原子光譜專場：探前沿技術新突破論多元應用新前景

第 23 屆全國分子光譜學學術會議和第五屆光譜年會暨黃本立院士百歲華誕學術研討會于2024年11月30日-12月2日在福建省廈門市召開。會議首日下午，在分會場3“原子光譜新方法、新技術及新應用” 上，東北大學王建華教授、中科院上海硅酸鹽研究所錢榮研究員、杭州譜育科技發展有限公司吳智威經理、清華大學王哲教授、中科院高能物理研究所李玉鋒研究員、中國農科院毛雪飛研究員、四川大學劉睿教授等專家帶來精彩報告，展示原子光譜相關技術在多領域的創新成果與應用前景。

東北大學 王建華教授

東北大學王建華教授就 “微型化原子發射光譜研究與分析應用” 作了精彩報告，展示了其團隊在該領域的前沿研究成果，吸引了眾多業內人士關注。
王教授指出，當前原子光譜分析面臨著諸多挑戰，如提高靈敏度、選擇性和抗干擾能力等。針對實際應用中復雜樣品和低濃度樣品的檢測難題，團隊創新地提出一系列基于微型等離子體的原子發射光譜技術的樣品預處理策略，如雙功能載體富集重金屬、原位解析介質阻擋放電、電萃取富集以及超聲霧化氣相富集等方法，有效提高了分析靈敏度與穩定性，并成功通過標準樣品和實際樣品的驗證。此外，團隊還成功研發出原位消解尖端放電裝置，將消解、檢測和蒸汽發生功能集成一體，小巧便攜且消解效率高，適用于不同基質樣品，且信號不受基質影響，這一成果為現場檢測提供了有力工具。最后，王建華教授總結了微型化原子發射光譜技術在未來現場分析中的巨大潛力，并展望了該技術在環境保護、食品安全等領域的廣泛應用前景。

中科院上海硅酸鹽研究所 錢榮研究員

中科院上海硅酸鹽研究所錢榮研究員作題為“基于質譜的先進材料表征方法開發”的精彩報告，分享了其團隊在輝光放電質譜（GD-MS）定量分析研究及應用，為先進材料研究提供了新的檢測手段和數據支持。

錢教授指出，新材料的高質量發展離不開新技術、新工藝和先進檢測技術的進步。高性能材料對其中元素的含量有著嚴格要求，特別是在半導體和特種無機涂層等領域。然而，現有的分析手段如激光燒蝕和電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）在定量分析時存在標樣缺乏、機體效應顯著等問題。為此，團隊制備了多種金屬與氧化物參考物質，測定其RSF值并研究影響因素。結果顯示，放電參數對金屬與氧化物RSF值有影響，需優化固定；基體效應在高純合金中對RSF值影響小，但氧化物基體影響更大；晶格能對部分元素RSF值影響大，第一電離能與平均RSF值相關性密切，樣品形狀也影響RSF值且規律明顯，這些發現有助于在缺少RSF值時進行預測。該研究成果已應用于中國空間站樣品分析及復合納米結構解析。

杭州譜育科技發展有限公司 吳智威經理

杭州譜育科技發展有限公司（以下簡稱“譜育科技”）吳智威經理的報告題為“ICP質譜技術在超痕量分析與瞬態”。吳智威介紹，隨著半導體等行業發展，對原材料檢測技術要求日益提高，ICP質譜技術愈發重要。譜育科技在該領域不斷創新，其推出的串聯四極桿 ICP質譜儀在多個方面進行了優化。通過改進離子源、增加去干擾技術、優化碰撞反應池配置及提供多種功率模式，該儀器在超痕量分析中展現出卓越性能，滿足了半導體行業對元素檢測的高標準需求，已在多家半導體工廠成功應用并通過多項驗證，有效支持了半導體供應鏈的質量控制與工藝改進。

在瞬態信號分析領域，ICP質譜技術的時間分辨能力對瞬態信號研究意義重大。譜育科技開發的相關技術及應用案例，展示了 ICP質譜技術在處理快速變化信號方面的能力，如在納米材料標記與分析中，通過元素標記實現了對材料的精準表征，為納米技術研究提供了可靠手段，也為生態環境監測、生物醫學研究等領域的瞬態過程分析提供了有效方法，推動了相關領域對復雜動態過程的深入理解與研究。

清華大學 王哲教授

清華大學王哲教授帶來題為“激光誘導擊穿光譜精確定量化理論”的精彩報告。王哲教授指出，激光誘導擊穿光譜（LIBS）作為在線原位測量設備，雖具獨特優勢，但在定量和長期穩定性方面面臨挑戰。針對這些問題，王哲教授團隊提出新的技術路線，強調以降低不確定性和提升重復性精度為核心，結合等離子體時空演化規律開展研究。團隊通過多種方式實現等離子體調制技術，為解決LIBS長期存在的定量難題提供了創新思路與有效方法，推動該技術向實用化、精準化邁進。

中國科學院高能物理研究所 李玉鋒研究員

中國科學院高能物理研究所李玉鋒研究員作關于“基于同步輻射X射線光譜的應用金屬組學進展”的精彩報告，展示了該技術在多領域的應用潛力及未來發展方向，為金屬組學研究帶來新的思路與方法。金屬組學旨在系統研究金屬元素在生命體內的行為，其在多學科領域的重要性日益凸顯。同步輻射X射線光譜技術具有獨特優勢，如樣品處理簡單、對生物損傷小、采集時間短等，成為金屬組學研究的有力工具。在生物醫學領域，該技術用于肺癌研究，通過檢測元素含量及比值，有望區分肺癌患者與健康人群，為疾病早期診斷提供無創、高效方法。在納米材料研究中，同步輻射X射線光譜可用于分析微納米材料毒性，通過元素分析篩查含特定金屬的樣品，助力材料安全性評估。此外，該技術還能對不同產地植物種子等微小樣品進行元素分布研究，結合質譜技術，探索樣品內部結構與元素分布關系，為植物學、環境科學等領域提供微觀層面信息。

中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究院 毛雪飛研究員

中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究院毛雪飛研究員作題為“電熱固體進樣與重金屬傳感器技術”的報告。毛雪飛團隊利用電熱材料的導電和發熱特性，直接對樣品進行蒸發處理，從而實現快速、高效的樣品導入，不僅提高了檢測的靈敏度，還減少了樣品處理過程中的污染風險。在實際應用中，該技術已成功實現對鉛、砷、汞、鉻、鎳、銻、鉍等多種重金屬元素的現場檢測，對砷元素的不同形態也能精確控制檢測。此外，團隊還設計了基于該技術的傳感器，通過特定設計實現對重金屬的快速檢測，有效降低離子干擾，提高檢測準確性。相關研究成果有望在農產品質量檢測、環境監測等領域廣泛應用，為重金屬污染防控提供有力技術支撐。

四川大學 劉睿教授

四川大學劉睿教授就題為“金屬穩定同位素標記多組分標志物”作精彩報告。劉睿團隊利用金屬穩定同位素標記技術，對多種生物標志物進行了分析。此外，該技術還被應用于新冠核酸檢測中，通過標記不同保守序列及變異序列，實現多序列同時檢測，準確判斷病毒存在及亞型，提高檢測可靠性。劉睿教授還介紹了團隊開發的基于溶液芯片編碼的多元素同時分析方案，以磁珠為基底編碼微球，利用電感耦合等離子體-飛行時間質譜儀（ICP-TOF-MS）實現多標志物分析，為高通量檢測提供可能。該研究成果在疾病診斷、生物醫學研究等領域具有廣闊應用前景，有望提升檢測技術水平，為精準醫療提供有力支持。