原子光譜專家報告集錦回顧歷史展望未來

　　分析測試百科網訊 2017年6月29日-30日，2017中國光譜儀器前沿技術研討會在北京紫玉飯店舉辦，來自光譜領域的專家學者200余人參加了本次會議。在經過了第一天的報告（相關報道：2017中國光譜儀器前沿技術研討會在京舉辦 聚焦科技、創新）之后，大會第二日，安排了原子光譜專場，邀請原子光譜領域資深專家進行精彩報告。

　　北京理化分析測試技術學會光譜分會鄭國經教授、清華大學張新榮教授、北分瑞利分析儀器有限公司章詒學教授、西北有色地質研究院高工李日升、北京市理化分析測試中心主任張經華、中國原子能科學研究院放化所副研究員康海英、中國儀器儀表行業協會分析儀器分會秘書長曾偉就原子發射、原子熒光、原子吸收等進行了精彩的報告。

北京理化分析測試技術學會光譜分會 鄭國經教授

　　北京理化分析測試技術學會光譜分會鄭國經教授的報告題目是《原子發射光譜儀的發展、現狀及其前沿技術》，從原子發射光譜分析儀器的發展歷程、現狀、前沿技術方面進行了介紹。

　　我國原子光譜分析真正發展始于20世紀50年代，攝譜儀的大量引入，使原子發射光譜分析在各領域中得到應用。我國最早廣泛使用原子發射光譜分析的是地質部門，從上世紀60年代開始組織研制AES商品儀器。

　　當前原子發射光譜分析從基礎理論研究到實用技術已經發展得相當成熟，隨著精密制造和微電子技術的引入，AES儀器已經處于高端發展階段，儀器分析功能穩定可靠，并不斷向高精密度和高可靠性發展，形成了具有不同分析功能的AES儀器。鄭國經在報告中介紹了火花放電直讀光譜儀器、電弧原子發射光譜儀器、電感耦合等離子體發射光譜儀、微波等離子體發射光譜儀、輝光放電光譜儀、激光誘導發射光譜儀等。

　　原子發射光譜分析儀器目前在寬光譜、高分辨、高速獲取光譜等方面仍然需向更高性能發展，需要對核心部件不斷創新，并關注一些新技術，比如：平場全息凹面光柵的設計與應用，以提高小型光譜儀定量精度；采用多光柵技術以實現真正的全譜記錄；采用新型固體檢測器提高光譜檢測性能；微激發源的研究為新型等離子體光譜儀的研發創造條件；儀器不斷向自動化、智能化和快速高通量分析發展；節能低耗、高通量分析，是新型AES商品儀器發展的又一趨勢。

清華大學 張新榮教授

　　清華大學張新榮教授的報告題目是《原子熒光分析的歷史與發展》，從原子熒光概述、早期研究、以及原子熒光分析在我國的發展進行了介紹。

　　原子熒光儀器是具有我國自主知識產權的儀器，最初的理論卻是從國外開始的。原子熒光的現象和理論19世紀獲得研究，20世紀初深入研究了堿金屬的原子熒光，20世紀30年代澄清了汞的原子-分子熒光。原子熒光光譜用作化學分析手段的第一篇論文是1964年發表的，是色散型火焰原子熒光。

　　非色散冷原子熒光測汞的方法由國外著名學者于1973年提出，我國西北大學杜文虎教授于1975年研制出冷原子熒光測汞的儀器，由西安無線電八廠商品化；1977年科學院上海冶金研究所與上海市機械制造工藝研究所合成研制成功了雙道非色散原子熒光光度計，由溫州天平儀器廠商品化；1979年，郭小偉等研制成功單道氫化物發生原子熒光光譜儀，次年由江蘇寶應無線電廠商品化；1983年，西北冶金地質所郭小偉等與地礦部物探所張錦茂等合作研制成功WYD-2型雙道氫化物無色散原子熒光光譜儀樣機，首先由江蘇寶應無線電廠商品化；1985年北京地質儀器廠以XDY-1型雙道氫化物無色散原子熒光光譜儀實現規模化生產，從此實現了我國原子熒光光譜儀器產業化的進程。

　　結合我國原子熒光的發展，張新榮提出兩點思考：1. 那些年我國在轉化基礎研究成果到產品的進度方面快得驚人；2. 那個年代的產學研結合得如此緊密，企業創新意識如此強烈。也以此來激勵現在的成果轉化和企業創新。

北分瑞利分析儀器有限公司 章詒學教授

　　北分瑞利分析儀器有限公司章詒學教授的報告題目是《原子吸收光譜儀技術發展探討》，從儀器技術發展概況、近年來儀器發展新動態、世界儀器的流行趨勢、儀器新技術探討等方面進行分享。

　　原子吸收光譜儀是高靈敏度的無機元素光譜分析儀器，起步于上世紀60年代初。近五十年隨著光、機、電、算各專業領域技術的進步，原子吸收光譜儀成為一種應用領域廣泛、分析性能優良、自動化程度高的儀器品種。儀器性能與功能提高得益于幾個核心部件的不斷變革和發展，包括光源、原子化系統、光學系統、檢測器系統、電學系統、數據處理系統、背景校正系統等。

　　近年來，原子吸收在多功能、多元素測定技術繼續發展，在石墨爐直接固體（粉末）進樣技術、光纖技術應用、石墨爐配置可視系統（GFTV）和在線自動溶液稀釋功能等方面進行提高，儀器自動化/智能化及儀器安全操作更加全面，原子吸收也在向小型化和專業化發展。

　　2013年BCEIA上，11家中國公司和4家國外公司展出原子吸收光譜儀器，從參展儀器中可以看出原子吸收的技術動向：空心陰極燈豎直放置、光束傳導系統采用雙光束、燃燒器工藝結構變化、采用可調式噴霧器、雙加樣位石墨管、磁極間隙加大、儀器多功能化等。

　　章詒學還在最后分享了關于儀器新技術的探討，包括塞曼背景校正技術的新思路、便攜式原子吸收儀器的新進展、以及多元素寬譜光源系統的新探索等內容。

西北有色地質研究院高工 李日升

　　西北有色地質研究院高工李日升帶來了題為《四通道原子熒光分析技術及其應用》的報告，從四通道原子熒光光度計的特點、應用方法，以及原子熒光分析儀器的發展趨勢進行了介紹。

　　西北有色地質研究院是原子熒光分析儀器及儀器裝置研究的主要發源地之一。四通道原子熒光光度計可以進行多元素同時測量，分析技術指標好。西北有色地質研究院研究的四通道原子熒光光度計對非色散多通道原子熒光通道之間的干擾機理、干擾來源進行了系統研究，克服了道間干擾的問題，保證了整個系統的靈敏度和數據的可靠性。并按照國家標準，對儀器的基線穩定性、檢出限、重復性、校準曲線的線性、道間干擾等進行了系統的測試。

北京市理化分析測試中心主任 張經華

　　北京市理化分析測試中心主任張經華的報告題目是《食品安全檢測機構中的光譜儀器配置及技術應用》，對第三方檢測機構、食品安全檢測用到的儀器等進行了介紹。

　　食品質量安全檢測工作根據食品樣品的特點，圍繞著有毒、有害物質而展開，屬食品安全保障技術體系范疇。食品檢測的方法學分類有符合性檢驗、快速篩查、前瞻性研究。

　　食品安全檢測的儀器主要分為4大類：1.用于農藥、獸藥殘留及其有毒有害添加物質的檢測，如氣相色譜、高效液相色譜、氣相色譜-質譜聯用、液相色譜-質譜聯用儀器等；2.用于有毒有害元素及其價態分析，如原子吸收光譜、電感耦合等離子體發射光譜、電感耦合等離子體-質譜聯用、原子熒光光譜、液相色譜-原子熒光聯用儀器等；3.用于致病菌和病毒的檢測，如免疫分析、基因檢測等；4.快速檢測儀器。

　　張經華對光譜分析儀器與技術應用的樣品、儀器、標準進行舉例，并介紹了前處理與實驗室裝置，有固相萃取裝置、全自動固相萃取儀、凝膠凈化色譜及在線濃縮系統、石墨消解儀、電子鼻氣味指紋分析儀、自動電位滴定儀等。

中國原子能科學研究院放化所副研究員 康海英

　　中國原子能科學研究院放化所副研究員康海英的報告題目是《全反射X熒光多元素精密分析儀器研制》，從研究內容及技術路線、具體技術方案方面進行了介紹。

　　康海英介紹，課題組的研究內容包括全反射X射線熒光的儀器研制、分析專用軟件編寫、測定大氣采樣膜方法研究，并從儀器建立、儀器調試等方面進行了詳細分享。康海英表示，到目前，使用其研制的全反射X熒光可以實現Ca、Sc、Ti等元素的檢測限在10^-7g量級，Mn、Fe、Ni等元素的檢測限在10^-8g量級。

中國儀器儀表行業協會分析儀器分會秘書長 曾偉

　　中國儀器儀表行業協會分析儀器分會秘書長曾偉的報告題目是《原子光譜儀器行業概覽》，從相關背景知識、產業歷史沿革等方面介紹，并詳細介紹了原子光譜儀器的情況。

　　我國商用原子光譜儀器起步于上世紀中期，如今原子光譜產品是少數幾個技術水準接近國際先進水平的儀器種類。曾偉從原子發射光譜、原子吸收光譜、原子熒光光譜等方面介紹了原子光譜的發展進程。

　　曾偉在最后提到，市場需求是企業研發的源泉，用戶的痛點是企業技術進步的動力；沒有效益的研發基本不屬于企業性質的研發；儀器指標夠用，拼的是產品穩定性與可靠性；企業進入一定規模，應當進行預研儲備。這些都是企業創新驅動的源泉和動力。

　　會議最后還組織與會專家對中國光譜儀器的未來發展進行討論。

與會專家進行討論

　　原北京吉天儀器有限公司董事長劉明鐘在發言中對我國原子光譜的發展進行了肯定，也提到了原子熒光兩個比較重要的發展方向，形態分析和重金屬在線分析。中科院軟件所研究員程虎從另外的角度提到，儀器的小型化和智能化要考慮儀器與軟件的結合。北京大學物理學院教授張樹霖表示，儀器研發要與基礎研究結合起來，根深才能葉茂。清華大學化學系教授鄧勃表示，我們要對國產儀器有信心，要支持國產儀器，同時要正確認識，我們目前是在氫化物發生原子熒光上處于領先。北京礦冶研究總院研究員馮先進表示，我們國產儀器在可靠性方面也在不斷提升，有的做得也很好，要正當競爭，精品要有精品的價格，低端產品有低端產品的價格。青年一輩代表也進行發言，提到，儀器研制應該向現場檢測、特殊環境使用發展，更方便使用；也要注意，有些已有的東西，并不是被同類競爭打敗，而是被另外的新生事物所替代，所以我們也要不斷學習，不斷創新。