光谱仪器在科学研究和工业应用中发挥着越来越重要的作用,特别是在医药卫生、环境保护、食品安全、海洋科学等领域。随着新技术的不断涌现,光谱仪器的发展与进步也日新月异。
为了共同探讨光谱仪器的新技术、新发展和新应用,加强学术交流和产业合作,推动我国光谱仪器事业的持续发展,2024年首场全国光谱领域盛会—第二十五届全国光谱仪器学术研讨会于2024年4月11日-14日在福建厦门召开。
本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国检验检测学会测试装备分会、厦门大学及分析测试百科网联合主办,同时获得支持单位中国仪器仪表行业协会分析仪器分会、创新方法研究会科学工具委员会及长三角科学仪器产业技术创新战略联盟协作支持。上海理工大学庄松林院士、厦门大学田中群院士担任大会主席,任斌教授、张大伟教授担任执行主席。
第二十五届全国光谱仪器学术研讨会现场
第二十五届全国光谱仪器学术研讨会开幕式由厦门大学任斌教授主持,上海理工大学庄松林院士、厦门大学田中群院士、上海市科学技术委员会处长张露璐、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽分别上台致开幕辞。
开幕式顺利结束后,多位专家围绕光谱仪器的核心部件研发、AI技术在光谱仪器中的开发与应用、光谱仪器的自动化、以及绿色仪器研发等议题带来经常报告,大家共同探讨光谱仪器领域的新技术、新发展和新应用,加强学术交流和产业合作,推动我国光谱仪器事业的持续发展。
厦门大学 田中群院士
报告题目:探讨AI赋能科学仪器和传感技术的机遇和方向
田中群院士从“为何要开拓新能源赛道、科学仪器和传感技术的挑战、人工智能可否提供巨大机遇三个方面进行了深入讲解。当前全球能源领域面临众多难题,为解决我国能源安全战略问题和最终实现碳中和目标,在建立和改变能源利用方式的新赛道上不能落后。因此大规模储能技术是构建新型能源体系的重要战略支撑,但前尚未形成市场主导技术。随后田中群院士在电化学研究及AI技术应用方面进行了深入介绍。他提出锂负极界面的最基本科学问题是固态电解质界面相研究,并强调电化学能源工况研究具有很大的需求和挑战。同时在研究过程中研究者需脱离”路灯下找钥匙“模式,在仪器研究方面要敢于引入AI,并实现“准确度+精密度+效率”的结合。在谱学表征技术的研究中,往往需要多种技术的联合,全系统的工况表征和调控可解决真正的问题。因此在工况体系下,由于大体量数据和复杂的工况环境及谱学信息,AI的应用可以很好的提升数据质量并提供分析决策模型。
上海理工大学 张大伟教授
报告题目:光谱仪器前沿创新和应用技术@USST
张大伟教授首先介绍了上海理工大学及光电信息学院的发展历史和现状以及现在课题组内的六个重要工作,分别是近红外脑电融合的可穿戴脑成像系统、单纳米线光谱仪、太赫兹频谱仪、基于DVD光头的荧光检测光谱仪、高性能光谱仪器的关键元器件及其他光谱仪器。张大伟介绍了课题组相关的多个研究成果, fNIRS-眼动追踪技术作为神经心理学的一种综合性方法为认知负荷的评估提供了新的方法和思路。DVD 的光头结合荧光检测器的基本原理,设计便携式的荧光检测器并用于叶绿素的检测,获得了理想的准确度,检测限达到0.35 μg/L。凹面光栅消像差设计及计算理论结合了拟合子午弧矢聚焦曲线的消像差设计方法及凹面光栅衍射效率的有限元积分计算方法解决了凹面光栅消像差设计、凹面光栅衍射场能量分布计算难题。此外还介绍了近红外光谱在血糖监测的应用及中空角反射镜、新型双通道拉曼光谱仪等创新设计。
厦门大学 任斌教授
报告题目:从科研到教学的拉曼光谱仪
任斌教授从近20年的工作开始报告的介绍。从1994年到现在,任斌的学习和工作生活一直与仪器相关。之后,任斌重点介绍了针尖增强拉曼光谱(TERS)的现有研究。TERS是SPM和PERS的组合,能够同时获得形貌信息和化学信息,并具有纳米空间分辨率(10 nm~1.5埃)及高灵敏度。但是影响TERS灵敏度的因素很多,包括TERS仪器、针尖、工作环境及基底,并且SPM空间有限,同时需要机关与针尖的精确耦合,因此TERS具有较高的入门门槛。基于以上难点和挑战,通过设计基于光纤激发和收集的拉曼探头成功获得国内首套TERS系统并可与任意SPM系统联用。TERS的核心在于针尖,须综合考虑TERS增强、空间分辨率和SPM稳定性。因此,任斌教授团队通过改进方法,使用电化学刻蚀制备STM-TERS针尖,并已获得金针尖和银针尖两种。通过该方法获得的针尖具有针尖平滑和高重现性等优点。任斌还介绍了原位EC-TERS的优势、系统原位电化学纳米谱学成像仪器、宽场拉曼成像及噪音学习在表面科学中的应用等内容。
南开大学 邵学广教授
报告题目:化学计量学与新型光谱仪
邵学广教授介绍了化学计量学的含义和应用,并引出本次报告的重点内容多元光学计算(MOC),MOC的发展最早可追溯到1970s研究的多元光学处理,邵学广教授课题组于2010年开始关注此方向,当时缺乏相关材料,便从核心问题滤波器的硬件及软件着手,共设计了五个函数进行滤波器软件的研究,同时对成果进行判别。而后根据基于LC-SLM和DMD光谱仪的现有研究进行滤波器的构建和应用。在近红外光谱仪的控制方面以实现DMD的控制并获得两项发明专利,能够在定量、判别、在线分析及医疗等领域的实现快速测定和成像。邵学广还介绍了水光谱探针与水光谱成像和深度学习方法的结合,可用于结构与相互作用分析、蛋白质凝聚及LCST过程及疾病诊断。
中国科学院半导体研究所 谭平恒研究员
报告题目:显微共焦拉曼光谱模块及其应用
谭平恒研究员由一个问题“能否在现有单光栅光谱仪的基础上研制显微共焦拉曼光谱模块?“引入报告的主要内容。商业化显微共焦光谱仪的价格普遍昂贵,因此多功能、易升级的光谱仪成为大众的期待。搭建显微拉曼和荧光光谱仪需要高要求的显微共焦耦合模块,可以和普通光谱仪耦合,并且具有光路准直快速,操作简便等优点。基于此,谭平恒研究团队设计出显微共焦拉曼光谱模块,具有多路自由激光引入、多路光谱采集出口、低波数拉曼测量、支持拓展扫描成像、共聚焦显微光路设计、宽光谱覆盖范围及多功能拓展应用方案等特点,可最大限度满足用户多样化的实验需求。该设计已用于多个实例:使用SmartRaman+超快激光+光栅光谱仪组合搭建可调谐拉曼光谱测量系统;Smart Raman+光纤光谱仪进行信噪比分析;搭建显微共焦布里渊光谱测量系统。近三年,基于该显微模块用户已发表超40篇文章,广泛应用于物理、化学等研究方向,合作客户覆盖17个地区。
珀金埃尔默原子光谱技术经理 朱敏
报告题目:化学分辨DRC-ICP-MS技术与应用
珀金埃尔默原子光谱技术经理朱敏在ICP-MS质谱干扰及解决方法、化学分辨DRC-ICP-MS技术与应用及PE公司光谱仪器发展三个方面进行介绍。冷等离子体技术和高分辨-ICP-MS技术是解决ICP-MS质谱干扰的重要方法,前者通过改变等离子体条件,后者则通过改变质量分析器达到优化的目的。此外,离子分子碰撞反应技术中的碰撞气、化学反应(电荷转移、质子转移等)也是优化的重要条件。
碰撞反应技术商品化仪器实现的方式包括动能歧视和化学分辨。化学分辨有两种实现方式,分别为原位消除和质量转移。化学分辨的难点主要是碰撞反应池中离子分子副反应的控制,可以通过DRC技术实现优化。DRC技术从1999年至今有了很大的发展,DRC-ICP-MS/MS现如今能实现更方便的化学分辨,并改善质量转移能力,降低背景,大大提高灵敏度。例如磷元素只有一个同位素,检测易受到NO等的干扰,而利用化学分辨质量转移的方式可以消除这种影响。并且化学分辨DRC-ICP-MS技术几乎所有元素均可实现ppt级别的分析。
南京大学 张春峰教授
报告题目:高速大阱深探测器助力高精度超快光谱分析
张春峰教授介绍了超快光谱探测器:噪音的起源及解决方法和应用场景两部分。瞬态光谱分析采样过程时间长,易受到电学噪音干扰,基础噪音为光散粒噪音。光谱分析过程主要包括信号产生、信号采集和信号传输过程,在弱光精密测量过程中若只延长曝光时间则只增加暗电流,因此检测过程中增加采样频率、抑制暗电流、读取噪音、保持数模转换高分辨率成为重要问题。基于此,张春峰团队增加高阱深设计,通过可控门积分抑制暗电流,满阱深度与数模转换优化解决以上问题。超快光谱探测器可用于太阳光密度下的激发态动力学研究,以及瞬态磁光光谱和高精度二维电子光谱研究。综合而言,高速大阱深探测器能够进行快速分析以及电噪音管理,并且具有弱激发、低损伤、省时间等优势。
四川大学 侯贤灯教授
四川大学侯贤灯教授做题目为“多物理量同时检测的原子光谱分析仪器及其应用”的报告。他首先介绍了《原子光谱分析前沿》的编篡进展,然后重点汇报其团队研究成果。第一代便携式原子吸收光谱仪获得两项金奖,并聚焦于多物理量同时检测的原子光谱分析仪器。原子光谱/质谱同时产生和测量技术是谱线分离(光谱)+组分分离(质谱)的结合,表征型原子光谱能够直接将反应器至于仪器内。仪器本身集成总时序控制系统,可进行多通道全谱检测,且可避免相互干扰。以上技术可解决稀少样品或微量样品单次进样多元素分析的问题。
中国科学院大连物理研究所 耿旭辉研究员
中国科学院大连物理研究所耿旭辉研究员做题目为“高灵敏小型荧光检测器及其应用”的报告。灵敏度和长期稳定性达到国际领先标准是耿旭辉团队的研究目标,以期应用于食品安全、环境监测、生命科学领域并服务于国家战略。经过长期研究,突破关键技术包括PTC控制大功率LED结温、“紧贴式”荧光光路、组合滤光技术和自研制微光探测器。现已成功设计多款仪器,并成功应用。黄曲霉素荧光检测器的灵敏度与国际商业化产品相当,并具有更高的寿命;深海原位荧光传感器具有优良的测量精度,已海试成功;小型激光诱导荧光检测器将信噪比提高25倍。
西安交通大学 方吉祥教授
西安交通大学方吉祥教授做题目为“超快、高分辨拉曼光谱成像用于癌症早期在体智能化精准诊断”的报告。方吉祥教授在“时-空分辨独立选通拉曼光谱仪研制基础、肿瘤“在体”超快高分辨组织成像精准诊断需求及时-空分辨拉曼-窄带光谱双模成像在体诊断系统”三个方面进行介绍。满足待测样品各类基底是装备实用化的关键技术瓶颈,团队研究的空间独立选通基底荧光抑制技术已实现超高灵敏度、超小药量检测与精准识别。在恶性肿瘤筛查方面,“在体”精准诊断仍存在无法摆脱显微镜系统获得高分辨成像等问题。此外,基于空间分辨独立选通技术,现已进行单细胞水平超快时-空分辨独立选通拉曼光谱仪及单细胞水平超快时-空分辨拉曼-窄带光谱双模成像内镜研制。
上海交通大学 齐飞教授
上海交通大学齐飞教授做题目为“燃烧研究中的光电离质谱与激光光谱技术”的报告。燃烧是飞机发动机动力之源,其本质是将化学能转化为热能的复杂物理、化学过程。质谱作为重要的燃烧诊断技术仍具有很大的发展空间。团队自行研制了高灵敏反射式飞行时间质谱仪,并首次测量到从C4H3到C8H9的自由基,发现共振稳定自由基与碳烟生成密切相关,同时首次测得燃料低温氧化过程中的系列过氧化物,并结合测定结果发展燃烧反应动力学模型。拓展研究异相反应中间体检测并建立动力学模型。此外,团队还在激光燃烧诊断、高速激光成像、激光成像方法研究及光谱测量方法研究等方面取得进展。
中国科学院上海硅酸研究所 汪正研究员
中国科学院上海硅酸研究所汪正研究员做题目为“大气压辉光放电微等离子体光谱技术研究及其环境应用”的报告。现场快速检测仪器需要便携激发源和电离源,大气压辉光放电微等离子体具有装置简易、低成本、低功耗等优点,适合于上述仪器的应用。汪正团队对液体阴极辉光放电-原子发射光谱技术进行了多方面研究,包括SCGD辐射源结构优化及活性剂增敏研究、SCGD-OES盐基体干扰研究等,并设计研发蒸汽发生技术耦合SCGD-OES,该方法具有高选择性、高灵敏度和进行元素价态分析、转换效率高等优点。此外,汪正团队在液体阳极辉光放电-原子发射光谱技术研究、氦气氛常压辉光放电-原子发射光谱技术研究等方面也做了大量工作。
延边大学 李东浩教授
延边大学李东浩教授做题目为“靶型凝胶电泳技术及应用”的报告。中药的研究需借鉴现代技术并结合创新技术,团队自主研发仪器已成功应用于功能分子分析。气液微萃取仪用于挥发性、半挥发性物质分析,二维组分分离仪用于难挥发性物质分析,多室电泳仪用于生物大分子分析,而靶型电泳仪能够很好的应用与生物功能分析。靶型凝胶电泳技术以凝胶色谱和电泳分离微基本原理,根据电场线运动方向实现多样化、高通量分离,具有聚焦、分离、富集的功能特性。在对金纳米颗粒的分离过程中,迁移区实现初步分离,加速区实现精密分离,能够达到完全分离状态。该技术还应用于阿霉素脂质体尺寸分布特征分析。
四川大学 段忆翔教授
四川大学段忆翔教授做题目为“LIBS仪器的创新与发展历程”的报告。LIBS仪器的研发经历了由台式LIBS到手持式,再到现在自动磨粉压片LIBS仪的过程。激光器是LIBS仪器的关键部件,研发过程中克服了传统脉冲式激光器体积重量与脉冲能量掣肘的难题,成功研发出“小型高能”非水冷脉冲激光器,并研制出高能手持式激光诱导等离子体光谱仪。此外,在时序控制与延时器研制过程中采用了多特征融合的时序控制系统,使被调动Q的激光激发与光谱接收同步。段忆翔团队研发的台式LIBS目前已稳定成熟,手持式LIBS有多种型号,包括手持式锂矿分析仪、手持式合金元素分析仪。
上海蓝长科技集团有限公司董事长 李庆铁
上海蓝长科技集团有限公司董事长李庆铁做题目为“光谱技术在水质在线监测中的应用”的报告。上海蓝长科技以“做中国人能用得起的高端水质传感器”为愿景,主要从事智能传感器、实验分析仪器、过程控制设备以及智能农业装备的研制。李庆铁表示不同领域的水质指标要求存在差异性,因此探索元素光谱特性,以及在不同水质条件下的光谱行为至关重要。李庆铁还介绍了公司现有监测设备,其中超低浊光学水质传感器通过科学优化实现了高精度的超低浊检测,硝氮光学水质传感器配备多波长UV LED发光器件和宽禁带半导体探测器实现精确检测。
复旦大学 陈良尧教授
复旦大学陈良尧教授在第二日首场带来了题目为“全波长区零慧差高分辨二维光谱的快速检测与分析”的报告。陈良尧教授详细介绍了团队在核心技术方面的突破,新型二维折叠光谱分析同时具有三大功能:宽光谱工作区、极高的光谱分辨率及高速光谱信息获取。通过将传统光谱仪的串联模式改为并联模式实现全光谱高精度和高速度测量分析。陈良尧还介绍了影响高精度光谱分析的核心困难,包括衍射器件、光路设计等因素。经典光谱仪结构中存在慧差缺陷,解决离轴反射光路导致的慧差等缺陷需使沿x轴方向的离轴角为0,基于此设计了全波长消慧差光谱仪,并应用于原子谱线的测量等领域。
厦门大学 李耀群教授
厦门大学李耀群教授做题目为“基于表面等离子体耦合定向增强的荧光分析仪器”的报告。李耀群教授团队发展基于SPCE的新仪器和新技术,SPCE的两种激发模式分别为KR模式和RK模式,前者信号更强且具有更好的界面选择性,后者激发光无需角度调制。基于以上研究,团队构建了设计出多模式SPCE系统不同检测方式,包括SPFS成像、KR-SPCE成像、RK-SPCE成像、FS成像。棱镜型多功能表面等离子体耦合发射测量系统可进行定向荧光和定向拉曼信号检测。此外还有物镜耦合型的SPCE显微镜系统可调控激发角度和偏振性,并且调控SPCE可有效提高光谱特征精准识别能力。
西湖大学 王鸿飞教授
西湖大学王鸿飞教授做题目为“高分辨超快非线性光谱学及实验技术的近期发展”的报告。他首先介绍了和频振动光谱技术的发展。之后王鸿飞教授提出以短飞秒+长皮秒激光系统为技术基础建立多模式非线性激光光谱与动力学平台,包括亚波数高分辨宽带受激拉曼振动光谱(FSRS)、亚波数高分辨宽带反斯托克斯相干拉曼振动光谱(CARS)、亚波数高分辨宽带可见-可见和频电子光谱(VV-SFG-ES)、亚波数高分辨宽带可见-红外与红外-可见和频电子光谱(VI和IV-SFG-ES)、亚波数高分辨宽带红外吸收光谱(NL-IR)及亚波数高分辨宽带和频振动光谱(SFG-VS)。此外,团队研究设计100k赫兹亚波数高分辨宽带和频振动光谱,使其不再是昂贵和难以实现的光谱手段。
北京邮电大学 夏安东教授
北京邮电大学夏安东教授做题目为“基于受激亏蚀的飞秒时间分辨光谱技术及其在激发态过程中的应用”的报告。溶剂化现象在物理化学反应中广泛存在,其可诱导激发态震荡并影响复杂分子体系的结构和功能。夏安东教授团队基于关键科学问题和原理,,提出发展基于受激亏蚀原理的宽带飞秒时间分辨光谱装置。该装置主要包括平移台控制器、飞秒激光器、斩波器及电脑控制系统。使用该装置能够完整描述分子内质子转移“四能级系统”的光循环动力学,实现超快基态质子转移反应的光谱追踪,同时研究基态质子转移反应的中的溶剂化作用,实现了基态溶剂化的探测和激发态的调控。
四川大学 吕弋教授
四川大学吕弋教授做题目为“气固界面催化化学发光传感技术研究”的报告。吕弋教授以气固界面化学发光为基础介绍了基于气固界面化学发光传感分析方法、作为表面化学过程研究的特殊分析/表征工具及相关表面化学反应机理的理论三个方面内容。其实界面设计是对界面上分子的吸附氧化和发光过程的调控,团队通过设计指纹识别方法发现在界面上首先是氧化的发生,其次才是能量的转移。并且基于此类研究,团队设计出高分辨方法进行时间区分,之后通过外加能量如微波、辐射等发现不同分子之间也会产生不同效果。最后,吕弋教授表示希望设计出气固界面分子相互作用装置如催化装置等。
厦门大学 颜晓梅教授
厦门大学颜晓梅教授做题目为“纳米流式检测技术的研发及纳米生物颗粒表征应用的报告。纳米生物颗粒的突出特征是粒径微小、个体差异性大,迫切需要发展能够对<100nm的粒子在单颗粒水平进行高通量多参数综合表征的技术。颜晓梅教授团队研发出纳米流式检测技术,具有灵敏度高,信号均一,散射、荧光同时检测的优势。该方法已应用于病毒、纳米药物表征,在单颗粒水平实现完整病毒颗粒、病毒空壳和游离病毒核酸的快速甄别,为细胞基因治疗载体和疫苗研发提供有力工具。此外还通过采用全息光栅光谱仪和高灵敏EMCCD,成功研制光谱型纳米流式检测装置,并开发了配套软件系统应用于聚球藻的区分等领域。
清华大学 李景虹院士
清华大学李景虹院士做题目为“表面等离子体显微成像”的报告。生命体具有从小型分子复合物到介观尺度的多层次结构和功能单元,在单分子水平观测分子相互作用过程对理解生物功能单元形成机制至关重要。SPR具有灵敏度高、无标记、响应速度快等优势,是分子结合动力学分析的标准技术,现在已发展到超分辨单分子成像技术。其中SPR显微成像(SRPM)可测量单个病毒体积、质量、与抗体结合过程,表面等离子体电化学电流成像可进行单颗粒水平的电催化活性表征,表面等离子体交流电阻抗成像可用于单细胞水平分析。李景虹院士最后总结道,表面等离子体显微成像技术具有高灵敏度、高分辨率与丰富的功能性,是生物和化学分析的重要手段,其发展应聚焦于功能性、超分辨及超灵敏。
中国科学院青岛生物能源所 徐健研究员
中国科学院青岛生物能源所徐健研究员做题目为“高通量拉曼流式分析/分选仪(FlowRACS)服务精准医学&生物制药”的报告。徐健研究员表示他们希望构建光谱学和遗传学的桥梁,通过单细胞拉曼光谱进行“全景式”检测代谢组学,包括物质合成、底物代谢等多个方面。总体思路即通过实时高通量的单细胞代谢体检、筛选和培养,实现在线生态监控。其中的关键技术是流式拉曼分析-分选-培养体系,通过菌群单细胞拉曼流式分析、菌群拉曼流式分选耦合培养及数字化单细胞克隆挑选解决关键难点。团队基于关键技术瓶颈设计出FlowRACS微流控芯片及其适配器,具有简单、稳定、易操作等优势。
南京大学 夏兴华教授
南京大学夏兴华教授做题目为“纳米红外光谱电化学系统”的报告。夏兴华教授首先介绍了1986年至今的仪器研究经历,然后提出微区电极界面是电化学研究的核心。电化学即外加电场下电极表面发生的电化学反应,电化学界面和能源转化与存储由形貌、结构、电荷、分子种类等共同决定的多维构效关系。发展纳米尺度同时获取形貌电荷密度和分子信息的微区测量新方法、新技术与新仪器,是全面理解电化学过程的关键。通过波长相关的光生力测量,研制纳米红外光谱电化学系统可同时获取电极界面微区形貌、电荷信息和分子光谱。并且,以纳米探针检测光生力、红外激光取代干涉仪及构建全内反射光路+电场增强解决了纳米红外光谱电化学面临的主要挑战。
中国海洋大学 郑荣儿教授
中国海洋大学郑荣儿教授做题目为“面向深海应用的水下激光诱导击穿光谱技术”的报告。郑荣儿教授介绍了团队设计研发的深海热液化学场多光谱联合原位综合探测系统及目前报道的深海LIBS系统,对比中国、日本和德国的设备,其中我国系统是目前国际上最小、原位探测深度最深,并且已进行冷泉区应用测试。此外,多金属结核和锰结壳分别在4000-6000 m和800-2400 m深度,团队现已开始进行深海富钴结壳品位和厚度原位探测。同时团队内成员研制面向水体测量的LIBSE系统新版本,包括微气柱增强技术和基地辅助增强技术。不止于此,团队现在正在进行多光谱和多技术融合,涉及Raman-LIBS-LIF多光谱以及NDIR/气液分离技术等。
厦门大学 王海龙副研究员
厦门大学王海龙副研究员做题目为“基于峰值力扫描的原位电化学纳米红外光谱显微镜”的报告。电化学纳米红外光谱显微系统的设计初衷是实现高能量分辨率、高检测灵敏度和高空间分辨率的结合。其设计结构包括底部垂直激发光路结构,稳定性好,易于耦合红外光和探针;光谱电化学池维持稳定的原位液体探测环境,支持电池测试。同时自主建立仪器的中控系统,支持EC-nanoIR等需求定制化测量。此外,团队还经过一系列实验对结果进行验证,包括对单层、亚单层分子的检测,其空间分辨率<5 nm;原位跟踪固/液界面苯胺电化学聚合与掺杂过程获得形貌和红外化学成像信息;EC-nanoIR同时、同位点解调力曲线,获得聚苯胺膜多模态信息等方面。
兰州大学 曾智聪教授
兰州大学曾智聪教授做题目为“像散测距显微镜(ADM):微纳形貌成像和振动分析新方法”的报告。研发精密仪器装备需要有高精尖的表征手段,谱学电化学则需要有高时空分辨表征手段,而传统设备具有一定的局限性,因此发展微纳形貌成像和振动分析方法的尤为重要。曾智聪教授团队开发出一种新型像散测距显微镜表征方法,对振动分析灵敏度高达17 pm rms,并具有高时空分别特征可实现10 s/图,并可满足半导体集成器件形貌表征、压电元件性能测试及电化学界面体系测量。此外,团队自主开发高性能拉曼仪器,研制出核心部件激光器、谱仪和探测器,具有极高的性价比。
厦门大学 方宁教授
厦门大学方宁教授做题目为“单分子化学成像的新思路”的报告。方宁教授表示希望在单分子成像领域能够研究出新的方法解决单分子在化学体系中动态过程。金纳米颗粒的实时快速追踪,研究分子马达的机制问题。通过自研显微镜结合定位方法实现纳米级别的空间定位准确度。其中介孔纳米材料是单分子成像的重要研究体系,通过该体系可以得到反应动力学信息以及对扩散过程的实时追踪,同时通过缺陷位机理也可以从二维材料中获得多种数据。此外,团队基于单分子成像技术开发出其他应用,包括多模态宽场单分子成像、单分子与超快光谱联用:高时空分辨率和超高精度单分子定位成像系统。
中国工程物理研究院 李海波副研究员
中国工程物理研究院李海波副研究员做题目为“面向工况应用的科研级便携式拉曼设备研发与应用”的报告。李海波副研究员发展的系列便携式科研级拉曼光谱设备包括双波长近红外波段便携式拉曼光谱设备等,填补了国内市场空白,具备了工况下原位分析核材料腐蚀产物能力。拉曼光谱气氛传感器技术,基于光纤增强拉曼光谱监测方法获得高灵敏度的空芯光纤气氛监测样机,可用于复杂体系气氛监测传感和聚变堆同时在线检测,包括氢气同位素等。最后,李海波副研究员认为,微型化传感器技术、国产化要求以及面向工况场景和战略需求是未来的发展趋势。
厦门大学 郑兰荪院士
厦门大学郑兰荪院士做题目为“质谱仪器研究进展”的报告。郑兰荪院士首先提出进行质谱研究的必要性,原位化学研究需要质谱分析的支持,并需要发展适合金属团簇配合物等原子团簇分析的质谱仪器。以上设备的研制需要合适的离子源和质量分析器,基于此,团队设计出电喷雾双反射式飞行时间质谱仪、电喷雾四极杆-飞行时间串联质谱仪、超高温热解光电离质谱仪、催化反应产物瞬时分析质谱仪等。此外,团队还对质谱仪离子源进行改进和设计,研制出可控电离能的小型飞行时间质谱装置。郑兰荪院士始终关注仪器教学发展,研制出教学质谱仪,让学生们可以真正接触仪器,了解质谱。
报告会结束后,全体与会代表共同参与圆桌论坛,本次论坛由厦门大学郑兰荪院士、厦门大学任斌教授、上海理工大学张大伟教授主持,众大咖围绕“绿色、教育”两大仪器主题展开热烈探讨。