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淺析光譜分析檢測技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2017-04-12 10:58:50         點擊:12819

光譜分析是指根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成。光譜儀一直是許多物質(zhì)分析實驗室必備的基本儀器之一,因為光譜檢測可以在不破壞樣品的前提下檢測出待測物的物質(zhì)成分。近年來,隨著人們生活品質(zhì)的快速提升,對于應(yīng)用安全的需求更為迫切。光譜儀作為通用分析儀器大家族中不可或缺也是應(yīng)用最為廣泛的光譜類儀器,在生物、化學(xué)、色度計量、環(huán)境檢測、成分檢測、醫(yī)學(xué)、化工等等領(lǐng)域運用十分常見。



光譜分析技術(shù)在肉類產(chǎn)品檢測中的應(yīng)用
前不久,“膠水牛排”成為食品安全熱點問題,引發(fā)了公眾擔(dān)憂?!爸亟M”牛排屬于調(diào)理肉制品,允許添加卡拉膠、TG酶等一系列添加劑來塑形并提升口感,對人體健康沒有影響,但其內(nèi)部易出現(xiàn)微生物細(xì)菌污染,需要完全烹飪熟透后食用。目前,許多肉類溯源和摻假鑒別技術(shù)涉及生物化學(xué)、免疫學(xué)、分子學(xué)等。如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chainreaction,PCR)作為一種分子學(xué)方法,可在樣品中特異性地鑒別出特定的DNA或RNA。然而這些方法不僅耗時、耗材,而且需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理。因此,光譜分析以其快速和簡單的樣品預(yù)處理的特點體現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢。


光譜檢測技術(shù)助力海爾冰箱智能制造全球化升級

在剛剛結(jié)束的2017AWE展會上,海爾冰箱就展示了全球首款應(yīng)用光譜檢測技術(shù)的馨廚互聯(lián)網(wǎng)冰箱,首次實現(xiàn)了食材營養(yǎng)成分信息的成功檢測。據(jù)悉,該技術(shù)是海爾冰箱與以色列最有前景的科技創(chuàng)業(yè)公司Consumer physics聯(lián)合研發(fā)的,通過對蔬菜、水果及肉類進(jìn)行光譜掃描,利用分子反射的光線波長來判斷物品的成分。冰箱在對食材的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析后,還能為消費者提供更加合理的飲食搭配和指導(dǎo),成為真正的健康飲食中心。而且從全世界范圍來看,該技術(shù)與冰箱行業(yè)融合也尚屬首次,體現(xiàn)了海爾冰箱的科技前瞻性。


無人機(jī)搭載光譜分析儀 實現(xiàn)農(nóng)作物巡視監(jiān)測
近日,由江蘇省農(nóng)科院與南京理工大學(xué)合作開發(fā)的微型無人機(jī)進(jìn)行試飛并獲得成功,該試飛的無人機(jī)搭載特殊的光譜分析儀,專門用來偵察農(nóng)田、果園中病蟲害,通過在農(nóng)作物種植區(qū)域巡視,可以很快判斷區(qū)域內(nèi)某一植株的患病以及患病類型。另外,該無人機(jī)還能攜帶藥物對患病植株進(jìn)行一對一的治療。據(jù)有關(guān)部門介紹,該無人機(jī)通過光譜儀對農(nóng)作物病害進(jìn)行觀測,是通過不同的農(nóng)作物,葉片光譜的反射率不一樣,進(jìn)而觀測中所得到的譜線數(shù)據(jù)不同的原理進(jìn)行的。同時,對于同一種葉片,健康和生病的光譜數(shù)據(jù)也存在差異。該無人機(jī)利用這一特性,通過儀器將生病的農(nóng)作物找到,從而有選擇地進(jìn)行藥物治療。此外,該項技術(shù)還可在應(yīng)急現(xiàn)場實現(xiàn)實時攝像、航拍、有毒有害氣體監(jiān)測、氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測一體化,實現(xiàn)氣體檢測設(shè)備與自主開發(fā)的環(huán)境監(jiān)測軟件平臺的無縫集成以及應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸。


古陶瓷鑒定開啟光譜檢測新模式

科研儀器大顯身手,現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到文物檢測,光譜儀器各顯神通。日前,香港皇廷2016秋季中國藝術(shù)品拍賣會在廈門開始了其全國巡展首站,展出了19件歷朝陶瓷精品。這些拍品采用了“科技+人文”鑒寶的新模式,也是目前唯一附有國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測報告的古陶瓷拍品。據(jù)介紹,儀器檢測是將瓷器放進(jìn)真空環(huán)境的X熒光光譜儀后,再經(jīng)過拉曼光譜儀檢測釉面成分。隨后,專家根據(jù)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和經(jīng)驗分析,給出古陶瓷的年代與真?zhèn)蔚膮⒖紙蟾妗?


紅外線光譜檢測技術(shù)可以為使用者帶來許多價值,而且只要短短幾秒就能得知分析結(jié)果。因此,半導(dǎo)體廠非常看好該技術(shù)在手機(jī)應(yīng)用上的發(fā)展?jié)摿?,正積極克服技術(shù)與應(yīng)用上的瓶頸。傳統(tǒng)光譜檢測儀為了盡可能從更大的波長范圍內(nèi)取得物質(zhì)的紅外線波長特征,因此其光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計相對復(fù)雜,設(shè)備尺寸很難縮小。針對上述問題,德州儀器(TI)已利用其所發(fā)明的數(shù)位光源處理技術(shù)(DLP)大幅改良了光譜儀的光機(jī)設(shè)計,讓光譜儀變成可以放在口袋里的小型儀器,成本也大幅降低。另一家類比晶片大廠亞德諾(ADI)則想得更遠(yuǎn),要將光譜檢測功能變成可以被整合到手機(jī)等行動裝置里的超小型硬體模組。


近年來,光譜儀器應(yīng)用逐漸向生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境生態(tài)、社會安全、國防建設(shè)等與人直接相關(guān)的領(lǐng)域拓展。廣泛受益于藥品、水質(zhì)、土壤、農(nóng)產(chǎn)品、食品以及化妝品分析等與人民生活密切相關(guān)的板塊。兩會上,基層食品快檢儀器再次上升至人民視野焦點,又一次為光譜儀器的便捷式、快速、智能化發(fā)展提供了強(qiáng)而有力的市場應(yīng)用支撐。


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