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浅析光谱分析检测技术在各行业中的应用

发布时间：2017-04-12 10:58:50 　　　　　　　 点击：12991

光谱分析是指根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。光谱仪一直是许多物质分析实验室必备的基本仪器之一，因为光谱检测可以在不破坏样品的前提下检测出待测物的物质成分。近年来，随着人们生活品质的快速提升，对于应用安全的需求更为迫切。光谱仪作为通用分析仪器大家族中不可或缺也是应用最为广泛的光谱类仪器，在生物、化学、色度计量、环境检测、成分检测、医学、化工等等领域运用十分常见。



光谱分析技术在肉类产品检测中的应用
前不久，“胶水牛排”成为食品安全热点问题，引发了公众担忧。“重组”牛排属于调理肉制品，允许添加卡拉胶、TG酶等一系列添加剂来塑形并提升口感，对人体健康没有影响，但其内部易出现微生物细菌污染，需要完全烹饪熟透后食用。目前，许多肉类溯源和掺假鉴别技术涉及生物化学、免疫学、分子学等。如聚合酶链式反应（polymerase chainreaction，PCR）作为一种分子学方法，可在样品中特异性地鉴别出特定的DNA或RNA。然而这些方法不仅耗时、耗材，而且需要对样品进行预处理。因此，光谱分析以其快速和简单的样品预处理的特点体现出了极大的优势。


光谱检测技术助力海尔冰箱智能制造全球化升级

在刚刚结束的2017AWE展会上，海尔冰箱就展示了全球首款应用光谱检测技术的馨厨互联网冰箱，首次实现了食材营养成分信息的成功检测。据悉，该技术是海尔冰箱与以色列最有前景的科技创业公司Consumer physics联合研发的，通过对蔬菜、水果及肉类进行光谱扫描，利用分子反射的光线波长来判断物品的成分。冰箱在对食材的营养成分进行分析后，还能为消费者提供更加合理的饮食搭配和指导，成为真正的健康饮食中心。而且从全世界范围来看，该技术与冰箱行业融合也尚属首次，体现了海尔冰箱的科技前瞻性。


无人机搭载光谱分析仪 实现农作物巡视监测
近日，由江苏省农科院与南京理工大学合作开发的微型无人机进行试飞并获得成功，该试飞的无人机搭载特殊的光谱分析仪，专门用来侦察农田、果园中病虫害，通过在农作物种植区域巡视，可以很快判断区域内某一植株的患病以及患病类型。另外，该无人机还能携带药物对患病植株进行一对一的治疗。据有关部门介绍，该无人机通过光谱仪对农作物病害进行观测，是通过不同的农作物，叶片光谱的反射率不一样，进而观测中所得到的谱线数据不同的原理进行的。同时，对于同一种叶片，健康和生病的光谱数据也存在差异。该无人机利用这一特性，通过仪器将生病的农作物找到，从而有选择地进行药物治疗。此外，该项技术还可在应急现场实现实时摄像、航拍、有毒有害气体监测、气象数据监测一体化，实现气体检测设备与自主开发的环境监测软件平台的无缝集成以及应急监测数据的实时传输。


古陶瓷鉴定开启光谱检测新模式

科研仪器大显身手，现代技术应用到文物检测，光谱仪器各显神通。日前，香港皇廷2016秋季中国艺术品拍卖会在厦门开始了其全国巡展首站，展出了19件历朝陶瓷精品。这些拍品采用了“科技+人文”鉴宝的新模式，也是目前唯一附有国际标准化组织ISO认证机构检测报告的古陶瓷拍品。据介绍，仪器检测是将瓷器放进真空环境的X荧光光谱仪后，再经过拉曼光谱仪检测釉面成分。随后，专家根据检测数据进行对比和经验分析，给出古陶瓷的年代与真伪的参考报告。


红外线光谱检测技术可以为使用者带来许多价值，而且只要短短几秒就能得知分析结果。因此，半导体厂非常看好该技术在手机应用上的发展潜力，正积极克服技术与应用上的瓶颈。传统光谱检测仪为了尽可能从更大的波长范围内取得物质的红外线波长特征，因此其光机系统设计相对复杂，设备尺寸很难缩小。针对上述问题，德州仪器(TI)已利用其所发明的数位光源处理技术(DLP)大幅改良了光谱仪的光机设计，让光谱仪变成可以放在口袋里的小型仪器，成本也大幅降低。另一家类比晶片大厂亚德诺(ADI)则想得更远，要将光谱检测功能变成可以被整合到手机等行动装置里的超小型硬体模组。


近年来，光谱仪器应用逐渐向生物医学、环境生态、社会安全、国防建设等与人直接相关的领域拓展。广泛受益于药品、水质、土壤、农产品、食品以及化妆品分析等与人民生活密切相关的板块。两会上，基层食品快检仪器再次上升至人民视野焦点，又一次为光谱仪器的便捷式、快速、智能化发展提供了强而有力的市场应用支撑。


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