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微型近红外光谱仪

光谱仪市场需求量逐年增大

光谱仪是现代分析仪器的重要组成部分,运用光学原理可以无损地对物质的结构和组分进行定性、定量的分析。现如今,已在食品安全、环境监测、农业生产、生物医药、航空航天等众多涉及国民经济与安全的领域获得广泛应用。基于现代社会需要检测的项目越来越多,同时也面临着不同的检测环境,因而对光谱仪的需求愈发旺盛。近年来,光谱仪的市场需求量逐年增大,全球光谱仪市场保持持续稳定增长。


光谱仪中国市场情况

传统的光谱仪器体积大、功耗大、成本高、不便于二次开发,难以满足在特殊领域环境下的现场、实时、快速在线检测的应用需求。随着科学技术的发展以及各种检测环境的要求,光谱仪的微型化已是大势所趋。微型光谱仪体积小、价格低,生产厂商已越来越多,市场需求也越来越大。


传统光谱仪

世界上,多个国家都将微型近红外光谱仪作为优先重点发展的分析仪器之一。中国也于 2012 年 12 月 召开了第 446 次香山科学会议“中国近红外光谱分析关键技术问题、应用与发展战略”,将微型近红外光谱仪器及关键器件列为“优先发展的工程”之一。

微型近红外光谱仪(Near Infrared Microspectrometer, NIM)是一种运用光学原理对物质的组分和含量进行定性、定量分析的微型无损检测仪器,具有小体积、低功耗、低成本、可现场在线分析、便于二次开发等优点,在农业生产、食品安全、生物医药、石油化工、航空航天以及国防安全等众多领域获得了广泛的应用。


20世纪60年代,在美国农业部的支持下Karl Norris领导的课题组研制出世界上第一台近红外扫描光谱仪,近红外光谱分析技术逐渐得到关注。但传统的近红外光谱仪存在体积大、功耗高、价格昂贵、难以二次开发等问题,极大地限制了其应用范围。


直到20世纪90年代,微光机电系统(Micro-Opto-Electro-mechanicalsystem, MOEMS)技术的兴起使得微型化的近红外光谱仪器逐渐出现。相较于传统的大型光谱仪,微型近红外光谱仪不仅成本低、体积小、功耗低、便于现场在线检测,而且可以进行二次开发,扩展了应用领域。近年来,MOEMS技术的快速发展极大地推动了近红外光谱仪器的微型化进程,国内外研究机构先后提出了多种类型的微型近红外光谱仪,并且已有相当一部分公司向市场推出了基于MOEMS技术的微型近红外光谱仪。


今后,各种微纳技术的发展势必会给微型近红外光谱仪的发展提供有力的技术支撑,而且随着对微型近红外光谱仪的二次开发和应用领域的拓宽,光谱与人类生产生活的联系将会更加密切。


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