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，會議由中國儀器儀表學會主辦，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會支持，《現(xiàn)代科學儀器》編輯部承辦。來自光譜領域的專家學者200余人參加了本次會議。分析測試百科網(wǎng)作為支持媒體參加。
大會由中國分析測試協(xié)會汪正范研究員主持開幕，中國工程院院士金國藩、中國儀器儀表學會副秘書長張莉進行會議致辭。
中國工程院院士金國藩在致辭中介紹了國家科學儀器尤其是分析儀器發(fā)展情況。
分析儀器用于檢查物質的一些成分組成，包括色譜、光譜、電化學、生化等儀器。分析儀器在重大科學儀器項目中占比很高，2011-2013年，分析儀器平均占比是44.2%，居所有科學儀器的第一位。
金國藩介紹，我國科學儀器發(fā)展現(xiàn)狀是一些量大面廣、中低檔的儀器現(xiàn)在已經大量實現(xiàn)了產業(yè)化，也出現(xiàn)了一些民營企業(yè)，還有國外大量的儀器廠商加入。國家對儀器的發(fā)展很重視，國家自然科學基金、科技部都有重大科學儀器專項?？萍疾恐卮罂茖W儀器專項從2011年到現(xiàn)在一直在執(zhí)行，其主要以企業(yè)為主，最近兩年很重視關鍵零部件的研發(fā)，并開始研發(fā)一些高端儀器，以及現(xiàn)場、便攜式儀器，加強原理創(chuàng)新。金國藩還提到，2017年的重點是全面布局核心部件，聚焦國家重大戰(zhàn)略包括先進制造、國防支持等。
中國儀器儀表學會副秘書長張莉在致辭中對大家的到來表示歡迎，并介紹了中國儀器儀表學會的情況。
會議第一天由中國分析測試協(xié)會汪正范研究員、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會高級顧問閆增序、北京市化工研究院總工程師尹洧分別主持，安排有光譜領域專家、儀器廠商進行精彩報告，內容涵蓋近紅外、拉曼、ICP-OES、ICP-MS、LIBS、太赫茲等多種類別。
清華大學精密儀器系歐陽證教授帶來了題為《分析結構分析-光與質譜之完美結合》的報告，其中提到了泛質譜儀器技術。
激光和質譜都是上個世紀的重要技術研究成果，在廣泛的領域扮演著重要的角色，而兩者之間的巧妙結合正成為新型科學研究的前沿領域，帶動了一系列先進技術和應用學科的發(fā)展和進步。
質譜分析過程包括離子化、離子激發(fā)/反應、分析器、離子檢測。而光在質譜分析中的作用有離子化中的光電離（PI）、激光解吸附電離（LDI）、基質輔助LDI（MALDI）、原位激光解吸附電噴霧（LAESI）；離子激發(fā)/反應中光激發(fā)解離（LID）、作用譜（Action Spectroscopy）；離子檢測中的熒光板+PMT等。
歐陽證在報告中以激光和質譜結合為例，圍繞光電離和光解離技術展開，探討其在食品安全、環(huán)境監(jiān)控、臨床醫(yī)學和空間探索等領域中的應用，展望其在化學和生物分析中的廣闊前景及未來發(fā)展方向。
北京化工大學袁洪福教授的報告題目是《光譜儀器用于過程分析的研究》。
光譜儀器有分子光譜、原子光譜、電子光譜、原子核光譜、高能離子光譜、介點譜、聲波譜等。光譜可直接測量液體、固體、氣體，透明和不透明樣品、均勻和不均勻體系，靜止和可移動樣品、低溫和高溫樣品，帶壓的樣品，也可以通過光纖遠距離測量，并且大多數(shù)樣品不做任何樣品前處理，無創(chuàng)傷分析，環(huán)保綠色分析，適用于實驗室、野外、現(xiàn)場、離線、在線、原位等分析。
過程分析包括原料、加工工藝、產品、物流、消費等全過程分析。袁洪福在報告中分享了工作中使用光譜儀器用于過程分析的經驗。
北京大學物理學院張樹霖教授的報告題目是《研制和生產世界領先的國產光譜儀器-專論拉曼光譜儀》。
世界和國家的發(fā)展越來越表明，國家強大和人民幸福已經為科技發(fā)展水平所決定，因此，使我國科技居世界領先水平已經是當務之急，而拉曼光譜是反應科技領先水平的重要方面。
張樹霖在報告中回顧了拉曼光譜的發(fā)展歷史，以及其中獲得的啟示。2016年，張樹霖教授獲得第25屆國際拉曼光譜學大會授予的“拉曼光譜終身成就獎”。
張樹霖表示，要想做到世界領先，首先要有深厚的關于拉曼散射的物理基礎；其次要有深刻的光柵光譜儀的光學基礎；再次對亟需發(fā)展的拉曼光譜儀要有清楚的認識，以便能集中力量進行重點突破。
廈門大學環(huán)境與生態(tài)學院副教授劉國坤的報告題目是《表面增強拉曼光譜技術在食藥和公共安全快速檢測中的應用和挑戰(zhàn)》，從背景、表面增強拉曼光譜、表面增強拉曼光譜快檢技術研發(fā)與應用、問題和挑戰(zhàn)等方面進行了介紹。
實驗室檢測的檢測周期長，未能滿足生鮮等保質期短食品的檢測要求；檢測費用高，不適合對廉價蔬菜水果等檢測；檢測技術復雜，無法對常見污染物和毒藥進行快速篩查。拉曼光譜具有高識別性和低靈敏度，不足之處在于干擾和靈敏度。而快速檢測SERS系統(tǒng)，前處理模塊簡單快速，1-15分鐘，增強模塊靈敏穩(wěn)定，光譜模塊便攜；數(shù)據(jù)處理模塊自動識別，從而使其達到現(xiàn)場、快速、高靈敏、準確的效果。
劉國坤在報告中詳細介紹了利用快速檢測SERS系統(tǒng)進行的檢測，以及與其他方法進行的對比，并表示，目前存在的問題和挑戰(zhàn)主要是在對目標物檢出的靈敏度、準確性、穩(wěn)定性、選擇性方面。
中國環(huán)境監(jiān)測總站齊文啟研究員的報告題目是《原子光譜在環(huán)境監(jiān)測中的應用》。
原子光譜有發(fā)射光譜和吸收光譜。原子吸收光譜有火焰法和無火焰法，二者相比，火焰法靈敏度低，耐高溫元素難，但測量精度較好，注意選擇測量的火焰區(qū)域；無火焰法可測固體試樣（注意稱量誤差），選擇不同石墨管類型，易生成碳化物的元素難測（用金屬舟）。升溫程序選擇很重要，可測定珍稀量少的樣品。齊文啟在報告中介紹了原子光譜的種類、在環(huán)境監(jiān)測中的應用、以及使用中應該注意的問題等。
上海理工大學光學與電子信息工程學院王海鳳教授的報告題目是《光波調控超分辨聚焦成像》，從背景、位相調控產生超分辨聚焦光斑、偏振對聚焦光斑的影響、位相與偏振同時調控產生超分辨聚焦、偏振調控結合粒子散射實現(xiàn)納米聚焦等方面進行了介紹。
超分辨納米聚焦光斑在納米光刻、納米成像、納米存儲等領域有著廣泛的作用。王海鳳利用光波調控技術，即改變物鏡光瞳面上光的偏振、位相、振幅來實現(xiàn)遠場超分辨聚焦，獲得100納米的實驗分辨和70納米的理論分辨，把光波調控技術與近場納米結構結合，可以實現(xiàn)20納米以下的超分辨聚焦光斑。
四川大學分析儀器研究中心段憶翔教授帶來了題為《光譜儀器研發(fā)與分析測試技術的一些新進展》的報告，從激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術原理講起，介紹了實驗室開發(fā)的典型LIBS儀器（臺式、便攜式、手持式），以及微波等離子體發(fā)射光譜法儀器、質子轉移反應質譜技術、離子遷移譜儀、各種常壓等離子體源等其他光譜儀器。
段憶翔提出LIBS發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)有：激光器、延時器、多功能樣品室、光學系統(tǒng)設計等關鍵部件的突破，控制軟件系統(tǒng)開發(fā)，數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)開發(fā)，專屬型軟件系統(tǒng)開發(fā)，LIBARS軟件系統(tǒng)開發(fā)等。報告中還分享了信號增強技術、水體中重金屬分析的各種新方法、顆粒粉末樣品檢測方法等創(chuàng)新方法。
中科院安徽光機所劉文清院士的報告題目是《光譜技術在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用》，從需求背景、技術進展等方面進行了介紹。
大氣環(huán)境過程中存在各種問題，要想更好地描述這些過程，有預測這些問題的能力，就需要有完整的大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) ，包括技術、設備、模型和相關研究。
劉文清在報告中介紹了多組分氣體光譜分析方法、不同平臺的光學/光譜學觀測監(jiān)測技術、區(qū)域大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測技術等，以及機載環(huán)境大氣成分探測系統(tǒng)的系統(tǒng)構成、應用示范等內容。
劉文清最后提到，國際經驗表明，經過大規(guī)模治理后，環(huán)境質量改善仍需20-30年。我國正在經歷世界最復雜的大氣污染問題。而大氣十條中指出，從十三五起，用三個五年計劃的時間，推進珠三角、長三角、京津冀地區(qū)依次達標。并表示，要建立多平臺大氣環(huán)境立體監(jiān)測，最終目的是建立系統(tǒng)完善生態(tài)文明建設制度，為實現(xiàn)中華民族的永續(xù)發(fā)展、建設美麗中國提供環(huán)境技術基礎。
國家地質實驗測試中心羅立強教授的報告題目是《微區(qū)X射線圖像與形態(tài)分析裝置研發(fā)進展》。
報告從X射線時空四維信息獲取、X射線元素形態(tài)活體分析、X射線3D物質結構襯度成像三方面，就目前的應用熱點、儀器與裝置研發(fā)現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢等進行討論，并對當前存在的技術瓶頸與難點做簡要評述。
清華大學熱能工程系熱能動力仿真與控制研究所王哲教授的報告題目是《激光誘導擊穿光譜（LIBS）精確定量化》，從研究背景、精確定量化方法、應用等方面進行了介紹。
王哲表示，目前有兩大瓶頸制約了LIBS精確定量化及大規(guī)模商業(yè)化，即測量不確定度較高、測量重復性差；受到基體效應影響，測量誤差較大。針對這兩大關鍵問題，在不增加系統(tǒng)成本及復雜性的條件下，通過研究不確定性來源及基體效應的產生機制，提出一套精確定量化方法，并將其用于煤質分析、金屬成分分析、水泥生料成分分析、寶石原產地分析等。
首都師范大學物理系趙國忠教授帶來了題為《太赫茲時域光譜技術及其應用》的報告。
趙國忠對太赫茲科技研究進行了概述，對太赫茲時域光譜技術的基礎、若干關鍵問題研究以及太赫茲時域光譜儀器及其應用進行了介紹，并對未來進行展望。
太赫茲是國家重大需求的新技術，是人類生命科學發(fā)展、國家安全、寬帶無線通信和IT發(fā)展、空間探測/環(huán)境監(jiān)測方面的重大需求。太赫茲時域光譜儀可用于毒品檢測、航天泡沫材料檢測，而未來，太赫茲光譜成像技術或將用于安全檢查。
中國地質調查局南京地質調查中心教授級高工鄭志忠的報告題目是《小型成像光譜儀的研制與應用》。
國外有美國JPL、英國Head Wall公司等先后研制出小型成像光譜儀。近年來，長春光機所、蘇州大學、上海理工大學和中國科技大學開展了基于offener同心結構的成像光譜儀光學系統(tǒng)研究、凸面光柵制作、研制樣機與試驗。目前，以樣機為主，沒有工程商品化，全息凸面光柵，光柵效率低，只有短波紅外成像光譜儀光學研究，沒有研制成功短波長紅外成像光譜儀。
鄭志忠在報告中介紹了基于此背景下，課題組承擔的科技部國家重大儀器設備開發(fā)專項成像光譜儀研制與開發(fā)，包括研發(fā)的原理、取得的重大突破、儀器指標、實驗室指標測試等內容。
北京出入境檢驗檢疫局劉鑫博士的報告題目是《國產光譜儀器的驗證與綜合評價》。
國產儀器驗證與綜合評價的目的是通過驗評工作，提升國產儀器質量、提高國產儀器市場占有率和認可度，為國產儀器產業(yè)鏈建立起科學、權威和公正的驗證與綜合評價平臺。企業(yè)需要通過驗評提升質量、得到認可，用戶需要通過驗評提供公正的測試數(shù)據(jù)，指導儀器采購。驗評工作目前已經進入第四期，劉鑫在報告中介紹了驗評工作的工作流程、各方職責、工作進展、參與驗評的光譜儀器等內容。
第一天的會議中，還有島津、安捷倫、海光儀器、珀金埃爾默、北京壇墨質檢公司帶來關于新技術的報告。
島津公司分析儀器市場部鄭偉的報告題目是《紅外顯微技術在異物分析中的新進展》，介紹了島津2016年5月發(fā)布的紅外顯微鏡AIM-9000，包括其性能優(yōu)勢、實際應用案例等。
安捷倫科技工程師張曉丹的報告題目是《焦平面陣列紅外成像技術在生物醫(yī)學研究領域中的應用》，介紹了安捷倫FTIR產品家族Cary系列紅外顯微鏡的產品優(yōu)勢及應用等內容。
北京海光儀器有限公司工程師林建奇的報告題目是《HGA-100固體測汞儀在土壤及沉積物檢測中的應用》，報告從土壤以及沉積物測汞現(xiàn)狀、HGA-100固體測汞儀的原理、HGA-100測定土壤及沉積物中汞幾方面進行了介紹。
珀金埃爾默經理高光曄的報告題目是《ICPOES和ICPMS的射頻發(fā)生器》，介紹了射頻（RF）發(fā)生器的發(fā)展變遷，RF發(fā)生器從電子管發(fā)展到晶體管，到獨立自主的固態(tài)發(fā)生器，再到阻抗匹配變頻調諧時代，對ICPOES和ICPMS的發(fā)展都有著促進，珀金埃爾默也有專利PlasmaLok接地方式。
北京壇墨質檢科技有限公司工程師洪濤的報告題目是《原子光譜分析中的質量控制與標準物質》，介紹了標準物質/標準樣品的相關內容，以及壇墨質檢在這方面提供的服務。
