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浅谈对微型光谱仪在国外的研发状况分析

发布时间:2015-02-11      点击次数:414
导读:利用光谱扫描食品、药品成分,并利用智能手机进行数据分析的微型光谱仪正在兴起,而这类小型仪器亦有希望在医疗、健康诊断领域发挥作用。目前,在国外有数种此类产品正在研发之中。  
光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备,广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足,不能满足现场检测和实时监控的需求。因此,微型光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。  
近年来,由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟,使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式,整个系统结构更具模块化,使用更加方便灵活,从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的仪器。  
SCiO:扫出一切物品信息的新装置  
在实际测试中,用SCiO尝试扫描一块奶酪,手机端应用程序检测出了奶酪包含的脂肪、碳水化合物、蛋白质和热量等物质,非常方便。但当使用SCiO扫描西红柿时,传感器并不能识别它,所以无法生成一个标准的西红柿养分信息。相对来说,扫描蛋白质是zui困难的,其次是碳水化合物,脂肪则是zui为简单的,但传感器目前还无法解决类似西红柿果肉这样的类透明材质,这是需要下一步解决的问题。  
研发人员表示,SCiO具有很大潜力,zui终成品将具备识别生熟、变质的功能,通过建立强大的数据库,甚至可以识别出包含不良添加剂的牛奶(如臭名昭彰的三聚氰胺)。当然,SCiO如果要做到、,不仅仅要在传感器上下功夫,数据也不能仅仅来源于用户收集,还需要一个经过机构认证的资质,这是开发人员可以努力的方向。SCiO公司还计划开发软件API,让第三方人员能够添加更多数据库,帮助消费者来扫描更多产品,包括检测酒品的酒精含量、化妆品成分、品真伪等等。  
ConsumerPhysics的CEODrorSharon认为,SCiO与lSpec的不同之处在于:“首先,我们有一个完整的、多学科的团队;其次,我们自己拥有传感器技术,他们只能用别人的;zui后,他们使用了不同类型的光谱和交换,这会花他们很多时间来实现。”  
新型手持式拉曼光谱仪  
在2013年ISEF大会上,因研发早期胰腺癌纳米试纸检测法而出名的美国少年研究人员JackAndraka也曾展示了一种用于探测爆炸物、环境污染甚至可以检测癌症的手持式拉曼光谱仪。普通的拉曼光谱仪体积庞大而且售价接近10万美元,仅高能量激光器就要花费4万美元。Andraka的设计是利用现成的激光指示器,并用iPhone的摄像头代替光谱仪上的光电探测器,达到和传统的拉曼光谱仪比较接近的结果,但只要15美元,只有手机的大小。  
微型光谱仪具有系统模块化和搭建灵活性的优势,因此在实际生产研究中,仅需配一套光谱仪,应用不同的测试附件就可以对各种不同的样品进行实时检测。同时,微型光纤光谱仪具有内部结构紧凑、无移动部件、波长范围宽、测量速度快、价格低的特点,在工业在线监控及便携式检测系统开发等领域提供了广阔的应用发展空间。  
微型光谱仪
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