现代分析仪器的应用及发展

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仪器分析技术发展趋势及应用

仪器分析技术发展趋势及应用

仪器分析技术最新发展趋势及应用摘要:本文阐述了现代科学技术发展中仪器分析发展的现状及其基础地位,仪器分析的特点及存在的局限性及最新发展趋势。

特别是当今仪器分析技术吸取数学、物理学、计算机科学以及生物学中的新思想、新理念、新方法和新技术,不断完善现有的仪器分析技术,使仪器分析技术正朝着快速、准确、自动、灵敏以及适应特殊分析方向而迅猛发展,这就是当今仪器分析技术发展的总趋势!关键词:仪器分析分析方法发展趋势当代科学技术发展的主要特征是高度分化和高度综合,分析化学也不例外。

分析化学是四大化学之一,包括两大范畴化学分析和仪器分析。

化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。

仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法,常常需要使用比较复杂的仪器。

仪器分析又分为基础仪器分析和现代仪器分析,现代仪器分析又分为波谱分析、光谱分析、电化学分析、色谱分析、电镜分析、放射化学分析等。

1 仪器分析技术的基础地位现代仪器分析是一门信息科学,用于陈述事物的运动状态,促进人与环境的相互交流.现代仪器分析也是一门信息技术,涉及信息的生产、处理、流通、也包括信息获取、信息传递、信息存储、信息处理和信息显示等,有效地扩展了人类信息器官的功能.人们通常将信息与物质!能源相提并论,称为人类社会赖以生存发展的三大支柱。

世界由物质组成的,没有物质世界便虚无缥缈。

能量是一切物质运动的源泉,没有能源,世界便成为静寂的世界。

信息则是客观事物与主观认识相结合的产物,没有信息交换,世界便成为没有生气的世界,人类无法生存和发展。

生产和科研的发展,特别是生命科学和环境科学的发展,对分析化学的要求不再局限于“是什么”、“有多少”?而是要求提供更多更全的信息,即从常量到微量分析,从微量到微粒分析,从痕量到超痕量分析,从组成到形态分析,从总体到微区分析,从表现分布到逐层分析,从宏观到微观结构分析,从静态到快速反应追踪分析,从破坏试样到试样无损分析,从离线到在线分析等.仪器分析是生产和科研的眼睛,是高科技发展的基础和伴侣.现代分析仪器是基于多学科的高技术产物,离开现代仪器分析,高新技术研究与进步寸步难行。

现代分析仪器的发展与应用

现代分析仪器的发展与应用

现代分析仪器的发展与应用随着科学技术的不断进步,人类对物质本质和结构的认识也日益深入,而现代分析仪器正是在这个时代背景下得以研制和应用的。

现代分析仪器是一种科学的工具,它通过对物质结构、性质、成分等方面的分析,使科学家们更深入地理解物质的本质,同时也可以为工业生产、质量控制、医学诊断等领域提供有效的技术支持。

一、现代分析仪器的发展历程现代分析仪器的发展历程可以追溯到早期的实验室设备和测量仪器,随着化学、物理、生物学等学科的不断发展和交叉,人们对分析仪器越来越高的要求驱使着仪器技术的不断改良和提高。

从早期的光谱学、比重计算仪器、电化学分析仪器到现代的超快速质谱仪、电子显微技术、光电子显微镜等分析仪器,每一步都是在前一步的基础上不断地推进和提升。

人们研究提高分析仪器主要有三个方面:一是提高分析仪器的灵敏度、选择性、分辨率、准确性等参数;二是扩大分析仪器的应用范围和测量范围;三是通过完善仪器的操作和应用软件,降低仪器的使用门槛,让更多人可以使用分析仪器来解决科学研究和实际问题。

二、现代分析仪器的应用领域现代分析仪器的应用十分广泛,包括了许多不同的领域。

常见的应用领域包括有机化学、生化学、物理学、材料学、医学等领域。

在这些领域中,现代分析仪器的应用已成为相应研究的必不可少的手段。

2.1 有机化学有机分析化学是有机化学的一个关键方面,它涵盖了目前很多科学领域的问题,因此,各种现代分析仪器在有机化学分析中都得到了广泛的应用。

例如,质谱仪可以测定有机物的质谱,红外光谱仪可以帮助确定不同有机物的结构,核磁共振仪器则可以帮助研究有机物分子的运动方式等等。

2.2 生化学生化学是对有机化合物的生物学特性进行专门研究的学科。

现代的分析仪器在这一领域的应用非常广泛,例如,蛋白质质谱仪可用于鉴定和分析蛋白质示踪,荧光显微镜可用于研究分子交互作用,冷冻电子显微镜可用于确定和检查生物大分子的结构。

2.3 物理学物理学是一门研究物质本质、运动和相互作用的基础科学,现代分析仪器在这一领域的应用也非常广泛,例如:扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等,不仅可以观察物质的微观结构,也可以研究物质的芯层结构。

化学分析仪器的研发与应用

化学分析仪器的研发与应用

化学分析仪器的研发与应用化学分析仪器是现代化学实验室中不可或缺的重要工具,它能够对物质进行定性和定量的分析,广泛应用于化学领域中的各个研究领域和产业部门。

本文将探讨化学分析仪器的研发与应用,介绍其发展历程、常见的仪器类型及其特点,以及在各个领域的应用案例。

一、化学分析仪器的发展历程化学分析仪器的研发始于19世纪中叶,当时的研究人员开始尝试利用化学反应的产物颜色变化进行分析。

随着科技的不断进步,越来越多的仪器和技术被应用于分析过程中,使得分析结果更为准确和可靠。

二、常见的化学分析仪器及其特点1. 比色计比色计是一种利用化学反应或物质吸收特性进行分析的仪器。

它通过测量样品吸光度或颜色的变化来推断样品的成分或浓度。

比色计的特点是简单易用,不需要操作者具备较高的专业知识和技能。

2. 色谱仪色谱仪是一种根据物质在固相或液相载体上的分配行为进行分析的仪器。

它可以将混合物中的成分逐一分离,并通过检测器对其进行定性和定量分析。

色谱仪具有分离效果好、分析速度快的特点,广泛应用于化学分析和环境监测等领域。

3. 质谱仪质谱仪是一种测量物质质量和结构的仪器。

它通过将待分析的样品分子通过电离、加速和分离等过程得到对应的质谱图,从而推断样品的成分和结构。

质谱仪具有高灵敏度、高分辨率等特点,被广泛应用于食品安全、药物研发等领域。

4. 核磁共振仪核磁共振仪是一种利用物质中原子核的磁共振现象进行分析的仪器。

它通过对样品中核磁共振信号的检测和分析,得出样品的成分和结构等信息。

核磁共振仪具有高分辨率、非破坏性等特点,在生命科学、材料科学等领域中有重要应用。

三、化学分析仪器在各个领域的应用案例1. 医药领域化学分析仪器在医药领域中起到了至关重要的作用。

例如,药物的研发过程中需要对药物的成分和纯度进行分析,以保证药物质量的稳定和可控性。

此外,化学分析仪器还可用于药物代谢动力学研究、药物残留分析等。

2. 环境监测领域化学分析仪器在环境监测领域中也扮演着重要角色。

现代分析仪器在化学分析中的应用及发展前景分析

现代分析仪器在化学分析中的应用及发展前景分析

现代分析仪器在化学分析中的应用及发展前景分析摘要:现代分析仪器在化学分析领域中扮演着至关重要的角色。

分析仪器通过高精度、高效率的手段,能够准确测定物质的成分和性质。

本文将深入探讨现代分析仪器在化学分析中的应用及发展前景,并对其在提高分析质量、提高分析效率以及推动化学研究进步方面的潜力进行了分析。

此外,本文还探讨了当前分析仪器在面临的挑战,并提出了进一步发展的策略。

1. 引言化学分析是化学研究中的基础工具,分析仪器是实现化学分析的重要手段。

随着科学技术的不断发展,现代分析仪器具备了高精度、高效率、多功能、自动化等特点,成功应用于化学分析的各个领域。

本文将重点讨论现代分析仪器在化学分析中的应用及其发展前景。

2. 现代分析仪器在化学分析中的应用2.1 色谱仪色谱仪广泛应用于食品、环境、药物等领域。

如气相色谱仪(GC)通过分离和检测样品中的各种成分,可对食品中的添加剂和残留物进行检测;液相色谱仪(LC)可用于药物的定性和定量分析。

2.2 质谱仪质谱仪是一种能够对样品中原子、离子和分子进行检测和分析的仪器。

质谱仪的应用范围非常广泛,如环境领域中用于污染物的监测、食品领域中用于检测农药残留物等。

光谱仪是通过测量物质与电磁波的相互作用而获得样品组成和性质信息的仪器。

常见的光谱仪包括紫外可见光谱仪(UV-Vis)、红外光谱仪(IR)和核磁共振光谱仪(NMR)等。

光谱仪在药学、环境科学、生物学等领域的应用越来越广泛。

2.4 电化学仪器电化学仪器主要应用于化学反应、电池储能等方面。

电化学分析技术已在环境监测、生物传感和生产工艺等领域得到了广泛应用。

3. 现代分析仪器的发展前景3.1 提高分析质量随着仪器技术的提升,分析结果的准确性和精确度将得到进一步提高。

未来,分析仪器将更加精细化,能够对复杂样品进行准确分析,提供更加可靠的数据基础。

3.2 提高分析效率现代分析仪器的快速发展使得分析效率得到大幅提高。

自动化技术的应用使得化学分析更加快速、高效,节省了大量时间和人力资源。

现代分析仪器在药品检验中的应用

现代分析仪器在药品检验中的应用

现代分析仪器在药品检验中的应用2山东新时代药业有限公司山东临沂 276000摘要:目前我国药品检验方面还是存在着许多不足,而现代分析仪器刚好可以提高药品检验的效率与精度,其不仅能够进行传统分析方法中难以实现的分析目标,还能够有效地完成对各类物质成分、含量以及纯度等指标进行检测作用。

基于此本文对现代分析仪器在药品检验中的应用进行了分析与研究,对如何利用现代分析仪器提高制药行业生产效率提出几点意见,以供专业人士进行参考。

关键词:现代分析仪器;药品检验;应用1.现代分析仪器在药品检验中的作用1.1自动化操作首先,现代化分析仪器要与相应的仪器设备进行良好的集成,保证其能够很好地发挥出作用。

例如,采用自动进样器可以使得仪器能够快速响应数据处理需求并及时准确地对数据进行记录与处理;自动滴定仪则可以帮助药品检验机构实现高效快速准确地完成计量任务。

其次,现代化分析仪器可以采用电子系统以及通信网络对其进行有效维护,确保设备能够长期处于稳定工作状态;现代化分析仪器还可以结合其他手段提供相应支撑。

1.2智能化分析在对药品检验工作中,利用现代分析仪器,除了对传统的药剂、制剂等药品检验结果进行自动化外,还可以对其进行智能化分析。

现代化分析仪器不仅能够对药品检验结果进行自动化,还可以对药品检验进行智能化处理1.3数据分析与计算现代分析仪器可以实现对数据的快速分析以及计算,并将快速分析计算的数据转化为系统数据和可操作数据。

在使用分析数据时,其操作模式与以往使用电脑操作模式有很大区别,不同之处主要在于操作模式上,系统会自动为现代分析仪器设置合适的参数,从而让现代分析仪器对药品数据进行快速分析以及计算。

例如,系统会根据系统中原始数据确定最佳分析模型,以保证分析工作的效率和准确性。

2药品质量管理中应注重的问题药品生产质量控制包括几个方面。

第一是在确保药品质量安全和有效的前提下开展生产工作,这样才能有效保证药品质量符合标准。

第二是在生产过程中,一定要制定科学、合理、有效的监督制度与奖惩制度。

现代仪器分析技术在环境监测中的应用

现代仪器分析技术在环境监测中的应用

现代仪器分析技术在环境监测中的应用一、前言现代仪器分析技术是一种高科技手段,它可以快速、准确地检测出环境中的各种有害物质。

比如我们可以通过大气采样器采集空气中的污染物,然后使用质谱仪、色谱仪等仪器对这些污染物进行分析,从而了解空气质量的状况。

同样我们也可以用类似的方法来监测水质、土壤等方面的污染情况。

当然要想让这些现代仪器发挥出最大的作用,我们还需要有专业的人员来进行操作和维护。

这就需要我们加强对相关人员的培训和管理,提高他们的专业素质和技术水平。

1. 环境监测的重要性及目的环境监测的重要性不言而喻,随着科技的发展和人类活动的不断增多,环境污染问题日益严重,空气污染、水污染、土壤污染等各类环境问题层出不穷。

这些污染物不仅对人类的身体健康造成威胁,还对生态环境造成了极大的破坏。

因此我们有责任也有义务对环境进行监测,及时发现和解决环境问题,确保人类和自然和谐共生。

那么现代仪器分析技术在环境监测中起到了怎样的作用呢?简单来说现代仪器分析技术可以帮助我们更准确、更快速地了解环境中的各种污染物的种类、数量和分布情况,从而为制定相应的环境保护政策和措施提供科学依据。

通过运用各种先进的仪器设备,如气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪等,我们可以对大气中的有害气体、水中的重金属离子、土壤中的有毒物质等进行精确检测,为环境保护工作提供有力支持。

环境监测是我们保护地球家园的重要手段,而现代仪器分析技术则是实现环境监测目标的关键工具。

让我们共同努力,用科技的力量守护我们美丽的家园吧!2. 现代仪器分析技术的发展历程话说在很久很久以前,环境监测还是一件非常繁琐、费时费力的事情。

那时候人们只能通过观察天空的颜色、闻闻空气中的味道来判断环境是否受到污染。

然而随着科技的进步,人类逐渐掌握了一些简单的检测方法。

到了20世纪初,科学家们开始研究一些基于物理原理的检测方法,比如电化学分析法、光学分析法等。

这些方法虽然比以前的方法要先进很多,但是仍然有很多局限性。

现代化学仪器分析方法及其应用

现代化学仪器分析方法及其应用

现代化学仪器分析方法及其应用现代化学仪器分析方法的发展为化学领域的研究提供了强有力的支持。

这些先进的仪器能够提供准确、快速和敏感的分析结果,广泛用于材料科学、环境科学、食品安全等领域。

本文将介绍几种常见的现代化学仪器分析方法及其应用。

一、质谱仪质谱仪是一种能够实时检测和定量分析样品中的分子结构和组成的仪器。

它利用样品中的分子在高能量电子轰击下分解成离子,根据离子的质量-电荷比进行分析。

质谱仪广泛应用于化学、生物、医药等领域。

例如,在药物研发过程中,质谱仪可以确定化合物的分子结构、分子量,从而帮助研究人员验证合成目标的成功率。

二、核磁共振仪核磁共振仪是一种利用核磁共振现象来研究物质结构和性质的仪器。

核磁共振指的是在外加磁场和射频辐射作用下,原子核会发生能级跃迁,从而产生共振信号。

核磁共振仪广泛应用于有机化学、生物化学等领域。

例如,在有机化学中,核磁共振仪可以通过分析化合物中不同原子的信号强度和化学位移,确定化合物的结构和组成。

三、气相色谱仪气相色谱仪是一种用于分离和检测混合物的分析仪器。

它利用样品中化合物在固定相和流动相之间的分配系数不同来实现分离,并通过检测器对化合物进行定量分析。

气相色谱仪广泛应用于环境监测、食品安全等领域。

例如,在环境监测中,气相色谱仪可以快速分析空气、水体中的有机污染物,帮助监测人员了解环境质量。

四、液相色谱仪液相色谱仪是一种利用样品溶液中化合物在固定相和流动相之间的分配系数不同来实现分离和定量分析的仪器。

它广泛应用于生物化学、食品安全等领域。

例如,在药物研发中,液相色谱仪可以用于分析药物中的杂质,确保药物的质量和安全性。

综上所述,现代化学仪器分析方法的应用范围十分广泛,为各个领域的研究提供了有力的工具和支持。

质谱仪、核磁共振仪、气相色谱仪和液相色谱仪等仪器的发展和应用,不仅提高了化学分析的准确性和速度,也推动了科学研究的进步。

随着技术的不断创新和发展,相信化学仪器分析方法将在未来发挥更加重要的作用。

现代分析仪器在化学测量中的最新发展与应用

现代分析仪器在化学测量中的最新发展与应用

现代分析仪器在化学测量中的最新发展与应用化学测量在科学研究、工业生产、环境监测、医疗诊断等众多领域都发挥着至关重要的作用。

而现代分析仪器的不断发展和创新,为化学测量带来了前所未有的机遇和突破。

这些先进的仪器不仅提高了测量的准确性和灵敏度,还拓展了化学测量的范围和应用场景。

一、色谱技术的新进展色谱技术是化学分析中常用的分离和检测方法之一。

在现代分析仪器的发展中,高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)都取得了显著的进步。

HPLC 系统在硬件方面不断改进,高压输液泵的性能更加稳定,能够提供更高的流速和压力,从而实现更快速和高效的分离。

同时,新型的色谱柱填料,如核壳型填料和整体柱,具有更高的柱效和更好的选择性,大大提高了分离效果。

此外,HPLC 与质谱(MS)的联用技术,如 LCMS/MS,成为了复杂样品分析的有力工具。

它能够同时提供化合物的保留时间、分子量以及结构信息,极大地增强了定性和定量分析的能力。

GC 方面,高分辨率气相色谱(HRGC)的出现提高了对复杂混合物中微量组分的分离能力。

此外,GC 与飞行时间质谱(TOFMS)的结合,使得对未知化合物的快速鉴定成为可能。

通过精确测量化合物的质荷比和飞行时间,TOFMS 能够提供高分辨率和高质量精度的质谱图,为化合物的结构解析提供了丰富的信息。

二、质谱技术的创新发展质谱技术作为一种强大的分析手段,在化学测量中占据着重要地位。

近年来,质谱技术在仪器设计、离子化方法和数据分析等方面都取得了重大突破。

在仪器设计方面,高分辨率质谱仪的分辨率和质量精度不断提高。

例如,轨道阱质谱仪(Orbitrap)和傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FTICRMS)能够实现百万分之一甚至更高的质量分辨率,使得对同分异构体和复杂混合物的分析更加准确和可靠。

离子化方法的创新也为质谱分析带来了新的活力。

传统的电子轰击离子化(EI)和化学离子化(CI)方法在某些情况下存在局限性。

而近年来发展起来的电喷雾离子化(ESI)和基质辅助激光解吸离子化(MALDI)等软电离技术,使得大分子化合物如蛋白质、核酸等的分析成为可能。

现代分析仪器及其应用的最新进展

现代分析仪器及其应用的最新进展
这是本人经验、教训的总结;7个问题既从仪器学 理论角度看问题,又从分析化学角度看问题!我的 经 验 教 训 告 诉 我 , 要 用 好 UVS 不 是 一 个 简 单 问 题 ; 许多使用者碰到的问题,不是仪器问题,而盲目找 生产厂;我的一位朋友开光谱仪器维修公司,他告 诉我,UVS的报修-70%不是仪器问题,而是使用问题。下面讲几
一、前言
……
二、光谱仪器及其应用的最新进展
光谱仪器是62类分析仪器中最重要的一类。光 谱仪器总共约有20种以上,但UVS、AAS和AFP都是 经典光谱仪器之一,也是使用最多、覆盖面最广 的分析仪器;又是最普及、最基础、最常规的分 析仪器!从仪器学理论,从仪器结构,从仪器的 应用、从维护保养角度来看,UVS、AAS和AFP在光 谱仪器中都有代表性。所以,今天我主要简单介 绍这些光谱仪器的应用、发展现状及其最新进展 。同时讲一些体会。
(3)固体进样器的推出 Jena推出的固体进样器,可以说是革 命性的突破,有以下优点很多,请大家 参考我的专著(书名等一下告诉大家)。
2、 AAS 的应用及其最:新进展
• 由无机向有机化学过渡; • 生命科学研究中的“坐上宾”; • 医疗卫生领域 , 特别是疾控中心,卫生防疫站系
统,都非常重视AAS:它已用于人体组织和体液中的主量 元素(Na,K,Ca,Mg)、必需的微量(Fe,Cu,Zn,Mn,Cr,S、e Co、Mo、V)。医疗用非必需元素(Al,Au,Bi,Ja,Li,P)o 和非必需及有毒微量元素(Pb,C,dAg,As,Ti,Hg), 的分 析。特别是血液、头发、尿液和组织中的微量元素(Se抗氧化、提高机体免疫力、Ge、As、 Hg、Pb )的分析。
(3)、近几年,中国的吴玉田教授又提出了“化 学信息的数学修饰”方法,从理念上有所创新;在 技术上提出了“数学仿真法”;即通过数学仿真, 模拟向待测体系内添加新的化合物,改变和调动可 能的干扰;使干扰在指定区域内符合被消除的条件。 他们利用这种方法对血竭中龙血素的含量测定,得 到了满意的结果。

现代仪器分析与应用

现代仪器分析与应用

现代仪器分析与应用引言:现代仪器分析是研究化学物质和生物系统的基本组成、结构及其性质的一种重要手段。

随着科学技术的不断发展,各种先进的仪器和分析方法逐渐应用于化学分析、环境监测、药物研发、生物学研究等领域。

本文将对现代仪器分析与应用领域进行探讨。

一、现代仪器分析的发展历程现代仪器分析的发展可以追溯到19世纪,当时以化学分析为主要手段。

20世纪初,光谱学的发展使得我们可以通过物质的光谱特性来分析其组成和结构。

20世纪60年代后,质谱仪的出现引发了一场仪器分析的革命。

随着计算机技术的发展,各种仪器的自动化和智能化程度不断提高,使得仪器分析的速度和准确性有了显著提高。

二、常见的现代仪器分析方法1.质谱法:质谱法是一种通过分析物质的质谱图谱来确定其分子结构和组成的方法。

质谱法广泛应用于生物医学、食品安全、环境监测等领域。

2.核磁共振(NMR):核磁共振是通过测量分子中的原子核在磁场中的共振现象来确定物质的结构和性质。

核磁共振广泛应用于有机合成、药物研发以及材料科学领域。

3.液相色谱法(HPLC):液相色谱法是利用溶液中固定相和液相之间的相互作用来分离和鉴定化合物的方法。

液相色谱法广泛应用于药物分析、环境监测以及食品安全检测等领域。

4.气相色谱法(GC):气相色谱法是通过将样品挥发成气体,然后通过固定相中一系列与样品成分有选择的相互作用进行分离和鉴定的一种方法。

气相色谱法广泛应用于石油化工、环境监测以及食品安全检测等领域。

三、现代仪器分析在不同领域的应用1.化学分析:现代仪器分析在化学分析领域的应用非常广泛。

它可以通过测量物质的光谱、质谱、核磁共振谱等来确定其组成和结构,同时还可以测量物质的各种化学性质。

化学分析在无机化学、有机化学、生物化学、分析化学等领域都有重要应用。

2.环境监测:现代仪器分析在环境监测领域的应用主要用于监测大气、水体、土壤等环境中的污染物。

通过使用质谱仪、液相色谱仪、气相色谱仪等仪器,可以精确测量出环境中的微量污染物,为环境保护和资源利用提供科学依据。

仪器分析的发展趋势

仪器分析的发展趋势

仪器分析的发展趋势现代科学技术的发展、生产的需要和人民生活水平的提高对分析化学提出了新的要求,为了适应科学发展,仪器分析随之也将出现以下发展趋势:1、方法创新进一步提高仪器分析方法的灵敏度、选择性和准确的。

各种选择性检测技术和多组分同时分析技术等是当前仪器分析研究的重要课题。

2、分析仪器智能化微机在仪器分析法中不仅只运算分析结果,而且可以储存分析方法和标准数据,控制仪器的全部操作,实现分析操作自动化和智能化。

3、新型动态分析检测和非破坏性检测离线的分析检测不能瞬时、直接、准确地反映生产实际和生命环境的情景实况,布恩那个及时控制生产、生态和生物过程。

运用先进的技术和分析原理,研究并建立有效而使用的实时、在线和高灵敏度、高选择性的新型动态分析检测和非破坏性检测,将是21世纪仪器分析发展的主流。

生物传感器和酶传感器、免疫传感器、DNA传感器、细胞传感器等不断涌现;纳米传感器的出现也为活体分析带来了机遇。

4、多种方法的联合使用仪器分析多种方法的联合使用可以使每种方法的优点得以发挥,每种方法的缺点得以补救。

联用分析技术已成为当前仪器分析的重要发展方向。

5、扩展时空多维信息随着环境科学、宇宙科学、能源科学、生命科学、临床化学、生物医学等学科的兴起,现代仪器分析的发展已不局限于将待测组分分离出来进行表征和测量,而且成为一门为物质提供尽可能多的化学信息的科学。

随着人们对客观物质认识的深入,某些过去所不甚熟悉的领域(如多维、不稳定和边界条件等)也逐渐提到日程上来。

采用现代核磁共振光谱、质谱、红外光谱等分析方法,可提供有机物分子的精细结构、空间排列构成及瞬态变化等信息,为人们对化学反应历程及生命的认识提供了重要基础。

总之,仪器分析正在向快速、准确、灵敏及适应特殊分析的方向迅速发展。

仪器分析技术发展趋势及应用

仪器分析技术发展趋势及应用

仪器分析技术发展趋势及应用仪器分析技术是一种应用物理、化学原理建立的一种科学计量技术,在现代科学研究和工业生产中具有广泛的应用。

随着科学技术的不断发展,仪器分析技术也在不断创新和进步。

本文将从仪器分析技术的发展趋势和应用两个方面进行讨论。

一、仪器分析技术的发展趋势1.多元化随着科学研究和生产技术的不断进步,对于分析物种类的需求也越来越多元化。

传统的仪器分析技术主要针对特定的分析物进行分析,如气相色谱、液相色谱等仪器,但是这些仪器在多元化的分析中存在局限性。

因此,未来的仪器分析技术将越来越多地向多元化方向发展,即一台仪器能够同时对多种物质进行分析。

2.高灵敏度高灵敏度是仪器分析技术发展的一个重要方向。

在许多科学研究和生产过程中,需要对微量的物质进行准确的分析。

因此,未来的仪器分析技术需要具备更高的灵敏度,能够检测到更低浓度的物质。

3.实时监测实时监测是仪器分析技术的另一个发展方向。

在工业生产过程中,及时了解反应的动态变化对于产物质量的控制非常重要。

因此,未来的仪器分析技术需要具备实时监测的能力,能够及时反馈反应信息,以提高生产效率和产品质量。

4.自动化自动化是现代科学研究和工业生产的趋势之一、未来的仪器分析技术将不断朝着自动化方向发展,即仪器能够自主完成分析过程,减少人工操作,提高工作效率和准确性。

二、仪器分析技术的应用1.环境监测仪器分析技术在环境监测中有着重要的应用。

如大气分析仪器可以监测大气中的污染物浓度,水质分析仪器可以监测水体中的污染物浓度等。

通过仪器分析技术,可以及时监测环境中的污染物浓度,为环境管理和环境保护提供科学依据。

2.药物研发在药物研发过程中,仪器分析技术的应用非常广泛。

如质谱仪、核磁共振仪等仪器可以对化合物的结构进行解析,荧光分析仪可以用于药物的荧光特性研究等。

通过仪器分析技术可以快速准确地对药物进行分析,为药物研发提供关键的数据支持。

3.食品安全检测食品安全一直是人们关注的焦点问题之一、仪器分析技术在食品安全检测中具有重要的应用。

仪器分析技术发展趋势及应用

仪器分析技术发展趋势及应用

仪器分析技术发展趋势及应用
一、仪器分析技术发展趋势
1、更高的检测性能:如需要更加精确的检测性能,当前技术已经有
一定水平,仪器分析技术在满足这一要求的同时还要求更快、更高的检测
灵敏度、更小的检测量、更低的检测限度和更广泛的检测范围。

2、信号处理技术:信号处理技术是提高仪器分析的关键所在,该技
术涉及到各种逻辑算法、数字滤波、数字信号处理、数字图像处理、信号
编码解码等。

3、技术服务扩大:现有的仪器分析技术只能应用于实验室,而新的
仪器分析技术要求将技术服务扩大到实地应用,包括现场仪器分析、实时
监控、远程控制、远程信息传递等,以满足实际应用中更广阔的使用范围。

4、信息技术:如今,仪器分析技术应用越来越广泛,数据管理和传
输也在这类技术中占有重要地位,信息技术是完成数据处理和传输的重要
工具,因此,信息技术也将成为仪器分析技术发展的重要组成部分。

二、仪器分析技术的应用
1、材料分析:仪器分析技术可以用于材料分析,可以利用仪器测量
和分析材料的物理、化学和微观结构特性,为材料的研究和开发提供可靠
的数据和依据。

2、药物分析:仪器分析技术可以用于药物分。

仪器分析的发展趋势

仪器分析的发展趋势

仪器分析的发展趋势随着科学技术的进步和应用的不断推进,仪器分析作为现代分析化学的重要手段和主要方法之一,也在不断地发展和改进。

下面将从几个方面谈一谈仪器分析的发展趋势。

首先,仪器分析的发展趋势是朝着高效、高灵敏、高选择性和高自动化方向发展。

随着分析化学方法的不断创新和研究的深入,仪器分析技术可以实现对微量、超微量和痕量物质的快速、准确和可靠分析。

例如,在化学成分分析中,常规的仪器分析方法已经可以实现对物质成分的快速检测和定量分析,而高灵敏度的仪器分析方法则可以实现对微量和痕量物质的检测和测定。

同时,自动化技术的应用使得仪器分析过程更加便捷和高效。

其次,仪器分析的发展趋势是朝着多功能、多元素、多参数和在线监测方向发展。

同时分析多种物质的多元素和多参数分析,是现代分析化学研究和实际应用的一个重要需求。

仪器分析技术可以通过选择合适的检测器和分析方法,实现对多种物质的同时检测和测定,并获得更多的信息。

此外,仪器分析技术的在线监测应用也在不断发展,可实现对环境、工业生产等领域的实时监测和控制。

再次,仪器分析的发展趋势是朝着微型化、便携化和便宜化方向发展。

随着微电子技术和纳米材料技术的发展,微型化仪器分析设备的研制和应用变得更加容易。

微型化的仪器分析设备具有体积小、重量轻、操作简便等优点,可以方便地应用于野外、户外等复杂环境中。

此外,便宜化的仪器分析设备有助于减少分析成本,并推动仪器分析技术的普及和应用。

最后,仪器分析的发展趋势是朝着数据处理和智能化方向发展。

随着信息技术的快速发展,数据处理技术在仪器分析中的应用也越来越重要。

仪器分析技术可以通过采集、处理和分析大量的数据,提取有用的信息并进行模型建立和预测。

另外,智能化的仪器分析设备具有自动分析、自动诊断和自动校准等功能,能够提高仪器操作的智能性和可靠性。

综上所述,仪器分析的发展趋势是高效化、多功能化、微型化、数据化和智能化。

随着科学技术的不断进步和应用的不断推进,仪器分析技术将在更广泛的领域得到应用,并为解决实际问题提供更加有效的手段和方法。

2023年实验室分析仪器行业市场分析现状

2023年实验室分析仪器行业市场分析现状

2023年实验室分析仪器行业市场分析现状实验室分析仪器是现代科学研究和工业生产不可或缺的工具。

它广泛应用于化学、生物、医学、环境等领域,用于分析、检测和测量样品的性质和组成。

随着科学技术的不断发展和进步,实验室分析仪器的市场也呈现出一系列的变化和发展。

一、市场规模及发展趋势实验室分析仪器市场规模庞大,全球市场总规模估计约为2000亿美元。

近年来,实验室分析仪器市场呈现出快速增长的态势,这主要是由于以下几方面因素的影响:1. 科学技术的进步:随着科学技术的不断进步,实验室分析仪器的功能和性能得到了大幅提升。

新的仪器不仅在检测精度和灵敏度上有所提高,还具有自动化、高通量和高效率的特点,满足了研究和产业的需求。

2. 应用领域的扩大:实验室分析仪器的应用领域越来越广泛,包括医疗诊断、环境监测、食品安全、新能源研发等多个领域。

这些领域对仪器的需求不断增长,推动了市场的发展。

3. 人口老龄化和医疗健康意识的提高:随着全球人口老龄化的趋势加剧,人们对医疗健康的关注度也在逐渐增加。

实验室分析仪器在医疗领域的应用越来越广泛,尤其是临床化验和病理检测方面,市场需求强劲。

二、市场竞争格局及主要企业实验室分析仪器市场竞争激烈,主要企业主要集中在发达国家,如美国、欧盟等。

这些企业占据了市场的主导地位,具有较强的研发实力和市场竞争力。

1. 美国:美国企业在实验室分析仪器领域具有雄厚的技术实力和品牌影响力。

如赛默飞世尔(Thermo Fisher Scientific)、伊顿(Eaton)、安捷伦(Agilent Technologies)等,这些企业凭借自身的产品优势和技术支持,在全球市场具有较强的竞争力。

2. 欧洲:欧洲企业在实验室分析仪器领域也具有一定的优势。

如飞利浦(Philips)、西门子(Siemens)、博世(Bosch)等,在医疗诊断领域具有较强的竞争力。

三、市场发展趋势及问题实验室分析仪器市场在未来会继续保持快速发展的趋势,但也面临一些挑战和问题。

浅谈现代仪器分析的发展趋势和前景

浅谈现代仪器分析的发展趋势和前景

2801 现代仪器分析的内容及特点1.1 现代仪器分析的内容及类别目前,我国利用现代仪器进行分析的方法非常多,使用的仪器种类也多种多样,通过对观测性质进行分类,目前我最普遍使用的分析方法有色谱分析法、光学分析法及电化学分析法,光学分析法能够利用光辐射的散射、发射、吸收、折射及衍射对物体进行分析,并在此基础上延伸出原子发射光谱法、分光光度法、荧光光谱法、干涉法及圆二向色性法等一系列的分析方法,且其分析速度非常快,分析结果非常准确。

色谱分析法是利用两相间分配参数对物体进行测量和分析,并延伸出气相色谱法和液相色谱法等方法,被广泛的应用于农业等多个领域。

电化学分析法是利用电能所产生的电流、电压、电位等参数来进行分析的,这类分析法目前已经形成电位分析法、电导分析法、电流滴定法、伏安法及库仑分析法等一系列的测试分析方法,并广泛应用于化学领域、能源领域、汽车领域等多个行业。

此外,其他分析方法还包括质谱分析法、放射化学分析法、质谱分析法等数十种其他方法,这些现代仪器分析方法的应用,极大推动了我国各行各业的发展。

1.2 现代仪器分析的特点利用现代仪器进行分析具有以下特点:首先,通过采用现代仪器对物体特性进行分析,能够对多个物体进行同时分析,从而形成了规模化的分析方法。

在现代仪器中通过采用计算机计数及数字显示技术,能够使现代仪器在较短时间内就能对数十种样品和组分进行分析和测定,因此其分析速度十分快速。

其次,利用现代仪器能对许多肉眼看不到的微量成分进行测定,并且灵敏度越来越高。

因此,现代仪器具有灵敏度高的分析特点。

最后,通过在现代仪器中采用多种科学技术,能够实现对物体的实时在线分析与远程遥控,不仅减轻了人力的投入,也使生产效率得以大大提高。

虽然现代仪器分析具有速度快、灵敏度高、实时监测与远程控制等特点,但利用现代仪器也具有一定的局限性。

首先,在对现代仪器进行使用时,由于其仪器结构非常精密,因此其价格往往非常高昂,这也给现代仪器的维护增加了很大的困难,致使维护费用投入较多。

现代仪器分析技术的新进展

现代仪器分析技术的新进展

现代仪器分析技术的新进展现代仪器分析技术在不断地推动着科学技术的进步和发展。

近年来,仪器分析技术在技术上有了许多新的进展。

本文将分析其中的一些主要新进展。

第一,分析技术与信息处理技术的结合。

随着电子计算机的普及和信息技术的发展,许多新的数据处理技术和算法在分析仪器中得到了应用。

这样,在数据获取和分析结果处理上,仪器分析技术的效率与精度得到了大幅度提高。

例如,随着人工智能技术的发展,机器学习和自动智能技术等应用,使分析结果更加快速和准确。

第二,纳米技术在分析技术中的应用。

随着纳米技术的发展,许多功能材料具有了很好的应用前景。

在纳米级别的材料中,一些物理和化学现象具有独特的特性。

此外,纳米技术使得元素的表面积增加,其可视化程度也更高,使得仪器分析技术更加准确和灵敏。

例如,纳米级别的材料可以被用于电化学传感器和分析化学领域的测量。

第三,新光源的出现。

随着激光、同步辐射和自由电子激光等新的光源的不断出现,分析仪器的光谱技术得到了很大的改善。

这些新光源不仅提高了仪器分析技术的分辨率和准确度,还大大提高了实验的效率。

例如,同步辐射光源是一种强度和频率均匀的光源,可用于X射线吸收谱(XAS)、X射线荧光谱(XRF)和X射线衍射谱(XRD)等分析技术。

第四,新型探测器的出现。

随着探测器技术的发展,新的探测器设计和材料开发出现,这些探测器具有更高的探测效率、更低的噪声和更好的空间分辨率等特点。

例如,新型的探测器包括光电倍增管、激光可视光谱仪和等离子体质谱仪等。

第五,新型的分析仪器。

随着新型仪器的发展,传统分析仪器得到了极大的改进,同时也产生了新的分析仪器。

例如,四极杆和离子阱质谱仪等新型质谱仪可以同时检测多种物质。

还有,新型的扫描电镜和聚焦离子束(FIB)等新型显微镜与其他分析技术相结合,可以在三维空间上实时可视化样品表面的性质,实现多元化的原位分析。

现代分析仪器的应用及发展

现代分析仪器的应用及发展

现代分析仪器的应用及发展李丹戈(超谱公司,北京100101)摘要:简述了分析仪器的发展历史及其对人们认识自然作用,着重介绍了光学分析仪器的结构及特点,光电直读光谱分析仪的结构和特点和新型全谱直读光谱仪的发展动态。

关键词:分析仪器;光学分析仪器;光电光谱;全谱与任何其它科学技术发展一样,分析仪器的发展及其不同阶段的特点是与社会发展和生产实践密切相关的。

一种新的分析仪器的诞生、完善和广泛应用,经常需要具备下几个条件:第一、满足人们在生产实践或认识自然过程中急迫的需要。

第二、核心原理的发现以及相关技术的发展。

第三、大量生产过程中的组织管理、应用研究及推广培训。

1分析仪器的发展史一个世纪以来,分析仪器的发展是伴随着新的技术及科学知识同步发展的,分析仪器的诞生正随着人们的要求的提高和科学技术的发展,由简单的仪器进化为复杂的仪器,由常量的分析发展到快速、高灵敏、痕量和超痕量的分析,由手动分析发展到自动分析,以及由简单一的分析方法发展到多种方法的联用方法或多维方法。

在工业生产和在科学研究工作中由取样分析发展到在线分析和不用取样的原位分析,甚至还要求非破坏性检测及遥测。

由单纯的元素分析发展到元素的状态分析,过去的总体分析,现在则要求进行空间多维的分析,近几十年来各学样之间的交叉和渗透是最显著的。

分析仪器的发展史并不很长,大约只有70多年。

从上世纪20年代开始,最早的仪器是较简单的设备,如天平、滴管等。

分析工作者用目视和手动的方法一点一点地取得数据,然后作记录,分析人员介入了每一个分析步骤。

第二阶段是1930~1960年间,人们使用特定的传感器把要测定的物理或化学性质转化为电信号,然后用电子线路使电信号再转化为数据。

如当时的紫外及红外光谱、极谱仪等,分析工作者用各种电钮及各种开关来使上述电信号再转化为数据,如当时的紫外光谱、极谱仪等,分析工作者用各种电钮及各种开关来使上述电信号转化到各种表头或记录器。

到1960年以后微型计算机的应用,也就形成了第三代分析仪。

仪器分析技术的创新和应用

仪器分析技术的创新和应用

仪器分析技术的创新和应用仪器分析技术是现代科学技术的重要组成部分,广泛应用于生物医药、环境保护、材料科学等多个领域。

其在精度、速度、灵敏度等方面的高效优势,使得其被越来越广泛地应用于现代产业实践中。

本文将重点探讨仪器分析技术的创新和应用。

一、仪器分析技术的创新随着时代的发展和科学技术的进步,仪器分析技术在多个层面都得到了不断的创新与完善。

以质谱技术为例,当前的质谱技术已经发展到了高分辨率、高精度、高灵敏度、高通量和多维质谱等多个方向。

在质谱仪的硬件技术方面,各类质谱仪的分辨率、离子转移效率、精确度等都得到了极大的提升,提高了质谱测量的准确性和灵敏性。

在软件技术方面,如数据处理、模拟分析等,也得到了极大的丰富和提升。

而另一方面,随着计算机技术的成熟,物联网和人工智能技术的迅速发展,传感器、电离源等关键元件的集成以及自动化、智能化的研发,也让仪器分析技术得到了大幅度的提升。

这些新技术的出现不仅拓展了仪器分析技术的应用范围,也为其提供了更多的功能与利用方式。

二、仪器分析技术在生物医药领域的应用生物医药是仪器分析技术得到广泛应用的一个领域,其中以药物研发、药代动力学研究、药物质量控制等为主要应用场景。

在这些领域中,仪器分析技术的应用主要涵盖药物分析、无侵入监测、设备联网等多个方向。

首先,在药物研发中,仪器分析技术被广泛应用于药物分析和制剂研发。

其中,质谱、色谱、光谱等分析技术被广泛用于药物成分分析、药效评估、药物性质研究等多个环节。

例如,现代质谱仪能够对细胞膜蛋白进行高通量的定量和质谱分析,可以为药物研发提供宝贵的信息;同时,各类实验室自动化设备也能够大幅提升实验效率和产品质量。

其次,在药代动力学研究中,仪器分析技术能够快速准确地检测代谢产物和毒性代谢物,为药物的临床应用提供重要的基础数据。

例如,在临床药代动力学研究中,人类体内药物代谢检测器的应用,可以建立药物的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)模型,为药物的临床应用提供宝贵的数据支持。

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现代分析仪器的应用及发展李丹戈(超谱公司,北京100101)摘要:简述了分析仪器的发展历史及其对人们认识自然作用,着重介绍了光学分析仪器的结构及特点,光电直读光谱分析仪的结构和特点和新型全谱直读光谱仪的发展动态。

关键词:分析仪器;光学分析仪器;光电光谱;全谱与任何其它科学技术发展一样,分析仪器的发展及其不同阶段的特点是与社会发展和生产实践密切相关的。

一种新的分析仪器的诞生、完善和广泛应用,经常需要具备下几个条件:第一、满足人们在生产实践或认识自然过程中急迫的需要。

第二、核心原理的发现以及相关技术的发展。

第三、大量生产过程中的组织管理、应用研究及推广培训。

1分析仪器的发展史一个世纪以来,分析仪器的发展是伴随着新的技术及科学知识同步发展的,分析仪器的诞生正随着人们的要求的提高和科学技术的发展,由简单的仪器进化为复杂的仪器,由常量的分析发展到快速、高灵敏、痕量和超痕量的分析,由手动分析发展到自动分析,以及由简单一的分析方法发展到多种方法的联用方法或多维方法。

在工业生产和在科学研究工作中由取样分析发展到在线分析和不用取样的原位分析,甚至还要求非破坏性检测及遥测。

由单纯的元素分析发展到元素的状态分析,过去的总体分析,现在则要求进行空间多维的分析,近几十年来各学样之间的交叉和渗透是最显著的。

分析仪器的发展史并不很长,大约只有70多年。

从上世纪20年代开始,最早的仪器是较简单的设备,如天平、滴管等。

分析工作者用目视和手动的方法一点一点地取得数据,然后作记录,分析人员介入了每一个分析步骤。

第二阶段是1930~1960年间,人们使用特定的传感器把要测定的物理或化学性质转化为电信号,然后用电子线路使电信号再转化为数据。

如当时的紫外及红外光谱、极谱仪等,分析工作者用各种电钮及各种开关来使上述电信号再转化为数据,如当时的紫外光谱、极谱仪等,分析工作者用各种电钮及各种开关来使上述电信号转化到各种表头或记录器。

到1960年以后微型计算机的应用,也就形成了第三代分析仪。

这些计算机与已有的分析仪器相联,用来处理数据。

有时可以用计算机的程序送入简单的指令,并由计算机驱使分析仪器自动处于最佳操作条件,并监控输出的数据。

但脱离了计算机,当时的分析仪器还是可以独立工作的。

一般要求工作者必须对计算机十分熟悉才能使用这类系统。

微处理机芯片的制造成功,进一步促进了第四代分析仪器的产生。

新的技术如傅里叶变换的红外光谱仪及核磁振仪的相继出现,都是用计算机直接操作并处理结果的。

有时可以仅用一台计算机同时控制几台分析系统,键盘及显示屏代替了控制钮及数据显示器等。

某一特定分析方法的各种程序及参数都中预选储存在仪器内,再由分析者随时调出,此时分析工作者则大量依赖于仪器制造商的现成软件,操作显得很简单,但分析工作者也就离仪器各部件更加遥远。

第五代分析仪器始于90年代,此时计算机的价格/性能比进一步改进,因而有可能采用功能十分完善的个人计算机来控制第四代分析仪器,因此分析工作中必不可少的制样、进样过程都可以自动进行。

已有一些仪器制造商可以提供工作站,其中包括各种制样技术,如稀释、过滤、抽提等模式,样品在不同设备中的移动可以用诸如流动注射或机器人进行操作。

目前对于环境样品的分析已有这类标准模式全自动的仪器出售。

高效的图像处理可以让工作及监控分析过程自动进行,并为之提供报告及结果的储存。

上述新一代分析仪器大部分是从计算机应用的程度来考虑的,因此并不能排斥前几代仪器中硬件的继续发展。

分析工作者看上去是离分析仪器的分析部分越来越远,但各种分析的核心原理的突破及发展仍是不可忽视的。

分析仪器将为人类认识自然及改造自然提供更完善的手段,在大量应用中,对操作者的技术要求会越来越少,但所得的结果必须是越来越精密可靠。

未来的仪器将在硬件和软件两方面并行发展,使之更为智能化、高效、多用,其中的检测原理将变得更具有选择性、更加深入和达到高灵敏度。

2光学分析的应用光学分析方法是建立在电磁辐射与物质相互作用的基础上的,光学分析仪器是探测此种相互作用的工具。

根据电磁辐射与物质相互作用性质的不同,光学分析方法可以分为光谱法与非光谱法两类:1)以测量电磁辐射与物质相互作用引起原子、分子内部量子化能级之间的跃迁产生的发射、吸收、散射波长或强度变化为基础的一类光学分析方法,归为光谱法。

2)以测量电磁辐射与物质相互作用引起其传播方向,速度,偏振性与其它物理物质改变的一类光学分析方法,归属于非光谱法。

在分析化学中,光谱法比非光谱法的用途更为广泛。

光学分析仪器的具体结构与复杂程度判别很大,但都包括以下四个基本组成部分:信号发生器,检测系统,信号处理系统,信号读出系统,在现代化的仪器中,还配有计算机控制系统。

信号发生器是将被测物质的某一物理或化学性质转变为分析信号,如原子、分子吸收辐射产生的原子,分子吸收光谱,物质受电,热激发产生的原子发射光谱等,都是分析信号。

产生原子、分子吸收光谱的辐射光源,产生原子发射光谱的电弧,火花光源等即为信号发生器。

检测器是对产生的分析信号进行检测,并将其转变为易于测量的信号,通常是电信号,因为电信号容易放大,处理,传输与显示。

各种仪器使用的检测器随检测辐射波长与仪器功能不同而异,常用的辐射检测器有两类,一类响应光子,另一类响应热。

所有光子检测器以电磁辐与反应表面的相互作用以产生电子(光发射)或使电子跃迁到能导电的状态(光电)为基础的,只有紫外、可见与红外辐射才具有使这一过程发生的能量。

热检测器不同于光电检测器之处在于,它是非量子化的热敏传感器。

信号处理系统,通常是将信号放大,平滑,滤波,加和,差减,微分,积分,变换(如交流信号变为直流信号,电压变为电流信号或电流变为电压信号,对数转换,傅里叶变换等),调频,调幅等。

信号读出系统是将信号处理系统输出的放大信号,以表头,记录仪,示波器显示出来。

计算机在光学分析仪器中的应用分为两类,一类是进行数据处理,如数字运算,统计分析,曲线拟合,方程求解,数据变换,数据贮存与调用,图谱检索与鉴定等,另一类是对仪器实施控制,如狭缝的选择,波长的自动定位,测量方式的选择,自动调零与校正背景等。

高级的仪器可以按照预定的程度,仪器根据测定条件的变化,将信号反馈,使测量条件最优化。

3新技术对光学分析的推动光学分析方法是分析化学中最富活力的领域之一,近年来取得长足的进展。

所有这些进展都是与仪器新功能的开发,新仪器的研制紧密地联系在一起。

新技术,新材料,新器件的不断出现,推动光学分析仪器的进步。

1)检测的灵敏度与选择性有了很大提高。

在原子发射光谱中,应用级联光源(如电感耦合高频等离子体一辉光放电、激光蒸发—微波等离子体)分别控制原子化与激发过程,可以减少基体干扰与背景影响,获得了很好的检出限。

激光增强电离光谱由于避免了一般光学检测所遇到的光散射、背景发射等的干扰,使选择性大为提高,当采用两束不同波长的激光对原子分步激发时,检出限可降低2~3个数量级。

激光石墨炉原子荧光光谱可检测10-15的Pb、Ti、Ga、In、cd等。

激光原子荧光光谱法有可能检测单个原子。

激光荧光光谱法结合时间分辨技术,使Eu的测定限达到0.4fg/ml。

2)扩大了应用范围光导纤维传输损耗少、适应环境与抗干扰能力强。

特别适合于遥测。

光导纤维化学传感器的出现,它的小巧探头能直接插入活体组织,毛细血管,细胞,可对分析物进行连续监测。

拉曼散射和共振荧光法的遥测距离最远可达 10 km ,可以遥测大气中主要成分的原子与分子,还可以遥测被污染大气中的痕量污染物(如cd、Pb、Hg、Na、K等)及大气温度。

3)增强了同时检测的能力电荷耦合阵列检测光谱范围宽,量子效率高(可达90%以上),暗电流小,噪声低,线性范围宽,可实现多道同时采集数据,获得波长—强度—时间三维谱图,有可能完全取代光电倍增管而成为光学分析仪器的一种很有发展的检测器。

光二级激光器代替空心阴极灯,可进行原子吸收多元素的同时测定,应用光电二级管阵列检测器与预选多仪组合光学系统中阶梯光栅,可以进行多元素的同时测定与背景校正。

4)新的测试手段不断出现,获得分子结构信息更加丰富。

4光学分析仪器的新发展80年代以来,随着激光、微电子光、微波、半导体、化学计量等科学技术与各种新材料的应用,革新了原有仪器方法,使光学分析仪器在仪器功能范围的扩展、仪器性能指标的提高、自动化、智能化程度的完善以及运行可靠性的提高等方面,有了新的发展。

电子计算机在光学分析仪器中的广泛应用,简化了仪器的结构,增强了仪器的功能,提高了仪器运行的可靠性,做到数据实时采集与处理、原位在线测量或远程遥测、自动监测等,大大提高了仪器操作自动化、数子化与智能化的程度。

随着固体激光器、光导纤维、固态微电子器件与多通道态检测器的应用,光学分析仪器的小型化、固态化与多功能化是一个重要的发展方向。

以发射光谱仪为例,该仪器应用范围之广泛,以及仪器功能提高的速度之快,可以作为分析仪器的典范。

其核心原理是通过对光谱线强度的检测及比较,确定物质的元素各类及含量。

早在1666年物理学家牛顿第一次进行了的色散实验。

他在暗室引入一束太阳光,让它通过梭镜,在棱镜后面的白屏上,看到了红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的光分散在不同位置上形成一道彩虹。

这种现象叫做光谱,这个实验就是光谱的起源,但牛顿以后,一直没有引起人们的注意。

到1802年英国化学家沃拉斯顿发现太阳光谱不是一道完美无缺的彩虹,而是被一些黑线所割裂。

1814年德国光学仪器专家夫琅和费研究太阳光谱中的黑斑的相对位置时,把那些主要黑线绘出光谱图。

1826年泰尔博特研究钠盐、钾盐在酒精灯上燃烧光谱时指出,发射光谱是化学分析的基础,钾盐的红色光谱和钠盐的黄色光谱都是这个元素的特性。

到1859年克希霍夫和本生为研究金属的光谱自己设计和制造了一种完善的分光装置,这个装置就是世界上第一台实用的光谱仪器。

用它研究火焰、电火花中各种金属的谱线,从而建立了光谱分析的初步基础。

从1860年到1907年之间,用火焰和电火花放电发现碱金属元素紊铯Cs,1861年发现铷Rb和铊T1,1868年发现烟In和氦He,1869年发现氮N,1875~1907年相继发现镓Ga、钾K、铥Tm、镨Pr、钋Sm、钇y、镥Lu等。

1882年,罗兰发明了凹球面光栅。

凹面光栅实际上是光学仪器成像系统元件的合为一体高效元件,它解决了当时棱镜光谱仪所遇到的不可克服的困难。

凹面光栅的问世不仅简化了光谱仪器的结构,而且还提高了它的性能。

波耳的理论在光谱分析中起了作用,其对光谱的激发过程,光谱线强度等提出了比较满意的解释。

从测定光谱线的绝对强度转到测量谱线的相对强度的应用,为光谱分析方法从定性分析发展到定量分析创造基础。

从而使光谱分析方法逐渐走出实验室,在工业部门中应用了。

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