上海光谱发布国际首创交直流塞曼原子吸收

　　2014年11月1日，值第十八届全国分子光谱学学术会议召开之际，会议协办单位上海光谱仪器有限公司举办交直流赛曼原子吸收光谱仪新产品发布会，吸引了近百位业内人士现场参与。

　　

发布会现场

上海光谱总经理 陈建钢先生

　　十二五重大仪器专项成果 解决光谱仪器关键部件研发

　　上海光谱总经理陈建钢先生首先向来宾介绍了该仪器的研发情况，此次发布的SP-3881ZAA型交直流塞曼原子吸收，是上海光谱承担的科技部十二五重大仪器开发专项《高性能光谱仪器关键元器件与部件的应用及工程化开发》的成果之一，，项目主要内容是研发光谱仪器相关的关键元器件及部件，上海光谱作为牵头单位，共有13个单位参与。项目分几个层次，第一个层次以元器件为主，比如研制光谱元器件相关的光栅器件、光源器件、检测器件等；第二个层次是应用这些元器件形成关键部件，比如原子光谱的主要关键部件是单色器、单色仪。项目里有两种类型的单色仪，一种是小型光谱，主要是适合现场便携使用的；另一种是大型光谱使用的高精度的单色仪。第三个层次是部件的应用，今天发布的新产品就是在关键部件应用上形成的一个产品，产品攻关的主要内容是原子化和背景校正技术，其中用到的主要技术是交直流塞曼背景校正的关键部件。

　　陈总表示，自2004年开始积累认知，到近三年努力项目即将完成之际，上海光谱已在原子吸收光谱之上，形成了部件模块化、产品系列化、标准化、功能化等特点，迄今在原子吸收光谱方面形成了9大部件，在9大部件基础上形成了三大系列的产品，包括：塞曼原子吸收、石墨炉原子吸收、火焰－石墨炉原子吸收。

　　接下来陈总向大家展示了代表性的主要部件：如通用的电源部件、石墨炉部件、单色仪、带塞曼和不带塞曼的两种原子化器部件等。

　　

SP-3881ZAA交直流磁场石墨炉火焰塞曼原子吸收分光光度计

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　　关键元器件及部件开发的意义

　提高可靠性、通用化、定制交货期短、改变生产管理模式、提高产能

　　部件有单独标准 保证可靠性

　　陈总指出，为什么要召开发布会，主要是向各位表达一个思路：可能在大家的心目中，国产仪器可靠性的问题是困扰大家的难题。相对于进口产品而言，可靠性问题是导致国产仪器存在不能完全体现产品性能的软肋。这主要是在产品的制造工艺和设计上同国外有差距；并主要体现在产品制造工艺上。

　　我们在10年的产品研发中逐渐认识到，分析仪器的特征是小批量、多品种。如果以产品作为研发对象，在不同产品研发中会形成各种个性化的零部件或部件，这样更不利于产品工艺的开发。正因为这样，在这几年中，陈总团队逐渐把产品内部的功能、边界尝试做了分割，经过了5、6年时间反反复复地分割，形成了一些部件。

　　到现在为止，这些部件可以按照产品来制作，每个部件都有企业标准，都有产品性能功能的指标要求，并且围绕这套指标有一整套夹具、非标仪器、环境试验等设备，保证这些部件的可靠性。产品部件化后，通用化程度大幅提高，比如在原子吸收中，几大系列产品部件的通用化程度达到95%以上，因此可用相对有效的手段控制零部件的质量，从而保证产品质量。

　　陈经理提到，到现在为止，可以说每一个部件完全可以按照产品来做，每一个部件都有企业标准，每一个部件都有性能和指标的要求，并且有一整套的包括环境试验设备来保证部件的可靠性。每个部件作为一个产品，都有其质量控制。每一个部件都有一个合格标志。

　　 菜单式管理 定制交货快

　　此外，上海光谱公司为了满足市场的需求，还会根据客户的要求进行定制。完成部件化以后，在定制的过程当中，与用户的沟通也不再琐碎，完全是“菜单式”的。在满足用户需求的基础上做外观定制，大大缩短了开发周期，也降低了开发成本。

　　 部件化生产带来新的生产管理模式

　　部件化后，上海光谱的生产管理模式也有了质的改变，目前的生产管理模式可达到：根据每年的生产计划编制部件计划，分摊到每个月，产品完全按照订单“零库存”生产。这样的生产组织模式，在生产中有充分的时间来保证每一个部件的可靠性。在满足订单的过程中，可非常从容地满足客户时间上的要求。除常规的产品外，一般的定制产品或价值较高的产品，从接单到交货时间只需10-15个工作日。

　　 形成可量化的过程指标 提高生产能力与灵活性

　　 通过专项，上海光谱在原子吸收上已形成了年产3000台套的生产能力。通过专项的投入，现在原子吸收每一个生产岗位上，生产的每一个产品，对生产工人的技能要求也大幅降低。每个部件在每个岗位上都有可以量化的考核指标，都有保证质量、保证性能的专用夹具、专用工具和仪器仪表。即使面对“铁打的营盘流水的兵”也不怕，因为在这样的岗位上没有对专用技能的依赖，可保证生产的持续稳定性，可根据时间和环境的变化随时调整生产环境。比如上海的生产成本非常高，用这种方式可以快速将生产移到外地，比如公司正在昆山筹建另一个生产基地。

　　在研发过程当中，上海光谱专门聘请德国顾问Gerhard Schlemmer教授对产品全方位性能测试进行指导，在他的帮助下，整个产品性能的提升很快。陈经理提到，这款产品计划2015年下半年，将正式将这个产品投放市场，这之前还需要做一些前期市场工作。

　　上海光谱德国顾问Gerhard Schlemmer现场讲解原子吸收光谱中的交直流塞曼背景校正相关问题，报告题目：AC-DC Zeeman for Background Correction in AAS，《交流-直流塞曼技术用于原子吸收中的背景校正》

　　塞曼(Zeeman)背景校正技术原理：

　　所谓塞曼效应就是光源发射的谱线，在一定强度的磁场中发生多重分裂的偏振分量的现象，是原子在磁场中能级和光谱发生分裂的现象。1896年D.塞曼发现，原子在足够强的磁场中光谱线会发生分裂现象。

　　根据塞曼效应原理，直流塞曼利用π和σ分量实现背景校正，交流塞曼利用无磁场时的总吸收和有磁场时的σ分量实现背景校正。

       据介绍，SP-3881ZAA交直流磁场石墨炉火焰原子吸收分光光度计是国内首台交流塞曼原子吸收，同时也是国内外首创的交、直流塞曼背景同时校正技术于一体的原子吸收产品。该技术充分利用可变磁场电源，创造一种交流、直流磁场双检测器的一种测量方式，实现了交直流塞曼效应原子吸收背景的同时校正。同时，该产品还具有氘灯背景校正和自吸收背景校正技术。

　　除SP-3881ZAA独有的交直流同时塞曼背景校正技术外，该仪器还继承了SP-3880ZAA系列原子吸收的以下特点：

　　独创精确夹紧的石墨炉头，提高了石墨炉工作的长期可靠性（发明专利：ZL200810202779.X）

　　首创智能杂散光测量和校正技术（发明专利: ZL200710046942.3）

　　“上海光谱”首创计算机信息处理技术，在无须使用任何标准物质，不增加任何硬件成本的前提下，自动测量并进行杂散光动态扣除，在光谱仪降低杂散光技术上有了重大突破。有效地改善了原子吸收光谱仪的光学精度、线性范围，提高了背景校正能力。

　　独创光学降噪技术（发明专利: ZL200710046943.8）

　　“上海光谱”采用独创的光学降噪技术，结合光学元件紫外增强技术，有效改善了仪器光学性能和线性范围，提高了背景校正能力。

　　首创间隙控灯技术（发明专利: ZL200710046944.2）

　　自吸背景校正对灯的要求非常苛刻，成本很高。“上海光谱”首创间隙控灯技术，在不影响稳定性的前提下，使普通空心阴极灯用于自吸背景校正成为可能，灯的使用寿命延长十倍以上，而成本仅为专用灯的十几分之一！

　　首创“汞灯－试剂”梯度测量技术（发明专利: ZL200710046945.7）

　　首次提出“汞灯－试剂”梯度测量技术，并采用信息处理技术建立了一个准确的数理模型用于评价“双道线性与平衡”性能，为仪器系统自检提供了快速、经济的方法，也为提高仪器的检测性能建立了一个全新的方法。