“將未知化合物的紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)庫的紅外光譜進(jìn)行比對，就可以迅速判定未知物的成分含量?！比涨?，中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡稱安光所）環(huán)境光學(xué)中心紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人徐亮研究員告訴《中國科學(xué)報》記者。
十年來，在中國工程院院士劉文清的指導(dǎo)下，他們專注于紅外光譜分析技術(shù)和紅外光譜儀器開發(fā)研究，所研制的系列紅外光譜分析系統(tǒng)在國家重大活動、灰霾治理、新農(nóng)村建設(shè)等領(lǐng)域大顯身手。
開發(fā)國產(chǎn)紅外光譜儀器
早在2005年，紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)就開始進(jìn)行紅外光譜算法研究，開發(fā)了基于非線性最小二乘擬合的紅外光譜定量分析方法，并建立起包含有393種組份的標(biāo)準(zhǔn)吸收數(shù)據(jù)庫。
紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)研制的分析算法，為國際知名光譜儀器廠商提供多組份氣體濃度定量分析軟件模塊，并在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。在與國外公司的合作過程中，團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)進(jìn)口紅外光譜分析儀器不僅價格高昂，還要受制于人。
2007年，紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)在國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）“大氣多組分污染物及其時空分布連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備”項(xiàng)目的支持下，通過自主研制掃擺式傅立葉變換紅外干涉儀系統(tǒng)，相繼集成開發(fā)了抽取式ftir（傅立葉變換紅外光譜）監(jiān)測系統(tǒng)、開放光路式ftir監(jiān)測系統(tǒng)和大氣污染多組分排放通量sof-ftir快速遙測系統(tǒng)。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人高閩光研究員告訴記者：“我們開發(fā)的掃擺式傅立葉紅外干涉儀系統(tǒng)打破了國際技術(shù)壟斷，提升了我國分析儀器行業(yè)的自主開發(fā)水平?！?/span>
隨后，2010年，紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)在中科院知識創(chuàng)新工程重要方向性項(xiàng)目（上海高等研究院承擔(dān)）協(xié)作課題的支持下，開發(fā)了危險化學(xué)品泄漏現(xiàn)場掃描成像紅外遙測系統(tǒng)。2011年，他們又在“十二五”科技支撐項(xiàng)目“村鎮(zhèn)環(huán)境監(jiān)測與景觀建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”的支持下，研制開發(fā)了便攜式傅立葉紅外多組分氣體分析儀。
2013年，紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)作為第一技術(shù)支撐單位，獲得國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“高性能傅立葉變換紅外光譜分析儀器開發(fā)和應(yīng)用”項(xiàng)目資助。日前，該專項(xiàng)已經(jīng)順利通過科技部組織的中期評估檢查，并獲得現(xiàn)場評估專家的高度評價。
該專項(xiàng)技術(shù)負(fù)責(zé)人徐亮介紹：“該紅外光譜分析儀器的分辨率可以達(dá)到0.125cm-1，信噪比和100%？子線等主要性能指標(biāo)均優(yōu)于國外同類儀器，該項(xiàng)目的研制標(biāo)志著國產(chǎn)光譜儀器性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。”
《中國科學(xué)報》記者從安光所獲悉，在該光譜儀研制的基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了四種典型應(yīng)用：在氣象探測應(yīng)用領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了對大氣中二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等關(guān)鍵溫室氣體的高靈敏在線監(jiān)測；在污染源排放監(jiān)測應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了超低排放的10余種高溫?zé)煔膺B續(xù)自動在線監(jiān)測；在中藥生產(chǎn)過程分析應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了銀杏總黃酮和銀杏總內(nèi)酯以及水分含量的快速評價；在藥品快速檢驗(yàn)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了典型藥片、膠囊等藥品的真?zhèn)巫R別。
服務(wù)國家重大活動
據(jù)徐亮介紹，2008年，為保障北京奧運(yùn)期間大氣環(huán)境質(zhì)量，紅外光譜技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的抽取式ftir監(jiān)測系統(tǒng)和開放光路式ftir監(jiān)測系統(tǒng)，分別在首都機(jī)場和燕山石化系統(tǒng)監(jiān)測了北京及周邊地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量，并為“奧運(yùn)空氣質(zhì)量日報”的發(fā)布提供了翔實(shí)的數(shù)據(jù)，這些科學(xué)、翔實(shí)的數(shù)據(jù)為我國政府制定控制措施改善大氣環(huán)境提供了有力的數(shù)據(jù)支撐，為我國政府兌現(xiàn)關(guān)于奧運(yùn)空氣質(zhì)量的承諾提供了重要科技保障。
除此之外，他們研發(fā)的抽取式ftir監(jiān)測系統(tǒng)、開放光路ftir監(jiān)測系統(tǒng)和大氣污染多組分排放通量sof-ftir車載遙測系統(tǒng)，先后在上海世博會、廣州亞運(yùn)會、南京青奧會以及2015年抗戰(zhàn)紀(jì)念日閱兵等重大國際活動期間得到應(yīng)用。
參與新農(nóng)村建設(shè)
