原子光谱专场：探前沿技术新突破 论多元应用新前景
第 23 届全国分子光谱学学术会议和第五届光谱年会暨黄本立院士百岁华诞学术研讨会于2024年11月30日-12月2日在福建省厦门市召开。会议首日下午，在分会场3“原子光谱新方法、新技术及新应用” 上，东北大学王建华教授、中科院上海硅酸盐研究所钱荣研究员、杭州谱育科技发展有限公司吴智威经理、清华大学王哲教授、中科院高能物理研究所李玉锋研究员、中国农科院毛雪飞研究员、四川大学刘睿教授等专家带来精彩报告，展示原子光谱相关技术在多领域的创新成果与应用前景。
东北大学 王建华教授
东北大学王建华教授就 “微型化原子发射光谱研究与分析应用” 作了精彩报告，展示了其团队在该领域的前沿研究成果，吸引了众多业内人士关注。
王教授指出，当前原子光谱分析面临着诸多挑战，如提高灵敏度、选择性和抗干扰能力等。针对实际应用中复杂样品和低浓度样品的检测难题，团队创新地提出一系列基于微型等离子体的原子发射光谱技术的样品预处理策略，如双功能载体富集重金属、原位解析介质阻挡放电、电萃取富集以及超声雾化气相富集等方法，有效提高了分析灵敏度与稳定性，并成功通过标准样品和实际样品的验证。此外，团队还成功研发出原位消解尖端放电装置，将消解、检测和蒸汽发生功能集成一体，小巧便携且消解效率高，适用于不同基质样品，且信号不受基质影响，这一成果为现场检测提供了有力工具。最后，王建华教授总结了微型化原子发射光谱技术在未来现场分析中的巨大潜力，并展望了该技术在环境保护、食品安全等领域的广泛应用前景。
中科院上海硅酸盐研究所 钱荣研究员
中科院上海硅酸盐研究所钱荣研究员作题为“基于质谱的先进材料表征方法开发”的精彩报告，分享了其团队在辉光放电质谱（GD-MS）定量分析研究及应用，为先进材料研究提供了新的检测手段和数据支持。
钱教授指出，新材料的高质量发展离不开新技术、新工艺和先进检测技术的进步。高性能材料对其中元素的含量有着严格要求，特别是在半导体和特种无机涂层等领域。然而，现有的分析手段如激光烧蚀和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）在定量分析时存在标样缺乏、机体效应显著等问题。为此，团队制备了多种金属与氧化物参考物质，测定其RSF值并研究影响因素。结果显示，放电参数对金属与氧化物RSF值有影响，需优化固定；基体效应在高纯合金中对RSF值影响小，但氧化物基体影响更大；晶格能对部分元素RSF值影响大，第一电离能与平均RSF值相关性密切，样品形状也影响RSF值且规律明显，这些发现有助于在缺少RSF值时进行预测。该研究成果已应用于中国空间站样品分析及复合纳米结构解析。
杭州谱育科技发展有限公司 吴智威经理
杭州谱育科技发展有限公司（以下简称“谱育科技”）吴智威经理的报告题为“ICP质谱技术在超痕量分析与瞬态”。吴智威介绍，随着半导体等行业发展，对原材料检测技术要求日益提高，ICP质谱技术愈发重要。谱育科技在该领域不断创新，其推出的串联四极杆 ICP质谱仪在多个方面进行了优化。通过改进离子源、增加去干扰技术、优化碰撞反应池配置及提供多种功率模式，该仪器在超痕量分析中展现出卓越性能，满足了半导体行业对元素检测的高标准需求，已在多家半导体工厂成功应用并通过多项验证，有效支持了半导体供应链的质量控制与工艺改进。
在瞬态信号分析领域，ICP质谱技术的时间分辨能力对瞬态信号研究意义重大。谱育科技开发的相关技术及应用案例，展示了 ICP质谱技术在处理快速变化信号方面的能力，如在纳米材料标记与分析中，通过元素标记实现了对材料的精准表征，为纳米技术研究提供了可靠手段，也为生态环境监测、生物医学研究等领域的瞬态过程分析提供了有效方法，推动了相关领域对复杂动态过程的深入理解与研究。
清华大学 王哲教授
清华大学王哲教授带来题为“激光诱导击穿光谱精确定量化理论”的精彩报告。王哲教授指出，激光诱导击穿光谱（LIBS）作为在线原位测量设备，虽具独特优势，但在定量和长期稳定性方面面临挑战。针对这些问题，王哲教授团队提出新的技术路线，强调以降低不确定性和提升重复性精度为核心，结合等离子体时空演化规律开展研究。团队通过多种方式实现等离子体调制技术，为解决LIBS长期存在的定量难题提供了创新思路与有效方法，推动该技术向实用化、精准化迈进。
中国科学院高能物理研究所 李玉锋研究员
中国科学院高能物理研究所李玉锋研究员作关于“基于同步辐射X射线光谱的应用金属组学进展”的精彩报告，展示了该技术在多领域的应用潜力及未来发展方向，为金属组学研究带来新的思路与方法。金属组学旨在系统研究金属元素在生命体内的行为，其在多学科领域的重要性日益凸显。同步辐射X射线光谱技术具有独特优势，如样品处理简单、对生物损伤小、采集时间短等，成为金属组学研究的有力工具。在生物医学领域，该技术用于肺癌研究，通过检测元素含量及比值，有望区分肺癌患者与健康人群，为疾病早期诊断提供无创、高效方法。在纳米材料研究中，同步辐射X射线光谱可用于分析微纳米材料毒性，通过元素分析筛查含特定金属的样品，助力材料安全性评估。此外，该技术还能对不同产地植物种子等微小样品进行元素分布研究，结合质谱技术，探索样品内部结构与元素分布关系，为植物学、环境科学等领域提供微观层面信息。
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中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究院 毛雪飞研究员
中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究院毛雪飞研究员作题为“电热固体进样与重金属传感器技术”的报告。毛雪飞团队利用电热材料的导电和发热特性，直接对样品进行蒸发处理，从而实现快速、高效的样品导入，不仅提高了检测的灵敏度，还减少了样品处理过程中的污染风险。在实际应用中，该技术已成功实现对铅、砷、汞、铬、镍、锑、铋等多种重金属元素的现场检测，对砷元素的不同形态也能精确控制检测。此外，团队还设计了基于该技术的传感器，通过特定设计实现对重金属的快速检测，有效降低离子干扰，提高检测准确性。相关研究成果有望在农产品质量检测、环境监测等领域广泛应用，为重金属污染防控提供有力技术支撑。
四川大学 刘睿教授
四川大学刘睿教授就题为“金属稳定同位素标记多组分标志物”作精彩报告。刘睿团队利用金属稳定同位素标记技术，对多种生物标志物进行了分析。此外，该技术还被应用于新冠核酸检测中，通过标记不同保守序列及变异序列，实现多序列同时检测，准确判断病毒存在及亚型，提高检测可靠性。刘睿教授还介绍了团队开发的基于溶液芯片编码的多元素同时分析方案，以磁珠为基底编码微球，利用电感耦合等离子体-飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）实现多标志物分析，为高通量检测提供可能。该研究成果在疾病诊断、生物医学研究等领域具有广阔应用前景，有望提升检测技术水平，为精准医疗提供有力支持。
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