至2021年,全球光譜儀市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到三億美元。同時(shí),百分之七的分子光譜市場(chǎng)年增長(zhǎng)率、百分之十一的微型光譜儀年復(fù)合增長(zhǎng)率也將會(huì)一步步實(shí)現(xiàn)。然而,就目前來(lái)說(shuō),光譜儀市場(chǎng)多半是被國(guó)外光譜儀知名品牌商占領(lǐng),我國(guó)國(guó)光譜儀企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較弱。
據(jù)悉,國(guó)外光譜研發(fā)開(kāi)始于17世紀(jì),而我國(guó)國(guó)內(nèi)光譜技術(shù)研發(fā)起步較晚,對(duì)光譜技術(shù)的研究始于二十世紀(jì)七八十年代,在八十年代初,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)建設(shè)光譜儀實(shí)驗(yàn)室,才突破國(guó)內(nèi)光譜儀技術(shù)研究,這造成我國(guó)光譜技術(shù)較為薄弱,光譜儀制造商研發(fā)創(chuàng)新能力不足,缺少島津、賽默飛、布魯克等在光譜市場(chǎng)擁全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)際知名品牌。
所以,以我國(guó)目前的光譜儀企業(yè)狀況,想要和國(guó)外光譜儀知名光譜儀企業(yè)競(jìng)爭(zhēng),較為困難。那么,我國(guó)光譜儀企業(yè)該如何提升自身的綜合實(shí)力呢?
首先,較為直接的方法,就是通過(guò)與國(guó)內(nèi)光譜儀企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),來(lái)增強(qiáng)自身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和研發(fā)創(chuàng)新能力。 在相同光譜儀的大環(huán)境下,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng),光譜儀企業(yè)可以迅速找出企業(yè)短板,從而進(jìn)行彌補(bǔ)不足。
其次,國(guó)內(nèi)光譜儀企業(yè)還要加強(qiáng)與高等院校、科研機(jī)構(gòu)方面的合作。一方面,可以從中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。相比較企業(yè),國(guó)內(nèi)研發(fā)機(jī)構(gòu)在光譜技術(shù)研究方面,還是技高一籌,它們每年都會(huì)研發(fā)出有關(guān)光譜方面的新品和技術(shù)。前不久,中科院已研發(fā)出高分辨寬帶和頻振動(dòng)光譜儀。
另一方面,一旦這些院校對(duì)光譜儀有需求,較容易從與其合作的光譜儀企業(yè)中購(gòu)買(mǎi)設(shè)備。粗略統(tǒng)計(jì),僅在2017年7月1日至7月14日,東北大學(xué)、福州大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)等5所高等院校,共耗資(人民幣)746萬(wàn)元采購(gòu)拉曼光譜儀、紅外光譜儀等分析設(shè)備,可見(jiàn),我國(guó)國(guó)內(nèi)高等院校還是具有一定的采購(gòu)能力。
國(guó)際光譜儀知名品牌企業(yè),擁有較為完善的生產(chǎn)鏈,甚至能夠自主研發(fā)新品,這就要求我國(guó)光譜儀制造商加強(qiáng)與其聯(lián)手合作,知己知彼,才能百戰(zhàn)不殆。
另外,引進(jìn)高科技ROHS測(cè)試儀設(shè)備,有利于提升市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)。 一款來(lái)自島津公司的測(cè)試儀EDX-LE,請(qǐng)參看以下產(chǎn)品簡(jiǎn)述。
附件一:能量色散型 X熒光光譜儀 EDX原理簡(jiǎn)介
來(lái)自X射線(xiàn)管的特征 X射線(xiàn)照射到樣品上,樣品中含有的元素受 X射線(xiàn)激發(fā)后會(huì)發(fā)出特有能量的 X射線(xiàn)熒光。用檢測(cè)器檢測(cè) X射線(xiàn)熒光,根據(jù) X射線(xiàn)熒光的能量進(jìn)行定性(確定含有什么元素),根據(jù) X射線(xiàn)熒光的強(qiáng)度進(jìn)行定量(確定元素的含量)。
檢測(cè)器直接測(cè)定的是元素 X射線(xiàn)熒光的強(qiáng)度,而我們關(guān)心的是元素的含量。利用X射線(xiàn)熒光的強(qiáng)度與元素含量存在比例關(guān)系,我們通過(guò)測(cè)定已知含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品建立工作曲線(xiàn)(安裝工程師設(shè)定),再根據(jù)待測(cè)樣品的 X射線(xiàn)熒光的強(qiáng)度通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)換算為含量值。
附件二:電子電氣生產(chǎn)企業(yè)為何要購(gòu)買(mǎi) XRF/EDX
對(duì)各種環(huán)保法規(guī)的要求:
1)RoHS/ELV指令
No.
限制物質(zhì)
最大容許含量(ppm)
名稱(chēng)
RoHS
ELV
1
鎘(Cd)
100
100
2
鉛(Pb)
1000
1000
3
汞(Hg)
1000
1000
4
六價(jià)鉻(Cr6+)
1000
1000
5
聚溴聯(lián)苯(PBB)
1000
-
6
聚溴二苯醚(PBDE)
1000
-
2)IEC61249限制物質(zhì)和閾值(ppm))
限制元素 |
Br |
Cl |
Br和 Cl總量 |
閾值 |
< 900 |
< 900 |
< 1500 |
歐盟 IEC技術(shù)委員會(huì)推薦,X射線(xiàn)熒光法作為行業(yè)認(rèn)可的快速篩選方法。
二、構(gòu)建綠色產(chǎn)品和綠色環(huán)保供應(yīng)鏈的要求:
國(guó)際、國(guó)內(nèi)近年頒發(fā)了多個(gè)電子電氣行業(yè)的環(huán)保指令,但由于電子電氣產(chǎn)品的復(fù)雜性,樣品拆分、精確測(cè)試等各種方法至今仍未統(tǒng)一。中國(guó)、歐盟、美國(guó)和其他國(guó)家并沒(méi)有大規(guī)模對(duì)上市的超標(biāo)產(chǎn)品采取嚴(yán)厲的處罰手段。
而電子行業(yè)龍頭企業(yè)更多的是考慮社會(huì)責(zé)任和品牌形象。為了人類(lèi)和地球的健康,他們紛紛制定了比各種指令和法規(guī)更嚴(yán)格的自律要求,要求各級(jí)供應(yīng)商提供環(huán)保的零部件,甚至規(guī)定各供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)儀器并制定環(huán)保生產(chǎn)體系,如 SONY、美的、松下等。
三、電子生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際要求:
電子生產(chǎn)企業(yè)不是專(zhuān)業(yè)的測(cè)試機(jī)構(gòu),他們普遍對(duì)測(cè)試設(shè)備有以下要求:
1、樣品無(wú)需復(fù)雜的前處理、無(wú)需專(zhuān)業(yè)的化學(xué)人才和試劑;
2、檢測(cè)時(shí)間快,能滿(mǎn)足大量樣品需要;
3、操作簡(jiǎn)便,易學(xué);
4、使用成本低
而 EDX具備了以上的所有優(yōu)點(diǎn)。
附件三: EDX-LED的優(yōu)勢(shì):
一、設(shè)計(jì)理念:從“分析儀器”到“檢查儀器”蛻變
1、反映電子電氣生產(chǎn)企業(yè)真正需求的專(zhuān)用儀器:
判斷產(chǎn)品是否符合 RoHS指令或客戶(hù)需求是絕大多數(shù) EDX的日常工作,EDX-LE精煉 EDX-720
和 EDX-GP等各種分析方法,建立了專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)篩選分析法。
2、使用簡(jiǎn)便、故障率低的儀器 :
配備電子制冷檢測(cè)器減少了日常維護(hù)工作;
配置自動(dòng)點(diǎn)檢功能,延長(zhǎng) X射線(xiàn)光管和高壓發(fā)生器的使用壽命;
初學(xué)者也可以操作的導(dǎo)航式畫(huà)面,不依賴(lài)于操作人員的水平也能得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);
“起動(dòng)?校正”等儀器自動(dòng)穩(wěn)定程序,避免操作人員的失誤操作。
3、超越同類(lèi)型產(chǎn)品的高性能儀器:
通過(guò)濾光片、工作曲線(xiàn)法、FP法、形狀和厚度修正軟件等一系列的硬件、軟件配合,最大限
度克服電子制冷檢測(cè)器分辨率偏低的不足,基本上達(dá)到液氮制冷 EDX-GP的測(cè)試效果。
4、本質(zhì)安全的儀器:
設(shè)計(jì)充分考慮到 X射線(xiàn)的防護(hù),儀器工作時(shí)周?chē)幻變?nèi)的 X射線(xiàn)強(qiáng)度小于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 1 μsv/h,
是得到國(guó)內(nèi)環(huán)保部門(mén)豁免的 EDX類(lèi)儀器。
二、檢測(cè)能力:提高用戶(hù)不受相關(guān)法規(guī)處罰的安全系數(shù)。
1、超標(biāo)的元素能如實(shí)檢測(cè)出來(lái):
選用高靈敏度、高計(jì)數(shù)率的檢測(cè)器,塑膠中五元素的檢測(cè)下限都在 5ppm以?xún)?nèi);
使用有針對(duì)性的濾光片,降低背景,提高信噪比;
PVC塑膠@100秒
裝置 |
Cd (ppm) |
PbLa (ppm) |
EDX-GP |
3.8 |
5.1 |
EDX-LE |
4.5 |
4.1 |
2、避免將合格的樣品誤判:
*同類(lèi)檢測(cè)器中最高的分辨率,對(duì)于干擾較多的 Pb元素,選用兩條特征譜線(xiàn)分析;
*采用工作曲線(xiàn)法為主,F(xiàn)P法補(bǔ)充的分析方法,篩選分析軟件可根據(jù)樣品材質(zhì)自動(dòng)選擇最適合的分析方法,避免操作人員的誤判;
*形狀和厚度修正軟件,避免不規(guī)則樣品帶來(lái)的誤差
3、符合 RoHS指令的報(bào)告格式
輸出報(bào)告中含有測(cè)試數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差、譜圖和樣品圖片等各種 RoHS指令必需的信息。
三、技術(shù)支持體系:是儀器長(zhǎng)期、穩(wěn)定、正確使用的保證
島津采取以銷(xiāo)售部為協(xié)調(diào),以技術(shù)部負(fù)責(zé)安裝、維修,以分析中心負(fù)責(zé)培訓(xùn)、應(yīng)用支持的技
術(shù)支持體系。三個(gè)部門(mén)互相配合、互相監(jiān)督。
1、銷(xiāo)售人員貫穿設(shè)備的銷(xiāo)售、安裝和使用的整個(gè)過(guò)程,根據(jù)用戶(hù)的需求及時(shí)協(xié)調(diào)技術(shù)部或
分析中心解決。
2、技術(shù)部負(fù)責(zé)儀器的安裝和簡(jiǎn)單使用培訓(xùn),在儀器出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)指導(dǎo)客戶(hù)或到現(xiàn)場(chǎng)解決。
3、分析中心負(fù)責(zé)操作人員的應(yīng)用培訓(xùn),在新儀器使用一到兩個(gè)月后,通知操作人員到島津
公司進(jìn)行為期兩天的培訓(xùn),考核合格后頒發(fā)培訓(xùn)證書(shū)。根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際情況,為用戶(hù)建立合適的
測(cè)試方法。
綜上所述,雖然現(xiàn)如今,相對(duì)于國(guó)外光譜儀企業(yè),我國(guó)內(nèi)光譜儀制造商市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不夠強(qiáng)大,但只要在我國(guó)光譜市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟,不斷加強(qiáng)在創(chuàng)新研發(fā),學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),那么未來(lái),必定能和國(guó)外光譜儀企業(yè)分庭抗禮,共同制定光譜儀市場(chǎng)游戲規(guī)則。