國產傅立葉變換紅外光譜(FTIR)技術發展之路

　　FTIR技術是近年來快速發展起來的一種綜合性探測技術。傅立葉變換紅外光譜技術利用幹涉圖和光譜圖之間的對應關係，通過對麥可遜幹涉儀測量的幹涉圖進行傅立葉積分變換來測量和研究光譜圖，通過對光譜圖定量解析獲取待測氣體濃度信息。該技術具備實時、在線、連續、多組分同時監測能力，無需頻繁校準，國際上利用該技術開展了對大氣環境及大氣汙染的觀測及研究工作。

　　與很多儀器相似，多年來中國市場上FTIR儀器被國外品牌長期壟斷，國內廠商尚不具備FTIR儀器相關核心技術的研發能力。為了突破制約國內FTIR儀器的關鍵技術及其市場應用，國內眾多學者做出了長久的努力，其中中國科學院安徽光學精密機械研究所就有一支團隊，在劉文清院士和劉建國研究員的指導下，在高閩光研究員的帶領下，一直致力於我國FTIR技術的發展進步。近日，儀器信息網編輯採訪了其團隊成員李相賢博士，請其為我們介紹了該團隊做出的努力和成果。

中國科學院安徽光學精密機械研究所李相賢博士

　　「科研團隊深知，掌握核心技術是打破進口設備壟斷的關鍵，FTIR技術也不例外。為了打破國外技術壟斷，科研團隊率先攻克了幹涉儀設計這一『卡脖子』核心技術，相繼研發了具有自主智慧財產權的雙臂掃擺式幹涉儀、叉骨式幹涉儀等一系列幹涉儀光機結構及控制技術，為國產FTIR技術的廣泛應用奠定了基礎。」

　　「目前進口FTIR設備的應用多集中在實驗室環境條件下的使用，很少涉足惡劣工業環境條件下的應用，科研團隊把滿足惡劣複雜工業環境條件下的工業應用作為國產FTIR技術的一條發展『捷徑』，科研團隊攻克了一系列關鍵技術，可以確保國產FTIR設備在高振動、高溫、高溼、高粉塵等惡劣條件下仍可保持穩定運行，攻克了複雜背景、多幹擾因子條件下的光譜識別與精準解析技術。」李相賢介紹到。

　　近年來，針對多種應用需求，科研團隊主要開展了環境大氣紅外光譜檢測方法與技術、工業燃燒過程氣體在線檢測方法與技術、國防和公共安全氣體檢測方法與技術等領域的研究工作，為國家環境大氣汙染監控和治理提供了科學依據，為工業燃燒過程分析與控制提供了技術手段，為國防和公共安全提供了技術保障。

　　在環境大氣汙染監測方面，開發了開放光路面源排放VOCs氣體分析儀(已取得中環協頒發的環保認證證書)、抽取式傅立葉紅外多組分氣體分析儀、可攜式傅立葉紅外多組分氣體分析儀、傅立葉紅外多組分遙測系統、車載汙染氣體排放通量遙測系統等一系列基於FTIR技術的汙染氣體監測技術設備。除此之外，團隊還創新性地構建了基於FTIR技術的工業園區點-線-面立體化汙染氣體高效監測體系，並獲得2017年度全國環境監測與治理優秀創新技術成果。該體系在國家大氣重汙染成因與治理、國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃，以及國家重大活動空氣品質保障中發揮了重要作用。另外，該技術體系還被用於福建泉惠石化園區、山東京博工業園區、蘇州吳中化工園區、溧陽新材料園區等多個智慧園區和風險預警平臺建設。李老師所在團隊為我國開展化工園區汙染監測、VOCs調查、釐清汙染狀況提供具有自主智慧財產權的先進技術，為化工行業的汙染監管提供技術支撐。

　　值得注意的是，李老師所在團隊不僅僅重視技術研發，也重視產學研結合，這些產品目前均有廠商進行商業化銷售，隨著儀器應用被客戶認可，銷售廠商積累了經驗、技術和資本，反過來更加願意共同開發FTIR技術的新應用，從而促進我國FTIR技術「獨有」的發展之路。

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