北京卓立漢光儀器有限公司成立于1999年,在拉曼光譜領(lǐng)域有著超過(guò)二十年的技術(shù)積累。自2003年首套拉曼系統(tǒng)研發(fā)成功以來(lái),公司承接了多項(xiàng)政府研發(fā)項(xiàng)目,包括北京科委的儀器研發(fā)項(xiàng)目以及國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)。公司還參與起草了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《拉曼光譜儀通用規(guī)范》,該標(biāo)準(zhǔn)已于2021年正式實(shí)施。
在拉曼光譜儀領(lǐng)域,卓立漢光已形成從高端科研級(jí)顯微共聚焦系統(tǒng)到現(xiàn)場(chǎng)快檢手持設(shè)備的完整產(chǎn)品矩陣,覆蓋了目前國(guó)內(nèi)外主流市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。以下從產(chǎn)品定位、技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景等維度,對(duì)其核心拉曼產(chǎn)品線進(jìn)行系統(tǒng)梳理。
一、RTSUltra:顯微共聚焦拉曼系統(tǒng)的技術(shù)集大成者
RTSUltra(RamanTrueSolutionUltra)是卓立漢光顯微共聚焦拉曼系統(tǒng)的旗艦產(chǎn)品。
光譜儀與分辨率。RTSUltra配備750mm長(zhǎng)焦光譜儀,光譜分辨率可達(dá)0.5cm?¹。可配置低波數(shù)附件,實(shí)現(xiàn)10cm?¹的超低波數(shù)測(cè)試。空間分辨率低至500nm(@532nm激光激發(fā))。
激發(fā)波長(zhǎng)配置。RTSUltra常規(guī)可配置4路激光光路,最高可定制8路激光光路,支持電動(dòng)切換。常規(guī)激光波長(zhǎng)包括325nm、473nm、532nm、638nm、785nm等。
探測(cè)器配置。配備深度制冷型背照式CCD相機(jī),有效像素不低于2000×256,峰值效率95%,芯片深度制冷至-60℃。同時(shí)支持EMCCD、ICCD等探測(cè)器選配,可滿(mǎn)足穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)光譜的檢測(cè)需求。
成像技術(shù)。RTSUltra提供兩種光譜成像技術(shù)供用戶(hù)選擇。其一是基于超快速振鏡掃描的激光束掃描技術(shù),掃描速度相比傳統(tǒng)電動(dòng)載物臺(tái)提高數(shù)百倍;其二是基于高精度位移臺(tái)掃描的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)位移臺(tái)移動(dòng)與光譜采集同步,相比傳統(tǒng)逐點(diǎn)掃描技術(shù),光譜成像速度提升十倍。
擴(kuò)展兼容性。RTSUltra可兼容升級(jí)顯微穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熒光光譜、透射/反射光譜、高光譜測(cè)試、暗場(chǎng)散射光譜測(cè)試、偏振測(cè)試等模塊,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能的光譜采集需求。支持80mm×60mm超大面積圖像拼接,支持成像后選區(qū)進(jìn)行拉曼mapping,采集時(shí)軟件自動(dòng)聚焦。采用針孔共聚焦與光纖共聚焦靈活切換的設(shè)計(jì)。
RTSUltra定位于高端科研市場(chǎng),適用于材料科學(xué)、生命科學(xué)、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的顯微尺度化學(xué)成分分析和結(jié)構(gòu)表征。
二、RTS2:多功能激光共聚焦顯微拉曼光譜系統(tǒng)
RTS2多功能激光共聚焦顯微拉曼光譜儀是卓立漢光面向科研市場(chǎng)的另一款主力產(chǎn)品。
光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。RTS2基于新一代顯微共焦技術(shù),采用緊湊穩(wěn)定的拉曼光路設(shè)計(jì),減小光程,提高系統(tǒng)穩(wěn)定度和重復(fù)性。激光器與拉曼光路一體化設(shè)計(jì),非固定于光學(xué)平臺(tái),結(jié)構(gòu)緊湊。
激光器配置。RTS2內(nèi)置532nm、638nm、785nm常用激光器,激光光路固化,無(wú)需切換和調(diào)節(jié)。可擴(kuò)展第四路單模光纖激光器或自由光路耦合,兼容多種激光器。
共焦方式。可選配光纖共焦、空間光共焦以及針孔共焦多種共焦方式。光纖共焦或針孔共焦模式下,Z軸共焦分辨率小于1.5μm(@10μm針孔)。
光譜儀與探測(cè)器。標(biāo)配320mm焦長(zhǎng)影像校正高通光量光譜儀。光譜CCD為背照式深耗盡型,工作波段200-1100nm,峰值量子效率高于90%。可擴(kuò)展EMCCD、ICCD、InGaAs陣列等探測(cè)器。
性能指標(biāo)。光譜分辨率典型值不超過(guò)1.5cm?¹,保證值不超過(guò)2cm?¹(320mm光譜儀)。硅三階峰信噪比大于30:1,硅四階峰可見(jiàn)。低波數(shù)性能典型值60cm?¹,保證值90cm?¹,可提供低于30cm?¹的選項(xiàng)。
擴(kuò)展性與聯(lián)用。RTS2采用未經(jīng)改造的科研級(jí)正置顯微鏡,可保證顯微鏡原有功能不受影響。采用超高精度電動(dòng)平臺(tái),定位精度1μm,可升級(jí)拉曼Mapping功能。可與開(kāi)環(huán)、閉環(huán)高低溫等各類(lèi)樣品臺(tái)聯(lián)用,也可與高光譜系統(tǒng)直接聯(lián)用。光路轉(zhuǎn)向控制可向下和向左,與原子力顯微鏡、低溫設(shè)備、探針臺(tái)等外設(shè)聯(lián)用。
RTS2定位于需要靈活擴(kuò)展和多技術(shù)聯(lián)用的科研場(chǎng)景,用戶(hù)可根據(jù)研究需求將系統(tǒng)拓展為以拉曼為主要功能的顯微光譜工作站。
三、ZLX-RS:組合式拉曼光譜測(cè)量系統(tǒng)
ZLX-RS系列是卓立漢光面向教學(xué)和基礎(chǔ)科研場(chǎng)景推出的組合式拉曼光譜測(cè)量系統(tǒng)。
模塊化設(shè)計(jì)。ZLX-RS采用模塊化設(shè)計(jì),用戶(hù)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要靈活選擇所需組件。系統(tǒng)組成包括光源系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于調(diào)整和測(cè)量。
典型配置(ZLX-RS-532型)。采用532nm波長(zhǎng)DPSS全固態(tài)激光器作為激發(fā)光源。以高分辨率、低雜散光的單色儀作為分光器。采用進(jìn)口陷波濾波片作為陷波濾波器。以高靈敏度PMT作為光電探測(cè)器,經(jīng)光子計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
關(guān)鍵參數(shù)。單色儀焦距300mm,F(xiàn)/#為f/3.9。光柵1200g/mm,閃耀波長(zhǎng)500nm。單色儀狹縫寬度0.01-3mm連續(xù)可調(diào),示值精度0.01mm。激發(fā)光源輸出波長(zhǎng)532nm,輸出功率不低于50mW。波長(zhǎng)范圍200-900nm,水拉曼信噪比大于12000:1(激發(fā)波長(zhǎng)532nm,積分時(shí)間1s)。光譜分辨率小于0.1nm(@波長(zhǎng)435.83nm)。
適用場(chǎng)景與附件。ZLX-RS適用于科研院所、高等院校物理實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的拉曼光譜及熒光光譜測(cè)量。配有多種附件,適用于液體、固體樣品的分析。樣品架包括三維可調(diào)垂直樣品架、水平液體樣品架、固體粉末樣品架等。系統(tǒng)采用USB2.0通訊接口。
ZLX-RS的定位在于為教學(xué)和基礎(chǔ)科研提供一套結(jié)構(gòu)清晰、操作直觀的拉曼光譜測(cè)量平臺(tái),便于學(xué)生和研究人員理解拉曼光譜的基本原理和測(cè)量方法。
四、FinderEdge系列手持式拉曼光譜儀
FinderEdge系列手持式拉曼光譜儀是卓立漢光面向現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)場(chǎng)景開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品線。
核心設(shè)計(jì)。FinderEdge系列采用空間耦合光學(xué)設(shè)計(jì)。融合化學(xué)計(jì)量學(xué)算法,基于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的宗旨設(shè)計(jì)。具備操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、智能操作、維護(hù)方便、環(huán)境適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
檢測(cè)方式。基于拉曼光譜分子指紋技術(shù),無(wú)需制樣,幾秒內(nèi)即可給出檢測(cè)結(jié)果。可透過(guò)玻璃、塑封袋、透明及半透明容器直接檢測(cè)。采用一鍵式操作設(shè)計(jì),無(wú)專(zhuān)業(yè)背景人員即可操作。
續(xù)航能力。內(nèi)嵌可充電電池,可在現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)使用4-6小時(shí)。
應(yīng)用領(lǐng)域。FinderEdge系列可應(yīng)用于醫(yī)藥、石油、化工、環(huán)保、食品、材料、公安、國(guó)防等領(lǐng)域。
在食品藥品安全檢測(cè)方向,F(xiàn)inderEdge可檢測(cè)的基質(zhì)包括飼料、蔬菜、水果、肉類(lèi)、食用油、養(yǎng)殖水體、奶及奶制品、生物材料、化妝品等。可檢測(cè)目標(biāo)包括違禁添加物、禁用藥物、色素、食品添加劑、農(nóng)藥殘留、抗生素、微生物等。系統(tǒng)支持構(gòu)建“食品藥品智慧監(jiān)管平臺(tái)”。
在國(guó)家管制品快速檢測(cè)方向,F(xiàn)inderEdge可用于流行麻醉藥品、精神活性物質(zhì)、管制化學(xué)品、易燃易爆物、劇毒化學(xué)品、生化戰(zhàn)劑等的現(xiàn)場(chǎng)快速識(shí)別。儀器自動(dòng)檢索數(shù)據(jù)庫(kù),幾秒內(nèi)得出結(jié)果。
定制化服務(wù)。FinderEdge支持定制化應(yīng)用軟件,可根據(jù)不同行業(yè)特點(diǎn)及功能需求進(jìn)行定制。支持外觀定制設(shè)計(jì)。支持儀器硬件外觀、軟件功能、算法需求、樣品架、整機(jī)設(shè)計(jì)等多層次的定制服務(wù)。
FinderEdge系列的定位在于為公安、海關(guān)、應(yīng)急、食品藥品監(jiān)管等現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法和快檢場(chǎng)景提供便攜、快速、準(zhǔn)確的物質(zhì)識(shí)別工具。
五、1064nm手持式拉曼光譜儀
1064nm手持式拉曼光譜儀是FinderEdge家族的重要成員。
技術(shù)特點(diǎn)。該設(shè)備采用1064nm激發(fā)波長(zhǎng),相對(duì)于可見(jiàn)光波段手持拉曼光譜儀,1064nm因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)可有效避免熒光干擾。設(shè)備采用制冷探測(cè)器,具有較高的探測(cè)效率。采用自由空間設(shè)計(jì),小激光功率即可獲得較高信噪比的拉曼光譜。
產(chǎn)品形態(tài)。體積小巧,質(zhì)量輕便,信息特異性強(qiáng)。可用于多種形態(tài)的無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的定性識(shí)別。FinderEdge1064nm手持式拉曼光譜儀已通過(guò)公安部裝備采購(gòu)中心供貨公開(kāi)遴選。FinderEdge系列手持拉曼光譜儀包含785nm和1064nm兩個(gè)激發(fā)波長(zhǎng)的產(chǎn)品。
應(yīng)用場(chǎng)景。1064nm手持式拉曼光譜儀可應(yīng)用于食品藥品安全、危化品檢測(cè)、制藥工程、制藥過(guò)程(PAT)、藥品原輔料檢測(cè)、珠寶鑒定、文物鑒定、物證鑒定等眾多領(lǐng)域。
在農(nóng)藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域,1064nm手持拉曼光譜儀憑借其可有效規(guī)避樣品熒光干擾的特性,成為農(nóng)藥殘留篩查的工具之一。儀器軟件內(nèi)部包含上百種常見(jiàn)農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)拉曼指紋圖譜數(shù)據(jù)庫(kù),可實(shí)時(shí)將采集的光譜與庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行快速比對(duì)與分析。便攜的操作方式使非專(zhuān)業(yè)人員也能較快上手。
1064nm手持式拉曼光譜儀的定位在于解決高熒光背景樣品的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)難題,尤其適用于農(nóng)藥殘留等容易產(chǎn)生熒光干擾的檢測(cè)場(chǎng)景。
六、產(chǎn)品線概覽與技術(shù)演進(jìn)
除上述核心產(chǎn)品外,卓立漢光在拉曼光譜領(lǐng)域還有多項(xiàng)產(chǎn)品布局。
在顯微拉曼方向,公司還推出了FinderOne“微譜”系列微區(qū)激光拉曼光譜儀、FinderVista“微曼”系列全自動(dòng)激光共聚焦顯微拉曼光譜儀、MiRass“微振”系列紫外共振拉曼光譜儀等產(chǎn)品。其中FinderOne于2015年面向中高端科研市場(chǎng)推出。
在便攜檢測(cè)方向,公司于2016年推出FinderInsight小型拉曼光譜儀,2017年推出FinderEdge手持式拉曼光譜儀。2022年推出Finder930全自動(dòng)化拉曼光譜分析系統(tǒng)。
在特種應(yīng)用方向,公司開(kāi)發(fā)了RTS2-G系列氣體拉曼檢測(cè)儀、特種探頭拉曼光譜檢測(cè)系統(tǒng)、便攜式光纖探頭拉曼光譜儀FI-FO系列以及醫(yī)用內(nèi)窺鏡拉曼光譜測(cè)試儀等產(chǎn)品。2026年,公司推出了Finder-LCR光跡腔增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè)儀。
從產(chǎn)品線布局來(lái)看,卓立漢光在拉曼光譜領(lǐng)域形成了“科研級(jí)高分辨顯微系統(tǒng)—教學(xué)級(jí)組合式系統(tǒng)—便攜/手持式快檢設(shè)備”的完整產(chǎn)品梯隊(duì)。在高端科研市場(chǎng),RTSUltra以750mm長(zhǎng)焦光譜儀和0.5cm?¹分辨率對(duì)標(biāo)國(guó)際高端顯微共聚焦拉曼系統(tǒng);在教學(xué)與基礎(chǔ)科研市場(chǎng),ZLX-RS以模塊化設(shè)計(jì)降低了拉曼光譜技術(shù)的使用門(mén)檻;在現(xiàn)場(chǎng)快檢市場(chǎng),F(xiàn)inderEdge系列以空間耦合光學(xué)設(shè)計(jì)和智能化操作滿(mǎn)足了公安、海關(guān)、食品藥品監(jiān)管等領(lǐng)域的快速篩查需求。這種從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)場(chǎng)、從科研到應(yīng)用的全場(chǎng)景覆蓋能力,構(gòu)成了卓立漢光拉曼產(chǎn)品線的完整技術(shù)圖譜。