2月(yue)19日，科技部網站發(fa)布關(guan)于(yu)發(fa)布重(zhong)大科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi)設(she)備開(kai)發(fa)專(zhuan)項2016年度指南的通(tong)知，本指南共(gong)設(she)置(zhi)了(le)關(guan)鍵(jian)核(he)心(xin)(xin)部件(jian)(jian)、高端通(tong)用(yong)科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi)和(he)專(zhuan)業重(zhong)大科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi)3類(lei)任務，下設(she)10個(ge)重(zhong)點方向(xiang)。其中核(he)心(xin)(xin)關(guan)鍵(jian)部件(jian)(jian)開(kai)發(fa)與應用(yong)中包(bao)括：源(yuan)部件(jian)(jian)、探(tan)測器(qi)(qi)與傳感器(qi)(qi)、分析分離(li)與控制(zhi)部件(jian)(jian)。而(er)空心(xin)(xin)陰極燈(deng)項目(mu)(mu)列于(yu)源(yuan)部件(jian)(jian)項目(mu)(mu)的第一(yi)位, 為原子吸(xi)收(shou)光(guang)譜儀(yi)和(he)原子熒光(guang)光(guang)譜儀(yi)等儀(yi)器(qi)(qi)提供核(he)心(xin)(xin)部件(jian)(jian)。據業內人士說(shuo)，該考核(he)指標(biao)(biao)稍高于(yu)進(jin)口產(chan)(chan)品的指標(biao)(biao)，對于(yu)目(mu)(mu)前國(guo)產(chan)(chan)空心(xin)(xin)陰極燈(deng)相關(guan)企業來說(shuo)，具(ju)(ju)有一(yi)定難度，但是(shi)，是(shi)完全(quan)可以(yi)達到的(具(ju)(ju)體指標(biao)(biao)詳見文后)。

　　回(hui)顧歷(li)史，在上世紀60年(nian)代，中國(guo)已經研(yan)制出自己的空心(xin)陰極燈，與國(guo)外(wai)基本同時起步。如今，HCL國(guo)產廠商主(zhu)(zhu)要是有色金(jin)屬研(yan)究院、曙光明、河北衡水寧強(qiang)光源等(deng)，國(guo)外(wai)廠商主(zhu)(zhu)要有賀利(li)氏、珀金(jin)埃(ai)爾(er)默、安(an)(an)捷倫(原瓦里安(an)(an))等(deng)。近年(nian)來(lai)，中國(guo)市(shi)(shi)場HCL年(nian)銷售(shou)量約為10萬支，其中國(guo)產產品占據了95%左(zuo)右的市(shi)(shi)場份額。

　　但(dan)(dan)是(shi)，在高(gao)端空心(xin)陰極燈方面(mian)，國(guo)產(chan)(chan)產(chan)(chan)品還存在一(yi)定差距。“與進口HCL比較，國(guo)產(chan)(chan)HCL在外觀、一(yi)致性(xing)方面(mian)有一(yi)定的(de)(de)差距，但(dan)(dan)是(shi)，性(xing)能方面(mian)的(de)(de)差距非常之小(xiao)，而長期穩定性(xing)已經完全沒有問(wen)題。” 生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝或(huo)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)是(shi)否還存在一(yi)些難點?對(dui)此，有色(se)院李中建說，“HCL生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程中手工作業(ye)的(de)(de)比例(li)較大(da)，但(dan)(dan)是(shi)，我們已經在不斷改進，嘗試投入更(geng)多的(de)(de)自動化生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)設備。在生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝上還需要繼(ji)續提高(gao)，以(yi)克服一(yi)致性(xing)、噪音(yin)問(wen)題，以(yi)及(ji)整體(ti)的(de)(de)設計工藝。所以(yi)說，今年國(guo)家科學儀器重大(da)專項支持的(de)(de)到來(lai)，對(dui)于促進國(guo)產(chan)(chan)HCL產(chan)(chan)業(ye)發展是(shi)一(yi)個非常好機遇(yu)。”

　　空心陰極燈產品概況

　　空心陰(yin)極燈(deng)(HCL)是(shi)原子(zi)吸收、原子(zi)熒(ying)光光譜儀必不可少的(de)組成部分。原子(zi)熒(ying)光的(de)燈(deng)和原子(zi)吸收的(de)燈(deng)原理是(shi)一樣的(de)，但是(shi)結(jie)構上(shang)有一定的(de)區別。

　　原子吸收的空心陰(yin)極(ji)(ji)燈有單元(yuan)(yuan)素(su)燈、多元(yuan)(yuan)素(su)燈、高性(xing)能燈和(he)多陰(yin)極(ji)(ji)燈。最常用的空心陰(yin)極(ji)(ji)燈由一個鎢(W)棒(bang)陽極(ji)(ji)和(he)含金(jin)屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)或(huo)其合金(jin)的空心圓柱(zhu)杯陰(yin)極(ji)(ji)組(zu)成。兩極(ji)(ji)之間充滿低壓的惰性(xing)氣(qi)(qi)體(Ne或(huo)Ar氣(qi)(qi))，密封在一種特(te)性(xing)玻璃筒里，應用輝光放電和(he)陰(yin)極(ji)(ji)濺射原理將(jiang)HCL點亮。充Ne氣(qi)(qi)的HCL呈橘紅色(se)，充Ar氣(qi)(qi)的HCL呈淺藍色(se)。

　　單(dan)元(yuan)素(su)燈陰(yin)極(ji)由(you)1種(zhong)金屬(shu)元(yuan)素(su)或其合金構成。多元(yuan)素(su)燈陰(yin)極(ji)由(you)2～7種(zhong)金屬(shu)元(yuan)素(su)合金或混合物構成;優點是可以在不(bu)換(huan)(huan)燈情況下(xia)連續測(ce)定多種(zhong)元(yuan)素(su)，縮短(duan)預(yu)熱時間(jian)和換(huan)(huan)燈的麻煩;缺點：比單(dan)元(yuan)素(su)發(fa)射(she)強度(du)弱，有些元(yuan)素(su)搭配不(bu)當(dang)會造成相互影響，并可能降低壽命。多陰(yin)極(ji)燈由(you)一個陽極(ji)放置中間(jian)位置，其周(zhou)圍放置6種(zhong)金屬(shu)元(yuan)素(su)6個陰(yin)極(ji)。其原理(li)與單(dan)元(yuan)素(su)(HCL)相同，其價格昂貴(gui)。

　　高(gao)(gao)性能燈(deng)除了和(he)普通HCL一樣有1個陰極(ji)和(he)1個陽極(ji)外，還增加了一對輔(fu)助電(dian)(dian)(dian)極(ji)。輔(fu)助電(dian)(dian)(dian)極(ji)間通過幾(ji)(ji)百(bai)mA的(de)(de)低壓直流電(dian)(dian)(dian)，使其產生電(dian)(dian)(dian)離的(de)(de)氣體原子流，使從(cong)空心陰極(ji)濺射(she)出來的(de)(de)金屬原子與之碰撞(zhuang)后(hou)進一步(bu)激發，從(cong)而提高(gao)(gao)共振線的(de)(de)強(qiang)度。這(zhe)種燈(deng)光強(qiang)度比普通HCL強(qiang)幾(ji)(ji)倍到幾(ji)(ji)十(shi)倍，不產生譜線變寬，適用于As、Sb、Bi、Se、Ag、Cd、Pb或某些(xie)稀(xi)土元素。

　　難以替代的空心陰極燈

　　空心陰極燈是(shi)原子(zi)(zi)吸(xi)收、原子(zi)(zi)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)的(de)關鍵核心部件，而原子(zi)(zi)吸(xi)收、原子(zi)(zi)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)的(de)市場規(gui)模都相(xiang)對較大，儀(yi)器生(sheng)產(chan)商數量非常多。其中，原子(zi)(zi)吸(xi)收光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)器是(shi)現代分(fen)析檢(jian)測實(shi)驗室必備的(de)重要檢(jian)測手(shou)段，有(you)著廣泛的(de)應用。據(ju)現有(you)不甚完整(zheng)的(de)資料顯示，近年(nian)(nian)來中國(guo)(guo)市場原子(zi)(zi)吸(xi)收光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)器年(nian)(nian)銷售(shou)量約為5000多臺。據(ju)初步統計，目前(qian)全國(guo)(guo)有(you)AAS生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)達20家(jia)，國(guo)(guo)外在華廠(chang)商近10家(jia)。如(ru)普析通用、東(dong)西(xi)分(fen)析、上海光(guang)(guang)譜(pu)(pu)、北(bei)京海光(guang)(guang)、北(bei)京瑞利，島津、珀金埃爾默、德國(guo)(guo)耶拿、安捷倫(lun)、賽(sai)默飛、日立等。

　　而(er)原(yuan)子(zi)(zi)熒(ying)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜儀是我(wo)國少數(shu)具有(you)(you)(you)自(zi)主知識產(chan)(chan)權、技(ji)術水平(ping)超過進(jin)口(kou)的(de)分(fen)(fen)析(xi)儀器。目前國內外生(sheng)產(chan)(chan)AFS的(de)主要儀器廠(chang)商有(you)(you)(you)10多(duo)家(jia)，有(you)(you)(you)北京(jing)海光(guang)(guang)、北京(jing)吉天、北京(jing)瑞利、普析(xi)通用、廊坊開元(yuan)、東西分(fen)(fen)析(xi)、金索坤(kun)、江(jiang)蘇天瑞、卓信博澳、歐(ou)羅拉等。近年(nian)來(lai)，原(yuan)子(zi)(zi)熒(ying)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜儀每年(nian)銷售(shou)量大致在2500~3000臺(tai)。

　　原子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)、原子(zi)(zi)(zi)熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)法(fa)是元素分析領(ling)域(yu)現行標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)方(fang)法(fa)的(de)(de)主力軍。現有(you)(you)各國頒(ban)(ban)布各類原子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)分析的(de)(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)共計2600多個(ge)，中國頒(ban)(ban)布的(de)(de)國家(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)和行業標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)近800個(ge)。原子(zi)(zi)(zi)熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)法(fa)在各個(ge)領(ling)域(yu)中先(xian)后(hou)建(jian)立了(le)相關的(de)(de)國家(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)、行業標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)和地方(fang)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)，截至2011年5月為(wei)止(zhi)已建(jian)立的(de)(de)各項(xiang)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)己達111項(xiang)。正是這些標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)的(de)(de)建(jian)立，有(you)(you)力推動了(le)原子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)、原子(zi)(zi)(zi)熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀的(de)(de)推廣(guang)和普及，現已成為(wei)眾多實驗(yan)室常規的(de)(de)分析儀。

　　未(wei)來對HCL的(de)(de)(de)需求與(yu)國家經濟的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)狀況息息相關。“目前，采(cai)購、使(shi)(shi)用(yong)原子(zi)吸收(shou)、原子(zi)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜儀(yi)的(de)(de)(de)用(yong)戶多是基(ji)層單位和(he)工(gong)業企(qi)業。”對于基(ji)層單位和(he)工(gong)業企(qi)業，日常(chang)檢測的(de)(de)(de)元素比(bi)較固定，且(qie)數量不多，對這樣的(de)(de)(de)用(yong)戶原子(zi)吸收(shou)光(guang)(guang)譜儀(yi)器具(ju)有(you)最好的(de)(de)(de)性價比(bi)。而(er)對于As、Hg等元素的(de)(de)(de)檢測，原子(zi)熒光(guang)(guang)具(ju)有(you)ICP-MS都不具(ju)有(you)的(de)(de)(de)優勢(shi)(shi)，方(fang)法簡便(bian)、靈(ling)敏度(du)高，并且(qie)在儀(yi)器價格和(he)使(shi)(shi)用(yong)成(cheng)本上具(ju)有(you)很大的(de)(de)(de)優勢(shi)(shi)，適合地級市等小型實驗室及檢測中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)，符合中(zhong)國經濟發展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)現狀，是元素分析非常(chang)必要的(de)(de)(de)補(bu)充儀(yi)器。

　　由(you)于原子吸收、原子熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜儀在未來的(de)不可(ke)替(ti)代性(xing)(xing)，這樣大的(de)一個(ge)‘用戶群(qun)’也為HCL打下了堅(jian)實的(de)基礎，使(shi)得HCL也同樣具有了不可(ke)替(ti)代性(xing)(xing)。可(ke)預見，未來20年內HCL行(xing)業都(dou)會平穩(wen)發展。