創新突破！“光跡-腔增強（qiáng）拉曼技術”重磅發布，推動（dòng）拉曼光譜領域邁入（rù）全新時代

報告人：陳興海博士（shì）

作為本次大會主題報告（gào）人，陳興（xìng）海博士（教授級（jí）高級工程師），現任北京www.91光儀（yí）器有限公司副總經理（lǐ）。其科研成果豐碩，已完成多項科技部重大儀器項目及北京市項（xiàng）目，授權**20項（其中發明（míng）**11項），榮獲國家技術發明二等獎、教育部科學技術進步一等（děng）獎、中華農業科技獎一等獎等多項獎項。研究方向聚焦光電及光譜儀器研（yán）製（zhì）技術及應用，主持開（kāi）發了紫外共（gòng）振拉曼光譜係統、太陽電池IPCE測試係統項目、太陽光模擬器（qì）、便攜式高光（guāng）譜相機、高光譜分選儀、無人（rén）機載高光譜相機（jī）等多款核心儀（yí）器（qì）。

拉曼光譜：從“指紋識別（bié）”到技術瓶頸

拉曼光譜被稱為物質的“指紋光譜（pǔ）”，其技術基於（yú）拉（lā）曼散射效應——當單色（sè）光照射樣品時，大部分為頻率不變（biàn）的瑞（ruì）利散（sàn）射，少部分為頻率改（gǎi）變的拉曼散射（含斯（sī）托（tuō）克斯與反斯托克斯散射），散射光與入射光的頻率差“拉（lā）曼位移”僅由物質分子（zǐ）振動（dòng）能級決定，實現精準定性分析。憑借非接觸、指紋識別（bié）特性，拉曼光譜已成為材（cái）料科（kē）學、環境監測、生物醫學等領域的關鍵檢測手段，但傳統技術長期（qī）受（shòu）困四（sì）大瓶頸。

▲FI-LCR光跡腔增強（qiáng）拉曼（màn）光譜檢測儀產品

作為深耕光譜（pǔ）領域20餘年（nián）的專家，陳興（xìng）海博士（shì）帶領團隊創新性融合諧振（zhèn）腔激光增益與空間-光譜聯合（hé）解析技術，推出“諧振腔激光增（zēng）益（CEE）+線積分光譜收集（LIC）”雙機製協同方案。據介紹，該技術的核心突破（pò）在於構建了極高功率密（mì）度的“光場陷阱”——激光在精密光學腔內多次反射，有效光程可達公裏（lǐ）級（jí），光與樣品作用次數呈指數級增長，信號增（zēng）強因子（zǐ）已達103量級，未來通過雙諧振腔設計更有（yǒu）望進一步突破。

這一突破（pò）直接破解了（le）傳（chuán）統拉曼技術的核心痛點：此前氣體、透明液體等低吸收截麵（miàn）樣（yàng）本僅能利（lì）用0.08-1.2%的（de）入射光子能量，而“光跡-腔增強拉曼技術”通過線激發-線收集技術，將激（jī）光從點聚焦光斑重構為線型光斑，大幅提升空間信號捕（bǔ）獲率，光子利用率提升至一個數（shù）量級；“光場陷阱”更使信號增強因子達103量級，突破了ppm/ppb級痕量物質檢測的“信號淹沒”難題。
 

該技術還具備多重顯著優勢：
 

· 腔內實現激光倍頻，采用雙束腰折疊諧振腔增強，優化倍頻效率與腔內損耗平衡（héng）；

· 樣品區采（cǎi）用模（mó）塊化硬件設計，激發光源、腔體、探測器按需組合，諧振（zhèn）腔長按（àn）需調整；

· 可搭配固定式液體腔和流動式氣體腔，實現“一台主機+N種前端”，覆（fù）蓋實驗室研究到（dào）戶外監（jiān）測全場景，支持mL級微量樣品檢測；

· 分析（xī）模式靈活，積分增強與多通道並行（háng）檢測（cè）可任意切換。

其核心產品“光（guāng）跡™腔增強高通量拉（lā）曼光譜檢測儀（yí）”關鍵性能指標亮眼：
 

同時，266nm至1064nm的多波段拓展覆蓋，使紫外波段可增強生物分子檢測（cè）特異性、近紅外波段適配活體（tǐ）成像，填補了傳統單（dān）波段儀器的應（yīng）用（yòng）空白；反斯托克斯（sī）信號與門控技術的聯用，則成（chéng）功（gōng）規避熒光幹（gàn）擾，保障複雜樣品檢測精度。
 

領域變革：從實驗室到全場景的“拉曼革命”

技術的突破性發展正深刻改寫拉曼光（guāng）譜領域（yù）的應用（yòng）格局。在環（huán）境監測領域，該技術可實時在線監測工業園區VOCs泄漏與擴散，助（zhù）力（lì）汙染源精準定位和治理；快速篩查水體（tǐ）中痕量（liàng）農藥、內分泌幹擾物，保障水體安全（quán），還能通過對不（bú）同尺寸及濃度樣（yàng）品的標定，實現液體中微塑料種類、尺（chǐ）寸、含（hán）量的檢測；氣體檢測方麵，可測（cè）任意氣（qì）體（單原子氣體除外），檢出限達（dá）ppm量級，常壓（yā）下（xià）常規氣體檢測下限（xiàn）約1ppm，適合（hé）多領域氣（qì）體檢測需求。

● 生物醫學方向，其無標記研究細胞內藥物分布、代謝產物，為（wéi）細胞生物學研究提供非侵入性檢（jiǎn）測手段；與微流控、3D打（dǎ）印的融（róng）合已達成單顆粒級拉曼檢測（cè）——基於同（tóng）軸（zhóu）針頭、石英毛細管及3D打印支架的3D流體動力拉曼檢測平台，可（kě）對混合微粒樣品進行無標記動態檢（jiǎn）測，未來向單細胞級檢測的突破將推動生命科學研究進入“分子可（kě）視化時代”。

● 工（gōng）業催化領域，原位觀察催化劑表麵（miàn）反（fǎn）應物、中間體、產物（wù）的空間分布與變化，多通道並行檢測與原位監測能力可捕捉納秒級（jí）反應動態，為新能源催化劑研發提供（gòng）直（zhí）觀機理數據（jù）。

● 產業（yè）生態層麵，“光跡-腔增強拉曼技（jì）術”更成為（wéi）國產儀器崛起的關鍵支點。依托www.91光“預研-突破-迭代”研發體係，技術實現從“跟跑”到“領跑”的跨（kuà）越，模塊化設（shè）計與“一台主機+N種前端”配置降低了生產成本（běn）與應用門（mén）檻；內置AI引擎將數小時後處理壓縮至秒（miǎo）級，“一鍵即結果”的體驗讓拉曼技（jì）術走出實驗室，普及至工業質檢、戶外應（yīng）急等場（chǎng）景。業內專家指出（chū），這（zhè）一技術有望（wàng）推動高（gāo）端拉曼儀器（qì）國產化率提升（shēng）30%以上，打破國外品牌長期壟斷格局（jú）。

未來展望（wàng）：多技術融合開啟無（wú）限（xiàn）可（kě）能
 

談及技術未來發展，陳興海博士（shì）表示，團隊將（jiāng）重點推進四大（dà）拓展方向：一是性能提升，采用雙（shuāng）諧振腔實現激發光能量進一步提（tí）升，拓展激發波段至（zhì）266nm/355nm/671nm/775nm/1064nm；二是幹擾（rǎo）規避，深化（huà）反斯托克斯拉曼信號藍移（yí）特性（xìng）應用，結合門控拉曼實（shí）現不同時間尺度熒光預覽（lǎn）信（xìn）號；三是微塑料檢測技術完善，提升複（fù）雜水體中微塑料量化精度；四（sì）是助力SERS應用，結合（hé）微流控實現大規模細胞快速篩查，目標突破單細胞級別檢測（cè）。“例如將‘光（guāng）場陷阱’與（yǔ）納米材料‘熱點’結合，有望實現超單分子檢測突破。”他強調，光跡-腔增強拉曼技術的目標是構（gòu）建“精準檢測+智能分析+多（duō）場景適配”的技（jì）術生態，為科研創（chuàng）新與產業升級提供核心動力。

作為國家專精特新“小巨（jù）人（rén）”企業，www.91光以“創新光電技術，推動科（kē）技進步”為使命，此次技（jì）術發布不僅是企（qǐ）業發展的裏程碑，更標誌著我國拉曼光（guāng）譜研究（jiū）正式躋身國際行列。隨著技術的持續迭（dié）代與應用落地，一個由中（zhōng）國企業引領的“拉曼新時代”正加速到來。