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            島津:完美的用戶體驗是未來氣相色譜的核心競爭力

            儀器信息網 2020/06/01 13:55:28 點擊 384 次
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            [導讀] 未來的氣相色譜技術將不僅僅被用于研究和專業領域,還有可能成為消費者用來自主分析與健康相關的日常工具。

            氣相色譜法經多年的發展歷史,現在已成為一種成熟且應用廣泛的分離復雜混合物的分析技術,在醫藥、食品、石油、環境等分析領域均得到廣泛應用。

            氣相色譜法的出現和發展在分析化學乃至整個化學史上都有著里程碑式的意義,了解其發展歷史及新技術新應用有助于更好的認識和運用氣相色譜法。

            為此,儀器信息網特別制作了“‘解碼’氣相色譜新技術新應用”專題,并邀請氣相色譜儀主流廠商來分享氣相色譜最新技術及應用進展的看法。此次,我們特別邀請島津分析計測事業部市場部GC產品專員溫煥斌談一談氣相色譜儀新技術及發展情況。島津溫_副本_副本.jpg

            島津分析計測事業部市場部GC產品專員 溫煥斌

            氣相色譜技術由于其高效、快速的分離特性,已成為醫藥、食品、環境、石化等領域中不可缺少的分析工具。近年來,氣相色譜技術的發展已漸趨成熟,雖然革命性變化較少,但是技術性的進步一直在進行著,尤其是與產品性能和操作體驗相關的設計創新仍然十分活躍,這些也代表著目前最先進的氣相色譜技術發展。在這些創新中,島津推出了一系列圍繞“用戶體驗”的代表性技術。

            在硬件操作體驗方面,一個很重要的發展方向是極簡操作,主要表現為兩點:一是將復雜的操作和檢查功能完全簡化或自動化;二是將以往藏得比較深的功能移到表層,方便用戶調出和使用。比如島津推出的ClickTek技術是貼近用戶操作體驗的典型設計之一,對于氣相色譜儀來說,維護和操作最頻繁的部位應該就是進樣口和色譜柱了,特別是色譜柱的安裝和拆卸工作,近兩年逐漸發展起來了簡化安裝和拆卸程序的設計。ClickTek技術不僅讓色譜柱的安裝和儀器維護實現了徒手操作,更實現了由“儀器智能判斷”代替“用戶主觀感受”,即使初學者操作也能確保高溫高壓下的完美密封,提升了用戶分析體驗。再比如島津在2017年推出的旗艦級氣相色譜儀Nexis GC-2030,創新設計了體感如個人移動設備的7英寸大液晶彩色觸摸屏,包含進樣口、柱溫箱、檢測器等各個部件的溫度、流速、壓力等信息,一目了然,輕松操作。

            近兩年越來越多的國產和進口品牌氣相色譜儀將主機上的操作屏幕從以往的按鍵式升級到完全觸摸屏式的方式,這對于用戶來說,帶來了全新的操作體驗。在儀器可靠性測試方面,島津創新設計了的微漏診斷技術“兩點測定法”,可將不同儀器個體差異的因素降到最低,實現微小漏氣檢測。無需特別設定,在正常分析狀況下僅需一鍵點擊“載氣泄漏檢查功能”,即可實現載氣的自動“微漏診斷”,自動輸出結果。讓以前不曾發覺的GC微量漏氣成為歷史。

            在軟件操作體驗方面,現在的發展方向是自動化和流程化,最大化減小用戶的操作難度。以島津在2019年推出的硫化學發光檢測器Nexis SCD-2030為例,傳統上SCD控制單元較多,需要用戶手動操作從開機、啟動真空、打開臭氧發生器、調整氣體流量、穩定基線、分析到關機等。針對這個操作體驗的痛點,島津將這整個過程全部自動化,而且與工作站軟件無縫對接,可以在所設定的時間自動啟動,系統檢測、最佳參數設定、分析的開始\結束、設備停止等,極大降低了操作難度并提升了分析效率。

            在儀器性能方面,氣相色譜朝著更高精度、更高靈敏度、更高抗污染性能的方向發展。島津最新一代電子流量/壓力控制技術AFC/APC-2030在控制精度、范圍和調節性能方面均有不同程度的提升。通過改進的獨立CPU處理器設計,獲得了非常精準的流路控制性能,通過改善流路機械加工制作工藝,確保輸出的氣體更加潔凈,噪聲抑制達到最大化。即使在各種極端環境下(添加額外的阻力實驗)測試,其流量的控制精度仍然非常好。這種精準的流路控制性能對即使是配置了自動閥切換的復雜氣相檢測而言也游刃有余,可以最大化釋放氣相色譜儀的潛能。

            在色譜柱技術上,島津創新設計了板式色譜柱,顛覆傳統色譜柱概念,在厚度不足1mm的不銹鋼板上進行精細化雕刻(光蝕刻),再通過流動路徑的內表面失活并進行固定液的涂覆,實現了緊湊且堅固的不銹鋼板柱。與之匹配的采用平板加熱器,構造了島津獨有的柱盒結構,可實現高效快速分析和多維色譜,這些均是重要的技術革新。此外島津還推出了氣相色譜的降溫控制、檢測器結構的再優化、氫氣安全性保障、移動端遠程訪問工具等眾多創新技術。

            氣相色譜儀作為現代實驗室的普及型分析儀器,未來會朝著使用簡便(分析流程簡化、前處理自動化)、網絡化、智能化(自檢、使用、維護)等方向發展,所有這些方向的核心均是圍繞“打造完美的用戶體驗”。通過新科技的引入(5G技術、AI&Iot技術、材料技術、色譜柱技術、軟件設計等),不斷將硬件、軟件等進行優化,實現操作體驗和產品性能的完美融合。同時島津也提出了Analytical Intelligence“分析智能”新概念,其核心在于儀器可以如同熟練的技術人員一樣進行系統和軟件操作,自動判儀器狀態和結果的好壞,并反饋給操作者,同時可彌補不同操作者在分析儀器知識和經驗上的差距,確保數據的可靠性,目前體現該設計思想的功能已經越來越多的融入到島津色譜類產品中。

            在應用方面,氣相色譜的熱點市場主要在環境監測、能源化工、醫藥衛生、食品安全、教育科研等領域,熱點應用項目主要有:環境領域揮發性有機物VOCs和半揮發性有機物SVOCs分析、醫藥領域溶劑殘留及成分分析、食品領域農藥殘留/生活飲用水/營養成分分析、能源化工領域傳統能源/新能源/化工產品分析等,未來幾年這些熱點市場的應用將依然活躍。此外,針對一些社會突發的應用需求,氣相色譜也提供了強大的支持,比如受新冠肺炎COVID-2019的影響,全球醫療防護用品和消殺用品的需求增長,隨之而來的是氣相色譜在環氧乙烷殘留量檢測和乙醇及雜質含量分析等方面需求旺盛。

            島津在氣相色譜領域深耕六十余年,是世界上氣相色譜歷史最悠久的品牌之一,一直致力于氣相色譜儀的技術創新。島津生產和研發氣相色譜的歷史可以追溯到1956年,成功研發了日本第一臺商用氣相色譜儀GC-1A,并于1957年實現商品化生產,為溶劑、藥品、石油產品、食品原料等的成分分析帶去了革新。后續隨著化學產業及食品產業的發展,GC逐漸得以廣泛普及,在這期間,島津陸續推出了超過35款型號的氣相色譜儀,其中一些有代表性的型號,比如:1973年發布的最多自動進樣100個樣品的GC-6A,實現了全自動分析;1981年推出的簡潔、專一、單檢測器型氣相色譜儀GC-8A,這是島津氣相的一款常青樹,至今在國內石油化工領域有非常廣泛的應用和極佳的口碑,其生產一直延續到2019年;1987年推出的GC-14A,特征是雙路填充柱系統,在分析時氣相色譜存在基線不穩定的問題,有效抵消柱溫箱高溫時基線上升對分析造成的影響,加上其耐用性方面的口碑,成為當初市面上賣得最好的氣相色譜儀之一;1992年推出的搭載島津第一代先進流路控制器AFC/APC的GC-17A,正式開始電子化流量控制的新時代;隨后的GC-2010,GC-2014等為島津現代氣相色譜產品線奠定了堅實的技術基礎; 2013年發布的介質阻擋放電等離子體技術(BID檢測器),實現簡單操作和高靈敏度的融合;2017年發布的新一代革新驅動型氣相色譜儀Nexis GC-2030,以“傳承經典,觸啟未來”為主題,融合了多種創意設計,全面提升用戶分析體驗;2019年發布的新一代硫化學發光檢測系統Nexis SCD-2030, 其以卓越的高靈敏度與穩定性、易維護性以及行業首創的自動化功能,使實驗室的效率攀上新的臺階。在深耕氣相色譜創新技術的過程中,島津也作為氣相色譜的全球頂級制造商,一直在持續開發能夠滿足時代要求的產品。

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            目前島津在售的氣相色譜儀共有5個型號,分別針對不同的用戶和應用定位: Nexis GC-2030:尖端旗艦機型,主要針對追求極佳操作體驗和極佳性能的用戶,融合多種革新技術。GC-2010 Pro:高端旗艦機型,繼承了高性能毛細柱氣相色譜GC- 2010 Plus的基本性能,主要針對追加極佳性能的用戶。GC-2014:毛細管柱和填充柱通用機型,集高性能、高擴展性和高可靠性為一體。GC-2014C:毛細管柱和填充柱通用機型,集高性價比、高擴展性和高可靠性為一體。GC-2018:基礎普及機型,主要針對追加高性價比和高可靠性的用戶。

            島津2_副本.png

            近年來島津氣相色譜研發團隊一個很重要的理念就是“與家電相媲美的易用性”,研發時完全以用戶的立場作為出發點,以此來開發真正能詮釋氣相色譜分析技術的內涵和潛能的創新設計。未來的氣相色譜技術將不僅僅被用于研究和專業領域,還有可能成為消費者用來自主分析與健康相關的日常工具。我們相信“完美的用戶體驗是未來氣相色譜的核心競爭力”,通過對操作體驗的精益求精,可以使分析回歸本質,而不再受限于方法開發、操作過程或分析可靠性的探討,讓用戶能真正著眼于 “從樣品到結果”上。


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            • 性能卓越,穩定性好??
              06月02日 09:54:19
            • 用過GC-2014C,性能很好很強大
              06月02日 09:39:19

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