《材料样品库高通量荧光光谱测试仪》编制说明.pdfVIP

1、目的意义 快速实验方法是材料基因工程的三大核心之一，而材料样品库 （Material library）制备与表征技术是快速实验方法的关键，可快速获取 样品成分筛选和性能优化的实验数据，达到研发时间减半和成本减半的目 标，并为材料信息学及人工智能挖掘新材料提供实验数据基础。在材料样 品库制备技术中，多通道并行合成的阵列样品库是一个重要分支，可以实 现多样品的快速制备，且样品阵列中每一个独立样品的空间尺度及体量足 以满足现有结构表征和性能测试技术对样品的要求，由此快速建立材料成 分工艺结构性能之间的关联规律。- - - 光谱测试是光学材料表征及筛选的必备环节，发光材料的发射光谱和 激发光谱对材料的性能筛选具有极其重要的意义。然而，针对材料基因工 程所需的、适合阵列样品库的多通道快速宽带光谱测试技术仍是空白。 光纤光谱仪是近年来发展起来的新型光谱检测技术，其利用光栅使光 谱信号产生色散，再投射到具有大量探测器的CCD 阵列上，不同探测器 接收到不同波段的光谱信号并同时进行积分运算，因此具有极快的响应速 度，每幅光谱图像的测试时间可达毫秒级，非常适合对样品的快速光谱测 试。但是，目前并没有一种使用光纤光谱仪构造的多通道快速测试阵列样 品的光谱系统。 此外，高通量表征作为材料研发中评价和筛选材料性能的关键环节， 一方面需要变革传统的“一次测试一个样品”的低效模式，通过多通道并 行、快速测试、在线数据处理等相融合的手段，提高测试效率；另一方面 也需要软件处理数据，可以输出规范格式的测试数据，供后端分析和云端 1 共享数据使用。 综上所述，面对材料基因工程技术日益发展的态势，必须发展针对阵 列样品的并行快速光谱测试技术及装备，并针对创新研发的高通量仪器和 装备建立相应的高通量测试仪器标准，以满足材料基因工程对快速实验技 术及其标准化的迫切需求。 2、预期的社会经济效益 本标准针对以阵列形式排布的发光材料样品库的三通道及以上的高 通量光谱测试仪，除测试仪结构等涉及科学仪器本身的基本标准条款外， 更聚焦材料基因工程理念，重点定义了材料样品库和高通量测试名词；同 时，根据已经发布的中国材料与试验团体标准委员会材料基因工程领域委 CSTM/FC97 T/CSTM00120-2019 员会 （ ）提出的 数据通则，明确了高通 量光谱测试输出的原始数据与对应的样品和测试条件元数据格式。本标准 的制定与实施，对高通量光谱测试仪新兴行业的发展具有重要的指导意 义，有利于材料基因工程创新技术的推广，不断突破传统的“一次测试一 个样品”的材料表征模式，加速材料性能筛选及优化，为新材料及相关新 表征装备产业发展及提升研发能效奠定技术基础。 3、工作简况 3.1 任务来源 根据中国材料与试验团体标准委员会 （以下简称：CSTM 标准委员会） 关于CSTM 标准委员会材试标字[2021]299 号公告要求，由中国科学院上海 硅酸盐研究所作为标准牵头单位，承担《材料样品库高通量荧光光谱测试仪》 团体标准的制定任务，参与单位包括：上海闻奕光电技术有限公司、中国科 学技术大学、上海大学、上海应用技术大学、安徽大学。 2 3.2 主要工作过程 3.2.1 立项阶段 2021年5月CSTM技术标准委员会通过对项目内容和专业范围的筛选， 最终确定由中国科学院上海硅酸盐研究所牵头负责《材料样品库高通量荧光 光谱测试仪》团体标准起草工作。2021年10月由CSTM技术委员主持召开了 立项审查会，参会专家对标准起草单位提供的项目建议书、标准草案、拟定 工作组成员进行认真细致的审查，一致同意立项。 3.2.2 工作会阶段 2021年12 月由CSTM 技术委员主持召开了《材料样品库高通量荧光光 谱测试仪》团体标准制定工作会议，全体代表对秘书处、项目负责人和标准 主要起草单位共同拟定的工作方案和试验方案进行了充分地讨论和认真地 研究，就标准中的主要技术内容达成共识，由中国科学院上海硅酸盐研究所 牵头，参与单位包括：上海闻奕光电技术有限公司、中国科学技术大学