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2016年原子光谱新品荟萃

2017.1.10
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  2016年是十三五的开局之年,也是“重大科学仪器设备开发专项”实施的第二个五年。在这一年,发生了太多事(详见报道:2016:分析测试行业那些不得不说的事儿);这一年,原子光谱领域也有一批新产品问世。本文就原子荧光光谱仪(AFS)、原子吸收光谱仪(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、微波等离子体原子发射光谱(MP-AFS)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),以及X射线荧光光谱仪XRF、激光诱导击穿光谱仪LIBS等产品中相对有特点的新品进行列举,并对2016年的相关学术活动进行回顾。

  原子荧光光谱仪(AFS)

  原子荧光是我国具有自主知识产权的光谱技术。我国是原子荧光光谱(AFS)技术、生产、应用的主要国家,如今有生产企业10余家,已发布不同型号和用途的原子荧光光谱仪器上百种,其年销量在2500台以上,颁布的相关国家或行业标准有百余项。原子荧光光谱方法广泛应用于食品、环境等领域。

  2016年3月21日,国家卫生计生委发布的GB 5009.11-2014 系列标准中,《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》(GB 5009.11-2014)和《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》(GB 5009.17-2014)开始正式实行。这两项标准就是替代原GB 5009.11-2003和GB 5009.17-2003,修订后的最重要变化——液相色谱原子荧光联用仪(LC-AFS)在《食品中总砷及无机砷的测定》中,对无机砷的测定方法是第一方法,在《食品中总汞及有机汞的测定》中,对有机汞的测定是唯一方法。这两项标准是我国第一批液相色谱原子荧光联用技术的国家标准, 2016年形成了第三方检测机构采购LC-AFS的热潮。到2018年,还将有多项环保领域的AFS/LC-AFS方法标准发布。尤其是对于LC-AFS,这些标准的发布,将极大地推进LC-AFS的普及。2016年,海光仪器、吉天仪器、东西分析等纷纷推出新款LC-AFS。

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海光仪器 LC-AFS 8000液相色谱原子荧光联用仪

  在BCEIA 2015上,海光仪器的LC-AFS 9560液相色谱原子荧光联用仪获得了BCEIA唯一的LC-AFS金奖。在2016年10月举办的上海慕尼黑分析生化展上,海光仪器展出了专为新版食品安全国家标准(GB 5009)设计开发的产品,LC-AFS 8000。LC-AFS 8000针对的用户群体是那些实验室中已经配备了原子荧光仪器(测元素总量)、而现在新增加了砷、汞元素的形态和价态分析需求的用户。据悉,这款产品正在申请计量认证阶段。

  LC-AFS 8000体型小巧,形态单元一体化设计,集分离单元、柱温控制、紫外消解、蒸气发生于一体;采用微型进口高压液相泵,带有柱温控制和显示,改善样品分离效果;高效紫外消解单元,管路优化,减少柱后展宽,消解效率提高30%;具有紫外和无紫外两种模式,通过特制流路切换阀控制,方便切换;测量速度快,单次测量时间短,等度五价砷小于7分钟;等度、梯度任选,软件自动切换;专用形态分析软件、一体化控制、保证出峰时间一致,提高测量的稳定性;扩展有液相色谱自动进样器接口。

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吉天仪器 SA-50液相色谱-原子荧光联用仪(形态分析仪)

  2016年8月2日,在聚光科技旗下吉天仪器logo变更仪式上,吉天仪器同时发布了SA-50液相色谱-原子荧光联用仪(形态分析仪)。

  吉天仪器的原子荧光形态分析仪第一次推出的是SA-10,随后又有SA-20系列,SA-50是第三代产品。与SA-20相比,SA-50在配置上由外置双泵改为内置双泵;柱温箱前置,增加了配制溶剂瓶管理盘,可以实现总量与形态自动切换、双色谱柱自动切换、砷汞测试自动切换,并进行统一的方法管理和设备状态监控。

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东西分析 LC-AF 7590型液相色谱-原子荧光联用仪

  在2016年12月底,东西分析也发布了LC-AF 7590型液相色谱-原子荧光联用仪。

  LC-AF 7590采用模块化设计,原子荧光主机可与液相色谱单元分离使用;特殊设计紫外消解装置,在线消解有机物,无紫外光泄露,保护人体不收损害;严格计算设计的形态分析流路,柱后体积小,减少峰展宽;具备清洗功能,清洗色谱柱时废液直接排入废液瓶,不必进入气水分离器;并联式双活塞往复泵,微处理器控制定冲程,可调速度;柱塞清洗双柱塞连续自动清洗;过压保护上限0-35MPa。LC-AF 7590全PEEK流路系统,避免金属污染、耐高压、耐强酸、强碱及兼容有机溶剂;可进行梯度淋洗,缩短分析时间,提高分离度,改善峰形,出峰时间短。

  原子吸收光谱仪(AAS)

  2016年,原子吸收光谱仪有德国耶拿推出的高分辨连续光源原子吸收光谱仪contrAA® 800,东西分析旗下GBC第三代塞曼型enduro Z-1000原子吸收光谱仪、AA-7050和AA-7090,上海光谱也推出了中国首款高性能交直流塞曼原子吸收光谱仪SP-3880ZAA/Z-xpress 8000系列产品。

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德国耶拿 ContrAA 800连续光源原子吸收光谱仪

  今年,在德国慕尼黑分析仪器展以及上海慕尼黑分析生化展上,德国耶拿的最新一代ContrAA®高分辨连续光源原子吸收光谱仪ContrAA® 800亮相。

  ContrAA 800空间紧凑,通过全自动雾化器转换将两种经典的AAS技术结合在一个样品室中。ContrAA可提供更高的稳定性和更低的噪音,可以自动调整使其适应任何样品的分析浓度,从ppb级到百分之几的浓度范围,其样品制备量及稀释量减少到最低限度。ContrAA 800还具有自动进样器、在线稀释、流动注射和氢化物发生系统等配件。

  ContrAA 800系列提供不同配置供用户选择:ContrAA 800 F,火焰技术,可扩展氢化物技术;ContrAA 800 G,石墨炉技术,可扩展固体直接进样和氢化物石墨炉联用技术;ContrAA 800 D同时具有火焰技术、石墨炉技术,全自动切换,可扩展氢化物技术、固体直接进样和氢化物石墨炉联用技术。

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GBC第三代塞曼型enduro Z-1000原子吸收光谱仪

  2016年9月,东西分析旗下GBC第三代塞曼型enduro Z-1000原子吸收光谱仪上市。

  enduro Z-1000具有可调磁场强度(0.6~1.1 特斯拉,以0.1 特斯拉步长),允许对每一种元素和基体的组合采用最优化的磁场强度,从而可以得到最佳的背景校正效果和最优的灵敏度;横向加热、纵向塞曼效应石墨炉技术,使石墨管中全部样品区均匀原子化,无需偏振器,无光通量损失,具有更高灵敏度,能够对特别复杂样品分析并得到准确可靠的结果;采用最快速的背景校正(1ms),尤其对于痕量成分分析,快速背景校正可以提供更精密、更精确的测量结果;自动波长选择和连续调节狭缝宽度(0.1~2nm,以0.1nm步长),可以选择常规和降低的狭缝高度。

  除了GBC品牌,东西分析今年也推出了两款新的原子吸收分光光度计AA-7050和AA-7090。

  交直流塞曼背景校正技术是中国自主研发的ZL技术,磁感应强度可根据不同元素的塞曼分裂模型设定,可以实现多种火焰和石墨炉原子化器塞曼背景校正的组合,满足了用户的各种需要。上海光谱在2016慕尼黑上海分析生化展召开之间推出的中国首款高性能交直流塞曼原子吸收光谱仪SP-3880ZAA/Z-xpress 8000系列产品也备受关注。据悉,该系列产品符合FDA 21 CRF Part 11等多项国际标准,除了交直流塞曼背景校正,SP-3885ZAA中还配备了氘灯以及自吸效应背景校正技术,用户可以根据具体的样品选择不同的背景校正方式。

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上海光谱 SP-3880ZAA/Z-Xpress 8000系列

  电感耦合等离子体发射光谱(ICP)

  而在ICP方面,国外厂商安捷伦的5110 ICP-OES、珀金埃尔默的Avio 200、耶拿的PlasmaQuant® PQ 9000 Elite均在2016年亮相。

  安捷伦5110 ICP-OES

  今年5月,安捷伦推出5110 ICP-OES,为食品、环境、药物测试、采矿和工业应用的科学家们提供比以往任何时候都更快、更准确的ICP-OES分析。使实验室能够在不影响精度的条件下提高通量。

  安捷伦的ICP-OES产品与技术来源于2010年收购的瓦里安,之后历经4年,在2014年7月安捷伦推出了新品5100 ICP-OES。5100 ICP-OES采用了智能光谱组合技术(DSC),实现了同步的垂直和水平双向观测(SVDV)分析。

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安捷伦5110 ICP-OES 电感耦合等离子体-原子发射光谱仪

  在5100的基础上,5110采用了多项新技术,如新增加的完全集成式高级阀系统(AVS),可降低每次分析成本并提高分析效率,与5100 ICP-OES相比,样品通量提高了1倍,氩气消耗降低了50%,而且与自动进样器配合AVS实现了超高通量分析;新增加的IntelliQuant 模式使样品中的所有元素一目了然,大大简化了方法开发过程并实现了快速样品筛选;全新诊断功能最大程度延长了仪器正常运行时间并简化了故障排除,科学家在食品、环境、药物检测以及采矿和工业应用中可以实现比以往更快速、更精确的ICP-OES分析。

  珀金埃尔默 Avio 200

  2016年7月20日,珀金埃尔默PerkinElmer在北京举办新品发布会,推出Avio 200电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-OES。

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Avio 200电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-OES

  Avio 200能够延长正常运行时间,将维护时间降到最低,从而帮助实验室人员提高工作效率;采用的垂直等离子体设计能够满足不同样品的测试灵活性;氩气消耗量低(凭借ZLFlat Plate™等离子体技术),启动快速,从而提高分析效率;此外,这套系统还采用了独特的双光观测技术,具有灵敏度高、分辨率高、线性范围宽等特点。

  需要同时对多种元素进行无机分析的实验室人员可以利用Avio 200系统进行多元素分析,与原子吸收一样简单易用,并且无需使用易燃气体。此外,这套系统还具有与原子吸收技术相同的成本效率和效益,无需在对新元素进行测试时购买元素灯。与此同时,这套系统还采用原子光谱跨平台Syngistix软件,从而实现从原子吸收到电感耦合等离子体软件的无缝切换。

  除了用于研究,Avio 200在用于例行性分析和质量控制时也有诸多优点,比如自动开关机;监测雾化器背压,随时监控堵塞,仪器出现堵塞时会有报警提示甚至强制关机;多元素谱图 同时显示和谱图叠加;标准曲线编辑功能;自动导出结果到信息管理系统(LIMS);交叉表数据显示等。

  德国耶拿PlasmaQuant® PQ 9000 Elite

  2016年慕尼黑展会上,德国耶拿推出ICP-OES(电感耦合等离子体发射光谱仪)仪器产品系列的第二款模型——PlasmaQuant® PQ 9000 Elite。

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PlasmaQuant® PQ 9000 Elite

  德国耶拿现在可以为有分析需求的应用提供两款定制的系统——PlasmaQuant PQ 9000和PlasmaQuant PQ 9000 Elite,应用范围从农业、食品、常规环境分析到盐、金属和石油化工材料等的先进材料分析或研究。

  配备了高频发生器、V炬管以及增强型双向观测的PlasmaQuant PQ 9000在一般的应用中在确保生产率和易于使用的情况下可以提供优良的等离子体性能、检测限以及精确度。PlasmaQuant PQ 9000 Elite则用一个独特的光谱仪的概念将这些优势结合在一起——高分辨率光谱仪。这使得它在200nm处具有2pm的分辨率——甚至最小的光谱细节。因此,PlasmaQuant PQ 9000 Elite被认为对于大多数具有挑战性的样品具有最高的精确度,以及达到ppt级别的检测限。

  安捷伦 4210 MP-AES

  今年年初《GB/T 32433-2015 鞋类 化学试验方法 重金属含量的测定 微波等离子体原子发射光谱法》的发布实施,首次将这种类同于ICP的微波等离子体原子发射光谱测试方法列入国标

  2016年9月 ,安捷伦推出 Agilent 4210 MP-AES。这是安捷伦发布的第三款MP-AES产品。此前,安捷伦分别于2011、2014年发布了4100和4200。4210 MP-AES靠空气即可运行,而不是可燃性气体,该特性使4210 MP-AES的运行更安全、成本更低,并对食品、农业、石化、环境和采矿行业的实验室尤其适合。

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Agilent 4210 MP-AES微波等离子体原子发射光谱仪

  4210 配有高级阀系统、惰性炬管、加湿器、温控雾化室、多模式样品引入系统和增强的诊断软件,所有配置均有助于提高仪器的分析性能、样品通量和易用性。此外,4210 MP-AES的新自动化软件实现了远程元素分析,为生产过程控制和环境在线监测提供了可能性。

  电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)

  作为原子光谱领域的最高端产品,ICP-MS在2016年有赛默飞的iCAP RQ ICP-MS,安捷伦的8900 ICP-QQQ(ICP-MS/MS),在这一年,岛津于PITTCON 2016发布了其ICPMS新品ICPMS-2030,并在其后登陆中国市场。国内钢研纳克的Plasma MS 300在国内首创激光烧蚀系统,也在2016年推向市场。

  赛默飞 iCAP RQ ICP-MS

  2016年3月的Pittcon 2016上,赛默飞推出了iCAP RQ ICP-MS,并于4月在北京亮相。同时还有Qtegra智能科学数据解决方案(ISDS)软件,帮助用户最大限度地提高效率和简化方法开发,提高痕量元素分析效率。

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Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪

  iCAP RQ ICP-MS最大程度地提高了运行时间,并且简单易用。其特点是工作流程智能化、去除通用干扰和自动样品处理附件,仪器体积小巧但可以保持优越的性能,非常适合空间受限的实验室。iCAP RQ ICP-MS可以24/7无人值守进行样品分析,以最大限度地提高样品通量和整体效率。

  安捷伦 8900ICP-QQQ

  谈到安捷伦的8900 ICP-QQQ(ICP-MS/MS),就不得不提到上一代产品8800,8800的MS/MS反应池提供性能最佳的干扰消除技术,有效控制化学反应,低检出限,并且灵敏度高,背景低,对低含量S和P的测定非常适用,将ICP -MS/MS广泛应用于生命科学领域,用于实验室的常规检测和科研领域。8800 ICP-MS/MS也获得了多次大奖,如2012年的科学仪器优秀新产品奖(质谱类)、2012年The Scientists’ Choice Award Winners(科学家选择奖)、2013年R&D 100 Award(百大科技研发奖)等,也获得了业内专家用户等的好评。

  在8800 ICP-MS/MS取得良好效果的基础上,安捷伦对产品的各项性能进行提高,推出了8900 三重四极杆ICP-MS。

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Agilent 8900 三重四极杆 ICP-MS

  8900 ICP-QQQ的灵敏度是8800的2倍以上;“轴向加速”池技术提高了反应模式的灵敏度和选择性;S、P、Si检出限<50ppt;最小驻留时间0.1ms,快速TRA转为sNP而设计,MS/MS模式可以分析最困难的元素(Ti、Si、Fe、S);耐盐度提高至25%——标配UHMI;11个数量级动态范围——离轴检测器;全新4路碰撞反应池气体质量流量控制系统;可选配m透镜在热等离子体模式降低Na&K背景。

  8900可以应用在包括S和Si的检测、单纳米粒子(sNP)分析,临床样品痕量Ti的分析、以及高纯稀土分析、高纯Fe基分析、高纯钢等多种高纯物质中杂质的检测等。

  岛津公司 ICPMS-2030

  2016年3月,岛津公司发布ICPMS-2030电感耦合等离子体质谱仪,包含协助分析方法开发和诊断功能,新开发的碰撞池提供高灵敏度、降低干扰。ICPMS-2030在PITTCON 2016上展出,并于2016年6月首次登陆中国。

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岛津ICPMS-2030电感耦合等离子体质谱仪

  (1)智能化的软件ICPMS solution:ICPMS solution软件具备方法开发和结果诊断两大功能。方法开发助手能大大简化分析方法的创建,基于全元素定性数据,自动选择最佳的质量数和内标元素,并自动给出校正曲线样品的浓度范围。诊断助手基于样品中测定的全元素和所有质量数数据能自动检查存在的干扰,并显示干扰的问题类型和内容。

  (2)运行成本低:岛津ICPMS-2030采用Mini炬管系统、Eco模式和能使用99.95%纯度的氩气三大技术特点、大大降低了ICPMS的运行成本,其运行成本低于常规ICPMS的30%。

  (3)支持实验室网络化管理:ICPMS-2030软件可选配LabSolution DB/CS ICPMS, 满足FDA 21 part11,支持实验室网络化管理。

  (4)丰富的附件和联用技术:ICPMS-2030拥有的附件有自动内标组件、有机进样系统、氢氟酸系统、氢化物;可以与气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、毛细管电泳(CE)、激光烧蚀(LA)进行联用。

  钢研纳克 PlasmaMS 300

  2016年4月,钢研纳克的电感耦合等离子体质谱仪PlasmaMS 300通过组织部门验收。在cisile2016上,钢研纳克组织召开新品发布会,将PlasmaMS 300正式推向市场。

  钢研纳克成功研制了激光烧蚀进样系统(LA),该技术属于国内首创,并具有聚焦定位、微区导航等先进技术。LA-ICP-MS联用是钢研纳克ICP-MS产品所拥有的竞争优势。据介绍,钢研纳克是世界上第一家同时提供LA和ICP-MS两种仪器设备的公司。

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钢研纳克Plasma MS 300电感耦合等离子体质谱仪

  Plasma MS 300在国内首创激光烧蚀系统,在满足常规ICP-MS测量需求的同时,也提供了固体直接进样的痕量金属元素测定的有效手段;四极杆质量分析器的彻底国产化,通过和四极杆研制单位的有效结合和合作,不断完善四极杆的性能,完全替换了进口四极杆;充分利用模拟仿真指导关键部件开发,激光烧蚀光路,离子传输系统,整机机械设计装配等的开发都基于相关的模拟仿真结果,达到了事半功倍的效果;开放式软件操作,充分考虑了与其他设备联用的需求,提供了相应的联用端口及部件,同步控制及采集功能,以及强大的数据处理功能,满足不同用户的测试需求。LA-ICP-MS可以对固体样品剥蚀直接进样,无需复杂的样品前处理过程,避免了溶液进样过程中的一些干扰因素的影响。PlasmaMS 300主要瞄准钢铁、矿产等冶金及相关领域的用户。

  X射线荧光光谱仪XRF

  在XRF产品中,2016年有一些专用仪器产生。国内有聚光盈安的MiX5系列手持式合金分析仪、天瑞的贵金属检测仪Cube 100,国外则有布鲁克的专用于工业常规分析的The S4 TStar和用于多领域日常测试的TRACER™5I、日本理学的NEX DE VS 分析仪等。

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聚光MiX5系列手持式合金分析仪

  2016年有聚光盈安在4月份的更名仪式中,同时推出了由聚光盈安和牛津仪器工业分析部联合研发生产的新产品聚光MiX5系列手持式合金分析仪。MiX5在国内外XRF最新产品的设计基础上,结合最先进的X射线相关器件进行设计革新,同时基于国内用户仪器使用习惯重新设计了智能校准算法和分析软件,其设计通过了IP54认证,在1-2秒即可判定金属牌号,能快速、精确及无损地分析多种材质。

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天瑞便携式X荧光贵金属检测仪 Cube 100

  天瑞仪器的Cube 100是针对贵金属检测推出的,采用高分辨率SDD或者Sipin探测器,可准确无误地分析出黄金,铂金和K金饰品中金、银、铂、 钯、铜、锌、镍等元素的含量,同时还可以测试镉和铅等有害物质。测试结果完全符合国标《GB/T 18043-2013 首饰 贵金属含量的测定 X射线荧光光谱法》要求。

  Cube 100最闪耀的亮点在于轻便、小巧结实,净重不超过5kg,设备自带把手,方便提携,一键式智能操作;万向测试支架,方便测试小部件样品和混合金属饰品等;内置摄像头,可为待测样品提供准确图片,并保存到测试报告中;仪器配置Ф1mm、Ф2mm和Ф4mm三组准直器组合,结合样品腔,可应对测试不同大小样品的需要;FP法的完整使用,只需一键操作即可智能化自动匹配曲线,操作一步到位。

  激光诱导击穿光谱仪LIBS

  LIBS,因为美国国家航空航天局(NASA)将其用于火星岩探测而出尽风头,成为原子光谱领域的后起之秀。pittcon2016上,必达泰克推出NanoLIBS®手持式激光诱导击穿光谱仪,NanoLIBS®是专为制药企业设计的,能够快速、准确地对元素和离子盐等物质进行鉴别检测。

  国内四川大学分析仪器研究中心段忆翔教授团队也在对激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS)、手提式LIBS、手持式LIBS等进行商品化工作。(详见报道:段忆翔:仪器研发没有尽头

  原子光谱学术活动多多

  在原子光谱仍然保持新品推出的同时,原子光谱相关的学术活动也在不断开展。由清华大学邢志发起、分析测试百科网承办的原子光谱沙龙在2016年举办了四期,从如何提供准确的分析检测结果化学测量/计量不确定度矿石及金属材料分析技术、以及原子光谱技术及相关进展等话题,让各位原子光谱领域的专家,在轻松的氛围下,进行充分的交流,碰撞思想的火花;同时,2016年7月19-20日,首届原子光谱线上沙龙举办,采用更新颖的互联网形式组织交流活动,十位专家从ICP-MS技术及应用、同步辐射X射线应用和LIBS分析技术三个方向同大家分享最新的原子光谱应用及新技术,将原子光谱新技术和研究应用拓展和普及到更多的人,共同提高我国原子光谱研究及应用水平。(精彩回顾请戳:首届原子光谱线上沙龙精彩回顾

  2016年8月21日,在中国仪器仪表学会分析仪器分会2016年学术年会上,中国质量检验协会检验检测设备分会原子光谱应用与技术专业委员会(原子光谱应用与技术专业委员会)宣布正式成立,并召开专委会第一次学术报告会议。

  在成立会议上,原子光谱专业委员会主任委员、清华大学邢志邢志介绍,原子光谱作为应用非常广泛的一门分析技术,还没有得到应有的重视,现有的原子光谱活动的关注点也在技术方面,而从事原子光谱应用方向的专家更多、更广泛,希望原子光谱应用与技术专业委员会的成立,能为原子光谱领域提供更好的服务,促进科研成果在各个领域的应用;加强各领域同行之间的交流,促进各领域的融合,希望各委员会成员能够群策群力,让专委会能够为大家更好地服务。

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