材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀

T/CSTMXXXXX—20XXICSXX.XXX.XXXXX中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTMXXXXX-20XX材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀（征求意見稿）Highthroughputspectrofluorometerformaterialslibrary20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施發(fā)布中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)T/CSTMXXXXX—20XX1T/CSTMXXXXX—20XX1T/CSTMXXXXX—20XXIT/CSTMXXXXX—20XXI材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀的術(shù)語(yǔ)和定義、結(jié)構(gòu)與版本、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸及貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于陣列排布的粉末、厚膜或片狀熒光材料發(fā)光光譜的大量快速測(cè)試。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB4793.1-2007測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第一部分通用要求GB/T191-2008包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T38762.2-2020產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）尺寸公差第2部分：線性尺寸GB/T38762.3-2020產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）尺寸公差第3部分：角度尺寸JB/T9329-1999儀器儀表運(yùn)輸、運(yùn)輸貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法T/CSTM00120-2019材料基因工程數(shù)據(jù)通則術(shù)語(yǔ)和定義以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1材料樣品庫(kù)MaterialLibrary呈{AnBm}陣列方式排布的有限個(gè)待測(cè)樣品（A1B1,A2B1,A3B1….AnBm）。相鄰樣品的橫向間距和縱向間距為固定值,是相鄰兩個(gè)樣品的左右橫向間距和上下縱向間距，即相鄰兩個(gè)樣品中心位置點(diǎn)間的距離a和b，見圖1所示的{9×6}陣列材料樣品庫(kù)示例。圖1{96}陣列材料樣品庫(kù)3.2高通量光譜測(cè)試HighThroughputSpectrumTesting一種高效測(cè)定陣列排布樣品庫(kù)光致發(fā)光光譜的方法。區(qū)別于傳統(tǒng)“一次測(cè)試一個(gè)樣品”的單通道光譜測(cè)試，具備三通道及以上的并行測(cè)試構(gòu)造，秒級(jí)或更快的光譜采樣時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遍歷測(cè)試陣列樣品庫(kù)的光譜，輸出樣品的發(fā)射光譜、色度學(xué)參數(shù)以及多樣品光譜性質(zhì)直線對(duì)比。結(jié)構(gòu)和版本4.1結(jié)構(gòu)材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀主要由激發(fā)光源、光譜耦合接收單元、光譜校準(zhǔn)單元、光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、陣列樣品臺(tái)、樣品臺(tái)移動(dòng)控制單元、數(shù)據(jù)處理及控制單元組成，其中激發(fā)光源數(shù)大于等于3個(gè)，而光譜接收單元、光譜校準(zhǔn)單元和光纖光譜單元的數(shù)量與激發(fā)光源數(shù)一致，且一對(duì)一排布安裝。圖2材料樣品庫(kù)代表性三通道高通量熒光光譜測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖4.2版本儀器分以下兩個(gè)版本：非聯(lián)網(wǎng)版：測(cè)試數(shù)據(jù)僅保存在儀器中，不可聯(lián)網(wǎng)共享，保證數(shù)據(jù)的安全性和自主產(chǎn)權(quán)；聯(lián)網(wǎng)版：具備自動(dòng)將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)公共數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，便于數(shù)據(jù)的查看與共享，可設(shè)置有限權(quán)限或開放權(quán)限。技術(shù)要求5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度：-5℃~+40℃。5.1.2相對(duì)濕度：不大于80%。5.2一般要求5.2.1除外接計(jì)算機(jī)以外，儀器整體應(yīng)具備遮光的外殼，并設(shè)置有用于放入或取出樣品的接口；5.2.2儀器的功能鍵、按鈕、開關(guān)的設(shè)置應(yīng)符合人機(jī)工程學(xué)特點(diǎn)，以方便使用，不應(yīng)存在可能引起誤操作的缺陷；5.2.3儀器應(yīng)具備三個(gè)或以上多通道并行測(cè)試的能力，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)定點(diǎn)測(cè)試，或自動(dòng)遍歷所有樣品區(qū)域測(cè)試；5.2.4儀器應(yīng)可根據(jù)需要隨時(shí)更換不同波長(zhǎng)的激發(fā)光源；5.2.5儀器應(yīng)可根據(jù)需要隨時(shí)更換激發(fā)光源對(duì)應(yīng)的濾光片。5.3光譜范圍5.3.1應(yīng)至少包含以下波長(zhǎng)的激發(fā)光源：254nm，370nm，405nm，450nm，515nm，655nm，808nm，980nm，1064nm；5.3.2發(fā)射光譜檢測(cè)范圍300nm1000nm。5.4測(cè)量幾何條件5.4.1光譜接收單元下端探頭端距離待測(cè)樣品表面的間距20±5mm；5.4.2光譜接收單元呈豎直設(shè)置，即光譜接收單元下端探頭與待測(cè)樣品表面垂直；各光源單元與光譜接收單元成45°夾角設(shè)置，且各光源單元下端位置高度保持一致。5.5□光譜校準(zhǔn)5.5.1以標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜為基準(zhǔn)，通過光譜校準(zhǔn)單元應(yīng)可調(diào)節(jié)光譜信號(hào)的強(qiáng)度系數(shù)，從而保證多通道測(cè)試的一致性；5.5.2光譜校準(zhǔn)單元對(duì)不同通道光譜信號(hào)的強(qiáng)度系數(shù)應(yīng)可獨(dú)立調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍0~100%，且調(diào)節(jié)強(qiáng)度系數(shù)不影響光譜信號(hào)的光譜特征。5.6激發(fā)光源5.6.1光譜儀應(yīng)配備多組激發(fā)光源供用戶選擇使用；5.6.2激發(fā)光源應(yīng)為小型模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊包含用于多通道激發(fā)的多個(gè)光源單元，具備統(tǒng)一的電源接口、供電電壓和主體尺寸；5.6.3激發(fā)光源的固定應(yīng)具備適合于安裝和拆卸的特點(diǎn)，以便于用戶更換不同波長(zhǎng)的激發(fā)光源。5.7光譜耦合接收單元5.7.1光譜耦合接收單元應(yīng)設(shè)置有便于更換的濾光片，濾光片種類與激發(fā)光源波長(zhǎng)相匹配；5.7.2光譜耦合接收單元包含多個(gè)耦合鏡頭及相連的光纖，多個(gè)耦合鏡頭之間的間距與激發(fā)光源中的多個(gè)光源單元的間距一致。5.8樣品臺(tái)5.8.1陣列樣品臺(tái)上設(shè)置有陣列排布的凹槽或其他標(biāo)記，用于放置待測(cè)樣品，凹槽或標(biāo)記之間的間距與耦合鏡頭之間的間距及光源單元之間的間距相一致；5.8.2樣品臺(tái)由呈直角設(shè)置的兩個(gè)方向的步進(jìn)電機(jī)承載移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)的步長(zhǎng)應(yīng)小于0.05mm，以保證移動(dòng)到不同樣品位置時(shí)均在有效測(cè)試范圍內(nèi)；5.8.3陣列樣品臺(tái)移動(dòng)的控制有專門的軟件界面，其中對(duì)陣列樣品臺(tái)的各個(gè)位點(diǎn)（AnBm）分別編號(hào)，每個(gè)編號(hào)對(duì)應(yīng)于可同時(shí)測(cè)量的一組樣品中的其中一個(gè)，用戶可以方便的控制樣品臺(tái)移動(dòng)到指定位置以測(cè)試指定位點(diǎn)的樣品；5.8.4樣品臺(tái)可在陣列位置任意移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)無噪音，無振動(dòng)，重復(fù)定位誤差應(yīng)小于0.1mm。5.9光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元5.9.1光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的單次數(shù)據(jù)處理時(shí)間不超過0.5s；5.9.2光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元應(yīng)具備1024×64及以上的像素；5.9.3光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元應(yīng)配備紫外增強(qiáng)窗片。5.10光譜分析軟件5.10.1材料樣品庫(kù)多通道光譜測(cè)試儀應(yīng)配有相應(yīng)的光譜分析軟件，以實(shí)現(xiàn)控制測(cè)量模式，展示所測(cè)光譜圖像，輸出光譜數(shù)據(jù)等功能；5.10.2測(cè)量模式可有單次測(cè)量和連續(xù)測(cè)量?jī)煞N模式，單次測(cè)量每次只測(cè)一次，展示出穩(wěn)定的光譜圖像，連續(xù)測(cè)量展示實(shí)時(shí)測(cè)量的光譜圖像，便于發(fā)現(xiàn)光譜的動(dòng)態(tài)變化；5.10.3光譜分析軟件可輸出單通道以及多通道測(cè)試的每個(gè)光譜數(shù)據(jù)，每個(gè)光譜數(shù)據(jù)以單獨(dú)的文件存儲(chǔ)；5.10.4光譜分析軟件輸出的數(shù)據(jù)應(yīng)符合T/CSTM00120-2019數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；5.10.5數(shù)據(jù)格式包括：測(cè)試實(shí)驗(yàn)日期，編號(hào)，實(shí)際樣品名稱，樣品成分元數(shù)據(jù)，光譜測(cè)試條件元數(shù)據(jù)（環(huán)境溫度，激發(fā)波長(zhǎng)），光譜測(cè)試結(jié)果源數(shù)據(jù)（發(fā)射光譜，色坐標(biāo)），測(cè)試儀器名稱和型號(hào)，備注。數(shù)據(jù)格式詳見表1。表1材料樣品庫(kù)高通量熒光測(cè)試數(shù)據(jù)格式測(cè)試日期樣品編號(hào)樣品名稱樣品成分測(cè)試條件（環(huán)境溫度，激發(fā)波長(zhǎng)）測(cè)試結(jié)果（發(fā)射光譜，色坐標(biāo)）測(cè)試儀器名稱和型號(hào)備注YYYY-MM-DDXX基熒光粉成分配比檢驗(yàn)方法6.1一般要求6.1.1采用目測(cè)法檢查儀器外殼、樣品接口、激發(fā)光源數(shù)量、耦合鏡頭數(shù)量、光纖光譜單元數(shù)量；6.1.2儀器的電氣安全性依據(jù)GB4793.1-2007相關(guān)規(guī)定檢測(cè)。6.2光譜范圍以激發(fā)波長(zhǎng)或發(fā)射波長(zhǎng)在設(shè)定光譜范圍內(nèi)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)試，檢查所得光譜圖像與利用通用型紫外-可見-近紅外熒光光譜儀所測(cè)光譜圖像的一致性。6.3測(cè)量幾何條件6.3.1光譜耦合接收單元下端探頭端距離待測(cè)樣品表面的間距依據(jù)GB/T38762.2-2020相關(guān)規(guī)定檢測(cè)；6.3.2激發(fā)光源與光譜耦合接收單元的夾角依據(jù)GB/T38762.3-2020相關(guān)規(guī)定檢測(cè)。6.4光譜校準(zhǔn)單元6.4.1在連續(xù)測(cè)量模式下對(duì)單個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試，調(diào)節(jié)光譜校準(zhǔn)單元，觀察光譜強(qiáng)度變化范圍；6.4.2在連續(xù)測(cè)量模式下采用多個(gè)通道同時(shí)測(cè)試陣列樣品，分別調(diào)節(jié)各通道光譜校準(zhǔn)單元，觀察是否對(duì)其他通道的光譜圖像有影響并校正。6.5激發(fā)光源6.5.1激發(fā)光源的外觀及固定方式采用目測(cè)法檢查；6.5.2激發(fā)光源的單色性使用分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)光峰的半高寬不超過15nm。6.6光譜耦合接收單元6.6.1濾光片與激發(fā)光源的匹配關(guān)系參照附錄B；6.6.2耦合鏡頭的間距依據(jù)GB/T38762.2-2020相關(guān)規(guī)定檢測(cè)。6.7樣品臺(tái)6.7.1陣列樣品臺(tái)上標(biāo)記的縱橫a與b間距及樣品大小依據(jù)GB/T38762.2-2020相關(guān)規(guī)定檢測(cè)；6.7.2控制陣列樣品臺(tái)移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的步長(zhǎng)以步進(jìn)電機(jī)的產(chǎn)品說明書為準(zhǔn)；6.7.3操作陣列樣品臺(tái)移動(dòng)控制軟件，檢查樣品臺(tái)移動(dòng)距離和速度與軟件顯示的一致性。6.8光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元在滿量程下測(cè)試光譜數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于1024個(gè)，對(duì)應(yīng)光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的陣列像素?cái)?shù)。6.9光譜分析軟件6.9.1運(yùn)行儀器的光譜分析軟件，檢驗(yàn)軟件的測(cè)量模式等功能性指標(biāo)；6.9.2查看光譜分析軟件輸出的數(shù)據(jù)文件，檢查其數(shù)據(jù)格式與T/CSTM00120-2019數(shù)據(jù)通則標(biāo)準(zhǔn)的一致性。檢驗(yàn)規(guī)則7.1材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀產(chǎn)品的檢驗(yàn)分為型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。表2材料樣品庫(kù)高通量熒光測(cè)試儀檢驗(yàn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)項(xiàng)目名稱技術(shù)要求檢驗(yàn)方法型式檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)1一般要求5.26.1√√2光譜范圍5.36.2√×3測(cè)量幾何條件5.46.3√×4光譜校準(zhǔn)裝置5.56.4√×5光源5.66.5√×6光譜接收單元5.76.6√×7樣品臺(tái)及控制程序5.86.7√×8光纖光譜單元5.96.8√×9光譜分析軟件5.106.9√×注：√為檢驗(yàn)項(xiàng)目，×為不檢驗(yàn)項(xiàng)目7.2若檢驗(yàn)中出現(xiàn)任意一項(xiàng)不合格，即判該測(cè)試儀不合格。7.3凡有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：新產(chǎn)品試制定型鑒定或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)；正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；產(chǎn)品停產(chǎn)半年以上，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；正常批量生產(chǎn)時(shí)，每年一次；國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出型式檢驗(yàn)要求時(shí)。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存8.1標(biāo)志8.1.1銘牌每臺(tái)儀器應(yīng)在明顯位置設(shè)有銘牌，銘牌上應(yīng)有以下內(nèi)容：產(chǎn)品名稱及型號(hào)規(guī)格；輸入額定電壓、額定電流；制造日期。8.1.2包裝標(biāo)識(shí)包裝儲(chǔ)存標(biāo)識(shí)應(yīng)符合GB/T191-2008的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)標(biāo)有“怕雨”、“易碎物品”等字樣或標(biāo)志，還應(yīng)在產(chǎn)品包裝箱上印刷以下內(nèi)容：產(chǎn)品名稱及型號(hào)規(guī)格；外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高；產(chǎn)品毛重：×××kg。8.2包裝8.2.1儀器應(yīng)使用工程塑料、有加強(qiáng)筋的厚木板等材質(zhì)堅(jiān)固的包裝箱，箱內(nèi)用聚氨酯泡沫緩沖，儀器在包裝箱內(nèi)應(yīng)牢固可靠，能適應(yīng)常用運(yùn)輸、裝卸工具的運(yùn)送及裝卸。8.2.2儀器包裝箱內(nèi)應(yīng)隨帶以下文件：儀器型式鑒定合格證；儀器校準(zhǔn)、維護(hù)、使用說明書；設(shè)備及附件清單。8.3運(yùn)輸儀器的運(yùn)輸應(yīng)防止振動(dòng)和碰撞，并遵守包裝箱外壁上文字和標(biāo)志的規(guī)定。8.4貯存儀器貯存地點(diǎn)及周圍環(huán)境不應(yīng)有腐蝕性氣體，環(huán)境溫度和空氣相對(duì)濕度符合JB/T9329-1999相關(guān)規(guī)定；庫(kù)內(nèi)保持空氣流通，地面干凈。

附錄A（資料性附錄）A.1本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究、上海聞奕光電技術(shù)有限公司等。A.2本標(biāo)準(zhǔn)起草人：徐小科，劉茜，付延文等。

附錄B（規(guī)范性附錄）濾光片的選擇濾光片的選擇與光源型號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表：表B.1材料樣品庫(kù)高通量熒光光譜測(cè)試儀濾光片型號(hào)與光源型號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系光源型號(hào)濾光片型號(hào)LED254nmLP400LED370nmLP400激光器405nmLP440激光器450nmLP480激光器515nmLP580SP500激光器655nmLP700SP630SP600激光器808nmSP780SP720激光器980nmSP930SP720激光器1060nmSP930SP720備注：LP長(zhǎng)波通，只允許波長(zhǎng)大于指定值的光信號(hào)通過；SP短波通，只允許波長(zhǎng)小于指定值的光信號(hào)通過。前??言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)材料基因工程領(lǐng)域委員會(huì)高通量表征技術(shù)委員會(huì)（CSTM/FC97/TC04）提出。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)材料基因工程領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC97）歸口。T/CSTMXXXXX—20XXIT/CSTMXXXXX—20XXI引??言材料基因工程的目的是縮短材料研發(fā)周期，降低材料研發(fā)成本。材料基因工程融匯當(dāng)代高端科技手段，集計(jì)算模擬預(yù)測(cè)、人工智能操控的高通量制備和表征自主實(shí)驗(yàn)、大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用等技術(shù)于一體，高效加速材料研發(fā)進(jìn)程。高通量表征作為材料研發(fā)中評(píng)價(jià)和篩選材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一方面需要變革傳統(tǒng)的“一次測(cè)試一個(gè)樣品”的低效模式，通過多通道并行、快速測(cè)試、在線數(shù)據(jù)處理等相融合的手段，提高測(cè)試效率；另一方面必需輸出規(guī)范格式的測(cè)試數(shù)據(jù)，供后端分析和云端共享數(shù)據(jù)使用。因此，有必要針對(duì)創(chuàng)新研發(fā)的高通量?jī)x器和裝備建立相應(yīng)的高通量測(cè)試儀器標(biāo)準(zhǔn)，使其符合材料基因工程的需求。本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)以陣列形式排布的發(fā)光材料樣品庫(kù)的三通道及以上的高通量光譜測(cè)試儀，除測(cè)試儀結(jié)構(gòu)等涉及科學(xué)儀器本身的基本標(biāo)準(zhǔn)條款外，更聚焦材料基因工程理念，重點(diǎn)定義了材料樣品庫(kù)和高通量測(cè)試名詞；同時(shí)，根據(jù)已經(jīng)發(fā)布的中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)材料基因工程領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC97）提出的T/CSTM00120-2019數(shù)據(jù)通則，明確了高通量光譜測(cè)試輸出的源數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的樣品和測(cè)試條件元數(shù)據(jù)格式。本標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施，對(duì)高通量光譜測(cè)試儀新興行業(yè)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義，有利于材料基因工程創(chuàng)新技術(shù)的推廣，不斷突破傳統(tǒng)的“一次測(cè)試一個(gè)樣品”的材料表征模式，加速材料性能篩選及優(yōu)化，為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展及提升研發(fā)能效奠定技術(shù)基礎(chǔ)。前??言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)材料基因工程領(lǐng)域委員會(huì)高通量表征技術(shù)委員會(huì)（C