| 发布日期：2025-03-21 |
在工业现场的轰鸣中，在环境监测的旷野里，在科研实验室的精密场景中，上海如海光电最新推出的Gino 物联网光谱仪，以工业级性能与全场景适配能力，重新定义光谱检测的边界。作为一款专为高速、高精度场景而生的 “光谱尖兵”，它带着三大核心优势，直击工业检测的痛点 ——千帧率极速采集、网口传输稳定互联、、精准同步与云端互联于一体、工业级抗干扰设计，让每一束光的秘密，都能在毫秒间被精准破译，成为LIBS检测、环境监测、工业测量和科研学术等领域的革新标杆。
一、千帧极速：LIBS 检测的 “动态眼”，毫秒级捕捉瞬间光谱
传统光谱仪在面对激光诱导击穿光谱（LIBS）这类瞬时信号时，常因采集速度不足导致数据失真。Gino物联网光谱仪以千帧率级高速采集（积分时间低至 6μs，外触发延迟＜40ns，抖动＜10ns），成为 LIBS 技术的 “最佳拍档”。无论是等离子体闪灭的微秒级光信号，还是生产线高速流转的样品，它都能像高速摄像机般，清晰记录每一道光谱细节。
技术细节升级：
Ø2048/4096 通道可选，16bit A/D 转换，光谱分辨率最佳达0.08nm。
Ø支持高速配置升级，最高达2000帧/秒，A/D 采样+传输时间＜500μs（2048 通道）
应用场景：
在钢铁厂的炉前检测中，GINO 通过千帧极速采集，可实现实时捕捉钢水LIBS光谱的动态变化，极速完成数据传输和分析，助力工艺参数秒级调整，废品率显著降低。这种 “动态追踪” 能力，让LIBS从实验室走向工业现场，真正实现 “边生产、边检测、边优化”。
二、网口传输：工业物联网的 “神经末梢”，数据零卡顿
工业场景中，稳定的数据传输是实时决策的命脉。GINO 摒弃传统 USB 的易干扰、长距离衰减问题，采用千兆网口直连，支持 TCP/IP 协议，确保数据在复杂电磁环境下 “0 丢包、0 延迟”。无论是车间内百米光纤传输，还是跨区域云端同步，光谱数据均可秒级抵达终端，无缝接入MES系统，构建 “检测-分析-执行” 闭环。
技术细节升级：
Ø内置 ARM 嵌入式操作系统，可以独立工作也可以作为从机模式工作；
ØRJ45千兆网口通讯，满足工业现场远距离传输需求；
Ø内置16G FLASH，可加载 Micro SD，满足板载测量，板载计算和板载存储要求；
Ø配置网口USB、串口多种通讯接口，配置15PIN交互接口，配置外触发接口。
Ø提供基于 Debian Linux的二次开发环境，支持QT+C++板载嵌入式软件开发，提供定制软件开发服务。
应用场景：
在半导体晶圆制造中，GINO物联网光谱仪通过千兆网口传输方案解决了传统检测系统的关键痛点：车间内30+检测节点通过网口实现远距离抗干扰远距部署，通过网口稳定传输光谱数据，并直接对接工厂物联网平台，实时分析等离子体刻蚀元素浓度，可使晶圆良率显著提升，可降低运维成本，实现降本增效。
三、工业级基因：从光路到架构，为现场而生
Gino是一款基于物联网架构的微型光谱仪。该光谱仪采用基于平面光栅的Czerny-Turner光路设计，采用低杂散光优质平面光栅。基于纳米材料消光技术，杂散光低于 0. 1% ，暗噪声低于30RMS(100ms积分时间）。该光谱仪可以在0-40℃环境下工作，光谱温漂 ~0. 1pixel/℃，是一款可以用于工业现场，户外实时测量的工业级微型光谱仪。
技术细节升级：
Ø16bit A/D 采样，背照射紫外增强CMOS检测器，可选配2048/4096采样通道；
Ø基于纳米材料的消光技术，杂散光小于0. 1%；
Ø高分辨设计；
Ø工作温度适应0℃-40℃，波长温度漂移<0. 1pixel/℃;
Ø高紫外响应型探测器，紫外光可达180 nm；
Ø低电子噪声以及电路板和探测器读出噪声≦30RMS(100ms积分时间)；
应用场景：
在工业废水处理场景中，GINO物联网光谱仪通过紫外增强型光路设计与高分辨率光谱解析能力，解决了传统重金属检测技术的核心痛点。例如，在含锌废水（如电镀厂排放）的实时监测中，锌元素的特征谱线（202.548nm、206.200nm）位于深紫外波段，传统设备因紫外响应不足和杂散光干扰难以精准识别。GINO采用Czerny-Turner光路结构与背照式紫外增强CMOS，显著提升180-335nm波段灵敏度；其纳米材料消光技术抑制了水体悬浮物散射光与有机物的背景干扰，确保微弱光谱峰清晰可辨。这一案例凸显了GINO在复杂工业场景下对紫外弱信号解析、抗环境干扰与实时性的硬性需求。
四、多元场景：不止于检测，更赋能产业升级
（1）环境监测
在环境监测领域，GINO 物联网光谱仪可用于实时监测大气中的污染物浓度，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。通过对水体的光谱分析，可以快速检测水中的重金属离子、有机污染物等有害物质，为环境保护部门提供及时准确的数据支持，助力环境治理和污染防控。
（2）食品安全检测
食品安全是关乎民生的大事。GINO 光谱仪能够快速检测食品中的营养成分、添加剂、农药残留等。例如，在检测水果和蔬菜中的农药残留时，它可以快速获取光谱信息，通过数据分析判断残留量是否超标，保障消费者的饮食安全。
（3）工业过程控制
在工业生产过程中，该光谱仪可用于实时监测原材料的质量、生产过程中的化学反应进程以及产品质量控制。例如，在钢铁冶炼过程中，通过光谱分析可以实时监测钢水中的元素含量，及时调整工艺参数，提高产品质量和生产效率。
（4）生物医学研究
在生物医学领域，GINO 光谱仪可用于生物分子的结构分析、药物研发中的成分分析以及疾病的诊断等方面。例如，通过对生物组织的光谱分析，可以辅助医生进行疾病的早期诊断和病情监测，为医疗科研提供有力支持。
五、应用案例——LIBS测量
激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）作为一种快速、多元素同时分析的光谱技术，在材料科学、环境监测、工业过程控制等领域具有广泛的应用前景。铜、硅、银等元素在众多工业产品和自然环境中具有重要的地位。例如，铜作为良好的导电材料，广泛应用于电子、电力等行业；硅是半导体产业的核心材料，也是地壳中含量丰富的元素之一；银则因其独特的光学和电学性质，在珠宝、电子、催化等领域有着重要的应用。
对于这些元素的精确检测和分析，对于质量控制、工艺优化以及环境监测等方面具有重要意义。传统的分析方法如原子吸收光谱、电感耦合等离子体光谱等，虽然能够提供高精度的检测结果，但往往存在样品前处理复杂、分析时间长、设备昂贵等缺点。而LIBS技术具有无需样品前处理、可实时快速分析、可实现远程检测等优势，能够有效弥补传统方法的不足。
在实际应用中，例如电子废弃物的回收利用、矿产资源的勘探与开发、环境样品中有害物质的检测等领域，快速准确地测定铜、硅、银等元素的含量是至关重要的。然而，由于这些领域的样品复杂多样，传统的分析方法难以满足高效、实时、现场检测的需求。因此，开发一种基于LIBS技术的快速、准确、便携的元素检测方法具有重要的现实意义。
如海光电研发的Gino物联网光谱仪为LIBS技术的应用提供了强大的硬件支持。Gino光谱仪具有高灵敏度与高分辨率，能够精确检测铜、硅、银等元素的特征光谱；具备千帧率数据采集能力，可以快速捕捉激光诱导产生的瞬态等离子体光谱信号，适用于动态过程的实时监测；配备网口传输与多种通讯接口，满足工业现场远距离传输需求，方便与激光器、计算机等设备进行连接和数据交互；具有工业级稳定性，保证在不同环境下的可靠性和稳定性。因此，GINO光谱仪在基于LIBS技术的铜、硅、银元素检测中具有显著的优势和重要的应用价值。
（1）铜的LIBS光谱图
（2）硅的LIBS光谱图
（3）银的LIBS光谱图
利用Gino物联网光谱仪结合LIBS技术对铜、硅、银元素进行检测的实验过程和结果分析。研究表明，该方法具有快速、实时、无需复杂样品前处理等优点，适用于多种实际样品的元素分析。同时，Gino光谱仪在工业级稳定性、数据采集速度和传输等方面表现出色，为LIBS技术在工业现场、环境监测等领域的广泛应用提供了可靠的硬件支持。随着技术的不断进步和完善，基于Gino光谱仪的LIBS分析系统将在更多的行业和领域发挥重要作用，为元素检测和分析带来新的突破和发展。
