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智能球

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智能球相关的资讯

  • 线上研讨会|SFA在线矿石品位智能分析系统助力烧结球团智能化生产
    绿色工厂,智能时代SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统应用近红外技术,来料混料实时检测在线连续检测各种矿石含量指导配矿工艺,提高产品质量,降低返矿率烧结质控得力助手降本增效必备神器3月18日,欧波同产品应用工程师在线解读SFA如何助力烧结球团智能化生产&降本增效诚邀广大客户在线交流
  • “智能传感器”重点专项2022项目申报指南征求意见
    近日,科技部发布“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿),向社会征求意见和建议。根据征求意见稿,本专项2022年度拟支持项目及“揭榜挂帅”榜单如下:1. 智能传感基础及前沿技术1.1 光声量子纠缠调控机理及加速度传感器研制1.2 精准分子识别智能增强嗅觉传感技术研究1.3 微机电同步共振弱力传感机理及器件研究1.4 非侵入式血糖持续高精度检测传感技术研究1.5 动态非线性磁场传感机理及生物组织成像技术研究1.6 耐高温功能陶瓷共形制造方法与传感技术研究1.7 超高温压电材料制备及振动传感器研制1.8 高灵敏钙钛矿X/γ射线传感原理与技术研究1.9 光学超材料调控机理及微型气体传感器研制1.10 声学超材料增强机理及穿颅脑成像技术研究1.11 碳纳米管生物传感芯片晶圆级制造工艺研究1.12 工业传感网多协议实时处理机及芯片技术研究1.13 高性能硅基和碳基低维材料的变革性传感特性研究2. 传感器敏感元件关键技术2.1 MEMS多力学量敏感元件及智能传感器2.2 高精度航空大气压力敏感元件及传感器2.3 高频响三轴MEMS陀螺敏感元件及传感器2.4 高灵敏宽动态图像敏感元件及传感器2.5 受限空间相干光学位移传感器2.6 高精度温盐深集成光纤矢量水声传感器2.7 MEMS超声换能器元件及传感器2.8 危险气液识别敏感元件及柔性传感器2.9 活细胞内生物质动态检测纳米孔传感器2.10 抗体条形码微阵列超高通量快速检测生物传感器2.11 磁电耦合自供能磁场敏感元件及传感器2.12 微型高精度真空度敏感元件及传感器2.13 路面气象状态敏感元件及传感器2.14 高精度线光谱共焦尺寸测量传感器2.15 多参数融合智能工业传感器集成技术(科技型中小企业)3. 面向行业的智能传感器及系统3.1 飞机故障预测与健康管理成套传感器及应用3.2 轮胎内嵌集成传感器阵列及路面状态感知应用3.3 机床切削工况刀具状态原位实时监测传感器及应用3.4 强磁场高电压设备运行状态非侵入式监测传感器及系统3.5 河流全断面鱼群信息探测传感系统及应用3.6 特种力热参数传感器测试标定标准化技术及装置4. 传感器研发支撑平台4.1 多尺寸兼容的多材料体系MEMS研发平台4.2 MEMS传感器芯片先进封装测试平台“智能传感器”重点专项2022年度“揭榜挂帅”榜单1. 新冠突变株快速检测敏感元件及传感器附件:“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿).pdf
  • 《钢铁行业智能制造标准体系建设指南(2023版)》征求意见
    近日,工业和信息化部组织有关单位编制完成了《钢铁行业智能制造标准体系建设指南(2023版)》(征求意见稿),公开征求社会各界意见。征求意见稿提出,到2025年,建立较为完善的钢铁行业智能制造标准体系,累计研制45项以上钢铁行业智能制造领域标准,基本覆盖基础共性和装备层、车间层、工厂层、企业层、产业链协同层等各层级标准,优先制定基础共性标准以及绿色低碳、产品质量、生产安全等关键应用场景标准,突出标准在先进制造技术与新一代信息技术相互融合和迭代提升过程中的引导作用,积极参与国际标准研制,为世界钢铁工业可持续发展做出中国贡献。如有意见或建议,请填写《征求意见反馈信息表》发送至 KJBZ@miit.gov.cn (邮件主题注明:钢铁行业智能制造标准体系建设指南征求意见反馈)。时间:2023年5月23日-2023年6月23日;电话:010-68205261。附件:1. 钢铁行业智能制造标准体系建设指南(2023版)(征求意见稿).docx2. 征求意见反馈信息表.doc
  • 《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》征求意见
    p style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong工业和信息化部办公厅 国家标准化管理委员会办公室关于征求《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》(征求意见稿)意见的通知/strong/spanbr//pp  为加快推进智能制造综合标准化工作,加强顶层设计,构建智能制造综合标准体系,发挥智能制造标准的规范和引领作用,工业和信息化部、国家标准化管理委员会组织开展智能制造综合标准化体系建设研究工作,形成了《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》(征求意见稿)。如有意见或建议,请于2018年2月14日前以书面或传真、电子邮件形式反馈。/pp  联系方式:/pp  工业和信息化部装备工业司   传真:010-66013708,邮箱:zhuangbei@miit.gov.cn/pp  国家标准化管理委员会工业标准二部   传真:010-82260679,邮箱:xuqp@sac.gov.cn/pp  附件:1、img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201801/ueattachment/02fcfc66-3938-41d1-a420-1c9ce48a7428.pdf"《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》(征求意见稿).pdf/a/pp  2、img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201801/ueattachment/fe8e28a5-de59-4d75-8fbf-4e280f75bb43.pdf"编制说明(征求意见稿).pdf/a/pp style="text-align: right "  工业和信息化部办公厅 国家标准化管理委员会办公室/pp style="text-align: right "  2018年1月15日/ppbr//p
  • 智能“智”造 | 如何提高烧结球团生产抗风险能力
    2020年伊始,新冠疫情的阴霾迟迟不肯散去,它对经济的影响,正逐渐蔓延开来。钢铁行业作为国内最重要的经济支柱产业之一,人员密集,涉及的物流量大,在新冠肺炎的袭击下,更是遭受了巨大的经济损失。不论是平时生产还是疫情阴霾下,钢厂的生产都面临着诸多波动、诸多风险,如何让钢厂日常情况下可以稳定、高质量生产,且在特殊情况下能减少损失,提高企业抗风险能力,是每个企业值得深入研究的课题。以下,编者就应用SpectraFLow在线矿石品位智能分析系统加快钢厂铁前系统的智能化生产建设做一定的讨论。首先,我们要明确这一阶段的生产中面临的主要风险:一是原料的波动。由于市场原因,铁矿石价格弹性较大,各厂家所用原料可能来自于世界各个地区,其成分品位,最优配矿配比和条件也有着差异。生铁成本占钢铁生产成本的70%以上甚至更多,铁前系统的成本控制就是整个钢厂成本控制的关键。如何在保障生产系统稳定的同时降低生产成本也就成为了关键。第二类风险主要来自于人。人力资源同高炉等设备一样,都是钢厂宝贵的资产。在疫情下的非常时期:人员波动,人力资源不能及时到岗,复工率低;复工成本增加以及心里人员压力巨大,是当前钢厂面临的主要问题。同时在平常的正常生产中,人的影响也需要重视。 在这样的背景下,优化烧结配矿是保证优质高产的最重要手段之一。各个厂家各工程师,应用不同的配矿模型、考虑矿粉结构、高炉炉渣、水分、价格、高炉需求等等因素,得出最优的配矿方案。然而实际生产中的原料并不是一成不变的,原料的波动造成了配矿结果达不到预期,因此实时对原料成分特性了如指掌,才能扬长避短做到最优。传统烧结生产中,各企业所用传统方法主要是先取样,经过数小时制样、检测后,得到结果反馈到中控室,再进行相关调控(如下图)。在这个过程中,暴露出传统检测方法中诸多不足:1)严重的滞后性:一个是取样周期的滞后,分析结果得到的是一个取样周期内原料成分平均值,不能及时反应该取样周期内原料成分的变化,甚至掩盖了该取样周期内原料成分的异常变化。工程师根据这样的数据去调节当下的配料生产,是存在很大偏差的;还有一点,是检测结果的滞后,从取样到分析,最快需要两个小时,一般要3至4小时;因此延误了工艺参数的针对性调整。这些是传统测试方法的滞后性造成的问题。2)在取样过程存在抽样误差,取样的量以及频次影响着样品的代表性。传统检测中的抽样方法,代表性差,不能代表整体原料,难以反应全部原料成分。同时取样、制样的过程都是人工来操作的,在这个过程中,受生产管理、操作习惯、责任心、随机性等影响,存在一定偏差,受人为的影响的因素非常大。这些不足,极大地制约着生产的稳定性和烧结矿的质量。因此,改变传统检测方法,应用安全绿色的SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统,提高原料和生产过程中物料成分的稳定性,是提高钢厂应对原料波动风险和人工操作风险的能力,是帮助钢厂降本增效的一个有效途径。SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统以近红外光作为发射源,安全绿色,可实时检测传送带上物料成分:包括总铁、水分、碳含量、碱度等,而且可区分磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等不同类型的铁矿石。它强大的数据库和超快超密集的检测频率,使得实时检测的结果准确、代表性强。同时,它自带控制系统,可根据设定和检测结果,自动调节给料机加料,实现配料过程的的自动化、智能化。极大降低了钢厂铁前系统原料方面及人员波动性风险。可想而知SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统的应用,可在钢厂的降本增效和智能化改造中发挥重要的力量!SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统检测的准确性和对生产的帮助毋庸置疑。上表为用系统盲测样品和客户提供的测试数据之间的对比结果。同时我们获得部分来自于日本、德国钢铁企业应用在线矿石品位智能分析系统的内部资料,篇幅限制,这里分享大家日本JFE钢厂在一混位置安装智能分析系统前后,烧结料碱度和烧结矿质量对比图,如下:(安装系统之前)可以看到,即便在日本成熟的钢厂中,设定碱度值为 2.00 的情况下,实际生产的碱度值 也有着大幅度波动 而所得烧结矿质量(落下强度)也有着很大波动,且质量偏低,普遍低 于 90。(安装系统之后)可以看到,经 SpectraFlow 系统的优化后,原料碱度值的波动幅度骤降,紧紧贴合 2。00的目标值!且测试频次十分高,为原料和参数的实时调节提供了条件。而烧结矿落震强度, 由原先的鲜有达到 90 者,变为大部分产品分落下强度都高于 90!且有关数据表明,当高炉原料碱度波动值由 ±0.1 降至 ±0.075 时,高炉增产 1.5%,焦比降低 0.8%,波动值进一步降低至±0.05时,又可增产1%,焦比降低0.5%。因此使用 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统,提高了碱度稳定率,降低了高炉的焦比,保证高炉的长期顺畅运行,对钢铁企业来说,能直接给高炉带来增产效益和结焦效益。由此应用全新的 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统,克服传统检测方法的不足。实现智能制造、降本增效的目标,势在必行!SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统实时检测分析物料成分,并自动控制调整相关参数,克服了传统检测方法的不足,是实现智能制造、降本增效的有效途径。他除了可以控制混料碱度之外,它对于监测物料品位、水分。碳、氧化亚铁等的含量的调控,也起着关键的作用(如下图,ABCDE即为系统的可安装位置),同时JFE钢厂中也有在其他位置的安装实例,本文篇幅所限,暂只为大家呈现一个碱度控制的结果示例。同时,借助SpectraFLow在线矿石品位智能分析系统的分析监控方法,还可以减轻检测人员负担,大大提高钢厂的人均效益。同时宝贵的人才也是企业重要资产之一,检测方法的调整,大大改善了部分员工的工作环境和工作强度,有利于吸引更多人才,留住人才,对钢铁人才队伍建设也有着积极的影响。新冠肺炎的出现,使更多企业重视应对外部复杂多变的环境,需要企业加快智能制造的进程,降本增效,提高钢厂各项抗波动能力。新冠肺炎影响下,企业经历了寒冬,但这是严峻挑战的同时也是变革的机遇。相信中国钢铁行业以及各个行业,都能够优化生产,坚持发展,对新冠病毒做出最有力的还击!引用文献:[1]刘大伟. 中国钢铁产业竞争力分析[J]. 中国经贸, 2016(13).[2]赵勇. 邯钢铁前系统含铁物料优化和管理[J]. 河北企业, 2011, 000(006):20-21.[3]王海荣. 浅析烧结矿成本[J]. 冶金财会, 2006, 000(010):33.[4]郭晓影. 提高烧结矿碱度稳定率的研究[D]. 东北大学 , 2009.[5]崔燕子. 基于总和指标法的人力资本投资效益模型构建研究[D]. 2015.
  • 陕西省食品科学技术学会关于《植物油中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速测定-纸基比色智能手机读卡法》团体标准征求意见函
    各有关单位及专家:陕西省食品科学技术学会团体标准《植物油中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速测定-纸基比色智能手机读卡法》已形成征求意见稿。为保证标准的科学性、严谨性和适用性,现向社会各界公开征求意见。请各有关单位及专家审阅标准全文并提出宝贵建议和意见,于2023年4月5日前以电子邮件或信函的形式将《征求意见反馈表》反馈给食品标准化管理专业委员会,逾期未反馈意见视为无异议。联系人:吴晓霞联系电话:18091384746电子邮箱:xiaoxiaw@snnu.edu.cn陕西省食品科学技术学会食品标准化管理专业委员会2023年3月6日附件下载通知原件:陕西省食品科学技术学会关于 《植物油中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速测定-纸基比色智能手机读卡法》团体标准征求意见函。pdf附件1:《植物油中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速测定-纸基比色智能手机读卡法》团体标准征求意见稿.pdf附件2:《植物油中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速测定-纸基比色智能手机读卡法》团体标准编制说明.pdf附件3:征求意见反馈表.docx
  • 填补国内外领域空白|上海交大陈万涛教授和邱蔚六院士团队研发"肿瘤蛋白标志物智能诊断仪器(系统)”
    原标题:AI牵引肿瘤分子分型产业升级、填补国内外领域空白|上海交大陈万涛教授和邱蔚六院士团队: “肿瘤蛋白标志物智能诊断仪器(系统)”助力我国肿瘤精准医疗责任编辑:孙佳口腔癌是中国乃至全球影响人们生命健康和生活质量最严重的癌症之一,其发生是一个涉及多基因、多步骤的过程。检测获取口腔癌发生的关键节点的标志分子,无疑是最终揭示口腔鳞癌分子发病机制并寻找疾病分子分型诊治模式的有效方法的必经之路,这也是全球癌症研究最前沿和最重要的领域之一。人脑、人眼、人手解决不了的异常复杂和繁琐的问题,借助数字化医疗智能诊治技术,可以为肿瘤的早发现、早干预、分子分型、精准用药、预后预测提供更多的有效手段,使肿瘤的诊治过程变得越来越个体化。肿瘤的分子分型越准确、诊断越细致,必然会大幅提升治疗手段的精准性和有效性,最终提升患者和人民群众的健康获得感和幸福感,这必将是未来肿瘤治疗策略的重要发展方向。针对上述困扰临床分子病理诊断的棘手问题,上海交通大学医学院附属第九人民医院陈万涛教授和邱蔚六院士团队与上海交通大学电子信息与电器工程学院以及上海图劢科技有限公司等单位开展了医工理企多领域合作,以学科最常见的口腔颌面癌(简称口腔癌)为研究对象,依托上海交大医学院附属第九人民医院、国家口腔医学中心和国家口腔疾病临床医学研究中心、上海市专业技术服务平台-口腔颌面部肿瘤组织样本及生物信息数据库等优异的临床和基础研究资源,基于团队前期经过近30年研究确定的多个口腔癌组织特异性蛋白标志物,国内外率先成功研究开发出了国产肿瘤组织蛋白标志物免疫组化图像智能诊断仪器(系统)。通过分别对近万张肿瘤组织切片中多个蛋白标志物的免疫组化图像进行数字化后,完成了人工智能训练、建模和再优化,最终实现了由仪器“高通量数字化—自动阅片—自动癌巢识别和分割—全片蛋白标志物表达判读和定量诊断”等过程的全链条智能定量系统。口腔癌诊治分子靶标:助力口腔癌中国人特有蛋白标志物研发进程陈万涛教授和邱蔚六院士团队在科技部重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等项目的支持下,利用多组学技术已对口腔癌发生、发展各阶段的1000多个组织样本,分别完成了数量不等的全基因组测序、全外显子测序、转录组测序、表观遗传组测序以及蛋白组分析等工作,并应用项目组开发的生物信息学分析方法,对上述获取的多组学信息和数据进行了分析及大规模临床样本验证,确定了一系列能够有效评价口腔癌的病理变化过程、恶性进展程度和治疗反应的分子靶标,为后续转化研究打下了坚实基础,其中部分mRNA和蛋白标志物已投入临床实验或临床应用。AI辅助蛋白标志物判读:自主研发分子诊断智能算法软件近些年,尽管医疗卫生相关的人工智能技术得到了较迅速的发展,鉴于用于肿瘤组织蛋白标志物智能诊断的复杂性,到目前,罕见人工智能技术在肿瘤组织蛋白标志物免疫组化图像分析处理中的应用报道。项目组首先通过病理医师小组(3名资深病理医师)对组织病理免疫组化图像中所有癌组织所在的区域进行人工勾画和标注,随后按照临床传统的免疫组化半定量评分标准对蛋白标志物的表达等级进行评分;同时对人工勾画标注和评分的上述口腔癌组织病理免疫组化图像,采用 UNet、ResNet等卷积神经网络构建模型及集成框架,对训练集和验证集标本,特异识别组织病理切片中肿瘤区域的免疫组化图像,并提取相关特征进行模型学习及训练,到目前对口腔癌蛋白标志物判读的AUC达超过0.95,十分接近于病理医师人工判断的水平。智能诊断仪器:拥有自主知识产权的全国产软硬件装备陈万涛教授和邱蔚六院士团队和上海交通大学电子信息与电器工程学院王利生团队联合上海图劢科技有限公司共同研发了该创新设备,主要是在高通量病理图像数字化生物显微镜的基础上,优化实现对癌组织图像快速准确获取和数字化,能1次上样200片,自动快速、高分辨率图片获取、无缝拼接和数字化,已通过国家注册检测和CFDA国家1类医疗器械注册。项目团队进一步与人工智能相关技术团队进行了联合攻关,经过无数次的失败,终于完成了对肿瘤区域自动识别、分割标记、蛋白免疫组化图像表达水平智能判读的创新软件技术的开发和优化,实现了由该仪器“自动阅片—癌巢识别和分割标记—蛋白表达判读—标志物定量诊断”的全链条蛋白标志物智能定量诊断系统。产学研医理结合,推动肿瘤蛋白标志物支持的精准医疗研究项目研发团队依托上海交通大学转化医学研究院、电子信息与电气工程学院、医学院附属第九人民医院、上海图劢科技有限公司,成立了头颈肿瘤数字诊治技术中心,该中心优势是临床医学、基础医学、工程学、生物学、数学、机械学等交叉协作,并且是智能与医疗的有机整合。项目产品肿瘤蛋白标志物智能诊断仪器面向病理和临床医生,毫无疑问能缓解执业病理医生严重不足、促进诊断评估标准同质化、显著提高病理诊断的效率和准确性,对肿瘤分子分型、转移诊断、疗效预测、预后预测等进行必要的支持。本仪器的研发是对肿瘤行业内智能分子分型领域仪器空白的填补,有效赋能分子病理行业突破技术瓶颈。成果的进一步推广和应用,能有效提高各级医院相关肿瘤分子标志物的应用,助力诊疗水平和能力的提高和同质化,并对其他恶性肿瘤分子分型技术的研发应用提供最直接的参考技术。
  • 智能成像+AI算法|艾玮得生物发布AvatarInsight高内涵智能成像分析仪新品
    2023年7月8日,在江苏省研究型医院学会器官芯片分会成立大会召开期间,艾玮得生物于大会现场正式发布了AvatarInsight高内涵智能成像分析仪。AvatarInsight高内涵智能成像分析仪亮点一. 高速自动定位对焦■高精度识别待检测样本孔位及自动对焦,快速找到理想的成像焦面。■96孔整板精细对焦拍照可在5分钟内实现。亮点二. 孔板滴定导航与多通道采集孔板滴定导航■记录孔板孔位位置,实时/定时拍照。■使用每个孔多个观察点位的自定义采集模式。多通道采集可同时观察多色样品,结合相衬等其他成像模式,通过自动曝光和每个通道的Z偏移,在最佳条件下快速采集图像。亮点三. 丰富的拍摄模式延时/周期拍摄■持续记录活细胞或整个培养物随时间的变化。■与给药装置结合使用,实时观察给药细胞的即时反应。视频拍摄记录孔板孔位位置,实时/定时拍照。在样本观察过程中可选择视频拍摄,拍摄持续时长可达24H,更加有利于实验样本变化的动态记录。小鼠肠道类器官培养周期拍摄肝癌类器官培养周期拍摄亮点四. 超高清的成像高精画质自动切换Koehler照明不同模式,生成对应光学图像,可同时进行明场、相差、荧光高分辨率观察,并始终保持成像画质的高精确度。荧光成像原片(左) 白平衡(中) 相差(右)全景拼接以高分辨率快速采集组织样品或评估大面积细胞培养瓶的状况,清晰呈现全景图像;实现图像的高精度拼接、无拼接缝隙。Z-stack沿Z方向采集多个图像以适应厚样品;轻松点击即可创建全景在焦清晰图像。亮点五. AI智能算法与数据管理兼容丰富多样的样本来源,包括肝脏、胰腺、结肠、肺、心肌细胞、毛细血管等等组织器官的智能识别与分析。AI识别算法强大的智能训练单元能够即时、快速地完成特征提取,智能匹配类似特征样本,进而完成样本AI识别。AI分析算法可针对类器官、肿瘤球等实验项目进行AI分析。其中,智能识别类器官3D形态并进行涂色后,可完成类器官数量、大小和形态等各项指标的AI分析;AI描绘肿瘤球边际,并根据描边各项数据智能分析肿瘤球的入侵程度。快速、高效的数据管理功能具有快速、高效的数据管理功能,确保数据组织有序,可供反复调用,并有效避免混淆。亮点六. 便捷与友好的产品设计精密的光学技术■5孔位物镜转盘让您快速便捷地使用多种倍率观察样品。■实时呈现多荧光波段,丰富实验染料选择,为观测样本提供便捷性。倍镜依次:2X、4X、10X、20X、40X荧光:BP330-385 BP450-490 BP530-560 BP545-580防污装置,可有效保护光学附件高内涵观测口设置的防污装置,可提供光学附件的保护,有效提升设备使用寿命。可拓展性高艾玮得生物科技全流程追溯与分析软件系统高内涵图片实时对接实验步骤和实验内容;实时记录和追溯样本和实验信息,包括实验步骤管理、试剂耗材管理等;可支持客户端安装、远程云端网页和微信小程序使用。细胞成像环境控制系统AvatarInsight高内涵智能成像分析仪可搭载细胞成像环境控制系统,用于活细胞在线研究,满足荧光、共聚焦等观察需求,可在显微镜载物台上为活细胞提供适宜的温度、湿度、二氧化碳、氧气环境,是活细胞观察系统必不可少的设备之一。
  • 欧波同锂离子电池显微智能分析解决方案
    锂离子电池因其清洁、能量密度高、循环性能好等优点广泛应用于我们的日常生活中。尤其是近年来, 新能源汽车、储能电站的快速发展, 锂离子电池的用量超乎想象,一台新能源汽车集成了几千个电池,达几百公斤,巨量的电池集中在一起,安全问题就尤为重要。近年来锂电池电动车、汽车和储能电站均发生过燃爆事故,因此,锂电池质量、安全等方面的研究越来越被人们重视,对锂电池的质检技术也提出了更高的要求,这涵盖了正负极材料、隔膜、铜箔、铝箔,甚至外包装材料。 欧波同集团长期从事光镜、电镜领域的微观分析工作,通过和广大客户的交流,我们发现现在客户的微分析存在效率低、人的主观因素影响大、非标准化等问题,为此我们成立了汇鸿科技公司,利用智能化软件实现显微分析的自动化、标准化。 一、锂离子电池材料显微智能分析系统(LIBMAS) 锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为电极材料电池的总称,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。由于材料加工过程中的缺陷,锂电池在使用或储存过程中仍会出现一定概率的失效[1],例如,多孔电极在充放电过程中发生体积膨胀和收缩,导致颗粒逐渐出现裂纹,这些裂纹沿着原有缺陷萌生和扩展,导致材料出现机械断裂和电极结构解体,造成电极材料粉化。这些材料的失效严重降低了锂电池的使用性能,影响其使用的可靠性和安全性。 图一:汇鸿锂离子电池显微智能分析系统 针对锂电池使用过程中产生的各种失效问题,汇鸿智能科技为客户量身定制了专属软件,满足客户所有需求,采用先进AI技术及图像处理技术,可快速准确进行单晶团聚识别、开裂球识别、二次球颗粒分布均匀性判断、截面孔隙统计、隔膜孔隙统计等锂电池材料分析。 1)识别: 通常在制备三元正极材料时,采用共沉淀法[2]使纳米级一次粒子团聚堆积成球形二次粒子,但这种堆积结构容易形成裂纹,导致电池性能衰减。 图二:软件智能区分开裂球和普通球 通过汇鸿LIBMAS,可快速统计并计算开裂球占比,获得开裂球裂缝信息,从而改善工艺条件,如图二。 正极颗粒内部通常是二次球颗粒形成的多晶结构,我们将二次球颗粒抛开,发现循环充放电后的颗粒截面出现大量裂痕,如图三。使用LIBMAS对截面孔隙进行识别,快速获得截面孔隙结果。 图三:二次球截面孔隙识别2)团聚体颗粒识别: 正极三元颗粒通常需要在高温纯氧下进行烧结,烧结而成的三元产品一般具有典型的团聚体形貌,即由粒径约几百纳米的一次粒子组成的,在几个到十几个微米之间的二次球颗粒。以往采用人工统计分析,需要在SEM成像后,手动逐个测量,工作量大,而且存在人为测量的误差;采用汇鸿智能分析软件,则可以一键操作,简化流程,在短时间内快速获得标准化的统计结果,如图四。 图四:一次颗粒团聚形成的二次球颗粒识别 电极材料的颗粒尺寸影响电池的容量、倍率性能和循环性能[3]。小尺寸颗粒可以缩短锂离子固相扩散路径,内部多孔颗粒可以提供更多的锂离子迁移通道。但是粒径过小会导致库仑效率和充填密度低下,影响整体电池的容量。通过汇鸿LIBMAS可高效识别一次颗粒大小(长、宽、周长、面积等)以及分布情况,如图五。 图五:软件自动区分团聚颗粒及团聚颗粒截面 3)单晶颗粒识别: 相对于单独的纳米粒子,团聚体颗粒具有比表面积小,颗粒流动性好,压实密度高和电极浆料可加工性好等优点。然而在团聚体反复充放电过程中,电极不断膨胀和收缩,内部颗粒十分容易破碎。相比易产生颗粒粉碎的多晶正极材料,许多研究[4,5]已经开始从晶体结构本身出发,探究单晶三元正极材料的性能,结果表明单晶三元具有更好的机械强度,从而抑制颗粒破碎,在高温循环方面也具有更好的热稳定性。诸如此类的研究都需要准确识别出单晶颗粒及其内部分布情况,汇鸿科技LIBMAS可以自动识别团聚颗粒中轮廓清晰的单晶颗粒,并测量、统计其直径,如图六。 图六:单晶颗粒的识别 4)大小二次球识别: 除此之外,汇鸿LIBMAS还可以精准识别图像上所有大二次球颗粒与小颗粒,根据面积判断计算大颗粒与小颗粒分布的均匀性。如图七。图七:大小二次球颗粒分布均匀性识别和统计 5)隔膜孔隙率统计: 锂电池隔膜作为锂电池的重要组成部分,是具有纳米级微孔结构的高分子功能材料,其主要功能是防止两极接触而发生短路,同时使电解质离子通过。相关研究证实[6],隔膜的微孔孔径分布越均匀,电池的电性能越优异。 孔径的分布主要采用扫描电子显微镜( SEM) 进行观测,但仅靠肉眼观测图片,对孔隙率的表征存在一定误差且效率低下。因此,若要更准确形象地获得材料的孔隙率,需要将图像处理软件与SEM 结合,以实现隔膜孔隙分布及其定量分析的需求。 图八:隔膜孔隙识别及孔隙率统计 汇鸿LIBMAS可以快速获取隔膜的孔隙率信息,检测隔膜孔隙率、孔隙直径及纤维直径并统计分析,从而形象地描述隔膜表面的结构细节,提高锂电池隔膜孔隙率评定的准确性,如图九。 二、锂离子电池异物分析系统(LIBIAS) 目前行业对锂电正极材料中金属及磁性异物的分类主要有以下三个方面:金属及非金属大颗粒、磁性异物、Cu/Zn单质[7]。异物引入的方式有原材料带入和制造过程中产生。为了有效控制锂离子电池正负极材料中非金属/金属/磁性异物的含量,一般会使用专业的设备与软件对初筛后的原材料中异物颗粒进行形貌与成分统计。行业内以往使用光镜或手动测量的方法,然而这些传统检测方式往往在数据结果的准确性、全面性、一致性上有或多或少的不足,给精确检测带来比较大的挑战。目前,锂电池材料中异物颗粒的检测主要面临的问题有:1)异物来源广、溯源难,2)数据量大、费时费力,3)颗粒易团聚、识别难度高。图一:同一颗粒分别在光学显微镜(左)、电子显微镜(右)下的图像及EDS能谱识别颗粒主要成分为Fe 图二:电镜图像下滤膜上所有颗粒分布情况图三:滤膜上的颗粒团聚现象 针对传统软件的不足,欧波同集团旗下的汇鸿科技公司开发了“锂离子电池异物分析系统”(LIBIAS)。这是集准确、高效和易操作功能为一体的全自动清洁度分析系统,可以实现高清BSE图像采集拍摄和图像处理、元素定量测试等功能。包括:1)简易上手的测试程序,2)开放的标准库编辑系统,3)一键生成对应报告图表。 图四:颗粒类型占比饼状图(左),三元统计相图(右) 汇鸿智能科技是一家专注于工业领域微观智能图像分析应用解决方案服务商。以“坚持原创,用信息技术引领工业分析”为愿景,可以为用户提供全场景的锂电池智能化显微分析解决方案。汇鸿智能科技研发的”锂离子电池材料显微智能分析系统(LIBMAS)”和“锂离子电池异物分析系统(LIBIAS)”,将高分辨性能的扫描电镜与智能化的分析软件相结合,解决从锂电原材料,到正负极极片、隔膜,锂电清洁度全系列的锂离子电池相关分析,助力研究人员开发出性能更优越的锂电产品。 参考文献:[1] Wang Qi-Yu, Wang Shuo, Zhou Ge, Zhang Jie-Nan, Zheng Jie-Yun, Yu Xi-Qian, Li Hong. Progress on the failure analysis of lithium battery. Acta Phys. Sin., 2018, 67(12): 128501. doi: 10.7498/aps.67.20180757.[2] https://doi.org/10.1016/j.powtec.2009.12.002[3] 杨绍斌,梁正. 锂离子电池制造工艺原理与应用[M].[4] https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abc3167.[5] 肖建伟, 刘良彬, 符泽卫, 等. 单晶LiNixCoyMn1-x-yO2 三元正极材料研究进展[J]. 电池工业, 2017, 21(2): 51-54.[6] 毛继勇,许汉良.锂离子电池用隔膜孔隙率对电池性能的影响[J].广州化工,2018,46( 14) : 78-80.[7] 惠升,詹永丽,黎江.锂电正极材料金属及磁性异物过程控制的研究[J].世界有色金属,2021(17):166-168. 作者:沈宁单位:欧波同个人简介:沈宁,OPTON创新研究中心BD工程师 ,硕士毕业于上海大学纳米化学与生物学研究所,主要研究方向为石墨烯量子点及其修饰物的应用,期间负责研究所内透射电镜/扫描电镜的使用,培训和维护,硕士期间参与发表四篇专利,两篇SCI学术论文。现负责欧波同集团锂电行业应用市场的开发,对设备选型、技术应用、市场需求有着丰富的经验。
  • 评估智能手机镜头中光学元件的透过率
    评估智能手机镜头中光学元件的光学性能-透过率1.前言刚刚发布的华为P30手机因后置拍照评分高登上DXO榜首,随后三星发微博表示不服,并称其S10+手机拍照总分高。可见,手机/数码相机以及摄像机中光学元件的微型化和先进性已取得重大进展。但是要获得还原度高的图像,就需要精确评估镜头中微透镜和滤光片的光学特性。日立UH4150不仅拥有独特的光学系统,大型的样品室,还可以进行专属定制,是测量相机中光学元件的理想工具。2.测量附件2.1微小样品测量附件由于手机照相机镜片太小,将照射到样品的光通量调节到小于样品尺寸比较困难。使用微小样品测量附件可以解决这个问题,该附件包括聚光镜/参照光束膜/样品支架。样品支架可以根据透镜的尺寸和形状灵活配置。附件如图1所示。图1 微小样品测量附件图片及结构(左)微小样品支架 (右)微小样品测量附件2.2 全积分球附件透射光束的形状受散射和折射影响大的样品,如透镜,需要使用积分球消除检测器的局域性。60mm标准全积分球附件和高灵敏度积分球在透镜测量中都可使用。图2 ф60mm的全积分球附件(仪器顶部视图)3.测量实例智能手机相机中CMOS和CCD传感器在近红外区域具有高度的敏感性。而人眼只能看到380nm-700nm的可见光,因此,为了重现肉眼看到的图像,需要切断对成像质量形成干扰的700nm以上波长的光。很多相机和摄像机,通过加入红外截止滤光片,达到上述效果。具体详细测量数据请参考:https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s910399.htm4.总结现在智能手机更新换代频率加快,各大品牌都在系统,拍照,内存等多种参数方面竞相提升。手机镜头从单摄到如今的双摄,甚至华为新出的三摄,手机成像原件的进步,手机摄影的方便与快捷,都让我们对手机摄影爱不释手。日立高新技术通过独特的技术,开发的固体样品分析专家紫外/可见/近红外分光光度计,能够对相机镜头的光学元件进性准确评估,促进科技产品更加飞速的发展。 日立高新技术公司是日立集团旗下的一家仪器设备子公司。全球雇员超过10000人,在世界上26个国家及地区共有百余处经营网点。企业发展目标是"成为独步全球的高新技术和解决方案提供商",即兼有掌握先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。其产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料。其中,生命科学领域产品包括电子显微镜、原子力显微镜和分析仪器(色谱、光谱、热分析)等。 参考文献:张帆. 手机摄影艺术的发展与表现[D]. 2016.驱动之家.屠榜DxO Mark之后 华为P30 Pro再获TIPA 2019拍照手机大奖[N].2019
  • AI助力新能源分析: 锂离子电池材料显微智能分析方案
    随着我国新能源汽车产业的规模越来越大,对动力锂电池的需求,也逐步增加。电动汽车的主要能量源是动力电池,其发展和应用在很大程度上受动力电池性能影响。锂离子电池发展至今,凭借其高电压、高能量密度、良好的循环性能和绿色环保等优势成为在新能源应用中广泛的化学储能器件之一。图1:锂离子电池的组成示意图 锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。随着对锂离子电池的研究不断深入,电池工业界正在迅速向更高能量密度和更低成本的电池技术努力,以达成零碳排放的目标。 但是目前在锂电池使用或储存过程中仍会出现一定概率的失效,一类是锂离子电池的材料自身缺陷引起的失效,例如正负极的结构衰退,电解液分解,隔膜的老化等;另一类是锂离子电池使用及存储环境引起的失效,例如环境温度过高,充放电过快,过度充放等,都严重降低了锂电池的使用性能、一致性、可靠性和安全性。图2:锂离子电池失效模式 虽然产品的诞生伴随着失效,但只要充分了解失效原因,掌握分析失效的方法和利器,就能从根本上找到并解决失效问题。对于锂电池来说,其失效归根结底是材料的失效。例如,正极材料因局部Li+脱嵌速率不一致导致材料所受应力不均而产生的颗粒破碎;硅负极材料因充放电过程中发生体积膨胀收缩而出现的破碎粉化;隔膜孔隙阻塞等。电池性能和电池材料性质有着息息相关的关系,准确把握材料的特性,是解决电池问题并提升电池性能的重要途径之一。 软件特点简介 汇鸿智能科技是一家专注于工业领域微观智能图像分析应用解决方案服务商。以“坚持原创,用信息技术引领工业分析”为愿景,可以为用户提供全场景的锂电池智能化显微分析解决方案。汇鸿智能科技研发的”LIBMAS—锂离子电池材料显微智能分析系统”(以下简称LIBMAS),将高分辨性能的扫描电镜与智能化的分析软件相结合,解决从锂电原材料,到正负极极片、隔膜,锂电清洁度全系列的锂离子电池相关分析,助力研究人员开发出性能更优越的锂电产品。 针对传统软件自动化程度不足,操作复杂的弊端,汇鸿智能科技可为客户量身定制专属软件,满足客户所有需求,采用先进AI技术及图像处理技术,可快速准确进行单晶团聚识别、二次颗粒分布均匀性、开裂球识别、截面孔隙统计、隔膜材料孔隙分析等锂电池材料分析。 应用案例0101开裂球、截面孔隙识别 通常在制备三元正极材料时,采用共沉淀法使亚微米一次粒子致密堆积成球形二次粒子,但这种堆积结构容易形成裂纹,导致电池性能衰减。图1:软件智能区分开裂球和普通球 通过汇鸿LIBMAS,可快速统计并计算开裂球占比,获得开裂球裂缝信息,从而改善工艺条件,如图1。 在锂电池中,锂离子在正极晶格中反复脱嵌,随着电流密度和颗粒尺寸的增加,仅仅几个循环就出现晶间裂纹。而产生的裂纹对电池性能、SOC、以及锂离子传输路径都会有一定影响。图2:二次球截面孔隙识别 正极颗粒内部通常为二次球颗粒形成的多晶结构,导致正极晶格在循环中容易发生各向异性体积变化,而产生孔隙。我们将二次球颗粒抛开,发现循环充放电后的颗粒截面出现大量裂痕,如图2。使用LIBMAS对截面孔隙进行识别,以轮廓中心点为圆心画出同心圆,以各同心圆圆环内的孔隙率计算同心圆孔隙率RSD,见图3。 图3:二次球截面孔隙率统计及RSD计算 0202团聚颗粒识别 正极三元颗粒通常需要在高温纯氧下进行烧结,烧结而成的三元产品一般具有典型的团聚体形貌,即由粒径约几百纳米的一次粒子组成的粒径在几个到十几个微米之间的二次颗粒。图4:一次颗粒团聚形成的二次球颗粒识别 通常团聚体颗粒内部较为密实,一次粒子之间连接处存在晶界。通过汇鸿LIBMAS可高效识别一次颗粒大小(长、宽、周长、面积等)以及分布情况,如图4、图5。图5:软件自动区分团聚颗粒及团聚颗粒截面 相对于单独的纳米粒子,这种形貌的团聚体颗粒具有比表面积小,颗粒流动性好,压实密度高和电极浆料可加工性好等优点。 然而在团聚体反复的充放电过程中,团聚体内部也反复经受一次颗粒体积变化产生的应力冲击,容易在一次颗粒之间的晶界处发生破碎。破碎后的颗粒不仅增大了活性物质的比表面积,进而加剧了活性物质和电解液之间的副反应。而且破碎后的一次粒子之间失去了有效的电接触,也进一步增加了电极材料的阻抗,不利于循环性能的保持。 03单晶颗粒识别图6:单晶颗粒的识别 团聚体的破碎受多种因素影响。减小体积变化程度可以减小应力应变对团聚体的损伤;另外,从前驱体和烧结工艺入手以尽可能增强烧成的团聚体颗粒内部密实度,增强一次粒子之间的结合力,从而提高团聚体颗粒抗破碎的能力。 另外,相比易产生颗粒粉碎的多晶正极材料,许多研究已经开始从晶体结构本身出发,探究单晶三元正极材料的性能,结果表明单晶三元具有更好的机械强度,从而抑制颗粒破碎,在高温循环方面也具有更好的热稳定性。诸如此类的研究都需要准确识别出单晶颗粒及其内部分布情况,汇鸿LIBMAS可以自动识别团聚颗粒中轮廓清晰的单晶颗粒,并测量、统计其直径,如图6、7。 图7:单晶颗粒尺寸统计及分布图 04大小二次球识别 除此之外,汇鸿LIBMAS还可以精准识别图像上所有大二次球颗粒与小颗粒,根据面积判断计算大颗粒与小颗粒分布的均匀性。如图8、9。图9:大小二次球颗粒分布均匀性统计05隔膜孔隙率统计 锂电池隔膜作为锂电池的重要组成部分,是具有纳米级微孔结构的高分子功能材料,其主要功能是防止两极接触而发生短路,同时使电解质离子通过。相关研究证实,隔膜的微孔孔径分布越均匀,电池的电性能越优异。 孔径的分布主要采用扫描电子显微镜( SEM) 进行观测,但仅靠肉眼观测图片,对孔隙率的表征存在一定误差且效率低下。因此,若要更准确形象地获得材料的孔隙率,需要将图像处理软件与SEM 结合,以实现隔膜孔隙分布及其定量分析的需求。图10:隔膜孔隙识别及孔隙率统计 汇鸿LIBMAS可以快速获取隔膜的孔隙率信息,检测隔膜孔隙率、孔隙直径及纤维直径并统计分析,从而形象地描述隔膜表面的结构细节,提高锂电池隔膜孔隙率评定的准确性,如图10、11。 图11:隔膜孔隙率统计结果及孔隙面积分布图 针对锂电行业的特殊需求,汇鸿智能科技开发了一整套智能化锂离子电池材料分析系统。汇鸿智能科技公司是一家国际前沿微观AI图像分析生态平台开发公司,以“AI 即专家”为使命, 驱动AI技术,加速实验室智能化升级,构建实验室全场景智慧,为工业分析和质量控制赋能。
  • 约稿|锂离子电池显微智能分析解决方案全解析
    为帮助广大材料领域科研工作者了解前沿表征与检测技术,解决材料表征与检测技术难题,开展相关表征与检测工作,仪器信息网广泛向业内技术专家、仪器厂商约稿,并整理相关学术文章和讲座视频,以期对材料表征技术进行全面的介绍和综述。相关内容将收录至【材料表征与检测技术盘点】专题,并在仪器信息网平台全渠道推送,后续还将把干货整理成册,以供更多人士阅读。征稿活动进行中,欢迎来稿,征稿活动详情点击:【材料表征与检测技术盘点】专题:https://www.instrument.com.cn/zt/CLBZ以下为欧波同集团供稿,以飨读者:欧波同锂离子电池显微智能分析解决方案锂离子电池因其清洁、能量密度高、循环性能好等优点广泛应用于我们的日常生活中。尤其是近年来, 新能源汽车、储能电站的快速发展, 锂离子电池的用量超乎想象,一台新能源汽车集成了几千个电池,达几百公斤,巨量的电池集中在一起,安全问题就尤为重要。近年来锂电池电动车、汽车和储能电站均发生过燃爆事故,因此,锂电池质量、安全等方面的研究越来越被人们重视,对锂电池的质检技术也提出了更高的要求,这涵盖了正负极材料、隔膜、铜箔、铝箔,甚至外包装材料。欧波同集团长期从事光镜、电镜领域的微观分析工作,通过和广大客户的交流,我们发现现在客户的微分析存在效率低、人的主观因素影响大、非标准化等问题,为此我们成立了汇鸿科技公司,利用智能化软件实现显微分析的自动化、标准化。1、 锂离子电池材料显微智能分析系统(LIBMAS)锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为电极材料电池的总称,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。由于材料加工过程中的缺陷,锂电池在使用或储存过程中仍会出现一定概率的失效[1],例如,多孔电极在充放电过程中发生体积膨胀和收缩,导致颗粒逐渐出现裂纹,这些裂纹沿着原有缺陷萌生和扩展,最终导致材料出现机械断裂和电极结构解体,造成电极材料粉化。这些材料的失效严重降低了锂电池的使用性能,影响其使用的可靠性和安全性。图一:汇鸿锂离子电池显微智能分析系统针对锂电池使用过程中产生的各种失效问题,汇鸿智能科技为客户量身定制了专属软件,满足客户所有需求,采用先进AI技术及图像处理技术,可快速准确进行单晶团聚识别、开裂球识别、二次球颗粒分布均匀性判断、截面孔隙统计、隔膜孔隙统计等锂电池材料分析。1) 开裂球识别:通常在制备三元正极材料时,采用共沉淀法[2]使纳米级一次粒子团聚堆积成球形二次粒子,但这种堆积结构容易形成裂纹,导致电池性能衰减。图二:软件智能区分开裂球和普通球通过汇鸿LIBMAS,可快速统计并计算开裂球占比,获得开裂球裂缝信息,从而改善工艺条件,如图二。正极颗粒内部通常是二次球颗粒形成的多晶结构,我们将二次球颗粒抛开,发现循环充放电后的颗粒截面出现大量裂痕,如图三。使用LIBMAS对截面孔隙进行识别,快速获得截面孔隙结果。图三:二次球截面孔隙识别2)团聚体颗粒识别:正极三元颗粒通常需要在高温纯氧下进行烧结,烧结而成的三元产品一般具有典型的团聚体形貌,即由粒径约几百纳米的一次粒子组成的,在几个到十几个微米之间的二次球颗粒。以往采用人工统计分析,需要在SEM成像后,手动逐个测量,工作量大,而且存在人为测量的误差;采用汇鸿智能分析软件,则可以一键操作,简化流程,在最短的时间内快速获得标准化的统计结果,如图四。图四:一次颗粒团聚形成的二次球颗粒识别电极材料的颗粒尺寸影响电池的容量、倍率性能和循环性能[3]。小尺寸颗粒可以缩短锂离子固相扩散路径,内部多孔颗粒可以提供更多的锂离子迁移通道。但是粒径过小会导致库仑效率和充填密度低下,影响整体电池的容量。通过汇鸿LIBMAS可高效识别一次颗粒大小(长、宽、周长、面积等)以及分布情况,如图五。图五:软件自动区分团聚颗粒及团聚颗粒截面3)单晶颗粒识别:相对于单独的纳米粒子,团聚体颗粒具有比表面积小,颗粒流动性好,压实密度高和电极浆料可加工性好等优点。然而在团聚体反复充放电过程中,电极不断膨胀和收缩,内部颗粒十分容易破碎。相比易产生颗粒粉碎的多晶正极材料,许多研究[4,5]已经开始从晶体结构本身出发,探究单晶三元正极材料的性能,结果表明单晶三元具有更好的机械强度,从而抑制颗粒破碎,在高温循环方面也具有更好的热稳定性。诸如此类的研究都需要准确识别出单晶颗粒及其内部分布情况,汇鸿科技LIBMAS可以自动识别团聚颗粒中轮廓清晰的单晶颗粒,并测量、统计其直径,如图六。图六:单晶颗粒的识别4)大小二次球识别:除此之外,汇鸿LIBMAS还可以精准识别图像上所有大二次球颗粒与小颗粒,根据面积判断计算大颗粒与小颗粒分布的均匀性。如图八。图八:大小二次球颗粒分布均匀性识别和统计5)隔膜孔隙率统计:锂电池隔膜作为锂电池的重要组成部分,是具有纳米级微孔结构的高分子功能材料,其主要功能是防止两极接触而发生短路,同时使电解质离子通过。相关研究证实[6],隔膜的微孔孔径分布越均匀,电池的电性能越优异。孔径的分布主要采用扫描电子显微镜( SEM) 进行观测,但仅靠肉眼观测图片,对孔隙率的表征存在一定误差且效率低下。因此,若要更准确形象地获得材料的孔隙率,需要将图像处理软件与SEM 结合,以实现隔膜孔隙分布及其定量分析的需求。图九:隔膜孔隙识别及孔隙率统计汇鸿LIBMAS可以快速获取隔膜的孔隙率信息,检测隔膜孔隙率、孔隙直径及纤维直径并统计分析,从而形象地描述隔膜表面的结构细节,提高锂电池隔膜孔隙率评定的准确性,如图九。二、锂离子电池异物分析系统(LIBIAS)目前行业对锂电正极材料中金属及磁性异物的分类主要有以下三个方面:金属及非金属大颗粒、磁性异物、Cu/Zn单质[7]。异物引入的方式有原材料带入和制造过程中产生。为了有效控制锂离子电池正负极材料中非金属/金属/磁性异物的含量,一般会使用专业的设备与软件对初筛后的原材料中异物颗粒进行形貌与成分统计。行业内以往使用光镜或手动测量的方法,然而这些传统检测方式往往在数据结果的准确性、全面性、一致性上有或多或少的不足,给精确检测带来比较大的挑战。目前,锂电池材料中异物颗粒的检测主要面临的问题有:1)异物来源广、溯源难,2)数据量大、费时费力,3)颗粒易团聚、识别难度高。图一:同一颗粒分别在光学显微镜(左)、电子显微镜(右)下的图像及EDS能谱识别颗粒主要成分为Fe图二:电镜图像下滤膜上所有颗粒分布情况图三:滤膜上的颗粒团聚现象针对传统软件的不足,欧波同集团旗下的汇鸿科技公司开发了“锂离子电池异物分析系统”(LIBIAS)。这是集准确、高效和易操作功能为一体的全自动清洁度分析系统,可以实现高清BSE图像采集拍摄和图像处理、元素定量测试等功能。包括:1)简易上手的测试程序,2)开放的标准库编辑系统,3)一键生成对应报告图表。图四:颗粒类型占比饼状图(左),三元统计相图(右)汇鸿智能科技是一家专注于工业领域微观智能图像分析应用解决方案服务商。以“坚持原创,用信息技术引领工业分析”为愿景,可以为用户提供全场景的锂电池智能化显微分析解决方案。汇鸿智能科技研发的”锂离子电池材料显微智能分析系统(LIBMAS)”和“锂离子电池异物分析系统(LIBIAS)”,将高分辨性能的扫描电镜与智能化的分析软件相结合,解决从锂电原材料,到正负极极片、隔膜,锂电清洁度全系列的锂离子电池相关分析,助力研究人员开发出性能更优越的锂电产品。参考文献:[1] Wang Qi-Yu, Wang Shuo, Zhou Ge, Zhang Jie-Nan, Zheng Jie-Yun, Yu Xi-Qian, Li Hong. Progress on the failure analysis of lithium battery. Acta Phys. Sin., 2018, 67(12): 128501. DOI: 10.7498/aps.67.20180757.[2] Synthetic optimization of spherical Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 prepared by a carbonate co-precipitation method.DOI:10.1016/j.powtec.2009.12.002[3] 杨绍斌,梁正. 锂离子电池制造工艺原理与应用[M].[4] Reversible planar gliding and microcracking in a single-crystalline Ni-rich cathode.DOI:10.1126/science.abc3167[5] 肖建伟, 刘良彬, 符泽卫, 等. 单晶LiNixCoyMn1-x-yO2 三元正极材料研究进展[J]. 电池工业, 2017, 21(2): 51-54.[6] 毛继勇,许汉良.锂离子电池用隔膜孔隙率对电池性能的影响[J].广州化工,2018,46(14) : 78-80.[7] 惠升,詹永丽,黎江.锂电正极材料金属及磁性异物过程控制的研究[J].世界有色金属,2021(17):166-168.作者:沈宁单位:欧波同个人简介:沈宁,OPTON创新研究中心BD工程师 ,硕士毕业于上海大学纳米化学与生物学研究所,主要研究方向为石墨烯量子点及其修饰物的应用,期间负责研究所内透射电镜/扫描电镜的使用,培训和维护,硕士期间参与发表四篇专利,两篇SCI学术论文。现负责欧波同集团锂电行业应用市场的开发,对设备选型、技术应用、市场需求有着丰富的经验。
  • 高内涵—3D微组织球三维体积与分区分析
    三维多细胞类球体(肿瘤球、微球、类器官)可以帮助我们在临床前药物筛选阶段更好地预测多种候选药物的潜在作用。但是,相较于二维单层培养细胞,采用三维培养细胞模型系统进行检测分析则更具挑战性。一起来看看珀金埃尔默是如何分析3D微组织球三维体积与分区的吧!3D微组织球的制备和成像过程使用 CellCarrier Spheroid ULA 96 孔微孔板制备细胞球在CellCarrier Spheroid表面极低吸附力96孔微孔板(珀金埃尔默公司,货号6055330)中接种 HeLa 细胞,细胞浓度分别为1.25E3、2.5E3与5E3。48小时后,以3.7%甲醇固定,再用DRAQ5™ 染料对胞核染色。如前文所述,用磷酸化组蛋白H3抗体(西格玛奥德里奇公司,货号H9908)和Alexa 546二抗体(美国生命技术公司,货号A11081)联合标记有丝分裂细胞。为达到快速成像的需求,本实验应用长工作距离物镜,使用表面低吸附力的U形96孔板直接成像。对于高分辨率深度成像试验,本实验将细胞球转入兼容高质量成像CellCarrier 384孔超微孔板(珀金埃尔默公司,货号6057300),然后利用ScaleA2试剂进行透明化处理。 “预扫描(PreciScan)”功能大大缩短图像采集时间并减小数据量研究人员利用Harmony软件的“预扫描(PreciScan)”功能扫描拍摄所有细胞球的图像。“预扫描(PreciScan)”是一项智能图像采集功能,它可以智能识别确定各孔内目标细胞的x/y坐标位置。通过低倍预扫描、智能联机分析和高倍再扫描,生成目标细胞的高分辨率图像。再扫描可以包含z-stack多层扫描和 / 或时间序列扫描。“预扫描(PreciScan)”功能有效节省了测量和分析时间并减小了数据储存空间(例如,使用20x物镜对在384孔微孔板内培养的细胞球进行观察分析时,预扫描可帮助减少25倍的分析时间和数据储存空间;而使用40x物镜观察时,可减少100倍的分析时间和数据储存空间),Operetta CLS与Opera Phenix系统都配置有这一功能。利用水浸物镜与光透明化技术优化成像深度使用水浸物镜,大大提高了成像质量,特别是提升了Z轴分辨率。此外,光透明化处理进一步改善了成像深度。光透明化处理不仅提高了样品内指标的均一性,而且减少了光散射和光学像差。在此基础上,采用长波长染色(如可行)也有利于减少光散射并提高透光率,使更多的激光照射在3D样品上。因此,可显著提升成像深度和信号检测效率。3D微组织球重构与分析生成三维或 XYZ 轴图像生成三维样品的 XYZ 轴或三维图像;在三维空间中变换样品图像——旋转、缩放或平移;导出视频——三维重建或涵盖多层平面视图的视频。定位细胞球与胞核使用“定位图像区域(Find Image Region)”功能定位整个细胞球;采用局部光强阈值进行 Z 轴光衰减补偿;选用一种“定位胞核(Find Nuclei)”方法——专门用于 3D 图像胞核分割。计算细胞球与胞核三维指标使用“计算形态特性参数(Calculate Morphology Properties)”工具分析细胞球和球体内单细胞的三维形态特征。胞球体积[μm3]球度[-]覆盖面积[μm3]细胞球高度[μm]155902000.7780314286定位有丝分裂细胞使用“定位胞核(Find Nuclei)”功能,根据局部光强阈值定位有丝分裂、 pHH3 阳性细胞;使用“裁剪区(Clip Box)”功能生成剖视图,从内部(右侧)观察细胞球。使用“裁剪区(Clip Box)”工具生成剖视图进行细胞分区,分析有丝分裂细胞分布情况计算出每个胞核到细胞球边界的最短距离;使用“选择区域”和“选择细胞群”功能,将胞核分成不同区域。可随意调整区域宽度;分析每个区域有丝分裂细胞数量和空间分布差异,得到各种不同的分析数据(例如,细胞形态参数)。使用“裁剪区(Clip Box)”工具生成剖视图基于Harmony4.8软件的整体成像细胞球三维分析方法我们可以检测到细胞球整体的形态学特征和细胞球同心区单细胞特性。采用DRAQ5™ 染料(红色)和pHH3抗体(橙色)标记细胞球,然后用ScaleA2试剂进行光透明化处理5天。使用Opera Phenix或Operetta CLS系统装配的20x水浸物镜(数值孔径1.0)和间距为1μm的 z-stack模块(z轴扫描高度:300μm)记录共聚焦三维图像。Opera Phenix系统的3D成像质量最佳。经实验发现,Operetta CLS系统在被测HeLa细胞球的成像深度和胞核检测性能方面与之不相上下。此处第4和第5步骤操作仅以Opera Phenix系统成像展示,Operetta CLS系统成像效果与之相当。参考文献1. Kriston-Vizi, J., Flotow, H. (2017). Getting the whole picture: high content screening using three-dimensional cellular model systems and whole animal assays. Cytometry, 91: 152–159. doi:10.1002/cyto.a.229072. User’ s Guide to Cell Carrier Spheroid ULA microplates. PerkinElmer.3. Smyrek, I., Stelzer, EH. (2017) Quantitative three-dimensional evaluation of immunofluorescence staining for large whole mount spheroids with light sheet microscopy. Biomed Opt Express, 8(2): 484-499. doi: 10.1364/ BOE.8.0004844. Hama, H., Kurakowa, H., Kawano, H. Ando, R., Shimogori, T., Noda, H., Fukami, K., Sakaue-Sawano, A., Miyawaki, A. (2011). Scale: a chemical approach for fluorescence imaging and reconstruction of transparent mouse brain. Nature Neuroscience, vol. 14: 1481–1488. doi.org/10.1038/nn.29285. Five top tips for a successful high-content screening assay using a 3D cell model system. PerkinElmer Brief.6. Letzsch, S., Boettcher, K., Schreiner, A. (2018). Clearing strategies for 3D Spheroids. PerkinElmer Technical Note.7. Boettcher, K., Schreiner, A. (2016). The benefits of automated water immersion lenses for high-content screening. PerkinElmer Technical Note.关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • 新品发布|高德智感热成像重症检测(布控球)
    近日,高德智感发布新品——DS6015AT-P-W热成像重症检测(布控球),是一款携带方便、部署简单、功能全面的移动应急布控智能组合设备,是监测电力设备缺陷的“第三只眼“。产品采用一体化设计、集成度高,标准配置包括布控球、三防手持平板电脑、高防护防水一体化电源箱、三脚架、锂电池和座充等。产品特性640×512红外分辨率400万像素可见光相机TILT:-20°~+90°;PAN:360°旋转云台12寸触控屏,三防平板电脑防护等级IP6696h续航,移动电源箱5G/WIFI/RJ45多种连接方式应用场景具体使用步骤一、选择合适的监测点,放置好三脚架;二、固定磁吸托盘,将布控球安装在三脚架上,点击开机键;三、打开平板电脑,通过有线或无线网络连接布控球,登陆WEB端或移动端APP即可使用。
  • 飞纳台式扫描电镜对生物智能材料的研究
    哈尔滨工业大学深圳研究生院生物智能材料实验室致力于智能微/纳米系统及其生物医学应用的开发,涵盖微/纳米制造技术,材料合成和表面化学等多个研究领域。专注于利用介孔二氧化硅构建不同类型的催化和生物催化微/纳米马达,并旨在探索其体外和体内生物医学潜力。 生物智能材料一直是材料领域的热门方向,尤其是在医学领域的应用,其点滴的创新都能对科技发展起到推动作用。但由于其选材覆盖面广泛、结构尺寸微小,所以对扫描电镜的综合观测能力具有较高的要求。 此次,哈尔滨工业大学深圳研究生院购进的飞纳台式扫描电镜能谱一体机Phenom ProX,为实验室样品的表征工作提供高效的检测手段。飞纳电镜Phenom ProX具有150,000的放大倍数、8nm的分辨率,轻松观测纳米尺度,如液态金属纳米球;采用背散射、二次电子双探头,轻松获取原子序数和表面形貌衬度图像,为客户提供更多的样品信息;能谱分辨率达 123eV,精确分析样品中元素的分布和含量;飞纳电镜具有独特的真空设计,即使面对导电性较差的样品,也可直接观测,无需喷金,如图所示未喷金的聚苯乙烯(PS)小球,基本没有出现荷电现象;飞纳电镜操作十分简便、高效,经过一日的系统培训即可独立操作,数分钟即可完成一个样品的观测,大大提升了测试效率。未喷金的聚苯乙烯(PS)小球
  • 揭秘 | 扫描电镜下的圆珠笔芯球珠
    小小圆珠笔虽然普通,曾经却是一道横亘在国人面前的难题。我们曾被嘲笑能造出航母来,而圆珠笔头却依赖进口。直到2016年太钢集团生产出高性能笔尖专用钢材,我国才摆脱了这种尴尬局面。 图1 下含Fe样品的截面形貌图 圆珠笔的制造需要掌握特种钢材的制造能力和极高的微米级精细加工能力。需要确保给笔尖稳定地供给墨水而不露墨,防止中断飞白,达到顺畅书写长久耐用的效果。那么我们日常使用的圆珠笔和水性笔笔尖是什么样的构造呢?我们随机拆开了两支笔芯,对其镶嵌磨抛后,放到Axia ChemiSEM扫描电镜下,去看看它们内部结构有什么差异。 图2 子 弹头笔芯和针管式笔芯的内部结构 圆珠笔其实是带球珠笔的总称,通常所说的圆珠笔和水性笔,实际上都属于圆珠笔这个类别,它们都是利用滚珠的转动达到书写的目。如上图2中,左图为子 弹头笔芯,右图为针管式笔芯,可以明显看到两者结构不同。一般子 弹头笔芯是通过金属切削将一根原棒切削成一个完整的笔头。这类圆珠笔头设计一般包括书写球珠和保持管或者称球座体,保持管设有能收纳自由旋转球珠的球珠室和后部孔、引导孔。笔头长度较长,我们可以通过Axia ChemiSEM的智能化大面积成像,轻松得到笔头的完整形貌,如下图3。(注:球座体内有弹簧,制样过程中损失部分,部分较大弹簧留在腔体右侧)图3 子 弹头笔芯大面积截面图 而针管笔芯一般由非切削方式加工而成,在加工成笔头之前,它是一根完整的细管。通过精密仪器从N个方向在细管前端打N个凹点,形成球珠的碗座,如下图4。 图4 针管式笔芯大面积截面图 对此样品截面的尺寸进行测量如图5,球珠直径在400μm以上,而其底座既要保证球珠稳定,又需保证球珠顺畅滚动:球座稍偏大些,球珠就掉出来了;球座偏小些,则球珠受到限制,无法流畅书写。图5 笔芯尺寸测量图 同时,通过Axia的多通道成像和实时能谱功能,我们可以同时得到材料形貌和成分信息,得到更全面的认识。下图6为实时观察的界面,通过双导航直观找到笔芯样品的位置,直观得到其形貌和成分信息结果,如图7所示。图6 Axia ChemiSEM 多通道同时成像界面 图7 笔芯实时能谱面分布图 球珠要长期承受压力和摩擦,其材质需要坚固耐磨,性质稳定。市场上球珠主流材质是碳化钨和特制不锈钢。通过实时能谱我们看到这两只笔芯的球珠材质均为碳化钨。小小的圆珠笔从进口到国产化的发展,也揭示着我国制造正从粗放化走向精细化发展,不断向产业升级迈进,不断提高国际竞争力。圆珠笔芯只是一个小问题,相信我们会不断挣脱各类技术封锁,展示出我国材料制造及加工的技术底蕴,大步前行。 参考文献[1]洪鸿. 圆珠笔芯技术解决折射中国制造困境与希望[J]. 先锋队, 2017(3Z):2.[2]石井佳秀. 圆珠笔头、圆珠笔芯、圆珠笔以及圆珠笔头的制造方法.[3]https://www.sohu.com/a/657860891_121617550https://zhuanlan.zhihu.com/p/137574283
  • 2021高端电镜年中盘点:球差/冷冻上半年放缓 下半年采购意向已超5亿
    2018年以来,仪器信息网持续跟踪了以球差校正、冷冻透射电镜为代表高端电镜在中国市场的采购配置动向。工欲善其事必先利其器,在我国大力推进科学技术创新背景下,见证了中国市场对高端电镜的强大需求,也见证了在高端电镜助力下,一系列世界前沿科技成果已写在祖国大地上。新冠疫情影响下,2020年国内高端电镜采购规模相较前两年有所下滑,2021年上半年继续放缓,但考虑到每年的采购高峰均出现在下半年,2021年整体情况还主要依赖于下半年的市场表现。半年为周期,近三年余我国高端电镜统计中标数量&金额变化图(文中所有图表数据自仪器信息网中标数据统计)疫情之下,国内高端电镜采购数量和金额继续受到波及。从本网统计公开的招标形式高端电镜中标数据来看,2018、2019年,国内高端电镜采购总金额连续突破10亿元;疫情影响下,2020年高端电镜总采购金额下挫三成;2021年上半年,高端电镜采购规模相较2020年上半年略有下降。2021年上半年,统计中高端电镜的冷冻电镜和球差校正电镜分别中标3台/套、2台/套,总中标金额约1.5亿元。(文中统计“高端电镜”泛指单价1500万元级别或以上冷冻电镜、球差电镜)同时,高端电镜的采购高峰均出现在下半年,据本网不完全统计,刚结束的7月份内,已有三家单位采购了日本电子球差校正电镜!另外,目前已经公开高端电镜采购意向、且预计采购时间在下半年或尚未完成采购的项目金额约5亿元,其中球差校正电镜采购意向7套,冷冻电镜采购意向7套。从已公示的采购意向趋势看,2021年下半年高端电镜市场或将迎来不俗表现。冷冻电镜篇:AI精准预测迎里程碑 赛默飞中标3套冷冻电镜AI精准预测蛋白结构里程碑2021年7月,人工智能预测蛋白质3D结构技术一声惊雷,DeepMind和华盛顿大学团队的最新成果同日抢发Nature和Science!去年年底,谷歌 AI 团队 DeepMind 的第二代 AlphaFold 算法在生物界引起了极大的轰动,它能准确地预测蛋白质的结构,以至于许多人宣布这个长达数十年的问题“已被解决”。 具体而言,AlphaFold2 在国际蛋白质结构预测竞赛(CASP)上精确地基于氨基酸序列预测蛋白质的3D结构。其准确性可以与使用冷冻电镜(CryoEM)、核磁共振或 X 射线晶体学等实验技术解析的3D结构相媲美。7月15日,西雅图华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所的研究团队在最新一期《Science》上,公布了其人工智能系统RoseTTAFold的研究结果,它在预测蛋白质3D结构方面的表现,与AlphaFold2的水平几乎相当,而且速度更快、所需计算机处理能力更低,更令人惊喜的是,RoseTTAFold 直接免费开源!同日(7月15日), DeepMind 的 CEO 哈萨比斯等人在 《Nature》上也发表论文,公布了 AlphaFold2 的源代码,并且详细描述了它的设计框架和训练方法。有趣的是,为了和 Science 同一天抢发论文,Nature 特意在论文标题前开头备注:“这是一份未经编辑的手稿,但是已允许出版。Nature Research 乐意为作者和读者提供这份手稿的早期版本。” 7月22日,其最新成果以论文的形式发表在Nature期刊上,论文标题为“Highly accurate protein structure prediction for the human proteome”。该论文提供了构成人类蛋白质组的蛋白质的最完整图片,并发布了来自另外20种对生物研究很重要的有机体的蛋白质结构图片。同时(7月22日),DeepMind宣布与欧洲分子生物学实验室(EMBL)合作,为人类蛋白质组的预测蛋白质结构模型建立迄今为止最完整、最精确的数据库。这将涵盖人类基因组所表达的全部约20000种蛋白质,并且这些数据将免费向科学界公开提供。《Science》发表的新闻评论指出,随着RoseTTAFold和AlphaFold2源代码的公布,研究人员可以在两者的基础上继续前进,有望对人工智能系统做出进一步改进,攻克目前人工智能系统尚且无法确定构象的蛋白,以及使用这些软件设计全新的蛋白。随着解析蛋白结构的工具的快速发展,相信结合了强大计算力和算法的新一代人工智能技术也将对时下主流的冷冻电镜技术产生长远影响。冷冻电镜采购详情2021年6月,山东大学冷冻电镜中心建设项目单一来源成交,采购总金额约1.02亿元,主要采购内容包括300kV冷冻透射电子显微镜2套(Krios G4)、100kV冷冻电镜1套(Tundra)、冷冻双束电镜1套(Aquilos 2),赛默飞再次成为赢家。据悉,水木未来(北京)科技有限公司上半年配置了其第二套300kV冷冻电镜Titan Krios(G4),成为拥有2套300kV冷冻电镜的商业平台。(此项目没有公开中标信息,文中数据未统计在列)详情见下表,表中也列举了部分公布了采购意向且未完成的项目(预算约2.5亿元),以及上半年部分冷冻电镜配套设施或服务采购中标数据,以飨读者。球差电镜篇:日本电子7月份中标3套!2021年1-6月,污染控制与资源化研究国家重点实验室和化学与精细化工广东省实验室(汕头实验室)分别采购1套球差校正电镜,中标品牌看,日立科学仪器中标1套(型号HF5000),另一套品牌未知。目前,采购高峰期的下半年已揭开序幕,据统计,仅7月份内,已经有三家单位采购了3套球差校正电镜,值得关注的是,3套球差电镜均由日本电子中标,日本电子高端电镜展现不俗表现,中标型号分别为JEM ARM200F一套,JEM-ARM300F2两套。同时,在截止目前公示的下半年采购意向中,包含了多项球差校正电镜明确采购意向,相关采购预算接近2亿元,预计采购时间主要集中在8-9月。了解全球主流球差/冷冻电镜相关产品信息请点击:透射电子 显 微镜 (透 射 电镜、 TEM) 专场
  • 创新超越 做让国际对手尊重的光电微球产品
    “中国光电液晶面板行业在过去十几年里突飞猛进,通过更多的高世代液晶面板线的产业布局,掀起了该领域的投资热潮,液晶面板的全球市场占有率达到30%,但这面板中的一些关键材料(如间隔物微球、导电微球和光扩散微球)必须实现国产化,否则就会一直被日本公司卡住脖子。” 国家千人计划专家 江必旺 博士中国液晶面板产能世界第一谈到液晶产业,我们都比较熟悉Samsung Display、LG Display这样的韩企,台湾的友达、奇美,以及国内近年来的飞速崛起的京东方和天马。过去60年间,液晶显示产业诞生于美国,将其广泛应用和实现技术突破却在日本,之后产业霸主地位先后从日本、韩国、中国台湾直至中国大陆。目前,京东方(BOE)的全球市场占有率超过20%,在智能手机液晶显示屏、平板电脑显示屏、笔记本显示屏市占有率均为全球第一,显示器显示屏全球第二,液晶电视显示屏全球第三。2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模达到千亿美元规模,已经超过韩国、中国台湾及日本而位居全球第一。液晶面板产业过去六十年的发展轨迹中国崛起成为全球LCD面板的生产大国未来十年,液晶显示仍将是主流显示技术,特别在大尺寸面板上继续占据主导地位,加上市场对高端电视显示技术仍存在很大的应用需求,以及高世代TFT-LCD面板线的技术成熟度,为中国大陆高世代TFT-LCD面板线提供了足够的技术和市场空间,促使中国大陆面板厂商仍然狂热投建高世代TFT-LCD面板线。目前中国大陆TFT-LCD产能已超过我国台湾占据世界第二位,其中最适合生产TV屏的8.5代及以上的液晶面板生产线的产能将位居世界第一,中国大陆液晶面板产业踏上发展的新征程。关键微球材料国产替代进口潜力巨大液晶面板显示产业的蓬勃发展离不开一系列关键技术和材料的有力支撑,其中纳微米球对于整个液晶显示产业而言极其关键,目前仍大量依靠从日本进口。一个肉眼都难以分辨的小小微球,在液晶显示面板中到底起到什么作用呢?必须达到什么样的要求呢?在平板显示领域,粒径高度均一的微球可作为间隔物支撑在充满液晶的两块玻璃板之间,用于控制液晶盒的厚度;导电金球和镍球是连接芯片和面板的关键材料,是各项异性导电膜和导电胶的重要组成部分;光扩散微球具有特殊光学性能,可将电光源转化成面光源的功能,大幅提高LED发光效率和改善光的柔和性,它是背光源膜组的重要部件。就拿间隔物微球来说,我们可以做一个形象的描述:“间隔物微球”“混迹”于液晶之中、“立身”于玻璃面板间,主要发挥“骨架”作用,可以精准控制玻璃面板的厚度。它好比是人体骨骼中的钙,没有它,液晶面板就“站”不起来。该微球的技术门槛极高,关键在于控制微球的均匀粒径,中国每年还需大量从日本的索尼、日立和积水等公司进口,进口额每年达到几十亿人民币。微球材料国产化的突破,替代进口是未来的必然趋势。TFT-LCD的切面结构图(纳微间隔物微球可用作间隔微球,导电金球和镍球可用作各向异性导电膜,光扩散微球可用作扩散片)技术门槛高 产业化难度大国外这几家公司通过几十年的技术和商业积累,多年前便垄断了这个细分市场,确立了品牌优势,对于后来的进入者造成不小困扰。液晶屏盒厚控制的间隔物微球附加值高,制备技术的壁垒大,要满足洁净环境下液晶面板的间隔应用,客户往往对微球质量和性能提出苛刻要求,如粒径精确性、粒径分布、机械强度、表面性能、洁净度控制等。从有液晶屏诞生之日起,当时只有日本两家公司具备生产间隔物微球的能力,后来国内外不少公司都曾投入资源研发这一产品,但最终都以失败告终,少数在研发级别做出来了,也难以规模化量产。纳微精准微球技术 提高国产微球竞争力中国的光电显示产业在微球关键材料不能一直依赖日本,苏州纳微科技有限公司凭借创新和实践开发出微球单分散精准控制技术,根本性解决了间隔物微球的研制和量产难题,而且相比国外公司而言,纳微在制备成本、供货周期及产品规格等方面都有较大优势。比如,生产周期是6个月,纳微科技可缩短至6天。国外公司之所以生产周期长,是因为微球粒径的控制主要通过精细筛分来实现,而纳微科技采用了更先进的“种子法”来制备,边溶胀变聚合,一次性成球,无需浪费那么长时间在粒径筛分上,这种技术可以实现较大公斤级别范围内的制备生产,这是纳微科技的独特优势。目前纳微成功开发了不同材料基质的光电微球材料,多数产品均可实现规模化量产,并在国内外客户大量应用,纳微光电微球产品包括:间隔物微球:UniPS聚合物间隔物、UniSil硅球间隔物、黑球间隔物导电微球:Farabead导电金球和Farabead导电镍球主要应用:向异性导电膜(ACF);或各向异性导电胶(ACP)光扩散微球:有机高分子微球PMMA、PS、P(MMA/S)主要应用:照明散光灯罩、LCD光扩散板和光扩散膜、LED光扩散灯罩、作为降/消光剂等在今年的政府工作报告中,关于“实施重大短板装备专项工程”的新表述尤为引人瞩目,细想起来该表述与2006年国务院提出的16个重大科技专项之一“核高基”在本质上有颇多相似之处,都是旨在解决产业瓶颈“卡脖子”问题,为国家科技发展而生。然而要想真正在这些关键的产业瓶颈上有所突破,不仅需要政府的大力支持,更需要众多像纳微科技这样的企业创新报国。在十年创新和客户口碑的积累下,纳微不仅要抓紧中国液晶面板产业崛起的发展机遇,更要通过领先的技术实力赢得国际客户的认可和尊重,唯有核心领先技术才能帮助全球的液晶显示产业提升这一关键微球材料的应用水平,帮助降低液晶面板的制造材料成本。
  • 2020年高端电镜盘点:疫情下球差/冷冻下挫三成,广东强势崛起
    2020年,注定不平凡。突然而至的新冠疫情为各行各业带来诸多考验,有的行业在危机中寻得机遇逆势增长;有些行业则步履维艰,危机四伏。而在这波折的一年里,以冷冻电镜、球差校正电镜为代表的高端电镜技术领域的发展并没有止步。抗击疫情过程中,冷冻电镜技术在新冠病毒结构解析中大显身手,不仅助力病毒形态、扩增过程及病毒传播途径的研究,也帮助了抗病毒药物的研发。2020年12 月 17 日,《Nature》杂志更是将“冷冻电镜达到原子分辨率”评选为2020年十大科学发现之一。Yip 等人和 Nakane 等人报道了迄今为止使用单颗粒冷冻电镜技术获得的最清晰图像,首次确定了蛋白质中单个原子的位置球差电镜方面,2020年5月27日,作为诺贝尔奖的补充,世界最高的科技奖之一——2020年度科维理奖(Kavli Prize)的纳米科学奖授予了对像差校正电镜技术的发展做出巨大贡献的四位欧洲科学家:Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek,以表彰他们20世纪90年代在 “用电子束进行亚埃级分辨率成像及化学分析” —— 即研制亚埃级电子显微镜方面的开创性工作。左至右:Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek近三年我国高端电镜统计中标数量&金额变化图(文中所有图表数据自仪器信息网中标数据统计)据“2020年全国电子显微学学术年会”会议报告相关信息,截至2020年4月,我国Titan冷冻电镜采购了45套;而2020年我国球差校正电镜数量则是超过160套。疫情之下,国内高端电镜采购数量和金额都受到一定影响。从本网统计公开的招标形式高端电镜中标数据来看,2018年和2019年,国内高端电镜采购总金额连续突破10亿元,2020年,受疫情影响,高端电镜总采购金额下挫三成。同时,创新驱动建设中的“广东版图”亮眼。(文中统计“高端电镜”泛指单价1500万元级别或以上冷冻电镜、球差电镜)2020年高端电镜统计中标金额品类分布饼图统计整体而言,冷冻电镜与球差电镜的中标金额依旧四六开。地区来看,如果说2018年广东省南方科技大学“冷冻电镜项目二期采购”项目一次性采购4套300kV冷冻电镜让人印象深刻,那么2020年,广东省无疑再次成为焦点——3家首批建设的省级实验室先后采购了5套冷冻/球差电镜,而这或只是开始。2020年高端电镜统计中标数量及金额省市分布采购地区中,广东省采购7套高端电镜拔得头筹,主要为其近年来启动建设的若干省级实验室开始筹建发力。如广东在2017年首批启动建设的4家实验室中的再生医学与健康广东省实验室(再生医学省实验室,生物岛实验室)、佛山先进制造科学与技术广东省实验室(季华实验室)、东莞材料科学与技术广东省实验室(松山湖材料实验室)在2020年先后采购了5套球差/冷冻电镜。另外2套则由中国科学院广州能源研究所和深圳晶泰科技有限公司分别采购。2020年高端电镜统计中标数量及金额采购单位分布统计数据采购单位来看,22家采购单位中,含13家高校、5家院所、3家省级实验室,以及1家企业。3家省级实验室均为广东省首批筹建的省级实验室,而其中唯一的企业——深圳晶泰科技有限公司(XtalPi)总部也设立在广东深圳。关于球差电镜统计采购项目中球差电镜主要应用场景涵盖材料分析检测中心、材料与能源学院、物理学院、金属研究所、粉末冶金研究院、物质结构与物性的多维尺度表征平台等,采购球差电镜类型包括单球差校正透射电镜(聚光镜球差校正透射电镜、物镜球差校正透射电镜),以及双球差校正透射电镜,两种类型中标统计分布如下:2020年球差电镜统计中标类型分布2020年球差电镜统计中标金额品牌分布(/万元)从2020年球差电镜统计中标金额的品牌分布来看,赛默飞、日本电子、分别有相应产品中标,赛默飞中标约3.5亿元占据优势。从中标型号来看,赛默飞2019年8月推出的Spectra 300成为其中标主流型号。而日本电子于2020年02月14日发布的GRAND ARMTM第二代产品——全新原子分辨率分析电子显微镜JEM-ARM300F2则成为其中标主流型号。关于冷冻电镜2020年统计中,8套冷冻电镜分别由赛默飞和日本电子中标,统计中不包含120kv产品及相关冷冻双束电镜,主要指200kv和300kv冷冻电镜。2020年冷冻电镜统计中标类型分布从中标类型来看,300kv冷冻电镜依旧是中标主力,据悉,300kv冷冻电镜为生物结构分析设备主要核心机型,而200kv冷冻电镜常与300kv配套,用于样品中等分辨率解析和冷冻样品筛选。2020年冷冻电镜统计中标单位分布从冷冻电镜采购单位来看,郑州大学进行了300kv与200kv冷冻电镜配套采购,其余均采购1套。从采购型号来看,300kV冷冻电镜主要中标型号包括赛默飞的Krios G4与日本电子的JEM-Z300FSC,而200kV冷冻电镜主要中标型号为赛默飞Glacios。值得一提的是,采购单位中的深圳晶泰科技有限公司是一家以计算驱动创新的药物研发科技公司,基于前沿计算物理、量子化学、人工智能与云计算技术,为全球创新药企提供智能化药物研发服务。成立至今,晶泰科技已经成功为来自美国、欧洲、中国、日本的40余家先锋药企提供了药物研发服务。2020年9月,XtalPi获得3亿美元的C轮融资,由软银愿景基金、人保资本、晨兴资本领投。了解球差/冷冻电镜相关产品信息请点击:透射电子显微镜专场
  • 褚君浩院士:智能时代红外技术怎么玩
    红外测温眼镜、与运动员切磋的发球机器人……当褚君浩院士一一展示这些先进技术成果时,观众席上总是传来阵阵惊呼。日前,庆祝复旦大学建校118周年系列学术报告会上,中国科学院院士、复旦大学光电研究院院长、材料科学系教授褚君浩以“智能时代与科学精神培养”为题进行分享,他分析了智能时代大趋势和技术态势,结合新材料与红外技术新发展,讨论物理大数据的获取与认知等核心技术及其在空天技术上的应用。这些技术其实距离我们的生活并不遥远。有一次,褚君浩想吃个苹果当早餐,一切开才发现里面的果肉烂掉了,而利用短波红外2-4微米成像,就能透过果皮观察到苹果里面的状况,这就是实时感知的现实运用。褚君浩说,“吃个苹果也要红外成像,我当时想,别人肯定会说我这个老先生是书呆子。”但他相信,这些技术早晚会“飞入寻常百姓家”。褚君浩是中国自主培养的首位红外物理博士,风云四号卫星、嫦娥三号月球车光谱仪、祝融号火星车的幕后英雄。他被称为“心系科普的院士”,这些年,他到许多中小学、偏远地区做过讲座,把科研智慧、科学精神带到中国的各个角落。 褚君浩院士。复旦大学供图引力波、电磁波......在我们身边存在着看不见的“波”,频率、位相、偏振、波长,利用不同波段探测器,可以看到不同信息,通过高分辨、高灵敏、全波段、高功能、智能化的传感器转化为大数据,依托超大规模碲镉汞红外焦平面器件,实现高分辨率凝视成像。给大气做CT、探测爆炸物、利用非接触式光谱方法识别肿瘤是否恶性,褚君浩做了个有趣的比喻,“这就好像是火眼金睛的孙悟空,有三只眼的二郎神,一看就知道是什么、想什么、要做什么。”“未来也许或有这样一种眼镜,我戴上之后,就可以清晰地观察到在座诸位的衣服是什么材质,是棉花还是羊毛。”褚君浩介绍,目前智慧分析技术已经做出许多贡献——遥远的天外,“玉兔号”月球车上的红外成像光谱仪对星球表面进行探测;为桥梁做“健康检测”,通过声发射波形和频谱判断桥梁是否存在内部损伤,帮助人们防灾避险。能否实现极致、新需求驱动下实现创新?基础研究结果能否实现应用?褚君浩认为,这是新需求下探测技术的三大发展趋势。为什么是这样、为什么不是那样、为什么这么做、为什么不能那样做、能够做得更好吗?褚君浩对着台下几百位青年学子说:“科学精神其实就是求实精神、创新精神、怀疑精神和宽容精神,我们不论是做人、做事还是做学问都需要这样一种精神”。他说,科技创新兼具灵感的瞬间性、方式的随意性、路径的不确定性,因此更要求在思考中,自由畅想、大胆假设、小心求证。
  • VR和智能家居市场欣欣向荣,蓝菲光学助您刷新视觉感官新高度
    近几年VR(虚拟现实)产业发展一路高歌猛进,今年甚至被誉为VR产业发展的元年;而2014年就被推上风口浪尖的智能家居也在近两年终端市场的试探下更多地回归到打磨单品上来,其中智能摄像头在智能家居产品中销量几乎占了一半。搭上VR和智能摄像头这两趟快车,蓝菲光学(labsphere.com.cn)的大视场摄像头平场校正光源订单火爆增长,已经为Magic Leap 、Apple、微软、意法半导体、安森美、Snapchat等一批著名企业提供了标准或定制品。图1:蓝菲光学大视场摄像头校准光源蓝菲光学的大视场摄像头平场校正光源是经过特殊设计的均匀可调扩展光源,被测摄像头可以安装在专用的夹具上,通过积分球的开口伸入积分球内部,从而获得超大视场范围的超均匀照明,均匀度最大可达99%。相较于目前市面上最大只能测试到160度,且均匀度基本只能达到95%左右的传统测试方案,蓝菲光学的该款产品可以为视场角高达220度的摄像头模组或成品提供校准功能,完美地满足了VR及智能摄像头企业对产品质量提升的需求。同时该系列也提供各种针对颜色、照度、光谱和尺寸的定制方案。广泛应用于VR、智能家居、自动驾驶、倒车影像、行车记录仪、安防、航拍等领域。和蓝菲光学普通的摄像头校准光源一样,该产品在开口处提供超高均匀度的亮度输出,同时可以通过软件控制输出各种不同的色温,使得摄像头可以在各种色温下完成平场(均一性)和白平衡校正。该款产品还提供照度调节功能,照度在0~10000lux之间可调,能轻松地测试相机的动态范围。VR浪潮兴起以来,很多公司都进入VR领域从事全景相机的研发,光学巨头也纷纷通过全景相机切入VR市场,VR的火爆带动了全景相机的快速发展,VR全景相机通常是360°全方位的记录内容,这类设备通常都会使用多个鱼眼镜头或者超大广角镜头拍摄,而采用多个鱼眼镜头或者超大广角镜头拍摄时最容易出现因镜头性能不同导致拍摄出来的画面不一致,这种差异很难通过算法去解决。而将多个镜头放入蓝菲光学的大视场摄像头平场校正光源中校准后,可以完美地解决单个相机的平场校正和多个相机的一致性以及拼接问题,提高最终的图像质量。下面两张图是使用蓝菲光学大视场摄像头平场校正光源产品校准后的摄像头成像与未经过校准的成像对比。从图上不难发现,图2未使用蓝菲光学大视场校准光源校准之前,镜头边缘有阴影,校准过后整个镜头的成像非常均匀、一致;图3的对比能看出未校正前,通过全景相机的前后两只镜头拍摄合成的照片中央有非常明显的拼接痕迹,而经过校正后的拍摄成品几乎看不出差别。图2:光源内部真实图像校准前后对比图图3:校准前后实景拍摄对比图鱼眼镜头或超大广角镜头所监控的范围很大,容易造成画面分辨率的下降。提升镜头传感器的质量是重要考量因素;其次,全景摄像机采用具有360度超大视角的鱼眼镜头监控整个场景,如此大范围的监控导致了全景摄像机在白平衡以及曝光等方面的处理困难,限制了全景摄像机的应用;解决好全景摄像机的宽动态效果,也能够推动全景摄像机的发展。伴随着智能家居市场的水涨船高,智能摄像头作为智能家居系统成员之一,在看家防盗、看护老人和孩子方面的优势使用较为普遍,被许多厂商列为进入智能家居领域的首款产品。综合影响智能摄像机销量因素来看,除价格因素外,镜头分辨率和广角、夜视能力等几个因素主要被人们看重。蓝菲光学的该款大视场摄像头校正光源可以完美地校正智能摄像头的均一性(平场)、白平衡以及动态范围(灰阶),帮助智能摄像头厂家更准确地评定和改进产品性能。蓝菲光学拥有近四十年的光学设备研发设计经验,是世界公认的镜头传感器校准的先锋企业,服务了众多镜头设备生产商,此款专为大视场摄像头校正所设计的光源还自带照度实时监控,并可提供供用户二次开发的软件接口,可以为用户的特殊需求量身定制,完美地测试鱼眼相机及全景相机,让消费者可以看得更宽广、更清楚、更舒服,刷新视觉感官新高度! 关于蓝菲光学和英国豪迈蓝菲光学(Labsphere)是世界光测量以及光学漫反射涂层领域的领军企业。蓝菲光学的产品包括针对发光二极管(LED)、激光及传统光源光测量系统,用成像设备校准用的均匀光源,光谱学附属设备及高漫反射材料等。欢迎访问蓝菲光学的英语新闻博客:http://halmapr.com/news/labsphere/。蓝菲光学是英国豪迈(Halma)的子公司,隶属于英国豪迈的环境与分析事业部。1894年创立的英国豪迈如今是全球安全、医疗、环保产业的投资集团,伦敦证券交易所的上市公司,富时指数的成分股,连续37年股息分红增幅超过5%。集团在全球有5000多名员工,近50家子公司。英国豪迈在中国的上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处,并在多地建立了工厂和生产基地。欲了解更多公司信息,请关注英国豪迈官方微博(weibo.com/halma)和官方微信(HALMACHINA)。
  • 飞秒激光无掩膜光刻拓扑结构及细胞球浸润机制新进展
    随着组织工程领域的发展,生物材料界面与细胞的相互作用及物理机制成为研究热点。生物界面的拓扑形貌可以有效调控细胞行为并影响细胞功能。而体内的一些生理过程如胚胎发育、免疫应答和组织更新与重塑等往往涉及多细胞的集体行为。肿瘤的侵袭和转移也与集体细胞的协调运动有关。细胞球作为一种体外三维细胞培养模型,具有强烈的细胞-细胞相互作用,可在细胞生理学、信号通路、基因和蛋白表达以及气体/营养物质梯度等方面更好地模拟体内环境。因此,明确材料表面拓扑结构与细胞球的相互作用对探究体内生理、病理机制具有重要意义。然而,当前同时具有厘米级尺度和微纳米精度的跨尺度微纳拓扑结构尚难以快速制备。   近日,中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室研究员郑美玲团队在跨尺度微纳拓扑结构制备及细胞球浸润性调控方面取得了新进展。该团队提出采用飞秒激光无掩膜投影光刻技术(MOPL)制备大面积兼具高精度的微盘阵列拓扑结构以研究细胞球的浸润性。该研究发现细胞球在多种不同单元直径的微盘阵列拓扑结构上展示出不同的浸润速度。研究通过分析细胞形态、骨架分布和细胞黏附,解析了细胞球浸润速度的变化机制,并发现了细胞球在大尺寸和小尺寸的微盘结构单元上采取不同的浸润模式。该研究揭示了细胞球对跨尺度微纳拓扑结构的响应机制,为探讨组织浸润行为提供了参考。   MOPL是一种高效率且能灵活化地制备微纳拓扑结构的技术。考虑到单个细胞的尺寸以及细胞球浸润过程中与大面积拓扑结构的相互作用,该工作利用MOPL技术制备了高度低于1μm,且拓扑单元直径分别为2、5、20和50 μm的大面积(8 mm × 10 mm)微盘阵列结构(图1)。   该研究采用超低吸附法制备了大小均一的人肾透明细胞癌细胞的细胞球。进一步,科研人员利用激光扫描共聚焦荧光显微镜对细胞球在微盘阵列拓扑结构上的动态浸润行为进行观察。细胞球在一系列微盘阵列拓扑结构上发生了完全浸润并展现出不同的浸润面积。结合细胞球铺展理论,通过量化不同时间点的细胞球浸润面积,研究发现细胞球的浸润速度在2、5、50和20 μm直径的微盘结构单元上依次减小,且细胞球在直径为20 μm的微盘结构单元上具有较小的细胞-基底黏附能(图2)。   进一步地,研究人员利用免疫荧光染色分析了多种不同微盘结构上的细胞形态、肌动蛋白和黏着斑分布,提出了细胞球在直径2μm和5 μm的小尺寸的微盘结构上采取攀爬模式浸润,以及在直径20μm和50 μm的较大尺寸的微盘结构上采取绕行模式浸润(图3)。细胞球的浸润过程表现为一种多细胞的集体协调运动。   该研究揭示了细胞球在各向同性微盘阵列拓扑结构表面的浸润机制,深化了对于细胞球与界面拓扑结构相互作用的认知。本工作是飞秒激光面投影纳米光刻技术及应用的拓展。相关研究成果发表在Small上。研究工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项、国家自然科学面上基金项目和中科院国际伙伴计划等的支持。
  • 智能所饮用水重金属离子去除和电化学检测机理研究获进展
    饮用水中重金属离子的去除与检测,是21世纪人类面临的重大研究课题。重金属离子以多种形态存在于饮用水中,只要微量浓度即产生毒性效应,且具有持续性和放大作用。因而,发展高效去除和检测饮用水中的重金属离子的技术至关重要。  近期,中科院合肥物质科学研究院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心973首席科学家刘锦淮研究员和中科院“引进海外杰出人才”黄行九研究员率领的课题组首次制备了具有蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2/Fe3O4空心磁性微球,该磁性微球能够高效地去除水中的Pb2+,Cu2+,Hg2+,Cd2+,Zn2+等二价重金属离子,且能够通过磁性分离解决常规吸附剂难以回收利用的难题。同时,课题组科研人员采用蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2/Fe3O4空心磁性微球修饰电化学电极,能实现对痕量Pb2+,Cu2+,Hg2+,Cd2+,Zn2+五种重金属离子实现高灵敏同时的电化学检测,且具有非常好的选择性和检测下限。课题组科研人员经过一系列论证表明,修饰电极的电化学行为和修饰材料的优异吸附性能之间具有相关性,并在此基础上提出了吸附-电化学还原-溶出的重金属离子检测模型,模型对于揭示纳米材料修饰电极的电化学行为具有极其重要的科学意义。  以上研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973项目)“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”、“面向持久性有毒污染物痕量检测与治理的纳米材料应用基础研究”、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”、中科院“引进海外杰出人才”百人计划等项目的支持。相关研究结果已分别发表在英国皇家化学学会(RSC)的国际知名学术期刊《材料化学期刊》(J. Mater. Chem., 2011, 21, 16550-16557)和《化学通讯》(Chem. Commun., 2011, 47, 11062-11064)上。    蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2Fe3O4空心磁性微球去除水中Pb2+的吸附容量曲线    蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2Fe3O4空心磁性微球修饰电极实现对水中Pb2+,Cu2+,Hg2+,Cd2+,Zn2+五种重金属离子实现高灵敏同时检测
  • 院士专家共商智能影像技术趋势,推动产学研用深度融合
    9月16日,以智能影像技术发展趋势及产学研用探讨为主题的2022年未来影像行业峰会在北京召开,峰会由智能图像处理北京市工程研究中心(以下简称“中心”)举办,邀请院士专家以及50余家企业的近百位行业精英,进行了12场专题分享。工程研究中心主任、小米集团高级副总裁曾学忠介绍了中心过去一年取得的成绩,并对未来影像技术在手机、机器人、汽车、XR(扩展现实)以及AIoT等多个行业出现的新需求做了深入分析,并提出对于未来影像的三个思考点:在多维传感,增强影像方向,拓宽影像传感的维度,突破视觉的限制;在AI赋能,计算摄影领域,用AI算法与硬件进行深入结合,突破硬件的限制;在影像互联,计算互通技术上,用互联互通的计算,打破影像采集以及计算的限制。中国工程院院士、中心专家委主任丁文华院士肯定了中心在影像行业的科研牵引作用,并指出影像多媒体领域对前端基础图像处理技术存在极大需求及市场空间,希望今后中心能够持续发挥平台作用,加深影像行业的产学研用协同创新的深度与广度,为产业的进一步发展起到示范带头作用。中心研究中心常务副主任、清华大学脑与认知科学院院长季向阳教授分享了计算影像的技术发展,介绍了计算影像在光谱成像,多传感器融合,光路编码等多个维度上的突破建议,后续将利用中心的平台创新科研机制,更好地将高校科研技术转化到行业。影像硬件技术企业豪威科技、丘钛微电子、奥比中光分别从图像传感器、相机模组、3D相机领域进行了专题分享。豪威科技总经理刘志碧梳理了当前各个行业对图像传感器的技术需求,并对全局快门、Hybrid EVS、微型化相机等行业新技术做了全面分享。丘钛微电子副总裁胡三木分享了相机模组硬件的发展趋势,并对大光圈、防抖、大推力马达、moding等模组工艺的演进进行了分析。奥比中光高级副总裁江隆业分享了3D视觉在各新兴行业的应用情况,并对3D视觉未来的技术发展方向进行展望。新型影像技术企业与光科技、灵明光子、普诺飞思分别从光谱相机、深度相机及动态相机的技术发展路线以及应用场景切入,进行了专题分享;与光科技CEO王宇认为小型化的光谱传感器是未来的技术趋势,并详细介绍了小型化光谱传感器在辅助色差还原、健康检测上的重要作用;灵明光子CTO张超阐述了dToF替代iToF在远距离深度探测场景的明确趋势,并介绍了dToF在汽车、消费、工业等多个领域的应用价值。普诺飞思中国区GM杨雪飞阐述了这种新型传感器相比于FBS相机的巨大优势,并介绍了DVS在超慢动作检测、边缘跟踪以及高级驾驶辅助等场景下的价值。北京邮电大学、极感科技、黑芝麻智能就影像算法进行了主题分享。北京邮电大学计算机学院执行院长马华东教授就视频处理各算法的发展状况做了介绍,并指出了AI视频算法模型轻量化的发展路径。极感科技高级总监林曦在深度计算和分割算法的现状和发展做了分享,提出了未来影像算法芯片化和工程化的方向。黑芝麻智能总监王超就视觉算法在自动驾驶上的应用做了技术分享,从低噪声、大动态、低延迟等场景举例,提出了视觉算法的需求方向。小米手机部副总裁、相机部总经理易彦博士分享了小米在手机、机器人、XR、智能汽车、智能制造五大主要应用场景中影像技术的深度积累,他表示,未来将依托中心持续加大资源投入,联合更多的上下游产业伙伴,围绕影像行业的系统性需求,做好产业协同,提升行业整体竞争力。据了解,智能图像处理北京市工程研究中心由小米集团牵头,联合清华大学等高校与企业于2021年共同组建,该中心的主要发展目标为联合上下游企业、高校和科研院所等机构,开展图像处理软硬件核心技术的开发、验证以及成果转化等全链路的创新,以推动行业共同发展。
  • 发光向左,荧光向右:微球流式荧光未来在何方?
    图片来自微信公众号《中国诗词大会》。《武林旧事》所载“百味馄饨”,十种颜色(由植物染料熬制而成),十种馅料,组成百种口味。流式荧光、液相芯片、悬浮阵列、多功能流式点阵、多重微珠流式免疫荧光、流式点阵免疫发光、流式荧光发光、免疫荧光发光等诸多名词,其实都指称一种技术。针对待测分子,设计与之结合的探针分子,以及报告分子(如需要的话)。通过荧光染料不同浓度,几种荧光染料的比例,或加上粒径的不同来区分,形成所谓编码微球。在不同的编码微球上,标记能与待测分子特异性结合的探针分子,形成标记编码微球。在液相条件下,标记编码微球与待测分子,荧光标记报告分子(如需要的话)进行免疫或分子杂交反应。每一种标记编码微球识别一种待测分子。把微球视为细胞,让微球流动起来进行检测。流式细胞仪检测探针分子以区分不同待测物,检测报告分子进行定量。图片来自网络,经修改于以上纷杂名称,笔者建议不妨统一为:“微球流式荧光”。三个词语可以跟其它技术明显区分:“微球”使之有别于传统流式检测细胞;“流式”是要让微球流动起来逐个进行检测;“荧光”说明跟化学发光不是一个理,前者依赖光能,后者依赖化学反应产生的能量。最近三年,跨界而生的微球流式荧光在临床多重联检方面的应用不断普及,同时改变了诊断流式的业界状态,一批国内公司应运而生成为市场佼佼者。先看看国内目前的微球流式荧光多重联检的注册情况(截至到2023年4月30日)。细胞因子、自身抗体和过敏原是目前微球流式荧光最被认可的两大应用领域。肿瘤标志物因多指标单管检测特性与化学发光形成互补。多重编码微球是微球流式荧光区别于其它技术的核心基础。代表产品有Luminex的xMAP技术,BD公司的CBA (cytometric bead array system),Bender Medsystems公司(eBioscience公司)的FlowCytomix技术。编码方式则包括:同一荧光染料不同浓度;不同荧光染料的比例;或加上不同粒径的维度。目前,国内已有多家公司可以提供自主产品(见下表)。由上面的表可以看到,除了核酸方面的应用,目前临床分析在20重内即可实现。几十重的微球,不是临床应用的瓶颈。磁性微球因磁分离剪切力较低,对生物构象和功能影响小,更容易实现自动化,是微球流式荧光技术的首选,为度生物、唯公生物、碧芯生物、湖北新纵科、胡曼制造等可以提供。设计微球流式荧光首先需根据待测物,确定探针分子和报告分子。如检测对象为蛋白质,可以使用其特异性抗体作为探针分子。如检测对象为某基因的SNP位点,可以设计包含与这些位点互补的寡核苷酸序列。唯公生物公司提供7重,12重及定制30重,80重微球,并有羧基(亲水,疏水),环氧基,甲苯磺酰基,氨基,链霉亲和素等表面活性基团供选择。图片来自唯公科技中翰盛泰开辟了一个新的编码思路,还是装载两种不同的荧光素的微球,但一大一小:6μm母球表面结合200nm子球,相比之前的技术有更大的表面积和更小的空间位阻,为待测分子提供更多结合位点。图片来自流式资讯碧芯生物采用低吸附技术,降低磁性荧光编码微球表面对荧光检测抗体的非特异性吸附。微球流式荧光诞生之初,在2005年曾被科技产业研究机构评为"年度国际临床诊断技术革新大奖”,此奖至今仍被人津津乐道。有点像企业招聘,候选人说小学四年级得过全市数学竞赛三等奖?我们是应该赞美还是呵呵?微球流式荧光在临床方面发展缓慢的原因,人们喜欢将之归为技术和商业壁垒。笔者觉得这可能是原因之一,但归根结底还是应用,从来都是需求推动技术发展,创新反过来扩大应用边界。这一点可以从2020年广东省流式细胞术临床应用调查报告中得到佐证,没有被临床医生更多认可是根源。报告调研的是流式,对微球流式荧光依然适用。图片来自微信公众号《南方临床流式联盟》不妨看看免疫市场的现状,肿标,甲功,感染,心标等是化学发光的优势领域,但多重联检的意义还没有充分发掘,而自免等细分市场相对较小。在这样两个前提下,微球流式荧光只能是在发展中寻求自我壮大。再举个例子,透景生命基于外部仪器和试剂平台,仍能一枝独秀,自成一格,这也说明创新是手段,不是归宿,始终以应用为导向才是必经之道。目前,着力于微球流式荧光市场的基本上有两类公司,一种是聚焦应用,围绕一个领域做相关的解决方案,微球流式荧光只是其中一个环节,比如笔者看好的胡曼智造;另一种是流式背景,希望在竞争激烈的血液病市场,以及淋巴细胞分群试剂外另辟蹊径,选择了细胞因子这一抓手。图片来自德勤《中国免疫诊断市场现状与未来展望》之2021年免疫诊断项目细分市场多重联检是微球流式荧光的最大特点,也是IVD领域的永恒话题。多重联检在临床通过两种方式实现:其一是产品独立,通过开单合并实现,如“传染病术前八项”;其二是作为一个产品呈现的多参数同时检测,如NGS项目,感染多重检测等,微球流式荧光属于其中之一。前者相对比较灵活,而后者的优点非常明显,通量高,所需样本量小,成本低。但是,把哪些项目放到一个试剂盒里面,做到临床确有价值,开单师出有名;意义简单明了,病人愿意接受;避免大而无用,涉嫌捆绑收费;就是一件相对比较困难的事情了。另外,多重检测的单一产品,临床试验复杂,报证门槛高,在方案选择时需慎之又慎。由上,想让微球流式荧光真正成为”革新技术“,唯一之路就是发现并推广,在临床真正实现多重联检的价值。同时,从检验思维出发,而不是自以为是孤芳自赏,以检验仪器的标准来不断提升操作便利性。透景生命,唯公生物,胡曼智造,宜乐芯,帝迈生物均推出全自动微球流式荧光仪。透景还推出微球流式荧光与化学发光联机配置。图片来自透景生命最后,国产仪器的共同话题,与其为了创新而创新,不如把系统做得皮实耐用,结果稳定,经得起时间考验。
  • 捷锐与寰球设计院举办技术交流会
    2014年4月10日,在中国寰球工程公司,举办小型技术交流会,来自石油化工设计部门参与此次会议,会议主题“供气系统整体解决方案设计与应用”,主要针对石油化工行业实验室和生产,就施工、生产、实验等环境下,供气系统的标准、设计、应用与安全规范展开热烈讨论。 捷锐结合当前国内供气系统使用情况展开会议议题,与参会者共商供气系统设计、安装、检测各环节中,使用的国际、国内行业标准规范以及捷锐使用并通过的各种国际标准认证。会议中,捷锐还展现了供气系统整体解决方案,可为客户提供设计、选型、安装以及售后培训等一系列配套产品和服务,赢得了参会者的认可与认同。目前中国市场上,无论是外资还是本土企业,在提供整体解决方案,都无法与捷锐比拟。捷锐拥有完整的技术、安装团队,系列化的配套产品,可以从客户角度出发,提供最节省成本、安全可靠、量身定做的系统方案,捷锐系统产品不但稳定耐用,且操作维护简便。其中,智能型供气监控系统,在线监控和分析的功能,引起参会人员的兴趣。 捷锐强调安全至上,所有产品的应用设计,都建立在安全的基础上,才能让使用者放心安心。 关于捷锐 捷锐企业(上海)有限公司成立于1993年,专精研发制造高洁净之集中供气系统及流体控制相关零件、组件、系统设备、焊割器具、仪器仪表等。产品主要应用在半导体、气体、化工、生物科技、核电、航天、食品等行业。厂区内配备欧美最先进的高科技生产设备,并设置中央实验室、检测室及Class 10/100/1000无尘室。GENTEC?捷锐荣获ISO 9001,ISO13485,API SPEC Q1等国际质量体系认证,并获权使用美国UL及欧盟CE标志。 GENTEC?拥有全球40余年的市场、研发及制造经验,提供流体系统整体解决方案,遍布全球的行销服务网络,赢得全球用户的信赖。媒体联络人: 销售联系人:部门:市场部 部门:工业行销部联系人:汪蓉蓉 联系人:曹永年电话:021-67727123-116 电话:13701757351
  • 24小时在线监测!高德智感测温型双目球机助力大型城市电网建设
    城市电能传输离不开电缆设备。为了降低电能在导线中远距离传输时的损耗,中国投入大量资源研究超导电缆等技术。超导输电的原理是在-196℃的液氮环境中,使电能传输损耗趋近于零,具有窄通道、大容量、低损耗、高品质的输电优势,对于大型城市电网建设具有重要现实意义,可有效破解城市中心负荷密度高、线路走廊资源空间有限、电网建设用地有限、节能减排等难题。01 项目背景面向超导工程需求,某电网公司积极组建研发团队,耗时多年专项攻关建起超导电缆示范工程。针对重点区域,选用高德智感红外热像仪等设备实时监测运行温度、压力、电流、环境等多维度信息数据,实现全天候全范围对运维风险的感知。02 现状与痛点• 搭建运维数据库,多维度数据需准确可靠在项目运行测试过程中,需对各项数据进行实时监测,用以评估运行效果。因此,对红外测温热像仪等产品的准确性、灵敏性、可靠性要求很高。• 地下管廊狭窄,人工监测较为困难超导电缆埋入地下管廊,需对电缆运行异常状态、工程机械或人为破坏进行在线预警,最大限度减少外力破坏的影响,高效维护和管理。• 异常情况需及时预警对设备运行热隐患、火灾隐患或是液氮泄露等进行及时预警。03 解决方案项目建成投运以后,采用“人防+技防”手段进行“立体巡检+集中监控”的运维新模式。其中,采用高德智感双光球机,覆盖电缆层、液氮存储输送区、超导设备区等位置,24小时在线对超导电缆终端头等部件进行红外测温,实现重要设备状态监测、预防性维护、故障诊断。还可设置周界入侵报警区域,防止非法入侵和破坏作业发生。04 落地效果05 业务价值可视化巡检,辅助搭建运维数据库高德智感测温型双光球机采用高灵敏度640×512分辨率红外探测器,可精准捕捉目标温度变化,最多可设置300个测温预置点,冷热点自动追踪,实现可视化巡检,为运维数据库搭建提供精准可靠的温度数据。24小时在线监测,助力精细化运维人防+技防结合,全天候对重要设备进行全局温度监测,呈现超导电缆设备区及线缆通道内外部环境运行实况,保证电力传输安全可靠,助力构建“全景立体式”守护。智能监控,辅助安全生产可见光与红外双视场同时显示,快速定位温度异常点,隐患早识别早预警;智能算法加持,实现区域入侵、绊线入侵、人员入侵等多种行为检测,协助监督规范作业,辅助安全生产。06 推荐产品
  • 三德科技燃料智能化管理技术研讨会(新疆)成功举办
    4月17-18日,三德科技燃料智能化管理技术研讨会(新疆)在乌鲁木齐举办。包括华电、国电、华能、国家电投、神华、新疆天业、中煤能源等在内的自治区21家单位、30余名从事燃料管理的专业人士齐聚一堂,共同探讨燃料智能化管理技术发展、交流与分享创新经验。本次研讨会分为技术交流和现场考察两个部分。在技术交流环节,全国煤炭标准化技术委员会委员吴汉炯先生对中国电力企业联合会组织起草的行业标准《火力发电企业智能燃煤系统技术规范》(以下简称“《技术规范》”)做了详细解读。燃料智能化建设是降低企业管理风险和成本、提升经济效益的必然举措,亦是燃料管理发展的必然趋势,对此行业已形成共识。然而,在实现路径上各有差异。正是在此背景下,中电联组织起草了《技术规范》。吴汉炯认为,无论是从《技术规范》内容表述还是实践经验来看,底层硬件设备(如采制样系统、盘煤系统等)的智能化是燃料管理智能化的基础,而样品代表性、无人值守、长时间稳定运行等理所当然是硬件智能化的应有特征。随后,三德科技市场部副经理杨军向与会嘉宾介绍了公司推出的燃料智能化管控整体解决方案——“优势系统”,并重点分享了三德科技在保证样品代表性、适应能力和实现无人值守、长时间稳定运行等方面的技术创新成果。据其介绍,近两年,三德科技优势系列燃料智能化管控产品已经完成市场战略布局(地域、集团、煤种全覆盖),交付项目特别是自动制样系统均实现无人值守、正常运行。18日上午,与会嘉宾赶赴新疆其亚铝电有限公司(以下简称“其亚铝电”),现场参观考察三德科技燃料智能化建设实施案例。新疆其亚的燃料验收管理的采制样环节已实现无缝连接和自动化,在现场,与会嘉宾见证了样品自动化制备的完整过程。据其亚铝电现场工作人员介绍,由三德科技承建的SDPS1000全通制样系统(含采制连接、前级制样)于去年6 月验收合格,截止今年3月底,已累计制样3000多次。参与现场陪同的其亚铝电燃料管理部邱主任表示,目前,该单位制样工作环节仅安排一人值班,工作环境比以前大有改善。更为重要的是该系统数据代表性好,投运以来,没有出现一次供需纠纷。会后,华电新疆公司一位参与研讨的嘉宾表示,在各大电力集团先后开展燃料智能化建设的大背景下,三德科技举办的这次研讨会适逢其时、干货满满,有助于计划上马燃料智能化建设项目的电厂相关人员全面了解技术动态、借鉴经验、增强信心和项目成功率。图为吴汉炯先生解读《火力发电企业智能燃煤系统技术规范》图为“其亚铝电”现场参观体验
  • 长电科技:封测领域率先实现智能制造,助力打造全球领先IC产业基地
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "10 月 14 日,以“开放发展,合作共赢——5G 时代‘芯’动力”为主题的第三届全球 IC 企业家大会暨第十八届中国国际半导体博览会(IC China 2020)在上海新国际博览中心盛大开幕。本届大会,长电科技携多项创新技术和智能制造设备精彩亮相,聚焦关键应用领域,展现 5G 时代坚实的技术实力。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://www.jcetglobal.com/gallery/image/20201014/20201014144501_83041.jpg"//ph3 style="text-align: justify text-indent: 2em "5G 智能时代,封装技术大有可为/h3p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-align: justify "进入 5G 智能时代,集成电路产业市场需求正在迅速增长,与此同时,5G 应用的特性也为全产业链带来更多技术挑战,产业链上下游的紧密协作尤为重要。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "长电科技作为全球领先的半导体微系统集成和封装测试服务提供商,积极发挥自身技术优势,携手众多合作伙伴共同探索解决方案,已在 5G 应用的封装技术上有所收获。在本届 IC China 中,长电科技将重点展示系统级封装(SiP)技术、倒装芯片球栅格阵列封装(FCBGA)技术和扇出型晶圆级封装(eWLB)等技术。/ph3 style="text-align: justify text-indent: 2em "长电科技“智”造再迈新台阶/h3p style="text-indent: 2em "span style="text-align: justify text-indent: 2em "当前,集成电路封装技术已经逐渐从先进封装向高精密度封装演进,智能制造系统的应用发挥着至关重要的作用。在 IC China 2020, 长电科技专门搭建了智能设备展示区,重点展现半导体产线搬运机器人 APR500,再现长电科技工厂内的智能化生产场景。此款配置有 RFID 传感器的机器人主要用于半导体制造领域的智能片盒运输,并能够与工厂生产管理系统进行交互。半导体产线搬运机器人以高灵活性、适用于高净化等级厂房、运载量大、物料可追溯、操作简便兼具高/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "安全性等智能优势助力现代工厂实现智能化转型。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来,长电科技已率先在集成电路封测领域实现了智能制造,助力企业打造全球领先的集成电路产业基地。从 2015 年起,长电科技集成电路中心已开启了对生产自动化和智能化的探索,通过对设备本身的自动化和信息化改造,全面完成了物流和生产上下料的自动化。同时,结合人工智能、深度机器学习和生产大数据分析等前沿应用,长电科技已迈上智能制造的新台阶。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "IC China 是国内外最具影响力的集成电路产业盛会之一,长电科技每年均参与此大会。长电科技董事兼首席执行官郑力先生表示:“长电科技以均衡的全球布局、丰富的技术积累以及领先的企业规模积极迎接集成电路先进成品制造的黄金时代。5G 智能时代,集成电路产业的发展前景可期,长电科技也将一如既往坚持差异化优势和创新能力,持续聚焦关键应用,以坚实的企业实力迎接新的市场机遇,积极推动产业的合作与发展。”/p
  • 智能数字式漏水检测仪
    智能数字式漏水检测仪/数字式漏水检测仪/漏水检测仪/测漏仪/查漏仪 型号:ZRX-7663ZRX-7663智能数字式漏水检测仪应用了的数字信号处理术和数字滤波电路,步提了仪器的抗干扰性能,其重要特点之是能够克服环境噪声的干扰行确探测,在大屏幕液晶显示屏上准确地显示出测量参数,自动区分环境噪声和漏水噪声信号,让操作人员直观地判断漏水疑点。 ●常用频率范围的频谱分析,实时显示出噪声信号在各频率上的相对分布。 ●自动记录(时间—信号噪声)曲线,连续监测噪声信号,为漏水点的确定提供可靠的分析依据。 ●拾振传感器内置有信号放大电路,拾振机构采用缓冲隔离,使得拾振的方向性更强,且有效降低了环境风和导线抖动对拾振传感器引起的噪声干扰。 ●采用品质传感器材料和电路,听音清晰度大大提。 ●可选配不型的拾振传感器,供操作人员选择使用。 ●频率覆盖漏水噪声范围,多达31个带通滤波器的选频范围,满足检漏人员在各种场合中选频使用。 ●可适时保存多段录音资料,能真实记录现场声音,随时重现探测现场实况。 ●操作手柄采用可靠性光电式无触点静音开关,杜了开关接触不良故障的发生。 ●手柄前端聚光照明,液晶显示屏和按键均具有背光照明。 ●采用性能、大容量可充电锂离子电池,无记忆效应;联机充电和脱机充电两种方式均可采用,充电方便快捷。 ●大屏幕液晶显示屏,信息量大,光条显示度,操作界面直观明晰,操作流程简单方便。 ●益求的电路板设计,消除了仪器中难以克服的由数字电路产生的脉动干扰噪声。
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