液氦系统

【新品发布】NMR液氮液氦回收系统新产品上市！日本电子（JEOL）今天发布了新一代液氮液氦回收装置。该系统可大大减少液氮液氦的挥发，使核磁共振谱仪磁体维护更加省心省力。主要特点：&bull 体积小，重量轻，高效回收液氮液氦；&bull 大大降低液氮液氦添加频率和成本；&bull 液氦资源供应紧缺时显著降低失超风险；&bull 新型设计有效避免了压缩机带来的振动对谱图质量的影响；&bull 可适用于已有的核磁共振仪器，维持现有磁场条件下加装。*（适用磁体范围：JEOL Ltd. 400JJYH, 500JJ, 600JJ, 700JJ）液氦挥发（数据来源：JEOL磁体）图1. 安装液氮液氦回收装置前后液氦挥发量变化对比噪音实验（样品：Erythromycin，2D NOESY w/o PFG）图2. 2D NOESY谱图：未出现液氮液氦装置振动带来的噪音信号

同样作为不可再生资源，氦这个字眼往往很少出现在人们日常的生活中，事实上，氦被广泛应用于航空航天、医疗、物理材料以及近年大热的量子信息技术等领域。随着科学技术的不断发展，人们对氦的需求与日俱增，然而在过去的十年里氦的全球产量确并没有得到显著提升。 封锁卡塔尔重创全球氦供应2012年后，美国将氦气作为战略储备资源，大幅削减了氦气的出口订单，但随后卡塔尔弥补了这个空缺，因此目前全球氦气市场主要依赖美国和卡塔尔两个主要氦气产地。而我国氦气仍主要依赖于进口，原产自美国和卡塔尔的氦气各占到国内氦气市场的一半。2017年下半年，由于卡塔尔断交事件和其他政治因素影响，卡塔尔的氦气出口骤减直接导致2018年国内氦供应价格上浮了约40%。这无疑导致国内对氦依赖较大的医疗、科研机构产生了巨大的成本负担。Quantum Design公司30多年来一直致力于低温系统的研发和制造，积累了大量的技术和经验，由于制造工厂测试超导磁体以及低温测量系统对液氦的需求较大，因此Quantum Design从自身需求出发在2013年研发了ATL智能型氦液化器。该氦液化器设计集小型、智能、高效于一身，是市面上支持10PSI高压氦液化的高效氦液化器。也正是因为其操作简单易用，占地面积小，单冷头液化效率高等特点，受到国内诸多中小低温科研实验中心的青睐。 中国科学院物理研究所拥有多套低温实验设备，出于实验成本等因素的考虑，许多用户老师也倾向于将液氦回收再利用以减少实际开销。近日我们成功在中科院物理所安装了一套由3台ATL160智能型氦液化器和2台ATP30智能型纯化器组成的液氦高压回收系统，该套氦液化回收系统将能够实现每日75L的液氦回收量（约56m3常压氦气）。得益于其便捷式设计，每台氦液化器杜瓦均能够随时断开压缩机推至用户设备旁进行液氦传输，免去了二次传输的操作并避免了额外损耗，大程度地节省液氦产能。单冷头式的液氦杜瓦设计也能够大地规避由于冷头维修造成的整体停机，风险分散化的设计能够让用户的液氦回收效率更有保障。整套系统采用全电制冷，并可通过网络由手机、平板或者电脑等进行实时远程监控，并且得益于ATP30智能纯化器的冷头式制冷纯化设计，也免去了传动氦液化回收装置需要定期加注液氮的烦恼。智能型氦液化器ATL视频介绍： 截止目前，ATL智能型氦液化器的用户已经遍布全球，全球装机量已经达到了150余套，其智能和高效的设计正在使越来越多的低温液氦用户受益。Quantum Design也会继续致力于为广大科学家们的实验平台提供可靠以及灵活的液氦解决方案，尽大可能为用户节省液氦开支。

近日，由中国科学院电工研究所、北京大学、北京斯派克科技发展有限公司联合完成的“7T超高场无液氦磁共振成像系统关键技术”通过中国电工技术学会组织的成果鉴定。中国科学院院士陈维江任鉴定委员会主任，7位行业资深专家组成的鉴定委员会一致认为，该技术成果整体处于国际领先水平。7T超高场无液氦磁共振成像系统。电工研究所供图该成果由中国科学院院士、中国科学院电工研究所研究员王秋良团队完成。成果面向无液氦超高场磁共振成像重大需求，开展了超导磁体传导冷却、超导匀场线圈精准调控、梯度线圈工程优化和超高场射频线圈设计优化等一系列关键技术研究，成功研制出7T超高场无液氦磁共振成像系统，并在生物体成像检测中得到应用。成像系统核心关键技术指标已通过中国计量科学院第三方检测CNAS和APMP认证。7T超高场无液氦磁共振成像系统具有无液氦、轻型化、易维护等特点，能灵活实现系统快速转移和快速安装。同时，成像系统采用超强梯度线圈，大幅度减小了空间编码尺度，图像分辨率提升至十微米量级，满足小鼠等动物的成像检测需求，在临床前动物模型研究当中具有重要应用前景。

NanoMOKE3是新一代超高灵敏度磁强计和克尔显微镜，灵敏度高达10-12emu，是研究磁性薄膜以及磁性微结构理想的测量工具，在自旋/磁电子学、磁性纳米技术、磁性随机存储器、GMR/TMR、记录磁头、磁传感器等研究领域有着广泛的应用。磁光克尔测试属于光学测试，对样品的振动有着一定的要求。传统的低温磁光克尔测试通常使用低振动的液氦恒温器来进行，这种恒温器往往不能兼容纵向和向磁光克尔测试，且使用者需要多次采购和传输使用液氦，实验过程比较繁琐，也给实验室增加了大量液氦成本。2018年6月，Quantum Design在美国加利福尼亚大学圣迭戈分校Ivan Schuller教授实验室成功安装了一套集成NanoMOKE3与5nm别超低振动的Montana无液氦低温恒温器的磁光克尔测试系统，实现了4.5K~325K下的纵向0.47T/向0.35T的磁光克尔测试，为低温下的磁光克尔测试带来了新的方向。 图1 ：磁光克尔测试系统NanoMOKE3+Montana无液氦低温恒温器设备集成外观Schuller教授团队的研究方向之一是制备和研究新型微纳米结构，如量子点、磁性异质结构、二维铁磁线和一维铁磁链等。“新的低温磁光克尔测试系统可灵活安装配置样品，允许我们进行原位磁光和磁输运测试”，Nicolas Vargas研究员说：“我们小组目前正在研究混合异质结构（V-Oxide/FM）在结构相变（SPT）-温度依赖性期间的磁性和反射率行为，这套系统的安装，将对我们的实验提供非常大的帮助。”设备安装成功后，工程师先对垂直磁各项异性薄膜Ta(4 nm)/Pt(10 nm)/CoFeB(0.6 nm)/Pt(2 nm)进行了4.5K下的向克尔测试（如图2所示），结果显示该样品在单次循环无平均下的噪声仅为5%。随后又对该薄膜进行了4.5K下的克尔成像测试（如图3所示），左上角显示为饱和磁化时的成像，顺时针方向为磁场逐渐减小至反向饱和时的成像，可以明显的观察到磁畴的变化。 图2：CoFeB薄膜4.5K下向克尔测试左：60秒平均测试结果 右：单次循环1秒（总测试时间）无平均测试结果 图3：CoFeB 薄膜4.5K下的磁畴成像观测除了向克尔测试，工程师还对坡莫合金微带线（25-um 宽, 24-nm 厚）进行了5.5K下的纵向磁光克尔测试（如图4所示），结果显示该样品单次循环即可得到强的克尔测试信号，噪声仅为3%。 图4：坡莫合金微带线5.5K下的纵向磁光克尔测试左：微带线结构 中：60秒测试平均结果 右：单次循环1秒无平均结果 这套系统除了集成为低温磁光克尔测试系统外，也可以分成室温磁光克尔和低温恒温器等两套系统单使用。已经购买了Montana C2恒温器或者NanoMOKE3磁光克尔系统的用户，也可以在此基础上升为无液氦低温磁光克尔测试系统！

近日复旦大学封东来及李世燕组定制的ATL氦液化系统以及ATP氦气纯化系统成功完成安装验收。此套系统是国内套ATL160+型号氦液化器，该型号氦液化器为ATL系列中的高端型号，能够在保持杜瓦常压的前提下实现高速液化，其高液化速率能够达到30L/天，超越了目前现有冷头式氦液化设备液化效率限。Quantum Design智能型氦液化系统实现多种液氦回收方案 Quantum Design公司30年来一直致力于低温系统的研发与设计，积累了大量的技术和经验，在国内外其他厂商通过单纯为氦液化器增加冷头的方法实现液化效率提升的趋势下，Quantum Design仍然坚持研发基于单冷头的氦液化器，并联合萨拉戈萨大学一同进一步采用局部高压并保证杜瓦内常压的氦液化装置。相对于单纯使用增加冷头的设计，单冷头式氦液化器拥有更低廉的维护成本，并能够有效减少冷头失效造成氦液化器无法工作的风险。 复旦大学封东来及李世燕课题组定制的ATL氦液化系统以及ATP氦气纯化系统 复旦大学此套回收系统曾因为氦气回收及纯化问题困扰较久，先后采用了国内外其他品牌的多种纯化及液化装置均未取得较好的效果，此次在升Quantum Design的氦液化回收系统后，Quantum Design工程师也同时对此前的管路及气体纯度进行了监测，经过全面的检修并采用先进的冷头式纯化器ATP30后情况得到了大大改善，目前ATP处理后的高纯氦气已经让整个氦液化装置重新运转起来，解决了一直以来的困扰。 该套设备将在较低的维护成本下更有效地提高实验室液氦利用率，助力关联电子材料的低温物理性质，包括各种超导体、量子磁体、拓扑材料等方面的研究。相关产品链接：Quantum Design智能型氦液化器 (ATL)：http://www.instrument.com.cn/netshow/C180307.htm关于Quantum DesignQuantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商，于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台，广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年，Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司，现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度，日本和中国等地区的数十个分公司和办事处，业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场，公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来，公司与中国的科研和教育领域的合作有成效，为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。

Bolometer低温真空探测器系统是太赫兹弱信号探测系统的重要组成部分，主要用于黑体、BWO返波管、太赫兹气体激光器等各种太赫兹辐射的研究。该系统主要探测波长范围在从10um到5000um（30THz到60GHz）的红外光谱。 由于全球氦资源的短缺，传统消耗液氦的Bolometer经常面临无法购买到液氦的“断炊”的情况，液氦的价格不断上涨造成使用费用过高也大大限制液氦型Bolometer的使用。作为世界顶级的Bolometer生产商美国的IRLabs公司经过三年的研制，最近推出完全无液氦Bolometer。无液氦Bolometer使用减振的4K GM制冷机，这种4K制冷机通过rubber bellow减振，二级冷头通过氦气将冷量传递给冷板，无其它机械性连接，彻底消除制冷机的振动，同时也消除压缩机和冷头与冷板的电连接，优化的设计使得无需使用加热器即可将Bolometer的温度调整到4.2K。IRLabs推出的这款无液氦Bolometer的主要性能指标与液氦型Bolometer相同，其外形也与液氦型Bolometer完全相同，是目前液氦型Bolometer理想的升级产品。 无液氦Bolometer的推出，彻底摆脱液氦供应的短缺以及Bolometer使用费用昂贵的问题。

2月8日，记者从中科院电工研究所获悉，该所王秋良研究组在国家支撑计划支持下，采用多级振动隔离制冷机振动与分离小腔液氦液化回流技术，研制出国际上首台商业化主动冷却零挥发液氦400 MHz核磁共振谱仪磁体系统和10~12T/100mm高稳定度超导磁体系统。　　高场及高均匀度超导磁体系统对磁场均匀度和振动有着较高要求，一般需要在中心区域产生达到10~8量级的磁场均匀度，为了达到磁场的高均匀性，需要对系统的振动进行有效约束。对上述两套高场、高均匀度超导磁体系统进行的低温实验表明，在超导磁体产生的磁场强度和均匀度满足设计要求的情况下，磁体系统的振幅减小至0.02~0.1mm量级，完全满足了超导磁体对磁场均匀度和振动方面的苛刻要求。　　据介绍，目前我国液氦资源主要依赖美国进口，而中科院电工所研发的两套无须补充液氦、零挥发高磁场磁体技术的系统，标志着我国率先实现了商业化、微弱振动高场、高稳定度超导磁体系统样机的研制，这将在很大程度上降低超导磁体对液氦资源的依赖性，也将进一步扩大超导磁体的应用领域。

2014年12月，在北京某研究所成功安装一套Janis 公司的top-loading无液氦He-3系统。 该系统的几大特点包括：1. 采用低振动脉管机作为冷源，不消耗液氦； 2. 采用特殊设计的气路允许引入He-3气体进入样品腔用于热交换； 3. 大样品空间，可以容纳大尺寸和重量的金刚石压砧； 4. 特殊设计的样品杆（top-loading设计）加Load lock设计，确保换样方便； 5. 变温范围大：320mK-300K； 6. 该系统兼容金刚石压砧原位调压功能。 该系统的设计和安装成功标志着美国Janis公司的超低温恒温器的设计处于世界领先水平。

美国RHK公司自去年发布了温度为15K无液氦超高真空STM/AFM系统PanScan Freedom后，一直致力于将系统的工作温度进一步降低。2016年初，公司推出了9K版本的PanScan Freedom STM/AFM系统，这也是在历史上次将无液氦UHV SPM系统的工作温度降低到10K以下，该系统一经面世，就引起来学术界大的关注。在3月份的美国APS会议上，RHK公司携带此设备进行参展，现场展示它的各项指标和功能，得到众多科学家的赞誉。 近，套9K UHV STM/AFM系统在美国新罕布什尔大学Shawna Hollen教授研究组顺利安装成功。在配备标准9K PanScan Freedom STM/AFM之外，该套设备还增加了一套定制样品制备腔，用于多点探针测量。Shawna Hollen教授研究组的9K UHV STM/AFM系统 言引Hollen教授的评价：“I chose the PanScan Freedom after seeing the technology both at APS 2015 and the RHK factory. The ability to continue my low-temperature research without the concerns of sourcing liquid cryogens was one of the deciding factors. Working with the RHK team has been great so far, and my students really appreciated the time and care the installation scientist spent training them. We look forward to executing our research exploring the properties and functionalization of 2D materials using the unique tools developed by and with RHK.” 9K UHV STM/AFM系统细节图 9K UHV STM/AFM系统正在进行安装调试 截止目前，RHK公司已经在包括中国、美国、德国、澳大利亚等在内数十个科学研究实验室安装了PanScan Freedom AFM/STM系统，我们相信在不久的将来，这套系统将在表面科学、材料科学、凝聚态物理学、纳米科学等领域发挥越来越重要的作用！相关产品款无液氦低温STM/AFM系统：http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=301R9扫描探针显微镜控制器：http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=255关于Quantum Design Quantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商，于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台，广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年，Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司，现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度，日本和中国等地区的数十个分公司和办事处，业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场，公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来，公司与中国的科研和教育领域的合作有成效，为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。

日前，两套全新定制型Montana超精细多功能无液氦低温光学恒温器在国内完成安装，两套设备将用于低温光学原子钟的相关研究。这是Montana超精细多功能无液氦低温光学恒温器在国内的又一全新应用方向。超稳定的激光是现代高精度测量科学的重要手段之一。高度相干的稳定激光可以被应用于引力波探测、射电天文学、低相位噪声的微波合成器。近几年来，超稳定激光新的用途是用于精确记录时间流逝的原子钟。原则上原子钟的极限准确度仅受限于只有几个毫赫兹的激光带宽。然而这就要求了全新一代超稳定的激光器需要达到10-18的稳定度。近年来，人们研究发现在低温硅腔中的激光器具有非常高的稳定性，将工作温度降至4 K时可提供诸多优势。首先，涂层热噪声在4 K时显著降低，不稳定性降低至10&minus 18水平；其次热膨胀（CTE）在极低温时迅速减小，进一步减少了温度波动的影响。超精细多功能无液氦低温光学恒温系统中的光学腔尤其适用于超高精度的原子钟系统以及需要特殊超高稳定度的精密低温光学实验。自2017年科研人员基于Montana搭建了超稳定光学微腔并将重要的结果发表在PRL期刊以来，Montana超精细多功能无液氦低温光学恒温器在超稳定光学微腔方面的应用引起了全球科学家广泛的兴趣。光学微腔低温系统的样品腔结构示意图*用于光学微腔的Montana超稳定低温光学系统示意图*日前，由Montana Instruments公司根据我国用户的要求全新打造的两套超高稳定性光学微腔低温系统已完成安装并交付使用。系统将用于基于光学微腔的原子钟相关的超高精度科学实验。基于Montana S200型超精细低温光学系统定制的用于光学微腔低温系统外观图该系统可以实现优于mK级的温度稳定性和超低振动，为超精密的光学实验提供稳定的环境。系统可以设计多个光学窗口和多种电学通道，满足用户的各种光电测量需求。因此该系统不仅适用于光学微腔实验，还适用于多种需要超稳定低温环境的精密光学、电学实验。* Ultrastable Silicon Cavity in a Continuously Operating Closed-Cycle Cryostat at 4 K, PRL 119, 243601 (2017)Montana超精细多功能无液氦低温光学系统先进光学恒温器制造商Montana Instruments多年来为低温光学、量子信息等领域提供高性能的光学恒温器而广受赞誉。作为低温光学恒温器的旗舰产品，Montana Instruments在S系列基础上推出了全新型号CryoAdvance系列。该系列的目标是助力科技工作者在先进材料和量子信息领域的研究更上一层楼。CryoAdvance 新特色☛ 自动控制：全新智能触摸屏系统，“一键式操作”，实时显示温度、稳定性、真空度等多种指标。☛ 模块化设计：多种配置可选，快速满足各种实验需求，后续升级简单。☛ 多通道设计：基本配置已包含光学窗口+直流电学+高频电学通道。☛ 稳定性设计：新设计在变温和振动稳定性上进一步优化。CryoAdvance 50主要参数☛ 低温极限：3.2K☛ 震动稳定性：5 nm（峰-峰值）☛ 降温时间： 300K-4.2K~2小时☛ 样品腔空间：Φ53 mm ×100 mm☛ 光学窗口：5个光学窗口，可选光纤引入☛ 水平光路高度：140 mm☛ 窗口材料：多种材质可选☛ 基本电学通道：20条直流通道。☛ 接口面板：双RF接口+25DC接口Cryostation s200系统s200系统具有超大的样品腔，可满足多种低温光学实验方案和高度定制化的个性化实验方案。☛ 低温极限：3.6K☛ 震动稳定性：15 nm（峰-峰值）☛ 降温时间： 300K-4.2K ~10小时☛ 样品腔空间：Φ196 mm ×75 mm☛ 光学窗口：9个光学窗口☛ 窗口材料：多种材质可选☛ 接口面板：多种接口可选相关产品1、超精细多功能无液氦低温光学恒温器

近日，美国RHK Technology Inc.公司无液氦低温STM/AFM系统（温度范围9K–400K）在Andreas Heinrich博士研究组成功安装（图1）。这套系统由STM/qPlus-AFM测试腔、真空样品制备腔（配备可加热/冷却样品的XYZR四轴可传动机械手，低能电子衍射/俄歇电子能谱）以及快速进样腔3部分组成，给用户提供了原位制备和表征样品的多种方法。RHK公司工程师在安装和调试该套设备之后，目前仪器的各项性能指标均达到预先设定的要求，用户对此感到非常满意并对工程师的辛勤付出给予了高度好评。 图1 美国RHK Technology公司无液氦低温STM/AFM系统(PanScan Freedom-LT)在Andreas Heinrich博士研究组成功安装Andreas Heinrich博士一次偶然机会与RHK Technology Inc.公司总裁Adam Kollin先生相识。当时Adam先生正与公司的技术工程师使用低温STM/AFM系统设备进行Bi3Se2样品的STM原子图像扫描和演示，给Heinrich博士留下了为深刻的印象。Heinrich博士经过与Adam Kollin先生的交谈（图2），得知了该系统的诸多优点，随即决定从RHK公司订购该系统。 图2 美国RHK Technology公司总裁Adam Kollin先生与Andreas Heinrich博士深入交流 Andreas Heinrich博士带领IBM Almaden（San Jose,California）研究中心的科研团队致力于探索在计算和大数据存储领域应用原子尺度结构。Heinrich博士和他的团队展示了由12个磁性原子组成的上小的磁性数据存储元件，这是基于长期探索性的研究工作。Heinrich博士是一位科学家和工程师，对推进先进研究工具的实验有着浓厚的兴趣。作为诸多重要国际会议的报告人，他专注于探索原子和原子精度建造结构的，以及传播纳米的知识。他和他的团队将扫描隧道显微镜的时间分辨率提高至一百万倍，是如今先进的原子尺度表面研究工具。从2015年面市至今，RHK公司无液氦低温STM/AFM系统凭借其特的稳定性及优异性能（无需液氦即可持久实现9K低温，原子分辨和低噪声扫描隧道谱图）已在全球拥有30个用户单位，受到了广大科研工作的喜爱与青睐。该套系统在Heinrich博士课题组的成功安装，是给RHK公司长期以来专注于研发低温STM/AFM产品以大程度满足用户需求所付出的努力和坚持的大肯定。期待RHK公司低温无液氦STM/AFM系统能够帮助Andreas Heinrich博士及其研究组在科学研究工作中取得更加优异的科研成果！ 相关产品及连接 美国RHK无液氦低温STM/qPlusAFM系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C205015.htm美国RHK 扫描探针控制单元R9 Plus：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C44532.htm美国RHK-R9扫描探针显微镜控制器 ：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C159539.htmRHK 扫描探针显微镜 ：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C44442.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 ：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C159541.htm电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜 ：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C71734.htm低温强磁场光探测磁共振成像系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C214789.htm

近日，由美国RHK公司研发的超高真空无液氦低温STM系统与样品制备联合系统在复旦大学物理学院顺利完成安装使用。 图1 RHK超高真空无液氦低温STM系统该多功能联合系统兼备了样品制备、处理与表征于一体，同时配有高精度的原为CCD，可实现2um的空间分辨，满足特殊用户对二维材料等体系的原位快速寻找和测试。除此之外，该联合系统中的样品制备与处理部分，可实现样品原位高温烘烤，电子束轰击（配有Ar枪），可配备XPS、LEED等表征测量选件，同时Manipulator可原位加热（高于1000K）和低温（低于100K）处理样品，并配有使用不同构型的多个sample holders。该系统样品生长部分可以扩展多个生长源，可实现MBE 分子束蒸发，热蒸发等多种模式选择。 该联合制备表征系统中STM表征部分，除兼具RHK PanScan Freedom-LT之前已有的优异的隔振性能和无液氦制冷的操作简便性外，还新研发推出了可在低温扫描头温度屏蔽罩外侧加装原位低温样品储藏架，可长时间不间断低温（低于40K）存储特殊低温需要的样品。图2 超高真空无液氦低温STM与样品制备联合系统现场安装调试图3 RHK公司 Adam先生向用户现场介绍并进行讨论RHK公司产品以其技术创性和稳定性、高的精度和良好的用户体验得到了国内外众多表面科学、低温、真空等研究领域著名科学家和研究组的认可和青睐。相关产品及链接：1、 RHK无液氦UHV LT STM/ AFM-qPlus系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/C205015.htm2、 RHK 超高真空扫描探针显微镜系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/C44442.htm3、 UHV PAN式低温扫描探针显微镜系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/C159540.htm4、 R9扫描探针显微镜控制器：http://www.instrument.com.cn/netshow/C159539.htm5、 R9plus扫描探针显微镜控制器：http://www.instrument.com.cn/netshow/C44532.htm

2016年2月初，国内套无液氦低温STM系统PanScan Freedom-LT在复旦大学物理系封东来教授实验室顺利安装并通过验收。调试中的无液氦低温STM系统PanScan Freedom-LT PanScan Freedom-LT因其优异的隔振性能，以及无液氦制冷的操作简便性，非常适合在复杂超高真空系统中进行集成。即使实验环境中有机械泵，分子泵，冷凝泵，以及空压机等强噪声源，PanScan Freedom-LT仍然能够保持非常低的噪音水平，得到很好的原子分辨图像。复旦大学物理系封东来老师课题组的这套真空系统，集成了ARPES（角分辨光电子能谱）、LEED（低能电子衍射），o-MBE（氧化物分子数外延生长），铁基超导薄膜MBE，以及PanScan Freedom-LT（低温STM/AFM），从而具备了表面材料的制备和表征手段，是研究低维量子系统的强大武器。无液氦低温STM系统PanScan Freedom-LT正在复旦大学安装 我们祝愿封东来教授课题组在未来的科学研究工作中取得更大的成就！ 相关产品款无液氦低温STM/qPlusAFM系统 ：http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=301R9扫描探针显微镜控制器：http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=255 关于Quantum DesignQuantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商，于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台，广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年，Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司，现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度，日本和中国等地区的数十个分公司和办事处，业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场，公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来，公司与中国的科研和教育领域的合作有成效，为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。

只争朝夕,不负韶华，翻开2020年新的篇章，为满足国内日益增长的测试需求，更好的为广大科研工作者服务，Quantum Design中国子公司北京总部的样机实验室迎来了一个崭新而又熟悉的伙伴—PPMS DynaCool无液氦综合物性测量系统。 此次引进的DynaCool样机拥有9T的强磁场和1.9K-400K的变温环境，同时配备了常用的电学、磁学、热学测量功能，并会在未来继续增加更丰富的测量选件。为方便大家了解PPMS DynaCool系统的功能以及之后的测试申请，我们将对此套PPMS DynaCool系统目前配备的选件及应用进行介绍： PPMS 直流电输运测量选件(DCR)直流电输运测量选件采用样品托设计，用标准4引线法测量样品的直流电阻，每次可同时测量三个样品，并能够针对每个通道的样品分别设定激励电流或大功率。能够在全温区全磁场范围内测量?10 μΩ - 5 MΩ的材料电阻。 直流电输运选件测量的NbTi合金在不同磁场下的Tc相变点变化 振动样品磁强计选件（VSM） 与传统的电磁铁VSM相比，PPMS系统上的VSM在很多方面都更具优越性。先，PPMS系统选取了磁场方向与样品振动方向平行的VSM，与传统电磁铁中磁场方向垂直于样品振动方向的VSM相比，其测量精度大幅度提升。其次， PPMS系统的VSM采用线性电磁驱动马达，测量速率快、精度高且振动频率幅度连续可调，能在1秒内采集到灵敏度10-6emu的磁信号。后，得益于PPMS DynaCool系统磁体均匀度高、控温系统稳定的优势，也为VSM测量的度提供了良好的保障。室温环境下高度各向异性的FePt薄膜，面内扫场的磁滞回线 热学输运测量选件(TTO) 热输运测量选件(TTO)可同时连续地测量热传导系数、Seebeck系数(热电势)和交流电阻率，并由此得出热电性能指数(ZT)的指标。在高真空环境下，选件通过给样品施加方波脉冲加热功率，并记录其温度和电压响应来实现对样品热输运性能的连续测量。 进一步基于热电路模型的拟合算法从测量曲线中计算出样品的热导率和热功率，同时进行电阻测量。该选件可以在 PPMS提供的整个温度和磁场范围内自动计算样品ZT值。典型的热输运测量曲线图，包含热导率、Seebeck系数、电阻率以及通过计算得到的ZT值 比热测量选件(HC) 比热选件是一个基于样品托设计的微量热计，结合主机自带的高真空和磁场低温环境实现在全温度和磁场范围的样品比热容测量。通过脉冲热功率和温度迟豫响应建立的双τ模型能够准确拟合出被测样品的热容。该选件凭借简易而精致的实验设计方案获得了R&D100设计大奖。 NbTi合金在9K附近超导相变的比热测量曲线

近期，一篇“卡塔尔封锁氦气供应”（Qatar blockade hits helium supply）的Nature文章刷爆网络，文中阐述，科学家们担心可能会被迫停止试验或者关闭实验室设备，因为持续进行的对卡塔尔的封锁正在威胁他们的氦气供应。卡塔尔这个海湾为全球医院和实验室供应氦气，然而，在围绕卡塔尔宣称支持恐怖主义而起的政治争端中，沙特阿拉伯和7个邻国于今年6月封锁了其大部分进出口业务后。为此，卡塔尔不得不关停两座氦气生产工厂。 卡塔尔是全球大的氦气出口国和二大氦气生产国，满足了全球25%的氦需求。在新泽西州布里奇沃特市专门研究氦气行业的咨询师Phil Kornbluth表示，此次封锁将不可避免地导致未来几个月出现氦气短缺。 液氦是获得超低温度的条件，在低温物理研究工作和某些技术中一度是不可少的。在氦供应短缺的境况下，无液氦实验设备的优势就得以发挥，可以保障实验室及研究项目正常稳定运行，避免未来氦短缺的顾虑和担忧。 在低温测量中，完全无液氦综合物性测量系统PPMSDynaCool™ ，是继多功能振动样品磁强计VersaLab之后，Quantum Design公司推出的二款完全无需液氦等任何制冷剂的测量系统。由于其杜瓦内部的重新优化设计，使得PPMS DynaCool系统完全不需要液氦等任何制冷剂，系统使用一个二脉冲管制冷机同时为超导磁体和样品测量提供超低振动的低温环境。并且系统主机就已经集成了产生10-4Torr高真空的冷泵，从而使PPMS DynaCool能与所有相关选件升兼容，可无液氦实现综合物性测量的所有功能。 低温光学实验、扫描探针显微镜等应用中，德国attocube公司attoDRY Lab系列无液氦低温强磁场扫描探针显微镜系统，以其产品优异的稳定性为超高分辨率的表面表征研究奠定了坚实的基础。不止于此，该产品还早集成了简单易用的触摸屏控制系统，以方便自由控制温度大小与磁场强度的商业化恒温器。 美国RHK公司突破了制冷机与STM结合时，存在强震动噪音的技术壁垒，推出了款无液氦UHV LT STM/ AFM-qPlus系统，在制冷机运行的状态下(9K)，轻松获得原子分辨率的扫描隧道显微图像。 无液氦的核磁共振有吗？当然有，EFT-60/90 NMR是目前能够胜任科研使用的佳产品，基于该设备的测量数据已多次发表在全球化学类期刊杂志上，如J Am Chem Soc J Med Chem；Macromolecules等。目前，已经有超过700套EFT-60/90运行在全球各大高校、研究所、高科技企业里，并时刻助推着行业的技术及研究工作不断向前进步。 无液氦的低温恒温器，你一定知道享誉全球的Montana超精细无液氦光学恒温器，长期致力于低温恒温器的设计与研发，Montana恒温器在温度稳定性和防震性方面做到别，已经取得突破性技术并且申请保护。AMI 公司推出的无液氦超导磁体系统，可配合各种磁体杜瓦以及可变温插件使用，昂贵的液氦费用一直都是传统超导磁体用户所面临的问题，无液氦超导磁体带给你的，一定会成为实验室及各领域研究的领军产品。 海湾间的纷争影响着千里之外大片国土的实验室用液氦，无液氦科学研究设备，一定会是您的妥善之选和救仓之粮！ 参考文献：Qatar blockade hits helium supply 相关产品： 1. 完全无液氦综合物性测量系统DynaCool http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htm 2. 多功能振动样品磁强计VersaLab 系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm3. 低温强磁场无液氦扫描探针显微镜系统 （NEW）http://www.instrument.com.cn/netshow/C273802.htm4. 款无液氦低温STM/qPlusAFM系统http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C205015.htm5. 真正科研用小型无液氦核磁共振波谱仪（NMR）http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C214599.htm6. 超精细多功能无液氦低温光学恒温器 (NEW)http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C122418.htm7. 低温－超导磁体系统组合 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17091.htm

铁性材料是多种重要技术的基础，其基本特征是可以通过外场控制铁性序的翻转，常见的铁磁材料、铁电材料的应用涵盖了从逻辑运算、信息存储、传感器等众多领域。近年来，由面内镜像对称性破却引起的新型铁性序，即铁转序（ferro-rotational order）开始受到广泛关注，其取向态对应于正向或反向旋转的晶格畸变。其序参量是在时间和空间反演对称操作下保持不变的轴矢量，因此对电磁场均不敏感。该特性阻碍了铁转序的探测和铁转取向态的可控翻转，使其铁性本质受到质疑，同时限制了其潜在的应用。南京大学奚啸翔团队与其合作者利用基于自己发展的圆偏振拉曼散射的实验方法，对1T-TaS2中由面内镜像对称性破缺导致的铁转序进行了灵敏探测，该方法可鉴别公度相（CCDW）与准公度相（NCCDW）所展现的铁转序取向态α和β（图1b, c），且可实现铁转畴实空间分布的光学成像（图1d, e）。研究者还成功实现了两种取向态之间的可控电学翻转，揭示了铁转序的铁性特征。该研究突破了铁转序取向态难以被外场翻转的认识，为进一步理解其物理机制奠定了实验基础。研究成果于2023年5月以“Electrical switching of ferro-rotational order in nanometre-thick 1T-TaS2 crystals”为题 发表在《Nature Nanotechnology》上。原文图1.（a）CDW晶格畸变形成的两种铁转取向态；（b, c）利用拉曼光谱鉴别CCDW和NCCDW相的两种铁转取向态；（d, e）铁转畴的拉曼成像图。原文图4.（a, b）铁转取向态翻转的电学证据；（c）晶格畸变导致电荷重新分布的计算结果，箭头表示局域电偶极子；（d）电场作用于畴壁附近局域电偶极子的示意图。该研究工作中变温拉曼测量使用了Montana超精细多功能无液氦低温光学系统。该系统以超低振动和超高的温度稳定性被广泛应用于多种高精度的变温光谱和显微成像实验中。近期，Montana Instruments推出的新一代超精细多功能无液氦低温光学系统——CryoAdvance，是基于模块化设计架构的新一代标准化产品。该系统采用特殊减振技术和温度稳定技术，在不牺牲任何便捷性的同时，为实验提供超高温度稳定性和超低振动环境。CryoAdvance系列产品具有多种型号、配置、选件与配件可选，能够满足每个研究人员的个性化需求。除了标准系统之外也可为用户提供整体光学测量系统的解决方案。CryoAdvance技术特点：自动控制：智能触摸屏系统，“一键式操作”，实时显示温度、稳定性、真空度等多种指标。模块化设计：多种配置可选，快速满足各种实验需求，后续升级简单。多通道设计：基本配置已包含光学窗口+直流电学+高频电学通道。稳定性设计：新设计在变温和振动稳定性上进一步优化。最低温度：3.2K震动稳定性：5 nm（峰-峰值）降温时间： 300K-4.2K~2小时样品腔空间：Φ53 mm ×100 mm光学窗口：5个光学窗口，可选光纤引入Montana超精细多功能无液氦低温光学系统

2016年10月17日星期一，由北京创腾科技有限公司所承接的浙江海正药业股份有限公司[600267]实验室管理系统开工会在海正药业总部台州顺利召开，包括北京创腾科技CEO曹总、CTO冯总、海正药业质量副总裁王总、海正药业质量副总温总在内的双方多名高管均参加了本次会议。 浙江海正药业股份有限公司[600267]是国内外顶尖的原料药和制剂供应商，主营抗肿瘤、抗感染、心血管、内分泌、免疫抑制、抗抑郁、骨科等领域的原料药、制剂的研产销业务，业务遍及全球70多个国家和地区，在特色原料药产业化和高端制剂产业化等形成了自己的特色和优势。然而，随着国内外的法律法规对包括数据完整性、计算机化系统验证等众多因素在内的要求越来越严格，海正药业面正在并还将临着巨大的QC实验室合规性挑战。经过大半年的实验室信息管理系统供应商甄选，海正药业最终“牵手”北京创腾有限公司进行合规化QC实验室建设，希望借助创腾科技在该领域丰富的项目经验，按时保质的完成项目建设 北京创腾科技有限公司是业界领先的面向生命科学行业提供综合研发、过程、检测、生产信息化平台及咨询服务的高新技术企业，在合规化QC实验室建设，有着丰富的经验和独一无二的解决方案。北京创腾科技的合规性实验室管理系统方案由赛默飞 SampleManager LIMS 和Dassault Systèmes BIOVIA LES整体解决构成。SampleManager LIMS系统稳定、配置简单、拓展性灵活、系统功能完备、适合于分析领域，Dassault Systèmes BIOVIA LES在药企GMP领域有很高的权威性，能够完全保障QC检测的数据完整性和可靠性。这样的产品组合将共同组成了一个覆盖海正药业药业质量部管理需求和业务需求的完整解决方案，在海正药业的总体质量战略和质量方针指导下，将实验室的样品检验流程、环境、人员、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、文件、实验记录等要素有机结合起来，建立先进、高效合规的实验室信息化管理平台。该解决方案也相继在四川科伦药业、协和发酵麒麟、国药集团、药明康德等国内多家顶尖药企和CRO企业由北京创腾科技建设并成功上线运行。 北京创腾科技目前拥有超过60人的咨询、实施、验证和开发队伍，是国内实施基于GCP/GLP/GMP/17025规范的信息系统最多的企业。所有实施、验证团队成员均来自于国内外著名医药公司和实验室，并都通过相关的计算机验证方法学培训。实施团队熟悉GxP行业法规的要求，了解FDA等政府部门对计算机系统的审查重点，熟悉验证方法学——GAMP5，了解医药企业客户的实际业务流程，有丰富的系统整合的经验 (ELN/LIMS/ERP/CMS/CIMS)和计算机化系统验证经验。

10T/100mm无液氦高磁场大口径超导磁体系统中国科学院电工研究所研制成功具有10T高磁场、100mm孔径可以长期运行的无液氦超导磁体系统。该系统近日通过中国计量科学院的现场测试，可供长期稳定运行。普通的高磁场超导磁体需要在液氦环境下运行，但是日益高涨的液氦价格使得磁体运行成本高昂，繁琐复杂的液氦操作也限制了超导磁体的广泛应用。研究和发展新型的超导磁体系统以消除对于液氦的依赖和节省运行成本具有重要的意义。中科院电工所王秋良研究组，长期致力于具有特种功能和结构的复杂磁场分布的高磁场超导磁体科学和技术的研究。在中科院重大仪器项目和国家自然科学基金资助下，研制成功具有10T/100mm大口径的无液氦高磁场超导磁体系统，解决了一系列关键的基础技术问题。研制成功的超导磁体可提供的最大磁场为10.3T，磁体的室温可利用孔径为100mm，运行电流为120A，超导线圈的整体温度之差小于0.1K，磁体的最低运行温度达到3.6Ｋ。超导磁体系统实现连续运行，先后提供给中国科学院理化技术研究所、西门子（中国）有限公司、天津医科大学、深圳大学、农业科学研究院等单位进行了物理和生物医学、海水淡化等方面的科学实验研究。该项技术的发展极大降低了系统运行费用，为超导强磁场技术的应用开辟了一个新的时代，尤其对于需要长期运行的超导磁体（例如核磁共振NMR，MRI及其它科学仪器）具有重要的科学应用价值。系统的研制成功使得我国跻身于实用化超导磁体研究开发的国际先进行列。

近日，基于TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规程》要求，在中国科学院战略性先导科技专项支持下，理化所和航天晨光联合研制的全国产40m3液氦罐箱顺利完成了液氦介质型式试验，并取得国内首个液氦罐箱“特种设备型式试验证书”，这标志着我国首台通过型式试验的40m3液氦罐箱研制工作圆满完成。氦作为一种不可再生的稀缺性战略资源，是国家安全和高新技术产业发展不可或缺的关键资源，具有重要战略性地位。液氦储运装备是氦资源远距离输运不可或缺的关键装备，但液氦储运核心技术与关键装备在国内尚属空白。理化所自2021年开始致力于大容量液氦储运装备研制工作，经过研究团队两年多的努力攻关，逐步突破了液氦罐箱工艺流程及总体安全结构设计、液氮冷屏绝热强化、绝热支撑与绝热材料漏热减损、高真空获取及其长效保持等系列核心技术，并与国内制造厂商航天晨光合作，成功研制出国产化40m3大型液氦罐箱，建立了自主可控的大型液氦罐箱设计规范与工艺包体系，并顺利完成液氦介质型式试验，取得了国内首个液氦罐箱“特种设备型式试验证书”。该国产化40m3液氦罐箱的成功研制，标志着我国已实现液氦储运核心技术和关键装备的自主可控，为我国大规模氦资源开发提供了重要支撑。首台通过液氦介质型式试验的国产化40m3液氦罐箱

日本电子株式会社(JEOL）于2013年早些时候在美国加利福尼亚州太平洋丛林市宣布，已经成功的研制出液氦消耗量最少的超导核磁磁体。该新的核磁系统已在美国最具影响力的第54届实验室核磁共振波谱会(ENC)上发布。 JEOL新的NMR系统，可以在几乎不消耗液氦和液氮的情况下，采集高分辨的NMR数据。通常超导磁体依靠液氦冷却，并保持其内部线圈的超导状态以及维持磁场强度。 JEOL新的Zero Boil Off magnet 超导核磁磁体，通过将磁体中蒸发出的氦气重新液化，大量的减少液氦的消耗。

在液氦资源日益紧张的今天，越来越多的实验室开始考虑使用氦液化器来进行循环回收使用液氦，这样既省去了来回采购使用液氦的麻烦，又节省了不少液氦的消耗费用。尤其在一些偏远的地方，购置液氦本身就非常困难。近期，Quantum Design中国工程师相继完成了昆明理工大学和中国科学院物理研究所智能型氦液化器ATL的安装调试。在中国科学院物理研究所的液氦回收测试中，单台冷头峰值液氦回收率达到近40L/天，得到了客户的高度认可，这充分体现了智能型氦液化器ATL的高效回收。 图1：Quantum Design智能型氦液化器ATL系统实物图（多套联用） Quantum Design公司30多年来一直致力于低温系统的研发与设计，积累了大量的技术和经验，从用户的使用角度出发，设计研发出的智能型氦液化器ATL，可针对不同客户需求，实现多种液氦回收方案。ATL具有单冷头液化效率高（＞25L/天）、智能型操作与监控、方便移动输送液氦以及扩展灵活等特点，在传统型的氦液化器基础上有了非常大的改进。 图2：智能型氦液化器ATL工作原理 截止到目前为止，Quantum Design中国已成功为中国科学院生物物理研究所、南京大学、上海高压先进科研中心、华中科技大学、河南大学、复旦大学、中国科学技术大学、北京理工大学、昆明理工大学、中国科学院物理研究所等国内多个高校和科研院所顺利安装了智能型氦液化器ATL。多台设备的平稳运行将持续为中国的低温超导科研提供新的助力。相关产品及链接：智能型氦液化器ATL：https://www.instrument.com.cn/netshow/C167860.htm

低温在凝聚态物理研究中扮演越来越重要的角色，是对多体系统中强相互作用的复杂行为开展深入研究的必要条件。随着液氦资源的日趋紧张和无液氦制冷技术的不断发展，基于无液氦制冷的设备将逐步成为低温科研仪器的主流方向。迄今为止，磁共振成像、超导磁体、综合物性测量系统等诸多仪器设备已实现了无液氦化。然而，具有亚原子分辨能力的扫描探针显微系统（SPM）对震动水平的要求极为苛刻，因此实现无液氦闭循环制冷技术在低温SPM领域的应用面临挑战。近十年来，世界上多个团队和公司尝试将制冷机安装在扫描单元附近实现无液氦低温SPM，而单级制冷的基础温度仅能达约5K水平，且制冷机震动对成像的影响仍然显著。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心郇庆研究团队（N13组）致力于高端科研仪器的研发与应用，在真空、低温、材料制备等领域核心关键部件、成套系统、电路控制系统方面取得了系列成果。高鸿钧院士团队（N04组）多年来致力于扫描探针显微学及其在低维量子结构方面的应用，在前沿科学研究取得一系列重要突破。N13组和N04组长期合作，陆续在尖端科研仪器装备自主研发方向取得一系列重要进展：一套商业化四探针SPM系统的彻底改造、超高真空光学-低温扫描探针显微镜联合系统的研制和应用于多探针显微镜的分时复用电路系统等。合作团队再次“仪器”携手，攻关新一代无液氦低温SPM技术。该研究研制了一套无液氦亚3K低温SPM系统。这一系统颠覆了现有无液氦SPM近端安装制冷机的方式，将低频大幅震动的制冷机安装在远端的独立制冷腔体。通过数月的连续测试验证，该设备实现了~2.8K的基础温度、接近±0.1mK的温度稳定性、约1pm震动水平、小于10pm/h的温度漂移，能够从低温到室温宽温区内连续变温成像。在非接触原子力显微镜原子级分辨成像、扫描隧道谱以及非弹性电子隧道谱的性能方面，该系统达到了与传统液氦杜瓦的湿式SPM系统相媲美的水平。相较已有无液氦SPM方案存在制冷机近端安装带来的诸多问题（不耐烘烤、磁场敏感、安装角度受限、橡胶波纹管透气结冰和难以升级等），这种闭循环远端制冷方案展现了多方面的优势：高性能：少量氦气（~10 L）实现3K以下基础温度，并可长时间连续运行，震动水平与湿式系统相当；拓展性：利用此远端液化4He方案预冷3He方便实现亚开尔文范围拓展；兼容性：与强磁场、光学通路等其他物理环境的良好兼容性，显著降低来自制冷机的电磁干扰；灵活性：便捷地将现有湿式SPM系统改造为无液氦SPM，并可应用在其他需求低温且对振动敏感的领域。这一闭循环无液氦低温SPM实现了TRL8级的技术就绪度。近期，相关研究成果发表在《科学仪器评论》上（Review Scientific of Instruments，DOI：10.1063/5.0165089）。该工作将为凝聚态物理研究、材料科学、生物医学等领域提供高性能的低温超低振动解决方案，并有望推动相关领域的研究取得更大突破。一位审稿人评价道：“在我看来，采用氦连续流低温恒温器和低温制冷机技术相结合的理念来解决无液氦低温扫描探针显微镜及相关领域长期存在的隔振问题，不仅具有创新性，而且鉴于世界范围内的液氦短缺困境，该技术方案的提出十分重要且及时。”研究工作得到国家杰出青年科学基金项目、中国科学院关键技术研发团队项目、国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金青年科学基金项目和北京市科技计划怀柔科学中心项目的支持。图1. 新一代无液氦亚3K低温扫描探针显微镜的三维模型和原理图。图2. （a）基于连续流液氦恒温器的降温效果；（b）闭循环无液氦远端制冷的降温效果；（c）载入样品后的温度变化；（d）样品在4K温度的稳定性。图3. Au(111)和Ag(110)表面的成像测试和谱学表征。图4. Ag(110)表面CO分子的拾取和二阶谱学表征与谱学成像。图5. qPlus AFM探针在NaCl(100)表面的测试结果。图6. 已有基于液氦杜瓦的湿式SPM系统升级成远端制冷闭循环无液氦SPM的方案示意图。

氦气作为一种不可再生的稀缺资源，是安全和高新技术产业发展的重要战略性物资，可广泛应用于国防、航空航天、核工业、科研、医疗、工业等领域。由于氦资源被提氦技术成熟且产量高的美国主导，加上近年来中美两国关系在内的全球国际形势等原因，促使国际液氦价格始终维持高位，购买难度逐渐攀升，且这样的问题仍会持续加剧，所以如何高效、安全、可操作的回收氦气，是目前急需解决的一大难题。 早在十多年前，Quantum Design公司未雨绸缪，秉承着智能化和自动化的仪器研发理念开始研发氦液化器，经过3年多时间的潜心研发，终于在2012年推出了智能型氦液化器——Advanced Technology Liquefier（ATL）系列，和一款智能化氦气纯化器——Advanced Technology Purifier（ATP30），用于对氦气进行超高纯度的纯化。8年来，Quantum Design的氦液化器已经服务于全球多个企业、高校及科研院所。值得指出的是，Quantum Design有幸为莱顿大学昂内斯实验室提供了回收率110~135L/天的液氦回收系统，实现新老氦液化器的接力。莱顿低温物理实验室由低温物理学家卡末林昂内斯（K. Onnes）创建，昂内斯于1908年次实现了氦的液化，随后于1911年发现了超导电性，由于对低温物理所作出的突出贡献，卡末林昂内斯获得了1913年的诺贝尔物理学奖。为了纪念他对低温物理学的巨大贡献，1932年莱顿大学物理实验室被命名为“卡末林－昂内斯实验室。”NexGen系列氦液化器 多年来，Quantum Design公司未曾停下研发的脚步，于2020年10月发布了全新一代的氦液化器NexGen，相比于原来的ATL160氦液化器，NexGen仅使用一个冷头在1磅力每平方英寸（PSI）下每天可获得高达30L以上的液化率，大的提升了冷头的液化效率，同时可以随时取用液氦，无需等待。此外，面向需要一次灌输大量液氦的低温设备如NMR/MRI/MEG等，推出了250L容量的氦液化器NexGen 250，实现一次传输到位。NexGen新一代氦液化器基本参数型号液化率杜瓦容量主机尺寸（cm3）NexGen 160≥25L/天160L104×71×152NexGen 250≥25L/天250L114×81×160NexGen 160xL≥30L/天160L104×71×152 新品亮点：亮点1：单冷头常压液化可实现≥30L/天液化率与上一代的ATL160氦液化器相比，新型NexGen系列氦液化器将主流的高压液化模式升成了高效常压（@1psi）液化模式，并且能够获得≥30L/天液化率，液化效率接近2台普通氦液化器在常压下的液化率，这样在节省总的设备购买费用的同时也能够节省后期的用电及设备维护费用。相比较，常压液化模式的好处是省去了升降压的等待过程，需要使用液氦的时候可以随用随取。 亮点2：推出250L大容量液化器对于有些大容量的低温设备，常规160L容量的液氦无法实现一次性液氦传输，Quantum Design推出的250L容量的氦液化器NexGen250有效解决了这一问题，可应用于大型核磁（NMR）和脑磁（MEG）等。此外，250L的液氦容量，能够让系统储备更多的液氦来应对其他的一些需要，如系统初始使用时或失超时需要使用大量的液氦。 核磁共振波谱仪（NMR）核磁共振成像(MRI)亮点3：小尺寸设计灵活移动传输液氦新一代氦液化器继承了上一代氦液化器灵活移动的优点，160L容量液化器尺寸仅104 cm×71 cm×152 cm，非常适合在不同房间及楼层之间移动传输液氦，相比于通过额外的杜瓦二次转移传输液氦，这种直接移动至目标设备传输液氦的方式能节省约20%的液氦。氦液化器自身带有蓄电池，在断电时也可以操作主控制界面，记录液化器使用状况，实现液氦传输实时监控与控制。亮点4：易于使用 Quantum Design的氦液化器专为普通用户开发，具有友好的触摸屏界面，可以通过互联网进行远程访问。全自动操作允许你将更多的时间花在工作上而不是冷剂维护。与工业型氦液化器不同的是，它小巧轻便的体积便于通过门口和斜坡，其转移过程与从当前储存杜瓦瓶中转移一样容易，可以大程度的减少多次传输液氦造成的损失。所有这些特性使得液氦的回收和转移比以往任何时候都更加方便。 亮点5：多种回收方案无论你有一个大实验室或小实验室，一个或多个使用液氦的设备，Quantum Design总有一款氦回收方案适合你。氦气回收系统可单配置，以适应各种规模和类型的实验室。所有回收系统都有完全集成的组件，大多数功能都是自动化:或非常容易操作的。我们可以提供的氦液化器有液化效率25+L/天，30+L/天等以及配套的不同类型的纯化器，根据不同类型的设备及预算需求可以选择直接回收、中压回收或高压回收方案。模块化设计的液氦回收系统，可以随着您需求的增长而扩展。 目前Quantum Design的新一代氦液化器已经获得了中国科学院大学2套25L/天@1psi的系统订单，感谢中国科学院大学的氦液化器用户一直以来对Quantum Design的信任与支持！ 同时我们也感谢其他氦液化器用户对我们的支持（排名不分先后）： 中国科学院物理研究所、中国科学院生物物理研究所、北京理工大学、中国科技技术大学、中国科学院等离子体研究所、南京大学、南京航空航天大学、上海交通大学、复旦大学、上海高压先进科研中心、华中科技大学、昆明理工大学、吉林大学、河南大学。

Quantum Design小型无液氦核磁共振波谱仪（EFT系列）以其丰富的使用功能、优异的实验性能，自从进入国内市场以来，便获得了国内科研工作者的青睐。继国内高校用户之后，无液氦核磁共振波谱仪成功吸引浙江高科技企业的目光，迎来国内位企业用户。图1 无液氦核磁共振波谱仪（NMR）核磁共振技术已成为科研方面不可或缺的重要工具。然而大多数高科技企业对此仍存许多疑虑与担忧，例如：仪器性能能否满足企业使用需求？仪器采购成本和维护费用是否太高？液氦的购买与使用是否便捷？实验环境的严苛要求难以达到怎么办？等等。EFT系列小型无液氦核磁共振波谱仪给您答案：1、功能丰富、性能优越 仪器性能可满足企业使用：可测1H/13C/19F/31P等不同核子以及一维和二维谱图，其数据已多次发表在国际的化学类期刊和杂志上，如J Am Chem Soc；J Med Chem；Chem Mater；Org Lett；Organometallics等。图2和图3分别为Quantum Design中国子公司EFT系列小型无液氦核磁共振波谱仪针对番木鳖碱(士的宁)进行的H谱测试谱图及DEPT谱测试谱图，其特征峰的数目和类型清晰可见，为物质结构表征提供数据证明。图2 1H-NMR spectrum of strychnine in CDCl3图3 DEPT spectrum of strychnine in CDCl32、成本低、免维护 采用美国国防工业永磁体，后期使用无需液氦、液氮，大大降低企业成本。3、环境要求低、操作便捷仪器体积适中，带有防震、控温装置，无需单实验室，可放置于普通分析实验室内；操作简单方便，无需专人负责，可以随时使用，大提高了仪器的使用率和企业的工作效率。4、质量可靠、经久耐用 Quantum Design中国子公司EFT系列小型无液氦核磁共振波谱仪工作稳定，品质，可免除企业使用的后顾之忧，避免隐形成本。该设备自1996年开始服务于美国Lake Forest College，至今已持续工作20年以上，设备的运行状态一直非常稳定。 目前，已有超过700套EFT系列小型无液氦核磁共振波谱仪运行在全球各大高校、研究所、高科技企业里，时刻助推着行业的技术及研究工作不断向前进步。相信全球700多个用户的共同选择，同样能够为您的化学研究工作带来持续帮助。相关产品及链接：1、小型无液氦核磁共振波谱仪：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C214599.htm2、高分辨质子传递反应质谱：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C247308.htm3、纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR：http://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm4、碳纳米管和石墨烯性能表征系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/C71752.htm5、LVEM5超小型透射电子显微镜：http://www.instrument.com.cn/netshow/C157727.htm

01什么是双荧光素酶报告系统？双荧光素酶报告系统通常是指萤火虫荧光素酶（Firefly Luciferase，F-Luc）和海肾荧光素酶（Renilla Luciferase，R-Luc）组合而成的双报告系统。其中，F-Luc是从萤火虫Photinus pyralis中分离出来的；R-Luc则是从海肾Renilla reniformis中分离出来的。萤火虫海肾这两种酶都能催化底物发光，但它们在进化上的起源不同。因此，他们具有不同的酶学结构和底物要求：F-Luc需要荧光素、氧气、ATP和镁离子同时存在才能发光；R-Luc仅需要腔肠素和氧气。此外，他们发光的颜色不同：F-Luc的光波长为550-580nm；R-Luc的光波长为470-490nm。正是由于这两种酶的底物和发光波长不同，互不干扰，所以在双报告系统中得到广泛应用。发光反应方程式02双荧光素酶报告系统有什么优势？单荧光素酶实验的结果往往会受到各种实验条件（比如，培养细胞的数目和活力的差别，细胞转染和裂解的效率等）的影响，而双荧光素酶实验中，通常以海肾荧光素酶为内参，对萤火虫荧光素酶的检测结果做均一化处理，使得最终的数据更为准确。03双荧光素酶报告系统的应用？一、miRNA与靶标基因相互作用1. 验证microRNA同mRNA靶向互作。将待测mRNA的3’UTR序列插入报告基因载体，再共转入该microRNA，如果荧光素酶活性下降，则提示为其靶序列。2. 验证microRNA同lncRNA靶向互作。将候选的lncRNA序列插入报告基因载体中的3’UTR区域，再共转入该microRNA，检测荧光素酶活性。二、启动子分析1. 启动子结构分析。将启动子区域序列进行分段截短或对特定位点进行突变，再分别连接到报告载体，荧光素酶活性变化可以指示启动子功能变化。2. 启动子SNP分析。一些基因的启动子区域存在单核苷酸多态性，可运用荧光素酶报告系统分析其相对活性。3. 验证特定转录因子同其调控序列的作用。将该序列（通常为启动子区域）插入报告基因载体，同时在实验细胞中过表达该转录因子，可分析转录因子过表达是否提高荧光素酶活性。三、信号通路分析将该信号通路的下游响应原件序列构建入报告基因载体，在不同上游信号条件下，荧光素酶活性代表了通路的下游响应。04常用的双荧光素酶载体是什么？载体的选择有两种策略：第一种方案是两种荧光素酶分别位于两个载体上，。海肾荧光素酶常用载体为pRL-TK。萤火虫荧光素酶载体会根据实验需求进行不同的选择，比如启动子荧光分析相关研究可以选用Pgl3-Basic载体，miRNA与靶标基因相互作用的相关研究可以选用pMIR-REPORT载体。pRL-TKPgl3-BasicpMIR-REPORT第二种方案就是将萤火虫荧光素酶与海肾荧光素酶构建到一个载体上，这样偏差更小，在这方面，现在比较有名的是pmirGLO载体。05所使用的仪器是哪些？为了精确检测荧光素酶发出的光信号，需要高灵敏度的光学检测设备。广州博鹭腾生物科技有限公司生产的高灵敏度板式发光检测仪Lux-P110和管式发光检测仪Lux-T020可以检测到20zmol 荧光素酶，检测范围达到7个数量级，满足市面上绝大多数双荧光素酶报告体系的检测需求，目前已被多家学校、医院、企业所使用。本公司可免费提供样机试用，欢迎广大客户前来咨询和申请~

继2016年底超高真空无液氦低温STM/AFM系统PanScan Freedom-LT在中科院物理所张建军教授实验室顺利安装并通过验收后，该系统于本月成功与一套MBE（分子束外延）系统实现真空互联。这是PanScan Freedom-LT二次在国内实现真空集成，凸显了PanScan Freedom-LT在该方面的显著优势。这次真空集成设计和接口模块均由美国RHK Technology公司提供，充分展现了其在大型真空设备互联方面的丰富经验和用心服务客户的良好精神。互联的无液氦低温STM/AFM(PanScan Freedom-LT)与MBE系统 PanScan Freedom-LT因其优异的隔振性能，以及无液氦制冷的操作简便性，非常适合在复杂超高真空系统中进行集成。即使实验环境中有机械泵，分子泵，冷凝泵，以及空气压缩机等强噪声源，PanScan Freedom-LT仍然能够保持低的噪音水平，得到原子分辨图像。中科院张建军教授课题组集成的半导体薄膜MBE以及PanScan Freedom-LT（低温STM/AFM），具备表面材料的制备和表征手段，是研究薄膜材料和微纳器件的强大武器。 此次真空互联解决了样品非原位传输过程中样品易受外界环境污染的问题，为获取高质量的实验结果提供了有力保证。我们期待张建军教授课题组在未来的科学研究工作中取得更大的成就！

据美国食品药品管理局(FDA)消息，2013年3月美国FDA公布了一种新的食品危害风险评估系统iRISK，可满足食品安全相关人员，尤其是联邦政府对定量风险评估系统的需求。　　iRISK是一种基于网络的定量风险评估系统，可用于评估微生物或化学污染物的风险以及处理措施对公共卫生的影响。　　通过相关数学函数、标准数据录入模板以及蒙特卡洛仿真技术，该系统对以下7个方面的数据和假设进行了整合：食品、危害、消费者群体、危害物全程模型、消费结构、剂量反应曲线、健康效果，从而完成对整个食品供应体系(从初级生产、制造、加工、零售分销、最终到消费者的整个阶段)中的多个食品-危害配对引发的风险进行评估、比较和排序。

“深海原位激光拉曼光谱系统”首次海试成功　　在国家863计划海洋技术领域的支持下，由中国海洋大学研制的“深海原位激光拉曼光谱系统”(课题编号2006AA09Z243)于3月15日-4月1日期间搭载中国海洋大学“东方红2号”调查船承担的“质量控制及规范化海上试验”重大项目课题，进行了首次海上试验。本次海上试验主要是针对研制的深海拉曼光谱仪(Deep Ocean Compact Automatic Raman Spectrometer, DOCARS-532)实验样机，对照设计与验收指标，测试其在深海环境下的结构性能、工作性能及其稳定性，并通过自带部分样品，进行深海环境的现场测试。　　此次海试工做主要包括三个部分：甲板调试(甲板统调、入水调试)、浅海试验和深海试验。共成功进行浅海试验2次(20米，200米)，深海试验2次(1260米，3512米) 系统累计水下工作时间251分钟，获取光谱数据文件528个，图像文件9个。　　经海试验证，深海拉曼光谱仪(Docars-532)该实验样机完全能够满足深海环境工作要求，系统密封和耐压性能良好，各部分运行稳定，性能可靠，多次定时上电模式试验成功。课题组还成功进行了深海环境自带样品的模拟测试，捕捉到了自带样品在深海环境中的拉曼信号，达到了海试大纲设定的预期目的。　　试验中，课题组严格按照国家863计划“质量控制及规范化海上试验”课题拟定的《规范化海上试验质量控制规程》进行规范化作业，各项试验指标全部满足大纲规定要求。来自课题组的7位骨干研究成员参加了此次海试工作。

近年来，天津市致力于加快构建病虫害监测预警体系，在全市建立“市-区（县）-基层点”三级病虫害监测网络，对农作物病虫害进行监测预警。2020年，天津市农业农村委批复了全国农作物病虫害疫情监测中心天津分中心的田间监测点建设项目，并提出建设完善的天津市农作物重大病虫害数字化监测预警系统。在政府的支持下，目前在天津市宝坻区、蓟州区、武清区，托普云农本地化部署了病虫害智能监测预警系统。　　托普病虫害监测预警系统包含了物联网平台、智能虫情测报灯、气象监测系统、害虫性诱测报系统、害虫远程实时监测设备、农作物病害实时监测预警仪等。其中，各监测点的气象监测系统更是在田间的首次亮相。气象监测系统可以精准的监测田间环境数据，通过实时拍照并上传至云平台，及时了解田间作物情况。除此之外，气象监测系统的配色和外观设计都经过精心打磨，颜值颇高，与其他设备组成了田间一道靓丽的风景。　　病虫害监测预警系统通过利用物联网、人工智能等先进技术，自动完成虫情信息、农田气象信息的图像及数据采集，实现“虫脸识别”和自动标记分类，根据上传至云平台的数据分析结果可对病虫灾情进行及时监测预警。植保工作人员足不出户，通过web端或手机端即可实现对田间作物的远程监测，及时获取虫情预警信息，有效开展防治工作。病虫害监测预警系统的应用实现了“机器换人”，可代替植保工作人员在田间24小时工作，不仅可以解放人力，缓解基层植保工作的压力，而且有效提升了工作效率，助力植保工作高效开展。　　天津病虫害智能监测预警系统的建成，可以帮助天津植保工作人员实现远程监控，降低测报工作强度，为当地植保工作者提供智能化、自动化管理解决方案。同时，系统的应用也为提升天津市农作物重大病虫害监测预警能力，为当地病虫害测报工作信息化发展提供了重要经验。

2023年3月28日，中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。测试专家组认真听取了项目工作报告，审查了技术测试方案，查验了测试仪器和受试设备，通过现场测试和读取测试数据，一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK，制冷功率达到450μW@100mK，两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。稀释制冷机是一种可以提供接近绝对零度极低温环境的高端科研设备，是开展固态电子系统量子信息科技前沿研究所必需的核心设备。2021年6月，物理所团队率先研制出了国产无液氦稀释制冷原型机，实现了10mK以下的极低温，被评为2021年中关村论坛五项首发重大创新成果之一。在北京市科技计划项目的支持下，经过一年多时间的工艺优化和固化，物理所姬忠庆研究员团队依托综合极端条件实验装置国家重大科技基础设施研制的新一代工程样机在性能指标和使用性上达到了国际主流中型商业产品的水平，可以满足包括量子计算在内的量子科学和技术研究的需求。该技术的突破对于解决我国量子计算“卡脖子”问题又向前迈出了坚实的一步。图1. 新一代无液氦稀释制冷工程样机图2. 新一代无液氦稀释制冷工程样机长时间稳定运行在10mK以下，最低温度低于7.6mK图3. 制冷功率测试曲线，99.8mK制冷功率达到450微瓦