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红外烤灯

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红外烤灯相关的资讯

  • 小菲课堂|选择红外热像仪进行研发时,需要思考的7个问题(中)
    上周给大家介绍了选择研发热像仪前需要考虑的前两点因素今天我们接着来学习后边的内容3测量目标的大小和距离?为了在目标物体上获得高质量的热成像画面效果和大多数被测量物测量点的准确温度读数,您应该尽可能选择一个将目标物体占满热像图视野的镜头。同时,您还需要优化空间分辨率,以确保需要查看的最小目标物体的细节与瞬时视场角。空间分辨率空间分辨率与瞬时视场角(IFOV:一个像素所能覆盖的视场角范围)相同,两者都是可以在目标上检测到的最小物理细节,并且基于单个热像仪(检测器)像素覆盖的最小区域。离物体越近,像素检测到的区域越小。当您移动得更远时,单个像素会覆盖更大的目标区域。通常来说,一个像素能够显示热像图中的最小分辨率,但是要准确测温,则需要至少3*3个像素。被测物体将热像仪中点测温的小圆圈或者小方框完全覆盖,方能准确测温。视场角和瞬时视场角视场角(FOV)你会注意到,当你从更远的地方观察物体时,视野也会发生变化。类似于空间分辨率,这意味着从远处成像时,目标上被分配的像素比从近处成像时所分配到的像素少。理想情况下,您希望目标物体占满视野,但有时这是不可能的,因为过度靠近被测物体,可能对热像仪操作员造成潜在的危险确定了所需的视场角和空间分辨率后,您可以根据需求选择最佳镜头或镜头组。手工确定这些值所需的数学运算可能令人望而生畏,因此FLIR开发了一个免费的在线视场角计算器来帮助您完成这一过程(具体使用说明请点击“阅读原文”)。使用在线工具时,只需输入目标物体大小、热像仪镜头到目标的距离和选择不同度数的镜头。计算器就将计算目标物体的视场角、空间分辨率和像素数,让镜头选择过程更简单。4哪种检测器最适合应用?在上周文中我们解释了温度测量灵敏度是如何根据红外热像仪的探测器类型而变化的。另外需要考虑的一点是,不同的探测器技术可以感知不同波长或波段的红外能量。根据您的应用,红外热像仪感知能量的波段会对测量结果产生重大影响。这是典型的大气在不同波段红外能量的透射率曲线,根据该图,在7.5微米至13.0微米和3.0微米至5.0微米的波段大气中有良好的红外透射。因此,如果您的应用程序要求您在大气中进行远距离观察,那么选择在这些高透射率波段的窗口中运行的探测器是最佳选择。类似的想法也适用于其他需要查看或浏览材料的应用。例如,如果你想测量灯泡灯丝的温度怎么办?要做到这一点,你需要透过灯泡的外层玻璃进行观察。通过观察灯泡玻璃的传输曲线,你会看到一个允许红外有高透射率的光谱窗口。要透过玻璃观察并测量灯丝,需要一台能感应3.0μm至4.1μm波段的热像仪。灯泡玻璃的透射曲线示例下图显示了当您通过热像仪观察灯泡时发生的情况,热像仪可以感知玻璃高透射率窗口内的情况。由于热像仪是3.0- 5.0μm InSb探测器,因此,借助InSb探测器您可以精确地测量灯泡灯丝的温度。带有InSb探测器(3.0µm至5.0微米)和4.1µm滤光片的灯泡的热成像图像另一方面,下图演示了在玻璃璃高透射率窗口外操作的带有热像仪的灯泡所发生的情况。试图使用7.5-13.0μm微测辐射热计热像仪测量灯丝,反而会导致只能测量灯泡表面的玻璃温度。带有微测辐射热计检测器的灯泡的热成像图像(7.5µm至13.0µm)总之,对于某些应用,通过查阅材料可能会根据其独特的光谱波段响应引导您找到特定的探测器。叮叮叮,学习时间结束下周小菲撰写终结篇(记得来看哦~)您也可以点击微信公众号底部菜单栏关于FLIR:报名参加ITC红外培训系统学习热成像技术和热像仪相关知识在这里不仅可以找到志同道合的伙伴还能获得经验丰富的导师手把手教学哦
  • 小菲课堂|选择红外热像仪进行研发时,需要思考的7个问题(下)
    研发人员选择热像仪要注意的7个问题今天就迎来终结篇啦5需要什么样的温度分析报告?到目前为止,我们主要关注红外热像仪硬件和数据采集的考虑,但这实际上只是系统解决方案的一半。另一半是数据分析和报告生成(数据共享)。下面,我们将重点定义某些应用程序需要哪种形式的数据分析,以及哪些方法可用于与同事和客户共享数据。数据分析FLIR的温度校准功能让红外热像仪能提供每个像素的温度值,以开尔文度(K)、华氏度(℉)和摄氏度(℃)为单位。显示图像是一个很好的方式来快速查看目标物体的是高温或低温位置。但图像增强、图像帧减法、发射率调整和绘制图表与图形的技术可能会更有用,其帮助人们真正了解目标物体上发生的热变化。热成像中使用的最基本工具是图像增强,来调整图像调色板的水平和跨度。这可以让你增强图像对比度并绘制出细微的温差。此外,FLIR分析和报告软件允许从增强图像中减去基线图像,可以去除任何反射的环境温度并暴露极小的温度差异。这项技术对于反射率较低或辐射率较低的物体至关重要。其他重要工具允许在图表或图形中绘制数据。示例包括:直方图、曲线剖面图和温度与时间图。这些图形和图表有助于描述目标热分布和温度随时间的变化。生成报告的数据分析软件工具示例在研发项目的某个阶段,收集和分析的数据会需要与其他人共享。例如,您可能希望与同事共享原始数据以进行其他分析,或与客户共享分析结果。因此,为了有效使用您的结果,了解您将与谁共享数据以及他们所需的格式至关重要。在许多情况下,需要使用第三方软件(如MatLab或Excel)进行自定义数据分析。有一个IR软件包,允许数据导出到例如.CSV文件中,就非常适合在Excel或Matlab中使用。同样,长时间收集的数据最好作为数据日志文件共享,其中数据以文本文件或电子表格文件格式导出。同样,这对于导入第三方软件解决方案进行进一步分析非常理想。对于管理层和客户而言,可以插入电子邮件、幻灯片或文字处理文档中的静态图像或电影文件最能说明IR分析结果。因此,必须能够将IR序列视频中的图像导出为静态图像的.JPG或.BMP文件,将视频导出为.AVI或.WMV文件。超帧超帧技术涉及在四个不同的温度范围内循环使用的红外热像仪,并从每个温度范围连续捕获数据。然后,FLIR ResearchIR等软件可以将这些数据作为单独的视频文件(每个温度范围对应一个视频文件)呈现,或将这些视频文件合并为单个扩展的温度范围超帧视频。超帧技术只适用于某些热像仪和软件。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍5需要哪些额外的附件?设备检测要求可能超出对红外热像仪和软件的需求。例如,您可能需要一个保护外壳,以便在恶劣或苛刻的环境中使用热像仪。安全要求可能会迫使您在远离热像仪的地方工作,这就需要远程操作系统。在这些和其他情况下,从红外热像仪供应商那里购买配件是至关重要的,因为他们可以提供全套解决方案。为了在户外或制造环境中安装热像仪,您可能需要一个带有特殊红外窗口的外壳,该外壳针对特定热像仪和探测器进行了优化。另一个需要考虑的问题是:热像仪是否能在需要特殊红外窗口的环境内或其他加压外壳内观察?在这两种情况下,您都需要确保获得的窗口对探测器的灵敏度波段具有良好的透射,并具有抗反射涂层。FLIR提供了计算适合您需求的材料类型、尺寸和厚度的工具。FLIR还为大多数热像仪提供现成的外壳,创造了真正的开箱即用的解决方案。带有保护外壳的FLIR RS8500另一个常见附件是电缆延长线,用于热像仪与操作员相距很远的情况。比如,如果热像仪安装在比较危险的附近测试跟踪支架上。在这种情况下,您可以使用以太网、Firewire或CameraLink连接到光纤扩展器,以便在必要时以全帧速率传输热数据数英里。FLIR也有配套的解决方案,帮助您节省时间和金钱,并消除了构建集成测试系统的猜测工作。在构建最终热成像系统时,可选附件还有许多其他考虑因素。在定义红外系统要求时,请务必考虑测试环境,并注意哪些附件可能有帮助。无论是适当的光学器件、延长的电缆长度、热像仪支架、保护外壳还是数据系统,FLIR都致力于通过广泛的产品和第三方来源的信息帮助您解决问题。7FLIR提供哪些支持和培训?与其他精密仪器一样,红外热像仪提供了广泛的功能。应用程序和工厂支持对于充分利用热像仪系统变得非常重要。支持工作可能像提供订单交货细节那样常规,也可能像描述反射目标的温度测量技术那样复杂。当事情未按计划进行时,当需要维修时,当需要培训时,FLIR总是在你的身边。比如,我们在上海设立了可以为热像仪标定的专业实验室,专门为广大菲粉们提供热像仪的标定服务。FLIR工作人员帮您标定FLIR热像仪Teledyne FLIR还提供一家通过ISO9001:2000质量管理标准认证的培训中心——ITC红外培训。在这里不仅能够系统学习热成像相关的技术知识,还能现场使用FLIR热像仪进行实训,包括各种练习,讲师对热图、草图和简要图标进行分析,以描述性的方式对理论部分进行阐述等。专业讲师进行深度授课实训操练选择红外热像仪时我们一定要考虑好需求选择适合自己的得力工具 当然如果对红外热成像知识了解不够透彻可以先来报名参加ITC红外培训系统学习热成像知识和热像仪的操作持证上岗,选择更明确哦
  • 郑州烟草研究院红外线灯管加热系统调试成功
    我司代理日本ULVAC理工株式会社红外灯管加热系统首次运用于我国烟草行业,该设备于2010年11月19日在郑州烟草研究院安装调试成功!此照为郑州烟草研究院研究员与ULVAC理工株式会社工程师及我司工程师合影!
  • 世界上体积最小的近红外光谱仪登陆中国
    仪器信息网讯 2013年4月15日,北京凯元盛世公司联合美国JDSU公司在北京召开“JDSU微型近红外光谱仪研讨会”,会议邀请了从事近红外应用研究的专家近20余人参会,其中包括老专家中国农业大学严衍禄教授、中国农科院蒋士强研究员等。研讨会现场美国JDSU公司产品应用工程师Chris Pederson  美国JDSU公司产品应用工程师Chris Pederson、亚太区市场经理邵勇健、亚洲区销售经理黄智昭及北京凯元盛世公司总经理田福成等也出席了此次研讨会。JDSU微型近红外光谱仪  本次研讨会讨论的产品是JDSU在Pittcon 2012正式推出的微型近红外光谱仪,这款产品也是目前市场上商品化体积最小的近红外光谱仪,其最主要的特点是体积小、性价比高。  据Chris Pederson介绍,“近年来,小型化已经成为仪器发展的一个趋势。在近红外光谱仪方面,小型化主要依赖于Czerny-Turner正交型光栅技术及MEMS(微机电系统)技术,但是利用如上技术,体积变小有限,或成本较高,或需要光源、光栅等移动部件。JDSU之所以可以将近红外光谱仪做到如此之小是采用了一项线性渐变滤光片(LVF,Linear Variable Filter)的技术制作分光原件。”  具体而言,LVF是一种特殊的带通滤光片,其使用了JDSU的光学镀膜和制造技术,制作时特意向特定方向形成楔形镀层,滤光片的穿透波长在楔形方向发生了线性变化,从而起到分光作用。Chris Pederson说,“在45*42mm大小的体积中,微型近红外光谱仪包含了光源、滤光片、检测器等,完全不需要其他移动部件,其中光源采用双集成真空钨灯,检测器采用128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列检测器,由USB供电(在5伏电压是电流小于500毫安)。”JDSU微型近红外光谱仪内部构造表:JDSU微型近红外光谱仪主要参数参数Parameter规格Specifications光源双集成真空钨灯;1.8万小时寿命照明几何泛光照明/0角度观察入射孔径0.5x2.0mm有效采样区域2x4mm (窗口面)分光元件线性渐变滤光片(LVF)探测器类型128线元非制冷铟镓砷(InGaAs)二极管阵列像素尺寸/节距30x250um/50um波长范围1700型:950-1650nm 2200型:1150- 2150 nm光谱带宽(光学分辨率)1.25%中心波长,或定制即在1000nm处,分辨率为12.5nm带内光谱隔离度4 OD (平均)模数转换16位动态范围(最大)1000:1测量时间(典型值)0.25秒采样积分时间最小100微秒;最大仅受限于暗信号主机接口USB2.0,最高速度(480Mb/s)尺寸(直径x高)45x42毫米重量60克运行环境-20~50℃,非凝结存储环境-40~70℃,非凝结电源USB供电(500毫安@5伏)  目前,JDSU有1700及2200两个型号,1700波长范围从950纳米至1650纳米,2200波长范围从1150纳米至2150纳米,同时其可以测试粉末及固体样品、液体及浆状样品,以及薄膜与不透明样品。此外,Chris Pederson还表示,“JDSU的主营业务是光学镀膜,并且从1948年就开始此项业务。LVF也是JDSU非常成熟的技术,除了现有两个型号产品外,我们还可以为客户提供定制化的产品,更具灵活性。”  对于用户很关注的软件及模型转换问题,Chris Pederson说“目前,JDSU已经开发了实验室版本的软件,以及可以兼容USB的软件等。从Pittcon 2012推出产品以来,JDSU一直在解决模型转换问题,包括同类仪器之间的模型转换及与其他品牌台式近红外仪器间的模型转换。”JDSU微型近红外光谱仪实际应用  在应用方面,Chris Pederson介绍到,“JDSU的微型近红外光谱仪主要是针对现场、在线检测需求市场,而农业及食品是我们最先开展应用的领域,未来我们还将拓展其在制药、材料、刑侦、执法等领域的应用。” Chris Pederson还特别强调,“JDSU微型近红外光谱仪并不是为了取代台式的近红外仪器而研发,而是为了解决那些不需要那么高灵敏度、而又需现场、在线测试的应用问题。我们很高兴,我们现有的合作伙伴已经做出了一些适合它的应用。”  最后,Chris Pederson说,“JDSU的微型近红外光谱仪具有很高的性价比。在性能方面,与福斯的台式近红外光谱仪相比,JDSU微型近红外光谱仪的测试结果相近。而在价格方面,JDSU微型近红外光谱仪的价格也很具有竞争力。”  与会的专家对于此项创新技术都有较高评价,但也表示,目前,JDSU微型近红外光谱仪仍然还处在从科研走向应用的路上。  目前,北京凯元盛世公司是JDSU在中国的主要合作伙伴,通过北京凯元盛世,JDSU希望能开拓中国市场,找到适合此款产品的应用领域。(撰稿:杨娟)合影留念
  • 星际富勒烯红外谱数据库的构建与可靠预测取得进展
    富勒烯C60的发现起源于人们对星际碳物质的探索,获得1996年诺贝尔化学奖的Kroto教授曾于1980年代末期提出猜想:星际空间中,富勒烯可与其他星际分子/离子通过离子-分子或分子-分子反应形成富勒烯衍生物从而存在于星际空间。事实上,研究人员已经通过化学或物理方法合成了数百上千种富勒烯衍生物。那么,如何确认富勒烯衍生物以及哪些富勒烯衍生物存在于星际空间,仍然是一个极具挑战的难题。基于此,西安交通大学侯高垒教授联合多个研究团队,利用自主发展的质谱-光谱联用实验技术,首次测量得到了气相富勒烯-金属复合物在6-25微米范围的高分辨红外谱,并通过与Spitzer空间望远镜得到的天文观测谱比对分析,发现富勒烯-金属复合物可潜在贡献于星际未证认红外发射谱带和弥散星际谱带。 七种富勒烯物种的振动频率汇编为VibFullerene数据集。(课题组供图)最近,在上述工作基础上,侯高垒教授团队将目前所有已报道的实验测量的C60、C60+、C60H+、C60O+、C60OH+、C70和C70H+等七种富勒烯物种的振动频率汇编为VibFullerene数据集。研究人员利用密度泛函理论对VibFullerene数据集中的90余个频率数据进行统计分析,在综合考虑计算成本与计算可靠性的基础上,拟合得到了各种常用理论计算水平下适合于富勒烯物种红外谱可靠预测的频率校正因子。研究人员将通过所得校正因子校正的富勒烯-金属复合物的理论红外谱与实验测量谱进行对比,发现理论与实验吻合很好,表明了研究所构建VibFullerene数据集的合理性与所得频率校正因子的可靠性。上述研究成果近期发表在国际著名天文期刊《皇家天文学会月报》。西安交通大学物理学院侯高垒教授设计领导了该研究,为论文的通讯作者,博士生徐健智为论文第一作者。该研究得到了国际知名天体物理学家美国密苏里大学Aigen Li教授与中科院新疆天文台李小虎研究员的合作与支持。西安交通大学物理学院和物质非平衡合成与功能调控教育部重点实验室为论文的通讯作者单位,研究工作得到了国家自然科学基金和西安交通大学“青年拔尖人才支持计划”等的支持。
  • 关于近红外光谱分析网络化应用研究的思考
    近几年以来,在国内烟草行业,随着烟草企业的联合重组与整合,对烟叶原料品类多样化提出了更高的要求,为了统筹优化与合理应用原料提供技术支持,以Web Service架构的“互联网+近红外光谱分析”的基本模式,于2015年,云南中烟构建的以原料研究为导向的烟叶原料近红外分析网络系统上线使用,通过六年多来的运行,实现了原料近红外分析检测数据的交换和共享,对评估烤烟收购质量,合理组配复烤模块单元,提供了即时的数据支持;在产品开发和产品维护方面,针对性使用烟叶原料,研发新产品配方、优化配伍和维护产品质量稳定,发挥了积极的辅助作用,特别是从“人、机、料、环、法”等方面,依据相应的技术标准(包含近红外校正模型建立、验证、应用和维护等),规范了网点的近红外光谱实验室,多年来,积累了初烤烤烟、复烤片烟和库存片烟等烟叶原料近红外分析检测大量的数据资产。系统功能基本达到了设计预期。然而,为了进一步探索分析烟叶原料品质类别、配方模块(单元)相似性、质量变化趋势和规律,在综合利用近红外光谱数据、理化性质数据和一些与质量相关的半结构化非结构化数据时,由于集成的常规性质数据有限,满足不了质量表征的需求,加之,在网络平台上面对大量的数据处理分析,传统的化学计量学定性定量建模计算模式难于适应,制约了多变量数据(如光谱)的深入挖掘和数据挖掘的效率。为了推进近红外光谱分析网络化应用,本文基于烟草近红外光谱网络化应用的实践经验,抛砖引玉,与大家探讨近红外光谱分析网络化应用研究的一些思路。1、近红外光谱标准化烟草可视为一种多成分复杂化学体系的天然作物,迄今为止,从烟草中鉴定出来的化学成分达5500多种,烟草质量与这些化学成分的相关性至今尚未全部研究清楚,通常采用为数有限的常规化学成分指标(如烟碱、总氮、总糖、还原糖、蛋白质、钾、氯和灰分等),评估烟草整体质量特征时仍存在不足,普遍认为,烟草在燃吸时的整体质量特征是烟草中这些复杂成分相互协同作用的结果。在近红外光谱定量分析中,烟草近红外光谱包含大量潜在的物质组成信息尚未充分利用,不同质量特征的烟草具有自身的特征近红外光谱,应用适当的化学计量学模式识别方法,如PLS-DA、SIMCA和SVM,结合近红外光谱挖掘烟草的整体质量特征归属,对寻求质量特征相似或相近的替代原料,保障规模化产品制造稳定的原料供给有着重要的意义。每一个网点的近红外光谱实验室是数据“发源地”,数据质量决定了将来数据的应用价值。实验室除了从“人、机、料、环、法”等方面,依据相应的规范(包含近红外光谱测量、校正模型建立、验证、应用和维护的技术标准等)要求运行之外,显然,在网络环境里光谱数据采集的“标准化”就特别重要。这就要求入网的近红外光谱仪必须具有优良的光学特性,仪器之间的差异最小,保证对不同产区网点的近红外光谱仪测量的光谱数据进行分析时,仪器的背景差异不会造成明显的影响,但事实上,同一厂家同一型号同一个批次生产的光谱仪都很难做到这一点,可以说,近红外光谱仪之间的差异是进行网络数据共享,挖掘光谱数据信息存在的问题之一。一是借鉴模型转移的化学计量学方法,根据仪器之间的光谱差异,建立一个光谱的数学关系,然后依据这个数学关系,“软拷贝”实现光谱数据采集的标准化;二是仪器厂商提升仪器的制造水平,降低仪器之间的差异,特别是不同批次生产的仪器之间的差异,才能使其测量的光谱差异最小,不会对后续的光谱分析造成明显的影响,也就是说用一台仪器采集的光谱建立的模型预测同一组样品在本台仪器上测量的光谱,与使用本台仪器的模型预测另一台仪器测量同是一组样品的光谱所得到的结果无明显的差异,在这两台仪器之间就无需建立光谱的数学关系,即简单的“硬拷贝”就可实现网络平台光谱数据采 集的标准化,要义见图1示意。在网络环境中的光谱仪可视为一个“网络传感器”,对传感器的技术要求在朝着高质量、高精度、小型化、低功耗和智能化等方向演进,对网络用户来说,期待仪器制造商生产性能一致性优良的光谱仪,乃是尤为理想的解决方案。图1 不同的光谱仪采集同一组样品,可得到基本相同的光谱,即“一个世界,一个标准”2、云化近红外光谱分析网络平台云计算服务是一种集中式服务,所有数据都通过网络传输到云计算中心进行处理。资源的高度集中与整合使得云计算具有很高的通用性,然而,面对网络设备和数据的爆发式增长,边缘计算相比于云计算模型,能够更加迅速、可靠和节能地响应用户需求,数据在本地处理也可以提升用户隐私保护程度。另外,边缘计算也减小了对网络的依赖,在离线状态下也能够提供基础业务服务。通过云化近红外光谱分析网络平台,集成不同的烟草产地生态环境、等级、品种以及相应的近红外光谱、理化性质(包含烟叶的形态形状图像,化学成分指标等)数据是其任务之一,便于分析挖掘与感官质量相关的特征信息,服务于烟叶原料的精细化种植及科学合理应用,在近红外光谱定性、定量建模或后续的各种数据挖掘实际应用中,是基于“中心云”或“边缘云”的数据资源进行的。有时会用到中心云的数据资源,如对各大产区烟草质量进行整体性比照分析,探索各大烟区烟草质量特征,支持原料生产基地系统规划;有时会用到边缘云的数据资源,如对某个产区烟草历时性数据作趋势分析,探索烟草质量的稳定性与变化趋向,辅助基层植烟区改进或调整生产措施。所以,面向服务对象的规模、复杂程度合理部署、云化近红外光谱分析网络平台就尤为重要,有利于集约化网络资源,提升数据的分析处理以及数据挖掘的效率,见图2示意。图2. 近红外光谱分析平台云化示意图3、构建云计算自动化(智能)建模服务系统通常,在建立样本数量大于3000个以上的近红外校正模型时,样本量越大,运算速度越慢,对计算机性能的要求越就越高,且在建模过程中,如组织训练集或校正样本集、清洗异常样本、筛选适宜的建模数据等等,基本是基于“文件夹”来操作完成的,对网络环境中的大体量的数据资源,因缺乏探索性数据分析的网络计算手段而难于被充分利用,传统的建模方式和流程效率低、适应性差。基于网络资源进行化学计量学网络计算,现代云计算技术为化学计量学计算研究搭建了高灵活性平台。如何选择诸如Hadoop、Spark等生态圈技术,通过分布式计算提升定性、定量建模效率,并结合长期积累的建模经验、领域知识(包含相关的波长或波段选择、光谱预处理方法及其经验参数设置、模型误差水平控制等),实现自动化建模,这是我们要联合网络计算专家实现近红外光谱分析网络化云计算所要解决的问题。显然,把传统的近红外光谱定量、定性分析涉及的训练集样本或校正集样本的筛选、光谱的预处理、建模等化学计量学方法(算法)网络化,开发分布式计算的化学计量学软件系统(当然,这也是数据挖掘的重要组成部分),共享应用网络软、硬件资源优势,平衡计算负载,实现近红外光谱分析云计算,可能是一种比较好的解决思路,这无论是对近红外光谱定性定量分析的普通用户,还是对近红外光谱数据进行深度挖掘的高级用户,都具有较好的便利性和实用性。4、研发基于特征模型的网络搜索引擎基于多维质量特征数据(结构化和非结构化数据),诸如烟草产地生态、等级、品种、理化性质指标、近红外光谱、形态形状图像等,选取不同的特征,通过模式识别技术建立用户预期的质量特征类模型,然后应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”搜索网络共享资源(中心云或边缘云)中具有相近或相似质量特征的样本,也就是在网络共享资源中“淘宝”,寻求在产品制造中烟叶原料的替代应用,保障产品质量的稳定。搜索引擎形式类似“百度”或“Google”。这里以烟草近红外光谱定性分析的应用举例说明,我们需要什么样功能的“搜索引擎”,近红外光谱包含丰富的化学物质结构信息,且近红外光谱与物质组成及含量相关,不同属性、特征的烟草样品具有相应的特征近红外光谱,通过结合烟草领域知识,采用适宜的化学计量学模式识别方法(如基于PCA的各种分类算法、ANN或SVM等)来提取烟草样品近红外光谱特征信息,训练能表征质量特征的近红外光谱类模型,应用验证通过的类模型和待测烟草样品近红外光谱便可预测待测样品的归属类别或特征。常规近红外光谱定性预测分析是基于“文件夹+类模型”进行操作的,而在网络环境中,近红外光谱定性预测分析必须网络化,预测是在云化的近红外光谱分析网络平台上,应用“基于特征模型的网络搜索引擎+类模型”寻找“隐藏”在“中心云”或“边缘云”中的数据资源(见图3示意),它承担着大体量的网络计算。基于特征模型的网络搜索引擎是“云计算自动化(智能)建模服务系统”预测分析网络化的延展,可简单视为是一个“网络预测器”,当然,这个“网络预测器”需要网络计算专家和近红外光谱化学计量学算法专家联手研发。图3. 近红外光谱分析网络化应用示意图5、其它针对不同应用场景或职能部门,利用中心云数据或边缘云数据进行一些简单的在线统计分析计算,并对结果进行可视化展示,如原料生产部门可快速实现对烟叶质量指标的比较,分析烟叶质量的稳定性、质量变化走势等。开发一些满足不同应用场景的APP、微信小程序、公众号等(见图3示意),也是一项值得开展的工作。(作者:王家俊 云南中烟工业有限责任公司)
  • 上了新闻联播,珀金埃尔默近红外IM9500真靠“谱”!
    2022年,中央一号文件提出要大力实施大豆和油料产能提升工程。产粮大省黑龙江通过政策倾斜、加大科技投入等方式调动农户积极性,确保完成今年大豆扩种1000万亩以上。扩大种植面积的同时,黑龙江还积极推广科技种田。大豆是重要的植物蛋白和食用油来源, 目前针对大豆质量检测常用的蛋白质和脂肪化学分析方法不仅操作步骤繁琐, 而且需对籽粒进行粉碎,不能延续后代, 在大豆品质改良的后代选育过程中的应用受到限制。为达到不破坏籽粒,并更快速、简便地得到结果,近红外检测成为更优的选择。在3月27日《新闻联播》中出镜的IM9500是一款专为检测颗粒谷物及大豆等农产品而设计的近红外分析仪,一分钟以内可以对大豆中水分、蛋白、脂肪等指标进行快速检测,在大豆的育种、种植、收储等环节都能提供很好的技术支持。大豆和油料牵动着国家粮食安全和经济社会发展大局。根据2022年中央一号文件,今年我国将大力实施大豆和油料产能提升工程,未来将用好国内国际两个市场、两种资源,让 “油瓶子”里尽可能多装中国油。作为全球最大的分析仪器提供商之一,珀金埃尔默将持续以其先进的仪器为中国的食品质量和安全检测保驾护航。在中国,珀金埃尔默每年为大约6000万吨小麦、800万吨大豆食品、200万吨原奶提供便捷、高效的质量与安全分析。,时长01:17IM9500简介IM 9500是珀金埃尔默的一款专为检测颗粒谷物(如大豆)而设计的近红外分仪。准确度高,性能可靠,坚实耐用,1分钟内可同时测定谷物籽粒样品的水分、蛋白、脂肪等多项参数。IM9500采用近红外透射方式检测样品,光学模块经久耐用,使用寿命长,具备很好的可靠性和经济性。在很多国家满足标准认可用于谷物交易过程中的质量检测-例如,美国(NTEP),德国(PTB11.26/13.01)和澳大利亚(NMI15/1/5)。适用于育种、实验室及生产线现场检测,样本处理和分析非常简单而直接。分析时间:检测小于25秒/样品;仪器特点所有仪器在制造过程中,波长校准采用NIST(美国国家标准与技术研究院)参比,以保证所有仪器无台间差,模型无缝转移。IM 9500可与Windows网络连接,基本上可以实现分析结果无限存储,持有成本低。凭借在近红外模型开发方面积累的30多年经验,我们不断开发、维护和更新全球近红外模型。目前,珀金埃尔默已经具有大部分谷物颗粒产品的成熟模型,并且免费提供。采用标准参考样品(polystyrene 聚苯乙烯颗粒)和标准参考样品模型,用以校准仪器检测结果和波长准确性。标准参考样品用以验证IM 9500符合工厂标准。每个标准参考样品都经过珀金埃尔默认证,并提供官方检测限值,随时快速确认仪器状态。检测样品也可用作标准参考,并对仪器状态进行可追溯状态监测。
  • 小菲课堂|选择红外热像仪进行研发时,需要思考的7个问题(上)
    产品研发由于红外热像仪有非接触式测温功能,因此它成为各种研究和开发项目不可或缺的工具,并且有许多类型的热像仪具有适合科学和研究应用的特定功能。为了帮助您选择满足所有要求的红外热像仪,小菲列出了您在购买前需要思考的7个问题,用来帮助您缩小选项范围,让您选到最合适的热像仪!1你需要测量的温度范围?通常,使用红外热像仪的目的是测量您感兴趣对象的温度变化。测量温度时,您应该考虑两件事:物体的温度范围和您希望达到的温度分辨率。弄清楚这两个问题将帮助您判断哪种类型的红外热像仪和探测器最适合您的应用。温度范围(量程)温度范围(量程)由被测对象的冷热程度定义。这也可能是您正在查看的场景中最冷和最热的温度。例如,您可能正在对跑道上空转的飞机发动机进行热成像。在这个例子中,机身温度可能约为25℃,发动机温度为500℃。温度范围约为25°C至500°C,因此您需要寻找能够同时测量整个范围的红外热像仪。温度分辨率温度分辨率是需要测量的最小温差,通常称为温度灵敏度。红外热像仪的热灵敏度范围从0.020°C到0.075°C,具体取决于热像仪的探测器类型。红外热像仪的温度分辨率或热灵敏度通常表示为噪声等效温差(NEDT)。这一数值是红外热像仪在其噪声基底以上所能探测到的最小温度变化。简单地说,这是你能用特定的热像仪测量到的最小的温度变化。表1展现了不同类型红外热像仪的一些常见温度范围(量程)和温度分辨率。正如你所见,有很多选择,但定义好你的温度范围(量程)和温度分辨率(热灵敏度),将有助于选择最合适的热像仪解决方案来满足您要求。表1:不同热像仪的温度范围(量程)和温度分辨率注:温度分辨率(热灵敏度)与红外热像仪的温度精度不同。确切地说,温度精度是热像仪精确测量物体准确温度的能力。为了帮助解释,假设我们看到的是一杯90°C的热咖啡,但它很快冷却到89°C。对于一台灵敏度很高的热像仪来说,检测细微的温度变化并不困难。但是,如果热像仪校准错误,它可能会读取91°C的起始温度和90°C的结束温度,因此,热像仪精度约为±1℃。2想要多快获取数据?回答这个问题时,您需要考虑三件事:曝光时间、帧速率和总记录时间。曝光时间曝光时间是指热像仪捕捉一帧数据的速度,与传统可见光相机的快门速度相似。红外热像仪的曝光时间称为积分时间,或探测器的热时间常数。这两个术语只是指捕获单个热图像所需的时间。让我们来探讨一下红外热像仪的曝光时间,也就是传统相机的曝光时间相对于长曝光和短曝光的优势。对于它们来说,曝光时间越短,高速拍摄时出现模糊的可能性越小。然而,由于曝光较短,成像目标的时间就较少,所以你可能曝光量不足。另一方面,较长的曝光时间可以允许您从感兴趣的物体上收集到更多的光(对于传统相机)或热能(对于红外热像仪)。当然,缺点是如果你的目标移动很快,你可能会看到模糊的成像。因此,在短期和长期曝光时间之间存在权衡。但如果你回想一下表1,有些热像仪有更好的热分辨率,因此更灵敏。我们可以推断,当观察相同的热目标时,高灵敏度热像仪仅需要更少的曝光时间来获得与低灵敏度热像仪相同的图像。对于拥有更好热分辨率探测器的热像仪来说,你可以获得两个方面的最佳效果:较冷物体的良好图像(画面中探测器底噪较少)和无运动模糊图像(更少的曝光时间)。要确定特定红外热像仪是否满足应用程序的速度要求,您需要考虑:● 目标物体的运动;● 目标物体加热速度或冷却速度;● 红外热像仪的运动。帧速率(帧/秒)热像仪系统的帧速率代表了每秒可以从红外热像仪中采集多少热图像。具有快速帧速率的红外热像仪系统允许您捕捉快速移动目标的热特征,如弹道弹丸或爆炸场景。如果数据采集足够快,甚至可以捕获全辐射帧序列并以慢动作播放。因此,热像仪的帧速率越高,动态改变目标的效果越好。正如你所想象的那样,更短的曝光时间可以带来更快的帧速率。热像仪的帧速率从每秒几帧到每秒数千帧不等。表2:不同热像仪的曝光时间和帧速率总记录时间您是打算以高速捕获长时间的数据,还是以高速捕获短时间的数据,还是以慢速率捕获数小时的数据?有多少热像仪就有多少数据记录选项,所以应该研究所有的数据收集场景,以确定您需要的红外记录系统的类型。了解帧速率和总记录时间对于选择最适合您应用的热像仪和数据系统非常重要。某些红外热像仪,如FLIR T系列手持式热像仪,具有内置存储功能,可以记录到内部闪存或可移动小型SD卡中。其他热像仪,如FLIR X6900sc,通过千兆以太网、CameraLink或CoaxPress将高速热数据传输至PC端或笔记本电脑进行记录。FLIR X6900sc高性能红外热像仪FLIR的高速X系列热像仪使您能够对该热像仪上的RAM执行突发记录,利用高速RAM缓冲高速红外视频码流,随后将数据存储到可移动固态驱动器(SSD)中。对于高速扩展长度记录,有一些解决方案可以将全辐射视频码流传输到RAID磁盘阵列,该阵列可以处理快速帧序列并具有大量磁盘空间。热像仪和高速数据记录器上的存储介质都是可移动的。如果担心数据安全,只需取出并存放在安全的地方。
  • 助力刑侦能力考核,且看岛津红外油漆样品分析方案
    油漆是刑侦案件当中的常用物证,现场遗留漆片,涉案物品上油漆类附着物的检验,能够为案件侦破提供方向和思路。近期公安系统刑侦考核,漆片类分析吸引众多关注。岛津红外系列产品,轻松应对油漆物证鉴定需求。一 典型应用红外显微光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证汽车车身油漆由底漆层、中涂层、面漆层、清漆层等组成,不同厂家和车型对应不同的车身油漆。所以汽车油漆隐含着汽车车型的重要信息,利用红外显微光谱法对车辆碰撞现场采集的微量油漆碎片与肇事嫌疑车辆油漆样本进行红外光谱比对分析,为交通肇事事故分析提供了强有力的技术依据。样品处理:使用挥发性溶剂对采集到的样本表面进行除杂处理(灰尘、污染物),挥干后对样本进行切片取样,最后使用金刚石池透射法分析。车辆取样样本进行对比分析,结果表明:1#嫌疑车辆取样样本与事故现场发现油漆碎片在1300 cm-1~1600 cm-1 区间差异性比较明显;而2#嫌疑车辆取样样本与事故现场发现油漆碎片结果一致,所以其作为肇事车辆可能性更大。对2#嫌疑车辆样本光谱图进行检索,得到其成分结果为邻苯二甲酸二辛酯(DIO_PHTA)。二 其他典型应用速览油漆碎片的测试(显微金刚石池)图7:木材上的油漆碎片,用金刚石压平,尺寸:约 70x30μm图8:不同位置的油漆差谱图9:对差谱进行光谱检索,结果为甲苯胺红L三 关联仪器AIRsight 红外拉曼显微镜◆ 同一个显微镜,同一个软件,实现红外和拉曼两种光谱技术从样品观察、定位标记、多模式测定到数据分析的全工作流。◆ 能够在不移动样品的情况下,对同一样品的微小区域分别获得互补的红外和拉曼光谱信息,以实现多光谱维度的表征。IRXross通用型红外光谱仪◆ 适用多种应用的高性能◆ 内置新一代分析智能◆ 完全符合日益严格的法规要求本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 【新品上市】高德智感TL狮子座系列红外望远镜登场
    仪器信息网讯 11月6日,高德智感发布系列新品——TL狮子座系列单目多光融合红外望远镜TL430/TL450/TL630/TL650。产品特性三光一体,昼夜两用集红外、可见光、激光测距为一体,支持户外24小时全天候观察,帮助用户更好地搜索、观察、定位目标。高清成像,细节出彩12μm高灵敏度红外探测器+1920×1080低照度CMOS传感器+1920×1080 AMOLED显示屏,多重豪华配置,成就出色的成与细腻的显示效果。即使在户外,树枝、树叶、草地、地形等细节也能悉数尽显。600米激光测距,目标距离轻松GET内置高精度激光测距模组,可实现5~600米精准测距,精度可达±1米;无需校准,即刻掌握目标精确距离信息。超强GPS,目标实时位置快速追踪创新的目标定位功能,可精准获取目标经纬度坐标信息。同时还内置有激光测距仪、陀螺仪、电子罗盘等,为用户搜索与跟踪目标加持。5种场景模式,全新体验充分考虑各类使用场景,创新设计5种场景模式,最大程度将目标从环境中凸显出来,同时不遗漏环境细节。5小时×N,户外畅玩通用18650电池,可轻松购买更换。OTA远程固件升级,体验常新本机可通过手机APP TargetIR进行远程升级,新功能、新体验抢先拥有,设备随时保持最佳状态。IP67超强防护,户外耐造无惧户外高湿度、风雨等恶劣环境,目标行踪尽在掌握。应用领域
  • 小菲课堂|选择合适的手持式红外热像仪,需要考虑这四大因素......
    作为一名红外热像师,挑选一款最合适的红外热像仪作为随身工具,首先要考虑的是热像仪的预期用途和计划使用频率。毕竟,用于住宅、商业和工业用途的FLIR红外热像仪的价格从数百到数万美元不等,不同价位产品的性能也有着显著的差异。性价比不错的的FLIR手持式红外热像仪,既可以提供用户所需的功能,价格也在用户的承受范围之内。由于热像仪的规格参数多达数十项,所以在比较FLIR旗下各个系列的热像仪时,了解哪些规格更有参考价值非常重要。今天,小菲为大家总结了四个重要因素:+分辨率一般来说,红外热像仪的价格越低,分辨率就越低。但即使分辨率较低的热像仪,也能在近距离内有效地检查容易接近的目标,但对于非常小或距离较远的目标,则无法提供足够的视觉细节,不足以为用户提供有意义的参考。+对焦低端热像仪通常采用固定的焦距,需要用户移动热像仪来拍摄清晰的图像。如果工作需要精确测量,这可能会成为一个问题。无论热像仪的真红外成像分辨率有多高,失焦的图像都意味着无法获取准确的温度测量值。+视场角(FOV)对于操作中的特写,广角(视场角45°或更高)的镜头将比主要用于远距离工作的长焦镜头(通常视场角为12°或6°)更有用。对于那些同时需要近距离和远距离检测能力的人来说,一台可换镜头的设备可能会更加实用。+电池电池待机时间、连续工作的使用时间,以及是否可以快速更换电池都是必要的考虑因素。对于那些数周内只需要快速使用一次热像仪的人群,电池方面的考虑因素是待机时间。相反,对于那些需要全天不停地使用热像仪的人群,可能会更看重较长的连续使用时间,以及快速更换电池的能力,这两项让他们能够不受干扰地执行工作。综合考虑到这些因素,小菲为您推荐三款手持式红外热像仪:FLIR E95、FLIR E8-XT和FLIR C5,它们各自具有独特的价格和功能优势,可以作为您确定最贴合自己需求的热像仪时的出发点。全面卓越的FLIR E95由于分辨率通常在给定的热像仪价位中起着作用,因此考虑所需的分辨率类型非常重要,除此之外,还需要考虑热像仪的对焦能力,是否需要在近距离和远距离下检测目标关注点。FLIR E95是分辨率高的手持测温枪式热像仪,其分辨率为640×480像素,更高的像素意味着更多的细节,从而能够在检测各种不同目标时都能获得更加精确的温度测量值。为了充分利用其出色的分辨率,E95提供了一系列可更换镜头,并且具有自动校准和手动对焦的功能。凭借三款可选的FLIR AutoCalTM 镜头,从长焦(14°)到广角(42°),这款热像仪可提供从近到远的全面检测能力。此外,FLIR E95采用高容量的电池,但仍然采用可更换电池设计,在全天使用的情况下确保灵活性。近距离检测的FLIR E8-XT采用与E95相近的手持测温枪式设计,FLIR E8-XT价格相对来说低一点,但更低的价格也对应着更低的分辨率,它是320×240的真红外成像分辨率,并且无法调节焦距。固定的45°镜头提供适合近距离检查的视场角,但无法更换不同的镜头。然而,FLIR E8-XT同样采用可更换电池设计,可以进行座充,这是全天使用的必要条件,同时还提供了从-20℃到550℃的温度范围,适应各种高温检查场合。FLIR E8-XT的局限性使它适用于需要高质量、坚固耐用的手持式热像仪,但不需要进行远距离检查的人群,因为远距离检查需要更窄的长焦镜头以及调整焦距的能力。超高性价比的FLIR C5FLIR C5售价仅为6999元,远低于FLIR E8-XT和FLIR E95。它的真红外成像分辨率为160×120,采用小巧的即用即拍的设计,配备可戴手套操作的触摸屏,同时可轻松放入口袋。尽管体积小巧,但该设备仍然足够坚固,可抵御两米的高度跌落,并可以保护内部元件不受工作场所的灰尘和污垢的侵扰。对于目前使用FLIR ONE Pro的用户而言,FLIR C5是一个非常出色的升级,因为其电池续航时间明显更长(每次充电可连续使用4小时),并且待机最长可达约30天,可在近距离快速、不规则地使用,而且外壳非常坚固,还可连接Wi-Fi网络。挑选适合的FLIR手持式红外热像仪之前你需要先考虑购买的用途和使用频率综合考虑分辨率、对焦、视场角、电池之后选择对自己而言性价比高的FLIR热像仪那么,想好自己的“心中所爱”了吗?
  • 考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析
    在背景与目标红外辐射量差距不大或背景较为复杂等情况下,传统红外成像技术对目标进行探测与识别的难度较大。而红外偏振探测在采集目标与背景辐射强度的基础上,还获取了多一维度的偏振信息,因此在探测隐藏、伪装和暗弱目标和复杂自然环境中人造目标的探测和识别等领域,有着传统红外探测不可比拟的优势。但同时,偏振装置的加入也增加了成像系统的复杂度与制作成本,且对于远距离成像,在红外成像系统前加入偏振装置对成像系统的探测距离有多大的影响,也有待进一步的研究论证。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室和中国科学院大学的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析”为主题的文章。该文章第一作者为谭畅,主要从事红外偏振成像仿真方面的研究工作;通讯作者为王世勇研究员,主要从事红外光电系统技术、红外图像信号处理方面的研究工作。本文将从分析成像系统最远探测距离的角度出发,对成像系统的探测能力进行评估。综合考虑影响成像系统探测能力的各个因素,参考传统红外成像系统作用距离模型,基于系统的偏振探测能力,建立了红外偏振成像系统的作用距离模型,讨论了偏振装置非理想性对系统探测能力的影响,并设计实验验证了建立模型的可靠性。红外成像系统作用距离建模目前较为公认的对扩展源目标探测距离进行估算的方法是MRTD法。该方法规定,对于空间频率为f的目标,人眼通过红外成像系统能够观察到该目标需要满足两个条件:①目标经过大气衰减到达红外成像系统时,其与背景的实际表观温差应大于或等于该频率下的成像系统最小可分辨温差MRTD(f)。②目标对系统的张角θT应大于或等于相应观察要求所需要的最小视角。只需明确红外成像系统的各项基本参数与观测需求,我们就可以计算出系统的噪声等效温差与最小可分辨温差,进而求解出它的最远探测距离。红外偏振成像系统作用距离建模偏振成像根据成像设备的结构特性可分为分振幅探测、分时探测、分焦平面探测和分孔径探测。其中分时探测具有设计简单容易计算等优点,但只适用于静态场景;分振幅探测可同时探测不同偏振方向的辐射,但存在体积庞大、结构复杂,计算偏振信息对配准要求高等问题;分孔径探测也是同时探测的一种方式,且光学系统相对稳定,但会带来空间分辨率降低的问题;分焦平面偏振探测器具有体积小、结构紧凑、系统集成度高等优势,可同时获取到不同偏振方向的偏振图像,是目前偏振成像领域的研究热点,也是本文的主要研究对象。图1为分焦平面探测系统示意图。图1 分焦平面探测器系统示意图本文仿真的分焦平面偏振探测器,是在红外焦平面上集成了一组按一定规律排列的微偏振片,一个像元对应着一个微偏振片,其角度分别为 0°、45°、90°和135°,相邻的2×2个微像元组成一个超像元,可同时获取到四种不同的偏振态。图1为分焦平面探测系统结构示意图。传统方法认为在红外成像系统前加入偏振装置后,会对系统的噪声等效温差与调制传递函数MTF(f)产生影响,改变系统的最小可分辨温差,进而改变系统的最远探测距离。本文将从偏振装置的偏振探测能力出发,分析成像系统的最小可分辨偏振度差,建立红外偏振成像系统的探测距离模型。我们首先建立一个探测器偏振响应模型,该模型将探测器视为一个光子计数器,光子被转换为电子并在电容电路中累积,综合考虑探测器井的大小、偏振片消光比、信号电子与背景电子的比率以及入射辐射的偏振特性,通过应用误差传播方法对结果进行处理。从噪声等效偏振度(NeDoLP)的定义出发,NeDoLP是衡量偏振探测器探测能力的指标,即探测器对均匀极化场景成像时产生的标准差。对其进行数学建模,进而分析得到红外偏振成像系统的最远探测距离。图2 DoLP随光学厚度变化曲线对于探测器来说,积分时间越长,累积的电荷越多,探测器的信噪比(SNR)就越高,但这种增加是有限度的。随着积分时间的增加,光生载流子有更多的时间被收集,增加信号。然而,同时,暗电流及其相关噪声也会增加。对于给定的探测器,最佳积分时间是在最大化信噪比和最小化暗电流及噪声的不利影响之间取得平衡,为方便分析,我们假设探测器工作在“半井”状态下。通过以下步骤计算红外偏振成像系统最远作用距离:a. 根据已知的目标和背景偏振特性以及环境条件,计算在给定距离下,目标与背景之间的偏振度差在传输路径上的衰减。b. 结合系统的探测器性能参数,确定目标在给定距离下是否可被观察到。如果不能则减小设定的距离。目标被观察到需同时满足衰减后的偏振度差大于或等于系统对应于该频率的最小可分辨偏振度差MRPD,目标对系统的张角θT大于或等于相应观察要求所需要的最小视场角。c. 逐步增加距离,直到目标与背景之间的偏振度差不再满足观察要求。这个距离即为成像系统最远作用距离。τp (R)为大气对目标偏振度随探测距离的衰减函数,可根据不同的天气条件,根据已有的测量数据进行插值,计算出不同探测距离下大气对目标偏振度的衰减,图4. 5给出了根据文献中测量数据得到的偏振度随光学厚度增加衰减关系图。这里给出的横坐标是光学厚度,不同天气条件下,光学厚度对应的实际传播距离与介质的散射和吸收系数有关。综上,我们建立了传统红外成像系统和考虑了偏振片非理想性的红外偏振成像系统的作用距离模型,下面我们将对模型的可靠性进行验证,分析讨论探测器各参数对成像系统探测能力的影响。验证与讨论由噪声等效偏振度的定义可知,其数值越小,代表偏振探测器的性能越优秀。下面我们对影响红外偏振成像系统探测性能的各因素进行讨论,并设计实验验证本文建立模型的正确性。偏振片消光比消光比是衡量偏振片性能的重要参数,市售的大面积偏振片的消光比可以超过200甚至更多。对其他参数按经验进行赋值,从图3可以看到,对于给定设计参数的探测器,偏振片消光比超过20后,随着偏振片消光比的增加,探测器性能上的提升微乎其微。对于分焦平面探测器,为实现更高的消光比,不可避免地要牺牲探测器整体辐射通量。由于辐射通量降低而导致的信噪比损失可能远远超过消光比增加所获得的收益。这一结果同样可以对科研人员研制偏振片提供启发,对需要追求高消光比的偏振片来说,增大透光轴方向的最大透射率要比降低最小透射率更有益于成像系统的性能。图3 偏振片消光比与探测器噪声等效偏振度关系图探测器井容量红外探测器的井容量是指探测器像素在饱和之前能够累积的电荷数量的最大值。井容量是衡量红外探测器性能的一个关键参数,井容量通常以电子数(e-)表示。较大的井容量意味着探测器可以在饱和之前存储更多的电荷,从而能够在更大的亮度范围内准确检测信号。这对于在具有广泛亮度变化的场景中捕获清晰图像至关重要。从图4可以看出,增大探测器井的容量,同样能很好的提高成像系统的偏振探测能力。图4 探测器井容量与探测器噪声等效偏振度关系图然而,井容量的增加可能会导致像素尺寸增大或探测器面积减小,这可能对系统的整体性能产生负面影响。因此,在设计红外探测器时,需要权衡井容量、像素尺寸和其他性能参数,以实现最佳性能。目标偏振度虽然推导出的噪声等效偏振度公式包含目标偏振度这一参量,但目标的偏振度本身对探测器的噪声等效偏振度没有直接影响。NeDolp 是一个衡量探测器性能的参数,它主要受探测器内部噪声、电子学和其他系统组件的影响。然而,目标的偏振度会影响探测器接收到的信号强度,从而影响信噪比(SNR)。从图5也可以看出,探测器的NeDolp受目标的偏振度影响不大。图5 目标偏振度与探测器噪声等效偏振度关系图读取噪声与产生复合噪声比值读取噪声主要来自于探测器的读出电路、放大器和其他电子元件。它通常在整个光强范围内保持相对恒定。产生复合噪声是由光子的随机到达和电荷生成引起的,与光子数成正比。在低光强下,产生复合噪声通常较小;而在高光强下,它会逐渐变大。通过计算读取噪声和产生复合噪声的比值,可以确定系统的性能瓶颈。如果读取噪声远大于产生复合噪声,这意味着系统在低光强下受到读取噪声的限制。在这种情况下,优化读出电路和放大器等元件可能会带来性能提升。如果产生复合噪声远大于读取噪声,这意味着系统在高光强下受到产生复合噪声的限制。在这种情况下,提高信号处理和光子探测效率可能有助于改善性能。从图6可以看出,降低读取噪声与产生复合噪声比值可以有效提升系统偏振探测能力。图6 δ与探测器噪声等效偏振度关系图信号电子比例综合图4~6可以看出,提升β的数值可有效提高探测器的偏振探测能力,由β的定义可知,对于确定井容量的探测器,β的取值主要取决于探测器的各种噪声与积分时间,降低探测器的工作温度、优化探测器结构、减少表面和界面缺陷等途径都可以降低探测器的噪声,调节合适的积分时间也有助于探测系统的性能提升。实验验证根据噪声等效偏振度的定义,利用面源黑体与红外可控部分偏振透射式辐射源创建一组均匀极化场景。如下图7所示,黑体发出的红外辐射,经过两块硅片,发生四次折射,产生了偏振效应,通过调节硅片的角度,即可产生不同线偏振度的红外辐射。以5°为间隔,将面源黑体平面与硅片间的夹角调为10°~40°共七组。每组将面源黑体设置为40℃和70℃两个温度,用国产自主研制的红外分焦平面偏振探测器采取不少于128帧图像并取平均,然后将每组两个温度下相同角度获得的图像作差,以减少实验装置自发辐射和反射辐射对测量结果的干扰,差值图像就是透射部分的红外偏振辐射。对差值图像进行校正和去噪后,即可按公式计算出探测器对均匀极化场景产生的偏振度图像。计算出红外辐射的线偏振度,为减小测量误差,仅取图像中心区域的像元进行分析。该区域像元的标准差就是该成像系统的噪声等效偏振度(NeDoLP)。探测器具体参数如表1所示。图7 实验示意图表1 偏振探测器参数利用本文建立的探测器仿真模型计算出硅片的线偏振度仿真值,公式19计算出硅片线偏振度的理论值,与实验的测量值进行对比,图8展示了三组数据的变化曲线,从图中可以看出,三组数据存在一定偏差,这可能与硅片调节角度误差、面源黑体稳定性、干涉效应、硅片摆放是否平行等因素有关,但在误差允许的范围内,实验验证了偏振探测系统的性能,也证明了本文建立仿真模型的可靠性。NeDoLP测量结果如表2所示。图8 线偏振度理论值、测量值与本文模型仿真值曲线图表2 实验结果从上表可以看到NeDoLP的测量值与仿真值的差值基本能控制在5%以内,实验结果再次印证了本文设计的模型的可靠性。实例计算应用建立的模型对高2.3m,宽2.7m,温度47℃,发射率为1的目标的最远探测距离进行预测,目标差分温度6℃;背景温度27℃;发射率1;目标偏振度30%,背景偏振度1%,使用3.2节中样机的探测器参数,最后,采用文献中介绍的“等效衰减系数-距离”关系的快速逼近法对红外探测系统最远作用距离R进行求解,得到表3的结果。表3 红外成像系统的最远作用距离根据红外探测系统最远探测距离,利用本文第二节提出的方法,得到不同探测概率下红外偏振成像系统最远作用距离结果如表4所示。表4 红外偏振成像系统的最远作用距离所选例子为目标与背景偏振度差异大于其温差,所以在这种探测场景下红外偏振成像系统的探测能力要优于红外成像系统。探测器的参数不同,探测场景与目标的变化都会对模型的结果产生影响,但本文提供的成像系统作用距离模型可为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供参考。结论针对不同的探测场景,红外成像系统与红外偏振成像系统在最远探测距离方面哪个更有优势并没有定论,探测目标的大小,背景与目标的温差与偏振度差,大气透过率,具体探测器的参数等因素都会对成像系统的最远探测距离产生影响。经实验验证,本文所建立的非理想红外偏振成像系统的响应模型是可靠的,可以用于估算成像系统的最远作用距离,针对不同的探测场景,读者可通过实验确定探测器的具体性能参数,利用仿真软件或实验测量的方式获取探测目标的温度与偏振信息,明确探测环境的具体大气参数,利用模型对红外成像系统与偏振成像系统的最远作用距离进行预估,选择更具优势的成像系统。这项研究获得上海市现场物证重点实验室基金(No. 2017xcwzk08)和上海技术物理研究所创新基金(No. CX-267)的资助和支持。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023041
  • 如何精确测定LED灯反射板的反射率?
    前言LED灯具有长寿命、安全可靠、节能环保等优点,在家用照明设备、显示屏、公共设施场所以及景观装饰等方面应用广泛,如汽车上的照明设备、景区内各种图案的装饰灯。LED灯通常由光源、外壳组成,光源装有反射板可以有效利用光源的能量,因此反射板的反射率会直接决定LED灯的光利用效率。而评价反射板的反射率,常用的检测仪器是紫外分光光度计。检测实例我们选取了生活中常见的一种LED灯,拆开发现反射板的四周是弧形表面,为获得准确的反射率,要对中间的平整表面进行测定,如图中红色圆圈标注的位置。但这个位置的直经只有5mm,如此小的测量位点,要使仪器光源的光斑中心完全照射到测定位置非常困难。图1 LED灯的反射板为了解决这类微小样品的测定难题,日立特别研发了微小样品全反射/漫反射测量系统定制附件,确保光源的光斑中心完全照射到测定位置。而且日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计的样品仓空间足够大,可以轻松安装这个附件。 测定时使用铝制平面镜作为标准参考,利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝 对值,得到的反射板的全反射光谱如图所示。图2 LED灯反射板的反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%,可以有效利用LED灯光源的光通量,提高照明效率。 想获取更多信息,请拨打电话:400-630-5821。
  • 红外理疗仪有你真正需要的红外光吗?
    对于患有风湿痛、关节炎、神经痛、腰酸,颈肩肌肉或者关节肌肉酸痛等疾病的患者在治疗时,通常医生都会建议患者使用红外理疗仪(或者针灸,按摩,电疗或体能训练等)配合药物来快速治疗和减轻症状。 由于红外理疗在缓解疼痛方面非常有效,并且理疗仪设备操作方便,因此家用红外理疗仪越来越受欢迎。但是,如何判断红外理疗仪此类设备的质量性能呢?红外光产生的热能可以通过皮肤,到达深层肌肉,血管,神经甚至骨骼。不同波长的红外光具有不同的穿透能力。许多研究表明700-1000nm的红外光,也就是近红外波段最适合用于疾病治疗,其穿透性也最强。但是,理疗仪产品中其大多数红外灯不仅在近红外波段范围内发射光谱,而且在1mm甚至到太赫兹波段,也就是远红外波段都有发射光谱。由于远红外波段穿透能力较弱,热能量主要被人体表层皮肤吸收。因此,如果远红外波段的强度过高,则会导致皮肤过热、刺激、灼烧感很强,甚至灼伤皮肤。所以,要检测理疗仪的质量性能,不仅需要测量其内置红外灯的总照射强度,还需要测量与波长相关的强度分布。在这一点上,FTIR光谱法是可以通过发射光谱准确表征理疗仪这一重要性能指标的。布鲁克INVENIO和VERTEX系列研究型FTIR光学平台经过优化,可用于不同方式的发射实验,并且可以完全覆盖此应用的整个光谱范围。两个独立的发射端口提供聚焦或平行光束输入选项,适用于各种类型红外理疗产品的红外光谱测试。还提供用于基础材料研究的专用样品附件和黑体参考源。在几分钟之内就完成记录发射光谱测试。并且由于有了智能软件功能,在获得测量值之后,就可以轻松计算出发射率。来自中国天津医疗器械测试中心的钱博士正是该领域的研究者之一,目的是研究用于红外理疗仪的发光材料性能,并为市场上的同类产品提供可靠的评价认证规定。(实验装置如上图所示)。
  • 中国社会科学院考古研究所210.78万元采购生物显微镜,红外光谱仪,3D扫描仪,立体显微镜
    详细信息 中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目公开招标公告 北京市-朝阳区 状态:公告 更新时间: 2023-11-15 招标文件: 附件1 中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目公开招标公告 项目概况 中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目 招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层获取招标文件,并于2023年12月06日 09点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G230882600 项目名称:中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目 预算金额:210.780000 万元(人民币) 采购需求: 1、采购项目的名称、数量: 包号 货物名称 数量 (台/套) 是否允许采购进口产品 采购预算万元(人民币) 1 人类学测量工具 1 是 21.30 傅里叶变换红外光谱仪 1 是 30.00 体视显微镜及成像系统(1) 1 是 44.18 密集切片柜 2 否 2.20 生物显微镜 1 是 17.20 数据分析工作站 1 否 40.00 手持激光3D扫描仪 1 是 21.40 体式显微镜及成像系统(2) 1 是 34.50 投标人可对其中一个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。 2、技术要求详见公告附件。 合同履行期限:详见技术部分 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3.本项目的特定资格要求:1)在中华人民共和国境内依法注册的,具有独立承担民事责任能力,遵守国家法律法规,具有良好信誉,具有履行合同能力和良好的履行合同的记录,具有良好资金、财务状况的法人实体;2)为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;3)投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;4)按本投标邀请的规定获取招标文件;5)投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。 三、获取招标文件 时间:2023年11月15日 至 2023年11月22日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 方式:登陆“东方招标”平台www.oitccas.com注册并购买。 售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2023年12月06日 09点30分(北京时间) 开标时间:2023年12月06日 09点30分(北京时间) 地点:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层东方厅(三) 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标文件递交地点:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层东方厅(三) 2、招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)登陆“东方招标”平台(http://www.oitccas.com/),点击“获取采购文件”链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在平台上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在平台上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3、以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4、采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国社会科学院考古研究所 地址:北京市朝阳区国家体育场北路1号 联系方式:刘老师 010-87420936 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 联系方式:冯宇图 吴旭 李媛 010-68290550、010-68290510、010-68290524 3.项目联系方式 项目联系人:冯宇图 吴旭 李媛 电 话: 010-68290550、010-68290510、010-68290524 882600技术要求.docx × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:生物显微镜,红外光谱仪,3D扫描仪,立体显微镜 开标时间:2023-12-06 09:30 预算金额:210.78万元 采购单位:中国社会科学院考古研究所 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:东方国际招标有限责任公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目公开招标公告 北京市-朝阳区 状态:公告 更新时间: 2023-11-15 招标文件: 附件1 中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目公开招标公告 项目概况 中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目 招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层获取招标文件,并于2023年12月06日 09点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G230882600 项目名称:中国社会科学院考古研究所重点实验室专项设备购置采购项目 预算金额:210.780000 万元(人民币) 采购需求: 1、采购项目的名称、数量: 包号 货物名称 数量 (台/套) 是否允许采购进口产品 采购预算万元(人民币) 1 人类学测量工具 1 是 21.30 傅里叶变换红外光谱仪 1 是 30.00 体视显微镜及成像系统(1) 1 是 44.18 密集切片柜 2 否 2.20 生物显微镜 1 是 17.20 数据分析工作站 1 否 40.00 手持激光3D扫描仪 1 是 21.40 体式显微镜及成像系统(2) 1 是 34.50 投标人可对其中一个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。 2、技术要求详见公告附件。 合同履行期限:详见技术部分 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3.本项目的特定资格要求:1)在中华人民共和国境内依法注册的,具有独立承担民事责任能力,遵守国家法律法规,具有良好信誉,具有履行合同能力和良好的履行合同的记录,具有良好资金、财务状况的法人实体;2)为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;3)投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;4)按本投标邀请的规定获取招标文件;5)投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。 三、获取招标文件 时间:2023年11月15日 至 2023年11月22日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 方式:登陆“东方招标”平台www.oitccas.com注册并购买。 售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2023年12月06日 09点30分(北京时间) 开标时间:2023年12月06日 09点30分(北京时间) 地点:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层东方厅(三) 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标文件递交地点:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层东方厅(三) 2、招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)登陆“东方招标”平台(http://www.oitccas.com/),点击“获取采购文件”链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在平台上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在平台上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3、以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4、采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国社会科学院考古研究所 地址:北京市朝阳区国家体育场北路1号 联系方式:刘老师 010-87420936 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 联系方式:冯宇图 吴旭 李媛 010-68290550、010-68290510、010-68290524 3.项目联系方式 项目联系人:冯宇图 吴旭 李媛 电 话: 010-68290550、010-68290510、010-68290524 882600技术要求.docx
  • 红外光谱分析培训班师生齐赴能谱科技参观考察
    培训现场2018年9月16日-9月20日经过为期5天的中仪标化红外光谱分析培训班在天津财富豪为酒店顺利举行,来自全国各地科研院校涉及中海油、光学机械研究所、郑州大学、新疆物证鉴定等相关单位的专业研究员荟聚于此,共同提升在红外光谱分析应用的专业能力。孙素琴教授-清华大学化学系教授、周 群博士-清华大学化学系副教授作为此次培训的重量级讲师,培训现场研讨气氛热烈。9月20日培训研讨活动最后一个环节:中仪标化红外光谱分析培训班师生齐赴能谱科技参观考察。能谱科技专注于傅里叶红外光谱仪与红外测油仪的整体解决方案。天津能谱科技便十分注重开拓创新,不断吸收国内外先进技术,积极开发新产品、新型号,产品线不断丰富。在积极研发新产品的同时,能谱科技也十分注重服务体系的建设,本着“质量第一,信誉至上”的企业宗旨,能谱科技为大专院校、制药、高分子材料、石油化工等领域的实验提供完善服务,受到广大用户的信赖和支持。红外光谱分析培训班学员参观天津能谱参观现场现场能谱科技工程师现场讲解公司及产品情况天津能谱科技总经理-谢樟华亲自为在场的各位红外分析培训班学院进修讲解iCAN 9傅立叶红外光谱的情况学员们围绕红外光谱仪参数及相关应用等展开提问,谢总经理一一耐心解答返程途中,同学们分享了各自的心得体会,纷纷表示此次天津之行开阔了视野,加强了沟通交流,增进了同学友谊,期待下次精彩的红外光谱培训活动再相聚!
  • 红外竟成为关键数据?接连登上Nature子刊!德国科学家和你聊聊如何利用新型全波段纳米红外
    【报告简介】傅里叶红外光谱(FTIR)是学术界以及工业界表征鉴别材料的常用手段。常规FTIR显微镜通常使用相对较弱、光谱范围较广的红外光源,但其分辨率受限于光波长最小约为波长的一半,这严重限制了光学技术尤其是长波段的中远红外和太赫兹技术在微观领域的研究。相比之下,纳米傅里叶红外光谱仪-Nano-FTIR、超高分辨散射式近场光学显微镜-neaSNOM和 AFM-IR显微镜具有更强的激光源,可实现材料在纳米尺度下的组分分辨。然而,为实现较强的激光功率,其代价往往缩小了光谱覆盖的范围。在本次网络研讨会中,我们将介绍一种全新的全波段可调谐激光光源( 550-7000 cm-1),它与 neaspec 显微镜结合可提供前所未有的光谱覆盖范围,并实现纳米红外显微镜的10 nm级成像和光谱测量。这种独特技术的特点:• 超宽的可调谐波长范围550-7000 cm-1,同时具有与 QCL 相当的调谐速度;• 线宽 4 cm -1,实现快速的纳米级化学组分成像;• 与散射式近场光学(s-SNOM)和 AFM-IR / PTE+等测量模式兼容。在网络研讨会的问答时段,您可以直接与neaspec专家探讨科研工作中所面临的技术挑战和各种问题。欢迎您届时参加!【主讲人】主持人:Sergiu Amarie, neaspec高级应用工程师演讲嘉宾:Magnus Johnson, KTH Stockholm必看案例案例1:纳米傅里叶红外光谱仪(Nano-FTIR)对单层二维高分子聚合物的研究二维高分子聚合物作为一种新型有机二维材料,近年来在薄膜和电子设备的应用上受到广泛关注。相较于石墨烯由石墨自上而下的剥离合成路径,二维聚合物的合成路径可以采取自下而上的单体聚合反应,也因此具备更大的灵活性。如何优化合成路径以得到高品质的二维高分子聚合物是目前该领域的重大挑战之一。德国慕尼黑技术大学的Lackinger教授开发了一种有机单体分子自组装的光聚合合成路线,并利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)对fantrip单体分子和其聚合物进行了吸收光谱的研究,验证了聚合反应的机理。该合成方法与传统的热聚合方法相比,大大减少了二维聚合物的缺陷密度,提升了材料均一性。相关研究成果发表于Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736。研究人员利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)的近场光学技术的高灵敏度,测量了fantrip有机单体分子及其二维聚合物的纳米傅里叶红外吸收光谱。所得光谱与DFT计算结果一致,证明了单体分子参与光聚合反应形成二维高分子。该技术得到的近场吸收光谱与传统FTIR光谱对应,而传统FTIR或ATR-IR的灵敏度无法测量该单层分子材料的吸收光谱。同时,纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)的近场光学技术采用纯光学信号测量,而非基于材料热膨胀系数的机械信号。该技术灵敏度极高,可测量热膨胀系数低的材料,如二维材料,无机材料等。且对薄膜样品的破坏性极小,因此可用于单层分子自组装材料的研究。图2. Fantrip单体分子(上)及其二维聚合物(下)的纳米傅里叶红外吸收光谱。柱形图为DFT计算得到的fantrip单体分子(红色)及其二维聚合物(蓝色)所对应的红外吸收光谱。案例2:高分子纳米材料的鉴别及与传统红外光谱数据库的对照德国阿尔弗雷德纬格纳研究所的Gerdts教授利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)和纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)对高分子材料进行了微观鉴别的研究。该课题组测量了高分子样品的近场红外成像以及红外吸收光谱,得到了高分子材料的纳米分辨率的相分布信息。同时,该团队测量了常见高分子的近场吸收光谱,并与通过ATR-IR得到的吸收光谱进行比较,发现用neaspec Nano-FTIR得到的近场吸收光谱与ATR-IR得到的光谱有极高的对应度,可直接对照传统IR光谱数据库。因此,散射式近场光学显微镜(s-SNOM)和纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)可应用于纳米高分子及环境中高分子样品的鉴别。相关研究成果发表于Analytical Methods, 2019, 11: 5195-5202。图3. LDPE聚合物颗粒PS介质混合物样品的光学超分辨成像。(a) 拓扑结构成像以及对应的(b) 机械信号的相位图和 (c) 近场红外的振幅图。(d) 通过 (c) 中所示路径的直线扫描得到的在1300 - 1700 cm-1区域内的近场红外的相位图。(e) LDPE和PS区域对应的近场红外的相位图。(f) 和 (g) 分别对应 (c) 中A, B区域的高分辨率近场红外相位图。可以看到LDPE/PS界面的近场红外的相位图中峰的移动。图4. (a) 用Nano-FTIR得到的PLA样品对应的近场红外的振幅(Sn),实部(Re),相位(φn),虚部(Im)图。所得结果为三个样品点结果的均值,测量用时为7分钟。(b) Nano-FTIR得到的近场红外的虚部(Im)图与ATR-IR得到的PLA样品的光谱的对照。Nano-FTIR与ATR-IR得到的光谱高度吻合。案例3:石墨烯电解液界面的纳米红外研究ATR-IR是应用于电极电解液的原位界面表征的常用方法。然而该技术的探测深度在微米级别,而电极电解液的界面,如双电层,一般在纳米级别。因此ATR-IR得到的界面光谱信号受到电解液主体信号的严重干扰。加州大学伯克利分校的Salmeron教授利用nano-FTIR对石墨烯电解液界面进行原位研究,通过nano-FTIR可达10 nm的超高空间分辨率(探测深度),对非热膨胀样品(石墨烯)的高敏感度,及无损伤的特点,实现了对单层石墨烯电解液界面的原位表征,真正获得了双电层的化学信息。研究人员发现,相较于传统的ATR-IR,nano-FTIR的红外光谱中可观测到界面独有的离子配位体,这得益于nano-FTIR的高灵敏度与高空间分辨率。同时,nano-FTIR支持样品台的接电设计,研究人员通过改变石墨烯电极的电压,观测到红外光谱的变化,说明了界面化学成分的变化,即双电层的变化。相关研究成果发表于Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.图5. 单层石墨烯电解液nano-FTIR原位研究实验设计示意图。图6.(a)ATR-FTIR和nano-FTIR的(NH4)2SO4水溶液红外光谱。(b)nano-FTIR在+0.5V和0V vs. Pt的红外光谱。0V数据取2个位置共64组光谱的平均值,+0.5V数据取5个位置共112组光谱的平均值。案例4:对多组分高分子材料的纳米成分分析西班牙巴斯克大学的Hillenbrand教授利用nano-FTIR实现了多组分高分子材料的纳米成分分析。研究人员通过检测聚苯乙烯(PS),聚丙烯酸(AC)以及聚偏氟乙烯(FP)混合样品的纳米区域的红外光谱,并与标准样品的纳米红外光谱做对比,得到样品组分的纳米分布图,分辨率达到了30 nm。通过分析样品C-F(1195cm -1),C=O(1740cm -1)及C-O(1155cm -1)峰的强度及波数的空间分布图,可得到对应的高分子组分及组成结构的空间分布。相关研究成果发表于Nature Communications, 2017, 8,14402. Nano-FTIR可以得到材料纳米分辨率的化学信息,分辨率最高可达10 nm,是传统FTIR和ATR-IR无法企及的。图7. nano-FTIR对高分子复合材料的表征。包括(a)拓扑结构成像,(b)相应位置的纳米红外光谱,以及(c),(d)基于纳米红外光谱的组分分布图。纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR的技术优势:☛ 极大地突破了传统红外光谱的空间分辨率极限,可达10 nm;☛ 得到的谱图与传统红外谱图有极高的一致性;☛ 探测光学信号而非机械信号,灵敏度极高,适用于热膨胀系数低的系统;☛ 可同时得到光谱及成像结果;☛ 测样时间短;☛ 操作和样品准备简单——仅需要常规的AFM样品准备过程。参考文献:1. Meyns M, Primpke S, Gerdts G. Library based identification and characterisation of polymers with nano-FTIR and IR-sSNOM imaging [J]. Analytical Methods, 2019, 11: 5195-5202.2. Grossmann L, King B T, Reichlmaier S, et al. On-Surface Photopolymerization of Two-Dimensional Polymers Ordered on the Mesoscale [J]. Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736.3. Lu Y, Larson J M, Baskin A, et al. Infared Nanospectroscopy at the Graphene-Electrolyte Interface [J]. Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.4. Amenabar I, Poly S, Goikoetxea M, et al. Hyperspectral Infared Nanoimaging of Organic Samples based on Fourier Transform Infared Nanospectroscopy [J]. Nature Communications, 2017, 8: 14402.
  • 新型号|FLIR RS6780中波红外热像仪,远距离科研检测的可靠助手!
    一直以来Teledyne FLIR以用户需求为创新的原动力持续重投入于研发创新专注原创科技和设计为红外热像仪带来更多革新今天小菲给大家带来一款全新的型号远距离科研检测专用的中波红外热像仪——FLIR RS6780FLIR RS6780拥有先进的探测器、触发和同步功能,适应外场环境的保护封装,使得该型号能满足绝大多数科研测试环境下对仪器配置及数据采集的要求。性能卓越,远距离仍保证测量精度FLIR RS6780热像仪具备连续光学变焦功能,由一个集成三位电动滤片轮和用以支持3000°C红外成像应用的可选工厂校准装置组成。通过其可选3倍视场无焦镜头附件,工程师和科学家能够在从50mm -250mm(标准)到150mm-750mm的范围内灵活变焦,增加被测目标的像素数,从而满足其独特应用和测试需求。使用RS6780可获得640×512像素全分辨率数据,采集帧速可达125Hz,子窗口模式下甚至超过4,000Hz,保障了用户从远距离也能采集到清晰的红外图像。高适配性,支持多个软件平台FLIR RS6780热像仪能提供瞬时、逐帧的焦距位置信息,适用于工厂、自定义校准红外成像和辐射测量应用,还支持时空位置信息 (TSPI) 数据收集,控制一帧图像的生成或通过先进的触发功能实现外部设备同步,捕捉必要图像。它既可部署为独立热像仪,也可以通过FLIR Science Camera SDK集成到规模更大的测试系统中。用户可将FLIR RS6780捕捉的红外数据传输至运行Windows、MacOS或Linux的电脑,RS6780还兼容FLIR Research Studio软件应用,可进行后期处理和分析。RS6780还支持对检测器底层设置和原始数据的访问。因此,用户能够进行高质量的定制辐射测量,每帧大约327,000个数据点,为研发项目生成可靠的数据。用户还可借助免费的FLIR Research Studio Player软件在本地分析共享数据,与同事协同工作。小巧耐用,专为严苛应用设计FLIR RS6780热像仪使用防风雨外壳和可选电动镜头盖,保护热像仪不受恶劣环境影响,其已通过IP65测试,防护等级与越野拖车等同,菲粉们可以放心应用。它的光学器件、探测器和热像仪均为自主设计,方便无缝系统集成和未来支持。热像仪重量不到16.7千克,易于部署和移动。FLIR RS6780中波热像仪能够实现远距离细微温度差检测同时具有多种连接和软件选项可轻松集成其光学变焦镜头可在优化目标像素密度的同时实现高性能的辐射测量非常适用于户外远距离科研检测
  • 新型号|FLIR RS6780中波红外热像仪,远距离科研检测的可靠助手!
    一直以来Teledyne FLIR以用户需求为创新的原动力持续重投入于研发创新专注原创科技和设计为红外热像仪带来更多革新今天小菲给大家带来一款全新的型号远距离科研检测专用的中波红外热像仪——FLIR RS6780FLIR RS6780拥有先进的探测器、触发和同步功能,适应外场环境的保护封装,使得该型号能满足绝大多数科研测试环境下对仪器配置及数据采集的要求。性能卓越,远距离仍保证测量精度FLIR RS6780热像仪具备连续光学变焦功能,由一个集成三位电动滤片轮和用以支持3000°C红外成像应用的可选工厂校准装置组成。通过其可选3倍视场无焦镜头附件,工程师和科学家能够在从50mm -250mm(标准)到150mm-750mm的范围内灵活变焦,增加被测目标的像素数,从而满足其独特应用和测试需求。使用RS6780可获得640×512像素全分辨率数据,采集帧速可达125Hz,子窗口模式下甚至超过4,000Hz,保障了用户从远距离也能采集到清晰的红外图像。高适配性,支持多个软件平台FLIR RS6780热像仪能提供瞬时、逐帧的焦距位置信息,适用于工厂、自定义校准红外成像和辐射测量应用,还支持时空位置信息 (TSPI) 数据收集,控制一帧图像的生成或通过先进的触发功能实现外部设备同步,捕捉必要图像。它既可部署为独立热像仪,也可以通过FLIR Science Camera SDK集成到规模更大的测试系统中。用户可将FLIR RS6780捕捉的红外数据传输至运行Windows、MacOS或Linux的电脑,RS6780还兼容FLIR Research Studio软件应用,可进行后期处理和分析。RS6780还支持对检测器底层设置和原始数据的访问。因此,用户能够进行高质量的定制辐射测量,每帧大约327,000个数据点,为研发项目生成可靠的数据。用户还可借助免费的FLIR Research Studio Player软件在本地分析共享数据,与同事协同工作。小巧耐用,专为严苛应用设计FLIR RS6780热像仪使用防风雨外壳和可选电动镜头盖,保护热像仪不受恶劣环境影响,其已通过IP65测试,防护等级与越野拖车等同,菲粉们可以放心应用。它的光学器件、探测器和热像仪均为自主设计,方便无缝系统集成和未来支持。热像仪重量不到16.7千克,易于部署和移动。FLIR RS6780中波热像仪能够实现远距离细微温度差检测同时具有多种连接和软件选项可轻松集成其光学变焦镜头可在优化目标像素密度的同时实现高性能的辐射测量非常适用于户外远距离科研检测
  • 德国Zeutec近红外分析仪登陆中国市场
    日前,瑞士华嘉公司, 作为德国Zeutec Opto Elektronik GmbH公司的中国总代理 , 向中国市场正式推出最新设计的近红外分析仪——SpectraAlyzer。该产品的问世使得近红外光谱仪的发展又达到了一个新的高度。SpectraAlyzer具有多种型号,能满足研究和生产领域的各层次多方面的需要。样品的分析过程准确、直观、快捷、仪器操作简便,维护保养简单。  仪器可选配Application Worx软件,该软件是Zeutec公司自主研发的一款化学计量学软件,通过它用户可以开发相应的光谱方法并对方法进行校准。该软件采用了一系列统计学方法,通过标准化、谱线平滑、求导、标准归一化以及一系列的变换运算等可实现对实验数据和谱图的分析。  SpectraAlyzer产品的前身是著名的德国BRAN+LUEBBE 的InfraAlyzer 系列, 与BRAN+LUEBBE 的其它产品线在中国有广泛的应用, 后来经过结构调整, Zeutec Opto Elektronik GmbH公司成立于1999年,旨在于开发和生产专业的光谱仪,包含近红外常规实验室分析仪的应用和专业分析解决方案,广泛应用于各分析及质控领域。华嘉公司与德国“Zeutec Opto Elektronik GmbH”公司建立了战略合作伙伴关系,华嘉公司成为 Zeutec 公司在近红外分析仪SpectraAlyzer 和SpectraAlyzer QC axiom产品方面的独家总代理。  SpectraAlyzer QC axiom 近红外光谱分析仪可满足食品加工,饲料加工,医药等行业方面的复杂样品,主流型号可以根据用户的行业特征,灵活的选择、配置不同滤光片,满足行业特定参数的分析和测量。瑞士华嘉(香港)有限公司全国独家代理德国Zeutec近红外分析仪产品,需了解详情,请接洽华嘉全国各办事处。上海代表处 电话:021-5383 8811 北京代表处 电话:010-6561 3988 广州代表处 电话:020-8132 0662 成都代表处 电话:028-8676 1111 西安代表处 电话:029-8833 7412
  • 涂料氙灯老化试验与紫外光老化试验差异分析
    标准集团(香港)有限公司专业生产(供应)销售涂料氙灯老化试验机列产品,公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着经营涂料氙灯老化试验机系列多年经验,熟悉产品的各项技术支持,供货周期短价格最优,欢迎来电咨询!一、自然气候老化试验自然气候老化试验方法是国内外广泛采用的方法。其主要原因是自然气候老化实验结果更符合实际,所需的费用较低而且操作简单方便。虽然我们可以在任何地方进行自然气候老化试验,但国际上比较认可的试验场地是美国的佛罗里达,因为其阳光充足。但自然气候老化试验的不足之处是试验需要的时间长,试验人员可能没有这么多年的时间等待一个产品的测试结果。另外,即使是佛罗里达,气候不可能年复一年的完全相同,故试验结果的再现性也不理想。二、氙弧辐射试验氙弧辐射试验被认为是最能模拟全太阳光谱的试验,因为它能产生紫外光、可见光和红外光。正因为如此,在国内外被认为是最广泛采用的方法。GB/T1865-1997(等同于 IS0113411:1994)详细地介绍了这种方法。但这种方法也有它的局限性,即氙弧灯光源稳定性及由此带来的试验系统的复杂性。氙弧灯光源必须经过过滤以减少不期望的辐射。为达到不同的辐照度分布可有多种过滤玻璃类型供选择。选用何种玻璃取决于被测试材料类型及其最终用途。改变过滤玻璃可以改变透过的短波长紫外光类型,从而改变材料遭受破坏的速度和类型。通常运用的过滤有 3 种类型:日光、窗玻璃和扩展的紫外光类型(国标 GB/T1865-1997 中提到的方法 1 和方法 2 对应于前两种类型)。典型的氙弧辐射都配备一个辐照度控制系统。辐照度控制系统在氙弧辐射试验中很重要,因为氙弧灯光源的光谱自身内在稳定性就比荧光紫外灯光的光谱差。国外有人考察了一盏新氙弧灯和一盏用过 1000h 的旧氙弧灯光谱的区别。结果发现,光谱能量分布不但在光源的长波长范围随灯的使用时间延长变化显著,而且在短波长的范围内也有明显变化。这种变化引起的原因是氙弧灯的老化,是它的自身内在特性。对这种变化也可采取多种补救措施。例如提高更换灯管的频度以减轻灯光老化的影响。或者可用传感器控制辐照度。尽管存在因灯老化引起的光谱能量分布变化,氙弧灯仍不失作为耐候性和耐日光照射试验的一种可靠的和反映实际的光源。大多数氙弧辐射试验在模拟润湿条件时采用水喷淋和/或温度自动控制系统(国标 GB/T1865-1997 提出的"表面用水喷淋")。水喷淋方法的局限是当温度相对较低的水喷到温度相对较高的试板上时,试板会冷却下来,这会使材料遭破坏的过程减缓。在氙弧辐射试验中,要求使用高纯度的水以防止试板表面形成沉积物。因此运行费用较高。三、紫外光灯照射试验紫外光灯照射老化试验利用荧光紫外光灯模拟太阳光对耐久性材料的破坏性作用。这与前面提到的氙弧灯有区别,荧光紫外灯在电学原理上与普通的照明用冷光日光灯相似,但能生成更多的紫外光而非可见光或红外光线。对于不同的曝晒应用,有不同类型的具有不同光谱的灯供选择。UVA-340 型的灯在主要的短波长紫外光光谱范围能很好地模拟太阳光。UVA-340 灯的光谱能量分布(SPD)与从太阳光谱中 360nm 处分出的光谱图很近似。UV-B 型灯也是通常使用的加速人工气候老化试验用灯。它比 UV-A 型灯对材料的破坏速度更快,但其比 360 nm 更短的波长能量输出对很多材料会造成偏离实际的试验结果。辐照度(光强度)控制对于获得准确而有重现性的结果是很有必要的。大多数紫外光老化试验装置都配备了辐照度控制系统。这些精确的辐照度控制系统使用户做试验时能选择辐照度量。通过反馈控制系统,辐照度能被连续和自动地监控并精确地得到控制。控制系统通过调节灯管的功率而自动地对因灯管老化或其他原因造成的照度不足进行补偿。荧光紫外光灯因自身内在的光谱稳定性使辐照度控制简单化。所有的灯源随时间老化都会变弱。但荧光灯与其他类型的灯不同,它的光谱能量分布不会随时间变化。这一特点提高了试验结果的重现性,因而也是一大优势。有试验表明,一盏使用了 2h 的灯和一盏使用了 5 600h 的灯在配备了辐照度控制的老化试验系统中的输出功率无明显区别,辐照度控制装置能够维持光强度的恒定。此外,它们的光谱能量的分布也无变化,这同氙弧灯有很大区别。使用紫光灯老化试验的一个主要优势在于它能够模拟较为符合实际的室外潮湿环境对材料的破坏作用。材料置于室外时,据统计每天至少有 12 h 频繁地遭受潮湿作用。因为这种潮湿作用大多表现为凝露的形式,因而在加速人工气候老化试验中采用一个特殊的冷凝原理来模仿室外潮湿。在这样的冷凝循环过程中,要加热试验箱底部的水槽以产生蒸汽。热蒸汽保持试验箱的环境在高温下有 100%相对湿度。试验箱设计时,要使试板实际上构成试验箱的侧壁。这样试板的背面暴露在室温的室内空气下。室内空气的冷却作用使被测的试板表面的温度比蒸汽温度降低几度。这几度的温差可使水在冷凝循环过程中连续不断地降到被测试表面。如此产生的冷凝水是性质稳定的、纯净蒸馏水。这种水能提高实验结果的重现性,排除水沉积物污染问题并且简化试验设备安装和操作。因为材料在室外受潮的时间一般很长,所以典型的循环冷凝系统最少要有 4 h 的试验时间。冷凝过程在加温条件下进行(50℃),就会大大地加快潮湿对材料的破坏速度。长时间的、加热条件下进行的冷凝循环比其他诸如水喷淋、浸渍和其他高湿度环境的方法更能有效地再现潮湿环境破坏材料的现象。四、结 语虽然国标规定且国内目前通行的耐老化试验方法是氙弧辐射,但在国外氙弧辐射和紫外光老化试验都是应用广泛的试验方法。这两种方法是基于完全不同的原理。氙灯照射试验箱仿制全部的太阳光谱,包括紫外光、可见光和红外光,其目的是模拟太阳光。而紫外光老化试验并不企图仿制太阳光线,而只是模仿太阳光的破坏效果。它是基于这样的原理,长期在室外暴露的耐久性材料,受短波紫外光照射引起的老化损害最大.另外,即便是在自然气候下进行老化试验,还有一种加速的方法,就是将被测试样板装在能随太阳升起降落而转动的样板架,使样板大部分时间保持被阳光直射的状态,以获得加速试验结果。20 世纪 80 年代前采用碳弧灯或直接用紫外灯照射,进行平行试验,也可缩短检验周期,究竟哪种试验方法是最好的呢?没有简单的答案。选择哪种方法取决于要测试的材料,材料的最终应用场合,所关心的材料遭破坏的模式和财力等方面的因素。更多关于 氙灯老化试验机:http://www.standard-group.cc/productlist/
  • 美国加州发布灯具能效及有害物质减少法案
    2010年1月1日,《加州灯具能效及有害物质减少法案》的某些条款开始生效。该法律的主要规定以能效为重心,目标是截至2018年将加州室内住宅和公共设施照明能耗最少降低50%。考虑到特定重金属和其他有害物质的风险,加州现禁止制造商、零售商、经销商及在线销售商出售含有超出浓度限值的特定危险物的通用照明产品。作为其危险废物的组成部分,该法案要求制造商减少照明产品中的毒害等级,符合欧盟RoHS (限制使用某些有害物质)指令中已生效部分的规定。  自2010年1月1日起,该法案第10.02条规定:禁止加州销售有害物质含量超过欧盟(EU)RoHS 指令(2002/95/EC)指定浓度限制的通用照明产品。通用照明产品在该法案中定义为包括“提供室内住宅、室内商业以及室外使用的照明功能的灯具、灯泡、灯管或其他电子设备”  可包括:  1. 紧凑型荧光灯  2. 直(直线)式荧光灯  3. 白炽灯(包括卤素白炽灯)  4. 发光二极管(LED)  许多照明产品不属于“通用照明产品”,其中包括以下特殊照明  设施: 电器灯、黑光灯、捕虫灯、色灯、红外线、左旋螺纹灯、航海用导航灯、厂房灯、反射灯、耐用灯、防碎灯、信号服务灯、银碗灯、射灯、三光灯泡和耐震或耐振灯泡。亦不包括直径大于32毫米的高输出和极高输出线性荧光灯、预热线性荧光灯、高强度放电灯、长度大于9英寸的紧凑型荧光灯以及国家监管的通用型白炽灯。该法案也豁免为带有特殊需求个人提供特别照明的灯具。  该法案第 10.02条规定如下:  . 自2010年1月1日起,加利福尼亚州禁止以出售为目的的个人制造含有欧盟RoHS指令禁用有害物质含量的通用照明产品。  . 要求在加利福尼亚州销售的或供应用以销售的通用照明产品的制造商必须根据  DTSC(有毒物质控制部门)文件提供技术文档以证明其通用照明产品符合欧盟RoHS指令的要求。  要求通用照明产品的制造商根据要求,向加利福尼亚州通用照明产品的销售商提供照明产品符合欧盟RoHS指令的证明书。该证明可列在集装箱或包装上。
  • Nicolet iN10 MX红外成像显微镜可获得超快速可靠的混合物分析
    Madison, WI., (2008年8月19日) &mdash &mdash 作为服务科学领域的全球领导者,赛默飞世尔科技宣布,其最新推出的Nicolet iN10 MX红外成像显微镜能使分析工作者在显微尺度下于复杂结构和随机混合物中快速鉴定各种化学物质及其分布。专为超快速数据获取而设计的新型Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜,能提供快速准确的材料分析,从法庭科学直至高科技的聚合物材料。 与OMNIC Picta 软件配套使用的Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜提供全新的用户体验,只需鼠标点击几次,即可引导操作者完成从样品装载到最终报告的整个分析过程。此系统的高度整合设计将机器视觉和光谱鉴定技术有机的结合起来,极大地方便了数据获取和样品分析。 高效的光学效率使得系统可获得高散射能力样品的化学图像,比如纸张和固体制剂,从而使得Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜成为伪造检测强有力的工具。 为获取最佳的数据,此系统最多可装备三个检测器。一个室温检测器无需液氮即可进行&ldquo 对准就拍&rdquo 式分析,与高效的插入式ATR物镜配合使用,使得Nicolet iN10 MX红外成像显微镜像常规的红外分光光度计一样快捷易用。为提高检测灵敏度并获得最小样品的数据,可使用单元素MCT检测器。作为可选配件的阵列检测器使得此红外成像显微镜以更快的数据采集速度来获得大尺寸图像,分析5mm× 5mm样品只需5分钟。另外,系统的Micro-ATR所获图像的空间分辨率优于3微米。 由于难以通过认证,红外显微镜在管制环境中的应用一直受到限制。只有Nicolet iN10 MX红外成像显微镜可在反射,透射和ATR测试模式下进行验证,因此简化了仪器的认证过程。这为红外显微镜在高度管制环境中的应用创造了良好的机会。想要了解更多赛默科技Nicolet iN10 MX红外成像显微镜的详细信息,请拨打电话800-810-5118, 400-650-5118, E-mail至sales.china@thermofisher.com 或登录www.thermo.com/FT-IR。 Thermo Scientific是服务科学领域全球领导者赛默飞世尔科技的一部分。----------------------------------------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific) Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过100亿美元,拥有员工约33,000人,在全球范围内服务超过350,000家客户。主要客户类型包括:医药和生物公司,医院和临床诊断实验室,大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌,帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息,请浏览公司的网站:www.thermo.com.cn
  • Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜可获得超快速可靠的混合物分析
    Madison, WI., (2008年8月19日) &mdash &mdash 作为服务科学领域的全球领导者,赛默飞世尔科技宣布,其最新推出的赛默科技Nicolet iN10 MX红外成像显微镜能使分析工作者在显微尺度下于复杂结构和随机混合物中快速鉴定各种化学物质及其分布。专为超快速数据获取而设计的新型Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜,能提供快速准确的材料分析,从法庭科学直至高科技的聚合物材料。 与OMNIC Picta 软件配套使用的Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜提供全新的用户体验,只需鼠标点击几次,即可引导操作者完成从样品装载到最终报告的整个分析过程。此系统的高度整合设计将机器视觉和光谱鉴定技术有机的结合起来,极大地方便了数据获取和样品分析。 高效的光学效率使得系统可获得高散射能力样品的化学图像,比如纸张和固体制剂,从而使得Nicolet iN10 MX 红外成像显微镜成为伪造检测强有力的工具。 为获取最佳的数据,此系统最多可装备三个检测器。一个室温检测器无需液氮即可进行&ldquo 对准就拍&rdquo 式分析,与高效的插入式ATR物镜配合使用,使得Nicolet iN10 MX红外成像显微镜像常规的红外分光光度计一样快捷易用。为提高检测灵敏度并获得最小样品的数据,可使用单元素MCT检测器。作为可选配件的阵列检测器使得此红外成像显微镜以更快的数据采集速度来获得大尺寸图像,分析5mm× 5mm样品只需5分钟。另外,系统的Micro-ATR所获图像的空间分辨率优于3微米。 由于难以通过认证,红外显微镜在管制环境中的应用一直受到限制。只有Nicolet iN10 MX红外成像显微镜可在反射,透射和ATR测试模式下进行验证,因此简化了仪器的认证过程。这为红外显微镜在高度管制环境中的应用创造了良好的机会。 想要了解更多赛默科技Nicolet iN10 MX红外成像显微镜的详细信息,请拨打电话800-810-5118, 400-650-5118, E-mail至sales.china@thermofisher.com或登录www.thermo.com/FT-IR。 Thermo Scientific 是服务科学领域全球领导者赛默飞世尔科技的一部分。 关于Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技) Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过100亿美元,拥有员工约33,000人,在全球范围内服务超过350,000家客户。主要客户类型包括:医药和生物公司,医院和临床诊断实验室,大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌,帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息,请浏览公司的网站:www.thermo.com.cn
  • 陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析
    陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析陈皮作为传统中药,其药用历史悠久。以陈皮为主药的二陈汤、苏子降气汤、六君子汤、平胃散等经典名方在历代本草中都有记述。而如今药典中记载的陈皮主要来源于部分芸香科植物的干燥成熟果皮,具有理气健脾,燥湿化痰的功效。根据品种与产地来划分,目前市售陈皮主要分为广陈皮、陈皮与杂陈皮三类,广陈皮主要来源于茶枝柑,陈皮则是来源于大红袍、福橘及温州蜜柑的栽培变种,而来自杂柑类、宽皮橘类、橙柚及柠檬等果皮混杂陈皮入药的情况,市场称之为杂陈皮。杂陈皮与陈皮药材价格差异也十分悬殊,因此市场也出现相应商品混杂入药的现象,导致陈皮药材基源复杂,药材品质难以保证。成都中医药大学刘友平课题组创新性地采用近红外光谱分析技术对陈皮药材的品种识别和黄酮类成分的检测展开研究。1品种识别选取广陈皮 17 批,川陈皮 8 批,在 60 ℃ 烘箱中干燥后粉碎,过 80 目筛,取 8g 样品粉末放置样品杯中扫描近红外光谱,扫描范围 10000cm-1 – 4000cm-1,分辨率 8cm-1,扫描次数 64 次,每个样品重复装样后扫描 3 次。▲ 陈皮药材近红外光谱图采用聚类分析的算法对不同预处理方法、建模波段和潜变量进行考察,根据综合评价指标 Q 值的大小选出最优结果,前 3 个最好模型参数如下表所示。序号预处理方法建模波段潜变量数Q1SNV, db110000-7800, 6600-5400, 4800-440060.90692db1, ncl10000-7404,7144-500030.88743mf10000-400070.8836采用最佳参数建立的模型,从潜变量的立体得分图可以清楚看出两类陈皮药材在空间上相互独立,并用 12 批未参与建模的陈皮药材进行外部验证,仅有 1 批样品被误判,说明模型可以准确地识别广陈皮和川陈皮。▲ 陈皮药材前三潜变量得分空间分布图2含量分析目前针对陈皮药材中化学成分主要集中在挥发油、黄酮类和生物碱成分,而黄酮类又是一类比较重要的有效化学成分,具体还可细分为芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素和橘皮素。通过高效液相色谱法分析不同栽培品种陈皮药材种所含的 4 种黄酮类成分可以发现除芸香柚皮苷外,其余 3 种黄酮类成分在不同品种的药材种含量差异明显,且仅有川陈皮、广陈皮以及杂陈皮中的椪柑符合药典对陈皮药材的含量标准。因此仅对三种含量有明显差异的黄酮类成分进行近红外光谱分析,取 69 批不同来源的陈皮样品采集近红外光谱,参数设置与品种鉴别时类似,取样减少至 5g,仪器扫描次数改为 32 次,其余参数保持不变。▲ 陈皮药材近红外光谱图分别考察了不同的光谱预处理方式、建模波段以及潜变量对三种的影响,此外还剔除了对建模影响较大的样品,最终选取的的模型效果如下。▲ 橙皮苷模型预测散点图▲ 川陈皮素模型预测散点图▲ 橘皮素模型预测散点图最终三种黄酮成分模型对独立验证集样品预测的均方根误差分别为 0.284,0.054 和 0.014。与传统分析方法 HPLC 相比,近红外分析操作简便,快速无损,结果准确,且能够多组分同时测量,这对陈皮药材的质量控制及在线监测等方面,都有极高的应用价值。3相关仪器▲ NIRFlex N-500研究中所采用的近红外光谱仪就是来自步琦的 NIRFlex N-500,针对医药研发、生产质控等不同环节都能提供可靠的解决方案。 1偏振干涉仪NIRFlex N-500 独特的偏振干涉仪设计,相比经典傅里叶近红外光谱仪,在简化光路空间的同时,极大地提升了设备的抗震能力,更能通过实验室、生产车间、仓库等多种复杂测量环境的考验。 2模块化NIRFlex N-500 模块化的设计,4 种测量池以及多达近 20 种的测量附件,能够满足几乎所有的测量场景。更换快捷方便,一台机器就能完成多样品形态的测量分析工作。 3双灯源NIRFlex N-500 贴心的双灯源设计,一旦主灯能量降低到阈值之下,就自动切换至副灯,不会造成分析间断而影响生产效率。 4校准标准物NIRFlex N-500 内置校准标准物,搭配功能全面且强大的软件套件,保证数据安全,满足 GMP 及 21 CFR Part 11 的要求,为制药行业提供安全稳定的分析手段。有关更多详细信息,请与我们联系。4参考文献闫珂巍,. 基于近红外光谱技术快速定性鉴别广陈皮模型的建立[J]. 中草药, 2015, 46(20): 3096-3099.李旻. 不同栽培品质陈皮药材品质等同性研究[D]. 成都中医药大学, 2017.
  • LED灯具检测:检测结果存在误差
    led行业对于LED照明统一标准的呼吁,是行业一直以来讨论的话题。尽管各地已经在制订和试用自己的地方标准,但是标准混乱也缺乏权威的检测平台,整个行业乱成一锅粥。政府左右为难、企业摇头兴叹、百姓雾里看花,不知道谁是谁非,谁对谁错,谁好谁坏。  由于缺少统一的标准规范和检测方法,导致目前市场上种类繁多的LED应用产品性能各异、质量参差不齐,给整个行业发展带来了严峻的挑战。从目前的LED产品结构及技术发展的角度看,照明用LED产品质量的评判标准主要考虑光学性能、电性能、热性能、辐射安全和寿命等几个方面的参数,其中LED的光学性能主要涉及光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、显色指数等。目前,光电检测、配光检测、光能量检测、衰减测试以及耐冲突测试等是LED灯具的常规检测项目。  抽检结果不容乐观  近日,广东省质监局发布了广东省自镇流LED灯产品质量省级专项监督抽查结果。抽检结果显示,在抽查的23批次自镇流LED中,检验不合格17批次,不合格率高达73.9%。据了解,不合格项目涉及到意外接触带电部件的防护、潮湿处理后的绝缘电阻和介电强度、机械强度、故障状态、色品容差、一般显色指数、骚扰电压、灯功率、耐热性、互换性、功率因数、初始光效/光通量、防火与防燃等项目。  关于LED照明产品检测不合格的消息,近期已经是多次出现。LED为何频出质量问题?追根溯源,LED照明标准缺失、检测体系建设尚未完善是关键。从电源到成品,LED照明都尚未有一套国家或者行业标准体系,更没有强制检测认证的要求。  “尽管灯具在出厂前都会进行例行的性能检测,然而并不是所有的企业都会严格按照规定来做。这既有企业不具备完整的检测设备条件的因素,也有降低成本的考虑。”东莞勤上光电股份有限公司相关负责人指出,目前大型企业在灯具检测方面都有国家认可的实验室,检测设备相对较为完善。而中小企业往往只简单地测试几个小时就算过关,检测设备也比较缺乏。这就造成了之前部分政府机构在对LED灯具进行抽检的时候,出现大量质量不合格的问题,对LED产品的市场普及造成了极大的负面影响。  通常在LED灯具的检测结果中,光通量和显指不达标、色温和功率有偏差等等问题是比较常见的。励测检测运营总监李胜指出,质检不过关的原因主要集中在以下四个方面:一、电气绝缘要求不能满足,主要表现在产品内部电气间隙和爬电距离不够,人体可触碰到的导体不是安全隔离低电压。特别是一些小体积的灯具,由于结构紧凑,往往忽视电气绝缘距离的要求。二、采用的驱动器不满足相应的LED驱动器安全要求,或者使用简单的降压电路来驱动LED。三、产品电磁骚扰电压超标,大多数LED采用廉价的驱动电路,在电路中未采取任何电磁骚扰抑制措施,导致传导电压和辐射超标。四、不能满足灯具的光色性能要求,LED灯的发光原理和传统的光源有比较大的区别,设计者只关心灯具是否发光,忽视了光度和色度质量的要求,造成灯具色温偏差较大、显色指数偏低。  “显色指数按规定要求不能低于80,否则初始光效就不能满足能效的要求,达不到节能的效果。”一位检测业内人士表示,当前有些产品片面追求高光效,忽视了流明维持寿命,导致灯具的实际使用寿命偏低,造成产品不符合节能指标。  检测结果存在误差  在灯具检测过程中,往往会出现企业的同一款灯具前后两次检测参数结果不一致的问题。对此,浙大三色仪器有限公司技术支持经理朱俊高表示,造成上述误差的原因主要在以下三个方面:第一是系统的误差,这种误差是在允许范围之内的,每套检测系统可能是不一致的,存在一定的误差。传统灯具的误差在1.5%以内就算是合格产品,但是LED灯具的标准还没有规范化,行业内对LED灯具的允许误差范围也比较模糊,一般在3%-5%之间就算合格。  第二是环境的误差,灯具所处的环境以及表面的污染会对测试结果造成很大的影响,误差量级可达到7%-8%,尤其是有一些出光面兼做二次光学透镜表面的产品。由于这些产品具有凹凸结构,容易藏污纳垢且不便于清理,从而严重影响光通量并进一步影响光型分布。  第三是设备和标准的误差,常规的灯具检测需要用到的设备主要为积分球,分布光度计和光辐射检测设备,这些设备分别用来测量灯具的光通量,配光性能和光生物安全。其中,光辐射检测是针对出口欧盟的紫外含量检测以及美国能源之星要求的蓝光、红外的能量检测。由于国家层面的标准与检测规范的缺失,使得各地检测中心使用的测试方法、检测设备和推出的检测标准各不相同,从而造成企业的同一种产品在不同的检测机构检测时出现不同的测试结果。  具体到积分球测试光通量,尽管方法比较简单,只需要光强计或者光谱仪配合积分球就可以完成测试,不需要去测量其他参数。但李胜强调,由于积分球的球内挡屏、接缝、球壁开孔、喷涂效果等因素都会影响积分球的测试准确性,所以对于积分球制造厂商也提出了很高的技术要求。  “积分球是一套精密测量设备,需购买有质量保证的大厂品牌,否则看起来积分球好像一样,但是测量时的结果会与真实值产生很大的偏差,而且稳定性较差。”李胜表示。同时,积分球测试对环境也有一定要求,通常要求环境温度在25±1℃。而积分球的大小则没有太严格的规定,只与被测灯具的大小有关。一般来说,被测产品的总表面面积必须小于球体内壁总面积的2%,线性产品的最长物理尺寸必须小于球体直径的2/3。例如,对于LED灯管,一个积分球能测试的最长尺寸不超过球直径的2/3。上述这些都是厂家在进行检测时需要注意的问题。
  • 邓勃:对发展国产仪器的思考
    中华人民共和国北京出入境检验检疫局和北京市科学技术委员会于2014年5月16日在京召开了国产检测仪器设备验证与综合评价技术服务推介会,该推介会为国产分析检测仪器的快速良性发展和推广使用起到了积极促进作用。  如何发展国产仪器,推广国产仪器、用好国产仪器,是大家很关心的一个大课题,涉及面很广,不是本人水平和能力所能论及的。参加这次推介会,有点感想,有感而发,就几个具体的问题谈了个人看法。  1. 实用为本  研发仪器与购买仪器都要从实用出发。社会对分析检测仪器的需求是多式多样的,科研单位、分析中心、实验室、质检中心面对的分析样品来源复杂,品种经常变化,对测试的要求高,需要高性能、多用途的分析仪器 而分析对象比较固定、只进行例行监测或检测、车间生产控制,未必需要购买高性能、多用途的分析仪器。一些单位明知用2-3万购置的仪器就能满足实际工作的需要,偏要花10万元甚至更高价购买了一台多功能仪器,尽管仪器每天都在使用,然而只使用了仪器一小部分功能,大部分仪器功能闲置不用,这是很大的浪费。  买仪器是为了解决实际分析检测的需要。花最少的钱买到能满足分析检测需要的实用仪器,这是购买仪器的原则。花钱是买实用,不是花钱买性能指标。不反对买高档仪器,提倡按客观需要买仪器,提倡花最少的钱买到实用仪器。  我们的分析检测仪器生产厂家要按照市场需要来研发仪器,而不是跟着国外仪器性能指标后面追赶。  国内实力较强的仪器公司,在条件许可时,可以、也应该研发高端分析仪器,但也不要以追赶国外仪器某一性能指标为目的,而要发展具有自身特点的分析仪器。所谓自身特点,第一能解决国内市场需要而国外进口仪器不能满足此种需要、或者国外仪器虽能满足要求但价格昂贵,研发此种仪器,打破国外仪器垄断,就是对国家的贡献。第二,目前限于客观条件,在高档仪器研发方面,与国外有相当的差距,但利用自身某些优势,发展高档专用仪器是有条件的,是完全可能的。  国内规模较小实力不强的仪器生产厂家,要根据自身条件首先研发国内市场需要的、量大面广的高质量仪器,不要花费精力盲目去追赶先进指标。国内市场需求非常广阔,高、中、低档仪器都需要,都有用武之地,量大面广的中小型仪器市场大有开发余地。  不管哪一档次的仪器,仪器的质量必须是高质量的,要特别重视仪器长期稳定性的考察和提高仪器软件能力,高质量、多用途的软件可以弥补硬件方面的某些不足,并提高仪器的性能。  2. 买以致用  我国目前的实际情况,总的来说,基层分析人员的技术水平还不是很高,买了仪器不会用、用不好的情况是常有的事。  用户购买仪器是为了解决实际问题,如果买了仪器不会用、用不好,那么,买了再好的仪器也无济于事。而且用户还会对所购买的仪器和仪器生产厂家失去信心。为了改变这种情况,仪器厂家需要改变营销思维,努力做到卖以致用。不只是教会用户会开动和操作仪器,而且要从技术上帮助用户用所购买的仪器来解决所要解决的实际分析问题,实现买以致用。现在仪器厂家都做到了教会用户会开动和操作仪器,而未能或未能很好地在技术上帮助用户解决买以致用的问题。这一点对推广国产分析仪器是至关重要的,能做到这一点,用户就会乐意购买和使用国产分析仪器,国产仪器能解决问题,价格又便宜,何乐而不为!  建议稍有规模的仪器生产厂家要建立为本厂仪器开发、推广服务的应用实验室或人员,没有条件的厂家可以委托其他单位合作来做这件事。  3. 排除人为阻力  在推广使用国产仪器方面,还存在人为思想误区,导致出现人为的障碍。不少用户在购买分析仪器时总希望买性能指标高的仪器,这是可以理解的。问题在于这些高性能指标在实际工作中是否用得着,如果用不着,就是花钱买了用不着的指标。买了仪器不用或开机机时不足,这种&ldquo 显性&rdquo 浪费,容易受到人们和管理者的注意,而花钱买了用不着的过高或过多的性能指标,这种&ldquo 隐性&rdquo 浪费,常常不为管理者所重视,甚至不被察觉。有了思想上的误区,在招投标过程中就出现一些令人费解的怪现象,一些用户或管理者为了买到进口仪器,对国产分析仪器设置人为障碍,国产仪器没有哪一个指标,偏偏提出要那一个指标,以此避免买到国产仪器,即使现有国产分析仪器的性能指标已能满足实际分析测试工作的需要。这种有意将国产分析仪器排挤在招投标之外的做法,是很不公平、不公正的。据仪器信息网报道(参见http://www.instrument.com.cn/news/20140221/122903.shtml),西北某省为县级农检站购买11台原子吸收分光光度计,标书中提出的指标都很高,如八灯以上自动切换转台,对于主要是单元素测定的仪器,用得着同时装置8只空心阴极灯吗?而且还要多于8只空心阴极灯,真令人费解!正像读者在评论中指出的,指标是&ldquo 完全按某某产品参数搬上去的&rdquo ,是明显限制国产仪器的。高指标是以经济为代价的,花钱买了用不着指标,如读者所言&ldquo 就成摆设了&rdquo ,其后果是,外行人&ldquo 欣赏&rdquo 不了这些用不着指标,内行人看了觉得是不珍惜纳税人钱的极大浪费。  为避免这种情况的发生,建议管理者和招投标主管单位严格审查招标书提出的仪器性能指标的要求,特别是大型招投标,需邀请专家把关。在招投标过程中,要避免花钱买无用的高指标和多指标造成的&ldquo 隐性&rdquo 浪费,制止有意排挤国产仪器的倾向。
  • 近红外光谱三个问题的思考——伟创英图总工韩熹写在全国第六届近红外光谱学术会议圆满闭幕之后
    p span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 全国第六届近红外光谱学术会议日前在武汉圆满闭幕,与会代表、参展厂商和论文水平等都达到了历史新高,可以说是我国近红外光谱技术发展史上影响深远的一届盛会。北京伟创英图科技有限公司总工程师韩熹也积极参加了此次会议,期间,他认真听取了各位专家和同行的报告、会下也进行了多方交流。会议报告精彩纷呈,让他受益匪浅 而且,即使会议结束仍然思绪万千,连夜写下此篇感想。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/0c046401-c4ce-4aaf-a832-07379962b3e5.jpg" title="韩熹近照1.jpg"//span/pp style="text-align: center "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "北京伟创英图科技有限公司总工程师韩熹/span/strong/pp  strong思考近红外光谱的三个问题/strong/pp  在本次会议上,杨辉华博士提出“在研究学者之间、在仪器制造企业之间,应该更加透明化、更加开放化的进行交流,闭关自守,不利于技术发展”,本人深表同意。因为,在多个报告中都有涉及研究院校通过采购一些光谱仪模块、测样附件模块,自行组建实验平台开展研究,从中我看出了一些的问题。我赞赏这种探索精神,但由于院校派团队往往偏重理论研究、算法研究以及应用研究,对于硬件的了解深度不够,使得研究过程、研究结果存在诸多变数。/pp  本次会议的交流环节中,我选择性的提出三个问题,这三个问题本身是我原定大会口头报告中会涉及到的(临会前,进行了一项手术,术后连续输了11天液,才最终得到大夫同意出差来武汉)。我得到的答复基本在预料当中,都不够“完美”。究其原因,是对于仪器硬件的理解层面不够深,问题不在他们,是因为没有仪器制造企业与他们紧密合作。我说的“仪器制造企业”,不是指进口仪器的国内办事处或者代理商,因为他们的角色也仅仅是被培训者。我说的“紧密合作”,不是“商业合作”,是当剥离利益关系之后,从技术层面解析仪器,而不是简单的培训说明。/pp  以下,我以伟创英图仪器产品为实体,从仪器制造企业角度,阐述一些我的思考与解决方案,希望对企业、学者有所帮助。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong问题一:离散波长型近红外光谱分析仪的研制思考/strong/span/pp  作为互联网型企业投身近红外光谱分析仪的研制与商业化,广州讯动给我的触动最大,从情感上,我非常支持他们。离散波长型近红外光谱分析仪,通常可以分为滤光片型和激光型。研制思路:选择特定领域样品,通过波长筛选算法获得特征波长(潘涛老师报告内容,我个人很想了解具体算法实现),选择对应的滤光片或者激光器,获得特征波长下的单色光,实现分光目的。/pp  该技术路线要求筛选出的特征波长数量不宜过多,波长不宜过大,因为非制冷型InGaAs探测器在成本和结构复杂度方面优势明显。我认为需要思考的技术问题:当筛选后的特征波长数量较少时(12以下),每一个特征波长都充当着“关键先生”的角色,受到整机成本控制要求,内置的激光器需要具备低成本、小型化特点,在波长准确性与重复性上存在短板,问题即来自元器件固有问题,也包括实际使用环境因素(温度、湿度等)的影响,存在X轴方向的左右飘忽不定,“关键先生”有可能是“不靠谱先生”。此外,降低仪器成本的目的是可以大批量推广应用,但是台间差异性问题也随之而来。不同批次采购的激光器,相同标称波长下的激光器可能存在差异,即准确性达标的前提下,分属左偏移和右偏移两类。当然,我们可以在仪器出厂前进行仪器标准化标定,来降低台间差异性。但是,实际用户环境因素与标定环境不一致,导致激光器自身的变化(X轴和Y轴两个方向),该变化甚至有可能是非线性变化。/pp  从实际应用角度考虑,其实也无需过分紧张,毕竟此类仪器目的在于满足实际快检需求,而不是与大型实验室仪器比拼性能指标。因此,我认为通过在仪器内部集成标准物质,以及挖掘多台仪器在不同环境下(模拟用户现场)的标准物质谱图的函数关系,有助于仪器的批量推广。此外,有报告提出“仪器台间差异性问题不大”,我要指出的是,这个结论的得出是有前提的。此类仪器价格往往超过30万,内部结构复杂,光学模块需要严格生产工艺下确保一致性,并且内置各种校准定标模块。可谓应了一句老话:只要有钱,很多问题就不叫问题。/pp  strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "问题二:谱图、模型入网的可靠性确认工作的思考/span/strong/pp  本次会议,多个报告提出谱图、模型的网络化管理,但是我认为,现阶段对于谱图、模型在入网前的可靠性确认工作还很薄弱。/pp  企业管理者通过制定严格的操作流程,以及仪器自检功能,来提高谱图测量可靠性。但是,例如,近些年重大安全事故仍然不断出现,可见并非是没有严格的制度,而是没有严格的执行。因此,通过在仪器功能上进行合理设计,有助于降低人为误差(惰性或者疏忽造成的)。通过对市面主流近红外光谱分析仪的调研,本人发现,很多企业用户往往依赖于仪器自身的自检功能,认为仪器自检通过,就可安心测样。殊不知,仪器自检也有很多门道在其中,也有行业潜规则,通过输入高级密码或者更改配置参数,就可以调整仪器自检评判结果指标阈值,甚至忽略部分仪器自检项目,达到表观上的仪器自检合格。企业用户在仪器自检合格后,就会开展连续样品测量。在这期间,往往仪器只会对重大硬件故障进行报警,而不会针对仪器性能变化做出反馈。此时此刻,本人认为,用户测量是“失去保护”的。/pp  伟创英图在这方面做出的努力可以分为两方面:透明化仪器自检项目的流程与指标计算公式,为用户提供与内置校准模块同材质的外置校准模块,用户可自行开展实验,论证仪器自检结果的真实性。此外,仪器软件自检运行过程中,会显示自检流程所涉及的全部谱图与评判结果,而非简单的显示合格与否。/pp  动态校准技术的引入,仪器内置标准滤光片,用户在进行每一次样品测量时,都会自动进行标准滤光片测量,由于近红外光谱测量本身具有快速性,因此多出的动态校准流程,不会为用户增加过多时间负担。由于每次样品测量,在谱图数据结构中,都会保存标准滤光片谱图,利用该谱图可实现对当次样品谱图的实时校准,包括X轴与Y轴。此外,在谱图、模型入网时,系统通过匹配性对比每张谱图数据结构中的标准滤光片谱图与参照谱图,评判当前谱图测量时仪器是否处于正常状态,从而达到谱图可靠性确认的目的。/pp strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) " 问题三:高速运行模式下的近红外谱图测量稳健性思考/span/strong/pp  近两年,本人有幸参与了两套果品分选在线近红外光谱分析系统的研制,在去年的BCEIA展会上展示了一套果品在线模拟装置,在2016年还将有一套果品分选系统上线。从上述项目实施过程中,本人提出“高速运行模式下的近红外谱图测量稳健性研究”的课题研究方向,希望能有专业的研究院校团队可以介入,将该项研究得更加透彻,该项研究会对未来在线近红外光谱测量技术的发展具有促进作用。在这里,我仍旧保持一种开放的形态,与大家分享伟创英图的果品分选系统的设计思想。首先,关于定位问题,我们放弃传统“同步齿轮+接近开关”这种定位方式,其原因包括:适用局限性(只适合固定在传送带上的托盘,不适合独立游走型托盘),定位托盘不具有标识性(只能表示有无托盘,不能识别具体托盘编号)。我们目前采用的NFC近场通讯技术(之前采用RFID技术),我们为每一个托盘(无论是固定在流水线上还是独立游走型的托盘)内置一个NFC芯片(选用抗金属类型)。利用该芯片的存储区,为每一个托盘进行唯一标识,并且负责存储检测分析、评价分级结果。其次,我们支持多端测量技术,即在线上可以先后部署不同类型的分析单元,例如:称重单元(果品称重,由于每个托盘都有独立的NFC芯片,在其存储区会记录每一个托盘独有的自重信息,提高果品称重准确性)、近红外光谱分析单元(评判果品品质,糖度、酸度、硬度等)、成像分析单元(评判果品有无疤痕、是否对称美观等)。/pp  具体分选流程如下:在分析单元前、后各部署一套NFC识别模块(读、写),当果品到达分析单元时,前置NFC识别模块高速响应读取到托盘NFC芯片信息,表示托盘已然就位,通知分析单元开始测量分析,测量分析结果会在果品到达后置NFC识别模块时,写入对应的NFC芯片存储区。由于NFC芯片存储区空间有限,实际写入可以是分级等级或者测量结果编号,后期通过测量编号可以进行检索查询。当果品通过全部分析单元,到达分选通道时,分选通道会通过读取NFC芯片存储区内容,来判断当前果品是否允许进入当前通道,从而实现分选目的。/pp  上述流程是2016年公司新上线的果品分选系统的核心设计思想,在这之前,我开发的分选软件部署在主控电脑,软件需要照顾各个环节。现如今,我将原先的集中处理改为分散处理,甚至部分节点不与主控电脑关联,采用独立的Arduino模块实现控制。针对近红外光谱测量这部分,我选择具有高速测量功能的USB4000光谱仪(海洋光学),该光谱仪可实现最低10微秒/次的高速测量(USB2000+最低测量速度是3800微秒/次),我即不采取单平均次数测量,也不采取多平均次数测量,而是单平均次数下的多次测量。该方式的优点在于,我可以对得到的多次测量谱图进行人为算法干预,筛选得到能够真正表征果品信息的谱图,再计算平均谱图,提高谱图测量稳健性。从实验数据来看,不同果型(苹果)最终有效谱图数量存在些许差异,有效谱图数量在6-8张不等(每秒测量5颗状态下)。由于单平均次数下的多次测量,意味着需要进行多次谱图数据传输,目前是利用OminiDriver中提供的高速扫描方法来实现。我最终希望的解决方案是将我的筛选方法可以嵌入到光谱仪底层程序上,而这一想法的实现,就需要借助国产近红外光谱仪厂商(复享光学)的支持。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/c5e8274b-d3c3-475f-8ae2-f5a9ab849cc8.jpg" title="多用途智能近红外光谱分选系统.jpg"//pp style="text-align: center "strong多用途智能近红外光谱分选系统/strong/pp  上边谈到的三点思考与我的想法,其实很多地方都需要国产近红外光谱分析仪制造企业的支持才可实现,但很可惜,目前此类企业实在太少。每年近红外相关文章很多,但是仪器研制类别的很少。全国研究院校知名近红外学者很多,但是从事仪器制造方面的很少。当无力改变现状时,我们就更应该开放与包容。/pp  我再次表明我们的一个态度,就是愿意为研究院所无偿提供实验平台建设、样机制造、商品转化等方面的建议,也愿意分享我们使用过的一些进口近红外光谱仪的心得体会,目前我们掌握的近红外光谱仪模块包括:JDSU、TI NIRscan、Insion、USB2000+、USB4000、Maya、STS、无锡微奥MEMS-FTNIR等。/pp  strong十数载不变初心、耐寂寞终有所报/strong/pp  说起来,韩熹进入近红外光谱领域已经有十多年了,回想自己十数载近红外光谱分析仪研制与应用之路,不禁感叹到,十数载不变初心、耐寂寞终有所报 青春虽已不再,但不变初心。2004年,韩熹毕业于首都师范大学应用化学系,随后加入北京英贤仪器有限责任公司。从那时起,韩熹便与近红外光谱分析结缘。/pp  英贤仪器实现了近红外光谱分析仪的国产化、量产化,打破了当时进口近红外光谱分析仪的市场、价格的双垄断,让国人第一次近距离的接触到近红外光谱分析技术。当时陆婉珍院士、袁洪福教授、褚小立博士给予英贤仪器大量的技术指导意见。在日前召开的全国第六届近红外光谱学术会议上,姚建垣先生(英贤仪器公司总经理)向陆婉珍奖励基金捐赠十万元,姚总说要懂得“报恩”。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/4cc288b5-faed-4395-81d1-690ef6e8ec71.jpg" style="float:none " title="陆婉珍院士给予英贤仪器大量技术指导.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/563b8b3a-a48b-40b0-b45d-ea3178925b06.jpg" style="float:none " title="袁洪福教授、褚小立博士给予英贤仪器大量的技术指导意见.jpg"//pp style="text-align: center "strong陆婉珍院士、袁洪福教授等对国产近红外光谱分析仪研制企业给予大力支持/strong/pp  2007年,英贤仪器并入聚光科技(杭州)股份有限公司,成立近红外光谱分析事业部,开始着手研制全系列近红外光谱分析仪产品,包括:便携型、通用型和在线型近红外光谱分析仪以及CM-2000化学计量学软件。当时公司的目标,就是研制出可产业化的高精度、高稳定性近红外光谱分析仪。“事实证明,我们做到了,而且做得很好。直到如今,聚光科技的近红外光谱分析仪仍旧是国产近红外光谱分析仪的领军代表,且没有之一。”韩熹说到。br//pp  2012年,在聚光科技服务满五年后,韩熹离开了聚光科技,但是,他并没有离开近红外光谱事业。经过历时一年多的筹备,韩熹等人于2014年4月成立北京伟创英图科技有限公司,沿着定制化、专用型近红外光谱分析仪的研制与产业化继续前行。此时,姚建垣先生已经退休,当他看到这些曾经的“孩子”已然成家,但对近红外光谱分析事业的热情不减,他决定不计报酬,继续陪他们走一程。/pp  姚建垣先生曾经对韩熙谈过他的创业艰辛,也分享过他的应变之策。对于制造企业,研制与销售近红外光谱分析仪不会一夜暴富,不要有投机心理,踏踏实实做产品。对于技术应用、研究学者,要能“耐得寂寞,顶得压力”。/pp  作为业界“新瓶装老酒”的伟创英图,拥有十数载的仪器研制、量产化经验,非常愿意为研究院所无偿提供实验平台建设、样机制造、商品转化等方面的建议。韩熹说,“我们曾经走过的错路、弯路,不希望你们重蹈覆辙,我们的经验与技巧希望能加速你们研究成果的商品转化。”br//ppbr//p
  • 提神醒脑——来看近红外如何帮您品鉴茶叶
    提神醒脑——来看近红外如何帮您品鉴茶叶茶叶源于中国,早期是祭祀用品,随后用于烹饪和入药,最后才发展成为一种饮料。区别于风味多样的加工茶,传统的原叶茶主要可以分为绿茶、黄茶、乌龙茶、红茶、黑茶和白茶,而绿茶又是我国产量最多的一类茶,接近九成的产茶省区都生产绿茶,每年绿茶的产量占茶叶总产量的一半以上。绿茶不仅在国内深受欢迎,在全世界也是一种被广泛喜爱的无酒精饮品,出口茶叶中 80% 以上都是绿茶,由此可见一斑。特级绿茶属于绿茶中评价最高的一类,其不仅外形美观,而且所泡之茶茶汤清亮,香气浓郁,口感宜人。特级茶有着非常严格的采摘标准和明确的加工要求,通常只在春季由人工按照一芽一叶的标准进行采茶。尽管特级绿茶具有非常高的价值,但其与普通绿茶的区别,很难仅仅通过外观来判断。目前为止,若需要明确地鉴定出特级绿茶,最为权威的方法是由一组专业人士对标准品和样品进行感官评定,从而判断样品的优劣。这种鉴定方法条件相对苛刻,且费时费力,对于有大批量检测需求的情况就非常不友好且不现实。近红外光谱分析作为一种快速无损的分析技术,其在食品的质量控制中已被广泛应用。浙江大学范方媛课题组使用近红外分析建立了无损区分特级绿茶与其它等级绿茶的模型。 1样品准备从市场中购买 279 个绿茶样品,其中 127 个为特级, 152 个为其它等级,测量前用塑料袋密封并在 -20 ℃ 环境下储存。 2测量参数光谱范围:10000 cm-1-4000 cm-1,分辨率2 cm-1,使用漫反射测量方式,每次称重 10g 茶叶,每个样品测量三次取平均光谱。▲ 茶叶样品的原始近红外光谱 3光谱预处理光谱多元信号校正、中心化处理和 Savitzky-Golay 求导(一阶导和二阶导)。▲ 茶叶样品经预处理后的近红外光谱 4感官评价根据国标(GB/T23776)要求,一共六位评审专家对样品的外形、汤色、香气、滋味、叶底进行打分,然后根据每个维度不同权重综合计算最终得分,满分为 100。 5模型校正不同等级的样品分别分成两个数据集,其中 185 个样品用于交互检验校正,94 个样品用于验证模型效果。建模方法分别采用了经典偏最小二乘(PLS)以及优化的区间偏最小二次(siPLS)算法。使用均方根误差(RMSE)和预测偏差比(RPD)来评价模型的预测的准确性。▲ 最终优化模型对外部验证样品预测结果经过优化后的模型对 185 个建模样品和 94 个外部验证样品的预测准确度分别达到了 97% 和 93%,证明模型够较为精准地区分特级绿茶与其它等级绿茶,相比于传统的感官鉴定,近红外能够做到快速无损分析,对大批量的检测鉴定具备独特的优势。应用中采用的是步琦 NIRFlex 系列近红外光谱仪,多种配置和稳定性能助力科学研究。6参考文献Chunlin Li. Rapid and non-destructive discrimination of special-grade flat green tea using Near-infrared spectroscopy[J]. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2019, 206(5): 254-262.步琦傅里叶变换光谱仪 NIRFlex N-500 NIRFlex N-500 独特的偏振干涉仪设计,相比经典傅里叶近红外光谱仪,在简化光路空间的同时,极大地提升了设备的抗震能力,更能通过实验室、生产车间、仓库等多种复杂测量环境的考验。NIRFlex N-500 模块化的设计,4 种测量池以及多达近 20 种的测量附件,能够满足几乎所有的测量场景。更换快捷方便,一台机器就能完成多样品形态的测量分析工作。NIRFlex N-500 贴心的双灯源设计,一旦主灯能量降低到阈值之下,就自动切换至副灯,不会造成分析间断而影响生产效率。NIRFlex N-500 内置校准标准物,搭配功能全面且强大的软件套件,保证数据安全,满足 GMP 及 21 CFR Part 11 的要求,为制药行业提供安全稳定的分析手段。
  • 风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱有什么不同
    风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱有什么不同,下面有爱佩科技为您说明:作为耐候试验的重要设备,它主要是在试验箱的箱体内用氙弧灯来模拟全日光光谱,通过对箱体内的试件进行模拟破坏性光波的照射来实现在产品开发、品质管控过程当中的环境模拟和加速试验。通过试验能够快速、高效地为新产品的设计与品质改进提供依据 由于氙灯老化试验箱在产品开发和品质控制方面的重要作用,它目前被广泛地应用到非金属材料、有机材料(如油漆、涂料、橡胶、塑料)等方面的老化试验当中。为橡胶、塑料、石油化工、汽车纺织、玩具、白色家电等行业服务。 氙灯老化试验箱有两种,但是人们一般分不清两种试验箱的区别在哪里,是按什么原则进行分类的。下面就让武汉铭坤科技有限公司的小编来给你详细的分析这两种试验箱的分类标准以及异同。氙灯老化试验箱按照提供模拟日光光谱的氙弧灯的冷却方式分为:风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱。两种试验箱的主要区别就在于氙弧灯的制冷方式,灯管的数量以及试验的摆放方式等。风冷与水冷氙灯老化试验箱的共同点:两种试验箱都能够模拟日光光谱,通过对试件的辐照,来发现试件的耐候能力。从而为改进产品设计,提高产品品质提供建设性依据。 风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱的区别在哪里风冷与水冷氙灯老化试验箱的主要区别:1.灯管功率不同氙灯的功率较大,一般都每支的功率都能达到上千瓦,有的甚至能够达到几十万瓦。作为氙灯老化试验箱的光源的氙弧灯每支也在一千瓦以上。风冷氙灯功率较低,每支的功率是1.8千瓦,灯管寿命在1600-1800小时左右,风冷氙灯的能耗低,使用寿命长,价格比较高;水冷氙灯的功率为每支6千瓦,灯管有效寿命在500至700小时左右。2.制冷方式不同氙灯的功率很大,因此在氙灯灯管工作时,会产生大量的热量,如果不采取降温措施,灯管会因为热量累积,容易烧毁;大量的热量聚集如果不采取措施冷却,对测试条件产生很大的影响,最终肯定会对测试结果产生偏差,达不到测试的要求。为了让氙灯能够长寿命正常工作,不影响测试环境,通常采用风冷和水冷两种方式为氙灯灯管降温。风冷氙灯是以高速冷气流送风来给氙灯灯管降温,水冷氙灯是以流动冷水给氙灯灯管来降温。3.灯管数量不同风冷氙灯老化试验箱的灯管数为3支,每支的直径是2.2cm,灯管长是41cm。辐照强度可以达到500W/m2 水冷氙灯老化试验箱的灯管数为1支,水冷氙弧灯的直径比较大,达到了9cm,长度也比风冷氙弧灯要长5cm达到了46cm。辐照强度可以达到1320W/m2。4.滤光方式不同氙灯虽然能够模拟日光光谱,但是氙灯辐射中含有大量日光中不存在的短波紫外线,因此在氙灯老化试验箱中都要给氙灯装上滤光片,滤光片能够适当的过滤大部份短波光。从而使氙灯能够更好的模拟日光光谱中的可见光区域和紫外光部份。但是,在氙灯老化试验箱当中,风冷和水冷氙灯所采用的滤光片是不一样的。风冷氙灯老化试验箱采用滤光片滤除短浅的红外光和紫外光;而水冷氙灯老化试验箱采用的是滤光罩滤除短浅的红外光和紫外光。5.氙灯的安装方式不同在水冷氙灯老化试验箱里,水冷氙灯是垂直安装在试验箱工作室的中央,外面被滤光罩套住,试件架是一个盘式或者鼓式的挂架,呈360度方式旋转。试件必须挂在试件架上随挂架旋转。而风冷氙灯老化试验箱在其工作室里水平安装了三支风冷氙灯,氙灯下面安装了滤光片,试件放在氙灯下面的试件托盘里进行静态辐射。6.测试试件的外观形状要求不同因为氙灯的安装方式不同,所以两种氙灯老化试验箱对样品的外观形状要求也不一样,因为水冷试验箱里氙灯是垂直安装,试验是挂在试架上进行测试,为了让试件充分的得到氙灯灯光的照射,试验必须是薄片状,并将其挂在挂架上旋转测试。而风冷试验箱灯管是水平放置,所以对试件的外观没有要求,只要工作室拖盘能放得下就可以了。在试验的时候,可以通过调节氙灯与拖盘之间的距离来达到对样品的幅照度。 我们爱佩科技现在为大家分析了风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱有什么不同,对这两种试验箱有了一个相对全面的认识,相信会对我们选购此类产品和使用此类产品的时候会有相应的帮助。详情还可联系我司业务
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