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红外发射检测

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红外发射检测相关的资讯

  • 风云三号成功发射,助力红外高光谱等3台光电产品开机
    2021年7月5日北京时间7时28分,风云三号E星在酒泉卫星发射中心成功发射,上海技物所承担研制中分辨率光谱成像仪(微光型)、红外高光谱大气探测仪Ⅱ型、红外地平仪等3台(套)光电产品随星入轨,将按预定程序先后开机。  在充分继承D星技术的基础上,E星载荷进行了系统升级与性能优化:中分辨率光谱成像仪(微光型)可实现7个数量级辐射动态范围和低照度下微光成像;红外高光谱大气探测仪Ⅱ型在红外宽谱段连续高光谱探测、探测灵敏度和精度、观测覆盖能力上得到大幅提升。上述载荷有望填补晨昏轨道国际气象业务探测资料空白,并在提高全球数值天气预报精度和时效方面发挥重要作用。  风云三号E星是风云三号03批气象卫星的首发星,也是世界民用业务气象卫星家族中首颗工作在晨昏轨道的卫星,设计寿命8年,配置11台遥感载荷,主要用于获取数值预报应用需要的大气温度、湿度等气象参数,保障气象领域核心业务,提升天气预测预报能力;监测全球冰雪覆盖、海面温度、自然灾害、生态与环境,提高应对气候变化和气象防灾减灾综合能力;开展太阳、空间环境及其效应、电离层数据监测,满足空间天气预报和保障服务的需求。发射现场红外高光谱大气探测仪Ⅱ型研制团队
  • 我国声发射检测技术获得国际肯定
    记者日前从中国特检院获悉,该院副院长沈功田研究员在日前闭幕的2013年世界声发射会议(简称WCAE-2013)上,成功当选国际声发射学会(简称ISAE)理事长。ISAE的永久秘书处也设立在中国特检院,由中国机械工程学会无损检测分会管理。  本次会议由国际声发射学会主办,中国机械工程学会无损检测分会和中国特检院承办。来自美国、日本、澳大利亚、中国等13个国家的97名代表出席会议。会议收录论文86篇,其中口头报告41篇。会议期间,国际声发射学会召开了委员大会,选举产生了由来自9个国家的13人组成的第一届理事会和执行委员会,我国的沈功田研究员任理事长、李邦宪研究员任秘书长。  ISAE由中国和美国联合发起成立。这是在声发射领域,乃至无损检测领域首次由我国组织并发起的国际组织,彰显了我国声发射研究的水平和在国际上的影响力。ISAE理事会的成立,建立了中国声发射科技工作者与国际声发射领域专家深入交流的平台,促进了我国声发射检测技术的发展与推广应用,让世界见证了中国声发射技术的新发展,提高了我国声发射检测技术乃至无损检测技术的国际地位和国际影响力。  材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射,大多数材料变形和断裂时都有声发射发生。用仪器探测、记录、分析声发射信号,并利用声发射信号对声发射源的状态作出正确判断的技术称为声发射检测技术。声发射技术适用于大型结构件的快速动态监测、检测和结构完整性评价,在石油化工、电力、冶金、材料试验、民用工程、航天和航空、金属加工、交通运输等领域开展了广泛的应用,且正在向生物等其他领域扩展。  我国的声发射检测应用面最广的是压力容器安全性检测和评价方面。现在有超过100家检测机构从事压力容器声发射检测。自1984年,中国特检院一直致力于特种设备的声发射检测技术的研究和应用,是国内声发射技术的领导者,在全国范围内建立了产、学、研、政四位一体的60多人的研发团队,承担国家科技攻关、科技支撑和社会公益科研项目近20项,制定国家或行业声发射检测技术标准10多项,开发声发射和管道泄漏检测仪器4种,培养声发射高级检测人员23名,中级近700名。其取得的科研成果获得国家科技进步二等奖2项,省部级科技奖励1等奖3项、二等奖6项。这项技术为企业解决了特种设备在线检测与安全评价的技术难题,既可及时发现和排除安全隐患,为生产安全提供技术保障,也可延长设备的运行周期,为企业带来可观的经济效益和社会效益。仅对大庆炼油厂、燕山石化、镇海炼化、华北制药、江西铜业等18家企业开展的3000多台次压力容器和大型常压储罐声发射检测应用进行统计,就为他们减少了12亿元的停产损失。《中国质量报》
  • 大气环境监测卫星成功发射 减污降碳协同增效再添利器
    4月16日2时16分,我国在太原卫星发射中心成功将大气环境监测卫星发射升空。大气环境监测卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中的一颗科研卫星,生态环境部为该卫星牵头用户,卫星和运载火箭系统均由中国航天科技集团有限公司第八研究院抓总研制。   该卫星将在国际上实现CO2的主动激光探测和大气细颗粒物的主被动结合探测,能够对气态污染物、云和气溶胶以及水生态、自然生态等环境要素进行大范围、全天时综合监测,同时可支撑开展气象、农业农村等行业的遥感监测应用工作。   大气环境监测卫星运行于705km的太阳同步轨道,星上搭载了大气探测激光雷达、高精度偏振扫描仪、多角度偏振成像仪、紫外高光谱大气成分探测仪及宽幅成像光谱仪等5台有效载荷,整星重量约2.8吨,设计寿命8年。其中,大气探测激光雷达在国际上采用双体制激光技术探测气溶胶和CO2,通过主动方式对大气CO2柱总量进行精细化探测,获取大范围、高精度的CO2浓度变化信息和气溶胶散射系数廓线、消光系数廓线、光学厚度、边界层高度等垂直分布信息,弥补以往被动观测的不足。高精度偏振扫描仪与多角度偏振成像仪联合观测可获取云和气溶胶多个角度的偏振信息,用于反演全球大气气溶胶和云的时空分布信息,观测幅宽大于1800km,此外,还可通过与大气探测激光雷达载荷的协同观测与应用,实现近地表细颗粒物的定量探测。紫外高光谱大气成分探测仪可获取O3、NO2和SO2等气态污染物浓度信息,幅宽大于2300km,具备每天一次的全球覆盖能力。宽幅成像光谱仪可获取光谱范围从可见光至长波红外(0.415-12μm)的陆表和大气多光谱信息,观测幅宽大于2300km,空间分辨率最高可达75m。   大气环境监测卫星的成功发射,将进一步提升我国的CO2和大气污染物遥感监测能力。在应对全球气候变化方面,实现全球范围CO2的主动激光高精度、全天时探测,探测精度达到优异水平,可为CO2分布和应对气候变化提供精准的遥感数据支撑;在大气环境遥感监测方面,具备对全球细颗粒物(PM2.5)、气态污染物、云和气溶胶的定量化遥感监测以及对工业排放、生物质燃烧等大气污染源的大范围、高动态遥感监测能力,可为我国大气污染防治和空气质量预报提供数据和技术支撑;在水环境遥感监测方面,可实现内陆大型水体水华、水质、水生植被以及近海海域赤潮、溢油、水质等的定量化遥感监测;在自然生态遥感监测方面,可实现生态系统关键参数的定量化遥感反演,为全国和区域生态环境状况调查与评估等业务提供重要数据支撑。   大气环境监测卫星的成功发射,将为落实“精准治污、科学治污、依法治污”、支撑深入打好污染防治攻坚战、实现减污降碳协同增效提供重要数据支撑。“十四五”期间,生态环境部还将牵头组织研制发射高精度温室气体综合探测卫星,与大气环境监测卫星组网观测,进一步提升全球主要温室气体和大气污染物遥感监测能力,为支撑国家“双碳”战略、应对全球气候变化提供遥感监测数据支撑。
  • 新材料领域:高温红外高发射率节能涂料
    工业高温窑炉作为一种高耗能设备广泛应用于各个行业,我国现有高温窑炉每年的能源消耗约占总能耗的三成,占工业能耗的六成。同时我国工业高温窑炉的热能利用率远低于发达国家的水平。因此,工业高温窑炉的节能降耗具有重大意义,同时也存在巨大的节能空间。本项目是针对工业窑炉节能的需求以及国内外在高温节能涂料方面的发展状况而研发的一种高性能节能涂料。该节能涂料在很宽的红外波段范围都具有高的发射率(~0.9)。在高温炉膛内壁(或炉管外壁)涂覆高发射率材料,可有效提高辐射换热量,改善炉内热辐射特性,提高热辐射效率,从而达到节能降耗、减少排放的目的。同时,高发射率涂层是一种高致密性的无机陶瓷材料,具有抗腐蚀、耐火焰冲刷等特点,对炉壁和炉管起到保护作用,可以延长窑炉(锅炉)的使用寿命。   主要技术指标(或参数):   1、红外发射率:≥0.9;   2、耐火度:1100℃~1500℃;   3、节能效率:5%~15%;   4、能缩短炉膛升温时间、提高炉膛温度、降低排烟温度、延长炉体(炉管、加热元件等)使用寿命,起到明显的节能减排和降耗增效作用。   应用领域:   用于冶金、石化、火电、水泥、玻璃、陶瓷等行业的各种高温窑炉、锅炉的涂层材料。   市场前景:   可广泛用于冶金、石化、火电、水泥、玻璃、陶瓷等行业的各种高温窑炉、锅炉,涂层具有红外发射率高、节能效果好、抗老化、耐候性强等特点。使用该产品可缩短炉膛升温时间、提高炉膛温度、降低排烟温度、延长炉体(炉管、加热元件等)使用寿命,能起到明显的节能减排和降耗增效作用。   拟转化的方式(或合作模式):   可采用研究所与企业通过成果转让或技术入股等方式,共同推进该成果的产业化。
  • 中国首颗碳卫星发射成功 搭载“利器”帮助监测雾霾
    从中国科学院获悉,12月22日3时22分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)发射升空。  据中科院空间中心副主任、碳卫星工程副总指挥龚建村介绍,该卫星的成功研制和后续在轨稳定运行,将使我国初步形成针对重点地区乃至全球的大气二氧化碳浓度监测能力,对充分了解全球碳循环过程及其对全球气候变化的影响具有重要意义,可以提升我国在国际气候变化方面的话语权。  根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告,由于人类活动的影响,主要温室气体二氧化碳和甲烷的浓度已经上升到2500万年以来的最高值,并依然呈上升趋势,地表温度也在逐年升高。温室效应正直接威胁着全人类的生存和发展。精确监视全球二氧化碳的排放状况已成为有效开展气候变化研究和应对的迫切需求。  本次发射的碳卫星作为我国首颗用于监测全球大气二氧化碳含量的科学实验卫星,围绕全球气候变化这一当今国际社会普遍关心的全球性重大问题,以大气二氧化碳遥感监测为切入点,利用高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪等探测设备,通过地面数据接收、处理与验证系统,定期获取全球二氧化碳分布图,大气二氧化碳反演精度将优于4ppm(百万分比浓度),使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。  碳卫星是科技部为应对全球气候变化、提升我国全球二氧化碳监测能力部署的一项重大任务。通过 863计划地球观测与导航技术领域“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目立项实施。由中科院国家空间科学中心负责工程总体 中科院微小卫星创新研究院负责卫星系统,中科院长春光学精密机械与物理研究所研制有效载荷 中国气象局国家卫星气象中心负责地面数据接收处理与二氧化碳反演验证系统的研制、建设和运行。  负责本次发射任务的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司上海航天技术研究院研制。此外,本次任务还搭载发射中科院微小卫星创新研究院自主安排研制的1颗高分辨率微纳卫星和2颗高光谱微纳卫星,有效载荷由中科院光电研究院研制。这是长征系列运载火箭的第243次飞行。  “千里眼”如何“看”二氧化碳?——详解我国首颗碳卫星  12月22日3时22分,我国在酒泉卫星发射中心成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星。这是我国首颗、全球第三颗专门用于“看”全球大气中二氧化碳含量的卫星。  太空中怎么能“看”到二氧化碳?“看”到了二氧化碳又有什么用?这颗卫星还带了哪些“高精尖”科技?记者采访相关专家,揭开碳卫星的神秘面纱。  “千里眼”看颜色识气体  从厚厚包裹着地球的大气层中,识别出哪些气体是二氧化碳,还要画出一张张“动态图”——碳卫星需要安上特制的“千里眼”。  本次发射的碳卫星,搭载了一台高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理,是在可见光和近红外谱段,利用分子吸收谱线探测二氧化碳浓度。  用通俗的话说,就是通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员郑玉权解释,太阳光经过空气时,空气中的二氧化碳分子对许多精细的颜色有了不同程度吸收。通过光学仪器对这些色彩进行非常精准的测量,可以反向推算出二氧化碳分子数量,从而得知大气中的二氧化碳浓度。  碳卫星项目要求大气中二氧化碳的浓度监测精度优于4ppm(百万分比浓度),即是说,当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时,“千里眼”就必须发现。  长春光机所助理研究员蔺超说,长春光机所为此制造了大面积衍射光栅,相当于在头发丝的宽度上划出200余条形状和直线度要求很高的刻线,“这样的精密元件,如同细密梳子,才能过滤出更为精细的色彩”。  地面观测点也能搜集大气中的二氧化碳数据,为什么还要发射卫星?碳卫星工程地面应用系统总设计师杨忠东说,全球二氧化碳地面观测站点总共仅有数百个,难以满足监测需求,只有用卫星俯瞰,才能绘制二氧化碳分布的全景图。  “碳排放”要有中国数据  掌握全球的二氧化碳分布状况有什么用?科技部国家遥感中心总工程师李加洪说,在碳排放数据上知己知彼,对提升我国在国际气候变化方面的话语权具有重要意义。  全球变暖、极端天气̷̷严峻的气候变化形势面前,减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础,在所有的碳排放量监测手段中,目前只有星载高光谱温室气体探测技术既能对二氧化碳等温室气体浓度进行高精度探测,又能获取全球各区域的气体浓度分布数据。  正因如此,各发达国家纷纷研发专用卫星。由于技术难度极高,目前仅有两颗卫星从太空监视地球温室气体排放:一颗由日本2009年发射,一颗由美国2014年发射。  李加洪介绍,我国发射的碳卫星通过地面数据接收、处理与验证系统,定期获取全球二氧化碳分布图,使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。  “持家先要有账本,这个‘账本’就是我们自己监测到的碳排放量。” 李加洪说。  “高精尖”未来有望测雾霾  碳卫星上除了搭载二氧化碳探测仪,还有另一件“利器”——多谱段云与气溶胶探测仪。这台探测仪可以测量云、大气颗粒物等辅助信息,为科学家精确反向推演二氧化碳浓度剔除干扰因素。  多谱段云与气溶胶探测仪虽然不是“主角”,但可能会带来许多意想不到的收获。  杨忠东说,多谱段云与气溶胶探测仪能监测大气中的颗粒物,可以帮助气象学家提高天气预报的准确性,并为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑。  研究人员表示,具体如何监测雾霾,要等碳卫星传送回第一份数据后再做分析判断。  此外,碳卫星实现全球观测,是卫星平台频繁调整姿态、“翩翩起舞”的结果。在此过程中,科研人员突破了多项关键技术,实现了技术跨越发展。
  • 高光谱综合观测卫星成功发射!全天时、多要素生态环境遥感监测再添新成员
    2022年12月9日2时31分,我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高光谱综合观测卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。高光谱综合观测卫星是“高分辨率对地观测系统重大专项”的“收官”卫星,采用太阳同步轨道,轨道高度为705公里,整星重量约1300千克,设计寿命为8年。卫星共搭载3台载荷,分别是可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪和宽幅热红外成像仪,具备大气、水、自然生态等全天时、多要素综合探测能力。其中,可见短波红外高光谱相机光谱范围覆盖0.4—2.5微米,具有330个光谱通道,幅宽为60公里,可进一步提高我国高光谱卫星数据国产化率;大气痕量气体差分吸收光谱仪可通过推扫观测方式,获取2600公里幅宽的紫外可见高光谱数据,实现对全球大气痕量气体成分(SO2、NO2、O3等)的定量化监测,光谱分辨率在0.3—0.6纳米之间;宽幅热红外成像仪为国际首次采用幅宽1500公里、空间分辨率100米的热红外探测方式,具备白天、夜间全天时成像能力,对比美国相同空间分辨率的Landsat卫星,观测幅宽提高了7倍,热红外观测通道(4个)数量提高了1倍,可反演获取全球尺度高精度地表温度信息。卫星构造图  高光谱综合观测卫星的成功发射,对生态环境遥感监测业务能力的提升具有重要意义。在大气环境方面,可对沙尘、气态污染物以及主要温室气体排放源等开展遥感监测,为大气污染防治和空气环境质量监测预警提供技术支持;在水环境方面,可对水体叶绿素a、悬浮物、透明度、水表温度等开展动态监测;在自然生态方面,可对重要生态功能区、重点城市等生态质量开展持续监测。  下一步,生态环境部将积极会同工程各参试单位,抓紧做好卫星工程在轨测试与应用评估工作,为有效支撑深入打好污染防治攻坚战和美丽中国建设贡献力量。
  • 发射波长950-2100 nm!南开大学庞代文教授团队近红外量子点新突破 | 前沿用户报道
    成果简介2021年8月,南开大学庞代文教授课题组在国际期刊J. Am. Chem. Soc上发表论文:Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag₂Te Emitting from 950 to 2100 nm,提出配体诱导量子点熟化生长策略,实现银硫族(Ag₂Te)量子点发射波长从950nm到2100nm连续可调。背景介绍银硫族量子点(Ag₂X X=S, Se, Te)是一类窄带隙半导体纳米晶体,由于其具有近红外荧光发射、高稳定性以及低生物毒性等优异性质,作为近红外二区荧光活体成像的荧光材料,在生物医学研究中有着良好应用。理论上,银硫族量子点中的Ag2Se以及Ag2Te量子点的荧光发射波长能够覆盖整个近红外波段。然而,目前其发射波长可调窗口很窄,无法在宽范围内连续调节。量子点的发射波长(带隙)可通过控制量子点的尺寸来调节,但对于银硫族量子点,其难点在于:1)带隙太窄,发射波长对尺寸变化特别敏感;2)对其成核与生长机理认识不足。量子点尺寸控制的关键在于控制成核与生长阶段单体的供给。小尺寸量子点合成时,需要控制单体用于成核,且抑制纳米晶的进一步生长。反之亦反。庞代文教授团队发现,三烷基膦能够诱导小尺寸银硫族量子点溶解。基于此发现,可通过改变三烷基膦用量、种类、合成温度等精确调控银硫族量子点的溶解行为,进而调控单体为成核或生长所用,精准实现不同尺寸(发光波长)银硫族量子点合成。图文导读本实验以Ag₂Te为样品,通过在1.6–5.9nm间(幅度(Δr)仅4.3nm)精确调节Ag₂Te量子点的粒径,实现了其发射波长从950nm至2100nm的连续可调(跨度(Δλ)为1150nm)。图1 三烷基膦诱导量子点熟化实现Ag₂Te发射波长从950nm到2100nm连续可调。 图2 量子点表面致密的配体层有效地钝化了表面原子,非辐射跃迁减少,发光效率得到了提升。本工作中,Ag₂Te量子点的荧光发射峰可调范围宽(950-2100 nm),为获得真实、完整的稳态荧光光谱需要使用不同的近红外检测器,以在检测器的最佳响应区间进行测试。对于瞬态荧光光谱,由于近红外样品的量子产率相对可见光样品较低,想要在短时间内完成测试,对激光器的功率有较高的要求。本工作中使用980 nm的脉冲光源(DD-980L, HORIBA)激发样品,荧光寿命曲线用软件(DAS6, HORIBA)拟合,可以快速实现近红外量子点瞬态荧光的测试。仪器推荐Fluorolog-QM,采用模块化设计,针对如AIE、钙钛矿、近红外一区二区荧光探针、稀土纳米发光材料、量子点、光功能材料等热点应用实现个性化配置。激发波长低至180nm起,发射波长可覆盖185~5500nm。全波长范围准确聚焦,无色差,高灵敏度35000:1,高分辨率0.1nm。全套的寿命测试技术(TCSPC、MCS、SSTD和延迟技术),保证了全光谱稳瞬态、延迟光谱测试功能。Fluorolog-QM 模块化稳瞬态荧光光谱仪扫码咨询产品总结展望尽管有着十余年的发展历史,银硫族量子点一直面临着发射波长难以在宽范围内调控的难题。相比于原有的工作,这个工作在合成方法以及涉及的化学试剂上并没有太多的变化,而是从细节出发,发现了之前一直被忽略的现象,并基于这一发现突破了存在多年的调控难题。庞代文教授简介:博士、南开大学化学学院杰出教授、博士生导师、美国医学与生物工程院(AIMBE)Fellow、英国皇家化学会Fellow (FRSC)、南开大学分析科学研究中心主任、全国纳标委纳米光电显示技术标准化工作组组长等。主要从事生物医学量子点研究。联系作者:335388123@qq.com文献信息英文原文标题Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag2Te Emitting from 950 to 2100nm发表期刊J.Am. Chem. Soc文章署名作者:Zhen-Ya Liu, An-An Liu, Haohao Fu, Qing-Yuan Cheng, Ming-Yu Zhang, Man-Man Pan, Li-Ping Liu, Meng-Yao Luo, Bo Tang, Wei Zhao, Juan Kong, Xueguang Shao, and Dai-Wen Pang扫码查看文献
  • HORIBA前沿用户动态|“小分子”也能做“大事情”:氟硼荧光染料首次实现从绿光到近红外光的多重荧光发射
    本文获“X-MOLNews”授权转载有机发光染料在新一代照明显示、生物成像、疾病诊疗等领域已得到广泛应用。利用结构单一、便宜易得的有机小分子发光材料实现从紫外光到近红外光全光谱的发光调控是科学家们追求的终目标之一。近日,南京工业大学先进材料研究院黄岭教授和刘志鹏副教授课题组与南京大学沈珍教授合作,利用一种经典的氟硼荧光染料实现了从绿光到近红外光的多重荧光发射。令人惊奇的是,这些多重发射峰不仅可以被不同波长的激光激发产生,而且多重发射峰之间还存在“多米诺”式的能量转移过程。研究结果表明,光照条件下这种氟硼荧光染料分子在聚集状态能够产生多种具有不同能量的聚集体(如二聚体、三聚体等),这些聚集体的产生可能是染料能够实现多重荧光发射的主要原因。 这一发现颠覆了人们对传统发光理论的认知,改变了人们对于“小分子”只能发出蓝光或绿光,只有结构复杂的“大分子”才能发出红光或者近红外光的看法,填补了国际研究的空白,同时也更新了人们对氟硼荧光染料的认知。该研究将进一步推动人们对发光材料的新的发光机制的探索,促进新型发光材料的研制及其在绿色照明、柔性显示、生物成像和医学诊疗等领域的进一步应用。相关研究工作以《Domino-like multi-emissions across red and near infrared from solid-state 2-/2,6-aryl substituted BODIPY dyes》为题,发表在《Nature Communications》。DOI: 10.1038/s41467-018-05040-8。南京工业大学博士后田丹和硕士研究生齐芬(现为南京大学博士研究生)为本论文的共同作者(扫描下方二维码可直达英文原文)。免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 新型光谱发生器:可发射近红外波段任何期望波长的光
    光谱发生器L12194-00-70130可发射近红外波段的光,而且使用者可根据用途自行选择波长,其调节的最小单位间隔可为1nm。该产品内置高稳定性的光源和特有的光学系统,实现了小型化(144x236.5x513.5mm)、高稳定性、高输出功率和高效率。滨松新型光谱发生器L12194-00-70130L12194-00-70130作为一个新产品,与以往同为近红外波段的光谱发生器的产品相比,照射波长可以根据实际应用,拥有390~700nm,430 nm ~790nm,700nm~1300nm三种照射波段的选择。滨松将提供产品的样本软件,直接在PC上就可实现波长的控制。产品连接示例该产品可以广泛应用于生物发光刺激、光谱设备性能以及材料光学性能的研究和评估,另外,亦可作为显微镜和内窥镜的光源使用。产品应用点击按钮,查看详细产品信息:欢迎关注滨松中国官方微信号
  • 1000万!北京理工大学场发射透射电子显微镜、紫外可见红外光谱测试系统采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:ZTXY-2023-H22766项目名称:北京理工大学场发射透射电子显微镜采购预算金额:750.000000 万元(人民币)最高限价(如有):750.000000 万元(人民币)采购需求:名称数量单位简要技术要求是否接受进口产品场发射透射电子显微镜1套详见招标文件《第六章 采购需求》是 合同履行期限:合同签订后15个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号:ZTXY-2023-H22774项目名称:北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统2.预算金额:250.000000 万元(人民币)最高限价(如有):250.000000 万元(人民币)采购需求:名称数量单位简要技术要求是否接受进口产品紫外可见红外光谱测试系统1套详见招标文件《第六章 采购需求》是 合同履行期限:合同签订后10个月内交货并安装完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年12月03日 至 2023年12月08日,每天上午8:30至12:00,下午12:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室(或邮件方式)方式:现场报名或邮件方式。邮件方式:在本项目招标文件发售截止时间前,将支付标书款凭证发至邮箱baoming_ztxy100@163.com。邮件主题“【场发射透射电子显微镜】-XXX公司”。邮件内容“【项目信息(项目名称、项目编号),投标人信息(公司全称、统一信用代码),联系人信息(姓名、手机号、电子邮箱)】”以标书款到账时间为准,逾期汇款报名无效(未及时发送报名信息导致的后果,投标人自行承担)。售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、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:北京理工大学     地址:北京市海淀区中关村南大街5号        联系方式:林老师,010-68917981      2.采购代理机构信息名 称:中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司            地 址:北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室            联系方式:王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧,010-51908151            3.项目联系方式项目联系人:王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧电 话:  010-51908151
  • FLIR T540——助力验证火箭发射的完整性
    我们都知道,火箭在发射之前要经过多次反复的试验,今天小菲就给大家说下南加州大学火箭推进实验室的Neil Tewksbury及其团队想把一枚火箭发射到太空所,通过使用FLIR T540对火箭部件反复试验过程进行记录,最终得到良好效果的案例!作为一场非官方国际大学太空竞赛的一部分,Tewksbury和他的团队不仅想成为一个成功发射火箭的团队,还想用完全由自己制造的部件组成的火箭达到海拔100公里(33万英尺)的高度。他们每年只能制造一到两枚火箭,所以在地面上测试组件对制造可行的火箭至关重要。火箭发动机测试面临的挑战作为申请从联邦航空局(FAA)获得发射窗口的一部分,Tewksbury需要验证他的太空发射火箭能否安全完成这次旅行,验证过程的一部分是在莫哈韦沙漠试验场进行的。Tewksbury需要测试火箭发动机外壳热保护系统的完整性以及碳酚醛喷嘴的设计。“我们必须保护这个箱子,因为它是碳纤维,所以实际上它不能在高温下存活”,Tewksbury解释说。“这种静态火的新增加是喷嘴,我们用新材料、新工艺完全重新设计了喷嘴,”Tewksbury补充道。“我们想看看它的表现如何,因此在喷嘴上使用了一种特殊的烧蚀技术,希望能尽可能多地散发热量,以保护我们的热敏外壳”。被称为“地面”和“旅行者”的Graveller II,是对地面火箭发动机的一次静态测试。在过去的静态试验中,Tewksbury依靠热电偶收集热管理数据。虽然热电偶可以提供特定的现场数据,但他需要一个解决方案,以便收集更全面的数据进行此测试。“我们真的想看看箱子上和喷嘴上是否有热点,但目前只能使用有限数量的热电偶,”Tewksbury说。火箭试验数据详细记录2018年2月17日,南加州大学火箭推进实验室成功测试了Graveler II,这是迄今为止成功发射的复合外壳业余火箭发动机。直径8英寸(约20.3厘米),长80.5英寸(约2米)的R级固体火箭发动机的总脉冲推力为42,000磅/秒(约19吨/秒)。Graveler II在带有碳酚醛喷嘴的碳环氧机壳中发射,所有这些都是由南加州大学的学生设计和制造的。 在测试之前,Tewksbury联系了一位到访教室讨论红外技术的FLIR代表,问他是否可以借一台红外热像仪。最终,FLIR为测试提供一台T540专业手持式热像仪,Tewkesbury发现它非常直观且易于使用。他只需要在FLIR-ResearchIR软件上观看一段简短的教程视频,就可以开始测试了。Tewksbury想要使用热像仪的主要原因是,如果设计失败,则要进行故障调查,FLIR T540可以很好将试验过程的数据详细记录。但试验完全成功,因此无需进行失败调查。“火箭运转得很好,我还获得了一些有关热防护系统如何管理热量的有意义的数据。” 火箭发射后,Tewksbury继续收集冷却火箭上的热数据。“燃烧几分钟后,您就能看到颗粒之间的界限。我们的发动机实际上是五到六块推进剂相互叠放在一起,称为BATES颗粒,您实际上可以将颗粒之间的缝隙视为热点。因此可以知道,我们可以量化热量的传递方式。”FLIR T540助力团队获得发射窗口有了这些成果,Tewksbury和他的团队即将从FAA获得发射窗口,并有望到达内华达州黑石市上方的Karman线(海拔100公里)发射。他们将与南加州大学的航空电子团队合作,该团队负责飞行软件,传感器和降落伞的部署。“当然,我们将降落在Karman防线的后面,然后在降落伞下向后退。”FLIR T540专业红外热像仪FLIR T540采用人体工学设计,分辨率高,能快速排查热点、找出隐藏的故障并确认维修结果。这款161,472(464×348)像素的红外热像仪配备明亮的4英寸液晶显示屏和可180°旋转的镜头平台,因此您甚至能在难以触及的区域轻松舒适地诊断电气或机械问题。这款热像仪内置先进的测量工具(如单触式电平/跨度),采用激光辅助自动对焦技术,使您每次都能记录精确的温度测量值。
  • 场发射扫描电镜SEM5000在锂电隔膜检测中的应用
    锂离子电池”锂离子电池是一种二次电池,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,锂离子穿过隔膜在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,锂离子能量的存储和释放通过电极材料的氧化还原反应实现。锂离子电池主要由正极材料、隔膜、负极材料、电解液和其他材料组成。其中,隔膜在锂离子电池中起到阻止正负极直接接触的作用,并允许电解液中的锂离子自由通过,提供锂离子传输的微孔通道。锂离子电池隔膜的孔径尺寸、多孔程度、分布均一性、厚度直接影响电解液的扩散速率和安全性,对电池的性能有很大影响。如果隔膜的孔径太小,锂离子的透过性受限,影响电池中锂离子的传输性能,使得电池内阻增大;如果孔径太大,锂枝晶的生长可能会刺穿隔膜,造成短路或爆炸等事故[1]。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”使用扫描电镜可以观察隔膜的孔径尺寸和分布均匀性,还可以对多层和有涂覆隔膜的截面进行观察,测量隔膜厚度。传统的商业化隔膜材料多为聚烯烃材料所制备的微孔膜,包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)单层膜及PP/PE/PP三层复合膜。聚烯烃类的高分子材料绝缘不导电,并且对电子束非常敏感,高压下观察会导致荷电效应,高分子隔膜的精细结构也会被电子束损伤。国仪量子自主研发的SEM5000型场发射扫描电镜,具备低压高分辨的能力,可以在低压下直接观察隔膜表面的精细结构,并且不会对隔膜产生损伤。隔膜的制备工艺主要分为干法和湿法两类[2]。干法即熔融拉伸法,包括单向拉伸工艺和双向拉伸工艺,工艺过程简单,制造成本低,是锂离子电池隔膜生产的常用方法。干法制备的隔膜具有扁长状微孔(图1),但制备的隔膜较厚,且微孔均匀性差、孔径和孔隙率较难控制,组装后的电池能量密度低,主要应用于中低端锂离子电池。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”图1 干法拉伸隔膜/0.5KV/Inlens湿法即热致相分离法,将聚合物与高沸点溶剂等混合熔融,经过降温相分离、拉伸、萃取干燥、热处理定型等工艺制得微孔膜。与干法工艺相比较,湿法工艺稳定可控,制得的隔膜厚度薄、力学强度高、孔径分布均匀且相互贯穿(图2)。使用湿法工艺制得的隔膜虽然成本高于干法工艺,但组装后的电池能量密度高、充放电性能好,多应用于中高端的锂离子电池。结合国仪量子自主研发的孔径分析系统,可以对隔膜的孔径、孔隙率等特征进行快速自动化的分析(图3)。图2 湿法拉伸隔膜/1KV/Inlens图3 隔膜孔径分析/1KV/Inlens虽然聚烯烃类的隔膜广泛应用于锂离子电池中,但受材料本身力学性能、耐热性及表面惰性的限制,单纯的聚烯烃隔膜无法满足锂离子电池高安全性和高性能的要求。为此,需要对聚烯烃隔膜进行表面改性,以提高其力学性能、耐热性及与电解质的亲和力。其中,目前最常使用的方法就是对隔膜进行表面物理涂覆[3]。无机陶瓷材料(图4)具有耐热性好、化学稳定性高的特点,并且表面的极性官能团有利于改善聚烯烃隔膜对电解液的浸润性,故其常作为涂覆颗粒以增强隔膜的耐热性和电化学性能。图5为经无机陶瓷颗粒涂覆后隔膜的陶瓷面的表面形貌。图4 氧化铝陶瓷粉末/5KV/BSED图5 陶瓷涂覆隔膜/1KV/Inlens
  • 西安交大物理学院科研人员在星际未证认红外发射谱带载体指认方面取得新进展
    星际未证认红外发射(Unidentified Infrared Emission, UIE)谱是一系列波长处于3-20微米的分立的红外谱带。自1970年代天文学家首次在年轻富碳星NGC 7027中观测到UIE谱带以来,研究人员在包括原行星状星云、行星状星云、反射星云、银河系弥散星际介质、超新星遗迹和星爆星系等多种天体环境中都观测到了UIE谱带。其辐射能量约占银河系红外辐射能量的20%,足见产生UIE谱带的载体物质在星际环境中广泛而大量存在。理解这些谱带的特征、确认其载体物质和演化对理解宇宙恒星形成历史、星际化学、星系演化及生命起源具有重要意义,是天文学、天体物理和天体化学等领域一个非常重要的科学问题。半个世纪以来,研究人员普遍认为波长位于3.3、6.2、7.7、8.6和11.3微米的UIE谱带主要源于多环芳香烃分子单光子吸收引起的加热激发。根据红外辐射模型和天文观测的UIE谱带强度,研究人员估算得到星际空间中多环芳香烃分子中碳元素含量约占星际碳元素总量的10-15%。但是,在目前得到证认的大约300个星际分子中仅有数个氰基化的芳香烃分子隶属于多环芳香烃物种,而它们可否贡献于UIE谱带尚有诸多谜团。与此相反,加拿大天文学家Jan Cami教授等人于2010年首次将实验室测量的C60富勒烯的四条红外特征谱线与Spitzer空间望远镜观测的年轻的行星状星云TC1的红外发射谱进行比对,提出认富勒烯可以作其中四条天文观测谱带的载体。随后,瑞士物理化学家John Maier教授等人于2015年通过测量C60+的近红外谱,提出其可以作为天文观测谱世纪谜团之星际弥散谱带(Diffuse Interstellar Bands, DIBs)的载体物质,该提议最终于2019年由哈勃空间望远镜证实,从而得到学界的公认,使得富勒烯成为宇宙空间中得到明确证认的最大的星际分子。目前,天文学家已在超过40种的天体环境中观察到了C60富勒烯的四条红外谱线。但是,热激发模型和荧光模型均无法合理解释不同环境中上述四条UIE谱线的强度差异;同时,天文观测的红外发射谱中仍有诸多强度较弱的谱线的起源未知。事实上,诺贝尔奖得主Harold W. Kroto教授曾于1980年代末期提出假设:星际空间中富勒烯与金属或其离子形成的复合物可否贡献于天文观测谱线?然而,气相富勒烯-金属复合物的高分辨光谱的实验室测量具有很大的挑战性,过去四十年来该假设未有任何的进展。鉴于此,西安交通大学侯高垒教授联合荷兰自由电子光源FELIX和比利时鲁汶大学等研究机构的科学家,利用自主研发的双激光溅射束流技术和惰性气体标记的红外光解离光谱技术(action spectroscopy),在实验上首次成功测量得到了多个气相富勒烯-金属复合物在6-25微米范围的高质量红外光谱。研究人员通过将实验室测量的富勒烯-金属复合物的红外谱与Spitzer空间望远镜的天文观测谱进行对比和相关分析,发现富勒烯-金属复合物的红外谱与天文观测谱之间呈现很好的相关性,不但合理解释10余条目前尚未得到证认的天文观测谱带,而且可以对四条归属于富勒烯C60的谱线强度差异之谜团提供一定的解释。结合理论计算与天文学丰度模型模拟,研究人员估算了富勒烯-金属复合物在星际空间的含量,提出富勒烯-金属复合物为一类非常有希望的星际未证认红外谱带的载体物质,并可作为紫外-可见-近红外波段范围的弥散星际谱带的潜在载体。同时,富勒烯-金属复合物在星际空间的存在可以一定层面解释富勒烯在星际空间的高丰度及其形成机制,为研究星际富勒烯物质和宇宙碳化学打开了一个新的篇章。该研究成果于2022年7月首次在预印本网站arXiv(arXiv:2207.10311)公开后,迅速得到英国New Scientist等多家国际学术媒体的独立报道和超过30家媒体转载。国际著名天体物理学家Pascale Ehrenfreund教授在报道中评价:This type of laboratory information is essential for identifying the existence of these molecules in future…their spectral signature in the visible part of the electromagnetic spectrum would be more unique to metal complexes。西安交通大学的研究团队目前正在致力发展可以实现紫外-可见-近红外波段的光谱精密测量技术与仪器,期望实现富勒烯-金属复合物在多波段的光谱精密测量。研究人员期待詹姆斯韦伯空间望远镜(JWST)未来能够提供更高灵敏度与更高信噪比的天文观测谱来帮助研究人员认识这些谱线的起源,从而帮助宇宙演化模型的完善与生命起源的揭示。上述研究成果近期以“Buckyball-metal Complexes as Potential Carriers of Astronomical Unidentified Infrared Emission Bands”为题发表在国际知名期刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal 2023, 952: 13)。西安交通大学物理学院侯高垒教授设计并领导了该研究,为论文的第一作者兼通讯作者,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。该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。西安交大“团簇谱学精密测量和结构调控”研究团队由侯高垒教授牵头组建。团队实验和理论并重,坚持面向世界科技前沿和国家重大需求,主要利用自主研发的多维度调控的高灵敏度高分辨质谱-光谱联用实验技术与仪器,开展原子分子团簇结构、光谱学及其动力学的实验和理论研究。目前研究工作主要围绕能源催化转化、实验室天体物理与化学以及团簇基功能信息器件的设计与构建等开展。在JACS、Angewandte Chemie、Acc. Chem. Res.、PNAS、Nat. Commun.、Astrophys. J.和Phys. Rev. A等期刊发表学术论文80余篇;主持国家自然科学基金委面上项目、重大研究计划、科技部高端外专项目和陕西省科技科技创新团队等国家级与省部级项目,与国内外多个知名研究小组和大型光源装置如加拿大光源、荷兰自由电子激光光源FELIX等建立有紧密的长期合作关系。
  • 声发射检测ISO标准再获突破!我国牵头制定的ISO 24367:2023正式发布
    近日,国际标准化组织(ISO)正式发布ISO 24367:2023《无损检测 声发射检测 金属承压设备》(Non-destructive testing — Acoustic emission testing — Metallic pressure equipment)。这是继2018年中国首项声发射检测国际标准ISO 19835:2018《无损检测 声发射检测 桥式起重机和门式起重机的钢结构》发布实施后,由我国主持制定的第2项声发射检测领域国际标准。ISO 24367:2023由中国牵头,中国特种设备检测研究院沈功田研究员团队主持、上海材料研究所有限公司等单位参与制定。该国际标准提案于2019年8月通过ISO/TC 135/SC 9(国际标准化组织无损检测技术委员会声发射检测分技术委员会)立项投票,组建“金属结构的声发射检测”工作组(ISO/TC135/SC 9/WG8)负责制定该标准,沈功田研究员担任工作组召集人和项目负责人。金属承压设备广泛地应用于石油、石化、化工、医药、食品、航空、港口等行业,属于工业生产和人民日常生活的重要基础设备,涉及到国民经济与人民生活的各个领域。一旦这些设备发生开裂泄漏,往往并发爆炸、火灾或中毒等灾难性事故,造成人民生命财产的重大损失,并引发严重环境污染,社会影响恶劣。金属承压设备是声发射检测技术应用最广泛的检测对象之一,美国和欧洲此前都执行各自国家和区域的检测标准。2023年全国标准化工作要点明确指出,织密筑牢标准安全网,实施公共安全标准化筑底工程,推动重要基础领域国内国际同步制定,持续推动重点领域标准与国际接轨。该国际标准项目以NB/T 47013.9-2012《承压设备无损检测 第9部分:声发射检测》和多个国家级科研项目研究成果为基础,将我国研制的承压设备声发射检测的分级和评价方法写入ISO 24367:2023,获得了国际专家的高度认可。本标准的颁布为承压设备声发射检测技术服务国际互认提供了技术支撑和依据,对推动国内外声发射检测技术服务的质量提升和统一具有重要作用。
  • 高光谱碳监测商业星座发布:33颗卫星组成,首发星明年发射
    4月24日,北京未来宇航空间科技研究院有限公司创始人兼CEO牛旼在中国航天日Online-商业航天企业集中签约活动上发布全球首个基于高光谱碳监测的商业卫星星座“未来碳星计划”。该计划由未来宇航联合高校院所、国有企业及商业航天企业共同发起,为政府、企业和大众提供实时碳监测服务。“未来碳星计划”总投资20亿元,由33颗卫星组成,包括一颗全球星和部署在8个轨道面的每轨4颗卫星,卫星工作在500公里轨道。每颗卫星将搭载高光谱相机和星间激光通信荷载,可实现全球范围快速监测和重点目标小时级观测能力。首发星计划2023年完成研制并发射,2025年底前将完成星座发射。
  • 我国成功发射高光谱综合观测卫星
    12月9日2时31分,我国在太原卫星发射中心用长征二号丁型运载火箭成功发射高光谱综合观测卫星(高分五号01A卫星)。该星是高分专项天基系统的重要组成部分,是实现高分专项高光谱观测能力的重要标志,将进一步提升我国高光谱卫星遥感数据的自给率。  高光谱综合观测卫星运行于高度705公里的太阳同步回归轨道,采用 SAST1000 平台,主要配备可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪、宽幅热红外成像仪等有效载荷,可在生态环境动态监测、自然资源调查与监测、大气成分探测等方面发挥重要作用,为我国积极应对全球气候变化提供数据支撑。  此次发射任务是长征系列运载火箭的第453次发射。发射任务的圆满成功,标志着高分专项工程空间段建设任务已全面完成。
  • 我国大气环境监测卫星成功发射 上面搭载了哪些科学仪器?
    4月16日2时16分,我国在太原卫星发射中心采用长征四号丙遥二十八运载火箭发射大气环境监测卫星。该星将推动我国生态环境、气象、农业农村等领域遥感应用,对提高卫星资源综合应用效能、促进环境保护事业意义重大。     大气环境监测卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中的科研卫星,运行于太阳同步轨道,主要配置大气探测激光雷达、高精度偏振扫描仪、多角度偏振成像仪、紫外高光谱大气成分探测仪、宽幅成像光谱仪等有效载荷。卫星利用主动激光、高光谱、多光谱、高精度偏振等多种手段综合观测,可实现对对大气细颗粒物、污染气体、温室气体、云和气溶胶以及陆表、水体等环境要素大范围、连续、动态、全天时的综合监测。卫星入轨后,将进一步提升我国大气环境综合监测、全球气候变化和农作物估产及农业灾害等应用能力,推进卫星遥感数据在生态环境、气象、农业农村等方面应用,有效解决各行业部门对外国遥感数据的依赖。  国家航天局负责该卫星工程组织管理、重大事项组织协调和发射许可审批,生态环境部(牵头)、中国气象局、农业农村部等用户部门按分工负责应用系统建设和运行,中国资源卫星应用中心、中国科学院空天信息创新研究院负责地面系统建设和运行,航天科技集团上海航天技术研究院负责卫星系统和运载系统抓总研制,中国卫星发射测控系统部负责发射场及测控系统组织实施。  此次任务是长征系列运载火箭第416次发射。
  • 小菲课堂|“吃透”发射率,热像仪测温才最准确
    上周我们分享了电影的精彩片段因为熟知物体发射率的差异强森透过热像仪鉴定出“假金蛋”想要回顾的小伙伴戳这里:可乐浇毁“金蛋”,强森的自信源于这里......那么到底什么是发射率?它和热像仪是如何相辅相成的?,时长01:13身边物体的发射率发射率其实是一种比率发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。(黑体是一种理想化的辐射体,可辐射出所有的能量,其表面的发射率为 1.00)各种物质的发射率是由物体的本身材质、表面粗糙程度、表面几何形状、拍摄角度、观测波长以及被摄物体本身的温度所决定(其中物体本身材质是对物体发射率影响的一个因素),所以在相同的温度下,物质不同,向外辐射的能量也会不同。相同温度下,因发射率不同,而显示的表象温度有差异例如,高度抛光的金属表面,如铜或铝,其发射率通常低于0.10。粗糙或氧化的金属表面有更高的发射率(0.6或更大,取决于表面条件和氧化量)。大多数平面漆的发射率约为0.90,而人类皮肤和水约为0.98。影响发射率的因素:反射温度金属的发射率随表面温度的大幅上升而增大,而非金属的发射率一般是随表面温度的变动却几乎没有变化,金属的发射率比非金属的小得多。如果你看到的是一个高抛光金属物体,具有低发射率,该表面将像一面镜子。而你的热像仪不会测量物体本身的温度,而是检测被测物体表面的出射辐射(物体的表象温度),出射辐射包括物体自身的红外辐射+环境在物体表面的,经过相同的反射角进入热像仪镜头的反射辐射。环境反射表面温度(也称为背景温度或T-反射)是指来自被测物体周围环境中其他物体的任何热辐射,这些物体从你测量的目标反射进入热像仪镜头。反射温度会影响热像仪测量的表象温度反射温度会影响热像仪测量的表象温度(除发射率是影响测温结果的重要补偿参数,环境反射表象温度对测温结果影响也是至关重要的!),如果附近的热源(如变压器,电动机或者反射阳光中的红外波段能量)从物体表面反射进入热像仪镜头,而被测物体本身温度可能很低,但根据热像仪显示的温度却可能高得多。金属灯的开关是比墙的其他部分更热,还是反射了一个温暖的热源?或者一个物体可能和一个相邻物体的温度相同,但看起来要冷得多。戒指的温度可能和人的皮肤一样,但看起来要冷得多对于发射率较高的物体,反射温度的影响较小。但对于低发射率的物体来说,反射温度是关键因素。随着发射率的降低,你所测量的热量更多的是来自周围物体的表面,而不是你正在检查的目标。如何测量物体的真实温度?如果要测量的对象具有高发射率,则可以在热像仪设置中调整发射率和反射温度。例如,如果你想测量一个人的体温,你可以将发射率设置为0.98(人体皮肤的发射率),将反射温度设置为环境温度(如果你在室内,大概在68°F/20°C左右),你的热像仪就会进行补偿。对于其他类型的表面,如果温度测量精度对您和您的检查程序很重要,您可能需要进行热成像培训,以便在进行测量时正确补偿发射率。一般来说,如果你要测量的目标的发射率低于0.5,你可能得不到精确的温度测量值。在这种情况下,你需要考虑如何提高目标的发射率。高发射率表面如电子胶带可用于精确测量低发射率表面如闪亮金属的温度发射率+反射率+透射率=1对于热像师来说,我们平时拍摄的被摄物体在红外波段绝大多数都是不透明的物体,意味着物体的透射率为0,而物体的发射率+反射率+透射率=1。所以可以推出:不透明的物体(指红外波段):发射率+反射率=1。这也就意味着在低发射率(尤其当物体表面发射率低于50%的时候)环境的反射表象温度会对测温结果产生比较大的干扰。这个时候我们就需要热像师通过具体的检测手段来调整补偿物体的发射率以及物体的反射表象温度,来更接近物体的真实表面温度!在进行温度测量时,发射率是一个具有挑战性的因素,而且它还会受到不同因素的影响。幸好它是可以学习的,用先进的测量方法,它可以得到正确的补偿。所以小菲建议各位菲粉们,要想获得物体本身的真实温度,可以到ITC红外培训系统学习下发射率、环境反射表象温度等补偿的设置,在这里不仅可以学习各种热成像相关的理论知识,还可以上手实操检测,完成培训后,妥妥滴由热成像“小白”转换成专业热成像师哦~Teledyne FLIR的明星课程ITC红外培训本年度还有一堂课想要学习提升自己的小伙伴赶快联系我们报名来年你就是专业红外热像师or热像分析师啦~新品免费试用目前,Teledyne FLIR正在进行一场2021年终新品免费试用的活动,无论是FLIR A50/A70研发套件,还是FLIR A50/A70图像流/智能传感器热像仪,亦或是FLIR Si124-PD:局部放电检测声像仪,还有FLIR Si124-LD:压缩空气泄漏检测声像仪,以及FLIR E96 高级热像仪都在此次活动当中哦~当然如果您想试用其他产品,小菲也会尽量满足您的需求!所以,小伙伴们赶紧联系我们,我们将安排专人上门为您演示!
  • 小菲课堂 | 想要提高发射率?这里有个省钱的方法......
    各位菲粉们,还记得小菲给大家科普过发射率对红外检测的重要性吗?(回顾戳这里)今天,小菲就教大家如何用低成本提高目标的发射率~为了正确的使用热像仪,你需要知道不同的材料和环境如何影响热像仪的温度读数。发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。(黑体是一种理想化的辐射体,可辐射出所有的能量,其表面的发射率为 1.00)实际上,我们测量物体的发射率值通常低于1,对于这些目标,测量的温度将是物体的发射率、反射率、透射率的综合结果。一个完美的黑体的发射率是1,也就是说目标的辐射是从目标表面发射出来的实际上,我们的目标并不是完美的黑体测定发射率从测量辐射量出发,了解发射率值是进行真实温度评估的必要条件,但是,必须谨慎使用发射率表值。通常不清楚发射率值在哪个波段有效,而且发射率也会随着波长的变化而变化。此外,表面条件、纹理和形状对材料的发射率也有重要影响。有一种方法可以理解发射率不确定度对测量精度的影响:假设目标发射率的不确定度为±0.05。对于0.95的发射率,看上去这表示大约5%的误差(0.05/0.95),而对于光亮的铜等材料,发射率为0.05。这些误差传播到温度计算中,增加了温度读数的误差(但实际测温结果是由红外电磁辐射通过斯蒂芬?波尔茨曼定律间接转换成温度读数获取得来的,温度和电磁辐射是一个四次方的非线性曲线Wrb=εσΤ4)。因此我们建议不要尝试对低于0.5的目标发射率进行温度测量。如果必须要测量,则可通过准确的补偿(ITC培训中有详细介绍),或者可用建议的高发射率材料覆盖目标,通过热传导作用,将被测物体表面温度传导到高发射率材料后间接测量获取。通过红外图像,你可能会认为树叶比杯子表面更冷,实际上,它们的温度完全相同,红外辐射强度的差异是由发射率的差异造成的改变发射率的低成本材料电工胶带大多数高质量的电工胶带的发射率为0.95,需要注意的是使用中波长热像仪(3 - 5μm),胶带是不透明的,有些乙烯基胶带很薄,有一定的红外透过率,因此不能用作高发射率的涂料。Scotch™ Brand的88黑色乙烯基电工胶带的发射率为0.96,在短波(3-5μm)和长波(8-12μm)区域的发射率均为0.96,建议使用。这个例子展示了两个带胶带的罐子:左边的那个装满了热水,右边的在室温下。对于热罐,胶带的温度为163°F(72.8°C),罐的温度为74.3°F(23.5°C)。后者的读数基本上是环境温度,因为罐子的发射率很低。这是一个典型的例子,说明在低发射率目标上使用高发射率应用程序的必要性油漆和涂料大多数油漆的发射率约为0.9至0.95,金属基涂料具有低发射率,不推荐使用。油漆的平整度和涂层的厚度对红外发射率来说很重要。胶带适合小面积使用。油漆适用于较大面积,但这是一种涂料。对于需要去除的大面积涂层,或者胶带不合适的地方,悬浮在泥浆或喷雾形式的粉末可以很好地工作。染料渗透显影剂和Dr. Scholl s喷雾足粉就是两个例子,这些粉末的发射率在0.9至0.95范围内,前提是它们的应用厚度足够不透明。没有增加发射率涂料的印刷电路板 随着涂料的发射率增加,使用油漆的缺点是减少了精细的细节实例:控制PCB板的发射率值在故障查找过程中,测量组装好的印刷电路板(PCB)上元件的温度是一项经济有效的技术,但由于不同元件的ε值不同,因此很难实现。通常,多氯联苯中含有各种金属和塑料部件,这些部件由不同的制造商制造,这些制造商对这些部件进行自己的表面处理。当用已知的、测试过的和有特征的涂层处理电路板时,通常可以简化问题。涂覆后,组件表面具有相同的ε值,并且可以通过热成像确定相对温度。要控制发射率值,可以用涂层处理PCB板各位菲粉们对于如何改善物体的发射率你们了解多少呢?想要系统的学习相关知识一定要来参加ITC红外培训在这里不仅可以学到发射率的相关知识还有很多红外相关的秘密哦~
  • 生态环境标准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》
    关于发布国家生态环境标准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》的公告 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,防治电磁辐射环境污染,规范短波广播发射台电磁辐射环境监测工作,现批准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》为国家生态环境标准,并予发布。    标准名称、编号如下。    《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》(HJ 1199-2021)    本标准自2022年1月1日起实施。短波广播发射台电磁辐射环境监测方法.pdf.pdf生态环境部  2021年10月29日    生态环境部办公厅2021年11月1日印发
  • 应用分享|近红外二区发射Au纳米团簇的磷酸化用于靶向骨成像和改进类风湿关节炎治疗
    近日,The Lancet Rheumatology发表一项研究预测到2050年全球骨关节炎的患病率情况,研究显示,截止到2020年,全球骨关节炎患者增加到5.95亿,约占全球人口的7.6%,增幅高达132%。由此可见,开发针对骨相关疾病的精准无创诊疗技术迫在眉睫,因为它不仅可以连续监测骨代谢、生长、转移、给药和指导手术,而且可以实现骨疾病的高效治疗。然而,设计精准无创的骨疾病诊疗探针是极具挑战的工作。应 用 报 道今年9月,青岛科技大学袁勋教授团队在《Aggregate WILEY》报道了一种新型的金团簇基骨靶向诊疗探针[1],实现了高时空分辨的体内骨靶向近红外二区(NIR-II)荧光成像和增强的类风湿性关节炎治疗。图1. Au44MBA26-P团簇的体内特异性骨靶向和高分辨率成像该探针的设计关键在于将原子级精确的NIR-II发射Au44团簇的表面进行磷酸化。一方面,Au44团簇的表面磷酸化大大增强了探针的骨靶向能力,使骨主要成分羟基磷灰石对磷酸化前后的Au44团簇探针的理论max吸附量提高了1.36倍,使该团簇探针实现了高对比度和高分辨率的体内骨靶向NIR-II荧光成像(信噪比提升1.4倍,见图1)。图2. Au44MBA26-P团簇对胶原免疫诱导大鼠类风湿性关节炎(CIA)模型的治疗作用另一方面,该团簇探针作为一种新型纳米药物,具有直接的生物效应,可显著抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞促炎因子的产生。在II型胶原诱导的大鼠类风湿性关节炎治疗中,该团簇探针表现出优异的抗炎和免疫调节作用,可将破坏的软骨恢复到接近正常状态,比临床治疗药物甲氨蝶呤效果更为显著(图2),且具有良好的肾脏清除率和优良的生物相容性。本研究提出了一种金属纳米团簇基诊疗探针的设计范例,为高分辨率骨靶向荧光成像和类风湿性关节炎治疗提供了新思路。图3.睿光NirVivo-Pro 近红外二区小动物活体荧光成像系统助力科研研究[1]: Phosphorylation of NIR-II emitting Au nanoclusters for targeted bone imaging and improved rheumatoid arthritis therapyhttps://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382产 品 推 荐近红外二区小动物活体荧光成像系统NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点
  • 风云三号F星发射成功 将开启紫外高光谱探测新篇章
    8月3日11时47分,长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,顺利将风云三号F星(又称:风云三号06星)送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。风云三号F星由中国航天科技集团八院抓总研制。记者从八院了解到,作为上午轨道卫星风云三号C星的接替星,风云三号F星上搭载了10台功能强大、性能先进的遥感仪器,观测能力得到显著提升,尤其是新研的2台紫外高光谱探测仪,将开启我国风云卫星紫外高光谱探测新篇章。王淇俊 摄台风暴雨捕捉更精准近年来,极端气象灾害给全球带来巨大的生命财产损失。台风暴雨区域的大气温湿度分布可以描绘台风暴雨位置及强度等信息,台风暴雨区域大气温湿度分层越精细,台风暴雨信息刻画越精准。卫星高频次、高精度获取大气温湿度廓线信息,不仅对数值天气预报精度的提高和气候变化预测与评估具有重要的意义,还对区域和中小尺度天气、短临天气,特别是台风、暴雨等重大灾害性天气预报精度的提高具有重要贡献。风云三号F星搭载了先进的微波温度计、微波湿度计、红外高光谱大气探测仪三台仪器探测大气温湿度廓线。相比风云三号C星,F星的大气垂直探测通道数量提升近47倍,微波温度计大气探测通道17个,微波湿度计大气探测通道15个,红外高光谱大气探测仪探测通道达3000多个。通道越多,大气垂直分层探测越精细,也就意味着这台大气温湿度“CT机”垂直分层能力显著提升,对大气温湿度分层认知更精准。同时,微波和光学大气探测仪器深度联合,将充分发挥微波通道不受天气影响及高光谱探测通道更精细的优势,可探测人眼难以捉摸的大气温湿度廓线信息,为大气做更精准的“三维扫描”,可提示未来几小时哪些区域将会发生强对流等极端天气,更加精准地捕捉台风、暴雨等大气温湿度分层信息,全面提升我国在全球数值预报、防灾减灾等方面的综合能力。风云三号F星在轨效果图(中国航天科技集团八院供图)“俯瞰、侧视”双管齐下痕量气体是大气中浓度低于十万分之一的粒子,主要有臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等,对全球大气环境及气候变化起着潜移默化的作用。卫星对全球大气痕量气体时空分布特征和变化趋势进行动态监测,能对全球大气环境治理和应对全球气候变化起到重要作用。风云三号F星装载了2台新研制的紫外高光谱遥感设备。其中,紫外高光谱臭氧天底探测仪用于紫外可见光波段探测。仪器正面“俯视”地球大气,犹如一台“超广角CT机”,可以实现每天一幅全球大气微量成分探测图像,能为气候变化研究和环境监测提供重要数据支撑。该仪器探测通道数量近千个,幅宽达2900公里,空间分辨率优于7公里,相比国内外同类型紫外探测仪器,其在光谱分辨率和空间分辨率均有大幅度提升,达到国际同类载荷先进水平。紫外高光谱臭氧临边探测仪则是通过对大气侧面扫描,获取大气垂直廓线信息。这是我国首台利用临边观测模式进行紫外可见波段高光谱大气探测的业务载荷,主要用于气候变化、大气化学以及大气环境研究。该仪器探测通道数量达2000余个,垂直分辨率优于3公里,性能指标达到国际同类载荷先进水平,填补了我国风云卫星紫外高光谱临边大气探测的空白。
  • 傅立叶变换红外光谱技术(FTIR)助力人脸识别技术硬件:垂直腔面发射激光器(VCSELs)的研究与开发
    “扫码时代”或成过去式,“刷脸时代”已悄然而至人脸识别科技大大改变了人们的生活方式,从现金支付到刷卡支付,再到今天无处不在的扫码时代,一部智能手机既可以出行无忧。但您是否为忘带手机、手机没有网络、或者电量用完而感到焦急、困扰?别担心,“扫码时代”或将成为过去式,“刷脸时代”已悄然而至!从身份审核到线下支付,从乘坐地铁到取快递、领养老金,“刷脸”正在变得一路畅通。这一变革的核心就是人脸识别(脸部识别)技术。采用人脸识别技术的智能手机、电脑、银行柜员机、检票闸机、智能门锁、门禁、考勤、安检系统、远程认证、支付系统等已悄悄走进了人们的生活。人脸识别--这种非接触式、基于人的脸部特征信息进行身份识别的生物识别方法,是一种即体贴又便利的方法,某些情况下甚至优于现有的指纹识别系统,例如当冬天您戴着厚厚的棉手套,或者您手里刚好拿着其他东西时,指纹识别就显得不那么方便了。 人脸识别和垂直腔面发射激光器(VCSELs)人脸识别技术,这一重大进展硬件上可以通过所谓的垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting lasers,简称VCSELs)来实现。 VCSELs是一种特殊类型的半导体激光二极管,与传统的边缘发射激光二极管不同,它的发射垂直于芯片表面,因此可以很容易地封装成单个芯片上包含数百个发射器的发射阵列。用于智能手机的 VCSELs芯片通常发射的红外线,体积非常小,成本低廉,为脸部扫描提供了良好、安全的辐照性能。此外, VCSELs不仅可以用于人脸和手势识别,还可以用于通信、近距离传感器、增强现实显示、机器人(扫地机器人)和自动驾驶汽车的激光雷达等。 因此,表征VCSELs的发射光谱、功率、光束轮廓、噪声等是这些器件发展和改进的关键。傅立叶变换红外光谱技术(FTIR)用于垂直腔面发射激光器(VCSELs)的表征虽然辐照度传感器和快速光电二极管可以测量VCSELs激光器的功率和光束轮廓,但它们不能确定其发射光谱。 在这里,结合了步进扫描技术(StepScan)的傅立叶变换红外光谱(FTIR)以其高灵敏度、宽光谱范围、杰出的时间和光谱分辨率,被证明是理想的VCSELs激光器表征方法。来自德国达姆施塔特工业大学的Wolfgang Elsaesser教授和他的研究小组,使用布鲁克高性能VERTEX80v真空型傅立叶变换红外光谱仪,对VCSELs激光器进行了详细的微秒尺度时间分辨偏振(斯托克斯偏振参数)分析,很好地支持了VCSELs基础开发的理论模型。VERTEX80v真空型傅立叶变换红外光谱仪
  • 风云二号08星携空间环境监测分系统成功发射入轨
    风云二号08星(G星)于2014年12月31日9:02在西昌卫星发射中心成功发射入轨。中国科学院空间科学与应用研究中心为该型号任务研制的空间环境监测分系统产品于北京时间2015年1月6日12:31开机运行。截至北京时间2015年1月8日14时,在轨连续工作2天2小时,目前已完成在轨初期探测数据分析工作,结果表明:空间环境监测分系统各单机工作正常,性能稳定良好,太阳X射线探测器探测到全部的C5级以上太阳耀斑 高能质子重离子探测器探测数据与太阳高能带电粒子活动状态一致,高能电子探测器探测通量合理、能谱结构清晰,在宁静时期与扰动时期的探测结果符合空间分布规律。  空间环境监测分系统包括太阳X射线探测器、高能质子重离子探测器和高能电子探测器三台单机,实时监测空间高能带电粒子通量、能谱的扰动,实时监测太阳耀斑爆发情况,用于预警太阳质子事件和卫星轨道高能电子通量变化,预报灾害性的空间天气事件,为卫星飞控管理、故障预防及异常情况分析提供服务。太阳X射线探测器可探测1.5~12.5keV (波长1~8Å )、3.1~24.8 keV (波长0.5~4Å )的太阳X射线,实现C5级以上太阳耀斑监测预警 高能质子重离子探测器可探测4~165MeV的高能质子和 4~20MeV/n 的He离子 高能电子探测器可探测0.2~4.0MeV的高能电子能谱分布及其通量变化。  探测结果如下:  太阳X射线探测器:开机以来共探测到1起M1级耀斑、5起C级耀斑,监测到全部的C5级以上太阳耀斑,符合产品设计要求,探测结果与同期GOES-15卫星观测结果一致,表明该单机工作正常。  高能质子重离子探测器:开机以来,太阳活动平静,无大级别太阳活动爆发,太阳高能带电粒子通量处于低水平状态,高能质子重离子探测器各探测通道数据保持低计数率状态,工程参数正常,表明单机工作正常。  高能电子探测器:地磁活动以平静为主,但地球同步轨道位于地球外辐射带的边缘,由于地球偶极场的削弱,太阳风影扰动影响使得该区域高能电子环境变化十分强烈和频繁。风云二号G星高能电子探测器在轨连续工作2天2小时,仪器状态稳定,探测数据反映了2昼夜、2次较大级别的地磁扰动期间高能电子通量的显著变化,各通道数据变化幅度最大达4个数量级,实时、灵敏地反映了地球静止轨道电子通量的扰动过程。通过与风云二号E星、美国GOES-15卫星同时期探测数据的比对和确认(见图4),风云二号G星高能电子探测器的探测结果正确,符合空间分布规律,单机工作正常。  综上所述,风云二号G星空间环境监测分系统在轨工作稳定、正常,获得了良好的探测数据。该分系统在轨工作状态确认后,空间中心将进一步作好在轨测试技术支持和服务工作,确保空间环境探测数据有效应用,确保型号任务圆满成功。  图1 FY-2G卫星太阳X射线探测器耀斑探测结果  图2 GOES-15卫星太阳X射线探测器耀斑探测结果  图3 高能电子各能道通量时序分布(FY-2G高能电子探测器)  图4 高能电子通量时序分布(FY-2E空间粒子探测器)
  • 560万!广东省微生物分析检测中心场发射扫描电子显微镜及辅助设备采购项目
    项目编号:GZGK22P104A0358Z项目名称:广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心)场发射扫描电子显微镜及辅助设备采购项目采购方式:公开招标预算金额:5,600,000.00元采购需求:合同包1(场发射扫描电子显微镜及辅助设备):合同包预算金额:5,600,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1显微镜场发射扫描电子显微镜及辅助设备1(套)详见采购文件5,600,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:见“标的提供时间”要求。
  • 电弧发射光谱: 成熟技术带来新的应用价值
    2015年1月6日,2014年北京光谱年会在北理工国际交流大厦顺利闭幕,大会吸引约200人来自科研机构、质检机构、知名企业等专家和代表们参加,聚光科技作为国内领航的分析仪器厂商应邀参加。 北京光谱年会历年是学术交流的圣地,本次年会更是汇聚了各行专家。在光谱年会开始,北京光谱学会理事长郑国经首先介绍了光谱学会2014年所做工作,并指出,“当前光谱分析及其仪器技术可以说非常成熟,对于元素测定,原子光谱仍是强项 对于分子及化合物的测定,分子光谱依然是定性定量的有效手段。”随后,清华大学孙素琴、王哲、陈建波北京理工大学袁洪福老师和中国检验检疫科学院的齐小花老师分别在荧光、分子光谱和拉曼光谱技术领域做了精彩报告。 北京光谱学会理事长 郑国经教授 聚光科技实验室业务部总监寿淼钧先生在本次光谱年会上向与会专家和代表们介绍最新上市的E5000电弧直读发射光谱仪。从E5000产品的研发故事,到产品在各个行业的应用,都做了详细的介绍和汇报,并向与会的专家和代表们发出合作的邀请,希望能共同致力于国产仪器的发展事业。 聚光科技(杭州)股份有限公司 实验室研发总监 寿淼钧先生 E5000电弧直读发射光谱仪技术创新点:数字电弧技术与发射光谱技术结合,革命性的固体粉末元素分析技术;紧凑的小型台式设计,确保仪器分析精确,稳定可靠高功率数字可编程光源,电流、电压、频率可控,可自由探索更优的分析方法自动电极对准,一键激发,分析结果立等可取多重连锁和监控,确保操作安全可靠绿色固体进样分析,完美解决地矿领域Ag/B/Se分析难题,全谱技术更可实现分析元素的自由扩展简洁易用的操作软件,内置工作曲线,最方便、最有效地响应客户日常分析需求改变地矿领域分析传统,让分析高效、生活轻松、工作变得有品位广泛适用于化探、地质、矿冶、有色、土壤、水泥、固废等领域的元素分析需求 E5000电弧直读发射光谱仪 聚光科技展区现场聚光科技实验室业务发展事业部简介: 聚光科技(杭州)股份有限公司在实验室仪器市场经过多年战略布局,目前已成功推出便携式GC-MS、气质联用仪、气相色谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、近红外光谱仪等在内的分析仪器;通过并购北京吉天仪器有限公司,扩充了无机分析仪器组合以及前处理仪器;通过与LUMEX的合作,补充了原子吸收,测汞仪和荧光测油仪等产品,成为了包括色谱、质谱、光谱、应急检测以及前处理设备等在内的全方位解决方案供应商;实验室仪器市场,成为聚光科技未来十年的主战场之一。聚光科技在不断努力,立志成为国内最好、国际主流的实验室仪器供应商之一。
  • 【综述】红外热成像无损检测技术原理及其应用
    常规的无损检测技术如射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,这些方法在实践应用中都有各自的缺点及局限性。红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术,广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域。与其他的无损检测技术相比,红外热成像技术的特点有:1. 测量速度快,因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度,所以响应极快,能测得迅速变化的温度场;2. 非接触性,拍摄红外图片时,红外摄像仪与被测物体是保持一定距离的,对被测温度场没有干扰,操作安全、方便;3. 测量结果直观形象,热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出,从图上可以方便地读取各点的温度值,并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息;4. 测温范围广,由于是采用辐射测温,与玻璃测温计和热电偶测温计相比,测温范围大大扩展,理论上可从绝对零度到无穷大;5. 测量精度高;6. 易于实现自动化和实时观测。红外热成像无损检测原理红外线是一种电磁波,为0.78~1000 μm,可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度,都会因为分子的旋转和振动而发出辐射能量。红外辐射是其中一种,如果把物体看成是黑体,吸收所有的入射能量,则根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律,在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为:式中:为黑体的光谱辐射度;c1、c2为辐射常数,c1=3.7418×108 Wm-2μm4,c2=1.4388×104 μmK;σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,为5.67×10-8 Wm-2K-4。实际大部分人工或天然材料都是灰体,与黑体不同,灰体材料的发射率ε≠1,灰体表面能反射一部分入射的长波(λ>3 μm)辐射,因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成,用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和Map,但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体,将Map称为表观辐射度,为便于理解,一般将其转换为人们较熟悉的温度单位,称为表观温度Tap,即:上述表观温度Tap即为红外探测器测量所得温度,在无损检测中测量距离一般较近,可以忽略大气的影响,故被测物体的表面发射率ε的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。检测方式1. 主动式检测为了使被测物体失去热平衡,在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态,内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。2. 被动式检测被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差,在物体与环境进行热交换时,通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源,一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。红外热成像技术在无损检测中的应用1. 材料热物性参数检测与其它的测温技术相比,红外热像仪能迅速、准确地测量大面积的温 值,且测温范围宽。因此,当需要准确测量较大范围的温度边界条件时,红外热像仪具有其它测温仪器不可比拟的优越性。哈尔滨工业大学的研究人员针对焊接温度场中材料的传热系数随温度升高而变化的情况进行了研究,证明了焊接过程热传导系数反演算法的可行性,结合红外热像法与热电偶测量了LY2铝合金固定TIG点焊过程的焊接温度场,通过计算分别获得了加热和冷却过程的热传导系数随温度变化的曲线。热传导反问题的研究,具有广泛的工程应用前景,近年来在热物性参数的识别、边界形状的识别、边界条件的识别、热源的识别等多方面已经取得了很多研究成果。在进行传热反问题研究时,采用红外热像技术测量研究对象的温度图,可以方便快捷地解决温度边界的测量问题,该方法在热传导反问题的研究中已被广泛采用。2. 结构内部损伤及材料强度的检测目前利用红外热像技术进行的结构损伤研究有混凝土内部损伤检测、混凝土火灾损伤研究、焊缝疲劳裂纹检测、碳纤维增强混凝土内部裂纹检测等,由于损伤部位的导热系数的变化,导致红外热像图中损伤位置温度异常。与常规的探伤方法如X射线、超声波等相比,红外热像技术具有不需要物理接触或耦合剂,操作简单方便、无放射性危害等优点。同济大学的研究人员采用红外热像技术对混凝土火灾损伤进行了实验研究,得出了火灾损伤混凝土红外热像的平均温升随时间的变化曲线,及混凝土红外热像的平均温升与其受火温度与强度损失之间的回归方程。将红外热像技术应用于火灾混凝土检测,在国际上尚属首创,突破了传统的检测模式,为进行混凝土的火灾损伤评价开创了一条新途径。但将该方法运用于实际工程检测中,尚有许多问题需要解决,如混凝土强度等级、碳化深度、级配、火灾类型等对检测结果的可靠性的影响,以及检测时的加热措施等。近年在光热红外技术的基础上发展的超声红外技术发挥了红外技术和超声技术的优点,该方法以超声脉冲作为激发源,当超声脉冲在试件中传播遇到裂纹等缺陷时,缺陷引起超声附加衰减而局部升温,从而利用红外热像技术可以检测出这些裂纹缺陷。南京大学的研究人员将红外热像仪与超声波发射器结合起来,用超声波发射器对有疲劳裂纹的铝合金试件进行热量输入,拍摄红外热图像,与计算机模拟计算结果进行比较,试验表明超声红外热像技术对裂纹缺陷、不均匀结构及残余应力非常敏感。3. 在建筑节能中检测的应用在建筑物节能检测方面,瑞典早在1966年就开始采用红外热像技术检测建筑物节能保温,美国、德国等许多国家的研究人员也都进行过这方面的研究工作。在我国随着对建筑节能要求的提高,建筑物的节能检测势在必行。目前我国对建筑围护结构传热系数的检测多采用建筑热工法现场测量,红外热像技术只作为辅助手段,通过检测围护结构的传热缺陷,综合评价建筑物的保温性能。目前我国红外热像技术在节能检测领域的研究尚属于起步阶段,还没有确定的指标对建筑物的红外热像图进行节能定量评价,由于建筑物立面形式和饰面材料的多样性,编制专用的图像分析与处理软件和建立墙体内外饰面材料的发射率基础数据库成为该项研究中一个重要环节。4. 在建筑物渗漏检测中的应用建筑物的渗漏有由供水管道引起的渗漏和屋顶或外墙开裂引起的雨水渗漏等,由于渗漏部位的含水率和正常部位不一样,造成在进行热传导的过程中二者温度有差异,因而可以用红外热像仪拍摄湿度异常部位墙面的红外热图像,与现场直接观察结果进行对比分析,可以找出渗漏源的位置。结语红外热像技术在无损检测中的应用前景非常广泛,相应的研究工作也取得了初步的研究成果,并逐步地从定性研究走向定量研究,但总体来说在目前尚属起步阶段,能应用于实际工程中的研究成果不多,且多属一些定性的结论,缺乏相应的操作规范。因此,应加强定量研究工作,提高对红外热像图的处理能力。
  • 中国首颗碳卫星成功发射 大面积光栅让“地球体检师”想测就测
    我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。中科院声像中心 任晖摄  我国二氧化碳监测水平跻身世界前列  根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告,受人类活动的影响,主要温室气体二氧化碳和甲烷的浓度已上升到2500万年以来的最高值,且依然呈上升趋势,地表温度也在逐年升高。温室效应正直接威胁着全人类的生存和发展。精确监视全球二氧化碳的排放状况已成为有效开展气候变化研究和应对的迫切要求。阿拉斯加冰川过去30年消融的景象,图片来自网络  本次发射的碳卫星作为我国首颗用于监测全球大气二氧化碳含量的科学实验卫星,围绕全球气候变化这一当今国际社会普遍关心的全球性重大问题,以大气二氧化碳遥感监测为切入点,利用高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪等探测设备,通过地面数据接收、处理与验证系统,定期获取全球二氧化碳分布图,大气二氧化碳反演精度将优于4ppm,使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。  碳卫星是国家科技部为应对全球气候变化、提升我国全球二氧化碳监测能力部署的一项重大任务。通过863计划地球观测与导航技术领域“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目立项实施。由中科院国家空间科学中心负责工程总体 中科院微小卫星创新研究院负责卫星系统,中科院长春光学精密机械与物理研究所研制有效载荷 中国气象局国家卫星气象中心负责地面数据接收处理与二氧化碳反演验证系统的研制、建设和运行。  负责本次发射任务的为长征二号丁运载火箭。本次发射还搭载发射中国科学院微小卫星创新研究院自主安排研制的1颗高分辨率微纳卫星和2颗高光谱微纳卫星。  小卫星肩负大使命工作人员在低温实验室进行仪器调试,图片来自网络  22日凌晨3时22分,我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星发射升空。它成为巡游在地球上空700公里的第三位全球二氧化碳“体检师”。碳卫星将在宇宙中跳起“华尔兹舞步”,不断变换观测模式,完成对全球二氧化碳的监测,并借助模式同化和反演技术,最终形成全球碳排放情况的“体检报告”。  “小卫星肩负大使命。”国家遥感中心总工程师李加洪说。监测全球二氧化碳分布情况,这是中国应对全球气候变化采取的积极行动,也体现了我国的“大国担当”。而且,“知己知彼”,才能在全球气候谈判中掌握主动权,发出“中国声音”。  二氧化碳浓度监测,不是想测就能测  二氧化碳浓度监测,不是你想测,想测就能测。目前为止,只有美国和日本发射了自己的碳卫星。美国OCO-2卫星,图片来自网络  二氧化碳在大气中的浓度本就非常低。碳卫星总设计师尹增山介绍,从2011年到2016年年底,经过近六年研制,我国碳卫星探测精度达到了优于4ppm(百万分比浓度)。也就是说,当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时,碳载荷就会发现。  如何发现?实际上,碳卫星对二氧化碳浓度采用的是“间接测量”法。大气在太阳光照射下,二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性,碳卫星通过精细测量其光谱吸收线,可以反演出大气二氧化碳浓度。  但这根线非常窄。要获取高精度的大气吸收光谱,就要依靠碳卫星的主载荷——高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪。二氧化碳探测仪核心的技术指标和难点就是要同时实现高光谱分辨率和高辐射分辨率,这就如同检查人的指纹,普通仪器只看得到纹理,而二氧化碳探测仪可以把指纹放大一百倍,精细测量每条指纹的宽度和深度。  “要达到这么精细的分辨率,必须要有大面积光栅。”中科院长春光机所研究员郑玉权告诉记者,为突破这项关键技术,科研人员从最基础的制造全息光栅所需的高精度曝光系统研究出发,一点点攻克技术难关,最终在碳化硅基底上制造出高精度衍射光栅,并在航空校飞试验中进行了验证。  碳卫星探测仪上的大面积衍射光栅,能够探测2.06µm、1.6µm、0.76µm三个大气吸收光谱通道,最高分辨率达到0.04nm,这样的分辨率,在国内光谱仪器的研制上也尚属首次。  说起研制过程,郑玉权感慨颇多。六年的载荷研制,是预研攻关和工程实施的结合。他们从“无”到“有”,实现技术突破 又迎头赶上,比肩国际先进水平。“反正,遇到问题的彷徨、解决问题的艰辛和最终找到答案的欢乐,我们全尝遍了。”  碳卫星上的“配角”  将为研究雾霾提供重要数据支撑  碳卫星上的“配角”——云与气溶胶探测仪也不可小觑。气溶胶,通俗点说,就是大气中的尘埃。探测仪可以帮忙排除探测时云和气溶胶的影响,提升二氧化碳探测数据的可靠性。碳卫星地面应用系统总设计师杨忠东表示,从设计能力上来讲,这款探测仪可以为研究雾霾提供重要数据支撑。碳卫星载荷系统,图片来自网络  “碳卫星本身,就肩负着‘创新’使命。”李加洪说。作为一颗科学实验卫星,碳卫星身上,至少有四项大胆的技术创新——大面积光栅、多模式定标、敏捷姿态调控以及复杂的反演验证系统。“我们碳卫星的整体水平,比日本的还要高。虽是‘后发’,但我们已经实现了‘并跑’。”  技术上的卓越,并非这颗碳卫星的唯一追求。在大约半年的在轨测试之后,碳卫星将正式开始两年半的工作——让二氧化碳浓度数据到碗里来。“我们将按照应用需求,对后期数据进行加工、处理、共享和服务。”李加洪透露,科技部联合中国科学院和中国气象局已经制定了碳卫星数据管理办法。碳卫星数据将加载到国家综合地球观测数据共享平台,向国内各类用户提供数据共享服务。在国际合作方面,这些数据也会向地球观测组织(GEO)共享,这也是中国对GEO的实质贡献。  “一颗卫星远远不够。”不过,让杨忠东欣慰的是,六年来,他们不仅收获了这颗卫星,还了解和掌握了二氧化碳高精度遥感监测仪器的制备过程。“要满足中国社会经济的发展需求,我们还要更多碳卫星。”第一颗有了,后续的,也就不再遥远。
  • 我国第一个《建筑红外热像检测要求》即将发布
    红外热像仪检测规范《建筑红外热像检测要求》即将发布  由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司负责起草,欧美大地仪器设备中国有限公司等单位参加起草的红外热像仪建筑检测规范《建筑红外热像检测要求》即将发布,该标准即将于2010年8月1日正式颁布实施。   《建筑红外热像检测要求》标准有助提高建筑物红外检测规范。标准具体规定了建筑红外热像检测、检测结果的分级以及检测报告的基本内容。针对建筑红外检测,阐述了一些相关术语的定义,比如探测器、工作波段、测温范围、空间分辨率等。标准对检测方案内容做了详细规定,并详细列出了检测环境条件。标准规定了在渗漏检测中,找不到渗漏源时的试水检测方式。标准对检测结果及报告模式做了详细要求,对缺陷等级做了详细规定,并对报告内容做了限定。  这是我国第一个针对用红外热像仪对建筑物外墙饰面质量缺陷、渗漏、外围护结构热工缺陷等方面进行检测的标准,并于今年8月1号正式实施。  此标准一共6个章节,其中介绍了红外热像仪检测涉及的术语和定义,检测内容和技术参数的规定,检测工作的流程,数据分析等。附录由A-F介绍了全国部分城市夏季红外检测建筑外墙饰面层粘结缺陷推荐时间,并提供了其它热能影响的参考热谱图,常用材料红外发射率表等。  标准中对建筑用红外热像仪的主要参数做了规定,例如:  准确度:±2%及±2℃中的大值  温度分辨率:≤0.08℃  红外热像仪像素:≥320×240像素  工作波段:8.0~14.0μm  测温范围:-20℃~+100℃(严寒地区-40℃~+100℃)  《建筑红外热像检测要求》标准的出台,使得建筑行业红外热像仪的检测有章可依,行业的检测有了规范性标准。  欧美大地依据《建筑红外热像检测要求》标准的要求,可以为广大建筑业客户提供多款型号的红外热像仪:G120/100红外热像仪、TH7700SP红外热像仪、TH7700红外热像仪、 TVS200EX红外热像仪、TVS500EX红外热像仪、TVS500EXZ红外热像仪、TH9100WRI8.5红外热像仪、H2640红外热像仪等。每款红外热像仪有不同的特征适合不同客户的需求。  值得提及的是,标准内的所有热图像都是欧美大地仪器设备有限公司提供的NEC红外热像仪拍出来的(除了最后一幅),欧美大地从事红外热像仪对外销售和检测多年,积累了丰富的红外热像仪建筑物检测的经验。欧美大地销售的NEC红外热像仪在各大建科院使用,一致得到好评。  另外, DGJ1322009/DGJ1772009民用和公共建筑节能检测标准也将于7月份出台, 当中也有提及红外热像仪作为检测手段。
  • 超宽谱近红外LED实现快速无损结构检测
    香港城市大学王锋教授团队通过调控过渡金属-稀土离子间能量传递过程,首次报道了一种具有高量子效率、超大半峰宽以及高热稳定性的新型双钙钛矿近红外荧光粉La2MgHfO6:Cr3+/Yb3+,其在快速无损结构检测方面表现出优越的性能。近红外荧光转换型发光二极管(NIR pc-LED)凭借其发光效率高、宽谱输出、结构紧凑、寿命长、电能消耗低等优势,在安全监测、食品安全、现代农业、夜视、医疗诊断等领域展现出了巨大的应用潜力。NIR pc-LED的器件性能直接由近红外荧光粉决定,因此开发与蓝色LED芯片匹配良好的高效近红外宽谱发光材料至关重要。然而,目前报道的近红外发光荧光粉仍然存在发光效率低、半峰宽窄、热稳定性差等不足,同时其发射光谱在950 nm以后存在明显缺失,一定程度上限制了其在市场中的商业化。针对上述问题,香港城市大学王锋课题组和河北大学索浩博士首次报道了一种新型双钙钛矿荧光粉La2MgHfO6:Cr3+/Yb3+,其展现出了热稳定性优异的高效近红外宽谱发射。相关结在线果发表在Laser & Photonics Reviews上。该研究团队采用传统高温固相设计合成了双钙钛矿荧光粉La2MgHfO6,它具有两个八面体格位(Mg和Hf)和一个十二面体格位(La)供Cr3+和Yb3+占据。基于Rietveld结构精修和第一性原理计算,研究人员证明Cr3+离子倾向于同时取代具有较低晶体场强度的[MgO6]和[HfO6]六面体,这种多格位发光有利于实现超宽谱近红外发射。通过调控Cr3+→Yb3+间能量传递过程大幅度提高了近红外发光的内/外量子效率、半峰宽以及热稳定性,分别达到69%/18.4%,333 nm以及81.6%@423K。研究人员进一步将该荧光粉与蓝光LED芯片结合制备成小型近红外发光二极管,展示了优异的光电转换特性。该器件可以作为近红外光源可以用于夜视照明和生物穿透成像,同时它在在快速无损结构检测方面也表现出优越的性能。该工作为设计宽带近红外发射荧光粉提供了一种新颖的切入点,在工业检测和医疗诊断等实际应用方面具有指导意义。
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