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传输设备

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传输设备相关的资讯

  • 蠕动泵在精密传输中的作用
    随着工业现代化的发展,生产线上对于液体输送的要求也越来越高。而如果在传输液体的过程中,采用的方法不当,会带来很多不便和风险,比如信号干扰,流体漏泄,甚至是系统崩溃等。  而蠕动泵则是一种非常实用的输送设备,它通过压缩软管的方式实现液体的输送。相比于一些传统泵的输送方式,并没有机械件接触,所以在液体输送中,不会让液体受到损害,也不会产生杂音和振动,能够更好的保障输送的稳定性和精度。  基于这些特点,蠕动泵在现代工业应用中被广泛地使用。实现了对于输送流量的实时监测和调整。那么在使用蠕动泵的过程中,究竟可以有什么优势呢?  一、减少成本,保证质量  相比于其他一些传输设备,蠕动泵的安装成本和维修成本都非常的低廉。在安装的过程中,它不需要太多的辅助设备,也不需要耗费太多的时间。而在维修的时候,只需要更换软管即可,非常的方便。累积下来,也可以减少企业的成本开支。  除了在成本方面的改善,蠕动泵还可以更好的保证液体的输送质量。它采用软管压缩的方式进行输送,不会对输送的物体造成任何的破坏,保证液体的完整性。而且还能够实现对于流量输出的精密控制,不会产生浪费。  二、提升效率,提高产能  在一些有喷涂要求的行业中,对于喷涂的均匀度和精度有着非常高的要求。而在使用传统的输送方式时,很容易会出现液体的不均匀流量和压力损失,导致喷涂效果不尽如人意。而蠕动泵可以通过提供稳定的流量和压力来实现更为均匀的液体输送,并且可以实现对于出料量的实时监测和调整,进一步提高了生产效率。  三、应用范围广泛  蠕动泵具有很强的适应性,可以输送各种类型的介质和流体。不管是粘稠液体、固体悬浮液体等,都可以非常理想地完成输送工作。同时,蠕动泵的安全性也非常出色,不会产生火花和电磁干扰等严重的安全问题,非常适合在化工、制药、食品加工等需要高度安全性的场合中使用。  总之,蠕动泵作为一种创新型的液体输送设备,具有诸多的优势。它可以在成本、质量和效率等不同方面为企业带来极大的改善和提升,大大提升了生产效益。相信在工业生产中,它的应用前景将越来越广泛。
  • 连接即未来——徕卡真空冷冻传输系统
    童艳丽今年的华东电镜会比以往时候来得更晚一些,经历了漫长的等待,终于10月23日在美丽的宜兴市东氿湖畔举行。会上徕卡纳米技术产品经理童艳丽以《连接即未来 徕卡真空冷冻传输系统》为题做了一个专题报告。报告结束后,老师们对此显示出浓厚的兴趣,纷纷前往展台咨询。徕卡真空冷冻传输系统之核心部分EM VCT500设计理念及其在冷冻扫描电镜,冷冻FIB,真空传输等三个应用方向的相关制样流程及应用实例。徕卡EM VCT500样品传输杆是真空冷冻传输系统的核心,它可以与徕卡各种电镜制样设备相连接,依据样品应用需求实现各种方式样品制备;另一方面,它可以与各种外部设备/分析仪器相连接,依据样品应用需求实现各种方式分析检测。 徕卡EM VCT500样品传输杆是一款货真价实的真空冷冻传输系统,可以长时间保持高真空和低温,并且通过一系列紧密的内部硬件设计及图形化操作界面,实现用户直觉化操作,轻松实现真空冷冻传输。 Cryo-SEM应用方向一个经典制样流程: 如需了解更多详情,可咨询徕卡客户服务热线:400-630-7761.
  • 【梅特勒托利多天平新品专栏】如何应对多通道数据传输
    手工记录,不仅麻烦且容易出错。随着智能与自动化发展,越来越多的用户对天平有数据传输的需求。梅特勒托利多新一代全新和标准天平注重数据传输方案的解决,可帮助用户应对多样的数据传输需求。需求1:将天平的称量数据传输到电脑上的EXCEL里解决方案:Drop to cursor方案优势:无需任何软件,只需要一根数据线即可实现天平到电脑EXCEL数据的传输,并且支持传输时间、日期、样品ID号、单位等信息。需求2:将天平的称量数据导出到U盘里解决方案:U盘导出方案优势:可一键将称量数据导出到U盘,支持时间、日期、ID、结果状态等一系列信息,并且配有导出成功提醒,方便得知导出状态。需求3:同时传输几台天平的数据到系统里,最好还能对每台天平的称量数据进行图表分析解决方案:EasyDirect Balances方案优势:可同时管理几台天平的称量数据;可轻松查看结果并按日期、仪器、用户或样品进行筛选。将结果可视化为图表,以评估目标和允差范围,并进行统计以进行有效分析;支持XML、CSV、XLSX或PDF等格式每天、每小时甚至立即可以自动导出需要的数据;可提供调平、测试、校正和维修状态信息,为用户提供所有连接仪表的简单操作概览。需求4:将天平的称量数据传输到内部数据管理系统解决方案:MT-SICS方案优势:天平可以直接将称量数据传输到客户的数据管理系统,方便称量数据的采集和分析。下图为:某光伏客户太阳能电池偏在进行丝网印刷时,需要将电池片的银浆印刷量传输到客户的数据管理中。天平客户的系统操作界面客户的数据管理系统需求5:在一台天平上,配套外界设备(如:打印机等)并同时实现上述多种传输方式解决方案:多通道传输方案优势:可实现同时传输数据至不同设备,为数据管理和天平使用提供了更多的灵活性,基于此方案的典型应用,如:打印数据的同时,保存打印格式数据至U盘(软/硬备份一键完成);将数据同时传至企业内部管理系统和MT其他分析仪器等。梅特勒托利多新一代高级和标准天平提供丰富的接口,比如RS232,USB-A,USB-C以及LAN接口,满足客户多样性的有线和无线数据传输需求。
  • 三德科技签约中电普安煤自动制存传输装置项目
    日前,三德科技与中国电力国际发展有限公司下属子公司中电(普安) 发电有限责任公司(以下简称“中电普安”)正式签约,成为该公司2×660MW新建工程煤自动制存传输装置项目(以下简称“项目”)供应商。中电普安效果图(图片来源自网络)中电普安新建工程是贵州省“十二五”重点项目,为煤电联营,规划建设4×660MW超临界燃煤机组,一期工程建设2×660MW超临界燃煤发电机组,旨在满足贵州省经济社会发展用电需要,提高供电保障能力。鉴于中电普安为新建项目,为深入了解客户对燃料管理的需求、同时也让客户熟悉燃料智能化管控的最新技术和产品,三德科技早在2015年即主动对接并在其后的一年多时间内跟业主方、设计院开展多次技术交流,踏勘现场,根据客户需求设计并修改完善技术方案。在此期间,三德科技的专业能力和服务态度得以充分体现,并最终在今年3月的招标中成功胜出。据悉,该项目建设内容主要包括主要包括全自动制样机、智能存查样柜、气动传输装置、在线全水分测试仪、原煤样合样归批装置、样桶转运小车及与暂存装置和采样机分矿封装设备连接装置、汽车采样自动分矿集样封装设备。项目建成后,将为中电普安的燃料智能化管控提供坚实的、必不可少的硬件基础。三德科技已成功研制完整的燃料智能化管控整体解决方案(优势系列)并完成全国市场的战略性布局,实现了地域、集团和煤种的全覆盖。得益于伞旋破碎、风透干燥、自沉集™ 自动制粉等专利技术的研发与应用、以及模块化的系统设计理念,“有序交付、顺利实施、无人值守、正常运行”成为三德科技优势系列产品的核心竞争力,获得了积极的市场反响。建设中的中电普安(图片来源自网络)
  • 北京中科科尔推出不含塑化剂流体传输方案
    近日,媒体爆出酒鬼酒塑化剂含量严重超标,继接二连三的塑化剂风暴之后,此次塑化剂事件再次引起公众关注。据报道称,酒品中的塑化剂主要来源于塑料接酒桶、塑料输酒管、酒泵进出乳胶管、封酒缸塑料布、成品酒塑料内盖、成品酒塑料袋包装、成品酒塑料瓶包装、成品酒塑料桶包装等。溶进白酒产品塑化剂最高值是酒泵进出乳胶管,目前所有白酒企业都在使用该设备。每10米乳胶管可在白酒中增加塑化剂含量0.1mg/kg,有些企业在工艺流程中使用一次酒泵(50米乳胶管),有些企业则多达4~5次。北京中科科尔仪器有限公司最新推出MasterflexTYGON® E-LFL系列泵管,不含塑化剂,满足USP6级,EP3.2.9,ISO10993和FDA要求,不含BPA或邻苯二甲酸盐,保护环境,更具可持续性,对产品、人体和环境更安全,特别适用于实验室、食品饮料和生物制药应用,安全无毒可通过环氧乙烷或高温高压消毒。广泛的抗化学腐蚀性,容许传输各种流体,所有透明TYGON蠕动泵管中,使用寿命最长。适用于Masterflex蠕动泵的各种尺寸泵管,确保传输性能最佳。应用通用实验室生物制药生产过滤和发酵高粘度流体传输食品饮料,化妆品解决方案一完整MasterflexL/S变速泵系统流速范围:0.28~1700mL/min驱动器:标准数字驱动器0.1~600rpm泵头:L/SEasy-Load2泵头泵管:TYGON® E-LFLL/S精密泵管或高效精密泵管解决方案二完整MasterflexI/P无刷工艺泵系统流速范围:0.41~8.0LPM驱动器:I/P无刷工艺驱动器33~650rpm泵头:I/PEasy-Load泵头泵管:TYGON® E-LFLI/P精密泵管或高效精密泵管相关链接1:http://www.keerinstrument.com.cn/index.php/products/detail/id/841相关链接2:http://www.keerinstrument.com.cn/index.php/products/detail/id/785相关链接3:http://www.keerinstrument.com.cn/index.php/products/detail/id/787
  • 复享光学-R1在手性超表面非对称光学传输效率测量中的应用
    【概述】光学手性超构表面是由亚波长尺度单元所组成的平面或准平面光子器件。非对称传输是手性超表面的一大光学特性,该特性可应用于集成光路中的光学二极管,与电二极管类似,光学二极管要求器件具有单向性。目前,单层手性超材料中,非对称传输率在理论上被限制在 25% 以内,并伴随很高的吸收损耗,这成为该材料作为光学二极管的应用阻碍。而通过多层三维结构去实现非对称传输,虽然能将传输率突破 25%,但是其加工工艺更加复杂、困难,尤其是亚微米尺度以下的多层结构精准对准目前还很难实现。图1,单层手性超表面2022年,南开大学泰达应用物理学院齐继伟副教授在 Optical Express 上发表了一篇题为《Asymmetric reflection based on asymmetric coupling in single-layer extrinsic chiral metasurfaces》的文章。作者制作了一种单层手性超表面,创新地以圆偏振光斜入射反射的形式提升了非对称传输率,获得了与三维结构相当的非对称传输率。 【样品 & 测试】作者采用电子束光刻技术与金属镀膜技术在石英基底上制备了横向周期 1000nm,纵向周期 650nm 的单层 U型分裂环,该分裂环厚度 100nm,环形宽度 200nm,环形半径 350nm。为观测不同角度倾斜入射的反射情况,作者使用了复享光学的角分辨光谱仪R1,借助设备的自动旋转模块,灵活调整入射角与接收角,实现多角度反射光谱测量。同时,得益于角分辨光谱仪中的通用光学元件插口,作者使用线性偏振片与四分之一波片形成左旋与右旋圆偏振光,轻松获得合适的实验条件。图2,测试示意图作者通过模拟和测量左旋圆偏振光与右旋圆偏振光倾斜入射时超表面的反射光谱,并对比了正向入射与反向入射在 30°~45° 之间的测量结果,如图3 所示。研究发现,在 1120nm 处,右旋圆偏光正向入射与左旋圆偏振光反向入射的反射光谱均呈现出较宽的反射峰;在 1650nm 和 1075nm 处,右旋圆偏光反向入射与左旋圆偏振光正向入射的反射光谱分别显示出相对较窄反射峰。这一结果与 COSMOL 的模拟结果一致。通过理论分析结合实测光谱,作者发现 1120nm 处的反射峰源于四极局域表面等离子体共振模式,而 1650nm 和 1075nm 处的反射峰则源于表面晶格模式。这些发现为深入理解手性超表面的光学特性提供了重要线索。图3,U型分裂环超表面30°~45°反射光谱:(a,b)COSMOL模拟结果;(c,d)角分辨光谱仪测量结果进一步研究中,作者分别对比左旋圆偏振光与右旋圆偏振光正反向反射效率差异,如图4 所示。值得注意的是,反射效率差异在 1000~1600nm 波段最高可达 40%,突破了二维非对称传输理论效率 25% 的限制。图4,圆偏振光非对称反射效率测量结果【总结】作者制备了一种基于单层手性超表面,旨在实现巨大的非对称反射,并将圆偏振光斜入射反射作为关键步骤。复享光学的角分辨光谱仪R1 具备高度适应性,能够轻松适应不同的实验条件,包括变化角度、偏振、相位延迟等参数。这一设备对研究以调控光束特性为主要功能的超表面至关重要。图5,文章对复享光学 R1 的标注【参考文献】 ✽ Fu, Xianhui, et al.Asymmetric reflection based on asymmetric coupling in single-layer extrinsic chiral metasurfaces. Optics Express (2022).
  • 西电科大国家重大仪器项目获批 突破等离子体传输瓶颈
    从西安电子科技大学获悉,西电科大申报的国家自然科学基金委员会国家重大科研仪器研制项目(部门推荐类)“临近空间高速目标等离子体电磁科学实验研究装置”日前获得批准,实现了西电国家重大科研仪器项目零的突破,对解决“黑障”难题、实现临近空间高速飞行器全程测控与可靠探测、拓展等离子体电磁物理学前沿研究、促进临近空间开发、提升空间探索能力具有重要理论意义。  该项目是2016年基金委批准的4个项目之一,也是信息学部今年唯一被批准的项目,获直接资助经费6712.34万元,项目负责人是西安电子科技大学空间科学与技术学院院长包为民院士。该项目联合了浙江大学、哈尔滨工业大学、中国人民解放军空军工程大学、中国科学院合肥物质科学研究院、北京遥测技术研究所等单位共同申报,在通过基金委组织的两轮会议评审脱颖而出后又顺利通过9月份专家现场考察,最终获得立项。据了解,重大科研仪器研制项目(部门推荐类)自2011年立项以来,全国共有40余个项目获批,其中信息学部项目共批准了7项。  据介绍,该项目将开拓等离子体物理学、空气动力学、电磁学、控制与信息传输理论多学科交叉研究能力,以期揭示高速目标等离子体与电磁波相互作用新机理,发展电磁调控等离子体特性新途径,突破高速目标等离子体信息传输及目标探测的理论瓶颈。  国家重大科研仪器研制项目面向科学前沿和国家需求,以科学目标为导向,加强顶层设计、明确重点发展方向,鼓励和培育具有原创性思想的探索性科研仪器研制,着力支持原创性重大科研仪器设备研制,为科学研究提供更新颖的手段和工具,以全面提升我国的原始创新能力。资助目标为通过关键核心技术突破或集成创新,用于发现新现象、揭示新规律、验证新原理、获取新数据的科研仪器设备的研制。
  • 人类首次用激光在星际间进行图像数据传输
    图片来源:Xiaoli Sun, NASA Goddard  美国航天局日前利用激光束将名画《蒙娜丽莎的微笑》传输到绕月飞行的“月球勘测轨道飞行器”上,这是人类首次利用激光在星际间进行图像数据传输。  美国航天局发表声明说,这是该局利用“月球勘测轨道飞行器”进行激光通信试验的一部分。通常飞离地球的航天器都是利用无线电通信,“月球勘测轨道飞行器”是目前唯一绕其他星球飞行且能使用激光通信的航天器。  这幅名画首先被数字编码,分解为152×200个像素 然后每个像素都变为激光脉冲,从美国航天局位于马里兰州的戈达德航天中心发出,传输到近24万英里(约38万公里)外的“月球勘测轨道飞行器”上,数据传输速率约为300比特每秒。  “月球勘测轨道飞行器”上的仪器在接收到激光脉冲后重建图像,并通过传统的无线电系统再将图像传回地球,从而验证激光传输成功。  “在不久的将来,这种简单的激光通信技术可能成为卫星无线电通信的补充”,美国航天局专家戴维史密斯说,“再往后看,这种传输方式有可能实现比现有无线电通信线路更高的数据传输速率”。  美国“月球勘测轨道飞行器”项目耗资4.91亿美元,于2009年进入月球轨道,重点考察月球两极,为未来载人探月寻找合适的着陆点。
  • 新品发布|赛默飞电镜惰性气体/真空保护样品传输系统CleanConnect™
    纵观历史,人类经历了三大能源利用阶段,分别是“火与薪柴”、“煤炭与蒸汽机”与“石油与内燃机”时期。古希腊神话中,普罗米修斯从太阳神阿波罗处盗火种给人类送来了文明,中国则有一万多年前“神鸟鸮啄木,灿然火出,圣人燧人氏故此钻木取火”的传说。荀子曰:“君子性非异也,善假于物也”。上万年间,人类借助着能源的内在力量延续着智慧与文明。从薪柴到煤炭、石油、天然气,人类也一直在探索更高效、便捷的能源形态。 随着化石能源的大量使用,能源危机和环境污染问题逐渐凸显,太阳能、风能、热能、潮汐能等能源在人类的智慧中应运而生。从资源到可再生资源的应用,人类窥到了“取之不尽用之不竭”的理想能源的冰山一角。而如何利用和控制好这些能源,则需要有效的能量转换和储能技术。 现如今,人类能源进程进入“新能源与可持续发展”阶段。新能源汽车势如破竹,动力电池和储能系统的重要性被推至历史高度。现有的动力电池和储能器件的性能与其组成部件的性能息息相关,为了提升其整体性能,研究人员需要对组成部件材料的物理和化学性质有更深入的了解。如果这些材料对空气和水分敏感,这项研究将更具挑战。 Thermo Scientific针对空气敏感样品开发了惰性气体/真空保护样品传输系统CleanConnect,为空气敏感材料表征开拓出了全新视野。惰性气体/真空保护样品转移工作流程能够帮助科研工作者拓展空气敏感材料的研究边界,探究更多未知领域。 产品介绍 CleanConnect 惰性气体/真空保护样品传输系统可与大多数 Thermo Scientific扫描电镜和双束电镜系统兼容。它主要由样品装载室、闸阀单元、真空控制装置、样品转移仓和转移杆组成。CleanConnect的真空系统可与扫描电镜或双束电镜集成,无需额外配置真空泵,仅需要60s即可完成抽真空过程。和传统的样品转移杆不同,CleanConnect创新性地使用了惰性气体进行样品保护,使得转移仓持续维持正压,ZUI大限度地保证样品与空气隔绝。CleanConnect系统配备的气压表可以实时显示转移仓中气压,使得用户对样品的气压状态有清晰的认识。CleanConnect的正压可以维持十个小时以上,可以实现样品长时间、长距离的转移。图1 赛默飞电镜惰性气体/真空保护样品传输系统CleanConnect™ 工作流程 利用CleanConnect与扫描电子显微镜进行联用时,可将空气敏感的样品在手套箱中转移至CleanConnect样品台中,随后将 CleanConnect与扫描电镜的样品交换仓进行对接,将样品转移至扫描电镜的样品台中,这样就实现了惰性气体保护下的隔绝空气地转移,随后再利用扫描电镜进行形貌观察、元素分析等。图2 惰性气体保护下将样品转移至赛默飞扫描电子显微镜 此外,CleanConnect也可加载在双束电镜上用于材料截面形貌的观察和TEM样品的制备。当需要观察空气敏感样品的内部显微结构时,先利用CleanConnect实现手套箱至双束电镜的转移,随后利用双束电镜的离子束对样品进行切割,再利用电子束对切割后的新鲜截面进行高分辨成像。如果期望实现原子尺度分辨率成像时,则可利用双束电镜制备TEM薄样,再使用CleanConnect将制备好的TEM薄样在手套箱中转移至TEM样品杆,再转移至透射电镜中完成纳米或原子尺度的高分辨成像。图3 惰性气体保护下将样品转移至双束电镜和透射电镜中进行纳米尺度分析 产品优势 CleanConnect的使用给电子显微镜用户带来了全新的体验,产品具有如下优势:1 保护样品避免与空气中的氧气、水分或二氧化碳发生反应,获取材料表面真实形貌与结构信息。2 CleanConnect系统适用于不同的SEM和DualBeam产品型号,对于有多台设备的实验室,CleanConnect可实现多设备之间的样品关联互通。3 CleanConnect系统兼容液氮冷冻台,样品从手套箱可以转移至双束电镜上的冷冻台上,使得样品在随后的的切割过程中免受离子束的热损伤。4 模块化的设计,符合人体工程学,可实现更便捷的样品转移。5 分离式的样品转移舱和转移杆设计,可以使CleanConnect从手套箱的小过渡仓直接进行快速转移,无需对手套箱进行改装。 产品应用 部分电池材料(如锂金属、硫基固态电解质、满充负极等)对水分和氧气非常敏感,因此在样品处理和转移过程中需要对其实施特殊保护以便于获取材料的真实形貌与结构信息。此外,固态电池的表征也需要在隔绝空气的条件下进行开展:例如固态电池材料的形貌表征、原位实验以表征枝晶在SEI(固态电解质界面)中横向生长形态以及由于硅材料体积膨胀导致的SEI不稳定性实验等。 下面两图分别对比了锂金属和满充石墨负极样品在采用CleanConnect系统保护和在空气暴露后的形貌,结果表明CleanConnect有效保护了样品免受空气/水分污染,从而帮助研究者获取本真形貌结构信息,实现对样品更深入的分析研究。 图4 采用CleanConnect传输锂金属样品(左)和在空气中暴露2 min的锂金属(右) 图5 采用CleanConnect传输满充石墨负极样品(左)和在空气中暴露2 min的满充石墨阳极(右) 如果希望对锂金属进行原子尺度的表征,需要进行TEM样品制备。传统的Ga离子在室温下会与锂金属发生反应,难以用于锂金属的加工。Thermo Scientific研发的氙气等离子气体源的PFIB(Plasma FIB)可以实现锂金属透射样品的无损制备。为了避免锂金属暴露在空气中造成表面氧化,使用了CleanConnect进行样品传输,随后使用Cryo-PFIB技术进行样品冷冻制备和进一步的观察。图6是利用Cryo-PFIB技术在-178℃进行锂金属样品的TEM样品制备过程以及在TEM中观察到的样品形貌信息。图7TEM明场像中可以看到Li的碳化物与Li2CO3的分布,利用高分辨成像可以看到清晰的锂原子排列,可见在切割和转移过程中样品并未受到损伤或氧化。 图6 利用Cryo-PFIB进行TEM样品制备过程 图7 利用TEM进行明场像(中)及原子尺度的观察(右) CleanConnect除了可以应用在钠离子电池、钠硫电池、固态电池材料等空气敏感的电极材料以外,还非常适用于镁铝合金、钙钛矿材料、金属有机框架材料、催化剂等这些对空气敏感的材料表征。无论是在寻求替代能源的工作中,还是开发更强、更轻材料和高精尖的纳米技术研究中,都需要有利的仪器和工作流程来实现更深入的研究表征需求,以推进科学技术发展。我们相信随着CleanConnect系统在扫描电镜、双束电镜上的推广与普及,越来越多的科学家及工程师们能受惠于这一科技带来的对新材料研究的便捷,推进新材料、新产品研究的进程。 虽然人类无法实现永动机的美好愿望,但却可以更好地开发先进技术、更有效地使用能源,让人类文明生生不息。如今,科学家们仍致力于电池材料研究以实现电池技术的突破,旨在开发更安全、更高能量密度和功率性能的电池产品。赛默飞也一直在持续开发更先进的分析技术应用于电池研发和生产中,助力科学家们实现这一目标。未来赛默飞也会竭诚为广大科研与工业用户开发出更多满足客户需求的产品,帮助客户让世界更健康、更清洁、更安全!
  • 新品发布|赛默飞惰性气体/真空保护样品传输系统CleanConnectTM
    自人类起源以来,从未停止过对能源的追寻和探索。许多科学家曾梦想发明永动机,一劳永逸地解决能源供给问题,然而热力学第一定律的发现使人们认识到“永动机”永远无法实现,于是人类只能继续踏上探索能源的漫漫征程。纵观历史,人类经历了三大能源利用阶段,分别是“火与薪柴”、“煤炭与蒸汽机”与“石油与内燃机”时期。古希腊神话中,普罗米修斯从太阳神阿波罗处盗火种给人类送来了文明,中国则有一万多年前“神鸟鸮啄木,灿然火出,圣人燧人氏故此钻木取火”的传说。荀子曰:“君子性非异也,善假于物也”。上万年间,人类借助着能源的内在力量延续着智慧与文明。从薪柴到煤炭、石油、天然气,人类也一直在探索更高效、便捷的能源形态。随着化石能源的大量使用,能源危机和环境污染问题逐渐凸显,太阳能、风能、热能、潮汐能等可再生能源在人类的智慧中应运而生。从不可再生资源到可再生资源的应用,人类窥到了“取之不尽用之不竭”的理想能源的冰山一角。而如何利用和控制好这些能源,则需要有效的能量转换和储能技术。现如今,人类能源进程进入“新能源与可持续发展”阶段。新能源汽车势如破竹,动力电池和储能系统的重要性被推至前所未有的历史高度。现有的动力电池和储能器件的性能与其组成部件的性能息息相关,为了提升其整体性能,研究人员需要对组成部件材料的物理和化学性质有更深入的了解。如果这些材料对空气和水分敏感,这项研究将更具挑战。 Thermo Scientific针对空气敏感样品开发了惰性气体/真空保护样品传输系统CleanConnect,为空气敏感材料表征开拓出了全新视野。惰性气体/真空保护样品转移工作流程能够帮助科研工作者拓展空气敏感材料的研究边界,探究更多未知领域。产品介绍CleanConnect 惰性气体/真空保护样品传输系统可与大多数 Thermo Scientific扫描电镜和双束电镜系统兼容。它主要由样品装载室、闸阀单元、真空控制装置、样品转移仓和转移杆组成。CleanConnect的真空系统可与扫描电镜或双束电镜集成,无需额外配置真空泵,仅需要60s即可完成抽真空过程。和传统的样品转移杆不同,CleanConnect创新性地使用了惰性气体进行样品保护,使得转移仓持续维持正压,最大限度地保证样品与空气隔绝。CleanConnect系统配备的气压表可以实时显示转移仓中气压,使得用户对样品的气压状态有清晰的认识。CleanConnect的正压可以维持十个小时以上,可以实现样品长时间、长距离的转移。工作流程利用CleanConnect与扫描电子显微镜进行联用时,可将空气敏感的样品在手套箱中转移至CleanConnect样品台中,随后将 CleanConnect与扫描电镜的样品交换仓进行对接,将样品转移至扫描电镜的样品台中,这样就实现了惰性气体保护下的隔绝空气地转移,随后再利用扫描电镜进行形貌观察、元素分析等。图1 惰性气体保护下将样品转移至赛默飞扫描电子显微镜此外,CleanConnect也可加载在双束电镜上用于材料截面形貌的观察和TEM样品的制备。当需要观察空气敏感样品的内部显微结构时,先利用CleanConnect实现手套箱至双束电镜的转移,随后利用双束电镜的离子束对样品进行切割,再利用电子束对切割后的新鲜截面进行高分辨成像。如果期望实现原子尺度分辨率成像时,则可利用双束电镜制备TEM薄样,再使用CleanConnect将制备好的TEM薄样在手套箱中转移至TEM样品杆,再转移至透射电镜中完成纳米或原子尺度的高分辨成像。图2 惰性气体保护下将样品转移至双束电镜和透射电镜中进行纳米尺度分析产品优势CleanConnect的使用给电子显微镜用户带来了前所未有的体验,产品具有如下优势:• 保护样品避免与空气中的氧气、水分或二氧化碳发生反应,获取材料表面真实形貌与结构信息。• CleanConnect系统适用于不同的SEM和DualBeam产品型号,对于有多台设备的实验室,CleanConnect可实现多设备之间的样品关联互通。• CleanConnect系统兼容液氮冷冻台,样品从手套箱可以转移至双束电镜上的冷冻台上,使得样品在随后的的切割过程中免受离子束的热损伤。• 模块化的设计,符合人体工程学,可实现更便捷的样品转移。• 分离式的样品转移舱和转移杆设计,可以使CleanConnect从手套箱的小过渡仓直接进行快速转移,无需对手套箱进行改装。产品应用部分电池材料(如锂金属、硫基固态电解质、满充负极等)对水分和氧气非常敏感,因此在样品处理和转移过程中需要对其实施特殊保护以便于获取材料的真实形貌与结构信息。此外,固态电池的表征也需要在隔绝空气的条件下进行开展:例如固态电池材料的形貌表征、原位实验以表征枝晶在SEI(固态电解质界面)中横向生长形态以及由于硅材料体积膨胀导致的SEI不稳定性实验等。下面两图分别对比了锂金属和满充石墨负极样品在采用CleanConnect系统保护和在空气暴露后的形貌,结果表明CleanConnect有效保护了样品免受空气/水分污染,从而帮助研究者获取本真形貌结构信息,实现对样品更深入的分析研究。图3 采用CleanConnect传输锂金属样品(左)和在空气中暴露2 min的锂金属(右)图4 采用CleanConnect传输满充石墨负极样品(左)和在空气中暴露2 min的满充石墨阳极(右)如果希望对锂金属进行原子尺度的表征,需要进行TEM样品制备。传统的Ga离子在室温下会与锂金属发生反应,难以用于锂金属的加工。Thermo Scientific研发的氙气等离子气体源的PFIB(Plasma FIB)可以实现锂金属透射样品的无损制备。为了避免锂金属暴露在空气中造成表面氧化,使用了CleanConnect进行样品传输,随后使用Cryo-PFIB技术进行样品冷冻制备和进一步的观察。5图是利用Cryo-PFIB技术在-178℃进行锂金属样品的TEM样品制备过程以及在TEM中观察到的样品形貌信息。图6TEM明场像中可以看到Li的碳化物与Li2CO3的分布,利用高分辨成像可以看到清晰的锂原子排列,可见在切割和转移过程中样品并未受到损伤或氧化。图5 利用Cryo-PFIB进行TEM样品制备过程图6 利用TEM进行明场像(中)及原子尺度的观察(右)图6 利用TEM进行明场像(中)及原子尺度的观察(右)CleanConnect除了可以应用在钠离子电池、钠硫电池、固态电池材料等空气敏感的电极材料以外,还非常适用于镁铝合金、钙钛矿材料、金属有机框架材料、催化剂等这些对空气敏感的材料表征。无论是在寻求替代能源的工作中,还是开发更强、更轻材料和高精尖的纳米技术研究中,都需要有利的仪器和工作流程来实现更深入的研究表征需求,以推进科学技术发展。我们相信随着CleanConnect系统在扫描电镜、双束电镜上的推广与普及,越来越多的科学家及工程师们能受惠于这一科技带来的对新材料研究的便捷,推进新材料、新产品研究的进程。虽然人类无法实现永动机的美好愿望,但却可以更好地开发先进技术、更有效地使用能源,让人类文明生生不息。如今,科学家们仍致力于电池材料研究以实现电池技术的突破,旨在开发更安全、更高能量密度和功率性能的电池产品。赛默飞也一直在持续开发更先进的分析技术应用于电池研发和生产中,助力科学家们实现这一目标。未来赛默飞也会竭诚为广大科研与工业用户开发出更多满足客户需求的产品,帮助客户让世界更健康、更清洁、更安全!
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    自人类起源以来,从未停止过对能源的追寻和探索。许多科学家曾梦想发明永动机,一劳永逸地解决能源供给问题,然而热力学第一定律的发现使人们认识到“永动机”永远无法实现,于是人类只能继续踏上探索能源的漫漫征程。纵观历史,人类经历了三大能源利用阶段,分别是“火与薪柴”、“煤炭与蒸汽机”与“石油与内燃机”时期。古希腊神话中,普罗米修斯从太阳神阿波罗处盗火种给人类送来了文明,中国则有一万多年前“神鸟鸮啄木,灿然火出,圣人燧人氏故此钻木取火”的传说。荀子曰:“君子性非异也,善假于物也”。上万年间,人类借助着能源的内在力量延续着智慧与文明。从薪柴到煤炭、石油、天然气,人类也一直在探索更高效、便捷的能源形态。随着化石能源的大量使用,能源危机和环境污染问题逐渐凸显,太阳能、风能、热能、潮汐能等可再生能源在人类的智慧中应运而生。从不可再生资源到可再生资源的应用,人类窥到了“取之不尽用之不竭”的理想能源的冰山一角。而如何利用和控制好这些能源,则需要有效的能量转换和储能技术。现如今,人类能源进程进入“新能源与可持续发展”阶段。新能源汽车势如破竹,动力电池和储能系统的重要性被推至前所未有的历史高度。现有的动力电池和储能器件的性能与其组成部件的性能息息相关,为了提升其整体性能,研究人员需要对组成部件材料的物理和化学性质有更深入的了解。如果这些材料对空气和水分敏感,这项研究将更具挑战。 Thermo Scientific针对空气敏感样品开发了惰性气体/真空保护样品传输系统CleanConnect,为空气敏感材料表征开拓出了全新视野。惰性气体/真空保护样品转移工作流程能够帮助科研工作者拓展空气敏感材料的研究边界,探究更多未知领域。产品介绍CleanConnect 惰性气体/真空保护样品传输系统可与大多数 Thermo Scientific扫描电镜和双束电镜系统兼容。它主要由样品装载室、闸阀单元、真空控制装置、样品转移仓和转移杆组成。CleanConnect的真空系统可与扫描电镜或双束电镜集成,无需额外配置真空泵,仅需要60s即可完成抽真空过程。和传统的样品转移杆不同,CleanConnect创新性地使用了惰性气体进行样品保护,使得转移仓持续维持正压,最大限度地保证样品与空气隔绝。CleanConnect系统配备的气压表可以实时显示转移仓中气压,使得用户对样品的气压状态有清晰的认识。CleanConnect的正压可以维持十个小时以上,可以实现样品长时间、长距离的转移。工作流程利用CleanConnect与扫描电子显微镜进行联用时,可将空气敏感的样品在手套箱中转移至CleanConnect样品台中,随后将 CleanConnect与扫描电镜的样品交换仓进行对接,将样品转移至扫描电镜的样品台中,这样就实现了惰性气体保护下的隔绝空气地转移,随后再利用扫描电镜进行形貌观察、元素分析等。图1 惰性气体保护下将样品转移至赛默飞扫描电子显微镜此外,CleanConnect也可加载在双束电镜上用于材料截面形貌的观察和TEM样品的制备。当需要观察空气敏感样品的内部显微结构时,先利用CleanConnect实现手套箱至双束电镜的转移,随后利用双束电镜的离子束对样品进行切割,再利用电子束对切割后的新鲜截面进行高分辨成像。如果期望实现原子尺度分辨率成像时,则可利用双束电镜制备TEM薄样,再使用CleanConnect将制备好的TEM薄样在手套箱中转移至TEM样品杆,再转移至透射电镜中完成纳米或原子尺度的高分辨成像。图2 惰性气体保护下将样品转移至双束电镜和透射电镜中进行纳米尺度分析产品优势CleanConnect的使用给电子显微镜用户带来了前所未有的体验,产品具有如下优势:• 保护样品避免与空气中的氧气、水分或二氧化碳发生反应,获取材料表面真实形貌与结构信息。• CleanConnect系统适用于不同的SEM和DualBeam产品型号,对于有多台设备的实验室,CleanConnect可实现多设备之间的样品关联互通。• CleanConnect系统兼容液氮冷冻台,样品从手套箱可以转移至双束电镜上的冷冻台上,使得样品在随后的的切割过程中免受离子束的热损伤。• 模块化的设计,符合人体工程学,可实现更便捷的样品转移。• 分离式的样品转移舱和转移杆设计,可以使CleanConnect从手套箱的小过渡仓直接进行快速转移,无需对手套箱进行改装。产品应用部分电池材料(如锂金属、硫基固态电解质、满充负极等)对水分和氧气非常敏感,因此在样品处理和转移过程中需要对其实施特殊保护以便于获取材料的真实形貌与结构信息。此外,固态电池的表征也需要在隔绝空气的条件下进行开展:例如固态电池材料的形貌表征、原位实验以表征枝晶在SEI(固态电解质界面)中横向生长形态以及由于硅材料体积膨胀导致的SEI不稳定性实验等。下面两图分别对比了锂金属和满充石墨负极样品在采用CleanConnect系统保护和在空气暴露后的形貌,结果表明CleanConnect有效保护了样品免受空气/水分污染,从而帮助研究者获取本真形貌结构信息,实现对样品更深入的分析研究。 图3 采用CleanConnect传输锂金属样品(左)和在空气中暴露2 min的锂金属(右)图4 采用CleanConnect传输满充石墨负极样品(左)和在空气中暴露2 min的满充石墨阳极(右)如果希望对锂金属进行原子尺度的表征,需要进行TEM样品制备。传统的Ga离子在室温下会与锂金属发生反应,难以用于锂金属的加工。Thermo Scientific研发的氙气等离子气体源的PFIB(Plasma FIB)可以实现锂金属透射样品的无损制备。为了避免锂金属暴露在空气中造成表面氧化,使用了CleanConnect进行样品传输,随后使用Cryo-PFIB技术进行样品冷冻制备和进一步的观察。5图是利用Cryo-PFIB技术在-178℃进行锂金属样品的TEM样品制备过程以及在TEM中观察到的样品形貌信息。图6TEM明场像中可以看到Li的碳化物与Li2CO3的分布,利用高分辨成像可以看到清晰的锂原子排列,可见在切割和转移过程中样品并未受到损伤或氧化。图5 利用Cryo-PFIB进行TEM样品制备过程图6 利用TEM进行明场像(中)及原子尺度的观察(右)CleanConnect除了可以应用在钠离子电池、钠硫电池、固态电池材料等空气敏感的电极材料以外,还非常适用于镁铝合金、钙钛矿材料、金属有机框架材料、催化剂等这些对空气敏感的材料表征。无论是在寻求替代能源的工作中,还是开发更强、更轻材料和高精尖的纳米技术研究中,都需要有利的仪器和工作流程来实现更深入的研究表征需求,以推进科学技术发展。我们相信随着CleanConnect系统在扫描电镜、双束电镜上的推广与普及,越来越多的科学家及工程师们能受惠于这一科技带来的对新材料研究的便捷,推进新材料、新产品研究的进程。虽然人类无法实现永动机的美好愿望,但却可以更好地开发先进技术、更有效地使用能源,让人类文明生生不息。如今,科学家们仍致力于电池材料研究以实现电池技术的突破,旨在开发更安全、更高能量密度和功率性能的电池产品。赛默飞也一直在持续开发更先进的分析技术应用于电池研发和生产中,助力科学家们实现这一目标。未来赛默飞也会竭诚为广大科研与工业用户开发出更多满足客户需求的产品,帮助客户让世界更健康、更清洁、更安全!8月23日 下午2:00-3:00观看直播,扫码预约
  • 雷达组网全面监测沙尘传输过程
    上周,西北一带的天气来了点猛料,17号开始,内蒙古、宁夏、北京、河北等地遇到今春以来最强的沙尘污染,多地黄沙漫天,能见度小于1公里,严重影响居民生活。17日西北某地实拍图(图片来源:微信朋友圈)据历史数据显示,2000年至2016年,沙尘的日数呈现出自西向东、自北向南逐渐递减的规律,其中,新疆南疆盆地为沙尘发生频率最高地区,其次是内蒙古西北及甘肃河套以西地区。16年来沙尘发生的次数在逐渐递减,2011年、2014年、2015年、2016年沙尘暴天气过程均不超过2次,这是国家人为治理和环境气候因素的共同作用。小伙伴们纷纷表示欣慰,不过在欣慰的同时,小编带大家一起来分析下这次的沙尘过程。17日葵花卫星真彩图(图片来源:中科院遥感所)近年来,卫星遥感技术已渐渐应用到大气环境监测中。它的优势在于区域尺度,可快速提供整体污染分布与态势的直接观测。上图是高时间分辨率的葵花卫星监测到的此次沙尘传输的过程,就好比人眼在太空直接看到的景象。从卫星监测的动图我们能清晰看到此次沙尘的传输路径,从内蒙宁夏等地一路南下。那么其他地方都是在什么时候受到沙尘的影响,受沙尘影响程度又有多严重呢?在卫星图的指导下,小编调出了中科光电分布在全国各地的激光雷达。沙尘传输雷达监测网17-19日期间,共观测到3次沙团过境,其中,第二次的沙团强度最大,对地面的影响最重。三次沙团迁移中,呈现融合现象。沙团由北至南迁移,17日5时、高空3KM左右,武汉最先监测到沙团入境,18日晚间大量沉降,近地面PM10浓度迅速增高;17日13时、高空3KM左右,苏州上海等地监测到沙尘入境,18日上午沉降(沉降时间早于武汉,这可能是受当地气象条件的影响),强度中等;之后沙尘继续南下,17日20时浙江区域监测到高空3KM左右有沙尘团,19日上午到达地面,强度减弱。沙团由北至南的迁移过程中,逐渐沉降,强度逐渐减弱。雷达构成的监测网络,不仅可以监测到各地沙尘起始、沉降时间,结合时间相位差及经纬度信息还可以定量计算沙尘的传输速率,为沙尘预警预报提供支撑。感谢:衷心感谢遥感所提供的卫星图,感谢武汉、苏州、上海、宁波等监测站提供的雷达监测图。
  • BOD测量数据无线传输!动态过程,一目了然!
    生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand,BOD),是指水体中的好氧微生物在一定温度条件下,一定时间内,将水中有机物分解成无机质,在此过程中所需要的溶解氧量。 BOD可反映水体被有机物污染的程度,水体中所含有机物越多,则需要消耗的溶解氧量也越多,BOD值也越大。 图1 健康水体中的有机物含量少,溶解氧多,可供鱼类等水生生物呼吸之用(源/Quikr Exam) 为了使样品具有可比性,我们常用一个时间段内的溶解氧量的消耗量来表征BOD值。例如,我们通常设定实验温度为20℃,用水样培养微生物,测定水中溶解氧的消耗情况。如果这一时间段是5天,就称为5日生化需氧量,记做BOD5,单位一般用mg/L来表示。数值越大,说明水中含有的有机物越多,污染也越严重。表1 受有机物污染程度不同的水体测量得到的BOD值 人们通常用稀释接种法来测量生化需氧量,计算公式如下: BOD=(D1-D2)/ P 其中,BOD是生化需氧量(mg/L);D1是稀释水样的初始溶解氧量(mg/L);D2是稀释水样经20℃恒温培养箱培养n天之后的溶解氧量(mg/L);P是稀释因子,表示为水样体积(mL)与稀释后水样体积(mL)的比值。 这种测量方法有不足之处。例如,只有“点”上的数据,无法获得变化“过程”中的BOD数据;另外,如果想继续测量水样BOD在其他时间点的数据,如BOD20,样品测量瓶需取出恒温培养箱,测试样品就会被干扰,导致后续的测量数据准确度下降。而且,样品BOD的平台期是在什么时间达到的也不清楚。 针对这一测量难题,意大利VELP公司推出了BOD EVO无线传输自动测定仪。 BOD EVO无线传输自动测定仪采用压强传感器对样品生化需氧量进行测量。经稀释接种或含菌的水样被置于密闭的培养瓶中,水样中溶解氧不断被消耗,使得密闭样品瓶内的压强降低,仪器内置的压强传感器可一直监测此压强变化,根据压差变化,计算水样的BOD值。 这种测量方法有其一系列独到优点。 模拟自然条件,结果更真实可靠传统方法,样品接种稀释后满瓶测量,不再为样品提供多余氧气,且静置放置数天,这样瓶内微生物代谢产物容易集结,易产生区域性溶解氧匮乏,生化反应受抑制可能性加大;BOD EVO培养瓶内样品上方所含21%氧气不断溶入水样中,搅拌子连续搅拌,可为微生物生长提供充分的溶解氧和有机物。测量结果更真实可靠。 操作简单,测量方便传统法操作繁琐、准备样品时间长,量程窄,一般BOD值大于100mg/L时需稀释,且需人工测量初始、终止溶解氧量,在培养过程中需要专人看管。BOD EVO操作简单,软件功能强大,可预先设置好采样时间间隔,自动连续测量溶解氧。无线数据盒能自动接收传感器发送的数据,并将其传输到计算机中。整个测量过程,无需专人看管。专业软件允许实验员对数据进行监控、记录和分析,可自动生成实验报告。 无线数据传输BOD EVO可连续显示记录生化需氧量数据传统方法监测到的是“点”上的数据,如BOD5。若想了解整个过程的动态数据,几乎无法实现。BOD EVO连续显示各时间点的耗氧量并存储BOD数据,从而直观了解样品耗氧动力学过程。 BOD EVO可深入研究样品有机物生化降解过程根据水样耗氧曲线,可深入研究水样有机物生化降解反应过程中的“滞后现象”等。不得不说,BOD EVO是生化需氧量测量领域的一款革命性产品。
  • 大连化物所设计开发出具有K+高效传输能力的离子传导膜
    近日,中科院大连化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员团队与分子反应动力学国家重点实验室分子模拟与设计研究组(1106组)李国辉研究员团队合作,在离子传导膜材料的结构设计与研究方面取得新进展。团队通过对膜内离子传输通道的设计,实现了K+快速传输,并对膜结构和离子传输机理进行了详细地研究和探讨。   具有快速离子选择性传输能力的膜材料在工业分离、能源等应用领域具有广阔的应用前景。这些应用场景通常涉及从复杂混合物中分离特定离子,因此设计具有高效离子选择性传导的膜材料至关重要,但仍然存在挑战。在本工作中,团队通过金属离子与聚苯并咪唑的配位构建了具有可控离子传输通道的膜材料。研究表明,Zn2+与聚苯并咪唑PBI配位得到均匀的聚合物配位网络,形成连续的水通道,并暴露出更多的极性基团,促使K+的快速传输。团队通过分子动力学模拟计算K+在聚合物网络中的运输行为,揭示K+与聚合物链上的-N=相互作用,并靠近链段的含氧醚键,从而快速通过聚合物膜。 同时,配位膜的自由体积增大,形成亚纳米级分子通道。纳米通道的物理约束和膜的静电相互作用使K+在浓盐和浓碱溶液中的迁移不受溶液浓度的影响,迁移数高达0.9,与阳离子交换膜相当。采用K+高效传输离子传导膜组装碱性锌铁液流电池,可有效缓解电池运行过程由于锌沉积带来的离子强度失衡进而导致水迁移的问题。研究提供了一种通过金属离子配位调节聚合物链结构,进而调控聚合物膜离子传输特性的策略;同时加深了对金属配位聚合物膜离子传输机制的理解。   相关研究成果以“Metal-coordinated polybenzimidazole membranes with preferential K+ transport”为题,于近日发表在《自然—通讯》(Nature Communications)上。该工作的共同第一作者是我所DNL17博士研究生吴金娥、1106组副研究员廖晨伊。上述工作得到国家自然科学基金、中科院电化学储能技术工程实验室等项目的支持。
  • 公开征求|国家生态环境标准《污染物自动监控(监测)系统数据传输技术要求(征求意见稿)》意见
    为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国土壤污染防治法》《中华人民共和国海洋环境保护法》《中华人民共和国噪声污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,指导污染物自动监控(监测)系统的建设,规范数据传输,保证各种污染物监控(监测)仪器设备、传输网络和监管部门应用软件系统之间的连通,制定本标准。本标准首次发布于 2005 年,本次为第二次修订,是对《污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ 212-2017)的修订。近年来,固定污染源烟气连续监测技术规范、水污染源在线监测技术规范均进行了修订, 生活垃圾焚烧发电、火电、水泥、造纸等行业已出台了关于自动监测数据的标记规则和管理 规定,生态环境部也已制定发布了《污染物排放自动监测设备标记规则》,对自动监测数据 有效性判别和认定做出了规定,为管理部门运用自动监测数据、实现非现场监管执法、提高 监管执法效能、提高自动监测数据有效性方面奠定了基础。由于《污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ 212—2017)适用范围越 来越广,其产生的影响也越来越大,污染物排放过程监控逐渐的被重视。随着环境监管的深 入,排污单位在生产和治理过程中的用电监控的重要性日益显现。由此,新标准将排污单位 生产设施及污染治理设施用电监控系统纳入标准,同时也与即将出台的生活垃圾焚烧发电、 火电、水泥、造纸行业的关键工况参数与用电监控的相关技术规范相衔接,为行业管理奠定 基础。新标准对适用范围进行了扩充,适用于直接或间接实施环境监测或污染源监控(监测)的各类仪器仪表数据传输。为切实加强标准的实施,以促进环境监控(监测)及环保物联网的发展,需要从系统构 成角度和技术实现角度两方面入手。系统的各部分设计、生产、使用单位都需要充分理解并在实际工作中运用标准,使标准发挥出应有的作用。附件:征求意见单位名单.pdf污染物自动监控(监测)系统数据传输技术要求(征求意见稿).pdf《污染物自动监控(监测)系统数据传输技术要求(征求意见稿)》编制说明.pdf反馈意见建议格式.doc
  • 河南研发“无线传输分体式PCR检测仪校准装置” 为战“疫”增添利器
    在感染性疾病的诊断方面PCR技术在感染性疾病中尤其适用于检测一些培养周期长或缺乏稳定可靠检测手段的病原体。PCR的模板可以是DNA,也可以是RNA。模板的取材主要依据PCR的扩增对象,可以是病原体标本如病毒、细菌、真菌等。标本处理的基本要求是除去杂质,并部分纯化标本中的核酸。多数样品需要经过SDS和蛋白酶K处理。难以破碎的细菌,可用溶菌酶加EDTA处理。所得到的粗制DNA,经酚、氯仿抽提纯化,再用乙醇沉淀后用作PCR反应模板。PCR检测仪是用于新冠病毒核酸检测的关键设备,核酸检测是根据病毒的基因序列配制出相对应的引物和探针,利用PCR检测仪对待测样本进行扩增。近日,河南计量院研制出无线传输分体式PCR检测仪校准装置,基于自行设计的多通道温度检测模块,应用无线传输技术实现数据采集分析,设计指标满足《JJF 1527-2015 聚合酶链反应分析仪校准规范》的要求。只需将该装置的检测模块置入待校准的PCR检测仪中,工作人员无需进入实验室内部,即可对仪器进行校准,不但能够节约PCR检测实验室的管理运行成本和宝贵的防护资源,还能极大降低计量人员本身的感染风险,具有较好的推广应用价值。 无线传输是利用无线技术进行数据传输的一种方式。无线传输和有线传输是对应的。随着无线技术的日益发展,无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式,建立被监控点和监控中心之间的连接。无线传输分为:1、模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上(微波发射机,HD-630),通过天线(HD-1300LXB)发射出去,监控中心通过天线接收微波信号,然后再通过微波接收机解调出原来的视频信号。2、数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D),然后通过数字微波(HD-9500)信道调制,再通过天线发射出去,接收端则相反,天线接收信号,微波解扩,视频解压缩,临了还原模拟的视频信号,也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件,用电脑软解压视频,而且电脑还支持录像,回放,管理,云镜控制,报警控制等功能;存储服务器,配合磁盘阵列存储;这种监控方式图像有720*576、352*288或更高的的分辨率选择,通过解码的存储方式,视频有0.2-0.8秒左右的延时。数据采集分析过软硬件结合,可以记录、显示和分析众多生命科学相关信号,可以完全代替传统的纸带记录仪、绘图仪、XY绘图仪、示波器和电压计。把信号变成便于数字处理的形式,以减少数字处理的困难。无论计算机的容量和计算速度有多大,其处理的数据长度总是有限的,所以要把长时间的序列截断。在截断时,会引入一些误差,所以有时要对截取的数字序列加权,如有必要,还可用专门的程序进行数字滤波。然后把所得到的有限长的时间序列按照给定的程序进行运算。例如作时域中的概率统计、相关分析,频域中的频谱分析、功率谱分析、传递函数分析等。数据采集分析应用领域包括:血流动力学、离体组织灌流、离体器官、灌流、微血管张力测定系统、微循环血流测定(激光多普勒)、新陈代谢研究(运动生理学、心肺功能测定)、电生理系统(细胞内、细胞外、电压钳)、超声血流量测定、植入式生理信号(血压、生物电、神经干放电、体温等)无线遥测、心理学、清醒动物血氧饱和度测定、人体无创血压、心输出量测定。PCR检测仪是利用聚合酶链反应技术对特定DNA扩增的一种仪器设备,PCR技术的原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物,由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。PCR的三个反应步骤反复进行,使DNA扩增量呈指数上升。反应最终的DNA扩增量可用y=(1+X)n计算。Y代表DNA片段扩增后的拷贝数,X表示平均每次的扩增效率,n代表循环次数。平均扩增效率的理论值为百分百,实际反应初期,靶序列DNA片段的增加呈指数形式,随着PCR产物的逐渐积累,被扩增的DNA片段不再呈指数增加,而进入线性增长期或静止期,即出现“停滞效应”,使平均效率达不到理论值。PCR扩增仪通常由热盖部件、热循环部件、传动部件、控制部件和电源部件等部分组成。被广泛运用于医学、生物学实验室中,例如用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断、基因复制以及亲子鉴定等。PCR检测仪分类PCR仪分为普通PCR仪,梯度PCR仪,原位PCR仪,实时荧光定量PCR仪四类。荧光定量PCR仪光学校准方法实时荧光定量PCR仪特异性更强,自动化程度更高,且有效地解决了PCR污染的问题,应用领域及应用量都不断增加。但其设计更为复杂,温度模块和光学系统设计同时影响其性能和实验准确性,为定量PCR仪校准带来了巨大挑战。采用生物试剂等方式对定量PCR仪荧光部分校准缺乏溯源性,无法分析误差来源,存在较大缺陷。采用Cyclertest 3D optical定量PCR仪光学校准系统对ABI 7500 Fast Real-Time定量PCR仪的温场部分和荧光系统进行了检测并对检测结果进行了分析,结果表明对温度模块和光学系统共同进行检测并分析相关性能够更科学全面地评估定量PCR仪性能,满足定量PCR仪校准需求。
  • SAXS有奖征文精选 | 膜孔道的溶剂化环境调控,实现锂离子选择性传输
    一、介绍 锂资源作为电子设备和电动汽车的关键原料,被誉为 "白色黄金"。为了确保锂资源的稳定供应,人们开始尝试从盐湖中提取锂资源。然而,盐湖中含有大量与Li+离子化学性质相似的Mg2+离子,这极大地增加了盐湖提锂的难度。因此,实现离子的高效分离以及盐湖提锂成为当前研究的重点。目前的研究主要集中在调控膜的尺寸和电荷量,以实现Li/Mg分离。研究表明,许多生物离子通道通过离子与孔道官能团之间的溶剂化/配位相互作用实现对离子的高效分离。然而,对于这种溶剂化/配位相互作用选择性机制在Li/Mg分离的研究仍然相对较少。二、测试和结果Li+/Mg2+离子分离膜的设计原理 由三醛基间苯三酚(Tp)制成的COF以其化学稳定性和与多种酰肼衍生物单体的兼容性而著称。这使得我们能够在图1中很好地研究膜的孔道环境和选择性之间的关系。因此,我们利用Tp与连接不同数量环氧乙烷(EO)单元的酰肼单体制备了膜,这些膜具有不同数量的EO单元,并将其命名为COF-EOx,其中x代表EO单元的数量。 图 1. COF-EOx的化学结构。 我们使用掠入射小角XRD衍射 (GIWAXS)技术评估了以COF-EO2/PAN 膜为代表的COF膜的结晶度。尽管活性COF层非常薄,而且腙键连接的COF具有一定的柔性,这导致该类COF的信号较弱,但XEUSS 3.0*仍然观察到了它们的衍射峰,表明其良好的结晶度(见图2)。此外,我们对COF-EO2/PAN膜进行了取向分析,证实了PAN基底上的COF膜在平面方向上没有优先取向,Qz = 0处的圆形模式证明了这一点(见图2)。这可能是孔道内的醚氧链官能团影响了最终的结果。 图2.(A)PAN基底和(B)COF-EO2/PAN膜对应的2D-GIWAXS图像。(C)上述2D-GIWAXS图像对应的一维图。 为了探究不同长度醚氧链COF膜对Li+和Mg2+跨膜传输的影响,我们首先进行了分子动力学(MD)模拟。结果显示,随着醚氧链长度的增加,Li+和Mg2+的跨膜能垒逐渐下降。这表明,醚氧链在促进离子传输方面发挥了重要作用。有趣的是,含有最长醚氧链的COF-EO4膜在Li+和Mg2+离子间的跨膜能垒上并未显示出最大的差异。相反,COF-EO2膜显示出最高的跨膜能垒差(见图2A),表明醚氧链能够有效调节COF膜的孔道环境,优化其分离Li+和Mg2+的性能。膜孔径的测量 随后,我们通过测量不易水合的四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和四戊基氯化铵溶液的跨膜电导率,拟合出了COF-EOx/PAN膜的孔径。根据拟合结果,COF-EO0/PAN、COF-EO1/PAN、COF-EO2/PAN、COF-EO3/PAN和COF-EO4/PAN的孔径分别为2.86、2.51、2.13、1.98和1.82 nm(见图3B)。这个结果表明,不同长度的醚氧链对COF膜的孔径影响不大,这表明在水溶液中,醚氧链可以自由运动。研究Li+和Mg2+的跨膜选择性 接着我们测试了孔道醚氧链的长度对Li+和Mg2+相对扩散速率的影响。结果显示Li+和Mg2+的相对离子通量与EO单元数量呈现出明显的火山状曲线关系(见图3C,插图)。具有中等长度醚氧链的COF-EO2/PAN膜展现出Li+和Mg2+离子相对迁移率的最大差异。这一发现与MD模拟的结果非常吻合。考虑到这些差异,为了量化醚氧链对Li+和Mg2+离子跨膜传输的影响,我们首先测量了COF-EOx/PAN在单盐条件下的离子通量,并将这些膜与不含醚氧链的COF-EO0/PAN进行了比较。我们的研究结果表明,增加醚氧链的长度可以增强离子传输,因为随着EO单元数量的增加,传输速度持续增加(见图3A)。值得注意的是,含有四个EO单元的COF-EO4/PAN对Li+和Mg2+离子的传输速度最高,超过COF-EO1/PAN对Li+和Mg2+传输速度的两个数量级以上。我们注意到这些膜的孔径随着醚氧链长度的增加而略有减小,这更加为醚氧链在离子传输中的促进作用提供了确凿的证据。图3. 离子跨膜行为的研究。(A) 根据PMF曲线得出的Li+和Mg2+离子穿过COF-EOx的跨膜自由能垒;(B) 四烷基铵阳离子与Cl-离子跨膜的相对迁移率;(C) COF-EOx/PAN在两侧注入相同浓度梯度溶液的条件下记录的I-V图(插图:COF-EOx/PAN的Vr)。 为了对这些实验观察结果做出合理解释,我们测量了COF-EOx/PAN中的Li+和Mg2+离子浓度。我们发现,Li+和Mg2+离子的电导率都高于体相值,并且随着醚氧链长度的增加,偏离更为明显(见图4B)。这表明,具有较长醚氧链的膜孔道能吸附更多的Li+和Mg2+离子。为了定量评估COF-EOx/PAN膜的跨膜能垒,我们测量了离子跨膜的表观活化能。结果表明,随着膜孔道EO单元数量的增加,Li+和Mg2+的表观活化能降低,而COF-EO2的Li+和Mg2+跨膜活化能差异最大,这与MD模拟和电化学实验结果一致(见图4D)。基于上述结果,我们认为基于配位化学的离子识别(通过促进传输机制发生)可用于合理解释选择性分离(见图4E)。图4. (A) 在1 M单盐条件下测试的LiCl和MgCl2穿过COF-EOx/PAN的离子通量,以及通过DFT计算得出的Li+和Mg2+与COF-EOx的结合能;(B) COF-EOx/PAN的电导率与氯化锂浓度的关系;(C) MD计算得出的Li+(虚线)和Mg2+(实线)穿过COF-EOx的PMF曲线(灰色背景代表离子进入COF孔道的区域;(D)在1 M单盐条件下测试的COF-EOx/PAN膜上的LiCl和MgCl2跨膜活化能以及相应的Li+/Mg2+选择性,以及(E)推测的离子跨膜传输机理。 为了进一步评估COF-EOx/PAN膜的分离性能,我们使用含有相同Li+和Mg2+离子浓度(0.025-1 M)的混合溶液进行了扩散实验。Li+和Mg2+离子的二元盐选择性峰值在15到331之间(见图5A)。与单盐条件相比,COF-EOx/PAN在二元体系下测试的Li+/ Mg2+选择性更高,这可能是因为在二元体系下,由于离子存在竞争作用,Mg2+离子的通量极大地减少。为了定量分析这一现象,我们将二元体系中的离子通量与单盐溶液中的离子通量进行了归一化处理。分析表明,在二元体系下,Li+和Mg2+离子的通量分别减少至0.34-0.60和0.06-0.19。因此,导致了Li+/ Mg2+选择性的增加(见图5B)。电驱动二元盐体系下的Li+/Mg2+分离性能的研究 为了研究COF-EOx/PAN在实际应用中的性能,采用了类似工业电渗析的装置,并在5 mA cm-2的电流密度下评估了其性能。实验中使用了0.1 M LiCl和0.1 M MgCl2的二元水溶液作为进料液。结果表明,COF膜的Li+/Mg2+分离比随着膜中醚氧链上EO单元数量的增加而变化。在电驱动条件下,虽然观察到离子通量显著增加,但COF膜仍然实现了高达1352的Li+/Mg2+分离比,远超过COF-EO2/PAN在扩散渗析条件下的分离比,成为迄今为止报道中性能最优的锂镁分离膜之一。此外,COF-EO2/PAN的Li+/Mg2+选择性超过了ASTOM标准两个数量级。因此,在使用COF-EO2/PAN进行电渗析处理后,西台吉尔盐湖(中国)的模拟溶液中Li+/Mg2+的摩尔比从0.06显著提升至10.9,而阿塔卡马盐湖(智利)模拟溶液中Li+/Mg2+的摩尔比从0.61提高至230。这些结果表明,COF-EO2/PAN在盐湖提锂应用中具有巨大的潜力。另外,COF-EO2/PAN还展现出卓越的长期稳定性。尽管选择性随时间略有下降,但通过用去离子水清洗膜,其选择性至少可以在10个周期后完全恢复。COF-EO2/PAN在不同条件下展现的全面稳定性和优异的选择性,使其成为盐湖提锂工业中理想的膜材料。图5. (A) 在二元盐体系下测试的LiCl和MgCl2在COF-EOx/PAN中的离子通量以及相应的LiCl和MgCl2的选择性(各为 1 M,误差条代表三个不同测量值的标准偏差);(B) 在二元盐体系下测试的LiCl和MgCl2的离子通量与在单盐条件下测试的离子通量(各为1 M)的归一化通量;(C) COF-EO2/PAN对Li+/Mg2+的选择性和对LiCl的离子通量与其他膜材料的比较。三、结论 在本研究中,我们通过一系列系统性研究深入探讨了醚氧链对COF膜在离子进膜、跨膜扩散以及选择性方面的影响。我们的研究成果揭示了一个重要发现:与Mg2+的传输相比,醚氧链替代的离子水合物对Li+的传输更为有利。此外,Li+和Mg2+与膜中密集分布的醚氧链形成的络合作用导致了膜孔道内离子的富集,有效地将离子与体相溶液隔离。这一富集效应在静电排斥力的作用下促进了离子通过膜的传导。Li+与Mg2+跨膜传导的活化能差异决定了膜的选择性特征。在分子层面上,离子选择性的机理研究表明,通过调节离子与膜之间的结合能,可以在保持高离子通量的同时提升离子选择性。Author: Qingwei MENGZhejiang Provincial Key Laboratory of Advanced Chemical Engineering Manufacture Technology, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China 参考文献:[1] Meng, Qing-Wei, et al. "Enhancing ion selectivity by tuning solvation abilities of covalent-organic-framework membranes." Proceedings of the National Academy of Sciences 121.8 (2024): e2316716121.随后,我们通过测量不易水合的四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵和四戊基氯化铵溶液的跨膜电导率,拟合出了COF-EOx/PAN膜的孔径。根据拟合结果,COF-EO0/PAN、COF-EO1/PAN、COF-EO2/PAN、COF-EO3/PAN和COF-EO4/PAN的孔径分别为2.86、2.51、2.13、1.98和1.82 nm(见图3B)。这个结果表明,不同长度的醚氧链对COF膜的孔径影响不大,这表明在水溶液中,醚氧链可以自由运动。
  • 全新的BioPhotometer plus数据传输软件
    全新的BioPhotometer plus数据传输软件 BioPhotometer/ Biophotometer Plus核酸蛋白测定仪更新了数据传输软件。新型数据传输软件无需数据线可以直接传输所有的检测和校准数据至PC电脑。该软件不但可以清晰罗列并打印所有的数据结果,还可将数据导入Excel或其它电子表格数据处理软件作进一步处理。新软件还提供数据存档功能,并具备搜索功能,便于用户搜索数据。所有功能均可由一个用户进行管理。数据输出: 电子表格数据处理:存档文件:搜索功能:
  • 新技术实现太赫兹波“绕障”传输
    当前无线通信系统依靠微波辐射来承载数据,未来数据传输标准将利用太赫兹波。与微波不同,太赫兹信号可被大多数固体物体阻挡。在《通信工程》杂志上发表的一项新研究中,美国布朗大学和莱斯大学研究人员描述了他们如何通过弯曲光线来绕过这些固体障碍,从而解决未来无线通信的这一难题。大多数用户可能使用Wi-Fi基站,让整个房间充满无线信号。无论用户移动到哪里,他们都能保持连接。但在更高频率下,信号将是定向光束。如果用户四处移动,该光束必须跟随才能保持连接。一旦移到光束之外或有物体阻挡,用户就不会收到任何信号。研究人员通过创建太赫兹信号来规避这个问题。该信号可沿着障碍物周围的弯曲轨迹行进,而不是被障碍物阻挡。研究团队引入了自加速梁的概念。这些光束是电磁波的特殊配置,当它们穿过空间时会自然地向一侧弯曲。团队设计了发射器,以便系统操纵电磁波的强度和时间。凭借这种操纵光的能力,研究人员可使波更有效地协同工作,以便在固体物体阻挡部分光束时维持信号。光束沿着发射器中的模式重新排列数据来适应阻挡。当一种模式被阻止时,数据传输将切换到下一种模式,从而保持信号链路完好无损。通过使用这些弯曲光束,研究人员希望未来能使无线网络更加可靠,即使在拥挤或有阻碍的环境中也是如此。未来在办公室或城市等经常出现物理障碍的地方,将可实现更快、更稳定的互联网连接。
  • 迷你《星际迷航》:中科大实现单光子高维量子态瞬间传输
    p style="text-indent: 2em "《星际迷航》式的“瞬间传输”虽然只停留在科幻作品中,但量子信息学家们对于“瞬间传输”一个粒子的量子态已经有了经验。/pp style="text-indent: 2em "这种被称作“量子隐形传态”(quantum teleportation)的技术,本质上是不改变一个粒子(如一个光子)位置的情况下,把其上的特定信息在遥远的另一个粒子上重建起来,中间无需具体的传送物质,就像是魔术里面的“大变活人”。/pp style="text-indent: 2em "只不过,过去科学家们只做到了二维量子态的隐形传态,近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组报告了最新进展:利用6光子系统,他们对单光子的三维量子态实时了高效的隐形传送。/pp style="text-indent: 2em "郭光灿团队认为,高维量子隐形传态相比起二维系统具有信道容量更高、安全性更高等优点。相关技术可用于其他高维量子信息研究,为构建高效的高维量子网络打下坚实基础。/pp style="text-indent: 2em "量子隐形传态/pp style="text-indent: 2em "量子隐形传态需要基于一种量子世界里的奇妙现象实现,那就是“量子纠缠”。/pp style="text-indent: 2em "处于纠缠态的两个微观粒子不论相距多远都存在一种关联,其中一个粒子状态发生改变(比如人们对其进行观测),另一个的状态会瞬时发生相应改变,仿佛“心灵感应”。比方说,如果一个光子的偏振态是“向上”的,那么另一个光子的偏振态必然是“向下”的。/pp style="text-indent: 2em "制备出这样一对纠缠起来的光子,科学家们就可以进一步开展“大变光子”的演示。/pp style="text-indent: 2em "我们假设小红想把手上1号光子的量子态传给小明。那么,科学家就制备出一对纠缠起来的2号光子和3号光子,通过光纤传输、或是通过卫星分别发给小红和小明。接着,小红对1号光子和2号光子进行一种特定的操作,称为“贝尔态测量”(BSM)。根据量子的一些基本特性,1号光子和2号光子经过测量之后,他们的量子态会改变,与2号光子处于纠缠态的3号光子也会发生相应变化。在得到某一个测量结果时,小明手上的3号光子恰好会变到1号光子最初的状态,隐形传态就此完成。/pp style="text-indent: 2em "1993年,IBM的查尔斯· 本内特(Charles H. Bennett)和其他5位科学家一起提出了这个奇妙的构想,后来在1997年由奥地利因斯布鲁克大学的蔡林格(Anton Zeilinger)团队首次实现了单光子自旋态的传输。/pp style="text-indent: 2em "2017年,“墨子号”量子通信实验卫星宣布实现了卫星和地面站之前遥远的星地量子隐形传态。/pp style="text-indent: 2em "从二维到多维/pp style="text-indent: 2em "不过,此前实验通常传输的是光子的偏振态这个量。偏振态是一个二维态,可以在二维空间中由两个本征矢量描述。/pp style="text-indent: 2em "但郭光灿团队认为,光子自然存在其他一些多维态,例如轨道角动量、时间模式、频率模式和空间模式等,多维系统在量子世界里更为普遍。因此,要完全远程重建单光子的量子态,需要进行多维态的隐形传送。/pp style="text-indent: 2em "论文指出,传送高维量子态主要存在两大挑战。一是要产生高质量的高维纠缠态,这是量子隐形传态的基础。/pp style="text-indent: 2em "为此,李传锋、柳必恒等人从2016年开始就采用光子的路径自由度编码,解决路径比特相干性问题,制备出高保真度的三维纠缠态。他们也解决路径维度扩展问题,实现了32维量子纠缠态,此外,他们实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输。/pp style="text-indent: 2em "二就是要对光子实施高维贝尔态测量。理论研究表明,在线性光学体系中,必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。/pp style="text-indent: 2em "在量子隐形传态原本的模型里只有三个光子,郭光灿团队发现,利用? log2(d )? -1个辅助纠缠光子对,就可高效实现d维量子隐形传态。也就是说,传输3维量子态,需要1对辅助纠缠光子。/pp style="text-indent: 2em "在这里,小红想要把1号光子的三个空间模式量子态传给小明,除了双方各自得到纠缠起来的2号光子和3号光子以外,小红还要在辅助纠缠光子对4号和5号的帮助下进行高维贝尔态测量,把测量结果通过传统信道(比如打电话)告知小明。最后,小明要根据小红的测量结果对手上的3号光子执行适当的操作,就能把它转变为1号光子的初始状态。/pp style="text-indent: 2em "实验结果表明,量子隐形传态保真度达59.6%,以7个标准差超过了经典极限值1/3,证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。/ppbr//p
  • 日本用新型光源实现量子加密长距离传输
    日本冲电气(OKI)公司成功开发了一种在理论上不可能泄密的量子加密方式,并可以在城市间实现长距离通信。该公司利用光的&ldquo 量子纠缠&rdquo 特性在验证试验中实现了140公里无中继信息传输。这一研究成果将在2015年投入使用。日本和欧洲都在进行关于量子加密通信的研究,但通信距离短一直是这一课题的难点。新的研究成果使这一技术的实用性得到大幅度提高。 量子加密通信是在被称为光子的光粒子上载荷密码的加密方式,冲电气公司为此开发了能够产生光子的新型激光光源。这种新型光源不但比现有的量子加密通信光源成本更低,而且能够兼容现有光通信系统中的光器件,有较好的实用性。冲电气公司以2015年为目标,计划首先在金融机关和医院等保密性要求较高的专用线路上应用。然后逐步向公众通信网普及。 冲电气公司在实验系统中,有效利用了两个一组的光子特有的&ldquo 量子纠缠&rdquo 特性。在进行加密通信时,将处于纠缠状态的两粒光子分别送到相距140公里的收、发两端,收发两端各取一粒光子作为双方使用的通用密匙。发送端利用光子的物理特性,在&ldquo 看到&rdquo 光子的某一瞬间决定密匙的形式,接收端会使用这一密匙解密所收到的信息。在传输过程如果中遭到窃密,会残留&ldquo 光痕迹&rdquo ,系统能够立刻发现。 在现有的光通信系统中,由于激光光源强度较弱,无中继通信距离仅能达到100公里左右,新型光源技术使得长距离通信成为可能,冲电气公司将与其他企业和大学协作,研发新型光通信系统。 【量子加密通信方式】 光具有&ldquo 波&rdquo 和&ldquo 粒子&rdquo 的两重性,从粒子的角度看被称为光子。上述研究的主要方向是利用光子载荷密匙,发送者和接收者通过共有密匙实现量子加密通信。根据物理学定律,光子在被第三者&ldquo 看到&rdquo 的瞬间,其物理状态会发生变化并留下&ldquo 痕迹&rdquo ,因此在该加密系统理论上是不可能失密的。 上海和呈仪器制造有限公司Shanghai Hasuc Instrument Manufacture Co.,Ltd主营:电炉、电阻炉、马弗炉、恒温摇床、净化台、洁净工作台、高温炉、生物安全柜、恒温振荡器、箱式电阻炉、恒温培养摇床。http://www.hasuc.cnhttp://www.hasuc.cchttp://www.shlab17.comhttp://www.4008806667.comhttp://www.shhasuc.comhttp://www.dryexpo.comhttp://www.5911718.comhttp://www.dry17.comhttp://www.5921718.com办公地址:上海市奉贤区南桥镇翡翠国际广场1号楼1020工厂地址:上海浦卫公路6955号总机电话:021-51688813直线电话:021-67186861/57188687 /60457408 /60457409总机传真:021-51686613直线传真:021-57188687-806自动传真:021-51686613人工传真:021-57188687-806企业QQ:400-880-6667
  • “随钻成像测井仪器及井地数据传输系统”成果发布
    5月30日,由科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协、北京市政府共同主办的2023中关村论坛举行重大科技成果专场发布会,从面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康四大板块发布了20项成果。中国科学院地质与地球物理研究所“随钻成像测井仪器及井地数据传输系统”作为20项成果之一在本次发布会上正式向社会发布。   开发深层和非常规油气是保障我国未来能源安全的举措。随钻成像测井仪器利用井下传感器探测地层特性,在钻井过程中给钻头装上“眼睛”,是石油工业最核心的技术之一。中国科学院地质与地球物理研究所智能导钻科研团队攻克了强振动冲击条件下动态测量等多项关键技术,自主研制了高温石英加速度计、压力传感器等5种井下核心传感器,成功开发出地质参数成像测井仪器,实现了从随钻一维曲线测井到二维成像测井的技术跨越;同时,研发出将井下数据实时传输至地面的泥浆连续波高速传输系统,并取得了最高速率每秒12比特的重大技术突破,为油气高效开发提供了有力支撑。   在发布会现场,中国科学院地质与地球物理研究所所长底青云院士作为成果单位代表发表感言时表示:油气产业正在从资源为王向技术为王转变,解决深层油气、非常规油气“高效、低成本”开发这一难题,唯一的出路只有“技术创新”,研究所将持续开展技术攻关,创新井下智能钻进装备技术,实现自主钻遇油气藏,助力复杂油气高效勘探开发。   近十年来,研究所聚焦国家重大需求,布局攻关探测传感器与专用芯片等关键核心技术,研发深地精准探测技术与装备、深层油气高效开发技术与装备,支撑我国深层和非常规油气等资源的精准探测和高效开发。科研团队齐心协力,不断攻坚克难,取得了一系列的重大成果。本次发布的“随钻成像测井仪器及井地数据传输系统”作为智能导钻专项第一阶段成果实现了从关键技术突破、关键器件研制、系统集成和现场应用的全链条创新。科研团队将继续攻关深层、非常规油气勘探开发前沿理论和关键技术,在服务国家重大需求方面做出应有的贡献。
  • 液质常见问题解析 | 如何清洗离子传输毛细管
    当您的仪器长期运行样品,可能会导致传输毛细管污染,典型现象是【调谐液各个离子灵敏度普遍下降,特别是低端离子】。安捷伦仪器目前有三种毛细管 ,请先辨别清楚您的毛细管是哪种,适用不同的清洗方法:如何清洗离子传输导电毛细管导电毛细管六孔导电毛细管(适用G6495/G6550仪器,9cm长)对于快速切换导电毛细管(包括上图两种),我们推荐下面步骤清洗:需要的工具:Alconox清洁粉末(随新仪器附带),100 mL量筒,天平,超声清洗仪,1mL移液枪头,18MΩ 高纯水等。清洗步骤:1. 称取一克Alconox清洁粉末置100 mL洁净的量筒中(建议使用聚丙烯量筒), 用高纯水充分溶解。如溶解困难,可超声使溶解。2. 如果使用聚丙烯量筒的话,可以直接将毛细管放入量筒中。如果使用玻璃量筒的话,请将毛细管两头用1 mL的移液枪枪头套住,并将枪头前端剪去如下图所示。这样可以保护毛细管在超声清洗的时候不会直接碰到玻璃量筒壁,防止毛细管破碎。3. 将毛细管竖直放入充满Alconox溶液的量筒中,确保液面没过毛细管。超声清洗5min。如果液面无法没过毛细管的话,请适量添加一些高纯水。4. 拔掉移液枪枪头,用高纯水冲洗毛细管。5. 用一个1mL的移液枪头紧紧套住毛细管的一端,然后用注射器抽吸高纯水,拔掉注射器针头,通过移液枪头处冲洗毛细管内壁。反复多次,以确保清洗剂充分冲洗干净。6. 用甲醇冲洗毛细管外表面,并用甲醇置换掉毛细管内孔的水。自然晾干。重新安装毛细管,开机。如何清洗离子传输经典透明毛细管经典玻璃透明毛细管这种毛细管可以用导电毛细管的步骤进行清洗。但推荐遵循下面的步骤进行清洗。需要的工具:棉签,用于毛细管清洁的金属丝(备件号G1946-80054),色谱级甲醇或异丙醇清洗步骤:1. 用异丙醇或甲醇/水溶液湿润清洗毛细管内壁。2. 截取约50厘米长的金属丝,把两端重叠在一起,小心穿过毛细管。直到只剩最后一小圈在外面。3. 用一小团脱脂棉穿过钢丝圈。注意,注意棉花团不要太大,必须保证其可以顺利穿过毛细管。否则金属丝可能被拉断而棉花团堵塞在毛细管内,很难去除。4. 用异丙醇或甲醇/水溶液润湿小棉花团,然后小心的慢慢拉金属丝,使棉花团穿过毛细管。5. 如果发现棉签很脏,可以重复1-2次,直到棉签完全干净为止。6. 重新安装毛细管,开机。使用异丙醇润滑毛细管外表面,会使毛细管更容易插入。后注:对于六孔导电毛细管 ,是有方向性的,标有黑色圆环一端是前端;其他毛细管在新毛细管安装时无方向性,但对于日常清洗毛细管时,建议拆下来时哪一端在前,安装时也要相同方向。收看安捷伦售后直播 学习工程师视角的“冷知识”
  • Nano-Micro Letters陈棋&陈煜改进空穴传输层的胶凝性能提高鈣鈦礦太阳能电池的性能
    顶尖团队的选择在2023年7月10日出版的《纳米-微米快报》期刊上,北京理工大学材料科学与工程学院的研究人员在陈棋教授和陈煜教授的带领下,发表了一项有关提高钙钛矿太阳能电池稳定性的研究。该研究集中于通过改进空穴传输层的胶凝性能来提高太阳能电池的性能和寿命。这项研究提出了一种新的方法,通过使用对苯二甲酸(TA)修饰spiro-OMeTAD空穴传输层(HTL),形成凝胶状结构,从而提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能和稳定性。将TA添加到spiro-OMeTAD中会形成一种黄色透明的凝胶状聚合物网络,称为poly(TA)。HTL的凝胶化有效地提高了所得HTL的紧密性,并防止水分和氧气的渗透。此外,TA能够使钙钛矿缺陷被钝化,并促进从钙钛矿层到HTL的电荷传输。研究团队制备的基于凝胶化HTL的优化PSCs表现出PCE (22.52%)的高的转换效率和良好的器件稳定性。凝胶化的HTL还可以防止LiTFSI盐的聚集,并在潮湿条件下保持高导电性。研究团队开发的凝胶化HTL的PSCs,在25°C下连续照射1000小时后仍保持其初始PCE的85%,在25°C环境空气中连续照射2500小时后保持其初始PCE的92%。凝胶化HTL策略也应用于PTAA,并观察到类似的湿度稳定性改进。这些研究团队获得的发现为改进基于spiro-OMeTAD的HTL以实现高效稳定的PSCs提供了简单且有前景的策略。空穴传输层(HTL)。HTL是一种薄膜,有助于从钙钛矿层中提取正电荷(空穴)到电极。常用的HTL材料是spiro-OMeTAD,它具有良好的空穴迁移率和与钙钛矿材料的兼容性。然而,spiro-OMeTAD也存在一些缺点,如其原始状态下的导电性差和对湿度的敏感性。为了克服这些问题,通常会在spiro-OMeTAD中掺杂锂盐,例如LiTFSI,以提高其导电性并降低其能级。然而,掺杂锂盐也会引入新的问题,如由于LiTFSI的吸湿性导致HTL和钙钛矿层的降解,以及由于Li+离子的迁移导致J-V滞后现象的形成。因此,研究团队一直在探索各种改善HTL性能和稳定性的策略,例如开发新的HTL材料,使用替代掺杂剂,以及优化掺杂方法。在本文中,研究团队将回顾该领域最近的一些进展,并讨论其优点和局限性。材料:本文中的实验采用商业获得并按原样使用的材料,例如碘化铯(CsI,99.9%,Sigma-Aldrich)、碘化铅(PbI2,Xi’an Polymer Light Technology)、氯化甲基铵(MACl,Xi’an Polymer Light Technology)以及用于电荷传输层的材料(SnO2(15 wt%胶体分散液,Alfa)、2,2′,7,7′-四[N,N-二-4-甲氧基苯基]胺基]-9,9′-二苯并螺[5,5′-二(苯并)二噁咯](spiro-OMeTAD,Xi’an Polymer Light Technology)、三氟甲磺酰亚胺锂盐(LiTFSI,99.95%,Sigma-Aldrich)、硫辛酸(TA,99%,Sigma-Aldrich))。使用的溶剂包括氯苯(CB,Sigma-Aldrich,99.9%)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,99.99%,Sigma-Aldrich)、二甲基亚砜(DMSO,99.5%,Sigma-Aldrich)、异丙醇(99.99%,Sigma-Aldrich)、乙腈(ACN,99.95%,Sigma-Aldrich)和tBP(99.9%,Sigma-Aldrich)。此外,氟甲酸铵(FAI,Dyesol)在购买后进行了进一步纯化。器件制备:研究团队将ITO基底用超纯水、丙酮和乙醇在超声系统中清洗30分钟。然后,用N2气干燥并经过UV-O3处理30分钟,以提高其润湿性。在基底上以4000 rpm的速度旋涂一层致密的SnO2层,并在150°C下热处理30分钟。在沉积钙钛矿薄膜之前,基底暴露于紫外光10分钟。对于PbI2前体,研究团队将PbI2和CsI溶解在DMF:DMSO的混合溶剂中,并在70°C下搅拌5小时。有机阳离子前体通过将FAI和MACl溶解在异丙醇中制备。两个溶液均经过0.22 μm的PTFE过滤器过滤。采用两步法制备钙钛矿薄膜:首先旋涂PbI2前体,然后是有机阳离子前体。在150°C下热处理10分钟后,旋涂空穴传输层(HTL)在钙钛矿薄膜上。使用了两种类型的HTL前体。对于参考HTL,使用了CB中的spiro-OMeTAD、TBP和LiTFSI的溶液。对于目标HTL,将TA加入到参考HTL溶液中。经过过夜氧化后,沉积了100 nm厚的Au膜作为背接触。使用金属阴影掩模定义了器件面积为0.0805 cm2。表征:研究团队使用Anton Paar仪器(Physica MCR 301,德国)进行了poly(TA)的流变学测量,采用平行板几何形状。应变扫描测量在25°C下进行,角应变范围为0.1至2500%,频率为0.5 Hz。温度扫描测量在25至100°C之间进行,应变为1%,频率为0.5 Hz。傅里叶变换红外光谱(FTIR)采用Magna-IR 750(Nicolet,美国)进行。采用Bruker AVANCE III 300 MHz NMR Spectrometer获得1H NMR光谱。使用Al Kα辐射采集了XPS数据的Axis Ultra XPS光谱仪(Kratos,英国)。使用Hitachi Regulus 8230进行了SEM成像。使用带有PRUM-TNIR-D-10探头的Bruker Dimension Icon IR进行了纳米FTIR实验。ToF–SIMS测量采用PHI NanoTOF II仪器(ULVAC-PHI,Inc.)与30 keV Bi+脉冲主离子束。使用UV–vis漫反射光谱仪(UV–vis DRS,日本Hitachi UH4150)获取了UV–vis吸收光谱。使用具有470 nm脉冲激光和基于galvo的扫描仪的激光扫描共焦显微镜(Enlitech,SPCM-1000)用于2D PL映射。使用带有Cu Kα辐射的Bruker D8 Advanced获得XRD数据。使用FLS1000(Edinburgh Instruments Ltd)和450 W的Xe灯进行了稳态PL和TRPL测量。使用源表(Keithley 2400)和AM1.5G光照从1000 W m-2太阳模拟器(SS-F5-3A,Enlitech)评估了PSC的光伏性能。J-V扫描以50 mV s-1的扫描速度在正向和反向方向进行。使用Enli Technology(中国台湾)EQE测量系统记录EQE曲线。校准的硅二极管用作EQE测量的参考。结果和讨论空穴传输层(HTL)的凝胶化TA是一种天然存在的小分子,具有疏水的1,2-二硫代璘和烷基链基团,以及亲水的羧酸基团。TA的结构包括动态共价二硫化键和非共价氢键,使其成为形成稳健连续网络的潜在交联剂。当TA溶解在氯苯中,并加入LiTFSI,它会发生凝胶化,形成一种黄色透明的凝胶状聚合物网络,称为poly(TA)。研究团队进行了流变学测量,研究了凝胶化行为。应变扫描测试显示,在约340%的振荡应变幅值处,凝胶向溶胶转变。在这个临界应变以下,凝胶网络保持稳定,但在存储模量(G’)和损耗模量(G")交叉点附近的340%处发生失效。通过流变分析观察到,凝胶在50°C以上发生可逆的固态到液态转变。这种超分子聚合物在温度升高或被水稀释时会转变为黏稠的聚合物溶液。通过增加单体溶液的浓度或加入Fe3+,Pb2+,Zn2+和Ca2+等金属离子,可以提高凝胶的转变温度。FTIR分析证实了TA与LiTFSI之间的强相互作用,导致交联结构的形成。TA的添加促进了空穴传输层(HTL)前体溶液中凝胶的形成。如甲酸或乙醇等溶剂可以溶解凝胶,使研究团队能够在钙钛矿上制备HTL薄膜。与参考HTL相比,带有TA的凝胶HTL表现出了改善的薄膜形貌。SEM和AFM分析显示凝胶HTL薄膜具有均匀且致密的表面,表明TA在提高薄膜质量方面起到了作用。AFM-IR确认了凝胶HTL薄膜中TA的空间分布。a TA 交联聚合的示意图。 b TA聚合的图片。 c 应变扫描时聚 (TA) 凝胶的储能模量 (G’) 和损耗模量 (G")。 d TA(红色)、LiTFSI 和 TA 混合物(蓝色)、LiTFSI(黄色)的 FTIR 光谱。 e spiro-OMeTAD 和掺杂 TA 薄膜的 spiro-OMeTAD 的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。 f 目标薄膜的 AFM 图像和 g 相应的纳米 FTIR 图像。红外频率为 1693 cm–1 的纳米 FTIR(与 TA 的 C&thinsp =&thinsp O 伸缩吸收共振)提高湿度稳定性研究团队使用ToF-SIMS映射评估了凝胶HTL薄膜中添加TA的成分分布。观察到在高湿度条件下,参考薄膜表面明显出现LiTFSI的聚集,而带有凝胶HTL的目标薄膜显示出减轻的LiTFSI聚集。这表明在高湿度条件下,凝胶HTL更加坚固。发现TA与LiTFSI之间的相互作用能够延缓Li的聚集。AFM-IR和深度剖面ToF-SIMS测量进一步证实了凝胶化在防止LiTFSI聚集和迁移方面的有效性。还研究了凝胶HTL策略对钙钛矿薄膜湿度稳定性的影响。将覆有HTL的钙钛矿薄膜在湿润空气中老化,并监测UV-vis吸收光谱。参考薄膜在暴露于湿润空气后显示出吸光度的急剧下降,而目标薄膜显示出微不足道的变化。XRD测量证实参考薄膜分解为PbI2和光不活性的δ相,而目标薄膜显示出延缓的α向δ相转变。经过老化的薄膜的PL映射显示,与参考薄膜相比,目标薄膜具有更窄的波长范围,表明其稳定性更好。凝胶HTL策略也适用于PTAA,观察到了类似的湿度稳定性改进。接触角测量表明,与参考薄膜相比,凝胶HTL薄膜的吸湿性降低。这些发现表明,使用凝胶HTL覆盖的钙钛矿薄膜的湿度稳定性得到了显著改善。a 参考膜和 b 目标膜在 25°C、85-90% 的高相对湿度下老化 200 小时之前和之后的 Li+ 的 2D ToF-SIMS 元素图。 c 参考钙钛矿薄膜和目标钙钛矿薄膜在 700–850 nm 处随时间变化的紫外可见吸收光谱。 d 参考膜和目标膜在 750 nm 处的归一化吸收。参考文献的 e PL 峰位置图和统计图。 f 目标薄膜在 25°C、85–90% 的高相对湿度下老化 500 小时之前和之后设备性能和稳定性的提高:研究团队研究了凝胶空穴传输层(HTL)对器件的光电性能和稳定性的影响。使用ITO/SnO2/钙钛矿/ spiro-OMeTAD(TA)/Au的n-i-p型平面太阳能电池结构来评估光伏性能。使用研究团队开发的凝胶HTL的目标器件显示出较高的平均光电转换效率(PCE),为20.22%,而参考器件为18.11%。它们还显示出改善的重复性和HTL薄膜的致密性。最佳目标器件的PCE达到22.52%,其VOC、JSC和FF的值较参考器件更高。研究团队开发的目标器件的稳定性显著提高,在暴露于环境大气条件(RH约30-60%)下2500小时后,保留了92%的初始PCE。相比之下,参考器件在1000小时后只保留了60%。未封装的目标器件在高湿度(85-90%)下也显示出良好的稳定性,在1000小时后保留了85%,而参考器件在530小时后只保留了75%。此外,目标器件在持续LED照明1000小时后保持了超过85%的初始PCE,而参考器件仅保持约40%。这些结果证实了凝胶HTL策略显著改善了太阳能电池的长期稳定性。a PSC 的结构以及钙钛矿和凝胶 HTL 之间的界面。 b 参考设备和目标设备的 PCE 统计分布。孔径面积为 0.0805&thinsp cm2 的最佳性能目标器件的 c J-V 曲线。 d 参考器件和目标器件的 EQE 曲线及其综合 JSC 曲线。 e 最大功率点附近偏置电压 (1.00 V) 对应的稳定功率输出数据。在 MPP 条件下 f ≈30–50% RH、g 85–90% RH 和 h 连续照明下参考器件和目标器件的归一化 PCE 演变提高光伏性能:为了理解凝胶空穴传输层(HTL)器件中增强的效率和稳定性的原因,研究团队研究了spiro-OMeTAD和凝胶HTL薄膜的电导率。与纯净的spiro-OMeTAD相比,凝胶HTL中TA的存在显著提高了电导率。这种增强归因于TA中S原子的强电负性,促进了spiro-OMeTAD的氧化。稳态光致发光(PL)和时间分辨光致发光(TRPL)光谱表明,凝胶HTL促进了光生空穴在钙钛矿/spiro-OMeTAD界面的传输和提取。光电压与光伏性能改善的关系与PL和TRPL测量结果一致。综上所述,研究团队通过改进空穴传输层(HTL)的胶凝性能,提高了钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能和稳定性。他们使用对苯二甲酸(TA)修饰的spiro-OMeTAD HTL形成了凝胶状结构,防止了水分和氧气的渗透,并促进了电荷传输。研究团队开发的凝胶HTL策略显著提高了钙钛矿太阳能电池的转换效率和稳定性,为实现高效稳定的太阳能电池提供了有前景的策略。a ITO/spiro-OMeTAD/Au 和掺杂 TA/Au 电阻器件的 ITO/spiro-OMeTAD 的 I-V 曲线。 b 使用 HTL 的参考钙钛矿薄膜和目标钙钛矿薄膜的 PL 曲线。 c 使用 HTL 的参考钙钛矿薄膜和目标钙钛矿薄膜的 TRPL 衰减曲线。请注意,具有 HTL 的样品的 TRPL 和 PL 是在短路时测量的。钙钛矿和钙钛矿/TA 薄膜的 Pb 4f 的 d XPS 谱。 TA 和含 PbI2 粉末的 TA 的 e FTIR 光谱。 f 使用 HTL 的参考钙钛矿薄膜和目标钙钛矿薄膜的 TRPL 衰减曲线。请注意,具有 HTL 的样品的 TRPL 是在开路条件下测量的
  • 沙尘“侦察兵”:中科光电激光雷达网让沙尘传输有迹可循
    2021年以来沙尘天气频发,我国西北、华北地区遭遇了多次大范围沙尘天气过程,其中4月中旬的沙尘天气甚至跨越长江,影响到江南地区。沙尘天气的爆发致使传输路径上的多数城市AQI持续爆表,对人们的生活产生不利影响。如何实现对沙尘天气的提前感知和预警预报,每一次沙尘天气在国内的传输和扩散轨迹如何?作为区域沙尘天气立体观测“侦察兵”,中科光电激光雷达组网记录了每一次沙尘天气在全国的传输轨迹 。让我们跟随“侦察兵”的报告,对今年的主要沙尘天气进行回顾和盘点。1月10日-15日沙尘过程分析 西北区域(甘肃) 图1 甘肃沙尘立体监测网部分雷达站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图1月10日-13日,河西地区多次出现短时沙尘传输过程。1月10日,沙尘气溶胶分布高度随传输过程逐渐扩大至2km,粒子形态偏不规则型,沙尘传输速度在45km/h左右。1月11日-13日,沙尘团为近地面传输,沙尘气溶胶多集聚1km内,河西西部地区主要为非球形粗粒子,河西东部地区球形细粒子占主导地位,沙尘团在阿克塞-玉门一带传输速度在20km/h左右,玉门-武威一带传输速度显著增大至49km/h左右。1月13日午后至14日,各地沙尘强度较高,沙尘团分布在2km高度内,粒子形态高度不规则,沙尘传输速度在45km/h左右。华东区域(江苏、浙江) 图2 华东地区雷达组网各站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图1月12日0时起,江苏北部和南部、浙江中部和南部先后监测到2.0km高度有沙尘传输并逐渐下沉至地面,沙尘平均移动速度约为38km/h。江苏北部0.8km高度内以球形粒子为主,1.0km高度左右以非球形粗粒子为主;江苏南部、浙江中部、南部以非球形粗粒子为主。3月15日-19日沙尘过程分析 西北区域(甘肃) 图3 甘肃沙尘立体监测网部分雷达站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图3月15日-18日,受蒙古强沙尘暴污染传输影响,甘肃省自西向东出现强沙尘天气,沙尘传输速率在玉门-武威一带达100km/h左右,武威-临夏一线传输速率明显减弱至20km/h左右,沙尘团主势力集聚1km内,各激光雷达500m内消光系数均突破阈值1km-1,多站点甚至高达4km-1,退偏振比接近阈值0.4,规则细粒子和不规则粒子占比较高,PM2.5和PM10均达到严重污染水平;期间仍有外源沙尘间歇性输送,致使各地沙尘污染反复。3月19日,各地出现短时雨雪天气,沙尘污染逐渐消散。4月12日-19日沙尘过程分析 西北区域(甘肃) 图4 甘肃沙尘立体监测网部分雷达站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图4月12日和4月15日,甘肃全省监测到两次沙尘天气,沙尘主势力集中在1km内,气溶胶形态偏不规则粗粒子型,12日沙尘传输速率在12-15km/h左右,15日沙尘传输速率显著增强至100-120km/h。13日出现降水过程,污染快速消散;但16日扩散条件较差,导致浮尘天气持续。 华东区域(江苏、上海、浙江) 图5 华东地区雷达组网各站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图4月16日4时起,江苏南部、上海中部、浙江中部和南部依次监测到污染气团并逐渐影响地面,沙尘平均移动速度约为42km/h。其中江苏南部、上海中部近地面先受到规则细粒子污染,随后转为不规则粗粒子污染。浙江中部及南部近地面以不规则的粗粒子为主,尤其浙江南部的粗粒子极不规则,退偏比达到0.4以上。4月25日-26日沙尘过程分析 西北区域(甘肃) 图6 甘肃沙尘立体监测网部分雷达站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图4月25日-26日,受强冷空气活动影响,甘肃省自河西东部向南部地区相继监测到强沙尘输入,1km内规则细粒子含量骤增,同时粒子不规则度明显增大,沙尘传输速率为20km/h。26日各地细粒子污染逐渐降低,但粒子不规则程度依然较高。5月4日-8日沙尘过程分析 西北区域(甘肃) 图7 甘肃沙尘立体监测网部分雷达站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图5月5-7日,甘肃省监测到两次间歇性短时沙尘过程,其中5日沙尘范围较大,沙尘传输速率达80km/h左右,沙尘团高度在传输过程中逐渐降低至1.5km,主要为非球形粗粒子。7日沙尘范围集中在中部地区,沙尘传输速率达50km/h左右,沙尘团多分布在500m高度内,球形粒子含量较高,午后各地沙尘污染逐渐消散。 华东区域(江苏、上海、浙江) 图8 华东地区雷达组网各站点消光系数(左)和退偏振比(右)反演图5月5日0时起,江苏北部和南部、上海中部、浙江中部先后在1.5km高度监测到污染气团传输并于5时左右下沉至地面,沙尘平均移动速度约为171km/h。其中江苏北部和南部以球形粒子为主,上海中部、浙江中部以非球形粗粒子为主。7日3时起,江苏北部和南部、浙江中部在2.0-3.0km高度内监测到沙尘团,其中江苏北部球形粒子含量较高,但0.4km高度以下主要为非球形粗粒子。总 结激光雷达组网发挥其全面监控每次沙尘过程的空间分布、传输特征、气溶胶特性等的优势,实现对污染传输过程的精细立体监测,同时对污染传输情况进行提前预判,为研究区域污染物的累积与输送提供有力的技术手段,并对区域的大气污染联防联控提供有效支持。2021年以来,全国共经历6次大范围的强沙尘传输过程。甘肃省沙尘传输路径主要为北路和西北路,当出现沙尘暴天气时,影响范围较广,气溶胶粒子多集聚在500m高度内,主要为规则球形粒子(不规则粗粒子不利于远距离传输),传输速率与天气形势相关;当出现强沙尘天气时,气溶胶粒子多分布在1km高度内,沙源地周边城市主要为不规则粗粒子,其余城市球形粒子和不规则粗粒子占比相当,甚至球形粒子占主导;沙尘污染较强时,影响范围缩小,气溶胶粒子多分布在2km高度内,主要为不规则粗粒子。华东地区则均受到北部沙尘传输贡献,其中1月和4月沙尘平均移速相当,5月沙尘平均移速最快。沙尘传输高度基本在2km以内,且逐渐下沉,最终造成地面监测数据(主要是粗颗粒物数据)升高;污染气团多以不规则粗粒子为主,但在部分地区、部分时段以规则细粒子为主;沙尘影响时间均超过3天。
  • 环标《污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求》发布
    为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,规范污染源在线自动监控(监测)系统建设工作,实施国家环境保护标准《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T 212),统一性能指标,确保现场监测数据准确传输,制定本标准。本标准规定了污染源在线自动监控(监测)系统中数据采集传输仪的技术性能要求和性能检测方法。本标准适用于数据采集传输仪的选型使用和性能检测 对于污染源在线自动监控(监测)系统中具有数据采集传输功能的现场监测仪表,只规定其用于数据采集传输功能部分的性能指标和校验方法。  附录:污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求(HJ 477-2009)
  • 深圳朗石新一代DT10数据采集传输仪精彩亮相
    生态环境部在2019年发布了HJ 35X-2019系列水污染源在线监测系统新标准。新标准增加了对数据上报的要求,规定了数据传输的频次。数采仪需要分析数据有效性,接受平台反控采样器采样、送样和留样功能,并读取仪器的状态、设置、日志等。新标准对于数采仪的要求更高、规范更加严格。为响应新标准要求,方便用户水质监测运维工作,朗石自主研发了DT10数据采集传输仪(下称数采仪)。DT10数采仪是一款应用于水质在线监测系统进行数据传输上报的仪器,完全符合《污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求》(HJ 477-2009)的标准及《污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》(HJ 212-2017、 HJ/T 212-2005)传输协议。应用范围:可应用于地表水、污染源、水站、自来水厂等水质在线监测系统的数据采集传输,服务于工程项目公司、环境技术服务公司、各类型企业等。 朗石DT10数据采集传输仪产品特点:? 接口类型丰富,并配备以太网、全网通3G/4G等多种通讯方式;? 支持数据“一站多发”、自动补传、手动补发功能;? 新增超标告警及留样控制功能,真正实现“智慧运维”,为企业节省运维成本。 此次新产品发布,朗石公司特别举办了“全网预约免费试用”的活动,欢迎前来朗石官网或微信公众号咨询,
  • 大连化物所发展光催化中仿生电荷传输层的可控组装策略
    近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士,李仁贵研究员等在光催化水氧化研究方面取得新进展。   团队仿习自然光合体系中电荷传输链的原理,基于团队发现的半导体光催化剂晶面间光生电荷分离现象,在铬酸铅光催化剂光生空穴富集的氧化晶面上可控组装氧化石墨烯作为电荷传输层,进而将钴立方烷分子催化剂选择性组装到氧化石墨烯电荷传输层,实现了光生空穴从铬酸铅光催化剂至钴立方烷分子催化剂之间的快速传输,显著提升了光催化水氧化性能。   光催化分解水制氢是将太阳能转化为化学能的重要途径之一。其中,光生空穴参与的水氧化反应是涉及多电子多质子转移的复杂过程,是光催化分解水反应的关键。虽然负载合适的水氧化助催化剂有助于提高水氧化反应性能,但是半导体与水氧化助催化剂之间的界面势垒会阻碍光生电荷的传输和利用。李灿团队长期从事太阳能人工光合成过程中的关键基础科学问题研究,尤其在光催化分解水研究方面,先后在国际上提出双助催化剂策略(J. Catal.,2009;Catal. Lett.,2010;Acc. Chem. Res.,2013)、在光电催化分解水研究中发现部分氧化的石墨烯在水氧化催化剂和捕光半导体之间具有类似自然光合作用过程中酪氨酸的电荷传输功能(J. Am. Chem. Soc.,2018)、实验上确认了晶面间光生电荷分离效应(Nature Comm.,2013;Energy Environ. Sci.,2016;Angew. Chem. Int. Ed.,2020;Angew. Chem. Int. Ed.,2022)、提出可规模化太阳能分解水制氢的氢农场策略(Angew. Chem. Int. Ed.,2020),提出光催化完全分解水氢氧逆反应抑制新策略(Nature Catal.,2023)等,受到了国际学术界的广泛关注。   研究团队借鉴自然光合系统电荷传递链中酪氨酸等电荷传输媒介的作用,利用铬酸铅光催化剂光生电子和空穴在不同暴露晶面间的光生电荷分离性质,借助超声辅助的手段在铬酸铅光生空穴富集的氧化晶面上可控组装氧化石墨烯电荷传输层。   进一步,团队确认通过氧化石墨烯电荷传输层与钴立方烷水氧化催化剂之间强的范德华作用力,可以选择性地将钴立方烷分子催化剂吸附到铬酸铅的氧化晶面,从而实现了光生空穴从铬酸铅到钴立方烷分子催化剂的有效传输,显著提升了铬酸铅的光催化水氧化性能。   此外,团队通过表面光电压谱等手段证明,在铬酸铅氧化晶面与钴立方烷分子之间引入氧化石墨烯电荷传输媒介,可以有效抑制光生电荷在界面的复合,延长光生电荷的寿命,显著提升光催化水氧化反应性能。   该工作发展了基于仿生思路实现光生电荷传输和助催化剂可控构筑的策略,为微纳尺度上高效人工光催化剂的理性设计和构筑奠定了基础。   相关研究成果以“Graphene Mediates Charge Transfer between Lead Chromate and a Cobalt Cubane Cocatalyst for Photocatalytic Water Oxidation”为题,于近日发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)。该工作的第一作者是503组联合培养博士研究生蒋文超。以上工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委“人工光合成”基础科学中心项目等资助。
  • 质谱仪器研制专辑分享二——用于低质荷比离子传输的射频四极杆导向装置的研制
    p style="text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.5em "近日,《质谱学报》出版了由复旦大学杨芃原教授组织,全国多家质谱研制相关课题组参与撰写的“质谱仪器研制专辑”,专辑主要包含四极杆的离子光学和串联振荡技术 四极杆的导向装置、四极杆质量分辨自动调节技术、三重四极杆仪器开发平台以及三重四极杆质谱分析软件等硬软件技术 双线形离子阱间离子传输技术和静电轨道离子阱离子切向引入技术 小型飞行时间质谱和离子束诊断飞行时间质谱 复合离子源技术和激光后电离技术 以及集成了质谱技术的超宽波段光解离光谱系统和调控纳微尺度分子组装装置的研制等内容。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "  仪器信息网授权对本专辑内容进行转载,以下为系列分享第二期,题为“strong用于低质荷比离子传输的射频四极杆导向装置的研制”/strong的文章,作者贺飞耀,通讯作者为四川大学段忆翔教授。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "  段忆翔教授,博士生导师,现任四川大学分析仪器研究中心主任,是四川大学分析仪器研究中心的创始人。科技部重大科学仪器设备开发专项项目负责人。自2010年8月回国至今,开发研制了系列激光诱导击穿光谱仪,基于等离子体的便携式光谱仪,质子转移反应质谱仪,离子迁移谱仪等多种分析测试仪器,已申请专利共计80余项,发表SCI论文200余篇。作为项目负责人承担多个国家、省部各种项目。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "  其课题组主要的研究方向有: 新型质谱离子源与质谱技术、激光光谱分析技术、新型生物传感器及光纤传感技术、创新型分析仪器的研发等。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em "  离子传输系统是质谱仪的重要组成部分,主要作用是将离子高效率地传输到质量分析器。文章介绍课题组研制了一种用于质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)系统的射频四极杆离子导向装置,四极杆长80mm,杆半径2.6mm,内切圆半径2.25mm,该装置可针对性地实现低质荷比挥发性有机化合物(VOC)离子的聚焦传输。利用SIMION8.1离子光学模拟平台对装置的运行环境进行仿真,然后在自行搭建的测试平台上对装置的工作条件,如气压、频率和电压幅值进行测试。结果表明,仿真和测试结果具有较好的一致性,装置的工作气压范围较宽,在0.2-0.3Pa时的传输效率最高;当频率为3-4MHz,电压幅值(Vp-p)为500V左右时,对丙酮、甲苯等低质荷比VOCs( m/z 100)的传输效率接近76%,且离子束直径≤0.7mm。该装置结构简单、成本低、传输效率高,具有潜在的实用价值,有望应用于PTR-TOF MS系统。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "以下为全文:/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/55294ba3-ee3b-4a51-81b4-b3374bbcc574.jpg" title="2-1.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/356e51c7-46c5-4f46-8b8a-736f2d0b82f9.jpg" title="2-2.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/e67497d5-d30a-4397-bd61-d9d94f224799.jpg" title="2-3.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/9ab83c14-288b-4340-af4f-8777b1bfc213.jpg" title="2-4.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/81272aa9-5927-41fa-859d-e931819754da.jpg" title="2-5.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/2bb18278-c628-4143-a84c-4b8d6e5caf15.jpg" title="2-6.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/78d1ba65-cb14-452c-90a7-bcf34602c317.jpg" title="2-7.png"//pp style="text-align: right "span style="font-size: 18px "strong来源:《质谱学报》/strong/spanbr//p
  • 英国伦敦大学学院创造新的互联网数据传输速度世界纪录
    近日,英国伦敦大学学院(UCL)发布消息称,该校工程师团队实现了世界上最快的数据传输速率,在UCL实验室中展示的互联网传输速率比日本团队保持的世界记录快五分之一。由UCL电子与电气工程系Lidia Galdino博士领导的团队与Xtera和KDDI Research两家公司合作,实现了每秒178兆兆位(每秒178,000,000兆位)的数据传输速率。该速度接近1949年美国数学家克劳德香农(Claude Shannon)设定的数据传输理论极限值。以这种速度,可在不到一秒钟的时间内下载整个Netflix库。下载构成世界上第一个黑洞图像的数据将花费不到一个小时的时间(由于黑洞的大小,它必须存储在半吨的硬盘中并通过飞机运输)。该世界记录是通过使用颜色或波长范围更广的光在光纤中传输数据实现的,是当前世界上部署任何系统容量的两倍(当前基础设施使用的有限频谱带宽为4.5THz,其中进入市场的商业系统带宽为9THz,而研究人员使用的带宽为16.8THz)。该技术的优势在于,通过以40-100km的间隔升级位于光纤路径上的放大器,可以经济高效地将其部署在现有基础架构上(升级放大器的成本为1.6万英镑,而在城市地区安装新光纤的成本为每公里45万英镑)。这项工作由英国皇家工程院、皇家学会研究基金和工程与物理研究理事会(EPSRC)计划基金TRANSNET资助。
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