光电原理试验仪

高压漏电起痕试验机的测试原理是什么？实验原理：漏电起痕试验是在固体绝缘材料表面上，在规定尺寸（2mm×5mm） 的铂电极之间，-施加某一电压并定时（30s）定高度（35mm）滴下规定液滴体积的导电液体（0.1%NH 4CL），用以评价固体绝缘材料表面在电场和潮湿或污染介质联合作用下的耐漏电性能，测定其相比电痕化指数（CT1） 和耐电痕化指数（PT1） 。主要配件 序号型号产地1箱体(可选不锈钢箱体)宝钢A3钢板,喷塑2变压器浙江二变3调压器正泰4继电器及底座正泰5漏电保护器正泰6按钮正泰7计时器欧姆龙8短路电流智能表上海9温控器日本欧姆龙10导线上海启帆11计数器欧姆龙12无线控制器上海埃微自主研发13电磁阀亚德克在操作过程中要注意的事项：1、在操作过程中，人员应该注意个人防护，避免漏电受伤或被溶液沾染到口、眼部位造成伤害2、输入电源AC220±2%。3、排气管应通出窗外。4、在对样品进行时,请勿打开仓门,待试验完之后或当实验失效产生火烟时，先打开风扇排除烟雾后，再打开仓门进行作业。5、实验前须确认设备是否在计量有效期内，如超期则不能进行实验6、电源应用有地线的三极插座，保证接地可靠。主要技术指标：1） 空气环境：0~40°C；2） 相对湿度：≤80%；3） 无明显振动及腐蚀性气体的场所；4） 工作电压：AC220V±2% 50HZ±1%，1KVA；5） 试验电压：100~600V连续可调数显，电压表显示值误差：1.5%，显示值为:r.m.s；6） 延时电路：试验回路在（0.5±10%）A（r.m.s）或更大电流时延时（2±10%）S后动作；电极：a: 5㎜×2㎜矩形铂金电极和黄铜电极各一对；b: 电极尺寸要求：（5±0.1）㎜×（2±0.1）㎜×（≥12）㎜,其中一端凿尖角度为（30±2）°（即试验端呈30°±2°斜角）,凿尖平面宽度为0.01㎜~0.1㎜；c: 电极间所成角度为60°±5°,间距为（4±0.1㎜）；d: 对样品压力为:1.00N±0.05N；7） 滴液系统：a: （30±5）秒（开启滴液时间28S+开启滴液持续时间2S）自动计数、数显（可预置），50滴时间：（24.5±2）min b: 滴液针嘴到样品表面高度:35㎜±5㎜（附一个量规作测量参考） c: 滴液重量:20滴:0.380g~0.489g 50滴:0.997g~1.147g 8） 短路电流：两电极短路时的电流可调至（1±0.1）A,数显±1%,电流表显示值为有效值（r.m.s） 9） 仪器外形尺寸（宽*高*深）1100*1150*550㎜（0.5立方）；700*385*1000㎜（0.1立方）；10） 箱体由1.2厚的304不锈钢板制成，可订制0.75立方；11） 样品支撑平板：厚度≥4㎜的玻璃；12） 针嘴外径：A溶液：0.9㎜~1.2㎜B溶液: 0.9㎜~3.45㎜13） 滴液大小根据滴液系统而定；14） 风速：0.2M/S。产品特点：1、 本仪器支持5路试样同时进行试验，每路都有独立的控制系统进行控制2、 本仪器核心控制系统由西门子PLC控制，通过光电隔离方式进行采集电压和电流，有效解决抗干扰问题使数据采集保持稳定3、 本仪器显示部分是9寸触摸屏，操作方便，数据显示直观，能够实时显示每个试样的泄露电流4、 可以自由设定泄露电流数值，当实验中的电流超过设定电流值时，能够提示报警，并切断高压电源，并不影响其它试样继续做试验5、 滴液流量大小可根据实际需求自由设定6、 通过手动旋钮顺时针调到指定试验电压。7、 可以手动自由设定试验时间8、 本仪器具有排风和照明功能漏电起痕试验仪是IEC60112 ： 2003 《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》是按GB4207、IEC60112等标准要求设计制造的专用检测仪器，适用于对电工电子产品、家用电器的固体绝缘材料及其产品模拟在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定，具有简便、准确、可靠、实用等特点。满足标准：GB/T6553-2003 及 IEC60587：1984《评定在严酷环境条件下使用的电气绝缘材料耐电痕化和蚀损的试验方法》GB_T3048.7-2007电线电缆电性能试验方法_第07部分：耐电痕试验漏电起痕试验仪是IEC60112 ： 2003 《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》

p　　曾有研究报告显示，2017-2023年全球过程分析技术市场将以12.9%的年复合增长率增长，预计2023年将达到40亿美元。过程分析设备可以洞察生产线过程中的关键点、产品特性等，实现最高级别的过程质控，可称为整个生产过程的“侦查兵”。随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率，过程分析技术市场正在不断增长。br//pp　　作为一类优异的在线分析设备，在线拉曼光谱，以其物质指纹谱、检测速度快、无损、多组分、多通道、运行成本低等优点正逐渐广泛地用于制药、石油化工、高分子化工、能源、精细化工、食品等领域。拉曼光谱所能提供的及时、准确的分析数据为稳定生产、优化操作、节能降耗起到了不可替代的作用。/pp　　其实，早在2001年，FDA就建议要重视在线拉曼光谱等过程分析技术对工艺和生产过程的应用意义。在欧美、日本、新加坡等国家，在线拉曼光谱的过程分析已经成功应用了至少近20年。就国内而言，在线拉曼光谱技术也应用了很多年，但是普及度以及认识度还不够。不过，近几年，随着国内化工、制药等领域日趋激烈的竞争形式，高校科研、制药、化工等领域对在线拉曼光谱的需求日益增多。德国耶拿公司拉曼产品经理王兰芬博士表示，在线拉曼光谱未来一定是一个新的重要发展方向，非常具有发展潜力，该市场在中国每年至少以两位数的速度在递增!/pp　　作为全球知名的过程拉曼光谱供应商，凯撒光学系统公司自2016年正式携手德国耶拿分析仪器股份公司进入中国市场以来，一直保持着强劲的发展势头。据王兰芬博士介绍，凯撒拉曼年销售额基本以倍增趋势增长。据悉，目前凯撒公司的在线拉曼产品在高校科研、化工以及制药等领域都具有了一定的市场，比如中科院化学所、中国科技大学、天津大学、中科院固体物理所、中科院青岛海洋研究所等单位的重点实验室已经利用凯撒公司的拉曼光谱仪开展了科学研究 在高分子化工、煤化工以及天然气化工领域，中化泉州、广东炼化、烟台万华、中海油惠州、神华内蒙、星火有机硅等大型化工厂也已经是凯撒公司在线拉曼的用户；另外，在线拉曼在制药领域也具有良好的发展趋势等。/pp　　其中，高分子化工对在线拉曼光谱而言是一个极具潜力的大市场。王兰芬博士解释说，高分子化工市场的重要性不言而喻，一方面，高分子材料与人类生活密不可分，另一方面，高分化工已经成为化学工业的主导产业，产值占整个石油化工的近70%，高分子材料的体积产量已远远超过钢铁和其他有色金属之和。/pp　　高分子材料本身具有非常强的拉曼信号，拉曼光谱可以很好地区分同分异构体，基于此，在线拉曼光谱已经成功用于高分子合成研究、产品质量检测(高分子密度、共聚物组份分析、结晶)、聚合过程监测等。而且，在线拉曼光谱用于HDPE生产装置的工艺方法也写进了高分子著名的工艺专利商CP的工艺包中。在该工艺应用中，可以通过在线拉曼光谱实时控制反应釜中的氢气、乙烯、α-烯烃的浓度，从而控制生产出所期望的具有一定密度以及分子量的聚乙烯。例如，通过实时控制α-烯烃单体的浓度，可以调整HDPE的短支链数量，从而控制HDPE的密度。据悉，基于高密度聚乙烯HDPE的生产工艺优化，凯撒公司已经开发了杜邦、雪弗龙、埃克森美孚公司、泉州石化、广州炼化等众多实际的应用案例。/pp　　为了让更多的同行解拉曼光谱与拉曼光谱在高分子化学与化工的应用，中科院物理所刘玉龙研究员和德国耶拿公司的王兰芬博士携手于3月27日就拉曼光谱原理以及在高分子化学化工的应用进行了报告分享。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 206px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/58499fb6-14b1-44d3-9ddb-9abeef2cd337.jpg" title="微信图片_20200331114509.jpg" alt="微信图片_20200331114509.jpg" width="150" height="206" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong报告人：中科院物理所 刘玉龙研究员/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：拉曼散射原理与光谱分析应用/strong/pp　　在报告中，刘玉龙研究员不仅介绍了拉曼散射基本原理与特点，而且就分析拉曼光谱的必要条件，拉曼光谱在材料中的在线分析应用等方面内容进行了详细的阐述。据刘玉龙研究员介绍，大型实验室光谱仪与现场、在线测控实用级光谱仪器或系统，将会将数字化、智能化、高灵敏、高分辨、高速度与光谱及光学成像技术巧妙结合，发展出集成化光谱分析技术，将光谱技术“进化”到既能对物质完成定性、定量分析，又可进行定位分析的新科技，满足新世纪提出的看到物质与生物组织中化学、生化成分分布图等新要求。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4874cdac-a245-45fe-bc1d-ed6fb1e95561.jpg" title="微信图片_20200331114518.png" alt="微信图片_20200331114518.png"//pp style="text-align: center "strong报告人：德国耶拿公司的拉曼产品经理王兰芬博士/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：在线拉曼光谱在高分子化学化工中的应用/strong/pp　　王兰芬博士从高分子材料以及生产研究的目的、“RbD”设计理念讲起，介绍了拉曼光谱监测的优势，以及拉曼光谱在高分子化学化工中的应用。报告中，王兰芬博士还总结了在线拉曼光谱仪需要考虑的问题，并针对这些问题介绍了凯撒公司可以提供的在线拉曼光谱新技术及解决方案，如全谱直读的体相全息光栅新技术、轴向分光多色仪、多通道反应与过程同时监控技术、固定设计与智能恒温设计、原位共焦采样技术、多种多样的原位探测光学元件、浸入式采样光学元件设计等。/p

p　　粒度仪是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为沉降式粒度仪、沉降天平、激光粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等。/pp　　激光粒度仪是通过激光散射的方法来测量悬浮液，乳液和粉末样品颗粒分布的多用途仪器。具有测试范围宽、测试速度快、结果准确可靠、重复性好、操作简便等突出特点，是集激光技术、计算机技术、光电子技术于一体的新一代粒度测试仪器。/pp　　strong激光粒度仪的光学结构/strong/pp　　激光粒度仪的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源和光束处理器件组成，主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区，以便仪器获得样品的粒度信息。/pp　　strong激光粒度仪的原理/strong/pp　　激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。/pp　　米氏散射理论表明，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ，θ角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小 颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的 大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的。进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样，测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。/pp　　为了测量不同角度上的散射光的光强，需要运用光学手段对散射光进行处理。在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜，在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器，不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时，光信号将被转换成电信号并传输到电脑中，通过专用软件对这些信号进行数字信号处理，就会准确地得到粒度分布了。/pp　　strong激光粒度仪测试对象/strong/pp　　1.各种非金属粉：如重钙、轻钙、滑石粉、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、硅藻土、黏土等。/pp　　2.各种金属粉：如铝粉、锌粉、钼粉、钨粉、镁粉、铜粉以及稀土金属粉、合金粉等。/pp　　3.其它粉体：如催化剂、水泥、磨料、医药、农药、食品、涂料、染料、荧光粉、河流泥沙、陶瓷原料、各种乳浊液。/pp　　strong激光粒度仪的应用领域/strong/pp　　1、高校材料/pp　　2、化工等学院实验室/pp　　3、大型企业实验室/pp　　4、重点实验室/pp　　5、研究机构/pp　　文章来源：仪器论坛（http://bbs.instrument.com.cn/topic/5163115）/ppbr//p

p style="text-indent: 2em "strong编者按：/strong如今激光粒度的应用越来越广泛，技术和市场屡有更迭，潮起潮落，物换星移，该如何全方位掌握激光粒度仪的技术和应用发展，如何更好地让激光粒度仪成为我们科研、检测工作中的好战友呢？仪器信息网有幸邀请在中国颗粒学会前理事长，真理光学首席科学家，从事激光粒度仪的研究和开发工作近30年的张福根博士亲自执笔开设专栏，以渊博而丰厚的系列文章，带读者走进激光粒度仪的今时今日。/pp style="text-indent: 2em text-align: center "strong激光粒度仪应用导论之原理篇/strong/pp style="text-indent: 2em "当前，激光粒度仪在颗粒表征中的应用已经非常广泛。测量对象涵盖三种形态的颗粒体系：固体粉末、悬浮液（包括固液、气液和液液等各类二相流体）以及液体雾滴。应用领域则包含了学术研究机构，技术开发部门和生产监控部门。第一台商品化仪器诞生至今已经50年，作者从事该方向的研究和开发也将近30年。尽管如此，由于被测对象——颗粒体系比较抽象，加上激光粒度仪从原理到技术都比较复杂，且自身还存在一些有待完善的问题，作者在为用户服务的过程中，感觉到对激光粒度仪的科学和技术问题作一个既通俗但又不失专业性的介绍，能够帮助读者更好地了解、选择和使用该产品。本系列文章的定位是通俗性的。但为了让部分希望对该技术有深入了解的读者获得更多、更深的有关知识，作者在本文的适当位置增加了“进阶知识”。只想通俗了解激光粒度仪的读者，可以略过这些内容。/pp style="text-indent: 2em "首先应当声明，这里所讲的激光粒度仪是指基于静态光散射原理的粒度测试设备。当前还有一种也是基于光散射原理的粒度仪，并且也是以激光为照明光源，但是称为动态光散射（Dynamic light scattering，简称DLS）粒度仪。前者是根据不同大小的颗粒产生的散射光的空间分布（认为这一分布不随时间变化）来计算颗粒大小，而后者是在一个固定的散射角上测量散射光随时间的变化规律来分析颗粒大小；前者适用于大约0.1微米以粗至数千微米颗粒的测量，而后者适用于1微米以细至1纳米（千分之一微米）颗粒的测量。激光粒度仪在英文中又称为基于激光衍射方法（Laser diffraction method）的粒度分析技术。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "【进阶知识1】严格地说，把激光粒度仪的原理说成是“衍射方法”是不准确，甚至带有误导性的。从物理上说，光的衍射和散射是有所区别的。“光的衍射”学说源自光的波动性已经被实验所证实，但是还没从理论上认识到光是一种电磁波这一时期，大约是19世纪上半叶。在更早的时候，人们认为光的行进路线是直线，就像一个不受外力作用的粒子作匀速直线运动那样。这一说法历史上被称为“光的粒子说”。后来人们发现光具有波动形。那个时候人们所知道的波只有水波，所以“衍”字是带水的。“光的衍射”描述的是光波在传播过程中遇到障碍物时，会改变原来的传播方向绕到障碍物后面的现象，故衍射又称做“绕射”。描述衍射现象的理论称为衍射理论。衍射理论在远场（即在远离障碍物的位置观察衍射）的近似表达称为“夫朗和费衍射（Fraunhofer diffraction）”。衍射理论不考虑光场与物质（障碍物）之间的相互作用，只是对这一现象的维像描述，所以是一种近似理论。它只适用于障碍物（“颗粒”就是一种障碍物）远大于光的波长（激光粒度仪所用的光源大多是红光，波长范围0.6至0.7微米），并且散射角的测量范围小于5° 的情形。/span/pp style="text-indent: 2em "麦克斯韦（Maxwell）在19世纪70年代提出电磁波理论后，发现光也是一种电磁波。光的衍射现象本质上是电磁场和障碍物的相互作用引起的。衍射理论是电磁波理论的近似表达。严谨的电磁波理论认为，光在行进中遇到障碍物，与之相互作用而改变了原来的行进方向。一般把这种现象称作光的散射。用电磁波理论能够描述任意大小的物体对光的散射，并且散射光的方向也是任意的。不论是早期还是现在，用激光粒度仪测量颗粒大小时，都假设颗粒是圆球形的。如果再假设颗粒是均匀、各向同性的，那么就能用严格的电磁波理论推导出散射光场的严格解析解（称为“米氏（Mie）散射理论”）。/pp style="text-indent: 2em "现在市面上的激光粒度仪绝大多数都采用Mie散射理论作为物理基础，因此把现在的激光粒度仪所用的物理原理说成是衍射方法是不准确的，甚至会被误认为是早期的建立在衍射理论基础上的仪器。/pp style="text-indent: 2em "世界上第一台商品化激光粒度仪是1968年设计出来的。尽管当时Mie理论已经被提出，但是受限于当时计算机的计算能力，还难以用它快速计算各种粒径颗粒的散射光场的数值。所以当时的激光粒度仪都是用Fraunhofer衍射理论计算散射光场，这也是这种原理被说成激光衍射法的缘由。这种称呼一直延用到现在。不过现在国际上用“光散射方法”这个词的已经逐渐多了起来。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d07b19f0-4c57-4748-9d53-229c65c56d4e.jpg" title="图1：颗粒光散射示意图.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 0em text-align: center "颗粒光散射示意图/pp style="text-indent: 2em "激光粒度仪是基于这样一种现象：当一束单色的平行光（激光束）照射到一个微小的球形颗粒上时，会产生一个光斑。这个光斑是由一个位于中心的亮斑和围绕亮斑的一系列同心亮环组成的。这样的光斑被称为“爱里斑（Airy disk）”，而中心亮斑的尺寸是用亮斑的中心到第一个暗环（最暗点）的距离计算的，又称为爱里斑的半径。爱里斑的大小和光强度的分布随着颗粒尺寸的变化而变化。一种传统并被业界公认的说法是：颗粒越小，爱里斑越大。因此我们可以根据爱里斑的光强分布确定颗粒的尺寸。当然，在实际操作中，往往有成千上万个颗粒同时处在照明光束中。这时我们测到的散射光场是众多颗粒的散射光相干叠加的结果。/pp style="text-indent: 2em "strong 编者结：/strong明了内功心法，下一步自然会渴望于掌握武功招式。本文深入浅出地介绍激光粒度仪的原理，激光粒度仪的结构自然是读者们亟待汲取的“武功招式”。欲得真经，敬请期待张福根博士系列专栏——激光粒度仪应用导论之结构篇。/pp style="text-indent: 0em text-align: right "（作者：张福根）/p

热变形维卡软化点温度测定仪是一种用于测量材料在高温环境下的热变形和软化点的实验设备。这种设备在质量控制、材料科学、塑料工业等领域都有广泛的应用。本文将详细介绍热变形维卡软化点温度测定仪的原理、结构、操作方法以及可能出现的误差和处理方法。和晟 HS-XRW-300MA 热变形维卡软化点温度测定仪热变形维卡软化点温度测定仪主要由加热装置、测试系统和测量仪器等组成。加热装置包括电炉、热电偶和加热炉壳等部分，用于提供高温环境。测试系统包括试样、加载装置和位移传感器等，用于测量材料的热变形和软化点。测量仪器则是用于记录和显示测量数据的设备。操作热变形维卡软化点温度测定仪需要遵循一定的步骤和注意事项。首先，选择合适的试样和试剂，确保试样在高温环境下能够充分软化和变形。其次，将试样放置在加热装置中，并使用加载装置施加一定的压力。然后，逐渐升高温度，并记录试样的变形量和温度变化。最后，通过测量仪器输出测量结果，并进行数据处理和分析。在使用热变形维卡软化点温度测定仪时，可能会出现一些误差。例如，由于加热不均匀或加载压力不一致，可能会导致测量结果出现偏差。此外，由于试样本身的性质和制备方法也会对测量结果产生影响。因此，在进行测量时，需要采取一些措施来减小误差，例如多次测量取平均值、选择合适的加热方式和加载压力等。热变形维卡软化点温度测定仪的测量结果可以反映材料在高温环境下的性能和特点。因此，正确理解和使用测量结果是至关重要的。在实践中，需要根据具体的实验条件和要求，选择合适的测定仪器和试剂，并严格按照操作规程进行测量。同时，需要充分考虑误差和处理方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。总之，热变形维卡软化点温度测定仪是一种重要的实验设备，可以用于测量材料在高温环境下的热变形和软化点。了解其原理、结构、操作方法以及可能出现的误差和处理方法，对于科学研究和实际应用都具有重要意义。

1. 什么是光散射现象？光线通过不均一环境时，发生的部分光线改变了传播方向的现象被称作光散射，这部分改变了传播方向的光称作散射光。宏观上，从阳光被大气中空气分子和液滴散射而来的蓝天和红霞到被水分子散射的蔚蓝色海洋，光散射现象本质都是光与物质的相互作用。2. 颗粒与光的相互作用微观上，当一束光照在颗粒上，除部分光发生了散射，还有部分发生了反射、折射和吸收，对于少数特别的物质还可能产生荧光、磷光等。当入射光为具有相干性的单色光时，这些散射光相干后形成了特定的衍射图样，米氏散射理论是对此现象的科学表述。如果颗粒是球形，在入射光垂直的平面上观察到称为艾里斑的衍射图样。颗粒散射激光形成艾里斑3. 激光粒度仪原理-光散射的空间分布探测分析艾里斑与光能分布曲线当我们观察不同尺寸的颗粒形成的艾里斑时，会发现颗粒的尺寸大小与中间的明亮区域大小一般成反相关。现代的激光粒度仪设计中，通过在垂直入射光的平面距中心点不同角度处依次放置光电检测器进行粒子在空间中的光能分布进行探测，将采集到的光能通过相关米氏散射理论反演计算，就可以得出待分析颗粒的尺寸了。这种以空间角度光能分布的测量分析样品颗粒分散粒径的仪器即是静态光散射激光粒度仪，由于测试范围宽、测试简便、数据重现性好等优点，该方法仪器使用最广泛，通常被简称为激光粒度仪。根据激光波长（可见光激光波长在几百纳米）和颗粒尺寸的关系有以下三种情况：a) 当颗粒尺寸远大于激光波长时，艾里斑中心尺寸与颗粒尺寸的关系符合米氏散射理论在此种情况下的近似解，即夫琅和费衍射理论，老式激光粒度仪亦可以通过夫琅和费衍射理论快速准确地计算粒径分布。b) 当颗粒尺寸与激光波长接近时，颗粒的折射、透射和反射光线会较明显地与散射光线叠加，可能表现出艾里斑的反常规变化，此时的散射光能分布符合考虑到这些影响的米氏散射理论规则。通过准确的设定被检测颗粒的折射率和吸收率参数，由米氏散射理论对空间光能分布进行反演计算即可得出准确的粒径分布。c) 当颗粒尺寸远小于激光波长时，颗粒散射光在空间中的分布呈接近均匀的状态（称作瑞利散射），且随粒径变化不明显，使得传统的空间角度分布测量的激光粒度仪不再适用。总的来说，激光粒度仪一般最适于亚微米至毫米级颗粒的分析。静态光散射原理Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度仪的测试范围达0.01-3600μm，根据所搭配附件的不同，既可测量在液体中分散的样品，也可测量须在气体中分散的粉体材料。4. 纳米粒度仪原理-光散射的时域涨落探测（动态光散射）分析 对于小于激光波长的悬浮体系纳米颗粒的测量，一般通过对一定区域中测量纳米颗粒的不定向地布朗运动速率来表征，动态光散射技术被用于此时的布朗运动速率评价，即通过散射光能涨落快慢的测量来计算。颗粒越小，颗粒在介质中的布朗运动速率越快，仪器监测的小区域中颗粒散射光光强的涨落变化也越快。然而，当颗粒大至微米极后，颗粒的布朗运动速率显著降低，同时重力导致的颗粒沉降和容器中介质的紊流导致的颗粒对流运动等均变得无法忽视，限制了该粒径测试方法的上限。基于以上原因，动态光散射的纳米粒度仪适宜测试零点几个纳米至几个微米的颗粒。5.Zeta电位仪原理-电泳中颗粒光散射的相位探测分析纳米颗粒大多有较活泼的电化学特性，纳米颗粒在介质中滑动平面所带的电位被称为Zeta电位。当在样品上加载电场后，带电颗粒被驱动做定向地电泳运动，运动速度与其Zeta电位的高低和正负有关。与测量布朗运动类似，纳米粒度仪可以测量电场中带电颗粒的电泳运动速度表征颗粒的带电特性。通常Zeta电位的绝对值越高，体系内颗粒互相排斥，更倾向与稳定的分散。由于大颗粒带电更多，电泳光散射方法适合测量2nm-100um范围内的颗粒Zeta电位。NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪在一个紧凑型装置仪器中集成了三种技术进行液相环境颗粒表征，包括：利用动态光散射测量纳米粒径，利用电泳光散射测量Zeta电位，利用静态光散射测量分子量。6. 如何根据应用需求选择合适的仪器为了区分两种光散射粒度仪，激光粒度仪有时候又被称作静态光散射粒度仪，而纳米粒度仪有时候也被称作动态光散射粒度仪。需要说明的是，由于这两类粒度仪测量的是颗粒的散射光，而非对颗粒成像。如果多个颗粒互相沾粘在一起通过检测区间时，会被当作一个更大的颗粒看待。因此这两种光散射粒度仪分析结果都反映的是颗粒的分散粒径，即当颗粒不完全分散于水、有机介质或空气中而形成团聚、粘连、絮凝体时，它们测量的结果是不完全分散的聚集颗粒的粒径。综上所述，在选购粒度分析仪时，基于测量的原理宜根据以下要点进行取舍：a) 样品的整体颗粒尺寸。根据具体质量分析需要选择对所测量尺寸变化更灵敏的技术。通常情况下，激光粒度仪适宜亚微米到几个毫米范围内的粒径分析；纳米粒度仪适宜全纳米亚微米尺寸的粒径分析，这两种技术测试能力在亚微米附近有所重叠。颗粒的尺寸动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试胶体金颗粒直径，Z-average 34.15nmb) 样品的颗粒离散程度。一般情况下两种仪器对于单分散和窄分布的颗粒粒径测试都是可以轻易满足的。对于颗粒分布较宽，即离散度高/颗粒中大小尺寸粒子差异较大的样品，可以根据质量评价的需求选择合适的仪器，例如要对纳米钙的分散性能进行评价，关注其微米级团聚颗粒的含量与纳米颗粒的含量比例，有些工艺不良的情况下团聚的颗粒可能达到十微米的量级，激光粒度仪对这部分尺寸和含量的评价真实性更高一些。如果需要对纳米钙的沉淀工艺进行优化，则需要关注的是未团聚前的一般为几十纳米的原生颗粒，可以通过将团聚大颗粒过滤或离心沉淀后，用纳米粒度仪测试，结果可能具有更好的指导性，当然条件允许的情况下也可以选用沉淀浆料直接测量分析。有些时候样品中有少量几微米的大颗粒，如果只是定性判断，纳米粒度仪对这部分颗粒产生的光能更敏感，如果需要定量分析，则激光粒度仪的真实性更高。对于跨越纳米和微米的样品，我们经常需要合适的进行样品前处理，根据质量目标选用最佳质控性能的仪器。颗粒的离散程度静态光散射法Topsizer激光粒度仪测试两个不同配方工艺的疫苗制剂动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试疫苗制剂直径激光粒度仪测试结果和下图和纳米粒度仪的结果是来自同一个样品，从分布图和数据重现程度上看，1um以下，纳米粒度仪分辨能力优于激光粒度仪；1um以上颗粒的量的测试，激光粒度仪测试重现性优于纳米粒度仪；同时对于这样的少量较大颗粒，动态光散射纳米粒度仪在技术上更敏感（测试的光能数据百分比更高）。在此案例的测试仪器选择时，最好根据质控目标来进行，例如需要控制制剂中大颗粒含量批次之间的一致性可以选用激光粒度仪；如果是控制制剂纳米颗粒的尺寸，或要优化工艺避免微米极颗粒的存在，则选用动态光散射纳米粒度仪更适合。c) 测试样品的状态。激光粒度仪适合粉末、乳液、浆料、雾滴、气溶胶等多种颗粒的测试，纳米粒度仪适宜胶体、乳液、蛋白/核酸/聚合物大分子等液相样品的测试。通常激光粒度仪在样品浓度较低的状态下测试，对于颗粒物含量较高的样品及粉末，需要在测试介质中稀释并分散后测试。对于在低浓度下容易团聚或凝集的样品，通常使用内置或外置超声辅助将颗粒分散，分散剂和稳定剂的使用往往能帮助我们更好的分离松散团聚的颗粒并避免颗粒再次团聚。纳米粒度仪允许的样品浓度范围相对比较广，多数样品皆可在原生状态下测试。对于稀释可能产生不稳定的样品，如果测试尺寸在两者都许可的范围内，优先推荐使用纳米粒度仪，通常他的测试许可浓度范围更广得多。如果颗粒测试不稳定，通常需要根据颗粒在介质体系的状况，例如是否微溶，是否亲和，静电力相互作用等，进行测试方法的开发，例如，通过在介质中加入一定的助剂/分散剂/稳定剂或改变介质的类别或采用饱和溶液加样法等，使得颗粒不易发生聚集且保持稳定，大多数情况下也是可以准确评价样品粒径信息的。当然，在对颗粒进行分散的同时，宜根据质量分析的目的进行恰当的分散，过度的分散有时候可能会得到更小的直径或更好重现性的数据，但不一定能很好地指导产品质量。例如对脂质体的样品，超声可能破坏颗粒结构，使得粒径测试结果失去质控意义。d) 制剂稳定性相关的表征。颗粒制剂的稳定性与颗粒的尺寸、表面电位、空间位阻、介质体系等有关。一般来说，颗粒分散粒径越细越不容易沉降，因此颗粒间的相互作用和团聚特性是对制剂稳定性考察的重要一环。当颗粒体系不稳定时，则需要选用颗粒聚集/分散状态粒径测量相适宜的仪器。此外，选用带电位测量的纳米粒度仪可以分析从几个纳米到100um的颗粒的表面Zeta电位，是评估颗粒体系的稳定性及优化制剂配方、pH值等工艺条件的有力工具。颗粒的分散状态e) 颗粒的综合表征。颗粒的理化性质与多种因素有关，任何表征方法都是对颗粒的某一方面的特性进行的测试分析，要准确且更系统地把控颗粒产品的应用质量，可以将多种分析方法的结果进行综合分析，也可以辅助解答某一方法在测试中出现的一些不确定疑问。例如结合图像仪了解激光粒度仪测试时样品分散是否充分，结合粒径、电位、第二维利系数等的分析综合判断蛋白制剂不稳定的可能原因等。

激光诱导击穿光谱（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS）是一种原子发射光谱。它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面，对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展，轻便的手持LIBS光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线，主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速，高效的监控，完善企业质量管理体系，提高生产效率，是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪，它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面，对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展，轻便的手持式光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线，主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速，高效的监控，完善企业质量管理体系，提高生产效率，是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪，其工作原理是利用脉冲激光产生的等离子体烧蚀并激发样品中的物质，并通过光谱仪获取被等离子体激发的原子所发射的光谱，以此来识别样品中的元素组成成分，进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。LIBS作为一种新的材料识别及定量分析技术，既可以用于实验室，也可以应用于工业现场的在线检测。在检测领域中，传统的原子吸收和发射光谱仍然占据主导地位，但其存在试剂消耗量大、检测元素受限，不能便携，难用于现场检测等缺点。由于LIBS技术具有快速直接分析，几乎不需要样品制备，可以检测几乎所有元素、同时分析多种元素，对样品表面风化、尘土层形成清洁，可实现逐层分析且可以检测几乎所有固态样品，远距离探测，适用于现场分析等，因而LIBS弥补了传统元素分析方法的不足，尤其在微小区域材料分析、镀层/薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显，同时，LIBS还可以广泛适用于石油勘探、水文和地质勘探、冶金和燃烧、制药、环境监测、科研、军事及国防、航空航天等不同领域的应用。

1月11日，中国科学院外籍院士、佐治亚理工学院王中林教授“武汉光电国家实验室(筹)海外主任”的受聘仪式在华中科技大学举行。王中林院士郑重地从华中科技大学校长、武汉光电国家实验室(筹)理事长李培根院士手中接过聘书。　　王中林是国际纳米科技领域具有重要学术影响的科学家。他的研究具有原创性，前瞻性和引领性。近年来，他在纳米材料可控生长、表征和应用等多方面取得了多项有国际重要影响力的原创性研究成果。同时，王中林院士长期致力于推进中美在相关领域科技、教育的交流，自1992年以来不遗余力地促成中美在相关领域多方面的合作，鼎力帮助扩大中国科技界在国际科学舞台的知名度和影响力。　　 　　聘任海外主任，是武汉光电国家实验室(筹)进一步推进与加强光电国家实验室的国际交流与合作，提升其国际影响力以及加快实现光电国家实验室战略目标的重要举措。　　王中林简介　　王中林博士是佐治亚理工学院终身校董事教授(Regents’ Professor)，工学院杰出讲席教授(COE Distinguished Professor)。王中林是中国科学院外籍院士，欧洲科学院院士，曾荣获了美国显微镜学会1999年巴顿奖章，佐治亚理工学院2000和2005年杰出研究奖，2005年Sigma Xi学会持续研究奖，2001年S.T.Li奖金(美国)，2009年美国陶瓷学会Purdy奖，美国自然科学基金会CAREER基金，中国首批国家自然科学基金会海外优秀青年科学家基金，教育部“长江”特聘讲席教授。　　王中林是美国物理学会fellow，美国科学发展协会(AAAS) fellow，美国材料学会fellow。王中林已在国际一流刊物上发表了610篇论文(其中十三篇发表在美国《科学》和英国《自然》期刊上)，43篇书章节，二十项专利，四本专著和二十本编辑书籍和会议文集。他已被邀请做过600多次学术讲演和大会特邀报告。他的学术论文已被引用三万二千次以上。他论文被引用的H因子(h-index)是87。　　王中林是国际纳米科技领域具有重要学术影响的科学家。他的研究具有原创性，前瞻性和引领性。他最近的工作主要集中在纳米能源技术， 氧化锌纳米材料的合成，表征，生长机理和应用，纳米传感器和新型器件的原理和应用，以及基于光纤的三维隐蔽型太阳能电池。

12月21日至22日，中国科学院武汉物理与数学研究所承担的中国科学院重大科研装备研制项目——“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”通过了由中科院计划财务局组织的现场测试和验收。来自中科院的管理专家和来自中科院上海光机所、中国计量院、华中科技大学、武汉大学、华中师范大学的专家参加了验收会。与会领导和专家在认真听取了项目负责人王谨研究员所作的仪器研制工作报告、财务报告以及测试专家组所作的测试报告后，对取得的成果表示了充分的肯定，并就下一步如何充分利用该科研装备开展研究工作提出了很好的建议。　　“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”研制项目综合运用了超高真空、磁屏蔽、激光、磁光阱、原子喷泉等多项复杂技术，实施方案具有创新性。经过三年多的不懈努力，课题组逐项攻克各单项技术难题，完成了方案设计、部件加工、单元测试、安装调试等一系列任务。整套仪器自2010年4月28日起在原子频标实验大楼安装调试，2010年12月8日完成全部安装调试任务。经过现场测试，原子喷泉上抛高度为6米，原子干涉条纹对比度为76%，主要技术指标达到项目任务书的要求，标志着喷泉式高精度原子干涉仪在武汉物理与数学所研制成功。该仪器的整体高度为12.6米，设计的原子最大上抛高度为10米，是目前国际上最高的喷泉式原子干涉仪。　　验收专家组认为，喷泉式高精度原子干涉仪的研制成功，为基于自由下落微观原子的重力加速度精确测量和等效原理检验实验提供了平台，也为利用原子干涉仪开展精密测量物理实验研究创造了条件。　　据悉，在武汉建设大型喷泉式高精度原子干涉仪研究平台的最初设想，是2007年5月在中科院武汉物理与数学所学科发展战略研讨会上由冷原子物理研究组提出的，该设想于2007年10月正式付诸实施，先后得到了中科院科研装备研制项目、中科院武汉物理与数学所前沿部署项目和国家自然科学基金委仪器研制重点项目的资助。　　验收会议现场　　现场测试　　等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉

ATP微生物检测仪作为一种可靠的检测工具，以生物化学反应将微生物的存在转化为可测量的光信号为检测原理，不仅实现了对微生物数量的快速检测，也为各种应用领域提供了关键的卫生状况评估。了解更多ATP微生物检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C541815.htmlATP的基本概念三磷酸腺苷（ATP）是一种在所有活细胞中广泛存在的能量转移分子。它在细胞的能量代谢过程中起着核心作用，每个活细胞都包含恒定量的ATP。因此，ATP的存在可以作为生物活性的指标，反映样品中微生物的数量和活动状况。ATP的检测对于评估细菌、真菌以及其他微生物的存在和数量具有重要意义。检测过程的第一步：ATP的释放ATP微生物检测仪的工作始于样品中的ATP释放。检测过程中，首先使用ATP拭子从样品中提取ATP。ATP拭子含有特殊试剂，这些试剂能够裂解细胞膜，从而释放细胞内的ATP。这一过程是确保所有可测量的ATP都从细胞中释放出来的重要步骤，为后续的荧光检测提供了充足的ATP源。荧光反应的核心：荧光素酶—荧光素体系释放出的ATP与拭子中含有的荧光素酶和荧光素发生反应，形成荧光反应。荧光素酶是一种催化剂，它能够将ATP转化为荧光素，通过与荧光素的反应产生光信号。这一反应基于萤火虫发光的原理，其中荧光素酶催化荧光素与ATP结合，生成光信号。这一过程的核心是荧光素酶的催化作用，它使得ATP的存在能够通过发光现象被检测到。光信号的测量与结果分析产生的光信号通过荧光照度计进行测量。荧光照度计能够准确地捕捉到反应产生的光信号强度，并将其转化为数字信号。光信号的强度与样品中ATP的浓度成正比，因此，可以通过测量光信号强度来推断样品中微生物的数量。较强的光信号通常意味着较高的ATP含量，从而反映出样品中微生物的较多存在。应用与优势ATP微生物检测仪因其快速、准确的检测能力，被广泛应用于食品安全、医疗卫生、制药和环境监测等领域。其能够实时、可靠地评估样品中的卫生状况，确保环境和产品的质量。相较于传统微生物检测方法，ATP检测法提供了更为便捷和即时的结果，帮助我们迅速做出响应和决策。结论ATP微生物检测仪通过将细胞中的ATP转化为光信号，提供了一种可靠的微生物检测方法。其工作原理涵盖了从ATP的释放、荧光反应的核心到光信号测量，为微生物检测提供了科学、准确的解决方案。这一技术的应用更大地提升了卫生监测的效率，确保了各种行业的安全与质量。

近日，太原理工大学党委书记沈兴全、副校长任喜莹一行莅临聚光科技参观交流，聚光科技总经理韩双来、党委书记陈荧平、环科事业部副总经理倪勇陪同交流。在聚光科技展厅，陈荧平介绍了聚光科技党建的发展历程和“红色传感”党建品牌，包括双领制、双积分制、与业务深度结合等特色内容。讲解了“助力经营、营造氛围、服务员工、提升技能、彰显责任”五大途径、80项具体工作，特别介绍了通过设定“1+X”量化标尺，细化量化对支部和党员的考核标准，推动党建考核由“虚”做“实”，有效激发了党组织和党员积极性的双积分制得到了沈兴全的高度评价。随后，沈兴全一行在韩双来的陪同下详细了解了聚光科技发展历程、创新产品和应用方案，更直观地感受到了聚光科技的技术实力和创新精神。座谈会上，韩双来详细介绍了在聚光科技在智慧环境、智慧工业、智慧实验室、生命科学等核心领域的高端科学仪器自主创新情况和技术成果。沈兴全表示，聚光科技是高端科学仪器领军企业，此次来到聚光科技参观调研，感受到了聚光科技焕发出的蓬勃生机，深刻体会到科技创新对企业发展的引领带动作用。他希望能借助聚光科技这一创新平台，依托学校的学科优势和技术优势，加强高素质优秀人才的协作培养，携手推进科技成果转化，联合酝酿重大科技项目，在产品研发、技术升级、成果应用、人才培养等方面取得实实在在的成效。韩双来表示，聚光科技始终把科技创新放在企业发展的核心位置，秉持开放共赢的理念，期待与太原理工大学能有深化战略合作，促进产学研深度融合，以技术引领转型，以创新驱动未来。座谈中，双方与会人员还就进一步深化合作进行了广泛交流。

课程内容 光谱测量系统组成 光栅技术 光栅光谱仪原理 小结讲师介绍熊洪武，HORIBA 应用技术主管，负责光学光谱仪的应用支持，光学背景深厚，有着丰富的光学系统搭建经验。可根据用户需求提供性能优异，功能独特的的光谱测试方案，如光致发光、拉曼、荧光、透射/反射/吸收等。课程链接识别下方“二维码”即可观看我们录制好的讲解视频了，您准备好了吗？ HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识，其旗下的Jobin Yvon有着近200年的光学、光谱经验，我们非常乐意与大家分享这些经验，为此特创立 Optical School（光谱学院）。无论是刚接触光谱的学生，还是希望有所建树的研究者，都能在这里找到适合的资料及课程。 我们希望通过这种分享方式，使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解，不断提高仪器使用水平，解决应用中的问题，进而提升科研水平，更好地探索未知世界。

GR-3012C型手持式VOCs检测仪产品概述 土壤VOCs检测仪 PID光离子化检测原理GR-3012C型手持式VOCs检测仪（以下简称检测仪）是我公司研发的一款PID光离子化检查原理快速测量总挥发性有机物浓度的手持式仪器。本仪器主要用于现场检测环境空气，应急（泄漏）事故监测、职业卫生场所、石化企业安全检测以及储罐、管道、阀门泄漏检测等的总挥发性有机物浓度，根据不同的需求可选配不同量程的传感器。适用范围土壤VOCs检测仪 PID光离子化检测原理适用于环境空气，应急（泄漏）事故监测、职业卫生场所、石化企业安全检测以及储罐、管道、阀门泄漏检测等的总挥发性有机物浓度。配备专门的土壤打孔器和取样管可实现对土壤挥发在空气中的有机挥发性气体进行快速检测。依据标准土壤VOCs检测仪 PID光离子化检测原理HJ 1019—2019 《地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术》GB 12358-2006 《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》GB 37822-2019 《挥发性有机物无组织排放控制标准》GB 20950-2007 《储油库大气污染物排放标准》技术特点土壤VOCs检测仪 PID光离子化检测原理1. 可选择不同量程的传感器，分辨率可达1PPB，测量量程可达10000PPM；2. 内置上百种VOCs气体的校正系数，测量数据更准确；3. 高灵敏度、高稳定性、响应迅速；4. 传感器气室外置，更换传感器方便； 5. 采用进口采样泵，负载能力强，使用寿命长； 6. 电子流量计、闭环流量控制，流量不受管道负压影响，测量数据更稳定；7. 内置高能锂电池,一次充电可连续工作8小时；8. 便携式，体积小、重量轻；9. 配备蓝牙打印功能，打印项目可自由选择； 10. 报警功能，上、下限报警值可任意设定。11. 测量数据包括平均值、峰值、TWA值、STEL值等多种浓度信息技术指标 表1技术指标主要参数参数范围分辨率准确度采样流量0.7L/min0.01L/min优于±5%VOCs传感器10000PPM1ppb负载流量 20kPa 工作温度(-20~+60)℃数据存储能力1000组电池工作时间大于8小时仪器噪声60dB(A)整机重量约0.9kg外型尺寸（长×宽×高）200×100×50功耗5W创新点：传感器量程精度做了很大的变化，10000ppm分辨率可达到1ppb国瑞力恒 土壤VOCs检测仪 PID光离子化检测原理

夏季的夜晚，走到山间草丛，可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行，这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素，发生化学反应，产生光子。这也是大家比较熟悉的，在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理，配合上转基因技术及动物活体成像系统，我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等；相比于传统研究手段，这种方法通过在动物整体水平上进行研究，能提供更多有用的信息，同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核，并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP)，同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了，自然界会发光的生物除了有萤火虫，还有鱼类、藻类、植物和细菌等，这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢？这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢？今天，小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象，早在1875年就被发现了，研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入，研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶，以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子，基因顺序为luxCDABEG，其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基，luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽，luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌，都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白，与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO)，以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中，FMNH2与酶结合，然后与O2相互作用，形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体，其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光，反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性，体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH：FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供，该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂，还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样，底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物；真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶，它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前，细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有：传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中，不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光，再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100)，为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例，传统的癌症治疗方法是手术切除，治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性，如放疗的疗效主要取决于组织氧水平，肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因；而化疗的疗效主要取决于药物的分布，肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送，限制药物的疗效。与传统方法相比，使用细菌进行癌症治疗有以下优势：首先，细菌会在肿瘤中选择性积累，肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍，肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次，细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗；最后，许多细菌的全基因组测序已经完成，能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性，并增强其杀瘤效果。目前，细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应，进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后，表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26：小鼠结肠癌，4T1：小鼠乳腺癌，MC38：小鼠结直肠腺癌，TC-1：小鼠肺癌,Hep3B：人肝细胞癌，ARO：人甲状腺癌，ASPC1：人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像，目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶，最适合在哺乳动物细胞中表达；另外一种是细菌荧光素酶，广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质，包括荧光素酶、底物和底物生成酶，不需要外源底物，成像更加的方便，不需要像萤火虫荧光素酶一样，考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是，细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm)，组织吸收较大，这会影响成像数据的量化；而且，对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞，仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记，原因在于lux报告基因没有得到足够的优化，还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同，从而可以进行多光谱成像，用于同时定量评估小动物的不同生物过程，进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统，其采用全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞，对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号，无论是在皮下或器官，均可以轻易检测到。快来关注我们，申请免费试用！参考文献1、Hastings JW. Cell Physiology Source book 2012.2、Nguyen V H et al. Cancer Research, 2010, 70(1):18-23.3、 Nguyen V H et al. Nuclear Medicine & Molecular Imaging, 2016.4、 Dunlap P . ADVANCES IN BIOCHEMICAL ENGINEERING BIOTECHNOLOGY, 2014.5、Keyaerts Marleen et al. Trends in molecular medicine,2012,18(3).6、 Nathan K. Archer et al. Springer International Publishing, 2017.7、Doyle T C et al. Cellular Microbiology, 2004, 6(4):303-317.8、Avci P et al. Virulence.

据PCWorld网站报道，目前可穿戴设备通常用于追踪锻炼和健身活动，但是，可穿戴设备可以用于为其他可穿戴设备提供电能吗?麻省理工学院的一项新研究将很快使这成为可能。　　一直以来，电能都是制约可穿戴设备和其他移动设备发展的一个因素。但麻省理工学院研究人员本周宣布，他们已经发现了利用幅度很小的弯曲运动发电的方法。　　PCWorld表示，他们的系统利用两层很薄的锂合金片作为电极，然后在两个电极之间夹一层浸泡有液态电解质的多孔聚合物。即使轻微的弯曲，也会在连接在两个电极间的外部电路中产生电压和电流，从而为其他设备供电。只需在一端施加很小的力，就能引起锂合金金属片弯曲，例如，把装置固定在手臂或腿上。　　麻省理工学院研究人员指出，利用轻微运动发电还有其他方法，但它们利用不同原理。大多数方法利用了摩擦起电效应——例如把羊毛和气球相互摩擦，或压电效应。麻省理工学院材料科学和工程教授李举(Ju Li，音译)表示，这些传统方法存在“电阻大、弯曲刚度大、成本高”的缺陷。　　麻省理工学院称，通过利用电化学原理，新技术能利用大量自然运动和活动生成电能，其中包括典型的人类活动，例如走路或锻炼。　　这类设备不仅仅能低成本地批量生产，而且天生很柔韧，这使得它们与可穿戴设备更搭，在外力作用下不容易受损。　　李举表示，测试设备已经证明这一系统非常稳定，在使用1500个周期后仍然能保持其性能。　　PCWorld称，这一技术的其他潜在用途包括生物医学设备，或者应用在道路、桥梁、甚至是键盘中的嵌入式压力传感器。　　麻省理工学院的这一成果当地时间周三发表在《Nature Communications》上。

前文回顾：发明人库尔特的传奇人生——颗粒表征电阻法（上）一、经典库尔特原理在经典电阻法测量中，壁上带有一个小孔的玻璃管被放置在含有低浓度颗粒的弱电解质悬浮液中，该小孔使得管内外的液体相通，并通过一个在孔内另一个在孔外的两个电极建立一个电场。通常是在一片红宝石圆片上打上直径精确控制的小孔，然后将此圆片通过粘结或烧结贴在小孔管壁上有孔的位置。由于悬浮液中的电解质，在两电极加了一定电压后（或通了一定电流后）， 小孔内会有一定的电流流过（或两端有一定的电压），并在那小孔附近产生一个所谓的“感应区”。含颗粒的液体从小孔管外被真空或其他方法抽取而穿过小孔进入小孔管。当颗粒通过感应区时，颗粒的浸入体积取代了等同体积的电解液从而使感应区的电阻发生短暂的变化。这种电阻变化导致产生相应的电流脉冲或电压脉冲。图1 颗粒通过小孔时由于电阻变化而产生脉冲在测量血球细胞等生物颗粒时所用的电解质为生理盐水（0.9%氯化钠溶液），这也是人体内液体的渗透压浓度，红细胞可以在这个渗透压浓度中正常生存，浓度过低会发生红细胞的破裂，浓度过高会发生细胞的皱缩改变。在测量工业颗粒时，通常也用同样的电解质溶液，对粒度在小孔管测量下限附近的颗粒，用 4%的氯化钠溶液以增加测量灵敏度。当颗粒必须悬浮在有机溶剂内时，也可以加入适用于该有机溶液的电解质后，再用此有机 溶液内进行测量。通过测量电脉冲的数量及其振幅，可以获取有关颗粒数量和每个颗粒体积的信息。测量过程中检测到的脉冲数是测量到的颗粒数，脉冲的振幅与颗粒的体积成正比，从而可以获得颗粒粒度及其分布。由于每秒钟可测量多达 1 万个颗粒，整个测量通常在数分钟内可以完成。在使用已知粒度的标准物质进行校准后，颗粒体积测量的准确度通常在 1-2%以内。通过小孔的液体体积可以通过精确的计量装置来测量，这样就能从测量体积内的颗粒计数得到很准确的颗粒数量浓度。 为了能单独测量每个颗粒，悬浮液浓度必须能保证当含颗粒液体通过小孔时，颗粒是一个一个通过小孔，否则就会将两个颗粒计为一个，体积测量也会发生错误。由于浓度太高出现的重合效应会带来两种后果：1）两个颗粒被计为一个大颗粒；2）两个本来处于单个颗粒探测阈值之下而测不到的颗粒被计为一个大颗粒。颗粒通过小孔时可有不同的途径，可以径直地通过小孔，但也可能通过非轴向的途径通过。非轴向通过时不但速度会较慢，所受的电流密度也较大，结果会产生表观较大体积的后果，也有可能将一个颗粒计成两个[1]。现代商业仪器通过脉冲图形分析可以矫正由于非轴向流动对颗粒粒度测量或计数的影响。图2 颗粒的轴向流动与非轴向流动以及产生的脉冲经典库尔特原理的粒度测量下限由区分通过小孔的颗粒产生的信号与各种背景噪声的能力所决定。测量上限由在样品烧杯中均匀悬浮颗粒的能力决定。每个小孔可用于测量直径等于 2%至 80%小孔直径范围内的颗粒，即 40:1 的动态范围。实用中的小孔直径通常为 15 µm 至 2000 µm，所测颗粒粒度的范围为 0.3 µm 至 1600 µm。如果要测量的样品粒度分布范围比任何单个小孔所能测量的范围更宽，则可以使用两个或两个以上不同小孔直径的小孔管，将样品根据小孔的直径用湿法筛分或其他分离方法分级，以免大颗粒堵住小孔，然后将用不同小孔管分别测试得到的分布重叠起来，以提供完整的颗粒分布。譬如一个粒径分布为从 0.6 µm 至 240 µm 的样品，便可以用 30 µm、140 µm、400 µm 三根小孔管来进行测量。 库尔特原理的优点在于颗粒的体积与计数是每个颗粒单独测量的，所以有极高的分辨率，可以测量极稀或极少个数颗粒的样品。由于体积是直接测量而不是如激光衍射等技术的结果是通过某个模型计算出来的，所以不受模型与实际颗粒差别的影响，结果一般也不会因颗粒形状而产生偏差。该方法的最大局限是只能测量能悬浮在水相或非水相电解质溶液中的颗粒。使用当代微电子技术，测量中的每个脉冲过程都可以打上时间标记后详细记录下来用于回放或进行详细的脉冲图形分析。如果在测量过程中，颗粒有变化（如凝聚或溶解过程，细胞的生长或死亡过程等），则可以根据不同时间的脉冲对颗粒粒度进行动态跟踪。 对于球状或长短比很接近的非球状颗粒，脉冲类似于正弦波，波峰的两侧是对称的。对很长的棒状颗粒，如果是径直地通过小孔，则有可能当大部分进入感应区后，此颗粒还有部分在感应区外，这样产生的脉冲就是平台型的，从平台的宽度可以估计出棒的长度。对所有颗粒的脉冲图形进行分析，可以分辨出样品中的不同形状的颗粒。 大部分生物与工业颗粒是非导电与非多孔性的。对于含贯通孔或盲孔的颗粒，由于孔隙中填满了电解质溶液，在颗粒通过小孔时，这些体积并没有被非导电的颗粒物质所替代而对电脉冲有所贡献，所以电感应区法测量这些颗粒时，所测到的是颗粒的固体体积，其等效球直径将小于颗粒的包络等效球直径。对于孔隙率极高的如海绵状颗粒，测出的等效球直径可以比如用激光粒度仪测出的包络等效球小好几倍。 只要所加电场的电压不是太高，通常为 10 V 至 15 V，导电颗粒譬如金属颗粒也可以用电阻法进行测量，还可以添加 0.5%的溴棕三甲铵溶液阻止表面层的形成。当在一定电流获得结果后，可以使用一半的电流和两倍的增益重复进行分析，应该得到同样的结果。否则应使用更小的电流重复该过程，直到进一步降低电流时结果不变。 在各种制造过程中，例如在制造和使用化学机械抛光浆料、食品乳液、药品、油漆和印刷碳粉时，往往在产品的大量小颗粒中混有少量的聚合物或杂质大颗粒，这些大颗粒会严重影响产品质量，需要进行对其进行粒度与数量的表征。使用库尔特原理时，如果选择检测阈值远超过小颗粒粒度的小孔管（小孔直径比小颗粒大 50 倍以上），则可以含大量小颗粒的悬浮液作为基础液体，选择适当的仪器设置与直径在大颗粒平均直径的 1.2 倍至 50 倍左右的小孔，来检测那些平均直径比小颗粒至少大 5 倍的大颗粒 [2]。 二、库尔特原理的新发展 可调电阻脉冲感应法可调电阻脉冲感应法（TRPS）是在 21 世纪初发明的，用库尔特原理测量纳米颗粒的粒度与计数。在这一方法中，一个封闭的容器中间有一片弹性热塑性聚氨酯膜，膜上面有个小孔，小孔的大小（从 300 nm 至 15 m）可根据撑着膜的装置的拉伸而变来达到测量不同粒度的样品。与经典的电阻法仪器一样，在小孔两边各有一个电极，测量由于颗粒通过小孔而产生的电流（电压） 变化。它的主要应用是测量生物纳米颗粒如病毒，这类仪器不用真空抽取液体，而是用压力将携带颗粒的液体压过小孔。压力与电压都可调节以适用于不同的样 品。由于弹性膜的特性，此小孔很难做到均匀的圆形，大小也很难控制，每次测得的在一定压力、一定小孔直径下电脉冲高度与粒度的关系，需要通过测量标准颗粒来进行标定而确定。图3 可调电阻脉冲感应法示意图当小孔上有足够的压力差时，对流是主要的液体传输机制。 由于流体流速与施加的压力下降成正比，颗粒浓度可以从脉冲频率与施加压力之间线性关系的斜率求出。但是需要用已知浓度的标准颗粒在不同压力下进行标定以得到比例系数[3]。 这个技术在给定小孔直径的检测范围下限为能导致相对电流变化 0.05%的颗粒直径。检测范围的上限为小孔孔径的一半，这样能保持较低程度的小孔阻塞。典型的圆锥形小孔的动态范围 为 5:1 至 15:1，可测量的粒径范围通常从 40 nm 至 10 µm。 此技术也可在测量颗粒度的同时测量颗粒的 zeta 电位，但是测量的准确度与精确度都还有待提高，如何排除布朗运动对电泳迁移率测量的影响也是一个难题[4]。微型化的库尔特计数仪随着库尔特原理在生物领域与纳米材料领域不断扩展的应用，出现了好几类小型化（手提式）、微型化的库尔特计数仪。这些装置主要用于生物颗粒的检测与计数，粒度不是这些应用主要关心的参数，小孔的直径都在数百微米以内。与上述使用宏观压力的方法不同的是很多这些设计使用的是微流控技术，整个装置的核心部分就是一个微芯片，携带颗粒的液体在微通道中流动，小孔是微通道中的关卡。除了需要考虑液体微流对测量带来的影响，以及可以小至 10 nm 的微纳米级电极的生产及埋入，其余的测量原理和计算与经典的库尔特计数器并无两致。这些微芯片可以使用平版印刷、玻璃蚀刻、 防蚀层清除、面板覆盖等步骤用玻璃片制作[5]， 也可以使用三维打印的方式制作[6]。一些这类微流控电阻法装置已商业化。图4 微流计数仪示意图利用库尔特原理高精度快速的进行 DNA 测序近年来库尔特原理还被用于进行高精度、快速、检测误差极小的 DNA 或肽链测序。这个技术利用不同类型的纳米孔，如石墨烯形成的纳米孔或生物蛋白质分子的纳米孔，例如耻垢分枝杆菌孔蛋白 A（MspA）。当线性化的 DNA-肽复合物缓慢通过纳米孔时，由于不同碱基对所加电场中电流电压的响应不同，通过精确地测量电流的变化就可对肽链测序。由于此过程不影响肽链的完整性，如果将实验设计成由于电极极性的变化而肽链可以来 回反复地通过同一小孔，就可以反复地读取肽链中的碱基，在单氨基酸变异鉴定中的检测误差率可小于 10-6[7,8]。图5 纳米孔 DNA 测序库尔特原理的标准化 早在 2000 年，国际标准化组织就已成文了电感应区法测量颗粒分布的国际标准（ISO 13319），并得到了广泛引用。在 2007 年与 2021 年国际标准化组织又前后两次对此标准进行了修订。中国国家标委会也在 2013 年对此标准进行了采标，成为中国国家标准（GB/T 29025-2012）。参考文献【1】Berge, L.I., Jossang, T., Feder, J., Off-axis Response for Particles Passing through Long Apertures in Coulter-type Counters, Meas Sci Technol, 1990, 1(6), 471-474. 【2】Xu, R., Yang, Y., Method of Characterizing Particles, US Patent 8,395,398, 2013. 【3】Pei, Y., Vogel, R., Minelli, C., Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS), In Characterization of Nanoparticles, Measurement Processes for Nanoparticles, Eds. Hodoroaba, V., Unger, W.E.S., Shard, A.G., Elsevier, Amsterdam, 2020, Chpt.3.1.4, pp117-136.【4】Blundell, E.L.C.J, Vogel, R., Platt, M., Particle-by-Particle Charge Analysis of DNA-Modified Nanoparticles Using Tunable Resistive Pulse Sensing, Langmuir, 2016, 32(4), 1082–1090. 【5】Zhang, W., Hu, Y., Choi, G., Liang, S., Liu, M., Guan, W., Microfluidic Multiple Cross-Correlated Coulter Counter for Improved Particle Size Analysis, Sensor Actuat B: Chem, 2019, 296, 126615. 【6】Pollard, M., Hunsicker, E., Platt, M., A Tunable Three-Dimensional Printed Microfluidic Resistive Pulse Sensor for the Characterization of Algae and Microplastics, ACS Sens, 2020, 5(8), 2578–2586. 【7】Derrington, I.M., Butler, T.Z., Collins, M.D., Manrao, E., Pavlenok, M., Niederweis, M., Gundlach, J.H., Nanopore DNA sequencing with MspA, P Natl Acad Sci, 107(37), 16060-16065, 2010. 【8】Brinkerhoff, H., Kang, A.S.W., Liu, J., Aksimentiev, A., Dekker, C., Multiple Rereads of Single Proteins at Single– Amino Acid Resolution Using Nanopores, Science, 374(6574), 1509-1513, 2021. 作者简介许人良，国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学，受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下，获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位，包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监，英国马尔文仪器公司亚太区技术总监，美国麦克仪器公司中国区总经理，资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人，执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事，颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪，除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外，著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization： Light Scattering Methods》，以及即将由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。点击图片查看更多表征技术

太原理工大学煤科学与技术重点实验室，研究课题需要测定硫含量高达99%以上的样品，老师通过多方调研与样品测试，最终四川赛恩思仪器有限公司生产的高频红外碳硫分析仪脱颖而出，其产品在测试精度与分析范围方面均能满足其科研要求，赛恩思仪器在操作智能化与测试结果准确度方面的表现超出老师们的预期。 太原理工大学是一所历史悠久、底蕴深厚、特色鲜明的世纪学府。其前身是创立于1902年的山西大学堂西学专斋，为中国创办最早的三所国立大学之一，坐落于具有2500多年建城史的国家历史文化名城——太原。煤科学与技术重点实验室是由中国工程院院士谢克昌教授担任实验室首席科学家的省部共建国家重点实验室。 2021年5月，实验室老师联系到我公司的销售郭大义，通过沟通了解到实验室在做三个方面的研究：烟气脱硫剂的选择性利用效率研究（酸钙和碳酸钙混合物的分离测试）；脱硫剂产物中硫的分析；催化剂积炭量的研究。通过传统的滴定法定量分析烟气二氧化硫脱硫剂产物需要4个多小时，耗时太长，而通过高频红外碳硫仪测试一个样品仅需要40秒，效率得到大大提升。我公司销售人员针对他们的需求，详细地介绍了赛恩思高频红外碳硫仪的特点，公司的相关资质和以往的合作案例。实验室老师对于赛恩思仪器有限公司予以肯定。 2021年6月，四川赛恩思仪器的高频红外碳硫分析仪HCS-801型成功交付，由我公司售后工程师调试安装完毕，并进行了现场的操作培训指导，确保客户能够准确熟练的操作仪器。在售后回访中得到客户的一致认可。

2024年8月16日，由北京卓立汉光仪器有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司、先锋科技(香港)股份有限公司、无锡中镭光电科技有限公司联合举办的第五届“逐梦光电”国产光电分析仪器和核心技术研制与应用研讨会暨怀柔光电产业发展论坛圆满落幕。从2020年第一届在怀柔举办以来，逐梦光电受到越来越多的关注和支持，今年第五届逐梦光电研讨会线上观众人数突破14.3万人。本次研讨会聚焦荧光、拉曼、条纹、分幅、iCMOS、成像光谱仪、2μm激光器、光机、自动化，磁光，压电，仪器联用等10余类产品以及钙钛矿，太阳能，二维材料，燃烧诊断，等离子体诊断，LIBS，半导体，激光物理等八大应用方向。会议期间，共进行了多场精彩纷呈的学术报告和专题研讨。今日，15位来自光谱仪、探测器、光电设备、光机械与自动化、激光器等领域的专家学者分别就各自的研究领域作了深入的阐述，分享了最新的研究成果和经验。华东师范大学副研究员——沈昊华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室沈昊副研究员做声子散射对激子极化激元物理特性的影响报告，报告指出，光与物质间的强耦合现象是量子光学的基础，当量子发光体与光腔的耦合强度超过两者的平均损耗时，强耦合发生，形成部分光部分物质的极化激元态，具有广泛的应用潜力，如玻色-爱因斯坦凝聚、极化激元激光及量子信息领域。然而，在强耦合系统中，对于声子散射对强耦合系统中极化激元物理性质的影响未得到充分研究。鉴于其重要性，当前研究聚焦于探讨声子散射如何影响极化激元的物理性质，旨在揭示其深层物理机制，并实现对声子散射的动态调控，最终推动光电子器件在室温下的实际应用。上海交通大学副教授——王波上海交通大学王波副教授做几何阻挫光子晶体二次谐波报告介绍，该研究通过微纳结构设计，探索了新奇光学模式对光与物质相互作用的调制与增强作用，为非线性光源的生成与调控提供了新途径。在光子晶体中引入基于三角孔的成对角度微扰，模拟了磁性结构中的几何阻挫现象，使常规能谷模式转变为简并的伊辛自旋阻挫态。这种设计首次实现了对光学二次谐波效应的显著增强，并发现阻挫效应不仅增强了光子晶体局部模式的反向对称破缺，还提高了二次谐波的偏振容忍度。该研究成果在平面微纳器件的非线性光产生与调制领域具有广泛应用前景。新奥能源研究院——张宇鹏新奥能源研究院张宇鹏老师做光谱诊断在磁约束聚变等离子体中的应用，介绍磁约束聚变等离子体的光谱诊断技术的基本原理，应用情况及最新进展，全面分析了不同光谱诊断系统的设备差别及应用情况，并对新奥聚变能源商业化路线做重点阐述。北京卓立汉光仪器有限公司应用专家——赵怡然北京卓立汉光仪器有限公司应用专家赵怡然做光谱仪、探测器等光电模组产品及应用介绍。卓立汉光仪器有限公司长期以来深耕光谱系统领域，不断推动技术革新与产品升级，从早期的传统CT结构光谱仪起步，逐步发展为能够根据不同实验需求量身定制、优化升级的光谱系统解决方案提供商。报告介绍了在超快探测领域推出的各种皮秒，纳秒时间分辨的超快探测器，为国内科研用户提供更可靠更便捷的服务。西安交通大学教授——闫理贺西安交通大学教授、陕西省信息光子技术重点实验室副主任闫理贺老师做飞秒激光与超快光子技术报告，报告称飞秒时间分辨瞬态吸收和超快荧光光谱技术已被广泛应用于光物理和光化学动力学研究，是光电材料和器件研究中的重要检测手段。为进一步提升研究精度，闫老师课题组开发了超高时空分辨白光泵浦-探测瞬态吸收和超快荧光光谱显微成像系统，可实现对材料微区瞬态吸收与超快荧光的高灵敏度检测；借助这一先进仪器，闫老师课题组开展了荧光量子点、太阳能电池、微纳激光器等光电材料与器件中特定微区内光生载流子超快动力学过程研究，建立了材料与器件微观结构与其性能之间的直接关联，为新型高效光电功能材料与器件的开发提供了重要参考依据。国防科技大学副研究员——杨雄国防科技大学空天科学学院杨雄副研究员做激光诱导荧光技术在电推进等离子体中的精确诊断应用报告，报告指出激光诱导荧光诊断技术能精确分析电推力器离子/原子速度、温度、密度、电场、磁场等丰富信息，是当代空间电推进技术研究发展中不可或缺的重要工具，杨老师对激光诱导荧光等离子体诊断技术的基本原理特征及其在电推进中的典型应用案例进行了介绍，并对技术发展方向进行展望。 华东师范大学博士——马腾飞华东师范大学博士，星元极光光学工程师马腾飞做光芯片波导耦合及角分辨传导光谱性能研究报告，报告介绍了铌酸锂是非线性光学及光子集成器件领域的热点研究对象，目前基于铌酸锂微纳结构的器件核心尺寸集中于百纳米量级及以上。为实现器件的进一步小型化与集成化，对于极限尺寸下铌酸锂器件的研究成为新兴方向之一。然而，铌酸锂晶体的加工难度大，现阶段对于100 nm 及以下尺寸的超浅结构加工鲜有报道。马腾飞博士及其团队通过结合以往在铌酸锂微纳加工方面的研究基础，拟利用聚焦离子束（FIB）系统制备铌酸锂光栅耦合器。在保证对铌酸锂器件较小损伤的前提下，开启铌酸锂器件面内光场模式的垂直高效耦合渠道。项目利用铌酸锂材料在非线性光学方面的特长相融合，探索在铌酸锂微纳元器件上集成耦合器结构，为研发铌酸锂微纳光学芯片奠定基础。华中科技大学教授——郭连波华中科技大学教授，武汉光电国家研究中心激光部副主任/副书记郭连波做多模态融合激光探针技术报告，报告指出激光诱导击穿光谱（以下简称为“LIBS”）随“好奇号”和“祝融号”探索火星，与“蛟龙号”揭秘深海，被称为“未来化学分析巨星”。郭教授团队围绕LIBS技术的基础、新方法、仪器研制和应用展开全链条攻关研究。在此基础上，针对目前LIBS单一指标检测的局限，提出基于激光等离子体图像-光谱融合、激光光谱-超声融合等多模态融合探测新方法与新技术、即激光探针技术，该激光探针技术的多模态融合感知是未来LIBS发展的必然趋势，也是激光探针技术向多功能、高稳定和多参数同时检测的最佳解决方案。研究结果表明，LIBS的进阶技术激光探针具有快速、高集成、多功能和高稳定等独特的优点，在现场快速检测领域具有非常广阔的应用前景。中国科学院北京纳米能源与系统研究所青年研究员——朱来攀中国科学院北京纳米能源与系统研究所朱来攀青年研究员做第三代半导体中的界面极化及其调控报告，报告指出当前第三代半导体材料为信息技术的变革提供了重大机遇，第三代半导体的非中心对称结构和宽带隙特性所产生的界面极化（压电/热释电/摩擦电等）效应为高性能电子和光电器件的研究打开了一扇新窗口。朱老师重点介绍以碳化硅和钙钛矿两类前沿第三代半导体材料中的界面极化效应，通过深刻理解这些效应的产生机制，掌握其调控手段，以提升材料在苛刻环境中机械能采集、自驱动传感、光电传感与成像等领域的应用。朱老师强调期望通过此次报告加深人们对第三代半导体中界面极化-电/光耦合行为中的新现象、新机制的理解与认识，所开发的新材料、新工艺和新器件促进了光电器件与界面调控相关领域的发展。北京大学研究员——那帅北京大学那帅研究员做光与声的共鸣：生物医学光声成像报告，光声成像作为一种新兴的混合成像技术，巧妙融合了光学成像的高对比度与超声成像的高分辨率特性，能够提供丰富的功能和结构信息。那老师详细阐述了光声成像系统的核心组件与工作原理，揭示了这一技术如何精准捕捉生物体内光声信号并转化为高质量的图像。同时，他也客观分析了当前光声成像技术面临的技术瓶颈与挑战，包括但不限于信号灵敏度、成像深度与速度的平衡等难题。此外，报告还展望了未来发展方向，提出了通过多模态成像提升成像性能的潜力。 中国科学院空间应用工程与技术中心高级工程师——宋伟中科院空间应用工程与技术中心宋伟高级工程师做基于数字全息技术气体密度测量原理与应用报告，针对科学载荷面临的实际问题，宋老师团队基于数字全息技术搭建了一套原理实验装置，对于挥发气体测量精度约为10-4kg/m3，即0.1ppb，测量平均相对误差约为2.0%。并以此装置开展了多项技术验证试验，拓展了未来应用方向。北京卓立汉光仪器有限公司副总经理——陈兴海北京卓立汉光仪器有限公司副总经理陈兴海做光机械产品及应用分享报告，为大家介绍了卓立汉光光机械产品线的未来发展方向。首先，开发16mm笼式系统，以满足市场对高精度和高稳定性光学仪器的需求。其次，补充安装件和转接件，提升现有产品的兼容性和扩展性。同时，丰富高稳定镜架与配套，增强高端市场竞争力。此外，兼顾各种常规镜架的补充，确保产品线的完整性和多样性。通过更丰富的产品、优化研发资源、制定有效的营销策略，在激烈的市场竞争中取得优势，推动公司光机械产品线的持续发展。北京市农林科学院信息技术研究中心副研究员——吴升 北京市农林科学院信息技术研究中心吴升副研究员做植物高通量表型技术装备发展及应用报告，报告指出当前作物科学研究和育种模式已经进入到多组学大数据时代，作物表型高通量技术装备被列为重要的科研基础设施，世界顶尖农业科研机构和种业巨头竞相投入巨资研发作物高通量表型技术装备，作物表型高通量技术装备具有广泛的应用范围和市场需求。吴老师从作物表型高通量平台技术发展、应用产品、市场需求及展望等几个方面进行了详细介绍。江南大学副教授——李磊江南大学李磊副教授做新质生产力下的光电检测设备布局报告，为大家详细介绍我国光电产业布局，面临的挑战和机遇，展示车载、显示行业光色测量解决方案，以及非标定制产品案例、半导体、光通讯行业产品案例分享。邢台学院讲师——秦齐邢台学院秦齐讲师做2μm波段窄线宽光纤激光器及其在空间光通信和生物组织切割中的应用报告，深入探讨了2μm波段窄线宽光纤激光器的前沿应用及其技术实现。这一特殊波段的激光器因其独特的激射波长位于人眼安全范围内，并展现出显著的水汽吸收特性，而备受科研与产业界的瞩目，且成熟的货架产品已经开始落地应用。秦老师主要介绍基于子环腔的单频掺铥光纤激光器实现机理，以及基于2μm波段环形腔激光器的线宽压窄技术。此外还将介绍课题组开展的基于2μm波段单频光纤激光器的自由空间光通信和生物组织切割实验研究。 北京卓立汉光仪器有限公司分公司总经理——赵瑞琨北京卓立汉光仪器有限公司分公司总经理赵瑞琨做2μm激光器产品及应用介绍报告，首先对无锡中镭光电科技有限公司做全面介绍，无锡中镭光电是光纤激光器到国产激光研发平台，立志于高端激光技术国产化，为国内激光工业领域提供具备良好品质和稳定供应链。产品涵盖2μm掺铥系列光纤激光器，高功率窄线宽系列光纤激光器等，并可满足科研及工业客户的特殊定制化需求。赵经理分享2μm光纤激光器在内科手术、无机非金属加工等领域的优势和应用范围，详细讲解了风冷、水冷散热方式在不同应用场景下的区别，并对无锡中镭光电科技有限公司开发的新型2μm光纤激光器做了重要分享。除上述大会报告以外，会议期间，结合用户各种需求，卓立汉光公司适时展示多种产品系统，部分产品系统提供免费测样，欢迎详询。至此，为期三天的第五届“逐梦光电”研讨会圆满结束。期待下一届逐梦光电再相聚！

p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong0 引言/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着科技的发展，电子设备的集成度越来越高，升级换代的速度越来越快，随之而来的可靠性问题也越来越突出。传统的可靠性试验已经很难满足发展的要求，因此近些年越来越多机构开始引进高加速寿命试验（HALT：Highly Accelerated Life Testing）/高加速应力筛选（HASS：Highly Accelerated Stress Screening）试验方法，用于克服传统的可靠性试验存在的周期长、成本高和效率低等问题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a）HALTHALT主要应用于产品的研制阶段，是为了得出产品的设计裕度和极限承载能力（破坏或损伤极限）而设计的一种试验，主要试验步骤有：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1）低温步进应力试验（以5℃或10℃为步长）；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2）高温步进应力试验（以5℃或10℃为步长）；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3）温度循环试验（温度变化速率为60℃/min，5个循环）；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4）振动步进应力试验（以5 Grms为步长）；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5）综合应力试验（第3）和第4）步综合试验）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "b）HASS/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "HASS应用于产品量产阶段，目的是在极短的时间内发现批量生产的成品是否存在生产质量上的隐患。HASS试验剖面的选择主要是依据HALT的结果、产品性能测试所需要的时间、 产品试验过程中所施加的应力和产品产量等，其一般试验如下所述。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1）温度循环/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "试验温度一般取工作极限温度范围的80%，试验温度保持时间一般取决于样品温度到达平衡所需要的时间和测试样品工作状态所需要的时间，温度变化速率为40~60℃/min。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2）振动应力/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动量级一般取破坏极限的50%，如果超过工作极限，则取工作极限的80%。以上是开展HALT/HASS的基本要求，能满足HALT/HASS试验要求的试验设备要求如下：温度范围为-100~+200℃，温度变化速率为40~60℃/min，气动式三轴六自由度振动台（可产生多轴连续的超高斯宽带伪随机振动信号）的振动频率为5 Hz~10 kHz，振动方向包括X、Y、Z轴向的线加速度和转动加速度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong1 设备介绍 /strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于上述试验要求，需要有一套试验设备才能满足HALT/HASS试验的开展。现以广五所研制的HALT/HASS试验箱来阐述其实现原理。本试验箱可用于电子、电工和军工产品按国标、国军标和行业标准进行上述单项环境应力或多环境综合应力组合的可靠性与模拟环境试验。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.1 技术指标和性能/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a）标称内容积：1.0 msup3/sup。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "b）温度范围：-100~+200℃。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "c）温度波动度：≤2 ℃。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "d）温度最大变化速率：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1）≥70℃/min（标准负载下，－80～+150℃，全程平均，试验空间入风区控制点测量）；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2）≥60℃/min（标准负载下，－100～+200℃，全程平均，试验空间入风区控制点测量）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "e）标准负载：10kg铝锭。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "f）气锤振动台：采用三轴6个自由度的随机振动，频率范围为5~10 kHz。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "g）振动能量：100 Grms，90%的振动能量集中在5 Hz~4 kHz低频范围内。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "h）振动稳定度：± 1 Grms（达到稳定设定值1 min内）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "i）控制精度：± 1 Grms（稳定1 min后），最小1 Grms起振，步进1 Grms。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "j）台面振动均匀度：振动台面振动均匀度在30%以内。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.2 主要特点/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a）适用于温度、振动应力综合试验。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "b）控制方式：液氮比例控制阀控制冷量，可实现温度变化速率无级可调，高效节能，控制精度高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "c）结构紧凑，占地面积少。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "d）噪声低。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong2 试验箱结构及控制原理/strong/span /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "试验箱主要由试验箱体、振动机构、液氮机构和电气控制系统组成。其剖面结构图如图1所示，图中主要功能部件名称为：1. 试验箱体保温层，2. 液氮系统，3. 电机及叶轮，4. 气压平衡口（排气口），5. 加热器，6. 出风口，7. 指示灯，8. 人机界面，9. 控制端子，10. 电控部分，11. 气动部分，12. 气锤振动台，13. 安装座，14. 气锤。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/9afcefb0-fa4e-4345-8b8a-156eb0bfd143.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg"//pp style="text-align: center "strong图1 试验箱总体结构/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.1 试验箱体/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "试验箱体由外箱、内箱和保温层组成。外箱为双面镀锌钢板，表面喷塑处理，外箱内侧辅以钣金结构件或型材作为骨架加强。各个零件间采用COsub2/sub气体保护电弧焊、点焊和压铆等工艺进行连接，整体结构牢固美观。内箱材料选用需考虑到满足温度范围、防止生锈、振动和可焊接性等因素，板材方面使用SUS304不锈钢板，具有高的耐蚀性，较好的冷作成型和焊接性，很好的机械性能。在低温、室温和高温下均有较高的塑性和韧性。试验箱体保温层由硬质聚氨脂发泡层和玻璃纤维材料进行绝热保温，硬质聚氨脂板是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数仅0.022～0.033 W/（m.K）。硬质聚氨脂发泡层通过多异氰酸酯、组合聚醚（多元醇）、阻燃剂、催化剂和发泡剂等其他助剂混合而成，覆盖在外箱内表面。玻璃纤维是一种无机质纤维，具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀和化学性能稳定等特点。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.2 电气控制/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本试验箱的电控部分所使用的测量系统、IO模块、HMI和CPU模块都是由广五所研发，使用RS485通讯方式，电控系统的总体框图如图2所示。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/77b077ac-921a-4a77-81e7-40557824311d.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg"//pp style="text-align: center "strong图2 试验箱电控总体框图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.3 温度调节机构及控制/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "温度调节结构是温度控制的关键部分，包括加热器、液氮系统和搅拌风机。其中，加热器、液氮雾化喷嘴和搅拌风机按顺序（如图1所示）设置在箱体的气体调节通道内。其工作原理为：采用强制空气对流的方法来进行热量的传递， 以保证试验空间的温度均匀性。 试验箱气体由离心风机叶轮从回风口吸入， 通过导流装置后吹出， 可以使调节通道内的加热器和雾化后的液氮进行充分的热量交换，经过搅拌均匀后的风经导风口吹出进入试验区域， 导风口还可以安装导风管，可以通过导风管使大件样品和散热口不在风流方向的样品内部能以最快的速率实现温度变化。出风口设置有温度测量元件，连接至测量板，测量数据通过通讯电缆传送给CPU单元，算法运算后输出控制量。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本试验箱要求温度变化速率要超过60℃/min，这是温度控制的关键，升温功能由镍铬丝通电发热实现。镍铬丝具有较高的电阻率，表面抗氧化性好，温度级别高，并且在高温下有较高的强度，有良好的加工性能和可焊性，是现有高效的加热材料，应用时设计为三相平衡。由于机械制冷很难实现这样的降温速率，因此本试验箱采用的是液氮制冷方式。液氮的沸点低，价格相对便宜，常压下液氮的温度为-196℃，1 m3的液氮可以膨胀至696m3、21℃的纯气态氮。虽然液氮汽化后变为氮气，氮气是惰性气体，在大气中重量比75.5%，但是在实验室内，如果试验时氮气不能及时排到室外，可能会造成室内人员缺氧，因此试验箱配有气压平衡装置把氮气排到室外，由于气化过程中压强升高，气体能从试验区顺利排出，避免箱体受压变形，这也是气压平衡装置名称的由来。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "液氮系统是温度调节结构的核心，其结构示意图如图3所示，各个功能部分的名称如下：1.空气压力报警，2.空气调压阀，3.空气电气比例阀，4.液氮比例控制阀，5.液氮管路排气电磁阀，6.液氮压力安全泄压阀，7.液氮压力报警，8.液氮主管路电磁阀，9.保温层，10.液氮雾化喷嘴。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/75049ce4-c225-4da0-8243-899fea2e5ab3.jpg" title="图3.jpg" alt="图3.jpg"//pp style="text-align: center "strong图3 液氮系统图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "液氮由氮气罐接口接入，通过液氮电磁阀控制通断，液氮电磁阀在运行时打开，设备故障或停止时关闭。排气阀的作用是试验前对液氮管路进行排空，保证试验时管路里面都是液态氮，以确保试验的可靠性、稳定性和可重复性。液氮比例控制阀属于节流元件，是控制执行器的关键器件，开度在0~100范围接近线性的输出，以利于大范围的调整，能保证降温时的大流量要求，也可以满足恒定时小流量的需要，具有明显的节能效果。由于液氮在常压下span style="text-indent: 2em "的蒸发温度为-196℃，与试验设定温度相差很大，因而需要精确控制流量才不会造成温度过冲或大幅回升。为了保证对温度的精确控制，就要考虑响应时间的问题，传统的电动执行装置响应时间过长，明显不能满足这个需要。因此本试验箱采用的是气动驱动以保证快速响应。 为了使液氮比例控制阀的响应速率满足要求，我们使用了一个称为电气比例阀的驱动器来控制供气的压强， 它可以把控制输出的模拟电信号转化为压强输出，电气比例阀的输入信号 类型及范围需要和控制输出一致，输出压强范围要和液氮比例控制阀一致，这样才能保证控制精度。为了防止快速升温、降温过程中过冲量过大，还需要做控制算法上的处理，如果不能及时预判当前温差、温度变化的速率，就会造成过冲量大，震荡次数多，或者过早减少输出保证不了速率。针对长距离快速温度变化，对设定曲线增加一些非线性的降温处理，并在降温转恒温阶段由PID控制切换到PI控制。针对短距离步进，使用模糊控制加PID的控制方式，并对输出的范围加以约束。经过液氮比例控制阀的液化氮送到雾化组件进行雾化，雾化组件的核心部件是液氮喷嘴，其作用就是把液氮雾化，喷到通道后快速汽化，雾化后颗粒的大小、喷射角度和流量的多少都要与降温的需要相一致，这样才能保证控制精度。流量决定了降温速率的达成可能性，喷射角度和雾化后颗粒直径决定了换热的效率，颗粒越小越好，喷射角度越大越好。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.3 振动系统及控制/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台系统由振动台、供气系统和控制系统组成。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台有两层结构面板，由结构螺丝连接，上层固定待测物，下层锁紧气锤，其特点是台面质量轻，同时增加台面刚性，刚性加强后可以有更好的振动传导特性，低频振动能量较高。频率范围更宽，扩展到5～1 000 Hz，并且90%的能量都集中在5～4 000 Hz范围内，因为大部分电子产品的失效频率都集中在这一频段内，可以有效地快速激发产品故障。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台上表面采用衬垫式的安装螺孔，并有凸起部分，采用此结构的设计理念，一是可以改善振动的传导特性，把更多的振动激励传导到样品上；第二是凸起结构可以使得样品或夹具和台体表面具有一定的空余间隙，风流可以顺利通过样品或夹具底部从而保证样品的上下表面温度更加均匀。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台面增加陶瓷涂层的结构设计，可以抗腐蚀，耐高低温，更好地保护振动平台和气锤，延长使用寿命；还可以保证设备长时间在高低温环境下运行，延长设备的使用寿命。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "气锤分大中小3种不同的型号，多种气锤的组合更有利于台面激励的均匀性，采用高压油雾器对气锤进行润滑，可以降低气锤的故障率，延长气锤的使用寿命。排气时气体统一由消声器排出，降低振动噪音。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台安装在箱内弹簧隔离座上，可起到减震作用，不影响气锤工作时的激励作用。在密封连接处理上，振动台面与试验箱底板采用软连接，需要时可以拆装。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对振动台的控制其实就是对气锤的控制，也就是对进入气锤的气体压强的控制，有点类似于液氮的控制方法，既需要振动的快速性又需要稳定性，这里也用到了电气比例阀。由于加速度的测量不像温度测量那样稳定，需要用到振动信号的转换板，将其转化为模拟信号或者通过通讯反馈到CPU单元，进行算法运算，输出模拟信号给电气比例阀，控制进入气锤的气体压强，从而控制气锤产生的激励。只要气源压力和供气管路保证流量，正常的负反馈控制都可以实现。这里有两个难点，都属于硬件的固有特性方面的问题。一个是加速度传感器的信号微弱，测量值不够精确稳定，需要在测量时做滤波处理，转换为数字量后还可能需要再次做滤波处理，这两次滤波效果会直接影响控制精度和控制品质；另一个就是气锤在较小能量级时整个台面不太稳定，会造成加速度传感器测量跳动比较大，也会影响控制品质，这时候需要更慢的输出变化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3 结束语/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本文对HALT/HASS试验箱的结构和工作原理进行了阐述，以上系统经多个客户的使用证明完全满足HALT/HASS的要求。通过该试验箱进行HALT/HASS能切实提高电子设备的可靠性， 大大地降低试验成本。此结构简单紧凑，运行噪声小，能耗适中，可靠性高。此类试验设备在国内的产品化对HALT/HASS试验的推进起到了积极作用，可大大地提高电子行业及其他相关行业产品整体的可靠性。/ppbr//p

石油产品检测仪器有着30多年的发展历史。伴随着石油和石化工业的发展，石油产品检测仪器走过了从无行业标准到统一标准 从手动到自动的发展历程。石油产品检测仪形成了很多门类:闪点检测仪、倾点检测仪、凝点检测仪、石油分析仪、水分测定仪、光谱分析仪等等。氮测定仪更是石油产品检测中比较小众的存在。A2070N氮测定仪 （化学发光定氮仪）A2070N 氮测定仪是根据化学发光原理与计算机技术相结合研发的新一代精密分析仪器。适用于测定石脑油，馏分油，发动机燃料和其他石油产品。应用于测定石脑油，馏分油，发动机燃料和其他石油产品。适用标准：SH/T 0657、ASTM D46291、系统采用化学发光法测定总氮含量。2、提高了抗杂质干扰的能力，避免了电量法对滴定池的繁琐操作和因此带来的不稳定因素，使得仪器的灵敏度大为提高。3、系统关键部位采用**器件，使得整机性能有了可靠的保证。4、软件直观易学，标准曲线和结果自动保存，永远不会丢失数据。样品种类液体、固体和气体测定方法化学发光法样品进样量固体样品：1-20mg 液体样品：5-20μL 气体样品：1-5mL测量范围0.1-5000mg/L测量精度化学发光定氮仪进样量（μL）RSD（%）0.1202551010501051001035000103控温范围室温～1300℃控温精度±1℃气源要求高纯氩气：纯度99.995%以上 高纯氧气：纯度99.99%以上工作电源AC220V±10% 50Hz功 率1500 W外形尺寸主机：305(W)×460(D)×440(H)mm 温控：550(W)×460(D)×440(H)mm重　　量主机：20kg 温控：40kg

3月13日，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，明确到2027年，工业、农业、教育、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上。《方案》明确了5方面20项重点任务，其中在实施设备更新行动方面，提到要提升教育文旅医疗设备水平，明确指出将“推动符合条件的高校、职业院校（含技工院校）更新置换先进教学及科研技术设备，提升教学科研水平；严格落实学科教学装备配置标准，保质保量配置并及时更新教学仪器设备……”以下为仪器信息网整理的高等职业学校光伏发电技术与应用专业仪器设备装备规范，以飨读者。表1 基础实验仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所教学实训 目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范电 工 电 子 实 验 室1.理解基 本电路原 理；2.会识读 电气图纸； 3.会根据 测量信号 分析电路 工作特性； 4.掌握常 用电子元 器件识别 的基本检测方法；5.掌握常 用电子仪 器仪表的 使用方法。1电 工 电 子 实 验 台1.能验证电路基本定理定律；2.具有基本电参数的测量功能；3.可完成 R、L、C 等电路元件的特性分析及 电路实验；4.具备单相、三相交流电路的实验功能；5.具有模拟电子电路、 具有数字电子电路的 实验功能；6.具有漏电保护功能。台10202万用表1.直流电压： （0～25）V；20000Ω/V （0～500）V；5000Ω/V； ±2.5%；2.交流电压：（0～500）V；5000Ω/V；±5.0%； 3.电阻： 量程，0～4kΩ~40kΩ~400kΩ~ 4MΩ~40MΩ 25Ω 中心； ±2.5%；4.音频电平： -10dB～+22dB。台10203信号发 生器1.频率范围： 0.1Hz～1MHz；2.输出波形： 正弦波、方波、三角波、脉冲 波；3.输出信号类型： 单频、调频、调幅等； 4.外测频灵敏度：100mV；5.外测频范围： 1Hz～10MHz；6.输出电压： ≥20Vp-p(1MΩ) ，≥10Vp-p(50Ω)；7.数字显示； TTL/CMOS 输出；台10204双踪示 波器1.频宽： 20MHz；2.偏转因数： 5 mV/div～20 V/div； 3.上升时间： ≤17 ns；4.垂直工作方式： CH1、CH2、ALT、CHOP、 ADD ；5.扫描时间因数： 0.2μs/div～0.5s/div； 6.触发方式： 自动、常态、TV-H、TV-V；7.触发源： 内(CH1,CH2,交替)、外、电源； 8.触发灵敏度：内触发不小于 1div，外触 发不小于 0.5Vp-p。台10205交流毫 伏表1.测量范围： 0.2mV～600V；2.频率范围： 10Hz～600kHz；3.电压测试不确定度： ±1%；4.输入阻抗： 1MΩ。台1020表2 基础实训仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所教学实训 目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范电气控制与PLC控制实训室1. 了解单 相、三相 交流电机 的基本电 气控制原 理 与 方 法 。 2. 掌 握 电气系 统 一般故 障的产生 原因与故 障排除方 法；3. 熟 悉 PLC 基 本 指令编程 方法，掌 握 用 PLC 控制简单 对象的方 法 和 技 能。1电气控 制 与 PLC 控 制实验 装置1.具有可靠的漏电保护功能；2.配有常用低压电器，可在该装置上完成 低压电器控制实验实训项目；3.采用可编程逻辑控制器进行控制实训项 目；4.输入电源：三相四线制，380V±38V， 50Hz；单相 ，220V±22V，10A，50Hz；直 流电源，24V/2A；5．I/O 点＞20；6.可进行 PLC 硬件接线与软件编程功能， 能对 PLC 进行安装与维护操作；7．有可用 PLC 控制的控制对象，实现其动 作执行；8．有可供开放式连接的按钮及 I/O 量和模 拟量输入传感器。套1020电力电子实训室1.理解常 见电力电 子器件工 作原理； 2.理解常 见整流电 路工作原 理；3.理解逆 变电路工 作原理。1电力电 子实训 装置1.具有可靠的漏电保护功能；2.可进行单相、三相不可控整流电路连接 与测试实验；3.可进行单相、三相可控整流电路连接与 测试实验；4.可进行单相桥式有源逆变电路实验； 5.可进行单相交流调压电路实验；6.可进行三相交流调压电路实验；7.可进行六种直流斩波电路(Buck、Cuk、 Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta)的电路 实验；8.可进行单相交直交变频电路实验；9.可进行正弦波(SPWM)逆变电路实验； 10.可进行全桥 DC/DC 变换电路实验。台1020表3 专业实验仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合格示范光 伏 原 理 及 应 用 实 验 室1. 了解光照 条件和其它环 境因素对太阳 能电池发电量 的影响；2.了解光伏产 业链不同环节 的生产工艺流 程；3.了解光伏发 电的应用；3.理解控制器、蓄电池、 逆变器的工作 原理，掌握其 使用方法；4.能进行光伏 发电系统的安 装与调试；5.能进行太阳 能电池的电性 能测试。1光伏电 池特性 测试仪1.能测试不同光强度下完整的 I-V 曲线、P-V 曲线、开路电压和短路 电流；2.能测试太阳能电池负载特性及转 换效率等。台20402太阳光 测试仪1.具有检测太阳光强度的功能；2.具有检测太阳光有效辐射 的功 能；3.具有检测分析太阳光光谱 的功 能。套10203环境检 测仪能够检测风速、温度、露点、湿度、 气压、海拔高度等环境参数套124光伏产 品展示 柜（室）1.展示硅砂、工业硅、太阳能级硅、 硅块、硅棒、硅片等原材料；2.展示各型电池片；3.展示单晶硅、多晶硅和非晶硅等 光伏组件以及其它类型光伏电池；4.展示典型光伏产品，如： 太阳能手电筒、太阳能充电器等；5.光伏产业工艺流程展示图。套115光伏发 电实验 装置1.系统包括：光伏组件、控制器、 逆变器、蓄电池、光源和负载；2.系统各部件之间相对独立，可根 据实验要求连接；3.能进行光伏发 电原理 的相关实 验，包括 I-V 特性曲线实验、直流 负载实验、充放电实验、逆变和交 流负载实验。套1020光伏系统安全 应符合GB/T 20047.1-2006表3 专业实验仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学 目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范光 伏 材 料 检 测 实 验 室1.能进行硅 片的外观特性检测；2.能利用冷 热探针法测 量半导体类型；3.能利用四 探针电阻率 测量法对半 导体材料电 阻率及薄层 电阻进行检测；4.能进行单 晶硅、非晶 硅的非平衡 少数载流子寿命的测量；5.会对硅片 制绒时的绒 面，丝网印 刷时的栅线 宽度等进行 检测；1游标卡尺测量范围： 0mm～200mm；测量精度：机械游标卡尺 0.02mm；数显游标卡尺 0.01mm。把4040示范数显游标卡尺不少于20把2翘 曲 度 测 量仪翘曲度测量范围:1μm～20μm； 重复精度：0.5%；测量参数：曲率半径、晶圆弯曲高 度、翘曲度。台23P-N 型测试 仪测量范围：电阻率： 0.01Ω ²cm～200Ω ²cm功耗：≤30W。台5104四 探 针 电 阻 率 测 试 仪数字电压表量程：0 mV～199.999mV；灵敏度： 1μV；输入阻抗： 1000MΩ 可测电阻范围： 1μΩ~1MΩ 可测硅片尺寸：Φ15 mm~Φ200mm。台5105半 导 体 少 子 寿 命 测 量仪寿命测试范围： ≥2μs；光脉冲发生装置：重复频率≥25 次/s；脉宽≥60μs；光脉冲关断时间≤5μs；红外光源波长：1.06μm～1.09μm；低输出阻抗，输出功率≥1W； 配用示波器：频带宽度不低于 10MHz。台11表3 专业实验仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学目 标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范光 伏 材 料 检 测 实 验 室6.会根据单 晶硅和多晶 硅太阳能电 池的电性能 参数进行分 选。6电子天平量程： ≥100g；精度： ≤0.01g；称盘尺寸： ≥150mm³200mm。台127金 相 显 微 镜物镜倍数： 5X、10X、20X、50X、 100X；目镜倍数： 10X；观察功能： 明场、高级暗场、圆偏 光；可配图像分析系统(摄像头、图像 分析软件)。台5108太 阳 能 电 池分选机光谱范围：应符合 GB/T 6495.9－2006（等级 A）要求；辐照强度调节范围：70 mW/cm2～120mW/cm2；辐照不均匀度≤3%；辐照不稳定度≤3%；测试结果一致性≥99%；电性能测试误差≤2%；有效测试面积≥125mm³125mm； 有效测试范围：0.1W～5W；测试参数：短路电流、开路电压、 最大功率、最大电流、填充因子、 转换效率、测试温度。台129椭偏仪光源：氙灯；波长范围：250 nm～830nm； 波长分辨率：1.0 nm；入射角范围：20º~90º 入射角精度：0.001º 椭偏参数精度：D ±0.02º、 Y ±0.01º 光学常数精度优于 0.5% 膜厚准确度： ±0.1nm。台12表4 专业实训仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所实训教学 目标仪 器 设 备序号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范光 伏 组 件 加 工 实 训 室1.了解光 伏组件的组成；2.了解光 伏组件的 生产工艺流程；3.掌握电 池片切割、 测试、焊 接、串接、 敷设、组件 层压、修 边、装框、 接线盒安 装等操作方法；4.掌握光 伏组件光电性能的 检测方法； 5. 掌 握 异 常情况下 的处理方 法。1激光划 片机激光波长： 1.064μm；激光重复频率： 200Hz～50kHz；激光功率： ≥20W；划片线宽：≤300μm；最大划片速度：≥100mm/s；划片精度：≤10μm工作电源： 380V（220V）/50Hz使用电源功率：≥2.5kVA。台122焊接工 作台主、副台面表面铺设专用防静电 毯；带抽气系统， 每个工位配有电源插 座；需配串焊工作台， 用于电池片的焊 接；PID 温度控制， 温度均匀， 任意调 整；配备 125、156 两种电池片焊接模 板。台483光伏电 池组件 层压机层压面积：≥400 mm³600mm；层压高度：≥25 mm；电源 ：交流 380V，三相五线；需要的压力： 0.6 MPa～1.0 MPa；设备总功率：≥25 kW；操作控制方式：手动/半自动；加热方式:油热方式或电热方式； 工作区温度均匀性: ≤3℃ 温控精度: ≤1.5℃ 温控范围:常温～180℃ 抽气速率:30L/s～70L/s；层压时间: ≤14min（含固化时间）；作业真空度:200 Pa～20Pa；抽空时间: ≤6min。台11表4 专业实训仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学目 标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备 注合 格示 范光 伏 组 件 加 工 实 训 室同上4光伏电池 组件测试 仪光谱范围符合 GB/T 6495.9－2006（等级 A）要求；可测电池组件尺寸： ≥2000mm³1100mm； 功率测试范围： 1W～300W；光源：高能脉冲氙灯；光强： 70mW/cm2～120mW/cm2；光管寿命：≥100000 次；辐照不均匀度：≤3%；辐照不稳定度：≤2%；测量范围：电压 0V～100V、电流 0A~ 20A；测量误差：≤1%；电源要求： 220V/50Hz/2kW；测量参数：短路电流、开路电压、最大 功率、最大电流、填充因子、转换效率、 测试温度。台115光伏电池 装框机组框铆角一体；组框长度： 350 mm～2100mm；组框宽度： 350 mm～1200mm。台116焊带裁剪 机钢结构，带打折弯装置和动力放料架。台117裁剪台钢化玻璃工作台面；内有定长钢尺；用于完成 EVA、TPT 铺设前的裁剪。台248光伏组件 分选台台面贴绿色防静电胶皮，带日光灯照明。台249电 池 阵 列 铺设检测 台光源：碘钨灯；光强： 100mW/cm2能对钢化玻璃、串焊好的硅片组、 EVA、 TPT 背板纸进行铺设、检查；底部安装防火板，装有普通节能照明灯； 可测试组件电流、电压。台2410观测架（观 察镜）铝合金框架，镜面 45°可调；用于完成铺设后层压前的电池片位置检 查。台24表4 专业实训仪器设备装备要求（续）实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范光 伏 发 电 技 术 实 训 室1. 了解光伏 跟踪系统的 原理、组成； 2. 了解风光 互补发电系 统的组成；3.了解离网、 并网光伏发 电系统的组 成；4.理解风光 互补控制原 理；5. 掌握离网 和并网光伏 发电系统的 连接、调试方 法；6. 掌握跟踪 系统的安装 调试方法；7. 掌握风光 互补控制系 统电气安装 方法。1自动跟 踪太阳 能发电 系统实 训装置1.系统构成：光伏发电子系统、跟踪与控 制子系统、并网子系统；2.系统要求： 各子系统及部件相对独立， 可根据实训要求连接电路；光源可模拟太 阳运动轨迹；光伏电池组件具有单轴、双 轴跟踪功能；3.主要功能：能完成单轴、双轴跟踪实训 项目；能完成离网光伏发电实训项目；能 完成并网光伏发电实训项目。套48太阳模拟器性能 应符合 GB/T6495.9－2006、 光伏系统安全应 符合 GB/T20047.1-20062风光互 补 发 电 实训装 置1.系统组成：风力发电子系统（包括风源 和风力发电机）、光伏发电子系统（包括光 源和光伏电池组件）、风光互补控制系统和 负载（包括阻性负载、感性负载、单相负 载、三相负载）；2.系统要求：能对室内的风源进行风速、 风向控制；能对室内光源的光照强度进行 控制； 各子系统及部件相对独立，可根据 实训要求连接电路；3.主要功能：能完成风光互补发电实训项 目。套24表4 专业实训仪器设备装备要求（续）实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范分 布 式 发 电 系 统 实 训 室1. 了解分布 式发电系统 的工作原理； 2. 了解分布 式发电系统 的电气系统 的组成；3. 了解分布 式发电系统 并网过程；4.理解分布 式电源并网 控制原理；5.熟悉分布 式电源 的运 行特点；6. 掌握分布 式光伏发电 系统的连接、 调试方法；6. 掌握分布 式光伏发电 并网调试。1分布式 光伏发 电 并 网 应 用 系 统1.系统组成：光伏发电子系统、光伏逆变 系统、并网控制系统，气候采集系统；2.系统要求：各子系统及部件相对独立，可根据实训要求连接电路；光伏电池组件 的容量大于 3kWp；光伏逆变器有防止逆流 装置；并网控制系统可监控系统各节点参 数；3.主要功能：能完成分布式光伏发电系统 调试实训项目；能完成分布式光伏发电并 网实训项目。套11光伏发电子应系 统符合GB/T 29319-2012、 光伏逆变系统应 符合 UL1741-2001、光伏发电子系统 应符合IEC 62109-1-20102数字示 波器1.重复带宽≥100MHz；2.采样率≥1.25 GSa/s；3.记录长度≥10kpts；4.输入通道≥2；5.高压探头≥1；6.电流探头≥1。台123电能质 量 分 析 仪1.测量频率： 45 Hz～55 Hz；2.最大电压： 1000V；3.电流： 5A，其他量程可以根据电流钳要 求选配；4.具备电压、 电流、频率、谐波、功率和 能量、闪变和三相不平衡度检测功能等。台—1注：“- ”表示不要求。表4 专业实训仪器设备装备要求（续）实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范智 能 微 电 网 实 训 室1. 了 解 微 电 网的概念；2. 了 解 微 电 网的一般组 成；3. 了 解 微 电 网的关键技 术；4 ．掌握典型 微电网连接、 调试方法；5. 掌 握 典 型 微电网的运 行流程、并网 和离网运行 切换过程；6. 了 解 微 电 网能量管理 系统设计策 略。1智 能 微 电 网 平 台1.系统组成光伏发电子系统、其他分布式能源（风 电、生物发电等）、同步发电系统、储能系 统、并网子系统、负载、集中控制系统；2.系统要求各子系统及部件相对独立，可根据实训 要求连接电路；至少含两种以上的分布式发 电源和一种以上的储能装置；各子系统配置 有逆变器并受中央控制系统控制；各子系统 可采集有关键数据（电压、电流）输送到中 央控制系统；3.监控与能量管理功能a) 数据采集借助以太网通讯和电压、电流互感器、 传感器对各分布式发电源、能量转换系统、 公共连接点、储能、保护、负荷开关等关键 设备的运行、故障和配置等电气信息进行采 集；b) 设备运行状态监测对发电设备和储能设备，各种断路器、 隔离开关、逆变装置进行状态监测；c) 微电网能量管理策略设定集中控制系统可以进行远程控制微电网 运行策略,例如并网运行、离网运行、经济运 行。4.实训功能要求能完成微电网并网运行实训项目；能完 成微电网、离网运行实训项目；能完成微电 网离网、并网切换实训项目；能完成协调多 种分布式电源及储能装置稳定可靠运行实训。套—1并网子系统应符 合GB/T19939-2005同步发电系统应 符合IEEE1547-2003、储能系统应符合IEC61427-1-2013注：“- ”表示不要求。

热失重分析仪是一种重要的材料表征工具，它能够提供有关材料性质的重要信息，如热稳定性、分解行为和反应动力学等。本文将介绍热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容。上海和晟 HS-TGA-101 热失重分析仪热失重分析仪主要利用样品在加热过程中质量的损失来分析其热性质。仪器通过高精度的称量装置，实时监测样品在加热过程中的质量变化，并将质量信号转化为电信号。这些电信号进一步被数据采集装置转化为可分析的数据，从而得到样品的热失重曲线。热失重分析仪的主要组成部分包括称量装置、加热装置和数据采集装置。称量装置负责样品的质量测量，要求具有极高的精度和稳定性；加热装置则为样品提供加热环境，要求具备可调的加热速率和温度范围；数据采集装置则负责将质量信号转化为电信号，并进行进一步的数据处理和输出。实验流程一般包括以下几个步骤：首先，将样品放置在称量装置中并设置加热装置参数；然后开始加热，同时数据采集装置开始工作；在加热过程中，持续观察并记录样品的质量变化；最后，通过数据处理软件对数据进行处理和分析。在实验过程中，需要注意安全事项。首先，要确保实验室内有良好的通风系统，避免长时间处于高温环境下；其次，要随时观察样品的状态变化，避免发生意外情况；最后，在实验结束后，要对设备进行及时清洗和维护，确保设备的正常运行。数据分析是热失重分析仪的重要环节。通过对热失重曲线的分析，可以得出样品的热稳定性、分解行为和反应动力学等方面的信息。通过对这些数据的处理和分析，可以得出样品在不同条件下的性能表现，为材料的优化设计和改性提供理论支持。综上所述，热失重分析仪是一种重要的材料表征工具，它可以提供有关材料性质的重要信息。通过了解热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容，我们可以更好地理解和应用这一技术。热失重分析仪在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用价值，对于科研工作者来说具有重要的意义。

PCR（聚合酶链式反应）是分子生物学实验室常见技术，也是DNA测序的必须步骤。然而，相比于其他分子技术，PCR技术发展缓慢，是高通量测序的一个限制因素。 虽然不少研究成果加快了PCR系统的扩增速度，但是还没有能够开发出一个明显快于现有的DNA变性、退火速度的新热循环过程。多年来，科学家们一直致力于研发具备低消耗、操作简易，体积小等优势的超快速PCR仪。它的超快速度将对即时诊断产生重大影响。 超速PCR——光能转换成电能生成热能 最近，加州大学伯克利分校的生物工程教授Luke Lee 博士和他的团队研发出一种超速光电PCR技术——能显著加快PCR反应中DNA变性、退火的速度。设计原理：当暴露于光照下，自由电子活跃震荡产生热量。一旦光线关闭，电子停止震荡，不再产生热能。 基于上述物理学原理，为加快温度循环的速度，研究人员采用了一种具备高效吸收光能、在光谱分析中常用的材料——黄金，选取厚约120nm的薄片黄金包裹包含微流体的塑料芯片，其上可放置混有PCR反应液和DNA样本的溶液管。 研究人员选取峰值波长在450nm左右的LED灯，用光激活黄金薄膜表面的电子，达到每秒13℃的速度加热DNA溶液。同样，冷却时，温度以每秒6.6℃的速度下降。 55℃升温至95℃且循环30次的PCR过程可控制在5分钟内，而目前的PCR仪器约要花费一个小时才能完成。 为了证明他们新开发的系统具有实际应用价值，研究人员运用光子PCR仪器扩增DNA样品，结果正常。光电PCR仪速度快、灵敏度高、成本低。科研人员还正在研发超速基因诊断芯片。这个技术能够提供即时结果，应用前景广阔。 相关研究成果于7月31日在线发表于《 Light: Science & Application》。

所谓气体传感器，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测，测量该气体在传感器附近是否存在，或在传感器附近空气中的含量。因此，在安全系统中，气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上，通常分为可燃气体传感器（常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常采用红外、紫外等）、氧气（常采用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器。从使用方法上，通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上，通常分为扩散式气体传感器（即传感器直接安装在被测对象环境中，实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触）、吸入式气体传感器（是指通过使 用吸气泵等手段，将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释，又可细分为完全吸入式和稀释式等）。从分析气体组成上，通常分为单一式气体传感器（仅对特定气体进行检测）和复合式气体传感器（对多种气体成分进行同时检测）。按传感器检测原理，通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性：1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途：一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型（采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件）、表面电位型（采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件）、体积控制型（基于半导体与气体发生反应时体积发生变化，从而产生电导率变化的工作原理） 等。可以检测百分比浓度的可燃气体，也可检测ppm级的有毒有害气体。优点：结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足：测量线性 范围较小，受背景气体干扰较大，易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质，当用作气体传感器时，它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中，可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用，其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间，选择性、灵敏度高于半导体气体传感器，寿命长于电化学气体传感器，因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器，即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层，在一定温度下，可燃气体在表面催化燃烧，因此铂电阻温度升高，导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹，因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体，但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析（根据电解过程中消耗的电量，由法拉第定律来确定被测物质含量）传感器。这种传感器用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。主要优点：体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辨率一般可以达到0.1ppm，寿命较长。主要不足：易受干扰，灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同，只是频率高，能量大。被测气体到达气室后，被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流，气体浓度和电荷流的大小正相关，测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物，PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率，通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史，其仪表类型较多，能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应，其中广泛应用的是气体的氧化反应（即燃烧），其典型为催化燃烧式气体传感器，其主要工作原理是在一定温度下，一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥，主要用于检测可燃气体，如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体，采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量，石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量，燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端，当有气体时，对红外光产生吸收，接收到的红外光就会减少，从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器，使检测更准确、可靠。优点：选择性好，只检测特定波长的气体，可以根据气体定制；采用光学检测方式，不易受有害气体的影响而中毒、老化；响应速度快、稳定性好；利用物理特性，没有化学反应，防爆性好；信噪比高，抗干扰能力强；使用寿命长；测量精度高。缺点：测量范围窄；怕灰尘、潮湿，现场环境要好，需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护；现场有气流时无法检测；价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中，常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器，利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽，是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器（按构成方式不同，又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式）和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途：用于氧气的检测，选择性极好，是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁，废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术，分离并测定气样中各组分浓度，因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中，已有应用。工作时，从进样装置定期采取一定容积的气样，在流量一定的纯净载气（即流动相）携带下，流经色谱柱，色谱柱中装有称为固定相的固体或液体，利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同，使各组分在两相中反复进行分配，从而使各组分分离，并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理，气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点：灵敏度高，适合于微量和痕量分析，能分析复杂的多相分气体。不足：定期取样不能实现连续进样分析，系统较为复杂，多用于 试验室分析用，不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊，其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时，就会形成湍流，产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素，超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散，但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象，测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量，只能用于氧气检测，选择性极好。

2021年6月11日上午，太原理工大学化学工程与技术学科-岛津合作实验室签约挂牌仪式在太原理工大学省部共建煤基清洁高效利用国家重点实验室顺利召开。 太原理工大学是“211工程”重点建设大学，入选国家“双一流”重点建设高校。化学工程与技术学科早在2002年即入选国家重点学科。 太原理工大学省部共建煤基清洁高效利用国家重点实验室长期与岛津密切合作，配备有X射线光电子能谱、全二维气质联用仪、气相色谱、液相色谱、紫外光谱、红外光谱、热重分析、原子光谱等多套设备，有效服务于如针对煤、煤伴生物和煤衍生物的高效洁净转化，煤基含氧燃料及化学品合成、煤转化工程中的节能减排和能源战略等重大课题项目。 太原理工大学副校长吕永康发表致辞 在签约仪式上，太原理工大学副校长吕永康教授代表学校高度评价了岛津长期以来对太原理工大学的科研助力和技术服务，并表达了由衷的感谢。太原理工大学化学工程与技术学科作为国家重点学科，在高速发展的同时，对于高端科学仪器及专业技术服务的需求也日益增长，吕校长期待今后可以借助岛津全面的、高性能的仪器设备以及强大的技术背景，在煤化工研究中取得更多的突破及发展，在未来与岛津形成更加紧密而深入的合作。 岛津分析计测事业部市场部部长胡家祥发表致辞 岛津分析计测事业部市场部胡家祥部长代表岛津向合作实验室的成立发表致辞。胡部长提到，作为全球专业的分析仪器供应商，岛津一直致力于“以科学技术为社会做贡献”，不断加强技术创新，并热忱为科学研究领域提供服务。在国家能源转型和优化升级的背景下，煤科学技术将持续成为科学研究及产学研合作的重要方向。太原理工大学化学工程与技术学科的科研需求与岛津的分析技术理念高度一致。此次合作实验室的成立，将成为双方深化合作新的里程碑，未来双方将在前沿科技研究，应用开发，学术成果推广等多方面开展更为深入的合作，携手为煤化工技术进一步发展做出贡献。 吕永康副校长和胡家祥部长代表合作双方进行合作实验室的签约及揭牌仪式，宣告“太原理工大学化学工程与技术学科-岛津合作实验室”正式成立。 仪式结束后，双方就煤化工行业的最新研究进展进行了学术交流汇报。岛津分析计测事业部市场部化工行业担当李言老师分享了岛津在能源催化领域的解决方案和最新技术；太原理工大学博士生李旺分享了煤液化产品定性定量分析方法的最新研究成果。现场学术氛围浓厚，取得了良好的交流效果。 岛津分析计测事业部市场部化工行业担当李言原理工大学博士生李旺 会后胡部长一行参观了合作实验室，对于仪器设备使用，后续科研合作等话题进行了深入交流。 参观合作实验室与会专家合影留念

高低温冷热冲击试验箱是金属、塑料、橡胶、电子等材料行业必备的测试设备，用于测试材料结构或复合材料，在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下所能忍受的程度，得以在最短时间内检测试样因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害。分为两厢式和三厢式，区别在于试验方式和内部结构不同，产品符合标准为：GB/T2423.1-2008试验A、GB/T2423.2-2008试验B、GB-T10592-2008、GJB150.3-198、GJB360A-96方法107温度冲击试验的要求。　　　　高低温冷热冲击试验箱制冷工作原理：高低制冷循环均采用逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换，将热量传给四周介质。后制冷剂经阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。　　　　高低温冷热冲击试验箱质量优势　　　　主要核心配件均采用国际大品牌的配件如法国泰康，日本路宫/和泉/三菱，施耐德，美国快达/杜邦冷媒，丹麦（DANFOSS），瑞典（AlfaLaval）等配件，假一罚十，能确保高低温冲击测试箱正常高效的运行。相比其他同行：采用国产配件或者是使用伪劣的冒牌配件充当品牌配件，发货到客户处和所说的完全不一致，质量大打折扣。　　　　高低温冷热冲击试验箱技术优势　　　　1.采用7″TFT真彩LCD触摸屏，比其它屏更大，更直观，操作简单，运行稳定，并且更节能。　　　　2.蒸发器采用水浸查漏方法，查漏彻底，确保设备稳定运行。　　　　3.采用模块化制冷机组，能确保制造质量，且维护替换非常方便。　　　　4.采用高均匀度的正压式风道系统，温度均匀高。　　　　5.采用最新的自动除霜技术，使除霜时间缩短，试设备的使用效率大大增加。　　　　6.具有多项安全保护措施,故障报警显示及故障原因和排除方法功能显示。　　　　三箱式高低温冷热冲击试验箱相比其他同行设备：　　　　1.控制器界面较小颜色单一，不便于观察和操作。　　　　2.采用传统方法，肥皂水查漏，不彻底。　　　　3.冷冻机组和机箱底板安装在一起，制造质量和维护性能不佳。　　　　4.无自动除霜技术，需手动除霜之后方可再进行试验，使用效率不佳。　　　　5.同行大部分高低温冲击测试箱，通常在运行一段时间后开始结霜，并且除霜时间非常长，使用效率低下。　　　　6.同行设备为了节省成本，导致设备的安全保护措施单一，非常容易造成安全隐患。　　　　三：三箱式高低温冷热冲击试验箱节能优势：三箱式冷热冲击试验箱采用自主研发的控制系统，精度高，稳定操作简单，控制器抛弃日本韩国等控制器的固定模式，采用最新的模糊运算技术，自动分析负载能力，合理调节冷媒流量，使设备节能高达20%。

这里是TESCAN电镜学堂第三期，将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看)，帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况，将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能！第四节 各种信号与衬度的总结前面两节详细的介绍了扫描电镜中涉及到的各种电子信号、电流信号、电磁波辐射信号和各种衬度的关系，下面对常见的电子信号和衬度做一个总结，如图2-36和表2-4。图2-36 SEM中常见的电子信号和衬度关系表2-4 SEM中常见的电子信号和衬度关系第五节 荷电效应扫描电镜中还有一种不希望发生的现象，如荷电效应，它也能形成某些特殊的衬度。不过在进行扫描电镜的观察过程中，我们需要尽可能的避免。§1. 荷电的形成根据前面介绍的扫描电镜原理，电子束源源不断的轰击到试样上，根据图2-6，只有原始电子束能量在v1和v2时，二次电子产额δ才为1，即入射电子和二次电子数量相等，试样没有增加也没减少电子，没有吸收电流的形成。而只要初始电子束不满足这个条件，都要形成吸收电流以满足电荷的平衡， i0= ib+is+ia。要实现电荷平衡，就需要试样具备良好的导电性。对于导体而言，观察没有什么问题。但是对于不导电或者导电不良、接地不佳的试样来说，多余的电荷不能导走，在试样表面会形成积累，产生一个静电场干扰入射电子束和二次电子的发射，这就是荷电效应。荷电效应会对图像产生一系列的影响，比如：① 异常反差：二次电子发射受到不规则影响，造成图像一部分异常亮，一部分变暗；② 图像畸变：由于荷电产生的静电场作用，使得入射电子束被不规则偏转，结果造成图像畸变或者出现阶段差；③ 图像漂移：由于静电场的作用使得入射电子束往某个方向偏转而形成图像漂移；④ 亮点与亮线：带点试样经常会发生不规则放电，结果图像中出现不规则的亮点与亮线；⑤ 图像“很平”没有立体感：通常是扫描速度较慢，每个像素点驻留时间较长，而引起电荷积累，图像看起来很平，完全丧失立体感。如图2-37都是典型的荷电效应。图2-37 典型的荷电效应§2. 荷电的消除荷电的产生对扫描电镜的观察有很大的影响，所以只有消除或降低荷电效应，才能进行正常的扫描电镜观察。消除和降低荷电的方法有很多种，这里介绍一下常用的方法。首先，在制样环节就要注意以便减小荷电：1） 缩小样品尺寸、以及尽可能减少接触电阻：这样可以增加试样的导电性。2）镀膜处理：给试样镀一层导电薄膜，以改善其导电性，这也是使用的最多的方法。常用的镀膜有蒸镀和离子溅射两种，常用的导电膜一般是金au和碳，如果追求更好的效果，还可使用铂pt、铬cr、铱ir等。镀导电膜不但可以有效的改善导电性，还能提高二次电子激发率，而且现在的膜厚比较容易控制，一定放大倍数内不会对试样形貌产生影响。不过镀膜也有其缺点，镀膜之后会有膜层覆盖，影响样品的真实形貌的，严重的话还会产生假象，对一些超高分辨的观察或者一些细节（如孔隙、纤维）的测量以及eds、ebsd分析产生较大影响。如图2-38，石墨在镀pt膜后，产生假象；如图2-39，纤维在镀金之后，导致显微变粗，孔隙变小。图2-38 石墨镀金膜之后的假象图2-39 纤维在镀金前（左）后（右）的图像除了制样外，还要尽可能寻找合适的电镜工作条件，以消除或减弱荷电的影响：3） 减小束流：降低入射电子束的强度，可以减小电荷的积累。4） 减小放大倍数：尽可能使用低倍观察，因为倍数越大，扫描范围越小，电荷积累越迅速。5） 加快扫描速度：电子束在同一区域停留时间较长，容易引起电荷积累；此时可以加快电子束的扫描速度，在不同区域停留的时间变短，以减少荷电。6） 改变图像采集策略：扫描速度变快后，图像信噪比会大幅度降低，此时利用线积累或者帧叠加平均可以减小荷电效应同时提升信噪比。线积累对轻微的荷电有较好的抑制效果；帧叠加对快速扫描产生的高噪点有很好的抑制作用，但是图像不能有漂移，否则会有重影引起图像模糊。如图2-40，样品为高分子球，在扫描速度较慢时，试样很容易损伤而变形，而快速扫描同时进行线积累的采集方式，试样完好且图像依然有很好的信噪比。图2-40 高分子球试样在不同扫描方式下的对比7）降低电压：减少入射电子束的能量（降至v2以内）也能有效的减少荷电效应。如图2-41，试样是聚苯乙烯球，加速电压在5kV下有明显的荷电现象，降到2kV下荷电基本消除。不过随着加速电压的降低，也会带来分辨率降低的副作用。图2-41 降低加速电压消除荷电影响8）用非镜筒内二次电子探测器或者背散射电子探测器观察：在有大量荷电产生的时候，会有大量的二次电子被推向上方，倒是镜筒内二次电子接收的电子信号量过多，产生荷电，尤其在浸没式下，此时使用极靴外的探测器，其接收的电子信号量相对较少，可以减弱荷电效应，如图2-42；另外，背散射电子能量高，其产额以及出射方向受荷电的影响相对二次电子要小很多，所以用bse像进行观察也可以有效的减弱荷电效应，如图2-43，氧化铝模板在二次电子和背散射图像下的对比。图2-42 镜筒内（左）和镜筒外（右）探测器对荷电的影响图2-43 SE（左）和BSE（右）图像对荷电的影响9） 倾转样品：将样品进行一定角度的倾转，这样可以增加试样二次电子的产额，从而减弱荷电效应。 除此之外，电镜厂商也在发展新的技术来降低或消除荷电，最常见的就是低真空技术。低真空技术是消除试样荷电的非常有效的手段，但是需要电镜自身配备这种技术。10）低真空模式：低真空模式下可以利用电离的离子或者气体分子中和产生的荷电，从而在不镀膜或者不用苛刻的电镜条件即可消除荷电效应。不过低真空条件下，原始电子束会被气体分子散射，所以分辨率、信噪比、衬度都会有一定的降低。如图2-44，生物样品在不镀导电膜的情况下即可实现二次电子和背散射电子的无荷电效应的观察。图2-44 低真空BSE（左）和SE（右）的效果对比福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目，大家可以在留言区回答问题，小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋，请您关注“TESCAN公司”微信公众号，后台私信小编邮寄地址，我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】低真空模式下，空气浓度高低对消除荷电能力的强弱有什么影响？（快关注微信去留言区回答问题吧~）简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师（原上海交通大学扫描电镜专家，现任TESCAN技术专家）、焦汇胜博士（英国伯明翰大学材料科学博士，现任TESCAN技术专家）、李香庭教授（电子探针领域专家，兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事）编著，并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者，在科研领域工作多年，李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验，对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣，本教材从实战的角度出发编写，希望能够帮助到广大电镜工作者，特别是广泛的TESCAN客户。↓ 往期课程，请关注微信查阅以下文章：电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理

2024年8月14日，由北京卓立汉光仪器有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司、先锋科技(香港)股份有限公司、无锡中镭光电科技有限公司联合举办的第五届“逐梦光电”国产光电分析仪器和核心技术研制与应用研讨会暨怀柔光电产业发展论坛在北京中建雁栖湖景酒店成功开幕。本次盛会汇聚了来自全国各大知名高校、研究院以及“产、学、政、研、用、金”不同领域的近百位专家学者，共同探讨光电技术的最新进展和产业发展趋势。开幕第一天，线上直播观众人数突破3.5万人。▲正式开幕本次研讨会聚焦荧光、拉曼、条纹、分幅、icmos、成像光谱仪、2μm激光器、光机、自动化，磁光，压电，仪器联用等10余类产品以及钙钛矿，太阳能，二维材料，燃烧诊断，等离子体诊断，LIBS，半导体，激光物理等八大应用方向，旨在推动光电技术的创新发展，加强产学研用的深度融合，促进光电产业的转型升级。会议包括主题报告、技术展示等多种形式，为参会者提供了一个交流思想、分享经验、探讨合作的平台。 ▲北京卓立汉光仪器有限公司总经理张志涛在开幕式上，北京卓立汉光仪器有限公司总经理张志涛发表致辞，对远道而来的嘉宾表示热烈欢迎，并对光电产业的未来发展寄予厚望。随后，15位来自激光诱导击穿光谱、拉曼光谱领域的专家学者分别就各自的研究领域作了深入的阐述，分享了最新的研究成果和经验。 ▲北京怀柔仪器和传感器有限公司总工程师刘海锋北京怀柔仪器和传感器有限公司总工程师刘海锋做激光技术与光学仪器在大科学装置的应用机遇技术报告，对怀柔科学城做重点介绍，怀柔科学城作为北京“三城一区”国际科技创新中心的关键平台，定位于世界级原始创新承载区，聚焦物质、信息智能、空间、生命、地球系统五大科学领域，部署了众多顶尖科技设施，聚集了国际上首个集极低温、超高压、强磁场和超快光场等综合极端条件实验装置；中国首台第四代高能量同步辐射光源及北京激光加速创新中心等，这些设施将汇聚成全球大科学装置最密集区域，为前沿激光技术、光学仪器研发应用带来前所未有的机遇与挑战。▲ 多场低温科技（北京）有限公司超精密运动部门负责人刘立民多场低温科技（北京）有限公司超精密运动部门负责人刘立民做基于压电的超精密运动解决方案报告，全面剖析压电技术在超精密运动控制领域的基础原理与最新进展，同时聚焦于多场科技推出的系列压电超精密运动产品，并详细描述这些产品的技术规格、操作原理以及在不同行业中的具体应用案例，展示它们如何在复杂环境中保持卓越的性能以满足用户对高精度和高稳定性的严格要求。并对其在半导体加工、生物医疗、精密光学等领域的应用情况做简单介绍。▲北京卓立汉光分析仪器有限公司应用专家赵牧原北京卓立汉光分析仪器有限公司应用专家赵牧原做太阳能领域产品综合解决方案报告，介绍了太阳能电池领域的前沿情况，并介绍卓立汉光公司面向太阳能电池领域推出的DSR光电检测系统，包括各个系统的测量原理、特点、适用范围和应用案例。▲合肥工业大学副教授杨蕾 合肥工业大学杨蕾副教授做激光诱导击穿等离子体光谱报告，深入剖析了激光诱导击穿光谱（LIBS）技术的核心理念、根本机制及其固有的优势与局限性。针对LIBS技术在原位检测应用中的两大核心挑战——固体样本表面形貌的未知变异性与液体样品检测的复杂性，她展开了详尽探讨。研究固体样本表面形貌变化对等离子体、光谱的影响，提出减小其影响的方法；液体样品的Libs原位检测中，直接检测易产生飞溅，且激光脉冲存在一定的吸收损耗，导致光谱信号弱，研究并提出液体样品的检测方案，为提高液体样品在线定量检测精度提供参考。▲西安交通大学副教授袁欢西安交通大学袁欢副教授做激光诱导等离子体技术及其在电力系统中的典型应用报告，分析近些年来电力系统内基于激光诱导等离子体技术的检测方法，主要包括真空灭弧室真空度、绝缘油内金属颗粒、电缆表面绝缘强度、媒质灰飞等方面的研究，从技术原理、产业情况、仪器研制等方面进行论述，希望进一步推进激光诱导等离子体技术在电力系统内的产业化应用。▲北京卓立汉光仪器有限公司光学工程师何运北京卓立汉光仪器有限公司光学工程师何运做从实验室到在线及小型化LIBS系统应用介绍报告，介绍LIBS仪器应用，从实验室到现场及小型化。具体包括：1）激光诱导击穿光谱技术简介；2）实验室、现场和小型化LIBS仪器的应用。 ▲西安交通大学博士时铭鑫西安交通大学时铭鑫博士做激光诱导击穿光谱在油气资源勘探中的应用研究报告，报告指出，准确获取岩石与岩心样本的矿物元素与有机质组分信息，是理解其矿物学及有机地化特征、评估潜在储层及甜点区域的关键。时博士通过深入研究激光与岩石样本的相互作用及等离子体演化过程，优化了LIBS检测参数，成功构建了针对岩石及岩心样本的矿物元素与有机元素定量分析模型。该模型有效解决了模型过拟合与欠拟合问题，显著提升了元素预测的准确性。此外，研究还进一步探索了多光谱融合技术在页岩岩心总有机碳等有机质热解参数预测中的应用，为实现井场近原位、快速检测矿物元素与有机质特征参数提供了新方法。这一技术突破有望为油气田现场生产开发方案的即时优化提供强有力的数据支撑，推动油气资源勘探与开发效率的提升。 ▲西安交通大学教授吴坚西安交通大学吴坚教授做激光诱导击穿光谱技术及其在核工业领域应用进展报告，鉴于核工业材料的特殊性，实现其元素组分的原位在线测量一直是技术难题。LIBS技术凭借其独特的优势，如不受辐照环境影响、非接触式测量、远距离操作等，为这一领域带来了革命性的解决方案。报告回顾了LIBS技术在核工业多个关键环节中的国内外研究与应用进展，包括铀资源勘探、核燃料生产、核电站运行监测以及乏燃料处理等方面，展示了LIBS技术在提升核工业材料分析效率与准确性方面的巨大潜力。并着重团队在核电站异物识别、结构材料分类以及安全壳氯离子侵蚀检测等方面的研究成果。团队不仅成功研制了光纤式和望远镜式LIBS检测装置，还成功将这些装置应用于实际现场，实现了对核工业环境中复杂材料元素组分的快速、准确分析。最后，展望了激光诱导击穿光谱技术在核工业领域的应用前景。 ▲国家农业智能装备技术研究中心助理研究员马世祥国家农业智能装备技术研究中心马世祥助理研究员做激光诱导击穿光谱技术在农业中的应用研究报告，激光诱导击穿光谱技术（LIBS）作为一种新型元素检测技术，被广泛地应用于农业、工业以及矿产勘探等各个领域。针对农业中土壤、水体检测需求，团队基于LIBS技术开展研究，实现了土壤及水体中重金属、营养元素等快速测量，并研制了农田土壤健康管理专家“知土SmartSoil”系列产品，得到了广泛的应用和好评。它不仅帮助农民解决了土壤健康管理中的难题，还促进了农业生产的可持续发展，为实现乡村振兴和农业现代化贡献了重要力量。马世祥助理研究员及其团队的研究成果，为LIBS技术在农业领域的应用开辟了新的道路，也为未来农业环境监测和资源管理提供了更加广阔的前景。 ▲研究员张开锋张开锋研究员做基于等离激元波导针尖的高分辨率拉曼光谱技术报告，重点介绍了TERS（针尖增强拉曼光谱）技术的优化方案，针尖增强拉曼光谱（TERS）是一种能以纳米级空间分辨率获取化学信息的方法。现有的TERS技术，激发光会直接照射到探针针尖，其光照射的面积（几百 nm）远大于针尖直径（几十 nm），因此针尖以外的样品信号，即背景信号会被叠加检测。提高 TERS 信号的对比度，测量具有荧光活性或强拉曼活性的样品是一项重大挑战。张老师发展了基于等离激元薄膜波导针尖的TERS技术，实现了高稳定性、低背景噪声的TERS测量。该技术可以应对要求高对比度、低热损伤和多环境等TERS测量需求，有望促进TERS技术的推广和发展。 ▲北京化工大学副教授杨志宇北京化工大学杨志宇副教授做自旋电化学储能的发展前景及挑战报告，储能技术可以将波动电能转化为稳定电力，进而推动能源革命。水系离子电池因安全性高、成本低廉、环境友好，被认为是一种极具发展前景的新型大规模储能技术。然而，常见的过渡金属氧化物阴极材料具有导电性差、容量低、循环稳定性差等问题。基于此，杨老师通过调控过渡金属氧化物活性中心的自旋态来改善电极材料内部电荷的储存和转移机制，以及晶体的结构变形，从而提高电极的能量储存能力和稳定循环能力。发展高效的自旋调控策略以及搭建可视化的自旋检测技术有望推动这一领域的快速发展。 ▲西安交通大学教授任丹西安交通大学任丹教授做电化学原位拉曼光谱的搭建与应用报告，深入探讨了电化学原位拉曼光谱技术的构建与应用，特别是在清洁电力驱动下的电化学二氧化碳还原（CO2RR）这一绿色碳利用技术中的关键作用。面对当前电催化二氧化碳还原领域催化剂与反应体系尚不成熟、催化机理不明以及界面微环境调控困难的挑战，任老师强调了拉曼光谱技术作为研究电催化界面的关键技术的重要性。报告详细阐述了电化学原位拉曼光谱技术的设计思路、系统搭建过程及其在实际研究中的应用。该技术能够高效捕捉催化反应界面上的微环境信号，为深入理解电催化反应机理、优化催化剂设计提供了有力的分析工具。▲苏州惟光探真科技有限公司总经理刘争晖苏州惟光探真科技有限公司正高级工程师刘争晖做晶圆级半导体光电测试与解决方案报告，团队依托自主知识产权的激光辅助离焦量传感器，小型化科勒照明系统，高稳定性的系统集成设计、数据处理和软件算法等核心技术，针对Si和第三代半导体先进制程，提供显微和荧光成像的核心光学模组，供AOI系统、缺陷检查系统、探针台等集成；针对SiC、GaN等第三代半导体材料和MicroLED新型器件先进制程中面临的发光性质、应力和载流子浓度不均匀的新问题，提供荧光和拉曼光谱相关的系统解决方案，与晶圆厂商合作，开拓良率控制的新途径。供应链国产稳定可控，以更高的性能、更好的应用服务和较低的价格对半导体显微和光谱市场领域进行国产替代。▲北京卓立汉光仪器有限公司应用工程师张丽文北京卓立汉光仪器有限公司应用工程师张丽文做科研与分析型拉曼产品介绍与应用分享报告，介绍卓立汉光科研型与分析型拉曼产品及其应用，包括各个系统的性能、特点、和应用案例，重点介绍了Finder930全自动显微共聚焦拉曼光谱系统，RTS多功能拓展型拉曼光谱系统及联用技术，Finder Insight小型科研级拉曼光谱仪及Finder Edge手持式拉曼光谱仪，并重点分析了其在材料科学、生物医学、考古、食药环侦、管制品、禁毒、违禁塑料等领域的应用情况。 ▲中国科学院工程热物理研究所金楷茹中国科学院工程热物理研究所田振玉研究员的博士生金楷茹同学做基于原位拉曼光谱的高温结焦积炭动态表征报告，完成了基于原位拉曼光谱的高温结焦积炭动态表征研究，该研究针对航空发动机燃烧室积炭及高超声速飞行器热管理再生冷却管路中的热结焦问题，提出了创新的解决方案。在高温、高压及复杂反应条件下，燃烧积炭和热解结焦是航空及航天领域面临的重大挑战，它们不仅会导致设备堵塞、燃油效率降低、功率输出下降，还可能对飞行安全构成严重威胁。传统方法难以实时、准确地监测这些过程中积炭和结焦结构的动态变化。金楷茹同学的研究利用原位拉曼光谱技术，直接在火焰或高温反应环境中对积炭和结焦进行动态表征，这一技术突破使得研究者能够实时捕捉到积炭和结焦结构在极端条件下的细微变化。通过对乙炔燃烧喷嘴尖端积炭结构以及乙炔热解过程中惰性石英表面焦炭结构的动态监测，该研究不仅揭示了积炭、结焦结构随时间和温度变化的规律，还深化了对积炭、结焦生成机制的理解。除上述大会报告以外，会议期间，结合用户各种需求，卓立汉光公司适时展示多种产品系统，部分产品系统提供免费测样，欢迎详询！

浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉尘、微细有机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水中呈现浊度。浊度仪采用90°散射光原理。由光源发出的平行光束通过溶液时，一部分被吸收和散射，另一部分透过溶液。与入射光成90°方向的散射光强度复合雷莱公式：IS = ×I0其中：I0---------------入射光强度；IS----------散射光强度；N-------单位溶液微粒数；V-----------微粒体积；-------入射光波长 ；K-----------系数；在入射光很定条件下，在一定浊度范围内，散射光强度与溶液的浑浊度成正比。上式可 表示为 =K’N (K’为常数) 根据这一公式，可以通过测量水样中微粒的散射光强度来测量水样的浊度。浊度仪分为便携式，台式和在线浊度仪。台式一般用于实验室检测浊度；便携式和在线浊度仪一般用于现场检测。便携式用于不连续的检测，在线浊度仪用于连续，现场浊度监测。它可以实时，连续监测浊度，一般用于自来水厂，污水厂，渠道，水利设施，防洪监测，水池等处。

3月25日，国家流量仪表评价计量测试联盟主席张涛、秘书长张建娣、副秘书长周轶一行莅临成员企业——四方光电进行调研。陪同调研的还有天信仪表总裁仇梁、特瑞斯能源装备董事长李亚峰、国家天然气管网武汉计量研究中心专家闫文灿等联盟成员。 　　四方光电董事长熊友辉博士向联盟主席张涛教授等来宾介绍了四方光电的基本情况，重点介绍了公司在超声波流量传感器、智能超声波燃气表、天然气热值计量等领域的研发和产业化工作；随后陪同张涛教授一行参观了四方光电超声波传感器生产线、气体标准流量室、高低温和实流实验室、超声波燃气表实验室等产线和装置，并根据公司在新型超声波流量计量设备研发和产业化中碰到的问题，向联盟提出推动行业发展的意见和建议。　　四方光电是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业（股票代码688665）。公司构建了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、金属氧化物半导体 (MOx)、高温固体电解质等原理的气体传感技术平台，产品广泛应用于空气品质、环境监测、工业过程、安全监测、健康医疗、智慧计量等领域。　　四方光电在2008年进入超声波气体传感器领域，依托工信部物联网发展专项等项目的长期研究，公司已经掌握超声波燃气表模块的核心技术，产品系列从G2.5、G4到G65，覆盖民用、商用、工商用等应用领域。 　　△ 参观音速喷嘴气体流量标准装置　　△ 参观超声波燃气表高低温实流检测装置　　△ 基于公司超声波流量传感器核心模块开发的G2.5-G65智能燃气表