永磁同步电定仪

进博会期间，西门子工业自动化产品(成都)有限公司(以下简称西门子成都数字化工厂)获得TÜV南德意志集团(以下简称TÜV南德)颁发的“碳中和达成核查声明”，这意味着其已成功通过“碳中和达成”认证，成为碳中和工厂。同时，西门子SIMOTICS 高性能永磁同步电机也获得“碳中和达成核查声明”，成为西门子(南京)数控有限公司(以下简称西门子南京数字化工厂)首款“碳中和产品”。西门子成都数字化工厂和南京数字化工厂目前都已成功部署西门子碳足迹可信精算与追溯解决方案SiGREEN，显著提升碳足迹透明度，为实现工厂和产品的碳中和奠定坚实基础。 　　“以创新科技赋能零碳产业链一直是西门子践行可持续发展理念的重要抓手，我们已在打造绿色工厂、园区和绿色产品方面取得诸多进展。今天我们的工厂和产品获得碳中和认证，是西门子中国积极落实‘零碳先锋计划’的又一重要成果，对于整个产业的绿色发展也具有借鉴和引领意义。” 西门子大中华区人才与组织发展总监、可持续发展负责人马清表示，“西门子愿意作为先行者、践行者和赋能者，以数字化与低碳化‘双轮驱动’，继续在自身运营、供应链管理和客户赋能三大领域全力推动减碳进程，携手各方伙伴实现经济、环境与社会效益的共赢。” 　　“西门子碳足迹可信精算及追溯解决方案SiGREEN是企业进行绿色低碳转型的有效工具和重要基石，可以帮助企业实现产品和组织碳足迹的透明化，为减碳决策提供精准数据和技术支持。” 西门子(中国)有限公司副总裁兼首席网络与信息安全官胡建钧表示，“SiGREEN可实现产品及上下游合作伙伴的碳足迹透明化，并基于区块链技术构建链接、交换、验证碳足迹信息的可信网络，更好地协同和促进产业全价值链实现减碳和可持续发展。未来，我们期待基于SiGREEN，携手产业链的上下游合作伙伴共同打造低碳生态圈，赋能产业绿色发展。” 　　SiGREEN以ISO 14067等产品碳足迹国际标准为基准，结合西门子能源管理、工业边缘计算、区块链等技术和在生产制造领域的数字化专业知识与经验，可以精准计算并追溯工业产品在不同制造环节中的碳排放数据。其在上届进博会首展后，已成功部署在西门子多个工厂，并已启动包括北京奔驰在内的外部客户的试点应用。SiGREEN可支持本地和云化部署，为各类企业实现产品和组织的碳足迹可信披露及核查提供必要的技术支撑。通过应用SiGREEN，西门子成都数字化工厂实现了组织碳足迹的透明化，并结合持续提高能源资源利用效率，加强精益和数字化生产，采购和使用绿证电力等措施，减少和抵消自身二氧化碳的排放，实现碳中和。西门子南京数字化工厂在部署SiGREEN的基础上，实现了四款伺服电机的产品碳足迹透明化，精准计算与追踪产品在上游供应商和生产制造过程中的碳排放数据，并利用区块链技术构建加密信任网络，实现上游供应商原材料碳足迹的透明化集成与分享，从而完成产品贯穿整个价值链全程的产品碳足迹核查。其中，西门子SIMOTICS 高性能永磁同步电机基于碳中和标准PAS2060，结合相应环境权益的抵消，成为西门子南京数字化工厂生产的首款碳中和产品。 　　中国信息通信研究院、TÜV南德、供应商合作伙伴大同齿轮传动(昆山)股份有限公司和江阴华新精密科技股份有限公司在进博会现场共同见证了颁证仪式。未来，西门子将携手各方合作伙伴，推进SiGREEN生态网络共建，共同加速产业脱碳进程。

1月8日，包头市稀宝博为医疗系统有限公司自主研发、具有完全知识产权的首台高性能0.45T(特斯拉)稀土永磁磁共振系统顺利调试完成，发往中东。这标志着全球规模最大的一体化永磁磁共振生产基地正式建成下线。　　磁共振成像(MRI)是当今医学诊断中最有效的临床影像诊断设备之一，被用于人体各部位的检查，尤其对肿瘤的早期诊断和软组织病变诊断具有不可替代的作用。　　MRI按成像主磁场形成方式可分为超导MRI和永磁MRI两种。超导MRI磁场强度高、成像物理环境好，但制造工艺和使用成本“双高”，其磁场维持需有产自美国的液态氦，价格昂贵，国内医院无法普及。永磁MRI的制造、使用成本低，但传统永磁MRI磁场强度低，成像物理环境受涡流、剩磁破坏及磁场均匀性限制，系统成像质量低于超导MRI系统。　　稀宝博为于2010年4月组建，成立一年半即建立了年产300台一体化永磁MRI的生产基地，并组建了同行业规模最大、配置最全面的研发团队。该团队利用独创的动态平衡技术解决了困扰永磁MRI多年的涡流、剩磁和磁场均匀等行业性、世界性难题，使永磁MRI系统的成像物理环境达到了超导MRI系统的标准，从而使系统的常规临床诊断图像达到了超导系统的水平，而其价格仅为超导系统的1/3。　　我国有16000家县级以上的医院，MRI的普及程度仅为发达国家的1/20。稀宝博为生产基地的落成投产，将为解决基层民众“看病贵、看病难”的社会难题作出贡献。

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学技术大学、法国蓝海岸大学法国滨海大学的联合研究团队发表了一种基于法拉第旋转光谱的、采用环形阵列永磁体NO2传感器。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, University of Science and Technology of China, and Université du Littoral Cô te d’Opale published a NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets.法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对顺磁分子的高选择性和高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，因此法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。Farraday Rotational Spectroscopy (FRS) achieves highly selective and sensitive detection of paramagnetic molecules by detecting the changes in polarization state of linearly polarized light induced by the gas medium immersed in an external longitudinal magnetic field. This spectroscopic detection method exhibits inherent immunity to diamagnetic molecules such as water vapor and CO2, which results in a high degree of sample specificity. Additionally, the implementation of a pair of closely spaced orthogonal polarizers effectively suppresses laser noise, thus providing FRS with a very high detection sensitivity.通常情况下，使用螺线管提供纵向磁场来产生磁光效应。然而，这种方法存在功耗过大和易受电磁干扰的缺点。研究团队提出了一种基于钕铁硼永磁体环形阵列和Herriott多次通过吸收池相结合的新型FRS方法。根据磁场的空间分布特性，使用14个相同的钕铁硼永磁体环以非等距形式组合，产生纵向磁场。在长度为380毫米的范围内，平均磁场强度为346高斯。宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)，项目团队使用量子级联激光器以40毫瓦的光功率，针对最佳的441 ← 440 Q支氮氧化物跃迁（1613.25 cm–1，6.2 μm）。与Herriott多次通过吸收池耦合，积分时间为70秒，实现了0.4 ppb的最低检测限。实验结果也表明，低功耗FRS二氧化氮传感器有望发展成为一个稳健的现场可部署的环境监测系统。Usually, a solenoid coil is used to provide a longitudinal magnetic field to produce the magneto-optical effect. However, such a method has the disadvantages of excessive power consumption and susceptibility to electromagnetic interference. The research team proposed a novel FRS approach based on a combination of a neodymium iron boron permanent magnet ring array and a Herriott multipass absorption cell is proposed. A longitudinal magnetic field was generated by using 14 identical neodymium iron boron permanent magnet rings combined in a non-equidistant form according to their magnetic field’s spatial distribution characteristics. The average magnetic field strength within a length of 380 mm was 346 gauss. HealthyPhoton Co.,Ltd provided an integrated TE-cooled mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector with front-end amplification(HPPD-B-08-10-150 K) for this project. A quantum cascade laser was used to target the optimum 441 ← 440 Q-branch nitrogen dioxide transition at 1613.25 cm–1 (6.2 μm) with an optical power of 40 mW. Coupling to a Herriott multipass absorption cell, a minimum detection limit of 0.4 ppb was achieved with an integration time of 70 s. The low-power FRS nitrogen dioxide sensor proposed in this work is expected to be developed into a robust field-deployable environment monitoring system.静态磁场法拉第旋转光谱传感装置Static magnetic field Faraday rotation spectral sensing device海尔欣前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)Integrated preamplifier and cryocooler type mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特征Circular array permanent magnets and their longitudinal magnetic field distribution characteristics(a) 对于等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况。(b) 对于非等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况（黑线），并进行了实测（红线）。(c) 示意图显示了Herriott腔和非等距离的NdFeB永磁环阵列的配置。(a) Simulated distribution of the central longitudinal magnetic field for an equidistant NdFeB permanent magnet ring array (b) simulated (black line) and measured (red line) distributions of the central longitudinal magnetic field for a non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array (c) schematic configuration of the Herriott cell and the non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array.法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系The Relationship between FRS signal and its SNR and the Deflection Angle of the Polarizer(a) 法拉第旋转光谱信号幅度(b) SNR作为分析器角度α的函数(a) FRS signal amplitude and (b) SNR as a function of the analyzer angle α.Reference:Yuan Cao, Kun Liu, Ruifeng Wang, Xiaoming Gao, Ronghua Kang, Yunting Fang, Weidong Chen，NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets, Anal. Chem. 2023, 95, 2, 1680–1685https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04821Copyright © 2023 American Chemical Society