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激光高陌路监测仪

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激光高陌路监测仪相关的资讯

  • 三十年磨一剑:济南微纳隆重推出在线激光粒度监测仪
    微纳公司拟于4月27日-29日组团参加北京中国国际展览中心举办的《中国国际水泥技术及装备展览会》。会上将隆重推出《在线激光粒度监测仪》,并现场征集免费试用单位。 微纳颗粒是一家专门研制生产颗粒仪器的高科技企业,2014年一月登陆新三板。股票名称:微纳颗粒 股票代码:430410 微纳自1986年承担国家七五科技攻关项目“水泥颗粒级配在线分析仪”开始,从未中断在线粒度仪的研究工作。迄今已有30年。此期间,与上海化机三厂合作成功研制了在线粒度仪一台;为绵阳某研究院研制了纳米金属粉在线粒度仪一台;为了在线粒度测试相关技术的研究,微纳公司在企业内建立了在线粒度测试实验平台一套;2014年为南京某大型水泥企业研制了矿渣微粉在线激光粒度监测仪一台,已经运行半年,效果良好得到客户认可。现在24小时工作,运行正常。 本次参展的是最新设计的在线粒度监测仪产品Winner7303型。它采用了多项专利技术,经过了现场考验,可以长期连续实时提供有代表性的粒度数据,对于水泥工业优质高效节能和提高自动化水平具有重要意义。 为了推广此新产品。微纳决定在展会现场公开征集3家有规模的水泥企业免费试用。希望有意向的企业领导和专家莅临指导、洽谈,勿失良机。
  • 激光痕量气体监测仪的新进展:性能和噪音分析
    激光痕量气体监测仪的新进展:性能和噪音分析(Recent progress in laser?based trace gas instruments: performance and noise analysis ,J. B. McManus M. S. Zahniser D. D. Nelson J. H. Shorter S. C. Herndon D. Jervis M. Agnese R. McGovern T. I. Yacovitch J. R. Roscioli, Appl. Phys. B (2015) 119:203–218)摘要我们用一些近来的数据回顾了使用中红外量子级联激光器,带间级联激光器和锑化二极管激光器的发展。这种监测仪主要用于高精度和高灵敏度测量大气中的痕量气体。在高性能软件的控制下,利用吸收光谱进行快速扫描,集成和高精度拟合。通过中红外波段,实现了出色的灵敏度。Aerodyne监测仪证明了在自然情况下痕量气体的测量精度达到1012级别,可实时测量CO2,CO,CH4,N2O和H2O的同位素。我们还描述信号处理方法,以识别和降低测量噪音。光谱信息分析的原理是将光谱加载到数组中并利用滤波片,傅立叶分析,多元拟合和成分分析进行处理。我们提供一个仪器噪音分析的实例,噪音是由电子信号与光干涉条纹混合形成。引言随着各种中红外单片固态激光器的问世,使用基于中红外激光仪器,对大气痕量气体的高精度测量已经成为常规,包括量子级联激光器(QCL),带间级联激光器(ICL)和基于锑化物的二极管激光器(TDL)。在3μm附近的波长范围内有缺口,但现在,设计人员有更多选择,在3μm附近的波长区域频率使用混合技术。在本文中,我们回顾Aerodyne Research,Inc.(下称ARI)公司使用中红外激光监测仪测量不同的痕量气体,并达到高灵敏度和/或高精度水平。这些仪器基于快速扫描和精确光谱拟合的直接吸收光谱,在高性能软件的控制下,在中红外波段,利用长光程,在减压情况下,通过热电冷却的激光和探测器实现出色的灵敏度。这里介绍了两种仪器:单激光仪器,光程长度最大为76 米;双激光仪器,光程长度最大为210 米。通过仔细选择波长,我们可以用单激光器同时测量多种气体。根据吸收率来说,仪器噪音在1 s的平均值为?5×106,可以测量1012级别大气中的气体]。这些仪器可以在多种环境中使用,包括实验室,偏远现场和移动平台(如卡车,轮船和飞机)。ARI公司仪器介绍及其性能一般来说,对于高浓度气体,几毫米的测量光程可能就足够了;但对于痕量气体来说,则需要数百米光程。Aerodyne气体监测仪仪器使用中红外快速频率扫描,直接吸收光谱并进行精确光谱拟合。仪器在减压池中利用较长吸收光程的新型红外激光源,对多种气态分子提供灵活而直接的高精度测量。光谱仪的基本配置比较简单:首先是激光源,然后是多反腔,最后是探测器。图1显示了这种装置。多反腔有确定的路径长度,符合标准的激光可以传输到检测器,对样品气体的测量基于比尔-兰伯特定律。在许多情况下,激光扫描气体出现多个吸收峰,从而测量多个不同气体。让两道或更多激光通过吸收室,或者使用单个检测器时分复用,可以测量更多的气体。Aerodyne监测仪尽可能使用反射光学元件,光学系统几乎没有色散。通过选择不同波段激光和激光驱动,选择峰值灵敏度不同的检测器来匹配,测量给定单一气体或一组气体。对于不同的测量目的,选择不同的吸收光程。一般多反腔的光程为7–76 米,一般使用宽带透镜;对于浓度非常低的气体,210米光程的窄带高反射率透镜可以提高灵敏度。仪器的优化在过去的几年中,我们持续对仪器进行了改进,比如使用了新型的电流驱动器,它提供了QCL高顺从电压情况下的低噪音电流。我们还设计了低噪音激光驱动和其他电子设备,降低整个系统的噪音。使得平均1s采样情况下,吸收噪音为?5×106,在均时100 s具有更高的精度,这相当于约5×10-7的最终吸收噪音。很多因素使得噪音超过检测器限度,特别是窄带电子噪音和光学干涉条纹。中红外激光微量气体仪器由Aerodyne Research,Inc.生产的操作软件“ TDLWintel”控制,让每条激光可以设置为时分复用。TDLWintel可控制监测仪的操作并实时处理数据。两种激光电流斜率由TDLWintel定义,然后对检测到的信号采样(16位A / D在?1-1.5 MHz下运行),同步求平均,基于HITRAN参数以及测得的温度和压力的曲线,与计算出的吸收值拟合,可以对多达16种气体混合比实时记录。数据可以以10 Hz采样频率记录,最大有效数据率由泵抽速和吸收池的大小决定。实验过程中一些情况,比如阀门开关或背景消减,也可由TDLWintel软件控制。我们展示了单激光(76米光程)和双激光监测仪(76米或者210米光程)的气体测量噪音结果(平均1s),分别在表1和表2中,测量噪音为以空气中的混合比表示,同时提供了噪音的不确定性。根据不同的吸收路径和测量情况,吸收噪音最佳的结果在1s内约为?5×106。仪器适用在各种环境中,无论是在实验室还是在野外实验中。野外现场包括偏远位置或在移动平台(例如轮船,卡车和飞机)上。我们在最近20年在许多野外现场使用过这些仪器。在过去的几年中,Aerodyne “移动实验室”已配备了多种气相仪器(单激光和双激光监测仪)以及测量颗粒物和较重的有机化合物配套仪器。如测量天然气中的甲烷排放,或者测量两种气体示踪物(例如,亚硝酸盐氧化物和乙炔),移动实验室可以直接开到附近,测量示踪气体以及甲烷。另外,通过测量乙烷(常见天然气的成分),我们可以区分来自天然气设施的甲烷和来自生物来源的甲烷。仪器的噪音分析 了解测量噪音源对于保持仪器性能水平至关重要,通常将重点放在最终的噪音源分析和讨论上,例如探测器噪音,激光噪音或散射噪音。其他噪音源,统称为“技术噪音”,可能来自光学和电子方面,并可能是噪音的主要来源。而在在短时间尺度上的噪音可能是更长的时间范围的漂移。不同的噪音源可能表现出不同的功率谱密度(PSD),例如检测器噪音,而Johnson噪音通常具有平坦的PSD(即白噪音),而激光噪音会表现出闪烁噪音(1 / f PSD)。噪音可能会在频谱中产生随机波动,或者它可能具有窄带频率。另一个复杂因素是信号处理算法对噪音信号的响应。对于Aerodyne,混合比噪音是对噪音信号,以及压力和温度变量中多元拟合的结果。了解和减少噪音的第一步是使用Allan–Werle方差工具分析混合比噪音图(方差作为平均时间的函数)以及功率谱,并将噪音划分类型。Allan-Werle方差工具是一种通用工具,可以评估短时噪音和平均时间极限。按类型划分噪音有助于指示其来源。三种常用噪音包括是暗噪音,轻噪音和成比例噪音。 “暗噪音”(即,在检测器被堵塞的情况下报告的混合比)包括检测器噪音,基本电子(Johnson)噪音以及其他多余的电子噪音。“轻噪音”(正常光照水平但吸收深度很小)包括所有暗噪音加激光噪音(1/f,即闪烁噪音和散射噪音),激光驱动电流噪音(产生幅度波动)和干涉条纹的变化。 “比例噪音”(吸收深度较大时看到的多余噪音)包括激光驱动电流噪音,压力和温度噪音以及峰值位置运动结合调谐率误差。频谱数组处理将频谱分解为许多部分,并显示出较多变量。通常应用于频谱数组的处理工具包括减去偏移量,平均值,拟合度,统计量度,变量[p],[q]或这两者的傅立叶变换,相关性,和主成分分析。尽管有很多处理的实例,但是很难提出一个通用的分析方法,帮助我们了解所看到的一切。即使我们“解剖”光谱并找到大的干涉条纹,这不一定意味着干涉条纹是多余噪音的来源,比如干涉条纹不动或它们的频率太高而无法影响拟合。为了确定,我们需要确定导致多余的噪音因素,该因素的短期波动应与混合比的波动匹配。我们通过一个噪音分析的例子说明了分析过程。结果表明,多余噪音是由两种波的混合,即光学干涉条纹和电子信号混合导致的,产生的低频成分,明显影响混合比的测定,而任一单一波则对结果几乎没有影响。结论 我们对当前Aerodyne Research,Inc.生产的微量气体激光测量仪器进行了综述。提供了一组气体,以及同位素比的测量结果。仪器在性能上的改进包括降低了电源和激光驱动噪音。另外,制造工序变得更加精简。目前吸收噪音在1s内达到?5×106。然而,为获得最佳性能,仍然需要对噪音做进一步的探索。本文中的实例显示,多余噪音是由两种波的混合,由光学干涉条纹和电子信号混合导致。仪器的相关优势1. 持续对仪器的改进及噪音的分析,测量痕量气体的精度更高,测量气体达到ppt级别,甚至在10Hz的频率仍然保持极高的精度;2. 一次同时测量多种气体,消除了多台仪器测量时气体产生的系统误差并大大提高效率;3. 仪器适用于多种环境,满足实验室测量,野外远程测量和移动测量需求。 欲了解该产品的更多特点,欢迎咨询联系澳作生态仪器有限公司
  • 10家或将走向末路的生物技术公司
    11月10日下午,曾经是全美最风光生物技术上市公司的Dendreon已根据美国破产法第11章申请破产保护,在经历了大裁员(裁去2000名员工中的1180人),以及各种应急的削减成本办法之后,这家昔日新贵终于还是走上了末路。Dendreon破产的原因是2016年高达6.2亿美元的债务已经无力偿还,所以只有通过破产拍卖Dendreon以偿还这部分债务。这使得股票投资者们将谨慎的观察通过高额债务获得资助的类似生物技术公司的股票,发现目前这种高负债的经营策略并没有过时,这不Isis制药公司昨天就披露了高达4.25亿美元的债务。  EP Vantage最近公布的一份报告,精确的指出了10家在债务、市值方面比例极不恰当的生物技术公司。这种分析并不意味着这10家公司都将走向与Dendreon相同的归路,虽然其中有些公司吹嘘健康的现金余额,但是一点突发情况就可能将其推进深渊。  这份报告中中不乏耳熟能详的生物技术公司:例如致力于心血管疾病研究的生物制药公司Amarin、生物技术公司Exelixis和美国减肥药制药公司Vivus,这些公司从资本结构来看,全部极度依赖于债务。当推动一个新产品从研发进入上市的时候,恰恰是廉价债务的吸引力所在的事发后。但是现在看来有些不对头,考虑到这些公司产品研发遭遇到的挫折已经导致这三家公司的股票从1月份开始已经分别重挫58%、71%、64%。  这正是获得高风险债务融资、亏损企业的问题所在:一度看起来可负担和充满吸引力的公司越来越成为威胁股票持有者的负担,正如Dendreon所展现的一样。  从另外一个角度来看,投资者们对Amarin、Exelixis或者Vivus也不需要感到过度恐慌:至少这三家公司分别吹嘘拥有1.35亿美元、1.92亿美元和3.07亿美元的现金。但是目前的风险是,遭到蚕食的现金加上未来股票价格的漂移将会使得股票投资者越来越不可投资,同时还将资产放到了债务持有人手中。  Retrophin是这份报告中不正常的,作为一家远未盈利的公司,却背负了一堆债务,负债与市值的比例高达30.3%。此外,该公司的现金余额是正常的,但是近年来该公司的股票暴涨62%,和太容易摔倒的公司是一副截然不同的景象。更典型的是美国生物制药公司Aegerion,竟然通过3.25亿美元可转换债务来并购一个有问题的产品,该公司负债与市值的比例高达51.5%。  10大高负债生物技术公司  这份报告中,不包含医学技术和专科制药公司,诸如德国植物药公司史达德大药厂和全球领先的健康诊断产品和健康诊断管理方案的提供者美艾利尔公司都是通过债务融资的收购所建立起来的,但是已经开始盈利,因此受到的压力也不一样。同时还排除了市值不到1500万美元的,遭到债务问题严重困扰而处理掉的企业。  但是这份报告已经揭示了一些让人非常心痛、走向末路的公司,例如美国PhotoMedex公司,该公司的业务仅为5200万美元,拥有现金1600万美元,但是从资产负债表来看,短期债务却高达8000万美元,负债与市值的比例高达158.4%。自今年以来,该公司的股票已经下挫80%,该公司已经聘请了加拿大投资银行集团Canaccord寻求再融资方案 一份担保债权人协议已经签订。  这份报告中是否已经包括了即将吞并另一家公司摇摇欲坠的医学技术公司呢?7.22亿美元的美国假肢制造公司Hanger。虽然该公司看起来已经盈利,现金流也看起来充足,但是该公司半年的现金流仅有500万美元,而其债务却高达5.4亿美元。  Hanger公司9月份任命了新的首席财务官和新的首席会计官已经透露出了该公司境况不太好的信息,且今年来该公司已经第二次未能如期公布其季报,反而通过拖延额外的时间来对季报进行审查。  8月份,Hanger公司的股票暴跌30%,纵然这一阶段被设定成螺旋式上升,但是高债务的问题将不仅会导致投资者恐慌,而且还会导致该公司被进一步出售。所有对债台高筑公司投资的投资者都必须清楚的认识到这样的后果。
  • 激光差动共焦成像与检测仪器重大专项启动
    3月28日上午,国家重大科学仪器设备开发专项&ldquo 激光差动共焦扫描成像与检测仪器研发及其应用研究&rdquo 项目2013年度工作会在北京理工大学召开。  科技部条财司孙增奇处长、工信部科技司王锐副调研员,杨柯巍主管、金国藩院士、李天初院士、周立伟院士、项目监理组和&ldquo 两组一委&rdquo (项目总体组、项目技术组和项目用户委员会)22位专家以及项目牵头承担单位北京理工大学机关及学院领导等共计40余人参加了会议。  项目总体组成员代表北京理工大学科研院高新部张瑜部长代表学校致欢迎辞,工业与信息化部王锐副调研员、科技部条财司孙增奇处长、项目技术专家组组长金国藩院士、项目用户委员会组长北京交通大学理学院院长冯其波教授、监理组组长北京工业大学科技处处长石照耀教授分别作了讲话。  项目技术专家组组长金国藩院士主持了进展汇报会议,项目负责人赵维谦教授向与会领导专家汇报了项目的总体工作情况及我校承担的研制任务的年度进展情况,清华大学张书练教授、中国科学院物理研究所刘玉龙研究员分别汇报了其承担的研制任务的进展情况。  汇报结束后,与会专家现场考察了我校光电学院赵维谦教授项目组的实验室。现场询问了项目组研发的激光差动共焦干涉元件参数测量仪器、激光差动共焦曲率半径及焦距测量仪器、激光径向偏振光差动共焦显微仪器和激光差动共焦拉曼光谱成像仪器的研究状况,观看了项目组研发的关键部件&mdash &mdash 回馈激光干涉仪、余气回收式高精度气体润滑直线运动系统、高精度气体润滑回转运动系统、高精度气体润滑调倾/调心工作台和高分辨力大承载气体润滑四维调整工作台等,与会专家对研究成果的创新性及研究进展给予了高度评价。  现场考察结束后,专家组对项目组进行了质询。会专家一致认为:国家重大科学仪器设备开发项目&ldquo 激光差动共焦扫描成像与检测仪器研发及其应用研究&rdquo 2013年度工作进展良好、实施效果显著,按计划全面完成了项目任务书所提出的研究工作,并希望项目组在后续的研究工作中,继续加强推进仪器的可靠性、产品化、软件、外观设计和知识产权保护等工作,提升仪器产品的竞争力。  最后,项目负责人赵维谦教授代表项目组对与会领导、专家的莅临指导表示感谢,并表示会高度重视专家的建议,在今后项目的研发过程中进一步增强仪器产品化设计意识。
  • 激光超声波可视化检测仪技术填补国内空白
    11月28日,激光超声波可视化检测仪技术在西安航空基地正式通过科技成果鉴定。这一技术的国产化,填补了业界空白,大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距,是我国无损检测领域的一项重大突破。   无损检测在各制造行业的品质管理中,一直扮演着举足轻重的角色。其中,超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用,但无法对任意复杂形状以及非金属物体内部缺陷实现高效、直观地检测。随着碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用,航空工业也得到了前所未有的发展,但迄今对这些新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。  由西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪,成功突破了无损检测领域中的这一世界科研难题。该检测仪的问世,对任何形状物体及绝大多数材料的内外部探伤,小到电子元器件,大到飞机机身部分均可进行无损检测,并可在高温、有毒等恶劣环境下工作。使用激光超声波可视化检测仪对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查,可以最大限度地延长其安全使用寿命,避免重大事故的发生。  如果传统的超声波无损检测技术被比喻为“收音机”技术,则激光超声波可视化无损检测技术就属于“电视机”技术。激光超声波可视化检测仪由检测单元和激光单元组成,可简单地将超声波的传播过程可视化,并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤,通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于激光超声波可视化检测仪技术实现了无损检测的可视化,对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易,且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。  金波公司研发的“激光超声波可视化探测仪”,是西安航空基地入区企业科技创新的典型范例。西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系,同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群,对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。依托激光超声波可视化检测仪,目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心,先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务,出具检测报告80余份,解决了众多目前无法解决的难题,大大提高了我国的无损检测技术水平,进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。
  • 锂电池材料粒度要求高 激光检测担主角
    p style="text-indent: 2em "span style="font-family:宋体"锂电行业近年来正在快速增长,并对多类光学、物性检测领域的仪器设备有着强烈需求。对于锂电池的电池材料来说,粒度、细度的检测是重要的相关参数,因而对激光粒度仪仪器厂商,锂电行业就此成为了他们书写市场红利新篇章的重要笔墨。/span/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/a0946e4d-f5d6-4005-b98d-768e0013fd6b.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "strongspan style="font-family:宋体"锂电池/span/strong/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family:宋体"粒度和粒径分布影响着锂电池材料性能的方方面面,特别是在生产流程,粒度粒径的检测有助于试验阶段的通过/span/span style="font-family:宋体"失败检测、过程控制、以及每个工厂的出货控制。对锂电池,特别是聚焦舆论大量视线的锂离子电池,在原材料管控阶段,主要有三类电池材料需要进行粒度检测——正极材料、负极材料和隔膜材料,所需的粒径检测范围在/span10nmspan style="font-family:宋体"到/span5mmspan style="font-family:宋体"之间。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family:宋体"以锂离子电池的正极材料为例,粒径/spanD50span style="font-family:宋体"是关键性的质量控制指标之一,无论是磷酸铁锂电极还是其他主流锂合金氧化物电极都不例外。/spanD50span style="font-family:宋体"是表示粒径大小的典型值,其标准定义是累计分布百分数达到/span50%span style="font-family:宋体"时对应的粒径值,又名中值粒径、中位径。电池正极对原材料的粒径要求波动范围较大,一般在/span1-20span style="font-family:宋体"μ/spanmspan style="font-family:宋体"之间。具体指标主要受到材料种类和工艺要求的双重限制。负极材料的粒径对电池的初始放电容量和首次效率等参数有重要影响,还是以锂离子电池为例,其负极石墨材料的平均粒径较为集中地分布在/span16-18span style="font-family:宋体"μ/spanmspan style="font-family:宋体"之间时,最为合适。电池隔膜,介于正负极材料之间,也是电池结构重要的组成部分,其中需要添加氧化铝等阻燃材料,这些阻燃材料的粒径需求则呈现随着隔膜层厚度不断提升,粒径不断减小的趋势,目前甚至需要达到亚微米甚至纳米级的要求。/span/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9c1cbb85-5a43-475e-978d-bc165aef7207.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "strongspan style="font-family:宋体"锂电池结构示意图/span/strong/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family:宋体"电池的工艺特性、充放电容量、体积能量密度等重要参数都会受到电池材料粒度的影响,/span span style="font-family:宋体"而在各种粒度检测方法中,激光粒度仪因具有操作简便、可测颗粒数、等效概念明确、速度快、准确性好等优点,受到锂电市场的青睐。在激光粒度仪的各类技术指标中,“分辨能力”对于电池材料的检测有着极为重要的意义。分辨能力是指激光粒度仪对样品中不同粒径之间的区分能力。这种能力对电池材料的检测非常重要,例如,过小颗粒的石墨粉中往往具有较多的菱方结构,用参有这种石墨材料的锂电池,储锂容量就会比较小,而分辨能力高的激光粒度仪,就能较容易地检测出石墨原材料中的菱方结构。/span /pp style="text-align: center text-indent: 2em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f3d5ee0f-102d-47ac-9a4e-773ee5e791bc.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "strongspan style="font-family:宋体"激光粒度仪原理示意图/span/strong/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size:14px font-family:宋体"评估激光粒度仪分辨能力的方法有很多,最常见的就是测量在已知粒径的标准样品中加入少量比例已知的大/spanspan style="font-size:14px font-family:' Calibri' ,' sans-serif' "//spanspan style="font-size:14px font-family:宋体"小颗粒样品,看测试结果是否能满足真实的差异。目前在市场上,激光粒度仪的分辨能力往往从散射光能分布角度、信噪比光学电子设计、高精度的模数转换及反演计算水平等角度改进。而具有高品质高分辨率元器件、装配工艺及算法数控优化水平高的激光粒度仪,也越来越为锂电行业所重视。/span/p
  • 航天科工203所研发激光甲烷监测系列产品
    日前,航天科工203所研发了激光甲烷监测系列产品,广泛应用于城市燃气安全隐患排查治理,为燃气巡检和泄漏检测提供最有力保障。  近年来,国内燃气事故多发频发,引起广泛关注。现代城市地下管线密布,使城市面临着诸多挑战。地下燃气管线作为保障城市运行的生命线,因被破坏外损而导致燃气管线泄露、火灾等事故时有发生,严重影响了城市正常运行秩序和人民群众生命财产安全。  城市燃气管道关系千家万户生活和生产,燃气泄漏致使相邻地下空间爆炸,是城市无法回避的痛点。如何实现城市燃气管网的实时安全监控,也成为摆在人们面前的一个难题。 航天科工203所研发的手持激光甲烷检测仪,可实现甲烷气体的远程遥测,它适用于各类甲烷可能泄露的场所,尤其适合架空管线、狭窄空间、居民厨房等存在燃气泄漏风险,但因距离、障碍物等原因导致巡检人员无法接近的场合。过去都是近距离泵吸式抽样检测,在地下管道封闭空间,抽取采样后通过催化燃烧式探头分析检测。激光甲烷检测仪是无接触的,采用物理性光学检测,检测距离可达150米,检测距离远、速度快、精度高。  激光甲烷遥测云台,可对燃气场站的各种设施进行24小时不间断扫描检测,加大场站的安全监控力度,提高安全管理高度,系统具备高稳定性、高可靠性、高使用寿命,能够实现场站的无人值守。激光甲烷遥测云台装设在立杆和墙面上,可对场站实现360度无死角监控和检测。配备的视频摄像头具有智能分析功能,当视频摄像头检测到火焰、烟雾时会提前报警。  激光甲烷遥测云台可用于调压站场区、化工园区、 锅炉房、矿井中等区域,检测气体只针对于甲烷,不会产生误报和中毒现象。此外,还具有星光级红外夜视系统和定位实时校准等功能。智能激光甲烷遥测云台采取激光束的面式扫描,灵敏度高,由被动监测变为主动式实时在线监测,是原有天然气泄漏监测的重要补充,提高了天然气泄漏隐患自动化防控能力。 目前,203所研发的系列燃气监控设备等系列化产品,在北京、珠海、济南等多个区域,在燃气、石油等行业广泛应用,保障了人们的生命和财产安全。
  • 聚光科技|10月激光气体分析仪培训课程开始报名啦!
    聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称:聚光科技)培训班又开始啦!感谢您一直以来对小聚的信任与陪伴,将有更多精彩的培训课程,期待您的加入!n 培训对象1. 高中或技校以上、工科背景2. 具有一定的LGA-4100/4500激光气体分析仪实际操作、维护经验3. 一定的仪表技术理解和实际运用能力n 培训考核参训学员应参加全部课程。我们将通过课堂提问、实际操作、理论考核几方面帮助贵司工程师提高其仪表操作和维护技能。n 培训要点1. LGA-4100仪表安装调试及日常维护2. LGA-4100/4500仪表电路板更换方法3. LGA-4100/4500上位机软件使用4. LGA-4100/4500仪表常见问题及故障诊断5. LGA-C300热值分析系统仪表和中央控制单元6. 冶金行业过程气体在线分析产品应用7. 石化化工行业过程气体在线分析产品应用8. 高炉氢分析系统氢表、预处理流路n 课程费用报名费免费(包含授课资料、工作餐、现场参观),车费、住宿费自理。 n 培训时间/地点:培训时间 :10月14日-10月18日培训地点:杭州 聚光中心(浙江省杭州市滨江区阡陌路459号) n 报名方式联系人:周先生电话:135-6711-4748邮箱:shixiong_zhou@fpi-inc.com
  • 空间引力波探测星间激光链路构建研究中取得进展
    太极计划通过卫星编队的形式进行空间引力波探测,而构建星间激光链路是其中的关键环节之一。相比应用于星间激光通信、重力场测量等领域的传统星间激光链路构建任务,太极计划需应用有限的星上资源实现三百万公里超远距离激光捕获及1 nrad/Hz1/2量级超高精度指向,因此其实现难度要大得多。为此,提出采用三级捕获探测方案, 通过星敏感器(STR)、CMOS捕获相机及四象限探测器(QPD)逐级探测压制激光指向偏差。目前对该方案的研究仍停留在仿真模拟及关键技术原理方法学论证阶段,并未充分考虑各阶段之间系统参数及核心探测技术之间的耦合关系,亟需通过全流程地面模拟实验进一步验证激光链路方案主要技术指标的可行性。针对上述问题,力学所引力波实验中心与国科大杭州高等研究院太极团队核心成员高瑞弘博士开展了面向太极计划的超高精度星间激光链路构建地面验证技术研究,设计并搭建了激光捕获跟瞄一体化地面模拟实验系统(如图1所示)。该系统在完整还原捕获跟瞄方案光学系统及实施流程的基础上充分考虑了对激光远场波前、高斯平顶光束接收、弱接收光强等空间实际运行情况的模拟。系统采用小口径光阑结合大发散角出射光,依据合理的参数设计及器件选型,在实验室近场传输情况下实现了双端近似夫琅禾费衍射模拟及高斯平顶光束接收。图1 捕获跟瞄一体化地面模拟实验系统实物图。光学平台上放置有CMOS及QPD两级探测器,利用自研的上位机软件可实现捕获-跟瞄全流程自动模拟。模拟实验采用DWS信号实时监测激光指向角度变化,图2所示的实验数据展示了由初始指向—扫描开环捕获—闭环捕获—精密指向的全流程指向角度变化,实现了对初始时刻百微弧度量级指向偏差的逐级压制。图2 捕获-跟瞄全流程模拟实验yaw方向角度变化。在激光捕获探测技术方面,首次提出并采用了改进的质心算法,在百皮瓦级弱光情况下实现了亚像素级光斑中心定位精度。在QPD前设计了共轭成像系统,降低了beam-walk对DWS技术非线性误差产生的影响,提高了精密指向阶段角度测量精度。在QPD探测器处,激光捕获及激光精密指向结果如图3所示,对应到实际400倍放大率的望远镜前均能满足太极计划要求,充分验证了目前拟采用方案的可行性。图3 (a)激光捕获完成后角度残余误差示意图。(b) 激光精密指向阶段残余指向抖动幅度谱密度曲线。综上所述,该项研究工作从物理实验的角度出发,设计并搭建了星间激光链路构建地面模拟实验系统。一方面为相应关键技术研究提供了模拟实验平台,验证了关键技术间的耦合关系,提出方法学上的改进策略并指导器件参数选择;另一方面,充分验证了整个方案的可行性,为未来方案转入工程化实现阶段提供完备的理论验证及技术支持。相关研究成果近期在国际顶级光学期刊《Optics and Lasers in Engineering》上发表。
  • 大连理工激光雷达项目取得进展 加强环境监测
    p  近日,大连理工大学光电工程与仪器科学学院副教授梅亮在大气环境监测领域取得了重要进展。作为最早开展沙氏大气激光雷达技术的研究人员之一,梅亮回国后已在光学工程领域顶级期刊《光学快报》、《光学快讯》连续发表4篇SCI论文,实现了大气颗粒物的时空分布探测、大气颗粒物形态识别、大气中NO2浓度分布探测以及可携式沙氏激光雷达系统。/pp  激光雷达是一种有源光学遥感探测技术,其在空间分辨率、探测灵敏度、抗干扰能力以及大范围实际监测等方面具有独特的优势,目前已得到广泛应用。传统的脉冲式激光雷达系统功能强大,但存在设备成本高、维护困难等问题。/pp  沙氏激光雷达技术是大气激光雷达领域的一项新技术,相比于传统脉冲式大气激光雷达技术,具有设备成本低、性价比高、低维护等优势,其设备成本为传统设备的10%—20%。该技术在大气环境监测领域具有广阔的应用前景,并有望商业化应用。一台设备可测量方圆5公里,5—7公里高度内的颗粒物时空分布,结合点式监测仪器测量结果可计算出颗粒物浓度分布。约5台设备即可全面监测大连市市区内的空气状况,实现对污染源的追踪并掌握污染物的传播。据悉,该研究课题获国家重点研发计划青年项目以及国家自然科学基金资助。/pp  颗粒物尤其是PM2.5对人体健康及大气环境具有重要影响,颗粒物含量是空气质量检测的重要指标,高效准确的监测手段对破解当前大气污染监测、监管难题具有重要意义。课题组未来将进一步发展多波长沙氏激光雷达技术,最终实现大气垂直方向不同高度上颗粒物粒径分布的探测,如PM2.5和PM10的分布等,为大气环境监测和科学研究提供强大的技术支撑。/p
  • 研究生利用激光遥感制作实时监测雾霾探测仪
    历经连续多天的雾霾天气,北京终于拨霾见日,大快人心。然而,民众对空气质量的担忧恐慌情绪,却不会像雾霾一样散去。面对日益紧迫的雾霾问题,除了戴上防霾口罩,我们又能做些什么?......雾霾之下,没有看客,我们每个人都应该积极行动起来,你知道吗?西安的一群大学生为我们做了一个良好的表率。  前不久,西安理工大研究生代晨昱和同学们发明了一款便携式雾霾空间分布激光探测仪,可以实时监测大气污染物的仪器,打破了传统环保部门测量大气污染物的方法,将激光遥感技术应用到了雾霾监测领域。据悉,该仪器还荣获了陕西省大学生课外学术科技作品大赛一等奖。  打破陈规 用激光遥感监测领域  目前,相关部门监测大气污染物主要采用的是直接称重、多点监测、人工取样等方法,上述方法都仅是单点测量。例如直接称重法,是抽取等量空气将污染物停留在过滤膜上,直接称其重量,计算单位体积中的污染物浓度。而多点监测需要架设许多仪器,不仅耗时耗力,还不具有实时性。因为大气是流动的,往往当工作人员把仪器上的数据整理出来时,污染源的位置、雾霾污染的空间分布等已经发生了变化。  实际上,城市每个区域的PM2.5数值都不一样,而且数据也是不断变化的,这就让代晨昱萌生了用专业知识发明一种可以实时监测大气污染物的仪器的想法。经过近两年努力,他和同学们完成了设计发明工作。探测仪弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。  探测仪整体系统主要由激光发射系统、光学接收系统、光电探测系统、数据采集处理系统及三维扫描控制系统五部分组成。代晨昱解释,这套系统主要运用了光散射和光测距两大原理。由激光发射系统发出脉冲激光进入大气,激光与大气中的雾霾颗粒发生散射后,由光学接收系统接收后向散射回波信号,再由光电探测系统将光信号转换为电信号,最后由数据采集处理系统利用模拟探测方式完成数据采集与处理。  实时监测,雾霾无处逃遁  这款便携式雾霾空间分布激光探测仪,相较于单点测量,扩大了探测范围,还可对污染源的位置、污染程度、污染物的扩散方式及传播途径进行实时监测,继而对雾霾污染的出现提前预警,使有关部门前移工作关口,采取应对措施缓解污染问题。弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。  以城区面积约为860余平方公里的西安市为例,实验表明,4-6台探测仪就可以实现整个西安市区的覆盖探测,工作效率着实提升了不少。  代晨昱表示,这款仪器可以与现有的颗粒物监测仪器设备配合工作,不仅可以弥补现有仪器的缺陷,配合工作后测试出来的结果精度更高。他们也期待可以和有关单位部门、企业合作,为治污减霾贡献出自己的一份力量。  年轻的大学生也懂得要以己之力,为社会贡献一份力量。身为地理信息行业的从业者,手握各种地理空间技术,在这场休戚与共的雾霾反击战中,也应多思考,多行动,多出力,守护苍穹之下的那片蓝天。
  • 应用案例 | 基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究
    近日,来自山东师范大学的研究团队发表了《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路N2O气体检测系统研究》的研究成果。项目背景温室气体(Greenhouse Gas,GHG)的温室效应引发全球变暖和气候变化,这使得全球生态环境面临着很大的威胁。一氧化二氮(N2O)是全球六大GHG之一,相较于人们熟知的二氧化碳(CO2),N2O含量相对较低,但其全球变暖潜能值(Global Warming Potential, GWP)却是CO2的310倍左右,此外,它对臭氧(O3)也有一定的破坏作用。因此,有效探测大气中的N2O含量及其浓度变化趋势是至关重要的。N2O气体分子的吸收谱带主要集中在中红外区域,需要选用中红外光源对N2O气体进行探测。近年来,随着波长可调谐、可室温工作的量子级联激光器(Quantum Cascade Laser, QCL)的研发技术日益成熟,将其与激光吸收光谱技术相结合,可以实现对气体的高分辨率、高灵敏度探测,被广泛应用于气体遥感探测领域。目前,结合激光吸收光谱技术及紧凑型多通道气室(MGC),可实现对气体分子的快速响应,并达到较低的检测限,但系统为封闭式光学路径,限制了在户外环境中持续检测的便携性、实际适用性和空间覆盖范围。因此,开放式光学路径的设计,对于户外大范围环境中气体浓度的实时检测是十分必要的。系统搭建宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头、QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器、HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞(MCT)光电探测器。HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头其波数的可调谐范围是 2203.7 cm-1~2204.1 cm-1,最大输出光功率可达 50 mW。 为了充分发挥 QCL 的波长可调谐特性,结合激光器驱动,对 QCL 的工作温度以及电流进行设置,进而得到系统中所需要的激光器发射中心波长。QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器结合触摸屏的显示功能,极大的方便了用户进行操作。 通过激光驱动器对注入激光器的电流进行更改,分析发射波数与驱动电流的相关性,调节驱动电流大小,分析在300 mA至360 mA的电流变化范围内,激光器波数随驱动电流变化的响应曲线。可以得到,随着电流逐渐增大,激光器的波数是逐渐减小的,对应的输出波长是逐渐增大的,其响应曲线可以表示为:y = -0.0271x + 2212.972。 同理,对激光器发射波数与温度的相关性进行分析,对温度进行调节,使激光器在30 °C至45 °C之间工作,分析激光器中心波数随温度变化的响应曲线。可以得到,随着温度逐渐升高,激光器的波数是逐渐减小的,对应的输出波长是逐渐增大的,其响应曲线可以表示为:y = -0.1716x + 2210.216。 综上所述,根据所选用的N2O吸收谱线波数为2203.7333cm-1,因此,所对应的QCL 中心电流和工作温度应分别设置为330 mA和36.0 °C。 HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞(MCT)光电探测器的感光面积为1×1 mm2,探测范围较为广泛,可达到 2μm-14μm,完全满足本系统探测的需求。由于探测器接收到的回波信号较为微弱,在对数据进行处理前,需要对信号进行放大,而该型号的探测器内部设计有前置放大器,以便后续可直接进行谐波解调和浓度反演等数据处理,同时也对系统的设计进行了简化。结论与创新点:使用该检测系统对大气中 N2O 浓度进行实时检测是可行的。(1) 选用QCL作为发射光源。QCL 具有波长调谐范围广、输出功率较高、并且可以在室温条件下工作的卓越性能。选取最优谱线位置为 2203.73 cm-1,能有效避免其他气体的干扰,实现对N2O气体分子的高灵敏度检测。(2) 为了避免MGC在远程或户外的大范围环境检测研究中的限制性,选用离轴抛物面反射镜和角反射镜,搭建了开放式光学路径的N2O气体检测系统。将大部分光学元件安装在一个光学平台上,实现了系统的紧凑、便携特性,并满足开放式、大范围环境监测的需求。(3) 经验证,当积分时间为1s时,N2O检测限为1.1 ppb,当积分时间延长至95 s时,系统达到最低检测限为0.14 ppb。结合实验结果,表征了系统的高精确度、高灵敏度、低检测限的性能,并且完全满足对大气环境中N2O浓度测量的标准。参考文献:张玉容,赵曰峰《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究》
  • 激光颗粒检测技术发展历程与趋势
    上世纪七十年代初,PLDMC公司将激光颗粒检测技术成功应用于油液监测领域。历经40多年的发展壮大,当前的激光颗粒检测技术已经成为一门新兴的实验性前沿交叉学科。激光颗粒检测技术在广泛的实际应用中显示出强大的生命力,并为航天、航空、航海、液压、传动、工程机械和各类制造业提供了有力的保障。而谈到激光颗粒检测技术,就不得不谈到被称为激光颗粒检测技术创始者和领导者的PLDMC公司。  PLDMC一直以创新的激光颗粒检测技术为导向,拥有世界激光颗粒检测技术研发领域的尖端技术,其新产品曾多次荣获技术创新大奖,各国国防部和航天事业局的指定油液监测设备。  实验室激光油液颗粒计数系统学科带头人JOHN博士谈激光颗粒检测技术发展历程与趋势  据JOHN博士介绍,油液污染的起因和对工作造成的危害,众所周知,飞行器源于早期六十年代,液压技术和元器件及系统得到有效地提升,可靠性越来越受到广泛关注,固体颗粒污染成为各系统普遍存在的污染物,油液污染一直以来困扰各国航天、航空事业,故障率高居不下,由此引起了相关技术行业的关注。新产品、新技术被人们接受、认可以及市场的拓展等需要一定时间,而PLDMC为了激光颗粒检测技术与仪器的发展,付出了大量的努力和心血 如70年代,PLDMC耗巨资推出第一代油液颗粒监测设备,并与相关机构就检测标准的开展迈出了漫长的研究之路。  PLDMC公司通过近40年时间的努力,使激光颗粒检测仪器从‘无人问津’到今天的‘家喻户晓’。截止目前,PLDMC在全球已拥有近十八万家用户,销售总额约占世界激光颗粒检测仪器市场的75%。PLDMC公司的发展历程也可以说是激光颗粒检测仪器与技术的发展历程。  颗粒检测技术“革命性”的飞跃  行业不断拓展,颗粒检测技术得到广泛应用,在90年代形成“过滤称重法”、“过滤显微镜法”和“激光颗粒检测法”,并通过美国宇航协会、国际标准化组织、英国汽车工程师协会等一批世界顶级相关组织的积极参与,形成了“NAS 1638 Cleanliness Requirements of Parts Used in Hydraulic Systems-Rev”、“ISO 4406-1999 液压传动 油液固体颗粒污染等级代号法”、“JIS B 9932-2003Hydraulic fluid power -- Calibration of automatic particle counters for liquids”、“BS ISO 11171 Hydraulic fluid power Calibration of automatic particle counters for liquids”、“ISO 11500 hydraulic fluid power-determination of particulate contamination by automatic couting using the light extinction principle”、“ISO 5884 Aerospace-Fluid systems and components - Methods for system sampling and measuring the solid particle contamination of hydraulic fluids ”等众多的相关标准。  普洛帝测控“创造性”的巨变  90年代PLDMC出售其赖以自豪的“水质检测事业部”和“密度监测事业部”,重点将激光颗粒检测技术保持发展。从第一代最基本的检测技术,发展至2009年的第六代产品,其中的困难和艰辛让业内为止震撼。JOHN博士非常感慨一路走来的艰辛,曾经经历了初创、发展、鼎盛和彷徨时期,技术和利润成为企业发展的制约难题。自99年以来普洛帝中国事业部的销量受到总部的热切关注,并为普洛帝中国大发展做出详尽的计划,2005年普洛帝东南亚大区及普洛帝测控中国公司的成立使其在总部的地位尤为重要,一系列的投资计划和发展战略开始运作,现已形成北京、西安、上海和深圳四个服务区域和六个发展单位(五个运营实体,一个非盈利基金—油液颗粒监测研发基金,截止2010年6月累计发放基金120万人民币)。  普洛帝测控“务实性”的未来  2009年普洛帝中国良好的表现得到各股东的赞誉,普洛帝中国服务中心及其6个发展单位为PLDMC在中国及东南亚的发展制订“务实性”的战略计划,计划在08年组装工厂成立的基础上将加大在中国的投资,建成以上海为研发基地、西安变更为生产基地、深圳为贸易进出口基地和北京为总部基地的新格局,将继续和中国的航天、航空、兵工、船舶各行业合作伙伴深入合作,形成创新型伙伴结盟关系,同时加大对非盈利基金的投入,并推广至多个行业,提升中国的油液颗粒监测技术的发展。  PLDMC公司介绍链接:  普洛帝 PLDMC公司在全球范围内研发、生产、销售工业测量产品,并致力于提高生产质量、加强环境保护以及安全高效经济的工业测控。  普洛帝PLDMC公司的主要客户群为世界各国的石油、化工、能源、民航、国防、铁路、机械等组织,以及各研究机构、监督商检、公用事业以及各种工业领域,其石油测量技术居于世界领先地位。  随着普洛帝在中国服务的不断提升,能更好地为客户提供各类服务,并加强本土化运作的能力,普洛帝目前在西安航天城建有研发&生产基地。为中国及东南亚广大客户提供普洛帝精湛的测控技术,解决各类客户的测控难题!  服务领域的优势能力:颗粒计数器、颗粒度计数器,油液颗粒度分析仪,石油仪器,实验室设施
  • 刘文清院士谈激光雷达在环境监测中的应用——访中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清院士
    激光雷达的研究起源于上世纪60年代末,起初主要用于军用领域,自1995年正式实现商业化之后,在测绘、资源勘探等领域发挥了越来越多的作用,在最近盛行的“黑科技”无人驾驶技术的开发上,激光雷达更是核心技术之一。随着技术的发展和完善,激光雷达的应用范围也越来越广,其中环境监测领域就是很重要的一个方面,可以用来测量颗粒物、臭氧、温度和湿度的变化等等。  中科院安徽光学精密机械研究所于1991年建立了当时我国最大L625激光雷达系统,用于探测平流层气溶胶分布,该激光雷达系统被美国国家宇航局选为全球10个激光雷达站之一。后来又陆续开发出了探测平流层臭氧的紫外差分吸收激光雷达、可移动式双波长米散射L300激光雷达、车载式拉曼-米散射激光雷达等等,受到了广泛的关注。  近日,仪器信息网编辑专门针对激光雷达在环境监测领域的应用采访了中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清院士。刘院士为我们详细介绍了激光雷达在我国环境监测领域的应用、技术发展以及未来的技术需求。中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清院士  Instrument: 我们知道刘院士在环境光学领域有很多研究成果,今天我们把目光聚焦在空气质量监测上,空气质量监测仪器和技术种类众多,如常规六参数、VOCs监测仪、激光雷达、卫星遥感等等。首先请刘院士谈一谈目前我国空气质量监测仪器的整体情况?国产环境监测仪器与同类进口产品相比有何不同?  刘文清:我国大气环境监测技术现阶段主要还是以点式监测方式为主,如AQI六参数、VOCs等。这些监测设备组成了我国现阶段的地面空气质量监测网,为我国空气质量监测做出了巨大的贡献,逐步形成了具有中国特色的环境监测技术规范、环境监测分析方法、环境质量标准体系。目前采用的标准方法,主要以人体健康为关注重点,测量的是人们日常生活和工作活动范围内的空气质量,可以较为准确的监测空气中气溶胶和污染气体的含量,但它的局限性主要是获得局部低层、较小地域范围内的污染物浓度变化信息,缺乏污染物区域性变化、时空演变等指标的数据演变信息。近年来随着分析仪器的快速发展,结合卫星遥感,探空气球和高塔能够测量一些气溶胶、气体成分的垂直分布特征,但是卫星遥感直接获取的是整层大气污染,反演近地面污染有一定误差,而探空气球及飞机受时间空间影响,此类探空设备仍然存在着不足之处。  对于区域性复合污染监测,需要快速有效的技术手段进行区域范围内时间和空间上的监测。与以上传统点式监测方法相比,激光雷达等光学遥感监测技术的发展改变了传统的由点到线再到面的演绎方法,为大气环境研究提供了一个新的技术手段,克服了传统大气环境研究中的诸多局限性,实现了大空间、长时间、多尺度、多参数的遥感遥测。此类技术已达到了国际先进水平,尤其在业务化应用方面,我们已根据中国环境监测现阶段的需求进行了深入的研发,这是国外进口设备所不能做到的。目前,国产环境监测仪器已基本打破了进口产品的国际垄断地位,全面实现了中国造。  Instrument:颗粒物激光雷达技术被越来越多的用户所接受,请刘院士重点谈一谈颗粒物激光雷达技术。颗粒物激光雷达的核心技术要点是什么?在我国大气环境领域的应用情况?此技术在空气质量监测系统中的独特作用?  刘文清:激光雷达主要由激光器、发射和接受光学系统、探测器、高速数据采集卡和数据分析软件等部件组成,其核心技术在于稳定可靠的激光器和性能优良的反演算法。激光器单脉冲能量大小直接决定了激光雷达的探测高度。保证激光器单脉冲能量,能够有效保证系统信噪比,实现理想高度的探测。国内外不同厂家的激光雷达反演算法存在一定的差异性,应用最为广泛的是Fernald方法,也是我们安光所选择的反演算法。应用该算法,参考点的选择尤为重要,一般须假定一个近乎不含大气气溶胶的清洁大气层所在高度来视作参考点,为保证反演结果的有效性,必须通过明显气溶胶层或者云层的剔除方法来确认合适的参考高度。  随着“说清环境质量、改善环境质量”重大管理需求的发展和监测事权上收等管理机制的改革,地方政府动态精准管理能力支撑成为越来越迫切的要求,尤其是快速说清空气质量监测点数据变化原因、重污染应对、事故应急监测与快速评估等。针对区域性大气污染问题,及监测管理的迫切需求,作为一种成熟的主动遥感手段,颗粒物激光雷达在大气环境监测方面具有重要的意义。其在大气环境监测中的应用可分为以下几点:1)垂直监测:监测边界层变化特征,了解污染来源和变化趋势 2)水平扫描监测:可获取区域污染物的空间立体分布、变化规律和排放特征,摸清局地污染物对污染形成的贡献 3)车载移动监测:对污染源进行快速溯源,应对污染突发事件,并对污染气团进行跟踪 4)雷达组网监测:说清区域间污染跨界传输,为短时间空气质量预警预报提供及时、有效、准确的数据支撑。  Instrument:安徽光机所可以说是我国激光大气探测研究领域的先行者,在激光雷达技术的研发上,刘院士主要做过哪些工作?您认为未来还有哪些技术需要突破?  刘文清:激光雷达按照监测方法和监测种类可分为米散射激光雷达、大气成分差分吸收激光雷达、拉曼激光雷达等。我所在颗粒物激光雷达和大气差分吸收激光雷达方面已取得了阶段性进展。在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、北京APEC会议、北京九三阅兵式、南京青奥会、福州青运会、郑州上合首脑会议、乌镇物联网大会的联合环境空气保障工作中交上了令人满意的答卷,相应成果也证实了我们激光雷达在稳定性、有效性方面取得了一定的成绩。但在某些方面还是存在一定的不足,需要我们进一步完善,如:1)拉曼激光雷达方面。由于其监测原理的限制,拉曼激光雷达白天会受到天空背景噪声的严重影响,如何有效提高其信噪比,将拉曼激光雷达成功的应用于环境监测日常业务中,为环境污染的扩散、大气化学过程的演变提供有效的气象数据。2)颗粒物激光雷达方面。雨水消光系数大,颗粒物雷达在降雨天气条件下应用效果不佳,如何去除降雨对颗粒物监测的影响,也是接下来的研究重点。3)细粒子质量浓度空间分布。我们已在无锡中科光电成功产业化了双波长三通道颗粒物激光雷达,应用532nm波长我们已可以反演PM10质量浓度的时空分布。对于细粒子质量浓度的时空分布也是迫在眉急的管理需求,目前我们已加大投入,研究开发应用355nm反演PM2.5质量浓度的时空分布的相应工作。4)大气差分吸收激光雷达方面。应用大气差分吸收原理监测臭氧的时空分布,已被成功运用,为证实其监测准确性,我们也参与了由上海环境监测中心举办的探空联盟比对实验。实验中监测臭氧的差分吸收激光雷达与探空气球、无人飞机等监测技术进行了廓线比对,比对结果令人非常满意。对于差分吸收激光雷达只能监测臭氧不是我们的目的,我们希望应用一种技术可以进行多参数测量,如同时监测二氧化硫、二氧化氮等,此类设想我们已取得了阶段性的成果。  Instrument: 安徽光机所的产业化公司——中科光电最近推出了高能扫描系列的大气颗粒物监测激光雷达,此台仪器的主要特点是什么?其研发目的是什么?其市场竞争力主要体现在哪?  刘文清:高能扫描颗粒物激光雷达是基于快速扫描振镜的激光雷达技术,该技术使激光雷达在保留原有垂直探测的功能上,还可以实现快速多角度扫描功能。如此针对固定安装的激光雷达,高能扫描激光雷达不仅可以监控5KM半径范围内的污染源(本地源以及外来源)变化过程,还可以同时获取垂直的颗粒物时空演变数据、边界层高度变化数据。使一台雷达可以同时获取区域内垂直与水平立体空间数据,为说清区域污染变化提供了更有力的数据支撑。同时,在产品设计中,我们也考虑了车载走航监测获取线源数据的技术要求,在固定加走航监测结合的模式下,可以全面获取“点面域、地空天”一体化数据。  我所张天舒研究员率领的激光雷达团队联合中科光电,组织技术骨干进行技术攻坚,经过近两年的不懈努力,攻克了快速扫描振镜技术、高重复频率激光器技术、多姿态雷达扫描数据分析技术、车载雷达减震避震技术和快速走航观测技术等一系列关键问题。其中,快速扫描振镜技术其核心竞争力在于,可以使扫描及成图时间分辨率达到3分钟,确保了监测数据的时效性(目前国内外采用3D支架扫描方式,完成扫描及成图时间需要2小时,没有时效性保证,无法动态说清变化过程)。  Instrument:在环保领域,标准被认为是一类仪器推广的“利器”,对于激光雷达,有没有正在制定的标准?或者说您认为需要哪些方面来规范此类仪器的生产和应用?  刘文清:激光雷达目前还没有正式的国家规范标准,很多单位对于激光雷达的性能校验也一直存在着疑问。实际上,为了保持激光雷达的有效探测距离及探测精度、保证激光雷达的稳定性及准确性,我们联合合作企业已经编制了相关的企业技术规范标准,希望能够逐步发展为行业和国家标准。  激光雷达标准规范的建立目的是为了保证雷达数据的有效性和一致性,科学的系统测试和校验方法是其重要的技术支撑。完整的系统测试即包括仪器组成部分的性能测试,如激光器的功率、脉冲能量、发散角,光学发射和接受系统与激光准直系统的匹配性,数据采集系统本身的采集速率、电子学噪声,以及雷达数据处理和分析软件性能 也包括功能指标,包括探测成分、探测距离、距离分辨率以及信噪比等。对于激光雷达这样一个复杂的光电探测系统的校验也可以与其他观测设备进行一致性的对比分析。使用激光雷达与能见度仪、太阳光度计等观测仪器进行数据一致性对比分析,采用探空气球数据对激光雷达观测数据产品的准确性进行校验等。  后记:随着我国大气环境治理工作的深入,大气环境质量监测的项目、时间要求和空间要求都在提升,随之而来的是监测手段的多样化。除激光雷达之外,卫星遥感、无人机、探空气球等技术不断被引入大气环境质量监测领域,不同的手段为我们多维度了解大气污染过程提供了依据,也为我们更精准的治理大气环境提供了技术支持。(编辑:李学雷)
  • 家用空气监测仪 实用几何?
    使用这些家用式的检测仪时,数据&ldquo 仅供参考&rdquo 。  简易式的空气检测仪可以在电商平台上可购买。  家用空气检测仪功能不断增多。  日前,北京再度进入&ldquo 雾霾&rdquo 模式,随着大众对空气PM2.5越来越关注,不仅空气净化器走俏,家用式的空气检测仪更是成为一些白领家庭的时尚品。记者近日采访发现,海尔、墨迹、汉王等陆续进军大气监测和治理产业,推出家用空气检测仪。一般来说,一台专业的PM2.5检测仪不仅贵,而且使用起来需要一定的专业知识,而相对便宜的家用空气检测仪解决了大众消费者的需要,但实用价值又有几何?还只是家居的一个电子摆设?  市场:  部分家用检测仪声称功能多  &ldquo 人们常常用&lsquo PM2.5值爆表&rsquo 来形容空气质量差,但实际上&lsquo 爆表&rsquo 是什么程度呢?&rdquo 对于空气质量,消费者越来越期待随时能了解。记者近日采访发现,市场上各种&ldquo 迷你&rdquo PM2.5检测仪频繁上架,在网上输入关键词&ldquo PM2.5检测仪&rdquo ,搜索出来共2千多件&ldquo 宝贝&rdquo ,价格从几百元到几万元不等,热销产品的月销量达2百多件。据了解,这些在市场上销售的简易空气检测仪,有手持式、箱式、手机式样等,除了温度、湿度、PM2.5外,有的还声称可以检测甲醛、一氧化碳、二氧化碳浓度和气压等,以便提醒用户是否需要开窗透气、是否可以参加室外锻炼&hellip &hellip 一些产品甚至还具有&ldquo 语音播报&rdquo 功能。  目前受关注的国产主流品牌包括墨迹空气果、汉王霾表、海尔空气盒子等,价格仅几百元。一些进口设备价格则高达几万元,且需要从美国等外国预订。据悉,有的网店还提供此类产品的租赁服务,租金每天10元~25元不等。一位卖家对记者透露:&ldquo 产品销量一直不错,尤其是赶上雾霾天气,一天能卖出几十个。&rdquo   厂商:  数据精准度误差10%~20%  简易空气检测仪大小相当于一台手机,在普通工作模式下可以工作多个小时,普遍采用了Wifi连接App的方式。据了解,这类型的仪器内部集成了空气泵、激光器、摄像头、光电管、DSP芯片等电子和机械设备,通常都是使用&ldquo 粒子识别&rdquo 算法,通过激光扫描、离心泵加速获得粒子反光强度、运动速度、径粒、质量等信息,得到空气中相关粒子浓度数值。  记者试用某品牌的空气盒子发现,当开窗通风时,设备提示&ldquo 空气质量优&rdquo 的情况较多,夜晚门窗关时,就可能会收到&ldquo 空气质量差&rdquo 的提示,与体感相关度较高。同时,它还能实现对空调、净化器等空气净化设备的控制,在空气质量出现问题的时候即时进行空气净化。  有业内人士表示,&ldquo 其实PM2.5的测量是复杂严谨的,并不是有个检测仪器就能搞定的。&rdquo   华东师范大学资源与环境科学院教授认为,&ldquo 环境检测中心所使用的检测机器必须经过长期的检验与比对,数据要经过标定后才能投入使用。&rdquo   墨迹天气产品相关负责人坦言,&ldquo 国外很多相似设备的售价在几万元,目前墨迹空气果的产品价格不到1000元,测试结果的精度在正负10%,虽然不能达到研究级别的数据精准,但可以方便家庭使用。&rdquo   据了解,目前在手机App上查到的相关空气数据是综合一片区域的平均值,如果消费者希望了解自家的空气状况,家用检测器可以给出一定的参考,让用户了解到单个区域的空气质量变化趋势,开大或关小净化器,控制污染浓度。  据业内人士透露,目前国内很多家用PM2.5检测仪生产企业主动前往国家权威质检中心,将产品的检测数据和国家标准方法作比对,估算出误差值。&ldquo 现在一些比对的误差值比较大,大概在10%至20%左右&rdquo 。  专家:  使用一段时间后需要更换  &ldquo 数百元的简易便携的PM2.5检测器,不属于专业的测试仪器,专业的检测设备至少也要30万元以上,有效的环境检测仪,最低价格也需2万元左右。&rdquo 据专家介绍,目前一台专业的国产或进口PM2.5仪器售价在15万至40万元人民币不等。  据了解,2011年美国环保局所对于PM2.5和PM10的检测设备有详细严格的规定。一台符合美国环保署要求的PM2.5颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器等多种专业仪器组成,因此只有几个厂商的几个型号的设备通过了美国环保局的认证。从我国的情况来看,目前家用PM2.5检测仪并没有完备的产品标准。  然而,国内空气监测消费市场方兴未艾,分析表明,PM2.5仪器销售市场规模将达到3亿至8亿元。专家认为,目前国内空气监测行业尚处于起步阶段,行业发展亟待有效规范。国家室内环境与环保产品质量监督检验中心主任宋广生认为,目前关于家用PM2.5检测仪等属于新兴产品,并没有完备的产品标准,产品质量难免参差不齐。&ldquo 设备价格往往与其所用的传感器精度精密相关,这里还有个使用寿命问题,传感器使用一段时间后,精确度就会下降,需要更换。&rdquo   &ldquo 家用空气监测产品的出现是基于用户的需求研发的。&rdquo 专家认为,家用PM2.5检测仪具有一定的参考价值,但绝对数值不一定准确。&ldquo 中国的商业天气服务行业目前仍在初级阶段,还需要进一步升级。&rdquo
  • 长光华芯即将登陆科创板 高功率半导体激光芯片前景可期
    3月15日,苏州长光华芯光电技术股份有限公司(以下简称“长光华芯”)刊登《发行安排及初步询价公告》《招股意向书》等公告文件,这意味着该公司已经启动发行,即将登陆科创板,将成为A股第一家半导体激光芯片上市公司。 长光华芯本次IPO发行募集资金重点投向科技创新领域的项目为“高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目”“垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)及光通讯激光芯片产业化项目”及“研发中心建设项目”。 其中,高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目总投资5.99亿元,包括购置厂房、MOCVD (外延生长)、流片、巴条上盘预排机、激光划片、自动粘片机等相关设备,整体扩大公司高功率半导体激光芯片、器件、模块产品的产能规模。VCSEL及光通讯激光芯片产业化项目投资3.05亿元,项目有利于实现VCSEL芯片和光通讯芯片产业化,拓展至消费电子、汽车雷达、光通讯等更多应用领域,该项目的实施能够丰富公司原有产品结构,为公司提供新的增长点。借助登陆资本市场的契机,长光华芯将进一步加大研发投入,对半导体激光芯片及高效泵浦技术、光纤耦合半导体激光器泵浦源模块技术和大功率高可靠性半导体激光器封装技术等激光领域前沿技术进行研究,打造可持续领先的研发能力和新方向拓展能力,助力高功率激光技术的创新发展。据悉,长光华芯聚焦半导体激光行业,始终专注于半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、制造及销售,紧跟下游市场发展趋势,不断创新生产工艺,布局产品线,已形成由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器构成的四大类、多系列产品矩阵,为半导体激光行业的垂直产业链公司。得益于前期大量的研发投入,2021年长光华芯实现营业收入4.29亿元、净利润1.15亿元,较2020年增长率分别达到73.59%和340.49%。
  • 在线热像仪应用 — 材料 激光加热的温度检测
    激光加热的温度检测使用激光方式对金属材料进行加热是近年来发展比较快速的新技术,激光加热 具有加热温度高、加热速度快、加热目标灵活等优点,但也正是这些优点,使 得在加热过程中的温度检测存在难点,本文介绍使用RSE60H高温型在线热像仪 对激光加热的现场检测案例,特别是快速、高温的温度趋势分析功能,为此类 温度检测提供有效方案。检测案例: 某高校和某激光设备制造商合作项目,使用激光加热设备对金属材料进行加热,需要看到金属表面的温度变化情况,这对 材料加工工艺非常重要,如果温度控制不当,会造成材料报废或质量不合格。 该现场存在两个检测难点: 1、激光加热的时间非常短:通常激光加热以零点几秒或几秒为周期,且在这么短暂的加热周期中,需要看到温度瞬间的 升高和散热冷却的过程变化,所以对于热像仪的帧频有较高的要求,目前市面上普通的帧频为9Hz的红外热像仪无法追踪 这么快速的变化,而RSE60H的帧频达到25Hz,也就是说,每40毫秒采样一次,可以满足对于快速变化的温度检测需求。 2、温度高:激光加热后的金属温度会瞬间上升到1000℃-1500℃以上,普通的红外热像仪的高温量程上限为1000℃或 1200℃,这就需要特别涉及的测温至2000℃的高温型红外热像仪进行温度检测。在激光移动的过程中,在铁板某一位置处有停留(红框处),导致热量积累使铁板的温度上升到1500℃,同样,右侧 是部分温度数据的导出,红色字体为最高温度值和对应的时刻。 另外,时间轴也可以用计算机时间来标识,案例中的时间轴用开始时间标识。
  • 半导体所等在高功率、低噪声量子点DFB单模激光器研究中获进展
    分布反馈(DFB)激光器具有结构紧凑、动态单模等特性,是高速光通信、大规模光子集成、激光雷达和微波光子学等应用的核心光源。特别是,以ChatGPT为代表的人工智能领域呈现爆发态势,亟需高算力、高集成、低功耗的光计算芯片作为物理支撑,对核心光源的温度稳定性、高温工作特性、光反馈稳定性、单模质量、体积成本等提出了更高要求。近期,中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室研究员杨涛-杨晓光团队与研究员陆丹,联合浙江大学兼之江实验室教授吉晨,在高功率、低噪声的量子点DFB单模激光器研究方面取得重要进展。该团队采用高密度、低缺陷的叠层InAs/GaAs量子点结构作为有源区,结合低损耗侧向耦合光栅作为高效选模结构,研制出宽温区内高功率、高稳定、低噪声、抗反馈的高性能O波段量子点DFB激光器。在25-85 °C范围内,激光器输出功率均大于100 mW,最大边模抑制比超过62 dB;最低的白噪声水平仅为515 Hz2 Hz-1,对应的本征线宽低至1.62 kHz;最小平均RIN仅为-166 dB/Hz(0.1-20 GHz)。此外,激光器的抗光反馈阈值高达-8 dB,满足无外部光隔离器下稳定工作的技术标准。该器件综合性能优异,兼具低成本、小体积的优势,在大容量光通信、高速片上光互连、高精度探测等领域具有规模应用前景。相关研究成果以High-Power, Narrow-Linewidth, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers为题,发表在Laser & Photonics Reviews上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1. 量子点材料的形貌和荧光特性,以及器件与光栅结构图2. 器件的输出特性、光谱特性、光频率噪声特性和外部光反馈下的光谱稳定性
  • 赛默飞推出全新IRIS 4800中红外激光一氧化碳分析仪
    中国上海,2013年2月1日 &mdash &mdash 近日,科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)推出了全新IRIS 4800中红外激光一氧化碳分析仪。作为赛默飞空气检测监测设备家族的新成员,IRIS 4800是赛默飞中红外激光吸收光谱技术和差频激光技术的集大成者,能够提供高精度、高准确度、超低漂移以及实时连续的一氧化碳监测数据。在公众高度关注雾霾气候的同时,赛默飞也积极呼吁一氧化碳气体污染不容忽视!全新的IRIS 4800分析仪拥有多项无可比拟的监测优势,包括高达1ppb的精度、每天3ppb的超低漂移以及中红外激光技术。其中,赛默飞领先的中红外激光吸收光谱技术使得IRIS 4800所用的激光在频率上比固有的吸收谱线宽度窄100倍,通过在谱线上的重复扫描和在光池中的反射次数显著降低镜片污染带来的影响及维修工作。同时,创新的差频激光技术使IRIS 4800能胜任在中红外波段进行测量的任务。为进一步提升监测效率,赛默飞还别具匠心地为新款监测仪添加内置泵的单机箱设计。正是依靠这一设计,IRIS 4800能保持长时间、高强度运作,并与外部采样系统完美连接,构成强劲持久的空气监测平台。此外,为方便使用及远程控制,IRIS 4800还具备对温度、压力和谱线强度等指标的诊断监控功能以及基于网络的遥控功能。集合多种实用功能,全新的分析仪可以成功优化一氧化碳分析结果,简化监测工作流程,为客户提供高质、高效的技术保障。欲了解更多详情关于赛默飞IRIS 4800中红外激光一氧化碳分析仪,请浏览:http://www.thermo.com.cn/Product6577.html。 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额120亿美元,员工约39,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com关于赛默飞中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安等地设立了分公司,目前已有2200名员工、5家生产工厂、5个应用开发中心、2个客户体验中心以及1个技术中心,成为中国分析科学领域最大的外资企业。赛默飞的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。赛默飞在北京和上海共设立了5个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国技术中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;遍布全国的维修服务网点和特别成立的维修服务中心,旨在提高售后服务的质量和效率。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录www.thermofisher.cn
  • 中科光电携大气环境监测激光雷达亮相第33届气象学年会
    11月2日,以“加强学科融合、助力气象事业发展”为主题的第33届中国气象学会年会在陕西西安召开。会议为期三天,共组织22个分会场,并首次组织5场交叉学科交流活动。中国气象局副局长、中国气象学会副理事长宇如聪,陕西省副省长冯新柱、陕西省气象局局长丁传群等出席了开幕式。中国科学院院士曾庆存、中国工程院院士丁一汇、中国科学学院院士万卫星等近2000名杰出代表参加了此次会议。  会议期间,聚光科技子公司无锡中科光电技术有限公司(以下简称“中科光电”)的技术学者们与业内专家相互交流科研发展,探讨业务,并携大气环境监测雷达亮相展台,获得不少关注。第33届中国气象学年会现场  在这次会议中,中科光电研究员就《激光雷达在环境气象领域中的应用》、《重庆地区秋季大气臭氧垂直分布特征研究》与各位专家学者做了学术交流。  在当下,激光雷达已经广泛应用于大气边界层、水汽、大气温度、大气风场等探测中。中科光电的大气颗粒物激光雷达能对沙尘的过境、高空输送、沉降等信息进行探测,能输出高时间分辨率的大气光学厚度、边界层高度等数据信息,还可以观测到云底高度及云体结构性质的演变过程,为降水、降雪、冰雹等天气的预测预报提供前期的指示信号。 大气颗粒物监测激光雷达(双波长三通道)大气颗粒物监测激光雷达(高能扫描)短临预报:降雨短临预报:冰雹  在气象学中,气象因素会对臭氧产生影响,臭氧是城市光化学烟雾的最主要成分之一,同时也是重要的温室气体, 高浓度臭氧将对人类、动植物以及建筑物造成极大的危害。中科光电臭氧探测激光雷达能获取大气臭氧的时空分布信息,对大气环境、大气物理、化学分析等的监测控制有着较大的指导意义。气象条件与臭氧的垂直分布特征大气臭氧探测激光雷达  中科光电研究院还向各位专家学者分享了《大气颗粒物监测激光雷达的性能参量标校》。据悉,现在气象学领域还未曾出现统一的对激光雷达系统性能参数的测量验证。中科光电提出的是目前主流的激光雷达系统标校方法,能让使用者对大气颗粒物监测激光雷达的距离准确性和退偏比得到清楚的认识,对后期雷达系统的改进起到重要作用。激光雷达探测距离精度标校不少专家学者莅临中科光电展位参观了解激光雷达实物,中科光电工作人员向各位参观学者们演示了激光雷达的工作过程,展位人气不断。专家学者参观中科光电展台  作为国内外环境监测仪器的领先制造商,中科光电一直致力于为气象环境监测工作提供精准的数据,凭借多年在气象应用领域积累的经验与技术能力,集中优势技术团队,成功将多种产品应用于气象环境监测的各个领域中,参与了许多重要事件。在今年的杭州“G20”峰会、2015年“APEC”峰会、“抗战胜利70周年”首都阅兵现场、2015世界互联网大会和2014年南京青奥会等重大项目中,都起到了重要的保障作用。  在未来,中科光电依然会将气象环境监测作为重要的工作使命,致力于为气象部门提供更专业的服务。
  • 628万!江苏省连云港环境监测中心激光粒度仪等采购项目
    标段编号:320701-J-2022090602446-1标段名称:2022年省级环境监测仪器设备能力达标建设(二次)预算金额:628万元,投标报价超过预算金额的投标无效。采购需求:根据“十四五”江苏省省级环境监测机构仪器配置要求,采购激光粒度仪、海水型连续流动分析仪(4通道)、荧光分光光度计等设备,详见招标文件第六章 项目需求。对项目采购需求部分的询问、质疑请与采购人联系,由采购人负责答复。合同履行期限:合同签订后60日内完成安装调试,达到预期效果。本项目(是/否√)接受联合体投标。
  • 592万!苏州市药品检验检测研究中心激光粒度仪等采购项目
    1、项目编号:SZWK2022-G-031号2、项目名称:激光粒度仪等3、预算金额及最高限价:标段号采购内容数量预算金额(元)最高限价(元)1激光粒度仪等1批1995000.001995000.002高效液相色谱仪等1批2005000.002005000.003药包材密封性检测仪等1批1925000.001925000.004、采购需求:第一标段:包含激光粒度仪等,光源采用高稳定氦-氖气体激光器,波长为633纳米;同时配有辅助小颗粒测量的短波长(470nm)蓝光辅光源,提升对亚微米、纳米级粒子的检测分辨率和灵敏度。雾化吸入制剂体外测试仪符合FDA/EMA/CFDA,中国2020版药典0111。第二标段:包含高效液相色谱仪等,具有数据安全性:符合cGMP/GLP和21 CFR Part 11法规的要求,具有电子记录,电子签名之功能,具有分配用户使用权限之功能。全自动核酸分析系统:无需混合样本,仪器完成一次样本吸取操作,即可同时至少平行分析处理12个样本,或:具有不少于12根毛细管检测通道。第三标段:包含药包材密封性检测仪等,仪器内置自选功能,内置高灵敏度温度、湿度、压差传感器,需有3Q验证文件包。库伦法水分仪:配置自动添加卡氏试剂,自动排废液装置,避免操作人员接触试剂。5、合同履行期限:(1)质保期要求:除特殊规定外,其余设备免费质保≥1年。(2)交货期:签订合同后90天内送至指定地点并安装调试完成。(3)验收标准:采购方按采购文件要求、国家及行业标准进行质量验收。6、本项目不接受联合体投标。7、本项目部分接受进口产品投标。8、本项目非专门面向中小企业,投标人所属行业为工业。
  • 金坛亿通最新激光粉尘检测仪在昆山爆炸中的应用
    生产车间专用粉尘检测仪结构检测器外部空气进入吸引口,经迷宫式切割器除去粗大粒子,遮掉外部光线,进入检测器暗室。暗室内的平行光与受光部的视野成直角交叉构成灵敏区(图中斜线部分),粉尘通过灵敏区时,其90℃方向散射光透过狭缝射进光电倍增管转换成光电流,经光电流积分电路转换成与散射光成正比的单位时间内的脉冲数。因此记录单位时间内的脉冲数便可求出粉尘的相对质量浓度。本仪器相对质量浓度单位使用CPM(Count Per Minute),意为“每分钟的脉冲计数”,质量浓度单位使用mg/m3。生产车间专用粉尘检测仪使用场所◎劳动卫生呼吸性粉尘 ◎总粉尘浓度的测定◎工矿企业生产现场扬尘 ◎建设工地粉尘浓度连续在线监测◎公共场所可吸入颗料物(PM10、PM2.5)以及环境监测部门大气飘尘的快速和在线检测。生产车间专用粉尘检测仪主要性能指标○测量范围:0.001~1000 mg/M33;量程可以根据用户定做。在线连续测量。
  • 聚光科技:分析监测仪器龙头的成长之路
    受益于国家对环境污染治理的重视以及工业固定资产投资的稳定增长,公司经过十年的已发展已经成为分析监测仪器行业的龙头企业 由于具备雄厚的技术储备以及丰富的产品线,公司构筑了较强的竞争壁垒。  十年成就分析监测仪器行业龙头企业  公司的主营业务是研发、生产和销售应用于环境监测、工业过程分析和安全监测领域的仪表仪器。公司成立于2002年,由留学归国人员王健、姚纳新创立,经过十年的发展,公司已成为国内分析监测仪器领域的龙头企业。  公司发展的驱动因素:环境污染治理和工业固定资产投资  环境保护作为我国的一项基本国策,日益得到人们重视。我国环境管理的基础比较薄弱,作为环境保护基础的环境监测仪器不能完全满足发展的需求,存在广阔的成长空间。2000年全国环境污染治理投资仅1015亿元,而其中环境监测仪器占比仅0.47%,而到2010年,全国环境污染治理投资仅6654亿元,而其中环境监测仪器占比达到了1.65%,十年间环境监测仪器市场规模增长了21倍。环境监测仪器市场容量的快速增长也带来了公司环境监测业务的快速成长空间,2008-2011年该项业务复合增速超过30%,市场占有率也从1.78%增长到3.08%。“十二五”期间,随着国家对环境监测行业的政策支持和资金投入,我国环境监测仪器市场仍将会保持着快速增长速度。  环境控制要求越来越严格、采用先进技术手段节能降耗、走资源节约之道路,是高能耗、高污染企业生存发展的必经之路。工业企业可以通过工业过程分析系统,实时监测,实现生产过程的优化控制,实现节能减排的目标。工业过程分析仪器的购臵支出是下游行业固定资产投资的重要组成部分。2006-2010年,我国第二产业固定资产投资增速基本稳定在22.8-28%之间,下游行业固定资产也推动了工业过程分析仪器市场容量的不断扩大,2007-2010年,工业过程分析仪器市场规模平均增速为16.49%,公司市场占有率基本稳定在6-7%。  技术领先、丰富的产品线构筑竞争壁垒  公司一直将自主研发作为公司的发展核心,经过多年的积累,建立了以IPD(集成产品开发)和CMMI(能力成熟度模型集成)为基础的研发体系,形成了一支经验丰富,创新能力强,跨学科的研发团队 并逐步掌握了光谱类、分析化学类、色谱类、电化学类、光纤传感类等分析技术平台,开发出了技术先进、适应性强、具有自主知识产权的系列产品。  环境监测系统、工业过程分析系统和安全监测系统是客户工艺控制、安全生产、环境保护的重要技术手段,客户需求千差万别。依靠充足的技术储备,公司充分利用本土化优势,能够直接为行业用户提供个性化解决方案。同时公司利用掌握的关键技术,进行应用开发,在较短时间内实现进口仪表无法满足的特殊需求。  从该行业的市场参与主体来看,国外知名分析仪器厂商在国内大多以前端的、标准化分析仪器和配件产品的推广和销售业务为主,主要供应厂商包括西门子、ABB、日本横河、仕富梅(SERVOMEX)、日本岛津、美国赛默飞世尔等十余家 国内企业主要从事后端的系统集成和运营服务工作。与主要竞争对手雪迪龙、先河环保相比,公司产品线更为丰富,业务领域涵盖工业过程分析、环境监测、数字环保,还包括安全监测、实验室仪器,而先河环保、雪迪龙业务领域相对单一。  公司自创建以来一直高度重视技术创新,目前公司在废气污染源监测系统废水污染源监测系统、激光在线气体分析系统、紫外在线气体分析系统等多个领域技术水平已经达到国际先进水平,在环境空气质量监测系统、地表水质监测系统、智能气体报警仪、数字环保信息系统等领域技术水平已达到国内先进水平。同时,公司在垃圾焚烧废气污染源监测系统、低量程废水污染源监测系统等领域已处于产品完善阶段,这些技术研制成功能够保障公司技术储备,维持技术优势。  依靠强大的技术研发能力,公司不仅产品线丰富,服务体系更为完善,能够提供远程诊断、经销商培训等服务形势,形成了“自主知识产权的核心设备+综合化信息管理系统+完善的运营维护”三位一体的全方位优势,并充分利用本土化的营销和服务资源,为客户提供定制化行业解决方案,构筑了较高的竞争壁垒。  “丹纳赫之路”刚起步  环境监测和过程分析仪器仪表行业属于技术密集型产业,涵盖众多专业子行业,但单个子行业市场规模较小,进入新领域,需要较长培育期来积累技术和经验。通过跨行业、跨领域的收购兼并,可以快速进入某个细分市场,获取新产品的技术储备和客户资源,节约大量的市场推广费用和研发成本。  国际仪器仪表巨头丹纳赫的成长之路  从国外公司的发展看,收购兼并已经成为仪器仪表行业企业成长的一个重要途径。美国热电和丹纳赫是分析仪器行业内的龙头公司,他们就是通过不断地收购兼并其它公司来保持企业持续快速的发展。美国热电从1967年上市,已经历了超过250多宗并购,通过兼并收购,使其成为了行业的领导者 而国际仪器仪表行业的龙头-丹纳赫,成立于1969年,自20世纪80年代中后期开始,公司以1个/月的速度收购企业,目前拥有超过六百家子公司,公司在所属的各行业均处于领先地位。  丹纳赫的并购战略,可以概括为在高利基细分子行业中,寻找可收购公司,收购后运用其独有的DBS系统进行整合,创造附加价值,实现共同成长。  公司“丹纳赫之路”刚起步  从市场参与者来看,国外厂商主要有西门子、ABB、日本横河、仕富梅(SERVOMEX)、日本岛津、美国热电等公司,国外厂商在分析仪器领域发展历史悠久,技术实力雄厚,在高端分析仪器和传感器等精密配件的市场竞争中优势明显,多以前端、标准化分析仪器和配件业务为主,系统集成业务为辅, 而国内企业起步较晚,整体技术基础薄弱,产品的测量精度和稳定性存在一定差距,主要从事后端的系统集成和运营服务工作,少数企业也从事分析仪器制造业务,但以中低端仪器为主。目前环境监测和过程分析仪器仪表市场没有出现在该市场占据绝对主导地位的厂家,市场呈分散化形态。目前规模相对较大的企业有聚光科技、德国西门子公司、宇星科技公司等。国内企业普遍规模小、人才分散、技术分散、资源分散,依靠自身发展难以实现公司规模的快速发展,对外并购扩张成为成长壮大的必由之路。  我们测算2011年公司各子公司贡献的净利润占公司净利润30%左右,收购兼并企业对公司盈利能力的提升还是比较显著。分析公司的并购战略,上市之前的收购兼并多以获得客户资源为主,如2007-2010年的收购兼并基本都是销售型企业,2011年上市以后,公司资金实力、品牌影响得到加强,客户资源也有了积累,公司收购企业开始转向生产型企业,收购目的以丰富产品线。技术储备为主,公司扩展从重视渠道建设,储备客户资源为主转向丰富产品线、储备技术。因此,我们判断未来公司兼并收购的对象将以生产型、拥有技术优势的企业为主。同时,我们也注意到北京吉天、荷兰BohnenBeheerB.V收购PE水平分别达到了8.4倍、26倍,在目前的市场环境下,收购成本较高,“丹纳赫”快速扩张的模式难以简单复制,我们认为公司处于成长的初期,整合能力以及融资能力目前还不具备快速扩张的基础,需要时间积累,适度扩展将更为理性。  投资建议  目前,分析监测仪器行业竞争格局基本稳定,毛利率相对稳定,高细分子行业市场规模有限,行业发展比较平稳。在不考虑兼并收购的情况下,我们预计2012-2014年公司营业收入分别达到9亿、10.46亿、11.98亿,实现每股收益分别为0.52元、0.61元、0.72元,综合来看公司估值水平不具优势,考虑到“小非”解禁的压力,给予公司“中性”投资评级。
  • 北京是卓科技发布激光雷达监测无人机新品
    无人机自动分析识别检测系统方案一、方案背景低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写 UAV )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器。无人机具有机动灵活的特点,它体积小,重量轻,可随时运输和携带。它对起降的要求低,随时飞降。无人机一般在云下低空平稳飞行,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。除了具有广阔的军事应用前景外,用无人机替代有人飞机执行高风险任务,也是当今国际航天领域一个重要发展方向。特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用。对无人机的监管存在盲区,无人机的大量使用更是给公共安全带来隐患。本来是为合法用途使用的无人机越来越多的被用于犯罪目的。公众已经日渐强烈的意识到了无人机可能造成的危害。无人机能窥探隐私/技术;无人机能影响民航 – 接近撞机;无人机可能会出现在敏感地区、关键位置和政府设施区域;无人机甚至能自动射击… … 最近两年,全国已发生多起无人机空中逼停飞机事件,成为民航飞行的“隐形杀shou”。2013年底,北京一家公司在没航拍资质、未申请空域的情况下航空测绘,造成多架次民航飞机避让延误。2017年浙江萧山机场、绵阳机场,此次成都机场都是由于不明无人机,导致了数百架飞机延误,数万人滞留,给国家和人民带来的损失是数以亿计的。二、无人机监测与反制现状2.1无人机控制链路介绍无人机如何控制呢?无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传,超过90% 的无人机使用ISM频段 (2.4GHz) 操作,包括跳频, Wi-Fi等, 其中控制链路采用:常用的频率为 ISM 频段: 2.4 GHz, 5.8 GHz很少使用: 433 MHz, 比2.4GHz传播距离更远少量使用过时的遥控频段: 27 MHz, 35 MHz, 72 MHz (使用 PCM 或模拟编码),这类无人机逐步消失了。无人机根据价格水平有不同的控制方式,比如一些低成本的无人机采用蓝牙技术(ISM2.4GHz);大部分无人机采用Wi-Fi或跳频(ISM2.4GHz);也有部分高端无人机采用基于预设路径的卫星导航。 2.2无人机主要监控方式各国对无人机的监控主要的手段分为两种方式:行政监管、技术防范。2.2.1行政监管:日本为了加强无人机管理,实施了新的《航空法》,规定人口集中的地区一律禁止飞无人机,防止无人机引发事故或被用于犯罪,违者将处以50万日元的罚款;英国对无人机使用也作出规定,航空法第166条第三款规定,小型无人机操作员必须保持时时刻刻能看见无人机,对无人机能够完全掌控,在飞行时应与其它飞行器、人群、车辆以及建筑保持一定的距离,以免发生碰撞事故。2.2.2技术防范从技术角度来说。目前,国外无人机反制技术大致有信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几大类。(1)信号干扰:无人机工作时需要知道自己的精确位置,但无人机自身无法获得足够精确坐标数据,因此,无人机上通过安装GPS信号接收机,采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。美国DroneDefender电波枪打击技术美国俄亥俄州非盈利开发机构“巴特尔”(Batfeoe)最近推出了一种DroneDefender反无人机设备。DroneDefender设备前端上部安装了一根白色的杆状天线。这种设备采用非破坏性技术,是首款能移动、精准、快速阻止可疑无人机靠近的专用设备。用户只需将其指向空中的无人机,扣下扳机,就可以将目标“击落”。该设备只对实时遥控型无人机或依靠GPS导航的无人机有效(如常见的四轴飞行器和六轴飞行器),打击范围约400米;欧洲空客集团反无人机系统,空中客车防务及航天公司研发了一种反无人机系统,采用干扰技术对目标信号的频率进行干扰,而不会影响到周围其他频率的信号。该系统可远距离侦察在争议地区飞行的非法无人机并实施打击,同时又能尽可能地减少对其他物体的影响。该系统具备信号分析技术和干扰功能,并配有雷达、红外相机和定向仪,可以侦察到5至10公里范围内的无人机,还可对无人机的威胁性做出判断。基于庞大的信息库信息,该系统还可以对无人机的信号进行分析,一旦发现问题,系统就会通过干扰台切断无人机与其操作人员之间的联系,然后定向仪会追踪到无人机操作人员的具体位置,便于实施抓捕行动。(2)雷达探测:瑞典“长颈鹿”雷达系统,据美国H JS Jane’s国防、安全情报网站2015年9月1 6日报道,瑞典萨博公司在苏格兰的西弗瑞格(WestFreuqh)靶场演示验证了其“长颈鹿”捷变多波束(AMB)雷达系统对低空、低速小型目标的探测能力。此次试验名为“布里斯托15”,显示了该雷达对低空、低速小型目标强大的探测能力(ELSS),该雷达在执行全部空中监视任务的同时,能够执行反无人飞机系统(UAS)作战任务。在“布里斯托15”试验中,雷达散射截面精确到0.001平方米,增强了对低空、低速小型目标的探测能力,可自动识别低空、低速小型目标并对其进行跟踪,业余爱好者操作低速、小型四轴无人飞机系统。“长颈鹿”捷变多波束雷达系统属于地面和海洋的二维或三维G/H波段被动电子扫描阵列雷达家族系列,可在提供海岸监视能力的同时,对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪;意大利“猎鹰盾”系统2015年9月15日,在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上,意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES公司展示了其研发的“猎鹰盾”无人机系统。该系统能够定位、辨识和控制对公共安全或是私人构成威胁的远程微型或者小型无人机,即所谓的“流氓无人机”。该公司称,这种设备的市场价值可能达数亿英镑;“猎鹰盾”系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号,从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标,“猎鹰盾”就会利用其专有技术控制无人机,甚至将其坠毁。与其他企业利用电子战击毁无人机的系统相比,“猎鹰盾”优势在于,在精准击落“流氓”无人机的同时,可以有效避免对周边建筑物等环境造成伤害。此外,发送无线电信号控制无人机时,还不会妨碍紧急救援服务甚至移动通讯等其他重要信号的传输;墨西哥JAMMER公司防卫系统墨西哥JAMMER公司开发了Tamce Bloqueador Direccional Anti-Drone防卫系统,用于家庭防空。系统的干扰功率为20瓦,可压制几百毫瓦的无人机。启动开关后,干扰器可以干扰2.4G和5.8G信号,这对于大部分消费级无人机来说,遥控信号和图传信号都会丢失,丢失了信号后无人机只能返航或者原地降落;美国Drone Shield公司监测系统美国无人机探测系统制造商Drone Shield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。它内置了Raspberry Pi、信号处理器、麦克风、分析软件、无人机声音特性的数据库,通过监听周围环境的声音,通过声音对比确定是否有无人机。当有无人机在附近时,通过邮件或者短信发出警报。从原理上来看,预警技术并不难,因此监控的准确性和低误报率就非常关键,在这方面,Drone Shield拥有自己的专利技术。据悉,美国当局已经利用这种系统来为监狱、体育赛事和政府大楼提供安保。(3)综合型技术:英国反无人机防御系统AUDS,2015年10月,英国广播公司、美国国土安全新闻网、俄罗斯卫星网等网站分别对英国完全集成的“反无人机防御系统(AUDS)”进行报道。该系统俗称电磁干扰射线枪,由英国的三家防务技术公司(Blighter Surveillance Systems,Chess Dynamics和Enterprise Control Systems公司)联合研发,可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪,随后定向射频干扰系统开始工作,发射定向的大功率干扰射频,干扰无人机自控系统,切断无人机与后方控制中心之间的数据联接或无线电通讯,致使无人机无法自主飞行,导致坠毁、迫降或者返航。AUDS系统的售价约为100万美元,可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。该系统由三个子系统和一套总控设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰装置。雷达探测系统由Blighter公司研制,据称可探测反射面积0.01平方米大小的目标,最远探测距离可达8公里,并通过选配不同的天线来实现俯仰角度和水平旋转角度的变化;动态定位和视频追踪系统由CHESS dynamic公司开发,由一个可以旋转的机械平台加上高分辨的摄像机和热成像相机组成,以实现视频追踪,可以选装光学干扰装置发出高密度光束;定向射频干扰装置由Enterprise Control Systems公司研发,它使用高增益四频段天线来对准目标发出电波,可以使在C2频道下工作的无线遥控装置失灵,无法接收到指令的无人机只能盘旋不动,直到电力耗尽坠毁。报道称,该系统于2015年5月首次公开亮相,并在欧洲(如英国、法国)和北美(如美国)野外与城市等不同地形环境中进行了测试;泰利斯公司组合装备泰利斯公司正在推出一种由雷达、声像探测器、定向仪、射频和视频定位器和激光扫描装置组成的组合设备。对非法无人机的压制任务由动能杀伤武器完成,也可以通过激光干扰、选择性干扰、GPS电子欺骗、电磁脉冲来完成,还可以用另外一架装备干扰设备的无人机进行拦截。泰利斯公司已经针对4旋翼无人机和其他小型无人机进行过反无人机的技术试验。(4)其他技术:无线电控制采用接收器追踪并确定无人机,使用足够强大的电子信号照射无人机,夺取其无线电控制权。操作过程中,一旦无人机不能接收信号,就会坠毁,通过借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制无人机,令其返航。美国联邦航空管理局(FAA) 与信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统,该系统可在敏感地带如机场周围构建电子边界线。CACI表示,该系统可利用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域内飞行的无人机,还可定位无人机的操纵人员。CACI网站提到:“CACI系统可精确定位黑飞无人机,并可将同一空域内其它无人机与此区别出来。”CACI称,SkyTracker还可有效地阻止指定无人机;微波干扰,微波武器又叫射频武器,这种武器可利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标。与激光武器相比,微波武器作用距离远,受气候影响小,火力控制方便。军事专家们预测,随着新技术、新材料的不断发展,微波武器将会发挥越来越多的作用。俄罗斯联合仪表制造集团已制成超高频率微波炮,可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机及高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里,将其安装在特殊平台上可实现360度全方位防御。该款武器除了可搭配“山毛榉”地对空导弹用于防空外,还可检测俄军电子系统抗微波辐射能力;声波干扰,声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振,输出错误信息,从而导致无人机坠落。研究人员发现,如果声音足够强(例如达到140分贝),声波可以击落40米外的无人机。韩国2015年8月公开了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器,扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右,然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时,一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。当然,在真实的攻击场景中是不可能把扬声器接到无人机上的,这种方法还不是真正有效的反无人机措施。目前存在的难点在于瞄准和跟踪,未来可能与跟踪雷达配合使用。三、系统实现 目前国内低慢小目标探测需求突现,其中蕴藏的巨大市场需求。本系统依托激光雷达技术,多无人机进行实时在线监测。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用激光雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪。 整套系统由三部分组成:激光雷达探测系统、旋转云台、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰系统。光电设备,先由激光雷达,最远探测距离可达20公里,最小分辨率可达0.01m2大小的目标,发现目标后,动态视频追踪系统根据目标距离自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,提高系统检测的准确性及无人机的移动趋势;定向射频干扰系统根据无人机运行轨迹及距离,定向发射射频干扰或捕捉网等手段,对无人机进行干扰及捕捉。系统可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。四、优势比较到目前为止,大多数雷达都是所谓的脉冲雷达。例如,这适用于几乎所有用于空中交通管制的雷达。脉冲雷达以固定的间隔发射短而强大的脉冲,并且该脉冲的一些被物体反射。通过测量发送和接收反射信号之间的时间,可以计算到物体的距离。脉冲雷达系统擅长检测大面积天空内的物体,并确定与物体的距离。另一方面,它们不太适合确定物体的速度和方向。多普勒雷达系统传输恒定信号。利用多普勒效应,当发射它的物体远离观察者时,信号的波长增加,而当物体向观察者移动时,信号的波长减小。正是这种效应导致救护车警报器在驶过后发出不同的声音。物体移动得越快,效果越强。因此,多普勒雷达可以基于从物体反弹回来的信号波长的变化以非常高的精度确定物体的速度。还可以以非常高的精度确定物体的运动方向。多普勒雷达系统提供了有关被检测物体的更多信息。另一方面,教科书会说多普勒雷达在覆盖大片天空和确定物体距离方面不如脉冲雷达。无人机的飞行速度非常慢。这使得它们难以使用脉冲雷达进行检测,也不适用于多普勒雷达系统。因为即使整个无人机移动缓慢,转子也会快速移动,并在多普勒雷达中产生独特的信号。“除了它们的小尺寸以及它们可以飞得极低的事实之外,无人机还带来了其他一些挑战。无人机尤其具有极强的机动性。熟练的操作员可以利用它来将无人机隐藏在不相关的物体之间,如树木,建筑物,鸟类等。这需要雷达集成的光学系统。通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时更加可行。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360°全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。五、系统结构图 创新点:通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时进行区分。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360° 全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。
  • 英国新型激光雷达系统,使超快的低光检测成为可能
    近日,英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统,其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度,即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息,可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构,也可用于监测或勘测水下考古遗址,以及用于安全和防御等领域。 在水下实时获取物体的3D图像极具挑战性,因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力,即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中,研究人员设计了一个激光雷达系统,该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测,这一方法使超快的低光检测成为可能,并在光子匮乏的环境(如高度衰减的水)中大幅减少测量时间。激光雷达系统通过测量飞行时间(激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间)来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间,研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子,使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。他们还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法,并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明,在3 m距离的受控高散射场景中,3D成像取得了成功。量子检测技术在陆地上的应用,较多见诸报道。其实这种技术在水下的应用,同样空间广阔。例如,利用它进行海底地形勘测、水下考古、海底设备检测等等。不过,将这种技术应用于水下,绝对不意味着将其直接“照搬”。以在海洋中的应用为例,需要考虑海水的腐蚀性、洋流的运动、海底光照条件等多种特殊因素。因此需要使用特殊的耐腐蚀材料,进行特殊的设计,以更加适应水下环境的应用。
  • 首颗陆地生态系统碳监测卫星成功发射 携带多波束激光雷达和超光谱探测仪等设备
    今天成功发射的陆地生态系统碳监测卫星可以获取我国森林碳汇数据,提高碳汇计量的效率和精度,为我国实现“碳达峰、碳中和”目标提供重要的数据支撑。航天科技集团五院遥感卫星总体部陆地生态系统碳监测卫星总体主任设计师黄缙:碳排放的过程叫从化石燃料里面储存的碳变到二氧化碳,到大气当中叫碳排放、叫碳源。森林或者其他一些人工手段把二氧化碳从空气当中固化下来,叫碳汇。这颗星的最终目的就是通过对森林进行观测,来实现评估我们国家碳吸收的能力。多种模式综合成像 专业监测森林碳汇数据航天科技集团五院遥感卫星总体部陆地生态系统碳监测卫星总体主任设计师黄缙:这颗星最主要的一个载荷就是这上面这个叫多波束激光雷达,激光雷达可以发射几束激光到地面,我就可以知道森林的高度。我们还配置了多角度多光谱相机,总共5个角度的相机,通过这5个角度相机,从前、正、后不同的角度去观测,对森林进行成像。除此之外,卫星还携带了超光谱探测仪和多角度偏振成像仪等设备,可以探测森林的光合作用以及大气PM2.5含量等森林碳汇能力的核心数据。多种功能用途广泛 全自主任务智能规划森林碳汇监测是陆地生态系统碳监测卫星的主要任务,除此之外它还可广泛应用于环保、测绘、气象、农业、减灾等领域,因此,这颗卫星任务繁多、工作模式复杂,研制人员通过一系列智能化设计,让这颗卫星好用且易用。陆地生态系统碳监测卫星搭载的探测设备多,工作模式也多,不同组合的工作模式多达47种,研制人员在考虑让卫星可以支持更多应用的同时,在卫星的操作模式上也进行了专门的设计。此外,研制团队还为卫星设计了自主化运行方式,卫星可以自主判断海洋、陆地、光照条件等,自动规划探测任务。
  • Apollon与MIT合作开发基于拉曼光谱的连续血糖监测仪
    据麦姆斯咨询报道,Apollon是一家总部位于韩国首尔的初创公司,致力于开发基于拉曼光谱的可穿戴医疗设备。近日,Apollon已同意与美国麻省理工学院(MIT)签署合作项目,旨在开发一种新型连续血糖监测仪(CGM)。这个为期两年的合作项目将包括连续血糖监测仪的临床试验,Apollon的目标是计划在五年内完成这项可穿戴血糖监测技术的商业化并获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准。麻省理工学院教授Peter So将与光谱学研究员Jeon Woong Kang一起领导这项合作,Apollon的Youngkyu Kim作为访问科学家加入他们团队。Apollon首席执行官(CEO)Aram Hong于2021年共同创立了该公司,他在宣布上述合作的新闻稿中表示:“与麻省理工学院(该领域世界领先的大学之一)签署合作研究协议对于韩国初创公司来说极为罕见,我相信这是朝着下一代连续血糖监测仪迈出了令人鼓舞的一步。”尽管长期以来人们一直设想利用光学式设备连续无创监测血糖水平,并且比传统的手指针刺方法具有许多优点,但此类产品尚未获得FDA批准。Apollon引用了Jeon Woong Kang等人曾于2020年在《科学进展(Science Advances)》期刊上发表的一篇题为“Direct observation of glucose fingerprint using in vivo Raman spectroscopy”的论文中的结果,作为支持利用光学式设备进行无创血糖监测这一想法的关键依据。(A)用于活体动物皮肤测量的拉曼光谱系统示意图;(B)受试动物(猪)的实际拉曼探头设置照片;(C)试验期间的血糖曲线Jeon Woong Kang发表的论文声称首次直接观察到来自活体皮肤的葡萄糖拉曼峰,尽管它是基于活猪而不是人的实验。Jeon Woong Kang研究团队利用波长为830 nm的二极管激光器、普林斯顿仪器(Princeton Instruments)公司的成像光谱仪和CCD相机构建了便携式拉曼光谱仪器。该论文的相关研究获得了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)和三星先进技术研究所的资助,论文中的工作显示临床前的错误率仅为6.6%,据说超过了现有的连续血糖监测产品性能。现有的连续血糖监测产品“此次与麻省理工学院的合作研究是将2020年论文报道的成果应用于人体的首次尝试,旨在使拉曼光谱设备足够小,进而可以佩戴在人体上。”Apollon补充道。Apollon首席执行官Aram Hong是一位医疗技术方面的企业家,与来自首尔峨山医疗中心(Asan Medical Center)的Jun Ki Kim教授和Miyeon Jue博士共同创立了Apollon,两人分别担任该公司的科学顾问和首席技术官(CTO)。Trumpf和RSP Systems的另一个合作项目正在开发类似的基于拉曼光谱的血糖监测设备,该设备将采用Trumpf制造的VCSEL作为光源。
  • 自主研发实现精度突破 光谱监测仪精准捕捉温室气体
    合肥蜀山:光谱“听诊器”,精准捕捉温室气体如何从大气中精准检测温室气体?这个问题,来到中国环境谷的安徽岑锋科技有限公司就能得到解答。该企业基于激光光谱检测分析技术开发出了不同类型高精度分析仪器,让光谱监测仪像一个个“听诊器”,把大气中蕴含的温室气体数据精确传感,提升监测敏感度、精确度。自主研发 实现“精度”突破10月26日,在安徽岑锋科技有限公司,车间里的工作人员正在加紧组装、测试专门订制的高精度温室气体光腔衰荡光谱监测仪(CRDS)。设备内密密麻麻分布着不同的线路,还未安装的电子屏显示着上一轮测量的数据。这个不到1米长的长方体盒子里有精心设计的光学腔室,在国内率先实现自主设计及产业化推广,解决了高精度温室气体测量领域仪器设备的“卡脖子”问题。“该类自研的光学腔室会‘魔法’,可让光束在光腔内形成共振反射,即在光腔内实现来回振荡传播,在传播的过程中,遇到目标气体分子后会被吸收。简单地说,这种仪器就像光谱‘听诊器’一样,光在设备内传播的过程犹如气体分子的‘诊断’过程,‘听诊时间’越长,‘诊断’结果越精准越细致,所反映的气体浓度检测也越精确。”工作人员崔芳生一边演示设备一边介绍,传统的检测技术在气体浓度低的情况下可能检测不出来,而这个仪器让多种温室气体实现同步测量,等效光程可达60km,具有高精度、高准确度等特点。公司自主研发生产的另一款基于激光吸收光谱技术(TDLAS)的开路式温室气体分析仪,体积小、重量轻,除了高精度还可保证高频响应。“目前国内或者国外的技术测量频率在20赫兹,我们这款产品能达到100赫兹,就是检测频率每秒钟达到100次,能更加精准的捕捉气流在大气环境下的微弱变化。”崔芳生介绍。技术向国际看齐,应用也日益广泛。高精度温室气体监测仪已经实现量产,目前有二十余台应用在我国西北、西南、东南等区域,用于气象环保、环境监测等实际需求。“追光”不止 做光学仪器设备拓荒者前不久,使用了光腔衰荡光谱技术(CRDS)的高精度温室气体监测仪代表安徽岑锋科技有限公司“出战”,获得了第十二届中国创新创业大赛安徽赛区三等奖。产品凝结着研发团队的技术结晶,也代表着企业的技术成果。这个成立一年多的公司已经获得了3项发明专利、1项实用新型专利,1项外观设计专利和多个软件著作权登记证书,发展势头强劲。该企业核心成员是6位来自中国科学院的光学专业博士,在40余名员工中,研发人员占比在50%左右。“公司是由6位博士组成的技术型团队,大家志同道合,有着共同的理想,就是做好国产光学仪器设备,实现相关领域自主知识产权。”总经理何俊峰博士介绍,产业化之所以能顺利实现,来源于团队每个成员深厚的技术沉淀,“我自己从事激光光谱研究十几年,其他老师也都在相关行业工作多年,公司能在研发、生产、销售整个链条上平稳运行离不开大家长期的技术积累。”开拓领域 面向更广市场成熟的产品、领先的技术,需要合适的平台,才能走向更大的舞台。最近,安徽岑锋科技有限公司向蜀山经开区申请了相关场地,准备在园区内搭建温室气体检测系统,等设备齐全后,将试点进行温室气体检测的实际应用。“线上申请后,工作人员就上门帮助我们在辖区范围找各个部门协调,两三天就找到并且批下来了,效率很高。”何俊峰说。中国环境谷现已聚集环境领域重点企业370余家,通过举办相关论坛、沙龙、学术交流会等方式,向政府部门和行业组织推介企业,积极为园区企业寻找应用场景。
  • 新一代高功率激光浮区法单晶炉助力哈尔滨工业大学 极端材料晶体生长实验及相关研究
    Quantum Design公司近期推出了激光浮区法单晶生长系统,该系统传承日本理化研究所(RIKEN,CEMS)的先进设计理念,具有更高功率、更均匀的能量分布和更加稳定的性能,其优越的技术性能将助力同行学者和专家的晶体生长工作!浮区法单晶生长技术因其在晶体生长过程中具有无需坩埚、样品腔压力可控、生长状态便于实时观察等诸多优点,目前已被公认为是获取高质量、大尺寸单晶的重要手段之一。激光浮区法单晶生长系统可广泛应用于凝聚态物理、化学、半导体、光学等多种学科领域相关单晶材料制备,尤其适合端材料(诸如:高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等),以及常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作!跟传统的激光浮区法单晶生长系统相比,Quantum Design公司推出的新一代激光浮区法单晶炉系统具有以下技术优势:■ 功率更高,能量密度更大,加热效率更高■ 采用技术五路激光设计,确保熔区能量分布更加均匀■ 更加科学的激光光斑优化方案,有助于降低晶体生长过程中的热应力■ 采用了特的实时温度集成控制系统新一代激光浮区法单晶炉系统主要技术参数:加热控制激光束 5束激光功率 2KW熔区高温 ~3000℃*测温范围 900℃~3500℃温度稳定性 +/-1℃晶体生长控制大位移距离 150mm*晶体生长大直径 8mm*晶体生长大速度/转速 300 mm/hour 100rpm晶体生长监控 高清摄像头晶体生长控制 PC控制其它 占地面积 D140 xW210 x H200 (cm)* 具体取决于材料及实验条件哈尔滨工业大学科学工程专项建设指挥部暨空间基础科学研究中心致力于各种高熔点、易挥发的超导、磁性、铁电、热电等材料的单晶生长实验及相关物性研究,近日,我司再次同院校哈尔滨工业大学合作,顺利完成新一代高功率激光浮区法单晶炉设备采购订单,推动单晶生长工作迈向更高的台阶,我们也将一如既往,秉承精益求精的研发、设计和加工理念,为用户提供优质的技术和服务,助力用户科研事业更上一层楼!RIKEN(CEMS)设计的五束激光发生器原型机实物图 采用新一代激光浮区法单晶炉系统生长出的部分单晶体应用案例: Sr2RuO4 SmB6 Ba2Co2Fe12O22Y3Fe5O12 * 以上单晶图片由 Dr. Y. Kaneko (RIKEN CEMS) 提供
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