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超声矩阵扫描成像检测仪

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超声矩阵扫描成像检测仪相关的资讯

  • 科技前沿 | 高光谱扫描成像技术在水环境监测领域的创新实践
    高光谱遥感技术具有“图谱合一”的特点,在获取地物图像的同时可以得到地物的连续光谱信息,进而迅速锁定超标污染来源,全面掌握区域水污染的整体状态,帮助解决水污染防治和水质达标中遇到困难的问题诊断,提供依据。传统的水质参数测量,采用点采样分析的方法,只能了解监测点附近水质状况。而高光谱成像仪则可采集一片水域的反射率光谱信号,以及代表性的测点采样化验数据,通过水体光谱特征与水质参数浓度之间的关系,建立水质参数反演算法,实现水质参数的定量化空间表达,其具有高效、监测范围广和便于长期动态监测等优点。打破传统监测局限 创新水环境监测模式传统水质监测方案:一是采集水样,经过实验室分析,二是固定式监测站,只能了解监测点的水质状况,难以捕捉时空变化规律。基于成像高光谱技术的遥感监测水质弥补传统方式的监测局限,优势互补,相互联合,共同提供水质监测解决方案。反演水质参数达15种以上,包括化学需氧量、总氮、总磷、氨氮、叶绿素a。多种监测手段融合分析,提供监测水质参数空间分布、趋势分析诊断报告。应用领域高光谱扫描成像遥测技术可应用于河流、湖泊、水库、近岸海域等污染空间分布、现状评估、溯源分析场景。无人机式成像高光谱遥测通过无人机搭载成像高光谱设备,对目标区域进行遥感测量,得到目标区域的图像和光谱信息,再利用反演模型计算光谱,可反演15种以上水质参数(包括化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、悬浮物、浑浊度、透明度、溶解氧、锌、铜、铅、叶绿素、蓝藻等),定制参数,还可反演植被覆盖、土壤类型等。对监测数据进行整理分析,通过对飞行区域的参数空间分布、演化趋势进行分析并输出报告,进而进行污染追溯分析,实现对水污染防治的精细化管理。塔式成像高光谱遥测塔式相对于无人机式成像高光谱仪,可以实现更长时间的运行,在白天时均可探测。同时塔式高光谱仪成像范围较大,适合在湖库出入水口、河道支流汇入口、入海口等重点水域处临水部署。扫描成像技术:岸边高位采用倾斜角度探测和扫描,具有大范围监测和空间成像能力。可根据现场需求灵活配置“点-线-面”工作模式,监测范围可覆盖数百平米至数万平米的水域范围,单台设备即可获取不同尺度范围内的水质空间分布情况。自动标定:具备在线定标功能,大幅提高原始数据的准确性和可靠性,为水质多参数反演和深度应用提供必要的前提保障。应用实例2020/11 河北某区域某新区该水域面积较为宽阔,高光谱水质反演出总磷和化学需氧量,发现总磷达到Ⅲ类水质标准,化学需氧量有超过所属流域该新区水质标准的风险。实现了区域性水质多参数信息的及时高效获取,为水环境综合监管提供了新的技术手段。
  • 国内首张!“荧光玻片自动扫描成像系统”取得医疗器械注册证
    近日,由中科院苏州医工所研发的“荧光玻片自动扫描成像系统”在天津国科医工科技发展有限公司成功获得天津市药品监督管理局颁发的二类医疗器械注册证(注册证编号:津械注准20222220401),为国内第一张宽场超分辨病理显微成像的二类医疗器械注册证。该产品用于医疗机构进行病理切片的显微图像扫描拍摄,辅助医生进行临床诊断。 此次获批的荧光玻片自动扫描成像系统(型号:BIO-SIM1.1)属于科技部“十三五”国家重点研发计划“数字诊疗装备”重点专项“随机光学重建/结构光照明复合显微成像系统研制”项目的研究成果。该项目由苏州医工所医用光学技术研究室李辉研究员及其团队负责研发工作,在天津国科进行医疗器械产品注册。项目也于近日顺利通过了科技部中国生物技术发展中心组织的项目综合绩效评价。 BIO-SIM1.1系统将具有快速超分辨成像能力的结构光照明显微成像技术应用到病理切片样本的观测成像中,有效解决了视场小、分辨率低、成像速度慢等问题,通过对上百例的荧光原位杂交(FISH)分子病理切片的观测成像,证明其对Her-2、MDM2等基因扩增探针和需要精确间距测量的基因易位探针的成像具有优势,有助于提高对软组织和淋巴肿瘤等重大疑难疾病诊断的准确性。 苏州医工所医用光学室以超分辨光学显微成像核心器件和系统为重点发展方向,研发了大数值孔径物镜等核心器件,以及共聚焦显微镜、STED超分辨显微镜、结构光照明超分辨显微镜等高端光学显微成像仪器,与国内相关企业和应用单位联合共同推进高端光学显微成像设备的国产化进程。
  • 高速外延片PL谱扫描成像仪研制
    table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600"tbodytrtd width="123"p style="line-height: 1.75em "成果名称/p/tdtd width="525" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "高速外延片PL谱扫描成像仪/p/td/trtrtd width="123"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="525" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "北京中拓机械集团有限责任公司/p/td/trtrtd width="123"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="177"p style="line-height: 1.75em "徐杰/p/tdtd width="161"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="187"p style="line-height: 1.75em "ct_kfjx@126.com/p/td/trtrtd width="123"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="525" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□正在研发 √已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产/p/td/trtrtd width="123"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="525" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□技术转让 □技术入股 □合作开发 √其他/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介: /strong /pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/599fc25d-25b2-407e-9598-71f126d093d8.jpg" title="高速外延片PL谱扫描成像仪- 北京中拓.jpg" width="350" height="280" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 350px height: 280px "//pp style="line-height: 1.75em " 高速外延片PL谱扫描成像仪利用线激光器激发荧光光谱,利用光谱仪及面阵EMCCD对线荧光采集和光谱分析。这种荧光光谱采集方式较传统点扫描方式,采集速度快,可在短时间内获得高密度点的光谱信息,即1分钟内实现4万点的扫描采集,采集速度提高20倍,波长测量重复精度优于± 0.5nm,光强度稳定性优于± 0.75%。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景: /strongbr/ 该设备主要用于LED半导体晶片的荧光光谱检测及太阳能晶片的检测,其中LED半导体晶片荧光光谱检测的市场年需求量约50台,市场销售额约为4000万元人民币,针对太阳能晶片荧光光谱测量领域,目前己有设备只能测得荧光光谱强度,并不能获得荧光光谱谱线形状,及光谱波长等细信息,该设备可快速获得太阳能晶片的荧光光强及光谱信息,具有独特的技术优势,预计太阳能晶片的市场年需求量约在20台左右,市场销售额约为2000万元人民币。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况: /strongbr/ 该产品获得3项发明专利:半导体晶片的高速荧光光谱检测装置、半导体晶片的托起装置、半导体晶片的检测装置。 br/ 该项目获得北京市科委“2014年首都科技条件平台科学仪器开发培育项目”的专项资金资助。/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • Sunny发布SUNNY CSIM 100共聚焦扫描成像模块(系统)新品
    SUNNY CSIM 100共聚焦扫描成像模块(系统)桑尼全新自主研发 CSIM 100共聚焦扫描成像模块(系统),为您提供高性价比荧光显微镜升级解决方案。一台简单的荧光显微镜,搭配 CSIM 100共聚焦扫描成像模块(系统),即可方便、快速地升级为激光扫描(单点)共聚焦成像系统,获取高分辨率图像。使用进口元件保障成像质量、提供全面的技术支持和售后服务。通用性好 适用各品牌显微镜使用标准C型接口,无需额外配件即可与显微镜连接,搭建激光扫描共聚焦成像系统,获取高品质图像。激光器直调 超长使用寿命使用COHERENT OBIS 固体或半导体激光器,通过外部调节激光器功率和开关,延长激光器使用寿命,有效降低售后成本。激光器稳定性好,8小时功率变化<2%。即开即用,操作方便,可同时搭载4个激光器。高灵敏度PMT标配Hamamatsu新一代高性能多碱PMT,量子效率超过25%,相比国外前代共聚焦产品,灵敏度提高超过一倍。可升级为磷砷化镓(GaAsP),进一步提高图像的信噪比: GaAsP 的量子效率可达45%。Sunny XY高速扫描振镜使用本公司生产制造的XY高速扫描振镜,扫描512*512成像速度可达4fps。 响应速度快、重复精度高、发热量低、温度漂移小。其他配件:共聚焦/宽场切换接口接口可同时连接共聚焦和相机,可自由选择共聚焦成像或相机成像。 电动Z轴马达使手动显微镜实现自动调焦功能,实现XYZ三维扫描。 DIC功能可定制升级,加载DIC(微分干涉)模块。 软件功能全中文界面,简单易用全软件控制完成多维图像采集,实现多通道扫描、时间序列和Z轴序列成像多色荧光、DIC图像叠加,添加标尺全软件控制数据记录,支持成像参数管理导出支持多种图像输出格式 技术参数应用实例 创新点:采用标准C接口与显微镜连接,可与任意荧光显微镜对接,为宽场显微镜提供便捷的升级方案通过调制的方式控制激光器的开关和功率,延长激光器寿命,降低仪器的售后成本光路使用圆形针孔,避免多边形针孔对成像质量的不良影响SUNNY CSIM 100共聚焦扫描成像模块(系统)
  • 知识课堂2| 全聚焦法改善相控阵超声成像!
    引言随着可提供全聚焦方式(TFM)功能的检测设备陆续进入到市场中,无损检测(NDT)行业也在经历着一个技术进步突飞猛进的重要时期。全聚焦方式(TFM)的出现标志着相控阵超声检测(PAUT)技术又向前迈出了重要的一步。然而,一些相控阵超声检测(PAUT)的从业人员可能仍然对全聚焦方式(TFM)及其与全矩阵捕获(FMC)的关系,以及常规相控阵超声检测(PAUT)和全矩阵捕获/全聚焦方式(FMC/TFM)处理之间的差异,感到困惑。这篇文章可使那些熟悉相控阵超声检测(PAUT)成像的检测人员对全聚焦方式(TFM)成像有个基本的了解。常规相控阵超声检测(PAUT)和全聚焦方式(TFM)的基本区别在相控阵超声检测(PAUT)和全聚焦方式(TFM)检测中,都使用一个多晶片探头,在被测样件中发射脉冲超声波,并记录回波随着时间而变化的轨迹(波形)。然后,这些波形被合成处理,以生成被测样件中反射体的图像。超声波图像可被视为由众多子图像(被称为帧)堆栈在一起而生成的图像。例如:相控阵超声检测(PAUT)中的扇形扫描是由一系列以不同角度采集到的A扫描(波幅对应时间)堆栈而成。在扇形扫描的定义中,单个A扫描的作用相当于帧。相控阵超声检测(PAUT)策略就是以尽可能快的方式处理这些帧,并实时显示和刷新总体图像。常规相控阵超声检测(PAUT)和全聚焦方式(TFM)之间的基本差别在于信号采集和帧处理的策略不同。常规相控阵超声检测(PAUT)成像为了演示在相控阵超声检测(PAUT)中采集帧的过程,这里我们使用一个S扫描作为示例。S扫描由众多单个的帧组成,这些帧对应于在工件中以不同角度采集到的A扫描。在采集过程中,一组晶片(被称为孔径)同时发射脉冲,并记录下声波的轨迹。延迟被应用到每个晶片,以使超声声束以所需的角度偏转,并在工件中期望的深度处聚焦。这样,每个帧就是由折射角度和聚焦深度而定义。因此,要采集的帧的总数量就是构成总体图像的不同角度的数量。相控阵超声检测(PAUT)的优点是只需要完成有限的采集量。向被测材料中发射的声束是不同单个发射器的声学波幅“物理求和”的结果,而接收声束则是由前端电子设备通过快速求和算法而获得的合成声束。因此,可以非常迅速地显示通过相控阵超声检测(PAUT)方法获得的图像。相控阵超声检测(PAUT)的缺点是所有帧都在一个恒定的深度上聚焦。位于聚焦区域之外的反射体会显得模糊不清,而且会比位于聚焦区域内的同等大小的反射体看起来更大些。全聚焦方式(TFM)技术可以解决这种显示分辨率的问题。全聚焦方式(TFM)的基本概念是在多个不同深度的聚焦线上显示波幅,换句话说就是不只在单一的深度线上聚焦,而是具有“随处聚焦”的特点,因此可以为聚焦区域内的任何位置生成高度清晰的图像。如果使用相控阵超声检测(PAUT)采集策略(获得每帧图像需要一次采集)生成全聚焦方式(TFM)图像,则所需的时间就会显著增加。生成一个全聚焦方式(TFM)图像所需的像素数量比生成一个S扫描所需的不同角度的数量高得多。例如:通过以100个不同角度进行扫查而获得的一个S扫描需要100次采集,而由100 × 100像素构建的全聚焦方式(TFM)图像则需要10000次采集。为了避免这个采集数量过多的问题,我们可以使用另一种采集策略,这种策略是在后处理过程中计算出帧。这种采集策略需要一组对应于每个像素位置的聚焦法则,以及被称为全矩阵捕获(FMC)的一组原始基础波形。这样一来,基础波形会得到适当的延迟和求和处理,以在发射和接收过程中以合成方式生成超声声束,并在每个像素位置聚焦。因此,所生成的图像具有“随处聚焦”的特点。全矩阵捕获(FMC)可以获取探头所有成对(发射-接收)单个晶片所生成的所有波形。一般来说,要使用探头的整个孔径,因为对于某种特定的探头来说,这样可以获得最佳聚焦结果。在这种情况下,获得全矩阵捕获(FMC)数据所需的采集数量等同于探头晶片的数量。全矩阵捕获(FMC)收集到有关探头每个晶片之间声束传播的所有信息,包括被测材料表面的反射以及由缺陷引起的散射等信息。任何类型的相控阵超声检测(PAUT)图像都可以使用全矩阵捕获(FMC)数据重建,其中包括:扇形扫描、平面波成像(PWI)、动态深度聚焦(DDF)等。虽然全矩阵捕获(FMC)生成图像所需的采集数量与相控阵超声检测(PAUT)大致相同,但是要存储单个全矩阵捕获(FMC)数据集,却需要很大的存储容量、很宽的传输带宽,以及很强的处理能力。取决于所用设备的电子器件,获得全矩阵捕获/全聚焦方式(FMC/TFM)结果的速度可能会比相控阵超声检测(PAUT)更慢。以实验案例说明相控阵超声检测(PAUT)和全聚焦方式(TFM)图像的差异为了说明相控阵超声检测(PAUT)和全聚焦方式(TFM)成像之间的差别,我们在此介绍一个使用线性相控阵(PA)探头对钢块中垂直分布的几个相同的横通孔(SDH)进行扫查的设置。下面是OmniScan X3探伤仪使用相同的检测配置获得的相控阵超声检测(PAUT)S扫描(a)和全聚焦方式(TFM)图像(b)。在S扫描中,每帧图像都使用独特的20毫米聚焦深度获得(红色虚线代表聚焦深度)。处于聚焦区域内的几个横通孔(SDH)以相似的波幅和大小出现在图像中。与较短的聚焦深度相比,使用这种聚焦深度,可以获得更大的具有优质图像分辨率的区域,这也是图中几个横通孔都清晰可见的原因。位于聚焦深度以外较远的横通孔的图像会出现失真现象,且其波幅会大幅降低。因此要使所有横通孔获得更为一致的定量效果,需要使用不同的聚焦深度生成多个图像。在全聚焦方式(TFM)图像(b)中,超声声束在每个像素上聚焦。如您所见,图像中的每个横通孔(SDH)都很清晰鲜明,因此只需一个图像就可以准确地定量分布在更大深度范围内的横通孔。不过,我们可以观察到,位于电子聚焦能力所及的边限处的横通孔有横向失真的现象。这种失真情况是相控阵成像固有的问题,因此也会出现在全聚焦方式(TFM)图像中。探头正在进行全矩阵捕获(FMC)扫查比较相控阵超声检测(PAUT)扫描图与全聚焦方式(TFM)图像。全聚焦方式/全矩阵捕获(TFM/FMC)采集优势特性的总结全聚焦方式(TFM)和相控阵超声检测(PAUT)之间的主要区别在于构成图像的帧的性质和数量不同。在相控阵超声检测(PAUT)中,帧是一些1维信号或A扫描。后处理工作只包含前端电子设备对信号的实时求和操作,而且在处理的同时,会采集并呈现帧(图像)。与相控阵超声检测(PAUT)不同,全聚焦方式(TFM)的帧是来自每个像素坐标位置的聚焦声束的0维度数据点。因此,要处理的全聚焦方式(TFM)的帧的数量远多于相控阵超声检测(PAUT)的帧的数量。全聚焦方式(TFM)成像需要通过全矩阵捕获(FMC)方式采集数据,以在后处理过程中以合成方式生成聚焦声束。全聚焦方式(TFM)的主要优点是整个图像都以最佳分辨率显示,而相控阵超声检测(PAUT)图像仅在声束的聚焦区域中具有较高的分辨率。在使用全聚焦方式(TFM)进行检测时唯一值得注意的局限性是相控阵成像技术所带来的电子聚焦能力。
  • 技术线上论坛| 6月2日《大组织样本光片成像技术的新突破——光学断层扫描成像技术》
    [报告简介]光片显微成像技术由于其速度、灵活性和对发育中的生物体和大样本的快速活体成像等特特点而迅速发展。然而,光片成像仍然面临一个主要问题:散射。散射影响所有的显微成像方式,尤其对特别依赖于在介质内部透明化成像的方式影响更大。这意味着当存在散射时,激发光片快速衰减,严重影响了图片获取和终重构的结果。在本次研讨会中,我们将深入探讨大样本成像的几种方案,也会介绍西班牙Planelight公司在大样本成像领域深耕多年后发展起来的全新技术——光学断层扫描成像技术,该技术可有效降低散射对结果的影响,为透明化效果不好的组织样本或低透明度活体组织样本提供更优的成像解决方案。[报名注册] 您可通过点击此链接https://www.planelight.net/webinar-fast-imaging-of-large-volumes-with-scattering-contribution/或扫描下方二维码报名注册此次讲座。扫码注册报名[报告时间]2021年6月2日 17:00 -17:30[主讲人介绍]Prof. Jorge RipollJorge Ripoll教授于2000年在马德里自治大学获得博士学位,2000年至2011年在希腊电子结构和激光研究所从事光在生物医学领域的研究工作。他曾到宾夕法尼亚大学、哈佛医学院麻省总医院、苏黎世联邦理工等多个大学和研究机构进行访问交流,现在为西班牙马德里卡洛斯三世大学生物工程与航空航天工程系教授。Jorge Ripoll博士长期从事光在生物医学领域的研究,主要包括激发荧光三维成像的理论与算法、光学投影成像的理论与算法以及这些成像方法在生物医学中的应用。Jorge Ripoll教授是生物医学光子学领域的国际知名专家,在NatureBiotechnology,PNAS, IEEE Trans Medical Imaging, Physical Review E, Medical Physics等国际刊物上发表论文100余篇,Google scholar 被引次数7600多次,H因子41。[真机体验活动]为更好的助力国内科研学者的研究,Quantum Design中国公司引进了西班牙Planelight公司全新速多角度3D光片荧光显微镜QLS-Scope,QLS-Scope携SPOT技术,在背景散射较高时仍然可以提高图像分辨率。全新速多角度3D光片荧光显微镜QLS-Scope除了可以胜任传统光片显微镜的工作外,还扩大了支持样品的尺寸(25 × 25 × 25 mm),大幅提高了光片扫描样品的速度,是大尺寸、高质量、高速光片。作为新一代的光片系统,QLS-Scope支持自动更换物镜、自动对焦、快速换样、可根据样本尺寸灵活切换观察室,做到节约昂贵的成像液的同时适应各种不同尺寸的样品。在采集模式上QLS-Scope提供多种解决方案,支持单角度、双角度、四角度、SPOT、Z-Motor五种模式,可为您提供全面的大样品组织成像方案。目前该样机已在Quantum Design中国实验室安装完毕,各项功能已经对外开放测试,欢迎大家点击此处或扫描下方二维码预约体验!扫码即刻体验全新技术!
  • 关于团体标准《射线底片扫描成像质量标准》征求意见的通知
    各会员单位及行业相关单位和人员:中国特种设备检验协会团体标准《射线底片扫描成像质量标准》已完成征求意见稿(见附件1)。现面向协会会员单位及行业相关单位和人员征求意见。请各单位和人员于2023年4月24日前,将对标准(征求意见稿)的意见或建议按标准征求意见表(见附件2)要求填写,以电子邮件的形式反馈至协会团体标准工作委员会无损检测标准化工作组秘书处。逾期未反馈视为无意见。无损检测标准化工作组秘书处联系方式:联 系 人:原可义联系电话:13466554205电子邮箱:yuankeyi@outlook.com协会团体标准工作委员会秘书处联系方式:联系电话:010-59068820附件:1、《射线底片扫描成像质量标准》征求意见稿及编制说明及编制说明2、《中国特种设备检验协会团体标准征求意见表》中国特种设备检验协会团体标准工作委员会2023年3月24日
  • 697万元!蔡司中标中科院新疆生地所三维X射线扫描成像系统采购项目
    近日,中国科学院新疆生态与地理研究所三维X射线扫描成像系统采购项目发布中标公告,卡尔蔡司以US$1,031,000.00(折合人民币约697万元)中标。一、项目编号:OITC-G220300354(招标文件编号:OITC-G220300354)二、项目名称:中国科学院新疆生态与地理研究所三维X射线扫描成像系统采购项目三、中标(成交)信息供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 新疆汇意达进出口有限公司 三维X射线扫描成像系统 卡尔蔡司Xradia515 Versa 1台 US$1,031,000.00 四、招标技术规格1. 工作条件1.1 电源:380V和230V±10%,AC(交流),50/60Hz1.2 环境温度:15-27℃(最优:18~21℃)1.3 相对湿度:20-80%2. 技术要求:*整机要求:提供的设备为成熟的型号和配置,不接受后期改造或定制开发。2.1 分辨率及成像架构#2.1.1 最高空间分辨率:最佳三维空间分辨率≤0.5μm;2.1.2 当X射线源距样品旋转轴50mm时的最佳空间分辨率≤1.0μm;2.1.3 最小可实现的体素(最大放大倍率下样品的体素大小)≤40nm;#2.1.4 系统必须采用几何+光学两级放大的架构,以满足我单位对大样品进行局部高分辨率的成像需求;#2.1.5 具备当X射线源距样本旋转轴50mm中心位置时的最佳空间分辨率≤1.0μm;(应以厂家官方发布或者第三方发布的国际文献中数据或结论为有效证明文件);2.1.6 在不破坏样品的情况下直接对直径≥20mm样品(如植物秆茎、试管边缘或高分子材料等)的侧边缘位置(即样品的旋转半径和工作距离不小于20mm)实现体素分辨率(voxel size)≤1μm的清晰扫描三维成像。2.2 三维组织表征、重构及成像2.2.1 无损伤地对样品进行三维组织表征,可获得样品的三维组织形貌及不同角度、不同位置的虚拟二维切片组织形貌信息。不需制样或只需简单制备,不需真空观察环境,不会引入人为缺陷;2.2.2 利用吸收衬度原理和相位传播衬度原理,可以对包括高原子序数和低原子序数在内的各种材料都能获得高衬度图像;2.2.3 基于CUDA的GPU加速重构,由1600张投影重构1K×1K×1K图像时间≤2.1分钟;#2.2.4 支持纵向拼接技术,通过纵向拼接扫描结果获得更高视野的数据,数据重构及纵向拼接需集成在数据采集软件,数据采集-三维重构-纵向拼接自动化,不依赖第三方软件或者离线软件;2.2.5 具有支持宽视场模式的物镜探测器,具备更宽的视野。2.3 光源与滤波片*2.3.1 高能量微聚焦闭管透射式X射线源;2.3.2 最高电压≥160kV,最低电压≤30kV,电压在最低和最高之间连续可调;2.3.3 最大功率≥10W;2.3.4 Z轴可移动范围≥190 mm;2.3.5 X射线泄露≤1μSv/hr(距离设备外壳25mm以上处);2.3.6 带有单过滤波片支架,12个适用于不同能量段扫描的滤波片。2.4 探测器2.4.1 能够实现二级放大的16bit噪声抑制闪烁体耦合探测器, 探测器能够实现≥2048×2048像素成像和三维重构;#2.4.2 具备1个大视场0.4X 物镜探测器,实现≥2048×2048像素成像和三维重构,支持宽视场模式;2.4.3 包含高对比度,低分辨率的4X物镜探测器;2.4.4 包含高对比度,高分辨率的20X 物镜探测器;2.4.5 包含高对比度,高分辨率的40X 物镜探测器;2.4.6 探测器可移动范围≥290mm。2.5 样品台及样品室2.5.1 全电脑控制高精度≥4轴马达样品台,具备超高的样品移动精度;2.5.2 样品台X轴运动范围≥45mm;Y轴运动范围≥95mm;Z轴运动范围≥45mm;2.5.3 样品台旋转运动范围:360度旋转;#2.5.4 样品台最大承重范围:≥25kg;2.5.5 样品台可承受样品尺寸范围:≥300mm;*2.5.6 样品室内配备可见光成像设备,通过电脑操作即可实现样品的扫描位置对中,并可实时监控舱室内样品情况。并且要确保系统整体运行安全和封闭性,不可为开窗设计,防止X射线辐射泄漏;#2.5.7 系统应具备智能防撞系统,可根据样品尺寸设定源和样品的范围,保障在实际成像过程中不会发生样品和源、探测器的碰撞损坏设备或样品。2.6 仪器控制与数据采集、重构、可视化及分析系统2.6.1 全数字化仪器控制,专业计算机控制工作站,应满足或优于以下配置:Microsoft Windows10 Pro 及以上操作系统、双8核 CPU、CUDA-enabled 3D GPU,硬盘容量≥12 TB、内存≥32GB、液晶显示器≥24寸,带可刻录式光驱;2.6.2 具备三维数据采集及控制软件,可实现三维断层扫描图像重构及3D视图;2.6.3 支持多种格式的CT数据和CT图像输入/输出,预览,裁剪以及格式转换;2.6.4 具有图像处理方法,实现数据图像、CT图像的降噪、锐化、增强等;2.6.5 具备自动拼接功能,具备可变曝光功能,具备导航式扫描功能;2.6.6 具备图像伪影校正等功能,确保采集图像的真实性;2.6.7 具有ROI选择功能,用户可根据需要选择区域进行局部重建;2.6.8 支持对ROI进行量化分析,可得到选定结构的体积占比、每个单元的体积、表面积、形状比、等效直径等信息;2.6.9 支持对三维数据体进行旋转、平移、缩放、斜切视图、亮度/对比度、伪彩色等操作;2.6.10 可实现标记点、标尺、角度、路径、箭头、区域(矩形/椭圆/多边形/自由绘制)、三点拟合圆等测量和标注操作;2.6.11 支持二维、三维图像不同分辨率图像的输出,且能导出二维图像序列、逐层动态视频和制作三维视频动画;2.6.12 使用阈值分割、2D笔刷进行图像分割,实现3D感兴趣区的提取或修改;2.6.13 可转化3D感兴趣区为mesh模型,支持显示效果调整和导出STL、PLY、OBJ、VTK、IVW格式文件,方便客户后续分析或逆向;2.6.14 可对量化结果进行筛选、编辑,导出文件。3. 安全防护3.1 辐射防护箱体(用于屏蔽X射线,防止泄露,保证人身安全);#3.2 安全屏蔽室需采用铅钢全封闭,不能留有可视透明窗口,设备内部样品和工作情况通过机台内部可见光相机清晰观察;3.3 双联锁X射线安全门,紧急停止开关,设备运行过程中,任何可开启之处被外力开启时,X射线立即停止;3.4 经用户授权可开通远程预警性技术服务,系统可以通过网络传输将运行数据传递给生产厂商的售后部门,实现线上的设备状态监控。4. 附件及零配件4.1离线工作站:应满足或优于以下配置:Microsoft Windows10专业版操作系统、至强4210R处理器CPU、GeForce RTX2080Ti 11G显存 GPU,硬盘容量≥6 TB、内存≥128GB、液晶显示器≥23.8寸,带可刻录式光驱;4.2 标定球样品,1个;4.3 分辨率测试卡,1个;4.4 标准样品夹持器,1套;4.5 设备维护专用工具,1套;4.6 文档资料(设备操作手册、培训资料等)。
  • 360万!清华大学激光共聚焦显微镜和超声扫描显微镜采购项目
    项目编号:清设招第2022123号项目名称:清华大学激光共聚焦显微镜预算金额:160.0000000 万元(人民币)采购需求:包号名称数量是否允许进口产品投标01激光共聚焦显微镜1套是设备用途介绍 :高精度表面分析,用于微观形貌、微观结构的表征;厚胶光刻显影工艺、刻蚀释放工艺、厚金属剥离工艺等3D形貌观测分析、断层扫描成像分析等,非接触式、无损、快速成像。简要技术指标 :1)具备8英寸及以下基片上3D形貌观测分析、断层扫描成像分析等,非接触式、无损、快速成像和测量功能;2)3D观测方式:共焦光路系统,光源:反射激光和反射LED光源,激光共聚焦模式、彩色成像模式、彩色光学DIC成像,具备光学测量及成像模块,3D观测方式具有白光;明场、暗场及共聚焦;单色共聚焦或多色真彩共聚焦观察方式;3)成像图像X/Y平面分辨率≤0.12µm、Z轴显示分辨率精度≤0.006μm;4)5x,10x,20x,50x,100x均为激光专用复消色差物镜。合同履行期限:交货时间:合同签订后180日内本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号:清设招第2022125号项目名称:清华大学超声扫描显微镜预算金额:200.0000000 万元(人民币)采购需求:包号名称数量是否允许进口产品投标01超声扫描显微镜1套是设备用途介绍 :利用材料内部组织因密度不同而对超声波声阻抗、超声波吸收与反射程度产生差异的特点,实现对材料内部缺陷的定性分析,在半导体封装及材料等行业中具有广泛的应用。对器件内部的结构、夹杂物、裂纹、分层、空洞等进行检测,是提供高分辨率无损检测的重要手段。简要技术指标 :1)最大扫描速率≥610mm/s;2)扫描精度:可设置最小扫描步进≤5μm,最大扫描步进≥500μm。合同履行期限:交货时间:合同签订后180日内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 苏州医工所关于图像扫描显微成像技术最新研究进展
    p  激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscopy,LSCM)是研究亚微米细微结构的有效手段,广泛应用于生物医学、材料检测等领域,是从事生物医学和材料科学研究的科技工作者必备的研究工具。然而,在共聚焦显微镜中,其分辨率与信噪比相互矛盾,不能同时实现高分辨率和高信噪比。近年来出现的基于共聚焦显微成像的图像扫描显微成像技术解决了这一问题,可以同时实现高信噪比、高分辨率成像。由于显微成像的分辨率与入射光偏振态有关,因此对入射光的偏振调制仍可以进一步提高图像扫描显微技术的分辨率。/pp  近期,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所张运海课题组的肖昀等研究人员,对入射光进行偏振调制,得到尺寸较小的径向偏振光纵向分量的聚焦光斑,成功提高了现有图像扫描显微成像技术的分辨率,获得了高信噪比且更高分辨率的图像。该技术利用径向偏振光的纵向分量具有紧凑型光斑的特性,获得了较小的照明光斑,并进行图像扫描显微成像,与普通图像扫描成像相比,其分辨率提高了7%。/pp  研究结果表明,径向偏振光的图像扫描成像的分辨率优于圆偏振光,其分辨率是1AU针孔下共聚焦成像的1.54倍,同时径向偏振光纵向分量的图像扫描成像信号强度是1AU针孔下共聚焦成像的1.54倍,优于圆偏振光的图像扫描成像。在高分辨显微成像中,当背景噪声不变时,信号强度越强,信噪比越好。尤其是在探测微弱的荧光信号时,信号强度增加,信噪比改善比较明显。该研究结果有助于径向偏振光在图像扫描显微成像中的应用。/pp  以上成果已经在Optics Communications上发表。该工作得到了国家重大科研装备研制项目(超分辨显微光学关键部件及系统)、江苏省六大人才高峰资助项目、江苏省自然科学青年基金以及苏州应用基础研究计划项目的支持。/pp  文章链接/pp  centerimg width="500" height="331" alt="" src="http://www.cas.cn/syky/201706/W020170614377009851718.png"//centerp/pp /pp /pp  图1. 25个点阵列图案成像,(a)为25个方形点的阵列图案,每个点的边长为0.06λ,相邻点的间距为0.46λ,(b)、(c)、(d)分别为阵列图案经过1AU针孔下传统共聚焦显微系统、圆偏振光与径向偏振光纵向分量图像扫描成像生成的图像,(e)为(b)、(c)、(d)中绿线位置的光强分布。/pp  centerimg width="500" height="132" alt="" src="http://www.cas.cn/syky/201706/W020170614377009864453.png"//centerp/pp /pp /pp  图2.(a)1AU针孔下传统共聚焦成像(黑色曲线)、0.2AU针孔下传统共聚焦成像(绿色曲线)、1AU针孔下圆偏振光(蓝色曲线)和径向偏振光纵向分量(红色曲线)分别经过图像扫描成像的PSF横向强度曲线,(b)为(a)中PSF所对应的OTF,(c)中黑色曲线、绿色曲线、红色曲线分别为1AU针孔下传统共聚焦成像、0.2AU针孔下传统共聚焦成像、1AU针孔下径向偏振光纵向分量图像扫描成像的PSF横向强度曲线。/p/p/p
  • 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。
  • 扫描NV探针技术!国仪量子助力中国科大&南京大学反铁磁薄膜磁成像研究
    本文转载自中科院微观磁共振重点实验室官网,有部分删减。 近日,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人与南京大学聂越峰、杨玉荣小组在反铁磁薄膜扫描磁成像的实验研究中取得进展,利用金刚石氮-空位色心(简称NV色心)扫描显微镜对反铁磁BiFeO3的自支撑薄膜进行原位应力调控下的扫描成像。该研究成果以“Observation of uniaxial strain tuned spin cycloid in a freestanding BiFeO3 film”为题发表在Advanced Functional Materials上[Adv. Funct. Mater. 2023, 2213725]。BiFeO3(BFO) 是一种由于Dzyalonshinskii-Moriya相互作用具备摆线序的反铁磁材料。BFO内摆线序与应力的相互作用机制是该领域的一个研究重点。当前的相关研究均利用外延方法调控BFO材料中的应力,这种方法难以原位和连续地对应力进行调控。这使得磁-应力相互作用中的一些重要问题,如任意取向应力下磁序的变化、磁序相变附近的演化过程等在实验上难以开展研究。本工作中,研究者用分子束外延和可溶牺牲层的工艺制备了一种自支撑的BFO薄膜,并用扫描NV显微镜对应力调控下的薄膜进行了扫描磁成像。成像结果表明,在应变达到1.5%时摆线序扭转约12.6°。第一性原理计算表明,实验观测倒的磁序扭转在相应应力下能量最低。 图1. (a)、(b) 自由状态和1.5%应变状态下BFO的实空间扫描磁成像结果。(c)、(d) 扫描成像数据的傅里叶变换结果。(e) 自由状态和1.5%应变状态下傅里叶变换结果角分布统计结果显示12.6°的扭转。这一工作首次对BFO自支撑薄膜的磁序进行研究,原位调控和高空间分辨率的扫描成像技术提供了一种新的对磁-应力相互作用进行研究的思路。这一成果对反铁磁薄膜的理论研究以及新型磁存储器件的应用均有重要价值。图2.第一性原理计算得出的能量-摆线序周期关系曲线。摆线序方向平行于晶向的计算结果用蓝色曲线表示,与晶向夹角为7°、14°、18°、27°的能量曲线分别用不同颜色表示,见图例。计算结果表明,摆线序偏离14~18°的摆线序较为稳定。中科院微观磁共振重点实验室博士后丁哲、博士生孙豫蒙以及合作组博士生郑宁冲、马兴越为此工作共同第一作者,杜江峰院士、聂越峰教授和杨玉荣教授为此工作的共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省等资助。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202213725CIQTEK量子钻石原子力显微镜在论文致谢中,作者提到:NV扫描探针由国仪量子提供(The NV scanning probe was provided by CIQTEK )。国仪量子目前已推出了商用的量子钻石原子力显微镜(扫描NV显微镜),这是一台基于NV色心自旋磁共振和AFM扫描探针技术的量子精密测量仪器,可实现样品磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度,是研究材料磁学性质的新利器,在磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、细胞成像等领域有着广泛应用。点此登记关注量子精密测量仪器
  • Nanoscribe微纳3D打印系统助力扫描探针成像系统技术突破
    研究背景为了探索待测物微纳米表面形貌,探针扫描成像技术一直是理论研究和实验项目。然而,由于扫描探针受限于传统加工工艺,在组成材料和几何构造等方面在过去几十年中没有显著的研究进展,这也限制了基于力传感反馈的测量性能。 如何减少甚至避免因此带来的柔软样品表面的形变,以实现对原始表面的精确成像一直是一个重要议题。 Nanoscribe设备加工的“减震器“纳米探针近日,东南大学生物科学与医学工程学院、生物电子学国家重点实验室顾忠泽教授和赵祥伟教授等人在Nature热门子刊Nature Communications上报道了一种新的扫描探针设计和加工方案,使用德国Nanoscribe公司的微纳3D打印系统制作一种基于层次堆叠单元的低密度三维微纳结构,旨在利用谭政自身机械特性来减少探针-样品的过度机械作用。在该工作中,研究人员借鉴生物组织的多孔结构在能量吸收,传导和缓释的有效作用,提出了低密度的结构可控机械材料(Materials with Controlled Microstructural Architecture, MCMA), 作为探针本体的构筑设计,并且通过 Nanoscribe公司先进的微纳米增材技术进行激光直写制备。微结构缓冲材料与扫描成像系统的创新集成为尖端成像方案开辟了林一条道路,促进了基于3D激光直写制备的多功能扫描探针成像系统的发展。Nanoscribe公司的系列产品是基于双光子聚合原理的高精度微纳3D打印系统,双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印最有效的技术,其打印物体的最小特征尺寸可达亚微米级,并可达到光学质量表面的要求。Nanoscribe Photonic Professional GT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状:晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。Photonic Professional GT2 结合了设计的灵活性和操控的简洁性,以及广泛的材料-基板选择。因此,它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备,适用于多用户共享平台和研究实验室。了解更多双光子微纳3D打印技术和产品信息请咨询Nanoscribe中国分公司纳糯三维科技(上海)有限公司Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备Quantum X 灰度光刻微纳打印设备
  • 【新品】钢研纳克推出棒材相控阵超声检测系统
    应用背景超声检测是目前应用最为广泛的无损检测技术,近年来随着电子技术的飞速发展,超声相控阵检测技术成为一个研究热点。与传统的常规超声波探伤设备相比,相控阵检测设备无需探头围绕管棒材进行高速旋转,大大简化探伤设备的机械结构;超声相控阵检测速度快,检测精度高 利用电子扫查和电子聚焦偏转,大大提高了缺陷的检出率和系统的分辨力,实现对棒材表面和内部全截面 壁的整体可靠检测。系统检测对象(1)棒材规格:Φ6~25/Φ20~80/Φ60~180 mm(检测范围可根据需求定制)。(2)长度:6~9m(根据需求定制)。(3)材质:碳钢、合金钢、轴承钢、弹簧钢、冷镦钢等。(4)检测标准和灵敏度:GB/T 4162、ISO 18563等相关标准。(5)凹面环阵探头:每个探头晶片数量128。(6)静态检测能力:Φ0.4/0.8/1.2mm平底孔深度(½, ¼D ),信噪比 12dB(7)动态检测能力:- Φ0.4/0.8/1.2/2.0mm平底孔(根据用户需求和材料确定)。- Φ0.2 ~ 0.5mm × 10mm横孔(100%棒材截面覆盖,无盲区);- 表面纵向刻槽10 × 0.1 × 0.1mm (L × W × H)。(8)盲区端部盲区:<30mm。近表面盲区:无。(9)误/漏报率:0%。(10)检测速度:可根据客户要求设计。扫查类型(1)线扫查:将同一聚焦法则顺次应用于不同单元组。(2)扇扫查:将不同聚焦法则顺次应用于同一晶元组,从而形成一个带有一定空间范围的扇型扫查区域。(3)深度聚焦扫查:不同于以往在单一聚焦深度上进行信号采集, DDF (Dynamic Depth Focusing动态深度聚焦) 通过一整套自动计算法则,同时将接收到的不同深度的声场信号进行拟合,并将所有拟合后的聚焦声场信息进行叠加。系统组成设备主要由传输辊道、压持装置、检测主机、自动控制系统和水循环系统组成。压持装置均为下压式,其下部有V型辊轮,上部为压轮,压轮起落由气缸驱动。压轮的下压和抬起动作由光电开关控制,自动识别棒材端部并执行压下和抬起动作,检测主机可实现侧拉出,便于快速换规格。图1:系统概述图2:设备照片设备特点(1)相控阵检测图形化显示,可同时拥有 A、B、C、S 扫描,缺陷显示直观明确。(2)相控阵电子旋转扫查代替机械运动扫查,结构简单检测稳定可靠。(3)相控阵检测易实现声束的偏转、聚焦和扫查,可配置多种检测模式及聚焦法则,检测灵敏度高。(4)模块式结构多路配置检测速度快,生产效率高的超声探伤系统。(5) 操作便捷、维护简单方便。图3:检测界面目前超声相控阵检测技术适合复杂结构件以及能实时成像等优点,已经适用于航空航天、汽车、石化、核电、轴承、压力容器等工业无损检测领域,如:管材、棒材、板材、车轮、盘环件等。附:钢研纳克无损检测业务介绍(1)无损检测钢研纳克无损检测事业部是经过CNAS认可的第三方实验室,具备特种设备综合检验机构资质和NADCAP资质等。能够提供各类无损检测服务,技术方法涵盖超声、射线、磁粉、渗透、涡流、漏磁等。目前拥有COMET 420KV射线机、工业CT/DR、GE/PAC水浸C扫、PVA超声显微镜、M2M超声相控阵仪器、10000A固定式磁粉探伤机、全自动荧光渗透线等高端无损检测设备,可为客户提供大厚度、高精度检测和内部结构分析。(2)无损校准钢研纳克是经过CNAS认可的第三方校准实验室,是目前国内拥有资质最全、能力范围最广的国家级无损检测校准机构之一,无损校准覆盖所有相关仪器、探头和试块,特别对相控阵仪器、TOFD仪器、在线自动化无损检测仪器等校准领域处于国内领先水平。作为国家冶金工业钢材无损检测中心挂靠单位,钢研纳克还承担对国内企业自动无损检测设备综合性能的测试、评价和认可业务。(3)自动/无损检测设备为冶金、石化、铁道、机械等行业的近200家企业上马建造了无缝钢管、焊管、钢棒、钢板、火车车轮等自动化超声、涡流、漏磁和磁粉探伤检测线或设备近500套。此外,还销售以涡流探伤仪、超声波探伤仪和电磁超声探伤仪为主的各类无损检测仪器1000余台。
  • 轻松扫描成像 手持3D扫描仪器问世
    基于现实的数字对象以及3D打印越来越受到关注,无论是视觉效果工作室,还是游戏工作室,抑或是想将艺术品以数码形式保存的博物馆,都在期待着这方面的技术革新。加拿大Creaform(格瑞方姆 音译)公司正是看到了这一商机,推出了名为“Go!SCAN 3D(去!3D扫描)”的三维扫描设备。  该扫描仪的重量仅为1.1公斤,能用单手轻松握住。Creaform公司总部位于加拿大魁北克省,在美国、法国、德国、中国、日本和印度设有办事处。据称,这款扫描仪扫描速度相当于其他竞争对手的10倍。它的大小与无绳电钻相当,安装有环绕着白色LED灯的摄像头,任何人无需经验都可以扣动开关对物体表面进行扫描。该扫描仪还能根据物体的几何形状,有无定位目标点均可扫描。扫描获得的图像可以通过该公司的软件进行分析,生成精度达0.1毫米的三维几何图像,所以可用于保存珍贵的建筑遗产。
  • 这家光学显微仪器企业欲打造高端创新型组织病理成像仪器矩阵
    深圳明准医疗科技有限公司(简称:明准医疗)于2023年5月完成首轮融,苏州比邻星创投领投了天使轮融资,融资金额逾千万元。明准医疗以前沿光学显微成像技术的首次临床应用为核心使命的创新型医疗器械公司。明准团队有着丰富的生物光学技术及组织成像应用经验,通过突破性的新型光学显微成像技术,开发国际领先的新型数字病理技术平台,打造高端创新型组织病理成像仪器矩阵。明准医疗将在临床医疗器械、高通量药物筛选以及科研仪器领域布局,成为国内领先,国际一流的光学显微仪器企业。中国科学院深圳先进技术研究院副院长、国创中心主任郑海荣院长在签约仪式上曾表示明准医疗是国创中心成功孵化的最有潜力的优质企业之一,作为国家级制造业创新中心,国创中心将为明准医疗持续提供技术和资源支持,实现国产高端医疗器械的突破和成长。比邻星创投合伙人李喆指出,比邻星创投持续关注全球创新科技在医疗健康领域的应用。明准医疗是比邻星非常重视的交叉学科创新应用,其团队具有多学科交叉的复合经验,将世界领先前沿的生物医用光学成像技术首次应用于组织病理临床诊断领域,打造全球领先的创新医疗设备。比邻星坚定看好明准医疗在医疗器械领域的领先布局和突破进展,将为其提供充足的临床和产业资源,给与全面的支持和赋能。
  • FAST引领 贵州构建天文科研矩阵
    p style="line-height: 1.5em "  7月24日,来自贵州省科技厅的消息显示,截至目前,FAST已发现44颗脉冲星,其中18颗获得国际认证。随着19波束L波段馈源接收机的投入使用,以FAST为引领,中国科学院FAST重点实验室、FAST早期科学数据中心、贵州省射电天文数据处理重点实验室、贵州省信息与计算科学重点实验室、国家天文台· 贵州大学天文联合研究中心等科研机构有机融合,构建起了贵州天文科研矩阵,进一步聚集国内外创新资源,在射电天文领域产生新一批具有国际领先水平的原创性成果,助推中国射电天文研究跨越式发展。/pp style="line-height: 1.5em "  经过一年多的紧张调试,FAST已实现跟踪、漂移扫描等多种观测模式,调试进展超过国际同类大型望远镜,成为世界级的“观天利器”。目前,FAST已完成升级,用上了目前国际上最为先进的19波束L波段馈源接收机,由于巡天速度提高了五至六倍,预计将收获更多的科学观测数据。今后,19波束接收机每年将产生约20个PB的超级数据,未来十年产生的数据量将达到200PB。为满足其存储和超算能力,贵州正在对FAST早期科学数据中心进行扩容,并将启动建设贵安新区科学数据中心。/pp style="line-height: 1.5em "  截至目前,FAST已发现了44颗脉冲星和54颗侯选体。特别是通过与美国国家航空航天局的费米伽马射线卫星合作,FAST首次发现毫秒脉冲星J0318+0253(周期5.19毫秒)并获得国际认证,这是中美科学装置首次在地面和太空、射电与高能波段合作完成的天文学发现,也是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果。19波束L波段接收机投用后,FAST将会获得射电源更精确的定位图像,发现更多的脉冲星,并能观测宇宙中不同距离不同方向的中性氢1.4GHz谱线,以更好地探索宇宙历史,甚至搜寻可能存在的外星文明。/pp style="line-height: 1.5em "  对于FAST的卓越表现,FAST早期科学数据中心功不可没。FAST早期科学数据中心主要开展天文数据存储、共享,并行计算和高性能计算等科研工作,对实时传送的FAST海量数据进行存贮、计算和筛查,为FAST数据管理、数据综合分析与应用提供重要保障。在脉冲星搜索计算和人工智能识别等方面,FAST早期科学数据中心已经达到了世界领先的水准。其中,针对单台服务器单个文件,FAST早期科学数据中心在计算能力上提速近百倍。面对海量的图片和数据,FAST早期数据中心还创新性地开发了智能数据库,可以通过条件检索出天文学家想查找的脉冲星计算结果图型,此项技术为国际首创。FAST首次发现的毫秒脉冲星,就是由该系统计算协助发现,美国阿雷西博望远镜在相同位置三次观测均未成功。/pp style="line-height: 1.5em "  依托世界最大单口径射电望远镜FAST,面向国际天文前沿问题和国家重大战略需求,致力于低频射电天文研究与技术方法发展,中国科学院FAST重点实验室在探索科研与技术有机结合新模式的同时,与贵州省射电天文数据处理重点实验室、贵州省信息与计算科学重点实验室、国家天文台· 贵州大学天文联合研究中心等构成了贵州天文科研矩阵,使得贵州省初步形成了以FAST为引领的天文科研体系。/ppbr//p
  • 【飒特红外】推出红外热成像VOCs气体泄漏检测仪V88T
    VOCs治理迫在眉睫VOCs是什么东西?居然比PM2.5还厉害?最新的科学研究发现,VOCs是如今空气污染中最主要的物质——可吸入颗粒物PM2.5和臭氧O3的前体物,也是造成雾霾天气和臭氧污染的重要元凶。1. VOCs的定义在我国,国家标准GB/T 18883-2002 《室内空气质量标准》中对总挥发性有机化合物(Total Valatile Organic Compounds TVOC)的定义是:利用Tenax GC和Tenax TA采样,非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。2. VOCs的分类VOCs种类繁多,常见的VOCs有100多种,按化学结构不同,VOCs可分为八类:烷类,芳香烃类,烯类,卤烃类,酯类,醛类,酮类,其他。其主要成分有烃类,卤代烃,氧烃和氮烃,它包括苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。3. VOCs的来源典型的VOCs排放源可分为人为排放源(包括固定源与移动源)和自然排放源(包括生物源与非生物源)两类,其中以人为排放源为主。VOCs排放行业众多,各行业涵盖范围广,共包括33个行业部门,86个细分行业,115个子排放源。4. VOCs的危害VOCs是无形中的环境杀手,对环境有较大危害,对水体、土壤和大气可造成污染。它亦是人体健康的阻击者,VOCs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道引发急性或慢性中毒,导致神经痉挛,甚至昏迷、死亡。若VOCs长期通过吸入或皮肤接触大量进入人体内,人体的神经系统会受到严重侵害。当居室中VOCs浓度超过一定浓度时,在短时间内人们会感到头疼、恶心、呕吐、四肢乏力,严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。5. VOCs治理政策环保部、发改委等6部门2017年印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》。《工作方案》要求,到2020年,建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs污染防治管理体系,那么在《工作方案》中,环保部对VOCs做出了哪些治理措施呢?《工作方案》中,提出了5点要求。一是加大产业结构调整力度。加快推进“散乱污”企业综合整治,严格建设项目环境准入,实施工业企业错峰生产。二是实施工业源VOCs污染防治。全面实施石化行业达标排放,加快推进化工行业 VOCs综合治理,加大工业涂装VOCs治理力度,深入推进包装印刷行业VOCs综合治理,因地制宜推进其他工业行业 VOCs 综合治理。三是深入推进交通源VOCs污染防治。统筹推进机动车VOCs综合治理,全面加强油品储运销油气回收治理。四是有序开展生活源农业源VOCs污染防治。推进建筑装饰行业 VOCs 综合治理,推动汽修行业 VOCs治理,开展其他生活源 VOCs治理,积极推进农业农村源VOCs污染防治。五是建立健全VOCs管理体系。加快标准体系建设,建立健全监测体系,实施排污许可制度,加强统计与调查,加强监督执法,完善经济政策。VOCs治理难度和解决方案众所周知,气体检测热像仪可以帮助您快速、安全地“看到”数百种不可见气体,但并非所有类型的气体都可以通过光学气体成像(OGI)进行可视化。它的工作原理是测量通过一定体积气体的红外辐射。每种气体都有自己的光谱吸收特性,许多气体化合物会吸收一些红外能量,但只能在一定的窄波长范围内吸收。在这个非常狭窄的波长范围内,针对特定气体,OGI热像仪可以被此特定气体阻止的能量到达红外(IR)热像仪,从而可视化气体羽流(通常看起来像烟云)存在的位置,而这片云就是气体吸收该波长能量的地方。作为一家专注于红外热成像技术应用达33年之久的高科技企业,广州飒特红外股份有限公司,推出了集“气体检漏”和“红外测温”为一体的为“多种气体精准检漏”而生的红外气体探测仪V88T。该热像仪搭载二类超晶格制冷型探测器,工作温度在150K,具有超强的灵敏度,能精准探测细微的温度差异,避免遗漏可能的隐患点。在安卓系统的支持下,V88T可以OTA在线升级,让设备常用常新——用户可在机身设置内自主选择是否在线更新系统,让设备时刻保持最佳状态。同时,V88T还带有多种气体图像模式,微小的泄漏量也能被探测、捕捉。氨气探测试验红外气体探测仪V88T还通过了ATEX认证,配备了5.5寸OLED高清电容触摸屏,确保专业人员能更安全、更高效地完成工作。支持超远距离检测与激光定点测温,录制带有温度数据的红外视频。飒特红外V88T不仅能实现气体泄漏的可视化,还能快速检测工业生产与废气治理设备的“高温热点隐患”,赋能企业安全高效生产,一站式满足天然气、石油化工等工业企业的多种场景应用需求。管道连接法兰及接缝漏热情况评估值得一提的是,红外热成像技术除了应用在VOCs工业废气治理领域之外,在环保执法领域也发挥着重要的功能和作用。在面对不法企业夜间偷排污染气体的治理难题时,执法人员可使用红外气体探测仪V88T,开展常态化的空气质量检测与监督,现场拍摄废气偷排证据,为环境执法人员精准高效执法、判别气体类型及气体污染情况,提供有效的画面数据与技术支撑。飒特红外全新高端红外气体探测仪V88T产品优势• 气体可视化:将不可见的有毒气体可视化,快速定性和定位VOCs的泄漏源头;• 精细化泄漏检测:载有VOCs物料的设备、管线组件的密封点往往数量多,泄露气体量微小。光学气体热像仪使用高灵敏度的探测器,可以在安全距离内进行快速扫描,捕捉泄露气体的痕迹;• 远距离扫描:可实现远距离泄漏检测,解决不便到达的密封点泄漏检测工作,让泄漏检测工作变得高效便捷的同时,也保障工作人员的人身安全;• 防爆认证:设备具备防爆认证,轻松应对危险区域内的检测要求;• 非接触测温:非接触测温功能,快速查找泵和电机、管道和阀门等设备的异常热点;• 不停机检测:检测时无需关闭系统或接触设备,不影响企业生产;• 预测性维护:帮助企业建立设备预测性维护体系,保障生产安全,防患于未然;• 规避风险:帮助企业避免违反法规、减少罚款和收入损失;• 符合环境法规:满足环境监察取证要求,督促企业遵守环境法规;• 既响应国家的VOCs环保法规政策,又增强企业的生产安全。应用场景炼油厂、炼化厂、农药厂、化学处理厂、危化品停车场、危化品储罐区天然气企业、海上石油平台、天然气场站、天然气井场、天然气储存设施、天然气输送管道、天然气压缩机站、生物气发电厂、天然气发电厂、环保执法机构、LDAR检测服务公司。专家预计,气体泄漏检测可为工业领域节约7000万元能源损失。未来,红外热成像技术将在气体泄漏检测、电力测温以及其他民用工业领域得到更广泛的研发和应用,为中国的工业建设、经济发展和人民的安全、健康保驾护航。飒特红外33年专注红外测温作为中国首家工业红外热像仪研制生产企业,“飒特红外”创下中国第一台民用工业检测型红外热像仪、第一座现代化红外热像仪研发生产基地等八项行业第一,以“飒特红外”企业标准为蓝本起草的《工业检测型红外热像仪》国家标准自2006年起实施。作为国内最早“走出去”的红外检测厂商之一,2008年飒特红外就已登陆欧洲,目前实现欧盟本地化生产,向全球60多个国家和地区输出,位居欧洲市场前三强。飒特红外被评为中国专精特新“小巨人”目前,飒特红外旗下应用于工业测温、电力系统、安防监控、消防救援、科学研究等全行业产品矩阵,经过33年发展,旗下产品畅销海内外,覆盖日本、美国、法国等全球100多个国家与地区,客户包含中国电网、华为等很多世界500强公司,用户口碑及市场反馈良好。
  • 南开大学团队:研制出世界首套超快扫描电子显微镜与超快阴极荧光多模态载流子动力学探测系统
    近日,南开大学物理科学学院超快电子显微镜实验室付学文教授团队成功研制并报道了国际首套超快扫描电子显微镜(SUEM)与超快阴极荧光(TRCL)多模态载流子动力学探测系统。该系统在飞秒超快电子模式下实现了空间分辨率优于10 nm,SUEM成像和TRCL探测的时间分辨率分别优于500 fs和4.5 ps,各项技术性能和参数指标达到国际领先水平。该团队利用该多模态载流子动力学探测系统在飞秒与纳米时空分辨尺度直接追踪了n型掺杂砷化镓(n-GaAs)半导体中的光生载流子的复杂动力学过程,结合SUEM成像和TRCL测量成功区分了其表面载流子和体相载流子的动力学行为,全面直观地给出了其光生载流子动力学的物理图像。该仪器系统的成功研制填补了我国在该技术领域的空白,为研究和解耦半导体中复杂的光生载流子动力学过程提供了一个强有力的高时空分辨测量平台,将为新型半导体材料与高性能光电功能器件的开发提供重要支撑。该研究近日以“A femtosecond electron-based versatile microscopy for visualizing carrier dynamics in semiconductors across spatiotemporal and energetic domains”(一种基于飞秒电子的可用于跨时空和能量维度可视化半导体载流子动力学的多功能显微镜)为题,发表于重要国际学术期刊《Advanced Science》。半导体光电材料与器件的功能和性能主要取决于其材料表/界面的载流子动力学过程,例如光伏与光电探测器件需要增强其界面光生载流子的分离与传输,抑制载流子的复合,而发光器件则要增强其界面载流子的辐射复合,抑制非辐射复合。这些载流子的动力学过程多发生在表/界面处,且动力学过程快至皮秒乃至飞秒量级,因此以超高的时间、空间以及能量分辨率测量半导体材料表/界面载流子不同类型的动力学过程对于现代半导体器件的研发及应用起着至关重要的作用,尤其是对于一些低维、高速、超灵敏的半导体光电器件。当前,研究半导体光生载流子动力学的时间分辨探测技术主要有瞬态吸收显微镜(TAM)及光谱、时间分辨近场扫描光学显微镜(NOSM)、时间分辨阴极荧光(TRPL)、时间分辨光发射电子显微镜(TR-PEEM)等。然而,光学衍射极限限制了这些技术的空间分辨率,并且激光较大的作用深度使得测得的动力学信号主要来自材料内部的平均载流子动力学信息,很大程度上掩盖了来自表面或界面载流子的贡献,且单一的探测手段难以同时给出载流子不同类型的动力学信息。因此,为了全面表征半导体材料的载流子动力学,特别是表/界面载流子的动力学,亟需发展一种在时空间和能量维度上同时具有超高分辨率并且兼具高表面敏感特性的超快探测手段。图1. 仪器系统的示意图和时空分辨性能表征。(a)超快扫描电镜与超快阴极荧光多模态载流子动力学探测系统的示意图。其中包含飞秒光学系统、扫描电镜系统、阴极荧光收集系统、条纹相机以及液氦低温台。图中左上角分别为金刚石微晶的扫描电镜图、阴极荧光强度分布图像、阴极荧光光谱以及n型GaAs在77 K下的条纹相机图像 (b)传统模式下锡球标样的SEM图 (c)和(d)不同放大倍数下锡球标样的飞秒脉冲电子图像,表明飞秒脉冲电子模式下良好的成像质量,其空间分辨率优于10 nm。(e)初始红外飞秒激光脉冲的脉宽;(f)超快扫描电子成像的时间分辨率测试,其仪器相应函数(IRF)大约为500 fs;(g)超快阴极荧光探测的时间分辨率测试,其IRF约为4.5 ps。随着超快电子显微镜技术的蓬勃发展,超快扫描电子显微镜(SUEM)和超快阴极荧光(TRCL)技术也迅速兴起,两者都同时兼具超短脉冲激光的超快时间分辨率和电子显微镜的超高空间分辨率。其中SUEM技术是基于泵浦-探测原理,用一束可见波段飞秒激光激发样品表面产生光生载流子,另一束同步的紫外飞秒激光激发扫描电子显微镜的光阴极产生飞秒脉冲电子进行扫描成像。由于扫描电子显微镜主要收集来自距离样品表面几个纳米范围内的二次电子信号,使得超快扫描电子显微镜技术具有表面敏感特性,能够直接对半导体材料表面或界面光生载流子(电子和空穴)的时空演化动力学进行成像。然而,该技术无法直接区分辐射复合与非辐射复合动力学过程。TRCL技术是用聚焦的飞秒脉冲电子束激发样品产生瞬态荧光,用条纹相机或时间相关单光子计数器对瞬态荧光进行测量,具有能量敏感特性,且信号绝大部分来源于材料体内,可直接反映载流子的辐射复合行为。因此,SUEM和TRCL在功能上形成良好的互补,将两者有机结合有望实现在超高的时空和能量分辨下全面解析半导体材料表/界面和体相载流子的动力学信息。鉴于此,付学文教授团队将飞秒激光、场发射扫描电子显微镜和瞬态荧光探测模块相结合,研制出了国际首套超快扫描电子显微镜与超快阴极荧光多模态载流子动力学探测系统(如图1示意图和图2实物图所示),实现了对半导体材料表/界面和体相载流子动力学过程的高时空分辨探测和解析。图2. 超快扫描电子显微镜与超快阴极荧光多模态载流子动力学探测系统实物照片。图3. 利用该系统对n型GaAs单晶表面的SUEM成像和TRCL测量结果。(a)n型砷化镓表面测量得到的随时间演化的SUEM图像;(b)从图(a)中光激发区域提取的二次电子强度演化及相应的载流子演化时间常数;(c)表面载流子的空间分布随时间的演化;(d)从297 K到77 K的变温时间积分CL光谱;(e)和(g)在图(a)的SUEM测试区域中分别探测得到的297 K和77 K下的条纹相机图像;(f)和(h)分别从(e)和(g)中提取的带边发射的衰减曲线及相应的荧光寿命。为展示SUEM成像与TRCL探测在超高时空和能量分辨率下直接可视化并解耦半导体中复杂激发态载流子动力学过程上的独特优势,该团队利用该自主研发的多模态实验装置研究了n型GaAs中的载流子动力学。如图3所示,SUEM图像表明由于表面能带弯曲效应,飞秒激光作用后表面光生载流子发生快速分离使空穴向表面富集。通过分析随时间变化的SUEM图像,提取出了光生载流子不同阶段的衰减时间常数;同时通过计算表面空穴分布的均方根位移,揭示了对应不同阶段表面空穴随时间的超扩散、局域化和亚扩散过程。通过进一步分析室温和液氦温度下测量的条纹相机图像中相应的非平衡载流子复合动力学过程和寿命,不但区分出了体相和表面载流子动力学过程的差异,还揭示了上述表面载流子的空间演变过程分别对应于能量空间热载流子冷却、缺陷捕获和带间/缺陷辅助辐射复合过程。该工作阐明了表面态和缺陷态对半导体表/界面载流子动力学的重要影响,展示了超快扫描电子显微镜和超快阴极荧光多模态动力学探测系统在超高时空尺度解耦半导体表/界面和体相载流子动力学中的独特优势。南开大学为该项工作的第一完成单位及通讯单位。南开大学物理科学学院博士生张亚卿和博士后陈祥为该论文共同第一作者,南开大学付学文教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、国家科技部、天津市科技局、中央高校基础研究经费等的大力支持。文章链接:https://doi.org/10.1002/advs.202400633
  • 设备更新选型指南丨超快荧光三维成像技术推荐
    市面绝大多数共聚焦显微镜采用点扫描式激光共聚焦技术,成像速度较慢,难以满足活细胞动态观测、大视野快速扫描等成像需求。长光辰英的S3000转盘共聚焦显微镜采用三条纹转盘共聚焦成像技术,配合电动Z轴快速扫描,将成像速度提高至少二十倍。同时采用LED面光源激发光线更均匀,光毒性、光漂白性大大降低,适合连续观测。作为超快荧光三维成像的革新者,长光辰英的成像产品为活细胞,细胞生物学、微生物学、发育生物学、神经生物学及植物学等领域研究提供快速三维荧光成像的有力工具。推荐产品 S3000超快三维荧光成像系统S3000 超快三维荧光成像系统 (qq.com) PRECI SCS-F荧光单细胞分选仪PRECI SCS 微生物单细胞分选仪 (qq.com) RAColony菌落原位多表型检测与挑取工作站RAcolony 菌落原位多表型检测与挑取工作站 (qq.com) SC-catcher单细胞光镊操纵与分选系统SC-catcher单细胞光镊操纵与分选系统 (qq.com)应用案例Daphnia活体内纳米塑料颗粒排出过程的动态成像Daphnia吃到肠道内的纳米塑料颗粒会产生红色荧光,用共聚焦模式进行拍摄随着Daphnia肠道蠕动,纳米塑料颗粒排出的全部过程。此动图由10min的实际时间缩时到12s。传统点扫描激光共聚焦显微镜很难对动态过程实现拍摄,S3000转盘共聚焦成像系统可以很好地捕捉活体样本的动态变化。斑马鱼活体全鱼3D荧光成像神经细胞转入GFP基因的3d日龄斑马鱼,在镜下进行长达2h的活体动态荧光扫描,整张图由8个视野,每个视野17层进行逐层扫描成像,可以在2分钟内进行斑马鱼活体全鱼的荧光扫描,实现了激光点扫描共聚焦无法达到的速度,更好的保持斑马鱼的活性,提供长时间拍摄的条件。肺组织切片的超大视野快速成像对小鼠肺叶组织切片进行共聚焦切片扫描,在其中橙色标明的气管ROI区域进行更大放大倍数的细节扫描。对常规荧光切片扫描仪难以捕捉及判断的信号进行高清成像。肠道微生物高分辨成像利用能够代谢标记肽聚糖的D型氨基酸荧光探针(FDAA)作为工具,通过使用红绿两种FDAA探针对小鼠进行序贯在体标记,随后,对肠道微生物进行取样,并使用S3000转盘共聚焦显微镜观察双色荧光在细菌上的分布,进而推测其增殖分裂模式。【文章链接:《mLife》丨基于共聚焦荧光成像的单细胞分选测序技术揭示肠道菌群中细菌的分裂模式及种属分类 (qq.com)】【拓展阅读:想知道共聚焦显微镜下的昆虫什么样子吗?(qq.com)】【拓展阅读:HOOKE S3000转盘共聚焦显微镜下的微观世界掠影 第二篇--植物系列 (qq.com)】【拓展阅读:共聚焦显微镜下掠影 第三篇《动物组织系列》 (qq.com)如果您对我们的产品和服务感兴趣,请随时联系我们
  • 基于16 × 4阵元的CMUT面阵,实现高效率、高质量三维超声反射成像
    与传统工艺制作的压电块体型超声换能器相比,电容式微机械超声换能器(CMUT)具有阻抗匹配特性良好、带宽大、体积小等优势,在医学超声成像和无损检测方面得到了广泛应用。三维超声反射成像通常需要利用CMUT线阵的机械移动实现对被测物的多维度扫描,但这一方法往往难以实现较小距离的移动,并且存在一定的误差。利用CMUT面阵对被测物进行扫描可以同时获取多维度的超声反射信号,从而减少测试工作量,并且能够准确获取被测物的三维信息。然而,目前国内关于利用CMUT面阵进行非接触式三维超声反射成像的研究鲜有报道。据麦姆斯咨询报道,为了解决上述挑战,来自中北大学的研究人员提出了利用基于16 × 4阵元的CMUT面阵进行B模式及二次谐波三维成像测试的方法,以得到伪影水平更低、重建偏差更小的超声反射图像。相关研究成果以“基于16 × 4阵元CMUT面阵的三维超声反射成像”为题发表在《微纳电子技术》期刊上。CMUT面阵的制备及工作原理研究人员分别利用绝缘体上硅(SOI)和二氧化硅(SiO₂)晶圆制备了CMUT振动薄膜和真空腔,并且在真空环境中通过晶圆键合形成CMUT面阵。图1 CMUT剖面图及阵元图图2 基于16 × 4阵元的CMUT面阵实物图CMUT的工作原理是通过在上、下电极之间施加直流偏压,从而产生感应静电力将顶部薄膜拉向底部电极。当CMUT处于发射模式时,将交流电压信号叠加在直流偏压上会激励薄膜振动,实现电能和机械能的转换,产生超声信号;当CMUT处于接收模式时,在上、下电极之间施加直流偏压,在超声波的作用下,薄膜会产生振动,从而使得电容值发生改变,通过检测这一变化即可实现超声信号的接收。图3 CMUT工作原理仿真及实验平台搭建该研究利用基于Matlab的k-Wave光声仿真工具箱对基于16 × 4阵元的CMUT面阵进行超声反射成像仿真。整个仿真区域介质为硅油,被测物为一块长和宽均为3 cm、厚1 cm的铝块,铝块与CMUT的距离为3 cm,CMUT阵元间的距离为1 mm。此外,采用单个阵元发射、所有阵元接收,即一发多收的扫描方式对铝块进行扫描。图4 基于16 × 4阵元的CMUT面阵及被测铝块仿真模型随后,研究人员在仿真的基础上搭建了基于16 × 4阵元的CMUT面阵的超声反射成像测试系统。采用面阵上第二条线阵的单个阵元发射、所有阵元接收的方式进行实验测试。实验使用信号发生器和功率放大器驱动CMUT面阵发射超声波,并且利用示波器观察超声反射信号波形。图5 基于16 × 4阵元的CMUT面阵超声反射成像测试系统示意图及超声反射成像实测图仿真及实验结果研究人员采用B模式及二次谐波两种成像算法分别对被测铝块的超声反射信号进行处理,以获取其三维图像及对应的二维切面。结果显示,基于16 × 4阵元的CMUT面阵的反射成像系统能够确定铝块的位置。此外,基于B模式成像算法和二次谐波成像算法所获取的成像结果中,铝块与CMUT面阵的距离重建偏差分别为3.63%及1.47%。图6 被测铝块二维反射成像结果图7 被测铝块三维反射成像结果综上所述,该研究搭建了基于16 × 4阵元的CMUT面阵的三维超声反射成像系统,以获得误差小、信噪比高的超声反射图像。采用单个阵元发射、所有阵元接收的收发方式对铝块进行了相关测试与仿真,利用B模式及二次谐波成像算法对超声回波信号进行处理,获取了被测物的二维切面及三维图像。仿真和实验结果均可以较清晰地确定铝块的位置,与实际情况相符。为了对比两种算法的成像效果,研究人员计算了铝块与CMUT面阵的距离重建偏差。计算结果显示,B模式及二次谐波成像算法的仿真距离重建偏差分别为0.63%和0.4%,实验重建偏差分别为3.63%和1.47%,二次谐波图像的距离重建偏差均小于B模式图像的距离重建偏差。总之,该研究证明了所提出的基于16 × 4阵元的CMUT面阵的三维超声反射系统可实现对被测物的三维成像。论文信息:DOI:10.13250/j.cnki.wndz.2023.03.010
  • 产品推荐 | NASA火星探测技术,便携式微区扫描型XRF用于文化遗产保护
    图1 图源:NASA官方网站美国国家航空航天局(NASA)曾为火星探测计划开发研制过XRF检测仪,用于火星土壤样本和矿石样本的探测分析,以确定火星地质形成过程。曾先后搭载“勇气号”和“机遇号”,成功地完成了对火星地质的考察。美国eXaminart公司应用NASA这项技术开发了一款专门用于文化遗产保护的μXRF分析和mapping测绘的便携式μXPF扫描仪——microScanix。产品简介图2 microScanix扫描仪microScanix以便携性、高分辨率和高适用性为特征,既可以在实验室中使用,又可以安装在各类实地现场(如博物馆、考古遗址、修复遗址等)。图3 高精度mapping扫描成像microScanix扫描仪由一个微聚焦的x射线管与多毛细管结合,可以实现55μm空间分辨率的XRF数据采集,并通过高精度电动扫描平台获得不同元素组成的图像信息。图4 元素组成图示例应用案例图5 Jules Breton画作Jules Breton是法国19世纪具有现实主义倾向的画家,以风景画和农民生活画而闻名。索邦大学应用microScanix研究了Jules Breton的画作。 案例设置参数●X射线管设置在30 kV和100µ A(3W)●200µ m和0.5s/点●132秒/线(宽50毫米)●183线(高36.6毫米)●时间7小时●15000cps在70mm2SDD 图6 Jules Breton画作元素组成图 我国拥有悠久的历史和丰富的文化内涵,文化遗产是其非常有力的实物见证,在这些文化遗产中,包含了大量的古代壁画、绘画等,具有极高的历史、科学、艺术、社会和文化价值。但目前我国文化遗产保护正面临着极大的挑战:文物真实性、完整性原则难以保证。期待microScanix在我国的文化遗产保护工作中可以做出应有的贡献。
  • 中国电镜产业链系列走访第7站国仪量子:电镜产品已从“有”到“优”,未来布局矩阵式创新发展
    秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨,仪器信息网于2018年启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目,通过筛选一批具备自主创新能力的中小仪器厂商,在企业发展的关键时期“帮一把”。五年以来,天时地利人和至,中国电镜产业迎来发展窗口期,国内电镜产业链企业们也纷纷抓住历史机遇,实现生机蓬勃的发展之势。2023年迎来国产电镜的“全新时代”。此背景下,“创新100”项目组在2023年底走进13家中国电镜产业链代表性企业,邀请电镜专家联合走访,探寻中国电镜产业发展进展,为发展新阶段赋能,也为2024年即将在苏州举办的“第三届中国电镜产业化发展论坛”的内容筹备作前期调研。△ 交流现场走访第7站,由中国科学院上海硅酸盐研究所测试中心主任曾毅研究员,北京信立方科技发展股份有限公司副总经理、仪器信息网CEO赵鑫,仪器信息网材料物性组执行主编杨厉哲,营销服务中心经理韩永风等组成的走访项目团队走进国仪量子技术(合肥)股份有限公司(简称“国仪量子”),国仪量子副总裁曹峰、国仪量子市场品牌部总监陈雯等接待了走访一行人员。——电镜产品进展国仪量子成立于2016年底,以量子精密测量技术为核心,为企业、政府、研究机构提供以增强型量子传感器为代表的关键器件、用于分析测试的科学仪器装备、赋能行业应用的核心技术解决方案等。成立7年以来,国仪量子有力推动了量子传感、电子顺磁共振波谱仪、电子显微镜、气体吸附分析仪、微弱信号检测、量子物理教学设备等国产高端科学仪器的发展。对于公司电镜产品的发展路线,曹峰概括为“这是一个从无到有,从有到优的过程”。2023年,国仪量子发布高速扫描电子显微镜HEM6000、超高分辨场发射扫描电子显微镜SEM5000X、聚焦离子束电子束双束显微镜DB500三款电镜新品,可以说向“优”迈进了一大步。HEM6000是一款可实现跨尺度大规模样品成像的高速扫描电子显微镜,采用高亮度大束流电子枪、高速电子偏转系统、高压样品台减速、动态光轴、浸没式电磁复合物镜等技术,实现了高速图像采集和成像(10 ns/pixel,2*100 M pixel/s),同时保证了纳米级分辨率(1.3 nm@3 kV,SE;2.2 nm@1 kV,SE)。自动化操作流程设计使得大面积的高分辨率图像采集工作更高效、更智能。△ 高速扫描电子显微镜HEM6000SEM5000X是一款超高分辨率场发射扫描电子显微镜,分辨率达到了突破性的0.6 nm@15 kV和1.0 nm@1 kV。高分辨物镜设计、高压隧道技术以及镜筒工艺升级,实现了低电压分辨率的进一步提升。样品仓扩展接口增加至16个,快速换样仓最大支持8寸晶圆(最大直径208 mm),极大扩展了应用范围。高级扫描模式和自动功能增强,带来了更强的性能和更好的体验。△ 超高分辨场发射扫描电子显微镜SEM5000XDB500拥有自主可控的场发射电子镜筒和“承影”离子镜筒,是一款全能的纳米分析和制样工具(分辨率3 nm@30 kV)。高压隧道技术、低像差无漏磁物镜设计,低电压高分辨率成像,保证纳米分析能力。“承影”离子镜筒采用液态镓离子源,拥有高稳定、高质量的离子束流,保证纳米加工能力。集成式的纳米机械手、气体注入器、电子物镜防污染机构,拥有24个扩展口,配置全面,自主可控,扩展性强。△ 聚焦离子束电子束双束显微镜DB5002024年1月,由生物岛实验室和国仪量子联合成立的广州慧炬科技有限公司发布国产首台商业场发射透射电子显微镜太行TH-F120,打破了国内透射电镜100%依赖进口的局面。这是国仪量子电镜产品的重大突破,更是中国电子显微技术的重大突破,对于我国电子显微事业与高端科学仪器国产化的发展而言都具有重要意义。△ 场发射透射电子显微镜太行TH-F120——电镜售后服务2023年,国仪量子在电镜领域所取得的成就,不只有新产品的发布和销售业绩的增长,还有电镜队伍的完善。曹峰表示,经过多年的探索,国仪量子的电镜体系终于有了一个真正能跟进口品牌“掰一掰手腕”的团队。这支团队不仅具备较强的研发能力,知道如何针对性的改进产品,还知道了如何去提升客户体验。国仪量子的电镜客户群分布广泛,既有工业领域的,也有科研领域的。为确保满足客户的多样化需求,公司每周召开会议来梳理客户的意见,并以此对产品和服务进行改进和优化。曹峰认为,作为国产仪器厂商,在服务响应方面就应该做得更好。经过持续的人员培训与团队扩建,国仪量子的服务越来越赢得客户的好评,计划在2024年进一步扩充电镜队伍,其中售后人员将增加50%,以保障电镜产品的售后满意。——未来发展计划2023年,国仪量子的电镜产品实现了从“有”到“优”的跨越式发展。在此基础上,2024年,国仪量子将继续创新和突破。目前,公司正在申请探测器、成像模式等方向的相关专利,并对更高亮度热场发射电子枪和冷场发射电子枪等进行研发。关于未来的发展计划,国仪量子制定了内部创新矩阵。一是结构化创新,就是把已有的技术和产品进行排列组合,然后得到一些新的技术和产品;二是局部创新,即针对“人无我有”的技术,基于客户的实际需求进行针对性的研发;三是解决方案,把电镜技术应用开发为成套的方案,更高效地服务细分领域客户;四是电镜配件,国仪量子支持高校、研究所的科研人员进行电镜配件。最后,曹峰谈了一些他对选购电镜的建议看法。现阶段,部分国产电镜已有相当的实力,用户在选购电镜时尽可能充分调研,进行实地考察或测样,除了标示的参数以外还可以了解很多非量化指标的性能,以满足实际需求为准。另外,各厂家电镜型号众多、各有特色,可应对不同的应用需求。用户可以先明确自己最需要的功能,选定针对性的部分产品后,再进行详细考察。△ 合影留念附1:2024年4月,“第三届中国电镜产业化发展论坛”将在苏州举办,现进入论坛内容筹备阶段,为更好解决产业痛点,切实助力产业发展,现向广大网友征集论坛内容建议,欢迎大家积极参与,建议被采用的网友或专家将获得论坛定向邀请函,邀请现场与电镜业界专家、企业精英共议行业发展!△ 扫码填写论坛内容建议或点击链接填写:https://www.wjx.cn/vm/hxJFe0g.aspx#或直接邮件或电话沟通,邮箱:yanglz@instrument.com.cn ,电话(同微信):15311451191。附2:2023年年底中国电镜产业链系列走访名单走访企业聚束科技惠然科技速普仪器大束科技格微仪器康尔斯特国仪量子祺跃科技雷博科仪屹东光学苏州冠德上海精测纳克微束
  • 超声无损检测技术新进展及其应用
    随着社会的发展,超声无损检测技术已经发展了近百年历史。在多种无损检测技术当中,该检测技术具有明显的优势作用,如检测精度以及深度较大、检测成本较低并且在检测过程中不会对设备造成二次伤害。因此,超声无损检测技术在工业领域被广泛应用。为推动超声无损检测技术发展和行业交流,促进新方法、新技术的推广与应用,在即将召开的第二届无损检测技术进展与应用网络会议,特别设置超声检测技术专场,特别邀请了多位业内专家老师围绕超声无损检测技术、设备、应用等展开分享。部分报告预告如下:大连交通大学副教授 赵新玉《超声自动检测和智能监测》(报名听会)赵新玉,大连交通大学副教授。中国机械工程学会焊接学会/协会理事,超声检测专委会委员。从事超声无损检测教学科研工作20余年,主持完成国家重点研发计划子课题、国家自然基金等纵横向课题20余项,发表科技论文60余篇,获批专利和软著20余项,曾获中国中车和中国兵器集团科技进步三等奖各1项,宁波市科技进步一等奖1项,辽宁省教学成果二等奖1项。报告摘要:针对传统超声频率低,难以检测复杂曲面,难以制造过程中实现质量检测等行业痛点。本报告将介绍高精度超声显微成像检测技术,光声联合检测曲面检测技术,和制造过程超声原位监测技术。中北大学副教授 李海洋《表面缺陷的激光超声检测技术研究》(报名听会)李海洋,中北大学副教授,担任中国声学学会检测声学分会委员、中国仪器仪表学会精密机械分会委员。主要从事非线性声学、激光超声等新型检测声学技术开发,在声学理论、算法开发和声信号处理方向共主持国家和省部级项目4项、发表文章28篇、发明专利2项、学术专著1本。研究成果获得了中国职业安全健康协会科学技术奖三等奖、中国特种设备检验协会科学技术奖二等奖、中国特种设备检测研究院青年科技二等奖以及山西省“三晋英才”青年优秀人才省部级人才称号。报告摘要:表面微缺陷往往是大型裂纹产生的开始,若不能被及时检测会对工业生产造成极大威胁。选用激光超声技术成功实现表面微缺陷的定量检测,研究内容涉及声学理论分析、有限元仿真计算以及实验平台搭建等。西安交通大学副教授 裴翠祥《新型柔性电磁超声、导波传感器开发及应用研究》(报名听会)裴翠祥,毕业于日本东京大学核能专业,工学博士,主要从事机械结构的无损检测与完整性评价等方面研究工作,具体包括新型电磁超声传感器及系统、超声导波检测技术、新型激光超声和激光红外热成像检测技术等的开发和应用研究。先后主持国家自然科学基金项目2项、国家重点研发计划子课题、两机专项项目子课题和企业合作项目等近20项,作为核心骨干参与国家自然科学基金委重大科研仪器项目、科技部ITER专项等多项,担任Sensors、Frontiers in Materials、Magnetochemistry等国际知名学术期刊客座编辑,先后发表论文84篇,其中第一/通讯作者SCI期刊论文36篇,申请及授权发明专利和软件著作权20余项。报告摘要:新一代核能等重大装备结构及工作环境日趋复杂和严酷,常规接触式超声检测方法已无法满足其检测需求。电磁超声及导波由于具有非接触、长距离快速检测的优点,有望克服上述难题。但相对于传统接触式压电超声,现有电磁超声由于灵敏度较低、探头体积大、结构刚性等限制,在大量工程现场狭窄空间环境和曲面结构上仍存在不可达、不可检或检测性能不足等问题,是制约其进一步发展和应用的技术瓶颈。因此,进一步提高其检测灵敏度和分辨率,并同时开发具有轻薄、柔性的新机制和新构型电磁超声及导波传感器,建立新型高可达性、高适应性检测方法,是突破重大装备狭窄空间环境、复杂结构有效检测的关键。中国飞机强度研究所副主任 樊俊铃《航空复合材料积木式验证自动化超声检测技术研究》(报名听会)樊俊铃,博士,高级工程师,现任中国飞机强度研究所16室副主任,中国航空研究院一级专家。承担、参与国家科工局、工信部、装发、自然科学基金、航空基金等各类预研课题10余项,主管、参与完成多个型号的结构强度验证工作,承担我国多型军民机结构试验的无损检测与评估任务,在损伤检测和结构强度领域具有较强的技术能力。长期从事业务领域的相关研究工作,发表论文50余篇,申请专利4项,登记软件著作权3项,荣获集团公司航空报国奖个人三等功等多项奖励。报告摘要:以国产大型客机研制为切入点,结合飞机结构完整性大纲、结构强度规范、民用飞机适航标准和无损检测手册等标准规范,分析了航空复合材料结构完整性验证和航空器持续适航对无损检测的相关要求,梳理了复合材料积木式验证体系不同层级的损伤检测需求、特点和侧重点。以碳纤维增强树脂基复合材料损伤检测为例,重点介绍了阵列超声声场仿真与高效换能器设计、复杂型面自适应扫查路径规划及损伤高精度成像等自动化超声检测关键技术,给出了涉及复合材料标准冲击试验件和机身曲面壁板的积木式强度验证自动化阵列超声检测典型应用案例,并对当前存在的瓶颈问题和未来发展趋势进行了总结和展望。北京工业大学讲师 高杰《基于MFC的锂离子电池荷电状态导波检测技术研究》(报名听会)高杰,讲师,硕士生导师。2022年毕业于北京工业大学机械工程专业,获工学博士学位,并留校任教。近年来一直从事声学波动特性理论分析及锂离子电池状态检测方面的研究。迄今为止,共发表学术论文17篇,以第一作者或通讯作者发表论文13篇,其中SCI论文9篇。作为项目负责人,主持国家重点研发计划项目课题子任务、教育部工程研究中心开放课题、北京市博士后基金及企事业委托项目共计5项。在研期间,入选北京市科协2023-2025年度青年人才托举工程,获2022年度中国石油和化工自动化行业科学技术二等奖、2021年Altair Battery Safety Young Researcher Award(优秀青年学者)、北京力学会青年力学工作者优秀学术论文奖及北方七省市区力学学会优秀青年论文等等荣誉奖项。报告摘要:以锂离子电池多区域运行状态的无损检测与评价为需求,提出了一种基于压电纤维复合材料传感器的超声导波检测新技术。采用状态矩阵与勒让德级数联合法,同步联立Biot理论,构建多层多孔锂离子电池声传播特性理论模型。以厚1.9mm软包钴酸锂电池为例,数值分析了荷电状态对多模态频散曲线的影响规律。同时,建立了相同结构特性的锂离子电池频域仿真模型,提取了不同荷电状态下的超声导波频散曲线。此外,以体积小、柔性强的压电纤维复合材料MFC传感器为基础,实验探究了不同SOC对锂离子电池中声学行为的影响。从实验分析,仿真及理论计算等方面,诠释了所提测量分析方法的可行性。随后,以MFC传感器阵列的形式,对商业锂离子电池的多区域荷电状态进行超声检测研究。通过对比分析放电过程中不同区域内的声传播特性,揭示锂离子电池全域运行状态的变化规律,为锂离子电池组运行状态的实时监测提供新的技术方案。第二届无损检测技术进展与应用网络会议为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2023年9月26-27日召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议。本届会议开设射线检测技术、超声检测技术、无损检测新技术与新方法(上)、无损检测新技术与新方法(下)四大专场,邀请二十余位无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学三、参会指南1、进入会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名并审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。3、本次会议不收取任何注册或报名费用。4、会议联系人高老师(微信:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)周老师(微信:nulizuoxiegang 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 中科院分子植物卓越中心蔡文娟博士:激光扫描共聚焦显微镜使用和管理心得分享
    生命科学基础研究与人类健康和社会经济发展密切相关,在科学和经济社会领域中的重要性日渐增强。Science 曾发布125 个挑战全球科学界的重要基础问题,其中涉及生命科学的问题约占 54%。生命科学研究过程离不开各类科学仪器的帮助,今年,仪器信息网特别策划话题:“生命科学技术平台经验分享”,邀请高校、科研院所公共技术平台的老师分享技术心得和经验,方便生命科学领域研究人员了解相关技术进展、学习仪器使用方法。 本篇为中国科学院分子植物科学卓越创新中心细胞结构分析技术平台主管蔡文娟撰写,蔡老师根据多年工作经验,详细介绍了激光扫描共聚焦的发展、系统组成和应用,并分享了工作中仪器使用的心得体会。以下为供稿内容:1957年, Malwin Minsky博士在其博后阶段首次阐明了激光扫描共聚焦显微镜技术的基本工作原理,但由于当时没有足够强度的照明光源,工作一直停留在理论阶段。20世纪60年代,伴随着激光器技术的发展,激光扫描共聚焦技术开始进一步发展,直到80年代中期才基本成熟,有了成熟的商业化产品(Bio-Rad)。由于该系统所用光源为激光,成像方式为逐点扫描成像,因此又被称为“laser scanning confocal microscope”, 简称为LSCM。激光扫描共聚焦仪器发展至今,已经不再是简单的光学显微镜 ,而是整合了光学显微镜 、激光、检测器、工作站和图像处理软件的复合型显微成像系统。1987年,White和Amos在英国《自然》杂志发表了“共聚焦显微镜时代的到来”一文,标志着LSCM已成为进行科学研究的重要工具。作为细胞生物学研究的必备工具,激光扫描共聚焦显微镜堪称各个成像平台的“扛把子”,其对各种标本和荧光标记方法具备很强的普适性,即使在各种高端显微成像技术飞速发展的当下,也依然占据着极高的使用率。中国科学院分子植物科学卓越创新中心所级中心细胞结构分析技术平台成立于2010年,经过10余年的发展,拥有多种细胞成像设备,包括激光扫描共聚焦(7台)、转盘共聚焦和SIM超高分辨等高端显微系统(http://cfc.cemps.ac.cn/xibao.php),为中心内部及周边科研院所和企业提供专业的显微成像服务,最大程度地满足中心及周边的成像需求。一、 激光扫描共聚焦显微镜的组成和应用激光扫描共聚焦显微镜(以下简称为LSCM)的灵魂部件是针孔(pinhole),针孔与物镜的焦平面共轭,因此被称为“共(共轭)聚焦”。由于共轭针孔的存在,只有标本焦平面的荧光信号才会透过针孔被检测器捕捉,而非焦平面的信息被阻挡在针孔之外,形成类似光学CT的效果。配合针孔成像, LSCM硬件部分通常包括光学显微镜、激光器、扫描振镜、检测器和图像工作站组成,每一个重要部件均可根据实验需求选择合适的配置,以下将结合分子植物卓越中心细胞平台的实际需求,逐一进行简要介绍。1、光学显微镜 LSCM可以搭建在正置或倒置荧光显微镜上。生命科学研究中,倒置显微镜使用更为广泛,适合组织切片、贴壁细胞等相对较薄的标本。样品固定在载玻片上,可以方便地倒置观察。在植物研究领域,倒置显微镜也经常用于观察拟南芥根/叶片、烟草叶片、原生质体等标本,这类标本的特点是相对较薄,制片简单,可以通过简单压片的方式,利用水或其他压片溶剂在载玻片盖玻片之间形成的吸附力,将标本固定住,从而可以倒置观察。但也存在部分无法使用倒置观察的应用场景,如茎尖分生组织、较厚的作物叶片或根等,由于标本过于厚重,倒置观察时容易掉落,不方便固定,或者由于压片会导致表面形态发生变化或组织破裂,从而影响定位观察。针对这类应用,正置显微镜就显得尤为重要,尤其是搭配合适的浸入式水镜,可以帮助这类厚标本实现清楚方便的显微成像。作为光学显微平台,需要考虑到研究所各个课题组之间的应用差异,保证正置与倒置的合理配备,设备组合可最大程度地满足各类研究需要。2、激光器 为了激发出足够的荧光信号,LSCM采用激光作为照明光源。根据标记和成像需求,一般LSCM至少配置4个波段的激光器,包括405/488/561/633nm等,涵盖了整个可见光波段的激发需求,能满足大多数荧光染料和蛋白的成像。在此基础上,研究组经常涉及荧光共振能量转移(FRET)相关实验,需要对CFP和YFP等分子对进行特异性激发,这种情况下,必须选择配置有458和514nm激光器的LSCM系统。红色荧光蛋白中,mCherry以单体形式存在,不易出现由荧光蛋白多聚化带来的artifact定位现象,因此现在很多研究组选择mCherry荧光蛋白标记,543nm和561nm等波长都能够激发mCherry蛋白,但如果希望得到更为明亮和特异的红色荧光信号,最好选择含594nm激发波长的系统。除了固定波段的激光器,还可选择搭配脉冲式白色激光器,自由选择所需激发波段。由于白色激光器在激发波段方面调节的灵活性,以及其特有的脉冲式而非连续激发,可以配合检测器做基于门控技术的荧光寿命成像,有助于过滤部分自发荧光信号,或者得到荧光寿命信息。分子植物卓越中心细胞平台(辰山园区)就配备了该系统,配合脉冲式白激光和高灵敏度检测器,可以进行FLIM-FRET实验,在荧光强度成像的基础上,增加荧光寿命维度的检测。3、扫描振镜 扫描振镜一般由x和y两个方向的振镜组成,通过高速振动控制激光在成像视场内逐点扫描,“点动成线,线动成面”,形成一个完整的2D图片。根据振动速度的区别,在LSCM中一般分为检流式振镜(galvanometer)和共振振镜(resonant)。检流式振镜是应用最多的扫描振镜,单个像素点上停留时间在微秒层级,可激发出更多的荧光信号,保证图像信噪比。常规拍摄荧光2D/3D图像和非毫秒级变化的time-series,检流式振镜一般都可以满足需求。共振振镜的振动频率相比检流式有显著提高, 能实现万赫兹,512X512分辨率的图像采集频率可达到30fps。如果涉及到钙波捕捉、相分离小体快速融合/FRAP实验、囊泡运动等快速变化,使用该振镜更容易检测完整的运动变化。细胞平台2015年后购买的系统,多为混合式振镜(含有两种振镜),在实际实验中,会根据需求选择合适的振镜使用。但必须注意的是,由于共振振镜速度很快,牺牲了每个像素点上的激发时间,图像的信噪比下降严重,一般需结合合适的图像处理,才可以得到相对清晰的共聚焦图片。近三年植物领域由于相分离和钙信号相关研究逐渐增多,对扫描成像速度的要求也日渐提高,共振振镜的存在可以很好地补充检流式振镜的不足,两种振镜同时存在,可兼顾成像分辨率和时间分辨率,更好地满足不同研究方向的需求。4、检测器 配合振镜的点扫描方式,光电倍增管(PMT)和雪崩式光电二极管(HyD)均可用于激光扫描共聚焦系统的荧光检测,实现光电子信号的倍增放大。除了常规的PMT(一般以多碱作为光阴极感光材料),细胞平台每套LSCM系统上也会配置高灵敏度的GaAsP检测器(镓砷磷为感光材料的PMT)或HyD检测器,目的是提高检测灵敏度,提升弱信号的捕捉能力。对于较明亮的荧光信号,常规PMT即可满足需求;碰到相对较弱的信号,建议使用高灵敏度的GaAsP或HyD检测器,以获得信噪比更高的图片。但实际使用中,高灵敏度检测器并非万能,如果荧光发射在近红区域(Cy5.5和Cy7等),常规PMT的检测效率会相对更高,这是因为不同的感光材料对各个光谱波段的响应效率不一样。作为细胞成像平台,需要保证各类型检测器的存在,根据荧光染料的强度和特性,给出专业的建议和设置,能够更好地保证成像效率。5、图像工作站 激光扫描共聚焦系统需要整合多种硬件协同工作,因此对图像工作站和操作软件都提出了较高的要求。操作软件和工作站必须能稳定运行,精准控制各电动部件,流畅采集显微图片,针对3D/time series等较大的图像数据,能够保证后期图像处理速度。一般来说,成熟的商业化共聚焦系统在硬件控制上都可以做到稳定流畅,但对于后期的图像处理,则需要根据平台常见的数据做合理配置。反卷积处理,3D重构和AI分析等图像数据处理都对图形处理显卡有一定的要求,因此我们平台一般都会选择配备有GPU的工作站,以满足越来越高的分析需求。同时,在实际使用中,尽量避免在采集电脑上使用USB等移动存储设备,以最大可能杜绝电脑病毒的存在引起整机系统故障。二、 激光扫描共聚焦系统管理心得和未来可提升空间细胞平台成像设备类型多样化,各有特点,作为其中的“扛把子”成员,激光扫描共聚焦系统使用频率极高,受众很广,应用方向也更为多样化。作为平台管理人员,如何管理统筹多台LSCM系统的使用,使其更好地服务于科研工作,也是常思常修的一门功课。现将日常管理心得和提升空间分享如下:1、激光扫描共聚焦系统的日常维护必不可少,尤其是物镜的清洁和光路的校准。每位用户根据观察标本的不同,会选择空气镜/水镜/油镜等不同介质类型的物镜,很容易存在交叉污染,导致物镜使用不当。在培训用户遵守使用章程的同时,平台工作人员必须保证2-3天检查一次常用物镜的清洁程度。光路校准方面,建议根据仪器使用状况每半年或一年检查一次光路状态,保证光路的准直。如果共聚焦光路上搭载了超高分辨系统,使用中尤其需要注意光路状态,以确保使用效率。2、激光扫描共聚焦系统的基础操作培训是重中之重。平台工作人员要精通已有设备的软件使用和参数调节,组织小范围培训,每次上机培训不超过5人,确保培训效果。培训必须结合考核进行,第一次上机实验须保证培训老师陪同,以了解用户的实验和使用薄弱点,巩固培训效果。3、预约体系和微信用户群的合理使用。目前中科院仪器平台有统一的预约体系,可以在网预约所需仪器机时。但作为使用频率极高的激光扫描共聚焦系统,经常面临僧多粥少难以预约的状况。我们针对高频使用的LSCM建立了仪器专用微信用户群,培训考核通过后即可入群。用户在使用结束或临时取消后会在微信群内公告,便于后续用户及有需求的用户及时知晓,提升使用效率。同时,该仪器如有任何不合理使用和故障,管理人员也可在群内及时公告,方便用户调整实验。4、拓宽平台设备的应用边界,提升管理人员的技术能力。作为平台管理人员,需要密切关注生命科学领域的研究进展,尽可能从应用角度提前布局所需的成像设备,做到有备无患,不断拓展应用边界。另外,必须时刻关注显微成像的技术前沿,结合用户的实验特性和科研目的,立足已有的设备进行必要的改造和改进,提升自身的技术能力。5、国产化成像设备的落地展望。2019年已有相关国产化LSCM设备搭建成功的报道(苏州医工所),2021年也有商业化SIM超高分辨显微镜的落地(北京大学),今年再传出国产超分辨显微成像设备商业交付的消息(中科院生物物理所),这表明国产化设备正在显微成像赛道不断发力,相信其能够更好地结合国内科研用户的应用需求,不断突破瓶颈,落地于细胞平台,提升平台的技术实力。作者简介: 蔡文娟 博士,高级工程师,中国科学院分子植物科学卓越创新中心(植物生理生态研究所)细胞结构分析技术平台主管。2012年中国科学院上海生科院植生所获博士学位,2012-2017年中科院上海生科院植生所担任助理研究员, 2017-2020在奥林巴斯中国有限公司担任应用工程师,2020年12月加入中科院分子植物科学卓越创新中心,担任细胞结构分析技术平台主管,主要负责所级中心细胞结构分析技术平台的管理维护和运行,承担院级功能开发研制项目,承担和参与多项国自然基金等。
  • 河工大胡宁教授获批重大仪器项目“多模态相控阵非线性超声检测仪”
    据河北工业大学网站消息,近日,由胡宁教授主持申报的国家重大科研仪器研制项目“多模态相控阵非线性超声检测原理及仪器研制”获得国家自然科学基金委员会批准立项(批准号:12227801),项目直接经费845万元。这是河北工业大学今年获批的又一项重大科研项目,也是河北工业大学近年来第二次获批重大仪器项目。“多模态相控阵非线性超声检测原理及仪器研制”项目面向增材制造航空发动机关键零部件中微裂纹和残余应力的可视化与智能化检测的重大需求,拟开发出高分辨力、高灵敏度、高效的多模态相控阵非线性超声检测仪器。仪器的特色体现在原创的多模态非线性超声相控阵探头上,涵盖多模态相控阵工作模式设计和机理研究、多模态超声探头设计与复合增材制造、多模态相控阵超声大数据获取及验证、基于大数据和深度学习算法的微裂纹与残余应力智能评价软件系统、多模态相控阵非线性超声仪器系统集成等五方面的研究内容与重点突破。包括复杂相控阵声场下微裂纹与残余应力特征评估、复杂微裂纹和残余应力的信号解耦、探头面投影微立体光刻-微滴喷射-电射流复合增材制造等三个关键技术难题。该项目将最终实现仪器在现场和远程两种工作模式下对早期微裂纹和残余应力的高精度检测与评价,确保增材制造航空发动机关键零部件的成形质量,为零部件的疲劳寿命和服役性能评估提供指导,助推我国超声无损检测仪器在基础原理、技术创新方面取得突破性进展,填补世界范围内非线性超声检测仪器空白。仪器系统简图
  • 科学家通过扫描探针并行化,提高AFM成像的吞吐量
    近日,研究人员在Nature Communications发表相关论文,提出了一种方法来实现AFM大面积高分辨率的成像。在显微镜中,分辨率和视野通常是互相矛盾的。以原子力显微镜(AFM)为例,悬臂探针在扫描基板时,在局部力的影响下会发生偏转,因此高分辨率成像很大程度上会局限于小区域。尽管原子力显微镜在材料科学、生物学和表面科学等领域产生了巨大的影响,但成像领域的局限性仍然是研究复杂层次结构样品的关键障碍。针对于此,研究人员通过结合无悬臂梁探针结构和用于检测探针-样品接触的可伸缩光学方法,证明了具有1000个探针的大规模平行AFM是可能的。具体而言,发现相对柔顺薄膜上的光学反射锥形探针包含分布式光学杠杆,该杠杆将探针运动转换为提供低于10 nm垂直精度的光信号。这种方法的可扩展性使得它非常适合需要大面积高分辨率的成像应用。原子力显微镜(AFM)自1986年发明以来,已成为获取微纳米尺度表面形貌和功能特性信息的主要方法。为了检测尖端和基底之间的微小力,AFM通常使用在局部力的影响下偏转的微悬臂,产生可以使用光学杠杆检测到的运动。然而,由于基于探针的成像的串行性,只能以较小的视场为代价来获得更高的空间分辨率。目前正在努力解决这一挑战,包括设计具有更高带宽的探测器,以及采用诸如IBM千足虫之类的探测器阵列。然而,现代成像阵列只有30个探头,突出了有效并行悬臂梁传感的困难。虽然AFM界对探针阵列的采用受到限制,但是探针阵列被广泛用于扫描探针光刻(SPL),或者通过机械变形、阳极氧化和直接材料沉积等多种方式使用纳米级物理探针来定义图案的过程。为了解决串行图形固有的有限吞吐量,研究人员探索了一种无悬臂梁结构,其中探针阵列位于刚性表面上的顺应膜上。虽然这种结构赋予了探针所需的柔顺性探针-样品接触和可扩展性提供多达数百万探头,但悬臂梁提供的力感应能力丧失。如果这种无悬臂梁的探针阵列能够被修改以实现探针-样品接触的并行检测,那么它们就可以提供一种大规模并行化AFM的方法,并且可以革命性地增加这种有影响力的成像工具系列的吞吐量。a.实验装置侧视图,探针-样品接触导致弹性体薄膜变形。b.通过蓝宝石晶圆观察弹性薄膜变形时的光学对比度图示。反射光强度I随位置变化x而变化。探针运动的光学特征称为分布光学杠杆。c.用于实现用于成像的探针阵列的微加工工艺,涉及蓝宝石晶片、聚二甲基硅氧烷(PDMS)背衬层、刚性聚合物探针和铝反射涂层。探针阵列的扫描电子显微镜(SEM)图像和比例尺分别为60µm和3µm的阵列d和单个探针e的图像。科研人员在成果中展示了由无悬臂结构中的探针阵列实现的大规模并行原子力显微镜,这些探针通过被称之为分布式光学杠杆的可伸缩光学机制提供局部形貌信息。通过建立分布式光学杠杆的模型,利用配位力和光学显微镜对其进行系统的研究,研究人员发现光学对比度在力和变形方面呈线性关系,能够提供低于10 nm的垂直精度。基于这种结构和成像机制的探针阵列,研究人员同时在阵列中使用1088个探针成像,并以100纳米横向分辨率和9纳米垂直精度在0.5毫米范围内绘制样本高度。该系统的高通量特性使其在高分辨率大面积的领域具有重要的应用前景,如集成电路计量、光学亚表面表征和生物组织的多尺度研究。通过设计分布式光学杠杆来测量每个探针的变形,科研人员证明了扫描探针可以并行化,从而提高AFM成像的吞吐量。在最初的演示中,1088个探针被并行使用,以纳米级分辨率成像5毫米宽的表面。由于其结构简单且与现有的光刻系统兼容,这些探针阵列可以作为独立的成像工具或作为大规模并行光刻系统的补充,以实现纳米组合实验中的同时光刻和成像。并行化在增加成像带宽的同时,也加强了这种方法的主要局限性,即探头无法独立移动以调节探头-样本力或容纳非常高的特征。在这里讨论的探针阵列中,这将对样品平面度和垂直范围施加限制。然而,值得强调的是,显示无悬臂梁阵列不必是被动的,因为扫描探针光刻实验表明,这种阵列可以使用光、热或气动系统进行独立调制,这可能为克服并行化带来的挑战提供了一条途径。有趣的是,亚波长光阑阵列与无悬臂梁结构相结合,实现了无衍射光刻。如果目前的CF-AFM方法可以与这种孔径阵列结合使用,它就有可能实现大规模并行扫描近场光学显微镜(SNOM)。因此,这种成像方法为从组织工程到光学超表面和集成电路的检测等多种应用的表面形貌的快速和高分辨率查询打开了大门。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-20612-3
  • 预算超1.72亿!11月高校48项动物活体成像仪采购意向汇总
    随着2000亿贴息贷款东风吹向全国各所高校单位,瞬间点燃了第四季度高校科学仪器市场。据统计,11月全国高校仪器采购热潮中共有48项动物活体成像仪采购意向,涉及清华、复旦、同济等18所高校,累计预算金额超过1.72亿元。复旦大学以采购总预算4310万元位居榜首,意向采购数量高达10台(套)。紧随其后的是同济大学,采购总预算3420万元,拟采购数量为7台(套)。清华大学排名第三,采购总预算1463万元,拟采购数量为5台(套)。18所高校意向采购动物活体成像仪项目详情如下:序号项目名称采购单位预计采购时间采购需求概况预算金额(万元)1高分辨率X射线活体显微断层成像系统复旦大学2022-12意向原文3502活体动物体成分定量检测仪复旦大学2022-12意向原文1603近红外II区活体荧光成像复旦大学2022-12意向原文2204红外自适应光学活体成像系统复旦大学2022-12意向原文6805高分辨率X射线活体显微断层扫描成像系统复旦大学2022-12意向原文4006活体小动物全脑成像系统复旦大学2022-12意向原文6507活体鼠脑深穿透高分辨钙成像多光子系统光源复旦大学2022-12意向原文2008高通量小动物活体成像与分析仪复旦大学2022-12意向原文3209活体成像共聚焦双光子显微镜复旦大学2022-12意向原文68010小动物活体三维多模式成像系统采购复旦大学2022-12意向原文650合计431011小动物活体Micro-CT成像系统同济大学2022-12意向原文30012小动物活体三维多模式成像系统同济大学2022-12意向原文65013小动物活体Micro-CT成像系统同济大学2022-12意向原文42014小动物活体三维多模式成像系统同济大学2022-12意向原文65015小动物活体三维多模式成像系统同济大学2022-12意向原文65016小动物活体三维活体成像系统同济大学2022-12意向原文40017小动物活体Micro-CT成像系统同济大学2022-12意向原文350合计342018高分辨X射线活体显微断层成像系统清华大学2022-12意向原文30019高速高分辨率三维活体显微系统清华大学2022-12意向原文35020头戴式单光子结合光遗传微型显微成像系统(小鼠活体钙成像2)清华大学2022-12意向原文11021头戴式小鼠活体钙成像(小鼠活体钙成像1)清华大学2022-12意向原文20722活体三位多模式功能结构二合一影像系统清华大学2022-12意向原文496合计146323全光谱激光活体成像系统华东师范大学2022-11意向原文23024小动物活体成像系统华东师范大学2022-11意向原文39025小动物活体成像设备华东师范大学2022-11意向原文50026高通量活体动物荧光筛选系统华东师范大学2022-11意向原文139合计125927小动物活体成像浙江大学2022-12意向原文17028小动物活体三维多模式成像系统浙江大学2022-12意向原文68029小动物活体成像仪浙江大学2022-12意向原文16230活体成像仪浙江大学2022-12意向原文160合计117231三维活体成像仪大连理工大学2022-11意向原文42532小动物活体Micro-CT成像仪大连理工大学2022-11意向原文365合计79033TX-小动物活体原位细胞动态分析成像系统华中科技大学2022-12意向原文49034TX-小动物活体光学(1区+2区)成像系统华中科技大学2022-12意向原文280合计77035生命医学实验平台--近红外二区小动物活体荧光成像系统东北大学2022-11意向原文16036生命医学实验平台--小动物活体micro CT成像系统东北大学2022-11意向原文549合计70937小动物活体成像系统湖南大学2022-12意向原文15038小动物高分辨率活体超声成像系统湖南大学2022-12意向原文450合计60039小动物活体光学成像系统东华大学2022-12意向原文19040近红外二区小动物活体成像系统东华大学2022-12意向原文160合计35041活体原位动态分析成像系统上海交通大学2022-12意向原文72042高分辨X射线活体显微断层成像系统东南大学2022-12意向原文38043小动物活体光学成像系统北京大学2022-12意向原文37544小动物活体Micro CT成像仪四川大学2022-12意向原文34545小动物活体光学成像系统天津大学2022-11意向原文16046近红外二区荧光活体成像系统北京理工大学2022-12意向原文15047小动物活体成像厦门大学2022-12意向原文15048小动物活体成像吉林大学2022-12意向原文120共计17243附:10月高校采购意向汇总:70台套动物活体成像系统,总金额超4亿元(点击查看)为帮助大家及时了解国内高校科学仪器市场需求,仪器信息网特别开设#高校仪器采购品类盘点 话题,汇总了各所高校重点仪器品类采购最新动态。点击图片,带走商机!
  • 突破!我国首台太赫兹扫描隧道显微镜系统研制成功
    2022年2月,中国科学院空天信息研究院(广州园区)-广东大湾区空天信息研究院(以下简称“大湾区研究院”)成功研制出太赫兹扫描隧道显微镜系统,实现了优于原子级(埃级)的空间分辨率和优于500飞秒的时间分辨率,为国内首套自主研制的太赫兹扫描隧道显微镜系统。扫描隧道显微镜(STM)是一种用于观察和定位单个原子的扫描探针显微工具。通过原子尺度的针尖,在不到一个纳米的高度上,对不同样品进行超高精度扫描成像。STM在低温下可以利用探针尖端精确操纵单个分子或原子,不仅是重要的微纳尺度测量工具,也是颇具潜力的微纳加工工具,在原子级扫描、材料表面探伤及修补、引导微观化学反应、控制原子排列等领域具有广泛应用。但是,传统的电学调制速率限制了STM在更高时间分辨率的观测(一般具有微秒量级的时间分辨率)。2013年,加拿大阿尔伯塔大学Frank Hegmann教授,首次将太赫兹脉冲和STM结合,实现了亚皮秒时间分辨和纳米空间分辨,随后德国、美国等著名科研团队纷纷开展相关技术研究。但我国在该领域的研究一直处于空白。大湾区研究院太赫兹研究团队历时近12个月,突破了太赫兹与扫描隧道针尖耦合、太赫兹脉冲相位调制等核心关键技术,成功研制出国内首台太赫兹扫描隧道显微镜(THz-STM),具有埃级空间分辨率和亚皮秒时间分辨率(提升100万倍以上),可同时实现高时间和空间分辨下的精密检测(飞秒-埃级),为进一步揭示微纳尺度下电子的超快动力学过程提供了强有力的技术手段,可用于新型量子材料、微纳光电子学、生物医学、超快化学等诸多领域,有望取得具有重要国际影响力的原创性科研成果。该研究得到国家自然科学基金委太赫兹基础科学中心、广东省科技厅、广州市、黄埔开发区等相关项目的资助。 THz-STM系统硅重构表面原子分辨(左),金表面原子分辨(右)
  • 国内首套太赫兹扫描隧道显微镜系统研发成功
    近日,中国科学院空天信息研究院(广州园区)-广东大湾区空天信息研究院(以下简称“大湾区研究院”)成功研制出太赫兹扫描隧道显微镜系统,实现了优于原子级(埃级)的空间分辨率和优于500飞秒的时间分辨率,成为国内首套自主研制的太赫兹扫描隧道显微镜系统。THz-STM系统扫描隧道显微镜(STM)是一种用于观察和定位单个原子的扫描探针显微工具,通过原子尺度的针尖,在不到一个纳米的高度上,对不同样品进行超高精度扫描成像。STM在低温下可以利用探针尖端精确操纵单个分子或原子,不仅是重要的微纳尺度测量工具,也是颇具潜力的微纳加工工具,在原子级扫描、材料表面探伤及修补、引导微观化学反应、控制原子排列等领域广泛应用。但是,传统的电学调制速率限制了STM在更高时间分辨率的观测(一般具有微秒量级的时间分辨率)。2013年,加拿大阿尔伯塔大学教授Frank Hegmann,首次将太赫兹脉冲和STM结合,实现了亚皮秒时间分辨和纳米空间分辨,随后德国、美国等科研团队纷纷开展相关技术研究。大湾区研究院太赫兹研究团队历时近12个月,突破了太赫兹与扫描隧道针尖耦合、太赫兹脉冲相位调制等核心关键技术,成功研制出国内首台太赫兹扫描隧道显微镜(THz-STM)。该显微镜具有埃级空间分辨率和亚皮秒时间分辨率(提升100万倍以上),可同时实现高时间和空间分辨下的精密检测(飞秒-埃级),为进一步揭示微纳尺度下电子的超快动力学过程提供了强有力的技术手段,可用于新型量子材料、微纳光电子学、生物医学、超快化学等领域。该研究得到国家自然科学基金委太赫兹基础科学中心、广东省科学技术厅、广州市、黄埔开发区等相关项目的资助。THz自相关脉冲和THz-STM电流信号硅重构表面原子分辨和金表面原子分辨
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