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激光转速仪

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激光转速仪相关的资讯

  • 法如FARO激光扫描仪还原古建筑
    1914年建造在密尔沃基,由著名设计师马歇尔和福克斯设计的新古典主义建筑,74英尺高,442吨10幢希腊格林式建筑,屋顶飞檐处皆有雄伟的花岗岩修饰. 西北相互人寿保险公司(Northwestern Mutual Life building in Milwaukee)(美国)以3000万美元修复此建筑.而修复此建筑的关键在于对其飞檐的历史保存.在对此建筑物做任何动作之前,首先必须获得建筑的所有尺寸数据,包括飞檐的竣工文件.此任务就交给了当地的SightLine, LLC,负责收集和测量飞檐到建筑中心的数据测量任务. 为了缩小创新与传统的差距, SightLine 利用法如激光扫描仪FARO laser scanner 完美的将经典之美数据测量并保存下来。&ldquo 法如扫描仪的测量范围,无论从距离,还是从精度,使我们能够完美的完成任务&rdquo SightLine 总裁 Penny Anstey 说. 法如扫描仪通过高速旋转反射镜,反射接收激光束,以获得360度数据点云,利用编码器测量反射镜的转速和扫描仪自身的旋转,来确定各个点的X,Y,Z坐标点,建立数模。 SightLine 仅用了4天时间就完成了对檐口的数据采集。 法如激光扫描仪150米的测距,完全能够满足 SightLine 在该项目中的需求,而且误差小于1/10英寸。整个测量不需借助任何脚手架或者悬挂物,&ldquo 几乎所有的数据都是在地面进行采集,而且数据采集之快,范围之详细,精度之高,承包商认为这就是一个奇迹&rdquo Penny Anstey 感慨地说。 SightLine 通过标靶将测量空间分成几部分,克服了由于有遮挡而无法采集数据的问题,进行测量。 并通过法如软件将从不同地点采集的数据进行拼接。 这种将点云数据可视化的原理和X光技术有些类似。承包商一度认为激光扫描仪能够穿透墙壁获得数据。 数据 Sightline 选定3D点云数据,通过不同方位的点云,建立CAD建筑图纸,并绘制了16组2D檐口和建筑物的平面图纸。扫描结果显示,原设计图纸与实际建筑并不符合。一个完整的飞檐明显比其它的要长,而这一点平时肉眼是很难看出来的。承包商一发现此差异,立刻要求提供更多的建筑物信息。SightLine提供了海拔研究论文和一些建筑装饰元素的细节部分(如窗口弯角)。更多的偏差被发现。虽然现有的设计图纸作为标杆被存储,此次扫描发现了很多错误的地方。 SightLine 收集了大量的扫描数据,根据实际情况更新了现存信息。并利用软件管理数据,获得了更多信息。 收益 &ldquo 我们感觉激光扫描仪的潜力巨大,不但节省大量的事情,减少人为错误,而且提高了数据的安全性&rdquo Penny Anstey说。收集数据快,便于数据采集和测量精度高均是影响SightLine公司选择激光扫描仪测量,还是选择传统测量的主要权衡因素。 &ldquo 采用传统手工测量,此工程需要几个月才能完成,其间还要借助脚手架,悬架等辅助工具,&rdquo Penny Anstey说,&ldquo 暂且不提可能工人在工作中会有些遗漏,还要重回现场,收集数,但就是测量精度,说又能说测量的数据准确呢?&rdquo 关于 SightLine公司 SightLine 公司是专门提供3D测量数据的服务公司。他们专业提供清晰而准确的建筑结构数据。 欲知本产品信息:点击进入法如科技 FARO Technologies,Inc.地址:上海市桂林路396号3号楼1楼 邮编:200233Tel: 86-21-61917600 Fax:86-21-64948670网址:www.faroasia.com/chinae-mail: chinainfo@faro.com
  • 激光粒度仪 | 矿业废水处理小能手
    矿业对经济发展很重要,已经不是什么秘密,采矿业生产许许多多的重要金属和矿物,无法离不开它们;但矿业开采也对环境产生了一定的影响。简介矿业废水对土壤和地下水的污染是对环境的潜在威胁。因此,有严格的规范和协议来控制这个问题。美国联邦法规第40条,第434部分,主要针对煤矿开采,规定了废水污染物如铁和锰的可接受的最终含量,总悬浮颗粒(TTS)以及废水的最终pH值。TTS通常通过沉淀法或过滤等机械过程来减少。对于大颗粒,絮凝剂的加入,其目的是使尽可能多的颗粒聚集,这些处理方法既便宜又有效,是废水处理过程的一个关键部分。在这项研究中,证明了安东帕PSA仪器评估这种絮凝剂性能的适用性,通过测量粒径变化对絮凝剂浓度增加的响应。通过测量粒径随絮凝剂浓度的增加而发生的变化,来评估絮凝剂的性能,论证了PSA仪器的适用性。实验设置PSA 1190 样品来源和样品处理对某褐煤露天采场废水进行了研究。它含有大量可见的棕色粒子。用1000 ppm、2000 ppm或3000 ppm的商用絮凝剂处理少量样品。处理后的样品在室温(~23℃)下保存过夜。加入絮凝剂一整夜后,沉积物的数量明显增加,这是颗粒粒径增大的迹象。测量为了保证粒度分布的均匀性,彻底摇晃样品。所有的测量都是用PSA 1190在液体模式下室温进行的,遮光率约为15%。将颗粒分散在去离子水中,在慢循环(泵速120 rpm)和搅拌(搅拌器转速350 rpm)条件下进行测量。每个样本重复三次测量,因为样品为大的不透明粒子,所以衍射图样由夫琅和费模型分析,且不需要输入更多的参数。实验分析图1为未处理废水的粒径分布。它是一种高度多分散的样品,其中有多达四个离散的颗粒组分,对应的颗粒直径约为0.25、4、10和40 μm。图1:未处理废水的粒径分布图2为最高浓度(3000 ppm)絮凝剂处理后废水的粒径分布。与未处理样品相比,2个最小的颗粒几乎完全消失,整个分布向更大的粒径转移。图1:3000 ppm絮凝剂处理后废水的粒径分布为了量化这种影响,比较了平均体积加权D50值(中位直径)。采用相对标准偏(RSD)评价结果的重复性。由表1可知,3000ppm絮凝剂处理后,褐煤颗粒的平均粒径由未处理样品的7.8 μm增大到最大的29μm。RSD值始终低于3%,表明结果具有极好的重复性。样品D50 [μm] RSD [%] 未经处理的废水7.840.30废水+ 1000 ppm16.471.20废水+ 2000ppm22.312.67废水+ 3000ppm29.182.65表1:连续3次测量的体积加权D50值和相对标准偏差(RSD)在图3中,将表1的结果绘制出来,可以看出褐煤颗粒的平均粒径与絮凝剂浓度之间成正、近线性相关关系。图3:平均粒径随絮凝剂浓度变化曲线图结论絮凝剂是废水处理过程中必不可少的工具。实验证明了用激光衍射法研究絮凝剂性能的能力。这些数据可以用来比较不同絮凝剂的性能,检查新开发的絮凝剂的性能,或通过确定所需药剂的最小数量来优化给定废水样品的絮凝过程。
  • 浅谈激光干涉技术及应用现状
    激光干涉技术主要应用光波的空间相干特性。具体而言,对于两束光波或电磁波等横波,当波长相等、且相位差为2π整数倍时,合成波的振幅叠加增强至最大;当相位差为π奇数倍时,合成波的振幅抵消减小至最小。早在十九世纪下半叶,科学家们就已发明了多种原理干涉结构装置用于科学研究,其中最著名的是迈克尔逊-莫雷干涉试验,该实验采用钠光源平均谱线近似单色光进行干涉测量,从而否定了“以太”的假说。图1 迈克尔逊-莫雷干涉试验激光干涉仪的构成真正促进干涉技术巨大进步的契机是1960年激光器的发明。激光由于具有极窄的谱线,因而具有非常优秀的空间相干性。目前激光干涉仪主要的用途包括精准的尺寸和移动距离测量,测量准确度最高可以达到纳米甚至亚纳米量级。在构成上激光干涉仪最常使用的波长为632.8 nm,对于经典的迈克尔逊干涉测量原理,由激光器中出射的单色激光经过50:50半透半反的分束镜后分为2束光束,其中一束经过固定的光程后被反射镜反射,称为参考光束;另外一束光束由于存在被测对象,被反射镜反射后光程发生改变(距离或折射率变化引起),称为测量光束。当两束光被反射后在分束镜第二次合成并随后照射探测器上被接收后,将产生干涉条纹的移动。由之前的光波的叠加性可知,假设测量光路距离变化为316.4 nm,当只存在一去程一回程的情况下,此时干涉条纹相位变化2π。目前商用激光干涉仪普遍采用两去程两回程,同时采用1024倍电子细分卡,因此分辨率可达0.16 nm。图2 激光干涉仪原理构造激光干涉仪的应用现状1. 在工业领域应用随着理论研究的深入和技术的不断进步,激光干涉测量技术目前精彩纷呈,在多个领域中都得到了非常广泛的应用。 包括单频激光干涉仪、双频激光干涉仪、激光平面干涉仪、法布里-珀罗干涉仪、皮米激光干涉仪、多波长干涉测距等。 单频和双频激光干涉仪。测量具有非接触和无损检测的特点,能够在线测量长度、角度和转速等参数,因此已成为各国精密数控机床在线定位精度测量的最主要标准之一。在精密加工过程中,位置精度是机床的重要指标,激光干涉仪通过在线位置测量、实时数据处理实现机床误差修正。另外在集成电路制造中,激光干涉仪也是光刻机在线位移测量的核心部件。图3 激光干涉仪在精密机床中的应用激光平面干涉仪。激光干涉仪不仅可以用于测量长度、角度以及位移,也可以测量物体的表面形貌。测量基本原理为激光菲索(Fizeau)干涉,激光经过扩束后先后经过参考平面和待测平面,两个平面的反射光发生干涉后产生干涉条纹,通过成像系统接收。分析条纹形状即可判断是否存在缺陷。图4 激光平面干涉仪皮米激光干涉仪。现在随着微纳测量分辨率要求的进一步提高,出现了商品化的皮米激光干涉仪。皮米激光干涉仪采用包覆光纤作为激光传输介质,有效减小了空气折射率扰动对测量的影响;同时在干涉方式上干涉仪采用法布里-珀罗(F-P)干涉仪原理,是一种多倍程干涉,进一步提高了分辨率。 图5 皮米激光干涉仪多波长干涉绝对测距。采用单波长干涉测距虽然分辨率可达到纳米级,但是单波长干涉测距是相对测量,且测量时光路不能中断,而多波长干涉能很好解决这个问题。因为在干涉测距中波长就像一把量尺,但如果测量距离大于这把量尺,则需要多次拼接测量。多波长干涉能形成很长的等效波长,使量尺范围大于被测距离,实现绝对距离测量。图6 多波长干涉绝对测距光相控阵雷达。随着自动驾驶技术的高速发展,现在激光干涉技术也应用在光相控阵(OPA)激光雷达(LiDAR)中。激光雷达会产生一系列密集超短激光脉冲扫描周围物体,通过脉冲返回时长差判断距离和轮廓。光相控阵雷达利用光栅干涉原理,可以通过改变不同狭缝中入射光线的相位差来改变光栅后中央条纹(主瓣)位置,从而控制激光雷达光束的指向和转向。 图7 激光干涉技术在光相控阵雷达中的应用2. 在科学研究方面应用激光干涉引力波天文台(LIGO)。LIGO用于验证广义相对论预言的引力场扰动产生的时空扭曲。它本质上是一个超大型迈克尔逊干涉仪,由2条4千米长的互相垂直的臂构成,同时光线还会在臂内折返300次。当引力波会产生空间弯曲,干涉结果也会轻微变化。2017年美国科学家借助LIGO观测到双中子星合并引力波事件并获得了诺贝尔物理学奖。图8 激光干涉引力波天文台(LIGO)激光全息干涉测量技术。利用非共面多光束干涉可以在空间形成二维或三维周期性强度分布,从而被用来制作二维或三维光子晶体;利用全息干涉技术可用于位移及形变测量、应变与应力分析、缺陷或损伤探测、振动模式可视化及测量、晶体和蛋白质生长过程监测、流体中密度场和热对流场的观察与测量。图9 激光全息干涉测量技术作者:中国计量科学研究院副研究员 李琪
  • Quantum Design中国引进高性能激光浮区法单晶生长系统
    浮区法单晶生长技术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,尤其适合高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作。Quantum Design中国引进的高性能激光浮区法单晶生长系统,传承了日本理化研究所(RIKEN,CEMS)的先进设计理念,具有更高功率、更加均匀的能量分布和更加稳定的性能。 图1:RIKEN(CEMS)设计的五束激光发生器原型机实物图2:RIKEN(CEMS)设计的同源五束激光发生器原型机原理图 与传统的激光浮区法单晶生长系统相比,新一代激光浮区法单晶炉系统具有四项技术优势:● 采用技术五束激光设计,确保熔区能量分布更加均匀;(号:JP2015-58640)● 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;(号:JP2017-136640, JP2017-179573 )● 采用了特的实时温度集成控制系统。(号:JP2015-78683 ) 采用新一代激光浮区法单晶炉系统生长出的部分单晶体:(图片由 Dr. Y. Kaneko (RIKEN CEMS) 提供)Sr2RuO4Ba2Co2Fe12O22SmB6Y3Fe5O12 新一代激光浮区法单晶炉系统主要技术参数:加热控制激光束源5束同源设计激光功率2KW熔区可实现高温:~3000℃*测温范围900℃~3500℃温度稳定性+/-1℃晶体生长控制晶体生长大设计长度150mm*晶体生长大设计直径8mm*晶体生长大速度/转速200mm/hr 40rpm样品腔真空度/压力10-4torr to 10 bar样品腔气氛O2/Ar/混合气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)除此之外,Quantum Design还推出了多款光学浮区法单晶炉以满足不同的单晶生长需求。高温光学浮区法单晶炉:采用镀金双面镜以避免四镜加热带来的多温区点、高反射曲面设计,高温度可达2100-2200摄氏度,高效冷却节能设计不需要额外冷却系统,稳定的电源输出保证了灯丝的恒定加热功率。适用于生长高温超导体、介电和磁性材料、金属间化合物、半导体/光子晶体/宝石等。德国SciDre公司的高温高压光学浮区炉:能够提供2200–3000℃以上的生长温度,晶体生长腔可大压力可达300Bar,甚以及10-5mBar的高真空。适用于生长各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等。Quantum Design中国期望能够给予浮区法晶体生长技术的科研学者更多的支持与帮助!
  • 欧美克激光粒度仪应用体验的高速发展
    商用激光粒度仪从上世纪70年代面世以来,仪器的光学设计、各光电部件的规格和品质、样品适应性的干湿法进样系统性能、反演算法等方面均得到不断的进步。随着测量技术不断迭代升级,测试范围和灵敏度也在不断提高,加之激光粒度仪具有的测试范围宽、样品适应性广、测试过程便捷快速、维护需求少、重现性佳等优点,近些年其不断获得众多颗粒相关行业认可,逐步大量地取代了传统筛分、沉降、显微图像等方法成为了颗粒粒径分析和质控的主流仪器。随着技术的日臻成熟,用户对激光粒度仪的期待也逐步从复杂的科学仪器到简便的测量工具的转变。自2010年欧美克加入思百吉集团(Spectris plc.),成为马尔文帕纳科(Malvern Panalytical)的子品牌后,欧美克秉持集团公司以客户为中心的价值观,在新粒度仪开发中不仅着力于引进诸如低杂散光高动态范围光学设计、一体化多探测器工装装配工艺、双色光源全散射角覆盖、高精确度反演算法等等国际先机技术和工艺,同时针对客户测试应用和管理体验的实际需求也进行了重点的开发和改善。在一系列仪器的开发升级中除了始终保持高性能外,亦将与用户仪器应用体验息息相关的更高水平的自动化、智能化、标准化、易操作、少维护、好管理、更安全及友好的数据分析和报告输出等作为重要的发展方向和目标,使得以OMEC LS-609、Topsizer等为代表的系列激光粒度分析仪不断完善,在具有良好的测试性能同时满足用户的多种不同个性化需求,在简便了用户的日常操作维护管理的同时提供了更佳的使用体验。本文试着逐一地举例向读者简要介绍。测试与使用自动化针对越来越多企业使用激光粒度仪进行质控,许多实验室测样量大,技术人员工作负荷高的现象,欧美克在仪器硬件设计上不断增加了自动化控制功能,例如以自动对中或对中智能判断的主机搭配主流的SCF-105B全自动湿法进样循环系统、DPF-110自动化干法进样系统均可以实现一般测试全流程的软件自动化控制。通常情况下,用户仅需要按软件提示将多个干湿法样品依次加入到样品池,仪器可以对这些样品进行自动进样,自动分散,自动测量,自动输出测试报告结果的处理,同时仪器在测试结束后还可以自动进行清洗,多个样品批量测试过程已经被简化。湿法、干法进样器控制面板如上所述,针对质检人员的日常工作,软件专门设计了SOP(标准作业程序)功能,仅需两步(运行程序?加入样品)即可完成高质量粒度测试。软件同时搭配超阈值警告功能,系统根据测试结果自动进行特征粒径结果的阈值分析,直接给出样品是否符合设定的质量阈值的提示。操作者无需查看具体结果数值就可以轻松快速根据警示页面判断样品是否符合质控要求。智能化仪器智能化的目的主要是解决粒度仪测试时由于操作者忽略的仪器状态或加样错误等原因导致的结果的偏差。例如:欧美克开发了对中状态智能判断功能,开启后软件可以自动进行仪器背景状态和光学对中进行判断,根据判断结果自动采取对中或进入测试下一步的操作,为用户节省了大量的时间并延长了对中机构的寿命。在湿法测试中,加样量的智能识别和调整功能,系统会自动识别判断加样量,根据需要提醒操作者继续加样至满足要求或是在加样过量的情况下自动控制调低样品量后进行测量。在干法测试中,智能下料状态动态分析功能可以对流动性不佳样品下料的稳定性自动判断,同时将超量下料和下料中断时的光能信号和测量时间等进行自适应调整。以上的智能化功能保障了测试结果的可靠性,极大减少了测试分析人员的不熟练或疏失的影响。欧美克LS-909激光粒度分析仪同时,在粒度仪智能化设计中,多种影响测试因素的感知和自主分析功能是重要的一环。例如欧美克的干法测试系统皆含有直接定位于分散管的正压传感器及定位于窗口后方的负压传感器,相对于传统的仅对分散压输入处的压力控制,智能系统能对干法分散全过程的压力条件得到最真实的记录和控制,并使得仪器可以智能化自主判断仪器状态和测试数据的可靠性,有力保障了仪器长期使用分散测样条件的一致性和测试结果的重现性,使得原料药、制药及精细化工等行业方法的迁移,测试条件的追溯都有据可循,同时避免了欠压状态测试结果错误的影响。LS-909还带有自适应噪声抑制智能算法,能对探测器信号进行多次反演后进行原始功能自适应匹配修正再分析,有效的提高了仪器分析动态范围。此外,欧美克中高端粒度仪还具有折射率(包括实部和虚部)的自动分析计算等功能。可以通过结合多次取样测试结果的自动智能分析,给出推荐参数。标准化仪器的标准化包括仪器生产工艺和仪器测试条件的标准化,对于粒度测试结果的重现性是至关重要的。早先的激光粒度仪不同仪器之间的一致性较差,这主要是由仪器的多个光学部件在生产装配时的相对位置一致性不佳及杂散光水平不一致造成的。欧美克新的系列激光粒度仪在生产工艺上采用了一体式工装,包括主探测器、侧向、大角及后向探测器的所有探测器都由工装一次性定位,同时在所有探测器上设置仅对窗口颗粒开口的光学屏蔽罩,极大的减少了系统杂散光的干扰,保障了同型号不同仪器之间的测试结果的一致性。LS-609一体式工装定位大角探测器组同时进样器颗粒进样、分散的一致性也得到充分的考量和改进,例如:在开发湿法循环进样器SCF-105B的时候,面对传统电流控制离心泵转速精确度较低的问题,我们在进样器中加入了电机测速装置,通过数字反馈控制电机精确运转,从而保障了泵速显示真正的所见即所得,使得不同进样器之间的分散条件一致性得到提高,也保障了不同粘度介质测量的泵速数据真实可靠。又比如上章节提到的干法进样系统分散压传感器和负压传感器,使得粉体在下料后的全测量管道内状态精确可控,对于测试方法开发确定压力条件及测试中的欠压异常的甄别都有极大帮助。结合主机和进样系统的智能感知、精密控制功能,欧美克现代激光粒度仪真正实现了加样后全流程的测量方法和测试条件的标准化,当经过方法开发的这些对样品的条件被以SOP文件的方式固定下来后,只需要拥有最基本电脑操作和测试常识的操作人员均可以胜任标准化测试工作,同时测试过程条件的数字化记录可以随时用于追溯。欧美克SCF-105B、SCF-108A全自动湿法进样器欧美克DPF-110干法进样器易操作得益于高性能自动化智能化标准化的粒度仪开发,使得粒度仪可以满足用户高精确方法开发、低人工操作需求的标准化测试,逐步向高精密、傻瓜化的方向同时发展。针对粒度测试方法开发人员,欧美克粒度仪使用的集成粒度测试软件内置的大量数据分析筛选比对功能模块,例如除了拥有每个测试的独立报告外,系统还能够自动将多个测试的结果以统计数据图表呈现。且根据需要可以对这些数据按各种测试相关条件进行分类、筛选和排序。根据方法开发中大量数据统计和对比的需要,软件中同时集成了多报告的统计、比较和特征粒径趋势分析功能,通过这些功能使方法开发者可以轻松获得可视化过程结果,以用于测试条件的快速判断和决策。此外,软件还具有一键导出SOP功能,直接将方法开发中理想的测试条件,通过测试记录快速保存为标准化的SOP测量文件。现代化的欧美克集成粒度测试软件采用迭代开发模式,不断的进行优化和升级,不仅具有时代潮流风格的软件UI界面,其针对用户的文件操作、测试操作、数据分析等常见操作行为,进行分类分区图标化管理。在用户需要的大多数操作均可以以快捷按钮一键执行之外,我们通过大量用户操作行为分析,新的版本还将大量用户测量需要执行的多个连续操作进行合并,使其一样可以一键化执行,例如通过将常用SOP直接显示在操作面板上,用户仅需要双击软件测试面板上的SOP文件图标就可以执行完整的多样品测试,再比如传统手动测试需要的加介质、开启泵速循环、排气泡、对中、测背景等常规准备操作亦可以一键式点击仪器测样前准备按钮实现。欧美克Topsizer激光粒度分析仪
  • 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
  • 北京是卓科技发布是卓科技、大气气溶胶激光雷达、新品
    大气气溶胶微脉冲偏振激光雷达:采用波长为532nm线偏振激光,可用于连续监测大气气溶胶的垂直分布,分析气溶胶的组成结构和时空演变。检测距离最大可达30公里,空间分辨率可以达到7.5米,可监测工业烟尘的排放等城市上空环境污染物的扩散规律、监测灰霾和沙尘暴等天气过程,对大气环境监测和大气科学研究都有着重要的意义。产品优势:精度高、范围广、可以全天候持续工作、可以数据联网云计算处理。应用领域:气象站、环境监测、工厂排污监测等。激光器激光器类型Nd: YAG 激光器工作波长532nm ± 1nm脉冲重复频率2.5KHz – 5KHz偏振比100:1 单脉冲能量~20uJ脉冲宽度~10ns脉冲能量变化± 3 % RMS光束发散角 100urad出光口光束直径70mm寿命10000h光学接收参数接收望远镜卡塞格林-折返结构 口径162mm探测器单光子探测器(双通道)量子效率@532nm22% (CPM) 60% (SPAD) 数据采集系统多通道采集卡探测距离最大20KM盲区≤40m空间分辨力4.5m 6m 7.5m 15m 30m 60m 用户可选时间分辨率1s滤光片带宽300nm其他工作温度、湿度-20℃—60℃;0—100%尺寸0.6*0.23*0.23m3外壳材质铝合金数据传输和处理工控机,Win7/10工作方式连续或间断(用户可配时间)供电100/240V 或 锂电池(24V 30AH)制冷方式空气制冷、液体制冷设备功率30W(平均),峰值60W云台功率:80W;俯仰:-10—120°;水平:360°;精度0.05°;最大转速:30°/s;支持程序控制;接口:RS485 创新点:1、自带恒温控制系统,包括液冷强制循环降温和加热系统确保-30℃——50℃可靠工作;2、大功率激光器,有效探测距离可大20KM;3、一体结构,体积小,无需另配站房,安装维护操作简便;4、双通道信号监测,单光子和模拟同步采集,完美解决了近端饱和及远端大量程探测距离问题。
  • 南京计量院发明新型离心机转速测量系统 弥补传统法弊端
    近期,南京市计量院《一种离心机转速测量系统》项目获得国家知识产权局颁发的发明专利证书。  《一种离心机转速测量系统》属于计量行业的振动转速检测和校准技术领域。该项发明通过固定在离心机外壳振动敏感处的振动传感器采集振动信号,基于振动信号测量离心机的转速,振动传感器安装在外壳上,安装简单,同时不会对离心机的运行造成干扰,提高了测量精度。该项发明提供了一种离心机转速测量系统,弥补了传统磁电法和光电法测量方式所带来的弊端,解决了工程领域和医学领域许多离心机无法准确溯源的计量技术难题,将会在省内及国内产生较大影响力,具有成果转换的应用价值,同时带来可观的经济效益。
  • 莱赛激光拟挂牌新三板 主营激光测量仪器
    1月3日消息,莱赛激光科技股份有限公司(以下简称:莱赛激光)已于近日正式申请新三板挂牌,全国股转系统披露的挂牌资料显示,莱赛激光董事长陆建红、副董事长张敏俐2人,通过直接和间接合计占股72%,为莱赛激光共同实际控制人。  公告显示,莱赛激光2014年度、2015年度、2016年1-9月营业收入分别为1.11亿元、9961.31万元、8212.80万元 净利润分别为546.37万元、678.32万元、791.14万元。  资料显示,莱赛激光主要业务为激光测量仪器设备的研发、生产和销售,主要为客户提供激光测量的整体解决方案。
  • 24亿元激光科技园开工 国家级激光实验平台落户光谷
    近日,武汉光谷激光科技园正式开工,科技园内将建设国家级激光科学实验平台,未来将可满足世界最顶尖的激光技术研发需求。  2014年9月,武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司(简称“激光研究院”)成立。作为湖北省唯一以企业为主导的工业研究院所,目前该院已掌握光纤激光器、特种光纤等中上游核心技术,并以“一院N司”为运作模式,横跨激光产业全领域。  为进一步巩固光谷在国内激光产业领域的引领地位,激光研究院斥资1.3亿元,竞拍东湖新技术开发区416亩建设用地,建设集研制、生产、市场于一体的激光技术全产业链企业集群——武汉光谷激光科技园。  据介绍,激光科技园计划总投资24亿元,工程工期5年,总建筑面积近34万平方米,共分三期建设。一期建设包括研发中心、芯片厂房、光纤厂房、动力中心,用以承担激光产业链上游高功率半导体激光芯片和量子点芯片、特种光纤和光纤光栅等核心产品的研制、生产及产业化工作 二期将建设激光系统集成研发楼、激光技术验证研发楼、大工程光学试验楼,用以承担激光装备的总体设计、关键分系统技术研发系统集成装调及测试工作,激光装备研发楼承担中游领域各类激光设备的研制和工艺应用研究工作 三期拟建设创业大厦、保障中心及孵化中心,结合激光产业的发展方向和态势,加速产业公司孵化,壮大激光产业链。  中国航天三江集团副总经理兼激光研究院董事长伍晓峰介绍,光谷激光产业拥有深厚的人才积累和完善的产业链,但尚缺国家级激光科学实验平台,激光科技园将填补这一空白。伍晓峰透露,科技园内将建设最高标准的超净间,配备齐全的科学仪器设备,届时,该实验平台将可满足世界最顶尖的激光技术和相关器件的研发。  此外,激光科技园还计划依托科研实验平台,建设国家级孵化器,研制、生产、市场集于一体,将吸引更多高端激光人才前来武汉进行科研和产业孵化。
  • 激光粒度仪选型指南
    p  激光粒度仪是专指通过颗粒的衍射或散射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器。现在许多用户在市场上挑选激光粒度仪的时候,都感到非常为难,因为一方面对激光粒度仪的了解不太多 另一方面市场上鱼龙混杂,各个厂家都说自己的粒度仪是最好的,不知听谁的好。/pp  挑选激光粒度仪首先要十分注重仪器的准确度和重复性。分辨是否只要用亚微米的标准颗粒测试一下就可分辨 粒度范围宽,适合的应用广,最好的途径是全范围直接检测,这样才能保证本底扣除的一致性。不同方法的混合测试,再用计算机拟合成一张图谱,肯定带来误差。激光粒度亿一般选用2mW激光器,功率太小则散射光能量低,造成灵敏度低 另外,气体光源波长短,稳定性优于固体光源。/pp  在挑选激光粒度仪还要要了解其分散方式是怎样的,一个样品要得到一个客观的测试结果,只有分散的好,才能测出正确的结果。最后要检查激光粒度仪的检测器,因为激光衍射光环半径越大,光强越弱,极易造成小粒子信/噪比降低而漏检,所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。/pp  原帖链接:http://bbs.instrument.com.cn/topic/3443446/p
  • 水质分析仪运转速度快,稳定性强
    随着科技的不断进步以及人们对生活饮用水的水质要求不断提高,饮用水水质标准也相应地不断发展和完善,水质检测成为了一项重要的工作。而随之而来的需求,便催生了各种不同类型的水质分析仪器。水质分析仪作为一种灵活性高、功能的设备,正逐渐成为水质测定领域中的重要工具。  水质分析仪报价参考→https://www.instrument.com.cn/show/C551505.html  一、水质分析仪作用分析:  1、水质分析仪可以快速、准确地测量和分析水中各种重要参数,如pH值、溶解氧、浊度、电导率、温度、氨氮、总磷等。通过对水质参数的监测和评估,可以判断水体的健康状况,确定是否符合相关的水质标准和要求。  2、多参数水质分析仪可以用于监测不同水体环境的水质情况,包括河流、湖泊、水库、海洋、地下水等。通过实时监测水质,可以及时发现和解决潜在的污染问题,保护水源和环境资源。  3、水质分析仪可以帮助进行水处理和调整。通过对水质指标的测量,如pH值、溶解氧、电导率等,可以检测水体的特征和问题,从而采取相应的水处理措施,使水质得以改善或调整。这对于工业、农业和民用领域的水处理过程非常重要。  4、多参数水质分析仪在紧急情况下具有快速响应的能力。例如,在自然灾害(如洪水、地震)或突发污染事件中,可以立即使用该设备进行水质检测,评估受灾地区的水质情况,及时采取措施保护人民的饮用水安全。  5、水质分析仪在实验室和研究领域中也有重要作用。它可以用于教学实验、学术研究或专业调研,帮助学生和研究人员进行实时的水质监测和数据收集,培养科学研究能力,并为科研成果提供准确的数据支持。  二、水质分析仪功能特点:  1、采用全新安卓7.1.1智能系统,人性化中文操作界面,运转速度更快速,稳定性更强。  2、8英寸液晶触摸屏显示,人性化中文操作界面,读数直观、简单。  3、采用精密比色池设计,使用光源一致,可以解决由于光源误差带来的检测结果误差问题,检测结果更加精准。  4、光源采用进口超高亮发光二极管,光源亮度可以自动调节与校准。  5、支持10mm、30mm、50mm皿比色和φ16mm管比色等比色方式,多元选择,确保测量的准确性;  6、具有无线通讯功能,支持WIFI、RJ45、手机热点联网传输,检测数据亦可通过U盘导出;  7、多功能样品管理,可对样品进行中英文命名,方便样品记录和数据存储;  8、仪器可永久存储800万组数据,为方便大量数据查找,可通过时间检索,并随意选择分析;  9、支持HDMI输出,方便用户培训、讲解、及大屏展示。  10、仪器带有监管云平台,数据可通过局域网和互联网上传,亦可对接上传至环境监管部门平台。  11、内置热敏行式打印机,打印纸上的内容可自由选择(包括二维码打印);  12、交流220V,可选配6ah大容量充电锂电池,方便户外流动测试;  13、后期产品固件可升级。  三、多参数水质分析仪技术参数:  波长配置:420nm、470nm、520nm、560nm、620nm、700nm;  示值误差:≤±5%;  仪器稳定性:<0.5%;  仪器重复性:<0.5%;  光化学稳定性:20min内数值漂移≤0.002A(10万小时寿命);  四、水质分析仪物理参数:  比色方式:比色管(16mm消解比色一体管)、比色皿(10mm、30mm、50mm);  操作系统:Android7.1.1智能操作系统  操作界面:中文或英文操作界面;  显示屏:8英寸(1024*768分辨率)高清晰度彩色液晶触摸屏;  曲线数量:820条标准曲线、420条拟合曲线  网络接口:USB2.0、HDMI、WiFi、蓝牙、热点、RJ45;  云平台:仪器带有监管平台,连接有线/无线网络,检测结果直接传输至环境安全监管平台。  打印机:热敏行式打印机;  数据储存:800万组,可自由调用查看;  数据导出格式:Excel表格;  仪器尺寸:(367*243*125)mm;  仪器重量:2.1kg;  五、多参数水质分析仪环境及工作参数:  环境温度:(5-40)℃;  环境湿度:相对湿度<85%(无冷凝);  额定功率:10W  工作电源:AC220V±10%/50Hz;  可配置:大容量锂电池。  水质分析仪在水质监测、环境保护、水处理调整、紧急响应和研究应用等方面发挥着重要的作用。它的简便性、快速性和精确性使其成为水质领域中一种实用的工具,通过使用这种仪器,可以方便地进行水质测试工作,提供准确的测试结果,帮助用户了解和解决水质问题。
  • 手持测温应用激光篇|热成像在激光器制造、激光切割、焊接时如何应用?
    据激光加工专委会统计,2023年中国激光产业产值约980亿元,直逼千亿元大关。 据MRFR数据显示,预计2026年全球激光加工市场规模将达到61.1亿美元。 中国激光产业正处于成长期,预计2024-2029年,我国激光产业市场规模将以20%左右的增速增长,到2029年产业规模或超7500亿元。可见,激光产业有着巨大的市场潜力。激光技术市场需求已成为国内外企业重点关注的话题之一。我国激光技术的市场需求主要在哪里?中国激光技术目前已应用于光纤通信、激光切割、激光焊接、激光雷达、激光美容等行业,涉及多个领域,形成了完整的产业链。激光切割激光焊接激光美容比如在工业制造领域,激光已成为需求极大的一种工具。用户可利用激光束对材料进行切割、焊接、打标、钻孔等,这类激光加工技术已在汽车、电子、航空、冶金、机械制造等行业得到广泛应用。新能源汽车制造激光打标激光钻孔激光这个“潜力股”跟热成像有关系吗?在激光这个庞大的产业链中,激光器和激光设备两个环节的竞争尤为激烈。激光器是产生、输出激光的器件,是激光设备的核心器件。从激光器来看,光纤激光器由于具备电光转换效率高、光束质量好、批量使用成本低等优势,可胜任各种多维任意空间加工应用,成为目前激光器的主流技术路线,在工业激光器中占比过半。对此值得关注的是,在光纤激光器的生产质检过程中,热成像仪可以发挥极大的应用价值。比如在大功率光纤激光器的制造过程中,严重的缺陷会导致光纤熔接处异常发热,从而对激光器造成损坏或烧掉热点。因此,光纤熔接接头的温度监测是光纤激光器制造过程中的一个重要环节。使用红外热像仪可以实现对光纤熔接点的温度监测,从而判断产品质量是否合格。在光纤激光器生产质检中,热成像还可以如何发力?先简单了解下,光纤激光器的组成和工作流程:注解:单条激光的功率有限。在泵浦和合束器的双重加成下,激光的输出功率会变得更大。在上述流程中,热成像可以有如下应用:① 光纤熔接点质量监测光纤之间会有很多焊接点,光纤熔接处可能存在一定尺寸的光学不连续性和缺陷,借助热成像仪可以监测光纤熔接点的温度有无异常,判断熔接点是否存在缺陷,提高产品质量。② 泵浦检测泵浦在工作时会产生大量热量,其温度会直接影响芯片输出的激光波长,使用热成像仪可以对每台泵的来料进行质量检测,保证激光器质量。③ 合束器检测通过热成像仪,既可以判断合束器温度是否异常,也可以检测合束聚合后,输入和输出光纤受热是否均匀。
  • 激光雷达、飞秒激光器等超3.2亿中标项目公布
    p  近一个月内,来自高校、科研院所、医疗系统方面近20多家单位发布了激光、光学领域的招标需求,中科煜宸、相干、西南技物所等公司成功中标,中标总金额超3.2亿元。本文根据中国政府采购网公布的信息整理了部分内容,涉及激光成像仪、激光雷达、激光增材制造系统、飞秒激光器、光纤激光器等相关项目。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong中标项目/strong/span/pp style="text-align: center "strong干式激光成像仪/strong/pp  项目编号:HYEZ2J2018007/pp  项目名称:干式激光成像仪采购/pp  总成交金额:6.97 万元(人民币)/pp  采购单位名称:北海市华侨医院/pp  中标单位名称:江西伟晨医疗设备有限公司/pp style="text-align: center "strong密封式同轴送粉激光增材制造系统/strong/pp  项目编号:HBT-15170140-173892/pp  项目名称:武汉理工大学密封式同轴送粉激光增材制造系统采购项目/pp  总成交金额:208.85 万元/pp  采购单位名称:武汉理工大学/pp  中标单位名称:南京中科煜宸激光技术有限公司/pp style="text-align: center "strong原子吸收分光光度计及涡度相关系统/strong/pp  项目编号:CEIECZB03-17ZL144/pp  项目名称:中国农业大学原子吸收分光光度计及涡度相关系统采购项目/pp  中标金额:54.43万元/pp  中标供应商名称、地址及成交金额:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/25ce729c-a45e-4fbb-a265-ef3a8fa5909a.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "strong大连工业大学信息学院光电实验室建设/strong/pp  项目编号:LNZC20171001868/pp  项目名称:大连工业大学信息学院光电实验室建设采购项目/pp  中标金额:54.18万元/pp  中标单位:大连万慧科技有限公司/pp  主要成交标的:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/873035c3-9e56-4a2c-a688-b42945e1365a.jpg" title="2.jpg"/  br//pcenter/centerp style="text-align: center "strong激光治疗系统/strong/pp  项目编号:Q5300000000617001570/pp  项目名称:昆明医科大学附属医院购置激光治疗系统采购项目/pp  中标金额:129万元/pp  中标供应商名称:贵州邦建医疗科技设备有限公司/pp  主要成交标的:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/0f8ffbb7-027e-4163-97f0-b6dd9e5142f1.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "strong193nm 激光剥蚀进样系统等/strong/pp  项目名称:中国海洋大学/pp  项目名称:193nm激光剥蚀进样系统、多接收质谱仪、高纯锗伽马能谱仪、稳定同位素比质谱仪项目/pp  采购单位名称:中国海洋大学/pp  中标金额:1367.93612 万元/pp  中标供应商名称、联系地址及中标金额:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/daa113be-02fd-4999-ae5c-05022aea1165.jpg" title="4.jpg"/  br//pcenter/centerp style="text-align: center "strong激光雷达项目/strong/pp  项目编号:JXBJ2017-J28802/pp  项目名称:南昌大学空间科学与技术研究院激光雷达采购项目/pp  采购单位:南昌大学/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/eaaf8200-e815-4296-aba6-c8c364d7ec20.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "strong308准分子光治疗系统和激光光子工作站/strong/pp  项目编号:[350823]SHHY[GK]2017015-1/pp  项目名称:上杭县皮肤病防治院关于308准分子光治疗系统和激光光子工作站采购项目/pp  中标金额:169.9万元/pp  中标供应商:厦门海辰天泽仪器有限公司/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5f3b697b-e5bd-4a2f-a5a2-5a4f9971c740.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "strong复杂曲面三维激光扫描系统/strong/pp  项目编号:LNZC20171201441/pp  项目名称:大连交通大学复杂曲面三维激光扫描系统采购项目/pp  中标金额:58.9万元/pp  中标单位:北京金鹰腾飞科技有限公司/pp  成交产品的规格、型号、单价等:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/ef6ee20b-870c-456e-a33b-0acb1241b3a4.jpg" title="7.jpg"//pp style="text-align: center "strong双光子激光共聚焦显微镜采购项目/strong/pp  项目编号:中大招(货)[2017]993号/pp  采购单位名称:中山大学/pp  中标金额:489.803430万元/pp  中标供应商名称:广州市诚屹进出口有限公司/pp  中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/7c940325-292e-43f8-9ee1-f901a38dc68d.jpg" title="8.jpg"/  br//pcenter/centerp style="text-align: center "strong超短强激光微纳制造实验室项目/strong/pp  飞秒激光放大器/pp  项目号:17A51870611-BZ1700401866AH/pp  项目名称:重庆邮电大学超短强激光微纳制造实验室项目飞秒激光放大器采购/pp  中标总金额:145.9万元/pp  中标供应商:相干(北京)商业有限公司/pp  成交产品的规格、型号、单价等:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/c46688d9-2e94-41a4-82ae-89b46c49c880.jpg" title="9.jpg"//pp style="text-align: center "strong便携式高分辨测风激光雷达/strong/pp  项目编号:OITC-G170321151/pp  项目名称:中国科学院大气物理研究所便携式高分辨测风激光雷达采购项目/pp  中标总金额:280.0 万元(人民币)/pp  中标供应商名称:西南技术物理研究所/pp  中标标的名称、规格型号、数量:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/d0c3d441-6015-45d7-ae63-7bef489181d6.jpg" title="10.jpg"//pp style="text-align: center "strong激光共聚焦拉曼光谱仪、数字综合试验箱/strong/pp  项目编号:ZX2017-12-13/pp  项目名称:西安工业大学激光共聚焦拉曼光谱仪、数字综合试验箱等采购项目/pp  中标金额:115.30万元/pp  中标单位:西安共进光电技术有限责任公司/pp  中标标的名称、规格型号、数量:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/1f8a05da-c6b9-4b1b-bcf3-85f56097a554.jpg" title="11.jpg"//pcenter/centerp style="text-align: center "strong激光共聚焦拉曼光谱仪/strong/pp  项目编号:OITC-G17031833/pp  项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所激光共聚焦拉曼光谱仪采购项目/pp  采购单位名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所/pp  总中标金额:155.7781万元/pp  中标供应商:雷尼绍(上海)贸易有限公司/pp  中标供应商名称、联系地址及中标金额:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5295f90b-a6fc-4eb6-8cde-52eb73be0f2a.jpg" title="12.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong还有一个招标大单,注意关注哦!/strong/span/pp  招标项目华东师范大学高重复频率宽波段可调谐窄带宽激光器/pp  项目编号:0811-184DSITC0089/pp  项目名称:高重复频率宽波段可调谐窄带宽激光器(第二次)/pp  采购单位:华东师范大学/pp  预算金额:230.0 万元(人民币)/pp  采购内容:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/fa7045eb-d935-46c0-8ee6-90aff2739943.jpg" title="2018-02-07_091003.jpg"//pp  购买标书时间:2018年01月26日-02月02日/pp  投标截止时间:2018年02月28日/pp  联系方式:冯东海 ,021-62231151/p
  • 激光赛道再添新军 英诺激光A股上市
    7月6日,我国激光产业赛道再添新军,英诺激光(301021)正式登陆创业板。英诺激光本次IPO发行3800万股,发行价格9.46元/股,对应的市盈率和市净率分别为26.48倍和1.59倍;募资总额3.59亿,拟用于固体激光器及激光应用模组生产、营销及技术服务网络中心建设、激光及激光应用技术研究中心建设和企业管理信息化建设及补充流动资金。  激光器+定制模组双向驱动  英诺激光是国内领先的专注于微加工领域的激光器生产商和解决方案提供商,激光器产品包括DPSS调Q纳秒激光器(纳秒固体激光器)、超短脉冲激光器(超快激光器,包括皮秒、飞秒级)和MOPA纳秒/亚纳秒激光器(MOPA光纤激光器),覆盖从红外到深紫外的不同波段,从纳秒到飞秒的多种脉宽。  2018 至2020 年,英诺激光营业收入分别为2.91 亿、3.59 亿和3.39 亿元,除了2020年受疫情影响外,主营业务整体上呈良好增长态势,最近三年复合增长率为6.90%。2021年一季度,公司营业总收入8608.20万元、归母净利润1956.29万元,同比增速分别为100.17%和561.79%。  从营收构成来看,激光器产品和定制激光模组销售是公司主要收入来源。公司激光器产品主要面向激光智能装备集成商,2018至2020年主营业务收入占比分别为69.28%、63.32%和64.84%;定制激光模组主要面向工业制造商、科研机构等终端用户,2018至2020年主营业务收入占比分别为24.17%、30.12%和28.13%。随着新产品的研发、推广以及新客户的开发,公司定制激光模组销售收入呈整体增长态势。  盈利能力上,英诺激光的整体毛利率和净利率水平较高,超过多数国内的可比公司。2018 至2020 年,公司销售毛利率分别为56.91%、50.75%和50.63%,销售净利率分别为21.35%、19.97%和19.35%。  顶尖“高材生”团队  管理团队背景来看,英诺激光是一家“高材生”企业。公司核心技术团队是广东省“珠江人才计划”和深圳市“孔雀计划”重点引进的创新创业团队;董事长暨创始人赵晓杰毕业于华中科技大学光电子工程系,日本分子科学研究所博士后,普林斯顿大学应用研究科学家,该机构也被认为是全球顶级的电化学研究机构;MOPA纳秒/亚纳秒激光技术研发负责人林德教为清华大学博士,英国哈德斯菲尔德大学博士后,曾发表过与激光技术及应用相关的期刊论文70多篇。此外,公司的激光应用技术研发工程师陶沙、混合超快激光技术研发工程师杨昕、激光应用技术研发负责人Jie Zhang等也均拥有知名机构的博士学历背景。  截至2020年12月31日,英诺激光共有研发人员55人,占公司员工总数的16.67%,其中博士15人。2018年-2020年,公司研发投入占比分别为9.19%、10.72%、11.78%,处于行业头部水准。  得益于较强的技术背景和较高的研发投入,英诺激光已成为全球少数同时具有纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的厂商之一,同时也是全球少数实现工业深紫外纳秒激光器批量供应的生产商之一,拥有专利124项,其中发明专利34项。  英诺激光的主要产品纳秒紫外激光器,2018年销售量为2633台,约占当年全国销量的21.94%,市占率水平较高。  国产激光器正当时  2018年起全球激光行业周期性下行,目前正处于加速复苏阶段。而国内激光产业自2012年以来,市场规模加速成长,年均复合增速达26.45%。2019 年,我国激光设备市场规模达到658 亿元,全球激光设备市场规模1267 亿元,超过一半以上的激光设备市场在国内。  从发展趋势上看,紫外激光器销量增长明显,现已成为激光微加工的主力机型。紫外光的波长较短,加工时的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,应用领域广。根据《2019年中国激光产业发展报告》,国产紫外激光器的出货量从2014年的2300台增长至2018年的15000台,预计2020年出货量有望达到20,000 台,整体增速较高。18年15000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。  同时,超快激光器也正蓬勃发展,2017、2018 年两年的增速远超过整体激光设备市场增速。超快激光器短脉宽、大功率,适用于精密加工,未来仍有望成为激光微加工领域新的增长点。  回到公司而言,英诺激光的主力产品便是纳秒紫外激光器,主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干和华日精密激光等。与国际先进企业相比,公司的产品在光束质量M2、最大单脉冲能量和平均输出功率等性能指标上已达到国际先进水平。同时,超快激光器正是英诺激光主要研发布局方向,目前公司部分产品的性能也已达到或接近国际先进水平,该领域主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干等。  公司表示,未来将继续专注于微加工激光器及解决方案的自主研发,在激光器方面进一步丰富产品线,朝更短波长、更窄脉宽、更高功率方向发展。在微加工解决方案方面,积极布局激光技术在生命健康、生物医疗、高效微纳制造等新兴领域的应用,成为全球激光微加工行业的技术引领者之一。
  • 世界最大激光器:192束激光点燃人造太阳
    经过10余年设计制造、35亿美元投资,美国建成世界最大激光器  新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)。最后一批激光器安装完毕后,《连线》网站记者参观了这个点火设施。观看看世界上最先进的科学设备。  1.美国“国家点火装置”  这个大部头看起来可能很像迈克尔贝执导的《变形金刚》中的人物,但是这个大型机器很快就会成为地球上的恒星诞生地。  美国“国家点火装置” 位于加州,投资约合24亿英镑,占地约一个足球场大小。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力。“国家点火装置”由192个激光束组成,产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。2010年,192束激光将被汇聚于一个氢燃料小球上,创造核聚变反应,打造出微型“人造太阳”,产生亿度高温。  2.庞大的靶室  庞大的靶室  在庞大的靶室里,192束激光束进入直径是33英尺的蓝色真空室,在那里跟一个胡椒瓶大小的目标物相撞。然后这些光束会以动力较低的红外线的形式,从该仪器的不同部位出来,这个部位跟DVD播放器的内部结构类似。接着激光经过一系列复杂的放大器、过滤器和镜子,以便变得足够强大和精确,可以产生自维持聚变反应堆。  3.包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球  包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球  这个铍球包含放射性氢同位素、氘和氚。科学家将利用这个系统的192个激光器产生的X射线轰击它。核子熔合的关键是有足够的能量把两个核子熔合在一起,在这项实验中用的是氢核子。由于把两个核子分开的斥力非常强,因此这项任务需要利用极其复杂的工程学和特别多的能量。  例如,在光束进入真空室(包含图片上方的目标物)之前,激光必须通过巨大的合成水晶,转变成紫外线。发射到真空室里的光束会进入一个被称作黑体辐射空腔(hohlraum)的豆形软糖大小的反射壳(reflective shell)里,光束的能量在这里产生高能X射线。从理论上来说,X射线的能量应该足以产生可以克服电磁力的热和压力,这样核子就能熔合在一起了。电磁力促使同位素的核子分开。  4.靶室顶部的起重机和气闸盖  靶室顶部的起重机和气闸盖  在第一张照片的靶室顶上,是用来把底部仪器放入真空室的起重机和气闸盖。如果这个仪器产生作用,它将成为未来发电厂的前身,将提高科学家对宇宙里的力的理解。当常规核试验被禁止的时候,它还有助于我们了解核武器内部的工作方式。  5.精密诊断系统  精密诊断系统  激光束将被发射到精密诊断系统里,以在它进入靶室以前,确定它能正常工作。  6.激光间  激光间  在激光间(laser bay)里眺望,会看到国家点火设施的激光间2号向远处延伸超过400英尺,激光在从这里到达靶室的过程中,会被放大和过滤。过去35年间,科学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室建设了另外3个激光熔合系统,然而它们都不能生成足够达到核子熔合的能量。第一个激光熔合系统——Janus在1974年开始运行,它产生了10焦耳能量。第二项试验在1977年实施,这个激光熔合系统被称作Shiva,它产生了10000焦耳能量。  最后一项实验在1984年实施,这个被称作Nova的激光熔合项目产生了30000焦耳能量,这也是它的制造者第一次相信通过这种方法可以实现核子熔合。国家点火设施科研组制造的这个最新系统有望产生180万焦耳紫外线能量,科学家认为这些能量已经足以在劳伦斯利弗莫尔国家实验室里产生一个小恒星。  7.磷酸盐放大玻璃  磷酸盐放大玻璃  国家点火设施包含3000多块混合着钕的磷酸盐放大玻璃,这是在熔合试验中用来增加激光束的能量的一种基本材料。这些放大玻璃板隐藏在密封的激光间周围的围墙里。  8.技术人员在激光间里安装光束管  技术人员在激光间里安装光束管  技术人员在激光间里安装光束管,激光通过这些管会进入调试间。激光在调试间里会被重新改变运行路线,并重新排列,然后被输送到靶室里。  9.紧急停运盘  紧急停运盘  在整个国家点火设施里,标明激光位置的紧急停运盘(emergency shutdown panels),可在激光发射时,为那些在错误的时间站在错误的地方的科学家和技术人员提供安全保障。  10.光导纤维  光导纤维  光导纤维(黄色电缆部分)把低能激光传输到能量放大器里。然后在通过混有钕的合成磷酸盐的过程中,利用强大的频闪放电管放大。  11.能量放大器  能量放大器  能量放大器隐藏在天花板上的金属覆盖物下面,它含有可增大激光能量的玻璃板。在激光刚刚进入放大玻璃前,灯管把能量吸入玻璃里,接着激光束会获得这些能量。  12.可变形的镜子  可变形的镜子  可变形的镜子隐藏在天花板上覆盖的银膜下面,这种镜子是被用来塑造光束的波阵面,并弥补它在进入调试间前出现的任何缺陷。每个镜子利用39个调节器改变镜子表面的形状,纠正出现错误的光束。你在照片中看到的电线是用来控制镜子的调节器的。  13.激光放大器  激光放大器  激光束在进入主放大器和能量放大器前,较低前置放大器会放大激光束,并给它们塑形,让它们变得更加流畅。  14.便携式洁净室  便携式洁净室  科学家利用一个独立的便携式洁净室(CleanRoom)运输和安置能量放大器和其他元件,这个洁净室就像用来装配微芯片的小室。  15.能量放大器  能量放大器  每个能量放大器都被安装在洁净室附近,然后利用遥控运输机把它们运输到梁线所在处。  16.技术人员校对能量放大器  技术人员校对能量放大器  从照片中可以看到,能量放大器在被放入梁线以前,技术人员正在对它进行校对。  17.模仿NASA的主控室  模仿NASA的主控室  照片中的主控室看起来跟美国宇航局的任务控制中心很相似,这是因为前者是模仿后者建造的。国家点火设施并不是利用这个主控室把火箭发射到外太空,而是设法通过激光,利用它把恒星的能量(核子熔合)带回地球。  18.光束源控制中心  光束源控制中心  光束源控制中心即已知的主控振荡器室,看起来跟数据中心(Server Farm)很像,但是这个控制中心不是利用电脑,而是安装了一排排架子。光束通过光纤前往能量放大器的过程中,看起来就像网络供应商使用的网络。  19.国家点火设施的激光源  国家点火设施的激光源  国家点火设施的激光是从一个相对较小、能量较低,并且比较呆板的盒子里发射出来的。这个激光器呈固体状态,跟传统激光指示器没有多大区别,不过它们发射的光波波长不一样,前者是红外线,后者是可见光。  20.高能灯管  高能灯管  高能灯管(flashlamps)跟照相机里的灯管一样,但是前者的体积超大,它可以用来激发激光。每束光束刚产生时,强度仅跟你的激光指示器发出的激光强度一样,但是它们在二十亿分之一秒内,强度就能曾大到500太拉瓦,大约是美国能量输出峰值时功率的500倍。  这一结果是能实现的,因为该实验室里拥有巨大的电容器,里面储存了大量能量。这个电容器非常危险,当它充电后,这个房间将被封闭,禁止任何人靠近,以免出现高压放电现象,伤着来访的人。  国家点火设施的外面看起来很像《半条命(Half-Life)》的拍摄现场,这种普通的外观掩饰了在里面进行的历史性科学研究。(孝文) 英刊揭秘世界最强激光产生过程(组图)  导读:2009年4月,耗资达35亿美元的美国“国家点火装置”(NIF)正式开始进行相关实验,并计划于2010年最终实现聚变反应。届时会将192束激光同时照射在一个微小的目标上,是迄今世界上性能最强大的激光装置。英国《新科学家》杂志网站13日撰文揭秘世界最强激光产生过程。以下为全文:  “国家点火装置”是美国国家核安全管理局(NNSA)的库存管理计划的关键环节。在受控实验室条件下,“国家点火装置”将进行聚变点火和热核燃烧实验,实验结果将为NNSA提供相关武器生产条件的实验手段。这些条件对NNSA在不开展地下核试验的条件下评估并验证核武库的工作至关重要。“国家点火装置”实验将研究武器效应、辐射输运、二次内爆和点火相关的物理学机理,并支持库存管理计划继续取得成功。“国家点火装置”是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统,用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。192束矩形激光束将在30英尺的靶室中实现会聚,其中靶室内含有直径为0.44厘米的氢同位素靶丸。发生聚变反应时,温度可达到1亿度,压力超过1000亿个大气压。  以下是“国家点火装置”产生最强激光的几大步骤:  1、安装球形外壳     安装球形外壳  为了产生聚变所必须的高温和高压,“国家点火装置”将汇聚其所有192束激光束同时射向一个氢燃料目标之上。“国家点火装置”呈球形(如图所示),直径约为10米,重约130吨。装置内有一个目标聚变舱,点火实验就发生于目标聚变舱内。整个球体由18块铝材外壳拼接而成,每块外壳均约10厘米厚。球体外壳上正方形窗口就是激光束的入口,而圆形窗口则是用来安装和调节诊断装置,诊断装置共有近100个分片。  2、用调节器调整靶位     用调节器调整靶位  这是目标聚变舱内部的照片。激光束通过外壳上的入口进入目标舱,把将近500万亿瓦特的能量瞄准于位置调节器的尖端。图中右侧的长形带有尖端的物体就是位置调节器,每次实验的目标氢燃料球就置放于尖端之上。当所有激光束全部投入时,“国家点火装置”将能够把大约200万焦耳的紫外线激光能量聚焦到小小的目标氢燃料球之上,它比此前任何激光系统所携带能量的60倍还要多。当激光束的热和压力达到足以熔化小圆柱目标中氢原子的时候,所释能量要比激光本身产生的能量更多。氢弹爆炸和太阳核心会发生这类反应。科学家相信,总有一天通过核聚变而不是核裂变会产生一种清洁安全的能源。  3、将燃料放入燃料舱(圆柱体)     将燃料放入燃料舱(圆柱体)  进入“国家点火装置”的所有192束激光束都将被引向图中这个铰笔刀大小的圆柱体。该圆柱体中将装有聚变实验所使用的目标燃料,目标燃料就是约为豌豆大小的球状冰冻氢燃料。实验时,激光束将通过各自窗口进入目标舱内,从各个方向压缩和加热氢燃料球,希望能够产生自给能量的聚变反应。曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的。近年来,科学家找到了一些点燃热聚变反应的方法,美国研究人员找到的方法是利用高能激光。虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术,但从已完成的实验效果看,激光技术是目前最有效的手段。除激光外,利用超高温微波加热法,也可达到点燃核聚变的温度。  4、压缩并加热燃料     压缩并加热燃料  所有激光束进入这个金属舱内部时,他们将产生强烈的X光线。这些X光线不仅仅可以把豌豆大小的氢燃料球压缩成一个直径只有人类头发丝截面直径大小的小点,它还能够将其加热到大约300万摄氏度的高温。尽管激光的爆发只能持续大约十亿分之一秒,但物理学家们仍然希望这种强烈的脉冲可以迫使氢原子相互结合形成氦,同时释放出足够的能量以激活周围其他氢原子的聚变,直到燃料用尽为止。在激光点火装置内,一束红外线激光经过许多面透镜和凹面镜的折射和反射之后,将变成一束功率巨大的激光束。然后,研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束,照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时,瞬间产生高能X射线,压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂,直到引起燃料内部的核聚变,从而产生巨大能量。  5、用磷酸二氢钾晶体转换激光束     用磷酸二氢钾晶体转换激光束  激光束在进入目标舱内之前,必须要先由红外线转换成紫外线,因为紫外线对加热目标燃料更为有效。激光转换过程必须要使用磷酸二氢钾晶体。图中的这块磷酸二氢钾晶体重约360公斤。首先将一粒籽晶放入一个高约2米的溶液桶中,经过两个月的培养才可形成如此巨型的晶体。然后将晶体切割成一个个截面积约为40平方厘米的小块。“国家点火装置”共需要大约600多块这样的晶体小块。“国家点火装置”将被用于一系列天体物理实验,但是,它的首要目的是帮助政府科学家确保美国“老年”核武器的可靠性。“国家点火装置”项目的建造计划于上世纪90年代早期提出,1997年正式开始建设。(刘妍)
  • 【激光成像】AM:从蓝色至近红外的碳点激光用于彩色无散斑激光成像与动态全息显示
    背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进,该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而,增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著,这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此,寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点(CDs)作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料,近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道,并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展,并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而,跨度广的全彩色激光,尤其是近红外激光器,一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视,特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景,开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外,CDs激光缺乏系统性的研究,这些研究可以指导CD激光材料的开发,并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下,郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光(分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs)的全色CDs(FC-CDs)的制备,其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明,这些FC-CDs的半高宽明显较窄,在44 ~ 76 nm之间;同时,辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1,与普通有机激光材料相当,表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点,成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围(238 nm)可调的CDs激光出射,覆盖了国家电视标准委员会(NTSC)色域面积的140%。结果表明,CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后,利用这些FC-CDs激光作为光源,实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围,而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考,是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上,第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片,显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒,平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示,所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm,这可归因于石墨烯的(100)面。值得注意的是,NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射(XRD)峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨(002)平面25°和层间距(0.34 nm)处的衍射峰。通常,对于脂肪族前驱体,制备的CDs的XRD峰在21°左右,晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面,从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰,表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外,NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰,这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体(IL),IL具有聚集单分散CDs的功能,有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进一步收集了的结构成分信息(图1h和i)。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征,证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关,1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明,所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的,这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子(O和N)的极性基团修饰,这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示,FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/(C-S)和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。(a)B-CDs,(b)G-CDs,(c)Y-CDs, (d)R-CDs,(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs;右上方的插图是相应的粒径分布,右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM(HRTEM)图像。(g)XRD图谱,(h)FTIR谱,(i)XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光,其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外,对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,其PL光谱的半高全宽(FWHM)分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明,C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态,并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关,决定了PL光谱的FWHMs。因此,CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区,分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%,意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL(TRPL)谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns(图2h)。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射(SE)。为了评估CDs的激光增益能力,结合公式(1)和(2)计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面(σem)成反比:KR = φ / τ, (1) σem(λ)= λ4g(λ)/ 8πn2cτ, (2)B ∝ (c3/8πhν03)KR, (3)其中φ为PLQY,τ为平均荧光寿命,λ为发射波长,n为折射率,c为光速,g(λ)是自发辐射的线性函数,表示为g(λ)dλ = φ,h 为普朗克常数,ν0 为光频率,c 为光速。因此,KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1(图2i)。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2(图2i)。这些值与普通有机激光材料的值相似,表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析,我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先,需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子,这有利于粒子数反转。其次,处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态,这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制:通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级,通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱,插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片,,线标签表示激发波长,单位为nm。(g)CDs发光光谱的CIE色坐标。(h)FC-CDs的TRPL光谱和(i)KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱,显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰;输出在可见光区域的跨度为238 nm(图3m)。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑(图4a、c、e、g、i和k的插图),表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加,FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明,泵浦强度的增加使发射强度急剧增加,峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系,图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点:对于拐点以下的泵浦强度,FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显,但在拐点以上增加泵浦能量,FWHMs急剧窄化,发射峰值强度急剧增加,其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值,B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系,这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平,我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G (Rh6G),其激光阈值为32 mJ cm−2,表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力,研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数(g)和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为(0.131,0.047)、(0.178,0.822)、(0.494,0.505)、(0.684,0.315)、(0.728,0.272)和(0.735,0.265)(图3n)。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%,表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm,相应的Q因子(Q = λp/∆λp,其中λp为激光峰波长,∆λp为激光线宽)分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8,这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明,我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势,这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力,可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为:I(l) = (IsA/g) [exp(gl)-1], (4)其中I(l)为从样品边缘监测到的发射强度,IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射,在固定的泵浦能量下为常数,l为泵浦条纹的长度,g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下,输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优,表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光,G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后,激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍(图4)。在CDs的2倍激光阈值下,将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 (541 nm)、Rh6G (568 nm)、RhB (610 nm)、Rh640 (652 nm)和尼罗蓝690 (695 nm)的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs,激光阈值大约比其他CDs高一个数量级;在泵浦的0.6 h时,激光输出逐渐降至零。相比之下,香豆素461 (465 nm)的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比,本工作对CDs激光进行了更全面的研究,该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板(1951USAF)照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比,我们也使用商用激光器作为成像光源,使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲(7 ns, 10 Hz)激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像,具有明显的激光散斑。从根本上说,这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性,全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一,并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器(SLM)上,在SLM上加载不同相位掩模(全息图)以重建全息显示所需的图案,在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分,每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像(图4j)。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体,并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来,以获得完整的彩色徽标(图4k)。这些静态图像具有高分辨率和高对比度,为了更接近实际应用,我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像,以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出,从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进,但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs激光,以及(g)连续波激光器(532 nm)和(h)脉冲激光器(7 ns, 10 Hz,532 nm)的商用激光源下的1951USAF的光学图像,标尺均为100 μm。(i)以CDs激光为光源的全息显示器实验装置(S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器;L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm)。(j)郑州大学校徽全息静态展示。(k)为(j)中部分成像合并后的彩色徽标。(l)运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述,在无反光镜体系的光泵浦中,FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射,从蓝色到近红外区跨越238 nm,覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级,从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转,高KR(高PLQY和小寿命)有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性,在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下,FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后,我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围,提供了对其激光性能的全面评估,并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门,从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.202302536
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    自2006年汽车产业率先突破千亿大关后,湖北的千亿产业一路小跑,划出一道靓丽的上升曲线。截至2012年底,汽车、钢铁、石化、电子信息、食品、纺织、机械、电力、建材、有色金属等十大“台柱”产业支撑湖北经济快速发展。肩负工业强省重任,走新型工业化道路,湖北哪些产业将策动经济实现弯道超车?  为此,记者多方探寻未来助力湖北经济快速发展的源动力。  作为中国激光技术的发源地、先行者、排头兵,湖北汇聚了大批激光领域的优秀技术人才和研究成果,但在激光业的产值上,湖北激光业先后被广东、江浙和环渤海地区超越。用“起了个大早,赶了个晚集”这句俗语来形容湖北激光产业,再恰当不过。  在新一轮竞争中,如何发挥湖北激光技术优势,向激光产业大省迈进?  “成为下一个千亿产业,激光业有很大的潜力”。全国政协常委,湖北省工商联主席赵晓勇去年曾对湖北激光业的发展有过深入的调研,日前在接受记者采访时感叹:我省激光业在经历了萌芽、突破性、规模化发展阶段后,目前已经进入进阶发展阶段,只要打通全产业链的发展链条,激光业将有望实现千亿产业的大跨越。  竞争比拼日趋激烈  赵晓勇提供给本报的一份《关于推动湖北千亿元激光产业建设的建议》的调研报告显示:经过十多年的发展,截至2011年底,武汉地区规模以上(产值1000万以上)激光企业仅26家,其中包括,产值规模过亿元以上企业7家、5亿以上企业3家、10亿以上企业2家、15亿以上企业1家(团结激光) 在全国规模以上激光企业数量占比25%左右,其中,激光装备制造规模以上企业占比40%左右,全国第一。  而深圳大族激光一家以民用激光为主营方向企业,2011年的营收总额就超过36亿元,远远超过湖北相关激光企业的营收。  不仅在单个企业的比拼上,湖北不如外省,在全省或地区激光产业的产值上,截至2011年,约150亿元产值的湖北,也远远落后于国内相关省份,处于“抱着技术、却饿肚子”的尴尬境地:数据显示,2011年,广东地区激光设备产值虽然仅35亿元,但激光加工及激光制品产值达到260亿元以上,在激光应用领域排在全国第一位。  不仅广东的激光业产值后来居上,长三角、环渤海湾地区特别是辽宁依托庞大的经济规模和快速的产业升级,激光产业发展大有后来居上之势。去年初,辽宁省在鞍山市规划建设我国首个以激光技术为特色的产业园辽宁(鞍山)激光科技产业园,最终打造成集激光技术研发、应用和生产为一体的国家级激光产业基地,目标产值1000亿元。  “广东等华南地区激光业后来居上,源于其先天优势。”华工科技常务副总裁、华工激光董事长、总经理闵大勇分析,最近10年,当地企业承接了来自世界的代加工服务,要求其适合激光产业的应用,所以激光加工及其制品的产值比较大。这既是区位优势使然,也是市场资源配置的结果。  有望彰显集群效应  后来者居上,激光产业的竞争日趋激烈,在技术上更占优势的湖北,怎样才能立于不败之地?记者在多日的调研中获悉,湖北已悄然擂响了“打造激光千亿产业”的战鼓:相关部门已为激光产业的发展筹划并完善产业规划。  借助东部产业转移,以及中部崛起等外围政策和环境的变化,湖北激光业也正在迎接着“美好时光”。  面对这样的机遇,赵晓勇建议:目前仅依靠单个企业自发的发展壮大的动力还不足,还要把分散的动力集合起来,推动其发展。延伸产业的覆盖面,使企业合作,产业合作,区域合作,技术合作有效地结合起来。逐步完善激光产业的产业链条。  闵大勇也表示:“政府搞好产业规划、引导及招商,可以极大促进武汉激光产业。”  公开资料显示,东湖高新技术开发区拟在左岭新城筹建目前国内最大的激光产业基地。根据武汉官方说法,该基地一期工程预计5年建成,届时,园区科工贸年生产总值可达300亿元,创税25亿元并间接带动相关产业生产总值500亿元左右,最终基地将打造千亿激光产业链。  据了解,正是基于光谷激光产业的这种集群效应,截至2012年底,仅华工科技就将国家千人计划人才徐进林等12位全球顶尖激光人才收入麾下。如今,华工激光从上游激光器到下游激光先进精密微细加工装备、大功率数控激光加工系统、激光再制造系统,已形成完整的产业链。  湖北优势下的“加速度”  闵大勇估算,激光产业链产业规模往下游成几何级数放大增长,1个单位的激光材料产值,将产生约10倍的激光器产值、约5—10倍的激光系统集成产值、约20倍激光应用产值。  “激光产业特征就是规模不大,所有新的市场开拓都是基于不断发现新的应用领域。”闵大勇称。  去年6月,华工科技公司与武钢研究院历时两年合作,开发出了国内首套激光拼焊机组,并将投入使用。武钢将在全国建20条激光拼焊设备生产线,建成后年产值将达百亿元。  不仅华工激光,在湖北规模最大的团结激光、产业品类最全的楚天激光也都拥有自身的拳头产品。  楚天激光2007年底与欧洲一流的激光系统制造商—意大利ELEN集团合资组建武汉奔腾楚天激光公司,专业生产经营中高功率激光切割设备,如今在国内占有重要市场份额,还实现批量出口,该公司已成为我国航天器精密加工装备的供应商。  而团结激光下属武汉科威晶激光公司2007年产值仅1000万,得益于国际合作,2011年产值突破2亿元。  “我感觉,5年左右,中国将取代日本,在激光产业与美国、德国形成三强鼎立的格局。”闵大勇称。  他山之石  在美国,受激光技术应用影响和推动的国民经济年产值约为7.5万亿美元,涉及生物与国民健康、交通与能源、通信与IT业、文学艺术与制造业等。  在我国,激光技术在国民经济中逐步显现放大效应。  2011年,全国激光产业总产值约1100亿元。其中,激光设备销售收入约300亿元,产业链下游的激光加工服务业约350亿元,激光制品约450亿元。
  • 超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器
    超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器 杨宏兴 1,2,付海金 1,2,胡鹏程 1,2*,杨睿韬 1,2,邢旭 1,2,于亮 1,2,常笛 1,2,谭久彬 1,2 1 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所,黑龙江 哈尔滨 150080; 2 哈尔滨工业大学超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080 摘要 针对微电子光刻机等高端装备中提出的超精密、高速位移测量需求,哈尔滨工业大学深入探索了传统的共 光路外差激光干涉测量方法和新一代的非共光路外差激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差 精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术方面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉仪,激 光真空波长相对准确度最高达 9. 6×10-10,位移分辨力为 0. 077 nm,光学非线性误差最低为 13 pm,最大测量速度 为 5. 37 m/s。目前该系列仪器已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测 试领域,为我国光刻机等高端装备发展提供了关键技术支撑和重要测量手段。 关键词 光学设计与制造;激光干涉;超精密高速位移测量引 言 激光干涉位移测量(DMLI)技术是一种以激光 波长为标尺,通过干涉光斑的频率、相位变化来感知位移信息的测量技术。因具有非接触、高精度、高动 态、测量结果可直接溯源等特点,DMLI 技术和仪器被广泛应用于材料几何特性表征、精密传感器标定、 精密运动测试与高端装备集成等场合。特别是在微电子光刻机等高端装备中嵌入的超精密高速激光干涉仪,已成为支撑装备达成极限工作精度和工作效率的前提条件和重要保障。以目前的主流光刻机为例,其内部通常集成有 6 轴至 22 轴以上的超精密高速激光干涉仪,来实时测量高速运动的掩模工件台、 硅片工件台的 6 自由度位置和姿态信息。根据光刻机套刻精度、产率等不同特性要求,目前对激光干涉的位移测量精度需求从数十纳米至数纳米,并将进一步突破至原子尺度即亚纳米量级;而位移测量速度需求,则从数百毫米每秒到数米每秒。 对 DMLI 技术和仪器而言,影响其测量精度和测量速度提升的主要瓶颈包括激光干涉测量的方法原理、干涉光源/干涉镜组/干涉信号处理卡等仪器关键单元特性以及实际测量环境的稳定性。围绕光刻机等高端装备提出的超精密高速测量需求,以美国 Keysight 公司(原 Agilent 公司)和 Zygo 公司为代表的国际激光干涉仪企业和研发机构,长期在高精度激光稳频、高精度多轴干涉镜组、高速高分辨力干涉信号处理等方面持续攻关并取得不断突破, 已可满足当前主流光刻机的位移测量需求。然而, 一方面,上述超精密高速激光干涉测量技术和仪器 已被列入有关国家的出口管制清单,不能广泛地支撑我国当前的光刻机研发生产需求;另一方面,上述技术和仪器并不能完全满足国内外下一代光刻机研 发所提出的更精准、更高速的位移测量需求。 针对我国光刻机等高端装备研发的迫切需求, 哈尔滨工业大学先后探索了传统的共光路双频激光干涉测量方法和新一代的非共光路双频激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差精 准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等关键技术方 面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉 仪,可在数米每秒的高测速下实现亚纳米级的高分辨力高精度位移测量,已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域。该技术和仪器不仅直接为我国当前微电子光刻机研发生产提供了关键技术支撑和核心 测量手段,而且还可为我国 7 nm 及以下节点光刻机研发提供重要的共性技术储备。高精度干涉镜组设计与研制 高精度干涉镜组的 3 个核心指标包括光学非线性、热稳定性和光轴平行性,本课题组围绕这 3 个核心指标(特别是光学非线性)设计并研制了前后两代镜组。 共光路多轴干涉镜组共光路多轴干涉镜组由双频激光共轴输入,具备抗环境干扰能力强的优点,是空间约束前提下用于被测目标位置/姿态同步精准测量不可或缺的技术途径,并且是光刻机定位系统精度的保证。该类干涉镜组设计难点在于,通过复杂光路中测量臂和参考臂的光路平衡设计保证干涉镜组的热稳定性,并通过无偏分光技术和自主设计的光束平行性测量系统,保证偏振正交的双频激光在入射分光及多次反射/折射后的高度平行性[19- 20]。目前本课题组研制的 5 轴干涉镜组(图 11) 可实现热稳定性小于 10 nm/K、光学非线性误差小于 1 nm 以及任意两束光的平行性小于 8″,与国 际主流商品安捷伦 Agilent、Zygo 两束光的平行性 5″~10″相当。 图 11. 自主研制的共光路多轴干涉镜组。(a)典型镜组的3D设计图;(b)实物图非共光路干涉镜组 非共光路干涉镜组在传统共光路镜组的基础上, 通过双频激光非共轴传输避免了双频激光的频率混叠,优化了纳米量级的光学非线性误差。2014 年,本课题组提出了一种非共光路干涉镜组结构[2,21],具体结构如图 12 所示,测试可得该干涉镜组的光学非 线性误差为 33 pm。并进一步发现基于多阶多普勒 虚反射的光学非线性误差源,建立了基于虚反射光迹精准规划的干涉镜组光学非线性优化算法,改进并设计了光学非线性误差小于 13 pm 的非共光路干涉镜组[2-3],并通过双层干涉光路结构对称设计保证热稳定性小于 2 nm/K[22- 25]。同时,本课题组也采用多光纤高精度平行分光,突破了共光路多轴干涉镜组棱镜组逐级多轴平行分光,致使光轴之间的平行度误差 逐级累加的固有问题,保证多光纤准直器输出光任意 两个光束之间的平行度均小于 5″。 图 12. 自主设计的非共光路多轴干涉镜组。(a)典型镜组的3D设计图;(b)实物图基于上述高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技 术,本课题组研制了系列超精密高速激光干涉仪 (图 17),其激光真空波长准确度最高达 9. 6×10-10 (k=3),位移分辨力为 0. 077 nm,最低光学非线性误差为 13 pm,最大测量速度为 5. 37 m/s(表 2)。并成功应用于上海微电子装备(集团)股份有限公司 (SMEE)、中国计量科学研究院(NIM)、德国联邦物理技术研究院(PTB)等十余家单位 ,在国产光刻机、国家级计量基准装置等高端装备的研制中发挥了关键作用。 图 17. 自主研制的系列超精密高速激光干涉仪实物图。(a)20轴以上超精密高速激光干涉仪;(b)单轴亚纳米级激光干涉仪;(c)三轴亚纳米级激光干涉仪超精密激光干涉仪在精密工程中的实际测量, 不仅考验仪器的研制水平,更考验仪器的应用水 平,如复杂系统中的多轴同步测量,亚纳米乃至皮 米量级新误差源的发现与处理,高水平的温控与隔 振环境等。下面主要介绍超精密激光干涉仪的几 个典型应用。 国产光刻机研制:多轴高速超精密激光干涉仪 在国产光刻机研制方面,多轴高速超精密激光 干涉仪是嵌入光刻机并决定其光刻精度的核心单元之一。但是,一方面欧美国家在瓦森纳协定中明确规定了该类干涉仪产品对我国严格禁运;另一方面该类仪器技术复杂、难度极大,我国一直未能完整掌握,这严重制约了国产光刻机的研制和生产。 为此,本课题组研制了系列超精密高速激光干涉测量系统,已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域,典型应用如图 18 所示,其各项关键指标均满足国产先进光刻机研发需求,打破了国外相关产品对我国 的禁运封锁,在国产光刻机研制中发挥了重要作用。在所应用的光刻机中,干涉仪的测量轴数可达 22 轴以上,最大测量速度可达 5. 37 m/s,激光真空 波 长/频 率 准 确 度 最 高 可 达 9. 6×10−10(k=3),位 移 分 辨 力 可 达 0. 077 nm,光 学 非 线 性 误 差 最 低 为 13 pm。 配 合 超 稳 定 的 恒 温 气 浴(3~5 mK@ 10 min)和隔振环境,可以对光刻机中双工件台的多维运动进行线位移、角位移同步测量与解耦,以满足掩模工件台、硅片工件台和投影物镜之间日益复杂的相对位置/姿态测量需求,进而保证光刻机整体套刻精度。图 18. 超精密高速激光干涉测量系统在光刻机中的应用原理及现场照片国家级计量基准装置研制:亚纳米精度激光干涉仪 在国家级计量基准装置研制方面,如何利用基本物理常数对质量单位千克进行重新定义,被国际知名学术期刊《Nature》评为近年来世界六大科学难题之一。在中国计量科学研究院张钟华院士提出的“能量天平”方案中,关键点之一便是利用超精密激光干涉仪实现高准确度的长度测量,其要求绝对测量精度达到 1 nm 以内。为此,本课题组研制了国内首套亚纳米激光干涉仪,并成功应用于我国首套量子化质量基准装置(图 19),在量子化质量基准中 国方案的实施中起到了关键作用,并推动我国成为首批成功参加千克复现国际比对的六个国家之一[30- 32]。为达到亚纳米级测量精度,除了精密的隔振与温控环境以外,该激光干涉仪必须在真空环境 下进行测量以排除空气折射率对激光波长的影响, 其测量不确定度可达 0. 54 nm @100 mm。此外,为了实现对被测对象的姿态监测,该干涉仪的测量轴 数达到了 9 轴。图 19. 国家量子化质量基准及其中集成的亚纳米激光干涉仪 结论 近年来,随着高端装备制造、精密计量和大科学装置等精密工程领域技术的迅猛发展,光刻机等高端制造装备、能量天平等量子化计量基准装置、 空间引力波探测等重大科学工程对激光干涉测量技术提出了从纳米到亚纳米甚至皮米量级精度的 重大挑战。对此,本课题组在超精密激光干涉测量方法、关键技术和仪器工程方面取得了系列突破性进展,下一步的研究重点主要包括以下 3 个方面: 1)围绕下一代极紫外光刻机的超精密高速激光干涉仪的研制与应用。在下一代极紫外光刻机中,其移动工件台运动范围、运动精度和运动速度将进一步提升,将要求在大量程、6 自由度复杂耦合、高速运动条件下实现 0. 1 nm 及以下的位移测量精度,对激光干涉仪的研发提出严峻挑战;极紫外光刻机采用真空工作环境,可减小空气气流波动和空气折射率引入的测量误差,同时也使整个测量系统结构针对空气- 真空适应性设计的复杂性大幅度增加。2)皮米激光干涉仪的研制与国际比对。2021年, 国家自然科学基金委员会(NSFC)联合德国科学基 金会(DFG)共同批准了中德合作项目“皮米级多轴 超精密激光测量方法、关键技术与比对测试”(2021 至 2023 年)。该项目由本课题组与德国联邦物理技术研究院(PTB)合作完成,预计将分别研制下一代皮米级精度激光干涉仪,并进行国际范围内的直接 比对。3)空间引力波探测。继 2017 年美国 LIGO 地面引力波探测获诺贝尔物理学奖后,各国纷纷开展了空间引力波探测计划,这些引力波探测器实质上就是巨型的超精密激光干涉仪。其中,中国的空间引力波探测计划,将借助激光干涉仪在数百万公里距离尺度上,实现皮米精度的超精密测量,本课题组在引力波国家重点研发技术项目的支持下,将陆 续开展卫星- 卫星之间和卫星- 平台质量块之间皮米级激光干涉仪的设计和研究,特别是皮米级非线性实现和皮米干涉仪测试比对的工作,预期可对空间引力波探测起到积极的支撑作用。本课题组在超精密激光干涉测量技术与仪器领域有超过 20 年的研究基础,建成了一支能够完全自主开发全部激光干涉仪核心部件、拥有完整自主知识产权的研究团队,并且在研究过程中得到了 12 项国家自然科学基金、2 项国家科技重大专项、2 项 国家重点研发计划等项目的支持,建成了超精密激光测量仪器技术研发平台和产业化平台,开发了系列超精密激光干涉测量仪,在国产先进光刻机研发、我国量子化质量基准装置等场合成功应用,推动了我国微电子光刻机等高端装备领域的发展,并将通过进一步研发,为我国下一代极紫外光刻机研 发、空间引力波探测、皮米激光干涉仪国际比对提供支撑。全文详见:超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器.pdf
  • 滨松激光加热光源助力更高效、更精确的激光焊接
    如今,用激光进行塑料焊接(Plastic Welding)以及锡焊(Soldering)已是一种十分常见的加工方法。非接触性、高自由度、高速度、高精密是此类方法的突出优点。然而,需要达到理想的焊接效果,怎样的加工条件是最好的?我们都知道,假如使用放大镜将光聚焦在一张纸上,如果纸是黑色的,就很容易被点燃,白色的则相对困难,这是由其温度升高情况不同而造成的。激光加工也是一样,拿塑料焊接来说,待加工的塑料往往颜色、厚度各异,如果不去测量加工过程中物体表面的温度,则难以准确判定是否达到了预期的加工效果。对于新的待加工物来说,找到理想的加工条件就将花费很多时间。 可以说,温度信息是缩短寻找最佳加工条件周期的一项重要参数。以前,加工操作和合格判定多是通过交由经验丰富的工人来获得保障。但这种依赖于“人”的模式,显然不能满足工业发展的需求。如果能把握温度信息的反馈,就可实现“可视化”,即便是经验尚浅的人,也能进行精确高效的加工。那么,我们要如何获取此信息呢? 将温度信息一滴不差的收起来 获得温度信息的唯一方法,是测量来激光自加工过程中的红外光强度。但这里我们需要捕捉的,是高能量激光中那缕极其微弱的红外光,前后者的强度比率大约是一亿比一。常规操作是无效的,拥有极高灵敏度的弱光探测器才能派上用场。此外,红外光产生与物体被照的位置是一致的。想要精确测量,观测点和照射点的形状、位置都须做到同步。然而,受制于工艺水平,目前市面上许多此类激光器的该两部分是分离的,使用时主要通过一些人为的调试来尽可能保障效果,易用性和精确性都不够理想。 而滨松激光加热光源LD-HEATER及SPOLD,可以将以上问题都解决。滨松激光加热光源将激光照射和红外探测都集成在了同一个激光头中。因此,不必进行光轴调整,照射和探测就可完美的同步进行。由于照射光和监控信息的光程相同,所以不管大小、近远、光的形状,观测到的都是相同的。而滨松本身十分擅长微弱光的探测,探测器的灵敏度即可以得到很好的保障。高精度的实时温度监测技能加身后,会有怎样的直接变化呢?曾有客户反馈,在以前,新待加工物从试生产到批量生产,需半年左右(包括修正模具的时间)。配备滨松LD-HEATER后,大概仅需1/3的时间就可完成。如今,已有激光加热光源设备在客户的产线中工作了10年,且保持了0故障率。如此超高的稳定性,也为带来了生产效率的提升。 LD-HEATER和SPOLD有何不同? 这里我们提到了两个不同的名字,LD-HEATER以及SPOLD。同是激光加热光源的它们有什么不同呢? LD-HEATER是多功能的,实时温度监测功能为其标准配置,适用于试生产时期的加工条件寻找,以及问题分析。秉承即使是不完全了解激光的人都可以使用的理念,滨松工程师在开发时也考虑了足够的安全性。而SPOLD更低廉、更小巧、更多产品系列,易于在大规模生产现场使用。它是尽可能简化了的光源,以期能集成到其他的设备中。 不过,两者在许多核心的基本性能上是相同的。除了上述的高稳定性外,最为突出的则是其内部均配备了光束整形系统,输出的直接为平顶光,保证了加工的高效以及高度均匀性。如今某球知名的智能腕表生产商已将此系列激光加热光源置入了其产线中,其焊接达到的高防水性则让客户十分满意。此外, OLED屏的焊接也是目前的一个典型应用,其可进行高质量的无损拆解,这也源于激光器核心性能的保障。 简单来讲,LD-HEATER与SPOLD在生产的不同阶段扮演着不同的角色。在LD-HEATER给出加工条件后,可将相对低成本以及内嵌式的SPOLD配备入大规模生产系统,以保障已确定的加工条件与预期相同。而一旦实际生产中出现问题,也可以继续使用LD-HEATER找到问题所在。 不过,并不是所有SPOLD都配备了实时温度监测功能,客户可根据自身的需求进行选配。而此功能发挥的作用与LD-HEATER的也不尽相同,我们将此称为LPM(Laser Process Monitor,激光过程控制器)。 低成本,实现批量生产时的加工质量监控 一般来讲,激光加工的时间很短,在线探测异常并尽快做出反应非常重要。在实际生产现场,可能会发生很多难以直接察觉的未预料到的事情,比如设备或磨具状态的变化。而这些变化很可能导致待加工材料随着时间而改变,进而影响到最终的加工效果。而通过温度差异则可探知异常的发生,装配了LPM的SPOLD在加工中就可实现这样监测。 滨松目前提供3款配备LPM的SPOLD:L11785-61M,L12333-411M/-511M LPM采集由热产生的红外光后,可输出相应的模拟信息。如果加工出错,红外光的强度就会改变,LPM输出值也会不同。也就是说,其可以提供的是一个信息对比。如果是稳定的设备和材料,执行稳定正确的加工过程,输出信号也将是稳定的。一旦出现异常的信号,则可判定加工过程存在异常。 不过LPM并不是一个单独的模块,只能装配在SPOLD中才可很好的发挥作用。带有LPM的SPOLD只通过一根光纤来同步完成激光照射与红外探测,同样不用进行调整,也能确保加工区域和红外光信息获得区域是统一的。 当然,滨松也提供不带有LPM的SPOLD产品,可实现更低的成本,以及更小的体积。 不带有LPM的SPOLD系列:L11785,L13920 除了性能优异的产品外,由于产品研发是从应用端开始着手的,滨松对于不同材料之间的加工工艺非常熟悉,因此还可向客户提供帮助进行工艺选择的增值服务。 滨松最早的激光技术起源于激光核聚变的研究。为实现激光核聚变的能源开发,滨松与大阪大学的激光工程学院合作,共同推进用于固态激光激发的高功率输出LD的研发,在不断成熟的过程中,滨松也希望将自身的激光技术带入产业应用中。以此为原点,便积极推进了各种激光技术的研发。结合自身在光子技术应用中的广阔视野和经验,以期为激光技术打开新的应用领域。
  • 新型半导体激光器成功解决激光成像“光斑”问题
    美国耶鲁大学的科学家开发出一种新的半导体激光器,成功解决了长期困扰激光成像技术的&ldquo 光斑&rdquo 问题,有望显著提高下一代显微镜、激光投影仪、光刻录、全息摄影以及生物医学成像设备的成像质量。相关论文发表在1月19日出版的美国《国家科学院学报》上。  物理学家组织网1月20日报道称,全视场成像应用近几年来已经成为众多研究所关注的焦点,但光源问题却一直未能得到解决。这项由耶鲁大学多个实验室合作完成的项目成功破解了这一难题,为激光成像技术大范围的应用铺平了道路。  耶鲁大学物理学教授道格拉斯· 斯通说,这种混沌腔激光器是基础研究最终解决实际应用问题的一个典型范例。所有的基础性工作,都是由一个问题驱使的&mdash &mdash 如何让激光成像技术更好地在现实中获得应用。最终,在来自应用物理、电子学、生物医学工程以及放射诊断等多个学科的科学家努力下,这一问题得到了解决。  此前,科学家们发现激光在成像领域极具潜力。但&ldquo 光斑&rdquo 问题却一直困扰着人们:当传统激光器被用于成像时,由于高空间相干性,会产生大量随机的斑点或颗粒状的图案,严重影响成像效果。一种能够避免这种失真的方法是使用LED光源。但问题是,对高速成像而言,LED光源的亮度并不够。新开发出的电泵浦半导体激光器提供了一种不同的解决方案。它能发出十分强烈的光,但空间相干性却非常低。  论文作者、耶鲁大学应用物理学教授曹辉(音译)说,对于全视场成像,散斑对比度只有低于4%时才能达到可视要求。通过实验他们发现,普通激光器的散斑对比度高达50%,而新型激光器则只有3%。所以,新技术完全解决了全视场成像所面临的障碍。  论文合著者、放射诊断和生物医学助理教授迈克尔· 乔马说:&ldquo 激光斑点是目前将激光技术用于临床诊断最主要的障碍。开发这种无斑点激光器是一项极其有意义的工作,借助这一技术,未来我们将能开发出多种新的影像诊断方法。&rdquo
  • 武汉光谷激光产业达150亿超全国一半
    近日,湖北省高新技术产业投资有限公司、湖北团结高新控股有限公司、武汉楚天激光、凌云光电、武汉高科和新特光电公司共同签订了光谷激光产业基金协议。该基金作为激光产业的投资发展平台,注册资本为人民币1.2亿元,预计总规模为10亿元人民币。  从国际激光技术与产业化论坛获悉,年内武汉光谷将开建全国最大激光产业基地,并设立总额10亿元的激光产业基金,将激光产业打造成湖北省新的千亿产业。  规划中的光谷激光产业基地位于左岭新城,总占地面积约5800亩,规模居全国首位。目前,已有楚天激光、团结激光、凌云光电、新特光电、华俄激光等企业意向入驻激光产业基地一期项目。  基地一期工程预计5年建成,届时园区科工贸年生产总值可达300亿元,创税25亿元以上,吸纳关联激光高科技企业约800家,解决武汉市劳动力就业5万人以上,间接带动相关产业生产总值500亿元左右,最终基地将打造千亿激光产业链。  目前,武汉光谷激光产业相关企业达200多家,总收入超150亿元,比2009年增长35%。激光企业总数和激光产品年产值占全国一半以上,形成了上游为激光材料及配套元器件,中游为激光器及其配套设备,下游为激光应用产品、消费产品、仪器设备等完整的产业链,位居全国第一。
  • 瑞沃德发布RFLSIⅢ激光散斑血流成像系统 激光多普勒 血流仪新品
    瑞沃德新一代激光散斑血流成像系统采用全新的LSCI (Laser Speckle Contrast Imaging)技术,集成照明光源和血流成像激光光源的一体化设计,无需任何调节,开机即可成像使用,极大的提高了用户的使用便利性性能特色RFLSI Ⅲ 激光散斑以非接触、高时间和空间分辨率、全场快速成像的技术优势,为广大科研工作者提供了一种实时动态血流监测和视频成像记录手段,是了解组织、器官病理或生理指标至关重要的依据。激光散斑成像仪器无需任何造影剂,时间分辨率可达毫秒量级,空间分辨率可达微米量级,实现了科研人员及医疗实时观察微血管的血流分布状态及血流数值相对变化的功能需求。散斑倒置支架:主要用于MCAO造模过程中从底部观察动物颅脑血流变化。动物固定器:特制简易动物固定器,在散斑观察过程中,可以简易将小鼠头颅固定。技术参数应用领域生命科学基础研究与药物开发脑血流 、MCAO模型 肠胃血流 、下肢缺血/血管生成烧伤评估 、 皮肤斑贴实验 脑皮层扩散抑制 、其它应用案例分享关键搜索查找:激光多普勒, 激光散斑, 血流仪创新点:(1)全场成像,非显微镜局部成像,可应用于大面积大视野观测需求的应用。(2)采用高分辨率工业级CMOS相机,分辨率上升至4K水平,拍摄速率大幅提升,同时降低功耗更为环保。(3)激光二极管电流及功率更稳定,数据波动小。(4)采用明场和激光双相机,可记录不同类型是实验数据,明场图像和激光图像位置通过软件校正,无位移。RFLSIⅢ激光散斑血流成像系统 激光多普勒 血流仪
  • 便携式拉曼光谱仪激光光源产品介绍
    pstrong  一、 拉曼光谱仪设备的市场展望/strong/pp  作为在分子光谱领域中发展最快的设备,拉曼光谱仪正在成为当前仪器行业的焦点之一。 在早期阶段,拉曼光谱分析设备一直是高端实验室用仪器的代表 然而随着激光器、CCD检测器等技术的进步,便携和手持式的设备成为了拉曼分析仪器一个新的发展趋势——设备体积越来越小,操作越来越简单,应用也越来越广泛。最近两年,由于安防、海关等领域现场快检的需求增加,国内的便携/手持式的拉曼设备的市场迎来了迅速的增长。我们相信在未来的数年内,随着技术方案的成熟、设备成本的进一步降低以及国家政策法规的完善,公安部门、食品安全、药品检测等几大领域的应用也会逐渐成熟 届时,便携/手持式拉曼光谱仪的应用会出现真正的突破,出现爆炸式的市场增长。/ppstrong  二、 便携式拉曼光谱仪关键部件概述/strong/pp  一台完整的拉曼光谱仪通常由激光器(光源)、样品外光路、色散系统、信号接收系统和信息处理系统几大部分组成。strong相对于高端的实验室系统,便携式拉曼设备的内部部件更简单且模块化程度更高,其关键的零部件包括光源模块、光谱仪模块以及拉曼探头三样。仅针对便携式拉曼设备的应用来说,以上几个关键部件国内外厂商的技术水平相差已经不大,国产产品基本能达到国外同类优秀产品的水平,并且具有更高的性价比/strong。在拉曼光谱的核心器件——激光光源领域,近年来国内已经出现了一些优秀的供应商,深圳市大族锐波传感科技有限公司便是其中之一。/ppstrong  三、 大族锐波拉曼激光光源产品介绍/strong/pp  深圳市大族锐波传感科技有限公司是一家光电传感领域的高新技术企业,致力于提供高端光电传感产品与系统。公司由上市企业大族激光科技产业集团股份有限公司和海归技术团队于2015年5月共同发起设立,并引入了多家机构投资者注资。公司位于深圳市南山区高新技术产业园,目前注册资本人民币1亿元。大族锐波在传感用高性能半导体激光器领域具有领先的技术与丰富的经验。公司的技术团队曾最早在国内成功开发出应用于便携式拉曼光谱设备的785nm窄线宽半导体激光器,突破国外垄断,且产品的性能指标不逊色于国际同行的同类高端产品。针对当前拉曼光谱分析仪器领域的应用,大族锐波传感推出了以下数款半导体激光器光源产品:/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="785nm窄线宽激光器.png" style="HEIGHT: 291px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/4d1205f6-1aeb-490f-9d65-d5308db26e11.jpg" width="300" height="291"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong785nm窄线宽激光器/strong/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  785nm窄线宽激光器是一款基于外腔设计的蝶形封装激光器。由于独特的腔体设计,产品具有非常好的波长温度稳定性、窄谱线线宽、高边模抑制比等特点。该激光器的标准封装是14引脚的蝶形管壳,由Bragg体光栅来实现中心波长的稳定和低温依赖性。其它封装形式也可以根据客户需求提供。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  除了具有拉曼光谱分析所要求的窄线宽(0.08nm)、稳定波长(785± 0.5nm)输出外,产品可根据客户的需求提供不同规格的稳定功率输出:最高输出功率可达600mW以上 低功耗的型号则具有非常低的阈值电流 (~200mA的阈值电流,指标领先于国外同类器件),尤其适用于便携或手持式拉曼分析仪的应用。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="785nm窄线宽激光器模块.png" style="HEIGHT: 263px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1d0a697e-a481-4d13-9149-909bb3b0559e.jpg" width="300" height="263"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong785nm窄线宽激光器模块/strong/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  激光器模块内置大族锐波生产的窄线宽激光器,通过专有的电路驱动设计实现稳定快速的激光驱动。该款激光模块体积小,固件升级灵活,具有风冷或无风冷选择、标准USB接口和TTL接口。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。可根据客户的需求提供定制服务,并提供相应的技术支持。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="785nm单模激光器.png" style="HEIGHT: 261px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1714aca5-30dc-4207-b7ab-5de53a7d34a6.jpg" width="300" height="261"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong785nm单模激光器/strong/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  产品基于外腔设计,由Bragg体反射体光栅形成的外腔反馈保证了稳定的中心波长和低温依赖性。由于独特的腔体设计,该款激光器能输出高质量的单模光束,并具有非常窄的谱线线宽和高边模抑制比。高质量的单模高斯光束可以有自由空间窗口输出和单模光纤耦合输出两种输出模式。该产品适用于如拉曼显微光谱分析等领域的应用。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  目前我司的数款拉曼光源激光器件及模块产品均获得了客户的认可与好评,主推的785nm窄线宽激光器模块已经被国内领先的拉曼设备生产商采用,应用在其便携式设备之中。/span/ppstrong  四、 大族锐波未来发展规划及对于拉曼仪器行业的期望/strong/pp  在拉曼光谱之外的其他领域,大族锐波也陆续推出了多款高性能的传感用激光器产品,如1550nm单频激光器,1064nm单模激光器等。依托海外高层次技术团队拥有的核心技术和大族激光在传感领域的发展战略布局,大族锐波希望以光电传感的关键技术为切入点,研发、设计、生产和销售应用于光学传感、环境监测、工业检测等领域的集成光电传感器产品。公司将在激光器器件及模块产品的基础上不断投入和发展,目标是经过三到五年时间的成长,在国内或国外资本市场上市,进一步发展成为国际光电传感技术的领导企业之一。/pp  现场快检是仪器行业的一个前景巨大且发展迅速的方向,我们十分看好便携式和手持式拉曼光谱设备在各个快检领域的应用。在该方向,国产的拉曼设备厂商已经开始奋起直追,产品性能和进口设备的差距将越来越小,并且性价比更具有优势。在未来,除了期待拉曼设备厂商在技术上不断进步、追赶达到国外产品的先进水平外,同时也希望针对行业应用的方案商能更好的配合终端用户需求,提供更加成熟的应用解决方案。我们期待能和拉曼领域的各个设备厂家和解决方案提供商进行深度细致的交流,获得该领域的前沿发展方向的信息,尤其是对激光光源产品的改进需求,以便于更加针对性地开发合适的产品,为国产拉曼行业的发展贡献一份力量。/pp style="TEXT-ALIGN: right"(span style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"市场工程师 王睿/span)/p
  • 激光粒度分析仪在色釉料中的应用
    激光粒度分析仪在色釉料中的应用色釉料是陶瓷制品的&ldquo 行头&rdquo ,直接关系到陶瓷产品的&ldquo 卖相&rdquo 。随着我国陶瓷产品产量和质量的迅速提高,色釉料行业在最近10多年也迅速发展壮大,现已成为陶瓷产业的重要分支。从形貌上看,色釉料是一种粉体,其粒度分布直接影响呈色特征和呈色强度,必须准确测定并加以严格控制。目前最先进的测试仪器是激光粒度分析仪,由于其具有测量范围宽、重复性好、速度快、操作容易等显著优点,非常适合色釉料行业的使用。激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。激光粒度仪的原理和结构决定了其的性能特点:1、能给出详尽的粒度分布数据,这些数据对确定色釉料颗粒的平均大小、均匀性、配料是非常有用的。2、测量范围大,能覆盖色釉料的整个粒度范围。3、测量速度快。4、重复性好、操作方便。总体来说,激光粒度仪是迄今为止最适合色釉料行业使用的粒度测试仪器。济南微纳颗粒仪器股份有限公司是一家专注颗粒测试的企业,研究颗粒检测技术已有30多年的历史。对于陶瓷行业的检测提供了完善的服务。以坚实的质量与优质的服务实践着。在陶瓷行业受到广大客户们的一致好评。微纳在以永不停歇的脚步与客户共创美好未来。 ---------------中国颗粒测试技术的领航者---------------济南微纳颗粒仪器股份有限公司是专门研发、生产、销售颗粒测试相关仪器设备的高科技企业。主要产品激光粒度仪,粒度仪,粒度分析仪,激光粒度分析仪,纳米激光粒度仪,颗粒图像分析仪,喷雾激光粒度仪等。销售热线:0531-88873312 公司网站:http://www.jnwinner.com 联系地址:济南市高新区大学科技园北区F座东二单元
  • 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。
  • 如何选购激光粒度仪
    激光粒度仪主要由光学检测系统,分散进样系统及控制分析软件组成,而光学检测系统又包括光源,光路及检测器等关键部分。在选择激光粒度仪时要特别注意以下几点:  1、 光源  光源主要有氦氖气体激光器和半导体固体激光器两种 氦氖激光器具有线宽窄,单色性极好,而半导体激光器具有体积小,供电电压低,使用寿命较长,当颗粒较小时,根据瑞利散射理论,选用短波长的激光器更能提高小颗粒检测时的信号强度及信噪比。  2、 在光路配置上,需要考虑稳固的光学平台,自动对光功能,无需更换透镜就可以测量宽的粒径范围 如果需干法测量,粒径测量范围下限是否能达到0.1微米而同时上限可达1000微米以上。  3、 检测器是激光粒度仪的最关键部件之一,选择时不能只考虑检测器中检测单元的数量,还要看检测器的几何形状,排列方式,检测单元的面积及其真正的物理检测角度。   4、样品分散进样系统是保证样品正确分散和进样的重要附件,湿法分散进样器需要有内置超声和搅拌及足够力量的循环泵干法分散进样器需要有振动进样功能,样品池是否容易拆卸清洁也非常重要。  5、 软件是用于仪器控制和数据分析的,数据采集速度越快越好。如果颗粒粒径小于几十微米,在软件中需要有折射率和吸收率的数据库并能补充输入这些光学参数获得更为准确的结果。  6、 激光粒度仪测量的准确度和重现性或精度等指标,应该是针对标准样品,只在仪器样本上简单地标上0.5%或更小而不指明针对性,势必会误导  本文摘取自马尔文仪器有限公司资深工程师秦和义发表文章的部分内容  如果您觉得选购因素过多而无从下手,推荐您来激光粒度仪专场,包含马尔文、丹东百特、新帕泰克、麦奇克等近40家厂商的百余台主流产品。仪器信息为保证质量均经过人工严格审核,便捷导购,安心之选。  仪器信息网搜索:激光粒度仪 http://www.instrument.com.cn/zc/partical.asp
  • 闻歌识人 激光粒度仪如何反演“天机”?
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "激光粒度仪作为粉体材料粒度表征的重要工具,已经成为当今最流行的粒度分析仪,在各领域得到广泛应用。现在市场上激光粒度仪品牌较多,有时对同一样品的测试结果也有较大差异,给用户造成很大的困扰。那么造成这种差异的原因是什么呢?除了样品制备和操作人员的差异外,最主要的原因是各激光粒度仪厂家采用的反演算法有很大差异。span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="text-indent: 2em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/5398ee10-96c5-4b67-8e3e-64d47f2d388e.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "激光粒度仪的两个核心部分是光路系统和数据处理系统。光路系统主要影响测量范围,数据处理系统主要影响的是结果的准确性。数据处理系统包括信号的滤波、提取和反演算法,本文主要讨论反演算法。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/411dfc8a-5f31-4902-9cf3-db0c0f27f982.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "什么是反演?反演就是对反问题的求解过程。科学上的反问题很多,如精确制导、无损探伤、天气预报、CT技术、法医学、考古学等都是反问题,对这些问题的求解过程就是反演。还有我们常做的游戏“闻声识人”,一个人在唱歌,你通过歌声判断这个唱歌的人是谁,这和激光粒度仪通过光散射信号反推粒度分布很相似。如,如果是大合唱,那么你需要通过合音来推算出都有哪些人在参加大合唱,每个人的音量在合音中的贡献比例是多少(类似于多分散样品)。这些事例说明“反演”存在于生活中的方方面面。反演算法是通过数学的方法求解反问题,它的准确性完全依赖所用算法的适应性。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/d40b218f-6d73-4224-8144-e9de64c69092.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "激光粒度仪中的反演算法是对线性代数中的病态矩阵求解,病态矩阵是指对因数值的很小改变导致解有很大改变的矩阵。激光粒度仪中Mie散射系数矩阵A就是病态矩阵,且条件数较大,求解过程更复杂。我们可以通过矩阵关系式Ax=b,其中A为Mie散射系数矩阵,b为光散射向量,即激光粒度仪每个通道的信号组成的一维矩阵,x就是要求解的粒度分布数据。当b光散射向量有微小波动都会造成粒度分布x有剧烈波动,这是激光粒度仪反演算法的难点所在,并会直接影响激光粒度仪的重复性和准确性。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "本文所说的全程自适应反演算法是指适应单分散、多分散、双峰、多峰等都能得到准确的、稳定的粒度分布结果的任何分布类型样品的反演算法。目前在市面上,很多激光粒度仪厂家在软件中会设置很多分析模式来适应不同类型的样品,如通用模式、单峰模式、多峰模式等。从下图结果可以看出,不同分析模式对同一样品测试结果会产生巨大差异,常用的“通用模式”分布图形较平滑,但它偏离样品的真实分布却很大,反而其它两种模式更适合样品的真实分布,当然这是在我们知道样品粒度分布特征的前提下进行的有针对性的模式选择。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/42d3f04c-f6de-4673-88e3-93114dbcd653.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "与此不同的是,本文作者开发了另外一种全程自适应算法来测试样品的结果,这种算法是以非负最小二乘为基础,采用正则化参数动态变化的数学方法来实现的,软件中没有分析模式选项就直接进行反演计算,适合所有分布类型的样品,不论是单峰的、多峰的、单分散的、宽分布的都能得到准确的结果。目前这种算法已经应用到丹东百特所有型号的激光粒度仪中。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/0beae131-887f-498b-936d-ed14f8bddbcd.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "反演算法是激光粒度仪的灵魂,它就像一个黑盒子,你看不到它的内部,不清楚它的过程,但它对得到准确的粒度测试结果是至关重要的。现在,很多用户不太清楚反演算法对粒度测试的重要性,对测试结果准确性的判断不够客观,以为进口仪器测的结果就是准确的。还有不少人追求粒度分布图形光滑、漂亮,这些都是可能造成错误的结果。出现这种现象的原因是国外激光粒度仪进入中国较早,而他们给出的结果大多都是平滑好看的分布曲线,如R-R分布、正态分布等。此文的目的是告诉广大激光粒度仪用户,要进行客观地去判断仪器的优劣,而不是迷信哪一种仪器。最好的方式是配制几种已知粒度分布的样品来验证激光粒度仪及其反演算法,只要在同一个模式下所测结果与实际值一致,这种激光粒度仪及其反演算法就是真实可靠的。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "激光粒度测试反演算法对粒度测试结果有着决定性的影响。通过歌声就能猜对唱歌人,是对声音和旋律有深刻了解的人才能做到的。/pp style="text-indent: 2em text-align: right "strong作者:/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: right "丹东百特仪器有限公司/pp style="text-indent: 2em text-align: right "研发总监/pp style="text-indent: 2em text-align: right "范继来/p
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