波测量系统

移动通信、雷达、卫星遥感、电子对抗以及基础仪器科学等领域的进步，促使着微波系统向着高频、宽带、大动态范围、多功能的方向发展。面对这些新的发展需求，传统的微波技术在微波信号的产生、传输、处理、测量等各个方面均面临巨大挑战。微波光子学融合了微波技术和光电子技术，即利用光电子学的方法处理微波信号，可以突破传统射频电子器件的性能瓶颈，被认为是下一代各类微波系统应用的解决方案之一。传统微波光子系统一般使用分立的光电子器件与电学模块搭建链路，这使得微波光子系统样机或产品具有重量大、功耗高、稳定性差等不足。因此，实现微波光子系统的微型化、片上化和集成化，是推动微波光子技术真正落地与广泛应用的关键，也是近年来学术界和产业界关注的焦点。然而，目前已报道的研究工作仍未能实现微波光子系统的完全芯片化集成，需要借助分立的光电子器件(例如：激光器、调制器等)或电子器件(例如：电学放大器等)来构建完整的系统链路，这在成本、体积、能耗、噪声方面严重制约着微波光子技术的工程化与实用化。鉴于此，近日，北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室王兴军教授研究团队提出了融合硅基光电子芯片、磷化铟芯片和 CMOS 电芯片的多芯片平台混合集成方案，首次实现了微波光子系统光-电链路的完全集成化拉通。基于该技术方案，研究团队设计实现了一款全芯片化的微波光子频率测量系统，整体尺寸约为几十 mm²，功耗低至 0.88 W，可实现对 2-34 GHz 宽频段微波信号瞬时频率信息的快速、精准测量。该成果发表在 Laser & Photonics Reviews，题为“Fully on-chip microwave photonic instantaneous frequency measurement system”。北京大学博士研究生陶源盛与北京大学长三角光电科学研究院杨丰赫博士为论文的共同第一作者，王兴军教授为论文通讯作者。该团队设计的全芯片化微波光子频率测量系统原理如图1所示，他们在硅光芯片上有源集成了高速调制器(用于微波信号加载)、载波抑制微环、可调谐光学鉴频器和光电探测器等器件。基于磷化铟平台实现高性能的分布式反馈(DFB)激光器，并通过端对端对接耦合方式与硅光芯片实现互连。为在保证系统测量精度的条件下降低对后端采样与处理电路的要求，他们将硅光芯片的弱光电流输出通过金线键合的方式直接连接至 CMOS 跨阻放大芯片的输入。经跨阻放大后的电信号，仅需通过低速采样电路采集，通过离线处理即可还原出输入高频微波信号的瞬时频率信息。图1：全芯片化的微波光子频率测量系统。(a)系统三维示意图；(b)磷化铟激光器芯片与硅光芯片的光学显微图；(c)系统整体的集成封装实物图。图源：Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 1面向电子对抗、雷达预警等实际应用场景，研究人员们在实验演示了该全芯片化微波光子频率测量系统对多种不同格式、微秒级快速变化的微波信号频率的实时鉴别。如图 2 所示，依次是对 X 波段(8-12 GHz)范围内的跳频信号(Frequency hopping, FH)、线性调频(Linear frequency modulation, LFM)和二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)三类信号的频率-时间测量结果，误差均方根仅 55-60 MHz，是迄今为止同类型集成微波光子系统所展示出的最佳性能。图2：复杂微波信号频率的动态测量结果。(a)跳频信号(Frequency hopping, FH)的频率测量；(b) 线性调频(Linear frequency modulation, LFM)的频率测量；(c)二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)信号的频率测量图源：Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 4未来展望 本工作所提出的多平台光电混合集成工艺方案，除适用于微波测量应用，对于研究微波信号产生、信号处理、信号传输等其他各种类型微波光子系统的集成化、微型化也具有很高的参考价值，为推动微波光子技术的工程化应用提供了一种通用性的解决方案。

标准化：符合中国和国际相关标准，5日生化培养+溶解氧电极法测定。自动化设计：机械臂定位，实现自动样品稀释、试剂加注 、自动开盖、自动加盖及加水封和溶氧电极自动测量及清洗等自动功能。智能化：依照国家标准方法，程序自动计算BOD5。样品量：单组54位瓶位，可多组测量。操作简单：HMI交互界面，触摸屏全程操控，也可通过微机软件操控。自动校正：电极自动校正，校正数据自动保存。数据存储：数据实时存储，系统数据及测量数据掉电不丢失。安全：无危险试剂，排出液体无害测量范围：2~6000mg/L电极测量范围：0-20mg/L分辨率：0.01 mg/L重现性：0.1Mg/L（单组）电极校正：智能薄膜校正（IQMC）技术使用过程无需校正自动稀释：提供多通道自动稀释功能。稀释水采用蠕动泵智能自控加注系统，流量1.2L、min接种液采用高精度注射泵自动加注系统，加液范围0-100ml丙烯基硫脲采用高精度注射泵自动加注系统，加液范围0-100ml自动清洗： 管路和溶解氧探头可进行自动定时清洗。样品数：多组重复不限量。单组实现54瓶位样品的测量。模块化样品盘设计：3*6样品瓶/盘。样品容器：标准玻璃培养瓶300ml。盖瓶盖/开瓶盖：由机械臂附加装置自动完成，瓶盖加水封密封。运动模块：全电控模组定位准确，多轴联动，柔性稳定。电源要求：AC220V 50HZ电源功率：350W 外形尺寸：1500*650*650mm环境要求：5~45℃ ，无腐蚀性气体。高灵敏全极霍尔定位自动搅拌功能保持样品溶解氧均匀，也可赶出过饱和溶解氧。溶解氧膜电极具有自动温度补偿、自动盐度补偿和自动气压补偿的功能。测量范围：（0 ~ 20.00）mg/L(ppm) （0 ~ 200.0）%分辨率：0.1/0.01 mg/L(ppm) 1/0.1 %响应时间：≤30 s（25℃, 90%响应）准确度：≤0.1 mg/L温度补偿范围：（0 ~ 45）℃（自动）盐度补偿范围：（0 ~ 45）ppt（自动）气压补偿范围：（80 ~ 105）kPa（自动）创新点：自动化设计：机械臂定位，可按程序设置自动完成稀释接种水加注、营养盐加注、硫脲加注、开取及闭合瓶盖、溶氧自动测量、溶氧电极自动清洗及加水封等自动功能。内置液位自动检测电极。智能化：依照国家标准方法，用户可自行定义分析流程，程序自动计算BOD5。产品完全符合 HJ505-2009《水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种》 BOD5机器人自动测量分析系统

一、项目基本情况1.项目编号：ZTXY-2023-H21768项目名称：北京理工大学纳米光谱与成像探测系统采购预算金额：700.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：700.000000 万元（人民币）采购需求：名称数量单位简要技术要求是否接受进口产品北京理工大学纳米光谱与成像探测系统1套采用散射式近场光学（s-SNOM）设计，近场光学空间分辨率与入射光波长无关，在可见光和红外光波段范围内均能够实现光学超分辨成像，光学空间分辨率≤10nm；是 合同履行期限：合同签订后12个月内交货并安装完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号：ZTXY-2023-H21769项目名称：北京理工大学超高速波长调制光学测量系统采购预算金额：765.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：765.000000 万元（人民币）采购需求：名称数量单位简要技术要求是否接受进口产品北京理工大学超高速波长调制光学测量系统1套包括4个模块即激光器主机模块、调频模块、锁频模块以及测量分析模块，需保证模块间的互相协作及集成整合，可针对爆轰反应流场的多物理参数是 合同履行期限：合同签订后6个月内交货并安装完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年12月04日 至 2023年12月11日，每天上午8:30至12:00，下午12:00至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室（或邮件方式）。方式：现场报名或邮件方式。邮件方式：在本项目招标文件发售截止时间前，将支付标书款凭证发至邮箱baoming_ztxy100@163.com。邮件主题“【北京理工大学超高速波长调制光学测量系统采购】-XXX公司”。邮件内容“【项目信息（项目名称、项目编号），投标人信息（公司全称、统一信用代码），联系人信息（姓名、手机号、电子邮箱）】”以标书款到账时间为准，逾期汇款报名无效（未及时发送报名信息导致的后果，投标人自行承担）。售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：北京理工大学　　　　　地址：北京市海淀区中关村南大街5号　　　　　　　　联系方式：陈老师，010-68912384　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室　　　　　　　　　　　　联系方式：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧，010-51908151 　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：王师安电　话：　　010-51908151

p　　在水质检测中，五日生化需氧量(BOD5)的实验室分析始终是环境实验室的分析难点，存在操作过程繁琐，且分析数据的合格率低等诸多问题。/pp　　近日赛普仪器全新推出BODAutoTM系列自动分析仪，针对以上问题提出自动化、智能化、模块化三大创新改进，实现在提升工作效率的同时，大幅度提升数据合格率。/pul class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: disc "lip　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong自动化设计/strong/span/p/li/ulp　　机械臂全自动操作，可按程序设置自动完成稀释水加注、接种液加注、硫脲加注、开取及闭合瓶盖、溶氧自动测量、溶氧电极自动清洗及加水封等功能。span style="text-indent: 2em "内置液位自动检测传感器，/spanspan style="text-indent: 2em "可配置专用生化培养箱实现实验全流程无人值守，并可通过远程查看实验过程及实验数据。/span/pul class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: disc "lip　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong智能化/strong/span/p/li/ulp　　依照国家标准方法，用户可自行定义分析流程，程序自动计算BOD5。/pul class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: disc "lip　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong模块化样品盘设计/strong/span/p/li/ulp　　每批次可容纳54个BOD瓶子，用户可根据需求增加样品盘及样品瓶数量，分析仪允许用户自定义运行程序和步骤，例如自动样品稀释，自动开取及闭合瓶盖，添加试剂等。/pp style="text-indent: 2em "BODAutoTM系列自动分析仪使繁琐的生化需氧量分析简单化，通过智能机械臂协作替代人力的方式，自动化处理繁琐工序，实验人员只需要将样品移入样品瓶中推入系统，即可自动开始检测，大大降低了劳动强度，提高准确率。/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=8E4F8A53BB5D8F8E9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/script/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(63, 63, 63) "strong现场展示/strong/span/ppstrong此项方法符合中国环境标准及多项国际标准：/strong/pp　中国环境标准：/pp　　HJ 506—2009《水质溶解氧的测定电化学探头法》/pp　　HJ 505—2009《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种》/pp　日本工业标准：/pp　　JIS K—0102—32.3 工场排水试验方法BOD的测定/pp　美国环境标准：/pp　　EPA METHOD 405.1 BiochemicalOxygenDemand(BOD) 5Days/pp　国际ISO标准：/pp　　ISO 5815—1水质.n日生化需氧量(BODn)的测定。第1部分：加烯丙硫脲的稀释和接种法/pp　　ISO 5815—2水质.n日生化需氧量(BODn)的测定。第2部分：未稀释样品的测定法/p

木器，陶瓷，钟表，书画，漆器，百宝镶嵌，织绣̷《我在故宫修文物》是中国中央电视台出品的一部三集文物修复纪录片，片中第一次完整呈现世界级的中国文物修复过程和技术，展现文物的原始状态和收藏状态。图片来源于网络 下面这幅画没有作者落款，没有画面内容介绍，也没有确切的创作时间，在此之前，它从来没有与公众见过面，连它的名字在修复时，也还没有定下来。但是经过故宫专家仔细研究和考证，它其实是乾隆皇帝给他母亲崇庆皇太后过80大寿时，现场祝寿的实景，这幅古画原本非常的残破，卷面有缺损和断裂，甚至还有霉迹̷ 中国古书画所用材料，大多为绢和纸，质地纤薄，再加上年代久远，很容易有破损和掉色，如果没有没有一代代修复师的工作，比如：《清明上河图》，《五牛图》，我们根本不可能那看到这些流传千年的传世名作̷图片来源于网络 传统技艺与现代科技的结合，将现代活力融入古书画修复，如果对颜料的分析测试，通过一些数据，你可以知道最初作画时的矿物颜料，甚至可以从这些数据知道它的产地，对现在的修复工作，所用的绘画全色的颜料，都是依据̷图片来源于网络 该部纪录片通过对文物修复领域“庙堂”与“江湖”互动，展现传统中国四大阶层“士农工商”中唯一传承有序的“工”的阶层的传承密码，以及他们的信仰和变革。 在主题为“坚持文化自信，做中华文化的忠实守望者”的演讲中，单霁翔院长以鲜活的事例、幽默的表达，分享了故宫在古建筑修缮、藏品保护、观众服务、科学研究、文化传播等方面取得的丰硕成果，一时成为人们热议的话题。在专题讲座中，优莱博的运动粘度系统实力抢镜，VISCO 370被用来测量纸张及纤维素的特性粘度和粘均分子量，进而能够辨别藏品的真伪，推算出藏品的年份。另外，丝绸墨宝的修复，壁画颜料的配比分析等，都可用到优莱博的粘度测量系统。 怎么样？是不是给正在看手机的您开了一个大大的脑洞，原来精密的科学仪器不仅可以用来分析当下和创造未来，还可以用来研究过去。 关于JULABO-Chemtron更多有意思的故事，请联系我们。

一、项目基本情况项目编号：HYHAQD2023-0188项目名称：X射线多晶粉末衍射仪、多波束测量系统、全站仪等设备采购项目预算金额：900.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：900.0000000 万元（人民币）采购需求：简要技术需求详见招标公告附件。预算金额及最高限价：第一包：402.04万元，第二包：75.00万元，第三包：59.00万元，第四包：135.96万元，第五包：138.00万元，第六包90.00万元。合同履行期限：合同签订后开始履行，至项目完成（质保期满）为止。项目编号：SDSHZB2023-114项目名称：中国海洋大学超净工作台、冷冻研磨机、高速冷冻离心机等设备采购项目采购方式：竞争性磋商预算金额：102.0000000 万元（人民币）采购需求：超净工作台、冷冻研磨机、高速冷冻离心机等设备采购（接受进口产品），预算金额：102万元，其他内容详见附件本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年05月09日 至 2023年05月15日，每天上午8:30至12:00，下午12:00至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：邮箱（panghaosheng@sdhyha.com）方式：本项目采用网上获取方式（扫码填报信息+邮箱发送资料）： （1）扫码填报信息：投标人扫描附件内二维码，选取所要参与的项目点击“我要缴费”，根据提示完善投标人信息后保存提交（经办人选择逄昊晟）。 （2）投标人电汇标书费。 （3）投标人将法人授权委托书原件和被授权人身份证原件的扫描件、标书费汇款凭证的扫描件发至邮箱（panghaosheng@sdhyha.com）。售价：￥300.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国海洋大学　　　　　地址：山东省青岛市崂山区松岭路238号　　　　　　　　联系方式：崔老师 0532-66781979　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：海逸恒安项目管理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：山东省青岛市崂山区香岭路1号北大资源博雅3号楼22层2203室　　　　　　　　　　　　联系方式：逄昊晟 0532-85761207　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：逄昊晟电　话：　　0532-85761207X射线多晶粉末衍射仪、多波束测量系统、全站仪等设备采购项目采购内容及项目要求.docx114-技术要求.pdf

成果名称快速全视角测量系统单位名称北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司联系人闫实联系邮箱yanshi@tirt.com.cn成果成熟度□研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产合作方式□技术转让 □技术入股 &radic 合作开发 □其他成果简介：1. 解决的关键技术（1）软件的调试本仪器系统的软件调试包含快速视角测试传感器、自动测试平台以及测试软件这三部分的联机调试。解决了三部分的通讯应答问题，实现了测试系统的自动控制。解决了测试软件的自动识别边界功能测试软件增加了模糊控制功能，增加了边界识别，防止测试系统在进行自动测试时全视角测试传感器与测试平台发生碰撞。解决了测试软件的灵活性问题，用户可以根据自己的工艺要求，对测试过程进行编辑，测试系统按照编辑的工艺过程自动测试。（2）光学镜头组件模组化本项目将研制一套透镜组件的固定模组，实现透镜组的焦点在一条直线上，且满足焦距的微调，达到透镜组件的光学参数和精度保持一致。提升了镜片的镀膜增透工艺，改善了镜头的透过率，改善了低亮度状态下的测试效果。修改了镜头调试工艺，在镜头调试过程中，缩短了调试时间，简化了调试的复杂程度。（3）CCD传感器降低暗噪声将CCD传感器放置在密封的抽真空空间中，将这个空间用温度控制器进行控制，将温度控制在-5℃至-20℃之间的某一个温度值（这个温度值是根据CCD传感器的参数具体设定的），让CCD传感器的暗噪声最小。改善了温度控制电路，增加了温度传感器，对CCD传感器的环境温度进行闭环调节。（4）仪器校准根据工作原理，提出测量系统的校准方案，并完成校准平台的设计和搭建，配合设计与本测量系统相适应的校准软件，实现对测量系统视角、亮度及色度的校准。完成了校准平台点光源的改装，提升了点光源的漫反射控制。2. 创新性及应用情况（1）CCD传感器系统的环境温度控制设计本传感器系统将CCD传感器放置在密封的抽真空空间中，用恒温控制装置进行控制，实现CCD传感器最佳工作状态，有效降低其工作暗噪声实现低亮度条件下的准确测量。（2）光学镜头的远心的设计在快速视角测试传感器中，设计了一个傅里叶转换板，将入射光进行拆分，使其各角度的入射光线平行入射到CCD传感器接收板上，无需对镜头进行对焦，实现各角度入射光的光性能测量。（3）可视角的快速测量本测量系统可以完成显示器件或组件的全视角参数的快速测量。可视角的测量范围可以达到± 88° ，可视角的解析度实现1° ，可视角精度可以达到0.1° ，测量方位角达到360° 。还可快速获得与可视角相关的其他光性能参数数据（亮度和色度等），对显示器件的性能做出快速的全面评价，相比传统仪器有重大技术进步。3. 技术指标全视角快速测量测量传感器一套，暂定型号：MS-88 ，其技术指标： 入射角：-88° &mdash &mdash 88° ； 方位角：0-360° ； 可视角解析度：1° ； 可视角精度：0.1° ； 亮度测量范围：0.01-20,000cd/m2 亮度测量精度：± 2.5%(L10cd/m2) ± 2.8%(0.01-10cd/m2) 亮度测量重复性：0.1%(L10cd/m2) 0.2%(0.01-10cd/m2) 色度测量精度：± 0.001(L10cd/m2) ± 0.001(0.01-10cd/m2) 色度测量重复性：0.0008(L10cd/m2) 0.0009(0.01-10cd/m2)2.自动测试平台一套，暂定型号：ZD3423 技术指标： 机械轴数：三轴 机械尺寸：3m（L）*4m（w）*2.3m（h） 机台重量：2,800Kg 机台解析度： X轴：0.01mm；Y轴：0.01mm ；Z轴：0.01mm 机台精度： X轴：± 0.1mm；Y轴：± 0.1mm；Z轴：± 0.1mm3.自动控制软件一套4.校准平台一套 a.校准平台实现的目的： （1）完成对全视角快速测量传感器的角度的校准；（2）完成对全视角快速测量传感器的色度和亮度的校准。 b.校准平台的功能 （1）校准平台由独立的两套平台组成，一套平台完成全视角快速测量传感器的视角、色度和亮度的校准，并将校准结果存入此套传感器的库文件中，此套平台我们定义为A平台； 另一套平台功能是将色度和亮度测量标准传递给被测显示器，使得被测显示器成为标准的传递物，此套平台我们定义为B平台。 （2）A平台实现的机械功能测试架X轴行程范围：100mm ；测试架Y轴行程范围：100mm ；测试架X轴灵敏度：0.01mm； 测试架Y轴灵敏度：0.01mm； 卡具水平旋转范围：± 90º ； 卡具垂直旋转范围：± 90º ； （3）B平台实现的机械功能测试平台X轴行程范围：100mm；测试平台Y轴行程范围：100mm；测试平台X轴灵敏度：0.01mm；测试平台Y轴灵敏度：0.01mm；点光源水平旋转范围：± 90º ；点光源垂直旋转范围：± 90º ；5.测试信号源一台 型号：NC804 技术指标： 具备ESD和隔离保护措施。通过DDC通道读取/写入/比较EDID数据。移动十字线精确定位像素坐标。可编程VBL及VDD 输出LVDS编码兼容JEIDA/VESA标准，可选DE/Hsync/Vsync。分辨率支持4096（dot）*4096(line)4ch LVDS信号输出，支持4象限、左右图像控制。应用前景：针对国家检测院所及龙头平板生产企业（例如boe，华兴光电，南京熊猫，龙腾光电，中国计量院等）的需求制定销售方法及配套产品，做好技术服务，定期进行技术交流，制定交流时间表，采用具有专业技术背景的销售人原服务跟踪指定客户。了解用户的工艺需求，在用户的有效需要范围内制定控制系统，充分满足用户的生产需求。在此基础上开拓其他领域，例如汽车面板视角检测，纳米材料方面的检测，模具表面检测等领域。采用公司的主要销售渠道，扩展代理渠道，在主要客户服务区设定产品代理技术服务代理。例如我们已经在深圳设置了产品代理及服务部门，在山东潍坊设立了产品代理商，主要服务于青岛区域及歌尔声学等企业。知识产权及项目获奖情况：本仪器所有知识产权归北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司和北京三爱威迪科技有限公司以及北京市科学技术委员会共同所有。

发展现代化先进量子测量体系具有重要的研究意义，它符合时代发展需求和国际化发展潮流，同时面向国际前沿和国家重大需求。由于里德堡原子具有较大的电偶极矩，可以对微弱电场产生很强的响应，因此已经成为一个非常有前景的微波测量量子体系。此外，由于里德堡原子之间具有长程强相互作用，常被用于模拟研究强关联系统以及相变。强关联系统在临界点附近对外界扰动更加敏感，可以被应用于量子精密测量领域。虽然有大量理论报道利用强关联系统的临界状态去做量子传感，但在实验上一直未能成功实现。“主要原因是多体系统相变过程制备难、临界点的外场调控技术欠缺等。” 论文共同作者、中科院量子信息重点实验室丁冬生教授介绍。近年来，史保森、丁冬生科研团队利用里德堡原子体系，聚焦量子模拟和量子精密测量科学研究，已取得了重要进展。此次工作中，团队发展了里德堡原子临界点与微波电场的耦合技术。基于室温铷原子体系，利用多体系统相变点对于微波扰动更加敏感的特点，显著提高了测量微波的精度和灵敏度。丁冬生说，“实验发现，多体系统中的原子透射谱线在相变点附近变得更加陡峭，这相当于一把频域上刻度更细的尺子，因此对于微波测量具有更高的精度。”在评估传感器时，一个关键量是Fisher information，它表示一个测量量包含多少关于未知参数的信息。实验表明，相比于少体无相变的情况，多体系统在临界点的Fisher information具有显著提高，具体提高了三个数量级。对应于测量精度提升至少一个量级，并且随测量时间的增加而增加，呈现指数增长的趋势。该工作得到审稿人高度评价：“该实验真正具有开创性，具有重大的潜在影响，因为它为开发基于强相互作用多体系统的新一代量子传感器打开了大门。” “49纳伏每厘米每根号赫兹的灵敏度令人印象深刻，很好地表明了这种方法在计量方面的潜在应用。”中科院量子信息重点实验室丁冬生教授与博士研究生刘宗凯为本文共同第一作者，丁冬生教授、史保森教授、丹麦奥尔胡斯大学Klaus Molmer教授和英国杜伦大学Charles S. Adams教授为本文共同通讯作者。

对于大部分磁学用户来说，综合物性测量系统PPMS应该并不陌生，其设计理念是在一个的低温和强磁场平台上，集成全自动的磁学、电学、热学和形貌，甚至铁电和介电等各种物性测量手段。这样的设计使得整个系统的低温和强磁场环境得到了充分的利用，大减少了客户购买仪器的成本，避免了自己搭建实验的繁琐和误差，可以迅速地实现研究人员珍贵的研究思路。一个PPMS系统由基本系统和各种测量和拓展功能选件构成：基本系统提供低温和强磁场的环境，以及整个系统的软硬件控制中心；用户在基本系统平台的基础上选择自己感兴趣的各种测量选件和拓展功能选件。那么，如此多的功能选件能够在哪些研究方向上发挥作用呢？1、磁场调制的PE测量图1MagneticBiasingofaFerroelectricHysteresisLoopinaMultiferroicOrthoferritePRL112,037203(2014)（PPMS+Radiant铁电测试仪）2、不同磁场下热释电测量图2MultiferroicpropertiesofCaMn7O12PRB84,174413(2011)（PPMS+Keithly6514Aelectrometer）3、介电及铁电测量图3使用Hioki-3532-50LCR表，自制样品杆在PPMS上用平行板电容方法测得4、磁致伸缩测量图4StrainmeasurementresultsofDy1-xHoxMnO3（0≤x≤1）.Alltheobtainedstrainsarereferredtothevalueof20K,respectively.（a）Underzeromagneticfield.（b）Underappliedmagneticfieldof7T.5、磁电耦合测量图5使用Keithley6221产生在定制的线圈上产生交流场，Standford锁相放大器SR830探测ME电压，自制屏蔽装置屏蔽背景电压噪声。Appl.Phys.Lett.97,09250120106、高压下的磁阻测量图6“Pressure-InducedTransitioninMagnetoresistanceofSingle-WalledCarbonNanotubes”.L.Lu,etc.InstituteofPhysics.CASPRL97,026402(2006)7、使用VSMOVEN选件进行电诱导磁测量看了上面的介绍，是不是觉得PPMS的选件功能非常强大呢！我们这里只是列出了部分主要的选件功能，下一期的推送中，我们会为大家呈上PPMS与其他设备联用的拓展功能，PPMS和原子力显微镜、共聚焦显微镜等，会擦出什么样的火花呢？敬请期待！如果您对以上选件功能感兴趣，或者期望了解某些选件的功能，欢迎您拨打电话：010-85120280咨询，我们会尽快对您的咨询给出满意的答复！相关产品链接：mpms3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17089.htmppms综合物性测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17086.htm完全无液氦综合物性测量系统dynacool：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c18553.htm多功能振动样品磁强计versalab系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c19330.htm超精细多功能无液氦低温光学恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c122418.htm低温热去磁恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c201745.htmmicrosense振动样品磁强计：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c194437.htm智能型氦液化器(ATL)：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c180307.htm

安东帕公司已向市场推出的光学显微流变系统，已得到广大客户的认可和应用，标准的光学显微流变系统使用普通白光作为光源，并可选配偏振光功能。而最新推出的荧光显微-流变学同步测量系统，利用荧光染料在样品内部不同相之间的选择性分布，并且受到激发后可发出荧光的特点，为普通光学显微系统无法观测样品的研究，提供了一条途径，比如不透明样品、界面边界不清晰样品、高浓度样品等。可以测量样品在静止或剪切状态下的结构。如下图： 可以根据样品特点选择合适的荧光指示剂，根据指示剂的激发波长和发射波长选择合适的滤色片。 值得骄傲的是，安东帕将荧光显微和原先的光学显微系统整合在一起，共用光学平台、只需增加荧光附件和光源，使光学显微系统的用户可以花很小的代价、很方便的升级到荧光显微平台。 可应用行业或领域：聚合物溶液乳液食品化妆品生物材料粒子示踪

在涡度协方差系统中，如何确保测量准确?三维超声风速仪是涡度协方差测量系统中的核心测量组件。有研究表明，在对风速进行测量时，哪怕超声风速仪传感器的体积很小，也会对风速测量结果产生偏差。另外，如果采用合体式设计思路，即把三维超声风速仪和气体分析仪合二为一。由于气体分析仪位于三维超声风速仪采样空间内部或与其非常接近，会产生较大的风速测量误差（图1）。图1 理论上，涡度协方差系统最好测量同一涡旋的风速和其对应的气体密度。但在实际测量时，却不能这样。合体式设计思路，由于其测量组件本身就会对涡旋造成扰动，这种扰动所导致的测量误差很难被量化，且不可进行后续订正。 【解决方案】研究表明，一个简单的解决方案就是采用分体式思路：三维超声风速仪和气体分析仪以一定间距（10-20cm）分开测量。这种分体式测量，只需对原始数据做一个简单的数据订正就可以得到准确结果。【产品应用实例】海尔欣昕甬智测HT8700大气氨激光开路分析仪的涡度协方差测量系统以严谨的科研数据为依据，采用分体式设计思路（图2），适用于长时间高分辨率连续在线监测，涡度通量数据更科学、更精准、更可靠。图2 【HT8700大气氨激光开路分析仪分析仪】HT8700大气氨激光开路分析仪分析仪由宁波海尔欣光电有限公司自主研发、生产、销售，为“昕甬智测”品牌国产创新产品，是一款高精度、高灵敏度的仪器，专门用于实时监测大气中氨的浓度。通过先进的激光技术和信号处理算法，它能够快速、准确地测量氨气浓度，为环境监测和空气质量管理提供可靠数据支持。仪器采用量子级联激光技术，应用两面暴露在大气中的高反射率镜面对中红外激光进行多次反射，有效光程达数十米，测量目标气体对特征吸收峰处中红外激光能量的微弱吸收，通过对吸收峰光谱曲线的实时积分进行痕量气体的浓度反演。【应用案例】【点击查看】中国农业大学：华北农区开展秋冬季地气氨交换通量高频观测【点击查看】中科院大气所：亚热带稻田施肥期间氨排放通量【点击查看】湖北农科院：国家农业环境潜江观测实验站建设

上一期给大家介绍了PPMS的部分测量应用，为大家呈现了PPMS基于主腔体的多种功能选件，在几十年磁学探索及合作的道路上，这部分选件功能已经为大部分磁电研究领域的科学家给予了大支持。然而，QuantumDesign公司并未止步于此，在满足客户基本需要的基础上，我们在不断突破测试限，完善测试平台的多功能性、灵活性和稳定性，新近推出了更多系列的拓展功能选件。QuantumDesign公司近期与德国attocube公司联合推出了多款可以在PPMS平台上工作的显微学和光谱学组件，涵盖了表面形貌、磁电、光学等多个领域的高精度测量，实现在变温、变磁场环境下的多种测量模式（诸如原子力AFM、磁力显微镜MFM、扫描霍尔探针显微镜SHPM、共聚焦显微镜CFM等）的形貌及表面微结构的测量等，例如：1、对磁畴成像图1磁畴测量结果，样品为NiFe薄膜。测量温度300K，探针与样品间距为20nm，dual-pass扫描模式，空间分辨率为10.7nm2、BSCCO磁通随磁场B和温度T的变化图2磁场强度从-40Oe变化到+50Oe时，磁通出现反向图3提高样品温度，磁通结构消失3、BaFeO低温测量图4相对于MFM，SHPM具有定量测量、无需接触样品表面和更高敏感性的优点测量参数：霍尔电流：10μA；扫描范围：30μm样品与探针距离：350nm；磁场分辨率：0.19mT4、氧化铁薄膜压电显微镜测量样品：层状异质结（150nmBiFeO3-Mn/35nmSrRuO3/SrTiO3(001)衬底）测量温度：82K压电力振幅图像（图5a）压电力相位图像（图5b，压电畴方向为0°和180°）图5图中有两个正方形（正方向和旋转的）是分别采用+/-15V电压书写的，从振幅图可以看到，在畴壁区域，振幅为零图6电滞回线，测量温度82K；左右分别为相位和振幅信号5、MFM模式下的磁通测量图7复旦大学PPMS用户——4K和45Gs的MFM模式下探测铁基超导样品磁通目前，PPMS平台搭建attocube光学选件已经在拥有复旦大学、中科大、物理所等多家用户，满足了不同用户的不同测试需求。QuantumDesign公司在寻求外部合作的同时，也不断突破自我，勇于创新，逐步完善测试平台。包括温度控制部分、磁体冷却方式及磁场大小、电路部分升以及氦气的利用和回收方式等，并取得了较好的效果（从代大杜瓦，EC-I到二代reliquefier,EC-II然后当前新一代DynaCool），同时也致力于研发更多功能强大的选件（比如适用于MPMS3的ETO选件），希望这些选件能为科研工作者的研究工作带来更高的精度和更大的便捷。如果您对以上选件功能感兴趣，或者期望了解PPMS更多功能选件及应用案例，欢迎您拨打：010-85120280电话咨询，我们会尽快对您的咨询给出满意的答复！相关产品链接：mpms3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17089.htmppms综合物性测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17086.htm完全无液氦综合物性测量系统dynacool：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c18553.htm多功能振动样品磁强计versalab系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c19330.htm超精细多功能无液氦低温光学恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c122418.htm低温热去磁恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c201745.htmmicrosense振动样品磁强计：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c194437.htm智能型氦液化器(ATL)：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c180307.htm

随着科技的进步，人们想要了解的现象越来越精细、想测量的信号也越来越微弱。而微弱信号常淹没在各种噪声中，锁相放大器可以将微弱信号从噪声中提取出来并对其进行准确测量。锁相放大器在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。国仪量子，赞1锁相放大器在精密磁测量中的应用在精密磁测量领域，特别是低频磁场测量领域，系综氮-空位（NV）色心磁测量方法发展迅速。其中连续波测磁系统是对NV色心施加连续的微波和激光进行自旋操控，从而实现高精度磁测量的实验系统。其基于NV色心基态的零场分裂和磁共振现象，当没有外磁场时，NV色心的ODMR谱如图所示，对NV色心打入共振频率的微波，其荧光强度最小。当存在外磁场时，外磁场会影响NV色心的塞曼劈裂的能级差，从而产生偏共振现象，使得荧光强度发生变化。我们将微波频率定于NV色心连续波谱的斜率最大处，则当外磁场发生变化，其荧光强度的变化最明显，从而提高测量的灵敏度。NV色心的ODMR谱为了提高测量信号的信噪比，通常采用锁相放大的方法，将微波信号进行频率调制，从而避开电测量系统的1/f噪声，实现更高的测量精度。其系统如下图所示，锁相放大器的参考输出信号和微波源进行频率调制后，通过辐射结构将微波电信号转化成磁场信号，作用于NV色心，然后将NV色心发射的荧光信号进行光电转换后用锁相放大器的电压输入通道进行采集，通过解调后即可得到系综NV色心样品的周围环境的磁场信号大小。参考文献：基于金刚石氮-空位色心系综的磁测量方法研究 -- 谢一进锁相放大器在磁成像——扫描NV探针显微镜中的应用扫描NV探针显微镜是利用金刚石NV色心作为磁传感器的扫描探针显微镜，其将光探测磁共振ODMR和AFM进行了巧妙结合，通过对钻石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，来实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨率和单自旋的超高探测灵敏度。国仪量子推出的量子钻石原子力显微镜其系统结构如下图所示，包括了NV色心成像系统和AFM控制系统。AFM控制系统负责将金刚石NV色心在待测样品上进行平面二维扫描，而NV色心对扫描区域的微弱磁信号进行高分辨率的探测，从而最终形成高分辨率的磁成像。在AFM的扫描过程中，金刚石与样品的距离是通过锁相放大器来进行控制的。金刚石NV色心固定在石英音叉上，形成探针。石英音叉有固定的振动频率，当探针在样品表面移动时，随着样品与探针的距离变化，石英音叉的共振幅度会发生变化。我们使用锁相放大器对音叉的振动信号进行采集和解调后，通过锁相放大器内部的PID反馈控制就可以实现样品位移台垂直方向（Z方向）的动态调节，从而使样品到NV色心探针的距离保持相同。锁相放大器主要用于AFM的控制系统中国仪量子数字锁相放大器LIA001MLIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器，基于先进硬件和数字信号处理技术设计，配合丰富的模拟输入输出接口，集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体，有效的简化科研工作流程和设备依赖，提高科研效率和质量。数字锁相放大器LIA001M

自2019年5月20日起，新的国际单位制正式实施，其中质量的单位千克启用了基于普朗克常数的新定义。能量天平是我国自主的千克新定义复现方案，该方案由中国计量科学研究院张钟华院士提出。能量天平利用电磁力做功与电磁场能量变化之间的转换与平衡，建立普朗克常数与被测砝码质量之间的桥梁。图1 能量天平结构示意图与测量原理电磁力做功量的测量涉及电磁力大小的测量和线圈相对位移测量两方面。因此，悬挂线圈与激励磁体的相对位移测量系统至关重要。它不仅实现了能量天平对于“米”的量子化基准的溯源，而且在保证能量天平积分区间的一致性上也发挥了关键作用。能量天平采用外差激光干涉测量系统对悬挂线圈与激励磁体的相对位移进行测量（图2），但该干涉测量系统存在较大的光学闲区（图3），进而影响了能量天平在空气环境中运行时位移测量的准确性。图2 能量天平激光干涉测量系统图3 能量天平光学闲区示意图近日，发表于《计量科学与技术-中国计量科学研究院专刊（2022）》的文章“能量天平激光干涉测量系统闲区长度测量方法研究”，对能量天平干涉测量系统中闲区长度测量方法进行了分析与讨论。主要成果（1）提出了基于真空/空气环境光程差测量的光学闲区长度测量方法。该方法利用能量天平的真空系统改变光学闲区的空气折射率；利用激光干涉系统测量折射率改变过程中的光程变化，进而测得光学闲区的长度，将原毫米量级的闲区长度测量不确定度抑制至4 μm，大大提高了光学闲区长度的测量能力。（2）利用光学闲区长度表征的绝对距离，实现了对能量天平激励磁体与悬挂线圈间相对零位的测量，以保证悬挂线圈系统位于磁体的均匀区范围。该相对零位的标准测量不确定度达到了54.2 μm。此项研究得到了国家自然科学基金青年基金项目(51805507)的支持。能量天平科研团队简介重新定义千克曾被《Nature》列为世界性的科研难题。张钟华院士向这一科研难题发起了挑战，提出了基于全静态测量的能量天平方案，该方案被《Metrologia》列为国际三种千克量子化定义与复现方法之一。目前，能量天平由李正坤研究员带领的年轻团队接力攻关。该团队连续攻克了高匀场激励磁体设计、准静态磁链差测量、外磁屏蔽方法优化、真空超精密几何量测量、能量天平准直误差理论与技术、超高直线度重载驱动方法与装置等一系列科研难题，建立了第二代能量天平装置NIM-2，其实物图如图5所示。该装置于2019~2020年间，代表中国参加了千克新定义后的首次千克复现方法国际关键比对（CCM.M-K8.2019）。经国际计量局对各国的数据综合评定，能量天平的测量结果与比对参考值（KCRV）的相对偏差为1.17E-8，相对标准不确定度为4.49E-8，比对结果如图6所示。该测量数据已成功用于首个国际质量共识值（the Consensus Value）的评定，进而用于SI新定义后全球质量量值传递。能量天平的研究工作，为建立我国自主的质量量子化基准装置提供了重要的技术支撑。图5 能量天平装置实物图图6 首次千克复现方法国际关键比对（CCM.M-K8.2019）比对结果

海洋光学(Ocean Optics)的新型光学测量系统是对LED、各种光源及其它辐射源分析的理想之选　　上海2010年4月16日电 /美通社亚洲/ -- 海洋光学(Ocean Optics)现供应一种新的光学测量系统，可用于LED、灯、平板显示器、其它辐射源及太阳辐射的光谱辐射分析。新型的Jaz-ULM-200尺寸小巧，拥有强大的微处理器和低功耗显示面板。它使用方便，用途广泛，可以替代标准光学计量仪和辐射计量仪。　　Jaz由一系列迭加式组件构成，适用于各类用途。Jaz-ULM-200组件包含有CCD光谱仪模块、带显示面板的微处理器模块，能满足各种辐射测量。　　不同于传统的测光仪表，JAZ的用户可以脱离计算机获取、处理及存储完整的光谱数据。仅需按动一个按钮三次，存储在SD卡上的系统辐照测量软件就会从选定的光源上收集完整的光谱辐照信息。随后对这类数据进行后处理，给出选择的强度参数，包括 W/cm2、流明、勒克斯、光合有效辐射(PAR)或其它的光照强度参数。系统的三键设计简化了操作，即使操作人员不是光谱专家，也可以进行快速、精准的测量。　　除Jaz-ULM-200的光谱仪和微处理器以外，它还包含以太网模块，使用户可以通过因特网与JAZ相连。这种网络功能可以帮助用户实现远程测量，比如远程测量太阳辐照度，或者建立一个多点测量的网络。以太网模块还带有SD存储卡接口，可以把数据存储到SD卡中。此外，JAZ还可以配置一个可充电的锂离子电池模块(包含SD存储卡接口)，使JAZ成为一个便携式设备。通过一个特殊的安装固定夹具，可以将Jaz水平放置，方便徒手操作。　　JAZ附加的系统组件包括一个直接连接在设备上的余弦校正器，用于收集180°视野以内的辐射 一个带肩带的包装箱和一个有内衬的工具盒，用于放置所有相关的设备。软件包括Jaz系统软件和JAZ-A-IRRAD(这是一种储存在SD卡上的辐照测量应用程序。)　　关于海洋光学:　　总部位于达尼丁，佛罗里达的海洋光学是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商，为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部，自1992年以来，在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线，包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛，公司隶属英国豪迈集团 ( http://www.halma.cn )。 创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司，2008/09财年营业额超过 4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新，这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献，主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。

国际自行车联盟（UCI）在环法自行车赛首次应用海克斯康计量产业集团的ROMER自行车测量系统。在审批过程中，为了确认赛车是否遵守国际自行车联盟的框架设计法规，参加公路赛和计时赛的自行车框架都被进行了检测。在瑞士波朗特吕和法国贝桑松的第八和第九赛段后，该检测立即被执行。这是史上第一次在自行车赛事件上应用检测技术，具有开创性的意义。国际自行车联盟的技术协调员朱利安.卡伦说：&ldquo 在环法自行车赛上应用ROMER自行车测量系统是遵守比赛规则的关键一步，能够确保体育比赛的绝对公平和运动的的透明度。它允许我们现场检查参赛选手的车架，快速，准确且对赛队的干扰最小。&rdquo ROMER自行车测量系统是一种便携式三维扫描系统，由海克斯康计量集团联合UCI和瑞士联邦理工学院（EPFL）的高分子及复合材料技术实验室（LTC）在瑞士开发。该系统基于海克斯康的便携式测量臂，即配置内置式激光扫描测头的ROMER综合绝对臂。关于ROMER：作为便携式关节臂测量机的始创者和技术领先者，ROMER 始终致力于为现代制造业提供一流的便携式现场测量系统。无论何时何地，来自ROMER 的关节臂测量机，都能够提供无与伦比的触测精度和激光扫描速率，以完成在车间现场和计量实验室的检测、测量和逆向工程任务。ROMER 主要的制造工厂位于法国和美国，先进的技术、专业的经验、制造产品稳定的质量以及遍布全球的产品分布成为ROMER 实力的具体象征。http://www.hexagonmetrology.com.cn/ProductList_6_6.aspx关于Hexagon计量产业集团：Hexagon计量产业集团隶属于Hexagon AB集团，旗下拥有全球领先的计量品牌，如Brown & Sharpe、Cognitens, DEA, Leica工业测量系统、Leitz、m&h Inprocess Messtechnik、Optiv、PC-DMIS、QUINDOS、ROMER以及TESA。 Hexagon计量产业集团代表着无可匹敌的全球客户群，数以百万计的坐标测量机(CMMs)、便携式测量系统、在机测量系统、光学影像测量系统和手持式量具量仪，以及数以万计的计量软件许可。凭借精密的几何量测量技术，Hexagon计量产业集团帮助客户实现制造过程的全面控制，确保制造的产品能够精确的符合原始设计的需要。在为全球客户提供测量机、系统以及软件的同时，还包括了完善的产品技术支持和售后增值服务。www.hexagonmetrology.com.cn

一、背景介绍：机器视觉可称为人工智能的“慧眼”，成像系统的标定又是机器视觉处理的重要环节之一，其标定精度与稳定性直接影响系统工作效率。在传统机器视觉与摄像测量标定领域，小孔透视模型仍存在高阶透镜畸变无法完备表征和多类复杂特殊成像系统不适用的问题。而基于光线的模型以成像系统聚焦状态下每个像素点均对应空间一条虚拟主光线为前提假设，通过确定所有像素点所对应光线方程的参数即可实现标定与成像表征，可避免对复杂成像系统的结构分析与建模。基于该光线模型，研究院相关课题组发展了各类特殊条纹结构光三维测量方法与系统，实验证明光线模型可通用于多类复杂成像系统的高精度测量，是校准非针孔透视成像系统的有效模型，可作为透视模型的补充。二、光线模型Baker等人最早提出了一种可表征任意成像系统的光线模型[1]，认为图像是像素的离散集合，并以一组虚拟的感光元件“光素”表示每个像素与某像素相关联的空间虚拟光线间的完整几何特性、辐射特性和光学特性，如图1所示。因此，光线模型的标定即确定出所有像素点对应的光线方程，无需严格分析和构建成像系统的复杂光学成像模型，具备一定的便携性和通用性，从一定程度上也可避免镜头畸变的多项式近似表征引入的测量误差，为非小孔透视投影模型成像系统的表征提供了一种新的思路。图1 成像系统的光线模型示意图三、基于光线模型的条纹结构光三维测量在条纹结构光投影三维测量领域，光线模型一方面可作为三维重建的光线方案，用于表征大畸变镜头、光场相机、DMD投影机、MEMS投影机等多类特殊结构的成像与投影装置，可发展新的基于光线模型的条纹结构光三维测量方法与系统；另一方面，发掘光线模型在结构光测量中的优势，光线模型对克服投影与相机的非线性响应、大畸变镜头成像下提升三维重建精度具有优异的效果。3.1 Scheimpflug小视场远心结构光测量系统光线模型与三维测量课题组开发了小视场远心结构光测量系统，采用Scheimpflug结构设计确保公共景深覆盖，如图2所示。考虑到远心镜头属平行正交投影、Scheimpflug倾斜结构造成畸变模型非中心对称，因此，提出一种基于光线模型的非参数化广义标定方法[2]。系统中相机与投影机成像过程均采用光线模型表征，标定其像素与空间光线对应关系，计算光线交汇点坐标，实现三维重建。图3展示了系统实物图与五角硬币局部小区域的三维测量结果，测量精度为2 μm。图2 Scheimpflug小视场远心结构光测量系统图3 测量系统实物图与五角硬币局部的三维测量结果3.2光场相机的光线模型标定与主动光场三维测量课题组发展了基于主动条纹结构光照明的光场三维测量方法与系统。光场相机通过在传感平面前放置微透镜阵列，实现光线强度和方向的同时记录，由于存在微透镜加工误差、畸变像差、装配误差等复杂因素影响，光场相机完备表征与精密标定是个难题。课题组提出光线模型表征光场成像过程[3]，即将光场相机内部看作黑盒，直接建立像素m与所对应的物空间光线方程l的参数，如图4所示。并通过标定光场所有光线与投影条纹相位的映射关系实现被测为物体的高精度三维测量，考虑光场多角度记录特点，构建基于条纹调制度的数据筛选机制，实现了场景的高动态三维测量，如图5所示，黑色面板与反光金属可同时重建。图4 光场成像模型图5 主动光场高动态三维测量3.3 DMD投影机与双轴MEMS激光扫描投影机的光线模型标定与三维测量基于微机电系统（MEMS）激光扫描的投影机以小型化、大景深的优势被应用于条纹投影测量系统，如图6（a）所示。但由于其依赖激光点的双轴MEMS扫描投影图案，不依赖镜头成像，透视投影模型表征会存在一定误差。此外， DMD等依赖镜头成像的投影机，大光圈设计也会影响小孔透视投影模型的表征精度。对此，课题组采用光线模型表征投影机[4]，并提出了一种基于投影机光线模型的条纹投影三维测量系统标定方法，该方法根据双轴MEMS投影的正交相位对光线进行识别追踪，利用投影光线与相机构建的三角测量实现了三维重建。进一步发现：由于投影光线的相位一致性特性，光线模型可显著抑制系统非线性响应引起的测量误差，图6（b）展示了单目系统在3步相移条件下（未额外矫正非线性响应），分别使用透视投影模型与光线模型对石膏雕塑的三维重建结果，可见光线模型对非线性响应影响具有免疫性。图6 双轴MEMS激光扫描投影原理和石膏雕塑三维重建结果（3步相移，左图为透视投影模型，右图为光线模型）3.4单轴MEMS激光扫描投影机光线模型标定与三维测量单轴MEMS投影机将激光点扫描拓展为面扫描大幅提升了投影速率，可应用于动态测量。针对单轴MEMS投影机无透镜结构使得针孔模型不适用、单向投影无法提供正交相位特征点的问题，课题组提出一种基于等相位面模型的系统标定方法[5]，推导出了相机反向投影射线与该等相位面交点处的三维坐标值与相位值间新的映射函数，实现了快速三维重建。图7展示了使用高速相机搭建的单目测量系统和重建场景，投影采集速率为1000 frame/s，采用4步相移与雷码图相位展开，三维重建速率为90 frame/s。后续为适应更高速率测量应用，可将单目扩展为双目或多目系统，采用单帧解调相位和多极线约束相位展开等方法减少投影图像数量，提升三维测量速率。图7三维测量系统与动态重建场景3.5大畸变镜头成像的光线模型标定与三维测量针对传统低阶多项式不能完备表征大畸变镜头的问题，课题组采用光线模型表征大畸变镜头相机成像，并提出一种完全脱离对相机和投影机内参依赖（透视模型依赖相机与投影机内参）的光线与条纹相位映射的三维重建方法。通过直接标定相机光线与条纹相位的倒数多项式映射系数，避免了繁琐耗时的对应点搜索与光线插值操作。图8为装配4 mm广角镜头的光线标定结果与标准球三维测量结果，可见由于广角镜头畸变较大，光线模型较透视模型重建质量有所提升。图8 广角镜头光线标定与标准球三维测量数据的拟合误差分布（a）透视投影模型，（b）光线映射模型四、总结光线模型通过确定所有像素点所对应光线方程的参数实现标定与成像表征，从而避免了对复杂成像（投影）系统的结构分析与建模，解决了特殊条纹投影三维测量系统的标定与重建问题，同时在条纹投影三维测量的系统非线性相位误差抑制和精度提升上展示出优异性能。在结构光三维测量的未来发展中，可进一步扩展光线模型三维测量的方法与应用，提升测量精度、效率与通用性，解决各类特殊复杂场景中的应用测量问题。参考文献[1] Baker S, Nayar S K. A theory of catadioptric image formation[C]//Sixth International Conference on Computer Vision (IEEE Cat. No.98CH36271), January 7, 1998, Bombay, India. New York: IEEE Press, 1998: 35-42.[2] Yin Y K, Wang M, Gao B Z, et al. Fringe projection 3D microscopy with the general imaging model[J]. Optics Express, 2015, 23(5): 6846-6857.[3] Cai Z W, Liu X L, Peng X, et al. Ray calibration and phase mapping for structured-light-field 3D reconstruction[J]. Optics Express, 2018, 26(6): 7598-7613.[4] Yang Y, Miao Y P, Cai Z W, et al. A novel projector ray-model for 3D measurement in fringe projection profilometry[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2022, 149: 106818.[5] Miao Y P, Yang Y, Hou Q Y, et al. High-efficiency 3D reconstruction with a uniaxial MEMS-based fringe projection profilometry[J]. Optics Express, 2021, 29(21): 34243-34257.课题组简介：本文作者：刘晓利 ，杨洋 ，喻菁 ，缪裕培 ，张小杰 ，彭翔 ，于起峰 ；深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室。以于起峰院士领衔的深圳大学智能光测图像研究院主要研究方向包括大型结构变形与大尺度运动测量、超常光学测量与智能图像分析、计算成像与三维测量以及多传感器融合感知与控制等。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "近日，国采（青海）招标有限公司受青海师范大学委托，拟对青海师范大学2018年生均拨款项目--新型功能材料研发与应用重大实验室“科技厅大型仪器专项--X射线光电能谱仪（XPS）及多功能物性测量系统”采购项目项目进行国内公开招标，现予以公告，欢迎符合条件的供应商前来参加投标。采购预算为1110万元，两包，涉及X射线光电能谱仪及多功能物性测量系统。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "详情如下：/pp style="text-indent: 2em text-align: left "采购项目名称：青海师范大学2018年生均拨款项目--新型功能材料研发与应用重大实验室“科技厅大型仪器专项--X射线光电能谱仪（XPS）及多功能物性测量系统”采购项目 /pp style="text-indent: 2em text-align: left "开标时间：2019年02月21日 10:00 /pp style="text-indent: 2em text-align: left "预算金额：￥1110.000000万元（人民币） /pp style="text-indent: 2em text-align: left "项目联系电话：葸老师0971-6305224 /ptable style="border-collapse: collapse " data-sort="sortDisabled"tbodytr class="firstRow"td style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="51" valign="top"包号/tdtd valign="top" colspan="1" rowspan="1" width="275" style="border-left-color: rgb(0, 0, 0) border-left-width: 1px border-top-color: rgb(0, 0, 0) border-top-width: 1px word-break: break-all "设备名称/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="109" valign="top"数量/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top"预算/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="51" valign="top"1/tdtd valign="top" colspan="1" rowspan="1" width="275" style="border-left-color: rgb(0, 0, 0) border-left-width: 1px border-top-color: rgb(0, 0, 0) border-top-width: 1px word-break: break-all "快速全自动多功能高性能XPS光电子能谱仪（原装进口设备）/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="109" valign="top"1/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" rowspan="2" colspan="1"￥1110.000000万元/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="51" valign="top"2/tdtd valign="top" colspan="1" rowspan="1" width="275" style="border-left-color: rgb(0, 0, 0) border-left-width: 1px border-top-color: rgb(0, 0, 0) border-top-width: 1px word-break: break-all "多功能物性测量系统/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="109" valign="top"1/td/tr/tbody/table

日前，由中国计量科学研究院承担的“电子束吸收剂量基准(化学法)改造”项目顺利通过专家验收。该项目的研究成果彻底解决了电子束辐射加工工艺中如何有效控制产生电子束的辐射剂量的技术难题。　　食品辐射保藏，一次性医疗卫生用品的辐射消毒，中医药材和保健品的辐射灭菌，甚至高分子航天材料的辐射改良都离不开电子束辐射加工，这项工艺由于具有优质、高效、低能耗、少污染、操作简便的特点而受到广泛重视和应用。然而，如何有效控制产生电子束的辐射剂量、保证产品质量一直是人们比较关注的技术难题。　　据课题负责人、中国计量院电离医学所张彦立研究员介绍，项目组历时两年，改造建立了硫酸亚铁剂量计、重铬酸银剂量计、重铬酸钾(银)剂量计和硫酸铈-亚铈剂量计测量电子束吸收剂量测量装置，其测量电子束吸收剂量的范围为：0.5kGy～40kGy，测量扩展不确定度达到3.7%(k=2) 研究确定了工作剂量计为辐射显色薄膜剂量计(RCD和CTA)，其测量量程为：0.5～350(kGy)，测量扩展不确定度达到6.0%(k=2)。　　据介绍，该项目组研究建立的液体化学剂量体系在测量装置和剂量学特性方面与国际同类方法一致，达到了国际先进水平 与直线电子加速器共同构成的电子束吸收剂量测量系统，填补了国家电子束吸收剂量量值传递的空白 为在我国建立电子束吸收剂量国家计量标准装置和技术平台，统一全国辐射加工产品的吸收剂量量值，保证电子束辐照产品的质量提供了可靠的技术支撑，具有显著的社会效益。

在超精密的测量和校准方面，激光干涉仪已经扮演多年极重要的角色。但是近年来随着自动化运动系统性能大幅提高，面对半导体和传统金属加工业的需求，现有激光系统的性能已无法满足一些客户的要求。Renishaw的新型XL-80激光干涉仪能够满足和超越实际工业规范水平，提供4 m/s最大的测量速度和50 kHz记录速率。即使在最高的数据记录速率下，系统准确性可达到± 0.5ppm（线性模式）和1纳米的分辨率，这些改进意味着工程师仍能使用可溯源性激光干涉的独特优势，帮助解决现代化机器设计问题。 系统精度比原有的对应产品ML10激光系统有所提升，在整个日常温度、气压和湿度不同工作环境下，均可达到± 0.5 ppm的精度。环境读数使用XC-80智能传感系统进行读取，每7秒更新一次激光读数补偿值。还有一点很重要，与Renishaw的ML10系统一样，所有测量值均采用稳定的氦氖激光源的波长为基准，保证能够溯源至国际公认的长度标准。此新系统可以与现有的ML10系统光学镜组完全兼容，使目前全球数千ML10用户能够升级到新系统，并同时保留其在光学镜组、程序和人员培训上的原有投资。 我们还提供已更新的Renishaw软件版本（LaserXL™ 及QuickViewXL™ ），能够以用户熟悉的、易于使用的格式提供数据。Laser XL™ 能够执行循序渐进式的测量，以方便对大多数机床按标准进行检验，QuickViewXL™ 软件能够在屏幕上实时地显示激光读数。您只要看一眼Renishaw的新型XL-80激光装置和XC-80补偿器，就会注意到它们比原有的ML10和EC10小了许多。现在，二者总重仅3公斤多一点（包括连接电缆、电源和传感器），比原来减轻了70%。当然，随着激光头和补偿器尺寸减小，其他系统组件，例如三脚架和云台也相应地减小以便相配，因此整个系统（除了三脚架）的装运箱减小了许多。现在，最小的“脚轮箱”只有原来箱子的一半大一点点，却可以携带整个线性和角度测量系统，并有放置Renishaw QC10球杆仪组件的位置。这个高度便携的“检查和修正”系统总重不到15公斤，同类产品无以匹敌。为了与系统的其他组件的便携性相匹配，我们设计了新型三脚架和装运箱，仅重6.2公斤。激光头和云台体积很小，能够方便地固定在标准磁性座上，可以在不方便使用三脚架固定的应用条件下使用。XL-80激光测量系统的光束高度和光学镜组尺寸与ML10系统一样，因此也可以直接放在花岗岩工作台（不使用三脚架云台）上，进行坐标测量机的校准。Renishaw已将激光的预热时间缩短至大约仅6分钟。预热速度较同类系统快，因此用户等待时间减少了，用于测量工作的几率增加了，这对于机器校准服务商和那些需要在一个地点执行多项测量的用户而言非常重要。现在，信号增益的开启和关闭是一项标准功能，使其具有80米线性测量距离的能力。若短距离应用时，则可以提高信号强度。激光信号通过USB连线直接输出到电脑上（无需单独的接口），辅助功能端口可提供模拟信号及工厂按需设定的数字信号输出。XL-80激光头的配置集原ML10G/Q/X多种任选功能于一体，功能更完善。XL-80系统具有长达3年标准的全面保修，并可以以优惠的价格选购延长保修时间为5年。对于使用ML10的老用户和使用其他厂商制造的同类系统的新客户，我们均提供一些特别优惠政策。请联络Renishaw各办事处。

国内领先的第三方测试机构华测检测技术股份有限公司(CTI)于近期购买了一套蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS 2米和50厘米直径积分球光谱测量系统用于LED灯具和模组的检测。　　蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS(大型光源光通量检测系统)系统具有极高的精度和稳定性，受到美国能源之星(Energy Star)的认可并符合最新CIE测量标准。在美国能源部认可的7个授权进行能源之星检测的实验室中，有5个实验室采用Labsphere的积分球检测设备。 　　华测检测将使用Labsphere的CSLMS系统对LED灯具和模组进行发光效率、光通量、局部流明强度、流明维持、颜色维持、显色指数、品色坐标、波长、相关色温等参数的检测。通过使用Labsphere的设备，华测检测的检测能力将更受国际认可，并且对于其通过能源之星检测的审核有很大帮助。 　　华测检测技术股份有限公司是中国第三方测试、检验与验证服务的开拓者和领先者，为众多行业和产品提供一站式的全面质量解决方案。华测检测的实验室负责人张经理表示，蓝菲光学的产品在国际上得到了广泛认可，值得信任。　　关于豪迈 (HALMA) 以及蓝菲光学 (Labsphere)： 　　蓝菲光学 (Labsphere) 有限公司 ( http://www.labsphere.com) 是世界光测试、测量以及光学涂层领域的领军企业。公司产品包括 LED、激光器及传统光源光测量系统 成像设备校准用的均匀光源 光谱学附属设备 高漫反射材料及背光显示屏覆层、计算机X线成像以及系统校准。公司的专家在诸多领域取得了多项专利技术，比如晶片和紫外线传输中的 LED 测试方法。蓝菲光学 (Labsphere) 的工程人员也常常协助客户，开发定制光采集管和导光管。蓝菲光学 (Labsphere) 是英国豪迈集团(HALMA p.l.c. - http://www.halma.cn)的子公司。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。

一、CMM简介CMM是坐标测量机（Coordinate Measuring Machine）的简称，俗称“三坐标”,最早于50年代由欧洲人发明，知名厂商包括海克斯康和蔡司等，起初用于军工领域，随后广泛应用于各类制造型企业。国内生产三坐标的厂家包括思瑞、雷顿、爱德华等。 图1 坐标测量机（CMM）示例初代CMM由花岗岩平台、精密光栅尺、运动控制系统等部件组成，精度可达到1~3um级别，但是它对环境温度的要求较高，且特别笨重。人们为了测量更加便捷，之后又发明了关节臂CMM、激光CMM、视觉CMM三个品类的坐标测量机。关节臂CMM是由六轴或七轴关节组成，在关节处有高精度旋转编码器可测量关节的角度，精度可达到20~50um级别，重量较轻，对环境温度的要求不像三坐标那么高。但它的测量范围受限于机械臂的臂长，臂越长精度越低。图2 关节臂CMM示例激光CMM是指激光跟踪仪，由激光干涉测距模块、高精度旋转编码器、运动控制模块、全反射靶球等组成，高端设备甚至还集成了视觉定姿模块，精度可达到15um+6um/m，测量范围可达100m左右。 图3 激光跟踪仪示例（中间是激光反射靶球）视觉CMM主要由高分辨率相机和光笔组成，其中相机用于跟踪定位，而光笔又由标志点、探针组成。这类设备的重量最轻，使用时最为灵活省力，精度通常能达到20~50um级别。视觉CMM的分类、发展和应用，将在下文中详述。 图4 视觉CMM示例（跟踪器和光笔）二、视觉CMM的发展视觉CMM是基于数字摄影测量和计算机视觉原理的坐标测量仪器，该领域的学者把相机抽象成一个小孔成像设备，利用“共线方程”这一基本原理，推导出了相机标定、前方交会、后方交会、相对定向、绝对定向、极线对应等解析法理论，表述的是“物-像”几何关系。在视觉CMM中，被观测的目标（光笔）通常是一组标志点，可以是玻璃微珠反光材料的，也可以是LED自发光的，从原理上标志点的数量至少应为3个，但为了更好的精度和可靠性，厂家通常会设计10个左右的标志点。标志点的三维坐标是事先测定过的已知值，相机对标志点进行拍照，得到标志点的成像，利用“物-像”几何关系求解被观测目标（光笔）的位置和姿态。视觉CMM根据相机的数量和使用方式的不同，可以分为单目跟踪CMM、双目跟踪CMM、单目反向定位CMM、单目主动跟踪CMM四种类型，下文逐一介绍。 图5 不同位置下光笔的成像图6 单目跟踪和双目跟踪原理示意图2.1 单目跟踪CMM单目CMM是利用单个相机对被观测目标（光笔）进行跟踪定位，其原理在摄影测量中称为单片空间后方交会，测量精度与相机分辨率、拍摄距离远近、目标的尺寸大小等因素有关。为了保证足够的测量精度，如图6所示，被跟踪的目标张角需要足够大，因此其配套使用的光笔的尺寸一般都很大（图7）。 图7 单目跟踪视觉CMM示例2.2 双目跟踪CMM双目CMM是利用两个相机对被观测目标（光笔）进行跟踪定位，其原理在摄影测量中称为前方交会和绝对定向。虽然市面上也有三个相机以上的跟踪系统，但其原理等同于两个相机。如图6所示，双目CMM不需要大的张角，它只需要较大的夹角，因此其配套的光笔尺寸可以比较小，更加有利于手持使用。 图8 双目跟踪视觉CMM示例2.3 单目反向定位CMM单目反向定位CMM的跟踪原理与单目跟踪CMM类似，但是其探针的安装位置是在相机上，而不是在被测目标（标志点载体）上。这样做的优势是，标志点载体不需要移动，可以把它做的非常大，并且可以把标志点的数量做的非常多，来提升跟踪定位的精度。标志点数量增多对软件的计算能力要求也更高，这是一种新颖的CMM设备。在国内由中观最早提出了这一独创性的产品设计，并诞生了代表性产品——MarvelProbe便携式反向定位CMM，它可以借助固定墙体或便携支架上的标志点，灵活进行反向定位，实现接触式测量功能，同时还兼具独立的摄影测量功能。图9 单目反向定位CMM示例2.4 单目主动跟踪CMM单目主动跟踪CMM，是指相机是活动的，它的相机视场角非常小，且相机会在电机的带动下主动跟踪目标的位置。它不同于激光跟踪仪的特征是没有激光反射靶球。 图10 单目主动跟踪CMM示例三、视觉CMM的应用视觉CMM的特点是轻便灵活，测量范围较大，精度可满足亚毫米级别的需求，在诸如汽车制造、骨科手术等领域有较为广泛的应用。另外，视觉CMM单点测量的精度较高，结合三维扫描仪配套使用，可以提升三维扫描的基准对齐精度，这种做法在三维检测中也较为常见。3.1 汽车制造在汽车制造的装配环节之前，对孔、槽、形面以及缝隙等特征进行检测，是保证顺利装配的前提。图11 视觉CMM对汽车白车身、汽车零部件进行检测3.2 骨科手术传统的骨科手术靠医生的主观判断来确定操刀的位置，而现代手术机器人依靠双目跟踪CMM来实现对骨骼、手术器械的精准定位，降低手术风险。图12 视觉CMM用于骨科手术的引导3.3 结合三维扫描使用三维扫描可以获得形面特征的高密度连续的三维数据，但是对一些边界特征（如孔槽）难以实现完整、精确的测量。而视觉CMM恰好适合对关键特征进行高精度测量。图13 视觉CMM结合三维扫描使用四、结语视觉CMM的优缺点是较为明显的，其优点是手持端的重量较轻，操作更为灵活，测量范围也较大，不受机械运动范围的限制，对环境的要求也较低，另外，视觉CMM的价格通常也较低。其缺点是测量精度不如三坐标和激光跟踪仪，在未来随着相机分辨率的不断提升，视觉CMM的精度还有一定的改进空间。（武汉中观自动化科技有限公司王晓南供稿）

2022年4月7日上午，西安光机所参与研制的“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(简称AIMS太阳望远镜)项目迎来了重要的里程碑式节点——奔赴海拔4000米的青海省海西蒙古族自治州冷湖镇赛什腾山观测基地进行最终安装调试。这是研究所纪念建所六十周年活动启动后的第一个出所项目。 　　项目出征仪式在蒲城调试外场举行，在湛蓝的晴空映衬下，印着“瞬见万象 光创未来”出征口号的红条幅与“AIMS太阳望远镜出征仪式”的大幅喷绘海报遥相呼应，仿佛表达着此次出征必定携胜而归的决心。参加仪式的人员有国家天文台研究员郝晋新、林佳本，西安光机所党委书记孙传东、副所长郝伟、先进制造部、空间光子信息新技术研究室负责人、部分中层领导等共34人，特邀中国科学院国家授时中心所长办公室主任赵海成、洛轴智能机械有限公司总经理邓印出席。 　　首先，项目负责人空间光子信息新技术研究室徐崧博副研究员、先进制造部副部长李华分别介绍了项目研制历程与项目管理情况。接下来进行庄重的授旗仪式，先进制造部部长赵建科宣读西安光机所出征冷湖人员名单，由孙传东书记向工作队代表工艺中心主任付兴授予队旗，寄语顺利凯旋同时希望他们发扬西光所艰苦奋斗、攻坚克难优良科研传统，做好“西光精神”传人，让这面鲜艳的队旗在装调阵地高高飘扬。付兴领读誓词，他表示队伍必定不负嘱托、不负期望、不负祖国。中国科学院国家天文台郝晋新研究员讲话，最后由西安光机所副所长郝伟宣布项目设备运输发车。 　　AIMS太阳望远镜项目是国家自然科学基金委支持的国家重大科研仪器项目，由中国科学院国家天文台、中国科学院上海技物所和中国科学院西安光机所等三家单位共同承担，旨在研制国际上第一台中红外太阳磁场观测设备，利用中红外的观测优势，突破磁场测量百年历史中的“瓶颈”问题，实现太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越发展，为诸如天体爆发活动的成因、日冕加热等前沿领域研究提供有力支撑。 　　该项目是大口径、大体积、光学系统极为复杂的地面可见及红外波段光电跟踪设备。研究所高度重视该项目，在多方面给予政策支持。项目团队也是个融合的大家庭，主要来自于空间光子学研究室、先进制造部的装校中心和检测中心，是一支以青年科技力量为主体的战斗团体。三十多人的队伍经验丰富、专业齐备、蓬勃向上、富有朝气和创新意识，他们具备优良的科研作风，始终把产品技术性能先进和质量优良摆在首位，敢打敢拼，不畏艰难，勤奋努力，严慎细实，取得了一系列设计创新、工艺创新、装检技能创新、组织管理创新、党建引领创新等成果。在出所之前的检测装调阶段，适逢西安爆发本土新冠疫情，连续30多天的封闭式管理并没有影响项目的进度，郝伟副所长代表所班子亲自指挥部署，机关积极协调，先进制造部装校中心奋勇当先，持续奋战在岗位，团结协作、众志成城，为项目顺利出所打了一场漂亮的攻坚战。另外，该项目还得到了众多领导和专家的鼎力支持，国家天文台各级领导、专家多次提供帮助与支持，我所老专家熊仁生研究员等也在项目关键性技术方面给予把关审查。这都是项目取得成功不可或缺的部分。 　　项目团队历经四年多来艰难攻关，顽强拼搏、夜以继日的辛勤付出终于结出了胜利的果实。4000米，不仅是海拔高度，更是对出征队伍身心意志、水平能力严峻考验的高度，不过我们相信、信任也祝福他们，因为西光人是不怕打硬仗的，我们等待为他们接风洗尘，期待项目组向研究所成立60周年献礼的最美时刻。

RGM手表公司是由美国手表制造商罗兰墨菲创立的。他的职业生涯和对钟表(计时设备的艺术或科学)的兴趣始于十几岁时在一家钟表公司做兼职工作时。后来，他进入了鲍曼制表技术学校，1986年他被WOSTEP(瑞士制表师培训和教育计划)录取。完成WOSTEP后，他在汉密尔顿手表公司的产品开发工作，直到他创建了RGM手表。RGM手表销售是在个人一对一的基础上进行的。参观该公司的客户和潜在客户经常会受到罗兰• 墨菲本人的欢迎。他在谈到客户经常要求的定制设计功能时，分享了自己对经典手表设计、创新和工艺的热情。RGM拥有一支11人的团队，每年生产“几百块”手表，根据设计和材料的不同，手表的价格从3500美元到9.5万美元不等。 进入RGM工厂，您会立即被多个经典的钟表匠长椅和一些古董玫瑰发动机车床包围。这些百年的车床可以生产复杂和华丽的金属图案使用切削雕刻技术。RGM表的这种水平的装饰细节对客户是非常诱惑的。 在开始时，由于缺乏合适的金属加工机械来生产非常小的零件，也没有精密的非接触测量手段，RGM产品的开发往往非常缓慢。瑞士的公司有这些设备，但对与一家没有经验的初创公司合作没有特别的兴趣——尤其是这样一家来自美国的公司。凭借进取的决心，在当地一家机械修理店和一批二手金属加工机械的帮助下，墨菲于2007年推出了Caliber 801机械运动系统。“在我们能够依赖可靠准确的零部件之前，我们会制造小于名义尺寸孔的零件，然后制表师会修正夹具镗床上的孔… … 这是一个非常耗时的过程… … ” 在一台老式的光学比较仪上对Caliber 801的小零件进行检查和测量。这样的检查需要花费相当多的时间来定位和测量，并且不是非常自动化，但对于处理最初几个低等级的系列手表零组件已经足够了。今天，有七个版本的Caliber 801，需要对一系列复杂的零组件进行测量。这时，使组成零件始终精确就变得至关重要了。这意味着制表师在组装过程中通过使小孔变大来单独制造太耗费时间。墨菲解释说。那么他们是如何解决生产和检测的问题的呢？ 2016年6月，RGM购买了QVIStarLite150影像测量系统，用于完成之前由光学投影仪测量的尺寸和检查任务。“StarLite 150很快就展示了优势所在，这个系统可以在不需要操作人员干预的情况下持续测量小而复杂的手表部件，”微机械设计总监Benoit Barbe说。近年来，生产和机型需求增加，StarLite 150通过其与公司的3D CAD系统和数控铣床的兼容性，已经成为开发过程中不可或缺的检测手段的一部分。一旦CAD模型完成，它可以下载到影像测量系统，在几秒钟内完成测量。“我们对测量结果的准确性有很高的信心，而在使用光学比较仪时是存有疑虑的，”Barbe评论道。 “我们对StarLite 150测量系统了解得越多，我们的工作效率就越高。”StarLite150特别受到RGM制造团队赞赏的一个特点是它的VectorLightTMLED可编程环形灯。Barbe说:“高亮度的光源使得在两个盲孔之间检查尺寸变得非常快速和简单“。”定制手表功能的需求越来越大，需要独特的，复杂的设计与数控机床生产运行的数量越多。“我们现在定期测量和检查定制的微型机蚀刻，用小到0.02毫米的立铣刀。用了StarLite以后，测量变得从来没有这么简单，也没有这么准确。

Quantum Design 综合物性测量系统PPMS和磁学测量系统MPMS在物性测量领域深耕多年，测量数据的准确性和可靠性获得了国际学术圈的公认，并广泛应用于实验室。低温系列测量选件的开发更将物性测量拓展到mK温区，配合超导磁体强磁场环境以及磁、电、热等多种全自动化高精度测量选件，深受新型量子材料等基础研究领域的青睐，目前国内已购置QD设备的高校和研究机构多达上百家，相关课题组也广泛活跃在研究前沿。 集合了低温与强磁场这两个端条件的PPMS和MPMS与物理所怀柔研究部拟建立的综合端条件实验平台十分契合，近日一套湿式PPMS和一套MPMS3均已在怀柔顺利完成安装调试，为怀柔园科学城综合端条件实验装置的完善添砖加瓦。低温强磁场综合物性测量系统PPMS (16T) 日前，配有稀释制冷机DR插杆的湿式16T综合物性测量系统PPMS落户中国科学院物理研究所怀柔园区综合端条件实验室，并顺利完成16T满场加载和50mK低温降温调试测试。 综合端实验条件如超高压、低温、强磁场、超快光场等的实现一般依赖于大型科学装置，存在占地面积广、建设成本高昂、用户使用机时有限等限制。配有稀释制冷机的综合物性测量系统PPMS将低温和强磁场这两个端条件相结合，超导磁体产生的稳态强磁场配合样品腔中的稀释制冷机插杆，可以在1英寸内径的样品腔中实现16T高场和50mK的低温环境，并能够在此端环境下开展电学、磁学、热学的相关测量。这将大的促进实验室基础的新物态、新现象、新规律的发现，助力例如重费米子、自旋液体、非常规超导、拓扑物性等众多前沿物质科学领域研究。怀柔端实验室16T PPMS系统装机照片，图中左二为苏少奎老师 设备关键组件安装调试完成。稀释制冷机DR插杆降温测试数据，内含局部数据放大图16T磁场加载测试数据低温磁性测量系统MPMS3 此外，配有iHelium3 He3制冷机插杆的磁性测量系统MPMS3也于近日落户中国科学院物理研究所怀柔园区综合端条件实验室，并顺利完成主机和0.5K低温He3插杆调试，成功通过验收。 基于SQUID测量技术研发的MPMS3磁学测量系统因其磁性测量的高灵敏度备受科研工作者的欢迎，磁性测量的灵敏度高达10-8emu。近些年，由于超导领域以及低维磁性材料的蓬勃发展，低温高灵敏度的 磁性测量需求也越来越迫切，Quantum Design公司在低温磁性测量领域不断尝试，终于开发并完善了MPMS系统使用的 He3 制冷机插杆，在不对原有系统进行改造的情况下，将 MPMS的低测量温度由原来的 1.9 K 拓展至 0.5 K 。不仅如此，He3制冷机插杆与主机MPMS3系统的安装或拆卸操作简单，整个切换过程只需要 15 分钟。 简便灵活的低温磁性测量助力科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料量子阻挫特性等进行深入细致的研究。此套MPMS3的搭建为综合端条件实验平台的完善布局提供了低温磁学测量路径。怀柔端实验室MPMS3系统装机照片，配有He3插杆，图中左二为苏少奎老师 设备安装调试验收完成。iHelium3 He3制冷机插杆降温测试数据，内含局部数据放大图

一种新的投射灯测量标准出现在地平线上，蓝菲光学公司已经开发出FS2投射灯光谱通量测量系统，它可以精确地测量出光辐射度、光度学和色度学等参数。对于商用、海用、军事、头戴式、应急路旁和室内外照明手电筒等投射灯的开发和制造方面，该专用的测试系统是对灯的发光效能进行综合评价的最有效校准仪器。 这种FS2系统可以测量总光谱辐射通量 (Watts/nm)、总辐射通量(Watts)、总光通量(lumens)、色温(CCT)、灯泡性能随时间的变化、峰值波长和主波长、光谱纯度、显色指数(CRI)、色度坐标和有效带宽等参数。该系统具有很大的动态范围，因此可以对各种灯泡，包括LED、钨灯、氙灯、氪灯等灯泡进行测量。 该系统包括一个积分球表面镀有蓝菲光学公司所特有的高漫反射率材料Spectraflect?的反射面，因此空间尺寸非常紧凑。对于测量方向性很强的投射光源来说，可以保证获得一致的、可重复和可再现的测量结果。借助于位于侧面的输入口，可以很方便地测量前向总光谱通量，在积分球的内部，有一个供选用的内部安装平台，可以用它来测量手电筒等投射灯的总光谱通量。 借助于一个吸收校正灯泡，可以对置换误差进行校正，并且提供了前向光谱通量标准，以供用户进行自行校准。灯泡的分布能进一步减少空间置换误差。投射灯专用的光谱通量测量软件MtrX-Flashlight提供了一个用户友好的、直观的平台，通过它可以对系统进行校正和分析测量结果。所有的测量结果都可以立即在图形界面中显示出来，并且能够生成并打印出报告。

石墨烯/二维材料电学性质非接触快速测量系统西班牙Das Nano公司成立于2012年，是一家提供高安全级别打印设备，太赫兹无损检测设备以及个人身份安全验证设备的高科技公司。ONYX是其在全球范围内推出的第一款针对石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料大面积太赫兹无损表征的测量设备。ONYX采用先进的脉冲太赫兹时域光谱专利技术，实现了从科研及到工业级的大面积石墨烯及二维材料的无损和高分辨，快速的电学性质测量，为石墨烯和二维材料科研和产业化研究提供了强大的支持。与传统四探针测量法相比，ONYX无损测量样品质量空间分布与拉曼，AFM，SEM相比，ONYX能够快速表征超大面积样品背景介绍太赫兹辐射( T射线)通常指的是频率在0. 1～10THz、波长在30μm-3mm之间的电磁波，其波段在微波和红外之间，属于远红外和亚毫米波范畴。该频段是宏观经典理论向微观量子理论的过度区，也是电子学向光子学的过渡区。在20世纪80年代中期以前，由于缺乏有效的产生方法和探测手段，科学家对于该波段电磁辐射性质的了解和研究非常有限，在相当长的一段时期,很少有人问津。电磁波谱中的这一波段(如下图) ，以至于形成远红外和亚毫米波空白区,也就是太赫兹空白区（THz gap）。太赫兹波段显著的特点是能够穿透大多数介电材料（如塑料、陶瓷、药品、绝缘体、纺织品或木材），这为无损检测（NDT）开辟了一个可能的新世界。同时，许多材料在太赫兹频率上呈现出可识别的频率指纹特性，使得太赫兹波段能够实现对许多材料的定性和定量研究。太赫兹波的这两个特性结合在一起，使其成为一种全新的材料研究手段。而且其光子能量低，不会引起电离，可以做到真正的无损检测。 ONYX工作原理 ONYX是全球第一套实现石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料全面积无损表征的测量系统，能够满足测试面积从科研级（mm2）到晶元级（cm2）以及工业级（m2）的不同要求。与其他大面积样品的测量方法（如四探针法）相比，ONYX能够直观得到样品导电性能的空间分布。与拉曼、扫描电镜和透射电镜等微观方法相比，微米级的空间分辨率能够实现对大面积样品的快速表征。ONYX采用先进的脉冲太赫兹时域光谱THz-TDS技术，产生皮秒量级的短脉太赫兹冲辐射。穿透性极强的太赫兹辐射穿透进样品达到各个界面，均会产生一个小反射波可以被探测器捕获，获得太赫兹脉冲的电场强度的时域波形。对太赫兹时域波形进行傅里叶变换,就可以得到太赫兹脉冲的频谱。分别测量通过试样前后(或直接从试样激发的)太赫兹脉冲波形,并对其频谱进行分析和处理,就可获得被测样品介电常数，吸收吸收以及载流子浓度等物理信息。再利用步进电机完成其扫描成像，得到其二维的电学测量结果。ONYX主要参数及特点样品大小: 10x10mm-200x200mm 全面的电导率和电阻率分析样品100%全覆盖测量最高分辨率：50μm完全非接触无损无需样品制备载流子迁移率, 散射时间, 浓度分析 可定制样品测量面积(m2量级)超快测量速度： 12cm2/min软件功能丰富，界面友好全自动操作图1 太赫兹光谱范围及信噪比ONYX主要功能→ 直流电导率（σDC）→ 载流子迁移率, μdrift→ 直流电阻率, RDC→ 载流子浓度, Ns→ 载流子散射时间，τsc→ 表面均匀性ONYX应用方向石墨烯材料：→ 单层/多层石墨烯 → 石墨烯溶液→ 掺杂石墨烯→ 石墨烯粉末→ 氧化石墨烯→ SiC外延石墨烯其他二维材料： → PEDOT→ Carbon Nanotubes→ ITO→ NbC→ IZO→ ALD-ZnO石墨烯光伏薄膜材料半导体薄膜电子器件PEDOT钨纳米线GaN颗粒Ag 纳米线ONYX测试数据1. 10x10mm CVD制备的石墨烯在不同分辨率下的电导率结果 2.10 x10mm CVD制备的石墨烯不同电学参数测量结果 3.利用ONYX测量ALD沉积在硅基底上的TiN电导率测量结果 ONYX发表文章1. P Bogild et al. Mapping the electrical properties of large-area graphene. 2D Mater. 4 (2017) 042003.2. S Fernández et al. Advanced Graphene-Based Transparent Conductive Electrodes for Photovoltaic Applications. Micromachines 2019, 10, 402.3. David M. A. Mackenzie et al. Quality assessment of terahertz time-domain spectroscopy transmission and reflection modes for graphene conductivity mapping. OPTICS EXPRESS 9220, Vol. 26, No. 7, 2 Apr 2018. 4. A Cultrera et al. Mapping the conductivity of graphene with Electrical Resistance Tomography. Scientific Reports , (2019) 9:10655.ONYX用户单位重要客户合作伙伴参与项目创新点：ONYX是第一款针对石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料大面积太赫兹无损表征的测量设备，采用先进的脉冲太赫兹时域光谱专利技术。与传统四探针测量法相比，ONYX无损测量样品质量空间分布；与拉曼，AFM，SEM相比，ONYX能够快速表征超大面积样品石墨烯/二维材料电学性质非接触快速测量系统

近年来，生物传感设备的深入研究和进步大大提升了人类监测各项生命体征的手段，可以帮助医生更快速、便利、准确地了解患者的健康状况，但是，因血压的准确性可能受到紧张情绪的影响（如“白大衣性高血压”等），所以快速、便捷、轻松的血压测量和持续的血压监测技术仍存在较大需求和开发空间。　　近日，来自密苏里大学的研究团队通过光电容积脉搏波传感器测量脉搏波速度，实现了对血压的测量，有望为开发一种新型的指夹式血压测量工具提供了理论基础。相关研究成果发表在《IEEE Sensors Journal》上，题为“Toward Robust Blood Pressure Estimation from Pulse Wave Velocity Measured by Photoplethysmography Sensors”。　　科学家们设计了一种基于两个光电容积脉搏波 (PPG) 传感器开发的血压测量单元，从中可以得出血流的脉搏波速度 (PWV)，在两次心跳之间收集的后续的 PPG 波形稳定时间差用于计算PWV，一旦收集到PWV的数据，信息就会自动无线传输到计算机中，以通过机器学习算法进行信号处理和血压计算。　　这项研究取得了较为理想的通过非侵入性血压测量设备测量血压的准确率，并同时可以测量心率、血氧饱和度、体温和呼吸频率等生命体征，该项研究仍需要更大样本量的数据验证最终的准确性，这为未来开发一种指夹式生命体征监测便携设备提供了一定的设计构想和理论基础。　　论文链接：　　https://ieeexplore.ieee.org/document/9646921/metrics#metrics　　注：此研究成果摘自《Ieee Sensors Journa》，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

自1994年Quantum Design在美国圣地亚哥首次发布综合物性测量系统PPMS以来，从最初的灌液氦系统到现在的完全无液氦综合物性测量系统-DynaCool，已经经历了近30年的历史。在这几十年的发展历程中，设备在物理、化学、材料等领域有了广泛的应用，帮助科研工作者取得了巨大的成功。在过去的30年间，PPMS系列设备在全球销售安装了1500余套，在中国地区也有近300套，正不断助力和见证一个又一个科学前沿的突破和新材料研发的浪潮。综合物性测量系统PPMS系列设备发展历程 在上世纪80年代末90年代初，凝聚态物理领域迎来了爆炸式的增长，从铜氧化物高温超导材料到锰氧化物的巨磁阻效应，越来越多的科研工作者进入到了低温实验物理的大军之中。仅仅能够用于磁学性质测量的MPMS系统已经不再能够满足各类材料性质探索的需求。1994年一款基于低温强磁场环境的开放式设计多功能测量的平台也在Quantum Design紧锣密鼓的研发之下诞生了。首台PPMS设备于1994年2月安装在普渡大学Purdue University，最初的PPMS系统设计采用了液氦制冷，能够提供液氦温区的极低温和强磁场环境，相比当时诸多简单的低温磁体系统，PPMS测量系统有着更加优异的控温机制，可以进行多种物理性质测试，如磁性、热性、电性等。这一系统的推出，为材料和物理学研究带来了一场变革，研究人员可以更加简便的实现极低温和强磁场环境，并在此基础上深入地了解材料的性质和特性，推动了物理学领域的发展。 综合物性测量系统PPMS加注液氦步入2000年，大量低温相关的仪器设备不断涌现，从极低温制冷到大型磁体系统、医用设备等，液氦消耗量以肉眼可见的速度不断攀升，而作为一个稀缺不可再生资源，其价格也不断水涨船高，到2005年短短5年时间，液氦价格就翻了一倍。Quantum Design从90年代末就意识到了这一点，开始了对PPMS产品线的液氦闭循环设计研发，1998年Quantum Design公司成功利用GM制冷机实现了液氦的闭循环利用，并推出了市面上首款液氦闭循环的低温磁体系统MPMS EverCool，并在随后的2000年推出了PPMS的EverCool解决方案，受到了世界范围内科学家的青睐。在提供更加稳定和可靠的温度控制的同时也减少了对昂贵的液氦的需求，降低了成本和使用难度。综合物性测量系统PPMS EverCool 1代系统 2008年Quantum Design为了进一步减少低温设备的使用保养成本，对EverCool系统进行了大幅升级，采用变频式技术能够有效延缓GM制冷机的冷头损耗从而降低日常维护费用。综合物性测量系统PPMS EverCool 2代系统 2000年后，随着商用化脉管制冷机技术的逐渐成熟，其极低的震动和更长的维护周期引发了低温设备厂商的广泛关注。Quantum Design也在历经近10年的研发历程后，于2010年推出完全无液氦设计的PPMS DynaCool，大幅提升系统制冷量的同时也为系统带来了更低的震动噪声和更少的氦气消耗。2010年发布的完全无液氦综合物性测量系统PPMS-DynaCoolQuantum Design中国北京样机实验室的完全无液氦综合物性测量系统PPMS-DynaCool 此外Quantum Design在保持综合物性测量系统PPMS系统一贯良好继承性基础上，不断开发新的测量选件：将磁学测量温区拓展到1000K到50mK，覆盖了整个极低温至高温温度段。稀释制冷机专用交流磁化率选件及测量数据 引入高频微波配合微波源能够对多种铁磁薄膜、自旋电子学器件进行频率相关的铁磁共振及自旋泵浦的测量。铁磁共振测量功能选件 皮米精度的膨胀系数测量功能能够实现变温变磁场环境下的膨胀系数测量。膨胀系数测量功能选件及数据 等静压电学和磁学测量高压样品腔成为了新兴超导材料探索的有力武器。高压磁学和电学测量功能组件 中科大用户实验室PPMS设备照片 直至今日，从零开始搭建一个低温磁场实验测量平台依然不易，从硬件到编程到调试的每一个步骤可能都会遇到各种各样的挫折。在花费大量精力和成本后可能实验设备的可靠性、工作效率和可拓展性都较难令人满意，而一但需要交付给课题组的其他成员，培训过程又极其繁琐。而历经30年迭代成熟的PPMS产品从开箱安装到满负荷工作仅需短短2-3天的时间，即便是从未接触过低温实验的用户也仅仅只需要一周甚至更短的时间就能独立利用设备开展科研工作。让广大科研用户能把工作的重心充分投入到对物理材料科学领域的探索之中。 30年湿式灌液氦设计的PPMS即将完成它的使命，而采用全新无液氦干式设计的完全无液氦物性测量系统PPMS DynaCool系统将继续谱写新的征程。

由浙江大学承担的“结合软测量技术的汽油质量指标近红外（NIR）在线分析系统”通过863计划现代集成制造系统技术主题专家组组织的验收。 为有效地解决炼油过程中汽油成品或组份油的质量检测问题，该课题基于NIR光谱分析数据，将小波变换与光谱归一化技术应用于光谱数据的预处理中，减少了荧光背景干扰和高频噪声对分析精度的影响，提高了光谱数据的信噪比。针对目前NIR光谱定量分析中常用的偏最小二乘算法的局限性，把支持向量计算法应用于NIR光谱的非线性定量分析，显著地提高了分析精度。研究人员还提出了一种基于NIR光谱的汽油牌号快速识别方法，通过主元分析提取汽油NIR光谱的主元信息，应用相似分类算法建立了不同汽油牌号汽油样本的分类模型，再利用这些模型实现对未知汽油样本有效的快速分类。 在上述研究成果的基础上，课题组开发研制了新一代实验室用低成本汽油质量指标快速测定仪，并已成功应用于中国石化集团杭州炼油厂、清江炼油厂等单位，受到了用户的好评。同时，还开发研制了在线自清洗NIR光纤探头与相应的自动采样系统，提高了在线分析系统的连续运行能力，并成功研制了汽油质量指标在线NIR分析仪样机系统。该样机已成功地应用于中国石化上海高桥分公司炼油企业部连续重整装置。