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电子倍增器

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  • 纳米电镜表征技术的“倍增器” ---访北京科技大学冶金与生态工程学院方克明教授
    在“纳米”技术愈来愈广泛地开发应用的同时,人们可能会提出这样的问题∶如此微小的“纳米”是用何种科学手段检测的?北京科技大学方克明教授经过20多年的研究,探索出了一种新的方法———   “纳米”这个名词越来越引起人们的兴趣。大家知道“纳米”是一个非常微小的长度单位。具体地说,一纳米约一根头发粗细的万分之一。纳米技术应用到传统产品中,会极大地改善产品的性能。例如,碳纳米管是由一层或若干层碳原子卷曲而成的管状“纤维”,直径只有几到几十纳米。比重只有钢的六分之一,而强度却是钢的100倍。如果把碳纳米管制成绳索,是从月球上挂到地球表面而惟一不被自身重量所拉断的绳索。  笔者日前在采访中了解到,北京科技大学冶金学院博士生导师方克明教授经过20多年的研究,在纳米表征技术方面取得了新的突破,探索出了用透射电镜或高分辨电镜对纳米材料进行表征的全新的样品前处理方法。该技术采用金属包埋法可以从纳米材料中切取纳米尺度的薄膜而不会破坏物质的原有组织结构,然后用透射电镜或高分辨电镜研究纳米材料的微观形貌和微观结构。该技术的成功为我国纳米技术的发展提供了一种重要的检测手段,它荣获第十二届全国发明展览会金牌奖并取得了国家专利,目前在国内外处于该领域的领先水平。  纳米材料包括纳米颗粒及其以纳米颗粒为基础的材料;纳米纤维及其含有纳米纤维的材料;纳米界面及其含有纳米界面的材料。纳米材料的性能与其微观结构有着重要的关系。因此研究纳米材料微观结构的表征对认识纳米材料的特性,推动纳米材料的应用有着重要的意义。  透射电镜是研究材料的重要仪器之一,在纳米技术的基础研究及开发应用中也不例外。但是用透射电镜研究材料微观结构时,试样必须是透射电镜电子束可以穿透的纳米厚度的薄膜。单体的纳米颗粒或纳米纤维一般是透射电镜电子束可以直接穿透的。研究者通常把试样直接放在微栅上进行透射电镜观察。但是由于纳米颗粒或纳米纤维容易团聚,因此,用这种方法常常得不到理想的结果,有些研究内容也难以实施。比如∶纳米颗粒的表面改性的研究,纳米纤维的横切面研究都比较困难,研究界面问题则有更大的难度。因此,纳米材料的透射电镜研究,其样品制备问题是一个值得探讨的重要课题。目前,国内外已有一些比较成熟的方法可以把相对宏观的试样即用普通方法可以切割、磨抛的试样制成透射电镜电子束可以穿透的薄膜;但是,还没有其他成熟的技术可以把相对微观的试样即用普通手段不能直接切割、磨抛的试样制成透射电镜电子束可以穿透的薄膜。有些研究工作为了采用透射电镜这一重要手段,把试样研磨成透射电镜电子束可以穿透的超细颗粒,这不仅破坏了试样的原位组织,而且由于超细颗粒很难分散,常常得不到满意的研究结果。对此,方克明教授进行了研究,探索了一种比较适用的制样方法。该方法可以从纳米颗粒或微米颗粒中直接切取可以进行透射电镜研究的薄膜,对进行纳米纤维横切面观察或纳米界面观察的制样也有很高的效率。  这一技术的特点是从纳米或微米尺度的试样中直接切取可供透射电镜或高分辨电镜研究的薄膜。试样可以为简单颗粒或表面改性后的包覆颗粒,对于纤维状试样,既可以切取横切面薄膜也可以切取纵切面薄膜。对含有界面的试样或纳米多层膜,该技术可以制备研究界面结构的透射电镜试样。技术的另一重要特点是不损伤试样的原始组织。制膜过程中不使用高温,不接触酸碱,必要时也可以不接触水或水溶液。特别需要指出的是,实现这项技术的实验设备很容易获得,且操作简捷,容易掌握使用,无需严格培训,因此非常便于推广应用。  在谈及这项技术创新意义的时候,方教授举了个例子。迄今为止,报道碳纳米管的研究文章很多,而报道实心碳纳米纤维的研究文章却很少。这也许是客观事实,但也有可能是一种假象。因为有些纤维由于内外层结构不同,往往容易把实心纤维描述为管状纤维。因此在研究微米级尺寸的纤维时,如果不能从纤维中直接切取可供透射电镜研究的纳米级厚度的薄膜,用透射电镜研究其微观结构是有困难的。而方教授开发的这一方法正好解决了从微米级、纳米级纤维试样中切取可供透射电镜研究的薄膜这一技术难题。  据方教授介绍,现在上述技术已广泛应用于多项课题研究,如:沸石颗粒中半导体纳米团簇组装过程的研究;纳米碳纤维微观结构的高分辨电镜研究;纳米颗粒微观结构与尺寸的表征;多层膜层间结构的透射电镜研究;粉体颗粒表面改性的研究;电容钽粉颗粒渗氧层及介质膜的研究;铸铁中各种石墨微观结构的研究等。  结语:随着分析仪器自动化程度的日益提高,样品前处理技术在分析测试过程中占有越来越重要的位置,样品处理的好坏直接影响到最终的分析结果,因此,可以这样认为,精当的样品制备方法已成为当今材料表征技术的“倍增器”。  联系电话:010-62332426  E-mail:FKM66@Hotmail.com  单位地址:北京科技大学理化系
  • 《电子倍增电荷耦合成像器件光电性能通用测试方法》CAIA标准发布
    2021年6月,中国分析测试协会标准化委员会组织了以张新荣教授为组长的“仪器及零部件性能测试方法标准工作组”,对中国电子科技集团第四十四研究所及钢研纳克检测技术股份有限公司在完成《国家重大科学仪器设备开发专项》项目时制定的《电子倍增电荷耦合成像器件光电性能通用测试方法》CAIA标准草案和编制说明,进行了网上审议。“仪器及零部件性能测试方法标准工作组”的专家审了标准草案和编制说明,提出了修改意见,同意将修改后的标准草案和编制说明提交CAIA标委会全体委员进行审议。中国分析测试协会标准化委员会秘书组将修改后的标准草案和标准草案编制说明,用电子邮件发给中国分析测试协会标准化委员会的一个委员进行审议。在规定的审议时间内,委员们在同意该标准草案的前提下,对标准草案和编制说明提出了一些修改意见。标准草案的起草人根据委员们提出的修改意见,对标准草案再次进行了修改,形成了“CAIA标准”的正式文本,报中国分析测试协会标准化委员会主任委员张玉奎院士审批。经张玉奎院士审查同意,现将该“CAIA标准”正式发布。附件:《电子倍增电荷耦合成像器件光电性能通用测试方法(发布稿)》.pdf
  • 安益谱发布安益谱7700气相色谱质谱联用仪新品
    7700高性能双腔双泵单四极杆气质联用仪采用离子源和四极杆质量分析器独立排气的双涡轮分子泵设计,离子源和四极杆质量分析器分别处于两个独立真空腔室,形成高效的真空系统。此优化设计能够保证质谱的高真空度,降低离子源污染,减少离子源的维护频率;在开机半小时内即可进行样品分析,提高仪器的稳定性。7700具有以下优势:①高真空保证:离子源和四极杆双腔双分子泵设计,90L/s+90L/s进口高性能双涡轮分子泵,为质谱提供极好的真空环境;允许色谱柱流量上限10ml/min,可以安装内径为0.53mm的宽口径毛细管柱,实现大体积进样等高要求的分析;②超高灵敏度:气相色谱进样,10fg/μl八氟萘信噪比良好;③长效高能电子倍增器:采用非连续离散打拿极电子倍增器,超大倍增面积,是通道型电子倍增器寿命的3倍以上,低噪声,超高灵敏度;④宽温射频电源能更好的适应各种实验室环境,提供更好的稳定性;⑤带预四极的四极杆质量分析器,减少对四极杆污染,优化离子源与四极杆过渡电场,预四极上的电压随分析器电压进行同步扫描,能够将离子信号集中聚焦到四极杆场的中心;⑥高温惰性陶瓷离子源:高效电离、减少污染,配备两根长寿命惰性材料制成的灯丝,提供双倍的使用时间,离子源陶瓷设计,所有透镜温度稳定,清洗离子源方便;⑦质谱检测动态范围大于6个数量级。 7700气质联用仪参数气质接口质谱独立控温,不占用色谱资源,温度范围50℃-350℃,精度0.1℃离子源高温惰性陶瓷离子源,双灯丝,长寿命,由惰性材料制成离子化能量10eV-100eV可调离子源温度精确控温±0.1℃,50℃-350℃质量分析器表面钝化,高精度全金属四极杆,预四极与主四极杆一体化装配,热稳定性良好,无需加热即可保证质量数高度稳定和重现性前级真空泵机械泵,抽速4.0m3/h后级真空泵高性能双涡轮分子泵,90L/s+90L/s,采用离子源和四极杆质量分析器独立排气的双涡轮分子泵设计,为质谱提供极好的真空环境;允许色谱柱流量上限10ml/min检测器采用13极非连续离散打拿极电子倍增器,超大倍增面积,是通道型电子倍增器寿命的3倍以上,低噪声,超高灵敏度质量数范围1.5-1250amu质量精度±0.1amu质量稳定性±0.1amu/48h分辨率单位质量分辨率信噪比GC进样1pg八氟萘m/z272信噪比≥1500:1(RMS) IDL10fg 八氟萘动态范围大于6个数量级射频电源宽温度范围射频电源扫描速度10000amu/s,全程可调控制方式网口控制气相色谱参数进样口类型毛细管柱带EPC,分流/不分流进样口,分流比1000:1,压力设定0~100psi柱箱温度室温以上4℃~450℃;设定值分辨率1℃;室温每变化1℃,柱温变化0.01℃升温阶梯6阶梯,7平台,可梯度降温。升温速率120℃/min;可运行时间999.99min;降温速率450℃~50℃,4min压力精度0.01psi创新点:7700高性能双腔双泵单四极杆气质联用仪采用离子源和四极杆独立排气的双涡轮分子泵设计,离子源和四极杆质量分析器分别处于两个独立真空腔室,形成高效的真空系统。双腔体双涡轮分子泵设计能够保证质谱的高真空度,降低离子源污染,减少四级杆和电子倍增器污染,延长灯丝和电子倍增器使用寿命,降低背景噪声,提高仪器的灵敏度和稳定性。优化设计使7700具备10fg检出限,峰面积重复性优于1%RSD,国内一流,国际领先。安益谱7700气相色谱质谱联用仪
  • 滨松参展慕尼黑上海分析生化展,将发布全新质谱用探测器技术
    慕尼黑上海分析生化展将于2018年10月31日-11月2日在上海新国际博览中心开展。此次展会,滨松中国(展位:E3.3222)也将一如既往的从探测器到光源,全方位展示物质分析之“眼”——光电探测技术。应用覆盖光谱、色谱以及环保中的水质、大气、烟气监测等等。 而本次展会将重点呈现的,则为近年持续火热的质谱应用。滨松拥有65年光电探测器的研制经验,在质谱用探测器技术的耕耘也已有40年的历史,可提供离子化光源、微通道板(MCP)、电子倍增器(EM)、高速荧光体等产品。这些都将在此次的展会中全面呈现。2018年,滨松集中发布了一系列全新的质谱用探测器技术,包括:栅网阳极结构第三代MCP高气压下(达1Pa),仍可高增益正常工作。MCP复合雪崩二极管结构具备高速、高增益、宽动态范围的特点。通道式电子倍增器(CEM)具备无铅、宽动态范围、高气压的特点。辅助离子化基板DIUTHAME用于MALDI-TOF-MS,大幅缩短前期处理时间。从2018年5月开始,新品就陆续在日本、美国初步面世。而此次慕尼黑上海分析生化展,则是首次登陆中国,也是本次滨松中国展台中不可错过的一大亮点。欢迎莅临展台参观交流。
  • 960万!上海交通大学近常压X射线光电子能谱采购项目
    项目编号:1447-234202300060项目名称:上海交通大学近常压X射线光电子能谱预算金额:960.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):960.0000000 万元(人民币)采购需求:序号设备名称数量简要技术参数交货期交货地点1主机1配能量分析器、1D-DLD检测器、单色化Al靶光源、进气气路以及其他配套部件;半球型电子能量分析器,平均半径150 mm,四级差抽;1D-DLD检测器,线性响应可达9 Mcps;单色化Al阳极靶微聚焦X射线光源,最小光斑尺寸200μm;配2路进气管路系统,配备质量流量计;合同签订后15个月内上海交通大学指定地点2变温样品环境腔1配备高精度三轴样品架,配备样品加热功能及相应样品托,最高加热温度≥600℃(10 mbar N2气氛中)3原位动态电化学反应池1配备三电极和两个电解液管道,以进行固液界面电化学反应的原位测试4蒸汽进气气路1配置额外1路蒸汽的进气系统,配备专门用于通入液体蒸汽的管路,蒸汽质量流量范围0.5-50 ml/min5产物气体分析质谱仪1质量范围:1-200 amu,配备法拉第杯和二次电子倍增器6不间断电源1保证断电后设备可维持正常测试运行时间15分钟以上;7半导体制冷样品托1最低降温温度-10℃(10mbarN2气氛中)8纽扣加热样品托1最高加热温度600℃(10mbarN2气氛中)合同履行期限:合同签订后15个月内本项目( 不接受 )联合体投标。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:上海交通大学地址:上海市闵行区东川路800号联系方式:招采办经办人:王老师 电话:86-021-54744366 技术联系人:屠老师 联系电话:86-021-547400582.采购代理机构信息名称:上海健生教育配置招标有限公司地址:汶水路299弄10号楼2楼联系方式:陈忆馨 021-53087656-1133.项目联系方式项目联系人:陈忆馨电话:021-53087656-113
  • 看滨松解析:质谱探测器与新一代真空紫外电离源
    仪器信息网主办的第七届质谱网络会议(ICMS 2016)将于2016年11月22日拉开帷幕。本次滨松中国将首次参会,并有滨松分析领域高级销售工程师,于11月23日的质谱新技术论坛发表《滨松质谱探测器简介与新一代真空紫外电离源》报告。全面介绍滨松用于质谱的探测器和新型离子化光源产品。 会议时间:11月23日 10:40-11:10 会议地点:仪器信息网质谱网络会议线上会场 会议详情及报名:敬请关注仪器信息网第七届质谱网络会议(ICMS 2016)专题页面内容预览:在质谱应用中,滨松提供了离子化光源、mcp、电子倍增器三种产品。离子化光源相对于质谱仪常规使用的pid灯而言,其能量在峰值处更强。而软离子化的方式具有没有碎片的特征,因此广泛适用于各种大分子的生物分析。在探测端,MCP(微通道板)和EM(电子倍增器,已有40年的历史)分别具有定性和定量的功能,作为支持高度定制化的“高端人士”而受到关注。其中,mcp对于使用环境比较“娇气”,易受潮形变,相对于同类产品来说,具有机械鲁棒性的滨松mcp抗潮性较强,保证了仪器的可靠性,也降低了维护的成本。而其组建也具快速时间响应的特性,可达45皮秒的级别。用于定量的滨松em则广泛用于四极杆系统以及离子井系统,具有较宽的动态范围,并支持正负离子的同时探测。更多内容,敬请关注11月23日10:40仪器信息网第七届质谱网络会议(ICMS 2016)质谱新技术论坛《滨松质谱探测器简介与新一代真空紫外电离源》报告!
  • 滨松将于第二届质谱仪器研发论坛发布最新质谱用探测技术动向
    p第二届质谱仪器研发论坛将于2019年10月10日-12日在江苏昆山举办,本届会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器学术组主办,分析测试百科网协办,昆山禾信质谱技术有限公司承办。届时将有众多质谱研发领域资深专家与会,共同讨论质谱核心技术的创新开发及应用问题。/ppbr style="box-sizing: border-box "//pp滨松中国将出席本次会议,并发表“质谱探测新技术,为质谱仪研发带来更多可能”的报告(10月11日,15:45-16:00)。报告将介绍本年ASMS中发布的滨松应用于质谱分析仪器的探测技术动向,以及产品升级和最新应用信息,其中包括了高气压下(达1Pa)仍可高增益正常工作的栅网阳极结构MCP、大幅缩短TOF-MS(MALDI)前处理时间的无基质辅助电离基板(DIUTHAME)、复合雪崩二极管结构的MCP、通道式电子倍增器(CEM)。/ppbr style="box-sizing: border-box "//pp滨松拥有65年光电探测器的研制经验,享誉世界,在质谱用探测器技术的耕耘也已有40年的历史,可为质谱提供离子化光源、电子倍增器(EM)、微通道板(MCP)等产品。此次会议,滨松将在现场进行包括新品在内的多类系列产品的展示,欢迎届时莅临展位参观与交流。/ppbr//pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 248px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/4099d281-187b-489a-b6c4-300cc6e4b733.jpg" title="质谱新品.png" alt="质谱新品.png" width="600" height="248" border="0" vspace="0"//p
  • 光电倍增管大家族概览,原来都有它们……
    科学新发现、理解大自然的根本动力是好奇心,人们又通过对自然的仔细思考和实验推动了科学的发展。在追寻未知未涉的过程中,最简单的探测和记录装置就是我们人类自身的感觉器官,但是对于现代科学,这种“自然”的探测器要么灵敏度不够,要么适用范围不广。就拿我们人眼为例,要产生视觉影像至少得几十个光子,而一个光电倍增管可以很容易地探测到单光子;人眼观察的光谱也只是集中在可见光(400-800nm),而自然界的电磁波频谱从广播电波到微波、红外辐射、可见光、紫外光、X射线、伽马射线,足足跨越了23个量级。 我们的眼睛了解世界是有限的,而好奇心赋予了人类对未知未涉世界的渴望,也推动了光探测器技术的发展。滨松公司的研发一直是从与光的对话开始的,从最初的光电管、摄像管的研发生产开始,逐步发展到拥有光探测器及光源、半导体光电产品、图像分析与计测装置、激光以及相关技术等全系列光电产品的公司。在滨松公司发展过程中光电倍增管技术起到了不可磨灭的作用,也一次又一次地把滨松公司的探测器产品推向了世界的舞台。光电倍增管是一类用于极微弱光探测的真空电子管,第一只光电倍增管(PMT)于80多年前由美国国家辐射公司(Radio Corporation of America)发明,并于1936年首次成为商用产品。滨松公司从1955年开始了对光电倍增管技术的研发,经过了无数次的实验和磨练以后生产出了性能优于其他厂家的光电倍增管,并且在1959年侧窗型光电倍增管投放市场。经过50多年的发展,滨松公司已经成为了世界上技术最先进、产品种类最全、市场占有率最高的光电倍增管生产厂家。光电倍增管由光阴极、电子光学系统、倍增级、阳极、真空保护壳组成,其中光阴极是由逸出功较小的碱金属化合物镀膜形成,光阴极在一定能量的光子照射下发生外光电效应,将光子转化成电子,电子在电场约束下通过电子光学系统进入倍增级,电子通过电场加速后轰击倍增级表面的二次电子材料实现电子的倍增,电子信号经过多级倍增以后可以达到105-109倍的放大,最后放大后的信号被阳极收集输出。由于光电倍增管优秀的倍增特性,到目前为止光电倍增管仍然在很多极微弱光探测领域有着不可取代的地位。从结构上光电倍增管可以分为侧窗型光电倍增管和端窗型光电倍增管,不过这样很难充分体现光电倍增管的本身特性。下面我们就从功能和应用上对光电倍增管进行一下简单介绍。常规光电倍增管光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中,它能在低光量光度学和光谱学方面测量波长115-1700nm的极微弱辐射功率。闪烁计数器的出现,进一步扩大了光电倍增管的应用范围,激光检测仪器的发展与采用光电倍增管作为有效接收器密切相关,我们的日常生活和健康也离不开光电倍增管。目前光电倍增管被广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空间研究等领域,也和我们的日常生活息息相关。滨松光电倍增管大家族,从Macro到Micro 图中的20寸光电倍增管为世界最大的光电倍增管,并于2014年获“IEEE”里程碑认证超级神冈实验中的滨松20英寸光电倍增管(共11200个)高温光电倍增管常规的光电倍增管一般的使用温度是-30℃-50℃,如果常规的光电倍增管超过50℃工作,首先噪声会变的非常大;其次高温也会加速光电倍增管阴极和倍增级材料的性能退化,降低光电倍增管寿命。在我国一般的石油勘探都要达到3500m左右的地层,而在这个地层下温度高达175℃,常规的光电倍增管就无法满足要求了,为了这样的应用环境,我们开发了耐高温、耐振动的高温光电倍增管产品。 低温光电倍增管低温作用下光电倍增管的阴极面电阻会变的非常大,面电阻增大会阻碍阴极电流的流出,所以常规的光电倍增管在低温下工作时候,阴极线性电流会变的非常小,极大限制了光电倍增管的应用,尤其是在一些类似液氙、液氩环境中进行的直接暗物质探测的试验中。滨松公司通过低温碱源技术,以及在阴极面内部镶嵌金属辐条技术,大大的降低了低温下阴极面的面电阻,使光电倍增管低温下使用成为了可能。低本底辐射光电倍增管低辐射光电倍增管是随着宇宙射线探测、暗物质探测应用而生的,在我们自然界中存在着大量的天然放射性物质,铀系、钍系、钾等物质是自然辐射的主要来源,当然在我们常规的玻璃管壳中也存在较高的自然辐射本底,然而由于辐射与光阴极面反应截面很小,自然辐射对于我们常规的光探测几乎是没有影响的,但是对于闪烁测量,尤其是对本底要求很高的暗物质检测的试验中,这些本底辐射可能就是致命的,会对有效信号造成干扰,从而影响实验的效果。滨松公司一方面采用无钾玻璃作为光电倍增管管壳来降低本底,另一方面为了进一步降低本底,滨松公司采用金属作为光电倍增管外壳、用陶瓷作为基板,通过这样的措施可以将本底降到常规光电倍增管的1/10以下。 位置检出型光电倍增管光电倍增管大多数情况下是作为点探测器使用的,然而像PET、伽马相机等既要判断入射光电强度,又要判断光斑位置的应用,我们可以采用在闪烁体技术以及计算机数据处理等方法,用常规光电倍增管实现应用;如果我们要达到更好的位置分辨效果,就需要位置检测型光电倍增管了。位置检测型光电倍增管一般采用通道式的打拿极结构,这样的结构可以有效地把电子倍增过程约束到一个很小的空间内,这样可以降低通道间的串扰,根据阳极结构的不同我们也把位置检测型的光电倍增管分为多阳极光电倍增管和位敏型的光电倍增管,多阳极光电倍增管采用多个独立的阳极作为输出,而位敏型的光电倍增管则采用十字金属板的阳极,通过X、Y轴信号的大小来判断光的位置和强度。MCP型光电倍增管时间响应特性和时间分辨能力是光电倍增管非常重要的参数,尤其是用在一些荧光寿命检测或者是快速时间响应的应用中,例如系统事业部生产的Q-τ(荧光寿命分析仪),就利用了MCP-PMT的高时间分辨能力。MCP(微通道板)是一种通道式的电子倍增系统,能够对带点粒子、X射线、极紫外等射线进行探测,同时作为电子倍增系统具有极高的时间分辨率,可以达到Ps级别,利用MCP作为倍增系统的光电倍增管,不仅可以探测光,同时也具有时间分辨率高的特点。 混合型光电倍增管混合型光电倍增管在我们销售过程中不太常见,不过由于其能量分辨率高、时间响应速度快等特点,在高能物理研究领域有着非常重要的地位。从结构上看混合型光电倍增管由前级的光电阴极、电子加速系统、半导体雪崩系统、输出系统构成。混合型光电倍增管阴极接收光子产生光电子,电子在高压加速系统中加速,高能量的电子轰击半导体,利用雪崩效应产生大的增益,最后电子由输出系统输出。μ-PMT是MEMS技术和真空电子管技术的完美结合,他利用MEMS技术在硅晶片上加工打拿极,利用真空电子管技术形成光阴极以及倍增级。虽然他仅仅手指大的体积,但是他可以实现106倍的增益。μ-PMT为光电倍增管的发展开辟了一条新的道路,使我们看到光电倍增管微小化、集成化、柔软化成为了可能,也使我们看到了光电倍增管更广的发展和未来。滨松微光电倍增管(μ-PMT)为世界上最小的光电倍增管 在半导体探测器蓬勃发展的今天,有人说光电倍增管快过时了。不过我们看到的是滨松更高量子效率、更低噪声、更耐环境的光电倍增管技术研发,以及新型的μ-PMT的技术研发。我们可以相信光电倍增管技术永无止境,而且必定还会在我们未来的生活和科学研究中发挥更大的作用
  • 国内首条20英寸新型光电倍增管生产线启动
    光电倍增管  11月25日,由中国科学院高能物理研究所(以下简称高能所)牵头成立的微通道板型大面积光电倍增管研制合作组(以下简称合作组)宣布,国内首条年产7500支的20英寸微通道板型光电倍增管生产线建成运行。未来两年内,中国兵器工业集团北方夜视技术股份有限公司将为中科院战略性先导科技专项——江门中微子实验提供1.5万支该产品。  该生产线的建成及运行,标志着20英寸新型光电倍增管正式进入批量生产阶段,它不仅是产学研有机结合的范例,也将为我国在中微子实验的研究领域再登高峰夯实基础。  中微子看不见摸不着,只参与弱相互作用,即便是与液体闪烁体相互作用也只产生很少的光子,极难探测。要想探测中微子,就需要极弱光探测技术即光电倍增技术,该技术可以检测微弱光信号,具有极高的灵敏度和超快的时间响应,就像猎手敏锐的猎眼。  “20英寸新型光电倍增管代表着光电倍增管的最高技术水平。”高能所所长王贻芳告诉《中国科学报》记者,光电倍增管是粒子物理及核物理实验的关键通用部件,其主要作用是将光信号转换为电信号。  据悉,2008年,在高能所提出大亚湾中微子实验二期实验(现更名“江门中微子实验”)设想时,大亚湾中微子实验所用的2000多支8英寸口径光电倍增管由美国合作者从日本购买。  在此背景下,高能所决定启动新型光电倍增管的预研并希望实现国产化。2011年底,由该所牵头,并与北方夜视技术股份有限公司、中国科学院西安光学精密机械研究所、中核控制系统股份有限公司和南京大学等单位组成合作组。  合作组用4年时间,攻克了高量子效率的光阴极制备技术、微通道板、大尺寸玻壳等多个技术难点,最终研制出量子效率、收集效率和单光电子峰谷比等关键技术指标达到国际先进水平的样管。  记者了解到,江门中微子实验计划将于2018年底启动光电倍增管安装工作,并预计于2020年前后开始中微子实验的数据采集工作。
  • 光电倍增管才是单光子探测的yyds
    随着科技的突飞猛进,我们逐渐揭开了光子的神秘面纱。由于光子的微弱特性,直接观测和探测它是一项巨大的挑战。因此,研发出能够探测单个光子的探测器成为了科学家们追求的重要目标。市面上已经有多种单光子探测器,比如光电倍增管、光子计数探头、MPPC和SPAD等。它们各有千秋,但要说到单光子探测的顶尖高手,那非光电倍增管莫属。那么,这些单光子探测器是如何工作的呢?接下来,让我们一一揭开它们的神秘面纱!01 光电倍增管光电倍增管的工作原理如下图所示:当单个光子到达阴极面的时候,由于光电效应会产生光电子,产生的光电子在聚焦电场的作用下进入倍增级实现连续的倍增,从而实现电信号的连续放大,最后通过阳极输出,这个过程就实现了单光子信号的探测。图1 端窗型光电倍增管结构02 光子计数探头除了光电倍增管裸管,也有光电倍增管模块能做到单光子探测,也被称之为光子计数探头。光子计数探头是在能够做单光子探测的光电倍增管的基础上增加了如下的信号处理电路,可以将单光子的输出信号转换为TTL 信号输出,通过对TTL信号进行计数,就可以得到光子数量,方便实际测试。图2 光子信号处理电路03 多像素光子计数器(MPPC)除了上面的真空电子管类型的光子计数探测器之外,目前半导体器件也能够进行光子计数,常见的就是多像素光子计数器,滨松也称之为MPPC,硅光电倍增管。其中,MPPC是一种由多个工作在盖革模式的APD组成的光子计数型器件,其中APD(雪崩光电二极管)是一种具有高速度、高灵敏度的光电二极管,当加有一定的反向偏压后,它就能够对光电流进行雪崩放大。而当APD的反向偏压高于击穿电压时,内部电场就会变强,光电流则会获得105~106的增益,这种工作模式就叫APD的“盖革模式”。在盖革模式下,光生载流子通过倍增就会产生一个大的光脉冲,而通过对这个脉冲的检测,就可以检测到单光子,实现单光子探测!图3 MPPC输出示意图04 单光子雪崩光电二极管(SPAD)除了MPPC之外,半导体探测器中单光子雪崩光电二极管也能进行单光子探测,我们称之为SPAD。SPAD可以理解为它是由单个MPPC像素形成的探测器,它只有一个像素点,也就是只有一个能工作在盖革模式下的APD,所以它无法反映光强度的变化,只能是对光的有无做出反应。而MPPC由于是多个像素的阵列,我们可以根据输出信号的幅度来判断光信号的强度。但是SPAD也能做到单光子的探测。05 光电倍增管单光子探测优势通过以上介绍我们可以看到,目前单光子探测器主要分为真空电子管和半导体探测器两个类型,他们都能实现单光子的探测,那么光电倍增管的优势在哪呢?光敏面积光敏面积是单光子探测中比较关键的一点。相对来说,面积越大,能够探测到的光子数也就越多,同时前端的光路也会相对比较简单,不需要复杂的聚焦系统。由于光电倍增管是真空电子管,我们是可以通过控制阴极面积的大小来决定探测器的光敏区域。目前滨松最大的光电倍增管阴极面直径能做到20英寸,光子计数探头模块阴极面积最大的直径在25毫米,能够满足不同光斑大小的探测需求。但是对于MPPC来讲,由于面积大小与其性能有直接联系,比如,暗计数率同光敏面积成正比,面积的增加会导致暗计数率的增加。由于半导体的固有热噪声较大,暗计数会随着面积的增加进一步导致波形堆叠,难以对单光子信号进行分析。此外,面积越大,寄生电容越大,影响MPPC的响应速度。暗计数暗计数是指探测器在没有光子进入的时候,探测器本身的信号输出。其中光电倍增管是真空电子管器件,噪声的主要来源是阴极面的热电子发射,暗计数的值大概在百个级别,常见的光子计数探测器H10682-110,典型的暗计数在50 cps,最大值在100 cps。而MPPC和SPAD是半导体探测器,不仅光子可以产生载流子,热电子也会产生载流子,热电子生成的载流子也具有单光子水平的信号电平,并且暗计数的水平明显高于光电倍增管的暗计数,暗计数的值大概上千,常见的MPPC光子计数模块C13366-1350GD,典型的暗计数在2.5 kcps,最大值在7 kcps。弱光信噪比不管是真空电子管还是半导体探测器,他们都能实现单光子探测,但是由于噪声的存在,相同信号的输入,会导致不同的信噪比。相对来说,信噪比越大,说明其中的噪声比较小,能够有效地反映信号的情况。通过对比目前滨松常见的光子计数探头和半导体光子探测器型号在同样光强环境下的信噪比,可以看到,在弱光环境中,光电倍增管具有一个很好的信噪比。图4 不同类型探测器弱光信噪比对比(光子计数探头&MPPC&SPAD)通过以上对比我们可以看到,光电倍增管在单光子探测中,具有面积大、噪声小、信噪比高的特点,所以在弱光探测环境中,我们还是推荐使用光电倍增管!以上就是本期的讲解,如果还有其他问题,欢迎评论区留言或者直接联系相关工程师获取技术支持。相关阅读喏,你要的光电倍增管全解析在这里~想了解光电倍增管原理及应用,这一场报告就够了关于光电倍增管(PMT)模块的选型与使用光电倍增管:光照灵敏度&辐射灵敏度“差别”在哪?光电倍增管动态范围的定义不是?而是?光电倍增管(PMT)分压器设计原理
  • 探访海南展创:光电倍增管中国造
    仪器信息网讯 相比于北方,12月初的海口温暖如春,和所拜访的企业一样充满着绿色和生机。仪器信息网慕名而来,是因为这里有一家在分析仪器行业内并不知名的企业&mdash &mdash 海南展创光电技术有限公司。公司虽然不出名,但其产品在分析仪器行业无人不知:光电倍增管。  海南展创厂房外景  在此行之前,仪器信息网已从多位专家处了解国产光电倍增管的情况,多位专家均对海南展创的技术和产品赞不绝口。  参观合影(中间为海南展创总经理王芳)  海南展创总经理王芳向我们介绍了海南展创光电技术有限公司的情况。展创成立于2009年11月。2011年,公司根据国内外市场需求和自身发展的需要,进行了增资扩股,开始启动光电倍增管生产线收购项目。  目前能满足科学仪器使用需求的光电倍增管主要供应商是北京滨松光子技术股份有限公司。国内投资企业虽然有卓立汉光、江苏仪征以及上海飞乐等企业涉足,但是在性能和市场都处于边缘化地位。海南展创能否打破这种局面?  王芳介绍说,&ldquo 海南展创光电技术有限公司注册资本为5000万元人民币,实际投资已高达3个多亿。公司通过收购具有国际先进水平的法国PHOTONIS公司的一条光电倍增管生产线,在海南省澄迈县老城开发区建厂。收购的项目包括全部生产设备、专利、工艺技术资料,以及设备安装、调试并确保使产品达到PHOTONIS公司现有产品品质。所引进的生产线是当今世界顶级的两条PMT生产线之一,该生产线设计独特、产量稳定,且具有不可复制、不可替代的唯一性。其产品的设计、质量标准一直处于国际领先地位,是GE、西门子、飞利浦等公司PET/SPECT等医疗设备核心零部件的供应商。海南展创拟通过此项目实现我国光电倍增管产品的技术突破,提高技术水平,从而在更大的空间里整合以医疗仪器、分析仪器为代表的电子整机装备制造能力,以发展我国光电倍增管民族产业自主品牌,配合努力打造我国最大的光电倍增管产业集群,并最终实现我国中高端光电倍增管的产业化。&rdquo   海南展创目前已成功试制出XP1455,XP5312,XP5382,XP1912,XP53B20,XP1805,XP5212等各类型光电倍增管十余种,分别应用于高端医疗器械(美国GE医疗集团)、高能物理(中科院高能物理研究所)和闪烁计数(清华大学)等领域,以及以色列、丹麦的单光电子CT。各产品样管都已经交由各个客户进行产品的测试和最终调试。其中,供给美国GE医疗集团的XP1455(主要用于PET-CT等医疗器械)样管近100支,全面通过以严格和高标准著称的美国GE医疗集团的各项产品性能测试,产品性能指标表现优异。  &ldquo 众所周知,作为医疗仪器设备知名厂商,GE对自己的供应商有着非常严格的审核标准。一般情况下,对核心元器件供应商来说,没有2-3年的考察,很难通过GE认证。而展创仅用了不到一年的时间,即通过了美国GE医疗集团供应商认证,成为GE医疗全球合格供应商,也侧面表明了海南展创的技术实力。&rdquo 王芳说。  据了解,在高能物理领域,海南展创已向中科院高能物理所交付了专为其订制的用于高能物理射线探测的光电倍增管XP1805。XP1805具有8英寸的大体积,属于光电倍增管行业里制作难度最大的管型之一。在试制过程初期,主要面临增益小,光阴极灵敏度偏低,光阴极均匀性差等问题。经过海南展创工程师的不懈努力,以上问题基本得到解决,与光阴极相关的参数也已符合标准。2013年11月7日,中国科学院高能物理所江门中微子实验负责团队一行5人,专程来到海南展创,就江门中微子实验所需的光电倍增管与海南展创进行了细致的探讨,并就双方接下来的合作交换了意见,正式邀请海南展创参加将于2014年1月中旬在开平召开的江门中微子实验国际合作组会议。  王芳还介绍说:&ldquo 根据现有市场需求分析以及公司发展规划,我公司已制定了3年期的产品计划和目标。现阶段正有序的按照计划开展试制与生产工作&rdquo 。  针对科学仪器市场,根据该行业应用特点及海南展创自身技术优势,海南展创也提出了相应的解决方案:  ● 将大力开发端窗型光电倍增管,该产品类型具有更大的有效面积,拥有从几十平方毫米到几十平方厘米的光阴极,是侧窗型光电倍增管不具备的。  ● 进一步巩固和提高产品的信噪比,目前光电倍增管产品对某些元素具有极低的检测下限。此特点是其他检测器所达不到的。例如在检测高纯物质,如99.997%的电解铝或者电解铜时,CCD无法检测。再如做纯金属分析或个别军工用特殊合金产品,检出限在1ppm或0.1ppm,须选用PMT。海南展创也将进一步提高产品性噪比来巩固这一传统优势。  ● 温度适应性高,工作温度普遍为-30度到+50度。  ● 稳定性好,工艺成熟,产品寿命长。  ● 海南展创还能依据客户需要,在特定波段提高检测极限值,使得仪器相对于其他同类产品有更精确的检测结果,从而更有竞争力。  10万级洁净间  王芳介绍说,&ldquo 海南展创的成立以及伴随而来的光电倍增管生产线的国产化,光电倍增管的性价比将不断提高。我们愿意与仪器厂商一同研发,共同进步,为推进国产分析仪器行业健康发展贡献力量。&rdquo   我们一行还参观了海南展创的生产车间,其高自动化的生产设备给我留下了很深的印象。当然,在海南展创生产出科学仪器厂商所需的核心部件之前,还有很多路要走,还需要和仪器厂商更多的沟通。但是,从现场和展创人身上,我们也看到和感受到了其扎实的技术实力和自信心。相信,中国高科技领域年轻的创业者们将给中国科学仪器行业带来巨大活力的潜力。  撰稿:陈丽英
  • 中高端光电倍增管试产 填补我国产业空白
    拇指般粗细的机械臂从传送带上取出一根小小的玻璃柱,放到火焰枪下煅烧数秒,“腾”的一声,玻璃柱被弹射出去,滑落到装接成品的小篮子里。这些玻璃柱,将填补我国产业空白的中高端光电倍增管(PMT)产品。  这只是海南展创公司中高端光电倍增管生产工序中的一道。展创公司负责人告诉记者,海南展创与世界最先进的两家中高端光电倍增管生产企业之一法国PHOTONIS(弗通尼斯)公司合作,生产数十种不同类型的光电倍增管。光电倍增管广泛应用于高新电子、分析仪器、医疗仪器、石油油田测井和地质勘探、核电站测量及防护、核物理应用和高能物理应用等7大领域。目前我国现有中高端光电倍增管生产水平,仅限于小批量有限品种的生产,大量产品依赖进口。  据悉,该公司已进入2000只光电倍增管的试生产环节。展创公司将在下月中旬举行正式开业庆典,同时迎接来自国内以及法国、荷兰等地的国际高能物理研究巨头举办的业内峰会,使展创中高端产品更适应各自的科研需求。  展创的中高端光电倍增管项目总投资为5亿元,一期计划投资3.2亿元,现已完成投资2.97亿元,计划在3年内达到年产23万只产品的规模,前期主要满足欧美市场,后期开发国内市场。
  • Raptor Photonics发布Raptor 电子倍增型X射线成像相机 Falcon III XO新品
    英国Raptor公司即将推出Falcon Ⅲ XO相机是业内率先基于EMCCD的直接探测X-ray相机,相比以往产品具有更高速度和灵敏度的优势。相机分辨率1024x1024,像元尺寸10um,满分辨率帧频可达34fps,X-ray探测范围1.2eV-20KeV。该相机非常适合对灵敏度、帧速有更高要求的软X-ray探测的应用。主要特性:● 来自e2v的EMCCD芯片,不带镀膜● CF152(6“)法兰设计直接与真空室连接● 帧频34fps@1024x1024● 深度制冷到-70℃,暗电流0.001e-/p/s● 探测能量1.2eV-20KeV技术参数:型号FA351XO-BN-CL芯片1“背照减薄EMCCD分辨率1024x1024像元尺寸10umx10um有效面积10.2mmx10.2mm满阱电荷 35Ke-读出噪声rms1e-@EM Gain打开;50e-@EM Gain关闭满分辨率帧频34fps曝光时间1ms to 1 hour暗电流0.001e-/p/s@-70℃A/D深度16bit光谱范围1.2eV-20KeVBinning1x1 to 32x32法兰CF152(6英寸)电源12V DC±0.5V功耗100W工作温度-20℃~+55℃存储温度-30℃~+60℃外形尺寸(LxWxH)129mm x 112mm x 94mm典型应用:X-ray显微成像、断层影像、相衬成像和源特性、X-ray等离子诊断、晶体学、极紫外/真空紫外成像、全息成像和半导体光刻、高次谐波产生创新点:全球首款采用电子倍增EMCCD芯片探测真空紫外及软X射线成像的相机,属于业内首创,将灵敏度与拍摄速度有机结合,为真空紫外探测及软X-射线探测提供了更多可能。Raptor 电子倍增型X射线成像相机 Falcon III XO
  • “固链、强链、补链”科学仪器供应链产品推介会成功举行
    仪器信息网讯 4月19日,在十七届科学仪器发展年会(ACCSI2024)同期,举办了“科学仪器供应链产品推介会”。ACCSI 2024致力于服务科学仪器生产商、科学仪器关键部件生产商、科研院所以及大专院校的仪器研发团队,促进中国科学仪器产业高质量发展。其中,核心零部件和供应链对科学仪器产业发展至关重要。为加快科学仪器产业固链、强链、补链,为产业链各方搭建行业顶级交流沟通平台,ACCCSI特别开设了核心供应链展区并针对性推介。推介会现场合肥中科采象科技有限公司 市场总监助理/高级市场经理 叶乾华报告题目:《中科采象助力高端科学仪器国产突破》科学仪器行业作为国家科技发展的基石,其技术水平和生产能力决定了一个国家科技发展的速度。当前,我国科学仪器行业进口依赖度较大,长期处于贸易逆差状态,科学仪器国产化水平低,质谱仪、X射线类仪器、光学色谱仪等高端仪器的国产比例不足1.5%。未来将通过加强技术创新,加强研发成果转移转化等方式提高我国科学仪器核心竞争力。合肥中科采象以快电子学技术和模块化仪器技术为核心技术,聚焦电子信息、工业自动化、测试测量、海洋资源勘探、核科学技术等重大领域,助力高端科学仪器国产突破。目前产品已成功应用于高能物理、能源勘探、半导体芯片测试、国防军工测试、激光雷达测绘、光纤传感等多个行业场景。北方夜视科技(南京)研究院有限公司 市场开发工程师 李信报告题目:《侧窗型光电倍增管、微通道板组件研制及在光谱分析、质谱分析仪器中的应用研究》李信介绍了北方夜视科技(南京)研究院有限公司现状,以及公司产业布局,着重介绍了国产光电倍增管、微通道板类产品在分析仪器中的应用。光电倍增管(PHOTOMULTIPLIER TUBE,简称PMT)是一种能将微弱的光信号转换成可测电信号的光电转换器件,它能使进入的微弱光信号增强至原来的106~108倍,使光信号被测量,广泛应用于光谱分析、生物医药、新材料研发、环境监测等国家重点发展领域的重大科研仪器设备。微通道板是由数百万个微小通道电子倍增器组成的二维电子倍增列阵,是对二维空间分布的电子流进行多次倍增的元件。作为一种具有快速时间响应和二维空间分辨能力的通道式电子倍增器,微通道板可以直接探测各种离子、电子、紫外光、X射线等,适用于飞行时间质谱仪、像增强器、空间探测等多个领域。北京三维博艺机械制造有限公司 徐青春报告题目:《质谱分析仪核心部件—“国产替代”项目》2001年,参与科学仪器研发制造,其先后参与火花光谱仪、X荧光光谱仪、ICP光谱仪、拉伸试验机、拉曼仪器、质谱仪等产品的研发到量产。2010年十二五规划国家重大科学仪器ICP-MS项目起,三维博艺参与研制出质谱高真空腔体、点火腔、阀伐、π透镜等精密机械零件,正式踏实了国产质谱仪器机械部件的研发。2020年立项并在2021年6月成功研制出ICP-MS纯钼12mm*230mm四极杆并在仪器上替换测试取得圆满成功。自2002年起,攻克真空腔体加工技术,提升真空度至超高真空-8Pa,支持多领域仪器制造。优化加工工艺与设备,实现高精度稳定加工。持续研发锥体材料与工艺,面临小孔加工、材料纯度及寿命挑战。国产科学仪器部件发展需行业共同努力,携手攻克未知难题。挪拉通科技(苏州)有限公司 Sr.manager of KAM department Leo Hua报告题目:《挪拉通与EMS行业》Leo Hua详细阐述了挪拉通科技(苏州)有限公司的发展历程及主营业务,强调公司内部实验室专注于故障分析和可靠性分析,拥有涵盖微观、化学、机械、环境和电气等多个方面的实验能力。同时,公司始终秉持“质量、能力、敬业精神、效率”的核心要求,致力于提升产品和工艺的整体质量与可靠性,不断研发创新解决方案,以满足市场和客户的需求。合影留念此外,在ACCSI2024现场特别设立了“科学仪器产业供应链展区”,汇聚了苏州航宇九天动力技术有限公司、百贺仪器、飞越真空等12家企业(文末附全名单),共同展示他们在科学仪器产业供应链领域的最新技术与创新成果,为参会者带来了一场精彩纷呈的科技盛宴。科学仪器产业供应链展区参展商名单序号单位名称1苏州航宇九天动力技术有限公司2上海百贺仪器科技有限公司 3浙江飞越真空科技有限公司4阿米精控科技(山东)有限公司 5深圳力能时代技术有限公司 6北方夜视科技(南京)研究院有限公司7北京明尼克分析仪器设备中心 8北京三维博艺机械制造有限公司 9斯派曼电子技术(苏州工业园区)有限公司10大连达硕信息技术有限公司11合肥中科采象科技有限公司12挪拉通科技(苏州)有限公司——————————————————————————关于ACCSI“中国科学仪器发展年会(Annual Conference of China Scientific Instruments,ACCSI)”始于2006年,已成功举办十七届。每年一届的“中国科学仪器发展年会”旨在促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资”等各方的有效交流,力求对中国科学仪器的最新进展进行较为全面的总结,力争把最新的有关政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势在最短的时间内呈现给各位参会代表。更多第十七届中国科学仪器发展年会精彩内容,请点击链接:ACCSI 2024 现场直击
  • 滨松于第二届质谱仪器研发论坛,展现质谱用关键器件最新动向
    p2019年10月11日-12日,第二届质谱仪器研发论坛在江苏昆山举办,此次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器学术组主办,分析测试百科网协办,昆山禾信质谱技术有限公司承办,国内质谱研发领域资深专家齐聚一堂,共同讨论质谱核心技术的创新开发及应用问题。br//ppbr style="box-sizing: border-box "//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/c4eddd74-2b62-4bf1-b269-49acb24f6c95.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" style="text-align: center white-space: normal max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 300px " width="400" height="300" border="0" vspace="0"//ppbr//pp滨松携多款最新的质谱探测用关键器件,参加了本次会议。并在会议中发表了《质谱探测新技术,为质谱仪研发带来更多可能》的报告,介绍了滨松40余年在质谱探测技术上的努力,针对质谱仪器的研发,可提供全套的探测方案,产品覆盖微通道板(MCP)、电子倍增器(EM)以及VUV离子化光源、无需基质的辅助离子化基板等,可应用于TOF-MS、Q-MS、IT-MS等质谱仪之中。报告中,滨松中国工程师也重点展示了近年来陆续发布的四款最新产品:高气压下(达1Pa)仍可高增益正常工作的栅网阳极结构MCP、大幅缩短TOF-MS(MALDI)前处理时间的无基质辅助电离基板(DIUTHAME)、复合雪崩二极管结构的MCP、陶瓷通道式电子倍增器(CEM)。从发布到此一年多的时间内,通过实际应用中的验证,新品也得到了进一步的打磨,一系列详细的使用数据,在此次的报告中也首次于国内呈现。/ppbr style="box-sizing: border-box "//pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/6a959ae4-b9e4-450d-9936-4e36fca2882d.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="400" height="300" border="0" vspace="0"//ppbr//pp滨松于中国拥有全资子公司,即滨松光子学商贸(中国)有限公司。滨松中国拥有一只独立的本土团队,可快速应想要客户的需求,提供技术支持和产品定制化服务。针对质谱应用,滨松中国亦配备了包括市场、销售、产品技术人员在内的独立项目组,专人负责,以促进滨松的技术最大程度地支持于客户的仪器研发。/p
  • 投资5亿元光电倍增管生产线在海南投产
    2012年12月12日,由海南展创信息技术有限公司引进的展创中高端光电倍增管生产线投产。该项目填补我国中高端光电倍增管器件及整机产品制造空白,迅速拉短我国该技术落后国际先进水平40年的差距。  该项目承接法国弗通尼斯公司21项专利技术,生产35种不同类型的光电倍增管,广泛应用于高新电子、分析仪器、医疗仪器、石油油田测井和地质勘探、核电站测量及防护、核物理应用和高能物理应用等7大领域。目前我国现有中高端光电倍增管生产水平仅限于生产单个产品,大量产品依赖进口。  展创公司总经理王芳向海南日报记者介绍,项目总投资为5亿元,一期计划投资3.2亿元,今年已完成投资2.97亿元,主体建设完工,开始安装主厂房机电和生产线,预计9月份点火,11月份生产出样管,计划在3年内达到年产23万只不同型号光电倍增管产品的规模,前期主要满足欧美市场,供应法国弗通尼斯公司包括美国GE、荷兰NIKHEF,丹麦DDD等在内的原有用户,3年目标累计订单规模为2.5亿欧元,约合人民币20亿元,利税2亿元 后期启动与中国科学院研发生产基地项目后,国内外市场总销售规模可达30亿元,产生利税5至10亿元。  王芳表示,受国际经济危机及国内人力成本上涨影响,法国弗通尼斯公司与展创公司合作,将生产线转移到中国,由于这一行业技术门槛高、客户需求专业性强,展创公司前期的原料采购和市场销售均放在欧美,随着生产线扩大、设备管理和产品设计等核心技术的逐渐转移,原料采购和销售市场将随之本地化。
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    智能制造发展新局面 | 正业科技入选2018年东莞市“倍增计划”试点企业 2018年5月18日,“深入推进企业高质量倍增发展现场会”在黄江镇政府大会堂顺利召开,市委书记梁维东、市长肖亚非、常委张冠梓、市经信局叶葆华局长等领导出席会议,广东正业科技股份有限公司(以下简称:正业科技)作为2018年东莞市“倍增计划”试点企业参加了此次隆重盛会。 正业科技是2017年度首批市级“倍增计划”试点企业,凭借科技创新、兼并重组和总部经济等发展战略,母公司2017年营业收入5亿多元,同比增长39.08%,顺利完成了3年倍增的第一年度增长指标,成功入选2018年东莞市“倍增计划”市级试点企业(东倍增办[2018]96号)。 借助东莞市倍增计划的政策东风,正业科技在深耕智能制造领域的道路上,将如虎添翼,为正业科技开启一个智能制造发展新局面,更高质量地实现倍增发展,有效助力东莞市构建现代产业体系。 2017年以来,东莞市大力实施“倍增计划”,通过全面梳理企业发展需求、靶向配置要素供给、精准施策,进一步扶持先进制造业为核心的实体经济发展,着力推进供给侧结构性改革,构建有利于企业倍增发展的经营环境,推动东莞经济实现更高质量、更有效益、更可持续的发展。 2018年,正业科技会继续以“新时代、新征程、新正业”为主题思想,通过整合集团优势资源,狠抓内生发展,夯实产品技术,加大市场开拓力度,持续深入推进智能制造,延续2017年业绩高增长势头,努力提前完成东莞市“倍增计划”指标,大力促进东莞经济高质量发展。
  • 东莞市长肖亚非莅临正业科技开展“倍增计划”试点企业调研
    8月10日,东莞市长肖亚非率市经信局、科技局、商务局、环保局、松山湖管委会等领导一行莅临正业科技开展“倍增计划”试点企业调研工作,正业科技董事长徐地华给予了热情接待,并对企业经营状况、“倍增计划”落实情况以及未来发展规划等进行了汇报。肖亚非市长表示正业科技作为他本人挂点的“倍增计划”企业,在产品结构、产业资源方面与东莞市产业发展规划结合度高,正业科技有先进的技术,经营业绩较好,但需要在规模发展上更进一步,在当前宏观经济环境下,可以通过并购成长性较好的企业和团队,开发新产品,着力培育新的增长点,做大做强。肖市长还针对正业科技在经营中遇到的行业普遍存在的困难和问题,表示会积极协调相关部门和机构予以支持,并当场要求市科技局支持正业科技建设省级技术创新中心。市长肖亚非率团实地考察据了解,2017年2月以来,东莞市大力实施“倍增计划”,选取一批存量优势企业进行重点培育,通过全面梳理企业发展需求、靶向配置要素供给、精准施策,扶持培育试点企业提升综合竞争力,力争用3至5年时间,推动试点企业实现规模与效益的倍增,构建有利于企业倍增发展的经营环境,推动东莞经济实现更高质量、更有效益、更可持续的发展。参观正业科技展厅正业科技是2017年度首批市级“倍增计划”试点企业,凭借科技创新、兼并重组和总部经济等发展战略,2017年营业收入为12.65亿元,同比增长110.78%,顺利完成了3年倍增的第一年度增长指标,并成功入选2018年东莞市“倍增计划”试点企业。2018年上半年,正业科技在“倍增计划”政策指引下,各项业绩指标均呈增长态势,实现营业收入6.96亿元,同比增长28.07%;归属于上市公司股东的净利润为1.15亿元,同比增长40.46%,其中二季度环比增长182.62%,在电子行业高居第二位。市长肖亚非与董事长徐地华合影此次调研,充分体现了东莞市政府对正业科技的关心,相信在市委、市政府的正确指导和大力关怀下,正业科技会继续秉承“新时代、新征程、新正业”主题思想,借助东莞市倍增计划的政策东风,在深耕智能制造领域的道路上,通过大力推进科技创新,整合集团优势资源,狠抓内生发展,夯实产品技术,加大市场开拓力度,延续2018年上半年业绩高增长势头,努力完成东莞市“倍增计划”指标,为东莞经济跃升做出更大的贡献。
  • 滨松于ASMS会议中发布质谱用光电器件最新动向
    p美国质谱学会(American Society for Mass Spectrometry,ASMS)成立于1969年,其年会已是目前世界上最重要的质谱会议之一。第67届大会(ASMS2019)于当地时间2019年6月2-6日在美国佐治亚州亚特兰大召开。滨松质谱用光电器件的最新动向在本次会议中全面呈现(滨松展位:110)。/pp /pp滨松拥有65年光电探测器的研制经验,享誉世界,而在质谱用探测器技术的耕耘也已有40年的历史,可为质谱提供离子化光源、电子倍增器(EM)、微通道板(MCP)等产品。而在2018年,则集中发布了一系列用于质谱探测的全新产品,包括可在低真空度下高效工作的栅网阳极结构第三代MCP(GEN3 MCP);高速、高增益、宽动态范围的MCP+AD(MCP复合雪崩二极管结构);无铅、宽动态范围的通道式电子倍增器(CEM);用于MALDI-TOF-MS,可大幅缩短其前期处理时间的辅助离子化基板DIUTHAME。/pp /pp发布后的一年中,新产品也通过大量的实际应用得到了打磨,整体更加趋于成熟,在本次ASMS大会中再次得以呈现。其中,在质谱成像分析领域,辅助离子化基板DIUTHAME获得了丰富的新应用实例,并进行了技术升级(Blotting技术),会中亦发布了多张海报对此进行了展现。此外,滨松也首次披露了新品EM+AD的信息,为ICP-MS应用开发的Dual Mode EM加上AD,实现了长寿命的性能,此外计数线性度也得到了明显的改善。/ppbr//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/ffa307fc-be41-4d85-b333-7a984561e665.jpg" title="ASMS日程.png" alt="ASMS日程.png"//pp style="text-align: center "ASMS会议期间海报发布安排/p
  • 分析仪器稳定可靠的光电技术保障:详解 BCEIA 2017 滨松新品
    由中国分析测试协会主办的第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会(bceia 2017)于10月10日-13日在北京国家会议中心举办,现场可谓是红红火火,人从众众!而滨松展台上也聚集了新老朋友,人潮攒动在一个不大的透明展柜周围,而在这个展柜中,就是这次滨松为分析仪器应用准备的新惊喜!按照分析技术手段的不同,分析仪器一般可分为光、电、色、质四大板块,那针对不同领域,此次滨松带去的“新惊喜”——新产品和新的解决方案到底是怎样的呢?下面让我们重返会场,打开展柜的玻璃罩,一个一个地拿起来详细解读,同时也将分享各种分析仪器应用的小知识哦!here we go~滨松中国展台质谱质谱技术发展至今已逾百年,一百多年来,质谱工作者们站在彼此的肩头,将一个简单的物理现象在理论和实践上推到今天的高度。从一开始对元素同位素的辨别、相对原子量的测定,到第二次世界大战用于分离核燃料铀235制造原子弹,乃至今天广泛应用于化学、环境、医学及生命科学研究,质谱技术的每一次进步,都推动了其他相关领域,如原子物理学、化学、材料科学、核技术、环境科学、生命科学乃至地球和天体科学的发展。 质谱技术的核心是“制造离子”和“检测离子”,其他所有的一切都是为这个目的服务。上图是质谱仪的基本工作流程,在本次bceia中,图中所示的几个重要元件就是滨松展台的重头戏之一。1、电离源要在质谱仪上检测到某种化合物,前提是这种化合物必须被电离,因此离子源的发展一直影响着质谱技术的发展,反过来质谱技术的发展也对离子源不断提出着更高的要求。 常见的质谱离子源包括电子电离源(ei)、化学电离源(ci)、大气压化学电离源(apci)、大气压光致电离离子源(appi)、快原子轰击电离子源(fab)、基质辅助激光解析电离源(maldi)等。 大气压光致电离源(atmospheric pressure photoionization,appi)是由前苏联的i. a. revel’ skii在1986年推出的,其最初的目的是取代放射性的ni63来提供分子电离的能量,出乎意料的是,这一改变使仪器的线性范围得到扩展并提高了灵敏度。之后通过对结构的不断改进,这种技术逐渐应在了那些难于被esi和apci技术离子化的化合物上。而且,由于appi不仅能够将非极性分子离子化,其应用还能扩展到极性化合物,因此取得了快速发展。 光致电离是使用波长在真空紫外区(vacuum-ultraviolet, vuv)的光子所携带的高能量使待测化合物电离,此次出展的全新光致电离离子源——vuv氘灯 l13301,就可以很好的担起这个任务。带有驱动电路的vuv氘灯l13301 基于mgf2窗材的滨松vuv氘灯可以促成一种高电离效率、碎片离子峰产生量少的新型软电离方式。 它的电离能可达到10.78ev,电离效率提高,且相对于传统pid灯可以电离出更多的离子,使仪器整体灵敏度有数倍提高,此外还具备低成本、易安装等特点。2、探测器探测器作为质谱仪的“眼睛”,和质量分析器一起在检测端担当起双核之一的重要作用:如何将微弱的离子信号放大到能够使人顺利辨别的水平并将其背景干扰排除。 从最初的无极质谱时代的手工描绘到干版照相感光,再到有机质谱出现后的长条记录仪和光束示波仪直至各种不同的电子倍增器,质谱仪的探测系统经历了漫长的发展过程。因为探测器的主要任务是检测质谱仪产生的离子信号,因此灵敏度、精确度和反应时间就成为衡量探测器的重要指标。电子倍增器电子倍增器(electron multiplier, 下称em)是目前使用最多的质谱探测器,其形式多样,基本原理是对带电粒子产生的次级电子进行放大。从质量分析器出来的离子根据其极性不同被施加正/负高压,在此高压下离子被加速进入em。em可分为非连续式(discrete dynode electron multiplier,下图a)和连续式倍增电极(channel electron multiplier, cem,下图b)。其通常有13~23级表面涂布有良好次级电子发射能力的金属氧化物(如cu-be的氧化物)的倍增电极。从质量分析器出来的离子束被聚集在第一级(或转换打拿极)上之后从其表面会发射一次电子,一次电子的数目和离子束的性质(质量、携带电荷、结构等)、撞击速度、倍增极表面金属合金氧化物的功函数等因素有关。根据电子轨迹的设计,一次电子之后打到之后的倍增极产生二级电子,最后阳极部分负责将经过各级倍增的二次电子进行收集,并通过外接电路将电流信号进行输出。 而从本质上来说,em就是没有光阴极面的光电倍增管(pmt)。(下图中蓝色线标注部分)传承了pmt的工艺,滨松em也已有40年的历史。因为em一般作为四级杆及四级杆相关串联质谱仪的探测器去应有,需要进行定量分析,因此要求em具有宽动态范围、长寿命、高增益等特性。除了具有上述特征外,滨松的em还能够根据客户不同需求提供丰富的产品线:小体积紧凑型、低噪声结构型、双极性探测型、大动态范围双模式输出型等。 近年来,针对冶金、环保、地质矿产、食品等领域越来越多的痕量重金属检测需求,icp-ms得到更加广泛的应用,因为icp-ms面向的是痕量无机元素的测定(检出限ppt级别),本次展会上的具有大动态范围双模式输出(模拟输出和计数输出)的em r13733就十分合适了。当入射离子量很小时,可以选择高增益的技术模式对输出脉冲进行计数;当入射离子量增加较多后,可以选择较低增益的模拟输出模式。这样探测器就可提供更宽的动态范围,避免饱和输出。不同模式下r13733的增益曲线 双模式输出工作示意图 荧光屏 在电子光学聚焦系统中,为把光电子图像转换为可见的光学图像,通常需要荧光屏。荧光屏是由发光材料的微晶颗粒沉积或喷涂而成的薄层,可以将电子动能转换成光能。 某些金属的硫化物、氧化物或硅酸盐等粉末状晶体在适当处理后具有受激发光的特性,这些材料称之为晶态磷光体,当高速光电子轰击荧光屏时,晶态磷光体基质中的价带电子受激跃迁到导带,所产生的电子和空穴分别在导带和价带中扩散。当空穴迁移到发光中心的基态能级上时,就相当于发光中心被激发了,而导带中的受激电子有可能迁移到这一受激的发光中心,产生电子和空穴的符合而释放光子。 展会上具有极短衰减时间(仅为3.5ns)的滨松快速荧光屏j13550-09d,可以与微通道板结合构成组件,使得待测离子打出的电子在荧光屏上进行显像。微通道板(组件)微通道板(microchannel plate, mcp)是一种蜂窝状的二维平面真空电子器件,其板面上有数目巨大的直径为4~25μm、长度在数十μm到数mm之间的微孔,实际上是一块通道内壁具有良好二次发射性能和一定导电性能的微细空心通道玻璃纤维面板。 mcp表面由高电阻的材料构成,为连续式的倍增电极,其工作原理和电子倍增器类似,首先是离子或光子撞击倍增电极表面产生一次电子或光电子,而后反射撞击下一表面产生多次倍增的二级电子使信号放大。将微通道板集成了阳极、电压接线、电容、法兰、螺孔等功能器件后即是微通道板组件,可作为独立功能的探测器件对飞行时间质谱仪(tof-ms)的离子信号进行测量。 飞行时间(time of flight, tof)质量分析器自上世纪50年代出现在质谱领域,其基本思想是测量离子离开离子源后,在通常为1~2m长的真空飞行管中飞行到达检测器所需的时间。基本工作原理 因为飞行路径中没有电场/磁场影响,尽管所有的离子在离开离子源时具有同样的动能,但由于不同的离子具有不同的质荷比(m/z)从而影响其飞行速度,到达探测器的时间也就有先后,m/z小的离子先到,m/z大的离子后到。 在tof-ms发展的早期,因为缺少能使大分子离子化的电离源,主要使用的离子源是ei,但是ei源产生的离子动能基本一致,tof中离子飞行动能受到初始动能的影响使其飞行时的速度差别不大,导致tof-ms的仪器解析能力不高,再加上当时使用的光束示波记录仪赶不上仪器数据产生的速度,制约了tof-ms的应用。 tof-ms的重生是上世纪80年代伴随解析离子源,特别是maldi技术的发展而开始的。再加之探测器及数据采集技术的发展,使得tof能够在更大的m/z范围内以更快的速度、更高的解析能力来获取完全的数据。 tof-ms较其他质谱仪具有灵敏度好。分辨率高、分析速度快、高质量检测限等优点,再配合基质辅助激光解析离子源(maldi)/电喷雾电离源(esi)/大气压化学电离源(apci)/大气压光电离源(appi),使之成为当今最具发展前景的质谱仪。 现在tof-ms已被用于很多国际前沿和热门课题的研究:小分子领域,如结合气溶胶采样系统或vuv真空紫外光源,应用于环保pm2.5或是vocs在线源监测及应急监测;大分子领域,结合maldi应用于蛋白质组学、药物代谢、基因及基因组学、微生物检验等领域,特别是在大通量、分析速度要求快的生物大分子分析中,tof-ms成为唯一可以实现要求的分析手段。 针对tof-ms的特点及对mcp探测器的要求,最新的f12396-11、f13446-11、f1094-11作为代表在bceia中登场,他们诠释了如下几个滨松mcp的突出特征: a、相应速度快b、极小的后脉冲c、鲁棒性,无畸变滨松的mcp组件对于环境有很好的耐受度,即使长期使用依然能够保持良好的平坦度,长时间保持很好的“jitter time”表现。d、漏斗型mcp,保持更高探测效率漏斗型mcp接受通道可使更多的离子进入mcp通道内,保持更高的探测效率 除以上特征以外,其还可结合荧光屏进行电光转换,后端加ccd相机可显图像。滨松拥有mcp裸片及组件在内的丰富产品线,可根据科研、产业等不同的需求,选择合适的型号(也提供定制化服务)。 光谱在原子光谱(原子吸收、原子发射、原子荧光等)及分子光谱(紫外可见分光光度计、红外光谱仪、分子荧光光谱仪、激光拉曼光谱仪、光纤光谱仪等)应用中,都经常出现滨松pmt、各类半导体器件及光源的身影。 相比于传统的电子真空器件,近年来半导体类器件在分析仪器中得到了广泛应用,比如最近刚揭晓的2017年诺贝尔化学奖——冷冻电镜硬件部分的高峰,即是利用4k*4k的ccd图像传感器作为直接电子探测器得到应用。此次bceia中,两个近红外新半导体器件也是光谱应用中的必看点。 我们都知道,近红外(NIR)光谱仪和拉曼光谱仪近年来备受关注,特别是在食品安全、农业畜牧业、药物质检、国土安全等领域,便携式手持式近红外、拉曼光谱仪得到越来越多的应用。针对市场对于小型化便携化及特别应用的需求,这样的产品即呈现了出来:lcc(leadless chip-carrier)封装线阵ingaas图像传感器g13913系列(近红外应用)相比于DIP封装的InGaAs图像传感器,g13913系列具有更小更紧凑的体积,功耗低,便于客户集成到便携式近红外光谱仪中。基于mems法布里-珀罗干涉(fpi)的微型近红外光谱探测器c14272、c13272-02(近红外应用) 关于这款产品想必都不陌生了,c13272系列是滨松推出的笔尖大基于mems-fpi近红外光谱探测器、曾入围国际光学“棱镜奖”,并获得了本届“bceia新产品奖”的荣誉。因为其极致紧凑的身躯、低成本、以及可工作在近红外波段等特征,一经面世便获得巨大关注。 系列还在不断扩展中,最新的c14272系列也即将上市。相比于c13272系列,c14272具有不同的波长范围(1350nm~1650nm)和更大的单点探测器面积,将为近红外光谱仪开发应用提供更多的可能性。c14272系列分光光谱图 InGaAs近红外探测器G14237系列(1064nm拉曼应用) 拉曼光谱可以高灵敏度分析化学物质的结构和组成,具有非接触、非侵入性和无损性,无需样品制备(或者只需简单样品制备)等特点。随着仪器开发和分析方法等方面的突破,如荧光校正技术等,拉曼光谱得到越来越广泛的应用,包括药物分析、爆炸物探测、文物检测、医疗诊断等多个领域。 发展高效和易于使用的小型便携式或手持式拉曼系统,是拉曼光谱一个重要方向。大多数这样的手持系统能够直接分析容器和包装袋中的样品,不需要任何样品制备,同时也避免了对化学物质的接触。 一般商用化的小型便携或手持拉曼系统多采用532nm、785nm、1064nm的激光器,但对于一个特定的应用来说,通常只有一种可以提供最好的解决方案。所以选择最佳激发波长时要考虑多方面的因素:每个激发波长对应的分析速度和准确度、样品的荧光背景、样本基质的透明度(容器壁、溶剂、被测物等)。在面对具有很强荧光信号的待测物时,为了降低背景荧光信号,1064nm激光器拉曼无疑是最佳选择。苏丹红的1064nm vs 785nm激光拉曼信号 但拉曼强度与激发波长的四次方成反比,针对1064nm激光拉曼的信号较弱,因此需要具有更低噪声和暗电流的InGaAs图像传感器。考虑到很多测试中2500cm-1拉曼位移已经可以满足应用,此时对应的波长在1450nm左右,因此滨松推出了具有更低暗噪声、长波截止波长在1450nm的ingaas图像传感器。InGaAs近红外探测器G14237系列 液相色谱 紫外可见(UV-Vis)检测器/二极管阵列检测器(DAD)是高效液相色谱(HPLC)中应用最多的检测器。其检测器的光源紫外部分为氘灯。此次出展的X2D2氘灯L9518的中心部分亮度是常规氘灯的2倍,为检测器灵敏度的提升提供了更优选择。针对UV-Vis或DAD检测器的探测器端,升级后的PPS(passive pixel sensor)型cmos图像传感器s10121系列则带来了更好的表现。HPLC中对检测限和动态范围要求较高,相比于APS(active pixel sensor)型cmos,PPS型cmos具有更低的噪声和更高的动态范围。aps和pps型cmos图像传感器对比 而s10121系列相比于之前的PPS型cmos图像传感器,具有更高的紫外响应和紫外响应平滑度,且针对紫外区域探测,滨松的cmos图像传感器无需镀膜,没有多步光电转换的损耗且没有薄膜损耗,给仪器应用提供更优化的探测端使用体验。以上就是bceia2017滨松展台中的主要看点啦,滨松中国在本届BCEIA中继续展示了“光电使能”的力量,并结合中国市场和客户的需求,提供稳定可靠的光电技术保障。参考文献:massspectrometry: a textbook (second edition), j.h.gross现代质谱与生命科学研究,科学出版社,赖聪仪器信息网:532、785还是1064nm?手持拉曼激发光选择有讲究!
  • 滨松新型三级结构MCP,解决小质谱仪低真空度难题
    要说近年来被公认增长最快的分析仪器,毫无疑问非质谱仪莫属。据美国acs网站统计,目前国际上排名前十的仪器厂商中,有七家都在从事质谱仪的研发和生产。就中国而言,对质谱仪的需求也在快速增长。质谱分析是一种测量离子质荷比(质量-电荷比)的分析方法。首先通过电离源将样品中各组分电离成离子,接着在高真空的质量分析器中,在电磁场的作用下主要根据质荷比(带电离子质量/所带电荷的数量)将离子进行分离,使这些离子最后在探测器上产生可以被互相区分的信号。对于不同的组分,电离生成的离子不同——故而质谱可以被用于鉴定样品中的不同组分。质谱仪基本结构示意图质谱技术发展至今已逾百年,质谱工作者们站在彼此的肩头,将一个简单的物理现象在理论和实践上推到如今的高度,使其成为了分析领域最重要的方法之一。目前质谱已不仅是常规化学分析中的重要手段,逐渐也开始被用于生命科学、国土安全、食品安全、临床医学检测和空间技术等热门领域。质谱技术的应用领域越来越广泛但我们知道,传统的实验室台式质谱仪昂贵、耗能、连接气路管道、需要强力真空泵,并且经常需要前端的分离系统,机体往往庞大笨重。若要应用于临床、机场安检、食品安全等原位现场测量场景,仪器必须小型化。不过,说小型化就小型化,你问过真空系统的意见了吗?没错,在小型化质谱仪的设计中,最大的一个挑战在于真空系统。上面在简介质谱仪工作原理的时候,已经提到,“真空”是质谱仪内部工作的必要条件。保持高真空度可以防止分子、离子、电子之间发生碰撞,避免噪声的产生。也就是说,真空度越高,质谱仪的信噪比越好。 遗憾的是,真空系统往往比较笨重,小型质谱仪也只能选择小型的真空泵,而泵速的下降,会直接导致系统真空度降低,这会严重影响质量分析器及探测器的正常运行。而从目前的研究结果来看,质谱的背景噪声主要来自探测器端,这源于一个叫离子反馈的作用。 常见的质谱探测器(如mcp、电子倍增器/em)都是将离子转化为电子;电子被电场加速、倍增并最终检出。而加速的电子会和残余气体分子碰撞,产生正离子。这些正离子在电场中会反向运动,再次轰击产生电子,这个过程称为离子反馈(ion feedback,ifb)。由于正离子反向运动是需要时间的,所以离子反馈所产生的信号与真实信号本身并不会叠加,反而成为了噪声/杂峰的重要来源。离子反馈(ion feedback,ifb)过程示意图而低真空度下较高浓度的气体分子是客观存在的,因此相比于控制离子生成,更为明智的做法是控制生成离子的走向。但如今四级杆及离子阱质谱仪一般采用的电子倍增器(em),却并没有办法解决这一问题。 新探测器技术的出现,成为了质谱仪小型化的一个关键。 小质谱仪不要慌,滨松gen3 mcp来了微通道板(mcp)也是应用于质谱仪中的一种常用探测器,特别是tof-ms。但传统的两片结构的mcp(见下图a)和电子倍增器(em)等其他传统质谱探测器一样,残留的气体分子也会发生电离生成正离子,并返回mcp形成离子反馈。不过,滨松最新推出的拥有三级结构的mcp,通过实现控制离子走向的策略,成功解决了上面说到的问题。传统两片结构(bi-planer mode)和滨松最新三级结构(triode mode)mcp的结构和电位对比滨松最新推出的适用于小型质谱仪的gen3 mcp 滨松gen3 mcp采用了这样的结构设计:在mcp出口和打拿极之间加入栅网电极构成三级结构,栅网电极作为阳极(负高压模式下接地),后端打拿极和mcp入口则被设置为等电位,这样残留的气体分子电离生成的正离子会从栅网电极向打拿极运动,并被打拿极俘获。这种三级的创新结构设计可以避免电离正离子返回mcp,从而在源头上解决了暗电流的问题。下图是三级结构的滨松gen3 mcp和传统两级mcp电流输出结构在不同真空度下的实验数据对比。传统两片结构(bi-planer mode)和滨松最新三级结构(triode mode)mcp的实测噪声(暗电流)对比 可以明显的看出,在105增益下,传统的2片mcp电流输出型组件在真空度高于10-3pa的情况下即会发生离子反馈。而对于三级结构的gen3 mcp,即使真空度降低到1pa,仍然不会发生离子反馈。凭借在低真空度下的优异表现,加上小巧的尺寸(有效面积直径:14mm),滨松gen3 mcp将会大大释放束缚在质谱仪真空系统上的缰绳,方便开发者开发更为灵活便携、功耗更低、更适合现场使用的小型质谱仪。滨松gen3 mcp有效面积直径:14mm滨松致力于光电技术探索60余年,在质谱探测器的研究也已有40余年的历史,可为质谱应提供mcp、em、离子化光源等产品。2018年我们推出了,并也将继续推出更多应用于质谱的新品(文章底部的小编传送门中,有部分新品链接)。希望通过探测技术的原始创新,从最底层技术出发,稳定而坚实地推动最终质谱应用的发展。
  • 滨松20英寸光电倍增管科技成就荣获“IEEE里程碑”
    引滨松日本2014年10月15日文章——日本浜松光子学株式会社(滨松公司)凭借开发用于天文科研,如超新星、中微子探索的20英寸光电倍增管的科技成就,受到了世界最大的电子,信息,通信领域的专业学会IEEE(美国电气与电子工程师学会,总部:美国纽约)的认可。20英寸光电倍增管最初是受到小柴昌俊教授(东京大学荣誉教授)的拜托而制作的,小柴昌俊教授亦因此探测到了宇宙中微子进而获得了2002年诺贝尔物理学奖。最初,在“神冈核子衰变实验”中制造并配备了上百个20英寸的光电倍增管。而后,在“超级神冈中微子探测实验”中则装备上千个20英寸的光电倍增管。 “IEEE里程碑”是IEEE用于认可在某个其涵括的科技领域里的“科技创新和对人类探知发现有卓越贡献的独立产品、服务,影响重大的种子论文,专利”,而20英寸光电倍增管凭借在中微子探测中的贡献,而被授予了“IEEE里程碑”。滨松制20英寸光电倍增管“IEEE里程碑”铭牌 新闻来源:http://www.hamamatsu.com/jp/en/news/news/20141015000001.html IEEE里程碑认证 IEEE电子工程及信息技术领域里程碑 标题:20英寸直径光电倍增管,1979-1987 原因: 滨松公司应小柴昌俊教授所托,于1979年在丰冈工厂开始制作用于3000吨储水的契伦科夫粒子探测,神冈实验第二期。实验配备1071个光电倍增管收集粒子落于水面而产生的光子。神冈实验第二期于1987年探测到了超新星SN1987A的中微子爆炸,因此发现小柴昌俊教授获得了2002年诺贝尔奖。
  • 关于光电倍增管(PMT)模块的选型与使用
    PMT模块的选型PMT模块中不仅都集成了PMT裸管、分压电路和高压电源,还根据信号输出的不同需求集成了其他的功能组件。按照PMT模块的信号输出类型,滨松的PMT模块产品可以分为电流输出模块、电压输出模块和光子计数探测器。他们的区别是这样的:点击查看大图PS.图中灰色方框内的各种产品/附件滨松也有提供~可以移步至滨松中国官网了解目前滨松有40多个系列,工程师梳理了一张系列型号及基础参数参考表,在选型时可以有所帮助:(点击查看看大图)在同一系列的滨松PMT模块中,会以后缀来区分不同的产品型号。这些后缀往往代表着不同的含义,了解它们,也可以有助于我们的产品选型。这里,我们选出了用途最为广泛的φ8端窗PMT模块,针对其中关键的名词项,来深入一一解读。 滨松φ8 PMT模块命名规则# Settling time是什么?在PMT模块中,加在PMT上的高压会随着控制电压(一般在0.5-1.1V)的变化而变化;但这个过程是有一定延迟的,且根据PMT模块中分压电路的设计有长有短。从调节完控制电压,到施加在PMT的高压到达设定电压——其时间间隔称之为Settling time,也就是稳定时间,简而言之,就是PMT调完控制电压后等多久能用。在滨松PMT模块的彩页中,标注的Settling time数值一般是控制电压从+1.0V到+0.5V所对应的Settlingtime。如果控制电压的变化幅度较小,响应的Settling time也会相应变小。 # 纹波噪声是什么?PMT模块中,除了PMT裸管之外,还至少会集成高压电源和分压电路。其中高压电源中使用的振荡电路(oscillation circuit)会带来额外微小的电压抖动,继而使得加在PMT上的高压、PMT的增益以及最终输出的信号上都会出现相应的抖动,即纹波(ripple,见图)。纹波现象所带来的纹波噪声在滨松PMT模块的彩页中一般被标注为“Ripple noise(peak to peak)”,是在特定控制电压下,采用特定的读出参数所测得的电压曲线中波峰和波谷的差值。 纹波噪声示意为高压电源选择合适的电路设计可以大幅减小纹波噪声。虽然纹波噪声不可能完全消除,但在当前已经商业化的PMT模块中,纹波噪声已经小到基本可以不予考虑。如果特定情况下确实需要降低纹波噪声,可以考虑以下两种方法: (1)在模块信号输出之后加入低通滤波器,过滤掉一部分;(2)提高控制电压——此时光电倍增管的增益与纹波的绝对值都会增加,但是增益的增长要更快,所以能够实际上降低纹波的影响。# PMT模块的电流输出与电压输出的区别?电压输出的PMT模块的Conversion factor是什么? PMT最原始的输出信号为电流。相对于电流输出模块,电压输出的PMT模块中多了一个跨阻放大器(Current-Voltage Conversion Amp)将电流已经转换成了电压(可以翻到上文看看图)。对应的转换系数就是conversion factor(或者称作Current-to-voltage conversion factor)。 此外,由于跨阻放大器本身是有带宽的,如H10722和H10723采用了不同的跨阻放大器,所以其输出信号的带宽也就不一样。 总的说来,电压输出模块和电流输出模块在使用中的优劣如下:# 插针式与导线式有什么区别? 插针式(下图左,如H10720,H11900)与导线式(下图右,如H10721,H11901)的两种光电倍增管模块没有本质区别。前者可以直接插在电路板上;后者在安装上则更加灵活。可以根据实际使用环境和条件选择。 H10720和H10721外观 # 光谱响应参数的解析PMT模块的光谱响应范围主要由光阴极面的材料和窗材决定。 光阴极面的材料决定了PMT光谱响应的波长上限,更长波长的光子由于能量不足就较难转化成光电子从而被探测了。 管壁材料(窗材)决定了PMT光谱响应的波长下限。对于波长更短的光子,理论上只要能够轰击到光阴极面都能够产生光电子。但PMT是一个真空管结构,光子到达光阴极面之前需要先通过管壁。过短波长的光子会被管壁所阻碍,所以管壁材料(窗材)一般决定了PMT光谱响应的波长下限。 光电倍增管工作示意图在滨松样本资料中,一般会给出波长范围(如H10720-110的230-700nm)。其下限代表的是管壁透光率曲线的拐点;其上限,对于多碱材料是灵敏度峰值的0.1%,对于双碱材料是灵敏度峰值的1%。# 关于功耗更多的解析H1072X系列最吸引人的是其低功耗;H10720/H10721系列所要求的电压(input voltage)甚至只有2.8-5.5V,电流也只是mA级别。这意味着,3节普通的5号电池就足以作为PMT模块的电源。加上H10720/H10721本身的小体积,使得其非常适合用于手持式设备。 H10720/H10721,H11900/H11901系列与功耗相关的参数 PMT模块的使用根据实际应用中数据测量的需求,PMT模块的使用可以分为如下3类。 1. 在示波器上读出PMT模块输出的模拟信号 2. 在电脑上读出PMT模块输出的模拟信号 3. 在电脑上读出光子计数结果
  • 滨松在华新工厂将投产,产值或倍增至10亿元
    北京滨松光子技术股份公司(以下简称北京滨松)廊坊工厂的新厂房已在日前竣工,并于2014年1月11日上午9:30举行了竣工仪式。新厂房预计将于2014年2月开始启用。新厂房总建筑面积约15000平方米,超过12000余平方米的原厂房,总工程投资约6000万元,于2012年3月动工。原厂房生产的产品较多,包括分光光度计、石油勘探设备,放射医疗、用于影像诊断设备伽马相机的光电倍增管、光电倍增管相关零部件、接收辐射的闪烁体(在辐射射线衰变时产生萤光的晶体,用于辐射成像)、各种传感器、用于电子零件的玻璃材料和产品、医用放射成像设备、环境监测仪器等,员工数量约500人。新厂房投产后,除了光电倍增管仍在原厂房生产以外,包括北京浜松永清工厂(廊坊)生产的闪烁体和玻璃加工等均将移至新厂房生产。北京滨松新厂房  北京滨松的新厂房每层面积约为3000平方米,预计地下1层用于配置电力系统,1层用于业务单位、质量控制、仓库和办公室等,2层用于闪烁体生产,3层用于环境监测仪器和图像测量设备生产以及新产品原型的开发,4层用于会议室及将来的产能增加,5层用于玻璃加工,新厂房共计将有约270名员工。  由于欧洲和美国的客户纷纷在中国设立生产基地,生产低价格产品满足中国市场需求,因此在过去的几年内滨松的在华业务也不断增长。滨松集团在中国的销售额主要包括三部分,分别来自于北京滨松、在华销售子公司滨松光子学商贸(中国)公司,以及从日本滨松光子学出口的产品。2013财年(截至2013年9月)这三部分的销售额总计达到约5亿元。滨松新厂房的产能相当于5亿元销售额规模,如果满负荷生产,其产值将倍增至10亿元。编译:魏昕
  • 下一代光电倍增管(μPMT)问世 PMT技术发展何去何从?
    下一代光电倍增管(μPMT)问世 PMT技术发展何去何从?  ——“2010(第19届)北京 HAMAMATSU技术交流会”在长沙举行  仪器信息网讯 2010年10月31日-11月2日,日本滨松光子学株式会社(以下简称“日本滨松”)与北京滨松光子技术股份有限公司(以下简称“北京滨松”)在长沙和一国际大酒店共同举办“2010(第19届)北京HAMAMATSU技术交流会”。本次技术交流会以“光电倍增管、光源的相关技术与应用”为主题,来自日本滨松电子管事业部和北京滨松的专家做了现场报告并解答用户提问。  120余名来自核电、分析仪器、医疗、环境等领域的滨松用户参加了本次交流会。日本滨松常务取缔役、北京滨松董事长竹内纯一先生,北京滨松总经理席与霖先生,总经理助理兼第一事业部部长段鸿滨先生等滨松集团高层出席。仪器信息网作为特邀媒体也参加了本次交流会。  交流会现场  日本滨松常务取缔役、北京滨松董事长 竹内纯一先生  报告题目:日本滨松光子学株式会社整体公司介绍  北京滨松光子股份有限公司总经理席与霖先生出席技术交流会  竹内纯一先生首先对日本滨松的发展历程、公司宗旨以及公司各个事业部的发展情况做了整体介绍,他在报告中说到:日本滨松成立于1953年,至今已有57年的历史。“Photon is Our Business”,公司长期致力于光子相关技术的探索。目前,公司下设电子管事业部、固体事业部、系统事业部、激光部大部门,分别生产不同产品(详细见表1)。除产品研发部门外,公司另设有中央研究院,专门从事跟光子相关的、具有开拓性的研究,这些研究立足于未来,非常具有前瞻性。  表1 日本滨松四大部门所生产的产品部门产品电子管事业部光电倍增管(PMT)、各种光源(灯)、微聚焦X线源、像增强器等产品。固体事业部光电二极管、光IC、图像传感器(CCD、CMOS、NMOS等)、发光器件等产品。系统事业部应用在生物、医疗、半导体芯片领域的各种测量仪器,如超高灵敏度、超高速数码相机,图像处理,条纹相机等产品。激光部大功率半导体激光器等产品。  (备注:本表根据竹内纯一先生的介绍内容整理而成。)  日本滨松研发出的微光电倍增管(micro μPMT)  电子管事业部近期研发出了全球首款采用MEMS技术的微光电倍增管(即micro μPMT),该产品只有大拇指大小,长7mm,宽5mm,厚2mm,其制作工艺是通过MEMS技术在硅底板上形成光电面及电子倍增部(倍增电极),用两张玻璃底板将其夹住形成,这种构造的最大特点是可轻松进行批量生产。μPMT的工作原理与原来的PMT相同,性能方面也毫不逊色。预计该产品将从2011年1月开始样品供货,主要面向利用μPMT进行研究开发用途的用户。  日本滨松电子管事业部营业推进部部长 袴田敏一先生  报告题目:光电倍增管新产品的动向、应用及其他常识  袴田敏一先生的报告内容主要分为两部分,即滨松光电倍增管产品的研究动向及其在使用中的注意事项。袴田敏一先生认为,日本滨松的光电倍增管产品正往五个方向发展:(1)其量子化效率提高,感应波长向长波方向延伸;(2)其响应速度提高;(3)其外壳采用金属封装,并实现多通道;(4)其暗电流与本身材料本底降低;(5)倍增极放大倍数提高。针对以上五个方面,日本滨松均推出了相应的产品,供不同需求的用户选择。  北京滨松的光电倍增管模块产品  此外,袴田敏一先生还指出了光电倍增管的技术方向:未来真空管技术将与半导体技术相融合,光电倍增管将向模块化、集成化、通用化发展。日本滨松将向光电倍增管技术的极限挑战——力争使光电倍增管的量子效率增至100%,而噪声降至0。  袴田敏一先生最后提醒广大用户在使用光电倍增管的过程中要注意高压电源、分压器、磁场等光电倍增管周边器件对其性能的影响,同时不能忽视温度、湿度、气压、振动等环境因素的作用。  北京滨松光子技术股份有限公司新产品开发部 李妙堂先生  报告题目:PMT在放射测量(闪烁计数)中的应用  李妙堂先生的报告主要涉及三方面内容:(1)闪烁探测器的组成、工作原理、特点与应用;(2)闪烁探测器的性能与特性;(3)闪烁探测器的设计技术。  李妙堂先生在报告中指出:闪烁探测器是由闪烁体和光电倍增管组合而成,是目前常用的核测量探测器之一。可以从能量分辨率、坪特性、探测效率、本底、计数速率、灵敏度、稳定性等多个方面去衡量闪烁探测器的性能。设计闪烁探测器涉及闪烁体的选择、光电倍增管的选择、光收集系统、分压器的设计、输出回路、前置放大器的设计、闪烁计数的稳定电路等方面,设计者要综合考虑各方面因素。  日本滨松光子学株式会社电子管事业部第4制造部制造部长 松下孝二先生  报告题目:日本滨松光子学株式会社的光源产品  松下孝二先生介绍到:日本滨松的光源产品涵盖氘灯、氙灯、汞氙灯、空心阴极灯等种类,广泛应用于半导体、医疗、分析仪器、环境检测、信息等领域。光源的性能可从波长范围、光能输出量、稳定性、寿命等方面来判断。  他详细介绍了滨松的氘灯系列产品。L2D2系列氘灯是专门为分析仪器开发的产品,具有高稳定性、长使用寿命、高光能输出等特点,可应用于高效液相色谱、紫外可见分光光度计、原子吸收分光光度计等仪器。X2D2系列氘灯在L2D2的基础上,性能又有所提升,其亮度是传统氘灯的两倍,适用于高分辨率、高通量分析仪器。而新近研发的S2D2系列小氘灯性能稳定、形状小巧,非常适用于便携式分析仪器。  日本滨松光子学株式会社电子管事业部第四制造部 上野和夫先生  报告题目:光源产品的使用方法  上野和夫先生针对滨松的汞氙灯、脉冲氙灯、氘灯三大类光源产品介绍了使用过程中所出现问题的原因以及如何应对。光源在使用过程中,可能会遇到诸如灯无法点亮、输出不稳定、输出衰减、灯破损等问题,不同种类的光源产生上述问题的原因是不一样的。用户要仔细分析,有针对性的排除不利因素。  技术交流会现场,日本滨松公司在会场还设立了产品展区。用户们仔细地观看所展出的产品,并在报告提问环节反应热烈,提问踊跃。  用户踊跃提问用户仔细观看滨松产品  技术交流会举办地:长沙和一国际大酒店  附录1:北京滨松光子技术股份有限公司  http://www.bhphoton.com/   附录2:日本滨松光子学株式会社  http://www.hamamatsu.com/
  • 向质谱领域进军 滨松重点推广离子源、探测器等新品
    p  第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2017)已于10月10日-13日在北京国家会议中心举行,科学仪器核心零部件厂商滨松带着众多新产品新技术参展。其中质谱相关器件很是亮眼,就滨松如何看待质谱市场与技术发展趋势等问题,仪器信息网编辑采访了滨松中国分析领域质谱项目推进负责人周旭升先生。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="滨松展位.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/99fe9b3e-edd1-462e-91ff-07f52812cff1.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"滨松展位/pp  滨松用于原子吸收、原子荧光等光谱仪器的光电倍增管盛名已久,其实滨松的质谱相关器件也已经有40多年的历史。不过由于某些原因一直没有“走”出日本,直到这两年,才开始不断在中国等市场宣传推广。/pp  至于为什么选择这个时候进行推广,以及作为零部件供应商,滨松是如何看待质谱市场的前景、以及技术与应用的发展方向,周旭升谈到,如今质谱技术与应用非常“热”,升势迅猛。尤其是中国市场,由于环境大气颗粒物源解析、以及相关的VOC分析等都需要质谱技术。相关标准制定时,涉及了大量的质谱方法。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="周旭升.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/18c8613b-4cb7-4d54-8d2e-b5576ec8ad72.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center" 滨松中国分析领域质谱项目推进负责人周旭升/pp  近年来,解读一些大公司财报时都会发现,质谱业务保持着很好的增长。尤其是2008年金融危机后,质谱市场增长趋势越发迅猛,而且中国市场增长情况更加“剧烈”。几乎各大公司财报中都专门提到,中国环境、健康等相关市场中质谱仪器销售额大幅增长。/pp  从另一个角度来看,国产质谱企业的数量越来越多,而且除了像东西分析、普析通用、聚光科技、天瑞仪器、广州禾信等,还出现了很多新企业,如宁波华仪宁创、北京清谱、青岛融智等。这些新型公司从MALDI或小型便携质谱开始,这也体现着质谱仪器的两个发展方向。小型便携质谱在环境、执法等领域有着很好的前景。MALDI质谱更专注于医疗、临床,而医疗临床领域也是近年来质谱应用的热点;最早奥巴马提出精准医疗战略,去年习主席在G20公告上承诺减少抗生素滥用,MALDI是鉴定身体里细菌、微生物、血细胞、组织的分析一种很好的手段,可以读取细胞中蛋白质的全面信息,是遗传疾病等诊断的好手段。另外,从利益角度来说,国内的三甲医院有实力、也有意愿配备MALDI等仪器设备展开更多的服务。/pp  “如能将质谱技术用到更多领域或是人们的生活中,那将是对分析技术或仪器市场非常大的革新。”周旭升说到。/pp  “应对这些市场需求,滨松开始大力在中国推广质谱相关器件。”至于滨松推广的手段,周旭升介绍到,国产质谱企业中多数已经是滨松光谱等器件的客户,当知道滨松有这些质谱器件时也都愿意尝试使用。而滨松的产品,如真空器件微通道板(microchannel plate, MCP)产品“身上”有着滨松60多年真空技术的积累,在产品一致性等大批量生产时的品质有很好的保证。/pp  span style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"电子倍增器(electron multiplier, EM)是目前使用最多的质谱探测器,其形式多样,基本原理是对带电粒子产生的次级电子进行放大。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"  MCP是一种可以二维探测和倍增电子的电子倍增器。MCP也对离子、真空紫外射线、X射线和伽马射线等敏感,因此MCP可以应用在这些物质的位置和能量的探测器件中。/span/pp  除了MCP、EM的固有产品,滨松不断进行着革新,几乎在每年的ASMS上都会发布一款最先进的技术信息。周旭升介绍了近两年来推出的几款新技术。如,2016年发布了复合型MCP,由于增加了一个1000倍增的雪崩管使得其使用寿命提升7-10倍。2017年专门针对大分子分析的MALDI质谱推出了另一种复合型MCP,与传统MCP相比其信噪比大幅提高。另外还有一种用于小型化离子阱质谱的检测器CEM(连续式倍增电极,Channel electron multiplier)在真空度低的情况下仍能耐高压;而且器件不含铅对环保或仪器认证方面具有一定优势。不过,周旭升也提到,“这些新技术目前都还处在开发阶段,不过已提供给国内质谱企业试用,进行评估反馈,直到性能稳定下来能达到用户的要求,才会进行批量生产。”/pp  质谱技术的核心是“制造离子”和“检测离子”,其他所有的一切都是为这个目的服务。因此,在此次BCEIA 2017上,滨松就重点展出了离子源、检测器相关产品。/pp  如全新光致电离离子源——VUV氘灯 L13301,基于MgF2窗材的VUV氘灯可以促成一种高电离效率、碎片离子峰产生量少的新型软电离方式。它的电离能可达到10.78eV,电离效率提高,且相对于传统PID灯可以电离出更多的离子,使仪器整体灵敏度有数倍提高,此外还具备低成本、易安装等特点。在VOCs监测等领域有着较好的应用,VUV氘灯最大至10.78ev的电离能可电离绝大多数VOCs。/pp  针对TOF-MS的特点及对MCP探测器的要求,滨松最新的F12396-11、F13446-11、F1094-11作为代表在此次BCEIA中登场。这几款MCP具有响应速度快、极小的后脉冲、鲁棒性\无畸变、漏斗型MCP\保持更高探测效率的特征,其还可结合荧光屏进行电光转换、后端加CCD相机可显图像。/pp  近年来,针对冶金、环保、地质矿产、食品等领域越来越多的痕量重金属检测需求,ICP-MS得到更加广泛的应用,ICP-MS面向的是痕量无机元素的测定(检出限ppt级别)。针对ICP-MS的特点及对探测器的需求,本次展会滨松展示了具有大动态范围双模式输出(模拟输出和计数输出)的EM R13733。/pp style="TEXT-ALIGN: right"撰稿:刘丰秋/pp /p
  • 江门中微子专项:2016支国产光电倍增管已交付!
    p  熟悉中国科学院先导专项的人都知道,自2011年起,中科院组织实施了战略性先导科技专项,并把它分成了A、B两类,A类侧重于前瞻战略科技,B类侧重于基础与交叉前沿方向布局。/pp  不过,细心的人会发现,在A类先导专项的名单里,有一个特殊的条目——“江门中微子实验”。与所有其他专项都不同,“江门中微子实验”专项只为一项实验而设。/pp  回望过去,这个特殊的先导专项,曾因独特的国际竞争而提前诞生。五年来,它一步步为撑起中国中微子研究的新辉煌而前行。/pp  strong提前五年启动的项目/strong/pp  江门中微子实验先导专项的诞生,还要从大亚湾实验说起。/pp  2007年10月,大亚湾反应堆中微子实验开工。热衷于“走一步看三步”的科学家们一边建着大亚湾工程,一边盘算着下一步还可以做点什么。/pp  在后续研究的各种可能中,现任中科院高能物理所所长王贻芳和研究员曹俊提出的“中微子的质量顺序测量”方案很快成为二期实验的首选。不过,二期实验能不能做,取决于一个前提——大亚湾实验测出的中微子振荡几率一定要够大。/pp  2012年3月8日下午两点,高能物理所召开了一场新闻发布会,王贻芳向世界宣布,大亚湾实验测到了中微子第三种振荡,振荡几率为9.2%。这一结果,远远超过他们最早期待的1%到3%。科研人员心里有数了:“后续的中微子实验能做!”/pp  最终,实验选址广东江门,距阳江和台山反应堆群分别约53公里,由原先的“大亚湾中微子二期实验”更名为“江门中微子实验”。/pp  让人意想不到的是,项目的启动比预期中提前了五年。“2008年时,我们预计如果大亚湾实验结果比较好,十年后可以启动后续研究。”曹俊说。/pp  大亚湾实验结果公布之后,中微子质量顺序测量成为下一步的研究热点,美国、日本、甚至印度都逐渐明确了下一步的计划。“我们如果走常规的经费支持申请渠道,新的研究项目批下来至少还要四五年,到那时,这事儿就黄了。”曹俊说。/pp  于是,他们申请了先导专项的支持。2013年2月1日,唯一一个以单一实验项目为内容的战略性先导专项成立了。根据科学目标,“江门中微子实验”工程建成后将着力解决国际中微子研究中下一个热点和重大问题:中微子质量顺序,同时开展超新星中微子、地球中微子、太阳中微子等一系列国际领先的天体物理研究,巩固我国在中微子研究领域的国际领先地位。/pp  strong关键器件已实现国产化/strong/pp  项目启动,技术挑战也随之而来。大亚湾中微子实验项目积累下来的经验,虽然为江门中微子实验建设提供了支撑,却无法解决新出现的所有技术问题。科研人员要面对的第一大挑战,就是高量子效率光电倍增管的研发。/pp  中微子看不见、摸不着,极难探测,被称为“幽灵粒子”。要想探测中微子,就需要极弱光探测技术,即光电倍增技术,该技术可以检测微弱光信号,具有极高的灵敏度和超快的时间响应,就像猎手敏锐的猎眼。光电倍增管是粒子物理及核物理实验的关键通用部件,其主要作用就是将光信号转换为电信号。/pp  当初,大亚湾中微子实验采用了2000多支8英寸口径光电倍增管,都是由美国合作者从日本购买。/pp  “对江门中微子实验,这样的光电倍增管已经达不到要求,必须在现有技术上突破,大幅提高探测效率,才有可能实现测量中微子质量顺序的科学目标。我们在2008年提出实验设想时就意识到了这个问题,设计了新型光电倍增管,启动了技术研发。但项目提前启动给研发带来了巨大的压力,直到2015年底,我们仍然心里没有底,到底能不能成功。”曹俊告诉记者。/pp  2011年底,由高能所牵头,北方夜视技术股份有限公司、中国科学院西安光学精密机械研究所、中核控制系统股份有限公司和南京大学等单位组成了产学研合作组。/pp  4年时间,他们攻克了高量子效率的光阴极制备技术、微通道板、大尺寸玻壳等多个技术难点,最终研制出量子效率、收集效率和单光电子峰谷比等关键技术指标达到国际领先水平的样管。/pp  2016年11月,国内首条年产7500支的20英寸光电倍增管生产线建成运行。截至今年9月18日,江门中微子项目已经得到了2016支国产光电倍增管。/pp  strong向着“最高”和“最大”/strong/pp  2015年1月,项目启动建设。中国科学院院长白春礼为此发来贺信:“我国科学家在中微子研究领域迈出的重大步伐,对于巩固我国在中微子研究的领先地位具有重要意义”。/pp  “江门中微子实验将致力于测量中微子的质量顺序,并进一步精确测量中微子混合参数,其土建工程规模约是大亚湾反应堆中微子实验项目的3至5倍。” 王贻芳曾在接受《中国科学报》记者采访时说。/pp  按照实验项目的计划和判断,江门中微子实验项目不仅比大亚湾中微子实验工程规模大,它还将是世界上能量“精度最高”、“规模最大”的液体闪烁体探测器。/pp  “精度越高,能发现的内容就越多,因为或许就差那么一点点,我们就会错失认识世界的机会。”曹俊说。/pp  实验要求探测器的能量精度达到3%,比当前国际最好水平还要高1倍。要想实现“精度最高”,不仅探测光子的光电倍增管效率要高,发出光子的液体闪烁体也要效率高、透明度高。/pp  为了测试透明度,科研人员拿出了大亚湾实验八台中微子探测器中的一台。“目前我们已经完成了20吨液体闪烁体的光学纯化和本底纯化,光学性能已经可以达到设计指标。放射性纯化方面,我们还在用大亚湾的探测器做进一步研究。”曹俊说。/pp  与此同时,江门中微子实验要求有2万吨液闪,比当前国际最大的液闪探测器大20倍,这也为工程设计和建设提出了挑战。/pp  经过很长时间评审讨论,项目最终选择用有机玻璃罐装液体闪烁体。这意味着工程建成后,江门的地下700米深处将会有一个13层楼那么高的大玻璃球。/pp  今天,有幸到江门中微子实验工地的人,能够看到建设过半的巨大地下实验室,这是施工人员克服了多次万吨级地下涌水困难后建造出来的。而三年后,这里将成为科学家更清晰地观测“幽灵粒子”的地方,也将成为中国领先国际中微子研究的新平台。/p
  • 搞事情?美国质谱学会年会滨松要发这样的新品!
    2018年6月3日-7日,这对质谱圈的小伙伴来讲是十分重要的日子,因为第66届美国质谱学会年会即将于这几天在美国加州的圣地亚哥召开。美国质谱学会(american society for mass spectrometry,ASMS)成立于1969年,是一个旨在促进和传播质谱相关知识及业内共同话题的组织。成员包括7500多名来自学术界、工业界和政府实验室的研发科学家。ASMS的目标是于化学、地质、法医、生物、和物理等领域进行基础研究,进而促进质谱技术和仪器的进步。美国质谱学会年会是目前世界上最重要的质谱会议之一,可以说已经成为全球质谱领域的盛会,至今已成功举办了65届,每年参会者都在6500人左右。ASMS年会是获取质谱新技术、新产品信息的重要渠道,也是质谱届工作者新老朋友见面的平台。本次会议也将有丰富的报告、学术海报展示等,以及近200家质谱及相关厂商参展,提供质谱探测器的滨松当然也是其中之一。 讲真,你将看到四款有意思的滨松新品一直以来,滨松可为质谱探测提供整套的光电技术解决方案,产品包括mcp、电子倍增器、离子化光源、快速荧光屏等等。而2018年滨松也将迎来质谱应用新品的爆发。在ASMS年会上,多款灰常惊艳的新产品就会初现光芒啦!(精彩就在asms年会201号滨松展位哦~)下面先来给大家划重点,提前了解了解这些“新朋友”各自的看点吧!FOR TOF-MS (MALDI)可以大大缩短前处理时间的diuthame看点: 仅需将待测样品加载到diuthame上,就能完成前处理; 无需要求熟练的基质涂布技术,3分钟左右就可以完成质谱成像分析的前处理,且可得到重现性高的测定结果; 可对工业材料、兴奋剂禁药等MALDI无法测定的小分子进行高精度的测量。FOR Q-MS无铅、有稳定增益、可定制的CEM看点: 无铅,环境友好的CEM(通道电子倍增器); 增益稳定; 可接受定制。 FOR TOF-MSEM与MCP的完美结合:mightion(在研)看点: 结合了MCP和EM的优势; 拥有快速时间响应、长寿命和宽动态范围的特点。 FOR Portable MS一次小质谱仪探测技术飞跃:triode-type MCP组件 看点: 紧凑、高增益; 在高压低真空条件下(如1 pa)依然可以实现低噪声,彻底解决小型质谱耐高压的问题。 海报栏里唯一的专业探测器厂商作为本届ASMS年会中唯一一家登上海报栏的质谱探测器厂商,我们将展示出两篇关于质谱电离及探测最新技术进展的内容:滨松致力于光电技术探索60余年,在质谱探测器的研究也已有40余年的历史。我们一直专注于探测技术的原始创新,从最底层的技术出发,稳定而坚实地推动最终应用的发展。2018年6月3日-7日美国圣地亚哥第66届ASMS年会滨松(201号展台)等你来一览质谱探测新品!
  • 滨松亮相中国质谱学术大会,尽展质谱用新一代器件技术
    由中国质谱学会(中国物理学会质谱分会)、中国化学会质谱分析专业委员会和中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会联合主办的“2018年中国质谱学术大会”(CMSC 2018),于2018年11月23-26日在广州市举办。本次大会以“中国质谱新时代”为主题,覆盖内容包括质谱基础与理论、质谱仪器研发、质谱新方法新技术、生命科学与医学、材料与能源、环境与食品、地球科学与资源、公共安全等。滨松于本次大会亮相,带去了2018年多款质谱电离、探测用新品。并于“质谱仪器研发”分论坛发表了《新一代器件提高质谱探测的性能》的技术报告。滨松分析领域质谱项目推进负责人周旭升发表报告报告介绍了目前滨松应用在质谱中的离子化及离子探测相关产品,并着重展示了最新的技术走向及推出的产品。离子化方面,报告分享了适用于光电离法(PI法)的真空紫外氘灯与传统PID灯的一系列实验数据对比,展示其高电离能(10.78eV)在VOC分析、尾气分析等混合物分类用途中可发挥的优势。另外,针对可免用Matrix、并大幅简化和缩短质谱成像前处理的新型离子化辅助基板DIUTHAME,通过多个测试的对比,展示了其在低分子领域的噪声少、高分辨率成像、重复性良好等特点。 离子探测方面,报告展现了滨松电子倍增器(EM)在动态范围上的不断改善,以及微通道板(MCP)的高灵敏度化、耐性的提升、时间特性的改善等一系列技术推进。着重介绍了在2018年推出的3款最新产品:栅网阳极结构第三代MCP(GEN3 MCP):其Triode构造实现对离子反馈效应的抑制,在低真空中(气压达1Pa)仍可保持高增益工作,适用于小型MS;MCP+AD(MCP复合雪崩二极管结构):拥有普通MCP难以比拟的106高增益,并具宽动态范围的特性;无铅的通道式电子倍增器(CEM):陶瓷构造,符合RoHS要求。会议中滨松展出的质谱仪用关键探测器件滨松亦在大会“质谱仪器研发”版块发布了《Development of the Triode-type MCP-based Compact Ion Detector for High Pressure Operation in Miniature Mass Spectrometer》以及《Study for New Imaging Mass Spectroscopy by Using New Ionization Method (DIUTHAME)》两篇墙报内容,分别展现了GEN3 MCP及离子化辅助基板DIUTHAME的相关技术研究和实验成果。媒体采访滨松展位除了亮相本次大会外,滨松也将在2018年12月3日-7日仪器信息网举办的第九届“质谱网络会议”中发表报告,届时将进一步更详细地进行新产品及技术的介绍:报告时间:2018年12月4日 15:30-16:00会场名称:质谱新技术报告名称:新一代器件提高质谱探测性能报告者:滨松分析领域质谱项目推进负责人周旭升
  • 二维X射线探测器的研制项目通过验收
    6月7日,中国科学院计划财务局组织专家对高能物理研究所承担的院重大科研装备研制项目“二维X射线探测器的研制”进行了现场验收。  二维X射线探测设备采用200mm×200mm气体电子倍增器膜(GEM)为主要探测部件,项目组经过多年潜心研究,开发了相关探测器的制作工艺,解决了电极结构设计的关键技术问题,研制了多路快读出前端电子学及高速数据获取系统。  该设备的特点是:有效探测面积大、位置分辨好、计数率高,具有同步辐射晶体衍射和二维成像功能,现已在北京同步辐射大分子实验站进行了晶体衍射实验,实现了X射线的高计数率、高分辨率探测,可以满足同步辐射的使用需求,有望在X射线衍射、小角散射和成像等方面开展广泛的应用研究。  验收专家组听取了项目负责人陈元柏的研制工作和使用报告、财务报告及测试专家组的测试报告,现场核查了研制设备的运行情况,审核了相关的文件档案及财务账目。专家组对该项目研制做出了高度评价,认为各项技术指标达到或优于实施方案规定的要求,实现了X射线探测的二维精确定位,填补了国内高计数率X射线气体成像探测器的技术空白 技术档案齐全,经费使用合理,单位自筹资金到位,一致同意通过验收。鉴于该成果具有广阔的应用前景,专家组建议该项目的研究特别是小型化研究要不停顿地进行下去,促进项目成果的应用和推广。验收会现场测试现场二维X射线探测设备
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