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张力实验装置

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张力实验装置相关的资讯

  • 正通远恒表面张力/光学接触角实验室启动
    AttensionLab opens in China!表面张力/光学接触角实验室--AttensionLab在中国正式启动  我们很高兴的公布我们在中国.北京的表面张力/光学接触角实验室--AttensionLab 正式启动!从本质上讲,这是一个对外开放的知识中心。在这里,您可以更深入的了解表面张力测量、亲手操作仪器、进行小型项目的研究,在决定购买相关仪器前,找到最好的解决方案。  It’s our pleasure to announce that the latest AttensionLab has been set up in Beijing, China. The AttensionLab China is, in its very essence, a knowledge center open for all. Visit the AttensionLab China to learn about tensiometry, get familiar with Attension tensiometers to find the best solution before a buying decision or just to run small research projects.   The AttensionLab is located in the premises of Honoprof Sci & Tech Ltd ran by Mr. Stephen Liu, General Manager. As regards AttensionLab, Mr. Jacky Chan is being responsible of co-ordinating all activities related to it. His contact information are:   表面张力/光学接触角实验室设在北京正通远恒科技有限公司。  我公司技术部经理:赵志杰 先生负责AttensionLab的相关事宜,如有需求,联系方式如下:  Mobile: +86 135 2151 2359  Office: +86-10-64415767/64448295-13
  • 网络研讨会|德国析塔表面张力仪对电镀工艺中润湿剂的优化控制
    在电镀工艺中,表面活性剂在镀液中起到润湿零部件的作用,获得光滑的表面。然而,过量的表面活性剂也会导致电镀液产生不必要的气泡。因此在电镀工艺中,表面活性剂含量是一个非常重要的工艺参数,监测表面活性剂浓度对于提高工艺可靠性和质量控制至关重要,一般通过测量电镀液动态表面张力来获得。德国析塔SITA全自动动态及静态表面张力仪测出电镀液表面张力仪,为后续添加表面活性剂浓度提供保证。2021年12月15号,德国析塔SITA将举办在线研讨会,介绍电镀工艺中优化控制的润湿剂的方法,以及德国析塔SITA表面张力仪在电解质测量的实际应用。在研讨会上,来自德国析塔SITA公司的应用专家André Lohse and Tilo Zachmann将介绍以下几个方面内容:1.什么是动态表面张力,如何测量2.介绍德国析塔SITA全自动动态表面张力仪3.德国析塔SITA表面张力仪在电镀工艺和半导体工艺的应用4.实验示范:如何处理样品,如何在最初测试中确定参数,测量结果解释说明发邮件到【marketing@hjunkel.com】,邮件主题写【12月15号网络研讨会】进行登记,我们将在研讨会结束后给您发送资料和视频。马上点击了解更多关于德国析塔SITA全自动动态及静态表面张力仪的产品信息和技术应用。翁开尔是德国析塔SITA中国独家代理,负责析塔SITA系列产品如表面清洁度仪,动态表面张力仪,泡沫仪等在中国的销售、技术支持,马上致电联系佛山翁开尔公司。
  • 张力军:适当增加主要污染物控制种类
    适当增加主要污染物控制种类  ——汪光焘、解振华、张力军就节能减排和应对气候变化答记者问  十一届全国人大三次会议今日在人民大会堂举行记者会,环境保护部副部长张力军指出,仅靠两种污染物的总量控制来改变中国整体的环境质量是不够的,所以,将根据第一次全国污染源普查的成果来适当增加对主要污染物实行总量控制的种类。这样可以使我国环境质量真正全方位地得到改善。  当有记者提问如何看待现在的两项主要污染物在下降,但是整体环境质量还在恶化的情况时,张力军说,就是因为我们的污染物不仅仅是两项主要污染物。根据第一次全国污染源普查情况看,我国二氧化硫和化学需氧量这两年下降了,但是氮氧化物和氨氮没有变化,而且氮氧化物还在增加。由于氮氧化物的增加,使得二氧化硫削减后,对酸雨的控制效果不是很明显。但是我们监测得到的酸雨类型发生了变化,由原来的硫酸型转变为硫酸和硝酸的混合型。这说明我们仅靠两种污染物的总量控制来改变中国整体的环境质量是不够的。所以,我们在研究“十二五”环保规划中,将要根据第一次全国污染源普查的成果,适当增加主要污染物控制种类。这样的话,可以使我国环境质量真正、全方位地得到改善。  当有记者问到,2009年我国煤炭消费总量达到30.2亿吨,但二氧化硫及化学需氧量较2005年分别下降13.14%和9.66%,这“一升一降”的账怎么算时,张力军表示,各地、各部门、相关企业做了大量工作,污染减排取得了实实在在的效果,这个效果可以从环境质量的变化上得到印证。这个成绩的取得主要有3方面原因:第一,加强领导,强化责任,在组织上保证了节能减排得到政府高度重视。同时,严格污染减排责任考核,实行“一票否决”。第二,打组合拳,出台了一系列有利于污染减排的政策措施。国务院发布了节能减排综合性工作方案,明确了“十一五”节能减排目标、任务和总体要求,推出了一系列经济、法律、技术等强有力政策措施。第三,真抓实干,结构减排、工程减排、管理减排三大措施稳步推进。  张力军说,“十二五”污染减排有以下初步考虑:一是在污染减排指标领域上,进一步延伸和扩展。同时,要把农业污染包含在内。二是在减排的具体措施上,要更加注重结构减排,促进产业结构调整和经济发展方式转变。三是在政策措施上,进一步加强和完善市场机制和长效机制。四是进一步坚持和强化污染减排责任制和问责制。  全国人大环境与资源保护委员会主任委员汪光焘、国家发展和改革委员会副主任解振华也就节能减排和应对气候变化问题回答了记者的提问。
  • 环境保护部副部长张力军会见日本岛津制作所社长
    环境保护部副部长张力军今日在京会见了日本岛津制作所代表取缔役社长中本晃一行,双方就在环境领域的合作交换了意见。  张力军代表环境保护部对中本晃的来访表示欢迎,并表示,岛津制作所提供了大量的试验室监测设备和在线监测设备,为中国的环境保护事业起到了促进作用。张力军说,随着经济的发展和人民环境意识的提高,中国的环境保护工作取得了重大进展,但是环境问题依然严峻,老的问题没完全解决,新的问题在不断出现,环境问题变得更加复杂。要解决好环境问题,就必须加强环境监测。中方在总量控制、新污染问题、饮用水分析等方面还需要很多监测设备,双方的合作前景很广阔。  中本晃介绍了岛津制作所为环境保护所做的工作。他说,岛津制作所基于分析检测领域的特长,提供了很多设备用于环境保护事业。同时,在设备的研发和制造过程中,岛津制作所也注重节约能源,把对环境的污染控制在最低限度。  张力军表示,希望以后加强合作,同时也希望岛津制作所对正在运行的设备给予更多的支持,做好售后服务,树立企业良好形象。中本晃对此表示赞成,并希望通过双方的合作,共同为环境保护事业做出贡献。
  • 表面张力,你了解多少?
    什么是表面张力?我们生活中经常会跟表面张力打交道,却清楚认知它。它在清洁洗涤中扮演者象汽车、化妆品中的润滑剂那样的角色。水甲虫之所以不被淹死只不过是因为表面张力在作怪。液体中分子之间的吸引力是产生表面张力的原因。如果我们观察某种介质的内部分子结构的时候,会发现分子间的吸引力是相同的。因此,分子所受到的各个方向的力是相同的,合力为零。另一方面,如果分子处于液体表面,液体内部的吸引力作用在一边,另外一边却没有分子作用力的存在。因此,合力的方向是指向液体内部的。从宏观来看,液体表面积会趋向最小华,液滴将因此趋向变圆。测量表面张力的方法:拉环法:利用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜,测量环脱离液面时需要施加的力来计算出表面张力。吊片法:又称Wilhelmy法、吊板法。采用盖玻片、云母片、滤纸或铂箔平板插入液体,使其底边与液面接触,测定吊片脱离液体所需与表面张力相抗衡的最大拉力F,也可将液面缓慢地上升至刚好与吊片接触。吊片法直观可靠,不需要校正因子,这与其他脱离法不同,还可以测量液-液界面张力。棒法:与吊片法差不多,以Wilhelmy 板法为基础,用圆柱棒代替吊板,测量表面张力。滴体积法:液体在毛细管口成滴下落前的瞬间,落滴所受的重力与管口半径及液体的表面张力有关。悬滴法:英文名为Pendant Drop method,通过测量一悬滴的轮廓来获得液体的表面张力。气泡压力法:通过液体分子间的吸引力,液体里面的空气气泡同样会受到这些吸引力的作用,譬如气泡在液体中形成会受到表面张力的挤压。气泡的半径越小,它所有的压力就越大。通过与外部气泡相比,增加的压力可用于测量表面张力。空气经由毛细管进入液体,随着气泡形成外凸,气泡的半径也随之连续不断的减小。这个过程压力会上升到最大值,气泡半径最小。此时气泡的半径等于毛细管半径,气泡成半球状。此后,气泡破裂并脱离毛细管,新气泡继续形成。把过程中的气泡压力特征曲线描绘出来,我们就可以用它来计算出表面张力。测量表面张力的意义研究表面张力主要是为了确定:1.液体的自身性质;2.环境对表面张力的影响;3.具有特殊功能的活性剂的浓度。目前,无论是科研还是工业应用,对加入特殊功能活性剂的研究和应用,表面张力已成为主要的参考项目之一,如日化行业的增泡剂、增粘剂等,喷墨和油墨行业的润湿剂、流平剂等,化工的树脂、乳液等,清洗行业的清洁剂、除污剂等等。目前市场上已经有多种测量液体表面张力的仪器,有的测的是静态的、有的测的是动态的,那么动态表面张力和静态表面张力有什么区别呢?让我们一起往下看了解。静态表面张力 VS 动态表面张力静态表面张力如拉环法,是利用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜,测量环脱离液面时需要施加的力来计算出表面张力。而当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度CMC值时,表面活性剂不会在气液界面上增加排布,而会在液体内部形成胶束或游离等状态,因此拉环法方法不能测出浓度增大时表面张力的区别。测试表面张力的方法,包括:最大气泡发,拉板拉环法,毛细管上升法,界面夹角法,旋滴法等等。而测动态的只有最大气泡法,它的优势是,在几十毫秒到几十秒之间,可以产生一系列的气泡,每个气泡代表一个新界面,每个新界面都有相应的一个表面张力读数,此过程可得到一系列动态的表面张力值。而静态测试方法是一个界面上的变化,最终所取的是一个最佳值,最佳值通常都在十几秒或以后产生的,此过程是测出一个值,而这个值是可以在鼓泡法中的曲线中寻找出来的。对于有特殊功能活性剂的研究,往往是需要在很短时间内达到相应的效果,例如,喷墨和印刷行业大部分需要在70ms-150ms之间要求墨水的表面张力达到35mN/m左右。日化行业龙头企业要求增泡剂在300ms内达到32mN/m。测动态表面张力,除了可以达到某些特殊效果外,还可以通过测试得出动态CMC值(包括最佳CMC和应用CMC),研究溶液和活性剂的特性。不同品牌表面张力仪的对比指标传统表面张力仪SITA动态表面张力仪原理铂金环法、铂金板法气泡法测量值只能测得静态表面张力;传统的表面张力测试仪采用铂金环法/铂金板法原理,而这种方式不能反映表面活性剂的迁移到界面过程,因此也就不能测出动态表面张力。可兼顾测得动态表面张力与静态表面张力数据;SITA析塔公司生产的表面张力仪通过智能控制气泡年龄(bubble lifetime),可以测出液体中表面活性剂分子迁移到界面过程中表面张力的变化过程,即连续的一系列的的动态表面张力值以及静态表面张力值。表面活性剂浓度测量仅适合低于CMC值的表面活性剂浓度的测量:用传统表面张力仪只能在低于CMC值时反映表面活性剂随浓度的变化(建立表面活性剂浓度与表面张力的关系图)适合低于CMC值以及更高浓度表面活性剂浓度的测量:在有关CMC值的研发时,当表面活性剂的浓度远远超过临界胶束浓度时,改变表面活性剂的浓度不改变平衡态的表面张力(静态表面张力),而通过动态表面张力测量时即使浓度达到四倍的临界胶束浓度也能看出它的显著作用。因此,在高于CMC值时,通过气泡法原理的表面张力仪也可以反映表面活性剂随浓度的变化(建立表面活性剂浓度与表面张力的关系图)操作过程人工或自动自动读数人工或自动自动,并可通过软件传输到电脑,生成各样品曲线对比图。抗污染性弱;因为污染物及环变形的影响可能会对测试数据产生影响。强;每测一个样品只需清洗PEEK材质毛细管即可,易清洗测量对象要求铂金板测量阳离子表面活性剂会有误差,因为阳离子表面活性剂吸附在板上,影响其他样品的测试。铂金环不适合测量中高粘度液体样品表面张力。适用于1000cps以下粘度液体样品的表面张力测量实验重现性弱;综上所述,当读数有偏离预期标准时,操作人员很难判断是由于仪器本身的问题,还是由于液体样品的问题而导致读数不合格! 会浪费大量时间与成本重现实验。强;析塔表面张力仪可通过动态表面张力数据放大不同样品之间的差异(静态表面张力值差异不大的情况下)。有了更宽的容差后,可以覆盖因为温度波动、仪器波动历等因素造成的干扰, 使制程中监控更准确,更安全,更可靠。耗材铂金板/铂金环易变形,需不定期更换,价格大概2000RMB。不需耗材,每次测完样品只需清洗毛细管即可校准用过蒸馏水和纯乙醇为标准物进行校准用纯水为标准物进行校准举例说明喷墨打印机的打印头喷墨到纸张上只需要十几毫秒(或更短时间),汽车漆喷涂到工件上乳胶漆滚涂到墙面上或需要几十到几千毫秒,不同的表面活性剂迁移到新的界面需要的时间不同,所以对产品的润湿,流平性能的影响也有所不同。如下图所示,图1是析塔SITA表面张力仪的毛细管刚形成新的气泡(即新的界面)时,表面活性剂只有少量聚集到新的界面上。随界面形成的时间越久(即气泡寿命越长),表面活剂剂聚集到界面上就越多。析塔SITA表面张力仪可以测出从15毫秒到15秒的动态表面张力。表面张力分析仪介绍德国析塔SITA是液体动态表面张力测试方法的领导者,1993年创立了新一代表面张力计的理论基础。点击图片查看更多关于德国析塔SITA表面张力仪型号详情德国析塔SITA表面张力主要有以下几个型号:指标/型号SITA Dynotester+动态表面张力仪SITA Pro Line t15全自动动态及静态表面张力仪SITA Science Line t100实验室表面张力仪SITA Clean Line ST在线表面张力仪简介手持式/便携式,快速简便的测量生产过程中的连续测量研发型/实验室型集成式,与生产控制系统相连,使之自动添加表面活性剂。表面张力范围10-100 mN/m10-100 mN/m10-100 mN/m10-100 mN/m气泡寿命范围(ms)15-2000015-10000015-10000015-15000测试模式单次模式单次/连续测量/自动测量模式单次/连续测量/自动测量模式单次/连续测量/自动测量模式测量液体温度(0-100)℃(-20-125)℃(0-100)℃(0-80)℃翁开尔是德国析塔SITA中国总代理,近40年行业经验,能根据你的需求为您提供专业的解决方案。
  • 北京怀柔科学城首个大装置开工 综合极端条件实验装置启动建设
    p  由中国科学院物理研究所等建设的国家重大科技基础设施项目——综合极端条件实验装置9月28日在北京怀柔正式启动建设,这也是怀柔科学城第一个开工的国家重大科技基础设施。该工程拟通过5年左右时间,建成国际上首个集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件为一体的用户装置,极大提升我国在物质科学及相关领域的基础研究与应用基础研究综合实力。/pp  综合极端条件实验装置工程由国家发改委审批,中科院、教育部共同申请,得到了北京市和怀柔区的鼎力支持。装置由极端实验条件产生系统、极端条件下的样品表征和测量系统,以及能满足上述各系统研制、升级、维护与运行的支撑系统等部分组成。建成后,该装置将成为开展物质科学及相关领域研究的重要实验基地,成为具有国际领先水平和重要国际影响力的科学与技术研究中心。/pp  在项目启动会上,中科院副院长王恩哥表示,综合极端条件实验装置是中科院站在国家科技创新总体布局的高度,面向全球科技创新发展态势作出的一项重大部署,是落实习近平总书记关于在北京“建设具有全球影响力的科技创新中心”要求的具体举措之一。/pp  王恩哥对项目建设法人单位中科院物理所提出了几点要求。他说,物理所要以对人民负责、对历史负责、对党和国家负责的态度,强化建设标准和要求,按照既定建设周期,保质保量完成建设任务 抢抓机遇,认真做好前沿科学领域布局规划 大胆探索大科学装置管理体制机制改革,运行好综合实验设备,多出成果,早出成果,出大成果,勇攀科学高峰 发现、吸引、凝聚顶尖科学家,形成国际科技创新人才高地。/pp  王恩哥强调,综合极端条件实验装置在国际上是首创,是一项“功在当代,利在千秋”的国家科技基础设施建设工程。他希望该装置能够建设成为世界领先的用户装置,与相关交叉平台一起构成具有全球影响力的凝聚态物质科学研究中心。努力探索世界科学前沿,实现技术引领性突破,在怀柔科学城建设中作出重要贡献。/pp  “极端条件实验手段的整体水平直接影响着我国在若干核心领域的竞争力。”中科院物理所所长方忠认为,项目建设将大幅提升我国综合极端条件科学与技术研究及尖端实验设备的研制、运行能力,提升我国在相关基础研究、高技术研究领域的综合水平,使我国在该领域的综合实力步入世界一流水平,促进我国从科技大国走向科技强国。/pp  利用装置,科研人员可以开展非常规超导、拓扑物态、新型量子材料与器件等研究工作,并可在物理、材料、化学和生物医学等领域开展超快科学研究,探索极端时空尺度上的物质结构信息和动力学信息。项目首席科学家、国家“千人计划”入选者、中科院物理所研究员丁洪举例说,倘若科学家能利用装置做出室温超导体,电影《阿凡达》中壮观的“哈利路亚悬浮山”就有望成为现实。/pp  此外,装置还具有广泛的实际应用价值。依靠该装置,人们可以开展各种特殊功能材料和技术的研发,还能够促进凝聚态物理、材料科学、化学、地质、能源科学及信息科学等不同学科之间的相互渗透、交叉融合。/pp  项目首席科学家、中科院物理所研究员吕力透露,装置建成后将向国内外用户全面开放,遵循“开放、共享、流动、合作”的运行管理机制,严格保证全面对外开放机时。/pp  据了解,综合极端条件实验装置是指综合集成低温、高压、强磁场、超快光场等一系列配套的集群设备所构成的大型科学实验设施。近年来,利用极端实验条件取得创新突破已成为科学研究发展的一种重要范式,不少工作获得了诺贝尔奖,大量成果得到了重要应用。世界上许多发达国家或地区,如美国、欧洲、日本等都在该领域展开了激烈竞争,许多著名研究机构都拥有先进的极端条件实验设施。/pp/p
  • 《焦点访谈》:国家重大科技基础设施稳态强磁场实验装置顺利验收,综合极端条件实验装置启动建设
    近期,重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”在合肥通过验收,使我国成为继美国、法国、荷兰、日本之后五个拥有稳态强磁场的。而在北京怀柔,另一个大科学装置——“综合端条件实验装置”也启动建设。听起来,“稳态强磁场”“综合端条件”都很陌生,它们都属于重大科技基础设施。为什么要建这样的设施,对于科学研究来说,这两个大装置有着什么样的重要意义呢? 稳态强磁场实验装置 磁现象是物质的基本现象之一。科学研究早已证实,当物质处在磁场中,其内部结构可能发生改变,磁场因而一直是研究物理等诸多学科的一种非常有用的工具。物质结构和状态在强磁场环境下都可能发生变化,呈现出多样的物理、化学现象和效应。磁场强度越高,物质的变化就越为明显,也就越有利于新的科学发现,就像显微镜放大10000倍比放大10倍能告诉研究人员更多一样。但是,磁场强度的提高,每一步都走得很艰难。强磁场中心的“稳态强磁场实验装置”达到了40万高斯的磁场强度,这是二十几年来,上几个有实力的都在尝试的目标。中国科学院强磁场科学中心(图中设备为磁性测量设备mpms,图片来源于网络)混合磁体装置(已产生稳态磁场强度达40t、二高场强,图片来源于网络) 强磁场是现代科学实验重要的端条件之一。在强磁场这种端条件下,物质的特性可以被调控,这就给科学家提供了研究新现象、发现新技术的机遇。因此场也被称为诺贝尔奖的摇篮,包括1985年和1998年诺贝尔物理奖的整数和分数量子霍尔效应、2003年获得诺贝尔奖的核磁共振成像技术。从生命科学到医疗技术,从化学合成到功能材料̷̷在各个科学领域,强磁场都是科学家们渴求的研究环境。 ”稳态强磁场实验装置”运行期间,为清华、北大、复旦、中科大等106家用户单位的1500余项课题提供了实验条件,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。综合端条件实验装置 任何物质都是在一定的物理条件下形成的,通过使物理实验条件达到端状态,可以形成许多在常规物理条件下不能得到的新物质和新物态。综合端条件实验装置是指综合集低温、超高压、强磁场和超快光场等端条件为一体的用户装置。就在“稳态强磁场实验装置”通过验收的二天,我国在北京市怀柔科学城启动建设“综合端条件实验装置”,比“稳态强磁场实验装置”更进一步。 综合端条件实验装置启动(图片来源于网络) 项目席科学家、中科院物理研究所研究员吕力(quantum design 公司产品用户)说:“比如低温可以抑制物质中电子、原子的无规运动;强磁场作为可以调控的热力学参量,能够改变物质的内部能量;超高压可以有效缩短物质的原子间距,增加相邻电子轨道的重叠,从而改变物质的晶体结构,以及原子间的相互作用,形成全新的物质状态;超快激光则具有无与伦比的超快时间特性,快速变化的光场是人们能够操作并且控制的快物理量。” 综合端条件实验装置建成之后,将是国际上集低温、超高压、强磁场和超快光场等端条件为一体的用户装置,在非常规超导、拓扑物态、量子材料与器件等领域,提供实验手段的支撑,进而为相关材料的人工设计与制备,以及诸多科学难题的破解提供前所未有的机遇。 稳态强磁场实验装置、综合端条件实验装置等的重大科技基础设施,是科学家们进行科学研究的重要平台,也是提升科研水平的利器。它们的建成,既是我国科研人员创新进取的成果,也将以巨大的磁力,吸引更多人才从事相关领域的研究,推动我国基础领域的科学研究进一步走向前沿。文章原文部分摘自:cctv焦点访谈、人民网 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
  • 法国聚变研究实验装置关键部件“中国制造”
    25日,法国聚变实验装置WEST首套离子回旋天线竣工典礼在中科院合肥研究院等离子体物理研究所举行,该套天线的成功研制是我国首次向法国出口聚变工程技术,为法国聚变研究实验装置提供关键部件。  离子回旋加热天线是等离子体辅助加热的主要设备之一,整个天线结构复杂,冷却管路复杂繁多,工艺技术要求高。等离子体所承担的法国高功率、长脉冲、主动冷却的离子回旋加热天线研制是中法联合实验室主要合作项目,共计三套,将为WEST装置提供9兆瓦的加热功率,加热持续时间最长为1000秒,是WEST装置重要的辅助加热方式。  该装置自2014年7月开始研制,2016年4月10日首套离子回旋天线2084个零部件全部完成,法国专家检测表明天线各个关键部件满足先进技术指标和总体性能要求。在研制过程中科研人员通过不断试验,创新使用实时温度监控和激光动态检测相结合方法攻克了天线小变形、低磁导率关键焊接工艺、异形曲面成型等关键技术问题,通过应用无损检测技术和高温高压多循环真空漏率检测技术,确保了天线部件所有密封焊缝质量均满足超高真空漏率要求。  法方专家高度评价等离子体所完成首套离子回旋天线的研制达到国际先进水平,并认为该天线的高质量顺利完成是整个WEST装置升级过程中的重要进展,是WEST装置未来开展高参数物理实验重要保障。  同天启幕了中法聚变合作周,其间法国CEA领导和专家还将参与EAST物理实验、开展稳态等离子体运行研究、调研我国聚变工程技术能力、展望中法未来聚变研究合作及支持建设中国聚变工程实验堆并作系列特邀报告等多项活动。据悉,中法双方在面向世界科技前沿开展聚变研究,参与并推动国际热核聚变实验堆ITER计划等大科学多边合作取得了积极成果。
  • 应用 | 检测方法对电气绝缘油界面张力的影响
    研究背景变压器油是变压器内部重要的绝缘材料,油品质量直接影响到变压器的电气性能和运行寿命。在运行中,变压器油在电气设备中因受湿度、光线、金属催化、水分及电场等因素的影响,会生成羧酸、醇等亲水极性物质在油-水界面的定向排列会改变界面上分子排列状况,从而降低界面张力。因此,界面张力是变压器油标准中的一项重要指标,能够反映新油在精炼时的纯净程度和在运行中油的氧化程度。实验仪器仪器:本文采用德国KRÜ SS力学法表界面张力仪K11测定界面张力。最新款表界面张力仪型号Tensíío。KRÜ SS 力学法表面张力仪Tensíío方法:不同产品标准所采用的界面张力检测方法不同,具体如表1和2所示。可以看出,各方法的测量原理相同,测定绝缘油的界面张力的方法大都采用的是圆环法,主要区别就是界面形成后即非平衡条件、接近平衡条件及平衡条件下测试的保持时间不同。表1 变压器油界面张力检测方法表2 不同界面张力检测方法试验条件对比结论与讨论由表3和图1可得,界面张力均随界面保持时间延长而降低。其中,新变压器油的酯类油比矿物油的界面张力低很多,这是由于酯类油的分子结构具有亲水性,使其界面张力相应减小。 表3 新油不同试验条件界面张力检测结果对比 图1 新油的界面张力随时间变化曲线表4和图2试验结果表明,老化后的矿物油和酯类油的界面张力也随界面保持时间延长而降低。与新油比,老化后变压器油的界面张力均比新油的界面张力低,尤其是矿物油D油的界面张力从新油46mN/m左右降至16mN/m左右。表3数据显示该样品抗老化、氧化性较差,因此容易生成醛、酮、羧酸等老化产品,而这些老化产物均为极性物质,在油水界面上做定向排列,从而使油品老化后油水间界面张力降低。E和F油为合成酯变压器油,虽然本身界面张力不高,但其氧化稳定性较好,老化前后界面张力变化不明显。表4 老化油不同试验条件界面张力检测结果对比 图2 老化油的界面张力随时间变化曲线对比图3和图4发现,老化油界面张力随着两相界面的保持时间呈较明显下降趋势,说明这一过程在老化变压器油中比在新变压器油中更为明显。图3 新矿油和老化矿油的界面张力随时间的变化曲线 图4 新酯类变压器油和老化酯类变压器油界面张力随时间变化的曲线IEC62961:2018方法介于ASTMD971方法和EN14210方法之间,在界面形成180s时测量界面张力更加符合实际,同时测量时间对测量结果影响较小。从图3和图4也可以看出,老化油的界面张力随时间变化较为明显,主要表现在界面张力曲线从30s到180s的变化斜率较大,而在界面形成的180s时测量界面张力数值与300s的测量数据很接近,可以提供一个较为真实的界面张力值,并且检测时间相对较短。新颁布的变压器油国际标准IEC60296:2020《电工流体电气设备用矿物绝缘油》,其界面张力检测规定采用ASTMD971-2020方法和IEC62961:2018两种方法,为了得到更有效的数据和满足实验室快速高效的日常检测工作,推荐采用IEC62961:2018方法为宜。结论界面张力是反映变压器油精制过程中洁净程度的指标,并与油品的老化程度密切相关。国内外检测变压器油界面张力方法的主要区别在于界面形成后的保持时间不同。实验室通过采用圆环法考察测量时间对界面张力值的影响,结果表明老化油的界面张力受时间影响较为明显,同时也说明变压器油的界面张力与油的劣化程度密切相关。通过考察不同方法测量时间对测量结果的影响,推荐采用IEC62961:2018方法对变压器油进行界面张力的检测,该方法既能减小因测试时间不同而引起的误差,又能快速进行检测。参考文献[1]张绮,张昱,周东等.不同检测方法对电气绝缘油界面张力的影响[J].润滑油,2024,39(01):43-47.DOI:10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2024.01.009.
  • 走近科研“利器”综合极端条件实验装置
    日出东方,当清晨第一缕阳光照入怀柔科学城的综合极端条件实验装置实验楼时,一位身着蓝色薄羽绒服的科研人员已在实验站开始忙碌。中国科学院物理研究所研究员、综合极端条件实验装置亚毫开实验站负责人刘广同正在观察各种装置设备的数据变化,并对仪器进行相应调试。在新春来临之际,记者走进怀柔科学城,一探科研人员与科研“利器”大科学装置的日夜“纠缠”。要发现更多的可能来自北京量子信息科学研究院的研究人员林飞走进实验楼内的亚毫开实验站,开始对科研样本进行输运性质表征的观测研究。此类样本的研究具有重要的科学意义。2013年薛其坤院士领衔的清华大学—物理所科研团队就曾经在类似样本中首次观测到了量子反常霍尔效应,被杨振宁先生称为诺贝尔奖级的成果。与此同时,在亚毫开实验站内,多项凝聚态物理方面的重要实验正在进行之中。“今天数据有什么异常吗?”刘广同上前询问。这就是刘广同及其团队的日常——不仅需要维护实验装置,负责指导来检测样本的科研人员如何使用装置,有时还按需帮其制订实验方案,甚至直接参与实验过程。实验站先后迎来清华大学、北京大学、上海交通大学等多所高校院所的科研人员,为他们在物理学、材料科学等多学科的实验研究创造条件。记者观察到,实验室核心区域地面上分布着6个深坑。据介绍,这是科研人员为了获取极低温而精心设计的,它的主要目的是给低温设备减振。极低温下,蕴藏着丰富的物理现象。在物理学领域,不少诺贝尔奖成果正是借助极端实验条件取得的。刘广同表示:“我们要创造条件,要发现更多的可能。我们自主研发的一系列实验设备,不仅可以人为达到极低温,还可以创造强磁场、超高压和超快光场等极端条件,旨在发现奇异物性。而且,它们还可以将不同的极端条件‘综合’起来,提供探索未知世界的新维度。”要不断突破上一次两条长长的银色管状仪器装置“躺”在低温强磁场电子波谱学实验站的实验台上,颇为引人注意。这就是刘广同和团队成员自主研发的极低温氦3制冷机。该设备是综合极端条件实验装置量子调控系统的核心低温设备之一。我国的此类设备在相当长一段时期内主要依赖进口。2021年开始,刘广同和团队成员从原材料的设计和采购开始,用特种薄壁不锈钢、高纯无氧铜等原材料加工成零件,再经120多道精密焊口焊接而成,最终打破了之前我国此类极低温科研仪器设备市场被国外垄断的局面,实现了“从无到有”。在刘广同看来,装置的研发,为物理、材料等学科提供了极端特殊的稀有实验条件,利用这样的条件开展科学研究能够极大地促进我国基础研究水平的提高。“时间是挤出来的”。刘广同几乎把全年的节假日都交付实验室,春节假期也不例外。他常说,“搞科研,尤其是基础研究,要有永不磨灭的好奇心、永不认输的韧劲和勇于探索的精神。所以,我从未觉得辛苦,反倒觉得很有乐趣。”“目前,实验站中的实验装置,在最低温度、最高压力等指标上,已处于世界先进水平。”刘广同说,“我们就是要创造更加极端的条件,不断突破上一次。”
  • 我国首个超导托卡马克实验装置正式退役
    中国科学院等离子体物理研究所5月7日宣布,该所通过国际合作研制成功的中国首个超导托卡马克实验装置“合肥超环”(HT-7)正式退役。  据悉,自1990年初苏联库尔恰托夫原子能研究所赠送T-7托卡马克装置给中国后,时任等离子体所所长霍裕平院士集中全所人力、财力投入装置建设,对T-7及其低温系统进行了根本性的改造。1994年,更名为“HT-7”的大科学装置正式建成,首次工程成功调试并获得等离子体。其成功研制,使中国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家。  建成后的HT-7是一个可产生长脉冲高温等离子体的中型聚变研究装置。其主要目标是获得并研究长脉冲准稳态高温等离子体,检验和发展与其相关的工程技术,为未来稳态先进托卡马克聚变堆提供工程技术和物理基础。  HT-7运行后,队伍中的主要骨干也成为建设世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的各方面负责人,直接参与国际热核聚变实验堆(ITER)计划,为等离子体所及中国聚变研究事业的持续发展奠定了坚实的人才基础。2012年10月12日,HT-7进行了最后一次放电实验,在“职业生涯”上画了一个完美句号。  在服役的近20年中,HT-7在推动聚变研究、人才培养等方面取得了诸多成就,已成为中国聚变事业的重要里程碑。日前,在历经退役必要性论证、退役实施方案论证、环评验收与设备监测等工作后,HT-7正式被中国科学院和环保部批准退役,成为我国首个获批退役的大科学工程装置。
  • 预防实验隐患——连接式废液收集装置
    “连接式” 废液收集装置在我们日常实验过程中,难免会遇到实验遗留下来的废液的处理难题,这就需要废液处理装置来进行残液的存放处理。接下来给大家介绍月旭科技的连接式安全收集装置。连接式废液收集装置主要是针对液体相关的仪器的废液处理,利用废液管将仪器和废液装置的废液桶相连接,进行安全存放。如果说你正在用液相色谱仪或其他液相仪器进样,实验结束后,那么这时我们就需要借助废液管连接到废液桶上进行集中存放处理。“接下来再具体说下废液收集装置的重要性:1.如果流出的废液随意存放,气密性的不良好会导致室内充满溶剂气味,造成环境的污染,从而影响实验人员的身体健康。2.如果把瓶口完全封死,仅通过一个废液管将仪器的流动相流入废液桶,阻断空气的流通,当废液桶内部废液收集到一定程度时,里面废液存在挥发就会导致内部压力过大,造成废液无法注入容器,甚至导致回流。3.还有就是废液盖上的孔要与废液管规格相对应,如果密封性较差,同样也会使得废液的挥发物流出,造成环境污染。想必实验室安全工作对于每个企业都是至关重要的,一个健康安全的工作环境同样也是能有效降低职工健康隐患。而月旭的连接式废液收集装置主要也是针对上面三个问题进行解决。从图片上可以看到,我们公司的连接式废液收集装置是由废液桶、废液盖、过滤器、指示器、过滤器、快速接头以及二次收集容器组成。废液桶,主要规格有5L/10/20L,当然需要其他规格,我们公司也是可以提供定制的。过滤器,其作用主要是针对废液的挥发物进行的过滤,同样也是为了防止废液桶内部压力过大,保证内外压力平衡。我们公司过滤器主要分两种:标准型过滤器、高效性过滤器。无论是标准还是高效过滤器都可以相互更换使用。各类型套装的货号●标准型10L(00839-31001)、20L(00839-30001)包含:认证HDPE废液容器一个、内外盖各一个、液相连接头一套、过滤器快速接头一套、液位指示器一个、无机或有机标准过滤器一个、防泄漏防倾倒二次容器。●高效性型10L(00839-31002)、20L(00839-30002)包含:认证HDPE废液容器一个、内外盖各一个、液相连接头一套、过滤器快速接头一套、液位指示器一个、无机或有机高效过滤器一个、防泄漏防倾倒二次容器。●智能型10L(00839-31003)、20L(00839-30003)包含:认证HDPE废液容器一个、内外盖各一个、液相连接头一套、过滤器快速接头一套、无机或有机高效过滤器一个、安全声光液位报警器一个、防泄漏防倾倒二次容器。当然,如果说客户不想使用我们的废液桶,要使用自己的,我们也是可以针对客户的废液桶进行废液盖的定制。
  • “综合极端条件实验装置”项目通过建安验收
    北京怀柔科学城“综合极端条件实验装置”(以下简称“装置”)项目顺利通过中科院条件保障与财务局基建工程管理处组织的建筑安装工程验收。这标志着该项目土建工程按期圆满收官,为后继工艺验收等打下了坚实的基础。该项目是怀柔科学城首个开工建设并通过建安验收的大科学装置项目。项目验收会合影(张昶摄影)  在中科院物理研究所怀柔园区召开的装置项目建安验收会上,中科院物理研究所书记李明对中科院条财局对该所基建工作的大力支持表示感谢,他指出,装置项目是物理所第一个大科学装置项目,对物理所的科研发展具有里程碑意义。从开始动议至今已过15年,包含了几届所领导和同事的共同努力和辛勤付出,期望未来能在此装置上产生更多更杰出的科研成果。  验收专家组听取了科学工程与发展处副主任柯磊关于装置项目工程建设的汇报,并现场抽查了工程实体质量和档案资料。经过认真质询和充分讨论,专家组一致认为装置项目实现了预期的工程目标,同时对装置二次改造管理方面提出了良好建议。验收组组长袁伟总工程师对装置建安验收顺利通过表示祝贺。  据悉,装置项目于2017年9月30日开工建设,2020年7月3日项目取得工程竣工验收备案表。
  • 雅士利总裁张利钿:食品企业建实验室
    全国人大代表、雅士利总裁张利钿建议国家出台行政条例,强制食品企业建立实验室,从源头扼制安全问题。张利钿认为,一个做食品、药品或者保健品的企业,必须建立自己的实验室。“只有自己具备检验的功能,企业才对质量有严格的把控能力,这是食品安全的第一大保证。”  他指出,在督促食品企业建立实验室的过程中,政府必须建立认证机制,规定实验室有多少食品工程师、多少化学检验人员……政府也需要建立机制,帮助企业培养相关人才。
  • 浙大牵头建世界最大超重力实验装置
    p style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/c6cdcbc2-bdca-4d09-a9e8-e3b27b531473.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "上图:离心机ZJU400,迷你版CHIEF/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/8bdc045f-b873-44a8-a63c-0b7568ae106e.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "下图:陈云敏院士/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "最近,浙江大学牵头建设的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)项目可行性研究报告获得了国家发展和改革委员会批复。这也是浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "该项目选址杭州余杭区未来科技城,建设时间为5年,占地约89亩,总投入将超过20亿人民币。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "什么是超重力离心模拟与实验装置?它有什么作用?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "为了揭开这高大上设备的庐山真面目,钱报记者来到浙大紫金港校区,专访了负责该项目的陈云敏院士团队,并独家参观了实验装置。陈院士是浙大建筑工程学院的教授,也是该项目的首席科学家。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "原来,这套高科技设备具有“压缩时空”的神奇功能,它能让研究人员“跨越时间”,用一天模拟一千年,还能在实验室里“跑高铁”!/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "什么是超重力/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "它能压缩时空,一眼万年/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“浙大的这个CHIEF,是‘国家重大科技基础设施’,那是指大型复杂的科学研究装置或系统,是能推动国家科学和技术发展的‘国之重器’。和CHIEF同样级别的装置,还有北京正负电子对撞机、上海光源、天眼FAST射电望远镜等等。”陈云敏院士介绍。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "CHIEF项目是“十三五”时期优先建设的10项国家重大科技基础设施项目之一,也是在浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "朱斌教授是该项目的副总工程师,他向记者介绍了和超重力相关的知识。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "地球表面的任何物体都会受到地球重力的作用,人能够站立在地面上,物体会下落,都是重力的原因。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "科学家们把地球上的重力叫做常重力,用1g(重力单位)来表示,大于1个g的就叫超重力。比如航天员乘坐飞船返回地球时,会受到4个g的超重力,相当于承受了4个自己的重量。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在超重力环境下,会发生一些神奇效应。因为这些神奇效应,科学家们可以完成很多在常重力环境中难以完成的实验。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "首先,超重具有“缩尺”作用。朱斌打了一个比方,“举个例子,想知道100层楼高的房子对地基的影响,那么我们只需要造1层楼高的模型,将它放在100个g的超重力作用下,这时,1层楼对地基的影响效果,就相当于常重力下100层楼对地基影响的效果。这就是缩尺作用。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "超重力场中还存在“缩时”效应,科学家们可以利用这点极大地缩短实验时间。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "陈云敏院士给记者举了一个例子。如果在超重力离心机上搭载土体污染物迁移实验装置,就可以模拟污染物在地下大尺度、长历时的运移。如果在现实中研究污染物的迁移,需要花费几千年,但在超重力场中模拟实验,可能只需要一天的时间,可谓“山中方一日,世上已千年”。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "超重力有什么用/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "可以在实验室里“跑高铁”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "超重力的“缩时”和“缩尺”等效应,可以让研究者做很多现实中无法操作的实验。而想要产生一个超重力场,就需要超重力离心机。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "CHIEF就是这样一个超重力装置。在CHIEF预研阶段,浙大团队就利用超重力,做出了不少成果,比如“高速铁路列车运行动力效应试验系统”。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "这个系统的设计是为了控制高铁在我国东南沿海深厚软土地区运行时的沉降。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "怎么做实验呢?在现实中,不可能真的在东南沿海修一条轨道、造一辆高铁去研究,这需要花费巨大的金钱和时间成本。但是利用超重力环境中的缩尺、缩时等效应,便可以用一个小的模型来模拟现实中高铁的运行,来研究和验证各种方案。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "CHIEF预研实验就提供了这样的条件。这个“在实验室里跑高铁”的项目后来入选了2017年度“中国高等学校十大科技进展”。陈云敏院士说,“CHIEF研发出来可极大拓展我们的试验研究能力,做原来没法做的试验。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "该项目选址杭州余杭区未来科技城,建设时间为5年,占地约89亩,总投入将超过20亿人民币。建成后,它将填补我国超大容量超重力装置的空白,成为世界领先、应用范围最广的超重力多学科综合实验平台。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "目前,世界上离心机最大容量为1200g· t(重力加速度× 吨),而CHIEF容量将会达到1900g· t。它是一个构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质运动的实验环境的“大家伙”。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "记者现场探访/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "超重力离心机长啥样/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "那么,CHIEF到底长什么样子?它是怎样产生超重力场的呢?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "此前,浙大已经建成一个“迷你版”装置ZJU400,它在浙大建工实验大厅的地下室。陈云敏院士带钱报记者近距离触摸了这个装置。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "这个圆形地下室占地约50平方米,里面有且仅有一个天平状的机器,并占据了整个房间。陈云敏院士指着机器向记者介绍,这就是ZJU400,它的“手臂”有4.5米长,两个转轴上各搭载了一个边长1米的正方体实验舱,实验舱的最大负荷有3吨。在它转动到一定速度后,实验舱在离心力的作用下,舱内的超重力场就生成了。这是一台离心加速度可达到150倍重力加速度的离心机。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "未来的CHIEF的转臂半径可达9m,实验舱是3m,最大负荷可达32吨,是它的10倍。ZJU400可以说是一个微型CHIEF。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "为什么要把机器放在地下室?这主要是出于安全考虑,“因为离心机上面搭载的吊篮会高速旋转。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“不过,在高速旋转的环境中,人是不能在实验舱内操作实验的。”陈云敏院士解释,实验舱内有机械手臂,它们所有的动作都是在中央控制台的控制下进行的。在这个地下室里面安装了很多传感器,能把检测到的信号和数据传输到控制室。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "既然已经有迷你版,为什么还要建设CHIEF这个如此庞大的超重力离心机呢?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“日常生活中,我们用的洗衣机也有很大的离心力,在医学实验里使用的离心机设备的离心力更大,但是它们都有一个缺点:所能负荷的东西少,抗不平衡能力差。”陈云敏院士说,“所以我们研究的核心就是在高速的离心加速度上增加它所能承担的重量。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "早在去年一月份,CHIEF项目建议书就获得了国家发展和改革委员会的批复。在这一年多里,浙大的科学家团队做的是“找茬”的预研工作,在正式开工之前,把可能碰到的技术难题都提出来。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“如果把超重力离心机主机比作一个挑着扁担在转圈的人,那么如何让他不‘晕头转向’,就是在预研阶段要解决的难题。”陈云敏院士说。/p
  • 动态表面张力在半导体行业的应用
    5G、人工智能、智慧交通等消费电子、汽车电子、计算机等应用领域的发展,对芯片的性能提出更高的要求,加快了芯片制程升级,从而带动了半导体行业的发展。半导体晶圆制造工艺包括清洗、曝光、显影、刻蚀、CMP(化学机械抛光)、切片等环节,需要用到各种特殊的液体,如显影液,清洗液,抛光液等等,这些液体中表面活性剂的浓度对工艺质量效果产生深刻的影响。动态表面张力在半导体晶圆清洗工艺的应用半导体晶圆清洗工艺要求芯片制造技术的进步驱动半导体清洗技术快速发展。在单晶硅片制造中,光刻,刻蚀,沉积等工艺后均设置了清洗工艺,清洗工艺在芯片制造进程中占比最大,随着芯片技术节点不断提升,对晶圆表面污染物的控制要求也越来越高。为了满足这些高的清洁度要求,在其中部分需要化学清洗的工序,清洗剂的浓度一定要保持在适当的浓度范围之内,成功的清洗工艺有两个条件:1. 为了达成所需的清洁效果,清洗剂的浓度需要在规定范围内。2. 在最后的漂洗过程后,须避免表面活性剂在硅晶圆上残留,残留的表面活性剂对后面的处理工艺会造成不利影响。清洗工艺的好坏直接影响下一道工序,甚至影响器件的成品率和可靠性,然而在清洗工艺过程中,工人往往疏于监控清洗和漂洗工序中表面活性剂的浓度,表面活性剂经常过量,而为了消除表面活性剂过量带来的不利影响,又往往要费时费力地增加漂洗工序阶段的成本。德国析塔SITA动态表面张力仪监控晶圆清洗工艺中清洗剂的添加德国析塔SITA动态表面张力仪通过动态表面张力的测试,建立清洗槽液的表面张力值与表面活性剂浓度关系曲线,进而实现通过监控晶圆清洗工艺中表清洗剂表面张力的变化来调整清洗剂的添加量,从而优化晶圆清洗工艺。动态表面张力在半导体晶圆切片工艺的应用半导体晶圆切片和CMP工艺要求晶圆切片工艺是在“后端”装配工艺中的第一步。该工艺将晶圆分成单个的芯片,用于随后的芯片接合(die bonding)、引线接合(wire bonding)和测试工序。在芯片的分割期间,金刚石刀片碾碎基础材料(晶圆),同时去掉所产生的碎片。在切割晶圆时某一种特殊的处理液会用于冷却工作时的刀片,这种处理液中会加入某种表面活性剂,以此来润滑刀片并移除切割过程中产生的碎片,改善切割品质、延长刀片寿命。在半导体晶圆CMP工艺中,利用机械力作用于晶圆片表面,同时研磨液中的化学物质与晶圆片表面材料发生化学反应来增加其研磨速率。抛光液是 CMP 技术中的决定性因素之一,其性能直接影响被加工工件表面的质量以及抛光加工的效率。在CMP抛光液中,一般使用水基抛光液作为加工介质,以去离子水作为溶剂,加入磨料(如 SiO2、ZrO2 纳米粒子等)、分散剂、pH 调节剂以及氧化剂等组分,每个组分都具有相应的功能,对化学机械抛光过程起到不同的作用。磨料通过抛光液输送到抛光垫表面后,在抛光垫和被加工表面之间同时受到压力作用以及相对运动的带动,通过对被加工表面形成极细微的切削、划擦以及滚压作用,对表面材料进行微量去除。磨料的形状、硬度、颗粒大小对化学机械抛光都具有重要的影响。分散剂是一种兼具亲水性与亲油性的界面活性剂,能够均匀分散一些不溶于液体的固体颗粒,对于抛光液而言,分散剂能够减少抛光液中磨料颗粒的团聚,提高抛光液中磨料的分散稳定性。德国析塔SITA动态表面张力仪监控晶圆切片和CMP工艺种特殊处理液和抛光液的添加目前在晶圆切片和CMP工艺中,监测切片过程中的特殊处理液和研磨液表面活性剂浓度往往容易出现问题,如果将样品送到第三方实验室进行检测,成本高,且有一定时差,无法快速矫正表面活性剂浓度。德国析塔SITA动态表面张力仪,可以建立液体表面张力值与表面活性剂浓度关系曲线。在几分钟内完成特殊处理液和研磨液动态表面张力的测量,进而可以量化数据呈现液体表面活性剂浓度,帮助工人迅速将实际值与期望值作比较,及时调整表面活性剂浓度。动态表面张力在半导体晶圆光刻工艺的应用半导体晶圆在光刻工艺中使用显影剂溶解光刻胶,将光刻胶上的图形精确复制到晶圆片上。四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液是常用的显影剂,人们往往在四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液中添加表面活性剂,以降低表面张力,改善光刻工艺中光刻胶的粘附性,改善光刻显影液对硅片涂胶面的润湿,使溶液更易亲和晶圆表面,确保一个稳定且不与表面几何形状相关的蚀刻过程。德国析塔SITA动态表面张力仪监控TMAH溶液表面活性剂浓度德国析塔SITA动态表面张力仪,可以建立TMAH溶液表面张力值与表面活性剂浓度关系曲线。通过快速连续监控TMAH溶液表面张力,并在设定的范围内自动比较数据,使用工人可以在表面活性剂浓度超出限定值后,短时间迅速反应采取相关措施。同时析塔SITA动态表面张力仪可对MAH溶液的润湿性能进行简便快捷的分析。操作简单、无需任何专业经验。动态表面张力在半导体晶圆蚀刻工艺中的应用在太阳能电池生产过程中,需要对晶圆进行蚀刻工艺,将显影后的简要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果,使用工人往往在蚀刻液中添加异丙醇IPA,以降低蚀刻液表面张力。晶圆蚀刻工艺中容易存在的问题是:蚀刻过程的对流会引起异丙醇的快速蒸发,蚀刻液表面张力增加,蚀刻工艺质量下降。因此需要将蚀刻液中异丙醇浓度控制在规定范围内。德国析塔SITA动态表面张力仪监控蚀刻液中异丙醇浓度德国析塔SITA动态表面张力仪可以精确快速测量蚀刻液动态表面张力,使用工人可以将测量值与实际所需值进行对比,得出异丙醇浓度是否在规定范围内,如超出限定值后,则可以在短时间内快速采取相应措施,达到高质量的蚀刻工艺和避免异丙醇过量,节省成本。 析塔SITA动态表面张力仪在半导体行业的客户案例德国析塔SITA动态表面张力仪介绍德国析塔SITA动态表面张力仪采用气泡压力法测量液体动态及静态表面张力,通过智能控制气泡寿命,测出液体中表面活性剂分子迁移到界面过程中表面张力的变化过程,即连续的一系列动态表面张力值以及静态表面张力值。德国析塔SITA动态表面张力仪,共有4种型号。附录(英文原文)●Monitoring of wetting characteristics of etchants and developers●Monitoring the surfactant concentration of TMAH-solutions●Monitoring the surfactant concentration in wafer cleaning processes翁开尔是德国析塔SITA中国独家代理,如需了解各种关于析塔表面张力仪信息以及应用,欢迎致电【400-6808-138】咨询。
  • 稳态强磁场实验装置:探索科学宝藏的“国之重器
    p  2008年5月,由中科院合肥物质院强磁场科学中心承担的稳态强磁场实验装置项目启动 2011年7月,试验磁体通电测试成功 2016年11月,混合磁体大口径外超导磁体研制成功 2017年2月,专家组对混合磁体工艺测试完成验收 2017年9月27日,“稳态强磁场实验装置”通过国家验收,验收专家组给予了很高评价,认为项目全面完成了建设目标,各项关键参数达到或超过设计指标,“技术和性能达到国际领先水平”。/pp  九年时间里,强磁场的科研人员完成了一个又一个跨越,使我国成为国际五大稳态强磁场研究机构之一,中国的强磁场科学技术事业迈上了一个新台阶。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/869ce1bd-adaa-4e62-b5da-a9ff1c35ab0b.jpg" title="1_副本.jpg"//pp style="text-align: center "①2016年底混合磁体首次调试成功。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c43cc087-9520-4092-b997-350c4e51976e.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "②安装在水冷磁体上的扫描隧道显微镜。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/db639ee9-02c5-409b-8e70-117373bf43d4.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "③混合磁体。/pp  strong“极端条件就是把不可能变成可能”/strong/pp  高秉钧是中科院强磁场科学中心首席科学家,也是“稳态强磁场实验装置”项目总工程师。他对记者说:“物质在强磁场情况下会改变它本身的电子态,从而产生新的现象。强磁场是一个极端条件,我们在设计和研制稳态强磁场实验装置过程中,常会遇到许多难以克服的困难,甚至是无路可走。我们必须坚持不懈,实现超越,把不可能变成可能。”/pp  强磁场是调控物质量子态的重要参量,在发现新现象、揭示新规律、探索新材料、催生新技术等方面具有不可替代的作用。自1913年以来,已有多项与磁场相关成果获诺贝尔奖,因此,强磁场极端条件已成为科技界公认的探索科学宝藏的“国之重器”。我国因缺乏相应的强磁场条件,屡次错失在物质科学等诸多领域开展前沿探索的机遇。/pp  据了解,“稳态强磁场实验装置”是一个针对多学科实验研究需要的强磁场极端实验条件设施,包括十台强磁场磁体装置和六大类实验测量系统。/pp  混合磁体由内部水冷磁体和外部超导磁体组合而成,是追求更高稳态极端场强的首选,但此前国际上已有多个失败案例,而我国在高场超导磁体技术方面的基础较为薄弱,项目所有科研人员都面临着巨大挑战。/pp  对水冷磁体而言,必须解决材料和结构的优化选择、巨大电磁力和发热问题,与之配套的数千万瓦级的稳态直流电源系统、低温冷却系统、去离子水冷却系统等均是一个个不容置疑的难关。/pp  谨慎起见,超导磁体组决定先研制一款磁场强度低、口径小,但选材、加工工艺完全相同的试验磁体,试验磁体在2011年7月通电测试成功。混合磁体研制真正开始之后,所有科研人员都秉持着一种谨慎严肃的工作状态,为了达到验收要求而不断努力着。/pp  strong国际领先水平的科学实验系统/strong/pp  水冷磁体WM1原设计是超世界纪录的38.5T,但在磁体组装后的预测试中,科研人员却发现磁场强度比预期的要低得多,且已是板上钉钉,超纪录无望了。水冷磁体总设计高秉钧带领工作人员排查原因,最终发现绝大部分bitter片厚度不是原设计的0.27毫米,而是0.29~0.30毫米。/pp  高秉钧说:“面对几千片bitter片,我们就用天平称重量、算体积,来实测每片的实际厚度。将实测厚度的bitter片优化配置,重新组合,使组装的磁体达到原设计的目标。”这样,WM1最终实现了38.5T的磁场强度,打破水冷磁体场强世界纪录。/pp  2016年底混合磁体首次调试,磁场强度达到40特斯拉,符合工程验收指标。就在科研人员欢欣鼓舞之时,磁体系统却发生了故障。春节将至,项目组的人却集中在场地,不断调试设备排除故障。/pp  大年三十上午八点,装置准时通电测试,所有人在文化走廊吃了一顿简单而又难忘的“年夜饭”。但是那天因为降温没到位,再一次失败了。项目组的科研人员在春节假期继续加班,大年初四,混合磁体终于通电励磁,再次成功。/pp  经过多年自主创新,强磁场研制团队打破国际技术壁垒,成功克服关键材料国际限制、关键技术国内空白等重大难题,建成继美国之后世界第二台40T级混合磁体,建立了国际领先水平的科学实验系统,实现了我国稳态强磁场极端条件的重大突破。/pp  “稳态强磁场实验装置”国家验收意见中写道:“项目提出了一种水冷磁体设计创新方案,发展了一套全程可量化检测的高精度装配工艺。建成的水冷磁体中有三台磁体的性能指标创世界纪录,其中两台保持至今 突破了800毫米室温孔径、磁场强度达10特斯拉的铌三锡超导磁体研制的技术难关,建成了40特斯拉稳态混合磁体装置,磁场强度世界第二 建成了国际首创水冷磁体扫描隧道显微镜系统、扫描隧道—磁力—原子力组合显微镜系统,以及强磁场下低温、超高压实验系统,使得我国稳态强磁场相关实验条件达到国际领先水平。”/pp  strong“边建设边开放”的管理新模式/strong/pp  强磁场下的应用研究对于高技术产业具有很强的催生和带动作用,“强磁场效应”其实就在我们身边。/pp  高秉钧介绍道:“大家都比较熟悉的医院的核磁共振成像、磁悬浮列车等就运用了强磁场技术。此外,强磁场在化学合成、特殊材料、生物技术、医药健康等多种新技术研发方面都有可能发挥关键作用,孕育新的发明。”/pp  据了解,强磁场有助于促进多学科交叉研究,尤其是生命科学、物理学、材料与化学、新技术之间的交叉研究。2014年,合肥物质院技术生物所吴跃进研究组和强磁场科学中心钟凯研究组合作,研究了造影剂对水稻生长的潜在影响,并用磁共振成像技术获得了造影剂在根系中的动态信息。这也是世界上首次利用造影剂研究磁共振成像技术在水稻根系无损检测中的应用,为植物根系研究提供了一种新的研究方法。/pp  在中科院“十二五”验收中,“强磁场科学与技术”重大突破入选院“双百”优秀。2017年3月,中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东视察装置,对团队取得的成绩给予了充分肯定。/pp  同时,项目提出并实践了国家大科学装置“边建设边开放”管理新模式。从2010年试运行以来装置已经为包括北大、复旦、中科大、浙大、南大、中科院物理所、中科院固体物理所、上海生科院、福建物构所等在内的百余家用户单位提供了实验条件,有力支撑了强磁场下前沿研究,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。/pp  随着稳态强磁场装置工程建设的推进,一支能打硬仗的强磁场技术攻关队伍在锻炼中成长。稳态强磁场实验装置将成为科学研究、科技发展的创新源头,将为合肥综合性国家科学中心的建设贡献更多的科技力量。/p
  • 动态表面张力测量在药剂学中广阔的应用前景
    点击蓝字关注我们表面张力分为静态(平衡)表面张力和动态表面张力(dynamic surface tension, DST)。静态表面张力是指表面活性剂在界面达到吸附平衡时的最低表面张力,而DST是指表面活性剂在达到平衡吸附前某一时刻的表面张力,是一个变化的值。当研究的液体吸附过程在快速、持续进行, 且短时间内无法达到平衡时, 对液体DST的研究比静态表面张力更有意义。如在农药喷洒、喷墨印刷、织物快速润湿, 以及摄影用薄胶片制备中。图1对比了近10年 (2008~2018年) 国内外发表的以DST为主要考察项的论文数。数据显示国内在DST方面的研究较少且总体波动不大,而国外则呈持续上升趋势。图1 2008~2018 年国内外发表的DST 文章数量对比图研究液体在药物制剂过程中的DST, 可挖掘DST与制剂过程、制剂产品之间的关系, 进而优化制剂过程、改进工艺参数。一、动态表面张力的测定由于对DST时间范围界定的不同,可运用的测量手段也有所不同。王建坤等认为,在达到静态表面张力前的表面张力变化都可算是DST,这个时间范围以几毫秒到几小时计。可用Wilhelmy吊片法、DuNouy吊环法、滴重法、滴体积法、悬滴法、最大气泡压力法测定DST。图2 不同的DST 测定方法的适用时间范围示意图根据Rosen描述的动态吸附过程可知在新表面形成后1 s内,是表面吸附的关键期,体系的DST变化迅速。中药水提液的表面张力在5~100 ms内具有较大变化,大多数在1 s内都已达到平衡。因此,用于测量DST的方法应具有连续、精确、快速测量1 s内数据能力。二、最大气泡压力法通过毛细管将气体注入到待测液体中时,在毛细管的端部重复形成气泡,根据气泡压力的最大值和毛细管半径,计算得到表面张力。通过改变气流流速控制气泡的年龄,可测量不同时间尺度的表面张力。目前实验室中多用KRüSS公司的BP100气泡压力张力仪测定1 s内DST。三、DST 在药物制剂领域的潜在应用价值近10年,DST已受到化工、涂料、印染等领域的广泛关注。药物制剂领域也有很多液体瞬时运动的过程,如喷雾干燥雾化,流化床制粒的粘合剂雾化,关注DST在液体雾化及扩散润湿过程中的作用,是精细控制制剂工艺的手段之一。1DST在雾化过程中的作用雾化是将液体通过雾化器(在一定压力下)喷射进入气体介质中,使之分散并碎裂成小液滴(雾滴)的过程。赵辉等考察了相同条件下,农药药液在不同时间点(0.023、0.124、0.483和0.998 s)的DST与雾滴体积中径(D50)的关系;发现D50随着喷雾液的DST值的降低而降低,二者呈线性相关,但二者的相关系数k 随DST 测定时间的延后而变差。0.023 s时的DST与D50相关系数高达0.9848,时间>1 s后,只有0.7135。利用动态表面张力仪测试了66种常见中药的水提液,发现所有提取液的DST在1 s内均有下降,但下降程度不同,且提取液雾滴粒径D50与94 ms时测得的DST存在一定相关关系,该结论还在进一步实验确证中。2DST在扩散润湿过程中的作用DST不仅影响药物制剂领域的雾化过程,对扩散润湿过程同样有显著的影响。喷雾干燥与流化床制粒过程中,液体雾化后雾滴在接触相表面的扩散润湿受两大因素影响:一是雾滴的性质,二是接触相的性质。在喷雾干燥黏壁问题中,从DST角度分析,半湿性黏壁现象是由于雾滴与干燥塔壁接触后迅速出现自发润湿,经塔壁的高温干燥后出现黏壁。因此,可从两方面促使雾滴与干燥塔接触后出现快速回缩以改善此黏壁现象。一是增大雾滴DST,二要选择合适的喷雾干燥塔内侧材料。从待喷液分析,应适当降低待测液浓度、进液温度,以增大雾滴DST,或添加疏水性辅料促使快速回缩的发生以改善干燥塔半湿性黏壁。四、 结语综上所述,DST作为一项重要的物理参数,在细微之处影响着药物制剂的品质与生产。关注DST对制剂过程的影响,拓展固有的药剂研究思路是十分必要的。参考文献施晓虹,李佳璇,洪燕龙,赵立杰,冯怡,王优杰. 动态表面张力在药剂学研究中的应用前景[J].国际药学研究杂志,2019.
  • 4秒电磁弹射微重力实验装置启动试运行
    7月19日,记者从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,中心研制建设的4秒电磁弹射微重力实验装置已于近日启动试运行。该装置达到了4秒微重力时间、10μg微重力水平、过载加速度不超过5g、实验间隔不大于10分钟的国际先进水平。与传统单程落塔、抛物线飞机等相比,装置在实验效率、实验载荷强度要求、运行成本、不同重力水平模拟等方面具有较大的优势。4秒电磁弹射微重力实验装置。倪思洁摄中国科学院空间应用工程与技术中心电磁技术室副研究员张永康介绍,充分有效的地面验证,是空间科学实验的前提和基础。地基研究能够大幅缩短实验周期、降低实验成本、提升空间实验成功率,是天基研究的重要补充手段。电磁弹射微重力实验装置有效解决了探空火箭、失重飞机、落塔等传统地基微重力设施存在的实验成本高、准备时间长、过载较大等缺点。4秒电磁弹射微重力实验装置采用电磁抛射的方式在地面构建微重力实验环境,即采用电磁弹射系统将实验舱垂直加速到预定速度后释放,实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。在实验效率方面,传统落塔平均每天仅可以做2-3次实验,抛物线飞机每次可以飞行30架次以上,但实验准备周期约2-3个月。4秒电磁弹射微重力实验装置可以达到每天近百次实验的频率,准备时间1-2天,极大地提高了科学实验的效率。在实验载荷强度要求方面,传统落塔在降落回收阶段,试验舱和实验载荷要承受20g左右的冲击,很大程度上限制了常规科学仪器的使用。在本装置中,实验舱所受的电磁驱动力是全程可控的,无论是微重力、月球重力还是火星重力模拟实验,实验舱的回收加速度都可控制在3g左右,因此常规科学仪器都可以用于实验。在运行成本方面,装置采用储能和电磁驱动技术,装置运行仅消耗电能,单次实验消耗电能仅1度左右,运行成本较低,便于开展大规模的科学实验。张永康介绍,目前正在开展微重力流体物理实验,中国科学院空间应用工程与技术中心正在规划建设20秒电磁弹射微重力实验装置,力争实现微重力时间20秒、载荷500公斤的国际领先指标,构建国际微/低重力实验中心,为空间科学领域的科学家提供高效便捷的地基微/低重力研究平台,并为载人航天、深空探测等国家重大工程提供相关技术验证条件。4秒电磁弹射微重力实验装置效果图。中国科学院空间应用工程与技术中心供图
  • 我国建成世界顶级脉冲强磁场实验装置
    日前,我国&ldquo 十一五&rdquo 期间部署建设的国家重大科技基础设施项目&mdash &mdash 脉冲强磁场实验装置,在华中科技大学通过国家验收,正式宣告我国拥有了国际顶级水平的脉冲磁场实验装置。  强磁场与极低温、超高压等,被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。脉冲强磁场技术是产生强磁场的重要技术,建设脉冲强磁场实验装置可为凝聚态物理、材料、磁学、化学、生命与医学等领域科学研究提供理想的研究平台。  脉冲强磁场实验装置边建设、边试运行。截至2014年9月底,脉冲强磁场实验装置已累计开放5790机时,为德国德累斯顿强磁场实验室、美国普渡大学、日本东北大学及我国北京大学、南京大学、中科院物理所等50个国内外科研单位开展了170项科学实验。  验收委员会认为,脉冲强磁场实验装置以其优异的性能,成为国际上最好的脉冲强磁场装置之一。希望项目建设单位充分发挥装置优势,进一步提高性能、开放共享,加大人才的培养和引进力度,着力开展高水平的科学研究,使脉冲强磁场实验装置成为国际一流的科研平台。
  • 4秒电磁弹射微重力实验装置启动试运行
    地面也可以做微重力实验了。19日,记者从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,由该中心研制建设的4秒电磁弹射微重力实验装置日前启动试运行。该装置采用电磁抛射的方式在地面构建微重力实验环境,即采用电磁弹射系统将实验舱垂直加速到预定速度后释放,实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。目前,该装置可以维持的微重力时间可达4秒、微重力达10μg(十万分之一重力加速度)、过载加速度不超过5g(5个重力加速度)、实验间隔不超10分钟。电磁弹射微重力实验装置(4秒)效果图。中国科学院空间应用中心供图“与传统单程落塔、抛物线飞机等相比,该装置在实验效率、实验载荷力学强度要求、运行成本等方面具有较大的优势。”中国科学院空间应用中心副研究员张永康解释,在实验效率方面,传统落塔平均每天仅可以做2-3次实验,抛物线飞机每次可以飞行30架次以上,但实验准备周期约2-3个月,新装置每天可以开展近百次实验,准备时间1-2天,极大地提高了科学实验的效率。同时,在实验载荷强度要求方面,传统落塔在降落回收阶段,试验舱和实验载荷要承受20g(20个重力加速度)左右的冲击,很大程度上限制了常规科学仪器的使用。在新装置中,实验舱所受的电磁驱动力是全程可控的,无论是微重力、月球重力还是火星重力模拟实验,实验舱的回收加速度都可控制在3g(3个重力加速度)左右,因此常规科学仪器都可以用于实验。此外,在运行成本方面,该装置采用储能和电磁驱动技术,运行仅消耗电能,单次实验消耗电能仅1度左右,运行成本较低,便于开展大规模的科学实验。充分有效的地面验证是空间科学实验的前提和基础。地基研究能够大幅缩短实验周期、降低实验成本、提升空间实验成功率,是天基研究的重要补充手段。“电磁弹射微重力实验装置有效解决了探空火箭、失重飞机、落塔等传统地基微重力设施存在的实验成本高、准备时间长、过载较大等缺点。”张永康说。据悉,中国科学院空间应用中心正在规划建设20秒电磁弹射微重力实验装置,力争实现微重力时间20秒、载荷500千克的国际领先水平,构建国际微/低重力实验中心,为空间科学领域的科学家提供高效便捷的地基微/低重力研究平台,并为载人航天、深空探测等国家重大工程提供相关技术验证条件。
  • 我国成功研制疲劳试验机动态力校准装置
    我国成功研制疲劳试验机动态力校准装置让材料可靠性测试更精准 日前,由中国计量科学研究院自主研制的疲劳试验机动态力校准装置通过专家鉴定。经鉴定,该装置主要技术指标达到国际先进水平,并填补了国内疲劳试验机动态力校准方法研究方面的空白。 疲劳是指材料在重复或交变应力作用下,所受应力远小于其抗拉强度时,经多次循环后,在无显著外观变形情况下而发生的断裂现象。这种断裂一旦发生,往往将导致灾难性的设备或人身伤亡事故。据了解,汽车零部件的破坏中85%由疲劳引起的,航空工程中有60%~80%的断裂是由结构材料的疲劳破坏引起的。为保证产品、工程质量和人身安全,相关行业主要通过疲劳试验机来测量试件材料的疲劳极限和疲劳寿命等性能指标。 该装置的成功研制,为疲劳试验机校准、检定和定型鉴定提供了高准确度的计量标准和科学合理的装置和方法。为航空航天、汽车、船舶、冶金、建筑等行业的材料可靠性与使用寿命测试提供了有力的技术支撑,并为材料计量提供了强有力的量值溯源保障,具有较大的社会效益和经济效益。
  • 总投资20.96亿!脉冲强磁场实验装置优化提升项目即将动工
    10月下旬,国家发展改革委正式批复“十四五”国家重大科技基础设施脉冲强磁场实验装置优化提升项目的投资概算。至此,该项目已先后获得可行性研究报告、初步设计方案和投资概算批复等,完成全部审批流程,即将在华中科技大学动工建设。此次批复的脉冲强磁场实验装置优化提升项目是在“十一五”国家重大科技基础设施脉冲强磁场实验装置基础上的升级改造。作为前期建设成效好、性价比高的综合交叉平台,脉冲强磁场优化提升设施成功入选“十四五”国家重大科技基础设施建设规划,是全国仅有的两个优化提升项目之一。华中科技大学李亮教授也成为“十一五”和“十四五”先后两个国家重大科技基础设施项目负责人。根据国家发改委批复,脉冲强磁场实验装置优化提升项目总投资20.96亿元,建筑面积4.7万平方米,建设期5年。项目将围绕物质科学、生命科学、强电磁工程科学等领域重大科学问题和国家战略需求,建设110T超强磁场、70T平顶脉冲磁场和9.5T超导脉冲复合磁场,10类实验测试系统以及设施支撑基础平台。项目法人单位为华中科技大学,参建单位包括中国科学院电工研究所、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、北京大学、复旦大学和南京大学。脉冲强磁场实验装置于2008年开工,2013年建成,2014年正式对外开放运行,已累计运行82521小时,创造了64T脉冲平顶磁场等多项脉冲磁场参数世界纪录,为北京大学、清华大学、哈佛大学、剑桥大学等126个国内外科研单位提供科学研究服务1828项,取得了包括发现对数周期量子振荡等系列重要成果。脉冲强磁场实验装置的建成,填补了国内超高磁场实验条件的空白,满足我国科学家对强磁场实验条件日益迫切的需求,先后获2018年湖北省科技进步特等奖和2019年国家科技奖进步一等奖。随着现代科学技术发展,科学研究对脉冲强磁场实验装置的综合性能指标、实验测试手段、面向的研究领域等提出更高的需求,在广泛征求用户意见和需求调研基础上,华中科技大学启动了脉冲强磁场实验装置优化提升项目建设,将在“十一五”脉冲强磁场实验装置基础上,全面提升磁场参数、丰富测量手段、拓展研究领域,为多学科交叉研究提供公共开放的极端实验条件,支撑前沿基础科学研究领域持续产出重大原始创新成果,建成全球规模最大、最具国际影响力的脉冲强磁场科学中心。
  • 振动试验入门——振动试验装置基础知识1
    振动试验目的满足产品的高性能、高品质、高可靠性要求。产品在其寿命周期内会受到各种各样的振动,必须在产品设计和制造阶段考虑振动的影响。特别是对大量制造的产品、不允许有故障的产品等。产品没有经过振动试验验证而制造,产生故障后,对顾客对厂家都会造成金钱损失,失去信任,比如汽车零部件行业等。振动试验装置系统是什么?振动试验装置系统主要包含以下几个部分,如下图。1 振动试验机(含冷却装置);2 功放;3 振动控制仪;4 加速度传感器(控制用)。振动控制仪中输入试验条件,产生振动波形,功放放大后,驱动振动试验机振动,加速度传感器感知加速度量级,反馈给振动控制仪,实现振动控制,振动试验机运行产生的热量,冷却装置对应冷却。振动试验实施时需要什么?※ 振动试验装置※ 振动试验条件※ 试验体(被试验品,含夹具)1 振动试验装置 根据试验条件、试验体形状质量等来选择振动试验装置,特别需要注意以下几个概念,如最大加振力、频率范围、最大加速度、最大速度、最大位移、最大搭载质量等。2 振动试验条件 各个产品有其各自适合的试验条件,有各种各样的规格进行选择,如GB、GJB、IEC、ISO、JIS、MIL等。特殊情况下,可根据测定产品的振动环境,决定其独自的试验条件。 需要注意,按照试验条件进行试验时,会产生过试验和欠试验现象。过试验就是实际试验条件超出要求试验条件(比如加速度量级变大),对试验体实施过剩试验,导致本来不该出现的故障反而发生。欠试验即实际试验条件低于要求试验条件(比如加速度量级变小),导致本来预测发生的故障没有被激发出来。所以,对试验条件或试验情况需要充分研究,根据数据,慢慢加以改善试验条件(学者研究)。3 试验体为了使试验体更好地固定在振动台面上,达到刚性连接,需要使用振动夹具。振动夹具需要满足完全传递振动,将振动试验机产生的振动完完全全地传递给试验体。然而这是一种理想要求,实际上夹具完全传递振动是很难的,特别是在500Hz以上的频率,所以需要对振动夹具进行不停的评价,不断地改良夹具(夹具设计)。在对振动夹具评价的同时,也需要注意加速度传感器的安装和安装位置的选择。安装位置不同,对试验内容有不同的影响,下文别章叙述。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 深紫外自由电子激光装置实验获重大进展
    记者从中国科学院上海应用物理研究所获悉,经过多年技术积累和艰苦努力,上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)实验取得重大进展,我国自由电子激光实验研究步入世界先进行列。  自由电子激光是激光家族的一个新成员,被国际上公认为新一代光源,有着重要的应用前景。高增益自由电子激光在亮度、相干性和时间结构上,都大大优于第三代同步辐射光源,是国际上竞相发展的新一代大科学装置。  自由电子激光的工作模式主要有“自放大自发辐射(SASE)”和“高增益谐波产生(HGHG)”两种。其中,“高增益谐波产生(HGHG)”工作模式需要短脉冲激光和高品质电子束流的精确相互作用,技术比较复杂,但是性能较“自放大自发辐射(SASE)”工作模式更好。  经过多年的技术积累和艰苦努力,上海深紫外自由电子激光装置于2010年12月中旬成功进行了高增益谐波产生自由电子激光放大与饱和的实验,这是上海深紫外自由电子激光装置成功进行了自放大自发辐射实验和外种子自由电子激光调制实验之后,所取得的又一重大进展。  目前,我国已成为继美国之后世界上第二个实现高增益谐波产生自由电子激光放大与饱和的国家,这表明我国已经基本掌握了相关主要关键技术,为我国未来的X射线自由电子激光大科学装置的发展奠定了坚实基础。  中国科学院上海应用物理研究所是我国大科学装置“上海光源”的建设和运行单位。“上海光源”是目前世界上性能最好的第三代中能同步辐射光源之一。目前,中科院上海应用物理研究所正积极开展自由电子激光新一代大科学装置的预研。
  • 得利特自动界面张力测定仪助力医疗合成血液检测
    分子间的作用力形成液体的界面张力或表面张力,张力值的大小能够反映液体的物理化学性质及其物质构成。 合成血液用于医用口罩合成血液穿透性的测定。口罩的生产需进行表面张力、界面张力的测定。 A1200自动界面张力测定仪适用标准:GB/T6541,分子间的作用力形成液体的界面张力或表面张力,张力值的大小能够反映液体的物理化学性质及其物质构成,是相关行业考察产品质量的重要指标之一。 A1200基于圆环法(白金环法),测量各种液体的表面张力(液-气相界面)及液体的界面张力(液-液相界面)。此方法具有操作简单,精确度高的优点而被广泛应用。仪器特点 1、采用独创的快响应电磁力平衡传感器,提高了测量精度与线性度2、仪器校准只需标定一点,解决了前一代传感器需要多点标定的问题。免去了调零电位器及调满量程电位器3、实时显示等效张力值、当前重量(可作为电子天平称重)4、集成温度探测电路,对测试结果自动温度补偿5、240×128点阵液晶显示屏,无标识按键, 具有屏幕保护功能6、带时间标记的历史记录,最多存储255个7、内置高速热敏式微型打印机,打印美观、快捷,具有脱机打印功能8、配有标准RS232接口,可与计算机连接,便于处理试验数据9、可实现全中文/全英文界面显示
  • 界面张力测定仪的行业应用
    首先,在石油化工行业中,界面张力测定仪发挥着至关重要的作用。石油化工企业需要了解油水界面的张力,以此来判断油藏的开采难度和原油的采收率。界面张力测定仪能够快速准确地测量油水界面的张力,为石油化工企业提供重要的数据支持。其次,在医药行业中,界面张力测定仪也有着广泛的应用。医药企业需要研究药物对生物体的作用机制,其中药物的溶解性和渗透性是关键因素。界面张力测定仪可以用来研究药物溶液的表面张力,从而帮助医药企业了解药物的渗透性和生物利用度,为新药的研发提供重要的技术支持。此外,在环保行业中,界面张力测定仪也扮演着重要的角色。环保企业需要监测水体的污染情况,包括油污和有机污水的处理。界面张力测定仪可以用来监测水体的表面张力,帮助环保企业了解水体的污染程度和扩散趋势,为污染治理提供重要的参考依据。最后,在食品行业中,界面张力测定仪也有着不可忽视的作用。食品企业需要了解食品的表面张力和润湿性等性质,以此来判断食品的质量和口感。界面张力测定仪可以用来快速准确地测量食品的表面张力,为食品企业提供重要的质量检测手段。综上所述,界面张力测定仪在各个行业中都有着广泛的应用价值。通过了解界面张力测定仪的应用,我们可以更好地认识到其在各个行业中的重要作用,并为未来的科技创新和发展提供重要的参考依据。
  • 无干扰检测纳米材料张力新方法被发明
    本报柏林1月12日电 德国和西班牙两国科研小组合作,利用红外线纳米近场显微镜发明了一种无干扰检测纳米半导体材料张力的新方法,这一新方法为科学家研究半导体材料的物理性能,以及测量纳米级半导体元器件的性能提供了新的可能。   参与这项发明的是位于德国慕尼黑的马普生物化学及等离子物理研究所和圣塞巴斯蒂安的西班牙巴斯克研究所。一种无干扰和无接触的测量技术对纳米和半导体技术研究来说一直是个很大的挑战,因此,该成果对纳米级范畴的材料张力特性测量具有重要的意义,利用它可以确定高性能陶瓷物理特性,以及现代半导体元器件的电子特性。   德国马普生物化学和等离子物理研究所的专家首先开发出了一种红外线纳米近场显微镜,这种基于原子显微镜AFM的纳米近场显微镜利用20纳米至40纳米直径的可控光栅束作为光学近场记录,并运用可控光束拍摄并获取材料的光学和物理特性。   最新研究显示,红外线纳米显微镜还可以发现晶体材料中最细微的张力场和纳米级裂纹。在一项示范性试验中,科学家对一块试验钻石施以不同强度的压力,利用纳米显微镜跟踪材料在压力下产生的纳米张力场的变化,纳米近场显微镜拍摄的图片成功地显示了这一测量方法的可靠性。参与试验的专家安德列斯• 胡伯评论说,相对于其他显微镜技术,如电子显微镜,新的测量方法具有很多优越性,它不需要特殊地制作试样,因此也避免了对试样的标准化校正等麻烦的程序。   红外线近场显微镜的潜在应用还包括对纳米级张力半导体材料的电子载荷密度和移动性的检测,应用于现代半导体材料结构的设计,定向提高电子元器件的性能,并使未来的计算机芯片更加小型化。
  • EAST托卡马克核聚变实验装置升级进入二期
    EAST托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统工程开工典礼,11月29日在中科院合肥研究院等离子体所举行。中科院副院长詹文龙、国家自然科学基金委副主任何鸣鸿、核工业西南物理研究院院长刘永、合肥研究院院长王英俭等共同为工程开工剪彩。  詹文龙表示,等离子体所通过自主创新率先研制建成了世界上首个全超导托卡马克EAST装置,是我国聚变界的里程碑。但EAST建成运行仅是它整个科学计划的第一步,作为探索核聚变能源的先进实验装置,EAST肩负重要科学目标,需要对装置进行升级改造。  而EAST辅助加热系统将极大地提高EAST装置性能,使其在发展稳态高性能等离子体物理的科学研究计划中始终处于世界前沿地位,必将提升我国聚变能研究的自主创新能力和在国际上的地位。詹文龙强调,要把EAST辅助加热系统建设好,把“EAST二期”引入国际舞台,作出更多具有重大国际影响的成果和贡献。  何鸣鸿表示,国家重大科学工程是国家创新能力的一个重要基础和平台,EAST建成运行后将能够探索更多科学问题,基金委一直很重视核聚变相关的研究,希望研究所能做出更多一流工作。
  • 环法表面张力仪:基于圆环法(白金环法)
    A1200自动界面张力测定仪适用GB/T6541标准,分子间的作用力形成液体的界面张力或表面张力,张力值的大小能够反映液体的物理化学性质及其物质构成,是相关行业考察产品质量的重要指标之一。A1200基于圆环法(白金环法),测量各种液体的表面张力(液-气相界面)及液体的界面张力(液-液相界面)。此方法具有操作简单,准确度高的优点。广泛用于电力、石油、化工、制药、食品,教学等行业。仪器特点采用快响应电磁力平衡传感器,提高了测量精度与线性度。仪器校准只需标定一点,解决了前一代传感器需要多点标定的问题。免去了调零电位器及调满量程电位器。实时显示等效张力值、当前重量(可作为电子天平称重)。集成温度探测电路,对测试结果自动温度补偿。240×128点阵液晶显示屏,无标识按键,具有屏幕保护功能。带时间标记的历史记录,限制存储255个。内置高速热敏式微型打印机,打印美观、快捷,具有脱机打印功能。配有标准RS232接口,可与计算机连接,便于处理试验数据。可实现全中文/全英文界面显示。技术参数测量范围:2-200mN/m准确度:0.1%读数±0.1 mN/m分辨率:0.1mN/m灵敏度:0.1mN/m工作电源:AC220V±10%,50Hz功耗:小于等于20W适用环境温度:10~30℃(典型值25℃)适用环境湿度:≤85% RH外形尺寸:185mm×260mm×360mm
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