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  • 【原创】微型光纤光谱仪在检测领域中的应用实例

    【原创】微型光纤光谱仪在检测领域中的应用实例

    微型光谱仪/光纤光谱仪在检测领域中的应用实例http://www.NewOpto.com摘要：微型光谱仪/光纤光谱仪以其系统模块化和搭建灵活性的特点，在要求现场检测和实时监控的场合得到了广泛的应用。本文以美国Ocean Optics微型光纤光谱仪为例，介绍其结构和特点，并且详细介绍了微型光纤光谱仪在实际检测领域中的应用方案。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110242341_326114_1638458_3.jpg ScanSci Spectrometerhttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110242339_326113_1638458_3.jpg Maya2000pro Spectrometer1 引言光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备，广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足，不能满足现场检测和实时监控的需求。因此，微型光纤光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。近年来，由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟，使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式，整个系统结构更具模块化，使用更加方便灵活，从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的首选仪器。现以全球首家微型光纤光谱仪的制造商美国Ocean Optics公司的微型光纤光谱仪为例，介绍微型光纤光谱仪的结构及特点，并且重点介绍其在实际检测领域中的应用方案。2 微型光纤光谱仪结构及特点传统的光谱仪光学系统结构复杂，需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描，测量速度慢，并且对某些样品还需经过特定的预处理，并要放在仪器的固定样品室内进行测量。与此相比，微型光纤光谱仪有很多优点，如：速度快、价格低、体积小、重量轻及全谱获取，而且通过光纤传导可以脱离样品室测量，适用于在线实时检测。2.1 微型光纤光谱仪结构光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构的优化。全球首家光纤光谱仪生产商美国Ocean Optics公司的Michael J. Morris等人研制的USB系列微型光纤光谱仪使用非对称交叉式Czerny-Turner分光结构，此光学结构的设计是在Czerny-Turner结构基础上进行光路的改进，使光谱仪内部构件布局更紧凑，可进一步小型化（如USB4000系列光谱仪的尺寸规格仅为89.1 mm×63.3 mm×34.4mm）。摄谱结构光学平台的优化设计使微型光纤光谱仪内部无移动部件，光学元件都采用反射形式，可在一定程度上减少像差，并使工作光谱范围不受材料影响。微型光谱仪的固定化光学平台适合于震动及窄空间等复杂的工作环境。2.2 微型光纤光谱仪特点低损耗光纤、高效率光栅及低噪声高灵敏CCD阵列探测器等相关技术的发展，使微型光纤光谱仪在性能上有了很大的改进，具有如下技术特点：光纤传导技术：光纤技术的发展，使待测物脱离了固定样品池的限制，采样方式变得更加灵活，适合于远距离样品品质监控。由于光纤对光信号的传输作用，使得光谱仪可以远离外界环境的干扰，保证光谱仪的长期可靠运行。CCD阵列探测器技术：将经光栅分光后的作用光在探测器上同时瞬间采集，而不必移动光栅，因此样品光谱采集速度及快（测量时间为3.8ms~10min），并通过计算机实时输出。光栅技术：全息光栅具有较小的杂散光，而机械刻划光栅具有更高的反射率和灵敏度。计算机技术：电子计算技术的发展极大地提高了光谱仪的智能控制和处理能力。3 微型光纤光谱仪应用方案随着微型光纤光谱仪应用测量系统的不断拓展，其快速高效分析及便携式实时应用的优势逐渐显现出来，光谱分析技术正逐步从实验室分析走向现场实时检测。依据现阶段实际应用现状，微型光纤光谱仪在以下领域得到广泛的应用。3.1 透射吸收测量系统透射吸收测量用于测定液体或气体中介质对作用光的吸收，依据比耳定律，吸光度正比于摩尔吸收率、光程和样品介质浓度。透射吸收测量系统由以下部件组成：USB4000-UV-VIS光谱仪、DH2000-BAL光源、QP400-025-SR光纤、CUV-UV样品池、CV-Q-10比色皿及电脑。3.2 反射测量系统反射测量方式分为镜面反射和漫反射测量，在实际测量中，可以采用不同的参考白板和测量角度来进行区分。反射测量用于测定样品的化学成分及表面颜色相关信息。反射测量系统由以下部件组成：USB4000光谱仪、DH2000-BAL光源、R400-7-UV-VIS反射探头、RPH-1探头支架、标准参考板WS-1及电脑。 3.3 发光二极管（ LED）测量系统LED测量系统用于LED光源的绝对光谱强度及颜色指标测量。LED测量系统由以下部件组成：USB4000-VIS-NIR光谱仪、FOIS-1积分球、LS-1-CAL-INT校准光源、QP400-2-VIS-NIR光纤、LED-PS电源及电脑。3.4 激光测量系统[/fon

  • 城市大气环境监测设备微型化设计

    城市大气环境监测设备微型化设计

    城市大气环境监测设备微型化设计大气环境监测设备是为生态环境监测系统设计的监测终端，带有1路ModBus-RTU主站接口，能够接入气象多要素百叶盒、负氧离子检测仪、翻斗式雨量计、风速传感器、风向传感器等485型传感器，可监测空气温湿度、风速、风向、PM2.5、PM10、大气压力、雨量、负氧离子浓度等多种因素，大气环境监测设备监测要素可自由搭配太阳能供电系统和高强度立杆，抗大风、防雨雪，可以24小时全天候自动监测环境各气象要素变化。现代的大气环境监测设备是气象监测业务体系的重要组成部分，是提升公共气象服务能力和提高气象预报预测准确率的重要基础。随着微电子技术、计算机技术、卫星技术和材料科学的发展，大气环境监测设备许多技术都应用到气象观测自动化中，例如现代化农业发展，森林防火，高速公路环境监测，学校环境监测等，大大提高了气象监测的探测精度和可维护性。[img=大气环境监测设备,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204110904433970_7546_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]大气环境监测设备技术方案室内环境监测系统包括多功能空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量传感器和环境监测平台，多功能控制质量传感器对各项监测指标进行监测，并上传至环境监测云平台，云平台对上传的数据进行收集整理并记录。从建筑节能和室内环境营造的角度来看，室内环境监测系统能够及时采集室内环境参数，作为调节环境的重要依据。总体而言，室内环境监测系统不仅能够有效提高建筑的能源使用效率，还可以加强室内空气品质监测，减少因室内空气污染而导致的健康问题。[img=大气环境监测设备,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204110905060919_8350_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]大气环境监测设备特点1.电源系统:风光互补供电系统、交流220V、直流5V、12V、太阳能等,也可根据用户需要选配。2.可靠运行于各种恶劣的野外环境，低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守。3.完善的防雷击、抗干扰等保护措施。4.硬件和软件均采用模块组合式开放性设计，可灵活组合使用。5.气象传感器可根据需要选配。6.通讯方式可根据需要选配。

  • 【原创】Ocean Optics微型光纤光谱仪在检测领域中的应用实例

    【原创】Ocean Optics微型光纤光谱仪在检测领域中的应用实例

    [b][url=http://www.newopto.com]微型光谱仪[/url][font='Arial Narrow']在检测领域中的应用实例[/font][url=http://www.newopto.com][size=3][font='Arial Black']http://www.newopto.com[/font][/size][/url][/b][font='Arial Narrow']摘要：[/font][url=http://www.newopto.com][b]微型光纤光谱仪[/b][/url][font='Arial Narrow']以其系统模块化和搭建灵活性的特点，在要求现场检测和实时监控的场合得到了广泛的应用。本文以美国Ocean Optics微型光纤光谱仪为例，介绍其结构和特点，并且详细介绍了微型光纤光谱仪在实际检测领域中的应用方案。[/font][font='Arial Narrow'][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624079_1638458_3.jpg[/img][/font] [b][size=3][font='Arial Black'][url=http://www.newopto.com/13312-819/26815.html]Maya2000pro Spectrometer[/url][/font][/size][/b][font='Arial Narrow']1 引言[/font][font='Arial Narrow']光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备，广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足，不能满足现场检测和实时监控的需求。因此，微型光纤光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。近年来，由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟，使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式，整个系统结构更具模块化，使用更加方便灵活，从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的首选仪器。[/font][font='Arial Narrow']现以全球首家微型光纤光谱仪的制造商美国Ocean Optics公司的微型光纤光谱仪为例，介绍微型光纤光谱仪的结构及特点，并且重点介绍其在实际检测领域中的应用方案。[/font][font='Arial Narrow']2 [/font][b][url=http://www.newopto.com]微型光纤光谱仪[/url][/b][font='Arial Narrow']结构及特点[/font][font='Arial Narrow']传统的光谱仪光学系统结构复杂，需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描，测量速度慢，并且对某些样品还需经过特定的预处理，并要放在仪器的固定样品室内进行测量。与此相比，微型光纤光谱仪有很多优点，如：速度快、价格低、体积小、重量轻及全谱获取，而且通过光纤传导可以脱离样品室测量，适用于在线实时检测。[/font][font='Arial Narrow']2.1 微型光纤光谱仪结构[/font][font='Arial Narrow']光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构的优化。全球首家光纤光谱仪生产商美国Ocean Optics公司的Michael J. Morris等人研制的USB系列微型光纤光谱仪使用非对称交叉式Czerny-Turner分光结构，此光学结构的设计是在Czerny-Turner结构基础上进行光路的改进，使光谱仪内部构件布局更紧凑，可进一步小型化（如USB4000系列光谱仪的尺寸规格仅为89.1 mm×63.3 mm×34.4mm）。[/font][font='Arial Narrow']摄谱结构光学平台的优化设计使微型光纤光谱仪内部无移动部件，光学元件都采用反射形式，可在一定程度上减少像差，并使工作光谱范围不受材料影响。微型光谱仪的固定化光学平台适合于震动及窄空间等复杂的工作环境。[/font][font='Arial Narrow']2.2 微型光纤光谱仪特点[/font][font='Arial Narrow']低损耗光纤、高效率光栅及低噪声高灵敏CCD阵列探测器等相关技术的发展，使微型光纤光谱仪在性能上有了很大的改进，具有如下技术特点：[/font][font='Arial Narrow']光纤传导技术：光纤技术的发展，使待测物脱离了固定样品池的限制，采样方式变得更加灵活，适合于远距离样品品质监控。由于光纤对光信号的传输作用，使得光谱仪可以远离外界环境的干扰，保证光谱仪的长期可靠运行。[/font][font='Arial Narrow']CCD阵列探测器技术：将经光栅分光后的作用光在探测器上同时瞬间采集，而不必移动光栅，因此样品光谱采集速度及快（测量时间为3.8ms~10min），并通过计算机实时输出。[/font][font='Arial Narrow']光栅技术：全息光栅具有较小的杂散光，而机械刻划光栅具有更高的反射率和灵敏度。[/font][font='Arial Narrow']计算机技术：电子计算技术的发展极大地提高了光谱仪的智能控制和处理能力。[/font][font='Arial Narrow']3 [/font][b][url=http://www.newopto.com]微型光纤光谱仪[/url][/b][font='Arial Narrow']应用方案[/font][font='Arial Narrow']随着微型光纤光谱仪应用测量系统的不断拓展，其快速高效分析及便携式实时应用的优势逐渐显现出来，光谱分析技术正逐步从实验室分析走向现场实时检测。依据现阶段实际应用现状，微型光纤光谱仪在以下领域得到广泛的应用。[/font][font='Arial Narrow']3.1 透射吸收测量系统[/font][font='Arial Narrow']透射吸收测量用于测定液体或气体中介质对作用光的吸收，依据比耳定律，吸光度正比于摩尔吸收率、光程和样品介质浓度。透射吸收测量系统由以下部件组成：USB4000-UV-VIS光谱仪、DH2000-BAL光源、QP400-025-SR光纤、CUV-UV样品池、CV-Q-10比色皿及电脑。[/font][font='Arial Narrow']3.2 反射测量系统[/font][font='Arial Narrow']反射测量方式分为镜面反射和漫反射测量，在实际测量中，可以采用不同的参考白板和测量角度来进行区分。反射测量用于测定样品的化学成分及表面颜色相关信息。反射测量系统由以下部件组成：USB4000光谱仪、DH2000-BAL光源、R400-7-UV-VIS反射探头、RPH-1探头支架、标准参考板WS-1及电脑。 [/font][font='Arial Narrow']3.3 发光二极管（ LED）测量系统[/font][font='Arial Narrow']LED测量系统用于LED光源的绝对光谱强度及颜色指标测量。LED测量系统由以下部件组成：USB4000-VIS-NIR光谱仪、FOIS-1积分球、LS-1-CAL-INT校准光源、QP400-2-VIS-NIR光纤、LED-PS电源及电脑。[/font][font='Arial Narrow']3.4 激光测量系统[/font][font='Arial Narrow']根据激光光谱的特征，检测系统配置高分辨率的HR4000微型光纤光谱仪，同时可用积分球或余弦校正器来衰减入射光，以避免CCD探测器的饱和。激光测量系统由以下部件组成：HR4000高分辨率光谱仪、FOIS-1积分球、QP400-2-VIS-NIR光纤及电脑。[/font][font='Arial Narrow']3.5 荧光测量系统[/font][font='Arial Narrow']荧光测量因其光谱信号特别弱，因此需要一个高灵敏的探测器及一个高效率的滤光片，将样品激发出的微弱信号光和高强度的激发光区别开来。荧光测量系统由以下部件组成：USB4000-FL光谱仪、PX-2光源、QP1000-2-UV-VIS光纤、LVF-HL线性可调滤光片、CUV-ALL样品池及电脑。 [/font][font='Arial Narrow']3.6 氧含量测量系统[/font][font='Arial Narrow']氧含量是通过光纤探头尖端荧光团的荧光强度的衰减来进行测量，应用荧光淬灭原理可以测量溶解氧或气态氧的分压，从而探测出环境的氧含量。氧含量测量系统由以下部件组成：USB4000-FL光谱仪、USB-LS-450光源、QBIF600-VIS-NIR光纤、FOXY-R探头、21-02光纤连接套管及电脑。[/font][font='Arial Narrow']3.7 [b][url=http://www.newopto.com/14046-819/28395.html]拉曼光谱[/url][/b]测量系统[/font][font='Arial Narrow']拉曼光谱与红外吸收光谱同为研究物质的分子振动能级从而分析物质的组成，但相对于红外吸收光谱，拉曼光谱的谱线较为简单且具有独特性，而且被测物不需进行前处理，因此在判断物质组成成分时有明显的优势。拉曼光谱测量系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感及介质中高散射粒子的判定。拉曼光谱测量系统由以下部件组成：QE65000高灵敏度光谱仪、785nm/532nm激发激光器、RIP拉曼应用光纤探头及电脑。[/font][font='Arial Narrow']3.8 激光诱导击穿光谱（LIBS）测量系统[/font][font='Arial Narrow']LIBS是一种用于固体、液体及气体中进行实时、定性及半定量的光谱元素分析技术，其工作原理是高强度的脉冲激光聚焦在样品表面，脉宽为10ns的激光脉冲蒸发样品产生等离子体，随着等离子体的冷却，处于激发态的原子发射出元素的特征光谱，这个光谱被光纤探头收集并传送到光谱仪，通过光谱分析软件中预存的样品特征光谱进行比对分析。LIBS测量系统由以下部件组成：LIBS2500多通道高分辨率光谱仪、LIBS-BUN光纤束、LIBS-LASER激光器、LIBS-SC样品室、LIBS-IM-USB图像分析模块及电脑。[/font][font='Arial Narrow']4 结论[/font][b][url=http://www.newopto.com]微型光纤光谱仪[/url][/b][font='Arial Narrow']具有系统模块化和搭建灵活性的优势，因此在实际生产研究中，仅需配一套光谱仪，应用不同的测试附件就可以对各种不同的样品进行实时检测。同时，微型光纤光谱仪具有内部结构紧凑、无移动部件，波长覆盖范围广（175~1100nm或900~2500nm），测量速度快（1ms~15min），价格低等特点，在工业在线监控及便携式检测系统集成开发等领域提供了广阔的应用发展空间。[/font][i][size=2][font='Arial Black']Supported by [b][url=http://www.newopto.com]Newopto.com[/url][/b][/font][/size][/i][b][url=http://www.newopto.com][size=4][font='Arial Black']http://www.newopto.com[/font][/size][font='Arial Narrow'][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110242341_326114_1638458_3.jpg[/img][/font][/url][font='Arial Narrow'] [/font] [size=4][url=http://www.newopto.com/13312-819/26815.html][font='Arial Black']ScanSci Spectrometer[/font][/url][/size][/b][size=3][font='Arial Black']共同探讨：xingmiaochen@vip.163.com[/font][/size]

  • 生态环境部生态环境监测司负责人就《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》答记者问

    近期，生态环境部印发了[url=http://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk05/202211/t20221101_998867.html]《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》[/url]（以下简称《规划》），明确了2035年前生态环境领域卫星发展的基本原则、主要目标及重点任务等内容。《规划》提出，到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，实现卫星遥感由“查证式”为主到“发现与查实”并重的转变；到2035年，全面建成响应快速、天地融合的生态环境卫星体系，实现由被动到主动、监测到会诊、评估到预警的转变。　　作为生态环境部推进天地一体化生态环境监测体系建设的指导性文件，《规划》的出台有何重要意义？将如何为生态环境质量持续改善和推动减污降碳协同增效提供技术支撑？为此，记者对生态环境部生态环境监测司负责人进行了专访。　　[b]问：生态环境部正式印发了《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》，据介绍，这也是生态环境领域首次编制形成卫星领域发展规划，请您简要介绍这一《规划》出台的背景及意义？　　答：[/b]生态环境监测是生态文明建设的重要支撑，遥感监测是天地一体化生态环境监测体系的重要组成部分。“十三五”期间，依托《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》和高分辨率对地观测系统重大专项等规划项目实施，生态环境卫星遥感监测能力稳步增强，在落实中央领导批示精神、中央生态环境保护督察、深入打好污染防治攻坚战等方面提供了重要的技术支撑。　　生态环境卫星遥感监测以支撑管理为目标，以科技创新推动高质量发展。“十四五”时期，我国生态文明建设进入以降碳为重点、减污降碳协同增效的关键时期，生态环境保护工作对天基、空基、无人机等遥感监测应用需求迫切，天地一体化生态环境监测能力建设，尤其是应用系统能力建设，需进一步夯实和加强。　　为全面贯彻《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》要求，深入落实《生态环境监测规划纲要（2020—2035年）》，加快推进生态环境监测现代化，生态环境部会同有关部门组织开展生态环境领域卫星发展规划研究，首次编制形成卫星领域发展规划，指导天地一体化生态环境监测体系建设。　　《规划》将以习近平生态文明思想为指导，面向美丽中国建设目标、碳达峰碳中和重大战略目标与绿色低碳发展需要，将落实深入打好污染防治攻坚战和减污降碳协同增效总要求，以监测先行、监测灵敏、监测准确为导向，以构建“全方位、高精度、短周期”生态环境立体遥感监测能力为主线，加快卫星遥感应用能力建设和技术创新，为有效支撑环境质量、污染源和生态质量监测，提高生态环境监测现代化水平奠定坚实基础。　　[b]问：科学谋划“十四五”及2035年前生态环境卫星遥感监测能力发展，《规划》涵盖哪些重点内容？　　答：[/b]《规划》主体内容概括为“聚焦一个目标、围绕八类需求、构建四个体系、提升三个能力、实现三个转变”。　　一个目标：即到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，实现卫星遥感由“查证式”为主到“发现与查实”并重的转变；到2035年，全面建成响应快速、天地融合的生态环境卫星体系，实现由被动到主动、监测到会诊、评估到预警的转变。　　在需求方面，系统梳理大气环境、水生态环境、自然生态、土壤环境、固体废物测、海洋环境、生态环境保护执法、中央生态环境保护督察与应急等八个方面遥感监测应用需求。　　同时，构建生态环境卫星遥感监测能力体系、综合智慧应用体系、生态环境遥感技术创新体系和生态环境卫星遥感监测、督察、执法标准规范体系等四个体系。　　在能力建设方面，形成高精度定量监测、高时效业务支撑、高可靠运行保障等三项能力。　　最终实现生态环境遥感监测应用由被动监测到主动发现问题、监测到会诊、评估到预警的技术转变。　　[b]问：为减污降碳协同增效提供技术支撑，在《规划》中，关于碳监测卫星，有何部署规划？将如何为科学精准监测二氧化碳排放发挥作用？　　答：[/b]为支撑碳达峰、碳中和国家战略需求，贯彻深入打好污染防治攻坚战的决策部署，亟需构建高低轨协同的碳（大气）监测卫星遥感能力体系，形成全球碳（大气）和排放源相结合的主要温室气体和大气污染物协同监测能力，兼顾生态系统碳汇监测能力。　　在全球碳（大气）遥感监测方面，主要以天基卫星和地基遥感观测等为基础，实现全球及区域主要温室气体和大气污染物大尺度协同监测，形成全球碳盘点和我国区域与行业碳核查技术体系。　　针对排放源监测，将通过多星协同组网，对排放源开展高分辨率、多要素、全天时监测，获取碳排放源、工业热污染源的热异常、污染成分等信息，结合空基遥感、移动监测车、地面观测等手段，实现重点区域污染排放源和温室气体排放源的高动态综合监测，提升污染源排放异常主动发现能力和重点省份碳排放量核算能力。　　围绕碳汇监测，建立遥感碳汇监测业务技术体系，逐步提升碳汇精细化、短周期监测水平，强化植被生产力、生物量等参数监测能力，支撑全国和区域生态状况调查评估工作。　　《规划》将始终坚持天、空、地和应用系统整体规划、协同建设，发展高轨高光谱、快速多体制、臭氧激光雷达、高分红外等新型探测手段和任务智能规划、星上智能处理、星间通讯等新型能力，形成覆盖空间维、时间维、光谱维、要素维的生态环境立体遥感监测网，为实现“双碳”战略目标和“三个治污”提供有效遥感技术支撑。　　[b]问：加快推进监测能力现代化，生态环境部创新提出了天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动监测车和地面观测五种手段为一体的“五基”协同生态环境立体遥感监测体系。这一体系的部署在《规划》中有何体现？其将如何进一步助力提升生态环境管理精细化、信息化、智慧化水平？　　答：[/b]为落实习近平总书记关于“保护生态环境首先要摸清家底，掌握动态，要把建好用好生态环境监测网络这项基础性工作做好”的重要指示精神，《规划》中首次提出建立天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动监测车和地面观测五种手段为一体的“五基”协同生态环境立体遥感监测体系。　　该体系将天基卫星“落地”高空平台、将移动监测车与卫星联动，创新实现对重点区域、重点目标的高精度、短周期协同监测，可全方位、全天候守护自然边界，有力推动了生态环境监测由点上向面上、静态向动态、平面向立体发展，是推动构建现代化生态环境监测体系的重要实践，进一步提升了生态环境管理精细化、信息化、智慧化水平。　　“五基”协同天空地一体化生态环境立体遥感监测体系既是本规划中的重点内容，也是对《“十四五”生态环境监测规划》提出的“增补高空和地面遥感监测系统，提升立体遥感监测能力”的具体落实。　　这一体系有效弥补了常规遥感手段在监测时效、精度、周期等方面的短板，实现了天空地一体化精准、快速监测，已广泛应用于生态、大气、水等领域的监测活动，为国家公园、自然保护区和生态红线监管、中央生态环保督察、生态环境执法、生态环境应急监测、减污降碳监测等提供全方位、高精度和短周期的遥感技术支持，为推动我国生态文明建设、守护人与自然和谐共生的美丽中国提供有力支持。　[b]　问：《规划》中提出，到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，这其中离不开完善投入机制与人才队伍建设。对此，《规划》又是如何确保目标和任务全面落实到位的？　　答：[/b]《规划》出台后，将重点从四个方面抓好任务实施。　　一是强化组织领导，确保规划目标和任务全面落实到位，抓紧推动碳立体监测专项立项。二是完善投入机制，加强与有关部门协调，将生态环境卫星和应用系统发展纳入国家航天强国战略纲要有关规划，引导鼓励地方政府和民营商业资本参与卫星研制、发射。三是重视人才队伍，完善生态环境卫星遥感人才选拔和培养制度，加强地方卫星遥感技术培训。四是加强合作共享，实现一星多用、多星共用，提升遥感卫星应用能力和应用效益。

  • 【原创】再谈分光光度计发展（四）-真正微型的光谱仪

    【原创】再谈分光光度计发展（四）-真正微型的光谱仪

    [size=4][color=#DC143C]光谱仪器中，分光光度计是基础仪器，光谱仪又是基础中的基本部件。天津大学，长春光机所，上海生命所、浙江大学，以及一些国内知名企业等是国内这方面研究开发的排头兵，正在直追国际前沿。近来看了去年范世福、李昌厚先生的两篇文章（新世纪科学仪器发展战略思考，再论生命科学仪器及应用的最新进展）。其中一些有关小型化、微型化仪器的观点颇为精彩，摘编如下：[/color][/size]范世福：科学仪器要丢弃“大型、精密设备”帽子，通过数字化、固态化、硅工艺化实现小型化乃至微型化，目前已成为国际先进潮流。科学仪器小型化、微型化不但意味着尺寸缩小，也意味着只用微量试样仍可准确可靠分析检测，在生物、医学、化学等领域有极大学术意义和明显的社会、经济效益；另一方面，科学仪器小型化、微型化和固态化还可适应现代高科技的种种新要求（如航空航天、野外现场观测、战场实地监测等），以及廉价便用（“傻瓜化”）也是各种专用化和家用化市场的受欢迎亮点。科学仪器已经走出了实验室，突破基础学科研究应用的传统、向各专门领域快速拓展，尤其在种种非传统应用领域得到了广泛的应用。因此，科学仪器已越来越摆脱通用模式，成为各专业领域种种专用化仪器（如大气污染监测仪、汽车尾气检测仪、战场生化或毒气快速侦测系统、家用饮用水质检查仪、有毒气体报警仪，装修卫生检测仪、个人用血糖检查仪、心血管疾病病情随身测报仪等），并已经在世界范围受到极大欢迎。研发和推广应用专用化、家用化和个人用仪器（PI，Personal Instrument）成为新时代的新发展趋势，科技价值和市场潜力极大，应该成为我国科学仪器事业的“必有所为”的发展重点，应特别予以关注。李昌厚：超小型，既要超高速、超微量，又要超小型，在同一台仪器上是很困难的。而当代生命科学研究工作和许多家用分析仪器，却往往希望“三超”在同一台仪器上实现，既要仪器稳定可靠，又要求超小型、占地方小、便于携带。所以，近几年国外陆续出现茶杯里能放进的水质分析仪、口袋里可放进的葡萄糖检测仪等超小型生命科学仪器。大家知道，紫外可见分光光度计是生命科学研究中必不可少的分析工具，它被认定为生命科学仪器的主要产品之一。2007 年的BCEIA 会上，我国上海精科公司的便携式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]GC190 和GC128、北京东西分析的光离子化便携式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]、北京普析通用公司的小型紫外可见分光光度计T6、上海光谱公司的超小型紫外分光光度计UV、美国哈希的超小型荧光、超小型拉曼等等，都是国际上超小型生命科学仪器飞速发展的典型例子。[size=4][color=#DC143C]我在网上查阅到一些微型化光谱仪的图片，这是德国Microparts生产的部件和产品，光纤将光线引入后，分光、检测都是做在一块晶片上的，体积之小、技术之高令人看了很是感慨。在此与网友共享。[/color][/size]微型光谱检测器元件，只有手指大小，却集成有分光和检测部分！[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902101748_132247_1633752_3.jpg[/img]用其封装的微型光谱仪，只有普通一个集成电路大小！[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902101750_132248_1633752_3.jpg[/img]

  • 【转帖】“环境一号”地震监测卫星将于年底发射发布

    “环境一号”地震监测卫星将于年底发射发布新的监测系统建成使用后，观测周期将被缩短至30小时，而现有海洋卫星和资源卫星的观测周期分别长达7～20多天。此外，它的观测宽度可达720千米，地面分辨率为20米～30米，监测预报的范围覆盖所有常见灾害，比如洪水、干旱、台风、风暴潮、地震、滑坡、泥石流、森林与草原火灾、农作物病虫害、海洋灾害、荒漠化和沙尘暴等。环境卫星投入使用后，将使我国的环境监测预报水平得到大幅度的提高。据悉，我国目前的环境监测手段还基本停留在地面常规阶段，无论是监测的时间与效果，还是监测的深度与广度，都不能满足环保事业发展的需要。利用卫星技术，可以快速、大范围地观察大气、土壤、植被和水质状况，为环境保护提供决策依据；实现对中国生态环境的定期监测，预测生态质量变化趋势；为污染事故的预警和应急提供技术支持；还可实现边远地区环境质量数据的采集和传输。环境一号星座利国利民由我国倡导的包括环境一号星座在内的环境与灾害监测卫星系统已经纳入联合国全球防灾减灾和环境保护体系之中。在近期目标三星星座建成后，最终将建成远期目标的八星星座，以满足国内外对环境与灾害监测的需求。此前，中国还与欧空局、日本及亚太有关国家，就该星座的合作问题进行了讨论，其星座的国际合作，既包括星座建设的合作，也包括星座卫星数据应用的合作。届时，中国的卫星应用将走向更广阔的天地，不仅仅是应用范围的扩大，而且将融入世界的怀抱为更多的人服务。

  • 微型光谱仪的知识介绍

    1 引言　　微型光谱仪具体模块化和高速采集的特点，在系统集成和现场检测的场合得到了广泛的应用。结合光源、光纤、测量附件，可以搭配成各种光学测量系统。　　光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备，广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足，不能满足现场检测和实时监控的需求。因此，微型光纤光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。近年来，由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟，使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式，整个系统结构更具模块化，使用更加方便灵活，从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的首选仪器。　　2 微型光谱仪结构　　传统的光谱仪光学系统结构复杂，需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描，测量速度慢，并且对某些样品还需经过特定的预处理，并要放在仪器的固定样品室内进行测量。与此相比，微型光纤光谱仪有很多优点，如：速度快、价格低、体积小、重量轻及全谱获取，而且通过光纤传导可以脱离样品室测量，适用于在线实时检测。　　光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构的优化。微型光纤光谱仪使用非对称交叉式Czerny-Turner分光结构，此光学结构的设计是在Czerny- Turner结构基础上进行光路的改进，使光谱仪内部构件布局更紧凑，可进一步小型化。摄谱结构光学平台的优化设计使微型光纤光谱仪内部无移动部件，光学元件都采用反射形式，可在一定程度上减少像差，并使工作光谱范围不受材料影响。微型光谱仪的固定化光学平台适合于震动及窄空间等复杂的工作环境。　　3 微型光谱仪特点　　光纤传导技术：光纤技术的发展，使待测物脱离了固定样品池的限制，采样方式变得更加灵活，适合于远距离样品品质监控。由于光纤对光信号的传输作用，使得光谱仪可以远离外界环境的干扰，保证光谱仪的长期可靠运行。　　CCD阵列探测器技术：将经光栅分光后的作用光在探测器上同时瞬间采集，而不必移动光栅，因此样品光谱采集速度及快，并通过计算机实时输出。　　光栅技术：全息光栅具有较小的杂散光，而机械刻划光栅具有更高的反射率和灵敏度。　　计算机技术：电子计算技术的发展极大地提高了光谱仪的智能控制和处理能力。　　4 微型光谱仪应用　　随着微型光谱仪应用测量系统的不断拓展，其快速高效分析及便携式实时应用的优势逐渐显现出来，光谱分析技术正逐步从实验室分析走向现场实时检测。依据现阶段实际应用现状，微型光纤光谱仪在以下领域得到广泛的应用。　　透射吸收测量：透射吸收测量用于测定液体或气体中介质对作用光的吸收，依据比耳定律，吸光度正比于摩尔吸收率、光程和样品介质浓度。　　反射测量：反射测量方式分为镜面反射和漫反射测量，在实际测量中，可以采用不同的参考白板和测量角度来进行区分。反射测量用于测定样品的化学成分及表面颜色相关信息。　　发光二极管（LED）测量：LED测量系统用于LED光源的绝对光谱强度及颜色指标测量。　　激光测量：根据激光光谱的特征，检测系统配置高分辨率微型光纤光谱仪，同时可用积分球或余弦校正器来衰减入射光，以避免CCD探测器的饱和。　　荧光测量：荧光测量因其光谱信号特别弱，因此需要一个高灵敏的探测器及一个高效率的滤光片，将样品激发出的微弱信号光和高强度的激发光区别开来。　　氧含量测量：氧含量是通过光纤探头尖端荧光团的荧光强度的衰减来进行测量，应用荧光淬灭原理可以测量溶解氧或气态氧的分压，从而探测出环境的氧含量。　　拉曼光谱测量：拉曼光谱与红外吸收光谱同为研究物质的分子振动能级从而分析物质的组成，但相对于红外吸收光谱，拉曼光谱的谱线较为简单且具有独特性，而且被测物不需进行前处理，因此在判断物质组成成分时有明显的优势。拉曼光谱测量系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感及介质中高散射粒子的判定。　　激光诱导击穿光谱（LIBS）测量：LIBS是一种用于固体、液体及气体中进行实时、定性及半定量的光谱元素分析技术，其工作原理是高强度的脉冲激光聚焦在样品表面，脉宽为10ns的激光脉冲蒸发样品产生等离子体，随着等离子体的冷却，处于激发态的原子发射出元素的特征光谱，这个光谱被光纤探头收集并传送到光谱仪，通过光谱分析软件中预存的样品特征光谱进行比对分析。　　5 结论　　微型光谱仪具有系统模块化和搭建灵活性的优势，因此在实际生产研究中，仅需配一套光谱仪，应用不同的测试附件就可以对各种不同的样品进行实时检测。同时，微型光纤光谱仪具有内部结构紧凑、无移动部件、波长范围宽、测量速度快、价格低的特点，在工业在线监控及便携式检测系统开发等领域提供了广阔的应用发展空间。（选自网络）

  • 微型光谱仪器距离生活还有多远？

    随着科学技术的发展，设备仪器逐渐向小型化方面发展，光谱仪器作为现代社会必不可少的精密检测仪器，在现场检测方面以及小型化上的需求愈发旺盛。与传统光谱仪相比，小型化的光谱仪首先在体积上占据绝对优势，方便携带而且不占地方。除此之外还有检测速度快，适用于现场检测等特点。目前，微型光谱仪器已经“从实验室走向工业现场”，并已经得到了很好地应用。其中LED检测是其中非常成功的案例，在LED生产过程中，每颗灯珠都需要进行检测，微型光谱仪的引入，大大提升了LED检测的效率。随着微型光谱仪在LED行业的成功应用，人们开始意识到微型光谱仪作为传感器还会有更大的发展空间。例如在线颜色测量、大气监测、水质检测等领域。对于光谱仪技术而言，更小、更快、更灵敏已成为趋势，这将在未来生活中大有可为。而“走向生活”，已经成为大家的期待！例如，、可以将微型光谱仪应用于大米筛查中，对每一颗米粒中病毒及缺陷等进行快速检测，这对于保障民生安全至关重要。现在的光谱仪尺寸为手掌大小，未来将向更小方向发展，甚至只有指甲盖大小，从而大大提升微型光谱仪的集成性。例如集成到手机中实现生活中的实时检测。随着光谱仪尺寸越来越小，在生产工艺及光路设计上还有很大的提升空间，未来还有很长的路要走！您使用过微型光谱仪吗?您认为微型光谱仪的最大优势在哪里？如果，微型光谱仪走入了人们的生活，您的生活将会发生哪些变化？

  • 国务院：减半征收小型微型企业所得税

    国务院总理温家宝12日主持召开国务院常务会议，研究确定支持小型和微型企业发展的金融、财税政策措施。会议指出，小型和微型企业在促进经济增长、增加就业、科技创新与社会和谐稳定等方面具有不可替代的作用。当前一些小型微型企业经营困难，融资难和税费负担偏重等问题突出，必须引起高度重视。要加强金融服务和财税扶持，主要加大对符合国家产业和环保政策、能够吸纳就业的科技、服务和加工业等实体经济的支持力度，引导和帮助小型微型企业稳健经营、增强盈利能力和发展后劲。会议研究确定了金融支持小型微型企业发展的政策措施：（一）加大对小型微型企业的信贷支持。银行业金融机构对小型微型企业贷款的增速不低于全部贷款平均增速，增量高于上年同期水平，对达到要求的小金融机构继续执行较低存款准备金率。商业银行重点加大对单户授信500万元以下小型微型企业的信贷支持。加强贷款监管和最终用户监测，确保用于小型微型企业正常的生产经营。（二）清理纠正金融服务不合理收费，切实降低企业融资的实际成本。除银团贷款外，禁止商业银行对小型微型企业贷款收取承诺费、资金管理费。严格限制商业银行向小型微型企业收取财务顾问费、咨询费等费用。（三）拓宽小型微型企业融资渠道。逐步扩大小型微型企业集合票据、集合债券、短期融资券发行规模，积极稳妥发展私募股权投资和创业投资等融资工具。进一步推动交易所市场和场外市场建设，改善小型微型企业股权质押融资环境。积极发展小型微型企业贷款保证保险和信用保险。

  • 一种一体式九参数微型水质自动监测柜

    【作者】： 【题名】：一种一体式九参数微型水质自动监测柜【期刊】：【年、卷、期、起止页码】：【全文链接】：https://t.cnki.net/kcms/detail?v=kxaUMs6x7-4I2jr5WTdXti3zQ9F92xu0jPYZ-6FemR80TpIUx9Y4vpH4kVH2noSgg0cfzlLD4yAnoJtZuYYfYJmQHGGYdsJ5&uniplatform=NZKPT

  • 在线语音研讨会——微型拉曼光谱仪在快速现场检测中的应用

    微型拉曼光谱仪在快速现场检测中的应用 报名地址： http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInfo.asp?infoID=317 http://bimg.instrument.com.cn/meeting/2011/317.jpg主讲人：黄晓峰 自1998起就读于同济大学，2005年获得分析化学硕士学位。毕业后一直致力于拉曼光谱仪系统在快速现场检测中的应用研究，在古文物、药品、毒品等快速现场拉曼检测方面具有丰富的经验。目前在海洋光学任华东区直销渠道销售经理。演讲主题：1、我们需要什么样的快速检测设备2、为什么拉曼光谱被用于快速检测3、便携式拉曼光谱仪在快检中的应用4、便携式拉曼光谱仪的构成5、海洋光学便携式拉曼光谱仪介绍参会报名 开课时间：2011-12-20 14:30 （教室于2011-12-20 14:00:00开放）会议时长：2小时报名条件：只要您是仪器信息网注册用户均可参加！环境配置：只要您有电脑、外加一个耳麦就能参加。（需要进行音频交流的用户需准备麦克）人数限制：100 提问时间：您可在论坛的宣传贴中先行提问，截至时间为2011-12-19

  • 大气科学之气象观测==卫星的监测

    卫星监测定义：通过搭载在卫星上的观测仪器对大气、云和地表等变化的监测。草原和森林火灾的监测　　草原或森林发生火灾的地区，温度远高于周围地区。采用3.7μm波段，对高温区特别敏感，利用3.7μm可以监测林区和草原发生的火灾。 http://www.kepu.net.cn/gb/earth/weather/observe/images/obs009_1801_pic.jpg红色部分表示内蒙古地区林区及草原火灾图象

  • 基于数字锁相的微型浊度检测仪研究

    【作者】： 郑杰 等【题名】：基于数字锁相的微型浊度检测仪研究【期刊】：电子测量技术. 2020,43(06)【年、卷、期、起止页码】：【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=DZCL202006016&dbcode=CJFD&dbname=DKFX2020&v=hXmODj8QklchZ1-AMuenqI-Crg3yvpXDv71XBTwWb9Pw0DkINgTIFl8EddgPkVc7

  • 微型拉曼光谱仪在快速现场检测中的应用讲座内容意见征询

    2011年12月20日，海洋光学将在仪器信息网上举办“微型拉曼光谱仪在快速现场检测中的应用”为主题的网络讲座，主讲人--黄晓峰，自1998起就读于同济大学，2005年获得分析化学硕士学位。毕业后一直致力于微型拉曼光谱仪系统的应用研究，在古文物、药品、毒品等快速现场拉曼检测方面具有丰富的经验。目前在海洋光学任华东区销售经理。为了更好地与关注微型拉曼光谱仪的用户进行交流，现投票征询讲座内容。报名地址如下：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInfo.asp?infoID=317

  • 微型气相色谱简介

    微型气相色谱简介

    1、微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的特点 在现代高科技和实际需要的推动下,各种仪器的小型化和微型化一直是一个重要的发展趋势,很突出的例子有各种化学传感器和生物传感器的开发。现已有多种传感器可用于矿井中易燃易爆和有毒有害气体的监测、战地化学武器的监测等。传感器有很髙的灵敏度和专属性,但对复杂混合物的分析,如工业气体原料的质量控制、油气田勘探中的气体组成分析、航天飞机机舱中的气体监测等,单靠传感器显然是不够的。这就需要用小型、轻便、快速的GC进行分析。 事实上,GC的微型化一直是人们追求的目标,并已经历了几十年的发展。总的来看,开发微型GC有两种思路。一是将常规仪器按比例小型化,如PE公司的便携式GC,其大小相当于个旅行箱,重量为20kg左右 二是用高科技制造技术实现元件的微型化,如HP公司的微型GC其大小相当于一个文件包,重量可达5.2kg。中国科学院大连化物所的关亚风教授也成功地研制出了微型GC。这些微型GC的共同特点是①体积小,重量轻,便于携带。可安装在航天飞机及各种宇宙探测器上,也可由工作人员随身携带进行野外考察分析。②分析速度快,保留时间以秒计,很适合于有毒有害气体的监测和化工过程的质量控制③灵敏度高,对许多化合物的最低检测限为10-5级④可靠性高,适合于不同的环境,可连续进行250000分析⑤功耗低,省能源,一般采用12V直流电,功耗不超过100W⑥自动化程度高,可用笔记本电脑控制整个分析过程和数据处理,也可遥控分析。⑦样品适用范围有限。任何仪器的微型化都是以牺牲某些性能为代价的。目前市场上微型GC基本都是采用TCD检测,进样口温度不超过150℃,故主要用于常规气体分析,如天然气、炼厂气、氟里昂、工业废气以及液体和固体样品的顶空分析,而不适于分析髙沸点样品。因此,所用色谱柱多为0.2~0.5m内径的PO柱,柱长为10m左右。2、微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的技术指标 与常规GC类似,微型GC也主要由进样口、色谱柱和检测器组成,所不同的是微型GC采用微加工技术,检测器和进样口可微刻在硅片上,其尺寸与一个集成线路块相当。色谱柱可固定在一个加热块上。表列出了微型GC的典型技术指标。[img=,690,970]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810301520276193_1062_2384346_3.jpg!w690x970.jpg[/img] 微型GC的另外两个问题是电源和气源。在实验室使用时,可用外接电源和气源。如果在野外使用,则可用内置蓄电池(也可接在汽车的蓄电池上)和内置小钢瓶,这时一般可支持仪器连续工作40h目前,已经开发出多种专用的系列微型GC,如天然气分析仪,可设置四个通道,即相当于4台仪器,可分别用不同载气快速分析天然气组成。还有炼厂气分析仪等等。3、微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]应用[img=,643,555]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810301521121717_7304_2384346_3.jpg!w643x555.jpg[/img][img=,322,540]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810301521126762_3661_2384346_3.jpg!w322x540.jpg[/img][img=,690,546]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810301521124957_3884_2384346_3.jpg!w690x546.jpg[/img]

  • 甲烷嗅探卫星 监测全球“漏点”

    [b][/b]谈及气候变化，二氧化碳通常是焦点，但未来几十年，削减甲烷排放可能对控制全球变暖产生更大的影响。据《自然》报道，[b]在一颗即将从美国加利福尼亚州发射的卫星的帮助下，政府部门和企业终于有了一个工具，能帮助它们精确定位地球上的甲烷热点并堵住泄漏[/b]。[align=center][img=,600,360]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/fd943f2a-e6e6-4030-8ed4-d592e28a6916.jpg[/img][/align][align=center]MethaneSAT概念图。图片来源：BAE Systems[/align][b]这颗名为MethaneSAT的卫星耗资约8800万美元，旨在为观测全球油气田、农业设施和垃圾填埋场排放的甲烷提供全新视角[/b]。卫星运营方将与美国谷歌公司合作，利用一个大气模型处理来自卫星的数据。该模型可以追踪空气中的甲烷及其地面来源。谷歌还计划使用人工智能算法绘制全球油气田基础设施地图，并[b]确定污染来源[/b]。美国环境保护基金会领导了MethaneSAT的开发。“这将是我们第一次获得温室气体的此类信息。”该组织首席科学家Steven Hamburg表示，MethaneSAT将通过“彻底的透明度”实现政府和企业的问责制。MethaneSAT起源于大约10年前帮助揭示美国油气田污染程度的航空器运动。环境保护基金会随后与学术界和工业界合作，进行一系列研究，记录了美国各地的甲烷排放量，最终表明石油和天然气部门的甲烷排放量比官方估计高60%。在这项工作的基础上，它们组织了一个团队设计这颗卫星。2018年，环境保护基金会及美国哈佛大学的主要科学合作伙伴通过“大胆计划”获得了启动资金，用于开发甲烷卫星。MethaneSAT与众不同之处在于[b]高分辨率测量[/b]。如果成功，环境保护基金会将成为第一个开发出这种科学口径卫星的环保组织。“我们正在适应一个无人区。”哈佛大学大气科学家、MethaneSAT技术团队负责人Steve Wofsy说。[b]MethaneSAT每天从大约30块面积为200平方公里的土地上向地球传输图像。这足以完成其监测全球油气田、农业设施的核心任务。对于运营方来说，最大的问题是卫星数据是否真的会推动相关部门采取行动，有所作为。[/b]环境保护基金会大气科学家Ilissa Ocko表示：“如果我们能够消除甲烷排放，那么在未来几十年里，基本上可以将全球变暖幅度减半。其中，石油和天然气行业可以在几乎没有额外成本的情况下，减少大部分甲烷排放。”[来源：中国科学报][align=right][/align][align=right][/align]

  • 【我们不一YOUNG】+温室气体监测技术应用之卫星荷载探测

    星载大气温室气体探测指的是利用卫星搭载的光谱检测仪器来获取大气中气体分子的吸收光谱信息，从而反演出目标气体的浓度参数。星载探测具备全球覆盖和高采样频率的特点，可在全球尺度上对大气温室气体开展广范围、长时间的持续监测，因此星载探测可以促进全球温室气体源汇分布的研究。目前国内外已有多颗用于温室气体探测的卫星，主要包括日本的GOSAT、美国的OCO-2、中国的TanSat和高分GF-5等。温室气体卫星遥感观测所采用的光谱检测技术主要包括FTIR技术、DIAL技术、LHS技术和SHS技术等。日本GOSAT卫星上搭载的FTIR光谱仪的光谱分辨率达到0.2cm-1，能够实现CO2、CH4以及H2O等温室气体成分的柱浓度和垂直廓线探测。搭载于GF-5上的温室气体探测仪GMI，采用新型的观测技术—SHS技术获取最高达0.035nm的高分辨率光谱，能够实现CO2和CH4的全球观测，是国际上首台基于该体制的星载温室气体遥感设备。此外，美国NASA发展了全光纤近红外LHS技术，实现了大气CO2、CH4柱浓度测量，并研制了星载LHS探测系统，用于测量平流层大气CO2、CH4浓度，不过卫星目前尚未发射。

  • 微型原子化器测Hg

    本人最近用微型原子化器测定Hg做标线时遇到问题。1、请问10PPB的Hg标液它的吸光值是多少？2、我做完表现后拿原标液做检测，发现5ppb的标液只检测出2.8ppb左右，这是怎么回事？

  • 新一代的色谱，会是微型色谱吗？（已经推出微型气相色谱仪）

    新一代的色谱，会是微型色谱吗？（已经推出微型气相色谱仪）

    安捷伦科技公司生产的490微型气相色谱仪，可以作为用于在煤矿环境下快速检测矿井气体中甲烷、氢气、一氧化碳等有毒有害气体的有效检测工具。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209171734_391507_1608710_3.jpg490微型气相色谱仪用于矿井气体中甲烷、氢气、一氧化碳等有毒有害气体的快速。我认为，微型色谱仪的功能会越来越完善，会不会拓展色谱仪器的新领域呢？

  • 微型原子化器测Hg

    本人最近用微型原子化器测定Hg做标线时遇到问题。1、请问10PPB的Hg标液它的吸光值是多少？2、我做完表现后拿原标液做检测，发现5ppb的标液只检测出2.8ppb左右，这是怎么回事？

  • 【分享】微型真空泵、微型气泵选型说明

    随着我国的仪器仪表工业的蓬勃发展，体积小巧、无油环保的微型真空泵、微型气泵、微型水泵得到越来越广泛的使用。如何才能在规格繁多的微型泵中选择最适合您的产品呢？ 根据微型泵的用途，可以分为几类来讨论： 详见http://www.weichengkj.com/test-data/chose.htm

  • 在线语音研讨会——微型拉曼光谱仪在快速现场检测中的应用（主讲：黄晓峰）

    微型拉曼光谱仪在快速现场检测中的应用 报名地址： http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInfo.asp?infoID=317 http://bimg.instrument.com.cn/meeting/2011/317.jpg主讲人：黄晓峰 自1998起就读于同济大学，2005年获得分析化学硕士学位。毕业后一直致力于拉曼光谱仪系统在快速现场检测中的应用研究，在古文物、药品、毒品等快速现场拉曼检测方面具有丰富的经验。目前在海洋光学任华东区直销渠道销售经理。演讲主题：1、我们需要什么样的快速检测设备2、为什么拉曼光谱被用于快速检测3、便携式拉曼光谱仪在快检中的应用4、便携式拉曼光谱仪的构成5、海洋光学便携式拉曼光谱仪介绍参会报名 开课时间：2011-12-20 14:30 （教室于2011-12-20 14:00:00开放）会议时长：2小时报名条件：只要您是仪器信息网注册用户均可参加！环境配置：只要您有电脑、外加一个耳麦就能参加。（需要进行音频交流的用户需准备麦克）人数限制：100 提问时间：您可在论坛的宣传贴中先行提问，截至时间为2011-12-19

  • 【分享】微型泵发展历程简介

    根据的微型泵产品可以概率划分为高低端两大类。低端产品主要是指廉价民用级的产品，比如水族箱上的充气泵；高端产品主要是指用于工业设备的微型泵，比如工业分析仪器、医疗设备、军品等领域的泵。 低端微型泵是在九十年代末期主要从台湾引进技术和部份设备，而后江浙、广东等地的厂家纷纷仿造、消化、改进，很快在优化生产工艺、降低成本上取得了突破，随后大量厂家进入该领域，形成了现在这种百花齐放、价格低廉、品质尚可的局面。近年来，随着恶性价格竞争的加剧，品质问题日益突出，良莠不齐。高端产品是在九十年代中期，由原来国内老牌军工企业从德国、美国、日本引进技术，开始了真空泵小型化的步伐。原国营成都南光机器厂（专业生产真空获得设备）就是其中的代表之一，加上附近的绵阳市有一系列的国家科研机构和军工国企，这为以后高端微型真空泵、微型气泵的发展提供了良好的技术环境。同期，这些机构的若干技术人员组建了“成都锐意机械设计中心”，开始为军工和医疗设备研制微型泵。这是国内最早步入该行业的厂家。后来，“成都锐意”重组为“成都气海机电制造有限公司”。随着国产品牌的诞生，进口产品一统天下的局面于2000年左右开始被打破。国产品牌经过十几年的发展，已经赢得了良好口碑和不俗的市场占有率。进口品牌纷纷加大推广力度，并越来越多的采用国产配件以降低成本。(S201106)

  • 【资料】微型气泵、真空泵

    第一章 微型气泵、真空泵市场概述随着国内工业水平的不断发展，近几年国产微型泵制造业也日趋成熟，生产已经走向专业化，产品类别不断细分，市场格局也逐渐清晰。一、产品分类本文所述微型泵主要包括微型真空泵、微型气泵、微型水泵。随着生产厂家的技术水平不断提高，这几年也出现了复合功能泵，比如：既能抽气又能打气的微型真空气泵，既能抽气又能抽水的微型真空水泵等等。从产品档次上看，高端微型泵主要用于工业级产品、医用设备仪器、军用级产品等，目前该级别市场主要由进口微型泵KNF、GAST、THOMAS等品牌和国内成都“气海”品牌瓜分市场，各厂家主要在技术水平、产品品质方面竞争。从进口微型泵在国内经销商的日渐萎缩可以看出，这几年国货进步很大，正逐步蚕食进口品牌的市场份额。在低端微型泵市场，主要是经济型民用品，比如水族馆用气泵、血压计气泵等，这类微型气泵的生产厂家多如牛毛，各厂家主要在价格和销量上展开竞争，该市场几乎被国货占领，进口品牌在价格和服务上毫无优势。二、微型泵的发展历程 低端产品在2000年左右主要由台湾引进技术和部份设备，而后江浙、广东等地的厂家纷纷仿造、消化、改进，他们在优化生产工艺降低成本上取得了突破，随后大量厂家进入该领域，形成了现在这种百花齐放、价格低廉、品质尚可的局面。 高端产品大约在上世纪90年代，由原来一些国内老牌军工企业从德国、美国、日本引进技术，原成都南光机器厂（专业生产真空获得设备）就是其中的代表之一，加上成都附近的绵阳市有国家空气动力学研究中心等机构，这为以后高端微型真空泵、微型气泵的发展提供了良好的技术环境。原来的成都锐意机械设计中心（后来发展为现在的成都气海机电制造有限公司）是国内最早步入该行业的厂家。随着国产品牌的诞生，进口产品一统天下的局面于2000年左右开始被打破。三、行业相关标准截止目前，国内还没有颁布关于微型泵的国家标准，包括微型真空泵、微型气泵、微型水泵都没有一套完善细致的标准，现在的产品品质完全靠生产厂家的自觉性和技术实力，不利于整个行业的壮大、健康。四、竞争格局 在低端产品市场，由于门槛低，呈现出国内厂家群雄逐鹿的态势，尤其是价格竞争非常激烈。没有大规模外资进入。 在高端产品市场，进口品牌开始在国内设立办事处、寻找经销商，并在国内采购配件或干脆贴牌生产，企图拓展销售渠道、提高产品性价比。但供货周期长、对中小客户不重视、无法按客户要求定制等等，都是进口品牌的软肋。但是，在微型泵的高真空度、高输出压力、超长寿命等技术上有绝对优势，即便是国货顶尖的气海品牌也不是对手。目前，国货中有实力与进口品牌竞争的就成都气海一家，在产品定制、售后服务、供货周期、销售渠道上有明显优势，特别是在中低技术参数的产品上竞争力很强，国内不少商家都在销售或变相销售其产品，这也是它目前吞噬进口品牌市场的利器。五、国际化战略 国内低端产品的国际化作得比较好，批量出口海外相对成熟。国货在高端产品上虽有出口，但在规模效益和技术层次上还有相当差距，任重道远。六、技术创新高端微型泵产品的技术创新比低端产品表现得更好、更迫切，国内企业对市场反应迅速，新品的推出速度快、贴近市场需求，相比国外品牌，内资企业表现更出色。(bh)

  • 小的不能再小的微型实验室，微流控芯片实验室

    中国在微流控芯片领域的水平和国外相差不大，而且中国已经有微流控芯片研发生产企业，在网上直接搜索“微流控芯片”便可以找到生产企业和微流控芯片相关资料文章。 微流控分析芯片最初在美国被称为“芯片实验室”（lab-on-a-chip），在欧洲被称为“微整合分析芯片”（micrototal analytical systems），它是微流控技术（Microfluidics）实现的主要平台，可以把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。有着体积轻巧、使用样品及试剂量少，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点的微流控芯片，在生物、化学、医学等领域有着的巨大潜力，近年来已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。 微流控芯片采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统，将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上，加载生物样品和反应液后，采用微机械泵。电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动，形成微流路，于芯片上进行一种或连续多种的反应。激光诱导荧光、电化学和化学等多种检测系统以及与质谱等分析手段结合的很多检测手段已经被用在微流控芯片中，对样品进行快速、准确和高通量分析。微流控芯片的最大特点是在一个芯片上可以形成多功能集成体系和数目众多的复合体系的微全分析系统？微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA 杂交反应的微型反应器等 。其中电压驱动的毛细管电泳（Capillary Electrophoresis ， CE） 比较容易在微流控芯片上实现，因而成为其中发展最快的技术。它是在芯片上蚀刻毛细管通道，在电渗流的作用下样品液在通道中泳动，完成对样品的检测分析，如果在芯片上构建毛细管阵列，可在数分钟内完成对数百种样品的平行分析。自1992 年微流控芯片CE 首次报道以来，进展很快？首台商品仪器是微流控芯片CE （ 生化分析仪，Aglient） ，可提供用于核酸及蛋白质分析的微流控芯片产品。 微流控芯片的特点　　芯片集成的单元部件越来越多，且集成的规模也归来越大，使着微流控芯片有着强大的集成性。同时可以 大量平行处理样品，具有高通量的特点，分析速度快、耗低，物耗少，污染小，分析样品所需要的试剂量仅几微升至几十个微升，被分析的物质的体积甚至在纳升级或皮升级。　　廉价，安全，因此，微流控分析系统在微型化。集成化合便携化方面的优势为其在生物医学研究、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物试剂的检测等众多领域的应用提供了极为广阔的前景。 　我国在微流控分析方面的研究虽然起步较国外晚了四到五年，但在多个相关的学科领域都具有足够的积累与优势，我国具有世界上最大的微流控芯片市场，用中国的芯片产品占领这一市场是我国科学家责无旁贷的使命。3月26日多名微流控领域的专家也将参加在上海举办的2015（第三届）先进体外诊断技术峰会，共同对微流控的先进技术进行总结和分析，对我国的微流控芯片研究领域进行更多的解读。相信经过不懈的努力，微流控芯片蓬勃的发展在我国很快将会到来。

  • 【第十六届原创】微型化荧光量子产率测试系统的搭建研究

    【第十六届原创】微型化荧光量子产率测试系统的搭建研究

    [align=center][b][font=黑体]微型化荧光量子产率测试系统的搭建研究[/font][/b][/align][align=center][font=宋体]魏[/font][font=宋体]巍[/font], [font=宋体]李莉，朱倩倩，李军，李艳肖[/font][/align][align=center][font=宋体]江苏大学[/font][font=宋体]分析测试中心[/font], [font=宋体]江苏[/font] [font=宋体]镇江[/font] 212013[/align][b][font=黑体]摘[/font][font=黑体]要[/font]: [/b][font=宋体]通过微型化荧光量子产率测试系统的搭建，可以很好地增强弱信号荧光样品的响应，对有效解决该类样品的绝对量子产率难测定等难点，微型化的积分球系统实现了快捷简便的操作，获得液体、薄膜和粉末样品绝对量子产率的测量。首次微型化积分球，对测试系统关键部件进行设计及优化，分析了测试系统存在和误差和量子效率的影响因素，进一步完善固体荧光材料量子产率测试技术，为新型量子产率体系提供理论指导。[/font][b][font=黑体]关键词[/font]: [/b][font=宋体]荧光量子产率；微型化[/font][font=宋体]；荧光光谱；测试[/font][align=center][b]Construction of miniaturized fluorescence quantum yieldmeasurement system[/b][/align][align=center] WEI Wei, LI Li, ZHU Qian-qian, LIJun, LI Yan-xiao[/align][align=center]Analysis &Testing Center, Jiangsu University,Zhenjiang 212013, China[/align][b]Abstract:[/b]Through the establishment of theminiaturized fluorescence quantum yield test system, the response of weaksignal fluorescence samples can be well enhanced, and the difficulty ofdetermining the absolute quantum yield of such samples can be effectivelysolved. The miniaturized integrating sphere system can achieve quick and simpleoperation, and the absolute quantum yield of liquid, film and powder samplescan be measured. For the first time, the key components of the test system weredesigned and optimized, the factors affecting the existence and error of thetest system and the quantum efficiency were analyzed, and the quantum yieldtest technology of solid fluorescent materials was further improved, providingtheoretical guidance for the new quantum yield system.[b]Key words:[/b]fluorescence quantum yield microminiaturization fluorescence spectra measurement[font=宋体]众所周知，光致发光（[/font]Photoluminescence[font=宋体]），是指物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的现象。也指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子（或电磁波）的过程。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态，同时放出光子的过程。光致荧光发光是多种形式的荧光（[/font]Fluorescence[font=宋体]）中的一种。而在现阶段光致发光材料的研究中，对荧光量子产率（[/font]Quantum Yield of Fluorescence[font=宋体]，[/font]QY[font=宋体]）的数值的准确性和重现性十分重要，因其显示光化学反应中光量子的利用率从而反映光致发光材料发光能力的重要特征。荧光技术的应用几乎涉及了生活的方方面面。材料荧光技术在工业、能源、生物医药、环境监测、军事领域等均扮演着极其重要的角色。新技术、新产品的不断涌现，对该类产品的核心参数荧光量子产率的测量也提出了越来越高的要求。[/font][font=宋体]量子产率的物理意义为单位时间（秒）内，发射二次辐射荧光的光子数与吸收激发光初级辐射光子数之比值，用来描述荧光材料发光能力。目前测量样品的荧光量子产率有两类方法：（[/font]1[font=宋体]）相对量子产率：需要一种已知量子产率的标准品作为参照，通过对标准物和样品进行吸光度和荧光的测量换算得到样品的量子产率。只适用于液体样品。（[/font]2[font=宋体]）绝对量子产率：不需要标准样品进行对比，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。荧光量子产率评价指标在光电器件、生物医药、传感器等研究领域有着举足轻重的分量。国外主要的荧光仪器公司均已推出商品化的绝对荧光量子产率测试系统。绝对量子产率测定法可直接对待测试样的量子产率进行测定，对荧光材料的研制有着重大的意义。[/font][font=宋体]随着我国现代化进程的发展，对各类科研分析仪器的需求与日俱增。研制国产绝对荧光量子产率测量系统，将终结这一领域长期依赖国外产品的历史，同时降低检测成本，使得更多的实验室都用得起、用得上荧光量子产率测量技术，促进我国新材料等领域更高速的发展。[/font][b]1[font=宋体]研究背景[/font]1.1[font=黑体]选题背景[/font][/b][font=宋体]近年来，我校各类学科的持续发展，共有[u]工程学[/u][/font][u]1[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1[font=宋体]‰[/font][/u][font=宋体]，农业科学、化学、材料科学、临床医学、药理学与毒理学、生物学与生物化学、环境生态学、分子生物与遗传学等[/font][u]8[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1%[/u][font=宋体]。其中，[/font]2021[font=宋体]年，我校环境生态学、分子生物与遗传学[/font]2[font=宋体]个学科新晋全球排名前[/font]1%[font=宋体]。特别是伴随理工和医学药学等学科发展，对于各类研究手段或检测技术提出了更高的要求，量子产率的测试需求也随之增多。目前，我校在研的国家自然科学基金项目有关量子产率要求的科研项目不在少数，[/font]2018[font=宋体]年[/font]7[font=宋体]项，[/font]2019[font=宋体]年[/font]8[font=宋体]项，[/font]2020[font=宋体]年[/font]9[font=宋体]项，平均年资助金额超过[/font]200[font=宋体]万元，特别在能源、医学等热门研究领域对该测试的需求量持续攀升，为我校高质量高影响力论文的发表提供了基础。[/font][font=宋体]与此对应的测试条件，目前全校可测试绝对量子产率的仪器仅我校分析测试中心拥有，该仪器为高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster & TimeMasterSpectrofluorometer[font=宋体]，产品型号：[/font]QuantaMaster?40[font=宋体]）。该系统于[/font]2009[font=宋体]年购置安装运行，超过十多年的服务过程，分析测试中心的服务团队根据学校各学科的测试需求开发了激发[/font]/[font=宋体]发射光谱、上转换[/font]/[font=宋体]下转换光谱、荧光寿命、近红外荧光光谱、激光诱导荧光光谱等测试服务，该些测试手段的开发和使用也获得众多的肯定，如：[/font]2018[font=宋体]年获得[u]江苏分析测试科学技术奖[b]二等奖[/b][/u]，[/font]2019[font=宋体]年作为典型测试服务[u]入驻[/u][/font][u]“[/u][b][u][font=宋体]江苏高校分测联盟[/font][/u][/b][u]”[/u][font=宋体]。但面对不断提高的测试要求和日益发展的测试技术，也逐步发现量子产率测试中存在了亟待解决和改进的问题。[/font][b]1.2[font=黑体]拟改进的问题[/font][/b][font=宋体]绝对荧光量子产率的定义为样品发射的光子数除以样品吸收的光子数。相比相对量子产率不需要标准品，广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。该数值为目前较为认可的量子产率测试。但测量时需要积分球附件（图[/font]1[font=宋体]）。[/font][b][font=宋体]积分球[/font][/b][font=宋体]（[/font]IntegratingSphere[font=宋体]）为内表面涂层一般是高反射性材料。样品表面各个方向的激发光或者是发射光进行积分球均匀化后从出射口出来，并进入到单色器中后被检测器检测到。多年的测试经验，研究发现该系统的量子产率测试存在如下拟解决或改进的问题：[u]（[/u][/font][u]1[font=宋体]）积分球体积过大[/font]-[font=宋体]操作复杂；（[/font]2[font=宋体]）内部材料易损伤[/font]-[font=宋体]误差较大；（[/font]3[font=宋体]）反射背景易污染[/font]-[font=宋体]数据失真。[/font][/u][align=center][img=,486,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058386226_3462_5248244_3.png!w690x346.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]1. [font=宋体]绝对量子产率测量系统及存在的难点[/font][/b][/align][font=宋体]不难发现，积分球为该测试模块中最为核心的部件，作为测量系统中收集光的器件，光在积分球内多次漫反射。从图[/font]1[font=宋体]中可以看出该球内部的涂层为全反射材质（中心的配件为硫酸钡），且球体的直径[/font]100 mm[font=宋体]，而待测样品需要放置在球体中心位置，仅暂居球体的小部分体积，无疑增加了操作过程的复杂度和清洁的难度。在实际操作过程中，对液体样品来说，采用石英比色皿，只需保证液体体积和浓度在可测试范围内，多次测试扣除背景也能够获得比较可信的数据。但相比溶液样品，准确测定固体样品量子产率的难度要大。因固体样品槽和积分球本身对光都有吸收，尤其是紫外段，因此量子产率测定肯定会有误差。且内部镀层易年份已经也较易在使用过程受到损伤（硫酸钡被剥落），使用的反射背景也很易受到外部环境污染，造成数据失真等问题。目前，积分球的体积和材质造成绝对量子产率测定中存在难以避免的误差：样品槽、积分球都会吸收光，造成量子产率测定的不准确性；溶液吸光度不同，会显著影响量子产率测定值；积分球污染会产生不必要的荧光，致使量子产率无法测试。所以，如何解决以上问题，是绝对量子产率测定中所面临的巨大挑战。[/font][b]1.3[font=黑体]拟采取的研制方法[/font][/b][font=宋体]基于前期调研，研究团队拟采用耦合积分球测试理论与反向倍加计算理论，利用现有的高级稳态瞬态荧光测量系统，搭建微型化积分球测试系统，从而实现绝对量子产率的瞬时测定、多种形态样品的测定和高灵敏度探测等测试手段，在测量得到材料的反射率、漫透射率和准直透射率后，利用反向倍加算法得到其基本光学参数如散射系数、吸收系数和各向异性系数，并进一步优化测试方法，从而优于国际上公开的标准绝对量子产率测试方法。[/font][b][font=宋体]技术路线：[/font][/b][font=宋体]项目的具体技术路线如图[/font]2[font=宋体]所示。[/font] [img=,534,160]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058471471_2138_5248244_3.png!w690x206.jpg[/img][align=center][b][font=宋体]图[/font]2. [font=宋体]微型化量子产率测量系统的技术路线[/font][/b][/align][font=宋体]本项目将从量子产率的发光机理出发，基于宏观参数测量理论和基本参数计算理论等核心技术，研究内容由以下三部分组成：[/font][b][font=宋体]（[/font]1[font=宋体]）微型化积分球的可行性[/font][/b][font=宋体]积分球，能够确定量子产率而不依赖于某一项量子产率的标准。使用积分球是确定固体，粉末和薄膜材料的量子效率的唯一方法。设计新型微型积分球提供了一个简单的方法来测量绝对量子产率而无需重新配置硬件。[/font][font=宋体]通过引入半积分球原理来微型化积分球，用一面平面镜堵住半球开口，利用平面镜对称成像原理对半球实物成立一个全等的虚像，实物半球与虚像半球共同构建出一个完整的积分球，进而微型化积分球，构筑微型化的球体方便地取代了常规比色皿支架避免了样品室的光学干涉。球体的顶部部分可以拆除，将测试样品很快的放进去，而无需使用任何工具。它可以容纳常规比色皿，薄膜和粉末。这是一个用来表征发光半导体，玻璃，陶瓷和纳米材料的重要工具。[/font][b][font=宋体]（[/font]2[font=宋体]）积分球内部结构的优化设计[/font][/b][font=宋体]积分球内壁白色漫反射层的质量，对测试精度影响较大。所设计的微型积分球，其所选用的高反射涂层，采用特殊配方和特殊工艺喷涂，反射率接近[/font]100%[font=宋体]，反射率随波长变化小，具有良好的耐久性、防水性、耐辐射性。同时因激发光源和样品发射荧光的强度相差较大，在测量时既要满足最大光强不溢出，又要使样品的荧光发射强度满足测试所需的最小信噪比要求，因此对积分球内部设计如：样品与光源位置的设计，夹具的设计、内部挡板尺寸和位置的选择及积分球上用于入光和出光所开的窗口等因素等都需要进行相应的研究，从而最大程度的降低测量误差。[/font][b][font=宋体]（[/font]3[font=宋体]）耦合积分球和测试系统与优化升级[/font][/b][font=宋体]在原有的高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster? 40[font=宋体]）的基础上，通过上述内容的研究完成微型化积分球及内部结构的优化从而借助原系统的现有功能，完成了[/font][font=宋体]微型积分球量子产率测量系统中各个部件的设计与选取，整合各个部件，搭建完整的测试系统。考虑其灵敏度、信噪比及光谱范围，对关键部件进行选取后，根据量子效率测量原理及基于积分球的量子效率测量方案从而耦合微型化积分球和测试系统的整合达到优化升级的效果。[/font][font=宋体]由于受到光源、单色器和探测器等的光谱特性的影响，由仪器直接记录的荧光光谱并不是所测量物质的真实光谱，这样的光谱被称为未校正光谱，这种光谱的形状和最大发射峰位置等与真实光谱都有一定的区别。在对物质进行荧光量子产率测量时，就必须对所使用的荧光分光光度计仪器进行光谱校正，获取物质的真实光谱，才能得出准确的荧光量子产率。[/font][b] 2 [/b][font=宋体][b]结果与分析[/b][/font][b]2.1 [font=宋体]设计思路[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足，本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置，有效解决了因现有积分球体积大，不便携，造成的样品难固定且易污染积分球等难题，简化绝对量子产率测试过程。[/font][font=宋体]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：提供一种用于量子产率测试的双光路微型积分球，所述积分球装置包括壳体、球体两部分，所述壳体的内部为球体，所述球体壁上开设有第一入光口、第二入光口和出光口，所述第一和第二入光口均在壳体中，且入光口均配有活塞可以关闭，所述第一入光口和第二入光口均可有光源通过，出光口与输出端连接。优选的，所述双光路积分球装置的外部大小依据配置的样品室调节，壳体为黑色航空铝合金箱体。优选的，所述的入光口对准积分球中心样品槽。优选的，所述的积分球表面喷砂氧化黑，内壁均设有漫反射材料层。进一步的，所述漫反射材料层可为硫酸钡涂层或聚四氟乙烯涂层。（图[/font]3[font=宋体]中，[/font]1[font=宋体]、样品架，[/font]2[font=宋体]、出光口，[/font]3[font=宋体]、第一入光口，[/font]4[font=宋体]、第二入光口。）[/font][align=center][img=,214,217]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059144920_587_5248244_3.png!w335x302.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]3. [font=宋体]基于双光路微型积分球的量子产量测试装置的整体俯视示意图[/font][/b][/align][b]2.2 [font=宋体]实物图[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足，本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置，有效解决了因现有积分球体积大，不便携，造成的样品难固定且易污染积分球等难题，简化绝对量子产率测试过程。原有的高级稳态瞬态荧光测量系统（[/font]QuantaMaster? 40[font=宋体]）的基础上，设定图（图[/font]4[font=宋体]左），实物图（图[/font]4[font=宋体]右）。依照原有测试系统的内部格局进行了相关参数的限定，引入可调节底座，更好的符合原有系统的升级。[/font] [font=宋体]对现有参数）积分球内部结构的优化设计，进行三维建模，实际内部图和模型图如图[/font]5[font=宋体]所示：[/font][align=center][b][img=,298,166]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059207524_4542_5248244_3.png!w453x246.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]4. [font=宋体]微型化积分球的实物设计图（左）和实物图（右）[/font][/b][/align][align=center][b][img=,280,212]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059260612_4504_5248244_3.png!w425x307.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]5. [font=宋体]微型积分球的内部实物图（左）和三维建模图（右）[/font][/b][/align][b][font=宋体]（[/font]1[font=宋体]）主要功能[/font][/b][font=宋体]测试发光材料的[b]绝对量子产率[/b]（量子效率[/font]=[font=宋体]样品发射出的光子数[/font]/[font=宋体]样品吸收的光子数），样品（固体、液体、粉末及薄膜）被放置在[b]微型化积分球[/b]（相当于样品腔）内，氙灯发射出的连续光谱经过单色仪分光后再通过光纤引入到积分球内的样品上，荧光样品受激发后会发出荧光，荧光光谱通过光纤被后端的光谱探测系统接收，可实现高灵敏度的多波长实时测量。[/font][b][font=宋体]（[/font]2[font=宋体]）技术参数、指标要求[/font][/b][font=宋体]微型化量子产率测试系统主要技术参数、指标要求：[/font][font=宋体]（[/font]a[font=宋体]）光致荧光效率测试范围：[/font]200 nm ~ 900 nm[font=宋体]；（[/font]b[font=宋体]）积分球直径＜[/font]100 mm[font=宋体]，便于安装操作；（[/font]c[font=宋体]）量子效率最小测试误差不大于[/font]1%[font=宋体]；微型化积分球便于灵活使用，结构稳定，系统无需频繁校准，满足液体、薄膜和粉末样品的绝对量子产率的多次测量。[/font][b]2.3 [font=宋体]测试过程[/font][/b][font=宋体]原则上，要做两次发射扫描。而且，在数据采集时每一次都要做激发校正和发射校正。发射校正为必要检测项是因为检测系统的量子转换效率随波长变化而不同。激发校正为选作项，因为此项是用来校正灯泡功率波动和强度漂移。[/font]1[font=宋体]）第一次样品的发射扫描必须同时记录下激发峰和所有的荧光发射峰。为了保持线性关系，初始强度必须低于[/font]1000,000counts/s[font=宋体]（在使用狭缝和楔形光闸的情况下），选择的步长精度要能解析激发峰。当激发光谱和荧光光谱有效分离时，仪器会分两部分记录光谱扫描结果。[/font]2[font=宋体]）第二次扫描激发光谱和背景曲线是在只有溶剂或缓冲液的条件下测定，作为空白对照值。[/font][b]2.4 [font=宋体]数据分析[/font][/b][font=宋体]荧光量子产率为荧光量子数与吸收量子数的比值。荧光量子数为第一次空白中曲线中全部荧光谱线的积分值。吸收量子数为激发谱线中曲线第二次样品曲线减去第一次空白曲线的面积的积分值。可通过积分软件在选择范围内积分得出两个值。“总面积”代表[/font]X[font=宋体]轴与曲线间面积的积分值。“峰面积”代表在测量范围内曲线与线性背景之间面积的积分值。在此背景下，用“峰面积”来计算比用“总面积”计算更为准确。[/font][b]3[font=宋体]结[/font][font=宋体]论[/font][/b][font=宋体]研制的国产绝对荧光量子产率测量系统，主机采用高级稳态瞬态荧光测量系统，样品光路设计采用积分球技术，光谱校正采用量子计数器和标准钨灯方式，配合荧光量子产率分析软件，可实现对物质荧光量子产率的绝对法测量。用已知量子产率的标准物质进行验证，通过实现绝对量子产率的升级和改造，增加现有仪器的新功能开发，提高仪器的完好率、利用率、降低维修率等；将新功能应用更好地应用于物理、化学、医药和材料科学等研究领域，以满足日益增长的科研测试需求，从而进一步反馈学校科研项目的发展和高质量科技成果的产出，系统的研制将对我国在绝对荧光量子产率测量方面取得重要进展。[/font][b][font=宋体]参考文献：[/font][/b][1][font=宋体]石广立[/font],[font=宋体]张恒[/font].[font=宋体]测量荧光量子产率的方法及装置[/font].CN201811115211.4[P].[2][font=宋体]王培虎[/font],[font=宋体]潘东杰[/font],[font=宋体]蔡贵民[/font].[font=宋体]一种使用积分球测量荧光量子产率的测量装置[/font]:CN201720505578.1[P].[3][font=宋体]张伟[/font],[font=宋体]邹贤劭[/font].[font=宋体]一种荧光量子产率测试仪及其测试方法[/font]:CN201910032496.3[P].[4][font=宋体]胡晓月屈泽华黄红香[/font].[font=宋体]积分球测量荧光量子产率的最优测试条件研究[/font][J].[font=宋体]中国测试[/font],2021, 47(10):59-62,74.[5][font=宋体]魏巍[/font],[font=宋体]束爽[/font],[font=宋体]寿邱杰[/font],[font=宋体]等[/font].[font=宋体]一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置[/font]:202310647492[P].[6][font=宋体]冯国进[/font],[font=宋体]王煜[/font],[font=宋体]郭亭亭[/font].[font=宋体]固体材料绝对荧光量子产率测量的研究进展[/font][C]//[font=宋体]中国计量测试学会光辐射计量学术研讨会[/font].[font=宋体]中国计量测试学会[/font], 2009.[hr/]

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