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脉冲掺铒放大器

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脉冲掺铒放大器相关的资讯

  • 上海光机所在超短脉冲掺Yb大模场磷酸盐光纤放大器方面取得进展
    近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室胡丽丽研究团队在超短脉冲大模场多组分玻璃光纤放大器方面取得重要进展。相关研究成果于5月在线发表于《中国激光》。   大能量、高峰值功率超短脉冲激光在远距离激光雷达、地震探测、主动照明等领域具有重要应用价值。主振荡脉冲放大系统(MOPA)是超短脉冲激光的主要运行方式,其中有源增益光纤是关键核心部件。目前,传统有源石英光纤存在稀土离子溶解度有限、难以保证低数值孔径(NA)纤芯制备的均匀性等问题,导致其使用长度较长(数米),纤芯直径通常小于40μm,具有较低的非线性阈值,进而限制其输出的脉冲能量。相比之下,多组分氧化物玻璃具有稀土掺杂浓度高、光学均匀性好等优势,能够获得模场面积大、吸收系数高的大模场增益光纤,从而大幅提升大能量脉冲放大的非线性阈值。   然而,大模场光纤的制备难点在于降低数值孔径的同时保持极高的均匀性。例如,要实现NA为0.03的单模掺Yb光纤,则需要纤芯与包层玻璃的折射率差值小于3×10-4,这要求玻璃本身的光学均匀性达到10-5量级。   研究团队从大尺寸、高光学均匀性磷酸盐激光玻璃的制备工艺出发,采用光学均匀性约为1×10-6的高掺Yb磷酸盐玻璃作为光纤基质,在自研高掺Yb大模场磷酸盐光纤中实现了平均功率27.3W的脉冲激光放大输出。该系统采用掺Yb大模场磷酸盐双包层光纤(30/135/280μm)与匹配无源石英光纤(20/130μm)异质熔接的全光纤方案(熔点损耗为0.3 dB),结构如图1所示。其中,信号光波长为1030nm、脉宽为30ps、重复频率为27MHz,掺Yb磷酸盐光纤的纤芯和内包层的NA分别为0.03和0.41,纤芯中Yb2O3质量分数为6%,背景损耗为0.61300nm,使用长度为30cm;采用976 nm包层泵浦,获得放大后脉冲激光的平均功率如图2所示,最大输出平均功率为27.3W,斜率效率为71.4%,同时未观察到受激布里渊散射等非线性效应。该结果体现出了磷酸盐玻璃在高掺杂能力、高光学均匀性以及高非线性阈值的优势。图 1. 掺Yb磷酸盐大模场光纤脉冲激光放大器结构图   Fig. 1. Structural diagram of pulsed laser amplifier using Yb-doped large-mode-area phosphate fiber图 2. 放大的脉冲激光的平均功率随泵浦功率的变化,插图是输出激光的光斑和光谱   Fig. 2. Average power of amplified pulsed laser versus pump power with spot and spectrum of output laser shown in inset
  • 国仪量子发布脉冲式电子顺磁共振谱仪新品
    电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance, EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的结构,动力学以及空间分布的谱学方法,能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。当含有未成对电子的物质置于静磁场中时,如果对样品施加一定频率的电磁波信号,会观测到物质对电磁波能量的发射或者吸收。通过对电磁波信号的变化规律进行分析,可以简析出电子以及其周围环境的特性,从而可以进行物质结构的分析以及其他应用。电子顺磁共振可以用来准确、快速和无破坏性地获取物质的组成和结构上的信息。含有未成对电子的物质分布广泛,如孤立单原子、导体、磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、缺陷材料、生物自由基、金属蛋白等;许多物质本身不含有未成对电子,在受到光激发后也会产生未成对电子。因此电子顺磁共振(EPR)技术广泛应用于物理、化学、生物、地质、考古、材料科学、医药科学和工业等重要领域。产品特点:产品参数:欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点:1.微波脉冲时间分辨率达50 ps,提高了脉冲模式下的谱线分辨率;高性能固态功率放大器:500 W输出功率,高相位稳定性;不限脉冲个数的序列发生器,适用于极多脉冲的动力学去偶技术。2.功能综合,适用于通用的连续波和脉冲EPR测量,实验场景多样化,满足光照、低温、转角等实验需求。3.自带的EPR-Pro是国仪量子电子顺磁共振谱仪的上位机操作软件,提供快捷的实验操作流程和科学的数据分析功能。电子自旋磁共振能够用来准确、快速和无破坏性地获取物质的组成和结构上的信息,广泛应用于量子计算、自由基研究、材料科学、生物结构分析等领域。脉冲式电子顺磁共振谱仪
  • 国仪量子 |“去伪存真”,锁相放大器在量子精密测量系统中的应用
    随着科技的进步,人们想要了解的现象越来越精细、想测量的信号也越来越微弱。而微弱信号常淹没在各种噪声中,锁相放大器可以将微弱信号从噪声中提取出来并对其进行准确测量。锁相放大器在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。国仪量子,赞1锁相放大器在精密磁测量中的应用在精密磁测量领域,特别是低频磁场测量领域,系综氮-空位(NV)色心磁测量方法发展迅速。其中连续波测磁系统是对NV色心施加连续的微波和激光进行自旋操控,从而实现高精度磁测量的实验系统。其基于NV色心基态的零场分裂和磁共振现象,当没有外磁场时,NV色心的ODMR谱如图所示,对NV色心打入共振频率的微波,其荧光强度最小。当存在外磁场时,外磁场会影响NV色心的塞曼劈裂的能级差,从而产生偏共振现象,使得荧光强度发生变化。我们将微波频率定于NV色心连续波谱的斜率最大处,则当外磁场发生变化,其荧光强度的变化最明显,从而提高测量的灵敏度。NV色心的ODMR谱为了提高测量信号的信噪比,通常采用锁相放大的方法,将微波信号进行频率调制,从而避开电测量系统的1/f噪声,实现更高的测量精度。其系统如下图所示,锁相放大器的参考输出信号和微波源进行频率调制后,通过辐射结构将微波电信号转化成磁场信号,作用于NV色心,然后将NV色心发射的荧光信号进行光电转换后用锁相放大器的电压输入通道进行采集,通过解调后即可得到系综NV色心样品的周围环境的磁场信号大小。参考文献:基于金刚石氮-空位色心系综的磁测量方法研究 -- 谢一进锁相放大器在磁成像——扫描NV探针显微镜中的应用扫描NV探针显微镜是利用金刚石NV色心作为磁传感器的扫描探针显微镜,其将光探测磁共振ODMR和AFM进行了巧妙结合,通过对钻石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,来实现磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨率和单自旋的超高探测灵敏度。国仪量子推出的量子钻石原子力显微镜其系统结构如下图所示,包括了NV色心成像系统和AFM控制系统。AFM控制系统负责将金刚石NV色心在待测样品上进行平面二维扫描,而NV色心对扫描区域的微弱磁信号进行高分辨率的探测,从而最终形成高分辨率的磁成像。在AFM的扫描过程中,金刚石与样品的距离是通过锁相放大器来进行控制的。金刚石NV色心固定在石英音叉上,形成探针。石英音叉有固定的振动频率,当探针在样品表面移动时,随着样品与探针的距离变化,石英音叉的共振幅度会发生变化。我们使用锁相放大器对音叉的振动信号进行采集和解调后,通过锁相放大器内部的PID反馈控制就可以实现样品位移台垂直方向(Z方向)的动态调节,从而使样品到NV色心探针的距离保持相同。锁相放大器主要用于AFM的控制系统中国仪量子数字锁相放大器LIA001MLIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器,基于先进硬件和数字信号处理技术设计,配合丰富的模拟输入输出接口,集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体,有效的简化科研工作流程和设备依赖,提高科研效率和质量。数字锁相放大器LIA001M
  • 外部参考信号、全新屏显,你要的升级锁相放大器来啦!
    锁定放大器用于测量非常小的交流信号,即使小信号被数千倍大的噪声源所掩盖,也可以进行准确的测量。这种设备用利用一种称为相敏检测(phase-sensitive detection, PSD)的技术来挑选出特定参考频率和相位的信号分量,提取具有已知载波的调制信号。锁定放大器在各种光学测量仪器个设备中扮演着十分关键的角色。昕虹光电HPLIA微型双通道调制解调锁相放大器以当今FPGA +ARM单片机的业界流行配置而设计,长期深受用户青睐。迎接2022年,我们回应广大客户的需求,推出了升级版HPLIA Plus调制解调锁相放大器,不仅提升了颜值,更支持了大家期待已久的外部参考信号输入,实现更便捷、更弹性的调制和解调功能!海尔欣HPLIA Plus外观展示图HPLIA Plus 亮点:1.老版仅支持内部同步DDS信号,进行独立的双通道内同步解调。而HPLIA Plus终于支持外同步模式啦!用户可选择去同步外部输入的参考信号模式,而由Input1去解调微弱信号。内外同步模式,便于用户灵活自选调制信号,让您的实验设置更弹性!2.在外同步模式下,其中一路调制通道DDS输出与用户参考信号锁相的正弦波,可以用于同步其他HPLIA Plus,这样的配置可使多通道锁相解调成为可能,可借由数个HPLIA Plus锁相放大器串联,实现简易、便捷、经济的多路信号同步锁相解调。3.全新的UI界面,支持原有PC显示或机身自带高分辨触摸显示屏,实验设备玩出高级感!
  • 新材料助力大化所推出低价、高性能光电放大器组件
    仪器信息网讯 2016年10月10日,慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2016)召开同期,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称:大化所)携AccuOpt 2000光电放大器组件、小型化学衍生器等产品参加。 中国科学院大连化学物理研究所参加analytica China 2016  大化所研究员关亚风向仪器信息网介绍了AccuOpt 2000光电放大器组件的特点及潜在的优势应用领域。AccuOpt 2000光电放大器组件的检测器采用了硅光二极管制成的检测器,结合自有的信号放大电路设计,使得AccuOpt 2000的噪音电平达到0.01mV。硅光二极管检测器的应用,使AccuOpt 2000的光谱响应范围为320~1100nm,覆盖近红外光波段,可替代昂贵的红外增强型光电倍增管。同时,这也给AccuOpt 2000带来了抗震、抗强光的特点,为适应更多的应用场合带来潜在的优势。AccuOpt 2000仅需5~12V的供电电源,并能在2分钟内平衡稳定,一方面能降低仪器在供电电源方面的成本;同时,专为AccuOpt 2000提供的DC-DC电源,12V输入,单块电源功率2W或3W,就能同时为8支AccuOpt 2000供电,这也大大减少仪器运行中的能源消耗,契合当前绿色仪器的发展大趋势。 AccuOpt 2000光电放大器组件  AccuOpt 2000价格远低于光电倍增管,如果应用于食品快检领域,将为用户提供低价、高质的食品安全快速筛查解决方案。从大化所展位现场看到,AccuOpt 2000已经成功应用于LED荧光检测器、激光诱导荧光检测器、叶绿素α 检测器中。据了解,AccuOpt 2000已经实现批量化生产,第一批生产1000支。  大化所的小型化学衍生器也吸引了信息网编辑的目光。这是一款小型柱后碘/溴化学衍生器,能使黄曲霉毒素B1和G1的荧光强度提高6.5倍。关亚风介绍到,该款小型化学衍生器已经批量生产100台,完全具备了批量化生产能力,为国内企业的供货价格将是市场同类产品的4分之一。 小型化学衍生器  关亚风特别提到,是新材料在零部件上的使用,实现了AccuOpt 2000低价和高性能这两者之间的很好结合。
  • “精密大带宽锁相放大器的研发及应用”获得立项
    近日,由赛恩科仪团队首席技术顾问中山大学王自鑫副教授作为项目负责人申报的国家重点研发计划“精密大带宽锁相放大器的研发及应用”获批立项;项目将实现超过100M带宽的精密锁相放大器,将研究复杂电磁环境下的微弱信号解耦合技术,实现高带宽高精度的锁相放大器检测技术。赛恩科仪拥有多位在集成电路设计、电磁兼容性分析、数字信号处理等领域具有丰富经验的归国留学人员,一直依托中山大学微电子系、物理系、中山大学光电材料与技术国家重点实验室从事微弱信号仪器检测相关的研究工作。赛恩科仪是一家专注微弱信号检测技术近二十年的国家高新技术企业,拥有本领域的系列核心知识产权。公司推出涵盖各个频段的系列锁相放大器产品,性能参数全面覆盖国际同行,在国内外数百家科研机构与企业得到应用,深受国内外客户的一致好评。
  • 【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会
    【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会昊量光电邀您参加2022年01月19日锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会。由Liquid Instruments研发的Moku系列多功能综合测量仪器在量子光学、超快光学、冷原子、材料科学和纳米技术等领域都有着广泛的应用,尤其是他的锁相放大器、PID控制器和相位表、激光器稳频功能,单一设备满足实验室多种测量、控制应用需求。在本次网络研讨会中,您将了解到锁相放大器的基本原理及应用,并提供对应的信号的检测方案介绍。主办方上海昊量光电设备有限公司,Liquid Instruments会议主题锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍会议内容1. 锁相放大器的基本原理2. 锁相放大器在光学领域的重要应用方向-测量信号振幅(强度)以及相位3. 如何设置锁相放大器的调制频率和时间常数4. 应用介绍:超快光谱和锁相环/差频激光锁频5. 如何通过锁相环来解决锁相放大器测相位时的局限性6. 问题环节主讲嘉宾应用工程师:Fengyuan (Max) Deng, Ph.D.简介:普渡大学化学博士学位,主要研究非线性光学显微成像方向。应用工程师:Nandi Wuu, Ph.D.简介:澳洲国立大学工程博士学位,主要研究钙钛矿太阳能电池。直播活动1.研讨会当天登记采购意向并在2022年第一季度内采购的客户,可获赠Moku:Go一台!其中采购Pro还可加赠云编译使用权限一年。 2.联系昊量光电并转发微信文章即可获得礼品一份。直播时间:2022年01月19日报名方式:欢迎致电昊量光电报名成功!开播前一周您将收到一封确认电子邮件,会详细告知如何参加线上研讨会。期待您的参与,研讨会见!
  • 锁相放大器OE1022应用在黑磷中激子Mott金属绝缘体转变的量子临界现象测量
    关键词:量子相变 锁相放大器 超导超流态 说明:本篇文章使用赛恩科学仪器OE1022锁相放大器测量【概述】 2022年,南京大学王肖沐教授和施毅教授团队在nature communications发表了一篇题为《Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus》文章,报道了黑磷中激子Mott金属-绝缘体转变的光谱学和传输现象。通过光激发来不断调控电子-空穴对的相互作用,并利用傅里叶变换光电流谱学作为探针,测量了在不同温度和电子-空穴对密度参数空间下的电子-空穴态的综合相图。 【样品 & 测试】 文章使用锁相放大器OE1022对材料的传输特性进行测量,研究中使用了带有双栅结构(TG,BG)的BP器件,如图1(a)所示,约10纳米厚的BP薄膜被封装在两片六角形硼氮化物(hBN)薄片之间,为了保持整个结构的平整度,使用了少层石墨烯薄片来形成源极、漏极和顶栅接触,以便在传输特性测量中施加恒定的电位移场。图一 (a)典型双栅BP晶体管的示意图。顶栅电压(VTG)和底栅电压(VBG)被施加用于控制样品(DBP)中的载流子密度和电位移场。(b) 干涉仪设置的示意图,其中M1,M2和BS分别代表可移动镜子,静止镜子和分束器。 在实验中,迈克耳孙干涉仪的光程被固定在零。直流光电流直接通过半导体分析仪(PDA FSpro)读取。光电导则采用标准的低频锁相方案测量,即通过Keithley 6221源施加带有直流偏置的11Hz微弱交流激励电压(1毫伏)至样品,然后通过锁相放大器(SSI OE1022)测量对应流经样品的电流。图二(a)在不同激发功率下,综合光电流随温度的变化。100% P = 160 W/cm² 。(b) 在每个激发功率下归一化到最大值的光电流。(c)从传输特性测量中提取的与温度T相关的电阻率指数为函数的相图,作为T和电子-空穴对密度的函数。(d)不同电子-空穴对密度在过渡边界附近的电阻率与温度的关系 【总结】 该文设计了一种带有双栅结构的BP器件,通过测量器件的傅里叶光电流谱和传输特性,观测到从具有明显激子跃迁的光学绝缘体到具有宽吸收带和粒子数反转的金属电子-空穴等离子体相的转变,并且还观察到在Mott相变边界附近,电阻率随温度呈线性关系的奇特金属行为。文章的结果为研究半导体中的强相关物理提供了理想平台,例如研究超导与激子凝聚之间的交叉现象。【文献】 ✽ Binjie Zheng,Yi Shi & Xiaomu Wang et al. " Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus." nature communications (2022) 【推荐产品】
  • 科学家构筑出表面增强拉曼光谱单热点放大器
    p  近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒,构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器,实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题,作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上,得到了同行和杂志编辑的高度肯定。br//pp  表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势,被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此,如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。/pp  基于此目标,杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内,被捕获到纳米线表面,因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次,纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点,进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明:利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号,且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器,不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题,也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。/pp  以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助(2016T90590)的支持。(来源:中科院合肥物质科学研究院)/ppbr//ppbr//p
  • 关亚风团队“微光探测器(光电放大器)”通过成果鉴定
    1月27日,由大连化物所微型分析仪器研究组(105组)关亚风研究员、耿旭辉研究员团队研发的“微光探测器(光电放大器)”通过了中国仪器仪表学会组织的新产品成果鉴定。鉴定委员会一致认为:该产品设计新颖、技术创新性强,综合性能达到国际先进、动态范围和长期稳定性能达到国际领先水平,同意通过鉴定。  微光探测器是科学仪器和光学传感器中的关键器件之一,广泛应用于表征仪器和化学分析仪器中,如物理发光、化学发光、生物发光、荧光、磷光、以及微颗粒散射光等弱光探测中,其性能决定着光学检测仪器的灵敏度和动态范围指标。该团队经过十五年技术攻关,成功研制了具有自主知识产权的高灵敏、低噪音、低漂移的AccuOpt 2000系列微光探测器(光电放大器),并批量生产,用于替代进口光电倍增管(PMT)、制冷型雪崩二极管(APD)和深冷型光电二极管(PD)对弱光的探测。  该微光探测器已形成产品,在单分子级激光诱导荧光检测器、黄曲霉毒素检测仪、深海原位荧光传感器等多款仪器上应用,替代PMT得到相同的检测信噪比和更宽的动态线性范围。经权威机构检测和多家用户使用表明,该微光探测器具有比进口PMT更好的重复性、稳定性和性能一致性,具有广阔的应用前景。  由于疫情原因,鉴定会以线上会议方式召开。该项目研发得到了国家自然科学基金、中国科学院重点部署项目等资助。
  • 科学家试制新型“激声”放大器
    据美国物理学家组织网9月8日(北京时间)报道,在今年庆贺激光诞生50周年之际,科学家正在研究一种新型的相干声束放大器,其利用的是声而不是光。科学家最近对此进行了演示,在一种超冷原子气体中,声子也能在同一方向共同激发,就和光子受激发射相似,因此这种装置也被称为“激声器”。  声子激发理论是2009年由马克斯普朗克研究院和加州理工学院的一个科研小组首次提出的,目前尚处于较新的研究领域。其理论认为,声子是振动能量的最小独立单位,也能像光子那样,通过激发产生高度相干的声波束,尤其是高频超声波。他们首次描述了一个镁离子在电磁势阱中被冷冻到大约1/1000开氏温度,能生成单个离子的受激声子。但是单个声子的受激放大和一个光子还有区别,声子频率由单原子振动的频率所决定而不是和集体振动相一致。  在新研究中,葡萄牙里斯本高等技术学院的J.T.曼登卡与合作团队把单离子声子激发的概念,扩展到一个大的原子整体。为了做到这一点,他们演示了超冷原子气体整合声子激发。与单离子的情况相比,这里的声子频率由气态原子的内部振动所决定,和光子的频率是由光腔内部的振动所决定一样。  无论相干电磁波,还是相干声波,最大的困难来自选择系统、频率范围等方面。曼登卡说,该研究中的困难是要模仿光波受激放大发射的机制,但产生的是声子,而不是光子。即通过精确控制超冷原子系统,使其能完全按照激光发射的机制来发射相干声子。  新方法将气体限定在磁光陷阱中,通过3个物理过程产生激态声子。首先,一束红失谐激光将原子气体冷却到超冷温度 然后用一束蓝失谐光振动超冷原体气体,生成一束不可见光,最后使原子形成声子相干发射,此后衰变到低能级状态。研究人员指出,最后形成的声波能以机械或电磁的方式与外部世界连接,系统只是提供一种相干发射源。  关于给声子激发命名,科学家先是沿袭“镭射(laser)”之名使用了“声射(saser)”,即声音受激放大发射。但曼登卡认为使用“激声(phaser)”更准确,它强调了声子的量子特性而不是声音,也暗示了其发射过程类似于光子受激发射。  高相干超声波束的一个可能用途是,在X光断层摄影术方面,能极大地提高图像的解析度。曼登卡说:“激光刚开发出来时,仅被当做一种不能解决任何问题的发明。所以,对于激声,我们现在担心的只是基础科学方面的问题,而不是应用问题。”
  • 中科院杨良保团队构筑表面增强拉曼光谱单热点放大器
    p  近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒,构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器,实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题,作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上,得到了同行和杂志编辑的高度肯定。/pp  表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势,被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此,如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。/pp  基于此目标,杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内,被捕获到纳米线表面,因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次,纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点,进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明:利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号,且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器,不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题,也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。/pp  以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助(2016T90590)的支持。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c1557673-0290-4c66-b7f3-c167bb5da6fc.jpg" title="微信图片_20170518091903_副本.jpg"//pp style="text-align: center "文章封面以及毛细力构筑单热点结构示意图/p
  • 合肥研究院构筑出表面增强拉曼光谱单热点放大器
    p  近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒,构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器,实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题,作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上,得到了同行和杂志编辑的高度肯定。/pp style="text-align: center "img width="250" height="321" title="ea14fe0b8668f5b02fa47ae1ab982279.jpg" style="width: 250px height: 321px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/f983e4b8-d607-4608-b35c-43557cf4f477.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势,被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此,如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。/pp  基于此目标,杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内,被捕获到纳米线表面,因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次,纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点,进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明:利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号,且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器,不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题,也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。/pp  以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助 (2016T90590)的支持。/p
  • 赛恩科仪双通道锁相放大器被以色列维茨曼研究所应用在SQUID扫描显微镜测量中
    赛恩科仪双通道锁相放大器OE1022D被以色列维茨曼研究所应用在SQUID扫描显微镜测量中,维茨曼研究所已累计采购了十多台赛恩科学仪器的锁相放大器,该型号锁相放大器获得以色列维茨曼研究所的认可,具体见如下用户评价:
  • Molecular Devices 网络讲座:如何更有效使用Axon pCLAMP软件和Axon放大器系列讲座之二
    立即注册参加Axon传统电生理网络讲座 题目:全细胞电压钳记录模式为何需要补偿串联电阻?日期:2012年9月26日,周三时间:9:00 -10:00 AM 建议参会人包括:正要建立新电生理实验室的教授及研究人员大学研究院所和医药界的电生理学家 现在使用Axon软件及放大器的用户题目: 全细胞电压钳记录模式为何需要补偿串联电阻?主讲人:Jeffrey Tang, PhD, Product Marketing Manager of Axon Conventional Electrophysiology, Molecular Devices, LLC.请点击 在线注册 注册本次网络讲座。本次讲座费用全免,但是参会人数有限,请尽快注册。在线注册后,您将收到一封确认邮件,同时附有如何登陆本次网络讲座的资料。我们期待您的参与!若您在注册时遇到任何问题,请联系info.china@moldev.com或jeffrey.tang@moldev.com询问。
  • 【新品发布】Moku:Go 仪器套件新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器功能
    【新品发布】Moku:Go 仪器套件新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器功能Moku:Go提供全面的便携式实验室解决方案,不仅集成了工程实验教学所需的仪器套件,还可满足工程师和学生测试设计、研发等项目。Liquid Instruments最新发布Moku:Go应用程序,新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器三个仪器功能。用户现在可以使用数字滤波器来创建IIR滤波器,使用FIR滤波器生成器来设计FIR滤波器,使用锁相放大器从噪声环境中提取已知频率的信号。这一更新使Moku:Go上集成的仪器总数达到了11种,将面向信号与系统等方向提供更完善的实验教学方案,不仅使电子信息工程、电气工程、自动化控制等学科教学进一步受益,并扩展到物理学、计算机科学等领域。数字滤波器数字滤波器作为设计和创建无限冲激响应(IIR)滤波器的常用工具,用户能够创建参数可调的高达8阶的低通、高通、带通和带阻IIR滤波器。这对噪声过滤、信号选择性放大等很有用。此外,Moku:Go的数字滤波器还集成示波器和数据记录器,有助于解整个信号处理链的参数变化,并轻松采集记录这些信号随时间的变化。 FIR滤波器生成器利用Moku:Go的FIR滤波器生成器,用户可以创建和部署有限冲激响应(FIR)滤波器。使用直观的用户界面,在时域和频域上微调您的滤波器的响应。锁相放大器作为第yi个在教育平台上提供的全功能锁相放大器设备,Moku:Go的锁相放大器满足更高级实验教学,如激光频率稳定和软件定义的无线电(Software Defined Radio,SDR)等。作为Liquid Instruments的Moku:Lab和Moku:Pro的旗舰仪器,Moku:Go增加了锁相放大器,使学生在其职业生涯中与Moku产品一起成长。其他更新和即将推出功能在此次更新中,Moku:Go也新增了对LabVIEW应用接口的支持,确保用户易于集成到更复杂的现有实验装置中。今年,Liquid Instruments计划进一步扩大软件定义的测试平台。届时,Moku:Go将在现有的逻辑分析仪仪器上增加协议分析,还将提供“多仪器并行模式”和“Moku云编译(Cloud Compile)”。多仪器模式允许同时部署多个仪器,以建立更复杂的测试配置,而Moku云编译使用户能够直接在Moku:Go的FPGA上开发和部署自定义数字信号处理。这些更新预计将在今年6月推出,将推动Moku:Go成为整个STEM教育课程的主测试和测量套件。目前Moku:Go的用户已经可以通过更新他们的Moku桌面应用程序来访问数字滤波器、FIR滤波器生成器和锁相放大器仪器功能。您也可以联系我们免费下载Moku桌面应用程序体验Moku:Go仪器演示模式。Liquid Instruments基于FPGA的平台的优势,将Moku:Lab和Moku:Pro上的仪器快速向下部署到Moku:Go上,并以可接受的成本提供一致的用户体验。如果您对Moku:Go 在数字信号处理、信号与系统、控制系统等教学方案感兴趣,请联系昊量光电进一步讨论您的应用需求。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。
  • 魏志义谈2023诺贝尔物理学奖成果——阿秒光脉冲超快激光
    北京时间10月3日17时50分许,在瑞典首都斯德哥尔摩,瑞典皇家科学院宣布,将2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授皮埃尔阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、匈牙利-奥地利物理学家费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)和瑞典隆德大学教授安妮呂利耶(Anne L’Huillier),以表彰他们在阿秒光脉冲方面所做出的贡献。2023年每项诺贝尔奖的奖金也由去年的1000万瑞典克朗,增加到1100万瑞典克朗,约合人民币720万元。“阿秒”是时间单位,即10-18秒。按照时间长短划分,从秒开始依次是毫秒(10-3秒)、微秒(10-6秒)、纳秒(10-9秒)、皮秒(10-12秒)、飞秒(10-15秒)、阿秒(10-18秒)。而“阿秒光脉冲”就是指持续时间在阿秒量级的光脉冲。如此短的脉冲持续时间也为其带来了重要的应用。对此,诺贝尔奖给出的获奖理由如下:获奖理由:三位2023年诺贝尔物理学奖获得者因其实验而获得认可,这些实验为人类探索原子和分子内部的电子世界提供了新的工具。Pierre Agostini、Ferenc Krausz和Anne L’Huillier已经证明了一种制造超短光脉冲的方法,可以用来测量电子移动或改变能量的快速过程。当人类感知到快速移动的事件时,它们会相互碰撞,就像一部由静止图像组成的电影被感知为连续的运动一样。如果我们想调查真正短暂的事件,我们需要特殊的技术。在电子的世界里,变化发生在十分之几阿秒——阿秒如此之短,以至于一秒钟内的变化与宇宙诞生以来的秒数一样多。获奖者的实验产生了短到以阿秒为单位测量的光脉冲,从而证明这些脉冲可以用来提供原子和分子内部过程的图像。1987年,Anne L’Huillier发现,当她将红外激光传输通过稀有气体时,会产生许多不同的光泛音。每个泛音是激光中每个周期具有给定周期数的光波。它们是由激光与气体中的原子相互作用引起的;它给一些电子额外的能量,然后以光的形式发射出去。Anne L’Huillier继续探索这一现象,为随后的突破奠定了基础。2001年,Pierre Agostini成功地产生并研究了一系列连续的光脉冲,其中每个脉冲只持续250阿秒。与此同时,Ferenc Krausz正在进行另一种类型的实验,这种实验可以分离出持续650阿秒的单个光脉冲。获奖者的贡献使人们能够对以前无法遵循的快速过程进行调查。诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森表示:“我们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让我们有机会了解电子控制的机制。下一步将利用它们。”。在许多不同的领域都有潜在的应用。例如,在电子学中,理解和控制电子在材料中的行为很重要。阿秒脉冲也可以用于识别不同的分子,例如在医学诊断中。魏志义:我国激光产业发展迅速,未来可期实际上我国也一直在阿秒激光领域深耕,培养了一批杰出的科研人员。当前国内研究超快激光和阿秒激光的主要代表人物是来自中国科学院物理研究所的魏志义研究员,主要研究领域为超短超强激光物理与技术,包括飞秒激光放大的新原理与新技术、阿秒激光物理与技术、光学频率梳及应用等。魏志义研究员长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,主要成果有:提出了高对比度放大飞秒激光的一种新方法,得到同类研究当时国际最高峰值功率的PW(1015瓦)超强激光输出,创造了新的世界纪录;发明了同步不同飞秒激光的新方案,研制成功综合性能国际领先的同步飞秒激光器;建成国内首个阿秒(10-18秒)激光装置,得到了脉冲宽度小于200阿秒的极紫外激光脉冲;发展了新的光学频率梳技术,研制成功综合性能先进的系列飞秒激光频率梳;利用新的脉冲压缩技术与国外同事一起获得了亚5fs的激光脉冲,打破了保持10年之久的超短激光脉冲世界纪录;研制成功系列二极管激光直接泵浦的新型全固态超短脉冲激光,开发成功多种飞秒激光产品并提供国内外多家用户。仪器信息网在世界光子大会上有幸采访了魏志义研究员。魏志义表示,超快激光(即超短脉冲激光)领域激光领域前沿研究主要关注如何实现越来越窄的激光脉冲宽度,窄的激光脉冲可以用于物质中分子、原子甚至电子的运动过程研究,因为运动过程决定了物质的一些规律和属性。科研人员关注的另一方面是激光功率,更高功率的激光可能用于武器、加工、医疗等领域。功率方面的研究主要包括峰值功率和平均功率,其中峰值功率研究我国处于世界前列。魏志义在采访中表示其对高频功率非常关注和感兴趣。谈到国内在相关领域的前沿研究进展时,魏志义表示,我国在激光领域具有比较好的基础,与国外水平接近,虽然在整体上还有较大差距,但在部分领域有所领先。在超快脉冲激光方面,我国上世纪八九十年代与国际水平差距并不大,如西安光机所、天津大学、中山大学做得都非常不错。当前超快激光脉冲突破到阿秒量级,国内包括物理所在内的一些单位也拥有产生阿秒脉冲激光的能力,可以用来开展研究工作。在激光高频功率方面,上海光机所等单位在峰值功率研究上已达国际领先水平,并将国际水平推向了新的高度。据介绍,物理所十多年前在峰值功率方面取得了很好的研究成果,做到了当时国内最好也是国际上最高的的峰值功率。但在高频功率方面我国还是与国外有较大差距,特别是在产业方面。魏志义建议,接下来不仅要在极端指标方面,还要在可靠稳定性、高频功率方面做出突破,更好的提供给广大用户开展应用工作。魏志义也强调,我国当前在超快激光研究方面有些落后,但也在奋起直追,跟国际最高水平相比有一定差距,在高频物理方面,工业应用方面差距更大。但同时,魏志义表示这些年我国激光产业发展非常迅速,未来可期。
  • 量子半导体器件实现拓扑趋肤效应,可用于制造微型高精度传感器和放大器
    科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应,量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力,因为其消除了对材料纯度的要求,而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名,非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确,这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件,而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米,且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于,首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实,但只是在人造超材料中,而不是在天然超材料中。因此,这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点,研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构,触点的排列方式可在触点边缘测量电阻,直接显示拓扑效应。研究人员表示,在新的量子器件中,电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护,因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质,电流也能保持稳定。此外,触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。
  • 日本将禁止向俄罗斯出口示波器、光谱仪、信号放大器、信号发生器等产品
    近日,日本经济产业省公布了在乌克兰军事行动后将禁止向俄罗斯出口的产品清单。该禁令包括57个项目,将于3月18日生效。该部表示,该清单包括31种通用商品和26种技术项目,包括软件。出口禁令适用于半导体、雷达、传感器、激光器、通信设备、记录设备及其组件、示波器、光谱仪、信号放大器、信号发生器、电阻器、加密设备、电视摄像机、滤光片和氟化物光纤。此外,还对导航设备、无线电电子设备、水下监视设备、潜水设备和柴油发动机实施了禁令。此外,禁止的是拖拉机部件,飞机及其部件的燃气涡轮发动机以及炼油设备。2月24日,在分离的顿巴斯共和国呼吁帮助保卫自己免受乌克兰军方的攻击后,俄罗斯在乌克兰发动了军事行动。作为回应,西方国家对莫斯科实施了全面制裁。
  • 放大光谱信号实现超极限大气二氧化氮探测
    通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术,适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。周家成中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所博士近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破,团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术,创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会(ACS)出版的《分析化学》上,并申请了发明专利保护。导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物,它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士告诉科技日报记者,大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用,是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一,其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说,二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒,导致大气能见度下降并进一步降低空气质量,是形成灰霾的主要因素。同时,排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用,产生硝酸和一氧化氮,进而形成酸雨。“正因如此,二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说,对于一些特殊应用场景,例如青藏高原、海洋等环境中,大气中二氧化氮浓度极低,只有高灵敏的仪器才能精确测量,进而开展相应的大气化学研究。此外,高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息,例如通量等关键参数,从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言,大气当中的每一种成分,都对应有特殊的光谱,也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲,只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测,也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍,他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”,是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中,与参考信号进行混频乘法运算,再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后,得到一个与输入信号成正比的直流信号,就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者,“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声,以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点,能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成告诉记者,他们研制的这台仪器用到的一个关键部件,叫做“宽带多模二极管激光器”,即能够输出波长具有一定宽度,并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器,它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收,所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说,他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米,带宽约为0.4纳米,它发射出的探测光源,恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言,某种仪器或探测方法,在探测某种参数时所能达到的极限,被称为“探测极限”,也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示,他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明,超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测,为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持,共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前,这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目,针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究,对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示,后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测,填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程,周家成坦言,这其中充满了艰辛和不确定性,但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性,我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验,但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后,发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说,这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后,他每次实验前,都会仔细检查仪器的各项参数,防止出现类似的问题。周家成说,仪器在参加北京冬奥会观测期间,由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉,光腔被正压气体冲击,导致无法用于测量。“当时我不在现场,内心十分着急,牵挂仪器,到了深夜都不能入睡,怕影响观测进度。”年后没几天,周家成携带工具前往北京维修,加班加点终于使仪器正常工作,赶上了综合实验的进度。“接下来,我们将对仪器进行小型化集成,利用锁相板代替商业锁相放大器,配合自动控制系统,使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示,未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合,应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气,仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。
  • 西安光机所在超短激光脉冲光场测量研究方面取得重要进展
    近日,西安光机所阿秒科学与技术研究中心在超短激光脉冲光场测量研究方面取得重要进展。研究团队创新性提出基于微扰的三阶非线性过程全光采样方法,该方法的可测量脉冲脉宽短至亚周期,波段覆盖深紫外到远红外,具有系统结构简易稳定、数据处理简单等优点。相关两项研究成果相继发表在Optics Letters。论文第一作者为特别研究助理黄沛和博士生袁浩,通讯作者为曹华保研究员、付玉喜研究员。   超短激光脉冲作为探索物质微观世界以及产生阿秒脉冲的重要工具,其完整的电场波形诊断尤为重要。目前普遍采用的表征技术广义上可分为频域测量、时域测量两类。在频域,具体有频率分辨光学门控(FROG)、光谱相位干涉法 (SPIDER)和色散扫描(D-SCAN)等主要方法,通过测量非线性过程产生的光谱信息来间接获取超短脉冲脉宽及相位。此类方法因装置简单易于搭建而被广泛采用,但通常需要复杂的反演迭代算法,并且难以获得光电场信息,而且受限于相位匹配机制,比较难以应用于倍频程以上的激光脉冲测量。   而基于时域采样的测量方法通常不受严格的相位匹配限制,并且对电场波形很敏感,可用于直接测量光电场,近年来发展势头较好。研究团队提出基于微扰三阶非线性过程的全光采样方法是一种基于时域采样的测量方法,在实验中分别应用瞬态光栅效应(TGP)和空气三倍频效应(Air-THG),准确的测量了钛宝石激光器输出多周期脉冲(750-850nm,25fs)、基于充气空心光纤后压缩技术(600-1000nm,7.2fs)和双啁啾光参量放大系统(1300-2200nm,15fs)产生的少周期脉冲,实现了覆盖可见、近红外到中红外波段的超短脉冲测量,可以满足不同波段超短脉冲测量的需求。未来此项进展可以在阿秒驱动源快速诊断、超短激光脉冲测量装置国产化等方面发挥重要作用。
  • 上海光机所实现用于单周期艾瓦激光的超宽带脉冲压缩光栅
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所邵建达研究员、晋云霞研究员团队和张江实验室李朝阳研究员在超宽带脉冲压缩光栅领域取得突破性进展。研究团队针对单周期脉冲压缩需求,成功研制超400 nm宽带金光栅,其在750-1150 nm 的波长范围内衍射效率大于90%,比现役金光栅带宽提升近一倍,并且其研制口径可进一步推向米量级。相关成果以“400nm ultra-broadband gratings for near-single-cycle 100 Petawatt lasers”为题发表于《自然-通讯》。  拍瓦激光器的脉冲宽度从目前10-20个周期压缩到单周期(3.3 fs)结合大能量的载入被认为是实现艾瓦激光的未来。研究团队长期深耕于宽带高阈值脉冲压缩光栅领域。在本项工作进展中,超宽带金光栅的仿真设计取得突破,引入方位角扩展了设计和应用自由度 实验上掌握了光栅槽形演化规律,发明了大底宽小尖角金光栅技术(专利号:CN114879293B),成功研制1443 g/mm和1527 g/mm超400 nm宽带金光栅。如此宽带和高阈值(优于0.3J/cm2)的超宽带光栅将在宽角非共线光参量啁啾脉冲放大系统【WNOPCPA,Laser Photonics Rev 17, 2100705(2022). https://doi.org/10.1002/lpor.202100705】中发挥关键性作用,理论计算证明其足以支撑 4 fs 脉冲压缩,可将实现百拍瓦需要的光栅口径从米级缩减至半米级。  啁啾脉冲放大(CPA)及其衍生技术推动激光峰值功率从太瓦推向10PW量级,脉冲压缩器已成为高功率超强超短激光装置的核心模块。受限于大口径、宽光谱、高阈值压缩光栅的单路负载能力,中、欧、美、俄、韩等国均已部署多路相干合成100 PW乃至艾瓦量级的激光设施建设。除此外,单周期(3.3fs)脉冲也是产生艾瓦级激光的重要策略之一。近些年来,WNOPCPA等技术能够在工程上支撑增益介质的带宽拓展至 400 nm,从而支撑 3-6 fs的傅里叶变换极限脉冲。支持单周期脉冲展宽和压缩的超宽带光栅是实现单周期艾瓦激光的一个核心技术难题。目前,团队正将超宽带光栅的口径推向米级,并将其应用于单周期艾瓦激光的原理样机。  研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、科技部、上海市战略新兴产业项目的支持。
  • 短脉冲测试新突破,概伦电子携手北京大学、上海交大发布FS-Pro PIV套件
    概伦电子宣布与北京大学集成电路学院及上海交通大学电子信息与电气工程学院相关团队联合研发的新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK正式发布,填补了其半导体参数测试系统FS-Pro在短脉冲测试(PIV)的空缺,是又一国内产学研深度合作的典范。在先进器件研究过程中,新材料、新结构与新工艺的应用都可能带来未知的变化。研究者不但要关注精确的静态电流电压特性,更希望观察到细微快速的动态行为。同时随着半导体尺寸不断减小,一些现象需要在极短的时间内才能观察到,例如MOS器件的BTI效应,因此短脉冲测试是非常有必要的。此次发布的最新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK由黄如院士在北京大学和上海交通大学的团队与概伦电子联合研发。作为短脉冲IV(PIV)测试技术的先行者,黄如院士带领的团队经过了十余年的努力,在实践过程中掌握了一整套短脉冲产生、测量以及分析技术。概伦电子基于其提供的包括测试方法、电路原型、方案框架、版图设计及PIV应用在内的指导意见继续精细开发,满足高增益与高带宽的同时,有效抑制放大电路的非线性失真,最终实现了最小脉宽130ns的高精度测量。增加短脉冲IV(PIV)技术后,概伦电子半导体参数测试系统FS-Pro更如虎添翼,几乎所有半导体器件的低频特性表征都可以在FS-Pro测试系统中完成。FS-Pro全面而强大的参数测试分析能力极大地加速了半导体器件与工艺的研发和评估进程,并可无缝的与概伦电子低频噪声测试系统9812系列集成,其快速DC测试能力进一步提升了9812系列产品的噪声测试效率。基于在产线测试与科研应用方面的优异表现,FS-Pro全面的测试能力在科研学术界受到了广泛关注和认可,并已被数十所国内外高校及科学研究机构所选用,同时也被众多芯片设计公司、代工厂和IDM公司所釆用。“ 我们很荣幸与黄如院士在北京大学和上海交通大学的高校团队合作,共同研发出具有国际竞争力的高端测试仪器,填补了国内短脉冲测试(PIV)的空缺,是产学研融合的又一次成功探索,也为概伦电子打造完整的制造EDA流程丰富了现有技术及解决方案。”——概伦电子董事、总裁、首席运营官杨廉峰博士
  • 万亿分之一秒 红外脉冲拍摄高清“分子旋转电影”
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "在动态过程中捕捉原子超快运动,对于分子物理学始终是一个梦想,因为通常需要波长为原子大小的高能辐射才能看到细节。然而近日,科学家竟然通过创新的红外激光脉冲技术,能以万亿分之一秒的超快速度,拍摄羰基硫化物分子旋转的动态高清影像。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "script src="https://p.bokecc.com/player?vid=65A3956F859B68E49C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/script /pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong羰基硫化物分子旋转电影实录/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "科学界常用电子显微镜来观测分子及分子的大小。现代电子显微镜最大放大倍率可超过300万倍,甚至能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。然而想要观测其动态影像则十分困难。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "相关负责人介绍了这项成果的原理:首先使用两个红外激光脉冲,它们彼此精确调谐并相隔38万亿分之一秒(皮秒),以使羰基硫化物分子一致快速旋转(即相干)。另外使用具有更长波长的另一个激光脉冲,以每个约0.2万亿分之一秒的间隔确定分子的位置。通过这样的方法,科学家拍摄了651张照片,按顺序组装,图片产生125皮秒的分子旋转胶片。羰基硫化物分子是由一个氧,一个碳和一个硫原子组成的棒状分子,需要大约82万亿分之一秒,才能完成一整圈,因此科学家的胶片覆盖了其分子旋转的一个半周期。/ppbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "研究者还分享了羰基硫化物分子旋转周期确定的方法:分子级的位置和动量受量子力学支配,不能以最高精度同时确定;只能定义在特定时间点在特定位置找到分子的特定概率,即分子不是简单地指向一个方向,而是同时指向不同的方向——每个方向具有不同的概率。这正是我们在本研究中通过实验成像的那些方向和概率。而研究人员正是从大约82皮秒后这些单个图像开始重复的事实来推断出羰基硫化物分子的旋转周期的。据了解,这项技术也可以用于拍摄分子或手性化合物的内部扭曲等其他分子和过程的动力学指导电影。/p
  • 科普干货!脉冲EPR技术在量子传感中的应用
    自量子力学创立以来,科学家通过对量子行为的研究,研发出了核磁共振成像、激光、半导体等在内的众多技术产品,对人类生活产生了重大影响。随着技术进步,第二次量子ge命蓬勃发展,利用量子精密测量技术实现的精密仪器使物理量的测量达到了前所未有的分辨率和灵敏度。何为量子传感器?CIQTEK量子传感器利用量子力学的原理和技术来测量一系列物理量。与经典传感器不同,量子传感器利用量子态的特殊性质(例如叠加态和纠缠态)来实现高精度、高灵敏度、高分辨率的测量。其测量的物理量包括磁场、电场、温度、压力、pH值、时间和频率等。此外,量子传感器还可以用于探测微小的物理效应,例如引力波、暗物质等,为天体物理等领域提供了新的测量手段。量子精密测量技术脉冲EPR技术简介CIQTEK脉冲电子顺磁共振 (pulsed EPR)是一种涉及到在恒定磁场中测量电子自旋净磁化矢量的磁共振技术。在实验中,通常施加一个短的振荡场(比如微波脉冲)来对电子自旋磁化矢量的状态进行扰动,然后测量由样品磁化产生的微波发射信号,再将微波信号通过傅立叶变换在频域中产生 EPR 频谱,从而可以获得有关顺磁性化合物的结构和动力学信息,电子自旋回波包络调制(ESEEM)或脉冲电子-核双共振(ENDOR)等脉冲 EPR 技术还可以揭示电子自旋与其周围核自旋的相互作用。与传统的连续波EPR(CW EPR)相比,脉冲EPR在控制和测量样品中的自旋态方面具有更高的灵活性和精度。脉冲EPR技术在量子传感中的应用CIQTEK在量子传感中,我们可以以电子自旋为探针,来探测核自旋的相关信息。基于脉冲EPR的弛豫测量和超精细光谱法可以识别顺磁粒子并对其浓度进行测量。其测量的原理为在脉冲EPR中,由于核自旋会影响电子自旋的T1(纵向弛豫时间)和T2(横向弛豫时间),浓度会影响电子自旋与核自旋的平均相互作用强度,从而影响电子自旋的弛豫时间。因此通过监测电子自旋的T1和T2的变化可以推断核自旋的浓度。同时,核自旋会调制电子自旋的进动频率,从而可通过电子自旋来对核自旋进行表征。Sun Lei课题组以有机量子比特的MOF材料(MgHOTP)为探针,通过电子与核之间的超精细耦合作用实现了室温下溶液相中离子的量子传感,可用于检测环境中的化学分析物(Li+、Na+)并对其进行定量分析。研究人员将有机自由基嵌入MOF骨架中,在实现室温可操作性的同时还能使有机量子比特与分析物通过吸附作用密切接触。图1基于MOFs中的有机自由基的室温量子传感。(a)将具有有机量子比特的MOF颗粒悬浮在待测分析物的溶液中。(b)化学分析物被吸附到MOF中,并通过超精细耦合与嵌入的自由基相互作用。(c)基于超精细光谱可以识别与自由基量子比特相互作用的原子核,并进一步对化学分析物进行量化。(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 19008&minus 19016)MgHOTP中的自由基表现为电子自旋量子比特,其量子态可以被外部磁场部分极化,使用微波脉冲操控,并通过电子自旋回波读出。利用脉冲弛豫方法以及CP-ESEEM方法可对Li+进行检测并定量,检测范围为5*10-3 mol/L-0.5 mol/L。图2 室温下MgHOTP定量检测THF溶液中的Li+。(a) 不同[Li+]的LiClO4 THF溶液中MgHOTP的T1和Tm。(b) [Li+] = 2.0 mol/L的LiClO4 THF溶液中MgHOTP的部分时间域CP-ESEEM谱图。(c) 不同τ值下CP-ESEEM的二维光谱。(d) MgHOTP在含不同[Li+] LiClO4的THF溶液中的频域CP-ESEEM谱。(e) 2ω(7Li)/ 2ω(1H) ESEEM峰值比与[Li+]的关系。(f) MgHOTP在含0.1 mol/L NaClO4和不同浓度LiClO4的THF溶液中的频域CP-ESEEM谱。(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 19008&minus 19016)国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪CIQTEK国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪EPR100是一款集连续波EPR、脉冲EPR、瞬态EPR为一体的多功能EPR谱仪,在支持连续波EPR实验的同时,还可实现弛豫时间测量、电子-电子双共振、电子-核双共振等多类型脉冲实验测试。国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪EPR100随着研发能力与产品工程化能力不断提升,国仪量子目前已推出具有核心自主知识产权,商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品:X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M;并向前沿高端技术的高频谱仪进军,研发出了W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR-W900。
  • 瞬态吸收光谱法测量极紫外自由电子激光脉冲的频率啁啾
    【研究背景】快速发展的自由电子激光(FEL)技术在高光子能量下产生了飞秒甚至阿秒的脉冲,使得X射线能够用于状态选择性和相敏多维光谱分析和相干控制。直接和常规测量现有的极紫外(XUV)和X射线自由电子激光脉冲的光谱相位是充分实现这种非线性相干控制概念的关键,以便为它们与物质的相互作用找到和设置最佳的脉冲参数。自放大自发辐射XUV/X射线自由电子激光脉冲的直接时间诊断工具是线性和角度条纹法,它对脉冲的时间形状(包括啁啾)非常敏感。这些方法依赖于一个时间同步且足够强的外场的可用性。诊断SASE辐射脉冲的时间结构的一个补充途径是测量电子束中FEL激光诱导的能量损失(例如使用X波段射频横向偏转腔(XTCAV)),从中可以重建XUV/X射线发射的时间剖面。对于种子自由电子激光脉冲,两个几乎相同的自由电子激光脉冲的产生及其XUV干涉图的评估允许其光谱时间内容的完整表征。在这项工作中,科学家提出了一种直接测量XUV-FEL频率啁啾的技术,而不依赖于任何额外的外场或种子多脉冲方案。由于所报道的技术提供了对XUV辐射光谱时间分布的目标访问,它是对FEL激光性能敏感的用户实验的原位诊断的理想方法。例如,在这里,我们实验观察到频率啁啾对自由电子激光脉冲能量的系统依赖性(增加啁啾以减少脉冲能量)。【成果简介】由最先进的自由电子激光器(FELs)产生的极紫外(XUV)和X射线光子能量的高强度超短脉冲正在给超快光谱学领域带来革命性的变化。为了跨越下一个研究前沿,精确、可靠和实用的光子工具对脉冲的光谱-时间特性的描述变得越来越重要。科学家提出了一种基于基本非线性光学的极紫外自由电子激光脉冲频率啁啾的直接测量方法。它在XUV纯泵浦探针瞬态吸收几何结构中实现,提供了自由电子激光脉冲时能结构的原位信息。利用电离氖靶吸光度随时间变化的速率方程模型,给出了直接从测量数据中提取和量化频率啁啾的方法。由于该方法不依赖于额外的外场,我们期望通过对FEL脉冲特性的原位测量和优化,在FEL中得到广泛的应用,从而使多个科学领域受益。【图文导读】图1:频率分辨等离子体选通原理图2:等离子体选通效应的数值模拟图3:通过瞬态吸收光谱测量XUV-FEL频率啁啾图4:频率啁啾特性,自由电子激光脉冲能量依赖性分析图5:色散对部分相干自由电子激光场的影响原文链接:Measuring the frequency chirp of extreme-ultraviolet free-electron laser pulses by transient absorption spectroscopy | Nature Communications
  • 新型脉冲电源通过测试
    7月7日,国家重大科技基础设施强流重离子加速器(HIAF)增强器BRing二极铁首台电源暨国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”非谐振快上升速率磁铁电源测试总结会在甘肃省天水市召开。由中国科学院近代物理研究所等单位研制的国际首台大型非谐振全储能快循环脉冲电源通过专家组现场测试。  强流重离子加速器装置是中国科学院近代物理研究所主持建造的国家重大科技基础设施,其中增强器BRing是HIAF装置最核心的组成部分。BRing要求电源输出3900安培的大电流、15兆伏安峰值功率、高达38000安培每秒电流上升速率,以及17—4800伏的极宽动态工作范围和小于200毫安的输出精度。BRing二极铁电源特殊的脉冲工作模式会在电流脉冲波形上升段和下降段产生极大能量吞吐,对电网产生巨大冲击,给电源系统设计提出了前所未有的挑战。  针对上述难点,中国科学院近代物理研究所加速器团队创新性地提出了一种非谐振变前励全储能解决方案。该团队经过4年半集中攻关,解决了41个技术问题,在4项核心技术难题上取得了突破,解决了大功率快循环脉冲电源对电网周期性强冲击和极宽电压范围下的高精度输出指标要求等问题。该电源进入批量生产阶段后,又不断迭代优化工艺方案,实现了电源的模块化、集成化和标准化设计,大幅度提升了电源的可靠性、可维护性和电磁兼容性。7月7日,该电源批量生产阶段的首台电源产品下线,并通过了专家组现场测试,标志着强流重离子加速器的建设又迈出了坚实一步。  大功率非谐振变前励全储能脉冲电源的研制成功,使得大型加速器绿色低碳运行成为可能,在重离子治癌装置及其他应用场合有广泛应用前景,为世界大型加速器特种脉冲电源提供了一种新的实现方案。
  • 放大NO₂光谱信号 快速锁定大气污染“元凶”
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破,团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术,创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会(ACS)出版的《分析化学》上,并申请了发明专利保护。通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术,适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。 导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物,它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士说道,大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用,是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一,其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说,二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒,导致大气能见度下降并进一步降低空气质量,是形成灰霾的主要因素。同时,排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用,产生硝酸和一氧化氮,进而形成酸雨。“正因如此,二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说,对于一些特殊应用场景,例如青藏高原、海洋等环境中,大气中二氧化氮浓度极低,只有高灵敏的仪器才能精确测量,进而开展相应的大气化学研究。此外,高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息,例如通量等关键参数,从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言,大气当中的每一种成分,都对应有特殊的光谱,也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲,只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测,也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍,他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”,是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中,与参考信号进行混频乘法运算,再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后,得到一个与输入信号成正比的直流信号,就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者,“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声,以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点,能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成介绍到,他们研制的这台仪器用到的一个关键部件,叫做“宽带多模二极管激光器”,即能够输出波长具有一定宽度,并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器,它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收,所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说,他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米,带宽约为0.4纳米,它发射出的探测光源,恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言,某种仪器或探测方法,在探测某种参数时所能达到的极限,被称为“探测极限”,也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示,他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明,超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测,为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持,共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前,这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目,针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究,对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示,后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测,填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程,周家成坦言,这其中充满了艰辛和不确定性,但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性,我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验,但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后,发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说,这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后,他每次实验前,都会仔细检查仪器的各项参数,防止出现类似的问题。周家成说,仪器在参加北京冬奥会观测期间,由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉,光腔被正压气体冲击,导致无法用于测量。“当时我不在现场,内心十分着急,牵挂仪器,到了深夜都不能入睡,怕影响观测进度。”年后没几天,周家成携带工具前往北京维修,加班加点终于使仪器正常工作,赶上了综合实验的进度。“接下来,我们将对仪器进行小型化集成,利用锁相板代替商业锁相放大器,配合自动控制系统,使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示,未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合,应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气,仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。
  • 西北研究院揭示全脉冲识别闪电干涉仪定位新方法
    雷电作为一种自然现象,涉及复杂的物理和大气科学问题。雷电会对人类社会构成火灾、电力故障、通信中断等直接威胁,是触发其他大气现象和生态系统变化的关键因素。因此,对雷电进行剖析具有重要科学价值和社会价值,科学家一直在追求更高的精度以更深认知这一复杂现象。   中国科学院西北生态环境资源研究院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站,基于闪电甚高频辐射信号的精准脉冲匹配和误差修正,提出了全脉冲识别的闪电干涉仪定位方法,为该领域研究带来新突破。与传统的“质心”方法相比,全脉冲识别的新方法在雷电观测的精度和分辨率方面取得显著提升。该方法可增加10~20倍的定位辐射源数量,对特定的短时和快速变化的放电过程可增加近100倍,从而可在纳秒级时间分辨率上描绘闪电放电通道和分析微物理过程。该工作可更准确地探究雷电放电的触发机制、雷电通道的结构以及与雷电相关的各种自然现象。   相关研究成果以An improved method for analyzing broadband VHF interferometer lightning observations为题,发表在《IEEE地球科学与遥感汇刊》(IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing)上。研究工作获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金、甘肃省科技计划项目等的支持。定位方法改进前后得到的一次多回击负地闪(CG001738)的二维图像。(a)传统方法获取的定位结果;(b)本文方法获取的定位结果 两种定位方法获取的CG001738三次直窜先导的定位结果对比,各图中位于左侧的图像是传统方法获得的定位结果,准确叠加在闪电整体形态上的直窜先导为本文方法定位的结果。(a)DL-1沿着第一个梯级先导形成的回击通道发展;(b-c)DL-2和DL-3沿着第二个梯级先导形成的回击通道发展
  • 脉向成功,冲出未来之脉冲氙灯介绍
    许多前沿技术都在以全新的方式使用光子。无论是在3D打印、印刷电子、光伏、碳纤维铺放、金属沉积退火等领域,通常来讲——光或热的使用在这些领域中都是关键的生产工具。激光或气体烘箱的生产系统体积大、难以使用、且很昂贵。脉冲氙灯工艺技术的出现,极好的替代传统的处理方法。脉冲氙灯系统相对于激光和传统烘箱体积更小、使用更方便,脉冲氙灯系统让生产具有较大的灵活性。现在正是技术革新的时候了。脉冲氙灯是利用贮存的电能或化学能,在极短时间内发生高强度闪光的氙灯。19世纪50年代,脉冲光源进入工业领域。脉冲氙灯一般由密封在玻璃或石英玻璃体内的两个电极组成,壳体中充以氙等惰性气体。脉冲氙灯选择优质滤紫外线石英管作为灯管材料,以高质密度电极为氙灯电极,具有负载能力强,泵浦效率高,激光光束质量好,寿命长等特点。贺利氏脉冲氙灯系统的功能: 紫外到红外光谱 高峰值功率脉冲 - 兆瓦/平方厘米 (MW) 短脉冲持续时间 - 微秒 (us) 快速重复率 - 千赫(kHz) 即时开/关循环 不升温 —— 在低温基板上进行高温处理 综合能源监测 轻松更换灯泡 集成 QRC© 反射器,以获得最佳的能量传递 高吞吐量 可堆叠的光模块允许更大的曝光区域 灵活的操作软件 易于集成到外部系统 无毒(无汞) 您要想改进工艺流程,贺利氏特种光源是您理想的合作伙伴。我们擅长于灯管设计、精确控制、波长优化、光路设计、以及智能化加热。这些都能为您量身定制系统解决方案。想要知道脉冲氙灯工艺技术如何为您的应用带来效益,欢迎联系我们的工程师,一起讨论贺利氏如何让您“脉”向成功、“冲”出未来。 应用: 快速热处理(RTP) 强脉冲光烧结 退火 分子活化 太阳光模拟 加热 杀菌等 贺利氏特种光源拥有最先进的全自动激光灯生产线,在2015年获得“英国女王企业创新奖",自动化生产流程不仅显著提高了生产率,让生产更加灵活便捷,而且还能有效改善灯管的稳定性,极大地延长了使用寿命。而且我们始终和广大客户及研究机构通力合作,不断探索提高产品性能的新方法。贺利氏特种光源携手贺利氏石英玻璃业务部闪亮登场慕尼黑上海光博会(LASER WORLD of PHOTONICS CHINA),为您带来从原材料到光源的众多惊喜!同时欢迎您来我们的展台与光博士合影,丰富的抽奖活动等着您的参与! 欢迎大家跟我们的专家当面沟通,我们在N1馆1700展位恭候您的光临!
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