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红外铟钾砷相机

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红外铟钾砷相机相关的资讯

  • 新品上线立鼎光电短波红外相机仪器系列分享
    西安立鼎光电科技有限公司自成立以来,一直致力于短波红外成像技术开发与应用。结合市场需求,立鼎团队不断将产品迭代与优化,推出了一系列经典产品,性能可靠,价格合理,深受国内外行业用户的信赖。立鼎光电短波相机研发历程⏩ 2016年 组建团队,研发短波红外相机。⏩ 2017年 完成非制冷相机的研制并投入市场,反馈良好。⏩ 2018年 640×512(15μm)短波非制冷相机量产;同年,立鼎首版640一级制冷相机亮相深圳光博会,获得客户好评。⏩ 2019年 优化相机功能:增加GigE 、SDI接口,增加可供用户选择的跟踪功能;同年,完成高速短波红外相机的样机设计。⏩ 2020年 成功研发出第一代60Hz高速短波相机样机,并开始研发二级制冷科研级短波红外相机;同年,完成了320短波红外相机及扩展波段相机的研发及量产。⏩ 2021年 推出TE4深度制冷相机,制冷温度最低可达-80℃;同年推出1550nm激光通信专用短波红外相机。⏩ 2022年 研制多级深度制冷短波相机、全国产化短波红外相机、线阵短波红外相机、300/400Hz高速短波相机以及高光谱短波相机。立鼎光电短波红外相机系列分类经济型:采用非制冷铟镓砷探测器,结合专业散热结构,该型相机结构小、重量轻,方便集成在各类光电系统中。可以提供专业的定制化服务,旨在为用户提供小型化、轻量化、定制化产品解决方案。制冷型: 采用热电制冷铟镓砷探测器,能够很好的抑制芯片暗电流,从而提升成像质量,此系列可选配扩展型 InGaAs 焦平面探测器,可将探测范围扩展至1.1μm-2.2μm波段。旨在为用户提供更专业的高性能相机,以满足基础型相机无法达到的性能要求。科研型:采用了高性能的TE + air cool制冷设计,芯片温度最低可降至-80℃,在超长的曝光时间下工作,图像也能具有较高的信噪比。该型产品旨在满足高端用户或科研级用户在各种高要求/高精度场景下的应用。可提供集成多种图像算法的专用软件,为用户提供更好的使用体验。立鼎短波红外相机型号命名规则下图为立鼎短波相机命名规则。通过此规则,可以直观、快捷的了解到一型号产品的重要参数。或在选型中更方便快捷的选择项目所需对应规格的相机。立鼎短波相机的应用硅锭杂质检测液晶面板异型贴合半导体检测全息光学中的应用激光光斑捕获追踪海面观测透雾成像太阳能电池板检测生物成像激光光束质量分析晶圆切割获取更多信息可通过仪器信息网和我们取得联系400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司是一家专业从事红外、激光类产品及光电测试仪器设备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的高新技术企业。公司专注于为客户提供从元件、组件、部件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外相机(系统)在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求定制的多款光电测试仪器设备,为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 火热开启 | OGI红外气体相机客户现场演示预约活动
    EyeCGas 红外气体成像仪Hi,大家好我是OGI红外气体相机,通常大家都叫我EyeCGas。在黑科技与好口碑的加持下,我能帮助您快速定位泄漏元件,让您“用眼睛看到”包括碳氢化合物、CO2、CO,NH3等在内的各种气体泄漏。咔,这是我的自拍哦!我在防护等级、防爆等级、检测灵敏度、易用性等OGI(Optical Gas Imager)光学气体成像关键技术指标方面具有很强的竞争力!我的工作领域也非常广泛,包括环境执法与监管,工业园区、工业企业安全与环境监测、环境泄漏检测与修复等领域。如果您想身临其境的体验我是如何实现各种各样的工业应用?如何帮助您提高产能和工作效率?如何确保您始终处于安全的工作环境?那就千万不要错过接下去的这场活动啦!2022年OGI红外气体相机客户现场演示预约活动正式开启啦!活动揭秘↓↓↓活动介绍赛默飞化学分析部门隆重推出OGI红外气体相机客户现场免费演示活动,协助客户高效应对VOCs泄漏检测,VOCs排放监管,防微杜渐,防患未然!活动时间2022/05/17 - 2022/10/31活动详情在活动有效期内申请现场演示的客户,经赛默飞专业审核并确认后,为其提供专业工程师现场OGI演示及技术方案咨询,您只需填写下方申请表提交即可,活动火热持续中,赶紧申请吧!活动海报赛默飞世尔科技简介赛默飞世尔科技是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额约400亿美元。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战、提高实验室生产力、通过提供诊断以及研发制造各类突破性的治疗方法,从而改善患者的健康。我们全球的员工将借助于一系列行业领先的品牌——Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific、Unity Lab Services、Patheon和PPD,为客户提供领先的创新技术、便捷采购方案和全方位的制药服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国简介赛默飞世尔科技进入中国发展已近40年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安、南京、武汉、济南等地设立了分公司,员工人数约为5000名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有9家工厂分别在上海、北京、苏州和广州等地运营。我们在全国还设立了5个应用开发中心以及示范实验室,将世界级的前沿技术和产品带给中国客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海和苏州的3个中国创新研发中心,拥有110多位专业研究人员和工程师及100多项专利。创新中心专注于垂直市场的产品研究和开发,结合中国市场的需求和国内外先进技术,研发适合中国用户的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2800名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.cn
  • 短波红外相机在海洋监测中的应用
    海洋区域湿度大,昼夜温差大,极易形成雾、霾、水汽等特殊条件。可见光在正常条件下成像良好,但是受天气影响较大,在恶劣天气下会出现对比度变低,轮廓模糊,细节丢失的现象等问题,无法清晰的识别目标。热成像技术虽然透雾能力好,但是当目标和背景温度接近时,热成像细节丢失严重,不利于海洋区域的目标探测。而短波红外在海面恶劣天气下也可以实现远距离船只监测,由于具备对海雾的良好透过性,所以目标几乎很少受到海上雨雾天气的影响,具有较为明显的轮廓和纹理特征。图 1可见光和短波红外雾天成像对比短波红外成像和可见光类似,主要依靠场景物体反射的光信号成像,其波段范围大约在900nm~2300nm之间,因为光在遇到大气中的分子、粒子、气溶胶和大量的悬浮小水滴时都会发生散射,当大气中的散射粒子小于光波长时,可以按照瑞利散射处理,散射系数为式中,S为散射粒子的截面积,N为单位体积的粒子数,λ为光波波长,从公式中可以看出,波长越长,散射越弱,透雾能力越强,所以短波红外穿透雾霾能力比可见光强。如图2所示,分别为可见光和短波红外的成像情况,舰船在短波红外图像中的细节更丰富。图 2 雾中短波红外(左)与可见光成像(右)不仅如此,短波红外在海面微小目标识别方面也有很大的优势,由于海面拍摄距离远,微小目标在探测器上占据的像素小, 而且海面也在不断地变化,当海杂波干扰过大时,微弱目标的信号会被淹没,造成可见光探测困难。但是短波红外则不同,利用海水对短波红外具有强吸收这一特性,可以大大提高微弱目标的识别能力。海水几乎不反射短波红外,而微弱目标发射红外辐射,背景和目标的对比度增大,微弱目标更容易被观测到。所以当对海面浮冰、小船、蛙人、浮标、飞机残骸、海面漂浮物等这些声光电特性不明显的目标探测时,相比可见光,短波红外更适合观测。 此外,短波红外技术还具有在夜间和低光条件下提供高质量监控图像的能力,在海岸港口,夜间航行可能存在风险,而短波红外监控系统可以保证即使在黑暗中,港口和船只的活动也能被及时监测,从而提高港口的安全性。西安立鼎光电提供非制冷、制冷面阵以及线阵多款短波红外相机,现货供应,具体产品如下:01非制冷短波红外相机02宽谱段短波红外相机03制冷型短波红外相机04科研型短波红外相机05线阵短波红外相机06定制短波红外相机立鼎定制型短波红外相机是立鼎团队为保证各类客户的产品性能指标而推出的定制化服务。可根据用户不同需求进行产品定制,将客户重点关注的产品性能进行提升,以满足客户在不同领域的使用。目前,立鼎团队已为多家客户定制适合客户项目应用需求的多款相机,得到了众多用户的认可。更多信息请联系西安立鼎光电400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司成立于2016年4月,是一家专业从事短波红外成像系统及光电测试装备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的国家级高新技术企业。公司专注于为客户提供从器部组件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外成像系统在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求研制的多款光电测试装备为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 【巨哥科技】推出多光谱红外相机,快速识别材料属性
    在物料分选、材料分类、异物检测等应用领域,普通的RGB相机往往难以满足需求。多光谱红外相机探测目标对不同波段的光的吸收,形成代表材料属性的图像,提升分析的效率和准确性。巨哥科技最新推出的多光谱相机光谱响应范围900 nm至1700 nm,有效覆盖短波红外范围,适用于广泛的材料光谱分析。该相机具有7个波长通道,可提供丰富的光谱信息。一次多光谱成像时间小于0.1秒,10Hz的多光谱成像帧频确保了对动态过程的实时监控。通过收集不同波长下的光谱数据,该相机能够创建详细的材料光谱特征库,结合先进的数据处理算法构建高精度光谱模型,可实现自动化生产线上的快速材料分拣、质量控制和异物检测等任务。巨哥科技丰富的光谱分析和建模经验可以应对需要精确材料鉴别的复杂应用场景,如在复杂混合物中识别特定成分或在生产过程中实时监控材料变化。使用短波多光谱相机对不同材质的四类布料(涤纶、氨纶、棉以及使用了特殊染料的布料)进行成像。使用多光谱相机采集到的四类布料光谱数据如下图所示,可以看出不同材料在光谱上的差异。多光谱相机采集光谱通过建模算法确定图像中各点对应的材料成分后,使用伪彩色进行整体显示,可以直观看到各类布料的材质差异。多波段响应合成的伪彩色图区分不同材料基于上述原理,该款多光谱相机可用于以下领域:01 工业分拣:在生产线上,多光谱红外相机可以快速区分不同类型物质,如不同种类的纺织品或塑料,提高分拣效率。02 质量监控:通过光谱分析,实时监测PCB、水果等产品质量,快速识别并排除不合格品。03 成分分布:多光谱相机能够快速辨别材料成分,例如实时显示药物混合后的成分分布。04 异物检测:在食品加工等行业,相机能够有效识别潜在的异物,保障产品安全和消费者健康。巨哥科技多光谱红外相机的产品设计注重实用性和稳定性,确保在各种工作环境中均能提供可靠的性能。新款多光谱红外相机与现有光谱仪系列的协同作用,将为客户提供更加完善的材料属性分析工具。此外,巨哥科技为客户提供全面的技术支持和培训服务,确保客户能够充分利用我们的产品进行高效的材料分析和处理。巨哥科技致力于推动光电技术在工业和科研领域的应用,期待与客户共同探索和实现光电技术在现代工业中的更多可能。关于巨哥科技上海巨哥科技股份有限公司是专精特新和高新技术企业,自主研发光电仪器及核心芯片、智能算法和软件,获上海市科技进步一等奖。团队来自普林斯顿、清华、中科大、浙大、中科院等,获海外高层次人才、上海市优秀技术带头人等称号。巨哥科技提供全波段红外光电产品:用于电力、轨交、冶金、汽车等行业设备状态和过程监控的热像仪,用于石化等行业的气体泄漏成像仪,用于激光、半导体等先进制造领域的短波相机,用于石化、粮油、制药等领域成分分析的光谱仪等,并为材料、工程、生命科学等前沿研究提供科学级光电仪器。
  • 四川内江红外相机首次记录到海南鳽影像
    近日,在四川省内江市威远县石板河景区内,红外相机多次捕捉到海南鳽活动的身影,这也是四川范围内首次利用红外相机捕捉到海南鳽的活动踪迹。野保部门根据形态和羽色判断,镜头中的海南鳽,正是今年5月创下四川首次海南鳽自然繁殖纪录和首次科学放归纪录的那一只。据了解,今年5月5日,内江市威远县石板河景区内,有村民发现一只海南鳽雏鸟,随后这只雏鸟被送往管护中心救助。5月23日,经过救助后的海南鳽雏鸟,在专家研判后认为,已符合放归条件,可以跟随亲鸟学习飞行和觅食,提高野外生存能力。为持续监测放归海南鳽幼鸟及其亲鸟的生存状况,相关部门在放归地周边区域增设了4台红外相机。海南鳽,又名海南虎斑鳽、海南夜鳽,鹭科夜鳽属鸟类,因其模式标本采集自海南五指山地区而得名。海南鳽被世界濒危物种红色名录列为濒危鸟类,仅分布于中国南方、中南半岛、南亚次大陆局部地区,据估计全球种群数量不足一千只。2021年2月新调整发布的《国家重点保护野生动物名录》中,海南鳽的保护级别由国家二级提升为国家一级。
  • 中国首次利用红外相机自动监测南极雪海燕
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "中国第35次南极科考队队员在对南极雪海燕进行系统调查的基础上,首次采用红外相机等先进技术对其繁殖生态习性进行自动监测。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在为期两个多月的科考期间,本次科考队员、北京师范大学教授张正旺对南极中山站地区的鸟类进行了首次系统调查和监测,观测和记录到优势物种雪海燕470巢,并对其中109巢的繁殖状况进行了连续监测。通过11台红外相机对雪海燕繁殖行为的监测显示,其孵卵和育雏期间的活动高峰均集中于夜间。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“红外相机是研究野生动物的一项先进的技术手段,在一些珍稀物种研究中得到了越来越多的应用。这次在中山站地区进行的鸟类繁殖自动监测,是该设备在我国南极鸟类调查和监测中首次应用。”张正旺说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在南极鸟类中,数量最多的企鹅是不能飞的南极“土著居民”,雪海燕则是翱翔天空的南极“土著居民”,它主要以磷虾为食,是南极海洋生态系统中的重要指示物种。雪海燕营巢于南极大陆及岛屿的山崖岩石缝隙中,11月底至12月初产卵,繁殖期90天至100天。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "张正旺的研究发现,天敌捕食、极端气候和人为干扰是影响南极鸟类繁殖与种群发展的主要因素,进一步加强生态系统保护、减少人为活动影响,是未来保护南极鸟类的关键。/ppbr style="text-indent: 2em text-align: left "//p
  • 滨松红外荧光定位观察相机PDE助力乳腺癌术后乳房再造技术
    第十届全国乳腺癌术后乳房重建学习班于2018年5月11日至5月12日在天津肿瘤医院举办,围绕乳腺癌术后乳房再造技术,行业专家们进行了学术交流和演示示教。 因可对皮瓣血运情况判断便捷易行、清晰准确,荧光定位显像技术作为会议的重要话题之一被提出。除了深入的学术探讨以外,还实施了现场手术演示。滨松红外荧光定位观察相机PDE作为本次会议中荧光定位显像技术的提供者,充分展示了该技术对皮瓣血运判断发挥的重要作用。滨松红外荧光定位仪(Photodynamic Eye,PDE)是一套医学荧光显像系统,主要用于医用荧光显像,通过观看示踪剂的流动状态,帮助临床医生实时观察血管、淋巴管的状况,从而判断血运状态。在皮瓣血运、穿支定位、穿支选择时起到直观判断、实时显示的作用,在整形领域有广泛的应用空间。
  • 上海技物所可见短波红外高光谱相机在轨应用情况良好
    近日,生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机(AHSI)经过在轨测试交付用户投入业务应用。AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一,可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽,能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息,是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。AHSI获取的武汉市(2022年5月)的可见近红外光谱立方体(左)和短波红外光谱立方体(右)南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果测试结果表明,AHSI获取的图像清晰,光谱和辐射定量准确,空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比,其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面,以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面,均具备突出的在轨应用能力,为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图(左)为假彩色合成原始影像,图(右)为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测目前,AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测,使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力,有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。
  • “高分五号”可见短波红外高光谱相机使我国高光谱遥感技术再上新台阶
    p  2018年5月9日,北京时间2时28分,我国在山西太原卫星发射中心成功发射“高分五号”高光谱卫星。中国科学院上海技术物理研究所承担研制卫星红外地平仪(已在入轨初期成功捕获地球)和可见短波红外高光谱相机。/pp  作为“高分五号”卫星六大主载荷之一,可见短波红外高光谱相机是国际首台同时兼顾宽覆盖和宽谱段的高光谱相机,对复杂地物、环境具有突出的识别和分类能力。它可同时获取观测对象的几何、辐射和光谱信息,并以足够高的光谱分辨率、空间分辨率和辐射分辨率,定量获取观测目标的构造和成份等信息,同时获取观测路径上大气等相关信息,实现对陆地表面高光谱、高空间、高辐射分辨率成像光谱观测。/pp  可见短波红外高光谱相机以高光谱的方式实现对地优于30米空间分辨率的连续成像,它具有330个光谱通道,比一般成像相机多了近百倍 其光谱覆盖可见光至短波红外的2100纳米范围宽度,比一般相机宽了近9倍 特别是同时实现的60公里高光谱成像幅宽,将极大提高对全球陆地环境生态资源的探测能力。与国际上经典的高光谱相机相比,该载荷幅宽提高8倍,光谱数增加近百个,信噪比提升近4倍 与美国、德国、日本、加拿大等国际上当前发展的高光谱相机比较,其综合性能和主要技术指标可保持5年以上的国际领先水平。/pp  上海技物所创新性地提出基于视场倍增远心成像和凸面光栅大平场度低畸变分光的高光谱成像方案,历经10年时间,突破了小F数大视场低畸变远心成像,大平场度超低畸变精细分光、在轨高精度光谱辐射定标、大规模高帧频红外焦平面探测器等关键技术,完成高光谱相机的原型样机、工程样机、鉴定产品、发射产品的研制。相机入轨后,将有力提升我国在环境、生态、资源、农业、林业等多个领域遥感监测方面的能力,有效服务“美丽中国”建设,使我国高光谱遥感技术再上新台阶,走在国际前列。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/39eacb35-8a94-47c6-87c3-a8a96b880be2.jpg" title="微信图片_20180510094457.jpg"//pp style="text-align: center "卫星发射现场br//ppbr//p
  • 高光谱观测卫星可见短波红外高光谱相机在轨应用情况良好
    2023年4月4日,生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机(AHSI)经过在轨测试交付用户投入业务应用。   AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一,可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽,能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息,是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。   测试结果表明,AHSI获取的图像清晰,光谱和辐射定量准确,空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比,其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面,以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面,均具备突出的在轨应用能力,为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。   目前,AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测,使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力,有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。AHSI获取的武汉市(2022年5月)的可见近红外光谱立方体(左)和短波红外光谱立方体(右)南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图(左)为假彩色合成原始影像,图(右)为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测
  • SPECIM发布SPECIM FX50中波红外高光谱相机新品
    SPECIM FX50中波红外高光谱相机黑色塑料广泛用于汽车工业、电子产品、食品包装、塑料袋,与我们的日常生活息息相关。不幸的是,当前人们对废旧黑色塑料垃圾的处理不是回收再利用,而是烧毁或填埋,原因是缺乏高效可靠的技术对黑色塑料进行识别并分类。而塑料垃圾是人类面临的且必须尽快解决的重大环境问题之一。 芬兰SPECIM公司进行技术创新推出一款专为工业机器视觉在线检测而设计的高速、性能稳定的SPECIM FX50高光谱相机。SPECIM FX50是全球第一款工业MWIR高光谱相机,该相机可采集各类黑色塑料在2.7-5.3μm范围内的光谱信息,快速、可靠地识别不同材质的黑色塑料,如ABS、 PP、 PE、 PC、 PS、 PVC、HIPS。 图1:SPECIM FX50高光谱相机 FX50高光谱相机的特点: • 设计精致,外形紧凑• 光谱范围:2.7 - 5.3μm• 高分辨率:640个像素• 高采集速度:380 Hz• 光学部件:温度恒定• 内置图像校正• 数据一致性高:出厂前经过统一光谱校准• GigE Vision标准接口• 易于安装在工业环境中 图2:光谱响应 除了黑色塑料, SPECIM FX50还可用于:• 识别橡胶、非黑色塑料、橡胶/塑料中的阻燃剂;• 木材和纸制品的识别分类;• 金属温度测量:范围为0-1000℃;• 金属表面的污染检测: 杂质、污垢、油和其他有机残留物;• 石油/天然气中碳氢化合物的分析识别;• 采矿生产中矿物的分析识别,如长石和石英。 黑色塑料分选 金属与汽车工业:金属表面的污染检测石油/天然气和矿产勘探:烃类与矿物分析 木材和纸制品的识别分类 SPECIM FX50高光谱相机满足工业应用需具备的高速、稳定性能的特点,并且易于安装、维护和扩展,同时具有高效的投资回报。SPECIM FX50成像速度快,满足生产线的速度要求;同系列的产品出厂时经过统一光谱标定,数据一致高,现场使用时可任意替换;拥有GigE Vision接口,配置软件开发包,满足用户的开发需求。 SPECIM FX50高光谱相机成为工业机器视觉应用领域内一种全新的解决方案。创新点:优势:可采集各类黑色塑料在2.7-5.3μ m范围内的光谱信息,对难处理的黑色塑料进行快速、可靠的分选,如ABS、 PP、 PE、 PC、 PS、 PVC、HIPS...
  • 《自然》:科学家研制出世界最快相机
    新相机每163纳秒就能拍一幅图像     世界最快相机每秒拍610万张照片  北京时间4月30日消息,据美国《探索》杂志报道,光学研究人员已经发明了一种利用红外激光器反射物体上的光线的照相机,他们表示,这项发明将使摄影爱好者不再有技术差异。他们发明的这种照相机,一秒钟内可拍摄610万张照片,快门速度是四点四亿兆分之一秒。在这段时间里,光仅能前进不到一厘米。论文联合作者本田惠介(Keisuke Goda)说:“这是世界上速度最快的照相机。”  常规数码相机利用电荷耦合器(CCD)拍照。电荷耦合器里的半导体芯片在与光线发生反应时,会产生电子。电子读出芯片上的内容后,把它们转变成电子信号,然后通过电子放大,把这些信号编码成数码图像。但是常规数码相机的这个过程存在很大限制。最好的传统相机的最大相速大约是每秒30帧,而最先进的科学仪器大约可以达到每秒100万帧。对本田惠介和他的同事们来说,这种速度还不够高。  为了制造这种连续时间编码放大显微镜(serial time-encoded amplified microscopy,STEAM)照相机,这些研究人员发射一束红外激光,来扩大光脉冲,形成光谱图像。这项研究结果发表在《自然》杂志上。通过视频进行演示,解释了STEAM是如何产生作用的。然后这些研究人员把这种光线照在他们想拍照的物体上。这意味着物体的不同部位被不同波长的光照亮。发射光经过一个特殊的纤维光学电缆,使不同波长的光以不同速度传输。波长较长的光走在前面,而波长较短的光则落在后面。光束被放大后,由一个光电探测器读出来。这个光电探测器记录每种波长的光的到达时间,这种简单数据将被用来重新修改物体的图像。  人们可以利用这种照相机研究燃烧、激光切割和任何改变迅速及无法预测的系统。本田惠介说:“我认为以后每个科学家都会利用这种照相机。”
  • HySpex 高光谱相机助力三星堆遗址考古
    “三星堆遗址祭祀区考古挖掘”最近在网上引起了大家广泛的关注。各种先进的科学仪器也都在考古发掘过程中大展身手,帮助考古人员从各角度全方位地对祭祀区进行发掘研究。其中高光谱相机引起了大家强烈的兴趣,而这次大展拳脚的高光谱相机正是爱博能代理的挪威知名高光谱相机品牌HySpex的经典系列SWIR-384高光谱相机。 考古科研人员运用HySpex 高光谱相机对文物进行光谱扫描成像分析(图片来自CCTV)HySpex 经典系列 SWIR-384高光谱相机 三星堆考古挖掘中使用的考古高光谱成像扫描系统采用电机驱动加软件控制的方式实现对坑内文物的原位高光谱成像扫描 研制桁架式高光谱成像扫描装置,将SWIR-384高光谱成像仪与坑上考古专用桁架链接在一起,通过桁架移动加软件控制实现对坑内文物的原位高光谱成像扫描。截止目前,已成功获得包括金面具的5号坑全坑红外高光谱数据,包括坑方尊、跪坐顶尊人像,圆口尊等重要文物的3号坑全坑红外高光谱数据,4号坑全坑分层扫描高光谱数据,以及8号坑土壤断层红外高光谱成像数据,并得到初步的数据分析结果,下一步拟将全面深入地开展相关研究课题。 爱博能非常高兴我们代理的高光谱相机可以为三星堆考古做出贡献。事实上,这并不是HySpex高光谱相机第一次在文物保护,考古发掘过程中发光发热。笔者今天也趁机和大家分享一些HySpex高光谱相机在文物保护,考古发掘过程中的应用。一: 揭示隐藏的装饰 在工业染料被发明出来之前,画家们无法确定使用的颜料能在多长时间内保持稳定,因此很多文物,画作的颜色会随着时间的流逝慢慢褪去。画家对细节的追求以及高超的画技也因此无法让我们看到。依靠高分辨率高光谱相机,我们可以开展主成分分析(Principal Component Analysis, PCA),从而将画作的细节再次展现出来。对画作进行主成分分析(PCA)可以揭示更多隐藏的细节 法国博物馆研究与修复中心(C2RMF)通过使用HySpex高光谱相机在400-1000nm波段范围对“Sainte Femme”这幅画作扫面成像,并进行主成分分析从而揭示了瓶子上以及衣服上被时间隐藏掉的细节。此举可以有效地帮助修复人员对画作进行修复,重现画作真实的面貌。柜门上的镶嵌画,在不同的波长下成像 这里展示了一个柜门上的镶嵌画。各个波段的成像凸显了相对应的细节,可以有助于修复人员对其进行分析。欢迎大家点击下面的链接感受HySpex 高光谱相机带来的高质量高光谱图像。http://merovingio.c2rmf.cnrs.fr/iipimage/iipmooviewer-2.0/synchro_hyperspectral.htmlhttp://merovingio.c2rmf.cnrs.fr/iipimage/iipmooviewer-2.0/boulle.html二:对画作的探索研究(颜料辨别,打底,修复,对画作背面的分析等) 爱德华蒙克的《呐喊》大家都不陌生,他将画面中沉闷、焦虑并且孤独的情感,表现到了一种极致。而通过高光谱成像技术,我们可以看到更多。爱德华蒙克的《呐喊》局部特写对比,左面是高光谱相机成像,右面是哈苏相机的拍摄结果 这里展示了HySpex经典系列中VNIR(400-1000nm)相机的成像和日常哈苏相机的成像对比。由于高光谱相机可以采集整个光谱,可以将颜色细微的不同也展现出来。因此高光谱相机也经常用在颜料的辨别上,可以帮助研究人员和修复人员识别画家使用的颜料,从而让画作的修复更加“原汁原味”。 当我们欣赏《呐喊》时,我们是否有关注过天上橘色的云彩呢? 通过HySpex高光谱相机在近红外波段成像时,我们可以看到一行用铅笔写的挪威语“Kan kun være malet af en gal mand!”“只有疯子才能画的出来!”挪威国家博物馆今年年初公布消息,证实了这行添笔是由蒙克本人在画作完成后补上的。 高光谱相机可以帮助我们更加全面的了解文物艺术品,可以让我们跨越时间的长河去感受其原始的魅力。 Hyspex 高光谱相机通过其优异的高光谱成像性能可以为艺术品、考古分析进行 - 艺术品极其详细和客观的信息记录; - 归档有关特定对象的详细信息,以供日后验证; - 识别仿造的潜力; - 颜料的识别,可以在某些情况下间接地识别画家 - 监控老化; - 检查、验证与保险申请(运输,盗窃,洪水,火灾)有关的质量损失或者老化损失; - 可以看到画作深处,揭示打底及素描; - 非侵入性和非破坏性测量; 上述案例中描述的应用可以通过HySpex经典系列VNIR-3000N以及SWIR-384高光谱相机实现。 事实上,高光谱相机的应用远远不止于此,无论是森林的机载、无人机遥感监测,植被探察,矿物勘探还是水果产线分选,鱼类分选,我们都可以看到高光谱的身影。爱博能会定期整理相关的应用分享给大家,欢迎大家关注爱博能的微信公众号,及时获取相关信息。我们也非常欢迎大家联系我们获取高光谱相关的应用场景及应用信息。
  • 新全息相机揭示更多“隐秘角落”
    美国西北大学研究人员发明了一种新型高分辨率相机,采用“合成波长全息术”将相干光间接散射到隐藏物体上,这些物体再将光散射回相机,通过重建散射光信号而呈现隐藏的物体。利用它,人体的皮肤到骨头将一览无余,甚至还能看到角落和散布四周的介质,如雾气等。相关研究发表在17日的《自然通讯》杂志上。  为角落里的物体成像和为人体器官成像似乎是不同的范畴,但论文第一作者弗洛里安威洛米泽说,二者实际密切相关,都需要处理散射介质,光线照射到物体并以无法再看到物体直接图像的方式散射。  威洛米泽说:“当用手电筒照射你的手时,你会在手的另一边看到亮点,但从理论上讲,你的骨骼应该会有一个暴露出轮廓或结构的影子。”然而,通过骨骼的光线在人体组织内向各个方向散射,完全模糊了阴影图像。因此,研究团队的目标是拦截散射光,重新测量有关其传播时间的信息,以揭示无法被成像的物体。  为了克服可以对光进行高精度测量的探测器成本高昂的问题,研究团队通过合并来自两个激光器的光波,形成了一种为不同散射场景下进行全息成像而量身定做的合成光波。这是第一种能在角落周围通过散射介质进行成像的技术。该方法结合了高空间分辨率、高时间分辨率、小探测区域和大角度视野。这意味着,即使在物体移动的情况下,相机也能以高分辨率拍摄出狭小空间中的微小特征以及大面积区域中隐藏的物体。  由于光只能沿直线传播,因此必须有不透明的障碍物(例如墙壁、灌木或汽车)让新相机能看到拐角处。光从传感器单元发出,从障碍物反弹,然后击中拐角处的物体,接着光反射回障碍物并最终返回传感器单元的检测器。  据介绍,由于具有高时间分辨率,该相机还可对快速运动的物体成像,例如心跳或街角飞驰的汽车。车辆转弯时,该相机可看到附近车辆以防发生意外。它还可替代用于医疗和工业成像的内窥镜。例如,在结肠镜检查时,可用它观察肠道内的褶皱。此外,该相机在夜间和有雾的天气下也可使用。  总编辑圈点  对遮挡或散射介质背后的物体成像,其实是一个相对较新的研究领域,即所谓非视距成像。与相关的非视距成像技术相比,新方法可快速获取大范围、亚毫米精度的全视野图像,在这种分辨率水平下,相机甚至可透过皮肤成像,看到哪怕最微小的毛细血管。因此,这一方法在无创医学成像、汽车预警导航系统以及在狭小空间进行工业检查等方面,拥有无限潜力。
  • FLIR Chameleon3相机优化眼动跟踪技术,让视线操作拥有更多可能......
    眼动跟踪,听起来就极具科技未来感每天下班累的不想动动动眼球就能实现很多事情比如游戏过程中,身处对战鼠标移动的一刻迟疑就很可能被对方找到破绽,瞬间KO如果使用眼动追踪技术可就能胜券在握,立刻翻盘了!如今,非侵入性眼动跟踪器应用领域已颇为广泛今天小菲就来详细说说这项“贴心”的技术~UX/UI专家和学术研究人员利用眼动跟踪技术,对图像、视频和网站执行行为数据收集和分析。视线追踪可让残障人士控制计算机鼠标或屏幕键盘。同时,开发人员使用该技术创建新的眼动跟踪应用。研发团队不断升级视觉相机Gazepoint是拥有十余年的高性能视线跟踪系统开发经验的团队。Gazepoint的使命是让市场研究人员和神经市场营销人员、UI/UX专家和学术研究人员能够对广泛的介质类型执行行为眼动跟踪数据收集和分析。Gazepoint通过向学术研究、视频游戏设计等领域的客户提供价格低廉的高性能眼动跟踪器来实现这一目标。他们期望未来眼动跟踪器可以应用在每个桌面设备、手机、平板电脑、汽车和驾驶舱,帮助用户在自然环境中实现良好交互。过去三年中,Gazepoint 的GP3眼动跟踪器在这些市场取得了前所未有的发展。GP3配置有Firefly MV相机,这是以低廉价格提供高性能和可靠性的眼动跟踪器。2016年夏季,Gazepoint发布了GP3HD。该产品配备FLIR Chameleon3 USB3视觉相机,可进一步扩展眼动追踪能力。眼动跟踪系统的组成与操作原理先前版本的GP3桌面眼动跟踪器的理想安装位置是显示屏下方,离用户大约一臂远。为了计算视点,红外 (IR) 灯会照亮面部和眼睛,从而降低对环境光的灵敏度。该系统包括板级FLIR Firefly相机,用于捕捉高质量的瞳孔图像和角膜表面反射(称为闪光)图像。该系统还包含显微镜头、红外通滤波器、精巧的红外LED灯以及相关控件和I/O电子器件。在FlyCapture SDK获取图像后,图像处理算法会将瞳孔图像和闪光图像隔离,并将这些图像特征转换为注视点,以估计用户正在查看计算机显示屏的焦点区域。GP3系统同时提供一个API,可供开发人员研究用于增强自然人机交互的创新技术。Gazepoint的联合创始人Craig Hennessey博士表示:“由于眼睛是用户思想的窗口,通过眼动跟踪获取的信息对于大量应用都至关重要,包括可用性测试以及认知过程的学术研究等。”FLIR机器视觉相机:高性能、低价格Gazepoint开始开发GP3时,工程师们考虑了许多来自世界各地的相机制造商。Hennessey 回忆说:“我们之所以选择FLIR,是因为其低廉的价格、高质量的机器视觉产品、友好的客户服务以及功能齐全的SDK。”Gazepoint之后很自然地选择了其另一款产品,用于下一代眼动跟踪器GP3HD。FLIR Chameleon3 相机在各项重要指标上对原始GP3进行了改善。相机配备来自On Semi的 ½″ P1300全局快门CMOS 传感器,提高了分辨率 (1280x1024),扩大了相机视野,因此用户头部可在系统前方一定范围内移动。同时,帧率从60 Hz增加到150Hz,这提高了 GP3HD的时域跟踪能力并提升了视线数据信号的稳定性。与GP3中的Firefly MV一样,GP3HD将使用 FLIR Chameleon3相机的图像选通同步红外LED照明系统。正如Gazepoint因通用连接总线(USB2) 选择了 Firefly MV,该公司同样选择了FLIR Chameleon3 及其USB3总线。Hennessey 提到:“这些是打造价格低廉且使用广泛系统的核心要求。” 这两种相机的其他优点还包括高质量的机器视觉相机传感器、良好的红外灵敏度以及红外照明系统电气控制。得益于自身可靠的制造流程以及高质量的组件,GP3之前一直被视为一种高性能且易于使用、集所有功能于一身的眼动跟踪解决方案。有了FLIR Chameleon3相机的支持,Gazepoint推出的GP3HD为研究人员和开发人员用户提供了更多优势,让眼动跟踪技术的发展更上一层楼!推荐相机:FLIR Blackfly S 板级为了给用户更佳的体验,菲力尔不断创新技术,致力于提升机器视觉相机的性能,目前FLIR Blackfly S 板级相机在眼动跟踪技术上适配性更强。FLIR Blackfly板级变体属于高性能机器视觉区域扫描相机,设计用于嵌入狭小空间。与许多其他板级相机不同,它具有丰富的功能组,适合CMOS传感器。与箱式版本功能组相同,以其可靠的兼容性,随时可集成至主流SBC和SOM。FLIR Blackfly S 板级型号采用嵌入式系统连接,丰富的功能组,让它成为使OEM开发更小、更轻且成本更低的解决方案。科学技术的发展是为了满足更多人的需求未来眼动跟踪技术拥有广阔无比的应用场景眼动跟踪技术的发展离不开高性能相机的选择
  • ZOLIX发布TIMART系列通用型条纹相机新品
    TIMART系列通用型条纹相机让条纹相机走进大众实验室,助力科研人员实现超快梦想! 条纹相机是一种同时具备高时间分辨(皮秒)与高空间分辨(微米)的瞬态光学过程测量仪器,既可直接用来测量超短光脉冲辐射的强度-时间-空间关联波形,也可以作为高时间分辨的图像记录设备和其它仪器,如显微镜、光谱仪等,构成联合诊断系统,实现超快空间-强度-时间分辨或能谱-强度-时间分辨的关联参数测量,是超快光化学、光物理、荧光过程、超短激光技术等领域研究的关键工具。TIMART系列条纹相机 是中国科学院西安光学精密机械研究所面向普通科研市场全新研制成功的通用型条纹相机。该系列条纹相机采用先进的同步扫描条纹变像管,集成了数字化同步扫描模块和单次触发扫描模块,首次实现程控切换单次扫描和同步扫描功能,极大的降低了用户使用难度,拓宽了相机使用范围。配合卓立汉光的光谱测试系统,可实现200nm到850nm光谱范围高灵敏时域光谱测量。同步扫描模式最高可实现300MHz同步测量,单次扫描模式可实现1kHz重复触发,使得条纹相机真正实现了通用化,走进普通实验室! 主要特点: l 紫外至近红外光谱响应,2ps时间分辨;条纹管多种光阴极可选,覆盖UV-VIS-NIR 宽光谱范围,最高2ps 的时间分辨率以及50lp/mm 空间分辨率l 主流核心部件,品质保障条纹管模块,增强器模块及相机耦合读出模块均选用主流厂家成熟产品,实现优异性能的同时,保障了量产稳定性和一致性l 兼容两种工作模式:高性能同步扫描/单次低频扫描模块集于一身同步扫描模块与单次低频扫描模块程控切换,可实现单次发光现象到高重频(300MHz)发光现象高灵敏度、高时间分辨获取,提升了系统通用性l 优化系统配置,提供超高灵敏度可以提供双级联MCP增强器作为信号增强,提供103-105信号增益以改善弱信号探测灵敏度;采用科研级大面阵制冷型相机作为读出单元,16 bits 输出, 10000:1 动态范围;光纤面板耦合读出方式,相比镜头耦合读出系统提升超过20倍的耦合效率!l 专业软件控制界面一体化相机控制界面,可订制化集成ccd、光谱仪一体化控制,流程清晰,操作简单;专业条纹图像采集、增强显示与数据处理软件,帮助实现数据深度挖掘;l 本地化专业技术支持服务,免除后顾之忧无需苦等出口许可,超短交货期!专业售后支持,本地技术团队快速响应!可预约免费样机、样品测试!l 与光谱仪连用,提供完整时域光谱测试解决方案 条纹相机与光谱仪配合使用,可实现光谱、光强与时间信息同时测量,完整方案可快速实现从ps到s量级宽范围时间分辨光谱测试!条纹相机选型参数列表:系列号ST10 T40T40-HDR推荐型号ST10-1LST10-2LST10-1FST10-2FT40-1FT40-1F-HDR条纹管阴极有效狭缝长度8 mm8 mm35 mm30 mm光学狭缝长度12 mm12 mm35 mm35 mm光学狭缝宽度0~3 mm 手动可调10 um调节精度0~3 mm 手动可调10 um调节精度0~3 mm 手动可调20 um调节精度0~3 mm 手动可调20 um调节精度阴极类型S20(200-850 nm),BB(200-900 nm),S25(350-900 nm)荧光屏P20,P43(P46,P47更多可选)同步扫描(S)频率40-300MHZNANA 触发(T)频率单次或 10 kHz单次或 1 kHz单次或 1 kHz条纹管时间分辨率(典型值)=2 ps(400 fs最小)50 ps(10 ps最小)10 ps条纹管空间分辨率(典型值)50 lp/mm50 lp/mm20 lp/mm扫描时间轴范围0.5 ns-1/6 fs @同步扫描-三挡可选1ns-1ms@触发扫描 三挡可选1 ns-1ms@触发扫描 六挡可选1ns-1ms@触发扫描 六挡可选像增强器 -1: 25mm单MCP; -2: 25mm双MCP40mm单MCP40mm单MCP像增强器增益(P20)-1: ≤1.00E+04 -2: ≤3.00E+05≤1.00E+04≤1.00E+04读出相机耦合方式镜头耦合1:1 光纤面板1:1 光纤面板1:1 光纤面板阵面2048*20482048*20484096*40964096*4096像素6.5um*6.5um11um*11um9um*9um9um*9um探测面尺寸13.3*13.3mm22.5*22.5mm36.8*36.8mm36.8*36.8mm像素阱深=30000e-=70000e-60000e-60000e-动态范围30000:130000:115000:115000:1制冷方式风冷或水冷水冷水冷最低制冷温度0度@风冷,-10度@水冷 -20度 -20度帧速50fps18fps3fps 16bit3fps 16bit通讯方式USB3.0USB3.0+以太网灵敏度效率一般高 高高典型特点同步扫描+触发扫描高时间分辨较低耦合效率高性价比同步扫描+触发扫描高时间分辨高耦合效率高灵敏度高性价比超长狭缝高灵敏度触发扫描超长狭缝大动态范围高灵敏度触发扫描电磁屏蔽设计 通用型XSC系列条纹相机选型指南: S---高重频同步扫描 T---单次、低重频扫描 F---光纤面板耦合读出 L---镜头耦合读出 10,20,40---条纹管狭缝长度尺寸 -1/-2----单级或双级联MCP像增强 -HDR---高动态范围 光谱仪建议选型参数列表:光谱仪型号Omni-λ2002iOmni-λ3008iOmni-λ5008iOmni-λ7508i光谱仪焦距200mm320mm500mm750mm相对孔径F/3.5F/4.2F/6.5F/9.7光谱分辨率(1200l/mm)0.3nm0.1nm0.08nm0.05nm波长准确度+/-0.2nm+/-0.2nm+/-0.15nm+/-0.1nm倒线色散(1200l/mm)3.6nm/mm2.3nm/mm1.7nm/mm1.1nm/mm光栅尺寸50*50mm68*68mm68*68mm68*68mm光栅台双光栅三光栅三光栅三光栅与条纹相机耦合中继光路耦合光谱仪入口选项光纤及光纤接口,标准荧光样品室,镜头收集耦合等 典型应用实例:1: 金属丝电爆炸试验(不同气氛压力下) (西安交通大学1)2: 有机小分子ASE 寿命测试(华南理工大学DOI: 10.1002/adom.201900701,Adv. Optical Mater.)3:激光电离空气等离子体全光谱测量 4:荧光寿命测试—某钙钛矿PL时间分辨光谱测试 5: Cs4PbBr6 以及 CsPbBr3 钙钛矿材料的超快荧光组分寿命测试(2019年10月9日的 Physical Chemistry Letters,兰州大学 ) 主要应用方向: l 超快化学发光l 超快物理发光l 超快放电过程l 超快闪烁体发光l 时间分辨荧光光谱,荧光寿命,l 半导体材料时间分辨PL谱l 钙钛矿材料时间分辨PL谱l 瞬态吸收谱,时间分辨拉曼光谱测量l 光通讯,量子器件的响应测量l 自由电子激光,超短激光技术l 各种等离子体发光 l 汤姆逊散射,激光雷达l 。。。。。。创新点:" --集成了数字化同步扫描模块和单次触发扫描模块于一体,国际首次实现程控切换单次扫描和同步扫描功能,降低了用户使用难度,拓宽了相机使用范围,增强通用性; --采用制冷型光纤面板耦合相机读出,提升了耦合效率。"TIMART系列通用型条纹相机
  • 卫星干涉成像光谱仪和CCD立体相机通过鉴定
    由中国科学院西安光学精密机械研究所承担研制,曾为我国首次探月工程做出突出贡献的嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪和CCD立体相机,于5月25日在西安通过了中国科学院西安分院组织的成果鉴定。  以中科院国家天文台李春来研究员为组长的专家鉴定委员会认为,嫦娥一号探月卫星干涉成像光谱仪采用干涉光谱成像技术,在国际上首次对月球成功实施了可见-近红外宽谱段连续光谱及光谱图像探测,是国内首台成功应用的星载干涉成像光谱仪 该仪器具有很高的信噪比(S/N)与调制传递函数(MTF),是一台集光、机、电、算为一体的高端光学遥感设备 该项目在“行平场”、“不同光谱仪的对比方法”、“干涉仪胶合时剪切量的精密控制”以及“具有特色的付氏光学系统设计”方面形成一批自主知识产权,申请发明专利四项,已授权三项 该仪器成功应用于嫦娥一号探月卫星,获取了全月面79%区域清晰的多光谱图像,是国际上第一次获取480nm-960nm范围的32谱段的连续光谱和图像,为月球科学家研究月表物质成份提供了具有自主知识产权的原生信息源,并产生了大量的应用成果。  以杨元喜院士为组长的专家鉴定委员会认为,嫦娥一号卫星CCD立体相机优化集成了光、机、电等高新技术,确保了月面高精度成像和摄影测量,获得了与国外现有月球图像相比更为清晰、层次更加丰富的全月面图像 该相机采用广角、远心、消畸变光学系统及带有掩模板的面阵CCD立体成像等技术,有效减小了附加曝光影响、系统体积及定标压力 相机的立体成像系统具有高的信噪比(S/N)与调制传递函数(MTF) CCD立体相机已经成功应用于嫦娥一号探月卫星工程,申请发明专利2项(公开中),授权实用新型1项,为月球科学家研究月球的地形地貌与地质学构造提供了具有自主知识产权的原生信息源,产生了大量的应用成果。  鉴定委员会认为,嫦娥一号探月卫星干涉成像光谱仪和CCD立体相机总体水平为国际先进,并建议这些技术在国防、民用及深空探测等领域进一步推广应用。
  • 走进牛津仪器ANDOR:普通相机到科学相机,为“弱光成像”点亮科技之光
    上世纪八十年代,在贝尔法斯特女王大学物理系,ANDOR创始人Donal Denvir在研究工作时发现当时应用的相机不能满足他们的实验需求,因此开发研制了一台全真空密封的相机供自己使用,新研制的相机成功应用于各种成像和光谱研究。此后,女王大学的其他研究团队和众多其他高校研究人员也对此类相机产生了科研需求。此背景下,1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。ANDOR总部创立32年以来,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,为单光子探测、多维活细胞显微观察等应用提供了强大而经济的解决方案,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCOMS相机,被广泛应用于物理科学、生命科学、材料科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功。2015年,ANDOR加入牛津仪器,引领牛津仪器战略扩展至纳米生物领域。2020-2021两年期间,ANDOR中国实施多项调整措施,发挥出色供应链管理能力,进一步满足国内科研工作者的需求。如上,ANDOR已经发展成为科学成像、光谱解决方案和显微系统的全球知名品牌。其产品技术应用广泛,涵盖物理科学、生命科学,以及工业等领域。为全面认识ANDOR,BCEIA 2021期间,仪器信息网采访了牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞,请其分享了他眼中的ANDOR,及ANDOR在中国市场的本土化发展现状。访谈现场(右:牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞)从普通相机到科学相机:解决“弱光”、“快速”问题我们生活中常见的单反相机等普通相机与ANDOR主要产品技术的科学相机原理相同,都是一种利用光学成像原理形成影像并记录影像的设备。但也有许多不同之处,为便于理解,本次的访谈首先从结构功能和解决哪些问题两方面谈了科学相机的“科学”之处。结构功能方面的两点不同首先,科学相机的芯片尺寸更大。这意味着可以获得的光子数目更多,更灵敏的探测到光信号,即承载光子的能力越强。如此,在弱光条件下,科学相机相比普通相机,就可以展示其弱光成像的优势。其次,科学相机整体尺寸也更大,这与其配置更多智能化功能有关。比如,在傍晚使用普通相机拍照时,需要较长时间的曝光量,而科学相机或许只需几个毫秒就可以达到更高的清晰度。这是由于科学相机更高的灵敏度,除了芯片更大,另外基于ANDOR的UltraVac专利技术,将芯片密封于一个真空腔中,与外部环境间的热交换控制在最低水平,得以实现对芯片的深制冷,芯片噪声极大下降,进而大大降低了图像的噪点。科学相机主要解决的三个科学问题首先,科学相机解决的最多的是“弱光”成像问题,这是普通相机无法企及的。其次,科学相机可以解决动态范围大的问题,动态范围即在一个视场下最强信号与最弱信号的比值,比值越大,则包容的信息越多,更容易得到各层次都清晰的图像。比如拍摄火焰,普通相机会过曝,而科学相机则可以通过一定的方法,将火焰的每个层次都拍出来,这对于航天发动机的研究中通过火焰成像反演浓度配比、工艺等都十分重要。第三,科学相机可以解决“快”的问题,单反相机连拍功能可以每秒连拍几张照片,而科学相机则可以达到成千上万幅的帧速。而快速成像在物理科学、生命科学等领域都有着广泛的应用。光信号→电信号→数字信号拓展来讲,所有相机的功能都是一样的,就是把光信号转变成电子信号,然后电子信号再通过数位数模转换,转换成数字信号,所以我们看到的图像都是不同信号强度呈现的结果。科学相机大部分的探测器范围在200nm-1100nm之间,在这个波长范围内的光,科学相机都可以探测到。如果超出此范围,则可以在相机探测器前加一个材料(如晶体)将光的波长转换成可以探测的范围内,进而便可以用科学相机观测。比如,电镜中成像的相机,由于发射的二次电子等电子波长超出了科学相机的探测范围,因此往往会在探测器前加一个闪烁体,将其转变成科学相机可以探测的波长进而将信号转变成电信号,再通过数位数模转换成数字信号,最终得到电镜图像。ANDOR业务布局:纵向基于弱光成像,横向围绕多学科交叉纵向:围绕弱光、快速成像的五大产品线从产品层面而言,ANDOR希望产品技术契合的是“弱光”、“快速”成像领域。围绕“弱光”、“快速”,ANDOR推出一系列产品技术方案,并广泛应用于物理科学、生命科学等领域。“弱光”方面,比如EMCCD相机,在物理科学领域可以用于天文观测,通过观测一些恒星微弱的光变,来帮助科学家探寻系外星系。近年来,EMCCD相机在量子光学领域也被大量应用,主要用于冷原子的拍摄,进而探索原子更多纯粹的性能,这些都解决了“弱光”的问题。“快速”方面,是大多数科学研究领域都需要的技术需求。比如ANDOR于2009年推出的sCOMS相机在生命科学领域,应用于DNA测序、高内涵、高通量药物筛选,这些都需要快速的筛选速度,拍摄每秒上百幅的帧频,以极大提高观测的通量。天文观测时,大气抖动会导致星星闪烁,要消除这一现象,可以采用幸运成像的方式,将曝光时间调至很短,如毫秒级,不断拍摄,然后通过后期软件处理得到更清晰图像。再如,生命科学应用中的钙离子成像,通过电火花信号传导,过程很快,也需要短时间内快速拍摄多幅图像,才能通过图像分析整个动态过程。围绕“弱光”与“快速”,ANDOR产品主要涵盖五大类。一是科学相机,基于弱光成像,相关型号最为丰富,从灵敏度最高的可以探测到单光子级别的EMCCD,到业内广为使用的sCMOS相机,再到应用于需要长时间曝光的极弱光实验的专用CCD等。产品囊括观测范围小至细胞观察,大至整个宇宙星系观测的科学相机。二是光谱,主要包括光谱仪、紫外-近红外-短波红外光谱相机、光谱附件等。如2019年ANDOR推出智能化光谱仪,利用Adaptive Optics技术,给用户提供了区别于传统光谱仪的智能对焦功能,帮用户简化实验、操作更容易。三是显微成像系统,其中就包括2016年获得R&D 100(国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖)的Dragonfly转盘共聚焦成像系统,其扫描速度相比传统点扫描快10倍以上,在市场上被广泛认可,并取得巨大成功。同时,ANDOR收购了Spectra Instrument公司,其Borealis™ 均匀化照明技术帮助ANDOR在显微成像均匀度方面脱颖而出,从小尺寸的细胞到大尺寸的组织等成像方面都具有明显优势。四是Imaris图像分析软件,在多维图像处理领域,三维、四维图像处理软件的客户主要是生命科学研究者,这些研究者用Imaris进行跟踪分析从而得到想要的结果,且该软件可以和高速共聚焦成像平台联合使用。具体应用包括细胞之间动态化研究、神经免疫学、癌症治疗研究等。五是光学恒温器,该产品系列今年首次纳入ANDOR,来自牛津仪器纳米科学部门。该产品系列主要服务于物理科学,为科学家提供从3k到500k范围的低温环境从事相关研究,比如,拉曼光谱、荧光光谱、太赫兹、傅里叶红外光谱等手段表征时,样品材料需要在低温条件下才能更加显著的吸收信号,而光学恒温器就为这些实验提供合适的低温环境。横向:多学科交叉发展下的三大应用领域从产品应用领域而言,当下,物理科学与生命科学在许多场景下结合紧密。时下火热的超分辨成像技术多数便是一群物理学家在开发生命科学领域的应用仪器。如STED成像技术、SIM成像技术、单分子开关技术等,无一例外都利用了物理科学的一些方法。而ANDOR也是物理科学背景起家,基于对产品的理解,为生命科学家们开发出一系列生命科学的仪器。未来,各学科之间的交叉将会越来越多,科学仪器领域相关交叉表现也十分明显。比如,以往的光谱仪并没有配置显微镜,主要通过拉曼、荧光光谱等检测一些晶体或块状样品。而随着整个研究向微观尺度的发展,拉曼光谱等逐渐开始与电镜、原子力显微镜等联用,以进一步解决纳米尺度的科学问题。从此角度而言,ANDOR也在以仪器为核心,探寻各类仪器之间的契合点,并不断开发或拓展能够满足未来科学发展融合需求的仪器技术或解决方案。基于此,ANDOR主要业务可分为三大应用方向,即生命科学、物理科学,以及工业三大领域。针对个性需求,设立“客户需求定制部门”ANDOR科学相机等产品经常可以搭配在其他仪器上使用,ANDOR会有许多对产品设计有个性化需求的客户。针对此,除了要求每一位销售/售后工程师都具备丰富的产品知识、客户应用知识,ANDOR还特别设置了“客户需求定制部门”,为工业合作伙伴的特殊需求提供便利。比如,ANDOR已有的科学相机、光谱商品化产品可能不能符合这些客户需求,相关个性需求包括:个性外壳需求、公司VI喷涂、不同功能模块的选配、光谱范围的定制等,客户需求定制部门则可以与客户进行沟通并尽量满足。而定制化能力也是ANDOR长期专注于工业领域解决方案的一个基础。ANDOR在中国:科学相机保有量超5000台,加速本土化发展业绩同比增30%,中国业绩占比20%牛津仪器在过去20年,具有保持每年20%左右增长的不俗表现,而ANDOR的业绩表现也十分亮眼。据朱飞介绍,ANDOR中国在去年业绩受疫情影响不大,今年更是通过内部的快速调整、人员架构的变动、新品发布等措施,目前业绩已实现相比去年同期30%的增长。从全球布局来看,ANDOR全球业务按地区分为北美洲、欧洲、亚太,三者基本三分天下,而中国市场业绩占比约近20%,已成为ANDOR最重要的市场之一。ANDOR在中国,除了20余位销售和应用团队的支持,也在2016年成立中国客户服务中心,解决维修等本土化售后问题。同时,为便于更好的售后服务落地,ANDOR中国的售后应用团队规模还在不断壮大。各兄弟部门之间协同合作,提供更全面解决方案2015年,ANDOR加入牛津仪器,随之ANDOR在人事、财务、市场推广等方面得到牛津仪器的大力支持。牛津仪器各个业务部门之间定期会有产品技术培训、市场信息、客户关系等方面的沟通交流活动,为客户提供更加专业高效的服务。例如ANDOR和纳米科学部门在量子领域、ANDOR 和 AR部门在生命科学领域等都可以有很多灵活的合作方式。 同时各业务部门之间会定期安排内部分享会,分享产品技术,增进相互了解与合作;分享各自业务,便于为各自覆盖的用户提供更全面的解决方案,帮助业务得到更好的拓延等。典型的案例就是,牛津仪器在锂电领域开展的综合解决方案便融合了纳米分析、原子力显微镜、拉曼光谱等系列相关技术。ANDOR科学相机中国保有量超5000台!加速中国本土化发展谈及ANDOR中国客户的印象,朱飞回顾道,自己入行15年有余,见证了中国科学家用户的快速成长,从最初许多的跟随发展,到目前中国科学家在许多领域的领衔发展。尤其是近几年,中国在生命科学、量子科学等领域已经走在世界前列,甚至引领世界向前发展。ANDOR也很荣幸能通过一些仪器技术为这些科学家的研究发展不断助力。伴随在中国市场的长期耕耘,ANDOR十分重视中国本土化发展。对于中国本土化建设,朱飞表示,第一,要培养本土化的人才。首先是销售,ANDOR的销售不仅可以做产品演示,也可以做产品安装,甚至走出去也是某一个行业的专家,为客户分享ANDOR产品知识及广泛应用。而售后应用工作者则除了了解产品知识,也需要充分学习客户的研究与应用,为客户的需求提供更加合理的解决方案。第二,要保障售后的落地与高效。根据近期的统计,ANDOR在中国市场科学相机的保有量大概超过5000台!如此庞大的基数和时间积累,难免有故障需要维修。如上文提到,ANDOR已经实现本地维修,为客户提供便捷的售后服务,使服务周期由几个月降至一周以内,帮助客户节省时间与金钱成本。第三,通过相关培训,提高ANDOR中国团队的软实力。越来越多的本土化思维与理念,对团队进行系统培训,不仅仅是产品知识,还包括管理能力、演讲能力、英文口语能力、销售技巧等全方位的培训,让团队每一位员工找到自己的价值,ANDOR希望为大家提供一个共同学习进步的平台,为大家创造更多机会,实现个体与公司共同成长。
  • 走进牛津仪器ANDOR:普通相机到科学相机,为“弱光成像”点亮科技之光
    1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。上世纪八十年代,在贝尔法斯特女王大学物理系,ANDOR创始人Donal Denvir在研究工作时发现当时应用的相机不能满足他们的实验需求,因此开发研制了一台全真空密封的相机供自己使用,新研制的相机成功应用于各种成像和光谱研究。此后,女王大学的其他研究团队和众多其他高校研究人员也对此类相机产生了科研需求。此背景下,1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。创立32年以来,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,为单光子探测、多维活细胞显微观察等应用提供了强大而经济的解决方案,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCOMS相机,被广泛应用于物理科学、生命科学、材料科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功。2015年,ANDOR加入牛津仪器,引领牛津仪器战略扩展至纳米生物领域。2020-2021两年期间,ANDOR中国实施多项调整措施,发挥出色供应链管理能力,进一步满足国内科研工作者的需求。如上,ANDOR已经发展成为科学成像、光谱解决方案和显微系统的全球知名品牌。其产品技术应用广泛,涵盖物理科学、生命科学,以及工业等领域。为全面认识ANDOR,BCEIA 2021期间,仪器信息网采访了牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞,请其分享了他眼中的ANDOR,及ANDOR在中国市场的本土化发展现状。访谈现场(右:牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞)从普通相机到科学相机:解决“弱光”、“快速”问题我们生活中常见的单反相机等普通相机与ANDOR主要产品技术的科学相机原理相同,都是一种利用光学成像原理形成影像并记录影像的设备。但也有许多不同之处,为便于理解,本次的访谈首先从结构功能和解决哪些问题两方面谈了科学相机的“科学”之处。结构功能方面的两点不同首先,科学相机的芯片尺寸更大。这意味着可以获得的光子数目更多,更灵敏的探测到光信号,即承载光子的能力越强。如此,在弱光条件下,科学相机相比普通相机,就可以展示其弱光成像的优势。其次,科学相机整体尺寸也更大,这与其配置更多智能化功能有关。比如,在傍晚使用普通相机拍照时,需要较长时间的曝光量,而科学相机或许只需几个毫秒就可以达到更高的清晰度。这是由于科学相机更高的灵敏度,除了芯片更大,另外基于ANDOR的UltraVac技术,将芯片密封于一个真空腔中,与外部环境间的热交换控制在低水平,得以实现对芯片的深制冷,芯片噪声极大下降,进而大大降低了图像的噪点。科学相机主要解决的三个科学问题首先,科学相机解决的更多的是“弱光”成像问题,这是普通相机无法企及的。其次,科学相机可以解决动态范围大的问题,动态范围即在一个视场下最强信号与最弱信号的比值,比值越大,则包容的信息越多,更容易得到各层次都清晰的图像。比如拍摄火焰,普通相机会过曝,而科学相机则可以通过一定的方法,将火焰的每个层次都拍出来,这对于航天发动机的研究中通过火焰成像反演浓度配比、工艺等都十分重要。第三,科学相机可以解决“快”的问题,单反相机连拍功能可以每秒连拍几张照片,而科学相机则可以达到成千上万幅的帧速。而快速成像在物理科学、生命科学等领域都有着广泛的应用。光信号→电信号→数字信号拓展来讲,所有相机的功能都是一样的,就是把光信号转变成电子信号,然后电子信号再通过数位数模转换,转换成数字信号,所以我们看到的图像都是不同信号强度呈现的结果。科学相机大部分的探测器范围在200nm-1100nm之间,在这个波长范围内的光,科学相机都可以探测到。如果超出此范围,则可以在相机探测器前加一个材料(如晶体)将光的波长转换成可以探测的范围内,进而便可以用科学相机观测。比如,电镜中成像的相机,由于发射的二次电子等电子波长超出了科学相机的探测范围,因此往往会在探测器前加一个闪烁体,将其转变成科学相机可以探测的波长进而将信号转变成电信号,再通过数位数模转换成数字信号,最终得到电镜图像。ANDOR业务布局:纵向基于弱光成像,横向围绕多学科交叉纵向:围绕弱光、快速成像的五大产品线从产品层面而言,ANDOR希望产品技术契合的是“弱光”、“快速”成像领域。围绕“弱光”、“快速”,ANDOR推出一系列产品技术方案,并广泛应用于物理科学、生命科学等领域。“弱光”方面,比如EMCCD相机,在物理科学领域可以用于天文观测,通过观测一些恒星微弱的光变,来帮助科学家探寻系外星系。近年来,EMCCD相机在量子光学领域也被大量应用,主要用于冷原子的拍摄,进而探索原子更多纯粹的性能,这些都解决了“弱光”的问题。“快速”方面,是大多数科学研究领域都需要的技术需求。比如ANDOR于2009年推出的sCOMS相机在生命科学领域,应用于DNA测序、高内涵、高通量药物筛选,这些都需要快速的筛选速度,拍摄每秒上百幅的帧频,以极大提高观测的通量。天文观测时,大气抖动会导致星星闪烁,要消除这一现象,可以采用幸运成像的方式,将曝光时间调至很短,如毫秒级,不断拍摄,然后通过后期软件处理得到更清晰图像。再如,生命科学应用中的钙离子成像,通过电火花信号传导,过程很快,也需要短时间内快速拍摄多幅图像,才能通过图像分析整个动态过程。围绕“弱光”与“快速”,ANDOR产品主要涵盖五大类。一是科学相机,基于弱光成像,相关型号比较丰富,从灵敏度高的可以探测到单光子级别的EMCCD,到业内广为使用的sCMOS相机,再到应用于需要长时间曝光的极弱光实验的专用CCD等。产品囊括观测范围小至细胞观察,大至整个宇宙星系观测的科学相机。二是光谱,主要包括光谱仪、紫外-近红外-短波红外光谱相机、光谱附件等。如2019年ANDOR推出智能化光谱仪,利用Adaptive Optics技术,给用户提供了区别于传统光谱仪的智能对焦功能,帮用户简化实验、操作更容易。三是显微成像系统,其中就包括2016年获得R&D 100(国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖)的Dragonfly转盘共聚焦成像系统,其扫描速度相比传统点扫描快10倍以上,在市场上被广泛认可,并取得巨大成功。同时,ANDOR收购了Spectra Instrument公司,其Borealis™ 均匀化照明技术帮助ANDOR在显微成像均匀度方面脱颖而出,从小尺寸的细胞到大尺寸的组织等成像方面都具有明显优势。四是Imaris图像分析软件,在多维图像处理领域,三维、四维图像处理软件的客户主要是生命科学研究者,这些研究者用Imaris进行跟踪分析从而得到想要的结果,且该软件可以和高速共聚焦成像平台联合使用。具体应用包括细胞之间动态化研究、神经免疫学、癌症治疗研究等。五是光学恒温器,该产品系列今年首次纳入ANDOR,来自牛津仪器纳米科学部门。该产品系列主要服务于物理科学,为科学家提供从3k到500k范围的低温环境从事相关研究,比如,拉曼光谱、荧光光谱、太赫兹、傅里叶红外光谱等手段表征时,样品材料需要在低温条件下才能更加显著的吸收信号,而光学恒温器就为这些实验提供合适的低温环境。横向:多学科交叉发展下的三大应用领域从产品应用领域而言,当下,物理科学与生命科学在许多场景下结合紧密。时下火热的超分辨成像技术多数便是一群物理学家在开发生命科学领域的应用仪器。如STED成像技术、SIM成像技术、单分子开关技术等,无一例外都利用了物理科学的一些方法。而ANDOR也是物理科学背景起家,基于对产品的理解,为生命科学家们开发出一系列生命科学的仪器。未来,各学科之间的交叉将会越来越多,科学仪器领域相关交叉表现也十分明显。比如,以往的光谱仪并没有配置显微镜,主要通过拉曼、荧光光谱等检测一些晶体或块状样品。而随着整个研究向微观尺度的发展,拉曼光谱等逐渐开始与电镜、原子力显微镜等联用,以进一步解决纳米尺度的科学问题。从此角度而言,ANDOR也在以仪器为核心,探寻各类仪器之间的契合点,并不断开发或拓展能够满足未来科学发展融合需求的仪器技术或解决方案。基于此,ANDOR主要业务可分为三大应用方向,即生命科学、物理科学,以及工业三大领域。针对个性需求,设立“客户需求定制部门”ANDOR科学相机等产品经常可以搭配在其他仪器上使用,ANDOR会有许多对产品设计有个性化需求的客户。针对此,除了要求每一位销售/售后工程师都具备丰富的产品知识、客户应用知识,ANDOR还特别设置了“客户需求定制部门”,为工业合作伙伴的特殊需求提供便利。比如,ANDOR已有的科学相机、光谱商品化产品可能不能符合这些客户需求,相关个性需求包括:个性外壳需求、公司VI喷涂、不同功能模块的选配、光谱范围的定制等,客户需求定制部门则可以与客户进行沟通并尽量满足。而定制化能力也是ANDOR长期专注于工业领域解决方案的一个基础。ANDOR在中国:科学相机保有量超5000台,加速本土化发展业绩同比增30%,中国业绩占比20%牛津仪器在过去20年,具有保持每年20%左右增长的不俗表现,而ANDOR的业绩表现也十分亮眼。据朱飞介绍,ANDOR中国在去年业绩受疫情影响不大,今年更是通过内部的快速调整、人员架构的变动、新品发布等措施,目前业绩已实现相比去年同期30%的增长。从全球布局来看,ANDOR全球业务按地区分为北美洲、欧洲、亚太,三者基本三分天下,而中国市场业绩占比约近20%,已成为ANDOR重要的市场之一。ANDOR在中国,除了20余位销售和应用团队的支持,也在2016年成立中国客户服务中心,解决维修等本土化售后问题。同时,为便于更好的售后服务落地,ANDOR中国的售后应用团队规模还在不断壮大。各兄弟部门之间协同合作,提供更全面解决方案2015年,ANDOR加入牛津仪器,随之ANDOR在人事、财务、市场推广等方面得到牛津仪器的大力支持。牛津仪器各个业务部门之间定期会有产品技术培训、市场信息、客户关系等方面的沟通交流活动,为客户提供更加专业高效的服务。例如ANDOR和纳米科学部门在量子领域、ANDOR 和 AR部门在生命科学领域等都可以有很多灵活的合作方式。 同时各业务部门之间会定期安排内部分享会,分享产品技术,增进相互了解与合作;分享各自业务,便于为各自覆盖的用户提供更全面的解决方案,帮助业务得到更好的拓延等。典型的案例就是,牛津仪器在锂电领域开展的综合解决方案便融合了纳米分析、原子力显微镜、拉曼光谱等系列相关技术。ANDOR科学相机中国保有量超5000台!加速中国本土化发展谈及ANDOR中国客户的印象,朱飞回顾道,自己入行15年有余,见证了中国科学家用户的快速成长,从最初许多的跟随发展,到目前中国科学家在许多领域的领衔发展。尤其是近几年,中国在生命科学、量子科学等领域已经走在世界前列,甚至引领世界向前发展。ANDOR也很荣幸能通过一些仪器技术为这些科学家的研究发展不断助力。伴随在中国市场的长期耕耘,ANDOR十分重视中国本土化发展。对于中国本土化建设,朱飞表示,第一,要培养本土化的人才。首先是销售,ANDOR的销售不仅可以做产品演示,也可以做产品安装,甚至走出去也是某一个行业的专家,为客户分享ANDOR产品知识及广泛应用。而售后应用工作者则除了了解产品知识,也需要充分学习客户的研究与应用,为客户的需求提供更加合理的解决方案。第二,要保障售后的落地与高效。根据近期的统计,ANDOR在中国市场科学相机的保有量大概超过5000台!如此庞大的基数和时间积累,难免有故障需要维修。如上文提到,ANDOR已经实现本地维修,为客户提供便捷的售后服务,使服务周期由几个月降至一周以内,帮助客户节省时间与金钱成本。第三,通过相关培训,提高ANDOR中国团队的软实力。越来越多的本土化思维与理念,对团队进行系统培训,不仅仅是产品知识,还包括管理能力、演讲能力、英文口语能力、销售技巧等全方位的培训,让团队每一位员工找到自己的价值,ANDOR希望为大家提供一个共同学习进步的平台,为大家创造更多机会,实现个体与公司共同成长。
  • 美解除世界顶级高性能夜视产品TriWave相机对华禁售!
    pbr//pp 美解除世界顶级高性能夜视产品TriWave相机对华禁售!/pp 作为世界上探测波段最宽(短波红外/近红外/可见光)的TriWave相机-——美国IRLabs公司研发的TriWave相机已不再被列入国际武器贸易条例(ITAR)中,经美国商务部允许,可以向中国出售。/pp TriWave相机是一款商业价位合理的高性能夜视产品,在近红外、短波红外以及可见光范围可确保提供完美的日间/夜间相机解决方案。具有高分辨率、无光晕以及高灵敏度等优点。使用者可以在无光源的环境下捕获大气中的“夜间光”来获得清晰可视的图像。尽管目前国内市场上也存在能够采集夜间光源的相机,在低光下通过NIR照明进行工作或进行红外成像,但是不能够提供足够的信息以对某一场景进行全天候、全面、准确、可靠的描述,易造成目标的丢失和误判,所有的成像效果都无法与TriWave技术媲美。/pp TriWave相机的核心则是由NoblePeak公司研发的世界上第一种锗增强CMOS影像传感器。TriWave相机的精湛之处在于直接在生产读取电路晶圆上生长出锗探测单元,产生数百计数的对短波红外可见的成像芯片,可靠性高,波长响应范围更宽,不仅能够延伸到红外波段而且可以检测可见光和近红外光。这就使得TriWave相机兼具价格合理和响应波段宽两方面的优势。在半导体、医学、生物、夜间监视以及其他需要同时检测可见光和红外光的领域均具有广泛应用。/ppbr//pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 310px FLOAT: none HEIGHT: 173px" title="201411111615252576373.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/383328cb-0b25-4403-ba6c-e60b75abb7ca.jpg"/img style="WIDTH: 350px FLOAT: none HEIGHT: 172px" title="201411111617163264392.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/bb6e19e1-423d-41fb-9016-bee097140ee5.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 669px FLOAT: none HEIGHT: 252px" title="201411111626168960666.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/ef119df5-94d8-4093-97c5-5a676ab16321.jpg"//ppbr//p
  • 数码单反相机的透过率知多少?
    万物更生,新岁开启,春天沐浴温暖的阳光 ,正是踏青好时节,赶快拿出相机记录美好时光。今天让我们来讲讲新手如何选择高质量的镜头?镜头的透过率直接决定了成像质量的高低,因此,评价镜头的透过率至关重要。数码单镜头反光式相机即我们所说的数码单反相机,利用单个镜头反光进行取景。相比普通相机,其优势是可以更换不同种类的镜头,满足不同的拍摄需求,以数码数据的格式记录成像。▼镜头反光进行取景▼- 本次测量了长焦镜头和镜头保护滤镜的透过率 -看看它们的表现如何吧?▼-01-应用数据样品:长焦镜头、镜头保护滤镜仪器条件:UH4150紫外-可见-近红外分光光度计、大镜头测量附件、透射支架(紧密贴附)▼镜头测量附件和透射支架▼使用大镜头测量附件分析长焦镜头,附件可以按照下图(1)所示进行上下移动,(2)进行前后移动,因此大镜头测量附件可以轻松调整样品位置。▼镜头测量示意图▼镜头保护滤镜是用来保护数码单反镜头,或给图像增添特殊效果或颜色的,通过使用紧密贴附类型的透射支架可以测量滤镜向各个方向扩散的透射光束,如图所示。▼镜头保护滤镜测量示意图▼测量结果表明,长焦镜头在可见光区具有85%的透过率,而镜头保护滤镜在可见光区的透过率高达95%。如图所示。▼透过率光谱▼-02-总结长焦镜头由多个镜头和多层镜片组成,UH4150紫外-可见-近红外分光光度计具有优异的平行光束性能,是长焦镜头等长光路样品测量的优良选择。另外紧密贴附透射支架能够捕捉来自各个方向的透射光,确保透过率的准确测量。END公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 德国Greateyes全新平台ELSE!全帧、深度制冷CCD 相机
    全新升级 greateyes CCD相机 2019年12月 全帧转移,深度制冷,高性能科研级CCD 相机全新平台出身于柏林的ELSE是德国greateyes公司最全新研发,应用于紫外-可见-近红外波段的光谱及影像相机。ELSE集成了目前最前沿的低噪声电子系统和超低温制冷技术,同时保持了紧凑小巧的设计。全新的设计允许从50kHz至4MHz灵活地选择所需读出速度。18-bit的模数转换能够利用CCD传感器的全动态范围,以达到更好表现和更高的信噪比。为匹配不同应用的需求,该相机包括多种类型的传感器可供用户选择。同时ELSE的低噪声使之成为极弱信号条件下所需的理想相机,它将给您的光谱学和影像研究带来前所未有的机遇。主要特点• 超低温半导体制冷系统产生极低的暗电流来达到更佳检测限• 严密的真空封装保护传感器且维护需求较低• 千兆以太网GigE 及 USB 3.0 数据接口您可选择本地或远程进行操作• 多种传感器类型不同尺寸均提供使用紫外,可见或近红外的镀膜• 高达 95% 的量子效率灵敏的传感器适合弱光应用• 用户可选择增益在最适合信噪比和动态范围间平衡传感器• 快速读取速度高帧率搭配低噪声电子系统• 灵活的软件选项原装 Vision 软件或各类开发包 SDK光谱应用成像应用ELSEsELSEi典型示例拉曼光谱近红外光谱荧光光谱吸收,透射及反射光谱活体荧光生物成像天文观测LIBS 光谱仪中子层析成像EL / PL 成像超冷量子研究典型型号ELSEsELSE 1024x128ELSE2048x512ELSE1024x256像素规格1024 × 1281024 × 2562048 × 512 感光区域26.6mm × 3.3 mm26.6 mm × 6.7 mm27.6 mm × 6.9 mm像素尺寸26 μm × 26 μm26 μm × 26 μm13.5 μm × 13.5 μmELSEi(图片为4096x4096)ELSE 1024 x1024ELSE 2048x2048ELSE 4096x4096像素规格1024 × 10242048 × 20484096 × 4096感光区域13.3 mm × 13.3 mm27.6 mm × 27.6 mm61.4 mm × 61.4 mm像素尺寸13 μm × 13 μm13.5 μm × 13.5 μm15 μm × 15 μm量子效率曲线 滑动查看下一张图片 德国Greateyesgreateyes开发、生产并销售高性能科学相机。其作为精确探测器,被广泛应用于成像与谱学应用领域。同时,greateyes公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。成立于2008年的greateyes,以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户群体已遍布多个国家。 北京众星联恒科技有限公司作为Greateyes公司中国区授权代理商,为中国客户提供Greateyes所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。
  • Teledyne收购工业相机制造商Adimec,继续扩大成像产品组合
    近期,Teledyne宣布了收购荷兰工业相机制造商Adimec的交易,这进一步扩大其成像技术组合产品。Adimec由Just Smit、Bas Heijn和Jochem Herrmann于1992年创立,研发和销售各种用于机器视觉、医疗保健和国防应用的相机,其产品在可见光、红外和X射线光谱区域工作,包括自定义选项。Adimec一款典型产品是该公司用于高分辨率检测的1.03亿像素“DIAMOND D-103A12-T”相机:面向LCD、OLED和MicroLED检测的显示器行业。Adimec另一个专业领域是主动镜头对准系统,该系统使用实时测量来辅助图像传感器的定位,以优化国防应用中使用的短波红外(SWIR)图像传感器性能。Adimec的'TMX'相机系列Adimec的技术将增强Teledyne成像产品阵容,该产品阵容在过去十年中通过一系列相机和图像传感器制造商的收购而大幅扩展。Teledyne Technologies首席执行官Edwin Roks在谈到最新交易时表示:Adimec在医疗保健、全球国防以及半导体和电子检测等共同战略重点领域拥有独特的互补技术、产品和客户。Adimec的两位联合首席执行官之一Alex de Boer评论道:“几十年来,在我们总部位于荷兰埃因霍温的X射线成像业务中,我见证了Adimec成长为利基应用领域的领导者,这些应用需要非常准确的图像,以便在时间关键的流程中做出精确的决策。”Alex de Boer继续说道:“作为工业和科学市场先进成像技术的领导者,Teledyne是在创始人和管理层过去三十年建立的坚实基础上进一步发展的完美公司。整个Adimec团队期待与Teledyne一起创造令人兴奋的未来,同时扩展成像技术边界,为我们的客户提供相机支持,并根据他们的应用需求进行完美优化。”Joost van Kuijk自2014年起与Alex de Boer一起领导Adimec,他补充道:“我们非常高兴能够公开宣布Adimec将成为Teledyne的一部分。”Teledyne最新的销售数据显示,其数字成像部门2023年的年销售额为31.4亿美元,占该纽交所上市主体公司总收入56.4亿美元的一半以上。2010年,成像业务仅占Teledyne年销售额16.4亿美元的7%,略高于1亿美元。然而,此后Teledyne收购了Dalsa、e2v Technologies以及Roper子公司Princeton Instruments、Lumenera和Photometrics等公司。然后在2021年,该公司完成了该行业最重大的举措,以约80亿美元的现金加股票成本收购了红外热成像巨头FLIR。Teledyne执行董事长Robert Mehrabian在Teledyne最近一次投资者电话会议上发表讲话时表示,他预计今年整体业务的销售收入将增长4%左右,其中FLIR部门的增长速度将略高于其它成像子公司。“特别是FLIR国防应用领域,正在经历非常好的订单接收,我们预计该领域的增长将超过成像业务部门的其它产品部分。”Robert Mehrabian补充道。
  • 【综述】红外隐身材料的应用及其研究进展
    随着红外探测技术的飞速发展,红外隐身材料的开发已成为一个迫切的需求。红外隐身效果受温度和红外发射率的共同影响,但以往的研究大多集中在单一因素上,从而限制了红外隐身产品的有效性。据麦姆斯咨询报道,近期,西安工程大学的科研团队在《印染》期刊上网络发表了以“红外隐身材料的应用及其研究进展”为主题的文章。该文章第一作者为陈海通,通讯作者为王进美教授。本文介绍了各类红外隐身材料的优势和局限性、近年来的研究进展以及未来发展趋势,重点包括基于不同的材料在红外隐身领域所发挥的独特作用。红外隐身原理在了解红外隐身机理之前,深入研究其探测原理有利于更好地规避和反制。隐身技术与探测技术双方是相互抵制的关系,二者都是围绕目标和背景两个对象进行展开,探测是通过不断放大目标与背景的差异,从而识别出目标,隐身则是缩小两者的差异。例如,在飞机上,不同的探测器通过六个相应的特征——声学、视觉、烟雾、雷达、红外和轨迹特征来探索它们存在的迹象。红外探测主要基于热成像原理,加之物体本身就是红外光源。红外波可以覆盖0.76~1000μm的范围,可细分为五个部分(如图1所示):近红外波(NIR,0.76~1.5μm),短红外波(SWIR,1.5~ 3μm)、中红外波(MWIR,3~8μm)、长红外波(LWIR,8~15μm)和远红外波(FIR,15~1000μm)。由于地球大气层吸收了大部分红外线,仅对3~ 5μm和8~14μm范围内的电磁波相对透明。因此,在两个大气窗口中隐藏目标的自发辐射是击败红外探测器的有效措施。图1 各种波段的比较及相应的隐身应用除此以外,材料性质、表面粗糙度和厚度等许多因素都会影响红外发射率。考虑到材料的自身特性,其红外发射率与原子核和外核电子的相对位移(正负电荷中心不一致产生的电偶极矩)密切相关,带负电的外核电子和带正电的原子核会受到外电场的影响。这三个方面体现在复介电常数、电导率和晶格振动对材料红外发射率的影响上。红外发射率的复介电常数实部依赖性主要受材料的极化度控制,与本征极化偶极矩数、离子半径、晶格常数等因素密切相关。而表面粗糙度对红外发射率的影响可归纳如下:一方面,入射辐射在物体不平整表面的漫反射增加了物体表面吸收红外辐射的机会,导致吸收率增强;另一方面,凹凸不平的表面提高了辐射体的相对辐射面积,从而增加了辐射能量和相应的发射率。此外,随着材料厚度的增加,红外发射率也会增加。金属材料的热辐射特性发生在几微米的表层,可以认为表面特性和发射率与厚度无关。对于大多数非金属介电材料,辐射都有一定的穿透深度。因此,非金属电介质和半透明材料的发射率不仅取决于它们的表面状态,还取决于样品厚度。红外隐身方法点源探测和成像探测是两种主流的红外探测方法。点源探测主要与探测距离有关,可检测到的最大距离R。为了最小化目标检测距离,红外辐射特征J越小越好。成像检测主要是利用背景与目标间的热辐射能量之差进行测试。一般来说,发射率高,物体很容易暴露在红外探测器下。为了实现红外隐身伪装,背景和目标物体之间的红外发射强度差异应该足够接近可以忽略不计。因此,降低辐射能E对于红外隐身是必不可少的。控制目标表面温度和降低目标表面发射率ε是获得良好红外隐身能力的主要途径之一。到目前为止,控制表面温度的主要方法是热隔离和热通量控制。理想的绝缘材料是空心玻璃微球(HGM)、气凝胶、热毯、纳米纤维膜、微/纳米多孔泡沫、软木和皮革等隔热材料。其中,HGM和气凝胶在红外隐身领域应用较多。但这种方法的局限性同样明显,因为环境等限制条件,有时物体的表面温度很难改变,所以当物体的T难以改变时,具有低ε的产品具有出色的红外隐身能力。根据Hagen-Rubens定律,电导率与低ε正相关。例如Cu、Ni和Al等金属,以及一些导电聚合物,如聚苯胺(PANI)是低ε材料。但是金属在可见范围内具有高反射率,这会降低视觉伪装效果。因此,金属材料一般被用作填料。目前,研究人员主要通过对金属填料进行改性来实现低发射率与低光泽度的兼容。综上所述,实现红外隐身的最佳途径是削弱和调整目标的红外辐射能量特性,同时使其尽可能接近背景。因此,将“目标+背景”的组合识别为“与背景相似的物体+背景”的组合,这样更有利于欺骗检测器。红外隐身材料隔热材料中空微珠作为隔热材料具有超微小孔隙结构、空心结构或多层结构等特点,因而具有很低的导热系数和吸水率。将其作为填料可以显著降低目标热量的传导,从而有效降低目标的红外辐射能量。2018年,焦钰钰团队开发了一种由纯无机矿物组成的玻璃微珠,该微珠会与基体表面形成一个中空气体层从而阻断热传导,因其蜂窝中空结构故,而它的导热系数很低,涂层具有非常好的隔热保温效果。同时,中空玻璃微珠可以将太阳85%以上的热量反射阻隔在基体表面。PAKDELl团队在2020年将空心微珠颗粒与TiO₂纳米粒子共混,制备了织物用隔热涂料,涂料具有良好的隔热性能并降低了织物的可燃性,另外空心微珠颗粒的存在及其浓度也会直接影响织物的近红外反射率。该团队利用红外热成像仪证明空心玻璃微珠防止涂层织物快速散热,此功能可以应用于保暖织物,还可以减少从室内空间到建筑物外的热量损失,进而有效提升红外隐身性能。凝胶系列中的气凝胶具有极低的密度、低导热性和高比表面积,是一种具有3D互穿网络的高度多孔材料。空气层分裂成小块,可以抑制热量的相对流动。此外,气凝胶骨架赋予固体热传导路径复杂而漫长,从而增强散热能力。2020年,ZHANG的团队开发了双向各向异性聚酰亚胺/细菌纤维素(b-PI/BC)气凝胶,它们具有良好的各向异性成型性、质量轻和出色的隔热性能(图2)。与单一的PI气凝胶和其他商业绝缘材料(聚氨酯和聚苯乙烯泡沫)相比,b-PI/BC气凝胶在相当大的温度范围内有效地阻止了传热,并具有稳定的隔热性能(图3)。图2 b-PI/BC气凝胶的合成流程图3 与其他商业绝缘材料相比,bPI/BC气凝胶具有良好的隔热性能此外,WU的团队在2022年通过改变CuS的添加量和热还原策略设计了rGO/CuS复合气凝胶。CuS的添加有效地调节了红外发射率和隔热性能。加热30 min后,由于其多孔结构,它会保持原始温度。因此,层压多孔结构和多组分赋予复合气凝胶隔热和红外隐身多功能性。该团队还通过简便的溶剂热法和随后的冷冻干燥制备了rGO/CuS@PCM气凝胶(图4)。它们在8 ~ 14 μm的红外发射率从0.82调节到0.59。虽然气凝胶是当前密度最小、隔热性能最好的固态材料,但其存在强度低、易碎等缺陷,在一定程度上限制了它的应用。图4 rGO/CuS@PCM气凝胶制备过程示意图相变材料相变材料(PCM)由于其卓越的热管理能力在红外隐身功能材料领域受到特别关注。目前,许多研究人员将相变材料微胶囊化再应用于红外隐身涂层中。相变微胶囊(MPCPs)是一种具有核壳结构的相变储能材料,其原理是通过相变材料的放热和吸热过程来调节温度。GU Jie团队在2021年采用二十烷作为相变材料(PCM),三聚氰胺、尿素和甲醛(MUF)作为壳材料形成微胶囊。然后,将聚苯胺(PANI)沉积在这些微胶囊的表面以形成了具有温度控制和低红外发射率的双壳微胶囊(DSM)。经测试,具有1.354 mm厚涂层的红外隐形织物可冷却高达11.2 ℃,并且控温过程持续27 min,红外发射率达到0.794。该面料在实际使用中具有显著的红外隐形效果和良好的耐用性(图5)。图5 红外隐形织物的红外图像然而传统的PCM通常表现为具有固定转变温度的刚性固态或流动液态,极大地限制了它们的应用,特别是在多波段隐身和多场景中。因此,很多团队在这方面进行了改良,例如2023年DENG团队首次设计并构建了一种用于同步视觉/红外隐身的本征柔性自愈合相变薄膜。该相变膜具有固-固相变行为,转变温度(从38.8 ℃到51.1℃)和热函(从79.7 J/g 到116.7 J/g)可调,该相变薄膜可定制不同颜色和多种配置,在多场景下展现极佳的视觉隐身功能。此外,该相变薄膜具有热管理能力,并在各种温度下对目标物表现出红外隐身性能,且具有长期循环稳定性(500次循环)和出色的柔性。此外,PCM与气凝胶结合的复合材料也可以达到优秀的红外隐身效果,在2019 年,LYU的团队首先制备了Kevlar纳米纤维气凝胶(KNA)薄膜,然后与PCM结合以获得KNA/PCM薄膜,发现具有热管理功能的KNA/PCM复合薄膜在太阳光照的室外环境中表现出优秀的红外隐身性能。在此基础上该团队还提出了一种由隔热层(KNA薄膜)和红外吸收表面层(KNA/PCM)组合的结构,以隐藏红外检测中的热目标。与其他红外隐身材料相比,KNA−KNA/PCM组合结构涂层靶材由于优异的隔热性和超低红外透过率,红外隐身性能更优秀。这样的结构在未来军事和工业领域的应用具有巨大的潜力,为红外隐身技术提供了更有效的解决方案。纳米结构材料纳米结构材料在很宽的频率范围内表现出均匀的吸波特性。因此,它在红外和雷达波隐身材料的应用较多。由于红外光的波长远大于纳米颗粒的尺寸,导致纳米材料对红外光具有高透过率,使红外探测器接收到的反射信号变得很微弱,从而实现红外隐身效果。为了促进材料的多通道相容性,由两种或多种组分组成的纳米复合材料显著增强目标的红外隐身性能。研究发现,核壳纳米复合材料可以通过核和壳组分的相互修饰来调节。由于壳成分存在于核壳结构的外表面上,所以表面功能的操纵可以有效地满足不同的应用需求。近年来,由结构核和功能壳组成的核壳纳米复合材料在低发射领域受到越来越多的关注。例如WANG团队通过在SiO₂颗粒表面上层层组装剥离的LDH(层状双氢氧化物)纳米片和DNA生物分子,成功制备了SiO₂@DNA-LDH(图6)纳米复合材料,并测试了样品在8~14 μm波长下的红外发射率值,发现SiO₂@DNA和SiO₂@LDH的红外发射率值分别降至0.732和0.658。以DNA插层LDH为功能壳构建SiO₂@DNA-LDH核壳纳米复合材料,由于DNA和LDH纳米片之间的氢键或静电相互作用,以及DNA-LDH壳层形成加强的物理限制,红外发射率值进一步降低至0.458。图6 (a)SiO₂和(b)SiO₂@DNA-LDH纳米复合材料的扫描电子显微镜(SEM)图像,(c)原始SiO₂(d)、(e)和(f)SiO₂@DNALDH纳米复合材料的透射电子显微镜(TEM)图像此外,纳米金属材料在隐身材料中的应用同样备受关注。ZnSe因其在红外区域优异的非线性光学性能,Co在红外区的良好吸收特性,为过渡金属的掺杂提供了选择。但一种材料的微观结构会影响其光学特性,例如吸收、反射和透射。尽管ZnSe和Co具有良好的红外特性,但其电子空间分布仍然较差,不利于材料的吸收和光传导。Ga表现出高电子浓度和结构保护特性。因此,将Ga元素引入到材料中,不仅可以控制材料的微观结构,还可以改善材料的空间电子态分布。2021年PAN等人通过PLD(脉冲激光沉积)在不同的Ar气体下制备了一种适用于抗近红外探测的纳米CoGaZnSe多层薄膜。通过XRD(X射线衍射)、拉曼光谱和模拟研究了薄膜的微观结构发现通过控制生长压力来改变晶体特性、键合和电子的空间分布。在不同压力下获得的薄膜具有不同的透射率。根据这一特性,将具有不同透光率的薄膜与多层薄膜相结合,可以减少红外反射。该团队将多层薄膜涂在普通衣服的表面,然后使用红外探测器进行测试。结果表明,CoGaZnSe多层薄膜的抗近红外检测率最高可达86%,大大降低红外探测的量子效率。碳基复合材料碳材料以其质量轻、比表面积大、机械强度高和良好的导电性等的特性,彻底改变了隐身技术领域。炭黑、碳纳米管以及石墨烯的使用为合成轻质、多功能和智能红外隐形材料提供了新的可能性。例如,可以使用低发射率材料改性的碳纳米管用于屏蔽目标的红外辐射;可以通过石墨烯的添加巧妙地实现温度的动态调节,从而改善静态微/纳米结构只能改变热发射率,固定的热管理材料不能根据需求和环境调节温度的缺点。因此,碳基复合材料为红外隐身领域的设计和性能控制提供了高度的灵活性(图7)。图7 碳材料在红外隐身方面的优势零维材料炭黑作为全球生产最丰富的碳形式之一炭黑(CB),是碳基材料最早使用的原材料。但是单独添加炭黑会增强红外波段吸收,这对红外隐身不利。涂料的三个部分分别为添加剂、填料和黏合剂。其中实现红外隐身的关键在于各种填充物。金属填充物可以显着降低红外发射率,例如铝。但是金属对可见光的强烈反射与视觉隐身相冲突。2019年,LI和他的团队将直径为30~45 nm的炭黑纳米粒子直接喷涂到纳米多孔硅渐变折射薄膜上的5μm厚可转移阳极氧化铝(AAO)模板上。经实验测试,该薄膜在2.5~15.3 μm范围内平均吸光度为97.5%,远高于纳米多孔硅和AAO模板。此外,带有炭黑的AAO模板可以很容易地转移到其他结构上,可以更好地隐藏不同物体的热特性,从而进一步隐身。其本质是光通过AAO模板在内部多次反射,而随机的炭黑颗粒充当散射中心。通过炭黑和纳米多孔硅对光的进一步吸收和捕获,使复合结构能够实现非常低的反射率。因此,炭黑需要与具有较低红外发射率的材料结合使用,才能实现良好的隐身性能。一维材料碳纳米管兼具轻质、可控、高导电、形貌可调和优异机械性能的碳纳米管成为红外隐身复合材料的中流砥柱。许多文献表明,碳纳米管的强度是钢的100倍,密度是钢的六分之一。此外,碳纳米管具有约6 000 W/mK的高导热率,且导电率远高于铜。这些优势将成为多壁和单壁碳纳米管在红外隐身领域应用的关键。低红外发射率材料能以涂层和复合材料的形式制备。2016年,CHU团队成功开发了银颗粒改性碳纳米管纸(SMCNP),并制备了一种具有超低红外发射率的SMCNP/玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合材料用于红外隐身,以解决飞行器中金属添加剂和纤维增强聚合物(FRP)复合材料难以形成整体的问题。此外,静电纺丝是生产薄膜的独特方法。静电纺丝可以生产2纳米到几微米的纤维。2018年,FNAG等人通过静电纺丝制备聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维膜和单壁碳纳米管(SWNT)改性PVDF(命名为SWNT/PVDF)(图6)。壳聚糖处理后,将金纳米粒子浸入金溶胶中并搅拌以修饰薄膜。在静电力的作用下,Au纳米粒子牢固且非常均匀地固定在两种纤维的表面。研究发现,PVDF和Au-PVDF纤维膜的红外发射率值分别为0.82和0.76,而SWNT/PVDF和Au-SWNT/PVDF薄膜的值分别低至0.77和0.68,说明单壁碳纳米管与金颗粒结合后性能更好。二维材料石墨烯石墨烯具有独特的二维蜂窝状晶格结构,从而赋予其相互连通的多孔结构、高表面积、良好的导热性和优异的导电性等性能,被广泛应用于催化、电池、生物医药等领域。然而,石墨烯在传统红外隐身领域,如降低涂层发射率、隔热、吸收热辐射等,既没有表现出突出的性能,也不具备足够的潜力与其强大的性能相匹配,这是因为蜂窝结构对波的散射有强烈的影响。此外,基于热辐射产生原理,由于石墨烯的能隙为零,所以石墨烯本身不发射热辐射。因此,石墨烯很难以传统的方式直接制造具有极低发射率的材料。但石墨烯可以通过石墨烯层中的离子液体嵌入和外部电压调制,将红外发射率控制在0.3~0.7的范围内。2021年,SHI的团队通过组合石墨烯纳米片和Fe₃O₄纳米粒子,显着增强微波吸收且提供轻巧而坚固的支撑。该团队将其进一步集成到具有隔热性能的PI气凝胶中,并使用聚乙二醇(PEG)作为相变材料,获得了一种新型的兼容电磁和红外的双隐形薄膜。PI/石墨烯/Fe₃O₄杂化气凝胶薄膜具有多孔结构,导热系数低,可以抑制红外热辐射,使其具有红外隐身性。为防止温度随外界不断发生变化,上部采用PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG薄膜,既能提供低温显热吸收,又能提供高温潜热吸收,最终实现双重热缓冲,从而更好地协调热力学与红外隐身的关系。图8 (a) (S1) PI/石墨烯/Fe₃O₄混合气凝胶薄膜、(S2) PI气凝胶/PEG复合薄膜和(S3) PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG复合薄膜在加热和冷却过程中记录的红外热成像图像。根据红外热像分析格式确定的(b)加热和(c)冷却过程中温度随时间变化的图像光子晶体光子晶体是一种新型结构材料,由于其光子带隙和光子局域化两个特性使得控制物体的自发辐射成为可能。通过调节光子晶体的结构,可以使光子带隙处于特定红外电磁波段,最终在红外波段具备高反射率与低发射特性。利用光子晶体禁带的高反射、低辐射等特点,可以改变目标的红外辐射特性,以干扰探测器的捕获光谱,使其无法被红外线侦察装置侦测到,从而实现红外隐身。目前,光子晶体在红外隐身材料的研究主要集中在一维光子晶体材料和三维光子晶体材料,这两种材料由不同折射率的介电层堆叠而成。由于一维光子晶体易于设计和制造,近年来许多研究人员对其进行了深入研究。例如DONG Qi等人开发了基于ZnS/Ge的一维光子晶体(1DPCs),在波长3~5 μm处测量反射光谱,得到了95.1%的平均反射率;使用ET-10红外发射仪测得平均发射率低至0.054,完全满足红外隐身需求。三维光子晶体的制造方法有微机械加工法、半导体工艺法、激光全息干涉法等。由于三维光子晶体在不同方向上存在很好的对称性,因此利用上述制造方式能够成功得到具有禁带的光子晶体结构,例如层叠的硅棒排列制备三维光子晶体可以有效减少红外波段带隙内目标的红外辐射,并增强带隙外的红外辐射。此外,以钨为代表的三维金属叠层结构具有更宽的禁带,可以选择性地控制辐射。这两种光子晶体红外隐身材料结构复杂,价格昂贵,不利于大规模应用。而胶体基元自组装法因方法简便、容易操作、成本低廉、重复性好等优势,成为一种相对普遍的实验室制备光子晶体方法。LI团队使用机械强度高、化学稳定性强和高温稳定性好的聚苯乙烯胶体微球采用逐层法制备了红外吸收波长为3.30 μm和3.42 μm的三维光子晶体材料,并通过气液界面自组装制备单层聚苯乙烯光子晶体膜。该材料实现了3~5 μm可探测波段红外辐射特性的调制,满足红外隐身要求。总结与展望在过去的几十年里,研究人员对红外隐身材料性能的研究主要集中在调整发射率和温度控制进行热管理这两个方面,而对其机理研究不够深入。随着电子技术和先进探测器的不断发展,单波段隐身材料已难以适应现代军事环境。因此,隐身材料的研究需要向多波段兼容隐身方向发展。其中,突破的关键是弄清楚各个电磁频段之间的内在联系。例如对于红外-可见隐身,光谱和背景光谱特性应尽可能一致(0.38 ~ 0.76 μm),需要一个合适的ε来减小目标与背景之间的红外辐射差异(8 ~ 14 μm、3 ~ 5 μm和1 ~ 2.5 μm)。而对于雷达红外兼容隐身,雷达吸波材料需要高吸收率和低反射率,而红外隐身材料需要高反射率和低ε,这就要求综合考虑隐身机理、制备工艺、材料稳定性和兼容性等问题。目前,实验室制备的样品量很少。如何让合成和设计的材料可以大规模生产,并具有其他优良特性,以确保它们可以在实际环境中使用,仍然是一个很大的挑战。其中,可调整、简便的合成路线备受关注。如何设计具有综合特性的产品也是未来发展的方向之一。例如,耐高温是一个重要因素,因为受保护设备(如飞机)的外表面热平衡温度,飞行时高度很高,普通涂层无法提供隐身性。此外,飞机、舰船等军事装备通常在浓烟、潮湿、气候恶劣的环境下工作,容易产生腐蚀缺陷。因此,耐蚀性对于提高军事装备的质量和可靠性具有重要意义。为适应环境变化,开发智能隐身材料势在必行。传统的伪装防护技术是静态的,缺乏环境适应性。智能隐身材料具有感知、信息处理、自主指挥和对环境信号作出最佳反应的功能。因此,如何设计能够主动适应环境的智能隐身材料是伪装隐身技术进一步提高军事目标在复杂战场环境中的生存和突防能力的重要发展趋势。
  • 相机里的劳斯莱斯:在徕卡相机总部感受高冷自信
    徕卡相机公司总部大楼,工作人员讲解公司文化徕卡相机  在摄影爱好者眼中,徕卡相机被誉为“神一般的存在”。在其早期岁月,轻巧、耐用的徕卡相机让战地摄影成为可能,巴顿将军、隆美尔元帅都留下了在战场上使用徕卡相机的记录。而因为价格不菲,它也被称为“相机里的劳斯莱斯”。在英国,一些绅士并不拍照,但身上常挂一台徕卡,作为身份象征。历经百年沧桑,如今的徕卡面对数码洪流,却不愿意放弃自己对机械的坚守,其半个世纪前推出的M3相机至今式样基本没有变过。在性能方便为王的时代,这种坚守还能获得多少拥趸?《环球时报》记者日前走进徕卡公司位于德国西部小城韦茨拉尔的总部,试图探究到底是什么支撑了徕卡的自信。  “零部件最少化”  韦茨拉尔市位于德国黑森州西北部,是一个人口只有5万多的小城。19世纪80年代后,这里汇聚了德国光学工业的精华,建立了包括徕卡公司在内的十几家光学公司,以生产照相机、显微镜和望远镜闻名遐迩。与显赫的名声相比,徕卡公司总部显得格外低调。银灰色的4层大楼坐落在一片空地上,整个大楼的造型好像露天放置的徕卡相机双镜头。这里就是世界上第一台便携式相机Ur-Leica型相机的诞生地。  徕卡公司为什么选择在这样一个不起眼的小城安家落户呢?徕卡公司公关部的埃尔伯特先生告诉《环球时报》记者,这里的水土好,空气清新,有利于光学玻璃的生产,可确保其通透性。另外,这里远离喧嚣,能让工厂的设计人员和工人保持宁静的心态,潜心投入到产品的研发上。  谈到徕卡公司的过人之处,埃尔伯特很自豪,“徕卡相机绝对没有可有可无的多余部件。‘零部件最少化’使徕卡真正达到了增一分觉多、减一分嫌少的地步。”公司一直坚持直观、简练的设计,核心理念是高度重视产品的实用性,这绝不是让徕卡拥有繁多花哨的功能,它只拥有摄影所需的最基本功能。  据埃尔伯特介绍,徕卡公司对产品质量的追求是压倒一切的。他举例说,徕卡公司在上世纪50 年代曾研发出一种相机镜头边缘涂抹的黑漆,这种漆的质量非常好,已经使用了几十年。最近徕卡公司开发出一种新漆,效果更好,唯一的不足是牢固度不如旧漆,使用久了会脱落。为确保涂漆几十年如一日地粘在镜头上,公司毅然决定放弃新漆,仍用旧漆,牺牲了镜头的部分性能。但公司认为这样做是值得的,“如果新技术不能保证产品质量的稳定,即使能提高产品性能也要弃用,说到底只有可靠的质量才是吸引用户的最大竞争力。”  总部里的那个空车间  在参观时,记者看到一个空空的车间,里面没有人。埃尔伯特说,这个车间是相机镜头研磨车间,主要由女工来做。由于这个工序比较独立,女工们又要求早上班早回家,公司就把她们的工作时间调整为早上6点上班,中午12点下班。这样她们可以用下午时间照顾家人。今年欧锦赛期间,公司还特许部分球迷职工晚上班两个小时,让他们在家享受足球狂欢。埃尔伯特说,“员工在愉快心情下和郁闷心情下的工作质量是完全不一样的。”这让记者想起了一个故事,一名技艺精湛的钟表匠在监狱里无论如何也达不到原来的水平,出狱后又神奇地恢复了创造力。  徕卡公司对员工意愿和权利的尊重是有传统的。早在1885年,徕卡公司前身莱茨工厂就开始在工人中发放孤寡伤残抚恤金,1906年实行8小时工作制,这些重大福利制度比国家法定提早了至少10年。莱茨工厂的名气和声誉吸引了很多周边大城市的高级技工。“在莱茨上班”成了当时名副其实的光荣。  徕卡相机的历史可追溯到1849年。韦茨拉尔小镇上一名德国机械匠人凯尔纳成立了一家光学仪器作坊。20年后,该厂由曾在瑞士表厂做过学徒的年轻师傅莱茨接手,厂子更名为莱茨光学工厂,主要生产显微镜,到1907年售出10万台。一战前夕该工厂成为全球知名的光学仪器厂,产品覆盖望远镜、投影仪、电影摄影机等全线光学产品。然而一战让莱茨工厂和整个国家陷入困境。莱茨1920年病故后,他的儿子小莱茨临危受命。4年后,他做出了一个决定,投产徕卡相机。在1925年莱比锡春季博览会上,莱茨工厂推出了第一部量产135mm徕卡相机,一炮而红。  数码时代,为何坚守机械  一家企业的兴衰逃不开世事风雨。上世纪70年代,日本竞争者们不断开发低端产品以占领市场,徕卡相机的市场份额被不断蚕食。70年代中期,徕卡公司首次出现财务危机,7000名员工急剧裁员至3000人,生产线部分转移至人工成本只有德国1/4的葡萄牙。在80年代中期艰难的出售谈判中,莱茨后人不得已彻底退出了这一百年的家族企业。1987年,徕卡公司被瑞士同行WildHeerbruggAG收购,后几经易主。  2000年,日本数码相机的销售额首次超越传统相机。佳能、尼康等很快以高质量的数码相机树立了在这一领域的声望。柯达公司在2004年停止生产传统相机产品,彻底转向数码领域。而徕卡仍固守传统工艺和极其昂贵的价格,这使它不可避免地陷入困境。2004年,徕卡亏损超过1000万欧元。在2005年破产之际,公司被奥地利商人考夫曼收购。所幸,徕卡多年来坚持销售额10%以上的研发投入为其在激光显微镜等领域的技术发展保驾护航,徕卡作为高端光学仪器供应商的国际地位得以确保。徕卡的品牌价值并未出现剧烈下滑。目前,徕卡相机公司已成为徕卡品牌冠名却彼此独立的三家公司之一。  如今,徕卡坚持两条腿走路,一方面和日本松下合作生产数码相机。最近还和中国华为合作生产手机镜头。在T系列、S系列和SL系列的产品上应用并优化了自动对焦技术,实现产品的自动化。另一方面,继续在M系列相机上使用手动对焦技术,坚持机械相机制造。  在数码时代依然坚守机械相机,有人表示质疑和不解。徕卡公司调研发现,在传统机械相机巅峰之作的M3相机使用人群里,年轻人依然占很大比例。这就表明,在性能方便为王、数码相机大行其道的时代,精密机械相机仍是很多人的梦想极品。因为徕卡粉丝们欣赏的是制造哲学,追求的是使用机械相机所具有的事必躬亲的参与感。这是高度自动化相机不能给予的。徕卡相机的优势是,对相机机械制造有绝对自信,但对电子元件就不敢保证。因此徕卡公司决定,以M3系列为代表的经典路线必须坚持,电子元件越少越好。在机身制造上,还用黄铜取代钛铝合金,要的就是这种“沧桑感”。  即便是数字化的徕卡相机,依然坚持传统设计,比如在镜头卡口上一致,可使用几十年前的镜头,甚至连存放电池的位置与方式都像极了胶片时代的M系列。中国一名张姓摄影爱好者表示,“这让徕卡的拥趸能继续感受经典。但同时,新进用户会抱怨这台机子操作起来很难,甚至不如一台微单‘好用’。”  据说每台徕卡相机都有一个单独编号,从第一台至今都是连续的。这使其极具收藏价值。目前收藏市场上最热门的是百年经典徕卡M3系列。上世纪30年代生产的、品相保存完好的可达百万元级别,其中还分军版和民版。  “现在的徕卡价格的确让人有些难以接受。几十万元买上一套限量版渐渐成了一种炫耀方式。”这名徕卡迷说,“但真正热爱徕卡的摄影者还是要用它来拍摄的。因此,二手市场已成为一种性价比更高的拥有徕卡的方式。”
  • 有望颠覆市场!湖北光谷实验室攻克短波红外成像芯片新技术
    湖北光谷实验室近日宣布,其科研团队研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像,面阵规模 30 万、盲元率低于 6‰、波长范围 0.4-1.7 微米、暗电流密度小于 50nA / cm2、外量子效率高于 60%,号称“性能优越”。相关负责人介绍,这一技术的核心优势有:图像分辨率高,理论上像素尺寸仅受限于艾利斑直径;溶液法低温加工,与任何形貌的基底均兼容;探测波段高度可定制化,探测波段不受衬底吸收影响;可大面积加工,兼容 12 寸 CMOS 晶圆制备工艺,“同时成本极低,有望颠覆市场”。光谷实验室表示,在食品检测、半导体检测等工业应用中,基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”,具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件,对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。传统铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵,使得短波红外相机均价高达 25 万元,严重制约着市场增长。光谷实验室团队通过 4 年时间,全力攻关量子点技术,通过低温的溶液法制备工艺,实现可与硅基芯片一体化集成的量子点短波红外成像芯片,其探测波段范围远超传统铟镓砷芯片,同时制造成本仅不到百分之一。▲ 产品部分应用领域目前,光谷实验室团队面向手机模组、车载相机等消费级应用场景,已申请十五项发明专利,已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。IT之家查询获悉,湖北光谷实验室成立于 2017 年,致力于解决制约我国科技发展的关键问题,研究方向涵盖光电子技术、高端装备制造、人工智能等领域,以提升光电领域原始创新能力、突破光电产业发展关键技术瓶颈为使命,以基础研究、应用基础研究和应用研究为任务,打造战略性、前瞻性、基础性科技创新的综合性光电科研平台。
  • 什么?韦布天文望远镜也用上了碲镉汞红外探测器?
    题注:韦布通过将冷却至极低温的大口径太空望远镜(预计是斯皮策红外天文望远镜的50倍灵敏度和7倍的角分辨率)和先进的红外探测器工艺相结合,带来了科学能力的巨大进步。它将为以下四个科学任务做出重要贡献:1. 发现宇宙的“光”;2. 星系的集合,恒星形成的历史,黑洞的生长,重元素的产生;3. 恒星和行星系统是如何形成的;4. 行星系统和生命条件的演化。而这一切,都离不开部署在韦布上的先进的红外探测器阵列! ============================================================近日,NASA公布了“鸽王”詹姆斯韦布望远镜拍摄的一张照片! 图1. 韦布拍的一张照片,图源:NASA 什么鬼?!这台花费百亿美金的望远镜有点散光啊… … 怕不是在逗我玩呢吧… … 别急,这确实是韦布望远镜用它的近红外相机(NIRCam)拍的一张照片。确切来说,这只是一张马赛克拼图的中间部分。上面一共18个亮点,每个亮点都是北斗七星附近的同一颗恒星。因为韦布的主镜由18块正六边形镜片拼接而成,之前为了能够塞进火箭狭窄的“货舱”发射升空,韦布连主镜片都折叠了起来,直到不久前才完全展开。但这些主镜片还没有对齐,于是便有了首张照片上那18个看似随机分布散斑亮点。对于韦布团队的工程师而言,这张照片可以指导他们接下来对每一块主镜片作精细调整,直到这18个亮点合而为一,聚成一个清晰的恒星影像为止。想看韦布拍摄的清晰版太空美图,我们还要再耐心等几个月才行。小编觉得,大概到今年夏天,就差不多了吧。=============================================================================中红外仪器MIRI如果把韦布网球场般大小的主反射镜,比作人类窥探宇宙的“红外之眼”的晶状体的话,韦布携带的中红外仪器,可以说就是这颗“红外之眼”的视网膜了。今天,小编要带大家了解的,就是韦布得以超越哈勃望远镜的核心设备——中红外仪器 (MIRI,Mid-infared Instrument)。图2. 韦布望远镜的主要子系统和组件,中红外仪器MIRI位于集成科学仪器模组(ISIM)。原图来源:NASA如图2所示,韦布望远镜的主、副镜片经过精细调整和校准后,收集来自遥远太空的星光,并将其导引至集成科学仪器模组(ISIM)进行分析。ISIM包含以下四种仪器:l 中红外仪器(MIRI)l 近红外光谱仪 (NIRSpec)l 近红外相机 (NIRCam)l 精细导引传感器/近红外成像仪和无狭缝光谱仪 (FGS-NIRISS)其中,最引人注目的,便是韦布望远镜的中红外仪器 (MIRI,Mid-infared Instrument) 。MIRI包含一个中红外成像相机和数个中红外光谱仪,可以看到电磁光谱中红外区域的光,这个波长比我们肉眼看到的要长。 图3. MIRI 将工作在 5 至 28 微米的中远红外波长范围。图源:NASAMIRI 的观测涵盖 5 至 28 微米的中红外波长范围(图3)。 它灵敏的探测器将使其能够看到遥远的星系,新形成的恒星,以及柯伊伯带中的彗星及其他物体的微弱的红移光。 MIRI 的红外相机,将提供宽视场、宽谱带的成像,它将继承哈勃望远镜举世瞩目的成就,继续在红外波段拍摄令人惊叹的天文摄影。 所启用的中等分辨率光谱仪,有能力观察到遥远天体新的物理细节(如可能获取的地外行星大气红外光谱特征)。MIRI 为中红外波段天文观测提供了四种基本功能:1. 中红外相机:使用覆盖 5.6 μm 至 25.5μm 波长范围的 9 个宽带滤光片获得成像;2. 低分辨光谱仪:通过 5 至 12 μm 的低光谱分辨率模式获得光谱,包括有狭缝和无狭缝选项,3. 中分辨光谱仪:通过 4.9 μm 至 28.8 μm 的能量积分单元,获得中等分辨率光谱;4. 中红外日冕仪:包含一个Lyot滤光器和三个4象限相位掩模日冕仪,均针对中红外光谱区域进行了优化。韦布的MIRI是由欧洲天文科研机构和美国加州喷气推进实验室 (JPL) 联合开发的。 MIRI在欧洲的首席研究员是 Gillian Wright(英国天文技术中心),在美国的首席研究员是 George Rieke(亚利桑那大学)。 MIRI 仪器科学家,是 英国天文技术中心 的 Alistair Glasse 和 喷气推进实验室 的 Michael Ressler。 ===============================================================================深入了解MIRI的技术细节 图4. 集成科学仪器模组(ISIM)的三大区域在韦布上的位置。图源:NASA 将四种主要仪器和众多子系统集成到一个有效载荷 ISIM 中是一项艰巨的工作。 为了简化集成,工程师将 ISIM 划分为三个区域(如图4): “区域 1” 是低温仪器模块,MIRI探测器就包含在其中。这部分区域将探测器冷却到 39 K,这是必要的最初阶段的冷却目标,以便航天器自身的热量,不会干扰从遥远的宇宙探测到的红外光(也是一种热量辐射)。ISIM和光学望远镜(OTE)热管理子系统提供被动冷却,而使探测器变得更冷,则需使用其他方式。“区域 2” 是ISIM电子模块,它为电子控制设备提供安装接口和较温暖的工作环境。“区域 3”,位于航天器总线系统内,是 ISIM 命令和数据处理子系统,具有集成的 ISIM 飞行控制软件,以及 MIRI 创新的低温主动冷却器压缩机(CCA)和控制电子设备(CCE)。 图5. MIRI整体构成及各子系统所处的区域。图源:NASA图5示出了MIRI的整体构成及其子系统在韦布三大区域中的分布情况。包含成像相机,光谱仪,日冕仪的光学模块 (OM) 位于集成科学仪器模块 (ISIM) 内,工作温度为 40K。 OM 和焦平面模块 (FPM) 通过基于脉冲管的机械主动冷却器降低温度,航天器中的压缩机 (CCA) ,控制电子设备 (CCE) 和制冷剂管线 (RLDA) 将冷却气体(氦气)带到 OM 附近实现主动制冷。仪器的机械位移,由仪器控制电子设备 (ICE) 控制,焦平面的精细位置调整,由焦平面电子设备 (FPE) 操作,两者都位于上述放置在 ISIM 附近的较温暖的“区域 2”中。 图6. ISIM低温区域1(安装于主镜背后)中的MIRI结构设计及四个核心功能模块的位置。原图来源:NASA MIRI光模块由欧洲科学家设计和建造。来自望远镜的红外辐射通过输入光学器件和校准结构进入,并在焦平面(仪器内)在中红外成像仪(还携带有低分辨率光谱仪和日冕仪)和中等分辨率光谱仪之间分光。经过滤光,或通过光谱分光,最终将其汇聚到探测器阵列上(如图6)。 探测器是吸收光子并最终转换为可测量的电压信号的器件。每台光谱仪或成像仪都有自己的探测器阵列。韦布需要极其灵敏的,大面积的探测器阵列,来探测来自遥远星系,恒星,和行星的微弱光子。韦布通过扩展红外探测器的先进技术,生产出比前代产品噪音更低,尺寸更大,寿命更长的探测器阵列。 图7. (左)韦布望远镜近红外相机 (NIRCam) 的碲镉汞探测器阵列,(右)MIRI 的红外探测器(绿色)安装在一个被称为焦平面模块的块状结构中,这是一块1024x1024 像素的砷掺杂硅像素阵列(100万像素)。图源:NASA。 韦布使用了两种不同材料类型的探测器。如图7所示,左图是用于探测 0.6 - 5 μm波段的近红外碲镉汞(缩写为 HgCdTe或MCT)“H2RG”探测器,右图是用于探测5 - 28 μm波段的中红外掺砷硅(缩写为 Si:As)探测器。 近红外探测器由加利福尼亚州的 Teledyne Imaging Sensors 制造。 “H2RG”是 Teledyne 产品线的名称。中红外探测器,由同样位于加利福尼亚的 Raytheon Vision Systems 制造。每个韦布“H2RG”近红外碲镉汞探测器阵列,有大约 400 万个像素。每个中红外掺砷硅探测器,大约有 100 万个像素。(小编点评:以单像素碲镉汞探测器的现有市场价格计算,一块韦布碲镉汞探测器阵列的价格就要四十亿美金!!!为了拓展人类天文知识的边界,韦布这回真是不计血本啊!) 碲镉汞是一种非常有趣的材料。 通过改变汞与镉的比例,可以调整材料以感应更长或更短波长的光子。韦布团队利用这一点,制造了两种汞-镉-碲化物成分构成的探测器阵列:一种在 0.6 - 2.5 μm范围内的汞比例较低,另一种在 0.6 - 5 μm范围内的汞含量较高。这具有许多优点,包括可以定制每个 NIRCam 检测器,以在将要使用的特定波长上实现峰值性能。表 1 显示了韦布仪器中包含的每种类型探测器的数量。 表1. 韦布望远镜上的光电探测器,其中MIRI包含三块砷掺杂的硅探测器,一块用于中红外相机和低分辨光谱仪,另外两块用于中分辨光谱仪。来源:NASA而MIRI 的核心中红外探测功能,则是由三块砷掺杂的硅探测器(Si:As)阵列提供。其中,中红外相机模块提供宽视场,宽光谱的图像,光谱仪模块在比成像仪更小的视场内,提供中等分辨率光谱。MIRI 的标称工作温度为7K,如前文所述,使用热管理子系统提供的被动冷却技术无法达到这种温度水平。因此,韦布携带了创新的主动双级“低温冷却器”,专门用于冷却 MIRI的红外探测器。脉冲管预冷器将仪器降至18K,再通过Joule-Thomson Loop热交换器将其降至7K目标温度。 韦布红外探测器工艺及架构 图8. 韦布太空望远镜使用的红外探测器结构。探测器阵列层(HgCdTe 或 Si:As)吸收光子并将其转换为单个像素的电信号。铟互连结构将探测器阵列层中的像素连接到 ROIC(读出电路)。ROIC包含一个硅基集成电路芯片,可将超过 100万像素的信号,转换成低速编码信号并输出,以供进一步的处理。图源:Teledyne Imaging Sensors 韦布上的所有光电探测器,都具有相同的三明治架构(如上图)。三明治由三个部分组成:(1) 一层半导体红外探测器阵列层,(2) 一层铟互连结构,将探测器阵列层中的每个像素连接到读出电路阵列,以及 (3) 硅基读出集成电路 (ROIC),使数百万像素的并行信号降至低速编码信号并输出。红外探测器层和硅基ROIC芯片是独立制备的,这种独立制造工艺允许对过程中的每个组件进行仔细调整,以适应不同的红外半导体材料(HgCdTe 或 Si:As)。铟是一种软金属,在稍微施加压力下会变形,从而在探测器层的每个像素和 ROIC阵列之间形成一个冷焊点。为了增加机械强度,探测器供应商会在“冷焊”工艺后段,在铟互连结构层注入流动性高,低粘度的环氧树脂,固化后的环氧树脂提高了上下层的机械连接强度。 韦布的探测器如何工作?与大多数光电探测器类似,韦布探测器的工作原理在近红外 HgCdTe 探测器和中红外 Si:As 探测器中是相同的:入射光子被半导体材料吸收,产生移动的电子空穴对。它们在内置和外加电场的影响下移动,直到它们找到可以存储的地方。韦布的探测器有一个特点,即在被重置之前,可以多次读取探测器阵列中的像素,这样做有好几个好处。例如,与只进行一次读取相比,可以将多个非重置性读取平均在一起,以减少像素噪声。另一个优点是,通过使用同一像素的多个样本,可以看到信号电平的“跳跃”,这是宇宙射线干扰像素的迹象。一旦知道宇宙射线干扰了像素,就可以在传回地球的信号后处理中,应用校正来恢复受影响的像素,从而保留其观测的科学价值。 对韦布探测器感兴趣的同学们,下面的专业文献,可供继续学习。有关红外天文探测器的一般介绍,请参阅Rieke, G.H. 2007, "Infrared Detector Arrays for Astronomy", Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, Vol. 45, pp. 77-115有关候选 NIRSpec 探测器科学性能的概述,请参阅Rauscher, B.J. et al. 2014, "New and Better Detectors for the Webb Near-Infrared Spectrograph", Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Vol 126, pp. 739-749有关韦布探测器的一般介绍,请参阅Rauscher, B.J. "An Overview of Detectors (with a digression on reference pixels)" 参考资源:[1]. 亚利桑那大学关于MIRI的介绍网页. http://ircamera.as.arizona.edu/MIRI/index.htm[2]. Space Telescope Science Institute 关于MIRI的技术网页 https://www.stsci.edu/jwst/instrumentation/instruments[3]. 韦布的创新制冷设备介绍 https://www.jwst.nasa.gov/content/about/innovations/cryocooler.html
  • 显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像
    显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像显微镜相机可以将显微镜中观察到的微小物体放大并通过软件进行图像处理和分析,实时显示在电脑或手机屏幕上,让用户轻松地拍摄高质量的显微镜图像。显微镜相机能够满足高级科研应用的各类需求,具有高清晰度、高亮度和高分辨率等优点,让人们更加清晰地观察微观世界。显微镜相机应用领域:1.生命科学:显微镜相机可以用于细胞、组织和器官的结构和功能观察、组织切片、病理学等方面。2.材料科学:显微镜相机可以用于材料分析、表面形貌观察等方面。3.教育科研:显微镜相机可以用于学校实验室、科研机构等场所。针对不同的应用场景和需求,显微镜相机的参数也有所不同,常见的参数包括分辨率、帧率、像素大小等,可以通过显微镜摄像头定制,定制专属的光学参数和软件功能,获得更清晰、更准确的视野。△显微镜USB2.0 CMOS相机USB2.0与CMOS图像传感器相机(USB2.0 Advanced CMOS 相机);采用USB2.0作为数据传输接口;硬件分辨率横跨1.2M~8.3M等多种 实时8/12位切换,任意ROI尺寸。△显微镜USB3.0 CMOS相机采用Sony Exmor CMOS背照式传感器的C接口CMOS USB3.0相机;传感器采用双层降噪技术,具有超高的灵敏度以及超低噪声;分辨率横跨40万~2000万,图像传输速度快,随相机提供高级视频与图像处理应用软件;广泛用于显微图像的拍摄与记录。△显微镜USB3.0 CCD相机USB3.0接口CCD相机,其感光芯片采用索尼ExView HAD CCD芯片;采用SONY EXview技术的C接口CCD相机,分辨率有1.4M~12M等多种;IR-CU红外窗口,滤除红外,又起保护传感器的作用;在黑暗的环境下也可得到高亮度的照片;FPGA控制支持长达1分钟长曝光,保证捕获弱荧光图像;可用于弱光或荧光图像的拍摄与分析。△显微镜制冷相机高效制冷模块,大大降低了图像噪声,保证了图像质量的获取。双级专业设计的高性能TE冷却结构,散热速度快;温度任意可控,最高达50度温度降幅,确保在视频或图像噪声小的情况下尽可能高的光电转换量子效率;防结雾结构,确保传感器表面在低温情况下不会防结雾;支持触发操作模式,软件触发或外部触发,支持一次触发采集单张或多张图片。通过数码成像系统,可以直接在电脑上观察图像,还能将所成像在电脑上保存成图片,大大的方便了使用者将图像数据保存的要求,也更加方便了资料数据的管理和编辑。并且能通过专业的软件图像进行调整,标注,拼接,合成,测量等,形成图文文件,可互相传阅。≥≥≥更多显微镜相机款式型号≥≥≥更多显微镜相机款式型号 如需显微镜摄像头定制或者了解更多解决方案,请与我们联系!
  • 滤光片分光型高光谱相机的发展现状及趋势
    高光谱相机可将成像技术与光谱探测技术相结合,在对目标空间特征成像的同时,可以对每个空间像元形成多个窄波段实现连续的光谱覆盖,不同光谱信息能充分反映地物内部的物理结构、化学成分的差异。与传统的空间二维成像相比,高光谱相机可以同时获取目标的空间和光谱信息,在一定的空间分辨率下,能够获取宽谱段范围内地物独有的连续特征光谱,对地物的精准识别和探测具有显著优势,目前已成为对地遥感重要的前沿技术手段,在农、林、水、土、矿等资源调查与环境监测等领域具有重要的应用价值。随着滤光片镀膜技术的飞速发展,极大地促进了滤光片分光型高光谱相机的研制,目前基于滤光片分光原理的高光谱相机以大幅宽、高空间分辨率、高光谱分辨率和轻小型的优势成为高光谱遥感载荷的重要组成部分,在微纳卫星高光谱星座组网中获得广泛应用。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘春雨研究员课题组在《红外与激光工程》期刊上发表了以“滤光片分光型高光谱相机发展现状及趋势”为主题的文章。刘春雨研究员主要从事光学系统设计、光电系统总体设计等方面的研究工作。高光谱成像原理示意图这项研究主要对滤光片分光型的高光谱相机进行了综述,介绍了国内外典型滤光片分光型星载高光谱成像载荷,以及地面在研的滤光片分光型高光谱成像系统,并分析了这些系统的技术方案、性能指标及应用前景,阐述了基于滤光片分光原理的高光谱相机的技术特点和优缺点,最后展望了滤光片分光型高光谱相机的发展趋势。滤光片轮高光谱相机是以滤光片轮为分光元件,通过转动滤光片轮获得不同波段的光谱图像,从而完成复色光到单色光的分光。滤光片轮高光谱相机的关键器件是滤光片轮,可以根据观测波段的不同替换相应谱段范围的滤光片轮,光路结构简单,谱段更换灵活。随着光谱成像技术的发展,探测波段数目越来越多,滤光片轮已无法满足宽谱段高分辨率的观测,因此越来越多地被用于多光谱探测中。可调谐滤光片高光谱相机以可调谐滤光片为分光元件,根据调谐方式的不同主要分为液晶可调谐滤光片(Liquid Crystal Tunable Filter,LCTF)高光谱相机、声光可调谐滤光片(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)高光谱相机、MEMS可调谐FP腔滤光片(MEMS Tunable Fabry–Perot Cavity Filters)高光谱相机。楔形滤光片型高光谱相机也被称为渐变滤光片型高光谱相机,可以实现在光谱区和空间区的连续取样,它的设计理念是将一个楔形多层薄膜介质作为滤光片,并将其安装在紧靠着二维阵列探测器的位置,使探测器的若干像元与渐变滤光片的某一光谱带相互对应。根据渐变滤光片各波段与探测器像元之间的对应关系,渐变滤光片高光谱相机又可以分为线性渐变型和滤光片阵列型。线性渐变滤光片结构及分光示意图量子点又称为“纳米晶”,是一种无机材料,自身稳定性高,其半径小于大块的激子波尔半径。将不同种类的量子点集成一起,则可以实现不同波段的同时探测,量子点光谱仪(CQD)就是以此为原理研制的。传统概念上的光谱仪配置了高精度的光学和机械元件,体积笨重、造价昂贵、结构复杂,应用领域严重受限,量子点光谱仪的出现突破了上述局限,为微型光谱仪的推广提供了新思路。近红外量子点光谱仪原理图总的来看,滤光片分光型的高光谱相机正处于起步阶段,其光谱分辨率还无法与高精度的光栅色散分光方式相比拟,因此提高系统的光谱分辨率和能量利用率将成为镀膜型高光谱相机总的发展方向,尤其是随着镀膜技术以及量子点等新材料的发展,基于镀膜型的高光谱相机的光谱分辨率和能量利用率已得到了大幅提高,研发成本也有望进一步降低;此外,滤光片与探测器的结合也将进一步提高系统的光谱分辨率,甚至可以与高精度的光栅色散分光相媲美,因此,滤光片和探测器晶元的结合也是镀膜型高光谱相机的一大发展趋势。不难看出,滤光片型高光谱相机的发展将推动高光谱成像领域的颠覆性发展,并由此带动微纳卫星高光谱遥感技术的发展,为未来微纳高光谱卫星星座组网在轨业务运行,更好地服务于国民经济奠定技术基础。该项目获得国家自然科学基金(41504143)、中国科学院科研装备研制项目(YJKYYQ20190044)、安徽省自然科学基金(1908085 ME135)、中国科学院青年创新促进会(2016203)的支持。
  • 光谷实验室短波红外芯片完成中试,年内预计销售千万元
    一颗黄豆大小的芯片,利用新技术胶体量子点红外探测成像做成“视觉芯片”,装到手机、检测器上,可以“穿透”介质,看到肉眼看不到的“真相”。光谷实验室近日宣布,其联合科研团队(华中科技大学实验室、温州实验室)研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像。目前,已完成小试、中试,可大面积加工,兼容12寸CMOS晶圆制备工艺,同时成本极低,有望颠覆市场。成果转化的背后“冷板凳”一坐就是12年多年来,高亮专注于CQD红外探测芯片的基础应用研究,主要贡献体现在CQD芯片材料、器件、集成的核心制备。“不要看这一颗颗小小的芯片,它们价值不低,一颗可以卖到5000元至1万元。”光谷实验室联合创始人、华中科技大学武汉光电国家研究中心教授高亮指着自己团队研发的产品,自豪地介绍。高科技的背后是半导体光电相关的原理,“它是用胶体量子点,把红外光给吸收了,然后把它变成电子,电子再被这个读数电路进行处理,最后得到红外的图像。”胶体量子点(CQD)红外探测芯片技术正在向第三代微型、高性能和低成本的方向发展,是我国实现红外探测芯片技术弯道超车的突破口。胶体量子点成像芯片12寸CMOS晶圆,目前已完成小试、中试,可大面积加工。12年前,高亮是华中科技大学光学与电子信息学院院长唐江教授的博士生,出于自己的喜好和判断,他并没有选择当时半导体国际前沿领域的热门方向。“新的、火热的科研,也许发论文会更容易,但我对半导体新材料电子器件更感兴趣。”高亮称,读书时,他选择了在二维材料半导体、钙矿半导体、硫金属氟化物等领域“坐冷板凳”。兴趣是最强的创新驱动,大三时,高亮做了一个课程设计“用光电的形式测自己的心跳”,读研的时候,高亮觉得“红外光一般人也看不到,但它有那么多功能,我要一直跟下去”。基于量子点材料做红外探测器的方式,他跟随师兄们做了大量的研究实践。“博士期间去了多伦多大学,看到国际最新的发展趋势,也更坚定了自己要在这条路上一直走下去的决心。”回过头来看,高亮的产学研经历,正是一条“以用为导向”的科研成果转化之路。近日,高亮获评2023年“湖北向上向善好青年”。据了解,多年来,高亮专注于CQD红外探测芯片的基础应用研究,主要贡献体现在CQD芯片材料、器件、集成的核心制备。针对CQD芯片材料缺陷多、器件结构不兼容、集成工艺不成熟等瓶颈问题,提出芯片材料液相外延钝化新策略、设计制备新型顶入射器件、开发硅基一体化集成工艺,依托团队联合华为公司研制出国内首款CQD红外探测芯片,与同类CQD芯片比较,外量子效率国际领先。“视觉芯片”突破五大关键环节做出国内首款样机高亮(中)介绍自己团队研发的产品。据了解,量子点成像芯片也称“视觉芯片”。在食品检测、半导体检测等工业应用中,基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”,具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件,对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。国外铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵,使得短波红外相机均价高达25万元,严重制约着市场增长。进口一枚短波红外做成的芯片往往需要上万元,而光谷实验室同类产品量产后,只售数百元。利用颠覆性技术胶体量子点红外探测成像做成的“视觉芯片”(右)及芯片封装模组(左)装到手机、检测器上,可以“穿透”介质,看到肉眼看不到的“真相”。高亮称,50人的团队是新一代短波红外成像芯片开拓者,唐江教授任首席科学家,他和华中科技大学光学与电子信息学/武汉光电国家研究中心双聘副教授张建兵是联合创始人,包括华中科技大学参与校内基础研究的学生,团队人员中80%以上为硕博高材生。联合科研团队先后突破了材料—器件—电路—集成—系统5个关键环节,突破传统工艺限制,开拓全新工艺路线,低温一体化集成,开发研制出国内首款量子点红外成像样机,售价将只有国外的1%,成本大大降低。目前,产品订单已遍布全国,南方科技大学、浙江大学、西北工业大学和国内消费级龙头模组企业均向光谷实验室“抛下橄榄枝”。穿云透雾,面向手机模组、车载相机等消费级应用场景,该产品已申请十五项发明专利,已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。“仅一二个月,我们就销售了50多万元,今年预计将达到1000万元以上。”看可见光之未见,开辟短波红外新时代!高亮和团队对未来充满了期待。
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