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全息照相及光学平台

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  • 超画布:可重构光学平台光学器件新突破
    p  清华大学精密仪器系尤政课题组、材料学院刘锴课题组、物理系魏洋课题组,与美国伯克利加州大学吴军桥课题组、姚杰课题组、科斯塔斯· 格里戈罗普洛斯(Costas P. Grigoropoulos)课题组合作,在材料学国际知名期刊《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《非光刻和现场编程的光子超画布》(A Lithography-Free and Field-Programmable Photonic Metacanvas)的研究论文,提出了一种新型的可重构光学平台——超画布。该论文被《先进材料》杂志选为该期的内封底(Inside Back Cover)文章。/pp  传统光学器件的技术参数与功能是固定的,这给光学器件与光学系统的实际应用带来了诸多不便。如果能够在现场调节光学器件的技术参数或功能,就可以大幅提升光学系统的工作性能。因此,可重构光学器件成为了近年来光学领域的研究焦点。/pp  为了实现上述目的,清华大学和伯克利加州大学的研究人员创造性地提出使用相变材料二氧化钒,构建新型全固态的可重构光学平台“超画布”的方法。借助二氧化钒薄膜的相变热滞回线,研究人员可以在超画布上实现几乎任意光学元件的快速写入与无痕擦除。光学元件的写入由低功率(约1 mW)的连续激光和三维移动平台完成,整个过程中超画布的温度可以保持在90 ℃以下。光学元件的擦除依靠降低超画布的温度实现,最快仅需约1秒就可以完全擦除超画布上所有的光学元件或图案。/p  超画布具有成本低、无需光刻、重构速度快等优点。文章中,研究人员首先基于超画布演示了能够偏折光线的可重构光学器件 接着,使用复数块超画布搭建了可重构光学系统样机,对光学现象的动态转变过程进行了观测 最后,展示了使用超画布进行物理仿真,以辅助光学器件设计工作的方法。p style="text-align: center "  img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/3106e717-a2e6-496e-95c0-bf5c48e67080.jpg" title="e86f87c6-4006-42ce-a787-28c6fad7719b.jpg"//pp style="text-align: center "  基于超画布的可重构光学器件与可重构光学系统示意图。/pp  超画布的研究促进了光学器件与光学系统技术的发展,此成果有潜力应用到光学计算、可重构光子电路、生物医疗、全息图像等领域中。《先进材料》审稿人在评审意见中指出:“这篇文章展示了可调超表面领域的一个巨大的技术进步。”/pp  清华大学尤政教授指导的精密仪器系2017届博士毕业生董恺琛、伯克利加州大学已出站的博士后洪錫濬(Sukjoon Hong)和博士研究生邓洋为该文章的共同第一作者。该项研究得到了中国国家自然科学基金、美国国家科学基金、清华-富士康纳米科技研究中心等方面的支持。/ppbr//p
  • 250万!同济大学计划采购量子纠缠实验系统+光学平台
    一、项目基本情况项目编号:2005012202项目名称:同济大学物理实验公共平台-量子纠缠实验系统+光学平台采购项目预算金额:250.8000000 万元(人民币)最高限价(如有):250.8000000 万元(人民币)采购需求:包件名称:量子纠缠实验系统+光学平台包件预算:人民币250.8万元数量:壹批用途:科研教学主要规格参数:同济大学物理实验公共平台-量子纠缠实验系统+光学平台包括以下教学设备:量子纠缠实验系统4套;光学平台36台。用于同济大学物理实验公共平台中创新型、专业型、开放型实验教学,利用以上设备可进行量子纠缠实验,光学平台可进行应用光学系列、氦氖激光器系列、光纤系列实验和全息等实验项目仪器的放置和实验操作。光学平台的设计制造应符合中华人民共和国国家计量、安全、环保等标准及ISO国际标准。光学平台需配备先进合理的振动抑制措施,具有隔振效果好、平面精度高、可靠性强、重复性好等各种功效。隔振台及相应附属设备安装调试后即可投入使用。以上设备能满足物理实验公共平台开放和创新实验教学要求。详见本项目采购文件“第三章 技术规格”。合同履行期限:合同签订之日起 6 个月内完成并验收合格交付使用。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本次招标执行政府强制或优先采购节能和环境标志产品、促进中小微企业、促进残疾人就业、支持监狱和戒毒企业、扶持不发达地区和少数民族地区、支持科学进步以及限制采购进口产品等相关政策。如投标产品的制造商为符合《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库〔2020〕46号)第二条要求的中小微企业(本招标文件中所称的中小微企业的含义均与此相同),则投标人须在投标文件中提供格式符合财库〔2020〕46号附1要求的《中小企业声明函(货物)》(正本);如投标人为残疾人福利性单位,则须在投标文件中提供格式符合《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)要求的《残疾人福利性单位声明函》(正本),一旦中标将在中标公告中公告其声明函,接受社会监督;若提供声明函与事实不符的,将依照《中华人民共和国政府采购法》第七十七条第一款的规定追究法律责任。3.本项目的特定资格要求:(1) 符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条第一款的规定,即应符合下列条件:(a) 具有独立承担民事责任的能力;(b) 具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(c) 具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(d) 有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(e) 参加政府采购活动前三年内(从2020年2月28日至今),在经营活动中没有重大违法记录。为此,投标人应在投标文件中提供下列证明材料和书面声明:(a) 法人或者其他组织的营业执照等证明文件,自然人的身份证明;(b) 财务状况报告,由税务机关出具的依法缴纳税收的凭证(或依法享受免税的证明)以及依法缴纳社会保障资金的相关证明材料(提供由当地社保中心或类似机构出具的交纳社保资金证明材料);(c) 具备履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料;(d) 参加政府采购活动前三年内在经营活动中没有重大违法记录的书面声明。(2) 近三年(从2020年2月28日至今)未被国家财政部指定的“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)等官方渠道列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信名单。(3) 法人的分支机构以自己的名义参与投标时,应提供依法登记的相关证明材料和由法人出具的对该投标活动承担全部直接责任的承诺;(4) 本项目不采购进口产品【根据财政部《政府采购进口产品管理办法》(财库[2007]119号)规定:进口产品是指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品】。(5) 本项目为非专门面向中小企业采购的项目;(6) 本项目不接受联合体投标。三、获取招标文件时间:2023年02月28日 至 2023年03月07日,每天上午8:00至12:00,下午12:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:上海国际招标有限公司网站(https://www.shabidding.com)方式:网上领购售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2023年03月21日 09点00分(北京时间)开标时间:2023年03月21日 09点00分(北京时间)地点:上海市延安西路358号美丽园大厦19楼1900-2会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.招标文件从2023年2月28日开始,至2023年3月7日的16:00时(北京时间)在上海国际招标有限公司网站(https://www.shabidding.com) (以下简称官网)免费在线领购招标(或采购)文件。本采购文件每套500元人民币(不分包件),售后不退。(1)潜在投标人(或供应商)首次使用该网站需要完成注册程序,注册时需要提供《供应商注册专用授权函和承诺书》(可从供应商注册页面下载)盖章扫描件,潜在投标人(或供应商)应当提前准备,尽早办理,以免影响领购招标(或采购)文件。(2)已注册的潜在投标人(或供应商)可从网站采购公告栏的相应公告中进在线领购招标(或采购)文件流程。若公告要求提供法定代表人授权书等领购资料的(资料格式可从公告附件下载),潜在投标人(或供应商)应当上传相关资料的原件扫描件,否则采购代理机构有权拒绝向其出售招采购文件。无需提供领购资料的项目,潜在投标人(或供应商)提交领购申请并支付费用到账后即可下载电子招标(或采购)文件。项目经理会将纸质文件快递给潜在供应商。发票将以电子发票的形式发送到潜在投标人(或供应商)登记的电子邮箱。(3)对于未按上述要求进行注册并领购招标(或采购)文件的潜在投标人(或供应商),代理机构有权拒收其提交的投标(或响应)文件,对已经接收的投标(或响应)文件也将提请评标(或评审)委员会作无效投标(或响应)文件处理。(4)若有任何关于上海国际招标有限公司网站(https://www.shabidding.com)的操作问题,请致电86-21-32173705,咨询相关老师。2.所有投标人应于2023年3月21日9:00时(北京时间)前向上海国际招标有限公司(延安西路358号美丽园大厦14楼)递交一笔金额为不少于所投包件的预算金额的1.5%的投标保证金。3.投标文件应于2023年3月21日9:00时(北京时间)前递交到上海市延安西路358号美丽园大厦19楼1902-2会议室。4. 兹定于2023年3月21日9:00时(北京时间),在上海市延安西路358号美丽园大厦19楼1902-2会议室公开开标。届时请各投标人委派代表出席开标仪式。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:同济大学地址:上海市四平路1239号联系方式:张老师021-659860712.采购代理机构信息名称:上海国际招标有限公司地址:上海市延安西路358号美丽园大厦14楼联系方式:徐迪、阮相儒、何沛霖 021-32173620,321736993.项目联系方式项目联系人:徐迪电话:17717905528
  • “全息干涉仪”让宇宙探测跨进量子级
    引力波模拟图  据近日美国《基督教科学箴言报》在线版文章称,德国引力波探测器GEO 600的一项奇怪发现,不但可能冲击现有宇宙理论,还引发美国费米国家实验室的科学家们开始建造一个“全息干涉仪”,将探测深入到“普朗克长度”,以便更进一步观察宇宙的时空结构及这一结构中的波动――引力波。  引力波被称为“爱因斯坦广义相对论中最后一个尚未被证明是对的组成部分”,新探测仪器的出现有可能使人们直接观测到时间的不连续性,亦将带领人们发掘宇宙起源最深处的奥秘。  激光干涉追寻时空波纹  引力波其实是爱因斯坦对于万有引力本质的理解。他认为引力场有一种跟电磁波一样的波动,是为引力波。而引力波表现为时空曲率的扰动,以行进波的形式向外传递,其传播速度等于光速。  按道理,引力波存在且无处不在,深空中的突变性事件,如超新星爆发、黑洞形成、大型天体相撞这些过程,都能辐射出较强引力波。但事实上,以往在地球上进行的引力波直接搜寻的所有努力都以失败告终。其原因在于,波动虽能造成地球上各处相对距离的变动,但当它们到达地球的时候已经变得非常弱了,对于地球上最先进的引力波探测器来说,其变动的数量级小于一颗质子直径的千分之一。因而尽管引力波毫不模糊且被公认,却一直只能是广义相对论的预言。  但科学家们可不满足于这一点。于是,基于激光干涉原理的引力波探测器被建造出来。这一类型的探测器通过测量两条激光束相遇时所形成的干涉图像的变化来探测引力波,干涉图像依赖于激光束的传播距离,当引力波穿过时激光束的传播距离会相应变化。  因为目标是非常微弱的信号,引力波探测器的敏感度需达到几乎难以想象的程度。以德国引力波探测器GEO 600来讲,其对距离上极微小的变化都非常敏锐,甚至可探测到日地距离所发生的原子半径级别的变化。不过,这种激光干涉计的探测器灵敏度要与激光传播的距离成比例的话,一般来讲其尺寸都非常可观。  “奇怪波动”挑战现有认知  德国的GEO 600并不是新产物了,其已默默工作有些时日。然而,在近期利用其搜寻引力波的过程中,物理学家偶然发现了令人迷惑的现象――这一高科技设备虽然还没有找到引力波存在的证据,但却发现了大量的噪音。  这就有必要简单描述一下这类探测器的工作过程。以GEO 600为例,其要实现功能,需要发射一束激光穿过600米的隧道,再将激光分裂成两束,经过反射的一束以及未经反射的一束均进入干涉仪。当引力波经过这部分空间的时候,两束激光之间的微小位移将会由干涉仪进行探测。即便这种距离的变化非常之微妙,但如果引力波探测器有结果,那就很可能是引力波通过时引起的。  而今GEO 600的“噪音”让研究人员无从解释,在剔除了所有人为因素的影响之后仍不得要领,他们于是向费米实验室的科学家克雷格・ 霍根寻求帮助,希望他利用量子力学上的专业知识帮助阐明这一不规则的噪音。  霍根反馈的意见让人震撼又迷惑。他说:“看上去GEO 600受到了时空微观量子级别的冲击。”换句话说,GEO 600探测到的并不是来自什么噪音源,而是时空本身发生的量子级别波动。  这一看法的深层意义在于:根据爱因斯坦对宇宙的认知,时空应该是连续平滑的,而照霍根的结论推测时空实际上是不连续的,是由一系列量子点组成。其直指爱因斯坦的理论需要修正。  全新探测器进入量子尺度  量子力学的测不准原理意味着一些基本量度如长度和时间具有测不准性。而测不准的程度由普朗克常数确定,该常数可以定出最小长度量子――“普朗克长度”,比其更短的长度是没有意义的。  现在,要证明“奇怪波动”的来源,研究人员就需要深入到“普朗克长度”――10-35米进行探测,而GEO 600实验中探测到的噪音尺度不到10-15米。因此需要提升引力波探测仪的分辨率,这导致了“全息干涉仪”的产生。  “全息干涉仪”是利用全息照相的方法来进行干涉计量,其与一般光学干涉检测方法很相似,但获得相干光的方式不同。光学干涉检测方法获得相干光的方式如前所述,一般是将同一束光的振幅分为两个部分,但全息干涉计量术则是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉,可以看作是一种波前的时间分割法。这就使相干光束由同一光学系统所产生,可以消除系统误差。  霍根认为,GEO 600在其尺度上发现的噪音是由于宇宙“视界”(天文学中黑洞的边界,在此边界以内的光无法逃离)的全息投射造成的。霍根比喻说,这就像一张图片越放大就会越模糊甚至像素化,宇宙“视界”投射其实发生在普朗克尺度中,所以在我们所身处的时空尺度上,这一投射发生了模糊。  而要验证霍根的结论,目前最值得依赖的就是这台“全息干涉仪”。其现正由费米实验室全力打造,它必将比GEO 600探测到更小的尺度,从而进入到量子尺度。如果霍根的看法是正确的,探测器将能探测到时空结构中的量子噪声,给我们现有对宇宙的认知带来巨大的冲击。
  • 又发Nature!强磁场低温光学平台,高水平期刊收割神器
    范德瓦尔斯异质结构中的莫尔超晶格现已成为研究量子现象的有力工具和载体。该领域的研究也成为目前国际上的热门研究方向之一。近期,加利福尼亚大学伯克利分校(University of California, Berkeley)王枫团队利用超精准强磁场低温光学系统-OptiCool搭建了精密的低温光学测量系统,对范德瓦尔斯异质中的激子相关特性进行了系统研究并取得重要成果。相关成果在今年8月分别发表于Nature Physics[1]和Nature[2]上。单层WSe2和莫尔WS2/WSe2异质结中的关联层间激子绝缘体该篇工作对由超薄hBN分隔的WSe2单层和WS2/WSe2莫尔双层组成的双层异质结中相关层间激子绝缘体进行了观察研究。研究发现当空穴的密度为每个莫尔晶格位置一个时,莫尔WS2/WSe2双层具有莫特绝缘体状态。当电子被添加到WS2/WSe2莫尔双层中的Mott绝缘体中并且相同数量的空穴被注入到WSe2单层中时,会出现一个新的层间激子绝缘体,其中WSe2单层中的空穴和掺杂莫特绝缘体中的电子通过层间库仑相互作用结合在一起。层间激子绝缘体在WSe2单层中空穴达到临界密度前是稳定的,当空穴数量超过临界密度时,层间激子就会解离。本文的研究表明了由于莫尔平带和较强层间电子相互作用之间的相互影响,在双层莫尔系统中实现量子相的可能性。由WS2/WSe2 莫尔双分子层和WSe2单分子层组成的双层异质结示意图双层的相关绝缘状态范德华超晶格中层内电荷转移激子人们发现过渡金属硫化物双层异质结形成的莫尔图案是用于研究非同寻常的关联电子相、新型磁学及有关的激子物理学现象的平台。目前人们虽然通过光学表征方法发现了新型莫尔激子态,但是对这种莫尔激子态的微观性质并不清楚,更多的依靠经验性的拟合模型。有鉴于此,加州大学伯克利分校王枫研究团队和Steven G. Louie研究团队通过大尺度第一性原理GW、Bethe -Salpeter计算并结合显微反射光谱,确定了WSe2/WS2莫尔超晶格中激子共振的性质,发现一系列通过常规模型无法发现的莫尔激子。计算结果给出了不同特征的莫尔激子,包括可调控的Wannier激子和以往未曾发现的层内电荷转移激子。作者通过莫尔激子不同共振形成的载流子密度和磁场响应变化的特点,证实了这些激子的存在。这项研究展示了过渡金属硫化物的莫尔超晶格能够形成非平凡的激子态,提出了通过设计特定空间特征的激发态来调节莫尔体系中的多体物理的新方法。莫尔超晶格的重建旋转排列的WSe2/WS2层内激子的光谱和性质以上两个重要的科研工作中光学相关的测量是基于作者在超精准全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCool 系统上搭建的光谱学测量系统完成的。高质量的实验数据反映出了测试系统具有杰出的灵敏度和稳定性。超精准全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCoolOptiCool是Quantum Design于2018年2月推出的超精准全开放强磁场低温光学研究平台。系统拥有3.8英寸超大样品腔、双锥型劈裂磁体,可在超大空间为您提供高达±7T的磁场。多达7个侧面窗口、1个顶部超大窗口方便光线由各个方向引入样品腔,高度集成式的设计让您的样品在拥有低温磁场的同时摆脱大型低温系统的各种束缚。近期OptiCool又增加了新的选件,使得OptiCool的功能进一步增加,可以方便的应用于高压光谱和THz研究。OptiCool技术特点:▪ 全干式系统:完全无液氦系统,脉管制冷机。▪ 8个光学窗口:7个侧面窗口,1个顶部窗口▪ 超大磁场:±7T▪ 超低震动:10 nm 峰-峰值▪ 超大空间:Φ89 mm×84 mm▪ 精准控温:1.7K~350K全温区精准控温▪ 新型磁体:同时满足超大磁场均匀区、大数值孔径的要求▪ 近工作距离选件:可选3 mm工作距离窗口,增透膜可选New▪ ZnSe窗口可用于THz研究New▪ 气路选件:系统可以集成气路,便于使用气膜高压腔进行高压光学测量New▪ 集成物镜:集成真空物镜、低温物镜、用户自定义物镜New▪ 控制柜电隔离:为确保微弱信号样品的电学测量,避免信号微扰的可能性New▪ 样品移动:可集成低温位移器New▪ 光纤选件:系统可集成光纤通道New▪ 底部窗口选件:可实现样品腔底部窗口,方面进行纵向的透射光学实验New参考文献:[1]. Zhang, Z., Regan, E.C., Wang, D. et al. Correlated interlayer exciton insulator in heterostructures of monolayer WSe2 and moiré WS2/WSe2. Nat. Phys. (2022). https://doi.org/10.1038/s41567-022-01702-z[2]. Naik, M.H., Regan, E.C., Zhang, Z. et al. Intralayer charge-transfer moiré excitons in van der Waals superlattices. Nature 609, 52–57 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04991-9相关产品:1、超精准全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCool
  • 海洋光学推高透光率低杂散光全息光谱
    海洋光学(Ocean Optics – www.oceanopticschina.cn) 推出像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪 – Torus 系列。该光谱仪具有透光率高、杂散光更低、热稳定性好的特点,可用于液体、固体等的吸收、荧光测量。Torus 可见波段光谱仪(360nm-825nm),杂散光水平:在400nm 处,约0.015%,较平面光栅等微型光纤光谱仪更低。  平场光学设计及全息凹面光栅用于光的色散:Torus 光栅的凹面用于光的反射及汇聚 光栅刻线用于光的色散 光栅的环形设计用于像差校正,提高衍射效率。  Torus 并且具有较高的光学分辨率(1.6nm FWHM,25um 狭缝)和优良的热稳定性(在0-50℃范围内,波长漂移更小,峰型保持基本一致)。  Torus 系列光谱仪可以通过 USB 接口与计算机进行交互控制,可以根据客户需要更改狭缝、滤光片及其它配件来优化配置 也可以通过 C-mount 接口与显微镜等配合使用。与海洋光学的其它光学配件一起,使您的测量更方便,更灵活。  Torus 通过海洋光学的 Spectrasuite 光谱操作软件来进行操作与分析,并且可用于 Windows, Macintosh,及 Linux 操作平台。并且还与海洋光学的 OmniDriver,SeaBreeze 软件开发平台相兼容。
  • 生活大爆炸之实验室仪器---TMC CleanTop光学隔振平台
    《生活大爆炸》是一部关于科学的美剧,已经在近日完结,相信很多人都看过。这部已经走过12年的情景喜剧算是为观众上奉上了一个相对满意的结局。剧中一群来自加州理工学院的宅男科学家,陪我们度过了无数个无聊的夜晚。 事实上,这部剧的确是有真正的科学家参与的。《生活大爆炸》的科学顾问大卫萨尔茨堡是加州大学洛杉矶分校的物理学教授,他一边进行教学研究工作,一边深入地参与到了剧集的创作中。编剧团队会提前一个月把剧本写好,将“科学的部分”留白,送到萨尔茨堡手里,让他填写科学相关的对话,插入科学梗。他也会改掉剧本中“不太科学”的台词和设定,保证呈现出来的内容是正确的。 小编在剧中还发现了我们常用的实验室仪器设备,比如TMC-CleanTop 光学隔振平台,忍不住为导演的严谨点赞,让我们感受到了科学无处不在的魅力! 》》TMC简介 TMC总部位于美国马萨诸塞州,成立于1969年,是专门生产振动隔离系统的厂家。TMC领导了世界振动隔离系统最先进的设计理念,至今仍保持多项专利技术。 TMC公司生产的精密地面隔振系统产品线非常丰富:从简单的桌面式隔振显微镜基台到任意尺寸的光学平台,到复杂的主动惯性隔振系统。 其最新专利发明包括:Everstill K-400,STACIS III,STACIS 2100, STACIS iX, SEM-Base, STACIS iX Stage-Base, STACIS iX LaserTable-Base, and Mag-NetX。TMC Clean Top隔振光学平台TMC CleanTop有三个性能级别:--784系列研究级光学平台--783系列科研级光学平台--781系列实验室级光学平台三个级别的阻尼性能比较:Research Grade: corner compliance data measures the displacement of the table in response to impact by a calibrated hammer. The lack of response below 300 Hz is indicative of extremely high damping and excellent overall structural performance. Compliance was measured on a 48 x 96 x 12 in. table.Scientific Grade: corner compliance data shows higher peak compliance value than the Research Grade. Compliance was measured on a 48 x 96 x 12 in. table.Laboratory Grade: Corner compliance data shows higher amplification at the table' s resonant frequency. Compliance was measured on a 48 x 96 x 12 in. table.内部结构图:技术参数:Core: Steel honeycomb, closed cell, 0.01 in. (0.2 mm) thick foilCore shear modulus: 275,000 PSI (19300 kg/cm2)Core cell size: 0.5 in.2 (3 cm2)Core density: 13.3 lb/ft3 (230 kg/m3)Flatness: +/-0.005 in. (0.13 mm) within entire tapped hole pattern, regardless of table size | +/- 0.004 in. (0.1 mm) over a 2 x 2 ft (60 x 60 cm) areaTop skin: 400 series 3/16 in. (5 mm) thick ferromagnetic stainless steelSidewalls: Damped formed steel channel covered with vinylTapped holes: Backed by 1 in. (25 mm) long CleanTop nylon cups. Steel cups optional.应用案例:
  • 中科院长春光机所:激光技术的“前世今生”
    p  自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器,我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器(诞生于中国科学院长春光学精密机械研究所)以来,激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/fa6ca572-ac36-49a3-8c53-3b3f8b976589.jpg" title="1.jpg"//pp  如今,我们家中用的CD和DVD播放器,办公室的激光打印机和商场的条码扫描器都有激光。人们用激光治疗近视视力,通过光纤网络发送邮件浏览视频。无论我们是否意识到,我们每个人每天都使用激光,但是有多少人真正了解激光是什么,如何工作?/pp  激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的,具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。/pp  激光的产生机理可以溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子(原子、分子或离子)吸收了适当频率外来能量(光)被激发而跃迁到相应的高能级上(受激吸收)后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来。/pp  如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的(自发辐射),此时被释放的光即为普通的光(如电灯、霓虹灯等),其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。/pp  但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来(受激辐射),被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/ab5eeaa4-0704-4844-ae33-97c5ada732a7.jpg" title="2.jpg"//ppbr//pp style="text-align: center "strong图:激光产生机理:(左)受激吸收,(中)自发辐射,(右)受激发射/strong/ppbr//pp  而激光的产生需要满足三个条件:粒子数反转、谐振腔反馈和满足阈值条件。通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多(粒子数反转),还需要在有源区两端制作出能够反射光子的平行反射面,形成谐振腔,并使增益大于损耗,即相同时间新产生的光子数大于散射吸收掉的光子数。只有满足了这三个条件,才有可能产生激光。/ppbr//ppstrong激光的特性/strong/ppbr//pp激光之所以被誉为神奇的光,是因为它有普通光完全不具备的四大特性。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/cf4f1592-b99a-4837-8b8b-afb9947bff5f.jpg" title="3.jpg"//pp1.方向性好 ——普通光源(太阳、白炽灯或荧光灯)向四面八方发光,而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内,这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光每200千米扩散直径小于1米,若射到距地球3.8× 105km的月球,光束扩散不到2千米,而普通探照灯几千米外就扩散到几十米。/pp  激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。/pp2.亮度高 ——激光是当代最亮的光源,只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是1.865× 109cd/m2,而一台大功率激光器的输出光亮度可以高出太阳光的亮度7~14个数量级。/pp  尽管激光的总能量并不一定很大,但由于能量高度集中,很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度的高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术等实际应用就是利用了这一特性。/pp3.单色性好 ——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长,是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光以及红外光、紫外光等不可见光。/pp  而某种激光的波长只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米,其波长变化范围不到万分之一纳米。激光良好的单色性为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。/pp4.相干性好 ——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性,它必然会是相干性极好的光。激光的这一特性使全息照相成为现实。 br//ppstrong激光器的类型/strong/pp  在光源中,实现能级粒子数反转是实现光放大的前提,也就是产生激光的先决条件。要实现粒子数反转,需借助外来光的力量,使大量原来处于低能级的粒子跃迁到高能级上去,这个过程我们称之为“激励”。/pp  我们通常所说的激光器,就是使光源中的粒子受到激励而产生受激辐射跃迁,实现粒子数反转,然后通过受激辐射而产生光的放大的装置。激光器虽然多种多样,但使命都是通过激励和受激辐射而获得激光。因此激光器通常均由激活介质(即被激励后能产生粒子数反转的工作物质)、激励装置(即能使激活介质发生粒子数反转的能源,泵浦源)和光谐振腔(即能使光束在其中反复振荡和被多次放大的两块平面反射镜)三个部分组成。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/34e5f14c-4b66-43c1-8be3-c64c88a23970.jpg" title="4.jpg" style="width: 590px height: 320px " width="590" vspace="0" hspace="0" height="320" border="0"//ppbr//pp style="text-align: center "strong图:激光器的工作原理/strong/pp  由于我们可以以许多不同的方式激发许多不同种类的原子,我们可以(理论上)制造许多不同种类的激光。/pp  激光器有多种分类方式,其中最著名的是固体,气体,液体染料,半导体和光纤激光器。固态激光器介质是类似红宝石棒或其他固体结晶材料,并且缠绕在其上的闪光管泵送其充满能量的原子。为了有效地工作,固体必须掺杂,这是一种用杂质离子代替一些原子的过程,使其具有恰当的能级以产生一定精确频率的激光。固态激光器产生高功率光束,通常是非常短的脉冲。相比之下,气体激光器使用惰性气体(即所谓的准分子激光器)或二氧化碳(CO2)作为介质的化合物产生连续的亮光。 CO2激光器功能强大,效率高,常用于工业切割和焊接。液体染料激光器使用有机染料分子的溶液作为介质,主要优点是可用于产生比固态和气体激光器更宽的光频带,甚至可“调谐”以产生不同的频率。/pp  按波长来分,覆盖的波长范围包括远红外、红外、可见光、紫外直到远紫外,最近还研制出X射线激光器和正在开发的γ射线光器;/pp  按激励方式不同,有光激励(光源或紫外光激励)、气体放电激励、化学反应激励、核反应激励等;/pp  按输出方式不同,有连续的、单脉冲的、连续脉冲的和超短脉冲等;/pp  从功率输出的大小来看,其中连续的输出功率小至微瓦级,最大可达兆瓦级。脉冲输出的能量可从微焦耳至10万以上焦耳,脉冲宽度由毫秒级到皮秒级乃至飞秒级(1000万亿分之一)。/pp  各式各样激光器满足不同的应用要求。如激光加工和某些军用激光都要求高功率激光或高能量激光(即所谓强激光)。有的希望脉冲时间尽量缩短,以从事某些特快过程的研究。有的还对提高光的单色性、改善输出光的模式、改善光斑的光强分布以及要求波长可调等提出了很高的要求。这些要求促使着激光器的研究者不断探索,从而使激光器的探索深度和应用广度得到前所未有的发展。/ppstrong蓬勃发展的激光应用 br//strong/pp  所谓激光技术,就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。/pp  50多年来,激光技术与应用发展迅猛,已与多个学科相结合形成多个应用技术领域,比如光电技术,激光医疗与光子生物学,激光加工技术,激光检测与计量技术,激光全息技术,激光光谱分析技术,非线性光学,超快激光学,激光化学,量子光学,激光雷达,激光制导,激光分离同位素,激光可控核聚变,激光武器等。这些交叉技术与新的学科的出现,大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。/pp1、激光在信息领域的应用/pp  半导体激光器和光纤放大器是光纤通信的两项关键技术。/pp  半导体激光器发出的激光不仅单色性和相干性好,而且光波频率比微波频率又高万倍,故以激光为传递信息的载体,用光纤做信息传递线路的光纤通信,不仅通信质量好、抗干扰能力强、保密性好,而且通信容量比微波通信要提高上万倍。/pp  利用激光技术进行光存储,使信息的存储发生了革命性的飞跃。一张CD声频光盘的记录密度相当于1000万bit/cm2,可记录78分钟的音乐节目,比密纹唱片要大好几个数量级。/ppbr//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/dedc2b11-657b-46c7-b7c6-323f02c9b1b4.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "strong图: CD或DVD播放机中的光盘的激光和镜头。右下方的小圆是半导体激光二极管,而较大的蓝色圆圈是从激光器从光盘的光滑表面反射后读取光的透镜。/strong/pp  此外,激光打印机、激光传真机、激光照排、激光大屏幕彩色电视、光纤有线电视以及大气激光通讯等均已得到广泛应用。/pp2、激光在全息术领域的应用/pp  光作为一种波动现象,表征它的物理量有波长(同颜色有关)、振幅(同光的强弱有关)和位相(表示波动起点同基准时间的关系)。/pp  人们利用感光的照相方法,只能记录下波长和振幅,所以无论照得多么逼真,看照片和看真的景物总是不一样。/pp  而激光具有高相干性,能获取干涉波空间包括相位在内的全部信息。因此,采用激光进行全息摄影,被拍物体的全部信息都被记录在底片上,通过光的衍射,就能复现被摄取物体栩栩如生的立体形象。/pp  全息照相具有三维成像的特点,可重复记录,而且每一小块全息底片都能再现物体的完整立体形象,可广泛用于精密干涉计量、无损探伤、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科学研究。/pp  其中,利用全息干涉术研究燃气燃烧过程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛应用。并且,全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业,用全息照相拍摄珍贵艺术品,不仅欣赏起来令人如临其境,而且为艺术品的修复提供了可靠而逼真的依据。正在发展的全息电视还将为人们增添一种新的生活享受。/pp3、激光在医疗领域的应用/pp  激光在医学上的应用分为两大类:激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体。/pp  在激光诊断方面,激光可穿透到组织较深的地方进行诊断,直接反映组织病况,给医生诊断提供了充分依据。/pp  在激光治疗方面,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。它解决了医学中的许多难题,例如激光手术治疗切口小,对组织基本没有损害或损害极小,毒副作用反应少。目前,激光临床应用领域包括近视矫正、视网膜修补、蛀牙修复、分子级微创手术等,当前激光医学的出色应用研究主要表现在以下方面:光动力疗法治癌;激光治疗心血管疾病;准分子激光角膜成形术;激光美容术;激光纤维内窥镜手术;激光腹腔镜手术;激光胸腔镜手术;激光关节镜手术;激光碎石术;激光外科手术;激光在吻合术上的应用;激光在口腔、颌面外科及牙科方面的应用;弱激光疗法等。目前,激光治疗在基础研究、新技术开发以及新设备研制和生产等诸多方面都保持持续的、强劲的发展势头。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/c865b4af-a3a7-46dd-8f4d-a512edd3bcc7.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "strong图:激光在口腔医学领域的应用/strong/pp4.激光加工/pp  利用激光的高强度(亮度)聚焦激光束在1 ms内能发射100J的光能量,聚焦起来足以使材料在短时间内融化或汽化,从而对不同特性难以加工的材料进行加工处理,如:焊接、打孔、切割、热处理、光刻等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9c933388-bd17-4722-8ba2-990a5003e9de.jpg" title="7.jpg" style="width: 600px height: 188px " width="600" vspace="0" hspace="0" height="188" border="0"//pp  激光加工具有精度高、畸变小、无接触、能量省等优点,其应用领域几乎可以覆盖整个机械制造业,包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、医疗器械、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、制药等行业。其中关键零部件和精密设备的磨损和腐蚀都能很好地利用激光熔覆技术进行修复和优化,成为化腐朽为神奇的利器。/pp5.精密测量/pp  精密测量是利用了激光单色性好、相干性强、方向性好的特点。相比于其他测距仪,激光测距具有探测距离远,精度高,抗干扰,保密性好,体积小重量轻的优点。测距仪发出光脉冲,经被测目标反射后,光脉冲回到接收系统,测量发射与接收时间间隔。/pp  激光同时具有高亮度和高相干性,这使得光的多普勒效应能够在测速方面得到应用。激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,激光雷达与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别,它在军事领域发挥着重要的作用,也成为环境监测的有力武器。/pp  此外,引力波的探测也是利用激光干涉测量方法,进行中低频波段引力波的直接探测,观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射,以及其他的宇宙引力波辐射过程。/pp  激光是20世纪人类最重大的发明之一,激光技术的应用已广泛深入到工业、农业、军事、医学乃至社会的各个方面,对人类社会的进步正在起着越来越重要的作用,正奇迹般地改变着我们的世界。/p
  • 全球首发!Incyton实时全息细胞能量代谢分析平台
    德国Incyton公司出品的全新产品“实时全息细胞能量代谢分析平台”- CYRIS Flox系统将于第十届慕尼黑上海分析生化展全球首发!能量代谢异常常见于代谢性疾病,肥胖、糖尿病、癌症、神经性疾病等。探索疾病发病机理、寻找药物作用靶点,往往是科研的首要任务,而细胞的能量代谢检测与细胞形态的观察,能够真实有效的反应细胞的状态与活力。德国Incyton实时全息细胞能量代谢分析平台可以从组织样本、活细胞样本到线粒体样本进行一站式无标记检测。CYRIS Flox系统采用全新的实时无标记荧光检测模块与铂金芯片传感器相结合方法,能够精准的获得多参数数据,实时侦测包括有氧呼吸以及糖酵解作用的细胞能量代谢的状态和动态,能同时进行活体细胞内线粒体耗氧速率和糖酵解产酸速率、细胞膜电阻值检测等功能的全自动测定和分析。具有显微扫描成像系统,首创细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时在线实时监测和分析。▌性能指标24孔样本,每孔可单独进行实验耗氧率(OCR)、产酸率 (ECAR)、氧浓度、细胞膜阻抗显微扫描成像系统首创细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时在线实时监测和记录氧气浓度和湿度控制氧气控制范围1-21%,可做低氧、厌氧等试验自动灭菌检测室全自动移液工作站,24通道独立换液6个不同试剂池多次精准加药可进行几周至数月的长期试验全自动化数据处理,可实现无人值守耗材可重复使用,配套试剂全部开放▌具体应用1、经典细胞氧化压力测量模式,测量细胞的基础呼吸、质子漏水平、最大呼吸、呼吸储备能力以及非线粒体耗氧等阶段。2、毒理药理学研究中,将细胞能量代谢实时检测与活细胞成像完美结合,诠释了细胞理化性质与细胞密度、细胞活力之间的耦联作用。3、细胞应激研究中,将细胞有氧呼吸和无氧呼吸同时检测,并结合细胞膜电阻抗电生理信号,可同时观察到细胞在应激调节中,细胞的抗压能力的高低。
  • 1500万!东南大学理科平台低温散射式扫描近场光学显微镜采购项目
    一、项目基本情况项目编号:0664-2360SUMECTY005D(SEU-ZB-230698)项目名称:东南大学理科平台低温散射式扫描近场光学显微镜采购预算金额:1500.000000 万元(人民币)最高限价(如有):1460.000000 万元(人民币)采购需求:东南大学理科平台采购低温散射式扫描近场光学显微镜1套,主要技术参数:低温散射型扫描近场光学显微镜平台1.1基于低温AFM的无孔径近场扫描显微镜系统。冷却系统需基于一个完全阻尼且封闭循环低温恒温器,保证底板温度 20 K,并集成到光学平台中。通过自动低温恒温器操作来调节,可变温度范围需满足10k T 300k。XY扫描级的开环扫描范围不小于30 × 30µm @ 300K,不小于24 × 24µm @10K。要求低温AFM测量的形貌噪声 1nm (RMS) @10K。1.2低温AFM需基于轻敲模式AFM技术,通过基于轻敲振幅的AFM反馈进行形貌成像。悬臂偏转的读取需基于光学杠杆原理,采用激光二极管反射在悬臂背面,由光象限二极管读取。最高限价:人民币1460万元整(不含外贸代理费)本项目接受进口产品。本项目所属行业:工业。合同履行期限:境外产品:开具信用证后10个月设备安装调试合格。境内产品:自合同签订之日起30天内到货并安装调试合格。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年01月02日 至 2024年01月08日,每天上午9:00至11:00,下午14:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:微信公众号“苏美达达天下”方式:在线获取(详见补充事宜)售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:东南大学     地址:南京市玄武区四牌楼2号        联系方式:技术咨询:电子科学与工程学院:骆老师 电话:19852843441; 实验室与设备管理处:刘老师 电话:025-83792693      2.采购代理机构信息名 称:苏美达国际技术贸易有限公司            地 址:南京市长江路198号苏美达大厦5楼502室            联系方式:杨 扬 025-84532455、葛晓菲025-84532451            3.项目联系方式项目联系人:葛晓菲电 话:  025-84532451
  • Quantum Design发布最新一代超精准全开放强磁场低温光学研究平台
    2018年2月,美国Quantum Design公司发布了新一代超全开放强磁场低温光学研究平台——OptiCool。OptiCool采用创新型设计,样品腔拥有8个窗口,允许光从各个方向照射到样品上。高度集成式的低温、磁体设计使OptiCool可以方便的放置在实验光路的核心部位。低温光学的未来已经到来! 图1 超全开放强磁场低温光学研究平台——OptiCool“我们的科研团队将低温光学设备的性能提高到了不可思议的程度”,Quantum Design席技术官Dr. Stefano Spagna 先生骄傲地介绍了创新性磁体设计和振动隔离上的两项新。创新性锥形劈裂磁体能够实现超大均匀磁场和超大孔径,特的振动隔离技术将样品的震动降到了低。这两项技术使OptiCool光学平台性能更加稳定、操作更为方便,这将为低温光学实验提供更多可能性。超全开放强磁场低温光学研究平台——OptiCool技术特点 全干式系统:脉冲管制冷机制冷 完全无需液氦 磁场强度:±7T 控温:1.7K~350K全温区控温 样品降温时间: 室温到4k 约2小时 超低震动:10nm 水平 峰-峰值 4nm 竖直 峰-峰值 超大空间:Φ89mm×84mm 8个光学窗口: 7个侧面光学窗口 (NA 0.11) 1个部光学窗口 (NA 0.7) 新型磁体:锥型劈裂磁体特设计,同时满足超大磁场均匀区、大数值孔径的要求,有效缩短了样品与光学窗口的距离,满足近工作距离要求。 磁场均匀度:±0.03%(1厘米球) ±0.5%(3厘米球) 图2 OptiCool样品腔实物图 图3 OptiCool样品腔结构图早在2016年初,针对市场上缺乏令人满意的强磁场低温光学设备这一现状,Quantum Design 就精心挑选具有多年低温光学研究经验的技术工程师成立了Q-Works精英团队。Q-Works走访了国际知名的大学和实验室,对科研需求进行深入调研并认真总结,通过对设计方案的不断完善,Q-Works终于不负厚望,成功研制出了全新一代的强磁场低温光学研究平台——OptiCool。OptiCool的设计理念是让样品在获得低温和强磁场的同时能够像室温样品一样满足各种测量的光路要求。在人们惊艳于OptiCool巧夺天工的设计时,Q-Works始终没有忘记设计该产品的初衷,设备做到大繁若简才是至高的追求。OptiCool颠覆了以往人们心目中强磁场低温光学设备的概念,以全新的高度来审视低温光学实验,同时让人们认识到性能更好、方便易用才是低温光学设备的未来。 OptiCool平台的推出,将为强磁场低温光学领域提供无限可能。超全开放强磁场低温光学研究平台——OptiCool重要应用领域 量子光学 低温拉曼 光致发光 紫外/红外反射&吸收 傅里叶红外光谱 NV色心、空位荧光 纳米磁学 低温高压 MOKE/低温MOKE 自旋电子学 Quantum Deign中国子公司将于2018年4月17日-20日在河南师范大学召开的十六届低温物理学术会议上正式在中国市场推出超全开放强磁场低温光学研究平台——OptiCool,届时欢迎大家莅临Quantum Design中国子公司展台了解产品详情。展台处还有OptiCool样机展示及精美礼品赠送,期待与您相会!同时您也可以通过访问官方网站(www.qd-china.com)、关注微信公众平台(QuantumDesign),或致电(010-85120280)了解更多OptiCool产品详情。致敬低温光学,未来已来,你来不来?相关产品及链接:1、超全开放强磁场低温光学研究平台--OptiCool:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C283786.htm 2、完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htm3、MPMS3-新一代磁学测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17089.htm
  • 国内投资项目不予免税进口商品目录公布 国产仪器厂商受益
    为加快转变经济发展方式、推动产业结构调整和优化升级,积极鼓励企业引进国内不能生产的先进技术设备,统筹兼顾对外开放和国内发展,促进先进技术引进和企业自主创新,财政部、国家发展改革委、海关总署、国家税务总局在广泛收集、整理各地方、有关部门、行业协会、企业意见的基础上,针对《国内投资项目不予免税的进口商品目录(2008年调整)》(以下简称《2008年目录》)执行中存在的问题,对《2008年目录》中的部分条目进行了调整,形成了《国内投资项目不予免税的进口商品目录(2012年调整)》(以下简称《2012年目录》)。并于2012年12月24日以公告2012第83号发布。   目录中包含仪器商品调整内容较多,主要调整原因是技术规格升级,这源于国内仪器产业的技术进步。近年来,本国企业通过自主创新和技术改进,具有自主知识产权的仪器产品档次不断提高,具备替代进口的能力。国家为了鼓励企业自主创新,对国内外企业创造公平的竞争环境,实时地调整了不予免税的进口仪器商品目录。编号税则号列设备名称技术规格备注十三 仪器仪表 (一) 计量设备 184233020定量分选秤 X级系列(相当于静态精度低于或等于1/5000),Y级系列(相当于静态精度低于或等于1/3000,最大称量≥10kg)(注:数值越小静态精确度越高) 2842330108423303084233090其他定量秤准确等级低于或等于X(0.5)级,静态准确度低于或等于1/3000(注:数值越小静态准确度越高) (二) 光学仪器 19011复式光学显微镜所有规格 290151000测距仪测距精度≥±3mm (注:测距精度:大于、等于±3mm,数值越小,精度越高)技术规格调整(三) 气象仪器 19015气象测试仪器、系统常规用地面测风、气压、温度、湿度、降水、能见度测量仪器,六要素以下的自动气象站技术规格调整(四) 实验仪器 19016天平所有规格设备名称调整290291090转速、扭距等多参数动力机械性能自动测试仪器设备所有规格 390312000机械式、液压式、电磁式、电液式振动试验台所有规格新增条目(条目拆分)48419847989908514环境实验箱所有规格设备名称调整(五) 试验机 190241090248000金属材料、非金属材料、复合材料试验机(棉花综合检测仪除外)所有规格设备名称调整29022192090222910902229909031803无损探伤检测设备(包括射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测、超声检测设备)所有规格(450kV以上X光探伤机除外;声发射、光全息照相、红外热成像、微波检测设备除外)设备名称调整,技术规格调整、税号调整390248000棉花综合检测仪检测速度<700样/8小时 测试光源:白炽灯 490311000平衡试验机所有规格(其中:测量精度2克厘米且进给速度≥500mm/min的曲轴动平衡机除外) (六) 分析仪器 19027201190272012气、液相色谱仪所有规格 290273000傅里叶红外光谱仪分辨率≥0.1波数(注:数值越小,分辨率越高) 39027300090275000近红外、紫外、原子吸收、原子发射、荧光等光谱仪器(包括全自动生化分析仪)所有规格 490273000光电直读光谱仪所有规格技术规格调整590278012气体色谱质谱联用仪质量范围≤1100amu(注:amu为原子质量单位)新增条目690278019等离子质谱仪质量范围≤300amu(注:amu为原子质量单位)新增条目790271000光学式气体分析仪器所有规格 890278099PH计被测溶液温度在100℃以下 99027500090278099粉质、粒度检测仪器所有规格 1090278099BOD/COD/TOC水质多参数检测仪器所有规格(核电用除外)技术规格调整1190271000汽车尾气分析仪所有规格 附:国内投资项目不予免税的进口商品目录(2012年修订).pdf
  • Nat. Comm.:强磁场低温光学平台助力磁性拓扑绝缘体多层异质结研究取得新突破
    ——量子化输运手性界面通道的建立在两个具有不同陈数的量子反常霍尔(QAH)绝缘体的边界处可以产生一维手性界面通道,这样的QAH异质结可以在零磁场下用作手性边缘电流分配器,这些通道可以对边界电流无耗散传输,但是要真正实现这个目标仍然面临诸多挑战。鉴于此,来自宾夕法尼亚州立大学物理系的常翠祖研究组与来自华盛顿大学的徐晓栋研究组通过采用原位机械掩模,使用分子束外延技术合成了QAH绝缘体一维异质结,并观察到在零磁场下磁畴壁处出现了量子化输运性质,证实了在零磁场下沿着磁畴壁出现两个平行传播的手性界面通道。对于陈数为1和2的异质结,通过定量化输运性质的测量表明,在界面处出现了单个手性界面通道。研究结果以“Creation of chiral interface channels for quantized transport in magnetic topological insulator multilayer heterostructures”为题发表在Nature Communication上。该工作为实现更高效、更稳定的电子传输和信息处理提供了新思路,为基于QAH绝缘体的电子和自旋电子器件以及拓扑手性网络的发展奠定了基础。不同陈数异质结示意图,以及RMCD和电学输运测量结果该项工作中在2.5开尔文的低温环境下对样品进行了高质量的微区RMCD测量,该测量是在超精准全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCool中实现的。OptiCool是Quantum Design公司为高质量的低温光学测量研发的超稳定强磁场低温系统。系统采用全干式设计,无需液氦,全自动软件控制可实现一键变温、一键变场,具有大磁场均匀区、超低振动、大数值孔径、温度稳定性高等诸多优点,已成为高精度低温光学测量的重要设备。目前全球已有数十套OptiCool系统工作在国内外的先进实验室中,并帮助用户取得了高质量的科研成果。低温光学相关产品介绍超精准全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCoolOptiCool是Quantum Design于2018年2月推出的超精准全开放强磁场低温光学研究平台。该平台拥有3.8英寸超大样品腔、8个光学窗口(7个侧面窗口、1个顶部超大窗口)以及高达±7T的磁场。高度集成式的设计让样品在拥有低温磁场的同时摆脱大型低温系统的各种束缚。为满足不同条件下的低温强磁场研究,近期OptiCool又增加了诸多新选件,进一步丰富了OptiCool的功能,可以方便的应用于高压光谱和各种波长的光谱研究。超精准全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCoolOptiCool技术特点:&blacksquare 全干式系统:完全无液氦系统,脉管制冷机。&blacksquare 8个光学窗口:7个侧面窗口,1个顶部窗口&blacksquare 超大磁场:±7T&blacksquare 超低震动:10 nm 峰-峰值&blacksquare 超大空间:Φ89 mm×84 mm&blacksquare 精准控温:1.7K~350K全温区精准控温&blacksquare 新型磁体:同时满足超大磁场均匀区、大数值孔径的要求&blacksquare 近工作距离选件:可选3 mm工作距离窗口,增透膜可选New&blacksquare ZnSe窗口可用于中红外研究New&blacksquare 气路选件:系统可以集成气路,便于使用气膜高压腔进行高压光学测量New&blacksquare 集成物镜:集成真空物镜、低温物镜、用户自定义物镜New&blacksquare 控制柜电隔离:为确保微弱信号样品的电学测量,避免信号微扰的可能性New&blacksquare 样品移动:可集成低温位移器New&blacksquare 光纤选件:系统可集成光纤通道New&blacksquare 底部窗口选件:可实现样品腔底部窗口,方面进行纵向的透射光学实验New超精细多功能无液氦低温光学系统Montana Instruments推出的新一代超精细多功能无液氦低温光学系统——CryoAdvance,是基于新的模块化设计架构的新一代标准化产品。该系统采用特殊减振技术和温度稳定技术,在不牺牲任何便捷性的同时,为实验提供超高温度稳定性和超低振动环境。CryoAdvance系列产品具有多种型号、配置、选件与配件可选,能够满足每个研究人员的独特需求。Montana超精细多功能无液氦低温光学系统CryoAdvance技术特点:&blacksquare 自动控制:智能触摸屏系统,“一键式操作”,实时显示温度、稳定性、真空度等多种指标。&blacksquare 模块化设计:多种配置可选,快速满足各种实验需求,后续升级简单。&blacksquare 多通道设计:基本配置已包含光学窗口+直流电学+高频电学通道。&blacksquare 稳定性设计:新设计在变温和振动稳定性上进一步优化。&blacksquare 最低温度:3.2K&blacksquare 震动稳定性:5 nm(峰-峰值)&blacksquare 降温时间: 300K-4.2K~2小时&blacksquare 样品腔空间:Φ53 mm ×100 mm&blacksquare 光学窗口:5个光学窗口,可选光纤引入mk级低温光学系统-S Type Optical德国kiutra公司生产的绝热去磁低温设备以全干式闭环制冷机为基础,通过绝热去磁制冷技术轻松获得低于1K的极低温。kiutra绝热去磁低温设备可以实现100 mK的单程冷却和300 mK的不间断持续制冷。mK级低温光学系统是为光学实验设计的紧凑型绝热去磁制冷系统,该系统在有限的体积下实现了1K温度、自动控制、光学引入三方面的组合,适用于需要简单快速对样品进行操作的各种低温实验和应用。S-type 光学型超稳定极低温系统S Type Optical技术特点:&blacksquare 连续模式下的温度范围:300mK-300K&blacksquare 超低振动:<100nm(峰峰值)&blacksquare 全干式制冷,无需液氦,无需He3气体&blacksquare 磁场选件:样品区域磁场3T&blacksquare 光学孔径:>20 mm 【参考文献】[1]. Zhao, YF., Zhang. et al. Creation of chiral interface channels for quantized transport in magnetic topological insulator multilayer heterostructures. Nat Commun 14, 770 (2023).
  • 新型光学材料厂商光科全息完成数千万级别A轮融资 将用于开启面向半导体领域的研发渗透
    新型光学材料厂商「光科全息」近期完成数千万级别A轮融资,资方是深圳市投控东海基金。本轮资金将用于开启面向半导体领域的研发渗透。「光科全息」2015年成立于深圳,研制生产光子晶体型光学薄膜产品,推进产品落地,主要产品包括微结构光学成像薄膜、光子晶体蓝光滤波防护膜、微结构抗菌类薄膜等等。  近年来国内智能显示产业有了快速发展,但是产业链上游光学功能薄膜的研发和生产,一直是整个显示产业链中的薄弱环节。全球光学功能薄膜领域的核心技术,多为日本、韩国及美国少数企业所掌握。以投影显示为例,传统显示屏幕的材料痛点在于偏暗感强烈,色彩不够严厉,和液晶电视相比其画质不够突出。「光科全息」创始人兼CEO郭滨刚表示,「光科全息」的光子成像薄膜是一种具有独特的结构化微观光学设计的薄膜材料,可以通过对红光、绿光、蓝光做定向增强来提升画质。光子成像薄膜的色彩显示能力相比传统幕布高了两倍到三倍,同时抗环境光能力也更强,在非弱光的环境下也可以应用。  光子成像薄膜材料在成本和重量方面也有优势。据介绍,光子成像薄膜本身是无源器件,不包含电子电路,因此也没有能耗和发热 重量也足够轻,光子成像薄膜本身只是一张厚度为约100-200微米的薄膜 目前,「光科全息」的光子成像薄膜的制造良品率已经超过96%以上,所以在成本方面,光子成像薄膜相比传统幕布的价格虽然略高,但已达到接近的水平。  另外,传统显示屏幕有伤眼的危害,原因是有一些高能量的短波长蓝光对人眼视网膜刺激会导致视疲劳和辐照积累损伤,而通过光子材料具有的精密微光学结构可以把有害光有效区分并滤除掉。  郭滨刚介绍,公司的光子成像薄膜材料已经在投影领域有了大范围的批量应用,进入了一些居于全球头部的投影设备公司的上游供应链,比如爱普生、极米、坚果等等。  除了在投影仪终端上的应用,光子成像薄膜在艺术展览、广告传媒等场景上也有成功的运用,达成合作的有法国博物馆授权的梵高艺术展、日本东京画廊艺术展、分众传媒、淘屏等。  「光科全息」光子材料后续系列还在筹备进入半导体芯片制造领域,晶圆切割胶、芯片加工胶膜等产品。郭滨刚称,目前经过初期的产品验证,公司的晶圆切割胶膜产品对UV光敏工艺特性的表现已达到和超过了同领域的日系产品,成本也低于海外产品,目前已经提供给国内部分头部芯片加工企业做产品测试。  郭滨刚表示,公司的产品在2020年第三季度开始正式大批量化进入市场,去年3、4季度的营收即突破了数千万元,今年之后预计每年以三倍左右的速度增长。在核心技术的专利布局方面,公司已经储备有120多项专利,每年新专利的储备数量大概在三、四十项。  目前,「光科全息」现阶段的布局是,通过LED、投影、晶圆加工等既存市场应用来支撑企业的现金流和盈利,中期阶段计划用三年以上的时间实现IPO目标,从而构建稳定、健康的融资渠道,进而投入定位长期发展目标的光半导体材料技术的深入研发。  在创始团队方面,「光科全息」创始人兼CEO郭滨刚在哈工大(深圳)、 西安交大、深圳大学兼职教授,曾任日本东京大学生产技术研究所博士研究员,曾在日本从事过多项NEDO、METI等大型产业技术项目的研发工作。
  • 被誉为“黄金气体”,氦气有什么了不起?
    空气可能是我们最熟悉,也被认为是最廉价的东西。但在地球大气层中,有一种气体却被誉为“黄金气体”,在地球大气层中所占的比例只有几百万分之一,这就是氦气。但实际上,氦气深藏于地壳深处,一旦被开采出来,就会像氦气球一样飘散到天空,进入宇宙空间。目前人类主要的氦气来源就是开采石油和天然气中产生的副产品。氦气,英文名为Helium,化学元素符号为He,是种无色无味、低密度、不可燃的惰性气体。它的沸点是零下268.9摄氏度,与人类所说的绝对零度只有一点点距离,所以氦气在低温领域有巨大的应用价值,被广泛应用于军工、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等高科技领域。东京大学物性研究所里面的氦气储存罐图据《日刊工业新闻》在光电子产品领域,搭配氖气的氦氖混合气体是用作原子气体激光发生器的主要工作物质。氦氖激光器(Helium-Neon gas laser)是首先发明的气体激光器,也是目前应用领域很广的一种激光器。氦氖激光器的激光管内的气体在一定高的电压及电流(在电场作用下气体放电)下,管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞,电子的能量传给原子,促使原子的能量提高,基态原子跃迁到高能级的激发态。因为放电管上所加的电压,电流连续不断供给,原子不断地发生碰撞,产生了激光输出须具备的基本条件。He-Ne气体在发生受激辐射时,分别发出波长3.39μm,632.8nm,1.53μm三种波长激光,除632.8nm为可见光中的红外光外,另二种是红外区的辐射光。通过反射镜的反射率设计,只输出一种632.8nm的激光。内腔式激光器结构图除了宝石晶体激光器,氦氖激光器在光束质量方面则是各种激光器中的翘楚。由于它能输出优质的连续运转可见光,光束方向性和单色性好,光束发散角小,非常接近完美的高斯分布。氦氖激光线宽窄干涉性能优良、稳定性高在诸多激光器中是首屈一指的,这已经是光学界的共识。而且具有结构简单、工作性质稳定、使用寿命比较长等优点,在全息照相、测量、精密计量等方面得到广泛应用,是高精度光学应用领域采用最多的激光器。以其为重要光学元件组成的光学测量仪器——氦氖激光粒度分析仪也成为高性能激光粒度仪的代表。LS-609激光粒度分析仪采用进口He-Ne气体激光光源,光学质量更好,更加稳定可靠,预热时间短,使用寿命更长测量范围:0.1~1000μm珠海欧美克仪器一直采用氦氖激光器作为主光源激光器,大多数仪器均采用JDSU品牌进口产品,不仅光学质量更好,输出单模偏振激光偏振比达500:1以上,光束中TEM00模占比达95%以上,而且更加稳定可靠,5分钟预热即可达到测试稳定性要求,测试周期内功率波动小于0.5%,大大提高了系统对有效信号的分辨能力。同时该He-Ne激光管的硬封装(hard seal)工艺使得工作气体不会散逸,完美的解决了早期He-Ne激光管气体散逸导致的平均寿命较短问题,进而适合于要求更为苛刻的应用。Topsizer Plus激光粒度分析仪采用以长寿命、低噪声、高稳定性著称的进口氦氖激光器及配套电源测量范围:0.01~3600μm(湿法,取决于样品),0.1~3600(干法,取决于样品)Topsizer Plus激光粒度分析仪欧美克仪器于2019年推出的一款高端粒度分析仪器。该仪器引入了先进的光学设计,采用以长寿命、低噪声、高稳定性著称的JDSU品牌进口氦氖激光器及配套激光电源,使激光衍射法的测试范围达0.01~3600um,具有量程宽、重复性好、分辨力高、真实测试性能强等优点,代表了当前国产激光粒度仪的前沿技术水平。Topsizer Plus通过进一步提升光学设计、硬件和反演算法,拓展了其测试范围、自动化水平以及实际测试性能,应用遍及锂离子电池、制药、水文、精细化工、机械、建材、能源、医药等现代工业的各个领域。Topsizer系列产品保证了测试结果和分析能力与国内外、行业上下游黄金标准保持一致,这不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本,更重要的是可避免粒径检测不准带来的经济损失和风险,无论在研发、过程控制还是质量控制上,都能够为用户带来真正的价值。参考资料:1. 百度文库,《氦-氖激光器简介》
  • 祝贺大卫· 伯奇博士荣获2020年丹尼斯· 加博尔奖
    近日,英国物理学会向大卫詹姆斯斯图尔特伯奇(David James Stuart Birch)博士颁发了2020年丹尼斯加博尔奖,以表彰他为英国荧光寿命产业领域创造的数亿英镑销售额的贡献。https://www.iop.org/about/awards/2020-dennis-gabor-medal-and-prize丹尼斯加博尔奖以1971年诺贝尔物理学奖获得者、全息照相发明者丹尼斯加博尔的名字命名,旨在表彰获奖者将物理学应用在工业、金融或者商业环境方面所做出的杰出贡献。作为思克莱德大学光物理学名誉教授,兼HORIBA Jobin Yvon IBH Ltd.的创始董事,在荧光领域,大卫伯奇博士的贡献可谓非常卓越,包括技术研究、多学科应用以及开发用于测量荧光寿命的仪器(如TCSPC技术)等。更重要的是,伯奇博士开拓了英国荧光寿命行业高质量发展之路。2003年,在伯奇博士的主导下,IBH与HORIBA合并,这给HORIBA科研部门提供了强大的支持。此后IBH产品出口增加了90%以上,HORIBA-IBH的荧光市场领先份额也从14%增加到了21%。大卫伯奇博士另一方面,大卫伯奇博士可谓TCSPC荧光寿命光谱领域的权威与先驱者。他的重点研究项目包括黑色素结构、葡萄糖传感、纳米颗粒计量、蛋白质的紫外线LED激发、多光子激发、以及为荧光和16通道多路复用设计的首个专用集成电路(ASIC)等。令人敬佩的是,在面对如何将荧光应用于生物医学界面分子级的重大挑战时,伯奇博士能数十年如一日地开展研究并取得重大成果。不仅如此,他还将荧光寿命测量技术及其在基础生物物理研究中的应用,带到世界各地的实验室,这项技术对蛋白质/药物相互作用、生物物理学、材料科学和光物理学的进一步发展至关重要。他创立的跨学科研究基地也为医疗、生物技术、材料、纳米技术和能源领域带来了全球性的社会效益。他的研究也为HORIBA Scientific指明了方向,HORIBA Scientific 开发的FLIMera实时荧光寿命成像相机就赢得了2019年IOP商业创新奖。对于这次荣获2020年丹尼斯加博尔奖,伯奇博士表示,他很荣幸能在英国物理学会成立一百周年之际获得这个奖项。“这进一步证明了HORIBA在荧光领域的领导地位,不仅代表了我多年来的成就,也代表了HORIBA、IBH和思克莱德大学许多出色的同事的成就。”伯奇博士这么评价,“我对IBH和整个HORIBA的创新团队充满信心,我会继续为荧光技术的未来而努力,使更多用户受益。”伯奇博士能够取得这样的成果,固然有HORIBA的支持的因素,但更多的,是因为他数十年如一日的努力。正因为如此,他才能推动荧光行业的持久发展,并做出卓越的贡献。正如HORIBA Scientific执行副总裁祝贺伯奇博士荣获殊荣所说的那样:“我们为大卫在荧光界的成就及获得的认可感到自豪,HORIBA很荣幸能与大卫和他的IBH团队合作。”免责声明HORIBA Scientific 公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者或互联网转载,目的在于传递更多信息用于分享,供读者自行参考及评述。文章版权、数据及所述观点归原作者或原出处所有,本平台未对文章进行任何编辑修改,不负有任何法律审查注意义务,亦不承担任何法律责任。若有任何问题,请联系原创作者或出处。
  • 北大成功研制新一代微型显微镜 可实时记录神经元进行脑分析
    p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d524002c-f06f-4221-a09b-ea5520ae7810.jpg" title="QQ截图20170531163243.png" width="600" height="424" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 600px height: 424px "//pp 进入新千年,脑科学研究成为热点。工欲善其事,必先利其器。若要更好的探索人类大脑,就必须有更好的仪器与工具。目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。 其中,如何打破尺度壁垒,整合微观神经元和神经突触活动与大脑整 体的活动和个体行为信息,是领域内亟待解决的一个关键挑战。/pp  近日,自然杂志子刊 Nature Methods 发布了来自于中国在这方面的研究进展。该论文主要展示了《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》的研究成果——新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜成功研制,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。/pp  该研究成果源自于国家自然科学基金委员会计划局组织的国家重大科研仪器设备研制专项,当时共有9个项目入选。北京大学程和平院士主导的《超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统》就是其中之一,当时也获得了7200万元的经费支持。/pp  过去三年,北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院,联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,完成了的这一研发工作。团对成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。研究论文2016年12月提交,2017年5月29日正式在自然杂志子刊 Nature Methods 发布。/pp  根据官方提供的信息,产品相比单光子激发,双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势,其横向分辨率达到 0.65μm,成像质量可达商品化大型台式双光子荧光显微镜水平,并优于美国所研发的微型化宽场显微镜。该显微镜采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达 40Hz(256*256 像 素),同时具备多区域随机扫描和每秒 1 万线的线扫描能力。/pp  此外, 采用自主设计可传导 920nm 飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动 的荧光探针(如 GCaMP6)的有效利用。/pp  同时采用柔性光纤束进行 荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而 受到干扰的难题。未来,与光遗传学技术的结合,可望在结构与功能 成像的同时,精准地操控神经元和神经回路的活动。/pp  值得一提的是,该显微镜重仅 2.2 克,可在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号 在大型动物上,还有望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。/pp  之所以说这一研究成果意义重大,主要是因为它为脑科学、人工智能学科的研究提供了重要的高端仪器。具体来说,微型双光子荧光显微成像技术改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式,可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、 睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。/pp  事实上,成像技术一直是推动生命科学进步的主要动力。历史上,X射线、全息照相法、CT计算机断层成像、电子显微镜、MRI核共振成像、超高分辨率显微成像技术都推动了科学技术的进步,也都获得了Nobel奖。/pp  在今天的发布会之前,该成果在 2016 年底美国神经科学年会、2017 年 5 月冷泉 港亚洲脑科学专题会议上报告后,得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的认可。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、 美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的 Alcino J Silva 教授认为,“ 这款显微镜将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式??系统神经生物学正在进入一个新的时代,即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测,从而更加深刻地理解进化所 造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。”/pp  这项技术研发成功的同时,团队也成立了一家叫做”超维景“的公司,并获得了来自协同创新基金、西科天使的融资,公司将会在符合北大政策的前提下,由北大支持进行商业化推广。团队接下来的重心仍是技术迭代、新产品研发。/ppbr//p
  • 盘点那些先进制造中的精密测量技术及仪器设备
    centerimg style="width: 368px height: 400px " title="" alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010441271.jpg" height="400" hspace="0" border="0" vspace="0" width="368"//centerp style="text-align: center "  精密坐标测量/pp  strong精密测量技术/strong/pp  现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科,涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。/pp  在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智慧化的发展趋势。三坐标测量机(CMM)是适应上述发展趋势的典型代表,它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。发展高速坐标测量机是现代工业生产的要求。同时,作为下世纪的重点发展目标,各国在微/纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究。/pp  strong三坐标测量机/strong/pp  三坐标测量机作为几何尺寸数字化检测设备在机械制造领域得到推广使用。/pp  1、误差自补偿技术/pp  德国CarlZeiss公司最近开发的CNC小型坐标测量机采用热不灵敏陶瓷技术,使坐标测量机的测量精度在17.8~25.6℃范围不受温度变化的影响。国内自行开发的数控测量机软件系统PMIS包括多项系统误差补偿、系统参数识别和优化技。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010441250.jpg" height="286" width="278"//centerp style="text-align: center "  CNC小型坐标测量机/pp  2、丰富的软件技术/pp  CarlZeiss 公司开发的坐标测量机软件STRATA-UX,其测量数据可以从CMM直接传送到随机配备的统计软件中去,对测量系统给出的检验数据进行实时分析与管理,根据要求对其进行评估。依据此数据库,可自动生成各种统计报表,包括X-BAR& R及X_BAR& S图表、频率直方图、运行图、目标图等。/pp  美国公司的Cameleon测量系统所配支持软件可提供包括齿轮、板材、凸轮及凸轮轴共计50多个测量模块。/pp  日本Mistutor公司研制开发了一种图形显示及绘图程序,用于辅助操作者进行实际值与要求测量值之间的比较,具有多种输出方式。/pp  /pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010441295.jpg" height="333" width="484"//centerp style="text-align: center "  STRATA-UX系统处理简图/pp  3、非接触测量/pp  基于三角测量原理的非接触激光光学探头应用于CMM上代替接触式探头。通过探头的扫描可以准确获得表面粗糙度信息,进行表面轮廓的三维立体测量及用于模具特征线的识别。/pp  该方法克服了接触测量的局限性。将激光双三角测量法应用于大范围内测量,对复杂曲面轮廓进行测量,其精度可高于1μm。英国IMS公司生产的IMP型坐标测量机可以配用其它厂商提供的接触式或非接触式探头。/pp  /pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010441352.jpg" height="357" width="241"//centerp style="text-align: center "  IMP型坐标测量机/pp  strong微/纳米级精密测量技术/strong/pp  科学技术向微小领域发展,由毫米级、微米级继而涉足到纳米级,即微/纳米技术。/pp  纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现有的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm,已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。/pp  微/纳米技术的发展,离不开微米级和纳米级的测量技术与设备。具有微米及亚微米测量精度的几何量与表面形貌测量技术已经比较成熟,如HP5528双频激光干涉测量系统(精度10nm)、具有1nm精度的光学触针式轮廓扫描系统等。/pp  因为扫描隧道显微镜、扫描探针显微镜和原子力显微镜用来直接观测原子尺度结构的实现,使得进行原子级的操作、装配和改形等加工处理成为近几年来的前沿技术。/pp  1、扫描探针显微镜/pp  1981 年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜,把人们带到了微观世界。它具有极高的空间分辨率,广泛应用于表面科学、材料科学和生命科学等研究领域,在一定程度上推动了纳米技术的产生和发展。与此同时,基于STM相似的原理与结构,相继产生了一系列利用探针与样品的不同相互作用来探测表面或接口纳米尺度上表现出来的性质的扫描探针显微镜(SPM),用来获取通过STM无法获取的有关表面结构和性质的各种信息,成为人类认识微观世界的有力工具。下面为几种具有代表性的扫描探针显微镜。/pp  (1)原子力显微镜(AFM)/pp  为了弥补STM只限于观测导体和半导体表面结构的缺陷,Binning等人发明了AFM,AFM利用微探针在样品表面划过时带动高敏感性的微悬臂梁随表面的起伏而上下运动,通过光学方法或隧道电流检测出微悬臂梁的位移,实现探针尖端原子与表面原子间排斥力检测,从而得到表面形貌信息。/pp  就应用而言,STM主要用于自然科学研究,而相当数量的AFM已经用于工业技术领域。1988年中国科学院化学所研制成功国内首台具有原子分辨率的AFM。安装有微型光纤传导激光干涉三维测量系统,可自校准和进行绝对测量的计量型原子力显微镜可使目前纳米测量技术定量化。/pp  利用类似AFM的工作原理,检测被测表面特性对受迫振动力敏组件产生的影响,在探针与表面10~100nm距离范围,可以探测到样品表面存在的静电力、磁力、范德华力等作用力,相继开发磁力显微镜、静电力显微镜、摩擦力显微镜等,统称为扫描力显微镜。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010441475.jpg" height="229" width="600"//centerp style="text-align: center "  原子力显微镜及工作原理/pp  (2)光子扫描隧道显微镜(PSTM)/pp  PSTM的原理和工作方式与STM相似,后者利用电子隧道效应,而前者利用光子隧道效应探测样品表面附近被全内反射所激起的瞬衰场,其强度随距接口的距离成函数关系,获得表面结构信息。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010442144.jpg" height="198" width="270"//centerp style="text-align: center "  光子扫描隧道显微镜/pp  (3)其它显微镜/pp  如扫描隧道电位仪(STP)可用来探测纳米尺度的电位变化 扫描离子电导显微镜(SICM)适用于进行生物学和电生理学研究 扫描热显微镜已经获得了血红细胞的表面结构 弹道电子发射显微镜(BEEM)则是目前唯一能够在纳米尺度上无损检测表面和接口结构的先进分析仪器,国内也已研制成功。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010442219.jpg" height="194" width="362"//centerp style="text-align: center "  扫描隧道电位仪/pp  2、纳米测量的扫描X射线干涉技术/pp  以SPM为基础的观测技术只能给出纳米级分辨率,却不能给出表面结构准确的纳米尺寸,这是因为到目前为止缺少一种简便的纳米精度(0.10~0.01nm)尺寸测量的定标手段。/pp  美国NIST和德国PTB分别测得硅(220)晶体的晶面间距为192015.560± 0.012fm和192015.902± 0.019fm。日本 NRLM在恒温下对220晶间距进行稳定性测试,发现其18天的变化不超过0.1fm。实验充分说明单晶硅的晶面间距具有较好的稳定性。/pp  扫描X射线干涉测量技术是微/纳米测量中的一项新技术,它正是利用单晶硅的晶面间距作为亚纳米精度的基本测量单位,加上X射线波长比可见光波波长小两个数量级,有可能实现0.01nm的分辨率。该方法较其它方法对环境要求低,测量稳定性好,结构简单,是一种很有潜力的方便的纳米测量技术。/pp  自从1983年D.G.Chetwynd将其应用于微位移测量以来,英、日、意大利相继将其应用于纳米级位移传感器的校正。国内清华大学测试技术与仪器国家重点实验室在1997年5月利用自己研制的X射线干涉器件在国内首次清楚地观察到X射线干涉条纹。软X射线显微镜、扫描光声显微镜等用以检测微结构表面形貌及内部结构的微缺陷。迈克尔逊型差拍干涉仪,适于超精细加工表面轮廓的测量,如抛光表面、精研表面等,测量表面轮廓高度变化最小可达0.5nm,横向(X,Y向)测量精度可达0.3~1.0μm。渥拉斯顿型差拍双频激光干涉仪在微观表面形貌测量中,其分辨率可达0.1nm数量级。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010442402.jpg" height="354" width="351"//centerp style="text-align: center "  迈克尔逊型差拍干涉仪/pp  3、光学干涉显微镜测量技术/pp  光学干涉显微镜测量技术,包括外差干涉测量技术、超短波长干涉测量技术、基于F-P(Ferry-Perot)标准的测量技术等,随着新技术、新方法的利用亦具有纳米级测量精度。外差干涉测量技术具有高的位相分辨率和空间分辨率,如光外差干涉轮廓仪具有0.1nm的分辨率 基于频率跟踪的F-P标准具测量技术具有极高的灵敏度和准确度,其精度可达0.001nm,但其测量范围受激光器的调频范围的限制,仅有0.1μm。而扫描电子显微镜(SEM)可使几十个原子大小的物体成像。/pp  美国ZYGO公司开发的位移测量干涉仪系统,位移分辨率高于0.6nm,可在1.1m/s的高速下测量,适于纳米技术在半导体生产、数据存储硬盘和精密机械中的应用。/pp  目前,在微/纳米机械中,精密测量技术一个重要研究对象是微结构的机械性能与力学性能、谐振频率、弹性模量、残余应力及疲劳强度等。微细结构的缺陷研究,如金属聚集物、微沉淀物、微裂纹等测试技术的纳米分析技术目前尚不成熟。国外在此领域主要开展用于晶体缺陷的激光扫描层析技术,用于研究样品顶部几个微米之内缺陷情况的纳米激光雷达技术,其探测尺度分辨率均可达到1nm。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010442693.jpg" height="269" width="400"//centerp style="text-align: center "  以激光波长为已知长度利用迈克耳逊干涉系统测量位移/pp strong 图像识别测量技术/strong/pp  随着近代科学技术的发展,几何尺寸与形位测量已从简单的一维、二维坐标或形体发展到复杂的三维物体测量,从宏观物体发展到微观领域。 正确地进行图像识别测量已经成为测量技术中的重要课题。/pp  图像识别测量过程包括:(1)图像信息的获取 (2)图像信息的加工处理,特征提取 (3)判断分类。计算机及相关计算技术完成信息的加工处理及判断分类,这些涉及到各种不同的识别模型及数理统计知识。/pp  图像/pp  测量系统一般由以下结构组成。以机械系统为基础,线阵、面阵电荷耦合器件CCD或全息照相系统构成摄像系统 信息的转换由视频处理器件完成电荷信号到数字信号的转换 计算机及计算技术实现信息的处理和显示 回馈系统包括温度误差补偿,摄像系统的自动调焦等功能 载物工作台具有三坐标或多坐标自由度,可以精确控制微位移。/pcenterimg alt="" src="http://2.eewimg.cn/news/uploadfile/2018/0401/20180401010442902.png" height="243" width="547"//centerp style="text-align: center "  图像测量系统结构/pp  1、CCD传感器技术/pp  物体三维轮廓测量方法中,有三坐标法、干涉法、穆尔等高线法及相位法等。而非接触电荷耦合器件CCD是近年来发展很快的一种图像信息传感器。它具有自扫描、光电灵敏度高、几何尺寸精确及敏感单元尺寸小等优点。随着集成度的不断提高、结构改善及材料质量的提高,它已日益广泛地应用于工业非接触图像识别测量系统中。/pp  在对物体三维轮廓尺寸进行检测时,采用软件或硬件的方法,如解调法、多项式插值函数法及概率统计法等,测量系统分辨率可达微米级。也有将CCD应用于测量半导体材料表面应力的研究。/pp  2、照相技术/pp  全息照相测量技术是60年代发展起来的一种新技术,用此技术可以观察到被测物体的空间像。激光具有极好的空间相干性和时间相干性,通过光波的干涉把经物体反射或透射后,光束中的振幅与相位信息。/pp  超精密测量技术所代表的测量技术在国防、航天、航空、航海、铁道、机械、轻工、化工、电子、电力、电信、钢铁、石油、矿山、煤炭、地质、勘侧等领域有极其广泛的应用,在国民经济建设中占有重要的地位。在发展高端装备制造业的背景下,提高我国在超精密测量方面的科研实力和技术水平,成为不得不解决的迫切问题。/p
  • 长春光机所高端全息光栅重大仪器专项启动
    3月2日上午,国家重大科学仪器设备开发专项“高端全息光栅研发”项目在中科院长春光学精密机械与物理研究所召开启动会。  该项目由中科院长春光机所牵头,中国科学技术大学、北京普析通用仪器有限公司等另外6家单位共同参与,目标是研发出高端光谱仪器的核心部件——高端全息光栅,建立集全息光栅设计、制造、检验于一体的开发平台,发展具有自主知识产权、具有国际先进水平的高端全息光栅制造技术。此外,项目还将针对光谱分析市场中对光栅的特殊需求,开发低杂散光光栅、特种面型光栅等11种光栅,并在5家光谱分析仪器企业和1家高校中进行应用示范及产业化推广,从而推动我国光栅制造领域应用基础研究及产业级研究成果的涌现。  中科院长春光机所光栅技术研究始于1958年,是我国第一批光栅刻划机和第一块衍射光栅的诞生地。经过50余年的努力,光栅设计、制造、复制和检测等技术日臻完善。2011年8月,依托长春光机所筹建的“国家光栅制造与应用技术研究中心”顺利通过现场评估,进一步推动了长春光机所在光栅研制及光谱仪器开发和工程化方面的发展。
  • 38年专啃“硬骨头”!他是缺什么就造什么的“科苑名匠”
    中国科学技术大学(以下简称中国科大)国家同步辐射实验室教授级高级工程师洪义麟,是一位衍射光栅研制专家。但在同事眼中,他可不仅仅是一位工程师,就像大师级的乐手会亲手打造一把小提琴一样,洪义麟是缺什么设备就能想办法造出什么设备的能工巧匠。38年来,他始终围绕国家重大战略需求,长期从事衍射光栅研究,带领团队自主研制出多套光栅研制关键工艺设备,逐步解决了制约我国强激光技术发展的大口径光栅“卡脖子”问题。日前,他获得了中国科学院第四届“科苑名匠”称号。洪义麟说,“国家的需求,就是我的目标。攻坚克难,废寝忘食,乐在其中。”洪义麟 受访者供图结缘光栅前不久,第十九届“中国光谷”国际光电子博览会在武汉举行,洪义麟团队携带多项创新成果参会。“我们展示的成果有米级口径脉冲压缩光栅、反射式宽带镀金光栅、高性能光谱合束光栅、高精度计算全息、AR衍射光波导光栅、高衍射效率透射光栅……”洪义麟向《中国科学报》介绍这些成果时,如数家珍。何为光栅?“光栅是一种具有纳米精度周期性微结构的精密光学元件,因形如栅栏,故名光栅。”洪义麟作了一个科普,表面上看像是一块玻璃或镜子,但在电子显微镜下看,光栅表面均匀分布着无数根平行的线条。由于衍射作用,光栅可以把射入的白光给色散开,形成光谱。光栅是光谱仪器的“心脏”,不同的物质,光谱特征不同,由此分析出构成物体的“成分”。一般来说,光栅线条数量越多、精度越高,分析“本领”越强,光谱分析结果越精确。但无论将光栅“做大”还是“做精”都很困难,同时将两个都做到,那是难上加难。洪义麟(站)与同事们在讨论问题。受访者供图时间拉回到1991年,我国第一个国家级实验室——国家同步辐射实验室一期工程建设接近尾声,即将接受国家验收。但从国外定制的光栅到货时间却还是遥遥无期,也曾尝试联系国内多家光学元件研制单位,都无法解决这一棘手难题。情急之下,时任中国科大副校长、国家同步辐射实验室工程总经理包忠谋,找到洪义麟所在的衍射波带片研制攻关小组,要求团队“一定要研制出光电子能谱光束线的光栅,需要的条件,只要有可能,一律满足”。然而,此时小组共4个人,都不知道如何制作光栅。“我们只能按照书本知识,从头开始摸索工艺,幸运的是实验室已经配备了国产的激光器、光学平台、离子束刻蚀机等基本研制设备。”洪义麟回忆起当时的情景。全息曝光实验室靠近马路,白天汽车一经过,产生震动就会使线条“模糊”,他们就下半夜去做全息曝光实验;刻蚀机口径不够大,自己动手改造;全息掩模做好了,装到刻蚀机里,抽上真空,他们就抓紧时间睡一会,醒来再继续做刻蚀和电镜实验……就这样,经过全组人员3个月的昼夜奋战,终于研制出我国第一块技术指标合格的同步辐射光栅,保障了国家同步辐射实验室一期工程的顺利验收。从那时起,洪义麟与光栅结缘,一直到如今。向高精密光栅“进军”走进衍射光学元件精密加工实验室,十多台仪器设备都在有序工作。“这是涂胶机、离子束刻蚀机、清洗机、衍射效率测量系统……”洪义麟按照光栅制作的步骤,依次介绍了他们自主研发的一系列国内大光栅研制关键工艺设备。正是凭借这些“金刚钻”,他们研制出多种大口径脉冲压缩光栅。比如,目前国际上最大口径1400毫米的介质膜高阈值脉冲压缩光栅。这些成果不仅打破了国外禁运,并且已应用在国内主要强激光装置上,助力我国高能激光系统达到世界先进水平。很难想象,上世纪末,我国大口径光栅制作还是一片空白,成为制约我国强激光聚变技术发展的“卡脖子”问题。洪义麟介绍,作为高性能激光的核心元件,不同于普通光栅,这类大口径光栅的主要特点是“一大三高”:米量级大口径(达到1米以上)、高衍射效率(达到95%以上)、高精度衍射波前(线条均匀性好和光栅基片面型精度高)、高抗激光损伤阈值(耐强激光照射能力强)。“将这么多难点汇集在一块光栅上,制作难度之大,工艺之复杂,不言而喻。”洪义麟直言,当时,国际上也仅有法国和美国各一家公司可以制作,且最大口径仅有900毫米左右。即使没有禁运,进口光栅的尺寸和性能也难以满足国内要求。洪义麟(右)与同事在实验室测试结果。 受访者供图为了打破困局,2002年,国家863计划攻关项目“大口径衍射光学元件研制”开始实施。由中国科大牵头联合清华大学、苏州大学、四川大学、上海光机所组成大光栅团队进行攻关,目标是研发半米量级的脉冲压缩光栅。工欲善其事,必先利其器。洪义麟牵头开始研制中等口径旋转涂胶机、中等口径离子束刻蚀机、等离子灰化机等关键工艺设备。有了设备,团队很快研制出第一块100毫米口径的介质膜脉冲压缩光栅,实现了国内脉冲压缩光栅从无到有的跨越。2009年,团队研制出430毫米口径的光栅,圆满完成了863计划攻关任务。有了信心,团队开始向更高目标“进军”——承担国家重大专项“衍射光学元件中试验证与关键技术攻关”项目,制作米量级(1400毫米)口径脉冲压缩光栅,并实现批量供货。“光栅口径一下从430毫米增长到1400毫米,将近增大了三倍,对应到设备上,几乎所有关键工艺设备都需要重新研制,甚至有些设备的技术路线都要作出改变。”洪义麟说,从口径上来看,这些设备几乎都是国际上最大的。时间紧,任务重,难度大。洪义麟再次带领团队,从技术方案到关键器件,从机械设计到加工工艺,从安装调试到实验工艺,进行了一系列的创新和关键技术攻关。最终,历经7年时间,啃下这块“硬骨头”,完成了关键大口径光栅工艺设备的自主研制。除了研制设备,洪义麟带领团队创新工艺技术——首创等离子掩模修正技术,实现光刻胶光栅线条的高精度修正。同时,研制出一批关键工艺在线监测系统,实现了光栅工艺控制从凭“经验”到科学“定量”控制。在洪义麟看来,强国之梦,需要高新技术来支撑。高新技术买不来,很多用于高技术研发的工艺装备、检测仪器同样买不来。要想赶上国际先进水平,没有捷径,只有付出更多地努力。大光栅团队部分成员合影。受访者供图“要坚信我们不比别人差”可能是“骨子里的遗传”,洪义麟从小就喜欢动手鼓捣各种小东西。“我的父亲很早就评上了7级钳工。小时候,父亲经常带着我在家里做一些玩具、桌椅板凳等生活用品,这为我的童年带来了很多乐趣,也培养了我的动手能力。”洪义麟自豪地说。1981年,洪义麟考入了浙江大学光学仪器专业。浙江大学光仪系是我国光学工程里的顶尖学科。“当时,我对照相机、电影放映机等特别好奇,梦想以后能亲手接触这些高大上的仪器,觉得那就是最好的工作了。”洪义麟笑着说青年时期的理想。1985年,洪义麟加入国家同步辐射实验室。回首38年科研生涯,洪义麟感概到:“干事情要有信心,要坚信我们不比别人差。但凡国际上有人可以做出来的东西,我们一定也能做出来,甚至能比别人做的更好。”付绍军教授是1977年中国科大物理系毕业生,1984年初从物理系调入国家同步辐射实验室。38年来,他一直与洪义麟并肩作战,是洪义麟的“老领导”,也是最好的“搭档”。“洪义麟既聪明又能干,而且这么多年如一日,踏踏实实、认认真真做事情,这是非常难得的。”谈起洪义麟,付绍军连连赞赏。作为大光栅团队负责人,洪义麟经常勉励学生,动手是工程师的基本技能,只有亲自做过了,才能更好、更快的找到解决难题的方法;要重视理论的指导作用,在理论上多花时间,做实验就会事半功倍;同时,还要具备很强的持续学习能力和良好的团队合作精神。洪义麟表示,“我们赶上了一个伟大的时代,也是光栅广泛应用的时代。我将继续带领团队顺应国家需求、顺应市场需求,攻坚克难,不断提升光栅性能,为中国制造、中国创造贡献自己的力量。”
  • 行业前沿——带你走进全息黑科技
    前不久,法国总统的竞选大会上,左翼总统候选人梅朗雄在法官大选中首次使用了全息投影技术辅助演讲,利用3D投影,梅朗雄同时现身在两个会场,获得了最大的关注,这是第一次有候选人将全息投影技术直接应用在竞选中。期间,梅朗雄的支持者纷纷掏出手机为他和他的“分身”拍照。3D投影技术在政府、商场等各领域可以达到出人意料的效果。你还以为全息技术是这样的吗?电影《星球大战》里的机器人投出全息影像 首先我们要明确一点,全息和3D显示不存在谁包含谁的问题,他们是有交叉的两个概念。只是,全息技术是一项很有前景的3D显示技术。 另外,全息技术除了应用在3D成像,还广泛用在测量、存储、加密、防伪等各个方面,实际上大家日常生活中经常见到的各种镭射防伪商标,就是全息技术的一大应用。解读全息技术 当我们看一张照片时,你怎么来判断照片里的物体有多远? 一般情况下可以根据物体之间的遮挡关系、近大远小的经验和画面中的阴影等信息来判断,但是缺少了观看真实物体时的立体感。因为使用相机进行拍摄时,记录的只是物体的光强信息,而物体的深度信息是包含在相位当中的。 既然如此,是否可以通过某种方式,将光线的强度信息和相位信息同时记录下来呢? 这就是“全息”思想的来源。所谓“全息”,其实是个科学上创造的名词,本意即指可以同时呈现强度和相位信息的技术,类似地,英文中会冠以“holo-”开头,表达全息相关名词。 比较麻烦的一点就是,我们手中用来记录光线的物质都只是对光强敏感,而不是对相位敏感。因此要一个方法,利用记录光强的物质将相位的分布记录下来。科学家们发现,光的干涉恰好可以满足需求。 其第一步是拍摄过程,利用干涉原理来记录物体光波信息: 被拍摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片。 其第二步是成象过程,这是利用衍射原理再现物体光波信息: 全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。 进击的全息传统(光学)全息术 ? 数字全息术 ? 计算全息术 若是去科技馆的话,经常会见到传统全息术的展品。从3D显示的效果来说,传统全息术的显示效果还是非常棒的,但是难以实现动态显示,而且干板价格比较昂贵,也不利于复制和传播。 随着数字式感光器件的发展,科学家意识到,就如同数码相机取代胶片相机一样,可以将干板换成CCD或者CMOS。由于记录下来的信息是数字化的,所以可以用计算机进行处理,即便没有参考光束,也可以用计算机计算出复现的图像,进行研究。 所谓计算全息,其实就是抛开了干涉图的记录过程,直接将光场分布使用计算机通过数学运算计算出来。这样做有一个巨大的好处,那就是可以实现任意物体的全息显示,即便这个物体在现实中并不存在。因此许多产品的防伪标识都可以使用这种方式来实现。知识扫盲区 全息技术不同于虚拟现实技术(VR)与增强现实技术(AR)。 全息是一种图像的展示方式,呈现三维立体形式,有物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息,AR与全息投影技术所呈现的虚拟图像都可以叫做全息。然而,全息投影与AR有着不同的技术实现手段。 全息投影也叫虚拟成像,是利用衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术,也就是通过记录被摄物体反射或投射光波中的信息并完全重建图像,是完全可以通过裸眼来体验的。 AR是将虚拟图像准确叠加到现实中物体上的技术;VR是通过佩戴上VR设备,在眼前覆盖一个完全虚拟的景象,通过动作的追踪,进行场景的模拟。 全息的应用 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟,但其应用范围还相对较窄,国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。全息投影在展柜的商业运用中,多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°和270°展台,内容多数是比较简单的旋转动画,当然也有用于展示游戏角色的,角色有比较简单的动作。 在舞台的商业运用中,为满足舞台的观赏角度,以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。 在房地产展示中,全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用,减少电子沙盘、样板间模型售罄即废的资源浪费情况。而且展示内容以数字影像方式存在,展示内容灵活多变,内容量巨大,还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。 在传统照片中的应用,全息投影照片将传统的二维平面图转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像,消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中,操作方式同将电子照片放到电子相框一样方便简单,但相对于电子照片,全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新震撼的。 当然,全息投影的应用还有很多方式,如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影只能引导员等等。全息的前景 随着技术的不断成熟以及单位材料成本的下降,或者出现更好的替代投射材料,在这之后,作为综合性的能研究开发并提供整体解决方案和相关服务,提供硬件集成和展示内容制作一站式解决方案的供应商或许会脱颖而出,获得不菲的收益。 作为可以帮助人类解决一部分空间问题的显示技术,其应用领域及可预见的发展前景是我们难以想象到的。虽然目前仍然存在着一系列的问题,但毋庸置疑,我们相信全息投影行业具有极大的市场前景。 作为一种具有颠覆意义的革命性技术,我们可以预见到全息投影技术在很多方面具有非常巨大的、革命性的应用价值,在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、娱乐场合、酒吧、KTV房、DISCO等等场所都能获得广泛的应用。
  • 我国光学研究达世界先进水平 差距主要在民用领域
    周炳琨透露,我国的光学研究与国外先进水平的差距主要体现在某些民用应用领域,比如照相技术、CCD等。今后我国的光学研究将继续以应用驱动创新发展,继续提高自主创新能力,让光学为国防和经济建设服务。  来自全国高校、科研院所、企事业单位从事光学及光学工程领域教学、科研、生产等的10余位院士、近千名专家学者齐聚湘江之畔,围绕光学薄膜技术新进展、瞬态光子学、全息与光学信息处理等19个专题探讨新思想、交流新技术,着眼推动我国光学、光电子学和光学工程领域科技进步,为产业发展献计献策。  据了解,这19个专题涵盖了光学及光学工程领域近100个子专题研究方向。其中第19个专题为中国光学学会和美国光学学会共同举办的光学教育课程专题,这也是全国光学大会首次设置国际合作专题分会场。  开幕式上,还举行了&ldquo 王大珩光学奖&rdquo 颁奖仪式,中国科技大学教授李传锋和中科院西安光学精密机械研究所研究员刘雪明获得中青年科技人员光学奖,国防科技大学马阎星等20人获得高校学生光学奖。(
  • 全球第一台iN10红外显微光谱仪在中国销售!!!
    赛默飞世尔科技在2008 Pittcon推出了全新概念的Nicolet iN10 型傅立叶变换红外显微光谱仪,这一全新的系统将高级的显微红外技术平民化,无论是实验室的仪器专家,还是一个刚刚接触仪器试验初学者都可以利用如此高精尖技术的显微红外技术得到理想的实验数据及可靠的实验结果。让复杂的光谱分析变成了象数码照相机一样简单。分析者无需成为仪器专家,只需专注于测试结果的分析,从而有更多的精力投入到自己的研究课题中。 就在新品推出的喝彩声尚未落下,赛默飞世尔科技的资深销售经理辛明先生就卖出了全世界第一台全新概念的Nicolet iN10傅立叶变换红外显微光谱仪。这充分说明了中国用户对科技发展的前瞻性及与时俱进的科学态度,准确的把握住了仪器发展的脉搏,充分认识到Nicolet iN10独特设计对于红外光谱测试的合理性。作为业内技术的领导者,赛默飞世尔科技对传统傅立叶红外光谱仪进行了颠覆性的革命:将传统光学平台中的主要光学部件直接应用于红外显微镜的光路中,缩短了光学传输的距离,降低了能量损失,大大提高了检测灵敏度。使50 um以上采样区域的红外微区分析仅仅使用室温的DTGS检测器即可。传统的FT-IR显微镜的一个特征是需要液氮冷却的检测器,而Nicolet iN10 FT-IR型显微镜配备室温检测器, 这就消除了由于液氮冷却所导致的时间浪费,危险性,成本消耗和使用的不便。加之高效的Slide-on ATR采样附件,这种检测器使得Nicolet iN10 型傅立叶变换红外显微镜的使用比传统红外光谱及显微红外光谱更加简便快速。Nicolet iN10 型傅立叶变换显微红外为独特的一体化设计,无需外加主机光谱仪,提供了优异的光学功效,使得数据的获得变得更为简捷。由于 Nicolet iN10 无需外加主光学台,因此拥有老式FT-IR仪器的用户可采用这一系统,而无需担心兼容性问题。甚至,Nicolet iN10可以用于车载移动实验室。 随着全新理念设计的Nicolet iN10的出现,必将引领傅立叶红外光谱仪崭新的发展,&hellip &hellip &hellip 。
  • 东北林业大学150.30万元采购实验柜,实验台
    详细信息 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目公开招标公告 黑龙江省-哈尔滨市-香坊区 状态:公告 更新时间: 2023-11-08 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目公开招标公告 2023年11月08日 15:40 公告信息: 采购项目名称 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目 品目 货物/家具和用具/家具/台、桌类/教学、实验用桌 采购单位 东北林业大学 行政区域 黑龙江省 公告时间 2023年11月08日 15:40 获取招标文件时间 2023年11月09日至2023年11月15日每日上午:9:00 至 11:30 下午:13:00 至 16:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥500 获取招标文件的地点 哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 开标时间 2023年11月30日 09:00 开标地点 哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 预算金额 ¥150.300000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 王欣围 项目联系电话 0451-51903777 采购单位 东北林业大学 采购单位地址 哈尔滨市香坊区和兴路26号 采购单位联系方式 刘老师 0451-82190693 代理机构名称 黑龙江卓越工程项目管理有限公司 代理机构地址 哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 代理机构联系方式 0451-51903777王先生 项目概况 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目 招标项目的潜在投标人应在哈尔滨市南岗区泰山路198-8号获取招标文件,并于2023年11月30日 09点00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:ZY-20231111 项目名称:东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目 预算金额:150.300000 万元(人民币) 最高限价(如有):150.300000 万元(人民币) 采购需求: 序号 名称 具体技术参数要求 数量(台) 1 中央实验台Ⅰ型 3000*1500*800,其他详见附件 130 2 中央实验台Ⅱ型 1500*1500*800,其他详见附件 4 3 实验边台Ⅰ型 3000*750*800,其他详见附件 24 4 实验边台Ⅱ型 1500*750*800,其他详见附件 20 5 实验柜 详见附件 50 6 实验凳 详见附件 350 7 实验椅 详见附件 40 8 光学平台 详见附件 2 9 旧物拆除 提供旧物拆除、搬运等服务详见附件 合同履行期限:合同签订之日起,2日内完成到场复尺工作,15日之内全部到货并完成到货验收。按照相关规定于15日之内完成安装调试及最后验收 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3.本项目的特定资格要求:(1)投标人不得为“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)中列入失信被执行人和重大税收违法案件当事人名单的投标人,不得为中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为记录名单中被财政部门禁止参加政府采购活动的投标人(处罚决定规定的时间和地域范围内)。信用信息截止时点为开标当日;(2)投标人需购买本项目招标文件。 三、获取招标文件 时间:2023年11月09日 至 2023年11月15日,每天上午9:00至11:30,下午13:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 方式:现场购买 售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2023年11月30日 09点00分(北京时间) 开标时间:2023年11月30日 09点00分(北京时间) 地点:哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 无 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:东北林业大学 地址:哈尔滨市香坊区和兴路26号 联系方式:刘老师 0451-82190693 2.采购代理机构信息 名 称:黑龙江卓越工程项目管理有限公司 地 址:哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 联系方式:0451-51903777王先生 3.项目联系方式 项目联系人:王欣围 电 话: 0451-51903777 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:实验柜,实验台 开标时间:2023-11-30 09:00 预算金额:150.30万元 采购单位:东北林业大学 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:黑龙江卓越工程项目管理有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目公开招标公告 黑龙江省-哈尔滨市-香坊区 状态:公告 更新时间: 2023-11-08 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目公开招标公告 2023年11月08日 15:40 公告信息: 采购项目名称 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目 品目 货物/家具和用具/家具/台、桌类/教学、实验用桌 采购单位 东北林业大学 行政区域 黑龙江省 公告时间 2023年11月08日 15:40 获取招标文件时间 2023年11月09日至2023年11月15日每日上午:9:00 至 11:30 下午:13:00 至 16:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥500 获取招标文件的地点 哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 开标时间 2023年11月30日 09:00 开标地点 哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 预算金额 ¥150.300000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 王欣围 项目联系电话 0451-51903777 采购单位 东北林业大学 采购单位地址 哈尔滨市香坊区和兴路26号 采购单位联系方式 刘老师 0451-82190693 代理机构名称 黑龙江卓越工程项目管理有限公司 代理机构地址 哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 代理机构联系方式 0451-51903777王先生 项目概况 东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目 招标项目的潜在投标人应在哈尔滨市南岗区泰山路198-8号获取招标文件,并于2023年11月30日 09点00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:ZY-20231111 项目名称:东北林业大学物理实验台等基础办学设施更新项目 预算金额:150.300000 万元(人民币) 最高限价(如有):150.300000 万元(人民币) 采购需求: 序号 名称 具体技术参数要求 数量(台) 1 中央实验台Ⅰ型 3000*1500*800,其他详见附件 130 2 中央实验台Ⅱ型 1500*1500*800,其他详见附件 4 3 实验边台Ⅰ型 3000*750*800,其他详见附件 24 4 实验边台Ⅱ型 1500*750*800,其他详见附件 20 5 实验柜 详见附件 50 6 实验凳 详见附件 350 7 实验椅 详见附件 40 8 光学平台 详见附件 2 9 旧物拆除 提供旧物拆除、搬运等服务详见附件 合同履行期限:合同签订之日起,2日内完成到场复尺工作,15日之内全部到货并完成到货验收。按照相关规定于15日之内完成安装调试及最后验收 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3.本项目的特定资格要求:(1)投标人不得为“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)中列入失信被执行人和重大税收违法案件当事人名单的投标人,不得为中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为记录名单中被财政部门禁止参加政府采购活动的投标人(处罚决定规定的时间和地域范围内)。信用信息截止时点为开标当日;(2)投标人需购买本项目招标文件。 三、获取招标文件 时间:2023年11月09日 至 2023年11月15日,每天上午9:00至11:30,下午13:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 方式:现场购买 售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2023年11月30日 09点00分(北京时间) 开标时间:2023年11月30日 09点00分(北京时间) 地点:哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 无 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:东北林业大学 地址:哈尔滨市香坊区和兴路26号 联系方式:刘老师 0451-82190693 2.采购代理机构信息 名 称:黑龙江卓越工程项目管理有限公司 地 址:哈尔滨市南岗区泰山路198-8号 联系方式:0451-51903777王先生 3.项目联系方式 项目联系人:王欣围 电 话: 0451-51903777
  • VarioBasic系列主动隔振台:为精密实验室量身定制的高性能稳定平台
    实验室中的精密仪器和敏感实验往往要求高度精确的测量与控制,微小的振动都可能对实验结果产生不可忽视的影响。因此,为什么主动隔振台会成为众多实验室不可或缺的设备,以下是几个关键原因:1. 保护精密仪器的精确度与稳定性精密科学仪器如显微镜、光谱仪、电子显微镜、原子力显微镜(AFM)及各类光学平台等,对振动极其敏感。即使是微小的地壳振动、人员走动或空调运行等日常因素引起的震动,都可能导致测量结果失真、图像模糊或数据采集错误。主动隔振台通过动态监测并抵消外界振动,为这些精密设备创造一个几乎“零振动”的工作环境,确保实验结果的准确性和可重复性。2. 提升实验研究的质量与效率在生命科学、纳米技术、材料科学等领域,很多实验需要长时间曝光、微观结构观察或进行精密测量。若无有效的隔振措施,持续的外部振动会显著增加实验失败率,延长实验周期。主动隔振台能够有效减少因振动导致的重做次数,提升实验效率,同时保障研究成果的高质量。3. 促进创新研究与复杂实验的开展随着科学研究的深入,越来越多的前沿实验要求在极端条件下进行,如量子计算、生物分子成像等,这些实验对环境的稳定性和纯净度提出了更高要求。主动隔振台不仅能隔离低频到高频的广泛振动范围,还能适应不同的负载和实验条件,为科学家探索未知领域提供稳定的技术支撑平台,推动科学进步。4. 保障研究人员的安全与健康在进行某些涉及危险物质或高压环境的实验时,任何意外的振动都可能引发安全问题。主动隔振台通过减少外部干扰,不仅保护了实验的顺利进行,也间接保障了实验室人员的安全健康,营造了一个更加安全可靠的研究环境。综上所述,主动隔振台作为现代实验室基础设施的重要组成部分,对于维护实验的精确性、促进科研效率、推动科技前沿探索以及保障实验室安全均具有非常重要的作用。在此茂默科学推荐VarioBasic系列主动隔振台。基础信息:Vario Basic 40尺寸:396x120x111mm 载重:0-300kg,0-600kg Vario Basic 60尺寸:636x130x111mm载重:0-300kg,0-600kgVario Basic 90尺寸:932x130x111mm载重:0-300kg,0-600kg主要特征: 相比于气囊式被动隔振台,主动隔振台没有低频共振,即使在低频范围内也有出色的隔振性能。 超快的稳定时间:低至0.3秒(普通被动隔振台的稳定时间为30秒至60秒)。 主动隔振台带宽0.6/1Hz至200Hz(远超被动隔振台)。 6个自由度主动隔振。 真正的主动隔振:即时产生反作用力来抵消振动。 操作简单-按钮式解决方案。 设计紧凑,安装简便。 高度的位置稳定性-1Hz时固有刚度通常是被动隔振台的20到30倍。 接电即可,无需压缩空气。 适用于将高分辨率测量设备与建筑振动隔离, 广泛的适用范围:拥有标准化产品和用户定制产品。茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多隔振台相关的产品,Welcome to consult~咨询有惊喜哦!
  • 【激光成像】AM:从蓝色至近红外的碳点激光用于彩色无散斑激光成像与动态全息显示
    背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进,该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而,增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著,这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此,寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点(CDs)作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料,近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道,并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展,并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而,跨度广的全彩色激光,尤其是近红外激光器,一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视,特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景,开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外,CDs激光缺乏系统性的研究,这些研究可以指导CD激光材料的开发,并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下,郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光(分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs)的全色CDs(FC-CDs)的制备,其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明,这些FC-CDs的半高宽明显较窄,在44 ~ 76 nm之间;同时,辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1,与普通有机激光材料相当,表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点,成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围(238 nm)可调的CDs激光出射,覆盖了国家电视标准委员会(NTSC)色域面积的140%。结果表明,CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后,利用这些FC-CDs激光作为光源,实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围,而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考,是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上,第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片,显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒,平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示,所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm,这可归因于石墨烯的(100)面。值得注意的是,NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射(XRD)峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨(002)平面25°和层间距(0.34 nm)处的衍射峰。通常,对于脂肪族前驱体,制备的CDs的XRD峰在21°左右,晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面,从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰,表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外,NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰,这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体(IL),IL具有聚集单分散CDs的功能,有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进一步收集了的结构成分信息(图1h和i)。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征,证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关,1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明,所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的,这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子(O和N)的极性基团修饰,这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示,FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/(C-S)和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。(a)B-CDs,(b)G-CDs,(c)Y-CDs, (d)R-CDs,(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs;右上方的插图是相应的粒径分布,右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM(HRTEM)图像。(g)XRD图谱,(h)FTIR谱,(i)XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光,其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外,对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,其PL光谱的半高全宽(FWHM)分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明,C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态,并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关,决定了PL光谱的FWHMs。因此,CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区,分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%,意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL(TRPL)谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns(图2h)。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射(SE)。为了评估CDs的激光增益能力,结合公式(1)和(2)计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面(σem)成反比:KR = φ / τ, (1) σem(λ)= λ4g(λ)/ 8πn2cτ, (2)B ∝ (c3/8πhν03)KR, (3)其中φ为PLQY,τ为平均荧光寿命,λ为发射波长,n为折射率,c为光速,g(λ)是自发辐射的线性函数,表示为g(λ)dλ = φ,h 为普朗克常数,ν0 为光频率,c 为光速。因此,KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1(图2i)。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2(图2i)。这些值与普通有机激光材料的值相似,表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析,我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先,需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子,这有利于粒子数反转。其次,处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态,这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制:通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级,通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱,插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片,,线标签表示激发波长,单位为nm。(g)CDs发光光谱的CIE色坐标。(h)FC-CDs的TRPL光谱和(i)KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱,显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰;输出在可见光区域的跨度为238 nm(图3m)。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑(图4a、c、e、g、i和k的插图),表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加,FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明,泵浦强度的增加使发射强度急剧增加,峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系,图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点:对于拐点以下的泵浦强度,FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显,但在拐点以上增加泵浦能量,FWHMs急剧窄化,发射峰值强度急剧增加,其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值,B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系,这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平,我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G (Rh6G),其激光阈值为32 mJ cm−2,表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力,研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数(g)和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为(0.131,0.047)、(0.178,0.822)、(0.494,0.505)、(0.684,0.315)、(0.728,0.272)和(0.735,0.265)(图3n)。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%,表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm,相应的Q因子(Q = λp/∆λp,其中λp为激光峰波长,∆λp为激光线宽)分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8,这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明,我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势,这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力,可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为:I(l) = (IsA/g) [exp(gl)-1], (4)其中I(l)为从样品边缘监测到的发射强度,IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射,在固定的泵浦能量下为常数,l为泵浦条纹的长度,g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下,输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优,表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光,G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后,激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍(图4)。在CDs的2倍激光阈值下,将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 (541 nm)、Rh6G (568 nm)、RhB (610 nm)、Rh640 (652 nm)和尼罗蓝690 (695 nm)的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs,激光阈值大约比其他CDs高一个数量级;在泵浦的0.6 h时,激光输出逐渐降至零。相比之下,香豆素461 (465 nm)的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比,本工作对CDs激光进行了更全面的研究,该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板(1951USAF)照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比,我们也使用商用激光器作为成像光源,使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲(7 ns, 10 Hz)激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像,具有明显的激光散斑。从根本上说,这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性,全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一,并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器(SLM)上,在SLM上加载不同相位掩模(全息图)以重建全息显示所需的图案,在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分,每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像(图4j)。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体,并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来,以获得完整的彩色徽标(图4k)。这些静态图像具有高分辨率和高对比度,为了更接近实际应用,我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像,以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出,从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进,但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs激光,以及(g)连续波激光器(532 nm)和(h)脉冲激光器(7 ns, 10 Hz,532 nm)的商用激光源下的1951USAF的光学图像,标尺均为100 μm。(i)以CDs激光为光源的全息显示器实验装置(S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器;L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm)。(j)郑州大学校徽全息静态展示。(k)为(j)中部分成像合并后的彩色徽标。(l)运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述,在无反光镜体系的光泵浦中,FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射,从蓝色到近红外区跨越238 nm,覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级,从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转,高KR(高PLQY和小寿命)有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性,在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下,FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后,我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围,提供了对其激光性能的全面评估,并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门,从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.202302536
  • 英国剑桥大学刘子维:全息术助力表面形貌的干涉测量
    全息术是一种能够对光波前进行记录和重建的技术,自从 1948 年匈牙利-英国物理学家 Dennis Gabor 发明全息术以来,该技术不仅得到了显微学家,工程师,物理学家甚至艺术家等各领域的广泛关注,还使他获得了 1971 年的诺贝尔物理学奖。干涉术作为光学中另一个主要研究领域,是利用光波的叠加干涉来提取信息,其原理与全息术都是用整体的强度信息来记录光波的振幅和相位,虽然记录的方法有很大不同,但随着 20 世纪 90 年代,高采样密度的电子相机的出现,可用来记录数字全息图,则进一步增强了二者的联系。近日,针对全息术对表面形貌的干涉测量的发展的推动作用,来自美国 Zygo Corporation 的 Peter J. de Groot、 Leslie L. Deck,中国科学院上海光机所的 苏榕 以及德国斯图加特大学的 Wolfgang Osten 联合在 Light: Advanced Manufacturing 上发表了综述文章,题为“Contributions of holography to the advancement of interferometric measurements of surface topography”。本文回顾了包括相移干涉测量,载波条纹干涉,相干降噪,数字全息的斐索干涉仪,计算机生成全息图,震动、变形和粗糙表面形貌和使用三维传输方程的光学建模七个方面,从数据采集到三维成像的基本理论,说明了全息术和干涉测量的协同发展,这两个领域呈现出共同增强和改进的趋势。图1 全息术的两步过程图2 干涉术的两步过程相移干涉测量术 因为记录的光场的复振幅被锁定在强度图样中的共同基本原理,全息术和干涉测量术捕获波前信息也是一个常见的困难,用于表面形貌测量的现代干涉仪中,常用相移干涉测量术(PSI)来解决这个问题,PSI 的思路是通过记录除了它们之间的相移之外几乎相同的多个干涉图,以获取足够的信息来提取被测物体光的相位和强度。Dennis Gabor 早在 1950 年代搭建的全息干涉显微镜使用偏振光学隔离所需的波前,引入除相移外两个完全相同的全息图。如图3所示,Gabor 的正交显微镜使用了一个特殊的棱镜,在反射光和透射光之间引入了 π/2 的相移。因此,可以说,用于表面测量的 PSI 首先出现在全息术中,然后独立出现在干涉测量术中。PSI 现在被广泛用于光学测试和干涉显微镜,虽然许多因素促成了其发展,但其基本思想可以追溯到使用多个相移全息图进行波前合成的最早工作。图3 Gabor正交显微镜简化示意图载波条纹干涉测量术 通过使用角度足够大的参考波来分离 Gabor 全息图中的重叠图像,从而使全息图形成的重建真实图像和共轭图像在远场中变得可分离,是全息术的重大突破之一, 到 1970 年代,人们意识到传播波阵面的远场分离等价物可以在没有全息重建的情况下模拟干涉测量。这一概念在 1982 年武田 (Takeda) 的开创性工作中广受欢迎,他描述了用于结构光和表面形貌的干涉测量的载波条纹方法。载波条纹干涉测量术的基本原理源自通信理论和 Lohmann 对全息重建过程的傅里叶分析。到 2000 年代,计算机和相机技术已经足够先进,可以使用高横向分辨率的二维数字傅里叶变换进行实时数据处理,赋予了载波条纹干涉技术的新的生命。图4 从干涉图到最后的表面形貌地图的过程此外,在菲索干涉仪中,参考波和物体表面的相对倾斜会导致相机处出现密集的干涉条纹。如果仪器在离轴操作时,具有可控制或可补偿的像差,所以只需要对激光菲索系统的光机械硬件进行少量更改,就可以实现这种全息数据采集。因此,载波条纹干涉仪通常是提供机械相移的系统的选择。相干降噪 虽然可见光波段激光器的发明给全息术带来重要进展,然而,在全息术和干涉测量术中不使用激光的主要原因是,散斑效应和来自尘埃颗粒和额外的反射而产生的相干噪声。通过仔细清理光学表面只能很小部分的噪声,而围绕系统的光轴连续地旋转整个光源单元就可以解决这个问题。如果曝光时间很长,这种运动会增强所需的静态图样,同时平均化掉大部分相干噪声。常用的实现平均化的方式包括围绕光轴旋转光学元件、沿着照明光移动漫射器、用旋转元件改变照明光的入射方向,或在傅里叶平面中移动不同的掩模成像系统。激光在 1960 年代开始出现在不等路径光学装置中,最初为全息术开发以减少相干噪声的平均方法,被证明也可有效改善干涉测量的结果。图5中,是 Close 在 1972 年提出的一种基于脉冲红宝石激光器的便携式全息显微镜。显微镜记录了四个全息图,每个全息图都有一个独立的散斑图案,对应于棱镜的旋转位置,由全息图形成的四个图像不相干叠加以减少相干噪声和散斑粒度。图5 使用旋转楔形棱镜的相干降噪系统数字全息菲索干涉仪 Gabor 的背景和研究兴趣使他将全息术视为一种具有大景深的新型显微成像技术,使显微镜学家可以任意地检查图像的不同平面。记录后重新聚焦图像的能力仍然是全息术的决定性特征之一,使我们无需仔细地将物体成像到胶片或探测器上。它还可以记录测量体积,能够清晰地成像三维数据的横截面。而数字全息术使这种能力变得更具吸引力,其重新聚焦完全在计算机内实现。虽然数字重聚焦在数字全息显微镜中很常见,但它通常不被认为是表面形貌干涉测量的特征或能力。尽管如此,从前面对该方法的数学描述来看,在采集后以相同的方式重新聚焦常规干涉测量数据是完全可行的。随着数据密度的增加,人们对校正聚焦误差以保持干涉测量中的高横向分辨率感兴趣。图6 激光菲索干涉仪的聚焦机理与全息系统不同,传统干涉仪的布置方式是在数据采集之前将物体表面精确地聚焦到相机上。图 6 说明了一种简化的聚焦机制。聚焦通常是手动过程,涉及图像清晰度的主观确定。由于光学表面通常在设计上没有特征,因此常见的过程包括将直尺放置在尽可能靠近调整表面的位置并调整焦距,直到直尺看起来最锋利。繁琐的设置和人为错误的结合使得我们可以合理地断言,今天很少有干涉仪能够充分发挥其潜力,仅仅是因为聚焦错误。数字重新聚焦提供了使用软件解决此问题的机会。计算机产生全息图 早在 1960 年代后期,学者们就已经对波带片与计算机生成全息图 (CGH) 之间的类比有了很好的理解,这是因为在开发新的基于激光的不等径干涉仪来测试光学元件的表面形状的应用时,需要对具有非球面形状的透镜和反射镜进行精确测试。图7 计算的菲涅尔波带片图样和牛顿环(等效于单独的虚拟点光源产生的Gabor全息图)然而,干涉仪作为最好的空检测器,在比较形状几乎相同的物体和参考波前时能提供最高的精度和准确度,虽然有许多巧妙的方法可以使用反射和折射光学器件对特定种类的非球面进行空测试,但 CGH 可通过简单地改变不透明和透明区域的分布来显着增加解空间。CGH 空校正器的最吸引人的特点是波前构造的准确性在很大程度上取决于衍射区的平面内位置,而不是表面高度。因此,无需费力地将非球面参考表面抛光至纳米精度,而是可以在更宽松的尺度上从精密参考波来合成反射波前。图8 使用激光菲索干涉仪和计算机产生的全息图测试非球形表面的光学装置振动、变形和粗糙表面形貌 全息干涉测量术是全息术对干涉测量术最明显的贡献,从技术名称中就可以看出。这项发现的广泛应用引起了计量学家高度关注,包括用于通过全息术定量分析三维漫射物体的应力、应变、变形和整体轮廓的方法。全息干涉测量术的发现对干涉测量术的能力和可解释性产生了深远的影响,为了辨别这些联系,首先考虑在同一全息图的两次全息曝光中,倾斜一个平面物体。两个物体方向的强度图样的不相干叠加,调制了全息图中条纹的对比度,而当这个双曝光全息图用参考波重新照射,以合成来自物体的原始波前时,结果也是条纹图样。因此,我们看到传播波前的全息再现,可用于解调双曝光全息图中存在的非相干叠加的干涉图案,将对比度的变化转换为表示两次曝光之间差异的干涉条纹。由于全息图中这些叠加的图案相互不相干,它们可以在不同的时间、全息系统的组成部分的不同位置、甚至不同的波长等条件下生成,因此,该技术的应用范围十分广泛。图9 模拟平面的双曝光全息使用三维传输方程的光学建模 使用物体表面的二维复表示,对本质上是三维问题的传统建模,是假设所有表面点可以同时沿传播方向处于相同焦点位置。因此,这种二维近似的限制是表面高度变化相对于成像系统的景深必须很小。全息术影响了三维衍射理论的发展,进一步影响了干涉显微镜的评估和性能提升。光学仪器的许多特性可以使用传统的阿贝理论和傅里叶光学建模来理解,包括成像系统的空间带宽滤波特性。干涉仪的傅立叶光学模型的第一步,是将表面形貌的表示简化为限制在垂直于光轴的平面内的相位分布。但对于使用干涉测量术的表面形貌测量,这并不是一个具有挑战性的限制,因为普通的菲索干涉仪的景深大约为几毫米,表面高度测量范围可能为几十微米。因此,在高倍显微镜中采用三维方法的速度更快,特别是对于共聚焦显微镜,在高数值孔径下,表面形貌特征不能都在相对于景深的相同的焦点。然而,二维傅里叶光学的近似对于干涉显微镜来说是不够精确的,因为在高放大倍率下,仅几微米的高度变化,就会影响干涉条纹的清晰度和对比度。基于 Kirchhoff 近似推导出了 CSI 的三维图像形成和有效传递函数,其中均匀介质的表面可表示为连续的单层散射点。这种方法已被证明具有重要的实用价值,不仅可以用于理解测量误差的起源,是斜率、曲率和焦点的函数,还可以用于校正像差。本文总结 基于激光的全息术的出现带来了一系列快速的创新,这些创新从全息术发展到干涉测量术。虽然文中提到的七个方面无法完全概括全息术的贡献,但一个明显的趋势是全息术对用于表面形貌测量的干涉测量技术的影响正在不断增加, 这最终可能会导致全息术与通常不被认为是全息术的技术相融合,而应用光学计量的这种演变必将带来全新的解决方案。论文信息 de Groot et al. Light: Advanced Manufacturing (2022)3:7https://doi.org/10.37188/lam.2022.007本文撰稿: 刘子维(英国剑桥大学,博士后)
  • 光学领域国际平台在长春成立
    近日,国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心在长春理工大学成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个国际合作平台。  该中心拟成立5个研究室,将长春理工大学鲜明的光电特色和美国纽约州立大学布法罗分校激光、生物光子学与纳米光子学先进的研究理念结合起来,广泛开展激光、能源、光子、纳米光子和生物光子等领域的研究,并推动双方在其他领域的研究与合作。联合研究中心计划在5至10年内建成具有国际影响的国家级重点实验室。  布法罗分校在纳米学、生物光子学领域享有极高的国际声誉。而光学学科是长春理工大学的特色优势学科,经过多年发展建设,在人才储备和科学研究等方面积淀了雄厚基础。
  • 电镜厂商泰思肯进军光学显微镜市场
    泰思肯(TESCAN) 位于欧洲电子光学研发和制造基地捷克布尔诺市,主要研发和生产扫描电子显微镜,其前身是世界电子光学设备制造的领航者TESLA,有超过60年电子显微镜的研发制造历史。  一直以来,泰思肯在电子显微镜领域深耕细作,然而就在不久前,泰思肯推出了一台全息显微镜Q-Phase,开始进军光学显微镜市场。目前这款产品已在中国上市。为何泰思肯会选择推出光学显微镜产品,这款产品又有着怎样的特点和竞争优势呢?仪器信息网编辑采访了泰思肯的相关负责人。  Instrument:作为一家电镜厂商,泰思肯为何选择推出光学显微镜产品?  泰思肯:TESCAN Brno在欧洲一直是一个开放性实验室,与很多大学和科研院所保持紧密的合作。捷克的布尔诺技术大学的Radim Chmelí k教授团队一直从事全息显微镜的研究,并且在2011年之后,就进入TESCAN接续进行研发。由于双方有非常好的合作关系,并共同申请了专利。TESCAN本身也具有极强的研发和制造能力,于是成功的将全息显微镜进行了商品化。  Instrument:新推出的Q-Phase全息显微镜有什么样的特点?  泰思肯:Q-Phase利用全息干涉法以及相干门控技术,具备多种成像模式,有定量相位成像、荧光成像、模拟DIC成像和明场成像。其中定量相位成像可以提供式样的立体形态、以及细胞干重的定量信息,细胞干重精确度可到pg/um2。  此外,Q-Phase还可以选配恒温箱等附件,可以对显微镜环境(如温度、湿度、气氛等)进行精确控制,可根据用户需要,进行细胞的培养或处理,同时实时观测。  Instrument:与同类产品相比,Q-Phase有哪些技术优势?  泰思肯:和目前已有的常规技术相比,Q-Phase具有众多优势:首先,不需要进行染色处理;其次,Q-Phase所需要的光强要比一般的全息显微镜低7个数量级,对样品的损伤更小,有利于长期观察;再次,可以做到细胞干重的定量测试;然后,Q-phase具有更好的空间分辨率,没有图像失真、渐晕、伪影等;还有,Q-phase具有超出同类方法很多的扫描速度,非常适合做原位观察。  另外,Q-Phase可以在散射介质中对细胞进行直接的观察,而且依然有非常优秀的衬度。这在传统的相衬技术中是难以实现的。  Instrument:Q-Phase全息显微镜适用于哪些应用领域?  泰思肯:Q-Phase主要用于生物与生物成像领域,以及活细胞的动态成像观察。比如:细胞的分裂和繁殖、干重测试、细胞运动、生命周期的观察;癌细胞的研究,药物的测试、组织切片等领域。
  • 上海光机所斐波那契-比累对切光子筛相移全息成像研究取得进展
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室张军勇课题组针对相移干涉技术,首次构造了三焦点的累对斐波那契-比span style="text-indent: 2em "切光子筛,实验验证了基于单次曝光的相移数字全息成像技术。相关成果发表在[Optics Express, 27, 32392 (2019)]。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "相移干涉技术广泛应用于各类测量中,比如折射率、光学元件损伤、波前测量、光学表面缺陷等诸多领域。而融合了相移技术的数字全息成像,更是极大地推动了全息领域的蓬勃发展。传统移相器分为两类,一类是压电陶瓷、波片、空间光调制器等通过分时实现多次曝光,另一类是基于光栅等衍射元件的空分相移技术实现单次曝光。基于前期希腊梯子透镜的工作基础,课题组设计了一类三焦点的斐波那契光子筛,在传统单焦点比累对切透镜的基础上成功延拓出了三焦点的斐波那契-比累对切光子筛,不仅实现了对参考光与物光在单次曝光下的多重锁相拷贝,顺利解决了数字全息中的移相问题,而且对于微小待测物体,该结构表现出共光路特性,可以单光路实现相移干涉记录,这一特性进一步增强了测量光路的稳定性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "斐波那契-比累对切光子筛属于振幅型衍射透镜,适用于相移X射线全息术。对于EUV及更长的相干光波段,可以设计成位相型衍射透镜,提高衍射效率,提升对弱信号的检测与成像能力。该项研究得到国家自然科学基金和中科院青年创新促进会项目的支持。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-27-22-32392" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong论文链接/strong/span/a/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 172px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/bc55fad6-fda1-4f21-9d31-57e8dc973614.jpg" title="斐波那契-比累对切光子筛的原理图.png" alt="斐波那契-比累对切光子筛的原理图.png" width="450" height="172" border="0" vspace="0"//ppbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "斐波那契-比累对切光子筛的原理图/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 197px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/02360f2a-a8e2-4f68-9ac1-54f6d4c5742f.jpg" title="待测物体重构的实验结果,振幅(a)与位相(b)分布.png" alt="待测物体重构的实验结果,振幅(a)与位相(b)分布.png" width="450" height="197" border="0" vspace="0"//ppbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "待测物体重构的实验结果,振幅(a)与位相(b)分布/p
  • 助力科研平台升级,复享光学深度光谱技术
    科技平台是支撑国家科技进步、凝聚高层次人才、保障现代科技发展的物质基础与条件,是国家科技创新体系的重要组成部分。加强平台的科技创新特别是原创性、颠覆性的科技创新,聚力攻关“卡脖子”技术,是实现国家高水平科技自立自强的基础保障。复享光学成立十余年来,深度参与科技平台及产业化建设,致力于与科学家共同解决科学研究、微电子、光电子、光子、能源等领域中遇到的关键光学计量检测问题,已成为中国先进光谱技术领导者。复享光学是第一家以光子技术为根基的光谱仪器企业,产品覆盖光谱仪/模组、光学量检测系统与各类光学计量子系统。我们致力于为市场提供更高效率、更低成本的光谱解决方案。集成光子芯片的相位表征应用领域:超表面、超透镜Metasurface/Metalens超透镜/超表面将会取代传统几何光学镜片成为下一代光学系统的关键器件,围绕其研发过程中的相位与光学性能表征需求,以及量产过程中的形貌、缺陷计量与检测需求,提供全面的光学量检测仪器与设备。推荐设备:超构透镜光学检测系统纳米激光器的性能表征应用领域:PCSEL/BIC 与纳米激光器PCSEL 以其高功率和高质量的光束而备受科研与产业的关注,围绕其研发阶段的光子能带与辐射模式的表征,以及量产阶段的激光特性表征,提供光学与光电量检测仪器。推荐设备:显微角分辨光谱仪集成光子器件的量检测平台应用领域:AR/VR 光学计量检测AR/VR 有望成为下一代人机交互平台,针对 AR眼镜中的关键光学器件——衍射光波导——研发过程中的绝对/相对衍射效率测量、高精度周期计量,以及量产过程中的表面形貌计量,提供桌面式与晶圆级的光学量检测设备。推荐设备:光栅衍射效率测量系统、晶圆级衍射光波导光学检测系统集成光子器件的表征平台应用领域:光子晶体、拓扑光子学与 BICBIC 是当前光子晶体研究的热点,通过动量空间的光子能带测量可以清晰地发现各个位置的 BIC,特别是通过表征本征态在动量空间的偏振态分布,可以发现 BIC 背后的拓扑机制——动量空间光谱测量对于 BIC 研究具有至关重要的作用。推荐设备:角分辨光谱仪、显微角分辨光谱仪有机半导体的光谱表征应用领域:有机光伏,有机晶体管,有机发光(OLED)面向有机光伏、有机晶体管和OLED等应用场景,提供分子取向测定、膜厚测量和原位共焦光谱表征等检测设备,推动材料优化、器件研发和量产。推荐设备:分子取向表征系统、膜厚检测仪、原位共焦光谱表征系统面向钙钛矿光伏电池从实验室到量产的全链条表征应用领域:钙钛矿光伏电池围绕钙钛矿光伏电池在实验室及中小试产线的制备、表征及计量需求,建立全链条的表征系统,可以全面了解钙钛矿光伏电池的制备过程和性能特征,为进一步提高钙钛矿光伏电池的性能、稳定性和可靠性提供科学依据。推荐设备:钙钛矿光伏电池组件整线解决方案及全链条表征平台面向大科学装置检测的高能光谱仪应用领域:半导体光刻机/厂设备客户Helios高能光谱仪服务于极紫外光源的质量检测:测量FEL的基频和谐波的EUV光谱,以诊断光束质量;测量高电荷态Sn离子的发射光谱,以诊断等离子体状态。推荐设备:高能光谱仪面向集成电路加工过程监控的方案应用领域:量测 metrology面向集成电路领域的薄膜量测和光学关键尺寸(OCD)量测设备,提供高性能的核心光谱检测模块。推荐设备:量测光谱仪应用领域:刻蚀终点检测 EPD&bull OES方案:针对Poly、SiNx、OX、PR、金属等有截止层刻蚀工艺提供终点检测&bull IEP方案:针对3D NAND台阶刻蚀、沟槽型SiC MOSFET凹槽刻蚀等无截止层刻蚀工艺提供终点检测推荐设备:终点检测方案材料元素分析平台应用领域:光学发射光谱测元素成分原子光谱提供了原子内部结构的丰富信息,可用于对元素的定性和定量分析。高分辨发射光谱仪是原子光谱测量表征的必备测量仪器。推荐设备:多通道光学发射光谱仪面向生物医学的检测平台应用领域:早期癌变的分子诊断拉曼光谱仪在分子水平上为组织中 DNA、蛋白质和脂类物质的结构变化提供无损、微区和深穿透的检测,是应用于肿瘤细胞和组织的早期筛查、病变分级的理想工具。推荐设备:拉曼光谱仪微塑料的定量分析应用领域:微塑料微塑料拉曼分析仪,基于对纳米塑料及微塑料的定性及定量检测,能为研究微/纳米塑料的产生机制、环境影响、人体监控影响等,提供有效手段。推荐设备:微塑料拉曼分析仪高压条件下的多模态光谱表征应用领域:极端环境高压原位多模态光电表征系统为研究材料的高压科学,探索新现象提供全面的光谱表征方案。推荐设备:高压原位多模态光电表征系统
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