高能量脉冲灯泵

实现高性能等离子体稳态运行是未来聚变堆必须要解决的关键科学问题。近期，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队发挥体系化建制化优势，取得了系列原创性的前沿物理基础研究成果。1月7日，国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)发表了团队在高能量约束先进模式等离子体运行方面取得的重要成果。 　　托卡马克先进运行模式是当前磁约束核聚变研究的热点之一。核聚变大科学团队在托卡马克装置等离子体物理实验研究中发现并证明了一种新的高能量约束和自组织模式，即超级I模(Super I-mode)。其特点是等离子体中心的电子内部输运垒和等离子体边界的I模共存，从而大幅度提高了能量约束。该先进模式具有芯部无杂质积累，便于聚变反应生成物排出，维持平稳温度台基等优点，并实现了芯部高约束与无边界密度台基及边界不稳定性的兼容，使得等离子体与壁相互作用同长时间尺度上的高性能等离子体运行方面的优势能够比较好地结合起来。这种无需通过外部控制来确保等离子体稳态运行的高能量约束模式，可应用于国际热核聚变实验堆长脉冲运行，对于未来聚变堆运行具有重要意义。 　　日前，核聚变大科学团队还首次证明了托卡马克等离子体中存在湍流驱动的电流成份，是保持高电子温度稳定运行的关键物理机制。借助湍流回旋动理学模拟计算证实了实验中观察到的湍流是电子温度梯度模，其产生的剩余协强可驱动这一电流。湍流驱动的电流和压强梯度共同驱动内扭曲模，形成湍流-湍动电流-内扭曲模自我调节系统，从而维持芯部电子温度梯度稳定。相关研究成果日前发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。 　　此外，核聚变大科学团队在托卡马克装置中外联合实验中利用封闭偏滤器下的杂质注入脱靶控制，以及高极向比压运行模式下双输运垒带来的约束增强，实现了高比压高参数芯部等离子体与偏滤器全脱靶状态的有效兼容集成。结合理论模拟揭示了偏滤器脱靶、边界输运垒和内部输运垒三者之间相互作用的物理机制。脱靶引起的双输运垒的自组织协同作用，改善了芯部与边界的兼容性，带来了能量约束的净增益。相关研究成果之前发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 　　核聚变大科学团队通过发挥建制化、多学科、大平台的特点，结合开放共享的国际交流与合作，凝聚优势资源，组织开展体系化的等离子体物理实验基础研究。在引领核聚变前沿技术发展的基础研究深耕探索，发现了系列新的物理现象，揭示和验证了其中的相关物理机制，特别是在高性能稳态长脉冲等离子体运行模式方面开展的研究，为聚变堆建设和运行奠定了基础。 　　等离子体所核聚变大科学团队及国内外合作者在高能量约束先进模式、湍流驱动等离子体电流、偏滤器脱靶与高约束等离子体兼容集成等方面取得的系列重要成果，得益于与中国科学技术大学、法国原子能委员会、美国通用原子能公司、麻省理工学院、普林斯顿大学、加州大学洛杉矶分校、橡树岭联合大学、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室等国内外核聚变研究机构开展的密切交流与合作。 　　相关工作得到中科院、科技部、国家自然科学基金委等的资助，以及安徽省、合肥市、合肥综合性国家科学中心的大力支持。

许多前沿技术都在以全新的方式使用光子。无论是在3D打印、印刷电子、光伏、碳纤维铺放、金属沉积退火等领域，通常来讲——光或热的使用在这些领域中都是关键的生产工具。激光或气体烘箱的生产系统体积大、难以使用、且很昂贵。脉冲氙灯工艺技术的出现，极好的替代传统的处理方法。脉冲氙灯系统相对于激光和传统烘箱体积更小、使用更方便，脉冲氙灯系统让生产具有较大的灵活性。现在正是技术革新的时候了。脉冲氙灯是利用贮存的电能或化学能，在极短时间内发生高强度闪光的氙灯。19世纪50年代，脉冲光源进入工业领域。脉冲氙灯一般由密封在玻璃或石英玻璃体内的两个电极组成,壳体中充以氙等惰性气体。脉冲氙灯选择优质滤紫外线石英管作为灯管材料，以高质密度电极为氙灯电极，具有负载能力强，泵浦效率高，激光光束质量好，寿命长等特点。贺利氏脉冲氙灯系统的功能: 紫外到红外光谱 高峰值功率脉冲 - 兆瓦/平方厘米 (MW) 短脉冲持续时间 - 微秒 (us) 快速重复率 - 千赫（kHz） 即时开/关循环 不升温 —— 在低温基板上进行高温处理 综合能源监测 轻松更换灯泡 集成 QRC© 反射器，以获得最佳的能量传递 高吞吐量 可堆叠的光模块允许更大的曝光区域 灵活的操作软件 易于集成到外部系统 无毒（无汞） 您要想改进工艺流程，贺利氏特种光源是您理想的合作伙伴。我们擅长于灯管设计、精确控制、波长优化、光路设计、以及智能化加热。这些都能为您量身定制系统解决方案。想要知道脉冲氙灯工艺技术如何为您的应用带来效益，欢迎联系我们的工程师，一起讨论贺利氏如何让您“脉”向成功、“冲”出未来。 应用： 快速热处理(RTP) 强脉冲光烧结 退火 分子活化 太阳光模拟 加热 杀菌等 贺利氏特种光源拥有最先进的全自动激光灯生产线，在2015年获得“英国女王企业创新奖"，自动化生产流程不仅显著提高了生产率，让生产更加灵活便捷，而且还能有效改善灯管的稳定性，极大地延长了使用寿命。而且我们始终和广大客户及研究机构通力合作，不断探索提高产品性能的新方法。贺利氏特种光源携手贺利氏石英玻璃业务部闪亮登场慕尼黑上海光博会（LASER WORLD of PHOTONICS CHINA），为您带来从原材料到光源的众多惊喜！同时欢迎您来我们的展台与光博士合影，丰富的抽奖活动等着您的参与！ 欢迎大家跟我们的专家当面沟通，我们在N1馆1700展位恭候您的光临!

近日，华中科技大学光学与电子信息学院教授和团队， 通过获取光场相位信息，实现了 256 万亿帧/秒的拍照帧率，借此造出目前世界上最快的光场摄像机之一。图 | 李政言（来源“”）在评审相关论文时，一位激光脉冲时空测量领域的专家表示，该课题组制作的超快光场摄像机是领域内多年来极度渴望的仪器和技术。在应用前景上，表示：“我们期待超快光场摄像机在两方面取得应用，一方面是服务大型激光装置，另一方面是服务工业应用。”就大型激光装置来说，面向高能量密度物理、强场物理等前沿科学和能源、以及国防安全等战略应用的需求，中国、欧洲、和美国都已建设了一批超大能量脉冲激光装置。然而，这类装置重复频率极低。并且，巨大的光束口径导致激光脉冲光场存在复杂的时空耦合。因此，需要先进的光场时空诊断设备，引导激光装置进行优化，并为物理实验的理论分析和数值仿真，提供初始输入激光信息。就工业应用来说，激光精密加工有两个趋势，一是超快化甚至飞秒化，即使用飞秒激光作为光源，借此实现冷加工并提高精度；二是智能化，即以在线方式观测材料的特性，并对激光参数做出调整。所以，通过安装超快光场摄像机模块，有望让激光精密加工设备长出一只“眼睛”，也即通过实时采集探针光信号、以及观测材料超快时间尺度相应，来对加工工艺做出动态优化。（来源：Light: Science & Applications）以较低成本实现极高的时间分辨率尽管成果很新，但是背景很“旧”，这要从 144 年前说起。1878 年，美国摄影师埃德沃德迈布里奇（Eadweard Muybridge）使用安置在赛道上的 12 台照相机，来拍摄奔跑的赛马。借此证明马在奔跑时会四个蹄子同时离地，解决了几个世纪以来画家和艺术家的困惑，并给电影发明带来了灵感。时隔一百多年，2018 年诺贝尔物理学奖部分授予杰哈莫罗（）和唐娜斯特里克兰（）这两位科学家，以对他们发明的高功率超快激光的啁啾脉冲放大技术（Chirped Pulse Amplification, CPA）做出表彰。在激光精密加工、近视的激光视力矫正、惯性约束核聚变等高功率超快激光的应用中，每一个超快激光脉冲仿佛一匹光速奔跑的“赛马”，在各类物质的“赛道”上穿行时。对于激光脉冲和物质特性在极短时间内的演化现象，人们同样充满好奇，希望像迈布里奇那样为激光与物质相互作用的过程“拍摄电影”。（来源：Light: Science & Applications）基于此，制作了这台超快光场摄像机 。在超快光学领域中，它能为激光脉冲和激光照射的物质“拍摄电影”，并同时具有空间分辨和时间分辨的单发测量能力。几十年来，尽管在超快光学领域出现了大量时间分辨测量技术，但多数方法主要测量不同时刻下某个物理量的演化，普遍缺少空间分辨能力；要么得让激光脉冲的“赛马”多次跑过物质“赛道”进行重复测量。而超快光场摄像机只需激光脉冲一次性地作用于物质，它记录的是光速飞行的激光脉冲通过某个特定位置时，位于这一位置光场的二维空间分布。这样，人们就能一次性得到激光脉冲三维时空分布的“电影”。而实现单发光场摄像的难点在于，如何使用常规照相机的等二维阵列式探测器，来一次性地记录三维数据。研究中，该团队借鉴了压缩感知概念，在前人光学压缩成像技术的基础上，将待测光场的三维信息“压缩”到二维探测器上并进行一次性采集，从而实现了摄像机的功能。此外，不同于一般摄像机或探测器记录的是光强度信息，超快光场摄像机的记录包括振幅和相位信息在内的“光场”信息。对于表征超快激光脉冲来说，获取光场信息是非常重要的，它既决定着激光脉冲中各个颜色成分的时间先后关系，还决定着影响聚焦和成像质量的空间波前分布。另外，在对激光照射物质的探测过程中，获取探针光束的完整振幅和相位信息，可以帮助人们完整了解物质不同位置的光学性质，同时获取折射率、吸收率等重要参数的空间分布。该成果的另一亮点在于，超快光场摄像机以较低的成本，实现了极高的时间分辨率或“电影”帧率。日常生活中，我们观看的电影帧率一般为 24 帧/秒，最高可以达到 120 帧/秒，仅能满足人眼视觉暂留效应的要求。而团队的超快光场摄像机，记录的是光速飞行的超快激光脉冲的“赛马”过程，即在各类物质“赛道”上奔跑的过程，需要观测飞秒（10 -15 秒）时间尺度内发生的事件，所需的帧率在万亿帧/秒量级。近日，相关论文以《单次压缩光场形貌》（）为题发表在 Light: Science & Applications 上，唐浩程和门庭为共同第一作者，担任通讯作者 [1]。图 | 相关论文（来源：Light: Science & Applications）为超快时间尺度内发生的任意事件拍摄电影据介绍，课题组的目标是为超快时间尺度内发生的任意事件“拍摄电影”。这项工作最早要追溯到十四年前读博期间。他说：“2008 年 8 月开始我到美国德克萨斯大学奥斯丁分校读博士，第一次见到导师 教授他就给我指派了博士论文课题：为超高强度超短激光脉冲在等离子体中激发的光速传播的尾波‘拍摄电影’，这样就可以对基于等离子体尾波的新一代桌面型电子加速器提供实时诊断。”这是一个挑战性极高的课题，经过六年的努力，只能部分地解决这一问题。例如，在测量技术方面，他和当时的所在团队发展了一种基于多束探针光和断层成像技术（tomography）的方法，可以为光速飞行的折射率结构拍摄“电影”[2]，并被 Nat. Phot. 以 News & Views 文章的形式再次进行报道。后来，他还观测到了等离子体尾波纵向结构的演化规律 [3]。然而，为激光驱动的等离子体尾波“拍摄电影”的梦想一直没能实现，主要难点在于无法在单发条件下，用二维探测器记录三维数据信息。2014 年，的合作者 （现为加拿大魁北克大学应用计算成像实验室教授），发表了基于压缩感知概念的超快照相技术的论文 [4]，对前者解决等离子体尾波电影拍摄中遇到的维度问题，带来了极大启发。然而，超快压缩照相技术获得的是光场的强度时空分布信息。另一方面，等离子体尾波主要调制探测激光的相位。那么，如何使用超快压缩照相技术来同时测量包含振幅和相位的光场信息，就成为亟待解决的问题。同时，这也是研究基于压缩感知的超快光场摄像机的问题来源。2017 年，回国入职华中科技大学，经过前期实验室建设和武汉疫情，他和团队终于在 2020 年秋季，开始了针对超快光场摄像机的研究。（来源：Light: Science & Applications）“研究早期充满了挣扎，一方面我们需要反复试错以完成实验系统光学设计和成像质量的不断优化，另一方面激光光场高光谱图像的压缩感知重构技术以及相关算法，对我们来说是新事物，需要不断积累经验。”他说。在这过程中，非常感谢负责具体实验和数据处理工作的研究生唐浩程和门庭，以及 教授和他的学生 Xianglei Liu。他继续说道：“唐浩程和门庭当时是刚刚入学的一年级研究生，面对陡峭的学习曲线虽然也曾抱怨这个课题‘就像要去五金店里翻找一些零件组装成一部汽车’，但凭借扎实的理论实验基础和顽强的毅力，以及合作者在压缩照相重构算法方面的有力支持，终于克服了种种困难。”到 2021 年秋，他们终于能以较好的可靠性，实现飞秒激光脉冲的超快光场摄像机，并利用它对光速飞行的激光等离子体电离前沿进行表征测量。（来源：Light: Science & Applications）然而，对于超快光场摄像机的探索并未结束。因为，为等离子体尾波“拍摄电影”的梦想并未实现。“也许我们已经找到更好的途径，离目标更近了一些，但仍需要朝着既定方向努力工作。进入 2022 年，我们继续进行超快光场摄像机相关的研究，并取得了一些进展，主要体现在进一步提高系统稳定性和可靠性、获取更全面的矢量光场信息、探索更多的超快光场摄像机应用等。”表示。如今，2022 年即将迎来尾声。对于更久之后的规划，他表示：其一，将进一步完善超快光场摄像机技术。目前的方法基于标量光场的假设，只测量了待测光场的振幅和相位信息。但是，实际的光场具有矢量形态的电 磁波，这时面对待测光场的偏振态以及矢量特征，就得做出完整的测量。其二，他计划完成一些基于超快光场摄像机的典型泵浦-探测实验。泵浦-探测实验，是探索物质超快时间尺度属性的有力工具。因此，他希望使用超快光场摄像机，来为探针光拍摄光场“电影”。其三，他也打算实现一些基于超快光场摄像机的应用。基于此，希望与领域内专家展开更多合作。尤其是在大型激光科学装置上，他期待能研发出一种实用的、小型化的超快激光光场时空表征仪器。而在工业应用方面，他将继续耕耘于为未来的超快激光加工设备配备一双“眼睛”，从而实现基于材料特性实时观测的智能加工。参考资料：1.Tang, H., Men, T., Liu, X. et al. Single-shot compressed optical field topography. Light Sci Appl 11, 244 (2022). https://doi.org/10.1038/s41377-022-00935-02.Z. Li, et al., Nat. Commun. (2014) 5, 30853.Z. Li et al., Phys. Rev. Lett.(2014) 113, 0850014.L. Gao, J. Liang et al., Nature (2014) 516, 74–77

p　　近日，中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民领导的研究团队在高能量密度、长寿命锌碘液流电池研究方面取得新进展。研究成果作为“Very Important Paper”在线发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。/pp　　大规模储能技术是实现可再生能源普及应用的关键核心技术，液流电池由于具有安全性高、储能规模大、效率高、寿命长等特点，在大规模储能领域具有很好的应用前景。锌碘液流电池由于电化学活性好，电解质溶解度高，能量密度高(理论能量密度可达250.59Wh/L)等优势，具有很好的研究和应用前景。但是目前锌碘液流电池存在循环寿命短，功率密度低的问题。/pp　　为解决以上问题，该研究团队提出利用廉价的聚烯烃多孔膜(15美金/m2)替代昂贵的全氟磺酸离子交换膜，大大降低了电池成本。此外，该体系使用KI和ZnBr2的混合溶液作为电池的正负极电解质，大大提高了中性环境下电解质的电导率和稳定性。由于聚烯烃多孔膜的多孔结构在中性环境下表现出优异的离子传导能力，电池的工作电流密度大幅度提高。实验结果表明，在80mA/cm2下运行，单电池能量效率达82%，较之前报道的锌碘体系提高了8倍，能量密度达80Wh/L 在180mA/cm2运行条件下，电池的能量效率超过70%，表现出很好的功率特性。更为重要的是，聚烯烃多孔结构中充满的氧化态电解液I3-可以与锌枝晶反应，解决了由于锌枝晶导致的电池循环寿命差的问题。即便是电池因为锌枝晶发生短路，电池性能也能够通过膜孔中I3-对锌枝晶的溶解作用实现自恢复。该体系单电池在80mA/cm2下连续运行超过1000圈，性能无明显衰减，表现出很好的稳定性。为进一步证实该体系的实用性，研究团队成功集成出kW级电堆，该电堆在80mA/cm2下稳定运行超过300个循环，能量效率稳定在80%，表现出很好的可靠性。该电池目前仍处于研究初期阶段，需进一步提高其高电流密度下的可靠性，推进其实用化和产业化。/pp　　上述工作为开发新一代高性能的液流电池新体系提供了很好的借鉴，也为其他锌基液流电池的研发提供了新的思路。/ppimg title="v183344_b1526963928105.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/ac1d0392-cdeb-44ed-937f-f9f31f657397.jpg"//pp　　大连化物所高能量密度、长寿命锌碘液流电池研究取得新进展/pp/pp/p

北极星成像（NSI）美国西海岸设备及检测服务中心正式搬迁至加州亚里索维耶荷市（Aliso Viejo）以满足日益增长的全球高能X射线工业CT检测服务美国北极星成像（North Star Imaging）荣幸地宣布将其位于美国西海岸的X射线设备和检测服务中心搬迁至位于加利福尼亚州亚里索维耶荷市（Aliso Viejo）拥有更大区域的检测服务地址。该新办公地点和实验室将为NSI的北美X射线业务提供更大的扩展空间，同时顺应更多的客户要求，其更大的仓储区域可放置更多的X射线扫描部件。相信随着X射线检测服务业务的持续增长，更多的创新科技将会在这广阔的区域开发和引入。“我们知道，由于新冠疫情（COVID-19），今年对于每个人来说都是非常艰难的一年。NSI美国检测服务业务经理David Nokk表示： “作为一家企业，我们对这一举动非常兴奋，这意味着NSI的母公司ITW（伊利诺伊工具制品公司）对我们在西海岸的业务增长充满信心。”NSI西海岸办公室位于加州亚里索维耶荷市（Aliso Viejo），现拥有X3000™ ，X5000™ 和一台450kV的X5000型X射线检测系统。这意味着NSI美国西海岸实验室已具有扫描从小到几微米到大到50加仑水桶般物品的检测能力，且可以最快的速度进行单次或多次的批量扫描。NSI美国西海岸业务发展经理Kevin Bresnahan说： “现在我们的团队可以进行2D，3D和4D扫描。很快，我们还将拥有一台高能X射线系统，这将成为北美航空航天和国防企业的重要资产投入。我们将在今年推出此新系统，我非常高兴NSI美国西海岸的客户将率先体验它的强大功能与能力。”“我们非常高兴高能量X射线系统正式加入NSI产品系列中，以更好地为我们的客户提供服务，进一步增强提供安全，可靠产品的行业能力。是我们的客户不断推动着NSI的进步，我们的目标是为需要对关键项目进行最具挑战性检测的世界一流企业提供优质的服务。感谢NSI的所有客户和朋友使之成为可能。” 北极星成像总经理Seth Taylor说道。北极星成像美国西海岸办公室。地址：25 Journey Street, Aliso Viejo, California. USA.关于美国北极星成像公司（North Star Imaging）美国北极星成像公司（NSI）是全球知名的工业2D数字成像（DR）和3D计算机断层扫描（CT）X射线设备的制造商。工业X射线扫描通常用于研发，失效分析，质量控制，内部尺寸测量和高速3D扫描等。X射线扫描使用户可以更清楚地查看和检测零件的内外部结构而不破坏它。 NSI的efXCT集成了全球最强大的CT重建和可视化软件，包括用于校准，测量，实时密度切片和表面提取的模块。NSI在其位于美国明尼苏达州，加利福尼亚州，马萨诸塞州和法国，英国，中国的6个全球公司提供X射线检测服务，24/7技术支持和NDT无损检测基础和高级培训课程。 NSI已通过ISO 9001：2015认证。如欲了解更多请关注NSI官方微信：NSIChina

近日，由中机试验装备股份有限公司（以下简称“中机试验”）研制的7500kN节能式脉冲疲劳试验装备成功应用于钢索结构的力学试验与疲劳寿命测试。该设备采用中机试验专有的知识产权节能技术，可节省能耗和试验成本70%以上。该设备采用静态试验模式、节能动态模式及普通动态模式等试验模式，进行了多种试验，完成了国产首条中海油海上用永久系泊钢缆、花江峡谷大桥主缆索股及北盘江大桥斜拉索等国内多个国家重点项目用产品的力学性能测试。疲劳试验是检测材料或构件在拉伸、压缩或拉压交变负荷作用下的物理性能的重要途径，一般该类试验周期较长，所需设备比较复杂。疲劳试验机的不断演进和创新，为材料和产品的疲劳性能研究提供了更强大的工具和技术支持。此次中机试验研发的7500kN节能式脉冲疲劳试验设备能够提供钢丝绳及索具轴向应力、频率参数，测试输出应力与寿命相关数据，从而对钢丝绳及索具的寿命予以评估。该设备具有均值750吨幅值250吨的动态疲劳试验、1000吨的静态试验、1000吨的蠕变试验等功能，采用卧式落地结构，试样装卸方便，整机动态稳定性好，安全可靠。相较于常规的疲劳试验设备，载荷达到7500kN，要实现动态加载，需要非常大的油源，且由于疲劳试验时间长，所需能耗高，试验成本也会相应大幅提高。而此款设备采用专有的知识产权节能技术，打破了传统电液伺服供油模式，解决了能源消耗较大的难题，并大大提高了试验频率，缩短了试验周期，使试验能耗和试验成本均能节省70%以上。同时，在研制过程中，中机试验研发团队还攻克了电液伺服与比例伺服相复合应用的技术难题，在国内该领域中首创串联动态加载技术、双联耦合加载节能技术等多项关键技术，自主研发了防卡死装置、高能量缓冲装置等安全系统等，通过一系列技术创新，进一步解决了该类设备原有的低频率高耗能问题，实现了产品多模式、多试验类型工况，加载效率提升3倍以上，并保障了设备稳定运行，高效能实现大吨位工况模拟测试。该设备的成功研制为大吨位疲劳测试提供了一种全新的解决方案，打破了国外对此种节能式设备技术的垄断，使工程基础建设中材料及构件检测的质效都得到了跨越式提升。

电子显微镜一直是尖端科学研究中不可或缺的重要工具，它提供了无与伦比的高解像度和放大能力，帮助人类探索无限的微观世界。然而，现有的电子显微镜科技面临著高成本、大体积，以及因为电子与研究样本会产生作用并导致辐照损伤而需要极度低温环境等不同限制。为突破上述技术樽颈，香港城市大学（香港城大）科研团队正在致力于研发电子束和样本产生“零作用”的未来“量子电子显微镜”。团队现阶段把量子电子显微镜的部分零组件设计成一款可以在室温下操作的紧凑型扫描与透射一体化电子显微镜，开创了电子显微镜的新纪元。他们计划在三年内把这革命性的高倍电子显微镜创新技术商品化，把它制造成产品推出市场及量产。这项目名为“脉冲空心锥扫描与透射一体化电子显微镜的商业化计划”，由香港城大材料科学及工程学系讲座教授陈福荣教授领导，最近获得香港特别行政区政府创新科技署的“产学研1＋计划”（RAISe+计划）拨款资助。该计划旨在释放本地大学在研究成果转化和商品化方面的潜力。香港城大陈福荣教授（左二）与他的研究团队成员，包括薛又峻教授（左一）、陈岩博士（右二）和陈宇驰先生（右一），早前出席“产学研1+计划”签署仪式。（图片来源：香港城市大学）透射电子显微镜（transmission electron microscopes，TEM）和扫描电子显微镜（scanning electron microscopes，SEM）是许多现代科研工作中必不可少的工具。从生物样本到纳米结构，TEM及SEM电子显微镜都能提供超高放大率及解像度的图像，帮助科研人员研究各种材料既复杂又精密的细节。然而，无论是透射还是扫描电子显微镜使用的高能量电子束，均会对脆弱的生物样本造成严重的辐射损伤。故此，在结构生物学领域，科研人员便采用冷冻透射电子显微镜（cryo-TEM）技术，即是先把蛋白质置于玻璃态冰层中，然后才进行观测，以减少高能量电子束造成的辐射损伤。但缺点是冰层的引入，会对显微成像带来图像杂讯，导致解像度下降。为应对这些挑战，陈福荣教授及其香港城大科研团队基于他们在香港城大福田研究院（现更名为“香港城市大学物质科学研究院（福田）”）研发出的尖端技术，创制了“脉冲电子空心锥照明混合TEM/SEM电子显微镜”。这创新的显微镜系统在多方面克服及解决了现有电子显微镜的技术限制。首先，新系统的脉冲电子源减少了对软材料样本的辐射损伤，这对于保护生物样本尤其重要；其次，透过空心锥照明技术产生的样本放大图像，其“对比度”是传统透射电子显微镜模式所产生的明场图像的四倍，遂能够更详细及清晰地对样本进行成像。此外，香港城大团队亦将利用它之前已开发出的色差和球面像差校正器（CS/SS）技术，进一步提高显微影像的空间解像度。而这套混合TEM及SEM的电子显微镜系统是座台型，比传统的TEM/SEM电子显微镜体积细小得多，而且更具成本效益。它可以在15-30 keV的低电压范围内操作，亦能够在普通室温下进行3D蛋白分子重建和纳米材料研究，较冷冻电子显微镜更佳。团队亦展示了新的电子显微镜系统在多种不同的应用场景中，均能提供极高解像度的成像，包括可以优于10nm的超高表面解像度，对印刷电路板上的金属接触点、纳米颗粒和其他生物样本进行成像。团队相信，新设计的电子显微镜最终可以做到在透射模式下观测蛋白质和分子的3D立体结构，以及在扫描模式下观测纳米材料并应用于半导体和晶片检测。“与现有的桌上型扫描电子显微镜（SEM）系统相比，我们最新研发的脉冲电子空心锥系统提供了优异的SEM电子显微成像质数，能够与市场上最好的桌上型系统媲美。”陈福荣教授续说：“此外，现时市场上并没有电子显微镜产品的质量，达致我们新系统的同等高质量。我们的脉冲空心锥照明系统具有独一无二的卓越性能，能够使用透射电子显微境（TEM）模式进行3D立体蛋白质重建，这是现时桌上型SEM所无法做到的。”香港城大陈福荣教授（左）和薛又峻教授（右）于2023年4月分享了他们在“高时间分辨电子显微镜”研究的最新成果及突破，这崭新的电子显微镜系统结合了扫描和透射电子显微镜模式，体积小巧，又兼具高效能。（图片来源：香港城市大学）“在RAISe+计划提供资金以及我们业界伙伴的支持下，我们计划在三年内为这款创新、小巧而又功能强大的混合模式电子显微镜建成生产线，以便把高质电子显微镜商业化及量产。”陈教授补充说。陈教授长期从事材料科学和电子显微镜的尖端研究，是相关研究领域的翘楚。2023年4月，他和香港城大的科研团队率先创建了一款结合了扫描和透射电子显微镜模式的“高时间分辨率电子显微镜”，成为全球首个达成这一重大突破及成就的大学研究团队。

慧多科技WTS系列脉冲氙灯紫外可见分光光度计通过专家评审 2015年8月10日，WTS系列脉冲氙灯紫外可见分光光度计产品的专家评审会在上海慧多信息科技发展有限公司（以下简称：慧多科技）隆重召开。 出席此次评审会的有来自中科院上海生命研究院、著名仪器学专家、博士生导师李昌厚教授，第二军医大学药学院、著名药物学分析专家、博士生导师吴玉田教授，上海交通大学电子信息与电气工程学院、著名光谱仪器专家、博士生导师黄梅珍教授，公安部第三研究所、刑事科学与安全监测技术专家郑健研究员，上海计量测试研究院、仪器监测专家李坚高级工程师等专家，以及来自全国各地30多家企事业单位的用户代表。WTS-300 专家组组长李昌厚教授主持了此次评审会。专家组了解了由慧多科技自筹资金、自创项目、自主研制的WTS系列脉冲氙灯紫外可见分光光度计产品基本情况。 专家组审核了慧多科技所做的《国内外脉冲氙灯光源紫外可见分光光度计研发和生产情况报告》、《WTS研发报告》、《WTS自检测试报告》、上海计量测试技术研究院出具的《WTS-200/300/301/302/303型式评价报告》、中国科学院上海科技查新技术中心公开评估的《WTS系列产品查新报告》、上海科学技术情报研究所公开评价的《脉冲氙灯光源紫外可见分光光度计水平检索报告》、上海市质量技术监督局颁发的《国家计量器具型式批准证书》等相关文件、报告和原始资料，现场参观了WTS研发生产情况、抽查测试了WTS-300型的主要性能技术指标（见测试报告）、并针对有关技术文件，进行了质询。 专家组秉持科学、公正和实事求是的态度，经过了严苛的考量和论证，对WTS系列脉冲氙灯紫外可见分光光度计产品提出了评价和建议：1，WTS采用光电综合平衡的原理，独创性地解决了脉冲氙灯光源强度起伏大、无需预热即可进行测试工作的难点。2，WTS自主设计的独立三点式悬挂系统固定脉冲氙灯光源，克服了材料应力的影响，强化了光源组件的抗震效果，提高了整机的稳定性和可靠性。经现场测试，仪器基线平直度0.00069A（200nm-1000nm）、漂移0.00012A/h（500nm处）、噪声± 0.00003A（P-P），该三项指标优于目前国外公司同类产品的技术指标（目前国内尚无同类产品面世）。3，采用嵌入式计算机平台搭载Win CE操作系统，无须连接电脑，即可实现所有仪器功能，具备储存大于200万条以上分析测试数据的能力。4，依据查新和水平检索报告的结果，WTS“在满足脉冲氙灯光源稳定性的光电能量选频输出控制技术方面达到了国际先进水平”，“该仪器的各项性能指标已到达目前国际同类产品的先进水平”。 WTS系列氙灯光源紫外可见分光光度计具有光度室可开盖测量、可满足常规和微量的分析测试的要求、可连接便携式和车载式的电源、在现场对试样进行稳定可靠的数据测试等特点，能满足实验室大量样品快速测定的需要。可广泛应用于食品药品、医疗卫生、农业、环保、生物等领域。 专家们建议进一步改善WTS系列产品的光电设计，尽快投入批量生产，以满足国内外市场的需求。 目前，上海慧多科技发展有限公司的二个系列、7个型号脉冲氙灯光源紫外可见分光光度计产品已经上市。 上海慧多信息科技发展有限公司网站：www.wisdomid.com附件：测试报告

近日，柏林的Max Born研究所、伦敦大学学院和匈牙利的ELI-ALPS研究所在共同参与的一个项目中，展示了一种利用阿秒激光爆发作为泵浦和探测脉冲的新型光谱学技术。据介绍，在正常运行的光谱学平台上使用这种短脉冲有助于研究复杂的光学过程，而该项目则主要是利用它来研究原子的非线性多光子电离过程。近日，相关成果发表在光学和光子学专业期刊Optica上。飞秒(1飞秒= 10-15秒)泵浦探针光谱技术彻底改变了人们对极快过程的理解。例如，如果一个分子的解离是由飞秒泵脉冲引发的，它可以使用延时飞秒探针脉冲来实时进行观察，捕捉分子的演化状态，从而得到记录分子解离细节过程的动态图像。1999年，这项强大的技术甚至被授予了诺贝尔化学奖。然而，自然界中的一些过程甚至更快，并且发生在阿秒的时间尺度上(1阿秒= 10-18秒)。到目前为止，阿秒泵浦阿秒探针光谱学已经被证明用于涉及两个光子吸收的相对简单的过程。然而，由于全阿秒泵浦-探测光谱非常具有挑战性，目前大多数得到实际应用的方法只使用一个阿秒脉冲泵（或探针），而另一个步骤则会使用飞秒脉冲。而在最新进展中，研究人员成功演示了一个泵-探针实验。在这个实验中，复杂的多光子电离过程使用了两个阿秒脉冲序列。这个实验需要产生非常强的阿秒脉冲，为此需要使用一个大型激光系统。同时，两个阿秒脉冲必须与阿秒时间和纳米空间稳定性重叠。考虑到这样大的挑战性，研究人员选择在马克斯波恩研究所（Max Born Institute）最大的实验室进行了上述这项实验。“原子和分子中的多电子动力学经常在亚秒至几飞秒的时间尺度上发生，”发表在Optica杂志上的论文中指出，“以前极端紫外(XUV)光子阿秒脉冲的可用强度允许对双光子、双电子相互作用进行时间分辨的研究。而最新的进展中，我们研究了氩原子的双电离和三电离，包括了多达5个XUV光子的吸收。”在以往的场景中，产生所需的强阿秒脉冲通常需要使用大型和强大的激光系统，幸而每个项目合作伙伴都在这一方面颇具优势。其中，极光基础设施阿秒光脉冲源（ELI-ALPS）研究中心正在开发一种价值600万欧元的激光器，旨在以1千赫兹的重复频率提供超过15太瓦的峰值功率，脉冲持续时间小于8飞秒。在新的研究中，两个阿秒脉冲串(APTs)与一个氩原子相互作用，吸收了四个光子，从而从原子中去除三个电子。根据该项目，有许多可能的方式来发生这种多光子吸收，要详细地找出电子是如何从原子中去除的，则需要改变两个阿秒脉冲之间的时间延迟，并观察产生了多少离子。结果表明，多光子吸收是分三步进行的：在前两步中，每一步都吸收一个光子；而在第三步中，两个光子同时被吸收。这些结果已经被计算机模拟所证实，并证明了强APTs的应用能够更好地理解复杂的多光子电离途径。据介绍，这项已开发的实验技术未来不仅可以用于研究原子中的复杂过程，还可以用于研究分子、固体和纳米结构。该项目还希望能进一步回答有关几个电子如何相互作用的问题，这有助于在最短的时间内理解最基本的过程。

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室胡丽丽研究团队在超短脉冲大模场多组分玻璃光纤放大器方面取得重要进展。相关研究成果于5月在线发表于《中国激光》。 　　大能量、高峰值功率超短脉冲激光在远距离激光雷达、地震探测、主动照明等领域具有重要应用价值。主振荡脉冲放大系统(MOPA)是超短脉冲激光的主要运行方式，其中有源增益光纤是关键核心部件。目前，传统有源石英光纤存在稀土离子溶解度有限、难以保证低数值孔径(NA)纤芯制备的均匀性等问题，导致其使用长度较长(数米)，纤芯直径通常小于40μm，具有较低的非线性阈值，进而限制其输出的脉冲能量。相比之下，多组分氧化物玻璃具有稀土掺杂浓度高、光学均匀性好等优势，能够获得模场面积大、吸收系数高的大模场增益光纤，从而大幅提升大能量脉冲放大的非线性阈值。 　　然而，大模场光纤的制备难点在于降低数值孔径的同时保持极高的均匀性。例如，要实现NA为0.03的单模掺Yb光纤，则需要纤芯与包层玻璃的折射率差值小于3×10-4，这要求玻璃本身的光学均匀性达到10-5量级。 　　研究团队从大尺寸、高光学均匀性磷酸盐激光玻璃的制备工艺出发，采用光学均匀性约为1×10-6的高掺Yb磷酸盐玻璃作为光纤基质，在自研高掺Yb大模场磷酸盐光纤中实现了平均功率27.3W的脉冲激光放大输出。该系统采用掺Yb大模场磷酸盐双包层光纤(30/135/280μm)与匹配无源石英光纤(20/130μm)异质熔接的全光纤方案(熔点损耗为0.3 dB)，结构如图1所示。其中，信号光波长为1030nm、脉宽为30ps、重复频率为27MHz，掺Yb磷酸盐光纤的纤芯和内包层的NA分别为0.03和0.41，纤芯中Yb2O3质量分数为6%，背景损耗为0.61300nm，使用长度为30cm；采用976 nm包层泵浦，获得放大后脉冲激光的平均功率如图2所示，最大输出平均功率为27.3W，斜率效率为71.4%，同时未观察到受激布里渊散射等非线性效应。该结果体现出了磷酸盐玻璃在高掺杂能力、高光学均匀性以及高非线性阈值的优势。图 1. 掺Yb磷酸盐大模场光纤脉冲激光放大器结构图 　　Fig. 1. Structural diagram of pulsed laser amplifier using Yb-doped large-mode-area phosphate fiber图 2. 放大的脉冲激光的平均功率随泵浦功率的变化，插图是输出激光的光斑和光谱 　　Fig. 2. Average power of amplified pulsed laser versus pump power with spot and spectrum of output laser shown in inset

【研究背景】快速发展的自由电子激光（FEL）技术在高光子能量下产生了飞秒甚至阿秒的脉冲，使得X射线能够用于状态选择性和相敏多维光谱分析和相干控制。直接和常规测量现有的极紫外（XUV）和X射线自由电子激光脉冲的光谱相位是充分实现这种非线性相干控制概念的关键，以便为它们与物质的相互作用找到和设置最佳的脉冲参数。自放大自发辐射XUV/X射线自由电子激光脉冲的直接时间诊断工具是线性和角度条纹法，它对脉冲的时间形状（包括啁啾）非常敏感。这些方法依赖于一个时间同步且足够强的外场的可用性。诊断SASE辐射脉冲的时间结构的一个补充途径是测量电子束中FEL激光诱导的能量损失（例如使用X波段射频横向偏转腔（XTCAV）），从中可以重建XUV/X射线发射的时间剖面。对于种子自由电子激光脉冲，两个几乎相同的自由电子激光脉冲的产生及其XUV干涉图的评估允许其光谱时间内容的完整表征。在这项工作中，科学家提出了一种直接测量XUV-FEL频率啁啾的技术，而不依赖于任何额外的外场或种子多脉冲方案。由于所报道的技术提供了对XUV辐射光谱时间分布的目标访问，它是对FEL激光性能敏感的用户实验的原位诊断的理想方法。例如，在这里，我们实验观察到频率啁啾对自由电子激光脉冲能量的系统依赖性（增加啁啾以减少脉冲能量）。【成果简介】由最先进的自由电子激光器（FELs）产生的极紫外（XUV）和X射线光子能量的高强度超短脉冲正在给超快光谱学领域带来革命性的变化。为了跨越下一个研究前沿，精确、可靠和实用的光子工具对脉冲的光谱-时间特性的描述变得越来越重要。科学家提出了一种基于基本非线性光学的极紫外自由电子激光脉冲频率啁啾的直接测量方法。它在XUV纯泵浦探针瞬态吸收几何结构中实现，提供了自由电子激光脉冲时能结构的原位信息。利用电离氖靶吸光度随时间变化的速率方程模型，给出了直接从测量数据中提取和量化频率啁啾的方法。由于该方法不依赖于额外的外场，我们期望通过对FEL脉冲特性的原位测量和优化，在FEL中得到广泛的应用，从而使多个科学领域受益。【图文导读】图1：频率分辨等离子体选通原理图2：等离子体选通效应的数值模拟图3：通过瞬态吸收光谱测量XUV-FEL频率啁啾图4：频率啁啾特性，自由电子激光脉冲能量依赖性分析图5：色散对部分相干自由电子激光场的影响原文链接：Measuring the frequency chirp of extreme-ultraviolet free-electron laser pulses by transient absorption spectroscopy | Nature Communications

微型光谱仪领域的先行者海洋光学，又推出了一种可集成在 JAZ 光谱仪上的脉冲式氙灯光源。Jaz-PX 是一种高频、低弧的氙灯，尤其在吸光率、生物放射、荧光和磷光等紫外线-可见光范围内的应用中特别有用。这种灯的最大脉冲频率为500赫兹，光谱输出范围在 190nm-1000nm 之间。　　海洋光学推出JAZ 光谱仪的高强度脉冲氙灯光源　　JAZ 是由一组不同功能的模块叠加在一起构成光谱仪。其核心模块是微型线性 CCD 光谱仪，用户可以根据应用需要，自主选择最佳的光栅和狭缝，最多可以有8个光谱仪通道。每个 Jaz 光谱仪包括一个强大的微处理器和显示器模块，不需要电脑就可以独立工作。此外，JAZ 还有电池模块，以太网连接模块，以及各种光源模块。　　Jaz-PX 可在自运行模式和和触发模式下使用。在外触发模式下，其脉冲可以用做与其它模块的同步信号。每次闪光输出的稳定性都在1%以内，闪光频率是500赫兹。Jaz-PX 有一个 SMA905 的接头，可与海洋光学的各种配件连接，这些配件包括光纤、试管支架、探针以及其它取样光学仪器。由于 Jaz-PX 产生的是脉冲信号，所以不会引起光纤的外层的老化(光纤外层长时间置于 260nm 以下的紫外光照射下，会产生老化现象)。　　此外，Jaz 可以按照不同的场地、实验室和工艺情况来设置。Jaz-PX 非常适用于野外应用，比测量野外生物体的反射率，因为没有电源供应，就需要高强度，低功耗的光源。这种氙灯在实际使用时，它的电池大约能坚持3.5到4个小时。用户也可以选用能储存50瓦时电量的外接电池获得额外的电力供应。　　关于海洋光学　　总部位于达尼丁，佛罗里达的海洋光学是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商，为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部，自1992年以来，在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线，包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛，公司隶属英国豪迈集团(http://www.halma.cn )。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有4000多名员工，近40家子公司，2008/09财年营业额超过4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新，这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献，主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。

北京时间10月3日17时50分许，在瑞典首都斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授皮埃尔阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）、匈牙利-奥地利物理学家费伦茨克劳斯（Ferenc Krausz）和瑞典隆德大学教授安妮呂利耶（Anne L’Huillier），以表彰他们在阿秒光脉冲方面所做出的贡献。2023年每项诺贝尔奖的奖金也由去年的1000万瑞典克朗，增加到1100万瑞典克朗，约合人民币720万元。“阿秒”是时间单位，即10-18秒。按照时间长短划分，从秒开始依次是毫秒(10-3秒)、微秒(10-6秒)、纳秒(10-9秒)、皮秒(10-12秒)、飞秒(10-15秒)、阿秒(10-18秒)。而“阿秒光脉冲”就是指持续时间在阿秒量级的光脉冲。如此短的脉冲持续时间也为其带来了重要的应用。对此，诺贝尔奖给出的获奖理由如下：获奖理由：三位2023年诺贝尔物理学奖获得者因其实验而获得认可，这些实验为人类探索原子和分子内部的电子世界提供了新的工具。Pierre Agostini、Ferenc Krausz和Anne L’Huillier已经证明了一种制造超短光脉冲的方法，可以用来测量电子移动或改变能量的快速过程。当人类感知到快速移动的事件时，它们会相互碰撞，就像一部由静止图像组成的电影被感知为连续的运动一样。如果我们想调查真正短暂的事件，我们需要特殊的技术。在电子的世界里，变化发生在十分之几阿秒——阿秒如此之短，以至于一秒钟内的变化与宇宙诞生以来的秒数一样多。获奖者的实验产生了短到以阿秒为单位测量的光脉冲，从而证明这些脉冲可以用来提供原子和分子内部过程的图像。1987年，Anne L’Huillier发现，当她将红外激光传输通过稀有气体时，会产生许多不同的光泛音。每个泛音是激光中每个周期具有给定周期数的光波。它们是由激光与气体中的原子相互作用引起的；它给一些电子额外的能量，然后以光的形式发射出去。Anne L’Huillier继续探索这一现象，为随后的突破奠定了基础。2001年，Pierre Agostini成功地产生并研究了一系列连续的光脉冲，其中每个脉冲只持续250阿秒。与此同时，Ferenc Krausz正在进行另一种类型的实验，这种实验可以分离出持续650阿秒的单个光脉冲。获奖者的贡献使人们能够对以前无法遵循的快速过程进行调查。诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森表示：“我们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让我们有机会了解电子控制的机制。下一步将利用它们。”。在许多不同的领域都有潜在的应用。例如，在电子学中，理解和控制电子在材料中的行为很重要。阿秒脉冲也可以用于识别不同的分子，例如在医学诊断中。魏志义：我国激光产业发展迅速，未来可期实际上我国也一直在阿秒激光领域深耕，培养了一批杰出的科研人员。当前国内研究超快激光和阿秒激光的主要代表人物是来自中国科学院物理研究所的魏志义研究员，主要研究领域为超短超强激光物理与技术，包括飞秒激光放大的新原理与新技术、阿秒激光物理与技术、光学频率梳及应用等。魏志义研究员长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究，主要成果有：提出了高对比度放大飞秒激光的一种新方法，得到同类研究当时国际最高峰值功率的PW（1015瓦）超强激光输出，创造了新的世界纪录；发明了同步不同飞秒激光的新方案，研制成功综合性能国际领先的同步飞秒激光器；建成国内首个阿秒（10-18秒）激光装置，得到了脉冲宽度小于200阿秒的极紫外激光脉冲；发展了新的光学频率梳技术，研制成功综合性能先进的系列飞秒激光频率梳；利用新的脉冲压缩技术与国外同事一起获得了亚5fs的激光脉冲，打破了保持10年之久的超短激光脉冲世界纪录；研制成功系列二极管激光直接泵浦的新型全固态超短脉冲激光，开发成功多种飞秒激光产品并提供国内外多家用户。仪器信息网在世界光子大会上有幸采访了魏志义研究员。魏志义表示，超快激光（即超短脉冲激光）领域激光领域前沿研究主要关注如何实现越来越窄的激光脉冲宽度，窄的激光脉冲可以用于物质中分子、原子甚至电子的运动过程研究，因为运动过程决定了物质的一些规律和属性。科研人员关注的另一方面是激光功率，更高功率的激光可能用于武器、加工、医疗等领域。功率方面的研究主要包括峰值功率和平均功率，其中峰值功率研究我国处于世界前列。魏志义在采访中表示其对高频功率非常关注和感兴趣。谈到国内在相关领域的前沿研究进展时，魏志义表示，我国在激光领域具有比较好的基础，与国外水平接近，虽然在整体上还有较大差距,但在部分领域有所领先。在超快脉冲激光方面，我国上世纪八九十年代与国际水平差距并不大，如西安光机所、天津大学、中山大学做得都非常不错。当前超快激光脉冲突破到阿秒量级，国内包括物理所在内的一些单位也拥有产生阿秒脉冲激光的能力，可以用来开展研究工作。在激光高频功率方面，上海光机所等单位在峰值功率研究上已达国际领先水平，并将国际水平推向了新的高度。据介绍，物理所十多年前在峰值功率方面取得了很好的研究成果，做到了当时国内最好也是国际上最高的的峰值功率。但在高频功率方面我国还是与国外有较大差距，特别是在产业方面。魏志义建议，接下来不仅要在极端指标方面，还要在可靠稳定性、高频功率方面做出突破，更好的提供给广大用户开展应用工作。魏志义也强调，我国当前在超快激光研究方面有些落后，但也在奋起直追，跟国际最高水平相比有一定差距，在高频物理方面，工业应用方面差距更大。但同时，魏志义表示这些年我国激光产业发展非常迅速，未来可期。

7月7日，国家重大科技基础设施强流重离子加速器（HIAF）增强器BRing二极铁首台电源暨国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”非谐振快上升速率磁铁电源测试总结会在甘肃省天水市召开。由中国科学院近代物理研究所等单位研制的国际首台大型非谐振全储能快循环脉冲电源通过专家组现场测试。　　强流重离子加速器装置是中国科学院近代物理研究所主持建造的国家重大科技基础设施，其中增强器BRing是HIAF装置最核心的组成部分。BRing要求电源输出3900安培的大电流、15兆伏安峰值功率、高达38000安培每秒电流上升速率，以及17—4800伏的极宽动态工作范围和小于200毫安的输出精度。BRing二极铁电源特殊的脉冲工作模式会在电流脉冲波形上升段和下降段产生极大能量吞吐，对电网产生巨大冲击，给电源系统设计提出了前所未有的挑战。　　针对上述难点，中国科学院近代物理研究所加速器团队创新性地提出了一种非谐振变前励全储能解决方案。该团队经过4年半集中攻关，解决了41个技术问题，在4项核心技术难题上取得了突破，解决了大功率快循环脉冲电源对电网周期性强冲击和极宽电压范围下的高精度输出指标要求等问题。该电源进入批量生产阶段后，又不断迭代优化工艺方案，实现了电源的模块化、集成化和标准化设计，大幅度提升了电源的可靠性、可维护性和电磁兼容性。7月7日，该电源批量生产阶段的首台电源产品下线，并通过了专家组现场测试，标志着强流重离子加速器的建设又迈出了坚实一步。　　大功率非谐振变前励全储能脉冲电源的研制成功，使得大型加速器绿色低碳运行成为可能，在重离子治癌装置及其他应用场合有广泛应用前景，为世界大型加速器特种脉冲电源提供了一种新的实现方案。

6月5日，国家重大科技基础设施高能同步辐射光源（HEPS）直线加速器通过了工程指挥部组织的工艺验收。 HEPS直线加速器是电子的源头和一级加速器，建设团队提前规划，认真组织，基本按计划完成了建设任务。HEPS工程总指挥潘卫民说，为了更好的优化直线加速器束流参数，提高增强器和储存环建设和调束的效率，更好地完成HEPS装置建设任务，工程指挥部加强过程管理，组织直线加速器专项工艺测试和验收。 HEPS直线加速器工艺测试于今年5月18日完成，测试由工程指挥部组织，测试组由来自清华大学、北京大学、中国原子能研究院、中国科学技术大学、中科院上海高等研究院等单位的相关专家组成，经现场讨论和测试，宏脉冲电荷量达到7.29nC，束流能量稳定性为0.014%，形成详细的测试大纲和测试报告。 工艺验收组由詹文龙、陈森玉、陈和生、夏佳文、赵红卫、赵振堂、邓建军、封东来、唐传祥、刘克新、王东、何源等加速器领域的院士及专家构成，验收组听取了HEPS直线加速器负责人李京祎关于直线加速器设计、设备研制、安装、调束等建设情况的汇报，工艺测试组组长陈怀璧工艺测试情况的汇报。经过认真讨论和评议，验收组一致认可工艺测试结果，各项指标全部达到或优于批复的验收指标，总体性能达到同类设备国际先进水平，同意HEPS直线加速器通过工艺验收。 验收组专家认为，HEPS直线加速器团队高质量地完成了建设任务，通过自主创新和集成创新，取得了自主开发上层调束软件平台和面向物理的调束软件、自主研制阴栅组件和基于绝缘栅双极晶体管的大功率固态调制器、内水冷、弧形腔和对称式功率耦合器的高梯度加速结构等系列成果，保证了直线加速器高能量稳定性，提高了加速效率。 工程指挥部成员和相关负责人参加会议。 5月18日工艺测试现场6月5日工艺验收现场6月5日工艺验收现场直线加速器隧道

磁场既看不见也摸不着，但是其却是一股强大的力量　　据国外媒体报道，洛斯阿拉莫斯国家实验室的两位科学家野茨库尔特(Yates Coulter)和迈克戈登(Mike Gordon)成功创造了在最强磁场领域的世界级记录。该国家实验室的高脉冲磁场实验室的研究小组取得了97.4特斯拉的的磁感强度，这比金属废品收购站使用的巨型电磁铁产生的磁感强度高出100倍。　　在今年的8月18日(星期四)，一个德国科学家组成的研究团队取得了92.5特斯拉的磁感强度值，而紧随其后，洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家就创造了97.4特斯拉的磁感强度。别小看这些看似数值并不是很高的磁感强度值，要知道，地球的磁感强度为0.0004特斯拉，而一个垃圾场用于吸取废旧金属的磁铁产生的磁感强度为1特斯拉，以及医疗用得核磁共振成像扫描的磁感强度为3特斯拉。在物理学中，描述磁场的强弱用磁感强度(磁感应强度)来表示，在国际单位制中，磁感应强度单位为特斯拉(T)，而高斯与特斯拉换算比为，1特斯拉等于1万高斯。　　能够产生极高磁感应强度的无损脉冲为科学家提供了一个前所未有的工具，这项技术可以应用于研究材料的基本属性，范围可以从金属和超导体到半导体和绝缘体。而在高磁感强度下，也为科学家提供了有关材料性能的研究方向，以及关于电子相互作用的有价值线索。随着近年来对高磁感强度领域的成就，洛斯阿拉莫斯国家实验室脉冲磁场实验室将定期为磁场研究领域的科学家提供高磁感强度的脉冲磁场，可以达到95特斯拉的水平，这同时也说明，洛斯阿拉莫斯国家实验室可以为全世界的磁场研究人员提供研究服务。　　而能够将磁感应强度达到100特斯拉，是来自全世界各国磁场研究人员的共同梦想，其中包括德国、中国、法国和日本的磁场实验室，都在追逐着100特斯拉的极限目标，而洛斯阿拉莫斯国家实验室则率先将磁感强度提高至非常接近这个极限目标。　　如此强大的磁铁产生的磁场，有着非常广泛的科学研究价值，同时也对相关领域的调查研究产生深远的影响，特别是在微观领域上，让科学家了解如何设计和控制材料的性质和功能。在这种类型的强磁场下，可以让研究人员仔细地调整材料的参数，实现更加完美的非损性磁场。高磁感强度的磁场可以使电子局限于纳米尺度的轨道上，从而有助于揭示材料的基本量子性质。　　在阿拉莫斯国家实验室8月18日的实验中，物质凝聚态学的科学家们，高场磁体技术人员，技师以及脉冲磁铁的工程师们目睹了NHMFL-PFF高强度磁感发生器夺回世界纪录的瞬间时是多么地兴奋，而在此之前，磁场实验室的氛围是非常地窒息，科学家们都聚集在控制显示屏前，显示了创纪录前的紧张与期待感。而当迈克戈登指挥控制1.4千兆瓦发电器系统对准磁铁时，实验室中的所有目光都聚集在监控显示器上，显示了接近100特斯拉的世界级磁感强度。而其中还有一个小插曲，在实验进行之前，实验室所在在大楼根据安全协议必须是个无人区。　　在实验过程中，实验室的科学家们听到了一种变形程度较低的嗡嗡声，紧随其后的是金属发出刺耳的声音信号，感觉到类似脊柱刺痛感，精确的分布式电流超过了100兆焦耳的能量。随着声音的消退，以及显示器显示磁铁的完美表现，科学家将注意转向在实验过程中的现成测量，证明磁铁已达到92.5特斯拉，这个数据对于洛斯阿拉莫斯国家实验室而言，早在五年前就已经达到了，这同时也是德国的科学家小组所取得的数据。　　而在第二天的下一阶段的实验中，实验室一举达到97.4特斯拉的成就。后来，研究人员查尔斯米尔克(Charles Mielke)、尼尔哈里森(Neil Harrison)、苏珊(Susan Seestrom)和阿尔伯特(Albert Migliori)联名向吉尼斯世界纪录申请认证。

滨松光子学株式会社（静冈县滨松市，董事长：昼马 明 ，以下简称“滨松光子学（株）”）将传统泵浦用半导体激光器的功率提高了三倍，并优化了放大器的设计 ，成功开发了只有桌面尺寸大小，可以产生1焦耳（以下，j）的高能量、300赫兹（以下，hz）高重复频率的功率激光器。一般的激光器的输出功率与设备的尺寸、重复频率成正相关关系，而该课题实现了小型却高功率、高重复频率的激光器。本产品的诞生，通过去除细小的污垢的激光清洁来提高了传统加工的生产效率，同时，期待它在金属材料的激光成形、延长金属器件的使用寿命的激光喷丸等方面的新应用。该产品的开发是内阁办公室主导的综合科学技术与创新研发推进项目（impact）的一部分，是佐野雄二负责的“普及功率激光器以实现安全、安心、长寿社会”研发项目的一环，由滨松光子学（株）中央研究所产业开发研究中心副所长川嶋利幸等人开发，而且今后我们也将继续推进研究成果的产品化。此外，该新研发的产品将于11月1日（星期四）起连续3天在actcity滨松（滨松市中町区）举行的滨松光子综合展“2018photon fair”上展出。＜关于功率激光器＞功率激光器主要由振荡器和放大器组成。 振荡器由泵浦用半导体激光器、激光介质、全反射镜、输出镜和光开关组成，放大器由泵浦用半导体激光器和激光介质组成。 由振荡器发出的激光通过放大器时，从三种高能量状态（激发状态）的三段激光介质接收能量实现高功率输出。功率激光器的结构＜新产品概述＞该产品搭载了最新研发的泵浦用半导体激光器，虽然只有桌子尺寸大小，但却是可以产生1j的高脉冲能量且300hz的高重复频率的功率激光器。滨松光子学（株）已经开始制造并销售300hz的重复频率下输出功率为100w的泵浦用半导体激光器。此次，结合公司独有的晶体生长技术和镀膜技术，将传统泵浦用半导体激光的功率提高到世界最高水平300w，同时放大器在激光介质的长度和横截面积上下功夫，并采用具有提高冷却效率的放大器，解决了由于热问题导致激光介质损坏或破坏的问题，成功输出了传统放大器的3倍能量。这是因为放大器采用了新的散热设计，提高了激光的放大效率。此外，由于采用半导体激光器作为泵浦光源，具有高于市面上销售的氙灯泵浦脉冲激光器约10倍的光电转换效率，约100倍的泵浦光源的寿命。通过控制零部件的数量，成功实现了器件的稳定输出、小型以及低成本。一般激光器的功率与设备的尺寸、重复频率成正相关关系，但本产品却实现了小型而又高功率和高重复频率的特性。利用该产品，可以对附着于材料上的小污垢进行激光清洁，以提高传统加工的生产效率。此外，我们也期待脉冲激光器在工业领域的新应用，如飞机的金属材料等可以在不使用模具的情况下进行变形加工完成激光成形，以及通过激光喷丸来提高金属器件的使用寿命等。＜研发背景＞激光在金属材料的钻孔、焊接、切割等方面有着广泛地加工用途，为了提高生产效率，光纤激光器和co2激光器等各种各样的激光都在朝着高功率的方向发展。激光分连续输出一定强度激光的cw（continuous wave）激光和短时间内重复输出激光的脉冲激光，目前cw激光是激光加工领域的主流。另一方面，脉冲激光不同于cw激光，它正在朝着新型激光加工的应用方向发展。采用半导体激光器作为泵浦光源的功率激光器，它具有高功率、高重复频率的特性，但因为半导体激光器价格昂贵很难推向产品的实用化，而市场上销售的j级脉冲激光器上使用的泵浦光源多采用氙灯光源，对激光器内部有严重地热影响，因此重复频率只能限制在10hz左右。像这样，为了进一步提高生产效率，同时扩大用途，对小型且可以发出高功率、高重复频率脉冲激光的激光器的需求日益增加。主要规格＜委托研究信息＞此研究成果，是通过以下的科研课题项目得到的。内阁办公室创新研发推进项目（impact）项目负责人：佐野雄二研发项目：普及功率激光器以实现安全、安心、长寿社会研发课题：开发高功率小型功率激光器研究负责人：川鸠利幸（滨松光子学株式会社 中研研究所 产业开发研究中心 中心副主任）研发时间：2015年~2018年本研究开发课题是致力于开发桌子大小、高功率、高重复且稳定性高的脉冲输出的功率激光器。＜项目负责人佐野熊二的评论＞“普及功率激光器以实现安全、安心和长寿的社会”的impact计划，推动了大功率脉冲激光器的小型化、简化和高性能的发展，这对于探索最先进的科学和工业是不可缺的，同时，我们也正在推进相关基础技术和应用技术的开发，旨在提供可以随时随地使用，具有高稳定性的廉价激光器，向工业领域的创新努力。此次，滨松光子学（株）的开发团队采用了自有的先进半导体激光器作为泵浦高能脉冲激光器的光源，通过优化激光器件，以低价格实现前所未有的小型、高功率、高重复的激光设备。从限制成本和生产效率的角度来看，在我们之前放弃引入激光设备的领域，也期待会有更多的应用。功率激光器设备的结构 功率激光器设备外观

p style="text-align: justify text-indent: 2em "在动态过程中捕捉原子超快运动，对于分子物理学始终是一个梦想，因为通常需要波长为原子大小的高能辐射才能看到细节。然而近日，科学家竟然通过创新的红外激光脉冲技术，能以万亿分之一秒的超快速度，拍摄羰基硫化物分子旋转的动态高清影像。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "script src="https://p.bokecc.com/player?vid=65A3956F859B68E49C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/script /pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong羰基硫化物分子旋转电影实录/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "科学界常用电子显微镜来观测分子及分子的大小。现代电子显微镜最大放大倍率可超过300万倍，甚至能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。然而想要观测其动态影像则十分困难。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "相关负责人介绍了这项成果的原理：首先使用两个红外激光脉冲，它们彼此精确调谐并相隔38万亿分之一秒（皮秒），以使羰基硫化物分子一致快速旋转（即相干）。另外使用具有更长波长的另一个激光脉冲，以每个约0.2万亿分之一秒的间隔确定分子的位置。通过这样的方法，科学家拍摄了651张照片，按顺序组装，图片产生125皮秒的分子旋转胶片。羰基硫化物分子是由一个氧，一个碳和一个硫原子组成的棒状分子，需要大约82万亿分之一秒，才能完成一整圈，因此科学家的胶片覆盖了其分子旋转的一个半周期。/ppbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "研究者还分享了羰基硫化物分子旋转周期确定的方法：分子级的位置和动量受量子力学支配，不能以最高精度同时确定；只能定义在特定时间点在特定位置找到分子的特定概率，即分子不是简单地指向一个方向，而是同时指向不同的方向——每个方向具有不同的概率。这正是我们在本研究中通过实验成像的那些方向和概率。而研究人员正是从大约82皮秒后这些单个图像开始重复的事实来推断出羰基硫化物分子的旋转周期的。据了解，这项技术也可以用于拍摄分子或手性化合物的内部扭曲等其他分子和过程的动力学指导电影。/p

赛默飞世尔科技和Evans Analytical Group合作开发脉冲GDMS用于非导电材料的深度剖析。　　科学家将很快能够应用功能强大的高分辨率辉光放电质谱法(GDMS)分析非导电、高纯度材料样品。例如，用于平板显示器的高纯度蓝宝石，陶瓷，氧化铝粉末及硬盘驱动器组件薄层分析等。　　GDMS目前可用于分析导电材料，如高纯度金属和用于微电子学、可再生能源、航空航天，医疗设备、核电等领域的半导体材料等。　　为了扩展GDMS分析非导电材料的能力，赛默飞世尔科技与领先的材料表征实验室Evans Analytical Group (EAG)合作将&ldquo 脉冲&rdquo 离子源技术添加到GDMS，其目标是形成脉冲离子源与商业GDMS平台的集成功能。　　标准辉光放电质谱分析使用样品作为阴极，施加电流，在样品和阳极之间形成辉光。采用脉冲模式，样品的表面被&ldquo 溅射&rdquo ，溅射出的原子通过质量分析仪测定。这种高度敏感的技术只需要很少或无需样品制备，一般在10分钟左右就可获得高品质的结果。除了用于分析非导电的样品，脉冲模式离子化也增强了仪器的稳定性、数据的精确度、并降低能量溅射，从而对某些类型的样品产生更好的分析结果。　　EAG副总裁Karol Putyera说：&ldquo 脉冲模式下的快速流动源是最好的辉光放电源。&rdquo 赛默飞GDMS、ICPMS应用专家Joachim Hinrichs 说：&ldquo 我们非常高兴看到辉光放电质谱法能够进行更广泛的材料分析。&rdquo

电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance， EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的结构，动力学以及空间分布的谱学方法，能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。当含有未成对电子的物质置于静磁场中时，如果对样品施加一定频率的电磁波信号，会观测到物质对电磁波能量的发射或者吸收。通过对电磁波信号的变化规律进行分析，可以简析出电子以及其周围环境的特性，从而可以进行物质结构的分析以及其他应用。电子顺磁共振可以用来准确、快速和无破坏性地获取物质的组成和结构上的信息。含有未成对电子的物质分布广泛，如孤立单原子、导体、磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、缺陷材料、生物自由基、金属蛋白等；许多物质本身不含有未成对电子，在受到光激发后也会产生未成对电子。因此电子顺磁共振(EPR)技术广泛应用于物理、化学、生物、地质、考古、材料科学、医药科学和工业等重要领域。产品特点：产品参数：欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点：1.微波脉冲时间分辨率达50 ps，提高了脉冲模式下的谱线分辨率；高性能固态功率放大器：500 W输出功率，高相位稳定性；不限脉冲个数的序列发生器，适用于极多脉冲的动力学去偶技术。2.功能综合，适用于通用的连续波和脉冲EPR测量，实验场景多样化，满足光照、低温、转角等实验需求。3.自带的EPR-Pro是国仪量子电子顺磁共振谱仪的上位机操作软件，提供快捷的实验操作流程和科学的数据分析功能。电子自旋磁共振能够用来准确、快速和无破坏性地获取物质的组成和结构上的信息，广泛应用于量子计算、自由基研究、材料科学、生物结构分析等领域。脉冲式电子顺磁共振谱仪

中国科学院高能物理研究所（以下简称“高能所”）是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地。作为我国大科学装置的骨干力量，高能所现拥有一系列大科学装置，其中包括正在运行的北京正负电子对撞机/北京谱仪/北京同步辐射装置、西藏羊八井国际宇宙线观测站、大亚湾中微子实验装置、硬X射线调制望远镜卫星、中国散裂中子源，正在建设的江门中微子实验装置、高海拔宇宙线观测站、阿里原初引力波探测实验、高能同步辐射光源等。正在规划、预研中的项目有增强型X射线时变与偏振空间天文台、空间高能宇宙辐射探测设施、未来大型环形正负电子对撞机等。高能所发挥大科学装置集群、多学科交叉的综合优势，开展重大科学和前沿高技术探索，取得了一批高水平研究成果，引领带动我国相关领域研究进入世界前列。近日，高能所围绕大科学装置发布多批政府采购意向，仪器信息网特对其进行梳理，统计出98项仪器设备采购意向，预算总额达5.5亿元，涉及电感耦合等离子体质谱仪、氦制冷机、拉伸仪视频引伸计及夹头配套装置、中子背散射谱仪中子传输测量和分析系统、双spoke超导腔低温模组、6-cell椭球超导腔低温模组、长脉冲固态调制器等，预计采购时间为2024年5月-10月。高能所2024年5月-10月仪器设备采购意向汇总表序号采购项目需求概况预算金额采购时间1电感耦合等离子体质谱仪江门中微子实验(JUNO)是一个多用途中微子实验，中微子极难被捕获，极低放射性纯度是JUNO的一个基本要求。除了探测器自身材料要求极低放射性本底外(ppt量级)，20万吨液体闪烁体放射性杂质更将直接影响探测灵敏度，因此液闪的放射性本底要求U/Th在10-17水平，K的放射性含量要求10-18的水平。为满足液闪质检需求，必须采购高灵敏的质谱仪器且该仪器能够满足K的测量水平达到ppq量级。此外，还需为JUNO二期和nEXO无中微子双beta衰变实验的探测器建造筛选天然放射性（U/Th/K）含量极低的材料。190万元2024年5月2双spoke超导腔低温模组CSNS-II双spoke超导腔低温模组，共10套，主要功能：为双spoke超导腔提供2K的稳定的低温环境，能长期稳定可靠运行，是CSNS-II必不可少的设备。3500万元2024年5月3多通道低温管线多通道低温管线是将低温氦输送给恒温器及阀箱的通道，是低温系统或缺的设备，它是维持恒温器温度的主要通道。329万元2024年5月4隧道内配套阀箱根据流程设计需要设计专用的阀箱来对低温流体进行控制和测量，保障超导腔模组能长期稳定运行，达到所需的加速梯度。1440万元2024年5月5末端相分离器根据流程设计需要设计专用的相分离器来实现对低温流体进行气液两相分离，以保障低温管线、阀箱和模组长期稳定运行。160万元2024年5月6氦制冷机为超导腔模组提供5K@3bara超临界氦气70g/是，提供20g/s的40K@13bara冷屏氦气，在降温过程中提供100g/s的100K氦气，最终在超导腔模组内部获得2K超流氦。7731万元2024年5月72K冷箱为更好获取2K超流氦，制冷机中的冷压缩机需要尽量靠近模组；5K超临界氦气由于长距离输送，在靠近模组区域需要过冷。2K冷箱内部将集成冷压机以及过冷器，此外，还有阀门、液氦容器等设备。120万元2024年5月8CSNS/RCS高频腔CSNS/RCS高频腔是用来对质子束进行加速，通过在谐振腔上建立高频加速电场，质子束通过该电场时获得能量，得到加速。中国散裂中子源二期升级工程中总共需增加三台CSNS/RCS高频腔，将束流的能量升到500kW。300万元2024年5月9高频腔加载磁环在中国散裂中子源二期工程中，RCS高频腔采用的是磁合金加载磁环，磁环利用磁性材料特性，可等效为加载电感，使腔体谐振在工作频带内。磁环是高频腔的核心部件。195万元2024年5月10CSNS/RCS推挽功率源中国散裂中子源二期工程中，共增加三台二次谐波高频腔，将束流的能量提高至500kW,每台腔配备一台推挽功率源，为高频腔与束流提供射频功率，功率源输出峰值功率1MW，平均功率600kW。扫频工作模式，工作频率从1MHz-8MHz。950万元2024年5月11主剥离膜项目散裂二期升级后，束流功率提升至500kW,一期现有的主剥离膜装置无法满足要求，需要重新进行设计；同时由于辐射剂量大幅增加，必须进行机械手远程换膜设计。200万元2024年5月12异型金属陶瓷真空盒散裂二期升级后，束流功率提升至500kW,现有注入区磁铁间真空盒无法满足设计要求，为减小涡流现象，必须采用无磁陶瓷真空盒替换现有的不锈钢真空盒，该区域总共需要替换4件。200万元2024年5月13CSNS-II靶站质子束窗采购设备为csns-II质子束窗，用于打靶束流功率提升后使用，质子束窗位于靶前2米，用于分隔加速器真空与靶站氦容器环境。承受束流功率高于500kW，采用双层膜中间水冷结构。本次质子束窗研制包括双层膜质子束窗主体及两侧的充气波纹管、相应的导向柱及管路备件。180万元2024年5月14高能质子束环散射器CSNS二期升级项目中，将会同时建设一条高能质子束实验终端，散射器作为关键设备，通过散射片将高能质子散射，实现环束流的引出。135万元2024年5月15同位素实验室通风空调系统集成乙级放化实验室专用通风空调系统，含空调设备、管线、电气、控制等系统。排风系统采用不锈钢密闭设备及管路系统，高效过滤及碘吸附等措施，控制区要满足一定负压梯度及通风量需求。180万元2024年5月166-cell椭球超导腔低温模组CSNS-II648MHz椭球超导腔低温模组，共8套，主要功能：为6-cell椭球超导腔提供2K的稳定的低温环境，能长期稳定可靠运行，是CSNS-II必不可少的设备。3150万元2024年5月17648MHz速调管648MHz速调管为CSNS-II直线超导24套椭球腔和2套散束腔提供功率，每套速调管最大输出脉冲功率1.2MW，脉冲重复频率50Hz，射频脉冲宽度1.2ms，第1套预研样机已经设计完成，调试输出1.24MW，运行稳定。2024年计划采购2套，进行设计改进和稳定性实验，为散裂二期升级批产项目奠定基础。1200万元2024年5月18数字低电平控制系统超导腔数字低电平控制系统用于控制超导腔内加速腔的幅度和相位稳定，以及超导腔的谐振频率稳定，超导腔的幅度相位的控制精度要求分别＜±0.3%和±0.3°。360万元2024年5月19高压脉冲分压器脉冲高压分压器的输入信号是脉冲高压电源输出的脉冲高压，脉冲高压分压器将脉冲高压进行分压，负高压端输出给速调管阴极，中间分压端输出给3极式速调管的调制阳极，并且脉冲高压分压器内部包含速调管灯丝隔离变压器。240万元2024年5月20648MHz环形器648MHz环形器接在速调管的输出端，隔离负载端的反射功率，保护速调管的运行稳定性。200万元2024年5月21分子振动谱仪中子传输测量和分析系统该系统位于逆几何分子振动谱仪的束流前端，起到传输中子束流的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。420万元2024年5月22分子振动谱仪导管壳体系统该系统位于弹性漫散射谱仪的束流前端，在玻璃导管的外部，起到保护玻璃导管、提供真空环境和准直调节的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。110万元2024年5月23弹性漫散射谱仪中子传输测量和分析系统该系统位于弹性漫散射谱仪的束流前端，起到传输中子束流的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。350万元2024年5月24弹性漫散射谱仪导管壳体系统该系统位于弹性漫散射谱仪的束流前端，在玻璃导管的外部，起到保护玻璃导管、提供真空环境和准直调节的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。118万元2024年5月25中子背散射谱仪中子传输测量和分析系统该系统位于中子背散射谱仪的束流前端，起到传输中子束流的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。1750万元2024年5月26中子背散射谱仪导管壳体系统该系统位于中子背散射谱仪的束流前端，在玻璃导管的外部，起到保护玻璃导管、提供真空环境和准直调节的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。600万元2024年5月27中子技术发展线四刀狭缝系统该系统位于中子技术发展线的散射室内，通过运动控制系统可以调控束流尺寸的大小，是谱仪测试和实现的必备的设备之一。。120万元2024年5月28中子物理与应用谱仪前端中子传输测量和分析系统该系统位于中子物理与应用谱仪的束流前端，起到传输中子束流的作用，是谱仪必备的核心关键器件之一。250万元2024年5月29高精度样品台工程材料中子衍射谱仪主要用于研究工程材料的微观力学性能。针对复杂形状或应力梯度大的样品残余应力分布的测试过程，需要对样品进行微米级高精度定位以保障测试的准确性，而高精度样品台是实现这一指标的关键设备之一。同时，高精度样品台辅以目前已经装备的2T承重能力的大型样品台，有助于实现复杂样品环境系统的安装和联合试验过程。200万元2024年5月30欧拉环工程材料中子衍射谱仪主要用于研究工程材料的三维残余应力、相变和织构等。针对材料的三维残余应力研究，需要对d0样品进行多次旋转测试求平均值，以保证d0数据的准确性。同时d0样品和待测工程材料样品需要旋转以测试轴向、径向和周向的数据。针对材料的织构研究，也需要对材料进行旋转和变换方位，以得到材料每个角度的衍射数据。欧拉环是实现以上材料测试需求的关键设备，它不仅可以使材料快速变换至待测方位，同时节省了大量开关屏蔽门的操作，使得中子机时得到充分的利用。150万元2024年5月31拉伸仪视频引伸计及夹头配套装置实现工程材料加载下中子原位测试，视频引伸计有助于加热、冷却等环境下实验的开展。同时，视频引伸计作为一种非接触测量方式，在实验开展过程中安装定位更加灵活，可以降低中子测试中的杂散背底强度。130万元2024年5月32EMD新型尖嘴狭缝及其相关配件对于大型工件尤其是管材等内部关键位置残余应力测试，特制结构狭缝可以深入到工件内部待测区域，减少中子输运路径中非测试区域样品对中子信号的干扰，同时减少导管出口至待测区域之间的距离，降低空气对中子的散射。180万元2024年5月33六自由度平台对于异形工件，传统四维平台对工件摆放姿势的能力有限，添加六维平台可以实现不规则工件的任意位置，任意方向的测试。极大提升测试的灵活度，充分发挥谱仪在工程材料应力测试中的优势。110万元2024年5月34高精度样品测量定位系统为满足多样化样品实验测试要求，拟采购高精度样品测量定位系统一套。激光扫描追踪基于激光成像原理，主要用于样品三维外轮廓扫描及样品的精准定位。激光扫描仪由激光探头、接触式探头以及其他配件组成。具体功能是通过激光探头扫描样品外轮廓并生成点云或网格化图像，利用接触式探头实现样品坐标系建立，或通过样品外形轮廓建立坐标系。160万元2024年5月35电感耦合等离子体串联质谱仪为推进高能所医用同位素高能质子打靶生产平台的建设，保障医用同位素终端产品生产能力，提高高能所在医用同位素生产新技术新路线研发能力，采购电感耦合等离子体串联质谱一台，开展基于散裂中子源伴生束的同位素生产技术、复杂体系同位素分离技术和产品质量控制等方面的研究。设备安装调试完成后，为我所、中科院系统及其他外单位用户提供分析硬件条件，提升高能物理研究所、科学院在医用核素生产和应用等领域的研究水平。180万元2024年5月36NICA超导腔及模组测试战略性国际科技创新合作重点专项，NICA项目HWR超导腔的垂直测试，模组组装和水平测试。200万元2024年5月37CSNS水冷板备件CSNS水冷板是CSNS快循环同步质子加速器铁氧体加载腔上的核心部件之一，主要功能是将铁氧体磁环因高频损耗产生的热量带出腔外，每台铁氧体加载腔有56片磁环，需用58片水冷板，在线运共八台铁氧体加载腔，为保证CSNS加速器稳定可靠运行，采购一批水冷板做为备件。160万元2024年5月38CSNS324MHz速调管CSNS直线加速器常温段总共有5套324MHz速调管功率源，为RFQ加速器和4个DTL加速器提供微波功率，每套324MHz速调管最大输出脉冲功率3MW，脉冲重复频率大于50Hz，RF脉冲宽度650us,目前在线运行的5套速调管中，有3套的连续运行时间都超过了3万小时，只有1支备件，计划再采购2支备件。800万元2024年5月39CSNS-C波段速调管CSNS南方光源直线加速器设计采用C波段加速腔，C波段速调管为C波段加速腔提供微波功率，RF脉冲峰值功率50MW，重复频率100Hz，高压脉冲宽度3us。100万元2024年5月40CSNS靶体插件制造（Target-6)CSNS靶体插件是散裂中子源中子产生的主要部件，其主要功能是接受质子轰击产生中子。由于高能质子及中子的辐照效应，设备运行环境恶劣。由于该设备的重要性及运行工况复杂，需要常年保持备品备件，做到异常更换后有备用件可用，因此需另采购一套备件。179万元2024年5月41BEPCⅡ对撞能量和取数效率升级精密设备安装BEPCⅡ对撞能量和取数效率升级项目拟对现有的加速器和探测器实施改造，提升高能量下的对撞束流流强及高频腔压，将优化对撞能量从1.89GeV提升到 2.35GeV、将高能区对撞峰值亮度提升到目前的3倍，最高对撞能量从2.45GeV提升到2.80GeV。现有加速器和探测器相关设备无法满足此次升能要求，需要新增和更换部分设备，如脉冲压缩器、速调管、超导腔、磁铁、光子吸收器、真空盒、恒温器、氦压缩机等。本项目所安装的设备均属大科学装置之高、精、尖关键设备，安装精度高，设备昂贵，没有备份，对安装人员的经验、技术及责任心均有很高要求，需要专业的安装和测量队伍完成以上工作。135万元2024年5月42冷水机组BEPC2U改造后，用冷量大幅增加、原有冷冻站的配置已无法适应BEPC2U的需求，本次改造需要加装一台新的大功率冷水机组满足新的需求。冷水机组制冷量不小于3500kW。125万元2024年5月43CSNS-II批量双spoke超导腔制造双spoke超导腔的研制需要专业工厂进行设计、加工、焊接，及后处理，工艺难度较大，因此必须由专门厂家进行生产。CSNS-II正式批量需要完成18只双spoke超导腔的加工及焊接。1260万元2024年6月44CSNS-II批量椭球超导腔制造6-cell椭球腔的研制需要专业工厂进行设计、加工、焊接，及后处理，工艺难度较大，因此必须由专门厂家进行生产。CSNS-II正式批量需要完成21只椭球超导腔的加工及焊接。1440万元2024年6月456-cell椭球超导腔氦槽及磁屏蔽的制造6-cell椭球超导腔氦槽是超导腔必不可少的设备，它为超导腔提供2K液氦的容器，其由纯钛组成；磁屏蔽位于液氦的外面，为超导腔屏蔽地球磁场，减少由于地磁带来的损耗，提供超导腔的性能。960万元2024年6月46双spoke超导腔氦槽及磁屏蔽的制造双spoke超导腔氦槽是超导腔必不可少的设备，它为超导腔提供2K液氦的容器，，其由纯钛组成；磁屏蔽位于液氦的外面，为超导腔屏蔽地球磁场，减少由于地磁带来的损耗，提供超导腔的性能。720万元2024年6月47双spoke超导腔调谐器批量制造调谐器是超导腔在低温环境中进行频率控制最重要的设备，它分别快调谐和慢调谐，是超导腔稳定工作不可或缺的设备。800万元2024年6月486-cell椭球超导腔调谐器批量制造调谐器是超导腔在低温环境中进行频率控制最重要的设备，它分别快调谐和慢调谐，是超导腔稳定工作不可或缺的设备。1080万元2024年6月49CSNS-II LRBT输运线磁铁基于加速器目前束流调试与运行经验以及新的加速器物理需求，在CSNS-II阶段需要对中国散裂中子源直线加速器到RCS环的输运线的全部磁铁进行重新研制，为直线加速器升级做准备。700万元2024年6月50CSNS-II RCS注入系统特种磁铁基于加速器目前束流调试与运行经验以及新的加速器物理需求，在CSNS-II阶段需要对中国散裂中子源快循环同步加速器的注入系统的全部特种磁铁进行重新研制，以进一步提高束流注入效率，减小束流损失，为500kW升级做准备。600万元2024年6月51中子导管波纹度测量系统超反射镜基片通过精密集成技术拼接成矩形或者锥形的玻璃框体，其中沿长度方向的波纹度是影响中子导管传输效率的核心指标之一，该设备将主要用于对国产化的中子导管进行波纹度测量和对国外导管的波纹度指标进行抽查复检。250万元2024年6月52插件式低温自动换样设备用于逆几何谱仪低温样品环境，为样品提供10~300K的变温条件，使得样品可以在该温度范围内实现连续变温测量。且实现最多20个样品自动换样，节约换样时间。200万元2024年6月53顶装式低温恒温器用于背散射谱仪低温样品环境，为样品提供2~300K的变温条件，使得样品可以在该温度范围内实现连续变温测量。低温样品环境是背散射谱仪运行必不可少的附属设备。170万元2024年6月54顶装式变温恒温器用于弹性漫散射谱仪低温样品环境，为样品提供4~800K的变温条件，使得样品可以在该温度范围内实现连续变温测量。变温恒温器使得谱仪可以在跨温区实现低温至高温的测量，是谱仪运行必不可少的附属设备。120万元2024年6月55分裂式超导磁体10T分裂式超导磁体，为谱仪用户提供最大10T，最低2K的实验环境。超导磁体的暗角设计满足弹性漫散射谱仪的几何要求，主要用于弹性漫散射中子实验。500万元2024年6月567T超导磁体7T分裂式超导磁体，为谱仪用户提供最大7T，最低2K的实验环境。超导磁体的暗角设计满足多物理和粉末衍射谱仪几何要求，主要为衍射谱仪用户提供服务。420万元2024年6月57稀释制冷机中子散射稀释制冷机一般设计成插件的形式，方便与低温恒温器和超导磁体联用。温度范围：0.04～40 K；样品腔直径：35 mm；控温精度：±1 mK；首次降温时间：12 h；制冷量：≥20 μW@100 mK；尾部防辐射屏：铝（壁厚1 mm）。460万元2024年6月58中子散射高温样品环境设备用于为中子散射谱仪提供样品温度超过2000℃的超高温环境，最高温度≥2000℃。要求既可用于非弹性中子散射，也可以用于弹性中子散射实验。因此在设备结构上应保证可通用于CSNS相关的中子散射谱仪。220万元2024年6月59空调末端设备保障散裂二期常规区域工艺设备运行的温湿度环境，并维持室内必要的空气洁净度，以及为工作人员提供安全可靠的通风保障。工艺设备对温湿度要求较高，设备采用加热、冷却、风量（变频或阀门节流）调节措施等均需要在工业环境中应用稳定、可靠运行。350万元2024年6月60数据中心交换机实现基础核心网络环境的建设和部署，提供二期早期计算、存储、云平台等服务器所需的网络环境。180万元2024年6月61中国散裂中子源二期工程-基坑监测完成中国散裂中子源二期工程项目基坑的第三方监测，监测期约1年，本项目拟新建面积约19423㎡，主要包含：1个直线设备楼（二期）及直线低温厅（建筑面积约6398㎡，其中直线设备楼（二期）建筑面积约4693㎡，直线低温厅建筑面积约1705㎡），1个实验支撑设备楼（建筑面积约6400㎡），1个背散射谱仪实验站（建筑面积约1050㎡），1个低放废物存储厅（建筑面积约1575㎡）和1个高能质子实验厅（建筑面积约4000㎡），室外低温罐区（面积约1425㎡）和室外工程等。100万元2024年6月62高纯锗固体探测器高纯锗固体探测器具有高灵敏度、高效率、高能量分辨等特点，可以大大提高X射线荧光信号的信背比，是X射线吸收谱学实验平台的关键设备。它主要用于X射线荧光谱信号采集，以及荧光模式的X射线吸收谱测量，广泛应用于能源、催化、材料、环境等领域。本项目拟采购一台多像素或多元阵列高纯锗固体探测器系统，以进一步提升X射线吸收谱学平台的表征能力。340万元2024年6月6320英寸光电倍增管（LHAASO）为了保障水切伦科夫探测器正常运行，每年必须对故障光电倍增管进行定期更换。为确保维护前后探测器单元性能一致，需要维持该管型光电倍增管的使用。（LHAASO）398.4万元2024年6月64双spoke腔功率耦合器及附件耦合器是椭球腔模组的重要组成部分，它是用来给超导腔馈送功率，在加速腔中建立高频电场加速粒子，同时它也是超导腔真空与外界大气隔离的重要设备，其性能的好坏关系到超导腔能否达到高性能的保障。每只超导腔需要一台耦合器,共需20台。1000万元2024年7月65直流磁铁电源直流稳流电源用于给负载磁铁提供励磁电流。根据CSNS-II物理需求包括LEBT螺线管电源和导向铁电源MEBT和LRBT部分磁铁电源。设备全年不间断运行超7000小时，需满足输出电流稳定度、准确度及重复性等技术指标要求及长期可靠性测试要求；输出电流稳定度：100ppm/8hrs；电流准确度：100ppm。135万元2024年7月66电制冷伽马能谱仪用于活化靶的产物分析研究和放射性废物的分类处置，设备提供高精度的靶上同位素产生测量，可以精确到测定目标核素能谱，从而为推断质子流强和产额提供关键数据测量，是同位素产生研究中的不可缺少的关键设备，200万元/套，共200万元；此设备在保证本项目正常实施情况下，会将开放用于CSNS用户的活化实验分析工作。200万元2024年7月67低本底αβ计数器用于活化靶的产物分析研究和放射性废物的分类处置，是同位素产生研究和辐射安全监管中不可缺少的关键设备。100万元2024年7月68全金属超高真空插板阀全金属超高真空插板阀是安装在粒子加速器上的重要关键设备，用于保护粒子加速器的区段真空，可以在突然泄漏或者其它中的设备维护保养期间对其余区段进行保护，避免重要设备承受大的气体冲击等。1200万元2024年7月69超高真空计超高真空计是测量粒子加速器真空室真空度的关键设备，在粒子加速器运行期间可随时监测粒子加速器真空室的真空度，进而保证束流稳定性。500万元2024年7月70CSNS-II散束腔加工制造散束腔系统主要起到校正束流能量抖动和能散的作用。CSNS在DTL后端安装有一台散束腔，其同时对束流进行能量抖动和能散的校正，能散调谐会降低抖动校正的效率，因此CSNS-II需要建设两台散束腔，一台进行束流能量抖动校正，一台进行束流能散校正，减少两者之间的耦合。380万元2024年7月71逆几何分子振动谱仪站钢屏蔽体钢屏蔽体是中国散裂中子源二期工程逆几何分子振动谱仪必需的设备，安装在束线光学部件周围，用于从束流管道发出的中子和伽马射线辐射防护屏蔽，以达到人身安全辐射防护国家标准要求。260万元2024年7月72逆几何分子振动混凝土屏蔽体混凝土屏蔽体是中国散裂中子源二期工程逆几何分子振动谱仪必需的设备，安装在束线钢屏蔽体周围，进一步衰减穿过束线钢屏蔽体的中子和伽马射线，以达到人身安全辐射防护国家标准要求。320万元2024年7月73斩波器机械主体加工中子斩波器是中国散裂中子源二期工程中子技术发展线站必需的设备，用于中子波段截取，减少长波飞行时间重叠，提高信噪比，中子技术发展线站包括多台中子斩波器，中子斩波器为自研设备，其机械主体需要委托厂家进行加工制造。600万元2024年7月74富集硼10碳化硼粉富集硼10碳化硼粉是制造中子斩波器转盘必需的中子吸收材料，中国散裂中子源二期工程中30多台带宽斩波器和脉冲斩波器约需要20kg富集硼10碳化硼粉材料。220万元2024年7月75中子脉冲斩波器样机中子脉冲斩波器是散裂二期工程非弹性散射谱仪必需的设备，选择出单一能量的中子束流，用于非弹性散射实验。150万元2024年7月76中子统计斩波器样机中子统计斩波器是中国散裂中子源二期中子弹性漫散射谱仪设计必备的关键设备，它使得中子束的利用率接近百分之五十，将弹性漫散射实验的效率提高近两个数量级。200万元2024年7月77磁轴承电机及控制器磁轴承电机及控制器用于驱动中子脉冲斩波器，磁轴承具有长寿命和免维护特点，适合高速转子的支承，是中子脉冲斩波器样机必需的部件。300万元2024年7月78碳纤维高速转盘设计和加工碳纤维高速转盘是中子脉冲斩波器的核心部件，用于极快速对束流进行斩波，实现中子能量选择。240万元2024年7月79背散射谱仪单晶分析器硅片球面单晶分析器是中子背散射谱仪的关键部件之一。硅片构成分析器模块主要原料。单晶硅片将被压弯粘接在金属基座上，通过拼接覆盖整个基座表面，构成一个完整的球面分析器模块。考虑加工过程中不可避免的正常损耗，需要按比例采购硅片。240万元2024年7月80束线钢屏蔽体束线钢屏蔽体是中国散裂中子源二期工程弹性漫散射谱仪必需的设备，安装在束线光学部件周围，用于从束流管道发出的中子和伽马射线辐射防护屏蔽，以达到人身安全辐射防护国家标准要求。280万元2024年7月81束线混凝土屏蔽体束线混凝土屏蔽体是中国散裂中子源二期工程弹性漫散射谱仪必需的设备，安装在束线钢屏蔽体周围，进一步衰减穿过束线钢屏蔽体的中子和伽马射线，以达到人身安全辐射防护国家标准要求。200万元2024年7月826-cell椭球超导腔样腔制造6-cell椭球腔的研制需要专业工厂进行设计、加工、焊接，及后处理，工艺难度较大，因此必须由专门厂家进行生产。CSNS-II需要完成3只椭球超导腔样腔的加工及焊接。180万元2024年8月83改进型双spoke超导腔样腔制造双spoke超导腔的研制需要专业工厂进行设计、加工、焊接，及后处理，工艺难度较大，因此必须由专门厂家进行生产。CSNS-II预研需要完成2只双spoke超导腔的加工及焊接。140万元2024年8月84超导腔样腔氦槽及磁屏蔽的制造双spoke超导腔氦槽是超导腔必不可少的设备，它为超导腔提供2K液氦的容器，磁屏蔽位于液氦的外面，为超导腔屏蔽地球磁场，提供超导腔的性能。200万元2024年8月856-cell椭球腔功率耦合器及附件耦合器是椭球腔模组的重要组成部分，它是用来给超导腔馈送功率，在加速腔中建立高频电场加速粒子，同时它也是超导腔真空与外界大气隔离的重要设备，其性能的好坏关系到超导腔能否达到高性能的保障。每只超导腔需要一台耦合器,共需24台。1350万元2024年8月86RFQ腔体散裂加速器升级到500KW，流强、占空比将增大， 该设备将代替现有的RFQ，投入到运行中，并一直使用。400万元2024年8月87长脉冲固态调制器长脉冲固态调制器为CSNS直线DTL加速器4套324MHz速调管功率源提供脉冲高压，原来的高压电源满足不了CSNS-II升级需求。CSNS-II超导椭球腔648MHz速调管功率源也采用长脉冲固态调制器为速调管提供高压脉冲。新作的固态调制器具备脉冲内高压跌落补偿功能，最大输出脉冲高压120kV，最大脉冲电流100A,最大重复频率25Hz，最大高压脉冲宽度1.5ms。2400万元2024年8月88中子技术发展线站样品转台包含反射测量样品转台和单晶定向偏转台，反射测量样品转台是反射率测量系统的关键设备，主要用于为样品提供高精度的空间四维定位；单晶定向偏转台是单晶定向测量系统的不可缺少的设备，用于为样品提供高精度的空间定位，并在实验过程中对样品位置精确在线调整，保证了实验的精度和速度。148万元2024年8月89中子物理与应用谱仪钢屏蔽体钢屏蔽体是中国散裂中子源二期工程中子物理与应用谱仪必需的设备，安装在束线光学部件周围，用于从束流管道发出的中子和伽马射线辐射防护屏蔽，以达到人身安全辐射防护国家标准要求。770万元2024年8月90中国散裂中子源二期工程-检验监督检测费完成中国散裂中子源二期工程项目的检验监督检测任务，本项目拟新建面积约19423㎡，主要包含：1个直线设备楼（二期）及直线低温厅（建筑面积约6398㎡，其中直线设备楼（二期）建筑面积约4693㎡，直线低温厅建筑面积约1705㎡），1个实验支撑设备楼（建筑面积约6400㎡），1个背散射谱仪实验站（建筑面积约1050㎡），1个低放废物存储厅（建筑面积约1575㎡）和1个高能质子实验厅（建筑面积约4000㎡），室外低温罐区（面积约1425㎡）和室外工程等。150万元2024年8月91多接收电感耦合等离子体质谱仪及膜去溶自动进样系统本项目主要采购多接收电感耦合等离子体质谱及其配套使用的膜去溶自动进样系统，用于环境、地质、生物、考古等样品中放射性核素含量以及其他稳定同位素比值的高精度分析，用样品中的核素比值追溯放射性核素和同位素的来源，用同位素比值变化反映元素在环境中的迁移转化过程细节，开展环境科学、地球科学、地质年代学、生物学、资源勘探、文物考古等相关领域研究。750万元2024年8月92中子物理与应用谱仪混凝土屏蔽体混凝土屏蔽体是中国散裂中子源二期工程中子物理与应用谱仪必需的设备，安装在束线钢屏蔽体周围，进一步衰减穿过束线钢屏蔽体的中子和伽马射线，以达到人身安全辐射防护国家标准要求。450万元2024年9月93离心风机确保散裂二期控制区域内通风量及室内气压梯度等参数，提供安全运行环境。放射性控制区域通风空调采用密闭离心风机，机壳采用满焊工艺，配合专用轴封装置确保运行时放射性气体无外泄漏。工艺废气存在腐蚀性成分，材质采用SU30408不锈钢。231万元2024年9月94干式变压器变压器是变配电系统的重要设备，从电网市电10kV引入的电源需要经过其进行电压变换为低压后，才能给大部分的用电设备使用。对变压器有如下要求：满足现场变压要求，能够长期不间断运行，能效等级不小于能效二级。420万元2024年10月9510kV开关柜10kV开关柜是变配电系统的重要设备，从电网市电10kV引入的10kV电源需要经过10kV开关柜才能分配给变压器等设备使用。10kV开关柜配备必要开关、仪表和综保等，具有所需的保护功能，保证设备和线路稳定可靠运行。304万元2024年10月96低压柜低压柜是变配电系统的重要设备，变压器转换后低压电源需要经过低压柜后对电源进行分配使用。低压柜要配置需要的开关、仪表等设备，并具有保护功能，能保证设备和线路的稳定可靠运行。1111.5万元2024年10月97高效空气粒子过滤器保障散裂二期放射性控制区域内通风及负压控制需求，高效过滤器用于滤除放射性控制区域放射性粉尘和气溶胶，以满足废气排放要求。课题采用满焊工艺，确保运行时放射性气体无外泄漏。工艺废气存在腐蚀性成分，壳体材质采用SU30408不锈钢。143万元2024年10月98CSNS冷冻站运行维护（2024年至2027年）CSNS按合同要求完成运行、维护、检修、保养任务，使CSNS冷冻站相关设备平稳运行。720万元2024年10月

据美国物理学家组织网2011年12月20日报道，日本京都大学最近发现，用一种强太赫兹脉冲照射普通的半导体材料砷化镓(GaAs)会导致载荷子密度提高1000倍。研究人员表示，这一发现有望带来超高速晶体管和高效光伏电池。相关论文今天发表在《自然?通讯》杂志网站上。　　研究载荷子倍增是多体物理和材料科学的基础部分，在设计高效太阳能电池、场致发光发射器和高灵敏光子探测仪方面具有重要作用。为了研究这种现象，研究人员设计了专门的实验，将一小块无掺杂的标准半导体材料砷化镓量子阱样本固定在氦流低温保持器上，用一种持续1皮秒(10的-12次方秒)的近半周期太赫兹脉冲照射该样本，发现电子空穴对(激子)突然暴发了雪崩式反应，使其密度比开始时提高了1000倍。　　京都大学集成电池材料科学院(iCeMS)副教授广理英基解释说：“太赫兹脉冲使样本处于强度为每平方厘米1毫伏的电场中，能产生大量的电子空穴对，形成激子，发出近红外冷光。这种明亮的冷光与载荷子倍增有关，这表明强电场驱动的载荷子相干能有效获得足够的动能，从而引发一系列碰撞离子化，在皮秒时间尺度内，使载荷子数量增加约3个数量级。”　　此外，京都大学集成电池材料科学院的田中耕一郎教授领导的实验室为该实验提供了太赫兹波，他在研究包括生物成像技术在内的太赫兹波的多种应用。他说：“我们的目标是制造出能实时观察到活细胞内部的显微镜，但实验结果表明，将太赫兹波用于研究半导体是一个完全不同的科学领域。”

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所邵建达研究员、晋云霞研究员团队和张江实验室李朝阳研究员在超宽带脉冲压缩光栅领域取得突破性进展。研究团队针对单周期脉冲压缩需求，成功研制超400 nm宽带金光栅，其在750-1150 nm 的波长范围内衍射效率大于90%，比现役金光栅带宽提升近一倍，并且其研制口径可进一步推向米量级。相关成果以“400nm ultra-broadband gratings for near-single-cycle 100 Petawatt lasers”为题发表于《自然-通讯》。　　拍瓦激光器的脉冲宽度从目前10-20个周期压缩到单周期(3.3 fs)结合大能量的载入被认为是实现艾瓦激光的未来。研究团队长期深耕于宽带高阈值脉冲压缩光栅领域。在本项工作进展中，超宽带金光栅的仿真设计取得突破，引入方位角扩展了设计和应用自由度 实验上掌握了光栅槽形演化规律，发明了大底宽小尖角金光栅技术(专利号：CN114879293B)，成功研制1443 g/mm和1527 g/mm超400 nm宽带金光栅。如此宽带和高阈值(优于0.3J/cm2)的超宽带光栅将在宽角非共线光参量啁啾脉冲放大系统【WNOPCPA，Laser Photonics Rev 17, 2100705(2022). https://doi.org/10.1002/lpor.202100705】中发挥关键性作用，理论计算证明其足以支撑 4 fs 脉冲压缩，可将实现百拍瓦需要的光栅口径从米级缩减至半米级。　　啁啾脉冲放大(CPA)及其衍生技术推动激光峰值功率从太瓦推向10PW量级，脉冲压缩器已成为高功率超强超短激光装置的核心模块。受限于大口径、宽光谱、高阈值压缩光栅的单路负载能力，中、欧、美、俄、韩等国均已部署多路相干合成100 PW乃至艾瓦量级的激光设施建设。除此外，单周期(3.3fs)脉冲也是产生艾瓦级激光的重要策略之一。近些年来，WNOPCPA等技术能够在工程上支撑增益介质的带宽拓展至 400 nm，从而支撑 3-6 fs的傅里叶变换极限脉冲。支持单周期脉冲展宽和压缩的超宽带光栅是实现单周期艾瓦激光的一个核心技术难题。目前，团队正将超宽带光栅的口径推向米级，并将其应用于单周期艾瓦激光的原理样机。　　研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、科技部、上海市战略新兴产业项目的支持。

近日，上海光源线站工程取得关键进展。储存环内安装的国内首台无源超导三次谐波腔模组将束团长度拉伸约3倍，结合束团纯化系统，实现了混合束团填充模式下单束团流强高于20mA（图1），支持快速X光成像线站在国内首次成功实现了基于同步辐射光源的单脉冲超快硬X射线成像，其成像时间分辨率达到60 ps，并被应用到气泡动力学的超快测量，清晰观测到在激光烧蚀后不同时刻水中气泡的形核、长大、破裂以及射流过程的超瞬态图像，尤其是清晰观测到传统光学诊断手段无法观测到的微射流过程（图2），为气泡动力学这一经典问题的深入研究带来了崭新的手段。 　　上海光源储存环采用被动式的超导高次谐波腔，运行频率1500 MHz，自2006年进行理论与模型腔设计研究，后在上海光源线站工程加速器性能拓展中作为束团长度控制系统的工程任务，开展了超导腔、恒温器、调谐器和高次模吸收器等的国产化自主研制。2021年2月，完成4.2K下模组的水平测试，结果表明Q0~ 4.0×108 @ Eacc = 7.5 MV/m和Q0 ~ 3.8×108 @ Eacc = 10.0 MV/m；2021年8月，完成隧道内安装就位、降温和信号调试；2021年11月9日以来的带束调试，在储存环均匀填充四个束团串共556个束团时，束团长度（半高宽）从55 ps拉长至122 ps；混合填充1个单束团和520个束团串时，束团长度（半高宽）拉长至165.7 ps，拉伸倍数约3倍，且单束团内的流强高于24 mA，皆优于系统设计指标，为快速X光成像线站的测试提供了良好的束流条件。 　　快速X光成像线站是一条硬X射线能量段、实现从毫秒到亚百皮秒时间分辨和微米级空间分辨成像的光束线站，该线站配置有先进的材料动态响应实验平台、高速流体动力学实验平台、动态显微CT实验平台（图3），其液氮冷却低温波荡器、液氮冷却双晶单色器、单脉冲超快X射线成像探测器（最短成像曝光时间60 ps）、高速X射线成像探测器（成像帧频达到5 M fps）、快速X射线成像探测器（成像帧频达到100000 fps）、快门系统（控制通光时间 1 ms）、同步定时系统（定时精度达到5 ps）等光束线站关键设备均由上海光源自主研制。特别是，研制成功大数值孔径三镜头双路光学转换系统与两个ICCD相机组合成双幅单脉冲超快X射线成像探测器（图4a）；与微通道板和高速CMOS相机组合成多幅单脉冲超快X射线成像探测器（图4b）；可一次拍摄双幅或多幅单脉冲成像图像，时间分辨率可达60 ps，空间分辨率可达1.3 μm，对于不可重复的超快过程可实现连续、高分辨、单脉冲超快X射线成像。如图5所示，为基于研制的双幅单脉冲超快X射线成像探测器拍摄得到激光加载后两个时刻上的水中气泡的瞬态图像，可以清晰观测到一次激光加载后，水中气泡在两个时刻上不同的结构变化，两幅图像之间最短时间间隔为1.44 μs（为电子绕储存环一周的时间）。 　　此外，实验站还配备了一级轻气炮、霍普金森杆、燃油喷雾室、高温样品室、力学加载试验机等原位装置和自动换样机械手。该线站的建成表明，上海光源自主建设高水平硬X射线光束线站的能力登上了新台阶，我国已成功突破了同步辐射X射线超快成像的关键技术并取得重要进展，这将为我国在材料冲击响应、结构动力学、高速流体动力学、软物质动力学等方向的基础和应用研究提供了有力支撑，特别是为航空航天复合材料、推进剂和轻质合金动态服役行为研究提供了超快显微观测能力，并对关键工程材料设计具有重要指导意义。

&ldquo 十年磨一剑,不敢试锋芒,再磨十年剑,泰山石敢挡&rdquo 。每一位从事实验研究的科研人员都梦想手中有一把利器,能够和侠客一样在科学的天地里纵横天下,快意恩仇。然而当看准一个研究方向后,手头不可能都有现成的设备,尤其是遇到国外设有技术壁垒的时候。　　5月27日,Review　of　Scientific　Instruments　发表了中科院物理研究所软物质物理重点实验室翁羽翔研究组的一篇题为A　Q-switched　Ho:YAG　laser　assisted　nanosecond　time-resolved　T-jump　transient　mid-IR　absorbance　spectroscopy　with　high　sensitivity的仪器研制论文,便是一项磨剑之作。　　蛋白质的动态结构信息是理解其生物学功能的基础。为此国际上发展多种蛋白质动态结构的测量方法,各有千秋。脉冲升温-纳秒时间分辨瞬态红外光谱便是其中的一种,相比较而言,该方法的特点时具有高的时间分辨率。其中涉及的关键设备之一为可调谐连续工作中红外激光源,用于蛋白质二级结构变化的红外指纹光谱指认。由于其在军事用途方面的敏感性,在2009年之前一直属于对华出口限制物资。　　翁羽翔研究组长期致力于脉冲升温纳秒时间分辨红外光谱技术的发展及其在蛋白质动态结构方面的应用研究。该课题组与大连理工大学于清旭教授开展长期合作,于2005年建立了基于国内一氧化碳气体中红外激光技术的宽谱带脉冲升温-时间分辨瞬态光谱仪(测量精度为千分之一的吸光度差10-3&Delta OD　,Chin.　Phys.　2005,　14,　2484),并用于蛋白质动态结构的研究,取得了系列成果(Biophysical　Journal,　2007,93,　2756-2766 　2009,　97,　2811-2819 　Scientific　Reports,　2014,　4,4834)。在前期大量工作的基础上,该课题组意识到只有将已有设备的测量精度再提高一个数量级,即到达万分之一的吸光度差(10-4&Delta OD)之后才能满足普适性要求,由此对脉冲升温光源和一氧化碳气体红外激光光源提出更高的要求。　　为此该课题组在2008年申请了中科院科研装备研制项目,提出研制新一代具有国际先进水平的脉冲升温-纳秒时间分辨中红外吸收差光谱仪 包括研制高稳定连续输出可调谐一氧化碳中红外激光探测光源,以及研制新型的脉冲激光加热光源,即空间模式稳定、输出能量稳定的纳秒调Q的Ho:YAG脉冲近红外激光光源(2.1微米,与安徽光机所吴先友研究员合作)。该设备对蛋白质细胞色素c的脉冲升温-时间分辨中红外光谱测量结果表明,在蛋白质酰胺I' 光谱范围(1600-1700　cm-1)内达到的平均测量精度为2× 10-4&Delta OD　。该指标目前领先于国际上同类设备。论文第一作者为物理所博士研究生李得勇,署名单位为中科院物理所,安徽光机所和大连理工大学,并申请了国家发明专利。　　该工作的意义在于,通过对高性能设备的自主研发,不仅能够满足基础研究的需求,同时还带动了国内特种激光技术的发展。　　此项工作得到了中科院科研装备研制项目和国家自然科学基金委的资助。　　图例.　脉冲升温诱导的细胞色素c在重水中温度由25℃阶跃到35℃、温度跳跃2微秒后在酰胺I' 内的瞬态吸收谱。作为比较,实线为35℃和25℃间测得的傅里叶红外吸收差谱。

1、前言随着半导体封装变得更小、集成度更高，使用非破坏性、高分辨率技术定位故障的能力变得越来越重要。对失效分析手段提出了挑战，故障高分辨率定位能力的需求逐渐增大。为满足这些要求，Advantest开发了TS9001TDR方案，该系统分析通过利用专有的短脉冲信号处理技术进行高分辨率时域反射测量（Time Domain Reflectometry, TDR），对先进半导体封装、电子元件和印刷电路板中的导线故障区域进行快速、高精度和无损分析。 2、主要应用以3D集成电路为代表的高密度集成电路中存在着无限小的布线结构，布线故障在封装、印刷电路板封装过程中频繁出现。检测故障点需要几十微米分辨率。由于上升时间（约20ps）和抖动（约1ps）的限制，传统示波器TDR方法的故障距离分辨率仍保持数百微米的分辨率。使用TS9001TDR系统可以准确分析各种尖端半导体封装的布线质量，如倒装芯片BGA、晶圆级封装和2.5D/3D IC封装，能够直接连接客户的射频探测系统，针对其设备形状和故障分析环境，实现高速、高分辨率的测量，提供灵活的解决方案。（1） 高度集成的集成电路封装故障分析1) 封装引线故障分析：确定引线故障点位于Si Interposer内还是封装内，识别故障是由预处理还是后处理中的因素引起的2) C4 Bump故障分析：利用测试回路确定和分析安装Si Interposer的条件，对测试回路的菊花链结构进行故障点分析，并对安装条件进行反馈3) TSV、Micro-Bump故障分析：识别层压芯片的故障层4) 印刷电路板PCB故障分析：识别PCB板中通孔和信号线的故障点3、原理与优势（1）原理与技术太赫兹脉冲时域反射计的原理参见上图。其利用两个的飞秒激光器分别泵浦光电导电线，产生高频的太赫兹脉冲信号。飞秒激光器的中心波长1550nm，脉冲宽度50fs。其中，一个飞秒激光器的重复频率50MHz，另一个激光器的重复频率稍有区别。采用两个激光器的重复频率稍有差别的缘由在于，利用两个激光器的差频延迟，可以实现高频太赫兹信号的产生和探测。其工作是高频太赫兹信号通过探针接触芯片的管脚，高频太赫兹信号在芯片封装的引线中传播。当芯片封装没有开断路时，高频太赫兹沿着引线向前传播；当芯片封装的引线等出现开路时，将反射回正峰脉冲信号；当芯片封装引线出现短路时，将反射回负峰脉冲信号。（2）技术优势为了识别故障点，常用的封装无损检测方法包括光发射显微镜(emission microscope)和示波器时域反射计(Time domain Reflectometry, TDR)等，但是这些无损检测方法受到时域信号抖动的限制（信号抖动约1ps），导致分辨率不高，不能定位微米级的失效位置，无法以高分辨率检测开路、短路故障。故亟需高分辨率时域反射计，以提供快速且精准的失效定位。Advantest通过独有的光学采样和电短脉冲生成技术，借助飞秒激光技术，产生抖动小于30fs的超短采样脉冲。可以实现5μm的故障定位分辨率。通过使用自动探针的自动触地功能，进行精确的可重复测量，具有更高精度和效率的故障位置测量。TS9001TDR系统通过自动探针和与CAD设计联动，实例分析芯片封装的引线开路和短路故障定位，可以直观快速定位芯片封装的故障点，实现先进封装的失效分析。4、国内外发展现状Advantest的TS9001TDR系统中采用两个超短脉冲激光器异步采样，采取异步采样技术可以使系统不再需要机械式的光学延迟线，并且具有超高速的信号扫描速度。是目前全球独一的技术，目前国内外没有同类设备。5、发展趋势随着晶圆代工制程不断缩小，摩尔定律逼近极限，先进封装是后摩尔时代的必然选择，3D封装迅猛发展。作为一种全新的实现定位方法，在未来的几年里，太赫兹TDR技术将继续保持高速发展的势头。随着关键技术的不断发展，相关产品的种类将越来越丰富，行业应用和相关配套服务也将越来越广泛。搭载脉冲电磁波产生和高速采样的超短脉冲光纤激光器的太赫兹TDR设备，有助于半导体3D封装的故障分析。 6、总结与展望 在实际芯片测量过程中，太赫兹脉冲信号耦合至芯片内部衰减较为严重，对于太赫兹脉冲的信噪比提出了很高的要求。为了进一步提高测量精度和芯片内的传输路径，提高信噪比是亟需攻克的问题。另外芯片内部的引线存在阻抗不匹配又没有完全开路的情况，对于这类Soft Open的芯片检测，TDR波形分析需要结合信号模拟仿真，增强对信号的解读。对于材料的吸收系数、折射率、介电常数等光谱特性，可以用太赫兹时域光谱仪表征，这也是爱德万测试太赫兹技术的核心应用。目前爱德万测试已经有太赫兹时域光谱成像系统，通过发射和接收时域太赫兹信号至样品，可以实现生物医学样品、食品农产品、化学品、复合材料、通讯材料等的光谱特性表征。（爱德万测试(中国)管理有限公司 供稿）

近日，上海光源线站工程取得关键进展。储存环内安装的国内首台无源超导三次谐波腔模组将束团长度拉伸约3倍，结合束团纯化系统，实现了混合束团填充模式下单束团流强高于20 mA（图1），支持快速X光成像线站在国内首次成功实现了基于同步辐射光源的单脉冲超快硬X射线成像，其成像时间分辨率达到60 ps，并被应用到气泡动力学的超快测量，清晰观测到在激光烧蚀后不同时刻水中气泡的形核、长大、破裂以及射流过程的超瞬态图像，尤其是清晰观测到传统光学诊断手段无法观测到的微射流过程（图2），为气泡动力学这一经典问题的深入研究带来了崭新的手段。 图1. 超导三次谐波腔的安装、就位和带束调试图2. 单脉冲X射线超快成像在激光加载后不同时刻（15 μs、20 μs、30 μs、40 μs、50 μs）获得的水中气泡的瞬态图像并观测到气泡中的射流现象上海光源储存环采用被动式的超导高次谐波腔，运行频率1500 MHz，自2006年进行理论与模型腔设计研究，后在上海光源线站工程加速器性能拓展中作为束团长度控制系统的工程任务，开展了超导腔、恒温器、调谐器和高次模吸收器等的国产化自主研制。2021年2月，完成4.2 K下模组的水平测试，结果表明Q0~ 4.0×108 @ Eacc = 7.5 MV/m和Q0 ~ 3.8×108 @ Eacc = 10.0 MV/m；2021年8月，完成隧道内安装就位、降温和信号调试；2021年11月9日以来的带束调试，在储存环均匀填充四个束团串共556个束团时，束团长度（半高宽）从55 ps拉长至122 ps；混合填充1个单束团和520个束团串时，束团长度（半高宽）拉长至165.7 ps，拉伸倍数约3倍，且单束团内的流强高于24 mA，皆优于系统设计指标，为快速X光成像线站的测试提供了良好的束流条件。快速X光成像线站是一条硬X射线能量段、实现从毫秒到亚百皮秒时间分辨和微米级空间分辨成像的光束线站，该线站配置有先进的材料动态响应实验平台、高速流体动力学实验平台、动态显微CT实验平台（图3），其液氮冷却低温波荡器、液氮冷却双晶单色器、单脉冲超快X射线成像探测器（最短成像曝光时间60 ps）、高速X射线成像探测器（成像帧频达到5 M fps）、快速X射线成像探测器（成像帧频达到100000 fps）、快门系统（控制通光时间 1 ms）、同步定时系统（定时精度达到5 ps）等光束线站关键设备均由上海光源自主研制。特别是，研制成功大数值孔径三镜头双路光学转换系统与两个ICCD相机组合成双幅单脉冲超快X射线成像探测器（图4a）；与微通道板和高速CMOS相机组合成多幅单脉冲超快X射线成像探测器（图4b）；可一次拍摄双幅或多幅单脉冲成像图像，时间分辨率可达60 ps，空间分辨率可达1.3 μm，对于不可重复的超快过程可实现连续、高分辨、单脉冲超快X射线成像。如图5所示，为基于研制的双幅单脉冲超快X射线成像探测器拍摄得到激光加载后两个时刻上的水中气泡的瞬态图像，可以清晰观测到一次激光加载后，水中气泡在两个时刻上不同的结构变化，两幅图像之间最短时间间隔为1.44 μs（为电子绕储存环一周的时间）。图3. 快速X光成像线站实验站图4. 研制的单脉冲超快X射线成像探测器。（a）研制的大数值孔径三镜头双路光学转换系统，与两个ICCD相机组合成双幅单脉冲超快X射线成像探测器；（b）研制的大数值孔径三镜头双路光学转换系统，与微通道板和高速CMOS相机组合成多幅单脉冲超快X射线成像探测器图5. 基于研制的双幅单脉冲超快X射线成像探测器拍摄得到激光加载后两个时刻上的水中气泡的瞬态图像，两幅图像之间最短时间间隔为1.44 μs此外，实验站还配备了一级轻气炮、霍普金森杆、燃油喷雾室、高温样品室、力学加载试验机等原位装置和自动换样机械手。该线站的建成表明，上海光源自主建设高水平硬X射线光束线站的能力登上了新台阶，我国已成功突破了同步辐射X射线超快成像的关键技术并取得重要进展，这将为我国在材料冲击响应、结构动力学、高速流体动力学、软物质动力学等方向的基础和应用研究提供了有力支撑，特别是为航空航天复合材料、推进剂和轻质合金动态服役行为研究提供了超快显微观测能力，并对关键工程材料设计具有重要指导意义。

11月10日早上7时42分，我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭，成功发射了脉冲星试验卫星。该星属于太阳同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，将开展在轨技术试验。　　“一箭五星”刷新纪录　　此次发射的脉冲星试验卫星属于太阳同步轨道卫星，主要用于验证脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性，积累脉冲星试验卫星在轨试验数据，为脉冲星探测体制验证奠定技术基础。经过约10分钟的飞行，火箭准确将卫星送入预定轨道。　　同时，此次发射所使用的长征十一号固体运载火箭在完成脉冲星试验卫星发射任务外，还搭载四颗微小卫星，“一箭五星”刷新了我国固体运载火箭一箭多星的发射纪录。其中，两颗有民营企业研制的卫星首次搭乘长征火箭进入太空，标志着长征十一号已经具备支撑民营航天器发射的能力。　　这次发射的脉冲星试验卫星，将是世界范围内首颗单独用于脉冲星探测的科学试验卫星，更为奇特的是，它的总重量只有200多公斤，是卫星家族中非常独特的“小个子”。别看它体积不大，但是却搭载有两种不同类型的探测器，可以用多种方式，寻找宇宙中的灯塔——脉冲星。　　脉冲星为何被称为宇宙中的灯塔?　　说到脉冲星，这对于大多数人可是一个新鲜词。脉冲星到底是一种什么样的天体?它为何被称为是宇宙中的灯塔，脉冲星试验卫星，又将怎样利用它?　　脉冲星试验卫星的工作原理，是通过捕捉脉冲星发出的x射线，来找到这种奇特的天体。脉冲星发出的x射线会在空气中快速衰减，很难在地面上进行收集，因此只能在太空中直接探测。在以前，想要完成类似的空间科学实验，只能选择将科学仪器设备搭载在“天宫二号”空间实验室这样的大型航天器上，而如今中国微小卫星定制技术的快速突破，使得脉冲星探测的“单独行动”成为可能。　　在宇宙天体中，有着许许多多像太阳一样的恒星，这些恒星也和人一样，有生老病死，而在生命终结后，它们会有三种结局，其中密度较小的那些恒星，会变成白矮星 密度最大的恒星，则会变成大家所熟知的黑洞，而处于这两者之间的，则被称为中子星。所谓脉冲星，就是中子星当中，在进行高速自转，发出脉冲信号的成员。　　脉冲星有很多很特别的特性。虽然它不是由密度最大的恒星演变而来，但是同样重量惊人，1立方厘米大小的脉冲星物质，质量可以达到惊人的1亿吨。目前人类已经发现的脉冲星大约有2500多个。　　我们的祖先曾经利用北斗星座来辨识方向，这就是因为它们在夜空中的状态非常稳定，而脉冲星也拥有同样的特点。在宇宙空间里，它们在数千甚至数万年间，只会产生微小的变化，而且特征明显，易于辨识，所以也就有了宇宙灯塔这样的名字。　　脉冲星导航飞向宇宙的关键法宝　　有了脉冲星作为宇宙中的灯塔，如何利用它就成了科学家最为关心的课题。由于脉冲星稳定、易于观察的特点，宇航学家建立了以脉冲星为基础的导航技术，这也为人类航天器发展提出了新的方向。而此次我国发射的全球首颗脉冲星试验卫星，就将对这项世界性难题发起冲击。　　现如今，我们在宇宙中飞行的卫星、空间站等航天器，都是依赖地面测控，完成引导的，这是因为它们在飞行的过程中，其实是处于“不认路”的状态，无法自行判断位置。而脉冲星导航的优点，在于航天器可以利用这些显眼的宇宙灯塔，确定自己的位置，进而实现自主的导航寻路。　　按照计划，接下来我国将在5到10年探测26颗脉冲星，建立脉冲星数据库，首先为这种自然形成的宇宙灯塔，绘制最基础的地图，以便进行后续导航技术的试验。

中国计量科学研究院超短脉冲激光测量研究取得突破性进展　　我国飞秒脉冲激光参数准确度国际领先　　日前，由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题“飞秒脉冲激光参数测量新技术研究”通过专家验收。该课题自主研制的飞秒脉冲自相关仪和飞秒脉冲光谱相位相干仪实现了飞秒脉冲激光参数的准确测量，课题组提出的飞秒脉冲光谱相位还原方法降低了传统方法的测量不确定度，将我国飞秒脉冲激光参数的准确度提高到国际领先水平。　　飞秒是时间单位，1飞秒相当于10-15秒。它有多快呢?我们知道，光速是1秒钟30万公里，而在一飞秒内，光只能走0.3微米，相当于一根头发丝的1%。飞秒脉冲是人类目前在实验室条件下所能获得的在可见光至近红外波段的最短脉冲。它以其独具的持续时间极短、峰值功率极高、光谱宽度极宽等优点，在物理学、生物学、化学、光通讯、外科医疗、精细加工制造及超小器械制造等领域得到广泛的应用。如何准确地测量超短脉冲信息已成为飞秒脉冲研究领域迫切需要解决的难题。　　该课题成功解决了这一技术难题，实现了超短脉冲时域参数的精确测量，对于超短脉冲的更深一步的研究和应用具有重要意义。多家国际同行研究单位引用课题组提出的新技术成功解决了超短脉冲研究和应用中存在的技术问题，极大地提升了我国在超短脉冲激光参数测量领域的国际地位。　　据课题负责人邓玉强博士介绍，课题组在成功解决飞秒级超短脉冲参数测量的基础上，又展开了皮秒级超短脉冲测量的研究。皮秒脉冲处于纳秒脉冲和飞秒脉冲之间的带隙(1皮秒=10-12秒)，它的光谱相对较窄，难以使用测量飞秒脉冲的光谱干涉技术，而传统的自相关仪器又存在量程范围小，需要标定校准，测量准确度不高等诸多问题。为解决这些问题，课题团队又自主研发了一种新技术和装置，实现了亚十飞秒(10-14秒)至数百皮秒(10-10秒)宽度范围内超短脉冲的精确测量，能得到强度自相关和条纹分辨自相关两种结果。该装置可实现测量的自校准，不仅提高了皮秒级激光脉冲宽度的测量准确度，而且扩大了超短脉冲参数测量的量程，进一步提高了我国超短脉冲激光时域参数的测量能力。

前言 泵是输送流体或使流体增压的机械设备，泵的种类很多，蠕动泵是其中一种常见的工业用泵，它是现代工业发展的产物，其原理和结构相对简单，但却有着广泛的应用，多用于可靠性和精度要求严格的行业，例如实验室、制药和医疗，以及泵送腐蚀性或粘性液体的化工行业。本文将从原理、结构、特性和维护四个方面介绍蠕动泵。 蠕动泵原理 蠕动泵又被称为软管泵，是一种容积泵，通过滚轮的旋转带动软管的压缩和释放来实现泵送。当软管被挤压时，流体就会被迫在管中顺着滚轮转动方向流动，当滚轮离开后软管会自然打开，流体又自动吸入软管中填充空间。如此循环往复，软管内的流体被分段单向挤出，每一次挤出的液体体积，等于软管截面积与软管长度的乘积。因此，只要控制电机每分钟的转速就可精确控制输出流量。实际运用中，考虑到系统增压和软管变形等因素，转速与流速之间并非线性关系，需要经过校验得到转速与流速的在数学上的函数关系，蠕动泵的校验方式多采用多点拟合校验。流体在软管中向前移动的现象在人体胃肠道消化过程中同样存在，被称为蠕动，所以这种泵被形象的称为蠕动泵。蠕动泵原理（图源：工业蠕动泵-工作原理） 蠕动泵结构 蠕动泵的结构包含三个模块：控制系统、驱动电机和泵头。控制系统接收用户输入，并将用户的输入转换为电机的转速和方向，从而来调节流体的流速和方向。驱动电机是能量转换装置，作用是将电能转换为机械能带动泵头中滚轮转动。泵头是发生“蠕动”的场所，由滚轮的转动来挤压和释放软管，驱动流体产生蠕动作用。 Unique AutoTFFTM 075自动化切向流过滤系统蠕动泵外观图 蠕动泵特性 优越性 1. 流体与运动部件隔离，只在软管内流动，不接触运动部件，不会产生交叉污染 2. 流体输出稳定，可实现流量的高重复性和高精度控制 3. 泵头可以正转或反转，可以双向输送流体，泵管中没有流体情况下也允许空转 4. 输送低剪切力，在输送过程中不会破坏液体内的长分子链 5. 密封性好，无需安装阀门和密封件，正确放置软管压紧后就可防止回流6. 泵头多为易装型设计，开启、闭合便捷，安装软管简单方便蠕动泵的上述特性使其非常适合应用于生物制药领域，在药企的超滤、灌装工艺中起到重要作用。 局限性 1. 泵管长期受到挤压容易磨损，尤其是腐蚀性带颗粒流体的输送，需要定期更换软管 2. 蠕动泵输出会产生一定脉动现象，采用双通道蠕动泵可有效降低脉冲3. 蠕动泵属于低压泵，所能承受的最大出口压力取决于泵头型号和软管规格，大多在30bar左右，压力过大会发生流体反冲或直接导致软管爆裂，采用进口软管可以适当提高出口压力 蠕动泵维护 1. 蠕动泵不工作时，将压住软管的上压块松开，避免长时间挤压软管使软管产生塑性变形 2. 泵头的滚轮要保持清洁和干燥，否则会加快软管的磨损，缩短软管使用寿命和导致滚轮过早损坏3. 如果泵头不慎进液体，应用吸水较好的软布料擦干防止泵头损坏4. 泵头和驱动电机不要轻易加入油脂，应咨询厂家，确认是否需要添加，不规范的油脂保养反而会损害到辊轴和泵管的寿命，甚至会对传输流体产生影响，例如发生软管跑管，传输流体不精准等5. 每次更换软管、流体后，务必重新校准流速，建议定期校准以保持精度英赛斯Unique AutoTFFTM075自动化切向流过滤系统英赛斯Unique AutoTFFTM075是一款自动化切向流过滤系统，搭配膜包后可应用于药企生物分子的澄清、浓缩和透析工艺。其进料泵、补液泵和滤出泵选型都为蠕动泵，仪器出厂前均已在无压力条件下完成泵校验并通过验证。 Unique AutoTFFTM 075自动化切向流过滤系统外观图 针对蠕动泵的局限性以及用户使用中的操作痛点，Unique AutoTFFTM 075自动化切向流过滤系统采用以下方法进行改善：1. 选用进口橡胶管作为泵头软管，其化学性质稳定，耐弱酸和弱碱，使用寿命长，实验室耐久性测试在严苛环境下连续运行300小时以上都未破裂； 2. 进料泵有1-5 档压杆刻度，允许用户根据工艺需求调整控制方式和参数，压杆刻度用于调节对泵管的压紧程度，数字越大压的越紧，密封性越好，能够承受更高的反冲压力，但软管使用时长相对较短； 3. 进料泵具有管卡位置可调功能，通过调节错轮机构，可以调整下管卡位置，以装夹不同直径的软管。