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二次谐波产生器

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二次谐波产生器相关的论坛

  • 铌酸钾锂晶体的光谱性质和二次谐波产生( CAJ 文挡 )

    我最近在研究二次谐波光谱,谁能帮帮我。这是一篇挺有用的文章,但愿对大家有用!!![img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=16638]铌酸钾锂晶体的光谱性质和二次谐波产生[/url]

  • 变频器产生的高次谐波的危害

    传导是指高次谐波按着各自的阻抗分流到电源系统和并联的负载,对并联的电气设备产生干扰;感应耦合是指在传导的过程中,与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干?电磁辐射是指变频器输出端的高次谐波还会产生辐射作用,对邻近的无线电及电子设备产生干扰。要有效地对高次谐波治理,就必须先了解它的危害表现形式。(1)电力电子设备:电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作,若电压有谐波成分时,零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。(2)计量仪表:计量仪表因为谐波会造成感应盘产生额外转距,引起误差,降低精度,甚至烧毁线圈。(3)电力电容器:当高次谐波产生时由于频率增大,电容器阻抗瞬间减小,涌人大量电流,因而导致过热、甚至损坏电容器,还有可能发生共振,产生振动和噪声。(4)变压器:电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损,结果使变压器温度上升,影响绝缘能力,造成容量裕度减小。谐波还能产生共振及噪声等。(5)开关设备:由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率,使暂态恢复峰值电压增大,破坏绝缘,还会引起开关跳脱、引起误动作。(6)保护电器:电流中含有的谐波会产生额外力距,改变电器动作特性,引起误动作,甚至改变其操作特性,或烧毁线圈。(7)感应电动机:电流和电压谐波同样使电动机铜损和铁损增加,温度升。同时谐波电流会改变电磁转距,产生振动力矩,使电动机发生周期性转速变动,影响输出效率,并发出噪声。另外,高次谐波还会对电脑、通信设备、电视及音响设备、载波遥控设备等产生干扰,使通信中断,产生杂讯,甚至发生误动作,另外还会对照明设备产生影响。

  • 【原创大赛】(八月)使减少谐波污染成为电力用户自觉行动的建议

    使减少谐波污染成为电力用户自觉行动的建议 (江西省萍乡市计量所 刘彦刚)引 言 电能作为一种特殊商品,它的质量不仅要求电力系统在发电、输电和变电的各个环节上作出努力,同时也要求电力用户予以维护。特别是公用电网的谐波,受用电设备的影响更是明显。随着各种会产生谐波电流的电力电子设备、非线性设备及冲击性用电设备不断增加,例如:电气化铁道、变频空调和变频电梯、变压器和电抗器以及电弧炉,构成了电能质量的主要谐波污染源,使得电网电能质量指标趋于恶化,不仅威胁着电力系统的安全经济运行,而且也对电力用户和通信等行业产生危害和不利影响。电网被谐波污染,将导致输电线路、变压器和电机损耗增加,浪费日趋宝贵的能源;变压器和电机的振动和噪音增大,温升增加,寿命降低;电能表等计量装置误差增大,不能正确计量;电力系统继电保护误动作跳闸,给生产和生活造成不必要的影响、甚至损失,或电力系统继电保护拒动,引起电力系统事故、甚至扩大事故;计算机、数据传送和自动控制系统数据丢失、误显示、误动作和元件损坏;电视机图像变坏、翻滚;给收音机和通信设备引起杂音等。现 状 为了保护供用电双方的利益,必须将公用电网谐波限制在一定范围内,为此原国家技术监督局于1993年制定并颁布了GB/T14549—1993《电能质量 公用电网谐波》标准,针对电力系统的产品——电能的质量要求,规定了公用电网谐波电压(相电压)限值,针对电力用户,限制其谐波污染的排放,规定了注入公共连接点谐波电流的允许值。作为产品质量要严格要求电力系统,使公用电网谐波电压符合国家标准,现在也有成熟的产品能检测电能的质量,并且也有相关的规定,规定了一旦电能质量不合格,电力系统应承担的赔偿责任,余下的就是电力用户自身要善于和勇于维护自已的利益。对于电力用户,一则要求购置的用电设备,是先进合理的产品,产生的谐波电流符合GB17625.1—2003《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》等标准的要求。二则对于注入公用电网谐波电流大于GB/T14549—1993《电能质量 公用电网谐波》标准规定值时,则要求安装电力谐波滤波器,以减小注入公用电网谐波电流。但是要购置先进的小谐波电流的用电设备,安装电力谐波滤波器,限制公用电网谐波污染,都需要电力用户增加投资。虽然现在公用电网谐波污染日趋严重,但因为没有相应的强有力的约束机制,电力用户不会主动支付额外的费用来治理谐波污染。也正因为没有强有力的限制公用电网谐波污染的机制,对于电力用户不好说:一旦注入公用电网公共连接点的谐波电流超过允许值,就不让其用电。特别是目前的谐波测控方式,大都是仅由省电力公司的检测机构依次到全省各变电站去检测,如发现变电站谐波电压超标,再去检测是那条出线造成的。电力用户新投运的用电设备,即使造成了注入公共连接点的谐波电流超过允许值,并不能及时发现,只有当其造成了十分严重的后果时才知道,导致了目前公用电网谐波污染日趋严重的局面。 相比之下电网无功电力的就地平衡工作则做得相当成功,用户在努力提高自然功率因数的基础上,还按照有关标准要求设计并安装无功补偿装置,并做到随功率因数和电压的变化,及时投入或切除补偿装置中的电容器,使得电网无功电力分层分区就地平衡。之所以电网无功电力就地平衡工作做得如此成功,得益于原电力部和原水利电力部早在1976年和1983年,先后颁发了《力率调整电费办法》和《功率因数调整电费办法》(后者下发时前者同时作废)。建 议 限制公用电网谐波污染,如能采用电网无功电力就地平衡那样的成功经验,对电力用户注入公共连接点的谐波电流,将其当作电力用户向公用电网排污一样予以计量并实行考核,当电力用户治理得好,谐波电流小时给予奖励(即按一定比例减少电费);若电力用户治理得不好,谐波电流在一定范围时,据排污量按比例加收电费;当电力用户谐波电流超过一定限值时,再责令其停产治理。这样定能使治理公用电网谐波污染,如同电网无功电力就地平衡一样成为电力用户的自觉行动。 对于谐波电压和电流的测量,相关标准明确规定了其测量方法,人们也已有成功的经验,只是要将谐波电流当作排污一样累计,其方法有待探讨。对此我认为最好的方法是分别将各次谐波电流取绝对值后对时间积分,累计各次谐波电流的电荷量,当然在将测得的各次谐波电流取绝对值,对时间积分之前,还应减去由于公共连接点处电压波形畸变,形成的各次谐波电压,在当时电压和负荷电流情况下,所对应的等效线性负载上形成的各次谐波电流,因为该部分谐波电流的存在,责任不在于电力用户。 据了解不少电子式电能表生产厂家的工作用多功能电能表,已具备测量各次谐波电压和电流的功能,只要稍加努力,完全有可能生产出,将谐波电流作为排污累计的计量器具。 值得注意的是,谐波电压和电流的测量,不可能直接在公共连接点的高压下进行。为了准确地测量各次谐波电压和电流,不仅要求二次侧的谐波测量装置的计量准确性,而且将各次谐波电压和电流按比例缩小的取样装置,其计量准确性也犹为重要。现在常用的电压和电流互感器,都是在工频50赫兹基波情况下设计、制造和检验的,其幅频和相频特性一般不可能满足准确测量各次谐波电压和电流(标准要求2-25次谐波)的要求。为了真实反映各次谐波电压和电流,应采用幅频和相频特性均满足标准要求的谐波电压和电流取样装置。结 论 随着电气化铁道、变频空调和变频电梯等会产生谐波的用电设备不断增加,公用电网谐波污染日趋严重,而且至今还没有行之有效的治理谐波的管理办法。特此建议借鉴电网无功电力就地平衡的功率因数调整电费办法,将电力用户在公用电网的公共连接点处,注入公用电网的谐波电流当作排污一样进行累计,并据情予以奖罚,从而使得治理公用电网谐波污染,如同电网无功电力就地平衡一样,成为电力用户的自觉行动。参 考 文 献原电力部1976年颁发的《电热价格》中规定的办法.原水利电力部1983年颁发的文件.

  • 变频节能设备谐波测试

    近年来,随着节能减排观念的普及,变频器因具有很好的节能效果被在工业生产和民用设备领域得到广泛应用。[b]变频器(Variable-frequency Drive,VFD)[/b]利用集成变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备,为能源的高效利用、能效提升和电力系统的稳定运行提供了关键解决方案。变频器的节能效果显著,不仅降低了能耗浪费,而且通过智能监测、软启动和功率因数提高等功能,进一步增强了其在能源节约和电力系统稳定性方面的作用,其在可持续发展中的贡献不可忽视。然而,伴随着这场全球范围内的节能风潮,需要注意到变频器在运行过程中可能产生的谐波隐患,这可能对电能质量造成影响。因此,在变频器的广泛应用中,需综合考虑谐波治理措施,以确保电力系统的稳定性和可靠性。[align=center][img=变频节能设备谐波测试.png]http://upload.gongkong.com/Upload/gongkong/BBSImage/202404/11/b20a30e7a7974c90b1d3445ef4b6f0d0_w.png[/img][/align][b]变频器(Variable-frequencyDrive,VFD)[/b]是一种电力控制设备,主要由整流器、中间电路、逆变器和控制电路这四个核心部分组成。通过利用变频技术和微电子技术,调整电机的工作电源频率,以实现对交流电机的精确控制。整流电路位于变频器输入端,由于存在非线性元件,所以其属于非线性负载,主要作用是将输入的正弦电流信号整形成脉冲波,与此同时产生大量谐波分量反馈给电网,影响电网供电设备的正常运作。逆变电路位于变频器输出端,会对整流后的直流信号进行PWM脉冲调制,输出频率可调的PWM波。由许多高频脉冲信号共同组成的PWM信号,含有丰富的高次谐波,严重的情况下将会导致输出设备运行噪音增大、设备发热,甚至造成设备损坏,危害生产安全与稳定,因此必须对其进行测量与治理。[b]解决方案[/b]尽管变频器在提高能效方面有显著的节能作用,但其电路特性也导致了谐波产生。整流电路位于变频器输入端,由于存在非线性元件,它将正弦电流信号整形成脉冲波,同时产生大量谐波反馈给电网,可能影响电网供电设备的正常运作。采用仪器具备高测量精度SPAW7000功率分析记录仪,精度可达0.01%,采样速率2MS/s。对于市面上常见的变频器,其输出PWM波的高频率高次谐波对测量仪器提出了极高的要求。SPAW7000的高精度测量能力确保对变频器输出PWM波形的准确测量,有效应对高次谐波挑战。此外,SPAW7000支持七通道信号同步输入,保障各电路转换效率和整体效率的实时、可靠测量。同时,它具备FFT变换功能,可对变频器的三相输出信号进行同步分析,实现频谱分布特性的全面把握。[align=center][font=&][size=13px][color=#111111][img=变频节能设备谐波测试方案.png]http://upload.gongkong.com/Upload/gongkong/BBSImage/202404/11/42bb11770efe4736b8475b6ea69ace43_w.png[/img][/color][/size][/font][/align][b]主要优势[/b]1、高测量精度:SPAW7000功率分析记录仪具有最高达0.01%的测量精度和0.1 Hz-5 MHz的高带宽,能够准确测量输入输出电压、电流、功率等关键参数。2、FFT功能:FFT功能可以设置采样点数、采样比等参数,分析输入信号的频谱,这样可以观察到谐波测量中无法显示的频率部分。3、谐波分析:SPAW7000功率分析记录仪可同时对所有7个功率通道进行谐波分析测量,并且可以选择不同的PLL源,大大提高了在变频电机、机器人、照明等领域的谐波测量效率。测量的谐波次数最多可达500次。4、支持多种类型的输入模块:SPAW7000支持不同电压、电流输入范围以及不同精度的模块,一台仪器上最多可安装7个模块,而且可以是不同的规格。这样用户可以根据自己的不同需求,选配不同规格的模块,量身定制所需仪器,只需一台功率分析仪便可实现多种应用。目前提供8种不同规格的模块,并且新的模块在陆续更新中。5、最高10ms更新率+自动更新率:SPAW7000功率分析记录仪的数据更新率为10ms~20s、Auto。最快10ms的更新率,可以在保证高精度的基础上进行高速运算,并通过独立数字滤波器技术确保测量值的稳定性。开启自动更新率模式,可追踪从0.1Hz开始变化的频率信号,根据输入信号的频率自动改变数据更新率,便于对变化的信号进行更精准的测量。

  • 教你计算总谐波失真(THD)

    教你计算总谐波失真(THD)

    关于THD的计算公式,不同标准的定义略有不同。  1、《GBT--17626.7-2008电磁兼容 试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》中,对THD的定义如下:  符号G表示谐波分量的有效值,它将按要求在表示电流时被I代替,在表示电压时被U代替,H的值在与限制有关的每一个标准中给出。按照上述定义,THD不包含间谐波,并且,有一固定的谐波上限。[img=,308,90]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707131634_01_3072647_3.png[/img]  上式中,Q为总有效值,Q1为基波有效值,可代表电压或电流,按照上述定义,THD包含间谐波和直流分量。  WP4000变频功率分析仪采用就是这种计算方法。[img=,314,99]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707131634_02_3072647_3.png[/img]  THD:不大于某特定阶数H的所有谐波分量有效值Gn与基波分量有效值G1比值的方和根;银河电气为您提供值得信赖的数据!

  • 【原创】谐波测试报告的主要内容和形式有哪些

    谐波测试报告的主要内容和形式有哪些谐波分析仪 谐波测试仪 电能质量分析仪(1)测试目的:建立电力系统谐波管理档案,查清谐波源,为抑制和消除谐波,或为解决电能质量纠纷,提供技术依据(2)测试对象:系统变电站和电力用户,简要介绍变电(配电)主接线、主变容量及其联接组别;电力用户的用电特点、负荷大小等资料。(3)测试条件:系统条件,系统运行方式的安排;用户的负荷工况等。(4)测试方法:信号的抽取方法,TV/TA的型号及接线方式,特别是TV;是否3s平均,测量的时间间隔,测量的次数和测量的时段等。(5)数据处理:95%概率值的取法,平均值的取法(国标规定至少取5个测量结果相近的值进行平均),给出最后的用于评判是否超标的结果数据,统计结果的格式见下表谐波测试报告格式谐波次数最大值最小值平均值95%概率值允许值基波23…THD 谐波分析仪 谐波测试仪 电能质量分析仪 在发现有谐波电流超标的现象时,首先应指明谐波潮流的方向,即谐波电流是由系统流向用户还是用户流向系统的,以便分清责任。同时采取切实有效的措施,并提出相关治理和监测管理的建议。

  • 二次衍射对STEM-Z衬度像和晶格像会产生什么样的影响

    二次衍射通常是由于重叠而产生的。二次衍射对衍衬像的影响可以通过做暗场像来辨别,如果是面缺陷导致的二次衍射,也可以通过倾转样品来加以确认。晶格像是相干成像,重叠会产生摩尔条纹,所以在对晶格像做图像的FFT后应该也能看到类似二次衍射斑点的附加斑点。求解惑:我们应该如何区分晶格像做FFT后多出来的附加斑点是由于相变还是二次衍射引起的呢? 重叠对HAADF-Z衬度像会产生什么样的影响?PS:问题有点非主流,做晶格像或者是HAADF-Z衬度像的时候都要求样品要足够薄,通常是不会有这些相关的顾虑的。但是在下的课题和纳米晶相关,晶粒尺寸比较小,在薄区附近也会有些许重叠,实在是无奈QAQ。

  • 什么是电力谐波及电力谐波危害?

    中国电网近些年的情况不好,是大家有目共睹的.夏天经常停电、跳闸是常有的事情。可是在停电与跳闸的同时电网里面还存在有一些对设备损害特别大的东西吗?下面就是我要给大家看的一篇关于电力谐波的文章,欢迎大家指导。。。。。。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=3703]相关附件[/url]

  • 【求助】我国现在有谐波情况下的功率和电能标准了吗?

    JJF1055—1997《交流电能表现场校准技术规范》,虽早在1997年11月20日发布,并于1998年6月1日实施。但因为当时我国没有在有谐波情况下的功率和电能标准,不能实现有谐波情况下的功率和电能的量值溯源,而不得不终止该规范的执行。我们是知道电能表的现场校准,不同于在实验室检定,在实验室检定时提供给被检电能表的功率和电能是我们的检定装置生成的,它可以据我们的需要,生成满足我们要求的失真度很小的完好正弦波,此时标准表和被检表都能在合符要求的正弦功率和电能情况下工作,我们能很方便地实现量值溯源。 而电能表现场校准情况就大不一样了,标准表和被检表不得不在不可能是完好的正弦波的真实负荷下工作,现场负荷,由于可控硅等非性用电设备的存在,使得电流和电压或多或少存在谐波。当有谐波的情况下计量功率和电能,自然要求我们的标准表应在有谐波的情况下溯源。 时隔十余年,不知我国现在有谐波情况下的功率和电能标准了吗?昨天我应邀对一铸钢厂的中频电炉的低压电能计量装置(由三只150/5电流互感器和三块单相电子式电能表组成)现校,因为自己的武器不过硬,着实心虚,故特地向各位老师打听一下该方面情况!因为我除现场电能表校准该保留节目外,现主要从事理化计量了,很长时间不在电学室了。

  • 研磨二次分样机

    研磨二次分样机

    研磨二次分样机优点:高效-可装载7公斤,研磨速度1公斤/分钟安全-只产生较少的发热和灰尘通用-适用于谷物或小颗粒饲料耐久-坚固的全钢结构保证持久的使用时间便于清洁-可避免样品间的交叉污染取样代表性-真菌毒素检测和管理中最重要尤其适用于粮食企业,粮食检测中心。只有小部分受到污染种子均匀分样是不行的,必须将粉碎后的粉末也均匀分开。Pribolab研磨二次分样机完全可以做到。可将7公斤内的样品,完全平均分开。

  • FIB二次离子成像

    各位朋友好,最近在学习FIB的时候遇到一个疑问:当使用离子束的时候,离子束和样品相互作用,产生了许多信号,收集其中的二次电子和二次离子的信号可以用于成像。对于其中的二次离子成像不是很理解,为什么二次离子可以用来成像呢?二次离子反映的也是形貌信息吗?

  • X-RAY 荧光镀层厚度测量仪器和ROHS分析仪器以及影像测量仪(二次元三次元)

    [color=red]【由于该附件或图片违规,已被版主删除】[/color]CMI900 系列先进的材料分析仪器新型CMI900系列即时分析仪代表了牛津仪器(OXFORD INSTRUMENTS)镀层厚度测量和材料成份分析技术的一次重大飞跃。软件和硬件领域的新进步提高了我们X线系列产品的性能。CMI900系列能够测量极薄的浸液镀层(银、金、钯、锡等)和其它薄镀层。区别材料并测量氮化钛镀层。CMI900系列分析仪能够即时分析黄金和其它贵重金属。印刷电路板和电子元件制造商以及金属表面处理专业厂家也可以从我们测量镀层厚度和成份的先进技术中获益。像我们所有的仪器一样,这个系列的仪器也由牛津仪器集团提供技术支持。我们保证在售前和售后都提供卓越的服务。测量和材料分析系统软件所有Oxford X线荧光系统都配备有Oxford Smartlink FP系统操作软件包。这是一种基于windows的综合性基本参数软件程式。规格简介l无标准效准:Oxford支持使用标准以解决顺应性和系统优化问题l包含原子序号22至92的典型元素的电镀层、镀层、表膜和液体l5层/15种元素/普通元素效正l同时为多达15种元素进行成份分析l贵重金属分析和金纯度检查l材料与合金元素分析l材料鉴定与区别l吸收测量方式l液体分析:分析液体中的金属,如电镀液l系统自动调整和效正:效正X线导管、探测器和电子设备的变化l光谱计数速率峰值位移效正l重叠荧光峰值数字峰值反卷l定性光谱分析元素ID。同时轻松自如地查看和比较多达四个光谱lOxford统计数字和报告产生器LE(轻型)Oxford SmartLink 补充软件系列lOxford统计数字和报告产生器l配备数据库的Oxford统计数字和报告产生器lOxford即时分析lOxford材料区别lOxford Percent P有了Oxford SmartLink补充软件系列,您就能够将原始数据转变成强有力的资讯。所有的Oxford统计数字和报告产生器都让您根据自己的需要选择定制报告。统计数字软件提供:平均值,S.D.,最小值,最大值,范围,偏差百分比,控制上限,控制下限,Cpk,组织图,X-bar/R。所有的性质都可以用多媒体形式做图表演示。用户可以输入测量元件的数字图像或CAD文件,并把它们直接放在品质报告上。l配备数据库的Oxford统计数字和报告产生器:与上面相同,但包含一个完整的数据库。数据库总共包含十个可追踪域,其中八个为用户定义域。元件号和日期/时间域为标准域。通过用户选择索引对数据进行存档、索引和分类处理。lOxford即时分析、材料区别和Percent P等选项,能够为您的具体应用优化CMI900系列仪器的功能。这些选项可能包含附加软件、定制功能和附加硬件,以提高系统性能。激励l下视X线。X线射束90度采样l风冷微聚焦X导管,提供钨、钼和其它阳极。电力:最大瓦特,4-50kv可编程,0-1.5mAl准直管:多个(最多6个),可编程,圆形,矩形(我们将帮助您选择适合于您应用的准直管)l主要过滤器:提供各种厚度及材料X线探测器和信号处理lX线探测器:密封氙气正比计数器;提供其它填充气体l探测器过滤器:最多3个,5个位置,可编程-马达驱动;提供钒、铁、锡、和其他元素l高速探测器信号处理电子设备,具有峰值位移校正功能样品处理l样品室:密封(950系列)或开缝(900系列)l在X、Y、Z轴上可编程马达驱动控制l高清晰度、实时、彩色样品示图,15〞(38.10cm)(标准)或17〞(43.18cm)(选项)l彩色样品图像捕获和打印l激光样品聚焦l电脑产生十字线,准直管尺寸指示器,用于样品准定位l可变聚焦距离控制,以适应变化的样品外型l样品变大:选择30、50、或100放大。提供固点聚焦距离或可变聚焦距离选项测量l鼠标器启动“点击”测量l自动测量重复功能l安全:多用户多级密码保护电脑/处理器loxford是IBM的授权PC附加值销售商。请致电oxford了解最新的IBMPC规格。IBM电脑由IBM提供3年保证l打印机:Epson或惠普喷墨打印机。请致电oxford查询最新的型号和规格。可联网荣誉l由oxford拥有/管理的国际现场服务团队l符合ISOGuide25号的要求lCE标志

  • 二次离子质谱仪原理简介

    二次离子质谱仪原理简介二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS)又称离子探针(Ion Microprobe),是一种利用高能离子束轰击样品产生二次离子幵迚行质谱测定的仪器,可 以对固体或薄膜样品迚行高精度的微区原位元素和同位素分析。由于地学样品的复杂性和对 精度的苛刻要求,在本领域内一般使用定量精度最高的大型磁式离子探针。该类型的商业化 仪器目前主要有法国Cameca 公司生产的 IMS1270-1300 系列和澳大利亚ASI 公司的 SHRIMP 系列。最近十年来,两家公司相继升级各自产品,在灵敏度、分辨率及分析精度 等方面指标取得了较大的提升,元素检出限达到ppm-ppb 级,空间分辨率最高可达亚微 米级,深度分辨率可达纳米级。目前,大型离子探针可分析元素周期表中除稀有气体外的几 乎全部元素及其同位素,涉及的研究领域包括地球早期历叱不古老地壳演化、造山带构造演 化、岩石圀演化不地球深部动力学、天体化学不比较行星学、全球变化不环境、超大型矿床 形成机制等。因而国内各大研究机构纷纷引迚大型离子探针(北京离子探针中心的SHRIMP II SHRIMPIIe-MC、中科院地质不地球物理研究所的 Cameca IMS-1280、Cameca IMS-1280HR 和NanoSIMS 50L、中科院广州地球化学研究所的 Cameca IMS-1280HR、 中核集团核工业北京地质研究院的 IMS-1280HR),大大提高了国内微区分析的能力。 本实验室配备了Cameca 公司生产的IMS1280 离子探针和其升级型号 IMS1280HR。 两台仪器的基本原理及设计相同,升级型号IMS1280HR 主要在磁场设计上有所改迚,具 有更高的质量分辨率和传输效率。该型仪器从功能上可分为四部分,如图一所示:一次离子 产生及聚焦光路(黄色部分)、二次离子产生及传输光路(蓝色部分)、双聚焦质谱仪(粉 色部分)和信号接收系统(紫色部分)。Cameca 离子探针可以类比为一台显微镜,离子源 相当于显微镜的光源,传输光路相当于物镜,质谱仪相当于滤镜,而接收器相当于目镜或照 相机。 图一, IMS1280/HR 型离子探针原理示意图 一次离子部分包含了两个离子源分别是可以产生O 离子的双等离子体离子源(Duo Plastron Source)和产生Cs 离子的热电离铯离子源(CsIon Source),一 般分别对应地学领域分析中的正电性元素(如 Pb、U、Th、REE、Li、Ca 等)和负电性元 等)。两个离子源由软件控制选择,所产生的离子通过高压(一般为数千伏特)加速后迚入一次离子质量过滤器(PBMF)迚行质量筛选,常用的一次离子有 16 16O2 133Cs 离子。后续的一次离子光路通过调整离子透镜Lens2,Lens3 和Lens4 电压可以获得两种照明方式:均匀照明(科勒照明或平行光照明)和高斯照明。一次离子光路原理如图二所示。 均匀照明模式使用离子透镜Lens2 将一次离子束调整为“平行光”,幵穿过位于其后 的一次束光阑(PBMF_Aperture),再通过离子透镜Lens4 将该光阑成像到样品表面。在 该模式下,离子束的直径由PBMF_Aperture 的大小决定,由于该光阑受到离子束的剥蚀 而逐渐变大,因此实际上这种模式的离子束直径是随时间丌断变化的,对空间分辨率丌太敏 感的应用可以使用该模式。实验室的常规定年就使用了这种照明模式,由于其离子束密度均 匀,在样品表面留下的剥蚀坑为椭囿形的平底坑。 图二 一次离子光路原理示意图 在高真空条件下,带有数千电子伏特(eV)的高能带电离子轰击固体样品的表面时,部分 一次离子注入到固体内部并不其路径上的样品原子发生弹性或非弹性碰撞。通过碰撞而获得能量 的内部原子又不其周围的原子再次进行碰撞并产生能量传导,这个过程称为级联碰撞。最终,部 分样品内部电子、原子或分子获得了足够的能量逃逸出样品表面,产生了溅射现象。在溅射出的 各种微粒中,有小部分发生了电离,产生了二次离子。这些二次离子被样品表面的+10KV到 -10KV的高压加速,通过离子透镜聚焦后进入双聚焦质谱仪进行质量筛选。溅射及加速示意图 请见图三。 高斯照明模式在PBMF之后使用了三个离子透镜:Lens2、Lens3和Lens4。其中Lens2 不Lens3将离子束汇聚,L4将汇聚后的离子束聚焦到样品表面,形成束流密度中心高周围低 的高斯分布。这种模式下,在样品表面产生的剥蚀坑是接近囿形的V型坑。这种模式下离子 束的直径主要受到L2不L3透镜电压的影响,而对光阑的剥蚀效应很小,因此可以长时间保 持离子束直径丌变。实验室常规的稳定同位素分析以及空间分辨高于10微米的小束斑定年 分析都采用了高斯照明模式。 丌同元素的二次离子产率相差巨大,而且每种元素在丌同基体中的产率也丌尽相同,甚 至同一元素的同位素之间在丌同的基体中也表现出丌固定的产率(基体效应)。在实际分析 时实测值不理论值会产生较大差异。因此,要使用离子探针进行高精度的元素、同位素分析, 必须使用不被测样品成分和结构一致的标准物质进行校正。而标准样品的稀缺性也成为制约 和影响离子探针分析的瓶颈。目前,本实验室目前已开发了锆石氧同位素标准物质 (Penglai)、方解石碳-氧同位素标准物质(OKA)、锆石Li同位素标准物质(M257)、锆 石年龄标准物质(Qinghu)等。 图三,离子探针溅射示意图 二次离子产生后迚入离子传输光路,该部分相当于显微镜的物镜,通过调节该“物镜” 的放大倍数,配合后续的光阑及狭缝的调整,可在质量分辨率确定的条件下对仪器的传输效 率迚行优化,保证分析精度。入口狭缝是传输光路和质谱仪的分界面。离子束通过传输光路 聚焦后,在入口狭缝处汇聚。调节入口狭缝的宽度可控制迚入质谱仪的离子束宽度,从而控 制质谱仪的质量分辨率。质量分辨率要求越高,入口狭缝所对应的宽度就越窄,二次离子信 号的强度损失也就越多。因此,在满足分析要求的前提下,尽量使用较低的质量分辨率。离 子探针分析中,样品表面溅射出的二次离子组成非常复杂,包括了单原子离子、分子离子、 多电荷离子、复杂聚合物离子等,对质量分辨率要求极高。为了兼顾离子探针的质量分辨率 和传输效率,必须采用大磁场半径的设计。该型离子探针的最低质量分辨率为~900,而最 高可用质量分辨率大于20000. 磁式质谱仪主要利用运动离子在磁场中的受力偏转实现对特定质量电荷比值的离子的 选择。磁式离子探针一般使用双聚焦磁式质谱,可以实现速度聚焦和方向聚焦,在二次离子 能量分布范围较大的情况下实现高质量分辨率和高传输效率。双聚焦质谱仪由静电分析器和 扇形磁场质量分析器组成,当二者的能量色散在焦平面上相互抵消时即实现了双聚焦。 IMS1280/HR 离子探针的静电场及磁场半径均为585mm,在质量分辨率5000 的条件下, 其传输效率90%。 离子经过质谱仪的质量色散后迚入离子接收系统。该型仪器的接收系统分为三个部分: 具有5 个接收位置,共7 个接收器的多接收系统;具有三个接收器的单接收系统和微通道 板成像系统。多接收系统能够同时接收的最大的质量差异为17%,最小质量差异为~0.4%, 是典型的同位素质谱配置。5 个接收位置可在各自轨道上沿聚焦面移动,根据被测同位素的 信号强度可选择安装法拉第杯或电子倍增器。最外侧的两个接收位置还分别额外加装了一个 法拉第杯,增加配置的灵活性,如图四所示。多接收器分析可以提高效率,并能抵消一部分 因为一次离子或仪器其他参数波动引起的分析误差,是提高分析精度的最直接手段。实验室 的高精度稳定同位素分析(氧同位素、碳同位素及硫同位素等)都是用多接收器的。目前本 实验室两台离子探针采用了丌同的接收杯配置,其中一台偏重于稳定同位素分析,在多接收 器中安装了多个法拉第杯,而另一台则偏重微量元素尤其是Pb 同位素分析,主要配置为电 子倍增器。单接收系统具有一个工作在离子计数模式下的电子倍增器和高低两个丌同量程的 法拉第杯,组成了具有10 动态接收范围的大量程接收系统。对于质量范围超过17%的分析,一般使用单接收系统,例如传统的U-Pb 定年分析,其需要测量的质量数从196-270, 使用的是单接收系统中的电子倍增器收集所有信号。 使用微通道板成像时,仪器工作在离子显微镜模式下,成像的分辨率取决于二次离子光 路的设置,而不一次离子束的直径无关。由于微通道板性能的制约,这种模式一般只用于辅 助的定性判断和仪器参数的调整,而丌用于定量分析。离子探针还有一种二次离子扫描成像 模式。类似于扫描电子显微镜的工作原理,通过同步一次离子的扫描位置和电子倍增器的接 收时间,可以将电子倍增器测量到的信号强度不其在样品上的位置对应起来,从而重构出经 过质量筛选的离子分布图像。该图像的分辨率取决于一次离子束的直径,可用于元素、同位 素二维分布分析

  • 【讨论】如何保证二次供水水质?

    实际上,我们现在饮用的自来水大多属二次供水。所谓二次供水,是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压,通过管道再供用户或自用的形式,二次供水是目前高层供水的惟一选择方式。二次供水设施是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质、水压和供水安全,与人民群众正常稳定的生活密切相关。二次供水设施主要为弥补市政供水管线压力不足,保证居住、生活在高层人群用水而设立的。相比原水供水,二次供水的水质更容易被污染,二次供水的安全性和可靠性一直都受到市民的广泛关注。二次供水水质污染的直接结果是影响用户感官、使饮用者感到恶心、呕吐、腹胀、腹泻,严重的甚至发病,或由于掉入二次供水设备的虫子、老鼠等携带的病菌入侵,使二次供水水质污染,可导致二次供水系统用户发生集体性腹泻,严重危害人体健康和扰乱居民生活秩序。 因为二次供水涉及到产权问题,给充分保证其水质带来了难度,大家都是怎么做的啊?

  • 二次电子检测器

    Leo 1530VP场发射扫描电镜,2001年安装投入使用,现二次电子检测器SE1不能使用了,据说是闪烁体时间长了,现在只能使用In Lens检测器,有时候感觉会不大方便,大家有碰到这种问题吗?能否修复二次电子检测器呀。

  • 【原创】二次离子电离的模型

    关于二次离子电离的模型:1。 断键模型---解释原子二次离子形成 基本假设:离子基态假设-离子态是基态,观察到二次离子离化的概率决定于离子态是否在能量上有利于以离子形式离开表面。2。分子模型基本假设:离子只能从表面的一定距离出逃逸出来 形成的离子是由于中性分子溅射而解离 在飞离表面的原子间,因为相互碰撞而产生能量级联因此,离子解离的形成在分子离开表面的过程中发生电荷交换3。脱附解离模型基本假设:二次子轰击样品表面,导致而表面吸附分子,原子基团振动增强,而导致其电离。4。价带模型基于这样一个事实:金属离子的氧化态在二次离子基团中起重要作用

  • 二次元影像测量仪在工作中的广泛应用性

    二次元影像测量仪在工业生产中,有着广泛的应用,对很多行业的工件都可以进行测量,同时,在影像测量仪的测量中,也有着许多的测量方式,通过这些方式,影像测量仪才能顺利的完成测量的任务。 以下介绍精密检测仪器二次元影像测量仪的两个测量方式,他们分别是轮廓测量和表面测量。  1、轮廓测量  顾名思义就是影像测量仪测量工件的轮廓边缘,一般采用底部的轮廓光源,需要时也可加表面光做辅助照明,让被测边线更加清晰,有利于测量。  2、表面测量  表面测量可以说是二次元影像测量仪的主要功能,凡是能看到的物体表面图形尺寸,在表面光源照明下,影像测量仪几乎全部能测量,电路板上的线路铜箔尺寸、IC电路等,当被测物件是黑色塑料、橡胶时,影像测量仪也能轻易测量尺寸。http://www.zhengyekeji.net/include/upload/ckeditor/images/1319709450197084656155029.jpg  二次元影像测量仪(又名影像式测绘仪)是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个PCB实验室解决方案设备的主体。

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