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脆碎仪原理

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脆碎仪原理相关的资讯

  • 超声波破碎仪的基本工作原理
    超声波破碎仪的基本工作原理超声波破碎仪是一种利用超声波振动产生的高频机械波动力,对样品进行破碎、分散、乳化等处理的实验仪器。其基本工作原理涉及超声波的产生和传播,以及超声波在液体中产生的声波效应。以下是超声波破碎仪的基本工作原理: 超声波的产生: 超声波破碎仪内部通常包含一个压电陶瓷晶体,该晶体可以通过电压的作用发生振动。当施加高频电压时,压电晶体会迅速振动,产生高频的超声波。超声波的传播: 通过振动的压电晶体,超声波会传播到连接样品的处理装置(通常是破碎杵、破碎管或破碎尖等)。这个处理装置的设计可以将超声波传递到液体中的样品。声波效应: 超声波在液体中产生高强度的声波效应,形成破碎区域。当超声波传播到液体中,它会产生交替的高压和低压区域,形成声波节点和反节点。在高压区域,液体分子受到挤压,形成微小的气泡;在低压区域,气泡迅速坍塌,产生局部高温和高压。这种声波效应称为“空化”效应。空化效应的作用: 空化效应导致液体中的气泡在瞬间形成和坍塌,产生局部高温和高压。这些瞬时的高能量作用于样品中的细胞、分子或颗粒,导致物质的破碎、分散或乳化。作用于样品: 超声波的高频振动和声波效应作用于样品,可以打破细胞膜、细胞壁或分散颗粒,使样品更均匀地分散在液体中。总体而言,超声波破碎仪利用超声波的机械波效应,通过声波在液体中产生的高压和低压区域的交替作用,实现对样品的破碎、分散和乳化等处理。这种方法在生物、化学和材料科学等领域中被广泛应用。
  • 超声波细胞破碎机的工作原理【莱恩德新品】
    超声波细胞破碎机,也称为超声细胞破碎仪,其工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应。以下是其工作原理的详细解释:    1.电能转换:首先,超声波细胞破碎机将电能通过换能器转换为声能。换能器作为核心部件,能够将电能高效地转换为超声波能量。    2.空化效应:当超声波在液体中传播时,它会在液体中产生空化作用。这种空化作用表现为液体中的微小气泡迅速形成并随后炸裂。这些炸裂的气泡会产生类似小炸弹的能量,形成高强度的剪切力和高频交变水压。    3.细胞破碎:这些高强度的剪切力和高频交变水压作用于细胞壁,使细胞壁受到压力变化而破碎。同时,由于超声波在液体中的剧烈扰动,粒子会产生大的加速度,使它们相互碰撞或与装置壁碰撞而破碎。    4.主要应用:超声波细胞破碎机广泛应用于中药提取、细胞、细菌、病毒组织的破碎等领域。其高效的破碎能力使得这些生物样本的处理更加快速和有效。    此外,超声波细胞破碎仪还有一些其他的特性和功能,例如:   结构特点:超声探头通常采用进口钛合金材质,具有高能效换能器和振幅自动调节功能。这些特性保证了设备的高效性和稳定性。    技术参数:工作频率范围通常为20~25KHz,具有频率自动跟踪功能。设备可储存多套常规程序数据和一套组合程序,工作方式有定时和计数两种。这些参数和功能使得设备更加灵活和易用。    综上所述,超声波细胞破碎机的工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应,通过电能转换、空化效应和细胞破碎等步骤实现对生物样本的高效处理。点击此处可了解更多产品详情:超声波细胞破碎机
  • 药典系列第5弹| 脆碎度仪与片剂质量控制
    p style=" text-indent: 2em " strong 脆碎度 /strong ( strong Friability /strong )是指非包衣片或片芯经过震荡、碰撞而引起的破碎程度,常用 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 转鼓式Roche脆碎度测定器 /span 测定。片剂的 strong 硬度 /strong ( strong Hardness /strong )也是反映片剂质量的指标之一,即破碎强度,指其表面的坚硬程度,常用 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 孟山都硬度测定器 /span 测定硬度。两个指标对片剂的质量控制都有很重要的意义但没有绝对的关联。硬度是通过考察片剂(包括包衣片和缓释片)在径向上承受压力的能力,旨在保证包装和运输时片剂的完整 脆碎度是考察片剂(非包衣片)在各个方面的受力下的破坏、损耗情况。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 此外,硬度不宜过大,否则崩解时间延长,溶出度曲线可能不符合标准。 /strong /span /p p style=" margin-bottom: 15px "   2015版《中国药典》四部通则 i 0101片剂 /i 中规定“ strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 片剂应外观完整光洁,色泽均匀,有适宜的硬度和耐磨性,以避免包装、运输过程中发生磨损或破碎 /span /strong ”。在四部 i 0923片剂脆碎度检查法 /i 中规定了检查的方法和仪器(如下表,摘自2015版《中国药典》)。常见的片剂的包装有多剂量装、单剂量等形式。脆碎度实验模拟了多剂量装药片在运输中的受力的情况,对一定质量(0.65 g)的样品进行测量,观察是否有断裂、龟裂以及边缘破损等情况。 strong 因为实际情形下药品的包材中还有一定的缓冲设计 /strong ,如垫纸、棉花等,减少冲击力,所以该方法测试的准确性可靠。 /p table style=" border-collapse:collapse " tbody tr class=" firstRow" td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 133" valign=" top" p 0923 br/ /p p 片剂脆碎度检查法 /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 490" valign=" top" p style=" text-indent: 2em " 用于检查非包衣片的脆碎情况及其他物理强度,如压碎强度等。 /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 133" valign=" top" 仪器基本结构 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 490" valign=" top" p style=" text-indent: 2em " 仪器装置内径约为286 mm,深度为39 mm,内壁抛光,一边可打开的透明耐磨塑料圆筒。筒内有一自中心轴套向外壁延伸的弧形隔片(内径为80 mm ± 1 mm,内弧表面与轴套外壁相切),使圆筒转动时,片剂产生滚动(如图)。 /p p style=" text-indent: 2em " 圆筒固定于同轴的水平转轴上,转轴与电动机相连,转速为每分钟 strong 25 转 ± 1 转 /strong 。每转动一圈,片剂滚动或滑动至筒壁或其他片剂上。 /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 133" valign=" top" 检查法 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 490" valign=" top" p style=" text-indent: 2em " 片重为 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 0.65g /strong /span 或以下者取若干片,使其总重约为6.5g 片重大于0.65g者取 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 10片 /strong /span 。用吹风机吹去片剂脱落的粉末,精密称重,置圆筒中,转动 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 100次 /strong /span 。取出,同法除去粉末,精密称重,减失重量不得过 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1% /strong /span ,且不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。本试验一般仅作1次。如减失重量超过1%时,应复测2次,3次的平均减失重量不得过1%, span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 并不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。 /strong /span /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 133" valign=" top" 不规则样品 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 490" valign=" top" p style=" text-indent: 2em " 可调节圆筒的底座,使与桌面成约 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 10° 角 /strong /span ,试验时片剂不再聚集,能顺利下落。 /p p style=" text-indent: 2em " 严重不规则滚动或特殊工艺生产的片剂,不适于本法检查,可不进行脆碎度检查。 /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 133" valign=" top" 易吸潮样品 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 490" valign=" top" p style=" text-indent: 2em " 操作时应注意防止吸湿(通常控制相对湿度小于 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 40% /strong /span )。 /p /td /tr /tbody /table p style=" text-align: center"    img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 289px height: 206px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/ea9012e0-cd47-492f-8458-674bdea8402a.jpg" title=" A 药典图片.jpg" alt=" A 药典图片.jpg" width=" 289" vspace=" 0" height=" 206" border=" 0" / /p p style=" margin-top: 10px "   脆碎度检查法较为简单、经济。需要的设备仅需 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 脆碎度检查仪 /strong /span 、 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 分析天平 /strong /span 以及 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 吹风机 /strong /span ,且不需要任何试剂。片剂在脆碎度测试仪的转鼓每转一圈时,通过从转鼓中间延伸到外壁的弯曲投影进行翻滚。平均每组实验仪器测量时间仅为4 min(25 次/min,共100次,实验一般只做一次)。该方法体现了对片剂生产、包装、运输及使用中实际问题的有效控制,仪器设计构想合理,采用该法是保证片剂质量的又一国际趋势。 /p p style=" margin-bottom: 10px "   仪器信息网编辑为大家整理了几种性能较好的 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1130.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 脆碎度仪 /strong /span /a ,供广大药学工作者参考。(排名不分先后) /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 1. /strong strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C169060.htm" target=" _blank" 德国Pharma-test /a /strong /span /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C169060.htm" target=" _blank" textvalue=" PTF 10E/20E单鼓/双鼓脆碎度测量仪" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong PTF 10E/20E单鼓/双鼓脆碎度测量仪 /strong /span /a /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 182px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/09817dcf-9e18-4c79-bb3c-efe9b3d5679f.jpg" title=" 1-1 pharma-test PTF 10-20E.png" alt=" 1-1 pharma-test PTF 10-20E.png" width=" 500" vspace=" 0" height=" 182" border=" 0" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-size: 14px " strong 左侧为abrasion转鼓/右侧是Roche转鼓 /strong /span /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 15px "   Pharma-test PTF10E是一款定速单鼓片剂脆碎度试验仪。此机型可提供单鼓(有机玻璃制成,可选包括防静电涂层)或双鼓版本。对于不规则片可以抬高10° 进行测试。标配“罗氏”Roche转鼓,也可以选择搭配abrasion(磨损)转鼓。磨损转鼓通过接触片层使样品持续受力。可编程转鼓转数或旋转时间并由LED显示屏显示。符合USP、EP和DAB药典,可提供所有IQ、OQ、DQ/QC文件。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C169058.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong PTF 600 全自动多通道脆碎度仪 /strong /span /a /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 425px height: 266px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/665da54f-af1f-4de6-8785-c881fa779b61.jpg" title=" 1-2 PTF 600 全自动多通道脆碎度仪.png" alt=" 1-2 PTF 600 全自动多通道脆碎度仪.png" width=" 425" vspace=" 0" height=" 266" border=" 0" / /p p style=" margin-bottom: 15px "   PTF 600是全自动6个转鼓片剂脆碎度仪,该系列仪器有1-6个转鼓型号可以选择。转鼓可以容易打开进行样品装载和清洁。可以使用卸料口装载样品,无需打开转鼓。在测试结束时,样品可以被自动排放到带有穿孔底板的不锈钢收集器中,通过连接的分析天平进行测试。无声直流齿轮电机可以带动转鼓以25 rpm的固定速度或自定义的速度旋转转鼓。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 2. /strong strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C323180.htm" target=" _blank" LOGAN——FAB-2SP脆碎度仪 /a /strong /span /p p style=" text-align: center margin-bottom: 10px " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 420px height: 254px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/93baef4f-1091-4f76-ae85-3608afadf76a.jpg" title=" 2.LOGAN——FAB-2SP脆碎度仪.png" alt=" 2.LOGAN——FAB-2SP脆碎度仪.png" width=" 420" vspace=" 0" height=" 254" border=" 0" / /p p style=" margin-bottom: 15px "   LOGAN FAB-2SP脆碎度仪是双转鼓的片剂脆碎度检测仪,符合USP(美国药典)、EP(欧洲药典)和Ch.P(中国药典)的规范要求。LED屏幕显示时间和计数,按键操作,简单方便,耐用性强。转鼓是由树脂玻璃做成,并分成两个部分:鼓身及可移动盖。可打开盖子装入或倒出样品并清洁转轮内部。静音齿轮马达保证转鼓以20-70 rpm之间的固定转速旋转。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 3. /strong strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C165277.htm" target=" _blank" 拓普仪器——CS-3脆碎度测试仪 /a /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 250px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/d900f10c-6522-4346-bbcb-215c578ed1d2.jpg" title=" 3.拓普仪器——CS-3脆碎度测试仪.jpg" alt=" 3.拓普仪器——CS-3脆碎度测试仪.jpg" width=" 250" vspace=" 0" height=" 250" border=" 0" / /p p   拓普CS-3脆碎度测试仪具有计时、计数两种工作模式。具有重复实验功能、暂停功能。整机功率仅18 W,节能环保。脆碎度测试仪采用单片微型计算机进行控制,旋转速度及转动圈数控制精度高。整机主要元器件及零部件采用进口或国产优质产品。结构简洁,美观大方。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 50px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/447f6517-7d7a-489d-8bf6-a3e358f5589e.jpg" title=" 分割线.png" alt=" 分割线.png" width=" 600" vspace=" 0" height=" 50" border=" 0" / /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 20px " strong 欲了解更多产品信息,点击进入 /strong strong a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1130.html" target=" _blank" span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(0, 112, 192) " 脆碎度仪 /span /a 专场。 /strong /span /p p style=" text-align: center " ---------------------------------------------------- /p p 药典必备仪器系列(点击 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 链接 /strong /span 进入文章): /p p style=" margin-bottom: 15px " span style=" font-size: 20px color: rgb(49, 133, 155) " 【第一弹】 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200413/535932.shtml" target=" _self" span style=" font-size: 20px color: rgb(49, 133, 155) text-decoration: underline " 溶出度仪 /span /a /p p style=" margin-bottom: 15px " span style=" font-size: 20px color: rgb(227, 108, 9) " 【第二弹】 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200420/536433.shtml" target=" _self" span style=" font-size: 20px color: rgb(227, 108, 9) text-decoration: underline " 崩解仪与融变时限仪 /span /a /p p style=" margin-bottom: 15px " span style=" font-size: 20px color: rgb(149, 55, 52) " 【第三弹】 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200428/537308.shtml" target=" _self" span style=" font-size: 20px color: rgb(149, 55, 52) text-decoration: underline " 二氧化硫检测仪 /span /a /p p span style=" font-size: 20px color: rgb(147, 137, 83) " 【第四弹】 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200511/538172.shtml" target=" _self" span style=" font-size: 20px color: rgb(147, 137, 83) text-decoration: underline " 卡尔费休水分仪 /span /a br/ /p
  • 恒创立达发布恒创立达CS-2A 脆碎度测试仪新品
    大液晶屏显示!全新升级!内部结构为全机械齿轮传动,无皮带,无损耗件,寿命长!!CS-2A 型片剂脆碎度测试仪由控制系统、传动系统、转盘部件等组成,由采用单片微型计算机等组成的精密控制系统对部件进行集中控制;仪器结构合理,自动化程度高,控制进度高,灵敏度高,操作简便,工作可靠。技术参数:转速范围:25rpm±1rpm 具有“计时”模式,计时范围0-9小时59分59秒,并可选择倒计时 具有“计数”模式,0 - 99999次,并可选择倒计数 轮鼓尺寸: 内径约286 mm ,深39 mm 工作电源: 220V±10% V ,50Hz 环境温度: 5 - 35 ℃ 相对湿度 :小于 80 % 整机功率: 18w创新点:1.内部结构为全机械齿轮传动,无皮带,无损耗件,寿命长。 2.CS-2脆碎度测试仪由控制系统、传动系统、转盘部件等组成,由采用单片微型计算机等组成的精密控制系统对部件进行集中控制. 3.CS-2脆碎度测试仪结构合理,自动化程度高,控制进度高,灵敏度高,操作简便,工作可靠。 恒创立达CS-2A 脆碎度测试仪
  • 新手捋清qPCR原理并不难~
    什么是实时荧光定量PCR(qPCR)?在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过Cq值和标准曲线对起始模板进行定量分析的方法。一.使DNA产物发出荧光的常用标记方法① 非特异性荧光染料—SYBR Green荧光染料也称DNA结合染料,SYBR Green 是一种结合于所有DNA双螺旋小沟区域的具有绿色激发波长的染料。游离的SYBR Green几乎没有荧光信号,但结合双链DNA后,其荧光信号可呈数百倍的增加。随PCR产物的增加,PCR产物与染料的结合量也增大,其荧光信号强度代表双链DNA分子的数量。▲ 图1. SYBR Green染料法发光原理② 特异性荧光探针—TaqMan探针qPCR中最常用的荧光探针为TaqMan探针,其基本原理是依据目的基因设计合成一个能够与之特异性杂交的探针,该探针的5' 端标记荧光基团,3' 端标记淬灭基团。完整的探针,两个基团的空间距离很近,淬灭基团的靠近会通过空间上的荧光共振能力转移(FRET)而显著降低由荧光基团发射的荧光。PCR扩增时,探针一般先于引物结合到目的基因序列上,结合位点位于其中一个引物结合位点的下游。随着引物的延伸通过Taq DNA聚合酶的5' 外切酶活性,探针发生水解,荧光基团和淬灭基团进行分离,从而增强了荧光基团的信号。每经过一个PCR循环,就会有更多的荧光基因从探针上脱离,荧光强度会随着PCR产物的增加而增加。因此,根据PCR反应体系中的荧光强度即可得出初始DNA模板的数量。▲ 图2. TaqMan探针法发光原理二.荧光定量PCR系统如何记录荧光信号所有的实时荧光定量PCR系统都有三个共同的组成部分:温控系统,光源系统和检测系统。温控系统用于PCR扩增,执行高温变性,低温退火和中温延伸的步骤;光源系统用于激发荧光染料或荧光基团,使其发出信号;检测系统采集荧光信号。温控系统每完成一个循环,光源和检测系统则先后进行激发和采集,从而实时记录每一个循环荧光信号的变化。随着PCR反应的进行,产物逐渐积累,荧光信号逐渐增强。▲ 图3. 实时荧光定量PCR系统检测原理那么Azure Cielo™ 实时荧光定量PCR系统,采用了高能LED作为光源系统,可保证光源强度高,光源一致性好;高品质的帕尔贴温度模块作为温控系统,升降温速率快,可设置12列跨度30°C的温度梯度;卓越的CMOS拍照+光纤信号传输作为检测系统,CMOS检测灵敏度高,光纤传输速度快,无光损失和噪音干扰,无需ROX校准。Azure Cielo™ 实时荧光定量PCR系统的高配置保证为您的科学研究提供高精准度、高灵敏度和高可靠性的实验结果。▲ 图4. Azure Cielo™ 实时荧光定量PCR系统三.如何根据荧光信号得出初始模板量实时荧光定量PCR系统所监测到的所有循环的荧光信号可以绘制成一条曲线,即为荧光扩增曲线。扩增曲线一般分为基线期、指数期、线性期和平台期。指数期内,每个循环PCR产物量大约增加1倍(假定100%反应效率),该阶段的扩增反应具有高度特异性和精确度,所以重复性好。▲ 图5. 扩增曲线qPCR软件会在指数期划定一个阈值线,阈值线对应一个荧光强度值,即阈值。在qPCR过程中,各扩增产物的荧光信号达到设定的阈值时,所经过的扩增循环数即是Cq值。Cq值与初始模板量的对数成线性关系。样本初始模板量越多,荧光信号达到阈值所经历的循环数越少,即Cq值越小。▲ 图6. Cq值与初始模板量的关系
  • 服务土壤“三普”--新芝多通道超声波细胞粉碎机
    声波的全部频率是指10-4~1014Hz,其中20Hz以下称为次声波,20~20000Hz为人耳可接收声波,超声波是指频率20kHz以上的声波。超声波具有能流密度大、方向性好、穿透力强等优点。超声波特点  进入21世纪后,超声提取分离技术广泛用于医药、食品、油脂、化工、环境检测等各个领域,其中在环境检测领域具有重要作用。2018年4月,国家环保部正式发布《HJ911-2017 土壤和沉积物有机物的提取超声波萃取法》,正式将超声波列入土壤样品处理相关标准中,采用超声波提取土壤中的半挥发性有机物和石油烃等特定物质。  超声波提取原理 利用超声波具有空化效应、机械效应及热效应,还可以产生乳化、扩散、击碎、化学效应等许多次级效应,这些作用增大了介质分子的运动速度,提高介质的穿透能力,促进目标物有效成分溶解及扩散,缩短提取时间,提高有效成份或目标物的提取率。  超声波提取特点 提高所提成分回收率,缩短提取时间,提取过程中无需加热,节约能源,低温提取,不易改变所提取成分的分子结构  操作方便,流程简单,减少提取溶剂的使用量,节约成本  改进了繁琐的传统提取工艺,提高企业的经济效益  土壤样品的超声波提取 在环境检测过程中,土壤样品可采用超声波提取特定待测物,例如半挥发性有机物和石油烃等,但样品需经过前期制备处理方能进入提取过程。  首先,从野外采回来的土壤样品,常常含有石头、根系、玻璃、废金属等杂物,应先将杂物除去,再混匀,按四分法粗分。  其次,需要去除95%以上的水,主要干燥方法有:①干燥剂法(常用的干燥剂有:无水硫酸钠、硅藻土) ②真空冻干法(挥发性组分、热稳定差的组分损失小) ③自然风干法(只适用不挥发性物质、稳定性强物质,例如多氯联苯等)。  最后,对样品进行均化处理,为了保证样品充分,混匀,干燥的样品经研磨、过筛、均化后保证样品的均匀性和结果的重复性。  超声波提取是由新芝低温冷却循环泵控制样品温度,新芝多通道超声波粉碎机可以在3-10分钟内完成一次多个样品的提取过程,高效便捷,大幅度减少人力、物力成本。部分应用场景图  提取过程中需要注意保证样品能够被完全翻动,并且根据目标物性质设定合适的超声功率及提取时间,往往对于挥发性有机物等可以缩短提取时间避免样品挥发或分解。整个提取过程需重复提取3次并合并提取液。当样品颗粒度较小,可以与溶剂充分接触以提高提取效率。  《HJ911-2017 土壤和沉积物有机物的提取超声波萃取法》中规定适用于多环芳烃、酚类、酞酸酯类和有机氯农药等半挥发性有机物及不挥发性有机物的提取。但该方法不适用于提取不稳定的有机物(如有机磷农药等),该类物质易挥发、分解,会大大影响回收率。 FYI 超声萃取法也适用于固体废物中石油烃的提取,超声萃取法、索式提取法、水平振荡法也已被发现可用于固体废物中石油烃的提取。由于提取得到的石油烃分子量较大,粘度较高,采用超声萃取法可以有效提升提取效率。  新芝超声多通道超声波细胞粉碎机系列集合图* 多通道超声波细胞粉碎机性能特点  新芝土壤全家桶*▼End
  • 讣告|我国LIBS创始人之一崔执凤教授逝世,享年62岁
    芜湖市政协副主席、致公党芜湖市委主任委员、安徽师范大学教授崔执凤同志,因病医治无效,于2023年6月18日15时33分在芜湖逝世,享年62岁。讣告芜湖市政协副主席、致公党芜湖市委主任委员、安徽师范大学教授崔执凤同志,因病医治无效,于2023年6月18日15时33分在芜湖逝世,享年62岁。崔执凤同志1962年6月出生,安徽桐城人。1984年7月参加工作,1993年11月加入中国致公党。先后担任安徽师范大学助教、讲师、副教授、教授,物电学院副院长、院长;中国致公党芜湖市第三、四、五、六届委员会主委;政协芜湖市委员会第十一、十二、十三、十四届委员会副主席。崔执凤同志的一生热爱祖国、热爱人民,拥护中国共产党,工作认真负责,作风朴实,团结同志,平易近人,为党的教育事业、致公党的发展和人民政协工作做出了积极贡献。遵从崔执凤同志生前遗愿及家属意见,丧事从简。崔执凤同志的遗体送别定于2023年6月20日10点10分在市殡仪馆举行。 政协芜湖市委员会办公室 安徽师范大学办公室 致公党芜湖市委员会办公室2023年6月18日 崔执凤教授生平崔执凤,男,1962年6月生,安徽桐城人,中国致公党党员,芜湖市政协副主席,安徽省光学会理事,入选教育部骨干教师资助计划,安徽省高校中青年学术带头人培养对象,安徽师范大学硕士学位评定委员会委员,安徽师范大学物理与电子信息学院院长,教授。1988年获得中国科学院大学理学硕士学位;2001年评为安徽省原子与分子物理重点学科带头人;2003年任安徽省物理学会常务理事;2004年任安徽省光学学会常务理事、安徽师范大学物理与电子信息学院副院长;2005年获得中国科学院安徽光学精密机械研究所光学专业博士学位;2006年任中国计算物理学会计算原子与分子物理专业委员会委员;后又担任中国人民政治协商会议第十三届安徽省委员会委员、中国致公党第十六届中央委员会生态环境与可持续发展委员会委员。崔执凤多年来一直从事多原子分子、自由基光谱,激光等离子体,激光量分析技术,分子光解和光电离动力学、分子间和分子内能量转移等研究。崔执凤研究激光等离子体形成过程中电子和离子密度的时间和空间演化特性,建立合适的动力学模型揭示激光等离子体的形成动力学;研究激光诱导击穿光谱技术(LIBS),实现对固体样品中微量元素的定量分析,并将LIBS技术实际应用于液相、气相和固相样品中的微量元素的定量在线监测。除此之外,他还获得安徽省高等学校科技进步二等奖、安徽省自然科学三等奖、安徽省优秀教师、安徽省教学成果奖二等奖等。崔执凤也承担了多项国家自然科学基金项目、教育部科学技术研究重点项目、安徽省教育厅自然科学基金项目等,并发布多篇国内外学术论文。崔执凤是我国最早从事LIBS的研究者,也是中国LIBS的创始人之一,对我国LIBS技术、教育、和学会发展做出了巨大的贡献。崔执凤主办的2019年CSLIBS大会,首次参会人数达到300多人,是我国LIBS发展史上一个里程碑。
  • 中药农残分析之“QuEChERS”(中):原理应用
    QuEChERS的原理  3.1 QuEChERS方法原理  QuEChERS原理与高效液相色谱和固相萃取相似,都是利用吸附剂填料与样品基质中的杂质相互作用,吸附杂质从而达到除杂净化的目的。均质后的样品经乙腈(或酸化乙腈提取后,采用萃取盐盐析分层后,利用基质分散萃取机理,采用PSA或其它吸附剂与基质中绝大部分干扰物(有机酸、脂肪酸、碳水化合物等)结合,通过离心方式去除,从而达到净化的目的。  QuEChERS方法的步骤可以简单归纳为:  (1)样品粉碎   (2)单一溶剂乙腈提取分离   (3)加入MgSO4 等盐类除水   (4)加入乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)等吸附剂除杂   (5)上清液进行GC-MS、LC-MS 检测(图6)。  注:对高色素含量的样品,可采用PSA/C18/石墨化炭黑净化管进行净化。  图6 QuEChERS方法的主要步骤  3.2 提取液的选择  食品中农药残留检测前处理常用的提取剂有丙酮、乙酸乙酯、乙腈等,QuEChERS 法最初的研究对象是针对水果、蔬菜等含水量较高的农产品,丙酮虽然可以从样品中很好地提取出残留农药,但是其水溶性过强,很难与基质中的水分分开,从而提高了分离难度且影响试验结果 乙酸乙酯只能部分和水互溶,较易分离,但其对于强极性农药无法从含水基质中萃取完全,因而也不是合适的选择。乙腈相对于乙酸乙酯和丙酮可以对水果、蔬菜样品中的农药有更强的选择性,不易提取出多余的杂质,且可以通过盐析较易与基质中的水分分离,所以该方法最终选择乙腈作为最合适的提取剂。实验数据表明,在回收率方面,对于非极性农药来说,乙腈与乙酸乙酯没有明显的区别,但是乙腈可以提供更稳定的结果,相对标准偏差(RSD)值更小 对于极性农药(拒嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷等)来说,乙腈的提取效率要高很多。  3.3 QuEChERS方法中常用的吸附净化剂  表1 QuEChERS方法中常用的吸附净化剂及其作用  目前报道的QuEChERS方法中使用的填料通常包括PSA(乙二胺基-N-丙基)、C18、无水MgSO4和GCB(石墨化炭黑)等,MgSO4常被用作含水分样品的基础除水剂,PSA通过胺基的弱离子交换作用和极性基质成分形成氢键,从而吸附和消除样品基质中的糖类、色素以及脂肪酸。GCB对杂质有强烈的吸附作用,但同时对非极性农药和具有平面结构的物质也有一定的吸附作用,二者结合能够对样品中不同类型的杂质起到好的吸附作用,所以吸附剂的选择和用量是净化步骤的重点(表1)。  C18是目前使用最多的一种吸附剂,对非极性化合物有较强吸附作用,常被用来去除极性溶液中的非极性化合物,对于中药基质来说,C18主要用于去除共萃物中的非极性组分,如油脂等。弗罗里硅土主要成分是硅酸镁,属于极性吸附剂,适用于从非极性的溶液中萃取极性化合物(如胺类、羟基类及含杂原子或杂环化合物),主要用于有机氯和拟除虫菊酯类农药的前处理净化。硅胶为非键合的活性硅土,是最强的极性吸附剂,将目标化合物溶在非极性溶剂中,通过增强四氢呋喃或乙酸乙酯来逐渐增加溶剂的极性,将目标物与干扰物分开。石墨化炭是将炭黑在惰性条件下加热到2700-3000度而制成,表面是六个碳原子构成的平面六角形,这种结构对于平面芳香环结构以及具有六元环结构的分子具有很强的选择性,石墨化炭属于疏水性填料,其结构特点是石墨化炭吸附剂既适用于萃取非极性至中等极性的化合物,也可用于对极性化合物的萃取。在中药材样品中的应用主要是除去叶类或全草类中药中的色素。对于复杂样品,仅采用一种填料的净化方式并不能达到理想净化效果,常需要含有不同吸附剂的组合净化。  3.4 针对不同极性农药QuEChERS方法吸附剂的选择[4]  酸性农药(如2,4-D、灭草松等)会和氨基型吸附剂(如NH2、PSA等)发生结合而导致回收率降低,因此,对于分析含有这类目标化合物时,最好的分析方法是跳过分散基质萃取步骤直接进LC-MS/MS分析,可采用尼卡巴嗪作为内标。  由于石墨化碳对于片状化合物的特殊选择性,使用石墨化碳黑时可能也导致片状农药(百菌清、克菌丹等)的回收率降低,可以考虑通过在萃取液中加入甲苯来提高该类农药的回收率(乙腈/甲苯比率一般为3:1)。另外部分样品如鳄梨、花生、橄榄油等含有较多的脂肪,由于脂肪在乙腈中的溶解度有限,所以会导致部分脂溶性好的农药(如六氯苯、DDT等)的回收降低,因此可选择两种方式进行处理:(1)将萃取液或净化后样品放入冰箱冷冻1h以上(或冷冻过夜) (2)反相吸附剂吸附去除:在萃取液中加入C18或C8吸附剂,吸附去除脂肪。  经典QuEChERS方法对酸或碱敏感的农药的萃取效率较低,当样品的基质环境在pH值在5-5.5,这类农药可以获得一个更稳定的结果。因此,可采用了乙酸钠和柠檬酸缓冲盐体系来保证样品基质环境的pH值5-5.5,这样既可以保证碱不稳定的农药(如克菌丹、灭菌丹和对甲抑菌灵等的回收,也可以保证酸不稳定的农药等的回收。而对于一些基本身基质质非常酸的样品(pH  (1)GC-MS/MS方法采用溶剂置换避免了乙腈对气相色谱柱和检测器的损伤,无需LVI上样   (2)结合了EN和AOAC的优势,蔬菜水果用EN方法结果更准确 谷物、茶叶等用AOAC方法净化效果更好   (3)使用空白基质做标准曲线,结果更准确   (4)使用陶瓷均质子,混匀效果更好   (5)对于颜色较深的蔬菜水果,建议增大GCB的含量。 图7 GB 23200.113-2018方法    图8 GB 23200.121-2021方法  这两个标准将QuEChERS方法的全面引入,一个样品使用同一个前处理方法即可同时用于GC-MS/MS和LC-MS/MS检测,大大简化了前处理过程,缩短前处理时间,提高了国标方法的适用性和检测效率。GC-MS/MS标准中包含有机磷、有机氯、菊酯、三唑类、酰胺类、三嗪类、苯氧羧酸类、氨基甲酸酯类等208种农药,LC-MS/MS标准中包含剧毒禁用有机磷及氨基甲酸酯类农药,又涉及到常用销量大农药品种如三唑类杀菌剂及苯甲酰脲类杀虫剂等375种农药,其中重合的农药有118种,两个标准共包含465种农药。因此,仅需两针进样即可完成GB 2763-2019《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中规定的大多数农药残留品种测定(图9)。    图9 GB 23200.113-2018和GB 23200.121-2021对比  由于中药材基质的复杂性,样品经提取后不仅将残留的农药提取出来,样品基质的相关成分如油脂、色素、糖分、蛋白质、有机酸等也会一同提取出来,这些共萃物会严重污染仪器的色谱系统,影响待测物的离子化效果,进而干扰检测结果。  与食品/农产品相比,中药材与天然药物的农药残留分析具有以下特征[2]:  (1)中药资源广泛,种类繁多,大部分样品还需经过复杂多样的炮制过程,给农药残留测定带来更多的不确定因素   (2)中药材与天然药物所含次生代谢产物较多,种类又复杂多样,有的次生代谢物的含量还会远高于农药残留的水平,这个中药材与天然药物的农药残留测定带来较大挑战   (3)中药材与天然药物的服用人群为身体患有疾病或体质较为虚弱的人,相较食品而言,中药材与天然药物对农药最大残留限量的要求会更严格   (4)长期以来,中药材多为小农户生产,缺乏统一科学的植物保护指导,造成中药材与天然药物施用农药较为混乱,施用种类无法有效统计,这就对中药材与天然药物中农药残留测定的种类提出了更高的要求。综上所述,中药农残分析对前处理技术提出了更高的要求。  表2 2020年版《中国药典》中药材农残前处理方式的对比  2020年6月,《中国药典》2020年版正式出版,33种禁用农药正式列入2020年版《中国药典》四部通则《0212药材和饮片检定通则》。2020版药典在四部通则《2341农药残留量测定法》中新增了“第五法 药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法”。考虑到中药材基质的复杂性, QuEChERS作为可供选择的三种前处理方法之一被正式列入,除此之外还有直接提取法和固相萃取净化法(表2)。  药典中QuEChERS方法其主要步骤如图10所示,特点主要为:  (1)因为兼顾GC-MS/MS和LC-MS/MS分析,没有对上机液中乙腈进行溶剂置换,会对GC-MS/MS色谱柱造成损害,影响使用寿命,最好能配合PVT-LVI进样系统使用   (2)使用了酸性乙腈提取,部分农药对酸敏感,pH=5的提取液条件下,几天内会发生分解,处理完后需尽快上机测定   (3)使用空白基质做标准曲线,结果更准确   (4)方法提取步骤中没有提及使用陶瓷均质子,因此前面样品均质时需均质充分   (5)使用了C18和硅胶填料,对样品中脂肪和糖类有较好去除效果。  图10 2020年版《中国药典》2341通则QuEChERS法
  • 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法
    紫外吸收光谱UV   分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁   谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化   提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息   荧光光谱法FS   分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光   谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化   提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息   红外吸收光谱法IR   分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁   谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化   提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率   拉曼光谱法Ram   分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射   谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化   提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率   核磁共振波谱法NMR   分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁   谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化   提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息   电子顺磁共振波谱法ESR   分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁   谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化   提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息   质谱分析法MS   分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离   谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化   提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息   气相色谱法GC   分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据 峰面积与组分含量有关   反气相色谱法IGC   分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力   谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线   提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数   裂解气相色谱法PGC   分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:谱图的指纹性或特征碎片峰,表征聚合物的化学结构和几何构型   凝胶色谱法GPC   分析原理:样品通过凝胶柱时,按分子的流体力学体积不同进行分离,大分子先流出   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:高聚物的平均分子量及其分布   热重法TG   分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化   谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线   提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区   热差分析DTA   分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,由于二者导热系数不同产生温差,记录温度随环境温度或时间的变化   谱图的表示方法:温差随环境温度或时间的变化曲线   提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息   TG-DTA图   示差扫描量热分析DSC   分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,记录维持温差为零时,所需能量随环境温度或时间的变化   谱图的表示方法:热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线   提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息   静态热―力分析TMA   分析原理:样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化   谱图的表示方法:样品形变值随温度或时间变化曲线   提供的信息:热转变温度和力学状态   动态热―力分析DMA   分析原理:样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化   谱图的表示方法:模量或tg&delta 随温度变化曲线   提供的信息:热转变温度模量和tg&delta   透射电子显微术TEM   分析原理:高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出图象   谱图的表示方法:质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象   提供的信息:晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等   扫描电子显微术SEM   分析原理:用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象   谱图的表示方法:背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等   提供的信息:断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等   原子吸收AAS   原理:通过原子化器将待测试样原子化,待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光,从而使用检测器检测到的能量变低,从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。   (Inductivecouplinghighfrequencyplasma)电感耦合高频等离子体ICP   原理:利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子,由于激发态的原子和离子不稳定,外层电子会从激发态向低的能级跃迁,因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后,利用检测器检测特定波长的强度,光的强度与待测元素浓度成正比。   X-raydiffraction,x射线衍射即XRD   X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射,主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅,这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用,从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加,互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。   满足衍射条件,可应用布拉格公式:2dsin&theta =&lambda   应用已知波长的X射线来测量&theta 角,从而计算出晶面间距d,这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量&theta 角,从而计算出特征X射线的波长,进而可在已有资料查出试样中所含的元素。   高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE)   CZE的基本原理   HPLC选用的毛细管一般内径约为50&mu m(20~200&mu m),外径为375&mu m,有效长度为50cm(7~100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中,同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极,该电压使得分析样品沿毛细管迁移,当分离样品通过检测器时,可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中,带电溶质在电场作用下发生定向迁移,其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下,双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象 电泳是指在电解质溶液中,带电粒子在电场作用下,以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定,另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动,带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域,在电场作用下向正极移动。与此同时,缓冲液的电渗流向负极移动,其作用超过电泳,最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。   MECC的基本原理   MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相,以胶束增溶作为分配原理,溶质在水相、胶束相中的分配系数不同,在电场作用下,毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳,使胶束和水相有不同的迁移速度,同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配,在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合,适合同时分离分析中性和带电的样品分子。   扫描隧道显微镜(STM)   扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm),在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。   原子力显微镜(AtomicForceMicroscopy,简称AFM)   原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端,微悬臂的另一端固定,当探针在样品表面扫描时,探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形,这样,微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器,可以精确测量微悬臂的微小变形,这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。   俄歇电子能谱学(Augerelectronspectroscopy),简称AES   俄歇电子能谱基本原理:入射电子束和物质作用,可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量,可能以X光的形式放出,即产生特征X射线,也可能又使核外另一电子激发成为自由电子,这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射:特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素,特征X射线的发射几率较大,原子序数小的元素,俄歇电子发射几率较大,当原子序数为33时,两种发射几率大致相等。因此,俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 气质联用仪的基本原理
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 气质联用仪是指将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器。质谱法可以进行有效的定性分析,但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力 而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法,特别适合于进行有机化合物的定量分析,但定性分析则比较困难。因此,这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术,将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器叫做气质联用仪。 br/ /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 基本应用 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   气质联用仪被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。质谱仪的基本部件有:离子源、滤质器、检测器三部分组成,它们被安放在真空总管道内。接口:由GC出来的样品通过接口进入到质谱仪,接口是气质联用系统的关键。 /p p style=" line-height: 1.5em "   strong  GC-MS主要由以下部分组成:色谱部分、气质接口、质谱仪部分(离子源、质量分析器、检测器)和数据处理系统。 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 一、色谱部分 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   色谱部分和一般的色谱仪基本相同,包括柱箱、气化室和载气系统。除特殊需要,多数不再装检测器,而是将MS作为检测器。此外,在色谱部分还带有分流/不分流进样系统,程序升温系统,压力、流量自动控制系统等。色谱部分的主要作用是分离,混合物样品在合适的色谱条件下被分离成单个组分,然后进入质谱仪进行鉴定。色谱仪是在常压下工作,而质谱仪需要高真空,因此,如果色谱仪使用填充柱,必须经过一种接口装置-分子分离器,将色谱载气去除,使样品气进入质谱仪。如果色谱仪使用毛细管柱,因为毛细管中载气流量比填充柱小得多,不会破坏质谱仪真空,可以将毛细管直接插入质谱仪离子源。 /p p style=" line-height: 1.5em "   strong  二、气质接口 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   气质接口是GC到MS的连接部件。最常见的连接方式是直接连接法,毛细管色谱柱直接导入质谱仪,使用石墨垫圈密封(85%Vespel+15%石墨),接口必须加热,防止分离的组分冷凝,接口温度设置一般为气相色谱程序升温最高值。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 三、质谱仪部分 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   质谱仪既是一种通用型的检测器,又是有选择性的检测器。它是在离子源部分将样品分子电离,形成离子和碎片离子,再通过质量分析器按照质荷比的不同进行分离,最后在检测器部分产生信号,并放大、记录得到质谱图。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 1.离子源 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   离子源的作用是接受样品产生离子,常用的离子化方式有: /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 电子轰击离子化 /strong (electron impact ionization,EI)EI是最常用的一种离子源,有机分子被一束电子流(能量一般为70eV)轰击,失去一个外层电子,形成带正电荷的分子离子(M+),M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基,在电场作用下,正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong EI特点: /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   ⑴结构简单,操作方便。 /p p style=" line-height: 1.5em "   ⑵图谱具有特征性,化合物分子碎裂大,能提供较多信息,对化合物的鉴别和结构解析十分有利。 /p p style=" line-height: 1.5em "   ⑶所得分子离子峰不强,有时不能识别。 /p p style=" line-height: 1.5em "   本法不适合于高分子量和热不稳定的化合物。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 化学离子化 /strong (chemicalionization,CI)将反应气(甲烷、异丁烷、氨气等)与样品按一定比例混合,然后进行电子轰击,甲烷分子先被电离,形成一次、二次离子,这些离子再与样品分子发生反应,形成比样品分子大一个质量数的(M+1) 离子,或称为准分子离子。准分子离子也可能失去一个H2,形成(M-1)离子。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong CI特点 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   ⑴不会发生象EI中那么强的能量交换,较少发生化学键断裂,谱形简单。 /p p style=" line-height: 1.5em "   ⑵分子离子峰弱,但(M+1) 峰强,这提供了分子量信息。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 场致离子化 /strong (fieldionization,FI) 适用于易变分子的离子化,如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等。能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 场解吸离子化 /strong ( field desorption ionization,FD) 用于极性大、难气化、对热不稳定的化合物。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 负离子化学离子化 /strong (negative ion chemical ionization,NICI)是在正离子MS的基础上发展起来的一种离子化方法,其给出特征的负离子峰,具有很高的灵敏度(10-15g)。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 2.质量分析 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   其作用是将电离室中生成的离子按质荷比(m/z)大小分开,进行质谱检测。常见质量分析器有: /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 四极杆质量分析器(quadrupoleanalyzer) /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   原理:由四根平行圆柱形电极组成,电极分为两组,分别加上直流电压和一定频率的交流电压。样品离子沿电极间轴向进入电场后,在极性相反的电极间振荡,只有质荷比在某个范围的离子才能通过四极杆,到达检测器,其余离子因振幅过大与电极碰撞,放电中和后被抽走。因此,改变电压或频率,可使不同质荷比的离子依次到达检测器,被分离检测。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 扇形质量分析器 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   磁式扇形质量分析器(magnetic-sector massanalyzer)被电场加速的离子进入磁场后,运动轨道弯曲了,离子轨道偏转可用公式表示:当H,V一定时,只有某一质荷比的离子能通过狭缝到达检测器。 /p p style=" line-height: 1.5em "   特点:分辨率低,对质量同、能量不同的离子分辨较困难。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 双聚焦质量分析器 /strong (double-focusing massassay)由一个静电分析器和一个磁分析器组成,静电分析器允许有某个能量的离子通过,并按不同能量聚焦,先后进入磁分析器,经过两次聚焦,大大提高了分辨率。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 离子阱检测器(iontrap detector) /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   原理类似于四极分析器,但让离子贮存于井中,改变电极电压,使离子向上、下两端运动,通过底端小孔进入检测器。 /p p style=" line-height: 1.5em "   检测器的作用是将离子束转变成电信号,并将信号放大,常用检测器是电子倍增器。当离子撞击到检测器时引起倍增器电极表面喷射出一些电子,被喷射出的电子由于电位差被加速射向第二个倍增器电极,喷射出更多的电子,由此连续作用,每个电子碰撞下一个电极时能喷射出2~3个电子,通常电子倍增器有14级倍增器电极,可大大提高检测灵敏度。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 真空系统 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   由于质谱仪必须在真空条件下才能工作,因此真空度的好坏直接影响了气质联用仪的性能。一般真空系统由两级真空组成,前级真空泵和高真空泵。前级真空泵的主要作用是给高真空泵提供一个运行的环境,一般为机械旋片泵。高真空泵主要有油扩散泵和涡轮分子泵,目前主要应用的是涡轮分子泵 /p p style=" line-height: 1.5em "   strong  主要性能指标 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "   气质联用仪的整体性能指标主要有以下几个:质量范围、分辨率、灵敏度、质量准确度、扫描速度、质量轴稳定性、动态范围。 /p p style=" line-height: 1.5em "   质量范围指的是能检测的最低和最高质量,决定了仪器的应用范围,取决于质量分析器的类型。四极杆质量分析器的质量范围下限1~10,上限500~1200。 /p p style=" line-height: 1.5em "   分辨率是指质谱分辨相邻两个离子质量的能力,质量分析器的类型决定了质谱仪的分辨能力。四极杆质量分析器的分辨率一般为单位质量分辨力。 /p p style=" line-height: 1.5em "   灵敏度:气质联用仪一般采用八氟萘作为灵敏度测试的化合物,选择质量数272的离子,以1pg八氟萘的均方根(RMS)信噪比来表示。灵敏度的高低不仅与气质联用仪的性能有关,测试条件也会对结果产生一定影响。 /p p style=" line-height: 1.5em "   质量准确度为离子质量测定的准确性,与分辨率一样取决于质量分析器的类型。四极杆质量分析器属于低分辨质谱,质量准确度为0.1u。 /p p style=" line-height: 1.5em "   扫描速度定义为每秒钟扫描的最大质量数,是数据采集的一个基本参数,对于获得合理的谱图和好的峰形有显著的影响。 /p p style=" line-height: 1.5em "   质量轴稳定性是指在一定条件下,一定时间内质量标尺发生偏移的程度,一般多以24h内某一质量测定值的变化来表示。 /p p style=" line-height: 1.5em "   动态范围决定了气质联用仪的检测浓度范围。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 测定方法 /strong /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 总离子流色谱法(totalionization chromatography,TIC) /strong --类似于GC图谱,用于定量。l反复扫描法(repetitive scanningmethod,RSM)--按一定间隔时间反复扫描,自动测量、运算,制得各个组分的质谱图,可进行定性。l质量色谱法(masschromatography,MC)--记录具有某质荷比的离子强度随时间变化图谱。在选定的质量范围内,任何一个质量数都有与总离子流色谱图相似的质量色谱图。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 选择性离子监测(selectedion monitoring,SIM) /strong --对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测,获得这些离子流强度随时间的变化曲线。其检测灵敏度较总离子流检测高2~3个数量级。 /p p style=" line-height: 1.5em "    strong 质谱图 /strong --为带正电荷的离子碎片质荷比与其相对强度之间关系的棒图。质谱图中最强峰称为基峰,其强度规定为100%,其它峰以此峰为准,确定其相对强度。 /p p br/ /p
  • 莱驰科技回访粒度仪的老用户--石科院催化裂化催化剂研究室
    在温暖的春日,莱驰科技(Retsch Technology)海外销售经理Joerg Westman先生来到了中国石化石油化工科学研究院(以下简称石科院),回访粒度仪的老用户。石科院是中国石化直属的石油炼制与石油化工综合性科学技术研究开发机构,创建于1956年,以石油炼制技术的开发和应用为主,注重油化结合,兼顾相关石油化工技术的研发。石科院主导开发了催化裂化、铂重整、延迟焦化、尿素脱蜡和催化剂、添加剂的研制生产,被誉为中国炼油史上的“五朵金花”,是实现中国现代炼油技术从无到有的标志。今天我们来到的就是催化裂化催化剂研究室。催化裂化催化剂研究室主要研究催化裂化催化剂,催化裂化催化剂是粒径分布范围主要在20-100um的微球颗粒。催化剂的圆整程度直接影响催化剂流化性能、耐磨损强度等性能,是催化剂重要物性指标之一。 实验要求:实验提供了两种催化裂化催化剂样品,要求使用Retsch Technology(莱驰科技)的动态图像法粒度粒形分析仪CAMSIZER XT对两种样品进行形貌识别,区分出形貌差异。 测试仪器:Camsizer XT采用ISO 13322-2动态图像法原理检测颗粒的粒度分布,独家专利的双CCD镜头设计,能够检测1um-3mm的颗粒粒度与形貌特征。130万像素的高速摄像镜头每秒钟可以采集高达275张照片。检测结果实时显示,单次检测时间仅需1~3min。 样品形貌对比:显微镜照片看到的样品B和样品D的形貌外观相近,见下图。样品B 样品D 图中可以看出,样品D的形貌分布曲线明显区别于样品B,意味着样品D具有更好的球形度,总体形貌更加规则。催化剂球形度随粒径增大而变化的趋势 莱驰科技海外销售经理Joerg Westmann先生与石科院催化裂化催化剂研究室的郭瑶庆老师合影 德国莱驰科技动态图像法粒度粒形分析仪能够完美地表征微球类催化剂的形貌,定量检测催化剂的球形度等形貌信息,单次检测时间仅需1~3min。 参考文献(References):1 郭瑶庆,朱玉霞,张连荣,蔡智. 催化裂化催化剂的粒度分析误差与校正.中国石油学会石油炼制学术年会,2005
  • 从细胞到光信号:ATP微生物检测仪的工作原理解析
    ATP微生物检测仪作为一种可靠的检测工具,以生物化学反应将微生物的存在转化为可测量的光信号为检测原理,不仅实现了对微生物数量的快速检测,也为各种应用领域提供了关键的卫生状况评估。了解更多ATP微生物检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C541815.htmlATP的基本概念三磷酸腺苷(ATP)是一种在所有活细胞中广泛存在的能量转移分子。它在细胞的能量代谢过程中起着核心作用,每个活细胞都包含恒定量的ATP。因此,ATP的存在可以作为生物活性的指标,反映样品中微生物的数量和活动状况。ATP的检测对于评估细菌、真菌以及其他微生物的存在和数量具有重要意义。检测过程的第一步:ATP的释放ATP微生物检测仪的工作始于样品中的ATP释放。检测过程中,首先使用ATP拭子从样品中提取ATP。ATP拭子含有特殊试剂,这些试剂能够裂解细胞膜,从而释放细胞内的ATP。这一过程是确保所有可测量的ATP都从细胞中释放出来的重要步骤,为后续的荧光检测提供了充足的ATP源。荧光反应的核心:荧光素酶—荧光素体系释放出的ATP与拭子中含有的荧光素酶和荧光素发生反应,形成荧光反应。荧光素酶是一种催化剂,它能够将ATP转化为荧光素,通过与荧光素的反应产生光信号。这一反应基于萤火虫发光的原理,其中荧光素酶催化荧光素与ATP结合,生成光信号。这一过程的核心是荧光素酶的催化作用,它使得ATP的存在能够通过发光现象被检测到。光信号的测量与结果分析产生的光信号通过荧光照度计进行测量。荧光照度计能够准确地捕捉到反应产生的光信号强度,并将其转化为数字信号。光信号的强度与样品中ATP的浓度成正比,因此,可以通过测量光信号强度来推断样品中微生物的数量。较强的光信号通常意味着较高的ATP含量,从而反映出样品中微生物的较多存在。应用与优势ATP微生物检测仪因其快速、准确的检测能力,被广泛应用于食品安全、医疗卫生、制药和环境监测等领域。其能够实时、可靠地评估样品中的卫生状况,确保环境和产品的质量。相较于传统微生物检测方法,ATP检测法提供了更为便捷和即时的结果,帮助我们迅速做出响应和决策。结论ATP微生物检测仪通过将细胞中的ATP转化为光信号,提供了一种可靠的微生物检测方法。其工作原理涵盖了从ATP的释放、荧光反应的核心到光信号测量,为微生物检测提供了科学、准确的解决方案。这一技术的应用更大地提升了卫生监测的效率,确保了各种行业的安全与质量。
  • 一看就懂|动图解析16种仪器原理
    p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 紫外分光光谱UV /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/8ab5194e-71c2-423f-ab65-03058376187d.jpg" title=" 紫外分光光谱UV.jpeg" width=" 400" height=" 290" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 290px " / /strong /span /p p strong i 分析原理 /i /strong :吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :相对吸收光能量随吸收光波长的变化 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 /p p style=" text-indent: 2em " 物质分子吸收一定的波长的紫外光时,分子中的价电子从低能级跃迁到高能级而产生的吸收光谱较紫外光谱。紫光吸收光谱主要用于测定共轭分子、组分及平衡常数。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6122f151-9d54-41a3-88a5-4158748f0d34.gif" title=" 光线传输.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 光线传输 /strong /p p style=" text-align:center" strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/19887b2b-4de7-4f43-99dc-a382338d1c5b.gif" title=" 光衍射.gif" / /strong /p p style=" text-align:center" strong 光衍射 /strong br/ /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/f1caf7ed-a3a7-4782-871b-82cd279346a8.gif" title=" 探测.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 探测 /strong /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/1d7d1318-2fe2-4704-aea6-68c76f901233.gif" title=" 数据输出.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 数据输出 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 红外吸收光谱法IR /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3a428e28-d9fb-4db8-b78c-58b5480e87c9.jpg" title=" 红外吸收光谱法IR.jpeg" width=" 400" height=" 351" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 351px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :相对透射光能量随透射光频率变化 /p p strong i 提供的信息 /i /strong :峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/41b34bed-9a1a-4103-a3c9-c8412dc51e95.gif" title=" 红外光谱测试.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 红外光谱测试 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外光谱的特征吸收峰对应分子基团,因此可以根据红外光谱推断出分子结构式。 /p p style=" text-indent: 2em " 以下是甲醇红外光谱分析过程: /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/7de57c9c-db88-40eb-8591-f797776f12eb.gif" title=" 甲醇红外光谱结构分析过程1.gif" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/c0f4e29c-7ae9-42af-b345-b205ba9a893c.gif" title=" 甲醇红外光谱结构分析过程2.gif" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a0aa4a60-27be-4d46-b2b5-7afd0dca48d2.gif" title=" 甲醇红外光谱结构分析过程3.gif" / /p p style=" text-align:center" strong 甲醇红外光谱结构分析过程 /strong br/ /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 核磁共振波谱法NMR /strong /span br/ /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/829af79c-f4b3-40eb-9382-b9eff42334f3.jpg" title=" 核磁共振波谱法NMR.jpeg" width=" 400" height=" 240" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 240px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :吸收光能量随化学位移的变化 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/39b89c4b-6f7e-4031-aa61-93b6851de8bc.gif" title=" NMR结构.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong NMR结构 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/093bf492-16db-446c-bd23-3a1fe1f1f21e.gif" title=" 进样.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 进样 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/00d0be2f-c318-44ef-925d-159a4fe3fd7b.gif" title=" 样品在磁场中.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 样品在磁场中 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时,射频场的能量才能被有效地吸收,因此对于给定的原子核,在给定的外加磁场中,只能吸收特定频率射频场提供的能量,由此形成核磁共振信号。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/b9110f69-6d30-4b94-8ef2-662f88b9449b.gif" style=" float:none " title=" 核磁共振及数据输出1.gif" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/ed6564f9-3205-46c9-823a-00a4a2b6c0bc.gif" style=" float:none " title=" 核磁共振及数据输出2.gif" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/054ba93d-f4ce-496b-8506-1ba91c2c0d95.gif" style=" float: none width: 400px height: 225px " title=" 核磁共振及数据输出3.gif" width=" 400" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align:center" strong 核磁共振及数据输出 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 质谱分析法MS /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/5f727f1c-80fa-4828-b40d-7dd0003c50a1.jpg" title=" 质谱分析法MS.jpeg" width=" 400" height=" 282" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 282px " / /strong /span /p p strong i 分析原理 /i /strong :分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e的变化 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息 /p p i strong FT-ICR质谱仪工作过程: /strong /i /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/0a83da1d-ffb7-45d7-a570-abc02e9e4187.gif" title=" 离子产生.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 离子产生 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a8e8b100-15db-4df8-87f9-91152f0656b1.gif" title=" 离子收集.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 离子收集 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/8b773803-09e5-4bd3-b849-23005f6bd132.gif" title=" 离子传输.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 离子传输 /strong /p p style=" text-indent: 2em " FT-ICR质谱的分析器是一个具有均匀(超导)磁场的空腔,离子在垂直于磁场的圆形轨道上作回旋运动,回旋频率仅与磁场强度和离子的质荷比有关,因此可以分离不同质荷比的离子,并得到质荷比相关的图谱。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/087524ac-bea1-4fd4-86bf-3ba50903ac29.gif" style=" float:none " title=" 离子回旋运动1.gif" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a74c74d2-3aee-41b9-9490-0034951aef52.gif" style=" float:none " title=" 离子回旋运动2.gif" / /p p style=" text-align:center" strong 离子回旋运动 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a80d0b75-1461-443b-96ba-878eb10101f6.gif" title=" 傅立叶变换.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 傅立叶变换 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 气相色谱法GC /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/bcfdfd69-ffb0-443d-98e7-c514fbb1ad6d.jpg" title=" 气相色谱法GC.jpeg" width=" 400" height=" 364" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 364px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :柱后流出物浓度随保留值的变化 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/52946bcb-d9e8-4667-b58f-a5371a812992.gif" title=" 气相色谱仪检测流程.gif" width=" 400" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 225px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 气相色谱仪检测流程 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 气相色谱仪,主要由三大部分构成:载气、色谱柱、检测器。每一模块具体工作流程如下。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/aba9a284-7690-4ead-9eae-c331f7742e53.gif" title=" 注射器.gif" width=" 400" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 225px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 注射器 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/891e4835-0aca-4ea3-84fd-2fea84ba46c0.gif" title=" 色谱柱.gif" width=" 400" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 225px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 色谱柱 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/18227132-52c1-42ed-ae3c-94f85089e5f4.gif" title=" 检测器.gif" width=" 400" height=" 212" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 212px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 检测器 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 凝胶色谱法GPC /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ca20b06f-cd93-4c40-8a0e-1f0e6ed7f901.jpg" title=" 凝胶色谱法GPC.jpeg" width=" 400" height=" 298" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 298px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :样品通过凝胶柱时,按分子的流体力学体积不同进行分离,大分子先流出 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :柱后流出物浓度随保留值的变化 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :高聚物的平均分子量及其分布 /p p style=" text-indent: 2em " 根据所用凝胶的性质,可以分为使用水溶液的凝胶过滤色谱法(GFC)和使用有机溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC)。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/85650fe3-b9fe-4f2c-ad1b-e5075277a14f.gif" title=" 只依据尺寸大小分离,大组分最先被洗提出.gif" width=" 400" height=" 294" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 294px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 只依据尺寸大小分离,大组分最先被洗提出 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 色谱固定相是多孔性凝胶,只有直径小于孔径的组分可以进入凝胶孔道。大组分不能进入凝胶孔洞而被排阻,只能沿着凝胶粒子之间的空隙通过,因而最大的组分最先被洗提出来。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/9e3e1054-2d80-425c-a62c-fde6ced73425.gif" title=" 直径小于孔径的组分进入凝胶孔道.gif" width=" 400" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 225px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 直径小于孔径的组分进入凝胶孔道 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 小组分可进入大部分凝胶孔洞,在色谱柱中滞留时间长,会更慢被洗提出来。溶剂分子因体积最小,可进入所有凝胶孔洞,因而是最后从色谱柱中洗提出。这也是与其他色谱法最大的不同。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/da816fe1-73f4-4370-9c85-fcfed078d003.gif" title=" 依据尺寸差异,样品组分分离.gif" width=" 400" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 225px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 依据尺寸差异,样品组分分离 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 体积排阻色谱法适用于对未知样品的探索分离。凝胶过滤色谱适于分析水溶液中的多肽、蛋白质、生物酶等生物分子 凝胶渗透色谱主要用于高聚物(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)的分子量测定。 /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 热重法TG /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/960f1dd8-e4b6-4197-a18a-7d5d02c82bdd.jpg" title=" 热重法TG.jpeg" width=" 400" height=" 268" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 268px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :在控温环境中,样品重量随温度或时间变化 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :样品的重量分数随温度或时间的变化曲线 /p p strong i 提供的信息 /i /strong :曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/71b6267a-dbf2-47d6-9dd9-9e2d2a35324c.gif" title=" 自动进样过程.gif" width=" 400" height=" 222" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 222px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 自动进样过程 /strong /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/d1ec9825-832d-45e4-bf8c-6662d7f679d5.gif" style=" float: none width: 400px height: 222px " title=" 热重分析过程.gif" width=" 400" height=" 222" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/ecb6680e-fae6-48b5-b59c-9564519e7bd3.gif" style=" float: none width: 400px height: 222px " title=" 热重分析过程2.gif" width=" 400" height=" 222" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align:center" strong 热重分析过程 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 静态热-力分析TMA /strong /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/92906ff1-0140-4758-9e8e-3b93244ec676.jpg" title=" 静态热-力分析TMA.png" width=" 400" height=" 400" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 400px " / /p p i strong 分析原理 /strong /i :样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :样品形变值随温度或时间变化曲线 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :热转变温度和力学状态 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/494f42b0-b3a5-423a-a0a1-9af99eed9741.gif" title=" TMA进样及分析1.gif" style=" float: none width: 400px height: 223px " width=" 400" height=" 223" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/b7eab865-5ed6-40fd-9885-cfc0d745c7df.gif" title=" TMA进样及分析2.gif" width=" 400" height=" 223" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 223px " / /p p style=" text-align: center " strong TMA进样及分析 /strong /p p strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 透射电子显微技术TEM /span /strong /p p style=" text-align:center" strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/6c591633-0cea-4a5b-a3de-1bfd16ab115e.jpg" title=" 透射电子显微技术TEM.jpeg" width=" 400" height=" 494" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 494px " / /span /strong /p p i strong 分析原理 /strong /i :高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出图象 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/2d2309eb-5d53-41c3-bcb2-233898451561.gif" title=" TEM工作图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong TEM工作图 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/e19a3fc4-7276-4112-b30f-613ee8c5c7e4.gif" title=" TEM成像过程.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong TEM成像过程 /strong /p p style=" text-indent: 2em " STEM成像不同于平行电子束的TEM,它是利用聚集的电子束在样品上扫描来完成的,与SEM不同之处在于探测器置于试样下方,探测器接收透射电子束流或弹性散射电子束流,经放大后在荧光屏上显示出明场像和暗场像。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/80f20816-e715-41f2-944b-beecca86c56a.gif" title=" STEM分析图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong STEM分析图 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 入射电子束照射试样表面发生弹性散射,一部分电子所损失能量值是样品中某个元素的特征值,由此获得能量损失谱(EELS),利用EELS可以对薄试样微区元素组成、化学键及电子结构等进行分析。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a80b145d-fa22-40cd-81a7-f7ee7853c59e.gif" title=" EELS原理图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong EELS原理图 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 扫描电子显微技术SEM /strong /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/316f661e-bd8c-4b0b-a4db-ba28474d90e6.jpg" title=" 扫描电子显微技术SEM.jpeg" width=" 400" height=" 351" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 351px " / /p p i strong 分析原理 /strong /i :用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/8fb69ade-2a8f-496e-9047-613b586c0e1b.gif" title=" SEM工作图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong SEM工作图 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 入射电子与样品中原子的价电子发生非弹性散射作用而损失的那部分能量(30~50eV)激发核外电子脱离原子,能量大于材料逸出功的价电子从样品表面逸出成为真空中的自由电子,此即二次电子。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/7e005a36-0a5a-4ac5-934f-3ab8ead944a7.gif" title=" 电子发射图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 电子发射图 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6580019e-86ae-4b52-af2f-06b6b1b0d8d8.gif" title=" 二次电子探测图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 二次电子探测图 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 二次电子试样表面状态非常敏感,能有效显示试样表面的微观形貌,分辨率可达5~10nm。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/25ee0fc5-785e-476b-9c47-d46588228e0e.jpg" title=" 二次电子扫描成像.jpeg" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 二次电子扫描成像 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 入射电子达到离核很近的地方被反射,没有能量损失 既包括与原子核作用而形成的弹性背散射电子,又包括与样品核外电子作用而形成的非弹性背散射电子。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/3b7d3d61-ea3d-4a72-b8bd-55b72ceda02d.gif" title=" 背散射电子探测图.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 背散射电子探测图 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 用背反射信号进行形貌分析时,其分辨率远比二次电子低。可根据背散射电子像的亮暗程度,判别出相应区域的原子序数的相对大小,由此可对金属及其合金的显微组织进行成分分析。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/1174f921-e05b-4aa4-890b-8cfcfd91ad8a.gif" title=" EBSD成像过程.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong EBSD成像过程 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 原子力显微镜AFM /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/76d50cd6-1fa1-4604-8775-5a7cd72b196c.jpg" title=" 原子力显微镜AFM.jpeg" width=" 400" height=" 176" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 176px " / /p p i strong 分析原理 /strong /i :将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将在垂直于样品的表面方向起伏运动。从而可以获得样品表面形貌的信息 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :微悬臂对应于扫描各点的位置变化 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :样品表面形貌的信息 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/eb4b5347-dda5-4b05-883b-dc575ec1768d.gif" title=" AFM原理:针尖与表面原子相互作用.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong AFM原理:针尖与表面原子相互作用 /strong /p p style=" text-indent: 2em " AFM的扫描模式有接触模式和非接触模式,接触式利用原子之间的排斥力的变化而产生样品表面轮廓 非接触式利用原子之间的吸引力的变化而产生样品表面轮廓。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/19f93f8d-cbeb-4fba-b377-a9008c6fe007.gif" title=" 接触模式.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 接触模式 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 扫描隧道显微镜STM /strong /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ba6fb6b6-ba14-4416-965f-89ab322f5136.jpg" title=" 扫描隧道显微镜STM.jpeg" width=" 400" height=" 288" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 288px " / /p p i strong 分析原理 /strong /i :隧道电流强度对针尖和样品之间的距离有着指数依赖关系,根据隧道电流的变化,我们可以得到样品表面微小的起伏变化信息,如果同时对x-y方向进行扫描,就可以直接得到三维的样品表面形貌图,这就是扫描隧道显微镜的工作原理。 /p p i strong 谱图的表示方法 /strong /i :探针随样品表面形貌变化而引起隧道电流的波动 /p p i strong 提供的信息 /strong /i :软件处理后可输出三维的样品表面形貌图 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/837324a2-f24b-4a6a-9f9a-9376b04fc45d.gif" title=" 探针.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 探针 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 隧道电流对针尖与样品表面之间的距离极为敏感,距离减小0.1nm,隧道电流就会增加一个数量级。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/4e8408e5-3819-4a73-96e2-916e83952bf7.gif" title=" 隧道电流.gif" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 隧道电流 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 针尖在样品表面扫描时,即使表面只有原子尺度的起伏,也将通过隧道电流显示出来,再利用计算机的测量软件和数据处理软件将得到的信息处理成为三维图像在屏幕上显示出来。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/41ef7e62-822f-438d-a86d-9afd2f02035b.gif" title=" 三维图像1.gif" style=" float: none " / br/ /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/2c900b56-41dd-4ffa-bf83-d69c1a7063b1.gif" style=" float:none " title=" 三维图像2.gif" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/7377f5c3-8b63-4539-bb71-123c11a9996b.gif" style=" float:none " title=" 三维图像3.gif" / /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 原子吸收光谱AAS /strong /span br/ /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/19784e88-861e-4974-b85a-c852cfd9be0c.jpg" title=" 原子吸收光谱AAS.jpeg" width=" 400" height=" 288" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 288px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :通过原子化器将待测试样原子化,待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光,从而使用检测器检测到的能量变低,从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/fc84144b-efad-4d04-b8fb-92c01ddc9e8d.gif" title=" 待测试样原子化.gif" width=" 400" height=" 220" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 220px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 待测试样原子化 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/fddb2170-90e4-42f0-9ff6-d1a6077e2166.gif" title=" 原子吸收及鉴定1.gif" style=" float: none width: 400px height: 222px " width=" 400" height=" 222" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/2085a1cb-a886-4ae9-9d86-97d2363b9a01.gif" title=" 原子吸收及鉴定2.gif" width=" 400" height=" 220" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 220px " / /p p style=" text-align: center " strong 原子吸收及鉴定 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 电感耦合高频等离子体ICP /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a52ce051-b73b-42d7-8fe4-1feb42aac661.jpg" title=" 电感耦合高频等离子体ICP.jpeg" width=" 400" height=" 255" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 255px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子,由于激发态的原子和离子不稳定,外层电子会从激发态向低的能级跃迁,因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后,利用检测器检测特定波长的强度,光的强度与待测元素浓度成正比。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/62eea5d0-6859-42fb-aee0-6730cd8a93d5.gif" title=" Icp设备构造.gif" width=" 400" height=" 219" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 219px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong Icp设备构造 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/c6e9d70f-a9a4-4264-9c86-442f2cb16c6d.gif" title=" 形成激发态的原子和离子.gif" width=" 400" height=" 219" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 219px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 形成激发态的原子和离子 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6b4acc93-c1b2-4ea1-83fb-9f064d099859.gif" title=" 检测器检测.gif" width=" 400" height=" 219" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 219px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 检测器检测 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong X射线衍射XRD /strong /span /p p style=" text-align:center" span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/1e9c1411-08c6-4086-a740-1e5bd2a9ffa0.jpg" title=" X射线衍射XRD.jpeg" width=" 400" height=" 351" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 351px " / /strong /span /p p i strong 分析原理 /strong /i :X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射,主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅,这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用,从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加,互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。 /p p style=" text-indent: 2em " 满足衍射条件,可应用布拉格公式:2dsinθ=λ /p p style=" text-indent: 2em " 应用已知波长的X射线来测量θ角,从而计算出晶面间距d,这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量θ角,从而计算出特征X射线的波长,进而可在已有资料查出试样中所含的元素。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/27e70349-3e34-40a6-a2be-ccd119dd64e6.jpg" title=" XRD结构.jpeg" width=" 400" height=" 421" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 421px " / /p p style=" text-indent: 2em " 以下是使用XRD确定未知晶体结构分析过程: /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/e41c6c4c-3041-4b54-8a0b-ecd0bff7610e.gif" title=" XRD确定未知晶体结构分析过程1.gif" style=" float: none " / br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/090f2986-904e-4c2a-8cbd-c6926226bd6a.gif" title=" XRD确定未知晶体结构分析过程2.gif" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/b1a01d84-aad0-4587-8052-6b07d62015f8.gif" title=" XRD确定未知晶体结构分析过程3.gif" / /p p style=" text-align: center " strong XRD确定未知晶体结构分析过程 /strong /p p span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 纳米颗粒追踪表征 /strong /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/62fda81f-80f4-4f24-9075-3c03b6953aa0.jpg" title=" 纳米颗粒追踪表征.jpeg" width=" 400" height=" 261" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" text-align: center width: 400px height: 261px " / /p p i strong 分析原理 /strong /i :纳米颗粒追踪分析技术, 利用光散射原理,不同粒径颗粒的散射光成像在CCD上的亮度和光斑大小不一样,依此来确定粒径尺寸 合适浓度的样品均质分散在液体中可以得出粒径尺寸分布和颗粒浓度信息, 准确度非常高。 br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/420ce466-3a17-4f4f-8ffd-7e3b1fcb1f90.gif" title=" 不同粒径颗粒的散射光成像在CCD.gif" width=" 400" height=" 168" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 168px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 不同粒径颗粒的散射光成像在CCD /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6dac7839-6888-49da-93ff-d7d6653c643c.gif" title=" 实际样品测试效果.gif" width=" 400" height=" 301" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 301px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 实际样品测试效果 /strong /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/d0a95acd-0b1a-4d2b-848a-5185852adec2.jpg" title=" 不同技术的数据对比.jpeg" width=" 400" height=" 377" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 377px " / br/ /p p style=" text-align: center " strong 不同技术的数据对比 /strong /p
  • 热重分析仪原理简介
    p   热重分析是在程序控温和一定气氛下,测量试样的质量与温度或时间关系的技术。使用这种技术测量的仪器就是热重分析仪(Thermogravimetric analyzer-TGA),热重分析仪也被称为热天平。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪基本结构 /strong /span /p p   热重分析仪的主要部件有热天平、加热炉、程序控温系统、气氛控制系统。 /p p strong 热天平 /strong /p p   热天平的主要工作原理是把电路和天平结合起来。通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温),当被测试样发生质量变化,光电传感器能将质量变化转化为直流电信号。此信号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比(即可转变为样品的质量变化)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d515a402-1f0a-4ba4-a12b-725e7f252d60.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p   热天平结构图如图所示。电压式微量热天平采用的是差动变压器法,即零位法。用光学方法测定天平梁的倾斜度,以此信号调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流,线圈转动恢复天平梁的倾斜。另一解释为:当被测物发生质量变化时,光传感器能将质量变化转化为直流电信号,此信号经测重放大器放大后反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比,即样品的质量变化可转变电压信号。 /p p   TGA有三种热天平结构设计:上置式(上皿式)设计—天平置于测试炉体下方,试样支架垂直托起试样坩埚 悬挂式(下皿式)设计—天平位于测试炉体上方,坩埚置于下垂支架上 水平式设计—天平与测试炉体处于同一水平面,坩埚支架水平插入炉体。 /p p   天平与炉体间须采取结构性措施防止天平受到来自炉体热辐射和腐蚀性物质的影响。 /p p   天平的主要性能指标有分辨率和量程。根据分辨率不同可分为半微量天平(10μg)、微量天平(1μg)和超微量天平(0.1μg)。 /p p   物体的质量是物体中物质量的量度,而物体的重量是质量乘以重力加速度所得的力,TGA测量的是转换成质量的力。由于气体的密度会随炉体温度的变化而变化,需要对测试过程中试样、坩埚及支架受到的浮力进行修正。可采用相同的测试程序进行空白样测试以得到空白曲线,再由试样测试曲线减去空白曲线即可进行浮力修正。 /p p strong 加热炉 /strong /p p   炉体包括炉管、炉盖、炉体加热器和隔离护套。炉体加热器位于炉管表面的凹槽中。炉管的内径根据炉子的类型而有所不同。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08fe3180-30d2-44d5-9bb8-da75c8e8d5a6.jpg" title=" 炉体结构图.png" / /p p style=" text-align: center " strong 炉体结构图 /strong /p p   1-气体出口活塞,石英玻璃 2-前部护套,氧化铝 3-压缩弹簧,不锈钢 4-后部护套,氧化铝 5-炉盖,氧化铝 6-样品盘,铂/铑 7-炉温传感器,R型热电偶 8-样品温度传感器,R型热电偶 9-冷却循环连接夹套,镀镍黄铜 10-炉体法兰冷却连接,镀镍黄铜 11-炉休法兰,加工过的铝 12-转向齿条,不锈钢 13-收集盘,加工过的铝 14-开启样品室的炉子马达 15-真空和吹扫气体入口,不锈钢 16.保护性气体入口,不锈钢 17-用螺丝调节的夹子,铝 18-冷却夹套,加工过的铝 19-反射管,镍 20-隔离护套,氧化铝 21-炉子加热器,坎萨尔斯铬铝电热丝Al通路 22-炉管,氧化铝 23-反应性气体导管,氧化铝 24-样品支架,氧化铝 25-炉体天平室垫圈,氟橡胶 26-隔板、挡板,不锈钢 27-炉子与天平室间的垫圈,硅橡胶 28-反应性气体入口,不锈钢 29-天平室,加工过的铝 /p p strong 程序控温系统 /strong /p p   加热炉温度增加的速率受温度程序的控制,其程序控制器能够在不同的温度范围内进行线性温度控制,如果升温速率是非线性的将会影响到TGA曲线。程序控制器的另一特点是,对于线性输送电压和周围温度变化必须是稳定的,并能够与不同类型的热电偶相匹配。 /p p   当输入测试条件之后(温度起止范围和升温速率),温度控制系统会按照所设置的条件程序升温,准确执行发出的指令。所有这些控温程序均由热电偶传感器(简称热电偶)执行,热电偶分为样品温度热电偶和加热炉温度热电偶。样品温度热电偶位于样品盘下方,保证样品离样品温度测量点较近,温度误差小 加热炉温度热电偶测量炉温并控制加热炉电源,其位于炉管的表面。 /p p strong 气氛控制系统 /strong /p p   气氛控制系统分为两路,一路是反应气体,经由反应性气体毛细管导入到样品池附近,并随样品一起进入炉腔,使样品的整个测试过程一直处于某种气氛的保护中。通入的气体由样品而定,有的样品需要通入参与反应的气体,而有的则需要不参加反应的惰性气体 另一路是对天平的保护气体,通入并对天平室内进行吹扫,防止样品加热时发生化学反应而放出的腐蚀性气体进入天平室,这样既可以使天平得到很高的精度,也可以延长热天平的使用寿命。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪测量曲线 /strong /span /p p   热重分析仪测量得到的曲线有TGA曲线与DTG曲线。TGA曲线是质量对温度或时间绘制的曲线,DTG曲线是TGA曲线对温度或时间的一阶微商曲线,体现了质量随温度或时间的变化速率。 /p p   当试样随温度变化失去所含物质或与一定气氛中气体进行反应时,质量发生变化,反应在TGA曲线上可观察到台阶,在DTG曲线上可观察到峰。 /p p   引起试样质量变化的效应有:挥发性组分的蒸发,干燥,气体、水分和其他挥发性物质的吸附与解吸,结晶水的失去 在空气或氧气中的氧化反应 在惰性气氛中发生热分解,并伴随有气体产生 试样与气氛的非均相反应。 /p p   同步热分析仪STA将热重分析仪TGA与差示扫描量热仪DSC或差热分析仪DTA整合在一起。可在热重分析的同时进行DSC或DTA信号的测量,但灵敏度往往不及单独的DSC,限制了其应用。 /p
  • 高通量组织研磨仪对生物样品粉碎研磨应用的重要性
    为何讲高通量研磨仪在对生物样品的研磨过程中占有着重要性,相信看完下面的分享,你就会明白了,高通量组织研磨仪常用于对样品的粉碎、混合、均化及破碎等实验操作,是一款制备样品的常用设备。它可快速高效的完成对样品的研磨粉碎,对其细胞破碎和DNA/RNA提取,满足理化分析实验室的要求,可进行干、湿、低温等多种方式的样品研磨,另外还配置不同规格大小的研磨耗材可进行应用。  该研磨仪设备是利用其高频往复的振动系统,来使离心管中的冻存试样与磨珠的相互碰撞摩擦,所产生的剪切力撞击力来完全破碎组织,可在非常短的时间内完成对试样的研磨粉碎、混合及破裂。    组织研磨设备对样品的快速均匀研磨,主要是借助磨珠的往复振动、冲击、剪切完成的,其研磨仪可一次同时处理36个样品,样品研磨时间短,可保持生物分子及药物分子的完整性。    在对分子生物样品的实验中,为使各类样品组织成分易于研磨,不在研磨过程中被破坏或降解,可增加组织的硬度和脆性,特别是在研磨和提取样品组织的核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA的过程中。    为快速研磨生物材料,可将其放入液氮中进行预冷处理,可终止细胞内外的所有生物反应,同时对其生物材料细胞进行完全的冻结和脆化,易于研磨,可更好的达到对其的破碎效果,将细胞研磨成粉末,释放其内部物质。    其综上可知,应用高通量研磨仪对生物样品的研磨,不但可快速高效的完成研磨,其还可进行后续的实验应用,像对其生物细胞内成分DNA、RNA的提取纯化等,对后续的实验分析都很有帮助,是一款名副其实的样品前处理设备,而这就是高通量组织研磨仪在其所起到的重要作用。
  • 久滨仪器发布耐碎石冲击试验机、碎石冲击测试机、砂砾冲击试验机新品
    二、 设备工作原理: 一定重量的砂砾通过振动弹入进料器。由于进料器下部的高速气流高速运动形成了一个真空,因此碰撞介质就被吸入射枪组件中,而后被喷射气流射向测试样件。在介质撞击测试目标后,介质就掉入砂砾收集箱内。碎石冲击试验通过碎石冲击试验机使大量小的、带有锋利边缘的钢丸或碎石在短时间内撞击涂层表面,整个试验在可控温度下进行。冲击结束后,用胶带去除松散涂层,露出样板上残留的石击点痕迹,通过分析涂层的破坏程度判断其抗石击性能的优劣。 三、 测试标准及试验方法: ISO 20567 --1《色漆和清漆 涂层的耐石击性的测定 第1部分:多次冲击试验》DIN55996-1:2001《涂层材料的碎石冲击强度检验第1部分:多重冲击试验》SAE J400《汽车表面涂层的抗碎石测试汽车工程师协会(SAE)美国测试与材料协会(ASTM)德国汽车工业协会(VDA)符合SAE J400、ASTM D3170、VDA、GM 9119P/9508P / 9619P、Ford、Mazda MES MN 601C、JIS M0141、GMW 1407、TL211-6,GME 60 268、Nissan、Chrysler 463PB-39-01、GMW14668-3.4.9、Chrysler 463PB-52-01、Volkswagen及Toyota等的测试要求。 三、主要技术参数 1、工作压力范围:0 ~5.0 kgf/cm2/等级1.6 ,可根据客户实际气源压力情况进行调节,最高可到8.0kgf/cm22、压缩空气管内径:19mm 或更大3、空气槽容积:180L能够满足:当打开磁阀时预先规定的400kpa(4bar)的工作压力能够持续保持至少10秒钟4、进料方式:自动进料,进料速度可调5、VDA 喷枪:30.0±0.5 mm6、SAE 喷枪:52.6±0.5 mm7、工作时间:0—999S 可调8、振动时间:0—999S 可调9、循环次数0—99S可调10、碰撞箱体配置:角度可调试验台一套 ,0—180度角度任意可以调节,更配有高精度移动式角度显示器,方便客户调节冲击角度。11、 标准试验台冲击窗口:300*300 mm (有活动的支撑架可调节窗口大小以适合不同大小的试样试样厚度不超过30 mm )。 12、试验箱外尺寸:约1800 L*950 W*1500H mm;碰撞箱主体结构采用≧6mm的钢板+烤漆;击打窗口采用10mm的钢板,抗振、耐磨性好。13、试验冲击材料:4mm—5mm硬度:61HRC-65HRC有棱角钢颗粒、或8-16mm水磨石、或JIS A5001规定的石子均可14、试验压力: 100±5kPa、200kPa±10kPa15、试验次数:1-5次均可16、喷射时间:8-12S/500g或30-35S/2000g17、喷射角度:54°±1o (特殊90°±1o)18、喷射距离:10-500mm(可调)19、喷枪内径: 30.0±0.5 mm或 52.6±0.75 mm20、试样尺寸:80×80 mm或200×100 mm21、试验温度:-20±2℃、22±5℃(室温)创新点:原来市场都是表显的,我们现改为触屏式操作,更方便,精确!
  • 智能化全自动固相萃取仪
    成果名称 智能化全自动固相萃取仪 单位名称 北京普立泰科仪器有限公司 联系人 初春 联系邮箱 Chun.chu@pltk.com.cn 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 □合作开发 &radic 其他 成果简介: 基于我国十二五科技发展规划对大力发展国产仪器的要求,根据北京市食品安全分析测试工程技术研究中心需求,结合首都科技条件平台专项科学仪器开发培育项目2013年度项目组织工作指南,开发基于固相萃取的智能化样品前处理设备,具有包括以下研发内容: 在仪器开发方面,侧重于1)研制具有自主知识产权的全自动固相萃取仪;2)通过集成控制软件、人机界面、方法系统数据和传输接口,形成智能化样品前处理设备。在应用开发方面,侧重于将该系统用于环境监测和食品安全等领域关键技术的研究。 本项目是在本研究团队多年研究基础上,以产、研、用合作研究模式的进一步设计和开发。仪器开发任务将为应用开发提供高性能的固相萃取仪和集成控制软件;工程化开发将确保研制仪器的安全性、稳定性和耐用性,为全自动固相萃取仪的产业化提供保证。应用开发将以环境污染物、食品中有毒有害物质为仪器开发提供的样品样机 工程化样机和成型产品进行测评和改进意见反馈,同时还将拓展仪器的性能,并扩充仪器开发建立的数据库。 ①接触式液面探测技术; 通过技术对比,选择计算式针随液面下降的方式进行取样,大大降低了交叉污染的可能性; ②固相萃取设备的高可靠性和高重复性; 全自动仪器的高可靠性和高重复性一直是困扰厂商的一个技术壁垒,本项目通过硬件和软件的相互配合,在仪器设计中采用先进的材质和部件进行试验,在每个部件上都做到精益求精,样机和每一台出厂机器都确保经过稳定性测试,使仪器达到要求; ③样品预处理条件与方法效率间的方法建立。 样品预处理过程一直占据了整个实验过程的绝大部分时间,有60%以上的时间都在进行样品预处理,但是目前实验室样品数量越来越大,应急监测、常规检测都变成了实验室的常态,目前科技发展越来越迅速,对效率和速度的要求越来越高,如何更快更好的将预处理条件建立是摆在科研工作者面前的一个难题。本项目通过与北京市理化分析测试中心的合作,建立了预处理时间少于5小时的前处理方法,并且通过多通道的全自动智能化仪器,让实验室效率大幅提高。 创新点: ①研制的固相萃取仪能够实现样品前处理的智能化、自动化及高通量; ②该项目研发的设备包括进样、萃取、收集、清洗多种功能,实现样品前处理操作的一体化; ③仪器研发与相应的应用方法同步进行,提供完善的解决方案。 应用情况: 将研制的智能化多功能样品前处理设备用于食品安全及环境监测等领域关键技术的研究,并建立环境样品中多氯联苯污染物、食品中有机氯农药和拟除虫菊酯类农药残留的前处理方法,拓展仪器的应用。 ①以环境中持久性有机污染物为研究对象,为多氯联苯类污染物的检测提供技术支持; ②以有机氯农药和拟除虫菊酯类农药为研究对象,为实现该类食品安全预警与质量控制提供技术支持。 应用前景: 可以有效的利用公司已有的客户资源和课题合作单位,通过网络、会议、展会等形式扩大产品的知名度,通过先试用再购买的销售手段进行智能化样品前处理设备的推广,在短期内增加客户群体和仪器持有量,更好更快速的打开市场。 本课题研制的全自动固相萃取仪已经展现了良好的市场前景,经过低于一年半的项目周期,不仅成功研制出可使用的样机,使用样机做了许多涵盖面较广的应用,并且在短期内已经销售了3套,展现出非常可观的销售前景,并且目前已有涵盖企业、高校、科研院所、检测单位等不同领域的用户达成了购买意向。 本课题组针对研制的全自动固相萃取仪,制定了相应的推广应用计划: 1. 继续拓展在各相关领域的应用范围,推广固相萃取法针对持久性有机污染物、多环芳烃类的应用; 2. 继续拓展在食品安全领域的应用范围,推广固相萃取在有机磷农药、兽药、非法添加剂、真菌毒素等领域的应用; 3. 借助课题合作单位的国产科学仪器应用示范中心、&ldquo 国产科学仪器设备应用示范产业技术创新战略联盟&rdquo ,以及首都科技条件平台等多个平台进行全自动固相萃取仪的应用、示范及推广工作。 知识产权及项目获奖情况: 已提交专利申请4项,其中发明专利3项,实用新型专利1项,还未授权。 撰写核心期刊文章2篇,一篇已接收,一篇在审稿。
  • 粮食真菌毒素检测仪:荧光定量原理守护食品安全
    粮食真菌毒素检测仪采用荧光定量快速检测原理,主要应用于粮油、谷物、饲料等多种领域,对多种真菌毒素进行准确检测,为确保食品安全贡献力量。荧光定量快速检测原理即粮食真菌毒素检测仪通过特定的荧光信号,准确、快速地识别和测量样品中的真菌毒素含量。这项技术具有高效、灵敏度高、操作简便等特点,使得检测过程更加迅速和可靠。核心特性及优势全方位检测:涵盖多种真菌毒素,包括黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素M1、玉米赤霉烯酮等,实现全面监测。任意样品数量:粮食真菌毒素检测仪允许用户既可单个或少量样本随到随检,也可大量样本同时检测。内置定量标准曲线:在检测过程中无需使用外部标准品进行校准,避免了操作人员与呕吐毒素直接接触的可能,从而提高了操作的安全性。随到随检:检测仪器的便携性使其适用于现场检测,无论是在生产线上、仓库中,还是在野外环境中,都能轻松进行检测操作。多领域应用:适用于粮库、谷物生产企业、饲料厂、畜牧养殖企业、食品加工厂、第三方检测机构等多个行业。应用场景保障粮库质量:对存储的粮食进行定期检测,预防真菌毒素污染。提升饲料质量:对饲料原料进行检测,确保畜牧养殖健康生长。食品生产控制:在食品生产过程中对油脂、面粉等原材料进行检测,确保成品质量。第三方检测服务:为各行业提供真菌毒素检测服务,为食品安全保驾护航。通过使用粮食真菌毒素检测仪,我们能够更全面地了解食品和饲料的安全状况,从而更好地保障我们的健康。
  • 阿蛋学仪器 | 色谱分离的原理 So Easy !
    广州绿百草推出全新连载短篇小说【阿蛋学仪器】, 不定期的跟大家讲述关于学渣阿蛋在工作后不得不学习仪器知识的苦逼经历。夸张的剧情下都是以现实为原型,记得准时关注哦!夏天的风正暖暖吹过,穿过头发穿过耳朵.........话说在那天气晴朗万里无云的某个周末,正在抠着大脚丫吃着冰西瓜思考人生意义的胖##突然接到领导的一个任务。“喂。小胖呀~ 上头下了个任务,要拍一个化学知识视频,我看你一向最受学生欢迎,就随便摆弄一下吧。课题已经帮你选好了,色谱分析原理。”“额,不不不,虽然为了科学教育的发展我上刀山下火海都在所不辞,但是......”“别啰嗦,就这么定了。告诉你啊,给我做的好好的,不然你今年的考评....88”嘟嘟嘟。。。胖##现在已经无法继续好好玩耍了,学生喜欢他都是因为他风流一趟玉树临风知识渊博心地善良从不让人挂科呀~真是。。。冷冷清清凄凄惨惨戚戚呀~内心再抗拒,生活还是要继续的。胖##叫来了以前跟他一起打LOL的阿蛋,浑浑噩噩迷迷糊糊想了三天三夜的剧本,终于开拍了。( 导演和其它演员的召唤,这里就不详细说啦哈! )导演:色谱分析原理So Easy 剧组 Action!!!场景预设 ——色谱柱:为一间双门房子,一门可进,一门可出。分析的样品:胖##,高大威猛略胖。阿蛋,形象气质佳小明星(剧情需求,大家多多包涵,少吐些。)Part 1 —— 反相柱分析原理屋子里有一大群美女,胖##和阿蛋从一个门进入,穿过屋子,从另一个门出来。结果:众美女都喜欢帅哥,不断有人拉阿蛋的手并要求合影签名。胖##由于高大威猛,也有部分小萝莉喜欢,但是还是比阿蛋少,走的自然比阿蛋快。结果胖##和阿蛋的距离越来越远,出门的时候,已经分离的很好了。分离度3.0,柱效15万/m。反相柱分离注意事项:1)不可用于分离帅得离谱的人(非极性太强的物质),会造成美女互相踩伤践踏拥挤的现象,造成柱堵塞,柱压升高;心脏不好的美女会由于过于激动而休克,甚至兴奋而死,造成柱子过早老化,降低柱效。另外,还会造成吸附现象,出峰时间太久甚至不出峰。2)不可用于分离过于猥琐丑陋可怕的人(极性太强的物质),会导致美女流失,造成柱效下降,出峰时间太快,影响分离效果。不过这时有个色谱柱再生方法可以回复柱效,就说“牛掰了”的鞋正挥泪大甩卖,美女将迅速赶回,恢复柱效!Part 2 —— 正相柱分析原理屋子里有一大群男子,胖##和阿蛋从一个门进入,穿过屋子,从另一个门出来。结果:阿蛋由于太帅招人嫉妒率先被赶出来。胖##被同胞惺惺相惜,留下来吃饭唱K看电影,最后才依依不舍的含泪送别。分离度2.8,柱效13万/m。正相柱分离注意事项:并不适用于分离Gay男(无保留物质)。Part 3 —— 体积排阻色谱柱分析原理屋子里面变成了溶洞效果,溶洞里的洞有大有小,非常好玩。胖##和阿蛋从一个门进入,穿过溶洞,从另一个门出来。结果:本以为阿蛋个头小灵活,会早点爬出来,谁知是体积庞大的胖##先出来啦。因为两人一钻溶洞,便仿佛回到了童年,逮着洞就想钻。阿蛋个子小,钻来钻去玩得不亦乐乎。而胖##在意思到自己已非3岁的小胖胖后,害怕被小洞卡住而崴了,只好作罢,沿大路走了出来,扼腕叹息“时光蹉跎,青春少年已不复!”Part 4 —— 离子对色谱柱分析原理屋子里有一大群美女,胖##和阿蛋从一个门进入,穿过屋子,从另一个门出来。胖##痛苦回忆:美女都喜欢帅哥,不断有人拉住阿蛋吟诗作对自拍萌萌哒,拉胖##的仅有几个发育不全的小萝莉。结果胖##和阿蛋渐行渐远。。。胖##对策:往事不堪回首,所以第二天再过这间屋子的时候,带上了他的必杀技——萌萌哒小鲜肉胖小子。结果:胖##抱着胖小子和阿蛋一起穿过屋子,美女们发现居然还有个小鲜肉,纷纷过来捏捏小脸蛋。“美女,敢吃青椒吗?” 胖小子搭配美女的功夫一点也不含糊呢。胖##色眯眯的看着围着的众美女,美其名曰为胖小子报仇,把美女的脸蛋一一捏了个编。直到胖小子微怒言 “爸比,我饿了!” ,才恋恋不舍的抱起小胖,发话 “最后再捏一遍!......” 阿蛋在门口,秒倒!Part 4 拍摄花絮 ——1)观众问:美女为什么喜欢小鲜肉抛弃阿蛋呢? 回复:现在流行小鲜肉。另外,女人总是有母爱的,这是与生俱来的本能,所以此处美女年龄要大些。呵呵。2)拍完这段以后,导演“卡”了N次。因为胖小子被捏后没有表现出天真烂漫可爱的样子,反而哭了N次,最终拍得胖小子又累又饿又痛才终被导演放行。3)Case结束时,镜头正面是胖##得意而归的表情,远端发现众美女一脸哀怨的正在揉脸,忿忿曰“死胖子,手够狠啊!̷�!”By the way, 这次拍摄的视频非常受欢迎,胖##终于又能在领导的眼皮底下好好思考人生了!想知道阿蛋后续又有怎样的遭遇?记得持续关注广州绿百草微信公众号~我们会不定期推出续集哦~关注广州绿百草微信公众号,获取更多资讯!
  • 聚焦离子束(FIB)技术原理与发展历史
    20世纪以来,微纳米科技作为一个新兴科技领域发展迅速,当前,纳米科技已经成为21 世纪前沿科学技术的代表领域之一,发展作为国家战略的纳米科技对经济和社会发展有着重要的意义。纳米材料结构单元尺寸与电子相干长度及光波长相近,表面和界面效应,小尺寸效应,量子尺寸效应以及电学,磁学,光学等其他特殊性能、力学和其他领域有很多新奇的性质,对于高性能器件的应用有很大潜力。具有新奇特性纳米结构与器件的开发要求开发出具有更高精度,多维度,稳定性好的微纳加工技术。微纳加工工艺范围非常广泛,其中主要常见有离子注入、光刻、刻蚀、薄膜沉积等工艺技术。近年来,由于现代加工技术的小型化趋势,聚焦离子束(focused ion beam,FIB)技术越来越广泛地应用于不同领域中的微纳结构制造中,成为微纳加工技术中不可替代的重要技术之一。FIB是在常规离子束和聚焦电子束系统研究的基础上发展起来的,从本质上是一样的。与电子束相比FIB是将离子源产生的离子束经过加速聚焦对样品表面进行扫描工作。由于离子与电子相比质量要大的非常多,即时最轻的离子如H+离子也是电子质量的1800多倍,这就使得离子束不仅可以实现像电子束一样的成像曝光,离子的重质量同样能在固体表面溅射原子,可用作直写加工工具;FIB又能和化学气体协同在样品材料表面诱导原子沉积,所以FIB在微纳加工工具中应用很广。本文主要介绍FIB技术的基本原理与发展历史。离子源FIB采用离子源,而不是电子束系统中电子光学系统电子枪所产生的加速电子。FIB系统以离子源为中心,较早的离子源由质谱学与核物理学研究驱动,60年代以后半导体工业的离子注入工艺进一步促进离子源开发,这类离子源按其工作原理可粗略地分为三类:1、电子轰击型离子源,通过热阴极发射的电子,加速后轰击离子源室内的气体分子使气体分子电离,这类离子源多用于质谱分析仪器,束流不高,能量分散小。2、气体放电型离子源,由气体等离子体放电产生离子,如辉光放电、弧光放电、火花放电离子源,这类离子源束流大,多应用于核物理研究中。3、场致电离型离子源是利用针尖针尖电极周围的强电场来电离针尖上吸附的气体原子,这种离子源多应用于场致离子显微镜中。除场致电离型离子源外,其余离子源均在大面积空间内(电离室)生成离子并由小孔引出离子流。故离子流密度低,离子源面积大,不适合聚焦成细束,不适合作为FIB的离子源。20世纪70年代Clampitt等人在研究用于卫星助推器的铯离子源的过程中开发出了液态金属离子源(liquid metal ion source,LMIS)。图1:LMIS基本结构将直径为0.5 mm左右的钨丝经过电解腐蚀成尖端直径只有5-10μm的钨针,然后将熔融状态的液态金属粘附在针尖上,外加加强电场后,液态金属在电场力的作用下形成极小的尖端(约5 nm的泰勒锥),尖端处电场强度可达10^10 V/m。在这样高电场作用下,液尖表面金属离子会以场蒸发方式逸散到表面形成离子束流。而且因为LMIS发射面积很小,离子电流虽然仅有几微安,但所产生电流密度可达到10^6/cm2左右,亮度在20μA/Sr左右,为场致气体电离源20倍。LMIS研究的问世,确实使FIB系统成为可能,并得到了广泛的应用。LMIS中离子发射过程很复杂,动态过程也很复杂,因为LMIS发射面为金属液体,所以发射液尖形状会随着电场和发射电流的不同而改变,金属液体还必须确保不间断地补充物质的存在,所以发射全过程就是电流体力学和场离子发射相互依赖和相互作用的过程。有分析表明LMIS稳定发射必须满足三个条件:(1)发射表面具有一定形状,从而形成一定的表面电场;(2)表面电场足以维持一定的发射电流与一定的液态金属流速;(3)表面流速足以维持与发射电流相应的物质流量损失,从而保持发射表面具有一定形状。从实用角度,LMIS稳定发射的一个最关键条件:制作LMIS时保证液态金属与钨针尖的良好浸润。由于只有将二者充分持续地粘附在一起,才能够确保液态金属很好地流动,这一方面能够确保发射液尖的形成,同时也能够确保液态金属持续地供应。实验发现LMIS还有一些特性:(1) 存在临界发射阈值电压。一般在2 kV以上;电压超过阈值后,发射电流增加很快。(2) 空间发射角较大。离子束的自然发射角一般在30º左右;发射角随着离子流的增加而增加;大发射角将降低束流利用率。(3) 角电流密度分布较均匀。(4) 离子能量分散大(色差)。离子能散通常约为4.5 eV,能散随离子流增大而增大,这是由于离子源发射顶端存在严重空间电荷效应所致。由于离子质量比电子质量大得多,同一加速电压时离子速度比电子速度低得多,离子源发射前沿空间电荷密度很大,极高密度离子互斥,造成能量高度分散。减小色差的一个最有效的办法是减小发射电流,但低于2uA后色差很难再下降,维持在4.5eV附近。继续降低后离子源工作不稳定,呈现脉冲状发射。大能散使离子光学系统的色差增加,加重了束斑弥散。(5) LMIS质谱分析表明,在低束流(≤ 10 μA)时,单电荷离子几乎占100%;随着束流增加,多电荷离子、分子离子、离子团以及带电金属液滴的比重增加,这些对聚焦离子束的应用是不利的。以上特性表明就实际应用而言,LMIS不应工作在大束流条件下,最佳工作束流应小于10μA,此时,离子能量分散与发散角都小,束流利用率高。LMIS最早以液态金属镓为发射材料,因为镓熔融温度仅为29.8 ºC,工作温度低,而且液态镓极难挥发、原子核重、与钨针的附着能力好以及良好的抗氧化力。近些年经过长时间的发展,除Ga以外,Al、As、Au、B、Be、Bi、Cs、Cu、Ge、Fe、In、Li、Pb、P、Pd、Si、Sn、U、Zn都有报道。它们有的可直接制成单质源;有的必须制成共熔合金(eutectic alloy),使某些难熔金属转变为低熔点合金,不同元素的离子可通过EXB分离器排出。合金离子源中的As、B、Be、Si元素可以直接掺杂到半导体材料中。尽管现在离子源的品种变多,但镓所具有的优良性能决定其现在仍是使用最为广泛的离子源之一,在一些高端型号中甚至使用同位素等级的镓。FIB系统结构聚焦离子束系统实质上和电子束曝光系统相同,都是由离子发射源,离子光柱,工作台以及真空和控制系统的结构所构成。就像电子束系统的心脏是电子光学系统一样,将离子聚焦为细束最核心的部分就是离子光学系统。而离子光学与电子光学之间最基本的不同点:离子具有远小于电子的荷质比,因此磁场不能有效的调控离子束的运动,目前聚焦离子束系统只采用静电透镜和静电偏转器。静电透镜结构简单,不发热,但像差大。图2:聚焦离子束系统结构示意图典型的聚焦离子束系统为两级透镜系统。液态金属离子源产生的离子束,在外加电场( Suppressor) 的作用下,形成一个极小的尖端,再加上负电场( Extractor) 牵引尖端的金属,从而导出离子束。第一,经过第一级光阑后离子束经过第一级静电透镜的聚焦和初级八级偏转器对离子束的调节来降低像散。通过一系列可变的孔径(Variable aperture),可以灵活地改变离子束束斑的大小。二是次级八极偏转器使得离子束按照定义加工图形扫描加工而成,利用消隐偏转器以及消隐阻挡膜孔可以达到离子束消隐的目的。最后,通过第二级静电透镜,离子束被聚焦到非常精细的束斑,分辨率可至约5nm。被聚焦的离子束轰击在样品表面,产生的二次电子和离子被对应的探测器收集并成像。离子与固体材料中的原子碰撞分析作为带电粒子,离子和电子一样在固体材料中会发生一系列散射,在散射过程中不断失去所携带的能量最后停留在固体材料中。这其中分为弹性散射和非弹性散射,弹性散射不损失能量,但是改变离子在固体中的飞行方向。由于离子和固体材料内部原子质量相当,离子和固体材料之间发生原子碰撞会产生能量损失,所以非弹性散射会损耗能量。材料中离子的损失主要有两个方面的原因,一是原子核的损失,离子与固体材料中原子的原子核发生碰撞,将一部分能量传递给原子,使得原子或者移位或者与固体材料的表面完全分离,这种现象即为溅射,刻蚀功能在FIB加工过程中也是靠这种原理来完成。另一种损失是电子损失:将能量传递给原子核周围的电子,使这些电子或被激发产生二次电子发射,或剥离固体原子核周围的部分电子,使原子电离成离子,产生二次离子发射。离子散射过程可以用蒙特卡洛方法模拟,具体模拟过程与电子散射过程相似。1.由原子核微分散射截面计算总散射截面,据此确定离子与某一固体材料原子碰撞的概率;2.随机选取散射角与散射平均自由程,计算散射能量的核损失与电子损失;3.跟踪离子散射轨迹直到离子损失其全部携带能量,并停留在固体材料内部某一位置成为离子注入。这一过程均假设衬底材料是原子无序排列的非晶材料且散射具有随机性。但在实践中,衬底材料较多地使用了例如硅单晶这种晶体材料,相比之下晶体是有晶向的,存在着低指数晶向,也就是原子排列疏密有致,离子一个方向“长驱直入”时穿透深度可能增加几倍,即“沟道效应”(channeling effect)。FIB的历史与现状自1910年Thomson发明气体放电型离子源以来,离子束已使用百年之久,但真正意义上FIB的使用是从LMIS发明问世开始的,有关LMIS的文章已做了简单介绍。1975年Levi-Setti和Orloff和Swanson开发了首个基于场发射技术的FIB系统,并使用了气场电离源(GFIS)。1975年:Krohn和Ringo生产了第一款高亮度离子源:液态金属离子源,FIB技术的离子源正式进入到新的时代,LMIS时代。1978年美国加州的Hughes Research Labs的Seliger等人建造了第一套基于LMIS的FIB。1982年 FEI生产第一只聚焦离子束镜筒。1983年FEI制造了第一台静电场聚焦电子镜筒并于当年创立了Micrion专注于掩膜修复用聚焦离子束系统的研发,1984年Micrion和FEI进行了合作,FEI是Micrion的供应部件。1985年 Micrion交付第一台聚焦离子束系统。1988年第一台聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)双束系统被成功开发出来,在FIB系统上增加传统的扫描电子显微系统,离子束与电子束成一定夹角安装,使用时试样在共心高度位置既可实现电子束成像,又可进行离子束处理,且可通过试样台倾转将试样表面垂直于电子束或者离子束。到目前为止基本上所有FIB设备均与SEM组合为双束系统,因此我们通常所说的FIB就是指FIB-SEM双束系统。20世纪90年代FIB双束系统走出实验室开始了商业化。图3:典型FIB-SEM 双束设备示意图1999年FEI收购了Micrion公司对产品线与业务进行了整合。2005年ALIS公司成立,次年ZEISS收购了ALIS。2007年蔡司推出第一台商用He+显微镜,氦离子显微镜是以氦离子作为离子源,尽管在高放大倍率和长扫描时间下它仍会溅射少量材料但氦离子源本来对样品的损害要比Ga离子小的多,由于氦离子可以聚焦成较小的探针尺寸氦离子显微镜可以生成比SEM更高分辨率的图像,并具有良好的材料对比度。2011年Orsay Physics发布了能够用于FIB-SEM的Xe等离子源。Xe等离子源是用高频振动电离惰性气体,再经引出极引出离子束而聚焦的。不同于液态Ga离子源,Xe等离子源离子束在光阑作用下达到试样最大束流可达2uA,显著增强FIB微区加工能力,可以达到液态Ga离子FIB加工速度的50倍,因此具有更高的实用性,加工的尺寸往往达到几百微米。如今FIB技术发展已经今非昔比,进步飞快,FIB不断与各种探测器、微纳操纵仪及测试装置集成,并在今天发展成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的功能极其强大的综合型加工与表征设备,广泛的进入半导体行业、微纳尺度科研、生命健康、地球科学等领域。参考文献:[1]崔铮. 微纳米加工技术及其应用(第2版)(精)[M]. 2009.[2]于华杰, 崔益民, 王荣明. 聚焦离子束系统原理、应用及进展[J]. 电子显微学报, 2008(03):76-82.[3]房丰洲, 徐宗伟. 基于聚焦离子束的纳米加工技术及进展[J]. 黑龙江科技学院学报, 2013(3):211-221.[3]付琴琴, 单智伟. FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍[J]. 电子显微学报, 2016, v.35 No.183(01):90-98.[4]Reyntjens S , Puers R . A review of focused ion beam applications in microsystem technology[J]. Journal of Micromechanics & Microengineering, 2001, 11(4):287-300.
  • 德国科学家破译了生化反应的基本运作原理
    酶是生命的分子催化剂,在细胞的新陈代谢中起重大作用。对于酶在作出生化反应时会曲折底物并借此分裂的原理,迄今为止仅是推测。现在德国哥廷根大学生物分子科学中心的科学家们首次在试验中证实了这个推测。   哥廷根大学的研究人员先是培养出了高度有序的人体酵素转酮酶的蛋白质晶体,它们在人体代谢的糖消化中具有关键作用。他们将这种晶体与天然糖底物混合,而后在柏林和法国格勒诺布尔用粒子加速器对酶晶体的结构进行分析,结果科学家们获得了酶中糖分子在即将分裂成两半前的一个超高分辨率结构。这张有着独一无二清晰度的快照毫无悬念地显示,酶中的糖底物如同夹在虎钳上的工件似得弯曲起来。   专家们指出,酶通常是药物标靶,新的发现因而对于开发具有高度特异性的、比如用于癌症治疗的有效药物具有意义。研究中涉及的人体转酮酶对于癌细胞的代谢也同样具有关键作用。此研究成果已发表在专业期刊Nature Chemistry 上。
  • 纳米粒度分析仪的原理及应用
    纳米粒度仪是应用很广泛的一种科学仪器,使用多角度动态光散射技术测量颗粒粒度分布 。动态光散射(DLS)法原理 :当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时,由于颗粒的布朗 运动引起散射光的频率偏移,导致散射光信号随时间发生动态变化,该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关,而颗粒的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小,颗粒大布朗运动速度低,反之颗粒小布朗运动速度高,因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强随时间的涨落规律,使用光子探测器在固定的角度采集散射光,通过相关器进行自相关运算得到相关函数,再经过数学反演获得颗粒粒径信息。纳米粒度仪的应用领域: 纳米材料:用于研究纳米金属氧化物、纳米金属粉、纳米陶瓷材料的粒度对材料性能的影响。 生物医药:分析蛋白质、DNA、RNA、病毒,以及各种抗原抗体的粒度。 精细化工: 用于寻找纳米催化剂的最佳粒度分布,以降低化学反应温度,提高反应速度。 油漆涂料:用于测量油漆、涂料、硅胶、聚合物胶乳、颜料、 油墨、水/油乳液、调色剂、化妆品等材料中纳米颗粒物的粒径。 食品药品:药物表面包覆纳米微粒可使其高效缓释,并可以制成靶向药物,可用来测量包覆物粒度的大小,以便更好地发挥药物的疗效。 航空航天 纳米金属粉添加到火箭固体推进剂中,可以显著改进推进剂的燃烧性能,可用于研究金属粉的最佳粒度分布。 国防科技:纳米材料增加电磁能转化为热能的效率,从而提高对电磁波的吸收性能,可以制成电磁波吸波材料。不同粒径纳米材料具有不同的光学特性,可用于研究吸波材料的性能。
  • 采用中和法原理的柴油汽油煤油酸度测定仪
    柴油汽油煤油酸度测定仪适用标准:GB/T264-83 GB/T7599-87 GB258-77, 用于检测变压器油,汽轮机油及抗燃油等样品的酸值分析测量。酸值是中和1克油品中的酸性物质所需要的氢氧化钾毫克数,用mgKOH/g油表示,它是油品质量中应严格控制的指标之一。该仪器通过机械、光学以及电子等技术的综合运用,采用微处理器,能够自动实现多样品切换、滴定、判断滴定终点、打印测量结果等功能,该系统稳定可靠,自动化程度高。可广泛运用于电力、化工、环保等领域。仪器特点1.液晶大屏幕、中文菜单、无标识按键;2.自动换杯、自动检测、打印检测结果;3.该仪器可对六个油样进行检测;4.采用中和法原理,用微机控制在常温下自动完成加液、滴定、搅拌、判断滴定终点,液晶屏幕显示测定结果并可打印输出,全部过程约需4分钟;5.用试剂瓶盛装萃取液和中和液,试剂在使用过程不与空气接触,避免了溶剂挥发和空气中CO2的影响。技术参数工作电源:AC220V±10% ,50Hz耗电功率: ﹤100W测定范围: 0.0001~0.9999mgKOH/g 分辨率: ≥0.0001 mgKOH/g测量准确度:酸值<0.1时 ±0.02 mgKOH/g酸值≥0.1时 ±0.05 mgKOH/g重复性: 0.004 mgKOH/g环境温度:10℃~40℃相对湿度:<85%
  • 便捷式溶解氧分析仪测量原理分两种方法,你可知?
    溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。  溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。  便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备,其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。  1、极谱膜法:  原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流。根据法拉第定律:流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。  2、光学荧光法:  荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖,当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时,荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生,导致水中的氧气浓度越高,释放红光的时间就越短,理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性,从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。
  • 是时候升级你的超声波粉碎机了!
    搞生命科学研究的,哪个实验室没有一两台趁手的新芝超声波细胞粉碎机?他们大部分长这样:新芝生物超声波粉碎机迭代演进图它的基本原理是基于超声波在液体中的空化效应,由换能器将电能量通过变幅杆在工具头顶部液体中产生高强度剪切力,形成高频的交变水压强,使空腔膨胀、爆炸将细胞击碎。另外,利用超声波在液体中传播时产生剧烈地扰动作用,使颗粒产生很大的加速度,从而互相碰撞或与器壁碰撞而达到破碎、乳化和分离的效果。超声波工作原理图新芝生物的超声波细胞粉碎机因其可靠的性能、灵活的参数设置、较小的样本损耗,一直都是生命科学研究者最喜欢的产品。然而,英雄也有短处!常规的超声波细胞粉碎机因为其设计原理限制,存在几个不甚完美之处,比如:污染:实验时,变幅杆需要与样品直接接触。实验完成后清洁比较麻烦,而且容易造成样本间的交叉污染。升温:高强度超声波容易导致液体升温,对温度敏感型样品进行实验,一般需要加入冰块辅助降温,影响样本体积也可能增加样品污染的风险,且在持续时间较长的实验过程中,依旧容易升高温度。通量低:除多通道超声波细胞粉碎机外,目前几乎所有的超声波细胞粉碎机都采用单一变幅杆的形式,样品需逐个处理,效率相对较低。为弥补这些缺陷,新芝生物推出进化款非接触式超声波细胞粉碎机——SCIENTZ08-IIICSCIENTZ08-IIIC非接触式超声波粉碎机也叫杯式超声破碎仪,可在密封、无菌、恒温条件下进行超微量、多样品破碎。相比传统的探头超声波细胞粉碎机,解决了以下痛点:1防止交叉感染因采用非接触式设计,样品可放在离心管或其他密闭容器中直接进行实验,与变幅杆不直接接触,杜绝了样品交叉污染的风险。2防样品升温仪器采用双层内胆设计,可搭配外接恒温槽使用,样品在破碎过程中始终在4~10℃环境中,尽可能保留了生物活性,保障样本安全。3通量高仪器采用专用可旋转支架,一次可放入0.2ml、0.5ml、2ml样品管12个,同时支持5ml、50ml样品架定制。除此之外,SCIENTZ08-IIIC采用一体式机身,有效节省实验室宝贵的空间的同时尽可能地减少了噪音干扰。主要应用方向:高通量测序仪样本前处理细菌和细胞破碎及提取膜蛋白均质, 乳化反应贵重试剂的超声处理预想一睹真容,或了解新款产品更多信息,详询新芝生物各地办事处。 部分文章一览 ChIP assay(染色质免疫共沉淀)样本前处理Shen, Y., Zhang, F., Li, F. et al. Loss-of-function mutations in QRICH2 cause male infertility with multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. Nature Communication 10, 433 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-018-08182-x研究过程中,染色质免疫沉淀(ChIP)-PCR和ChIP-qPCR。ChIP实验使用ChIP-IT Express Enzvmatic Kit (Active Motif)进行。简单地说,用1%甲醛固定睾丸组织,在细胞裂解缓冲液中提取染色质,然后在混合有蛋白酶抑制剂的裂解缓冲液中提取染色体,然后在冰水混合物中采用新芝生物的非接触式超声进行染色体剪切,剪切后平均长度为500 bp。1%的剪切染色质被保留作为阳性对照输入DNA,另一部分在随后的PCR中用IgG孵育沉淀作为阴性对照。剩余的染色质用抗QRICH2的抗体孵育沉淀。采用PCR和qPCR对ORICH2结合的CABYR和ODF2靶区进行扩增。qPCR数据同时采用Fold Enrichment Method和Percent Input Method进行分析,在Percent Input Method中,靶DNA片段在睾丸组织中富集的值归一化为1%输入DNA的值。 ▼End
  • 实验型冻干机的工作原理和应用
    实验型冻干机的工作原理和应用 随着科学技术的不断进步,各种新型实验仪器也层出不穷,其中实验型冻干机就是一种近年来应用越来越广泛的一种实验室设备。该产品可以将溶液、材料等在低温下冷冻成固体,然后在真空环境下将其中的水分蒸发掉,从而得到干燥的样品。下面我们来详细了解一下该产品的工作原理和应用。  一、工作原理  实验型冻干机的工作原理是利用制冷技术和真空技术相结合,将待处理物质在低温下冷冻成固体,然后在真空环境下对其进行加热升温,使其从固体状态变为液体状态,最后通过蒸发除去其中的水分,从而得到干燥的样品。具体步骤如下:  1. 预冻:将待处理物质放入该产品的容器中,然后在低温环境下进行预冻,使其变成固体状态。  2. 冻干:将预冻后的物质放入该产品的干燥室中,然后在真空环境下进行加热升温,使其从固体状态变为液体状态。此时,被冻结的水分会逐渐蒸发掉。  3. 重复以上步骤直至完成干燥过程。  二、应用  该产品广泛应用于生物医药、化学化工、食品等领域。以下是几个具体的应用案例:  1. 生物药品生产:该产品可以用于生物药品的生产过程中,如生产血浆、疫苗等。通过冻干处理,可以保证生物药品的质量和稳定性。  2. 化学试剂制备:该产品可以用于化学试剂的制备过程中,如制备氨基酸、维生素等。通过冻干处理,可以使化学试剂长期保存并且方便使用。  3. 食品加工:该产品可以用于食品加工过程中,如制作汤圆、饼干等。通过冻干处理,可以使食品保持原有的口感和营养成分。 冻干机冷冻干燥机LGJ-18N普通型亚星仪科主要特点:1、本机采用进口压缩机制冷,制冷迅速,冷阱温度低。2、冷阱开口大,无内盘管,带样品预冻功能,无需低温冰箱;3、采用7寸真彩触摸液晶屏控制系统,操作简单方便,且功能强大,作为人机界面,中文(英文)可转换界面,以曲线和数字形式显示工作时间、冷凝器温度、样品温度、真空度,并记录干燥曲线;。4、工业嵌入式操作系统,ARM9核心控制电路设计,32M内存128M FLASH,操作响应速度快,存储数据量大。本机可存储多次冻干数据,FAT32文件系统,EXCEL文件存储,可存储一个月以上测量数据128M FLASH,并配置USB通讯接口,实验数据U盘一键提取。 5、控制系统自动保存冻干数据,并能以实时曲线和历史曲线的形式查看,整个冻干过程清晰明了。6、干燥室采用无色透明一次注塑成型聚碳干燥室,耐腐蚀、不易碎、无粘接、透明度高、密闭性强、样品清楚直观,可观察冻干的全过程。7、真空泵与主机连接采用国际标准KF快速接头,简洁可靠。 总之,实验型冻干机作为一种新型的实验室设备,其应用领域越来越广泛,为企业提高产品质量和降低成本提供了有力的支持。
  • 比利时Diagenode公司推出小型台式超声破碎仪新品One
    比利时Diagenode公司推出小型台式超声破碎仪新品One比利时Diagenode 公司新品One 是一台原创性的台式超声破碎仪,主要用于二代测序前的DNA剪切片段化处理,小巧轻便,可放置在任何工作台面上,不需要很大空间面积。ONE本身自带珀尔帖制冷系统,类似于PCR仪的制冷原理,不需要额外增加配件,核心技术就是利用特殊的20ul和50ul微流体芯片直接放置于超声源上面,处理核酸样品高效快捷。 产品特点:友好的界面,紧凑的体积;整合有效的温度控制;微量核酸样品片段化的利器;样品量分为20ul和50ul两种体系,便与优化;高重复性;稳定的超声性能,获的高重复性的片段大小(200 bp - 1 kb),从而获取高质量的测序结果 无偏差性不同物种的基因组DNA的AT-GC比例是不同的,ONE依然从容不迫,一视同仁,始终如一地全覆盖,获取无偏差的DNA片段。 20 μ l microfluidic chips 50 μ l microfluidic chips 订货信息:货号 品名 数量单位 B01070001 ONE桌面式超声仪 1 unitC30150001 20 μ l microfluidic chips 10 chipsC30150002 50 μ l microfluidic chips 10 chips上海博谊生物科技有限公司是比利时Diagenode公司小型台式超声破碎仪新品One的代理商,欢迎联系我们申请试用。 发布者:上海博谊生物科技有限公司联系电话:021-51691651E-mail:18616023651@163.com
  • 干货:超细粉碎设备及选型5大原则
    p style=" text-indent: 2em " 伴随着超细粉体材料在现代工业中的广泛应用,20& nbsp 年来超细粉碎技术已发展成为重要的非金属矿及其它原材料深加工技术之一,对现代高科技技术和新材料产业的发展具有重要意义。目前虽然可以通过化学合成法制备超细粉体,但其成本过高,因此获得超细粉体的主要手段仍然是机械粉碎方式。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 一、超细粉碎设备 /p p style=" text-indent: 2em " 超细粉碎设备种类众多,目前国内常用的超细粉碎设备主要有机械冲击磨、气流磨、搅拌磨、胶体磨、球磨机和高压辊磨机等。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 超细粉碎设备类型及其特点 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/93121e15-9b65-49a4-bfe1-68699e9bb378.jpg" title=" 1.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 1.机械冲击磨 /p p style=" text-indent: 2em " 机械冲击式超细磨机是指利用围绕水平或垂直轴高速旋转的回转体(棒、锤、叶片等)对物料产生激烈的打击、冲击、剪切等作用,使其与器壁或固定体以及颗粒之间产生强烈的冲击碰撞从而使颗粒粉碎的超细粉碎设备。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " CM型系列冲击式超细粉磨机工作原理 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/cd40d038-f02a-4456-8af4-c8baa9eab7d9.jpg" title=" 2.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 设备优点:结构简单,操作容易;占地面积小,粉碎效率高;设备运转费用低;比较适合于生产1000目以下的中低附加值的中等硬度非金属矿产品的深加工处理。 /p p style=" text-indent: 2em " 设备缺点:由于机械高速运行会产生磨损问题,因而不适于粉碎硬度大的物料;韧性物料对冲击功有较强的吸收能力,不易破碎,所以韧性过高的物料也不宜采用该类磨机粉碎;此外有发热问题,对热敏性物质的粉碎需采取适当措施。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 典型机械冲击粉碎工艺流程 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/3d9c27c5-81a7-41f5-ad41-8e21082cd109.jpg" title=" 3.png" / & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 2.气流磨 /p p style=" text-indent: 2em " 气流磨是最主要的超细粉碎设备之一。其工作原理是将压缩空气通过拉瓦尔喷管加速成亚音速或超音速气流,喷出的射流带动物料作高速运动,使物料碰撞、摩擦剪切而粉碎。被粉碎的物料随气流至分级区分级,达到粒度要求的物料由收集器收集下来,未达到要求的物料再返回粉碎室继续粉碎至达标。其粉碎的产品具有粒度分布较窄、颗粒表面光滑、颗粒形状规则、纯度高、活性大等特点。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 扁平式气流磨工作原理 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0edec296-0e86-4875-a208-b5b911860627.jpg" title=" 4.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 设备优点:生产过程连续,产能大,自动化程度高;由它加工的产品粒径小、粒度分布窄;纯度高,特别适用于粉碎药品等不允许被污染的物料;颗粒活性高,分散性好。 /p p style=" text-indent: 2em " 设备缺点:内部存在盲区会造成无法粉碎现象;对于进料粒度上限有一定要求,对于密度大、纤维状、片状的物料则难于粉碎。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 典型气流粉碎工艺流程 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/aa253d3f-8f64-4cd1-987f-1d13a764b707.jpg" title=" 5.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 3.搅拌磨 /p p style=" text-indent: 2em " 搅拌磨早期被称为砂磨机,是超细粉碎机中最有发展前途,也是能量利用率最高的一种超细粉磨设备。搅拌磨内置搅拌器,搅拌器的高速回转使研磨介质和物料在整个筒体内翻滚,产生不规则运动,使研磨介质和物料之间相互撞击和摩擦,物料被磨细并得到均匀分散的良好效果。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 搅拌器的类型 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/c759b45d-1179-499f-b75c-e1d4bbb8584f.jpg" title=" 6.png" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 典型搅拌粉碎工艺流程 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/f598bf73-cc70-4b28-b3d0-cd48a721da25.jpg" title=" 7.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 4.胶体磨 /p p style=" text-indent: 2em " 胶体磨是一种湿式超细粉碎设备,主要利用固定磨子和高速旋转磨体的相对运动产生强烈的剪切、摩擦和冲击等力使物料被有效的粉碎。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 胶体磨工作原理 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/e4018292-1598-47a9-88af-bdb2822e8433.jpg" title=" 8.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 设备优点:结构简单,设备保养维护方便;适用于较高粘度物料以及较大颗粒的物料。 /p p style=" text-indent: 2em " 设备缺点:物料流量是不恒定的,对于不同粘性的物料其流量变化很大;由于转定子和物料间高速摩擦,故易产生较大的热量,使被处理物料变性;表面较易磨损,而磨损后,细化效果会显著下降。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 胶体磨粉碎工艺流程 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/7f81d8bf-056c-4a81-82c1-5e1b1cf2f094.jpg" title=" 9.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 5.球磨机 /p p style=" text-indent: 2em " 球磨机因其结构简单,在超细粉碎领域占有很重要的位置。球磨机的主要工作原理是靠一旋转的简体,带动筒体内装入的各种材质和形状不同的研磨介质(如棒、球等)相互冲击和研磨使物料粉碎。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 球磨机工作原理 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/efd7bbee-da84-4c1a-a751-e47080a5efbd.jpg" title=" 10.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 典型湿式球磨机粉碎工艺流程 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/48584dae-ecbb-41b3-981d-1e6b0c1e6353.jpg" title=" 11.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 6.高压辊磨机 /p p style=" text-indent: 2em " 高压辊磨机是利用高挤压力作用使粒群层压破碎原理而设计的。挤压力是通过两个直径相等、转速相同且相向旋转的辊子相互挤压而产生的。其中一个辊子为定辊,另一个为可以前后水平小幅度移动的动辊,压力通过高压油缸加在动辊两端的轴承座上。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 高压辊磨机工作原理 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/b4ff81c9-29e4-4dc6-8a05-e4bd1d0a47d9.jpg" title=" 12.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 二.超细粉碎设备选型原则 /p p style=" text-indent: 2em " 面对各种各样的不同原理和功能的超细粉碎机械,作为粉体企业来讲,选择适合自己的设备要考虑所处理物料的结构、硬度、颜色、要求产品粒度、粒形等因素,因此需要遵循以下选型原则: /p p style=" text-indent: 2em " 1、满足设计产品纲领& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 产品纲领包括生产规模和产品质量。在工艺方案确定后,满足设计产品纲领是设备选型的首要原则。如果被考察的设备满足不了这一要求,就无须再进行下一步的比较。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 2、节省投资 /p p style=" text-indent: 2em " 投资额直接影响工厂将来的经济效益。为了追求利益最大化,在满足前述设计产品纲领的前提下,应尽可能的节省投资。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、降低能耗,满足环保法规 /p p style=" text-indent: 2em " 降低能耗不仅是为了降低企业生产成本,更符合当前节能减排的国家政策。随着近年来环保风暴越演越烈,企业立足长远发展,必须做好节能减排和环保两大关。 /p p style=" text-indent: 2em " 4、减少磨耗 /p p style=" text-indent: 2em " 在超细粉碎机械作业时,物料与设备和研磨介质的碰撞会导致设备的磨损和研磨介质的消耗,同时还会污染物料,影响产品的质量。因此,在超细粉碎工艺设计和设备选型中一定要尽量减少磨耗和研磨介质削耗。 /p p style=" text-indent: 2em " 5、符合劳动安全和卫生法规要求 /p p style=" text-indent: 2em " 劳动安全和卫生法规,如建筑设计防火规范和防雷规范、工业企业设计卫生标准和采光设计标准、采暖通风和空气调节设计规范等都是为了保护劳动者安全的强制性法律法规,因此,在超细粉碎工艺设计和设备选型中一定要同时考虑。 /p
  • 邹伯奇:荟萃中西之学的科学先驱
    邹伯奇,字特夫,号一鹗,是生活在清代末年的科学家。他既对中国传统的诗书礼乐之学有深厚的积累,也对西方数学、物理和仪器制造等科学技术有独到的造诣。《南海县志》称他“能萃中西之说而贯通之”,堪称我国近代科学先驱。 邹伯奇生活的时代,正是鸦片战争之后的中国。在列强“船坚炮利”的威胁下,中国人被迫认识到,西方的科学技术并非“奇技淫巧”,而是关系到民族存亡的大事。在这种形势下,大批年轻人出国留学,期望求得富国强兵之道。 邹伯奇走的却是另一条路。他一生未曾踏出岭南一步,然而他对当时所能接触到的西方科学知识,几乎一样都没有放过。他凭着自己的聪明才智,涉猎了数学、光学、天文学、力学、声学、测绘学、机械制造等学科,均有所成就。 多方涉猎 邹伯奇的父亲是当地的私塾老师。邹伯奇自幼聪明过人,且十分勤奋,爱好钻研书本学问,尤其对科学技术感兴趣。11岁时,他师从进士梁序镛,开始阅读数学书籍,包括《三统术》、《弧角设如》、《弧三角举如》等。经过4年的学习,在算学、测绘等方面颇有心得。1839年,邹伯奇研制出“比例规”和“度算版”,1840年又制造了“指南尺”。 邹伯奇的数学成就还体现在他一系列的著述中,为当时中国数学界填补了不少空白。1844年他撰写了《学计一得》、《磬求重心术》、《度算版释例》等书。《学计一得》以数学知识解释儒家经籍;《乘方捷法》对二项式的n次根和对数的幂级数展开式进行深入探讨,扩大了它们的应用;又撰《对数尺记》一卷,阐述计算尺的构造和它在数字计算中所起的作用。他在书中阐述的并不限于“因循中国古代数学的模式”,不少内容与今天高等数学中的内容一致,例如对数函数的幂级数展开,曲线积分,正、余弦定理等。按照邹伯奇手稿中的众多算例,可以编制出现代计算机程序,其计算结果与邹伯奇当年的结果相当吻合。其计算结果不少算至小数点后16位,这在160年前是难以想象的。 除数学外,邹伯奇还擅长绘制地图。他绘制的《舆地全图》一册,是清代有名的地图,另外他还曾绘制出《皇舆全图》(全国各省图)、《广东省地图》、《南海县地图》等,都是以实际测量的数据按比例绘制而成。他著述的《测量备要》四卷,详细地介绍了绘制地图的方法。邹伯奇对于测绘情有独钟,他曾说:“绘地难于算天,天文可坐而推,地理必须亲历。近人不知古法,故疏舛失实。因考求地理沿革,为历代地图,以补史书地志之缺。” 此外,他运用当时先进的钟表机械,设计和制造了不少天文仪器,如浑天仪、七政仪等。 发明相机 邹伯奇一生最突出的成就是发明照相机。这归因于他在光学方面的深厚造诣。 1835年,17岁的邹伯奇开始研究光学。他从墨子的《墨经》、沈括的《梦溪笔谈》中寻找资料,理解吸收他们的光学理论,发现了摄影原理,26岁时撰写成《格术补》一书。书中用数学的方法叙述了平面镜、透镜、透镜组等成像的规律;对眼镜、望远镜、显微镜等光学仪器的工作原理进行了解释,透彻分析“小孔成像”的光学原理。《格术补》是邹伯奇在物理方面的代表作,是一部光学巨著,收录在《邹征君遗书》里,于1874年刊行。 在此基础之上,他对摄影(当时称为照像术)进行了全面的研究,亲手制作了摄影机,写成《摄影之器记》。书中详细记载了他制作摄影器的经历:“变而更之以木为箱,中张白纸或白色玻璃,前面开孔安简,简口安镜而退进之,后面开窥孔,随意转移而观之,名曰摄影之器。”邹伯奇还在摄影器上安装“收光”(即光圈)与“弹簧活动”(即快门)以及自制感光的玻璃底片,使之更加完善。邹伯奇摄影器已具备了照相机的构造和摄影功能,是一台简易的照相机。 邹伯奇撰写的《摄影之器记》成为世界最早的摄影文献之一。在邹伯奇的另外一些手稿中,还有详细的关于摄影机的制作及拍照成像的论述,以及制作玻璃底片的说明和冲洗照片的药物配方。 邹伯奇最大胆的猜想是关于眼睛成像的原理。邹伯奇曾说“目睛如凸镜,物光直射至睛面,折照而聚光点于睛底,合成物倒影,仍能见之”。今天我们知道,瞳孔相当于透镜,光线通过瞳孔折射后在视网膜上形成倒像,经大脑处理后成为正像。但在邹伯奇的年代,这是一个不折不扣的“奇谈怪论”,邹伯奇是如何形成这一正确认识的,至今无人知晓。 民间学者 邹伯奇曾经用自己发明的照相机拍过几张自拍照,这些照片今天还保存在广州博物馆。照片上的邹伯奇,戴着瓜皮帽,穿着对襟长衫,还戴着一副眼镜。在自拍照上,有邹伯奇题写的一首诗《自照遗真》,诗曰:“平常容貌古,通套布衣新。自照原无意,呼之有如神。均瞻留地步,觉处悟天真。樵占鳌峰侧,渔居泌水滨。行年将五十,乐道识纤尘。”从这首诗可以看出邹伯奇性格中的耿直与幽默诙谐的一面,以及他安贫乐道的人生志趣。 邹伯奇一生不赴科举,不求仕进,以秀才身份为满足。1864年,朝廷大员郭嵩焘巡抚广东,考察邹伯奇的为人“足以矜式浮靡”且“专精数学”,特意向朝廷上书,“请置之同文馆”,清廷命地方官咨送邹伯奇到北京任职,邹伯奇却称病辞谢了。不久,曾国藩在上海创办江南制造总局,内设学堂,“请伯奇以数学授生徒”,邹伯奇还是没有接受,理由是须“家居养母”。唯一一次与官方的接触,是1864年受聘主持广东的地图绘制工作。 终其一生,邹伯奇始终是一位姿态鲜明的“民间学者”,坚持过着清贫却怡然自乐的生活。 邹伯奇常常利用自己掌握的天文学知识帮助老百姓破除迷信。当时民间传说道光十九年焚烧鸦片的那天,正是太白星经天,有干戈兵乱之兆。邹伯奇在南海学宫讲学时,就特意通过绘图的方法向学生说明,星变与灾祥并无直接联系,并预言第二年太白星还将出现。后来事实证明果然如此。 由于邹伯奇在学术上的造诣和在地方上的声望,1857年,40岁时他被推举为当时广东著名的学府广东学海堂的学长。到学海堂后,邹伯奇不仅致力于授课、培养人才,还热衷于学术交流。他虽不善交际,但却尽量结交全国各地的学者,在自己周围,形成一个松散的学术团体,在当地营造出良好的学术研究的氛围。 邹伯奇曾经去拜访当时的岭南大儒朱次琦。传说邹伯奇一身粗布衣裳,手持一根长杆烟管,步行50里路到达九江。当时朱次琦正给学生讲课,学生们看见一个衣着寒酸的老头站在门口,禁不住哄堂大笑。朱次琦却恭敬地将邹伯奇迎进屋,当上宾款待。学生深感奇怪,交头接耳,议论纷纷。待邹伯奇落座之后,朱次琦才向学生们宣布,这就是有名的学者邹伯奇,听到这个名字,学生立刻肃然起敬。 1869年5月,邹伯奇去世,终年五十岁。邹伯奇逝世后,他的儿子把他的生平著述辑为《邹征君遗书》四卷。 《清史列传邹伯奇传》这样评价邹伯奇:“聪敏绝世,覃思声音文字度数之源。尤精天文历算,能荟萃中、西之说而贯通之,静极生明,多具神解。”可以说是对邹伯奇这位奇才的精当评价。 当代研究科学史的专家均认为邹伯奇在中国科学史上有着举足轻重的地位。中国科学院自然科学史所研究员戴念祖指出,在鸦片战争前后的中国,能够像邹伯奇那样作出居世界前列的科技成就,是难能可贵的。戴念祖认为,邹伯奇有两项成就最令人称道:一是于1844年最先发明以摄影术测绘地图的方法,与欧洲人以摄影法作实地测绘几乎同时出现;二是以玻板摄影术最早成功地拍摄人物肖像。 综观邹伯奇的一生,虽擅长西学,却不迷信洋人。他认为西方的力学、光学、化学等技术,我国古代早有发明,甚至认为《墨子》一书可视为西学的源头;虽熟悉古文献,却不拘泥。他不参加科举,显示了他不愿为八股而读书的决心,以及吸纳西方科技的眼光与识见。他对知识和学问保持着实用主义的观念,并用一生的科学实践体现出极强的实干精神与操作能力。 如果说读书与著书是中国传统知识分子的常态,那么对“器”和“图”的重视,以及极强的动手操作能力,则显示了邹伯奇有别于中国传统读书人的一面,体现了他身上的科学精神。 梁启超在《中国近三百年学术史》一文中说:“特夫(邹伯奇的号)自制摄影器,观其图说,以较近代日出口精之新器,诚朴可笑。然五十年前,无所承而独创,又岂可不谓豪杰之士耶?”这位“豪杰之士”做过的科学实验数不胜数。他不像徐光启,从意大利人利玛窦那里获得灵感,而是独立创造,从古人的片言只字中一边演绎一边实验,开了实验科学之先河。中国近代科学,因为有邹伯奇而不再显得那么贫乏。 邹伯奇去世时给本乡子弟留下了一副楹联,其中有“创业本维艰”一语,希望后人要不畏艰险,勇于开拓。这似乎概括了这位在国学与西学中游刃有余的近代科学先驱一生所奉行的理念。 (作者系美国伊利诺伊理工学院数学与科学教育系博士) 学术名片: 邹伯奇(1819~1869),广东南海人,清代物理学家,对天文学、数学、光学、地理学等都很有研究。他自己动手制作照相机并拍摄照片,并著有《摄影之器记》和《格术补》,专门探讨摄影技艺及理论问题。他曾独立制造了中国第一台照相机,比西方仅仅晚了4年;还曾参与测绘画出中国第一张有经纬线的中国地图,另外还测绘了广东地图、南海县地图、广州城地图、南海各司(相当于镇)地图甚至他所在的浔峰洲(金沙洲所在江岛)地图。
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