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电磁场分析探头

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电磁场分析探头相关的资讯

  • 国际首创!交流电磁场检测技术获得国家批复
    2023年5月25日,薄壁不锈钢焊缝(壁厚≤3.5mm)全壁厚穿透交流电磁场检测技术在某工程的应用申请获得了国家监管单位的正式批复,标志着中国核电工程有限公司牵头研发、国际首创的数字化无损检测技术取得重要突破。交流电磁场检测(Alternating current field measurement,简称ACFM)是一种新型表面和近表面的电磁无损检测技术,原理是激励线圈在工件中感应出均变电流,感应电流在焊接缺陷和腐蚀等位置产生扰动,利用传感器测量电场扰动引起的空间磁场畸变信号,从而实现缺陷的检测与评估。为解决工程射线检测数量多、需占用专门时间和空间窗口、辐射安全风险大的问题,中国核电工程有限公司依托自主科研,联合中国核工业二三建设有限公司、中国石油大学(华东)开展深度设计施工融合,从2021年4月起,项目团队相继实现了高灵敏度隧道磁阻检测探头、微缺陷梯度算法识别等软硬件关键技术突破,完成了检测系统集成、仿真和工艺研究、缺陷检出率分析、模拟验证和现场验证,形成了系列自主知识产权,并在积极布局海外专利、行业及国家标准。在研发的过程中,中国核电工程有限公司牵头组织了十余次的专项汇报和权威专家评审,来自中国特种设备检测研究院、中国核工业集团有限公司科技委、中国核动力研究设计院、中核武汉核电运行技术股份有限公司、国核电站运行服务技术有限公司、中广核检测技术有限公司、中核建中核燃料元件有限公司、哈尔滨焊接研究所、南昌航空大学等单位的国内行业权威专家多次对项目给予指导和建议。在工程推广的过程中,公司也组织了ACFM技术有效性第三方评估和ACFM人员专项培训和取证,监管部门和业主单位给予了大力支持。在工程实际中,中国核电工程有限公司与中核二三组织进行了近4000道焊口的局部试应用。从应用情况看,研发的ACFM技术具有不低于射线检测的检出能力,效率是RT的3倍以上、人力成本可降低70%以上,并可实现同步施工、无辐射安全风险,该良好反馈为ACFM最终全面落地打通了最后“一公里”。薄壁不锈钢焊缝全壁厚穿透交流电磁场检测技术获得国家监管单位批准,将极大推动此项技术的应用,有力地保证工程建设周期,并有可能带来核工程薄壁结构无损检测领域的一场变革。
  • HI-3604工频电磁场强度测试仪促销
    联系电话: 15321363169 010-59483169单台仪器即可实现电场磁场同时测试 仪器说明:HI-3604是专门为检测50/60Hz电力线,有电设备和设施,视频显示终端等周围的电磁场强度而设计,为工程师,工业卫生学者以及人身安全健康专家等人员提供电力环境的准确测试工具。液晶显示器显示的单位可选择毫高斯,高斯,伏/米,千伏/米,并有图形显示功能,可方便直观的定位电磁场源位置及强辐射点。单探头实现全量程,仪器面板为覆膜式按键设计,非常适合现场使用,内部存储器可存储最多127个读数。技术参数:技术参数:  &bull &bull 频率范围: 30 &ndash 2000 Hz &bull &bull 频响范围: ± 0.5 dB (50-1000Hz) ± 2.0 dB (30-2000Hz) &bull &bull 电场测量范围:1 V/m &ndash 200 kV/m &bull &bull 磁场测量范围:0.2 mG &ndash 20 G &bull &bull 检测:单轴 &bull &bull 响应:真有效值 &bull &bull 存储:内置,最多112 读数 &bull &bull 环境:温度-10° C &ndash 40° C, &bull &bull 湿度5% - 95%无冷凝 基本配置: &bull &bull 电磁场两用探头(单轴) &bull &bull 显示部分 &bull &bull 绝缘手柄 &bull &bull 使用手册 &bull &bull 便携箱 &bull &bull HI-3616 型远程读取控制器 (可选) &bull &bull HI-4413 RS232 光纤转换器 (可选) &bull &bull 绝缘体三角架 (可选)配置:标配:电磁场两用探头(单轴),显示部分,绝缘手柄,使用手册,便携箱选件:HI3616远方显示器,HI4413 RS232光纤MODEM,三脚架 联系电话: 15321363169 010-59483169
  • 关于节能灯电磁辐射研究性试验分析报告
    2012年3月19日下午,在位于北五环外的森馥科技公司的屏蔽室里,清华大学工程物理系电磁兼容实验室主任倪建平,森馥科技公司总经理朱琨及几位感兴趣的记者和公众,共同见证了对于节能灯的电磁辐射测试过程。目前电磁辐射的安全方面我国当前的通行标准是《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),专门针对节能灯的电磁辐射检测尚没有标准,如果按照国外标准,则针对灯具的电磁辐射检主要是参照《照明设备涉及人体暴露于电磁场的评估》EN62493:2010(IEC62493:2010),由于不同的标准需要不同的测量仪器和检测方法,因此,针对节能灯的电磁辐射检测,我们将分成两个阶段进行,第一阶段(本次测量),按照中国现行《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)进行,采用目前与此标准相适应的德国Narda公司生产的NBM550电磁辐射分析仪和EHP200A选频电磁分析仪,第二阶段,初步定在4月中旬,采用与EN62493:2010(IEC62493:2010)标准相应的意大利PMM公司生产的VDH-01灯具电磁辐射检测专用仪。我们将会进一步跟进我们的工作,为大家提供进一步的检测结果信息。 本次检测仪器一:NBM550电磁辐射分析仪,频率范围是100KHz-3GHz仪器二:EHP200电磁辐射选频分析仪,频率范围是9KHz-30MHz仪器生产商:德国Narda公司测试地点:北京森馥科技有限公司屏蔽室测试灯具:1)节能灯4款,功率分别为9W,13w,18W,36W,2)白炽灯,功率60W3)LED灯,功率2W。4)备好的另外一盏卤素灯则因为接口不同而无法进行测试,略有遗憾。 在5厘米和20厘米的距离下不同灯具的电场强度,测试结果表明白炽灯和LED灯的电场强度低于节能灯。而不同品牌不同功率的节能灯,随着距离的变化,其测试结果呈现显著差别,并且两台测试仪器因为其测试频宽、工作原理等区别及距离的微小差异,测试结果在某些时候也呈现显著差别。在这一阶段的测试中,测得最大值来自NBM550,在测试36W节能灯,距离为5厘米时出现,其最高值为109.04v/m,而相应的EHP200A的测量数据为46.00v/m,造成这种测量差别的原因在于NBM550仪器的高阻线与信号发生偶合而带来测量的不准确,因此,在此情况下,EHP200A的测量结果更为准确。由于在实际使用中,人体与灯具的距离通常都会大于20cm,所以,在此次测量中,我们以20cm的测量结果作为主要参考数据,从整个测量的结果来看,在20cm处的测量,没有超标的情况发生,可以放心使用。但另一方面,我们需要提醒的是,根据测量的结果表明,节能灯功率越大,距离越近,其电磁辐射强度越高,因而,功率较大的节能灯,在作为台灯使用时请保持良好的使用距离。此外,为摸清节能灯的电磁发射规律,我们还对功率分别为13W和36W的两盏节能灯进行了20K-1MHz的选频测量,结果如附表二,测得电场强度最高值分别出现在41KHz和35KHz,与节能灯电子镇流器变换频率20KHz&mdash 100KHz的范围相吻合。《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)标准中,40v/m的限值仅适用于100KHz-3MHz频段,而产生节能灯电磁辐射的主要频率则在20KHz-100KHz之间,不在此标准的约束范围之内。鉴于我国尚未发布低于100KHz电磁场的国家标准,我们在这里仅公布此次检测的数据结果。至于是否超过标准,关心这一问题的朋友,我们将在第二阶段(初步定在4月中旬),采用与EN62493:2010(IEC62493:2010)标准相应的VDH-01灯具电磁辐射检测专用仪进行检测,为大家提供进一步的检测结果信息。 赫晓霞达尔问自然求知社 附一:测试记录表编号灯具类型及功率测试距离cmNBM550(100K-3GHz)EHP200A(100K-1MHz)背景值 0.401节能灯9W523.0021.20207.020.822白炽灯60W51.452.28200.350.393节能灯18W575.1018.422010.120.844LED2W51.201.88200.310.56 5节能灯36W5109.0446.002021.117.30测试:倪建平 朱琨 记录:赫晓霞附二、考虑100KHz以下的情况编号灯具类型及功率测试距离cmEHP200A(20K-1MHz)6节能灯13W1016.58206.14 7节能灯36W1044.3820 测试谱图:1、13W节能灯,距离10CM
  • 电子枪与电磁透镜的另类解析——安徽大学林中清32载经验谈(3)
    p style="margin-left: 66px text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px font-family:宋体"【作者按】/span/strongspan style="font-size:19px font-family:宋体"仪器的测试过程可归类为两件事:激发样品的信息,接收及处理样品的信息。因此其可被看成是由两类功能部件所组成:信号激发、信号接收处理。对扫描电镜来说电子枪和磁透镜属于激发样品信号的部件,探头属于接收样品信息的部件。它们都是构成扫描电镜的最基本部件,其性能的高低将对扫描电镜测试结果产生重大影响。学习扫描电镜也必须从认识这三个功能部件做起。篇幅所限,本文将只探讨激发信号的关键部件:电子枪、电磁透镜。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong style="text-indent: 0em "span style="font-size:24px"一、span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-weight: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: ' Times New Roman' " /span/span/strongstrong style="text-indent: 0em "span style="font-size:24px font-family:宋体"电子枪/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 0em "电子枪是电子显微镜产生高能电子束,这一样品信号激发源的源头。透射电镜和扫描电镜电子枪的构造基本一致。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"电子枪分为两种:热发射、场发射,它们主体都是三极结构设计。不同点:热发射(阴、栅、阳);场发射(阴极、第一阳极、第二阳极)。热场电子枪在阴极下方增加了一个抑制热电子发射的栅极。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"热发射电子枪/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"热发射电子枪按阴极材质分为两类:发叉钨丝和六硼化镧。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"发叉钨丝材质是多晶钨,功函数大,电子须由高温激发。电子束发散性、色差都比较大,束流密度低。故本征亮度低,分辨能力较差。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"六硼化镧灯丝的材质为六硼化镧单晶,功函数较发叉钨丝低,激发电子的温度也较低,电子束发散性、色差较发叉钨丝小,束流密度较高。本征亮度和分辨力都好于发叉钨丝。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.1.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"钨灯丝结构图/span/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="font-size:19px font-family:宋体"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 215px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/ce0d7ace-71d6-4ab7-8f68-495672dab472.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" width="664" height="215" border="0" vspace="0"//span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.1.2 /span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"六硼化镧灯丝结构图/span/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="text-indent: 0em font-size: 19px "strongimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 278px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/a3341978-d9d2-4556-b62b-1f1c8cfe9484.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析2.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析2.png" width="664" height="278" border="0" vspace="0"//strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em font-size: 19px "strong1.1.3/strong/spanstrong style="text-indent: 0em "span style="font-size:19px font-family:宋体"热发射电子枪(钨灯丝、六硼化镧)结构如下图:/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 239px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/186b57f0-421c-4d0e-afcb-fcf35820cb7e.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析a.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析a.png" width="664" height="239" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"场发射电子枪/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"场发射电子枪分为:热场发射电子枪、冷场发射电子枪。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.2.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"场发射电子枪灯丝的结构及对比/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 215px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/100f10a3-fe51-4966-96a8-ff2395470ad4.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" width="664" height="215" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px" 1.2.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"场发射电子枪的结构/span/strongstrongspan style="font-size:19px" /span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"其结构图如下:/spanspan style="font-size: 19px text-indent: 28px " /span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="font-size: 19px text-indent: 28px "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 219px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/201f9912-eb0e-4749-9f83-1d2fb5184e03.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析5.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析5.png" width="664" height="219" border="0" vspace="0"//span/pp style="margin-left: 4px text-align: center text-indent: 2em "strongspan style="font-size: 18px "span style="font-family: 宋体 "左图为热场发射电子枪结构图/span span style="font-family: 宋体 "右图为冷场发射电子枪结构图/span/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"从上图可见,电子枪无论是热场还是冷场,其基本架构都是阴极、第一阳极、第二阳极结构。热场电子枪结构多了一个栅极保护器,以抑制热场电子枪为降低功函数,在灯丝上加高温所发射的热电子。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px"strong1.2.3/strong/spanstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"场发射电子枪的工作过程/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.2.3.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"热场发射电子枪:/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong style="text-indent: 37px "span style="font-size:19px font-family:宋体"氧化锆/span/strongstrong style="text-indent: 37px "span style="font-size:19px font-family: 宋体"∕/span/strongstrong style="text-indent: 37px "span style="font-size:19px font-family: 宋体"钨单晶/span/strongstrong style="text-indent: 37px "span style="font-size:19px font-family:宋体"?/span/strongstrong style="text-indent: 37px "span style="font-size:19px"1.0.0/span/strongstrong style="text-indent: 37px "span style="font-size:19px font-family:宋体"?/span/strongspan style="text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 "所构成的灯丝(阴极)通电后其温度达到/spanspan style="text-indent: 37px font-size: 19px "1200K/spanspan style="text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 "。位于灯丝下方的栅极(电压低于阴极)保护层将抑制多晶钨和单晶钨的热电子发射。栅极保护层下方第一阳极上加载的电位高于阴极,称为引出电压,在该电压作用下氧化锆电子被从灯丝尖部拔出,由第二阳极与阴极间的加速电场加速,形成扫描电镜信息激发源/spanspan style="text-indent: 37px " /spanspan style="text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 "—/spanspan style="text-indent: 37px " /spanspan style="text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 "直径小于/spanspan style="text-indent: 37px font-size: 19px "50nm/spanspan style="text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 "的“高能电子束”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.2.3.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"冷场发射电子枪:/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"冷场发射电子抢灯丝尖为单晶钨?/spanspan style="font-size:19px" 3.1.0 /spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"?面。该晶面逸出功低,可由位于其下方第一阳极上的引出电压直接拔出。该电子枪不设栅极保护层。拔出的电子由阴极与第二阳极间加速电场加速,形成扫描电镜信号激发源 — 直径小于span10nm/span的“高能电子束”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong style="text-indent: 0em "span style="font-size:19px"1.2.4/span/strongstrong style="text-indent: 0em "span style="font-size:19px font-family:宋体"冷、热场电子枪的优缺点/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong style="text-indent: 0em "span style="font-size:19px"1.2.4.1/span/strongstrong style="text-indent: 0em "span style="font-size:19px font-family: 宋体"冷场电子枪/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em font-size: 19px font-family: 宋体 "冷场电子枪阴极采用单晶钨(/spanspan style="text-indent: 0em font-size: 19px "3.1.0/spanspan style="text-indent: 0em font-size: 19px font-family: 宋体 ")面,功函数极低,针尖电子可以被第一阳极直接拔出。在工作中电子枪温度和环境温度一致而得名“冷场电子枪”。该电子枪灯丝电子的出射范围小,溢出角(立体角)也小,溢出电子的能量差也小(色差)。这些结果会使得以该阴极为基础形成的电子枪本征亮度大。电子枪本征亮度大有利于扫描电镜获取高分辨的测试结果。/span/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"由于电子枪温度低,镜筒中气体分子容易在灯丝表面积累,对拔出电子产生影响。故在工作中发射电流会逐渐下降,需要不断提升引出电压(/spanspan style="font-size:19px"set/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体")或定时加一个瞬时电流(/spanspan style="font-size:19px"FLASH/spanspan style="font-size:19px font-family: 宋体")来驱赶这些气体分子,使发射束流满足测试需求。为了保持束流在测试中尽可能稳定,镜筒真空要求更高,高真空也是高分辨的基础条件之一。/span/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"由于发射面积较小,因此虽然电子枪的本征亮度大,但是束流总量不如热发射以及热场电子枪来的大。/span/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"冷场电子枪可以有更好的图像分辨,但束流的稳定度以及束流总量略显不足。不过现在最新的日立/spanspan style="font-size:19px"REGULUS 8230/spanspan style="font-size: 19px font-family:宋体"冷场电镜在电子枪设计、真空度以及镜筒质量上的改进使这些缺陷有所弥补。/span/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"1.2.4.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"热场电子枪/span/strongstrong/strong/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"热场电子枪问世时间较冷场电子枪来得早。电子枪阴极采用的是单晶钨(/spanspan style="font-size:19px"1.0.0/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体")面,其功函数较多晶钨丝和六硼化镧单晶要低很多但比冷场枪的单晶钨(/spanspan style="font-size:19px"3.1.0/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体")面要大。电子发射虽然也是由第一阳极拔出,但需要采用一系列降低功函数的方法:/spanspan style="font-size:19px"1./spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"灯丝加一定电流产生/spanspan style="font-size:19px"1200K/spanspan style="font-size:19px font-family: 宋体"的高温,/spanspan style="font-size: 19px"2./spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"表面涂覆一层氧化锆,以降低灯丝表面的功函数,提升发射效果。由于电子基本由第一阳极在单晶钨针尖部拔出,因此其发射面积、立体角及色差都较热发射小很多,但比冷场要大。故本征亮度要比热发射提高很多,但略低于冷场电子枪。/span/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"热场和冷场电子枪对比:/span/strongspan style="font-size: 19px font-family:宋体"本征亮度低会造成仪器分辨能力不足;氧化锆的消耗会降低灯丝束流发射效果,氧化锆有破损,灯丝的高分辨寿命也到头,因此其高分辨寿命较短。束流大且稳定对微区分析有利,但是随着分析设备(/spanspan style="font-size:19px"EDS\EBSD/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体")性能的提升该优势也在逐步淡化,而分析过程中的空间分辨劣势也会逐步加深。不过这都有个度,而且和测试需求有关,辩证的关系无处不在。/span/pp style="margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em "strong style="text-indent: 0em "span style="font-size:24px"二、span style="font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-weight: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: ' Times New Roman' " /span/span/strongstrong style="text-indent: 0em "span style="font-size:24px font-family:宋体"电磁透镜/span/strong/pp style="margin-left: 48px text-align: justify text-indent: 2em "strong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"透镜系统是显微镜对样品信息激发源(光)进行操控的部件。不同激发源(光束、电子束)使用不同的透镜系统:光学显微镜用的是光学透镜,电子显微镜是电磁透镜和静电透镜(静电透镜在电镜中应用面较窄,效果也较差,本文不予探讨)。无论光学透镜还是电磁透镜都是通过对激发源(可见光、高能电子束)运行方向的改变来对其进行操控。尽管高能电子束在电磁透镜中的运行轨迹较可见光在光学透镜中要复杂的多,但结果基本相似,因此在电子显微镜教材中对电磁透镜和电子光路路径的探讨都是以光学显微镜为模板。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px"strong2.1/strong/spanstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"光学透镜/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.1.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"光的折射现象/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"直线传播、反射、折射是光的三种运行(传播)模式。在同一种均匀介质中光是以直线方式来运行,小孔成像、影子等都是光线直线传播的反映。光线在两种介质交界处会发生传播方向的改变,如果光返回原来介质中这就是反射,反射光光速和入射光相同。光线从一个介质进入另一个介质,会发生传播方向以及传播速度的改变,这就是光线的折射现象。初中的物理教科书告诉我们透镜的成像原理正是基于这种折射现象。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px"strong2.1.2/strong/spanstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"光学透镜的成像原理/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"透镜可以看成许多棱镜按照特别设计的构造所进行的组合。通常情况下光通过透镜时:凸透镜会将光线经两次折射后会聚在透镜另一侧的焦点(平行光)或像平面上,凹透镜将光线经两次折射后按照像点和虚像各点连线所形成的角度发散出去。/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="font-size:19px font-family:宋体"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 347px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/323d613a-1a81-4dda-9653-58a36a6d5ef1.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析7.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析7.png" width="664" height="347" border="0" vspace="0"//span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"凸透镜和凹透镜的经典成像图/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"显微系统中凸透镜的作用是对光线进行会聚、成像(实像、虚像、放大、缩小),也可对光路进行调整,是组成显微系统的主体部件。凹透镜在显微系统中主要是用于消除系统像差对分辨率的影响。/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 307px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/3543cd28-5d88-47f4-9ff7-0e6d73d304ad.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg" width="664" height="307" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"透镜的成像规律/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.1.3/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"像差及像差校正/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"色差和球差是显微系统中光线经过透镜时形成的两个主要像差,对显微镜分辨率有极大影响。消除像差影响对获取高分辨像帮助极大。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.1.3.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"色差/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px "任何光都很难保证光束中能量完全一致。不同能量的光线传播速度不同,通过透镜时折射程度也存在差别,因此其焦点也不相同。如此就会在焦平面或像平面上形成一个弥散斑,使图像模糊不清,影响图像的分辨能力。不同能量的光线对应不同色彩,因此由光的能量差异而引起的像差被称为“色差”。不同形态(凸透镜、凹透镜)、不同材质的透镜色差通过合理的安排可以相互抵消,以此方式就可以消除整个透镜系统的色差。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "span style="font-size:19px font-family:宋体"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/0cf133ab-eb6d-4b98-83bd-95d8413e54a0.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析8.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析8.png"//span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.1.3.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"球差/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"透镜中心区与边缘区对光线折射会有差异,使得轴上某个物点发出的光束最后会聚在光轴上不同位置,在像面上形成一个弥散斑从而影响图像的分辨力,这种差异被称为“球差”。利用光阑只让近光轴光线通过可以减少球差,另外还有两种方法最常见:配曲以及组合。/span/pp style="text-align: justify "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.1.3.2.1/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"配曲/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 37px "透镜两个曲面采用不同曲率半径,这两个曲面会对光线的折射产生差异,互相抵消和弥补会减少透镜球差的数值。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.1.3.2.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"组合/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 37px "利用凸凹透镜的组合消除球差。组合方式有胶合和分离。/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 709px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/546f7baa-45c4-4b2c-9bf5-06508692bd6f.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析9.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析9.png" width="664" height="709" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"电磁透镜/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px "电子显微镜使用高能电子束做为光源,若用光学透镜对电子束进行会聚的结果是损耗大、工艺繁琐、效果差。因此必须选用另外的方式来对电子束进行操控。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 37px "一个轴对称的均匀弯曲磁场对电子束拥有更好的折射效果,而且操控简单、效果优异,是对电子束进行会聚的主要方式,类似于光学透镜对光线的会聚,被称为“磁透镜”。该磁场是利用电流通过铜线圈来产生,故而被命名为“电磁透镜”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px"strong2.2.1/strong/spanstrongspan style="font-size:19px font-family:宋体"电磁透镜的构造及工作原理/span/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"电磁透镜构造是将一个轴对称螺旋绕制的铜芯线圈置于一个由软磁(顺磁)性质的材料/spanspan style="font-size:19px"(/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"纯铁或低碳钢/spanspan style="font-size:19px")/spanspan style="font-size:19px font-family: 宋体"制成具有内环间隙的壳子里。内部插入磁导率更高的锥形环状极靴。该构造可以使得磁场强度、均匀性、对称性得到极大提升,从而在较小空间获得更大的电磁折射率来提升磁透镜的会聚效果。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 199px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/0ea4c139-2224-402e-8f16-0c835e6079c0.jpg" title="123.png" alt="123.png" width="664" height="199" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 19px "电磁透镜的工作过程如下:当电流通过铜芯线圈时,将产生一个以线圈轴中心对称分布的闭环磁场。电子束在穿越磁场时因切割磁力线而受洛仑兹力作用发生向心的偏转折射,该偏转和电子运行方向叠加后使得电子在磁场中以圆锥螺旋曲线轨迹运行,并使电子束从磁场另一端飞出后被重新会聚。类似于光学透镜中的光线会聚,电磁场对电子束起到一个透镜的作用。改变线圈电流的大小,可以改变电磁透镜对电子束的折射率。电子显微镜通过对透镜电流的调节,来无级变换焦点及放大倍率。任何一级透镜可以在需要时打开,不用时关闭,因此更易于仪器的调整。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 199px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/21c7877d-4b03-4a3c-a3a9-778f4197b5e6.jpg" title="电子枪与电磁透镜的另类解析10.png" alt="电子枪与电磁透镜的另类解析10.png" width="664" height="199" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size:19px"2.2.2/span/strongstrongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"电磁透镜的像差/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px "虽然电子束在电磁透镜中的电子轨迹比可见光在光学透镜中的轨迹要复杂得多,但结果基本类似。光学透镜成像过程中存在的像差,在电磁透镜的成像过程中也同样存在,只是程度以及解决方式不一样。解决像差,对扫描电镜和透射电镜成像效果的影响也不一样。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"电子显微镜使用高能电子束和电磁透镜,相对于光学显微镜,其所形成的像差要小很多。而解决像差影响也会对测试结果产生负面影响,比如束流密度增大带来的热损伤、运用单色器会对信号量形成衰减、会聚角增大在扫描电镜测试时会增加样品信号扩散,这些负面影响是否会超过解决像差所带来的正面效果?这里存在着一个辨证的关系。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"光学显微镜显然是解决像差带来的正面效果要大,所以大量的消像差组件存在于光路当中。电子显微镜呢?目前仅在场发射透射电镜中加入球差校正器有着极为明显的作用,扫描电镜中却未见使用。这与两种电子显微镜所针对的样品以及所获取的样品信息特性有关。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"透射电镜样品极薄、样品中信号扩散基本可以忽略不计。球差的改善会带来两个结果:束流密度的增加、会聚角的增加。束流密度增加会使得信息的激发区缩小同时信号量增加,这无疑对提高分辨力有利;电子束会聚角的增加有利于散射电子散射角的扩大,对/spanspan style="font-size:19px"stem/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"成像有利。因此对于透射电镜来说,解决球差所带来结果基本都是正面,这使得球差校正对透射电镜提高分辨力的影响十分明显。当然基础还是电子枪,热发射电子枪加装球差校正,结构更复杂而且结果差。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px "扫描电镜样品相对电子束来说无穷厚,电子束击入样品所引起的信号扩散较大。采用信号又是溢出样品表面的二次电子和背散射电子,电子束会聚角的改变对它们溢出范围影响不可忽略。球差校正结果到底如何?目前还没看到球差校正在扫描电镜中被运用。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 19px "球差校正器是采用多极子校正装置产生的磁场对电子束做一个补偿散射(如凹透镜对光线的散射),来消除聚光镜边缘所引起的球差。/span/pp style="text-align:center"span style="font-size:19px"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/c178f974-3020-497b-9c33-5f66b75f8046.jpg" title="10.jpg" alt="10.jpg"//span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="font-size:19px font-family: 宋体"球差校正器图解/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px "电子显微镜减少色差主要依靠单色器。其原理是将电子束按照能量进行分离,然后选取某个能量段的电子束,由此降低电子束的能量差也就是色差。其缺点是电子束强度同时降低,这就要求样品能产生充足信号,同时信号接收器的接收效果也要相应提升。目前单色器主要被用在热场电子枪电镜。冷场电子枪由于色差很小,束流也较小,单色器对测试结果的正面影响不大,负面影响(束流的衰减)可能会更大,因此冷场电镜未见使用单色器。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 28px font-size: 19px font-family: 宋体 "辩证法的规律无处不在,任何条件的改变,部件的设计都不会是完美无缺。任何事、任何物的存在和变化都包含有正、反两方面的结果。我们必须对事和物做全面的正确了解,根据自己需求选取最大的正面因素,才能使得我们在做事和选物时获得最好的结果。最后以老祖宗的名言来做结束。那就是被我们常常认为是消极思维,其实却包含极大哲理的/spanstrong style="text-indent: 28px "span style="font-size:24px font-family: 宋体"“中庸之道、过犹不及”。/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px "作者简介:/span/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px "img style="max-width: 100% max-height: 100% float: left width: 100px height: 154px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/3b78ff26-962f-4859-9049-9705ef02e500.jpg" title="9735aac7-cc11-41a0-b012-437faf5b20b5.jpg" alt="9735aac7-cc11-41a0-b012-437faf5b20b5.jpg" width="100" height="154" border="0" vspace="0"/林中清,87年入职安徽大学现代实验技术中心从事扫描电镜管理及测试工作。32年的电镜知识及操作经验的积累,渐渐凝结成其对扫描电镜全新的认识和理论,使其获得与众不同的完美测试结果和疑难样品应对方案,在同行中拥有很高的声望。2011年在利用PHOTOSHIOP 对扫描电镜图片进行伪彩处理方面的突破,其电镜显微摄影作品分别被《中国卫生影像》、《科学画报》、《中国国家地理》等杂志所收录、在全国性的显微摄影大赛中多次获奖。/span/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "span style="font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px "br//span/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strongspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "参考书籍:/span/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 19px font-family: 宋体 "《扫描电镜与能谱仪分析技术》张大同/spanspan style="font-size: 19px "2009/spanspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "年/spanspan style="font-size: 19px "2/spanspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "月/spanspan style="font-size: 19px "1/spanspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "日/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"华南理工出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"《微分析物理及其应用》/span span style="font-size:19px font-family: 宋体"丁泽军等/spanspan style="font-size: 19px" 2009/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"年/spanspan style="font-size:19px"1/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"月/spanspan style="font-size:19px" /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"中科大出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"《自然辩证法》/spanspan style="font-size:19px" /spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"恩格斯/spanspan style="font-size:19px" /spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"于光远等译/spanspan style="font-size:19px" 1984/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"年/spanspan style="font-size:19px"10/spanspan style="font-size:19px font-family: 宋体"月/spanspan style="font-size:19px" /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"人民出版社/spanspan style="font-size:19px" /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size: 19px font-family: 宋体 "《显微传》/spanspan style="font-size: 19px " /spanspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "章效峰/spanspan style="font-size: 19px " 2015/spanspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "年/spanspan style="font-size: 19px "10/spanspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 "月/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"清华大学出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"日立/spanspan style="font-size:19px"S-4800/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"冷场发射扫描电镜操作基础和应用介绍/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family:宋体"北京天美高新科学仪器有限公司/spanspan style="font-size:19px" /spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"高敞/spanspan style="font-size:19px" 2013/spanspan style="font-size:19px font-family:宋体"年/spanspan style="font-size:19px"6/spanspan style="font-size:19px font-family: 宋体"月/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family: 宋体"br//span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-size: 19px font-family: 宋体 color: rgb(0, 176, 240) "延伸阅读:/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20191029/515692.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 0, 0) font-size: 19px font-family: 宋体 "扫描电镜加速电压与分辨力的辩证关系——安徽大学林中清32载经验谈(1)/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20191126/517778.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline "span style="font-size: 19px font-family: 宋体 color: rgb(0, 0, 0) "扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱——安徽大学林中清32载经验谈(2)/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-size:19px font-family: 宋体"/span/p
  • 合肥研究院研制出固体核磁共振静态探头
    p  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王俊峰课题组博士毛文平研制出了一种600mhz固体双共振静态探头。/pp  固体a title="" href="http://www.instrument.com.cn/zc/43.html" target="_self"核磁共振/a(nmr)能够原位测定具有原子分辨率的分子结构和动力学信息,在材料表征、多相催化和结构生物学等领域有重要应用。强磁场有助于提高nmr检测灵敏度和谱图分辨率,但同时对探头设计也提出新的挑战:波长效应导致射频场(b1场)均匀度下降、射频电场相对强度过强导致b1场强度受限、含盐生物样品与强电场相互作用导致发热严重甚至失去活性。因此,开展高场下的低旋磁比四极核和生物大分子固体nmr研究,亟需能产生高均匀度和强度b1场、低电场探头,以提高nmr检测灵敏度、缩短谱图数据采集时间。/pp  毛文平通过引入交叉线圈、平衡电路以及阻抗匹配网络优化技术,使得双共振静态探头获得了以下主要性能参数:1h通道b1场均匀度a810/a90约为96%,最大去偶场强度为132khz*80ms,含盐样品脉冲功率损耗为0.02mw· khz-2· mm-1(仅为螺线管线圈探头的10%,因此有利于降低含盐样品的发热效应,测试样品为浓度为0~1000mmnacl溶液) x通道可覆盖31p及以下所有larmor共振频率,b1场a810/a90约为83%,金刚烷静态cp实验4次累加灵敏度为88(相同条件下某商业4毫米双共振mas探头灵敏度为46)。/pp  该探头将纳入合肥战略能源和物质科学大型仪器区域中心向用户开放。br//p
  • 科学岛团队在静态磁场法拉第旋转光谱研究方面取得新进展
    近日,中科研合肥研究院安光所高晓明研究员团队在静态磁场法拉第旋转光谱研究方面取得新进展,相关研究成果以《基于环形阵列永磁体的法拉第旋转光谱NO2传感器》为题发表在国际TOP期刊Analytical Chemistry上。法拉第旋转光谱(FRS)通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化,从而实现对基态或上电子态具有磁偶极矩的顺磁性分子的高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力,这使得其表现出高度的样品特异性。同时,由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声,法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。目前法拉第旋转光谱信号主要由螺线管线圈产生的交流磁场调制样品吸收线的塞曼分裂而产生。针对正弦电磁场在激发磁光效应时所存在的高功耗、电磁干扰、产生大量焦耳热等缺陷,团队刘锟研究员,博士后曹渊等人提出了一种基于稀土永磁体的静态磁场法拉第旋转光谱传感装置。研究团队将十四个完全相同的环形钕铁硼(NdFeB)永磁体按照非等间距的形式同轴组合,从而在380 毫米长度范围内产生了一个平均磁场强度为346 高斯的外部纵向静态磁场。通过将赫里奥特(Herriott)池与非等间距永磁体阵列同轴配合,极大地增强了线偏振光与样品之间的相互作用。实验以NO2为检测对象,探测了1613.25 cm-1处NO2的ν3基带的Q支光谱特征,在23.7 米的光程范围实现了0.4 ppb的检测极限。本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目、国家自然科学基金、先进激光技术安徽省实验室开放基金、合肥研究院院长基金以及中国博士后面上基金等项目的资助。  静态磁场法拉第旋转光谱传感装置  环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特性  法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系
  • MF pro便携式电磁流量计应用于排污口
    MF pro便携式电磁流量计应用于排污口哈希公司 Today背景介绍面对日益严重的水污染,保护和治理迫在眉睫。在过去的十年中,国家颁布了许多与水资源保护相关的政策。同时,国家相关部门也加强了污染企业排污口的监测和监控,处罚也日趋严厉。入河排污口监测中有两项重要污染指标:污水入河量和污染物总量。污水流量乘以排放时间等于污水入河量,污水流量乘以污染物浓度等于污染物入河总量。污水流量是确定污水入河量和污染物入河总量的基础,污水流量实测的准确性直接影响污水入河量和污染物入河总量计算的准确性。此外,入河排污口监测资料也是水资源保护规划编制、水功能区管理的重要依据。因此,准确测量入河排污口量,做好入河排污口监测基础工作,是非常关键的。应用方案目前河道、管道中污水测流已经变的越来越重要,测流手段也越来越先进,由早期的旋桨机械式、发展到声学多普勒式,再到电磁式流量计。OTT MF pro便携式电磁流量计,采用电磁感应原理进行流速流量测量。传感器在水中发出电磁波,在环绕探头的周围水域形成一个磁场,通过磁场的水流流速与探头电压变化成一定比例关系,电压变化反映流速快慢,进而通过探头内部的微处理器得到流速值。OTT MF pro电磁流量计具备同时监测水位、流速和剖面流量的能力,搭配手操终端,具备如下特点:压力单元可直接测量水深及底床形状、浅水中也可使用低流阻的高效探头小巧轻便的手持终端,并带有键盘接口和图形显示界面可显示实时数据及流速分布曲线不受水质好坏或者水草丛生等恶劣环境的影响内置多种国际标准的流速测量方法及流量计算方法支持多种测量模式:实时测量和剖面测量;支持多种剖面类型:河流和管道;支持多种管道类型:圆形、矩形、梯形、2/3 蛋形、2/3 倒蛋形;支持多种河流流量计算方法:平均截面法和中间截面法;支持多种管道剖面计算方法:0.9 x Vmax、0.2/0.4/0.8、流速和水位积分器、2D;支持多种河流剖面计算方法:1、2、3、4、5 和 6 点(流速法 - 符合 USGS 和 ISO 标准),2 点 KREPS 法,1 点表面流速法,1 点和 2 点冰下测量法USB 数据导出接口,简单便捷手持终端彩色屏幕,易于查看,可充电电池组,连续使用超过 18 小时引导式自动向导软件可以很方便进行野外使用污水流量测量的先决条件是流速的测量,流速乘以过水断面截面积等于流量。OTT MF pro流量计即可以测量流速,也可以根据断面形态直接输出流量,操作非常方便。其中,河流流量测量支持:平均截面法(图一)和中间截面法。图一 平均截面法MF pro流量计手持操作终端内嵌多种测量模式,里面的剖面流量测量也是非常适用。根据终端提示,选择测量的类型和统计方法,逐步测量各点的流速,最终终端自行计算最终流量。设备操作十分简便,只需要将探头伸到水里,输入测量类型和测量面的形态,计算结果直接输出。图二 圆形管道——0.2/0.4/0.8测量法MF pro流量计使用简便,适用于各种类型的渠道/河流、管道(满管和半管均可)得到了很多专家和同行的认可。测杆可以拼接,长度随意调整,携带方便。电磁流量计的优势常见的接触式便携流速仪测量原理主要有:旋桨式、声学多普勒式和电磁式。电磁流量计是采用根据法拉第电磁感应定律进行流速流量测量。传感器在水中发出电磁波,在环绕探头的周围水域形成一个磁场,通过磁场的水流流速与探头电压变化成一定比例关系,电压变化反映流速快慢,进而通过探头内部的微处理器得到流速值。优点:不受被测介质温度、粘度、密度的影响;响应时间快;无机械转动部件,不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题;不受温度的影响;无需满管,半管也可测量。如需了解更多关于OTT产品的应用,码上关注END哈希——水质分析解决方案提供商,我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务,以世界水质守护者作为使命,服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案,请通过【阅读原文】与我们联系,通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取便携乐扣弹跳杯哦!
  • 高效率三共振/双共振固体核磁共振MAS探头由合肥研究所研制成功
    p 中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制出高效率三共振/双共振固体核磁共振魔角旋转(Magic Angle Spinning, MAS)探头,可实现在双共振/三共振模式或不同谐振频率间的切换,主要用于四极核材料、膜蛋白以及锂电池/超级电容的固体NMR研究。/pp style="text-align: justify " 固体核磁共振(NMR)在研究有序或无序材料、不可溶生物分子的原子尺度结构和动力学信息中发挥着重要的作用。固体或半固体样品中,化学位移、偶极耦合以及核四极相互作用的各向异性导致固体NMR谱图分辨率远低于液体NMR。MAS和偶极去耦是固体NMR实验中常用的提高谱图分辨率的基本方法。/pp style="text-align: justify " 不同的实验和应用体系,对MAS探头的要求和功能,如射频场强度和均匀度、脉冲功率-射频场强度的转换效率、MAS转速、射频通道数、通道调谐范围、变温范围以及原位检测等,有不同的要求。因此,探头是NMR波谱仪中需要特别设计和定制的部件。继2015年底研制出固体双共振静态探头后,强磁场中心研究员王俊峰课题组博士毛文平在三共振3.2mmMAS探头研制方面又取得新的突破。/pp style="text-align: justify " 3.2mmMAS转子和定子的设计和加工均在国内完成。经过多次设计-优化后,研究人员联合国内陶瓷加工厂商试制出的转子能够在2380mBar的驱动气压下以21kHz的转速稳定地旋转。为了增大X或Y通道调谐范围,阻抗匹配网络被设计制作成一系列可快速插拔的PCB插件,方便用户在双共振/三共振模式或不同谐振频率间的切换。该探头的主要性能参数为:(1)1H B1场均匀度A810/A90约为96%,三共振模式下B1强度为108kHz@210W;(2)13C B1场均匀度A810/A90约为88%,三共振模式下B1强度为88kHz @ 169W,双共振模式下为111kHz@169W;(3) 三共振模式下15N B1强度为50kHz@269W,双共振模式下为75kHz@269W;(4)双共振时X通道可覆盖39K~31P范围内所有Larmor共振频率。/pp style="text-align: justify " 三共振3.2mm MAS探头主要用于四极核材料、膜蛋白以及锂电池/超级电容的固体NMR研究,将与双共振静态探头一并纳入合肥战略能源和物质科学大型仪器区域中心向用户开放。/ppbr//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c29cecf9-bdcd-4c3d-a8f2-35c730ff8d19.jpg" title="5.png"//pp style="text-align: center "MAS转速表/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/e0428ad4-aa99-46b1-99ba-88ea4d50b228.jpg" title="6.png"//pp style="text-align: center "金刚烷的线型测试/ppbr//p
  • MF pro便携式电磁流量计在排污口的应用
    MF pro便携式电磁流量计在排污口的应用背 景 面对日益严重的水污染,保护和治理迫在眉睫。在过去的十年中,国家颁布了许多与水资源保护相关的政策。同时,国家相关部门也加强了污染企业排污口的监测和监控,处罚也日趋严厉。入河排污口监测中有两项重要污染指标:污水入河量和污染物总量。污水流量乘以排放时间等于污水入河量,污水流量乘以污染物浓度等于污染物入河总量。污水流量是确定污水入河量和污染物入河总量的基础,污水流量实测的准确性直接影响污水入河量和污染物入河总量计算的准确性。此外,入河排污口监测资料也是水资源保护规划编制、水功能区管理的重要依据。因此,准确测量入河排污口量,做好入河排污口监测基础工作,是非常关键的。 应用方案 目前河道、管道中污水测流已经变的越来越重要,测流手段也越来越先进,由早期的旋桨机械式、发展到声学多普勒式,再到电磁式流量计。OTT MF pro便携式电磁流量计,采用电磁感应原理进行流速流量测量。传感器在水中发出电磁波,在环绕探头的周围水域形成一个磁场,通过磁场的水流流速与探头电压变化成一定比例关系,电压变化反映流速快慢,进而通过探头内部的微处理器得到流速值。 OTT MF pro电磁流量计具备同时监测水位、流速和剖面流量的能力,搭配手操终端,具备如下特点:压力单元可直接测量水深及底床形状、浅水中也可使用低流阻的高效探头小巧轻便的手持终端,并带有键盘接口和图形显示界面可显示实时数据及流速分布曲线不受水质好坏或者水草丛生等恶劣环境的影响内置多种国际标准的流速测量方法及流量计算方法o 支持多种测量模式:实时测量和剖面测量;o 支持多种剖面类型:河流和管道;o 支持多种管道类型:圆形、矩形、梯形、2/3 蛋形、2/3 倒蛋形;o 支持多种河流流量计算方法:平均截面法和中间截面法;o 支持多种管道剖面计算方法:0.9 x Vmax、0.2/0.4/0.8、流速和水位积分器、2D;o 支持多种河流剖面计算方法:1、2、3、4、5 和 6 点(流速法 - 符合 USGS 和 ISO 标准),2 点 KREPS 法,1 点表面流速法,1 点和 2 点冰下测量法USB 数据导出接口,简单便捷手持终端彩色屏幕,易于查看,可充电电池组,连续使用超过 18 小时引导式自动向导软件可以很方便进行野外使用 污水流量测量的先决条件是流速的测量,流速乘以过水断面截面积等于流量。OTT MF pro流量计即可以测量流速,也可以根据断面形态直接输出流量,操作非常方便。平均截面法 MF pro流量计手持操作终端内嵌多种测量模式,里面的剖面流量测量也是非常适用。根据终端提示,选择测量的类型和统计方法,逐步测量各点的流速,最终终端自行计算最终流量。设备操作十分简便,只需要将探头伸到水里,输入测量类型和测量面的形态,计算结果直接输出。 圆形管道——0.2/0.4/0.8测量法 MF pro流量计使用简便,适用于各种类型的渠道/河流、管道(满管和半管均可)得到了很多专家和同行的认可。测杆可以拼接,长度随意调整,携带方便。 电磁流量计的优势 常见的接触式便携流速仪测量原理主要有:旋桨式、声学多普勒式和电磁式。电磁流量计是采用根据法拉第电磁感应定律进行流速流量测量。传感器在水中发出电磁波,在环绕探头的周围水域形成一个磁场,通过磁场的水流流速与探头电压变化成一定比例关系,电压变化反映流速快慢,进而通过探头内部的微处理器得到流速值。优点不受被测介质温度、粘度、密度的影响响应时间快无机械转动部件,不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题不受温度的影响无需满管,半管也可测量
  • 3轴手持式特斯拉计-让狭窄气隙中的磁场高精度3维测量成为可能!
    3轴手持式特斯拉计-让狭窄气隙中的磁场高精度3维测量成为可能!3轴手持式USB特斯拉计包含一个完全集成的3轴霍尔探头,该探头集成在一个专门设计的碳纤维支架中,为探头提供机械保护。探头支架宽 4 毫米,厚仅 1 毫米,可以测量狭窄气隙中的磁场。霍尔探头连接到紧凑轻巧的电子模块,提供测量信号调节、12 位 AD 转换、设备校准以及与主机的 USB 连接。霍尔探头片上温度传感器允许为每三个磁场分量(Bx、By 和Bz)提供温度补偿输出信号。一.测量原理首先我们可以来看一下磁场矢量和分量。空间中任何一点的磁场都是矢量。这意味着存在与场相关的方向以及场强。考虑下面的箭头:一.测量原理首先我们可以来看一下磁场矢量和分量。空间中任何一点的磁场都是矢量。这意味着存在与场相关的方向以及场强。考虑下面的箭头:我现在可以用 x 和 y 分量来描述箭头的长度或磁场的强度。使用勾股定理:现在假设存在第三方向,因此箭头 B 可以指向页面平面之外(或进入)。现在有第三个组件,即 Bz,在我们的示例中,它是组件从页面向外延伸到箭头尖 端的长度。通过完全相同的数学,我现在可以将 B 描述为:B值是磁场强度。Bx、By 和 Bz 是由三轴特斯拉计(高斯计)测量的三个分量。单轴测量设备将根据敏感轴相对于磁场方向的定向方式改变其读数。要获得空间任意点磁场的完整表示,不仅需要 B 的值,还需要方向,可以表示为 Bx、By 和 Bz 三个分量。一些磁场传感器仅测量磁场的一个分量(磁通门和霍尔效应仪器)。这些被称为单轴设备。其他仪器仅测量总场幅(NMR、ESR)。这是上面的数量B。可以结合三轴传感器在单个探头包中提供三个现场测量。这些被称为三轴设备。昊量光电新推出3轴手持式USB特斯拉计就是可以实现三维分量的磁场测量系统!二.功能性3轴手持式USB特斯拉计在 Windows 计算机、平板电脑或智能手机上运行的易于使用的特斯拉计软件用于数据采集、特斯拉计电源和控制以及测量数据的可视化。测量数据以数字和图形彩色显示 器显示,便于阅读和直观设置警报触发器、保持功能和测量数据存储。显示磁场的总值,以及磁场的所有三个分量和探头温度。此外,还可以显示磁场分量的蕞小值/蕞大值。三.技术信息和规格• 带有 3 轴霍尔探头的特斯拉计/高斯计• 轻巧而坚固的塑料外壳• 很好坚固和灵活的碳纤维探头支架• 用于保存校准数据的 EEPROM• 适用于 PC、平板电脑和智能手机的用户友好型软件• 报警、保持和归零功能• 磁场分量 Bx、By 和 Bz 以及 BTotal、Bmax、Bmin 和探头温度的数值和图形可视化• 霍尔探头(带支架)的厚度:1mm• 霍尔探头的宽度:4mm• 未校准的测量范围:20T• 校准测量范围:0.1T、0.5T、2T• 磁分辨率:± 20µT• 频率带宽:DC-500Hz• AD 转换:12Bit• 接口:兼容 USB2 和 USB3• 精度:± 1%四.应用的方向• 永磁体和磁体系统的控制和监测• 测量周围磁场• 磁体系统和过程控制的开发• 应用于生产线和实验室• 磁场映射五.丰富的配件零高斯室用于将读数归零。尺寸:25mm 外径,21mm 内径,200mm 长度。屏蔽系数:100关于MatesyMatesy GmbH 是一家位于耶拿大学城中心的创新技术公司。该公司成立于 2008 年,是研发机构“ INNOVENT Technology Development ”的衍生公司,专注于 磁场的可视化表征和生成。此外,Matesy 将磁性用于各种应用,例如:磁性标记颗粒和物体的三维定位、人体胃肠道靶向药物释放、安全特性的智能检查和材料开发上海昊量光电作为Matesy公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于3轴手持式特斯拉计有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。如果您对3轴手持式特斯拉计有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1863欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。
  • 张承青电镜实验室环境约稿[3]:低频电磁屏蔽实践
    为促进电子显微学研究、电镜应用技术交流,打破时空壁垒,仪器信息网邀请电子显微学领域研究、技术、应用专家,以约稿分享形式,与大家共享电子显微学相关研究、技术、应用进展及经验等。同时,每期约稿将在仪器信息网社区电子显微镜版块发布对应互动贴,便于约稿专家、网友线上沟通互动。专家约稿招募:若您有电子显微学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎邮件投稿或沟通(邮箱:yanglz@instrument.com.cn)。本期将分享张承青老师为大家整理的关于电镜实验室环境对电镜的影响的系列约稿经验分享,以下为系列之三,以飨读者。(本文经授权发布,分享内容为作者个人观点, 仅供读者学习参考,不代表本网观点)系列之三 低频电磁屏蔽实践《低频电磁屏蔽实践》一文第一稿于2007年11月完成,曾被不知名朋友鼓捣到百度上置顶数年(未署名),本篇主要内容来自该文。此次经补充修改,第一次署名。孔乙己有名言:偷书不算偷,我抄自己的当然更不算啦。怕产生误解,特此说明一下。这里我们讨论一下低频电磁屏蔽的机理及推导计算(以下不加说明均指磁路分流法),和在实际工作中必须要加以注意的事项。对“感生反相电磁场法”感兴趣的朋友,请参见本系列之五《几种改善电磁环境方法比较》。许多“专业文献”在分析低频电磁屏蔽机理的机理时套用了中高频电磁屏蔽的理念和计算方法,致使计算和设计与实际结果偏差很大。有些中高频电磁屏蔽理念被盲目照搬到低频领域,造成不少误解、产生不少浪费和失误。众所周知,电磁波是磁场-电场交替传播的,既有电性又有磁性。所以往往很自然地推导出电磁波既可以用电场来度量,也可以用磁场来度量。可是这必需要做具体讨论。实际上泛泛谈论“电磁波”对讨论基本物理原理而言固然没错,但实际工作中,还必须结合频率来考虑。在频率趋于0时(频率等于零时,那就是直流磁场啦),电磁波的磁场分量趋强,电场分量渐弱;在频率升高时,电场分量趋强而磁场分量减弱。这是一个渐变的过程,没有一个明显的转变点。一般从零到几千赫兹时,用磁场分量可以较好地表征、度量和计算,所以一般我们用“高斯”或“特斯拉”做场强的单位;而在100kHz以上时,用电场分量表征比较好,这时就用伏特/米来做场强的单位。对于低频电磁环境,直截了当从减弱磁场分量入手应该是一个好办法。下面重点讨论屏蔽体内体积为40~120m3,屏蔽前磁场强度在0.5~50mGauss p-p(毫高斯 峰-峰值) 范围的低频(0~300Hz)电磁场屏蔽的实际应用(一般电镜实验室环境大致就是这样的)。考虑到性价比,屏蔽体材料如无特殊情况,一般应选择低碳钢板 Q195(旧牌号为A3)。 我们先来建立一个数学模型:1.计算式推导因为低频电磁波的能量主要由磁场能量构成,所以我们可以使用高导磁材料来提供磁旁路通道以降低屏蔽体内部的磁通密度,并借用并联分流电路的分析方法来推导磁路并联旁路的计算式。这里有以下一些定义:Ho: 外磁场强度Hi: 屏蔽内空间的磁场强度Hs: 屏蔽体内磁场强度A: 磁力线穿过屏蔽体的面积 A=L×WΦo:空气导磁率Φs:屏蔽材料导磁率Ro: 屏蔽内空间的磁阻Rs: 屏蔽材料的磁阻L: 屏蔽体长度W: 屏蔽体宽度h: 屏蔽体高度(亦即磁通道长度) b: 屏蔽体厚度由示意图一可以得到以下二式Ro=h/( A×Φo)=h/(L×W×Φo) (1)Rs=h/(2b×W+2b×L)Φs (2)由等效电路图二可以得到下式Rs= Hi×Ro/(Ho- Hi) (3)将(1)、(2)代入(3),整理后得到屏蔽体厚度b的计算式(4) b=L×W×Φo(Ho-Hi)/ (W+L) 2Φs Hi (4)注意:在(4) 式中磁通道长度h已在整理时约去,在实际计算中Φo、Φs 、Ho、Hi等物理单位也将约去,我们只需注意长度单位一致即可。由(4) 式可以看出,屏蔽效果与屏蔽材料的导磁率、厚度以及屏蔽体的大小有关。屏蔽材料导磁率越高、屏蔽材料越厚则磁阻越小、涡流损耗越大,屏蔽效果越好;在导磁率、厚度等相同的情况下,屏蔽体积越大屏效越差。因为整体材料的涡流损耗比多层叠加(总厚度相同)的涡流损耗要大,所以如无特殊情况不宜选用薄的多层材料而选用厚的单层材料。2.计算式校验我们用(4)式计算并取Φo=1, L=5m,W=4m,Φs=4000,计算结果与实测数据(收集这些数据花了好几个月呢)对照比较(参见表1),发现差别很大:表1厚度(mm) 场强(%)1.5234568外磁场强度100100100100100100100实测内磁场强度60~6545~50~35~27~22~168~12计算内磁场强度18.513.99.266.945.564.633.47注:1.外磁场强度为5~20mGaussp-p。 2.为便于比较将计算数值及实测数值都归算为百分数。 3.实测值系由不同条件下的多次测试折算而得。由于各次的测试条件不完全相同,所以只能取其大约平均数。事实上,由于各种因素的影响,试图建立一个简单的数学模型直接去分析和计算低频电磁屏蔽的效果是相当困难的。通过分析,发现计算与实测相比偏差较大主要有两方面的原因。并联分流电路的函数关系是线性的,而在磁路中,导磁率、磁通密度、涡流损耗等都不是完全线性关联,许多参数互为非线性函数关系(只是在某些区间线性度较好而已)。我们在推导磁路并联旁路的机理时,为避免繁杂的计算,忽略或近似了一些参数,简化了一些条件,把磁路线性化后计算。这些因素是造成计算精度差的主要原因。另一方面,商品低碳钢板的规格一般为1.22m×2.44m,按一个长×宽×高为5×4×3m3的房间来算,焊接缝至少五六十条,即便是全部满焊,焊缝厚度也往往小于钢板的厚度。另外屏蔽体上难免有开口和间隙,这些因素造成的共同结果就是:屏蔽体磁阻增大,整体导磁率下降。用并联分流电路的分析方法推导出的磁路屏蔽计算式必须加以修正才能接近实际情况。3.修正后的计算公式在(4)式基础上,我们引入修正系数μ,且考虑到空气导磁率近似为1,得到(5)式b=μ〔L×W(Ho-Hi)/ (W+L) 2Φs Hi 〕 (5)μ在3.2~4.0之间选取。屏蔽体体积小、工艺水平高可取小值,反之取较大值为好。我们用(5)式取μ=3.4计算出的结果与实测数据对照比较(参见表2),啊哈,这下吻合度基本可以满意。表2厚度(mm)场强(%)1.5234568外磁场强度100100100100100100100实测内磁场强度60~6545~50~35~27~22~168~12计算内磁场强度62.947.231.523.618.915.711.8注:其它情况与表1相同。必须指出的是,多次测试数据表明,虽然(5)式计算结果与多次的现场实测结果吻合度较高,但后来也发现个别相差较大的实例,究其原因是属于现场施工的问题。以下是在现场施工中可能发生的几种情况:1.个别部位(如门)用了薄钢板;2.钢板没有连续焊接且拼接缝过大;3.钢板焊缝深度不足,焊缝处导磁率变小,形成多处“瓶颈”;4.屏蔽体在设备基础部位开口过大且波导口处理不当;5.随意缩短波导管的长度或加工时有偷工减料现象;6.波导管壁厚过小;7.屏蔽体多点接地致使屏蔽材料中有不均匀电流;8.屏蔽体与电源中性线相连。一两处小小疏忽就会造成屏蔽效果严重劣化。这有点类似于“水桶理论” :水桶的容量取决于最短的那块木板。对于这类隐蔽项目,质量往往由工艺保证。所以在选择一个可靠的施工单位、严格遵照设计工艺要求、加强现场施工监理、实施分阶段验收等方面,都是一定要引起高度注意的。屏蔽体的开口设计:设计一个屏蔽体,一定会碰到开口问题。常见开口设计的理论方法大多难以在低频磁屏蔽设计中直接应用。下面以一个房间的屏蔽设计为例来讨论。1.小型开口房间内安装的被屏蔽设备,一般都需要供应动力、能源和冷却水等等。这些辅助设施大多位于屏蔽室之外,通过进出水管、进排气管和电缆连接进来。我们可以将这些管道和电缆适当集中,统一经由一个或数个小孔穿过屏蔽体。小孔可用与屏蔽体相同的材料做成所谓 “波导口”,长径比为一般认为至少要达到3~4﹕1(现场条件允许的话长些更好)。例如小孔直径为80mm,则长度至少为240~320mm。2.中型开口空调的通风口、换气扇的进排气口等直径(或者正方形、长方形的边长)一般在400~600mm左右,这样算来波导口的长度将达到1200~2400mm,这在实际施工中是无法承受的。这时可以用栅格将原来的开口分隔为几个同样大小的小口。例如将一个400×400mm的进风口分隔为九个等大的栅格,则长度由1200~1600mm减少为400~530mm(栅格增加的风阻很小,可以忽略不计)。设计和加工时注意以下几点:1)栅格的材料与屏蔽体相同,不要随意减小材料的厚度;2)栅格的截面尽量接近正方形;3)在长度可以接受的情况下,尽量减少栅格的数量,以减少加工难度和风阻;4)栅格各处都要连续焊接,以免磁阻增大;5)各个开口接缝处,可以增加硅钢板就,以增加导磁性。3.可关闭的大型开口一般房间的门窗等开口都在1m×2m以至更大,这时应该依照门窗(均为与屏蔽体同样的材料制成)关闭后的非导磁间隙来设计波导口。设门窗关闭后的非导磁间隙为5mm(这在技术上并不困难,个别难以处理的地方可以加道折边),则波导口的长度为15~20mm。考虑到间隙是狭长的,这个长度尽量长些为好。注意这里的波导口并不是只由门窗的框构成,在所有的非导磁间隙处都要有一定厚度的折边,保证波导口的长度。为保证特殊情况下的安全撤离,屏蔽室的门框应特别加强,屏蔽门最好向外开启。下面有一个实际设计的例子:房间的长、宽、高分别为5米、4米和3.3米,原磁场强度x=10mGauss,y=8mGauss,z=12mGauss,试设计一低频电磁屏蔽,要求屏蔽体内任一方向的磁场强度小于2mGauss。参见图三。1.选用商品低碳钢板,Φs=4000,规格为1.22m×2.44m;2.按照(5)式分别从x、y、z三个方向来计算钢板厚度:μ取3.8,L×W分别以条件所给的长、宽、高代入,且与x、y、z等方向的原磁场强度对应。bx=3.8〔3.3m×4m×(10mGauss -2mGauss)/(4m+3.3m) 2×4000×2mGauss〕 =3.43mmby=3.8〔3.3m×5m×(8mGauss -2mGauss)/(5m+3.3m) 2×4000×2mGauss〕 =2.83mmbz=3.8〔5m×4m×(12mGauss -2mGauss)/(4m+5m) 2×4000×2mGauss〕 =5.28mm (若取长宽分别为10、6米,则可计算得b=2280/56000=8.91mm)全部钢板厚度至少为6mm(为防止环境磁场变化留有裕量亦可选用8~10mm),单层。全部焊缝要求连续焊接,并尽量使焊缝深度接近母材厚度。3.波导口处理(略。参见屏蔽体的开口设计)。以上实例完工后检测,完全达到设计要求。需要注意的是:由于磁屏蔽不能改善DC干扰环境,在需要改善DC电磁干扰环境时,需与具有消除DC功能的主动式消磁器配合使用。另有一种情况,对于电源线、变压器等产生电磁干扰的,也用铁管铁盒套住,是不是也可以改善呢?千万不要!多地多处的多次测试证明,电源线用铁管套住后磁场往往不会减少反而增大,似乎可以解释为这是加大了“源”的体积,提高了磁场发散效率。2020.10张承青作者简介作者张承青,退休前在某电镜公司工作多年,曾经做过约两千个(次)电镜环境调查、测试,参与多个电镜实验室设计及改造设计规划,在低频电磁环境改善和低频振动改善等方面有些体会,迄今仍在这些方面继续探索。附1:张承青系列约稿互动贴链接(点击留言,与张老师留言互动): https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1附2:张承青系列约稿发布回顾拟定主题发布时间文章链接序言 电镜实验室环境对电镜的影响2020年10月13日链接系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性2020年10月15日链接系列之二 电镜实验室的电磁环境改善2020年10月20日链接系列之三 低 频 电 磁 屏 蔽 实 践2020年10月22日链接系列之四 主动式低频消磁系统2020年10月27日链接系列之五 几种改善电磁环境方法比较2020年10月29日链接系列之六 低频振动环境改善2020年11月3日链接系列之七 谈谈电子显微镜的接地2020年11月5日链接系列之八 温度湿度和风速噪声2020年11月11日链接… … … … … … 附3:相关专家系列约稿安徽大学林中清扫描电镜系列约稿
  • 扫描电镜的探头新解——安徽大学林中清32载经验谈(6)
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "【作者按】形貌衬度、Z衬度、晶粒取向衬度、二次电子衬度、边缘效应、电位衬度等是形成扫描电镜表面形貌像的几个重要衬度信息。对这些衬度信息的接收离不开探头。本文将就扫描电镜两种主要探头的构造、工作原理及其接收的样品信息进行详细探讨。/span/ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 240) "一、二次电子探头/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "目前教科书的观点认为:二次电子探头接收的样品表面信息主要是二次电子。真实情况是否如此呢?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong1.1二次电子图像所拥有的特性/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "A) 二次电子能量很低(低于50ev),从样品表面溢出的深度浅,在样品中的扩散范围小。适合用于表现样品表面形貌像的极细小细节(小于10nm)。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/3edeb286-6abb-4bf7-8b3a-008c9ab1551f.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "B)二次电子能量低,在样品表面的溢出量容易受到静电场(荷电)的影响,出现图像局部或全部异常变亮、磨平、变暗并伴随图像畸变的现象,即样品图像的荷电现象。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/fb564107-ab21-4b67-9812-18699dec50be.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "C)二次电子的产额受平面斜率影响较大,边缘处产额最高,形成所谓的二次电子衬度及边缘效应。这些衬度信息会形成信息的假象,也有助于分辨某些特殊的样品信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/51c0d3a0-49ba-412e-96ee-f789a068425d.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "D) 二次电子图像的Z衬度一般表现较差。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/9d2c7e97-f6a9-4de1-b054-9b8e5101f0f5.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong1.2二次电子探头的组成及工作原理/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "二次电子能量弱(低于50ev),要想获取二次电子信息就必须采用高灵敏探头。利用敏感度极强的荧光材料接收弱信号,再以光电倍增管对弱信号做百万倍的放大,将能量极弱的二次电子信息转化为能被电子线路处理的电子信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这种设计是目前解决这一难题的最佳方案。二次电子探头的基本构造正是以这个思路为基础来设计。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.2.1 Everhart-Thornley探测器的结构组成/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由金属网收集极、闪烁体、光导管、光电倍增管和前置放大电路组成的探测器被称为Everhart-Thornley探测器。一直以来都是各厂家用于接收二次电子的主流探测器。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/2f6dd144-afab-427d-99c2-96f6565bc641.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.2.2 Everhart-Thornley探测器的工作原理/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "位于探头最前端的收集极是由金属网构成,其上加有200V的正偏压以捕获更多的二次电子。进入收集极的二次电子由加载在闪烁体金属铝膜上的10KV电压加速在闪烁体上产生一定数量的光子。由闪烁体产生的光子经过光导管的全反射进入光电倍增管阴极,在阴极上转换成电子。这些电子由打拿极的不断倍增,经阳极输出高增益低噪音的电信号。该信号由紧贴阳极的前置放大器放大后,从探测器输出。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "探测器本身无法将到达探测器的高能量背散射电子从低能量的二次电子中分离,但通过改变收集极偏压可以将低能量的二次电子给阻绝在探头外面。其接收的信息特性完全取决于到达探头的信息组成,如果信息中二次电子含量大则图像偏向于二次电子的图像特性,如果背散射电子含量大则结果偏向于背散射电子的图像特性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "将探头的收集极变成负偏压,则我们可以获得偏向于背散射电子的图像。但是图像信号衰减较多,图像质量较差。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "1.3二次电子探头的位置与成像特性/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高分辨场发射扫描电镜中,二次电子探头(ET探头)往往被置于仪器的两个位置:镜筒及样品仓。虽然各电镜厂家探头的具体位置有差异,但其结构是基本一致。探头位置不同,获取的图像性质差异也非常大。下面就以日立冷场电镜S-4800二次电子探头的位置设计为例来加以说明。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.3.1 S-4800二次电子探头的位置设计/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在冷场扫描电镜S-4800中标配了两个二次电子探头。这两个探头的结构和性能完全一致,仅仅在电镜中安装的位置有所差异。一个位于样品仓,另一个位于物镜的上方。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如下图所示:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6b4fc92d-a161-48eb-938a-cdc27b8be3a5.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.3.2 上、下探头的工作过程及获取图像的特性/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "1.3.2.1上探头接收的样品信息/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "扫描电镜EXB系统的结构是在物镜磁场(B)上方正对着上探头设计一个电场(E)。该电场的作用是将物镜磁场吸上来的背散射电子、二次电子混合信息中能量较弱的二次电子分离出来,推向上探头。这个过程如同碾米机进行米、糠分离时吹风机的作用一样。故上探头获取信息是较为纯正的二次电子。背散射电子也可以通过位于物镜内的电极板转换成二次电子被上探头接收,通过调节电极板上加载的电压来选择到达上探头的信息特性。这种间接接收的背散射电子有其一定的特点,但损耗大,大部分情况下信号量不足。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "下面组图为上探头接收的四种信息特性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/312e9fc9-364e-47b7-aa0f-f4a6759f8a69.jpg" title="7.png" alt="7.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6ccf7e3c-4ea6-4df7-a35f-702c3461675e.jpg" title="8.png" alt="8.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "1.3.2.2上探头的工作过程/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高能电子束轰击样品产生各种电子信息被物镜磁场吸收送往物镜上方。工作距离越小被物镜俘获的样品电子信息越多,其中二次电子和背散射电子是呈现扫描电镜表面形貌信息的主要信号源,将被拿出来单独讨论。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "二次电子和背散射电子混合信息被物镜磁场送到位于物镜上方的电场,能量弱的二次电子受电场影响从混合信息中被分离出来并推送到位于物镜上方的上探头,背散射电子由于能量较强,电场对其影响较小,将穿过电场轰击位于电场上方的电极板,产生间接二次电子也会被上探头接收到,但其含量较小不是主要信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "位于物镜中的电极板通过调整加载电压来选择进入物镜的信息类型。低角度(LA)背散射电子可由电极板转换成二次电子被上探头接收,形成所谓间接的LA背散射电子像。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电极板加载+50V电压,将吸收低角度的二次电子和背散射电子,抑制低角度电子信息进入镜筒(U)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电极板加载0V,将由其转化成二次电子的低角度背散射电子和低角度二次电子信息都送入镜筒。上探头接收的是各种角度二次电子和低角度背散射电子的混合信息。其混合比例将随着电极板电压的降低,背散射信息逐渐增多(U,LA0)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "-150V时,二次电子被全部压制,此时上探头接收到的是纯的低角度背散射电子所激发的二次电子信息(U,LA100)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "位于镜筒内的能量过滤器,会将二次电子以及低角度背散射电子所形成的二次电子给抑制,此时上探头或顶探头接收的是高角度背散射电子信息(U,HA)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "图像特性:Z衬度充分,其他都不足。由于高角度背散射电子产额少,对样品及束流的要求都较高。目前在束流较低的冷场扫描电镜中取消这个功能,只在束流较高的regulus8200系列冷场电镜中保留顶探头设计。但适用的样品并不多。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/54aea59e-1225-4703-a62d-324fa54bf35c.jpg" title="9.png" alt="9.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "1.3.2.3下探头的位置及其图像特性/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " 下探头位于场发射扫描电镜样品仓位置。示意图如下:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/17380253-5429-4944-af61-5caa22457c69.jpg" title="11.png" alt="11.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "下探头位于样品仓中,因此也称样品仓探头。它与样品之间没有任何阻碍物,激发出来的样品信息可以不受影响的到达该探头。下探头本身不能对到达探头的背散射电子信号加以甄别,其图像特性取决于到达探头的信息特征。二次电子居多,就偏向二次电子的图像特性;背散射电子居多,则偏向于背散射电子的图像特性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " 样品仓探头接收的样品信息以低角度信息为主,背散射电子含量占主导。对样品信息的接收效果取决于探头与样品之间形成的固体角,样品的位置十分关键,存在一个最佳工作距离。各厂家的最佳工作距离各不相同,日立电镜是15mm。下探头位于样品的侧向,图像特性:形貌衬度好,立体感强;荷电影响小;Z衬度好;细节易受信号扩散影响,高倍清晰度不足,10纳米以下细节很难分辨。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "不同厂家的样品仓探头位置不同,因此最佳工作距离以及探头、电子束、样品之间的夹角都会略有不同。形成的图像在空间感及高分辨能力上存在差异。样品仓真空度也是样品仓探头分辨力的主要影响因素之一。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "日立冷场扫描电镜下探头的成像实例:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/b5917c9d-9e59-41fb-82c6-4c3fd3475cab.jpg" title="12.png" alt="12.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/decfd495-8ec1-490e-b6e8-c6735f4f5ad9.jpg" title="13.png" alt="13.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "1.3.2.4上、下探头的图像特性对比实例/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "上、下探头结构一致,仅仅由于安装位置不同导致其成像特性也不一样,充分掌握这些差异将有利于你选择正确的测试条件。下面将通过几组对照图来加以阐述:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c911ae27-5aac-4936-a791-5f3f37126870.jpg" title="14.png" alt="14.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/7388deb2-be2f-472d-9c96-52b873fb089c.jpg" title="15.png" alt="15.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/169e28be-1208-4ae4-ace5-96820e80cb8b.jpg" title="16.png" alt="16.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "从以上各组对照图可以清晰看到,上探头二次电子信息特征极为强烈,而下探头偏重背散射信息。这些特点使得该两种探头获得的样品信息差异较大,各自都有适合的样品及所表现的样品信息。在各自适用的范围内对方都无可替代。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据个人多年的测试经验,下探头获取的样品信息虽然在10纳米细节观察上有所欠缺,但获取的信息更为充分。本着初始图像以信息量是否充分为主的原则,15mm工作距离选用下探头测试,常常被用做扫描电镜测试时的初始条件。以该条件下获取的形貌像为参考,依据样品的信息需求以及对上、下探头成像特性的正确认识,再做进一步调整。/ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 240) "二、背散射电子探头/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.1背散射电子的图像特性/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高能电子束受样品原子核及核外电子云的库仑势影响,发生弹性和非弹性散射后溢出样品表面,形成样品背散射电子。其特点是:能量大(与入射电子相当),产额受样品原子序数、密度以及晶体材料的晶体结构及晶粒取向影响较大,是形成样品Z衬度和晶粒取向衬度信息的主要信号源。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "背散射电子按信号溢出角分为高角度和低角度两种类型。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高角度背散射电子的Z衬度更为明显,但整体产额很低,仅在束流较大的场发射扫描电镜上配置了接收该信息的探头。探头位于镜筒中物镜的正上方(或称T),适用样品并不多。扫描电镜日常采集的主要是低角度背散射电子。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高角度背散射电子相较于低角度背散射电子,Z衬度更为明显,但其产额较低。由于该信息最佳接收位置在样品正上方,探头、样品以及入射电子束在一条线上,故空间形貌较差。低角度背散射电子Z衬度略弱,但产额大,形貌像更好。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "要充分接收低角度背散射电子信息,探头需要与样品形成一定角度。相对于高角度背散射电子,低角度背散射电子形成的图像空间感好,表面形态及细节信息较充分,但Z衬度略差,不如高角度背散射电子明显。以下是分别以二次电子和高、低角度背散射电子为主所形成的形貌像比较。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/cf857ded-2b46-4cfa-b30e-df25d2f6cbcb.jpg" title="17.png" alt="17.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong style="text-align: center text-indent: 0em "碳复合金颗粒的二次电子、高角度背散射电子、低角度背散射电子对照 /strongspan style="text-align: center text-indent: 0em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.2背散射电子探头的构造及工作原理/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "环形半导体背散射电子探头是最经典的背散射电子探头。该探头采用环状硅基材料做成,构造形式是半导体面垒肖特基结二极管或p-n结二极管,如下图:/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c6983a61-7f15-42c3-849e-c0b3f78c0f4f.jpg" title="18.png" alt="18.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong图片节选自《微分析物理及其应用》 丁泽军/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " 背散射电子在硅基探测器中激发大量的电子-空穴对。同样加速电压下,电子-空穴对的产量和背散射电子强度形成一定的对应关系。并由此形成对应的电信号,经处理后在显示器形成样品的背散射电子图像(Z衬度像或晶粒取向衬度像)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " 硅基材料形成电子-空穴对,需要信号激发源有一定的能量(肖特基结对5KV以下电子有大增益,P-N结对10KV电子才有大增益),能量较小的二次电子很难在该探头上产生信息,故探头形成的图像带有强烈的背散射电子图像特性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为了获取低能量的背散射电子信息,背散射电子探头改用YAG晶体或在探头上做一层薄膜如FEI的CBS,这些改变都对探头获取低能量背散射电子有利,形成的图像细节更丰富。但探头灵敏了,干扰也会增多,Z衬度也会减弱。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/a6b2de85-8984-486a-8940-122ff5311cf1.jpg" title="19.png" alt="19.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="text-indent: 2em "2.3各种探头接收背散射电子信息的结果对比/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "传统硅基P- N结背散射电子探头对加速电压的要求高(10KV以上),它获取的背散射电子信息不易受低能量信息的干扰。Z衬度分明,荷电影响极小,但图像的细节呆板,表面细节信息缺失严重,较高倍时图像的清晰度差。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "钨灯丝扫描电镜,电子枪本征亮度差,要获得高质量形貌像所需的电子束发射亮度,加速电压必须在10KV以上。P-N结背散射电子探头正好与其互相匹配,故被广泛使用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "场发射扫描电镜本征亮度大,低加速电压下进行高分辨形貌像测试是常态,P-N结背散射电子探头与其匹配度差。而CBS和YAG探头的功能和样品仓探头比起来Z衬度优势并不明显,二次电子的接收效果又不如,个人认为完全可以用样品仓探头来完美的替代背散射电子探头。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如前所述,二次电子探头也能接收大量背散射电子。它所获取的图像性质取决于到达探头的信息组成,如果背散射电子信息居多,它就偏向背散射电子的图像特征,二次电子居多就偏向二次电子图像特征。二次电子探头适合在不同加速电压(几百伏到30KV)下获取背散射电子图像。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "低加速电压有利于取得是浅表层信息;高加速电压有利于取得较深层信息。探头的适用范围越广,测试条件的选择越充分,获取的样品信息越完整。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/de1afe4f-f593-4e4e-88d0-92b7ec8a573e.jpg" title="20.png" alt="20.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "背散射探头通过电子-空穴对的转移来传递信息,运行速度较二次电子探头(光电转换)慢很多。在进行聚焦、像散、对中操作时,图像对操作的反应滞后严重,须在慢速下调整。整个操作麻烦,精确的高倍调整更为困难。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "背散射电子探头往往置于样品与物镜之间,推进推出操作麻烦且易引发探头和样品间碰撞,对探头造成损伤。对该位置的占有,也会给后期分析设备安装带来麻烦。随着能谱仪、EBSD性能的突飞猛进,背散射电子探头对成分及结构组成分析的作用大大衰减,且成本不低,信息量少,使用率低。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "个人观点:背散射探头连鸡肋都算不上,基本可以抛弃。/ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-size: 18px "strong结束语/strong/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "探头是扫描电镜获取样品表面形貌信息的关键部件。其性能高低对形成样品高质量、高分辨的表面形貌像至关重要。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "探头主要有两大类:二次电子探头、背散射电子探头。传统的观点认为:二次电子探头主要用来接收样品的二次电子信息,背散射电子探头接收的是背散射电子信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "实践经验告诉我们这个观点并不正确。二次电子探头的图像性质取决于到达探头的信息组成。到达探头的信息以背散射电子信息为主则图像倾向背散射电子图像特性,二次电子信息为主则是二次电子的图像特性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高分辨场发射扫描电镜常规设计有两个二次电子探头,分别位于样品仓和镜筒内部。不同位置的探头获取样品表面形貌信息的组成差异很大。镜筒内探头获取的基本都是二次电子信息,样品仓探头则是以背散射电子为主的混合信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "改变工作距离对探头获取样品信息的影响极大,工作距离越小越有利于上探头获取样品的二次电子信息,大工作距离有利于样品仓探头获取样品的混合信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "工作距离对样品仓探头接收样品信息的影响并不是越大越好,而是有一个最佳工作位置。最佳工作位置设计的越合理,你获取的样品信息也就会越丰富。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "传统的半导体背散射电子探头由于需要较大的激发能,故能量较弱的二次电子很难在探头上产生信号,该探头获取的背散射电子图像较为纯净。早期的硅基P-N结半导体背散射探头激发能要求较高(10KV)所以它形成的图像呆板,细节分辨差,表面信息少,但Z衬度强烈,不易受荷电影响。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "高加速电压对充分获取样品表面信息不利,为了提高探头获取表面信息的能力,出现许多低电压背散射探头(CBS\YAG)。但个人认为:低电压背散射电子探头的成像效果不如样品仓探头来的细腻,设计合理的样品仓探头完全可以替代背散射探头的功能。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "要掌握好仪器设备,对各功能部件的充分认识是基础。希望通过本文,能和大家一起对扫描电镜的信息接收系统有个重新认识。对探头以及工作距离的正确选择必定会为你带来更为丰富的样品信息。span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong参考书籍:/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《扫描电镜与能谱仪分析技术》张大同2009年2月1日 span style="text-indent: 2em "华南理工出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《微分析物理及其应用》 丁泽军等 2009年1月 span style="text-indent: 2em "中科大出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《自然辩证法》 恩格斯 于光远等译 1984年10月 span style="text-indent: 2em "人民出版社 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《显微传》 章效峰 2015年10月 span style="text-indent: 2em "清华大学出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "日立S-4800冷场发射扫描电镜操作基础和应用介绍span style="text-indent: 2em " 高敞 2013年6月/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong作者简介:/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% float: left width: 75px height: 115px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/741ca864-f2b8-4fc3-b062-2b0d766c5a7b.jpg" title="扫描电镜的探头新解-林中清.jpg" alt="扫描电镜的探头新解-林中清.jpg" width="75" height="115" border="0" vspace="0"/林中清,87年入职安徽大学现代实验技术中心从事扫描电镜管理及测试工作。32年的电镜知识及操作经验的积累,渐渐凝结成其对扫描电镜全新的认识和理论,使其获得与众不同的完美测试结果和疑难样品应对方案,在同行中拥有很高的声望。2011年在利用PHOTOSHIOP 对扫描电镜图片进行伪彩处理方面的突破,其电镜显微摄影作品分别被《中国卫生影像》、《科学画报》、《中国国家地理》等杂志所收录、在全国性的显微摄影大赛中多次获奖。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong延伸阅读:/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong/strong/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200218/522167.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) border: none text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "二次电子和背散射电子的疑问(下)——安徽大学林中清32载经验谈(5)/span/a/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200114/520618.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) border: none text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "二次电子和背散射电子的疑问[上]-安徽大学林中清32载经验谈(4)/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strong/strong/span/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20191224/519513.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) border: none text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "电子枪与电磁透镜的另类解析——安徽大学林中清32载经验谈(3)/span/a/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20191126/517778.shtml" target="_self" style="text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱——安徽大学林中清32载经验谈(2)/span/a/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20191029/515692.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) border: none text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "扫描电镜加速电压与分辨力的辩证关系——安徽大学林中清32载经验谈/span/a/p
  • 质构仪在乳制品质地分析中的应用及探头选择
    呈固体块状的均质样品乳制品中的塑性粘性固体有人造黄油、黄油、奶油干酪、乳清干酪、乳化干酪等产品,此类产品关键物性特点是硬度即延展性、融化性与温度相关性、加工过程中的硬度变化、内聚性等。而蜡质和绵软弹性固体样品则主要是意大利干酪、荷兰干酪、羊乳酪、白乳酪、软质乳酪等,通过质构仪可分析其硬度、表面粘附性、成熟度、货架期、水分丧失引起的表面结构变化等。典型实例 1:奶油的铺展性分析(挤压/挤出实验) 该探头专业用于检测黄油、人造黄油的铺展性、蜡质性的特殊探头,通过实验可得到样品的硬度、粘附性、柔软度等指标。实验结果解读:如图所示为不同状态下黄油的测试曲线。曲线的正向峰值反映了黄油样品的硬度,可见 Dry 的黄油由于含水量少,故而在质地上较为坚硬,而 Wet 的黄油则硬度最小,Good 的黄油硬度处于二者之间,硬度的大小也反映了反映了产品的柔软度,硬度小则柔软度高,反之则柔软度差。从图中可见,太干或太湿的黄油在硬度上都会与“Good”产品存在明显的差异。典型案例 2:传统与素食奶酪产品的质地分析(穿刺实验)实验结果解读:用小直径的柱形探头做奶酪的穿刺实验,穿刺实验主要比较的是破裂力(正向峰值前面出现的小的峰)、硬度(正向峰值)、穿刺做功(正峰面积)、粘附力和粘附性。通过质构仪分析可见,素食产品在硬度和表面粘性上均小于传统奶酪,素食产品的内部均一性要优于传统产品(穿刺过程中力量基本不发生变化),而传统产的内部随着挤压的进行力量在缓慢的增大,可见其均一性不如素食产品,即脂肪含量的不同使得素食产品含水量较少且更脆,可见素食产品还需要在硬度、表面粘性、含水量等方便进行优化与改良。典型实例 3:黄油的硬度检测分析实验结果解读:人造黄油改善了黄油脂肪含量高的问题,为了使人造黄油在口感和质地上与黄油更加的接近,生产商需要了解二者在质地和口感上存在的差异具体表现在哪里。切线切割探头可以反应切割黄油时的平均力量(最大峰值),以及挤压做功(正峰面积),通过力量与做功的比较发现,人造黄油切割力与做功都远小于天然黄油,由此可见在质地上人造黄油更为柔软。
  • 我国自主研发的量子磁力仪载荷实现全球磁场测量
    我国首台自主研发的量子磁力仪载荷——“CPT原子磁场精密测量系统”于7月27日搭载空间新技术试验卫星(SATech-01)发射。11月7日,国产量子磁力仪载荷的无磁伸展臂在轨展开,载荷进入在轨长期工作阶段,目前已获取五天的有效探测数据,实现了全球磁场测量,推进了我国量子磁力仪的空间应用研究。CPT原子磁场精密测量系统由CPT原子/量子磁力仪、AMR磁阻磁力仪、NST星敏感器、无磁伸展臂组成,由中国科学院国家空间科学中心太阳活动和空间天气重点实验室、复杂航天系统与电子信息技术重点实验室,以及中科院沈阳自动化研究所联合研制。无磁伸展臂一次性展开至4.35m后,处于伸展臂顶端的CPT原子磁力仪探头、AMR磁阻磁力仪探头、NST星敏感器远离卫星磁干扰和遮挡,开始获取有效探测数据。CPT原子/量子磁力仪在轨测量噪声峰峰值0.1nT。NST星敏感器获取了卫星在不同模式、不同时段下伸展臂的姿态变化实时数据,结合AMR磁阻磁力仪的三轴磁场探测,首次在轨验证了磁场矢量和姿态一体化同步探测技术。国产量子磁力仪首次全球磁场勘测图(空间中心太阳活动与空间天气重点实验室供图)CPT原子磁场精密测量系统载荷(空间中心、沈阳自动化所供图)无磁伸展臂地面展开测试(沈阳自动化所、空间中心和微小卫星研究院供图)CPT原子磁场精密测量系统伸展臂在轨展开状态示意图(微小卫星研究院供图)CPT原子磁力仪和AMR磁阻磁力仪在轨测量结果(空间中心供图)NST星敏感器相对于卫星本体坐标系的测试结果(空间中心、中科新伦琴NST星敏团队提供供图)
  • 搭“核辐射”顺风车 电磁辐射检测仪热销国内市场
    北京市环保局首次公布京城辐射环境信息引起市民对于生活环境中辐射指数的关注,部分市民还自购仪器自行测量电磁辐射。23日记者调查发现,目前市场上的测试仪器技术标价不一且规格混乱,还有人借“核辐射好帮手”推销。相关专业人士表示,市民自测辐射行为并不可取。  检测仪称能测“核辐射”  热销辐射测试仪、钻石信誉电磁辐射检测笔、台湾原产电磁辐射测试仪……在淘宝网输入“辐射”二字,各种广告语扑面而来。日本地震后,平日无人问津的辐射检测仪搭上了“核辐射”的顺风车,销路大开。仅以电磁辐射测试仪为例,这种仪器价格从八九元到上百元、上万元不等,一款声称从德国进口的标价36000元。而一款198元的家用测试仪一个月内竟卖出182件,还有一款来自香港的电磁辐射检测仪称是“核辐射好帮手”。而据专家介绍,电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,与核辐射无关。  再仔细观察发现,这些产品的各种技术指标也不尽相同。有的仪器测量频宽是50赫兹到3000兆赫兹,也有仪器的频宽为50赫兹到5000兆赫兹,有些厂家自行规定了低频和高频,低频为5赫兹到40万赫兹,高频则为30兆赫兹到2000兆赫兹。不仅如此,仪器误差也不同,有的是3%,有的是5%。  而专业人士指出,应该根据辐射源的频率来选择测试仪的频宽。而对于低频和高频的区分,厂家的划分也不科学。一般来说,超低频有不同限值,用的较多的是50赫兹或者100赫兹。高频则是10万赫兹到30兆赫兹,30兆到300兆为超高频,300兆到30万兆属于微波频率。  专业机构1500元起测  目前,北京市环保局并无附属的对外测试电磁辐射的单位,市场上活跃的一般是第三方检测机构。  “主要是测‘房’测‘站’。”一家检测机构工作人员告诉记者,他们测的数据大多是用来打官司用的,有测小区附近的高压线电磁场的,有测机房和设备的,还有居住在变电站或者手机基站附近的居民也要求测试辐射环境。他们一般会根据客户所处的地段和要求,测量出电场或者磁场强度、功率密度,并出具一份报告。  这名工作人员也告诉记者,因为个人测试的数据并未经过CMA国家计量认证,不具有法律效力,居民打官司时还得请专业公司来测。  由于是专业测试,这些机构的开价也不低。北京室内环境污染检测技术中心工作人员透露,他们测试一般3个点起测,一个点500元,一次至少1500元。另一家检测机构谱天测试中心同样是3个点1500元起测。工作人员还“关照”记者:“如果个人测,我们能优惠点。如果是开发商或者物业委托,就走对公价格,自然要贵点。”据了解,该机构给小区做一个环境评价,平均价格是3万元到4万元。  电磁辐射环境有国标  对于自测电磁辐射行为,专业人士指出这种做法并不可取。  北京室内环境污染检测技术中心的一位金姓工程师告诉记者,检测设备购买后得先拿到中国计量科学研究院做检定,之后才会使用,使用过程中也会按固定周期拿去检定,以保证仪器的灵敏度。市民个人购买仪器检测,在准度上就无法保证。  那么,什么样的辐射环境才算正常?环保部颁布的《电磁辐射防护规定》指出,在30兆赫兹到3000兆赫兹这一公众最敏感范围内,电磁场功率密度的标准限值为0.4瓦每平方米,低于这一数值才比较安全。关于超高压选变电设置的工频电场、磁场强度限值,我国推荐0.1毫特斯拉作为磁感应强度的评价标准。  金工程师还建议,市面上的各种电磁辐射测试仪器良莠不齐,不同厂家生产的设备,性能差别很大。且电磁辐射受环境影响因素很大,即使误差较大也难以识别,测出来的数据并没有说服力。如果真有这方面需要,建议市民邀请具有资质的专业机构去测试。  相关链接:  受日本核危机影响 核辐射检测仪器需求大增  韩国没有可批量检测商品的大型核辐射检测设备  日本强震 韩国“哄抢”核辐射测量仪
  • 车内检测出电磁辐射 远超变电站
    英国辐射保护委员会官网设定0.4μT为危险值广州某变电站3米内电磁辐射强度为0.7μT雪佛兰这款车被车主检出车内辐射高达19μT  近日,一则题为《震惊,科鲁兹车内电磁辐射非常之大》的帖子在多家车汽论坛上引起热议:多位雪佛兰科鲁兹车主检测出车内辐射超标。据检测,科鲁兹行驶中主驾驶位置的电磁辐射强度达到19μT,而专业机构检测的广州某变电站3米范围内的电磁辐射强度仅0.7μT,也就是说,车内的电磁辐射强度是变电站的近30倍。  据了解,我国目前尚无公众环境下工频电磁辐射强度安全范围的国家标准,而英国国家辐射保护委员会官方网站上把危险值设定在0.4μT,瑞典更是率先正式承认强度在0.2μT以上的工频电磁场对人体有害。    在主驾位排挡杆下部左侧面,记者录得辐射高达19μT。    车主:车内电磁辐射超过变电站周边  记者联系上了发帖的车主郭先生。郭先生称,他于2010年12月在广州某4S店购买了一辆雪佛兰科鲁兹汽车(1.6LSLAT天地版标配)。  近日,郭先生从朋友处借得一台家庭电磁辐射测试仪,欲测试家里电脑、电视等电子产品的电磁辐射强度有多大。当他无意中在自己的车上打开测试仪时,结果让他非常震惊:车内辐射远远大于电脑、电视等产生的辐射。发动机怠速运行时主、副驾驶的辐射达到了4μT(微特斯拉),行驶过程中辐射最高更达到15μT,排挡杆下部左侧面(主驾驶位置)更达到19μT以上,越低的位置辐射越强,最下面已超过20μT。随后,郭先生找到多位科鲁兹车主,对其科鲁兹汽车进行检测,发现其车内的电磁辐射强度与自己车内电磁辐射强度大小差不多。根据郭先生的投诉,记者昨日也用电磁辐射测试仪测试了多辆科鲁兹汽车,均得出相同的数据。  4μT、15μT、19μT究竟是多大辐射?据了解,省环境辐射研究检测中心的专家曾对位于广州市海珠区的110千伏小港变电站、天河区的110千伏林和变电站、110千伏盘福变电站分别做现场环境检测,得出结果是磁感应强度0.6μT,3米处则为磁感应强度小于0.7μT。也就是说,车内辐射已达变电站周边辐射的几十倍。  厂家:专业机构出检测报告才能受理  郭先生告诉记者,当发现辐射有可能超标后,他和另外一名车主刘先生便向上海通用公司投诉,该公司第二天回复说,目前为止尚未收到类似投诉,也没有发现类似问题,要求郭先生先将车开到4S店检测。  郭先生于是将车开到买车的4S店检测。但该店称,没有检测工具。于是,郭先生就用自己的检测仪检测了该店的另外几台科鲁兹以及雪佛兰景程和科帕奇。检测结果显示,无论是在发动机怠速运转状态还是在行驶中,科鲁兹车内的电磁辐射都大于景程并远大于科帕奇。发动机怠速运转状态,景程主副驾驶的辐射和在1μT左右,而科帕奇主副驾驶的辐射更低至0.02μT以下。  对于检测结果,4S店并不否认,但该店表示,必须要有专业的检测机构出具检测报告证明辐射确实超标,才会处理此事。到目前为止,通用公司和4S店尚未给郭先生任何其他回复。  记者与郭先生和车友们一起又找来天籁、凯美瑞、君威等多款车与科鲁兹进行检测对比,检测发现,在相同时间、相同地点,除了科鲁兹之外,其它车的电磁辐射强度都小于0.4μT。  专业机构:国家无标准无法检测  记者联系了广州市环境监测中心站及广东省环境辐射监测中心,希望能为科鲁兹作出车内电磁辐射的专业检测。作为环境监测的权威机构,这两个机构均有检测电磁辐射并出具相关报告的业务。  但是,两个机构均表示,目前只能测量国家有标准的无线通讯机站及变电站的辐射值,无法测量汽车内的辐射值,因为国家对于汽车车内的电磁辐射尚无任何相关标准。随后,记者又联系了几家有资质的监测机关,都得到了相同的答案。“我们现在也不知道该怎么办了,生产厂家和4S店都不处理我们的投诉,要我们拿专业机构的检测报告才肯处理,但专业机构又没法为我们出具检测报告,真是投诉无门啊!”车主刘先生无奈地对记者说。  记者致电广州电器科学科究院的一位工程师,据工程师介绍,我国对汽车电磁辐射的检测,也仅仅停留在电池对其他元器件的电磁干扰领域,至于对人体的影响,目前尚没有这方面的研究及计划。  公众环境电磁辐射的标准  我国还在采取上世纪九十年代国际辐射保护协会推荐限值0.1mT,相当于100μT  电磁辐射的安全范围是多少?其强度超过多少了会对人体有害?我国对于公众环境电磁辐射的标准和规范集中在射频电磁辐射,主要的标准有1988年6月1日实施的《电磁辐射防护规定》,1989年1月1日开始实施的《环境电磁波卫生标准》,这两个规范都只规定了100KHz及以上频率电磁波的辐射限值要求。对于工频电磁辐射的安全范围,我国目前尚缺乏相应的国家规范。对公众环境工频电磁辐射限值,自上世纪九十年代,我国一直采取国际辐射保护协会推荐的限值0.1mT(相当于100μT)。  目前,英国国家辐射保护委员会官网把危险值设定在0.4μT(4mG),国际上认同儿童居住环境中的磁场强度也不应超出这个标准。瑞典则首个认为强度在0.2μT(2mG)以上,就会对人体有害。  汽车车内电磁辐射是工频辐射还是射频辐射?  不少网友将其归为工频辐射,市环境监测中心相关专家昨表示目前尚不能定论  电磁辐射分为工频(低频)电磁辐射和射频电磁辐射:工频电磁辐射较为典型的是变电站、高压电线和家用电器、笔记本等产生的电磁辐射,这部分设备因为使用交流电,其电磁场变化频率较低。  射频电磁辐射较为典型的是微波站、电视塔、基站等产生的电磁辐射,这些设施对外发射频率较高的电磁波(一般是MHz及以上单位)。一般对于低频电磁辐射强度,使用电磁感应强度来表示,其单位是特斯拉T,旧单位是高斯G,其换算单位是1T=10000G。一般环境电磁辐射强度数量级在毫高斯级别(mG)或微特斯拉级别(μT)1μT=10mG。
  • 易轻忽之肯綮:扫描电镜工作距离与探头的选择(下)——安徽大学林中清32载经验谈(10)
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "strong【作者按】/strong前文【a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200616/551389.shtml" target="_self"strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px color: rgb(0, 176, 240) "扫描电镜工作距离与探头的选择(上)/span/strong/a】我们通过实例展示并探讨了:工作距离与探头的不同组合与样品表面形貌像的分辨力之间存在怎样的关系,列表对比了不同工作距离和探头组合的优缺点。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "本文将进一步以实例来展现并探讨,正确的工作距离和探头的选择,将会对扫描电镜的测试结果和状态的维持产生怎样的影响。给大家在进行扫描电镜测试工作时,对于工作距离及探头的选择,提供一定参考。/span/ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="font-family: 宋体, SimSun color: rgb(0, 176, 80) font-size: 18px "一、工作距离和探头的选择与表面形貌像的形成/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "如前面一再强调,形成扫描电镜表面形貌像的基础在于反映表面形貌高低差异的形貌衬度。形成形貌衬度的因素,取决于探头对样品信号的接收角度,而形成这个接收角度的主要因素,依据样品特性及信息需求的不同分为两个层面。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "第一个层面:低倍,观察的样品表面形貌起伏较大(大于20纳米)。要表达这类信息,需要相应的形貌衬度也较大。只有在探头、样品和电子束之间存在一定角度,所形成的形貌衬度才能充分展现这种位置上的差异。strong此时样品仓探头(L)将作为接收样品信息的主体/strong。不同的形貌衬度,要求这三者之间形成的最佳接收角不同,需要进行不停的调整。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "实际操作时,由于探头和电子束中轴位置是固定的,因此这个角度的改变就落实在样品位置的调整上。工作距离和样品台倾斜角的改变是进行这个角度大范围调整的唯二之法。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "第二个层面:高倍,观察区域缩小,样品表面起伏减弱,形貌高低位置的差异也将削弱,样品电子信息的溢出角度所形成的形貌衬度足以呈现样品表面高分辨形貌特征。因观察的细节小,小于10纳米,信息扩散对这些细节的干扰将左右最终结果。用小工作距离、镜筒内探头来获取充分的二次电子信息是最佳方案,此时形成高分辨表面形貌像的关键点在于strong镜筒内探头(U)能否充分获取样品的低角度电子信息/strong。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "在扫描电镜的实际测试过程中,所要获取的样品表面形貌信息,绝大部分都落实在第一个层面中。因此充分利用样品仓探头来形成样品的表面形貌像,就应当成为日常测试工作的主要选择。以此为基础,依据样品所表现出的特性及所需获取的样品信息,来改变测试条件,将会使得测试工作真真做到有的放矢,获取的样品信息也更充分。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "十分可惜,由于认识上的偏差,对工作距离和探头的选择思路往往与此背道而驰。将小工作距离做为获取高分辨像的唯一途径,进而推广为常规测试条件,这容易形成样品信息不充分、假象多、压缩样品操作空间、增加镜筒污染和样品损伤几率的结果。这些事例都将在本文中给予充分的体现。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "要使表面形貌像含有充足的样品信息,关键是如何调控样品仓探头(L)和镜筒内探头(U)对样品信息的获取。而这个调控工作的关键点又在于工作距离的选择/span/strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "下面将以工作距离的改变为主轴,从表面形貌像的信息量、样品荷电的应对、磁性材料的观察这几个方面来探讨不同的工作距离和探头选择究竟能带来怎样的测试结果。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.1 工作距离的改变与表面形貌像的获取/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "利用扫描电镜对样品的表面形貌进行观察,其过程和我们对日常事物的观察并无不同。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "要充分观察一个物体,在这个物体与眼睛离开一定距离时,获取的信息最多。太远,无法分辨;太近,虽然看的细致,但往往只能观察到局部,获取的信息精细但贫乏。即所谓鼠目寸光,可明察秋毫,也容易以偏概全、以点代面。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "获取一个物体信息的过程都始于全貌观察。由整体到局部、远观到近考。近考是以远观为基础,而物体的大部分信息都是在一定距离下从各种不同角度去观察来获得。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "对于扫描电镜来说也是如此:探头如同人的眼睛,工作距离就如同物体所处的观察位置。大量的样品信息都应当在一个特定的工作距离上,从侧面(样品仓探头)和顶部(镜筒内探头)来获取。少量的细节信息(strong 10nm/strong)需要靠近样品,用镜筒内探头,小工作距离来观察。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "这个特定的工作距离各电镜厂家都不相同,个人认为日立冷场扫描电镜是15mm。下面将从各种不同工作距离获取的信息对比开始,用实例来展示各种工作距离和探头组合的优劣,同时分享我在测试时对其选择的流程,供大家参考。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.1.1图像的清晰度和辨析度/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "清晰度:是指影像上各细部纹理及其边界的清晰程度。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "辨析度:是指影像上各细部纹理及其边界的分辨程度。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "瑞利判据:一个爱里斑中心与另一个爱里斑的第一级暗环重合时, 刚好能分辨出是两个像。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "依据瑞利判据,图像辨析度要求的是图像足够清晰而并不追求绝对清晰。在获取扫描电镜图像时常常发现,图像的高清晰并不一定带来高分辨。许多高清晰的图像其细节分辨并不好,而某些图像虽然清晰度较差,但并不影响对微小的细节信息进行分辨。辨析度高才能带来高分辨能力,这种情况在对不同放大倍率和采用不同测试条件获取的表面形貌像进行对比时会经常出现,前面有充分的实例给予展示。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 193px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/74932b14-2635-4e9f-9673-707661babbbf.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择1.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择1.png" width="395" height="193" border="0" vspace="0"//pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 186px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/3d61fa9f-335d-4a6c-bbbf-6fdb80bff7c4.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择2.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择2.png" width="395" height="186" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "关于扫描电镜图像的清晰度与辨析度,以后还有专文探讨。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.1.2样品仓探头的最佳工作距离/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "各电镜厂家的样品仓探头位置设计不同,因此它们的最佳工作距离也不相同,日立冷场电镜在15mm。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "如上篇的实例所示:样品仓探头在工作距离小于8mm时接收到的样品信息较少,小于4mm基本接收不到样品信息。大于8mm接收到的样品信息逐渐增多,15mm达到最佳的成像效果,大于15mm接收效果及图像立体感缓慢减弱。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 236px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/b4abd10c-402d-4db3-825b-afe30e288b80.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择3.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择3.png" width="395" height="236" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "依据样品仓探头对样品信息的接收效果,可将工作距离大于8mm称“大工作距离”,小于4mm称为“小工作距离”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "小工作距离下,对样品信息的接收局限在镜筒内探头,接收到的样品信息较为单调。虽有利于在高倍时呈现小于10nm的样品细节信息,但不利于全面获取样品的表面信息。故将样品至于样品仓探头的最佳工作距离就十分必要。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品仓探头位置设计的越合理,利用探头组合来改变表面形貌像中SE2:BSE的比值和信息接收角度的范围就越大,同时样品的可操控范围也越大。这将使得图像中的各种衬度信息更能得到充分的展现,形貌像的信息内容也越多。 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "下面将从图像的分辨能力、信息量、倍率变化范围以及样品操控等几个方面来对比大、小工作距离测试的优劣。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "A)大工作距离与图像细节的分辨能力/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "对于图像细节分辨力,目前在认识上存在一种简单的单调思维方式。所谓简单的单调思维方式就是用部分代替整体。如某测试条件在高倍时对极细小的细节拥有非常好的测试效果,就想当然的认为在低倍时也会拥有非常好的测试结果。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "实际情况往往并非如此,高倍有好的细节分辨力,不代表这个测试条件就一定能在低倍获得良好的结果。这在上篇有充分的展示,本文将再以一个实例来介入该问题的探讨。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "二氧化硅介孔样品。选择小工作距离、镜筒探头这组测试条件有利于对孔道信息的展现。但是否在低倍观察二氧化硅颗粒的整体信息时,也有同样的表现?请看以下这一组图片:/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 546px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6242e319-3fc5-4cfa-9265-f8cab4995494.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择4.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择4.png" width="395" height="546" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "上述实例可以看到,图像分辨力的主要影响因素是动态变化的。随着样品特性以及信息需求的变化,形成形貌像的主导因素也会发生改变。因此测试条件也应随之变更,否则将无法获得充分的样品信息和图像的高分辨力。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "不少样品表面形貌细节的高分辨观察并不需要用小工作距离来进行。在大工作距离下就可以获取非常优异的高分辨像,且高分辨像的空间伸展更加充分。如下图: /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "/span/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 264px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6a4a204e-120c-43f4-83ce-37a47487776c.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择5.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择5.png" width="395" height="264" border="0" vspace="0"/span style="font-family: 宋体, SimSun text-align: justify text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "仪器性能优异,即便是介孔样品的介孔信息,在大工作距离下采用镜筒内探头或混合探头,该信息也并非无法观察。但因上探头的接收效果变差,图像整体清晰度及信号量有所减弱,但介孔却可被明确分辨,且能保证一定的图像质量。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 539px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/17ae15f9-81ab-4e92-8e5c-5b4df1f6d027.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择6_看图王.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择6_看图王.png" width="395" height="539" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "B)大工作距离获取的图像,空间信息更充分/span/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 301px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/bc5317f4-233a-496d-95ba-0fb5e2424ad9.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择7.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择7.png" width="395" height="301" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "高分子膜和二氧化硅小球,左图采用大工作距离,下探头从侧向接收样品信息,图像的形貌衬度充分,空间立体感强烈,信息更丰富。右图小工作距离,只能是镜筒内探头从顶部接收样品信息,形貌衬度薄弱。图像如同被压扁,空间信息贫乏,整体分辨力不足。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "C)大工作距离有较大的倍率变化空间/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "采用大工作距离测试,获得图像的倍率变化空间大。有利于在原位从低倍到高倍进行倍率的大范围改变,获取样品的信息更全面,形成的样品信息系统性更为优异。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 336px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/2a84df37-7a41-498a-af58-38005c84c34c.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择8.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择8.png" width="395" height="336" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "小工作距离的起始倍率较高,对低倍获取样品的全貌有所限制,特别是应对那些体积较大的样品。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "D)大工作距离有利于样品做大范围移动/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "工作距离越大样品的可移动范围也越大,越有利于我们从多个侧面来对样品进行观察。特别是对空间差异较小的样品,大角度的倾斜,可改变探头获取样品信息的角度,将有利于充分展现样品的空间形态,减少误判。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 395px height: 212px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6b060682-9fe3-4a92-bcd3-caad054258a4.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择9.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择9.png" width="395" height="212" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "以上多个实例,充分展示大工作距离测试所带来的强大优势,下面将对大工作距离、样品仓探头组合做重点探究。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.1.3大工作距离、样品仓探头组合的测试优势/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品仓探头在大工作距离测试时,如同从侧上方观察样品,获取的样品表面形貌衬度要远大于从样品顶部采用镜筒内探头所获取的结果。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "形成表面形貌像的优点:空间信息丰富,立体感强,样品信息更充分,可减少假象的形成,低倍时图像的分辨能力强,Z衬度更优异,受荷电影响极小。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/0adc0222-c481-4f28-b16b-2c48174c697e.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择10.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择10.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/f57a85d1-c7fd-4ee6-9c89-080d03abda74.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择11.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择11.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品仓探头(下探头)获取的图像形态对工作距离、样品倾斜角度、加速电压的改变都比较敏感,这为充分获取样品信息提供足够的保障,可以多维度展现样品的形貌特征。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "A)工作距离的改变对下、上探头接收样品信息的影响/span/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/90c24635-fbff-4738-8b75-e7266d0ce577.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择12.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择12.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/a76b631c-75f0-4fe5-8b91-d4cb2b251d97.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择13.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择13.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "B)样品倾斜对下、上探头接收样品信息的影响/span/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/7a00753c-32a0-4541-9a54-31ebcb1df725.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择14.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择14.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/041513de-536d-41ce-9892-254c4612bbe9.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择15.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择15.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/85154b75-b112-4a41-b918-0adf46978691.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择16.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择16.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "C)加速电压的变化对上、下探头接收样品信息的影响/span/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/2c486494-f5cf-49e0-8105-9654120bd323.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择17.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择17.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.1.4 大工作距离、样品仓探头组合的测试劣势/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "下探头位于样品侧上方,直接面对的是低角度电子信息。低角度位置上分布的主要是背散射电子,故以下探头为主形成的表面形貌像,容易受背散射电子在样品中扩散的影响。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "结果是:高倍图像的清晰度不足,十纳米以下的细节容易被掩盖,随着镜筒内探头被添加进来,此现象所改善。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品仓探头对以二次电子为主导的电位衬度及二次电子衬度信息的展现较差。具体实例如下:/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/23d449e2-83bf-48f6-83fe-1848a196b968.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择18.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择18.png"//pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/45799b39-6caa-4e64-afc4-ad88cad42370.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择19.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择19.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.1.5大工作距离测试有利于材料的缺陷分析/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "通过对以上大工作距离下各种探头组合的优、缺点展示可见:无论哪种组合都有局限,很难用一种条件包打天下。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "大工作距离条件下,可轻松切换上、下探头,对比不同探头获取的不同样品讯息,可得到单一探头组合所无法展现的异常现像,这将有利于对材料进行缺陷分析。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "如:在大工作距离条件下,切换上、下探头,获取样品表面的电位衬度不同。通过对比因不同的电位衬度所展现的图像形态差异,可以得到样品表面局部被污染或氧化的信息。下面是两个我遇到的非常成功案列。/span/pp style="text-align:center"span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/d203ac91-933a-4634-bc34-aba2b70f6678.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择20.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择20.png"//span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.2工作距离和探头的选择与样品荷电的应对/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品荷电现象指的是:样品中由于电荷累积形成荷电场,该荷电场对样品表面信息的正常溢出产生影响,在形貌像上叠加形成异常亮、异常暗或细节磨平的现象。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px " 不同能量的电子信息受到荷电场的影响程度也会不一样。能量弱小的二次电子极容易被荷电场所影响,使得由其为主形成的表面形貌像上,荷电现象显得较为严重。如果减少二次电子的含量,表面形貌像上的荷电现象将会减轻。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "采用混合探头进行测试时,加大工作距离可减少形貌像中二次电子信息的含量,有效改善荷电的影响。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px " /span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/98dc7be3-89b7-4746-b791-20c77add4ded.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择21.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择21.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px " /spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "下探头接收的主要是背散射电子。应对样品荷电,大工作距离下单选下探头常常是一个极其有效的方法。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/ee2e6d7a-1c62-4111-8aa3-a7b13975e33b.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择22.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择22.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品的荷电现象及应对方式,后面将有专文加以探讨。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1.3磁性样品的观察/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "物质的磁性来自核外轨道电子自旋。因此严格来说,所有物质都带有一定磁性,都可被称为:磁性材料。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "原子核外都是成对电子,电子之间的磁矩相互抵消,所以无论物质进不进入磁场都对外不显露磁性,称“反磁性”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "原子核外有不成对电子,不成对电子在热扰动影响下杂乱排列,形成原子或分子间磁矩相互抵消。进入磁场后,不成对电子受磁场作用克服热扰动的影响,按磁场方向有序排列,对外表现出磁性。取消外加磁场,不成对电子在热扰动影响下又进入杂乱排列状态,显现的磁性消失,这就是“顺磁性”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "将不成对电子换成“磁畴”,所谓“磁畴”指的是多个同方向电子的集合,这类物质进入磁场后表现出的磁性非常强。外加磁场达到一定值,撤除磁场,热扰动无法使磁畴恢复无序状态,形成极强的磁滞现象。这就是“铁磁性”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "高分辨扫描电镜为了使镜筒内探头获取更多的样品表面电子信息,物镜磁场对样品仓做一定量的泄露,称“半内透镜物镜”设计。这种类型的物镜,当具有“顺磁”或“铁磁”等性质的样品靠近时,会被物镜的漏磁磁化并吸入物镜,污染镜筒并干扰磁透镜的磁场。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "采用大工作距离观察,在样品远离物镜达到一定值以后,这种影响将会减弱直至消失,镜筒也很难被其污染。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "顺磁及铁磁性物质的表面细节都比较粗大,用样品仓探头在大工作距离条件下获取的表面信息往往更优异也更充分。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "如果扫描电镜在大工作距离上有强大的成像能力,可轻松获取高质量的几十万倍高分辨形貌像,则对这些材料的表面形貌测试将不会受到任何限制。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "关于物质的磁性及磁性物质的区分,以及在扫描电镜测试时该如何应对,这些都将在下一篇经验谈中有详细探讨。/span/pp style="text-align:center"strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/de374333-8a9e-44df-a56b-15ef53770d09.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择23.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择23.png"//span/strong/pp style="text-align:center"strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/257f0ab6-4546-4706-a3b8-b2ce7ba015a4.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择24.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择24.png"//span/strong/ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "二、大、小工作距离对样品热损伤的影响/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "大工作距离,电子束的离散度较大,会使得电子束能量也发生较大程度的离散,对样品的热损伤也会减少。应对容易被热损伤的样品,采用大工作距离测试也是重要方式之一。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6d474a4f-8cd6-424b-bc86-8378e70bd334.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择25.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择25.png"//ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "三、大工作距离与仪器状态的维持/span/h1pbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "没有好的仪器状态,仪器调整的再优异都无济于事。要保持良好的仪器状态,维持样品仓、镜筒环境的真空是基础。由于清洁镜筒极为困难,故对其环境的维持也最为关键。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "镜筒污染除了物质的磁性质,还来自以下两个方面:/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "1. 样品中含有的各种挥发物。因此扫描电镜测试对样品的要求是:样品尺寸尽可能的小,固定样品所用的胶体尽可能少,样品表面尽可能地处理干净、干燥。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "2. 电子束从样品表面轰击出来的各种极性或非极性物质,这类物质在镜筒表面的吸附性超强。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "减少镜筒污染,控制样品是一方面,更关键的是将样品远离物镜。样品靠镜筒越近,进入镜筒的污染物会成倍增加,更不用说那些所谓的磁性物质。无论那种类型物镜,长期在小工作距离下测试,仪器状态都无法得到保证。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "本人的S-4800使用十几年了,测试量很饱满,长期坚持大工作距离测试,同时对样品严格控制,因此从09年仪器安装至今,灯丝未更换、仪器也从未做过专门的大保养,但却一直都能保持极佳的工作状态。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "下面以一组拍摄于2019年,用各种低电压、大工作距等较差的测试条件,拍摄的碳球高分辨图像来结束本章节。 /span/pp style="text-align:center"strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/36ce59dc-a082-44a5-88fa-d060a32c294f.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择26.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择26.png"//strong/pp style="text-align:center"strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/844c4116-35ce-491a-8fab-009e54f4e3d4.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择27.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择27.png"//strong/pp style="text-align:center"strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/b8494443-4a3c-451c-bbbf-da813c4e2337.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择28.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择28.png"//strong/pp style="text-align:center"strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/e4c326c7-d26c-464f-b986-51f56c1082f7.jpg" title="扫描电镜工作距离与探头的选择29.png" alt="扫描电镜工作距离与探头的选择29.png"//strong/ph1 label="标题居中" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "四、结束语/span/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品仓探头和镜筒内探头是从不同角度来获取样品信息。它们获取样品信息的侧重点不同,所适合应对的样品及展现的样品信息特征也不一样。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "镜筒内探头获取的样品信息以二次电子为主,对尺寸小于20nm的样品细节影响小,故图像清晰度高,二次电子衬度及边缘效应充分,电位衬度明显。但由于是从顶部通过物镜来获取样品信息,形貌衬度不足,使得其对于较粗大的样品细节(20nm以上)信息获取效果不佳,荷电应对能力差。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "样品仓探头获取的样品信息是背散射电子和二次电子的混合信息,背散射电子为主导。由于背散射电子的影响,高倍图像清晰度不足,对20nm以下的样品细节分辨影响较大,几纳米的样品细节几乎无法分辨。但该探头从样品的侧上方获取样品信息,形貌衬度及Z衬度充足。对低倍下观察表面起伏较大的细节信息(大于20nm)有极其明显的优势。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "改变工作距离的主要目地就是为了调控样品仓探头和镜筒内探头对样品表面信息的接收,形成最佳的效果。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "工作距离越小,越有利于镜筒内探头对样品信息的获取。过小的工作距离,样品仓探头接收不到样品信息,整个表面形貌像的特征都由镜筒内探头来决定。有利于展现10纳米以下的细节,但低倍时图像效果差,信息类型较为单一。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "大工作距离有利于样品仓探头对样品表面信息的接收,同时也能兼顾镜筒内探头接收样品信息。两个探头信息的合理组合,将使获取的形貌像内容更加充实。各种衬度信息的组合越合理,获取的样品信息越丰富,形貌分析的手段更多样,形成的表面形貌假象也越少。大工作距离测试的缺点是镜筒探头接收效果不佳,10纳米以下细节质量退化较严重。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "加大工作距离会使得电子束的离散度增加,从而降低样品热损伤的程度。但对图像清晰度有影响,超过一定值(过度)也会影响到图像细节分辨。该影响也会遵循适度性的原则,不同样品、不同的形貌细节,影响程度不同。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "在工作距离与探头的选择中,工作距离的选择是基础。只有工作距离合适了,探头的作用才能发挥出来。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "扫描电镜的每次测试都会有一个初始工作距离的选择,个人认为这个值应满足以下条件:1. 样品信息尽可能丰富,能为后续调整指明方向;2. 样品的操作空间尽可能大,使得样品能够充分移动;3. 图像的信息尽可能多,使得后续调整更容易;4. 尽可能兼顾样品分析;5. 离物镜尽可能远,保护镜筒,远离样品磁性及污染物的影响。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "对日立的冷场扫描电镜来说这个工作距离应该是15mm。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "加速电压、束流、工作距离、探头这四个测试条件的正确选择是获取高质量扫描电镜测试结果的基础。在工作距离和探头的选择上,目前存在的曲解极其严重,不利于充分获取样品信息。希望本文能给大家提供一个全新的视野。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "参考书籍:/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "《扫描电镜与能谱仪分析技术》 张大同 2009年2月1日 /spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "华南理工出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "《微分析物理及其应用》 丁泽军等 2009年1月 /spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "中科大出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "《自然辩证法》 恩格斯 于光远等译 1984年10月 /spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "人民出版社 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "《显微传》 章效峰 2015年10月 /spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "清华大学出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 16px "日立S-4800冷场发射扫描电镜操作基础和应用介绍 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "北京天美高新科学仪器有限公司 /spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "高敞 2013年6月/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% float: left width: 85px height: 131px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/4d9b5e9c-3ce3-4651-9e2d-ceb0eb6b94de.jpg" title="林中清.jpg" alt="林中清.jpg" width="85" height="131" border="0" vspace="0"/作者简介:/span/strongspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "林中清,1987年入职安徽大学现代实验技术中心从事扫描电镜管理及测试工作。32年的电镜知识及操作经验的积累,渐渐凝结成其对扫描电镜全新的认识和理论,使其获得与众不同的完美测试结果和疑难样品应对方案,在同行中拥有很高的声望。2011年在利用PHOTOSHIOP 对扫描电镜图片进行伪彩处理方面的突破,其电镜显微摄影作品分别被《中国卫生影像》、《科学画报》、《中国国家地理》等杂志所收录、在全国性的显微摄影大赛中多次获奖。 /spanstrongspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " /span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "延伸阅读:/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200616/551389.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "易轻忽之肯綮:扫描电镜工作距离与探头的选择(上)——安徽大学林中清32载经验谈(9)/a/span/strong/span/p
  • 出口欧盟灯具自2013年2月1日起新增电磁辐射要求
    由于电磁场(electromagnetic fields,EMF)对人体会造成头晕、呕吐、罹患儿童白血病、成人恶性脑瘤、肌萎缩侧索硬化症、丧失生育功能、癌症等,严重危害着人类的健康。所以在照明领域,为保护暴露其中的人体头部和躯干的中枢神经系统组织,减少其对人身造成的影响,需建立一个评价在照明设备周围空间电磁场的合理方法。为此,欧盟针对灯具产品也提出了EMF的要求,2010年11月1日,CEN发布了有关照明设备对有关人体电磁照射的评定的标准EN 62493:2010。  该标准提出了灯具对人体的电磁辐射的评估要求,标准中规定的需要进行EMF评估的照明设备包括:  以照明为目的、具有产生和分配光的基本功能、并打算连接到低压供电网络上或者用电池工作的所有室内和室外照明设备   一般照明设备指所有工业、住宅、公共场所和街道照明设备   主要功能之一是照明的多功能设备   用于照明设备的独立附件。  标准不适用于:  航空器和机场使用的照明设备   道路机动车辆的照明设备(除公共交通工具乘客车厢内的照明设备外)   农用照明设备   船上照明设备   复印机、投影仪等使用的照明设备   在其它IEC标准或CISPR标准中明确规定的无线电频率范围内的电磁兼容要求的器具。  所有的照明设备的内置部件不在本标准之列,例如:内置电子变压器、内置电子镇流器等。  标准适用产品范围与EN 55015/A2:2009类似,覆盖了大部分灯具产品,具体提出四个方面的电磁辐射限制要求:  电源端骚扰电压(20 kHz—30 MHz)  辐射场磁场分量(100 kHz—30 MHz)  辐射场电场分量(30MHz—300 MHz)  频率范围内电场感应电流密度(20 kHz—10 MHz)  其中前三项要求已完全被EN 55015/A2:2009覆盖,EN 55015/A2:2009为灯具申请CE/EMC时的主要适用标准之一,这表示现阶段如果厂家在申请CE/EMC的同时申请EN 62493:2010的认证,将能大幅减少测试费用得到更具性价比的产品认证许可。而对于新增的电场感应电流密度限制,EN 62493:2010给出了测试方法和设备要求。  目前,EN 62493:2010已进入过渡期。在2012年2月26日发布的OJ公报(OJ C 061 of 29/02/2012)将EN 62493:2010纳入了LVD指令的协调标准清单,其执行日期为2013年2月1日。为了降低市场风险,生产厂家宜尽早进行测试评估。  详情参见:http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:C:2012:061:FULL:EN:PDF
  • 北京信测和上海计量院共同举办电磁兼容测量不确定度技术研讨会(上海)
    电磁兼容测量不确定度技术研讨会 随着电磁兼容测试技术的不断发展,测量不确定度逐渐成为判断受试设备是否符合相关标准的关键性指标,它反映了电磁兼容测试的可信度。 CISPR 现要求在所有的电磁兼容测试报告中体现测量不确定度,我国也推出了相对应的标准。上海市计量协会 EMC 专业委员会经过研究,决定举办一期电磁兼容测量不确定度技术研讨会,针对电磁兼容&ldquo 降低 EMI 测试的不确定度&rdquo 进行详细的理论及实际举例分析。例如:数字技术的大量应用对降低测试不确定度的贡献,新技术如光纤等在测试中降低不确定度的分析等。 兹定于 2010 年 6 月 23 日(星期三)下午 1:00-5:00 在上海科学会堂一号楼二楼 1202 室召开电磁兼容测量不确定度技术研讨会,会上将邀请意大利电磁兼容专家 Mario Monti (世界首台全数字式测量接收机 PMM9010 的设计者、负责 Narda 的 EMI 接收机、电磁场测试设备以及数字通讯测试设备等多项设计制造者)作有关专题讲解。请有关单位派员参加。附一:电磁兼容 测量不确定度 技术研讨会会议议程附二:上海科学会堂 交通示 意图上海市计量协会电磁兼容专业委员会2010 年 5 月 24 日附一:电磁兼容测量不确定度技术研讨会议议程会议时间:2010年6月23日(星期三)下午1:00&mdash 5:00会议地点:上海科学会堂(上海市南昌路47号)一号楼二楼1205室议程 内容 报告人 会议主持一 领导讲话 待定 龚增二 CISPR标准介绍 EMC试验不确定度介绍 Mario Monti (意大利EMC专家)三 茶歇 /四 数字化原理在降低测试不确定度中应用介绍 Mario Monti (意大利EMC专家)五 光纤替代同轴线缆,在EMI测试中应用介绍 Mario Monti (意大利EMC专家)六 会议总结
  • 稳态强磁场实验装置:探索科学宝藏的“国之重器
    p  2008年5月,由中科院合肥物质院强磁场科学中心承担的稳态强磁场实验装置项目启动 2011年7月,试验磁体通电测试成功 2016年11月,混合磁体大口径外超导磁体研制成功 2017年2月,专家组对混合磁体工艺测试完成验收 2017年9月27日,“稳态强磁场实验装置”通过国家验收,验收专家组给予了很高评价,认为项目全面完成了建设目标,各项关键参数达到或超过设计指标,“技术和性能达到国际领先水平”。/pp  九年时间里,强磁场的科研人员完成了一个又一个跨越,使我国成为国际五大稳态强磁场研究机构之一,中国的强磁场科学技术事业迈上了一个新台阶。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/869ce1bd-adaa-4e62-b5da-a9ff1c35ab0b.jpg" title="1_副本.jpg"//pp style="text-align: center "①2016年底混合磁体首次调试成功。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c43cc087-9520-4092-b997-350c4e51976e.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "②安装在水冷磁体上的扫描隧道显微镜。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/db639ee9-02c5-409b-8e70-117373bf43d4.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "③混合磁体。/pp  strong“极端条件就是把不可能变成可能”/strong/pp  高秉钧是中科院强磁场科学中心首席科学家,也是“稳态强磁场实验装置”项目总工程师。他对记者说:“物质在强磁场情况下会改变它本身的电子态,从而产生新的现象。强磁场是一个极端条件,我们在设计和研制稳态强磁场实验装置过程中,常会遇到许多难以克服的困难,甚至是无路可走。我们必须坚持不懈,实现超越,把不可能变成可能。”/pp  强磁场是调控物质量子态的重要参量,在发现新现象、揭示新规律、探索新材料、催生新技术等方面具有不可替代的作用。自1913年以来,已有多项与磁场相关成果获诺贝尔奖,因此,强磁场极端条件已成为科技界公认的探索科学宝藏的“国之重器”。我国因缺乏相应的强磁场条件,屡次错失在物质科学等诸多领域开展前沿探索的机遇。/pp  据了解,“稳态强磁场实验装置”是一个针对多学科实验研究需要的强磁场极端实验条件设施,包括十台强磁场磁体装置和六大类实验测量系统。/pp  混合磁体由内部水冷磁体和外部超导磁体组合而成,是追求更高稳态极端场强的首选,但此前国际上已有多个失败案例,而我国在高场超导磁体技术方面的基础较为薄弱,项目所有科研人员都面临着巨大挑战。/pp  对水冷磁体而言,必须解决材料和结构的优化选择、巨大电磁力和发热问题,与之配套的数千万瓦级的稳态直流电源系统、低温冷却系统、去离子水冷却系统等均是一个个不容置疑的难关。/pp  谨慎起见,超导磁体组决定先研制一款磁场强度低、口径小,但选材、加工工艺完全相同的试验磁体,试验磁体在2011年7月通电测试成功。混合磁体研制真正开始之后,所有科研人员都秉持着一种谨慎严肃的工作状态,为了达到验收要求而不断努力着。/pp  strong国际领先水平的科学实验系统/strong/pp  水冷磁体WM1原设计是超世界纪录的38.5T,但在磁体组装后的预测试中,科研人员却发现磁场强度比预期的要低得多,且已是板上钉钉,超纪录无望了。水冷磁体总设计高秉钧带领工作人员排查原因,最终发现绝大部分bitter片厚度不是原设计的0.27毫米,而是0.29~0.30毫米。/pp  高秉钧说:“面对几千片bitter片,我们就用天平称重量、算体积,来实测每片的实际厚度。将实测厚度的bitter片优化配置,重新组合,使组装的磁体达到原设计的目标。”这样,WM1最终实现了38.5T的磁场强度,打破水冷磁体场强世界纪录。/pp  2016年底混合磁体首次调试,磁场强度达到40特斯拉,符合工程验收指标。就在科研人员欢欣鼓舞之时,磁体系统却发生了故障。春节将至,项目组的人却集中在场地,不断调试设备排除故障。/pp  大年三十上午八点,装置准时通电测试,所有人在文化走廊吃了一顿简单而又难忘的“年夜饭”。但是那天因为降温没到位,再一次失败了。项目组的科研人员在春节假期继续加班,大年初四,混合磁体终于通电励磁,再次成功。/pp  经过多年自主创新,强磁场研制团队打破国际技术壁垒,成功克服关键材料国际限制、关键技术国内空白等重大难题,建成继美国之后世界第二台40T级混合磁体,建立了国际领先水平的科学实验系统,实现了我国稳态强磁场极端条件的重大突破。/pp  “稳态强磁场实验装置”国家验收意见中写道:“项目提出了一种水冷磁体设计创新方案,发展了一套全程可量化检测的高精度装配工艺。建成的水冷磁体中有三台磁体的性能指标创世界纪录,其中两台保持至今 突破了800毫米室温孔径、磁场强度达10特斯拉的铌三锡超导磁体研制的技术难关,建成了40特斯拉稳态混合磁体装置,磁场强度世界第二 建成了国际首创水冷磁体扫描隧道显微镜系统、扫描隧道—磁力—原子力组合显微镜系统,以及强磁场下低温、超高压实验系统,使得我国稳态强磁场相关实验条件达到国际领先水平。”/pp  strong“边建设边开放”的管理新模式/strong/pp  强磁场下的应用研究对于高技术产业具有很强的催生和带动作用,“强磁场效应”其实就在我们身边。/pp  高秉钧介绍道:“大家都比较熟悉的医院的核磁共振成像、磁悬浮列车等就运用了强磁场技术。此外,强磁场在化学合成、特殊材料、生物技术、医药健康等多种新技术研发方面都有可能发挥关键作用,孕育新的发明。”/pp  据了解,强磁场有助于促进多学科交叉研究,尤其是生命科学、物理学、材料与化学、新技术之间的交叉研究。2014年,合肥物质院技术生物所吴跃进研究组和强磁场科学中心钟凯研究组合作,研究了造影剂对水稻生长的潜在影响,并用磁共振成像技术获得了造影剂在根系中的动态信息。这也是世界上首次利用造影剂研究磁共振成像技术在水稻根系无损检测中的应用,为植物根系研究提供了一种新的研究方法。/pp  在中科院“十二五”验收中,“强磁场科学与技术”重大突破入选院“双百”优秀。2017年3月,中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东视察装置,对团队取得的成绩给予了充分肯定。/pp  同时,项目提出并实践了国家大科学装置“边建设边开放”管理新模式。从2010年试运行以来装置已经为包括北大、复旦、中科大、浙大、南大、中科院物理所、中科院固体物理所、上海生科院、福建物构所等在内的百余家用户单位提供了实验条件,有力支撑了强磁场下前沿研究,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。/pp  随着稳态强磁场装置工程建设的推进,一支能打硬仗的强磁场技术攻关队伍在锻炼中成长。稳态强磁场实验装置将成为科学研究、科技发展的创新源头,将为合肥综合性国家科学中心的建设贡献更多的科技力量。/p
  • 新品来袭!Cobra扫查器A25 DLA焊缝探头闪亮登场~
    新探头和楔块系列发布~用于扩展Cobra扫查器在难以穿透的材料中使用对于难以检测、耐腐蚀的材料,如奥氏体或其他粗晶合金,一种新的双线性阵列相控阵解决方案已推出。此方案可以解决小管径焊缝检验,兼容Cobra扫查器,包括一个新的探头(A25)和新的楔块系列(SA25)。该探头在同一个外壳具有两个线性阵列,配合具有特定屋顶角的不同弧度的楔块,有助于在薄壁材料中更有效地聚焦声束。使用纵波一发一收(TRL)技术使它可以检查不能使用标准A15探头脉冲回波探测解决方案的材料。探头和楔块将可用SetupBuiler创建聚焦法则。该解决方案将兼容OmniScan SX,Omniscan32:128以及任何Omniscan PR模块。
  • 电导率方法转换的桥接试验:从使用台式仪和探头转换为使用自动化的Sievers M9 TOC分析仪
    究目的本研究的目的是证明使用配置了电导率选项的Sievers M9总有机碳(TOC)分析仪和使用台式仪表和探头来测量《中国药典》2020版通则与USP 规格样品水第1阶段电导率这两种方法同样有效,并帮助用户从使用台式仪表和探头转换为使用配置电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪。制药用水的电导率是指样品水在已知电势差上传导因离子运动而形成电流的能力值。电导率的计算方法是用电流强度除以电场强度。可以用离线的台式仪表和探头或者在线的电导率传感器来测量电导率1。随着温度和pH值变化,水分子自然离解成离子,从而使样品水具有可计算的电导率。外来离子也会影响样品水的电导率,并对样品水的化学纯度以及样品水在制药应用中的适用性产生较大影响。因此,国际通用的药典都有关于测量制药用水电导率的专论,给出了水的纯度和适用性的接受标准。USP 还对测量电导率的仪器规定了具体要求,并规定了具有不同接受标准的三个测量阶段,以帮助用户进行在线或离线测量。第1阶段测量的接受标准最严格,但此阶段最容易实施。第2和第3阶段测量则要求实验室人员进行离线的、耗时的实验台操作。对于制药商而言,最想进行的测量是离线或在线的第1阶段测量。根据USP ,如果要进行离线测量,测量就必须在合适的容器中进行。离线测量电导率所使用的合适容器的制造材料,不可以在与样品接触时浸出离子。传统的硼硅酸盐玻璃瓶会在样品水中浸出钠离子和其它离子,因此不适用于测量制药用水。Sievers电导率和TOC双用途瓶(DUCT,Dual Use Conductivity and TOC)的瓶体、瓶盖、垫片的测试表明,即使用DUCT瓶保存样品长达5天,也不会对样品的TOC和电导率产生明显的贡献。2,3目前许多制药商在测量制药用水的电导率时使用台式仪表和探头离线进行第1或第2阶段测量。这种测量方法有几个无法避免的缺点,比如数据不安全、样品的安全性不足、样品暴露于空气中、资源的使用效率低等。测量制药用水电导率的先进方法应当是进行自动化的第1阶段电导率测量,而存放和传输数据的电子安全数据库应完全符合21 CFR Part 11法规和最新的数据完整性法规。配置了电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪就为用户提供了这种理想的第1阶段电导率测量方法。以下路线图显示如何从使用台式仪表和探头来离线测量第1阶段电导率,转换为使用配置了电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪来自动测量第1阶段电导率。料配置了电导率选项的Sievers M9便携式TOC分析仪(SN#0043)配置了InLab 741 ISM电导率探头的梅特勒-托利多SevenCompact 仪(Mettler Toledo SevenCompact Meter)一盒Sievers DUCT电导率和TOC双用途样品瓶(HMI 77500-01)两套Sievers 100 μS/cm KCl电导率校准标样(STD 74470-01)(如果适用)一瓶500毫升Ricca 100 μS/cm KCl标样,25°C(CAT#5887-16)10毫升和1000微升移液器和吸头析步骤01通过DataPro2(请见下图)中的“样品电导率校准(Sample Conductivity Calibration)”系统任务,或者用M9的触摸屏,用100 μS/cm标样组(STD 74470-01)来校准M9分析仪,确保校准正确。02用100 μS/cm标样组(STD 74470-01)来校准梅特勒-托利多SevenCompact仪和InLab 741 ISM电导率探头,确保校准正确。请务必选用正确的电导率校准值。对于梅特勒-托利多SevenCompact仪,请选择以下校准标样路径:菜 单(Menu)/校准(Calibration),设置(Settings)/校准标样(Calibration Standard)/定制标样(Customized Standard)。输入100 μS/cm KCl标样,25°C。03为了最大程度上减少样品在传送过程中或转移到二级容器过程中被空气中的二氧化碳所污染,所有标样都应直接制备在DUCT样品瓶中² 。请采用正确的样品制备技术,用100 μS/cm KCl储备溶液分别制备30毫升DUCT瓶装的100、75、50、25、12.5、10、5、2.5、1.25、1 μS/cm浓度的标样² 。最佳做法是按从高浓度到低浓度的顺序来制备标样,这样就可以在制备和分析各种敏感的低浓度标样之间花费最短的时间。所需要的稀释体积,请参考表1。04低浓度电导率标样非常敏感,因此必须先运行最低电导率标样,最后运行最高电导率标样,方法条件如图1所示。M9分析仪报告原始电导率、温度、温度补偿电导率。USP 指出,对未知水样的所有阶段1的电导率测试是非温度补偿的。在进行校准、确认、比较研究时,应使用已知化合物的纯标样。例如,上述校准标样在25°C时为100 μS/cm KCl。为了正确地将测量值与此标准值进行比较,必须将电导率测量值补偿回参考温度25°C时的标准值。同样,由于是在两个电导率测量平台上测量这些纯净的已知标样,因此必须进行温度补偿以确保进行正确的比较。05采用正确的取样技术,用100 μS/cm KCl储备溶液分别制备DUCT瓶装的100、75、50、25、12.5、10、5、2.5、1.25、1.00 μS/cm浓度的标样,用于台式仪表和探头测量。低浓度标样非常敏感,因此必须最先在仪表和探头上运行最低电导率标样,最后运行最高电导率标样,方法条件如图1所示。确保将探头完全浸入DUCT瓶中。样品水在转移时可能会洒出来,因此建议将样品瓶放在二次容器(即防洒容器)中,以便在操作过程中用二次容器接住洒出来的水。06对于梅特勒-托利多SevenCompact仪表,确保选择25°C作为参考温度,并对测量值进行温度补偿。在仪表和M9上选择准确的补偿曲线和参考温度,这一点非常重要。KCl在低浓度时有非线性温度校正曲线,因此建议在仪表上选择非线性补偿曲线。测量时请将探头放入样品中,然后按“读取(Read)”键。待测量稳定后,表会提示“保存(Save)”或“退出(Exit)”。所有样品的测量数据都会记录在仪表上,然后导出用于分析。结果和讨论图2是配置了InLab 741 ISM电导率探头的梅特勒-托利多仪测量的电导率数据,包括实测响应和预期响应的数据对比。响应值连成直线,可以看到R² 值和斜率,便于进行方法比较。图2中的数据显示,配置了InLab 741 ISM电导率探头的梅特勒-托利多仪的电导率线性非常适用于测量制药用水的第1阶段电导率。图3是Sievers M9 TOC分析仪测量的电导率数据,包括实测响应和预期响应的数据对比。响应值也连成直线,可以看到R² 值和斜率,便于进行方法比较。图3中的数据显示,Sievers M9 TOC分析仪的电导率线性也适用于测量制药用水的第1阶段电导率。表2是配置了InLab 741 ISM电导率探头的梅特勒-托利多仪和配置了电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪的线性方法对比数据。这两种不同设备的实测响应数据显示,Sievers M9的R² 和斜率响应均略优于配置了InLab 741 ISM电导率探头的梅特勒-托利多仪的R² 和斜率响应。本研究中的数据不仅确认了这两种设备方法都可以有效地测量电导率,更进一步证明了配置电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪更具优势。用这两种设备方法的结果差异,部分归因于样品与周围空气能否有效隔离。当使用Sievers M9 TOC分析仪时,电导率和TOC标样都装在DUCT样品瓶里进行分析,从而有效地隔离了空气。而当使用梅特勒-托利多仪和探头时,需在测量过程中打开样品瓶的盖子以便插入探头。打开瓶盖后,空气中的二氧化碳就会污染样品。在测量电导率时,Sievers M9分析仪比传统的台式仪表和探头有更好的线性、斜率响应、样品处理。除此之外,Sievers M9分析仪还有其它优势。台式仪表和探头测量的数据通常以txt或csv格式存放在仪表上。这都不是安全的数据格式,容易被审计机构审查。而Sievers M9分析仪采用安全的数据文件格式,数据不会受到机构审查。此外,在使用台式仪表和探头时,通常需要用USB设备来从仪表向电脑传送数据,而使用USB来传送数据时,容易被审计机构审查数据完整性。M9分析仪的数据可以通过以太网自动导出到LIMS系统、SCADA系统、或其它数据管理平台。最后,台式仪表和探头需要专门的操作人员来制备和运行样品,费时费力。由于对温度、搅拌、测量稳定性的要求,每份样品的第2阶段电导率测量时间需长达30分钟。而将自动进样器和配置了电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪一起使用时,就可以实现自动化的样品分析和数据采集。考虑到Sievers M9 TOC分析仪的上述诸多优点,及其卓越的分析结果,那么制药商放弃使用传统的台式仪表和探头,转而使用配置了电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪来自动测量电导率,就成为非常明智的选择。两种设备方法的优缺点比较,请见表3。结论改变现行的分析方法通常是复杂的过程,而从传统的台式分析转换为自动分析可能更加复杂。本研究旨在说明如何从使用台式仪表和探头转换为使用配置了电导率选项的Sievers M9 TOC分析仪来测量电导率。本研究证明了台式设备和自动设备在测量USP 第1阶段电导率时具有同等分析性能,从而证明了从台式分析转换为自动分析的可行性。本研究还显示,用户可以相对容易地完成这一转换。最后如表3所示,当使用Sievers M9分析仪代替台式仪表和探头来测量电导率时,可以有诸多优点,例如数据可靠性、样品完整性、自动化运行等,这就使得从台式分析到自动分析的转换对寻求精益工艺流程的制药商极具吸引力。参考文献Sievers Lean Lab: Simultaneous Stage 1 Conductivity and TOC Lab Testing of Pharmaceutical Water (300 40030).DUCT Vial Performance and Stability (300 00297).Reserve Sample Bottles for Conductivity and TOC (300 00299).Low Level Linearity Conductivity Study on the Sievers M9 TOC Analyzer (300 00339).◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 借助Integrity 10平行结晶系统分析溶菌酶结晶介稳区
    #Integrity 10 平行结晶系统#结晶介稳区是指溶解度平衡曲线与超溶解度曲线之间的区域。溶解度曲线和超溶解度曲线将溶液浓度-温度相图分割成三个区域,分别是稳定区、介稳区和不稳定区。一个特定的物系,只有一条明确的溶解度曲线,而超溶解度曲线的位置却受到很多因素的影响,如有无搅拌、搅拌速度、有无晶种、晶种的大小种类、杂质,超声波、电磁场等。介稳区理论对API结晶工艺过程控制至关重要。在一个结晶过程中,当过饱和度超过介稳区进入不稳定区域时,溶液中就会自发成核。为了使得产品具有较高的纯度和理想的粒度分布,通常将结晶过程控制在介稳区内进行。介稳区宽度越大,说明结晶物质的过饱和溶液越稳定。图1:介稳区示意图介稳区宽度的测定对于工业结晶有着非常重要的意义,它不仅是结晶操作时选取适宜过饱和度的依据,也是进行过夜结晶器设计的重要参数,也就是说,要求的较为准确的最大过饱和度或最大过冷却度,作为设计中选择适宜的过饱和度的依据。目前使用经典技术测量样品溶液的溶解度点和成核点可能需要很长时间。在蛋白质的应用中,这是一个特殊的问题,因为不能用一种方法同时进行测定。 本应用简报介绍了一种快速、可靠且可重复的测定方法,用于测定乙酸钠缓冲溶液中溶菌酶的介稳区宽度。该方法使用配备红外透射检测器的 STEM Integrity 10 平行结晶系统,使用浊度测量技术进行检测。图2:STEM Integrity 10 平行结晶系统相关实验及结果 实验方法:溶液在 STEM Integrity 10 平行结晶系统中以 0.1°C/min 的控制方式加热和冷却,以确定成核点和溶解度点。使用可选的浸入式 IR 探头(货号:ATS10230)收集浊度测量值。 实验结果:溶解度点定义为透射率百分比达到稳定平台的点,形核点定义为透射率百分比持续下降的第一个点,如下图所示。图3: 溶菌酶溶液浊度随温度的变化(15mg/ml)下图确定了许多溶液浓度下的成核点和溶解度点。图4:12mg/ml和20mg/ml溶菌酶溶液浊度随温度的变化根据浊度测量确定的成核点和溶解度点与下图所示伪相图中溶菌酶溶解度的文献数据一起绘制。图5:溶菌酶蛋白假相图(4%NaCl,0.1M醋酸钠缓冲液pH 5.0)这种类型的图表的构造使得介稳区很容易被识别。结论:通过使用浊度测量技术确定具有不同蛋白质浓度的溶液的成核点和溶解度点。该方法的特点是重现性好、可信度高。结合文献报道的已知相图,本研究中获得的数据显示了良好的相关性。与其他经典方法相比,使用这种技术可以在几个小时内确定介稳区宽度,并且精度极高。Integrity 10 应用及配置一、Integrity 10应用方向:介稳区宽度测定快速获取溶解度曲线测定成核诱导时间API晶型高效率筛选API溶解度筛选化学反应条件筛选二、Integrity 10为您提供:1. 多管平行结晶系统10个完全独立的反应池,行业领先每个反应池独立控温和搅拌温度范围: -30°C~150°C搅拌速度: 350rpm~1200rpm2. 精确的温度控制变温速度可以在0.1°C/min至5°C/min之间选择反应池间可承受温差高达180℃温度均一性: ±0.5℃分辨率: 0.01℃3. 强大的软件功能直观,易于操作,由您指尖随心完全控制6’高清微处理触摸屏PC软件可快速获取溶解度曲线,用于溶解度/结晶评价4. 宽广的样品体积1ml试管适合珍贵药物的筛选3ml试管适合常规筛选25ml试管适合化学合成筛选5. 灵活的配置可选非浸入及浸入式IR探头,分析样品浊度(可搭配多重红外探头盒进行平行实验)可选外置温度探头及多重温度控制单元,使温度监控更加精确可选惰性气体接口可选冷凝回流装置可选集成机器人自动化工作站三、我们的客户众多行业用户选择了我们的Integrity 10 平行结晶系统,这些用户中不乏知名药企巨头。联系我们,获取行业用户应用案例。
  • 某检测机构新建实验室,采购94台仪器设备
    深圳某单位新建实验室,需要采购94台仪器设备,包含气相色谱仪、原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、可见分光光度计、相差显微镜、离心机、高压蒸汽灭菌器、电磁场测定仪、马弗炉等数十类仪器设备,能做的厂商请联系,具体仪器设备清单如下:仪器设备用途核心配置及参数数量说明采样泵采样应满足20mL/min~500mL/min采样流量要求,流量精度要求5%。10其中5台是防爆采样泵采样应满足1L/min~5L/min采样流量要求,流量精度要求5%。10其中5台是防爆采样泵采样应满足5L/min~20L/min采样流量要求,流量精度要求5%。10其中5台是防爆流量计采样(皂膜或干式流量计)20mL/min~20L/min2个体噪声剂量计职业卫生5其中2台是防爆积分声级计职业卫生2其中1台是防爆照度计职业卫生2紫外线测定仪职业卫生含UVA,UVB,UVC 3个探头1不分光红外线分析仪职业卫生含CO和CO21WBGT指数仪职业卫生1倍频程声级计职业卫生1电磁场测定仪职业卫生探头含高频、超高频、1Hz-100kHz电磁场及微波等频段。可为分别测量1Hz-100kHz电磁场、高频、超高频、微波的设备1风速仪职业卫生1皮托管+微压计职业卫生1气相色谱仪职业卫生配FID、ECD、FPD检测器.FID测苯系统物等;ECD测二硝基甲苯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六六六、滴滴涕等;FPD测乐果、溴氰菊酯、氯氰菊酯、乙硫醇、甲硫醇、二硫化碳等。1原子吸收光谱仪职业卫生1原子荧光光谱仪职业卫生1分析天平职业卫生(1/10000)1精密分析天平职业卫生(1/100000)1样品消化装置职业卫生1马弗炉职业卫生1铂金坩埚职业卫生3普通坩埚职业卫生5玛瑙研钵职业卫生1可见分光光度计职业卫生1超声波清洗器职业卫生1恒温水浴箱职业卫生1酸度计职业卫生1相差显微镜职业卫生1隔水式电热恒温培养箱微生物1霉菌培养箱微生物1CO2培养箱微生物1热空气消毒箱微生物1离心机微生物1高压蒸汽灭菌器微生物1多联不锈钢过滤系统微生物1压力表微生物1红外接种环灭菌器微生物1显微镜微生物1手持式激光粉尘仪现场1六级筛孔撞击式微生物采样器现场1微生物气溶胶浓缩器现场1甲醛测定仪现场1余氯分析仪现场1双路采样器现场2便携式红外线分析器(CO)现场1便携式红外线分析器(CO2)现场1激光测距仪学校卫生1标准白板学校卫生1笔式酸度计饮用水1采水器饮用水2深水温度计饮用水1采购单位:广东安标检测科技有限公司深圳分公司联系方式:为避免过度打扰,请添加仪器信息网工作人员微信获取采购方联系方式:
  • 30余类仪器设备批量采购
    甘肃某单位批量采购以下仪器设备,包含气相色谱仪、气质联用仪、液相色谱仪、离子色谱仪、原子吸收光谱仪等,需要整包商对接提供报价,下附联系方式,采购清单如下:设备设备名称、规格数量要求(台/件)备注编号甲级乙级1采样泵(包括防爆采样泵)20(10)10(5)20mL/min~500mL/min采样流量2采样泵(包括防爆采样泵)20(10)10(5)1L/min~5L/min采样流量要求3采样泵(包括防爆采样泵)10(5)10(5)5L/min~20L/min采样流量要求4流量计(皂膜或干式流量计)20mL/min~20L/min2套2套流量计范围满足采样流量测定要求。5各种空气样品收集器(大型气泡吸收管、小型气泡吸收管、多孔玻板吸收管、冲击式吸收管、各种型号固体吸附剂管等)15(每种)15(每种)6个体噪声剂量计(包括防爆)10(4)5(2)7积分声级计(包括防爆)2(1)2(1)8照度计229紫外线测定仪(含UVA,UVB,UVC 3个探头)1110不分光红外线分析仪(含CO和CO2)2111WBGT指数仪2112倍频程声级计1113手传振动测定仪1114电磁场测定仪11探头含高频、超高频、1Hz-100kHz电磁场及微波等频段也可为分别测量1Hz-100kHz电磁场、高频、超高频、微波的设备15风速仪1116皮托管+微压计11可选用更先进的设备17气相色谱仪(配FID、ECD、FPD检测器)2118气相色谱-质谱联用仪1/19液相色谱仪1/20离子色谱仪(阴离子体系)1/21原子吸收光谱仪1122原子荧光光谱仪1123分析天平(1/10000)11可二合一24精密分析天平(1/100000)1125样品消化装置1126马弗炉1127铂金坩埚5328普通坩埚5529玛瑙研钵1130可见分光光度计11可二合一31紫外分光光度计1/32冰箱2133热解吸仪1/34超声波清洗器1135分散度测定器1/36恒温水浴箱1137酸度计1138相差显微镜11采购方已于2022年6月15日联系好了整包商,故已隐藏该信息联系方式。可添加仪器信息网人员,成为仪信通会员,获取更多采购信息:
  • 日本电子研发一款用于药物组分分析的新工具——ROYAL HFX探头
    p style="text-indent: 2em "JEOL USA开发了一种新的工具——ROYAL HFX探头,这为阐明关键的结构信息提供了一种强大而实用的替代方法。此方法在分析含有各种代谢物的复杂药物混合物方面具有独特的价值。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/b8822339-90e4-4517-b026-91da46e84459.jpg" title="hfx_probe_main_l__2_.jpg" alt="hfx_probe_main_l__2_.jpg" width="300" height="300" border="0" vspace="0" style="width: 300px height: 300px "//pp  分离含有混合物质的药物对于制药学家来说是一个比较熟悉的难题。不同于传统的依靠色谱分离混合物的分析,现在一种新兴起的核磁共振 (NMR)光谱技术能够通过使用sup19/supF过滤方法收集并分析完整的核磁共振数据,达到简化实验室操作的目的。/pp  现在许多合成的药物分子都含有氟,而这种元素在有机系统中很少见,所以可以通过sup19/supF NMR滤除所有不含氟的分子,这就为复杂混合物的特异性筛选提供了一种有效的手段。/pp  最近,英国和巴西的大学联合一家大型制药公司发表了一项研究,提出了一种名为SRI-FESTA的新方法。在sup19/supF到sup1/supH的极化转移之后,对单个sup1/supH进行选择性标记。实验以TOCSY转移结束,以揭示与所选1H相耦合的所有质子。/pp  SRI-FESTA功能强大,选择性强,但在选择sup19/supF和sup1/supH的特定激发点时需要专业人员操作,这可能会限制其在常规药物实验室中的实际应用。/pp  现在,在这个实验方法基础上,利用ROYAL HFX探针的独特特性,JEOL的科学家们已经想出了一种完全不同的方法,取代了对选择性脉冲的需要——宽带脉冲的使用。虽然通过此方法会得出一个复杂的初始光谱,却可以通过修改相位周期来选择所需的路径以此获得理想的、干净的结果。/pp  JEOL USA公司分析仪器产品经理Michael Frey博士评论说:“据我们所知,这是一种前所未有的使用同位素过滤的新方法。科学家可以做一个简单明了的实验,该过程可以有效地揭示混合物中经过sup19/supF过滤的sup1/supH TOCSY,而不需要NMR操作员首先识别,然后选择波段选择的位置。我相信我们的新方法在药物开发方面有巨大的潜力,我们很高兴看到这项技术可以用于简化实验操作。”/pp  ROYAL HFX探头是世界上第一款能够同时操纵sup1/supH、sup19/supF和sup13/supC自旋式液体核磁共振探头,相比起传统的质子氟原子核磁共振光谱设计的NMR探头,其在性能上没有典型的耗损。它提供了简化含氟化合物的现代复杂光谱分配的灵活性,磁调谐使探头在单调谐模式下可达到sup1/supH或sup19/supF的最高性能。/p
  • 勤卓科技发布勤卓六度空间电磁式振动台新品
    勤卓品牌六度空间电磁式振动台HK-10G-600HZ具体参数:型号:HK-10G-600HZ控制方式:全功能电脑振动方向:上下/左右/前后振动方式:六度空间一体机(随机,正弦),(同一台面三轴〈同时/个别/连续〉振动)振动波形:半波或全波加速度:0~20g振幅:0~5mm台面尺寸: 1000*1000mm(宽*深)外形尺寸:1000*1000*550mm(宽*深*高)试验负载: 100KG频率范围: 0.5~600HZ额定推力/正弦波激振力:2000kgf工作原理:超静音工作 机台底座采用材料,安装方便,运行平稳,无需安装地脚螺丝 控制电路数字化控制与显示频率,PID调节功能,使设备工作更为稳定、可靠 扫频及定频操作方式,适应不同行业测试要求 增加抗干拢电路,解决因强电磁场对控制电路干扰 增加工作时间设定器,使测试产品达到准确测试时间。产品用途电磁振动台广泛适用于国防、航空、航天、通讯、电子、汽车、家电、等行业。该类型设备用于发现早期故障,模拟实际工况考核和结构强度试验,产品应用范围广泛、适用面宽、试验效果显著、可靠。正弦波、调频、扫频、可程式、倍频、对数、加速度,调幅,时间控制,全功能电脑控制,简易定加速度/定振幅。设备通过连续无故障运转3个月测试,性能稳定,质量可靠。创新点:高品质高低温试验箱,让您的产品稳获胜.精确温控系统,并加装散热过滤棉.勤卓六度空间电磁式振动台
  • 我国自主研制地球磁场传感器已达世界领先水平
    中科院电子所第十研究室(中科院电磁辐射与探测技术重点实验室)面向国家“立足国内,找矿增储”等重大战略需求,在中科院知识创新工程、SinoProbe计划等项目经费支持下,经过近3年的技术攻关,突破了制约我国地球物理电磁勘探仪器装备研发的核心技术——磁场传感器(磁棒)技术,研制出可应用于大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、海洋可控源大地电磁法(CSEM)、瞬变电磁法(TEM)、地球物理电磁测井等方法的磁场传感器,最低工作频率可到0.0001Hz(10000s),噪声水平达到皮特斯拉(pT)或飞特斯拉(fT),各项指标已迈入世界先进行列。   小批量生产的CAS系列磁棒陆续经多个地球物理勘探部门一年多不同季节、不同地区的野外工程应用和测试对比表明,电子所研制的频率域和时间域磁棒与国外同类磁棒的先进技术水平相当,部分指标略高于国外产品 同时,与国外同类磁棒相比,CAS系列磁棒的重量和功耗均具有十分明显的优势。CAS系列磁棒的研制成功,为我国研发具有自主知识产权的地球物理电法勘探仪器装备奠定了坚实的技术基础。  此外,CAS系列磁场传感器在海洋探测与监测,尤其在海底科学观测网建设、海底资源勘探等领域还具有广阔的应用前景。
  • 1490万!中国科学院上海药物研究所全光谱流式细胞分析仪、核磁共振谱仪(配液氦低温探头)等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:OITC-G240300876项目名称:中国科学院上海药物研究所全光谱流式细胞分析仪采购项目预算金额:520.000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品采购预算(人民币)1全光谱流式细胞分析仪1套是 520万元合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:OITC-G240300877项目名称:中国科学院上海药物研究所分选型流式细胞仪采购项目预算金额:320.000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品采购预算(人民币)1分选型流式细胞仪1套是 320万元合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。3.招标项目编号:0729-244OIT300875招标项目名称:中国科学院上海药物研究所核磁共振谱仪(配液氦低温探头)采购项目预算金额:650.000000 万元(人民币)项目实施地点:中国上海市招标产品列表(主要设备):序号产品名称数量简要技术规格备注1核磁共振谱仪(配液氦低温探头)1详见具体技术参数部分无二、获取招标文件1.时间:2024年05月31日 至 2024年06月07日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:www.oitccas.com方式:登录“东方招标”平台www.oitccas.com注册并购买售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和2.招标文件的获取招标文件领购开始时间:2024-05-28招标文件领购结束时间:2024-06-04是否在线售卖标书:否获取招标文件方式:现场领购招标文件领购地点:有兴趣的投标人可登陆网址(http://www.oitccas.com/东方招标平台)招标文件售价:¥600/$100三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:中国科学院上海药物研究所     地址:上海市浦东张江祖冲之路555号        联系方式:崔海音,021-50806092      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:杨帆 陈小舫 赵倩,021-64318161/010-68290551            3.项目联系方式项目联系人:杨帆 陈小舫 赵倩电 话:  021-64318161/010-68290551
  • MARS!世界第一台无磁场球差校正透射电镜诞生
    p  strong仪器信息网讯 /strong2019年5月24日,英国Nature Communications在线杂志正式介绍了由东京大学大学院工学系研究科附属综合研究机构柴田直哉与日本电子子株式会社合作开发的,无磁场球差校正扫描透射电镜MARS机型Magnetic-field-free Atomic Resolution STEM)的开发理念与部分实验结果。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 462px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f191488a-c234-40a9-9a86-d9ee1b30ad90.jpg" title="0.jpg" alt="0.jpg" width="300" height="462" border="0" vspace="0"//pp  1931年,鲁斯卡和诺尔研制成了世界上第一台透射电镜(TEM),自此以后,研究人员一直在追求提高TEM的空间分辨率。由于电子是带电粒子,研究人员一直在遵循布施(Busch)于1926年的发现:使用轴对称的磁场和静电场来控制电子束。88年来,使用高稳定性和易操控性的高磁场镜被认为是TEM的最佳选择。理论上TEM的空间分辨率受制于和入射电子束能量以及磁透镜的能力,通过各级透镜放大,TEM可以形成各种初级图像和衍射盘,最后的图像质量被各级透镜的综合性能差影响。为了获得更好的分辨率,现代TEM的发展与如何设计出低差系数透镜(如球差、色差)紧密结合在了一起。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2b3ee416-49ec-47f5-99ce-66857fcfd993.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="300" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "安装在英国钻石光源的JEOLJEM-ARM300F(GrandARM)/span/pp  1995年,Haider教授设计出了划时代的球差校正器,使得TEM(STEM)的分辨率首次达到了亚埃及尺度。最新的记录2018年,JEOL独立开发的最新差校正器使得商业化300kV球差电镜达到了40.5pm的分辨率。现在,各种单原子图像表征已经变得较为容易,单原子的电场结构也有了相关报道。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 339px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ad3e5a56-57f9-4919-9811-53cb550ac456.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="450" height="339" border="0" vspace="0"//pp  但是,上述方法需要将样品放入2~3T的超高磁场环境以减少焦距。这种高磁场环境使得磁性材料的物理结构发生非常大的变化。因此洛伦茨模式(或者洛伦茨透镜),一种完全关闭物镜磁场以牺牲分辨率的方法被广泛用来观察磁性材料。现在,东京大学与日本电子株式会社联合研发了一种相反极性的前后反对称透镜设计,配合最新的五阶自动调整新型球差矫正器,使得样品可以处在完全无磁场的环境中,电镜仍然保证原子级的分辨率。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 201px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/7ee1e85e-68d0-40b1-97d5-9873bdc5d661.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="450" height="201" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "全新的物镜设计/span/pp  配有该球差矫正器的机型目前定名为MARS。目前实验数据来看,MARS测角台内800μm× 800μm× 200μm空间磁场分布可被观察到,这一大小完全覆盖球差透射电镜观察的样品自身(一般大小在100nm× 100nm× 50nm)。通过测量,样品上的残余磁场小于0.2mT,比普通球差电镜低10000倍。一般情况下,磁性样品的拍摄存在两个难点:1)自身结构会被电镜的强磁场坏境破坏,2)由于样品自身磁场的影响,使得完全消除物镜残存象散非常困难。但是使用MARS机型,可以直接观察软磁性硅钢样品(Fe-3wt%Si),得到了143pm的分辨率。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 190px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/60d624f6-b48a-47b8-ab69-7bb0456cab3f.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="450" height="190" border="0" vspace="0"//pp  MARS机型还可以搭载如电子全息、差分衬度STEM探测器(SAAF)、叠层衍射成像探测器(4D Canvas)、能量损失谱(EELS)以及大固体角EDS。这种多用途设计,使得该设备将拥有巨大的应用前景。/p
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