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三球仪原理

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  • 盘点:三代PCR仪原理及应用
    p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 前言 /span /strong /p p   人类对于核酸的研究已经有100多年的历史。20世纪60年代末70年代初,人们致力于研究基因的体外分离技术。但是,由于核酸的含量较少,一定程度上限制了DNA的体外操作。Khorana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想:经过DNA变性,与合适引物杂交,用DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该过程便可克隆tRNA基因。 /p p   但由于测序和引物合成的困难,以及70年代基因工程技术的发明使克隆基因成为可能,所以,Khorana的设想被人们遗忘了。 /p p   1985年,美国科学家穆利斯在高速公路的启发下,经过两年的努力,发明了PCR(聚合酶链式反应)技术,并在Science杂志上发表了关于PCR技术的第一篇学术论文。从此,PCR技术开始走进生命科学界,应用于各大小实验室,成为生命科学实验室不可或缺的技术手段和工具,极大地推动了生命科学的研究进展。穆利斯也因此而获得1993年的诺贝尔化学奖。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/42353234-b84b-4124-8228-ad9e5dd139c7.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 穆利斯 /span /strong br/ /p p   PCR是分子生物学研究极其重要的工具,是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,基本原理是在试管中模拟细胞内的DNA复制,即人为创造核酸半保留复制条件,使目的DNA在细胞外完成扩增的过程,它可被看作是生物体外的特殊DNA复制。 /p p   根据PCR原理,商业公司在PCR仪的基础功能上不断进行创新和改进。至今,PCR仪已经更新至第三代技术。为方便读者朋友理解,本文将对三代PCR仪的原理、特点、主要厂商及产品、应用领域做一系统梳理。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第一代——标准PCR仪 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/41d48cc2-6454-41a4-80a2-32d8206eeb55.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 标准PCR反应过程 /span /strong br/ /p p   标准PCR仪也叫做终点PCR仪,是指目的基因仅经过预变性、变性、退火、延伸阶段产生大量的核酸序列的PCR仪,PE-Cetus公司推出的世界上第一台PCR自动化热循环仪属于此种。根据PCR退火温度和扩增条件(细胞内/外),标准PCR又可以分为三类:普通PCR、梯度PCR和原位PCR。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/2749e6d5-017a-46c5-9cae-a379b96def96.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p    strong 普通PCR仪 /strong :一般把一次PCR扩增只能运行一个特定退火温度的PCR仪,称之为普通PCR仪。如果要用它做不同的退火温度则需要多次运行。主要是用作简单的、对单一退火温度的目的基因的扩增。 /p p   主要应用于科研、教学、临床医学、检验、检疫等。 /p p    strong 梯度PCR仪 /strong :普通PCR仪衍生出的带梯度PCR功能的基因扩增仪。梯度PCR仪每个孔的温度可以在指定范围内按照梯度设置,一次性PCR扩增可以设置一系列不同的退火温度条件(通常12种温度梯度)。由于被扩增的DNA片段不同,其最佳退火温度也不同,通过梯度设置,可一次性筛选出最佳的退火温度。这样既可节省试验时间,提高实验效率,又能节约实验成本。在不设置梯度的情况下亦可当做普通的PCR用。 /p p   梯度PCR仪多应用于科研、教学机构。 /p p    strong 原位PCR仪 /strong :是将PCR技术的高效扩增与原位杂交的细胞定位结合起来,用于从细胞内靶DNA的定位分析的细胞内基因扩增仪,从而在组织细胞原位检测单拷贝或低拷贝的特定DNA或RNA序列。原位PCR技术的待检标本一般先经化学固定,以保持组织细胞的良好形态结构。细胞膜和核膜均具有一定的通透性,当进行PCR扩增时,各种成分,如引物、DNA聚合酶、核苷酸等均可进进细胞内或细胞核内,以固定在细胞内或细胞核内的RNA或DNA为模板,于原位进行扩增。 /p p   原位PCR仪对于在分子和细胞水平上研究疾病的发病机理和临床过程及病理的转变有着重要意义。 /p p   需要说明的是,以上三种类型PCR仪并非是对立的,许多普通PCR仪结合了以上两种或者两种以上功能。 /p p   市售标准PCR仪种类繁多,国内外公司都有相应产品,赛默飞旗下PCR仪占据国内生命科学实验室的半壁江山,其次分别是是伯乐、罗氏和艾本德。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 此处列出部分在仪器信息网参展并且是仪器信息网新品或者仪器信息网“绿色仪器”的一代PCR仪。 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d7059e6f-1922-4b57-b5f8-f58abfaedd51.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " Eppendorf Mastercycler X50 梯度 PCR 仪(绿色仪器) /span /strong /p p   艾本德此款PCR仪采用2D-梯度技术,能够同时优化退火与变性条件,升温速度高达10° C/s,10台仪器可直接并组成网,适用于高通量应用或者人员众多需求复杂的实验室。 /p p   strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   /span /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C273735.htm" target=" _self" title=" 详情请点击" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 详情请点击 /span /strong /a /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/cd7674e4-20aa-44cb-8e24-97e172abc108.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 力康Trident 960基因扩增仪(新品) /span /strong /p p   此款基因扩增仪与今年5月上市,创新点在于它是多模块PCR仪,可同时运行三种控温程序 界面采用安卓系统,操作体验大幅提升 最大升温速率达到6℃/s。 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C288657.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 详情请点击 /span /strong /a /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第二代——qPCR(实时定量PCR) /span /strong /p p   1996年Applied Biosystems(现被赛默飞收购)公司推出了实时荧光定量PCR(RTFQ PCR)技术,并发明了世界上第一台荧光定量PCR仪,开始了从定性到定量的跨越。 /p p   实时定量PCR仪是指在PCR反应体系中加入能够指示DNA片段扩增过程的荧光染料(SYBR Green等)或荧光标记的特异性的探针(TaqMan Probe等),在普通PCR仪设计基础上增加荧光信号激发和采集系统和计算机分析处理系统,形成了具有荧光定量PCR功能的仪器,通过对PCR过程中产生的荧光信号积累实时监测整个PCR过程,再结合相应的计算机软件对所获得的荧光信号数据进行分析,计算待测样品特定DNA片段的初始浓度。 /p p   目前根据荧光信号反应样品浓度主要有两种该方法: /p p    strong 1.Taqman探针法 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a439631b-e389-434b-9801-df6dd2552a4a.jpg" title=" taqman.jpg" alt=" taqman.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 探针两端分别为报告荧光基团R和荧光淬灭基团Q,当探针完整时,R发出的荧光被Q吸收,检测不到荧光信号。探针随机结合到DNA单链上,PCR扩增时,探针被水解,R与Q分离,R发出的荧光就会被检测到。每扩增一条DNA链都会生成一个荧光分子。 /p p    strong 2. SYBR Green Ι染料法 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/38bc15e1-e944-4d6b-b2e8-8cba519b1f26.jpg" title=" ranliao.jpg" alt=" ranliao.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " SYBR Green Ι是一种只有在和双链DNA结合时才会发荧光的染料。在PCR变性时,无荧光产生,到了复性和延伸阶段则能检测到荧光信号。 /p p   实时荧光定量PCR仪主要应用于病原体检测、药物疗效考核、肿瘤基因检测、基因表达研究、转基因研究、单核苷酸多态性(SNP)及突变分析等细分研究方向,广泛应用于临床医学检测、生物医药研发、食品行业等研究领域。 /p p   目前市售qPCR仪种类繁多,伯乐、罗氏、赛默飞均推出系列定量PCR仪产品,国内生物公司也相继进入这一市场,并取得了不错的口碑,如博日、力康、福生生物等。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 本篇列出部分在仪器信息网参展的新品qPCR仪: /strong /span /p p    /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f9abfbd2-a173-48ae-925e-cdd3516dc9e2.jpg" title=" olumeikesi.jpg" alt=" olumeikesi.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 鲁美科斯实时荧光定量PCR AriaDNA-4(新品) /span /strong br/ /p p   鲁美科斯此款荧光定量PCR仪主要创新点如下: 1.采用专利冻干微芯片技术,实现超微量进样分析,和常规PCR试剂和样品大大减少,普通PCR15微升,LUMEX实时微芯片PCR进样量1-2微升,节省进样量和后续使用成本 2.专利冻干微芯片技术,避免试剂冷链储存,动感试剂涂布在芯片上,可实现一次性检测多种DNA和RNA样品,实现常温储存运输。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C278549.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 详情请点击 /span /strong /a /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d3a9640c-b164-4331-9c13-5879ae51e203.jpg" title=" 天隆科技.jpg" alt=" 天隆科技.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 天隆科技Gentier 96E实时荧光定量PCR检测系统(优秀新品) /span /strong /p p   Gentier 96E实时荧光定量PCR检测系统是天隆科技最新一代、为满足高端用户的实验需求而量身定制。该款产品具有科学高效的温控系统与光电系统、强大易用的软件分析功能、人性化的操控方式、六通道同步检测等诸多优势,能够轻松实现下游多重基因检测、定量分析、SNP分析、HRM分析等应用。 /p p   strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   /span /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C260668.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 详情请点击 /span /strong /a /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第三代——dPCR(数字PCR) /span /strong /p p   不同于qPCR 对每个循环进行实时荧光测定的方法,数字 PCR 技术是在扩增结束后对每个反应单元的荧光信号进行采集。 /p p   数字PCR是一种基于PCR反应(聚合酶链反应)的单分子绝对定量技术。如图1,在数字PCR的过程中:(a) PCR反应体系(含有荧光染料或探针)被分割为数以万计的均一微液滴,(b) 其中部分微液滴内会含有一个或多个模板,(c) 将这些微液滴收集到试管内进行PCR反应,其中含有模板的微液滴会产生扩增产物,由此具有较强的荧光,成为阳性微液滴,(d) 在PCR反应完成后,依次对每个微液滴内的荧光进行检测,(e) 根据微液滴信号的峰值高度,绘制出微液滴荧光分布的散点图,(f) 通过合理的荧光分类阈值将微液滴内的荧光强度数字化,判断出其中具有较强荧光的阳性微液滴(图1f中绿色的数据点,称为“1”)和具有较弱荧光的阴性微液滴(图1f中蓝色的数据点,称为“0”),并通过“1”和“0”的个数来实现绝对定量。因此,与实时定量PCR不同,数字PCR不需要使用标准曲线,即可直接对核酸拷贝数的绝对值进行定量。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d60f8316-ce67-4b06-81fb-9f90f95250f2.jpg" title=" 数字PCR的原理示意图.jpg" alt=" 数字PCR的原理示意图.jpg" width=" 427" height=" 489" style=" width: 427px height: 489px " / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 数字PCR原理示意图 /span /strong /p p   最后通过直接计数或泊松分布公式计算得到样品的原始浓度或含量。 /p p   迄今为止,目前市面上常见的数字PCR仪器主要有两种,根据微反应的形成原理不同,主要分为 “芯片数字PCR”与“微滴数字PCR”两类。 /p p    strong 1.芯片数字PCR /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f4f13392-c096-4bbd-abde-2bd2e3719bb7.jpg" title=" 芯片数字PCR.jpg" alt=" 芯片数字PCR.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 芯片数字PCR原理图 /span /strong br/ /p p    strong 2.液滴数字PCR /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/1f2874f7-5e13-494d-a138-f50fbd7fe98b.jpg" title=" 22.jpg" alt=" 22.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 微液滴数字PCR原理图 /span /strong /p p   液滴数字PCR源于乳液PCR( emulsion PCR) 技术,即将DNA模板与连接引物的磁性微球以极低的浓度(比如单拷贝) 包裹于油水两相形成的纳升至皮升级液滴中进行 PCR 扩增,扩增后的产物富集在磁性微球上,收集破乳后进行测序。通过油水两相间隔得到的以液滴为单位的 PCR 反应体系,比微孔板和 IFC 系统更容易实现小体积和高通量,而且系统简单,成本低,因此成为理想的数字PCR技术平台。 /p p   数字PCR技术主要应用于不稳定性分析、肿瘤早期研究、产前诊断、致病微生物检测、癌症标志物稀有突变检测等研究领域,也用于验证NGS中的低频突变、 DNA甲基化检测、突变多重检测等方向。 /p p   基于数字PCR精准、灵敏、高效的应用场景,巨头公司(伯乐、罗氏和赛默飞)纷纷在这一领域布局,并相继推出数字PCR产品,许多国产数字PCR厂商如泛生子、顺德永诺生物、科维思、 诺禾致源、小海龟科技也争相进入市场,数字PCR大有可为。 /p p    strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 本篇列出在仪器信息网参展的部分数字PCR仪产品 /span /strong strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " : /span /strong /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/f8fdec21-ba5e-48ef-b8dc-c83c1ba0d937.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 伯乐QX200 微滴式数字PCR系统 /span /strong br/ /p p   Bio-Rad的技术主要来源于QuantaLife公司,QuantaLife 利用油包水微滴生成技术开发了微滴式数字PCR技术,这也是最早出现的相对成熟的数字PCR平台,在运行成本和实验结果稳定性方面都基本达到了商品化的标准。2011年,QuantaLife 公司被Bio-Rad公司收购,其微滴式数字PCR仪产品更名为QX100型号仪继续在市场上销售,这个早期型号为dPCR概念的普及和应用领域的拓展发挥了重要作用。2013年该公司又推出了升级型号QX200。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C293849.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 详情请点击 /strong /span /a /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a75e17b8-0d45-4394-9f8e-afb3ad61b6c7.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 赛默飞QuantStudio 3D Digital PCR System /span /strong /p p   Applied Biosystems于2013年也推出了产品,Quant Studio 3D数字PCR系统。采用高密度的纳升流控芯片技术,样本均匀分配至20,000个单独的反应孔中。在整个工作流程中,样本之间保持完全隔离,可以有效地防止样品交叉污染,减少移液过程,简化操作步骤。同时芯片式设计避免了微滴式系统可能面临的管路堵塞问题。作为Applied Biosystems在OpenArray芯片平台之外推出的全新的芯片式数字PCR系统,值得一提的是,这个全新的系统在设计理念上综合考虑了系统稳定性与运行成本因素,直接反映了该系统“适合所有分子生物学实验室使用的数字PCR系统”的市场定位。2013年,Thermo Fisher收购Applied Biosystems。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C194603.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 详情请点击 /strong /span /a /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/35dde0a8-6e31-4ee4-b590-e7284aa84e5e.jpg" title=" 13.jpg" alt=" 13.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " Naica crystal微滴数字PCR系统 /span /strong /p p   NaicaTMcrystal 微滴数字PCR系统是法国Stilla公司开发的下一代核酸绝对定量技术。使用cutting-edge微流体创新型芯片——Sapphire芯片作为数字PCR过程的唯一耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中,可称作Crystal微滴。PCR扩增实验在芯片上实现。对微滴成像用以检测包含扩增片段的微滴。最后一步是对阳性微滴计数从而得到精准的核酸绝对数量。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C277808.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 详情请点击 /strong /span /a /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/80eaf629-bff9-48a9-af5b-629dcf2eb49c.jpg" title=" 14.jpg" alt=" 14.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 新羿TD-1 微滴式数字PCR系统 /span /strong /p p   新羿TD-1微滴式数字PCR系统由Drop Maker 样本制备仪和 Chip Reader 生物芯片阅读仪及其他相关试剂耗材构成。Drop Maker 样本制备仪采用光、机、电一体化设计,配套具有自主知识产权的微流控芯片,可以将水相样本快速制备成纳升体积的液滴,液滴数与样本体积相关,30微升样本可制备约5万个液滴。液滴尺寸均一,并可在PCR扩增后保持稳定。 /p p   Chip Reader R1生物芯片阅读仪采用光、机、电一体化设计,及激光共聚焦原理,配套具有自主知识产权的微流控芯片,可以准确快速地定位、识别纳升体积微液滴,获取其荧光信号值。经过泊松统计分析,提供研究者所需的阳性、阴性液滴数绝对数值,从而推算出起始靶标核酸分子精确浓度。Chip Reader R1 生物芯片阅读仪兼容Taqman水解探针和EVAGreen检测。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C289823.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 详情请点击 /strong /span /a /p p    span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 与传统定量 PCR 不同,数字 PCR 通过直接计数的方法,可以实现起始 DNA 模板的绝对定量但是,目前的数字 PCR 技术仍然存在一些不足,制约了该技术广泛应用。例如,数字 PCR 自身特点决定了其分析的样品通量很低,基本每块芯片上万个反应单元都是针对单一样本的分析。而荧光检测技术的局限性限制了多个芯片的同时检测,因此该技术目前在常规基因表达分析中不具备优势。此外,数字PCR技术的灵敏度(分辨率) 和准确性有待进一步提高和优化,在临床诊断中需要进行大量的比较和验证实验(对照传统方法) 。基于精密仪器和复杂芯片的数字 PCR 技术成本高昂,也是制约其广泛应用的一个原因。 /strong /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 小结 /span /strong /p p    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/31e8b226-4e10-4fd4-b9e4-40cf1c10a698.jpg" title=" 111.jpg" alt=" 111.jpg" width=" 582" height=" 265" style=" text-align: center width: 582px height: 265px " /    span style=" text-align: center " /span /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr class=" firstRow" td width=" 121" valign=" top" style=" border-width: 1px border-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " PCR /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 代次 /span /span /p /td td width=" 151" valign=" top" style=" border-top-width: 1px border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-top-color: windowtext border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left: none padding: 0px 7px word-break: break-all " p style=" line-height:150% background:white" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 标准 /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " PCR /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " (第一代) /span /span /p /td td width=" 142" valign=" top" style=" border-top-width: 1px border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-top-color: windowtext border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left: none padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 定量 /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " PCR /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " (第二代) /span /span /p /td td width=" 146" valign=" top" style=" border-top-width: 1px border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-top-color: windowtext border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left: none padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 数字 /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " PCR /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " (第三代) /span /span /p /td /tr tr td width=" 121" valign=" top" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px word-break: break-all " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 定量能力 /span /p /td td width=" 157" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 定性 /span /p /td td width=" 148" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 半定量 /span /p /td td width=" 152" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 绝对定量 /span /p /td /tr tr td width=" 121" valign=" top" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 分子数灵敏度 /span /p /td td width=" 157" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 100 /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 个分子 /span /span /p /td td width=" 148" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 10 /span span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) " 个分子 /span /span /p /td td width=" 152" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% font-family: Arial, sans-serif color: rgb(51, 51, 51)" 1 /span span style=" line-height: 150% font-family: 宋体 color: rgb(51, 51, 51)" 个分子 /span /p /td /tr tr td width=" 121" valign=" top" style=" border-right-width: 1px border-bottom-width: 1px border-left-width: 1px border-right-color: windowtext border-bottom-color: windowtext border-left-color: windowtext border-top: none padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 稀有突变灵敏度 /span /p /td td width=" 157" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% color: rgb(51, 51, 51) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 10-50% /span /p /td td width=" 148" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% font-family: Arial, sans-serif color: rgb(51, 51, 51)" 1-5% /span /p /td td width=" 152" valign=" top" style=" border-top: none border-left: none border-bottom-width: 1px border-bottom-color: windowtext border-right-width: 1px border-right-color: windowtext padding: 0px 7px " p style=" line-height:150% background:white" span style=" line-height: 150% font-family: Arial, sans-serif color: rgb(51, 51, 51)" 0.1% /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-indent: 2em " PCR技术已在生命学、医学诊断、遗传工程、法医学和考古学等领域广泛应用,在临床检验中的应用,对疾病的诊断提高到基因水平,众多的疑难病症得到及时确诊和有效的治疗。 br/ /p p   对于不同的应用场景,三代PCR各有优势,但是可以看出,数字PCR具有绝对定量的优势,是未来临床标准化分子诊断的首选技术。 /p p   相信在未来的几年里将会不断有新的技术和产品出现,不断扩展其应用范围,使之成为新一代分子诊断工具。 /p p strong 附: a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/133.html" target=" _self" 仪器信息网PCR仪专场 /a /strong /p
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应
    这里是TESCAN电镜学堂第三期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!第四节 各种信号与衬度的总结前面两节详细的介绍了扫描电镜中涉及到的各种电子信号、电流信号、电磁波辐射信号和各种衬度的关系,下面对常见的电子信号和衬度做一个总结,如图2-36和表2-4。图2-36 SEM中常见的电子信号和衬度关系表2-4 SEM中常见的电子信号和衬度关系第五节 荷电效应扫描电镜中还有一种不希望发生的现象,如荷电效应,它也能形成某些特殊的衬度。不过在进行扫描电镜的观察过程中,我们需要尽可能的避免。§1. 荷电的形成根据前面介绍的扫描电镜原理,电子束源源不断的轰击到试样上,根据图2-6,只有原始电子束能量在v1和v2时,二次电子产额δ才为1,即入射电子和二次电子数量相等,试样没有增加也没减少电子,没有吸收电流的形成。而只要初始电子束不满足这个条件,都要形成吸收电流以满足电荷的平衡, i0= ib+is+ia。要实现电荷平衡,就需要试样具备良好的导电性。对于导体而言,观察没有什么问题。但是对于不导电或者导电不良、接地不佳的试样来说,多余的电荷不能导走,在试样表面会形成积累,产生一个静电场干扰入射电子束和二次电子的发射,这就是荷电效应。荷电效应会对图像产生一系列的影响,比如:① 异常反差:二次电子发射受到不规则影响,造成图像一部分异常亮,一部分变暗;② 图像畸变:由于荷电产生的静电场作用,使得入射电子束被不规则偏转,结果造成图像畸变或者出现阶段差;③ 图像漂移:由于静电场的作用使得入射电子束往某个方向偏转而形成图像漂移;④ 亮点与亮线:带点试样经常会发生不规则放电,结果图像中出现不规则的亮点与亮线;⑤ 图像“很平”没有立体感:通常是扫描速度较慢,每个像素点驻留时间较长,而引起电荷积累,图像看起来很平,完全丧失立体感。如图2-37都是典型的荷电效应。图2-37 典型的荷电效应§2. 荷电的消除荷电的产生对扫描电镜的观察有很大的影响,所以只有消除或降低荷电效应,才能进行正常的扫描电镜观察。消除和降低荷电的方法有很多种,这里介绍一下常用的方法。首先,在制样环节就要注意以便减小荷电:1) 缩小样品尺寸、以及尽可能减少接触电阻:这样可以增加试样的导电性。2)镀膜处理:给试样镀一层导电薄膜,以改善其导电性,这也是使用的最多的方法。常用的镀膜有蒸镀和离子溅射两种,常用的导电膜一般是金au和碳,如果追求更好的效果,还可使用铂pt、铬cr、铱ir等。镀导电膜不但可以有效的改善导电性,还能提高二次电子激发率,而且现在的膜厚比较容易控制,一定放大倍数内不会对试样形貌产生影响。不过镀膜也有其缺点,镀膜之后会有膜层覆盖,影响样品的真实形貌的,严重的话还会产生假象,对一些超高分辨的观察或者一些细节(如孔隙、纤维)的测量以及eds、ebsd分析产生较大影响。如图2-38,石墨在镀pt膜后,产生假象;如图2-39,纤维在镀金之后,导致显微变粗,孔隙变小。图2-38 石墨镀金膜之后的假象图2-39 纤维在镀金前(左)后(右)的图像除了制样外,还要尽可能寻找合适的电镜工作条件,以消除或减弱荷电的影响:3) 减小束流:降低入射电子束的强度,可以减小电荷的积累。4) 减小放大倍数:尽可能使用低倍观察,因为倍数越大,扫描范围越小,电荷积累越迅速。5) 加快扫描速度:电子束在同一区域停留时间较长,容易引起电荷积累;此时可以加快电子束的扫描速度,在不同区域停留的时间变短,以减少荷电。6) 改变图像采集策略:扫描速度变快后,图像信噪比会大幅度降低,此时利用线积累或者帧叠加平均可以减小荷电效应同时提升信噪比。线积累对轻微的荷电有较好的抑制效果;帧叠加对快速扫描产生的高噪点有很好的抑制作用,但是图像不能有漂移,否则会有重影引起图像模糊。如图2-40,样品为高分子球,在扫描速度较慢时,试样很容易损伤而变形,而快速扫描同时进行线积累的采集方式,试样完好且图像依然有很好的信噪比。图2-40 高分子球试样在不同扫描方式下的对比7)降低电压:减少入射电子束的能量(降至v2以内)也能有效的减少荷电效应。如图2-41,试样是聚苯乙烯球,加速电压在5kV下有明显的荷电现象,降到2kV下荷电基本消除。不过随着加速电压的降低,也会带来分辨率降低的副作用。图2-41 降低加速电压消除荷电影响8)用非镜筒内二次电子探测器或者背散射电子探测器观察:在有大量荷电产生的时候,会有大量的二次电子被推向上方,倒是镜筒内二次电子接收的电子信号量过多,产生荷电,尤其在浸没式下,此时使用极靴外的探测器,其接收的电子信号量相对较少,可以减弱荷电效应,如图2-42;另外,背散射电子能量高,其产额以及出射方向受荷电的影响相对二次电子要小很多,所以用bse像进行观察也可以有效的减弱荷电效应,如图2-43,氧化铝模板在二次电子和背散射图像下的对比。图2-42 镜筒内(左)和镜筒外(右)探测器对荷电的影响图2-43 SE(左)和BSE(右)图像对荷电的影响9) 倾转样品:将样品进行一定角度的倾转,这样可以增加试样二次电子的产额,从而减弱荷电效应。 除此之外,电镜厂商也在发展新的技术来降低或消除荷电,最常见的就是低真空技术。低真空技术是消除试样荷电的非常有效的手段,但是需要电镜自身配备这种技术。10)低真空模式:低真空模式下可以利用电离的离子或者气体分子中和产生的荷电,从而在不镀膜或者不用苛刻的电镜条件即可消除荷电效应。不过低真空条件下,原始电子束会被气体分子散射,所以分辨率、信噪比、衬度都会有一定的降低。如图2-44,生物样品在不镀导电膜的情况下即可实现二次电子和背散射电子的无荷电效应的观察。图2-44 低真空BSE(左)和SE(右)的效果对比福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋,请您关注“TESCAN公司”微信公众号,后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】低真空模式下,空气浓度高低对消除荷电能力的强弱有什么影响?(快关注微信去留言区回答问题吧~)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。↓ 往期课程,请关注微信查阅以下文章:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理
  • 色差仪的工作原理、色差仪如何模拟人眼感知色彩
    在现代工业设计与生产的领域中,色彩的准确性和一致性对产品质量和品牌形象的重要性不言而喻。色差仪,作为一种精密的颜色测量和分析工具,已然成为确保色彩质量的关键所在,色差仪的理论基础、工作原理以及它在色彩管理中所起的核心作用。色差仪的设计是基于人类视觉系统对色彩的感知方式。我们知道,人眼是通过视网膜上的视锥细胞来感知色彩的,这些视锥细胞对红、绿、蓝三种基本色彩十分敏感。而色差仪正是模拟了人眼的这一机制,它运用光学传感器来捕捉和分析色彩,从而将颜色转化为可量化的数据。这一过程就像是我们用自己的眼睛去观察色彩,然后用一种科学的方法把看到的色彩信息记录下来,以便更准确地进行色彩管理。通过这种方式,色差仪为我们在色彩控制方面提供了一种客观、精确的手段,让我们能够更好地确保产品的色彩质量,满足市场和消费者对产品色彩的严格要求。色差仪的工作原理色差仪的工作原理涉及对物体表面反射光的测量。当光源照射在物体表面时,不同波长的光被反射,这些反射光被色差仪的传感器捕获。色差仪内部的光学系统将这些光信号转换为电信号,然后通过软件分析,计算出色彩的各种参数,如CIE Lab色彩空间中的L、a、b值。色差仪通常提供不同的测量模式,以适应不同的应用场景:1. 45°/0°或0°/45°:这种模式适用于平滑表面的测量,其中光源以45°角照射,传感器在0°角接收反射光。2. d/8°积分球:这种模式使用积分球来分散光源,使其更加均匀,适用于各种表面,包括粗糙和凹凸不平的表面。色差仪在色彩管理中的作用色差仪在色彩管理体系中占据着举足轻重的地位。它具备测量与比较色彩的能力,同时还能够精准地识别并量化色彩偏差。当与标准色彩进行对比时,色差仪能够给出色彩差异的数值,例如ΔE,此数值是衡量色彩一致性的关键指标。在持续的生产流程中,色差仪发挥着监测产品色彩变化的重要作用,以此来保障批次之间色彩的一致性。生产者借助定期的测量与比较,能够及时对生产参数做出调整,从而对原材料或者生产条件的变化进行补偿。色差仪构成了质量控制环节的重要部分,它所提供的客观色彩测量结果,有助于企业达到行业标准以及满足消费者的期望。在汽车、纺织、印刷等诸多行业中,色差仪的应用对提高产品质量以及增强市场竞争力起到了积极的推动作用。作为一种科学工具,色差仪的应用范畴已经超越了单纯的色彩测量,它涵盖了对色彩感知的深入理解以及精确把控。借助色差仪,我们有能力确保从设计阶段到成品产出的每一个环节都能对色彩进行精确控制,维持颜色的一致性。随着技术的持续进步,色差仪必将在色彩科学领域持续发挥其关键作用,进而推动色彩管理技术不断向前发展。“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • ​深圳三思纵横试验机|粉末压实密度仪:解析工作原理与应用领域
    在材料科学、化工、制药等众多领域中,粉末材料的处理与测试是不可或缺的一环。粉末压实密度仪作为一种专用的测试设备,在粉末材料的压实密度测量中发挥着至关重要的作用。本文深圳三思纵横试验机小编将探讨粉末压实密度仪的工作原理、应用领域以及未来发展趋势,大家一起来看下吧。一、粉末压实密度仪的工作原理粉末压实密度仪的工作原理主要基于粉末在受到外力作用下的压实过程。测试时,将一定量的粉末样品置于压实模具中,通过施加压力使粉末颗粒重新排列、相互接触并发生一定的塑性变形,从而达到压实效果。压实密度仪通过测量压实前后粉末的体积变化,并结合样品的质量信息,计算得出粉末的压实密度。二、粉末压实密度仪的应用领域粉末压实密度仪广泛应用于多个领域,尤其在材料科学、化工、制药等行业具有重要地位。1、材料科学领域粉末压实密度仪可用于评估粉末材料的可压性、流动性和成型性能,为材料制备和加工工艺的优化提供数据支持;2、化工领域粉末压实密度仪可用于测定催化剂、吸附剂等粉末材料的压实密度,为反应器的设计和操作提供重要参数;3、制药行业粉末压实密度仪可用于评估药物粉末的堆密度和压实性,为药物制剂的制备和质量控制提供有力保障。三、粉末压实密度仪的未来发展趋势随着科学技术的不断进步和应用需求的日益增长,粉末压实密度仪正朝着更加智能化、高精度和多功能化的方向发展。1、智能化与自动化未来的粉末压实密度仪将更加注重智能化和自动化的发展。通过引入先进的传感器和控制系统,实现测试过程的自动化操作和数据的实时采集、处理与分析。此外,智能化的粉末压实密度仪还将具备自我诊断和维护功能,提高设备的稳定性和可靠性;2、高精度化随着材料科学和制药等领域的不断发展,对粉末压实密度的测量精度要求也越来越高。因此,粉末压实密度仪将不断提高测量精度,采用更先进的测量技术和算法,以满足更精细的测试需求;3、多功能化除了基本的压实密度测量功能外,未来的粉末压实密度仪还将具备更多的测试功能。如可同时测量粉末的粒度分布、比表面积、孔隙率等参数,为研究者提供更全面的材料性能信息。此外,还可通过集成其他测试模块,实现一站式测试服务,提高测试效率和便捷性;4、绿色化与环保在环保意识日益增强的背景下,粉末压实密度仪的绿色化设计将成为未来的发展趋势。通过优化设备结构、采用环保材料和节能技术,降低设备在运行过程中的能耗和排放,实现可持续发展。三思纵横粉末压实密度仪作为粉末材料测试领域的重要工具,其原理、应用和发展趋势均体现了科技进步和市场需求的推动。随着技术的不断创新和市场的不断拓展,三思纵横粉末压实密度仪将在更多领域发挥重要作用,为材料性能评估、质量控制以及工艺优化提供有力支持。未来,我们可以期待三思纵横粉末压实密度仪在性能、功能和智能化方面取得更大的突破,为科研和工业生产带来更多便利和价值。
  • 仪器论坛线上活动第三期:原子吸收之塞曼吸收原理、参数设置(火热讨论中!)
    岁月荏苒,转瞬之间,又至盛夏季节。 论坛的线上活动不因时间的流逝而停滞,我们陆续推出第一期与第二期后,第三期的线上活动——“塞曼吸收之原理、参数设置”也如期来临,本期我们邀请了论坛专家anping老师主讲。 anping老师从1976年起在地质部门从事分析仪器维修工作,工作年限已经达到32年之久,他经验丰富,知识渊博,涉及到光谱领域的各个方面;其主要擅长原子吸收、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、液相色谱、氨基酸分析仪等的维修工作。 anping老师首先举例分析Z-2000的光学系统,再详细阐述了塞曼方式扣除背景的简单原理和特点;anping老师在此次的线上活动的讲座中重点从灯电流的设置方法、狭缝的设定原则、时间常数的选择等仪器条件和参数设置的注意事项。图文并貌,让人一目了然。 如果您对塞曼吸收这个方面感兴趣,或者您正在从事或研究这个方面的,欢迎您参与讨论。anping老师和论坛的其他专业人士将与您一起交流心得、切磋观点、分享经验。(参与讨论连接地址:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080612/1306411/) 相关活动连接: 第一期线上活动:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080407/1214319/(气路系统  主讲:水中月) 第二期线上活动:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080513/1260791/(华山论剑之能谱篇主讲人:德国工兵) 第三期线上活动:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080612/1306411/(原子吸收之塞曼吸收原理、参数设置 主讲:anping) 后记:第四期的线上活动anping老师将针对塞曼吸收的常见故障进行分析。
  • 色度测定仪工作原理及仪器维护
    工作原理仪器使用 220V、100W,色温为 2750±50K 的内磨砂乳壳灯泡为标准光源。光源光经由乳白色玻璃片和日光滤色 33 玻璃片滤色后,所得到的标准光的光谱特性类似于自然光。标准光经由平面反射镜,棱镜组成二条平行光束,其大小形状完全相同,分别均匀地照射在标准色盘的颜色玻璃片上和比色管的试样上。标准色盘上有 26个 Ø14光孔,其中 25顺序装有(1~25)色号的标准颜色玻璃片,第 26孔为空白,色盘安装在仪器右侧由手轮转动。试验时用于选择正确的标准颜色。比色管为内径 Ø32毫米,高(120~130)mm的无色平底玻璃管。比色管由仪器顶部的小盖位置放入。观察目镜由凹镜和分隔栅组成,在目镜中可同时看到二个半圆色,其左边的为试样颜色。其右边的为标准色颜色,光学目镜具有光线调节和调焦能力,使用方便。仪器的维护1,光学目镜系统,已经调焦和光线调节正确,使用时不宜多动,如需调整需专业人士调整,或返修厂家。2,标准颜色玻璃片每隔半年,须用 SH/T0168规定的标定比色液作校验一次如发现色片颜色与相当色号的比色液颜色相差达一个色号时,应更换新的色盘或送请制造厂重新标定。3,请勿随意拆卸目镜。4,目镜表面附着脏物,影响观察,客户只能做简单处理,将目镜从仪器上取下,倒放在干净的平台上,用洁净的洗耳球,轻吹目镜表面,如问题未解决,必须返厂处理,或请专业人员进行清理。相关仪器ENDBT-0168石油产品色度测定仪符合SH/T0168-92标准,可与GB6540的16个色号相对应,适用于测定润滑油及其他石油产品的颜色。测定时将欲测定的石油产品试样注入比色管内,然后与标准色片相比较就可以确定其色度色号。仪器特点1、仪器由标准色盘、观察光学镜头、光源、比色管组成2、采用磨砂乳壳灯泡为发光源3、光源经滤色后能分别均匀照射在标准色盘的颜色玻璃片和比色管4、光学目镜具有光线调节和调焦能力,使用方便技术参数比色管内径:Φ32mm 高:120~130mm环境温度:5℃~40℃相对湿度:≤85%电源电压:交流220V±10% 50Hz±10%功率消耗:
  • 热机械分析仪原理简介
    p   热机械分析是在程序控温非振动负载下(形变模式有膨胀、压缩、针入、拉伸或弯曲等不同形式),测量试样形变与温度关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是热机械分析仪(Thermomechanical analyzer-TMA)。 /p p   热机械分析仪的结构如图所示。试样探头上下垂直移动,探头上的负载由力发生器产生,探头由固定在其上面的悬臂梁和螺旋弹簧支撑,通过加马力马达对试样施加载荷,位移传感器测量探头的位置。探头直接放置于试样上,或者放置于试样上的石英圆片上 测量试样温度的热电偶置于试样下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b6873b57-b49c-48ca-813d-250f596f2cd4.jpg" title=" 热机械分析仪结构示意图.jpg" width=" 400" height=" 339" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 339px " / /p p style=" text-align: center " strong 热机械分析仪结构示意图 /strong /p p style=" text-align: center " 1.气体出口旋塞 2.螺纹夹 3.炉体加热块 4.水冷炉体加套 5.试样支架 6.炉温传感器 7.试样温度传感器 8.反应气体毛细管 9.测量探头 10.垫圈 11.恒温测量池 12.力发生器 13.位移传感器(LVDT) 14.弯曲轴承 15.校正砝码 16.保护气进口 17.反应气进口 18.真空连接与吹扫气入口 19.冷却水 20.试样 /p p   TMA的核心部件是LVDT位移传感器,LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接,产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力,保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/633cd90b-c338-4e46-9cce-ad33b88907d8.jpg" title=" TMA常用测量模式示意图.jpg" width=" 400" height=" 134" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 134px " / /p p style=" text-align: center " strong TMA常用测量模式示意图 /strong /p p strong 压缩或膨胀 /strong /p p   两面平行的试样上覆盖一片石英玻璃圆片,以使压缩应力均匀分布。膨胀测试时,作用在圆柱体试样上力仅产生很小的压缩应力。 /p p strong 针入模式 /strong /p p   这种模式通常用来测定试样在负载下软化或形变开始的温度。通常用球点探头作针入测试,开始时球点探头仅与试样上的很小面积接触,加热时如果试样软化,则探头逐渐深入试样,接触面积增大,形成球星凹痕,导致测试过程中压缩应力下降。 /p p strong 三点弯曲 /strong /p p   这种模式非常适合在压缩模式中不会呈现可测量形变的硬材料如纤维增强塑料或金属。 /p p strong 拉伸模式 /strong /p p   适合薄膜或纤维。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 典型的TMA测量曲线 /span /strong /p p strong 热膨胀系数测量曲线 /strong /p p   热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,CTE)也简称为膨胀系数。 /p p   大多数材料在加热时膨胀。线膨胀系数α定义如下: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/774dbd00-e900-436f-b22e-2a114baf6286.jpg" title=" TMA-1.jpg" / /p p 式中,dL为由温度变化dT引起的长度变化 L sub 0 /sub 为温度T sub 0 /sub (通常为室温25℃)时的原始长度 α单位为10 sup -6 /sup K sup -1 /sup 。 /p p strong 玻璃化转变的TMA测量曲线 /strong /p p   测定玻璃化转变温度是TMA最常进行的测试之一。在玻璃化转变处,由于热膨胀系数增大,导致膨胀测量曲线斜率明显增大。通过外推两段具有不同斜率热膨胀系数曲线所得到的焦点,即为玻璃化转变温度。 /p p strong 测量杨氏模量的DLTMA曲线 /strong /p p   如果采用振动负载,即负载呈周期性变化,则称为动态负载热机械分析(dynamic load thermomechanical analysis-DLTMA),该模式为TMA的扩展功能,可测量试样的杨氏模量。如果能确保在测试过程中施加在整个试样上的机械应力相同,就可由DLTMA曲线测定杨氏模量(弹性模量)。 /p p   从原理上来说,DLTMA曲线类似于DMA曲线,傅里叶分析可得到应力应变之间的关系,可将复合模量分成储能模量和损耗模量。然而由于若干原因,这些计算并不准确,特别是用弯曲模式。因此,若想测定储能模量和损耗模量,最好用动态热机械分析DMA。 /p
  • 科学家提出一种单质新原理开关器件 为研发海量三维存储芯片提供新方案
    中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏研究团队在集成电路存储器研究领域获重大进展,成功研制出一种单质新原理开关器件,为海量三维存储芯片的研发提供了新方案。12月10日,这项成果发表于《科学》。  集成电路是我国的战略性、基础性和先导性产业,其中存储芯片是集成电路的三大芯片之一,直接关系国家的信息安全。然而,现有主流存储器——内存和闪存,不能兼具高速与高密度特性,难以满足指数型增长的数据存储需要,急需发展下一代海量高速存储技术。三维相变存储器是目前成熟的新型存储技术,其核心是两端开关单元和存储单元,然而,商用的开关单元组分复杂,通常含有毒性元素,严重制约了三维相变存储器在纳米尺度的微缩以及存储密度的进一步提升。  针对以上问题,宋志棠、朱敏与合作者提出了一种单质新原理开关器件,该器件通过单质Te与电极产生的高肖特基势垒降低了器件在关态的漏电流(亚微安量级);利用单质Te晶态(半导体)到液态(类金属)纳秒级高速转变,产生类金属导通的大开态电流(亚毫安量级),驱动相变存储单元。单质Te开关器件基于晶态—液态新型开关机理,与传统晶体管等完全不同,是集成电路全新开关器件。单质Te具有原子级组分均一性,能与TiN形成完美界面,使二端器件具有一致性与稳定性,并可极度微缩,为海量三维存储芯片的研发提供了新方案。  据悉,该单质新原理器件为我国首次发明,打破了外国公司的专利壁垒,为我国自主高密度三维存储器的研发奠定了坚实的基础。  意大利国家研究委员会微电子和微系统所教授Raffaella Calarco同期在《科学》上发表评论文章,认为该研究“取得的成果是前所未有的,为实现晶态单质开关器件提供了稳健的方法,此单质开关为3D Xpoint架构提供了新视角”。  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abi6332
  • 万字讲懂离子色谱仪原理、结构、分类、应用、常见品牌等 | 仪器博物馆
    离子色谱仪是高效液相色谱的一种,作为测定阴离子、阳离子及部分极性有机物种类和含量的一种液相色谱方法,已被广泛应用在环境监测、食品分析、自然水工业、农业、地质等多个领域。今天小谱就其发展史、检测原理、结构等和大家进行探讨,一文把离子色谱仪讲通透。(如果读完文章您觉得还有哪些想听的知识点没有讲到,亦或是觉得文章中有哪些观点您不太认同,欢迎您积极留言。)01离子色谱的“前世今生”1975年,Dow Chemical(陶氏化学)的H.Small等人发表的第一篇离子色谱方面的论文在美国分析化学上;在分离用的离子交换柱后端加入不同极性的离子交换树脂填料,该树脂填料呈氢型或氢氧根型。如阴离子交换柱后端加入氢型的阳离子,交换树脂填料阳离子交换柱后端加入氢氧根型的阴离子,交换树脂填料当由分离柱流出的携带待测离子的洗脱液在检测前发生两个简单而重要的化学反应,一个是将淋洗液转变成低电导组分以降低来自淋洗液的背景电导,另一个是将样品离子转变成其相应的酸或碱以增加其电导。这种在分离柱和检测器之间降低背景电导值而提高检测灵敏度的装置后来组成独立组件称为抑制柱(或抑制器),通过这种方式使电导检测的应用范围扩大了;在H-Small等人提议下称这种液相色谱为离子色谱。离子色谱一经诞生就立即商品化;1975年,第一家离子色谱公司诞生——戴安公司(Dow Ion Exchange),由H-Small和T-S.Stevens研发;1979年,美国阿华州大学的J.S.Fritz等人建立了单柱型离子色谱,许多其它公司生产了离子色谱;1983年,中国核工业第五研究所刘开禄研究员刘开禄带领团队在青岛崂山电子实验仪器所研制成我国第一台离子色谱仪的原理样机ZIC-1,并实现产业化。性能基本与国外同类仪器(美国Dionex-14型)相接近,填补了国内空白;第六届“科学仪器行业研发特别贡献奖”获奖者 刘开禄ZIC-1型离子色谱仪第一台离子色谱仪成功商品化后,高效阳离子分离柱、五电极式电导检测器、阴离子分离柱、连续自再生式高效离子交换装置等一系列创造性的研究工作不断取得成功,极大的推动了中国离子色谱仪的发展。1985年6月,赵云麒、刘开禄研制ZIC-2型离子色谱仪,包含双模式理论和适用于阳离子分析的“五级电导检测”电路。1987年12月22日 ,ZIC-2型离子色谱仪通过了专家鉴定并投产,核心技术目前仍应用在中国的核潜艇水质监测。1995年,ZIC-3型离子色谱仪由张烈生、荆建增设计完成并获得国家科技成果完成者证书。左:ZIC-2型离子色谱仪、中:ZIC-2A型离子色谱仪、右:ZIC-3型离子色谱仪目前,随着技术的发展,电化学等技术在离子色谱仪中得到了更广泛的应用,比如新型抑制器技术、淋洗液发生器以及新型的电化学检测器-电荷检测器等均已商品化。而目前离子色谱技术发展也主要集中在色谱固定相、脉冲安培检测器以及抑制器等方面。不过,我国离子色谱的研发虽然取得了一定的成绩,但仍需更进一步的发展。02离子色谱的原理和结构离子色谱的原理基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换和分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。适用于亲水性阴、阳离子的分离。工作过程: 输液泵将流动相以稳定的流速( 或压力) 输送至分析体系, 在色谱柱之前通过进样器将样品导入, 流动相将样品带入色谱柱, 在色谱柱中各组分被分离, 并依次随流动相流至检测器, 抑制型离子色谱则在电导检测器之前增加一个抑制系统。即用另一个高压输液泵将再生液输送到抑制器, 在抑制器中, 流动相的背景电导被降低, 然后将流出物导入电导检测池, 检测到的信号送至数据系统记录、处理或保存。非抑制型离子色谱仪不用抑制器和输送再生液的高压泵, 因此仪器的结构相对要简单得多, 价格也要便宜很多。离子色谱的结构离子色谱仪一般由流动相输送系统、进样系统、分离系统、抑制或衍生系统、检测系统及数据处理系统六大部分组成。1、流动相输送系统离子色谱的输液系统包括贮液罐、高压输液泵、梯度淋洗装置等,与高效液相色谱的输液系统基本一致。1.1贮液罐溶剂贮存主要用来供给足够数量并符合要求的流动相,对于溶剂贮存器的要求是:(1)必须有足够的容积,以保证重复分析时有足够的供液;(2)脱气方便;(3)能承受一定的压力;(4)所选用的材质对所使用的溶剂一律惰性。出于离子的流动相一般是酸、碱、盐或络合物的水溶液,因此贮液系统一般是以玻璃或聚四氟乙烯为材料,容积一般以0.5~4L为宜,溶剂使用前必须脱气。因为色谱柱是带压力操作的,在流路中易释放气泡,造成检测器噪声增大,使基线不稳,仪器不能正常工作,这在流动相含有有机溶剂时更为突出。脱气方法有多种,在离子色谱中应用比较多的有如下方法:(1)低压脱气法:通过水泵、真空泵抽真空,可同时加温或向溶剂吹氮,此法特别适用纯水溶剂配制的淋洗液。(2)吹氧气或氮气脱气法:氧气或氮气经减压通入淋洗液,在一定压力下可将淋洗液的空气排出。(3)超声波脱气法:将冲洗剂置于超声波清洗槽中,以水为介质超声脱气。一般超声30min左看,可以达到脱气日的。新型的离子色谱仪,在高压泵上带有在线脱气装置,可白动对琳洗液进行在线自动脱气。1.2高压输液泵高压输液泵是离子色谱仪的重要部件,它将流动相输入到分离系统,使样品在柱系统中完成分离过程。离子色谱用的高压泵应具备下述性能:(1)流量稳定:通常要求流量精度应为±1%左右,以保证保留时间的重复和定性定量分析的精度。(2)有一定输出压力,离子色谱一般在20MPa状态下工作,比高效液相色谱略低。(3)耐酸、碱和缓冲液腐蚀,与高效液相色谱不同,离子色谱所有淋洗液含有酸或碱。泵应采用全塑Peek材料制作。(4)压力波动小,更换溶剂方便,死体积小,易于清洗和更换溶剂。(5)流量在一定范围任选,并能达到一定精度要求。(6)部分输液泵具有梯度淋洗功能。目前离子色谱应用较多的是往复柱塞泵,只有低压离子色谱采用蠕动泵,但蠕动泵所能承受的压力太小,实际操作过程中会出现问题。由于往复柱塞泵的柱塞往复运动频率较高,所以对密封环的耐磨性及单向阀的刚性和精度要求都很高。密封环一般采用聚四氟乙烯添加剂材料制造,单向阀的球、阀座及柱塞则用人造宝石材料。1.3梯度淋洗装置梯度淋洗和气相色谱中的程序升温相似,给色谱分离带来很大的方便,但离子色谱电导检测器是一种总体性质的检测器,因此梯度淋洗一般只在含氢氧根离子的淋洗液中采用抑制电导检测时才能实现。采用梯度淋洗技术可以提高分离度、缩短分析时间、降低检测限,它对于复杂混合物,特别是保留强度差异很大的混合物的分离,是极为重要的手段。另外,新型抑制器通过脱气使淋洗液中CO2去除,碳酸盐的淋洗液背景电导很低,使灵敏度大大增加,也可以实现碳酸盐的梯度淋洗。离子色谱梯度淋洗可分为低压梯度和高压梯度两种,现分别介绍如下:(1)低压梯度低压梯度是采用比例调节阀,在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后,再用泵输入色谱柱系统,也称为泵前混合。(2)高压梯度它是由两台高压输液泵、梯度程序控制器、混合器等部件所组成。两台泵分别将两种淋洗液输入混合器,经充分混合后,进入色谱分离系统。它又称为泵后高压混合形式。梯度淋洗的溶剂混合器必须具备容积小、无死区、清洗方便、混合效率高等性能,能获得重复的、滞后时间短的梯度淋洗效果。2、进样系统离子色谱的进样主要分为3种类型:即气动、手动和自动进样方式。(1)手动进样阀手动进样采用六通阀,其工作原理与HPLC相同,但其进样量比HPLC要大,一般为50μL。其定量管接在阀外,一般用于进样体积较大时的情况。样品首先以低压状态充满定量管,当阀沿顺时针方向旋至另一位置时,即将贮存于定量管中固定体积的样品送入分离系统。(2)气动进样阀气动阀采用一定氮气或氮气气压作动力,通过两路四通加载定量管后,进行取样和进样,它有效地减少了手动进样因动作不同所带来的误差。(3)自动进样自动进样器是在色谱工作站控制下,自动进行取样、进样、清洗等一系列操作,操作者只须将样品按顺序装入贮样机中。自动进样可以达到很宽的样品进样量范围的目的。3、分离系统分离系统是离子色谱的核心和基础。离子色谱柱是离子色谱仪的“心脏”,要求它具有柱效高、选择性好、分析速度快等特点。离子色谱柱填料的粒度一般在5~25μm之间,比高效液相色谱的柱填料略大,因此其压力比高效液相色谱的要小,一般为单分散,而且呈球状。3.1高分子聚合物填料离子色谱中使用得最广泛的填料是聚苯乙烯——二乙烯苯共聚物。其中阳离子交换柱一般采用磺酸或羧酸功能基,阴离子交换柱填料则采用季胺功能基或叔胺功能基。离子排斥柱填料主要为全磺化的聚苯乙烯 二乙烯苯共聚物,这类离子交换树脂可在pH0~14范围内使用。如果采用高交联度的材料来改进,还可兼容有机溶剂,以抗有机污染。一般来说,离子交换型色谱柱的交换容量均很低。3.2硅胶型离子色谱填料该填料采用多孔二氧化硅柱填料制得,是用于阴离子交换色谱法的典型薄壳型填料。它是用含季胺功能基的甲基丙烯十醇酯涂渍在二氧化硅微球上制备的。阳离子交换树脂是用低相对分子质量的磺化氟碳聚合物涂渍在二氧化硅微粒上制备的。这类填料的pH值使用范围为4~8,一般用于单柱型离子色谱柱中。3.3色谱柱结构一般分析柱内径为4mm,长度为100~250mm,柱子两头采用紧固螺丝。高档仪器特别是阳离子色谱柱一般采用聚四氟乙烯材料,以防止金属对测定的干扰。随着离子色谱的发展,细内径柱受到人们的重视,2mm柱不仅可以使溶剂消耗量减少,而且对于同样的进样量,灵敏度可以提高4倍。4、离于色谱的抑制系统对于抑制型(双柱型)离子色谱系统,抑制系统是极其重要的一个部分,也是离子色谱有别于高效液相色谱的最重要特点。抑制器的发展经历了多个发展时期,而目前商品化的离子色谱仪亦分别采用不同的抑制手段及相关研究成果。4.1树脂填充抑制柱该抑制系统采用高交换容量的阳离子树脂填充柱(阴离子抑制),通过硫酸,将树脂转化为氢型。它抑制容量不高,需要定期再生,而且死体积比较大,对弱酸根离子由于离子排斥的作用,往往无法准确定量。目前这类抑制器目前已经基本不用。4.2纤维抑制器这种抑制系统采用阳离子交换的中空纤维作为抑制器,外通硫酸作为再生液,可连续对淋洗液进行再生,这种抑制器的死体积比较大,抑制容量也不高。4.3微膜抑制器这种抑制系统采用阳离子交换平板薄膜,中间通过淋洗液,而外两侧通硫酸再生液。这种抑制器的交换容量比较高,死体积很小,可进行梯度淋洗。4.4电解抑制器这种抑制系统采用阳离子交换平板薄膜,通过电解产生的H+,对淋洗液进行再生。早期的这类抑制器是由我国厦门大学田昭武发明,并投入了生产,但它需要定期加入硫酸来补充H+。美国Dionex公司对这类抑制器进行了改进,使之成为自再生,只要用淋洗液自循环或去离子水电解就可能实现再生,抑制容量可以通过改变电流的大小加以控制,而且死体积很小。5、检测系统5.1电导检测器电导检测是离子色谱检测方式中最常用的一种。它是基于极限摩尔电导率应用的检测器,主要用于检测无机阴阳离子、有机酸和有机胺等。由于电导池中的等效电容的影响,施加到电导池上的电压和电流之间的关系是非线性的,这给测量电导值带来很大困难。另外,流动相中本底电导值很高,从较大的背景值中准确测量待测组分的信号,也是电导检测中的重要问题。目前采用较多的方法有:(1)双极脉冲检测器:在流路上设置两个电极,通过施加脉冲电压,在合适的时间读取电流,进行放大和显示。容易受到电极极化和双电层的影响。(2)四极电导检测器:在流路上设置四个电极,在电路设计中维持两测量电极间电压恒定,不受负载电阻、电极间电阻和双电层电容变化的影响,具有电子抑制功能(阳离子检测支持直接电导检测模式)。(3)五极电导检测器:在四极电导检测模式中加一个接地屏蔽电极,极大提高了测量稳定性,在高背景电导下仍能获得极低的噪声,具有电子抑制功能(阳离子检测支持直接电导检测模式)。5.2安培检测器安培检测器是基于测量电解电流大小为基础的检测器,主要用于检测具有氧化还原特性的物质。安培检测主要包括恒电位(直流安培)、脉冲安培以及积分安培三种方式。(1)直流安培检测模式:该方法是将一个恒定的直流电位连续地施加于检测池的电极上,当被测物被氧化时,电子从待测物转移至电极,得到电流信号。在此过程中,电极本身为惰性,不参与氧化反应。该方法具有较高的灵敏度,可以测定pmol级的无机和有机离子,主要用于抗坏血酸、溴、碘、氰、酚、硫化物、亚硫酸盐、儿茶酚胺、芳香族硝基化合物、芳香胺、尿酸和对二苯酚等物质的检测。(2)脉冲安培检测模式:脉冲安培检测器出现在20世纪80年代初,是美国Dionex公司为满足糖的测定而研制的。糖类化合物的pKa值为12~14,在强碱性介质中以阴离子形式存在,可以用阴离子交换色谱分离。因为糖的分离是在碱性条件下完成的,检测方法必须与此相匹配,用金电极的脉冲安培检测法适合于这个条件。金电极的表面可为糖的电化学氧化反应提供一个反应环境。用脉冲安培检测法可检测pmol~fmol级的糖,而且不需要衍生反应和复杂的样品纯化过程。该检测器主要用于醇类、醛类、糖类、胺类(一二三元胺,包括氨基酸)、有机硫、硫醇、硫醚和硫脲等物质的检测,不可检测硫的氧化物。(3)积分脉冲安培检测模式:积分脉冲安培检测法为脉冲安培检测的升级模式,于1989年由Welch等人首先提出,并运用此技术,用金电极实现了对氨基酸的检测。与脉冲安培检测法相似,积分脉冲安培检测法中加到工作电极上的也是一种自动重复的电位对时间的脉冲电位波形,不同之处是:脉冲安培检测法是对每次脉冲前的单电位下产生的电流积分;而积分脉冲安培检测法是对每次脉冲前循环方波或三角波电位下产生的电流积分,即是对电极被氧化形成氧化物和氧化物还原为其初始状态的一个循环电位扫描过程中产生的电流积分。由积分整个高-低采样电位下的电流所得到的信号仅仅是被分析物产生的信号。在没有待测物(可氧化物)存在时,静电荷为零。积分脉冲安培检测法的优点在于通过施加方波或三角波电位消除了氧化物形成和还原过程中产生的电流。正、反脉冲方向的积分有效地扣除了电极氧化产生的背景效应,使得那些可受金属氧化物催化氧化的分子产生较强的检测信号和获得稳定的检测基线成为现实。此外,离子色谱还可以采用紫外、可见光、荧光等高效液相色谱常用的检测器,其原理与常规的高效液相色谱检测相似。6、数据处理系统离子色谱一般柱效不高,与气相色谱和高效液相色谱相比一般情况下离子色谱分离度不高,它对数据采集的速度要求不高,因此能够用于其他类型的数据处理系统,同样也可用于离子色谱中。而且在常规离子分析中,色谱峰的峰形比较理想,可以采用峰高定量分析法进行分析。主要数据处理系统为:6.1记录仪记录仪要求满刻度行程时间≤1s,输入阻抗高,屏蔽好,纸速稳定。采用双笔式记录仪,可以同时测量样品中高浓度和痕量浓度组分,也可进行双检测器分析。6.2自动积分仪它是一种通过A/D转换,采用固定程序,分析色谱信息,打印色谱图的仪器。采用自动积分仪大大减少了记录仪中色谱手工处理的繁琐手续。6.3数据工作站通过A/D转换,将数据采集于电脑,然后通过对采集的数据分析,得到相关的色谱信息。随着个人电脑的普及,数据工作站将得到广泛的应用。03离子色谱的分类通常情况下,离子色谱可以分为三种类型:离子交换色谱、离子排斥色谱、离子对色谱。离子交换色谱:离子交换色谱以离子间间作用力不同为原理,主要用于有机和无机阴、阳离子的分离。离子排斥色谱:离子排斥色谱基于Donnan排队斥作用,是利用溶质和固定相之间的非离子性相互作用进行分离的。它主要用于机弱酸和有机酸的分离,也可以用于醇类、醛类、氨基酸和糖类的分离。离子对色谱:离子对色谱的分离机理是吸附、分离的选择性主要由流动相决定。该方法主要用于表面活性阴离子和阳离子以及金属络合物的分离。根据应用场景可分为:实验室、便携式、在线离子色谱。便携式离子色谱:适用的主要场景比如户外检测、或者在移动检测车上使用等等。在线离子色谱:适用的主要场景,比如大气环境的连续监测、或者工厂流水线中的连续监测等等。实验室离子色谱:相对来讲,就是最常规的离子色谱类型了,用户采购量也是相对最大。04离子色谱的应用离子色谱作为20世纪70年代发展起来的一项新的分析技术,由于具有快速、灵敏、选择性好等特点,尤其在阴离子检测方面有着其它方法所的优势,因此被广泛地应用于化工、医药、环保、卫生防疫、半导体制造等行业,并在某些领域被列为标准测定方法。涉及离子色谱的国内标准分析方法行业标准部分国际标准05离子色谱使用的注意事项1、淋洗液淋洗液作为系统的流动相,其品质对分析结果有重要影响。流动相的脱气是离子色谱分析过程中的一个重要环节。输液泵的扰动或色谱柱前后的压力变化以及抑制过程都可能导致流动相中溶解的气体析出,形成小气泡。这些小气泡会产生很多尖锐的噪声峰,较大的气泡还可能引起输液泵流速的变化,因此对流动相要进行脱气处理。2、分离柱分离柱柱体材料为PEEK(聚醚醚酮)。分离相由聚乙烯醇颗粒组成,粒径为9μm,表面有离子交换官能团。这种结构可保证高度的稳定性,并对可穿过内置过滤板的极细颗粒具有很高的容耐性,适用于水分析的日常测试任务。为保护分离柱不受外来物质侵害(这些物质会对分离效率产生影响),对淋洗液、也对样品作微孔过滤(0.45μm过滤器),并通过吸液过滤头吸取淋洗液。分离柱堵塞会导致系统压力上升,分离能力变差会导致保留时间波动、样品重复测量平行性差。分离柱接入系统时,需要先冲洗10分钟以上再接检测器,冲洗时出口向上,便于将气泡赶出。 分离柱的保存:短时间不用,可直接将柱子两端盖上塞子,放在盒中保存。阴离子柱长时间不使用(1个月以上),应保存到10mmol/LNa2CO3中。3、高压泵sp 岛埃仑YC3000离子色谱仪青岛埃仑YC7000型离子色谱仪 等▲ 青岛埃仑YC3000离子色谱仪B. 岛津
  • 经典库尔特原理及其发展——颗粒表征电阻法(下)
    前文回顾:发明人库尔特的传奇人生——颗粒表征电阻法(上)一、经典库尔特原理在经典电阻法测量中,壁上带有一个小孔的玻璃管被放置在含有低浓度颗粒的弱电解质悬浮液中,该小孔使得管内外的液体相通,并通过一个在孔内另一个在孔外的两个电极建立一个电场。通常是在一片红宝石圆片上打上直径精确控制的小孔,然后将此圆片通过粘结或烧结贴在小孔管壁上有孔的位置。由于悬浮液中的电解质,在两电极加了一定电压后(或通了一定电流后), 小孔内会有一定的电流流过(或两端有一定的电压),并在那小孔附近产生一个所谓的“感应区”。含颗粒的液体从小孔管外被真空或其他方法抽取而穿过小孔进入小孔管。当颗粒通过感应区时,颗粒的浸入体积取代了等同体积的电解液从而使感应区的电阻发生短暂的变化。这种电阻变化导致产生相应的电流脉冲或电压脉冲。图1 颗粒通过小孔时由于电阻变化而产生脉冲在测量血球细胞等生物颗粒时所用的电解质为生理盐水(0.9%氯化钠溶液),这也是人体内液体的渗透压浓度,红细胞可以在这个渗透压浓度中正常生存,浓度过低会发生红细胞的破裂,浓度过高会发生细胞的皱缩改变。在测量工业颗粒时,通常也用同样的电解质溶液,对粒度在小孔管测量下限附近的颗粒,用 4%的氯化钠溶液以增加测量灵敏度。当颗粒必须悬浮在有机溶剂内时,也可以加入适用于该有机溶液的电解质后,再用此有机 溶液内进行测量。通过测量电脉冲的数量及其振幅,可以获取有关颗粒数量和每个颗粒体积的信息。测量过程中检测到的脉冲数是测量到的颗粒数,脉冲的振幅与颗粒的体积成正比,从而可以获得颗粒粒度及其分布。由于每秒钟可测量多达 1 万个颗粒,整个测量通常在数分钟内可以完成。在使用已知粒度的标准物质进行校准后,颗粒体积测量的准确度通常在 1-2%以内。通过小孔的液体体积可以通过精确的计量装置来测量,这样就能从测量体积内的颗粒计数得到很准确的颗粒数量浓度。 为了能单独测量每个颗粒,悬浮液浓度必须能保证当含颗粒液体通过小孔时,颗粒是一个一个通过小孔,否则就会将两个颗粒计为一个,体积测量也会发生错误。由于浓度太高出现的重合效应会带来两种后果:1)两个颗粒被计为一个大颗粒;2)两个本来处于单个颗粒探测阈值之下而测不到的颗粒被计为一个大颗粒。颗粒通过小孔时可有不同的途径,可以径直地通过小孔,但也可能通过非轴向的途径通过。非轴向通过时不但速度会较慢,所受的电流密度也较大,结果会产生表观较大体积的后果,也有可能将一个颗粒计成两个[1]。现代商业仪器通过脉冲图形分析可以矫正由于非轴向流动对颗粒粒度测量或计数的影响。图2 颗粒的轴向流动与非轴向流动以及产生的脉冲经典库尔特原理的粒度测量下限由区分通过小孔的颗粒产生的信号与各种背景噪声的能力所决定。测量上限由在样品烧杯中均匀悬浮颗粒的能力决定。每个小孔可用于测量直径等于 2%至 80%小孔直径范围内的颗粒,即 40:1 的动态范围。实用中的小孔直径通常为 15 µm 至 2000 µm,所测颗粒粒度的范围为 0.3 µm 至 1600 µm。如果要测量的样品粒度分布范围比任何单个小孔所能测量的范围更宽,则可以使用两个或两个以上不同小孔直径的小孔管,将样品根据小孔的直径用湿法筛分或其他分离方法分级,以免大颗粒堵住小孔,然后将用不同小孔管分别测试得到的分布重叠起来,以提供完整的颗粒分布。譬如一个粒径分布为从 0.6 µm 至 240 µm 的样品,便可以用 30 µm、140 µm、400 µm 三根小孔管来进行测量。 库尔特原理的优点在于颗粒的体积与计数是每个颗粒单独测量的,所以有极高的分辨率,可以测量极稀或极少个数颗粒的样品。由于体积是直接测量而不是如激光衍射等技术的结果是通过某个模型计算出来的,所以不受模型与实际颗粒差别的影响,结果一般也不会因颗粒形状而产生偏差。该方法的最大局限是只能测量能悬浮在水相或非水相电解质溶液中的颗粒。使用当代微电子技术,测量中的每个脉冲过程都可以打上时间标记后详细记录下来用于回放或进行详细的脉冲图形分析。如果在测量过程中,颗粒有变化(如凝聚或溶解过程,细胞的生长或死亡过程等),则可以根据不同时间的脉冲对颗粒粒度进行动态跟踪。 对于球状或长短比很接近的非球状颗粒,脉冲类似于正弦波,波峰的两侧是对称的。对很长的棒状颗粒,如果是径直地通过小孔,则有可能当大部分进入感应区后,此颗粒还有部分在感应区外,这样产生的脉冲就是平台型的,从平台的宽度可以估计出棒的长度。对所有颗粒的脉冲图形进行分析,可以分辨出样品中的不同形状的颗粒。 大部分生物与工业颗粒是非导电与非多孔性的。对于含贯通孔或盲孔的颗粒,由于孔隙中填满了电解质溶液,在颗粒通过小孔时,这些体积并没有被非导电的颗粒物质所替代而对电脉冲有所贡献,所以电感应区法测量这些颗粒时,所测到的是颗粒的固体体积,其等效球直径将小于颗粒的包络等效球直径。对于孔隙率极高的如海绵状颗粒,测出的等效球直径可以比如用激光粒度仪测出的包络等效球小好几倍。 只要所加电场的电压不是太高,通常为 10 V 至 15 V,导电颗粒譬如金属颗粒也可以用电阻法进行测量,还可以添加 0.5%的溴棕三甲铵溶液阻止表面层的形成。当在一定电流获得结果后,可以使用一半的电流和两倍的增益重复进行分析,应该得到同样的结果。否则应使用更小的电流重复该过程,直到进一步降低电流时结果不变。 在各种制造过程中,例如在制造和使用化学机械抛光浆料、食品乳液、药品、油漆和印刷碳粉时,往往在产品的大量小颗粒中混有少量的聚合物或杂质大颗粒,这些大颗粒会严重影响产品质量,需要进行对其进行粒度与数量的表征。使用库尔特原理时,如果选择检测阈值远超过小颗粒粒度的小孔管(小孔直径比小颗粒大 50 倍以上),则可以含大量小颗粒的悬浮液作为基础液体,选择适当的仪器设置与直径在大颗粒平均直径的 1.2 倍至 50 倍左右的小孔,来检测那些平均直径比小颗粒至少大 5 倍的大颗粒 [2]。 二、库尔特原理的新发展 可调电阻脉冲感应法可调电阻脉冲感应法(TRPS)是在 21 世纪初发明的,用库尔特原理测量纳米颗粒的粒度与计数。在这一方法中,一个封闭的容器中间有一片弹性热塑性聚氨酯膜,膜上面有个小孔,小孔的大小(从 300 nm 至 15 m)可根据撑着膜的装置的拉伸而变来达到测量不同粒度的样品。与经典的电阻法仪器一样,在小孔两边各有一个电极,测量由于颗粒通过小孔而产生的电流(电压) 变化。它的主要应用是测量生物纳米颗粒如病毒,这类仪器不用真空抽取液体,而是用压力将携带颗粒的液体压过小孔。压力与电压都可调节以适用于不同的样 品。由于弹性膜的特性,此小孔很难做到均匀的圆形,大小也很难控制,每次测得的在一定压力、一定小孔直径下电脉冲高度与粒度的关系,需要通过测量标准颗粒来进行标定而确定。图3 可调电阻脉冲感应法示意图当小孔上有足够的压力差时,对流是主要的液体传输机制。 由于流体流速与施加的压力下降成正比,颗粒浓度可以从脉冲频率与施加压力之间线性关系的斜率求出。但是需要用已知浓度的标准颗粒在不同压力下进行标定以得到比例系数[3]。 这个技术在给定小孔直径的检测范围下限为能导致相对电流变化 0.05%的颗粒直径。检测范围的上限为小孔孔径的一半,这样能保持较低程度的小孔阻塞。典型的圆锥形小孔的动态范围 为 5:1 至 15:1,可测量的粒径范围通常从 40 nm 至 10 µm。 此技术也可在测量颗粒度的同时测量颗粒的 zeta 电位,但是测量的准确度与精确度都还有待提高,如何排除布朗运动对电泳迁移率测量的影响也是一个难题[4]。微型化的库尔特计数仪随着库尔特原理在生物领域与纳米材料领域不断扩展的应用,出现了好几类小型化(手提式)、微型化的库尔特计数仪。这些装置主要用于生物颗粒的检测与计数,粒度不是这些应用主要关心的参数,小孔的直径都在数百微米以内。与上述使用宏观压力的方法不同的是很多这些设计使用的是微流控技术,整个装置的核心部分就是一个微芯片,携带颗粒的液体在微通道中流动,小孔是微通道中的关卡。除了需要考虑液体微流对测量带来的影响,以及可以小至 10 nm 的微纳米级电极的生产及埋入,其余的测量原理和计算与经典的库尔特计数器并无两致。这些微芯片可以使用平版印刷、玻璃蚀刻、 防蚀层清除、面板覆盖等步骤用玻璃片制作[5], 也可以使用三维打印的方式制作[6]。一些这类微流控电阻法装置已商业化。图4 微流计数仪示意图利用库尔特原理高精度快速的进行 DNA 测序近年来库尔特原理还被用于进行高精度、快速、检测误差极小的 DNA 或肽链测序。这个技术利用不同类型的纳米孔,如石墨烯形成的纳米孔或生物蛋白质分子的纳米孔,例如耻垢分枝杆菌孔蛋白 A(MspA)。当线性化的 DNA-肽复合物缓慢通过纳米孔时,由于不同碱基对所加电场中电流电压的响应不同,通过精确地测量电流的变化就可对肽链测序。由于此过程不影响肽链的完整性,如果将实验设计成由于电极极性的变化而肽链可以来 回反复地通过同一小孔,就可以反复地读取肽链中的碱基,在单氨基酸变异鉴定中的检测误差率可小于 10-6[7,8]。图5 纳米孔 DNA 测序库尔特原理的标准化 早在 2000 年,国际标准化组织就已成文了电感应区法测量颗粒分布的国际标准(ISO 13319),并得到了广泛引用。在 2007 年与 2021 年国际标准化组织又前后两次对此标准进行了修订。中国国家标委会也在 2013 年对此标准进行了采标,成为中国国家标准(GB/T 29025-2012)。参考文献【1】Berge, L.I., Jossang, T., Feder, J., Off-axis Response for Particles Passing through Long Apertures in Coulter-type Counters, Meas Sci Technol, 1990, 1(6), 471-474. 【2】Xu, R., Yang, Y., Method of Characterizing Particles, US Patent 8,395,398, 2013. 【3】Pei, Y., Vogel, R., Minelli, C., Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS), In Characterization of Nanoparticles, Measurement Processes for Nanoparticles, Eds. Hodoroaba, V., Unger, W.E.S., Shard, A.G., Elsevier, Amsterdam, 2020, Chpt.3.1.4, pp117-136.【4】Blundell, E.L.C.J, Vogel, R., Platt, M., Particle-by-Particle Charge Analysis of DNA-Modified Nanoparticles Using Tunable Resistive Pulse Sensing, Langmuir, 2016, 32(4), 1082–1090. 【5】Zhang, W., Hu, Y., Choi, G., Liang, S., Liu, M., Guan, W., Microfluidic Multiple Cross-Correlated Coulter Counter for Improved Particle Size Analysis, Sensor Actuat B: Chem, 2019, 296, 126615. 【6】Pollard, M., Hunsicker, E., Platt, M., A Tunable Three-Dimensional Printed Microfluidic Resistive Pulse Sensor for the Characterization of Algae and Microplastics, ACS Sens, 2020, 5(8), 2578–2586. 【7】Derrington, I.M., Butler, T.Z., Collins, M.D., Manrao, E., Pavlenok, M., Niederweis, M., Gundlach, J.H., Nanopore DNA sequencing with MspA, P Natl Acad Sci, 107(37), 16060-16065, 2010. 【8】Brinkerhoff, H., Kang, A.S.W., Liu, J., Aksimentiev, A., Dekker, C., Multiple Rereads of Single Proteins at Single– Amino Acid Resolution Using Nanopores, Science, 374(6574), 1509-1513, 2021. 作者简介许人良,国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学,受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下,获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位,包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监,英国马尔文仪器公司亚太区技术总监,美国麦克仪器公司中国区总经理,资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人,执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事,颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪,除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外,著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization: Light Scattering Methods》,以及即将由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。点击图片查看更多表征技术
  • 迎“篮”而上,精益“球”精——第三届“科晶杯”篮球争霸赛完美收官!
    2024年1月13日上午,沈阳科晶第三届“科晶杯”篮球争霸赛在ET篮球公园燃情开赛,公司领导及各部门篮球爱好者来到现场观赛。 新年伊始,大家齐聚赛场,以球会友、喜气洋洋。伴随裁判清脆的哨声,比赛拉开帷幕,双方球员进入状态迅速,精准的投篮,快速的突破,敏捷的抢断,队员们火力全开、各显绝技,全力以赴突破自我,点燃了冬日球场上的澎湃激情,赢得了场下观众的阵阵喝彩。他们用精彩的表现展现了顽强拼搏、追求卓越的企业精神和协同合作、攻坚克难的团队精神。 终场哨声响起,“七星队”最终以57:56险胜对手“锋凡队”,荣获本届篮球俱乐部冠军;至此,“七星队”成功拿下三连冠的好成绩!沈阳科晶自动化设备有限公司总经理、副总经理出席并为获奖代表队颁奖。 本次篮球赛丰富了职工的业余生活,提高了职工的身体素质,增强了团队战斗力和凝聚力,冠军不是终点,荣光更是奋进未来的动力,脱下球衣,换上工装,“科晶人”将继续锐意进取、奋勇争先,把赛场上永不放弃的精神融入到平凡岗位中,勇担使命、拼搏奉献,为助力科研领域发展贡献青春力量。 生命在于运动,公司积极营造运动健康的氛围,篮球俱乐部、乒乓球俱乐部、足球俱乐部等运动队伍蓬勃发展,丰富了大家的业余生活。运动增进友谊,凝聚动力,预祝公司球队再接再厉,赛出风采~
  • 环境部征求三项大气/废气监测标准
    生态环境部近日发布三项标准的征求意见稿,分别为固定污染源废气 气态污染物(SO2、NO、NO2、CO、CO2)的测定 便携式傅里叶变换红外光谱法(征求意见稿)、环境空气 多溴二苯醚的测定 高分辨气相色谱-高分辨质谱法(征求意见稿)、环境空气 羧酸类化合物的测定 气相色谱-质谱法(征求意见稿)。使用高分辨质谱的环境标准又增加一项。关于征求《固定污染源废气 气态污染物(SO2、NO、NO2、CO、CO2)的测定 便携式傅里叶变换红外光谱法》等3项国家环境保护标准意见的函各有关单位:  为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护生态环境,保障人体健康,提高生态环境管理水平,规范生态环境监测工作,我部制定了《固定污染源废气 气态污染物(SO2、NO、NO2、CO、CO2)的测定 便携式傅里叶变换红外光谱法》等3项国家环境保护标准。目前,标准编制单位已完成征求意见稿。按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国环规科技〔2017〕1号)要求,现就标准征求意见稿征求你单位意见,请认真研究并提出书面意见。2021年1月25日前,请将意见以传真或电子邮件的方式反馈我部,并注明联系人及联系方式;逾期未反馈,按无意见处理。  标准征求意见稿及其编制说明可登录我部网站“意见征集”栏目(http://www.mee.gov.cn/hdjl/yjzj/zjyj/)检索下载查阅。  联系人:生态环境部生态环境监测司曹宇  电话:(010)65646262  传真:(010)65646236  邮箱:zhiguanchu@mee.gov.cn  地址:北京市东城区东安门大街82号  邮编:100006  附件:1.征求意见单位名单     2.固定污染源废气 气态污染物(SO2、NO、NO2、CO、CO2)的测定 便携式傅里叶变换红外光谱法(征求意见稿)     3.《固定污染源废气 气态污染物(SO2、NO、NO2、CO、CO2)的测定 便携式傅里叶变换红外光谱法(征求意见稿)》编制说明  本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮(总称为氮氧化物)、 一氧化碳、二氧化碳 5 种气态污染物的便携式傅里叶变换红外光谱法。   本标准适用于固定污染源废气中二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮(总称为氮氧化物)、 一氧化碳、二氧化碳的测定。与现行的定电位电解法、非分散红外吸收法和紫外吸收法相比,便携式傅里叶变换红外光谱法采用自采样管至主机全程加热 180℃方式,具有高温原态采样、无损快速、分析精度高、抗干扰能力强等优势,尤其适合固定污染源废气中湿度高而浓度较低的气态污染物的现场监测,对我国固定污染源废气超低排放监测技术体系是一个良好补充。在傅里叶变换红外光谱仪的市场供应方面,当前有芬兰GASMET公司生产的Dx4000型、英国Protea公司生产的AtmosFIR型、杭州谱育公司研发的EXPEC 1630型和北京雪迪龙公司研发的MODEL 3080FT型等4种型号可用于固定污染源废气分析的傅里叶变换红外气体分析仪;而用于污染源在线监测的则有瑞士ABB公司和德国西门子公司出品的傅里叶变换红外光谱仪。此外,目前还有武汉宇虹环保产业发展有限公司、清华大学已承担了科技部重大仪器专项,正在研发基于傅里叶变换红外原理的固定污染源废气监测仪器。     4.环境空气 多溴二苯醚的测定 高分辨气相色谱-高分辨质谱法(征求意见稿)     5.《环境空气 多溴二苯醚的测定 高分辨气相色谱-高分辨质谱法(征求意见稿)》编制说明  本标准规定了测定环境空气中多溴二苯醚的高分辨气相色谱-高分辨质谱法。   本标准适用于环境空气气相和颗粒物中 BDE7、BDE15、BDE17、BDE28、BDE47、 BDE49、BDE66、BDE71、BDE77、BDE85、BDE99、BDE100、BDE119、BDE126、BDE138、 BDE153、BDE154、BDE156、BDE183、BDE184、BDE191、BDE196、BDE197、BDE206、 BDE207 和 BDE209 的测定。详见附录 B。当采样体积为 1000 m3(标准状态),浓缩定容 体积为 20 l 时,本标准测定的二~九溴二苯醚的方法检出限为 0.01 pg/m3~0.4 pg/m3,测 定下限为 0.04 pg/m3~1.6 pg/m3;十溴二苯醚的方法检出限为 9 pg/m3,测定下限为 36 pg/m3。高分辨气相色谱-高分辨质谱法也是市场上型号较少的高端仪器,此次标准制定采用的验证仪器型号为Waters Autospec Premier和赛默飞DFS。     6.环境空气 羧酸类化合物的测定 气相色谱-质谱法(征求意见稿)     7.《环境空气 羧酸类化合物的测定 气相色谱-质谱法(征求意见稿)》编制说明  本标准规定了测定环境空气中羧酸类化合物的气相色谱-质谱法。   本标准适用于环境空气和无组织排放监控点空气中乙酸、丙酸、正丁酸、丙烯酸、异戊 酸和正戊酸 6 种羧酸的测定。   当采样体积为 60 L,浓缩定容体积为 1.0ml 时,乙酸、丙酸、正丁酸、丙烯酸、异戊 酸和正戊酸的方法检出限分别为 7 µg/m3、2 µg/m3、0.3 µg/m3、0.7 µg/m3、0.2 µg/m3 和 0.3 µg/m3,测定下限分别为 28 µg/m3、8 µg/m3、1.2 µg/m3、2.8 µg/m3、0.8 µg/m3和 1.2 µg/m3。此次方法验证采用的仪器型号是Agilent Technologies 7890A/5975C、岛津 GCMS-QP2010 Plus和安捷伦 7890B/5977B。  生态环境部办公厅  2020年12月29日  (此件社会公开)
  • 环境部征求PM2.5分析仪标准意见 拟增加光散射法仪器
    p   生态环境部办公厅于近日发布了环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法(征求意见稿)。 /p p   本标准是对《环境空气颗粒物(PM10和 PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法》(HJ 653-2013)的修订,修订的主要内容如下:& nbsp /p p   ——术语定义中增加了“动态加热系统”、“挥发性补偿系统”和“实际状态”,并将本标准性能检测中颗粒物的浓度值由标准状态下浓度值修改为实际状态下浓度值 /p p   ——系统组成中增加了系统应包括“动态加热系统”或“挥发性补偿系统”的要求, strong 删除了“方法原理”的要求 /strong /p p   ——技术要求中增加了系统铭牌内容和切割器具有唯一性标识的要求,修订对数据显示、记录和输出功能要求,增加对参数的显示、记录和输出要求 /p p   ——性能指标中增加了“检出限”、“断电影响测试”,调整和删除了部分性能指标, strong 适当加严“参比方法比对测试”性能指标要求 /strong ,将“切割器性能”、“加载测试”两项性能指标调整至功能要求,检测方法调整至资料性附录B。 /p p   ——检测方法对应性能指标进行调整, strong 对“参比方法比对测试”的测试地点、测试程序等提出更加全面和具体的要求。 /strong /p p    strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 对于删除了“方法原理”的要求,编制组解释为: /span /strong /p p   近年来颗粒物自动监测技术发展迅速,仪器测量方法也更趋精细化,目前在市场中常见的方法原理除β射线吸收法、微量振荡天平法、β射线吸收与光散射融合法之外,也涌现出越来越多的光散射原理监测设备。 /p p   对比不同原理间设备,β射线吸收法监测设备在我国监测网中的占有量最大,仪器成本较低,维护相对简单。微量振荡天平法与手工重量法的原理最为相似,使用历史久,测量精确度和准确度较好。光散射法监测设备可同时测量 PM10、PM2.5、PM1等多个参数,能避免倒挂问题的出现,且安全级别、维护成本、操作难度均有明显优势。 /p p   近年来,光散射法监测技术有了长足的进步,并分化成不同的技术路线,如浊度法-单波长-90° 光散射法、粒子数浓度法-单波长-120° 光散射法、粒子数浓度法-多波长宽光谱-90° 光散射法等,且有多型号产品通过了美国 EPA、欧洲 TUV 权威机构认证,在北美及欧洲监测网络中均得到应用,监测数据质量与其他原理不相上下。 /p p   本次修订过程中, strong 项目组在开展验证测试时,也加入了三款光散射法监测设备,测试结果表现良好,与同批β射线吸收法和微量振荡天平法处于同一水平。 /strong 因此,为促进监测技术进步,鼓励技术创新,并与国际市场接轨,本次修订删除了对仪器方法原理的要求。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 适当加严“参比方法比对测试”性能指标要求: /strong /span /p p   本次修订对于 PM2.5 和 PM10 比对测试中的 strong 斜率、截距和相关系数三项指标均有加严 /strong ,见表 9。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/637f7eb1-5ae4-4539-b0e0-54cf9df8df16.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" / /p p   本标准 2013 年编制时,由于我国 PM2.5监测刚刚起步,缺少 PM2.5自动监测经验和仪器测试数据,因此主要参考了美国 EPA 法规 CFR-40-part-53:“AMBIENT AIR MONITORING REFERENCE AND EQUIVALENT METHODS”标准中的技术指标体系和检测方法。但由于我国 2012 年 PM2.5污染较为严重,浓度本底较高,并考虑到国产 PM2.5自动监测仪器研发和生产刚起步,性能水平较进口产品还有较大差距,在相应指标设置上,较美国适当放宽了要求。 /p p   近年来,随着环境空气质量显著改善,颗粒物浓度普遍降低,原有较为宽松的准确性考核尺度已难以满足当前越发严格的环境管理要求。因此,应结合以往检测数据,同时在全国范围内开展更为全面的验证测试,评估进一步加严指标的合理性和可行性, strong 达到整体提升颗粒物监测数据的准确度的目的。 /strong /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 对“参比方法比对测试”的测试地点、测试程序等提出更加全面和具体的要求 /strong /span /p p   (1)测试地点要求:本标准中规定: /p p   对于 PM10监测仪,测试应在以下 2 个地区进行 2 次参比方法比对测试。a)北方地区,具有较高的 PM10浓度和较高半挥发性有机污染物 b)南方地区,具有较低的 PM10浓度和较高的相对湿度。 /p p   对于 PM2.5监测仪:测试应在以下至少 2 个地区进行不少于 4 次参比方法比对测试。a)北方地区,具有较高的 PM2.5 浓度和较高半挥发性有机污染物 b)南方地区,具有较低的 PM2.5浓度和较高的相对湿度 c)中部地区,具有较高的 PM2.5浓度和大幅度的环境温度变化 d) 西部地区,具有较高海拔和高风速环境条件 。 /p p   原标准中没有要求, strong 本次修订增加了对测试地点的要求 /strong 。 /p p 征求意见稿全文: img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/202006/attachment/bbf92b00-b23f-4df7-b607-ac51b6a58aea.pdf" title=" 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法(征求意见稿).pdf" style=" font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) " span style=" color: rgb(0, 102, 204) font-size: 16px " 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法(征求意见稿) /span .pdf /a /p p br/ /p
  • ​深圳三思纵横试验机|持久蠕变试验机:分析工作原理及应用领域
    在材料科学研究领域,持久蠕变试验机作为一种重要的测试设备,对于评估材料在长时间受力作用下的变形行为具有不可替代的作用。今天,跟着深圳三思纵横试验机小编一起来看下持久蠕变试验机的工作原理、应用领域以及未来发展趋势。一、持久蠕变试验机的工作原理持久蠕变试验机主要用于模拟材料在长时间恒定或变化应力作用下的蠕变行为。蠕变是指固体材料在应力作用下,随时间发生的缓慢而连续的变形现象。持久蠕变试验机通过施加恒定的或变化的载荷,以及控制温度、湿度等环境因素,来模拟实际工作环境中的材料受力情况。试验机通过高精度传感器和数据采集系统,实时记录材料的变形数据,为材料性能评估提供可靠的依据。二、持久蠕变试验机的应用领域1、金属材料研究:持久蠕变试验机在金属材料研究领域具有广泛应用,如钢铁、铝合金、钛合金等。通过对金属材料进行持久蠕变测试,可以评估其在高温、高压等恶劣环境下的性能表现,为航空航天、能源、交通等领域提供关键材料性能数据;2、高分子材料测试:高分子材料如塑料、橡胶、纤维等,在长时间受力作用下容易发生蠕变现象。持久蠕变试验机能够模拟这些材料在实际应用中的受力情况,评估其蠕变性能,为产品设计、生产和使用提供重要参考;3、复合材料性能评估:复合材料由于具有优异的力学性能和多功能性,在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。持久蠕变试验机可用于评估复合材料在不同应力状态下的蠕变性能,为复合材料的优化设计和应用提供有力支持。三、持久蠕变试验机的未来发展趋势1、智能化与自动化:随着人工智能和自动化技术的不断发展,持久蠕变试验机将实现更高级别的智能化和自动化。通过引入智能控制系统和机器人技术,试验机能够实现更精确的试验操作、更高效的数据处理以及更便捷的远程监控,提高试验的准确性和效率;2、多功能化与集成化:未来的持久蠕变试验机将更加注重多功能化和集成化设计。通过集成多种测试功能,如拉伸、压缩、弯曲等,以及实现多种环境因素的模拟和控制,试验机将能够满足更多种类的材料测试需求,提高设备的利用率和灵活性;3、高精度与高可靠性:随着材料科学研究对测试精度的要求不断提高,持久蠕变试验机将致力于实现更高的测试精度和可靠性。通过优化机械结构、提高传感器精度、加强设备校准和维护等措施,试验机将能够提供更加准确、可靠的测试数据,为材料科学研究提供有力支持。四、结论综上所述,持久蠕变试验机在材料科学研究领域具有广泛的应用前景和重要的价值。随着技术的不断进步和市场的不断发展,相信未来持久蠕变试验机将在材料性能测试领域发挥更加重要的作用。
  • 【好书推荐】薄膜晶体管液晶显示(TFT LCD)技术原理与应用
    内容简介  薄膜晶体管液晶显示产业在中国取得了迅猛的发展,每年吸引着大量的人才进入该产业。本书基于作者在薄膜晶体管液晶显示器领域的开发实践与理解,并结合液晶显示技术的最新发展动态,首先介绍了光的偏振性及液晶基本特点,然后依次介绍了主流的广视角液晶显示技术的光学特点与补偿技术、薄膜晶体管器件的SPICE模型、液晶取向技术、液晶面板与电路驱动的常见不良与解析,最后介绍了新兴的低蓝光显示技术、电竞显示技术、量子点显示技术、Mini LED和Micro LED技术及触控技术的原理与应用。作者简介  邵喜斌博士从20世纪90年代初即从事液晶显示技术的研究工作,先后承担多项国家863计划项目,研究领域涉及液晶显示技术、a-Si 及p-Si TFT技术、OLED技术和电子纸显示技术,在国内外发表学术论文100多篇,获得专利授权150余项,其中海外专利40余项。曾获中国科学院科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖。目录封面版权信息内容简介序前言第1章 偏振光学基础与应用1.1 光的偏振性1.1.1 自然光与部分偏振光1.1.2 偏振光1.2 光偏振态的表示方法1.2.1 三角函数表示法1.2.2 庞加莱球图示法1.3 各向异性介质中光传播的偏振性1.3.1 反射光与折射光的偏振性1.3.2 晶体的双折射1.3.3 单轴晶体中的折射率1.4 相位片1.4.1 相位片的定义1.4.2 相位片在偏光片系统中1.4.3 相位片的特点1.4.4 相位片的分类1.4.5 相位片的制备与应用1.5 波片1.5.1 快轴与慢轴1.5.2 λ/4波片1.5.3 λ/2波片1.5.4 λ波片1.5.5 光波在金属表面的反射1.5.6 波片的应用参考文献第2章 液晶基本特点与应用2.1 液晶发展简史2.1.1 液晶的发现2.1.2 理论研究2.1.3 应用研究2.2 液晶分类2.2.1 热致液晶2.2.2 溶致液晶2.3 液晶特性2.3.1 光学各向异性2.3.2 电学各向异性2.3.3 力学特性2.3.4 黏度2.3.5 电阻率2.4 液晶分子合成与性能2.4.1 单体的合成2.4.2 混合液晶2.4.3 单体液晶分子结构与性能关系2.5 混合液晶材料参数及对显示性能的影响2.5.1 工作温度范围的影响2.5.2 黏度的影响2.5.3 折射率各向异性的影响2.5.4 介电各向异性的影响2.5.5 弹性常数的影响2.5.6 电阻率的影响2.6 液晶的应用2.6.1 显示领域应用2.6.2 非显示领域应用参考文献第3章 广视角液晶显示技术3.1 显示模式概述3.2 TN模式3.2.1 显示原理3.2.2 视角特性3.2.3 视角改善3.2.4 响应时间影响因素与改善3.3 VA模式3.3.1 显示原理3.3.2 视角特性3.3.3 视角改善3.4 IPS与FFS模式3.4.1 显示原理3.4.2 视角特性3.5 偏光片视角补偿技术3.5.1 偏振矢量的庞加莱球表示方法3.5.2 VA模式的漏光补偿方法3.5.3 IPS模式的漏光补偿方法3.6 响应时间3.6.1 开态与关态响应时间特性3.6.2 灰阶之间的响应时间特性3.7 对比度参考文献第4章 薄膜晶体管器件SPICE模型4.1 MOSFET器件模型4.1.1 器件结构4.1.2 MOSFET器件电流特性4.1.3 MOSFET器件SPICE模型4.2 氢化非晶硅薄膜晶体管器件模型4.2.1 a-Si:H理论基础4.2.2 a-Si:H TFT器件电流特性4.2.3 a-Si:H TFT器件SPICE模型4.3 LTPS TFT器件模型4.3.1 LTPS理论基础4.3.2 LTPS TFT器件电流特性4.3.3 LTPS TFT器件SPICE模型4.4 IGZO TFT器件模型4.4.1 IGZO理论基础4.4.2 IGZO TFT器件电流特性4.4.3 IGZO TFT器件SPICE模型4.5 薄膜晶体管的应力老化效应参考文献第5章 液晶取向技术原理与应用5.1 聚酰亚胺5.1.1 分子特点5.1.2 聚酰亚胺的性能5.1.3 聚酰亚胺的合成5.1.4 聚酰亚胺的分类5.1.5 取向剂的特点5.2 取向层制作工艺5.2.1 涂布工艺5.2.2 热固化5.3 摩擦取向5.3.1 工艺特点5.3.2 摩擦强度定义5.3.3 摩擦取向机理5.3.4 预倾角机理5.3.5 PI结构对VHR和预倾角的影响5.3.6 摩擦取向的常见不良5.4 光控取向5.4.1 取向原理5.4.2 光控取向的光源特点与影响参考文献第6章 面板驱动原理与常见不良解析6.1 液晶面板驱动概述6.1.1 像素结构与等效电容6.1.2 像素阵列的电路驱动结构6.1.3极性反转驱动方式6.1.4 电容耦合效应6.1.5 驱动电压的均方根6.2 串扰6.2.1 定义与测试方法6.2.2 垂直串扰6.2.3 水平串扰6.3 闪烁6.3.1 定义与测试方法6.3.2 引起闪烁的因素6.4 残像6.4.1 定义与测试方法6.4.2 引起残像的因素参考文献第7章 电路驱动原理与常见不良解析7.1 液晶模组驱动电路概述7.1.1 行扫描驱动电路7.1.2 列扫描驱动电路7.1.3 电源管理电路7.2 眼图7.2.1 差分信号7.2.2 如何认识眼图7.2.3 眼图质量改善7.3 电磁兼容性7.3.1 EMI简介7.3.2 EMI测试7.3.3 模组中的EMI及改善措施7.4 ESD与EOS防护7.4.1 ESD与EOS产生机理7.4.2 防护措施7.4.3 ESD防护性能测试7.4.4 EOS防护性能测试7.5 开关机时序7.5.1 驱动模块的电源连接方式7.5.2 电路模块的时序7.5.3 电源开关机时序7.5.4 时序不匹配的显示不良举例7.6 驱动补偿技术7.6.1 过驱动技术7.6.2 行过驱动技术参考文献第8章 低蓝光显示技术8.1 视觉的生理基础8.1.1 人眼的生理结构8.1.2 感光原理说明8.1.3 光谱介绍8.2 蓝光对健康的影响8.2.1 光谱各波段光作用人眼部位8.2.2 蓝光对人体的影响8.3 LCD产品如何防护蓝光伤害8.3.1 LCD基本显示原理8.3.2 低蓝光方案介绍8.3.3 低蓝光显示器产品参考文献第9章 电竞显示技术9.1 电竞游戏应用瓶颈9.1.1 画面拖影9.1.2 画面卡顿和撕裂9.2 电竞显示器的性能优势9.2.1 高刷新率9.2.2 快速响应时间9.3 画面撕裂与卡顿的解决方案9.4 电竞显示器认证标准9.4.1 AMD Free-Sync标准9.4.2 NVIDA G-Sync标准参考文献第10章 量子点材料特点与显示应用10.1 引言10.2 量子点材料基本特点10.2.1 量子点材料独特效应10.2.2 量子点材料发光特性10.3 量子点材料分类与合成10.3.1 Ⅱ-Ⅵ族量子点材料10.3.2 Ⅲ-Ⅴ族量子点材料10.3.3 钙钛矿量子点材料10.3.4 其他量子点材料10.4 量子点显示技术10.4.1 光致发光量子点显示技术10.4.2 电致发光量子点显示技术参考文献第11章 Mini LED和Micro LED原理与显示应用11.1 概述11.2 LED发光原理11.2.1 器件特点11.2.2 器件电极的接触方式11.2.3 器件光谱特点11.3 LED直显应用特点11.3.1 尺寸效应11.3.2 外量子效应11.3.3 温度效应11.4 巨量转移技术11.4.1 PDMS弹性印章转移技术11.4.2 静电吸附转移技术参考文献第12章 触控技术原理与应用12.1 触控技术分类12.1.1 从技术原理上分类12.1.2 从显示集成方式上分类12.1.3 从电极材料上分类12.2 触控技术原理介绍12.2.1 电阻触控技术12.2.2光学触控技术12.2.3 表面声波触控技术12.2.4 电磁共振触控技术12.2.5 电容触控技术12.3 投射电容触控技术12.3.1 互容触控技术12.3.2 自容触控技术12.3.3 FIC触控技术12.4 FIC触控的驱动原理12.4.1 电路驱动系统架构12.4.2 FIC触控屏的两种驱动方式12.4.3 触控通信协议12.4.4 触控性能指标参考文献附录A MOSFET的Level 1模型参数附录B a-Si:H TFT的Level 35模型参数附录C LTPS TFT的Level 36模型参数附录D IGZO TFT的Level 301模型参数(完善中)反侵权盗版声明封底
  • 长春应化所老中青三代传承:从基础原理到仪器研制突破国际难题
    p   中科院长春应化所功能化界面设计及分析化学应用基础研究团队依托电分析化学国家重点实验室,由汪尔康院士和董绍俊院士担任学术顾问,逯乐慧研究员作为学术带头人,研究群体中2人为中国科学院院士,1人为发展中国家科学院院士、1人为国家千人计划,3人为国家杰出青年基金获得者,1人入选青年千人计划。研究群体主持承担了一批国家重点研发计划、973计划、863计划、国家自然科学基金重大、重点项目,在分子识别、功能化界面调控、化学生物分析应用及高灵敏电化学生物传感器构建等方面取得重大突破。 /p p    strong 老中青团队的传承 /strong /p p   化学与生物分析是中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室的主要研究方向。自上世纪50年代开始,汪尔康院士、董绍俊院士开始化学与生物分析研究,并建立了我国最早的极谱实验室,1980年实验室率先开始“化学修饰电极”研究并扩展至全国,1989年经中国科学院批准建立电分析化学开放实验室。1997年杨秀荣加入研究团队开展分子识别与相互作用的研究工作,并于2013年当选为中国科学院院士,2001年开放实验室经国家科技部批准建立国内第一个分析化学方面的国家重点实验室。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/7769127c-19cb-468a-876c-033bca1a5af4.jpg" title=" 1.png" / /p p   随着研究工作的深入,实验室十分重视学科布局、人才培养和引进方面的发展。逯乐慧介绍说,“我们的团队就是我们的核心竞争力,团队的研究群体体现了学科交叉的特点,融合了具有不同学科背景和基础的优秀人才,优势互补,开展多层次系统性研究,有利于取得原始创新性成果。”记者了解到,研究团队人员年龄在55岁以上的3人,46-55岁的3人,45岁以下的2人,形成了一支老中青结合、专业结构合理的高水平研究团队。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/af02823c-5e5d-4eee-be63-e8b45b2a1180.jpg" title=" 2.png" width=" 500" height=" 413" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 413px " / /p p    strong 以振兴中华为理想 甘于奉献 /strong /p p   团队无论是在学术还是在项目上的坚持,也深受汪尔康院士和董绍俊院士的影响,生活中汪尔康院士和董绍俊院士是夫妻,了解老两口的人都知道:办公室—图书馆—家,三点一线 五加二、白加黑,没有休息日。数十年来,这样的耕耘周而复始,团队的成员在这样的科研环境下,也深受感染,经常周末都泡在实验室搞研究,汪尔康院士曾说,做科研就像打仗一样,稍有放松,就可能被别人超过。“我们对吃穿没任何讲究,为了节省时间,都习惯把菜盛在一个盘子里。”妻子董绍俊说。逯乐慧说,“汪先生和董先生一直以来都专职带我们实验室,没有其它的兼职,同时他们对自己的严格要求也深深地影响着后面的年轻人。”汪尔康曾有机会离开长春,北京、上海等地的多家高校邀请他任职,却被他婉拒。对此,汪尔康说:“是党培养了我,是吉林和应化所这片沃土造就了我。这里是我的第二故乡,不论在哪里工作,振兴中华是我最高的理想和追求。” /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/594f36eb-49a3-47f7-8dac-ac2c1d81f3a3.jpg" style=" width: 500px height: 333px " title=" 3.png" width=" 500" height=" 333" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/a7cddd29-668b-45b1-8cc6-f4bfa27e5677.jpg" style=" width: 500px height: 329px " title=" 4.png" width=" 500" height=" 329" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" / /p p    strong BOD (生化耗氧量)监测仪突破国际难题 /strong /p p   据了解,团队在基础研究方面的系列创新性成果大大推动了某些电分析化学仪器及装置的产业化进程,已研制新型电化学分析仪器10余种,部分已商品化并取得经济效益。其中与吉林光大分析技术有限公司合作研发的BOD (生化耗氧量)监测仪突破了国际上有关BOD快速-原位-在线监测的难题,为我国环境保护与管理提供了重要的技术支撑。 /p p   据悉,该BOD监测系统已经在太湖流域沙渚水质自动监测站、无锡梁塘河湿地公园、无锡尚贤河湿地公园、常州江边污水处理厂、无锡芦村污水处理厂、北京玉渊潭水质自动监测站、天津七里海国家湿地公园等8个自动监测站进行应用示范,涵盖了实时的系统工作状态,仪表工作状态,仪表监测数据等信息。仪表监测数据还可以图表、曲线等形式呈现,在手机客户端可实现数据的远程监控。吉林光大分析技术有限公司近五年相关仪器的销售额超过1亿元。研究团队前期培养的研究生近5年已有18人入选国家青年千人计划,取得的相关研究成果获得国家自然科学二等奖3项,吉林省科技进步一等奖7项。 /p p   “由于最初团队是做化学的,所以最困难的部分是从基础原理到仪器研制的过程上,在汪先生的带领下,实验室很早就开始做仪器研制,实验室也特别注重这方面人才的培养,专门建立了仪器研制的团队,有效地弥补了实验室和企业之间的代沟。”逯乐慧说。 /p p    strong 承担国家重大重点、973、863等项目 /strong /p p   据了解,团队多年来团结协作,持续发展,曾共同承担一批国家重大重点、973、863等项目,团队成员在“功能化电极界面的研究—从化学修饰到自组装”“电化学发光及其毛细管电泳联用的分析方法研究”及“生物分子识别的分析化学基础研究”的系列创新性基础研究成果分别获得2007年、2009年、2015年国家自然科学二等奖,在“扫描探针显微技术在电化学和生命科学中的基础研究”(2003年)、“功能化电极界面的研究—从化学修饰到自组装的基础研究”(2004年)、“电化学发光、毛细管电泳电化学发光及电化学检测的研究”(2005 年)、“水质自动监测系统关键技术及集成化研究”(2006年)、“模拟生物膜和生物传感器的电化学研究”(2007年)、“生物分子识别与相互作用的分析化学基础研究”(2012年)及“石墨烯材料的制备及其应用研究”(2015 年)的系列创新性研究成果分别获得吉林省科技进步一等奖。 /p p br/ /p
  • 织物起毛起球仪测试标准及质量解析
    标准集团(香港)有限公司专业生产(供应)销售织物起毛起球仪列产品,公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着经营织物起毛起球仪系列多年经验,熟悉产品的各项技术支持,供货周期短价格最优,欢迎来电咨询!在现实生活中,经常会遇到服装产品穿着及护理过程中出现的起毛起球现象,严重影响服装外观,由此引发的消费者投诉、退货,不但给消费者造成了麻烦,也影响了商家的信誉。起毛起球是在服装质量中的投诉比例非常高的项目,不同的消费者对起毛起球的可接受程度有不同的理解,同样的服装被不同的人穿也会产生明显不同的起毛起球效果,甚至一些起毛起球指标合格的产品也会出现严重的起毛起球现象,不但消费者烦恼,服装厂商也困惑,起毛起球这个普通的检测项目却成为服装质量控制的难题。一、起毛起球形成服装的起毛起球是指服装在穿着时受到机械摩擦作用,纤维露出织物表面形成起毛,继续摩擦后,纤维缠结继而成球的现象。起毛起球是一项动态性能,起球速度经常随着穿着时间变化而变化。影响起毛起球的因素很多,包括纤维种类、纤维细度、纱线捻度、组织结构、面料风格、整理工艺、穿着习惯等等。由于影响起毛起球的多因素性,目前还没有一个统一的检测方法能准确反应出不同面料在使用过程中的起球倾向性,此外,服装面料起毛起球性能又和手感、穿着舒适度等存在一定的矛盾,很多时候为了追求手感、舒适而牺牲起毛起球性能,这些都为服装的起毛起球质量控制带来难度。二、起毛起球标准目前常用的起毛起球检测方法包括圆轨迹法、起球箱法、马丁代尔法、随机翻滚法。这四种方法分别采用不同的设备,按照不同的原理,有针对性的对不同面料的起毛起球性能进行测试,涉及的检测方法标准、原理、应用范围见表1。三、产品标准产品标准是指对某类产品结构、规格、质量和检验方法所做的技术规定。对于服装产品来说,中国制定的国家及行业层面的产品标准最多,几乎包含常用的各类服装,而欧美日等发达国家则很少,或几乎没有,都是各买家或商家制定的符合自身要求的企业标准。另外还有一些知名组织机构,如国际羊毛局(IWS)、美国材料与实验协会(ASTM)等,也会制定一些服装及面料方面的产品标准,但同他们制定的方法标准来比较,产品标准比例很小。表2中列出了部分不同地区、不同类型产品标准对起毛起球的要求,包括产品类别、采用的检测方法、试验参数、具体要求等。通过表2可以看出,不同地区,不同产品的起毛起球要求各不相同,这其中有采用方法的不同,也有指标高低的不同,即使用同样的方法,还会存在有试验参数的不同,这都是因为起毛起球的难控制性,导致没有一个统一的方法,统一的试验条件能够有效控制起毛起球的质量。即便如此,也不能保证满足这些指标的产品在实际穿着过程中不起球,这里面有指标制定的高低问题,有方法选择有效性问题,也有参数设置合理与否的问题,有消费者穿着习惯造成的问题,也有对起球认识理解程度的问题。这些都需要我们在起毛起球质量控制过程中细心研究、认真面对。四、检测方法比对为了进一步了解各起毛起球检测方法之间的差异,本文将有针对性的选择有代表性的方法进行比对。随机翻滚法在服用织物中应用较少,起球箱法主要应用于毛针织品也得到广泛认可,在此不作考虑,在此主要采用常用的圆规迹法和马丁代尔法进行比对,现选择3种不同类别的服装面料,进行包括两种方法之间及同种方法不同试验参数之间的比对测试,具体比对测试结果汇总情况见表3。分别用字母A~E表示不同起毛起球试验方法参数设置,具体如下:1)圆规迹法试验参数设置:A:压力780cN,起毛0次 起球600次(GB/T 4802.1精纺面料参数)B:压力490cN,起毛30次 起球50次(GB/T 4802.1军需服面料参数)C:压力590cN,起毛150次 起球150次(GB/T 4802.1工作服面料参数)D:压力490cN,起毛0次 起球50次(GB/T 4802.1粗纺面料参数)2)马丁代尔法试验参数设置:E:摩擦头:直径90mm,重415g,与试样自身磨1000次F:摩擦头:直径90mm,重415g,与试样自身磨2000次G:摩擦头:直径90mm,重155g,与试样自身磨1000次H:摩擦头:直径90mm,重155g,与试样自身磨2000次通过分析表3比对测试结果,得出如下结论:1)对于精纺面料(光面),主要比对的是同一种方法(圆规迹法),不同试验参数之间的差异,通过测试结果可以看出,不同试验参数,起毛起球结果差异很大,采用精纺面料常用的试验参数A,得出的起毛起球结果最好,均是4-5级,几乎不起毛起球,其次是军需面料参数B,最差的是职业装参数C的结果。测试过程中,可以发现“起毛”参数对测试结果影响最大,起毛是采用与尼龙刷摩擦,属于较极端的摩擦方式,现实生活中不小心的局部磨挂与之相似,大部分的精纺面料,即使经过次数很少的与毛刷摩擦,也会出现明显的起毛现象,然后再经过与华达呢磨料摩擦,就会出现明显的起球现象。相反,如果不经过毛刷起毛,而是一直与华达呢磨料摩擦的起球测试,对于绝大部分的光面精纺面料,即使起球次数再多,起球结果也非常好。因此,不同圆规迹法的试验参数选择,对起毛起球结果有很大的影响。此外,不同种类的精纺面料,抗起毛起球能力不同,凡立丁要明显好于哔叽和花呢类,这得益于凡立丁采用的强捻纱线和平纹组织。即使同种类型的面料(以花呢为例),抗起毛起球性也会存在很大差异,虽然A参数测试结果都是4-5级,但参数B中最好的能达到4级,最差的只有1级,因此,在实际质量控制中,应该注意控制某些特例,尤其是对于那些对比风格强烈的精纺面料,要考虑起球后的放大效应,适当增加试验参数,从而有效控制起毛起球质量。2)对于粗纺面料,是属于较容易出现起毛起球质量问题的一类品种,毛球的特点是比较大,密度相对较小,容易脱落。中国的标准对于粗纺类的起毛起球试验参数是非常宽松的,压力490cN,起毛0次 起球50次,通过表3可以看出,平均4-5级,测试结果非常好。这么宽松的条件将导致很多满足国标,甚至远高于国标的粗纺面料服装在实际穿着过程中却容易出现起毛起球现象。而很多国外客户对于这类产品大部分采用的是马丁代尔法,测试的次数为1000次或2000次,两种次数之间的测试结果大多数情况下差半级,采用马丁代尔法的这种测试参数,能够比较有效的控制粗纺面料的起毛起球质量。此外,考虑到粗纺面料毛球的特点,本文还增加了去毛球后再测试的方法,通过结果比对,去球后,大部分产品的起球结果有了提高,平均半级,最高提高1级半,因此,对于那种起球结果处于合格边缘的粗纺产品,可以加测去球后的起毛起球(要保证毛球去除后,面料风格无明显变化),如果结果提高很大,再加以对消费者的引导,消费者投诉退货的风险就会减小很多。3)对于针织T恤类面料,表3采用的方法中,圆规迹法是中国T恤国家标准规定的,马丁代尔法是欧盟客户常用的,从比对结果来看,圆规迹法的测试结果明显要高出马丁代尔法。对于短纤类T恤面料,马丁代尔法不同测试参数对测试结果影响不同,但不呈现规律性,从比对结果来看,两种重量摩擦头对测试结果差异不大,而起球次数对起毛起球结果有一定的影响,2000次大多数情况下要比1000次差半级。此外,长丝针织T恤类面料,无论是采用圆规迹法还是马丁代尔法不同的测试参数,除两组结果为4级外,都是4-5级,这说明长丝类T恤产品抗起毛起球性能非常好,但需要注意长丝类产品常存在勾丝质量问题,而且勾丝后的现象有时会被误认为起毛起球,需要注意辨别,以便在质量控制中做到有的放矢。五、结语了解起毛起球的形成、标准乃至方法比对,目的是如何有效控制服装的起毛起球质量。要控制好服装产品的起毛起球质量,不能僵化使用某个标准,要针对不同的产品,不同的用途,选择合适的方法,制定合理的指标要求。还要不断总结经验,未雨绸缪,产品质量控制的关键在于预防为主,防范小概率事件的发生,对于某些服装产品,不是某一种检测方法就能完全反映现实的起球倾向,有时有必要采用几种检测方法,不同试验参数,综合判定。虽然影响起毛起球的因素有很多,涉及的检测方法也很多,质量控制有一定难度,但只要深入了解方法、标准、指标之间的关系,工作中不断总结、改进,就能够找到有效控制起毛起球质量的方法。更多关于 织物起毛起球仪:http://www.qimaoqiqiu.com标准集团(香港)有限公司专注于检测仪器行业13年,有着丰富的技术经验积累和众多成功的案列,同全国各大企业有着广泛的合作关系,服务和产品质量一流、我们的仪器,价格合理、品质保障、供货周期短服务热情周到,欢迎来电咨询 座机:021-64208466 手机:13671843966。
  • 滚球法初粘性测试仪和环形初粘力测试仪检测的是同一种性能吗
    在探讨滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪是否检测同一种性能之前,我们首先需要深入理解这两种测试仪器的工作原理、应用场景以及它们各自所侧重测量的物理属性。通过对比分析,我们可以更清晰地认识到两者之间的异同点。一、测试原理与机制滚球法初粘性测试仪工作原理:滚球法初粘性测试仪,顾名思义,是通过观察特定重量的钢球在倾斜的试样表面滚落的最远距离,来评估材料的初粘性。测试时,将试样水平固定在测试台上,上方放置一定质量的钢球,并逐渐调整测试台的倾斜角度,直至钢球开始滚动并记录下滚动的最远距离。这个距离反映了材料表面对钢球的初始粘附能力,即初粘性。机制解析:此方法的核心在于模拟了材料在实际应用中,与轻小物体接触时产生的瞬间粘附效果。它侧重于测量材料表面的动态粘附特性,即在一定条件下,材料表面能够短暂保持接触物体不立即脱落的能力。环形初粘力测试仪工作原理:环形初粘力测试仪则采用了不同的测试原理。它利用一个特定形状和尺寸的环形压头,以恒定的速度或压力压在试样上,随后将环形压头与试样分离,通过测量分离过程中所需的最大力或能量,来量化材料的初粘力。这个过程模拟了材料在受到外力作用时,抵抗分离所需的力学性能。机制解析:环形初粘力测试仪更多地关注于材料表面在静态或准静态条件下的粘附强度,即材料表面与另一物体接触并尝试分离时,所展现出的抵抗分离的能力。这种测试方法对于评估材料的密封性、粘接强度等方面具有重要意义。二、检测性能的差异动态与静态的区分从上述原理可以看出,滚球法初粘性测试仪侧重于测量材料表面的动态粘附特性,即材料在受到外力作用(如倾斜角度变化导致的重力作用)时,表面能够短暂保持接触物体不脱落的能力。而环形初粘力测试仪则更侧重于评估材料在静态或准静态条件下的粘附强度,即抵抗分离所需的最大力或能量。应用场景的不同这两种测试方法的应用场景也因此而有所差异。滚球法初粘性测试仪因其简单快捷、易于操作的特点,广泛应用于胶带、不干胶、保护膜等材料的初粘性评估。它能够有效反映材料在实际使用过程中的粘附表现,为产品质量的控制提供重要依据。而环形初粘力测试仪则更适用于需要精确测量材料粘附强度的场合,如密封材料、粘合剂等领域的研发与质量控制。三、综合分析与结论综上所述,滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪虽然都涉及对材料初粘性能的测试,但它们所检测的具体性能并不完全相同。滚球法侧重于材料表面的动态粘附特性,而环形初粘力测试仪则更关注于静态或准静态条件下的粘附强度。因此,在选择测试方法时,应根据具体的应用场景和测试需求来确定使用哪种仪器,以确保测试结果的准确性和可靠性。此外,值得注意的是,随着科技的进步和测试技术的发展,新的测试方法和仪器不断涌现。在实际应用中,我们还可以结合多种测试手段,对材料的粘附性能进行全面、深入的评估,以更好地满足产品研发、质量控制以及市场应用的需求。总之,滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪各有其独特的测试原理和应用场景,它们共同构成了材料粘附性能测试领域的重要工具。通过科学合理地选择和使用这些工具,我们可以更加准确地了解材料的粘附性能,为相关领域的研发和创新提供有力支持。
  • 第三届微流控细胞分析学术报告会圆满落幕——新原理、新技术未来可期
    2021年9月29日,为期两天的第三届微流控细胞分析学术报告会在北京中国国际展览中心(天竺新馆)圆满落幕。本届论坛由中国分析测试协会和清华大学化学系联合举办,旨在为从事相关领域专家学者、科研人员等提供多学科交叉学术交流平台。本届会议,共计20余位资深专家学者就微流控细胞分析领域的最新科研成果分别作精彩报告!会议首日,10余位专家就器官模拟与细胞代谢分析等领域进行分享探讨(点击查看首日精彩报告:微流控技术大有可为)。会议次日,7位专家学者分别就微流控新原理、新技术等方向带来精彩主题报告,详情如下:报告人:南京大学 李仲秋副研究员报告题目:《生物传感和能源转化的纳流控器件》李仲秋副研究员报道了各类纳流控器件应用于不同的材料与生物的成果,对比说明了纳流控器件之于传统器件在性能上的优势,并提出了纳米通道中分子检测方法的一般模型。报告人:南方科技大学 蒋兴宇教授报告题目:《微流控-液态金属的细胞调控与分析》蒋兴宇教授介绍了用微流控芯片来提升细胞分析检测性能的系列方法与各类应用,此外还着重介绍了结合微流控芯片的金属高分子导体(MPC),拓展了微流控芯片研究的新思路。报告人:北京工业大学 汪夏燕教授报告题目:《基于超薄可控温微坑阵列芯片的单细胞胞内递送》汪夏燕教授介绍了一整套单细胞操作的基本流程,包括对细胞的捕获、固定到探针递送等步骤,结合三光路显微镜成像技术,能有效实现对单个细胞的精准检测研究。报告人:中国农业大学 林建涵教授报告题目:《用于病原微生物快速检测的微流控生物传感器研究》林建涵教授提出了食源性致病微生物检测的重要性,并针对此问题提出了免疫磁珠分选的方法,实现了对目标微生物的高通量检测;此外还针对提升检测灵敏度介绍了电化学生物传感器等有效新型分析方法。报告人:清华大学 梁琼麟教授报告题目:《药物分析“芯”方法》梁琼麟教授介绍了建立“芯片药物实验室”的基本思路,并基于此设计了一系列的芯片器官与仿生材料,以物理结构重现、细胞结构重现和器官功能重现为目标,完成了肾小球模拟的重要工作。报告人: Chinese Chemical Letters编辑部 郭焕芳副主编报告题目:《中国化学快报进展》郭焕芳副主编介绍了CCL杂志的创办理念与该期刊目前取得的优异成绩,并呼吁各位学者在撰写高水平论文的同时,保持学术端正。报告人:华中农业大学 何子怡副研究员报告题目:《微流控芯片质谱联用细胞分析仪器的研制与应用》何子怡副研究员通过总结传统芯片液滴产生的模式,提出了基于声控产生液滴的新型方法,兼备了仪器的便携性与实验的可控性,为芯片液滴技术发展提供了新的思路。报告环节过后,清华大学林金明教授就闭幕式致辞。清华大学林金明教授闭幕式致辞林金明教授总结了为期两天的专家报告内容,为各位从事微流控生命分析的学者们提出了期许,希望大家铭记该会议的追求创新的精神,共同推动中国微流控分析领域更上一层楼。后记放眼未来,林金明教授认为微流控芯片在单细胞分析等领域应用意义重大,将会对生命科学的研究起到巨大的促进作用。与此同时,我们期待各位专家学者在微流控细胞分析技术领域取得更多的突破与创新,也期待在下一届微流控细胞分析技术学术会议能继续为听众带来如此前沿技术的饕餮盛宴。
  • 技术原理:浊度仪测浊度采用的原理
    浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉尘、微细有机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水中呈现浊度。浊度仪采用90°散射光原理。由光源发出的平行光束通过溶液时,一部分被吸收和散射,另一部分透过溶液。与入射光成90°方向的散射光强度复合雷莱公式:IS = ×I0其中:I0---------------入射光强度;IS----------散射光强度;N-------单位溶液微粒数;V-----------微粒体积;-------入射光波长 ;K-----------系数;在入射光很定条件下,在一定浊度范围内,散射光强度与溶液的浑浊度成正比。上式可 表示为 =K’N (K’为常数) 根据这一公式,可以通过测量水样中微粒的散射光强度来测量水样的浊度。浊度仪分为便携式,台式和在线浊度仪。台式一般用于实验室检测浊度;便携式和在线浊度仪一般用于现场检测。便携式用于不连续的检测,在线浊度仪用于连续,现场浊度监测。它可以实时,连续监测浊度,一般用于自来水厂,污水厂,渠道,水利设施,防洪监测,水池等处。
  • 2020年高端电镜盘点:疫情下球差/冷冻下挫三成,广东强势崛起
    2020年,注定不平凡。突然而至的新冠疫情为各行各业带来诸多考验,有的行业在危机中寻得机遇逆势增长;有些行业则步履维艰,危机四伏。而在这波折的一年里,以冷冻电镜、球差校正电镜为代表的高端电镜技术领域的发展并没有止步。抗击疫情过程中,冷冻电镜技术在新冠病毒结构解析中大显身手,不仅助力病毒形态、扩增过程及病毒传播途径的研究,也帮助了抗病毒药物的研发。2020年12 月 17 日,《Nature》杂志更是将“冷冻电镜达到原子分辨率”评选为2020年十大科学发现之一。Yip 等人和 Nakane 等人报道了迄今为止使用单颗粒冷冻电镜技术获得的最清晰图像,首次确定了蛋白质中单个原子的位置球差电镜方面,2020年5月27日,作为诺贝尔奖的补充,世界最高的科技奖之一——2020年度科维理奖(Kavli Prize)的纳米科学奖授予了对像差校正电镜技术的发展做出巨大贡献的四位欧洲科学家:Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek,以表彰他们20世纪90年代在 “用电子束进行亚埃级分辨率成像及化学分析” —— 即研制亚埃级电子显微镜方面的开创性工作。左至右:Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek近三年我国高端电镜统计中标数量&金额变化图(文中所有图表数据自仪器信息网中标数据统计)据“2020年全国电子显微学学术年会”会议报告相关信息,截至2020年4月,我国Titan冷冻电镜采购了45套;而2020年我国球差校正电镜数量则是超过160套。疫情之下,国内高端电镜采购数量和金额都受到一定影响。从本网统计公开的招标形式高端电镜中标数据来看,2018年和2019年,国内高端电镜采购总金额连续突破10亿元,2020年,受疫情影响,高端电镜总采购金额下挫三成。同时,创新驱动建设中的“广东版图”亮眼。(文中统计“高端电镜”泛指单价1500万元级别或以上冷冻电镜、球差电镜)2020年高端电镜统计中标金额品类分布饼图统计整体而言,冷冻电镜与球差电镜的中标金额依旧四六开。地区来看,如果说2018年广东省南方科技大学“冷冻电镜项目二期采购”项目一次性采购4套300kV冷冻电镜让人印象深刻,那么2020年,广东省无疑再次成为焦点——3家首批建设的省级实验室先后采购了5套冷冻/球差电镜,而这或只是开始。2020年高端电镜统计中标数量及金额省市分布采购地区中,广东省采购7套高端电镜拔得头筹,主要为其近年来启动建设的若干省级实验室开始筹建发力。如广东在2017年首批启动建设的4家实验室中的再生医学与健康广东省实验室(再生医学省实验室,生物岛实验室)、佛山先进制造科学与技术广东省实验室(季华实验室)、东莞材料科学与技术广东省实验室(松山湖材料实验室)在2020年先后采购了5套球差/冷冻电镜。另外2套则由中国科学院广州能源研究所和深圳晶泰科技有限公司分别采购。2020年高端电镜统计中标数量及金额采购单位分布统计数据采购单位来看,22家采购单位中,含13家高校、5家院所、3家省级实验室,以及1家企业。3家省级实验室均为广东省首批筹建的省级实验室,而其中唯一的企业——深圳晶泰科技有限公司(XtalPi)总部也设立在广东深圳。关于球差电镜统计采购项目中球差电镜主要应用场景涵盖材料分析检测中心、材料与能源学院、物理学院、金属研究所、粉末冶金研究院、物质结构与物性的多维尺度表征平台等,采购球差电镜类型包括单球差校正透射电镜(聚光镜球差校正透射电镜、物镜球差校正透射电镜),以及双球差校正透射电镜,两种类型中标统计分布如下:2020年球差电镜统计中标类型分布2020年球差电镜统计中标金额品牌分布(/万元)从2020年球差电镜统计中标金额的品牌分布来看,赛默飞、日本电子、分别有相应产品中标,赛默飞中标约3.5亿元占据优势。从中标型号来看,赛默飞2019年8月推出的Spectra 300成为其中标主流型号。而日本电子于2020年02月14日发布的GRAND ARMTM第二代产品——全新原子分辨率分析电子显微镜JEM-ARM300F2则成为其中标主流型号。关于冷冻电镜2020年统计中,8套冷冻电镜分别由赛默飞和日本电子中标,统计中不包含120kv产品及相关冷冻双束电镜,主要指200kv和300kv冷冻电镜。2020年冷冻电镜统计中标类型分布从中标类型来看,300kv冷冻电镜依旧是中标主力,据悉,300kv冷冻电镜为生物结构分析设备主要核心机型,而200kv冷冻电镜常与300kv配套,用于样品中等分辨率解析和冷冻样品筛选。2020年冷冻电镜统计中标单位分布从冷冻电镜采购单位来看,郑州大学进行了300kv与200kv冷冻电镜配套采购,其余均采购1套。从采购型号来看,300kV冷冻电镜主要中标型号包括赛默飞的Krios G4与日本电子的JEM-Z300FSC,而200kV冷冻电镜主要中标型号为赛默飞Glacios。值得一提的是,采购单位中的深圳晶泰科技有限公司是一家以计算驱动创新的药物研发科技公司,基于前沿计算物理、量子化学、人工智能与云计算技术,为全球创新药企提供智能化药物研发服务。成立至今,晶泰科技已经成功为来自美国、欧洲、中国、日本的40余家先锋药企提供了药物研发服务。2020年9月,XtalPi获得3亿美元的C轮融资,由软银愿景基金、人保资本、晨兴资本领投。了解球差/冷冻电镜相关产品信息请点击:透射电子显微镜专场
  • 西安交大-日本电子战略合作签约仪式暨球差电镜专题学术研讨会成功举办
    12月1日,“西安交大-日本电子战略合作签约仪式暨球差电镜专题学术研讨会”在创新港大型仪器设备共享实验中心召开。西安交通大学校长助理单智伟教授,日本电子中国区总经理杉本圭司出席签约仪式,并为“西安交大-日本电子创新技术联合实验室”揭牌。西安交通大学大型仪器共享实验中心主任高禄梅、日本电子中国区副总经理张晓露代表双方签约。西安交通大学大型仪器共享实验中心副主任、分析测试中心主任孟令杰教授主持签约及揭牌仪式。单智伟对嘉宾们的到来表示诚挚欢迎。他表示,西安交大坚持以国家战略需求为导向,以中国西部科技创新港为依托,探索产学研深度融合的路径,建立校企深度融合的联合研发中心;围绕产业链,布局创新链,汇聚创新资源、对接产业需求,加速科技成果转移转化。他指出,西安交大与日本电子签署战略合作协议,将有助于推动公共平台创新链、产业链、资金链、人才链的深度融合,为公共平台与企业的融合发展贡献智慧和力量。同时,大仪中心作为校级仪器设备共享平台,应当持续发挥引领与担当作用,继续促进研究团队与公共平台在技术创新研究与应用上协同发展,有力推动学科和团队高水平成果产出,为学校教学科研保驾护航。希望以此次双方签署战略合作协议为契机,充分发挥各自优势,不断丰富发展模式和路径,联合攻关“卡脖子”技术难题,为高质量发展提供强有力的科技支撑,书写合作共赢的新篇章。杉本圭司表示,西安交通大学与日本电子的合作源远流长,西安交通大学是国内最早购买日本电子公司设备的高校之一,目前已有超过20台日本电子设备在交大投入使用。本次战略合作以及创新技术联合实验室的成立,是日本电子公司与国内外优秀科研机构合作的重要成果,也是其积极探索新的科研模式,推动科研创新的重要尝试。本次合作能够实现资源的有效配置与共享,为公司的科研创新和发展提供强有力的支持,意义重大。杉本圭司表示在双方的共同努力下,联合实验室一定能取得更加辉煌的成绩。西安交通大学能动学院卢晨阳教授作为用户代表发言。卢晨阳结合自己的发展体会,认为自己的科研生涯与日本电子公司设备难以分割,众多设备支撑起了自身的科研工作。他对日本电子提供实验“利器”,对西安交通大学提供优质实验平台表示真诚感谢,相信本次合作对推动电子显微镜技术的应用与发展、促进材料及多学科领域研究的深化具有重要意义,期待这次合作能为科研团队带来更多的科研突破,为科学界贡献更多的创新成果。本次“球差电镜专题学术研讨会”邀请了国内多位电镜知名专家进行报告和技术交流。会议以“球差电镜应用技术与平台管理”为主题,分享各领域专家利用球差电镜开展高水平研究的最新应用成果,以及球差电镜平台建设管理经验,旨在促进高校球差电镜分析技术的应用与发展。单智伟围绕“金属材料变形与损伤起源的原位电子显微镜研究”介绍了研究团队在氢致材料变形与损伤领域的最新进展。清华大学谷林教授以“功能材料功能性起源”为题,从球差校正电子显微方法入手,讨论内积过程中对称性破缺下功能材料的精细结构与新奇物性。浙江大学余倩教授围绕合金强塑性的位错调控新机制,通过多尺度、原位透射电子显微镜表征,并结合三维显微结构断层成像和计算机模拟等,研究了多元复杂合金体系中的位错调控行为。武汉大学物理科学与技术学院、武汉大学电子显微镜中心主任王建波教授结合球差校正透射电子显微学和第一性原理计算,介绍了团队在纳米氧化物(ZnO和CuO)材料的原子尺度原位研究领域的最新进展。郑州大学程少博教授报告了第四代半导体金刚石材料中的构效关系研究,为金刚石-铁性材料界面反应的原子机制提供新见解,有利于提高金刚石基器件性能。太原理工大学郭俊杰教授报告了二维电催化材料可控构筑与精确表征,通过对纳米尺度的金属电催化材料进行原子尺度结构调控提升电催化性能。日本电子透射产品经理袁建忠以“时空的交汇—日本电子透射电镜进展”为题,介绍了目前最新的能够在更宽的加速电压范围内进行更高灵敏度的分析和更高空间分辨率成像的球差矫正显微镜技术,以及加入时间因素进行材料瞬间态和瞬时行为研究的最新技术。西安交通大学卢晨阳教授以“高熵合金的多级构筑抗辐照结构设计及核用前景”为题,介绍了如何利用先进的材料表征技术开展辐照效应研究。西安交通大学武海军教授报告了基于序参量短程有序化的电子功能材料,通过调控点缺陷实现长程序参量的短程化,优化了铁电/压电和热电材料的动态响应。西安交通大学大仪中心李娇工程师介绍了大仪中心球差电镜的功能配置,结合案例介绍球差电镜分析技术在材料科学领域中的应用。与会师生与报告嘉宾进行了热烈的互动和交流。会后,与会人员参观了西安交通大学大仪实验中心。
  • 纺织品检测中不能不知道的“起毛起球仪”
    起毛起球仪一般用于测试纺织品的起毛起球性能和耐磨性能,所以又称之为织物起毛起球仪。按照不通的起球方法可以分为以下四种起毛起球仪:滚箱式起球仪、乱翻式起毛起球仪、圆轨迹起毛起球仪和马丁代尔耐磨试验机。  本文主要介绍了这四种起毛起球仪的仪器原理及相关标准,并分析了国内外不同市场对不同型号起毛起球仪的要求。  一、相关术语介绍  (1)起毛:织物表面纤维凸出或纤维端伸出形成毛绒所产生的明显表面变化,  (2)毛球:纤维缠结形成的凸出于织物表面、致密且光线不能透过并产生投影的球。起毛变化及毛球的形成可能发生在水洗、干洗、穿着或使用过程中。  (3)起球:织物表面产生毛球的过称。  二、织物起毛起球的过称:  织物的基本组成单位为纱线,纱线在加工过称中受到梳理,拉伸及摩擦等作用,其表面并非光滑的,不可避免会出现绒毛。织物在服用过称中,不断受到外力的作用,使织物表面的绒毛或者单丝逐渐被拉出,当毛茸的高度和密度达到一定值时,外力摩擦的继续作用使毛茸纠缠成球,凸起于织物表面,如若材料的刚性较大,则起球后不易在受摩擦力作用而脱落,最终形成毛球。  织物起球会恶化织物外观,降低其服用性能,在贸易交易中是重要的检测项目之一。  三、起毛起球方法  1、起球箱法:安装在聚氨酯管上的试样,在具有恒定转速、衬有软木的木箱内任意翻转。经规定的翻转次数后,对起毛起球性能进行视觉描述评定。  2、随机翻滚法:将样品放入测试箱中,在叶轮的旋转作用下,置物盒软木衬壁连续随机摩擦,在到达设定时间后,取出样品进行评级。  3、圆轨迹法:按规定方法和试验参数,采用尼龙刷和织物磨料或仅用织物磨料,使试样摩擦起毛起球。然后在规定光照条件下,对起毛起球性能进行视觉描述评定。  4、马丁代尔法:在规定压力下,试样夹具上的圆形试样与磨台上磨料(与被测样相同的织物或羊毛织物磨料)按照李莎茹曲线进行摩擦。试样能够绕与试样平面垂直的中心轴自由转动。经规定的摩擦阶段后,采用视觉描述方式评定试样的起毛和起球等级。  四、起毛起球仪  1、G227B滚箱式起毛起球仪  符合标准:  BS 5811/8479,IWSTM 152,NEXT 19,M&S P18/P18A/P18B/P21A,GB/T 4802.3,BS EN ISO 12945.1  适用范围:  用于正常磨损而产生的起球或勾丝现象,配有独特的控制器,可选标准及其它多种测试转速进行测试,同时配有可编程的30rpm反转系统。  2、G227T乱翻式起毛起球仪  符合标准:  ASTM D3512,GB/T 4802.4,ISO 12945.3,JIS L1076-D  适用范围:  用于检测织物的起毛起球性能。将105mm×105mm的样品分别放入测试箱中,在叶轮的旋转作用下,置物盒软木衬壁持续随机摩擦,将定时器设置到规定时间,到达设定时间后声响报警,提示试验结束。测试时测试室内会注入压缩空气,以增强翻转,气压可调。  3、G235P圆轨迹起毛起球仪  符合标准:  GB/T 4802.1 JIG 040  适用范围:  本仪器用于测试毛织物、化纤纯棉、混纺、针织、机织物的起毛起球状况,以鉴别产品质量和工艺效果。测试时织物与尼龙刷及磨料摩擦,或者仅在调湿状态下和磨料摩擦。  4、G235马丁代尔耐磨试验机  符合标准:  ASTM D4970,ISO 12945.2,GB/T 4802.2/13775/21196.1/21196.2,ASTM D4966,ISO 12947,FZ/T 20020,BS 3424-24/5690,ISO 12947.1/12947.2,M&S P17/P19/P19C,NEXT 18/18a/18b,ISO 5470-2,IWTO 40,JIS L1096 8.17.5 Method E,Woolmark TM 112/196,BS EN 388/530/13770,ISO 20344  适用范围:  可检测各种织物的耐磨性及起球性能。在一定的压力下,试样和指定的磨料进行持续换向摩擦,和标准参数对比进行磨损和起球程度评价。触摸屏控制,配备功能全面的编程器,可预编程批次及总计数,单独设置每个测试头的计数 可选择包括标准速度在内的4个速度。  五、如何针对不同市场选择起毛起球仪  织物起毛起球性能是服装面料,尤其是针织纺织品的一项很重要的测试指标,它不仅影响织物外观,对服用的舒适性也造成困扰。如今,对织物等纺织品的起毛起球性能的评价已成为当今面料生产,质量控制以及国内外贸易环节中的一项重要要求。然而,测试织物起毛起球性能的方法有多种,如何根据不同市场正确选择呢?  标准集团(香港)有限公司经过研究认为,由于织物原料、用途以及产品的出口地有较大差别,使得在对织物进行起毛起球测试时选择的方法也有所不同。在起毛起球测试的主要四种方法(乱翻式起毛起球测试法、马丁代尔耐磨试验法、滚箱式起毛起球法和圆轨迹起毛起球法)中,马丁代尔法和箱式起毛起球法主要应用于欧洲市场,随机翻滚法主要用于美国市场,而针对中国市场一般采用的是圆轨迹起毛起球法。当然,有标准要求的按照标准执行。  同时,为了结果的严谨性以满足更高的质量要求,测试时注意对同种用途的织物应采用统一的检测方法、测试条件,这样的检测结果才有可比性,才能保证产品标准中的指标和意义。  参考资料:  1. GB/T4802.3-2008 纺织品 织物起毛起球性能的测定 第3部分:起球箱法  2. GB/T 4802.4-2009 纺织品 织物起毛起球性能的测定 第4部分:随机翻滚法  3. GB/T 4802.1-2008 纺织品 织物起毛起球性能的测定 第1部分:圆轨迹法  4. GB/T4802.2-2008 纺织品 织物起球试验 马丁代尔法来源:http://www.qimaoqiqiu.com/newslist/list-109-1.html
  • 超声波破碎仪的基本工作原理
    超声波破碎仪的基本工作原理超声波破碎仪是一种利用超声波振动产生的高频机械波动力,对样品进行破碎、分散、乳化等处理的实验仪器。其基本工作原理涉及超声波的产生和传播,以及超声波在液体中产生的声波效应。以下是超声波破碎仪的基本工作原理: 超声波的产生: 超声波破碎仪内部通常包含一个压电陶瓷晶体,该晶体可以通过电压的作用发生振动。当施加高频电压时,压电晶体会迅速振动,产生高频的超声波。超声波的传播: 通过振动的压电晶体,超声波会传播到连接样品的处理装置(通常是破碎杵、破碎管或破碎尖等)。这个处理装置的设计可以将超声波传递到液体中的样品。声波效应: 超声波在液体中产生高强度的声波效应,形成破碎区域。当超声波传播到液体中,它会产生交替的高压和低压区域,形成声波节点和反节点。在高压区域,液体分子受到挤压,形成微小的气泡;在低压区域,气泡迅速坍塌,产生局部高温和高压。这种声波效应称为“空化”效应。空化效应的作用: 空化效应导致液体中的气泡在瞬间形成和坍塌,产生局部高温和高压。这些瞬时的高能量作用于样品中的细胞、分子或颗粒,导致物质的破碎、分散或乳化。作用于样品: 超声波的高频振动和声波效应作用于样品,可以打破细胞膜、细胞壁或分散颗粒,使样品更均匀地分散在液体中。总体而言,超声波破碎仪利用超声波的机械波效应,通过声波在液体中产生的高压和低压区域的交替作用,实现对样品的破碎、分散和乳化等处理。这种方法在生物、化学和材料科学等领域中被广泛应用。
  • 济南微纳创新基金项目“基于动态光散射原理的光子相关纳米粒度仪”完成验收
    2013年12月11日,山东省济南市科技局邀请有关专家组成验收组,对济南微纳颗粒仪器股份有限公司承担的科技型中小企业技术创新基金项目“基于动态光散射原理的光子相关纳米粒度仪”进行了验收。验收期间,专家组听取了有关报告,审查了相关资料,对项目开发的Winner801光子相关纳米粒度仪进行了现场考察,经山东省计量科学研究院测试,该项目主要性能指标优于粒度分析国家标准要求,用户使用效果良好。最终经质询、评议,鉴定委员会认为该项目成果整体达到国际先进水平。此次项目验收评定,是对微纳仪器综合性能的肯定,是国家权威部门对微纳多年来不懈努力所取得成绩的认可。济南微纳将不负所望,秉承自身作为中国颗粒测试技术的领航者的职责,为广大用户提供优异的仪器与满意的服务,继续为中国粒度测试技术赶超世界一流水平做出不懈努力。微纳销售热线0531-88873312
  • 泡罩药板密封性测试仪的工作原理
    泡罩药板密封性测试仪的工作原理在医药包装、食品封装等领域,产品的密封性能直接关系到其保质期、安全性和使用效果。因此,对包装材料的密封性进行准确、高效的检测显得尤为重要。泡罩药板密封性测试仪,作为一种采用色水法原理的检测设备,凭借其直观、可靠的检测方式,在行业内得到了广泛应用。本文将详细介绍基于色水法原理的泡罩药板密封性测试仪的工作原理、操作流程及其在评估试样密封性能中的关键作用。一、工作原理泡罩药板密封性测试仪MFY-05S通过模拟包装物在特定条件下的压力变化,检测其密封完整性。其核心在于利用色水(常选用亚甲基蓝溶液以增强观察效果)作为介质,在真空室内形成一定深度的水层。当测试样品置于该水层之上,并对真空室进行抽真空操作时,样品内外形成显著的压力差。这一压力差促使空气(如果存在泄漏通道)从样品内部通过潜在泄漏点逸出,并在释放真空后,通过观察样品形状的恢复情况及色水是否渗入样品内部,来评估其密封性能。二、济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪操作流程准备阶段:首先,向真空室中注入适量的清水,并加入适量的亚甲基蓝溶液,搅拌均匀,使水呈现明显的蓝色,便于后续观察。同时,将待测样品按照测试要求放置在真空室上方的指定位置。抽真空过程:启动真空泵,对真空室进行抽气,直至达到预设的真空度。在此过程中,随着真空度的增加,样品内外压力差逐渐增大,可能存在的微小泄漏通道将被放大,使得空气或气体从样品内部向外逸出。保压与观察:在达到所需真空度后,保持一段时间(根据测试标准设定),以便充分观察样品在压力差作用下的反应。此时,若样品密封良好,则形状基本保持不变,色水不会渗入;若存在泄漏,则可能观察到样品形状发生变化,且色水会沿泄漏路径渗入样品内部。释放真空与评估:释放真空室内的真空状态,恢复至常压。仔细观察样品表面是否有色水渗入痕迹,以及样品形状的恢复情况。根据观察结果,结合测试标准,判定样品的密封性能是否符合要求。三、济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪优势与应用直观性:色水法的应用使得泄漏现象一目了然,无需复杂的数据分析即可快速判断样品的密封性能。高效性:测试过程简单快捷,提高检测效率。广泛适用性:不仅适用于泡罩药板包装,还可用于其他类型包装材料的密封性检测,如瓶盖、软管等。总之,济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪以其独特的色水法原理,为包装材料的密封性检测提供了一种高效、直观且可靠的解决方案。
  • 拉曼积分球光谱仪在气体检测中的应用
    拉曼光谱技术被称为分子指纹谱,可以对目标分子进行准确的定性分析,因而用途广泛。但是其固有的特点,例如拉曼散射信号弱等,限制了其应用范围,尤其是在气体检测领域的应用。气体分子密度低,透光度高,作为激发光源的激光在气体中可以传输较长距离,而拉曼信号作为散射信号散射向四周立体空间,因此不能通过像吸收光谱那样简单的通过增加光程来实现信号的增强。拉曼光谱应用于气体检测具有以下优点:1、准确定性:可以根据特征光谱对除惰性气体外的所有气体进行准确的定性分析;并且气体分子受周围环境影响小,其分子结构均一性较高,因此其特征光谱单色性好;气体分子结构简单,其特征光谱峰较少,不同分子间特征峰重合较少,有利于混合气体的分析。2、准确定量:气体的透明度具有的优点之一是,气体检测过程中不会受到荧光干扰,优点之二即气体分子被激发出的拉曼信号在被收集过程中与其他气体分子发生相互作用的概率极低,所以拉曼光谱强度与分子数量及拉曼散射截面成正比。而拉曼散射截面是固定量,因此拉曼光谱强度的变化量正比于分子数量的变化量,可以用来准确的计算分子数的相对变化。3、无损测量:拉曼散射过程是分子振动-转动能级的跃迁过程,不会破坏分子结构。4、无接触检测:拉曼散射采用光作为信号载体,可以通过透光窗口等对特殊环境例如高压、高温、剧毒等样品进行测试。在气体检测领域,由于气体的流动性,更需要对特殊气体进行密闭处理来保证气体的稳定性,适合对有毒、腐蚀性等的气体进行检测。5、同位素分子的分析:同位素作为标记物而应用广泛,而对同位素分子进行区分往往需要气相色谱和高分辨质谱联用这种昂贵的技术来实现,而作为分子振动-转动谱的拉曼光谱,其同位素的不同质量在其特征峰的频移上表现明显,可以轻松的区分同位素的种类和相对含量。正因为以上原因,在二十世纪六十年代激光出现并且作为拉曼光谱的光源而广泛应用的时候,科学家尝试将拉曼光谱技术应用于气体检测领域。近共焦腔、逆向多重反射池、能量聚集腔、多通道拉曼增益池、改进型多通道拉曼光谱仪、空心光子晶体光纤等多种提高激光功率使用效率或拉曼散射收集效率的极具光学技巧的设计应运而生,提高了拉曼光谱技术对于气体分子的检测限并且取得了显著的效果。拉曼散射的特点,及用于拉曼光谱分析的光谱仪的特点决定了共焦型拉曼光谱仪的高效率、高空间分辨率和高光谱分辨率。光谱仪需要将入光狭缝开到50微米甚至更小来保证光谱分辨率,设计一套光学系统将较大空间的散射信号收集聚焦到狭缝这样的狭窄空间并不现实,因此将激光聚焦到一个微小空间并且将这一微小空间的散射信号收集后聚集到狭缝,成为一种可行性选择,这样既充分利用了激光的激发功率,又实现了散射信号的高效收集。因此共焦型拉曼光谱仪提高了拉曼信号的强度,扩大了拉曼光谱技术的应用范围。同样的设计也可以应用于气体检测当中,不同于固体的拉曼信号散射向空气中的部分会被收集,散射向固体内部的部分会被固体吸收或者漫反射,因此很难充分收集;气体的均一性及其透光性决定了其散射向四周的信号均不会受到较大干扰,因此使信号的更高效的收集成为可能。共焦激发收集系统正是为了解决气体的拉曼散射信号的高效收集而设计,散射向上下、左右、前后的信号被聚焦镜准直后传输向反射镜,最终传输向左方的光谱分析系统。根据光的可逆性原理,进入系统的激光也会被上下、左右、前后的聚焦镜聚焦到焦点,从而同时提高激发光功率的使用效率。此设计的优点是可以增加更多的聚焦镜和反射镜,最终实现焦点散射向四周立体空间的所有信号传输向同一个方向,从而实现球状散射信号的充分收集。激光在气体中的传输距离可以达到几十千米,因此共焦激发收集系统中的数次反射的光程远小于这个距离,很难实现激发光功率的充分利用。互相平行的光可以被聚焦到一个点,而激光光斑毫米级别的直径远小于聚焦镜的直径,因此如果能实现光的多次来回反射并且互相平行,其效果将等同于多台激光器并排放置。直角反射镜可以将光的前进方向偏转180度并且与原方向互相平行,传输方向相反,两个直角反射镜配合使用可以使激光多次来回反射形成一个平面,在外面再放置两个直角反射镜可以实现激光平面的纵向扩展,最终互相平行,方向相反的激光布满立体空间。因此,四个直角反射镜配合使用可以使1毫米直径的激光在1英寸的光学元件间来回反射百次以上,而这些光因为互相平行,因此都会被聚焦镜聚焦到焦点。将四直角反射镜增光程系统与共焦激发收集系统结合,形成的系统既能充分利用激发光的功率,又能充分收集散射信号,其结构类似一个球体,因此被称为“拉曼积分球”。目前该技术已经能实现常压下ppm量级的气体检测,还可以通过增加激光功率、对气体加压以提高气体密度,增加曝光时间等来进一步提高检测限。拉曼积分球适用于透明度高的样品,例如气体,上图为典型的空气的拉曼光谱图,包括氮气,氧气的振动峰、转动峰和振动峰耦合的转动峰,水分子的振动峰等,对其进行局部放大,能看到氧气同位素拉曼峰,氮气同位素拉曼峰,二氧化碳拉曼峰等。目前气体检测应用广泛,例如与碳循环相关的各种气体,在催化剂作用下,碳会转换成各种有机分子,拉曼积分球可以实现对反应物和产物的1秒钟内万分之一的浓度检测,而最小样品量只需要2毫升,完全实现原位监控的作用。即使碳循环成各种液体,根据液体的挥发性,即使不需要加热升华,类似甘油等难以挥发的液体的挥发物依然可以被检测到。而对于一些固体的碳化合物,例如塑胶跑道,其挥发气体的成分和浓度的检测方法正在进一步研究当中。土壤的有机污染检测是拉曼积分球的另一个重要应用方向,将被污染的土壤放到密闭加热腔中,使其中的有机污染物升华成气体,即可实现对有机污染物的定性、定量分析。汽车发动机的状态会通过其尾气的成分反映出来,燃料挥发物和一氧化碳含量高说明进气不畅通,氧气剩余多则说明燃料喷嘴的效率不够;氮氧化物的含量高说明排烟脱氮不彻底。其他方面的应用包括环境气体检测,化工厂废气排放监控等等,作为一种自主研制、具有自主知识产权的气体检测技术,相比于传统气体检测技术具有实时快速、无损、检测限好、能区分同分异构体和同位素取代分子等优点,实现了我国气体检测技术的弯道超车,而其应用场景正进一步拓展。三年来,该技术正从发明一步步走向完善,虽然没能争取到纵向项目的支撑,但是相关的科学家的持续投入和支持保证了拉曼积分球技术研发的顺利进行,检测限已经从最初的勉强万分之一到达目前百万分之一,并且还有进一步提高的空间。随着我国对技术研究的重视和大力支持,该技术将会在我国气体检测领域占有一席之地并将推向国际市场。后记我国的分析仪器,尤其是高端分析仪器主要依赖进口,随着我国科研水平的快速提升,仪器自主研发能力也得到了很大的提高。特别是,实验室具有丰富仪器使用经验,在外企中从事技术服务的科学家和工程师也越来越多,他们对高端分析仪器有自己的认识和见解。而且,部分科学家和工程师已经开始了自主仪器研制并取得了很好的成果。相信随着国家在仪器研制方面的大力支持,成果评价体制的进一步均衡,国产化仪器的提倡作用和科学家、工程师的共同努力下,不久的将来,我国会产生一大批自主设计,具有自主知识产权,具有明确应用领域的先进的分析仪器。作者简介黄保坤:博士,高级工程师,江苏海洋大学教师,huang_baokun@163.com。曾就职于中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和英国雷尼绍公司,作为技术负责人研制的深海紫外拉曼光谱仪实现下潜作业深度7749米,是目前世界上工作深度最深的拉曼光谱仪。为中科院、中石化、中核、上海市公安局、各大高校研制了拉曼积分球、显微拉曼、台式拉曼、便携式拉曼等多种类型的拉曼光谱仪。
  • 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法
    紫外吸收光谱UV   分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁   谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化   提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息   荧光光谱法FS   分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光   谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化   提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息   红外吸收光谱法IR   分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁   谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化   提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率   拉曼光谱法Ram   分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射   谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化   提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率   核磁共振波谱法NMR   分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁   谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化   提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息   电子顺磁共振波谱法ESR   分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁   谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化   提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息   质谱分析法MS   分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离   谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化   提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息   气相色谱法GC   分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据 峰面积与组分含量有关   反气相色谱法IGC   分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力   谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线   提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数   裂解气相色谱法PGC   分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:谱图的指纹性或特征碎片峰,表征聚合物的化学结构和几何构型   凝胶色谱法GPC   分析原理:样品通过凝胶柱时,按分子的流体力学体积不同进行分离,大分子先流出   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:高聚物的平均分子量及其分布   热重法TG   分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化   谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线   提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区   热差分析DTA   分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,由于二者导热系数不同产生温差,记录温度随环境温度或时间的变化   谱图的表示方法:温差随环境温度或时间的变化曲线   提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息   TG-DTA图   示差扫描量热分析DSC   分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,记录维持温差为零时,所需能量随环境温度或时间的变化   谱图的表示方法:热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线   提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息   静态热―力分析TMA   分析原理:样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化   谱图的表示方法:样品形变值随温度或时间变化曲线   提供的信息:热转变温度和力学状态   动态热―力分析DMA   分析原理:样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化   谱图的表示方法:模量或tg&delta 随温度变化曲线   提供的信息:热转变温度模量和tg&delta   透射电子显微术TEM   分析原理:高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出图象   谱图的表示方法:质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象   提供的信息:晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等   扫描电子显微术SEM   分析原理:用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象   谱图的表示方法:背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等   提供的信息:断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等   原子吸收AAS   原理:通过原子化器将待测试样原子化,待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光,从而使用检测器检测到的能量变低,从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。   (Inductivecouplinghighfrequencyplasma)电感耦合高频等离子体ICP   原理:利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子,由于激发态的原子和离子不稳定,外层电子会从激发态向低的能级跃迁,因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后,利用检测器检测特定波长的强度,光的强度与待测元素浓度成正比。   X-raydiffraction,x射线衍射即XRD   X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射,主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅,这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用,从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加,互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。   满足衍射条件,可应用布拉格公式:2dsin&theta =&lambda   应用已知波长的X射线来测量&theta 角,从而计算出晶面间距d,这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量&theta 角,从而计算出特征X射线的波长,进而可在已有资料查出试样中所含的元素。   高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE)   CZE的基本原理   HPLC选用的毛细管一般内径约为50&mu m(20~200&mu m),外径为375&mu m,有效长度为50cm(7~100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中,同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极,该电压使得分析样品沿毛细管迁移,当分离样品通过检测器时,可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中,带电溶质在电场作用下发生定向迁移,其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下,双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象 电泳是指在电解质溶液中,带电粒子在电场作用下,以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定,另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动,带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域,在电场作用下向正极移动。与此同时,缓冲液的电渗流向负极移动,其作用超过电泳,最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。   MECC的基本原理   MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相,以胶束增溶作为分配原理,溶质在水相、胶束相中的分配系数不同,在电场作用下,毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳,使胶束和水相有不同的迁移速度,同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配,在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合,适合同时分离分析中性和带电的样品分子。   扫描隧道显微镜(STM)   扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm),在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。   原子力显微镜(AtomicForceMicroscopy,简称AFM)   原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端,微悬臂的另一端固定,当探针在样品表面扫描时,探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形,这样,微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器,可以精确测量微悬臂的微小变形,这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。   俄歇电子能谱学(Augerelectronspectroscopy),简称AES   俄歇电子能谱基本原理:入射电子束和物质作用,可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量,可能以X光的形式放出,即产生特征X射线,也可能又使核外另一电子激发成为自由电子,这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射:特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素,特征X射线的发射几率较大,原子序数小的元素,俄歇电子发射几率较大,当原子序数为33时,两种发射几率大致相等。因此,俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。
  • 包装耐压强度测试仪的测试原理解析
    包装耐压强度测试仪的测试原理解析在快速发展的药品、食品及医疗行业中,包装的安全性与可靠性直接关系到产品的质量与消费者的健康。特别是针对输液袋、液态奶包装袋、药品输液袋等液体包装产品,其耐压强度成为衡量包装质量的重要指标之一。为此,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪应运而生,成为这些行业不可或缺的测试设备,广泛应用于药品、食品生产企业、科研院校、质检机构等多个领域。测试原理解析济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪基于先进的力学测试原理,通过模拟包装在实际运输、储存过程中可能遭受的压力环境,对包装材料的耐压性能进行全面评估。测试过程中,首先将待测样品(如输液袋、液态奶包装袋等)精确装夹在测试仪的两个夹头之间。这两个夹头能够精确控制并施加压力,模拟外部压力对包装的作用。随着测试的进行,位于动夹头上的高精度力值传感器实时采集并记录试验过程中的力值变化。当达到预设的压力值时,测试仪自动进入保压阶段,持续观察包装在恒定压力下的表现。若在整个测试过程中,包装样品未出现破裂、渗漏等现象,则判定为合格;反之,则视为不合格。广泛应用领域食品行业:对于液态食品如牛奶、果汁等的包装袋、纸盒及纸碗,包装耐压强度测试仪能够确保其在运输、储存过程中的安全性,防止因包装破裂导致的食品污染和浪费。医药行业:在药品输液袋、塑料输液瓶、血袋等医疗用品的生产过程中,该测试仪的应用至关重要。它不仅能验证包装的耐压性能,还能通过温度适应性和穿刺部位不渗透性试验,进一步确保医疗用品的安全性和有效性。科研院校与质检机构:作为科研与教学的重要工具,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪帮助研究人员深入了解包装材料的性能特点,为新材料、新技术的研发提供数据支持。同时,它也是质检机构进行产品认证、市场监管的重要技术手段。
  • 滚球法初粘性测试仪和环形初粘性测试仪在测试双面胶初粘性时有什么区别
    在双面胶的初粘性测试中,滚球法初粘性测试仪和环形初粘性测试仪是两种常用的测试工具。尽管它们的最终目标都是为了评估双面胶的初粘性,但在测试原理、方法以及结果解读上却存在显著的区别。滚球法初粘性测试仪测试原理:滚球法初粘性测试仪通过在一定角度的斜面上滚动标准尺寸的钢球,以测量钢球在胶粘剂表面滚动时的粘附能力。测试时,钢球从斜面顶部释放,滚过涂有胶粘剂的测试表面,根据钢球滚动的距离来评估初粘性。特点:操作简单,测试速度快。测试结果受环境因素(如温度、湿度)影响较小。适用于各种类型的胶粘剂,包括双面胶。适用场景:适用于需要快速评估初粘性的生产环境。适用于胶粘剂的初步筛选和质量控制。环形初粘性测试仪测试原理:环形初粘性测试仪通过将一定直径的环形试样放置在胶粘剂表面,然后以一定速度提起试样,测量胶粘剂粘附环形试样所需的力。测试时,环形试样与胶粘剂接触,然后以恒定速度提起,直至环形试样脱离胶粘剂表面。特点:测试结果更精确,可以量化粘附力。适用于测量特定类型的胶粘剂,尤其是双面胶。测试过程可能受环境因素影响较大。适用场景:适用于需要精确测量粘附力的实验室环境。适用于双面胶的详细性能评估和研究。区别总结测试原理:滚球法侧重于通过钢球滚动的距离来评估初粘性,而环形法则通过测量提起环形试样所需的力来评估。操作复杂度:滚球法操作简单,环形法则可能需要更精确的操作和设备设置。测试速度:滚球法测试速度快,环形法可能需要更多时间来准备和执行测试。环境影响:滚球法结果受环境影响较小,环形法则可能更敏感于温度和湿度变化。结果精确度:环形法可以提供更精确的粘附力数值,而滚球法则提供相对的粘附性评估。适用性:滚球法适用于快速筛选和质量控制,环形法则适用于详细的性能评估和研究。测试成本:滚球法设备通常成本较低,环形法则可能需要更高级的设备。在选择测试双面胶初粘性的设备时,需要根据具体的测试需求、预算和测试环境来决定使用哪种测试仪。每种测试仪都有其优势和局限性,理解这些区别有助于选择最适合的测试方法。
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