铁素体仪原理

全能元素分析仪检测铸铁材质中的多种元素 2017年3月份，鼎盛管业有限公司在南京麒麟科学仪器集团引进了一套全能元素分析仪。该公司主要做灰铁250，主要检测原材料中的碳、硫、锰、磷、硅等元素。南京麒麟技术员现场免费培训技术指导，全能元素分析仪测碳采用气体容量法（液体吸收），测硫采用碘液滴定法；其他多元素采用机外溶样，光电比色法来分析，现场检测数据精度客户非常满意，准确度和精密度都得到了客户的认可。南京麒麟集团在客户现场检测 该公司是一家专业生产机械及行业设备的企业，主要做电机壳为主，全能元素分析仪采用冷光源专利技术、进口光电元件，自校零点和满度；硫滴定加液采用专利无电极控制专利技术，采用专利防崩塞技术，有效降低故障率；可记忆贮存99条曲线（可根据用户需要任意增加），采用回归方法，建立曲线方程，该公司使用全能元素分析仪后，产品合格率提高了3%，经济效益提高了4%。该公司愿与麒麟携手合作，共创辉煌。南京麒麟集团在客户现场检测 全能元素分析仪是本公司独家拥有的一款多元素联测分析仪，由本公司专利技术的bs1000a型电脑精密元素分析仪（国家重点新产品）和cs3000型电脑碳硫分析仪组合而成，可检测普碳钢、低合金钢、高合金钢、生铸铁、球铁、合金铸铁等多种材料中的c、s以及si、mn、p、cr、ni、mo、cu、ti等多种元素。可以满足冶金、机械、化工等行业在炉前、成品、来料化验等方面对材料多元素分析的需要。南京麒麟科学仪器集团有限公司检测中心2017年4月13日

p 　　元素定义：是 strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称 /span /strong ，到目前为止，人们在自然中发现的元素有90余种，人工合成的元素有20余种. /p p 　　元素(element)又称化学元素，指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质，它们只由几种有共同特点的原子组成，其原子中的每一原子核具有同样数量的质子，质子数来决定元素是由种类。 /p p 　　明白了我们要检测的东西是什么，接下来就进入正题，看看各元素分析仪器的分析过程及性能对比。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" text-align: center color: rgb(0, 112, 192) " 主要元素分析仪器 /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 1.紫外\可见光分光光度计(UV) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　2.原子吸收分光光度计(AAS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　3.原子荧光分光光度计(AFS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　4.原子发射分光光度计(AES) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　5.质谱(MS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　6.X射线分光光度计(XRF ) /span /strong /p p 　　常见分析仪器的归属类型： /p p 　　ICP-OES：是原子发射光谱的一种，原名ICP-AES后改名为ICP-OES /p p 　　ICP-MS: 无机质谱(MS)，用于分析元素含量，也用于同位素分析 /p p 　　FAAS、GAAS和 HGAAS(HAAS)：火焰原子吸收、石墨炉原子吸收和氢化物原子吸收，都属于原子吸收一类。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 各种元素分析仪器分析过程、特点及应用 /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 紫外\可见光分光光度计(UV) /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/e2fdc87e-0993-48a6-befd-0ce8f87e01a0.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p 　　 strong 2.原理： /strong /p p 　　利用比耳定律(A=ξbC)，其中ξ为摩尔吸光系数，对于固定物质为常数 b为样品厚度 C为样品浓度 A为吸光度。很明显，在样品厚度和摩尔吸光系数一定的情况下A与样品浓度成正比。 /p p 　　 strong 3.主要特点 /strong strong ： /strong /p p 　　(1)灵敏度高 /p p 　　(2)选择性好 /p p 　　(3)准确度高 /p p 　　(4)适用浓度范围广 /p p 　　(5)分析成本低、操作简便、快速、应用广泛 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 原子吸收和荧光分光光度计 /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4893d001-558b-4388-a325-5cf4e753ce51.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p 　　 strong 2.原子吸收光谱法原理： /strong /p p 　　原子吸收光谱法 (AAS)是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。 /p p 　　公式：A=KC /p p 　　式中K为常数 C为试样浓度 K包含了所有的常数。此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础。 /p p 　　原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。所用仪器与原子吸收光谱法相近。 /p p 　　 strong 3.原子吸收主要特点： /strong /p p 　　(1)灵敏度高FAAS可以测试ppm-ppb级的金属 /p p 　　(2)原子吸收谱线简单，选择性好，干扰少。 /p p 　　(3)操作简单、快速，自动进样每小时可测定数百个样品 /p p 　　(4)测量精密度好，火焰吸收精密度可以达到1-2%，非火焰可以达到5-10% /p p 　　(5)测定元素多，可测试70多种元素，利用化学反应还可间接测试部分非金属。 /p p 　　 strong 4.原子荧光主要特点： /strong /p p 　　(1)有较低的检出限，灵敏度高。 /p p 　　(2)干扰较少，谱线比较简单。 /p p 　　(3)仪器结构简单，价格便宜。 /p p 　　(4)分析校准曲线线性范围宽，可达3～5个数量级。 /p p 　　(5)由于原子荧光是向空间各个方向发射的，比较容易制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 原子发射分光光度计 /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/3f0e5fdc-f945-4e01-9c4f-7238f511c132.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 2.原理 /strong /p p 　　原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定(寿命小于10-8 s)，迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以光的形式出显，即得到发射光谱(线光谱)。 /p p 　　发射的光波长为： /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/465515c6-4eaa-4a6b-b16a-785849c6c925.jpg" title=" 0.png" alt=" 0.png" / /p p 　　每个元素有自己独特的特征光谱，从而进行元素定性分析。 /p p 　　 strong 3.主要特点 /strong /p p 　　(1)高温，104K /p p 　　(2)环状通道，具有较高的稳定性 /p p 　　(3)惰性气氛，电极放电较稳定 /p p 　　(4)具有好的检出限,一些元素可达到10-3~10-5ppm /p p 　　(5)ICP稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1% /p p 　　(6)基体效应小 /p p 　　(7)光谱背景小 /p p 　　(8)自吸效应小 /p p 　　(9)线性范围宽。 /p p 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 质谱分析法 /strong /span /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/389e5ec2-0606-4be5-bad8-d1e0e9dd7a52.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p 　　 strong 2.原理 /strong /p p 　　使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，进入质量分析器，通过电磁场按不同m/e的变化，分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息。 /p p 　　 strong 3.主要特点： /strong /p p 　　(1)质量测定范围广泛 /p p 　　(2)分辨高 /p p 　　(3)绝对灵敏度，可检测的最小样品量。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " X荧光光度计(XRF) /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/908c4b76-7454-4801-876b-f21696fadca4.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p 　　 strong 2.原理： /strong /p p 　　受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。 /p p 　　 strong 3.主要特点： /strong /p p 　　(1)快速，测试一个样品只需2min-3min /p p 　　(2)无损，测试过程中无需损坏样品，直接测试 /p p 　　(3)含量范围广 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 几种元素分析仪器对比 /span /strong /p p 　　 strong 1.工作范围 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/1eceb58a-ba37-4cb0-b29a-24f3ef593b8a.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p 　　 strong 2.无机分析产品的检出限 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d55d223e-1a23-4835-af62-3185baa3e6b5.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p 　　 strong 3.干扰 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4958e1cd-ea8c-4447-bf43-4ce9ce5b38b4.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p 　　 strong 4.费用 /strong /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/72e71f99-335a-49ba-85f8-7a850e6b86e4.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / 　　 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/818.html" target=" _self" style=" color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 医用原子吸收光谱仪会场 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/646.html" target=" _self" style=" color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 金属多元素分析仪会场 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/476.html" target=" _self" style=" text-decoration: underline color: rgb(192, 0, 0) " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 有机元素分析仪会场 /span /a /p

铸造分析仪 钢铁元素分析仪 金属元素分析仪所需的化验方法 一、硅之测定（亚铁还原硅钼蓝光度法） 1、方法提要 试样溶于稀硝酸，滴加高锰酸钾氧化，硅酸离子全部转化成正硅酸离子，在一定酸度下与钼酸铵作用，生成硅钼杂多酸。然后在草酸存在下用亚铁还原成硅钼蓝，借此进行硅的光度测定。 2、试剂 （1）稀硝酸（1+5） （2）高锰酸钾溶液（2%） （3）碱性钼酸铵溶液： A、钼酸铵溶液（9%） B、碳酸钾溶液（18%） A、B两溶液等体积合并，贮于塑料瓶中备用。 （4）草酸溶液（2.5%） （5）硫酸亚铁铵溶液（1.5%） 称硫酸亚铁铵15g，先将稀硫酸（1+1）1ml湿匀亚铁盐，然后以水稀释至1L，溶解后摇匀备用。 3、分析步骤 称取试样30mg，加至高型烧杯（250ml）中，杯内有预热之稀硝酸（1+5）10ml，样品溶清，逸去黄色气体，加高锰酸钾（2%）2-3滴，继续加热至沸，立即加入碱性钼酸铵溶液10ml摇动10秒钟，再另入草酸（2.5%）40ml，硫酸亚铁铵（1.5%）40ml摇匀以水作参比，扣除空白倾入比色杯，在JSB系列或JQ系列分析仪器上测定，直读含量。 4、注意事项 溶解样品时应低温溶解。 二、锰之测定（过硫酸铵银盐光度法） 1、方法提要 钢铁试样，在耨、磷介质是，以银离了为催化剂，用过硫酸铵氧化将低价锰子变成高锰酸，借此进行锰的光度测定。 2、试剂 （1）定锰混合液 硝酸450ml，磷酸72ml，硝酸银7.2g，用水稀释至2L,摇匀，贮于棕色瓶中备用。 （2）过硫酸铵溶液（15%）或固体。 3、分析步骤 称样50mg，置于高型烧杯（250ml）中，溶于预热定锰混合液15ml，等试样溶解毕，加入过硫酸铵溶液（15%）10ml(联测时加固体过硫酸铵约1g)继续加热于沸并出现大气泡10秒钟后，加入40ml倾入比色杯中，在JSB系列或JQ系列分析仪器上测定，直读含量。 4、注意事项 （1）过硫酸铵加入后，需要控制煮沸10秒。 （2）记取含量时，要等少量小气泡逸去后读取。 三、磷之测定（氟化钠-氯化亚锡磷） 1、方法提要 试样在硝酸介质中，以高锰钾氧化，使偏磷酸氧化成正磷酸，与钼酸铵生成磷钼杂多酸，以氯化亚锡还原成磷钼蓝进行光度测定。酒石酸离子消除硅的干扰。氟化钠络合铁离子，生成无色络合物，并抑制硝酸分子的电离作用。 2、试剂 （1）稀硝酸（1+2.5） （2）高锰酸钾溶液（2%） （3）钼酸铵-酒石酸钾溶液 取等体种的钼酸铵溶液（10%）与酒石酸钾钠（10%）混合备用。 （4）氯化钠(2.4)-氯化亚锡（0.2%）溶液： 氯化钠24g溶于800ml水，可稍加热助溶，氯化亚锡2g，以稀盐酸（1+1）5ml，加热至全部溶清；加入上述溶液稀释至1L，必要时可过滤。当天使用，经常使用时，配大量氟化钠溶液，使用时取出部分溶液加入规定量之氯化亚锡。 3、分析步骤 称试样50mg，置于高型烧杯（250ml）中，加入预热稀硝酸（1+2.5）10ml，加热至试样溶解，逸去黄色气体，滴加高锰酸钾溶液（2%）2-3滴。再加氟化钠-氯化亚锡溶液40ml。水作参比，倾入比色杯。在JSB系列或JQ系列分析仪器上测定，读取含量。 4、注意事项 （1）氧化时应使溶液至沸，并保持5-10秒钟。 （2）分析操作手续相对保持一致致，以保证分析结果重现性和准确度。 （3）含量高至0.050%以上，色泽稳定时间较短，读数不就耽误，在0.080%时更短，要即刻读取。

近日，西安交通大学材料学院单智伟教授团队与材料创新设计中心团队合作，研究发现数十、甚至百纳米级别的金刚石颗粒可以在远低于钢铁熔点的温度下，以颗粒而非单个原子的形式，自驱动地进入钢铁晶体内部并且持续向内“行走”，最大行程可达数毫米且主体部分始终保持金刚石晶体结构。关于这一发现及其背后的物理机制的文章，以《纳米金刚石颗粒在铁晶体内部中的运动》（“Inward motion of diamond nanoparticles inside an iron crystal”）为题发表在《自然通讯》杂志上。西安交通大学为该工作的第一作者单位和唯一通讯单位，西安交通大学王悦存副教授、王旭东博士、丁俊教授为共同第一作者；西安交通大学单智伟教授和马恩教授为本文通讯作者；为该研究作出重要贡献的还有美国麻省理工学院李巨教授、西安交通大学张伟教授、沈阳理工大学段占强教授、贾春德教授和西安交通大学的梁倍铭硕士、黄龙超博士，范传伟工程师及博士研究生徐伟、刘章、郑芮，硕士研究生左玲玲等。该研究得到了国家自然科学基金委、西安交大青年拔尖人才计划、西安交通大学王宽诚青年学者等项目的支持。钢铁渗碳的历史可以追溯到两千年多年前，其主要过程是：外界碳源（固/液/气）在高温下分解为活性碳原子并逐渐渗入进钢铁，从而使低碳钢工件拥有高碳表面，再经淬火、回火处理，获得高硬度、高耐磨的表面。传统认知中，渗碳所用的碳源必须要先分解成活性碳原子，然后才能在浓度梯度驱动下，以单个原子的形式扩散进入铁晶格并间隙固溶其中，过饱和后以碳化物或石墨的形式析出。然而，进入的碳无法以最理想的强化相——金刚石出现。由此引发了一个科学上的创新思考：金刚石小颗粒有没有可能整体进入钢铁晶体中，并且保留金刚石结构。为验证这一大胆设想，研究团队以金刚石纳米颗粒和高纯铁及低碳钢为对象（图1a, b），利用原位透射电子显微镜对加热过程中金刚石纳米颗粒的运动过程进行实时观察：当表面附着有金刚石颗粒的钢铁被加热到一定温度后，其表面氧化膜首先发生分解，暴露出新鲜的铁原子。然后这些铁原子迅速向上扩散覆盖金刚石颗粒的表面，金刚石颗粒在毛细应力驱动下被快速“吞没”进钢铁基底中。冷却至室温后观察发现：金刚石颗粒不仅能够大量进入到钢铁内部（图1c），并且沉入深度可达到纳米金刚石颗粒自身尺寸的数千倍以上（毫米级）。图1d示意了整个进入过程。结合第一性原理计算、蒙特卡洛模拟及多维度表征，进一步揭示了纳米金刚石颗粒在钢铁晶体内部运动的微观机制：在铁的催化作用下，金刚石颗粒表面发生石墨化并部分溶解，在钢铁基底中及纳米金刚石颗粒周围分别形成长程和局部的碳浓度暨化学势梯度。在与此伴生的铁化学势梯度驱动下，金刚石周围的铁沿着金刚石和铁基底的界面不断上涌并形成一个向下局部应力，“推动”着金刚石向下前进。铁原子在金刚石颗粒表面的石墨层内的界面扩散，恰好为其远程迁移提供了快速通道（铁原子沿此通道向上迁移的速率得以高于铁晶格中碳原子向下运动的速率）。图1 （a）研究中所用的纳米金刚石粉的透射电镜表征；（b）纳米金刚石颗粒进入纯铁基底中的原位扫描观察；（c）纳米金刚石颗粒在铁内部的透射表征；（d）纳米金刚石自驱动进入钢铁基底的全过程及原理示意。由于纳米金刚石具有超高强度、热导率、化学稳定性与低热膨胀系数、低摩擦系数、超高等特点，是一种理想的金属强化粒子。基于上述发现，将纳米金刚石渗入进钢铁材料中，形成钢铁和金刚石的梯度复合材料，有可能大幅改善钢铁的表面性能，如硬度、导热性和耐磨性等。中国是最大的人造金刚石制造国，生产了世界上90%以上的人造金刚石，其中作为副产品的纳米金刚石粉的价格仅为~2000元/公斤。初步估算显示1公斤纳米金刚石粉能处理10吨的钢材（形成mm级的硬化层）。中国的钢铁年产量超过10亿吨，占世界总产量的一半以上，同时，中国也是钢铁的最大使用国，应用需求非常旺盛。该研究为钢铁材料的表面强化提供了新的思路和方法。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48692-5#citeas

点击此处可了解更多产品详情：抗生素检测仪　随着抗生素的广泛使用，细菌耐药性的问题日益严重。为了有效控制抗生素的使用，避免耐药性的产生，开发了抗生素检测仪。本文将介绍抗生素检测仪的原理、应用和发展趋势。　　　　一、抗生素检测仪的原理　　　　抗生素检测仪主要基于微生物学原理，通过测量细菌生长抑制率来检测抗生素浓度。该仪器利用微孔板技术，将待测样品中的细菌与特定浓度的抗生素共培养，通过测量细菌生长抑制率，计算出抗生素浓度。该仪器可检测多种抗生素，包括β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类等。　　　　二、抗生素检测仪的应用　　　抗生素检测仪在临床医学、药理学和微生物学等领域具有广泛的应用价值。在临床医学中，抗生素检测仪可用于监测感染患者的抗生素浓度，指导医生合理用药。在药理学中，抗生素检测仪可用于研究新药和优化现有药物的疗效。在微生物学中，抗生素检测仪可用于检测病原菌对不同抗生素的敏感性，为医生提供针对性的抗生素治疗方案。　　　　三、抗生素检测仪的发展趋势　　　　随着科学技术的不断发展，抗生素检测仪也在不断升级和完善。未来，抗生素检测仪将朝着更快速、更准确、更便携的方向发展。同时，随着大数据和人工智能技术的普及，抗生素检测仪将实现智能化分析和预测，为临床决策提供更加准确的支持。此外，随着新材料和新技术的出现，抗生素检测仪的制造也将更加环保和可持续。　　　　总之，抗生素检测仪在控制抗生素使用、预防细菌耐药性产生方面具有重要作用。未来，随着科学技术的不断进步，抗生素检测仪将会得到更加广泛的应用和发展。莱恩德首发|抗生素检测仪的原理、应用和发展趋势

塑料袋负压密封性测试仪的测试原理在现代包装行业中，塑料袋以其轻便、耐用、成本效益高等特点，广泛应用于食品、医药、日化、电子等多个领域，成为连接生产与消费不可或缺的桥梁。从超市中的生鲜果蔬包装到家庭中的垃圾收集袋，塑料袋的身影无处不在，其密封性能直接关系到产品的保质期、安全性及体验。因此，对塑料袋进行严格的密封性测试，不仅是行业规范的要求，更是保障产品质量、维护消费者权益的重要措施。塑料袋的使用用途及其重要性1.食品包装：在食品行业中，塑料袋作为直接接触食品的包装材料，其密封性直接关系到食品的新鲜度、口感及安全性。良好的密封性能可以有效防止氧气、水分及微生物的侵入，延长食品保质期。2.医药包装：医药产品对包装材料的密封性要求极高，以防止药品受潮、变质或污染。塑料袋作为药品初级包装或辅助包装材料，其密封性测试是确保药品质量与安全的关键环节。3.电子产品包装：在电子产品领域，塑料袋虽不直接参与产品功能实现，但其作为防尘、防潮的临时保护措施，密封性同样重要，以防止电子元件在运输和储存过程中受损。鉴于塑料袋密封性的重要性，采用科学、高效的测试方法至关重要。济南三泉中石的MFY-05S塑料袋负压密封性测试仪采用气泡法测试，是当前评估塑料袋密封性能的主流手段之一。三泉中石的塑料袋负压密封性测试仪，测试原理：在测试过程中，将真空室部分或全部浸没于水中，以放大观察效果。若试样存在密封缺陷（如孔洞、裂缝或密封不严），则内外压差会导致试样内的气体通过缺陷处逸出，形成气泡。通过观察气泡的产生位置、数量及持续时间，可以直观、准确地判断试样的密封性能。济南三泉中石的MFY-05S塑料袋负压密封性测试仪，以其科学、直观、高效的测试方式，为塑料包装行业提供了强有力的质量保障手段。通过严格的密封性测试，不仅能够筛选出存在质量隐患的产品，避免其流入市场造成不良影响，还能促进企业不断提升产品质量。济南三泉中石实验仪器紧跟国家标准的要求，也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在检测领域多年的技术积累和行业应用经验，为标准的制定工作提供数据和理论的支持，为国家标准体系的建立添砖加瓦。

粮食真菌毒素检测仪采用荧光定量快速检测原理，主要应用于粮油、谷物、饲料等多种领域，对多种真菌毒素进行准确检测，为确保食品安全贡献力量。荧光定量快速检测原理即粮食真菌毒素检测仪通过特定的荧光信号，准确、快速地识别和测量样品中的真菌毒素含量。这项技术具有高效、灵敏度高、操作简便等特点，使得检测过程更加迅速和可靠。核心特性及优势全方位检测：涵盖多种真菌毒素，包括黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素M1、玉米赤霉烯酮等，实现全面监测。任意样品数量：粮食真菌毒素检测仪允许用户既可单个或少量样本随到随检，也可大量样本同时检测。内置定量标准曲线：在检测过程中无需使用外部标准品进行校准，避免了操作人员与呕吐毒素直接接触的可能，从而提高了操作的安全性。随到随检：检测仪器的便携性使其适用于现场检测，无论是在生产线上、仓库中，还是在野外环境中，都能轻松进行检测操作。多领域应用：适用于粮库、谷物生产企业、饲料厂、畜牧养殖企业、食品加工厂、第三方检测机构等多个行业。应用场景保障粮库质量：对存储的粮食进行定期检测，预防真菌毒素污染。提升饲料质量：对饲料原料进行检测，确保畜牧养殖健康生长。食品生产控制：在食品生产过程中对油脂、面粉等原材料进行检测，确保成品质量。第三方检测服务：为各行业提供真菌毒素检测服务，为食品安全保驾护航。通过使用粮食真菌毒素检测仪，我们能够更全面地了解食品和饲料的安全状况，从而更好地保障我们的健康。

PCR简介聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR)是利用一段DNA为模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析的一种反应。PCR扩增原理核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键，或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解，使DNA/RNA链发生断裂。▲ 图一：PCR原理反应示意图▲ 图二：PCR反应过程中温度变化图实时荧光定量PCR原理通过荧光染料或荧光标记的特异性探针，对PCR产物进行标记跟踪，实时监控反应过程，结合相应软件可以对结果进行分析，通过标准曲线对未知模板进行定量分析，计算待测样本的初始模板浓度。▶ 初始DNA浓度越高，荧光达到某一值（阈值）时所需要的循环数越少（Cq值）。▶ Log浓度与循环数成线性关系，根据样品扩增到阈值的循环数与已知起始拷贝数的标准品作出的标准曲线对比就可以计算出该样品的起始拷贝数。影响PCR扩增的因素▶ 模板间的交叉污染。▶ PCR试剂的污染。▶ PCR产物的污染。防止污染的预防操作❶ 永远要设置NTC（No Template Control）对照，一个不含有模板DNA但含有PCR体系中所有其他成分的对照。如果不能在污染的第一时间发现，会导致后续一系列的数据无法使用。❷ 准备PCR体系的移液器要专用，千万不能用吸取过PCR产物的移液器去准备PCR体系。❸ 打开离心管前先离心，开管动作要轻，以防管内液体溅出。❹ 最好在加完其他反应成分再加入模板。❺ 实验结束后及时清理台面。出现污染后的解决办法❶ 更换试剂：更换新的试剂和水，用确保无污染的移液器分装备用。❷ 清洁所有可能的污染源：实验台面，离心机，门把手等。❸ 实验过程更加小心，采用前面提到的各种防止污染的方法。CieloTM实时荧光定量PCR系统Harness of the power of qPCR☑ 数据可靠性：连续1000次实验后，结果高度一致。☑ 应用灵活性：提供多种qPCR应用分析。☑ 流程智能化：中英文用户界面，触控操作，可多机联用。☑ 在线便捷性：主机可独立运行qPCR程序，数据可USB、Wi-Fi等网络传输。

所谓气体传感器，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测，测量该气体在传感器附近是否存在，或在传感器附近空气中的含量。因此，在安全系统中，气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上，通常分为可燃气体传感器（常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常采用红外、紫外等）、氧气（常采用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器。从使用方法上，通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上，通常分为扩散式气体传感器（即传感器直接安装在被测对象环境中，实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触）、吸入式气体传感器（是指通过使 用吸气泵等手段，将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释，又可细分为完全吸入式和稀释式等）。从分析气体组成上，通常分为单一式气体传感器（仅对特定气体进行检测）和复合式气体传感器（对多种气体成分进行同时检测）。按传感器检测原理，通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性：1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途：一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型（采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件）、表面电位型（采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件）、体积控制型（基于半导体与气体发生反应时体积发生变化，从而产生电导率变化的工作原理） 等。可以检测百分比浓度的可燃气体，也可检测ppm级的有毒有害气体。优点：结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足：测量线性 范围较小，受背景气体干扰较大，易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质，当用作气体传感器时，它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中，可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用，其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间，选择性、灵敏度高于半导体气体传感器，寿命长于电化学气体传感器，因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器，即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层，在一定温度下，可燃气体在表面催化燃烧，因此铂电阻温度升高，导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹，因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体，但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析（根据电解过程中消耗的电量，由法拉第定律来确定被测物质含量）传感器。这种传感器用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。主要优点：体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辨率一般可以达到0.1ppm，寿命较长。主要不足：易受干扰，灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同，只是频率高，能量大。被测气体到达气室后，被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流，气体浓度和电荷流的大小正相关，测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物，PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率，通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史，其仪表类型较多，能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应，其中广泛应用的是气体的氧化反应（即燃烧），其典型为催化燃烧式气体传感器，其主要工作原理是在一定温度下，一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥，主要用于检测可燃气体，如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体，采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量，石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量，燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端，当有气体时，对红外光产生吸收，接收到的红外光就会减少，从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器，使检测更准确、可靠。优点：选择性好，只检测特定波长的气体，可以根据气体定制；采用光学检测方式，不易受有害气体的影响而中毒、老化；响应速度快、稳定性好；利用物理特性，没有化学反应，防爆性好；信噪比高，抗干扰能力强；使用寿命长；测量精度高。缺点：测量范围窄；怕灰尘、潮湿，现场环境要好，需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护；现场有气流时无法检测；价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中，常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器，利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽，是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器（按构成方式不同，又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式）和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途：用于氧气的检测，选择性极好，是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁，废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术，分离并测定气样中各组分浓度，因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中，已有应用。工作时，从进样装置定期采取一定容积的气样，在流量一定的纯净载气（即流动相）携带下，流经色谱柱，色谱柱中装有称为固定相的固体或液体，利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同，使各组分在两相中反复进行分配，从而使各组分分离，并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理，气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点：灵敏度高，适合于微量和痕量分析，能分析复杂的多相分气体。不足：定期取样不能实现连续进样分析，系统较为复杂，多用于 试验室分析用，不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊，其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时，就会形成湍流，产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素，超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散，但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象，测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量，只能用于氧气检测，选择性极好。

晟诺仪器凭借着质量过硬的设备和良好的服务态度，获得了越来越多企业的信任。5月，iLAS系列原位激光气体分析仪在山西晋城钢铁安装调试完成，在我司工作人员陪同下，客户根据合同约定对设备一一核对，并针对设备的性能指标(如：稳定性、精密度、准确度等)进行了现场实验。经审核，各项数据都满足且超过客户要求，验收合格。 晋城钢铁王工对我司设备给予了高度评价和充分肯定，晟诺仪器会继续努力，决不辜负客户对我们信任。 （对射式） 晟诺仪器该气体分析仪具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、非接触式光学测量等特点，可应用于众多工业领域气体排放监测、过程控制等场景，为实时准确地反映气体浓度变化提供了可靠保证。 项目聚焦 山西晋城钢铁是一家大型钢铁厂，钢铁及其他金属的冶炼会产生大量的气体，这些气体的分析测量，对钢铁冶金企业的生产优化、能源气回收、环保节能和安全控制具有非常重要的作用。本次晋城钢铁向我司采购的是激光CO分析仪，用于高炉煤气CO监测， 量程0-40%， 仪表显示25%， 符合工艺设计要求 。山西晋城钢铁安装现场图现场安装图作为设备供应商，晟诺仪器有专业的售后人员帮助客户在规定的时间进行仪器的安装和调试工作。同时为客户提供培训，主要包括设备的基本原理、设备的基本使用方法以及基本维护常识。现场实时测量数据晟诺仪器iLAS系列原位激光在线气体分析仪的优点主要包括以下几个方面： 1、实时性好。可以在短时间内对气体进行快速准确的检测，满足现代钢铁生产对实时性的要求。 精度高。具有较高的精度和灵敏度，可以对烟气中气体进行准确监测，可靠性高。 易于维护。结构简单，无需频繁更换部件，维护成本低，使用寿命长。 传统的气体监测方法需要采集样品后离线分析，不仅费时费力，而且实时性差，难以满足现代钢铁生产对环保的要求。而晟诺仪器研发生产的iLAS系列原位激光在线气体分析仪则可以实现对烟气中过程气体的实时监测。经过在山西晋城钢铁的实际性能验证以及严格的测试评估，武汉晟诺仪器原位激光气体分析仪获得了晋城钢铁领导的高度认可。

前言钢铁行业是以从事黑色金属矿物采选、黑色金属冶炼加工等工业生产活动的工业产业，是最重要的基础工业。近年来，钢铁企业不断改进和提高技术水平，在环保、节能等方面提高装备水平，降本增效的同时向高质量发展进军。德国Eltra（埃尔特）走进邢台钢铁技术中心，看看钢铁企业是如何积极地向高质量发展阶段迈进的。 6月 14日，烈日炎炎，绿树成荫，德国Eltra（埃尔特）区域经理魏广京先生与工程师钱斌先生一同来到有着“邢国故地、襄国故都”之誉的邢台，探访邢台钢铁技术中心的负责人赵主任。共同商讨钢样及铁水中的元素检测技术与方法优化。钢铁化验室隶属于理化检验中心，是邢钢的质量控制部。主要承担公司的铁水、钢水、以及渣样、钢产品的检测工作。现有管理及检测人员70余名。钢铁化验室配备了检测仪器共计是二十余台套，其中有X-荧光光谱仪， ICP光谱仪，以及德国埃尔特的红外碳硫分析仪和氧氮氢元素分析仪，配套的服务设备有制渣、洗样机、风动分样等一些简单的取制样设备。邢钢理化检验中心建立了一个质量管理体系，在2005年通过的CNAS认可，钢铁化验室秉承”客观公正，方法科学，数据准确，服务热情”的计量方针来展开各项检测工作。 据赵主任介绍，检验中心有四台德国Eltra（埃尔特）的碳硫元素分析仪CS-800和一台氧氮氢分析仪ONH-2000。目前检测方式分为两种，一种是碳硫元素分析，一种是氧氮氢元素分析。碳硫元素分析又分为两种，一种是测量铁水里的碳硫元素含量，另一种是测量钢样的碳硫元素含量。铁水的样品主要经过预脱硫处理，对0.010以下的硫元素进行分析，钢材样品主要是做一些光谱分析的对比，从0.01到1.0，所有的碳含量都覆盖。氧氮氢元素分析则是分析各种类别的钢品种，氧含量从0.04ppm到0.10%ppm全都包含，氮含量是从10ppm到0.2ppm，有一些不锈钢的到0.2ppm。这四台仪器测量数据是比较稳定的，相对来说操作也比较简单，从2007年一直用到现在将近12年了，赵主任对德国产品的品质和Eltra（埃尔特）品牌给予了高度认可。在售后服务方面，跟工程师的沟通也是比较顺畅的，一般通过电话就能把潜在的一些小的问题解决掉，除非是一些大的问题需要工程师来现场帮助解决。 德国Eltra（埃尔特）专注于元素分析30多年，从最初的碳硫分析仪，扩展到氧氮氢分析仪、热重分析仪的研究制造，Eltra已经成为元素分析领域的佼佼者，其产品广泛应用于钢铁、采矿、汽车、航空、煤炭、建筑材料及高校、研究机构。 检测固体样品内碳和硫分是实验室和生产常见的应用。根据样品材质的不同，应选用不同的分析仪。钢铁、铸铁、难熔金属、陶瓷等无机样品具有相对较低的碳含量（从ppm级至10%），并且一般情况下不能燃烧。样品中的碳硫元素只有在2000℃以上才可以完全释放，可选择高频感应炉碳硫分析仪。CS-800适用于同时检测无机样品里的碳和硫元素，可以快速精确地分析不同样品。

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

美国哥伦比亚大学工程系和医学中心的一组研究人员报告说，他们已经开发出一种多器官芯片形式的人体生理模型，该芯片由经过工程改造的人体心脏、骨骼、肝脏和皮肤组成，通过循环免疫细胞的血管流动，以重现相互依赖的器官功能。研究人员创造的这种即插即用的多器官芯片，大小与显微镜载玻片相当，可为患者定制。由于疾病进展和对治疗的反应因人而异，因此这种芯片最终将为每位患者提供个性化的治疗。这项研究刊载于4月27日出版的《自然生物医学工程》杂志上。灵感来自人体工程组织已成为疾病建模和在人体环境中测试药物疗效和安全性的关键组成部分。研究人员面临的一个主要挑战，是如何使用多种可进行生理交流的工程组织来模拟身体功能和全身性疾病，就像它们在体内所做的那样。然而，必须为每个工程组织提供自己的环境，以便特定的组织表型可维持数周至数月，符合生物学和生物医学研究的要求。使挑战变得更为复杂的是，必须将组织模块连接在一起以促进它们的生理交流，这是对涉及多个器官系统的建模所必需的。从人体的工作原理中汲取灵感，研究团队构建了一个人体组织芯片系统，在该系统中，他们通过循环血管流动将成熟的心脏、肝脏、骨骼和皮肤组织模块连接起来，让相互依赖的器官能够像在人类的身体里。研究人员之所以选择这些组织，是因为它们具有明显不同的胚胎起源、结构和功能特性，并且受到癌症治疗药物的影响。“在保持其个体表型的同时提供组织之间的交流一直是一项重大挑战，”该研究的主要作者、哥伦比亚大学干细胞和组织工程实验室副研究科学家凯西罗纳德森-博查得说，“因为我们专注于使用源自患者的组织模型，我们必须单独使每个组织成熟，以便它以模仿患者身上的反应方式发挥作用，我们不想在连接多个组织时牺牲这种先进的功能。在体内，每个器官都维持着自己的环境，同时通过携带循环细胞和生物活性因子的血管流动，与其他器官相互作用。因此，我们选择通过血管循环连接组织，同时保留维持其生物保真度所必需的每个单独的组织生态位，模仿我们的器官在体内连接的方式。”组织模块可维持一个月以上研究团队创建了组织模块，每个模块都在优化的环境中，并通过选择性渗透的内皮屏障将它们与常见的血管流分开。个体组织环境能够跨越内皮屏障并通过血管循环进行交流。研究人员还将产生巨噬细胞的单核细胞引入血管循环，因为它们在指导组织对损伤、疾病疗效的反应方面发挥着重要作用。所有组织均来自同一系人类诱导多能干细胞，从少量血液样本中获得，以证明个体化、患者特异性研究的能力。而且，为了证明该模型可用于长期研究，该团队将已经生长和成熟4到6周的组织在通过血管灌注连接后又维持了4周。研究人员还证明了该模型如何用于研究人类环境中的重要疾病，并检查抗癌药物的副作用。他们研究了多柔比星（一种广泛使用的抗癌药物）对心脏、肝脏、骨骼、皮肤和脉管系统的影响。他们表明，测试效果概括了使用相同药物进行癌症治疗的临床研究报告的效果。使用该模型研究抗癌药物该团队同时开发了一种新的多器官芯片计算模型，用于对药物的吸收、分布、代谢和分泌进行数学模拟。该模型正确地预测了阿霉素代谢成阿霉素醇并扩散到芯片中。在未来其他药物的药代动力学和药效学研究中，多器官芯片与计算方法的结合为临床前到临床外推提供了改进的基础，同时改进了药物开发流程。研究人员称，新技术能识别出一些心脏毒性的早期分子标志物，这是限制药物广泛使用的主要因素。最值得注意的是，多器官芯片准确地预测了心脏毒性和心肌病，这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量，甚至停止治疗。研究小组目前正在使用这种芯片的变体进行研究，所有这些都在个体化的患者特定环境中进行。如乳腺癌转移、前列腺癌转移、白血病、辐射对人体组织的影响、新冠病毒对多器官的影响、缺血对心脏和大脑的影响，以及药物的安全性和有效性。研究团队还在为学术和临床实验室开发一种用户友好的标准化芯片，以帮助充分利用其推进生物和医学研究的潜力。研究人员说：“我们对这种方法的潜力感到兴奋。它专为研究与损伤或疾病相关的全身性疾病而设计，将使我们能够保持工程人体组织的生物学特性及其交流。一次一个病人，从炎症到癌症。”

EZ6000 痕量金属分析仪当前痛点铁和锰的浓度突变通常可以用于表征自来水处理过程中砂滤工艺的性能。常规的实验室分析仪铁和锰的过程有延时的特点，难以高效准确的用于指导砂滤工艺的管理和维护。解决方案Hach EZ系列分析仪能够测量多达8个样品流，短时间内提供关于铁或锰的连续检测数据。丹麦的研究人员正在利用相关产品从根本上设计水处理的过滤工艺。相关效益当进行过滤器反清洗时，Hach EZ系列分析仪能够提供快速、及时的数据或报警，从而能够优化工艺流程，令宕机时间最小化；保护水质且降低成本。能够避免潜在的水质风险，自来水厂也能够更好的评估新的过滤器性能和相关技术。 Hach® EZ 系列在线比色原理分析仪能够为用户全天候检测各种参数。自来水工艺中的铁和锰是非常重要的两个指标参数，接下来就针对这两个指标的在线监测提供一份应用案例分析报告。1.背景铁和锰通常并存于地表水、地下水等水源中，但锰的浓度通常要低得多。锰天然存在于土壤、大多数地表水和地下水中，由于其在酶的作用中扮演一定的角色，锰元素成为了许多生命体的基本元素。对人类来说，锰的最大来源通常是食物。胃肠道吸收的锰由身体调节以维持体内锰的平衡，因此通过口服获得的锰通常被认为是毒性较小的元素之一。然而根据最近的研究，饮用水中的锰的参考值一直有待商榷。中国大陆针对饮用水的锰含量限值为 0.1mg/L。铁是地壳中一种丰富的金属，主要以氧化物的形式存在。铁离子 Fe2+和Fe3+很容易与含氧和含硫化合物化合，形成氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硫化物。铁也是人体必需的微量元素，它在血液和酶中起着至关重要的作用。自来水中的铁和锰河流中的铁浓度通常较低，一般为 0.7 mg/L。处于厌氧的地下水中铁通常以 Fe2+的形式存在，浓度通常为 0.5-10 mg/L，但个别极端浓度可能高达 50 mg/L。饮用水中的铁含量通常低于 0.3 mg/L，这也是中国饮用水标准中铁含量的限值。但在使用铁盐作为絮凝剂的国家以及在配水管网中使用铸铁、钢和镀锌铁管的国家，其饮用水的铁含量可能更高。2.五大监测缘由居民抱怨自来水的变色、异味和固形物是公众投诉饮用水的最常见原因。铁和锰一方面是异味和变色的原因之一，另一方面它们也是变色和异味等问题关键的预警参数。处理这些投诉以及进行调查和实施补救措施的成本可能非常高。浊度在自来水厂中是最常见的预警指标，通过浊度分析仪的报警信号，工作人员可以采取措施将混浊的水从配水管网中分流出来，避免进一步问题升级。但浑浊可能是由各种问题引起的，而铁和锰的增多是由特定问题引起的，因此监测有助于查明原因并给出合适的缓解措施。健康风险铁和锰对健康的危害很小，但是细菌会导致腐蚀并使铁浓度升高从而出现与细菌相关的风险。对人类来说，铁的致死剂量是体重的200-250mg/kg，该剂量会导致大量的胃肠道出血，但铁中毒是非常罕见的，通过饮用饮用水的铁摄入量通常很低，不大会引发健康问题。不过，氧化铁被认为是金属和半金属的有效清除剂，这有可能会导致砷含量的增加，众所周知，砷是一种具有高健康风险的元素。政府监管许多政府或组织（包括饮用水供应商和饮料行业）在相关法规或标准中都会针对铁和锰的最大浓度做相关规定。1998 年 11 月 3 日的关于人类饮用水质量的欧盟饮用水指令98/83/EC表示：就最低要求而言，用于人类饮用的水应是健康和清洁的：（a）不含任何微生物和寄生虫，不含任何数量或浓度的对人体健康构成潜在危险的物质，（b）满足附录 I 里 A 和 B 部分中规定的最低要求。在附录 1 里 C 部分“参数指标”中包括了标准锰含量为0.05mg/L 和铁为 0.2 mg/L。不过之前的大部分指标参数已被移至附录四，该附主附录要涉及消费者的信息。理由是指标参数不提供与健康相关的信息，而是提供消费者感兴趣的信息（如味道、颜色和硬度）。对于那些使用铁盐作为磷酸盐去除混凝剂的废水处理厂，排放批准中也会包括对铁（通常为总铁）含量的限制。美国环保署已经确定了影响饮用水美观但不会对人类健康造成危害的污染物的二级最大污染水平（SMCLs）。SMCLs 不是联邦强制执行的，公共水处理设施不一定非要对其进行监测除非所属州有相关要求。SMCLs规定的铁含量为0.3mg/L，潜在的外观问题包括锈色，沉淀物，金属味，以及红色和橙色的水染色。SMCLs 里的锰含量为 0.05 mg/L，潜在的外观问题为黑棕色，黑色染色 和苦涩的金属味。美国环保署认为，如果这些污染物存在于水中并超出了标准，这些污染物可能会导致人们停止使用来自公共供水系统的水，即使水实际上是可以安全饮用的。因此，二级标准被制定出来以向公共水系统提供一些关于如何将这些化学物质去除到低于大多数人会注意到的水平的指导。此外，一些动物也会拒绝饮用这些气味或者颜色有异常的水源。结垢和腐蚀 处理蒸汽或冷却水的工业装置所使用的铸铁管道和设备易受多种腐蚀机制的影响。机械和 化学腐蚀可以从钢表面剥离和溶解铁，而这种未结合的铁可以沉积在水处理系统的其他点的表 面上，从而导致进一步的腐蚀。通过监测水样中铁的含量能够及时了解管道或锅炉的腐蚀情况 或针对性处理。 降低成本 对于使用铁盐作为絮凝剂的水处理厂来说，这些化学物质可能会带来巨大的成本。因此，尽管使用足够的混凝剂来去除固体很重要，但铁盐也不能被过量投放，因为这样会使过滤器过载，并将残留的铁盐留在水中，这将导致处理成本上升。3.持续监控-工作原理HACH® EZ 系列分析仪采用在线比色技术，能够准确可靠地测量关键水质参数。智能，自动化的操作和功能有助于提高分析仪的的分析性能。最小化停机时间并无需操作员干预。机器清洗是自动的，校准和验证频率都可以由用户设置。EZ1000 系列能够同时测量最多 8 个样品流。这样就降低了每个采样点的成本，但是在下达指令时需要保证指令精准详细。EZ1000 铁分析仪使用 TPTZ 试剂，其在反应时会形成很深的蓝紫色，以此测量溶解铁（II）、铁（III）和总溶解铁（II+III），循环时间为 15 分钟，标准测量范围为 0-1 mg/L。但可以通过校准曲线的设置或稀释功能来测量低浓度（0-0.1mg/L）或高浓度（0-10mg/L）的样品。EZ1000 锰分析仪使用甲醛肟法在 450nm 处测量溶解的锰 Mn（II），标准测量范围为 0-1 mg/L Mn，量程同样可以有多种可选，循环时间为 10 分钟。如果客户对于总铁或总锰的含量比较关注，可以选择 EZ2000 系列对应的总铁或总锰分析仪。EZ2000 系列分析仪具有一个内部样品消化装置，能够在分析前提供一个额外步骤用于消解不溶性或复合型金属，从而达到总铁或总锰的分析。4.连续监测的优点5.连续监测的优点

激光诱导击穿光谱（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS）是一种原子发射光谱。它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面，对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展，轻便的手持LIBS光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线，主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速，高效的监控，完善企业质量管理体系，提高生产效率，是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪，它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面，对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展，轻便的手持式光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线，主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速，高效的监控，完善企业质量管理体系，提高生产效率，是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪，其工作原理是利用脉冲激光产生的等离子体烧蚀并激发样品中的物质，并通过光谱仪获取被等离子体激发的原子所发射的光谱，以此来识别样品中的元素组成成分，进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。LIBS作为一种新的材料识别及定量分析技术，既可以用于实验室，也可以应用于工业现场的在线检测。在检测领域中，传统的原子吸收和发射光谱仍然占据主导地位，但其存在试剂消耗量大、检测元素受限，不能便携，难用于现场检测等缺点。由于LIBS技术具有快速直接分析，几乎不需要样品制备，可以检测几乎所有元素、同时分析多种元素，对样品表面风化、尘土层形成清洁，可实现逐层分析且可以检测几乎所有固态样品，远距离探测，适用于现场分析等，因而LIBS弥补了传统元素分析方法的不足，尤其在微小区域材料分析、镀层/薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显，同时，LIBS还可以广泛适用于石油勘探、水文和地质勘探、冶金和燃烧、制药、环境监测、科研、军事及国防、航空航天等不同领域的应用。

2020年9月16日，正值金九银十，“2020中国铁合金与北部湾钢铁产业协同发展高峰论坛”暨“第28届全国铁合金学术研讨会”在广西北海拉开帷幕，钢研纳克此次携Plasma 3000型ICP光谱仪和CS-2800型碳硫分析仪参展并做技术交流，获得广泛关注。钢研纳克此次参会，目的是希望通过这个平台为铁合金产业的发展提升贡献力量，为铁合金的质量控制与分析实验室提供完整解决方案。 随着国家产业政策调整、新旧动能转换、智能化时代到来、行业标准升级，在“绿色” 、“高质量”发展的大背景下，如何规范铁合金、不锈钢“从无序到有序”的行业发展:如何防范“企业低端重复建设”；如何推动“铁合金、不锈钢生产大型化、自动化，向大数据智能化迈进"；如何使铁合金技术、产品适应不锈钢生产需求，用技术融合提升产品市场竞争力；如何破解“能源综合利用，延伸产业链”；如何打造“现代绿色智能化工厂”；如何发挥“科技先导核心引领作用”，成为各企业急待破解的热点、难点课题。钢研纳克就以上理念推出了一系列为适应铁合金行业的智能化元素分析设备，提出了全面的铁合金元素分析解决方案。 此次参展的产品有CS-2800型碳硫分析仪，采用高频加热，红外检测原理，结合最新的燃烧和全量程范围检测技术，可以同时快速分析多种铁合金产品中的碳和硫元素。操作简便,维护维修方便。 同时展出的Plasma 3000型ICP-OES也吸引众多铁合金的厂商和技术专家前来交流，Plasma 3000型双向观测全谱ICP-OES源于钢铁研究总院,35年电感耦合等离子体光谱仪方法开发经验,起草数十项ICP检测标准。Plasma 3000 可广泛适用于冶金、地质、材料、环境、食品、医药、石油、化工、生物、水质等各领域的元素分析。该设备可用于铁合金中主量、常量和微量元素分析，可拓展传统分析手段的分析元素种类和含量范围，提升产品质量控制能力。 为了应对现场分析的设备需求，钢研纳克推出了全新的手持荧光光谱分析仪，该设备拥有以下优点： 1、现场检测，快速无损，无需送抵实验室，大大提高效率。 2、分析速度快，最快1秒钟就可显示分析结果。 3、体积小，重量轻，携带方便。 4、结合当前的移动端通信及物联网技术，检测数据云储存，实时传输及共享； 5、通过手机4G、共享热点、WiFi与手机APP进行数据传输； 6、实时查看光谱图；（手机、仪器均可） 除此之外，钢研纳克还带来了一系列服务与铁合金行业的元素分析解决方案。 届时，钢研纳克仪器中心工程师文桦先生将在大会为行业各界同仁分享主题为“铁合金中元素分析解决方案解析”的报告，就铁合金中元素分析面临的问题和发展趋势提出解决方案，同时进行铁合金分析实验室经验进行分享和交流，欢迎关注。 此次展会将在17日和18日继续展出，欢迎各位同仁朋友莅临指导！

红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。 红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大。 在电力、钢铁、石油等行业，红外测温仪都得到了广泛应用，并占据重要地位。该仪器测温原理是将物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号，红外线辐射能的大小与物体本身的温度相对应，根据转变成电信号大小，确定物体的温度。它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成，当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。 该仪器具有简单、轻巧、操作方便、安全等功能。随着技术不断发展，红外测温仪技术也更加成熟，各相关企业也积极研发了更多类型和多功能的仪器产品，扩大了用户的选择余地。目前，在钢铁工业、玻璃工业、塑料工业、化学工业、电力行业等行业内，均可以看到红外测温仪的“身影”。 钢铁工业使用温度计是因为产品都是处于运动状态，温度都非常高。普通的钢铁工业应用是温度是一个持续的状态熔化的钢铁开始转变成块。用同一的温度重新加热钢铁是防止它变形的关键，红外温度计被用来测量回热器的内部温度。在高温旋转轧碾机中，红外温度计被用来确认产品的温度是在旋转限度内。在冷却轧碾机，红外温度计在钢铁冷却的过程中来监控钢铁的温度。 在电系统和设备维修检查中，红外热成像测温仪证明是节约资金的诊断和预防工具。Raytek全线长红外线测温仪的精度是读数的1-4%，而且根据型号不同可以从180英尺的远处进行测量。这些仪器重量轻，表面有粗糙防滑纹，使用方便。 随着红外测温仪在这些行业的广泛应用，其市场逐渐打开并迎来巨大的发展空间。该领域的仪器商家，如北京乐氏联创科技有限公司、北京时代瑞资科技有限公司 、上海五相仪器仪表有限公司、常州无有实验仪器有限公司、常州市凯航仪器有限公司等仪器企业，也纷纷加大技术投入，致力于为用户提供更加精密的红外测温仪器。 展望未来。我国仪器行业现在正处于快速发展阶段，仪器产品的创新研发成为整个行业发展的方向。就红外测温仪行业来说，正如传感器等仪器产品的发展趋势一样，我国红外测温仪也必须顺应时代潮流和用户需求，走便携式、小型化、高精度的发展路线，为用户提供更加高质量的仪器产品。

EZ 系列铁/锰在线分析仪在自来水过滤工艺中的应用哈希公司EZ6000 痕量金属分析仪当前痛点铁和锰的浓度突变通常可以用于表征自来水处理过程中砂滤工艺的性能。常规的实验室分析仪铁和锰的过程有延时的特点，难以高效准确的用于指导砂滤工艺的管理和维护。解决方案Hach EZ系列分析仪能够测量多达8个样品流，短时间内提供关于铁或锰的连续检测数据。丹麦的研究人员正在利用相关产品从根本上设计水处理的过滤工艺。相关效益当进行过滤器反清洗时，Hach EZ系列分析仪能够提供快速、及时的数据或报警，从而能够优化工艺流程，令宕机时间最小化；保护水质且降低成本。能够避免潜在的水质风险，自来水厂也能够更好的评估新的过滤器性能和相关技术。 Hach® EZ 系列在线比色原理分析仪能够为用户全天候检测各种参数。自来水工艺中的铁和锰是非常重要的两个指标参数，接下来就针对这两个指标的在线监测提供一份应用案例分析报告。1.背景铁和锰通常并存于地表水、地下水等水源中，但锰的浓度通常要低得多。锰天然存在于土壤、大多数地表水和地下水中，由于其在酶的作用中扮演一定的角色，锰元素成为了许多生命体的基本元素。对人类来说，锰的最大来源通常是食物。胃肠道吸收的锰由身体调节以维持体内锰的平衡，因此通过口服获得的锰通常被认为是毒性较小的元素之一。然而根据最近的研究，饮用水中的锰的参考值一直有待商榷。中国大陆针对饮用水的锰含量限值为 0.1mg/L。铁是地壳中一种丰富的金属，主要以氧化物的形式存在。铁离子 Fe2+和Fe3+很容易与含氧和含硫化合物化合，形成氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硫化物。铁也是人体必需的微量元素，它在血液和酶中起着至关重要的作用。自来水中的铁和锰河流中的铁浓度通常较低，一般为 0.7 mg/L。处于厌氧的地下水中铁通常以 Fe2+的形式存在，浓度通常为 0.5-10 mg/L，但个别极端浓度可能高达 50 mg/L。饮用水中的铁含量通常低于 0.3 mg/L，这也是中国饮用水标准中铁含量的限值。但在使用铁盐作为絮凝剂的国家以及在配水管网中使用铸铁、钢和镀锌铁管的国家，其饮用水的铁含量可能更高。2.五大监测缘由居民抱怨自来水的变色、异味和固形物是公众投诉饮用水的最常见原因。铁和锰一方面是异味和变色的原因之一，另一方面它们也是变色和异味等问题关键的预警参数。处理这些投诉以及进行调查和实施补救措施的成本可能非常高。浊度在自来水厂中是最常见的预警指标，通过浊度分析仪的报警信号，工作人员可以采取措施将混浊的水从配水管网中分流出来，避免进一步问题升级。但浑浊可能是由各种问题引起的，而铁和锰的增多是由特定问题引起的，因此监测有助于查明原因并给出合适的缓解措施。健康风险铁和锰对健康的危害很小，但是细菌会导致腐蚀并使铁浓度升高从而出现与细菌相关的风险。对人类来说，铁的致死剂量是体重的200-250mg/kg，该剂量会导致大量的胃肠道出血，但铁中毒是非常罕见的，通过饮用饮用水的铁摄入量通常很低，不大会引发健康问题。不过，氧化铁被认为是金属和半金属的有效清除剂，这有可能会导致砷含量的增加，众所周知，砷是一种具有高健康风险的元素。政府监管许多政府或组织（包括饮用水供应商和饮料行业）在相关法规或标准中都会针对铁和锰的最大浓度做相关规定。1998 年 11 月 3 日的关于人类饮用水质量的欧盟饮用水指令98/83/EC表示：就最低要求而言，用于人类饮用的水应是健康和清洁的：（a）不含任何微生物和寄生虫，不含任何数量或浓度的对人体健康构成潜在危险的物质，（b）满足附录 I 里 A 和 B 部分中规定的最低要求。在附录 1 里 C 部分“参数指标”中包括了标准锰含量为0.05mg/L 和铁为 0.2 mg/L。不过之前的大部分指标参数已被移至附录四，该附主附录要涉及消费者的信息。理由是指标参数不提供与健康相关的信息，而是提供消费者感兴趣的信息（如味道、颜色和硬度）。对于那些使用铁盐作为磷酸盐去除混凝剂的废水处理厂，排放批准中也会包括对铁（通常为总铁）含量的限制。美国环保署已经确定了影响饮用水美观但不会对人类健康造成危害的污染物的二级最大污染水平（SMCLs）。SMCLs 不是联邦强制执行的，公共水处理设施不一定非要对其进行监测除非所属州有相关要求。SMCLs规定的铁含量为0.3mg/L，潜在的外观问题包括锈色，沉淀物，金属味，以及红色和橙色的水染色。SMCLs 里的锰含量为 0.05 mg/L，潜在的外观问题为黑棕色，黑色染色 和苦涩的金属味。美国环保署认为，如果这些污染物存在于水中并超出了标准，这些污染物可能会导致人们停止使用来自公共供水系统的水，即使水实际上是可以安全饮用的。因此，二级标准被制定出来以向公共水系统提供一些关于如何将这些化学物质去除到低于大多数人会注意到的水平的指导。此外，一些动物也会拒绝饮用这些气味或者颜色有异常的水源。结垢和腐蚀 处理蒸汽或冷却水的工业装置所使用的铸铁管道和设备易受多种腐蚀机制的影响。机械和 化学腐蚀可以从钢表面剥离和溶解铁，而这种未结合的铁可以沉积在水处理系统的其他点的表 面上，从而导致进一步的腐蚀。通过监测水样中铁的含量能够及时了解管道或锅炉的腐蚀情况 或针对性处理。 降低成本 对于使用铁盐作为絮凝剂的水处理厂来说，这些化学物质可能会带来巨大的成本。因此，尽管使用足够的混凝剂来去除固体很重要，但铁盐也不能被过量投放，因为这样会使过滤器过载，并将残留的铁盐留在水中，这将导致处理成本上升。3.持续监控-工作原理HACH® EZ 系列分析仪采用在线比色技术，能够准确可靠地测量关键水质参数。智能，自动化的操作和功能有助于提高分析仪的的分析性能。最小化停机时间并无需操作员干预。机器清洗是自动的，校准和验证频率都可以由用户设置。EZ1000 系列能够同时测量最多 8 个样品流。这样就降低了每个采样点的成本，但是在下达指令时需要保证指令精准详细。EZ1000 铁分析仪使用 TPTZ 试剂，其在反应时会形成很深的蓝紫色，以此测量溶解铁（II）、铁（III）和总溶解铁（II+III），循环时间为 15 分钟，标准测量范围为 0-1 mg/L。但可以通过校准曲线的设置或稀释功能来测量低浓度（0-0.1mg/L）或高浓度（0-10mg/L）的样品。EZ1000 锰分析仪使用甲醛肟法在 450nm 处测量溶解的锰 Mn（II），标准测量范围为 0-1 mg/L Mn，量程同样可以有多种可选，循环时间为 10 分钟。如果客户对于总铁或总锰的含量比较关注，可以选择 EZ2000 系列对应的总铁或总锰分析仪。EZ2000 系列分析仪具有一个内部样品消化装置，能够在分析前提供一个额外步骤用于消解不溶性或复合型金属，从而达到总铁或总锰的分析。4.连续监测的优点一般来说，实验室分析水质指标数据具有较高的可信度。然而，在采样和传递结果之间存在一个时间延迟，并且偶尔采样可能会因为错过了浓度峰值而监测不出风险。在线分析仪由于取样的及时性和分析时间较短的特点，因而能够大大降低这种风险。此外，EZ 系列分析仪提供标准的 4-20mA 信号输出并配有报警程序，正常情况下在量程内的异常浓度都可以被监测到，并将报警信号发送至控制中心。5.连续监测的优点在一个由丹麦环境保护局资助，VIA大学管理的研究和开发项目中，研究人员正在通过重新思考饮用水的生产过程来重新设计水处理方案。该项目的合作伙伴包括Aarhus Water,Vandcenter Syd,Vand&Teknik,Amphi-Bac,Dansk Kvartsindustri 和 NIRAS。该项目的目标是建立一个小而优的自来水厂，其主要特点有：更强大的处理能力 更高的生产效率较短的启动时间 节省能源改善水质在丹麦，饮用水的供应主要来自地下水。政府的立场是饮用水应来自纯净的地下水，这些纯净的水只需要通过简单的通风处理、pH 调整，然后过滤即可进行输送至居民家中。砂滤工艺在丹麦已经使用了 100 多年，该过滤器开发项目的结果将于 2020 年在 IWA 水大会（丹麦）上公布。世界各地的水处理厂普遍采用砂滤器，砂滤器有助于去除悬浮固体和病原体，改善味道和颜色而无需额外的化学物质。这些砂滤器需要通过定期反洗来保持最佳性能，反冲洗能够清除集聚的颗粒并提高流速。然而，反洗过程会打断水处理过程。因此有必要进行监测以优化过滤性能。目前较普遍的做法是针对浊度和流速进行检测，不过化学指标的分析能够为流程情况提供更深入的了解。2018 年，丹麦实施了新的饮用水法规以符合欧盟关于参数、采样频率和采样地点的相关法规。在此之前要求针对出厂水（下限）和用户终端出水进行监测。欧盟法规调整后，用户终端出水不仅需要监测还针对铁和锰这两项指标设置了限值，具体为铁：0.2 mg/L，锰：0.05 mg/L。传统的做法是不定时的采集样本，随后送至实验室分析各项参数水平，当然这也包括铁和锰。如果通过指标数据表明滤池中的污染物无法通过反冲洗来去除，则有必要对滤料进行更换，更换滤料意味着该条生产线的停机，因此是一项耗时耗财的步骤。为更加准确高效的评估和监测滤池工艺的性能，该项目研究者通过在线监测滤池水样中铁和锰的浓度水平，为更加准确掌握滤池工艺状态，他们还对不同滤料层间的水样进行分析。该项目应用的产品有 HACH® EZ1024 总溶解铁（Fe（II） 和 Fe（III））分析仪，HACH® EZ1025 二价锰分析仪。这些仪器于 2018 年 11 月安装，每小时采样四次。项目初始，每台仪器被设置为每小时从过滤器入口和出口分别抽取两个样品。通过与实验室结果对比发现两者具有良好的相关性。 EZ1024 总溶解性铁（II+III）分析仪工作现场组件：A-工业面板 PC，B-高精度微型泵，C-取样泵，D-排水泵，E-光度VIA 大学的项目经理，高级副教授 Loren Ramsay 说：“监测是饮用水处理研究的重要组成部分。为了保证监测的正确性，必须在处理过程中的多个位置进行频繁的测量。使用具有多通道功能的在线铁锰自动分析仪非常适合我们的需求。我们相信我们的项目成果对整个饮用水处理行业来说都非常有用。”6.总结随着传感器技术的进步，连续监测和实时控制系统有助于优化水行业内的各种处理工艺。在提高工艺性能的同时也可以降低相关成本。随着 HACH® EZ 系列在线分析仪的不断优化和进步，如今不仅能实时评估进厂及出厂水的铁锰含量，更重要的是通过对铁锰含量的实时监测侧面反映滤池工艺的性能和状态，这对于更加高效的安排和管理滤池反冲洗操作大有帮助。此外，正如丹麦的案例所展示的一样，锰和铁的连续监测有助于开发新的改进过滤系统。END

近日，四川赛恩思仪器又一台高频红外碳硫仪顺利交付客户成都长峰钢铁集团。成都市长峰钢铁集团是原国有企业青钢厂，始建于1970年。属于绿色短流程钒钛钢铁加工企业。是主要生产销售铸钢坯、圆钢、螺纹钢、线材及异型钢材的四川知名铸造企业。碳、硫指标是影响铸件性能的重要因素之一。在原材料、过程控制、成品中都要对碳、硫指标进行检测，检测方法和检测仪器的性能直接决定这产品的质量。高频红外碳硫仪能够有效满足企业的需求，具有检测速度快、检出限低、操作便捷等特点，现已广泛应用于钢铁铸造企业。 上图为四川赛恩思仪器售后工程师在客户现场为操作人员讲解仪器的原理并进行仪器操作维护方面的培训。HCS系列高频红外碳硫仪是我公司极具特色的产品，现主要有HCS-800（经济实用型）、HCS-801（国内主流型）、HCS-806（智能科研型）、HCS-808（替代进口型）五款型号，可满足用户的不同需求。四川赛恩思仪器有限公司诚邀全国各地经销商和使用方来函、洽谈咨询；欢迎有识之士加入四川赛恩思仪器有限公司。

黑色素瘤是一种与表皮层黑色素细胞密切相关的高度恶性皮肤癌。经皮递药是手术替代或者补充治疗皮肤癌的有效方法，它可使药物能够穿透皮肤屏障并直接作用于肿瘤部位。然而，随着黑色素瘤的进展，表皮黑色素瘤细胞会持续浸润真皮，形成皮肤深部黑色素瘤。深部皮肤肿瘤的有效治疗依赖于经皮给药系统中的增强药物渗透。虽然微针(MNs)和离子导入技术在经皮给药方面已展现出效率优势，但皮肤弹性、角质层的高电阻和外部电源要求等需求挑战，仍然阻碍了它们治疗深部肿瘤的有效性。基于此，武汉大学药学院黎威教授和姜鹏副教授课题组设计开发了一种集成柔性摩擦电纳米发电机(F-TENG)的可穿戴自供电载药微针(MNs)贴片，旨在增强深部黑色素瘤的治疗。微针由水溶性微针基质材料与带负电荷的pH响应纳米粒子(NPs)混合而成，其中纳米粒子中装载着治疗药物。该装置充分利用MNs和F-TENG的优势(F-TENG能够利用个人机械运动产生电能)，治疗性NPs可以在MNs贴片插入皮肤后渗透到深层部位，在酸性肿瘤组织中迅速释放药物。在深部黑色素瘤小鼠模型对比实验中，使用集成的F-MNs贴片的治疗效果优于普通MNs贴片，预示这集成F-MNs贴片在深部肿瘤治疗的巨大潜力。该贴片通过摩方精密microArch® S240（10μm精度）制备完成，相关研究成果以题为“Enhancing Deep-Seated Melanoma Therapy through Wearable Self-Powered Microneedle Patch”的文章发表在《Advanced Materials》。武汉大学药学院博士研究生王陈媛、硕士研究生何光琴和博士研究生赵环环为共同第一作者，武汉大学药学院黎威教授和姜鹏副教授为共同通讯作者。首先，研究者采用气体扩散法合成了具有pH响应性质的Ce6@CaCO3 NPs， Ce6@CaCO3 NPs为100 nm左右均匀分布的球形结构，表面修饰PEG进一步增强纳米粒子的胶体稳定性。在pH = 7.4的中性环境中，纳米粒子维持稳定的结构，使得封装的药物难以释放。在pH = 5.5的酸性环境中，纳米粒子结构被破坏，可实现药物的快速释放（如图1）。图1 Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的合成与表征a) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的合成和药物释放过程示意图。b)合成Ce6@CaCO3 NPs的TEM图像。c)游离Ce6、游离DOX和Ce6(DOX)@CaCO3-PEG的紫外可见光谱(蓝色和黑色虚线矩形分别表示Ce6和DOX的特征吸收峰)。d) DLS测定的Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的粒径分布。e) Ce6@CaCO3和Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的Zeta电位。f) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs在不同pH值(7.4、6.5和5.5)的PBS中孵育0.5 h后的代表性TEM图像。g) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs在不同pH值(7.4、6.5和5.5)的PBS中随时间变化的水动力直径变化。Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs在不同pH值PBS中h) DOX或i) Ce6的体外释放谱。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。***p 图2 Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的体外行为a) B16-F10细胞对Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs的摄取。b) Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs孵育4 h后细胞摄取量的定量测定c)激光照射下游离Ce6或Ce6@CaCO3-PEG孵育后B16-F10细胞的细胞活力。两种处理的Ce6浓度相当。d)游离DOX或Ce6(DOX)@CaCO3-PEG孵育后B16-F10细胞的细胞活力。两种处理的DOX浓度相当。e) 660 nm激光照射不同处理下B16-F10细胞内ROS检测。f)用Ce6@CaCO3-PEG或Ce6(DOX)@CaCO3-PEG NPs处理B16-F10细胞在激光照射或不照射下的细胞活力。g)不同处理后B16-F10细胞的活/死测定。这些处理具有相同的DOX或Ce6浓度。绿色荧光:钙素-AM 红色荧光:碘化丙啶(PI)。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。*p . ns表示无显著性。同时，研究者通过硅橡胶和导电织物制备了一种典型的接触和分离模式的柔性摩擦电层F-TENG，可以通过接触通电和静电感应的耦合效应将生物机械能转化为交流电(AC)输出。然而，为了有效地为离子电泳系统供电，交流输出必须转换成直流(DC)。因此，作者制作了电源管理系统(PMS)，将F-TENG的交流转换为直流，同时显著放大电流。最后将柔性的F-TENG与载药微针结合，制备成一种可穿戴的装置（如图3）。 图3 一种工作在接触分离模式下的柔性TENG (F-TENG)。a) F-TENG的原理图(左)和照片(右)。b) F-TENG工作机理示意图。c)短路电流，d)开路电压，e) F-TENG的转移电荷。f)连接整流桥和LED灯的F-TENG输出电流。g)连接电源管理系统和LED灯的F-TENG输出电流。(f)和(g)中的插图是15秒内电流峰值的放大视图和LED灯的光学照片。h)手动驱动F-TENG连接到PMS的电流。i)可穿戴式F-MN贴片原理图。可穿戴的F-MN贴片j)贴在人体手臂上之前和k)贴在没有皮肤穿刺的情况下的演示照片。 微针通过真空浇筑法，将载药的纳米粒子与水溶性基质PVA/suc混合后填入PDMS模具中制备得到，并用导电的PPy作为微针背衬填入。制备好的微针与F-TENG通过导电胶连接得到F-MN装置。此外，将偶联FITC荧光的葡聚糖作为模型药物被微针递送到到皮肤后，通过荧光分布可以看出连接F-TENG的微针装置具有更高效和深部的药物递送（如图4）。图4 F-MN贴片的制备与表征。a) MN贴片制作工艺示意图。b)制备的MN贴片的光学图像和c) SEM图像。d) FITC -葡聚糖负载MN贴片的代表性明场(左)和荧光显微镜图像(右)。e)右旋糖酐-MN贴片插入后大鼠皮肤代表性明场和荧光显微镜图像。f)荧光图像和g)植入或不植入F-TENG的大鼠皮肤后残余MNs的相应荧光强度(FI)。h)代表性显微镜图像，i)药物穿透深度，j)外用葡聚糖溶液或葡聚糖-MN贴片加F-TENG或不加F-TENG后大鼠皮肤组织切片对应的荧光强度。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。*p 表示无显著性。微针尺寸：高850 μm，尖端直径10 μm，底座直径400 μm.而后，作者在小鼠体内观察F-TENG产生电流的能力以及在体内药物递送的效果。将F-MN装置应用在小鼠肿瘤部位后，F-TENG能够将运动产生的机械能转化为电能，在小鼠体内维持恒定的电流，有效促进微针中负载的药物向更深部的肿瘤渗透，同时也提高了药物在体内的递送效率和作用时间（如图5）。 图5 F-MN装置提高了体内给药效率。a)经F-MN贴片处理的荷瘤小鼠照片。(插图:治疗小鼠时，MN贴片被连接。正极连接小鼠左前肢，负极连接MN贴片)。b) F-MN贴片作用于肿瘤部位的示意图。c)治疗过程中通过MN贴片的电流。d)不同处理小鼠给药后24 h的荧光图像。红色虚线圈表示肿瘤部位。e)不同处理的荷瘤小鼠及肿瘤部位照片。f)代表性图像，g)相应的药物穿透深度，h)局部应用NPs或MN贴片或f -MN贴片后肿瘤部位组织切片在体内的相对荧光强度。每个点代表平均值±SD (n = 3个独立重复实验)。*p 图6 F-MN贴片在B16-F10黑色素瘤小鼠中的抗肿瘤行为。a)处理过程示意图。b)不同肿瘤深度荷瘤小鼠的代表性超声图像和c)肿瘤组织的组织学切片。d) (c)中的深度量化。e)五组不同处理小鼠的平均肿瘤生长曲线。f)第9天各给药组小鼠肿瘤重量。g)第9天各组离体肿瘤形态。h)各组小鼠治疗后体重。i)各治疗组小鼠存活率曲线。j)各组肿瘤组织切片H&E、Ki67、TUNEL染色分析。每个点代表平均值±SD (n = 5个独立重复实验)。*p 图7 F-MN贴剂的体内生物安全性评价。a)各组主要器官切片H&E染色分析。不同处理后小鼠血清生化指标b)丙氨酸转氨酶(ALT)、c)血尿素氮(BUN)、d)肌酐(CR)、e)总胆红素(TBIL)各组全血中f)白细胞(WBC)， g)红细胞(RBC)， h)血小板(PLT)的数量。数据以mean±SD (n = 5个独立重复实验)表示，ns表示无统计学意义。结论：在这项研究中，作者开发了一种与F-TENG集成的可穿戴自供电MN贴片，并首次用于治疗深部实体肿瘤。F-MN贴片能够通过可溶解的纳米颗粒将载药的纳米颗粒递送到皮肤中，并通过纳米发电机将个人机械运动转化为电能，从而提供足够的驱动力将治疗性纳米颗粒推进深部肿瘤，进而显著提高药物递送穿透效率。在到达酸性肿瘤位置后，pH响应性NPs表现出快速解离和释放化学分子(DOX)和光敏剂(Ce6)，从而显示出强大的协同根除肿瘤细胞的能力。在小鼠深部黑色素瘤模型中，单次给药这种F-MN贴片能够实现明显的肿瘤生长抑制。此外，荷瘤小鼠的生存期明显延长，体内生物安全性令人满意，这表明了该贴片在临床治疗深部实体瘤方面具有很大的潜力。这种有效的装置具有出色的传输能力，可以很轻松地将生物大分子或治疗性NPs经皮输送到深部，将来也可局部或全身用于治疗其他疾病，如糖尿病。

p 　　常规的热分析仪器主要有热重分析仪(TGA)，差热分析仪(DTA)，差示扫描量热仪(DSC)，热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)。 /p p 　　热分析仪器测量各种各样的物理量需要靠其核心部件来实现。这些部件有电子天平、热电偶传感器、位移传感器等。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 电子天平 /strong /span /p p 　　电子天平是热重分析仪(TGA)和同步热分析仪(STA)的核心部件，是测量试样质量的关键。 /p p 　　电子天平采用了现代电子控制技术，利用电磁力平衡原理实现称重。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b44413c9-13e5-46ab-a916-78c021d42f3e.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p 　　天平的秤盘通过支架连杆与线圈连接，线圈置于磁场内，当向秤盘中加入试样或被测试样发生质量变化时，天平梁发生倾斜，用光学方法测定天平梁的倾斜度，光传感器产生信号以调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流，线圈转动恢复天平梁的倾斜。在称量范围内时，磁场中若有电流通过，线圈将产生一个电磁力F，可用下式表示： /p p style=" text-align: center " F=KBLI /p p 　　其中K为常数(与使用单位有关)，B为磁感应强度，L为线圈导线的长度，I为通过线圈导线的电流强度。电磁力F和秤盘上被测物体重力的力矩大小相等、方向相反而达到平衡。即处在磁场中的通电线圈，流经其内部的电流I与被测物体的质量成正比，只要测出电流I即可知道物体的质量m。 /p p 　　无论采用何种控制方式和电路结构，其称量依据都是电磁力平衡原理。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热电偶传感器 /strong /span /p p 　　热电偶传感器是所有热分析仪器均会用到的部件，用于测定不同部位(试样、炉体)的温度。 /p p 　　热电偶传感器是工业中使用最为普遍的接触式测温装置。这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围大、信号可以远距离传输等特点，并且结构简单、使用方便。热电偶能够将热能直接转换为电信号，并且输出直流电压信号，使得显示、记录和传输都很容易。 /p p 　　热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)，即热电效应。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。 /p p 　　热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数 热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关 当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关 若热电偶冷端的温度保持一定，热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个连接点之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 位移传感器 /strong /span /p p 　　位移传感器是热膨胀仪(DIL)、热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)中会用到的核心部件。通过测定直接放置于试样上或覆盖于试样的石英片上的探头的移动，来测定试样的尺寸变化。 /p p 　　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

夏季的夜晚，走到山间草丛，可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行，这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素，发生化学反应，产生光子。这也是大家比较熟悉的，在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理，配合上转基因技术及动物活体成像系统，我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等；相比于传统研究手段，这种方法通过在动物整体水平上进行研究，能提供更多有用的信息，同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核，并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP)，同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了，自然界会发光的生物除了有萤火虫，还有鱼类、藻类、植物和细菌等，这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢？这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢？今天，小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象，早在1875年就被发现了，研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入，研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶，以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子，基因顺序为luxCDABEG，其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基，luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽，luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌，都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白，与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO)，以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中，FMNH2与酶结合，然后与O2相互作用，形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体，其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光，反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性，体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH：FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供，该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂，还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样，底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物；真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶，它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前，细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有：传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中，不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光，再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100)，为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例，传统的癌症治疗方法是手术切除，治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性，如放疗的疗效主要取决于组织氧水平，肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因；而化疗的疗效主要取决于药物的分布，肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送，限制药物的疗效。与传统方法相比，使用细菌进行癌症治疗有以下优势：首先，细菌会在肿瘤中选择性积累，肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍，肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次，细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗；最后，许多细菌的全基因组测序已经完成，能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性，并增强其杀瘤效果。目前，细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应，进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后，表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26：小鼠结肠癌，4T1：小鼠乳腺癌，MC38：小鼠结直肠腺癌，TC-1：小鼠肺癌,Hep3B：人肝细胞癌，ARO：人甲状腺癌，ASPC1：人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像，目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶，最适合在哺乳动物细胞中表达；另外一种是细菌荧光素酶，广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质，包括荧光素酶、底物和底物生成酶，不需要外源底物，成像更加的方便，不需要像萤火虫荧光素酶一样，考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是，细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm)，组织吸收较大，这会影响成像数据的量化；而且，对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞，仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记，原因在于lux报告基因没有得到足够的优化，还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同，从而可以进行多光谱成像，用于同时定量评估小动物的不同生物过程，进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统，其采用全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞，对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号，无论是在皮下或器官，均可以轻易检测到。快来关注我们，申请免费试用！

众所周知，温室气体监测技术方法主要包括非色散红外法、气相色谱法、光腔衰荡光谱法、离轴腔积分系统法等。自《“十四五”生态环境监测规划》发布以来，各地有关单位纷纷响应，在补齐碳监测技术短板方面重点发力。尤其2022年9-11月，与温室气体监测相关的文件，频频出台，不断加强在温室气体及其同位素监测分析技术、排放源和环境空气温室气体自动监测设备技术要求及检测方法、温室气体监测质量控制和量值传递/溯源体系等方面的投入。与此同时，与温室气体监测相关的技术、标准等方面的问题也应运而生。温室气体监测方面的技术要求，官方有哪些发布、尚待发布？工业企业、实验室、监测部门在实际应用场景中，如何选择适合的温室气体监测手段？不同监测手段的原理差异性如何？如何攻关新技术研究的核心难点？碳同位素监测如何持续助力精准溯源？碳监测量值溯源体系是否建立？……2022年3月17日，仪器信息网3i讲堂独家策划“第一届碳排放检测与监测”会议圆满结束，反响热烈，年初的直播间，我们共同约定在2022年末，将再次为大家呈现关于“温室气体监测”的最新技术成果和进展。带着这份承诺，3i讲堂将于11月30日举办“第一届温室气体监测”网络大会，与8位重量嘉宾，在直播间共同寻找答案：（福利：点击此处，快速免费报名，优先审核）嘉宾一：杨勇 上海市环境监测中心 高级工程师报告：环境空气高精度二氧化碳、甲烷连续自动监测技术及应用作为《碳监测评估试点工作方案》（环办监测函〔2021〕435号）入选试点城市，上海环境监测中心在温室气体在线监测方面的进展和经验有哪些？且听杨老师婉婉道来。嘉宾二：余贺 德国元素 产品专家报告：温室气体的同位素分析传统的浓度变化监测仅能够反映气体累积的整体过程，无法确定变化的原因，温室气体的同位素分析有助于研究这些气体的源和汇，帮助我们理解温室气体的来源和释放规律。嘉宾三：卢波 岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师报告：温室气体气相色谱快速分析主要介绍实验室离线分析温室气体所用到的仪器设备以及岛津的应用解决方案。一次进样4分钟内完成温室气体CO2,N2O,CH4的分析，且重复性优于0.3%，灵敏度达ppb级；可根据需要扩展分析SF6，C2H6,C2H4,C2H2等。嘉宾四：张迪生 江苏省南京环境监测中心 副主任/研究员报告：固定污染源cems现场检查要点及案例分析产生温室气体的因素复杂多样，且排放主体难以确定。与过去更注重末端降碳减排相比，如今越来越多的城市开始将功课前移，对温室气体的“精准溯源”成为治理的第一步，实现精细化排查。嘉宾五：徐驰 中国环境监测总站 工程师报告：环境空气二氧化碳、甲烷高精度监测量值溯源技术要求三项技术要求主要起草人，权威解读！嘉宾六：张智杰 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 应用工程师报告：基于稀释法的排放源CO2监测系统主要 介绍赛默飞基于稀释抽取法排放源CO2方案组成结构及系统特点。嘉宾七：李熠豪 上海北分科技股份有限公司 副总经理报告：高精度红外激光技术在大气温室气体的应用嘉宾八：朱卫东 中国仪器仪表学会分析仪器分会 在线分析仪器专家组委员 教授级高工报告：腔衰荡吸收光谱与离轴积分腔输出光谱检测技术及其在温室气体监测的应用简要介绍温室气体监测的主要应用领域及腔衰荡吸收光谱（CRDS）与离轴积分腔输出光谱（OA-ICOS）的技术进展及其应用；重点介绍了CRDS及OA-ICOS的检测技术、原理结构、系统装置。及国内外产品的CRDS及ICOS高精度温室气体分析仪；并介绍了在城市温室气体监测站及研究院所的应用。（点击图片，免费报名，优先审核）

由华南理工大学 张广照教授和中国科学技术大学刘光明教授合著的“石英晶体微天平-原理与应用”一书，近日由科学出版社出版。该书从石英晶体微天平的原理入手，深入浅出，详细介绍了使用石英晶体微天平在界面接枝高分子构象行为、高分子表面接枝动力学、聚电解质多层膜、磷脂膜、抗蛋白吸附以及纳米气泡表面清洁技术中的应用。本书在介绍石英晶体微天平基本原理的基础上，重点向读者展示了如何利用石英晶体微天平作为一项表征技术去研究界面上的一些重要科学成果。为了便于回答有关疑问，本书的应用例子均选自作者实验室的研究成果。

得利特（北京）科技有限公司专注油品分析仪器领域的开发研制销售，致力于为国内企业提供高性能的自动化油品分析仪器。公司推出系列精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等。颗粒计数油液分析颗粒计数油液分析方法能够对一定容量的油样中所含固体颗粒按照粒度尺寸大小进行计数，由此得到油样中与大小相关的颗粒数目。油液颗粒计数器只推荐用于磨损速率低，磨损颗粒量少的液压系统或比较洁净的润滑油系统，这种颗粒计数油液分析方法速度快，但是颗粒计数器本身也比较昂贵。铁谱油液分析铁谱分析仪通常包括直读铁谱仪、分析铁谱仪和旋转铁谱仪三种。铁谱油液分析是利用高梯度强磁场的原理，将润滑油中的磨损颗粒分离出来，这些磨粒按照一定的规律排列在谱片上，然后通过铁谱显微镜对磨损颗粒的特征进行观察，从而对其进行定性定量油液分析。铁谱油液分析可以判断设备摩擦副的磨损程度和磨损类型，但是这种方法质谱片时间较长，而且对分析人员的素质要求较高。section style="margin: 0px 8px padding: 0px outline: 0px max-width: box-sizing: border-box overflow-wrap: break-word !important background-image: url(" wx_fmt="png") " background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" border-radius:=""油品理化性能油液分析油品常规理化油液分析是机器设备润滑管理中通用的方法，它可以有效延长在用油的换油期限。油品理化分析的测试项目大体包括粘度、水分、总碱值、闪点、凝点、灰分、氧化、硝化、硫化、添加剂消耗等十几项内容。常用的油品性能油液分析仪器有粘度计、滴定仪和红外光谱仪等。相关仪器ENDA1031油液颗粒污染度检测仪是依据GB/T 18854-2002、ISO11171-1999、DL/T432-2007、GJB 420B、NAS1638、ISO4406等标准研制的用于油液中污染粒子的分布大小尺寸及等级检测的仪器。油液颗粒计数器采用光阻法（遮光法）原理研制，适用于液压油、润滑油、抗燃油、绝缘油和透平油等颗粒污染度的检测。可提供快速、准确、可靠、可重复的检测结果及完整的污染监测分析报告。广泛应用于航空、航天、电力、石油、化工、交通、港口、冶金、机械、汽车制造等领域。仪器特点1.采用国际液压标准光阻（遮光）法计数原理。2.高精度激光传感器，测试范围宽，性能稳定，噪声低，分辨率高。3.采用精密注射泵取样方式，可自行设定取样体积，进样速度稳定，取样精度高。4.采用了正负压结合的进样系统，可实现样品脱气，适合不同粘稠度的检品测试。5.内置空气净化系统，保证测试不受污染。6.内置多重校准曲线，可兼容国内外常用标准进行校准。7.内置GJB-420B、NAS1638、ISO4406和ГOCT17216-71等8种常用标准，支持自定义标准测试，并可根据客户需求设置所需标准。8.可采用标准取样瓶或取样杯等多种取样容器，满足不同行业的检测要求。9.彩色触摸屏操作，内置打印机，结构简洁大方，操作简单方便。10.全功能自动操作，中文输入，具有数据存储、打印功能。11.内置数据分析系统，可根据标准自动判定样品等级。12.具有RS232接口，可连接电脑或实验室平台进行数据处理。13.可有偿提供颗粒度计量测试站“中国航空工业颗粒度计量测试站”校验报告。技术参数• 光源：半导体激光器• 粒径范围：0.8um~500um• 检测通道：8通道任意设置粒径尺寸• 分辨力：优于10%• 重复性：RSD2% • 粘度范围：350mm2/s(cSt)• 取样体积：0.2~1000ml • 取样精度：优于±1%• 取样速度：5mL/min ~80mL/min• 气压舱真空：0.08MPa• 气压舱正压：0.8MPa • 极限重合误差：10000粒/mL• 工作电源：AC220V±10%，50HzEND红外光谱仪 定货号：DH108红外光谱仪使用傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)对在用油品的质量和污染状况进行检测，可以检测油液衰化变质，氧化，水解，添加剂含量等，分析速度快，2分钟可得到所有参数的测试结果，应用于工矿企业，石化和运输行业。适用标准：ASTM E2412红外光谱法润滑油监测标准、GB/T 23801-2009中间馏分油中脂肪酸甲酯（生物柴油）含量的测定（红外光谱法）仪器特点：1、采用了抗振傅里叶干涉仪，从根本上解决了傅里叶红外光谱仪过于娇嫩，故障率过高的固有缺陷，使仪器可以适应各种恶劣环境的要求。2、采用了DTRANTM进样系统，不需清洗试剂，大大加快了分析速度，也避免了对操作人员的健康损害。3、仪器操作简单，软件界面友好，操作人员需简单培训就可以使用仪器。4、可以分析包括润滑脂在内的多种油液油脂而不需要样品处理。5、对各种油液中水分的测量下限达50ppm，从而提高了红外光谱仪的分析效能(其它红外光谱仪对水分的测量下限为500 ppm)。6、特有的各种油液分析方法库和各项指标的界限值数据库。技术参数：• 规 格：20×20×10 cm• 工作温度：-10oC至50oC• 进样系统：钻石透射池进样系统• 分 束 器：人造宝石• 光谱分辨率：为0.5cm-1• 分析速度：1-2分钟/每个样品• 光谱范围：7800-350 cm-1• 检 测 器：DTGS检测器• 信 噪 比：大于20000：1• 重 量：4KgEND分析仪铁谱仪 定货号：DK101分析仪铁谱仪是一种借助磁力将油液中的金属颗粒分离出来，并按照颗粒的大小排列在基片上，并对颗粒的物理属性和磨损形态作出进一步分析的仪器。可以分析机械设备的磨损状态，早地预报机械设备的异常状态。应用于类机械设备的磨损监控、磨擦状态及磨损机理的研究以及润滑油油品评定。仪器特点：1、采用8英寸工业级高清触摸屏，操作方便。2、油样和清洗液输送流量快慢可调，可满足不同分析要求。3、油样和清洗液采用双泵系统，减少故障。4、壳体采用2mm钢板，坚固稳定，并配有调水平装置，保实验要求。5、磁性材料选用钕铁硼，保磁力的耐久稳定。6、清洗瓶采用GL45标准瓶口，容量250mL。具有清洗液防溢功能。7、显微镜国产可选，并配置图像分析系统。技术参数：• 磁场：狭缝中心场强1.0T 磁场梯度 5.0T/cm • 泵送系统：1～100级速度可调• 油样输送流量：0.16～2.5mL/min 快速：100ml/min• 清洗液输送流量：0.16～5.0mL/min 快速：100ml/min• 谱片： 铁谱片尺寸：0.17×24×60mm 铁谱片安装倾角：2º、 3º、 4º（有级可调）• 定时器范围：0到99分钟（可蜂鸣）• 工作电源：AC220V，50HZ• 外形尺寸：400mm×300mm×300mm• 功 率：500W• 重 量：15KgENDA1190自动闭口闪点测定仪适用标准：GB/T261-2008、GB/T 21615-2008、ASTM D93，测试样品的使用环境为密闭环境时（如变压器油），测定石油产品的闭口闪点值。以触摸屏代替键盘操作，液晶大屏幕LCD全中文显示人机对话界面，全屏触摸按键提示输入，方便快捷，开放式、模糊控制集成软件，模块化结构，符合国标、美国、欧盟等标准。是理想的**仪器替代产品。广泛应用于铁路，航空，电力，石油行业及科研部门等。仪器特点1. 采用彩色液晶大 屏幕显示，全中文人机对话界面，触摸屏式按键，对可预值温度、试样标号、大气压强、试验日期等参数具有提示菜单导向式输入。2. 模拟跟踪显示温升与试验时间的函数曲线，具有中文误操作软件提示修改功能，配试验日期 、试验时间等参数提示功能。3. 配有标准RS232、485计算机接口，下位机储存120组历史数据，与计算机相连可大容量存储数据并可长期保存传送数据，上位机可修改下位机参数。4. 自动校正大气压强对试验的影响并计算修正值。微机检测，系统偏差自动修正。5. 开盖、点火、检测、打印数据自动完成，电子引火，强制风冷。技术参数• 量 程：室温～350℃• 分辨性：0.1℃• 样品量：70ml• 重复性：≤2℃ • 再现性：≤4℃ • 升温速度：符合GB/T261-2008标准• 点火方式：电子引火、气体火焰• 环境温度：5℃～40℃ • 环境湿度：85%• 整机功耗：≤400W• 工作电源：AC220V±10%，50Hz• 外形尺寸：505mm*320mm*310mm• 重 量：16kg

质粒抽提的基本原理及操作流程⒈质粒抽提基本原理在其中采用几种水溶液及其硅酸化学纤维膜（超滤膜柱）。 水溶液Ⅰ：50 mM果糖 / 25 mMTris-HCl/ 10 mMEDTA，pH 8.0；水溶液Ⅱ：0.2 N NaOH / 1%SDS； 水溶液Ⅲ：3 M 醋酸钾/ 2 M 醋酸/75%乙醇。水溶液Ⅰ果糖是使飘浮后的大肠埃希菌不容易迅速堆积到水管的底端；EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属材料正离子的螯合剂，其关键目地是以便鳌合二价金属材料正离子进而达到抑制DNase的特异性；可加上RNase A消化吸收RNA。水溶液Ⅱ此步为碱解决。在其中NaOH关键是以便融解体细胞，释放出来DNA，由于在强偏碱的状况下，细胞质产生了从两层膜结构工程向微囊构造的转变。SDS与NaOH联用，其目地是以便提高NaOH的强偏碱，一起SDS做为阳离子表活剂毁坏脂两层膜。那步要记牢二点：首位，时间不可以太长，由于在那样的偏碱标准下基因组DNA-p段也会渐渐地破裂；其次，务必温柔混和，要不然基因组DNA会破裂。水溶液Ⅲ水溶液III的功效是沉定蛋白质和中和反应。在其中醋酸钾是以便使钾离子换置SDS中的钾离子而产生了PDS，由于十二烷基硫酸钠（sodium dodecylsulfate）碰到钾离子后变为了十二烷基硫酸钾 （potassium dodecylsulfate, PDS），而PDS不是溶水的，一起1个SDS分子结构均值融合2个碳水化合物，钾钠正离子换置所造成的很多沉定大自然就将绝大多数蛋白沉定了。2 M的醋酸是以便中合NaOH。基因组DNA如果产生破裂，要是是50－100 kb尺寸的片段，就没有方法再被 PDS共沉淀了，因此碱解决的时间要短，并且不可猛烈震荡，要不然蕞终获得的质粒上都会有很多的基因组DNA渗入，琼脂糖电泳能够 观查到这条浓浓总DNA条带。75%乙醇关键是以便清理盐分和抑止Dnase；一起水溶液III的强酸碱性都是以便使DNA尽快融合在硅酸化学纤维膜上⒉质粒抽提流程⑴应用质粒提取试剂盒获取质粒时请参照实际试剂盒的操作指南。如Omega企业的E.Z.N.A.? Plasmid Mini Kit I, Q(capless) Spin （质粒提取盒）。⑵碱裂解手提式法：此方式适用少量质粒DNA的获取，获取的质粒DNA可立即用以酶切、PCR测序、银染编码序列分析。方式给出：①接1%含质粒的大肠埃希菌体细胞于2mlLB培养液。②37℃震荡塑造留宿。③取1.5ml菌体于Ep管(离心管)，以4000rpm抽滤3min，弃上清液。④加0.lml水溶液I（1%果糖，50mM/LEDTApH8.0，25mM/LTris-HClpH8.0）充足混和。⑤添加0.2ml水溶液II（0.2mM/LNaOH，1%SDS），轻轻地旋转搅拌，放置冰浴5min.⑥添加0.15m1预冷水溶液III（5mol/LKAc，pH4.8），轻轻地旋转搅拌，放置冰浴5min.⑦以10，000rpm抽滤20min，取上清液于另翻新Ep管。⑧添加等容积的异戊醇，搅拌后静放10min.⑨以10，000rpm抽滤20min，弃上清。⑩用70%酒精0.5ml清洗一回，吸干全部液体。待沉定干躁后，溶解50ulTE缓冲液中（或60℃温育双蒸水）。

一、引言随着预制菜市场的不断发展，包装密封性测试已成为保障食品品质和安全的重要环节。真空负压气泡法作为一种先进的测试方法，因其准确、高效的特点，逐渐成为预制菜包装密封性测试的首选方案。本文将详细介绍真空负压气泡法的原理及其在预制菜包装密封性测试中的应用。二、真空负压气泡法原理真空负压气泡法是一种基于压力差或真空度变化的测试方法，用于检测包装的密封性。该方法的原理在于，通过模拟包装在不同环境下的压力变化，观察包装内部是否出现气泡，从而判断包装的密封性是否良好。在测试过程中，首先将预制菜包装放入一个密封的测试腔体内，然后通过抽真空的方式使腔内形成负压。随着负压的增加，如果包装存在微小的泄漏点，空气将通过这些泄漏点进入包装内部，形成可见的气泡。通过观察气泡的产生和位置，可以准确地找到包装的泄漏点，进而判断其密封性能是否合格。三、真空负压气泡法在预制菜包装密封性测试中的应用真空负压气泡法在预制菜包装密封性测试中具有广泛的应用。首先，该方法能够准确、快速地检测出包装中可能存在的泄漏点，帮助生产厂家及时发现并改进包装问题。其次，通过调节负压的压力，可以适应不同类型的包装材料和密封要求，使得测试更加具有针对性和实用性。此外，真空负压气泡法还具有操作简单、测试成本低廉等优点，使得其在预制菜包装行业中得到了广泛的应用。四、预制菜包装密封性测试仪的选择与使用在选择预制菜包装密封性测试仪时，需要考虑多种因素。首先，要确保测试仪具有准确的测试精度和可靠的稳定性，以保证测试结果的准确性和可靠性。其次，测试仪应具备简单易懂的操作界面和友好的用户体验，方便用户进行快速、高效的测试操作。此外，测试仪的价格、售后服务等因素也应纳入考虑范围。在使用预制菜包装密封性测试仪时，需要遵循一定的操作规范。首先，要确保测试环境的清洁和干燥，避免外界因素对测试结果的影响。其次，要正确放置预制菜包装，使其与测试仪的测试腔体紧密贴合，避免漏气现象的发生。同时，要根据实际测试需求，合理设置负压的压力和测试时间等参数。五、结论真空负压气泡法作为一种先进的预制菜包装密封性测试方法，具有准确、高效、操作简单等优点，在预制菜包装行业中得到了广泛的应用。通过选择适合的预制菜包装密封性测试仪，并遵循正确的操作规范，生产厂家可以及时发现并解决包装问题，保障食品的品质和安全。未来，随着预制菜市场的不断扩大和消费者对食品品质要求的不断提高，真空负压气泡法将在预制菜包装密封性测试中发挥更加重要的作用。

p 　　要进行一个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。 /p p strong 1.电化学型气体传感器的结构 /strong /p p 　　电化学式气体传感器，主要利用两个电极间的化学电位差，一个在气体中测量气体浓度，另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质，而液体电解质有分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量；电流型采用极限电流原理，利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施，获得稳定的传质条件，产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。 /p p 　　电化学传感器有两电极和三电极结构，主要区别在于有无参比电极。两电极CO传感器没有参比电极，结构简单，易于设计和制造，成本较低适用于低浓度CO的检测和报警；三电极CO传感器引入参比电极，使传感器具有较大的量程和良好的精度，但参比电极的引入增加了制造工序和材料成本，所以三电极CO传感器的价格高于两电极CO传感器，主要用于工业领域。两电极电化学CO传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、出去干涉气体的过滤材料、管脚等零部件组成。 /p p strong 2.电传感器工作原理 /strong /p p 　　电化学气体传感器是一种化学传感器，按照工作原理一般分为：a.在保持电极和电解质溶液的界面为某恒电位时，将气体直接氧化或还原，并将流过外电路的电流作为传感器的输出；b.将溶解于电解质溶液并离子化的气态物质的离子作用与离子电极，把由此产生的电动势作为传感器输出；c.将气体与电解质溶液反应而产生的电解电流作为传感器输出；d.不用电解质溶液，而用有机电解质、有机凝胶电解质、固体电解质、固体聚合物电解质等材料制作传感器。 /p p strong 表1 各种电化学式气体传感器的比较 /strong /p table cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" tbody tr class=" firstRow" td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 种类 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 现象 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 传感器材料 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 特点 /span /strong /p /td /tr tr td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 恒电位电解式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电解电流 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 气体扩散电极，电解质水溶液 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 通过改变气体电极，电解质水溶液，电极电位等可测量CO、H sub 2 /sub S、HO sub 2 /sub 、SO sub 2 /sub 、HCl等 /span /p /td /tr tr td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 离子电极式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电极电位变化 /span /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 离子选择电极，电解质水溶液，多孔聚四氟乙烯膜 /span /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 选择性好，可测量NH sub 3 /sub 、HCN、H sub 2 /sub S、SO sub 2 /sub 、CO sub 2 /sub 等气体 /span /p /td /tr tr td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电量式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电解电流 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 贵金属正负电极，电解质水溶液，多孔聚四氟乙烯膜 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 选择性好，可测量Cl sub 2 /sub 、NH sub 3 /sub 、H sub 2 /sub S等 /span /p /td /tr tr td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 固体电解质式 /span /strong /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 测定电解质浓度差产生的电势 /span /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 固体电解质 /span /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 适合低浓度测量，需要基准气体，耗电，可测量CO sub 2 /sub sub 、 /sub NO sub 2 /sub 、H sub 2 /sub S等 /span /p /td /tr /tbody /table p 表1汇集了各类电化学气体传感器的种类、检测原理所用材料与特点。 /p p 2.1 恒电位电解式气体传感器 /p p 　　恒电位电解式气体传感器的原理是：使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解，通过改变其设定电位，有选择的使气体进行氧化或还原，从而能定量检测各种气体。对于特定气体来说，设定电位由其固有的氧化还原电位决定，但又随电解时作用电极的材质、电解质的种类不同而变化。电解电流和气体浓度之间的关系如下式表示： /p p 　　　　I=(nfADC)/ σ /p p 　　式中：I-电解电流；n-1mol气体产生的电子数；f-法拉第常数；A-气体扩散面积；D-扩散系数；C-电解质溶液中电解的气体浓度；σ-扩散层的厚度。 /p p 　　在统一传感器中，n、f、A、D及σ是一定的，电解电流与气体浓度成正比。 /p p 　　自20世纪50年代出现CIDK电极以来，控制电位电化学气体传感器在结构、性能和用途等方面都得到了很大的发展。20世纪70年代初，市场上就有了31检测器。有先后出现了CO、N sub x /sub O sub Y /sub （氮氧化物）、H sub 2 /sub S检测仪器等产品。这些气体传感器灵敏度是不同的，一般是H sub 2 /sub S& gt NO& gt NO sub b /sub & gt Sq& gt CO，响应时间一般为几秒至几十秒，大多数小于1min；他们的寿命相差很大，短的只有半年，有的CO监测仪实际寿命已近10年。影响这类传感器寿命的主要因素为：电极受淹、电解质干枯、电极催化剂晶体长大、催化剂中毒和传感器使用方法等。 /p p 　　以CO气体监测为例来说明这种传感器隔膜工作电极对比电极的结构和工作原理。在容器内的相对两壁，安置作用电极h’和对比电极，其内充满电解质溶液构成一密封结构。瓦在化田由极3g对冲由极AnljI进行恒定电位差而构成恒压电路。此时，作用电极和对比电极之间的电流是I，恒电位电解式气体传感器的基本构造根据此电流值就可知CO气体的浓度。这种方式的传感器可用于检测各种可燃性气体和毒气，如H sub 2 /sub S、NO、NO sub b /sub 、Sq、HCl、Cl sub 2 /sub 、PH sub 3 /sub 等，还能检测血液中的氧浓度。 /p p 2.2离子电极式气体传感器 /p p 　　离子电极式气体传感器的工作原理是：气态物质溶解于电解质溶液并离解，离解生成的离子作用于离子电极产生电动势，将此电动势取出以代表气体浓度。这种方式的传感器是有作用电极、对比电极、内部溶液和隔膜等构成的。 /p p 　　现以检测NH sub 3 /sub 传感器为例说明这种气体传感器的工作原理。作用电极是可测定pH的玻璃电极，参比电极是A8从姐电极，内部溶液是NIkCE溶液。NEACt离解，产生铵离子NH sub 4 /sub sup + /sup ，同时水也微弱离解，生成氢离子H sup + /sup ，而NH4 sup + /sup 与H sup + /sup 保持平衡。将传感器侵入NH sub 3 /sub 中，NH sub 3 /sub 将通过隔膜向内部渗透，NH sub 3 /sub 增加，而H sup + /sup 减少，即pH 增加。通过玻璃电极检测此PH的变化，就能知道NH sub 3 /sub 浓度。除NH sub 3 /sub 外，这种传感器海能检测HCN（氰化氢）、H sub 2 /sub S、Sq、C0 sub 2 /sub 等气体。 /p p 　　离子电极式气体传感器出现得较早，通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数，电化学式气体传感器主要的有点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 /p p 2.3电量式气体传感器 /p p 　　电量式气体传感器的原理是：被测气体与电解质溶液反应生成电解电流，将此电流作为传感器输出，来检测气体浓度，其作用电极、对比电极都是Pt电极。 /p p 　　现以检测C12为例来说明这种传感器的工作原理。将溴化物MBr（M是一价金属）水溶液介于两个铂电极之间，其离解成比，同时水也离解成H sup + /sup ，在两铂电极间加上适当电压，电流开始流动，后因H sup + /sup 反应产生了H sub 2 /sub ，电极间发生极化，发生反应，其结果，电极部分的H sub 2 /sub 被极化解除，从而产生电流。该电流与H sub 2 /sub 浓度成正比，所以检测该电流就能检测Cl sub 2 /sub 浓度。除Cl sub 2 /sub 外，这种方式的传感器还可以检测NH sub 2 /sub 、H sub 2 /sub S等气体。 /p p strong 3.传感器的检测 /strong /p p 　　电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数，市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器。可控电解式传感器是通过检测电解时流过的电流来检测气体的体积分数，和原电池式不同的是，需要由外界施加特定电压，除了能检测CO、NO、NO sub 2 /sub 、O sub 2 /sub 、SO sub 2 /sub 等气体外，还能检测血液中的氧体积分数。电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的体积分数。离子电极式气体传感器出现得较早，通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数。电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 /p p 　　综上所述，不同种类的气体传感器适用于不同气体检测与控制的需求，随着现代工业的发展，尤其是绿色环保理念的不断加强，气体传感器技术的开发应用必将具有非常广阔的发展前景。两电极电化学CO传感器，是近年来研究的热点，属于国际上先进的传感器技术，通过实验研究，在电极、过滤层、电解质等材料选择和结构的设计中，攻克了影响传感器寿命的诸多技术难题，研制成功了具有实用意义的新型CO传感器，它必将在CO气体检测领域发挥积极的作用。 /p

原子力显微术（AFM）作为一种表征手段，已成功应用于研究各个领域的表面结构和性质。随着人们对多功能和更高精度的需求，原子力显微技术得到了快速发展。目前，原子力显微镜针对不同的研究对象，搭配特定的应用功能模块可以研究材料的力学、电学以及磁学等特性。其中压电力显微术（PFM）已被广泛应用于研究压电材料中的压电性和铁电性。1. 压电材料与铁电材料压电材料具有压电效应，从宏观角度来看，是机械能与电能的相互转换的实现。当对压电材料施加外力时，内部产生极化现象，表面两侧表现出相反的电荷，此过程将机械能转化为电能，为正压电效应。与之相反，若给压电材料的施加电场，材料会产生膨胀或收缩的形变，此过程将电能转化为机械能，为逆压电效应。铁电材料同时具备铁电性和压电性。铁电性指在一定温度范围内材料会产生自发极化。铁电体晶格中的正负电荷中心不重合，没有外加电场时也具有电偶极矩，并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向。并非所有的压电材料都具有铁电性，例如压电薄膜 ZnO。压电铁电材料广泛应用于压电制动器、压电传感器系统等各个领域，与我们的生活息息相关，还应用于具有原子分辨率的科学仪器技术，例如在原子力显微镜中扫描的精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能。2. PFM工作原理原子力显微镜是一种表面表征工具，通过检测针尖与样品间不同的相互作用力来研究样品表面的不同结构和性质。针尖由悬臂固定，激光打在悬臂的背面反射到位置敏感光电二极管上，由于针尖样品间作用力发生变化会使悬臂产生相应的形变，激光光束的位置会有所偏移，通过检测光斑的变化可获得样品的表面形貌信息。 图1 压电力显微术工作原理PFM测量中导电针尖与样品表面接触，样品需提前转移到导电衬底上，施加电压时可在针尖在样品间形成垂直电场。为检测样品的压电响应，在两者之间施加AC交流电场，由于逆压电效应，样品会出现周期性的形变。当施加电场与样品的极化方向相同时，样品会产生膨胀，反之，当施加电场与样品的极化方向相反时，样品会收缩。由于样品与针尖接触，悬臂会随着样品表面周期性振荡发生形变，悬臂挠度的变化量与样品电畴的膨胀或收缩量直接相关，被AFM锁相放大器提取，获得样品的压电响应信号。3． PFM的测量模式图2 压电力显微术的三种测量模式PFM目前有三种测量模式，分别为常规的压电力显微术、接触共振压电力显微术和双频共振追踪压电力显微术。常规的压电力显微术在测量过程中针尖的振动频率远小于其自由共振频率，将其称为Off-resonance PFM。这种模式得到的压电信号通常较小，一般需要施加更高的电压，通常薄层材料的矫顽场较小，有可能会改变样品本身的极性，不利于薄层材料压电响应的测量，存在一定的局限性。此时获得的振幅值正比于压电系数，利用针尖的灵敏度可直接将振幅得到的PFM 信号转换为样品的表面位移信息，获得材料的压电系数。接触共振的压电力显微术测量称其为contact-resonance PFM，可以有效放大信号，针尖的振动频率为针尖与样品接触时的接触共振频率，一般是针尖自由共振频率的3-5倍。此时无需施加很高的外场就能得到较强的PFM信号，不会改变样品的极化方向。此时测得 PFM 压电响应信号比常规FPM测量的响应信号幅值放大了 Q 倍（Q为共振峰品质因子），计算压电系数时需考虑放大的倍数。但此技术也存在一定的局限性，针尖的接触共振频率是在某一位置获得的，接触共振频率取决于此位置的局部刚度。在扫描的过程中，针尖与样品之间的接触面积会发生变化，引起接触共振频率的变化，若以单一的接触共振频率为针尖的振动频率会使得信号不稳定，测得的振幅信号在共振频率处放大，其余地方信号较弱，极大的影响压电系数的定量分析，得到与理论值不符的压电系数。与此同时PFM信号易与形貌信号耦合，产生串扰。双频共振追踪压电力显微术（DART-PFM）可以有效避免压电信号与形貌的串扰。在这项技术中，通过两个锁相放大器分别给针尖施加在接触共振峰两侧同一振幅位置的频率，当接触共振频率变化时，振幅会随之变化，锁相放大器中的反馈系统会通过调节激励频率消除振幅的变化，由此获得清晰的形貌和压电信号。此时在量化压电系数时需要额外的校准步骤确定振幅转化为距离单位的值，目前一般是通过三维简谐振动模型去校准修订得到压电材料的压电系数。 4. PFM的表征与应用PFM测量中可获得样品的振幅和相位图。图中相位的对比度反映样品相对于垂直电场的极化方向，振幅信息显示极化的大小以及畴壁的位置。一般来说，材料的压电响应是矢量，具有三维空间分布，可分为平行和垂直于施加外场的两个分量。图3 BFO样品的PFM表征图[1]若样品只存在与电场方向平行的极化响应，PFM所获得的振幅和相位信息可直接反映样品形变的大小和方向，若样品畴极化方向与外加电场相同，相位φ=0；若样品畴极化方向与外加电场相反，则相位φ=180°。此时垂直方向的压电响应常数可直接由获得的振幅与施加的外场计算出来，在共振频率下可以定量测量。值得说明的是，PFM获得的压电响应常数很难与块体材料相比较，因为样品在纳米尺度的性质会与块体材料有显著的不同。若样品具有平行和垂直于电场的压电响应，在施加电场时，样品的形变出现面内和面外两个方向。利用Vector PFM可以同时获得悬臂的垂直和横向位移，可以将得到的信号矢量叠加，获得样品的三维PFM图像。压电力显微术不仅可以成像，还能用于研究铁电材料的电滞回线，并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系，测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场，矫顽场是铁电材料发生畴极化反转时的外加电压。一般的电滞回线的获取需要施加大于±10V的直流偏压，但值得注意的是较高的直流电压会增加针尖与样品间的静电力贡献，静电力信号有可能超过压电响应信号，从而掩盖畴极化反转信号。图4 SS-PFM的工作原理图开关谱学压电力显微术(SS-PFM)可以有效减小静电力的影响，原理如图4所示与普通PFM在测量电滞回线时线性施加DC电压的方式不同，SS-PFM将DC电压以脉冲的形式初步增加或减小，每隔一定的时间开启和关闭DC电压，并且持续施加AC交流电。其中DC用于改变样品的极化，AC交流电用于记录DC电压接通和关闭时的压电信号。图为研究二维异质材料MoS2/WS2压电性能时利用SS-PFM测得的材料特性曲线。 图5 二维异质材料MoS2/WS2的材料特性曲线[2]铁电材料与普通压电材料最大不同是在没有外加电场时也具有电偶极矩，并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向，因此可利用是否能够写畴来区分铁电材料。知道压电材料的矫顽场之后可以对样品进行局部极化样品进行写畴，畴区可以自定义，正方形、周期阵列型或者更加复杂的图案。最简单的写畴是先选择一10×10μm正方形区域，其中6×6μm区域施加正偏压，4×4μ区域施加负偏压，获得回字形写畴区域，在相位图中可以清晰的看到所写畴区。图6 Si掺杂HfO2样品的回字形写畴区域[3]5. 注意事项在PFM测量中首先要保证在样品处于电场之中，在样品的前期准备时需将样品转移至导电衬底，并确定针尖和放置样品的底座可以施加电信号，此时才能保证施加电压时在针尖在样品间具有垂直电场。在PFM测量中静电效应的影响也不容忽略，导电针尖电压的电荷注入可诱导静电效应并影响材料的压电响应，导致PFM振幅和相位信息与特性曲线失真。尽管静电效应在 PFM 测试中无可避免，但可以使用弹簧常数较大的探针或者施加直流偏压来尽量减小其中的静电影响。此外针尖的磨损也会极大的影响PFM测量。由于针尖与样品间相互接触，加载力不宜过高，过高会损坏样品表面，保持恒定适中的加载力。此外使用较软的针尖在扫描过程中可以保护针尖不受磨损，并且保护样品。PFM测量中常用的针尖为PtSi涂层的导电针尖，以获得较稳定的PFM信号。参考文献[1] HERMES I M, STOMP R. Stabilizing the piezoresponse for accurate and crosstalk-free ferroelectric domain characterization via dual frequency resonance tracking, F, 2020 [C].[2] LV JIN W. Ferroelectricity in untwisted heterobilayers of transition metal dichalcogenides [J]. Science (New York, NY), 2022, 376: 973-8.[3] MARTIN D, MüLLER J, SCHENK T, et al. Ferroelectricity in Si-doped HfO2 revealed: a binary lead-free ferroelectric [J]. Adv Mater, 2014, 26(48): 8198-202.作者简介米烁：中国人民大学物理学系在读博士研究生，专业为凝聚态物理，主要研究方向为低维功能材料的原子力探针显微学研究。程志海：中国人民大学物理学系教授，博士生导师。2007年，在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室，获凝聚态物理博士学位。2011年-2017年，在国家纳米科学中心纳米标准与检测重点实验室，任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”和首届“卓越青年科学家”、卢嘉锡青年人才奖等。目前，主要工作集中在先进原子力探针显微技术及其在低维量子材料与表界面物理等领域的应用基础研究。

今天介绍一篇于2023年8月发表在Trends in Analytical Chemistry（IF=13.1）上的一篇综述性文章。该综述简要介绍了生物毒素（真菌毒素、海洋毒素和细菌性食物毒素）的流行、毒理学特征和分类。同时，总结了近年来针对生物毒素的高灵敏度生物传感器的重要技术进展并介绍了这些方法不同的传感模式。最后，基于生物传感器面临的各种挑战，为改进食品安全技术提供了重要见解。中国农科院油料所唐晓倩副研究员为第一作者，硕士研究生左家思为共同一作。中国农科院李培武院士和张奇研究员以及浙江大学平建峰教授为通讯作者。成果简介生物毒素，特别是真菌毒素、海洋毒素和细菌性食物毒素，已成为食品、饲料、海鲜和医学领域的主要威胁。它们对人类具有潜在的致癌、致畸和致突变作用，偶尔会导致高死亡率和高发病率。其中一个明显的问题与快餐的使用越来越多以及对预制食品的需求有关，而没有适当认识到相关毒素。因此，开发更好的生物毒素监测方法具有重要意义。近年来，生物传感器因其检测过程简单快速、样品体积小、成本低等优点而得到越来越多的应用。本研究旨在总结近年来生物传感器在生物毒素检测中的应用，特别是其在光学、电化学、压电和光热方面的应用。此外，不同的检测平台被集成为生物毒素的多模式组合生物传感器，以满足高精度技术的要求。这项研究考察了生物传感器面临的主要挑战，并为改进食品安全技术提供了新的见解。研究亮点1.总结了生物毒素的流行、病理学和分类。2.介绍了生物传感器在光学、电化学和光热等方面的生物毒素检测的应用。3.针对生物传感器所面临的挑战，对食品安全技术的改进提供了新见解。图1.常见生物传感器的示意图。图2.(A) M13噬菌体作为纳米酶容器的化学修饰，增强比色免疫分析。(B)智能手机-ICA检测ZEN的原理图。(C)基于智能手机与PCFNs-FICA集成的AFB1检测的读取系统方案和图像。(D)水分散铅笔合成原理图图3.（A） 基于表面等离子体偶联CL（SPCC）策略的三种真菌毒素多重免疫测定的示意图。SPCC免疫传感器阵列包含3*12个传感位点，主要分两步可同时检测36个样本。（B） 用于MC-RR检测的CL适体传感器示意图。（C） 用于谷物OTA检测的BPE-ECL生物传感器的示意图。（D） 用于OTA检测的基于CdSe/CdS量子点的ECL适体传感器的制备。图4.（A） 核壳合成采用的策略Au@AgNPs和Ag@AuNPs以及抗SEA抗体的共价生物偶联和SEA的检测。（B） AFM1的基于SERS的侧流免疫传感测定的图解。图5.（A） DON适体传感器的制造过程示意图和PtPd NPs/PEI-rGO制备步骤的简化图。（B） 基于适体的传感器和QCM检测系统的检测原理。（C） 多信号读出系统的构建过程。（D） 掺入Ru（bpy）32þ（SAQDsRu）的金黄色葡萄球菌生物合成量子点的制备工艺示意图和SAQDsRu双模ICA的检测原理。研究结论 考虑到生物毒素对人体健康和食品安全的有害影响，迫切需要研究探索生物毒素生物传感器的开发。在本研究中，我们简要介绍了生物毒素的流行、毒理学特征和分类。此外，我们总结了用于生物毒素的高灵敏度生物传感器的最新重要技术发展，并强调了它们与常见传感器类别相关的传感模式，如荧光、比色、化学发光、ECL、SERS、SPR、LSPR、电化学和PZ传感器。尽管目前可用的生物传感器在生物毒素分析方面有着广阔的前景，但仍有一些挑战有待解决。因此，今后的研究应侧重于以下问题。（1） 应为快速生物毒素分析过程制定更简单的提取和清理程序，以省略精密仪器的使用。（2） 应使用公差特异性识别材料进行单组分特异性检测，或应使用公差通用识别材料检测一类物质，以克服食品样品基质的影响。应提高生物材料和靶标的识别效率，包括界面材料的生物相容性、生物材料的改性等。（3） 由于信号分量的大批量变化，现有的信号放大策略往往导致检测结果不准确。重点应该是开发一种合成过程简单、稳定性好、信号放大率高的黄金策略。应开发近红外区域的纳米材料以避免自发荧光。（4） 利用光谱等方法建立样品中生物毒素的实时检测，无需样品预处理。（5） 开发便携式、小型化的现场检测仪器。随着检测技术、便携设备和大数据的发展，智能生物传感器可能会继续在生物毒素检测中发挥关键作用，以满足市场应用和政府监管的需求。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.trac.2023.117144