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物理量测量标准

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物理量测量标准相关的资讯

  • 三德科技参与起草的两项国家标准正式公布
    近日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准公布了一批国家标准,三德科技参与起草的《GB/T 32707-2016 实验室仪器及设备安全规范 氧弹式热量计》、《GB/T 32709-2016实验室仪器及设备安全规范 煤炭工业分析仪》等两项标准名列其中。实验室仪器及设备主要是指用以检出、测量、观察、计算各物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备,仪器精密程度的提高、操作手法的规范是建立现代化实验室,提升教学、科研、生产水平的重要基础。随着实验室仪器及设备的广泛应用,其安全性日益受到各行各业的关注和重视。煤质检测仪器设备是实验室仪器设备的组成部分,作为国内领先的煤质检测仪器研制机构和供应商,三德科技在煤的热值分析、工业分析领域及相应仪器设备的研制、应用方面有着专业的技术储备、丰富的经验和认知。上述两项国家标准正是基于使用者安全角度出发,分别对氧弹式热量计及煤炭工业分析仪等产品设计做出规范性要求,从而更好的保障使用者健康和安全。 据悉,上述两项国家标准均为我国首次制定,将于2017年1月1日起正式实施。至此,三德科技参与起草的国家/行业标准已达8项。
  • 浙江计量院新建两项计量标准填补省内时间频率计量领域溯源空白
    时间作为重要的七个基本物理量之一,在信息化时代,高精度时间已经成为一个国家科技、经济、政治、军事和社会生活中至关重要的一个参量。近日,省计量院新建时间频率计量领域两项全省最高计量标准,填补了全省该领域的计量空白,技术能力达到国内先进水平。时间与频率远程校准装置用于时间标准的时间偏差、时间稳定度的远程校准以及频率标准的频率偏差、频率稳定度和频率日漂移率的远程校准。建立了原子时计量标准溯源系统、发布系统、显示及辅助系统,与中国计量科学研究院国家时间基准UTC(NIM)的时差保持在10纳秒(10-9s)以内。全球导航卫星系统(GNSS)接收机校准装置用于校准GNSS接收机(时间测量型)。GNSS接收机(时间测量型)主要利用GNSS卫星提供的高精度时间标准进行授时或时间测量,常用于天文台、无线通信及电力网络等领域中,用于实现时间同步,应用广泛。随着两项全省最高计量标准的建立,省计量院将为电力、医疗、交通、通讯、金融等行业提供准确可靠的时间频率量值溯源服务。
  • ISO颗粒表征专家许人良解读《Zeta电位测定操作指南》国家标准
    Zeta 电位通常用于研究液体介质中颗粒分散体系的等电点(IEP)和表面吸附,并作为比较不同样品静电分散稳定性的指标。Zeta电位不是可直接测量的量,而是使用适当理论确定的量。此外,Zeta电位不是悬浮颗粒的固有属性,而是取决于颗粒和介质属性,以及它们在界面上的相互作用。介质的化学成分和离子浓度的任何变化都会影响这种界面平衡,从而影响Zeta电位。因此,样品制备和测量过程都会影响测定结果。为了避免zeta电位测量操作问题使测量结果出现误差,需要一个统一的zeta电位测量操作指导原则。近期,GB/Z 42353-2023《Zeta电位测定操作指南》发布实施,提供了使用光学电泳迁移法或电声法测定Zeta电位的样品制备和测量过程的操作指南。本文特邀该标准主要起草人、ISO颗粒表征专家许人良博士对标准进行解读。一、背景近年来,Zeta电位这个参数越来越多地出现在各行各业。Zeta电位的测定不仅被用于科学探索,产品研发的理论设计、各个阶段的试验、最终产品的参数设定,在生产中也越来越多地被用于过程控制,以及中间产品或最终产物的质量控制,关于Zeta电位的在线测定也有所报道。而在化学工业出版社2023年出版《Zeta电位实用指南》专著之前,国内外尚缺乏有关Zeta电位的专业书籍,在相关领域的专业图书中涉及的Zeta电位专业知识也不尽详细。高等教育中除了胶体化学专业课程,一般本科物理化学教学中涉及Zeta电位的很少,致使很多使用者不能完全理解这一参数的物理意义,难以正确地进行样品制备与测量、阐释测量结果,从而将测量结果应用到所要解决的理论或实践问题中去。与其他颗粒表征的参数不同,Zeta电位不是通过直接测量得到的,而是通过测量某个物理量,然后使用某一理论模型得到的;Zeta电位不仅是颗粒表面的特性,而与颗粒的浓度以及所处的介质性质也密切有关。由于这两个特性,在Zeta电位的测定以及数据阐释中,普遍存在错误的操作、计算与结论。基于上述原因,及时制定发布《Zeta电位测定操作指南》国家标准,为广大科技工作者提供正确的Zeta电位测定操作指导,是极其重要与必要的。本标准等同采用由ISO TC24/SC4制定的ISO/TR 19997:2018《Guidelines for good practice in zeta-potential measurement》,填补了国内现有标准的空白,为胶体颗粒Zeta电位测定标准化奠定了良好的基础;对正确使用Zeta电位测定技术与数据解释,具有重要的参考价值。本标准制定了用于测定Zeta电位的样品制备和测定过程的一般指导原则,有望统一国内的测试方案,在科研、医药、化工等领域有着重要意义。二、制定过程本标准涉及的专业领域较为广泛,因此集合了国内相关领域的一批权威代表性机构和企业合作完成。主要参与单位有山东理工大学、上海市计量测试技术研究院、中机生产力促进中心有限公司、河南中科智能制造产业研发中心有限公司。2021年4月,标准起草工作组组建,讨论了具体的工作过程,拟定了相应的工作计划和各单位承担的工作内容。此标准的编制工作依据《标准化工作导则第1 部分:标准化文件的结构和起草》,《标准化工作导则 第2 部分:以ISO/IEC标准化文件为基础的标准化文件起草规则》,以及《国际单位制(SI)和国际单位制多功能与某些其它单位的使用推荐规程》等国家标准。本标准共进行了一项验证实验,对聚苯乙烯的浓溶液采用均衡稀释法进行稀释,在一系列浓度条件下测量样品的Zeta电位,说明均衡稀释法使得样品的特性除了颗粒浓度外,其余的都保持原样,颗粒的Zeta电位在稀释过程中没有改变。经过广泛征求修改意见与评审会专家意见,并经过相关实验验证,本标准最终于2023年3月发布, 并于10月1日起实施。三、主要内容本标准首先概括性地介绍了Zeta电位的定义与特性,主要用途,以及主要测量技术。强调了从不稳定悬浮液到稳定悬浮液转变的临界Zeta电位值,只在有限的应用中才得到证实,需要小心使用。并建议以监测和关联第二被测量(例如粒度分布,浊度,黏度等)以验证由Zeta电位测量得到的结论。本标准分两章详细地描述了样品制备与测定的不确定度与误差来源。样品制备:Zeta电位测定起始于取样。只有当测试样品能够代表某一材料批次,且取样量足够时,在该样品中测到的实验值才适用于该批次。在大多数的应用中,样品必须保持稳定状态,例如没有沉淀、团聚等现象,否则所测量的实验值只能代表某一时间段的状态。除了悬浮液样品制备中的一般做法以外,由于颗粒的Zeta电位取决于颗粒以及分散介质,如果不采取特殊措施,简单的稀释可能会改变介质的化学成分,从而影响颗粒Zeta电位。样品制备需要遵循的程序是能从原始体系变为可用于测量的稀释样品后,Zeta电位不变。这就要求在稀释时,不仅原始体系和稀释后体系之间的颗粒及其表面保持相同,而且介质保持相同的电化学性质,有相同的pH值和各种离子浓度,也即除了颗粒浓度,悬浮液的其他特性都不变。使用去离子水进行简单稀释是一种常见的误导性且通常不正确的制备Zeta电位测量样品的方法。样品稀释可以遵循所谓的平衡稀释方法,即使用与原始体系中相同的液体作为稀释剂。如果处理得当,平衡稀释会导致样品中唯一修改的参数是颗粒浓度。理论上只有基于平衡稀释的样品制备过程才能产生与初始体系有相同Zeta电位的稀释样品。得到用于平衡稀释的液体有三种方法。第一种方法包括使用重力沉降或离心法提取上清液。然后用此清液或“母液”将初始样品稀释至所选测量技术的最佳程度。该方法适用于相对于介质有足够密度差的颗粒。对于用第三相(乳化剂)稳定的通常不混溶的油相和水相的乳液,离心方法不适用。通常将其稀释到匹配的离子背景中,使在初始的浓的和稀释后的悬浮液有相同的离子背景。该稀释剂可通过了解分散剂相中的离子组成(离子、离子表面活性剂)获得。第三种可能更适合纳米和生物胶体的方法是使用透析。透析膜需要对离子和分子具有渗透性,但对胶体颗粒不具有渗透性。如果样品需要稀释,建议在不同浓度下进行一系列测量,这样可以观察到颗粒-颗粒相互作用的影响或其他稀释效应。通常,由颗粒-颗粒相互作用引起的受阻运动会减少表观运动,从而使测量的Zeta电位绝对值偏小,而不同程度的稀释可能会观察到不同的Zeta电位,直至稀释到颗粒间的相互作用不再影响到测量值。无论是初始样品还是经过制备(稀释)的样品,必须对其稳定性进行一系列按时间顺序进行的测量。如果遇到测量值随时间而变,则除了报告测量值之外,还需报告变化率。通常在实验报告中需要详细说明样品是如何处理的,以及稀释剂是如何制备的。可以对样品进行多次稀释和测量,以证明所采用的方法是稳定和可重复的。测定的不确定度与误差来源:为了保证测量的准确性,强烈建议仪器制造商或其指定人员定期对仪器进行性能验证。当使用电泳光散射法测量时,必须保证在测量区有足够的颗粒,而不会由于沉降而使颗粒都沉到底部。当电泳速度很小时,使用可测量极小电泳迁移率的相位分析光散射法。操作人员不正确的参数输入也是可能的误差来源。Zeta电位测量对清洁度和少量污染物(如多价离子或浸出材料)的存在特别敏感,这些污染物可能不会显著影响电导率或pH值,但却会影响Zeta电位的测量。可能的污染源有:1)用于稀释或样品制备的介质(通常为水)的质量;2)前一个样品在样品池内的残留,特别是当前后两个样品的离子浓度相差很大时,简单的冲洗可能是不够的;3)用于实验的任何玻璃器皿或其他容器内壁所残留的离子;4)介质在测量温度下显著挥发或蒸发而导致介质的变化;5)气泡(在灌装过程中或者过滤过程中形成,或者从溶解空气中产生,或者由于电化学反应而产生,例如在电极表面发生电解)的存在会扭曲电场,并导致错误的电导率测量,或受障碍的电泳运动;6)水中二氧化碳的溶解对悬浮液pH与电导率的影响。其他会影响测量结果的因素主要来自于所加的电场:1)由于所加电场后产生焦耳热。焦耳热可以同时引起温度升高和温度梯度,两者都会影响zeta电位测量过程中的电泳和电渗;2)当电流通过样品时所导致的样品变化,特别是对蛋白质和蛋白质类生物分子(如DNA),或颗粒表面包覆有生物分子或其他易受影响涂层的样品;3)电场作用导致电极表面的氧化还原反应,从而影响某些生物样品。减轻该问题可以考虑几种解决方法,包括减少电场的施加时间,用微弱的电场,使用短脉冲电压,使用较低活性的电极材料(如将金换成钯),或同时监测粒径大小,当观察到显著的变化趋势时,停止测量,等等。Zeta电位是由电泳迁移率计算得来的。用于计算的合理理论和公式极大程度上取决于悬浮液的环境,商业仪器使用的理论计算ζ电位一般假定颗粒为光滑的刚性圆球,对非理想颗粒,应谨慎使用。四、进一步阅读本标准仅对如何正确测定Zeta电位提出了一些指导,如果想要系统地了解Zeta电位的定义、物理含义、计算方式、测定方法,以及一些典型的应用,可以参考由化学工业出版社出版、许人良所著的《Zeta电位实用指南》。该书涵盖了有关Zeta电位与电动现象的最新发展,提供了诸多最终能用于解释实验结果的公式,并附有对于这些公式的理论基础以及数学推导与公式演变过程的较详细的参考资料。
  • 食品包装材料的物理机械性能介绍
    食品铝箔袋材质分为两种,一种是一般性的包装,另一种是适合高温蒸煮适用的,一般性包装采用的材质的:PE、NY、AL、PE,高温蒸煮采用的材质是:PET、NY、AL、CPP。对食品包装进行检测与控制的指标主要包括:阻隔性能、物理机械性能、卫生性能、厚度、溶剂残留、耐蒸煮性能、密封性能、瓶盖扭力、顶空气体分析、印刷质量、卷封性能等。1.食品包装材料的阻隔性:WVTR-C6水蒸气透过率及GTR-V3氧气透过率测试仪 食品变质的主要原因是微生物的生长和繁殖,环境中的氧气和水蒸气,会透过包装材料来影响食品的品质。所以包装材料的氧气和水蒸气透过率的高低与其保质期直接有着非常紧密的关系,食品变质的另一个主要原因是油脂等成分的氧化变质,因此要求食品包装应具有很好的阻隔作用。二、食品包装材料的物理机械性能:1.抗拉伸强度、断裂伸长性能:ETT-AM拉力试验机食品包装最基本的功能是作为承载食品的容器,这就要求其材料要有一定的强度来防止意外的破裂,包材的抗拉伸强度、断裂伸长是最基本的性能要求,我们可以利用ETT-AM电子拉力试验机进行恒速拉伸试验来得到拉伸强度和断裂伸长率。2.厚度:PTT-03薄膜测厚仪包装材料的厚度和宽度必须满足一定的要求,可以用PTT-03薄膜测厚仪,在一定的标准压强范围内来测量薄膜或片材的厚度。3.热封性能:HST-01热封试验仪热封性能直接影响食品包装的整体物理性能。选择合适的热封参数(温度、压强、时间)对包装材料进行热封,以达到热封强度,热封效果可以使用ETT-AM电子拉力试验机对封口进行热封强度的测试。4.摩擦系数:PCF-03摩擦系数仪摩擦系数是用来表征软塑包装材料在使用过程中与材料自身或与包装机械等其他物体接触且发生相对运动时所产生阻力大小的物理量,包装材料摩擦系数偏大或偏小均会对生产过程产生不利影响,如摩擦系数偏大,包装材料发涩,则需要较大的拉拽力才能使卷轴转动进行抽卷制袋,这不仅增大了能耗,降低了生产效率,甚至有可能使包装材料发生拉伸变形,影响其阻隔性能及抗冲击、抗穿刺等物理机械性能 而摩擦系数偏小,则易导致材料在使用过程中出现打滑、跑偏、叠料不稳、产生错边等问题,因此控制软塑包装卷膜的摩擦系数在适宜的范围内对提高其使用方便性具有重要意义。5.撕裂度测量撕裂强度的试验实际上主要测量撕裂增生所需的能量,主要的测量方法有裤形法和埃莱门多夫撕裂法,优选恒定半径试样的埃莱门多夫法撕裂度仪。对于消费者而言,材料的耐撕裂性能是关系到包装物是否易开封的一个主要指标。6、食品包装材料的密封性:LT-02密封试验仪及LT-03泄漏与密封强度试验仪密封性能是指包装密封的可靠性,通过该项测试可以确保整个产品包装密封的完整性,防止因产品密封性能不好,而导致泄漏、污染、变质等问题。有正压和负压两种测试方法可选用。食品的质量安全直接影响到国民健康,包装作为食品的重要组成部分,在产品出厂后的质量保护方面扮演重要角色。食品用塑料包装产品应符合《食品用包装容器工具等制品生产许可通则》及《食品用塑料包装容器工具等制品生产许可审查细则》的要求;相关企业应根据产品应用对包装各项性能进行检测和评价,以确保保持连续生产合格产品的能力。
  • 谭久彬院士:高端精密装备精度测量基础理论与方法
    高端精密装备精度测量基础理论与方法谭久彬1 蒋庄德2 雒建斌3 叶 鑫4** 邾继贵5 刘小康6 刘 巍7 李宏伟4 谈宜东8 胡鹏程1 胡春光5 杨凌5 赖一楠4 苗鸿雁4 王岐东41. 哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院,哈尔滨 2. 西安交通大学 机械工程学院,西安3. 清华大学 机械工程系,北京4. 国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部,北京 5. 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 6. 重庆理工大学 机械工程学院,重庆 7. 大连理工大学 机械工程学院,大连8. 清华大学 精密仪器系,北京 摘要完整而精确的测量信息获取是装备设计优化、制造过程调控和服役状态保持的基础,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素。本文分析了我国高端精密装备精度测量基础理论发展所面临的重大需求挑战,总结了当前高端精密装备制造精度测量理论、方法与技术领域的主要进展,凝炼了该领域未来5~10年的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。关键词:精密测量;高端精密装备;可溯源;极限测量;多场耦合测量;半导体测量;大尺寸测量在以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造领域,多源、多维、多尺度的测量信息及其融合实现装备性能优化设计、部件精度检验匹配、制造过程精细调控、服役状态长期保持的核心技术,是实现重大装备“上水平”“高性能”的内在要素支撑。 高端装备性能指标逼近理论极限,结构极其复杂,尺寸更加极端,材料物化特性更加特殊,多物理场耦合效应更加显著,传统基于产品几何精度逐级分解单向传递的制造精度测量理论体系难以保证超高性能指标要求。一方面,几何制造精度对最终性能的影响非线性效应显著,在零件—部件—组件—整机高度相关的序列制造过程中,单个环节的精度失调失配都会耦合发散传递;为避免装备整体性能失控,必须具备大量程、高精度、高动态、全流程实时监控的测量能力,在整体系统层面进行精度协调优化,保障最终制造质量与性能;另一方面,为保证超高性能的稳定实现,必须最大限度消除内在应力,全面分析材料物性、几何结构、环境工况等要素变化及其相互影响,急需突破现有技术条件,通过多源、多维、多尺度测量信息获取,对制造过程进行全面控制,使整机装备运行于设计最优状态,从而保证最高性能表现[1-5]。在当前全球制造面临智能化升级,我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备普遍存在“卡脖子”现象的背景下,召集相关领域同行专家,为我国高端精密装备制造精度测量技术发展把脉选向、凝聚共识,研讨面向高端精密装备制造的高精度测量发展路线,尤为迫切重要。1 高端精密装备精度测量研究现状与挑战 当前高端装备制造已从传统机械、电子、光学等单一制造领域主导,发展为创新聚集、信息集成、智慧赋能的多领域综合复杂产业体系,涵盖从芯片等核心元件到高端飞机船舶等重大装备各个方面。高端装备最终能够实现的性能源于对每个环节精度的精细调控,源于对整体状态信息的充分获取,源于测量理论方法及技术设备的不断完善。探索建立面向复杂装备制造的测量理论、方法与技术,支撑多环节、多层次、高精度的精度匹配调控已经成为精密复杂装备制造中的重要基础问题,并聚焦于:极端条件下可直接溯源几何量超精密测量;多物理场耦合多约束精度调控;多源、多维、多尺度测量信息高性能传感;智能制造大场景精密测量方法等四个重要方面(图1)。图1 高端精密装备精度测量研究聚焦领域1.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量 在高端精密装备制造领域,极端条件下的可直接溯源几何量超精密测量,贯穿了装备核心零部件制造、整机集成、在役工作、制品质量表征和工艺提升整个过程,是装备自身精度和装备线工艺质量调控不可或缺的核心技术基础。可溯源能力将超精密测量结果直接参考到国际计量基准,可为极限测量精度的稳定实现提供根本保证,最大限度提升装备性能和运行品质,是超精密测量技术的公认发展方向。 传统计量溯源体系建立在严格控制、环境稳定的实验室条件下,而高端精密装备制造及运行过程伴随高速运行、严苛环境等极端条件,对实现可直接溯源的几何量超精密测量提出严峻挑战。如在光刻机制造领域,基于干涉原理的超精密多轴测量可将测量结果溯源至光波长基准[6,7],对提高装备精度性能意义重大。下一代EUV光刻机线宽将达到1 nm,其核心部件——双工件台的运动速度超过1 m/s。为在高速运行条件下保证优于1 nm的超高定位精度,需要对工件台和曝光镜头进行高达22轴的冗余测量(图2a)。能满足ASML光刻机测量要求的高端超精密双频激光干涉仪只有美国Keysight、ZYGO等公司生产,“卡脖子”问题严重。尤其在下一代光刻机开发中,针对更高速、更多轴数的纳米精度测量问题,国内相关技术与装备尚需从光源系统、信号处理系统、光学元件和集成式干涉系统等方面展开全面深入研究[3, 9],追赶国际先进水平。 在航空航天特种装备领域,其高温、高压、高速、高真空等特殊使用环境也对超精密测量技术提出极高要求。如航空超高音速飞行器的新型复材的工作温度超过1600 ℃,准确测量复材热膨胀系数可为飞行器气动外形设计和全周期寿命评估提供重要依据(图2b)[10];对地观测用相机的地面装调和在轨工作环境条件完全不同,迫切需要适应真空、超低温且失重环境的在线原位超精密测量技术支持等[11,12]。我国在极端条件下精密测量方面的研究总体处于起步阶段,相关测量理论、技术装备和实验条件仍不完备,面对国内相关需求的急迫性和普遍性,开展可溯源的极限测量技术攻关,将具有重要战略意义和社会效益。图2 可溯源的极限测量典型应用场景1.2 多物理场耦合多约束精度调控 高端装备制造与服役环境更加恶劣,性能要求更加苛刻,智能化要求更加迫切。复杂恶劣环境下多物理场高精度感知技术、智能在线动态监测技术、测量可靠性与可溯源性已成为实现高端重大装备智能制造与高可靠服役的核心驱动技术和本领域前沿热点、难点问题。 国内外学者在多物理场智能感知方面的研究,聚焦于智能制造过程中的多物理场在位测量与重构方法[13]、多物理场动态监测与预测方法[14, 15]、典型构件制造工艺参数调控方法[16]等方向。在工业应用层面,波音、空客等航空公司已应用数字孪生技术初步实现了零构件制造中全局力位状态监测,但当前仍处于系统工程技术探索与优化阶段。我国在装备构件制造及服役过程中的多物理场感知领域亦开展了较深入研究,如在飞机机翼、发动机压缩盘等薄壁件制造中位移/应变/温度场动态监测与重构[17-19]、复材构件加工中多物理场多参量监测[20]、装备服役过程温度场、磁场全场感知与动态重构等方面[21],已形成了系列静/动态多物理场全场在线感知与重构方法,但尚未形成完备的理论与技术体系。面向高端装备制造及服役工况高温、强磁场、狭小空间等极端复杂化的发展新趋势,多参量测量及精度溯源、多物理量强耦合动态演变机制、多物理场全场状态与边界约束映射关系、工艺参数实时调控,以及航空高端装备制造及服役维护性能的高性能动态测量等方面的研究需求将更加迫切,未来需要重点关注复杂物理场耦合原位高精测试、智能制造中的多物理量测量与解耦等相关原理与技术(图3)。图3 复杂制造工况下多物理场智能感知测量需求1.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感 半导体芯片产业是国民经济的关键基础,芯片制造已经上升为国家最紧急和最重要的战略任务之一。半导体芯片的制造是一项极其复杂的系统性工程,其制造质量高度依赖于高精度检测技术及设备的支持,检测技术呈现出多源、多维、多尺度、高性能感测等突出特点,研发难度大、综合要求高,相关高端仪器装备已成为我国重点“卡脖子”问题[22]。 在半导体芯片制造领域,台积电和三星已实现了5 nm制程大规模量产并正在开展3 nm制程试产,而国内目前14 nm以下制程尚未量产。同时,半导体芯片制程已经从二维向三维发展[23, 24],现有技术难以对具有高深宽比纳米结构的三维芯片进行准确测量,新型测量方法和相关设备的技术革新迫在眉睫[25-29]。从半导体芯片的发展趋势看,未来在工艺制程中,测量精度必然要求达到亚纳米量级。由于界面效应和尺度效应的影响,在加工过程中材料除了发生几何尺寸变化,还时常伴随着理化属性变化,使得在高功率、高频以及高速运行状态下,芯片热态参数的获取成为技术挑战[30,31]。半导体芯片测量技术及装备除了要求具备传统几何量测量能力,还需要具备热、磁、电等多物理场表征能力,亟需开展微观尺度下超越散粒噪声极限的多维/多物理场芯片原位测试技术及仪器研究,形成具有自主知识产权的半导体芯片核心测量方法和技术,解决三维半导体芯片中纳米结构多维多尺度测量难题(图4),推动新一代半导体芯片制造技术的发展,为我国在芯片领域实现“并跑”甚至“领跑”提供支持。图4 半导体芯片制造过程多源、多维、多尺度测量信息高性能传感需求1.4 智能制造大场景精密测量方法 航空航天大型复杂装备的超高性能必须依靠精确外形控制来实现,外形尺寸信息是控制制造过程、保证制造质量、提升产品性能的关键条件。目前,以激光跟踪仪为代表的球坐标单站测量仪器仍是该领域主流测量设备。以大飞机机身制造为例,通过一台或多台跟踪仪对大部件关键控制点坐标进行精准测量,为姿态分析、工装协同定位提供基础数据和决策依据,已成为机身数字化对接、总装等核心环节的标准工艺要求[32,33]。 作为数字化制造的发展进阶,智能制造将进一步由针对少量工艺控制点的坐标测量定位拓展为对人员、设备、物料、环境等多元实体外形、位姿及相互关系的全面、全程测量感知,测量需求表现出全局、并发、多源、动态、可重构、共融等全新特点[34,35]。大规模、多层次、实时持续的物理空间数据获取,特别是高精度空间几何量获取是实现复杂装备智能制造的前提和国内外相关研究的关注重点。虽然新型跟踪仪、激光雷达等通过绝对测距技术创新部分克服了传统跟踪仪遮挡导致断光的问题,提升了测量效率,但单站球坐标测量模式原理上只能实现单点空间坐标顺序测量,视角受限、功能单一,无法满足智能制造现场多目标、多自由度、快节拍的自动化测量需求[36,37]。以室内GPS、激光跟踪干涉仪为代表的多站整体测量设备采用空间角度、长度交会约束原理实现大尺度空间坐标测量,具有时间和空间基准统一的突出优势,但系统组成较为复杂,误差因素多,精度控制难度大,简化结构、控制成本、提升动态测量性能是其未来面临的技术挑战[38-42]。目前,上述高端仪器大部分处于欧、美、日少数厂商垄断生产状态,针对“工业4.0”等智能制造场景的预研布局也已启动。国内高校及研究机构虽已开展相关仪器研制,还需紧密把握全球智能制造升级机遇,面向下一代智能制造大场景新需求新特点,持续探索精密测量新体制、新方法、新技术,实现原理、技术、器件、装备系统性突破(图5),为我国制造业升级转型提供强有力的测量感知技术支撑。图5 智能制造大场景精密测量需求2 高端精密装备精度测量未来发展趋势预测2.1 极端条件下可直接溯源几何量超精密测量发展趋势 (1) 几何量超精密测量精度极限即将进入皮米尺度。当前主流光刻机中平面反射镜面型测量精度优于1 nm,下一代面型检测重复精度将达到10 pm,光刻机集成和长期在役工作中超精密运动部件的测量精度正从1 nm量级突破至0.1 nm量级;硅片光刻过程特征线宽测量精度也已进入原子尺度;空间引力波探测装备中镜片面型检测精度达到0.1 nm,相对位移测量精度达10 pm。面向高端装备核心零部件制造的皮米级超精密测量已成为下一阶段发展必然要求和重点攻关方向。 (2) 从静态/准静态测量向高速高效动态测量发展。超精密机床、光刻机等加工装备中,超精密运动目标的速度从0.1 m/s量级逐步提升到3 m/s以上;引力波探测中超精密位移测量对象,也将从地面的静止目标转变为4 m/s的准静态目标。随着上述动态测量技术和仪器的发展,相应的仪器计量校准装置也需从目前的完全静态计量测试升级到高速率动态计量测试。 (3) 从一维单参量离线测量转向多维复杂参量在线、在役测量。光刻机、超精密数控机床等先进装备多参量耦合、多轴运动加工的工作特性对传统机床基于单维多步测量的定期校准方式提出巨大挑战,迫切需要嵌入可直接溯源的7~22轴精密仪器进行在线在役测量。航空发动机叶片测量中,传统离线条件下测量低速转动叶片形状精度已无法满足研制需求,实际高速转动工作状态下对叶片形状进行在线在役的超精密测量成为亟待解决的问题。 (4) 从传统物理量/场精密测试到基于量子传感的超精密测试。先进制造技术与装备在制造过程中需要开展位置、姿态、压力等多维力学量的超精密感知,磁、温、电等多物理场的精确测量,即高性能高质量信息传感能力。未来亟需突破超高精度、超高分辨传感与溯源等关键技术,不仅需要通过技术和工艺创新,实现传统传感技术的微型化、精密化和智能化,更要开展基于量子信息调控的多场解耦方法与信息解算关键技术研究,研制核心传感器件与测试仪器,实现传感技术的跨越式发展。2.2 多物理场耦合测量与精度调控发展趋势 (1) 面向重大装备的复杂物理场耦合原位高精度测试。重大装备制造、服役过程伴随高温、高压、高转速、高冲击等复杂物理场强耦合作用,常规方法“测不了”“测不准”“难存活”。聚焦极端环境下感知机理与信号传输、多场环境因子耦合作用机制与抑制、多场耦合环境标定与量值溯源等科学问题,重点研究复杂物理场强耦合环境下传感测试新方法、环境因子作用模型及抑制/衰减方法、封装防护、可溯源测试与标校方法等,发展面向精密复杂测量体系的人工智能技术,通过智慧赋能解决复杂物理场耦合环境下超/跨量程、大动态范围、高精度测试难题,为原位高精测试开辟新思路。 (2) 面向高端装备制造的多物理量测量与解耦。高端装备关键部件制造过程待测参量呈多元、高动态、强耦合、表里兼顾等发展新趋势,传统测量方法难以满足。聚焦多物理场敏感机制与一体化传感解耦、多物理场全场状态与边界约束间映射、复杂多因素强耦合测量精度调控等科学问题,强调多源数据的有效集成,重点研究高端装备多参数测量多敏感功能柔性传感器、复杂环境下多物理场全场状态信息智能感知与估算、多参量关联演变下的工艺参数调控等,为保障高端装备制造性能提供理论支撑与技术基础。 (3) 微纳尺度形态性能多参数测量。微纳制造过程中材料形态、性能参数变化过程相互关联耦合,多参数同时观测是准确揭示制造过程内在规律机理的前提条件。聚焦高空间分辨力激光共焦显微成像、近场光学显微成像和原子力显微成像等原理,重点研究上述显微成像技术与散射光谱、LIBS光谱和质谱的高效、高分辨率联合测量方法,研究新型光谱/质谱信息高灵敏度探测机理与方法,实现微纳米制造中微纳尺度下力学、热学、光学等性能的多参数高分辨、高灵敏、高准确探测。2.3 多源、多维、多尺度测量信息高性能传感发展趋势 (1) 纳米/亚纳米量级高分辨率检测。随着半导体工艺结点的不断缩小,高分辨率检测技术面临空前挑战。比如:EUV掩模版检测分辨率需要达到原子级,等效检测分辨率达到10 nm以下。目前仅有德国Zeiss和日本LaserTech有商业化产品,我国在这方面尚无技术储备;前道晶圆检测方面,世界范围内10 nm以下节点的CD和缺陷在线检测技术仍未成熟。 (2) 三维复杂微纳结构精确检测。芯片制程正在从二维向三维发展。具有三维结构FinFET已经成为14 nm以下乃至5 nm工艺节点的主要结构,存储芯片也向具有大深宽比(80∶1)三维垂直结构的3D NAND发展,工艺难度随层数呈指数上升,必须对芯片三维结构进行精确测量,才能指导工艺优化并保证芯片功能。但现有检测设备仍难以对上述结构进行无损定量检测,极限特征尺度下的大深宽比芯片结构检测已经上升为世界性难题。 (3) 满足量产速度的高性能在线检测。量产速度决定生产成本。根据英特尔发布的需求数据,更大晶圆尺寸和更小工艺结点已成发展趋势,裸晶圆的量产速度需达到2~3分钟/片,这对检测设备的速度提出了更高的要求,极大地增加了研制难度。目前满足量产速度的在线检测方法在全球范围内仍处于研究探索阶段,高性能在线检测技术与设备将在半导体产业发挥至关重要的作用。2.4 智能制造大场景精密测量的现状与发展趋势 (1) 新型智能制造综合测量系统构建理论。面向智能制造过程超高精度、高动态、多模态、多尺度、多维度测量需求的全局信息测量感知是当前研究重点和难点。需要从底层理念创新入手,探索覆盖复杂智能制造大场景需求的综合测量新理论,解决统一空间、时间基准构建,多物理场耦合约束条件下的精度调控,面向生产场景的测量系统设计重构等基础原理问题,突破具备多目标绝对测距能力的新型可溯源光学定位、制造场景多模型精度分析及优化设计、制造环境因素实时监测与修正等关键技术,最终构建可服务智能制造大场景、全流程的多维、多层次、多任务可溯源高精度综合测量体系。 (2) 广域全局空间、时间基准统一测试方法。基于“测量场”概念构建全域整体测量系统可实现大场景空间基准统一,具有多任务、高精度、可扩展等独特优势,进一步完善多体、多自由度动态测量能力是相关技术能否融入智能制造的关键和重点。需要突破现有静态测量理论框架,探索融合时间—空间信息的高精度、可溯源动态测量新原理方法,研究整体网络精确时统、多观测量高速同步获取、时间—运动—空间信息联合建模表达及精度控制、溯源与补偿等系列关键技术,有效提升测量网络动态测量能力。 (3) 物理信息融合测量新原理。通过测量完成物理状态到信息数据的高质量转换,是建立物理信息融合,实现智能生产和精准服务的基础前提。还可预见,在全新物理信息融合环境下,高性能算力大为丰富、多元要素交互更为广泛、大数据记录更加完备,将为机械测试学科发展更高性能的新型感知测量理论提供前所未有的基础条件。面向未来物理信息融合制造环境的测量新原理将改变以往从“物理”到“信息”的单向传感模式,引入有限元分析模型、人工智能、大数据挖掘等先进信息手段与AR、VR新型交互模式,和现有物理传感方法形成映射联动,实现多源时空信息处理与物理实测手段相互补充,构建面向“人—机—环”共融的测量新模式,为进一步突破现有测量方法物理分辨率,拓展机械测试学科研究领域提供新的基础手段。3 未来5~10年高端精密装备精度测量发展目标及若干建议 针对以超精密光刻机、高端飞机舰船为代表的复杂战略性装备制造的“卡脖子”测量难题以及未来发展战略,通过顶层设计、集中力量、先期布局和协同攻关,在未来5~10年时间应实现以下突破: (1) 微纳特征结构(深)亚纳米级在位/动态测量方法及微环境误差传递与微环境超精密调控基础理论,多维高速高动态超精密测量方法与动态计量校准基础理论,量子精密测量与溯源方法; (2) 面向高端制造的微区形态性能多物理场多参数耦合机理、不确定度评估与量值溯源,光子—声子/自旋量子调控及其高精度传感与测量方法,以及传感器件与测试仪器; (3) 面向半导体制造的电磁波与物质相互作用的纳米量测新机理,泛薄膜体系跨尺度光学精密测量新原理,接触—非接触复合测量新模式,以及测量装备的校准与可溯源问题; (4) 面向智能制造的新型可溯源光学定位原理方法,融合惯性、时间信息的高性能全局测量网络动态测量方法,现场环境因素实时监测与修正方法,以及物理—信息融合测量新原理与方法。 建议着重围绕以下4个领域,通过关键技术攻关、前沿探索及多学科交叉深入开展原创性研究。 (1) 面向高端精密装备的核心零部件加工、集成及服役中的精密测量基础理论与复杂物理场耦合原位高精测试理论; (2) 面向高端制造与微纳精密制造的多物理量、多参数的形性测量基础理论; (3) 面向半导体制造的测量新原理,特别是超光学衍射分辨极限、高性能非破坏、智能质量检测等方面的测量基础理论; (4) 面向智能制造的测量基础理论,特别是综合测量系统构建方法,现场广域全局空间、时间基准统一测试新方法,物理信息融合测量新原理等。4 结 语 在当前国际形势深刻复杂变化的时代背景下,发展自主可控的高端精密装备精度测量技术及仪器,满足我国以超高精度光刻机、先进飞机船舶为代表的诸多核心装备制造急需,为中国制造在智能化升级中提供强有力支持,是历史赋予的重要使命。精密测量技术研究必须坚决贯彻“四个面向”的科研思想,深入高端装备一线,持续跟踪、预判高端精密装备精度测量基础理论最新动向,抽取真科学问题,深度解决挑战性问题;必须快速推进基础研究、技术突破及成果转化,与国家重点领域发展规划无缝衔接,实现对国家重大产业亟需的快速响应。同时,建议今后对高端精密装备精度测量基础理论持续高强度支持,推动重点突破,设立重大项目、重点项目群、或重大研究计划,资助“极端条件下可直接溯源几何量超精密测量方法”、“多物理场耦合测量与精度调控”、“多源、多维、多尺度测量信息高性能传感”、“智能制造大场景精密测量方法”等前沿领域,引领机械测试研究新方向,推动全国优势研究资源的协同攻关,实现“并跑”,甚至“领跑”,为全面支撑我国高端装备制造能力跨越式发展提供精密测量理论与技术保障。参 考 文 献(略)
  • W玻色子质量:新物理隐藏在精确测量中
    费米实验室的对撞机探测器记录了1985年至2011年间由Tevatron对撞机产生的高能粒子碰撞情况。来自23个国家54个机构的约400名科学家仍在研究该实验收集的大量数据。图片来源:费米实验室4月7日,《科学》以封面文章的形式刊发一项重要成果:美国费米实验室对撞机探测器(CDF)合作组的389位科学家,共同完成了迄今为止对W玻色子质量的最精确测量,其精度达到了前所未有的0.01%。这一令全球实验与理论物理学家们振奋和激动的结果,可能将挑战粒子物理学的“标准模型”。在中国科学院理论物理研究所研究员于江浩看来,比结果更重要的是,这是“实验物理学家坚持在旧的金矿中挖掘、‘十年磨一剑’终于淘得的金子”。“旧的实验设备仍有获得新发现的能力和优势,只要坚持在正确的方向上,依然可以做出领先世界的成果。”于江浩告诉《中国科学报》。标准模型之上的追求基本粒子之间存在4种基本的相互作用:引力、电磁力、强力和弱力,每种相互作用都是由某一种媒介粒子传递的,它们被称为玻色子。在标准模型里,W玻色子就是一种传递弱力的媒介粒子。这里的W就是weak(弱)的缩写。2012年,著名的“上帝粒子”希格斯粒子的发现,标志着标准模型取得了极大的成功。标准模型也被称为粒子物理学的基本理论模型。“但是,标准模型不能解释什么是暗物质、什么是暗能量,也不能解释宇宙中物质与反物质的不对称。因此,它只是一定能量标度下的有效理论,也就是说必定存在更加普适的理论,这是粒子物理学所要追求的目标。”北京大学物理学院技术物理系研究员李强告诉《中国科学报》。也因此,寻找超出标准模型预言的“新”物理现象成为众多物理学家毕生追求的目标。李强进一步解释,寻找新物理通常有“直接”和“间接”两种途径,测量W玻色子的质量属于后者。通过精确测量W玻色子质量,科学家可以以之检验标准模型的自洽性,提供揭示可能的新物理迹象的重要途径。于江浩介绍,W玻色子质量是标准模型的重要基本参数,W玻色子质量的精确测量本身十分有意义。W玻色子质量经常被选为标准模型理论计算的输入参数,很多物理过程的预言敏感依赖于W玻色子质量的输入值。基于粒子物理标准模型的高度可预言性,W玻色子质量的改变牵一发而动全身,会影响到已有物理测量的自洽性。“W玻色子质量的精确测量是间接探测新粒子的一种手段,如果对其质量测量十分精确,就可能检测到某些新粒子、新物理产生的影响。”于江浩说。“最精确的测量”“我们知道,W玻色子的质量十分重要,因为其直接影响了原子核弱衰变,以及太阳中轻核聚变的速率。如果其质量远轻于80倍的质子质量,那么太阳的寿命就会比现在短很多,甚至可能已燃烧殆尽。”于江浩表示。W玻色子的质量精度是如何一步步提高的?1983年,研究人员在欧洲核子中心的SPS质子反质子对撞机上发现了W玻色子,第一次测量显示其质量为80.4GeV(10亿电子伏特)左右,误差为0.8。美国费米实验室的Tevatron质子反质子对撞机基于部分结果数据,在2012年公布结果,误差为0.016。从上世纪90年代开始,欧洲核子中心的大型正负电子对撞机持续改进W玻色子的质量测量精度,在2013年将误差缩至0.033。2010年以来,欧洲核子中心的大型强子对撞机实验持续开展W玻色子的质量测量工作,但精度提高得并不多。“W玻色子的质量精确测量是所有对撞机实验上的旗舰式课题, 需要对探测器、物理对象重建、软件计算、理论预言等有很深刻的理解和掌控。”李强表示。直到近日,美国费米实验室CDF合作组分析了对撞机在2002年至2011年间第二轮运行时的所有数据,得到了W玻色子质量目前最精确的测量(80.4335 +- 0.0094 GeV),其精度达到了前所未有的0.01%。“这是非常精确的结果。”于江浩介绍,需要对实验误差(比如丢失能量等的测量精度)进行进一步控制,同时大大降低部分子分布函数的误差等——这直接影响横向动量的分布——计算到很高的精度,这些CDF都做到了。于江浩进一步表示,虽然此次测量结果与2012年的测量结果相比偏离不大,但是由于误差的极大压低,测量的结果比标准模型的预期结果(80.357 +- 0.006 GeV)偏离高了7个标准偏差。“在粒子物理领域,通常高于5个标准偏差就意味着确信和现有理论不符合,这是这个实验结果让很多人激动的原因。”于江浩说。偏差是如何产生的?于江浩说,这一偏差有可能是超出标准模型的新物理引起的,但是由于这一偏差体现在W玻色子质量的高阶修正上,新物理的效应只是间接体现,因此无法直接敲定是何种新物理。此外,实验的系统误差、部分子分布函数因子化误差、非微扰的理论输入的模型依赖依然存在;标准模型的预期主要是来自于电弱整体拟合,这一理论拟合也许存在偏差。“所以虽然偏离达到7个标准偏差,对其是否是新物理的贡献仍需持谨慎态度,需要通过减小实验和理论误差以及其他实验比如LHC来进一步验证,以确定是否是由新物理导致的,并且从相关新物理的直接寻找来排除一部分可能的新物理。”于江浩表示。“旧矿”淘得真“金子”这是在一台已经拆除的仪器上作出的成果。事实上,2011年,Tevatron实验装置在关闭后逐渐被拆除,很多实验物理学家投入到了新仪器LHC的怀抱,希望在新的金矿中淘金。于江浩曾于2012年访问费米实验室,参观了即将拆解的实验装置。他问道,“CDF实验组成员还剩多少?”“很大一部分都去做LHC物理的分析了,只有少量实验物理学家还在整理目前的数据。”费米实验室科研人员有些“悲壮”地告诉他。而10年之后,CDF的研究结果“一鸣惊人”。这也让于江浩意识到,还是有一部分物理学家选择继续在旧的金矿中挖掘,终于淘得金子,真的是“十年磨一剑”。这种坚持,连同实验和理论物理学家紧密无私合作的科学精神,都非常值得学习。目前,我国也有一些科学家在LHC和未来对撞机的多玻色子物理研究上作出了一系列重要的原创性贡献。李强介绍,2012年,我国科学家首先提出高能环形正负电子对撞机方案(CEPC)。环形对撞机造价较低,却能在240GeV能区达到更高的亮度,并能产生大量W、Z粒子来精确检验标准模型。因此,环形对撞机对于研究希格斯粒子与精确检验标准模型更具优势。未来,CEPC与欧洲核子中心未来环形对撞机的项目,均计划在91GeV的对撞能量(Z pole)以及W玻色子对的质量阈值附近取数,用于电弱物理的精确测量,将大大改进W玻色子质量测量精度。“我希望自己能坚持在一个领域做到极致。”于江浩一直记得著名W玻色子理论研究工作者、美国密歇根州立大学教授袁简鹏告诉他的话——“一个理论家等到退休的时候,一定要能留下比较坚实的工作,而不应该一直盲目追逐热点。”相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abk1781
  • 精密测量仪器产业现状与未来技术趋势剖析——访西安交通大学杨树明教授
    近日,第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨,展望其未来发展方向和技术路线等。会议期间,仪器信息网特别策划了专访环节,荣幸地邀请到了西安交通大学杨树明教授,就其研究方向、精密测量技术发展趋势以及我国精密测量仪器产业发展现状等话题展开分享。西安交通大学 杨树明教授仪器信息网:请简单介绍下您的研究方向。杨树明教授:我一直聚焦于微纳测量领域,包括在该领域开展基础和应用研究,以及关键技术和装备开发等。近些年来,我们把微纳测量技术应用于芯片检测领域,特别是晶圆缺陷检测设备的研发。在长期技术储备的基础上,我们与企业紧密合作,争取在该领域实现重大突破,推动我国半导体芯片检测技术的自主化进程,解决晶圆缺陷检测的国产化难题。仪器信息网:您如何看待国内外精密测量仪器产业的发展现状?杨树明教授:精密和超精密测量的重要性越来越受到重视,也迎来前所未有的发展机遇,将在制造业转型升级中发挥重要作用,为制造业的提质增效提供有力支撑。然而,我们也应清醒地看到,对于精密测量仪器,国内与国际先进水平之间仍存在显著差距。而缩小这一差距,需要长期的坚持与不懈努力。仪器信息网:国内精密测量仪器产业应如何补齐这一差距?杨树明教授:我觉得人才是核心要素。一方面,该领域专业人才短缺,当前亟需通过提升高校培养规模、鼓励更多高校开设相关专业来加强人才供给;另一方面,构建有效的激励机制与制度保障,从而吸引并留住优秀人才在该领域长期耕耘。这两方面对于补齐我国与国际精密测量技术先进水平之间的差距具有关键作用。另外,要推动我国精密测量技术的蓬勃发展,逐步缩小与国际前沿的差距,并实现超越,我们还需要从多个维度上坚持不懈地努力。仪器信息网:我国在精密测量技术及仪器领域面临哪些挑战?特别是关键核心零部件及供应链方面是否存在瓶颈?杨树明教授:当前,从关键零部件至整机,我们仍面临诸多挑战。例如光源,尽管国内光源性能正逐步提升,但是短波长光源尚且没有完全达到应用要求,市场上尚缺乏适用于晶圆缺陷检测的成熟光源产品。同时,探测器、光学元件等关键零部件与国际先进水平相比,仍存在一定的差距。不过,我们在人工智能领域表现亮眼,相关技术在精密测量技术领域的应用,展现了一定的优势。仪器信息网:您如何看待人工智能对精密测量技术的影响?杨树明教授:"智能"已成为众多领域关注焦点之一。在测量领域,人工智能影响着测量的标定方法、管理方式和应用领域等,同时人工智能发展又需要测量作为支撑,包括数据如何精确获取、数据处理算法和模型的准确性等。可见,人工智能与精密测量必然相互融合发展。仪器信息网:您认为未来精密测量技术及仪器将沿着哪些方向发展?有哪些新兴技术或应用值得关注?杨树明教授:过去的测量工作主要聚焦于单一物理量,采用单一方法和设备完成。然而,随着测量需求日益多样化与复杂化,测量向着多物理量同步测量的方向迈进,要求测量仪器和设备集成多测头,具有多功能。随着加工精度和尺度从微米级到纳米级再到原子级,精度与尺度的极致追求对测量技术提出了更高要求,而且极端化的工作环境使得传统方法与技术难以胜任。此外,极致精度和极端尺度方面,缺乏标准和测量规范,需要探索新的计量与溯源方法。仪器信息网:您认为大规模设备更新将对国产仪器带来哪些机遇?杨树明教授:这是国产仪器发展的好机会和机遇。国产设备因性能与进口设备存在一定差距,导致市场在选择时往往倾向于进口产品。在当前国际形势下,加上政策支持与国产仪器前期的基础和积累,国产仪器有望加速融入市场,在实际应用中不断迭代升级,逐步提升其性能。这必将促进国产仪器行业的加速发展,并逐步实现国产替代。仪器信息网:在国产替代的大背景下,您认为国产精密测量仪器企业应加强哪些方面的能力建设以提升竞争力?杨树明教授:首先,应加强企业与高校的紧密合作。企业应主动寻求与高校的深度合作,而高校也应积极与企业对接。双方应基于各自的需求与优势,构建协同发展的合作模式。企业应充分利用高校的科研平台与资源优势,在制定未来发展规划时,特别是涉及新技术、新方法时,与高校紧密合作,让高校进行前瞻性研究。实际上,高校也要积极与企业开展紧密合作,与企业携手并进,才能使其成果落地。借此机会,我们诚挚希望与更多企业及高校研究院所携手,共同研发高端测量仪器,为国家解决“卡脖子”技术和产业升级提供技术支撑。
  • 单点粘度测量用于产品质量控制——IKA谈粘度测量在企业中的应用
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 粘度是一个常用于表征材料特性的参数,是流变学中使用量最大,最简单直观的物理量。相较于流变仪而言,粘度计虽然测量的物理量很有限,但是其价格及操作分析难度较低,依然是科研院校、石油、化工、材料、制药、食品等行业用于表征产品及质量控制的关键设备。以测量粘度类型作主要区分,市场常见的两大类粘度计,一为运动粘度计(以毛细管粘度计为代表),二为动力粘度计(以旋转粘度计为主)。毛细管粘度计主要应用于低粘或近牛顿流体样品的粘度测量 而旋转粘度计因可适应非常广泛的样品测量(牛顿流体或非牛顿流体),以及可实现简单的流变曲线测量,可以说现在无论是国内或国外的粘度计品牌生产厂家都在重点投入研发力量进行产品开发。 /p p   IKA实验室技术事业部在石化、材料、食品制药等行业深耕多年,顶置式搅拌器及分散机几乎是这几个行业中必备的设备。在很久之前,IKA已经可以为客户提供可监测混匀或合成反应过程扭矩变化的设备,过程扭矩变化往往预示着物料粘度发生的变化,如:聚合反应中粘度越来越大 或破乳过程中产生的扭矩拐点等。而IKA发布的旋转粘度计则是承接过程扭矩监控的下一步,对最终产品的粘度或流变特性进行定义的设备。 /p p   目前对于产品质量定义及控制指标中,以单点粘度测量的应用为主。即通过测量特定转速下的粘度值,进一步设定可接受的质控粘度范围,作为企业内部质量控制或外部的收发货质量检验的基准。对同类产品(如同一配方不同批次的日化产品)的粘度测量来说,必须保证同样的测量条件,如粘度计型号,转子型号,测量转速,甚至装样容器,以及对于一些具有触变性(时间依存型流体:即粘度与剪切时间有关系)的样品来说,甚至需要保证同样的读数时间(如定时1min)。以IKA的产品为例,为了简化这些操作,IKA ROTAVISC旋转粘度计通过预设配置菜单,可以保存5个不同的测量条件设置,并且随时调出使用。因此对于质量控制的应用来说,这些重复性的操作将得到极大的简化。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/6d2d27c1-5e7e-456f-a8a0-3df604f0e4b4.jpg" title=" 艾卡 ROTAVISC hi-vi Advanced 粘度计.jpg" alt=" 艾卡 ROTAVISC hi-vi Advanced 粘度计.jpg" / /p p style=" font-size: inherit font-weight: normal padding: 0px margin: 0px font-family: & quot Microsoft YaHei& quot white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/87.html" target=" _self" strong 艾卡 ROTAVISC hi-vi Advanced 粘度计 /strong /a /p p   但是众所周知的是,单点粘度测量有极大的特异性,并不能完整地表征样品流变的特性。尤其对于非牛顿流体来说,如化工产品、材料产品、食品等等这些常见的样品,单点粘度并不能清晰地指示在使用或吞咽过程中的粘度变化。比如说当我们需要开发一款容易推开且能很好地停留在皮肤表面的膏霜时(比如药用敷膏),这不仅需要产品有合适的粘度,还需要具备良好的剪切变稀的特性,以及触变恢复的能力。而剪切变稀以及触变恢复的测量,则要求仪器可提供的剪切速率条件越多越好,即转速步进分辨率更高,达到转速连续可调的要求。而市场上大部分旋转粘度计只能提供阶梯式的转速档位(如4、8、18、54档不等),或部分较高端型号可提供200档(1-200rpm),如需要转速连续可调的仪器则只能考虑流变仪,但流变仪价格相对粘度计较贵,且对操作分析能力要求较高,需要接受多次培训才能熟练掌握测量及分析要点。得力于IKA在多款设计旋转及搅拌产品的多年技术累积上,IKA已经为ROTAVISC配备了转速连续可调的功能。作为一款万元级别的粘度计,ROTAVISC提供的不仅仅是常规单点粘度测量精确性及优秀的重复性,更可以进行基础的流变特性的测量,并且直接在屏幕读取流变曲线。 /p p   如仪器行业大趋势,IKA相信粘度计作为一款基础、通用型的分析仪器,也将逐步往智能化、功能和控制一体化集成的方向发展。如在现有的技术基础上,已经采用数字式电子水平仪对传统气泡式水平仪进行替代,水平调整更为灵敏,甚至可以监测到仪器不在水平状态进而向使用者发出警示讯号。在与粘度测量相关的参数控制上,如温度/ph值等,都可以接入实验室软件中,实现多参数的控制及数据记录,取代现在的单点、单参数、单机数据测量以及人工数据记录,最终形成一套集成多参数、多仪器操作及电子数据存储分析的系统。 /p p br/ /p
  • 中国科大在基于原子器件的精密测量物理方面取得进展
    中国科学技术大学工程科学学院教授盛东与物理学院教授卢征天联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪,并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理,对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。6月10日,相关研究成果以Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer为题,发表在《物理评论快报》上。   原子共磁力仪是一种既可以用来研究基础物理又具有实际应用价值的原子器件,它通过同时同地测量两种原子的自旋进动信号来消除磁场波动和漂移的影响,从而精确测量器件本身的转动,因而共磁力仪也是一种小型陀螺仪。当转动信号在实验中被置零后,该原子器件即可用来探索单极-偶极相互作用。这种奇异相互作用由诺奖得主维尔切克(Franck Wilczek)提出,它可由一种至今尚未被探测到的“轴子”粒子来传播。  为了实现高精度测量,课题组开发了自主的原子器件制备技术,并对131Xe的进动频谱提出了新的理论分析方法【Phys. Rev. A 102, 043109 (2020)】;同时,发展了极化调制手段来有效抑制极化碱金属原子对核自旋进动的影响。基于这一系列技术,课题组利用积累了两个月的测量数据,在0.11-0.55 mm的作用程范围里(对应的传播子质量范围为0.36-1.80 meV/c2)对核子与中子单极-偶极相互作用强度设置了新的测量上限,特别是在作用程0.24 mm附近,本工作的实验精度比前人结果提高了30倍。  研究工作得到国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项的支持。  论文链接 核子(左)与极化氙原子(右)的单极-偶极相互作用示意图
  • 物理实验教学成果 | 基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展
    量子信息技术作为一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性创新技术,如何在日常教学中让学生理解量子信息科学的基本原理并进行基础的实验实践,成为了当前物理实验教学中的热点与难点。近期,来自复旦大学物理学系的周诗韵老师与赵铮阳同学在《物理实验》杂志上联合发表了“基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展”的研究成果,基于国仪量子开发的金刚石量子计算教学机,介绍了基于金刚石NV色心体系进行量子计算的基础内容,即量子比特的初始化、调控及读出,设计并拓展了拉比振荡相关教学内容。该研究获得了教育部产学合作协同育人项目与国仪量子(合肥)技术有限公司的支持。01PHYSICS教学实验量子计算实验理论内容丰富,操作难度较大,顺利完成实验并不代表学生真正理解其内涵。因此,讨论量子计算实验内容的教学设计与拓展十分必要。研究人员以国仪量子生产的基于金刚石NV色心的量子计算实验仪为基础开展量子计算教学实验,包含两部分内容:a.学习基础的量子调控,了解量子计算基本知识,如量子比特的初始化、操控和读出等;b.进行实际应用,学生通过实现经典的量子D-J算法,理解量子算法的优越性。研究人员基于复旦大学的教学实践,着重讨论该实验的第一部分,即量子调控部分的教学内容与方法。02PHYSICS实验拓展为更好地帮助学生理解,研究人员设计并拓展了拉比振荡相关教学内容:通过拉比振荡实验,了解微波与自旋的相互作用,熟悉量子态的初始化及读出方法;讨论拉比振荡实验中微波频率的影响,从而引出测量共振频率的方法;通过连续波实验测量共振频率,并讨论测量过程中微波时长参量对测量结果的影响;改变磁铁位置,定性展示了NV色心的系综特性,让学生了解实际仪器中如何进行参量优化。通过该教学设计,老师们可对学生进行启发式教学,引导学生主动思考,帮助学生对量子调控的原理和技术理解得更加全面,为进一步实现量子计算打下良好的基础。量子信息科学是一项由物理学、信息科学等多学科交叉融合在一起形成的新兴科学技术,具有广基础、重交叉、注重科研实践、理论实验相结合等特点。所以,在日常教学实践中让学生参与量子信息科学的实验实践,对帮助学生全面理解量子信息科学的基础——量子调控的原理和技术具有重要价值。03PHYSICS论文全文04PHYSICS《物理实验》杂志介绍《物理实验》杂志创刊于1980年,是教育部主管、东北师范大学主办的学术期刊(物理类),是教育部物理学与天文学教学指导委员会的会刊,主要刊载物理实验成果,交流物理实验教学改革的新思想、新方法、新动态。金刚石量子计算教学机专注量子信息科学实验教学金刚石量子计算教学机是一台基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理,通过控制激光、微波、磁场等物理量,对NV色心的自旋进行量子操控和读出,从而实现量子计算功能的教学仪器。该仪器在室温大气条件下运行,无需低温真空环境,使得设备有着几乎为零的运行成本,桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境,无论是课堂还是实验室,都能轻松进行量子力学与量子计算实验教学。金刚石量子计算教学机今年8月,金刚石量子计算教学机在第十一届全国高等学校物理实验教学研讨会上,荣获教学仪器评比一等奖。 获奖证书与现场评比情况扫描下方二维码获取论文原文注:本文部分内容摘自赵铮阳,周诗韵.基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展[J].物理实验,2022,42(04)
  • 标准物质如何管理?有疑问的赶紧看过来
    p style=" text-indent: 2em " & nbsp 标准物质的管理 br/ 问题1:实验室应配备哪些用途的标准物质?解析:样品检测用标准物质、质控用标准物质、核查设备用标准物质。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 问题2:标准物质采购申请,申请人应明确哪些要求?解析:采购申请应明确标物名称、等级、状态、数量、用途、浓度(或浓度范围)或标准值、基质、不确定度、计划使用时间(在什么日期前应到货)、保存条件等要求,必要时提供CAS号(有同分异构体或名称较多时),若已知编号可告知采购人员,有必要时指定生产单位。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 问题3:采购到货后,标准物质验收哪些内容?解析:应验收并记录标准物质名称、标物编号、批次号、包装情况(是否完好)、标识(是否清晰)、证书、特性量值、不确定度、有效期、购入日期、购入数量、生产商、要求的储存环境、运输环境(必要时确认是否满足要求并记录)、验收人、验收日期、验收结论等。标准物质不需要技术验收。& nbsp /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题4:标准物质标识应包含哪些内容?注意事项有哪些? /p p style=" text-indent: 2em " 解析:标准物质的标识应包含标准物质编号(具有唯一性)、有效期。 /p p style=" text-indent: 2em " 一次购买多支同一种标准物质时,即便其标物号和批次号一样,也应给每一支标准物质唯一性编号。 /p p style=" text-indent: 2em " 如果标物较小,可把标识贴在包装上。 /p p style=" text-indent: 2em " 标准物质的编号规则中尽量可以体现标物的基本信息和购置验收日期,保证能快速溯源。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 问题5:标准物质台账可包含哪些内容?解析:可包含标物名称、标物号、批次号、生产单位、基质、标准值、不确定度、验收日期、有效日期、规格、储存条件要求、标物唯一性编号、放置位置、注意事项、核查频率等信息。& nbsp /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题6:标准物质领用注意事项有哪些? /p p style=" text-indent: 2em " 解析:需写领用记录,记录内容包括领用人、日期、唯一性标识、领用量、用途等内容。优先使用离保质期近的。 /p p style=" text-indent: 2em " 注意:管制(剧毒)标准物质,需双锁双人管理,用量较少时不许整瓶领走,每次使用都要写领用记录。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题7:标准物质是否需要期间核查?如何进行期间核查?解析:需要期间核查。 /p p style=" text-indent: 2em " 未开封: /p p style=" text-indent: 2em " 核查是否在有效期内,以及是否按照证书上所规定储存条件和环境要求等正确保存,外包装是否完好,颜色状态是否正常。若满足要求,不需要再采用其它方式进行期间核查。 /p p style=" text-indent: 2em " 未开封的CRM在使用前进行一次核查即可。 /p p style=" text-indent: 2em " 已开封: /p p style=" text-indent: 2em " 对已开封的CRM,实验室要确保其在有效期内使用,在证书要求的开瓶有效期内,至少进行一次期间核查。 /p p style=" text-indent: 2em " 若该CRM在有效期内允许多次使用,要确保其使用及储存情况满足证书上规定的要求。 /p p style=" text-indent: 2em " 必要时,根据其稳定特性、使用频率、储存条件变化、测量结果可信度等情况,按下列核查方式中的一种对其特性量值的稳定性进行核查: /p p style=" text-indent: 2em " a)检测足够稳定的、不确定度与被核查对象相近的实验室质控样品;b)与上一级或不确定度相近的同级CRM进行量值比对;c)送有资质的检测/校准机构确认;d)进行实验室间的量值比对;e)测试近期参加能力验证且结果满意的样品;f)采用质量控制图进行趋势检查等。期间核查发现不合格的措施:在期间核查中发现不合格,须立即停止使用,并追溯对之前检测结果的影响,执行“不符合工作管理程序”。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 问题8:标准物质使用有哪些注意事项?解析:1、遵守使用和储存说明。2、应遵守证书上的有效期限,不应使用超过有效期的有证标准物质/标准样品。3、对于可多次使用的有证标准物质/标准样品,确保其包装的严密性、储存方式满足要求。某些情况下,有必要对剩余的部分重新包装,否则,给出的特性值可能无效,从而导致有证标准物质/标准样品无法使用或不可靠。用户应遵循生产者在这方面提供的使用说明。4、应按给出的最小取样量取样。小于最小取样量则没有代表性。5、对于可多次使用的有证标准物质/标准样品,使用前应再次混合均匀。否则,长此以往,剩余的有证标准物质/标准样品不再对已生产和定值的包装批有代表性,证书上给出的值和不确定度不再有效。6、标注“本标准物质开封后请一次使用完毕”的标准物质,不能倒出至其他包装中多次使用。& nbsp /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题9:标准物质有哪些用途?解析:1、可作为样品进行方法精密度评估。比实验室的样品更均匀。2、偏倚(系统测量误差的估计值)的评估。用于校准的有证标准物质/标准样品得到的偏倚估计值可直接用于校正。对于测试,偏倚校正更加复杂,有证标准物质/标准样品的属性很难完全反映日常样品的属性。在很多情况下,建议改进方法以便减少或消除偏倚,而不是尝试校正。有些标准给出了可接受偏倚的准则。3、设备校准,建立校准曲线。4、为样品赋值。5、约定标尺。如:在地质实验中用于测量硬度的Mohs& #39 标尺,该标尺是以赋于十个硬度级的十个矿物为基础,每一比较硬的矿物都能将比较不硬的矿物划痕。pH标尺:由于绝对单离子活度不能用实验方法测量,因而pH被认为是一个不严格的物理量。为了使被测的pH尽可能有意义,采用了一个约定的pH标尺,它由赋予pH值的标准溶液来定义。这些溶液的pH值是通过测量无迁移的氢-银/氯化银电池的电动势,并根据约定用给定的计算方法计算得到的。6、质量控制。7、核查过期标物。& nbsp & nbsp /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题10:标准物质管理人员应经过哪些培训?解析:1、实验室规则制度;2、安全相关的培训;3、体系文件培训(重点培训设备和标准物质相关的内容);4、标准物质期间核查方法;5、过期标准物质的处理;6、危险标准物质的管理和领用程序;7、试剂标物储存、验收培训& nbsp /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题11:标准物质过期了怎么处理?解析:确认是否真的“过期”。标准物质生产单位可能会不断的更新保质期。证书上写着的保质期不一定是必须依照的。如果真的过期了:1-报废处理;2-再利用(降级作为标准样品;用于定性分析;制作加标样品· · · · · · )3-可以作为培训使用& nbsp & nbsp /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 问题12:如何确定实验室的标准物质/标准样品是否能溯源?解析:1、通过ISO 17034认可的实验室生产的相应的标物可认为是能够溯源的(证书上有说明);2、国家批准的一级、二级标物和标准样品。 /p p br/ /p
  • 柯力传感领投点联传感天使轮 开拓精密测量传感器市场
    2023年7月,宁波柯力传感科技股份有限公司(“柯力传感”)与深圳点联传感科技有限公司(“点联传感”)正式签署协议,完成天使轮投资。柯力传感是此次点联传感天使轮融资的领投方。   深圳点联传感科技有限公司正式成立于2022年,是由多名清华大学博士领衔的高层次人才硬核团队,精密仪器专业出身,专注传感检测研究15年。   点联传感在精密光学系统、高速硬件电路以及综合检测算法方面有深厚的研究基础,依托底层高速高精度CMOS激光测量传感器技术框架,逐步拓展对射式、反射式以及同轴共聚焦的产品矩阵,实现对工业品形位尺寸的精密检测与定位,提高生产效率与性能。未来,点联传感将在产学研基础上,进一步构建名校传感器成果转化平台,立志解决中国工控及其他领域中高端传感器卡脖子问题。据悉,柯力投资点联传感主要是基于以下三个方面的考虑:   第一、当前国内精密测量传感器的发展仍处于起步阶段,未来是一个确定性的发展机会,是柯力布局传感器行业的重要市场方向。   第二、高精密测量传感器有一定的技术壁垒,需要依赖技术型团队才能打造升级产品,形成品牌。点联传感团队是由多名精密仪器专业出身的博士组成,专业技术能力强。   第三、通过柯力投资与赋能,可以快速提升点联传感的客户拓展能力,整体价值实现1+1>2。   当前,中国制造业正在向高精度、智能化的方向转型升级。高精度工控传感器是制造装备的基础要素,柯力传感对点联传感的投资与赋能,将助力其成为中国制造业转型升级过程中的国内外一流传感器品牌,同时,也将加速柯力从单一物理量传感器向多物理量传感器融合的步伐与进程。
  • 测量与标准,质量与安全 (TD-MSQS 2022)国际研讨会二轮通知
    第四届药物及诊断试剂研发与质控——测量与标准,质量与安全(TD-MSQS 2022)国际研讨会二轮通知药物及诊断试剂的有效性评价和质量的精确控制是目前全球生物产业面临的巨大挑战之一,是企业研发的重点,是标准化工程化开发的前提。为推动体外诊断与药物工程化发展,加强计量及分析表征技术对质量控制及标准化的支撑,更好地促进我国体外诊断与药物研发生产等相关技术交流,中国计量科学研究院和国际计量局(BIPM) 从 2016 年起已成功举办了三届“药物及诊断试剂研发与质控——测量与标准,质量与安全国际研讨会(TD-MSQS)”。国际计量局、国际检验医学溯源联合委员会(JCTLM)、世界卫生组织(WHO)、国际临床化学联合会(IFCC)等国际组织,及多国计量院和世界著名生物医药企业的国际代表和中国科学院、中国工程院、相关科研院所、高校和企业的国内代表参加了会议。与会代表以测量和计量技术为桥梁,针对前沿研究、药物研发、临床医学检验技术及标准化等研究热点展开了交流,促进了新领域的发展,加强了世界各国、各组织的交流与合作,建立了前沿研究与工程化转化的桥梁与纽带;同时为研发、质控、科技创新以及产业化等全链条合作奠定了基础,在国际上获得了广泛赞誉。2022 年 8 月 19 日至 21 日,中国计量科学研究院、国际计量局拟联合举办第四届“药物及诊断试剂研发与质控——测量与标准,质量与安全(TD-MSQS 2022)”国际研讨会,以期进一步促进该领域的学术交流和技术发展,提升企业的研发水平和产品质量。本次会议将在成都市政府的支持下,在四川省成都市举行。一、 组织委员会主席:方向,中国计量科学研究院 院长副主席:Robert WIELGOSZ,国际计量局(BIPM)化学部 主任委员(国内)(按照姓氏拼音排序,排名不分先后):曹程明,上海市计量测试技术研究院陈宝荣,北京金域医学检验实验室董劲春,国家药监局医疗器械技术审评中心段宇宁,中国计量科学研究院高蔚,中国计量科学研究院 胡文言,中国生化制药工业协会黄宪章,广东省中医院蒋兴宇,南方科技大学居漪,上海市临床检验中心李红梅,中国计量科学研究院李亮,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所李绍平,澳门大学李艳梅,清华大学梁琼麟,清华大学林金明,清华大学林学勇,南京市计量监督检测院吕弋,四川大学马爱文,中国计量测试学会 倪小丽,中国计量科学研究院宋淑英,中国计量科学研究院万渝平,成都市食品检验研究院王会如,北京市医疗器械检验所王勇,天津大学吴爱国,中国科学院宁波材料技术与工程研究所吴波尔,国家科技图书文献中心邢新会,清华大学徐学林,中国计量科学研究院颜光涛,中国人民解放军总医院第一医学中心杨晓莉,中国人民解放军总医院第三医学中心张金兰,中国医学科学院药物研究所张丽华,中国科学院大连化学物理研究所张学记,深圳大学张渝英,国家科技基础条件平台中心赵海波,北京市计量检测科学研究院赵永席,西安交通大学郑仁朝,浙江工业大学周江,北京大学朱美娜,国家市场监督管理总局委员(国外)(按照姓氏拼音排序,排名不分先后):Fouad ATOUF,美国药典委员会(USP)Philippe GILLERY,国际临床化学联合会(IFCC) Graham JONES,国际实验室认可合作组织(ILAC) Ralf JOSEPHS,国际计量局(BIPM)Andre LODI,欧洲药品质量管理局(EDQM) Sang-Ryoul PARK,韩国标准科学研究院(KRISS)Elvar THEODORSSON,国际检验医学溯源联合委员会(JCTLM)Hubert VESPER,美国疾病控制与预防中心(CDC)Ian YOUNG,国际临床实验室检验结果一致性联盟(ICHCLR) 秘书处:秘书长:李红梅副秘书长:倪小丽,徐学林,张庆合,蔡娟秘书处电话:010-6452 4703、010-6452 4705邮箱:pptd@nim.ac.cn二、 学术委员会主 席:张玉奎 院士,中国科学院大连化学物理研究所谭天伟 院士,北京化工大学院士专家(按照姓氏拼音排序,排名不分先后): 陈芬儿,复旦大学樊春海,中国科学院上海应用物理研究所顾瑛,中国人民解放军总医院第一医学中心江桂斌,中国科学院生态环境研究中心李天初,中国计量科学研究院李言荣,四川大学任其龙,浙江大学谭蔚泓,湖南大学王海舟,中国钢研科技集团王玉忠,四川大学魏于全,四川大学华西医院薛群基,中国科学院宁波材料技术与工程研究所应汉杰,南京工业大学詹启敏,北京大学医学部张钟华,中国计量科学研究院郑裕国,浙江工业大学国内委员(按照姓氏拼音排序,排名不分先后):陈宝荣,北京金域医学检验实验室陈春英,国家纳米科学中心邓玉林,北京理工大学方晓红,中国科学院化学研究所胡宁,南京市计量监督检测院居漪,上海市临床检验中心 李红梅,中国计量科学研究院李亮,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所李绍平,澳门大学梁琼麟,清华大学林金明,清华大学刘刚,上海市计量测试技术研究院吕永琴,北京化工大学吕允凤,国家药监局医疗器械技术审评中心毛兰群,北京师范大学田长麟,中国科学技术大学田志新,同济大学汪乐余,北京化工大学王晓春,青岛科技大学吴爱国,中国科学院宁波材料技术与工程研究所颜光涛,中国人民解放军总医院第一医学中心杨晓莉,中国人民解放军总医院第三医学中心杨昭鹏,国家药典委员会再帕尔• 阿不力孜,中央民族大学张丽华,中国科学院大连化学物理研究所张新荣,清华大学张学记,深圳大学郑仁朝,浙江工业大学周江,北京大学国外专家(按照姓氏拼音排序,排名不分先后):Neil ALMOND,英国国家生物制品检定所(NIBSC) Tony BADRICK,澳大利亚皇家病理质控中心(RCPQAP) Matthew BORER,美国礼来公司Jonathan CAMPBELL,英国国家测量实验室(NML) Christa COBBAERT,国际临床化学联合会(IFCC) Gavin O’CONNOR,德国联邦物理技术研究院(PTB)Vincent DELATOUR,法国国家计量院(LNE)Carlos GONZALEZ,美国国家标准与技术研究院(NIST) Bernd GÜTTLER,德国联邦物理技术研究院(PTB)Jim HUGGETT,英国国家测量实验室(NML) Ralf JOSEPHS,国际计量局(BIPM)Anja KESSLER,德国科隆公司(DGKL) Qinde LIU,新加坡卫生科学局(HSA)Gary MYERS,国际检验医学溯源联合委员会(JCTLM) Mauro PANTEGHINI,意大利米兰大学(CIRME) Karen PHINNEY,美国国家标准与技术研究院(NIST)Milena QUAGLIA,英国国家测量实验室(NML) Max RYADNOV,英国国家物理实验室(NPL) Claudia SWART,德国联邦物理技术研究院(PTB)三、 会议安排会议时间:2022 年 8 月 19 日至 21 日会议地点:四川省成都市 温江区大会主题:测量与标准,质量与安全会议专题:A:药物表征与质量保证召集人:Fouad ATOUF,Matthew BORER,Andre LODI,张金兰, 张丽华,梁琼麟B:体外诊断试剂研究和质量控制召集人:Gavin O’CONNOR,Ian YOUNG,陈宝荣,颜光涛, 杨晓莉,盛丹,邹继华,孙可其C:标准、法规与计量召集人:Ralf JOSEPHS,Jim HUGGETT,杨昭鹏,李红梅8 月18 日19 日20 日21 日上午现场报到开幕式大会报告A/B/C专题分会A/B/C专题分会下午大会报告四、 会议语言中、英文(PPT 为英文)五、 会议组织主办:中国计量科学研究院、国际计量局协办:国际检验医学溯源联合委员会、国家标准物质资源库、全国临床医学计量技术委员会、全国仪器分析测试标准化技术委员会(SAC/TC481)指导:国家市场监督管理总局六、 论文摘要本次会议于即日起接收论文摘要,摘要截止日期为 2022 年 7 月15 日。摘要提交模板下载,请登录 http://www.tdmsqs.com。优秀稿件将推荐至 SCI 期刊 Accreditation and Quality Assurance,《计量科学与技术》杂志,以会刊形式发表。会议免费提供 Poster 展示区并设置优秀 Poster 评选,请根据网站模板自行制作。七、 会议注册及缴费本次会议可通过官方网站 http://www.tdmsqs.com注册,也可通过手机微信扫描二维码注册。
  • 光学计量仪器:解读精密测量的利器
    光学计量仪器作为现代科学和工业领域中不可或缺的工具,通过利用光学原理进行精确测量,在各个领域发挥着重要作用。本文将介绍光学计量仪器的定义、原理以及其在科学研究和工业应用中的重要性。  第一部分:光学计量仪器的定义和分类  定义:光学计量仪器是基于光学原理设计和制造的精密测量设备,用于测量长度、角度、形状等物理量。  分类:光学计量仪器可以根据其功能和应用领域进行分类,包括测微计、激光干涉仪、投影仪、扫描电子显微镜等。每种仪器都有其特定的测量原理和适用范围。  第二部分:光学计量仪器的原理和工作方式  光学原理:光学计量仪器利用光的传播和反射、折射等特性进行测量。例如,激光干涉仪利用激光光束的干涉现象测量长度和形状,投影仪通过光学系统投影图像进行测量等。  工作方式:光学计量仪器通常利用光源、探测器、光学透镜和其他相关组件构成测量系统。通过精确的光学路径设计和信号处理,可以实现高精度的测量结果。  第三部分:光学计量仪器在科学研究中的应用  物理学研究:光学计量仪器在物理学领域中广泛应用,例如用于测量材料的光学性质、表面形貌和精细结构等,为理论研究提供重要数据。  生物医学研究:在生物医学研究中,光学计量仪器可用于测量细胞、组织和生物标本的大小、形状和表面特征,为疾病诊断和治疗提供依据。  材料科学研究:光学计量仪器在材料科学领域中用于测量材料的机械性能、光学性能和电子性能,为新材料的开发和应用提供支持。  第四部分:光学计量仪器在工业应用中的重要性  制造业:光学计量仪器在制造业中广泛应用,例如测量零部件的尺寸和形状,确保产品的精度和质量。  航空航天:光学计量仪器可用于航空航天领域中对飞行器、航天器以及相关部件进行精确测量,确保飞行安全和性能。  汽车工业:在汽车制造中,光学计量仪器可用于测量汽车外观、内饰和关键零部件的尺寸和形状,确保产品符合设计要求。  光学计量仪器作为精密测量的利器,在科学研究和工业应用中发挥着不可或缺的作用。通过利用光学原理和精确的测量系统,这些仪器能够提供高精度、可靠的测量结果,满足各行各业对于精密测量的需求。  随着科技的不断进步,光学计量仪器也在不断创新和发展。新的技术和方法被引入,以提高测量精度、扩大测量范围和增加测量功能。同时,仪器的便携性和自动化程度也得到了提升,使得使用更加方便和高效。  然而,光学计量仪器的应用并不仅限于科学研究和工业领域。在日常生活中,我们也可以发现它们的身影。例如,眼镜店使用计量仪器来准确测量眼镜度数;珠宝商使用显微镜和投影仪来评估珠宝的品质和工艺。  总之,光学计量仪器在现代社会中扮演着重要的角色,推动着科学技术的发展和产业的进步。通过持续的创新和应用,光学计量仪器将继续为我们提供精密测量的利器,助力于各个领域的科研、生产和品质控制,推动着社会的发展和进步。
  • 河南师范大学物理学:聚焦基础物理问题 着力攻破红外光谱测量等领域“卡脖子”问题
    您知道什么是光谱发射率吗?敲黑板!光谱发射率是衡量材料辐射特性的重要热物性参数,其精确测量一直是国防、航空航天、金属冶炼等领域亟待解决的关键技术问题。12月24日,河南师范大学副校长、物理学科带头人刘玉芳教授告诉大河网记者,他和所在团队长期致力于发射率测量技术研究,目前已建立了完备的低温、中温、高温及超高温材料发射率高精度测量体系,为红外隐身、飞行器热控设计、辐射测温等提供关键数据和模型,研究成果在党的十九大开幕当天作为科技类唯一新闻被央视《新闻联播》报道。关注丨河南师范大学物理学被遴选为“一流”创建学科河南师范大学物理学学科历史悠久,源远流长,是学校的优势专业,培养掌握物理学的基本理论、基本知识及实验技能,具备一定科研能力,能胜任高等学校和中学物理学教学,以及其他物理学或相关科学技术领域中科研、教学、技术和相关管理工作的高级专门人才。今年9月,在省政府举行的新闻发布会上,省教育厅党组书记宋争辉提出要实施“双一流”学科创建工程,遴选7所高校的11个学科作为“双一流”创建学科,力争新增1~2所高校进入国家“双一流”建设行列。河南师范大学两个学科被遴选为“一流”创建学科,物理学就是其中之一。一流学科是一流大学的核心和基础,建设一流大学离不开一流学科的支撑。作为“双一流”建设的“后备军”,河南师范大学物理学学科有哪方面优势?已取得哪些建设成效?未来要实现什么目标?优势丨国家首批特色专业拥有国家和省级教学科研平台7个记者获悉,河南师范大学物理学是河南省最早实现全国优秀博士学位论文、国家优秀青年基金、国家基金委重大仪器专项突破的学科。2016年全球物理学领域自然指数排名,居全国高校第38位、地方师范大学第1位、河南高校第1位;物理学在全国第四轮学科评估中为B,排名居国内地方师范大学第2位、河南省高校第1名。“前沿物理与清洁能源材料”学科群于2015和2020年先后入选河南省特色优势学科(群)A类和特色骨干学科(群)建设A类,在河南省优势特色学科期满评价中位居特色类学科第1名、全省所有35个优势特色学科第3名。据刘玉芳介绍,学科拥有国家级物理实验教学示范中心、动力电源及关键材料国家地方联合工程实验室、河南省光伏材料重点实验室、河南省红外材料光谱测量与应用重点实验室、河南省光电传感集成应用重点实验室、光电子技术及先进制造河南省工程实验室、河南省高等学校学科创新引智基地等国家和省级教学和科研平台7个。物理学专业是国家首批特色专业、国家一流本科专业建设点、河南省专业综合改革试点专业,通过教育部首批师范专业二级认证。对标丨形成三大优势服务重大科学工程、航空航天和新能源行业今年3月份,教育部就“双一流”建设成效评价工作答记者问,明确指出成效评价考察内容的框架,指出核心性维度是“双一流”建设总体方案五大建设任务和五大改革任务的集中综合反映。学科建设评价,设人才培养、科学研究、社会服务、教师队伍建设四个方面。对标“双一流”建设成效评价考察核心性维度,河南师范大学物理学学科建设情况如何?刘玉芳称,学科坚持以先进的物理基础研究引领学科高质量发展的建设理念,采取构建以方向团队为抓手的学科运行管理机制,实行以目标任务为牵引的学科资源配置机制,完善以绩效贡献为导向的学科考核激励机制,实施以青年教师为核心的学科能力提升计划等具体措施,既注重前沿物理基础理论创新,又关注国家及区域发展重大需求,若干研究成果居国内领先水平,并已形成学科三大优势。在重大科学工程上,粒子物理团队致力于标准模型精确检验、新物理寻找等重大科学问题研究,作为“北京正负电子对撞机”(BES-III)和“超级 B 工厂”(Belle-II)国际合作组成员,承担数据分析任务,在国际上首次发现Zc(4020)新粒子,开辟了中性类粲偶素结构研究新领域;在新物理方面的研究为大型强子对撞机和锦屏地下暗物质探测实验提供理论支撑,得到暗物质性质最强限制,实现暗物质探测新突破;在重味物理方面的理论研究与 Belle-II 实验密切关联。近五年,团队成果被《Particle Data Book》采用 12 次,被国际大科学实验合作组引用 50 多次。在航空和航天领域,光谱测量团队主持的国家重大科研仪器研制项目“低温光谱发射率测量实验装置”,解决了发射率测量中的一些关键技术难题,建立了完备的高精度光谱发射率测量体系,实现国内高温最高(3000K)、低温最低(213K),为航空航天等提供了核心数据和模型。研究成果为我国航天工业和基础研究提供了重要的技术支持,推动了光谱发射率测量技术的标准化进程。在新能源行业方面,学科与河南电池研究院等10余家企业合作。与新乡市中科科技有限公司合作开发的高安全隔膜材料,已形成年产2亿平方米的生产能力,产品质量处于行业领先地位。与河南锂动电源有限公司合作开发的动力锂离子电池,形成年产2GWh的生产能力,产品供应东风、中铁、中隧等国内知名企业。研发出第二代动力锂离子电池体系,获国家 863 计划等项目支持;为新乡获得“中国电池工业之都”美誉做出贡献。同时,学科尤其注重人才培养。学科站位“为党育人,为国育才”的政治高度,落实立德树人根本任务,充分发挥师资力量雄厚、科研平台先进、人才培养体系完备的优势,全面提高人才培养质量。办学历史上培养出张统一中科院院士,张新民、刘玉鑫、刘峰奇、杨金民、杨亚东、李海波等一批具有重要影响或取得卓越成就的国家级人才,还培养了一批中学教学名师、名校长。目标丨聚焦高能物理等前沿基础物理问题集中资源开展红外光谱测量等方向应用基础研究今后,学科将紧紧围绕国家和河南省的战略需求,瞄准物理前沿,推进学科交叉融合,凝练目标、强化优势、努力聚焦高能物理和核物理、光学和凝聚态物理研究领域中前沿基础物理问题;集中资源开展红外光谱测量、半导体物理与器件等方向的应用基础研究,深化科教融合和产教融合,实现学科发展与产业链、创新链、人才链相互匹配、相互促进,加快科技成果转化,为河南省建设国家创新高地作出重要贡献。具体来说,将优化学科研究方向,推进学科交叉融合。聚焦高能物理和核物理、光学、凝聚态物理研究领域中前沿基础物理问题,开展红外光谱测量、量子调控,半导体物理与器件方向的应用基础研究,积极推进红外光谱测量协同创新中心和红外光电测试技术创新联盟建设,服务河南省装备制造、新能源材料和智能传感等产业发展。如何汇聚高端创新人才,引领一流学科发展?刘玉芳指出,将通过加强领军人才的引进和培育,加快实施青年才俊发展计划,做强做大博士后人才蓄水池。组建以领军人才为核心的科研创新大团队,以团队为单元进行评价考核与资源配置,以重大科研任务和区域产业发展实际问题为牵引。力争“十四五”时期,学科引育领军人才3-5人,建设科研创新团队5-7个,引领一流学科发展。还将优化整合现有资源,重点建设高能物理和核物理研究中心、红外光谱测量与应用中心、量子调控实验中心、半导体物理与器件中心等高端实验平台,提升科研创新能力和水平,培育建设河南省光谱测量与光电器件实验室,力争实现国家级平台突破。“此外,突出优势特色,培育实施一流课题10个左右,力争产出一批可以领跑或并跑的高水平科研成果,着力攻关解决红外光谱测量、半导体物理等领域在先进金属冶炼和智能传感等产业中的‘卡脖子’关键技术问题。” 刘玉芳说。
  • 国仪量子发布钻石单自旋量子精密测量谱仪新品
    量子钻石单自旋谱仪是一台以NV色心自旋磁共振为原理的量子实验平台。该谱仪通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对钻石中氮—空位(NV色心)发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,与传统顺磁共振、核磁共振相比,具有初态是量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等独特优势。带有负电的NV色心具有优良的量子特性。当施加532nm的绿色激光,电子从基态跃迁到激发态,从激发态衰减到基态的过程中,会发出红色荧光。ms=0态的荧光强度比较强,而ms=±1态发出的荧光比较弱,可以通过荧光强度区分自旋状态。量子钻石单自旋谱仪具有超高灵敏度与纳米级超高分辨率,能在室温大气条件下运行,可以完成单分子、单细胞的微观磁共振谱学和成像。该谱仪具备高保真度量子自旋态调控技术,通过自主研发的50ps时间精度脉冲发生器以及宽带高功率微波调制器件,能够实现对自旋低噪声、高效、快速的量子相干操控。与谱仪配套的高智能化控制与信号采集软件,能够实现自动光路调节、自动磁场调节以及长时间的无人值守自动测样实验,是科研实验的好搭档。公司同时具有完善的高品质金刚石探针制备工艺,可以自主制备长相干时间、高稳定度的金刚石探针。产品参数:产品特点:实现单自旋灵敏度,纳米级分辨率的磁共振谱学方法;50皮秒时间精度,超高谱线分辨率,高保真度量子自旋态操控;智能化仪器控制和信号采集;完善的金刚石探针制备技术;可进行长时间无人值守实验。欢迎下载样本了解更多产品详情。 创新点:量子钻石单自旋谱仪是一台以NV色心自旋磁共振为原理的量子实验平台。该谱仪通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对钻石中氮—空位(NV色心)发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,其具有超高灵敏度与纳米级超高分辨率,可以完成单分子、单细胞的微观磁共振谱学和成像,可在室温大气条件运行,对于生物样品具有良好的兼容性。与传统顺磁共振、核磁共振相比,具有初态是量子纯态,自旋量子相干时间长,量子操控能力强大,量子塌缩测量实验结果直观等独特优势。 带有负电的NV色心具有优良的量子特性。当施加532nm的绿色激光,电子从基态跃迁到激发态。从激发态衰减到基态的过程中,会发出红色荧光。ms=0态的荧光强度比较强,而ms=± 1态发出的荧光比较弱,可以通过荧光强度区分自旋状态。 钻石单自旋量子精密测量谱仪
  • 中国科大在量子精密测量和检验超越标准模型领域取得重要进展
    中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副研究员等在量子精密测量和检验超越标准模型领域取得重要进展,利用自主研制的量子自旋放大技术实现了对一类超越标准模型的宇称破缺相互作用的超灵敏检验,实验结果提升国际纪录至少5个数量级,弥补了现有天文学观测的空白。相关研究成果于1月6日以“Search for exotic parity-violation interactions with quantum spin amplifiers”为题在线发表于国际学术期刊《Science Advances》上[Sci. Adv. 9, eade0353 (2023)]。粒子物理标准模型是20世纪物理学建立的最伟大的模型之一。然而,尽管标准模型取得了巨大的成功,但许多物理现象如暗物质、暗能量、中微子振荡、正反物质不对称性等无法被很好解释。为此,许多理论预言了可能存在超越标准模型的新轻玻色子,如轴子、暗光子、Z玻色子等,其可以作为暗物质的候选粒子,补充现有的标准模型理论。这些新粒子的能量可能跨度几十个量级的范围。对于低能区的新粒子 (远小于1eV),更加凸显出粒子的波动性,它们的德布罗意波长甚至要比现在的大型对撞机还要大,因此不适于使用粒子对撞器与加速器等高能装置进行研究。量子传感器如原子磁力仪、原子钟弥补了高能装置对这类超轻暗物质候选粒子的探测空白,但因这些新粒子与标准模型内粒子的相互作用十分微弱,亟需一种高灵敏度的量子传感器对标准模型外的新物理进行研究。图1 检验新相互作用的实验装置和相应的磁探测灵敏度。彭新华教授研究组利用近期发展的量子自旋放大器技术(图1A)[Nat. Phys. 17, 1402–1407 (2021)],实现了对待测磁信号2个数量级的放大(图1B),并将其应用于超越标准模型的新粒子与新相互作用的搜寻,在国际上提出了“蓝宝石”研究计划,英文缩写SAHPPHIRE(SpinAmplifier for Particle PHysIcs REsearch)。该计划的首批实验约束了一种由Z玻色子诱导的自旋相互作用,如图1C所示,此类奇异相互作用是宇称不守恒的,其强度正比于自旋源内的电子自旋数量。因此本实验采用了两个原子气体室,一个利用惰性气体氙原子作为自旋传感器,一个利用碱金属铷原子作为自旋源。自旋源内的碱金属原子通过激光泵浦实现约1014的电子极化自旋数量,并由泵浦光间断极化,从而产生一个交流的震荡奇异场作用于量子自旋传感器上,并被进一步放大和探测。相较于其他应用于新物理搜寻的共振技术,量子自旋放大器中的铷原子充当嵌入式磁强计,实现了惰性气体氙原子的连续极化和原位测量。相比之下,原位测量提供的一个显著优势是由于大费米接触放大因子而增强核共振信号。此外,由于氙核自旋通过与极化铷原子的自旋交换碰撞而连续极化,自旋放大器可实现对奇异场的连续搜索。由于这些独特的优点,自旋放大器更适用于奇异相互作用的超灵敏连续波检测。正因如此,本实验对电子与中子之间的宇称破缺奇异相互作用的约束较国际前沿实验界限提高了5个数量级(如图2A),且对中子与质子之间的奇异相互作用进行了首次探索(如图2B)。不仅如此,SAPPHIRE计划仍有很大的性能提升空间,研究人员提出利用K-3He自旋放大器与固体自旋源,有望将对此类奇异相互作用的实验约束界限进一步提升8个量级。图2 新奇相互作用实验界限。审稿人对这一工作有高度评价:“The result is a clearly a major improvement for the field”(该领域的一个重大提升),“What is particularly remarkable about these results is that they have established strong new constraints, which have improved prior bounds by several orders of magnitude, in a region of parameter space wher there are little or no constraints from astrophysics ”(该实验最引人注目的是在一个几乎没有天体物理学约束的参数空间区域建立了强有力的新约束,将先前的约束提高了多个数量级)。这一成果展示了SAPPHIRE计划下量子精密测量技术与粒子物理学研究的有机结合,有望激发宇宙天文学、粒子物理学和原子分子物理学等多个基础科学的广泛兴趣。中国科学院微观磁共振重点实验室博士研究生王元泓和黄颖为该文共同第一作者,彭新华教授和江敏副研究员为该文共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。
  • 提质增效、规范发展,2024年7月份有745份标准将实施
    提质增效、规范发展,2024年7月份有745份标准将实施随着7月的到来,一批新的国家标准、行业标准及地方标准开始实施,涵盖了食品安全、环境保护、石油化工、轻工纺织等多个领域。这些新标准的实施将进一步推动相关行业的规范化发展,提升产品质量和安全水平。食品安全方面:《肉松质量通则》、《膨化食品质量通则》等多项食品质量标准开始实施,为相关食品的生产提供了明确的质量要求。《食品小作坊生产加工管理规范》的实施将有助于规范小型食品生产企业的操作,保障食品安全。除此之外还有使用拉曼光谱分析的系列《出口食品中农用化学物质的快速检测方法》将实施。环境保护领域:《生态环境损害鉴定评估技术指南》等标准的实施,将为生态环境保护提供技术支持。《制鞋工业大气污染物排放标准》等污染物排放标准的实施,有助于减少工业污染。化工塑料方面:《化学纤维 重金属含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法》为化学纤维中重金属检测提供新的方法。另外还有大量的化工试剂质量行业标准将实施,为化学试剂质量提供保障。冶金矿产方面:《镓基液态金属化学分析方法 第1部分:铅、镉、汞、砷含量的测定 电感耦合等离子体质谱法》等系列标准为矿物等检测提供检测方法。此外,在医疗卫生、电力半导体、能源等领域也有多项新标准开始实施。这些标准的实施将对相关行业产生深远影响,推动产品质量提升和行业技术进步。具体2024年6月份主要新实施的标准如下:需要相关标准的,点击链接即可下载收藏↓农林牧渔食品标准(48份)GB/T 23968-2022肉松质量通则 GB/T 22699-2022膨化食品质量通则 GB/T 23969-2022肉干质量通则 GB/T 23586-2022酱卤肉制品质量通则 GB/T 23493-2022中式香肠质量通则 GB/T 20711-2022熏煮火腿质量通则 GB/T 23492-2022培根质量通则 GB/T 23970-2022卤蛋质量通则 GB/T 20712-2022火腿肠质量通则 GB/T 11856.2-2023烈性酒质量要求 第2部分:白兰地 GB/T 43559-2023蜂胶生产技术规范 SN/T 5742-2023鱼类及其制品中金枪鱼、鳕鱼和虹鳟鱼成分快速检测方法 PCR—试纸条法SN/T 5668-2023水禽圆环病毒感染检疫技术规范 SN/T 5644.10-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第10部分:亚胺硫磷 SN/T 5644.9-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第9部分:地虫硫磷 SN/T 5644.8-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第8部分:三唑磷 SN/T 5644.7-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第7部分:毒死蜱 SN/T 5644.6-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第6部分:腈菌唑 SN/T 5644.5-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第5部分:噻菌灵 SN/T 5644.4-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第4部分:多菌灵 SN/T 5644.3-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第3部分:恩诺沙星和环丙沙星 SN/T 5644.2-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第2部分:孔雀石绿和结晶紫 SN/T 5644.1-2023出口食品中农用化学物质的快速检测方法 拉曼光谱法 第1部分:总则SN/T 5326.4-2023进出口食品化妆品专业分析方法验证指南 第4部分:分子生物学方法 DB6108/T 88-2024休闲农业园区分类与评价规范 DB1529/T 1-2024飞播造林成效调查监测技术规范 DB42/T 1204-2024湖北省柑橘主要病虫害绿色防控技术规程 第1部分:主要害虫绿色防控技术 DB42/T 1104-2024机采棉生产技术规程 DB42/T 2246.3-2024实验用猫 第3部分:饲养与管理 DB42/T 2246.2-2024实验用猫 第2部分:寄生虫学等级及监测 DB42/T 2246.1-2024实验用猫 第1部分:微生物学等级及监测 DB42/T 2245.1-2024饲料中真菌毒素类物质的测定 第1部分:环匹阿尼酸的测定 液相色谱-串联质谱法 DB42/T 2244.1-2024西甜瓜设施栽培技术规程 第1部分:西瓜大棚吊蔓栽培 DB42/T 2243-2024猕猴桃采后贮藏技术规程 DB42/T 2242-2024水产品中羧甲基赖氨酸的测定 液相色谱法 DB42/T 2241-2024鱼腥草生产技术规程 DB42/T 2240-2024中药材连翘生产技术规程 DB42/T 2239-2024菜用桑生产技术规程 DB42/T 2238-2024萝卜地方品种提纯复壮技术规程 DB43/T 2991-2024水产养殖环境(水体、底泥)中大环内酯类抗生素的测定 液相色谱-串联质谱法 DB43/T 2990-2024水产养殖环境(水体、底泥)中地西泮的测定 液相色谱-串联质谱法 DB 1401/T 20—2024食品小作坊生产加工管理规范 DB5309/T 75-2024藜麦品种 滇宇藜6号 DB5309/T 74-2024藜麦品种 滇宇藜5号 DB31/T 1464-2024池塘温室南美白对虾、罗氏沼虾三茬轮养技术规程 DB36/T 1913-2023食品安全“两个责任”工作绩效评估指南 DB36/T 1912-2023食品安全满意度监测指南 DB11/T 1992.5-2023食品生产企业质量管理规范 第5部分:冷链即食食品环境环保(14份)GB/T 43871.1-2024生态环境损害鉴定评估技术指南 生态系统 第1部分:农田生态系统 GB/T 43678-2024生态系统评估 生态系统服务评估方法 GB/T 24021-2024环境管理 环境标志和声明 自我环境声明 (II型环境标志) GB/T 43743-2024工业回用水处理设施运行管理导则 GB/T 18916.13-2024工业用水定额 第13部分:乙烯和丙烯 GB/T 43517-2023物理环境的人类工效学 通过环境调查(物理量测量和人的主观评价)对环境进行评估 DB43/T 2957-2024水质 高氯酸盐的测定 离子色谱法 DB34/ 4809—2024制鞋工业大气污染物排放标准 DB31/T 1466-2024土壤和地下水石油烃(C10_C40)中脂肪族和芳香族分类及分级测定 气相色谱法 DB42/T 2222-2024机械防烟排烟设施物联网系统技术规范 DB12/ 1302-2024加油站大气污染物排放标准 DB36/T 1932-2024环境空气 颗粒物的测定 β射线法 DB36/T 1931-2024固定污染源废气 流速在线监测 光闪烁法 DB36/T 1919-2023水质 无机元素的现场快速测定 便携式单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法 医药卫生标准(41份)GB/T 43641-2024生物学全同胞关系鉴定技术规范 GB/T 43642-2024法医学个体识别技术规范 GB/T 43640-2024听觉功能障碍法医临床鉴定技术规范 GB/T 43639-2024视觉功能障碍法医临床鉴定技术规范 GB/T 43650-2024野生动物及其制品DNA物种鉴定技术规程 GB/T 43459-2023洁净室及受控环境中细胞培养操作技术规范 GB/T 35594-2023医药包装用纸和纸板 GB/T 30130-2023胶版印刷纸 GB/Z 43468.1-2023残障人辅助技术系统和辅助器具 轮椅车系固和乘坐者约束系统 第1部分:一般要求和试验方法 GB/T 19267.7-2023法庭科学 微量物证的理化检验 第7部分:气相色谱-质谱法 GB/T 21679-2023法庭科学 DNA数据库建设规范 GB/T 43576-2023口腔清洁护理用品 牙膏对去除外源性色斑效果的实验室测试方法 GB/T 43544-2023口腔清洁护理用品 牙膏对牙结石抑制率的实验室测试方法 GB/T 43628-2023空气中病原微生物宏基因组测序鉴定方法 SN/T 5619.8-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第8部分:无纺布 SN/T 5619.7-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第7部分:防护帽 SN/T 5619.6-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第6部分:手套 SN/T 5619.5-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第5部分:一次性隔离衣 SN/T 5619.4-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第4部分:防护服 SN/T 5619.3-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第3部分:儿童口罩 SN/T 5619.2-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第2部分:防护口罩 SN/T 5619.1-2023进出口医用防护用品安全项目技术规范 第1部分:通则 SN/T 5487-2023十足目虹彩病毒1感染检疫技术规范 SN/T 5665-2023鲁氏耶尔森氏菌检测技术规范 YY/T 1899-2023可吸收医疗器械植入后组织病理学样本制备与评价方法 YY/T 1897-2023纳米医疗器械生物学评价 遗传毒性试验 体外哺乳动物细胞微核试验 YY/T 1896-2023光谱辐射治疗设备波长范围界定方法 YY/T 1894-2023医用磁共振设备可靠性指标验证方法 YY/T 1884-2023固定式含铜宫内节育器 YY/T 1873-2023麻醉和呼吸设备 笑气吸入镇静镇痛装置 YY/T 1754.3-2023医疗器械临床前动物研究 第3部分:用于评价补片组织学反应与生物力学性能的动物腹壁切口疝模型 YY/T 1437-2023医疗器械 GB/T 42062应用指南 YY/T 0907-2023医用无针注射器 要求及试验方法 YY/T 0338-2023气管切开插管和接头 YY/T 1878-2023正电子发射断层成像装置数字化技术要求 YY/T 1869-2023探测器阵列剂量测量系统 性能和试验方法 YY/T 0793.1-2022血液透析和相关治疗用液体的制备和质量管理 第1部分:血液透析和相关治疗用水处理设备 YY/T 0299-2022医用超声耦合剂 DB43/T 2995-2024综合医院分级心理护理规范 DB42/T 2208.5-2024物理气相沉积多层硬质涂层的成分、结构及性能评价 GB/T 43599-2023石油天然气钻采设备 机械式固井胶塞的测试与评价 SN/T 5574-2023
  • 精密测量院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪
    近日,精密测量院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪,并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象,相关研究成果 6月30日发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象,以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性好且内外态精确可控的特点,基于该体系的物质波干涉仪近年来成为精密测量和基础物理研究的重要工具。目前在超冷原子气体中实现的物质波干涉主要是通过操控物质波的平动自由度实现分束,观测具有不同线动量的物质波干涉条纹进行相位测量。而另一方面,由角动量表征的转动是体系另一个重要自由度,并且超冷量子气体中的角动量与体系的涡旋、超流等量子现象具有密切的联系。在超冷原子气体中可以基于不同的角动量态实现一类新型的涡旋物质波干涉,有望用于测量体系的外部磁场、转动、粒子间相互作用和几何相位等物理量。实现涡旋物质波干涉的前提是在超冷原子气体中可控的制备和操控涡旋态。近年来携带角动量的拉盖尔-高斯光与冷原子相互作用研究的进展,为建立涡旋物质波干涉仪奠定了基础。研究团队近年来对超冷原子气体的涡旋光场调控开展了研究,掌握了利用涡旋光场驱动双光子拉曼跃迁实现超冷原子涡旋态的制备、操控与测量方法,测量了自旋-角动量耦合超冷原子气体的量子相变[Physical Review Letters 122, 110402 (2019)]。涡旋物质波干涉仪的实验构型  在前期工作的基础上,研究团队利用偏置磁场在铷87原子F=1超精细能级的三个磁子能级间产生较大的二阶塞曼频移。团队利用一对具有不同角动量的拉曼光束诱导双光子跃迁,获得干涉仪的第一个分束器,干涉仪的两臂具有不同的自旋和角动量(涡旋态);随后利用射频脉冲作为第二个分束器,在两个自旋态(对应分束器的两个输出端口)上都实现涡旋物质波的干涉。通过选择合适的拉曼光和射频脉冲的失谐量,确保原子只布居在两个磁子能级,产生无损耗的分束器。不同于线动量干涉产生的线向干涉条纹,实验上观察到角向干涉条纹。通过对干涉图样的分析,发现两自旋态上的干条纹具有反相位关系(π 相位差),该相位关系不受两涡旋态的角动量差、拉曼光的组成和超冷原子自由膨胀时间等实验参数的影响。提出了利用涡旋物质波干涉仪测量磁场的方案,并对磁场测量的灵敏度进行了评估,指出该方案可以测量有限大小的磁场,并且测量灵敏度不受原子数波动的影响。该工作为构建基于涡旋物质波干涉的新型量子传感器提供了实验基础。两自旋态干涉条纹相位关系的实验测量  相关研究成果以“相位锁定的涡旋物质波干涉仪(Phase-locking matter-wave interferometer of vortex states)”为题,发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。精密测量院博士生孔令冉为论文第一作者,特别研究助理高天佑和研究员江开军为通讯作者。  该工作获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际团队以及湖北省创新群体项目等的资助。  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41534-022-00585-5
  • 中科院精密测量院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪
    近日,精密测量院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪,并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象,相关研究成果 6月30日发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。   干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象,以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性好且内外态精确可控的特点,基于该体系的物质波干涉仪近年来成为精密测量和基础物理研究的重要工具。目前在超冷原子气体中实现的物质波干涉主要是通过操控物质波的平动自由度实现分束,观测具有不同线动量的物质波干涉条纹进行相位测量。而另一方面,由角动量表征的转动是体系另一个重要自由度,并且超冷量子气体中的角动量与体系的涡旋、超流等量子现象具有密切的联系。在超冷原子气体中可以基于不同的角动量态实现一类新型的涡旋物质波干涉,有望用于测量体系的外部磁场、转动、粒子间相互作用和几何相位等物理量。实现涡旋物质波干涉的前提是在超冷原子气体中可控的制备和操控涡旋态。近年来携带角动量的拉盖尔-高斯光与冷原子相互作用研究的进展,为建立涡旋物质波干涉仪奠定了基础。   研究团队近年来对超冷原子气体的涡旋光场调控开展了研究,掌握了利用涡旋光场驱动双光子拉曼跃迁实现超冷原子涡旋态的制备、操控与测量方法,测量了自旋-角动量耦合超冷原子气体的量子相变[Physical Review Letters 122, 110402 (2019)]。 涡旋物质波干涉仪的实验构型   在前期工作的基础上,研究团队利用偏置磁场在铷87原子F=1超精细能级的三个磁子能级间产生较大的二阶塞曼频移。团队利用一对具有不同角动量的拉曼光束诱导双光子跃迁,获得干涉仪的第一个分束器,干涉仪的两臂具有不同的自旋和角动量(涡旋态);随后利用射频脉冲作为第二个分束器,在两个自旋态(对应分束器的两个输出端口)上都实现涡旋物质波的干涉。通过选择合适的拉曼光和射频脉冲的失谐量,确保原子只布居在两个磁子能级,产生无损耗的分束器。不同于线动量干涉产生的线向干涉条纹,实验上观察到角向干涉条纹。通过对干涉图样的分析,发现两自旋态上的干条纹具有反相位关系(π 相位差),该相位关系不受两涡旋态的角动量差、拉曼光的组成和超冷原子自由膨胀时间等实验参数的影响。提出了利用涡旋物质波干涉仪测量磁场的方案,并对磁场测量的灵敏度进行了评估,指出该方案可以测量有限大小的磁场,并且测量灵敏度不受原子数波动的影响。该工作为构建基于涡旋物质波干涉的新型量子传感器提供了实验基础。 两自旋态干涉条纹相位关系的实验测量   相关研究成果以“相位锁定的涡旋物质波干涉仪(Phase-locking matter-wave interferometer of vortex states)”为题,发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。精密测量院博士生孔令冉为论文第一作者,特别研究助理高天佑和研究员江开军为通讯作者。   该工作获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际团队以及湖北省创新群体项目等的资助。
  • 新品上市!全新AccuPyc,树立密度测量新标准
    Micromeritics 公司推出新款 AccuPyc 真密度仪,在量测效率、准确性和易用性方面超越基准。Micromeritics 是全球领先的多孔和颗粒材料表征技术供应商,近日推出了新款 AccuPyc 气体比重瓶法密度仪。该仪器采用创新技术使其成为全球市场上集快速、简便、准确为一体的优质真密度测量系统。 对于许多固体材料而言,固体密度的表征非常重要。多孔、颗粒或不规则形状的固体材料很难以传统比重瓶法实现准确的测量,但气体比重瓶法提供了可靠的真密度测量。每台 AccuPyc 都配备了全新 AccuTemp 热电温控技术。温度稳定性变化在 ±0.025 °C 范围内,提高了测量的重复性,缩短了分析时间。与其他气体比重瓶法密度仪相比,全新 AccuPyc 分析时间缩短了 30%,突破了目前气体比重瓶法密度仪的测量速度。AccuPyc 分析温度范围为 4 °C 至 60 °C,是目前最宽的温控范围,确保用户能够在其工艺温度下测量密度,能够模拟生物制药冷藏储存条件乃至高温制造工艺。 全新铰链式、自动对准上盖确保了智能操作以及恒定的仓室体积,保证了可重现性。全新的 Breeze 触控界面提供直观的仪器控制和结果查阅窗口,适用于任何经验水平的用户。集成的 MIC Net 网络模式能够集中存储不同实验室内的密度数据,包括向前兼容现有的 AccuPyc 系统。极宽的分析体积范围从 100 cm³ 下至 0.1 cm³ ,既可以测量大体积,以消除非均质材料中的采样误差;又可以测量小体积,以节省稀缺材料。结合全新的 PowderSafe 粉末安全模式和存储 Method Library 方法库等一系列全新功能,使新 AccuPyc 成为目前市面上更易操作的气体比重法密度仪。 先进的气体模型使得操作人员能够在不进行额外校准的前提下,将分析气体从氦气更改为氮气、空气或其他气体,并减少与压力变化相关的误差。该系统是目前更加精确的气体比重法密度仪,其测量精度为 0.02%,比前一代提高了 30%,这也得益于自动对准上盖、AccuTemp 热电温控技术和先进的气体模型技术。Micromeritics 公司科学副总裁 Jeffrey Kenvin 博士表示:“新一代 AccuPyc 融入了研究级仪器所需的技术,相比前一代,效率、准确性和重复性都得到了显著提升。新款 AccuPyc 在性能和易用性上建立了新标准。” 综合以上,全新 AccuPyc 在效率、准确性和易用性的提升能够使得电池正负极、增材制造、催化、陶瓷、制药等领域的科学家们在材料的开发和优化中更加受益。 欲了解更多信息,请访问:micromeritics.com/accupyc/关于我们Micromeritics 是提供表征颗粒、粉体和多孔材料的物理性能、化学活性和流动性的全球高性能设备生产商。我们能够提供一系列行业前沿的技术,包括比重密度法、吸附、动态化学吸附、压汞技术、粉末流变技术、催化剂活性检测和粒径测定。公司在美国、英国和西班牙均设立了研发和生产基地,并在美洲、欧洲和亚洲设有直销和服务业务。Micromeritics 的产品是全球具有创新力的知名企业、政府和学术机构旗下 10,000 多个实验室的优选仪器。我们拥有世界级的科学家队伍和响应迅速的支持团队,他们能够将 Micromeritics 技术应用于各种要求严苛的应用中,助力客户取得成功。
  • WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机
    WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.设备用途及总体要求 1.1. 设备名称:25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.2. 数量:1套 1.3. 用途:此系统适合各种材料的生物力学性能试验,包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等。如:接骨板、椎间融合器、膝关节、脊柱固定器、金属涂层、髋关节、髓内钉等的力学鉴定。设备设计、制造应符合ISO国际标准,所有零部件和各种仪表的计量单位必须全部采用国际单位(SI)标准。 1.4. 设备的结构应保证有足够的动静态强度、刚度、稳定性和高精度,采用先进技术,保证系统具有良好的动态品质,所选伺服系统执行组件精度高,可靠性好,抗干扰能力强,响应速度快。 1.5. 设备必须具有国际上同行业近年内的先进设计、制造水平,采用新工艺、新材料、新技术(专有技术)。 1.6. 设备必须具有质量的高可靠性,良好的操作性和维修性,能稳定的连续工作。 1.7. 设备必须符合中国有关环保和安全标准。 1.8. 试样的测量,试验控制及数据存储、处理全部计算机化,并且数据具有安全性、可靠性和可移动性。 1.9. 物理量单位制:测量值的单位设置要符合国际标准单位制。公制单位和英制单位并可互相转换。 2. 工作环境 环境要求:设备必须满足用户的工作条件。 电源条件:电压:220V/380V± 10%,单相和三相。 频率:50Hz± 2Hz。 环境条件:温度条件10~35℃,湿度条件10%~80%。 工作时间:设备可长时间连续工作。 3. 设备主要技术规格及参数 *3.1. 轴向/扭向载荷能力: +/-25kN/+/-100Nm。 载荷测量精度:满程的+/-0.005% 或示值的+/-0.5%(1%到100%的量程范围内)。 位置测量精度:满程的0.5%。 座动器行程:+/-50mm。 座动器扭转范围:+/-130度。 3.2. 横梁位置控制:全行程液压升降、液压锁紧。 3.3.先进的控制性能包括: -控制方式:可选择位置、载荷/应变控制方式,并带幅值控制功能。 -动态响应自适应控制系统。以1KH频率连续更新PID参数,无需用户在PID调节时作参数设置,可自动补偿试样刚度。 -5KHz闭环控制速率。 -6个参数控制:比例、积分、微分(PID) -串行,并行及串级控制。 *-先进的全数字化信号处理技术,系统分辨率为19位,在满量程使用范围内免除了量程的人工转换。 -传感器的自动识别,自动标定。使机器自动具有过载保护功能。 -传感器的测量信号具有100Hz到1000Hz范围内多种滤波器,提供了高精度,低漂移,低噪声性能。 -每个通道有32位分辨率1KHz的波形信号发生器,有正弦波,三角波,方波,半正弦波,半三角波,半方波,斜波,双斜波,梯形波。并可接受由计算机下载的或模拟输入获得的数字化驱动数据。 -各通道可以每秒5000点的数据经Hs488接口进行数据文件的数据回放。 -试样的保护功能,可选择适当的载荷使试样不破坏。 - 控制系统应具有可扩展功能,能满足同时带动三台同样的试验机。 3.4. 试验振动频率:0.01Hz~50Hz。 3.5. 带应变测量通道,所有传感器均具有自识别功能。 3.6. 量程 负荷、应变、位移,全量程标定,全量程使用。 4.功能要求 *4.1.使用功能 具备符合ASTM F 2077、ISO 14879、ASTM F 1717、ASTM F 1160、ISO 7206-4、ISO 7206-6、ISO 7206-8、ASTM F 1264、 ASTM F 382、ISO 9585标准的试验夹具及附件并能方便地进行上述标准中规定地各项生物力学试验。提供设备操作和维修专用工具;提供设备保修期后运行1年所需的备品备件。 4.2.控制系统主机应为DELL品牌、满足以下配置:CPU:P4、3.0GHz及以上; 内存:2GB及以上; 硬盘:120G及以上; 高性能显卡; 19&Prime 纯平液晶彩显;48X CD-RW并带可擦写光驱; 3.5英寸软驱、激光打印机; 鼠标及键盘。 4.3. 计算机闭环控制 4.3.1. 计算机测控系统应测控精确,能自检定/自调零/自动复位。 4.3.2. 数据传输快速、准确。 4.3.3. 计算机精确控制,采用目前最先进的DSP技术进行数字处理。 4.3.4. 有自诊断及遇到故障时报警的功能,系统能在外界突然停电状态下可保存数据及自我保护装置,过载保护、行程极限保护、温度保护等功能。 4.4.测力传感器 +/-25kN/100Nm。 抗过载力: 300%,抗侧向力:40%。 测量精度: 满程的0.005% 或示值的+/-0.5% (1%到100%的量程范围内)。 4.5油路分配器 每分钟20升的油路分配器,带过滤器和储能器。 4.6伺服阀:每分钟10升(10升2个)。 *4.7. 液压动力源 液压泵站 一套,满足能同时带动三台同样的试验机的要求。 包括:油泵,马达,油箱,热交换器和电器控制柜。 - 静音型:噪音58dB。 -带压力表和压力调节系统。 -采用2&mu m的过滤器。 -金属过滤芯可重复使用。 -PLC控制,可显示油温, 电机温度,过滤器状态等。 -具有多种保护功能,包括:油温过高,油面过低,油压过低,马达过流保护。 -带温度调节阀的热交换器。系统需冷却水。 -含液压油。 -一套3米长油管。 4.8.液压动力源冷水机 液压动力源冷却方式为循环水冷,供方提供冷水机,满足三台同样试验机同时工作时的冷却需要。 4.9 软件要求 -多周高/低周疲劳试验应用软件包; -静态软件包,有拉/压/弯曲试验程序; -软件应能实现上述所有标准中要求的各项试验,软件界面友好、使用方便。 5.设备附件、备件及技术资料 5.1. 标准配置(以下各项单独报价,并计入投标总价)。 5.1.1. ASTM F 2077椎间融合器测试夹具及水浴。 5.1.2. ISO 14879膝关节测试夹具。 5.1.3. ASTM F 1717脊柱固定器测试夹具。 5.1.4 ASTM F 1160金属涂层剪切及弯曲疲劳测试夹具。 5.1.5 ISO 7206-4、ISO 7206-6髋关节测试夹具、水浴、试样安装标定器一套。 5.1.6 ASTM F 1264髓内钉及锁紧螺钉动静态性能测试夹具及水浴 ASTM F 382、ISO 9585 接骨板四点弯曲及疲劳性能测试夹具。 5.1.7.上述标准中需要配备水浴的,均需提供水浴。同时,需提供安装试样所需的附件及工具。 5.1.8循环泵和加热装置,最高温度50度,用于水浴的温度控制和循环。 5.1.9液压夹具 25kN/100Nm拉伸/扭转复合液压夹具,用于常温试验。 夹面尺寸:板材0-12.7mm,圆棒3-12.7mm 。 5.1.10可变标距引伸计,l套 -标距:12.5, 25, 50mm,应变量+/-40%, +/-20%, +/-10% -温度:-70-+200℃ 5.1.11. 提供相适应的安装工具及3000小时以上维护备件。 5.2. 技术资料 (光盘形式给出) 提供必要的技术资料,其中包括:操作手册及必要维护手册、安装图及安装调试说明书、总体结构图、部件装配图、控制原理图、材料试验软件操作说明书、机械易损件图。以上资料提供二套,应在发货前三个月内寄出一套。 5.3. 提供出厂合格证明书和传感器标定证书各2份。 注:带*的指标为必须满足的指标。 13581584194 联系人 WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.设备用途及总体要求 1.1. 设备名称:25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.2. 数量:1套 1.3. 用途:此系统适合各种材料的生物力学性能试验,包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等。如:接骨板、椎间融合器、膝关节、脊柱固定器、金属涂层、髋关节、髓内钉等的力学鉴定。设备设计、制造应符合ISO国际标准,所有零部件和各种仪表的计量单位必须全部采用国际单位(SI)标准。 1.4. 设备的结构应保证有足够的动静态强度、刚度、稳定性和高精度,采用先进技术,保证系统具有良好的动态品质,所选伺服系统执行组件精度高,可靠性好,抗干扰能力强,响应速度快。 1.5. 设备必须具有国际上同行业近年内的先进设计、制造水平,采用新工艺、新材料、新技术(专有技术)。 1.6. 设备必须具有质量的高可靠性,良好的操作性和维修性,能稳定的连续工作。 1.7. 设备必须符合中国有关环保和安全标准。 1.8. 试样的测量,试验控制及数据存储、处理全部计算机化,并且数据具有安全性、可靠性和可移动性。 1.9. 物理量单位制:测量值的单位设置要符合国际标准单位制。公制单位和英制单位并可互相转换。 2. 工作环境 环境要求:设备必须满足用户的工作条件。 电源条件:电压:220V/380V± 10%,单相和三相。 频率:50Hz± 2Hz。 环境条件:温度条件10~35℃,湿度条件10%~80%。 工作时间:设备可长时间连续工作。 3. 设备主要技术规格及参数 *3.1. 轴向/扭向载荷能力: +/-25kN/+/-100Nm。 载荷测量精度:满程的+/-0.005% 或示值的+/-0.5%(1%到100%的量程范围内)。 位置测量精度:满程的0.5%。 座动器行程:+/-50mm。 座动器扭转范围:+/-130度。 3.2. 横梁位置控制:全行程液压升降、液压锁紧。 3.3.先进的控制性能包括: -控制方式:可选择位置、载荷/应变控制方式,并带幅值控制功能。 -动态响应自适应控制系统。以1KH频率连续更新PID参数,无需用户在PID调节时作参数设置,可自动补偿试样刚度。 -5KHz闭环控制速率。 -6个参数控制:比例、积分、微分(PID) -串行,并行及串级控制。 *-先进的全数字化信号处理技术,系统分辨率为19位,在满量程使用范围内免除了量程的人工转换。 -传感器的自动识别,自动标定。使机器自动具有过载保护功能。 -传感器的测量信号具有100Hz到1000Hz范围内多种滤波器,提供了高精度,低漂移,低噪声性能。 -每个通道有32位分辨率1KHz的波形信号发生器,有正弦波,三角波,方波,半正弦波,半三角波,半方波,斜波,双斜波,梯形波。并可接受由计算机下载的或模拟输入获得的数字化驱动数据。 -各通道可以每秒5000点的数据经Hs488接口进行数据文件的数据回放。 -试样的保护功能,可选择适当的载荷使试样不破坏。 - 控制系统应具有可扩展功能,能满足同时带动三台同样的试验机。 3.4. 试验振动频率:0.01Hz~50Hz。 3.5. 带应变测量通道,所有传感器均具有自识别功能。 3.6. 量程 负荷、应变、位移,全量程标定,全量程使用。 4.功能要求 *4.1.使用功能 具备符合ASTM F 2077、ISO 14879、ASTM F 1717、ASTM F 1160、ISO 7206-4、ISO 7206-6、ISO 7206-8、ASTM F 1264、 ASTM F 382、ISO 9585标准的试验夹具及附件并能方便地进行上述标准中规定地各项生物力学试验。提供设备操作和维修专用工具;提供设备保修期后运行1年所需的备品备件。 4.2.控制系统主机应为DELL品牌、满足以下配置: CPU:P4、3.0GHz及以上; 内存:2GB及以上; 硬盘:120G及以上; 高性能显卡; 19&Prime 纯平液晶彩显;48X CD-RW并带可擦写光驱; 3.5英寸软驱、激光打印机; 鼠标及键盘。 4.3. 计算机闭环控制 4.3.1. 计算机测控系统应测控精确,能自检定/自调零/自动复位。 4.3.2. 数据传输快速、准确。 4.3.3. 计算机精确控制,采用目前最先进的DSP技术进行数字处理。 4.3.4. 有自诊断及遇到故障时报警的功能,系统能在外界突然停电状态下可保存数据及自我保护装置,过载保护、行程极限保护、温度保护等功能。 4.4.测力传感器 +/-25kN/100Nm。 抗过载力: 300%,抗侧向力:40%。 测量精度: 满程的0.005% 或示值的+/-0.5% (1%到100%的量程范围内)。 4.5油路分配器 每分钟20升的油路分配器,带过滤器和储能器。 4.6伺服阀:每分钟10升(10升2个)。 *4.7. 液压动力源 液压泵站 一套,满足能同时带动三台同样的试验机的要求。 包括:油泵,马达,油箱,热交换器和电器控制柜。 - 静音型:噪音58dB。 -带压力表和压力调节系统。 -采用2&mu m的过滤器。 -金属过滤芯可重复使用。 -PLC控制,可显示油温, 电机温度,过滤器状态等。 -具有多种保护功能,包括:油温过高,油面过低,油压过低,马达过流保护。 -带温度调节阀的热交换器。系统需冷却水。 -含液压油。 -一套3米长油管。 4.8.液压动力源冷水机 液压动力源冷却方式为循环水冷,供方提供冷水机,满足三台同样试验机同时工作时的冷却需要。 4.9 软件要求 -多周高/低周疲劳试验应用软件包; -静态软件包,有拉/压/弯曲试验程序; -软件应能实现上述所有标准中要求的各项试验,软件界面友好、使用方便。 5.设备附件、备件及技术资料 5.1. 标准配置(以下各项单独报价,并计入投标总价)。 5.1.1. ASTM F 2077椎间融合器测试夹具及水浴。 5.1.2. ISO 14879膝关节测试夹具。 5.1.3. ASTM F 1717脊柱固定器测试夹具。 5.1.4 ASTM F 1160金属涂层剪切及弯曲疲劳测试夹具。 5.1.5 ISO 7206-4、ISO 7206-6髋关节测试夹具、水浴、试样安装标定器一套。 5.1.6 ASTM F 1264髓内钉及锁紧螺钉动静态性能测试夹具及水浴 ASTM F 382、ISO 9585 接骨板四点弯曲及疲劳性能测试夹具。 5.1.7.上述标准中需要配备水浴的,均需提供水浴。同时,需提供安装试样所需的附件及工具。 5.1.8循环泵和加热装置,最高温度50度,用于水浴的温度控制和循环。 5.1.9液压夹具 25kN/100Nm拉伸/扭转复合液压夹具,用于常温试验。 夹面尺寸:板材0-12.7mm,圆棒3-12.7mm 。 5.1.10可变标距引伸计,l套 -标距:12.5, 25, 50mm,应变量+/-40%, +/-20%, +/-10% -温度:-70-+200℃ 5.1.11. 提供相适应的安装工具及3000小时以上维护备件。 5.2. 技术资料 (光盘形式给出) 提供必要的技术资料,其中包括:操作手册及必要维护手册、安装图及安装调试说明书、总体结构图、部件装配图、控制原理图、材料试验软件操作说明书、机械易损件图。以上资料提供二套,应在发货前三个月内寄出一套。 5.3. 提供出厂合格证明书和传感器标定证书各2份。 注:带*的指标为必须满足的指标。 WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.设备用途及总体要求 1.1. 设备名称:25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.2. 数量:1套 1.3. 用途:此系统适合各种材料的生物力学性能试验,包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等。如:接骨板、椎间融合器、膝关节、脊柱固定器、金属涂层、髋关节、髓内钉等的力学鉴定。设备设计、制造应符合ISO国际标准,所有零部件和各种仪表的计量单位必须全部采用国际单位(SI)标准。 1.4. 设备的结构应保证有足够的动静态强度、刚度、稳定性和高精度,采用先进技术,保证系统具有良好的动态品质,所选伺服系统执行组件精度高,可靠性好,抗干扰能力强,响应速度快。 1.5. 设备必须具有国际上同行业近年内的先进设计、制造水平,采用新工艺、新材料、新技术(专有技术)。 1.6. 设备必须具有质量的高可靠性,良好的操作性和维修性,能稳定的连续工作。 1.7. 设备必须符合中国有关环保和安全标准。 1.8. 试样的测量,试验控制及数据存储、处理全部计算机化,并且数据具有安全性、可靠性和可移动性。 1.9. 物理量单位制:测量值的单位设置要符合国际标准单位制。公制单位和英制单位并可互相转换。 2. 工作环境 环境要求:设备必须满足用户的工作条件。 电源条件:电压:220V/380V± 10%,单相和三相。 频率:50Hz± 2Hz。 环境条件:温度条件10~35℃,湿度条件10%~80%。 工作时间:设备可长时间连续工作。 3. 设备主要技术规格及参数 *3.1. 轴向/扭向载荷能力: +/-25kN/+/-100Nm。 载荷测量精度:满程的+/-0.005% 或示值的+/-0.5%(1%到100%的量程范围内)。 位置测量精度:满程的0.5%。 座动器行程:+/-50mm。 座动器扭转范围:+/-130度。 3.2. 横梁位置控制:全行程液压升降、液压锁紧。 3.3.先进的控制性能包括: -控制方式:可选择位置、载荷/应变控制方式,并带幅值控制功能。 -动态响应自适应控制系统。以1KH频率连续更新PID参数,无需用户在PID调节时作参数设置,可自动补偿试样刚度。 -5KHz闭环控制速率。 -6个参数控制:比例、积分、微分(PID) -串行,并行及串级控制。 *-先进的全数字化信号处理技术,系统分辨率为19位,在满量程使用范围内免除了量程的人工转换。 -传感器的自动识别,自动标定。使机器自动具有过载保护功能。 -传感器的测量信号具有100Hz到1000Hz范围内多种滤波器,提供了高精度,低漂移,低噪声性能。 -每个通道有32位分辨率1KHz的波形信号发生器,有正弦波,三角波,方波,半正弦波,半三角波,半方波,斜波,双斜波,梯形波。并可接受由计算机下载的或模拟输入获得的数字化驱动数据。 -各通道可以每秒5000点的数据经Hs488接口进行数据文件的数据回放。 -试样的保护功能,可选择适当的载荷使试样不破坏。 - 控制系统应具有可扩展功能,能满足同时带动三台同样的试验机。 3.4. 试验振动频率:0.01Hz~50Hz。 3.5. 带应变测量通道,所有传感器均具有自识别功能。 3.6. 量程 负荷、应变、位移,全量程标定,全量程使用。 4.功能要求 *4.1.使用功能 具备符合ASTM F 2077、ISO 14879、ASTM F 1717、ASTM F 1160、ISO 7206-4、ISO 7206-6、ISO 7206-8、ASTM F 1264、 ASTM F 382、ISO 9585标准的试验夹具及附件并能方便地进行上述标准中规定地各项生物力学试验。提供设备操作和维修专用工具;提供设备保修期后运行1年所需的备品备件。 4.2.控制系统主机应为DELL品牌、满足以下配置: CPU:P4、3.0GHz及以上;内存:2GB及以上; 硬盘:120G及以上; 高性能显卡; 19&Prime 纯平液晶彩显;48X CD-RW并带可擦写光驱; 3.5英寸软驱、激光打印机; 鼠标及键盘。 4.3. 计算机闭环控制 4.3.1. 计算机测控系统应测控精确,能自检定/自调零/自动复位。 4.3.2. 数据传输快速、准确。 4.3.3. 计算机精确控制,采用目前最先进的DSP技术进行数字处理。 4.3.4. 有自诊断及遇到故障时报警的功能,系统能在外界突然停电状态下可保存数据及自我保护装置,过载保护、行程极限保护、温度保护等功能。 4.4.测力传感器 +/-25kN/100Nm。 抗过载力: 300%,抗侧向力:40%。 测量精度: 满程的0.005% 或示值的+/-0.5% (1%到100%的量程范围内)。 4.5油路分配器 每分钟20升的油路分配器,带过滤器和储能器。 4.6伺服阀:每分钟10升(10升2个)。 *4.7. 液压动力源 液压泵站 一套,满足能同时带动三台同样的试验机的要求。 包括:油泵,马达,油箱,热交换器和电器控制柜。 - 静音型:噪音58dB。 -带压力表和压力调节系统。 -采用2&mu m的过滤器。 -金属过滤芯可重复使用。 -PLC控制,可显示油温, 电机温度,过滤器状态等。 -具有多种保护功能,包括:油温过高,油面过低,油压过低,马达过流保护。 -带温度调节阀的热交换器。系统需冷却水。 -含液压油。 -一套3米长油管。 4.8.液压动力源冷水机 液压动力源冷却方式为循环水冷,供方提供冷水机,满足三台同样试验机同时工作时的冷却需要。 4.9 软件要求 -多周高/低周疲劳试验应用软件包; -静态软件包,有拉/压/弯曲试验程序; -软件应能实现上述所有标准中要求的各项试验,软件界面友好、使用方便。 5.设备附件、备件及技术资料 5.1. 标准配置(以下各项单独报价,并计入投标总价)。 5.1.1. ASTM F 2077椎间融合器测试夹具及水浴。 5.1.2. ISO 14879膝关节测试夹具。 5.1.3. ASTM F 1717脊柱固定器测试夹具。 5.1.4 ASTM F 1160金属涂层剪切及弯曲疲劳测试夹具。 5.1.5 ISO 7206-4、ISO 7206-6髋关节测试夹具、水浴、试样安装标定器一套。 5.1.6 ASTM F 1264髓内钉及锁紧螺钉动静态性能测试夹具及水浴 ASTM F 382、ISO 9585 接骨板四点弯曲及疲劳性能测试夹具。 5.1.7.上述标准中需要配备水浴的,均需提供水浴。同时,需提供安装试样所需的附件及工具。 5.1.8循环泵和加热装置,最高温度50度,用于水浴的温度控制和循环。 5.1.9液压夹具 25kN/100Nm拉伸/扭转复合液压夹具,用于常温试验。 夹面尺寸:板材0-12.7mm,圆棒3-12.7mm 。 5.1.10可变标距引伸计,l套 -标距:12.5, 25, 50mm,应变量+/-40%, +/-20%, +/-10% -温度:-70-+200℃ 5.1.11. 提供相适应的安装工具及3000小时以上维护备件。 5.2. 技术资料 (光盘形式给出) 提供必要的技术资料,其中包括:操作手册及必要维护手册、安装图及安装调试说明书、总体结构图、部件装配图、控制原理图、材料试验软件操作说明书、机械易损件图。以上资料提供二套,应在发货前三个月内寄出一套。 5.3. 提供出厂合格证明书和传感器标定证书各2份。 注:带*的指标为必须满足的指标。
  • 中国科大实现不受散射限制的量子统计测量术
    中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组,在国际上首次利用量子统计测量技术实现了不受传统光学散射极限限制的相邻发光物体的测量和分辨,其精度可以达到纳米量级。研究成果4月9日发表在《物理评论快报》上。   如何提高测量精度,数百年来一直是科学研究的主要课题和技术发展的主要追求目标 同时,通过物理量的高精度量反过来又推动着科学技术向前发展。因此,新型的测量技术不断地被开发,而其中最有吸引力的就是利用量子力学基本原理实现的量子测量方法。随着量子力学的发展以及相关量子信息技术的开发和应用,量子测量一方面可以实现超过经典测量极限的高精度测量 另一方面,可以实现经典方式无法完成的各种测量。如利用传统光学测量相近的两个物体的距离受制于光学瑞利散射极限,其精度仍在数百个纳米,远远大于现在各种物理、化学、材料、生物等学科发展所要求的成像精度。孙方稳研究组利用物体发光的量子统计属性,设计并实验实现了不受经典光学散射极限的量子统计测量技术,其精度可达纳米量级。   实验中,他们在自己制备的金刚石氮-空穴色心样品上,非常巧妙地利用简单的光学收集装置,通过探测单光子以及双光子的光子数,基于单光子的量子反聚束效应成功实现了两个相距8.5纳米的氮-空穴色心独立成像和分辨,同时测量了每个色心的轴向。实验中的测量精度达2.4纳米,通过增加收集光子数,可以把精度提高到1纳米以内。实验测量中所需的光路简单,测量系统稳定,不受量子消相干的影响。该测量方法的原创性以及测量效果受到了编辑和审稿人的一致认可。   量子统计测量技术除了可以适用于相邻物体的光学成像,还可以实现发光寿命,偏振和其他自由度的测量和分辨。同时,该测量技术可以实时测量近邻物体的动力学演化以及它们之间的相互作用,为实现进一步的量子信息技术提供了一种新的测量技术,也将在化学、材料、生物等方向得到应用。   该项研究受到科技部、国家自然科学基金委和中国科大青年基金的资助,并已经申请了国家发明专利。
  • 量子精密测量前沿|基于金刚石NV色心的免疫磁显微技术,有望用于癌症的机理研究与临床诊断
    近日,中国科大微观磁共振实验室杜江峰、石发展等与生命科学与医学部魏海明等老师合作,在金刚石氮-空位色心量子精密测量技术的生物医学应用方面取得重要进展,首次建立了肿瘤组织免疫磁显微成像技术,实现了组织水平微米分辨率的磁成像,其具有高稳定性、低背景和肿瘤标志物绝对定量的优势,同时实现了磁和光的多模态成像。相关研究成果于2022年1月26日以“Immunomagnetic microscopy of tumor tissues using quantum sensors in diamond”为题发表在《美国国家科学院院刊》上[Proc Natl Acad Sci U S A 119(5), e2118876119 (2022)]。癌症是目前导致人类死亡最多的疾病之一,对癌症分子机理的研究和临床早期精确诊断是有效治疗的基础。而对肿瘤在组织水平的成像是癌症研究和临床诊断的关键一环,尤其是在癌症的诊断中,虽然有各种医学影像方法,但病理组织检测仍然是癌症确诊的“金标准”。因此,对组织病理学方法的发展具有重要生物学和临床意义。现行主流的病理组织成像方法包括H&E染色、免疫组化和免疫荧光等,以光学成像为主,它们容易受到光学背景强、信号不稳定、定量不准确和不同光学方法不能共用等问题的影响,进而影响组织病理检测的精准性。图1 肿瘤组织免疫磁显微技术的装置与原理磁共振成像(MRI)有望解决光学成像的上述不足,然而,传统MRI受限于低灵敏度和低空间分辨率,很难应用于组织水平微米分辨率的成像。在本工作中,研究团队利用近年发展起来的一种新兴量子磁传感器——金刚石中的氮-空位色心(NV色心,一种金刚石单晶中的原子缺陷),自主建立宽场磁成像装备,结合量子精密测量与免疫磁标记技术,实现了微米分辨率的肿瘤组织磁成像,并用于肺癌等的检测。具体而言,研究团队首先发展了组织水平的免疫磁标记方法,通过抗原-抗体的特异性识别,将20 nm直径超顺磁颗粒特异标记在肿瘤组织中的PD-L1等靶蛋白分子上,接着将组织样品紧密贴附在金刚石表面,然后利用金刚石中分布在近表面约百纳米的一层NV色心作为二维量子磁传感器,在400 nm分辨率的磁显微镜上进行磁场成像(图1),在毫米级的视野范围里达到微米级空间分辨率,最后通过深度学习模型重构磁场对应的磁矩分布,为定量分析提供基础(图2)。图2 肺癌组织的微米分辨率磁成像本研究的新方法主要有四个优点:1、绝对磁定量。磁成像的信号来自相同大小纳米磁颗粒的局域磁场,具有可绝对定量的量纲,所以通过磁场强度的计算能实现绝对定量(图2B),准确性高。2、能避免背景信号的干扰。生物样本自身一般都没有磁场背景,而磁成像方法的频谱测量方式能有效抵抗组织中的自发荧光的影响,所以能提供纯粹的肿瘤标志物信息和很高的图像对比度(普遍比荧光方法高5倍以上),同时贡献于定量的准确性。3、磁信号的高稳定性。磁标记好的生物样品在室温大气环境下放置一年半后,检测发现磁场信号的分布和强度都没什么变化,这方便了临床样品的长期保存和重复检测。4、磁和光多模态成像。磁和光是两个不同的物理量,该研究中的磁成像可以与传统光学成像联用,实现对同一组织切片的形态特征和肿瘤标志物的检测,这对分析肿瘤的微环境和异质性具有重要意义。除了肿瘤组织,该研究的微观磁成像技术也可以用于其它生物组织,开展免疫与炎症、神经退行性疾病、心血管疾病、生物磁感应、磁共振造影剂、磁靶向递送等领域的组织水平研究和临床诊断,尤其对于含有光学背景、光透过差和需要量化分析的生物组织具有独特优势。该工作是杜江峰院士团队继实现单分子磁共振谱学[Science 347, 1135 (2015) Nature Methods, 15, 697 (2018)]和10nm级分辨率细胞磁成像[Sci. Adv. 5, eaau8038 (2019)]之后,将基于金刚石NV色心的量子精密测量技术交叉应用于生物医学领域的又一次成功尝试,对癌症的研究和临床诊断都有重要意义。实验室特任副研究员陈三友、博士生李万和和魏海明教授课题组郑小虎特任教授为该论文的共同第一作者,杜江峰院士和石发展教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、中国科学院、安徽省和中国科大新医学联合基金的资助。
  • 中科大盛东教授与卢征天教授团队在基于原子器件的精密测量物理上取得进展
    中国科学技术大学工程科学学院盛东教授与物理学院卢征天教授联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪,并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理,对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。相关成果以“Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer”为题于6月10日发表在《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 128, 231803 (2022)]上。原子共磁力仪是一种既可以用来研究基础物理又具有实际应用价值的原子器件,它通过同时同地测量两种原子的自旋进动信号来消除磁场波动和漂移的影响,从而精确测量器件本身的转动,所以共磁力仪也是一种小型陀螺仪。当转动信号在实验中被置零后,该原子器件即可用来探索单极-偶极相互作用。这种奇异相互作用是由诺奖得主维尔切克(Franck Wilczek)提出的,它可由一种至今尚未被探测到的“轴子”粒子来传播。为了实现高精度测量,课题组开发了自主的原子器件制备技术,并对131Xe的进动频谱提出了新的理论分析方法[Phys. Rev. A 102, 043109 (2020)];同时也发展了极化调制手段来有效抑制极化碱金属原子对核自旋进动的影响。基于这一系列技术,课题组利用积累了两个月的测量数据,在0.11 - 0.55 mm 的作用程范围里(对应的传播子质量范围为0.36 -1.80 meV/c2)对核子与中子单极-偶极相互作用强度设置了新的测量上限,特别是在作用程0.24 mm 附近,本项工作的实验精度比前人结果提高了30 倍。图1核子(左)与极化氙原子(右)的单极-偶极相互作用示意图。物理学院博士生丰宇焜为论文第一作者,盛东和卢征天是共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委和中科院先导项目的资助。论文链接:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.231803
  • 打破常规,挑战mK温度下的磁学测量——Quantum Design mK温度交直流磁学测量组件
    温度是自然科学领域中非常重要的一个物理量,在现代物理实验尤其是凝聚态物理实验中,通过改变温度研究材料的物理相变特性已经成为了一种非常常规和必要的手段。随着测量技术的不断发展,越来越多的低温测量设备和测量手段变得触手可及。通常,在温度低于1K以下并不断接近于零度的过程中,电子-声子散射作用逐渐被抑制,从而能够观察到更多被掩盖的量子态,这对于探索材料的本征物理特性具有重大意义,同时也拓展了材料研究新的领域,例如非常规超导体重费米子材料、自旋液体材料等引发的对BCS超导理论、强关联电子复杂行为、量子阻挫行为的深入探讨。然而目前传统的mK温度下的测量手段仍然非常有限,mK温度的测量对系统的稳定性要求较高,微弱的扰动都可能导致温度的剧烈波动,使得电学输运的研究手段成为了长久以来“仅有”的选择。人们也似乎很难将常规需要在探测线圈中移动样品才能进行的磁学测量手段与mK限低温联系起来。近年来Quantum Design公司在低温测量领域的开发仍在不断延伸,成功推出了基于MPMS3磁学测量系统的低温氦三直流磁学测量组件iHelium3和基于PPMS综合物性测量系统稀释制冷机的ACDR交流磁化率组件,成功实现了mK温度区间的直流磁学和交流磁学的测量功能,是继mK电学、热学测量功能后补全的又一块拼图。在此限低温下对磁性的研究将有助于科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料量子阻挫特性等进行深入的研究。精彩案例 1. 低温下重费米子材料NdV2Al20的超导特性研究 2016年日本富山大学並木孝洋教授课题组在0.5-2.5K范围对重费米子材料NdV2Al20在低温的超导特性进行了细致研究,除了采用常规的电学测量外,也使用MPMS系统的iHelium3选件对NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的0.01T和0.1T背景场下的MT曲线进行了测试,并通过该数据对材料的Tc相变点进行了判定。MPMS3 iHelium3选件测量NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的MT直流磁化率曲线@0.01T&0.1TJ. Phys. Soc. Jpn. 85, 073706 (2016) 2. 低温下Al6Re铝铼合金超导体相关性质研究 2019年复旦大学封东来、李世燕教授课题组对Al6Re铝铼合金一类超导体在超导转变温度附近的交直流磁化率分别通过MPMS3的iHelium3组件和DynaCool的ACDR稀释制冷机交流磁化率组件进行了测量。对该材料在不同稳态背景磁场下的抗磁特性进行了分析,并通过M-H曲线通过磁场抑制超过临界值Hc瞬间失超的特性进一步确认了其一类超导材料的身份。随后又结合BCS理论对50mK-1K的交流磁化率数据的磁滞特性进行了细致分析。MPMS3 iHelium3测量到的Al6Re在mK温区的直流磁化率曲线MT、MH(@0.4K) DynaCool系统ACDR选件测量的Al6Re在mK温区的交流磁化率曲线PHYSICAL REVIEW B 99, 144519 (2019)
  • 首届量子精密测量与传感技术大会在苏州召开
    p   11月19日,在国家遥感中心、“地球观测与导航”重点专项管理办公室、苏州高新区管委会的支持下,第一届全国量子精密测量与传感技术大会在苏州召开。科技部高新司副巡视员梅建平、苏州市副市长徐美健、国家遥感中心总工程师张松梅、北京航空航天大学副校长房建成、地球观测与导航重点专项总体组专家和专项办代表,以及来自全国各大高校、科研院所的近百位专家学者参加了此次会议。 /p p   量子精密测量作为量子信息领域的一个重要组成部分,通过量子操控实现对磁场、惯性、重力、时间等物理量的超高精度测量,突破传统测量方法的理论极限,已成为精密测量技术的一个重要发展方向,成为世界各强国高度关注的又一热点高技术领域。国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项部署了“原子陀螺仪”“原子磁强计”和“芯片原子钟”等项目对量子精密测量的发展提供支持。 /p p   会议围绕我国量子精密测量与传感技术领域的前沿和热点问题进行了深入研讨,对于落实国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项和后续国家量子相关技术重要部署,推动整个量子信息技术领域引领全球,开启中国量子测量、量子导航的新征程、建设量子信息技术强国具有很强的指导和促进作用。 /p p /p
  • 英国国家物理实验室升级中子测量设施
    英国国家物理实验室(NPL)宣布升级新的中子测量设施,增强英国核能、国防和聚变研究领域的安全可靠运行和持续发展。升级的新型粒子加速器为荷兰制造的2.0 MV同轴VHC Tandetron,功率将提高6倍,成为全球少数提供精确可追踪中子标准的设施之一。新的加速系统可满足英国核基础设施和未来反应堆安全高效运行所需的新仪器和探测器的特性需求,支持聚变研究机构及其供应链,为国防和安全部门生产单能中子场和热中子场。
  • LAUDA成立子公司全面负责测量仪器业务
    从2015年3月1日起,全资子公司LAUDA Scientific GmbH将接管LAUDA测量仪器的开发、销售和客户服务。董事总经理Gunther Wobser博士说到,&ldquo 随着这重要的一步,我们的测量仪器业务将根据自己的特点进行扩展。作为一个家族企业,我们将继续坚持长远和可靠的发展战略,专注于创新和以客户为中心的品牌战略。&rdquo   明年将是世界领先的恒温器专家LAUDA成立60周年,所以在公司内精确恒温设备和测量仪器之间的联系也有着同样悠久的历史。早在1936年,公司创始人Rudolf Wobser博士为落球粘度计开发了系列恒温器产品,成为全球第一个工业制造的恒温器。在1967年,他利用机会将与一个重要客户合作过程中开发的测量仪器整合到了公司业务中:一个令人印象深刻的成功故事的开始。   除了Gunther Wobser博士,Ulf Reinhardt博士也将成为LAUDA Scientific的董事总经理,他在测量技术和公司管理方面有丰富的经验。Ulf Reinhardt博士谈到公司发展目标时说到:&ldquo 通过我们自己和合作伙伴的重点研究和开发,我们将开发出精确、高效的物理量测量的新方法和仪器。&rdquo LAUDA Scientific可以为聚合物、塑料、油和表面活性剂等样品分析提供粘度计、张力计、样品制备系统等全面的产品。(编译:刘丰秋)
  • 量子物理学促进电镜技术两大新成果:敏感样品高分辨成像和原子级粒子相互作用测量
    作者:俄勒冈州大学Laurel Hamers   UO CAMCOR工厂的扫描电子显微镜。物理学家Ben McMorran和他的团队想出了一种改进研究工具性能的方法。图片来源自俄勒冈州大学  量子怪诞正在为电子显微镜打开新的大门,成为高分辨成像的强大工具。  UO物理学家Ben McMorran实验室的两项新进展正在改进显微镜。这两种方法都源于量子力学的一个基本原理:电子可以像波和粒子一样同时运动。这是许多奇怪的量子级怪诞的例子之一,在这些怪诞中,亚原子粒子的行为似乎往往违反了经典物理定律。  其中一项研究发现了一种在显微镜下研究物体而不与之接触的方法,从而防止显微镜损坏易碎样品。第二种方法设计了一种同时对一个样本进行两次测量的方法,提供了一种研究该物体中的粒子如何跨距离相互作用的方法。  McMorran和他的同事在两篇论文中报告了他们的发现,这两篇论文都发表在《物理评论快报》杂志上。  “通常很难在不影响它的情况下观察到一些东西,尤其是当你观察细节时。”McMorran说道:“量子物理学似乎为我们提供了一种在不破坏事物的情况下更深入地研究它们的方法。”  电子显微镜被用来近距离观察蛋白质和细胞以及非生物样本,比如新材料。电子显微镜将电子束聚焦在样品上,而不是传统显微镜中使用的光。当光束与样品相互作用时,其某些特性会发生变化。探测器测量光束的变化,然后将其转换为高分辨率图像。  但这种强大的电子束会对样品中的脆弱结构造成破坏。随着时间的推移,它可能会削弱科学家试图研究的细节。  作为一种解决方法,McMorran的团队使用了20世纪90年代初发表的一项理想实验,该实验提出了一种在不触碰敏感炸弹、不冒引爆风险的情况下探测敏感炸弹的方法。  这个技巧依赖于一种叫做衍射光栅的工具,衍射光栅是一种带有微小缝隙的薄膜。当电子束击中衍射光栅时,它被一分为二。  McMorran实验室的研究生Amy Turner是第一项研究的主导人,她解释说:“在这些分束衍射光栅正确对准的情况下,电子进入并分裂成两条路径,但随后重新组合,使其只流向两种可能输出中的一种。其原理是,当你放入样品时,电子与自身的相互作用会被打断。”  在这种装置中,电子不会像传统的电子显微镜那样击中样品。相反,电子束重组的方式揭示了范围内样本的信息。  在另一项研究中,McMorran的团队使用类似的衍射光栅装置同时在两个地方测量样品。他们将电子束分开,使其在一个小金粒子的两侧通过,测量电子传递到每一侧的粒子的微小能量。  这种方法可以揭示样本在原子水平上的敏感细微差别,了解样本中粒子相互作用的方式。  劳伦斯伯克利国家实验室的博士后研究员Cameron Johnson在McMorran的实验室做了博士研究,并领导了这项研究。他认为:“这项研究的特殊之处在于,你可以观察它的两个独立部分,然后将它们结合在一起,看看这是一种集体振荡,还是它们之间不相关。我们可以超越显微镜的能量分辨率和通常无法达到的探针相互作用的极限。”  虽然这两项研究进行了不同类型的测量,但它们使用的是相同的基本设置,即所谓的干涉测量法。McMorran团队的成员认为,他们的工具可能在他们自己的实验室之外有用,可以用于各种不同类型的实验。  Turner自豪道:“这是第一台此类电子干涉仪。人们以前使用过衍射光栅,但这是一种功能灵活的版本,可以根据不同的实验进行调整。”  McMorran谈到,如果有合适的材料和说明,这种装置可以被添加到许多现有的电子显微镜上。他的团队已经引起了其他实验室研究人员的兴趣,他们希望在自己的显微镜中使用干涉仪。参考资料:Amy E. Turner et al, Interaction-Free Measurement with Electrons, Physical Review Letters (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.110401Cameron W. Johnson et al, Inelastic Mach-Zehnder Interferometry with Free Electrons, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.147401
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