流动电流仪原理

流动电流分析仪在自来水厂的应用：自来水厂中流动电流分析仪的应用有重要意义，精准在线监测更有力确保供水系统正常运行和安全性。提高供水系统的效率和可靠性。避免供水过程中出现中断或隐患或原水及供水水质问题的发生。在线监测仪器旨在为水处理用户提供更有效的工具，杰普仪器Flumsys系列在线流动电流分析仪在优化和控制絮凝剂和聚合物的用量表现非凡!通过实时监测流经管道中液体的游动电流值来确定投加絮凝剂的量，从而达到更加精准的投加控制效果!杰普仪器Flumsys 10SC及Flumsys 10TC-SP两款在线流动电流分析仪，作为高精度、高可靠性的自动化投加控制设备，受到国内外用户选择，并广泛应用于自来水厂，污水处理厂，污泥脱水，反渗透制程，及其他需要投加絮凝剂工艺等需水质监测场景! 浅谈絮凝剂投加控制“难”絮凝剂投加量难以控制，絮凝剂的性质和特点会对投加量的控制造成一定的困难，同样水质的特性也是决定投加量的重要因素之一。不同类型絮凝剂在不同水质条件下可能表现出不同的效果，因此为达到理想的效果需要根据具体情况进行调整。水处理过程中的水质变化也会影响絮凝剂的投加量。操作人员经验和技术水平也会产生直接影响。如缺乏经验或技术不敦练可能会导致投加误差，水处理设备的性能和运行状态与翼凝剂投加量也紧密相关。如设备存在故障或不稳定运行状态可能导致絮凝剂投加量的波动。因此，絮凝剂投加量难以控制是由多种因袁共同作用所致。为了解决这个问题，需要综合考虑水质、操作人员技术水平和设备状态等因素，才能进行合理的调整控制投加。 水中悬浮物浓度、溶解物质的种类和浓度，以及pH值等都会影响絮凝剂的投加量。水处理工艺不同、处理过程中的温度、搅拌速度和沉淀时间等操作条件也会对投加量产生影响。及不同场景下水处理目标的要求也是影响投加量的重要因素。根据水质的不同，对于不同的水处理目标，投加量也会有所不同。单纯人工操作在需要综合考虑各种因素来确定最合适的投加量是远远不够的，重持着科技之心不断创新，杰普仪器致力于为用户提供更县实用性的解决方案，助力企业精准测量和高效生产! Flumsys 10TC-SP 在线流动电流分析仪 ：● 同时显示实际SC值和相对SC值 ● 同时监控pH值（可选），实时了解絮凝效果 ● 自动清洗功能 ● PID控制功能 ● SC 4-20mA和PID 4-20mA输出 ● 2路高/低报警输出 ● RS485 Modbus RTU通讯 ● 4.3寸彩色触摸屏，操作简单方便 ● 密码保护，防止未经授权的操作 ● 数据记录功能，支持U盘到导出（Excel） ● 具有自动控制/手动控制两种模式 ● 传感器分体式设计，便于现场安装 ● 选配预处理系统，极大降低维护量 Flumsys 10SC 在线流动电流分析仪 ● 自动控制絮凝剂的投加 ● 节省絮凝剂费用 ● 使出水水质达标 ● 运营和维护成本低 ● 实时监控pH值 ● 耐用、可靠且易于控制的加药系统 水温pH值的“影响力”水温是影响絮凝剂投加效果的因素之一。不同水温会对絮凝剂的溶解速度、分散性以及化学反应产生影响。较高的水温可以加快絮凝剂的溶解速度，提高其活性而加快絮凝过程。过高的水温也可能导致絮凝剂降解或失活。较低的水温则会降低絮凝剂的活性延缓絮凝过程。因此使用絮凝剂时需要根据具体的水温情况进行调整投加达到最佳的絮凝效果。在水处理过程中pH值也是决定絮凝剂效果的关键因素之一。pH值是指溶液的酸碱性程度，会直接影响到絮凝剂的溶解性、稳定性和活性，关注水体的pH值进行相应的调整确才保絮凝剂能够发挥最佳效果。 innoCon 6800P 控制器&innoSens pH/ORP传感器 innoCon 6800P控制器 ● 宽电源输入，防干扰设计 ● 大屏幕背光液晶显示测量值、温度和继电器状态 ● 中/英文菜单，操作简便 ● 密码保护，防止未经授权的操作 ● 全新的校准步骤提示，可以帮助减少操作错误 ● 2 x 可编程Hi/Lo继电器输出 ● 可编程的自动清洗继电器输出 ● 2 x 隔离式4-20mA输出 ● RS485 Modbus RTU通讯 innoSens 125T传感器 ● Ag/AgCl参比系统可选Gel和Polymer电解液电极寿命长 ● 可选开放式隔膜和PTFE隔膜，抗污能力强 ● 工作温度-5-100℃，高温电极可达135℃，可选PT1000温度探头 测量范围：0-14pH 工作温度：-5-100℃ 最大工作压力：6bar 电极材质：Glass 电解液：Polymer 浊度悬浮物的“影响力”水质浊度及悬浮物对絮凝剂投加有着重要的影响。在水质浊度较高的情况下，絮凝剂投加的效果可能会受到一定程度的限制。因为水质浊度高意味着水中悬浮物和颗粒物的含量较多，这些颗粒物会与絮凝剂发生相互作用，降低絮凝剂的有效性。因此，在处理高浊度水源时，可能需要增加絮凝剂的投加量或者采用更强效的絮凝剂，以确保水质的净化效果。如水质浊度较低的情况，絮凝剂的投加效果通常会更好。因为水中悬浮物和颗粒物的含量较少，絮凝剂可以更充分地与这些颗粒物结合，形成较大的沉淀物，从而更容易被过滤或沉淀。此时，投加适量的絮凝剂可以有效地提高水质的澄清度。水质浊度对絮凝剂投加的影响是非常重要的。根据水质浊度的不同，合理调整絮凝剂的投加量和选择适合的絮凝剂类型，可以提高水处理过程中的效率和水质的净化效果。水中悬浮物颗粒对絮凝剂投加有一定影响。在水处理过程中，悬浮物颗粒的存在会影响絮凝剂的投加效果。颗粒会与絮凝剂发生相互作用，可能会降低絮凝剂的效能，影响水质的净化效果。 innoCon 6800T-1高量程在线浊度分析仪 innoCon 6800T-1控制器 innoCon6800系列单通道控制器设计用于水处理行业相关的单一水质参数测量。4.3寸彩色LCD显示屏，触摸操作，设置非常简单。该系列控制器具有数据存储功能，支持U盘数据导出。提供三个可编程的继电器和两路4-20mA输出，用于控制辅助设备，标配Modbus RTU (RS485)通讯。 innoSens810T传感器innoSens810T高量程浊度传感器采用90°光散射原理，符合ENISO 7027标准。当光通过溶液时，一部分被吸收和散射，另一部分透过溶液，这样可以通过测量水中颗粒的散射光的强度来测量水样的浊度/悬浮物，最大可测4000NTU。innoCon 6800T-5 低量程在线浊度分析仪innoCon 6800T-5控制器 innoCon6800系列单通道控制器设计用于水处理行业相关的单一水质参数测量。4.3寸彩色LCD显示屏，触摸操作，设置非常简单。该系列控制器具有数据存储功能，支持U盘数据导出。提供三个可编程的继电器和两路4-20mA输出，用于控制辅助设备，标配Modbus RTU (RS485)通讯。 innoSens 850T传感器 innoSens 850T低量程浊度传感器可测量超低量程浊度，内有消泡结构和防结露功能，保证稳定、高精度测量。使用LED光源，十年内无需更换，广泛用于自来水出水口、工程排水出水口等各类干净水质的浊度在线监测。 外部水利条件的“影响力”外部水利条件对自来水厂絮凝剂投加产生影响。这些条件包括水源的水质、水位的变化以及水流速度的波动，季节降雨等。在水质方面，如果水源中含有较高的悬浮物或有机物质，自来水厂可能需要增加絮凝剂的投加量以确保水质的净化效果。此外，水位的变化也会影响絮凝剂的投加，因为水位的上升或下降会改变水流的速度和压力，从而影响絮凝剂的混合和分散效果。另外，水流速度的波动也会对絮凝剂的投加产生影响，因为较高的水流速度可能会导致絮凝剂无法充分混合，而较低的水流速度则可能导致絮凝剂无法均匀分散在水中。因此，自来水厂需要根据外部水利条件的变化，灵活调整絮凝剂的投加量和投加，Streaming Current Detector（流动电流仪）简称SCD，通过流动电流原理检测水中离子和胶体的电荷（类似Zeta电位），常用于水处理过程中絮凝剂的精确投加，能更好的确保水质的稳定和净化效果的达到。

案例分享湖南省某自来水厂应用展示本次安装调试位于湖南省，地处洞庭湖腹地，区域周边覆盖约20万人饮水需求，城乡供水一体化不断完善，项目产品选择为Flumsys 10SC在线流动电流分析仪，在自来水处理中选择合适的絮凝剂，掌握其投加量是确保出水质量的关键一环。传统手动投加方法依赖人工经验判断，存在投加量不均、浪费成本等问题，越来越多供水单位及企业选择采用自动化投加系统进行控制。 Flumsys 10SC作为一种水处理厂操作人员的有效工具，以准确性及可靠性自动化投加控制设备，优化和控制絮凝剂和聚合物用量，受到用户长期信赖选择，不仅用于自来水厂、也用于污水处理等场景。通过实时监测流经管道中液体的游动电流值来确定投加絮凝剂的量，从而达到更加精准的投加控制效果！助力企业为居民提供优质安全的放心水！安装现场流动电流分析仪安装调试现场清流汇民生，水是生命之源，人们的生产、生活用水，都离不开合格的水质。当下智慧水厂在保证水水质综合格稳定的情况，更重视与时俱进完善供水管网建设、迭代升级水质监测设备、持续改进工艺流程，供水企业的生命线更是民生用水的生命源！自来水行业监参数包括浊度、pH，余氯为自来水的基本监测指标，及其他参数包括溶解氧、大肠杆菌、重金属含量等反映水质基本情况和卫生状况。自来水厂中在线水质监测中监测参数、频率、点位、设备、数据、分析都是保障饮用水安全的重要环节。杰普仪器水质在线分析仪器设身处地为从企业用户出发，产品以行业深入不断创新，我们可为用户提供饮用水在线测量解决方案，及供管网监测或二次供水监测解决方案(pH/余氯/浊度)等，在保证水质前提下为用户节省资金和提高效率，JENSPRIMA公司可根据客户需求扩展其他水质测量参数，用于自来水处理流程！案例选型产品共享项目信息：湖南省某县自来水厂应用展示安装地点：益阳市仪器设备：Flumsys 10SC在线流动电流分析仪测量参数：流动电流（Streaming Current）测量范围：-1000~1000SC精准性：±0.1%重复性：±0.1%响应时间：1s操作温度：0-50℃供电电源：220VAC, 50/60Hz显示：7寸触摸屏显示输出：2路4-20mA(测量值及PID)，最大负载500Ω通讯：RS485 Modbus RTU报警：2路高/低继电器，可设定报警值自动清洗：清洗间隔：0-9999min， 清洗时间：0-999s数据存储：实时数据记录，支持U盘导出(Excel)取样要求：絮凝剂投加点至传感器时间约3 ~ 5min流速要求：1~4L/min防护等级：控制器：IP65，传感器：IP54尺寸：控制器：300×350×200mm 传感器：250×350×150mm重量：控制器：10Kg、传感器：10Kg

万众期待下，第2届中国环博会成都展于2020年10月13-15日在中国西部国际博览城成功举行，展期3天，吸引了来自日本、德国、美国等12个国家超过300家环境企业参展，集中展示了市政、工业及农村领域水、固废、大气、土壤污染治理前沿技术和解决方案。杰普仪器（上海）有限公司，一家专注水测量领域的创新型公司；专业为客户量身打造了多款全新的、性价比高的、最有效的水测量仪器解决方案。在本次成都展，位于5号馆E55展台的英国Jensprima/杰普也同样亮相于本届展会，并获得了许多用户和同行的咨询关注！ 作为水质硬度在线测量的领跑者，杰普向我们展示了热销的明星产品：在线硬度分析仪&在线碱度分析仪。目前超过1800台PACON 5000&PACON 4800在线硬度/碱度分析仪器在中国安装使用，搭配TH5001/TH5003/TH5010/TH5030/TH5050硬度试剂可测水质硬度。 PACON 2500在线比色法余氯/总氯分析仪采用DPD比色法检测余氯的浓度，自动加入试剂比色测量，适用于加氯消毒过程中的余氯测量和饮用水管网余氯浓度的监测。 本次展会，许多用户和同行对杰普公司技术表示认可，也期待下一步的合作。同时，针对絮凝剂的自动投加的难题，，杰普新推出Flumsys 10SC和Flumsys 20SC在线游动电流分析仪，带自动PID控制输出，带自动清洗功能。Flumsys 10SC展示图产品的品牌就是品质的象征。杰普公司以诚信服务对待每一位客户的售前售中售后，充分理解客人的需求、抱怨、投诉，在保证质量的前提下以超一流的速度为您提供服务解决问题。未来，我们将继续坚持口碑销售，推出更多高性价比产品和水质行业解决定制方案，为全球环境健康贡献一份力量。

离子色谱仪是高效液相色谱的一种，作为测定阴离子、阳离子及部分极性有机物种类和含量的一种液相色谱方法，已被广泛应用在环境监测、食品分析、自然水工业、农业、地质等多个领域。今天小谱就其发展史、检测原理、结构等和大家进行探讨，一文把离子色谱仪讲通透。（如果读完文章您觉得还有哪些想听的知识点没有讲到，亦或是觉得文章中有哪些观点您不太认同，欢迎您积极留言。)01离子色谱的“前世今生”1975年，Dow Chemical（陶氏化学）的H.Small等人发表的第一篇离子色谱方面的论文在美国分析化学上；在分离用的离子交换柱后端加入不同极性的离子交换树脂填料，该树脂填料呈氢型或氢氧根型。如阴离子交换柱后端加入氢型的阳离子，交换树脂填料阳离子交换柱后端加入氢氧根型的阴离子，交换树脂填料当由分离柱流出的携带待测离子的洗脱液在检测前发生两个简单而重要的化学反应，一个是将淋洗液转变成低电导组分以降低来自淋洗液的背景电导，另一个是将样品离子转变成其相应的酸或碱以增加其电导。这种在分离柱和检测器之间降低背景电导值而提高检测灵敏度的装置后来组成独立组件称为抑制柱（或抑制器），通过这种方式使电导检测的应用范围扩大了；在H-Small等人提议下称这种液相色谱为离子色谱。离子色谱一经诞生就立即商品化；1975年，第一家离子色谱公司诞生——戴安公司（Dow Ion Exchange），由H-Small和T-S.Stevens研发；1979年，美国阿华州大学的J.S.Fritz等人建立了单柱型离子色谱，许多其它公司生产了离子色谱；1983年，中国核工业第五研究所刘开禄研究员刘开禄带领团队在青岛崂山电子实验仪器所研制成我国第一台离子色谱仪的原理样机ZIC-1，并实现产业化。性能基本与国外同类仪器(美国Dionex-14型)相接近，填补了国内空白；第六届“科学仪器行业研发特别贡献奖”获奖者 刘开禄ZIC-1型离子色谱仪第一台离子色谱仪成功商品化后，高效阳离子分离柱、五电极式电导检测器、阴离子分离柱、连续自再生式高效离子交换装置等一系列创造性的研究工作不断取得成功，极大的推动了中国离子色谱仪的发展。1985年6月，赵云麒、刘开禄研制ZIC-2型离子色谱仪，包含双模式理论和适用于阳离子分析的“五级电导检测”电路。1987年12月22日 ，ZIC-2型离子色谱仪通过了专家鉴定并投产，核心技术目前仍应用在中国的核潜艇水质监测。1995年，ZIC-3型离子色谱仪由张烈生、荆建增设计完成并获得国家科技成果完成者证书。左：ZIC-2型离子色谱仪、中：ZIC-2A型离子色谱仪、右：ZIC-3型离子色谱仪目前，随着技术的发展，电化学等技术在离子色谱仪中得到了更广泛的应用，比如新型抑制器技术、淋洗液发生器以及新型的电化学检测器-电荷检测器等均已商品化。而目前离子色谱技术发展也主要集中在色谱固定相、脉冲安培检测器以及抑制器等方面。不过，我国离子色谱的研发虽然取得了一定的成绩，但仍需更进一步的发展。02离子色谱的原理和结构离子色谱的原理基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换和分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。适用于亲水性阴、阳离子的分离。工作过程: 输液泵将流动相以稳定的流速( 或压力) 输送至分析体系, 在色谱柱之前通过进样器将样品导入, 流动相将样品带入色谱柱, 在色谱柱中各组分被分离, 并依次随流动相流至检测器, 抑制型离子色谱则在电导检测器之前增加一个抑制系统。即用另一个高压输液泵将再生液输送到抑制器, 在抑制器中, 流动相的背景电导被降低, 然后将流出物导入电导检测池, 检测到的信号送至数据系统记录、处理或保存。非抑制型离子色谱仪不用抑制器和输送再生液的高压泵, 因此仪器的结构相对要简单得多, 价格也要便宜很多。离子色谱的结构离子色谱仪一般由流动相输送系统、进样系统、分离系统、抑制或衍生系统、检测系统及数据处理系统六大部分组成。1、流动相输送系统离子色谱的输液系统包括贮液罐、高压输液泵、梯度淋洗装置等，与高效液相色谱的输液系统基本一致。1.1贮液罐溶剂贮存主要用来供给足够数量并符合要求的流动相，对于溶剂贮存器的要求是：（1）必须有足够的容积，以保证重复分析时有足够的供液；（2）脱气方便；（3）能承受一定的压力；（4）所选用的材质对所使用的溶剂一律惰性。出于离子的流动相一般是酸、碱、盐或络合物的水溶液，因此贮液系统一般是以玻璃或聚四氟乙烯为材料，容积一般以0.5～4L为宜，溶剂使用前必须脱气。因为色谱柱是带压力操作的，在流路中易释放气泡，造成检测器噪声增大，使基线不稳，仪器不能正常工作，这在流动相含有有机溶剂时更为突出。脱气方法有多种，在离子色谱中应用比较多的有如下方法：（1）低压脱气法：通过水泵、真空泵抽真空，可同时加温或向溶剂吹氮，此法特别适用纯水溶剂配制的淋洗液。（2）吹氧气或氮气脱气法：氧气或氮气经减压通入淋洗液，在一定压力下可将淋洗液的空气排出。（3）超声波脱气法：将冲洗剂置于超声波清洗槽中，以水为介质超声脱气。一般超声30min左看，可以达到脱气日的。新型的离子色谱仪，在高压泵上带有在线脱气装置，可白动对琳洗液进行在线自动脱气。1.2高压输液泵高压输液泵是离子色谱仪的重要部件，它将流动相输入到分离系统，使样品在柱系统中完成分离过程。离子色谱用的高压泵应具备下述性能：（1）流量稳定：通常要求流量精度应为±1％左右，以保证保留时间的重复和定性定量分析的精度。（2）有一定输出压力，离子色谱一般在20MPa状态下工作，比高效液相色谱略低。（3）耐酸、碱和缓冲液腐蚀，与高效液相色谱不同，离子色谱所有淋洗液含有酸或碱。泵应采用全塑Peek材料制作。（4）压力波动小，更换溶剂方便，死体积小，易于清洗和更换溶剂。（5）流量在一定范围任选，并能达到一定精度要求。（6）部分输液泵具有梯度淋洗功能。目前离子色谱应用较多的是往复柱塞泵，只有低压离子色谱采用蠕动泵，但蠕动泵所能承受的压力太小，实际操作过程中会出现问题。由于往复柱塞泵的柱塞往复运动频率较高，所以对密封环的耐磨性及单向阀的刚性和精度要求都很高。密封环一般采用聚四氟乙烯添加剂材料制造，单向阀的球、阀座及柱塞则用人造宝石材料。1.3梯度淋洗装置梯度淋洗和气相色谱中的程序升温相似，给色谱分离带来很大的方便，但离子色谱电导检测器是一种总体性质的检测器，因此梯度淋洗一般只在含氢氧根离子的淋洗液中采用抑制电导检测时才能实现。采用梯度淋洗技术可以提高分离度、缩短分析时间、降低检测限，它对于复杂混合物，特别是保留强度差异很大的混合物的分离，是极为重要的手段。另外，新型抑制器通过脱气使淋洗液中CO2去除，碳酸盐的淋洗液背景电导很低，使灵敏度大大增加，也可以实现碳酸盐的梯度淋洗。离子色谱梯度淋洗可分为低压梯度和高压梯度两种，现分别介绍如下：（1）低压梯度低压梯度是采用比例调节阀，在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后，再用泵输入色谱柱系统，也称为泵前混合。（2）高压梯度它是由两台高压输液泵、梯度程序控制器、混合器等部件所组成。两台泵分别将两种淋洗液输入混合器，经充分混合后，进入色谱分离系统。它又称为泵后高压混合形式。梯度淋洗的溶剂混合器必须具备容积小、无死区、清洗方便、混合效率高等性能，能获得重复的、滞后时间短的梯度淋洗效果。2、进样系统离子色谱的进样主要分为3种类型：即气动、手动和自动进样方式。（1）手动进样阀手动进样采用六通阀，其工作原理与HPLC相同，但其进样量比HPLC要大，一般为50μL。其定量管接在阀外，一般用于进样体积较大时的情况。样品首先以低压状态充满定量管，当阀沿顺时针方向旋至另一位置时，即将贮存于定量管中固定体积的样品送入分离系统。（2）气动进样阀气动阀采用一定氮气或氮气气压作动力，通过两路四通加载定量管后，进行取样和进样，它有效地减少了手动进样因动作不同所带来的误差。（3）自动进样自动进样器是在色谱工作站控制下，自动进行取样、进样、清洗等一系列操作，操作者只须将样品按顺序装入贮样机中。自动进样可以达到很宽的样品进样量范围的目的。3、分离系统分离系统是离子色谱的核心和基础。离子色谱柱是离子色谱仪的“心脏”，要求它具有柱效高、选择性好、分析速度快等特点。离子色谱柱填料的粒度一般在5～25μm之间，比高效液相色谱的柱填料略大，因此其压力比高效液相色谱的要小，一般为单分散，而且呈球状。3.1高分子聚合物填料离子色谱中使用得最广泛的填料是聚苯乙烯——二乙烯苯共聚物。其中阳离子交换柱一般采用磺酸或羧酸功能基，阴离子交换柱填料则采用季胺功能基或叔胺功能基。离子排斥柱填料主要为全磺化的聚苯乙烯 二乙烯苯共聚物，这类离子交换树脂可在pH0～14范围内使用。如果采用高交联度的材料来改进，还可兼容有机溶剂，以抗有机污染。一般来说，离子交换型色谱柱的交换容量均很低。3.2硅胶型离子色谱填料该填料采用多孔二氧化硅柱填料制得，是用于阴离子交换色谱法的典型薄壳型填料。它是用含季胺功能基的甲基丙烯十醇酯涂渍在二氧化硅微球上制备的。阳离子交换树脂是用低相对分子质量的磺化氟碳聚合物涂渍在二氧化硅微粒上制备的。这类填料的pH值使用范围为4～8，一般用于单柱型离子色谱柱中。3.3色谱柱结构一般分析柱内径为4mm，长度为100～250mm，柱子两头采用紧固螺丝。高档仪器特别是阳离子色谱柱一般采用聚四氟乙烯材料，以防止金属对测定的干扰。随着离子色谱的发展，细内径柱受到人们的重视，2mm柱不仅可以使溶剂消耗量减少，而且对于同样的进样量，灵敏度可以提高4倍。4、离于色谱的抑制系统对于抑制型（双柱型）离子色谱系统，抑制系统是极其重要的一个部分，也是离子色谱有别于高效液相色谱的最重要特点。抑制器的发展经历了多个发展时期，而目前商品化的离子色谱仪亦分别采用不同的抑制手段及相关研究成果。4.1树脂填充抑制柱该抑制系统采用高交换容量的阳离子树脂填充柱（阴离子抑制），通过硫酸，将树脂转化为氢型。它抑制容量不高，需要定期再生，而且死体积比较大，对弱酸根离子由于离子排斥的作用，往往无法准确定量。目前这类抑制器目前已经基本不用。4.2纤维抑制器这种抑制系统采用阳离子交换的中空纤维作为抑制器，外通硫酸作为再生液，可连续对淋洗液进行再生，这种抑制器的死体积比较大，抑制容量也不高。4.3微膜抑制器这种抑制系统采用阳离子交换平板薄膜，中间通过淋洗液，而外两侧通硫酸再生液。这种抑制器的交换容量比较高，死体积很小，可进行梯度淋洗。4.4电解抑制器这种抑制系统采用阳离子交换平板薄膜，通过电解产生的H＋，对淋洗液进行再生。早期的这类抑制器是由我国厦门大学田昭武发明，并投入了生产，但它需要定期加入硫酸来补充H＋。美国Dionex公司对这类抑制器进行了改进，使之成为自再生，只要用淋洗液自循环或去离子水电解就可能实现再生，抑制容量可以通过改变电流的大小加以控制，而且死体积很小。5、检测系统5.1电导检测器电导检测是离子色谱检测方式中最常用的一种。它是基于极限摩尔电导率应用的检测器,主要用于检测无机阴阳离子、有机酸和有机胺等。由于电导池中的等效电容的影响，施加到电导池上的电压和电流之间的关系是非线性的，这给测量电导值带来很大困难。另外，流动相中本底电导值很高，从较大的背景值中准确测量待测组分的信号，也是电导检测中的重要问题。目前采用较多的方法有：（1）双极脉冲检测器：在流路上设置两个电极,通过施加脉冲电压,在合适的时间读取电流,进行放大和显示。容易受到电极极化和双电层的影响。（2）四极电导检测器：在流路上设置四个电极,在电路设计中维持两测量电极间电压恒定,不受负载电阻、电极间电阻和双电层电容变化的影响,具有电子抑制功能（阳离子检测支持直接电导检测模式）。（3）五极电导检测器：在四极电导检测模式中加一个接地屏蔽电极,极大提高了测量稳定性,在高背景电导下仍能获得极低的噪声,具有电子抑制功能（阳离子检测支持直接电导检测模式）。5.2安培检测器安培检测器是基于测量电解电流大小为基础的检测器，主要用于检测具有氧化还原特性的物质。安培检测主要包括恒电位（直流安培）、脉冲安培以及积分安培三种方式。(1)直流安培检测模式:该方法是将一个恒定的直流电位连续地施加于检测池的电极上，当被测物被氧化时，电子从待测物转移至电极，得到电流信号。在此过程中，电极本身为惰性，不参与氧化反应。该方法具有较高的灵敏度，可以测定pmol级的无机和有机离子，主要用于抗坏血酸、溴、碘、氰、酚、硫化物、亚硫酸盐、儿茶酚胺、芳香族硝基化合物、芳香胺、尿酸和对二苯酚等物质的检测。(2)脉冲安培检测模式:脉冲安培检测器出现在20世纪80年代初，是美国Dionex公司为满足糖的测定而研制的。糖类化合物的pKa值为12~14，在强碱性介质中以阴离子形式存在，可以用阴离子交换色谱分离。因为糖的分离是在碱性条件下完成的，检测方法必须与此相匹配，用金电极的脉冲安培检测法适合于这个条件。金电极的表面可为糖的电化学氧化反应提供一个反应环境。用脉冲安培检测法可检测pmol~fmol级的糖，而且不需要衍生反应和复杂的样品纯化过程。该检测器主要用于醇类、醛类、糖类、胺类(一二三元胺，包括氨基酸)、有机硫、硫醇、硫醚和硫脲等物质的检测，不可检测硫的氧化物。(3)积分脉冲安培检测模式:积分脉冲安培检测法为脉冲安培检测的升级模式，于1989年由Welch等人首先提出，并运用此技术，用金电极实现了对氨基酸的检测。与脉冲安培检测法相似，积分脉冲安培检测法中加到工作电极上的也是一种自动重复的电位对时间的脉冲电位波形，不同之处是：脉冲安培检测法是对每次脉冲前的单电位下产生的电流积分；而积分脉冲安培检测法是对每次脉冲前循环方波或三角波电位下产生的电流积分，即是对电极被氧化形成氧化物和氧化物还原为其初始状态的一个循环电位扫描过程中产生的电流积分。由积分整个高-低采样电位下的电流所得到的信号仅仅是被分析物产生的信号。在没有待测物（可氧化物）存在时，静电荷为零。积分脉冲安培检测法的优点在于通过施加方波或三角波电位消除了氧化物形成和还原过程中产生的电流。正、反脉冲方向的积分有效地扣除了电极氧化产生的背景效应，使得那些可受金属氧化物催化氧化的分子产生较强的检测信号和获得稳定的检测基线成为现实。此外，离子色谱还可以采用紫外、可见光、荧光等高效液相色谱常用的检测器，其原理与常规的高效液相色谱检测相似。6、数据处理系统离子色谱一般柱效不高，与气相色谱和高效液相色谱相比一般情况下离子色谱分离度不高，它对数据采集的速度要求不高，因此能够用于其他类型的数据处理系统，同样也可用于离子色谱中。而且在常规离子分析中，色谱峰的峰形比较理想，可以采用峰高定量分析法进行分析。主要数据处理系统为：6.1记录仪记录仪要求满刻度行程时间≤1s，输入阻抗高，屏蔽好，纸速稳定。采用双笔式记录仪，可以同时测量样品中高浓度和痕量浓度组分，也可进行双检测器分析。6.2自动积分仪它是一种通过A／D转换，采用固定程序，分析色谱信息，打印色谱图的仪器。采用自动积分仪大大减少了记录仪中色谱手工处理的繁琐手续。6.3数据工作站通过A／D转换，将数据采集于电脑，然后通过对采集的数据分析，得到相关的色谱信息。随着个人电脑的普及，数据工作站将得到广泛的应用。03离子色谱的分类通常情况下，离子色谱可以分为三种类型：离子交换色谱、离子排斥色谱、离子对色谱。离子交换色谱：离子交换色谱以离子间间作用力不同为原理，主要用于有机和无机阴、阳离子的分离。离子排斥色谱：离子排斥色谱基于Donnan排队斥作用，是利用溶质和固定相之间的非离子性相互作用进行分离的。它主要用于机弱酸和有机酸的分离，也可以用于醇类、醛类、氨基酸和糖类的分离。离子对色谱：离子对色谱的分离机理是吸附、分离的选择性主要由流动相决定。该方法主要用于表面活性阴离子和阳离子以及金属络合物的分离。根据应用场景可分为：实验室、便携式、在线离子色谱。便携式离子色谱：适用的主要场景比如户外检测、或者在移动检测车上使用等等。在线离子色谱：适用的主要场景，比如大气环境的连续监测、或者工厂流水线中的连续监测等等。实验室离子色谱：相对来讲，就是最常规的离子色谱类型了，用户采购量也是相对最大。04离子色谱的应用离子色谱作为20世纪70年代发展起来的一项新的分析技术，由于具有快速、灵敏、选择性好等特点，尤其在阴离子检测方面有着其它方法所的优势，因此被广泛地应用于化工、医药、环保、卫生防疫、半导体制造等行业，并在某些领域被列为标准测定方法。涉及离子色谱的国内标准分析方法行业标准部分国际标准05离子色谱使用的注意事项1、淋洗液淋洗液作为系统的流动相，其品质对分析结果有重要影响。流动相的脱气是离子色谱分析过程中的一个重要环节。输液泵的扰动或色谱柱前后的压力变化以及抑制过程都可能导致流动相中溶解的气体析出，形成小气泡。这些小气泡会产生很多尖锐的噪声峰，较大的气泡还可能引起输液泵流速的变化，因此对流动相要进行脱气处理。2、分离柱分离柱柱体材料为PEEK（聚醚醚酮）。分离相由聚乙烯醇颗粒组成，粒径为9μm，表面有离子交换官能团。这种结构可保证高度的稳定性，并对可穿过内置过滤板的极细颗粒具有很高的容耐性，适用于水分析的日常测试任务。为保护分离柱不受外来物质侵害（这些物质会对分离效率产生影响），对淋洗液、也对样品作微孔过滤（0.45μm过滤器），并通过吸液过滤头吸取淋洗液。分离柱堵塞会导致系统压力上升，分离能力变差会导致保留时间波动、样品重复测量平行性差。分离柱接入系统时，需要先冲洗10分钟以上再接检测器，冲洗时出口向上，便于将气泡赶出。 分离柱的保存：短时间不用，可直接将柱子两端盖上塞子，放在盒中保存。阴离子柱长时间不使用（1个月以上），应保存到10mmol/LNa2CO3中。3、高压泵高压泵是离子色谱仪的动力源，其作用是将流动相输入到分离系统，使样品在分离柱中完成分离过程。离子色谱用的高压泵应具备下述性能：流量稳定、耐腐蚀、压力波动小、更换溶剂方便、死体积小、易于清洗和更换溶剂。高压泵工作正常的情况下，系统压力和流量稳定，噪音很小，色谱峰形正常。4、抑制器抑制器由3个抑制元件组成，这些元件应用于循环回路中的抑制作用，可利用硫酸进行再生及用纯净水进行冲洗，分析流路外再生， 可彻底去除有害物质。采用微填充床抑制器，其优为点：平稳提供H+，基线噪音低，适合各种浓度分析，耐高压、耐有机溶剂、耐重金属，耐腐蚀，噪音低，只有0.2-0.5nS。抑制器要避免在未通液体时空转。淋洗液或再生液流路堵塞、抑制器饱和均会造成系统压力突然上升、背景电导率过高等问题。若经过较长时间后，抑制元件受到污染，平常使用的再生溶液无法再将其彻底清除干净，将导致基线大幅上升。5、检测器所有的离子化合物（有机离子、无机离子、强酸和强碱）以及可被解离的化合物（弱酸和弱碱）的水溶液都能够导电。电导检测器是以离子色谱流动相中电导的变化作为定量依据的。电导检测器测量双铂电极两端间的电导，离子在该双铂电极两端间迁移：阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，从而测量溶液的电阻。电导与电阻成反比。电导检测器具有极好的温度稳定性，这样便可保证测量条件的重现性。由于离子色谱仪是精密仪器，其日常维护与保养对于仪器的使用寿命及监测精度都有着重要的影响，因此离子色谱仪要经常用淋洗液冲洗色谱柱，防止分离柱堵塞、流动相有气泡的产生，在进行分析前要确保样品已经进行前处理，以保障仪器安全。离子色谱法具有选择性好、灵敏、快速、简便，可同时测定多组分，基于上述优点，离子色谱法已在环境监测领域得到广泛应用。因此了解一些关于仪器日常维护的知识，遇有故障时能够正确地判断并及时排除是十分重要的。06离子色谱常见故障及解决方案1、电导检测器常见故障有哪些？电导检测器常见故障是检测池被污染。故障原因:污染物主要来源于没有经过适当前处理的样品,如浓度过高、复杂的样品基体等。故障现象:基线噪声变大,灵敏度降低。处理方法：（1）用3 mol/LHNO3溶液清洗电导池，再用去离子水清洗电导池至pH值达中性 （2）用0. 001 mol/L KCI溶液校正电导池，使电导值显示为147μS。2、系统压力增高该咋办？压力增高一般都是因仪器部件发生堵塞引起的，当发现系统压力增高时应从流路的检测器端开始，逐一排查，以找到引起压力增高的具体单元。（1）在线过滤器发生堵塞时，直接更换滤芯；（2）色谱柱入口处滤膜堵塞时，应反接色谱柱用去离子水反复冲洗；（3）单向阀和滤头堵塞后需将其卸下先用无水乙醇超声清洗15 min ~30min，以清除部件上粘附的有机物，再用去离子水清洗干净后放入1:1的硝酸溶液中超声清洗15min，最后用去离子水反复清洗干净后按原方位安装好后使用。高压系统中常出现堵塞问题的部件有单向阀、滤头、在线过滤器、分离柱、保护柱等；（4）检查管路中peek头是否拧得过紧，否则也会导致压力增高。3、分析泵常见故障咋处理？分析泵常见故障是泵内产生气泡和漏液故障现象:基线的噪声加大,色谱峰形变差（出现乱峰）。处理方法：为分析泵提供充足的淋洗液,并且给淋洗液施加一定的压力（通常小于35 kPa）。对于容易产生气体的溶液可以先用真空脱气,然后用惰性气体在线脱气的处理方法 若泵漏液,可更换泵密封圈。4、抑制器使用中的常见故障怎么排除？抑制器在离子色谱仪中具有举足轻重的作用。抑制器工作性能的好坏对分析结果有很大的影响。抑制器最常见的故障是漏液，使峰面积减小（灵敏度下降）和背景电导升高。（1）峰面积减小造成峰面积减小的主要原因有：微膜脱水、抑制器漏液、溶液流路不畅和微膜被玷污。抑制器长期不用，会发生微膜脱水现象，为激活抑制器，可用注射器向阴离子抑制器内以淋洗液流路相反的方向注入少许0.2mol/L的硫酸溶液。同时向再生液进口注入少许纯净水，并将抑制器放置半小时以上。抑制器内玷污的金属离子可以用草酸钠清洗。（2）背景电导值高在化学抑制型电导检测分析过程中，若背景电导高，说明抑制器部分存在一定的问题。大多数是操作不当引起的。例如淋洗液或再生液流路堵塞，系统中无溶液流动造成背景电导偏高或使用的电抑制器电流设置的太小等。膜被污染后交换容量下降亦会使背景电导升高。而失效的抑制器在使用时会出现背景电导持续升高的现象，此时应更换一支新的抑制器。（3）漏液抑制器漏液的主要原因是抑制器内的微膜没有充分水化。因此，长时间未使用的抑制器在使用前应让微膜水溶胀后再使用。另外要保证再生液出口顺畅，因此反压较大时也会造成抑制器漏液。另外抑制器保管不当造成抑制器内的微膜收缩、破裂也会发生漏液现象。5、离子色谱柱该如何维护、保存？色谱柱的保存色谱柱填充料的不同，其保存方法也各异。一般而言，大多数阴离子分离柱在碱性条件下保存，阳离子分离柱在酸性条件下保存。需长时间保存时（30天以上），先按要求向柱内泵入保存液，然后将柱子从仪器上取下，用无孔接头将柱子两端堵死后放在低温处保存。短时间不用，每周应至少开机一次，让仪器运行1-2h。 色谱柱的清洗清洗色谱柱注意事项：清洗前，应将分离柱与系统分离，让废液直接排出。另外，每次清洗后应用去离子水冲洗10min以上，再用淋洗液平衡系统。清洗时的流速不宜过快，在1ml/min以下。无机离子的玷污离子半径较大的无机离子与交换基团结合，影响正常的交换分离。首先应考虑用组分相同且浓10倍的淋洗液清洗色谱柱。清洗阴离子分离柱上的金属离子（如Fe3+）使用0.1mol/L草酸。清洗阳离子分离柱上的某些金属（如Al3+）可使用1-3mol/L HCl。有机物玷污清洗色谱柱内的有机物常用甲醇或乙腈，但对带有羧基的阳离子分离柱需要避免使用甲醇。低交联度的离子交换树脂填充的色谱柱（交联度小于5%）清洗液中有机溶剂的浓度不宜超过5%。色谱柱的清洗清洗色谱柱注意事项：清洗前，应将分离柱与系统分离，让废液直接排出。另外，每次清洗后应用去离子水冲洗10min以上，再用淋洗液平衡系统。清洗时的流速不宜过快，在1ml/min以下。无机离子的玷污离子半径较大的无机离子与交换基团结合，影响正常的交换分离。首先应考虑用组分相同且浓10倍的淋洗液清洗色谱柱。清洗阴离子分离柱上的金属离子（如Fe3+）使用0.1mol/L草酸。清洗阳离子分离柱上的某些金属（如Al3+）可使用1-3mol/L HCl。有机物玷污清洗色谱柱内的有机物常用甲醇或乙腈，但对带有羧基的阳离子分离柱需要避免使用甲醇。低交联度的离子交换树脂填充的色谱柱（交联度小于5%）清洗液中有机溶剂的浓度不宜超过5%。07离子色谱的常见品牌到了这里，相信各位已经对离子色谱仪有很深的了解。那么在这个知识纵横，科技飞跃发展的今天，关于离子色谱仪的常见品牌都有哪些呢？最受关注的又是哪些呢？（以下品牌不分先后哦~）A. 埃仑通用青岛埃仑通用科技有限公司是国内较早生产离子色谱仪的厂家之一，是以研发、制造、销售和售后服务为一体的高新技术企业，是国产离子色谱仪知名品牌。 青岛埃仑通用科技有限公司设计开发了基于积木式结构的高效离子色谱仪系列产品。YC系列离子色谱仪是我公司在传统离子色谱仪基础上，吸收国际先进技术成果，研发出的高精度、高灵敏度和高稳定的新型系列离子色谱仪，同时实现了自动化进样。YC9000型更是国内开始采用功能模块化设计，全面集成智能MT技术，是国内现阶段集成度和智能化极高的一款智能型离子色谱仪，其广泛应用于包括军事军工、核工业、科研院所，石油化工、水文地质、环境保护、质量检验、卫生防疫、电力电子等行业。产品： 岛埃仑YC3000离子色谱仪青岛埃仑YC7000型离子色谱仪 等▲ 青岛埃仑YC3000离子色谱仪B. 岛津岛津企业管理（中国）有限公司成立于1999年8月11日，是岛津制作所的海外子公司。岛津制作所是著名的测试仪器、医疗器械及工业设备的制造厂商，自1875年创业以来始终坚持“以科学技术向社会做贡献”，不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术，开发生产具有高附加值的产品。并以实现“为了人类和地球的健康”这一愿望作为公司的经营思想，以光技术、X射线技术、图像处理技术这三大核心为基础，不断革新，不断挑战，一如既往地对科学技术发展做出贡献。特别是在2002年岛津制作所的田中耕一荣获诺贝尔化学奖，开创了公司研究人员获奖的先河。产品： 岛津离子色谱仪HIC-ESP岛津离子色谱仪Essentia IC-16 等▲ 岛津离子色谱仪HIC-ESPC. 东曹 东曹（上海）生物科技有限公司，是日本东曹株式会社生命科学事业部（Tosoh Bioscience）在中国设立的全资子公司，负责东曹生命科学事业部产品在中国的销售业务。 东曹（上海）生物科技有限公司的产品包括：提供所有常见分离模式的TSKgel® 高效液相色谱柱、TOYOPEARL® 中低压层析分离纯化填料、SkillPak 层析工艺方法筛选用预装柱；还包括EcoSEC® 高效一体化GPC仪器、IC离子色谱仪、多角度光散射检测器。产品： 东曹高通量离子色谱仪IC-8100东曹IC-2010离子色谱仪 等▲ 东曹高通量离子色谱仪IC-8100D. 历元 北京历元公司成立于1993年，公司创建初始就以强劲的技术开发能力，研制生产硅酸根检测仪，磷酸根检测仪，分析型高效液相色谱仪，制备型液相色谱仪，系列离子色谱仪。为配合离子色谱仪的应用，并于1997年研发国内首台实验室用超纯水器，此项产品填补了该产品的国内空白。 产品： 北京历元EP-600 便携式离子色谱仪北京历元EP-2000离子色谱仪 等▲ 北京历元EP-600 便携式离子色谱仪E. 普仁青岛普仁仪器有限公司是通过ISO-9001认证的专业从事离子色谱仪及相关配件研发、生产、销售和技术服务的高科技股份制企业，为中国仪器仪表分析仪器分会会员单位。 公司产品全部拥有自主知识产权，荣获国家科技创新基金及青岛科技培育计划专项，被国家工信部认定为“国家食品企业质量安全检测技术示范中心共建单位”，荣获“2012最具竞争力百强中小企业”称号，为央视网离子色谱仪战略合作伙伴。产品： 双系统全自动PIC-10型离子色谱仪PIC-10A型离子色谱仪 等▲ 双系统全自动PIC-10型离子色谱仪F. 瑞士万通 瑞士万通中国有限公司 作为当今一家全面涉足各类不同离子分析技术的品牌，产品包括自动电位滴定仪、离子色谱仪、卡尔费休水分仪、伏安极谱仪、电化学工作站、手持式/便携式拉曼光谱仪和近红外光谱仪等。瑞士万通旗下拥有以下品牌：“Metrohm”、“Metrohm Autolab”、“Metrohm Process Analytics”、“Metrohm NIRSystems”、“Metrohm Raman”、“Metrohm DropSens”，以其自动电位滴定仪、卡尔费休微量水分滴定仪、离子色谱仪、伏安极谱仪、便携式拉曼和手持式拉曼光谱仪以及近红外光谱仪、在线化学成分分析仪著称，技术先世界。您可以从瑞士万通获得大量有关离子分析和近红外分析的方法和技术。产品： 瑞士万通ECO IC离子色谱仪瑞士万通940 系列谱峰思维TM离子色谱系统 等▲ 瑞士万通ECO IC离子色谱仪G. 赛默飞赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。产品： Thermo Scientific Integrion高压离子色谱赛默飞Aquion RFIC离子色谱等▲ Thermo Scientific Integrion高压离子色谱H. 盛瀚青岛盛瀚色谱技术有限公司成立于2002年，专业从事离子色谱仪及其核心部件的研发、生产、销售和技术服务，是一家通过ISO 9001质量管理体系认证、ISO 24001环境管理体系认证、ISO 45001职业健康管理体系认证、知识产权管理体系认证的高新技术企业。全部产品拥有自主知识产权，专利、软件著作权等超过百项。 公司现有实验室台式、便携式、在线式、定制化离子色谱仪和离子色谱联用五大产品系列，广泛应用于环保、食品药品、水文地质、石油化工、卫生防疫、电子电气及科学研究等众多行业，基本满足了对阴阳离子、氰根、碘离子、糖、小分子有机酸等常规和痕量检测。目前已为7000+不同行业的用户提供了完善的解决方案，出口到韩国、印度等70多个国家和地区。此外，盛瀚还是全球极少数可实现批量化生产离子色谱柱的企业，打破了国外垄断，填补了国内空白。产品： 盛瀚离子色谱仪CIC-D180离子色谱仪（内置淋洗液发生器）CIC-D160型 等▲ 盛瀚离子色谱仪CIC-D180I. 皖仪安徽皖仪科技股份有限公司是一家以国际化视野、按国际化标准运营的全球分析仪器专业供应商，主导产品涵盖色谱、光谱、质谱类及医用分析仪器。产品： 皖仪IC6600系列多功能离子色谱仪皖仪IC6200系列一体式离子色谱仪 等▲ 皖仪IC6600系列多功能离子色谱仪08小彩蛋找靠谱的离子色谱仪器可长按识别下方二维码进入“离子色谱仪”导购专场- END

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。

前文回顾：发明人库尔特的传奇人生——颗粒表征电阻法（上）一、经典库尔特原理在经典电阻法测量中，壁上带有一个小孔的玻璃管被放置在含有低浓度颗粒的弱电解质悬浮液中，该小孔使得管内外的液体相通，并通过一个在孔内另一个在孔外的两个电极建立一个电场。通常是在一片红宝石圆片上打上直径精确控制的小孔，然后将此圆片通过粘结或烧结贴在小孔管壁上有孔的位置。由于悬浮液中的电解质，在两电极加了一定电压后（或通了一定电流后）， 小孔内会有一定的电流流过（或两端有一定的电压），并在那小孔附近产生一个所谓的“感应区”。含颗粒的液体从小孔管外被真空或其他方法抽取而穿过小孔进入小孔管。当颗粒通过感应区时，颗粒的浸入体积取代了等同体积的电解液从而使感应区的电阻发生短暂的变化。这种电阻变化导致产生相应的电流脉冲或电压脉冲。图1 颗粒通过小孔时由于电阻变化而产生脉冲在测量血球细胞等生物颗粒时所用的电解质为生理盐水（0.9%氯化钠溶液），这也是人体内液体的渗透压浓度，红细胞可以在这个渗透压浓度中正常生存，浓度过低会发生红细胞的破裂，浓度过高会发生细胞的皱缩改变。在测量工业颗粒时，通常也用同样的电解质溶液，对粒度在小孔管测量下限附近的颗粒，用 4%的氯化钠溶液以增加测量灵敏度。当颗粒必须悬浮在有机溶剂内时，也可以加入适用于该有机溶液的电解质后，再用此有机 溶液内进行测量。通过测量电脉冲的数量及其振幅，可以获取有关颗粒数量和每个颗粒体积的信息。测量过程中检测到的脉冲数是测量到的颗粒数，脉冲的振幅与颗粒的体积成正比，从而可以获得颗粒粒度及其分布。由于每秒钟可测量多达 1 万个颗粒，整个测量通常在数分钟内可以完成。在使用已知粒度的标准物质进行校准后，颗粒体积测量的准确度通常在 1-2%以内。通过小孔的液体体积可以通过精确的计量装置来测量，这样就能从测量体积内的颗粒计数得到很准确的颗粒数量浓度。 为了能单独测量每个颗粒，悬浮液浓度必须能保证当含颗粒液体通过小孔时，颗粒是一个一个通过小孔，否则就会将两个颗粒计为一个，体积测量也会发生错误。由于浓度太高出现的重合效应会带来两种后果：1）两个颗粒被计为一个大颗粒；2）两个本来处于单个颗粒探测阈值之下而测不到的颗粒被计为一个大颗粒。颗粒通过小孔时可有不同的途径，可以径直地通过小孔，但也可能通过非轴向的途径通过。非轴向通过时不但速度会较慢，所受的电流密度也较大，结果会产生表观较大体积的后果，也有可能将一个颗粒计成两个[1]。现代商业仪器通过脉冲图形分析可以矫正由于非轴向流动对颗粒粒度测量或计数的影响。图2 颗粒的轴向流动与非轴向流动以及产生的脉冲经典库尔特原理的粒度测量下限由区分通过小孔的颗粒产生的信号与各种背景噪声的能力所决定。测量上限由在样品烧杯中均匀悬浮颗粒的能力决定。每个小孔可用于测量直径等于 2%至 80%小孔直径范围内的颗粒，即 40:1 的动态范围。实用中的小孔直径通常为 15 µm 至 2000 µm，所测颗粒粒度的范围为 0.3 µm 至 1600 µm。如果要测量的样品粒度分布范围比任何单个小孔所能测量的范围更宽，则可以使用两个或两个以上不同小孔直径的小孔管，将样品根据小孔的直径用湿法筛分或其他分离方法分级，以免大颗粒堵住小孔，然后将用不同小孔管分别测试得到的分布重叠起来，以提供完整的颗粒分布。譬如一个粒径分布为从 0.6 µm 至 240 µm 的样品，便可以用 30 µm、140 µm、400 µm 三根小孔管来进行测量。 库尔特原理的优点在于颗粒的体积与计数是每个颗粒单独测量的，所以有极高的分辨率，可以测量极稀或极少个数颗粒的样品。由于体积是直接测量而不是如激光衍射等技术的结果是通过某个模型计算出来的，所以不受模型与实际颗粒差别的影响，结果一般也不会因颗粒形状而产生偏差。该方法的最大局限是只能测量能悬浮在水相或非水相电解质溶液中的颗粒。使用当代微电子技术，测量中的每个脉冲过程都可以打上时间标记后详细记录下来用于回放或进行详细的脉冲图形分析。如果在测量过程中，颗粒有变化（如凝聚或溶解过程，细胞的生长或死亡过程等），则可以根据不同时间的脉冲对颗粒粒度进行动态跟踪。 对于球状或长短比很接近的非球状颗粒，脉冲类似于正弦波，波峰的两侧是对称的。对很长的棒状颗粒，如果是径直地通过小孔，则有可能当大部分进入感应区后，此颗粒还有部分在感应区外，这样产生的脉冲就是平台型的，从平台的宽度可以估计出棒的长度。对所有颗粒的脉冲图形进行分析，可以分辨出样品中的不同形状的颗粒。 大部分生物与工业颗粒是非导电与非多孔性的。对于含贯通孔或盲孔的颗粒，由于孔隙中填满了电解质溶液，在颗粒通过小孔时，这些体积并没有被非导电的颗粒物质所替代而对电脉冲有所贡献，所以电感应区法测量这些颗粒时，所测到的是颗粒的固体体积，其等效球直径将小于颗粒的包络等效球直径。对于孔隙率极高的如海绵状颗粒，测出的等效球直径可以比如用激光粒度仪测出的包络等效球小好几倍。 只要所加电场的电压不是太高，通常为 10 V 至 15 V，导电颗粒譬如金属颗粒也可以用电阻法进行测量，还可以添加 0.5%的溴棕三甲铵溶液阻止表面层的形成。当在一定电流获得结果后，可以使用一半的电流和两倍的增益重复进行分析，应该得到同样的结果。否则应使用更小的电流重复该过程，直到进一步降低电流时结果不变。 在各种制造过程中，例如在制造和使用化学机械抛光浆料、食品乳液、药品、油漆和印刷碳粉时，往往在产品的大量小颗粒中混有少量的聚合物或杂质大颗粒，这些大颗粒会严重影响产品质量，需要进行对其进行粒度与数量的表征。使用库尔特原理时，如果选择检测阈值远超过小颗粒粒度的小孔管（小孔直径比小颗粒大 50 倍以上），则可以含大量小颗粒的悬浮液作为基础液体，选择适当的仪器设置与直径在大颗粒平均直径的 1.2 倍至 50 倍左右的小孔，来检测那些平均直径比小颗粒至少大 5 倍的大颗粒 [2]。 二、库尔特原理的新发展 可调电阻脉冲感应法可调电阻脉冲感应法（TRPS）是在 21 世纪初发明的，用库尔特原理测量纳米颗粒的粒度与计数。在这一方法中，一个封闭的容器中间有一片弹性热塑性聚氨酯膜，膜上面有个小孔，小孔的大小（从 300 nm 至 15 m）可根据撑着膜的装置的拉伸而变来达到测量不同粒度的样品。与经典的电阻法仪器一样，在小孔两边各有一个电极，测量由于颗粒通过小孔而产生的电流（电压） 变化。它的主要应用是测量生物纳米颗粒如病毒，这类仪器不用真空抽取液体，而是用压力将携带颗粒的液体压过小孔。压力与电压都可调节以适用于不同的样 品。由于弹性膜的特性，此小孔很难做到均匀的圆形，大小也很难控制，每次测得的在一定压力、一定小孔直径下电脉冲高度与粒度的关系，需要通过测量标准颗粒来进行标定而确定。图3 可调电阻脉冲感应法示意图当小孔上有足够的压力差时，对流是主要的液体传输机制。 由于流体流速与施加的压力下降成正比，颗粒浓度可以从脉冲频率与施加压力之间线性关系的斜率求出。但是需要用已知浓度的标准颗粒在不同压力下进行标定以得到比例系数[3]。 这个技术在给定小孔直径的检测范围下限为能导致相对电流变化 0.05%的颗粒直径。检测范围的上限为小孔孔径的一半，这样能保持较低程度的小孔阻塞。典型的圆锥形小孔的动态范围 为 5:1 至 15:1，可测量的粒径范围通常从 40 nm 至 10 µm。 此技术也可在测量颗粒度的同时测量颗粒的 zeta 电位，但是测量的准确度与精确度都还有待提高，如何排除布朗运动对电泳迁移率测量的影响也是一个难题[4]。微型化的库尔特计数仪随着库尔特原理在生物领域与纳米材料领域不断扩展的应用，出现了好几类小型化（手提式）、微型化的库尔特计数仪。这些装置主要用于生物颗粒的检测与计数，粒度不是这些应用主要关心的参数，小孔的直径都在数百微米以内。与上述使用宏观压力的方法不同的是很多这些设计使用的是微流控技术，整个装置的核心部分就是一个微芯片，携带颗粒的液体在微通道中流动，小孔是微通道中的关卡。除了需要考虑液体微流对测量带来的影响，以及可以小至 10 nm 的微纳米级电极的生产及埋入，其余的测量原理和计算与经典的库尔特计数器并无两致。这些微芯片可以使用平版印刷、玻璃蚀刻、 防蚀层清除、面板覆盖等步骤用玻璃片制作[5]， 也可以使用三维打印的方式制作[6]。一些这类微流控电阻法装置已商业化。图4 微流计数仪示意图利用库尔特原理高精度快速的进行 DNA 测序近年来库尔特原理还被用于进行高精度、快速、检测误差极小的 DNA 或肽链测序。这个技术利用不同类型的纳米孔，如石墨烯形成的纳米孔或生物蛋白质分子的纳米孔，例如耻垢分枝杆菌孔蛋白 A（MspA）。当线性化的 DNA-肽复合物缓慢通过纳米孔时，由于不同碱基对所加电场中电流电压的响应不同，通过精确地测量电流的变化就可对肽链测序。由于此过程不影响肽链的完整性，如果将实验设计成由于电极极性的变化而肽链可以来 回反复地通过同一小孔，就可以反复地读取肽链中的碱基，在单氨基酸变异鉴定中的检测误差率可小于 10-6[7,8]。图5 纳米孔 DNA 测序库尔特原理的标准化 早在 2000 年，国际标准化组织就已成文了电感应区法测量颗粒分布的国际标准（ISO 13319），并得到了广泛引用。在 2007 年与 2021 年国际标准化组织又前后两次对此标准进行了修订。中国国家标委会也在 2013 年对此标准进行了采标，成为中国国家标准（GB/T 29025-2012）。参考文献【1】Berge, L.I., Jossang, T., Feder, J., Off-axis Response for Particles Passing through Long Apertures in Coulter-type Counters, Meas Sci Technol, 1990, 1(6), 471-474. 【2】Xu, R., Yang, Y., Method of Characterizing Particles, US Patent 8,395,398, 2013. 【3】Pei, Y., Vogel, R., Minelli, C., Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS), In Characterization of Nanoparticles, Measurement Processes for Nanoparticles, Eds. Hodoroaba, V., Unger, W.E.S., Shard, A.G., Elsevier, Amsterdam, 2020, Chpt.3.1.4, pp117-136.【4】Blundell, E.L.C.J, Vogel, R., Platt, M., Particle-by-Particle Charge Analysis of DNA-Modified Nanoparticles Using Tunable Resistive Pulse Sensing, Langmuir, 2016, 32(4), 1082–1090. 【5】Zhang, W., Hu, Y., Choi, G., Liang, S., Liu, M., Guan, W., Microfluidic Multiple Cross-Correlated Coulter Counter for Improved Particle Size Analysis, Sensor Actuat B: Chem, 2019, 296, 126615. 【6】Pollard, M., Hunsicker, E., Platt, M., A Tunable Three-Dimensional Printed Microfluidic Resistive Pulse Sensor for the Characterization of Algae and Microplastics, ACS Sens, 2020, 5(8), 2578–2586. 【7】Derrington, I.M., Butler, T.Z., Collins, M.D., Manrao, E., Pavlenok, M., Niederweis, M., Gundlach, J.H., Nanopore DNA sequencing with MspA, P Natl Acad Sci, 107(37), 16060-16065, 2010. 【8】Brinkerhoff, H., Kang, A.S.W., Liu, J., Aksimentiev, A., Dekker, C., Multiple Rereads of Single Proteins at Single– Amino Acid Resolution Using Nanopores, Science, 374(6574), 1509-1513, 2021. 作者简介许人良，国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学，受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下，获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位，包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监，英国马尔文仪器公司亚太区技术总监，美国麦克仪器公司中国区总经理，资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人，执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事，颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪，除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外，著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization： Light Scattering Methods》，以及即将由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。点击图片查看更多表征技术

自从电荷耦合器件（ccd，charge-coupled device）在大名鼎鼎的贝尔实验室发明仪器，其技术突飞猛进，在航空航天、医疗和工业等方面得到了广泛应用。特别在新型的aes光谱仪中，ccd就像眼睛一样，感知样品激发的等离子体发出的光。在微光应用方面，科学级ccd已经能打到探测到几个光子的水平，如果ccd能够准确的将光子信号转换为电荷信号，那新型的ccd光谱仪的检测极限将大大提高，但是实际情况中，这些微弱的光子信号产生的电荷信息，被ccd产生的暗电流淹没。暗电流（dark current）， 也称无照电流，指在没有光照射的状态下,在光导电元件、光电管等的受光元件中流动的电流。它包括晶体材料表面缺陷形成的泄漏电流和载流子热扩散形成的本征暗电流。现代科学研究主要两个方向去解决，一个是提升材料性能，一个是降低ccd的工作温度。暗电流的大小与温度的关系极为密切,温度每降低10℃,暗电流约减小一半。越小的暗电流，同等条件下，光谱的检测下限越好。 赛默飞世尔科技是检测领域的世界领导者。它为全球客户提供的优质分析仪器、实验室设备、试剂耗材及创新的实验室综合解决方案。赛默飞世尔在直读火花光谱仪行业拥有超过80年的经验，最近在高端台式直读火花光谱仪3460/4460之后，赛默飞世尔科技又推出一款全新的全谱直读火花光谱仪arl easyspark 1160。全新的arl easyspark 1160 使用定制镀膜ccd，提升透光率，总像素高达26000，而传统ccd只有2000~4000像素。除此之外，它还采用独特的半导体制冷，ccd的工作温度为9.6℃，而传统ccd工作温度30~40℃，极大的降低仪器的暗电流，提升仪器的检测下限。关于朗铎科技朗铎科技，全球科学服务领域的领导者-赛默飞世尔科技（thermo fisher scientific）中国区域战略合作伙伴。作为工业检测分析系统解决方案服务商，我们致力于为中国客户提供全球高品质的分析仪器、专业的应用技术支持、优质的售后服务等系统解决方案 朗铎科技是赛默飞世尔尼通（niton）手持式光谱仪在合金/地矿行业的中国区总经销商，也是赛默飞世尔arl全谱直读光谱仪中国区总经销商。目前朗铎科技主要产品包括手持式合金光谱仪、手持式矿石光谱仪、直读光谱仪、工业内窥镜等系列产品。

电化学----“古老又年轻”电催化作为纳米材料和能源化学领域的研究热点，是未来新能源存储与转化技术的关键所在，如以电解水制氢和燃料电池为核心的氢能产业。除了可以通过小分子的活化转化将可再生能源存储为化学能，电催化更有魅力的地方在于温和、可控、绿色的化学品合成。其实，电化学的发展史是非常有渊源的。早在1893年Thompson发现电子以前，电化学的基本原理和规律就已从实验中得出。 图1：1780年Galvani发现“生物电”现象电化学的起源可以追湖到1780年Galvani从生命体系中发现的“生物电”现象，它揭示了生物学和电化学之间的深奥联系。 图2：1800年Volta发明利用电化学原理连续供电的伏打电堆1800年Volta发明了人类*个电池，它是利用电化学原理制成的*个具有实用价值的连续供电装置。（图1-2）早期，科学家主要是依赖对电流、电位、电容和电量等电化学参数的测量和分析研究，获得的宏观数据限制了对电极界面结构和反应历程的实质性认识。电化学*的进步发生在20世纪的后30年间，把光谱技术同电化学方法结合在同一电解池中工作，从而实现在分子水平上认识电化学现象和规律。随着光谱、波谱技术从60年代，特别是80年代以来的迅速发展，原位光、波谱电化学方法，以及理论计算方法在电化学过程动力学的研究方面日益受到重视并得到了广泛应用。经过近100年的发展，电催化从最初作为电化学科学的一个分支，目前已经成为一门交叉性极强的学科，科学家也在不断挖掘新的合成路径来提高电催化性能。催化剂“动起来”更有效率近期，美国化学学会Chemrxiv预印本期刊发表的一篇文章中使用Vapourtec离子电化学反应器开发了一种用于生成六元二锂盐的多相连续流，该例建立了一种生成六元二芳基碘酸盐的多步连续流动方法。这是对现有批处理方法在可伸缩性和原子经济方面的一个显著改进。该方法Friedel-Crafts类烷基化中使用容易获得的乙酸苄基酯，而随后的阳极氧化环化直接生成相应的环状碘鎓盐。* Friedel-Crafts 反应（傅-克反应）指芳香化合物在酸（Lewis酸或质子酸）催化下与卤代烃和酰卤等亲电试剂作用，在芳环上导入烷基或酰基的反应，分为Friedel-Crafts烷基化反应和Friedel-Crafts酰基化反应。* 高价碘化合物（HVI）是合成化学家公认的试剂。它们被描述为其他危险过渡金属的替代品。这是由于它们在亲电基团转移、光催化或有机催化中的巨大反应性，以及它们作为天然产物合成的构建块的实用性。在这篇研究文章中，科学家通过Brø nsted酸介导的Friedel-Crafts反应，然后进行氧化环化，以形成所需的CDIS 1，改进了碘油烯的形成。这种合成方法是以邻碘苄基醇为起始原料。它允许在短的反应时间内完成各种繁琐的合成CDIS方法。流动化学可显著提高电催化剂的抗疲劳性和稳定性，甚至可以让很不稳定的催化剂达到持久稳定的催化效果。合成挑战一个显著的缺点是使用化学计量量的化学氧化剂，这降低原子经济性并需要额外的处理程序。解决方案碘烯的阳极氧化。电化学是一种非常经济的工具，可以避免使用化学氧化剂合成高价碘试剂。碘芳烃在电池内或电池外电化学过程中都是合适且成熟的介质。HVI、DIS和CDIS通过阳极氧化产生。电化学工艺的明显优势，因为不需要进一步稀释或添加，所以其在流动中的实验操作简单直接。因此，将已经建立的针对CDIS 1的传统合成法转化为多步电化学流程，从而提高反应时间、原子经济性和可扩展性。实验过程1、建立分批优化的反应条件 在分批条件下电化学氧化和环化中间体碘油烯，通过初步观察，确定三氟甲磺酸适合环化并作为抗衡离子。2、引入流动化学在仅两当量的TfOH以74%的产率形成产物1a。但是研究人员发现由于需要额外的苯，这些反应条件不能转移到多步骤反应中，会形成堵塞流动反应器的黑色沉淀物。 3、两步流程优化 反应在Vapourtec离子电化学流动反应器中进行，分别采用玻璃碳 (GC) 阳极和铂阴极。收率是基于在各自条件下通过两个反应器体积后的20 min (0.200 mmol) 收集。4、研究不同对位取代芳烃 在Vapourtec离子电化学流动反应器中研究了不同的对位取代芳烃。通过使用仲苄基醇来衍生苄基位置，在0°C下，3g转化的Friedel-Crafts步骤缩短了约10倍。实验总结1、开发了*个多步连续流动程序，用于生成环状六元二芳基碘鎓盐；2、从容易获得的乙酸苄基酯开始，将Friedel-Crafts烷基化与随后的阳极氧化环化相结合。由于这些反应的条件相当苛刻，该方法目前受到使用的窄原料的限制；3、未来可以通过解决窄原料的限制问题，实现其他基质和更高的产量；4、缩短反应时间，提高原子经济性和可扩展性。Vapourtec电化学反应器连续电化学反应电化学反应器一旦与Vapourtec流动化学系统集成，离子电化学反应器的温度可以控制在-10º C和100º C之间，这为探索开辟了广阔的化学反应空间。历史上，绝大多数电化学反应都是在室温下进行的，很少有冷却电化学反应的例子。辉瑞公司和日本庆应义塾大学最近发表的一些重要文献也表明，加热电化学反应时，反应结果会有很好的改善。 ● 集成或独立操作选项，易于组装/拆卸，无泄漏操作 ● 与E系列和R系列系统兼容 ● -10°C～+100°C ● 在高达5bar的压力下操作 ● 20种电极材料可用，使用5 cm x 5 cm扁平电极 ● 电极间距、电极面积和反应器体积的灵活性。*封面图来源于Pexels，其他图片来源于网络，旨在分享，如有侵权请联系删除参考文献：[1] One-Pot Synthesis and Conformational Analysis of Six-Membered Cyclic Iodonium Salts Lucien D. Caspers, Julian Spils, Mattis Damrath, Enno Lork, and Boris J. NachtsheimThe Journal of Organic Chemistry 2020 85 (14), 9161-9178 DOI: 10.1021/acs.joc.0c01125[2] https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/634bfda24a18762789e5c3b1

近日，中国科学技术大学龙世兵、孙海定研究团队联合武汉大学刘胜教授团队，以及合肥微尺度国家实验室胡伟研究员、香港城市大学He Jr-Hau教授和澳大利亚国立大学傅岚教授，将分子束外延生长的III族氮化物纳米线与无定型硫化钼材料结合，构筑了新型GaN/MoSx核壳纳米线结构，应用于光电化学光探测领域。通过将氮化镓半导体内光电转化过程与该结构在电解质溶液中的电化学反应过程相交叉，成功在纳米线中观察到光波长控制下的光电流极性翻转现象，实现了不同波长可分辨探测功能。该成果以“Observation of Polarity-Switchable Photoconductivity in III-nitride/MoSx Core-Shell Nanowires”为题发表在Light: Science & Applications，并被选为第 11 期封面文章。III族氮化物纳米线具有良好的导热性，载流子有效质量小、载流子迁移率高、吸收系数高、化学稳定性和热稳定性良好等各种优异特性，被广泛应用于晶体管、激光器、发光二极管、光电探测器和太阳能电池等领域，是现代半导体器件领域的重要组成部分。特别地，由于其独特的一维几何形状和大的比表面积，III族氮化物纳米线表现出许多对应体相材料不存在的独特特性。相比于薄膜结构，纳米线生长不受制于晶格匹配生长规则的约束，完美解决了异质外延生长及集成所面临的困境。同时，在III族氮化物纳米线外延过程中，材料内的应力易得到释放，位错则终止在III族氮化物纳米线的侧壁，有效减少了外延材料中的堆垛层错和穿透位错密度。此外，相较于薄膜结构，纳米线中的低缺陷密度可大幅提高纳米线中施主、受主杂质的掺杂效率，具有高效载流子导电特性。并且，得益于其高晶体质量和大的比表面积，纳米线阵列拥有较高的光提取/吸收效率和较强的光子局域化效应。此外，纳米线结构可以通过有效的应变弛豫来缓和有源区内的极化场，显著降低材料内位错密度和压电极化场，增强了电子和空穴之间的波函数重叠。同时，基于分子束外延自发生长的III族氮化物纳米线表面为氮极性，赋予了其较高的化学稳定性。尽管III族氮化物纳米线有诸多优势，然而，仅依靠其固有的物理和材料特性构筑器件，限制了该类材料功能的进一步拓展。通过将纳米线中的经典半导体物理过程与化学反应过程相结合，有望突破传统III族氮化物纳米线的功能限制，拓展新的应用场景。针对上述问题，中科大孙海定课题组利用分子束外延（MBE）技术所制备的高晶体质量氮化镓（GaN）纳米线，开展了系列研究工作。在构建高性能光电化学光探测器的基础上[Nano Lett., 2021, 21 (1): 120-129 Adv. Funct. Mater., 2021, 31 (29): 2103007 Adv. Funct. Mater., 2022, 2201604 Adv. Opt. Mater., 2021, 9 (4): 2000893 Adv. Opt. Mater., 2022, 2102839 ACS Appl. Nano Mater., 2021, 4 (12): 13938–13946], 通过将光电化学光探测器中载流子的产生、分离及传输过程与电子和空穴在半导体表面/电解液界面处的氧化/还原反应过程相结合，实现了载流子输运过程的有效调制，在该器件中观察到独特的双向光电流现象[Nature Electronics, 2021, 4 (9): 645-652 Adv. Funct. Mater., 2022, 2202524 Adv. Funct. Mater., 2022, 32 (5): 2104515]。上述工作中，实现双向光电流的必要条件之一是利用纳米线表面贵金属修饰策略，改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。如何利用纳米线独特的一维几何形状和大的比表面积特性，将其与其他低成本、易合成的功能材料相结合，是实现对贵金属材料的替代，降低器件制备成本并进一步提升器件多功能特性的关键。与此同时，为了更好分析双向光电流现象的内部机制，需要探索新的表面修饰手段，以保证复合纳米线结构的均一性，稳定性。作为过渡金属硫属化物材料的一员，近年来，无定形硫化钼（a-MoSx）在实现高效能量收集和转换方面受到了广泛关注。由于其独特的由二硫配体桥接的一维（1D）a-MoSx链结构，丰富的表面活性位点可以与周围环境紧密接触，表现出出色的反应活性，可实现高效的电荷转移和传输。更重要的是，在温和的室温条件下，简单的电沉积方法（循环伏安法）即可以轻松合成a-MoSx材料。通过电沉积法，a-MoSx可以直接包裹于纳米线表面上，实现a-MoSx和纳米线之间的高效耦合，有效改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。在此，我们以实现对不同波长的光分辨探测为目标，提出了一种基于在Si衬底上外延生长的p-AlGaN/n-GaN纳米线构建的光电化学光探测器（图1）。图1 基于纳米线的PEC PD的器件结构和工作原理示意图在光电化学光探测器的工作过程中，光电流响应信号的大小由有效参与氧化还原反应的光生载流子的数量决定，光电流的极性（正或负）则由在半导体/电解质界面发生的化学反应的种类决定。换句话说，通过入射光的波长控制在光电化学光电探测器中占主导地位的化学反应种类（氧化反应或还原反应），可以实现光电流极性的翻转。图1展示了光电化学光电探测器中的基本光电极结构和简化的工作原理。由于设计的顶部p-AlGaN层的带隙较大，它对低能光子（例如365 nm光照）是透明的，对光电探测过程没有贡献，只有n-GaN部分吸收光子并且参与氧化反应，光电探测器呈现正光电流。而在254 nm照射下，顶部p-AlGaN和底部n-GaN部分均能吸收高能光子并于半导体/电解质界面发生氧化反应和还原反应。然而，由于纯p-AlGaN/n-GaN纳米线表面的氢吸附能（ΔGH）不适合实现高效的还原反应（换句话说，还原过程很慢），氧化反应过程仍然在净光电流极性中占主导地位。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线，在254 nm照明下产生小的光电流。这表明改变纳米线表面的ΔGH是实现双向光电流的关键。为了在不同波长的光照下实现双向光电流响应，我们选择用a-MoSx修饰III族氮化物纳米线以提高还原反应速率。图2在p-AlGaN/n-GaN纳米线的表面可以观察到一层明显壳层，表明III族氮化物核壳结构纳米线的成功制备。图2无定型MoSx修饰的p-AlGaN/n-GaN纳米线的结构表征。（a）SEM.（b）低倍率TEM.（c）高分辨率TEM图像（d）低倍率STEM图像（标尺 = 100 nm），（e）高角环形暗场（HAADF）STEM图像和（f）环形明场（ABF）STEM图像。（g）STEM-EDS 图像和（h）对应位置的线扫描结果为深入理解表面修饰对光探测性能带来的影响，我们通过X射线光电子能谱（XPS）进一步研究了a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的化学成分和元素间键合情况（图3a,b）。这些结果与之前对[Mo3S13]2-簇的XPS研究一致，证实了a-MoSx被成功修饰在p-AlGaN/n-GaN纳米线上。图3 （a）(b) p-AlGaN/n-GaN纳米线上电沉积a-MoSx壳层的XPS谱。（c）a-MoSx修饰前后的光响应对比。（d）a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的光谱响应为了进一步评估纳米线的光响应行为，我们构建了光电化学光探测器。由图3c可知，纯p-AlGaN/n-GaN及无定型MoSx修饰后的纳米线均显示出稳定且可重复的开/关光电流循环。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线在254 nm或365 nm光照下则均表现为正的光电流响应，这与图1所示的纯p-AlGaN/n-GaN纳米线的工作原理一致。因其对不同光子能量的入射光子有不同的光响应特性，a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线能够通过表现出不同极性的光电流来区分不同的光波段。如图3d所示，光电流信号在255 nm光照下为负，然后当波长超过265 nm时切换为正，证实了其波段可分辨性能。此外，对可见光照射的光响应可以忽略不计，表明器件具有出色的可见光盲特性。同时，我们还深入探讨了该器件的性能可调性，并利用第一性原理计算揭示了a-MoSx修饰实现双向光电流性能的内在机制。

时间：2023年5月10日(周三)14:00腾讯会议号：970-205-287主讲人：赵健伟 教授 北京大学学士(1996),中科院长春应化所硕士(1999),北海道大学博士(2003),牛津大学博士后研究员(2003~2004)，期间聘为哈尔滨工业大学海外合约专家。南京大学教授(2003~2016)，博士生导师。2016 起任嘉兴学院教授，“南湖学者"(2019，2022续聘)，嘉兴学院“尖峰计划"团队带头人。研究工作集中在金属纳米材料的分子动力学模拟、分子电子传递、电化学、电化学工程等。发表学术论文230 余篇,授权发明专利 10 余件。会议内容动电流的基本原理动电流的应用范围及特点动电流的具体应用

20世纪以来，微纳米科技作为一个新兴科技领域发展迅速，当前，纳米科技已经成为21 世纪前沿科学技术的代表领域之一，发展作为国家战略的纳米科技对经济和社会发展有着重要的意义。纳米材料结构单元尺寸与电子相干长度及光波长相近，表面和界面效应，小尺寸效应，量子尺寸效应以及电学，磁学，光学等其他特殊性能、力学和其他领域有很多新奇的性质，对于高性能器件的应用有很大潜力。具有新奇特性纳米结构与器件的开发要求开发出具有更高精度，多维度，稳定性好的微纳加工技术。微纳加工工艺范围非常广泛，其中主要常见有离子注入、光刻、刻蚀、薄膜沉积等工艺技术。近年来，由于现代加工技术的小型化趋势，聚焦离子束（focused ion beam，FIB）技术越来越广泛地应用于不同领域中的微纳结构制造中，成为微纳加工技术中不可替代的重要技术之一。FIB是在常规离子束和聚焦电子束系统研究的基础上发展起来的，从本质上是一样的。与电子束相比FIB是将离子源产生的离子束经过加速聚焦对样品表面进行扫描工作。由于离子与电子相比质量要大的非常多，即时最轻的离子如H+离子也是电子质量的1800多倍，这就使得离子束不仅可以实现像电子束一样的成像曝光，离子的重质量同样能在固体表面溅射原子，可用作直写加工工具；FIB又能和化学气体协同在样品材料表面诱导原子沉积，所以FIB在微纳加工工具中应用很广。本文主要介绍FIB技术的基本原理与发展历史。离子源FIB采用离子源，而不是电子束系统中电子光学系统电子枪所产生的加速电子。FIB系统以离子源为中心，较早的离子源由质谱学与核物理学研究驱动,60年代以后半导体工业的离子注入工艺进一步促进离子源开发，这类离子源按其工作原理可粗略地分为三类:1、电子轰击型离子源，通过热阴极发射的电子，加速后轰击离子源室内的气体分子使气体分子电离，这类离子源多用于质谱分析仪器，束流不高，能量分散小。2、气体放电型离子源，由气体等离子体放电产生离子，如辉光放电、弧光放电、火花放电离子源，这类离子源束流大，多应用于核物理研究中。3、场致电离型离子源是利用针尖针尖电极周围的强电场来电离针尖上吸附的气体原子，这种离子源多应用于场致离子显微镜中。除场致电离型离子源外，其余离子源均在大面积空间内（电离室）生成离子并由小孔引出离子流。故离子流密度低，离子源面积大，不适合聚焦成细束，不适合作为FIB的离子源。20世纪70年代Clampitt等人在研究用于卫星助推器的铯离子源的过程中开发出了液态金属离子源（liquid metal ion source,LMIS）。图1：LMIS基本结构将直径为0.5 mm左右的钨丝经过电解腐蚀成尖端直径只有5-10μm的钨针，然后将熔融状态的液态金属粘附在针尖上，外加加强电场后，液态金属在电场力的作用下形成极小的尖端（约5 nm的泰勒锥），尖端处电场强度可达10^10 V/m。在这样高电场作用下，液尖表面金属离子会以场蒸发方式逸散到表面形成离子束流。而且因为LMIS发射面积很小，离子电流虽然仅有几微安，但所产生电流密度可达到10^6/cm2左右，亮度在20μA/Sr左右，为场致气体电离源20倍。LMIS研究的问世，确实使FIB系统成为可能，并得到了广泛的应用。LMIS中离子发射过程很复杂，动态过程也很复杂，因为LMIS发射面为金属液体，所以发射液尖形状会随着电场和发射电流的不同而改变，金属液体还必须确保不间断地补充物质的存在，所以发射全过程就是电流体力学和场离子发射相互依赖和相互作用的过程。有分析表明LMIS稳定发射必须满足三个条件：（1）发射表面具有一定形状，从而形成一定的表面电场；（2）表面电场足以维持一定的发射电流与一定的液态金属流速；（3）表面流速足以维持与发射电流相应的物质流量损失，从而保持发射表面具有一定形状。从实用角度，LMIS稳定发射的一个最关键条件：制作LMIS时保证液态金属与钨针尖的良好浸润。由于只有将二者充分持续地粘附在一起，才能够确保液态金属很好地流动，这一方面能够确保发射液尖的形成，同时也能够确保液态金属持续地供应。实验发现LMIS还有一些特性：（1） 存在临界发射阈值电压。一般在2 kV以上；电压超过阈值后，发射电流增加很快。（2） 空间发射角较大。离子束的自然发射角一般在30º左右；发射角随着离子流的增加而增加；大发射角将降低束流利用率。（3） 角电流密度分布较均匀。（4） 离子能量分散大（色差）。离子能散通常约为4.5 eV,能散随离子流增大而增大，这是由于离子源发射顶端存在严重空间电荷效应所致。由于离子质量比电子质量大得多，同一加速电压时离子速度比电子速度低得多，离子源发射前沿空间电荷密度很大，极高密度离子互斥，造成能量高度分散。减小色差的一个最有效的办法是减小发射电流，但低于2uA后色差很难再下降，维持在4.5eV附近。继续降低后离子源工作不稳定，呈现脉冲状发射。大能散使离子光学系统的色差增加，加重了束斑弥散。（5） LMIS质谱分析表明，在低束流（≤ 10 μA）时，单电荷离子几乎占100%；随着束流增加，多电荷离子、分子离子、离子团以及带电金属液滴的比重增加，这些对聚焦离子束的应用是不利的。以上特性表明就实际应用而言,LMIS不应工作在大束流条件下，最佳工作束流应小于10μA,此时，离子能量分散与发散角都小，束流利用率高。LMIS最早以液态金属镓为发射材料，因为镓熔融温度仅为29.8 ºC，工作温度低，而且液态镓极难挥发、原子核重、与钨针的附着能力好以及良好的抗氧化力。近些年经过长时间的发展，除Ga以外，Al、As、Au、B、Be、Bi、Cs、Cu、Ge、Fe、In、Li、Pb、P、Pd、Si、Sn、U、Zn都有报道。它们有的可直接制成单质源；有的必须制成共熔合金（eutectic alloy），使某些难熔金属转变为低熔点合金，不同元素的离子可通过EXB分离器排出。合金离子源中的As、B、Be、Si元素可以直接掺杂到半导体材料中。尽管现在离子源的品种变多，但镓所具有的优良性能决定其现在仍是使用最为广泛的离子源之一，在一些高端型号中甚至使用同位素等级的镓。FIB系统结构聚焦离子束系统实质上和电子束曝光系统相同，都是由离子发射源，离子光柱，工作台以及真空和控制系统的结构所构成。就像电子束系统的心脏是电子光学系统一样，将离子聚焦为细束最核心的部分就是离子光学系统。而离子光学与电子光学之间最基本的不同点：离子具有远小于电子的荷质比，因此磁场不能有效的调控离子束的运动，目前聚焦离子束系统只采用静电透镜和静电偏转器。静电透镜结构简单，不发热，但像差大。图2:聚焦离子束系统结构示意图典型的聚焦离子束系统为两级透镜系统。液态金属离子源产生的离子束，在外加电场( Suppressor) 的作用下，形成一个极小的尖端，再加上负电场( Extractor) 牵引尖端的金属，从而导出离子束。第一，经过第一级光阑后离子束经过第一级静电透镜的聚焦和初级八级偏转器对离子束的调节来降低像散。通过一系列可变的孔径（Variable aperture），可以灵活地改变离子束束斑的大小。二是次级八极偏转器使得离子束按照定义加工图形扫描加工而成，利用消隐偏转器以及消隐阻挡膜孔可以达到离子束消隐的目的。最后，通过第二级静电透镜，离子束被聚焦到非常精细的束斑，分辨率可至约5nm。被聚焦的离子束轰击在样品表面，产生的二次电子和离子被对应的探测器收集并成像。离子与固体材料中的原子碰撞分析作为带电粒子，离子和电子一样在固体材料中会发生一系列散射，在散射过程中不断失去所携带的能量最后停留在固体材料中。这其中分为弹性散射和非弹性散射，弹性散射不损失能量，但是改变离子在固体中的飞行方向。由于离子和固体材料内部原子质量相当，离子和固体材料之间发生原子碰撞会产生能量损失，所以非弹性散射会损耗能量。材料中离子的损失主要有两个方面的原因，一是原子核的损失，离子与固体材料中原子的原子核发生碰撞，将一部分能量传递给原子，使得原子或者移位或者与固体材料的表面完全分离，这种现象即为溅射，刻蚀功能在FIB加工过程中也是靠这种原理来完成。另一种损失是电子损失：将能量传递给原子核周围的电子，使这些电子或被激发产生二次电子发射，或剥离固体原子核周围的部分电子，使原子电离成离子，产生二次离子发射。离子散射过程可以用蒙特卡洛方法模拟，具体模拟过程与电子散射过程相似。1.由原子核微分散射截面计算总散射截面，据此确定离子与某一固体材料原子碰撞的概率；2.随机选取散射角与散射平均自由程，计算散射能量的核损失与电子损失；3.跟踪离子散射轨迹直到离子损失其全部携带能量，并停留在固体材料内部某一位置成为离子注入。这一过程均假设衬底材料是原子无序排列的非晶材料且散射具有随机性。但在实践中，衬底材料较多地使用了例如硅单晶这种晶体材料，相比之下晶体是有晶向的，存在着低指数晶向，也就是原子排列疏密有致，离子一个方向“长驱直入”时穿透深度可能增加几倍，即“沟道效应”（channeling effect）。FIB的历史与现状自1910年Thomson发明气体放电型离子源以来，离子束已使用百年之久，但真正意义上FIB的使用是从LMIS发明问世开始的，有关LMIS的文章已做了简单介绍。1975年Levi-Setti和Orloff和Swanson开发了首个基于场发射技术的FIB系统，并使用了气场电离源（GFIS）。1975年：Krohn和Ringo生产了第一款高亮度离子源：液态金属离子源，FIB技术的离子源正式进入到新的时代，LMIS时代。1978年美国加州的Hughes Research Labs的Seliger等人建造了第一套基于LMIS的FIB。1982年 FEI生产第一只聚焦离子束镜筒。1983年FEI制造了第一台静电场聚焦电子镜筒并于当年创立了Micrion专注于掩膜修复用聚焦离子束系统的研发,1984年Micrion和FEI进行了合作,FEI是Micrion的供应部件。1985年 Micrion交付第一台聚焦离子束系统。1988年第一台聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)双束系统被成功开发出来，在FIB系统上增加传统的扫描电子显微系统，离子束与电子束成一定夹角安装，使用时试样在共心高度位置既可实现电子束成像，又可进行离子束处理，且可通过试样台倾转将试样表面垂直于电子束或者离子束。到目前为止基本上所有FIB设备均与SEM组合为双束系统，因此我们通常所说的FIB就是指FIB-SEM双束系统。20世纪90年代FIB双束系统走出实验室开始了商业化。图3:典型FIB-SEM 双束设备示意图1999年FEI收购了Micrion公司对产品线与业务进行了整合。2005年ALIS公司成立，次年ZEISS收购了ALIS。2007年蔡司推出第一台商用He+显微镜，氦离子显微镜是以氦离子作为离子源，尽管在高放大倍率和长扫描时间下它仍会溅射少量材料但氦离子源本来对样品的损害要比Ga离子小的多，由于氦离子可以聚焦成较小的探针尺寸氦离子显微镜可以生成比SEM更高分辨率的图像，并具有良好的材料对比度。2011年Orsay Physics发布了能够用于FIB-SEM的Xe等离子源。Xe等离子源是用高频振动电离惰性气体，再经引出极引出离子束而聚焦的。不同于液态Ga离子源,Xe等离子源离子束在光阑作用下达到试样最大束流可达2uA,显著增强FIB微区加工能力，可以达到液态Ga离子FIB加工速度的50倍，因此具有更高的实用性，加工的尺寸往往达到几百微米。如今FIB技术发展已经今非昔比，进步飞快，FIB不断与各种探测器、微纳操纵仪及测试装置集成，并在今天发展成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的功能极其强大的综合型加工与表征设备，广泛的进入半导体行业、微纳尺度科研、生命健康、地球科学等领域。参考文献：[1]崔铮. 微纳米加工技术及其应用(第2版)(精)[M]. 2009.[2]于华杰, 崔益民, 王荣明. 聚焦离子束系统原理、应用及进展[J]. 电子显微学报, 2008(03):76-82.[3]房丰洲, 徐宗伟. 基于聚焦离子束的纳米加工技术及进展[J]. 黑龙江科技学院学报, 2013(3):211-221.[3]付琴琴, 单智伟. FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍[J]. 电子显微学报, 2016, v.35 No.183(01):90-98.[4]Reyntjens S , Puers R . A review of focused ion beam applications in microsystem technology[J]. Journal of Micromechanics & Microengineering, 2001, 11(4):287-300.

网络研讨会‖3月10日，快速电流脉冲相关介绍，立即报名！时间：2023年3月10日(周五)14:00腾讯会议号：394-988-179主讲人：赵健伟 教授 北京大学学士(1996)，期间发表研究论文士余篇，获北京大学“挑战杯"一等奖 中科院长春应化所硕士(1999)，获中国科学院伟华科技奖学金 北海道大学博士(2003)，获日本文部科学省奖学金 北海道大学博士(2003)，获日本文部科学省奖金；牛津大学博士后研究员(2003~2004),期间聘为哈尔滨工业大学海外合约专家。 在获得博士学位的同年 参加南京大学第一次全球招聘，获聘教授(2003~2016)，为其最年轻教授之一，次年评为博士生导师。2016起任嘉兴学院教授，“南湖学者"(2019续聘)，“浙江省纱线材料成形与复合加工技术重点实验室"主任，嘉兴学院“尖峰计划"团队带头人，浙江省二级教授。 发表学术论文 230 余篇，被引总数超过 4500余次，单篇最高引用270 余次(2014年英国皇jia化学会杂志 1%高引用作者)，H-index为35。主办国际学术会议4次。会议内容快速电流脉冲的基本原理快速电流脉冲的应用范围及特点快速电流脉冲的具体应用

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。/ppstrong1.电化学型气体传感器的结构/strong/pp　　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。/pp　　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。/ppstrong2.电传感器工作原理/strong/pp　　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。/ppstrong表1 各种电化学式气体传感器的比较/strong/ptable cellspacing="0" cellpadding="0" border="1"tbodytr 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"种类/span/strong/p/tdtd 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"现象/span/strong/p/tdtd 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"传感器材料/span/strong/p/tdtd 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"特点/span/strong/p/td/trtrtd 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"恒电位电解式/span/strong/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"电解电流/span/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"气体扩散电极，电解质水溶液/span/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' 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、Hsub2/subS、HOsub2/sub、SOsub2/sub、HCl等/span/p/td/trtrtd style="border: medium none padding: 0px 7px " width="142" valign="top"p style="text-align:left"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"离子电极式/span/strong/p/tdtd style="border: medium none padding: 0px 7px " width="142" valign="top"p style="text-align:left"span style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"电极电位变化/span/p/tdtd style="border: medium none padding: 0px 7px " width="142" valign="top"p style="text-align:left"span style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"离子选择电极，电解质水溶液，多孔聚四氟乙烯膜/span/p/tdtd style="border: medium none padding: 0px 7px " width="142" valign="top"p style="text-align:left"span style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"选择性好，可测量NHsub3/sub、HCN、Hsub2/subS、SOsub2/sub、COsub2/sub等气体/span/p/td/trtrtd 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"电量式/span/strong/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"电解电流/span/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' 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/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"选择性好，可测量Clsub2/sub、NHsub3/sub、Hsub2/subS等/span/p/td/trtrtd 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"strongspan style=" font-family:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"固体电解质式/span/strong/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"测定电解质浓度差产生的电势/span/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"固体电解质/span/p/tdtd 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:' 微软雅黑' ,' sans-serif' color:#365F91"适合低浓度测量，需要基准气体，耗电，可测量COsub2/subsub、/subNOsub2/sub、Hsub2/subS等/span/p/td/tr/tbody/tablep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。/pp2.1 恒电位电解式气体传感器/pp　　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：/pp　　　　I=(nfADC)/ σ/pp　　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。/pp　　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。/pp　　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、Nsubx/subOsubY/sub（氮氧化物）、Hsub2/subS检测仪器等产品。这些气体传感器灵敏度是不同的，一般是Hsub2/subS NO NOsubb/sub Sq 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。/pp　　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Hsub2/subS、NO、NOsubb/sub、Sq、HCl、Clsub2/sub、PHsub3/sub等，还能检测血液中的氧浓度。/pp2.2离子电极式气体传感器/pp　　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。/pp　　现以检测NHsub3/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NHsub4/subsup+/sup，同时水也微弱离解，生成氢离子Hsup+/sup，而NH4sup+/sup与Hsup+/sup保持平衡。将传感器侵入NHsub3/sub中，NHsub3/sub将通过隔膜向内部渗透，NHsub3/sub增加，而Hsup+/sup减少，即pH 增加。通过玻璃电极检测此PH的变化，就能知道NHsub3/sub浓度。除NHsub3/sub外，这种传感器海能检测HCN（氰化氢）、Hsub2/subS、Sq、C0sub2/sub等气体。/pp　　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。/pp2.3电量式气体传感器/pp　　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。/pp　　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Hsup+/sup，在两铂电极间加上适当电压，电流开始流动，后因Hsup+/sup反应产生了Hsub2/sub ，电极间发生极化，发生反应，其结果，电极部分的Hsub2/sub被极化解除，从而产生电流。该电流与Hsub2/sub浓度成正比，所以检测该电流就能检测Clsub2/sub浓度。除Clsub2/sub外，这种方式的传感器还可以检测NHsub2/sub、Hsub2/subS等气体。/ppstrong3.传感器的检测/strong/pp　　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、NOsub2/sub、Osub2/sub、SOsub2/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。/pp　　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

海顿科克直线传动全新推出了通过美国RoHs认证的PCM4806型IDEA可编程直线步进电机驱动器，该型号驱动器是海顿IDEA驱动器家族的最新成员，它主要趋向提供更小电流从而去驱动更小海顿永磁式的直线步进电机，随着PCM4806型驱动器的加入，IDEA系列驱动器已经可以驱动海顿所有的直线步进电机型号。 IDEA驱动器是一个结构紧凑，使用方便的驱动器，它可以通过用户电脑屏幕上的操作界面对驱动器进行所有的编程，整个编程过程用户只需点击用户界面上通俗易懂的按纽就可以完成。 用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号（每个海顿电机都有一个品号），这样软件就会根据品号，自行设定电机的初始参数（默认值），有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说，软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值！另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序，同时在正式连接到外部设备上前，输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟！ IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流，通过一根一端是普通USB接口，另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

紫外吸收光谱UV　　分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁　　谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化　　提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息　　荧光光谱法FS　　分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光　　谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化　　提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息　　红外吸收光谱法IR　　分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁　　谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化　　提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率　　拉曼光谱法Ram　　分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射　　谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化　　提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率　　核磁共振波谱法NMR　　分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁　　谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化　　提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息　　电子顺磁共振波谱法ESR　　分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁　　谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化　　提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息　　质谱分析法MS　　分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离　　谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化　　提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息　　气相色谱法GC　　分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离　　谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化　　提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据 峰面积与组分含量有关　　反气相色谱法IGC　　分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力　　谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线　　提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数　　裂解气相色谱法PGC　　分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片　　谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化　　提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型　　凝胶色谱法GPC　　分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出　　谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化　　提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布　　热重法TG　　分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化　　谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线　　提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区　　热差分析DTA　　分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化　　谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线　　提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息　　TG-DTA图　　示差扫描量热分析DSC　　分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化　　谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线　　提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息　　静态热―力分析TMA　　分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化　　谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线　　提供的信息：热转变温度和力学状态　　动态热―力分析DMA　　分析原理：样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化　　谱图的表示方法：模量或tg&delta 随温度变化曲线　　提供的信息：热转变温度模量和tg&delta 　　透射电子显微术TEM　　分析原理：高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成衬度，显示出图象　　谱图的表示方法：质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象　　提供的信息：晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等　　扫描电子显微术SEM　　分析原理：用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象　　谱图的表示方法：背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等　　提供的信息：断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等　　原子吸收AAS　　原理：通过原子化器将待测试样原子化，待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光，从而使用检测器检测到的能量变低，从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。　　(Inductivecouplinghighfrequencyplasma)电感耦合高频等离子体ICP　　原理：利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子，由于激发态的原子和离子不稳定，外层电子会从激发态向低的能级跃迁，因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后，利用检测器检测特定波长的强度，光的强度与待测元素浓度成正比。　　X-raydiffraction,x射线衍射即XRD　　X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅，这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。　　满足衍射条件，可应用布拉格公式：2dsin&theta =&lambda 　　应用已知波长的X射线来测量&theta 角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量&theta 角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料查出试样中所含的元素。　　高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis，HPCE)　　CZE的基本原理　　HPLC选用的毛细管一般内径约为50&mu m(20～200&mu m)，外径为375&mu m，有效长度为50cm(7～100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中，同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极，该电压使得分析样品沿毛细管迁移，当分离样品通过检测器时，可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中，带电溶质在电场作用下发生定向迁移，其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下，双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象 电泳是指在电解质溶液中，带电粒子在电场作用下，以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定，另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动，带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域，在电场作用下向正极移动。与此同时，缓冲液的电渗流向负极移动，其作用超过电泳，最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。　　MECC的基本原理　　MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相，以胶束增溶作为分配原理，溶质在水相、胶束相中的分配系数不同，在电场作用下，毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳，使胶束和水相有不同的迁移速度，同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配，在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合，适合同时分离分析中性和带电的样品分子。　　扫描隧道显微镜(STM)　　扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极，当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm)，在外加电场的作用下，电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。　　原子力显微镜(AtomicForceMicroscopy，简称AFM)　　原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端，微悬臂的另一端固定，当探针在样品表面扫描时，探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形，这样，微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器，可以精确测量微悬臂的微小变形，这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。　　俄歇电子能谱学(Augerelectronspectroscopy)，简称AES　　俄歇电子能谱基本原理：入射电子束和物质作用，可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量，可能以X光的形式放出，即产生特征X射线，也可能又使核外另一电子激发成为自由电子，这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射：特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素，特征X射线的发射几率较大，原子序数小的元素，俄歇电子发射几率较大，当原子序数为33时，两种发射几率大致相等。因此，俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。

成果名称扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度&radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：扫描探针显微镜（SPM）是研究材料表面结构和特性的重要分析设备，具有高精度和高空间分辨的优点，可以在多种模式下工作。其中，扫描隧道显微镜（STM）和导电原子力显微镜（CFM）技术，通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流，可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息，成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。SPM中用于探测针尖与样品间电流的关键部件是电流-电压转换器（I-V Converter），其作用是把探测到的微弱电流信号转换为电压信号以便后续处理。目前商用SPM设备中采用的是虚地型固定增益线性电流-电压转换器，典型灵敏度为108 V/A，其主要缺点是电流测量的动态范围较小，只能达到3~4个数量级，这使得目前SPM的电流测量能力被限定在10pA~100nA之间，阻碍了SPM在微纳电子学领域的应用。2012年，信息学院申自勇副教授申请的&ldquo 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制&rdquo 获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持，在项目资金的支持下，申自勇课题组开展了富有成效的工作，包括：（1）宽动态电流测量系统总体设计；（2）测量系统与SPM控制系统的接口设计；（3）测量系统加工制作和联机调试；（4）测量系统性能指标的测试评估与优化。此外，课题组还克服了皮安级微弱电流的高精度低噪声测量、反馈回路中用于非线性转换的双极结型晶体管的温度补偿等技术难题，所研制的测量系统取得了良好的效果。目前，该项目已经顺利结题，其成果装置已经在该课题组相关仪器上正常使用，并在向校内外相关用户推广。应用前景：扫描隧道显微镜（STM）和导电原子力显微镜（CFM）技术，通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流，可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息，成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。

pspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong紫外分光光谱UV/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/8ab5194e-71c2-423f-ab65-03058376187d.jpg" title="紫外分光光谱UV.jpeg" width="400" height="290" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 290px "//strong/span/ppstrongi分析原理/i/strong：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：相对吸收光能量随吸收光波长的变化/ppistrong提供的信息/strong/i：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息/pp style="text-indent: 2em "物质分子吸收一定的波长的紫外光时，分子中的价电子从低能级跃迁到高能级而产生的吸收光谱较紫外光谱。紫光吸收光谱主要用于测定共轭分子、组分及平衡常数。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6122f151-9d54-41a3-88a5-4158748f0d34.gif" title="光线传输.gif"/br//pp style="text-align: center "strong光线传输/strong/pp style="text-align:center"strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/19887b2b-4de7-4f43-99dc-a382338d1c5b.gif" title="光衍射.gif"//strong/pp style="text-align:center"strong光衍射/strongbr//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/f1caf7ed-a3a7-4782-871b-82cd279346a8.gif" title="探测.gif"/br//pp style="text-align: center "strong探测/strong/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/1d7d1318-2fe2-4704-aea6-68c76f901233.gif" title="数据输出.gif"/br//pp style="text-align: center "strong数据输出/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong红外吸收光谱法IR/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3a428e28-d9fb-4db8-b78c-58b5480e87c9.jpg" title="红外吸收光谱法IR.jpeg" width="400" height="351" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 351px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：相对透射光能量随透射光频率变化/ppstrongi提供的信息/i/strong：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/41b34bed-9a1a-4103-a3c9-c8412dc51e95.gif" title="红外光谱测试.gif"/br//pp style="text-align: center "strong红外光谱测试/strong/pp style="text-indent: 2em "红外光谱的特征吸收峰对应分子基团，因此可以根据红外光谱推断出分子结构式。/pp style="text-indent: 2em "以下是甲醇红外光谱分析过程：/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/7de57c9c-db88-40eb-8591-f797776f12eb.gif" title="甲醇红外光谱结构分析过程1.gif"//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/c0f4e29c-7ae9-42af-b345-b205ba9a893c.gif" title="甲醇红外光谱结构分析过程2.gif"//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a0aa4a60-27be-4d46-b2b5-7afd0dca48d2.gif" title="甲醇红外光谱结构分析过程3.gif"//pp style="text-align:center"strong甲醇红外光谱结构分析过程/strongbr//ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong核磁共振波谱法NMR/strong/spanbr//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/829af79c-f4b3-40eb-9382-b9eff42334f3.jpg" title="核磁共振波谱法NMR.jpeg" width="400" height="240" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 240px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：吸收光能量随化学位移的变化/ppistrong提供的信息/strong/i：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/39b89c4b-6f7e-4031-aa61-93b6851de8bc.gif" title="NMR结构.gif"/br//pp style="text-align: center "strongNMR结构/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/093bf492-16db-446c-bd23-3a1fe1f1f21e.gif" title="进样.gif"/br//pp style="text-align: center "strong进样/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/00d0be2f-c318-44ef-925d-159a4fe3fd7b.gif" title="样品在磁场中.gif"/br//pp style="text-align: center "strong样品在磁场中/strong/pp style="text-indent: 2em "当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时，射频场的能量才能被有效地吸收，因此对于给定的原子核，在给定的外加磁场中，只能吸收特定频率射频场提供的能量，由此形成核磁共振信号。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/b9110f69-6d30-4b94-8ef2-662f88b9449b.gif" style="float:none " title="核磁共振及数据输出1.gif"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/ed6564f9-3205-46c9-823a-00a4a2b6c0bc.gif" style="float:none " title="核磁共振及数据输出2.gif"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/054ba93d-f4ce-496b-8506-1ba91c2c0d95.gif" style="float: none width: 400px height: 225px " title="核磁共振及数据输出3.gif" width="400" height="225" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align:center"strong核磁共振及数据输出/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong质谱分析法MS/strong/span/pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/5f727f1c-80fa-4828-b40d-7dd0003c50a1.jpg" title="质谱分析法MS.jpeg" width="400" height="282" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 282px "//strong/span/ppstrongi分析原理/i/strong：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e的变化/ppistrong提供的信息/strong/i：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息/ppistrongFT-ICR质谱仪工作过程：/strong/i/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/0a83da1d-ffb7-45d7-a570-abc02e9e4187.gif" title="离子产生.gif"/br//pp style="text-align: center "strong离子产生/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a8e8b100-15db-4df8-87f9-91152f0656b1.gif" title="离子收集.gif"/br//pp style="text-align: center "strong离子收集/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/8b773803-09e5-4bd3-b849-23005f6bd132.gif" title="离子传输.gif"/br//pp style="text-align: center "strong离子传输/strong/pp style="text-indent: 2em "FT-ICR质谱的分析器是一个具有均匀(超导)磁场的空腔，离子在垂直于磁场的圆形轨道上作回旋运动，回旋频率仅与磁场强度和离子的质荷比有关，因此可以分离不同质荷比的离子，并得到质荷比相关的图谱。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/087524ac-bea1-4fd4-86bf-3ba50903ac29.gif" style="float:none " title="离子回旋运动1.gif"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a74c74d2-3aee-41b9-9490-0034951aef52.gif" style="float:none " title="离子回旋运动2.gif"//pp style="text-align:center"strong离子回旋运动/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a80d0b75-1461-443b-96ba-878eb10101f6.gif" title="傅立叶变换.gif"/br//pp style="text-align: center "strong傅立叶变换/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong气相色谱法GC/strong/span/pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/bcfdfd69-ffb0-443d-98e7-c514fbb1ad6d.jpg" title="气相色谱法GC.jpeg" width="400" height="364" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 364px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：柱后流出物浓度随保留值的变化/ppistrong提供的信息/strong/i：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/52946bcb-d9e8-4667-b58f-a5371a812992.gif" title="气相色谱仪检测流程.gif" width="400" height="225" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 225px "/br//pp style="text-align: center "strong气相色谱仪检测流程/strong/pp style="text-indent: 2em "气相色谱仪，主要由三大部分构成：载气、色谱柱、检测器。每一模块具体工作流程如下。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/aba9a284-7690-4ead-9eae-c331f7742e53.gif" title="注射器.gif" width="400" height="225" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 225px "/br//pp style="text-align: center "strong注射器/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/891e4835-0aca-4ea3-84fd-2fea84ba46c0.gif" title="色谱柱.gif" width="400" height="225" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 225px "/br//pp style="text-align: center "strong色谱柱/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/18227132-52c1-42ed-ae3c-94f85089e5f4.gif" title="检测器.gif" width="400" height="212" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 212px "/br//pp style="text-align: center "strong检测器/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong凝胶色谱法GPC/strong/span/pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ca20b06f-cd93-4c40-8a0e-1f0e6ed7f901.jpg" title="凝胶色谱法GPC.jpeg" width="400" height="298" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 298px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：柱后流出物浓度随保留值的变化/ppistrong提供的信息/strong/i：高聚物的平均分子量及其分布/pp style="text-indent: 2em "根据所用凝胶的性质，可以分为使用水溶液的凝胶过滤色谱法(GFC)和使用有机溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC)。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/85650fe3-b9fe-4f2c-ad1b-e5075277a14f.gif" title="只依据尺寸大小分离，大组分最先被洗提出.gif" width="400" height="294" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 294px "/br//pp style="text-align: center "strong只依据尺寸大小分离，大组分最先被洗提出/strong/pp style="text-indent: 2em "色谱固定相是多孔性凝胶，只有直径小于孔径的组分可以进入凝胶孔道。大组分不能进入凝胶孔洞而被排阻，只能沿着凝胶粒子之间的空隙通过，因而最大的组分最先被洗提出来。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/9e3e1054-2d80-425c-a62c-fde6ced73425.gif" title="直径小于孔径的组分进入凝胶孔道.gif" width="400" height="225" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 225px "/br//pp style="text-align: center "strong直径小于孔径的组分进入凝胶孔道/strong/pp style="text-indent: 2em "小组分可进入大部分凝胶孔洞，在色谱柱中滞留时间长，会更慢被洗提出来。溶剂分子因体积最小，可进入所有凝胶孔洞，因而是最后从色谱柱中洗提出。这也是与其他色谱法最大的不同。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/da816fe1-73f4-4370-9c85-fcfed078d003.gif" title="依据尺寸差异，样品组分分离.gif" width="400" height="225" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 225px "/br//pp style="text-align: center "strong依据尺寸差异，样品组分分离/strong/pp style="text-indent: 2em "体积排阻色谱法适用于对未知样品的探索分离。凝胶过滤色谱适于分析水溶液中的多肽、蛋白质、生物酶等生物分子 凝胶渗透色谱主要用于高聚物(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)的分子量测定。/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong热重法TG/strong/span/pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/960f1dd8-e4b6-4197-a18a-7d5d02c82bdd.jpg" title="热重法TG.jpeg" width="400" height="268" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 268px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线/ppstrongi提供的信息/i/strong：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/71b6267a-dbf2-47d6-9dd9-9e2d2a35324c.gif" title="自动进样过程.gif" width="400" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 222px "/br//pp style="text-align: center "strong自动进样过程/strong/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/d1ec9825-832d-45e4-bf8c-6662d7f679d5.gif" style="float: none width: 400px height: 222px " title="热重分析过程.gif" width="400" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/ecb6680e-fae6-48b5-b59c-9564519e7bd3.gif" style="float: none width: 400px height: 222px " title="热重分析过程2.gif" width="400" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align:center"strong热重分析过程/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong静态热-力分析TMA/strong/span/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/92906ff1-0140-4758-9e8e-3b93244ec676.jpg" title="静态热-力分析TMA.png" width="400" height="400" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 400px "//ppistrong分析原理/strong/i：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：样品形变值随温度或时间变化曲线/ppistrong提供的信息/strong/i：热转变温度和力学状态/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/494f42b0-b3a5-423a-a0a1-9af99eed9741.gif" title="TMA进样及分析1.gif" style="float: none width: 400px height: 223px " width="400" height="223" border="0" hspace="0" vspace="0"/br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/b7eab865-5ed6-40fd-9885-cfc0d745c7df.gif" title="TMA进样及分析2.gif" width="400" height="223" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 223px "//pp style="text-align: center "strongTMA进样及分析/strong/ppstrongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "透射电子显微技术TEM/span/strong/pp style="text-align:center"strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/6c591633-0cea-4a5b-a3de-1bfd16ab115e.jpg" title="透射电子显微技术TEM.jpeg" width="400" height="494" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 494px "//span/strong/ppistrong分析原理/strong/i：高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成衬度，显示出图象/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象/ppistrong提供的信息/strong/i：晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/2d2309eb-5d53-41c3-bcb2-233898451561.gif" title="TEM工作图.gif"/br//pp style="text-align: center "strongTEM工作图/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/e19a3fc4-7276-4112-b30f-613ee8c5c7e4.gif" title="TEM成像过程.gif"/br//pp style="text-align: center "strongTEM成像过程/strong/pp style="text-indent: 2em "STEM成像不同于平行电子束的TEM，它是利用聚集的电子束在样品上扫描来完成的，与SEM不同之处在于探测器置于试样下方，探测器接收透射电子束流或弹性散射电子束流，经放大后在荧光屏上显示出明场像和暗场像。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/80f20816-e715-41f2-944b-beecca86c56a.gif" title="STEM分析图.gif"/br//pp style="text-align: center "strongSTEM分析图/strong/pp style="text-indent: 2em "入射电子束照射试样表面发生弹性散射，一部分电子所损失能量值是样品中某个元素的特征值，由此获得能量损失谱(EELS)，利用EELS可以对薄试样微区元素组成、化学键及电子结构等进行分析。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/a80b145d-fa22-40cd-81a7-f7ee7853c59e.gif" title="EELS原理图.gif"/br//pp style="text-align: center "strongEELS原理图/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong扫描电子显微技术SEM/strong/span/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/316f661e-bd8c-4b0b-a4db-ba28474d90e6.jpg" title="扫描电子显微技术SEM.jpeg" width="400" height="351" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 351px "//ppistrong分析原理/strong/i：用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等/ppistrong提供的信息/strong/i：断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/8fb69ade-2a8f-496e-9047-613b586c0e1b.gif" title="SEM工作图.gif"/br//pp style="text-align: center "strongSEM工作图/strong/pp style="text-indent: 2em "入射电子与样品中原子的价电子发生非弹性散射作用而损失的那部分能量(30～50eV)激发核外电子脱离原子，能量大于材料逸出功的价电子从样品表面逸出成为真空中的自由电子，此即二次电子。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/7e005a36-0a5a-4ac5-934f-3ab8ead944a7.gif" title="电子发射图.gif"/br//pp style="text-align: center "strong电子发射图/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6580019e-86ae-4b52-af2f-06b6b1b0d8d8.gif" title="二次电子探测图.gif"/br//pp style="text-align: center "strong二次电子探测图/strong/pp style="text-indent: 2em "二次电子试样表面状态非常敏感，能有效显示试样表面的微观形貌，分辨率可达5～10nm。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/25ee0fc5-785e-476b-9c47-d46588228e0e.jpg" title="二次电子扫描成像.jpeg"/br//pp style="text-align: center "strong二次电子扫描成像/strong/pp style="text-indent: 2em "入射电子达到离核很近的地方被反射，没有能量损失 既包括与原子核作用而形成的弹性背散射电子，又包括与样品核外电子作用而形成的非弹性背散射电子。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/3b7d3d61-ea3d-4a72-b8bd-55b72ceda02d.gif" title="背散射电子探测图.gif"/br//pp style="text-align: center "strong背散射电子探测图/strong/pp style="text-indent: 2em "用背反射信号进行形貌分析时，其分辨率远比二次电子低。可根据背散射电子像的亮暗程度，判别出相应区域的原子序数的相对大小，由此可对金属及其合金的显微组织进行成分分析。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/1174f921-e05b-4aa4-890b-8cfcfd91ad8a.gif" title="EBSD成像过程.gif"/br//pp style="text-align: center "strongEBSD成像过程/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "原子力显微镜AFM/span/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/76d50cd6-1fa1-4604-8775-5a7cd72b196c.jpg" title="原子力显微镜AFM.jpeg" width="400" height="176" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 176px "//ppistrong分析原理/strong/i：将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力，通过在扫描时控制这种力的恒定，带有针尖的微悬臂将在垂直于样品的表面方向起伏运动。从而可以获得样品表面形貌的信息/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：微悬臂对应于扫描各点的位置变化/ppistrong提供的信息/strong/i：样品表面形貌的信息/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/eb4b5347-dda5-4b05-883b-dc575ec1768d.gif" title="AFM原理：针尖与表面原子相互作用.gif"/br//pp style="text-align: center "strongAFM原理：针尖与表面原子相互作用/strong/pp style="text-indent: 2em "AFM的扫描模式有接触模式和非接触模式，接触式利用原子之间的排斥力的变化而产生样品表面轮廓 非接触式利用原子之间的吸引力的变化而产生样品表面轮廓。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/19f93f8d-cbeb-4fba-b377-a9008c6fe007.gif" title="接触模式.gif"/br//pp style="text-align: center "strong接触模式/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong扫描隧道显微镜STM/strong/span/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ba6fb6b6-ba14-4416-965f-89ab322f5136.jpg" title="扫描隧道显微镜STM.jpeg" width="400" height="288" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 288px "//ppistrong分析原理/strong/i：隧道电流强度对针尖和样品之间的距离有着指数依赖关系，根据隧道电流的变化，我们可以得到样品表面微小的起伏变化信息，如果同时对x-y方向进行扫描，就可以直接得到三维的样品表面形貌图，这就是扫描隧道显微镜的工作原理。/ppistrong谱图的表示方法/strong/i：探针随样品表面形貌变化而引起隧道电流的波动/ppistrong提供的信息/strong/i：软件处理后可输出三维的样品表面形貌图/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/837324a2-f24b-4a6a-9f9a-9376b04fc45d.gif" title="探针.gif"/br//pp style="text-align: center "strong探针/strong/pp style="text-indent: 2em "隧道电流对针尖与样品表面之间的距离极为敏感，距离减小0.1nm，隧道电流就会增加一个数量级。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/4e8408e5-3819-4a73-96e2-916e83952bf7.gif" title="隧道电流.gif"/br//pp style="text-align: center "strong隧道电流/strong/pp style="text-indent: 2em "针尖在样品表面扫描时，即使表面只有原子尺度的起伏，也将通过隧道电流显示出来，再利用计算机的测量软件和数据处理软件将得到的信息处理成为三维图像在屏幕上显示出来。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/41ef7e62-822f-438d-a86d-9afd2f02035b.gif" title="三维图像1.gif" style="float: none "/br//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/2c900b56-41dd-4ffa-bf83-d69c1a7063b1.gif" style="float:none " title="三维图像2.gif"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/7377f5c3-8b63-4539-bb71-123c11a9996b.gif" style="float:none " title="三维图像3.gif"//ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong原子吸收光谱AAS/strong/spanbr//pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/19784e88-861e-4974-b85a-c852cfd9be0c.jpg" title="原子吸收光谱AAS.jpeg" width="400" height="288" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 288px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：通过原子化器将待测试样原子化，待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光，从而使用检测器检测到的能量变低，从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/fc84144b-efad-4d04-b8fb-92c01ddc9e8d.gif" title="待测试样原子化.gif" width="400" height="220" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 220px "/br//pp style="text-align: center "strong待测试样原子化/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/fddb2170-90e4-42f0-9ff6-d1a6077e2166.gif" title="原子吸收及鉴定1.gif" style="float: none width: 400px height: 222px " width="400" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0"/br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/2085a1cb-a886-4ae9-9d86-97d2363b9a01.gif" title="原子吸收及鉴定2.gif" width="400" height="220" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 220px "//pp style="text-align: center "strong原子吸收及鉴定/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong电感耦合高频等离子体ICP/strong/span/pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a52ce051-b73b-42d7-8fe4-1feb42aac661.jpg" title="电感耦合高频等离子体ICP.jpeg" width="400" height="255" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 255px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子，由于激发态的原子和离子不稳定，外层电子会从激发态向低的能级跃迁，因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后，利用检测器检测特定波长的强度，光的强度与待测元素浓度成正比。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/62eea5d0-6859-42fb-aee0-6730cd8a93d5.gif" title="Icp设备构造.gif" width="400" height="219" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 219px "/br//pp style="text-align: center "strongIcp设备构造/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/c6e9d70f-a9a4-4264-9c86-442f2cb16c6d.gif" title="形成激发态的原子和离子.gif" width="400" height="219" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 219px "/br//pp style="text-align: center "strong形成激发态的原子和离子/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6b4acc93-c1b2-4ea1-83fb-9f064d099859.gif" title="检测器检测.gif" width="400" height="219" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 219px "/br//pp style="text-align: center "strong检测器检测/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strongX射线衍射XRD/strong/span/pp style="text-align:center"span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/1e9c1411-08c6-4086-a740-1e5bd2a9ffa0.jpg" title="X射线衍射XRD.jpeg" width="400" height="351" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 351px "//strong/span/ppistrong分析原理/strong/i：X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅，这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。/pp style="text-indent: 2em "满足衍射条件，可应用布拉格公式：2dsinθ=λ/pp style="text-indent: 2em "应用已知波长的X射线来测量θ角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量θ角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料查出试样中所含的元素。/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/27e70349-3e34-40a6-a2be-ccd119dd64e6.jpg" title="XRD结构.jpeg" width="400" height="421" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 421px "//pp style="text-indent: 2em "以下是使用XRD确定未知晶体结构分析过程：/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/e41c6c4c-3041-4b54-8a0b-ecd0bff7610e.gif" title="XRD确定未知晶体结构分析过程1.gif" style="float: none "/br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/090f2986-904e-4c2a-8cbd-c6926226bd6a.gif" title="XRD确定未知晶体结构分析过程2.gif"//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/b1a01d84-aad0-4587-8052-6b07d62015f8.gif" title="XRD确定未知晶体结构分析过程3.gif"//pp style="text-align: center "strongXRD确定未知晶体结构分析过程/strong/ppspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong纳米颗粒追踪表征/strong/span/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/62fda81f-80f4-4f24-9075-3c03b6953aa0.jpg" title="纳米颗粒追踪表征.jpeg" width="400" height="261" border="0" hspace="0" vspace="0" style="text-align: center width: 400px height: 261px "//ppistrong分析原理/strong/i：纳米颗粒追踪分析技术， 利用光散射原理，不同粒径颗粒的散射光成像在CCD上的亮度和光斑大小不一样，依此来确定粒径尺寸 合适浓度的样品均质分散在液体中可以得出粒径尺寸分布和颗粒浓度信息， 准确度非常高。br//pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/420ce466-3a17-4f4f-8ffd-7e3b1fcb1f90.gif" title="不同粒径颗粒的散射光成像在CCD.gif" width="400" height="168" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 168px "/br//pp style="text-align: center "strong不同粒径颗粒的散射光成像在CCD/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/6dac7839-6888-49da-93ff-d7d6653c643c.gif" title="实际样品测试效果.gif" width="400" height="301" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 301px "/br//pp style="text-align: center "strong实际样品测试效果/strong/pp style="text-align:center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/noimg/d0a95acd-0b1a-4d2b-848a-5185852adec2.jpg" title="不同技术的数据对比.jpeg" width="400" height="377" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 377px "/br//pp style="text-align: center "strong不同技术的数据对比/strong/p

主题：计时电流法 时间：2022年11月10日(周四)14:00腾讯会议号：973-486-620主讲人：赵健伟教授 北京大学学士(1996)，期间发表研究论文士余篇，获北京大学“挑战杯"一等奖 中科院长春应化所硕士(1999)，获中国科学院伟华科技奖学金 北海道大学博士(2003)，获日本文部科学省奖学金 牛津大学博士后研究员(2003~2004),期间聘为哈尔滨工业大学海外合约专家。在获得博士学位的同年 参加南京大学第一次全球招聘，获聘教授(2003~2016)，为其最年轻教授之一，次年评为博士生导师。2016起任嘉兴学院教授，“南湖学者"(2019续聘)，“浙江省纱线材料成形与复合加工技术重点实验室"主任，嘉兴学院“尖峰计划"团队带头人，浙江省二级教授。发表学术论文 230 余篇，被引总数超过 4500余次，单篇最高引用270 余次(2014年英国皇.家化学会杂志 1%高引用作者)，H-index为35。主办国际学术会议4次。内容简介 本次交流会议包含如下内容：计时电流法的基本原理计时电流法的应用范围

空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生，既是不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性，空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡，因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称，简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一，有着 “空气维生素”之称。工作原理：空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器，它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途，目前有进口的负离子检测仪，国产的负离子检测仪，仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪，在线的负离子检测仪，按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理，其中“平极板”原理是比较常用的一种方法，检测快速，经济实惠，用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法，具有防尘、防潮等特点，相对于平极板法测空气负离子更加，特别适合于森林、风景区的使用，是林业局，科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分，负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极，B极顶端边着一个环形双极电极，空气通过右下角的风扇吸入，空气中的负离击打A/B电极放电，电荷传导到E环形电极形成自放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟，造价成本也比较低，但是易受外部环境影响，另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应，容易造成气流湍流，造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成，外围筒身及内轴为电极，空气通过圆筒时，离子撞击筒身跟轴产生放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟，但由于内部复杂的结构及控制，造价成本高昂，这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性，对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。

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)。/pp　　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。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong电子天平/strong/span/pp　　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。/pp　　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。/pp 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"//pp style="text-align: center "strong电压式微量热天平/strong/pp　　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：/pp style="text-align: center "F=KBLI/pp　　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。/pp　　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。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong热电偶传感器/strong/span/pp　　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。/pp　　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。/pp　　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。/pp　　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。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong位移传感器/strong/span/pp　　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。/pp　　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

溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。　　溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。　　便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备，其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。　　1、极谱膜法：　　原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流。根据法拉第定律：流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。　　2、光学荧光法：　　荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖，当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时，荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生，导致水中的氧气浓度越高，释放红光的时间就越短，理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性，从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。

基本信息 关键内容： 红外光谱仪,生态环境遥感,近红外光谱仪,高光谱仪,流动注射分析 开标时间： 2022-05-10 10:00 采购金额： 3010.00万元 采购单位： 重庆市生态环境科学研究院 采购联系人： 高奥 采购联系方式： 立即查看 招标代理机构： 重庆市政府采购中心 代理联系人： 彭晓玲 代理联系方式： 立即查看 详细信息 环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）(CQS22A00203)公开招标公告 重庆市-渝北区 状态：公告 更新时间： 2022-04-19 环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）(CQS22A00203)公开招标公告 发布日期： 2022年4月19日 项目概况： “环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）”项目的潜在投标人应在“重庆市政府采购网”获取采购文件，并于 2022年5月10日 10:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号：CQS22A00203 采购执行编号：1708-BZ2200460295AH 项目名称：环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分） 采购方式：公开招标 预算金额：30,100,000.00元 最高限价：30,100,000.00元 采购需求： 包号：1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测协同创新中心建设环保设备 2,830,000.00元 1 批 破碎机--主要功能：用于多种细胞、细菌、病毒及动植物组织的破碎，同时可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。 包号：2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测应用中心建设环保设备 3,100,000.00元 1 批 连续流动分析仪--仪器用途：用于测定地表水、地下水、饮用水和环境水中的氨氮、硝氮、亚硝氮、磷酸盐。等 包号：3 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 三峡库区水环境大数据智能分析技术工程研究中心建设环保设备 5,905,000.00元 1 批 地物光谱仪--功能用途：可在野外利用太阳光谱进行测量，用于野外便携式测量植物、土壤、水体等物体反射光谱。广泛应用于遥感、测绘、生态、水文、水利、气象、环保等研究领域。仪器操作简单，自动去除暗电流干扰，具有波长漂移锁定功能，确保测量结果准确有效。可实现无线操作控制。等 包号：4 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 质子转移反应飞行时间质谱仪 6,500,000.00元 1 台 用于测定大气与污染源排放中挥发性有机气体的排放特征、物种分布和高时间分辨率动态特征。等 包号：5 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 苏玛罐 900,000.00元 100 个 低碳不锈钢罐，内壁和阀体及接头必须经过硅烷化处理。等 包号：6 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 便携式温室气体观测系统 500,000.00元 1 套 温室气体观测系统便携式，系统总重不超过30kg。等 包号：7 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 近红外光谱仪等设备 1,355,000.00元 1 批 近红外光谱仪--用于环境土壤样品中全氮、碱解氮、PH值、有机磷、有机钾、水份等的快速检测，满足相关国家标准方法的分析需求。等 包号：8 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 土壤多通道碳通量自动测量仪等设备 3,520,000.00元 1 批 地表水一维水质模型：用于河口、河流、灌溉渠道以及其他水体的模拟一维水动力、水质和泥沙运输等，可进行泥沙输运、水质预测分析、水生态模拟等。 包号：9 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 环境与土壤监测自动采集系统等设备 2,630,000.00元 1 批 环境与土壤监测自动采集系统--主要功能：长期自动定位监测土壤含水量和温度、空气温湿度。等 包号：10 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载高光谱激光雷达一体化成像系统等设备 1,110,000.00元 1 批 机载高光谱激光雷达一体化成像系统：集成一体式高光谱激光雷达监测系统采用无人机搭载高光谱相机及一体式激光雷达，一次飞行同步获取高光谱及激光雷达数据。等 包号：11 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载温室气体测量系统等设备 1,750,000.00元 1 批 开路涡度碳通量测量系统--主要功能：采用涡度相关原理，利用快速响应的传感器来测量大气下垫面的物质交换和能量交换，可用于测定生态系统碳、水交换通量、显热通量、潜热通量、动量通量、摩擦风速，以及其它物质通量（如CO等），主要应用在边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分及其它物质收支研究等领域。等 最高限价总计：30,100,000.00元 合同履行期限：包1、包8：中标人应在采购合同签订后5个月内交货并完成安装调试。包2：中标人应在采购合同签订后120个日历日内交货并完成安装调试。包3、包9、包10：中标人应在采购合同签订后4个月内交货并完成安装调试。包4：中标人应在采购合同签订后240个日历日内交货并完成安装调试。包5、包6：中标人应在采购合同签订后30个日历日内交货并完成安装调试。包7：中标人应在采购合同签订后，国产设备30个日历日内交货并完成安装调试，进口设备90个日历日内交货并完成安装调试。包11：中标人应在采购合同签订后13个月内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体：否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求： 无 3、本项目的特定资格要求： 无 三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限：2022年4月19日 至 2022年4月25日。 每天上午09:00:00至12:00:00，下午13:30:00至17:00:00。（北京时间，法定节假日除外 ） 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点：重庆市政府采购网 方式或事项： （一）投标人应通过重庆市政府采购网（www.ccgp-chongqing.gov.cn）登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 （二）凡有意参加投标的投标人，请到采购代理机构领取或在“重庆市政府采购网”网上下载本项目招标文件、图纸、澄清等开标前公布的所有项目资料，无论投标人领取或下载与否，均视为已知晓所有招标内容。 （三）招标文件公告期限：自采购公告发布之日（2022年4月19日）起五个工作日。 （四）招标文件提供期限：2022年4月19日至2022年4月25日。 四、投标文件递交 投标文件递交截止时间： 2022年5月10日 10:00 投标文件递交地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 五、开标信息 开标时间： 2022年5月10日 10:00 开标地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日 七、其他补充事宜 采购项目需落实的政府采购政策 （一）按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕18号）和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕19号）的规定，落实国家节能环保政策。 （二）按照财政部、工业和信息化部关于印发《政府采购促进中小企业发展管理办法》的通知（财库〔2020〕46号）的规定，落实促进中小企业发展政策。 （三）按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》（财库〔2014〕68号）的规定，落实支持监狱企业发展政策。 （四）按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕 141号）的规定，落实支持残疾人福利性单位发展政策。 八、联系方式 1、采购人信息 采购人：重庆市生态环境科学研究院 采购经办人：高奥 采购人电话：023-67850069 采购人地址：重庆市渝北区旗山路252号 2、采购代理机构信息 代理机构：重庆市政府采购中心 代理机构经办人：彭晓玲 刘静 代理机构电话：023-67118096 67120648 代理机构地址：重庆市江北区五简路2号重庆咨询大厦B座502室 3、项目联系方式 项目联系人：彭晓玲 刘静 项目联系人电话：023-67118096 67120648 九、附件 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）（终审稿）.doc 免责声明： 本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的，重庆市政府采购网对其内容概不负责，亦不承担任何法律责任。 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）（终审稿）.doc × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：红外光谱仪,生态环境遥感,近红外光谱仪,高光谱仪,流动注射分析 开标时间：2022-05-10 10:00 预算金额：3010.00万元 采购单位：重庆市生态环境科学研究院 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：重庆市政府采购中心 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）(CQS22A00203)公开招标公告 重庆市-渝北区 状态：公告 更新时间： 2022-04-19 环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）(CQS22A00203)公开招标公告 发布日期： 2022年4月19日 项目概况： “环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）”项目的潜在投标人应在“重庆市政府采购网”获取采购文件，并于 2022年5月10日 10:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号：CQS22A00203 采购执行编号：1708-BZ2200460295AH 项目名称：环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分） 采购方式：公开招标 预算金额：30,100,000.00元 最高限价：30,100,000.00元 采购需求： 包号：1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测协同创新中心建设环保设备 2,830,000.00元 1 批 破碎机--主要功能：用于多种细胞、细菌、病毒及动植物组织的破碎，同时可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。 包号：2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 生态环境遥感监测应用中心建设环保设备 3,100,000.00元 1 批 连续流动分析仪--仪器用途：用于测定地表水、地下水、饮用水和环境水中的氨氮、硝氮、亚硝氮、磷酸盐。等 包号：3 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 三峡库区水环境大数据智能分析技术工程研究中心建设环保设备 5,905,000.00元 1 批 地物光谱仪--功能用途：可在野外利用太阳光谱进行测量，用于野外便携式测量植物、土壤、水体等物体反射光谱。广泛应用于遥感、测绘、生态、水文、水利、气象、环保等研究领域。仪器操作简单，自动去除暗电流干扰，具有波长漂移锁定功能，确保测量结果准确有效。可实现无线操作控制。等 包号：4 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 质子转移反应飞行时间质谱仪 6,500,000.00元 1 台 用于测定大气与污染源排放中挥发性有机气体的排放特征、物种分布和高时间分辨率动态特征。等 包号：5 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 苏玛罐 900,000.00元 100 个 低碳不锈钢罐，内壁和阀体及接头必须经过硅烷化处理。等 包号：6 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 便携式温室气体观测系统 500,000.00元 1 套 温室气体观测系统便携式，系统总重不超过30kg。等 包号：7 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 近红外光谱仪等设备 1,355,000.00元 1 批 近红外光谱仪--用于环境土壤样品中全氮、碱解氮、PH值、有机磷、有机钾、水份等的快速检测，满足相关国家标准方法的分析需求。等 包号：8 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 土壤多通道碳通量自动测量仪等设备 3,520,000.00元 1 批 地表水一维水质模型：用于河口、河流、灌溉渠道以及其他水体的模拟一维水动力、水质和泥沙运输等，可进行泥沙输运、水质预测分析、水生态模拟等。 包号：9 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 环境与土壤监测自动采集系统等设备 2,630,000.00元 1 批 环境与土壤监测自动采集系统--主要功能：长期自动定位监测土壤含水量和温度、空气温湿度。等 包号：10 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载高光谱激光雷达一体化成像系统等设备 1,110,000.00元 1 批 机载高光谱激光雷达一体化成像系统：集成一体式高光谱激光雷达监测系统采用无人机搭载高光谱相机及一体式激光雷达，一次飞行同步获取高光谱及激光雷达数据。等 包号：11 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 机载温室气体测量系统等设备 1,750,000.00元 1 批 开路涡度碳通量测量系统--主要功能：采用涡度相关原理，利用快速响应的传感器来测量大气下垫面的物质交换和能量交换，可用于测定生态系统碳、水交换通量、显热通量、潜热通量、动量通量、摩擦风速，以及其它物质通量（如CO等），主要应用在边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分及其它物质收支研究等领域。等 最高限价总计：30,100,000.00元 合同履行期限：包1、包8：中标人应在采购合同签订后5个月内交货并完成安装调试。包2：中标人应在采购合同签订后120个日历日内交货并完成安装调试。包3、包9、包10：中标人应在采购合同签订后4个月内交货并完成安装调试。包4：中标人应在采购合同签订后240个日历日内交货并完成安装调试。包5、包6：中标人应在采购合同签订后30个日历日内交货并完成安装调试。包7：中标人应在采购合同签订后，国产设备30个日历日内交货并完成安装调试，进口设备90个日历日内交货并完成安装调试。包11：中标人应在采购合同签订后13个月内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体：否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求： 无 3、本项目的特定资格要求： 无 三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限：2022年4月19日 至 2022年4月25日。 每天上午09:00:00至12:00:00，下午13:30:00至17:00:00。（北京时间，法定节假日除外 ） 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点：重庆市政府采购网 方式或事项： （一）投标人应通过重庆市政府采购网（www.ccgp-chongqing.gov.cn）登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 （二）凡有意参加投标的投标人，请到采购代理机构领取或在“重庆市政府采购网”网上下载本项目招标文件、图纸、澄清等开标前公布的所有项目资料，无论投标人领取或下载与否，均视为已知晓所有招标内容。 （三）招标文件公告期限：自采购公告发布之日（2022年4月19日）起五个工作日。 （四）招标文件提供期限：2022年4月19日至2022年4月25日。 四、投标文件递交 投标文件递交截止时间： 2022年5月10日 10:00 投标文件递交地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 五、开标信息 开标时间： 2022年5月10日 10:00 开标地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日 七、其他补充事宜 采购项目需落实的政府采购政策 （一）按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕18号）和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕19号）的规定，落实国家节能环保政策。 （二）按照财政部、工业和信息化部关于印发《政府采购促进中小企业发展管理办法》的通知（财库〔2020〕46号）的规定，落实促进中小企业发展政策。 （三）按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》（财库〔2014〕68号）的规定，落实支持监狱企业发展政策。 （四）按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕 141号）的规定，落实支持残疾人福利性单位发展政策。 八、联系方式 1、采购人信息 采购人：重庆市生态环境科学研究院 采购经办人：高奥 采购人电话：023-67850069 采购人地址：重庆市渝北区旗山路252号 2、采购代理机构信息 代理机构：重庆市政府采购中心 代理机构经办人：彭晓玲 刘静 代理机构电话：023-67118096 67120648 代理机构地址：重庆市江北区五简路2号重庆咨询大厦B座502室 3、项目联系方式 项目联系人：彭晓玲 刘静 项目联系人电话：023-67118096 67120648 九、附件 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）（终审稿）.doc 免责声明： 本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的，重庆市政府采购网对其内容概不负责，亦不承担任何法律责任。 公开招标—环科院2022年环境科研监测设备能力建设（第一部分）（终审稿）.doc

“就像船在大海中遇到10米巨浪，但舱内桌子上水杯中的水却稳到没有一丝肉眼可见的细纹。”谈到团队研制的电子自旋和自旋极化电流时空演化成像系统的稳定性，复旦大学物理系教授沈健这样类比。在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目支持下，沈健团队挺进科研仪器研制“无人区”，将飞秒超快自旋显微技术、音叉式自旋结构显微技术、自旋极化电流显微技术相结合，研制出技术指标明显领先国际同类商用仪器的成像系统。目前，该项目已获国内、国际专利授权9项，在《科学》《自然》等期刊发表论文8篇，培养出大批优秀人才。项目组科研人员与第三方技术验收专家交流合影科学界的共同难题电子自旋是凝聚态和材料物理学中许多奇妙现象的根源。从凝聚态物理角度来说，几乎所有的重大现象，比如高温超导、庞磁阻、多铁效应、量子霍尔效应等都和电子自旋有关。“要理解这些重大现象，必须表征电子自旋结构和自旋动力学。”沈健对《中国科学报》说，“通俗点讲，就是要看清电子自旋如何在空间排列，并弄清其运动轨迹、运动状态，才能真正理解这些现象的本质。”理解电子自旋与量子材料物性的关联，并在自旋器件中做到高效自旋输运，是目前自旋相关研究的关键。而解决这个关键科学问题的最大技术瓶颈就是如何表征电子自旋及其动力学过程。沈健解释说，由于电子自旋之间的相互作用在空间上具有多尺度特征，在时间上具有超快响应频率，其本身又有静态（自旋结构）和动态（自旋动力学）的区别，尤其是在自旋器件中，自旋随电荷处于流动状态。“人们‘看清’电子自旋的难度，就像在太空中观察地球时，能够清楚地看见上面的一个足球。”沈健补充说，“而且，我们不仅要看见这个足球，还要弄清它在比赛中是怎么被传递的，甚至还要以十万亿分之一秒的时间精度，看清它的运动轨迹。因此，同时在单原子的空间尺度和飞秒的时间尺度看清电子自旋是目前国际科学界面临的重大挑战。”“到目前为止，科学家要么只能在单原子尺度看见静态的电子自旋，要么只能牺牲空间分辨率，在百纳米尺度研究电子自旋的超快动力学过程。”该团队成员之一、复旦大学教授吴施伟说，“我们就是要做一个显微镜或成像系统，它既能看见单独的电子自旋，又能在飞秒尺度上看清电子的自旋轨迹。”五级减震挑战2015年，该团队承担的科研仪器研制项目执行初期，一条来自上海市政方面的“大消息”让项目组忧心忡忡：上海市规划的地铁10号线延长线紧邻学校。地铁最近的地方，离该团队的地下实验室不足百米。此前，国内高校就曾传出学校附近的地铁震动影响科学实验的消息。而在原子尺度上看电子自旋，对背景噪声水平要求极高，任何外界极细微的扰动，都会影响该系统的成像效果。当时，能不能在这里建实验室、采取什么样的避震措施成为项目组讨论的焦点。经过多轮研讨，该团队制定出一套减震方案，虽然理论推算上能自洽，但实际上是否可行，大家意见并不一致。“上海处在一个冲积平原上，土质很软。”该团队成员之一、复旦大学教授殷立峰说，“地铁经过时的震动，对仪器影响会非常大。”最后，该团队和上海市政方面协调，找来几辆满载的重型土方车，沿着地铁线路行驶，尽可能模拟地铁运行所造成的恶劣环境，从而获得震动的一手数据。“当百米开外的满载土方车开过时，我们在实验室中测到了强烈的2.5赫兹震动，震动强度比平常高了一个数量级，所以地铁的影响非常明显，大概与我们无液氦制冷机所产生的震动相当。”吴施伟说。经过多次努力和尝试，该团队制定了一套特殊的“五级减震”方案。按照该方案，他们将仪器安放在实验室墙角一个特定位置，然后安装上能探测震动大小，并据此主动调节气压的“气浮”平台，再给扫描隧道显微镜镜头安装两级波纹管隔离制冷震动，最后通过扫描头的弹簧和探针不同的频率特性，阻断剩余的高、低频两种震动。经多轮评估，专家组认为这种“五级减震”方案在理论上可行，有机会使震动减少7个数量级，即达到“船在惊涛骇浪里剧烈颠簸，杯中水面纹丝不动”的效果。2021年6月，该项目进行正式验收时，上海的地铁10号线延长线已经投入运营半年多了。在这样的测试环境下，该系统测试的所有16项指标均达到或优于项目计划。“现在我们的减震效果完全达到最好的液氦制冷商业仪器的同一水准。”吴施伟补充说，“地铁经过或开关制冷压缩机完全看不出任何差别。”蹚出两条路“这套系统有两大亮点：一是减震系统；二是在减震条件下的无液氦制冷技术。”沈健介绍说，“除对稳定性要求极高外，该系统对温度条件要求也十分苛刻。”极低温制冷技术通常有两种：一是利用压缩机制冷；二是使用液氦制冷。国际上多采用液氦来制造极低温条件，但我国是贫氦国家，液氦供应受制于人。“液氦特别昂贵，大量使用液氦来做实验，成本也几乎到了难以承受的地步。”沈健说，“所以，无液氦制冷就成为一个新的技术发展方向。”但制冷压缩机本身就是巨大的震动源，用在对震动极其敏感的仪器上，影响自不必言。项目进行中，该团队再次陷入技术路线的巨大争议。经过反复的讨论与争论后，该团队决定采用两条技术路线，即尝试大幅减震条件下的无液氦制冷技术。“我们团队有个特点，每两周有全组（包括学生）的大讨论，讨论技术路线、审视各种方案。”该团队成员之一、复旦大学教授高春雷说，“之所以采取两条路线，实际上是因为当时谁也说服不了谁，干脆各选一条路向一起汇合。”该团队成员之一、博士后孙泽元说：“我们团队配备有数名设计、加工、焊接方面的专业技术人员，所以一些新的想法很快就能进行测试，这大大加快了研发进度。”就这样，该团队首次实现了2K（K氏温度）低温无液氦制冷，同时在低噪环境下成像的重大突破（最低1.2 K，远低于国际上无液氦制冷同类商业仪器9 K的技术指标）。目前，该系统在精度、时间分辨率和低温条件等方面均领先国际水平。“和液氦技术相比，我们这个系统的优势之一是可以长时间运行（液氦技术需要定期停机补充液氦）。”殷立峰说，“另一个优势是可以在1.2K到300K之间任意改变温度（液氦制冷仪器一般只能实现某几个固定温度）。”目前，国际上还没有类似指标的成像系统，这让沈健等人“有点踏入无人区的感觉”。同时，他们又非常幸运，该团队两条技术路线最后都“走通了”，这也为今后无液氦低噪制冷技术提供了更多选择。“说心里话，我们非常感谢国家自然科学基金对科研仪器研制项目非常大的支持力度，所以我们能做一些真正开创性的仪器研发，走进‘无人区’，挑战一些难度更大的事情。”沈健说，“对我们来说，它真正帮助我们在仪器研制上取得了长足的进步，同时，一批年轻科研人员也在这个项目中成长了起来。”《中国科学报》：您认为科研仪器在科研中起着怎样的作用？沈健：物理学是一门以实验为基础的科学，现代物理研究几乎离不开科研仪器。成像系统就像人的眼睛，在对物性的研究中，只有看得更清、研究得更细，对其中的物理才能理解得更加深刻，才能发现一些新现象。本项目在自主研发中产生的一些新范式，也会带来基础研究的突破。基于研发过程中产生的无液氦低温隔振平台和原位自旋极化扫描隧道显微技术，我们厘清了二维磁性材料中层间堆叠结构和磁性耦合的关系，为二维磁体在非线性光学器件、自旋电子学器件上的应用打开了新维度，为面向实际科学问题和科学应用研究奠定了扎实的基础。《中国科学报》：当前我国在该领域的科研仪器研制处于怎样的国际地位，面临怎样的挑战？沈健：单从技术指标上看，目前我们的仪器明显领先于国际上同类商用仪器，但并未真正商业化，还处于实验阶段。我们自己用起来得心应手的仪器，别人用其做同样的实验可能就不行，因为这里面有太多的细节，所以我们还有很多工作要做。《中国科学报》：下一步团队有哪些研究重点？沈健：下一步，我们将推进该成像系统商业化进程，把它做成别人拿来就很容易使用的仪器。但这样一个尖端仪器，不是简单靠某几个人或哪个团队就能实现商业化的，会面临很大挑战。但是，国家花了很多钱，我们不能满足于研制一个只是自己课题组能用的仪器。一方面，我们要让仪器更加成熟、稳定，能让同行拿来真正解决一些重大科学问题；另一方面，我们自己也有很多科学问题，需要借助尖端仪器来解决，这也是我们团队的努力方向之一。

解析恒奥德仪器便携式交流电子脱扣器校验装置引言概述原理工作流程 引言概述:电子脱扣器是一种广泛应用于电子设备中的关键元件，其工作原理是通过控制电流流过特定的电路，实现对电子器件的脱扣操作。本文将详细介绍电子脱扣器的工作原理，包括其基本原理、工作流程、应用场景、优势以及未来发展方向。一、基本原理1.1 电磁感应原理:电子脱扣器利用电磁感应原理，通过电流流过线图产生的磁场，引起磁铁的吸引或排斥，从而实现脱扣操作。1.2 磁铁工作原理:电子脱扣器中的础能够产生足够的磁场强度，以实现可靠日永磁材料，具有较强的磁性1.3电路控制原理:电子脱扣器中的电|电流的大小和方向，调节磁场的强弱和方向，从而实现对磁铁的控制脱扣操作。 二、工作流程:2.1 输入信号检测:电子脱扣器首先要检测输入信号，通常是通过传感器或开关来实现，一旦检测到输入信号，即可触发脱扣操作。2.2 电路控制:一旦输入信号被检测到，电子脱扣器会根据事先设定的参数，通过控制电路来调节电流的大小和方向，以实现对磁铁的控制。2.3 脱扣操作:当电子脱扣器控制电路调世刚合适的状态后，磁铁会受到电磁力的作用，实现脱扣操作，将电子器件从离出来。 3.1 电子产品制造:电子脱扣器广泛应用于电子产品的制造过程中，用于将电子器件从 PCB板上脱离，以便进行后续的加工和组装。3.2 电子设备维修:在电子设备维修过程中，电子脱扣器可以帮助技术人员快速、安全地分离电子器件，减少损坏的风险。3.3 生产自动化:随着生产自动化水平的提商，电子脱扣器被广泛应用于自动化生产线上，提高生产效率和质量。 优4.1 高效快速:电子脱扣器能够在短时间内完成脱扣操作，提高生产效率。4.2 精准可靠:电子脱扣器能够精确控制电流和磁场，确保脱扣深作的准确性和可靠性。4.3 安全环保:电子脱扣器在脱扣过程中不会产生大量的热量和噪音，对环境和操作人员都比敦安全。五、未来发展方向:5.1 智能化:未来的电子脱扣器将更加智能化，能够根据不同的工作环境和需求进行自动调节和优化。5.2 多功能化:电子脱扣器将会融合更多的功能，例如温度检测、电流监测等提供更全面的服务。g5.3 节能环保:未来的电子脱扣器将更加一源的节约和环境的保护，采用更高效的电路和材料。

流动注射分析仪采用分光光度计作为检测器时，需要光源提供足够强度的、稳定的光信号。分光光度计常用的波长范围为400~760 nm的可见光区和波长范围为200~400 nm的紫外光区。在传统分光光度计中，紫外光区通常用氢灯或氘灯，可见光区一般用钨灯或卤钨灯。由于每个流动注射主机只分析一个项目，所以主机只需要固定的波长就能够满足测试的需求。凯菲亚仪器有限公司推出的流动注射分析仪，率先在国内使用LED（light-emitting diode）灯作为配套的分光光度计光源。以下将LED和传统光源进行对比，了解LED灯作为分光光度计光源的优势。1 . 光谱连续，需要专门的单色器不同的光源都有其特有的发射光谱，因此可采用不同的发光体作为仪器的光源。钨灯光源所发出的光谱波长范围为400~1000nm，涵盖了可见光区和近红外光区；氢灯（或氘灯）则能发出185~400 nm波长的紫外光。但无论是钨灯或者氢灯，都是连续的光谱，并非分光光度计所需要的单一的检测波长，因此需要通过棱镜、光栅和滤光片等单色器方能筛选到所需要的波长。LED发光色彩纯正，发光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出所需的特定波长的光，因此基于LED的专用型分光光度计具有结构简单且稳定的优点。LED灯的发光光谱可以通过调整其内的荧光粉，实现从紫外到近红外光谱全覆盖，目前已经能方便采购到足以替代钨灯和氘灯的LED光源，也就不存在LED光谱受限的问题。2 . 使用寿命长（卤）钨灯的稳定发光寿命约2000小时，普通氘灯的稳定发光寿命则仅约800小时。虽然目前都开始使用“长寿”型灯泡，氘灯可达2000小时，钨灯达到3000小时。但现在LED灯使用半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，稳定发光寿命可达五万小时，其与传统光源相比的优势可见一斑。3 . 高效节能、发热小、光强稳定目前卤钨灯光效为12~24流明/瓦，工作时碘钨灯的玻壳温度为250~600℃，溴钨灯的玻壳温度为200~1100℃。LED光效可达到50~200流明/瓦，工作电压一般只需1.8~3.3V。电流较小，电能转化为光能效率高，运行一千小时仅耗几度电；发热量小，一般不会超过100℃，甚至无需散热器即可稳定工作。通常开机后，卤钨灯达到稳定发光状态需要至少30分钟，这也是目前所有分光光度计要开机预热半个小时的原因。LED灯达到稳定的发光状态仅需1~5分钟，几乎可以实现开机即测，可以有效提高测样速度，减少试剂和电能的消耗。4 . 绿色环保LED不含汞和氙等有害元素，利于回收和再利用，而且不会产生类似电子镇流器的电磁干扰，发光效率高，功耗小于1瓦，符合绿色环保的政策要求。总结：目前LED灯已经广泛应用于各个领域，而在流动注射分析仪中，LED灯作为配套分光光度计的光源显著优于传统光源，将来一定会成为流动注射的主要光源。

2016年9月13日，吉天仪器流动注射巡回交流会-长春站交流会成功举办，来自东北三省疾病预防控制中心等单位的50多位嘉宾出席了本次会议。吉天仪器流动注射巡回长春站交流会现场　　交流议程分为三个环节。首先，吉天仪器市场部殷经理介绍了吉天仪器的发展历程，并着重讲述了吉天仪器原子荧光产品、流动注射产品的研发初衷及应用方向。之后，吉天仪器的售前技术支持工程师赵工对全自动流动注射分析仪（FIA6000+）的仪器原理、全自动前处理技术、分析方法、流动注射试剂包等进行了详细讲解。流动注射试剂包引起了到场嘉宾的广泛关注，目前吉天仪器流动注射试剂包已经正式上市，将给广大用户带来高效、安全、便捷的应用方案。此外，赵工着重讲解了FIA6000+使用过程中常见问题的排查和解决方法，条理清晰，内容实用，契合客户需求。最后，聚光科技实验室业务平台无机产品经理陈洋，为与会嘉宾介绍了ICP-5000电感耦合等离子体光谱仪（ICP），就仪器原理、性能特点，应用领域等进行详细讲解。交流会现场仪器展示区　　会后的交流时间，嘉宾在仪器展示区可以近距离观看仪器的设计外观、仪器的操作界面，并可以亲自操作仪器和检测样品。展出的仪器有FIA6000+流动注射分析仪、ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪、流动注射试剂包等，吉天仪器的工程师们也在现场与嘉宾进行了充分的技术交流。 吉天仪器工程师与嘉宾进行技术交流

高压漏电起痕试验机的测试原理是什么？实验原理：漏电起痕试验是在固体绝缘材料表面上，在规定尺寸（2mm×5mm） 的铂电极之间，-施加某一电压并定时（30s）定高度（35mm）滴下规定液滴体积的导电液体（0.1%NH 4CL），用以评价固体绝缘材料表面在电场和潮湿或污染介质联合作用下的耐漏电性能，测定其相比电痕化指数（CT1） 和耐电痕化指数（PT1） 。主要配件 序号型号产地1箱体(可选不锈钢箱体)宝钢A3钢板,喷塑2变压器浙江二变3调压器正泰4继电器及底座正泰5漏电保护器正泰6按钮正泰7计时器欧姆龙8短路电流智能表上海9温控器日本欧姆龙10导线上海启帆11计数器欧姆龙12无线控制器上海埃微自主研发13电磁阀亚德克在操作过程中要注意的事项：1、在操作过程中，人员应该注意个人防护，避免漏电受伤或被溶液沾染到口、眼部位造成伤害2、输入电源AC220±2%。3、排气管应通出窗外。4、在对样品进行时,请勿打开仓门,待试验完之后或当实验失效产生火烟时，先打开风扇排除烟雾后，再打开仓门进行作业。5、实验前须确认设备是否在计量有效期内，如超期则不能进行实验6、电源应用有地线的三极插座，保证接地可靠。主要技术指标：1） 空气环境：0~40°C；2） 相对湿度：≤80%；3） 无明显振动及腐蚀性气体的场所；4） 工作电压：AC220V±2% 50HZ±1%，1KVA；5） 试验电压：100~600V连续可调数显，电压表显示值误差：1.5%，显示值为:r.m.s；6） 延时电路：试验回路在（0.5±10%）A（r.m.s）或更大电流时延时（2±10%）S后动作；电极：a: 5㎜×2㎜矩形铂金电极和黄铜电极各一对；b: 电极尺寸要求：（5±0.1）㎜×（2±0.1）㎜×（≥12）㎜,其中一端凿尖角度为（30±2）°（即试验端呈30°±2°斜角）,凿尖平面宽度为0.01㎜~0.1㎜；c: 电极间所成角度为60°±5°,间距为（4±0.1㎜）；d: 对样品压力为:1.00N±0.05N；7） 滴液系统：a: （30±5）秒（开启滴液时间28S+开启滴液持续时间2S）自动计数、数显（可预置），50滴时间：（24.5±2）min b: 滴液针嘴到样品表面高度:35㎜±5㎜（附一个量规作测量参考） c: 滴液重量:20滴:0.380g~0.489g 50滴:0.997g~1.147g 8） 短路电流：两电极短路时的电流可调至（1±0.1）A,数显±1%,电流表显示值为有效值（r.m.s） 9） 仪器外形尺寸（宽*高*深）1100*1150*550㎜（0.5立方）；700*385*1000㎜（0.1立方）；10） 箱体由1.2厚的304不锈钢板制成，可订制0.75立方；11） 样品支撑平板：厚度≥4㎜的玻璃；12） 针嘴外径：A溶液：0.9㎜~1.2㎜B溶液: 0.9㎜~3.45㎜13） 滴液大小根据滴液系统而定；14） 风速：0.2M/S。产品特点：1、 本仪器支持5路试样同时进行试验，每路都有独立的控制系统进行控制2、 本仪器核心控制系统由西门子PLC控制，通过光电隔离方式进行采集电压和电流，有效解决抗干扰问题使数据采集保持稳定3、 本仪器显示部分是9寸触摸屏，操作方便，数据显示直观，能够实时显示每个试样的泄露电流4、 可以自由设定泄露电流数值，当实验中的电流超过设定电流值时，能够提示报警，并切断高压电源，并不影响其它试样继续做试验5、 滴液流量大小可根据实际需求自由设定6、 通过手动旋钮顺时针调到指定试验电压。7、 可以手动自由设定试验时间8、 本仪器具有排风和照明功能漏电起痕试验仪是IEC60112 ： 2003 《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》是按GB4207、IEC60112等标准要求设计制造的专用检测仪器，适用于对电工电子产品、家用电器的固体绝缘材料及其产品模拟在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定，具有简便、准确、可靠、实用等特点。满足标准：GB/T6553-2003 及 IEC60587：1984《评定在严酷环境条件下使用的电气绝缘材料耐电痕化和蚀损的试验方法》GB_T3048.7-2007电线电缆电性能试验方法_第07部分：耐电痕试验漏电起痕试验仪是IEC60112 ： 2003 《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》

项目编号：0820-2241SXZB0206项目名称：电流分析仪采购(XDH22059D)预算金额：210.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：210.0000000 万元（人民币）采购需求：序号产品名称数量简要技术规格备注1电流分析仪3台详见招标文件无合同履行期限：合同签订后120天内本项目( 不接受 )联合体投标。

2021年12月10日，中科院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏研究团队在国际顶级期刊《Science》上发表了题为“Elemental Electrical Switch Enabling Phase-Segregation-Free Operation”的研究论文（图1）。中科院上海微系统所博士生沈佳斌、贾淑静为共同第一作者，宋志棠研究员、朱敏研究员为通讯作者，中科院上海微系统所为第一完成单位和唯一通信单位。图1 科院上海微系统所在Science上发表单质新原理器件文章集成电路是我国的战略性、基础性和先导性产业，其中存储芯片是集成电路的三大芯片之一，直接关系到国家的信息安全。然而，现有主流存储器-内存（DRAM）和闪存（Flash），不能兼具高速与高密度特性，难以满足指数型增长的数据存储需要，急需发展下一代海量高速存储技术。三维相变存储器（PCRAM）是目前成熟的新型存储技术，其核心是两端开关单元和存储单元，然而，商用的开关单元组分复杂，通常含有毒性元素，严重制约了三维相变存储器在纳米尺度的微缩以及存储密度的进一步提升。图2 单质Te开关器件结构与性能针对以上问题，中科院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏与合作者在Science (2021, 374, 1390) 上提出了一种单质新原理开关器件（图2）：该器件通过单质Te与电极产生的高肖特基势垒降低了器件在关态的漏电流（亚微安量级，图3）；利用单质Te晶态（半导体）到液态（类金属）纳秒级高速转变（图4），并产生类金属导通的大开态电流（亚毫安量级），驱动相变存储单元。单质Te开关器件基于晶态-液态新型开关机理与传统器件等完全不同，是一种全新的开关器件。单质Te具有原子级组分均一性，能与TiN形成完美界面，使二端器件具有一致性与稳定性，并可极度微缩，为海量三维存储芯片提供了新方案。图3 单质Te器件低漏电流物理机制：单质Te与电极形成的高肖特基势垒图4 单质Te器件新型开关机理：晶态-液态-晶态转变意大利国家研究委员会微电子和微系统所Raffaella Calarco教授同期在Science (2021, 374, 6573)上发表了评论文章，高度评价道：“沈等人取得的成果是前所未有的，为实现晶态单质开关器件提供了稳健的方法，此单质开关为3D Xpoint架构提供了新的视角”(What has been achieved by Shen et al., is unprecedented and provides a robust method to realize crystalline elemental switches that bear new perspectives for 3D Xpoint architectures)。该研究工作得到复旦大学刘琦教授、剑桥大学Stephen R. Elliott教授、日本群马大学Tamihiro Gotoh教授、德国亚琛工业大学Richard Dronskowski教授、赛默飞世尔科技中国有限公司史楠楠和葛青亲博士的大力支持。相关工作得到了国家重点研发项目（2017YFB0206101）、中科院先导B（XDB44010000）、中科院百人计划C类和上海科技启明星项目（21QA1410800）的资助。文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi6332评论文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7316

项目编号：M4400000707015234001项目名称：手套箱与电流电压测试仪等设备采购(四次)采购方式：公开招标预算金额：2,128,500.00元采购需求：合同包1(金相显微镜探针台等设备采购):合同包预算金额：2,128,500.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专用仪器仪表金相显微镜探针台1(套)详见采购文件199,000.00-1-2其他专用仪器仪表高温分析探针台1(套)详见采购文件158,000.00-1-3其他专用仪器仪表探针台5(套)详见采购文件245,000.00-1-4其他专用仪器仪表电容电压特性测试仪5(套)详见采购文件180,000.00-1-5其他专用仪器仪表电流电压测试仪10(套)详见采购文件500,000.00-1-6其他专用仪器仪表少子寿命测试仪5(套)详见采购文件150,000.00-1-7其他专用仪器仪表霍尔效应测试仪5(套)详见采购文件27,500.00-1-8其他专用仪器仪表四探针测试仪5(套)详见采购文件115,000.00-1-9其他专用仪器仪表晶体管图示仪5(套)详见采购文件45,000.00-1-10其他专用仪器仪表数字荧光示波器16(套)详见采购文件496,000.00-1-11其他专用仪器仪表万用表10(套)详见采购文件13,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限：自合同签订之日起至质保期满之日