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水平仪测量原理

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水平仪测量原理相关的资讯

  • 构建高水平仪器设备群落,支撑服务高等教育核心任务落实
    p style="line-height: 1.5em " 高等学校仪器设备对人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新及国际交流合作等核心工作具有支撑服务作用。仪器设备支撑体系的建设水平,关系到立德树人根本任务的落实效率。需要从落实根本任务的角度认识仪器设备平台建设,将根本任务观点内化于仪器设备支撑服务体系规划、建设、完善、服务等方面。/pp style="line-height: 1.5em margin-top: 10px " 围绕“双一流”建设构建高水平仪器设备群落。仪器设备是科学研究、技术开发等工作的物质基础。应从服务突破关键科学问题和解决国家重大需求角度,规划统筹仪器设备的购置和管理。从简单的单一学科出发转变到服务前沿交叉学科与技术,聚焦新科学、新技术等原始创新需求,围绕关键核心尖端设备,搭建仪器群落,实现跨学科、多用途、全功能平台,提高仪器设备解决科学、技术问题能力效率。跳出学科、方向的藩篱,仪器设备群落才能够为大成果、大团队、大突破提供物质基础。/pp style="line-height: 1.5em margin-top: 10px " 构建两支人才队伍。一是领军队伍的建设。利用领军人物所具有的战略眼光、学术视野、创新经验,为对仪器设备群落建设指明方向,构建先进仪器设备群落服务未来发展,优化现有群落充分发挥作用和潜力,淘汰落后群落,推动科技创新和发展。二是专业化技术支撑团队的建设。利用技术人员充分发掘并完善群落功能细节,提供科技问题技术解决方案,并由此提升技术支撑队伍的专业化水平。促进技术队伍融入创新团队,共享科研创新发展成果和荣誉,促进大国工匠精神与情怀传承。/pp style="line-height: 1.5em margin-top: 10px " 创新仪器设备群落产学研新机制。仪器设备群落是多种技术、设备的聚合,不是一个学科、一个企业能够构建的。高校应改变仪器设备用户的传统定位,利用高校学科、人才等优势和丰富使用经验,对群落的技术、方案进行凝练,提出创新性思路,推动新方法、新方案的研发,成为仪器设备开发的主要动力之一。企业则应加大与高校之间联系,与高校共同开发高校尖端设备,形成仪器设备群落建设新思想。/pp style="line-height: 1.5em margin-top: 10px " 发挥仪器设备群落在“三全育人”中的应用。仪器群落不仅仅为顶尖科学研究服务,也是“三全育人”鲜活的载体。高精尖设备的展示,可以使学生了解我国科技发展、社会进步的成果,增强自豪感、爱国情怀,也可以使学生正视我们与发达国家的差距。仪器设备的背后是一代代高校教职工的奋斗历程,发掘仪器设备背后的人文兼职,为“四史”教育的创新提供了方案。/pp style="line-height: 1.5em margin-top: 10px " 高水平仪器设备群落是设备、人员、管理、情怀融合的支撑服务平台。四者的有机结合,有利于整合优化科技资源配置,必将为科技创新活力激发、创新人才培养、基础科学及核心技术原始创新、国际竞争和合作等提供高水平支撑服务。/p
  • 以色列7亿元高端精密测量仪器项目落户青岛西海岸
    p 日前,以色列开普路高端精密测量仪器项目落户国际经济合作区。/pp  该项目由以色列开普路工业公司及香港德普实业有限公司共同投资,占地116亩,总投资7000万美元,主要从事激光水平仪、电子水平仪和激光测距仪、水平仪等精密测量仪器的生产。/pp  项目达产后可实现年销售额7亿元,税收4000万元,解决就业300余人。据了解,开普路工业公司在水平测量仪器领域排名世界第一,在欧洲和北美持有30多项国际专利。/p
  • 单点粘度测量用于产品质量控制——IKA谈粘度测量在企业中的应用
    p  strong仪器信息网讯/strong 粘度是一个常用于表征材料特性的参数,是流变学中使用量最大,最简单直观的物理量。相较于流变仪而言,粘度计虽然测量的物理量很有限,但是其价格及操作分析难度较低,依然是科研院校、石油、化工、材料、制药、食品等行业用于表征产品及质量控制的关键设备。以测量粘度类型作主要区分,市场常见的两大类粘度计,一为运动粘度计(以毛细管粘度计为代表),二为动力粘度计(以旋转粘度计为主)。毛细管粘度计主要应用于低粘或近牛顿流体样品的粘度测量 而旋转粘度计因可适应非常广泛的样品测量(牛顿流体或非牛顿流体),以及可实现简单的流变曲线测量,可以说现在无论是国内或国外的粘度计品牌生产厂家都在重点投入研发力量进行产品开发。/pp  IKA实验室技术事业部在石化、材料、食品制药等行业深耕多年,顶置式搅拌器及分散机几乎是这几个行业中必备的设备。在很久之前,IKA已经可以为客户提供可监测混匀或合成反应过程扭矩变化的设备,过程扭矩变化往往预示着物料粘度发生的变化,如:聚合反应中粘度越来越大 或破乳过程中产生的扭矩拐点等。而IKA发布的旋转粘度计则是承接过程扭矩监控的下一步,对最终产品的粘度或流变特性进行定义的设备。/pp  目前对于产品质量定义及控制指标中,以单点粘度测量的应用为主。即通过测量特定转速下的粘度值,进一步设定可接受的质控粘度范围,作为企业内部质量控制或外部的收发货质量检验的基准。对同类产品(如同一配方不同批次的日化产品)的粘度测量来说,必须保证同样的测量条件,如粘度计型号,转子型号,测量转速,甚至装样容器,以及对于一些具有触变性(时间依存型流体:即粘度与剪切时间有关系)的样品来说,甚至需要保证同样的读数时间(如定时1min)。以IKA的产品为例,为了简化这些操作,IKA ROTAVISC旋转粘度计通过预设配置菜单,可以保存5个不同的测量条件设置,并且随时调出使用。因此对于质量控制的应用来说,这些重复性的操作将得到极大的简化。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/6d2d27c1-5e7e-456f-a8a0-3df604f0e4b4.jpg" title="艾卡 ROTAVISC hi-vi Advanced 粘度计.jpg" alt="艾卡 ROTAVISC hi-vi Advanced 粘度计.jpg"//pp style="font-size: inherit font-weight: normal padding: 0px margin: 0px font-family: " Microsoft YaHei" white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/zc/87.html" target="_self"strong艾卡 ROTAVISC hi-vi Advanced 粘度计/strong/a/pp  但是众所周知的是,单点粘度测量有极大的特异性,并不能完整地表征样品流变的特性。尤其对于非牛顿流体来说,如化工产品、材料产品、食品等等这些常见的样品,单点粘度并不能清晰地指示在使用或吞咽过程中的粘度变化。比如说当我们需要开发一款容易推开且能很好地停留在皮肤表面的膏霜时(比如药用敷膏),这不仅需要产品有合适的粘度,还需要具备良好的剪切变稀的特性,以及触变恢复的能力。而剪切变稀以及触变恢复的测量,则要求仪器可提供的剪切速率条件越多越好,即转速步进分辨率更高,达到转速连续可调的要求。而市场上大部分旋转粘度计只能提供阶梯式的转速档位(如4、8、18、54档不等),或部分较高端型号可提供200档(1-200rpm),如需要转速连续可调的仪器则只能考虑流变仪,但流变仪价格相对粘度计较贵,且对操作分析能力要求较高,需要接受多次培训才能熟练掌握测量及分析要点。得力于IKA在多款设计旋转及搅拌产品的多年技术累积上,IKA已经为ROTAVISC配备了转速连续可调的功能。作为一款万元级别的粘度计,ROTAVISC提供的不仅仅是常规单点粘度测量精确性及优秀的重复性,更可以进行基础的流变特性的测量,并且直接在屏幕读取流变曲线。/pp  如仪器行业大趋势,IKA相信粘度计作为一款基础、通用型的分析仪器,也将逐步往智能化、功能和控制一体化集成的方向发展。如在现有的技术基础上,已经采用数字式电子水平仪对传统气泡式水平仪进行替代,水平调整更为灵敏,甚至可以监测到仪器不在水平状态进而向使用者发出警示讯号。在与粘度测量相关的参数控制上,如温度/ph值等,都可以接入实验室软件中,实现多参数的控制及数据记录,取代现在的单点、单参数、单机数据测量以及人工数据记录,最终形成一套集成多参数、多仪器操作及电子数据存储分析的系统。/ppbr//p
  • 黏度测量-发动机油的低温测量解决方案
    发动机油的流动问题与黏度和凝胶有关,当凝胶或黏度太高,油的可泵送性在特定点受到限制,会导致润滑不良和潜在的发动机故障风险。低温情况下针对发动机的冷启动损伤,发动机油的泵送性是一个至关重要的因素。作为预防和保护措施,安东帕旋转黏度计ViscoQC 300根据ASTM D5133的温度扫描技术可以分析油在低温下的黏度和凝胶特性。低温、低剪切速率时发动机油的流变性:低温、低剪切速率时发动机油的黏度性能决定了油品低温启动时是否能流到集滤器,进入油泵并有足够量的油品到达发动机需要润滑的部位,以防止立即或最终损坏发动机。根据发动机制造商不同,已知黏度为30,000mPa.s或40,000mPa.s会引起泵送性问题。当油凝胶化时,油槽中的油会形成空气空隙。油太稠而无法填充空隙,因此泵仅吸入空气。发动机中的油凝胶会随着摩擦力的增加而导致过度磨损,或者在极端情况下会立即停止。油的凝胶化的特征在于,随着温度的降低,黏度的增加超过了黏度的正常指数增加。这归因于机油成分的成核和结晶过程以及结构的形成。 安东帕通过实验分析了黏度曲线随温度变化的斜率。如果斜率在一定温度下迅速增加,油就会迅速变稠并形成胶凝。给出凝胶指数时的摄氏温度就是凝胶指数温度。上图中没有显示出测试油的凝胶性,因为在曲线中没有任何陡峭的斜率。 安东帕具有独特PTD 175的ViscoQC配置符合标准ASTM D5133;V-Curve软件包中包含预定义的全自动测量方法;无需外部冷浴或烘箱即可进行测试;用户友好的界面,数字水平仪,Toolmaster™ 和功能强大的Peltier温度设备等功能使测量变得快速,可靠和容易。使用预定义的测量方法“ AP ASTM D7110”的相同配置也可满足标准ASTM D7110。ViscoQC 300支持选配实验室软件AP Connect,该软件允许全自动收集,存储和分发数据。
  • 科众精密-解析气-液-固界面接触角的测量原理
    一、液-固界面接触角的测量的实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。2. 接触角测定材料表面接触角和表面张力的方法。二、接触角测量的过程 : 用接触角测量仪注射器针头将一滴待测液体滴在基质上。液滴会贴附在基质表面上并投射出一个阴影。投影屏幕千分计会使用光学放大作用将影像投射到屏幕上以进行测量。三、接触角测量原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来,有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿,后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状,则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 光学接触角测量仪可以记录液滴图像并且自动分析液滴的形状。液滴形状是液体表面张力、重力和不同液体样品的密度差和湿度差及环境介质的函数。在固体表面上,液滴形状和接触角也依赖于固体的特性(例如表面自由能和形貌)。使用液滴轮廓拟合方法对获得的图像进行分析,测定接触角和表面张力。使用几种已知表面张力的液体进行接触角测试可以计算得到材料的表面自由能。 作为光学方法,光学接触角测量仪的测量精度取决于图片质量和分析软件。Attension光学接触角测量仪使用一个高质量的单色冷LED光源以使样品蒸发量降到zui低。高分辨率数码镜头、高质量的光学器件和精确的液体拟合方法确保了图片质量。图1 各种类型的润湿当液体与固体接触后,体系的自由能降低。因此,液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下,当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图2所示。图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即γSG - γSL = γLGcosθ 式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力;θ是在固、气、液三相交界处,自固体界面经液体内部到气液界面的夹角,称为接触角,在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是:粘附润湿,铺展润湿, 粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 以上方程说明,只要测定了液体的表面张力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到,接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ=90°作为润湿与否的界限,当θ>90°,称为不润湿,当θ<90°时,称为润湿,θ越小润湿性能越好;当θ角等于零时,液体在固体表面上铺展,固体被完全润湿。
  • 科众精密-详解接触角测量仪的原理
    接触角测量仪是一种用于测量液体在固体表面上接触角的仪器。其原理基于Young方程,该方程描述了液体与固体表面之间的相互作用。当液体与固体表面接触时,液体分子会受到吸引力,固体表面分子会受到斥力。这种相互作用的平衡可以用接触角来描述,即液体与固体表面的接触线的夹角。当接触角越小,说明液体与固体表面之间的相互作用越强。接触角测量仪通过将液体滴在固体表面上,然后测量液滴与固体表面之间的接触角来确定液体与固体表面之间的相互作用力。常见的接触角测量方法包括静态接触角测量和动态接触角测量。静态接触角测量是指液滴在固体表面上静止不动时的接触角测量方法,动态接触角测量是指液滴在固体表面上移动时的接触角测量方法。水滴角是指水滴在固体表面形成的接触角,它通常用于描述液体与固体表面之间的相互作用。水滴角的大小取决于液体和固体表面之间的相互作用力,其中包括液体和固体表面之间的粘附力和液体内部分子之间的相互作用力。当液体和固体表面之间的粘附力大于液体内部分子之间的相互作用力时,液体将展开并形成一个较大的接触角,这被称为亲水性。相反,当液体和固体表面之间的粘附力小于液体内部分子之间的相互作用力时,液体将形成一个较小的接触角,这被称为疏水性。因此,水滴角的大小取决于液体和固体表面之间的相互作用力,这种相互作用力又与固体表面的化学性质、形态和表面能等因素密切相关。
  • 科众精密仪器-光学接触角测量仪原理
    科众精密-光学接触角测量仪原理 接触角是液体在液固气三态 交接处平衡时所形成的角度,液滴的形状由的表面张力所决定,θ 是固体被液 体湿润的量化指标,但它同时也能用于表面 处理和表面洁净的质量管控,表面张力 液体中的分子受到各个方向 相等的吸引力,但在液体表面的分子受到液体分子的拉力会大于气体分子的拉力,所以 液体就会向内收缩,这种自发性的收缩称之为表面张力 γ。对于清洗性,湿润度,乳化作用和其它表面相关性质而言,γ 是一个相当敏感的指标 悬垂液滴量测法悬垂液滴测量能提供 一个非常简便的方法来量测液体的表面张力 (气液接口) 和两个液体之间的接口张力 (液液接口) ,在悬垂液滴量测法中,表面张力和界面张力值的计算是经由分析悬吊在滴管顶端 的液滴的形状而来,接触角分析可依据液滴的影像做 杨氏议程计算 表面张力和接口张力。这项技巧非常的准确,而且在不同的温度和压力下也可以量测。 前进角与后退角使用在固体基板上的固着液滴可以得到静态的接触角。另外有一种量测方式称之为动态接触角,如果液固气三态接触的边界是处于移动状态,所形成的角度称之为前进角与后退角,这个角度的求取是由液滴形状的来决定。另外,固体样品的表面张力无法被直接量测,要求取这个值,只要两种以上的已知液体, 就可求得固体表面的临界表。以下是通过接触角测量仪测量单位济南大学材料学院设备序号5设备名称接触角测定仪 数量1调研产品(品牌型号)科众KZS-20共性参数1. 接触角测量范围:0~180°,接触角测量分辨率:±0.01°,测量精度±0.1°。2. 表界面张力测量范围和精度:0.01~2000mN/m,分辨率:±0.01mN/m。3. 光学系统:变焦镜头(放大倍率≧4.5倍),前置长焦透镜,通光量可调节。4. 高清晰度高速CCD,拍摄速度可达1220张图像/S,像素最高可达2048 x 1088。5. 光源:软件可调连续光强且无滞后作用的光源。6. 注射体积、速度可以软件进行控制;注射单元精度≤0.1uL;注射液体既可通过软件,亦可通过手动按钮控制液体注射。7. 注射单元调节:注射单元可进行X-、Y-、Z-轴准确调节;8. 整个注射单元支架可以旋转90°调整。9. 滚动角测量:自动倾斜台(整机倾斜),可调节倾斜角度范围≥90°,可测量滚动角。10. 接触角拟合方法:宽高法、椭圆法、切线法、L-Y法11. 动态接触角计算:全自动的动态接触角测量,软件控制注射体积、速率、时间,自动计算前进角和后退角。12. 表面自由能计算:9种可选模型计算固体表面自由能及其分量,分析粘附功曲线、润湿曲线。13. 具有环境控温功能,进行变温测试(0-110 oC), 分辨率0.1K。14. 品牌计算机: i7 4790 /8GB内存/1TB(7200转)硬盘/2G独立显卡/19英寸液晶显示器/DVD刻录光驱。15. 必备易耗品(供应商根据投标产品功能提供)16. 另配附件,要求:进口微量注射器3个,备用不锈钢针6根,一次性针头100根、适合仪器功率的稳压电源(190-250V)1台、配置钢木结构实验台( C型钢架、钢厚≥1.5mm,长2m、宽0.75m,板材采用三聚氰胺板,铝合金拉手,铰链采用国际五金标准,抽屉三阶式静音滑轨、抽屉负重≥25KG,含专用线盒,可安装5孔或6孔插座,优质地脚)。17. 售后服务:自安装调试验收完毕后之日起24个月内免费保修;每年提供至少一次的免费巡检。
  • 便捷式溶解氧分析仪测量原理分两种方法,你可知?
    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。
  • 全国量具量仪标准化委员会第七次会议召开
    近日,全国量具量仪标准化委员会第七次会议在广西自治区桂林市召开。由河南省计量院长度所黄玉珠、贾晓杰等起草的《水平仪检定器》、《水平仪零位检定器》和《方箱》三项行业标准顺利通过全国量具量仪标准化委员会审查。   水平仪检定器是用于测量小角度的精密仪器,具有准确度高、稳定性好、数据直观、操作方便等特点,逐渐被广大客户认同和使用,但目前国内尚无标准可循。该三项标准制定了科学合理的技术要求和检验方法,为产品的生产、销售、使用提供了科学依据,对规范产品市场竞争,产业结构优化,推动行业发展具有重要意义。  国量具量仪标准化技术委员会SAC/TC132(以下简称:全国量标委)是由国家标准化管理委员会委托中国机械工业联合会领导,国家标准化管理委员会颁发印章,在量具、量仪、数显装置专业领域内,从事全国标准化工作的技术工作组织,负责全国量具、量仪、数显装置专业技术领域的标准化的技术归口工作。
  • 我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平
    15日,记者从安徽省量子信息工程技术研究中心获悉,科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称国盾量子)自主研发了高性能抗干扰氧化钌温度计,产品起测温度接近6毫开尔文(mK),刷新了国内纪录,标志着我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平。国盾量子氧化钌温度计。安徽省量子信息工程技术研究中心供图氧化钌温度计是量子计算机的核心器件之一,可用于对量子芯片的工作环境进行测温。国盾量子技术专家李旭介绍,“宇宙最低温度”通常指的是0开尔文,也被称为“绝对零度”(约零下273.15摄氏度),是理论上能达到的热力学最低温度极限。由于量子态非常脆弱,量子芯片需要在“绝对零度”条件下运行,每一个微小温度波动都可能导致量子信息丢失。使用氧化钌温度计来精准监测量子芯片的工作温度,对于确保量子计算机稳定运行、提高计算的准确性和可靠性至关重要。李旭说,目前国内氧化钌温度计主要依赖进口,没有能在10mK以下温区进行测量的国产化产品。国盾量子新推出的氧化钌温度计,主要应用于6mK-200mK温区的测量,起测温度6mK(接近零下273.144摄氏度),刷新了国内最低起测温度纪录,并具有较高测量精度和灵敏度,能实现连续测量和快速响应。与普通的氧化钌温度计相比,国盾量子氧化钌温度计的标定基准在20mK以下温区采用顺磁盐温度计,显著降低了标定过程的环境干扰和测量误差,大幅提高温度标定的准确性和可靠性。此外,该产品还具有较强的抗干扰能力,满足科研和工业应用中的严格要求,为国内超导量子计算及相关低温技术的发展提供了关键支撑。安徽省量子信息工程技术研究中心副主任王哲辉表示,国盾量子氧化钌温度计的成功研制,会进一步增强我国超导量子计算产业链自主可控能力。
  • 负氧离子检测仪的工作原理与选择
    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。
  • 赛默飞世尔发布哈克Viscotester™ 3旋转粘度计新品
    哈克Viscotester™ 3旋转粘度计 轻松进行粘度测量 赛默飞哈克 Viscotester ™ 3 手持式旋转粘度计可为我们带来可靠 的粘度测试。这款仪器所有的设计都是为了确保操作简单,比如: 精密的设计,用户个性化设置,图形显示与用户指南等等。所有这 些都集成在一起并装在一个便携盒中。这款仪器极其容易使用,是 测试粘度的绝佳选择。 易用性被以各种方式内置在哈克 Viscotester ™ 3 粘度计中。无论 手持还是放在实验室支架上,由于独特的设计,它可以自动的进行 精确的位置矫正。转子快速耦合连接功能可使更换测试转子更智能。 另外,用颜色编码的测试转子和测试范围指示器为用户提供了测试 指南,而且,“记忆助手”功能能帮助操作者快速、轻松地比较粘 度测试值和参考值 附加功能 • 根据设计和电子自水平仪正确校准 • 2.4 寸可调节亮度彩色显示屏 • 可选粘度单位(mPas 或者 dPas) • 使用可充电电池或者外接电源供电• 与哈克以前的 Viscoteste 1 Plus & 2 Plus,01 & 02 兼容 测试原理 固定转速的转子插在待测溶液中旋转,待测 流体抵抗转动的阻力被测试并转换为粘度。 产品参数规格 可测粘度范围* L型(针对低粘度样品) 1.5 mPa s - 1300 mPa s R型(针对较高粘度样品) 30 mPa s - 400 000 mPa s 旋转速度 62.5 rpm 温度 可达150°C 测试精度 转子R1、R2、R3 +/-5% FSD 转子R5 +/-7.5% FSD 转子R4 +/-10% FSD" 应用范围 • 快速粘度检测,比如过程优化或机器调整 • 生产中批次控制 • 来料检测 测试样品 • 油漆、油墨、涂料 • 洗发水、面霜、乳液类似的个人护理产品 • 酱汁、增稠剂类似食品 • 润滑油、油、油脂 创新点:1、全新的外观设计,更加符合人体工学的手柄2、液晶彩色显示屏,增加图形显示和用户指南3、颜色编码的测试转子,转子耦合连接,都是哈克最新的集成研发成果4、更加精密且校准的测试转子哈克Viscotester™ 3旋转粘度计
  • 电子测量三巨头2021财报:海外营收占比悬殊,最高贡献超七成
    鼎阳科技、创远仪器、优利德3家上市仪器企业均为电子测试测量仪器领域内重量级企业,但业务侧重点各有不同。仪器信息网根据已发布2021年财报,对3家企业从主营业务/产品、电子测试测量仪器业务营收占比及毛利率、国内外营收占比等方面进行整理分析,以期更加深入洞悉电子测试测量仪器领域的市场情况。三家电子测试测量仪器领域上市企业主营业务企业名称仪器相关主营业务鼎阳科技数字示波器、波形和信号发生器、频谱和矢量网络分析仪创远仪器信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列、无线网络测试与信道模拟系列优利德电子电工测试仪表、测试仪器、温度及环境测试仪表、电力及高压测试仪表、测绘测量仪表3家企业主营业务中电子测试测量仪器均占据核心地位。据财报披露,鼎阳科技公司公司及其子公司主要行业属于仪器仪表制造业,主要经营活动包括从事数字示波器、信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、电源、万用表、电子负载等通用电子测试测量仪器及相关解决方案的设计、研发,制造和销售,经营进出口业务,其中数字示波器、信号发生器、频谱分析仪和矢量网络分析仪是其四大主力产品。创远仪器重点专注于无线通信网络运营测试、无线电监测和北斗导航测试、无线通信智能制造测试等三个方向,主营产品包括信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列和无线网络测试与信道模拟系列。优利德主营业务为测试测量仪器仪表的研发、生产和销售,通过自主品牌业务和 ODM 相结合的方式,向境内外客户提供测试测量仪器仪表产品,主营业务包括电子电工测试仪表、测试仪器、温度及环境测试仪表、电力及高压测试仪表、测绘测量仪表。其中,电子电工测试仪表产品包括数字万用表、数字钳形表、电压及连续性测试仪、测电笔网络寻线仪等;测试仪器产品包括实验系统综合测试平台、示波器、信号发生器、频谱分析仪、电源负载和电子元器件测试仪等;温度及环境测试仪表产品包括红外热成像仪、红外测温仪及环境测试仪表等;电力及高压测试仪表产品包括绝缘电阻测试仪、接地电阻测试仪、电气综合测试仪、电能质量分析仪、钳形谐波功率计、漏电保护开关测试仪等;测绘测量仪表产品包括激光测距仪、激光水平仪及其它测绘测量产品等。图1 三家企业电子测试测量业务营收财报显示,鼎阳科技的业务以通用电子测试测量仪器为主,产品分为四大主力产品和其它产品。2021年,鼎阳科技实现主营业务收入29,659.06万元,同比增长36.15%,主要是各档次产品销量增长,以及高端产品销售占比大幅提升带来的销售结构优化引起。优利德司主营业务包括电子电工测试仪表、测试仪器、温度及环境测试仪表、电力及高压测试仪表、测绘测量仪表。2021年,实现营业收入 84,214.71 万元,同比下降 4.9%。其中测试仪器业务收入93,545,544元,同比增长31.24%。其总营收下跌主要是由于其温度及环境测试仪表营收下跌所致。创远仪器实现营业收入 42,142.3万元,较上年同期增长38.40%。其中,主营业务信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列和无线网络测试与信道模拟系列实现营业收入42,010.11万元。值得注意的是,创远仪器营业外收入 5,814,464.71 元,较上年同期增长 239.48%,主要原因是公司北交所上市补贴增加所致。图2 三家企业电子测试测量业务毛利率对比毛利率的对比分析可以反映出产品获利能力的相对强弱程度,3家企业按毛利率高低排序为鼎阳科技、创远仪器、优利德,分别为56.86%、42.61%、26.56%。鼎阳科技发生主营业务成本12,793.78 万元,同比增长 37.18%;毛利率较上年同期减少 0.32个百分点,略低于上年同期,主要是产品高端化带来的毛利率提升效果不足以抵消原材料价格上涨的影响所致。优利德的测试仪器业务成本6,870.25万元,同比增长31.78%;毛利率较上年同期减少0.30个百分点,略低于上年同期,毛利率降低的主要原因是:1、美元贬值导致出口产品的毛利率下降;2、电子元器件价格的增长,导致采购成本增长。创远仪器五大仪器业务,信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列、无线网络测试与信道模拟系列的毛利率分别为47.66%、46.04%、44.43%、42.82%、45.43%。整体来看,创远仪器毛利率相比于上年同期略有下降。图3 三家企业营收国内外占比鼎阳科技、优利德、创远仪器国外营收分别为2.16亿、4.60亿、0.09亿。从国内外营收占比来看,很明显,鼎阳科技的主要市场在国外,国外市场营收占比72.84%,主要以美元和欧元结算。鼎阳科技在海外的营收主要来自其海外的子公司,其美国全资子公司Siglent Technologies NA, Inc.实现营业收入 5,515.14 万元,净利润 1,342.98 万元;德国全资子公司Siglent Technologies Germany GmbH实现营业收入 6,717.11 万元,净利润-133.89 万元。此外,因人民币汇率波动2021年鼎阳科技汇兑损失为 498.24 万元。优利德国内外营收各占一半,其境外销售业务以美元结算为主,子公司香港优利德的记账本位币为港币。优利德国内销售以“UNI-T”品牌产品为主,外销业务以 ODM和“UNI-T”自有品牌销售相结合的方式开展。优利德的境外销售的毛利率较去年减少4.46 个百分点,主要原因为美元贬值。创远仪器的主要经营位于中国境内,其境外经营实体为创远仪器印度私人有限公司,主要经营地为印度,国外市场营收仅占2%。值得注意的是,另一家实力强大的电子测试测量仪器企业——电科思仪已于2021年12月24日在青岛证监局进行辅导备案登。电科思仪成立时间较久,人员和技术实力雄厚,是国产电子测量仪器的主力军。2022年5月8日,电科思仪面向全球发布思仪“天衡星”系列高端电子测量仪器,涵盖了信号发生器、信号分析仪和矢量网络分析仪,备受业界瞩目,而这也为电子测试测量仪器市场带来了新的变数。
  • 滨松中国光致/电致发光材料测量技术研讨会在太原理工大学圆满落幕
    2021年6月16-17日,由滨松中国与睿光科技联合举办的“滨松中国光致/电致发光材料测量技术研讨会”在太原理工大学圆满落幕。在为期两天的技术交流会中,滨松中国销售工程师就《滨松针对发光材料&发光器件的产品解决方案》、《滨松条纹相机产品介绍》等内容进行了报告。报告现场,来自物理与光电工程学院的老师以及同学们就产品的重点参数与实际应用范围展开了积极的讨论,对于产品解决方案中一些方案的落地与实施提出了不同的意见与建议,现场的讨论氛围数度达到高潮。滨松中国的绝对量子产率测量仪Quantaurus-QY C11347是一种紧凑,操作便捷的测量仪,用于测量荧光材料的量子产率。它采用绝对测量法,不需要已知的参考标准,相比较传统方法,该产品的性能更加优异。该产品可分析不同形式的样品-薄膜、固体、粉末和溶液,并且可以用液氮将液体样品冷却至-196℃(77k)。在报告内容结束之后,滨松中国为老师以及同学们提供了免费的样品测试,并就样机的保养与维修进行了深入交流。在测试的过程中,同学们表示滨松中国的产品具有很优异的技术参数,测量结果高效且准确,十分适用于各种科研实验。
  • VSFG光谱可在分子水平测量石墨烯等二维材料的“润湿性”
    材料的润湿性是液体跟固体表面保持接触的能力,它跟亲水性成正比,跟疏水性成反比。它是固体最重要的特性之一,了解不同基材的润湿性对各种工业应用至关重要,如海水淡化、涂层剂和水电解质。到目前为止,大多数关于基质润湿性的研究都是在宏观层面进行的。润湿性的宏观测量通常是通过测量水接触角(WCA)来确定的,水接触角是水滴相对于基材表面的角度。然而在分子水平上准确测量基材和水之间的界面所发生的事情目前是非常困难的。目前使用的微观测量技术如基于反射的红外光谱或拉曼光谱则都无法有选择地观察界面水分子。因为在整个液体中,水分子的数量远远大于与表面接触的分子,界面水分子的信号则会被液体中的水分子的信号所掩盖。为了克服这一限制,韩国首尔基础科学研究所(IBS)内的分子光谱学和动力学中心(CMSD)和韩国大学联合展开的一个研究小组发现,振动和频率生成光谱(VSFG)可用于测量二维材料的润湿性。该小组利用VSFG光谱成功地测量了石墨烯和水之间的界面中水分子的振动模式。VSFG是一种有用的技术,它可以将宏观测量结果跟分子水平的特性联系起来。它是一种表面选择工具,利用其自身的表面选择规则来研究界面分子,并且它具有非常好的表面分辨率--只有几个分子层。据了解,研究小组确定了石墨烯将基材的润湿性投射到其表面的独特能力,这被称为“润湿透明度”。他们观察到,石墨烯的润湿透明度随着石墨烯层数的增加而减少,当石墨烯的厚度超过4层时就消失了。这是第一个描述石墨烯表面在分子水平上超过一定层数后变得疏水的观察。此外,研究人员还定义了VSFG润湿性的新概念,即形成强氢键的水分子跟形成弱氢键或无氢键的水分子的比率。VSFG的润湿性跟粘附能密切相关,粘附能是由观察到的宏观WCA测量值计算出来的。这证明VSFG是定义材料表面润湿性的一个有效工具。通过利用VSFG的润湿性,研究人员实时测量了石墨烯的润湿性。而使用传统的WCA实验不可能实时观察润湿性。因此这表明VSFG可以成为一种决定性的技术,用于测量任何不能应用水接触角测量的空间封闭界面上的水粘附能量。除了石墨烯之外,VSFG光谱学有望阐明其他低维材料的润湿性。这项研究的论文第一作者Eunchan Kim指出:“这项研究证实了VSFG光谱可以作为测量润湿性的通用工具。我们证明了通过VSFG光谱测量以前无法观察到的复杂系统的润湿性的潜力。”CMSD主任CHO Minhaeng教授指出:“通过VSFG光谱,我们正在研究石墨烯及其他二维功能材料如氧化石墨烯和六方氮化硼的微观特性。通过这些,将有可能解决阻碍二维功能材料商业化的各种问题。”
  • 赛成发布玻璃瓶抗冲击试验仪 SR-S6新品
    产品特点◎ 仪器载样夹具可自由灵活的实现上下和水平两个方向的移动,便于用户测试时对样品瓶位置的调整。◎ 仪器设计与加工制造严格按照国标对材质及配件的各项参数要求,并符合能量转换定理,为用户准确测试与实验提供可靠保障。◎ 仪器摆锤的悬挂定位精确稳定、摆锤旋转与释放自如,仪器亦装配有不锈钢安全防护罩,仪器设计极具人性化。测试原理依据能量守恒转换的原理,摆锤每次冲击样品瓶的能量由摆锤冲击前被悬挂定位时的势能决定。当摆锤被悬挂的角度为某一值时摆锤的势能也为某一值,摆锤在玻璃瓶上的冲击能量也为一定值。按照摆锤的悬挂角度与摆锤冲击能量的固定关系给摆锤预先设置一定能量后释放,使其打击点冲击放在载样夹具上的试样瓶,然后观察试样瓶受击打后有无破坏,测试标准并依此判断试样瓶的抗冲击能力。该仪器符合国家标准:GB/T6552-86。 应用领域基础应用适用于玻璃啤酒瓶的抗冲击能力测试适用于汽水瓶的抗冲击能力测试适用于可乐瓶的抗冲击能力测试适用于输液瓶的抗冲击能力测试技术指标项目指标测定能量范围0~2J可测瓶颈Ф20-130 mm(可根据需要定做合适夹具)分辨率冲击能量大于0.6J时,每格0.1J 冲击能量小于0.6J时,每格0.05J能量损失≤1.5%FS外形尺寸530 mm *350 mm *700 mm净重20kg仪器配置标准配置主机、安全防护罩、水平仪选购件非标载样夹具创新点:SR-S6玻璃瓶抗冲击试验仪适用于各种啤酒瓶、酒瓶、饮料瓶、输液瓶、抗生素瓶等各类瓶装产品抗冲击能力测试,产品依据GB/T6552-86标准中实验项目规定,玻璃瓶抗冲击试验仪是各啤酒厂、玻璃瓶厂家、质检机构、制药生产企业必备检测仪器。
  • 解读核辐射检测仪原理,是否“智商税”?
    8月24日,日本政府不顾国内外反对,福岛第一核电站启动核污染水排海,并计划排放30年。该消息发布后,引起我国出现盲目“抢盐”的恐慌现象,并导致核辐射检测仪在线上平台火爆销售,甚至被抢购一空。许多专家表示,我们无需过度恐慌,理性关注即可,也有人支持购置核辐射检测仪来保证身体安全,那么作为大众居民,我们是否必要购置核辐射检测仪?其原理是什么?核辐射检测仪到底是不是“智商税”?且听本网来揭秘。核辐射检测仪的原理核辐射检测仪是通过探测放射性物质的衰变过程来进行工作的。放射性物质会不断地释放出α粒子、β粒子、γ射线等辐射,这些辐射会与检测器中的物质相互作用,产生电离效应。在这个过程中,检测器中的物质会失去一部分电荷,导致检测器中的电荷量发生变化,从而产生电信号。核辐射检测仪通常采用闪烁晶体作为探测器,闪烁晶体是一种能够吸收射线并转化为可见光的物质。当放射性物质释放出的射线进入闪烁晶体时,晶体中的原子或分子会吸收这些射线,并把它们转化为可见光。这个过程被称为光致发光。然后,光被收集到光电倍增管中,并转化为电信号。这些电信号会被放大和整形,以便后续的信号处理和测量。除了闪烁晶体,核辐射检测仪还可以使用其他类型的探测器,如半导体探测器、液体闪烁计数器等。半导体探测器的工作原理与闪烁晶体类似,都是基于放射性物质的衰变过程,通过探测器中的物质与辐射相互作用产生电离效应,从而检测辐射的强度和类型。而液体闪烁计数器则是一种将闪烁剂和光电倍增管结合在一起的探测器,它能够测量β粒子和γ射线。总之,核辐射检测仪是基于放射性物质的衰变过程进行工作的,通过探测器中的物质与辐射相互作用产生电离效应,从而检测辐射的强度和类型。闪烁晶体和光电倍增管是核辐射检测仪中非常重要的部件,其性能直接影响核辐射检测的准确性和稳定性。随着科学技术的发展,核辐射检测仪的材料和性能将不断得到改进和完善,为保障人类安全和环境健康做出更加重要的贡献。核辐射检测仪的应用场景辐射检测仪的应用场景广泛,主要包括以下场景:1.核物理实验室、科研单位放射性实验室等会产生放射性物质的单位,主要用于日常放射性物质剂量检测,以便及时处理。2.用于海关和边境巡逻等,防止犯罪分子取放射性材料及放射性物质袭击的应急响应。3.环保部门、钢铁石材检测、矿山或金属检测公司等,用于监测放射源。4.医疗、工业等领域的X射线仪器的X射线辐射强度。5.其他检测放射性物质需要。综上所述,辐射检测仪的应用场景非常广泛,应用于各大领域。我们需要购买核辐射检测仪吗?最近的央视报道中,华南理工大学环境与能源学院教授张永清表示:“普通百姓购买放射性检测仪必要性不强。因为放射性测量过程中,只有一个仪器还是不够的,还要有相应适合的方法,不同的核素有不同的方法来进行测量,而且不同的样品有不同的前处理方法。如果说一般普通老百姓只是买一个仪器来测,他们还不具备专业的方法。”市面上价格较低的核辐射检测仪往往精度低,难以真正检测出放射性物质,而较为专业的核辐射检测仪价格昂贵,且需要专业知识和技能才能正确使用和维护才能合理使用。其次,普通人在日常生活中接触到的辐射量通常是非常低的,不需要过于担心辐射对健康的影响。而且,即使周围存在一些放射性物质,核辐射检测仪也并不能保证绝对的安全。因此,建议普通人不要盲目购买核辐射检测仪,更不需要过度恐慌,如果确实需要检测辐射水平,可以寻求专业的检测机构或者政府部门进行检测。
  • BPCL微弱发光\化学发光\电化学发光测量的原理及应用
    品牌:BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写,1995年开始对外使用;超微弱发光测量仪,英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪,是生物与化学光子计数器,又俗称为化学发光分析仪,是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器,是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血,其研制为发光研究提供了有力的科研工具,推动了我国甚至国际发光研究的发展,目前被众多高校、研究院所使用,产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括:发光分析检测技术研究(如:流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验)、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品,覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测,同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品,以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术,利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度,测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率,这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数,该仪器可实时获得发光动力学曲线,最快采集速度可达0.1毫秒,可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流,这种现象称为生物的超微弱发光(UltraweakPhoton Emission),亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ,量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9,波长范围为180~800nm,从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术(Electrogeneratedchemiluminescence,ECL)。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂,将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌,随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小,结构简单。可以标记于抗原,抗体,核酸等各种分子量,分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性,且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定,而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解,ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射,其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差,激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量,而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA),使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义:指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点:反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂:三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为:三丙胺(TPA)电化学发光启动条件:直流电场反应产物:三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号:可见光强度反应特点:迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上,其可直接或与免疫技术结合,通过化学/电化学发光技术,其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测;另外,基于活性氧诱导的化学发光现象,其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此,本文提出了一种基于Ru(bpy)32+的局域表面等离子体共振(LSPR)增强电化学发光(ECL)超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL(SEECL)传感方案中,Ru(bpy)32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比,纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下,人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知,对于ECL传感器,从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器,检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制,本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分:ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极(GE)表面的Au纳米颗粒和钌(II)三联吡啶(Ru(bpy)32+–AuNPs)的络合物制成的,ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针(Cp),其一端用巯基官能化,并通过S–Au键共价连接到Ru(bpy)32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针(Ap),它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针(Fp),其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明,在没有凝血酶的情况下,Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构,并导致Ru(bpy)32+的ECL猝灭。然而,在凝血酶存在的情况下,Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物,并导致Ru(bpy)32+的ECL的明显恢复,这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台,开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶,检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光(ECL)方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移(ECRET)的方法。 它是基于Ru(phen)32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒(RuSiNPs)对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下,RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下,系统的ECL被“打开”,因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红,并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式,它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感,线性范围为0.05-3.0μM,检测限(LOD)为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测,使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光(ECL)电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电,从而将ECL强度提高18000倍,从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管(PMT)的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合,该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺,线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点,它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银(CS-AgI)为仿生催化剂,研制了一种基于八面体锐钛矿介晶(OAM)载体的比率电化学发光免疫传感器,用于α胎儿蛋白(AFP)的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾(K2S2O8)作为有前途的ECL发射单元来实现的,因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL,并作为亲和载体首次固定了大量AFP(Ab)抗体。 此外,发现CSAgI具有仿生催化剂活性,可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解,从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP,这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少,因此,双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值,这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定,线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml,检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料),用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中,首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型NPs@polydopamine(PDA)@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应,而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果,纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L,检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性,并应用于加标人血清样品,取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体,在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光(ECL)适体传感器,用于凝血酶(TB)的测定,该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应(HCR)来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后,捕获探针和互补凝血酶结合适体(TBA)之间的杂交旨在获得双链DNA(dsDNA)。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离,因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下,适体被选择性地消化,TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链(NH2-DNA1和NH2-DNA1)形成延伸的dsDNA。然后,可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管(Eu-MWCNTs),导致ECL信号增加。 多种扩增策略,包括分析物回收和HCR的扩增,以及Eu-MWCNTs的高ECL效率,导致宽的线性范围(1.0×10-12-5.0×10-9mol/L)和低的检测限(0.23pmol/L)。将该方法应用于血清样品分析,结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理:醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中,所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光(CL)。然而,结构-活性关系(SAR,即化学结构和CL生成)的潜在机制仍不清楚。在这项研究中,本文中发现,对于所有19种测试的氯酚同系物,CL通常随着氯原子数量的增加而增加;对于氯酚异构体(如6种三氯苯酚),相对于氯酚的-OH基团,CL以间->邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明,在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中,不仅会产生氯化醌中间体,而且更有趣的是,还会产生氯化半醌自由基;其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是,观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性,这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告,这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料,用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电(DBD)等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光(CTL)催化剂,具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S,为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外,该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体,以空气为工作气体,不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温,具有结构简单、操作方便、速度快等优点,并且它可以容易地大规模实施,并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光,用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光(ECL)在分析化学中有着广泛的应用。在此,我们提出了一种通过金纳米棒(AuNR)的局域表面等离子体共振(LSPR)来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明,通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离,可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光(SEECL)。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在,ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射,AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加,并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明,Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程,它变化与植物体内的生理生化变化密切相关.边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系.因此,利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面,由于植物的超弱发光与环境密切相关,在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光,研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标,从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小,所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力.用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子,对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外,BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光,评价玉米萌发期抗旱性。(西安理工大学习岗) 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一,生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化:2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光(山东理工大学王相友) 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随 NaCI 浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD 活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系(山东理工大学王相友) 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂,测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中,通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点,制备了定向发光量子点(QD)-层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料。 有趣的是,新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光(CL),这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外,以鲁米诺为能量供体,以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大,制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应,检测限低至0.3μM。 最后,该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测,结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明,新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极(CPE)上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比,CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下,在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内,观察到猝灭ECL强度(DI)与邻苯二酚浓度对数(logCcatechol)之间的线性相关性,检测限(LOD)为2.0*10^-10mol/L,低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%,相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠(NaHCO3)与过氧化氢(H2O2)在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光(CL)。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上,提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP(MNP)增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量,形成活化的MNP(MNP*),与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体(CO2)2*的反应速率,从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物,特别是那些成分非常相似的混合物,仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池(CRC)中构建的单一催化发光(CTL)传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱,获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析(LDA)对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试;人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景,并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中,作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET),层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面,生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度,这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外,组胺被用作食品腐败的常见指标,发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系,组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放,显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中,发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物(表示为Mg-Al-CO3LDHs)催化过氧硝酸(ONOOH)的化学发光(CL)发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根(ONOO)通过静电吸引在LDHs表面的浓度,这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外,抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物(例如_OH和_NO2)反应,导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现,以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系,建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限(S/N=3)为0.5nM,9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定,回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义,而且在许多领域具有广泛的应用潜力,如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光(CTL),提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下,CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL,相关系数(R)为0.9986,检测限(S/N=3)为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差(R.S.D.)为2.9%(n=5)。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内,传感器的催化活性没有显著变化,通过每小时收集一次CTL强度,R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏,具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中,我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品,探讨了生长机理。作为催化发光(CTL)气体传感器的传感材料,这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为(即,与其他15种常见的挥发性有机化合物(VOC)相比,具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收)。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比,以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下,进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL(R=0.9983),检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而,氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战,因为它们的种类难以捉摸,含量高度稀释。在这项工作中,本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光(CTL)强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应,从而显著提高CTL强度。因此,乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子(Cu、Fe、Co和Cr)和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度,验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱(XPS)技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比,所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。
  • 热重分析仪原理简介
    p  热重分析是在程序控温和一定气氛下,测量试样的质量与温度或时间关系的技术。使用这种技术测量的仪器就是热重分析仪(Thermogravimetric analyzer-TGA),热重分析仪也被称为热天平。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong热重分析仪基本结构/strong/span/pp  热重分析仪的主要部件有热天平、加热炉、程序控温系统、气氛控制系统。/ppstrong热天平/strong/pp  热天平的主要工作原理是把电路和天平结合起来。通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温),当被测试样发生质量变化,光电传感器能将质量变化转化为直流电信号。此信号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比(即可转变为样品的质量变化)。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d515a402-1f0a-4ba4-a12b-725e7f252d60.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  热天平结构图如图所示。电压式微量热天平采用的是差动变压器法,即零位法。用光学方法测定天平梁的倾斜度,以此信号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。另一解释为:当被测物发生质量变化时,光传感器能将质量变化转化为直流电信号,此信号经测重放大器放大后反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比,即样品的质量变化可转变电压信号。/pp  TGA有三种热天平结构设计:上置式(上皿式)设计—天平置于测试炉体下方,试样支架垂直托起试样坩埚 悬挂式(下皿式)设计—天平位于测试炉体上方,坩埚置于下垂支架上 水平式设计—天平与测试炉体处于同一水平面,坩埚支架水平插入炉体。/pp  天平与炉体间须采取结构性措施防止天平受到来自炉体热辐射和腐蚀性物质的影响。/pp  天平的主要性能指标有分辨率和量程。根据分辨率不同可分为半微量天平(10μg)、微量天平(1μg)和超微量天平(0.1μg)。/pp  物体的质量是物体中物质量的量度,而物体的重量是质量乘以重力加速度所得的力,TGA测量的是转换成质量的力。由于气体的密度会随炉体温度的变化而变化,需要对测试过程中试样、坩埚及支架受到的浮力进行修正。可采用相同的测试程序进行空白样测试以得到空白曲线,再由试样测试曲线减去空白曲线即可进行浮力修正。/ppstrong加热炉/strong/pp  炉体包括炉管、炉盖、炉体加热器和隔离护套。炉体加热器位于炉管表面的凹槽中。炉管的内径根据炉子的类型而有所不同。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08fe3180-30d2-44d5-9bb8-da75c8e8d5a6.jpg" title="炉体结构图.png"//pp style="text-align: center "strong炉体结构图/strong/pp  1-气体出口活塞,石英玻璃 2-前部护套,氧化铝 3-压缩弹簧,不锈钢 4-后部护套,氧化铝 5-炉盖,氧化铝 6-样品盘,铂/铑 7-炉温传感器,R型热电偶 8-样品温度传感器,R型热电偶 9-冷却循环连接夹套,镀镍黄铜 10-炉体法兰冷却连接,镀镍黄铜 11-炉休法兰,加工过的铝 12-转向齿条,不锈钢 13-收集盘,加工过的铝 14-开启样品室的炉子马达 15-真空和吹扫气体入口,不锈钢 16.保护性气体入口,不锈钢 17-用螺丝调节的夹子,铝 18-冷却夹套,加工过的铝 19-反射管,镍 20-隔离护套,氧化铝 21-炉子加热器,坎萨尔斯铬铝电热丝Al通路 22-炉管,氧化铝 23-反应性气体导管,氧化铝 24-样品支架,氧化铝 25-炉体天平室垫圈,氟橡胶 26-隔板、挡板,不锈钢 27-炉子与天平室间的垫圈,硅橡胶 28-反应性气体入口,不锈钢 29-天平室,加工过的铝/ppstrong程序控温系统/strong/pp  加热炉温度增加的速率受温度程序的控制,其程序控制器能够在不同的温度范围内进行线性温度控制,如果升温速率是非线性的将会影响到TGA曲线。程序控制器的另一特点是,对于线性输送电压和周围温度变化必须是稳定的,并能够与不同类型的热电偶相匹配。/pp  当输入测试条件之后(温度起止范围和升温速率),温度控制系统会按照所设置的条件程序升温,准确执行发出的指令。所有这些控温程序均由热电偶传感器(简称热电偶)执行,热电偶分为样品温度热电偶和加热炉温度热电偶。样品温度热电偶位于样品盘下方,保证样品离样品温度测量点较近,温度误差小 加热炉温度热电偶测量炉温并控制加热炉电源,其位于炉管的表面。/ppstrong气氛控制系统/strong/pp  气氛控制系统分为两路,一路是反应气体,经由反应性气体毛细管导入到样品池附近,并随样品一起进入炉腔,使样品的整个测试过程一直处于某种气氛的保护中。通入的气体由样品而定,有的样品需要通入参与反应的气体,而有的则需要不参加反应的惰性气体 另一路是对天平的保护气体,通入并对天平室内进行吹扫,防止样品加热时发生化学反应而放出的腐蚀性气体进入天平室,这样既可以使天平得到很高的精度,也可以延长热天平的使用寿命。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong热重分析仪测量曲线/strong/span/pp  热重分析仪测量得到的曲线有TGA曲线与DTG曲线。TGA曲线是质量对温度或时间绘制的曲线,DTG曲线是TGA曲线对温度或时间的一阶微商曲线,体现了质量随温度或时间的变化速率。/pp  当试样随温度变化失去所含物质或与一定气氛中气体进行反应时,质量发生变化,反应在TGA曲线上可观察到台阶,在DTG曲线上可观察到峰。/pp  引起试样质量变化的效应有:挥发性组分的蒸发,干燥,气体、水分和其他挥发性物质的吸附与解吸,结晶水的失去 在空气或氧气中的氧化反应 在惰性气氛中发生热分解,并伴随有气体产生 试样与气氛的非均相反应。/pp  同步热分析仪STA将热重分析仪TGA与差示扫描量热仪DSC或差热分析仪DTA整合在一起。可在热重分析的同时进行DSC或DTA信号的测量,但灵敏度往往不及单独的DSC,限制了其应用。/p
  • HORIBA讲座回放视频|光栅光谱仪原理简介
    课程内容 光谱测量系统组成 光栅技术 光栅光谱仪原理 小结讲师介绍熊洪武,HORIBA 应用技术主管,负责光学光谱仪的应用支持,光学背景深厚,有着丰富的光学系统搭建经验。可根据用户需求提供性能优异,功能独特的的光谱测试方案,如光致发光、拉曼、荧光、透射/反射/吸收等。课程链接识别下方“二维码”即可观看我们录制好的讲解视频了,您准备好了吗? HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识,其旗下的Jobin Yvon有着近200年的光学、光谱经验,我们非常乐意与大家分享这些经验,为此特创立 Optical School(光谱学院)。无论是刚接触光谱的学生,还是希望有所建树的研究者,都能在这里找到适合的资料及课程。 我们希望通过这种分享方式,使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解,不断提高仪器使用水平,解决应用中的问题,进而提升科研水平,更好地探索未知世界。
  • 聚焦高速电子测量技术 高水平自立自强竞技沙龙成功召开
    仪器信息网讯 2022年4月18日上午10:00,“工程师之家”论坛第四十一期暨“高水平自立自强竞技沙龙”在中国科学院物理研究所M楼234会议室成功举行。本次沙龙采用线上线下同步直播的形式,实现了产商-用户、研发-市场-应用、多维度互联互通,自由交流,引起了业界关注。中国科学院物理研究所高级工程师 陆俊 致辞沙龙开始由中国科学院物理研究所陆俊工程师致辞和介绍。陆俊表示,本次论坛有幸邀请到国内通用测量仪器制造业的两家上市企业技术代表,成都玖锦科技的许晓炜工程师与深圳鼎阳科技的李旸工程师同台讲解"高速电子信号精密测量技术",并实地展开优秀国产仪器的竞技演示。成都玖锦北京分公司市场总监 祝箐致辞结束后,首先是来自成都玖锦科技的祝箐介绍了我国高端电子测试测量仪器市场现状,并表示现在高端电子测量仪器存在“卡脖子”技术壁垒,且市场容量较大,高端市场基本被国外垄断,进口额很大。随后,祝箐介绍了玖锦科技的情况。据介绍,玖锦科技成立于2012年,专注于高端电子测量仪器仪表研发、生产和销售,并提供基于通用测试技术的专用测试系统,拥有宽频段超宽带多通道信号生成及模拟技术、宽带高隔离激励源和多通道信号分离接收技术和宽频段大动态宽带信号接收和分析技术。成都玖锦科技有限公司工程师 许晓炜 报告题目: 《洞见隐形战力 聚焦国产仪器》然后来自玖锦科技的许晓炜工程师介绍了高端科研仪器设备领域,成都玖锦在高速电子信号测量领域的核心技术和产品,包括矢量信号分析仪PSA5000A、矢量网络分析仪VNA1000A和ATS自动化测试系统方案。据介绍,这些产品性能全面对标国际一线品牌同款仪器,同时软硬件均为自主设计研发,具备模块级和板卡级自主可控。深圳市鼎阳科技股份有限公司华北大区总监 李旸报告题目:《鼎阳四大通用产品介绍》随后李旸工程师在报告中详细介绍了鼎阳科技及其四大通用产品。据介绍,从自主研发数字示波器起步,鼎阳科技成为全球极少数能够同时研发、生产、销售数字示波器、信号发生器、频谱分析仪和矢量网络分析仪四大通用电子测试测量仪器主力产品的厂家之一,是行业四大主力产品领域唯一一个国家级重点“小巨人”企业。鼎阳科技还是通用电子测试测量仪器行业第一家A股上市公司。从兼顾带宽与纵向分辨率的高性价比示波器,到手持高压全隔离示波表,鼎阳科技在国际上获得EDN, ASPENCORE, EE Times ACE Award与R&D 100入围等奖项认可,客户遍及80%的全球排名TOP20的5G手机公司,全球十大汽车公司中的90%、全球25大科技公司的84%和QS排名TOP100高校的90%,广泛应用于通信、半导体、汽车电子和科研教育领域。高级用户对话问答报告环节结束后,沙龙进入高级用户对话问答环节,报告嘉宾与现场观众围绕国产仪器展开了热烈的交流,特别是针对国产电子测试测量仪器的核心芯片的自主化、国产替代的难点与痛点、ADC芯片技术难点等问题发表了观点。李旸表示,芯片问题是整个仪器产业一个最大的痛点和现实的问题,高速的ADC芯片在国际上遵循瓦森纳协议,国内的此类企业在某些场合需要向美国商务部提特殊申请,才有可能获取高端一些的芯片才能造成更高级的仪器,而是德科技的InP芯片生产线也是惠普在80年代投资,研发三四十年才开花结果。颁牌合影随着问答环节结束,来自物理所的赵昆副研究员向玖锦科技和鼎阳科技的代表颁发“工程师之家”论坛纪念牌。最后,现场嘉宾和厂商人员展开了自由讨论和试机活动,展出的产品包括高分辨数字示波器SDS6000 Pro、手持示波表SHS1000X、实时频谱分析仪SSA3000X-R、SNA5085X矢量网络分析仪、SSG5085A信号源、矢量信号分析仪PSA5000A、矢量网络分析仪VNA1000A等仪器。
  • 电位滴定仪的原理
    电位滴定仪(Potentiometric Titrator)是一种常用的滴定仪器,其原理基于电位测量的方法。它通过测量反应溶液中电位的变化来确定滴定过程中滴定剂的添加量,从而确定待测溶液中所含物质的浓度。以下是电位滴定仪的原理:1.电位测量: 电位滴定仪通过电极对反应溶液的电位进行测量。通常使用的电极包括指示电极(如玻璃电极)和参比电极(如银/银氯化钾电极)。指示电极感应到溶液中所含物质的变化,而参比电极提供一个稳定的参考电位。2.滴定过程: 在滴定过程中,待测溶液(被滴定物)与滴定剂(滴定液)发生化学反应,导致溶液中所含物质浓度的变化。滴定过程中滴定剂逐渐添加到待测溶液中,直至达到滴定终点。3.终点检测: 滴定终点通常是指滴定反应完全完成时的状态。在电位滴定中,终点的检测基于电位的变化。在滴定过程中,当滴定剂与待测溶液中的物质完全反应时,反应溶液的电位会发生明显的变化。这个变化被用来指示滴定终点。4.记录数据: 电位滴定仪会记录滴定过程中电位的变化,并将数据转换为体积-电位曲线或体积-导电度曲线。通过分析曲线,可以确定滴定终点的位置,从而计算出被滴定物的浓度。5.自动化控制: 现代电位滴定仪通常配备了自动化控制系统,可以自动控制滴定剂的添加速率,并在检测到电位变化时停止滴定,从而提高滴定的准确性和可重复性。综上所述,电位滴定仪利用电位测量的原理来确定滴定过程中滴定剂的添加量,并通过分析电位的变化来检测滴定终点,从而实现对待测溶液中所含物质浓度的测量。
  • 2023高端仪器与测试测控创新发展大会成功举办
    11月16日~17日,2023高端仪器与测试测控创新发展大会在江苏省无锡市举行。本次大会以“创新联合、自立自强”为主题,重点研讨在新型举国体制下,面向世界科技前沿和国家重大战略需求,如何体系性布局国家仪器产业,强化仪器领域战略科技力量,并实现仪器产业化的有效途径。 本次大会由中国航天科工集团有限公司航天系统公司、无锡市锡山区人民政府、中国计算机自动测量与控制技术协会联合举办。国务院国资委、无锡市人民政府以及航天科工集团、航天科技集团、中航工业、中国船舶、兵器工业集团、中国电科、中国航发、中国华电等中央企业参加大会。 会上,航天系统公司作了题为《创新引领高水平仪器产业集群建设》的主题报告,提出建设世界一流高端仪器产业集群,打造“中国仪谷”的发展愿景和实施路径。集团公司与中国华电签署仪器创新合作框架协议,航天系统公司联合无锡市锡山区举行共建仪器产业集群启动仪式,航天测控公司与清华大学、天津大学等6所高校共同发出仪器领域校企联合深化合作倡议。
  • 技术原理:浊度仪测浊度采用的原理
    浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉尘、微细有机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水中呈现浊度。浊度仪采用90°散射光原理。由光源发出的平行光束通过溶液时,一部分被吸收和散射,另一部分透过溶液。与入射光成90°方向的散射光强度复合雷莱公式:IS = ×I0其中:I0---------------入射光强度;IS----------散射光强度;N-------单位溶液微粒数;V-----------微粒体积;-------入射光波长 ;K-----------系数;在入射光很定条件下,在一定浊度范围内,散射光强度与溶液的浑浊度成正比。上式可 表示为 =K’N (K’为常数) 根据这一公式,可以通过测量水样中微粒的散射光强度来测量水样的浊度。浊度仪分为便携式,台式和在线浊度仪。台式一般用于实验室检测浊度;便携式和在线浊度仪一般用于现场检测。便携式用于不连续的检测,在线浊度仪用于连续,现场浊度监测。它可以实时,连续监测浊度,一般用于自来水厂,污水厂,渠道,水利设施,防洪监测,水池等处。
  • 光照度传感器的工作原理是什么?使用时应注意什么呢?
    光照度传感器是一种常用的检测装置,在多个行业中都有一定的应用。在很多地方我们都会看到光控开关这种设备,比如大街上的路灯、各个自动化气象站以及农业大棚里面,但当我们看到这种有个小球的盒子的时候,虽然知道这是光照度传感器,但是对于它还是不太了解,今天我们来了解一下光照度传感器。光照度传感器的工作原理光照度传感器采用热点效应原理,最主要是使用了对弱光性有较高反应的探测部件,这些感应原件其实就像相机的感光矩阵一样,内部有绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂层,热接点在感应面上,而冷结点则位于机体内,冷热接点产生温差电势。在线性范围内,输出信号与太阳辐射度成正比。透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管,光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号,然后电信号会进入传感器的处理器系统,从而输出需要得到的二进制信号。当然,光照度传感器还有很多种分类,有的分类甚至对上面介绍的结构进行了优化,尤其是为了减小温度的影响,光照度传感器还应用了温度补偿线路,这样很大程度上提高了光照度传感器的灵敏度和探测能力。光照度传感器的使用方法光照度传感器应安装在四周空旷,感应面以上没有任何障碍物的地方。将传感器调整好水平位置,然后将其牢牢固定,将传感器牢固地固定在安装架上,以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。壁挂型光照度传感器安装方式:首先在墙面钻孔,然后将膨胀塞放入孔中,将自攻螺丝旋进膨胀塞中。百叶盒型光照度传感器安装方式:百叶盒型光照度传感器一般应用在室外气象站中,可通过托片或折弯板直接安装在气象站横梁上。宽电压电源输入,10-30V均可。485信号接线时注意A/B条线不能接反,总线上多台设备间地址不能冲突。光照度传感器使用注意事项1.一定要先检查下包装是不是完好无损的,然后去核对变送器的型号和规格是不是跟所购买的的产品一样;如果有问题一定要尽快与卖家联系。2.使用光照度传感器的时候一定不能有外压力冲压光检测传感器,避免压力冲压下测量元件受损影响光照度传感器的使用或导致光照度传感器发生异常或压坏遮光膜产生漏水现象。一定要避免在高温高压环境下使用光照度传感器。3.用户在使用光照度传感器的时候禁止自己拆卸传感器,更加不能触碰传感器膜片,以免造成光照度传感器的损坏。4.使用光照度传感器之前一定要确认电源输出电压是不是正确;电源的正、负以及产品的正、负接线方式,保证被测范围在光照度传感器相应量程内并详细阅读产品说明书或咨询卖方。5.安装光照度传感器的时候,一定要保证受光面的清洁并置于被测面。6.严禁光照度传感器的壳体被刀或其他锋利的金属连接线及物体划伤,磕伤,砰伤,造成变送器进水损坏。
  • 提升芯片制造SEM测量水平,NIST联合KLA开发电子束倾斜测量技术
    美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和半导体及相关行业检测和测量系统提供商 KLA Corporation 的研究人员提高了扫描电子显微镜 (SEM) 测量的准确性。SEM用于半导体制造中的过程控制应用,有助于确保高产量生产功能性高性能芯片。SEM使用聚焦电子束对小至1纳米的特征进行成像,使其成为表征半导体器件结构的重要仪器。在芯片制造过程中,高分辨率 SEM 用于许多检测和计量应用,包括检测非常小的缺陷、识别和分类光学检测员发现的缺陷、图案特征的关键尺寸测量、覆盖测量等。这些信息有助于芯片工程师表征和微调其制造工艺。当电子束通过SEM时,它会受到仔细控制。电子束与理想路径的轻微偏差或电子束撞击芯片表面的角度的微小错位都会使生成的 SEM 图像失真并歪曲器件的结构。NIST和KLA通过考虑电子束的这些角度错位,提高了SEM的精度。该联合研究项目测量光束倾斜的精度小于一毫弧度,即百分之五度,这需要在角分辨率和测量验证方面取得进步。为了测量光束倾斜,NIST和KLA创建了电子显微镜的原型标准,并以一种新的方式分析了所得的电子显微照片。原型标准由一系列锥形硅柱组成,称为锥形视锥体,形成对光束倾斜高度敏感的图像。倾斜表现为视锥体顶部边缘和底部边缘图像中心之间的偏移。利用他们在模拟电子-物质相互作用方面的专业知识,研究人员使用模拟来展示亚毫弧度精度的潜力,指导他们正在进行的标准工件的设计和制造。已知位置的锥形视锥体阵列有可能测量 SEM 扫描和成像的区域内光束倾斜的任何变化。这些测量可以进一步校准电子显微镜的放大倍率和畸变。此外,新标准还适用于芯片制造中使用的其他显微镜方法,包括原子力和超分辨率光学显微镜。比较不同显微镜方法结果的能力有助于在不同方法之间可靠且可重复地传输信息,并提高测量模型的准确性。锥形视锥体阵列的模型“电子束倾斜会改变器件特征的表观位置,降低SEM测量的准确性,”NIST研究员兼涵盖这项研究的行业论文的第一作者Andrew C. Madison说。“我们的新标准和分析方法可以检测电子束位移,因为它在整个成像场中变化。“有了这些数据,SEM制造商可以实施校准和校正,以提高图像质量和测量精度,”NIST研究员兼首席研究员Samuel M. Stavis说。“作为半导体检测和计量领域的专家,我们不断探索可以扩展当前测量极限的新技术,”KLA公司高级副总裁兼总经理Yalin Xiong说。“与研究机构的合作在发现有助于推进芯片行业过程控制的创新方面发挥着重要作用。我们与NIST的联合研究旨在提高用于表征芯片制造工艺的基本测量的准确性。
  • 简介差热分析基本原理
    p style="text-align: center "strong原创: 王昉【南师大】 江苏热分析/strong/pp style="text-align: center "img title="简介差热分析基本原理.jpg" alt="简介差热分析基本原理.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a583219e-fc52-4730-be7a-b8c049b9da17.jpg"//pp style="text-align: center "strong简介差热分析基本原理/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong· 热分析/strong/span/pp  热分析是指在程序控制温度下,测量物质的物理性质随温度变化的一种技术。其中,它可以测定一个重要的热力学参数—热焓的变化。根据热力学的基本原理,物质的焓、熵和自由能都是物质的一种特性,可用Gibbs-Helmholts方程表达他们之间的关系:/pp style="text-align: center "ΔG=ΔH-TΔS/pp  其中: T绝对温度 ΔG吉布斯能变 ΔH焓变 ΔS熵变/pp  由于在给定温度下每个体系总是趋向于达到自由能最小状态,所以,当逐渐加热试样时,它可转变成更稳定的晶体结构,或具有更低自由能的另一个状态。伴随着这种转变,会有热焓的变化。这就是差热分析和差示扫描量热法的基础。/pp  当然,热分析还可以给出有一定参考价值的动力学、质量、比热熔、纯度和模量变化等数据,所以它是分析和表征各类物质物理转变与化学反应基本特性的重要手段,在高分子材料、含能材料、药物、食品、矿物、金属/合金、陶瓷、考古以及资源利用等众多领域有着极其广泛的应用。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong· 差热分析/strong/span/pp  早在1887年法国的Le Chatelier首先利用热电偶经检流计记录了粘土类矿物在升温时的电动势变化。热电偶(thermocouple)是常用的测温传感器,它可以直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,进行记录。接着,1899年英国人Roberts-Austen利用参比热电偶制成了有实用价值的差热实验装置,最先以差示的形式成功地观测到试样与参比物之间的温差ΔT,这为DTA技术奠定了基础。以后的发展基本上都是在此基础上进行改进,例如:试样与参比物的配置、热电偶的形式、记录方法、控温方式和数据处理等方面,从而形成各种差示扫描量热仪。图1为差热分析示意图,图2为差热曲线。/pp  实验过程中,处在加热炉内的试样和参比物在相同条件下,同时加热或冷却,炉温控制由控温热电偶监控。试样与参比物之间的温差用对接的两支热电偶进行测定,热电偶的两个接点分别与盛放试样和参比物的坩埚底部接触。参比物是一种热容与试样相接近而在研究的温度范围没有相变的物质,常用α –Alsub2/subOsub3/sub,或者空坩埚。/pp style="text-align: center "img title="图1:差热分析示意图 (1.试样,2.参比物,3.炉子,4.热电偶).jpg" alt="图1:差热分析示意图 (1.试样,2.参比物,3.炉子,4.热电偶).jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/17afd1c0-ca11-4433-ac7c-7404a8f9ea9b.jpg"//pp style="text-align: center "strong图1:差热分析示意图 (1.试样,2.参比物,3.炉子,4.热电偶)/strong/pp style="text-align: center "img title="图2: 差热曲线.jpg" alt="图2: 差热曲线.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e2c5d8b8-1ed6-42f6-9f3b-2e15857bc77c.jpg"//pp style="text-align: center "strong图2: 差热曲线/strong/pp  在加热或冷却过程中,如果试样没有任何热效应产生,即试样与参比物无温差,ΔT=TS-TR=0 (TS为试样温度,TR为参比物温度 )。由于热电偶的热电势与试样和参比物之间的温差成正比,两对热电偶的电势大小相等,方向相反(由于是反相连接),热电偶无电势输出,所得到的差热曲线就是一条水平直线。称作基线。如果试样有某种变化,并伴有热效应的产生,则TS≠TR,差示热电偶就会有电势输出,差热曲线偏离基线,直至变化结束,差热曲线重新回到基线。这样,便可得到一条ΔT=f(T)的差热曲线。通常峰尖向上表示放热,向下表示吸热。/pp /ppa href="https://www.instrument.com.cn/zt/TAT" target="_blank"更多热分析相关知识请见专题:《热分析方法与仪器原理剖析》/a/p
  • 日立New STA系列TG-DSC热分析仪正式发售 ——挑战更高水平的高灵敏度测量,应对极微量的检查和成分的分析
    日立分析仪器正式将“New STA系列” TG-DSC热分析仪引入中国内地市场。本系列具备令人惊叹的基线稳定性[1]和高灵敏度测量能力,包括STA200、STA200RV和STA300三款,分别为普通型号、适用于试样实时观察的型号,以及高温型号。New STA系列热分析仪是指在程序控温等条件下,测量物质物理性质与温度或时间关系的仪器。根据测量方法的不同,热分析仪有测量重量变化的“热重法(TG)”、测量温度变化的“差热分析(DTA)”,以及测量热量的“差示扫描量热法(DSC)”等诸多种类,被广泛应用于塑料、复合材料、医药品等有机材料,陶瓷、合金等无机材料行业,适合从研究开发到质量管理、故障分析等多种的场景。 近年来,随着材料和素材的高功能化、复合化,热分析仪的热性能的要求也多样化了。在高性能的电子产品的故障分析中,为了进行极微量的试验和成分的测量,需要支持高灵敏度的测量的高基线稳定性。另外,汽车、食品相关领域等利用的复合材料是由不同的材料组合而成,因此除了单次测得多个数据的能力,复合型分析的需求也日益增长。一、高水准TG基线稳定性日立New STA系列继续采用高灵敏度 “数字水平差动型天平”[2],这一结构在日立原有的热分析仪中就有不俗表现。New STA系列更是新增了能够确保天平部位温度恒定的新结构,消除了受加热炉温度变化影响而导致的微小重量误差,让基线稳定性水平远超日立原有产品。在加热炉内未放置试样的状态下,从室温加热至1,000℃,重量变动幅度仅在10μg以下。二、划时代的TG-DSC同时测量装置日立原有的热分析仪以热重法-差热分析(TG-DTA)方式进行同时测量,但由于DSC比DTA更能够精确地定量试样的热量变化,现在业界对热重法-差示扫描量热法(TG-DSC)同时测量的需求不断上升,日立为满足客户需求,实现了TG-DSC的同时测量。New STA系列通过同时测量质量变化和热量变化,实现了复合型的定量分析。 三、多项改进带来新的可能 New STA系列对选配件试样观察系统(Real View )进行了功能升级,现具备数字变焦、画面编辑、长度测量、颜色分析等诸多实用功能。此外,该系列具备重新设计的气流路径,气体置换性能大幅提升;还标配Mass Flow Controller[3],气氛控制和其操作性能也登上了一个新台阶。[1] 基线稳定性:热重法(TG)测定时,抑制因温度变化导致的天平结构热膨胀所引起的重量变动,或对该过程进行测量。[2] 数字水平差动型天平:一侧为天平的倾斜测量部件,另一侧采用配置了试样和标准试样的天平结构,将试样和标准试样各自的重量进行数字化处理,以提升性能的热重法(TG)测量。[3] Mass Flow Controller:加热炉内对气流进行程序控制的产品。关于我们日立分析仪器精于高科技分析解决方案,旨在应对快速发展行业领域的严峻挑战。如今,我们帮助成千上万的企业精简成本、降低风险并提高生产率。我们基于实验室和现场的测试仪器提供材料分析、涂层分析和热分析,为包括原材料勘探、来料检验、生产和质量控制、合规性检测以及回收利用在内的整个生产周期增值。通过与客户紧密合作,日立的内部专家为数百种工业应用开发出定制的检测方法,甚至为要求严苛的应用提供简单操作,并将前沿科技进步转化为分析解决方案,推动商业成功。
  • 网络讲堂 | 热分析的基本原理及案例分析
    热分析是在程序控温下,测量物质的某种物理性质与温度或时间关系的一种技术。随着科技的发展,新领域的诞生,各行各业对于新材料的需求日益加剧。热分析作为研究材料性能的常见手段,也在飞速发展。热分析可用于分析各种材料,从航空航天材料到平时喝的矿泉水瓶,从研究领域到品质管理都可以用到热分析。 本讲座旨在梳理热分析的基本知识点,如果您刚接触热分析相关工作,欢迎参加我们在7月28日14:00-15:00举办的直播网络讲堂,您将了解到: 1. DSC的基本原理及案例分析 2. STA的基本原理及案例分析3. TMA的基本原理及案例分析4. DMA的基本原理及案例分析5. 问题和答疑 微信扫描下方二维码或点击链接,即可报名参加。日立高新技术公司是日立集团旗下的一家仪器设备子公司。全球雇员超过10,000人,在世界上26个国家及地区共有百余处经营网点。企业发展目标是"成为独步全球的高新技术和解决方案提供商",即兼有掌握先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料。其中,生命科学领域产品包括电子显微镜、原子力显微镜和分析仪器(色谱、光谱、热分析)等。咨询热线:400-630-5821。
  • 口服液瓶壁厚测厚仪的应用与原理
    口服液瓶壁厚测厚仪的应用与原理在制药包装行业中,口服液瓶作为药品的主要包装形式之一,其质量直接关系到药品的安全性和有效性。口服液瓶不仅需要具备良好的密封性能,以保持药品的稳定性,还需要有适当的壁厚,以确保在运输和使用过程中的耐用性和安全性。口服液瓶的应用口服液瓶广泛应用于液体药品的包装,包括但不限于口服溶液、糖浆、注射液等。这些瓶子的设计和制造必须符合严格的行业标准和法规要求,以保证药品在储存和使用过程中的质量和安全。壁厚测试的重要性壁厚是口服液瓶质量控制的关键参数之一。过薄的瓶壁可能导致瓶子在运输或使用过程中破裂,影响药品的完整性和安全性。而壁厚不均则可能影响药品的储存稳定性,甚至在极端情况下,可能导致药品泄漏或污染。口服液瓶壁厚测厚仪的作用为了确保口服液瓶的壁厚符合标准,需要使用专业的测厚仪器进行精确测量。口服液瓶壁厚测厚仪是一种专门用于测量口服液瓶壁厚的高精度设备,它能够快速、准确地检测出瓶子的壁厚,帮助制药企业及时发现和解决壁厚问题。容栅传感技术的应用口服液瓶壁厚测厚仪采用先进的容栅传感技术,这是一种机械接触式测量方法,通过测量表头与瓶壁之间的距离来确定壁厚。这种方法提高了测量的准确性和可靠性。测量原理口服液瓶壁厚测厚仪仪的工作原理基于容栅传感器的响应。当测量表头接触到瓶子时,传感器会采集相应的数据。这些数据随后被传输到系统中,通过计算得出瓶壁或瓶底的厚度值。这种测量方式不仅快速,而且可以提供高精度的测量结果。结论口服液瓶壁厚测厚仪是制药包装行业不可或缺的工具。它通过采用容栅传感技术,提供了一种高效、准确的测量方法,帮助企业确保口服液瓶的质量和安全性,从而保障药品的质量和患者用药的安全。本文简要介绍了口服液瓶在制药包装行业中的应用,以及壁厚测试的重要性和测厚仪的作用。通过使用这种高精度的仪器,制药企业可以更好地控制产品质量,确保药品的安全性和有效性。
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