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激光陀螺仪基本原理

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激光陀螺仪基本原理相关的资讯

  • 量子导航领域又一突破:原子自旋陀螺仪原理样机研制成功
    全空域、全时域的无缝定位导航是未来定位导航产业的技术制高点。随着量子精密测量技术的快速发展,基于量子精密测量的陀螺及惯性导航系统具有高精度、小体积、低成本等优势,将对无缝定位导航领域提供颠覆性新技术。  “十二五”863计划地球观测与导航技术领域主题项目“基于磁共振的微小型原子自旋陀螺仪关键技术”由北京自动化控制设备研究所承担,项目研究开展一年半取得突破性进展。项目组攻克了核自旋-电子自旋耦合极化与检测等精密量子操控技术,完成了小型化磁共振气室、高效磁屏蔽等元件的精密设计与制造,并研制成功我国首个基于磁共振的原子自旋陀螺仪原理样机。样机零偏稳定性优于2° /h,成为世界上第二个掌握该技术的国家,与美国技术差距从10年缩小到7年。  项目所取得的研究成果为进一步提高基于磁共振的微小型原子自旋陀螺仪的精度与集成度,为支撑我国量子导航领域的发展打下了坚实的技术基础。原子陀螺仪的技术突破使现有应用于高端装备的无缝定位导航系统的体积、质量、功耗、成本等下降约两个数量级,将应用于大众定位导航市场,可在微小体积、低成本条件下实现米级定位精度,提供不依赖卫星的全空域、全时域无缝定位导航新能力。
  • 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。
  • 全球首枚集成光子陀螺仪成功面世
    由中国科协“科创中国”平台指导,北京市科学技术协会创新服务中心、“科创中国”投资联合体主办的“光领智造 芯引未来”——“光纤陀螺仪行业中国智造的突破与挑战”研讨会26日在中国科技会堂举行。会上,由深圳市同昇光电有限公司(以下简称“同昇光电”)自主研发的集成光子陀螺仪在全球首次亮相,标志着我国在该领域取得重大突破。同昇光电是专研光子晶体光纤、光传感技术的创新企业,也是国内较早研发光子晶体光纤和集成光器件产品的企业之一。经过近10年的技术积累,同昇光电最终突破了光子晶体光纤拉制关键工艺、高性能小型化光纤环绕制技术、集成光器件设计和加工技术、光纤陀螺仪噪声分析及抑制技术,成功研发全球首个集成光子陀螺仪。作为下一代高性能微结构光纤,光子晶体光纤属于我国贸易保护类的技术及产品。与传统熊猫光纤相比,光子晶体光纤抗弯性能更强、温度稳定性更好,低温应力、地磁应力影响大幅降低。同昇光电攻克了光子晶体光纤拉制工艺诸多难题,如设计、损耗、强度、尺寸、熔接等等,彻底解决了采用光子晶体光纤绕制光纤化的小型化问题,已经实现小于直径20mm的光纤环环径。与同昇光电集成光子陀螺仪的技术相比,美国Emcore公司光纤陀螺(2014年研发)虽亦实现低成本和小型化的目标,但其仍采用多次焊接和粘接方式,闭环陀螺需另外增加调制器,集成度不高;美国KVH公司集成芯片陀螺仪(2020年研发)和俄罗斯Fizoptika 公司微小型光纤陀螺VG221(2022年研发)的传感头为开环陀螺,精度、温度稳定性、标度因数均与闭环陀螺差距较大。此外,上述三种技术光纤陀螺均未集成Y分支电光调制器,与同昇光电的集成光子陀螺仪相比,集成度较低,同昇光电的产品具有明显优势。与会专家认为,同昇光电在研发集成光子陀螺仪的过程中,突破了多个技术难关,为我国在光纤陀螺仪相关领域的领先地位做出了贡献。国家重大技术装备委员会专家、机械工业经济管理研究院院长徐东华,中国科协“科创中国”投资联合体副理事长赵京城,中船航海光学惯导部刘俊成主任,惯性MEMS传感器专家、北京大学微电子学研究院闫桂珍教授,浙江大学先进技术研究院杨功流教授,南开大学现代光学研究所刘艳格教授,中国航天九院光纤惯性研究室李超研究员等业内资深专家出席会议。
  • 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法
    紫外吸收光谱UV  分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁  谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化  提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息  荧光光谱法FS  分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光  谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化  提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息  红外吸收光谱法IR  分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁  谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化  提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率  拉曼光谱法Ram  分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射  谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化  提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率  核磁共振波谱法NMR  分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁  谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化  提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息  电子顺磁共振波谱法ESR  分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁  谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化  提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息  质谱分析法MS  分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离  谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化  提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息  气相色谱法GC  分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离  谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化  提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据 峰面积与组分含量有关  反气相色谱法IGC  分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力  谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线  提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数  裂解气相色谱法PGC  分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片  谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化  提供的信息:谱图的指纹性或特征碎片峰,表征聚合物的化学结构和几何构型  凝胶色谱法GPC  分析原理:样品通过凝胶柱时,按分子的流体力学体积不同进行分离,大分子先流出  谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化  提供的信息:高聚物的平均分子量及其分布  热重法TG  分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化  谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线  提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区  热差分析DTA  分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,由于二者导热系数不同产生温差,记录温度随环境温度或时间的变化  谱图的表示方法:温差随环境温度或时间的变化曲线  提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息  TG-DTA图  示差扫描量热分析DSC  分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,记录维持温差为零时,所需能量随环境温度或时间的变化  谱图的表示方法:热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线  提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息  静态热―力分析TMA  分析原理:样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化  谱图的表示方法:样品形变值随温度或时间变化曲线  提供的信息:热转变温度和力学状态  动态热―力分析DMA  分析原理:样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化  谱图的表示方法:模量或tg&delta 随温度变化曲线  提供的信息:热转变温度模量和tg&delta   透射电子显微术TEM  分析原理:高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出图象  谱图的表示方法:质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象  提供的信息:晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等  扫描电子显微术SEM  分析原理:用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象  谱图的表示方法:背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等  提供的信息:断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等  原子吸收AAS  原理:通过原子化器将待测试样原子化,待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光,从而使用检测器检测到的能量变低,从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。  (Inductivecouplinghighfrequencyplasma)电感耦合高频等离子体ICP  原理:利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子,由于激发态的原子和离子不稳定,外层电子会从激发态向低的能级跃迁,因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后,利用检测器检测特定波长的强度,光的强度与待测元素浓度成正比。  X-raydiffraction,x射线衍射即XRD  X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射,主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅,这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用,从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加,互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。  满足衍射条件,可应用布拉格公式:2dsin&theta =&lambda   应用已知波长的X射线来测量&theta 角,从而计算出晶面间距d,这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量&theta 角,从而计算出特征X射线的波长,进而可在已有资料查出试样中所含的元素。  高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE)  CZE的基本原理  HPLC选用的毛细管一般内径约为50&mu m(20~200&mu m),外径为375&mu m,有效长度为50cm(7~100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中,同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极,该电压使得分析样品沿毛细管迁移,当分离样品通过检测器时,可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中,带电溶质在电场作用下发生定向迁移,其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下,双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象 电泳是指在电解质溶液中,带电粒子在电场作用下,以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定,另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动,带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域,在电场作用下向正极移动。与此同时,缓冲液的电渗流向负极移动,其作用超过电泳,最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。  MECC的基本原理  MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相,以胶束增溶作为分配原理,溶质在水相、胶束相中的分配系数不同,在电场作用下,毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳,使胶束和水相有不同的迁移速度,同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配,在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合,适合同时分离分析中性和带电的样品分子。  扫描隧道显微镜(STM)  扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm),在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。  原子力显微镜(AtomicForceMicroscopy,简称AFM)  原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端,微悬臂的另一端固定,当探针在样品表面扫描时,探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形,这样,微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器,可以精确测量微悬臂的微小变形,这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。  俄歇电子能谱学(Augerelectronspectroscopy),简称AES  俄歇电子能谱基本原理:入射电子束和物质作用,可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量,可能以X光的形式放出,即产生特征X射线,也可能又使核外另一电子激发成为自由电子,这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射:特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素,特征X射线的发射几率较大,原子序数小的元素,俄歇电子发射几率较大,当原子序数为33时,两种发射几率大致相等。因此,俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。
  • 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
  • 炭黑含量测试仪:基本原理、使用方法及应用场景
    炭黑含量测试仪是一种用于测量材料中炭黑含量的仪器。本文将介绍炭黑含量测试仪的基本原理、使用方法及其优缺点,并结合实际应用场景阐述其重要性和应用价值。上海和晟 HS-TH-3500 炭黑含量测试仪基本原理炭黑含量测试仪的基本原理是通过在氧气环境中燃烧样品中炭黑,对材料中的炭黑进行定量分析。使用方法使用炭黑含量测试仪需要按照以下步骤进行:准备样品:将待测1g样品,并按照测试并放入燃烧舟。开机预热:打开测试仪,通几分钟氮气,设置升温程序。放置样品:将准备好的样品放入石英管中。开始测试:按下测试按钮,试验结束后拿出样品。数据处理:根据公式计算出测试结果。炭黑含量测试仪的优点包括:精度高:可以精确测量材料中的炭黑含量。快速方便:测试速度快,操作简单方便。适用范围广:可以用于测量各种材料中的炭黑含量,如塑料、橡胶、涂料等。炭黑含量测试仪的缺点包括:价格较高:仪器价格相对较高,不是所有用户都能承担。需要专业操作:需要对操作人员进行专业培训,否则会影响测试结果的准确性和可靠性。实际应用炭黑含量测试仪在工业生产、科学研究、质量检测等领域有广泛的应用。在工业生产中,可以利用炭黑含量测试仪对原材料中的炭黑进行定量分析,从而控制生产过程中的原料配比和产品质量。在科学研究领域,可以利用炭黑含量测试仪对新型材料中的炭黑进行定量分析,从而了解材料的物理和化学性质。在质量检测中,可以利用炭黑含量测试仪对产品中的炭黑进行定量分析,从而保证产品的质量和安全性。结论未来,随着科学技术的不断发展和进步,炭黑含量测试仪将会更加完善和先进,为材料研究和生产提供更加准确和可靠的数据支持。同时,随着人们对材料性质和反应过程的理解不断深入,炭黑含量测试仪将会发挥更加重要的作用,为科学研究和社会发展做出更大的贡献。
  • 同步热分析仪:基本原理、工作流程及实际应用
    同步热分析仪是一种重要的材料科学研究工具,它可以同时提供热重(TG)和差热(DSC)信息,对于材料科学研究与开发具有重要意义。本文将介绍同步热分析仪的基本原理、工作流程及其在实际应用中的意义和作用。上海和晟 HS-STA-002 同步热分析仪同步热分析仪的基本原理是基于热重和差热分析技术的结合。热重分析是一种测量样品质量变化与温度关系的分析技术,可以研究样品的热稳定性、分解行为等。差热分析是一种测量样品与参比物之间的温度差与时间关系的分析技术,可以研究样品的相变、反应热等。同步热分析仪将这两种分析技术结合在一起,可以在同一次测量中获得样品的热重和差热信息,从而更全面地了解样品的热性质。同步热分析仪的工作流程包括实验前的准备、实验过程中的操作和数据处理等步骤。实验前需要选择合适的坩埚、样品和实验条件,将样品放入坩埚中,然后将坩埚放置在仪器中进行测量。在实验过程中,仪器会记录样品的重量变化和温度变化,并将这些数据传输到计算机中进行处理和分析。数据处理包括绘制热重曲线和差热曲线、计算样品的热性质等。同步热分析仪在实际应用中具有广泛的意义和作用。它可以帮助科学家们更好地了解材料的热性质和化学性质,从而为材料的开发和应用提供重要的参考。例如,在研究高分子材料的合成和加工过程中,同步热分析仪可以用来研究材料的熔融、结晶、氧化等行为,从而指导材料的制备和加工过程。此外,同步热分析仪还可以在药物研发、陶瓷材料等领域得到广泛应用。
  • 综合热分析仪:基本原理、应用场景
    综合热分析仪是一种广泛应用于材料科学、化学、物理等领域的仪器,能够同时测量物质的多种热学性质、设备综合热重分析仪TGA及差示扫描量热仪DSC等。本文将介绍综合热分析仪的基本原理、应用场景及其优劣比较。上海和晟 HS-STA-002 综合热分析仪综合热分析仪的基本原理是热平衡法,即通过加热和冷却待测物质,并记录物质在不同温度下的热学性质。在具体操作中,将待测物质放置在加热炉中,加热炉会按照设定的程序进行加热和冷却,并使用热电偶等传感器记录物质在不同温度下的热学性质。通过数据处理软件,可以将这些数据转化为物质的热容、热导率、热膨胀系数等参数。综合热分析仪在各个领域都有广泛的应用。在材料科学领域,可以利用综合热分析仪研究材料的热稳定性、相变行为等性质,以确定其加工和制备工艺;在化学领域,可以利用综合热分析仪研究化学反应的动力学过程和反应速率常数,为新材料的开发和优化提供依据;在物理领域,可以利用综合热分析仪研究物质的热学性质和物理性能,为新技术的开发和应用提供支持。综合热分析仪的优点在于其能够同时测量物质的多种热学性质,且测量精度高、重复性好。此外,综合热分析仪还具有操作简便、自动化程度高等特点,可以大大减少实验操作的时间和人力成本。然而,综合热分析仪也存在一些缺点,如价格昂贵、维护成本高、对实验条件要求严格等。总之,综合热分析仪是一种重要的仪器,具有广泛的应用场景和优劣比较。在实际使用中,应根据具体需求选择合适的综合热分析仪,以获得更准确的实验结果。随着科技的不断发展,相信未来综合热分析仪将会在更多领域得到应用,并推动材料研究和开发的进步。
  • 质粒抽提的基本原理及操作流程
    质粒抽提的基本原理及操作流程⒈质粒抽提基本原理在其中采用几种水溶液及其硅酸化学纤维膜(超滤膜柱)。 水溶液Ⅰ:50 mM果糖 / 25 mMTris-HCl/ 10 mMEDTA,pH 8.0;水溶液Ⅱ:0.2 N NaOH / 1%SDS; 水溶液Ⅲ:3 M 醋酸钾/ 2 M 醋酸/75%乙醇。水溶液Ⅰ果糖是使飘浮后的大肠埃希菌不容易迅速堆积到水管的底端;EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属材料正离子的螯合剂,其关键目地是以便鳌合二价金属材料正离子进而达到抑制DNase的特异性;可加上RNase A消化吸收RNA。水溶液Ⅱ此步为碱解决。在其中NaOH关键是以便融解体细胞,释放出来DNA,由于在强偏碱的状况下,细胞质产生了从两层膜结构工程向微囊构造的转变。SDS与NaOH联用,其目地是以便提高NaOH的强偏碱,一起SDS做为阳离子表活剂毁坏脂两层膜。那步要记牢二点:首位,时间不可以太长,由于在那样的偏碱标准下基因组DNA-p段也会渐渐地破裂;其次,务必温柔混和,要不然基因组DNA会破裂。水溶液Ⅲ水溶液III的功效是沉定蛋白质和中和反应。在其中醋酸钾是以便使钾离子换置SDS中的钾离子而产生了PDS,由于十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate)碰到钾离子后变为了十二烷基硫酸钾 (potassium dodecylsulfate, PDS),而PDS不是溶水的,一起1个SDS分子结构均值融合2个碳水化合物,钾钠正离子换置所造成的很多沉定大自然就将绝大多数蛋白沉定了。2 M的醋酸是以便中合NaOH。基因组DNA如果产生破裂,要是是50-100 kb尺寸的片段,就没有方法再被 PDS共沉淀了,因此碱解决的时间要短,并且不可猛烈震荡,要不然蕞终获得的质粒上都会有很多的基因组DNA渗入,琼脂糖电泳能够 观查到这条浓浓总DNA条带。75%乙醇关键是以便清理盐分和抑止Dnase;一起水溶液III的强酸碱性都是以便使DNA尽快融合在硅酸化学纤维膜上⒉质粒抽提流程⑴应用质粒提取试剂盒获取质粒时请参照实际试剂盒的操作指南。如Omega企业的E.Z.N.A.? Plasmid Mini Kit I, Q(capless) Spin (质粒提取盒)。⑵碱裂解手提式法:此方式适用少量质粒DNA的获取,获取的质粒DNA可立即用以酶切、PCR测序、银染编码序列分析。方式给出:①接1%含质粒的大肠埃希菌体细胞于2mlLB培养液。②37℃震荡塑造留宿。③取1.5ml菌体于Ep管(离心管),以4000rpm抽滤3min,弃上清液。④加0.lml水溶液I(1%果糖,50mM/LEDTApH8.0,25mM/LTris-HClpH8.0)充足混和。⑤添加0.2ml水溶液II(0.2mM/LNaOH,1%SDS),轻轻地旋转搅拌,放置冰浴5min.⑥添加0.15m1预冷水溶液III(5mol/LKAc,pH4.8),轻轻地旋转搅拌,放置冰浴5min.⑦以10,000rpm抽滤20min,取上清液于另翻新Ep管。⑧添加等容积的异戊醇,搅拌后静放10min.⑨以10,000rpm抽滤20min,弃上清。⑩用70%酒精0.5ml清洗一回,吸干全部液体。待沉定干躁后,溶解50ulTE缓冲液中(或60℃温育双蒸水)。
  • 高效液相色谱(HPLC)的基本原理和系统组成
    高效液相色谱(HPLC)是色谱法的一个重要分支,其应用范围广泛,对样品的适用性广,且不受分析对象的挥发性和热稳定性的限制。 几乎所有的化合物,包括高沸点、极性、离子化合物和大分子物质都可以用高效液相色谱法进行分析测定,从而弥补了气相色谱法的缺点。 目前已知的有机化合物中,约20%可以通过气相色谱法进行分析,而80%需要通过高效液相色谱法进行分析。 高效液相色谱法具有分离效率高、分析速度快、检测灵敏度好等特点,可以分析分离高沸点且不能汽化的热不稳定生理活性物质。 分离与分析技术在该领域的重要应用。基本原理色谱法的分离原理是:溶于流动相中的各组分经过固定相时,由于与固定相(stationphase)发生作用(吸附、分配、排阻、亲和)的大小、强弱不同,在固定相中滞留时间不同,从而先后从固定相中流出。又称为色层法、层析法。高效液相色谱法以经典的液相色谱为基础,以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有颗粒极细的高效固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。系统组成HPLC 系统一般由输液泵、进样器、色谱柱、检测器、数据记录及处理装置等组成。其中输液泵、色谱柱、检测器是关键部件。此外,还可根据需要配置梯度洗脱装置、在线脱气机、自动进样器、预柱或保护柱、柱温控制器等,现代HPLC 仪还有微机控制系统,进行自动化仪器控制和数据处理。制备型HPLC 仪还备有自动馏分收集装置。
  • 快速水份测定仪基础知识一:定义与基本原理
    快速水份测定仪基础知识一,定义与基本原理1. 什么是快速水份测定仪? 快速水份测定仪利用热失重法测定样品的水份含量,由称量与加热装置(红外)组成。 它通常亦称作水份天平或水份测定仪。 2. 快速水份测定仪的工作方式?卤素快速水份测定仪按照热重原理(通常亦称作“热失重”(LOD)原理)运行。 快速水份测定仪由两个组件构成,即:天平装置与加热装置。 为了测量水份含量,首先记录样品的初始重量,然后在内置天平持续记录样品重量的同时,卤素灯对样品进行加热和烘干。 当样品不再失重时,仪器关闭并且计算水份含量。 总失重量用于计算水份含量。 3. 什么是“热失重”(LOD)原理?LOD表示热失重。 大多数标准方法属于热失重法。 热失重法是一种通过分析加热时样品的失重测定样品水份含量的方法。 将失重解释为样品的水份损失。 当所有水份从样品中排出时,样品的重量不再发生变化。 然后,通过将样品的初始重量同干重或样品最终重量进行比较,计算出样品的水份含量。 4. 如何加热样品? 样品吸收卤素快速水份测定仪的红外辐射,因此可快速升温。 另外,样品的温度取决于其吸收特点,因此一定不是显示温度。 这与烘箱不同,烘箱是通过对流方式对样品加热,并且需要很长时间才能烘干。 5. 卤素技术与红外技术之间的区别是什么? 卤素加热也是红外技术。 采用卤素辐射体进行干燥是红外干燥法的进一步发展。 加热元件由充满卤素气体的玻璃灯管组成, 由于卤素辐射体远轻于传统红外辐射体,因此可以快速获得最大热量输出,并实现卓越的可控性甚至是热分布。 6. 快速水份测定仪的适合对象?烘箱是测定水份含量的正规方法。 如今,许多客户使用快速水份测定仪,因为他们希望使用更快速的方法分析水份含量。 快速水份测定仪在许多行业中使用,例如:食品、化学、制药与塑料制造行业。 由于水份含量会对产品的质量和保质期产生影响,因此测定食品中的水份含量尤为重要。 7. 什么是水份? 水份指加热时蒸发(“热失重”)的所有物质。 除了水之外,分析的水份含量还包括脂肪、酒精与溶剂。 8. 水份与水是否一样?不一样,这两种概念经常被混淆。 水份指加热时蒸发的所有物质。 水专门指水分子(H20)。 为了测定水份含量,最好使用卡尔费休滴定仪。
  • 以色列研制世界上最小的陀螺追踪仪
    该陀螺仪基本的技术原理是:通过对每分钟的物理变化进行比较,无需外部参考点便可计算出一个新的位置,与飞机飞行和轮船航海船位置的计算原理一样。   从本质上讲,很多物体(无论是航母或者是更小的物体)都可以检测本身的移动位置。这个陀螺仪也是这样的,一切的微小变化都能了如指掌。一个小小的智能手机,就可以查到你在公寓或者一个山洞里的所有动作。不过可悲的是,陀螺仪仍然需要GPS,因为陀螺仪需要知道他们的确切位置之前,得先自己测出自己的位置。  这一突破将意味着有朝一日GPS重要性会变到最小,使用率会逐渐降低。这绝对是好消息,只要得到这个小小的微型陀螺仪就相当于得到了个小卫星,就算你追踪的目标在世界上的任何地方都可以让你了如指掌。
  • 惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作
    成果名称惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作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□研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产成果简介:采用光纤陀螺作为核心部件的惯性寻北仪是一种自主指示方位的高精度惯性仪器,利用它可以测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角,从而得到载体的基线与真北方向的夹角。光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星,它是全固态系统,没有任何运动部件,因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。这些都是其它传统陀螺仪无法比拟的。光纤寻北陀螺测斜仪是一种新型的测量井斜的数字化仪器,可广泛应用于工程、水文、水电、煤矿、冶金、油田、地质等测井领域。主要针对磁性矿地区及在钢铁管类钻管中测量钻孔斜度和方位而设计。本项目的主要研究内容是:采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪,这项技术填补了国内的空白,具有国际领先水平。研究与开发内容包括:1)光纤陀螺仪总体设计;2)光路设计及制作;3)电路设计及制作;4)DSP系统设计及调试;5)软件开发及调试;6)光纤陀螺仪系统联调;7)光纤陀螺仪性能指标测试评估、优化。目前项目已成功制得多个样机,并在国内7家单位以及英国、挪威的石油、地质勘探仪器制造企业得到应用,产生了良好的经济效益和社会效益。应用前景:光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星,它是全固态系统,没有任何运动部件,因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。本项目采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪,这项技术填补了国内的空白,具有国际领先水平。
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应
    这里是TESCAN电镜学堂第三期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!第四节 各种信号与衬度的总结前面两节详细的介绍了扫描电镜中涉及到的各种电子信号、电流信号、电磁波辐射信号和各种衬度的关系,下面对常见的电子信号和衬度做一个总结,如图2-36和表2-4。图2-36 SEM中常见的电子信号和衬度关系表2-4 SEM中常见的电子信号和衬度关系第五节 荷电效应扫描电镜中还有一种不希望发生的现象,如荷电效应,它也能形成某些特殊的衬度。不过在进行扫描电镜的观察过程中,我们需要尽可能的避免。§1. 荷电的形成根据前面介绍的扫描电镜原理,电子束源源不断的轰击到试样上,根据图2-6,只有原始电子束能量在v1和v2时,二次电子产额δ才为1,即入射电子和二次电子数量相等,试样没有增加也没减少电子,没有吸收电流的形成。而只要初始电子束不满足这个条件,都要形成吸收电流以满足电荷的平衡, i0= ib+is+ia。要实现电荷平衡,就需要试样具备良好的导电性。对于导体而言,观察没有什么问题。但是对于不导电或者导电不良、接地不佳的试样来说,多余的电荷不能导走,在试样表面会形成积累,产生一个静电场干扰入射电子束和二次电子的发射,这就是荷电效应。荷电效应会对图像产生一系列的影响,比如:① 异常反差:二次电子发射受到不规则影响,造成图像一部分异常亮,一部分变暗;② 图像畸变:由于荷电产生的静电场作用,使得入射电子束被不规则偏转,结果造成图像畸变或者出现阶段差;③ 图像漂移:由于静电场的作用使得入射电子束往某个方向偏转而形成图像漂移;④ 亮点与亮线:带点试样经常会发生不规则放电,结果图像中出现不规则的亮点与亮线;⑤ 图像“很平”没有立体感:通常是扫描速度较慢,每个像素点驻留时间较长,而引起电荷积累,图像看起来很平,完全丧失立体感。如图2-37都是典型的荷电效应。图2-37 典型的荷电效应§2. 荷电的消除荷电的产生对扫描电镜的观察有很大的影响,所以只有消除或降低荷电效应,才能进行正常的扫描电镜观察。消除和降低荷电的方法有很多种,这里介绍一下常用的方法。首先,在制样环节就要注意以便减小荷电:1) 缩小样品尺寸、以及尽可能减少接触电阻:这样可以增加试样的导电性。2)镀膜处理:给试样镀一层导电薄膜,以改善其导电性,这也是使用的最多的方法。常用的镀膜有蒸镀和离子溅射两种,常用的导电膜一般是金au和碳,如果追求更好的效果,还可使用铂pt、铬cr、铱ir等。镀导电膜不但可以有效的改善导电性,还能提高二次电子激发率,而且现在的膜厚比较容易控制,一定放大倍数内不会对试样形貌产生影响。不过镀膜也有其缺点,镀膜之后会有膜层覆盖,影响样品的真实形貌的,严重的话还会产生假象,对一些超高分辨的观察或者一些细节(如孔隙、纤维)的测量以及eds、ebsd分析产生较大影响。如图2-38,石墨在镀pt膜后,产生假象;如图2-39,纤维在镀金之后,导致显微变粗,孔隙变小。图2-38 石墨镀金膜之后的假象图2-39 纤维在镀金前(左)后(右)的图像除了制样外,还要尽可能寻找合适的电镜工作条件,以消除或减弱荷电的影响:3) 减小束流:降低入射电子束的强度,可以减小电荷的积累。4) 减小放大倍数:尽可能使用低倍观察,因为倍数越大,扫描范围越小,电荷积累越迅速。5) 加快扫描速度:电子束在同一区域停留时间较长,容易引起电荷积累;此时可以加快电子束的扫描速度,在不同区域停留的时间变短,以减少荷电。6) 改变图像采集策略:扫描速度变快后,图像信噪比会大幅度降低,此时利用线积累或者帧叠加平均可以减小荷电效应同时提升信噪比。线积累对轻微的荷电有较好的抑制效果;帧叠加对快速扫描产生的高噪点有很好的抑制作用,但是图像不能有漂移,否则会有重影引起图像模糊。如图2-40,样品为高分子球,在扫描速度较慢时,试样很容易损伤而变形,而快速扫描同时进行线积累的采集方式,试样完好且图像依然有很好的信噪比。图2-40 高分子球试样在不同扫描方式下的对比7)降低电压:减少入射电子束的能量(降至v2以内)也能有效的减少荷电效应。如图2-41,试样是聚苯乙烯球,加速电压在5kV下有明显的荷电现象,降到2kV下荷电基本消除。不过随着加速电压的降低,也会带来分辨率降低的副作用。图2-41 降低加速电压消除荷电影响8)用非镜筒内二次电子探测器或者背散射电子探测器观察:在有大量荷电产生的时候,会有大量的二次电子被推向上方,倒是镜筒内二次电子接收的电子信号量过多,产生荷电,尤其在浸没式下,此时使用极靴外的探测器,其接收的电子信号量相对较少,可以减弱荷电效应,如图2-42;另外,背散射电子能量高,其产额以及出射方向受荷电的影响相对二次电子要小很多,所以用bse像进行观察也可以有效的减弱荷电效应,如图2-43,氧化铝模板在二次电子和背散射图像下的对比。图2-42 镜筒内(左)和镜筒外(右)探测器对荷电的影响图2-43 SE(左)和BSE(右)图像对荷电的影响9) 倾转样品:将样品进行一定角度的倾转,这样可以增加试样二次电子的产额,从而减弱荷电效应。 除此之外,电镜厂商也在发展新的技术来降低或消除荷电,最常见的就是低真空技术。低真空技术是消除试样荷电的非常有效的手段,但是需要电镜自身配备这种技术。10)低真空模式:低真空模式下可以利用电离的离子或者气体分子中和产生的荷电,从而在不镀膜或者不用苛刻的电镜条件即可消除荷电效应。不过低真空条件下,原始电子束会被气体分子散射,所以分辨率、信噪比、衬度都会有一定的降低。如图2-44,生物样品在不镀导电膜的情况下即可实现二次电子和背散射电子的无荷电效应的观察。图2-44 低真空BSE(左)和SE(右)的效果对比福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋,请您关注“TESCAN公司”微信公众号,后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】低真空模式下,空气浓度高低对消除荷电能力的强弱有什么影响?(快关注微信去留言区回答问题吧~)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。↓ 往期课程,请关注微信查阅以下文章:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理
  • 高低温交变湿热试验箱:基本原理、特点和应用场景
    高低温交变湿热试验箱是一种用于模拟不同环境条件的试验设备,可以在短时间内模拟出极端温度和湿度的环境,以测试各种材料和产品的性能。本文将从基本原理、特点和应用场景等方面对高低温交变湿热试验箱进行介绍。上海和晟 HS-80A 高低温交变湿热试验箱高低温交变湿热试验箱主要由箱体、温度控制单元、湿度控制单元、空气循环系统等组成。其中,温度控制单元和湿度控制单元是试验箱的核心部件。温度控制单元通过制冷系统和加热系统来控制试验箱内的温度,湿度控制单元则通过加湿系统和除湿系统来控制试验箱内的湿度。空气循环系统则用于将试验箱内的空气循环,以保证试验箱内的环境均匀。高低温交变湿热试验箱的适用范围非常广泛,可以应用于航空航天、汽车、电子、化工、医疗等各个行业。通过模拟不同环境条件,可以测试各种材料和产品的性能,如耐高低温、耐腐蚀、抗老化等。同时,高低温交变湿热试验箱还可以用于产品的研发和改进,以提高产品的性能和质量。高低温交变湿热试验箱的技术特点主要包括高精度温度控制、高精度湿度控制、快速温度变化速率、可靠的安全保护等。其中,高精度温度控制和湿度控制可以保证试验箱内的环境稳定,快速温度变化速率可以模拟出更加极端的环境条件,安全保护措施则可以保证试验箱的安全运行。在使用高低温交变湿热试验箱时,需要注意以下几点:首先,要严格按照试验箱的操作规程进行操作,避免出现意外事故;其次,要定期对试验箱进行维护和保养,以保证其正常运行;最后,要对试验箱的运行数据进行记录和分析,以便对试验结果进行准确的评估。综上所述,高低温交变湿热试验箱是一种重要的试验设备,可以模拟不同环境条件下的各种材料和产品的性能。随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,高低温交变湿热试验箱将会发挥更加重要的作用。
  • 气质联用仪的基本原理
    p style="line-height: 1.5em " 气质联用仪是指将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器。质谱法可以进行有效的定性分析,但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力 而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法,特别适合于进行有机化合物的定量分析,但定性分析则比较困难。因此,这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术,将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器叫做气质联用仪。br//pp style="line-height: 1.5em "  strong基本应用/strong/pp style="line-height: 1.5em "  气质联用仪被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。质谱仪的基本部件有:离子源、滤质器、检测器三部分组成,它们被安放在真空总管道内。接口:由GC出来的样品通过接口进入到质谱仪,接口是气质联用系统的关键。/pp style="line-height: 1.5em " strong GC-MS主要由以下部分组成:色谱部分、气质接口、质谱仪部分(离子源、质量分析器、检测器)和数据处理系统。/strong/pp style="line-height: 1.5em "  strong一、色谱部分/strong/pp style="line-height: 1.5em "  色谱部分和一般的色谱仪基本相同,包括柱箱、气化室和载气系统。除特殊需要,多数不再装检测器,而是将MS作为检测器。此外,在色谱部分还带有分流/不分流进样系统,程序升温系统,压力、流量自动控制系统等。色谱部分的主要作用是分离,混合物样品在合适的色谱条件下被分离成单个组分,然后进入质谱仪进行鉴定。色谱仪是在常压下工作,而质谱仪需要高真空,因此,如果色谱仪使用填充柱,必须经过一种接口装置-分子分离器,将色谱载气去除,使样品气进入质谱仪。如果色谱仪使用毛细管柱,因为毛细管中载气流量比填充柱小得多,不会破坏质谱仪真空,可以将毛细管直接插入质谱仪离子源。/pp style="line-height: 1.5em " strong 二、气质接口/strong/pp style="line-height: 1.5em "  气质接口是GC到MS的连接部件。最常见的连接方式是直接连接法,毛细管色谱柱直接导入质谱仪,使用石墨垫圈密封(85%Vespel+15%石墨),接口必须加热,防止分离的组分冷凝,接口温度设置一般为气相色谱程序升温最高值。/pp style="line-height: 1.5em "  strong三、质谱仪部分/strong/pp style="line-height: 1.5em "  质谱仪既是一种通用型的检测器,又是有选择性的检测器。它是在离子源部分将样品分子电离,形成离子和碎片离子,再通过质量分析器按照质荷比的不同进行分离,最后在检测器部分产生信号,并放大、记录得到质谱图。/pp style="line-height: 1.5em "  strong1.离子源/strong/pp style="line-height: 1.5em "  离子源的作用是接受样品产生离子,常用的离子化方式有:/pp style="line-height: 1.5em "  strong电子轰击离子化/strong(electron impact ionization,EI)EI是最常用的一种离子源,有机分子被一束电子流(能量一般为70eV)轰击,失去一个外层电子,形成带正电荷的分子离子(M+),M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基,在电场作用下,正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。/pp style="line-height: 1.5em "  strongEI特点:/strong/pp style="line-height: 1.5em "  ⑴结构简单,操作方便。/pp style="line-height: 1.5em "  ⑵图谱具有特征性,化合物分子碎裂大,能提供较多信息,对化合物的鉴别和结构解析十分有利。/pp style="line-height: 1.5em "  ⑶所得分子离子峰不强,有时不能识别。/pp style="line-height: 1.5em "  本法不适合于高分子量和热不稳定的化合物。/pp style="line-height: 1.5em "  strong化学离子化/strong(chemicalionization,CI)将反应气(甲烷、异丁烷、氨气等)与样品按一定比例混合,然后进行电子轰击,甲烷分子先被电离,形成一次、二次离子,这些离子再与样品分子发生反应,形成比样品分子大一个质量数的(M+1) 离子,或称为准分子离子。准分子离子也可能失去一个H2,形成(M-1)离子。/pp style="line-height: 1.5em "  strongCI特点/strong/pp style="line-height: 1.5em "  ⑴不会发生象EI中那么强的能量交换,较少发生化学键断裂,谱形简单。/pp style="line-height: 1.5em "  ⑵分子离子峰弱,但(M+1) 峰强,这提供了分子量信息。/pp style="line-height: 1.5em "  strong场致离子化/strong(fieldionization,FI) 适用于易变分子的离子化,如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等。能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰。/pp style="line-height: 1.5em "  strong场解吸离子化/strong( field desorption ionization,FD) 用于极性大、难气化、对热不稳定的化合物。/pp style="line-height: 1.5em "  strong负离子化学离子化/strong(negative ion chemical ionization,NICI)是在正离子MS的基础上发展起来的一种离子化方法,其给出特征的负离子峰,具有很高的灵敏度(10-15g)。/pp style="line-height: 1.5em "  strong2.质量分析/strong/pp style="line-height: 1.5em "  其作用是将电离室中生成的离子按质荷比(m/z)大小分开,进行质谱检测。常见质量分析器有:/pp style="line-height: 1.5em "  strong四极杆质量分析器(quadrupoleanalyzer)/strong/pp style="line-height: 1.5em "  原理:由四根平行圆柱形电极组成,电极分为两组,分别加上直流电压和一定频率的交流电压。样品离子沿电极间轴向进入电场后,在极性相反的电极间振荡,只有质荷比在某个范围的离子才能通过四极杆,到达检测器,其余离子因振幅过大与电极碰撞,放电中和后被抽走。因此,改变电压或频率,可使不同质荷比的离子依次到达检测器,被分离检测。/pp style="line-height: 1.5em "  strong扇形质量分析器/strong/pp style="line-height: 1.5em "  磁式扇形质量分析器(magnetic-sector massanalyzer)被电场加速的离子进入磁场后,运动轨道弯曲了,离子轨道偏转可用公式表示:当H,V一定时,只有某一质荷比的离子能通过狭缝到达检测器。/pp style="line-height: 1.5em "  特点:分辨率低,对质量同、能量不同的离子分辨较困难。/pp style="line-height: 1.5em "  strong双聚焦质量分析器/strong(double-focusing massassay)由一个静电分析器和一个磁分析器组成,静电分析器允许有某个能量的离子通过,并按不同能量聚焦,先后进入磁分析器,经过两次聚焦,大大提高了分辨率。/pp style="line-height: 1.5em "  strong离子阱检测器(iontrap detector)/strong/pp style="line-height: 1.5em "  原理类似于四极分析器,但让离子贮存于井中,改变电极电压,使离子向上、下两端运动,通过底端小孔进入检测器。/pp style="line-height: 1.5em "  检测器的作用是将离子束转变成电信号,并将信号放大,常用检测器是电子倍增器。当离子撞击到检测器时引起倍增器电极表面喷射出一些电子,被喷射出的电子由于电位差被加速射向第二个倍增器电极,喷射出更多的电子,由此连续作用,每个电子碰撞下一个电极时能喷射出2~3个电子,通常电子倍增器有14级倍增器电极,可大大提高检测灵敏度。/pp style="line-height: 1.5em "  strong真空系统/strong/pp style="line-height: 1.5em "  由于质谱仪必须在真空条件下才能工作,因此真空度的好坏直接影响了气质联用仪的性能。一般真空系统由两级真空组成,前级真空泵和高真空泵。前级真空泵的主要作用是给高真空泵提供一个运行的环境,一般为机械旋片泵。高真空泵主要有油扩散泵和涡轮分子泵,目前主要应用的是涡轮分子泵/pp style="line-height: 1.5em " strong 主要性能指标/strong/pp style="line-height: 1.5em "  气质联用仪的整体性能指标主要有以下几个:质量范围、分辨率、灵敏度、质量准确度、扫描速度、质量轴稳定性、动态范围。/pp style="line-height: 1.5em "  质量范围指的是能检测的最低和最高质量,决定了仪器的应用范围,取决于质量分析器的类型。四极杆质量分析器的质量范围下限1~10,上限500~1200。/pp style="line-height: 1.5em "  分辨率是指质谱分辨相邻两个离子质量的能力,质量分析器的类型决定了质谱仪的分辨能力。四极杆质量分析器的分辨率一般为单位质量分辨力。/pp style="line-height: 1.5em "  灵敏度:气质联用仪一般采用八氟萘作为灵敏度测试的化合物,选择质量数272的离子,以1pg八氟萘的均方根(RMS)信噪比来表示。灵敏度的高低不仅与气质联用仪的性能有关,测试条件也会对结果产生一定影响。/pp style="line-height: 1.5em "  质量准确度为离子质量测定的准确性,与分辨率一样取决于质量分析器的类型。四极杆质量分析器属于低分辨质谱,质量准确度为0.1u。/pp style="line-height: 1.5em "  扫描速度定义为每秒钟扫描的最大质量数,是数据采集的一个基本参数,对于获得合理的谱图和好的峰形有显著的影响。/pp style="line-height: 1.5em "  质量轴稳定性是指在一定条件下,一定时间内质量标尺发生偏移的程度,一般多以24h内某一质量测定值的变化来表示。/pp style="line-height: 1.5em "  动态范围决定了气质联用仪的检测浓度范围。/pp style="line-height: 1.5em "  strong测定方法/strong/pp style="line-height: 1.5em "  strong总离子流色谱法(totalionization chromatography,TIC)/strong--类似于GC图谱,用于定量。l反复扫描法(repetitive scanningmethod,RSM)--按一定间隔时间反复扫描,自动测量、运算,制得各个组分的质谱图,可进行定性。l质量色谱法(masschromatography,MC)--记录具有某质荷比的离子强度随时间变化图谱。在选定的质量范围内,任何一个质量数都有与总离子流色谱图相似的质量色谱图。/pp style="line-height: 1.5em "  strong选择性离子监测(selectedion monitoring,SIM)/strong--对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测,获得这些离子流强度随时间的变化曲线。其检测灵敏度较总离子流检测高2~3个数量级。/pp style="line-height: 1.5em "  strong质谱图/strong--为带正电荷的离子碎片质荷比与其相对强度之间关系的棒图。质谱图中最强峰称为基峰,其强度规定为100%,其它峰以此峰为准,确定其相对强度。/ppbr//p
  • 扫描电子显微镜的基本原理(一)
    自1965年第一台商品扫描电镜问世以来,经过50多年的不断改进,扫描电镜的分辨率已经大大提高,而且大多数扫描电镜都能与X射线能谱仪等附件或探测器组合,成为一种多功能的电子显微仪器。在材料领域中,扫描电镜发挥着极其重要的作用,可广泛应用于各种材料的形态结构、界面状况、损伤机制及材料性能预测等方面的研究,如图1所示的纳克微束FE-1050系列场发射扫描电镜。图1 纳克微束FE-1050系列场发射扫描电镜场发射扫描电镜组成结构可分为镜体和电源电路系统两部分,镜体部分由电子光学系统、信号收集和显示系统以及真空系统组成,电源电路系统为单一结构组成。1.1 电子光学系统由电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室等部件组成。其作用是用来获得扫描电子束,作为信号的激发源。为了获得较高的信号强度和图像分辨率,扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。1.2 信号收集检测样品在入射电子作用下产生的物理信号,然后经视频放大作为显像系统的调制信号。1.3 真空系统真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作,防止样品污染,一般情况下要求保持10-4~10-5Torr的真空度。1.4 电源电路系统电源系统由稳压,稳流及相应的安全保护电路所组成,其作用是提供扫描电镜各部分所需的电源。图3为扫描电镜工作原理示意图,具体如下:由电子枪发出的电子束在加速电压(通常200V~30kV)的作用下,经过两三个电磁透镜组成的电子光学系统,电子束被聚成纳米尺度的束斑聚焦到试样表面。与显示器扫描同步的电子光学镜筒中的扫描线圈控制电子束,在试样表面的微小区域内进行逐点逐行扫描。由于高能电子束与试样相互作用,从试样中发射出各种信号(如二次电子、背散射电子、X射线、俄歇电子、阴极荧光、吸收电子等)。图3 扫描电镜的工作原理示意图这些信号被相应的探测器接收,经过放大器、调制解调器处理后,在显示器相应位置显示不同的亮度,形成符合人类观察习惯的二维形貌图像或者其他可以理解的反差机制图像。由于图像显示器的像素尺寸远大于电子束斑尺寸,且显示器的像素尺寸小于等于人类肉眼通常的分辨率,显示器上的图像相当于把试样上相应的微小区域进行了放大,而显示图像有效放大倍数的限度取决于扫描电镜分辨率的水平。早期输出模拟图像主要采用高分辨照相管,用单反相机直接逐点记录在胶片上,然后冲洗相片。随着电子技术和计算机技术的发展,如今扫描电镜的成像实现了数字化图像,模拟图像电镜已经被数字电镜取代。扫描电镜是科技领域应用最多的微观组织和表面形貌观察设备,了解扫描电镜的工作原理及其应用方法,有助于在科学研究中利用好扫描电镜这个工具,对样品进行全面细致的研究。转载文章均出于非盈利性的教育和科研目的,如稿件涉及版权等问题,请立即联系我们,我们会予以更改或删除相关文章,保证您的权益。
  • 北京是卓科技发布激光雷达监测无人机新品
    无人机自动分析识别检测系统方案一、方案背景低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写 UAV )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器。无人机具有机动灵活的特点,它体积小,重量轻,可随时运输和携带。它对起降的要求低,随时飞降。无人机一般在云下低空平稳飞行,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。除了具有广阔的军事应用前景外,用无人机替代有人飞机执行高风险任务,也是当今国际航天领域一个重要发展方向。特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用。对无人机的监管存在盲区,无人机的大量使用更是给公共安全带来隐患。本来是为合法用途使用的无人机越来越多的被用于犯罪目的。公众已经日渐强烈的意识到了无人机可能造成的危害。无人机能窥探隐私/技术;无人机能影响民航 – 接近撞机;无人机可能会出现在敏感地区、关键位置和政府设施区域;无人机甚至能自动射击… … 最近两年,全国已发生多起无人机空中逼停飞机事件,成为民航飞行的“隐形杀shou”。2013年底,北京一家公司在没航拍资质、未申请空域的情况下航空测绘,造成多架次民航飞机避让延误。2017年浙江萧山机场、绵阳机场,此次成都机场都是由于不明无人机,导致了数百架飞机延误,数万人滞留,给国家和人民带来的损失是数以亿计的。二、无人机监测与反制现状2.1无人机控制链路介绍无人机如何控制呢?无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传,超过90% 的无人机使用ISM频段 (2.4GHz) 操作,包括跳频, Wi-Fi等, 其中控制链路采用:常用的频率为 ISM 频段: 2.4 GHz, 5.8 GHz很少使用: 433 MHz, 比2.4GHz传播距离更远少量使用过时的遥控频段: 27 MHz, 35 MHz, 72 MHz (使用 PCM 或模拟编码),这类无人机逐步消失了。无人机根据价格水平有不同的控制方式,比如一些低成本的无人机采用蓝牙技术(ISM2.4GHz);大部分无人机采用Wi-Fi或跳频(ISM2.4GHz);也有部分高端无人机采用基于预设路径的卫星导航。 2.2无人机主要监控方式各国对无人机的监控主要的手段分为两种方式:行政监管、技术防范。2.2.1行政监管:日本为了加强无人机管理,实施了新的《航空法》,规定人口集中的地区一律禁止飞无人机,防止无人机引发事故或被用于犯罪,违者将处以50万日元的罚款;英国对无人机使用也作出规定,航空法第166条第三款规定,小型无人机操作员必须保持时时刻刻能看见无人机,对无人机能够完全掌控,在飞行时应与其它飞行器、人群、车辆以及建筑保持一定的距离,以免发生碰撞事故。2.2.2技术防范从技术角度来说。目前,国外无人机反制技术大致有信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几大类。(1)信号干扰:无人机工作时需要知道自己的精确位置,但无人机自身无法获得足够精确坐标数据,因此,无人机上通过安装GPS信号接收机,采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。美国DroneDefender电波枪打击技术美国俄亥俄州非盈利开发机构“巴特尔”(Batfeoe)最近推出了一种DroneDefender反无人机设备。DroneDefender设备前端上部安装了一根白色的杆状天线。这种设备采用非破坏性技术,是首款能移动、精准、快速阻止可疑无人机靠近的专用设备。用户只需将其指向空中的无人机,扣下扳机,就可以将目标“击落”。该设备只对实时遥控型无人机或依靠GPS导航的无人机有效(如常见的四轴飞行器和六轴飞行器),打击范围约400米;欧洲空客集团反无人机系统,空中客车防务及航天公司研发了一种反无人机系统,采用干扰技术对目标信号的频率进行干扰,而不会影响到周围其他频率的信号。该系统可远距离侦察在争议地区飞行的非法无人机并实施打击,同时又能尽可能地减少对其他物体的影响。该系统具备信号分析技术和干扰功能,并配有雷达、红外相机和定向仪,可以侦察到5至10公里范围内的无人机,还可对无人机的威胁性做出判断。基于庞大的信息库信息,该系统还可以对无人机的信号进行分析,一旦发现问题,系统就会通过干扰台切断无人机与其操作人员之间的联系,然后定向仪会追踪到无人机操作人员的具体位置,便于实施抓捕行动。(2)雷达探测:瑞典“长颈鹿”雷达系统,据美国H JS Jane’s国防、安全情报网站2015年9月1 6日报道,瑞典萨博公司在苏格兰的西弗瑞格(WestFreuqh)靶场演示验证了其“长颈鹿”捷变多波束(AMB)雷达系统对低空、低速小型目标的探测能力。此次试验名为“布里斯托15”,显示了该雷达对低空、低速小型目标强大的探测能力(ELSS),该雷达在执行全部空中监视任务的同时,能够执行反无人飞机系统(UAS)作战任务。在“布里斯托15”试验中,雷达散射截面精确到0.001平方米,增强了对低空、低速小型目标的探测能力,可自动识别低空、低速小型目标并对其进行跟踪,业余爱好者操作低速、小型四轴无人飞机系统。“长颈鹿”捷变多波束雷达系统属于地面和海洋的二维或三维G/H波段被动电子扫描阵列雷达家族系列,可在提供海岸监视能力的同时,对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪;意大利“猎鹰盾”系统2015年9月15日,在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上,意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES公司展示了其研发的“猎鹰盾”无人机系统。该系统能够定位、辨识和控制对公共安全或是私人构成威胁的远程微型或者小型无人机,即所谓的“流氓无人机”。该公司称,这种设备的市场价值可能达数亿英镑;“猎鹰盾”系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号,从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标,“猎鹰盾”就会利用其专有技术控制无人机,甚至将其坠毁。与其他企业利用电子战击毁无人机的系统相比,“猎鹰盾”优势在于,在精准击落“流氓”无人机的同时,可以有效避免对周边建筑物等环境造成伤害。此外,发送无线电信号控制无人机时,还不会妨碍紧急救援服务甚至移动通讯等其他重要信号的传输;墨西哥JAMMER公司防卫系统墨西哥JAMMER公司开发了Tamce Bloqueador Direccional Anti-Drone防卫系统,用于家庭防空。系统的干扰功率为20瓦,可压制几百毫瓦的无人机。启动开关后,干扰器可以干扰2.4G和5.8G信号,这对于大部分消费级无人机来说,遥控信号和图传信号都会丢失,丢失了信号后无人机只能返航或者原地降落;美国Drone Shield公司监测系统美国无人机探测系统制造商Drone Shield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。它内置了Raspberry Pi、信号处理器、麦克风、分析软件、无人机声音特性的数据库,通过监听周围环境的声音,通过声音对比确定是否有无人机。当有无人机在附近时,通过邮件或者短信发出警报。从原理上来看,预警技术并不难,因此监控的准确性和低误报率就非常关键,在这方面,Drone Shield拥有自己的专利技术。据悉,美国当局已经利用这种系统来为监狱、体育赛事和政府大楼提供安保。(3)综合型技术:英国反无人机防御系统AUDS,2015年10月,英国广播公司、美国国土安全新闻网、俄罗斯卫星网等网站分别对英国完全集成的“反无人机防御系统(AUDS)”进行报道。该系统俗称电磁干扰射线枪,由英国的三家防务技术公司(Blighter Surveillance Systems,Chess Dynamics和Enterprise Control Systems公司)联合研发,可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪,随后定向射频干扰系统开始工作,发射定向的大功率干扰射频,干扰无人机自控系统,切断无人机与后方控制中心之间的数据联接或无线电通讯,致使无人机无法自主飞行,导致坠毁、迫降或者返航。AUDS系统的售价约为100万美元,可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。该系统由三个子系统和一套总控设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰装置。雷达探测系统由Blighter公司研制,据称可探测反射面积0.01平方米大小的目标,最远探测距离可达8公里,并通过选配不同的天线来实现俯仰角度和水平旋转角度的变化;动态定位和视频追踪系统由CHESS dynamic公司开发,由一个可以旋转的机械平台加上高分辨的摄像机和热成像相机组成,以实现视频追踪,可以选装光学干扰装置发出高密度光束;定向射频干扰装置由Enterprise Control Systems公司研发,它使用高增益四频段天线来对准目标发出电波,可以使在C2频道下工作的无线遥控装置失灵,无法接收到指令的无人机只能盘旋不动,直到电力耗尽坠毁。报道称,该系统于2015年5月首次公开亮相,并在欧洲(如英国、法国)和北美(如美国)野外与城市等不同地形环境中进行了测试;泰利斯公司组合装备泰利斯公司正在推出一种由雷达、声像探测器、定向仪、射频和视频定位器和激光扫描装置组成的组合设备。对非法无人机的压制任务由动能杀伤武器完成,也可以通过激光干扰、选择性干扰、GPS电子欺骗、电磁脉冲来完成,还可以用另外一架装备干扰设备的无人机进行拦截。泰利斯公司已经针对4旋翼无人机和其他小型无人机进行过反无人机的技术试验。(4)其他技术:无线电控制采用接收器追踪并确定无人机,使用足够强大的电子信号照射无人机,夺取其无线电控制权。操作过程中,一旦无人机不能接收信号,就会坠毁,通过借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制无人机,令其返航。美国联邦航空管理局(FAA) 与信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统,该系统可在敏感地带如机场周围构建电子边界线。CACI表示,该系统可利用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域内飞行的无人机,还可定位无人机的操纵人员。CACI网站提到:“CACI系统可精确定位黑飞无人机,并可将同一空域内其它无人机与此区别出来。”CACI称,SkyTracker还可有效地阻止指定无人机;微波干扰,微波武器又叫射频武器,这种武器可利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标。与激光武器相比,微波武器作用距离远,受气候影响小,火力控制方便。军事专家们预测,随着新技术、新材料的不断发展,微波武器将会发挥越来越多的作用。俄罗斯联合仪表制造集团已制成超高频率微波炮,可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机及高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里,将其安装在特殊平台上可实现360度全方位防御。该款武器除了可搭配“山毛榉”地对空导弹用于防空外,还可检测俄军电子系统抗微波辐射能力;声波干扰,声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振,输出错误信息,从而导致无人机坠落。研究人员发现,如果声音足够强(例如达到140分贝),声波可以击落40米外的无人机。韩国2015年8月公开了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器,扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右,然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时,一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。当然,在真实的攻击场景中是不可能把扬声器接到无人机上的,这种方法还不是真正有效的反无人机措施。目前存在的难点在于瞄准和跟踪,未来可能与跟踪雷达配合使用。三、系统实现 目前国内低慢小目标探测需求突现,其中蕴藏的巨大市场需求。本系统依托激光雷达技术,多无人机进行实时在线监测。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用激光雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪。 整套系统由三部分组成:激光雷达探测系统、旋转云台、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰系统。光电设备,先由激光雷达,最远探测距离可达20公里,最小分辨率可达0.01m2大小的目标,发现目标后,动态视频追踪系统根据目标距离自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,提高系统检测的准确性及无人机的移动趋势;定向射频干扰系统根据无人机运行轨迹及距离,定向发射射频干扰或捕捉网等手段,对无人机进行干扰及捕捉。系统可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。四、优势比较到目前为止,大多数雷达都是所谓的脉冲雷达。例如,这适用于几乎所有用于空中交通管制的雷达。脉冲雷达以固定的间隔发射短而强大的脉冲,并且该脉冲的一些被物体反射。通过测量发送和接收反射信号之间的时间,可以计算到物体的距离。脉冲雷达系统擅长检测大面积天空内的物体,并确定与物体的距离。另一方面,它们不太适合确定物体的速度和方向。多普勒雷达系统传输恒定信号。利用多普勒效应,当发射它的物体远离观察者时,信号的波长增加,而当物体向观察者移动时,信号的波长减小。正是这种效应导致救护车警报器在驶过后发出不同的声音。物体移动得越快,效果越强。因此,多普勒雷达可以基于从物体反弹回来的信号波长的变化以非常高的精度确定物体的速度。还可以以非常高的精度确定物体的运动方向。多普勒雷达系统提供了有关被检测物体的更多信息。另一方面,教科书会说多普勒雷达在覆盖大片天空和确定物体距离方面不如脉冲雷达。无人机的飞行速度非常慢。这使得它们难以使用脉冲雷达进行检测,也不适用于多普勒雷达系统。因为即使整个无人机移动缓慢,转子也会快速移动,并在多普勒雷达中产生独特的信号。“除了它们的小尺寸以及它们可以飞得极低的事实之外,无人机还带来了其他一些挑战。无人机尤其具有极强的机动性。熟练的操作员可以利用它来将无人机隐藏在不相关的物体之间,如树木,建筑物,鸟类等。这需要雷达集成的光学系统。通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时更加可行。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360°全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。五、系统结构图 创新点:通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时进行区分。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360° 全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。
  • 欧仕科技发布RSM400陀螺稳定平台新品
    Somag陀螺稳定平台RSM 400是德国SOMAG AG Jena公司研发的一款高精度稳定平台。RSM 400采用电子平衡系统和数字控制系统,保证平台上搭载的测绘测量、扫描、摄像等等仪器设备获得最稳定的高精度数据或图像。RSM 400具有三防设计,适合恶劣的使用环境,特别适用于海洋船载设备及陆地平台的应用,可搭载的最大重量为15kg(可升级到35kg)。系统配有加固型稳定安装支架,可搭载各种类型的海洋或地面热成像扫描仪、热成像摄像机、红外相机、激光雷达等高精度设备。OSM4000是升级版高性能陀螺稳定平台,采用大功率发动机及液压平衡系统,平台负载能力升级到160kg,同时具有更精确的平衡控制能力。产品特点:l 高精度:水平稳定偏差≤ 0.5°/s rms;垂直稳定偏差≤0.2° rmsl 高稳定性:专利的Mount补偿机制可消除由波浪或其他情况引起的设备的横摇和纵摇运动l 广泛的适用性:定制的适配组件,可根据需求提供各种设备的连接德国品质: 坚如磐石的材质以及IP67防护等级,适用于各种恶劣的使用环境创新点:RSM400陀螺稳定平台,适用于激光雷达、热成像相机等船载仪器,为其提供稳定的工作环境,具有更大的承重能力,更精细的平衡角度。RSM400陀螺稳定平台
  • 单克隆抗体制备的基本原理与过程
    单克隆抗体制备的原理:B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力、B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的、将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体.这种技术即称为单克隆抗体技术。单克隆抗体制备的过程:免疫动物免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞的 过程。 一般选用6-8周龄雌性BALB/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。 抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B淋巴细胞。细胞融合采用二氧化碳气体处死小鼠,无菌操作取出脾脏,在平皿内挤压研磨,制备脾细胞悬液。 将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞。选择性培养选择性培养的目的是筛选融合的杂交瘤细胞,一般采用HAT选择性培养基。在HAT培养基中,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,不能利用补救途径合成DNA而死亡。 未融合的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,但其本身不能在体外长期存活也逐渐死亡。 只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,并具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,因此能在HAT培养基中存活和增殖。杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化在HAT培养基中生长的杂交瘤细胞,只有少数是分泌预定特异性单克隆抗体的细胞,因此,必须进行筛选和克隆化。通常采用有限稀释法进行杂交瘤细胞的克隆化培养。采用灵敏、快速、特异的免疫学方法,筛选出能产生所需单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,并进行克隆扩增。经过全面鉴定其所分泌单克隆抗体的免疫球蛋白类型、亚类、特异性、亲和力、识别抗原的表位及其分子量后,及时进行冻存。单克隆抗体的大量制备单克隆抗体的大量制备主要采用动物体内诱生法和体外培养法。(1)体内诱生法 取BALB/c小鼠,首先腹腔注射0.5ml液体石蜡或降植烷进行预处理。1-2周后,腹腔内接种杂交瘤细胞。杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖,并产生和分泌单克隆抗体。约1-2周,可见小鼠腹部膨大。用注射器抽取腹水,即可获得大量单克隆抗体。(2)体外培养法 将杂交瘤细胞置于培养瓶中进行培养。在培养过程中,杂交瘤细胞产生并分泌单克隆抗体,收集培养上清液,离心去除细胞及其碎片,即可获得所需要的单克隆抗体。但这种方法产生的抗体量有限。各种新型培养技术和装置不断出现,大大提高了抗体的生产量。单克隆抗体制备的意义:用于以下各种生命科学实验并具有医用价值(1)沉淀反应:Precipitation reaction(2)凝集实验:haemaglutination(3)放射免疫学方法检测免疫复合物(4) 流式细胞仪:用于细胞的分型和细胞分离.(5)ELISA 等免疫学检测(6)BIAcore biosensor:检测Ab-Ag或与蛋白的亲和力 .(7)免疫印记(western blotting)(8) 免疫沉淀:(9) 亲和层析:分离蛋白质(10) 磁珠分离细胞(11)临床疾病的诊断和治疗;
  • 我国首个碱金属原子光学传感器专用激光器诞生
    日前,中科院长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795nm和894nm 垂直腔面发射激光器(VCSEL)。该器件采用完全自主的结构设计、材料生长和芯片工艺研制而成,芯片体积仅为0.05立方毫米(0.5mmx0.5mmx0.2mm)。器件高稳定单模态激光输出高于0.2毫瓦,工作电流低于1.5毫安,功耗低于3毫瓦,工作温度超过100℃,可作为核心光源用于芯片级原子钟、原子磁力计、原子陀螺仪等碱金属原子传感器。  基于原子光学技术的精密传感需要一些特定的波长(如795nm和894nm等)并且满足窄线宽、低功耗、可直接调制、单模和稳定偏振态的光源来激发碱金属原子。传统灯泵浦光源方案的传感器存在的体积大、功耗高、稳定性差等问题一直是困扰原子光学传感器小型化的主要难题。垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为一种新型的半导体激光器,具有窄线宽、低功耗、高调制频率、小体积和容易集成等特征,因此基于VCSEL的相干布居俘获(CPT)方法使得原子光学器件的微型化和低功耗应用成为可能。  目前,国外只有个别实验室和公司具有制作该类原子光学传感器专用VCSEL的能力。中科院长春光机所大功率半导体激光组在十余年研究基础上成功制备出性能符合要求的VCSEL器件,为国内原子传感器的研制提供了必需的核心元器件并掌握了自主知识产权,目前正在与国内相关单位开展合作研究,促进芯片级原子传感器的产品开发。这些产品将应用于航天、国防以及民用领域,例如:精密计时技术、单兵卫星精确定位,长航时远距离惯性导航,高灵敏度水下金属磁场测量等。   795nm VCSEL 芯片(左)和TO46封装器件(右)
  • 【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会
    【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会昊量光电邀您参加2022年01月19日锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会。由Liquid Instruments研发的Moku系列多功能综合测量仪器在量子光学、超快光学、冷原子、材料科学和纳米技术等领域都有着广泛的应用,尤其是他的锁相放大器、PID控制器和相位表、激光器稳频功能,单一设备满足实验室多种测量、控制应用需求。在本次网络研讨会中,您将了解到锁相放大器的基本原理及应用,并提供对应的信号的检测方案介绍。主办方上海昊量光电设备有限公司,Liquid Instruments会议主题锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍会议内容1. 锁相放大器的基本原理2. 锁相放大器在光学领域的重要应用方向-测量信号振幅(强度)以及相位3. 如何设置锁相放大器的调制频率和时间常数4. 应用介绍:超快光谱和锁相环/差频激光锁频5. 如何通过锁相环来解决锁相放大器测相位时的局限性6. 问题环节主讲嘉宾应用工程师:Fengyuan (Max) Deng, Ph.D.简介:普渡大学化学博士学位,主要研究非线性光学显微成像方向。应用工程师:Nandi Wuu, Ph.D.简介:澳洲国立大学工程博士学位,主要研究钙钛矿太阳能电池。直播活动1.研讨会当天登记采购意向并在2022年第一季度内采购的客户,可获赠Moku:Go一台!其中采购Pro还可加赠云编译使用权限一年。 2.联系昊量光电并转发微信文章即可获得礼品一份。直播时间:2022年01月19日报名方式:欢迎致电昊量光电报名成功!开播前一周您将收到一封确认电子邮件,会详细告知如何参加线上研讨会。期待您的参与,研讨会见!
  • 俄歇第一课答疑:AES基本原理、主要功能和应用
    1.问:求问电镜分辨率1.6nm和0.8nm在实际效果差多少?主要观测半导体芯片,具体差别在哪里? 回复:当然总的来说空间分辨率越高,成像特征越清晰;但实际应用与样品基体效应、分析需求、电镜优势性能、操作条件比如加速电压、电流、工作距离,真空环境等都有关系,由具体情况决定。通常供应商提供分辨率指标都是在特定条件比如高加速电压下低电流由标准样品测试得到的。如果观测半导体芯片,如果看浅表形貌特征,需要低加速电压,这时候可能电镜分辨率1.6nm和0.8nm的实际差异不大,要看此电镜在低加速电压的分辨能力;当分析对象尺度接近电镜空间分辨能力的时候,比如几个纳米的形貌特征(小于10nm),可能分辨率1.6nm和0.8nm的不同电镜能体现出成像差异;但当分析特征的尺度远大于空间分辨率的时候,比如100nm,从成像上两者的差别不会很明显。以上是经验浅谈,毕竟PHI不是电镜供应商,仅供大家参考。 2.问:请问AES和SEM-EDS测试的元素分布的区别? 回复: AES 和 EDS成分分析的主要区别:3.问:这种AES化学态的分析和XPS有什么区别?回复: 总的来说化学态分析主要用XPS,而AES主要获得元素信息,也有一定的化学态信息: 1) 俄歇激发本身涉及不同轨道能级三个电子的行为,俄歇电子动能与三个电子对应的轨道的结合能相关,比较难预测动能变化与化学态的相关性,不像XPS是单电子激发,原子得电子和失电子带来的结合能位移有一定的原则,有助于判断化学态;2) 俄歇是电子源入射,电子源本身对化学态尤其是有机材料的化学键有一定的破坏作用;电子源激发出的图谱里有较大的背景(背散电子弹性散射和非弹性散射背底、二次电子背底等)影响谱峰判定,给化学态判断带来影响;3) AES能量分辨率没有XPS能量分辨高,AES谱峰宽、谱峰分裂多(多种终态),不对称性等都影响化学态判断。而XPS谱峰(能量分辨好、背底干扰小、对称性好、 特征峰比如轨道分裂峰、卫星峰等)有化学态特征性。 4.问:请问AES在钙钛矿太阳能电池上有何应用嘛? 回复:只要样品有一定导电性或通过样品制备改善荷电效应,都可以用AES进行分析,所以AES可以分析钙钛矿太阳能电池材料(采用导电铜胶固定样品),但因为钙钛矿材料主要是有机金属卤化物半导体材料,AES电子束对有机化学键有一定损伤,不能用于化学态判定,但可以用俄歇表征元素定性和半定量结果(里面有特征元素比如Pb/I(Br)等), 但也有谱峰重合问题(比如I和O谱峰);所以总体来说AES对钙钛矿材料成分表征有一定局限性。 5.问:请问不导电的样品可以测试AES吗? 回复 : 俄歇主要用于测导体,半导体,对于绝缘材料除非改善荷电效应可以用俄歇分析,但对于有机材料本身电子束对化学键损伤,即使测出有机材料的元素比如C/O/N/S对有机材料的成分分析来说信息非常有限,意义不大。 6.问:硅酸盐粘土矿物可以吗?也是绝缘性的?AES可以区分出来不同羟基吗? Si-OH Al-OH可以区分出来吗? 回复: 同上,除非能改善荷电效应才能分析绝缘材料,本来荷电效应大就会使谱峰信号差,谱峰变形严重(展宽、能量位移等),不能进行化学态判定,所以主要获得元素信息,不能识别化学态(比如羟基等)。对课程感兴趣的小伙伴请扫描下方二维码,PHI小助手将会拉您入微信群,快来一起玩耍吧~
  • 激光干涉测量:“聆听”宇宙的声音
    激光干涉测量助力空天探索 在空天探索领域,空间引力波探测是当前国际研究热点,作为人类观测宇宙的新窗口,引力波将为人类探索早期黑洞合并、超新星爆发等宇宙结构形成过程提供观测手段,对探索宇宙起源与演化具有重要的意义。为了探测中低频段的空间引力波,国内外研究人员计划在相距数十万乃至数百万千米的空间轨道上建立超高灵敏度星间激光干涉系统,该方法的本质是将现有的激光干涉超精密测量技术应用到外太空去,突破地面探测臂长的限制,摆脱地面各种干扰源对精密测量的影响。其关键技术是测量相距数百万公里的两个测试质量之间的间距变化,主要包括:测试质量与卫星平台之间的间距变化、两个卫星平台之间的间距变化,前者涉及到测试质量的多个自由度精密检测,探测灵敏度需要在1 mHz~1 Hz频段达到~1 pm/Hz1/2(平动)以及~1 nrad/Hz1/2(转动)水平。揭秘空间引力波探测的原理 空间引力波探测任务需要实现对测试质量皮米量级的平动测量以及纳弧度量级的转动测量,关键技术单元包括:激光外差干涉、差分波前传感以及高精度相位测量三部分,如图1所示,通过测量两测试质量之间的平动转动,获得其间距变化信息,从而探测引力波信号。图1面向空间引力波探测的激光外差干涉多自由度超精密测量技术示意图激光外差干涉 激光外差干涉测量原理如图2所示,频率相近的两束激光(测量光频率f1,参考光频率f2)合束后,合成波(频率为f1+f2)会存在一个包络,其频率为|f1-f2|,这一包络频率也被称为外差频率。 当测试质量在沿测量光传播方向上运动状态改变、或者引力波来临时,干涉仪的测量臂光程发生变化,表现为外差干涉信号的相位波动,即图2中紫色虚线部分。以经典迈克尔逊干涉结构为例,外差干涉信号相位的一个周期变化对应位移变化半波长(光程变化一个波长),有 其中,λ为激光输出波长,L为测试质量的等效位移,φ为外差干涉信号的相位变化。图2 激光外差干涉原理示意图差分波前传感 差分波前传感是一种基于激光波前相位比较的高精度角度测量方法,测量原理如图3所示。测量光与参考光合束后入射至四象限探测器表面,两束光满足干涉条件产生外差干涉信号,照射在探测器四个象限后会分别产生四路干涉信号。当测量目标平动时,四路外差干涉信号相位发生相应波动,与采用普通光电探测器的原理相一致;当测量目标转动时,测量光的波前相对参考光发生偏离,由于四象限探测器具有一定的空间间距,导致四路外差干涉信号的相位波动并不相同,通过对比不同象限的干涉信号相位差异,可以反演得到测量目标在水平方向和竖直方向上的转动角度,有 其中,θh为水平转动角,θv为垂直转动角 ФA/B/C/D为不同象限的外差干涉信号相位变化 kh/v为比例系数,由光束参数以及四象限探测器的几何参数共同决定,实验中常用偏摆镜配合自准直仪进行标定。图3 差分波前传感和四通道拍频信号波形示意图高精度相位测量 高精度相位测量可以通过锁相放大器或者相位计来实现,其基本原理如图4所示,外差干涉信号转化为电信号后与本地时钟(或外部参考)及其正交信号混频,低通滤波后分别得到Q信号(quadrature)和I信号(in-phase),计算I/Q反正切值并作相位解包裹运算得到相位差,Q信号作为相位误差信号反馈至本地可调时钟,更新本地时钟输出频率从而保持与输入外差干涉信号频率一致,形成锁相环路。图4 相位测量基本原理[1]国内外干涉仪研究进展LISA LISA (Laser Interferometer Space Antenna)是于1992年发起的一项探测1 mHz~1 Hz频段引力波信号的科学研究计划,这是最早开始、也是目前国际上发展最成熟的空间引力波探测计划,其中一项关键技术是实现测试质量的超高灵敏度多自由度测量。 2012年,德国汉诺威大学的Marina Dehne等人设计搭建了一套用于验证测试质量干涉仪噪声源及其消除技术的激光外差干涉测量系统,分析了多个噪声源(激光频率、激光强度、激光指向漂移、温度、偏振态、移频驱动边带、杂散光等)对相位读出的影响,并研究了多种噪声消减数据处理方法,在空间引力波探测目标频段成功实现了~1 pm/Hz1/2的超精密位移测量。 图5给出了LISA激光干涉平动转动测量技术发展时间线,该计划从提出开始,经历地面模拟论证、噪声源探索、技术卫星验证、光路布局优化测试等,距今已经开展了三十余年,其中用于测试质量多自由度测量的激光外差干涉技术灵敏度已经突破1 pm/Hz1/2和1 nrad/Hz1/2。目前光学干涉平台布局处于优化设计阶段,激光外差干涉超精密测量技术是否能够实现百万公里距离的两测试质量之间的皮米级平动测量并成功探测到宇宙深处的引力波,这仍然需要时间来给出答案。图5 激光干涉平动转动测量技术发展时间线(LISA)太极&天琴 2008年,我国科学家开始探讨中国的空间引力波探测计划,并于2012年正式成立了空间引力波探测工作组,2014年提出基于“日心”轨道和“地心”轨道两个独立的探测方案,即太极计划和天琴计划[2-3]。目前两者均形成了较为完备的星间激光干涉测量方案。 同LISA一样,太极和天琴于2019年分别发射了太极一号和天琴一号技术验证卫星,所搭载的光学干涉平台如图6所示,前者采用殷钢材料制作光学干涉平台基座、后者则采用光粘的方式来提高干涉装置的热稳定性,两者都包含有前端光程参考干涉仪和测试质量测量干涉仪。测试实验最新结果表明,空间激光干涉仪可以实现毫赫兹频段皮米量级的超精密位移测量,标志着我国在空间引力波探测中用于测试质量的激光外差干涉测量技术研究正逐渐走向国际前列。图6 我国空间引力波探测技术验证卫星激光干涉平台(a)太极一号[2](b)天琴一号[4] 其他 2021年,美国德州农工大学提出了一种一体式外差干涉仪,将分光镜波片等关键镜组胶粘成一个整体,提升干涉仪稳定性,并通过抽真空、被动控温、噪声建模消减等措施最终实现了33 pm/Hz1/2@0.1 Hz的平动测量。 2022年,清华大学谈宜东团队提出了一种用于测试质量五自由度测量的偏振复用双光束干涉仪,光路设计如图7所示,包含参考干涉仪(RHI)、双光束干涉仪(DBHI)和偏振复用干涉仪(PMHI),初步实验在10 mHz~1 Hz频段实现了优于10 pm/Hz1/2 以及20 nrad/Hz1/2的平动转动灵敏度测量。图7 偏振复用双光束激光外差干涉五自由度测量系统星辰宇宙,未来可期 “此曲只应天上有,人间难得几回闻”,如果说引力波是携带着浩瀚宇宙信息的乐曲,那么激光干涉超精密测试技术就是用来“听曲”的最灵敏的传声筒。在空间引力波探测领域,我国的激光外差干涉多自由度超精密测量技术相比于欧美LISA团队仍处于跟跑阶段,但未来有希望实现并跑甚至领跑。而且,空间引力波探测中涉及的外差干涉技术,可以对长度量进行高精度、大量程的超精密测量,可扩展应用于下一代高速、超精密二维或三维运动台的精确定位与运动控制,进而支撑我国超精密加工制造、IC 装备及尖端航空航天科技的发展,对于国民经济和工业建设有着重要的实际意义[5]。全文下载:空间引力波探测中的激光干涉多自由度测量技术.pdf参考文献:[1]Schwarze T S.Phase extraction for laser interferometry in space: phase readout schemes and optical testing[D]. Hannover: Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover, 2018.[2] Luo Z R, Wang Y, Wu Y L, et al. The Taiji program: A concise overview[J]. Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2021(5), 05A108.[3] Luo J, Chen L S, Duan H Z, et al. TianQin: a space-borne gravitational wave detector[J]. Classical & Quantum Gravity, 2015, 33(3): 035010.[4]Luo J, Bai Y Z, Cai L, et al. The first round result from the TianQin-1 satellite[J]. Classical and Quantum Gravity, 2020, 37(18): 185013.[5] 谈宜东, 徐欣, 张书练. 激光干涉精密测量与应用.中国激光,2021,48(15) : 1504001.作者简介 谈宜东,清华大学精密仪器系,长聘副教授,博士生导师,副系主任;基金委优秀青年科学基金获得者,英国皇家学会牛顿高级学者,教育部创新团队负责人。中国电子信息行业联合会光电产业委员会副会长、中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会常务理事。 主要从事激光技术和精密测量应用等方面的研究工作。作为负责人承担国家自然科学基金,装发和科工局测试仪器领域关键技术攻关项目,科技部重点研发计划课题,军科委基础加强,重大科学仪器专项等项目40余项。在Nature Communications, PhotoniX, Optica, Bioelectronics and Biosensors, IEEE Transactions on Industrial Electronics等期刊发表 SCI 论文 100余篇,授权发明专利36项,在国际会议Keynote/Plenary/Invited报告40余次。先后获日内瓦国际发明展金奖,中国激光杂志社主编推荐奖,中国光学工程学会技术发明一等奖,中国电子学会技术发明一、二等奖多项。课题组介绍 清华大学精密仪器系激光技术与精密测量应用课题组,在激光器件及其物理效应、精密测量应用等方面开展了大量的工作,构成了从基础器件的设计和发明,到物理现象和效应的发现,进而在发现基础上的仪器发明,直至仪器的推广和应用这一较为完整的体系。先后研制了双折射-塞曼双频激光器及其双频激光干涉仪,实现了成果转化,成规模应用于国家02专项以及中芯国际、吉顺芯等公司进口光刻机干涉仪的替换;基于激光回馈原理的无靶镜纳米测量干涉仪,用于国家多个重点型号工程,包括:高分四号、一号以及激光聚变点火等。课题组还开展了远距离激光侦听、激光回馈调频连续波绝对测距、生化检测、pm量级灵敏度的激光干涉超精密测量技术(引力波专项)等研究。
  • 日立高新扫描电镜的基本原理和应用技巧--教你成为扫描电镜的应用高手
    近年来,电镜作为科学研究的一个重要手段,被越来越多的研究者接受。日立高新的电镜多年来本着用户第一的信念,获得了广大用户的好评。为了给广大用户提供更好的技术支持,让每一位用户都能用好电镜,日立高新决定利用网络,开展一系列电镜知识普及讲座。 第一次网络讲座将于5月8日下午14:30开讲。观察电镜的过程中,常会碰到这样那样的问题,在本次讲座中,您可以逐步学习到电镜基础知识、观察技巧、前处理方法等,由浅到深,为各种问题提供合适的解决方法。让您今后能更好地操作电镜,相信此次讲座一定可以为您的工作提供很有用的帮助。主讲人:罗琴(日立高新电子显微镜应用工程师)报名参会:http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInfo.asp?infoID=374关于日立高新: 日立高新技术是一家全球雇员人数超过10,000人,百余处经营网点的跨国公司。 日立高新技术的企业发展目标是"成为独步全球的高新技术/解决方案提供商",即兼有掌握 最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业界不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。 日立高新技术在中国区域除了生产半导体制造设备、液晶制造设备、基板安装设备、 电子显微镜、医用仪器设备外,还从事高新技术工业仪器设备、电力设备、汽车零部件、 半导体设备电子元件、显示器相关产品、光学元件、金属&bull 合成树脂材料及其衍生产品等的销售业务。同时,还积极布局国外,并且提供能够综合、动态管控从国外采购到国外销售诸环节中的信息&bull 物流&bull 资金流程的供应链解决方案。 日立高新在华企业的发展目标涵盖四方面内容,即将"人与技术"作为经营资源的核心内容,推动中国高新产业的发展,维护中国人民的身体健康,满足合作伙伴的需求。我们真诚希望在今后的岁月里继续得到您的支持与厚爱。
  • 可伐-玻璃组装式(无吹制)氦氖激光器研制成功并批产
    据悉,镭测科技公司经过7年的研发,在国内首次研究成功可伐-玻璃组装式的氦氖激光器,并实现批量生产。这一成果终结了我国50年靠玻璃吹制氦氖激光器的历史,有力推动我国高端激光仪器的发展。  清华大学教授、镭测科技公司顾问张书练表示,氦氖激光器是气体激光器的一种,是气体激光器中最先研发问世的产品类型。氦氖激光器是以中性原子气体氦和氖为工作物质、由放电管和光学谐振腔构成的激光器,可输出连续激光。氦氖激光器工作在可见光与红外光频段,可输出绿光543.5nm、红光632.8nm、红外光1.15μm和3.39μm等多种波长。其中,红色波长632.8nm在氦氖激光器家族中有独一无二的品质,应用最广泛。波长632.8nm氦氖激光束质量高、光束横截面上光强度非常接近完美的高斯分布,非常小的发散角,传播百米后光斑直径还保有几毫米大小;输出功率稳定,噪声非常低;有天然的频率(波长)稳定点,波长稳定性可以非常高,可以做到1小时时间内632.8nm仅漂移百万甚至亿分之一;造价低,可靠性高,一致性好互换性强等。  张书练指出,氦氖激光器在仪器仪表、精密测量方面应用广泛,无可替代。国内外的单频干涉仪,双频干涉仪,面型干涉仪,测振仪,椭偏仪,激光陀螺仪等都采用氦氖激光器做光源,这些仪器是精密机床、光刻机、航空、航天、机械和光学加工,薄膜技术等领域精度的保证。我国这些产业向高端发展的速度加快,市场对相关仪器的需求将持续增长,将会拉动我国对可伐-玻璃组装式的氦氖激光器需求规模不断扩大。  根据某研究中心发布的《2022-2026年氦氖激光器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,2021年,全球氦氖激光器市场规模约为0.74亿元;预计2021-2026年,全球氦氖激光器市场将以4.2%左右的年均复合增速增长,到2026年市场规模将达到0.91亿元左右。在全球市场中,氦氖激光器生产商主要有美国Lumentum Operations、美国Melles Griot(被Pacific Lasertec收购)、美国Thorlabs、美国Excelitas Technologies、德国Lasos、德国Phywe、日本Neoark。  张书练表示,多年来,我国依赖玻璃吹制技术生产氦氖激光器(管),激光器之间一致性较差,稳定性不佳,不能达到各类激光仪器的应用要求。过去几十年,虽然国内也有对可伐-玻璃组装式(无吹制)氦氖激光器进行了研究,但没有坚持下来,也曾引进了一条国外(装配)生产线,运行几年,终因没有自己元器件供应链,没有自己的工艺被迫停产。激光仪器仪表仪器装配的氦氖激光器都从国外购买,因为容易频率突跳或不出双频振荡,淘汰率很高。  镭测科技自主研发的可伐-玻璃组装式的氦氖激光器用已成批用于双频激光干涉仪上和光刻机的失效激光器替换。用作双频激光器时,激光功率可以达到1.3mW以上,激光频率差可选定3MHz、7MHz、10 MHz、20 MHz,或更大,这是国内外以前没有实现的。此外,之前,不论是单频还是双频激光干涉仪,国产还是国外购买,各型号都有几纳米甚至十几纳米的非线性误差,可伐-玻璃组装式的氦氖激光器作光源的双频激光干涉仪非线性误差不大于1纳米。
  • 2014年度方法:激光层照荧光显微技术
    我们在进行荧光显微成像的时候,总要在信号强度和光漂白之间做出艰难的取舍,而高强度光照对活细胞和组织的影响也不容忽视。  激光层照荧光显微技术(Light-sheet fluorescence microscopy)能以很高的3D分辨率,长时间对生物学样本进行温和成像。这一技术结合高速相机,足以捕捉细胞或亚细胞水平发生的动态。日前,《Nature Methods》杂志将这个低光毒性的快速三维成像技术评为了2014年的年度技术。  激光层照荧光显微技术的基本原理很简单,它不像宽场或共聚焦显微镜那样照射或扫描整个样本,而是用薄层光从侧边照射样本,然后从样本的上部或下部检测荧光,激发光路与检测光路垂直。激光层照荧光显微镜激发一个层面上的荧光基团,一次成像一个面,这种技术不仅大大降低了光毒性,还提高了长时间成像活样本的能力。  Light-sheet技术始于一百年前,原本是用来成像胶体的。后来,Ernst Stelzer等人用这一技术成像了荧光标记的活斑马鱼胚胎,Light-sheet技术由此重新焕发了活力。Stelzer在本期Nature Methods杂志上撰文,介绍了这一技术的起源、原理和应用潜力。  激光层照荧光显微技术的崛起,离不开荧光蛋白和转基因标记的发展。实际上,只有物理学、生物学等多个领域进行跨学科合作,人们才能充分挖掘出这一技术的潜力。随着商业化仪器的不断推出和升级,相信激光层照技术将为我们揭示以往难以想象的生物学细节。  目前的激光层照荧光显微镜可以实现多角度成像(multiview),并与超高分辨率成像、双光子激发和结构照明结合起来。这一技术能够快速对活细胞进行3D成像,在透明的固定样本中获得惊人的静态图像。举例来说,人们已经用激光层照荧光显微镜成像了活体心脏和运作中的大脑,跟踪了胚胎发育时的细胞迁移。  激光层照荧光显微技术在神经生物学中的应用特别令人期待。因为这一技术能够同时成像大脑中的大量细胞,有望为我们揭示这一神秘器官的整体属性。Misha Ahrens等人在本期的Nature Methods杂志上发表文章探讨了这个问题。  激光层照成像是一项充满挑战性的工作,激光层照实验会生成海量的数据,我们需要找到更好的方法处理和分析这些数据。此外,激光层照成像的样本制备也和成熟的样本制备方案完全不同。  值得注意的是,最佳效果的激光层照成像仍然需要较小的透明样本。对于不那么透明的大样本而言,我们还需要想办法解决散射和相差问题。另外,我们在进行激光层照成像时,依然需要监控潜在的光毒性,虽然激光层照技术的光毒性比较小,但并不等于完全没有光毒性。  原文检索:  Method of the Year 2014
  • 线下培训 | 大昌华嘉激光粒度仪 4月用户培训会
    Microtrac 粒度仪培训大昌华嘉一直秉承着用户至上的宗旨,为广大客户提供高品质和先进技术的仪器,并提供完善的技术支持和售后服务。针对粒度分析概念解析和各种粒度分析方法的比较;软件辅助功能介绍;仪器维护保养,简单故障排查及答疑;麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上知名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料,冶金,制药,石油,石化,陶瓷,军工等领域,并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。培训内容抢先预告:了解颗粒基本概念、粒度测量方法、激光衍射基本理论,数据解析及误差原因分析,课程共计2天时长。Day1:颗粒的基本概念及粒度测量的方法介绍;激光衍射法测量粒度的基本原理;在选择样品分散方法的基本原则以及影响测量结果的因素分析。Day2:软件功能培训;典型样品测量方法实例,上机实践;硬件的日常维护保养等问题答疑。报名付费及联系方式用户须知:本次培训为期两天,培训费用1500元/人(含培训资料,午餐)1)请您准备两分钟的介绍(简单介绍您的应用和希望解决的问题);2)2021年4月22日 上午9:00 签到收款账号信息如下:公司名称:大昌洋行(上海)有限公司公司地址:上海市外高桥巴圣路275号40楼层西部位税务登记号:9131000060734095X4开户行:德意志银行(中国)有限公司上海分行账号:3502283015行号:712290000012欢迎感兴趣的各位扫码踊跃报名!联系热线:400-821-0778邮箱:ins.cn@dksh.com↓↓↓ 地铁12号线虹梅路站7号口300米↓↓↓ 地铁9号线漕河泾站3号口800米
  • 耐驰公司成功举办2006年度激光导热仪LFA用户会
    随着激光导热仪(LFA)在导热研究方面的逐步深入,其应用也越来越广泛。德国耐驰作为激光闪射法导热仪技术和制造的领先者,具有非常丰富的仪器操作和科研应用方面的经验。为了使用户更好地使用激光导热仪,德国耐驰公司在2006年9月21-22日在上海举办了LFA的用户会。此次会议,由耐驰中国技术支持主管曾智强博士主持,德国总部应用技术专家Blumm博士就材料导热性能测量的方法综述、激光导热仪的基本原理和激光导热方法的应用进展做了详尽细致的讲解。耐驰中国应用实验室应用专家徐梁先生做了关于激光导热仪的操作和数据处理方法的报告,共同分享德国总部及上海应用实验室多年来积累的应用经验,并和用户就使用仪器的技巧做了深入的探讨。另外,耐驰中国维修部詹宁经理介绍了激光导热仪的维护方法,以便用户能够更好的使用仪器。会议期间,与会人员表现出极大的热情,与德国及中国技术专家进行了热切而深入的交流,就激光导热仪原理、使用方法及技巧方面提出了多个富有见地的问题,专家们就这些问题进行了认真细致的解答。用户对此次会议给予了高度的评价,表示通过此次用户会,提高了激光导热仪的测试技巧,拓展了思路,尤其在利用激光导热仪测试不同形态样品导热系数的方法上给予了充分的肯定与赞赏。同时用户也对以后举办类似的用户会提出了建设性的意见。对于大家的建议,耐驰公司会积极采纳,并继续努力,在不久的将来,为大家提供更高水平的交流平台,增强交流与合作,将最新的热分析技术及仪器奉献给中国用户。详情请登录:www.netzsch.cn
  • CIS标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》拟立项
    按照国家标准化工作管理规范,中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。近日,中国仪器仪表学会发布了“拟立项(金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪)CIS标准的公示通告”。申请项目名称:金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪项目申报单位:杭州谱育科技发展有限公司激光诱导击穿光谱法(Laser-induced breakdown spectroscopy;LIBS):通过激光烧蚀待分析物质形成等离子体,其中处于激发态的原子、离子或分子向低能级或基态跃迁时,向外发射特定能量的光子,形成特征光谱,进而获得待分析物质的化学成分或其他特性。激光诱导击穿光谱技术以其无须对块状固体样品预处理,快速、无损、可进行多形态分析以及无辐射危害等特点成为近年来研究的热点,可应用于金属材料化学成分分析、煤炭分析、生物样品分析等领域。但当前在金属材料分析领域分析用的激光诱导击穿光谱仪没有明确的标准来规范此类产品性能和使用安全性等重要参数,导致设备性能良莠不齐,致使不同厂商仪器的性能无法进行比较,仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。目前现行的标准中,GB/T 38257-2019规定了激光诱导击穿光谱法的术语和定义、基本原理、试验条件、设备及装置、样品、试验步骤、数据处理和试验报告。为了规范激光诱导击穿光谱仪自身性能的测定方法,统一有关专业术语,制定仪器性能检测的依据,使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校激光诱导击穿光谱仪时有统一的标准方法,杭州谱育科技发展有限公司申报制定团体标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》。该标准的制定将助力我国激光诱导击穿光谱及其在金属行业的发展及应用。据查询目前国际上没有相同的国际标准。制定该标准目前不存在知识产权方面的问题。
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