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气动数显高度仪原理

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气动数显高度仪原理相关的资讯

  • 日本行业自律标准正式启动 白名单获高度关注
    2011年12月13-15日,两场行业自律标准和白名单管理体系说明会分别在东京和大阪召开,这标志着日本行业自律标准正式启动。日方对白名单管理体系给与了高度评价,认为白名单管理体系对纺织品安全进行主动管理,覆盖染色企业、出口商、进口商、零售商整条产业链,不仅是中日纺织品领域,即使在世界范围内都是一个创举,日本企业将积极加入这个体系,现阶段是对特定偶氮染料进行管理,也有考虑把过敏性物质或其它未来可能出现的有害物质的管理纳入到这个体系,甚至从日本作为采购方角度出发,希望推动其它国家的出口商也加入这个体系,以实现对输日纺织品安全的有效管理。     中日双方代表合影  第一排中间:中国纺织工业联合会副会长夏令敏  右一:中国印染行业协会副会长邢惠路  右二:中国棉纺行业协会会长朱北娜  左一:日本纤维产业联盟常人干事兼会长辅佐伊集院秀树  左二:日本服装时尚产业协会理事北田稔  此次会议由日本纤维输入组合、日本服装时尚产业协会、日本织物中央批发商组合联合会、全日本妇女儿童服装工业组合联合会、关西时尚产业联合会、日本纤维评估技术协议会六家行业团体共同主办,中国纺织工业联合会副会长夏令敏率代表团应邀出席会议并对白名单管理体系进行说明,随行人员包括中国棉纺织行业协会会长朱北娜、中国印染行业协会副会长邢惠路、副秘书长林琳、中国纺织工业联合会检测中心副主任杨萍、中纺网络公司副总经理张希成、副总工程师刘佩全。东京的说明会有150余家进口商、服装企业和零售商出席,大阪的说明会有近200家进口商、服装企业、零售商出席。     东京会议:中国纺织工业联合会副会长夏令敏致辞  中国纺织工业联合会副会长夏令敏、日本纤维产业联盟副会长小川恒弘以及多位中日行业组织的领导进行了发言,他们从不同角度和各自所在行业出发表达了对中日纺织品安全管理和白名单管理体系的看法。     东京会议:中国棉纺行业协会会长朱北娜致辞  中国纺织工业联合会副会长夏令敏指出,保持两国纺织品服装贸易的稳定通畅,并为消费者提供安全可靠的产品,是两国产业共同的目标。特别是在全球金融危机的影响还在延续,经济发展的不确定因素还很多的情况下,保持两国纺织服装贸易的健康稳定,加强两国产业间的合作尤为重要。中国纺织工业联合会对与日本同行的合作十分重视,尤其是中国棉纺行业协会会长朱北娜女士、中国印染行业协会副会长邢惠路先生专程前来日本,参加这次说明会,与各位朋友交流,就是希望增进两国行业间的了解与合作,推动两国纤维产业的健康稳定发展。  夏副会长也真诚地希望与日本同行精诚合作,共同承担支撑起世界纤维产业健康发展、构筑可持续社会的重任,实现亚洲由世界工厂向世界市场的转变,提升亚洲纤维产业的影响力和话语权。为亚洲经济的发展做出更大贡献。     东京会议:中纺网络公司副总经理张希成做白名单管理体系介绍  日本纤维产业联盟副会长小川恒弘表示,日本制定不使用特定偶氮染料行业自律标准,不仅是为了让日本纺织品安全标准与国际接轨,也是日本消费者对纺织品健康安全的要求。日本与中国在纺织品领域有着广泛和深入的合作,不仅在纺织品安全领域,也希望在纺织品碳足迹的研究和推动上,与中国纺织工业联合会有更进一步的沟通和合作。     东京会议:日本纤维产业联盟副会长小川恒弘致辞  日本纤维输入组合通商政策委员会委员长奥田利治谈到,日本企业的特点是不喜欢冒头,喜欢跟风,一旦有大的企业站出来带头来做,其它企业都会跟进。这三天的说明会,作为日本最主要的进口商、服装企业、零售商的领军企业都来了,大家对白名单管理体系都给予了很高的评价,并表态将积极加入这个体系,他们的加入对推动白名单管理体系的建设将起到关键作用。这次说明会,也标志着日本行业自律标准正式启动。     东京会场:日本纤维输入组合通商政策委员会委员长奥田利治致辞  日本服装时尚产业协会理事北田稔在会中提到,日本纺织行业的四个零售巨头同时出席一个活动,这在日本国内是非常少见的,说明他们对白名单管理体系的重视和认可。日本服装时尚产业协会作为国内最接近消费者的企业团体,一直密切关注对偶氮染料及其它有害物质的管理,中日双方经过两年多的努力,建立了一个高质量的管理体系,对中国纺织工业联合会的努力表示感谢,日本服装时尚产业协会将积极推动会员企业加入白名单管理体系,并希望能对其它企业起到带头作用。     东京会议:中纺联代表团  在会中,日本服装时尚产业协会品质管理小委员会委员长藤吉一隆详细介绍了日本制定行业自律标准的目的、内容和普及状况,指出对特定偶氮染料进行管理,给消费者提供健康安全的纺织产品,是消费者的要求也是日本企业的责任,白名单管理体系满足日本行业自律标准的的要求,是在尽量避免增加交易成本的情况下实现对纺织品安全管理的非常有效的方式,进口商不要再犹豫,要马上行动起来。     东京会场  中国棉纺织行业协会会长朱北娜、中国印染行业协会副会长邢惠路分别在东京说明会和大阪说明会上作了发言,中纺网络公司副总经理张希成对白名单管理体系做了详细介绍。     东京会场  此次说明会,让日本主要企业对白名单管理体系有了全方位的认识,获得了企业的高度认可,某大型零商表示已定于2012年1月召开说明会,另一大型零售商表示计划明年在中国召开对供应商的说明会,并希望能邀请中国纺织工业联合会有关专家出席对白名单管理体系进行介绍。在离开大阪前往东京的路上,代表团就接到了西川企业的咨询电话,了解加入白名单管里体系的具体程序。   大阪会议:中国纺织工业联合会副会长夏令敏致辞  白名单管理体系的建立,不仅可以对纺织品的安全进行主动管理,可以溯源,降低企业的检测成本,同时它也是一个透明、共享的信息机制,为中日企业提供了更多的选择、更多的商业机会,有利于供应链体系的全面优化和产品质量的提升。   大阪会场  名词解释:白名单管理体系  随着全球工业化程度的不断提高,国际上对地球环境质量持续恶化和生态平衡失调现象的关注不断增强,绿色、低碳、环保已成为全球共识。科学技术的发展让人们对化学品可能对人身体健康带来的潜在危害有了更深入的认知,消费者更加关注产品安全。由此产生了一系列保障产品安全的技术标准,其中,在纺织品染色使用的染化料中,作为部分染料中间体的芳香胺物质就被许多国家视为可疑致癌物,含有这种物质的数百种特定偶氮染料被陆续列入禁止使用行列。中国GB18401亦对特定偶氮染料作了限制。  日本纤维产业联盟为保持纺织品安全标准与国际一致,制定了纺织品不使用特定偶氮染料的自律标准。但我们不可能为了证明产品安全而对产品进行100%检测,如何在尽量不增加成本的情况下,确保纺织品的质量安全和能溯源,最好的方式是从源头上也就是染色环节进行管理,并将这种管理贯穿到整条纺织供应链,要实现这一目标,需要中日双方的共同努力。正是基于这一背景,中日双方经过两年多的反复磋商,其中正式的会谈就有15次,最终就该标准的实施方法达成共识,即通过双方之间的合作,建立“白名单管理体系”,实施面向日本市场的“白名单资质”,在避免对纺织品进行逐批检测的情况下为消费者提供安全放心的纺织产品,以降低企业成本,确保中日纺织品贸易顺利进行。  白名单管理体系的建设,是中日两国纺织供应链的各个环节、第三方认证/检测机构、行业组织共同参与的,不依赖于任何单一的机构或组织,能够最大限度地保证体系的安全、公正和公信力。白名单管理体系的建立,不仅可以对纺织品的安全进行主动管理,可以溯源,降低企业的检测成本,同时它也是一个透明、共享的信息机制,为中日企业提供了更多的选择、更多的商业机会,有利于供应链体系的全面优化和产品质量的提升。目前,白名单管理体系针对的是禁用芳香胺物质,随着体系建设的不断完善、优化,这个体系也可以适用于对更多有害物质的管理,其对企业的边际效应和任何单一认证的比较优势将愈发明显。
  • 聚焦离子束(FIB)技术原理与发展历史
    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.
  • 开元仪器IPO遭质疑 家族高度控制涉嫌关联交易
    开元仪器IPO遭质疑 家族高度控制涉嫌关联交易  开元仪器公司由家庭直系亲属高度控制,可能存在较大的治理结构隐患。  3月1日晚间,中国证监会网站预披露的开元仪器的首次公开发行股票招股说明书显示,开元仪器是一家主要从事煤质检测仪器设备的研发、生产和销售的公司,拟发行不超1500万股,发行后总股本6000万股,拟于深交所创业板上市。平安证券是其保荐人。  记者查阅招股说明书发现,这家公司由家庭直系亲属高度控制,可能存在较大的治理结构隐患。同时,公司发展经历和业绩也存在诸多疑问。  开元仪器系罗建文、罗旭东、罗华东等48位自然人发起成立。罗建文持有开元仪器1553.40万股,占公司总股本的34.52%,为公司实际控制人。  招股说明书披露的信息显示,罗旭东和罗华东为孪生兄弟,分别担任开元仪器副董事长和董事、总经理。两人各自持有开元仪器1059.14万股,各占公司总股本的23.54%。罗建文和罗旭东、罗华东父子三人共持有开元仪器81.6%的股份,另外,文胜为罗建文连襟,持有该公司0.21%股份,四人共计持有股份达81.81%。  公司前身为长沙开元仪器有限公司,其源头则是长沙县煤质电脑仪器厂。按照招股说明书描述,长沙煤质成立于1992年3月12日,根据当时的实际情况,以集体企业的形式挂靠在长沙县望新乡政府。该厂设立时的出资全部为私人出资,叶其山、罗奇英、常志忠、常志红、陈奇戈五名自然人共筹资11万元,并通过验资确认。五位自然人中,罗奇英为罗建文养女 叶其山现为开元仪器子公司平方软件的销售顾问 其他人身份不明。在2010年开元仪器增资时,叶其山持有6万股。
  • HALT/HASS试验箱原理概述
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong0 引言/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着科技的发展,电子设备的集成度越来越高,升级换代的速度越来越快,随之而来的可靠性问题也越来越突出。传统的可靠性试验已经很难满足发展的要求,因此近些年越来越多机构开始引进高加速寿命试验(HALT:Highly Accelerated Life Testing)/高加速应力筛选(HASS:Highly Accelerated Stress Screening)试验方法,用于克服传统的可靠性试验存在的周期长、成本高和效率低等问题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a)HALTHALT主要应用于产品的研制阶段,是为了得出产品的设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计的一种试验,主要试验步骤有:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1)低温步进应力试验(以5℃或10℃为步长);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2)高温步进应力试验(以5℃或10℃为步长);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3)温度循环试验(温度变化速率为60℃/min,5个循环);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4)振动步进应力试验(以5 Grms为步长);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5)综合应力试验(第3)和第4)步综合试验)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "b)HASS/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "HASS应用于产品量产阶段,目的是在极短的时间内发现批量生产的成品是否存在生产质量上的隐患。HASS试验剖面的选择主要是依据HALT的结果、产品性能测试所需要的时间、 产品试验过程中所施加的应力和产品产量等,其一般试验如下所述。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1)温度循环/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "试验温度一般取工作极限温度范围的80%,试验温度保持时间一般取决于样品温度到达平衡所需要的时间和测试样品工作状态所需要的时间,温度变化速率为40~60℃/min。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2)振动应力/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动量级一般取破坏极限的50%,如果超过工作极限,则取工作极限的80%。以上是开展HALT/HASS的基本要求,能满足HALT/HASS试验要求的试验设备要求如下:温度范围为-100~+200℃,温度变化速率为40~60℃/min,气动式三轴六自由度振动台(可产生多轴连续的超高斯宽带伪随机振动信号)的振动频率为5 Hz~10 kHz,振动方向包括X、Y、Z轴向的线加速度和转动加速度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong1 设备介绍 /strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于上述试验要求,需要有一套试验设备才能满足HALT/HASS试验的开展。现以广五所研制的HALT/HASS试验箱来阐述其实现原理。本试验箱可用于电子、电工和军工产品按国标、国军标和行业标准进行上述单项环境应力或多环境综合应力组合的可靠性与模拟环境试验。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.1 技术指标和性能/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a)标称内容积:1.0 msup3/sup。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "b)温度范围:-100~+200℃。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "c)温度波动度:≤2 ℃。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "d)温度最大变化速率:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1)≥70℃/min(标准负载下,-80~+150℃,全程平均,试验空间入风区控制点测量);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2)≥60℃/min(标准负载下,-100~+200℃,全程平均,试验空间入风区控制点测量)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "e)标准负载:10kg铝锭。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "f)气锤振动台:采用三轴6个自由度的随机振动,频率范围为5~10 kHz。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "g)振动能量:100 Grms,90%的振动能量集中在5 Hz~4 kHz低频范围内。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "h)振动稳定度:± 1 Grms(达到稳定设定值1 min内)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "i)控制精度:± 1 Grms(稳定1 min后),最小1 Grms起振,步进1 Grms。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "j)台面振动均匀度:振动台面振动均匀度在30%以内。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.2 主要特点/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a)适用于温度、振动应力综合试验。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "b)控制方式:液氮比例控制阀控制冷量,可实现温度变化速率无级可调,高效节能,控制精度高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "c)结构紧凑,占地面积少。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "d)噪声低。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong2 试验箱结构及控制原理/strong/span /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "试验箱主要由试验箱体、振动机构、液氮机构和电气控制系统组成。其剖面结构图如图1所示,图中主要功能部件名称为:1. 试验箱体保温层,2. 液氮系统,3. 电机及叶轮,4. 气压平衡口(排气口),5. 加热器,6. 出风口,7. 指示灯,8. 人机界面,9. 控制端子,10. 电控部分,11. 气动部分,12. 气锤振动台,13. 安装座,14. 气锤。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/9afcefb0-fa4e-4345-8b8a-156eb0bfd143.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg"//pp style="text-align: center "strong图1 试验箱总体结构/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.1 试验箱体/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "试验箱体由外箱、内箱和保温层组成。外箱为双面镀锌钢板,表面喷塑处理,外箱内侧辅以钣金结构件或型材作为骨架加强。各个零件间采用COsub2/sub气体保护电弧焊、点焊和压铆等工艺进行连接,整体结构牢固美观。内箱材料选用需考虑到满足温度范围、防止生锈、振动和可焊接性等因素,板材方面使用SUS304不锈钢板,具有高的耐蚀性,较好的冷作成型和焊接性,很好的机械性能。在低温、室温和高温下均有较高的塑性和韧性。试验箱体保温层由硬质聚氨脂发泡层和玻璃纤维材料进行绝热保温,硬质聚氨脂板是一种具有保温与防水功能的新型合成材料,其导热系数仅0.022~0.033 W/(m.K)。硬质聚氨脂发泡层通过多异氰酸酯、组合聚醚(多元醇)、阻燃剂、催化剂和发泡剂等其他助剂混合而成,覆盖在外箱内表面。玻璃纤维是一种无机质纤维,具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀和化学性能稳定等特点。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.2 电气控制/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本试验箱的电控部分所使用的测量系统、IO模块、HMI和CPU模块都是由广五所研发,使用RS485通讯方式,电控系统的总体框图如图2所示。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/77b077ac-921a-4a77-81e7-40557824311d.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg"//pp style="text-align: center "strong图2 试验箱电控总体框图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.3 温度调节机构及控制/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "温度调节结构是温度控制的关键部分,包括加热器、液氮系统和搅拌风机。其中,加热器、液氮雾化喷嘴和搅拌风机按顺序(如图1所示)设置在箱体的气体调节通道内。其工作原理为:采用强制空气对流的方法来进行热量的传递, 以保证试验空间的温度均匀性。 试验箱气体由离心风机叶轮从回风口吸入, 通过导流装置后吹出, 可以使调节通道内的加热器和雾化后的液氮进行充分的热量交换,经过搅拌均匀后的风经导风口吹出进入试验区域, 导风口还可以安装导风管,可以通过导风管使大件样品和散热口不在风流方向的样品内部能以最快的速率实现温度变化。出风口设置有温度测量元件,连接至测量板,测量数据通过通讯电缆传送给CPU单元,算法运算后输出控制量。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本试验箱要求温度变化速率要超过60℃/min,这是温度控制的关键,升温功能由镍铬丝通电发热实现。镍铬丝具有较高的电阻率,表面抗氧化性好,温度级别高,并且在高温下有较高的强度,有良好的加工性能和可焊性,是现有高效的加热材料,应用时设计为三相平衡。由于机械制冷很难实现这样的降温速率,因此本试验箱采用的是液氮制冷方式。液氮的沸点低,价格相对便宜,常压下液氮的温度为-196℃,1 m3的液氮可以膨胀至696m3、21℃的纯气态氮。虽然液氮汽化后变为氮气,氮气是惰性气体,在大气中重量比75.5%,但是在实验室内,如果试验时氮气不能及时排到室外,可能会造成室内人员缺氧,因此试验箱配有气压平衡装置把氮气排到室外,由于气化过程中压强升高,气体能从试验区顺利排出,避免箱体受压变形,这也是气压平衡装置名称的由来。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "液氮系统是温度调节结构的核心,其结构示意图如图3所示,各个功能部分的名称如下:1.空气压力报警,2.空气调压阀,3.空气电气比例阀,4.液氮比例控制阀,5.液氮管路排气电磁阀,6.液氮压力安全泄压阀,7.液氮压力报警,8.液氮主管路电磁阀,9.保温层,10.液氮雾化喷嘴。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/75049ce4-c225-4da0-8243-899fea2e5ab3.jpg" title="图3.jpg" alt="图3.jpg"//pp style="text-align: center "strong图3 液氮系统图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "液氮由氮气罐接口接入,通过液氮电磁阀控制通断,液氮电磁阀在运行时打开,设备故障或停止时关闭。排气阀的作用是试验前对液氮管路进行排空,保证试验时管路里面都是液态氮,以确保试验的可靠性、稳定性和可重复性。液氮比例控制阀属于节流元件,是控制执行器的关键器件,开度在0~100范围接近线性的输出,以利于大范围的调整,能保证降温时的大流量要求,也可以满足恒定时小流量的需要,具有明显的节能效果。由于液氮在常压下span style="text-indent: 2em "的蒸发温度为-196℃,与试验设定温度相差很大,因而需要精确控制流量才不会造成温度过冲或大幅回升。为了保证对温度的精确控制,就要考虑响应时间的问题,传统的电动执行装置响应时间过长,明显不能满足这个需要。因此本试验箱采用的是气动驱动以保证快速响应。 为了使液氮比例控制阀的响应速率满足要求,我们使用了一个称为电气比例阀的驱动器来控制供气的压强, 它可以把控制输出的模拟电信号转化为压强输出,电气比例阀的输入信号 类型及范围需要和控制输出一致,输出压强范围要和液氮比例控制阀一致,这样才能保证控制精度。为了防止快速升温、降温过程中过冲量过大,还需要做控制算法上的处理,如果不能及时预判当前温差、温度变化的速率,就会造成过冲量大,震荡次数多,或者过早减少输出保证不了速率。针对长距离快速温度变化,对设定曲线增加一些非线性的降温处理,并在降温转恒温阶段由PID控制切换到PI控制。针对短距离步进,使用模糊控制加PID的控制方式,并对输出的范围加以约束。经过液氮比例控制阀的液化氮送到雾化组件进行雾化,雾化组件的核心部件是液氮喷嘴,其作用就是把液氮雾化,喷到通道后快速汽化,雾化后颗粒的大小、喷射角度和流量的多少都要与降温的需要相一致,这样才能保证控制精度。流量决定了降温速率的达成可能性,喷射角度和雾化后颗粒直径决定了换热的效率,颗粒越小越好,喷射角度越大越好。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.3 振动系统及控制/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台系统由振动台、供气系统和控制系统组成。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台有两层结构面板,由结构螺丝连接,上层固定待测物,下层锁紧气锤,其特点是台面质量轻,同时增加台面刚性,刚性加强后可以有更好的振动传导特性,低频振动能量较高。频率范围更宽,扩展到5~1 000 Hz,并且90%的能量都集中在5~4 000 Hz范围内,因为大部分电子产品的失效频率都集中在这一频段内,可以有效地快速激发产品故障。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台上表面采用衬垫式的安装螺孔,并有凸起部分,采用此结构的设计理念,一是可以改善振动的传导特性,把更多的振动激励传导到样品上;第二是凸起结构可以使得样品或夹具和台体表面具有一定的空余间隙,风流可以顺利通过样品或夹具底部从而保证样品的上下表面温度更加均匀。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台面增加陶瓷涂层的结构设计,可以抗腐蚀,耐高低温,更好地保护振动平台和气锤,延长使用寿命;还可以保证设备长时间在高低温环境下运行,延长设备的使用寿命。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "气锤分大中小3种不同的型号,多种气锤的组合更有利于台面激励的均匀性,采用高压油雾器对气锤进行润滑,可以降低气锤的故障率,延长气锤的使用寿命。排气时气体统一由消声器排出,降低振动噪音。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "振动台安装在箱内弹簧隔离座上,可起到减震作用,不影响气锤工作时的激励作用。在密封连接处理上,振动台面与试验箱底板采用软连接,需要时可以拆装。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对振动台的控制其实就是对气锤的控制,也就是对进入气锤的气体压强的控制,有点类似于液氮的控制方法,既需要振动的快速性又需要稳定性,这里也用到了电气比例阀。由于加速度的测量不像温度测量那样稳定,需要用到振动信号的转换板,将其转化为模拟信号或者通过通讯反馈到CPU单元,进行算法运算,输出模拟信号给电气比例阀,控制进入气锤的气体压强,从而控制气锤产生的激励。只要气源压力和供气管路保证流量,正常的负反馈控制都可以实现。这里有两个难点,都属于硬件的固有特性方面的问题。一个是加速度传感器的信号微弱,测量值不够精确稳定,需要在测量时做滤波处理,转换为数字量后还可能需要再次做滤波处理,这两次滤波效果会直接影响控制精度和控制品质;另一个就是气锤在较小能量级时整个台面不太稳定,会造成加速度传感器测量跳动比较大,也会影响控制品质,这时候需要更慢的输出变化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3 结束语/strong /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本文对HALT/HASS试验箱的结构和工作原理进行了阐述,以上系统经多个客户的使用证明完全满足HALT/HASS的要求。通过该试验箱进行HALT/HASS能切实提高电子设备的可靠性, 大大地降低试验成本。此结构简单紧凑,运行噪声小,能耗适中,可靠性高。此类试验设备在国内的产品化对HALT/HASS试验的推进起到了积极作用,可大大地提高电子行业及其他相关行业产品整体的可靠性。/ppbr//p
  • 简述超声波风速风向传感器的原理特点和应用
    风既有大小,又有方向,因此风的预报包括风速和风向两项。风速,是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率,常用单位是m/s。风速是没有等级的,风力才有等级,风速是风力等级划分的依据。一般来讲,风速越大,风力等级越高,风的破坏性越大。在气象上,一般将风力大小划分为十七个等级。 气象上把风吹来的方向确定为风的方向。风来自北方叫作北风,风来自南方叫作南风。当风向在某个方位摇摆不能肯定方位时,气象台站预报就会加以“偏”字,比如偏南风。利用风向可以在人们的生活、生产、建厂、农业、交通、军事等各种领域发挥积极作用。 测量风速时可以使用测风器,风压板扬起所过长短齿的数目,表示风力大小。测量风向时可以使用风向标,风向标对的风向箭头指在哪个方向即表示当时刮什么方向的风。 同时测量风速和风向可以使用超声波风速风向传感器。超声波风速风向传感器是一款基于超声波原理研发的风速风向测量仪器,利用超声波时差法来实现风速风向的测量。由于声音在空气中的传播速度会和风向上的气流速度叠加,如果超声波的传播方式和风向相同,那么它的速度会加快;反之则会变慢。所以在固定的检测条件下,超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应,通过计算即可得到精确的风速和风向。超声波风速风向传感器与传统的风速风向传感器相比,它不需要维护和现场校准, 360°全方位无角度限制,没有启动风速的限制,可以同时获得风速、风向的数据;无移动部件,磨损小,使用寿命长;采用随机误差识别技术,大风下也可以保证测量的低离散误差,使输出更平稳。 超声波风速风向传感器安装也比较简单方便。那超声波风速风向传感器可以应用在哪些方面呢? 超声波风速风向传感器可以应用在新型能源开发领域,一些重要的设备十分容易受到风速变化的影响;可以应用在工矿领域,为了确保煤矿安全生产的正常进行,相关部门也推出了针对矿井环境必须使用风速传感器这类设备的规定;可以应用在塔式起重机,当大风影响起重机工作时,它会发出报警;也可以应用于气象领域和煤矿等。
  • BLT小课堂|细菌发光原理及其在动物活体成像中的应用
    夏季的夜晚,走到山间草丛,可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行,这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素,发生化学反应,产生光子。这也是大家比较熟悉的,在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理,配合上转基因技术及动物活体成像系统,我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等;相比于传统研究手段,这种方法通过在动物整体水平上进行研究,能提供更多有用的信息,同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核,并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP),同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了,自然界会发光的生物除了有萤火虫,还有鱼类、藻类、植物和细菌等,这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢?这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢?今天,小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象,早在1875年就被发现了,研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入,研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶,以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子,基因顺序为luxCDABEG,其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基,luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽,luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌,都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白,与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO),以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中,FMNH2与酶结合,然后与O2相互作用,形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体,其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光,反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性,体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH:FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供,该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂,还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样,底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物;真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶,它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前,细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有:传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中,不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光,再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100),为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例,传统的癌症治疗方法是手术切除,治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性,如放疗的疗效主要取决于组织氧水平,肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因;而化疗的疗效主要取决于药物的分布,肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送,限制药物的疗效。与传统方法相比,使用细菌进行癌症治疗有以下优势:首先,细菌会在肿瘤中选择性积累,肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍,肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次,细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗;最后,许多细菌的全基因组测序已经完成,能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性,并增强其杀瘤效果。目前,细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应,进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后,表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26:小鼠结肠癌,4T1:小鼠乳腺癌,MC38:小鼠结直肠腺癌,TC-1:小鼠肺癌,Hep3B:人肝细胞癌,ARO:人甲状腺癌,ASPC1:人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌,用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像,目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶,最适合在哺乳动物细胞中表达;另外一种是细菌荧光素酶,广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质,包括荧光素酶、底物和底物生成酶,不需要外源底物,成像更加的方便,不需要像萤火虫荧光素酶一样,考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是,细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm),组织吸收较大,这会影响成像数据的量化;而且,对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞,仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记,原因在于lux报告基因没有得到足够的优化,还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同,从而可以进行多光谱成像,用于同时定量评估小动物的不同生物过程,进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统,其采用全密闭抗干扰暗箱,避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时,配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机,极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞,对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号,无论是在皮下或器官,均可以轻易检测到。快来关注我们,申请免费试用!参考文献1、Hastings JW. Cell Physiology Source book 2012.2、Nguyen V H et al. Cancer Research, 2010, 70(1):18-23.3、 Nguyen V H et al. Nuclear Medicine & Molecular Imaging, 2016.4、 Dunlap P . ADVANCES IN BIOCHEMICAL ENGINEERING BIOTECHNOLOGY, 2014.5、Keyaerts Marleen et al. Trends in molecular medicine,2012,18(3).6、 Nathan K. Archer et al. Springer International Publishing, 2017.7、Doyle T C et al. Cellular Microbiology, 2004, 6(4):303-317.8、Avci P et al. Virulence.
  • 973计划启动畜禽产品中有害物质形成原理与控制研究
    畜禽产品中的有害物质主要是畜禽在养殖过程中摄入体内,并经过复杂的代谢过程后残留在肉、蛋等初级产品中的外源化合物(例如兽药、饲料污染物等)和代谢物,它们对消费者的健康极其有害,严重威胁人类的生活质量。 12月6日,973计划重大项目“畜禽产品中有害物质形成原理与控制途径研究”在华中农业大学启动,该项目以养殖业中大量使用的饲料药物添加剂(如喹恶啉类抗生素)为代表化合物,以消费量最大的猪、鸡为代表动物,研究畜禽产品中有害物质的化学本质和形成机制、有害物质的毒害作用及作用机理、有害物质在畜禽产品中的残留规律等。研究将阐明有害物质在畜禽体内的代谢过程、进行畜禽产品中有害物质的毒害研究、畜禽产品中有害物质的消长规律研究等,为今后畜禽产品质量控制、安全标准制定提供科学依据。项目的实施对于提升我国在畜禽产品安全方面的基础研究水平,对于促进养殖业的健康发展和保障食品安全意义十分重大。 华中农业大学在畜禽产品中有害物质的毒作用和监测方面曾组织过多项研究,开展过受试动物的系统毒理研究、毒代动力学研究和遗传研究等,并取得了多项成果。今年科技部批准的973计划重大项目由华中农业大学牵头,袁宗辉教授担任首席科学家,中国农业大学、中国科学院动物研究所等单位参加。科技部基础司、教育部科技司、湖北省科技厅有关领导参加了该项目的启动会议。
  • FLIR A70获得消防部门高度认可,让生物质发电厂避免火灾风险!
    秋高气爽,天气干燥,又到了火灾多发的季节!很多企业工厂耗电量大、车间内人员密集、仓库易燃可燃物多,稍有不慎,极易发生火灾事故。因此,必须加强防火监察,及时消除火灾隐患。今天,小菲就来给大家说一个美国某生物质发电厂有效预防火灾的案例!必要的消防检测,传统方法不可取Biomass One是位于美国俄勒冈州怀特城的生物质发电厂,该公司的业务是将日常运往垃圾填埋场的木材废料转移,并将其转化为碳中和的电力和环境工程物质。为了满足燃料需求,Biomass One会提供安全的木材处理区域,但伐木留下的松散木屑会增加火灾的风险。虽然他们的服务有助于防止森林火灾,但这些木屑一旦到达工厂设施范围内,仍然有燃烧的风险。正是这种担忧促使Biomass One重新考虑其火灾管理策略。工厂现场消防管理需要高度主动的解决方案,因为火灾威胁意味着设施必须时刻保持警惕,随时准备扑灭紧急情况。在炎热的天气里,成堆的木屑会升温并可能最终燃烧,破坏燃料库,造成代价高昂的损失,使工人处于危险之中,因此最好能规避这些风险。最初,Biomass One依靠手动常规检查,但这些检查耗时且效率低下。雇用和维持消防值班人员并不容易,因为工作单调乏味且必须有人长时间站岗,在整个轮班期间需要定期在一堆木屑周围走动。即使Biomass One有工作人员来做这项工作,偶尔的人为错误也无法避免。7*24实时监控,及时警报避免事故Biomass One最终选择红外热成像解决方案,为他们的木屑检查员配备手持式热像仪来检查异常热点。虽然已明显提高准确率和效率,但它仍然存在工作人员长时间手动监控的问题。为了获得更自动化的解决方案,该公司求助于MoviTherm及其 iEFD系统。Movitherm是专为客户提供各种检测、状态监测和早期火灾探测的红外热成像系统的公司。他们的早期火灾探测(iEFD)系统提供了Biomass One正在寻找的全自动红外监测。MoviTherm的iEFD系统使用FLIR固定式红外热像仪,可轻松集成到整个监控系统中,让用户只在控制室就能实时监测可燃目标,而无需在现场进行劳动密集型的人工检查。安装在高处的热像仪和高压水枪,用于监控生物质燃料堆MoviTherm在Biomass One设施的重要地点安装了一系列FLIR红外热像仪,包括高压水枪的正上方,以便在发生火灾时立即做出反应。当热像仪检测到热点时,控制室会收到警报,并将通知发送给相应的人员。然后,火灾监控员复检热像仪的检测结果并采取纠正措施。从发出警报到启动高压水枪,可迅速完成,避免了严重事故的发生。首选FLIR A70,性能优越性价比高MoviTherm整体火灾监测解决方案的灵魂是FLIR A70智能传感器热像仪,它提供的一些关键功能,使MoviTherm的解决方案成为可能。FLIR A70拥有高达640×480分辨率,可提供总计307,200像素的温度读数,以捕获每个目标区域,这样在火灾探测的过程中,你就能对监测目标了解地更清晰。FLIR A70红外热像仪还兼容长焦和广角镜头,狭小的室内空间和远距离室外监测都适用。FLIR A70红外热像仪还具有智能检测功能和分析功能,可减轻后端所需的处理量。A70还提供边缘分析功能,因此无需现场计算机或专用服务器网络。该热像仪的智能功能还使MoviTherm能够在单个视图中突出显示多个目标区域。其机身小巧方便集成,是一款灵活可配置的解决方案,能满足众多行业客户的独特自动化需求。在投资 iEFD 解决方案之前,Biomass One 要求当地消防部门对该系统进行评估。在查看了 MoviTherm 提供的所有功能后,消防部门对其检测和防火能力给予了高度认可,这是因为消防部门也有使用红外热像仪进行应急响应的经验。消防部门的这种认可最终促成了Biomass One购入。自从安装了iEFD系统,Biomass One再也没有了火灾风险。FLIR A70固定安装式红外热像仪可专门用于状态监测和早期火灾探测非常适合想要内部智能分析和报警能力的用户它能帮助您保护公司资产尽可能降低维护成本
  • FLIR A70获消防部门高度认可:助力生物质发电厂避免火灾风险
    必要的消防检测,传统方法不可取Biomass One是位于美国俄勒冈州怀特城的生物质发电厂,该公司的业务是将日常运往垃圾填埋场的木材废料转移,并将其转化为碳中和的电力和环境工程物质。为了满足燃料需求,Biomass One会提供安全的木材处理区域,但伐木留下的松散木屑会增加火灾的风险。虽然他们的服务有助于防止森林火灾,但这些木屑一旦到达工厂设施范围内,仍然有燃烧的风险。正是这种担忧促使Biomass One重新考虑其火灾管理策略。工厂现场消防管理需要高度主动的解决方案,因为火灾威胁意味着设施必须时刻保持警惕,随时准备扑灭紧急情况。在炎热的天气里,成堆的木屑会升温并可能最终燃烧,破坏燃料库,造成代价高昂的损失,使工人处于危险之中,因此最好能规避这些风险。最初,Biomass One依靠手动常规检查,但这些检查耗时且效率低下。雇用和维持消防值班人员并不容易,因为工作单调乏味且必须有人长时间站岗,在整个轮班期间需要定期在一堆木屑周围走动。即使Biomass One有工作人员来做这项工作,偶尔的人为错误也无法避免。7*24实时监控,及时警报避免事故Biomass One最终选择红外热成像解决方案,为他们的木屑检查员配备手持式热像仪来检查异常热点。虽然已明显提高准确率和效率,但它仍然存在工作人员长时间手动监控的问题。为了获得更自动化的解决方案,该公司求助于MoviTherm及其 iEFD系统。Movitherm是专为客户提供各种检测、状态监测和早期火灾探测的红外热成像系统的公司。他们的早期火灾探测(iEFD)系统提供了Biomass One正在寻找的全自动红外监测。MoviTherm的iEFD系统使用FLIR固定式红外热像仪,可轻松集成到整个监控系统中,让用户只在控制室就能实时监测可燃目标,而无需在现场进行劳动密集型的人工检查。安装在高处的热像仪和高压水枪,用于监控生物质燃料堆MoviTherm在Biomass One设施的重要地点安装了一系列FLIR红外热像仪,包括高压水枪的正上方,以便在发生火灾时立即做出反应。当热像仪检测到热点时,控制室会收到警报,并将通知发送给相应的人员。然后,火灾监控员复检热像仪的检测结果并采取纠正措施。从发出警报到启动高压水枪,可迅速完成,避免了严重事故的发生。首选FLIR A70,性能优越性价比高MoviTherm整体火灾监测解决方案的灵魂是FLIR A70智能传感器热像仪 ,它提供的一些关键功能,使MoviTherm的解决方案成为可能。FLIR A70拥有高达640×480分辨率,可提供总计307,200像素的温度读数,以捕获每个目标区域,这样在火灾探测的过程中,你就能对监测目标了解地更清晰。FLIR A70红外热像仪还兼容长焦和广角镜头,狭小的室内空间和远距离室外监测都适用。FLIR A70红外热像仪还具有智能检测功能和分析功能,可减轻后端所需的处理量。A70还提供边缘分析功能,因此无需现场计算机或专用服务器网络。该热像仪的智能功能还使MoviTherm能够在单个视图中突出显示多个目标区域。其机身小巧方便集成,是一款灵活可配置的解决方案,能满足众多行业客户的独特自动化需求。在投资 iEFD 解决方案之前,Biomass One 要求当地消防部门对该系统进行评估。在查看了 MoviTherm 提供的所有功能后,消防部门对其检测和防火能力给予了高度认可,这是因为消防部门也有使用红外热像仪进行应急响应的经验。消防部门的这种认可最终促成了Biomass One购入。自从安装了iEFD系统,Biomass One再也没有了火灾风险。
  • 仪器百科|拍打式均质器工作原理与应用分析
    拍打式均质器是一种广泛应用于生物医学和食品科学领域的实验设备,其主要功能是通过物理手段将样本与溶剂混合均匀,以便于后续分析和检测。本文将详细介绍拍打式均质器的工作原理及其应用领域。更多拍打式均质器产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C560253.html工作原理拍打式均质器的工作原理是将原始样本与液体或溶剂一起放入专用的均质袋中,然后通过仪器内部的锤击板反复敲击均质袋。具体过程如下:样本准备:将需要处理的样本(例如脑、肾、肝、脾等组织)切成约10×10毫米的小块,以便于均质处理。样本放置:将切好的样本与一定量的液体或溶剂一起放入均质袋中,确保密封良好。锤击处理:启动均质器后,内部的锤击板会反复对均质袋进行敲击。这个过程中,锤击板会产生一定的压力,并引起样本和溶剂的振荡。加速混合:在锤击和振荡的作用下,样本与溶剂快速混合,使得微生物或其他成分在溶液中均匀分布,达到理想的均质效果。通过这种物理手段,拍打式均质器可以有效避免样本污染,同时确保样本中的微生物或化学成分在溶液中均匀分布,为后续的分析和检测提供了可靠的基础。应用领域拍打式均质器在多个领域具有重要应用,尤其在生物医学和食品科学中表现尤为突出。生物医学研究:拍打式均质器广泛用于处理脑、肾、肝、脾等组织样本。通过均质器的处理,可以获得均一的样本悬液,便于后续的显微镜观察、培养、基因检测等实验操作。食品科学:在食品安全检测中,拍打式均质器常用于处理食品样本,如肉类、蔬菜、水果等。通过均质处理,可以有效释放样本中的微生物、病毒或其他有害物质,便于后续的微生物检测和安全评价。分子生物学:在分子生物学研究中,拍打式均质器用于样本制备,如DNA、RNA和蛋白质的提取。通过均质处理,可以确保样本的均匀性和完整性,为分子生物学实验提供高质量的样本。总之,拍打式均质器作为一种高效、可靠的样本处理设备,为生物医学、食品科学和环境监测等领域的研究提供了强有力的支持。其独特的工作原理和广泛的应用范围,使其成为实验室中不可缺少的重要工具。
  • 万字讲懂离子色谱仪原理、结构、分类、应用、常见品牌等 | 仪器博物馆
    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
  • 《石英晶体微天平-原理与应用》 一书出版
    由华南理工大学 张广照教授和中国科学技术大学刘光明教授合著的“石英晶体微天平-原理与应用”一书,近日由科学出版社出版。该书从石英晶体微天平的原理入手,深入浅出,详细介绍了使用石英晶体微天平在界面接枝高分子构象行为、高分子表面接枝动力学、聚电解质多层膜、磷脂膜、抗蛋白吸附以及纳米气泡表面清洁技术中的应用。本书在介绍石英晶体微天平基本原理的基础上,重点向读者展示了如何利用石英晶体微天平作为一项表征技术去研究界面上的一些重要科学成果。为了便于回答有关疑问,本书的应用例子均选自作者实验室的研究成果。
  • “等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”通过验收
    12月21日至22日,中国科学院武汉物理与数学研究所承担的中国科学院重大科研装备研制项目——“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”通过了由中科院计划财务局组织的现场测试和验收。来自中科院的管理专家和来自中科院上海光机所、中国计量院、华中科技大学、武汉大学、华中师范大学的专家参加了验收会。与会领导和专家在认真听取了项目负责人王谨研究员所作的仪器研制工作报告、财务报告以及测试专家组所作的测试报告后,对取得的成果表示了充分的肯定,并就下一步如何充分利用该科研装备开展研究工作提出了很好的建议。  “等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”研制项目综合运用了超高真空、磁屏蔽、激光、磁光阱、原子喷泉等多项复杂技术,实施方案具有创新性。经过三年多的不懈努力,课题组逐项攻克各单项技术难题,完成了方案设计、部件加工、单元测试、安装调试等一系列任务。整套仪器自2010年4月28日起在原子频标实验大楼安装调试,2010年12月8日完成全部安装调试任务。经过现场测试,原子喷泉上抛高度为6米,原子干涉条纹对比度为76%,主要技术指标达到项目任务书的要求,标志着喷泉式高精度原子干涉仪在武汉物理与数学所研制成功。该仪器的整体高度为12.6米,设计的原子最大上抛高度为10米,是目前国际上最高的喷泉式原子干涉仪。  验收专家组认为,喷泉式高精度原子干涉仪的研制成功,为基于自由下落微观原子的重力加速度精确测量和等效原理检验实验提供了平台,也为利用原子干涉仪开展精密测量物理实验研究创造了条件。  据悉,在武汉建设大型喷泉式高精度原子干涉仪研究平台的最初设想,是2007年5月在中科院武汉物理与数学所学科发展战略研讨会上由冷原子物理研究组提出的,该设想于2007年10月正式付诸实施,先后得到了中科院科研装备研制项目、中科院武汉物理与数学所前沿部署项目和国家自然科学基金委仪器研制重点项目的资助。  验收会议现场  现场测试  等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉
  • 专家约稿|压电力显微术的基本技术原理与使用注意事项
    原子力显微术(AFM)作为一种表征手段,已成功应用于研究各个领域的表面结构和性质。随着人们对多功能和更高精度的需求,原子力显微技术得到了快速发展。目前,原子力显微镜针对不同的研究对象,搭配特定的应用功能模块可以研究材料的力学、电学以及磁学等特性。其中压电力显微术(PFM)已被广泛应用于研究压电材料中的压电性和铁电性。1. 压电材料与铁电材料压电材料具有压电效应,从宏观角度来看,是机械能与电能的相互转换的实现。当对压电材料施加外力时,内部产生极化现象,表面两侧表现出相反的电荷,此过程将机械能转化为电能,为正压电效应。与之相反,若给压电材料的施加电场,材料会产生膨胀或收缩的形变,此过程将电能转化为机械能,为逆压电效应。铁电材料同时具备铁电性和压电性。铁电性指在一定温度范围内材料会产生自发极化。铁电体晶格中的正负电荷中心不重合,没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向。并非所有的压电材料都具有铁电性,例如压电薄膜 ZnO。压电铁电材料广泛应用于压电制动器、压电传感器系统等各个领域,与我们的生活息息相关,还应用于具有原子分辨率的科学仪器技术,例如在原子力显微镜中扫描的精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能。2. PFM工作原理原子力显微镜是一种表面表征工具,通过检测针尖与样品间不同的相互作用力来研究样品表面的不同结构和性质。针尖由悬臂固定,激光打在悬臂的背面反射到位置敏感光电二极管上,由于针尖样品间作用力发生变化会使悬臂产生相应的形变,激光光束的位置会有所偏移,通过检测光斑的变化可获得样品的表面形貌信息。 图1 压电力显微术工作原理PFM测量中导电针尖与样品表面接触,样品需提前转移到导电衬底上,施加电压时可在针尖在样品间形成垂直电场。为检测样品的压电响应,在两者之间施加AC交流电场,由于逆压电效应,样品会出现周期性的形变。当施加电场与样品的极化方向相同时,样品会产生膨胀,反之,当施加电场与样品的极化方向相反时,样品会收缩。由于样品与针尖接触,悬臂会随着样品表面周期性振荡发生形变,悬臂挠度的变化量与样品电畴的膨胀或收缩量直接相关,被AFM锁相放大器提取,获得样品的压电响应信号。3. PFM的测量模式图2 压电力显微术的三种测量模式PFM目前有三种测量模式,分别为常规的压电力显微术、接触共振压电力显微术和双频共振追踪压电力显微术。常规的压电力显微术在测量过程中针尖的振动频率远小于其自由共振频率,将其称为Off-resonance PFM。这种模式得到的压电信号通常较小,一般需要施加更高的电压,通常薄层材料的矫顽场较小,有可能会改变样品本身的极性,不利于薄层材料压电响应的测量,存在一定的局限性。此时获得的振幅值正比于压电系数,利用针尖的灵敏度可直接将振幅得到的PFM 信号转换为样品的表面位移信息,获得材料的压电系数。接触共振的压电力显微术测量称其为contact-resonance PFM,可以有效放大信号,针尖的振动频率为针尖与样品接触时的接触共振频率,一般是针尖自由共振频率的3-5倍。此时无需施加很高的外场就能得到较强的PFM信号,不会改变样品的极化方向。此时测得 PFM 压电响应信号比常规FPM测量的响应信号幅值放大了 Q 倍(Q为共振峰品质因子),计算压电系数时需考虑放大的倍数。但此技术也存在一定的局限性,针尖的接触共振频率是在某一位置获得的,接触共振频率取决于此位置的局部刚度。在扫描的过程中,针尖与样品之间的接触面积会发生变化,引起接触共振频率的变化,若以单一的接触共振频率为针尖的振动频率会使得信号不稳定,测得的振幅信号在共振频率处放大,其余地方信号较弱,极大的影响压电系数的定量分析,得到与理论值不符的压电系数。与此同时PFM信号易与形貌信号耦合,产生串扰。双频共振追踪压电力显微术(DART-PFM)可以有效避免压电信号与形貌的串扰。在这项技术中,通过两个锁相放大器分别给针尖施加在接触共振峰两侧同一振幅位置的频率,当接触共振频率变化时,振幅会随之变化,锁相放大器中的反馈系统会通过调节激励频率消除振幅的变化,由此获得清晰的形貌和压电信号。此时在量化压电系数时需要额外的校准步骤确定振幅转化为距离单位的值,目前一般是通过三维简谐振动模型去校准修订得到压电材料的压电系数。 4. PFM的表征与应用PFM测量中可获得样品的振幅和相位图。图中相位的对比度反映样品相对于垂直电场的极化方向,振幅信息显示极化的大小以及畴壁的位置。一般来说,材料的压电响应是矢量,具有三维空间分布,可分为平行和垂直于施加外场的两个分量。图3 BFO样品的PFM表征图[1]若样品只存在与电场方向平行的极化响应,PFM所获得的振幅和相位信息可直接反映样品形变的大小和方向,若样品畴极化方向与外加电场相同,相位φ=0;若样品畴极化方向与外加电场相反,则相位φ=180°。此时垂直方向的压电响应常数可直接由获得的振幅与施加的外场计算出来,在共振频率下可以定量测量。值得说明的是,PFM获得的压电响应常数很难与块体材料相比较,因为样品在纳米尺度的性质会与块体材料有显著的不同。若样品具有平行和垂直于电场的压电响应,在施加电场时,样品的形变出现面内和面外两个方向。利用Vector PFM可以同时获得悬臂的垂直和横向位移,可以将得到的信号矢量叠加,获得样品的三维PFM图像。压电力显微术不仅可以成像,还能用于研究铁电材料的电滞回线,并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系,测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场,矫顽场是铁电材料发生畴极化反转时的外加电压。一般的电滞回线的获取需要施加大于±10V的直流偏压,但值得注意的是较高的直流电压会增加针尖与样品间的静电力贡献,静电力信号有可能超过压电响应信号,从而掩盖畴极化反转信号。图4 SS-PFM的工作原理图开关谱学压电力显微术(SS-PFM)可以有效减小静电力的影响,原理如图4所示与普通PFM在测量电滞回线时线性施加DC电压的方式不同,SS-PFM将DC电压以脉冲的形式初步增加或减小,每隔一定的时间开启和关闭DC电压,并且持续施加AC交流电。其中DC用于改变样品的极化,AC交流电用于记录DC电压接通和关闭时的压电信号。图为研究二维异质材料MoS2/WS2压电性能时利用SS-PFM测得的材料特性曲线。 图5 二维异质材料MoS2/WS2的材料特性曲线[2]铁电材料与普通压电材料最大不同是在没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向,因此可利用是否能够写畴来区分铁电材料。知道压电材料的矫顽场之后可以对样品进行局部极化样品进行写畴,畴区可以自定义,正方形、周期阵列型或者更加复杂的图案。最简单的写畴是先选择一10×10μm正方形区域,其中6×6μm区域施加正偏压,4×4μ区域施加负偏压,获得回字形写畴区域,在相位图中可以清晰的看到所写畴区。图6 Si掺杂HfO2样品的回字形写畴区域[3]5. 注意事项在PFM测量中首先要保证在样品处于电场之中,在样品的前期准备时需将样品转移至导电衬底,并确定针尖和放置样品的底座可以施加电信号,此时才能保证施加电压时在针尖在样品间具有垂直电场。在PFM测量中静电效应的影响也不容忽略,导电针尖电压的电荷注入可诱导静电效应并影响材料的压电响应,导致PFM振幅和相位信息与特性曲线失真。尽管静电效应在 PFM 测试中无可避免,但可以使用弹簧常数较大的探针或者施加直流偏压来尽量减小其中的静电影响。此外针尖的磨损也会极大的影响PFM测量。由于针尖与样品间相互接触,加载力不宜过高,过高会损坏样品表面,保持恒定适中的加载力。此外使用较软的针尖在扫描过程中可以保护针尖不受磨损,并且保护样品。PFM测量中常用的针尖为PtSi涂层的导电针尖,以获得较稳定的PFM信号。参考文献[1] HERMES I M, STOMP R. Stabilizing the piezoresponse for accurate and crosstalk-free ferroelectric domain characterization via dual frequency resonance tracking, F, 2020 [C].[2] LV JIN W. Ferroelectricity in untwisted heterobilayers of transition metal dichalcogenides [J]. Science (New York, NY), 2022, 376: 973-8.[3] MARTIN D, MüLLER J, SCHENK T, et al. Ferroelectricity in Si-doped HfO2 revealed: a binary lead-free ferroelectric [J]. Adv Mater, 2014, 26(48): 8198-202.作者简介米烁:中国人民大学物理学系在读博士研究生,专业为凝聚态物理,主要研究方向为低维功能材料的原子力探针显微学研究。程志海:中国人民大学物理学系教授,博士生导师。2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室,获凝聚态物理博士学位。2011年-2017年,在国家纳米科学中心纳米标准与检测重点实验室,任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”和首届“卓越青年科学家”、卢嘉锡青年人才奖等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微技术及其在低维量子材料与表界面物理等领域的应用基础研究。
  • 中国血液安全保障体系上升到一个全新的高度
    世界各地历来都对血液安全问题十分关注,中国也不例外。多年来中国都明令禁止捐献的血液用于商业目的,并且中国政府已经建立起系统的保障体系,以不断提高血液质量,涵盖血液捐献、血液采集、血液运输、血液筛查直至终端医院输血。 中国输血协会与Tecan公司的长期合作关系始于1990年初。当年中国第一台自动化液体处理工作站落户云南省昆明血液中心,自那以后双方的专业人士就开始了紧密的合作,力求稳步提高双方能力及血液筛查质量管理水平。 Tecan公司不仅将先进的仪器设备及实验室自动化解决方案提供给输血协会,更加致力于与中国各大血液中心及血站实验室分享质量控制与质量保证的经验与专业知识。早在2007年Tecan集团高级副总裁兼质量管理与法规事务总监Gü nter Weisshaar先生就曾应邀参加了云南省内16个血液中心和血站联合举办的年度研讨会,并在会上介绍了如何建立起符合国际标准的质量管理体系。自此,Gü nter Weisshaar先生每年都参加云南省输血年会并在会上发表精彩演讲。2011年,Gü nter Weisshaar先生再次受邀,其发言引入企业风险管理概念,并阐述了风险管理对血液安全保障的影响,该理念将当地血液筛查质量保障措施的水平提升到一个新的高度。做好企业风险管理体系能够保证各大血液中心与血站有能力应对意外灾难可能引起的采血供血能力的瓦解。Gü nter 先生通过总结Tecan对企业风险管理的实践经验,系统地介绍了风险管理体系的框架、方法与相关文件,其主要目的就在于帮助与会代表们学会分析可能存在的风险,并找出识别风险、评价风险与降低风险的方法。 Gü nter Weisshaar先生的演讲引起了与会代表们的热烈讨论,对大多数参会者来说,这并不是他们第一次听到风险管理的概念,但多数人确信这是第一次如此系统、全面地学习风险管理,并从中得到启发。不少参会代表明确表达了建立风险管理体系的意愿,并希望能够得到Tecan公司的建议与帮助。昆明血液中心杨通汉主任对此评价道:&ldquo 我们的标准操作程序和质量控制体系已经趋于成熟,是时候将提高血液质量的关注点转向风险管理。此次Tecan公司的报告十分及时,让我们受益匪浅。我们决心持续提升业务能力,并计划于2012年初期在昆明血液中心启动风险管理体系建立项目。我们真诚期待Tecan公司在该项目上给予我们帮助和引导,对此表示由衷的感谢!&rdquo 关于帝肯: 瑞士帝肯www.tecan.com是全球领先的生命科学与生物制药、法医和临床诊断领域自动化及解决方案供应商。公司成立于1980年,总部设在瑞士Mä nnedorf,分别在瑞士、北美和奥地利设有自己的研发和生产基地,目前公司主要经营的产品有三大类:全自动化液体处理平台( Liquid Handling&Robotics )、多功能酶标仪(Multimode Reader)和OEM组件;销售服务网络遍布世界52个国家,客户覆盖制药企业、生物技术公司、科研院所、法医、医院、血站系统和疾病控制中心(CDC)等。其液体处理技术已拥有行业经验30年,在全球处于领先地位,备受世界领先生命科学实验室的青睐。 帝肯(上海)贸易有限公司是瑞士帝肯集团公司亚太区总部,2008年4月成立于上海浦东。帝肯(上海)目前拥有一支专业的售前和售后服务团队,在科研、医院、血站和CDC领域构建了良好的经销网络,并以&ldquo 力求比客户期望做得更好&rdquo 的服务理念,给广大终端用户提供专业的服务。 欲知更多详情,请联系帝肯上海市场部:Libby ZhuTel: 021 2206 3206 / 010 8511 7823Fax: 021 2206 5260 / 010 8511 8461helpdesk-cn@tecan.com www.tecan.com
  • 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。
  • 环保部部长李干杰高度肯定廊坊市文安县大气污染网格化监测成果
    11月21日,环境保护部在河北省廊坊市召开京津冀及周边地区“散乱污”企业整治暨秋冬季大气污染综合治理攻坚阶段总结现场会,环境保护部部长李干杰出席会议并讲话。会议首先播放了廊坊市治理“散乱污”专题片,廊坊市作为治理大气污染的优秀典型进行了经验分享。作为2+26通道中的重要城市,廊坊市肩负着极为艰巨的任务。然而廊坊市在工作中却总结出了一套方法,尤其在“散乱污”企业的综合整治方面,颇有心得,成为京津冀及周边城市中的典范。与此同时,廊坊市文安县建设的大气污染网格化精准监测项目成为本次调研中的亮点,为了实现“科学治霾、精准治霾、协同治霾”的目标,2017年初,文安县运用物联网、大数据的科技手段,在全县28个乡级单位全部安装了由泛测(北京)环境科技有限公司研发制造的微型空气质量监测设备,形成一张覆盖全县的监测网络,实时监测6项主要污染物。泛测环境的大气污染网格化监测设备发挥了三大作用: 实时监控。通过各乡镇空气质量监测点实时传输的数据,能及时全面掌握县域空气质量变化状况。 及时锁源。当发现某个监测点数据异常时,可及时锁定污染源的所在区域,立即启动无人机到场巡查,包括查看区域内每个企业生产状况,有效发挥了精准查找污染源具体点位的作用。 精准考核。各监测点的年终数据排名,为年终对乡镇大气污染防治工作考核提供了客观、准确的依据。 除此之外,泛测环境国内顶尖的专家团队是文安县大气污染防治的坚强后盾。对于“散乱污”企业的监察,多少个不眠不休的日日夜夜,泛测专家们给予技术把控。对污染的趋势进行研判,对可能存在的问题进行预警且制定应对措施,泛测专家团队,是环境执法部门的技术保障和有力依靠。 精准的设备、专业的团队打造了文安县大气污染网格化监测这一优质项目,文安县大气污染网格化监测项目的建设,切实增强了各乡镇大气污染防治工作的紧迫感和责任感,增强了工作的压力和动力,促进了全县空气质量的好转,并且成效显著。6、7、8、9月份,文安县空气质量均排在全省前列。1-9月份,空气综合指数下降率在全省排名第四。当天,李干杰部长特地对文安县大气污染网格化监测项目建设情况进行调研,并给予高度认可。李干杰部长同时对文安县通过整治“散乱污”,实现社会效益、经济效益和环境效益的多赢表示充分肯定,希望文安县的做法和经验可以认真总结并且推广开来。希望文安能再接再厉,巩固成果,努力实现经济社会发展和生态环境保护协同共进,为人民群众创造良好生产生活环境。
  • TA仪器2018年度巨献——流变学原理与前沿应用大师课程
    本次为期两天的流变大师课程旨在为化学家,石油工程师,生物医学研究者,药剂师以及材料工程师介绍流变基础理论知识,操作原理及在实际问题中的应用。课程将涵盖流变现象里的分子及微观结构基础包括聚合物,悬浮体,表面活性剂及生物高聚物网络。我们很荣幸地邀请到了大师中的大师-世界流变学权威、界面流变创始人gerald g. fuller院士、全球权威期刊polymer engineering and science编委、以及美国工程院院士christopher macosko教授亲自来到中国开授此次大师课程。同时,两位杰出的青年流变学家也将参与大师课程的部分授课内容。在此次大师课程中,两位世界级顶尖流变学家将从梳理基于聚合物、胶体、自组装表面活性剂、生物大分子凝胶等流变现象入手,使得参加课程者通过学习典型实际案例掌握流变学基本原理、定量表征技术、实验数据提炼和分析方法。 大师课程授课时间与地点:时间: 2018年4月9日-10日地点:上海市新园华美达广场酒店b楼3层兴园厅(上海市漕宝路509号b楼3层) 日程安排2018年4月9日(周一) 8:00学员登记8:30流变学介绍:主要现象,材料性能christopher macosko 院士9:30线性黏弹性amy shen 教授茶歇11:00线性黏弹性微观结构基础gerald g fuller 院士午餐13:00线性黏弹性课堂实践乔秀颖 博士13:30般粘性流体christopher macosko 院士14:30剪切流变仪christopher macosko 院士课间休息16:00剪切变稀,剪切增稠的微观结构基础gerald g fuller 院士17:00休会 2018年4月10日(周二)8:30非线性黏弹性christopher macosko 院士9:30拉伸流变仪gerald g fuller 院士茶歇11:00非线性现象的微观结构基础gerald g fuller 院士午餐及教员答疑13:00应力,絮凝悬浮体christopher macosko 院士14:00界面流变学gerald g fuller 院士课间休息15:30凝胶及实例分析christopher macosko 院士gerald g fuller 院士16:30微流变测量amy shen 教授17:30课程结束 授课专家(排名不分先后) gerald fuller, 斯坦福大学化学工程系fletcher jones教授。研究集中于光学流变学,拉伸流变学及界面流变学三方面。研究旨在应用于广泛的软物质材料如聚合物溶液和熔体,液晶,悬浮体及表面活性剂等。最近的应用与生物材料有关。fuller教授曾获得流变学会宾汉奖章,并且是国家工程学院的院士。christopher w. macosko, 明尼苏达大学化学工程与材料科学系教授,国家工程学院院士。组织教学并著有广为使用的流变学教材。曾协助一些商用流变仪及大量测试方法的开发。他的团队目前致力于聚合物共混物,聚合物纳米复合材料及反应体系的流变学研究。曾获aiche及spe的奖项及流变学会宾汉奖章。 amy shen,日本冲绳科学技术研究所微流体/生物流体/纳流体部门教授,2014 年就职于日本之前曾于华盛顿大学担任机械工程系教员。shen教授的研究主要聚焦于复杂流体的微流体,粘弹性及小尺度惯性弹性的不稳定性,这些研究在纳米技术及生物技术方面得到应用。amy shen最近还被流变学学会选为学术委员。2003年荣获ralph e. powe junior faculty enhancement award奖项,2007年获得国家自然科学基金奖,2013获得富布莱特学者奖。 乔秀颖, 上海交通大学材料科学与工程学院副研究员,中国科学院长春应用化学研究所博士,曾于斯坦福大学,美国阿克伦大学,德国马克斯普朗克胶体与界面研究所进行博士后及国际合作研究项目。目前的研究方向包括智能及功能性高分子复合材料及纳米复合材料,聚合物融体流变学,悬浮体及表面活性剂。曾获得洪堡经验研究学者成员奖,并发表了70多篇文章及10多篇授权专利。 大师课程参加对象及相关费用1. 免费开放给拥有ta流变仪的高校及研究院所学生,研究生及以上学历(每个实验室2人免费名额)2. 企业界听众,酌收800元/2天华美达酒店自助午餐及茶歇费用。3. 课程人数:由于课程内容需要,仅限100名参会者。席位有限, 先到先得!
  • 食客曝山东龙大美食生产的火腿夹有鼠尾?检测结果:异物高度疑似为动物血管
    “龙大火腿吃出‘老鼠尾巴’状异物”事件检测结果披露。昨日(3月3日),南都记者从山东龙大美食股份有限公司发布的情况说明获悉,依据权威机构检测结果,排除涉事火腿“异物”为老鼠尾巴,高度疑似为动物血管。网友发布的图片。南都此前报道,近日,山东一网友发布视频称,其所购买的龙大肉食生产的火腿中“好像出现老鼠尾巴”,引发关注。早前报道知名品牌吃出“老鼠尾巴”?网友称“吐了一晚上”3月1日,山东莱阳市市场监督管理局工作人员告诉南都记者,异物已被送检,目前暂未有具体结果。3月3日,山东龙大美食股份有限公司就此事发布情况说明称,2月29日当天,公司派专人赶赴青岛,配合市场监管部门与消费者取得当面联系,共同对涉事火腿进行确认、封存,由市场监管部门送往权威机构进行检验鉴定。经山东省动物疫病预防与控制中心、济南市农产品质量安全中心专家对涉事火腿中“异物”外观鉴定,“异物”为无骨骼结构的中空管状,管腔外径约2.5mm、内径约1mm。鉴定意见为,不属于动物尾巴,高度疑似为动物血管。经山东省食品药品检验研究院对涉事火腿“异物”进行鼠源性、鸡源性、猪源性成分鉴定,检测结果为,未检出鼠成分,检出鸡成分、检出猪源性成分。依据权威机构检测结果,排除涉事火腿“异物”为老鼠尾巴。
  • 高度不到1.8米|日本电子发布紧凑、易用120kV透射电镜JEM-120i
    仪器信息网讯 5月30日,日本电子总裁兼CEO: Izumi Oi宣布:日本电子以“紧凑的”,“易于使用的”和“可扩展的”为理念的新型电子显微镜 JEM-120i 上市,并于当天开始销售。发布背景电子显微镜广泛应用于生物技术、纳米技术、高分子和先进材料等各个领域。 随着应用的扩展,用途也在扩大,这就需要一种易于使用的仪器来进行研究和测试。为了满足这样的需求,不论初学者还是熟练者,从操作到维护都能简单使用的新一代显微镜 JEM-120i 诞生了。主要特点“紧凑的”采用了焕然一新的外观和紧凑的设计。仪器占地面积减少50%以上,占用空间不到传统机型的三分之一,能够有效利用空间。且仪器高度不足1800mm,适合任何实验室安装。由于JEM-120i的尺寸大幅下降,灯丝更换位置和试样支架的位置比以往低。而且,通过开发盒式灯丝单元,任何人都可以简单且安全地更换灯丝。另外,安装在仪器正面的LED灯,颜色会根据TEM的状态而变化,所以即使在远离仪器的地方也能掌握运行状态。“易于使用的”增强的TEM控制系统和全自动光阑消除了切换放大模式和选择孔径的需要。JEM-120i 提供从低到高倍率的无缝观测。从装样品到完成观察只需要4步。放入样品杆后,点击开始按钮自动进行升压、启动电子束等观察准备操作。同时捕获广域图像,点击目标区域即可完成样品台移动。标准的“管家模式”协助数据采集。即使是初学者也可以很容易地获取数据。“可扩展的”除了标准的多功能相机外,还可以选择更高像素底插相机。无论仪器配置如何,都可以应用STEM、EDS和冷冻观测功能等附件。仪器可以随时扩展,以满足需求。PyJEM功能结合高端机型,可以生成用于自动化的算法。自动化可以提高仪器的利用率和数据输出效率。产品规格分辨率0.2 nm (HC), 0.14 nm (HR)加速电压20-120KV倍率50-1,200,000 (HC), 50-1,500,000 (HR)标准照相机自产CMOS相机(NeoView)4M像素,30帧/s寻找/调整/记录视野可选相机自产CMOS相机(SightSKY)19M像素,58帧/s也可以安装其他公司制造的照相机产品尺寸宽度840mm/进深1734mm/高1782mm注:HC:高对比度配置;HR:高分辨率配置
  • 新手捋清qPCR原理并不难~
    什么是实时荧光定量PCR(qPCR)?在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过Cq值和标准曲线对起始模板进行定量分析的方法。一.使DNA产物发出荧光的常用标记方法① 非特异性荧光染料—SYBR Green荧光染料也称DNA结合染料,SYBR Green 是一种结合于所有DNA双螺旋小沟区域的具有绿色激发波长的染料。游离的SYBR Green几乎没有荧光信号,但结合双链DNA后,其荧光信号可呈数百倍的增加。随PCR产物的增加,PCR产物与染料的结合量也增大,其荧光信号强度代表双链DNA分子的数量。▲ 图1. SYBR Green染料法发光原理② 特异性荧光探针—TaqMan探针qPCR中最常用的荧光探针为TaqMan探针,其基本原理是依据目的基因设计合成一个能够与之特异性杂交的探针,该探针的5' 端标记荧光基团,3' 端标记淬灭基团。完整的探针,两个基团的空间距离很近,淬灭基团的靠近会通过空间上的荧光共振能力转移(FRET)而显著降低由荧光基团发射的荧光。PCR扩增时,探针一般先于引物结合到目的基因序列上,结合位点位于其中一个引物结合位点的下游。随着引物的延伸通过Taq DNA聚合酶的5' 外切酶活性,探针发生水解,荧光基团和淬灭基团进行分离,从而增强了荧光基团的信号。每经过一个PCR循环,就会有更多的荧光基因从探针上脱离,荧光强度会随着PCR产物的增加而增加。因此,根据PCR反应体系中的荧光强度即可得出初始DNA模板的数量。▲ 图2. TaqMan探针法发光原理二.荧光定量PCR系统如何记录荧光信号所有的实时荧光定量PCR系统都有三个共同的组成部分:温控系统,光源系统和检测系统。温控系统用于PCR扩增,执行高温变性,低温退火和中温延伸的步骤;光源系统用于激发荧光染料或荧光基团,使其发出信号;检测系统采集荧光信号。温控系统每完成一个循环,光源和检测系统则先后进行激发和采集,从而实时记录每一个循环荧光信号的变化。随着PCR反应的进行,产物逐渐积累,荧光信号逐渐增强。▲ 图3. 实时荧光定量PCR系统检测原理那么Azure Cielo™ 实时荧光定量PCR系统,采用了高能LED作为光源系统,可保证光源强度高,光源一致性好;高品质的帕尔贴温度模块作为温控系统,升降温速率快,可设置12列跨度30°C的温度梯度;卓越的CMOS拍照+光纤信号传输作为检测系统,CMOS检测灵敏度高,光纤传输速度快,无光损失和噪音干扰,无需ROX校准。Azure Cielo™ 实时荧光定量PCR系统的高配置保证为您的科学研究提供高精准度、高灵敏度和高可靠性的实验结果。▲ 图4. Azure Cielo™ 实时荧光定量PCR系统三.如何根据荧光信号得出初始模板量实时荧光定量PCR系统所监测到的所有循环的荧光信号可以绘制成一条曲线,即为荧光扩增曲线。扩增曲线一般分为基线期、指数期、线性期和平台期。指数期内,每个循环PCR产物量大约增加1倍(假定100%反应效率),该阶段的扩增反应具有高度特异性和精确度,所以重复性好。▲ 图5. 扩增曲线qPCR软件会在指数期划定一个阈值线,阈值线对应一个荧光强度值,即阈值。在qPCR过程中,各扩增产物的荧光信号达到设定的阈值时,所经过的扩增循环数即是Cq值。Cq值与初始模板量的对数成线性关系。样本初始模板量越多,荧光信号达到阈值所经历的循环数越少,即Cq值越小。▲ 图6. Cq值与初始模板量的关系
  • 高压漏电起痕试验机的测试原理是什么?
    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》
  • 【综述】红外热像仪工作原理及电子器件分析
    疫情期间使得红外热像仪的市场大大增加,在商场、机场、火车站等人流密集的地方随处可见,无需接触即可准确测量人体温度。那么红外热像仪是怎样工作的呢?本文对有关知识做简要介绍,以飨读者。红外热像仪,是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的红外光转变为可见的热图像,热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。使用红外热像仪,安全——可测量移动中或位于高处的高温表面;高效——快速扫描较大的表面或发现温差,高效发现潜在问题或故障;高回报——执行一个预测性维护程序可以显著降低维护和生产成本。但在疫情爆发之前,红外热像仪在工业测温场景使用得更广泛,需求也更稳定。在汽车研究发展领域——射出成型、引擎活塞、模温控制、刹车盘、电子电路设计、烤漆;在电机、电子业——电子零组件温度测试、印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、笔记本电脑散热测试;在安防领域的隐蔽探测,目标物特征分析;在电气自动化领域,各种电气装置的接头松动或接触不良、不平衡负荷、过载、过热等隐患,变压器中有接头松动套管过热、接触不良(抽头变换器)、过载、三相负载不平衡、冷却管堵塞不畅等,都可以被红外热像仪及时发现,避免进一步损失。对于电动机、发电机:可以发现轴承温度过高,不平衡负载,绕组短路或开路,碳刷、滑环和集流环发热,过载过热,冷却管路堵塞。红外热像仪通过探测目标物体的红外辐射,然后经过光电转换、电信号处理及数字图像处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像。分为以下步骤:第一步:利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号,该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱。第二步:利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理,从而清晰地采集到目标物体温度分布情况。第三步:通过图像处理软件处理放大后的电信号,得到电子视频信号,电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来,得到可见图像。在不同的应用领域,对于红外热像仪的选择有不同的要求,主要考虑因素有热灵敏度——热像仪可分辨出的最小温差(噪音等效温差)、测量精度。反应到电路上,最应注意的既是第二步电信号的放大和采样。实际上,从信号处理,到数据通信,到温度控制反馈,都有较大的精度影响因素。红外热像仪的电路框图如图所示,基本工作步骤为:FPA探测器——信号放大——信号优化——信号ADC采样——SOC/FPGA整形与预处理——信号图形及数据显示,其间伴随TEC(热电制冷器)对探测器焦平面温度的反馈控制。热像仪中需要采集的信号为面阵红外光电信号,来源于红外探测器,通过将红外光学系统采集的红外信号FPA转换为微弱电信号输出,选择OP AMP时需要注意与FPA供电类型匹配及小信号放大。根据红外热像仪的使用场合,去选择适合的运放,达到最优的放大效果和损耗最小的放大信号。运放的多项直流指标都会直接影响到总的误差值。比如,VOS、MRR、PSRR、增益误差、检测电阻容差,输入静态电流,噪声等等。需要根据实际应用的特点,择取主要误差项目评估和优化。比如 CMRR 误差可以通过减小 Bus 电压纹波优化。PSRR 误差,可以通过选用 LDO 给 OPA 供电优化。提供一个好的电源,LDO 的低噪声和纹波更利于设计,选用供电LDO。在图三中的光电信号放大处,使用了TPH250X系列的OP AMP,特点是高带宽、高转换速率、低功耗和低宽带噪声,这使得该系列运放在具有相似电源电流的轨对轨 输入/输出运放中独树一帜,是低电源电压高速信号放大的理想选择。高带宽保证了原始信号完整性,高转换速率保证了整机运算的第一步速度,低宽带噪声保证了FPGA/SOC处理的原始信号的真实性。对于制冷型红外探测器,热电制冷器必不可少,它保障了FPA探测器的焦平面工作温度温度的稳定和灵敏,对于制冷补偿的范围精度要求较高。用电压值表示外界设定的FPA工作温度,输入高精度误差运放,得出差值电压,经过放大器运算后,对FPA进行补偿,从而使FPA温度稳定。在该系统中,AD转换芯片的性能决定了FPA的相位补偿量,决定了后端红外成像的质量。根据放大后输出信号的电压范围和噪声等效温差及响应率,可以计算AD转换芯片的分辨率,此处使用了16 bit高分辨率的单通道低功耗DAC,电源电压范围为2.7V至5.5V。5v时功耗为0.45 mW,断电时功耗为1 μW。使用通用3线串行接口,操作在时钟率高达30mhz,兼容标准SPI®、QSPI™和DSP接口标准。同时满足了动态范围宽、速度快、功耗低的要求。对于一般的工业红外热像仪的补偿来说,TPC116S1已经足够。此外,对于整体的供电而言,FPGA/SOC的分级供电,电源管理芯片的选择要适当。对于运放和ADC的供电,为减小误差,需要低噪声的LDO,以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波。LDO输出电压小于输入电压,稳定性好,负载响应快,输出纹波小。具有最低的成本,最低的噪声和最低的静态电流,外围器件也很少,通常只有一两个旁路电容。而在总体的供电转换中,使用了DCDC——TPP2020,它的宽范围,保证了电源设计的简洁。内置省电模式,轻载时高效,具有内部软启动,热关断功能。DC-DC一般包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构,具有高效率、宽范围、高输出电流、低静态电流等特点,随着集成度的提高,许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容,但是输出纹波大,开关噪声较大、成本相对较高,故在电源设计中,用量少且尽量避开灵敏原件,以避免对灵敏原件的干扰。红外热像仪既可以走入民用,成为各个家庭的健康小帮手,也可以是精密工业电子的好伙伴。面对不同的市场,组成它的电子元器件也有不同的选择。而不变的是,精密的设计对于真实的反映,特别是模拟器件。
  • PCR原理、PCR扩增影响因素及预防解决方案
    PCR简介聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)是利用一段DNA为模板,在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下,将该段DNA扩增至足够数量,以便进行结构和功能分析的一种反应。PCR扩增原理核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键,或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解,使DNA/RNA链发生断裂。▲ 图一:PCR原理反应示意图▲ 图二:PCR反应过程中温度变化图实时荧光定量PCR原理通过荧光染料或荧光标记的特异性探针,对PCR产物进行标记跟踪,实时监控反应过程,结合相应软件可以对结果进行分析,通过标准曲线对未知模板进行定量分析,计算待测样本的初始模板浓度。▶ 初始DNA浓度越高,荧光达到某一值(阈值)时所需要的循环数越少(Cq值)。▶ Log浓度与循环数成线性关系,根据样品扩增到阈值的循环数与已知起始拷贝数的标准品作出的标准曲线对比就可以计算出该样品的起始拷贝数。影响PCR扩增的因素▶ 模板间的交叉污染。▶ PCR试剂的污染。▶ PCR产物的污染。防止污染的预防操作❶ 永远要设置NTC(No Template Control)对照,一个不含有模板DNA但含有PCR体系中所有其他成分的对照。如果不能在污染的第一时间发现,会导致后续一系列的数据无法使用。❷ 准备PCR体系的移液器要专用,千万不能用吸取过PCR产物的移液器去准备PCR体系。❸ 打开离心管前先离心,开管动作要轻,以防管内液体溅出。❹ 最好在加完其他反应成分再加入模板。❺ 实验结束后及时清理台面。出现污染后的解决办法❶ 更换试剂:更换新的试剂和水,用确保无污染的移液器分装备用。❷ 清洁所有可能的污染源:实验台面,离心机,门把手等。❸ 实验过程更加小心,采用前面提到的各种防止污染的方法。CieloTM实时荧光定量PCR系统Harness of the power of qPCR☑ 数据可靠性:连续1000次实验后,结果高度一致。☑ 应用灵活性:提供多种qPCR应用分析。☑ 流程智能化:中英文用户界面,触控操作,可多机联用。☑ 在线便捷性:主机可独立运行qPCR程序,数据可USB、Wi-Fi等网络传输。
  • 太原理工大学化学工程与技术学科-岛津合作实验室正式挂牌成立
    2021年6月11日上午,太原理工大学化学工程与技术学科-岛津合作实验室签约挂牌仪式在太原理工大学省部共建煤基清洁高效利用国家重点实验室顺利召开。 太原理工大学是“211工程”重点建设大学,入选国家“双一流”重点建设高校。化学工程与技术学科早在2002年即入选国家重点学科。 太原理工大学省部共建煤基清洁高效利用国家重点实验室长期与岛津密切合作,配备有X射线光电子能谱、全二维气质联用仪、气相色谱、液相色谱、紫外光谱、红外光谱、热重分析、原子光谱等多套设备,有效服务于如针对煤、煤伴生物和煤衍生物的高效洁净转化,煤基含氧燃料及化学品合成、煤转化工程中的节能减排和能源战略等重大课题项目。 太原理工大学副校长吕永康发表致辞 在签约仪式上,太原理工大学副校长吕永康教授代表学校高度评价了岛津长期以来对太原理工大学的科研助力和技术服务,并表达了由衷的感谢。太原理工大学化学工程与技术学科作为国家重点学科,在高速发展的同时,对于高端科学仪器及专业技术服务的需求也日益增长,吕校长期待今后可以借助岛津全面的、高性能的仪器设备以及强大的技术背景,在煤化工研究中取得更多的突破及发展,在未来与岛津形成更加紧密而深入的合作。 岛津分析计测事业部市场部部长胡家祥发表致辞 岛津分析计测事业部市场部胡家祥部长代表岛津向合作实验室的成立发表致辞。胡部长提到,作为全球专业的分析仪器供应商,岛津一直致力于“以科学技术为社会做贡献”,不断加强技术创新,并热忱为科学研究领域提供服务。在国家能源转型和优化升级的背景下,煤科学技术将持续成为科学研究及产学研合作的重要方向。太原理工大学化学工程与技术学科的科研需求与岛津的分析技术理念高度一致。此次合作实验室的成立,将成为双方深化合作新的里程碑,未来双方将在前沿科技研究,应用开发,学术成果推广等多方面开展更为深入的合作,携手为煤化工技术进一步发展做出贡献。 吕永康副校长和胡家祥部长代表合作双方进行合作实验室的签约及揭牌仪式,宣告“太原理工大学化学工程与技术学科-岛津合作实验室”正式成立。 仪式结束后,双方就煤化工行业的最新研究进展进行了学术交流汇报。岛津分析计测事业部市场部化工行业担当李言老师分享了岛津在能源催化领域的解决方案和最新技术;太原理工大学博士生李旺分享了煤液化产品定性定量分析方法的最新研究成果。现场学术氛围浓厚,取得了良好的交流效果。 岛津分析计测事业部市场部化工行业担当李言原理工大学博士生李旺 会后胡部长一行参观了合作实验室,对于仪器设备使用,后续科研合作等话题进行了深入交流。 参观合作实验室与会专家合影留念
  • 德国科学家破译了生化反应的基本运作原理
    酶是生命的分子催化剂,在细胞的新陈代谢中起重大作用。对于酶在作出生化反应时会曲折底物并借此分裂的原理,迄今为止仅是推测。现在德国哥廷根大学生物分子科学中心的科学家们首次在试验中证实了这个推测。  哥廷根大学的研究人员先是培养出了高度有序的人体酵素转酮酶的蛋白质晶体,它们在人体代谢的糖消化中具有关键作用。他们将这种晶体与天然糖底物混合,而后在柏林和法国格勒诺布尔用粒子加速器对酶晶体的结构进行分析,结果科学家们获得了酶中糖分子在即将分裂成两半前的一个超高分辨率结构。这张有着独一无二清晰度的快照毫无悬念地显示,酶中的糖底物如同夹在虎钳上的工件似得弯曲起来。  专家们指出,酶通常是药物标靶,新的发现因而对于开发具有高度特异性的、比如用于癌症治疗的有效药物具有意义。研究中涉及的人体转酮酶对于癌细胞的代谢也同样具有关键作用。此研究成果已发表在专业期刊Nature Chemistry 上。
  • X射线光电子能谱(XPS)的原理及应用
    01 原理XPS是利用 X 射线辐射样品,使得样品的原子或分子的内层电子或者价电子受到激发而成为光电子,通过测量光电子的信号来表征样品表面的化学组成、元素的结合能以及价态。X 射线光电子能谱技术作为一种高灵敏超微量的表面分析技术,对所有元素的灵敏度具有相同的数量级,能够观测化学位移,能够对固体样品的元素成分进行定性、定量或半定量及价态分析,广泛地应用于元素分析、多相研究、化合物结构分析、元素价态分析。此外在对氧化、腐蚀、催化等微观机理研究,污染化学、尘埃粒子研究,界面及过渡层研究等方面均有所应用。02 应用1 XPS在木质材料中的应用XPS 技术成为木质材料分析、应用领域的重要手段。XPS 对木材领域的分析不仅可以获得材料本身的元素组成和物质结构,而且对木材的修饰、应用等方面的研究有重要意义。运用 XPS的表层与深层分析,在木材加工、合成、防护等领域都有着重要作用,在测得材料成分的含量与性质后,也可以得知涂饰性能、风化特性、硬度、抗弯度等基本性质,再对木材分类以进行定向加工,这将极大提高木材的利用效率,扩大应用领域。2 XPS在能源电池中的应用麦考瑞大学黄淑娟和苏州大学马万里等人报道了在钙钛矿表面沉积同源溴化物盐以实现表面和本体钝化以制造具有高开路电压的太阳能电池的策略。与先前工作给出的结论不同,即FABr等同源溴化物仅与 PbI2反应在原始钙钛矿之上形成大带隙钙钛矿层,该工作发现溴化物也穿透大部分钙钛矿薄膜并使钙钛矿中的钙钛矿钝化。通过吸光度和光致发光 (PL) 观察到的小带隙扩大;在飞行时间二次离子质谱 (TOF-SIMS) 和深度分辨 X 射线光电子能谱 (XPS) 中发现溴化物元素比例的增加。各种表征证实了钙钛矿器件中非辐射复合的明显抑制。使用同种溴化物钝化的非封装器件在环境储存2500 小时后仍保持其初始效率的97%,在85°C下进行520小时热稳定性测试后仍保持其初始效率的59%。该工作提供了一种简单而通用的方法来降低单结钙钛矿太阳能电池的电压损失,还将为开发其他高性能光电器件提供启示,包括基于钙钛矿的串联电池和发光二极管 (LED)。3 XPS的表面改性物质表面的化学组成改变和晶体结构变形都会影响材料性能,如黏附强度、防护性能、生物适应性、耐腐蚀性能、润滑能力、光学性质和润湿性等。一种材料可能包含几种优良性能。XPS 分析技术广泛应用于材料的表面改性,主要有以下几点原因:(1) XPS对表面测量灵敏度高,用其进行表面改性是一种有效方法;(2) 由于 XPS分析技术可以获得相应的化学价态信息,因此通常用来检测改性时的表面化学变化;(3) 由于 XPS 只能检测样品表面 1~10 nm 的薄层,故 XPS 可以测量改性表层的化学组成分布情况。4 XPS在生物医学中的应用XPS 逐渐被应用在生物医学研究以及生物大分子的组成、状态和结构等方面。由于生物试样在制备过程中有一定难度,因此 XPS在医学上的应用仍处于探索阶段。03 来源文献[1]杨文超,刘殿方,高欣,吴景武,冯均利,宋浅浅,湛永钟.X射线光电子能谱应用综述[J].中国口岸科学技术,2022,4(02):30-37.[2]Homologous Bromides Treatment for Improving the Open-circuit Voltage of Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Materials, 2021.
  • 973“胃癌新标志物”相关项目在西安启动实施
    973计划项目《胃癌新标志物的筛选及其预警和早诊作用的大规模人群研究》在西安启动实施  2010年1月3日,第四军医大学樊代明院士为首席科学家的国家973计划项目《胃癌新标志物的筛选及其预警和早诊作用的大规模人群研究》实施启动会在西安顺利召开。樊代明校长、王茜副校长、项目专家组成员和课题组成员等40余名专家教授和代表参加了会议。国家科技部基础司负责同志、陕西省科技厅张炜厅长出席会议。  会上,王茜副校长发表了热情洋溢的欢迎致辞,省科技厅张炜厅长、科技部基础司负责同志分别就陕西基础研究的发展和“国家重大科研项目”的管理作了重要讲话,樊代明院士、张炜厅长和科技部基础司负责同志还为专家组和课题负责人颁发了聘任证书。  随后,会议在项目首席科学家樊代明院士的主持下,围绕该项目的关键科学问题进行了热烈的学术交流与讨论。樊院士首先系统介绍了项目的整体研究思路、体系、目标、重点内容及实施管理机制,来自香港中文大学的沈祖尧校长、香港中文大学医学院的于君教授、天津医科大学的梁寒教授、北京大学临床肿瘤学院的邓大君教授、中国医科大学的袁媛教授、上海交通大学的房静远教授、西京消化病医院的吴开春教授等6个课题组的负责人,分别围绕项目整体目标和各课题组承担的研究任务进行了深入的学术研讨和交流,进一步加强了科研资源优势的合作共享与项目管理的组织协调,凝练了研究方向和研究目标。项目咨询组专家、北京大学肿瘤医院吕有勇教授在对项目实施启动汇报情况进行总结时,用“最大的(样本量)、最小的(标志物)、最复杂的(系统研究过程)”10个字高度总结了《胃癌新标志物的筛选及其预警和早诊作用的大规模人群研究》项目研究的重要意义。吕教授表示,此项目集成了中国消化病研究领域最优秀的研究团队,相信在樊代明院士的领导下一定能够完成如此规模和系统的研究,取得世人瞩目的成绩。  最后,项目首席科学家樊代明院士就整个项目的研究任务和时间进度作了具体的安排,提出了明确的要求。  《胃癌新标志物的筛选及其预警和早诊作用的大规模人群研究》973计划项目的启动实施,是继樊代明院士领衔的《胃癌恶性表型相关分子群的发现及其序贯预防策略的建立和应用》研究项目获得国家科技进步一等奖后我国胃癌研究领域的又一重大事件,标志着我国肿瘤研究科学家团队在胃癌研究新技术、新方法和新领域又启动了新的征程,必将为不断提高胃癌诊防治水平、提高人民健康水平贡献更大力量。
  • 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
    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。
  • 北京启动室内PM2.5监测研究
    接连两周,本市深陷PM2.5“爆表”天气,紧锁门窗、囤积口罩、抢购空气净化器……市民用尽能想到的一切办法,使自己能远离雾霾。但仅仅在室内就能远离污染吗,室内的PM2.5情况如何呢?北京市疾控中心负责人昨天接受本报记者专访时表示,目前已立项启动空气环境中PM2.5对人群健康影响的研究,还将首次对室内空气中PM2.5的含量进行采样分析,关注人们的居家办公环境是否“健康”。此研究结果将对不同程度空气污染指数进行分级,根据分级情况,进行传染病的早期预警,为市政府决策提供依据。  研究内容  1 居家和公共场所是监测对象  北京市疾控中心副主任马彦表示,目前环保部门在做大气环境中PM2.5的监测,但室内的PM2.5却鲜有人关注。因此,市疾控中心申报并承担了PM2.5对人群健康影响的研究,该项目于去年9月正式启动,并被列为市委市政府重点工作及区县政府应急项目预启动,整个项目研究时间为3年。  “不论是上学、上班、就餐、访友、休闲,室内是人们日常活动的主要场所,占一天80%左右时间,室内空气质量的好坏与健康息息相关。”马彦介绍,与目前研究及监测的主要对象为室外大气中的PM2.5数值不同,其研究将着重针对室内PM2.5的质量浓度和成分构成、不同人群PM2.5暴露水平以及PM2.5污染对人群健康影响。他表示,为使研究对象覆盖面更广,将按照不同“时间、空间、人间”进行采样。一方面,对包括尾气排放量较多地区、工业设施较多地区、扬尘导致的粉尘浓度较高地区等重点区域的室内场所进行采样,对比观察室内PM2.5和周边环境的关系。另一方面,不同室内场所,如居民家中、办公室、学校、宾馆饭店、以烧烤或涮肉为主的餐馆等居民主要活动的场所进行空气采样。  市疾控中心环境卫生所所长魏建荣介绍,为掌握全市室内空气质量,参考环保局目前室外空气监测布点情况,还将在16个区县各选择一处监测点,监测室内PM2.5的数值。与环保部门不同的是,采样点的高度设在呼吸带的高度,每个监测点要在不同季节内进行采样及分析。  2 PM2.5对人长期危害猛于非典  科学研究显示,室外PM2.5的主要来源是日常发电、工业生产和汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物。  那么室内PM2.5的来源是什么?室内可吸入颗粒物的主要构成与室外有何不同?对此,马彦表示,室外PM2.5的主要来源是工业生产和汽车尾气,而室内室外空气不同,对室外的部分粉尘和颗粒室内会有一定屏蔽效应,但如果是两者都有的某种成分则会在室内叠加。做饭用的燃气、叠被子产生的粉尘是室内独有的 家庭装修及室内吸烟也是目前大家关注的话题 主妇们习惯把油烧得热热的,以及有些人喜欢吃的烧烤,其中可能会产生的多环芳烃、苯并芘类等物质对健康影响比较大。  “非典是急性传染病,来势凶猛,病死率高,我们有措施可以干预,市民自身也可  防护。PM2.5污染严重可能不会短期内直接导致人的死亡,但对国民素质的长期影响比非典严重得多”,在马彦看来,此次PM2.5引发的是关乎国家安全、社会稳定、百姓民生的公共卫生问题,关乎每一个人的健康。  3 同时研究PM2.5对健康影响  马彦表示,现行空气质量标准的检测方式是膜式称重法,即国际通行的“金标准”,需要经历捕捉颗粒、晾晒、称重、分析等步骤。“通过20至24小时的采集,空气中的颗粒物都吸附在试验膜上,我们对膜进行前后称重对比和成分分析,判断出室内不同颗粒的浓度以及所含的不同成分”,每一处场所的采样时间将持续一周,并按不同季节进行。魏建荣表示,初步预计,此研究的样本量将达5000张膜以上。  同时,考虑职业人群和雾霾天气对健康的影响,此研究还将针对特殊人群和极端天气开展相关研究。同时将借鉴国内外相关研究方法,并充分利用以往的大气监测资料以及PM2.5相关疾病资料,开展PM2.5污染对人群健康影响的研究。  目前,市疾控中心已成立专项课题小组,包括环境卫生、慢性病、传染病、毒理、统计信息等各方面专家正在加班加点,推动研究的进程。同时,市疾控中心还将联手环保、中科院、北医等多部门,参与到研究过程中。这是北京首次对室内PM2.5污染状况和对人群健康影响较为系统、大规模的研究,该研究在国内也尚属首次。据悉,阶段性的研究成果将及时发布。  4 将适时发布传染病早期预警  在市疾控中心启动此次全市范围的研究前,学者和民间NGO组织已经有所尝试。北京大学医学部公共卫生学院潘小川教授和同事曾发表过一项研究成果。2004年到2006年期间,他在北大校园里设置了数个观测点。他发现,当这些观测点的PM2.5日均浓度增加时,约4公里以外的北京大学第三医院心血管急诊患者数量也会有所增加。但一个点的监测情况并不能代表全市,有隔靴搔痒之感,大规模的监测和数据发布才能让公众信服,便于政府“对症下药”。“比如对比不同空间和时间中PM2.5的数值,哪一时段相关疾病人数增多了,看两者间的趋势是什么。”马彦说。  “老百姓只知道,天不好,少出门,但和老百姓健康有什么关系?长期处于这种空气中对人体的影响有多大?”马彦表示,目前所有专家都一致建议,空气污染指数较高的时段,老年人和有呼吸等基础病的患者应该减少外出,因为这可诱发呼吸系统疾病或加重。在其研究中,将把环境暴露的监测结果对比疾病监测的结果,探索建立空气质量与相关疾病发病的数据模型。监测数据将用于本市传染病的早期预警和健康提示,同时,为市政府公共卫生决策提供依据。  市民应对  新爸爸防污经:不出门熬饮方造植物园  “目前时段本市细颗粒物的浓度上升较快,高浓度值整体呈现出由南向北逐步推进的趋势,市区范围大都已达到300-400微克/立方米左右的水平。预计今天夜间到明天白天虽有小幅波动,但整体空气污染程度较重。建议大家尽量减少外出。”18日晚7:40,“北京环境监测”的官方微博发出的一条提醒信息让市民李毅感到困惑,从去年初开始,他习惯每日关注空气质量。  “不论是150微克、250微克,基本每条微博都有‘减少外出’的提醒,但到底有什么差别?除了减少外出外,不同污染指数究竟有什么不同影响,一点没说”,李毅说,今年初儿子所在的幼儿园人数就“少了一半”。眼见班上又有两个小朋友感冒,他像其他家长一样,选择了让儿子回家远离病毒。但躲得开病毒,躲不开污染物。上周雾霾挥之不散,尽管听了专家的话,把儿子每天“关”在屋子里,他还是开始咳嗽了起来。李毅马上上网搜索润肺止咳的食疗饮方,熬给一家人喝。  随后,李毅发现,儿子卧室临近三环路,是全家可吸入颗粒物污染最严重的地带。于是,他买来大大小小近20盆绿植,还种了两棵一人多高的树,想借此来吸附颗粒物。他还特地托在医院工作的朋友买了数十个N95口罩。电器超市中,用显眼字样标明的“去除PM2.5”的空气净化器也让李毅动心了很久,但看到标签上5000多元的价格,他还是咬牙“忍了”。李毅竭尽全力,但他发现,能做的只有这么多了。  权威发布  卫生部门:每人每天吸入1万升空气  北京市卫生部门介绍,我国在2012年2月国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标,采用世卫组织设定最宽限值。《标准》中PM2.5年和24小时平均浓度限值分别定为0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,与世界卫生组织(WHO)过渡期第1阶段目标值相同。而近日我国出现雾霾的地区有许多超过了这个标准,特别是北京部分地区,PM2.5甚至突破每立方米0.9毫克。  市卫生部门表示,这些严重的PM2.5“爆表”情况,对民众身体伤害巨大。因为粒径在2.5微米以下的细颗粒物不易被阻挡,被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身,并且会损害血红蛋白输送氧的能力。  对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体等溶解在血液中,对人体健康的危害更大。
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