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全光通量测量系统

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全光通量测量系统相关的资讯

  • 蓝菲光学在消防和航海照明领域完成对光通量和色度测量系统的布局
    成立于1979年的美国蓝菲光学(Labsphere)是生产积分球及以积分球为核心的光电仪器厂商,已为众多光学领域的客户专业设计并提供了多种用途的积分球系统。近日蓝菲光学向某消防所及水运所各交付了一套LFC系列光通量和色度测量系统,用以测试消防应急灯和航标灯,从而在中国市场把这一产品的应用范围拓展至消防及航海照明领域。 消防应急灯作为为人员疏散、消防提供照明的特殊灯具,其安全、可靠、经久、耐用的品质至关重要,其中应急灯的发光颜色、光通量及其光效参数对判断应急灯的品质尤为重要,因此准确地测试这些参数其意义不言而喻。此前,蓝菲光学LFC系列光通量和色度测量系统的测试精度就已经通过了几家消防所的实际验证。由于配套的积分球内部涂料及光谱仪、标准灯等核心部件均从美国蓝菲光学原装进口,保证了测试的精度和稳定性;积分球内部的680涂层漫反射率高且具备较好的朗伯特性,涂层经久耐用,不泛黄,不脱落,正常使用下可以保证十年不衰减;加之搭配通过美国NVLAP认证的光通量标准灯,保证了系统的测试结果可以溯源至NIST(美国国家标准局)和NIM(中国国家计量院)。 在实际应用中往往还需要测试灯具在不同供电情况下的性能。例如一旦灾情发生,消防应急灯的外接交流电源往往故障或人为断电,此时灯具会自动切换成电池供电。而LFC系列有多种配置可选,可根据实际测试需求选择交/直流电源模块,从而可以更全面地判断灯具的性能。航标灯作为目视航标的核心在船舶安全、经济、便捷航行过程中发挥着重要作用。因此对航标灯具做准确、可靠的检测,保证灯具检测结果的可溯源性和可比性,不仅可以提高产品质量,同时也有助于航标的建设和维护,帮助提高经济和社会效益。 目前国内航标灯器检测工作刚刚起步,如何在检测过程中根据航标灯器检测实际情况对检测结果进行质量控制是今后航标灯器检测工作重点开展方向。航标灯器检验结果质量的好坏是以航标灯器检测结果测定值与真实值之间的相符程度即误差大小来衡量,要提高航标灯器检验结果的质量,就要提前考虑在灯器检验过程中可能产生的各种误差,采取有效措施避免出现误差或把误差降到最小。 该水运所的相关负责人说:蓝菲光学作为业内位数不多的可以提供绝对光谱辐射通量溯源的企业,也是除美国NIST外少数 拥有可以在1%不确定度范围内测试4π/2π标准卤钨灯的实验室厂家,为检测结果的均一性提供了极大地保障,坚定了他们对测试数据的信心。 关于蓝菲光学和英国豪迈蓝菲光学Labsphere)是世界光测量以及光学漫反射涂层领域的领军企业。蓝菲光学的产品包括发光二极管(LED)、激光及传统光源光测量系统,成像设备校准用的均匀光源,光谱学附属设备及高漫反射材料等。
  • 北京恒奥德仪器仪表特价促销数字光通量色度计
    数字光通量色度计 光通量色度计 色温计 型号: XY-XYC-II数字光通量色度计采用新代数字测量术,不包含何模拟分,克服了现有色度计难以避免的零点漂移问题,具有数字系统的强抗干扰能力和转换度,同时仪器采用了大动态范围的数字X(λ)Y(λ)Z(λ)传感器,消除了传统色度计的量程切换误差。 XY-XYC-II型数字光通量色度计能强大,可用于色品坐标x、y,光通量Y和相关色温Tc测量,XY-XYC-II型数字光通量色度计可对应于不同的光源行密色度校准,使其针对不同对象的测量具有的检测度。 XY-XYC-II型数字光通量色度计内包含RS232接口,由计算机软件定标,同时可用于计算机远程在线监控应用,系统稳定性。特点:可以实现快速测量系统无零点漂移无换挡误差量程测量,度应用: 快速测量白炽灯,卤素灯,节能灯,金卤灯,LED,LCD等各种光源光通量,相关色温,色差等颜色参数术标:色品坐标x、y、u、v(测量条件:光通量1lm) 测量度:x、y优于±0.002(标准A光源,500lm) 重复性:x、y优于±0.0005(标准A光源)相关色温Tc(测量条件:光通量1lm) 动态范围:1350-25000K 分辨率:1K 测量度:优于±20K(标准A光源,500lm)温度系数:-0.1%/℃刷新频率:1次/s(≥5lm),1次/3s(5lm)供电电源:220VAC显示:128×64图形LCD显示RS232接口,可用于计算机远程监控具有保持能主机尺寸:250L×260W×100H(mm)重量:2.5Kg 光通量特性Y(测量条件:1米积分内) Y(λ)传感器光谱响应达家标准 动态范围:0.05-50,000lm 测量度:优于±4% 分辨率:0.001lm 示值误差:优于±4%
  • 华测检测(CTI)采购蓝菲光学光谱测量系统
    国内领先的第三方测试机构华测检测技术股份有限公司(CTI)于近期购买了一套蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS 2米和50厘米直径积分球光谱测量系统用于LED灯具和模组的检测。  蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS(大型光源光通量检测系统)系统具有极高的精度和稳定性,受到美国能源之星(Energy Star)的认可并符合最新CIE测量标准。在美国能源部认可的7个授权进行能源之星检测的实验室中,有5个实验室采用Labsphere的积分球检测设备。   华测检测将使用Labsphere的CSLMS系统对LED灯具和模组进行发光效率、光通量、局部流明强度、流明维持、颜色维持、显色指数、品色坐标、波长、相关色温等参数的检测。通过使用Labsphere的设备,华测检测的检测能力将更受国际认可,并且对于其通过能源之星检测的审核有很大帮助。   华测检测技术股份有限公司是中国第三方测试、检验与验证服务的开拓者和领先者,为众多行业和产品提供一站式的全面质量解决方案。华测检测的实验室负责人张经理表示,蓝菲光学的产品在国际上得到了广泛认可,值得信任。  关于豪迈 (HALMA) 以及蓝菲光学 (Labsphere):   蓝菲光学 (Labsphere) 有限公司 ( http://www.labsphere.com) 是世界光测试、测量以及光学涂层领域的领军企业。公司产品包括 LED、激光器及传统光源光测量系统 成像设备校准用的均匀光源 光谱学附属设备 高漫反射材料及背光显示屏覆层、计算机X线成像以及系统校准。公司的专家在诸多领域取得了多项专利技术,比如晶片和紫外线传输中的 LED 测试方法。蓝菲光学 (Labsphere) 的工程人员也常常协助客户,开发定制光采集管和导光管。蓝菲光学 (Labsphere) 是英国豪迈集团(HALMA p.l.c. - http://www.halma.cn)的子公司。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业,伦敦证券交易所的上市公司,在全球拥有 4000 多名员工,近40 家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。
  • 蓝菲光学公司的FS2投射灯测量系统用于标定光谱特性
    一种新的投射灯测量标准出现在地平线上,蓝菲光学公司已经开发出FS2投射灯光谱通量测量系统,它可以精确地测量出光辐射度、光度学和色度学等参数。对于商用、海用、军事、头戴式、应急路旁和室内外照明手电筒等投射灯的开发和制造方面,该专用的测试系统是对灯的发光效能进行综合评价的最有效校准仪器。 这种FS2系统可以测量总光谱辐射通量 (Watts/nm)、总辐射通量(Watts)、总光通量(lumens)、色温(CCT)、灯泡性能随时间的变化、峰值波长和主波长、光谱纯度、显色指数(CRI)、色度坐标和有效带宽等参数。该系统具有很大的动态范围,因此可以对各种灯泡,包括LED、钨灯、氙灯、氪灯等灯泡进行测量。 该系统包括一个积分球表面镀有蓝菲光学公司所特有的高漫反射率材料Spectraflect?的反射面,因此空间尺寸非常紧凑。对于测量方向性很强的投射光源来说,可以保证获得一致的、可重复和可再现的测量结果。借助于位于侧面的输入口,可以很方便地测量前向总光谱通量,在积分球的内部,有一个供选用的内部安装平台,可以用它来测量手电筒等投射灯的总光谱通量。 借助于一个吸收校正灯泡,可以对置换误差进行校正,并且提供了前向光谱通量标准,以供用户进行自行校准。灯泡的分布能进一步减少空间置换误差。投射灯专用的光谱通量测量软件MtrX-Flashlight提供了一个用户友好的、直观的平台,通过它可以对系统进行校正和分析测量结果。所有的测量结果都可以立即在图形界面中显示出来,并且能够生成并打印出报告。
  • 海洋光学发布电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL新品
    SpectrumTEQ-EL系列电致发光量子效率测量系统,可以针对发光器件的光电特性进行有效测量,系统搭配的QEpro光谱仪具有信噪比、低杂散光等特性,可确保测量结果得准确性;同时,系统配有强大的测试软件,对话框式的软件操作界面让测量过程变得更为简单。测量参数量子效率亮度量子效率随电流密度的曲线色坐标辐射通量,光通量峰值波长 应用领域无机电致发光有机电致发光分子薄膜EL器件 产品优势体积小巧:便于灵活使用及运输。原位测量:可放至手套箱内,实现原位测量流程化操作:设备无需频繁校准。产品参数 系统配置配置方案 方案1 方案2光谱仪型号QEPro / QE65Pro(可选)光谱范围(nm)350-1100信噪比1000:01:00分辨率2.5 nm (FWHM)动态范围85000:1(QEPro单次采集);25000:1(QE65Pro单次采集)AD位数18-bit(QEPro);16-bit(QE65Pro)积分球尺寸3.3”1.5”材质Spectralon源表Keithley2400光纤芯径1000um(可更换其他芯径)校准灯角度2 Pi 型号HL-3-INT-CAL亮度50 流明功率5W(电功率)无线遥控 通道数4无遥控软件SpectrumTEQ-EL专用软件注:对于医疗器械类产品,请先查证核实企业经营资质和医疗器械产品注册证情况 创新点:原位测量:与整机系统相比,模块化设计可放至手套箱内,实现原位测量,降低测量误差 流程化操作:设备无需频繁校准 软件算法强大,可直接进行绝对辐射校准 电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL
  • 如何使用积分球进行光测量
    积分球是光测量的主要工具之一。积分球可以同时捕获一个光源发出的所有辐射。制造商和最终用户发认为在进行光测量时,测量灯的几个主要特性尤为重要。分别是流明值,颜色和效率(每瓦特能源输出多少流明)。流明是通过对人眼视觉函数加权光谱辐射通量来确定的。在本文中,我们将简要介绍用于确定光通量的两种基本类型的仪器:光度计和分光辐射度计。 光度计是一种根据光度系统直接测量光的测光仪器。光度计需要使用含有滤光片的探测器,该探测器近似于人眼的相对光谱响应。关联的光谱响应通常称为CIE发光效率函数,Vλ函数,或更常见的称为人眼视觉函数曲线。分光辐射计,如我们的IllumiaPlus2系统,允许您直接测量光源的光谱辐射通量,然后将光谱响应应用于光谱数据并计算出高精度的流明值。从积分球分光辐射计中获取光谱信息的性能优势是:1)更好的流明计算,2)色度坐标的计算,3)显色指数的计算。 分光辐射计是准确确定光源光通量的完美选择。使用分光辐射计时,所有光谱数据都唾手可得。光谱数据易于转换以转化为重要的颜色指数,例如色度,相关色温和显色指数。另一方面,使用带有滤光片探测器的光度计测试时,不可能对CIE发光效率函数进行完美的模拟,并且会导致测量误差。要了解有关使用积分球分光辐射计进行光测量的更多信息,请观看这个视频系列,我们演示了使用我们的IllumiaPlus2光测量系统的程序。Labsphere是光测量和积分球设计的行业领军者之一。我们期待了解更多您所面临的应用程序挑战
  • Labsphere(蓝菲光学)向厦门市产品质量监督研究院交付3米直径积分球光测量系统
    2018年8月,美国Labsphere(蓝菲光学)向厦门市产品质量监督研究院成功交付3米积分球光测量系统,3米积分球光测量系统兼容光源的向上、向下或纵向安装,能轻松高效地测量从荧光灯到直径为2米的几乎任何形状的灯具。可以测量板载或带热沉电源的光源的前通量和局部通量。图1 3米积分球光测量系统现场图众所周知,照明技术的进步加快了对更大、更复杂的光测量系统设备的需求,蓝菲光学基于此推出了LMS-3M3米积分球光测量系统,可以测量大型灯具及照明设备完整的光学特性。大球可以对光源更好地积分,从而更可靠地测试光源的总光通量、流明值、色温、显色指数等光度、色度特性,测试数据真实而准确。为什么选择Labsphere(蓝菲光学)3米积分球光测量系统? Labsphere的积分球光测量系统以尽可能减少与定向光源和发散光源相关的空间分布敏感性并易于使用为设计原则,满足行业的测量标准。所有的系统都由Labsphere经验丰富的实验室校准团队在专门的应用程序下进行校正,测量结果可溯源至NIST(美国国家标准局)。Labsphere测量系统完全满足美国能源之星测试规范,在美国7个已经获得能源之星认证的积分球系统测试实验室中,有5家采用Labsphere积分球测试系统。在中国,Labsphere的积分球测试系统已成功协助多家认证机构获得了能源之星认证,在认证行业中有很高的声望和认可度,已经成为能源之星认证机构的理想选择标准设备。该套系统配置了蓝菲光学最新设计的直径3米积分球、极灵敏的CDS 3020 CCD阵列光谱仪、Chroma和Keithley的交、直流电源、Xitron多功能精密交流功率计及强大的IntegraTM光谱测试软件等,具备完整的灯具检测能力,可快速、精确地测量所有光源的光学参数并且符合IESNA LM-79等相关测试标准,所采用的标准光源溯源至NIST。其中,CDS 3020 CCD光谱仪最短积分时间为5 ms,动态范围高达1000000:1,测试数据十分稳定,重复性好,美国科锐(Cree)全球实验室均对CDS 3020 给予了极高的评价。图2 现场交付3米积分球光测量系统图Labsphere在国内子公司上海蓝菲光学仪器有限公司从生产、技术到售后有完整的团队支持,可方便解决客户技术问题。Labsphere生产的3米积分球光谱测量系统具有极高的精度和稳定性,受到美国能源之星标准的认可并符合最新CIE测量标准,完全符合厦门市产品质量监督研究院对高标准检测仪器的需求。通过使用Labsphere的设备,厦门市产品质量监督研究院的检测数据可以与其他能源之星认可实验室保持一致。
  • 正投影机光色参数快速测试仪用于大屏幕投影机光色参数的快速测量仪器
    正投影机光色参数快速测试仪 投影机光色参数检测仪 型号:HAD-XYI-XI正投影机光色参数快速测试仪用于大屏幕投影机光色参数的快速测量仪器,特别适用于投影机生产线上的自动调校。其测量对象包括屏幕光通量、屏幕的光通量不均匀性、对比度、色品坐标和色温。 仪器预设标准A光源及D65光源文件,并可根据用户需求,由用户意设定存储标准光源。仪器可根据不同参考光源自动修正探测器的光谱参数误差,达到屏幕的总光通量、屏幕的光通量不均匀性、色品坐标和色温的密测量。其测量度达到际水平。 仪器软件运行于Windows98/NT环境,具有友好的图形界面、能强大。采用图形化实体数据显示,可以行柱形图和亮度图切换及数据打印输出。仪器同时具有实时通讯能,适用于屏幕参数的在线测量及控制。正投影机光色参数测量,9点照度测量,颜色参数测量术标: 光通量测量范围:0-8000lm(按4m2计算) 仪器度:优于±4% 分辨率:0.05%(满量程) 线性:±1% 作温度:0-50℃ 投影屏幕测试探测器:1-9探测器为照度探测器,5、10、11探测器为色度探测器(根据用户要求仪器也可附带15个探测器) 探测器V(λ)匹配达家照度计标准 具有色温修正软件, 可确测量不同色温的光通量及色品坐标 总光通量自动计算和屏幕光通量不均匀性计算及其相关软件 微机控制及上位机通讯。 刷新频率:3次/s 供电电源:220V交流电 保修期:1年 随机附件:相关软件和说明书
  • 首台高重频高通量高次谐波超快角分辨光电子能谱仪应用
    角分辨光电子能谱仪(ARPES)因其具有能量和动量分辨能力,是探测材料能带结构的重要手段。随着超快激光技术的不断发展,结合泵浦-探测技术的超快角分辨光电子能谱仪(TR-ARPES)由于兼具时间分辨能力,可以用来探测非平衡态的电子能带信息,因此近年来备受人们的重视。特别是基于高次谐波产生(HHG)的TR-ARPES还具有光子能量高、光子能量可调谐的优点,使得其探测范围可以覆盖到大范围布里渊区,在电荷密度波(CDW)材料、过渡金属二硫化物(TMD)材料的超快动力学过程研究中具有重要的作用。  近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室丁洪研究组(EX7组)的博士生陈发民、潘默君、刘俊德在钱天研究员和运晨霞副主任工程师的指导下,研制成功国内首台基于高重复频率、高通量高次谐波光源的超快角分辨光电子能谱仪(HHG-TRARPES),并通过了专家的现场测试(图1)。该仪器系统配备了六轴低温样品台,DA30半球分析器,极限真空优于10-10torr,最低温度小于6K,其光子能量连续可调(20-60eV),重复频率为0.4MHz。第18阶次光子(21.6eV)的能量分辨率为109meV,时间分辨率为120fs,样品位置处的光通量约为1011ph/s,综合参数达到世界同类型设备的一流水平。此外,全设备接入自主开发的控制系统,实现了集成化、智能化、便捷化操作,时间和角度联动扫谱,内置真空自锁与保护功能。目前实验装置已经进入稳定运行阶段,实现了对拓扑绝缘体Bi2Se3未占据态和电荷密度波材料1T-TiSe2能带动力学演化过程的测量(图2和图3)。这一设备的搭建完成,填补了国内相关领域的空白,为未来研究量子材料中电子的超快动力学过程、未占据态以及新型电子态提供了关键的实验平台。  这项工作及相关研究得到北京市科委、国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项(B类)和中国科学院科研仪器设备研制项目等项目的大力支持。高次谐波光源部分得到光物理重点实验室L07组赵昆副研究员、魏志义研究员及联培博士生王佶、许思源等人的密切协助与配合(详细信息请见:科研进展∣高重复频率极紫外相干光脉冲的产生)。图 1:实验室设备全图图 2:拓扑绝缘体Bi2Se3未占据态的测量图 3: CDW材料1T-TiSe2的能带动力学过程(T=87K)图 4:集成控制系统
  • 如何测量灯具频闪,灯具频闪有什么危害?
    什么是频闪?谈到光源的闪烁时,我们常常用到“频闪”一词,那么,什么是频闪呢?频闪,顾名思义,是一种由于频率而发生的闪烁。光源频闪现象就是指光源发出的光随时间呈快速、重复的变化,使得光源跳动和不稳定,也就是电光源光通量波动的深度。光通量波动深度越大,频闪越严重。光源频闪的实质是光通量的波动,实质光源在交流或脉冲直流的驱动下,光通量,照度或亮度随电流幅值的周期性变化而发生相应的变化,人眼到人脑对这一变化产生的主观反应。而电光源光通量波动深度大小,与电光源的技术品质有直接关系。频闪效应需要和频闪区别看待,频闪效应是指电光源由光通量的波动而产生的危害效应,即频闪产生的危害效应。电光源频闪越严重,频闪效应危害越严重。频闪与频闪效应是表征电光源,光通量的波动深度和由此产生的危害效应(称为频闪效应)大小的两个互为因果的物理量,即频闪导致了频闪效应。光源频闪的危害现在人们不仅只关注照明的物理性能效果,同时也很重视照明的光生物安全。光源频闪对人的视觉系统有刺激作用,会产生不舒适的感觉。通常闪烁按人的感受分为可见闪烁和不可见闪烁。频率大于100Hz时,人眼感受不到闪烁现象,但仍会造成眼睛疲劳,头痛等,这就是频闪导致的后果,普遍认为500Hz以内都存在该效应。 (图片来源:照明护照Pro)
  • 国内首台!高重频高通量高次谐波超快角分辨光电子能谱仪搭建完成并实现应用
    角分辨光电子能谱仪(ARPES)具有能量和动量分辨能力,是探测材料能带结构的重要手段。随着超快激光技术的发展,结合泵浦-探测技术的超快角分辨光电子能谱仪(TR-ARPES)由于兼具时间分辨能力,可用来探测非平衡态的电子能带信息,备受关注。基于高次谐波产生(HHG)的TR-ARPES还具有光子能量高、光子能量可调谐的优点,使得其探测范围可覆盖大范围布里渊区,在电荷密度波(CDW)材料、过渡金属二硫化物(TMD)材料的超快动力学过程研究中具有重要作用。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室丁洪研究组(EX7组)博士生陈发民、潘默君、刘俊德,在研究员钱天和副主任工程师运晨霞的指导下,研制出国内首台基于高重复频率、高通量高次谐波光源的超快角分辨光电子能谱仪(HHG-TRARPES),并通过了现场测试(图1)。该仪器系统配备了六轴低温样品台、DA30半球分析器,极限真空优于10-10torr,最低温度小于6K,其光子能量连续可调(20-60eV),重复频率为0.4MHz。第18阶次光子(21.6eV)的能量分辨率为109meV,时间分辨率为120fs,样品位置处的光通量约为1011ph/s,综合参数达到世界同类型设备的一流水平。此外,全设备接入自主开发的控制系统,实现了集成化、智能化、便捷化操作,时间和角度联动扫谱,内置真空自锁与保护功能。目前,实验装置已进入稳定运行阶段,实现了对拓扑绝缘体Bi2Se3未占据态和电荷密度波材料1T-TiSe2能带动力学演化过程的测量(图2、3)。这一设备的搭建完成,为未来研究量子材料中电子的超快动力学过程、未占据态及新型电子态提供了关键的实验平台。研究工作得到北京市科学技术委员会、国家自然科学基金委员会、中科院战略性先导科技专项(B类)、中科院科研仪器设备研制项目等的支持。高次谐波光源部分得到光物理重点实验室(L07组)副研究员赵昆、研究员魏志义及联合培养博士研究生王佶、许思源等的协助。图1 实验室设备全图图2 拓扑绝缘体Bi2Se3未占据态的测量图3 CDW材料1T-TiSe2的能带动力学过程(T=87K)图4 集成控制系统
  • “微型光纤光谱仪在LED光谱测量中的应用以及常见问题分析”研讨会完美谢幕
    2011年11月29日 10:00-11:00,海洋光学在光电新闻网上成功举办了&ldquo 微型光纤光谱仪在LED光谱测量中的应用以及常见问题分析&rdquo 在线语音研讨会,近200名观众报名和关注,对此次参加的观众,海洋光学致以最诚挚的感谢。10日前我们将公布参加此次研讨会观众的中奖名单,敬请关注。本次研讨会主要是介绍微型光纤光谱仪在LED照明领域中的应用及测量方法,可以用于LED等光源及其灯具的在线快速光谱测量测试及其品质控制,可以进行光度测量诸如:光通量、照度、光强、亮度;及颜色特征测量诸如:主波长、色度坐标、色纯度、显色指数、色差、色温。希望可以为工业生产及其标准计量规范提供参考与借鉴。视频回放请点击:http://webinar.ofweek.com/activityDetail.action?activity.id=4391010&user.id=212月海洋光学还将以开展分别以太阳能模拟器、拉曼光谱仪、膜厚测量、球\平面光学器件测试系统为主题的在线研讨会,了解最新信息请关注:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20111202/3683816/如果您想进一步了解光纤光谱仪及其应用,如果你有更好的建议和意见希望和我们分享,请关注我们的论坛:http://bbs.instrument.com.cn/forum_653.htm
  • 解密丨冬奥会背后的光谱“秘密”,艺术和科技推动时代的婵变...
    「 冬奥会背后的光谱“秘密”」小编的话:北京奥林匹克冬奥会及冬残奥会均已落幕,中国用科技与艺术向世界生动诠释了一场简约而又不简单,空灵而又壮观的视觉盛宴。相信大家对开幕式中“黄河之水天上来的巨幕”,“破冰而出的奥运五环”,“流光溢彩的联动地屏”印象深刻。这些绚丽夺目的艺术效果其实均由LED大屏幕呈现。值得一提的是,2008年北京奥运,鸟巢用的灯具50%左右都是进口;2022年,全场使用的所有灯具、LED产品已实现百%中国制造。 冬奥虽已落幕,科技永不落幕!伴随着盛会的收官,我们一起来探究一下,冬奥LED屏的奥秘。01 冬奥LED屏的来历?北京冬奥的地屏总面积10552平米,由4万多块50×50cm的LED模块组成,分别由利亚德、京东方和洲明科技承制。 02 有何特别之处?▲ 如此大的LED屏,它由多家品牌提供,不同品牌间的LED,设计与性能都有所差别。如何对几万个LED模块进行校正以实现各品牌显示的色彩、色温、亮度一致是一个难题。▲ 其次,它不仅是一块屏幕,同时也是一个舞台。因此也要满足舞台耐磨、结构承重、防水防寒、电气安全等特性。▲ 同时,舞台还实现了与演员表演的实时互动,实时捕捉演员行进轨迹,画面与演员无缝互动。03 光纤光谱仪能做什么?即便是同厂家、同批次的LED间,仍会存在10%左右的亮度偏差,再加上LED屏幕驱动IC的差异,因此要对其进行光学校正。4万多个LED模块的联合校正,便携式光纤光谱仪能实现在线快速测量。海洋光学Flame系列光谱仪搭配FOIS-1积分球、HL-3P校准光源及光纤即能完成整个测试系统的搭建。使用光纤光谱仪能对其进行主波长、发光效率、光通量、发光强度、色温、显色指数等参数进行检测,以协助工程师完成光学校正。光的波长(λ)光的波长是指光波在一个振动周期内传播的距离,是一个很重要的指标,决定了LED的发光颜色。目前LED的颜色主要有红色、绿色、蓝色、青色、白色、暖白、琥珀色等。光通量(lm)LED光通量是在单位时间内发射出的光量。单位:流明,即lm。采用积分球法测试光通量有两种测试结构。一种是将被测LED放置在球心,另外一种是将其放在球壁。发光效率(lm/W)发光效率是光通量与功率的比值。在测得光通量之后,配合电参数测试仪可以测得LED的发光效率。发光强度(cd)发光强度简称光强,指的是从光源一个立体角(单位为Sr)所发射出来的光通量,即光源或照明灯具所发出的光通量在空间选定方向上分布密度。单位是坎德拉(cd)。结语微型光谱仪具有易于根据不同光谱范围和分辨率要求进行重新设置的优势。随着 LED 检测需求的提高,微型光谱技术和解决方案将与时俱进,为多种应用提供准确、灵活、低成本的解决方案。 【免责声明】本文部分图片取自互联网,如果是您的摄影作品,请留言告知本文作者或公众号运营者,我们会在文章评论区注明摄影人,或删去您拍摄的图片。
  • 盘点:红外成像系统进展
    p  随着检测器和数据处理系统的发展,傅里叶变换显微红外光谱技术在短短的二十几年间从单纯的显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统。/pp  将傅里叶变换红外光谱仪中的红外光束引入显微镜光路,可以获得在显微镜下观察到微小尺寸样品的光学影像及相应成分的红外光谱信息。由于红外光的波长较长,红外显微镜的空间分辨率一般在6um左右。若采用单点检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换显微红外光谱仪 若采用阵列检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换红外成像系统。红外图像系统的出现大大提高了样品的检测速度,目前在刑侦学、生物学、医学、化学、材料科学和矿物学等诸多领域都得到了广泛的应用。/pp  无论是显微红外光谱仪或是红外成像系统,使用者最关心的还是仪器的性能指标,也就是显微模式下红外光谱的信噪比及空间分辨率,另外,如何从红外光谱图像中提取有用的信息,也是大家所关心的,下面将综合这几点,介绍红外成像系统的进展。/pp  一、信噪比/pp  在红外显微镜和红外成像系统测试中,通过特殊设计的光学系统将测量光束直径缩小到微米甚至亚微米量级,从而可测试尺寸非常小的样品或者是大尺寸样品中非常小的区域,显然此时光通量远远小于常规红外光谱仪,若要获得高的信噪比,对整体光学系统的光路系统要求相应也有很大的很高,通常需要多个光学聚焦镜(卡塞格林镜)联合使用,才能保证红外光同轴,且能量损失最小,如图1所示为PerkinElmer公司红外光谱成像系统中的三卡塞格林镜光学系统。/pp  红外光先从光源到达卡塞格林镜1,该镜为聚焦镜,将光束聚焦,经过样品,到达卡塞格林镜2,即物镜上,在此光路图中,最重要的卡塞格林镜为3号镜,即到达检测器前,将红外光谱的信号再次聚焦,保证能量最大。/pp  高的光通量,才能保证高的信噪比,所以红外光谱成像系统中三卡塞格林镜的光路设计在一定程度上决定了其较高的信噪比。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 338px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101535.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "图1 PerkinElmer公司红外图像系统中的三卡塞格林镜光学系统/span/pp  如前所述,在红外显微镜和红外成像系统的光通量远低于常规红外光谱仪,且扫描速度较快,常规红外检测器不能满足要求,无论是单点还是图像分析,均需要使用液氮冷却的MCT检测器以保证在快速测量时的高信噪比。此处需要说明,虽然测试速度比较慢,但是单点检测器的信噪比更高、测量光谱范围更宽。/pp  红外成像系统所用检测器基本上可以分为两种,一是焦平面阵列检测器,另一种是线阵列检测器。焦平面阵列检测器包括两类,第一类主要是由红外显微镜和大面积焦平面阵列检测器(凝视型,以64*64和128*128为主)组成,凝视型同时以步进扫描技术(Step Scan)作支撑 第二类主要是由红外显微镜和小面积焦平面阵列检测器(非凝视型,以16*16和32*32为主)组成,非凝视型不需要步进扫描技术作支撑,而是采用了快速扫描(Rapid Scan)的技术。由于焦平面阵列检测器源于美国军方的技术,美国国防部对此类产品向中国大陆的出口进行了限制,目前仍存在禁运的问题。因此,国内市场上常见的红外光谱仪器公司如PerkinElmer、Thermo Fisher Scientific、JASCO等则提供双排跳跃式线阵列检测器(2*16或2*8)或线阵检测器(1*16),再结合快速扫描功能,实现红外光谱成像质量和速度的双重提高。目前各仪器厂商阵列检测器的信噪比从150/1~800/1不等。/pp  二、空间分辨率/pp  空间分辨率是指被测试的样品采用显微红外“见到”的最小测试面积。采用红外显微光谱仪器的可见光显微系统对样品进行观察,选择感兴趣的测试区域,然后将其划分成若干个采样微区,通常将这些采样微区称为“像素(pixel)”。像素的尺寸是由仪器测试能力与样品表征要求共同决定的。较小的像素尺寸可以提高测试结果的空间分辨率,但是光谱信噪比会降低,测量相同面积的区域时所需时间也要增加。/pp  由于红外光波长较长,易产生衍射现象,不能像可见显微镜将样品放大至1um甚至更小,一般常规的红外图像系统空间分辨率极限在6um左右,所获得的红外指纹图谱为6*6um区域的信息集合。/pp  若要提高红外光谱成像系统的空间分辨率,可以考虑选择衰减全反射(ATR模式)。由于常规红外光谱透射或反射成像时物镜与样品之间的介质为空气,而ATR模式中物镜与样品之间的折射率更高的内反射晶体为介质,因而光束半径可以更小,即成像测试时的空间分辨率更高。例如,锗的折射率是空气的4倍,因此以锗作为内反射晶体时,ATR模式的空间分辨率比常规透射或反射模式高4倍左右。所以,在仪器厂家的宣传中可见ATR模式空间分辨率为1.56um的说法,应特别注意,此时为其名义空间分辨率,或称像素空间分辨率,而非实际真正的空间分辨率。/pp  ATR模式包括ATR单点物镜与ATR成像附件两种测量方式。如图2所示,如果使用ATR单点物镜进行成像分析,每次只能测量与内反射晶体接触的一个像素,然后使晶体与样品脱离,移动样品使内反射晶体接触下一个像素并进行测量,直到获得所有像素的光谱。很明显的问题是,内反射晶体与样品接触后很容易被污染,影响后续像素测试结果的准确性,而且所有像素逐个测量的方式非常耗时。如果使用ATR成像附件,内反射晶体与所测样品一起固定在样品台上,二者之间没有相对位移,避免了晶体污染造成的测量误差。样品台同步移动内反射晶体与所测样品,改变红外光束在内反射晶体上的入射位置,完成所有像素的测量。由于可以使用阵列检测器,ATR成像的测试速度也非常快。但是,受到内反射晶体尺寸的影响,ATR成像的测试面积比较小(目前仪器上通常配备的反射晶体的直径为500um,最大可以定制直径为2 mm的晶体,但应同时考虑检测器、软件等因素)。此外, ATR单点物镜与ATR成像附件有个共同的问题:该方法只能测量距离内反射晶体表面几个微米深的样品部分 在样品表面与内部不一致时,该方法获得的一般只是表面信息。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 277px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101556.jpg"//pp style="text-align: center "图2 ATR红外光谱成像的两种测量方式。左:ATR单点物镜 右:ATR成像附件。/pp  2013年,Neaspec公司推出了nano-FTIR光谱仪,利用其独有的散射型近场光学技术发展出来的纳米傅里叶变换红外光谱技术,使得纳米级化学鉴定和成像成为可能。nano-FTIR光谱仪的工作原理如图3所示,将一束宽带中红外激光耦合进入近场显微镜(NeaSNOM),对原子力显微镜(AFM)针尖进行照明, 通过一套包含分束器、参考镜和探测器在内的傅里叶变换光谱仪对反向散射光分析,即可获得针尖下方20 nm区域内的红外光谱,使得红外光谱成像系统的的空间分辨率突破了微米的界限。该类型仪器综合了AFM的高空间分辨率,和FTIR的高化学敏感度,实现了对有机、无机材料的纳米级化学分辨。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 269px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101615.jpg"//pp style="text-align: center "图3 Nano-FTIR光谱仪的工作原理/pp  图4所示为在不使用任何模型矫正的条件下,nano-FTIR获得的近场吸收光谱,由图中可见,其分子指纹特征与使用传统FTIR光谱仪获得的分子指纹特征吻合度极高,这在基础研究和实际应用方面都具有重要意义,因为研究者可以将nano-FTIR光谱与已经广泛建立的传统FTIR光谱数据库中的数据进行对比,从而实现快速准确的进行纳米尺度下的材料化学分析。对化学成分的高敏感度与超高的空间分辨率的结合,使得nano-FTIR成为纳米分析的独特工具。/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 271px " alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101630.jpg"//pp style="text-align: center "图4 Nano-FTIR所获得的光谱图与传统红外光谱图的比较/pp  但目前昂贵的价格,较为复杂的操作(需要与AFM联合使用),以及红外光谱波段的限制(每次扫描的波数范围有限),光谱分辨率有待提高等,仍是该类仪器需要克服的难题,同时也是未来发展的方向。/pp  三、红外光谱成像的信息提取/pp  使用合适的信息提取方法,从像素光谱中获得所需要的信息,是红外光谱成像技术应用的关键。成像所测量的数据为若干个像素的红外光谱,这些像素具有特定的空间位置,一般用横坐标和纵坐标来表示。如果按照测量时的空间位置进行排列,像素光谱数据需要表示为一个r*c*n维的矩阵,因此需要使用适当的数据处理方法,对上述矩阵进行降维。若将每张像素光谱均转换为反映特定信息的单一数值之后,再按照像素的空间位置将这些数值排列成一个r*c维的矩阵,然后以二维或三维图形表示出来,就得到了反映特定信息的数据采集区域的化学图像。/pp  常见的降维手段包括:像素光谱平均强度图像,该方法可以反映测试区域内样品数量较多的位置 像素光谱图像特征峰强度或面积图像,该方法可以反映测试区域样品中特征官能团的分布情况 使用模式识别方法对像素光谱进行分类,根据像素光谱所属类别将成像区域分割为不同部分,对各个部分的典型像素光谱进行解析,可以了解一些成分的分布情况等。/pp  本课题组近期也提出了两种新的振动光谱成像数据信息提取方法。 “主成分载荷乘积聚类分析-交替最小二乘法” 可用于没有参考信息时的样品化学成分非靶向解析 “偏最小二乘投影-相关系数法”,则主要用于已知目标成分的靶向检测,对微量成分的识别能力更强。若有兴趣可查阅相关文献,此处不多加描述。/pp style="text-align: right "  (撰稿人:清华大学 周群)/pp style="text-align: right "  注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考/p
  • 略论光谱色谱仪器五大系统的创新切入点
    前言光谱仪器种类繁多,总共有紫外、可见、红外、原子吸收、原子荧光、拉曼、旋光等20多类光谱仪器;色谱仪器也有液相、气相、离子色谱、薄层扫描色谱、毛细管电色谱、高压微流电色谱等10多类;光谱、色谱仪器是使用最多、覆盖面最广的分析仪器之一;它们在“农、轻、重、海、陆、空、吃、穿、用”等的各个领域、各行各业的科研、生产工作中,都无所不在,无所不有。广大从事光谱、色谱仪器研发、制造、使用的科技工作者对光谱、色谱仪器最基本的要求是稳定可靠。所谓稳定,就是漂移小、重复性好;所谓可靠,就是分析检测的数据准确可靠、灵敏度高(信噪比S/N高或检测限小)。这些问题都是光谱仪器、色谱仪器及其应用的研究人员,值得特别重视的关键问题。 本文根据仪器学理论和作者长期的实践,对如何提高各类光谱仪器、各类色谱仪器的可靠性、稳定性和灵敏度等的创新切入点进行了讨论;文中从保证知其然知其所以然的角度,重点讨论了光谱仪器、色谱仪器的电光系统、光学系统、光电系统、电子学系统和计算机系统的重要性、影响这些关键部件的关键点、提高这些系统和整机稳定性、可靠性的关键点和创新切入点;本文所论述的问题,是目前国内外业内很多科技工作者还没有引起重视的问题,这些问题对有关的科技工作者都有重要的参考意义。一、电光系统光谱仪器、色谱仪器及其有关的联用仪器,都离不开电光系统;而电光系统主要包括光源(氘灯、钨灯、氙灯)和电源(交流电源、直流或脉冲电源等)。在电光系统中,灯泡是重要元器件之一,其质量在某种程度上,决定整个光谱仪器、色谱仪器的质量和可靠性(包括灵敏度)。如果灯泡发光不稳定,整个仪器就不可能稳定。但是电光系统中除灯泡外,灯泡的电源是非常重要的、容易被人们忽视的部件;科学家从仪器学理论中的电子学与电光器件相关的理论出发,对光谱仪器、色谱仪器的氘灯灯泡所发出的光通量的稳定性,与灯泡所加的恒流电源稳定性的关系进行了研究;研究结果表明:氘灯恒流电源的电流稳定性与氘灯灯泡发出的光通量的稳定性关系如下[1]:(I2/I1)Y=Φ2/Φ1式中,I1为氘灯恒流电源在电流波动变化前的恒定电流值;I2为氘灯恒流电源因某些 因素影响,其电流微量变化后的电流值;Φ1为氘灯灯泡在氘灯恒流电源电流未变化前发出的稳定光通量;Φ2为氘灯灯泡在氘灯恒流电源波动变化后发出的光通量;Y为通过大量实验后总结得到的经验系数,一般取Y=6.05〜6.75 (作者的实践证明 取6.5为最佳)。若设波动前的光通量为100,波动后的光通量为Φ2;波动前的恒电流为300mA,波动后的恒电流为303mA ;即:因为电源的电流波动电流上升1%(3mA)。将波动前后的数据代人上式,则:(303/300)6.5=Φ2/1001.016.5=Φ2/100Φ2=1.016.5ꓫ100=6.7%上述计算表明:氘灯电源的电流波动1%,则灯泡发出的光波动6.7%,这是一个很大的波动值,可能使得各类光谱仪器和各类色谱仪器失去应用功能。光谱仪器、色谱仪器的钨灯电源,是一种恒压电源;其电压稳定性与钨灯灯泡发出的光通量的稳定性的关系如下[1]:(V2/V1)k=Φ2/Φ1式中,V1为钨灯恒压电源在电压变化前的恒定电压值;V2为钨灯恒压电源因某些因素影响,其电压微量变化后的电压值;Φ1为钨灯灯泡在钨灯恒压电源电压未变化前发出的光通量值;Φ2为钨灯灯泡在钨灯恒压电波动源变化后发出的光通量值;K为通过大量实验后总结得到的经验系数,一般取K=3.36〜3.51 (作者 的实践表明取3.45为最佳)。钨灯恒压电源一般为12V;若设钨灯电源波动前的光通量Φ1为100,波动后的光通量为Φ2;波动后的恒压电压为12.12V (即:因为波动电压上升1%(0.12V)。将波动前后的数据代人上式,则:(12.12/12)3.45=Φ2/1001.013.45=Φ2/100Φ2=1.013.45ꓫ100=3.4%上式计算结果表明:若钨灯恒压电源的电压波动1%,则钨灯发出的光通量波动3.4%。这个波动也将严重影响到整机使用的稳定性、可靠性。美国科学家Wenstead[2]的研究结果表明:光谱仪器的不稳定,90%以上是由电源引起的。所以,电光系统的重要性和认真研究光谱仪器、色谱仪器的电光系统的重要性就不言而喻了。并且,作者认为从事光谱仪器、色谱仪器研发、制造、应用的科技工作者应该认识到,电光系统是提高光谱仪器、色谱仪器可靠性和灵敏度的创新切入点之一,必须引起高度重视。二、 光学系统光谱仪器、色谱仪器及其联用仪器和有关的元素分析仪器(例如:总硫分析仪等等),都离不开光学系统;光学系统比较复杂,一般分为外光路和单色器两大部分:1、外光路:主要作用有三个[1]:一是通过各类聚光镜(凹面或平面反射镜或透射镜),尽量将光源(灯泡)发出的光聚集到单色器的入射狭缝上或样品上;二是将从灯泡发出的光改变前进方向,转向后直接汇聚到入射狭缝上或样品上;三是将氘灯和钨灯灯泡切换,以改变波仪器的长范围。所以外光路也是光学系统的重要组成部分之一,加强对外光路的研究,是提高光谱仪器、色谱仪器灵敏度的创新切入点之一。2、单色器:它是一个比较复杂的部件;它由入射狭缝、准直镜、光栅、物镜(聚光透镜或成像凹面反射镜)、出射狭缝等光学元件组成。它的作用是将灯泡发出的复合光分解成单色光。从出射狭缝射出的单色光纯度(光谱带宽),取决于单色器的狭缝、准直镜、物镜、光栅的指标,这些指标直接决定或影响光谱、色谱仪器整机的可靠性、稳定性等核心指标。单色器的种类很多[2]、[3]、[6]、[8],它是光谱仪器中最重要的部件之一。单色器的所有光学元件中,只要有一个元件出现故障,整个光谱仪器、色谱仪器就不能正常工作。单色器是光学系统中非常重要的部件,是提高光谱仪器、色谱仪器的可靠性、保证分析检测数据准确可靠和提高仪器灵敏度的最重要创新切入点之一。三、光电系统顾名思义,光电系统就是将光信号转换成电信号的光电转换系统;它有很多种类,例如:光电管、光电倍增管、硅光电池、光电二集管、光电二集管阵列等等。这些光电转换元器件是光谱仪器、色谱仪器中最重要的元器件之一。有的光电转换器件只是单纯的起光电转换作用;例如:光电管、硅光电池、二极管阵列等;有的则具有很大的电流放大倍数;例如:光电倍增管,它在1000V直流高压下,可达到100万倍的电流放大倍数;即在1000V直流高压下,一个光子入射到光电倍增管的阴极上,在其阳极上可以输出100万个光子,基本上形成了nA级的电流。但是1000V高压如果波动1%,则光电倍增管的一百万倍的放大倍数将波动10-12%,将是以10万倍的数据波动。作者的实践表明:如果光电倍增管工作在600V的情况下(作者的实践表明:一般光谱仪器、色谱仪器中的光电倍增管的最佳工作电压为600V左右),此时,光电倍增的放大倍数约是50万倍,如果600V高压波动1%,则50万倍的放大倍数将波动10%以上,即是5万倍的波动。这时整个光谱仪器、色谱仪器就因为高压不稳定而没有办法使用了。所有光电系统的稳定性,都将严重影响光谱仪器、色谱仪器整机的可靠性、稳定性和灵敏度。由此可见,电光系统多么重要就不言而喻了。所以,认真研究光电倍增管的高压电源、认真选择光电倍增管、认真研究光电系转换统,是提高光谱仪器、色谱仪器的可靠性、稳定性和灵敏度的最重要的创新切入点。四、电子学系统任何光谱仪器、色谱仪器都必须有电子学系统,其作用就是将从光电系统转换过来的电信号或通过其他办法采集的电信号予以放大、并处理到符合后面计算机系统所要求的电信号。电子学系统的放大倍数、噪声、漂移是非常重要的性能技术指标,也是决定光谱仪器、色谱仪器可靠性、稳定性、灵敏度的关键指标;很多科技工作者重视光机和计算机,但是不大重视电子学系统的性能指标,这是我国、甚至全世界光谱仪器、色谱仪器研发者、制造者的通病,更是阻碍我国分析仪器发展的重要问题之一。光谱仪器、色谱仪器出现故障的概率最多的是电子学系统;例如:放大器的±15V电源等、电光系统的氘灯电源、钨灯电源、光电系统的高压电源等等,这些电源都是值得光谱仪器、色谱仪器研发、制造、使用者高度重视的关键部件。因为电源发热,会致使产生整机漂移;由于电子元器件的浴盆效应理论,会使得电子元器件老化(只有10年左右的寿命),使电子元器件整体性能变坏,使整机产生故障;有些科技工作者不重视设计放大倍数,他们随意的将直流放大器的放大倍数设计为100倍以上,致使整机的噪声增加,灵敏度(信噪比)降低;作者的实践表明,直流放大器的放大器的放大倍数一般在25~30倍左右为最佳。有些科技工作者由于将直流放大器的放大倍设计过小或过大,使得输出的电信号不符合后面计算机要求,以致产生整机漂移、使整机稳定性变差、灵敏度降低。还有纹波电压,是很多科技工作者容易忽视的指标,很多研发、生产光谱仪器、色谱仪器的科技工作者,不给出(不测试)仪器各类电源的纹波系数,使得整机的噪声增加、稳定性变坏等等。所以,重视电子学系统的指标研究,是提高光谱仪器、色谱仪器可靠性、灵敏度的很重要的创新切入点之一。五、计算机系统提高仪器的自动化水平,是光谱仪器、色谱等仪器研发者、制造者的重要使命之一;自动化可以实现仪器的五个保证:第一,保证仪器工作在最佳状态;第二,保证避免人为操作误差;第三,保证分析工作者的人身安全;第四,保证避免仪器带病工作,延长有关仪器的使用寿命;第五,保证得到最佳的分析检测数据。过去比较长的一段时间里,我国分析仪器使用者们认为,我国分析仪器与国外同类仪器的最大差距是软件。的确,软件方面的差距是我国分析仪器与国外分析仪器的主要差距之一。据我国科技部的调查结果表明:我国90%的用户对我国国产分析仪器的软件不大满意。但是近十年来,由于国家科技部的重视和广大科技工作者的努力,情况大有好转;目前我国光谱仪器、色谱仪器等分析仪器的软件已经有很大提高,可以与国外同类同档次的仪器抗衡(有些指标优于、有些指标一样、个别指标不及),并且性价比大大优于国外同类同档次的产品。例如:我国上海科哲的薄层扫描色谱仪器、制备色谱仪器,北京普析的紫外、北京海光的原子荧光广州和信的质谱、浙江福立的气相色谱等等,其软件都可以与国外同类高档产品抗衡,或优于国外同类同档次的产品。特别是近几年,国内外广大软件科技工作者,在光谱仪器、色谱仪器研发、制造中,采用软件降噪声技术;在降噪声时可以不降低有用信号,可以轻而易举的提高仪器的信噪比。例如:北京西派特在自己研发的HF-ExR510 便携拉曼光谱仪上(仪器的激发光源:785nm; 积分时间:10s;功率等级:10级),对被分析样品进行数据采集、采用软件降噪声、软件降荧光,以及通过软件对五种组分的复合样品进行数据采集、数据处理,效果都很好,他们走在国外同行的前列;具体情况如下:1、通过软件对滑石粉(强荧光物质)的数据采集和降荧光、降噪处理的效果: 2、 对滑石粉、重钙、五组分等样品进行定性检测的结果;滑石粉定性检测的结果(见下图);滑石粉 检测的匹配度:0.999(见下表)所以,重视软件开发,是提高光谱仪器、色谱仪器的可靠性、稳定性和灵敏度非常重要的创新切入点之一。必须引起光谱仪器、色谱仪器研发、制造、应用的有关科技工作者高度重视。主要参考文献[1] Wensted,lnstrument Check Systems,Published in Great Britain by Hencry Kimpton PublishersLondon,1971.[2] 李昌厚著,《仪器学理论与实践》,北京:科学出版社,2008 [3] 李昌厚著,《紫外可见分光光度计》,北京:化学工业出版 社,2005。[4] 李昌厚,略论分析仪器的主要核心技术指标及有关问题,仪器信息网,2024[5] 李昌厚,便携式激光拉曼仪器及其应用的最新进展,仪器信息网,2019/7/11.[6] 李昌厚著,《紫外可见分光光度计及其应用》,北京:化学工业出版 社,2010。[7]李昌厚,用好AAS的一些关键问题,仪器信息网,2020/8/17[8] 李昌厚著,《高效液相色谱仪器及其应用》,北京:科学出版社,2014[9] Tony Owen,Fundamentals of UV-Visible Spectroscopy,1996,Germany Hewkett-Packard publication number 12-5965-123-E[10] 赵志慧等,《国联股份第21届中国(合肥)食品安全检测技术高峰论坛PPT》, 合肥,2023-06[11] A. J .Owen. 1988. The Diode-Array Advantage in UV/Visible Spectroscopy Printed in theFederal Republic of Germany 03/88. (Hewlett-Packard Publication No. 12-2954-8912)[12] 李昌厚,试论分析仪器研发创新的切入点及有关问题,仪器信息网,2023作者简介李昌厚,男,1963年毕业于天津大学精密仪器系光学仪器专业;中国科学院上海营养与健康研究所原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授、天津大学兼职教授;终身享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向:长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究;特别对《仪器学理论》和分析仪器指标检测等方面有精深研究;以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定,其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白;以第一完成者身份获得国家发明奖和省部级(中国科学院、上海市、科技部)科技成果奖5项;发表论文280篇(退休后97篇),出版《仪器学理论与实践》、光谱和色谱仪器及其应用等专著5本。曾任中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长兼光谱仪器、高速分析等多个专业委员会的副主任;国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组组长、上海市科学仪器专家组成员、《生命科学仪器》副主编、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、上海化工研究院院士专家工作站成员等数十个学术团体和专家委员会成员,和北京瑞利、北京普析、上海科哲、美国ISCO等十多家公司的技术顾问或专家组组长等职务。
  • 北京大学王兴军团队提出:全芯片化的微波光子频率测量系统
    移动通信、雷达、卫星遥感、电子对抗以及基础仪器科学等领域的进步,促使着微波系统向着高频、宽带、大动态范围、多功能的方向发展。面对这些新的发展需求,传统的微波技术在微波信号的产生、传输、处理、测量等各个方面均面临巨大挑战。微波光子学融合了微波技术和光电子技术,即利用光电子学的方法处理微波信号,可以突破传统射频电子器件的性能瓶颈,被认为是下一代各类微波系统应用的解决方案之一。传统微波光子系统一般使用分立的光电子器件与电学模块搭建链路,这使得微波光子系统样机或产品具有重量大、功耗高、稳定性差等不足。因此,实现微波光子系统的微型化、片上化和集成化,是推动微波光子技术真正落地与广泛应用的关键,也是近年来学术界和产业界关注的焦点。然而,目前已报道的研究工作仍未能实现微波光子系统的完全芯片化集成,需要借助分立的光电子器件(例如:激光器、调制器等)或电子器件(例如:电学放大器等)来构建完整的系统链路,这在成本、体积、能耗、噪声方面严重制约着微波光子技术的工程化与实用化。鉴于此,近日,北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室王兴军教授研究团队提出了融合硅基光电子芯片、磷化铟芯片和 CMOS 电芯片的多芯片平台混合集成方案,首次实现了微波光子系统光-电链路的完全集成化拉通。基于该技术方案,研究团队设计实现了一款全芯片化的微波光子频率测量系统,整体尺寸约为几十 mm²,功耗低至 0.88 W,可实现对 2-34 GHz 宽频段微波信号瞬时频率信息的快速、精准测量。该成果发表在 Laser & Photonics Reviews,题为“Fully on-chip microwave photonic instantaneous frequency measurement system”。北京大学博士研究生陶源盛与北京大学长三角光电科学研究院杨丰赫博士为论文的共同第一作者,王兴军教授为论文通讯作者。该团队设计的全芯片化微波光子频率测量系统原理如图1所示,他们在硅光芯片上有源集成了高速调制器(用于微波信号加载)、载波抑制微环、可调谐光学鉴频器和光电探测器等器件。基于磷化铟平台实现高性能的分布式反馈(DFB)激光器,并通过端对端对接耦合方式与硅光芯片实现互连。为在保证系统测量精度的条件下降低对后端采样与处理电路的要求,他们将硅光芯片的弱光电流输出通过金线键合的方式直接连接至 CMOS 跨阻放大芯片的输入。经跨阻放大后的电信号,仅需通过低速采样电路采集,通过离线处理即可还原出输入高频微波信号的瞬时频率信息。图1:全芯片化的微波光子频率测量系统。(a)系统三维示意图;(b)磷化铟激光器芯片与硅光芯片的光学显微图;(c)系统整体的集成封装实物图。图源:Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 1面向电子对抗、雷达预警等实际应用场景,研究人员们在实验演示了该全芯片化微波光子频率测量系统对多种不同格式、微秒级快速变化的微波信号频率的实时鉴别。如图 2 所示,依次是对 X 波段(8-12 GHz)范围内的跳频信号(Frequency hopping, FH)、线性调频(Linear frequency modulation, LFM)和二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)三类信号的频率-时间测量结果,误差均方根仅 55-60 MHz,是迄今为止同类型集成微波光子系统所展示出的最佳性能。图2:复杂微波信号频率的动态测量结果。(a)跳频信号(Frequency hopping, FH)的频率测量;(b) 线性调频(Linear frequency modulation, LFM)的频率测量;(c)二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)信号的频率测量图源:Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 4未来展望 本工作所提出的多平台光电混合集成工艺方案,除适用于微波测量应用,对于研究微波信号产生、信号处理、信号传输等其他各种类型微波光子系统的集成化、微型化也具有很高的参考价值,为推动微波光子技术的工程化应用提供了一种通用性的解决方案。
  • 荧飒光学重磅发布:FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪
    FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪,是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同,真空红外,顾名思义,就是采取全真空光学设计,所有红外光路及样品均处于真空环境中,测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计,既提高了整体光路的光通量,又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前,真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪,整机采用全铸铝材质,独立式光学腔设计,配置无油减震泵,可对整体光学腔进行快速抽真空,并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩,用户可以单独对样品腔进行真空操作,极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪,可选配近-中-远全红外波段,标配独特的红外元器件,一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图,覆盖6000-50cm-1光谱范围,获得样品分子全部的振动和转动结构信息,而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外,FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器,使用户的测量范围扩展到10 cm-1,达到太赫兹的研究波段。同时,用户可以更换近红外光学系统,软件自动切换光路,使光谱范围达到12500cm-1,在同一光学平台上,真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外,FOLI30V可以配置多个外接光路口,连接各种外置光学腔,比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等,极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库,数据库全部显示中文名称。此外,软件提供用户快速自建库功能,允许用户开发新的中文数据库,以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计,真空度≤0.2mbar;* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1;* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息:6,000-50cm-1;* 高光谱分辨率: ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰;* 不受实验室环境温度变化的影响;* 光通量更高,更灵敏;* 稳定性更高,可重复性更好;* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件,实现真空状态下测量;* 可整体或单独对样品腔进行抽真空,提高测试效率 * 可配置多个外接光路口,连接各种外置光学腔,如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池,测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究
  • 新品发布:FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪
    产品简介FOLI30V真空型傅里叶变换红外光谱仪,是荧飒光学全新推出的一款高端研究级红外光谱仪。与传统的红外光谱仪不同,真空红外,顾名思义,就是采取全真空光学设计,所有红外光路及样品均处于真空环境中,测试过程无需担忧大气中CO2和水蒸气的强吸收带来的影响。这种设计,既提高了整体光路的光通量,又有利于检测诸如单分子层薄膜的弱信号。目前,真空型红外已经广泛应用在纳米表面分析、聚合物工业、材料科学、制药、半导体及催化等领域。FOLI30V真空型红外光谱仪,整机采用全铸铝材质,独立式光学腔设计,配置无油减震泵,可对整体光学腔进行快速抽真空,并实时显示真空度。主机配置有密封隔离罩,用户可以单独对样品腔进行真空操作,极大提高用户的测样效率。FOLI30V真空型红外光谱仪,可选配近-中-远全红外波段,标配独特的红外元器件,一次测量即可采集样品的中红外及远红外谱图,覆盖6000-50cm-1光谱范围,获得样品分子全部的振动和转动结构信息,而无需担心远红外波段强烈的水蒸气吸收干扰。此外,FOLI30V可以配置外置水冷汞灯光源及液氦Bolometer检测器,使用户的测量范围扩展到10 cm-1,达到太赫兹的研究波段。同时,用户可以更换近红外光学系统,软件自动切换光路,使光谱范围达到12500 cm-1,在同一光学平台上,真正实现远、中、近红外谱区的研究。除了标配的光路之外,FOLI30V可以配置多个外接光路口,连接各种外置光学腔,比如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等,极大丰富了研究者的光学平台和研究领域。FOLI30V配置有各类无机化合物、有机金属络合物、聚合物、添加剂、有机化合物等红外光谱数据库,数据库全部显示中文名称。此外,软件提供用户快速自建库功能,允许用户开发新的中文数据库,以便不断更新自我检测能力。产品特点* 全真空的光学设计,真空度≤0.2mbar;* 软件自动切换近、中、远谱区检测器和光源覆盖整个红外谱区12,500-10cm-1;* 一次测量获取中、远谱区的光谱信息:6,000-50cm-1;* 高光谱分辨率: ≤0.25cm-1 * 去除大气中水蒸汽、CO2的强吸收干扰;* 不受实验室环境温度变化的影响;* 光通量更高,更灵敏;* 稳定性更高,可重复性更好;* 可配备纯金刚石晶体的ATR附件,实现真空状态下测量;* 可整体或单独对样品腔进行抽真空,提高测试效率 * 可配置多个外接光路口,连接各种外置光学腔,如UHV真空密封腔、低温杜瓦、高温发射红外腔、外置样品腔、外置检测器腔等 * 可连接长光程气体池,测量高分辨气体光谱。产品参数配置清单应用领域* 自组装超薄膜研究* UHV真空密封超高真空腔* 低温基质隔离* 硅单晶中III、V族杂质的定量(B,P,Al,Sb,As,Ga,In)* 真空环境下对催化剂进行原位漫反射表征* 无机及有机配位化合物的研究* 分子晶体的晶格振动吸收* 气体分子的纯转动光谱的研究欢迎咨询产品咨询热线:021-59130260公司地址:上海市嘉定区沪宜公路1101号南翔智地三期-越界产业园,201802邮箱:info@insaoptics.com网址:www.insaoptics.com
  • 英国柏点(BioDrop)宣布进入中国市场 致力于超微量测量新技术
    英国柏点公司BioDrop宣布进入中国市场,推出新产品:三款超微量分光光度计(柏触、柏精及柏偶)和两款超微量比色皿(柏池125及柏池500)。今天,专业致力于微量测量新技术的英国柏点公司(BioDrop)宣布进入中国市场,并发布了一系列创新的超微量光谱解决方案,其中有柏池超微量比色皿和柏点分光光度计。 柏点系列产品 柏点紫外可见分光光度计有多种配置来满足每一科学家的需求。柏精(BioDrop μlite)提供了一个独特的内置采样点用于快速和准确的超微量测量,最小样品体积低至0.5µ l。 由于没有移动部件,该技术展现出无以伦比的光程准确性,从而获得更好的测量准确度。柏偶(BioDrop DUO)具有灵活性,集同样的内置采样点和10mm比色皿槽于一身,该比色皿槽可用于传统的紫外可见光谱分析。柏偶对柏池使用进行了优化。柏触(BioDrop TOUCH)拥有一个标准的比色皿槽,和柏池无缝兼容,它配置了一个磁性的加样平台,供偶尔需要超微量测量的科学家们使用。 柏点仪器有单机版和电脑版。单机版配有机载软件,通过一块大型高分辨率的彩色触摸屏控制。所有机器标配强大的柏点Resolution生命科学软件。USB端口让电脑连接和数据及方法的输出轻松进行。机载和电脑软件的下拉式菜单使得样品测量快速简单。用户还可以选配内置打印机以作为一项完全的小型单机版解决方案。 创新的超微量比色皿柏池(BioDrop CUVETTE)让产品方案趋于完整。这是一项准确可靠的超微量测量DNA、RNA和蛋白质的方法,适于需要偶尔进行超微量测量或需要在广泛浓度范围内进行测量的科学家。它的精确设计保证了光程准确度能控制在几微米内,这是同类产品中最好的指标。简单的光路设计提供了很高的光透过率,高光通量确保了宽的动态范围内的高准确测量,因此,对于绝大部分实验,与其他方法不同,只需要一个光程。 柏池使用简单--平放,把两半分开,在光窗上点样,盖上上半部分,然后,把柏池插入分光光度计中,完成测量。它能承受敲击和实验室里的常规跌落,人性化的设计让它的使用非常简单,甚至能戴手套。柏池有0.5mm 和 0.125mm两种光程,它用于样品体积少于1 µ l的样品的紫外可见测量,是生命科学家测量DNA、RNA和蛋白质样品的理想选择。 通过智能化设计,柏点家族让所有科学家进行少于1µ l样品量的紫外可见光谱分析成为现实。柏池和柏点紫外可见分光光度计的特点是准确、可靠和易于使用.如需了解产品具体信息,请致电:大昌华嘉商业(中国)有限公司 400-821-0778
  • LED灯具检测:检测结果存在误差
    led行业对于LED照明统一标准的呼吁,是行业一直以来讨论的话题。尽管各地已经在制订和试用自己的地方标准,但是标准混乱也缺乏权威的检测平台,整个行业乱成一锅粥。政府左右为难、企业摇头兴叹、百姓雾里看花,不知道谁是谁非,谁对谁错,谁好谁坏。  由于缺少统一的标准规范和检测方法,导致目前市场上种类繁多的LED应用产品性能各异、质量参差不齐,给整个行业发展带来了严峻的挑战。从目前的LED产品结构及技术发展的角度看,照明用LED产品质量的评判标准主要考虑光学性能、电性能、热性能、辐射安全和寿命等几个方面的参数,其中LED的光学性能主要涉及光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、显色指数等。目前,光电检测、配光检测、光能量检测、衰减测试以及耐冲突测试等是LED灯具的常规检测项目。  抽检结果不容乐观  近日,广东省质监局发布了广东省自镇流LED灯产品质量省级专项监督抽查结果。抽检结果显示,在抽查的23批次自镇流LED中,检验不合格17批次,不合格率高达73.9%。据了解,不合格项目涉及到意外接触带电部件的防护、潮湿处理后的绝缘电阻和介电强度、机械强度、故障状态、色品容差、一般显色指数、骚扰电压、灯功率、耐热性、互换性、功率因数、初始光效/光通量、防火与防燃等项目。  关于LED照明产品检测不合格的消息,近期已经是多次出现。LED为何频出质量问题?追根溯源,LED照明标准缺失、检测体系建设尚未完善是关键。从电源到成品,LED照明都尚未有一套国家或者行业标准体系,更没有强制检测认证的要求。  “尽管灯具在出厂前都会进行例行的性能检测,然而并不是所有的企业都会严格按照规定来做。这既有企业不具备完整的检测设备条件的因素,也有降低成本的考虑。”东莞勤上光电股份有限公司相关负责人指出,目前大型企业在灯具检测方面都有国家认可的实验室,检测设备相对较为完善。而中小企业往往只简单地测试几个小时就算过关,检测设备也比较缺乏。这就造成了之前部分政府机构在对LED灯具进行抽检的时候,出现大量质量不合格的问题,对LED产品的市场普及造成了极大的负面影响。  通常在LED灯具的检测结果中,光通量和显指不达标、色温和功率有偏差等等问题是比较常见的。励测检测运营总监李胜指出,质检不过关的原因主要集中在以下四个方面:一、电气绝缘要求不能满足,主要表现在产品内部电气间隙和爬电距离不够,人体可触碰到的导体不是安全隔离低电压。特别是一些小体积的灯具,由于结构紧凑,往往忽视电气绝缘距离的要求。二、采用的驱动器不满足相应的LED驱动器安全要求,或者使用简单的降压电路来驱动LED。三、产品电磁骚扰电压超标,大多数LED采用廉价的驱动电路,在电路中未采取任何电磁骚扰抑制措施,导致传导电压和辐射超标。四、不能满足灯具的光色性能要求,LED灯的发光原理和传统的光源有比较大的区别,设计者只关心灯具是否发光,忽视了光度和色度质量的要求,造成灯具色温偏差较大、显色指数偏低。  “显色指数按规定要求不能低于80,否则初始光效就不能满足能效的要求,达不到节能的效果。”一位检测业内人士表示,当前有些产品片面追求高光效,忽视了流明维持寿命,导致灯具的实际使用寿命偏低,造成产品不符合节能指标。  检测结果存在误差  在灯具检测过程中,往往会出现企业的同一款灯具前后两次检测参数结果不一致的问题。对此,浙大三色仪器有限公司技术支持经理朱俊高表示,造成上述误差的原因主要在以下三个方面:第一是系统的误差,这种误差是在允许范围之内的,每套检测系统可能是不一致的,存在一定的误差。传统灯具的误差在1.5%以内就算是合格产品,但是LED灯具的标准还没有规范化,行业内对LED灯具的允许误差范围也比较模糊,一般在3%-5%之间就算合格。  第二是环境的误差,灯具所处的环境以及表面的污染会对测试结果造成很大的影响,误差量级可达到7%-8%,尤其是有一些出光面兼做二次光学透镜表面的产品。由于这些产品具有凹凸结构,容易藏污纳垢且不便于清理,从而严重影响光通量并进一步影响光型分布。  第三是设备和标准的误差,常规的灯具检测需要用到的设备主要为积分球,分布光度计和光辐射检测设备,这些设备分别用来测量灯具的光通量,配光性能和光生物安全。其中,光辐射检测是针对出口欧盟的紫外含量检测以及美国能源之星要求的蓝光、红外的能量检测。由于国家层面的标准与检测规范的缺失,使得各地检测中心使用的测试方法、检测设备和推出的检测标准各不相同,从而造成企业的同一种产品在不同的检测机构检测时出现不同的测试结果。  具体到积分球测试光通量,尽管方法比较简单,只需要光强计或者光谱仪配合积分球就可以完成测试,不需要去测量其他参数。但李胜强调,由于积分球的球内挡屏、接缝、球壁开孔、喷涂效果等因素都会影响积分球的测试准确性,所以对于积分球制造厂商也提出了很高的技术要求。  “积分球是一套精密测量设备,需购买有质量保证的大厂品牌,否则看起来积分球好像一样,但是测量时的结果会与真实值产生很大的偏差,而且稳定性较差。”李胜表示。同时,积分球测试对环境也有一定要求,通常要求环境温度在25±1℃。而积分球的大小则没有太严格的规定,只与被测灯具的大小有关。一般来说,被测产品的总表面面积必须小于球体内壁总面积的2%,线性产品的最长物理尺寸必须小于球体直径的2/3。例如,对于LED灯管,一个积分球能测试的最长尺寸不超过球直径的2/3。上述这些都是厂家在进行检测时需要注意的问题。
  • 便携近红外光谱分析在手,你想测量哪些数据?
    光谱分析自从作为一项实验室技术问世以来,迄今已经取得了很大的发展。手持近红外 (NIR)光谱分析仪的尺寸在不断变小,成本也越来越低,在一定程度上,这归功于新出现的系统架构,这个系统充分利用微机电系统(MEMS)组件。我们来深入研究一下这些硬件优化如何在光谱分析行业中实现更简单且更加便携的未来。  NIR光谱分析  光谱分析可基于样本对于大范围波长的反应鉴定样本,是实现该应用的强大工具。值得注意的是,NIR光谱分析用波长范围通常在780-2500纳米之间的光来刺激样本。根据样本材料的物理状态,我们可以通过使用反射率测量值(固体)或吸收率测量值(液体和气体)精确测量光谱响应。  780-2500纳米区域内的光谱特征由诸如O-H、C-H、N-H和S-H的氢键决定。通过这种方式,NIR波段特别适合于食品和农业监视、健康诊断、石化处理和医药制造。在NIR波段内,每个光谱分析应用对于波长范围和化学计量分析都有着独特的需要。例如,一个900-1700nm仪器能够提供与水 (H2O) 和蔗糖 (C12H24O12) 含量有关的信息 [1]。若仪器的波长范围扩展至2500纳米,则可以发现额外的有机化合物特征,并且能够改进医药过程监视的效果 [2]。  选择波长范围可能影响仪器的物料清单(BOM)成本。一个短波NIR系统能够充分利用廉价探测器来实现波长范围高达1050纳米的测量。超过1050纳米的测量则通常需要一款更加昂贵的铟镓砷(InGaAs)探测器。在超过1700纳米之后,为了保持性能要求,InGaAs材料通常需要冷却,特别是与多像素线性阵列检测器一同使用时更是如此。由于昂贵的InGaAs基板和额外的冷却元件,InGaAs线性阵列技术由于价格过于昂贵而无法在低成本手持式仪器内使用。  光谱分析仪架构中的创新  考虑到用InGaAs阵列探测器实现传统色散型光谱分析时的成本难题,很多NIR光谱分析仪创新将注意力放在减少系统组件数量方面,用线性可变滤波器(LVF)取代色散光栅中继就是其中一个示例。LVF架构减少了光通量,不过也通过消除光栅到探测器的路径而极大地缩小了光谱分析仪的封装尺寸。其它创新型光设计采用透射光栅架构 这个架构在尽可能降低光损耗的同时精简了系统封装尺寸。另外一个架构使用一个扫描光栅,将光直接中继传递至单点探测器,从而免除了对于上文提到的多像素InGaAs阵列的需要。相对于阵列检测器,单点探测器在成本、尺寸和性能方面具有显著优势。  在光谱分析仪架构中采用MEMS技术并连同单点探测器一起使用可降低成本以及实现便携性。将稳健耐用的MEMS组件集成到一个光谱分析仪光路径中,不但可以缩小仪器的封装尺寸,还可以添加全新的性能。选择MEMS组件时的主要考虑因素包括性能可靠性和大批量生产制造时的稳定性。  德州仪器(TI)的DLP® NIR芯片组就是一种久经考验的MEMS技术。这项技术提供针对小巧、可编程且高性能光谱分析仪的高保真光调制。其中,TI DLP2010NIR和DLP4500NIR可实现令人激动的全新波长控制特性,比如说哈达玛图形和旋转扫描动态可编程性。其它新涌现的MEMS技术,其中包括法布里-珀罗干涉仪和迈克尔逊干涉仪,显示出仪器架构简化方面的良好发展前景,不过仍然面临着满足信噪比和分辨率标准等实验室性能需求的挑战。  虽然有很多的光谱分析仪架构选择,MEMS技术的吸引力仍与日俱增。动态可编程性、成本降低、使用单点探测器,以及免除对大型移动部件的需要只是基于MEMS的架构所能提供众多优势中的一部分。这些优势,与可靠系统集成组合在一起,在现场部署期间,会变得更加关键。图1:DLP2010NIR是这款TI DLPNIRscan? Nano 评估模块的特色所在  移动应用和行业前瞻  紧凑小巧、高性能的NIR光谱分析仪器为现场应用的涌现做出了巨大贡献,在这些应用中,现场测量能够为个人用户和工业公司带来额外的优势与价值。通过Wi-Fi或Bluetooth® 无线连通性,经由一个移动设备,将这些光谱分析仪链接至云端数据库,可以将实验室内的全预测功能引入到样本检测中。通过这种方式,集成式光谱分析仪可以作为网络边缘上的高性能光传感器。当光谱分析仪硬件使云端内的高保真数据聚合变得更加便利时,物联网(IoT)能够动态地提升处理效率。针对IoT移动感测的前沿应用包括食品安全、远程农业监视和用于医药生产的过程监视。  也许最令人激动的NIR光谱分析行业趋势就是开源模型。诸如德州仪器、Consumer Physics和Si-ware的前沿技术开发公司已经发布了多种软件开发套件(SDKs)以鼓励创新。KS 技术公司就是在工业IoT应用方面开创低成本NIR光谱分析仪架构的一个典范。除了提供用于图1中所见的DLP NIRScan Nano评估模块的免费iOS和安卓应用,以及SDK,这家公司还将他们在移动数据系统和IoT架构方面的专业知识应用于新出现的移动NIR感测市场。  这些平台的低成本和开源属性让他们能够更好地与大学化学计量专家合作,以增加对应用的了解。通过这种方法,手边的硬件与开源软件组合在一起,可以加快算法和化学计量开发,而这也反过来推动了NIR光谱分析生态系统的发展。未来的行业增长与创新将取决于专家间的通力协作。  考虑到NIR光谱分析的强大功能,这个行业将很多的注意力放在了将高性能分析由实验室转移到现场应用。NIR光谱分析仪架构领域内的行业突破正在推动着新一波创新的移动测量功能。这个创新与21世纪的移动趋势相一致,并且与IoT革命具有一个逻辑上的交汇点。当只能在实验室中运行的昂贵光谱分析发展成可以在你的手掌中产生精确数据的应用时,你将用它来测量哪些数据呢?  [1] B.M. Nicola¨ ? et al. / Postharvest Biology and Technology 46 (2007). 99–118.  [2] Chang, Cheng-Wen, "Near-infrared reflectance spectroscopic measurement of soil properties" (2000). Retrospective Theses and Dissertations. Paper 12315.作者:Dorsey Standish, 德州仪器(TI) DLP 产品先进光控项目经理
  • 必达泰克公司正式推出共聚焦显微拉曼光谱仪系统
    经过必达泰克公司技术人员的不懈努力,现正式推出BWS435共聚焦显微拉曼光谱仪系统。该产品采用了新一代背照式CCD致冷光谱仪,独特的光路设计,使光通量大大的加强,具有最佳的信噪比和分辨率。同时配备了高性能的显微镜,可以分析物质微区环境的拉曼光谱信号。该系统的光谱范围是65cm-1到3100cm-1,分辨率可达3cm-1,激光器波长532和785nm可选,并且激光功率可调。该显微拉曼光谱仪性能优异,性价比高,操作方便,是拉曼光谱检测的理想选择。美国必达泰克公司一直致力于微型光纤光谱仪和激光器的研发生产。由于在激光器和光谱仪这两个拉曼光谱仪的重要组成部分上都有丰富的研发经验,美国必达泰克公司(B&W TEK INC.)的便携式拉曼光谱仪在同类产品中性能一直处于领先地位。随着研发的深入,必达泰克公司还将推出性能更优异的的拉曼光谱仪以及更多的相关附件,从而满足各种不同应用场合的需要,为拉曼研究应用发展提供更好的平台。
  • 德国贺利氏在上海生化分析展
    作为多次参展的展商德国贺利氏特种光源氘灯全球销售总监史蒂芬艾德伍德先生接受了仪器信息网记者的专访,他说:“中国仪器产业正在不断地发展,小企业数量增长快速;中国产仪器的发展速度很明显,以往国产仪器在外观设计方面的缺项明显有所改观,有些国产厂商的仪器,在外观设计方面具有一定的竞争力。 作为拥有160年历史的德国贺利氏集团旗下的贺利氏特种光源是全球光源技术领域的市场和领导者之一。贺利氏特种光源的产品广泛应用于工业、科技和医疗行业,贺利氏开发出的新一代氘灯D2 plus,为仪器制造商的系统设计提供革命性的全新概念,从而使仪器具有更高光通量和更精确分析结果。更采用了延长寿命技术(ELP),与传统氘灯相比,初始光强提高50%,寿命末期光强提高2倍以上。由此客户可实现更快速和更准确的测量,这一优势可持续在氘灯整个使用过程。” 正如温家宝总理的一句话“一个民族光靠模仿和抄袭是没有前途的。”贺利氏不断地创新,新产品高能量氘灯不仅仅拥有漂亮的外观,更拥有实际的性价比:减少氘灯寿命期限内的仪器标定次数;更高的信噪比;减少出样时间;更高的光通量;更准确的分析数据;最佳的性价比以降低使用成本。这为仪器制造商的分析系统提供了更多选择和更强的信心。
  • 如何精确测定LED灯反射板的反射率?
    前言LED灯具有长寿命、安全可靠、节能环保等优点,在家用照明设备、显示屏、公共设施场所以及景观装饰等方面应用广泛,如汽车上的照明设备、景区内各种图案的装饰灯。LED灯通常由光源、外壳组成,光源装有反射板可以有效利用光源的能量,因此反射板的反射率会直接决定LED灯的光利用效率。而评价反射板的反射率,常用的检测仪器是紫外分光光度计。检测实例我们选取了生活中常见的一种LED灯,拆开发现反射板的四周是弧形表面,为获得准确的反射率,要对中间的平整表面进行测定,如图中红色圆圈标注的位置。但这个位置的直经只有5mm,如此小的测量位点,要使仪器光源的光斑中心完全照射到测定位置非常困难。图1 LED灯的反射板为了解决这类微小样品的测定难题,日立特别研发了微小样品全反射/漫反射测量系统定制附件,确保光源的光斑中心完全照射到测定位置。而且日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计的样品仓空间足够大,可以轻松安装这个附件。 测定时使用铝制平面镜作为标准参考,利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝 对值,得到的反射板的全反射光谱如图所示。图2 LED灯反射板的反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%,可以有效利用LED灯光源的光通量,提高照明效率。 想获取更多信息,请拨打电话:400-630-5821。
  • 电子科技大学发布全球首款全硅微显示MicroLED
    近日,电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室正式发布了全球首款CMOS单片集成之全硅微显示芯片。该实验室的硅光研发小组依托“中国电科—电子科大”共建的核心电子材料与器件协同创新中心开展校企合作,成功研发了全球首款“基于硅材料自身发光”的全硅微显示芯片样品。学科前沿课《硅基光电集成器件》首批研修班学生合影留念,2021年4月12日该项工作的“原创理念”是创新性地完全规避了硅材料(间接带隙)能带结构的天然缺陷,利用PN结反向偏置,获得一种类似“轫致辐射”的发光,再引入与标准硅IC(即Si-CMOS )工艺完全兼容之MOS结构,大幅提升了发光强度。这一“原创理念”已于2019年5月在Compound Semiconductor英文版以《Another Step Towards Silicon Optoelectronic Integration》为题予以发布。这一研发小组致力于全硅光电集成,继续将这一“原创理念”发扬光大,不仅追求“能发光”,而且强调“能够用”,服务中国微电子事业。他们于近期已成功实现以该发光管为像素单元的“全硅微显示”阵列;这一新型MicroLED显示芯片的诞生颠覆了传统思维,有望在既定领域全面取代LCD和OLED。换句话说,与LCD或OLED不同,该款样品不需要大面积的基板进行光刻或蒸发,采用Si-CMOS工艺即可完成所有制备流程。像素单元的实现很简单,硅材料更是确保了成本更低,显示清晰,转换稳定,这使得全硅微显示MicroLED几乎成为一种完美的、全新的、颠覆性的跨时代显示技术。通过开展阵列后端驱动电路设计,并实现电路与发光阵列的单片集成,在10×10mm2的芯片面积上完成了大规模像素单元的矩阵化(100×100)排列,调制端口的设计大幅度增强了单位面积的光通量和像素阵列整体发光的均匀度,光强增加了≧139.2%,驱动电压降低了≧67%,成功达到了“多发光、少发热”的目标。该芯片针对微显示对低功耗,高帧率的迫切需求,设计了半有源寻址式驱动电路,图像显示帧频达到≧100fps,并有效削弱了像素间串扰带来的负面影响;为了解决普通封装无法提供足够多接口引出控制线的问题,在芯片集成环节,专门设计并嵌入了可变可控的数字接口模块,仅需3根信号线便可保障数据从主机到芯片的高速传输。无需对驱动电路以及接口电路模块进行额外的工艺调整和后处理,便可与处于芯片中央的像素阵列实现匹配,减少了芯片设计和制造的成本,体现了以全硅材料发展低成本、高品质微显示技术的开创性理念。芯片样品(封装后)(来源:网络)显示图像可在“我-爱-中-国”4个字之间转换(来源:网络)
  • 响应设备更新政策 | 2024 WITec多功能联用共聚焦拉曼系统选型指南
    WITec 专业研发制造高分辨率、高灵敏度的共聚焦、快速拉曼成像显微系统。WITec 模块化的产品设计,可实现与 AFM、SEM、SNOM、SHG、超低温强磁场等多场技术联用,实现对同一样品进行光学分析、化学组分分析及2D/3D 结构表征,不仅能按需满足您当前的科研需求,还可以扩展功能助您应对未来挑战。1alpha300 系列 拉曼成像显微镜alpha300 系列:拉曼成像( alpha300 R )、原子力( AFM )、扫描近场光学显微镜( SNOM )及其联用系列高共聚焦、高分辨率、高灵敏度拉曼显微系统,以其优异前沿的成像技术倍受认可。灵活的模块化设计,还可以结合更多成像技术,为您定制个性化解决方案,实现原位化学组分分析和纳米级别表面形貌分析等科学研究。alpha300 SHG 将偏振谐波显微成像结合非线性光学效应与偏振共聚焦显微系统,已经广泛应用于科研领域。基于模块化的产品设计,不仅可以实现常规偏振 SHG / THG 测量及成像分析,还可以拓展为低温与磁场等极端条件下的非线性分析,实现传统及新型二位铁电材料与器件的精细分析表征。实验室排布2alpha300 apyron - 全自动拉曼成像显微镜alpha300 apyron 采用高精度自动化硬件控制和预设置光路模块,将易用性和高性能结合起来,扁平化实验工作流程,适用于:兼具不同操作水平和多功能需求的实验室要求高重复性试验场景、注重时效性的工业实验室有高级成像需求的拉曼新手寻求更高性能标准的资深拉曼光谱学家需远程操作的研究人员,如密闭环境操作3alpha300 Ri - 倒置拉曼成像显微镜alpha300 Ri 采用倒置光路对样品从下到上进行化学表征,既保留了 alpha300 系列共焦拉曼成像显微镜的功能,又引入全新的倒置光路设计,便于观察研究水溶液和大尺寸样品。 其独特的几何学设计,尤其适用于生命科学、生物医学和地质领域的研究。4alpha300 Semiconductor Editionalpha300 Semiconductor Edition 半导体定制版是一款专门为半导体材料行业研发的高端共聚焦拉曼显微镜。它能帮助研发人员加速对半导体晶圆和器件的晶体质量、应力与掺杂以及失效分析的表征工作。该款拉曼显微镜搭载大尺寸扫描台,可满足12英寸(30厘米)晶圆的大面积拉曼图像,配备主动隔振台和自动聚焦模块,保证其在测量期间可以对不同形貌样品进行大面积扫描或长时间采集。整套系统全部自动化,可远程控制,以保障工业标准流程测量。关键特性:高性能共聚焦拉曼显微镜,同时兼具快速、高灵敏度和高分辨率高端波长优化光谱仪 ,高信号灵敏度和光谱分辨率大面积扫描 (300 x 350 mm) ,适用于大尺寸晶圆检测大面积测量时实时追踪聚焦 (TrueSurface)主动隔振高度自动化远程控制和可重复性工作流程高级数据处理与分析软件5RISE - Raman - SEM 联用显微镜RISE 显微镜将拉曼成像与扫描电子显微镜功能集成到一台设备,可以进行超微结构表面特性与分子化合物信息关联分析。RISE 显微镜的应用领域可涵盖:材料科学纳米技术高分子地质科学生命科学制药产业6cryoRaman - 超低温强磁场拉曼显微镜cryoRaman 将极限空间分辨率的拉曼成像带到超低温-强磁场研究领域,强势助力低温磁场下材料新物理特性的研究,可轻松进行低至 1.8K 的强磁场实验。多功能关联成像测量:拉曼光谱及成像,荧光及其寿命及成像,二次谐波成像、微区光电流等。多领域应用:量子光学材料的磁光效应拉曼效应磁光材料结构相变、磁相变和磁振子激发研究低温磁场下材料相变的光谱特性磁场对光电材料的能带及载流子漂移影响半导体量子点发光的多体问题7alphaCART: 移动式光纤耦合共聚焦拉曼系统alphaCART 是一款移动式共聚焦拉曼系统,该系统可实现将“实验室”搬到检测现场,为您拓展特殊样品环境下的更多科研应用。alphaCART系统延续了alpha300系列拉曼显微镜的先进光学和模块化设计,并同样受益于WITec在光纤耦合技术方面的长期专业积累。通过光纤将激光器、探头和光谱仪连接,确保系统的高光通量和最佳的光束形状。因此,alphaCART 能提供与 WITec alpha300系列系统相媲美的衍射极限空间分辨率、高共聚焦性和优越的信号灵敏度。alphaCART 可搭载不同配置,以满足您对激发波长和光谱仪设置的特定要求。系统配备白光照明和彩色摄像机,以实现样品观察与定位,通过最新的 WITec Suite 软件 采集数据并完成数据后处理。alphaCART 系统还可以完整装入定制的可移动外箱(可选配)中,方便且安全地带到测试现场。此外,也可将系统的拉曼探头连接到实验室的标准 alpha300显微系统上,以拓展更多应用。
  • 长光辰英超快三维荧光成像系统亮相蓉城,助力科研产出新速度
    近日,长光辰英S3000超快三维荧光成像系统,在成都四川大学生物治疗国家重点实验室装机试用,S3000凭借其快速共聚焦切片成像的核心特点,受到众多老师关注,争先申请试用。试用现场,产品经理对成像原理进行详细讲解,演示系统操作流程,并为试用过程中老师遇到的问题进行一一解答。川大重点实验室王老师:“将原来一整天的拍摄时间缩短到2个小时以内,这样的拍摄效率,要得”。S3000超快三维荧光成像系统,软件易学易用,操作简单。节省了共聚焦层扫的宝贵时间,提升实验效率及科学产出,更好地助力科研工作。S3000超快三维荧光成像系统由快速三维扫描狭缝转盘模块、高分辨率高灵敏度相机、大功率低光毒性LED荧光激发光源及自动化显微镜主机构成。超快共聚焦成像。采用结构光转盘技术,光通量比针孔式转盘提高数倍,允许LED激发光源共聚焦成像 根据相机配置、成像度可达30-50帧/秒 三种切片模式自由切换,实现快速成像和高质量成像的结合。全谱段探测。一个LED光源可应对全谱段检测应用,激发光:370-700 nm,发射光:410-750 nm 覆盖常见荧光染料的光谱范围 4位滤光块转轮,通道切换时间小于0.2s,滤光块免工具更换,可实现4+N多通道荧光拍摄。模块化设计。采用紧凑的共聚焦光路设计,仪器外形更小巧 无需庞大空间也可安装,共聚焦模块可灵活耦合在正置、倒置、体式等各种显微镜上,适应不同应用场景。高可靠性及可扩展性,兼容已有成像设备,让科学工作者从仪器维护中释放出来,把更多时间投入到科学研究本身。该仪器在四川大学生物治疗国家重点实验室试用展示一周后,还将在华西口腔医院及四川大学生命科学学院分别做试用演示。届时欢迎想了解的老师及经销商同仁莅临观摩试用。样片showtime小鼠神经突触 60X NA1.4 oil给药细胞 60X NA1.4 oil果蝇脑神经元 40X NA 0.95
  • 泰克支招:用最佳的仪器解决LED照明测试挑战
    近日,第二届亚太LED技术论坛峰会在深圳和宁波相继举办。本次大会邀请多家国际知名公司的技术专家到会重点分享包括LED驱动和电源解决方案、LED照明的电路保护和LED测试解决方案等方面的创新技术和应用开发理念。与众多宣讲LED驱动IC和元器件应用的演讲不同,泰克科技公司《整合您的LED测试技术解决方案》的演讲尤其引人注目,该公司的专家深入浅出地阐述了LED照明应用设计和测试挑战及相应的解决方案,获得了现场听众的热烈反响。  阻碍LED照明应用美好前程的三大技术难题  尽管不断有业内人士抛出LED行业存在各种隐忧的言论,但仍然无法阻挡广大企业想吃到这块“烫手山芋”的热情。热情需要理性来支撑,广大开发者必须在实际开发和设计过程中想方设法克服各种瓶颈问题,特别是测试翘楚泰克科技和其他许多与会专家提到的发热(寿命)、成本、标准符合这三大难题。  泰克科技华南区分销产品部客户经理陈文权指出:“LED单管的发热明显,散热问题直接影响其在照明领域的替代性 目前LED的成本还很高,特别是前期投入较大,影响了它向更广泛领域拓展 如今在国内没有明确的标准,预计年内能够形成,现阶段可参照一些较严格的行业标准进行设计。”  图1:泰克科技华南区分销产品部客户经理陈文权深入浅出地阐述LED照明应用设计和测试挑战及相应的解决方案  另外两家元器件巨头村田和泰科电子的专家在演讲中都提到,对于LED照明应用,发热是无法回避的问题,因为理论和时间都已证明,LED的性能和寿命是与LED的pn结工作温度紧密相关的。过流、过压和过热都会显著的减少LED的发光性能和使用寿命。在制定针对这些情况的过温保护方案之前,需要参照相应的标准和实际应用,以便获得最具成本效益的结果。如对于道路交通信号灯应用,可能就是达到规定温度就立即保护或发送告警通知,以免影响相关标准要求达到的最低光强级别,产生交通安全隐患 对于道路或家居照明,可能是达到一定温度开始启动保护,先降低电流,到达温度保护居里点后立即保护。  无论是自带保护功能还是不具备保护功能,驱动LED的开关电源电路都称得上是保证系统安全可靠工作的第一道防线,同时也是提升LED照明系统整体能效、降低其总体成本、实现相应控制功能(如调光)的关键所在,因此必须通过适当的测试解决方案来帮助选择和/或确定有源开关器件和相应电源电路的设计。  从LED驱动电路和保护电路等实际应用电路的开发角度来说,克服LED上述三大难题离不开精准、可靠和低成本地实现各种电性能的测试测量,尤其是开关电源的电性能测试,而且更加侧重电流测试。  应对瓶颈问题的测试测量考量要点建议  那么对于LED照明应用开发来说,哪些关键的电性能是值得工程师们特别对待的呢?泰克公司陈文权表示,LED电流纹波首当其冲,并且关系到开关电源的成本和光通量平衡折衷。  他分析到,纹波电流通过提高功耗而影响LED性能,这可能导致结温升高,而且对LED的使用寿命有重大影响。根据经验,结温每降低10℃,半导体的使用寿命就会延长2倍。另外,作为工作电流函数的相对光输出(光通量)与二极管电流是密切相关的,因此可以通过改变正向电流进行调光。在电流较低时,若将二极管电流增大一倍,则光输出也会增加一倍 但是电流较高时,电流上升100%仅能使光输出量增加80%。LED是由会产生较大纹波电流的开关电源驱动的。实际上,开关电源的成本在某种程度上是由所允许的电流大小决定的,纹波电流越大,电源成本就越低,但光输出会因此受到影响。  陈文权进一步指出,开关电源设备的转换速率(di/dt、dv/dt)、开关损耗测量、安全工作区(SOA)都是测试测量的考量要点。这些指标考验着开关电源的效率。晶体管开关电路在转换过程中消耗的能量最大,常用的测量包括闭点损耗、开点损耗、功率损耗、动态开点电阻、安全工作区(瞬时功率)。  再者,对实现LED调光的开关电源调制分析也必不可少。实现LED调光主要有两种方法:一是降低LED的电流 二是快速地开关LED,并且通过电流波形的脉宽调制(PWM)进行调光更为准确。显然,后者已成为行业主流,在照明和显示器应用上,PWM需要高于100Hz的频率,以使肉眼感觉不到闪烁,10%的脉冲宽度在ms范围内,并要求电源的带宽大于10kHz,而且控制环路总是处于激活状态,并实现了极快的瞬态响应。  另外,陈文权指出,线路自动测量,包括电源质量、谐波分析也是LED照明应用不可或缺的测量指标,以便出厂时满足相应的标准规定。其中包括真实功率、无功功率、视在功率、功率因数、波峰因数、电流谐波测量和THD。  对症下药:找到最合适的测试测量方案和示波器  陈文权在演讲中与到会的工程师分享了测试上述一系列电性能指标时需要注意的事项以及相应示波器和配件的选择。  对于纹波测量,电流探头的选择很重要。LED单管的电流纹波指标在1m A级甚至几百个uA,若探头的动态范围达不到,则可通过增加绕组的方法来测量微小的电流。直接与泰克DPO4000/7000示波器相连的TCP0030 AC/DC电流探头提供了精确简单的电流纹波测量方案,并且支持更高电压。TACPA300+TCP312(放大器)则可与任意品牌的示波器相连,组成电源测试方案。 图2:泰克的工程师正在用MSO4000系列示波器和信号板演示电源毛刺的精准捕捉  而对于有源开关器件损耗测量,诸如带有DPO4PWR电源分析应用模块软件的MSO/DPO4000示波器就非常方便,可自动计算开点损耗、闭点损耗和传导损耗。不过,陈文权提醒到,电压波形和电流波形之间的定时必须准确,可借助诸如TekVPI探头和偏移校正套件,消除电压探头与电流探头之间的偏移。另外,为处理开关信号频率成分示波器要提供足够的带宽和上升时间,而且要具备快速采样率,以捕捉跳变,另外就是需要提供深记录长度以实现长时间采集。  “开关信号上升时间可能会相当快,为准确地进行测量,测量系统(示波器加探头)的上升时间应该快5倍。”陈文权强调说,“而对于上电调制分析,记录长度很重要,开关单元的控制信号电压和电流的脉宽和幅度可非常完整得被记录。”实际上,泰克公司的DPO/MSO4000和3000系列示波器就分别具备高达10M和5M点的记录长度,采样率高达5GS/s。  另外,在如今非常长的记录长度情况下,以往传统的示波器旋钮显得不合时宜,很花费时间。另外,开关电源和能量损耗测量更多的是看瞬态变化,若还是用手工或电脑编程来计算,就会非常麻烦。因此他特别推荐泰克示波器配备的独特Wave Inspector搜索和导航工具,其前面板控制功能和强制外圈反馈可大大改善操作便捷性,而且可支持捕捉负载变化事件,追踪瞬态功率值,将瞬态功率点与相应的时域波形对应分析及放大波形细节等。  对于电源质量测量,陈文权给出的测量建议是:1.检定电源与其服务环境的相互作用 2.必须直接在输入电源线上测量电压和电流 3.要求高压探头,通常是差分探头。至于必须符合的相关标准,如EN61000-3-2、MIL-STD-1399等,泰克公司的示波器均提供这些标准的选项,使用者可轻松完成一致性测试,看是否能够通过。  如前面提到的,中国的LED照明行业目前处于标准缺失的状态,相关组织机构正在加紧制定此类行业标准。在这种情况下,开发者可以选择一些国际上已经存在的行业公认的标准进行参照,如泰克专家在演讲中提到的例子——LED舞台灯光领域的美国标准DMX512(兼容RS-485)、电路保护和元器件测试方面的美国军工标准MIL-STD-883G、ESD-STM5.2-1999等。“要求达到这些标准而进行相关测试测量的厂商就是我们的实际客户,值得大家借鉴。”陈文权表示,“从MSO/DPO4000和DPO3000系列示波器,到电源分析捆绑解决方案,即电源测量模块软件、探头、校准工具,泰克公司拥有完善的一系列电源测量工具,并不断更新换代,跟进相应标准的出台,可很好地满足LED照明应用开发的测试测试测量需求,帮助克服应用方面的各种挑战,进而降低总体开发成本。”
  • 文献速递 | naica® 微滴芯片数字PCR系统高通量测定大麦花粉核减数分裂重组率
    减数分裂通过产生单倍体细胞和基于同源重组(HR)产生的遗传变异来支持有性生殖。HR通过重组交换(CO)、同源染色体之间的联会,交换等来确保减数分裂染色体分离,同时保证遗传变异在育种过程中发挥作用。在植物中,同源重组可以通过几种技术检测到,例如通过减数分裂染色体分析进行细胞学检测,通过测序进行基因分型和分离群体中的分子标记或荧光标记株系(FTLs)。FTLs在拟南芥中是测量花粉或种子中减数分裂重组事件的有力工具。但FTLs不适用于作物,因为在基因组特别大的作物中产生FTLs既费力又昂贵。此外,不同的作物或某些基因型不适合遗传转化。作为替代,使用小孢子(四分体或花粉核)基因分型或测序用于直接检测减数分裂产物中减数分裂重组的结果。然而,作物小孢子的测序/基因分型相当昂贵,因此可以进行检测的数量有限,特别是对于大基因组物种如谷物。在受精前测量雄配子的减数分裂重组率有样本量大,分子标记分析独立和即时重组交换分析的优势,但配子DNA含量有限,测序/基因分型方法通常依赖于全基因组扩增(WGA)。而直接通过PCR反应分析单个配子进行基因分型也由于单倍体配子的低DNA含量无法达成。在大麦中,单花粉核基因分型是通过荧光激活细胞分选从种内杂种中分离出单个单倍体花粉核,然后进行WGA和多位点KASP基因分型或单细胞基因组测序完成的。单个单倍体花粉核的DNA有限,且WGA价格较高,导致分析样品的数量有限,无法完成高通量的分析。德国莱布尼茨植物遗传和作物植物研究所的科学家近日在《The Plant Journal》上发表了一篇减数分裂重组率测量的相关文献,该文章采用naica微滴芯片数字PCR系统对配子中减数分裂重组率进行测量,实现高通量和低成本的基因分型。使用基于naica微滴芯片数字PCR系统的基因分型分析,无需大量预先进行的WGA就可完成对大麦花粉细胞核中减数分裂重组率的高通量测量。在取得花粉后,将花粉中的花粉核取出,并通过流式进行纯化,将得到的花粉核加入naica微滴芯片数字PCR系统的Mix中进行检测,从而得到减数分裂重组率,通过对总共42,000个单个花粉核进行基因分型(每株分析多达4900个核),在杂交植物中测量了两个着丝粒和两个远染色体间隔内的减数分裂重组率。花粉核中确定的重组频率与分离群体中的检测到的频率接近。▲ 图1:用naica微滴芯片数字PCR系统进行大麦单花粉核基因分型的工作流程。(a)杂交植物的花药;(b)通过使用不同筛孔大小的过滤器(100和20微米)在悬浮液中分离花粉和花粉核。(c)花粉核用碘化丙锭染色,并流式分选到数字PCR反应Mix中。(d)将25微升数字PCR反应Mix(包括分选的花粉核)装入sapphire芯片的四个腔室之一。(e)在Geode中进行液滴生成和热循环。(f)在热循环之后,在naica Prism 3中扫描sapphire芯片,然后在Crystal Miner软件中进行数据分析该文章在进行花粉核减数分裂重组率的检测时采用双探针法,如前期可行性验证时检测的InDel3118和InDel3135之间的区间Id 3-1,用HEX标记Barke (B)等位基因特异性探针(绿色),用FAM标记Morex (M)等位基因特异性探针(蓝色)(图2b),研究者将来自亲本基因型的花粉核以1∶1的比例混合,同时也检测了Id 3-1杂合的杂交植物的花粉核。在亲本混合样本检测中,两种亲本基因型的液滴相等,两种标记显示相同的荧光(B的HEX或M的FAM)(图2b)。在杂交材料样本检测中下,预计会出现代表重组事件的不同液滴群,即同时显示两种颜色的液滴(InDel3118为HEX,InDel3135为FAM,反之亦然)(图2b)。在实际检测中发现,亲代基因型得到了数量大致相等的液滴,它们对两种标记物显示出相同的荧光(图2d,e,绿色和蓝色矩形)。在对杂交植物的花粉核的检测中,检测到具有两种颜色(HEX和FAM)的液滴,表明重组事件(图2e,红色矩形)。此外,可以区分只有一个标记成功扩增的液滴(图2d,e,簇I和iii)以及没有任何扩增的液滴(图2d,e,簇ii)。表明使用naica微滴芯片数字PCR系统对单个花粉核进行包裹和基因分型是完全可行的。▲ 图2。用naica微滴芯片数字PCR系统进行大麦花粉单核基因分型。(a)在大麦染色体1和3上定义四个染色体间隔的的InDel或单核苷酸多态性(SNP)标记。(b)以Id 3-1为例的基于naica微滴芯片数字PCR系统的花粉核基因分型分析:两种荧光探针的可能组合能够区分重组和非重组花粉核。(c)有效微滴阵列原始视图。每个腔室通常包含大约25000个稳定的有效液滴。在任何通道(FAM或HEX)中成功扩增的液滴是浅灰色的,而暗灰色的液滴是阴性的。(d,e)来自芯片室的基于naica微滴芯片数字PCR系统的花粉核基因分型数据,在软件中显示为来自以1:1比例混合的亲本基因型的花粉核的点图(d)和来自与Id 3-1杂合的杂交植物的花粉核的点图。(e)通过两个HEX标记的(绿色方框)或FAM标记的等位基因探针(蓝色方框)将两个非重组亲代群体检测为具有成功基因分型的微滴。在亲代基因型混合物(d)的点状图中以灰色框表示HEX和FAM双阳性微滴为假阳性+噪声。杂交植物中HEX和FAM双阳性微滴为包括假阳性和噪音在内的重组群体,显示为红色方框(e)。簇(I)和(iii)代表仅成功扩增一种标记的微滴naica微滴芯片数字PCR系统具有极高的分辨率,因此在那些成功扩增标记物的微滴中,也可以观察到微滴内的细胞核(图2c),研究者通过对微滴包裹核的数量分析进一步优化实验,通过用热稳定的限制性酶预处理花粉核来提高基因分型的效率,且因为细胞核数量与单个包裹细胞核的微滴数量呈正相关,提出上样细胞核的最佳区间(不同物种的不同大小细胞核有差异)。本文基于2色探针进行检测是非常成功的,而进一步通过6色平台可以同时进行更多组基因分型检测,将获得多重基因分型数据,也可以对相同或不同染色体上的一个以上染色体间隔的重组率进行平行测量,或者对CO干扰强度/存在的测量。总的来说,基于naica微滴芯片数字PCR系统的单个大麦花粉核基因分型在种内杂种植物的规定染色体间隔内提供了可靠、快速和高精度的减数分裂重组测量。来自一系列具有不同细胞核和基因组大小的物种的细胞核的成功包裹表明,所提出的方法广泛适用于单个细胞核的基因分型。德国莱布尼茨植物遗传与作物研究所(IPK)的Stefan Heckmann教授和Yun-Jae Ahn博士也给我们在线分享了他们的研究成果,想要直观的去了解这篇文章的详细内容,请点击https://mp.weixin.qq.com/s/KNXVs6rOt8MYpBjzuKZZ9A进行观看哦。本文链接:https://doi: 10.1111/tpj.15305naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统,源于Crystal微滴芯片数字PCR技术,自动化微滴生成和扩增,每个样本孔可实现6荧光通道的检测,智能化识别微滴并进行质控,3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。
  • 评估智能手机镜头中光学元件的透过率
    评估智能手机镜头中光学元件的光学性能-透过率1.前言刚刚发布的华为P30手机因后置拍照评分高登上DXO榜首,随后三星发微博表示不服,并称其S10+手机拍照总分高。可见,手机/数码相机以及摄像机中光学元件的微型化和先进性已取得重大进展。但是要获得还原度高的图像,就需要精确评估镜头中微透镜和滤光片的光学特性。日立UH4150不仅拥有独特的光学系统,大型的样品室,还可以进行专属定制,是测量相机中光学元件的理想工具。2.测量附件2.1微小样品测量附件由于手机照相机镜片太小,将照射到样品的光通量调节到小于样品尺寸比较困难。使用微小样品测量附件可以解决这个问题,该附件包括聚光镜/参照光束膜/样品支架。样品支架可以根据透镜的尺寸和形状灵活配置。附件如图1所示。图1 微小样品测量附件图片及结构(左)微小样品支架 (右)微小样品测量附件2.2 全积分球附件透射光束的形状受散射和折射影响大的样品,如透镜,需要使用积分球消除检测器的局域性。60mm标准全积分球附件和高灵敏度积分球在透镜测量中都可使用。图2 ф60mm的全积分球附件(仪器顶部视图)3.测量实例智能手机相机中CMOS和CCD传感器在近红外区域具有高度的敏感性。而人眼只能看到380nm-700nm的可见光,因此,为了重现肉眼看到的图像,需要切断对成像质量形成干扰的700nm以上波长的光。很多相机和摄像机,通过加入红外截止滤光片,达到上述效果。具体详细测量数据请参考:https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s910399.htm4.总结现在智能手机更新换代频率加快,各大品牌都在系统,拍照,内存等多种参数方面竞相提升。手机镜头从单摄到如今的双摄,甚至华为新出的三摄,手机成像原件的进步,手机摄影的方便与快捷,都让我们对手机摄影爱不释手。日立高新技术通过独特的技术,开发的固体样品分析专家紫外/可见/近红外分光光度计,能够对相机镜头的光学元件进性准确评估,促进科技产品更加飞速的发展。 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10000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。其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。 参考文献:张帆. 手机摄影艺术的发展与表现[D]. 2016.驱动之家.屠榜DxO Mark之后 华为P30 Pro再获TIPA 2019拍照手机大奖[N].2019
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