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多参数水质探测器

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多参数水质探测器相关的资讯

  • 百灵达推出新型便携式浊度计及多参数水质探测器
    百灵达展位百灵达多参数水质探测器Micro 900  在2013年7月23日-7月26日举行的第十三届中国国际环保展览会(CIEPEC 2013)上,百灵达(Palintest)有限公司展出了采用组合式探头和自清洁系统的新型多参数水质探测器Micro 900,及CT 12便携式水晶版浊度计等新产品。百灵达CT 12便携式水晶版浊度计  百灵达CT 12水晶版浊度计采用使用独特的Quadopti XTM光学系统,具有两套860nm LED光源以及两套硅光电二极管探测器,可根据需要选择不同点数的均值测量模式以保障检测准确度,并具有检测总悬浮固体(TSS)功能。
  • 百灵达新升级Macro 900多参数水质探测器
    经过一段时间的潜心研究和科技攻关,新一代Macro 900多参数水质探测器正式登陆中国市场。新产品和上一代相比,除保留基本的pH、电导率、TDS、电阻率、盐度、海水比重、水温等基本检测项目以外,还增加了包括铵及氨氮、氯化物、氟化物、钙、硝酸盐在内的6种离子选择性电极,以及包括叶绿素、蓝绿藻、荧光素、若丹明、提炼油等在内的6种光电极。用户可在上述电极中根据需要灵活选择6种进行装配。此外,新一代Macro 900还配置有双机刷洗系统,可以连续清洗所有的探头,保证长时间使用的可靠性。仪器支持GPS功能,以及外部数据的存储和上传,是水环境监测的得力工具。详细产品信息可浏览百灵达官网网站获取:http://www.palintest.cn/products-details.aspx?id=94
  • 便携式多参数水质分析仪促销2个月/水质多参数监测仪特价优惠2个月/多参数水质监测仪特惠出售/便携式水质监测仪特价销售
    作为英国AQUARead公司中国总代理,为了更好的提供品牌知名度和市场占有率,本公司对AQUARead便携式多参数水质分析仪,手持式多参数水质监测仪,水体水中叶绿素荧光仪。水质叶绿素A蓝绿藻监测仪,便携式藻红蛋白荧光计,便携式水体蓝绿藻监测仪,蓝绿藻多参数水质监测仪等设备将在7月份特价销售,一直特价销售到9月中旬,在此期间只有购买AP-2000、AP-5000,AP-7000系列便携式多参数水质监测仪可以免费保修2年,包括传感器、主机、显示器、电缆 英国AQUARead便携式多参数水质监测仪中国总代理南京铭奥仪器设备有限公司联系人:张先生 18913964277电话:025-87163873英国AQUAREAD便携式野外水质监测仪,野外长期水质监测系统,多参数水质野外监测仪仪器特点:与Aquameter组合可进行手持式测量,现场读取数据,简单方便。自带GPS,可将测量地点导入google地图。含抗生物污染组件和自清洗系统,无需定期清洁和维护,配合logger用于水质长期定点监测。可连接电脑实时显示数据,也可根据设定自动存储数据并进行远程无线传输,还可以通过短信实时给用户发送数据异常信息。最多可安装高达12个传感器。标准配置为光学溶解氧、pH、ORP、EC、深度和温度传感器,同时还有额外六个接口可用于连接任意六个ISE和光学传感器(具体传感器参数见后面)。智能软件,具备完整的数据处理功能。可现场查看数据,也可远程采集多路数采信号。内置可充电电池,能支持长达一周的连续测量。8G存储卡,满足大容量数据存储。
  • 便携式水质多参数检测仪和水质多参数分光光度计的区别?
    便携式水质多参数检测仪和水质多参数分光光度计的区别?便携式水质多参数检测仪和水质多参数分光光度计的区别?它们的共同点:使用范围:一、应用 ● 市政污水 ● 自来水、饮用水● 锅炉水、冷却水 ● 水处理 ● 环境监测 ● 工业过程监测二、测量模式:COD分光光度计 通过光源检测 测量模式 浓度,吸光度Abs,透光率% 便携式COD快速测定仪光源:进口冷光源(可达10万小时以上)两者都是通过光源检测,COD分光光度计 用的是氙灯, 便携式COD快速测定仪的光源是LID灯,两者及相同也不相同,总得大类来说是相同的,主要看客户自己的预算范围和精确度要求来选。因为都是分光光度的所以也都有波长测量范围:1.便携式COD快速测定仪波长测量范围:340-1100nm2.COD分光光度计波长测量范围:340–800 nm 三、显示屏的区别:便携式COD快速测定仪:七寸触摸彩屏COD分光光度计:LCD,带背光四:预存曲线:1.便携式COD快速测定仪:预存720条曲线,可进行7点拟合2.COD分光光度计:260多条五:电源:1.便携式COD快速测定仪:工作电源:AC220V±10 % / 50Hz2.COD分光光度计:使用5号电池为电源六、消解:1.COD分光光度计:需要单独购买消解仪2.便携式COD快速测定仪:内置双温区八孔消解系统七、检测装置: 1. 便携式COD快速测定仪:样品检测:旋转360°检测系统2. COD分光光度计:比色皿检测产品信息:XY-800s水质检测系统采用军用级高强度防水手提安全箱一体化设计,360°旋转检测模块,双温区消解模块,微电脑智能系统,彩色液晶触摸屏,进口光源,进口检测传感器,内置高容量锂电池,仪器性能稳定、测量准确、测定范围广、功能强大、操作简单.仪器特点:*360°旋转检测系统*双温区智能消解,同时消解多项目*进口光源,进口检测器*7英寸触摸彩色屏*内置大容量锂电池*内置热敏打印机*军用级高强度防水一体化设计 技术参数:1. 样品检测:旋转360°检测系统;2. 显示: 7英寸彩色液晶触摸屏3. 曲线校准:具有7点校正曲线功能。4. 光源:进口冷光源(可达10万小时以上)5. 检测准确度:≤±5%6. 波长测量范围:340-1100nm7. 波长准确度:±1nm8. 波长半宽:4nm9. 分辨率:0.00110. 重复性:≤±2%11. 存储:可存储40万组数据,可自由调用查看(可选配大容量储存500万组数据)12. 测量项目:COD 、氨氮、总磷、总氮、浊度、悬浮物、多项指标13. 测量范围:COD(低量程:15-150mg/L、高量程:150-2000mg/L)、氨氮(0.01-150mg/L)、总磷(0.01-2mg/L)、总氮(0.01-100mg/L)、14. 预存曲线:预存720条曲线,可进行7点拟合15. 双温区消解:双温区8孔多功能消解16. 消解温度范围:0-200℃17. 消解模块具有双保险高温过载保护;18. 专用水质消解系统,固化常规消解项目,一键式操作消解,消解完成自动报警提示。19. 打印方式:标配内置热敏打印机20. 数据传输:配备USB接口,选配:4G,WIFI,接口
  • 多参数水质检测仪对污水检测的帮助有哪些?
    生活污水中含有多种有害物质,对环境和人类健康构成威胁。多参数水质检测仪能够全面检测污水中的各种污染指标,对于评估污水性质、指导处理工艺和确保排放安全具有重要作用。 一、污染指标全面检测 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C512775.htm 多参数水质检测仪可以测定水中COD、氨氮、总磷、总氮、磷酸根、硝酸盐氮、总铜、铜、铬、总铬等关键指标。这些指标的测定有助于了解污水的污染程度和处理需求。 二、污水处理过程优化 通过使用多参数水质检测仪,污水处理厂能够实时监测处理过程中的水质变化,及时调整处理工艺,如增加沉淀、过滤或生物处理步骤,以提高处理效率和出水质量。 三、法规遵从与排放标准 该仪器提供的精确数据有助于污水处理企业确保其排放水质符合国家和地方的环保法规和标准,避免因违规排放而受到处罚。 多参数水质检测仪是生活污水处理和监测的重要工具,它通过全面检测污水中的污染指标,为污水处理工艺优化、法规遵从和水质安全提供了强有力的技术支持。随着环境保护意识的增强,多参数水质检测仪将在生活污水处理领域发挥更加重要的作用。
  • HYDROLAB 多参数水质分析仪在无人船水质监测上的应用
    HYDROLAB 多参数水质分析仪在无人船水质监测上的应用哈希公司 固定式水质监测方式包括以浮标或浮船为载体和固定站等单点监测,这种方式存在测量代表性相对较差的局限性。而人工采样监测受水的流动性、天气状况多变和地形条件的影响,工作人员无法对目标区域进行现场采样。针对这些问题,为实现全区域全覆盖式的面状水质监测功能,同时节省观测 人员取样耗时耗力等问题, 无人船水质监测移动系统成为先进的解决手段。该系统可以用于处理突发的水质污染事件,实时移动追踪污染源,监测可饮用水源的日常水质,可实现目标水域的多点、分层连续水质数据测量及取样,能为水体的保护,水质监测和治理提供重要依据。本项目采用无人船作为载体,用于移动监测河湖库区水质综合情况的系统,利用无人船的自主航行到达目标水位进行检测,通过路径规划技术实现监测水体水质参数浓度变化和污染物排放,预警污染事件,防止水华发生,掌握水质基本信息数据。HYDROLAB HL7 多参数水质分析仪被安装于无人船的仪器仓内,专门为分析仪的探头部 分设计的流通池与主机一起放置,流通池连接无人船的取样装置可以完成多点多层混合水样分析。无人船内部集成供电和通讯设备,主要包括:供电模块、数据采集器、通讯模块、定位装置等, 可以提供每个水样的的监测时间和位置,数据通过移动网络上传至客户数据中心查看下载。测量参数包括:PH、ORP、温度、电导率、溶解氧、浊度、氨氮、蓝绿藻、叶绿素等。每次测量前进行一次设备维护和校准,以提供精确数据。与北斗或GPS 定位数据结合的水质数据可以很好地反映测量区域之内的整体水质状况和水质情况分布,对于污染事件中污染源确认和人员无法到达的地点监测尤为重要。本项目中HYDROLAB HL7多参数水质分析仪全部使用电极法探头实现原位在线测量功能,无需试剂消耗,不产生二次污染。数据变化规律稳定可靠,可以很好的反馈监测区域内的水质情况,对于区域的水质监测起到了重要作用。多参数一体化,安装方便自动清洗,维护量小无需化学试剂,无二次污染系统体积小,便于携带多点分层采水,取水方式多样无线数据传播,远程控制模块化设计,水质监测与采样同时执行本项目中的HYDROLAB HL7 多参数水质分析仪安装于无人船水质监测系统内,除测量常规参数外,还可以测量蓝绿藻、叶绿素、氨氮、硝氮和氯离子等。无人船的水质监测系统体积小可被放入车辆携带,具备低成本、高精度和高速度检测等优点;搭载多点、分层自动采水取样装置;系统采用模块化设计,水质监测模块和采样模块可同时执行在线监测和采样两种任务。用于湖泊和河道监测的系统,工作状态稳定快捷,为客户监测水质情况提供了极大帮助。搭载HYDROLAB HL7多参数水质分析仪的无人船检测系统可实现人工遥控,自动航行,自主避障。可以最大限度地规避人员安全隐患,得到精准数据,提高工作效率。END哈希——水质分析解决方案提供商,我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务,以世界水质守护者作为使命,服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案,请通过【阅读原文】与我们联系,通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取小米电动牙刷哦!
  • HYDROLAB 多参数水质分析仪在无人船水质监测上的应用
    hydrolab 多参数水质分析仪在无人船水质监测上的应用背景介绍固定式水质监测方式包括以浮标或浮船为载体和固定站等单点监测,这种方式存在测量代表性相对较差的局限性。而人工采样监测受水的流动性、天气状况多变和地形条件的影响,工作人员无法对目标 区域进行现场采样。针对这些问题,为实现全区域全覆盖式的面状水质监测功能,同时节省观测 人员取样耗时耗力等问题, 无人船水质监测移动系统成为先进的解决手段。该系统可以用于处理突发的水质污染事件,实时移动追踪污染源,监测可饮用水源的日常水质,可实现目标水域的多点、分层连续水质数据测量及取样,能为水体的保护,水质监测和治理提供重要依据。本项目采用无人船作为载体,用于移动监测河湖库区水质综合情况的系统,利用无人船的自主航行到达目标水位进行检测,通过路径规划技术实现监测水体水质参数浓度变化和污染物排放,预警污染事件,防止水华发生,掌握水质基本信息数据。 技术方案hydrolab hl7 多参数水质分析被安装于无人船的仪器仓内,专门为分析仪的探头部 分设计的流通池与主机一起放置,流通池连接无人船的取样装置可以完成多点多层混合水样分析。无人船内部集成供电和通讯设备,主要包括:供电模块、数据采集器、通讯模块、定位装置等, 可以提供每个水样的的监测时间和位置,数据通过移动网络上传至客户数据中心查看下载。测量参数包括:ph、orp、温度、电导率、溶解氧、浊度、氨氮、蓝绿藻、叶绿素等。每次测量前进行一次设备维护和校准,以提供精确数据。与 北斗或gps 定位数据结合的水质数据可以很好地反映测量区域之内的整体水质状况和水质情况分布,对于污染事件中污染源确认和人员无法到达的地点监测尤为重要。本项目中 hydrolab hl7多参数水质分析仪全部使用电极法探头实现原位在线测量功能,无需试剂消耗,不产生二次污染。数据变化规律稳定可靠,可以很好的反馈监测区域内的水质情况,对于区域的水质监测起到了重要作用。 优势特点多参数一体化,安装方便自动清洗,维护量小无需化学试剂,无二次污染系统体积小,便于携带多点分层采水,取水方式多样无线数据传播,远程控制模块化设计,水质监测与采样同时执行 项目总结本项目中的 hydrolab hl7 多参数水质分析仪安装于无人船水质监测系统内,除测量常规参数外,还可以测量蓝绿藻、叶绿素、氨氮、硝氮和氯离子等。无人船的水质监测系统体积小可被放入车辆携带,具备低成本、高精度和高速度检测等优点;搭载多点、分层自动采水取样装置;系统采用模块化设计,水质监测模块和采样模块可同时执行在线监测和采样两种任务。用于湖泊和河道监测的系统,工作状态稳定快捷,为客户监测水质情况提供了极大帮助。搭载hydrolab hl7多参数水质分析仪的无人船检测系统可实现人工遥控,自动航行,自主避障。可以最大限度地规避人员安全隐患,得到精准数据,提高工作效率。
  • HYDROLAB 多参数水质分析仪在无人船水质监测上的应用
    背景介绍固定式水质监测方式包括浮标、固定站等单点监测,存在测量代表性相对较差的局限性,而人工采样监测由于水的流动性和天气状况多变,许多复杂地形和条件下工作人员无法对目标区域进行现场采样。针对这些问题,为实现全区域全覆盖式的面状水质监测功能同时节省观测人员取样耗时耗力等问题, 无人船水质监测移动系统成为先进的解决手段,该系统可以用于处理突发的水质污染事件,实时移动追踪污染源,监测可饮用水源的日常水质。可实现目标水域的多点、分层连续水质数据测量及取样,能为水体的保护,水质监测和治理提供重要依据。 本案例为某无人船公司开发的用于移动监测河湖库区水质综合情况的系统,利用无人船的自主航行到达目标水位进行检测,通过路径规划技术实现监测水体水质参数浓度变化和污染物排放,预警污染事件,防止水华发生,掌握水质基本信息数据。应用情况HYDROLAB DS5X 多参数水质分析被安装于无人船的仪器仓内,专门为分析仪的探头部分设计的流通池与主机一起放置,流通池连接无人船的取样装置可以完成多点多层混合水样分析。无人船内部集成供电和通讯设备主要包括供电模块、数据采集器、通讯模块、定位装置等,可以提供每个水样的的监测位置,数据通过移动网络上传至客户数据中心查看下载。 测量参数包括 PH、ORP、温度、电导率、溶解氧、浊度、氨氮、蓝绿藻、叶绿素等。每次测量前进行一次设备维护和校准,以提供精确数据。与 GPS 定位数据结合的水质数据可以很好地反映测量区域之内的整体水质状况和水质情况分布,对于污染事件中污染源确认和人员无法到达的地点监测尤为重要。本案例中HYDROLAB DS5X多参数水质分析仪全部使用电极法探头实现原位在线测量功能,无需试剂消耗,不产生二次污染。数据变化规律稳定可靠,可以很好的反馈监测区域内的水质情况,对于区域的水质监测起到了重要作用。 总结本案例中的 HYDROLAB DS5X 多参数水质分析仪进行安装于无人船水质监测系统内,除常规测量参数外还进行蓝绿藻和叶绿素、氨氮、硝氮、氯离子的测量。无人船的水质监测系统体积小可被放入车辆携带、低成本、高精度和高速度检测等优点,搭载多点、分层自动采水取样装置,统采用模块化设计,水质监测模块和采样模块可同时执行在线监测和采样两种任务。已经有多套系统用于湖泊和河道监测,工作状态稳定快捷,为客户监测水质情况提供了极大帮助。 搭载HYDROLAB DS5X多参数水质分析仪的无人船检测系统可实现人工遥控,自动航 行,自主避障。可以最大限度地规避人员安全隐患,得到精准数据,提高工作效率。
  • 复盘 l YSI多参数水质仪在近岸海洋监测的应用
    海岸带是海洋与陆地相接的地带。海岸带地区人口密集,经济发达,全球一半以上的人口生活在沿海约60km的范围内,是关乎人类社会发展的极为重要的地球关键带。随着人类活动的不断加剧,大量污染物通过多种途径被排放到海岸带中,高强度人类活动引起的环境污染已导致海岸带这一地球关键带功能的退化。因此,探究中国海岸带污染现状并提出合理有效的污染控制对策将对保障海岸带生态安全、保证民众健康、维护海岸带地区可持续发展具有重要作用。在海岸带污染监测与防治主题网络研讨会上,具有地表水水质监测领域18年工作经验的郭英田老师为大家带来线上课程《YSI多参数水质仪在近岸海洋监测的应用》,分享了YSI多参数仪在近岸海洋监测的实际应用、ProDSS和EXO仪器特点等内容,请参考如下视频复盘。讲座视频 精彩的课程听不够赛莱默分析仪器为水和污水、环境、工业、食品和饮料等应用领域提供最精确的水质和水量测量的解决方案。赛莱默分析仪器的高品质产品是客户信任的源头,完整的产品组合使赛莱默分析仪器能够满足客户运行和监测的需要。近年来,赛莱默分析仪器在海岸带污染现状、监测技术与防治上不断突破创新,为应用人员分享基础知识,想要获得更多课程信息,请关注赛莱默官方公众号。
  • 多参数水质测定仪-一款可实现户外快速检测的仪器2024仪器讲解
    型号推荐:多参数水质测定仪-一款可实现户外快速检测的仪器2024仪器讲解,在环境保护与水资源管理的严峻挑战下,精准、高效的水质监测成为保障水质安全的关键。多参数水质测定仪应运而生,以其全面的检测能力与智能化的操作体验,为水质监测领域带来了革新。这款仪器不仅集成了对COD、氨氮、总磷、总氮等关键水质指标的快速检测能力,还融入了智能数据分析与可视化展示技术,让水质监测工作更加便捷、直观。 一、快速检测 它能够迅速测定水体中多达几十种的浓度指标,包括但不限于COD(化学需氧量)、氨氮、总磷、总氮等关键污染物,为水质评估提供了全面而准确的数据支持。这一特性使得监测工作更加全面,有助于及时发现并应对潜在的水质问题。 二、智能数据分析功能 通过图表、列表等多种形式展示数据,分析结果一目了然,极大地提高了数据处理的效率与准确性。用户无需复杂的操作,即可快速掌握水质状况,为决策提供有力依据。 三、满足不同需求 在硬件配置方面,该仪器同样表现出色。10.1英寸高清晰度彩色液晶触摸显示屏,搭配Android智能操作系统,不仅操作界面友好,还支持中英文切换,满足了不同用户的需求。此外,24孔智能双温区消解仪的加入,使得户外快速检测成为可能,进一步拓宽了仪器的应用范围。 四、功能特点 1、采用全新安卓7.1.1智能系统,人性化中文操作界面,运转速度更快速,稳定性更强。 2、10.1英寸液晶触摸屏显示,人性化中文操作界面,读数直观、简单。 3、采用精密比色池设计,使用光源一致,可以解决由于光源误差带来的检测结果误差问题,检测结果更加精准。 4、光源采用进口超高亮发光二极管,光源亮度可以自动调节与校准。 5、支持10mm、30mm、50mm皿比色和φ16mm管比色等比色方式,多元选择,确保测量的准确性; 综上所述,多参数水质测定仪以其全面的检测能力、智能化的数据分析与操作体验,以及便携的户外检测功能,成为了水质监测领域的得力助手。它不仅提升了水质监测的精度与效率,更为环境保护与水资源管理提供了强有力的技术支持。在未来的发展中,我们有理由相信这款仪器将发挥更加重要的作用。
  • 天尔新品|水质在线多参数检测仪强势来袭
    为了适用于自来水厂、小区二次供水、泳池水、供水管网、工业过程水、农业用水、卫生疾控、等相关行业的水质实时检测,天尔仪器最新研发生产了一款多参数水质检测仪,它是集水质监测传感器、数据处理单元,内部水流管路单元为一体的水质数据采集系统,可直接将多种水质在线测定项目集成在一台整机内部,在10.1寸安卓高清工业触摸屏上集中察看和管理,灵敏度高,抗干扰力强,操作界面简单易学,可同时测量pH、溶解氧、电导率、ORP、余氯等多种项目.支持定制化服务。◆ 采用10.1寸安卓高清工业级电容式触控屏,灵敏度高,运行速度快,图片处理细节细腻,稳定性好,适合长期不间断使用,使用寿命长;◆ 检测池流量可控式设计,测量值不受外界水流量变化的影响;◆ 标准化接口,模块化设计,安装简易、操作便捷,可根据客户需求定制相应监测参数;◆ 运用PC端数据软件,具有在线监测、曲线分析、记录数据、手机APP实时查询、导出数据等功能。◆ 水路采用串联式设计,工作效率高,用水量少;◆ 流通池内置排气阀门,通过开启阀门将流通池内的空气排出,从而减少气泡对电极读数的影响;◆ 水电分离,腔体之间独特设计,具有良好的密封性、屏蔽性,耐腐蚀,抗干扰;◆ 可实现多个参数同时在线监测,提高集成度,降低运行维护成本,每个通道独立工作,互不影响;◆ 无需添加试剂,无二次污染,响应速度快,传感器使用寿命长;◆ 可实现pH、电导率、溶解氧、ORP、浊度、温度等参数的测量.
  • HL7多参数水质分析仪在饮用水水源地监测中的应用
    HL7多参数水质分析仪在饮用水水源地监测中的应用背景介绍饮用水作为人民生活的基本保障条件,在工业化进程下受到的安全威胁日益增多。水源地水质的好坏直接关系到自来水厂处理工艺的优化管理、出水水质和成本等。以水源作为核心标准,从根源上加强对饮用水水源地水质的监测,掌握水源地取水量、水质状况及变化趋势等,为饮用水水源地保护及时提供技术支撑,对确保饮用水安全具有重要的意义。 针对水库作为水源地的情况,为保障水源地水质及饮水安全,可以采用Hydrolab HL7在线多参数水质分析仪用于实时监测、了解水质情况,既有必要,意义重大且深远。 应用方案Hydrolab HL7多参数水质分析仪可安装于浮标体测量舱内,浮标体通过锚索固定在水库中央。太阳能电池板、数据采集器、通讯模块等附属部件集成在浮体上,监测数据则通过移动网络上传至客户数据中心以便查看、下载。浮体上也安装了警示灯,防止系统在夜间或低能见度时被冲撞。一台Hydrolab HL7就可以测量pH、ORP、温度、电导率、溶解氧、浊度、氨氮等多个参数。设备按预设的采集周期,实时上传到数据中心,运维商每2-4周进行一次设备维护即可。 Hydrolab HL7多参数水质分析仪全部使用电极法探头实现原位在线测量功能。无试剂消耗,不产生二次污染。数据变化规律稳定可靠,可以很好的反馈监测区域内的水质变化情况。
  • 跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用
    “对于相干衍射成像(CDI),微米级像素的非晶硒CMOS探测器将专门解决大体积晶体材料中纳米级晶格畸变在能量高于50 keV的高分辨率成像。目前可用的像素相对较大的(〜55μm像素),基于medipix3芯片光子计数、像素化、直接探测技术无法轻易支持高能布拉格条纹的分辨率,从而使衍射数据不适用于小晶体的3D重建。” 美国阿贡国家实验室先进物理光子源探测器物理小组负责人Antonino Miceli博士讲到。相干X射线衍射成像作为新兴的高分辨显微成像方法,CDI方法摆脱了由成像元件所带来的对成像分辨率的限制,其成像分辨率理论上仅受限于X射线的波长。利用第三代同步辐射光源或X射线自由电子激光,可实现样品高空间分辨率、高衬度、原位、定量的二维或三维成像,该技术在材料学、生物学及物理学等领域中具有重要的应用前景。作为一种无透镜高分辨、无损成像技术,CDI对探测器提出了较高的要求:需要探测器有单光子灵敏度、高的探测效率和高的动态范围。目前基于软X射线的相干衍射成像研究工作开展得比较多,在这种情况下科研工作者通常选用是的基于全帧芯片的软X射线直接探测相机。将CDI技术拓展到硬X射线领域(50keV)以获得更高成像分辨率是目前很多科研工作者正在尝试的,同时也对探测器和同步辐射光源提出了更好的要求。如上文提到,KAimaging公司开发了一款非晶硒、高分辨X射线探测器(BrillianSe)很好的解决的这一问题。下面我们来重点看一下BrillianSe的几个主要参数1. 高探测效率 如上图,间接探测器需要通过闪烁体将X射线转为可见光, 只有部分可见光会被光电二极管阵列,CCD或CMOS芯片接收,造成了有效信号的丢失。而BrillianSe选用了具有较高原子序数的Se作为传感器材料,可以将大部分入射的X射线直接转为光电子,并被后端电路处理。在硬X射线探测效率远高于间接探测方式。BrillianSe在60KV (2mm filtration)的探测效率为:36% at 10 cycles/mm22% at 45 cycles/mm10% at 64 cycles/mm非晶硒吸收效率(K-edge=12.26 KeV)BrillianSe在60KV with 2 mm Al filtration的探测效率,之前报到15 μm GADOX 9 μm pixel 间接探测器QE 为13%。Larsson et al., Scientific Reports 6, 20162. 高空间分辨BrillianSe的像素尺寸为8 µm x8 µm,在60KeV的点扩散为1.1 倍像素。如下是在美国ANL APS 1-BM光束线测试实验室布局使用JIMA RT RC-05测试卡,在21keV光束下测试3. 高动态范围75dB由于采用了100微米厚的非晶硒作为传感器材料。它具有较大满井为877,000 e-非晶硒材料,不同入射光子能量光子产生一个电子空穴对所需要电离能BrillianSe主要应用:高能(50KeV)布拉格相干衍射成像低密度相衬成像同步辐射微纳CT表型基因组学领域要求X射线显微CT等成像工具具有更好的可视化能力。此外需要更高的空间分辨率,活体成像的关键挑战在于限制受试者接收到的电离辐射,由于诱导的生物学效应,辐射剂量显着地限制了长期研究。可用于X射线吸收成像衬度低的物体,如生物组织的相衬X射线显微断层照相术也存在类似的挑战。此外,增加成像系统的剂量效率将可以使用低亮度X射线源,从而减少了对在同步辐射光源的依赖。在不损害生物系统的情况下,在常规实验室环境中一台低成本、紧凑型的活体成像设备,对于加速生物工程研究至关重要。同时对X射线探测器提出了更高的要求。KAimaging公司基于独家开发的、专利的高空间分辨率非晶硒(a-Se)探测器技术,开发了一套桌面高效率、高分辨的微米CT系统(inCiTe™ )。可以从inCiTe™ 中受益的应用:• 无损检测• 增材制造• 电子工业• 农学• 地质学• 临床医学• 标本射线照相 基于相衬成像技术获得优异的相位衬度相衬成像是吸收对比(常规)X射线成像的补充。 使用常规X射线成像技术,X射线吸收弱的材料自然会导致较低的图像对比度。 在这种情况下,X射线相位变化具有更高的灵敏度。因为 inCiTe™ micro-CT可以将物体引起的相位变化转为为探测器的强度变化,所以它可以直接获取自由空间传播X射线束相位衬度。 同轴法相衬X射线成像可将X射线吸收较弱的特征的可检测性提高几个数量级。 下图展示了相衬可以更好地显示甜椒种子细节特征不含相衬信息 含相衬信息 低密度材料具有更好的成像质量钛植入样品图像显示了整形外科的钛植入物,可用于不同的应用,即检查骨-植入物的界面。 注意,相衬改善了骨骼结构的可视化。不含相衬信息 含相衬信息 生物样品inCiTe™ 显微CT可实现软组织高衬度呈现电子样品凯夫拉Kevlar复合材料样品我们使用探测器在几秒钟内快速获取了凯夫拉复合材料的相衬图像。可以清楚看到单根纤维形态(左图)和纤维分层情况(右图)。凯夫拉尔复合物3维透视图 KA Imaging KA Imaging源自滑铁卢大学,成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司,KA Imaging以创新为导向,致力于利用其先进的X射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒(a-Se)X射线探测器BrillianSeTM,并基于此推出了商业化X射线桌面相衬微米CT inCiTe™ 。我们有幸在此宣布,经过双方密切的交流与探讨,众星已与KA Imaging落实并达成了合作协议。众星联恒将作为KA Imaging在中国地区的独家代理,全面负责BrillianSe™ 及inCiTe™ 在中国市场的产品售前咨询,销售以及售后业务。KA Imaging将对众星联恒提供全面、深度的技术培训和支持,以便更好地服务于中国客户。众星联恒及我们来自全球高科技领域的合作伙伴们将继续为中国广大科研用户及工业用户带来更多创新技术及前沿资讯!
  • 多参数舀水直测仪器DZB-711助力泳池水质现场快检
    盛夏已至,游泳馆、海边浴场成了大家常去之地,浴场水质好不好,测测就知道! 标准《GB37488-2019公共场所卫生指标及限值要求》和《CJ/T244-2016 游泳池水质标准》对人工游泳池水质指标卫生做了明确要求,涉及pH、氧化还原电位(ORP)、余氯、浑浊度、尿素、水温、溶解性总固体(TDS)等指标。今天小编给大家带来一款雷磁便携式多参数水质检测仪器DZB-711,这款检测仪器自带测量池,可以直接舀水测量,减少取样环节,可以轻松解决游泳池水现场pH值、氧化还原电位(ORP)、溶解性总固体(TDS)和水温水质快速检测。直接测量,无需换算,一机多用。 【产品应用】游泳池/饮用水/食品饮料等应用场景的现场直接快速检测 【测量参数】pH、ORP、电导率、电阻率、TDS、温度等 【主要特点】● 直接测量,无需换算,一机多用● 彩屏显示,触摸操作,直观清晰;● pH测量模块可拆卸,方便更换,延长使用寿命;● 自动识别缓冲溶液,自动校准;● 具备存储、查阅和删除等数据管理功能。 【技术参数】测量参数pH值、ORP值、电导率值、电阻率值、TDS值、温度测量范围pH(0.00~14.00)pHORP(-999-999)mV电导率(0~200)mS/cm电阻率(0.01-30)MΩTDS(0-200)ppt盐度(0-200)ppt温度(0~70)℃分辨率pH0.01pHORP0.1mV电导率0.01μS/cm电阻率0.01 KΩTDS0.01ppm盐度0.01ppm温度0.1℃基本误差pH±0.1pHORP±10mV电导率±2%FS电阻率±2%FSTDS±2%FS盐度±2%FS温度±0.5℃
  • 【新书推荐】宽禁带半导体紫外光电探测器
    基于宽禁带半导体的固态紫外探测技术是继红外、可见光和激光探测技术之后发展起来的新型光电探测技术,是对传统紫外探测技术的创新发展,具有体积小、重量轻、耐高温、功耗低、量子效率高和易于集成等优点,对紫外信息资源的开发和利用起着重大推动作用,在国防技术、信息科技、能源技术、环境监测和公共卫生等领域具有极其广阔的应用前景,成为当前国际研发的热点和各主要国家之间竞争的焦点。我国迫切要求在宽禁带半导体紫外探测技术领域取得新的突破,以适应信息技术发展和国家安全的重大需要。本书是作者团队近几年来的最新研究成果的总结,是一本专门介绍宽禁带紫外光电探测器的科技专著。本书的出版可以对我国宽禁带半导体光电材料和紫外探测器的研发及相关高新技术的发展起到促进作用。本书从材料的基本物性和光电探测器工作原理入手,重点讨论宽禁带半导体紫外探测材料的制备、外延生长的缺陷抑制和掺杂技术、紫外探测器件与成像芯片的结构设计和制备工艺、紫外单光子探测与读出电路技术等;并深入探讨紫外探测器件的漏电机理、光生载流子的倍增和输运规律、能带调控方法、以及不同类型缺陷对器件性能的具体影响等,展望新型结构器件的发展和技术难点;同时,介绍紫外探测器产业化应用和发展,为工程领域提供参考,促进产业的发展。本书作者都是长年工作在宽禁带半导体材料与器件领域第一线、在国内外有影响的著名学者。本书主编南京大学陆海教授是国内紫外光电探测领域的代表性专家,曾研制出多种性能先进的紫外探测芯片;张荣教授多年来一直从事宽禁带半导体材料、器件和物理研究,成果卓著;参与本书编写的陈敦军、单崇新、叶建东教授和周幸叶研究员也均是在宽禁带半导体领域取得丰硕成果的年轻学者。本书所述内容多来自作者及其团队在该领域的长期系统性研究成果总结,并广泛地参照了国际主要相关研究成果和进展。作者团队:中国科学院郑有炓院士撰写推荐语时表示:“本书系统论述了宽禁带半导体紫外探测材料和器件的发展现状和趋势,对面临的关键科学技术问题进行了探讨,对未来发展进行了展望。目前国内尚没有一本专门针对宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,本书的出版填补了这一空白,将会对我国第三代半导体紫外探测技术的研发起到重要的推动作用。”目前市面上还没有专门讲述宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,该书的出版可以填补该领域的空白。本书可为从事宽禁带半导体紫外光电材料和器件研发、生产的科技工作者、企业工程技术人员和研究生提供一本有价值的科研参考书,也可供从事该领域科研和高技术产业管理的政府官员和企业家学习参考。详见本书目录:本书目录:第1章 半导体紫外光电探测器概述1.1 引言1.2 宽禁带半导体紫外光电探测器的技术优势1.3 紫外光电探测器产业发展现状1.4 本书的章节安排参考文献第2章 紫外光电探测器的基础知识2.1 半导体光电效应的基本原理2.2 紫外光电探测器的基本分类和工作原理2.2.1 P-N/P-I-N结型探测器2.2.2 肖特基势垒探测器2.2.3 光电导探测器2.2.4 雪崩光电二极管2.3 紫外光电探测器的主要性能指标2.3.1 光电探测器的性能参数2.3.2 雪崩光电二极管的性能参数参考文献第3章 氮化物半导体紫外光电探测器3.1 引言3.2 氮化物半导体材料的基本特性3.2.1 晶体结构3.2.2 能带结构3.2.3 极化效应3.3 高Al组分AlGaN材料的制备与P型掺杂3.3.1 高Al组分AlGaN材料的制备3.3.2 高Al组分AlGaN材料的P型掺杂3.4 GaN基光电探测器及焦平面阵列成像3.4.1 GaN基半导体的金属接触3.4.2 GaN基光电探测器3.4.3 焦平面阵列成像3.5 日盲紫外雪崩光电二极管的设计与制备3.5.1 P-I-N结GaN基APD3.5.2 SAM结构GaN基APD3.5.3 极化和能带工程在雪崩光电二极管中的应用3.6 InGaN光电探测器的制备及应用3.6.1 材料外延3.6.2 器件制备3.7 波长可调超窄带日盲紫外探测器参考文献第4章 SiC紫外光电探测器4.1 SiC材料的基本物理特性4.1.1 SiC晶型与能带结构4.1.2 SiC外延材料与缺陷4.1.3 SiC的电学特性4.1.4 SiC的光学特性4.2 SiC紫外光电探测器的常用制备工艺4.2.1 清洗工艺4.2.2 台面制备4.2.3 电极制备4.2.4 器件钝化4.2.5 其他工艺4.3 常规类型SiC紫外光电探测器4.3.1 肖特基型紫外光电探测器4.3.2 P-I-N型紫外光电探测器4.4 SiC紫外雪崩光电探测器4.4.1 新型结构SiC紫外雪崩光电探测器4.4.2 SiC APD的高温特性4.4.3 材料缺陷对SiC APD性能的影响4.4.4 SiC APD的雪崩均匀性研究4.4.5 SiC紫外雪崩光电探测器的焦平面成像阵列4.5 SiC紫外光电探测器的产业化应用4.6 SiC紫外光电探测器的发展前景参考文献第5章 氧化镓基紫外光电探测器5.1 引言5.2 超宽禁带氧化镓基半导体5.2.1 超宽禁带氧化镓基半导体材料的制备5.2.2 超宽禁带氧化镓基半导体光电探测器的基本器件工艺5.3 氧化镓基日盲探测器5.3.1 基于氧化镓单晶及外延薄膜的日盲探测器5.3.2 基于氧化镓纳米结构的日盲探测器5.3.3 基于非晶氧化镓的柔性日盲探测器5.3.4 基于氧化镓异质结构的日盲探测器5.3.5 氧化镓基光电导增益物理机制5.3.6 新型结构氧化镓基日盲探测器5.4 辐照效应对宽禁带氧化物半导体性能的影响5.5 氧化镓基紫外光电探测器的发展前景参考文献第6章 ZnO基紫外光电探测器6.1 ZnO材料的性质6.2 ZnO紫外光电探测器6.2.1 光电导型探测器6.2.2 肖特基光电二极管6.2.3 MSM结构探测器6.2.4 同质结探测器6.2.5 异质结探测器6.2.6 压电效应改善ZnO基紫外光电探测器6.3 MgZnO深紫外光电探测器6.3.1 光导型探测器6.3.2 肖特基探测器6.3.3 MSM结构探测器6.3.4 P-N结探测器6.4 ZnO基紫外光电探测器的发展前景参考文献第7章 金刚石紫外光电探测器7.1 引言7.2 金刚石的合成7.3 金刚石光电探测器的类型7.3.1 光电导型光电探测器7.3.2 MSM光电探测器7.3.3 肖特基势垒光电探测器7.3.4 P-I-N和P-N结光电探测器7.3.5 异质结光电探测器7.3.6 光电晶体管7.4 金刚石基光电探测器的应用参考文献第8章 真空紫外光电探测器8.1 真空紫外探测及其应用8.1.1 真空紫外探测的应用8.1.2 真空紫外光的特性8.2 真空紫外光电探测器的类型和工作原理8.2.1 极浅P-N结光电探测器8.2.2 肖特基结构光电探测器8.2.3 MSM结构光电探测器8.3 真空紫外光电探测器的研究进展8.3.1 极浅P-N结光电探测器的研究进展8.3.2 肖特基结构光电探测器的研究进展8.3.3 MSM结构光电探测器的研究进展
  • Timepix3 |易于集成的多功能直接探测电子探测器
    混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心-CERN大型强子对撞机LHC的粒子跟踪需求而开发的。来自欧洲核子中心-CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是Medipix1 Collaboration 诞生了。Medipix系列是由Medipix Collaborations 开发的一系列用于粒子成像和检测的像素探测器读出芯片。Timepix系列是从 Medipix系列开发演变而来的。其中Timepix芯片更针对于单个粒子的探测以获得时间、轨迹、能量等信息。 目前基于Timepix和Timepix3的探测器,由于其单电子灵敏、高动态范围及独特的事件驱动模式被广泛地应用于电子背散射(EBSD),4维电子显微(4D SEM)等领域。捷克Advacam公司是一家涵盖传感器制造、微电子封装、混合像素探测器(Timepix,Medipix)及解决方案的全产业链公司,致力于为工业和学术需求开发成像解决方案。ADVAPIX TPX3F与 MINIPIX TPX3F系列是基于Timepix3芯片的多功能探测器,其探测器与读出采用软排线连接,整个设计非常小巧,性价比高,非常适用于电子显微镜厂家将其二次开发并集成到现有系统中,以提升系统性能。▲ MINIPIX TPX3F探测器实物展示▲ ADVAPIX TPX3F探测器实物展示▲ 使用MINIPIX TPX3F探测器鉴别电子、质子,Alpha粒子及μ介子ADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F主要规格参数MINIPIX TPX3FADVAPIX TPX3F芯片类型Timepix3像素尺寸55 x 55 μm分辨率256 x 256 pixels传感器100µm,300µm,500µm硅,1mm CdTe 暗噪声无暗噪声接口高速USB 2.0超高速USB 3.0事件驱动模式最大读出速度*2.35 x 10^6 hits/s40 x 10^6 hits / s帧模式速率16fps30fps事件时间分辨能力1.6ns1.6ns*受限于Flex软排线实际长度测量模式类型模式范围描述帧读出模式(曝光后读出所有像素信息)Event+iToT10 bit + 14 bit每次曝光输出两帧数据:1. Events:每个像素中的事件数量2. iToT:每个像素中所有事件的过阈总时间iToT14 bit输出一帧:每个像素中所有事件的过阈总时间ToA18 bit输出一帧:ToA+FToA3 =第一个到达像素事件的到达时间像素/事件驱动模式(在曝光过程中,连续读出被击中像素信息)ToT+ToA10 bit + 18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToT, ToA and FToAToA18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToA and FToA.Only ToT10 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position and ToTADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F像素/事件驱动模式最大读出速率测试:主要特点单电子灵敏零噪声耐辐射高动态范围无读出死时间主要应用(4D)STEM in SEM/TEMµED(microelectron diffraction)EBSDEELSPtychography应用案例ThermoScientific' s™ Helios™ 5 UX DualBeam采用了Advacam的探测技术新一代 Thermo Scientific Helios 5 DualBeam 具有 Helios DualBeam 产品系列领先业界的高性能成像和分析性能。经过精心设计,它可满足材料科学研究人员和工程师对各种聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 的需求—即使是最具挑战性的样品。 Helios 5 DualBeam 重新定义了高分辨率成像的标准:高材料对比度、快速、简单和精确的高质量样品制备(用于 S/TEM 成像和原子探针断层扫描 (APT))以及高质量的亚表面和3D 表征。新一代 Helios 5 DualBeam 在 Helios DualBeam 系列成熟功能的基础上改进优化,旨在确保系统于手动或自动工作流程下的最佳运行状态。参考发表文章Jannis, Daen, et al. "Event driven 4D STEM acquisition with a Timepix3 detector: microsecond dwell time and faster scans for high precision and low dose applications." Ultramicroscopy 233 (2022): 113423.Foden, Alex, Alessandro Previero, and Thomas Benjamin Britton. "Advances in electron backscatter diffraction." arXiv preprint arXiv:1908.04860 (2019).Gohl, S., and F. Němec. "A New Method for Separation of Electrons and Protons in a Space Radiation Field Developed for a Timepix3 Based Radiation Monitor."Mingard, K. P., et al. "Practical application of direct electron detectors to EBSD mapping in 2D and 3D." Ultramicroscopy 184 (2018): 242-251.ADVACAMAdvacam S.R.O.源自捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探测器(应用Timepix芯片)、没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也在国内有数台Minipix样机,Widepix 1*5 CdTe的样机可免费借用,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。
  • 国产非制冷红外探测器新型场景校正方法
    现有国产非制冷红外探测器多采用挡板校正进行非均匀性校正,影响了红外探测器的观测效果与目标搜跟。近期,湖北久之洋红外系统股份有限公司的科研团队在《光学与光电技术》期刊上发表了以“国产非制冷红外探测器新型场景校正方法”为主题的文章。该文章第一作者为刘品伟,主要从事红外技术方面的研究工作。本文提出了基于国产非制冷红外探测器的新型场景校正方法。该方法包含两部分:第一部分是基于高频非均匀性的场景校正;第二部分是基于低频非均匀性的场景校正。通过对不同频域非均匀性分别进行处理来去除探测器响应的非均匀性。国产非制冷红外探测器非均匀性分析国产非制冷红外探测器工作过程中,探测器的状态参数会产生缓变,从而导致图像非均匀性的变化。图1所示是以黑体为目标的具有较强非均匀性的非制冷红外图像。图1 具有较强非均匀性的非制冷红外图像非均匀性包括低频非均匀性与高频非均匀性两部分。低频非均匀性表现为全局灰度分布不均匀,在图像中表现为平缓的明暗变化,如图像四周与中心灰度值差别大,如图2所示。低频非均匀性主要是由探测器及镜头不同位置温度变化不均匀引起的。高频非均匀性表现为局部区域灰度值剧烈变化,在图像中表现为亮暗点或条纹。高频非均匀性主要是探测器的响应不均匀引起的,如图3所示。图2 低频非均匀性的三维显示图3 9×9邻域内高频非均匀性的三维显示传统的场景校正方式很少涉及对低频非均匀性的消除,而对高频非均匀性的消除容易产生“鬼影“等副作用,同时消除低频与高频非均匀性才能真正提高图像质量。因此,本文将针对高频与低频非均匀性,采用不同的场景校正方法处理。基于高频非均匀性的场景校正国产非制冷红外探测器在工作过程中,随着探测器整体温度的变化,由于探测器响应的不均匀性,会出现较强的高频非均匀性,具体在图像上表现为散粒及细条纹,如图4所示。图4 高频非均匀性的不同类型目前常用的场景校正算法有恒定统计法、时域高通滤波法、神经网络校正算法、基于图像配准的校正算法等。这些算法能够在一定程度上根据场景的信息自适应地补偿热像仪的增益和偏置的漂移,但是在实际使用过程中,这类算法存在各种各样的使用限制条件。以传统的神经网络场景校正算法为例,该算法要求场景信息不断变化,否则会造成图像退化或者模糊,并且如果图像中存在较强边缘信息,该算法容易导致图像出现“鬼影”现象,严重影响图像质量。对此,提出了一种基于神经网络的新型场景校正算法来消除图像退化和“鬼影”现象。首先分析图像退化与“鬼影”现象产生的原因。当原始图像中存在较强的边缘信息时,低通滤波会使边缘信息产生损失,预测图像会产生模糊失真现象。若场景保持静止不动,随着场景校正参数的不断更新,图像就会逐渐退化失真;若场景长期静止后开始运动,图像就会包含静止图像中损失的边缘信息,也就是“鬼影”现象,如图5所示。图5 传统场景校正算法产生的“鬼影”现象为了解决传统场景校正算法存在的问题,提出了一种基于中值滤波=2。同时采用时空联合阈值作为校正判断条件,选择更新系数与校正区域。时空联合阈值分为两个阈值条件:时域连续运动条件与空域邻域均匀性条件。针对高频非均匀性的场景校正算法流程图如图6所示。的自适应场景校正算法。由于高频非均匀性中包含大量的散粒非均匀性,同时为了更好地保留图像的边缘信息,该算法采用中值滤波作为滤波器,中值滤波半径r。图6 高频非均匀性场景校正算法流程图分别用此算法与传统神经网络场景校正算法对原始图像进行处理,比较两种算法是否具有“鬼影”现象。将热像仪静止工作500帧后,观察两种方法处理后的运动图像。可以看到,该算法基本没有“鬼影”现象,而传统算法“鬼影”现象严重。因此,该算法能够有效地抑制“鬼影”现象。图7 本文方法与传统神经网络“鬼影”现象比较基于低频非均匀性的场景校正高频非均匀性去除后,图像仍残留有大量的低频非均匀性。低频非均匀性在非制冷探测器开始工作时较弱,随着探测器及镜头温度的变化,图像的低频非均匀性会逐渐增加,在图像上表现为四角与中心灰度值差别较大。如图8所示,可以看到,图像灰度分布不均匀,四周有明显的光圈,影响图像观感与图像质量。图8 低频非均匀性对图像的影响这里提出了一种基于时空联合低频滤波的场景校正方法,通过在时域和空域同时进行低通滤波,分离出图像的固定低频非均匀性并进行去除。由于探测器输出图像的低频非均匀性在短时间内位置保持不变,当图像产生运动时,可以通过时域低频滤波对低频非均匀性进行分离去除,因此首先需要判断场景是否处于运动中。这里仍采用上节提到的连续运动条件来判断场景是否处于连续运动中。当场景处于连续运动时,采用基于自适应时间常数的时域低频滤波来筛选图像的低频信息。时域滤波结果包含低频非均匀性与部分边缘细节信息,因此还需要对在空域上进行低通滤波,以消除存在的边缘信息细节,达到获取低频非均匀性的目的。采用均值滤波进行空域的低通滤波。为了验证此场景校正算法的效果,对仅处理高频非均匀性的图像与高频低频非均匀性均处理的图像进行比较,如图9所示。可以看到,此算法对低频非均匀性有良好的处理效果,能够有效地减少图像四周与中央灰度差异较大的问题。图9 运动200帧后是否处理低频非均匀性图像对比为进一步验证此场景校正算法的效果,使用两台相同规格的红外机芯,第一台仅对高频非均匀性进行处理,第二台对高频低频非均匀性都进行处理,均在运动条件下连续工作1 h后,对同一温度黑体成像,计算其图像非均匀性。结果表明,仅处理高频非均匀性的图像非均匀性为2.3%,而对高频低频非均匀性都进行处理的图像非均匀性为0.5%,该算法有利于提高输出图像的均匀性。算法总体流程及效果图本文算法首先通过连续运动条件判断场景是否处于连续运动中,若处于运动过程则分别更新高频与低频非均匀性处理模块校正参数,然后进行非均匀性校正;否则直接进行非均匀性校正,整体流程如图10所示,最终效果如图11所示。图10 本文算法流程图图11 最终校正输出结果结论本文提出了一种基于非制冷红外探测器的新型场景校正方法。首先通过改进的神经网络场景校正方法滤除高频非均匀性,在此基础上通过时空联合的低频滤波去除低频非均匀性,得到最终校正结果。该方法具有良好的校正效果,并且能够有效地抑制“鬼影”现象,有利于非制冷红外探测器的推广应用。
  • Manta多参数水质仪成功用于广西北海涠洲岛海域珊瑚礁监测
    项目背景 距离广西北海市约36海里的涠洲岛是中国最年轻的火山岛,这里属热带海洋气候,气候及地理条件很适合珊瑚礁的生长。涠洲岛珊瑚礁位于热带北缘,具有7000多年的发育历史,基底为火山岩。珊瑚礁是全球重要的生态系统之一,对于维持海洋生态平衡和促进营养循环具有重要意义。关于涠洲岛珊瑚礁的研究主要集中在生物群落、地质地貌及其环境发育等3个方面。 在涠洲岛的东北和西南沿岸分布着一定数量的珊瑚礁,涠洲岛珊瑚礁的研究大约开始于上世纪70年代。国家海洋局2005-2010年对北海涠洲岛珊瑚礁海域水体与水质和珊瑚礁进行了综合评价。涠洲岛海域的气候条件与平均海面温度、海水盐度、海水透明度等发育环境均适合珊瑚礁的生长,为涠洲岛珊瑚礁提供了较好的基础条件。但珊瑚礁生态系统的衰退形势呈明显表现,主要受到极端气温和人类活动的影响。解决方案2020年底,在广西北海涠洲岛珊瑚礁修复实验区成功投放海底实时监控系统,并顺利运行。该监控系统能实时监控海面和海底影像,对珊瑚礁生态过程及海洋环境要素(包括温度、盐度、水深、溶解氧、pH值、浊度、叶绿素等)等进行实时、持续的在线监控及相关科研数据采集;该系统还能实时监控诸极端自然灾害和人类活动等对海洋生态环境的破坏,为珊瑚礁乃至海洋环境的管理提供影响依据和预警功能,将为涠洲岛珊瑚礁生态保护与修复提供重要保障。 我公司Manta多参数水质仪,成功安装在水下实时监控系统中。Manta多参数平台可对温度、盐度、水深、溶解氧、pH值、浊度、叶绿素、藻类、水中油和CO2等重要的海水水质参数进行现场实时监测。主机配置的中央清洁刷系统,可定时对传感器表面进行清洁,防止长期使用中的污染物附着,保证测量参数的准确和稳定性。 Manta水质仪在海底工作 可视化监控项目成果 这类工作在广西属首次开展,针对珊瑚礁而言在全国范围内也是新的内容。该项工作不论是监测的硬件、软件技术,还是珊瑚礁科学研究的理念,都将显著提升广西乃至我国珊瑚礁生态系统的管理水平,同时也开启了涠洲岛的科普研学与旅游新体验。我们有幸参与其中,感到荣幸。 Manta多参数水质仪家族Manta+ 多参数仪是为长期在野外环境使用而制造,仪器设计的很多特性都是为了提高可靠性和耐用性。一台主机可最多同时监测5个光学参数,最多可以支持15种水质参数的测量。仪器介绍: 高可靠性 Manta多参数水质分析仪是为长期在野外环境使用而制造,仪器设计的很多特性都是为了提高可靠性和耐用性。例如,隐藏式传感器较好的避免对传感器的破坏;可分离式的线缆接口可有效保护针脚不被弯曲或折断;主机的LED可显示电路板是否正常工作;为了提高检验效率,Manta系列进行了防水设计,满足IP-67的防水规范,可直接让整机入水读数,方便快速。灵活的现场应用 6种主机机型可供选择,可用于淡水、海水、咸水和地下水的水质测量。可作为剖面自动记录、现场快速测定,同时配备具有掌上电脑功能的防水型Amphibian显示记录仪。Manta多参数水质监测仪已标配有存储器,只需增加电池组就可以实现自动记录功能。要想实现在线监测,我们可提供基于GPRS网络的无线通讯或SDI-12功能的数采器,您对监测任务的多种要求我们都有适合的解决方案。 先进的传感器技术 Manta多参数水质监测仪的传感器可为您的现场监测提供最精确的可靠的数据。为了提高传感器的性能,我们对模拟和数字电路信号进行分开处理,此外,传感器都符合水和废水检测标准方法第20版要求。简单易用的免费软件 我们提供Windows界面的操作软件,可以实现设置、校准和数据下载功能。实时数据图形显示可以帮助您直观地获取稳定的读数。校准日志功能会详细地提供仪器的校准历史记录。主要特点: 1.高度的防水性能,为了提高检验效率,Manta多参数水质监测仪系列进行了防水设计,满足IP-67的防水规范,可直接让整机入水读数,方便快速。 2.可同时装多个光学传感器, 例如浊度,叶绿素,光学溶解氧和蓝绿藻可一起搭配使用。 3.可现场更换的智能传感器 ,更换方便快速,因为智能型传感器内部集成了电路信息,与主机形成相互独立系统,内部电路不会受到任何影响。 4.高强度防水线缆和USB可分离式接口, 有效避免接口或针脚折损并易于更换,线缆密封性优良。USB接口更易和电脑连接。 5.透明坚固的机身, 用户可以检查双层密封圈是否有破损,通过电路板上的LED灯可判断仪器的工作状况信息。是主板问题还是传感器问题 。 6.特有的主机主板和传感器分离配置,用户想在已有的配置上加新传感器。不需要返回厂家去升级,只需订购一个新传感器,自己插上,主机即可自动识别;而且如果是传感器故障,用户只需自己更换一个新的传感器,即可使用。不用整体寄回厂家维修,省时省力。 联系我们,了解更多! https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101377/C27127.htm
  • 合肥研究院高性能紫外光探测器研究取得进展
    p  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员李广海课题组在高性能紫外光探测薄膜器件方面中取得进展,相关结果发表在ACS Applied Materials & Interfaces上,并申请国家发明专利2件。/pp  紫外探测器在空间天文望远镜、军事导弹预警、非视距保密光通信、海上破雾引航、高压电晕监测、野外火灾遥感及生化检测等方面具有广泛的应用前景。在实际应用时,由于自然环境的不确定性,待测目标的紫外光强度通常不高,环境中存在着大量对紫外光具有强吸收和散射能力的气体分子或尘埃,导致最终到达探测器可检测的紫外光信号非常弱。因此,提高紫外探测器对弱光的探测能力至关重要。探测率(detectivity)是衡量探测器件对弱光检测能力的重要指标,探测率由响应度(responsivity)和暗电流密度共同决定。响应度越高,暗电流密度越低,器件的探测率越高。高探测率更有利于弱紫外光的探测。然而,对于大部分半导体光导探测器而言,响应度高的器件常伴随着较高的暗电流 提高材料质量,减少缺陷可降低器件暗电流,但响应度随之减小。因此,器件探测率难以提升,限制了光导探测器在弱紫外光检测方面的应用。/pp  针对上述问题,李广海课题组的副研究员潘书生等在前期透明高阻薄膜的研究基础上,提出以中间带半导体为核心材料构筑紫外探测器的新方法。中间带具有高态密度,能够有效俘陷本征缺陷在导带上产生的电子,从而降低器件暗电流 另一方面,光照时,中间带上储存的载流子能补充到价带上,并被光激发至导带贡献光电流,因此中间带半导体材料紫外探测器能够实现在降低暗电流的同时,保持器件较高的响应度。采用磁控反应溅射技术,沉积Bi掺杂SnO2薄膜,并通过优化实验设计和参数,构筑出了基于中间带半导体薄膜的光导型紫外探测器件。性能测试结果显示,器件暗电流降低至0.25nA,280nm波长紫外光响应度达到60A/W,外量子效率为2.9× 104%,探测率达到6.1× 1015Jones,紫外—可见光抑制比达103量级。器件的动态范围高达195dB,这说明Bi掺杂SnO2薄膜光导探测器可检测极其微弱的紫外光(等效每秒300紫外光子),对较强的紫外光也可探测。/pp  该研究工作得到了国家自然科学基金与合肥研究院固体所所长基金的支持。/pp style="text-align: center "img width="450" height="349" title="W020170907540355593507.jpg" style="width: 450px height: 349px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1086db54-ce3a-4a29-b90b-ed2b9dbbf2f4.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  Bi掺杂SnO2薄膜光导探测器件性能:(a) 响应度,(b) 外量子效率,(c) 探测率和 (d) 噪声等效功率。/pp/pp/p
  • 多参数水质分析仪“以旧换新”有奖调查活动
    多参数水质分析仪&ldquo 以旧换新&rdquo 有奖调查活动 您在为陈旧的实验室设备烦恼?您在为繁琐的水质分析实验抱怨?您在为高昂的测试成本担忧马上来体验德国默克公司多参数水质分析仪&ldquo 以旧换新&rdquo 升级活动吧!。无论您目前使用的仪器是否正常工作,只需填写&ldquo 问卷表&rdquo 即可获得环保小礼品一份,所有参与者将参加我们的感恩抽奖活动,并有机会得到以下奖品: 立即参与 一等奖:膳魔师保温杯 2名二等奖:Merck U盘 5名 三等奖:TP-LINK 无线路由器 8名 活动持续时间:2013年4月10日至2013年9月30日。所有参与者将优先免费参加我司举办的技术交流会、维护保养培训班。10月份我们将在仪器信息网和默克密理博博客上公布最终获奖名单,所有获奖者都会通过Email或电话通知。为了能将礼品准确无误的送到您的手中,敬请真实准确的填写您的个人信息。 多参数水质分析仪&ldquo 以旧换新&rdquo 升级活动让利信息1. 默克品牌多参数水质分析仪&ldquo 以旧换新&rdquo 优惠让利(不含Picco系列):货号仪器活动抵扣金额(单台)1.00707.0001Pharo300多参数水质分析仪(紫外可见型)80001.00706.0001Pharo100多参数水质分析仪(可见型)50002. 其他任意品牌多参数水质分析仪&ldquo 以旧换新&rdquo 优惠让利(限紫外可见\可见型): 货号仪器活动抵扣金额(单台)1.00707.0001Pharo300多参数水质分析仪(紫外可见型)60001.00706.0001Pharo100多参数水质分析仪(可见型)3000 merckmillipore.com
  • 非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器
    高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XBₙn势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有抑制作用。近期,由中国科学院半导体研究所、昆明物理研究所、中国科学院大学和陆装驻重庆军代局驻昆明地区第一军代室组成的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器”为主题的文章。该文章第一作者为贾春阳,通讯作者为赵俊总工程师和张逸韵研究员。本工作制备了不同直径的nBn和pBn结构的中波InAsSb/AlAsSb红外接地-信号-接地(GSG)探测器。对制备的探测器进行了变温暗电流特性,结电容特性和室温射频响应特性的表征。材料生长、器件制备和测试通过固态源分子束外延装置在2英寸的n型Te-GaSb衬底上外延生长nBn和pBn器件。势垒型器件的生长过程如下所示:先在衬底上生长GaSb缓冲层来平整表面以及减少应力和位错,接着生长重掺杂(10¹⁸ cm⁻³)n型InAsSb接触层,然后生长2.5 μm厚的非故意掺杂(10¹⁵ cm⁻³)InAsSb体材料吸收层。之后生长了150 nm厚的AlAsSb/AlSb数字合金电子势垒层,通过插入超薄的AlSb层实现了吸收区和势垒层的价带偏移的显著减少,有助于空穴向接触电极的传输,同时有效阻止电子以减小暗电流。最后分别生长300 nm厚的重掺杂(10¹⁸ cm⁻³)n型InAsSb和p型GaSb接触层用于形成nBn和pBn器件结构。其中,Si和Be分别被用作n型和p型掺杂源。生长后,通过原子力显微镜(D3100,Veeco,USA)和高分辨X射线衍射仪(Bede D1,United Kingdom)对晶片进行表征以确保获得高质量的材料质量。通过激光划片将2英寸的外延片划裂为1×1 cm²的样片。样片经过标准工艺处理,包括台面定义、钝化和金属蒸镀工艺,制成直径从10 μm到100 μm的圆形台面单管探测器。台面定义工艺包括通过电感耦合等离子体(ICP)和柠檬酸基混合溶液进行的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺,以去除器件侧壁上的离子诱导损伤和表面态。器件的金属电极需要与射频探针进行耦合来测试器件的射频响应特性,因此包括三个电极分别为Ground(接地)、Signal(信号)和Ground,其中两个Ground电极相连,与下接触层形成欧姆接触,Signal电极与上接触层形成欧姆接触,如图1(c)和(f)所示。通过低温探针台和半导体参数分析仪(Keithley 4200,America)测试器件77 K-300 K范围的电学特性。器件的光学响应特性在之前的工作中介绍过,在300 K下光电探测器截止波长约为4.8 μm,与InAsSb吸收层的带隙一致。在300 K和反向偏置为450 mV时,饱和量子效率在55%-60%。通过探针台和频率响应范围10 MHz-67 GHz的矢量网络分析仪(Keysight PNA-XN5247B,America)对器件进行射频响应特性测试。结果与讨论材料质量表征图1(a)和(d)的X射线衍射谱结果显示,从左到右的谱线峰分别对应于InAsSb吸收层和GaSb缓冲层/衬底。其中,nBn和pBn外延片的InAsSb吸收区的峰值分别出现在60.69度和60.67度,GaSb衬底的峰值则出现在60.72度。因此,InAsSb吸收层与GaSb 衬底的晶格失配分别为-108 acsec和-180 acsec,符合预期,表明nBn和pBn器件的InAsSb吸收区和GaSb衬底几乎是晶格匹配的生长条件。因此,nBn和pBn外延片都具有良好的材料质量。原子力显微镜扫描的结果在图1的(b)和(e)中,显示出生长后的nBn和pBn外延片具有良好的表面形貌。在一个5×5 μm²的区域内,nBn和pBn外延片的均方根粗糙度分别为1.7 Å和2.1 Å。图1 (a)和(a)分别为nBn和pBn外延片的X射线衍射谱;(b)和(e)分别为nBn和pBn外延片的原子力显微扫描图;(c)和(f)分别为制备的圆形GSG探测器的光学照片和扫描电子照片器件的变温暗电流特性图2(a)显示了器件直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片的温度依赖暗电流密度-电压曲线,通过在连接到Keithley 4200半导体参数分析仪的低温探针台上进行测量。图2(b)显示了件直径90 μm的nBn和pBn探测器在77 K-300 K下的微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线,温度下降的梯度(STEP)为25 K。图2(c)显示了在400 mV反向偏压下,nBn和pBn探测器表现出的从77 K到300 K的R₀A与温度倒数(1000/T)之间的关系,温度变化的梯度(STEP)为25 K。图2 从77K到300K温度下直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片(a)暗电流密度-电压曲线;(b)微分电阻和器件面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线;(c)R₀A随温度倒数变化曲线器件暗电流的尺寸效应由于势垒型红外探测器对于体内暗电流可以起到较好的抑制作用,因此研究人员关注与台面周长和面积有关的表面泄露暗电流,进一步抑制表面漏电流可以进一步提高探测器的工作性能。图3(a)显示了从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温工作的暗电流密度和电压关系,尺寸变化的梯度(STEP)为10 μm。图3(b)显示从20 μm-100 μm的nBn和pBn探测器的微分电阻和台面面积的乘积R₀A随反向偏压的变化曲线。图3(d)中pBn器件的相对平缓的拟合曲线说明了具有较高的侧壁电阻率,根据斜率的倒数计算出约为1.7×10⁴ Ωcm。图3 从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温下的(a)暗电流密度和电压变化曲线和(b)R₀A随反向偏压的变化曲线;(c)在400 mV反偏时,pBn和nBn器件R₀A随台面直径的变化;(d)(R₀A)⁻¹与周长对面积(P/A)变化曲线器件的结电容图4(a)显示了使用Keithley 4200 CV模块在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线,器件直径从20 μm到100 μm按照10 μm梯度(STEP)变化。对于势垒层完全耗尽的pBn探测器,预期器件电容将由AlAsSb/AlSb势垒层电容和InAsSb吸收区耗尽层电容的串联组合给出,其中包括势垒层和上接触层侧的InAsSb耗尽区。图4 (a)在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线;(b)反偏400 mV下结电容与台面直径的变化曲线。器件的射频响应特性通过Keysight PNA-X N5247B矢量网络分析仪、探针台和飞秒激光光源,在室温和0-3 V反向偏压下,对不同尺寸的nBn和pBn探测器在10 MHz至67 GHz之间进行了射频响应特性测试。根据图5推算出在3V反向偏压下的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的圆形nBn和pBn红外探测器的3 dB截止频率(f3dB)。势垒型探测器内部载流子输运过程类似光电导探测器,表面载流子寿命对响应速度会产生影响。图5 在300 K下施加-3V偏压的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的nBn和pBn探测器的归一化频率响应图图6 不同尺寸的nBn和pBn探测器(a)3 dB截止频率随反向偏压变化曲线;(b)在3 V反向偏压下的3 dB截止频率随台面直径变化曲线图6(a)展示了对不同尺寸的nBn和pBn探测器,在0-3 V反向偏压范围内的3 dB截止频率的结果。随着反向偏压的增大,不同尺寸的器件的3 dB带宽也随之增大。因此,在图6(a)中观察到在低反向偏压下nBn和pBn器件的响应较慢,nBn探测器的截止频率落在60 MHz-320 MHz之间而pBn探测器的截止频率落在70 MHz-750 MHz之间;随着施加偏压的增加,截止频率增加,nBn和pBn器件最高可以达到反向偏压3V下的2.02 GHz和2.62 GHz。pBn器件的响应速度相较于nBn器件提升了约29.7%。结论通过分子束外延法在锑化镓衬底上生长了两种势垒型结构nBn和pBn的InAsSb/AlAsSb/AlSb基中波红外光探测器,经过台面定义、工艺钝化工艺和金属蒸镀工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG探测器。XRD和AFM的结果表示两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。探测器的暗电流测试结果表明,在室温和反向偏压400 mV工作时,直径90 μm的pBn器件相较于nBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm²,说明了该器件在室温非制冷环境下表现出低噪声。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明,pBn器件的表面电阻率约为1.7×10⁴ Ωcm,对照的nBn器件的表面电阻率为3.1×10³ Ωcm,而pBn和nBn的R₀A体积项的贡献分别为16.60 Ωcm²和5.27 Ωcm²。探测器的电容测试结果表明,可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区,nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明,直径90 μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz,对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz,相比提升了约29.7%。初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光探测器,对室温中波高速红外探测器及光通讯模块提供技术路线参考。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023157
  • 考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析
    在背景与目标红外辐射量差距不大或背景较为复杂等情况下,传统红外成像技术对目标进行探测与识别的难度较大。而红外偏振探测在采集目标与背景辐射强度的基础上,还获取了多一维度的偏振信息,因此在探测隐藏、伪装和暗弱目标和复杂自然环境中人造目标的探测和识别等领域,有着传统红外探测不可比拟的优势。但同时,偏振装置的加入也增加了成像系统的复杂度与制作成本,且对于远距离成像,在红外成像系统前加入偏振装置对成像系统的探测距离有多大的影响,也有待进一步的研究论证。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室和中国科学院大学的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析”为主题的文章。该文章第一作者为谭畅,主要从事红外偏振成像仿真方面的研究工作;通讯作者为王世勇研究员,主要从事红外光电系统技术、红外图像信号处理方面的研究工作。本文将从分析成像系统最远探测距离的角度出发,对成像系统的探测能力进行评估。综合考虑影响成像系统探测能力的各个因素,参考传统红外成像系统作用距离模型,基于系统的偏振探测能力,建立了红外偏振成像系统的作用距离模型,讨论了偏振装置非理想性对系统探测能力的影响,并设计实验验证了建立模型的可靠性。红外成像系统作用距离建模目前较为公认的对扩展源目标探测距离进行估算的方法是MRTD法。该方法规定,对于空间频率为f的目标,人眼通过红外成像系统能够观察到该目标需要满足两个条件:①目标经过大气衰减到达红外成像系统时,其与背景的实际表观温差应大于或等于该频率下的成像系统最小可分辨温差MRTD(f)。②目标对系统的张角θT应大于或等于相应观察要求所需要的最小视角。只需明确红外成像系统的各项基本参数与观测需求,我们就可以计算出系统的噪声等效温差与最小可分辨温差,进而求解出它的最远探测距离。红外偏振成像系统作用距离建模偏振成像根据成像设备的结构特性可分为分振幅探测、分时探测、分焦平面探测和分孔径探测。其中分时探测具有设计简单容易计算等优点,但只适用于静态场景;分振幅探测可同时探测不同偏振方向的辐射,但存在体积庞大、结构复杂,计算偏振信息对配准要求高等问题;分孔径探测也是同时探测的一种方式,且光学系统相对稳定,但会带来空间分辨率降低的问题;分焦平面偏振探测器具有体积小、结构紧凑、系统集成度高等优势,可同时获取到不同偏振方向的偏振图像,是目前偏振成像领域的研究热点,也是本文的主要研究对象。图1为分焦平面探测系统示意图。图1 分焦平面探测器系统示意图本文仿真的分焦平面偏振探测器,是在红外焦平面上集成了一组按一定规律排列的微偏振片,一个像元对应着一个微偏振片,其角度分别为 0°、45°、90°和135°,相邻的2×2个微像元组成一个超像元,可同时获取到四种不同的偏振态。图1为分焦平面探测系统结构示意图。传统方法认为在红外成像系统前加入偏振装置后,会对系统的噪声等效温差与调制传递函数MTF(f)产生影响,改变系统的最小可分辨温差,进而改变系统的最远探测距离。本文将从偏振装置的偏振探测能力出发,分析成像系统的最小可分辨偏振度差,建立红外偏振成像系统的探测距离模型。我们首先建立一个探测器偏振响应模型,该模型将探测器视为一个光子计数器,光子被转换为电子并在电容电路中累积,综合考虑探测器井的大小、偏振片消光比、信号电子与背景电子的比率以及入射辐射的偏振特性,通过应用误差传播方法对结果进行处理。从噪声等效偏振度(NeDoLP)的定义出发,NeDoLP是衡量偏振探测器探测能力的指标,即探测器对均匀极化场景成像时产生的标准差。对其进行数学建模,进而分析得到红外偏振成像系统的最远探测距离。图2 DoLP随光学厚度变化曲线对于探测器来说,积分时间越长,累积的电荷越多,探测器的信噪比(SNR)就越高,但这种增加是有限度的。随着积分时间的增加,光生载流子有更多的时间被收集,增加信号。然而,同时,暗电流及其相关噪声也会增加。对于给定的探测器,最佳积分时间是在最大化信噪比和最小化暗电流及噪声的不利影响之间取得平衡,为方便分析,我们假设探测器工作在“半井”状态下。通过以下步骤计算红外偏振成像系统最远作用距离:a. 根据已知的目标和背景偏振特性以及环境条件,计算在给定距离下,目标与背景之间的偏振度差在传输路径上的衰减。b. 结合系统的探测器性能参数,确定目标在给定距离下是否可被观察到。如果不能则减小设定的距离。目标被观察到需同时满足衰减后的偏振度差大于或等于系统对应于该频率的最小可分辨偏振度差MRPD,目标对系统的张角θT大于或等于相应观察要求所需要的最小视场角。c. 逐步增加距离,直到目标与背景之间的偏振度差不再满足观察要求。这个距离即为成像系统最远作用距离。τp (R)为大气对目标偏振度随探测距离的衰减函数,可根据不同的天气条件,根据已有的测量数据进行插值,计算出不同探测距离下大气对目标偏振度的衰减,图4. 5给出了根据文献中测量数据得到的偏振度随光学厚度增加衰减关系图。这里给出的横坐标是光学厚度,不同天气条件下,光学厚度对应的实际传播距离与介质的散射和吸收系数有关。综上,我们建立了传统红外成像系统和考虑了偏振片非理想性的红外偏振成像系统的作用距离模型,下面我们将对模型的可靠性进行验证,分析讨论探测器各参数对成像系统探测能力的影响。验证与讨论由噪声等效偏振度的定义可知,其数值越小,代表偏振探测器的性能越优秀。下面我们对影响红外偏振成像系统探测性能的各因素进行讨论,并设计实验验证本文建立模型的正确性。偏振片消光比消光比是衡量偏振片性能的重要参数,市售的大面积偏振片的消光比可以超过200甚至更多。对其他参数按经验进行赋值,从图3可以看到,对于给定设计参数的探测器,偏振片消光比超过20后,随着偏振片消光比的增加,探测器性能上的提升微乎其微。对于分焦平面探测器,为实现更高的消光比,不可避免地要牺牲探测器整体辐射通量。由于辐射通量降低而导致的信噪比损失可能远远超过消光比增加所获得的收益。这一结果同样可以对科研人员研制偏振片提供启发,对需要追求高消光比的偏振片来说,增大透光轴方向的最大透射率要比降低最小透射率更有益于成像系统的性能。图3 偏振片消光比与探测器噪声等效偏振度关系图探测器井容量红外探测器的井容量是指探测器像素在饱和之前能够累积的电荷数量的最大值。井容量是衡量红外探测器性能的一个关键参数,井容量通常以电子数(e-)表示。较大的井容量意味着探测器可以在饱和之前存储更多的电荷,从而能够在更大的亮度范围内准确检测信号。这对于在具有广泛亮度变化的场景中捕获清晰图像至关重要。从图4可以看出,增大探测器井的容量,同样能很好的提高成像系统的偏振探测能力。图4 探测器井容量与探测器噪声等效偏振度关系图然而,井容量的增加可能会导致像素尺寸增大或探测器面积减小,这可能对系统的整体性能产生负面影响。因此,在设计红外探测器时,需要权衡井容量、像素尺寸和其他性能参数,以实现最佳性能。目标偏振度虽然推导出的噪声等效偏振度公式包含目标偏振度这一参量,但目标的偏振度本身对探测器的噪声等效偏振度没有直接影响。NeDolp 是一个衡量探测器性能的参数,它主要受探测器内部噪声、电子学和其他系统组件的影响。然而,目标的偏振度会影响探测器接收到的信号强度,从而影响信噪比(SNR)。从图5也可以看出,探测器的NeDolp受目标的偏振度影响不大。图5 目标偏振度与探测器噪声等效偏振度关系图读取噪声与产生复合噪声比值读取噪声主要来自于探测器的读出电路、放大器和其他电子元件。它通常在整个光强范围内保持相对恒定。产生复合噪声是由光子的随机到达和电荷生成引起的,与光子数成正比。在低光强下,产生复合噪声通常较小;而在高光强下,它会逐渐变大。通过计算读取噪声和产生复合噪声的比值,可以确定系统的性能瓶颈。如果读取噪声远大于产生复合噪声,这意味着系统在低光强下受到读取噪声的限制。在这种情况下,优化读出电路和放大器等元件可能会带来性能提升。如果产生复合噪声远大于读取噪声,这意味着系统在高光强下受到产生复合噪声的限制。在这种情况下,提高信号处理和光子探测效率可能有助于改善性能。从图6可以看出,降低读取噪声与产生复合噪声比值可以有效提升系统偏振探测能力。图6 δ与探测器噪声等效偏振度关系图信号电子比例综合图4~6可以看出,提升β的数值可有效提高探测器的偏振探测能力,由β的定义可知,对于确定井容量的探测器,β的取值主要取决于探测器的各种噪声与积分时间,降低探测器的工作温度、优化探测器结构、减少表面和界面缺陷等途径都可以降低探测器的噪声,调节合适的积分时间也有助于探测系统的性能提升。实验验证根据噪声等效偏振度的定义,利用面源黑体与红外可控部分偏振透射式辐射源创建一组均匀极化场景。如下图7所示,黑体发出的红外辐射,经过两块硅片,发生四次折射,产生了偏振效应,通过调节硅片的角度,即可产生不同线偏振度的红外辐射。以5°为间隔,将面源黑体平面与硅片间的夹角调为10°~40°共七组。每组将面源黑体设置为40℃和70℃两个温度,用国产自主研制的红外分焦平面偏振探测器采取不少于128帧图像并取平均,然后将每组两个温度下相同角度获得的图像作差,以减少实验装置自发辐射和反射辐射对测量结果的干扰,差值图像就是透射部分的红外偏振辐射。对差值图像进行校正和去噪后,即可按公式计算出探测器对均匀极化场景产生的偏振度图像。计算出红外辐射的线偏振度,为减小测量误差,仅取图像中心区域的像元进行分析。该区域像元的标准差就是该成像系统的噪声等效偏振度(NeDoLP)。探测器具体参数如表1所示。图7 实验示意图表1 偏振探测器参数利用本文建立的探测器仿真模型计算出硅片的线偏振度仿真值,公式19计算出硅片线偏振度的理论值,与实验的测量值进行对比,图8展示了三组数据的变化曲线,从图中可以看出,三组数据存在一定偏差,这可能与硅片调节角度误差、面源黑体稳定性、干涉效应、硅片摆放是否平行等因素有关,但在误差允许的范围内,实验验证了偏振探测系统的性能,也证明了本文建立仿真模型的可靠性。NeDoLP测量结果如表2所示。图8 线偏振度理论值、测量值与本文模型仿真值曲线图表2 实验结果从上表可以看到NeDoLP的测量值与仿真值的差值基本能控制在5%以内,实验结果再次印证了本文设计的模型的可靠性。实例计算应用建立的模型对高2.3m,宽2.7m,温度47℃,发射率为1的目标的最远探测距离进行预测,目标差分温度6℃;背景温度27℃;发射率1;目标偏振度30%,背景偏振度1%,使用3.2节中样机的探测器参数,最后,采用文献中介绍的“等效衰减系数-距离”关系的快速逼近法对红外探测系统最远作用距离R进行求解,得到表3的结果。表3 红外成像系统的最远作用距离根据红外探测系统最远探测距离,利用本文第二节提出的方法,得到不同探测概率下红外偏振成像系统最远作用距离结果如表4所示。表4 红外偏振成像系统的最远作用距离所选例子为目标与背景偏振度差异大于其温差,所以在这种探测场景下红外偏振成像系统的探测能力要优于红外成像系统。探测器的参数不同,探测场景与目标的变化都会对模型的结果产生影响,但本文提供的成像系统作用距离模型可为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供参考。结论针对不同的探测场景,红外成像系统与红外偏振成像系统在最远探测距离方面哪个更有优势并没有定论,探测目标的大小,背景与目标的温差与偏振度差,大气透过率,具体探测器的参数等因素都会对成像系统的最远探测距离产生影响。经实验验证,本文所建立的非理想红外偏振成像系统的响应模型是可靠的,可以用于估算成像系统的最远作用距离,针对不同的探测场景,读者可通过实验确定探测器的具体性能参数,利用仿真软件或实验测量的方式获取探测目标的温度与偏振信息,明确探测环境的具体大气参数,利用模型对红外成像系统与偏振成像系统的最远作用距离进行预估,选择更具优势的成像系统。这项研究获得上海市现场物证重点实验室基金(No. 2017xcwzk08)和上海技术物理研究所创新基金(No. CX-267)的资助和支持。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023041
  • 电镜那么多探测器,拍摄时我到底该如何选择?
    “TESCAN电镜学堂”终于又跟大家见面了,利用扫描电镜观察样品时会关注分辨率、衬度、景深、形貌的真实性、其他分析的需要等等,不同的关注点之间需要不同的拍摄条件,有时甚至相互矛盾。那我们该如何根据样品类型以及所关注的问题选择合适的电镜条件呢?这里是TESCAN电镜学堂第12期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!第五章 电镜操作与工作参数优化第三节 常规拍摄需要注意的问题电镜的工作条件包括很多,加速电压、束流束斑、工作距离、光阑大小、明暗对比度、探测器的选择等。前几期我们已经介绍过加速电压、束斑束流、工作距离该如何根据实际应用需求选择。本期将为大家继续介绍明暗对比度、不同探测器对扫描电镜拍摄的影响。§4. 明暗对比度的影响一张清晰的电镜照片需要有适中的明暗对比度,可以利用电镜软件中的直方图工具来进行明暗对比度的判断,如图5-30。直方图的横坐标表示亮度,左为暗部,右为亮部,纵坐标表示各种灰度所占的比例。图5-30 直方图工具一张明亮对比适中的图片,需要暗处、亮处、中间灰度均有分布,直方图从中间到两边类似正态分布,如图5-31。图5-31 亮度与直方图当图像亮度过亮、过暗都会导致另一端没有灰度信息,导致图像信息损失。对比度的调节希望整个灰度分布恰好覆盖大部分区域,如图5-32,对比度太小则灰度仅覆盖中间很少区域,而对比度太大,会造成亮处、暗处有信息损失。在开始扫描的时候尽量将明暗对比度调节至最合适的条件,如果一开始明暗对比不适合,利用软件自带的处理工具可以对图像进行优化,如图5-33。调整完的可以清楚的判别出其中至少五种灰度衬度,而调整前只能勉强分辨四种衬度。图5-32 对比度与直方图图5-33 明暗对比度的影响及对应的直方图§5. 探测器的选择TESCAN的场发射扫描电镜如果配置齐全包括SE、InBeam-SE、BSE、InBeam-BSE、STEM-BF、STEM-DF六个独立的探测器,前面已经在电镜结构中简单介绍了各个探测器的原理和特点。在平时拍摄时,选择不同的探测器也会获得不同的效果。图5-34 TESCAN电镜所有的电子探测器① SE和BSE探测器的对比SE和BSE分别是旁置式电子探测器和极靴下探测器,前者接收二次电子和部分低角背散射电子,后者接收大部分低角背散射电子探测器。所以从图像效果来说,SE探测器的图像以形貌衬度为主,立体感强,兼有少量的成分衬度;BSE探测器的图像以成分衬度为主,兼有一定的形貌衬度,如图5-35。图5-35 SE(左)和BSE(右)探测器的衬度对比② SE与InBeam-SE探测器的对比SE和InBeam-SE探测器相比,前者在侧方,具有阴影效应,可以形成强烈的立体感,而后者位于正上方,不会受任何形貌的遮挡,立体感较差,如图5-36。图5-36 SE(左)和InBeam-SE(右)探测器的立体感对比SE探测器接收SE1、SE2、SE3和部分BSE信号,分辨率相比只收集SE1的InBeam SE探测器要低,如图5-37。图5-37 SE(左)和InBeam-SE(右)探测器的分辨率对比对于一些凹坑处的观察,由于InBeam-SE探测器在上方没有遮挡,所以会比SE探测器有更多的信号量,InBeam-SE探测器更适合做凹陷区域的观察,如图5-38。图5-38 SE(左)和InBeam-SE(右)探测器对凹陷处观察对比③ BSE与InBeam-BSE探测器的对比BSE探测器主要采集低角背散射电子,InBeam-BSE探测器采集高角背散射电子,前者兼有成分和形貌衬度,后者相对来说成分衬度占主要部分,形貌衬度相对较弱。不过后者接收的电子信号量小于前者,所以信噪比也不如前者,如图5-39。图5-39 BSE(左)和InBeam-BSE(右)探测器受形貌影响的对比对于能观察到通道衬度的平整样品来说,BSE探测器显然有更好的通道衬度,更有利于晶粒的区分,如图5-40。图5-40 BSE(左)和InBeam-BSE(右)探测器通道衬度的对比④ STEM探测器的应用电子束轰击到试样上形成水滴状的散射,但当试样足够薄时,电子束的散射面积还没有扩大就已经透射样品,所以此时各种信号的分辨率较常规样品更高,STEM探测器也有更好的分辨率。STEM探测器由于需要样品经过特殊的制样,虽然在扫描电镜中不常用,但是却有着所有探测器中最高的分辨率。当二次电子和背散射电子探测器分辨率都达不到要求时,可以尝试STEM探测器。如图5-41,二次电子探测器在20万倍下已经分辨率不够,而STEM放大至50万倍也能很好的区分。图5-41 SE(左)和STEM(右)探测器分辨率的对比此外,对于一些纳米级的小颗粒,因为团聚厉害,二次电子即使在低电压下也难以将其区分,且分辨率也不好,而STEM探测器通过透射电子来进行成像,对小颗粒的区分能力要强于其它探测器。如图5-42,STEM探测器可以区分团聚在一起的更小的单个纳米颗粒,而二次电子探测器则观察到团聚在一起的颗粒。图5-42 STEM(左)和InBeam-SE(右)探测器对团聚纳米颗粒的分辨对比扫描电镜中的STEM探测器虽然分辨率是最高的,但是和透射电镜的分辨率相比还是相形见绌。不过扫描电镜的电压要远小于透射电镜,所以扫描电镜的STEM相比TEM有着更好的质厚衬度。所以对一些不是非常注重横向分辨率,但特别注重质厚衬度的样品,如一些生物样品、石墨烯等,扫描电镜的STEM探测器可以表现出更大的优势。如图5-43,为10kV下观察到的石墨烯试样,图5-44为生物样品在扫描STEM和TEM下的对比。图5-43 STEM探测器在10kV下拍摄的石墨烯试样图5-44 生物试样在SEM STEM探测器和TEM的对比⑤ 多探测器同时成像TESCAN的电镜具有四个独立的通道放大器,可以进行四个探测器的同时成像。如果分辨不清楚用何种探测器时,可以选择多种探测器同时成像。然后在软件中将需要的图像进行通道分离,如图5-45。 图5-45 四探测器同时成像
  • Hydrolab HL系列多参数水质分析仪在饮用水水源地监测中的应用
    Hydrolab HL系列多参数水质分析仪在饮用水水源地监测中的应用哈希公司 背景介绍饮用水作为人民生活的基本保障条件,在工业化进程下受到的安全威胁日益增多。水源地水质的好坏直接关系到自来水厂处理工艺的优化管理、出水水质和成本等。以水源作为核心标准,从根源上加强对饮用水水源地水质的监测,掌握水源地取水量、水质状况及变化趋势等,为饮用水水源地保护及时提供技术支撑,对确保饮用水安全具有重要的意义。针对水库作为水源地的情况,为保障水源地水质及饮水安全,可以采用Hydrolab HL7在线多参数水质分析仪用于实时监测、了解水质情况,既有必要,意义重大且深远。Hydrolab HL7在线多参数水质分析仪应用情况Hydrolab HL7多参数水质分析仪可安装于浮标体测量舱内,浮标体通过锚索固定在水库中央。太阳能电池板、数据采集器、通讯模块等附属部件集成在浮体上,监测数据则通过移动网络上传至客户数据中心以便查看、下载。浮体上也安装了警示灯,防止系统在夜间或低能见度时被冲撞。一台Hydrolab HL7就可以测量参数pH、ORP、温度、电导率、溶解氧、浊度、氨氮等多个参数。设备按预设的采集周期,实时上传到数据中心,运维商每两星期进行一次设备维护即可。Hydrolab HL7多参数水质分析仪全部使用电极法探头实现原位在线测量功能。无需试剂消耗,不产生二次污染。数据变化规律稳定可靠,可以很好的反馈监测区域内的水质变化情况。如需了解更多关于OTT产品的应用,码上关注END
  • 多国探测器飞抵火星,科学仪器助力火星探测
    近日,中国“天问一号”、美国“毅力号”以及阿联酋“希望号”火星探测器飞抵火星轨道。中国“天问一号”携13台科学仪器踏入环火轨道2月10日,“天问一号”火星探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环火轨道。据了解,天问一号共携带了13个高科技科学仪器,火星磁力仪,火星矿物学光谱仪,火星离子和中性粒子分析仪,火星高能粒子分析仪,火星轨道地下探测雷达,地形摄像机,火星探测器地下探测雷达,火星表面成分检测器,火星气象监测器,火星磁场检测器,光谱摄像机,还有两个先进摄像头。其中,轨道器配备了7个科学仪器,火星巡视车配备了6个科学仪器。火星表明成分探测仪结合了被动短波红外光谱探测和主动激光诱导击穿光谱探测技术,可以探测火星表面物质反射太阳光的辐射信息,同时其可主动对几米内的目标发射激光产生等离子体,测量原子发射光谱可准确获取物质元素的成分和含量。火星矿物光谱分析仪搭载在火星环绕器上。在环绕器对火星开展科学遥感探测期间,该仪器可在近火段800km以下轨道,通过推帚式成像、多元实时动态融合的总体技术,获取火星表面的地貌图像与相应位置的光谱信息,为探测火星表面元素与矿物成分等提供科学数据。小型化、高集成化是深空探测载荷发展的主要趋势。火星离子与中性粒子分析仪采用从传感器到电子学进行最大限度共用的设计思路,在一台仪器中实现对离子和能量中性原子进行能量、方向和成分的探测,大大降低了仪器对卫星平台的资源需求。仪器采取静电分析进行离子的方向和能量测量、采取飞行时间方法进行离子成分的测量。中性原子采用电离板电离成带电离子,后端的能量测量和成分测量与离子相同。鉴定件样机已经完成了初步的测试定标,结果表明其满足设计要求。 阿联酋“希望号”携3组设备抵达火星当地时间2月9日,阿联酋“希望号”火星探测器抵达火星,对火星大气开展科学研究。这是阿联酋首枚火星探测器,由阿联酋和美国合作研制。“希望”号探测器历经半年时间,飞行近5亿公里,阿联酋由此成为第五个到达火星的国家。“希望”号于2020年7月20日从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空。“希望”号主要任务是研究火星气候和大气的日常和季节变化。由于阿联酋政府明确要求该国项目团队不能直接从别国购买探测器,阿联酋的工程师深度参与了合作研发。“希望”号高约2.9米,其太阳能电池板完全展开时宽约8米,重1.5吨,携带3组研究火星大气层和监测气候变化的设备。“希望”号的主要任务是拍摄火星大气层图片,研究火星大气的日常和季节变化。与人类今年计划发射的另外两个火星探测器不同,“希望”号不会在火星着陆,而是在距火星表面2万至4万公里的轨道上环绕火星运行。“希望”号绕火星运行一周需要大约55小时,它将持续围绕火星运行至少两年。美国“毅力号”漫游者火星车将登录火星美国宇航局的“毅力号(Perseverance)”漫游者火星车目前计划于2021年2月18日着陆。该次着陆顺序大多为自动化。据了解,“毅力号”(Perseverance)火星探测器为NASA公布的新一代火星车,由美国的初一学生亚历山大马瑟命名,用于搜寻火星上过去生命存在的证据。2020年5月18日,NASA公布“毅力号”火星车多项测试视频集锦,由于火星车登陆后无法对其进行维修,团队需确保其能承受极端温度变化及持续辐射的环境。2020年7月30日,美国“毅力”号火星车从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。毅力号探测器将进行一次近7个月的火星旅行,并于2021年2月18日在火星杰泽罗陨坑(Jezero)内以壮观的“空中起重机”方式安全着陆。“毅力号”是一个2300磅(1043千克)的火星车,是世界最大的行星漫游车。其样品处理臂由一对组件组成:Bit Carousel和Adaptive Caching Assembly(自适应缓存装置),它们将用于收集、保护这些灰尘和岩石样本并将其返回给科学家。Bit Carousel 由9个钻头组成,火星车将使用它们钻入地面,拉动样本并将它们传递到火星车内部,以通过自适应缓存装置进行分析。该系统具有七个电机和总共3000个零件,并负责存储和评估岩石和灰尘样品。毅力号身上总共安装了五款成像工具,首先是桅杆头上的SuperCam(位于大的圆形开口中),其次是两个位于桅杆下方灰框中的Mastcam-Z导航摄像头。激光、光谱仪、SuperCam成像仪将用于检查火星的岩石和土壤,以寻找与这颗红色星球的前世有关的有机化合物。两台高分辨率的Mastcam-Z相机能够与多光谱立体成像仪器一起工作,以增强毅力号火星车的行驶和岩心采样能力。该探测器的10个科学设备中有一个叫做“MOXIE”,它能从火星稀薄、以二氧化碳为主的大气层中制造氧气,这些的设备一旦扩大规模,就可以帮助未来宇航员探索火星,这是美国宇航局将在21世纪30年代实现的重要太空目标。此外,一架被命名为“Ingenuity”的1.8公斤重的小型直升机将悬挂在毅力号腹部位置抵达火星,一旦毅力号找到合适位置,Ingenuity直升机将分离,并进行几次试飞,这将是首次旋翼飞行器在地外星球飞行。美国宇航局官员表示,如果Ingenuity直升机成功飞行,未来火星任务可能经常采用直升机作为探测器或者宇航员的“侦察兵”。旋翼飞行器可以进行大量科学勘测工作,探索难以到达的区域,例如:洞穴和悬崖。同时,Ingenuity直升机配备一个摄像系统,可以拍摄具有重要研究价值的火星表面结构 。美国洞察号执行任务失败,被迫“冬眠”然而,火星探测并非一帆风顺,与此同时,也传来了美国“洞察号”任务失败的消息。“洞察”号火星无人着陆探测器是美国宇航局向火星发射一颗火星地球物理探测器,它的机身设计继承先前的凤凰号探测器,着陆火星之后将在火星表面安装一个火震仪,并使用钻头在火星上钻出迄今最深的孔洞进行火星内部的热状态考察。根据项目首席科学家布鲁斯巴内特(Bruce Banerdt)的说法,这一探测器将是一个国际合作进行的科学项目,并且几乎是先前大获成功的凤凰号探测器的翻版。据了解,洞察号搭载完全不同的3种科学载荷,包括两台由欧洲提供的仪器,专门设计用于探查这颗红色星球的核心深处,从而了解与其形成过程相关的线索。它将探测这里是否存在任何地震现象,火星地表下的地热流值,火星内核的大小,并判断火星的内核究竟处于固态还是液态。巴内特说:“地震仪设备(即SEIS,全称为‘内部结构地震实验’)由法国提供,地热流值探测仪(HP3,即热流和物理属性探测仪)则由德国提供。按照计划,热流探测器需要将探头打入地下5米深的位置。然而,由于热探针始终无法获得挖掘所需的摩擦力,美国NASA官方宣布,用于探索火星的洞察号执行任务失败。与此同时,由于“洞察”号使用太阳能电池板从太阳获取能量,而火星的冬季也是火星距离太阳最远的时候,再加上洞察号火星探测车的太阳能电池板目前被灰尘覆盖,大大减小了它能获取到的太阳能,“洞察”号将被迫进入“冬眠”。火星探测道阻且长。
  • “完美的探测器设计” :探索正反物质差异有了灵敏探针
    北京正负电子对撞机上的北京谱仪III(BESIII)实验实现了一种全新方法,为研究物质和反物质之间的差异提供了极其灵敏的探针。6月2日,相关研究成果刊发于《自然》杂志。  论文所有匿名评审都对这一成果大加赞赏:“创新的测量方法”“很重要”“很新颖”“吸引人”“非常有前景”… … 到底是什么成果,竟让匿名评审们如此兴奋?  不好好“组CP”的反物质  “正反物质不对称性”是困扰科学界半个多世纪的问题,也是粒子物理学家一直在寻找的现象。他们常会提到一个词——“CP破坏”。  “CP破坏”里的“CP”,和我们平时常说的“组CP”里的“CP”(情侣档)并不是一码事。  130亿年前,宇宙在发生大爆炸之后迅速膨胀、冷却,大量正反粒子彼此结合、湮没。然而,就像闹了别扭的情侣一样,正反粒子在结合湮没的过程中,行为出现了一些不同。每十亿个正反粒子湮没的过程中,就有一个正物质粒子被留了下来,并最终组成了当今宇宙中所有的物质。  科学家将正粒子和反粒子衰变过程不一样的现象,称为“CP破坏”。  “CP破坏”的名字与李政道、杨振宁密切相关。他们提出并获得诺贝尔物理学奖的“宇称不守恒定律”认为,粒子的弱相互作用中存在“镜像”空间反射不对称性。  在此基础上,科学家总结出了“CP破坏”。“CP破坏现象可以用来解释为什么我们的世界中只有正物质,没有反物质。”中国科学院高能物理研究所所长、中国科学院院士王贻芳告诉《中国科学报》。  宇宙原初反物质为何消失?  超子CP破坏有望解谜  自上个世纪60年代以来,国外科学家已经相继在介子系统中发现了CP破坏。可是,正反物质的不对称性并没有因此得到完美解释。  “在构成世界的主要粒子中,介子数量很少,介子衰变时多出来的正物质并不足以形成现在的世界。”王贻芳说。  与数量稀少的介子不同,重子是构成世界的主要粒子。“如果能在重子中找到CP破坏,我们就能够更好地理解宇宙原初反物质消失之谜。”王贻芳说。  遗憾的是,科学家从未在重子衰变中发现过CP破坏,原因在于“弱衰变信号有时会被强相互作用掩盖”。“所以要想看到重子的CP破坏,就需要有足够高灵敏度和创新性的实验方法,把弱相互作用与强相互作用的信号区分开来。”王贻芳说。  超子是重子中的一种,类似于质子,但寿命很短,因此不像质子那样可以存在于我们身边。在超子中,有一个名叫“科西超子”的成员,由两个奇异夸克和一个轻夸克组成,当奇异夸克发生弱衰变时,它便消失了。  超子衰变被科学家视为“寻找CP破坏的一个很有希望的狩猎场”,因为测量CP破坏时需要的一些信息可以通过超子的衰变直接测量。  发现了高精度测量方法  从2009年起,BESIII实验从正负电子对撞出的“碎片”中,收集到了约100亿J/psi粒子。这种名叫“J/psi”的粒子会衰变产生正—反科西超子,之后,正—反科西超子还会继续衰变、消失。  BESIII实验组的科研人员用了100亿粒子事例中的13亿,分析出了正—反科西超子的诞生过程,重建出7万多个正—反科西超子对。如此一来,BESIII就成了一个干净、小巧的科西超子“工厂”。  “干净”是因为本底污染率小于千分之一水平。“小”是因为BESIII实验中,超子产额并不算多。“巧”是因为BESIII实验的敏感度足够高。  “我们的超子产额只有美国费米实验室一个叫HyperCP实验产额的千分之一,但单事例的敏感度是HyperCP单事例的一千倍。”BES III实验发言人、中科院高能物理研究所研究员李海波说。  在分析数据时,BESIII实验组的科研人员发现了一种高精度测量超子CP破坏的方法。  早先,他们发现,刚衰变出来的正科西超子和反科西超子之间存在一种特殊的现象——“量子纠缠”。于是,利用这种独特的量子纠缠效应,再结合科西超子其他数据信息,实验人员不仅从海量数据中同时找出了正科西超子、反科西超子的衰变信号,还以前所未有的精度测量出正—反科西超子的不对称参数。  “新方法解决了30年来不能同时高效地对超子和其反粒子测量的困境,也给出了更丰富的CP破坏测量结果。”李海波说。  “这一成果已经引起国际同行的关注,相关研究人员被2021年国际轻子光子大会邀请作大会专题报告,成为这一领域的新星。”王贻芳说。  暂未发现新物理现象,将分析更多数据  遗憾的是,BESIII实验组此次的测量结果并没有显示出超子的CP破坏迹象。即便如此,新方法的发现依然得到了国际匿名评审的认可。  一位匿名评审点评说:“即使尚未发现CP破坏的新迹象,但研究方法上仍然很有趣。”另一位匿名评审认为:“新方法为将来的实验指明了方向,铺平了道路。”  “这一创新方法为我们未来确认或排除超出标准模型的CP破坏来源带来了希望。”王贻芳说。  抱着这样的希望,实验组正在向更高的测量精度发起挑战。“我们希望在不远的将来,能够用这种测量方法发现超子CP破坏的实验证据。”王贻芳表示,BESIII实验组正在分析100亿粒子衰变数据,测量精度有望再提高3倍左右。  目前,这支由我国主要开展研究的实验团队面临着激烈的国际竞争。  “欧洲核子中心的大型强子对撞机底夸克探测器(LHC-b)也正在大量制造超子。不过,他们的本底污染率比我们高。”李海波告诉《中国科学报》,BESIII实验组在测量上的优势在于BESIII实验“完美的探测器设计”。  BESIII是我国历史上最早的粒子物理大科学装置——北京正负电子对撞机上的探测器。它关注两个科学问题:夸克如何组成物质粒子和宇宙物质—反物质不对称的起源。  王贻芳介绍,从2009年至今,BESIII实验已经发表了400余篇研究成果。该探测器计划运行到2030年。  作为我国自主研发的大型高能实验装置,BESIII实验吸引了来自17个国家80家科研机构的约500个科研人员,是目前国内正在运行的最大国际合作组。此次发表的新成果由中国科学家和国外合作者共同完成。
  • 深耕水质检测四十余载,全新LH-C500多参数水质测定仪震撼登场
    连华科技,一家在水质检测领域深耕四十多年的国产品牌企业,凭借对水质检测重要性的深刻理解,以及对创新科技的执着追求,隆重推出了全新的LH-C500多参数水质测定仪。这款仪器不仅凝聚了连华科技多年的技术积淀,更是对水质检测体验的一次重大突破。LH-C500多参数水质测定仪采用了独特的一体化设计,将消解与比色两大核心环节完美结合,大幅提升了检测效率。搭载自主研发的安卓系统架构LHOS水质智能检测系统,实现了流畅的用户交互与稳定的运行性能。其中,核心的360°旋转管比色技术,有效降低了比色干扰,使得数据准确性提升了十倍以上,同时也提升了比色管的重复利用率,为用户节约大量成本。这款多参数水质测定仪在功能设计上也展现出了强大的灵活性。它支持双比色系统,能满足不同口径管比色和多种尺寸皿比色的需求,从而适应各种复杂多变的应用场景。双温区消解设计,10+10孔双温区,可同时进行多指标消解,并支持单点及多点曲线校正,为水质检测提供了更为精准的数据支持。更为值得一提的是,LH-C500多参数水质测定仪提供了个性化的定制测量指标及功能分区。无论是常规的COD、氨氮、总磷、总氮、悬浮物、色度、浊度等指标,还是重金属检测中的铁、六价铬、总铬、锌、铜、镍、铝、镉、锰、银、锑等参数,都能根据用户需求进行灵活配置。此外,它还能检测硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、游离氯、总氯、二氧化氯等其他关键指标,满足了用户对于水质检测全面性的需求。为了进一步提升用户的使用体验,LH-C500多参数水质测定仪还配备了热敏打印机,支持一键自动或批量打印测值信息,极大地方便了数据的管理和分析。同时,连华科技还提供了丰富的耗材配件,进一步提升了检测效率。LH-C500多参数水质测定仪不仅适用于环境监测机构,还广泛应用于制药酿造、食品造纸、石油化工、制造日化、科研院校、市政工程、生物医药、电镀冶金等多个领域,为各行各业的水质检测提供了可靠的解决方案。连华科技始终坚守科技创新的理念,从研发到生产,每一个环节都严格把控品质,确保每一台LH-C500多参数水质测定仪都能达到优秀的性能表现。我们深知水质检测的重要性和复杂性,因此,我们致力于为用户提供更加准确、可靠的水质数据,共同为保护水资源、保障人类健康贡献力量。在未来的发展中,连华科技将继续引领行业创新,为水质检测事业贡献更多智慧和力量。
  • 滨松参展慕尼黑上海分析生化展,将发布全新质谱用探测器技术
    慕尼黑上海分析生化展将于2018年10月31日-11月2日在上海新国际博览中心开展。此次展会,滨松中国(展位:E3.3222)也将一如既往的从探测器到光源,全方位展示物质分析之“眼”——光电探测技术。应用覆盖光谱、色谱以及环保中的水质、大气、烟气监测等等。 而本次展会将重点呈现的,则为近年持续火热的质谱应用。滨松拥有65年光电探测器的研制经验,在质谱用探测器技术的耕耘也已有40年的历史,可提供离子化光源、微通道板(MCP)、电子倍增器(EM)、高速荧光体等产品。这些都将在此次的展会中全面呈现。2018年,滨松集中发布了一系列全新的质谱用探测器技术,包括:栅网阳极结构第三代MCP高气压下(达1Pa),仍可高增益正常工作。MCP复合雪崩二极管结构具备高速、高增益、宽动态范围的特点。通道式电子倍增器(CEM)具备无铅、宽动态范围、高气压的特点。辅助离子化基板DIUTHAME用于MALDI-TOF-MS,大幅缩短前期处理时间。从2018年5月开始,新品就陆续在日本、美国初步面世。而此次慕尼黑上海分析生化展,则是首次登陆中国,也是本次滨松中国展台中不可错过的一大亮点。欢迎莅临展台参观交流。
  • 激光波形探测器作采用9V电池供电,使仪器轻巧便携
    激光波形探测器/激光波形探测仪型号:BGS-141 BGS-141 型激光波形探测器是针对脉冲激光波形测试而设计的。使用该探测器接收激光,结合速示波器可以准确测量激光脉冲的波形、脉冲宽度。再配合激光能量计测量激光的输出能量可以获得峰值率等参数。探测器选用了速的PIN光电管,具有很好的稳定性。仪器作采用9V电池供电,使仪器轻巧便携。光谱范围有400 ~ 1100nm 或者800 ~ 1600 nm 两种, 用户根据被测激光波长选择其中种响应时间1ns响应度0.8mA/mW (1.3mm处)电源DC 9V 积层电池作环境0 ~ 40 ℃, 相对湿度≤ 80 %
  • 意大利科学家研发出基于μ子射线成像技术的新型探测器
    意大利那不勒斯费德里克二世大学、国家核物理研究院的科研人员合作研发出一种基于μ子射线成像技术的新型圆柱形钻孔探测器,该成果发表在《自然》旗下的《科学报告》上。  宇宙中μ子具有丰富通量,通过先进的探测器对其测量,可用于探测大型物体内的质量分布等。通过对μ子收集装置表面敏感度和几何接收度这两个基本参数进行优化,可提高探测器的灵敏度。该项研究中,研究人员研发出一种尺寸和形状适合插入钻孔内的创新探测器,由于其使用塑料弧形闪烁体获得的圆柱形几何形状,优化了敏感区域并最大限度增大了探测器的接收角度;且可直接耦合到硅光电倍增管,这简化了探测器的生产工艺并降低了成本。探测器的尺寸使其非常适合在直径25 cm的孔中使用。基于蒙特卡罗方法的详细模拟显示,该探测器具有强大的空腔检测能力。探测器在实验室测试时,表现出优异的整体性能。
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