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微弱光高速成像相机

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  • 走进牛津仪器ANDOR:普通相机到科学相机,为“弱光成像”点亮科技之光
    1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。上世纪八十年代,在贝尔法斯特女王大学物理系,ANDOR创始人Donal Denvir在研究工作时发现当时应用的相机不能满足他们的实验需求,因此开发研制了一台全真空密封的相机供自己使用,新研制的相机成功应用于各种成像和光谱研究。此后,女王大学的其他研究团队和众多其他高校研究人员也对此类相机产生了科研需求。此背景下,1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。创立32年以来,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,为单光子探测、多维活细胞显微观察等应用提供了强大而经济的解决方案,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCOMS相机,被广泛应用于物理科学、生命科学、材料科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功。2015年,ANDOR加入牛津仪器,引领牛津仪器战略扩展至纳米生物领域。2020-2021两年期间,ANDOR中国实施多项调整措施,发挥出色供应链管理能力,进一步满足国内科研工作者的需求。如上,ANDOR已经发展成为科学成像、光谱解决方案和显微系统的全球知名品牌。其产品技术应用广泛,涵盖物理科学、生命科学,以及工业等领域。为全面认识ANDOR,BCEIA 2021期间,仪器信息网采访了牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞,请其分享了他眼中的ANDOR,及ANDOR在中国市场的本土化发展现状。访谈现场(右:牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞)从普通相机到科学相机:解决“弱光”、“快速”问题我们生活中常见的单反相机等普通相机与ANDOR主要产品技术的科学相机原理相同,都是一种利用光学成像原理形成影像并记录影像的设备。但也有许多不同之处,为便于理解,本次的访谈首先从结构功能和解决哪些问题两方面谈了科学相机的“科学”之处。结构功能方面的两点不同首先,科学相机的芯片尺寸更大。这意味着可以获得的光子数目更多,更灵敏的探测到光信号,即承载光子的能力越强。如此,在弱光条件下,科学相机相比普通相机,就可以展示其弱光成像的优势。其次,科学相机整体尺寸也更大,这与其配置更多智能化功能有关。比如,在傍晚使用普通相机拍照时,需要较长时间的曝光量,而科学相机或许只需几个毫秒就可以达到更高的清晰度。这是由于科学相机更高的灵敏度,除了芯片更大,另外基于ANDOR的UltraVac技术,将芯片密封于一个真空腔中,与外部环境间的热交换控制在低水平,得以实现对芯片的深制冷,芯片噪声极大下降,进而大大降低了图像的噪点。科学相机主要解决的三个科学问题首先,科学相机解决的更多的是“弱光”成像问题,这是普通相机无法企及的。其次,科学相机可以解决动态范围大的问题,动态范围即在一个视场下最强信号与最弱信号的比值,比值越大,则包容的信息越多,更容易得到各层次都清晰的图像。比如拍摄火焰,普通相机会过曝,而科学相机则可以通过一定的方法,将火焰的每个层次都拍出来,这对于航天发动机的研究中通过火焰成像反演浓度配比、工艺等都十分重要。第三,科学相机可以解决“快”的问题,单反相机连拍功能可以每秒连拍几张照片,而科学相机则可以达到成千上万幅的帧速。而快速成像在物理科学、生命科学等领域都有着广泛的应用。光信号→电信号→数字信号拓展来讲,所有相机的功能都是一样的,就是把光信号转变成电子信号,然后电子信号再通过数位数模转换,转换成数字信号,所以我们看到的图像都是不同信号强度呈现的结果。科学相机大部分的探测器范围在200nm-1100nm之间,在这个波长范围内的光,科学相机都可以探测到。如果超出此范围,则可以在相机探测器前加一个材料(如晶体)将光的波长转换成可以探测的范围内,进而便可以用科学相机观测。比如,电镜中成像的相机,由于发射的二次电子等电子波长超出了科学相机的探测范围,因此往往会在探测器前加一个闪烁体,将其转变成科学相机可以探测的波长进而将信号转变成电信号,再通过数位数模转换成数字信号,最终得到电镜图像。ANDOR业务布局:纵向基于弱光成像,横向围绕多学科交叉纵向:围绕弱光、快速成像的五大产品线从产品层面而言,ANDOR希望产品技术契合的是“弱光”、“快速”成像领域。围绕“弱光”、“快速”,ANDOR推出一系列产品技术方案,并广泛应用于物理科学、生命科学等领域。“弱光”方面,比如EMCCD相机,在物理科学领域可以用于天文观测,通过观测一些恒星微弱的光变,来帮助科学家探寻系外星系。近年来,EMCCD相机在量子光学领域也被大量应用,主要用于冷原子的拍摄,进而探索原子更多纯粹的性能,这些都解决了“弱光”的问题。“快速”方面,是大多数科学研究领域都需要的技术需求。比如ANDOR于2009年推出的sCOMS相机在生命科学领域,应用于DNA测序、高内涵、高通量药物筛选,这些都需要快速的筛选速度,拍摄每秒上百幅的帧频,以极大提高观测的通量。天文观测时,大气抖动会导致星星闪烁,要消除这一现象,可以采用幸运成像的方式,将曝光时间调至很短,如毫秒级,不断拍摄,然后通过后期软件处理得到更清晰图像。再如,生命科学应用中的钙离子成像,通过电火花信号传导,过程很快,也需要短时间内快速拍摄多幅图像,才能通过图像分析整个动态过程。围绕“弱光”与“快速”,ANDOR产品主要涵盖五大类。一是科学相机,基于弱光成像,相关型号比较丰富,从灵敏度高的可以探测到单光子级别的EMCCD,到业内广为使用的sCMOS相机,再到应用于需要长时间曝光的极弱光实验的专用CCD等。产品囊括观测范围小至细胞观察,大至整个宇宙星系观测的科学相机。二是光谱,主要包括光谱仪、紫外-近红外-短波红外光谱相机、光谱附件等。如2019年ANDOR推出智能化光谱仪,利用Adaptive Optics技术,给用户提供了区别于传统光谱仪的智能对焦功能,帮用户简化实验、操作更容易。三是显微成像系统,其中就包括2016年获得R&D 100(国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖)的Dragonfly转盘共聚焦成像系统,其扫描速度相比传统点扫描快10倍以上,在市场上被广泛认可,并取得巨大成功。同时,ANDOR收购了Spectra Instrument公司,其Borealis™ 均匀化照明技术帮助ANDOR在显微成像均匀度方面脱颖而出,从小尺寸的细胞到大尺寸的组织等成像方面都具有明显优势。四是Imaris图像分析软件,在多维图像处理领域,三维、四维图像处理软件的客户主要是生命科学研究者,这些研究者用Imaris进行跟踪分析从而得到想要的结果,且该软件可以和高速共聚焦成像平台联合使用。具体应用包括细胞之间动态化研究、神经免疫学、癌症治疗研究等。五是光学恒温器,该产品系列今年首次纳入ANDOR,来自牛津仪器纳米科学部门。该产品系列主要服务于物理科学,为科学家提供从3k到500k范围的低温环境从事相关研究,比如,拉曼光谱、荧光光谱、太赫兹、傅里叶红外光谱等手段表征时,样品材料需要在低温条件下才能更加显著的吸收信号,而光学恒温器就为这些实验提供合适的低温环境。横向:多学科交叉发展下的三大应用领域从产品应用领域而言,当下,物理科学与生命科学在许多场景下结合紧密。时下火热的超分辨成像技术多数便是一群物理学家在开发生命科学领域的应用仪器。如STED成像技术、SIM成像技术、单分子开关技术等,无一例外都利用了物理科学的一些方法。而ANDOR也是物理科学背景起家,基于对产品的理解,为生命科学家们开发出一系列生命科学的仪器。未来,各学科之间的交叉将会越来越多,科学仪器领域相关交叉表现也十分明显。比如,以往的光谱仪并没有配置显微镜,主要通过拉曼、荧光光谱等检测一些晶体或块状样品。而随着整个研究向微观尺度的发展,拉曼光谱等逐渐开始与电镜、原子力显微镜等联用,以进一步解决纳米尺度的科学问题。从此角度而言,ANDOR也在以仪器为核心,探寻各类仪器之间的契合点,并不断开发或拓展能够满足未来科学发展融合需求的仪器技术或解决方案。基于此,ANDOR主要业务可分为三大应用方向,即生命科学、物理科学,以及工业三大领域。针对个性需求,设立“客户需求定制部门”ANDOR科学相机等产品经常可以搭配在其他仪器上使用,ANDOR会有许多对产品设计有个性化需求的客户。针对此,除了要求每一位销售/售后工程师都具备丰富的产品知识、客户应用知识,ANDOR还特别设置了“客户需求定制部门”,为工业合作伙伴的特殊需求提供便利。比如,ANDOR已有的科学相机、光谱商品化产品可能不能符合这些客户需求,相关个性需求包括:个性外壳需求、公司VI喷涂、不同功能模块的选配、光谱范围的定制等,客户需求定制部门则可以与客户进行沟通并尽量满足。而定制化能力也是ANDOR长期专注于工业领域解决方案的一个基础。ANDOR在中国:科学相机保有量超5000台,加速本土化发展业绩同比增30%,中国业绩占比20%牛津仪器在过去20年,具有保持每年20%左右增长的不俗表现,而ANDOR的业绩表现也十分亮眼。据朱飞介绍,ANDOR中国在去年业绩受疫情影响不大,今年更是通过内部的快速调整、人员架构的变动、新品发布等措施,目前业绩已实现相比去年同期30%的增长。从全球布局来看,ANDOR全球业务按地区分为北美洲、欧洲、亚太,三者基本三分天下,而中国市场业绩占比约近20%,已成为ANDOR重要的市场之一。ANDOR在中国,除了20余位销售和应用团队的支持,也在2016年成立中国客户服务中心,解决维修等本土化售后问题。同时,为便于更好的售后服务落地,ANDOR中国的售后应用团队规模还在不断壮大。各兄弟部门之间协同合作,提供更全面解决方案2015年,ANDOR加入牛津仪器,随之ANDOR在人事、财务、市场推广等方面得到牛津仪器的大力支持。牛津仪器各个业务部门之间定期会有产品技术培训、市场信息、客户关系等方面的沟通交流活动,为客户提供更加专业高效的服务。例如ANDOR和纳米科学部门在量子领域、ANDOR 和 AR部门在生命科学领域等都可以有很多灵活的合作方式。 同时各业务部门之间会定期安排内部分享会,分享产品技术,增进相互了解与合作;分享各自业务,便于为各自覆盖的用户提供更全面的解决方案,帮助业务得到更好的拓延等。典型的案例就是,牛津仪器在锂电领域开展的综合解决方案便融合了纳米分析、原子力显微镜、拉曼光谱等系列相关技术。ANDOR科学相机中国保有量超5000台!加速中国本土化发展谈及ANDOR中国客户的印象,朱飞回顾道,自己入行15年有余,见证了中国科学家用户的快速成长,从最初许多的跟随发展,到目前中国科学家在许多领域的领衔发展。尤其是近几年,中国在生命科学、量子科学等领域已经走在世界前列,甚至引领世界向前发展。ANDOR也很荣幸能通过一些仪器技术为这些科学家的研究发展不断助力。伴随在中国市场的长期耕耘,ANDOR十分重视中国本土化发展。对于中国本土化建设,朱飞表示,第一,要培养本土化的人才。首先是销售,ANDOR的销售不仅可以做产品演示,也可以做产品安装,甚至走出去也是某一个行业的专家,为客户分享ANDOR产品知识及广泛应用。而售后应用工作者则除了了解产品知识,也需要充分学习客户的研究与应用,为客户的需求提供更加合理的解决方案。第二,要保障售后的落地与高效。根据近期的统计,ANDOR在中国市场科学相机的保有量大概超过5000台!如此庞大的基数和时间积累,难免有故障需要维修。如上文提到,ANDOR已经实现本地维修,为客户提供便捷的售后服务,使服务周期由几个月降至一周以内,帮助客户节省时间与金钱成本。第三,通过相关培训,提高ANDOR中国团队的软实力。越来越多的本土化思维与理念,对团队进行系统培训,不仅仅是产品知识,还包括管理能力、演讲能力、英文口语能力、销售技巧等全方位的培训,让团队每一位员工找到自己的价值,ANDOR希望为大家提供一个共同学习进步的平台,为大家创造更多机会,实现个体与公司共同成长。
  • 走进牛津仪器ANDOR:普通相机到科学相机,为“弱光成像”点亮科技之光
    上世纪八十年代,在贝尔法斯特女王大学物理系,ANDOR创始人Donal Denvir在研究工作时发现当时应用的相机不能满足他们的实验需求,因此开发研制了一台全真空密封的相机供自己使用,新研制的相机成功应用于各种成像和光谱研究。此后,女王大学的其他研究团队和众多其他高校研究人员也对此类相机产生了科研需求。此背景下,1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。ANDOR总部创立32年以来,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,为单光子探测、多维活细胞显微观察等应用提供了强大而经济的解决方案,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCOMS相机,被广泛应用于物理科学、生命科学、材料科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功。2015年,ANDOR加入牛津仪器,引领牛津仪器战略扩展至纳米生物领域。2020-2021两年期间,ANDOR中国实施多项调整措施,发挥出色供应链管理能力,进一步满足国内科研工作者的需求。如上,ANDOR已经发展成为科学成像、光谱解决方案和显微系统的全球知名品牌。其产品技术应用广泛,涵盖物理科学、生命科学,以及工业等领域。为全面认识ANDOR,BCEIA 2021期间,仪器信息网采访了牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞,请其分享了他眼中的ANDOR,及ANDOR在中国市场的本土化发展现状。访谈现场(右:牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞)从普通相机到科学相机:解决“弱光”、“快速”问题我们生活中常见的单反相机等普通相机与ANDOR主要产品技术的科学相机原理相同,都是一种利用光学成像原理形成影像并记录影像的设备。但也有许多不同之处,为便于理解,本次的访谈首先从结构功能和解决哪些问题两方面谈了科学相机的“科学”之处。结构功能方面的两点不同首先,科学相机的芯片尺寸更大。这意味着可以获得的光子数目更多,更灵敏的探测到光信号,即承载光子的能力越强。如此,在弱光条件下,科学相机相比普通相机,就可以展示其弱光成像的优势。其次,科学相机整体尺寸也更大,这与其配置更多智能化功能有关。比如,在傍晚使用普通相机拍照时,需要较长时间的曝光量,而科学相机或许只需几个毫秒就可以达到更高的清晰度。这是由于科学相机更高的灵敏度,除了芯片更大,另外基于ANDOR的UltraVac专利技术,将芯片密封于一个真空腔中,与外部环境间的热交换控制在最低水平,得以实现对芯片的深制冷,芯片噪声极大下降,进而大大降低了图像的噪点。科学相机主要解决的三个科学问题首先,科学相机解决的最多的是“弱光”成像问题,这是普通相机无法企及的。其次,科学相机可以解决动态范围大的问题,动态范围即在一个视场下最强信号与最弱信号的比值,比值越大,则包容的信息越多,更容易得到各层次都清晰的图像。比如拍摄火焰,普通相机会过曝,而科学相机则可以通过一定的方法,将火焰的每个层次都拍出来,这对于航天发动机的研究中通过火焰成像反演浓度配比、工艺等都十分重要。第三,科学相机可以解决“快”的问题,单反相机连拍功能可以每秒连拍几张照片,而科学相机则可以达到成千上万幅的帧速。而快速成像在物理科学、生命科学等领域都有着广泛的应用。光信号→电信号→数字信号拓展来讲,所有相机的功能都是一样的,就是把光信号转变成电子信号,然后电子信号再通过数位数模转换,转换成数字信号,所以我们看到的图像都是不同信号强度呈现的结果。科学相机大部分的探测器范围在200nm-1100nm之间,在这个波长范围内的光,科学相机都可以探测到。如果超出此范围,则可以在相机探测器前加一个材料(如晶体)将光的波长转换成可以探测的范围内,进而便可以用科学相机观测。比如,电镜中成像的相机,由于发射的二次电子等电子波长超出了科学相机的探测范围,因此往往会在探测器前加一个闪烁体,将其转变成科学相机可以探测的波长进而将信号转变成电信号,再通过数位数模转换成数字信号,最终得到电镜图像。ANDOR业务布局:纵向基于弱光成像,横向围绕多学科交叉纵向:围绕弱光、快速成像的五大产品线从产品层面而言,ANDOR希望产品技术契合的是“弱光”、“快速”成像领域。围绕“弱光”、“快速”,ANDOR推出一系列产品技术方案,并广泛应用于物理科学、生命科学等领域。“弱光”方面,比如EMCCD相机,在物理科学领域可以用于天文观测,通过观测一些恒星微弱的光变,来帮助科学家探寻系外星系。近年来,EMCCD相机在量子光学领域也被大量应用,主要用于冷原子的拍摄,进而探索原子更多纯粹的性能,这些都解决了“弱光”的问题。“快速”方面,是大多数科学研究领域都需要的技术需求。比如ANDOR于2009年推出的sCOMS相机在生命科学领域,应用于DNA测序、高内涵、高通量药物筛选,这些都需要快速的筛选速度,拍摄每秒上百幅的帧频,以极大提高观测的通量。天文观测时,大气抖动会导致星星闪烁,要消除这一现象,可以采用幸运成像的方式,将曝光时间调至很短,如毫秒级,不断拍摄,然后通过后期软件处理得到更清晰图像。再如,生命科学应用中的钙离子成像,通过电火花信号传导,过程很快,也需要短时间内快速拍摄多幅图像,才能通过图像分析整个动态过程。围绕“弱光”与“快速”,ANDOR产品主要涵盖五大类。一是科学相机,基于弱光成像,相关型号最为丰富,从灵敏度最高的可以探测到单光子级别的EMCCD,到业内广为使用的sCMOS相机,再到应用于需要长时间曝光的极弱光实验的专用CCD等。产品囊括观测范围小至细胞观察,大至整个宇宙星系观测的科学相机。二是光谱,主要包括光谱仪、紫外-近红外-短波红外光谱相机、光谱附件等。如2019年ANDOR推出智能化光谱仪,利用Adaptive Optics技术,给用户提供了区别于传统光谱仪的智能对焦功能,帮用户简化实验、操作更容易。三是显微成像系统,其中就包括2016年获得R&D 100(国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖)的Dragonfly转盘共聚焦成像系统,其扫描速度相比传统点扫描快10倍以上,在市场上被广泛认可,并取得巨大成功。同时,ANDOR收购了Spectra Instrument公司,其Borealis™ 均匀化照明技术帮助ANDOR在显微成像均匀度方面脱颖而出,从小尺寸的细胞到大尺寸的组织等成像方面都具有明显优势。四是Imaris图像分析软件,在多维图像处理领域,三维、四维图像处理软件的客户主要是生命科学研究者,这些研究者用Imaris进行跟踪分析从而得到想要的结果,且该软件可以和高速共聚焦成像平台联合使用。具体应用包括细胞之间动态化研究、神经免疫学、癌症治疗研究等。五是光学恒温器,该产品系列今年首次纳入ANDOR,来自牛津仪器纳米科学部门。该产品系列主要服务于物理科学,为科学家提供从3k到500k范围的低温环境从事相关研究,比如,拉曼光谱、荧光光谱、太赫兹、傅里叶红外光谱等手段表征时,样品材料需要在低温条件下才能更加显著的吸收信号,而光学恒温器就为这些实验提供合适的低温环境。横向:多学科交叉发展下的三大应用领域从产品应用领域而言,当下,物理科学与生命科学在许多场景下结合紧密。时下火热的超分辨成像技术多数便是一群物理学家在开发生命科学领域的应用仪器。如STED成像技术、SIM成像技术、单分子开关技术等,无一例外都利用了物理科学的一些方法。而ANDOR也是物理科学背景起家,基于对产品的理解,为生命科学家们开发出一系列生命科学的仪器。未来,各学科之间的交叉将会越来越多,科学仪器领域相关交叉表现也十分明显。比如,以往的光谱仪并没有配置显微镜,主要通过拉曼、荧光光谱等检测一些晶体或块状样品。而随着整个研究向微观尺度的发展,拉曼光谱等逐渐开始与电镜、原子力显微镜等联用,以进一步解决纳米尺度的科学问题。从此角度而言,ANDOR也在以仪器为核心,探寻各类仪器之间的契合点,并不断开发或拓展能够满足未来科学发展融合需求的仪器技术或解决方案。基于此,ANDOR主要业务可分为三大应用方向,即生命科学、物理科学,以及工业三大领域。针对个性需求,设立“客户需求定制部门”ANDOR科学相机等产品经常可以搭配在其他仪器上使用,ANDOR会有许多对产品设计有个性化需求的客户。针对此,除了要求每一位销售/售后工程师都具备丰富的产品知识、客户应用知识,ANDOR还特别设置了“客户需求定制部门”,为工业合作伙伴的特殊需求提供便利。比如,ANDOR已有的科学相机、光谱商品化产品可能不能符合这些客户需求,相关个性需求包括:个性外壳需求、公司VI喷涂、不同功能模块的选配、光谱范围的定制等,客户需求定制部门则可以与客户进行沟通并尽量满足。而定制化能力也是ANDOR长期专注于工业领域解决方案的一个基础。ANDOR在中国:科学相机保有量超5000台,加速本土化发展业绩同比增30%,中国业绩占比20%牛津仪器在过去20年,具有保持每年20%左右增长的不俗表现,而ANDOR的业绩表现也十分亮眼。据朱飞介绍,ANDOR中国在去年业绩受疫情影响不大,今年更是通过内部的快速调整、人员架构的变动、新品发布等措施,目前业绩已实现相比去年同期30%的增长。从全球布局来看,ANDOR全球业务按地区分为北美洲、欧洲、亚太,三者基本三分天下,而中国市场业绩占比约近20%,已成为ANDOR最重要的市场之一。ANDOR在中国,除了20余位销售和应用团队的支持,也在2016年成立中国客户服务中心,解决维修等本土化售后问题。同时,为便于更好的售后服务落地,ANDOR中国的售后应用团队规模还在不断壮大。各兄弟部门之间协同合作,提供更全面解决方案2015年,ANDOR加入牛津仪器,随之ANDOR在人事、财务、市场推广等方面得到牛津仪器的大力支持。牛津仪器各个业务部门之间定期会有产品技术培训、市场信息、客户关系等方面的沟通交流活动,为客户提供更加专业高效的服务。例如ANDOR和纳米科学部门在量子领域、ANDOR 和 AR部门在生命科学领域等都可以有很多灵活的合作方式。 同时各业务部门之间会定期安排内部分享会,分享产品技术,增进相互了解与合作;分享各自业务,便于为各自覆盖的用户提供更全面的解决方案,帮助业务得到更好的拓延等。典型的案例就是,牛津仪器在锂电领域开展的综合解决方案便融合了纳米分析、原子力显微镜、拉曼光谱等系列相关技术。ANDOR科学相机中国保有量超5000台!加速中国本土化发展谈及ANDOR中国客户的印象,朱飞回顾道,自己入行15年有余,见证了中国科学家用户的快速成长,从最初许多的跟随发展,到目前中国科学家在许多领域的领衔发展。尤其是近几年,中国在生命科学、量子科学等领域已经走在世界前列,甚至引领世界向前发展。ANDOR也很荣幸能通过一些仪器技术为这些科学家的研究发展不断助力。伴随在中国市场的长期耕耘,ANDOR十分重视中国本土化发展。对于中国本土化建设,朱飞表示,第一,要培养本土化的人才。首先是销售,ANDOR的销售不仅可以做产品演示,也可以做产品安装,甚至走出去也是某一个行业的专家,为客户分享ANDOR产品知识及广泛应用。而售后应用工作者则除了了解产品知识,也需要充分学习客户的研究与应用,为客户的需求提供更加合理的解决方案。第二,要保障售后的落地与高效。根据近期的统计,ANDOR在中国市场科学相机的保有量大概超过5000台!如此庞大的基数和时间积累,难免有故障需要维修。如上文提到,ANDOR已经实现本地维修,为客户提供便捷的售后服务,使服务周期由几个月降至一周以内,帮助客户节省时间与金钱成本。第三,通过相关培训,提高ANDOR中国团队的软实力。越来越多的本土化思维与理念,对团队进行系统培训,不仅仅是产品知识,还包括管理能力、演讲能力、英文口语能力、销售技巧等全方位的培训,让团队每一位员工找到自己的价值,ANDOR希望为大家提供一个共同学习进步的平台,为大家创造更多机会,实现个体与公司共同成长。
  • 鑫图Aries 16相机 | 钙钛矿闪烁体极弱光探测实验
    钙钛矿材料因其优异的光电性能备受关注,在光电领域有着广泛的应用前景。其中,其闪烁特性在X射线成像、辐射检测等领域具有重要意义。通过对钙钛矿闪烁体进行性能测试,可以评估其灵敏度、响应速度、能量分辨率等关键指标,为其在各种光电应用中的性能优化和实际应用提供依据。近期,华中科技大学牛广达教授组使用鑫图Aries16成功完成了低剂量条件下的钙钛矿闪烁体的实验测试。该实验使用X射线源产生的高能X射线照射样品后,经过闪烁体变换将X射线信号转化为可见光信号,最后由Aries 16进行探测。图 1 钙钛矿闪烁体弱光探测实验装置示意图“因为相机实验空间里存在X射线,如果进行长时间曝光,图像上会充满高能X射线带来的雪花点,而进行短时间曝光,信号又太弱,我们之前使用的相机没有办法获得高质量的图像,但Aries 16拍出的效果超出了我的想象。” 负责此次实验的刘博士这样评价Aries 16 的应用优势。图 2 Aries 16 HDR 2000ms 所拍摄的图像Aries 16 是鑫图在科学弱光成像领域攻克EMCCD替代的重磅新品。它具有16微米像元尺寸和 90%的量子效率水平,同时读出噪声实现了<1.0e- 的关键突破,在极弱光下成像信噪比几乎与EMCCD (CCD97) 相当,可以有效降低X射线对图像质量的干扰;同时其Global Reset 功能还结合了全局快门和卷帘快门两种传统曝光方式的优势,可实现所有行同时开始曝光,并从上到下依次结束曝光,实现高速、低噪声、无失真的图像拍摄。
  • BPCL微弱发光\化学发光\电化学发光测量的原理及应用
    品牌:BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写,1995年开始对外使用;超微弱发光测量仪,英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪,是生物与化学光子计数器,又俗称为化学发光分析仪,是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器,是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血,其研制为发光研究提供了有力的科研工具,推动了我国甚至国际发光研究的发展,目前被众多高校、研究院所使用,产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括:发光分析检测技术研究(如:流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验)、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品,覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测,同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品,以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术,利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度,测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率,这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数,该仪器可实时获得发光动力学曲线,最快采集速度可达0.1毫秒,可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流,这种现象称为生物的超微弱发光(UltraweakPhoton Emission),亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ,量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9,波长范围为180~800nm,从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术(Electrogeneratedchemiluminescence,ECL)。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂,将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌,随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小,结构简单。可以标记于抗原,抗体,核酸等各种分子量,分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性,且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定,而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解,ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射,其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差,激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量,而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA),使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义:指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点:反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂:三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为:三丙胺(TPA)电化学发光启动条件:直流电场反应产物:三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号:可见光强度反应特点:迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上,其可直接或与免疫技术结合,通过化学/电化学发光技术,其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测;另外,基于活性氧诱导的化学发光现象,其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此,本文提出了一种基于Ru(bpy)32+的局域表面等离子体共振(LSPR)增强电化学发光(ECL)超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL(SEECL)传感方案中,Ru(bpy)32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比,纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下,人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知,对于ECL传感器,从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器,检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制,本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分:ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极(GE)表面的Au纳米颗粒和钌(II)三联吡啶(Ru(bpy)32+–AuNPs)的络合物制成的,ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针(Cp),其一端用巯基官能化,并通过S–Au键共价连接到Ru(bpy)32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针(Ap),它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针(Fp),其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明,在没有凝血酶的情况下,Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构,并导致Ru(bpy)32+的ECL猝灭。然而,在凝血酶存在的情况下,Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物,并导致Ru(bpy)32+的ECL的明显恢复,这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台,开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶,检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光(ECL)方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移(ECRET)的方法。 它是基于Ru(phen)32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒(RuSiNPs)对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下,RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下,系统的ECL被“打开”,因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红,并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式,它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感,线性范围为0.05-3.0μM,检测限(LOD)为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测,使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光(ECL)电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电,从而将ECL强度提高18000倍,从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管(PMT)的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合,该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺,线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点,它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银(CS-AgI)为仿生催化剂,研制了一种基于八面体锐钛矿介晶(OAM)载体的比率电化学发光免疫传感器,用于α胎儿蛋白(AFP)的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾(K2S2O8)作为有前途的ECL发射单元来实现的,因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL,并作为亲和载体首次固定了大量AFP(Ab)抗体。 此外,发现CSAgI具有仿生催化剂活性,可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解,从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP,这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少,因此,双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值,这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定,线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml,检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料),用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中,首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型NPs@polydopamine(PDA)@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应,而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果,纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L,检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性,并应用于加标人血清样品,取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体,在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光(ECL)适体传感器,用于凝血酶(TB)的测定,该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应(HCR)来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后,捕获探针和互补凝血酶结合适体(TBA)之间的杂交旨在获得双链DNA(dsDNA)。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离,因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下,适体被选择性地消化,TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链(NH2-DNA1和NH2-DNA1)形成延伸的dsDNA。然后,可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管(Eu-MWCNTs),导致ECL信号增加。 多种扩增策略,包括分析物回收和HCR的扩增,以及Eu-MWCNTs的高ECL效率,导致宽的线性范围(1.0×10-12-5.0×10-9mol/L)和低的检测限(0.23pmol/L)。将该方法应用于血清样品分析,结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理:醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中,所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光(CL)。然而,结构-活性关系(SAR,即化学结构和CL生成)的潜在机制仍不清楚。在这项研究中,本文中发现,对于所有19种测试的氯酚同系物,CL通常随着氯原子数量的增加而增加;对于氯酚异构体(如6种三氯苯酚),相对于氯酚的-OH基团,CL以间->邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明,在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中,不仅会产生氯化醌中间体,而且更有趣的是,还会产生氯化半醌自由基;其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是,观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性,这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告,这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料,用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电(DBD)等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光(CTL)催化剂,具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S,为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外,该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体,以空气为工作气体,不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温,具有结构简单、操作方便、速度快等优点,并且它可以容易地大规模实施,并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光,用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光(ECL)在分析化学中有着广泛的应用。在此,我们提出了一种通过金纳米棒(AuNR)的局域表面等离子体共振(LSPR)来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明,通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离,可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光(SEECL)。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在,ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射,AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加,并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明,Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程,它变化与植物体内的生理生化变化密切相关.边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系.因此,利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面,由于植物的超弱发光与环境密切相关,在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光,研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标,从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小,所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力.用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子,对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外,BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光,评价玉米萌发期抗旱性。(西安理工大学习岗) 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一,生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化:2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光(山东理工大学王相友) 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随 NaCI 浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD 活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系(山东理工大学王相友) 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂,测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中,通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点,制备了定向发光量子点(QD)-层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料。 有趣的是,新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光(CL),这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外,以鲁米诺为能量供体,以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大,制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应,检测限低至0.3μM。 最后,该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测,结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明,新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极(CPE)上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比,CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下,在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内,观察到猝灭ECL强度(DI)与邻苯二酚浓度对数(logCcatechol)之间的线性相关性,检测限(LOD)为2.0*10^-10mol/L,低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%,相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠(NaHCO3)与过氧化氢(H2O2)在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光(CL)。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上,提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP(MNP)增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量,形成活化的MNP(MNP*),与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体(CO2)2*的反应速率,从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物,特别是那些成分非常相似的混合物,仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池(CRC)中构建的单一催化发光(CTL)传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱,获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析(LDA)对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试;人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景,并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中,作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET),层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面,生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度,这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外,组胺被用作食品腐败的常见指标,发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系,组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放,显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中,发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物(表示为Mg-Al-CO3LDHs)催化过氧硝酸(ONOOH)的化学发光(CL)发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根(ONOO)通过静电吸引在LDHs表面的浓度,这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外,抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物(例如_OH和_NO2)反应,导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现,以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系,建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限(S/N=3)为0.5nM,9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定,回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义,而且在许多领域具有广泛的应用潜力,如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光(CTL),提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下,CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL,相关系数(R)为0.9986,检测限(S/N=3)为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差(R.S.D.)为2.9%(n=5)。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内,传感器的催化活性没有显著变化,通过每小时收集一次CTL强度,R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏,具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中,我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品,探讨了生长机理。作为催化发光(CTL)气体传感器的传感材料,这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为(即,与其他15种常见的挥发性有机化合物(VOC)相比,具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收)。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比,以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下,进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL(R=0.9983),检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而,氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战,因为它们的种类难以捉摸,含量高度稀释。在这项工作中,本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光(CTL)强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应,从而显著提高CTL强度。因此,乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子(Cu、Fe、Co和Cr)和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度,验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱(XPS)技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比,所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。
  • 安洲科技组织“UHD185机载高速成像光谱仪飞行试验”
    2014年8月14日,“UHD185机载高速成像光谱仪飞行试验”在国家精准农业研究示范基地进行。本次飞行试验由北京安洲科技有限公司、德国Cubert公司共同组织进行,并得到了中国科学院、北京市农林科学院的大力支持。二十多位地理信息及遥感领域的专家学者应邀参观了本次飞行试验。本次飞行的UHD185机载高速成像光谱仪引起了在场专家学者的浓厚兴趣,各位专家与安洲科技技术人员就数据应用、技术创新等领域广泛交换了意见。备注: UHD185 机载高速成像光谱仪:利用具有革命性的全画幅高光谱成像技术,是目前高速成像光谱仪的最轻版本,结合了高光谱相机的易用性及高精度。通过这款光谱仪,可在1/1000秒内得到高光谱立方体!采用了独特的技术,建立了画面分辨率和光谱分辨率之间的合理平衡,实现了快速光谱成像而不需要扫描成像(如推扫技术)。 八旋翼无人机:飞行距离大于3公里,飞行时间大于30分钟;可预设航线,按照航行自主飞行,具备自动返航功能。 产品链接:http://www.azup.com.cn/html/2014/UAVHSI_0325/8.html
  • 清华团队:基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术
    多模光纤成像技术因其超细微型探头和柔性结构带来的灵活性优势,在生物体内成像、工业检测等领域具有广阔的应用前景,获得了业界广泛的关注。目前,多模光纤成像技术主要分为两类,一类通过在光纤远端产生聚焦点进行扫描成像,另一类通过探测光纤近端的散斑场来恢复光纤远端被探测的全场图像。这两种技术途径已有较完善的理论支撑,能得到较清晰的探测图像,但同时也具有一些难以弥补的劣势。例如:受限于空间光调制器、CCD或CMOS器件的刷新速度,成像帧率较低,难以对高速的事件进行成像;结构中包含自由空间光学元件,因此需要精密的光学对准,无法与传像主体集成实现全光纤化,限制了其应用范围;成像波长受限于CCD或CMOS器件的感光光谱范围,限制了其在红外波段的成像能力。上图 高速多模光纤成像系统示意图。a:实验原理图;b:以神经网络进行图像恢复的流程图;c:光纤探头示意图;d:照明光(黄色箭头)侧面注入探测光纤的示意图,信号光(红色箭头)在纤芯中传播;e:探测光纤远端照片,端面通过烧球来更好地聚焦照明光,比例尺500微米。为此,清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队基于十多年来在光纤激光器、光纤器件和光纤传感的技术积累,提出了基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术。该技术采用皮秒脉冲光纤激光照明被测物,利用多模光纤的模间色散特性将被探测图像的空间信息在时域上展开,时域信息通过单像素探测器进行探测,并借助神经网络训练的方法,由一维时域信息恢复出二维图像信息,整体结构和原理如图1所示。图2 被探测图像与其对应的波形和恢复结果该技术通过一个光纤侧面耦合器将皮秒脉冲光纤激光耦合到探测光纤中,然后从光纤的远端出射照到物体上,反射光进入探测光纤后紧接着进入与之连接的一公里长的50/125微米直径多模阶跃光纤中传播。由于模间色散的存在,进入多模光纤的脉冲光会产生分裂形成脉冲串。如图2所示,不同的光纤横模具有不同的群速度,因此在时域上会彼此分离,而这些横模包含了被探测图像的空间信息,通过模式色散便可将被探测物体的空域信息在时域上展开。图3 不同类型图案的成像效果通过超快光电探测器可以获得脉冲串波形,经神经网络模型进行训练后,可以直接从不同的脉冲波形中恢复出被探测图像。图3展示了来自不同数据库中图案的成像效果。该系统的成像帧率主要取决于脉冲光的重频,目前实验中已实现高达15.4Mfps帧率的成像,并实验验证了达到53.5Mfps帧率的可行性。系统在高帧率成像的同时具备连续采集一万帧图像(大帧深)的能力。如果采用重复频率更高的激光照明源,并搭配更快的光电探测器和时域波形采集设备,其帧率可以持续提升。团队所提出的新技术的突出优点是:帧率主要由脉冲光源的重频决定,成像帧率高;全光纤化的系统结构紧凑,细如发丝的探头大大增加了灵活性;单像素成像,探测波段不再受限于可见光,可扩展到近红外、甚至中波红外等其他波段;采集时域信号而非空间分布,抗干扰能力强。该系统在某些高速成像场景中比如体内高速细胞成像,或工业场景下对难以开放系统的内部高速成像检测等领域具有巨大应用潜力。该研究成果近日以“深度学习赋能全光纤高速图像探测”(All-fiber high-speed image detection enabled by deep learning)为题,发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。该论文通讯作者为清华大学精密仪器系副教授肖起榕,第一作者为精密仪器系2018级博士生刘洲天。该研究得到了国家自然科学基金资助。 清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队学术带头人为系主任、教授柳强,团队以现代化强国建设与国家重大需求为导向,着眼于光电子技术领域的科学与技术发展前沿,围绕固体激光、光纤光学、自适应光学、激光探测等方向,开展基础科学探索、应用基础研究和系统技术研发,全面覆盖高功率激光光源、光束控制、光电探测等技术领域。团队承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、“973”计划、“863”计划、重点验证、专项配套型号研究等一系列重大项目,形成了从高功率激光光源到微弱光电信号测控的整套技术链条,具备完整的激光光电和测控技术能力,在相应研究方面取得了重要进展。2018年获批建设光子测控技术教育部重点实验室,2019年入选重点领域科技创新团队。
  • 第29届国际高速成像和光子学会议在日本召开
    9月20日之24日,“第29届国际高速成像和光子学会议”在日本盛岗市成功召开。来自美国、英国、德国、法国、俄罗斯、日本、中国、瑞典、波兰、南非、以色列等11个国家的100多位专家学者和展商出席了会议。西安光机所所长赵卫率八人代表团参加了此次会议。  本次会议历时五天,研讨涉及高速相机、高速成像光源、高速辐射X射线源和传感器、高速诊断和测量、高速光子计数和能量甄别、流体可视化、冲击波、弹道学、高级医学成像应用等议题和范围。会议期间,西安光机所赵卫研究员作了题为All-fiber high energy ultrashort pulse generation, amplification and high average power supercontinuum generation的特邀报告 姚保利研究员、赵宝升研究员、刘红军研究员、苏秀琴研究员、韦永林、鄢秋荣分别作了口头学术报告。  大会对在高速成像和光子学研究及应用工作中做出卓越贡献的科学家授予荣誉奖章。赵卫所长以其在高速成像和光子学研究领域中的突出贡献,被大会授予高速成像领域的最高奖“高速成像金奖”(High-Speed-Imaging Gold Award),成为西安光机所继龚祖同院士之后在“国际高速成像和光子学会议”上获得国际奖项的第二人。“高速成像银奖”被澳大利亚科学家Harald Kleine和日本科学家Toru Aoki获得。  “国际高速成像和光子学会议”原名“高速摄影和光子学会议”,自1952年起每隔二年举办一次,通常选定在本学科具有很高学术水平的国家举办。西安光机所曾于1988年和2006年两次成功举办过第18届和第27届“高速摄影和光子学会议”。该会议自2008年第28届起更名为“高速成像和光子学会议”。2012年“第30届国际高速成像和光子学会议”在南非召开。
  • 鑫图sCMOS相机 | 基于高光谱成像建立多维胆管癌数据库的方法
    组织病理学分析通常被认为是肿瘤诊断和临床治疗的“黄金标准”。近年来,人工智能(AI)在病理诊断中的应用取得了显著进展。然而,目前大多数AI方法使用的数据源是由传统光学显微镜捕获的彩色图像,这种图像所包含的病理信息有限,影响了诊断的准确性。随着二维图像处理算法的逐步成熟,研究人员开始转向三维算法,以期获得更准确的结果和更丰富的信息。本文提出了一种新的多维胆汁数据库,该数据库包含在同一视场下捕获的显微镜高光谱图像和RGB彩色图像,专门用于深度学习研究。该数据库中的所有图像均经过经验丰富的病理学家评估和标记,适用于训练神经网络。由于该数据库包含了样本的形态、光谱和生化变化信息,对研究人员开发新型多维深度学习算法用于病理诊断具有重要意义。图1 数据集的多维图像场景(a) RGB图像 (b) 显微镜高光谱数据立方体 (c) 从高光谱数据立方体中提取的16个单波段图像本实验旨在建立一个多维胆汁数据库,为此开发了一种显微镜高光谱成像系统,用于采集胆汁组织的高光谱图像。胆总管组织切片的透射光通过显微镜被收集,并在sCMOS相机上成像,最终合成高光谱数据立方体。该成像系统使用的鑫图sCMOS相机Dhyana 400D,具有6.5 μm的像素尺寸,适用于高倍显微镜。此外,其低读出噪声和在制冷条件下的低暗电流,使其在弱光成像时仍能获得高信噪比的图像。同时,USB 3.0的接口能够提供高达35 fps的帧率,满足了高光谱成像所需的高速采集性能指标。参考文献Zhang Q, Li Q, Yu G, et al. A multidimensional choledoch database and benchmarks for cholangiocarcinoma diagnosis[J]. IEEE Access, 2019, 7: 149414-149421.该文章旨在为大家提供先进成像技术相关应用参考,部分内容摘抄于相关论文研究成果,版权归原作者所有,引用请标注出处。
  • 安光所在新型弱光探测材料与器件研究方面取得新突破
    近期,安光所孟钢研究员团队在无机钙钛矿三溴化铅铯(CsPbBr3)材料的制备和光电探测研究方面取得新进展,相关研究成果分别以《基于热压CsPbBr3块材的高性能平面型光电探测器》和《用于超灵敏弱光光电探测器的高质量CsPbBr3单晶的成核控制生长》为题分别发表于美国化学会(ACS)出版的Journal of Physical Chemistry Letters和英国皇家化学学会(RSC)出版的Journal of Materials Chemistry C上。   CsPbBr3材料因其优异的环境稳定性和光电特性是一种极有应用前景的新型光电材料。团队王时茂副研究员和博士生赵啸等人采用简单高效的粉末热压方法制备了形状规则、尺寸可控的CsPbBr3多晶块材(图1)。此外,研究团队还将溶液精炼策略引入CsPbBr3单晶的逆温度结晶生长过程中,获得了高质量的CsPbBr3单晶(图2)。基于CsPbBr3热压块材/单晶的光电探测器件表现出了超快的光响应,并且基于CsPbBr3单晶的光电探测器表现出了2.25 nW cm−2的极低检测限,表明其在弱光探测方面具有巨大潜力。本研究为制备高质量CsPbBr3材料提供了新的思路,并且有望应用于包括太阳电池、辐射探测器等在内的多种光电器件。   本研究获得国家自然科学基金、中科院百人计划、先进激光技术安徽省实验室主任基金等项目的资助。图1. 粉末热压制备CsPbBr3块材及其光电探测性能图2. 溶液精炼辅助逆温度结晶生长的高质量CsPbBr3单晶及其光电探测性能
  • 搭载全新CMOS传感器,FLIR机器视觉相机满足生物医学成像的严苛要求
    众所周知,现代生物医学成像的进步帮助医生在诊断和治疗上取得越来越大的突破,X光、计算机辅助断层摄影(computer aided tomographic,CT)、磁共振成像、核与超声波成像,生物医学成像技术越来越精细。因此,研究和诊断生物医学应用通常需要成像仪具备较高的空间分辨率、准确的色彩还原度以及弱光条件下较高的灵敏度,而且许多情况需要同时具备这三种因素,才能提高数据的可靠性。选择医学成像相机要考虑的因素选择合适的显微镜学相机、组织学相机、细胞学/细胞遗传学相机、落射荧光相机,对于临床应用进行正确诊断或在研究工作过程中提供可靠数据具有至关重要的作用。那么要如何判断机器视觉相机是否适合您的应用呢?你需要考虑这些因素:01分辨率与色彩精度现代生物医学成像相机所需的分辨率取决于样品中目标结构相对于相机像素大小的放大率,也就是说,显微镜应用的高分辨率可以通过2MP、25MP或介于这两者之间的相机来实现。它取决于光学元件对样品中目标结构进行的相对于相机像素大小的放大率,为了选出能实现所需分辨率的相机,首先要确定待解析样本中最小结构的尺寸,然后将其乘以光学系统中的镜头放大率,从而得出投射到相机传感器上的结构尺寸。如果结构的尺寸至少是相机传感器上像素的2.33(Nyquist)倍,那么相机可以解析此机构。例如,如果这些投射的结构尺寸是~8um,那么3.45um像素的相机可以解析这些结构。测量分辨率还可以用其他方法(如线对数),但上述方法可以通过简单计算,找到用于测试的相机的选项。组织学、细胞学和细胞遗传学等成像应用使用较大范围的白光(~400nm至700nm),或使用此范围内的选定波长(例如565nm)。如果这批样品中的样本不是活动的(即固定的),则可以暴露于亮光下,不会有污渍褪色或样品被杀死的风险。这种情况下,相机的主要要求是高分辨率和色彩还原度。反过来说,弱光灵敏度不是一个重要因素。02灵敏度、量子效率及动态范围对于活体样本的成像应用,面临的挑战是避免样本在太强光线下过度曝光,否则会使荧光分子褪色或杀死样本。这些应用通常使用一种称为落射荧光技术,落射荧光技术可用于固定样本和活体样本。有的标本很难获得或价格昂贵,而且制作样本的材料和人工费用很高。因此,能保护样品质量的系统有助于降低这些成像应用的持续成本。落射荧光使用经过过滤的高能量波长,以刺激样品发出低能量波长。低能量波长再经过过滤返回相机。这种情况下,可以对样品使用强度较小的破坏性光,因此其要求是灵敏度。即便发射光能量较低,具有出色灵敏度的相机也可以提供高质量的图像。如需查找具备出色灵敏度、在弱光条件下性能良好的型号,您可以侧重于以下三种技术规格:灵敏度、量子效率以及动态范围。灵敏度是得到与传感器所观测噪声等效的信号所需的光子数,数值越小越好。量子效率是指给定波长下转化为电子的光子——值越高越好。动态范围是信号与噪声(包括颞暗噪声)的比值,颞暗噪声是指无信号时传感器内的噪声,动态范围值越高越好。通常单色型号的弱光性能优于彩色型号。03因素综合对于同时使用白光和落射荧光的应用,可以选择FLIR配备Sony全新转换增益功能的相机型号,此功能可以优化传感器,实现高灵敏度或高饱和容量。弱光环境较高的转换增益,因为在此条件下,读取噪声被更大程度地弱化,从而产生较低的灵敏度阈值,非常适合在短时曝光下检测弱信号。强光条件下饱和容量得到了Maximun,获得的动态范围得以增强,因此稍低的转换增益是这种情况的理想选择,Maximun动态范围将受限于12位 ADC。挑选合适的机器视觉相机在选择相机时,较新的CMOS传感器是个很好的出发点。较新的传感器通常性能更好(价格可能还更低)另外,如果针对的应用程序需要在几年内购买多个相机(如持续生产诊断仪器),那么就要选择生命周期不会很快结束的相机,否则您可能要承受提前设计替换相机的成本费用。FLIR生产的机器视觉相机型号有200多种,广泛应用于采用新CMOS传感器的三大系列:Blackfly S、Oryx 和 Firefly。01FLIR Blackfly SFLIR Blackfly S系列相机的传感器、外形尺寸及接口最为广泛。这些相机提供USB3和GigE两种型号,功能广泛,设计初期易于整合。板级Blackfly S型号是全功能盒装产品的微型版本,特别适合空间受限和嵌入式的应用,其功能广泛,性价比高,分辨率可达24MP,是生物医学和生命科学应用的选择。FLIR Blackfly S USB3FLIR Blackfly S 板级02FLIR Oryx10 GigEFLIR Oryx相机系列拥有适配最快10GigE接口的高分辨率传感器,能够以60FPS的速度捕捉4K分辨率、12位的图像。Oryx的10GBASE-T接口是经过验证且广泛部署的标准,能够在线缆长度超过50米的经济实惠的CAT6A上或者长度超过30米的CAT5e上提供可靠的图像传输。03FLIR Firefly DLFLIR Firefly相机系列的外壳尺寸娇小、重量轻、功耗低且价格实惠。Firefly DL型号还能够运行已经过训练的神经网络,可用于物体检测或分类。所有FLIR机器视觉彩色相机都可以通过不同的白平衡选项的形式自定义色彩还原,并使用特殊色彩校正矩阵,这对于生物医学成像非常重要,医学成像中,色彩准确度的涵义不同,这取决于人类对诊断的视觉分析以及实现数据准确性的机器可读格式之间的对比。另外,FLIR 机器视觉Blackfly S、Oryx 和Firefly相机系列可通过GenICam3及 Spinnaker SDK进行控制和编程,它们自一开始设计时就以轻松开发与部署为理念时,确保我们能更快进行应用开发和测试。随着医学科技的进步对于现代生物医学成像的需求也将更加严格对于如何选择医学成像相机
  • 共话光电核心器件及其测量技术,特别专题高峰论坛成功召开
    仪器信息网讯 世界已进入信息时代,人们在利用信息的过程中,精密测试测量技术得到了越来越多的研究和重视,而光电测试测量技术作为现代精密测量的核心技术也发挥着越来越重要的作用。而传感器微型化、纳米技术的发展也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在此大背景下,2023年3月27-29日,由中国光学工程学会联合各单位组织召开了全国光电测量测试技术及产业发展大会暨辽宁省第十七届学术年会。本次大会由中国光学工程学会、辽宁省科学技术协会主办,中国光学工程学会光电测试测量技术及应用专业委员会(筹)、大连理工大学、长春理工大学、光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室承办,仪器信息网独家媒体支持。27日下午,本次大会组委会设置的特别专题:光电核心器件及其测量高峰论坛在大连香洲国际酒店百合厅成功召开。高峰论坛由中国科学院空天信息创新研究院正高级工程师麻云凤主持,六位与会嘉宾分享了其在光电核心器件及其测量技术研究上的进展。 高峰论坛现场中国科学院空天信息创新研究院 麻云凤 主持报告人:杭州晶耐科学光电技术有限公司副总经理 曹频报告题目:非球面光学元件表面缺陷数字化检测技术非球面光学元件由于具备常规球面元件所不具有的消除像差、减少光能损失等优点被广泛应用于国防及工业等高科技各个领域。大口径非球面的空间随机分布的表面缺陷,会对元件的使用造成额外像差、能量散射等不良影响,因此在元件加工、使用中需要对光学元件表面缺陷进行客观、定量的数字化评价,以保证光学系统的稳定可靠性。报告中,曹频介绍的非球面光学元件表面缺陷数字化检测技术采用 2022 年新颁布的国家标准 GB/T 41805-2022 所述的“光学元件表面疵病定量检测方法一显微散射暗场成像法”,在针对非球面元件方程进行仿形子孔径规划的基础上,依靠多维转动、平动扫描机构,实现多轴子孔径仿形扫描并采集到高清晰子孔径图像,利用三维投影映射拼接方法,依据非球面方程实现三维子孔径拼接及缺陷的特征提取。同时利用变倍显微镜,在低倍率子孔径成像、缺陷提取的基础上,依据缺陷位置坐标,采集高倍率缺陷图像,进而实现宏观元件表面的微观缺陷检测,全自动输出各类电子化报表检测精度可达 0.5 μm。报告人:中国科学院西安光学精密机械研究所副研究员 陈萍报告题目:超快光电探测设备及其应用超快现象研究对物理、化学、生物、能源、材料科学等领域均具有重要意义,具有高时空分辨、高灵敏度、大动态范围等的高性能光电探测仪器设备是研究超快现象的重要手段。陈萍在报告中介绍了多类型的超快光电探测设备及其应用,包括单光子探测光电倍增管、条纹相机等及其在惯性约束聚变、燃烧诊断、波速测量、激光雷达、同步辐射光源.核探测与粒子探测、高压放电测量、荧光寿命成像、计算成像等国家战略高技术、大科学工程、基础前沿科学领域的应用。报告人:同济大学副教授 邓晓报告题目:面向晶圆制造微纳检测的自溯源标准物质及其应用晶圆制造是集成电路制造中的关键技术,也是所有微纳器件制造过程中必不可少的工艺。晶圆制造微纳检测设备产业是把核心的原材料与零部件,结合技术和软件集成后开发为微纳检测设备产品为芯片中的晶圆制造工艺服务。晶圆制造微纳检测设备的测量准确性、一致性与可比性需要微纳标准物质、计量传感器及校准型仪器设备作为支撑。自溯源标准物质是指物质的关键参数可以溯源到自然界常数的标准物质。邓晓在报告中介绍了基于铬原子光刻技术研制纳米长度标准物质、自溯源型位移传感器及新型计量型 AFM 的研究成果与思路。系列光栅的准确性水平得到国际权威机构计量认可,并获批多项国家标准物质。系列可以溯源到铬原子跃迁频率的标准物质、位移传感器与计量仪器有望构建新型纳米长度计量体系。报告人:北京航空航天大学教授 孙鸣捷报告题目:高速LED阵列的计算成像中的应用LED 阵列通常用于显示,对图案显示的速度没有太高的要求,但用于为计算成像和三维测量等技术提供结构光照明时,则对 LED 阵列的更新速度提出了新的要求,以保证成像和测量速度。报告中,孙鸣捷介绍了团队开发的基于 LED 阵列的高速结构光照明模块,对于特定图案的显示更新频率达到 25MHz,可实现基于结构光照明的高速计算成像和三维测量技术。该技术有潜力实现低成本、高速成像与测量。报告人:中国科学院大连化学物理研究所研究员 耿旭辉报告题目:基于硅光电二极管的微光探测器及在荧光检测中的应用微光探测器是科学仪器和光学传感器中的关键器件之一,广泛地用在需要对微弱光信号进行探测的光谱仪器,如荧光检测仪和化学发光分析仪中,其性能决定着光学检测仪器的灵敏度和动态范围等指标。中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组研制成功自主知识产权的高灵敏、低噪音、低漂移的微光探测器,用于替代进口光电倍增管 (PMT)和雪崩二极管 (APD)对弱光探测,经中国计量科学研究院第三方测试,其光检测下限为3.4x10-5Ix (950 nm)。该微光探测器已应用在激光诱导荧光检测器、黄曲霉毒素荧光检测器系列深海原位荧光传感器、海洋中氨氮含量和金属离子含量荧光检测器、手持式荧光检测仪台式 96 孔板阵列式荧光检测仪和新冠病毒抗体检测的等温扩增仪等多款分析仪器上,成功替代了 PMT 和 APD,并达到使用 PMT 相同的检测限和更宽的动态范围。报告人:中国科学院空天信息创新研究院研究员 郭广妍报告题目:激光电光开关器件及测试技术研究电光开关通过外加电压引起电光晶体双折射的变化改变光的偏振态,与偏振片一起使用可作为电光开关,是实现高峰值功率激光输出的重要途径。电光开关效率与激光输出效果直接相关,是高性能激光器的关键核心器件。电光开关测试技技术涉及晶体材料、器件集成装配效果及驱动技术效能验证等方面,郭广妍在报告中介绍了电光开关器件研究进展、测试技术现状及发展趋势。目前其所在团队在电光器件检测技术方面,已承研国家重点研发计划课题、测试仪器研制等项目,自研的电光晶体、器件测试平台已用于提供第三方检测服务。
  • 强悍智能!奥林巴斯DP28和DP23显微镜相机全新上市,实现工业成像简化
    全新DP系列相机具备能够简化工业显微镜成像的一系列智能功能和精确的色彩精确度。具有4K分辨率的DP28相机能够提供无噪点的高分辨率图像,而DP23相机则在全高清分辨率与便捷功能之间实现平衡,几乎对所有工业成像应用均可实现出色的价值。 显微镜相机用于检查制造材料的质量,确保其不存在缺陷。清晰的图像和准确的色彩还原是用户能够发现细微缺陷的必备关键性能。奥林巴斯DP28和DP23相机所具备的出色图像质量和智能功能有助于快速高效执行成像任务。(DP28拍摄)以舒适的方式在屏幕上查看图像DP系列显微镜相机让用户不必通过显微镜目镜观察,而是以舒适的方式在屏幕上观看图像。为了获得平滑、超清晰的4K图像,DP28相机配备了890万像素CMOS传感器和全局快门。640万像素的DP23相机在进行快速样品扫描时能够以每秒60帧的速度拍摄高清图像,并可提供高达FN25的视场,让用户一次即可查看更多样品,并用很短时间就可将小尺寸图像拼接在一起。*智能功能让分析和检查工作得到简化这款相机的功能让普通成像任务更加轻松,用户只需将注意力集中在屏幕上,不必花费时间进行调整。关键功能包括可在长时间曝光成像期间以高帧率在弱光条件下获得出色图像质量的快速实时功能,以及快速识别样品哪些区域处于聚焦状态的聚焦峰值功能。* 高效的远程协作包括图像、注释和分析数据的所有关键数据均可在本地或远程显示和共享。另外这两款相机还可与奥林巴斯Stream™ 2.4.4版软件兼容进行复杂或高级图像分析,从而进一步简化您的工作流程。** 强悍的功能、精确的色彩精确度以及更宽视场的4K(DP28)或全高清(DP23)分辨率让DP28和DP23相机能够提供高质量的图像并快速高效完成常规成像任务。*在与0.35X TV(DP23)配合使用时。**奥林巴斯Stream与远程共享功能不兼容。
  • 鑫图光电首次参展,展出“科学级CMOS相机”
    仪器信息网讯 2014年9月24~26日,第七届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2014)在上海新国际博览中心盛大开幕。  福州鑫图光电有限公司过去一直参加的是国内外光电展会,此次是第一次参加慕尼黑生化分析展,首次向科学仪器设备用户展示其科学影像产品,为用户带来全新的成像选择与用户体验,期待通过展会能够结识更多的专家用户和经销商,更期待其前沿产品能为广大科学影像用户打开一扇全新的数字成像大门,促进科学探索的发展以及企业与用户的相互交流。  此次鑫图光电带来了&ldquo 科学级CMOS相机&rdquo 。科学级CMOS相机被称为将取代CCD,EMCCD的下一代成像设备,将被广泛应用在微弱发光、显微镜成像、航天空间、军事、医学等众多领域。鑫图光电推出的首台&ldquo 科学级CMOS相机&rdquo 多项指标达到行业领先水平,例如最宽的93dB动态范围,探测极限4个光子,感光面积2英寸,并采用USB3.0高速输出,是一款功能强大的科学级CMOS相机。鑫图展会现场  2014年上半年,鑫图光电销售业绩增长了40%,超过了预期目标。上半年推出的Truechrome彩色科学相机色彩还原优异,成为HDMI彩色相机的行业领导者。另外,鑫图光电同期还成功参加了美国西部光电展SPIE,并随科技部代表团访问以色列,并与以方签署了科技合作意向。  未来鑫图光电将专注于科学成像行业,希望借助科学级CMOS相机的技术优势成为全球科学成像行业领导者。同时,鑫图光电组建了&ldquo 前沿实验室、研究组、硬件开发组、软件项目组、工程化组、工艺质量&rdquo 等模块化研发团队,让这些模块能够自行拆装拼接,迭代开发,以持续挑战欧美顶级科学影像设备制造商。参照国际竞争对手,鑫图光电的研发速度是很快的,因此鑫图对未来长期的良好发展充满信心。
  • 免费试用!国仪量子微弱信号测量系列产品等你体验
    随着科技不断进步,科研以及工业领域精细测量微弱信号的需求不断增长。为满足用户需求,同时推动国产科研仪器发展,国仪量子于近日正式推出“微弱信号测量系列设备免费试用”活动(包括国仪量子的锁相放大器、任意波形发生器、时间数字转换器、同步控制系统等产品,如有更多产品试用需求请在下方问卷中登记)。活动免费试用产品扫描下方二维码或点击底部“阅读原文”填写相关需求,参与试用活动。填问卷试用仪器数字锁相放大器LIA001M国仪量子 LIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器,基于先进硬件和数字信号处理技术设计,配合丰富的模拟输入输出接口,集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体,有效简化科研工作流程和设备依赖,提高科研效率和质量。任意波形发生器AWG4100国仪量子 AWG4100是一款多通道的高性能任意波形发生器。该产品拥有四个相互独立的波形输出通道,每个通道可以提供高达1.2 GSa/s采样率、16位垂直分辨率的单端波形输出。每通道拥有最大512 MSa的存储深度,配合灵活的用户自定义波形编辑以及序列播放功能,能够轻松应对各种不同场景的复杂波形需求。时间数字转换器TDC1610国仪量子 TDC1610是一款结构紧凑的高精度时间测量仪器,拥有16个采集通道,8 ps时间分辨率;支持时间标签模式,可以实时记录采集信号的时间信息。产品采用易于操作的图形化界面,提供C++、Python和LabVIEW的SDK供用户进行二次开发,可广泛应用于统计激光器后脉冲分布、量子光学、光检测和激光雷达测距等科研领域。同步控制系统SCS1800国仪量子 SCS1800同步控制系统是基于高精度网络时钟与时间同步技术,实现多节点时钟信号的分发和亚纳秒级同步控制,可广泛应用于量子计算、工业自动化控制、分布式基站、电力电网同步、自适应阵列天线和多基地雷达等多种应用场景。注:1.本次试用产品包括国仪量子的锁相放大器、任意波形发生器、时间数字转换器、同步控制系统,如有其他产品试用需求,请登记详询;2.本次活动时间截止到2022年12月31日,后续如有变动,将另行通知;3.本次活动最终解释权归国仪量子(合肥)技术有限公司所有。
  • 最新Science揭示高速成像技术的新模式及其应用前景!
    【科学背景】随着电子设备和系统在现代社会中的广泛应用,电介质材料的重要性日益凸显。电介质材料是从变压器、输电线路到卫星关键组件的基础材料,其稳定性和可靠性直接关系到通信、国防和商业系统的正常运行。然而,电介质击穿是导致这些系统失效的主要原因之一,但科学界对这一过程的理解还不完全。电介质击穿(ESD)是指电介质材料在受到足够高的电场时突然变得导电,导致破坏性的静电放电事件。ESD会在材料中留下类似闪电的树状损伤模式,这些永久性损伤痕迹被称为莱顿图(LFs)。尽管科学家已经对玻璃、环氧树脂、聚酰亚胺和聚乙烯等材料中的分支型LF进行了识别和研究,但对某些材料中常春藤型LF的存在和形成机制知之甚少。此外,虽然电气放电在纳秒尺度上发生已被广泛认可,但在较厚电介质材料中ESD的实际速度和通道形成机制仍未得到充分研究。有鉴于此,马里兰大学Timothy W. Koeth教授团队在“Science”期刊上发表了题为“Dynamics of high-speed electrical tree growth in electron-irradiated polymethyl methacrylate”的最新论文。他们通过对两种不同类型的电气树的电介质击穿通道传播动态进行分析,进一步揭示了电介质击穿过程中的关键机制。研究发现,常春藤型放电模式的传播速度接近材料中光速的5%,这是固态材料中直接视觉观察到的最快物理现象之一。这一发现不仅揭示了电介质击穿理论中的空白,还为材料工程师提供了新的思路,以设计和制造更不易受静电放电影响的电介质材料,从而提高现代电子、通信和国防系统的可靠性。【科学亮点】1. 实验首次发现并揭示新型ESD模式本实验通过对空间电荷加载的PMMA进行高精度高速成像,首次揭示了全新的静电放电(ESD)模式——常春藤型放电模式。该模式的发现填补了现有电介质击穿理论中的空白。2. 新型放电模式及其区别常春藤型放电模式与传统的分支型放电模式存在显著差异。通过实验观察,发现常春藤型放电的通道形成速度超过107米/秒,而分支型放电通道的形成速度为106米/秒。这一发现表明了电介质击穿过程中的不同机制及其复杂性。3. 空间电荷引起的ESD及其影响航天器充电导致的ESD可造成严重损害,占所有卫星故障的一半以上。研究表明,这类ESD事件可由太阳耀斑、地磁暴以及长期暴露于太阳能粒子引起。理解这些机制对于保障作者日常依赖的通信、国防和商业系统的持续功能至关重要。4. 高速成像技术在电介质研究中的应用通过使用千兆赫的帧率的高速成像技术,本实验不仅精确测量了电气树通道的形成速度,还证实了现有LF通道形成理论中的重大缺陷。该技术的应用为进一步探索电介质击穿现象提供了强有力的工具。5. 未来研究方向鉴于常春藤型放电模式的发现,本实验提出了新假设,即如果该击穿模式纯粹由电磁驱动,那么在任何具有足够高空间电荷密度的聚合物中都应能观察到。未来的研究将进一步探讨材料的物理和化学结构对电介质击穿过程的影响,为更好地预测和设计抗冲击材料奠定基础。【科学图文】图1:两个LF最终形式的图像。图2. 分支型LF引发状态的高速图像。图3. 常春藤型LF引发状态的高速图像。图4:随时间变化的平均通道长度。【科学启迪】本文的研究成果为电介质材料的电击穿现象提供了新的视角,揭示了电介质击穿过程中存在的常春藤型电气树这一新模式。这一发现不仅填补了现有理论中的重要空白,还对电介质材料的设计和应用具有深远的影响。通过高速度成像技术,作者首次观察到常春藤型电气树的传播速度超过107米/秒,几乎达到材料中光速的5%。这一现象的发现挑战了传统的分支型电气树理论,表明电介质击穿的机制可能更加复杂,需要新的理论框架来解释。在以前,作者对电介质材料的击穿行为的理解仍然存在很大的未知领域。常春藤型电气树的存在表明,电介质击穿不仅仅是由电场强度决定的,还可能受到材料内部空间电荷、电磁效应以及材料的电化学结构等多种因素的影响。因此,未来的研究需要更全面地考虑这些因素的交互作用,以构建更加精确的理论模型。文献信息:Kathryn M. Sturge et al. , Dynamics of high-speed electrical tree growth in electron-irradiated polymethyl methacrylate.Science 385,300-304 (2024).https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado5943声明:因作者学识有限,难免有所疏漏和错误,如有不科学之处,恳请读者在下方批评指正!
  • 国产自主品牌中智科仪自研创新之路 ——记录超高速分幅相机研发历程
    前言对物体的运动和演化过程进行成像分析是探究物理过程和物理规律的最主要手段。由于人眼能够分辨的最高帧速(即连续图像的刷新速率)约为60帧每秒,最短曝光时间约为十几个毫秒量级,无法有效对一些快速过程进行观察分析。快速过程持续时间极短,且往往不可重复,因此对快速过程的研究需要用到专业的成像工具——高速相机来对快速过程进行记录,再以人眼能够分辨的帧速进行播放,从而实现对一些快速过程的研究。随着高速相机技术的发展,目前已能够实现高达百万帧每秒的图像采集,时间分辨率也达到了亚微秒量级,利用高速相机进行绝大部分快速过程的研究和分析已经“不在话下”。但是,还有一类超高速过程,它的完整持续时间仅为纳秒至数微秒量级,这就需要用到一种新型的高速成像工具——超高速分幅相机。图1 相机成像采集帧速对比产品研发背景超高速分幅相机成像技术是目前进行超高速运动物体和瞬时变化过程研究的唯一成像手段,它的发明一开始主要是为了军事科学领域的应用,例如对炸药爆炸过程、核反应过程进行诊断成像。在过去的几十年里,超高速分幅相机的应用领域局限于某些特定的军工领域,市场需求面较窄,因此,市场上鲜有商品化的超高速分幅相机,为数不多的几家国外供应商也因为这类产品特殊的应用场景,而对中国实施严格禁运。国内的少数几家科研单位能够自己开发研制用于科学实验验证的超高速分幅相机,一方面没有完全实现商业化,另一方面也没有足够的生产能力,因此主要以自用为主。随着近年来科技的进步,各学科的发展都很迅速,各行业各应用领域对超高速成像也有了广泛的需求。生物医学、燃烧学、空气动力学、材料科学、核科学、能源科学等多种学科方向都对超高速成像有着广泛的需求。例如:在能源科学领域:随着能源需求越来越大,国家对新型能源的开发需求日渐增大,核聚变是一种高效且清洁的能源来源,核聚变是目前彻底解决“能源危机”最可行的方案。核聚变目前两个比较可行的技术方案分别是惯性约束核聚变和磁约束核聚变,在这两种核聚变系统中,都需要进行等离子体成像诊断。利用超高速分幅相机对等离子体发展演化过程进高速成像,可以为核聚变研究提供关键的实时观测和数据支持,帮助科学家理解和控制核聚变反应过程,推动核聚变能源技术的发展。在航空航天领域:高速流场测试研究是一项关键的工作,旨在研究和理解空气动力学现象对飞行器的影响,随着航空航天发动机技术的发展,流场速度已从亚音速提高到了超音速乃至超高音速,传统的流场诊断成像方式已难以实现对超高音速流场的测试,超高速分幅相机能够实现流场的超高速成像,可用于超高速流场的变化规律分析和研究。在生物医学领域:研究药物的靶向治疗是生物医学研究中一个非常重要的研究方向。在外界激励源作用下,药物颗粒的运动速度很高,要进行药物颗粒的运动轨迹随激励源的变化关系研究,就需要对药物颗粒运动进行超高速成像从而绘制出药物分子的运动轨迹图。超高速分幅相机可以对药物颗粒的运动过程进行高速成像,从而对药物的靶向治疗控制技术研究研究提供依据。超高速成像技术的应用范围已经由早期比较单一的军事科学领域迅速扩展至能源科学、生物医学、航空航天等关系到民生的各个应用方向。一边是市场需求的日渐旺盛,但另一边是该类产品的进口和贸易却有严格的出口许可限制,特别是在一些核能、军事等敏感行业应用领域严格禁运。为了响应这些应用领域的迫切需求,开发一款参数指标优良、性能可靠、经济成本低的国产化超高速分幅相机十分重要。同时,得益于国家近年来对国产设备仪器的支持力度持续加大,在很多应用领域均鼓励优先选择国产设备,这些国内政策支持和国际贸易政策限制方面的因素,为国产超高速分幅相机产品快速发展提供了基础。产品开发历程超高速分幅相机的工作过程十分复杂,它的基本原理是将一个完整的快速过程利用分光系统在空间上分开,并在时间上分割成许多时间段,相机内部集成的多台相机通过精准的时间延迟控制实现对每个时间段的精准拍摄,从而捕捉到高速变化过程的细节。因此,超高速分幅相机的开发涉及到光学、机械、电气、控制等多种技术的融合。图2 超高速分幅相机原理示意图中智科仪结合自身特点和优势,以及在时间分辨超快成像领域多年的技术积累,组建了一支专业高效的技术团队,持续对超高速分幅相机关键技术进行开发和攻关,团队由经验丰富的光学工程师、机械工程师、电学工程师、工艺工程师组成,分别针对超高速分幅相机的几个核心关键技术问题进行持续研发和迭代优化,致力于将超高速分幅相机产品打造成技术指标先进、可靠性高、操作简单方便的实用化科研仪器,为国内科学家的研究提供得力的实验工具。在长达两年的产品研制过程中,我们先后攻克了超高速分幅相机四大核心技术难题:1、创新性的设计开发了基于孔径分光方案的高精度分幅成像系统,将超高速分幅相机的使用波段扩展至紫外波段,提升了各画幅的强度一致性,彻底解决了传统超高速分幅相机“鬼像”等成像问题;2、开发并优化了相机纳秒门控驱动技术,将超高速分幅相机的时间分辨率提升到了500ps;3、像增强器和图像采集相机之间采用了全新技术的光纤面板耦合方式,并优化了光学耦合工艺,使得图像的均匀性、分辨率等光学指标有了很大提升;4、设计开发了板级多通道同步时序控制器,用于各个通道各画幅间的精准时间同步,同步精度10ps,延迟分辨率10ps,通道间时间抖动小于35ps,提升了超高速分幅相机各画幅之间的时间同步精度,此外,板级同步时序控制器的采用,使得整套超高速分幅相机更加紧凑,将超高速分幅相机的体积和尺寸降低了近一半。我们还在广泛听取客户反馈意见的基础上对软件进行了10余个版本的迭代升级,并增加了许多实用功能,包括简易、精准、可视化的时序控制调节功能、三维视图功能、参数测量功能等,进一步提升了软件的易用性和可操作性。图3 超高速分幅相机软件可视化的时序控制调节功能经过长达两年时间的设计和研发,以及对产品的多次迭代和锤炼,目前,中智科仪已成功开发出最多八个画幅通道的超高速分幅相机,单帧最短曝光时间≤500ns,最小帧间隔≤10ps,各帧之间曝光时间抖动≤35ps,等效帧速≥3亿帧/秒。第一台八画幅超高速分幅相机已于去年12月在西安工厂下线,并交付客户使用。图4 首台套八画幅超高速分幅相机下线前主要研发人员合影留念产品技术创新传统的超高速分幅相机主要有两种技术路径,一种是基于微通道板微带阴极行波选通的分幅相机,它获得的图像分辨率较低,很难用来进行图像分析;另一种是基于半透半反棱镜分光结构的分幅相机,由于分光结构的特点导致系统体积大,且容易因棱镜前后表面的反射而形成“鬼像”,降低成像质量。针对传统分幅相机存在的以上问题,我们的产品进行了以下技术创新:1、创新性的设计了基于多面体反射棱镜的孔径分光光学系统,相对于传统的半透半反棱镜分光结构,孔径分光系统的各画幅强度一致性好,光通量大,各个画幅均为反射成像,从而彻底解决了传统分幅相机棱镜分光系统中常有的“鬼像”问题和不同波段“透反比”不一致导致的各个画幅强度不均匀两大技术问题,同时可将分幅光路的作用波段范围扩展至紫外波段。孔径分光系统也在结构上带来了彻底的革新,使得整个分幅相机集成度更高,系统占面缩小了近一半。2、针对各个画幅间精确的时间同步需求,我们设计开发了多通道同步时序控制器,用于各个通道的各画幅间的精准时间同步,同步精度10ps,延迟分辨率10ps,通道间时间抖动小于35ps。该工作属于国内首创,同步时序控制精度达到国际领先水平,填补了国内相关技术的空白。 图5 八画幅超高速分幅相机各通道画幅均一性在产品结构上,我们采用优化的结构设计,各通道立体布局,各画幅采用相机内核集成,并且对各通道单独设计了3个自由度的调整校准机构,用于各通道各画幅间的偏移、旋转校准。以上结构创新,使得相机更加紧凑、重量更轻、功耗更低,同时对各通道各画幅之间的一致性校准提供了结构保证。图6 八画幅超高速分幅相机内部立体结构布局在开发生产工艺上,我们优化设计的光学耦合工艺,将各个画幅的空间分辨率提高到了28~30lp/mm,显著优于市场上的22~25lp/mm;采用严格的校准技术和工艺,并且通过软件对各个画幅间的强度和增益进行了校准,更好的保证了各个画幅间的强度和增益的一致性,能够更加真实的呈现原始信号。图7 八画幅超高速分幅相机各通道画幅成像分辨率测试我们还从设计、制造工艺以及使用环境等多方面考虑,保证超高速分幅相机产品的可靠性。在设计环节,我们的孔径分光结构大大降低了光学系统的复杂程度,并通过精密装配工艺提高了系统的可靠性,同时,针对超高速分幅相机可能的工作环境,我们进行了电磁屏蔽设计,保证整机的抗电磁干扰能力;在生产制造环节,各个元器件、模组都经过严格考核和筛选,从而保证装配后的整机可靠性;整机装配完成后还会进行严格的各项参数检测、拷机测试、振动测试等来保证设备可靠性。中智科仪还组件了一支素质过硬经验丰富的应用工程师和售后技术服务团队,专门为用户提供包括应用测试、操作培训等售前和售后技术支持和服务,并且响应速度迅速,专业高效,也能针对客户的部分具体功能和使用需求进行个性化定制开发的服务。因此,中智科仪超高速分幅相机产品在产品性能参数、功能特点、技术服务水平、售后服务响应速度等多个方面,均优于国外产品。目前,中智科仪的超高速分幅相机已在核聚变等离子体研究、爆炸过程高速成像和光谱诊断、含能材料冲击波演化过程等多种具体应用场景下为科学家提供服务。展望未来,中智科仪的超高速分幅相机系列产品还可广泛应用于生物医学、燃烧学、空气动力学、材料科学、核科学等多种学科方向,我们用心做好中国自己的科学仪器,为中国的科技进步发光发热,贡献绵薄之力。
  • 显微镜用半导体制冷C接USB3.0 CCD相机-广州明慧
    MH系列双级半导体深度制冷温度可控C接口USB3.0 CCD相机显微镜制冷CCD相机MHC600-MC基本特性:MHC600-MC制冷ccd相机搭载了Sony ExView HAD CCD或HAD CCD等高性能图像传感器,针对传感器固有的热噪声,专门设计了高效制冷模块使得相机传感器的工作温度比环境温度低达-50度。针对低温结雾现象,设计了防结雾结构,确保传感器表面在低温情况下不会防结雾。MHC600-MC制冷ccd相机这一独有技术大大降低了图像噪声,保证了图像质量的获取。显微镜制冷CCD相机MHC600-MC的优势:基于SONY CCD传感器的科学级专业相机;双级专业设计的高性能TE冷却结构,结构灵巧,散热速度快;温度任意可控,超低噪声,最高达50度温度降幅 精巧防结雾结构,确保传感器在超低温度情况下传感器表面不会结雾;高速USB3.0接口,传输速度高达5Gbits/s,实现快速预览 Ultra-Fine颜色处理引擎,实现完美颜色再现能力;相机附送高级图像处理软件以实现对相机的控制与捕获图像的处理。软件触发或外部触发,支持视频同软件/硬件触发模式捕获单帧或多帧图像;支持长达1小时的精准曝光控制技术;IR-CUT双AR膜保护玻璃(可选);随相机提供高级视频与图像处理应用软件 提供Windows/Linux/macOS/Android多平台标准SDK。显微镜制冷CCD相机MHC600-MC可用于弱光或荧光图像的拍摄,其主要应用有:明场显微镜;暗场,微分干涉 (DIC) 显微镜;活体细胞成像,细胞或组织病理学检测,细胞学;缺陷分析,半导体检测,精密测量;微光荧光成像,GFP 或 RFP 分析,荧光原位杂交(FISH);荧光共振能量转移显微镜,全内反射荧光显微镜,实时共聚焦显微镜,失效性分析,天体照相。
  • 年底现货大促销 化学发光凝胶成像系统
    上海山富科学仪器有限公司作为提供生命科学专业性仪器的公司,从事生物成像类仪器研发多年。 在黄山市经济开发区拥有占地15亩标准厂房与生产车间,生产部通过ISO9001:2008质量体系认证,医疗器械生产许可证,拥有凝胶成像两项技术专利成果,CE认证,08年开始对外的出口如今我司的产品遍布全球各大洲。 910 化学发光凝胶成像系统,现参加年终现货大促销,促销时间:2011年12月5日-2012年1月20日。价格从11万6直降3万元整,支持试用二周。确保您满意产品的最终成像效果,凡是在年底促销期间提交试用的客户,优惠价格都能保留到年后实际采购,如有意者欢迎随时与我司联系,踊跃参加促销活动。 910 化学发光凝胶成像是入门级别,能够兼容普通的荧光凝胶成像。使用变焦镜头。目前使用west blotting的用户越来越多,而传统的压片过程存在很多弊端。费时费力而且实验成本也大。910化学发光可以完成快速成像,无需暗室与胶片,无需显影与定影。短短几分钟也能得出灵敏度与压片相媲美的影像结果。910可以完成5分钟的持续曝光。对于west blotting在压片过程中肉眼可见的样品,或者压片时间小于2分钟的样品都可以拍摄出来。专业的化学发光软件,帮助您更好的定量目标蛋白。传统的胶片显影的动态范围窄,不适用于蛋白的精确定量分析,使用化学发光得到的图片能够提供宽的动态范围,进行精确的定量分析。技术参数 摄像头:进口高分辨率低照度数码制冷CCDCCD尺寸:2/3英寸(10.2mm*8.3mm) SONY ICX285 冷却方式:半导体制冷冷却温度:-35℃ 有效像素:1392*1040 采集位数:16bit像素尺寸:6.45&mu m*6.45&mu m像素合并:1*1,2*2,4*4动态范围:三个数量级灵敏度:20pg双链DNA电动变焦镜头:日本进口电动6倍变焦 F1.0 2/3英寸大口径高通透镜头照明模式:透射紫外,透射白光,反射白光激发光源:312nm紫外透照台;均匀冷光源白光透射板;LED反射白光灯;紫外反射选配滤光片数量:6位电动控制自动滤光片轮滤光片:标配590nm超多层镀膜螺旋型标准滤光片透射面积:紫外:21*26cm 白光:20*28cm外形尺寸:430*430*620mm主要特点 1 910采用密封条设计,确保暗箱的绝对密封,拍摄时不受环境光源的任何影响。2 910采用进口2/3大尺寸CCD可以制冷-35℃,确保微弱的化学发光捕捉。3 电动6位的滤光轮,为将来更多应用预留了空间。4 保留了紫外透照的设计,在可以做化学发光的同时也兼容普通的凝胶成像。化学发光凝胶全系列 型号 910920950采集系统进口高分辨率低照度数码制冷CCD进口高分辨率低照度数码制冷CCD进口高分辨率低照度数码制冷CCDCCD尺寸10.2*8.3mm 10.2*8.3mm15.2/*15.2mm冷却方式半导体制冷三级制冷三级制冷冷却温度-35℃-55℃-60℃有效像素1392*1040 145万1392*1040 145万2048*2048 420万像素尺寸(um V*H)6.45*6.456.45*6.457.4*7.4采集位数16 bit16 bit16 bit像素合并1*1,2*2,4*41*1,2*2,4*41*1,2*2,4*4接 口USB 2.0USB 2.0USB2.0镜 头 2/3英寸 日本进口电动6倍变焦镜头 F1.02/3英寸 日本进口定焦镜头 17mm F0.952/3英寸 日本进口定焦镜头 25mm F0.95暗 箱化学发光专用密封暗箱,确保适用于微弱光源长时间曝光下显影滤光片数量6位电动控制自动滤光片轮标配滤光片590nm超多层镀膜螺旋型标准滤光片选配滤光片537nm红色滤光片,460nm蓝色滤光片,699nm滤光片照明模式透射紫外,透射白光,反射白光反射白光反射白光软件ChemShot化学发光专用软件,全中文界面,支持Win2000/XP,集图像采集、编辑、分析和数据库管理功能为一体。尺寸(mm)(W*D*H)430*430*620430*430*620430*430*620重量32kg32kg32kg认证CECECE 上图为910,曝光2分钟图像。使用western blot 曝光标签,以及ECL染色剂,左边第一个点为AB原液混合,后面各点是分别等比例稀释结果。一共可见6个点,第七个点隐约可见。 软件功能简介 ChemiShot全功能控制分析软件,能对DNA/RNA,蛋白质电泳图像、荧光及化学发光成像,各种杂交膜图像、克隆计数、放射自显影、酶标板点杂交图像进行拍摄和分析; 可自动识别条带及其左右边界,自动生成峰值曲线图、数据表; 可进行分子量、百分比、含量计算并生成分子量数据库; 所有数据表均能保存为Excel格式和打印; 一 图像采集编辑功能: 1 中文界面,Windows操作系统。(也可提供英文界面) 2 可通过软件进行缩放、聚焦、光圈、透射紫外灯及反射灯的全自动控制 3 实时显示图像 4 通过软件控制选取不同滤镜 5 多种格式存储图像 6 可连接其它输入设备。 7 灰度调整:调节图像黑白对比度、亮度和灰度系数,达到最佳照片效果。 8 图像旋转:图像可左右,上下旋转。 9 图像反转:图像可黑白转换。 10 添加文字:可在图像上添加中英文。 11 可打印图像、图谱曲线、图表及数据报告。 二 电泳条带分析功能:1 可自动或手动识别泳道,并能手动调整泳道边框,增删泳道,实现泳道的精确分离。 2 可去除背景,以达到最佳的分析效果 3 泳道(Lane)密度扫描:可同时进行多泳道密度扫描,自动辨别电泳条带,同时绘出扫描曲线。 4 分子量计算:输入Market泳道已知分子量(bp值),就可计算出其它泳道分子量(bp值)。 5 数据分析结果:可计算出每根条带的迁移率。 6 分析结果的数据可以用 Excel 文件形式输出。 三 图像数据库功能: 1 可以导入导出多种格式的图像文件 2 可以添加删除数据库图像文件 3 可以在数据库内按采集时间,图像类型进行检索 4 可以根据不同人员建立不同数据库保存图像,便于使用与管理 5 分析结果的数据以及所有图像能复制、粘贴、打印,具有与Excel、Word、画图、剪切板、PhotoShop的连接功能 6 无需借助其它软件即可进行加注文字、箭头、矩形框等,并可对已加注的历史图像反复修改。 更多详情,请登录我司网站了解更多。www.shbiotech.com该活动最终解释权归上海山富所有。------上海山富科学仪器有限公司联系电话:021-65550736 65558758 传真:021-65522489上海市曲阳路851弄沪办大厦9号楼506室www.shbiotech.com
  • 蓝菲光学超均匀面光源助力机器视觉相机校准
    1、背景介绍 近年来,随着工业4.0及人工智能的发展,越来越多的自动化设备被广泛应用于生产过程中。工业4.0离不开智能制造,我国在2015年提出的“中国制造2025”宏伟计划中,第一项战略对策就是“推行数字化网络化智能化制造”,而智能制造中,最核心的一环就是机器视觉。机器视觉是指通过机器来模拟人眼的功能,对客观事物进行信息提取,处理和分析,最终实现检测和判断,最终交给计算机进行控制。中国是机器视觉产业发展最为迅速的国家,目前已经在工业,航天,医疗,交通,科研等诸多行业进行了广泛的应用。图1 机器视觉代替人眼二、目前机器视觉存在问题 典型的工业机器视觉系统包括:光源,镜头,相机,图像采集卡,软件,监视器,输入/输出等。对于光学检测来说,机器视觉系统的性能主要取决于系统中光学相关部件,比如光源,镜头,相机等的性能。此外,光学检测要求的精度一般都较高,但是大多数相机在出厂时,并没有专门针对光学检测应用进行专门校准,往往会导致机器视觉系统的精度达不到要求,结果会出现误差。 比方说,如果将刚出厂的工业相机对着一个均匀照明的发光面进行拍照,拍摄出的图像四个角往往会出现暗区,这主要是由于相机镜头的余弦响应造成的。此外,由于相机传感器(CCD/CMOS)的非均匀性,也会导致对均匀光场成像的时候,图像的亮暗,颜色不均匀,如下图所示。以上这些因素,都会导致在一些精密的光学检测(比如平板显示检测)时,检测结果和真实情况出现较大偏差。图2 校准前相机平场响应 除此之外,相机对于不同亮度的线性响应也不同。由于相机输出的信号是灰度值,并不具有真实的物理意义。因此,在做光学检测(比如说亮度检测时),需要对相机进行线性度和亮度标定,建立起相机灰度信号和真实亮度的关系曲线。三、工业相机校准解决方案 为了解决以上机器视觉系统中存在的问题,提高机器视觉系统,尤其是AOI等光学检测系统的精度,欧洲机器视觉协会EMVA提出了《EMVA1288:成像传感器和相机性能表征标准》,其中介绍了如何对成像传感器及相机的空间不均匀度,灵敏度,线性度和噪声等一些列指标进行表征和校准的办法。其中明确写到:“最好的均匀光源是积分球均匀光源”,且推荐“光源的均匀性要大于97%”。图3 蓝菲光学相机平场校正方法 用户在使用时,只需要相机对准均匀光源的开口,拍摄一张图像,再经过算法进行计算,就可以对相机的均匀性进行校正,这一过程称为平场校正。经过均匀光源校准后,相机的均匀性可以显著提高。如下图所示,为一个工业相机经过积分球均匀光源校正前后相机的均匀性测试结果。从图中可以很明显看出,校正前相机的均匀性较差,中心场的响应优于周边的响应。校正后相机平面内的响应一致。相机校正前 相机校正后图4 工业相机经过蓝菲光学LED 积分球均匀光源系统平场校正前后对比 四、完美的积分球面光源 工业相机的精度决定了机器视觉系统的检测精度,校准光源的均匀性决定了工业相机的精度。越是均匀的积分球光源,经过其校准后得到的相机均匀性越高。根据积分球的原理,入射到积分球的光在积分球内部进行多次反射,最终在输出端口得到亮度,色度都完全均匀的面光源。积分球的出光口均匀性主要取决于以下几个方面:1.积分球内壁材料的反射特性。材料的反射特性可以分为朗伯反射,镜面反射和混合反射。由积分球原理可知,积分球内壁材料反射特性越接近朗伯特性,其开口处均匀性越高。此外,当入射光是宽谱光时(比如白光),材料的光谱反射一致性决定了开口处的色度均匀性,材料的光谱反射率越一致,也就是对各个波长的反射率越一致,开口处的色度越均匀。2.积分球的设计。如何设计积分球的尺寸,入射光的位置,挡板的位置和方向,都会影响积分球开口的均匀性。 蓝菲光学积分球均匀光源Spectra-CT提供了一种超均匀,高动态范围,亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源采用蓝菲光学独有的高反射率完美朗伯反射材料Spectraflect,基于蓝菲光学40余年的光学系统开发经验,精细的积分球结构设计,是机器视觉相机校准的完美解决方案。其主要具有以下特点:出光面超级均匀,均匀性大于99.5%系统输出稳定性高,稳定性达0.1%亮度线性可调节,可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出色温动态可调节,可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出自带亮度监控,实时观测亮度输出情况软件实现光源和探测器的全部控制,界面简单易用,可提供控制指令供二次开发。系统还可定制各类色温,亮度,单色光,大视场角等不同参数的光源图5 蓝菲光学LED 均匀光源系统(Spectra-CT)及开口处光斑亮度分布 Spectra-CT LED积分球均匀光源是均匀性较高的面光源,其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度,线性度,信噪比,动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产,各类工业相机的理想校准光源。
  • 屹持光电提供高速线性太赫兹相机样机展示
    为满足广大用户在无损检测及质量控制等领域的需求,上海屹持光电将提供新型THz线性扫描成像系统样机展示,展示时间:2017年7月1日-2017年10月1日,欢迎业内各位专家前来参考指导! Terasense推出的新一代THz线性扫描成像系统——高速线性扫描太赫兹成像系统,搭配Type-2太赫兹源,成像效果得到显著提高。此太赫兹成像系统具有超快的响应速率,可以应用于速度高达15m/s的传送带生产过程中。(可参考视屹持官网频链接:新型线性扫描THz成像系统) 线性太赫兹成像系统由两部分构成:太赫兹线性相机和太赫兹源。新型太赫兹线性扫描系统搭配高功率太赫兹源(输出功率110mW),输出口配置有特殊的平板喇叭锥设计,经过曲面反射镜,使得太赫兹源发射出的THz光束均匀且有效的覆盖到THz相机的每个像素。100GHz(波长3mm)的太赫兹源决定了成像的空间分辨率为1.5mm,这个分辨率足够满足于大多数工业应用。 应用领域:高速线性THz成像系统可以应用于非金属材料的无损探伤、箱包检测、食品药品及化妆品等异物快速检测、木材建材缺陷快速检测、农牧业和文物等无损检测。 垂询电话:021-62209657,更多相关信息欢迎关注上海屹持官方网站了解详细信息: http://www.eachwave.com/
  • 突破光学透射深度瓶颈,NIR-II小动物活体成像装机量攀升——恒光智影CTO艾中凯博士
    小动物活体成像技术是指应用影像学方法,对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助广大用户及时了解小动物活体成像前沿技术、产品与整体解决方案,仪器信息网特别策划“小动物活体成像技术”主题征稿活动。本期,特别邀请到恒光智影联合创始人兼CTO艾中凯博士围绕小动物活体成像技术发展与应用展开阐述,着重就恒光智影聚焦的近红外二区(NIR-II)成像技术的优势及未来发展进行分享。 本期嘉宾:艾中凯博士,上海恒光智影医疗科技有限公司CTO/联合创始人2008年-2014年,博士毕业于新加坡国立大学电气与计算器工程系。 2015年 至2019年就职于美国普林斯顿仪器公司 (Princeton Instruments),担任应用科学家职位,负责探索弱光信号探测技术在前沿科学中的结合,深度参与许多前沿的科技项目,在弱光成像技术上有多年持续的积累。2020年至今,作为恒光智影联合创始人之一,参与公司技术专利8项,推出了新一代平台型近红外二区活体成像系统,具有丰富的产学研结合经验。 01 从动物模型到小动物活体成像技术人类疾病动物模型是现代生物医学研究中重要的实验方法与手段,是对医学研究和药物研发的有力支撑,有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律以及研究防治措施。与此同时,由于大鼠、天竺鼠、小鼠等小动物作为动物模型具备诸多优势,在生命科学、医学研究及药物研究开发等多个领域的应用日益增多。众所周知,影像技术在基于动物模型的研究过程中发挥着至关重要的作用。近些年随着科学仪器设备技术的创新与突破,面对层出不穷、日新月异及个性化的科研需求,市场涌现出各种小动物成像的专业设备,为科学研究提供了强有力的工具。 02 市场规模破百亿,小动物活体成像五大主流技术路线据调研机构对小动物成像(活体内)行业市场数据的统计显示,2022年全球小动物成像(活体内)市场容量为115.86亿元(人民币)。预计全球小动物成像(活体内)市场规模在预测期将以9.94%的CAGR增长并预估在2028年达203.38亿元。动物活体成像技术是指应用影像学方法,对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。动物活体成像技术目前主要分为光学成像 (optical imaging)、核素成像(PET/SPECT)、核磁共振成像(magnetic resonance imaging ,MRI)、计算机断层摄影(computed tomography,CT)成像和超声(ultrasound)成像五大类。根据数据类型,又可以分为绝对定量数据和相对定量数据两种。在样本中位置而改变,这类技术提供的为绝对定量信息,如CT、MRI和PET提供的为绝对定量信息;图像数据信号为样本位置依赖性的,如可见光成像中的生物发光、荧光、多光子显微镜技术属于相对定量范畴,但可以通过严格设计实验来定量。光学成像和核素成像特别适合研究分子、代谢和生理学事件,称为功能成像;超声成像和CT则适合于解剖学成像,称为结构成像,MRI则介于两者之间。 分子成像技术使活体动物体内成像成为可能美国哈佛大学Weisslede于1999年提出分子影像学(molecular imaging)的概念——应用影像学方法,对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。此前传统成像技术大多依赖于肉眼可见的身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化,而不是了解疾病的特异性分子事件,而分子成像则是利用特异性分子探针追踪靶目标并成像。这种从非特异性成像到特异性成像的变化,为疾病生物学、疾病早期检测、定性、评估和治疗带来了重大的影响。分子成像技术使活体动物体内成像成为可能,它的出现,归功于分子生物学和细胞生物学的发展、转基因动物模型的使用、新的成像药物的运用、高特异性的探针、小动物成像设备的发展等诸多因素。活体动物体内光学成像主要采用生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cy5及Cy7等)进行标记。该技术最初是由美国斯坦福大学的科学家采用了世界上最优秀的高性能CCD研发与生产制造商最新研发的背部薄化、背照射冷CCD,配合密闭性非常好的暗箱,使得直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为成为现实。科学家借此可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。所以说该技术是伴随着背部薄化、背照射冷CCD的产生而产生,并随着该CCD技术的发展而发展。由于具有更高量子效率CCD的问世,使活体动物体内光学成像技术具有越来越高的灵敏度,对肿瘤微小转移灶的检测灵敏度极高。在该技术诞生后的10几年间,科学家借此取得了大量的科学成果,发表了几千篇文献资料,大部分都是应用以背部薄化、背照射冷CCD为核心部件的成像系统而得出的。活体动物光学成像技术的应用史,从设备技术层面,也是生物学家应用背部薄化、背照射冷CCD进行生物微弱发光检测的应用史。该技术之所以促进活体动物光学成像技术的发展,主要是由于超低温的CCD芯片,CCD镜头温度越低,噪音越小,信噪比越好,灵敏度越高因此对物微弱发光具有极高的灵敏度,使近年来产生了大量的高水平的应用活体成像技术进行肿瘤学、基因治疗、流行病学等研究的文献,极大的促进了生物医学在分子成像方面的发展。 03 突破透射深度瓶颈的近红外二区(NIR-II)成像技术 荧光成像技术,对比X-ray CT、PET-CT、MRI、超声等技术,在多个方面具有优势并拥有广阔的应用前景,但透射深度是光学活体成像最关键的瓶颈所在。小动物活体成像技术路线特点分析红外光线应用于活体层面,科学家们常用拓展到 760~900 nm 的近红外一区(NIR-I)窗口进行成像。然而,在该窗口内,在生物组织中传播的光子仍然受到较强的散射作用,这严重限制了组织荧光成像的成像深度和图像分辨率。2003年, 哈佛医学院 Frangioni教授及麻省理工学院 Bawendi 教授等预测了大于 1000 nm 光学窗口的大深度成像潜力。2009年,斯坦福大学戴宏杰教授团队利用单壁碳纳米管实现了首例大于1000 nm的近红外活体荧光成像。不久后,1000~1700 nm 作为第二个近红外成像窗口(近红外二区 NIR-II,又称短波红外波段SWIR)被大家熟知。NIR-II比NIR-I拥有更低的水吸收,不易受组织自发荧光或者实验室光照环境影响,更低光散射等特性,使得NIR-II比NIR-I拥有更佳的组织穿透性,从而获得高清晰度的活体成像数据。近6年,人们发现NIR-II和NIR-I成像更重要的是检测器上的差别。传统NIR-I成像使用的是Si检测器,NIR-II成像使用的是InGaAs检测器。其检测灵敏度如下图所示:传统Si检测器的响应范围在400nm到1000nm之间,InGaAs检测器的响应范围在1000nm到1700nm之间。于此同时NIR-I,NIR-II荧光成像波长的差别带来的荧光成像透射深度及分辨率的差别极为明显,如下图所示:NIR-II染料CH1055-PEG 在1200~1700nm对小鼠脑部血管成像的效果远远好于临床应用的NIR-I染料ICG(750~900nm)。脑部主要血管(~4mm深度)在NIR-II荧光成像中清晰可见,但在NIR-I成像中难以分辨清楚。如下图对比所示,在类似的曝光时间下,3mm深度NIR-II的空间分辨率可达0.04mm,而且产生极少量的自荧光现象。 NIR-II染料与三维光学断层成像技术相得益彰光学分子影像具有高度灵敏、实时直观、成像快速、操作简便、成本低、无放射性危害且可同时观测多分子事件等优点。 尽管光学分子影像学技术已被广泛应用于药物开发、肿瘤早期诊断及复发监测、辅助治疗、预后判断等生物医学领域,但是它也有一些不足,如但荧光分子不稳定性导致其存在重现性差、光在体内散射致使探测深度较浅等问题。此外,由于空间分辨率相对较差并缺乏深度信息,常规平面光学成像不能用于定位组织深处的光学探针,因此难以通过其获得特定分子或目标在组织内的空间分布信息。近年来,多功能光学分子探针和各种三维光学断层成像技术,包括光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)、荧光分子断层成像(Fluorescent Molecular Tomography, FMT)、生物自发光断层成像(Bioluminescence Tomography, BLT)、切伦科夫荧光断层成像(Cerenkov Luminescence Tomography, CLT)等新技术的发展,提高了光学成像的灵敏性和特异性,探测深度、范围和空间分辨率,使光学分子影像技术在生物医学的基础和应用研究中展现出良好的前景。就荧光分子断层成像(FMT)而言,能够提供目标物在生物体内的分布信息,克服平面荧光成像的局限性,在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测、揭示机体功能变化等方面有着很大的应用潜力【1】。荧光分子断层成像以荧光探针标记的分子或细胞为成像源,在外部光源的激发下产生荧光,通过测量组织边界处的荧光光强,结合光子在组织中传播的模型,来重建出组织内部的荧光光学特性的分布图像以及组织光学参数。由于NIR-I染料的兴起,NIR-I荧光分子断层扫描(NIR-I FMT)已被充分开发用于临床前诊断和小动物实验,然而NIR-I FMT要达到令人满意的效果仍然是一个具有挑战性的问题),因为NIR-I光在生物组织中的强烈散射,NIR-I FMT仍然呈现严重的缺陷和问题。NIR-II比NIR-I减少了组织散射效应和更长波长产生的最小自发荧光,因此NIR-II荧光成像具有更深的组织穿透深度(厘米级)和更高的空间分辨率。NIR-II FMT预计可以进一步提高重建精度和空间重叠。另一方面,有效且临床可用染料的缺乏也在技术发展初期限制了NIR-II成像的临床应用。但是最近的研究报道吲哚菁绿(ICG)在NIR-II窗口中发出尾部荧光,适用于NIR-II FMI。这些进展促进了NIR-II成像的发展,为NIR-II FMT创造了有利的条件【2】。 聚焦NIR-II成像,恒光智影突破多项技术攻关上海恒光智影医疗科技有限公司成立于2019年,由海外留学归国团队创办,公司的研发团队核心成员来自斯坦福大学、新加坡国立大学、中国科学院大学、武汉大学、哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、浙江大学等国内外知名高校,60%以上具有博士学位,技术研发专注于近红外二区(900-1700nm)及全光谱(400-1700nm)小动物活体成像系统,并整合CT、X-ray、光谱、超声、光声成像技术,可为肿瘤药理、神经药理、心血管药理、大分子药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果,为用户提供前沿的生物医药与科学仪器服务。2022年被评为“国家高新技术企业”,上海市“科技创新行动计划”科学仪器领域立项单位。自公司成立以来,恒光智影坚持以产品研发和技术创新为核心驱动力,突破了多项技术攻关,完成新产品研发和交付:• 2020上半年疫情期间,团队克服种种困难,没有间断产品研发,于2020年7月1日,恒光智影自主开发的近红外二区小动物活体成像系统MARS正式面市;• 2020年12月,在南方科技大学完成MARS的首台装机。MARS面市后,凭借出色的产品性能与售后服务,得到了用户和市场的广泛认可。自2021年起,在近红外二区小动物活体成像系统领域的市场占有率遥遥领先;• 2021年7月,恒光智影推出近红外二区高光谱小动物活体成像系统;• 2021年8月,MARS推出自主研发的多波长融合激光光源;• 2022年1月,恒光智影推出全球首款近红外二区小动物体视活体成像系统并实现首台装机交付;• 2022年11月,推出并实现首台全光谱小动物活体成像系统装机;• 2022年11月,推出全球首台近红外二区+CT小动物活体成像系统并实现首台订单;• 2023年6月,推出X射线辐照近红外二区小动物活体成像系统并实现首台装机;• 2023年9月,推出全球首台近红外二区双光子共聚焦成像系统并完成首台装机; 跨尺度全光谱小动物活体成像凸显核心竞争力恒光智影聚焦在近红外二区成像技术,提出跨尺度活体成像概念,其产品组合已覆盖宏观成像、体视成像、共聚焦显微成像、X射线和PET-CT模块、荧光寿命模块、荧光光谱、拉曼光谱等模块,并且整合可见光至近红外一区系统,推出全光谱小动物活体成像设备,全方位满足生物医学、临床前和临床应用科研工作对活体成像的需求。——产品优势/核心竞争力——1、高灵敏度宏观光学系统(MARS),实现高清晰度活体动物成像:1)深制冷InGaAs相机,提供了高灵敏,低噪声,高速读出的优异性能;2)自主开发高光通量宏观镜头,光折损小,对低亮度探针成像适应性更强;3)丰富且灵活可变的荧光通道,轻松滤除干扰信号,获取目标荧光信号。2.可快速切换至体视光路(Pathfinder),1-7X连续变倍观察,实现30mm-2mm小鼠宏观整体到局部介观超宽范围FOV的成像:3.自动化激发时分复用系统(Multicolor),可整合1- 6路激光,可实现单/多波长同时激发,匹配不同探针体系;4.暗室+旋转舱门结构设计,除了提供正常成像过程中所需要的暗室环境外,打开时可提供180°的开阔空间,供2-3名研究人员同时进行手术导航等操作;5.可扩展的多模态平台架构,可在MARS宏观系统上增配体视光路系统、荧光寿命系统、X-ray和CT断层扫描模块,实现多模态功能扩展,节省设备复购的成本,更适合科研应用;——应用领域——近红外二区荧光活体成像技术适用于多个生物医药科研的应用领域,包括:1.肿瘤成像/手术导航/靶向性/诊疗一体化/抗癌药研发等;2.血管成像/颅内血管造影/血栓研究/脑中风模型/血脑屏障BBB等;3.脏器系统/药剂崩解追踪/肠道菌群/肾代谢/外泌体追踪/骨结构成像等;4.药物药理研究、药效评价、分子药物药代动力学研究等;涉及颅内血管、肿瘤、骨关节、肝胆、肠道菌群,淋巴系统等多个器官和组织的活体成像,以及荧光探针的发射光谱、靶向性能、荧光寿命、生物毒性、发光强度等性能指标的研究和测试:自2020年上市以来,恒光智影MARS已在复旦大学、上海交通大学、中科院上海药物研究所、深圳先进技术研究院、西安交通大学、北京化工大学等40多家国内知名院校及医疗机构的相关课题组和重点实验室完成了系统安装和交付使用,已协助科研人员发文20余篇。 04 展望:NIR-II成像技术多领域应用潜力可观对于肿瘤学研究,NIR-II成像为活体内三维结构、血管分布、血流和肿瘤中动态免疫细胞浸润过程的成像提供了可能。通过结合多种内源性和外源性NIR-II探针,进一步发展多种光谱成像方法,将为全面分析肿瘤的发生、发展和转移提供一种独特的工具,从而为肿瘤的精确诊断和治疗提供理论依据。就临床应用而言,NIR-II成像最有希望的应用是图像引导的肿瘤手术;在未来,先进的NIR-II成像技术可能会大大提高肿瘤手术的精度和预后。此外,与FDA批准的基于ICG的NIR-I成像相比,NIR-II成像在组织穿透深度和时空分辨率方面具有优越的性能,因此在临床心血管疾病的精确诊断和治疗方面也具有巨大潜力。在再生医学领域,无创NIR-II成像也将在探索基本生物学问题方面发挥重要作用,如胚胎和器官的发育过程以及干细胞的谱系和命运。应用多光谱NIR-II成像技术可以提供丰富的成像通道,同时监测干细胞的易位、活力、旁分泌、分化和老化,从而全面了解干细胞再生的过程和潜在机制。 05 后记:习近平总书记曾说道:“我们比历史上任何时期都更需要建设世界科技强国”。建设世界科技强国,首先必须建设世界仪器强国。中国在近红外二区荧光成像方向上的科学技术水平引领世界,恒光智影正是怀揣着这样的科研理想,通过在近红外二区成像技术的不断研发创新,打造高端科研仪器,肩负起中国仪器之崛起,助力中国走向世界科技强国,实现中华民族伟大复兴的历史使命。参考文献:【1】“Application of Three-Dimensional Optical Tomography for in Vivo Bioimaging”,LI Zhuhenga,b, ZHANG Huab, LIU Dianjunb, WANG Zhenxinb,DOI: 1000-0518(2018)12-1411-09 【2】”NIR-II/NIR-I Fluorescence Molecular Tomography of Heterogeneous Mice Based on Gaussian Weighted Neighborhood Fused Lasso Method”, Meishan Cai, Zeyu Zhang, Xiaojing Shi, Zhenhua Hu, and Jie Tian , Fellow, IEEE, DOI: 10.1109/TMI.2020.2964853征稿提纲:https://www.instrument.com.cn/news/20230925/685455.shtml欢迎持续投稿!投稿文章后续将在【小动物活体成像技术专题】展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱:liuld@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系刘编辑:13683372576(同微信)。
  • 鑫图sCMOS相机丨高混浊水中光信标跟踪及其在水下船坞中的应用
    了解海洋环境对各种水下任务至关重要,如资源的探测和水下结构的检查,没有自主水下航行器(AUVs)的介入,这些任务就无法进行。由于机载电池和数据存储容量不足, AUVs在执行水下探索任务也会受到限制。水下对接站的出现能够很好的解决这一问题,它能够为水下机器人提供水下充电和数据传输。然而在动态海洋环境中,浑浊和低光条件是阻碍成功对接的关键挑战。在本文中,研究人员提出了一种基于视觉的引导方法,使用锁定检测以减轻浊度的影响,同时屏蔽杂光和噪声。锁定检测方法锁定位于对接站灯标的闪烁频率,并消除其他频率无用光的影响。该方法使用两个固定频率发光的信标,安装在模拟对接站和一个sCMOS相机(鑫图Dhyana 400BSI)上。概念验证实验结果表明,该方法能够识别不同浊度下的信标,并能有效地剔除不需要的杂散光,而且不需要对基于视觉的引导算法做单独的图像处理。图1 锁定检测原理图 (a) 在清澈的水中拍摄的带有有源光信标的原始图像,调制频率为63 Hz,安装在中间的模拟停靠站上,两个背景光源发射频率为55 Hz和0 Hz。图 (b) 将锁相检测后的二值化结果应用于63hz。图 (c) 将锁定检测后的二值化结果应用于55hz。鑫图相机推荐Dhyana 400BSI V3视觉导航技术配合计算机视觉算法能够在定位精度高、不易被外部探测、可执行多任务等方面优于其他导航技术,但在水下环境中会受到光线的衰减和散射。此外,水下机器人在深海中吹起的泥浆会造成浑浊,这使得基于视觉方法的适用性更具挑战性。Dhyana 400BSI相机供了实验所需的灵活性,具有高速和高信噪比,能够在噪声中提取微弱的信号,配合软件获取图像的拍摄时间序列以实现lock-in time检测。参考文献Amjad R T, Mane M, Amjad A A, et al. Tracking of light beacons in highly turbid water and application to underwater docking[C]//Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.该文章旨在为大家提供先进成像技术相关应用参考,部分内容摘抄于相关论文研究成果,版权归原作者所有,引用请标注出处。
  • 显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像
    显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像显微镜相机可以将显微镜中观察到的微小物体放大并通过软件进行图像处理和分析,实时显示在电脑或手机屏幕上,让用户轻松地拍摄高质量的显微镜图像。显微镜相机能够满足高级科研应用的各类需求,具有高清晰度、高亮度和高分辨率等优点,让人们更加清晰地观察微观世界。显微镜相机应用领域:1.生命科学:显微镜相机可以用于细胞、组织和器官的结构和功能观察、组织切片、病理学等方面。2.材料科学:显微镜相机可以用于材料分析、表面形貌观察等方面。3.教育科研:显微镜相机可以用于学校实验室、科研机构等场所。针对不同的应用场景和需求,显微镜相机的参数也有所不同,常见的参数包括分辨率、帧率、像素大小等,可以通过显微镜摄像头定制,定制专属的光学参数和软件功能,获得更清晰、更准确的视野。△显微镜USB2.0 CMOS相机USB2.0与CMOS图像传感器相机(USB2.0 Advanced CMOS 相机);采用USB2.0作为数据传输接口;硬件分辨率横跨1.2M~8.3M等多种 实时8/12位切换,任意ROI尺寸。△显微镜USB3.0 CMOS相机采用Sony Exmor CMOS背照式传感器的C接口CMOS USB3.0相机;传感器采用双层降噪技术,具有超高的灵敏度以及超低噪声;分辨率横跨40万~2000万,图像传输速度快,随相机提供高级视频与图像处理应用软件;广泛用于显微图像的拍摄与记录。△显微镜USB3.0 CCD相机USB3.0接口CCD相机,其感光芯片采用索尼ExView HAD CCD芯片;采用SONY EXview技术的C接口CCD相机,分辨率有1.4M~12M等多种;IR-CU红外窗口,滤除红外,又起保护传感器的作用;在黑暗的环境下也可得到高亮度的照片;FPGA控制支持长达1分钟长曝光,保证捕获弱荧光图像;可用于弱光或荧光图像的拍摄与分析。△显微镜制冷相机高效制冷模块,大大降低了图像噪声,保证了图像质量的获取。双级专业设计的高性能TE冷却结构,散热速度快;温度任意可控,最高达50度温度降幅,确保在视频或图像噪声小的情况下尽可能高的光电转换量子效率;防结雾结构,确保传感器表面在低温情况下不会防结雾;支持触发操作模式,软件触发或外部触发,支持一次触发采集单张或多张图片。通过数码成像系统,可以直接在电脑上观察图像,还能将所成像在电脑上保存成图片,大大的方便了使用者将图像数据保存的要求,也更加方便了资料数据的管理和编辑。并且能通过专业的软件图像进行调整,标注,拼接,合成,测量等,形成图文文件,可互相传阅。≥≥≥更多显微镜相机款式型号≥≥≥更多显微镜相机款式型号 如需显微镜摄像头定制或者了解更多解决方案,请与我们联系!
  • 将超分辨显微能力推进了7纳米,Dhyana 400BSI sCMOS科学相机应用优势解析!
    当人类利用CCD、EMCCD、sCMOS等多种高灵敏光电成像技术向微观、弱光科学成像发起挑战的时候,模拟世界里的不安分因素----"噪声"渐渐成为人们前进的巨大障碍。如何将光子信号从噪声中提取出来,开发出具有卓越信号噪声比的科学相机一直是整个科学界津津乐道的话题。 2017年11月9日,鑫图光电正式对外宣布,已成功创造出一款超级信噪比科学相机Dhyana 400BSI。 实验数据解析超级信噪比的现实意义在目前火热的超高分辨率显微成像研究中,打破分辨率极限是核心问题。我们采用分光比为1:1的STORM超高分辨率成像系统做了一组生物样品的比较试验,曝光时间为10毫秒,分别采集10000张图像重建,进行半峰宽(分辨率极限)的统计分析。图(a)和(b)为采用Dhyana400BSI得到的超分辨结果;图(c)和(d)为典型的82%QE的第三代sCMOS相机得到的超分辨结果; 半高全宽(FWHM)越小,表示分辨率越高。从图中可以看出,在STORM超分辨成像中,Dhyana400BSI分辨率达到了40纳米,而第三代sCMOS相机只能达到47纳米分辨率。Dhyana400BSI将STORM超高分辨率显微镜的分辨能力推进了7纳米!因此,400BSI更优的信噪比就能大幅提升弱光信号的定位精度和分辨力水平。 超级信噪比是如何实现的?就Dhyana400BSI相机为何能实现超级信噪比的问题,鑫图科学相机事业部产品经理赵泽宇博士透露:&ldquo 我们采用三种创新的核心技术。首先,由鑫图率先引入的背照式sCMOS技术创造了95%量子效率,使光子到电子的效率转较前一代产品提升了15%;其次,我们找到了sCMOS芯片内源性的噪声的相关双采样办法,将读出噪声水平下降了30%;更重要的是,对严谨的科学成像,我们并未采用会引入量化噪声的2D降噪算法,而是创新地通过一系列信号增强算法将信号强度提升了75%。三种创新技术的结合,就诞生了具有超级信噪比的Dhyana 400BSI(简称400BSI)。 下图为微球荧光成像的实验和数据结果,显示了通过创新的信号增强算法,在不引入量化噪声情况下,信噪比就获得了75%的提升。 福州鑫图光电有限公司是中国最早从事sCMOS相机开发的公司,Dhyana系列是中国开发的为数不多的世界领先科技之一, 在生命科学、化学实验室、空间物理、天文观测等领域都有广泛应用。此次发布的 400BSI,集合了鑫图近年来在sCMOS技术开发上的众多优秀成果,在灵敏度、分辨率和速度等三个核心指标上均实现了对现有背照式sCMOS科学相机的全面超越,将全面助力中国前沿科学研究不断发展进步!
  • 滨松科研级sCMOS相机ORCA-flash4.0 V3全新上市
    Flash 4.0系列自2011年发布以来,一直是sCMOS相机市场中的旗舰产品,并在各类应用中都有着广泛的应用。滨松从未停止追求巅峰的脚步,一直针对用户的需求在不断完善着Flash 4.0。最近发布的Flash 4.0 V3不仅在像素均一性、USB 3.0拍摄帧速等方面均进行了提升,而且还加入了许多特别的功能和选项以适应于各类不同应用的需求。1. QC-CMOS:提升像素均一性 在科研定量的成像中,相机背景的均匀性以及每个像素对光响应的均一性都非常重要。Flash 4.0 V3降低了相机的DSNU (Dark Signal Non-Uniformity)和PRNU (Photo Response Non-Uniformity),在像素均一性方面得到了较大提升,使其更加适于超分辨成像 (如STORM、PALM等localization microscopy)等对于定量比较关注的应用。 DSNU反映的是相机背景的均匀性,Flash 4.0 V3的DSNU典型值为0.3 e rms。下图中左右两图均为针对同一样品拍摄的10张原始图片的平均;对比度均调整为98-106(Flash 4.0的offset为100,在没有信号的情况下,像素的理论灰度值为100)。从图像中可以看出Flash 4.0 V3的背景相对前作更加均匀。 PRNU反映的是相机每个像素对光响应的均一性,Flash 4.0 V3在信号强度为700个电子(换算为灰度值大约是1500)时其PRNU典型值为0.3% rms;在信号强度为15000个电子(换算为灰度值大约是30000)时其PRNU典型值为0.06% rms。此外,Flash 4.0 V3的线性度也进行了提升,整个动态范围中的线性误差为0.5%;对于弱光探测,例如信号强度为500个电子(换算为灰度值约为1100)时的线性误差更是低至0.2%,换句话说,在这种弱光探测的时候,线性误差低至1个电子以内。 2. 16/12/8bit选择性输出:数据量的灵活控制 sCMOS在许多应用(如光片成像)中的一大优势是在保证信噪比的同时能够提供高帧速以及高分辨率。但随之而来的巨大数据量往往会造成数据处理上的困扰。Flash 4.0 V3提供16bit/12bit/8bit数据输出选项帮助在合适情况下降低数据量。例如,在16bit输出时,Flash 4.0 V3全幅100帧/秒的数据量约800MB/s;如果采用8 bit输出,数据量则可以降至约400MB/s。 简单的像素位深下降会造成图像中一些细微明暗信息的丢失,也就是说原来在高像素位深(如B图中的3bit和E图中的16bit)下能够区分的信号可能由于像素位深的简单下降(如C图中的2bit和F图中的8bit)而无法区分。尤其在弱信号成像中,由于信号的灰度变化可能局限在一个较小的范围内,因此在比特深度降低时原本不同的灰度值会被压缩成一个灰度而造成细节信息的丢失(如从图B至图C和从图E至图F)。 而为了使8bit和12bit的像素位深选项变得实用,尽可能保证图像质量至关重要。Flash4.0 V3允许选择图像的灰度变化范围,使其换算后的灰度值能较大范围的分布在降级后的灰度空间,尽可能保证图像质量(如从图B至图A和从图E至图D)。3. USB 3.0版本:更高速 Flash 4.0系列在V2时代就引入了CameraLink和USB 3.0两种可以随意选择更换的数据接口连接电脑,其中CameraLink的帧速可以做到全幅100帧/秒;而USB 3.0连接时虽然速度稍慢,但连接方便(甚至可以直接连接到笔记本电脑上)、成本比较低,而且可以根据需要直接在用户处升级至高速的CameraLink版本(只需要更换数据线和数据采集卡即可,相机头都无需移动),所以受到了市场的广泛欢迎。在Flash 4.0 V3中,USB 3.0连接时的速度得到了提升,使其具有了更高的性价比。 4. 三种特殊的读出模式之lightsheet mode & dual lightsheet mode Flash 4.0 V3具有专利的lightsheet mode,可以调整相机Rolling Shutter读出时行与行之间的曝光时间间隔、方向,尤其适用于提升光片成像时的成像质量。此外,Flash 4.0 V3还在lightsheet mode的基础上提供了Dual lightsheet mode读出模式,允许相机芯片两边的读出方向分别调整,适用于双色光片成像。 5. 三种特殊的读出模式之W-View mode 针对双色成像的应用,Flash 4.0 V3包含了非常特别的W-View mode读出模式,允许一台相机芯片的两边设置不同的曝光时间。与滨松W-View GEMINI双色分光器相配合,不仅可以做到双色同步成像,而且在双通道信号差距较大的时候可以分别设置曝光时间,使得两个通道所成像的强度趋于一致,方便观察及后续分析。 可以任意更换滤光片的W-View GEMINI双色分光器、W-View GEMINI-2C双相机分光器,加上Flash 4.0 V3中的dual-lightsheet mode、W-View mode等特殊读出模式,滨松为双色同步成像提供了极其丰富的工具,方便各种情形的需求。 6. 两种在线后处理选项之Enhanced Visualization mode Flash 4.0 V3在图像预览的时候可以选择Enhanced Visualization mode实时对图像进行数据处理,在信号强度很弱的时候可以让样品结构更加突出更易被观察寻找。7. 两种在线后处理选项之multi-level hot pixel correction 在一些应用中,例如需要对移动物体进行成像及分析时,少数的hot pixel可能会造成数据分析的不准确;然而在另一些应用中,任何对图像的后处理都是不被希望的。为了适应如此不同的需求,Flash 4.0 V3允许设置4个档次的hot pixel校正,在最强的校正中,即使长时间曝光的图像也不会出现hot pixel;而反过来,也可以选择完全不进行任何校正得到最为原始的数据。 8. Master Pulse:相机内置信号发生器 外触发的设置灵活性及用户友好性一直是Flash 4.0系列所关注的重点之一。在Flash 4.0 V3中,滨松加入了一个Muster Pulse信号发生器,使得双相机甚至多相机在硬件层面上可以做到完全同步的采集。
  • 国内首套芬兰SPECIM植物荧光高光谱相机AisaIBIS于河北省科学院成功安装并顺利验收
    2017年3月中旬,中国套芬兰SPECIM植物荧光高光谱相机AisaIBIS在河北省科学院地理科学研究所孙雷刚老师课题组成功安装并顺利验收,这次安装也受到了国内植物荧光研究领域的专家学者的高度关注,林业局、中科院遥感所以及北京师范大学等机构的专家亲临现场,指导参观。地理科学研究所孙雷刚老师(左三)进行植物荧光高光谱相机AisaIBIS功能体验 欧洲太空局(ESA)有一项地球探测计划“荧光探测任务”FLEX。这个计划旨在提供全球植被荧光图,用于探测植物的光合作用活力。作为此计划的子任务,ESA需要一个新型探测相机。芬兰SPECIM和德国的尤里希研究中心针对此项计划合作研发出植物荧光高光谱相机AisaIBIS。这款相机可以根据夫琅禾费荧光探测法的原理进行太阳诱导荧光的探测,微弱的荧光信号在670-780nm这段特定光谱区间中的两个氧气吸收波谷处被探测出。通过运用SPECIM的高透光率(F/1.7)的成像光谱仪以及新型的摄像探测技术SCMOS,即使快速成像的飞行状态中,AisaIBIS在拥有超高的光谱采样精度(0.11nm)和好的成像质量的同时,也具有低噪声,高动态采集范围以及的信噪比的优点。因此,这款高光谱成像仪可以在地面或空中对小到一片叶子大到整个生态系统进行光合作用活性探测。河北地理所AisaIBIS安装培训现场 河北地理所的孙雷刚老师将使用AisaIBIS着重研究地面农作物生长状态,通过检测农作物不同阶段、不同时间的荧光数据,建立生长状态预测模型,在植物荧光领域进一步开拓研究。孙老师对芬兰SPECIM及QDC工程师在高光谱领域的专业性以及对待工作高度敬业的态度表达了赞赏,我们也祝愿孙雷刚老师在未来的科研工作中取得更多的成就。相关产品链接:芬兰SPECIM高光谱航空遥感成像系统http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C160539.htm芬兰SPECIM工业高光谱相机http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C265811.htm更多产品信息请到公司在本站内主页:QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/
  • 共聚焦和光片显微镜将继续成为光学显微技术基石——牛津仪器ANDOR谈高端光镜
    光学显微镜已有三百多年的历史,从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来,为了满足蓬勃发展的生命科学领域不断产生的新的需求,光学显微镜在成像速度、成像深度、克服光毒性等许多方面也不断发展出新的技术。仪器信息网特别关注高端光学显微镜的技术发展和在生命科学领域的应用进展,并广泛向国内外高端光学显微镜企业约稿(投稿邮箱:lizk@instrument.com.cn),帮助广大用户了解相关技术与应用进展。本篇为牛津仪器ANDOR供稿,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCMOS相机,被广泛应用于生命科学、材料科学、物理科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功;近日,ANDOR又推出了BC43台式共聚焦显微镜新产品,操作简便可帮助用户提高工作效率。跟随本文,全面了解这家成立32年的公司,其“一步一个脚印”的发展历程、他们对当前光学显微镜技术和应用现状的解读以及技术未来发展趋势的展望。仪器信息网:请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。1989年的一个下午,爱尔兰岛东北部的贝尔法斯特女王大学物理系的Donal Denvir发现当时任何一款相机都无法满足实验检测的需求,他下定决心开始研制一台全真空密封的相机来支持自己的研究应用。新研制的相机经过Andor创始团队不断精心改进,成功应用于各种成像与光谱研究。Andor对显微镜技术的重大贡献是2002年推出了第一台EMCCD(电子倍增电荷耦合器件)相机iXon,这种超灵敏的相机带来了新的契机,能够检测在显微镜下观察的样品中的单分子荧光信号。2005年,ANDOR推出的Revolution活细胞成像系统,iXon与转盘技术的强大组合,大大改善了转盘共聚焦在高对比度活细胞显微成像中的效用,以及对活体样品进行三维成像的能力,赢得了行业用户的广泛关注。2012年,ANDOR将EMCCD现有帧率提升3倍,显著提高了产品性能,并帮助研究人员更多地了解生物样本的快速动态事件。2009年,ANDOR推出sCMOS相机Neo, 此后sCMOS成为使用最广泛的科学相机技术,并且广泛应用于显微镜领域。sCMOS提供了比之前更高的分辨率和更快的帧速率,因此促进了对细胞,特别是细胞内动态和细节的更深入了解。 这种sCMOS技术与EMCCD技术相辅相成,同一台显微镜下可以兼顾灵敏度或者分辨率和速度。同年,ANDOR在显微系列产品组合中增加了两个光刺激模块Mosaic和MicroPoint。Mosaic基于DMD方法,可以在亚细胞或更高分辨率下实现多个照明区域的精确定义。这个工具被用来对显微镜下观察的样品进行光活化、转换或漂白。 这些方法是进行亚细胞实验和了解蛋白质、亚细胞分隔和细胞器的时空行为的有力方法,或者在更大的范围内跟踪大群体中的单个细胞。 该技术发明之前,显微镜只是一种被动观察的工具,但现在可以在显微镜下主动研究细胞和系统生物学。 最近有研究显示,Mosaic与光遗传学相结合,可以成为一种特别有用的工具,这种方法可以促进信号和其他通路的特定光控制。 MicroPoint具有类似的优势,但可用于:(a) 炎症、伤口和愈合与发育的消融研究;(b) DNA损伤,创造DNA断裂的模型,这是细胞可能成为癌症的早期触发因素。这个模型被用来理解DNA修复如何在治疗中发挥作用。2010年,ANDOR收购了Bitplane,将高端三维图像可视化和分析软件Imaris纳入显微产品组合。 Imaris提供广泛的工具来分析一些研究领域的三维图像数据,包括细胞和发育生物学、神经科学、癌症研究和组织分析。2016年,ANDOR推出 Dragonfly,这是为研究人员提供的完整的显微成像解决方案。荣获行业大奖的Dragonfly 500通过转盘设计的改进(详见下文),并结合(a)TIRF(全内反射荧光显微镜),这是一种专门用于细胞膜成像的强大技术(如受体周转和囊泡对接);(b)基于激光的宽视场显微镜,用于微弱光的荧光成像;(c)用于超分辨率成像的光学器件(包含3D成像)。 Dragonfly使研究人员有能力在一台显微镜上对细胞进行比以往更详细的研究。Dragonfly在以下几个方面对现有的转盘技术进行了重大改进:(1)引入Borealis专利照明技术,在基于微透镜的转盘共聚焦显微镜中提供交叉视野照明。这使研究人员在更准确的图像分析、更高质量的大面积和样品拼接的蒙太奇成像中受益。(2)更好的信噪比,实现更高的对比度成像:使用价格较低的低功率激光器,或为dSTORM和DNA-PAINT超分辨率成像或基于图像的单细胞原位转录组学等技术提供更多功率。(3)更稳定的照明源,维护费用低。• 实时样品体积渲染,用户能够快速了解他们的实验进展,并对修改方案做出早期决定和结论。• 更低的仪器本底噪音使研究者能检测到更弱的荧光信号,观察到更细致的生物学现象。• 独特的转盘设计,在保持高速采集速度的同时,可以对样品进行更深入的成像(从数百微米到毫米尺度)。这也意味着转盘技术可以对大型固定样品进行成像,因此为组织成像以及斑马鱼和果蝇等大型模式生物的成像提供了一个高产的解决方案。2017年,ANDOR推出了SRRF-Stream+ ,这是一种超分辨率技术,可以轻松地添加到现有的相机中,或与Dragonfly等显微成像解决方案一起使用。这项技术打破了光学显微镜系统的自然分辨率限制,从200纳米下降到50纳米。现在,研究人员可以观察到他们以前看不到的结构,可以从图像中了解更多信息。 此外,SRRF-Stream+ 无需专门的光学设备或方法来执行,并且可以与几种不同的成像技术一起使用,因此,它可以为更多研究团体所用。2021年,岁末当下,ANDOR推出了BC43台式共聚焦显微镜。一个完整的转盘共聚焦解决方案被整合在如此一个不透光的小设备里。BC43操作非常直观和简单,即便是显微镜新手也能轻松掌握。BC43可以放在普通的实验台上,成为高效实验室工作流程的一部分。简单的操作流程和较少的维护需求使这款设备能够给用户带来非常高的工作效率。此外,BC43内含Dragonfly中的Borealis照明和一些新技术包括内置的一个新激光引擎以实现更小的占地面积。仪器信息网:当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术?我们公司目前推广和之前描述的显微成像产品是• 用于显微镜的灵敏科学相机EMCCD 和 sCMOS• Dragonfly系统• BC43台式转盘共聚焦显微镜• 激光耦合器• 用于显微镜的光刺激设备Mosaic和MicroPoint• 显微镜用的光谱仪和显微制冷机• 三维可视化分析软件Imaris• 超分辨技术SRRF-Stream+ (技术优势参考上述内容)仪器信息网:贵公司高端光学显微镜在生命科学研究中有哪些应用?目前Andor的转盘共聚焦显微镜灵敏度高、成像速度快、分辨率好,可进行3D+动态立体信息探索,在细胞生物学、发育生物学、肿瘤生物学、疾病与免疫学、微生物学、神经生物学、生物物理学等不同领域均表现卓越。细胞生物学家们借助Dragonfly探究细胞内精细的亚细胞结构如线粒体成像、细胞膜动态、细胞周期与分裂、微管动力学、胞内运输、囊泡运动。同时,作为研究发育和厚组织的利器,Dragonfly可以观测受精卵及早期胚胎发育、肢体形成、模式生物如(果蝇、线虫、斑马鱼)的完整生物体成像、类器官发育分化、血管及血流变化;在神经生物学和植物学等方向,借助高速特点可以进行单分子和钙成像,对于透明脑、体外培养的活组织及切片,三维成像和活体培养极为关键;肿瘤或疾病免疫方向的固定的大组织切片、石蜡切片、透明化组织、病原宿主的互作、受体循环与定位等;以及蛋白互作、单分子运动、内吞外排、膨胀显微镜、空间转录组多维成像等。仪器信息网:从整个行业的角度,对于目前的高端光学显微技术,您比较看好哪些?还有哪些问题亟待解决?未来光学显微镜的技术发展趋势如何?我们相信,任何有利于更快、更深、高对比度成像的技术都是可以看到需求继续增长的关键领域。 因此,共聚焦和光片显微镜将继续成为受欢迎的显微技术基石。我们将看到越来越多的研究会引入光操纵,从而更好地了解细胞内信号通路,以及细胞群体间(如神经细胞)如何相互沟通。Andor有几十年丰富的基础生物学研究,现在正是将这些知识转化为未来临床和社会经济相关问题解决方案的基础,包括植物生物学和动物生物学。这需要进行重大调整,将细胞层面的基础研究纳入多细胞、器官和整个生物体的范畴。未来显微镜在光学能力和提高生产力方面都需要扩大规模。为了支持对样品进行更深入的成像,特别是自从透明化组织的技术出现后,存在着补偿由于折射率不匹配而产生的光学畸变的挑战,以及其他来自样品的光学限制。这方面的潜在解决方案之一是使用自适应光学技术。目前有一些想法已经发表,但还有很多东西需要开发,并使之成为一个光学上高效和紧凑的解决方案,以获得良好的商业解决方案。此外,显微镜需要从 "专家 "技术转变为科学界更广泛、普适的技术。它可以为特定主题(如癌症)完整研究的一部分提供强大的支持。我们看到,对于越来越多的研究人员而言显微镜的使用是其工作流程和发表论文的关键环节。基于对此理解,我们历时达五年之久设计了一键成像的台式共聚焦BC43,将3D+成像融入到普通实验室的日常工作,减除了复杂操作和仪器放置的种种烦扰和顾虑。我们认为应该对图像采集和分析协同结合有所期待,分析可以用来帮助复杂的显微实验的自动化,使显微镜操作步骤实时适应正在研究的样品中发生的情况。通过Dragonfly及BC43结合Fusion和Imaris可以实现从样品图像采集到分析的无缝衔接,这种捕捉-分析相结合的工作流程将促进易用性,使更多的研究人员能够运用高级的显微成像方法。未来如果对一些典型的生物医药应用案例的参数进行提取优化,结合人机交互和机器学习的先进算法,帮助研究者进行实时获取批量数据特征,在观测过程中及时优化调整。疫情以来,越来越多的研究工作者采用线上办公形式,此外,设备过度占用日常科研本就繁忙用户或管理员的时间,亟需各种长时程高频使用的设备包括显微成像及分析趋向于在线自动化远程监测、控制。智能化的人机交互及不同端口多界面控制、物联网设备的稳定运转及报告反馈的联网尤为重要。利用AR、VR及远程全息投影等方式,也可针对设备使用、培训、考核进行更多方案的优化。Dragonfly作为某些平台中心和课题组的成像利器,常年全日无休稳定运转,也给了我们信心未来可以在无人值守及远程控制上进一步探索。如今,随着采集大量图像数据能力的提高,所有研究机构和公司,都面临的一个至关重要的问题:采集的数据在进行转移、存储和分析方面均存在瓶颈,耗费过多的金钱、时间、人力成本。此外,确保分析软件包能加载导入数据并进行有效地分析是一个需要持续关注的问题,需要开发团队对大数据有深层的理解并不懈改善算法和架构。对于大数据分析而言,存储和算力的高要求,不断优化系统配置可能难以覆盖爆炸式的增长,业内伙伴和用户的共同努力,有望能建立云端强大的数据转移、存储、分析体系,以分配更适合终端需求的相应资源,安全、高效、灵活的解决不同需求。在此过程中,如何更好的促进共享、保护隐私值得关注和讨论。仪器信息网:从整个行业的角度,您如何评价目前高端光学显微镜的应用情况?应用过程中还有哪些亟待解决的问题?未来光学显微镜应用将会如何发展?基于对学术设计及对概念验证的大力投入,高端光学显微技术目前发展迅速,挑战在于如何将其精炼成易于商业化的、强大易用的解决方案,从而有助于探索一系列的科学问题和不同应用。这些解决方案的范围包括现有技术的持续进步,如用于体外实验用到的共聚焦和光片,也有越来越多的人需要使用当下这些技术和其他尚未建立的光学技术,以进一步提升对体内或在体实验模型的成像,后者是药物发现和其他疾病治疗转化医学领域的重要环节,需要实验设计和成像设备选型上在NIRⅠ、Ⅱ区的标记、照明、检测上有更多适配。应用方面,先进的科学研究机构、CRO公司和医学院基于平台和服务商的稳定支持,能够基于现有技术对系统进行改造,可以支撑更复杂的需求,如微流控装置或一些电磁场刺激及重力场变化。未来我们相信,更多涉及人类幸福健康的行业团队包括生命科学、医学、化学、材料学、半导体、农业、太空科学将利用光镜发现、验证自己的理论,并结合先进的技术如精细力学控制、3D打印等对目标物进行观测、改造。仪器信息网:您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距?国产光学显微镜在中低端显微镜市场占领份额较多,如江西凤凰、麦克奥迪、永新光学等品牌,或作为高端品牌的元器件代工厂,厚积薄发,未来一定为国内光镜行业的发展奠定基础。目前主流的高端光镜主要依赖进口,欧美日品牌进入市场较早,占市场主导,国内高端显微镜目前在蓬勃发展,很多高等研究机构如清北、中科院生物物理所、苏州医工所、西安交大等和初创企业(多集中在粤港澳和江浙地区)都在进行研究及转化的突破创新,组建的成像系统多处于实验室技术打磨阶段或迈入市场不久,fMOST、LBS、 HiS-SIM已经开始被市场逐步接受,但其零部件还是进口为主,国产替代之路尚需长期努力和紧密合作。Andor也期望和国内外业内伙伴有更多合作,不论是元器件模块、显微成像系统、数据分析软件都可以多方协作,作为整体解决方案应对市场需求。对于商业化的显微镜而言,稳定、易用的高性能体验及使用场景的匹配是整个行业要不断精益求精的重要方向,自然会有市场越来越多的认可。仪器信息网:您认为,未来几年高端光学显微镜的热点市场需求有哪些?在未来几年,我们认为对高端光学显微镜的最热需求将集中在多维活细胞高速动态成像、超分辨成像、类器官研究、大型组织成像(透明化组织、活体组织体外培养)、单细胞原位空间转录组学领域、动物活体深层成像。基于应用的定制化显微成像系统开发将为学术研究、产业、商业提供绝佳的资源并富有成效进行循环利用。这些需求基于多维时空动态成像,联合先进的流式分析分选、高内涵、质谱成像和单细胞及转录组测序技术对物质代谢、基因和蛋白等的时空表达变化图谱进行同步解析,能够给研究工作带来前所未有的海量信息,透过更多跨领域合作和大数据共享分析,打破认知边界和信息壁垒,服务生命健康。不论是高端光学显微成像或其他高精度检测设备都需要合适的高速高灵敏度的CCD/sCMOS检测器,牛津仪器Andor作为科学相机厂家,已经在生命科学、物理科学的深耕多年,未来一定能够帮助更多的客户及合作伙伴们在光学显微及其他先进成像应用提供高质量的产品和全方位的服务。
  • greateyes发布Greateyes 全帧CCD相机 光谱系列新品
    公司介绍:成立于2007年的greateyes,是以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户群体已遍布多个国家。greateyes开发、生产并销售高性能科学相机。其作为精确探测器,被广泛应用于成像与谱学应用领域。同时,greateyes公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。 产品介绍:greateyes基于独特的平台概念,提供用于紫外、可见和近红外的成像和光谱应用的大面阵相 机。深度冷却、高品质的CCD相机传感器具有超低噪声,可优化微弱信号的探测。采用不同的像素模式、传感技术以及传感涂层以满足不同需求的成像或光谱应用。全帧CCD传感器集成在真空密闭腔室里,拥有多级半导体冷却以及单一光学窗口。相机提供丰 富的功能,例如灵活的像素联用操作、不同的触发和同步模式、可调的软件基线、传感器和散 热系统的温度监控。 主要特点: 结构紧凑灵活的联用模式量子化效率高达98%满井容量高达700.000 eˉ深度制冷温度低至-100°C最小读出噪声低至3.5 eˉ18 bit 动态范围水冷和强制风冷性性能参数:典型应用:活体荧光生物成像天文观测LIBS 光谱仪中子层析成像EL / PL 成像超冷量子研究创新点:与上一代全帧CCD相机相比:- 新的ELSEs相机整体的电子学才用全新的设计的,读处噪声更低,由于的制冷温度从之前的-60° 提升到了-100° C。- 新一代的ELSEi相机才用全新的工业外壳设计,不仅性能优越而且美观。-才用千兆网和USB双数据结构,可以应用不用传输距离的需求。Greateyes 全帧CCD相机 光谱系列
  • 低噪声、高分辨、高帧速,滨松推出世界首台光子定量科研级相机
    滨松公司利用独有的设计技术,并采用以最新制造技术新研发出的2D CMOS图像传感器,成功研制出拥有0.27e rms的极致低噪声,且具备940万像素(4.6 μm像素尺寸)的超高分辨科研级相机“ORCAⓇ-Quest qCMOSTM C15550-20UP”。由于光电信号转换时的噪声是决定相机检测极限的重要因素,我们通过将噪声抑制到低于光的最小单位光子(光粒),在世界上首次实现了光子数的准确测量,并对所测到的2D光子数进行成像。这将使我们能够更准确地观察离子和中性原子等的量子状态,有望促进以量子计算机(*)等其他量子技术的研究和开发。本产品将于2021年5月20日(星期四)正式上市。※量子计算机:作为量子的离子和中性原子等可处于“即是1又是0”的重叠状态。利用这种特性可以进行并行处理,是一种有望解决目前在时间和规模维度上无法解决问题的计算机。ORCAⓇ-Quest qCMOSTM 相机 C15550-20UP产品概要该产品采用了新研发的高性能2D CMOS图像传感器,是世界上首台实现光子定量的科研级相机。 滨松公司一直从事研发,生产和销售用于微弱荧光,发光现象成像应用的低噪声科研级相机。这次利用滨松独有的设计技术,优化像素结构的设计,并利用先进的精密半导体制造技术,开发了世界首个具有极致低噪声,且高像素数,高分辨率,并可实现高速读取的2D CMOS图像传感器。此外,利用长年积累的低噪声相机电路设计技术,高精度探测器冷却技术,独有的信号处理技术,有效抑制了2D CMOS图像传感器各像素出现的不均匀现象。由此,我们成功地开发了世界首台可实现光子定量,且可获得高可靠性测定结果,有助于推动科学的进步以及未知领域研发的科研级相机。本产品通过对来自离子,中性原子等的光量进行定量成像,可以准确观察其量子状态,有望加速量子计算机为代表的各种量子技术的研究和开发。此外,由于它可以在宽广视场中对极弱的光现象进行成像,也预计有望应用于天文和生命科学领域。今后,我们将面向国内外大学和企业的研究人员进行销售,并在多个领域中开拓2D光子数识别测量的新应用。发射荧光的中性原子(左)和猎户座大星云(右)的成像图像产品特点1、采用新研发的高性能2D CMOS图像传感器利用滨松独有的设计技术和最新的制造技术,成功研发了世界首个具有极致低噪声的2D CMOS图像传感器。此外,采用沟槽结构,将2D CMOS图像传感器的像素一个一个地隔开,减少像素之间的串扰,且通过背照模式同时实现了高量子效率和高分辨率。再有,在具有940万像素的高像素的同时,其信号的读取速度从原来的约27百万像素每秒到约47百万像素每秒,提高了约1.7倍。2、世界上首台实现2D光子数识别测量的相机利用滨松长年积累的相机低噪声电路设计技术,高精度传感器冷却技术和独有的信号处理技术,通过抑制每个像素的电特性变动,最大限度发挥了2D CMOS图像传感器的性能。 以上种种,我们成功研发了世界首台用于2D光子数识别测量,实现噪音为传统产品约三分之一,仅0.27e rms的极致低噪声科研级相机。研发背景滨松公司自1980年以来一直研发,生产并销售低噪声的科研级相机。目前为生命科学等学术领域以及工厂自动化领域等需要对极弱荧光和发光现象进行成像技术的各种场景提供产品。为满足市场对进一步降低噪声的要求,我们致力研发具备极致的低噪声,并实现了2D光子数字计测的科研级相机。主要规格
  • 笃行实干,奋勇争先,鑫图精彩亮相2024慕尼黑上海光博会!
    2024年3月20日-22日,第十八届慕尼黑(上海)光博会在新国际博览中心成功举行并圆满收官。本次展会上,鑫图以专业的品牌形象亮相,向观众动态展示了科学相机在科学成像与挑战性检测领域的四大典型应用板块,并围绕科学仪器国产替代等行业应用热点,推出我们针对性的sCMOS相机技术解决方案,吸引了众多观众驻足参观和交流讨论。鑫图sCMOS新品应用方向暨先进技术看点解析半导体高速&紫外检测9K背照式TDI相机性能升级鑫图Dhyana 9KTDI背照式TDI相机至2020年推出以来,已率先在生命科学仪器应用领域取得了整合技术方案突破。今年我们针对半导体材料及晶圆缺陷检测的应用需求推出了Dhyana 9KTDI PRO升级方案:不仅可以提供在紫外波段具有更高量子效率的芯片版本,266nm波段光电转化效率提升近70%;行频还由510KHz 升级到了600KHz, 整体效能较传统面阵相机方案可提升10倍。科学弱光探测新利器挑战EMCCD极限灵敏度Aries 16是鑫图在科学弱光成像领域攻克EMCCD替代的重磅新品:16微米大像元的芯片设计方案可大幅提升弱光信号探测能力;我们先进的制冷降噪技术实现了读出噪声 1.0 e-的关键突破,在单分子/单原子极弱信号探测领域,信噪比几乎与EMCCD相当。高通量科学机器视觉相机大靶面高速高分辨率新品预告背照式sCMOS技术自2006年正式在市场取得应用突破后,近年来取得的成就有目共睹,那么它的未来发展趋势又如何呢?鑫图LEO大靶面高速高分辨率产品系列针对这一问题给出了自己的答案:它不仅需要具有高信噪比性能优势,适用于前研科学研究发现,更要满足前研科学研究成果在产业化应用方向的技术需要,助力高通量科学仪器性能的整体提升。近年来,鑫图持续加大在先进成像技术应用领域的预研投入,并加快了全球化市场布局和技术资源整合,我们期待能为更多细分应用市场提供先进科学相机技术解决方案,希望在下一届慕尼黑上海光博会上,能为科学相机行业发展带来更多的应用启发和技术突破!
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