全息照相实验增强型

使用过实验室纯水系统的人都了解，预过滤系统中都常配活性炭。作为一种环境友好型吸附剂，活性炭安全易得，具有比表面大，吸附容量大，吸附能力强等诸多优点。在预过滤中，主要担任去除进水中余氯、臭氧等强氧化物的角色。自来水中残留的氧化物质，会氧化实验室纯水设备的纯化元件，对设备的正常运行造成危害。通常，纯水系统中的RO膜，EDI模块都要求在去除氧化剂的条件下使用，这些氧化剂物质会破坏RO膜的活性层或EDI模块的树脂，从而导致RO膜、EDI模块等元件的工作效率下降，故障率上升，寿命缩短。如果出现了不可恢复的损失，无法修复，就只能更换，不但影响用户的使用，还会产生额外的运行和售后成本。所以，在纯水系统中，进水必须在预处理阶段除掉余氯等氧化物质，而活性炭就是担当这一重任的关键性预过滤材料。虽然是个小环节，却至关重要。活性炭去除氧化物被认为是吸附作用和化学反应共同作用的结果。活性炭与水中剩余氧化物接触的初期，主要以吸附作用为主；达到吸附平衡后，化学反应开始起作用，氧化物含量还会继续下降，接触时间越长，反应就会越充分，活性炭去除余氯、臭氧的效果就越好。另外，去除效果还与活性炭的物理及化学性质有关，活性炭的比表面积和空隙构造会直接影响吸附能力。好的材质，如比表面积越大、炭孔径与余氯、臭氧分子大小愈接近，去除效率也会更高。乐枫最新推出了增强型活性炭RephiAC，与目前市场上通用的活性炭材料相比，其去除余氯、臭氧等氧化剂的能力可高达10倍，能有效彻底地去除进水中的剩余氧化物质。通过一个小实验可以了解到RephiAC的强大吸附性能：可以观察到，等量RephiAC和普通活性炭加入相同体积的水后，装有普通活性炭的烧杯中，表面尚有不少残留水分，表示活性炭已完全耗尽，而装有RephiAC的烧杯中，水分已经毫无踪影，说明已经被牢牢吸附住了。乐枫将RephiAC用在其预过滤系统中，可真正为纯水系统中的RO膜，EDI模块或其他纯化元件建立起一道安全可靠的保护屏障，并达到延长实验室纯水系统中RO膜，EDI模块的使用寿命，加强他们使用稳定性的目的。换用新的增强型活性炭RephiAC，看似改变的是预处理中的一个细节，却让系统故障率下降，维护更简单了，而且可避免不必要的维修费用，让用户可以更合理，更科学地管理系统运行成本。 关于上海乐枫生物科技有限公司上海乐枫专业从事高端水纯化和实验室分离纯化产品的研发、设计和制造，致力于，为生命科学和生物技术提供精锐品质、高附加值的创新产品。乐枫产品线包括实验室纯水系统、密理博纯水兼容耗材和实验室分离纯化产品。成立十年，乐枫创立出了自己的品牌RephiLe（瑞枫），拥有30多项专利和多个软件著作权。产品销往全球近90个国家和地区。

安捷伦科技公司隆重发布增强型实验室电子记录本 OpenLAB ELN 可简便快速地整合来自多个分析软件应用的科学结果 2013 年11 月 18 日，北京 —安捷伦科技公司（纽约证交所：A）日前隆重推出最新版实验室电子记录本(ELN) 软件 OpenLAB ELN 4.2。这款新型的增强版软件可帮助科学家和实验室管理人员快速简单地获取、再利用以及共享来自几乎所有分析软件应用程序的科学结果。 安捷伦软件和信息学业务部副总裁兼总经理 Bruce von Herrmann 说：“随着新版本的发布，我们将不断加强OpenLAB ELN 的功能，使其成为传统纸质记录本的高效替代品，其最新功能将有效节约宝贵的时间并促进合作，实现更快获取结果、做出更明智决策的最终目标”。 科学家们之所以能够接受 ELN，是因为他们能够通过ELN轻松获取并共享来自各种分析工具的结果。新型OpenLAB ELN的发送 (SendTo) 功能可帮助用户轻松拖放文件、复制粘贴内容，或者创建文本附注发送给其他OpenLAB ELN 用户。它还配置有一个虚拟打印机，可采用 PDF 格式获取任何应用中的科学结果，无需退出OpenLAB ELN。Microsoft Windows 的“发送”（Send to）功能也可用于向 OpenLAB ELN 发送文件。以 Excel或 Word 格式发送的文件可在 OpenLAB ELN 中进行编辑。 Agilent OpenLAB ELN 是业界领先的软件产品套装的组件，设计用于跨实验室和企业的科学数据信息生命周期的集成和管理。 要了解更多关于 OpenLAB ELN 的信息，请单击此处。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技（NYSE 代码：A）是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20600 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。在 2013财年，安捷伦的净收入达到 68 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息，请访问：www.agilent.com。 2013 年 9 月 19 日，安捷伦宣布计划通过免税分拆的方式，将其电子测量公司拆分为两家上市公司。这一拆分计划将于 2014 年 11 月初完成。 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

光谱电化学（SEC）测量在分析化学中起着至关重要的作用，利用透明或半透明电极对电化学过程进行光学分析。电化学读数提供了有关电极状态的信息，而透射光谱的变化有助于识别电化学反应的产物。 据麦姆斯咨询报道，近日，波兰华沙理工大学（Warsaw University of Technology）的研究人员开发了一种增强型光谱电化学装置，其中，基于双域（光学和电化学）光纤的传感器直接用作工作电极，同时像光谱电化学一样单独测量分析物的光学特性。该传感器采用反射（探针状）配置，其中只有短纤芯部分涂有氧化铟锡（ITO）并浸入分析物中。对ITO纳米涂层的性能进行了优化，以满足在期望的反射光谱范围内获得损失模式共振（LMR）的条件。基于LMR和分光光度计的测量在单独的光路中进行。这产生了一种具有电化学激活的两个垂直定向光谱通道的新形式。相关研究成果以“Enhanced spectroelectrochemistry with lossy-mode resonance optical fiber sensor”为题发表在Scientific Reports期刊上。 在这项工作中，ITO-LMR传感器是基于聚合物包层的石英（PCS，芯径 = 380 μm）多模光纤。由于传感器设计为反射（探针状）配置以有效地引导在光纤端面之一处反射的光，因此使用直流磁控溅射技术在其中一个光纤端面上沉积一层铝膜。必须注意的是，只有当LMR传感器用作工作电极时，传感器/电极的光学询问（通道2中的光学测量）才是可能的，而当使用铂网或ITO涂覆的载玻片时则不可能。增强型SEC装置（LMR传感器作为工作电极）的示意图 增强型SEC装置提供了三种类型的询问读数：电化学测量、与分析物体积相对应的光谱分析（类似于标准SEC）、反映传感器/电极表面状态的LMR光谱分析。在每个询问路径中，分别用铁氰化钾和亚甲基蓝两种氧化还原反应探针进行循环伏安法（CV）实验。随后，在传感器的计时电流（CA）测量期间进行同步测量，并检查读数之间的相互关系。（A）铁氰化钾和亚甲基蓝溶液中LMR传感器的CV扫描；（B）LMR光谱的演变，其中施加电压以诱导氧化还原探针的氧化和还原；（C）计时电流响应，显示LMR传感器在亚甲基蓝溶液中的可重复响应。LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果（铁氰化钾作为氧化还原探针）LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果（亚甲基蓝作为氧化还原探针） 总而言之，研究人员开发了一种基于ITO的损失模式共振光纤传感器的增强型光谱电化学测量系统。由于ITO膜的优化厚度和光学性质，在光学域中观察到了LMR，而ITO的电学性质允许将传感器也用作电化学装置中的工作电极。通过检测两种氧化还原探针，即铁氰化钾和亚甲基蓝，证明了该方法。由于LMR强烈地依赖于外部介质的属性和传感器表面发生的变化，因此外加电压的变化会引起共振波长的移动以及特定波长的透射。此外，外加电压引起的变化具有高度可逆性。与标准工作电极相比，“针状”形式的传感器结构紧凑，因此在测量系统内传感器的放置方面提供了很大的灵活性，并能够减小分析样品的体积。此外，这种传感器的制造具有可扩展性，高度可重复性和低成本。利用ITO-LMR增强型光谱电化学装置，增加了关于工作电极表面状态、氧化还原反应本身的信息，并交叉验证了获得的结果，从而提高了分析的灵敏度。这种三通道系统将来可以应用于其他分析，也可以应用于需要使用便携式系统的传感应用。论文信息：https://www.nature.com/articles/s41598-023-42853-0延伸阅读：

p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 背景 /strong /span /p p 　　使用过实验室纯水系统的人都了解，预过滤系统中都常配活性炭。作为一种环境友好型吸附剂，活性炭安全易得，具有比表面大，吸附容量大，吸附能力强等诸多优点。在预过滤中，主要担任去除进水中余氯、臭氧等强氧化物的角色。 /p p 　　自来水中残留的氧化物质，会氧化实验室纯水设备的纯化元件，对设备的正常运行造成危害。通常，纯水系统中的RO膜，EDI模块都要求在去除氧化剂的条件下使用，这些氧化剂物质会导致： /p p 　　RO膜、EDI模块等元件故障率上升，寿命缩短。不但影响用户的使用，还会产生额外的运行和售后成本。 /p p 　　所以，在纯水系统中，进水必须在预处理阶段除掉余氯等氧化物质，而活性炭就是担当这一重任的关键性预过滤材料。虽然是个小环节，却至关重要。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 原理 /strong /span /p p 　　活性炭去除氧化物被认为是吸附作用和化学反应共同作用的结果。活性炭与水中剩余氧化物接触的初期，主要以吸附作用为主 达到吸附平衡后，化学反应开始起作用，氧化物含量还会继续下降，接触时间越长，反应就会越充分，活性炭去除余氯、臭氧的效果就越好。另外，去除效果还与活性炭的物理及化学性质有关，活性炭的比表面积和空隙构造会直接影响吸附能力。比表面积越大、炭孔径与余氯、臭氧分子大小愈接近的活性炭，去除效率也会更高 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 乐枫RephiAC的优势 /strong /span /p p 　　乐枫最新推出了增强型活性炭RephiAC，与目前市场上通用的活性炭材料相比，其去除余氯、臭氧等氧化剂的能力可高达10倍，能高效地去除进水中剩余氧化物质。 /p p 　　通过一个小实验可以了解到RephiAC的不一般的吸附性能： /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/73b65b7b-4f86-472b-a6f9-742f5e474682.jpg" title=" 1.jpg" style=" width: 593px height: 635px " width=" 593" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 635" border=" 0" / /p p 　　RephiAC pk 普通活性炭 /p p 　　可以观察到，等量RephiAC和普通活性炭加入相同体积的水后，装有普通活性炭的烧杯中，表面尚有不少残留水分，表示活性炭已完全耗尽，而装有RephiAC的烧杯中，水分毫无踪影，说明已经被牢牢吸附住了。 /p p 　　乐枫将RephiAC用在其预过滤系统中，可真正为纯水系统中的RO膜，EDI模块或其他纯化元件建立起一道安全可靠的保护屏障，并达到延长实验室纯水系统中RO膜，EDI模块的使用寿命，加强他们使用稳定性的目的。 /p p 　　换用新的增强型活性炭RephiAC，看似改变的是预处理中的一个细节，却让： /p p 　　系统故障率下降了， /p p 　　维护维修简单了， /p p 　　不必要的维修费用减少了， /p p 　　用户可以更合理，更科学地管理系统运行成本。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 上海乐枫生物科技有限公司 /strong /span /p p 　　上海乐枫专业从事高端水纯化和实验室分离纯化产品的研发、设计和制造，致力于，为生命科学和生物技术提供精锐品质、高附加值的创新产品。乐枫产品线包括实验室纯水系统、密理博纯水兼容耗材和实验室分离纯化产品。成立十年，乐枫创立出了自己的品牌RephiLe(瑞枫)，拥有30多项专利和多个软件著作权。产品销往全球近90个国家和地区。 /p

YSI公司推出了新型的pH和pH/ORP 增强型传感器：新型pH和pH/ORP传感器具有内部电池供电的前置放大器，这两款新型传感器均可与YSI 556和YSI ProPlus主机适配。 新型增强型传感器所具有的优势： 在高静电环境下消除潜在的读数漂移 应用于寒冷水域和使用长电缆的情况下，具有高灵敏度、高稳定性 可长期应用于潮湿的野外环境中 传感器寿命长，大于两年 与ProPlus适配的增强型传感器 类型 型号 传感器种类 Pro1001A 605323 pH增强型传感器 Pro1001A 套件 605216 pH增强型传感器和扩展适配器 Pro1003A 605324 pH、pH/ORP增强型传感器 Pro1003A套件 605050 pH、pH/ORP增强型传感器和扩展适配器 与556适配的增强型传感器 类型 型号 传感器种类 5564A 655564 pH增强型传感器 5564A套件 655561 pH增强型传感器和扩展适配器 5565A 655565 pH、pH/ORP增强型传感器 5565A套件 655562 pH、pH/ORP增强型传感器和扩展适配器 用于YSI ProPlus仪器的Pro1001A套件 用于YSI 556仪器的5564A套件

人性化设计的完美结合&mdash &mdash 梅特勒托利多最新推出增强型Profile金属检测机 　　梅特勒托利多结合先进技术，推出最新的增强型Profile金属检测机，针对多个行业特点，操作更加人性化，优化的操作界面设计让客户对检测过程一目了然。增强的功能性软件让检测结果更加精确。该设备的实时检测信息还能以短信、邮件形式传递给客户，提高生产效率，减少产品受污染的可能，有效提高客户利益。 　　增强型Profile金属检测机特点: 　　&bull 运行界面优化 　　&bull 检测信号峰值记录 　　&bull 操作登陆记录 　　&bull 电子邮件和文本方式反馈 　　&bull 适合多种应用

一、名称：万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数仪英文名： Automatic identification and classification counter for Zooplankton, Model ZooCC plus二、用途：水体中的浮游动物优势种类和数量，以及颗粒度分布是研究水生生物食物链的重要依据，历来采用人工作业判定，相当费时费力。ZooCC浮游动物自动分类计数仪可有效解决用户的该痛点问题，主要用于生态学调查、渔业、水产养殖、教育中，对水体中的浮游动物样品，做自动分类计数、大小测量以及生物量测定。ZooCC增强型还带有藻类和浮游动物的智能鉴定模块，帮助减轻以往繁重的鉴定工作量，是生态调查监测的必备工具。三、核心参数：1、以9600*6400dpi扫描获得巨大的透扫正片图像（厂家标示的最高分辨率62336*37760像素），能包含上千个完整的浮游动物。优化的照明参数能确保图像对比度和成像质量。2、★自动提取和保存超大图像中的浮游动物，自动学习并实现150μm以上常见优势浮游动物按大类鉴定来高效率自动分类计数（按滤网100μm-1500μm为1档，1.5mm-8mm为2档，分别从多到少来自动统计），给出浮游动物大小的粒径谱分布等参数。内置东海、南海、黄海、渤海四大海域初步分类文件，用户可自行扩充或新建标准库（种类可达100类），自动学习生成分类文件。学习15大类3000张已分类图库样本，来新建自动学习分类文件耗时≤6分钟/次。3、★适合分析水样量50-700mL/次。扫描图像≤15分钟/水样，鉴定分类计数的自动分析耗时≤6分钟/水样。具有鼠标辅助分割和拖动目标改判分类特性，以获得100%正确的统计结果。4、★自动给出分类计数统计报告，可分析获得每个浮游动物的面积、周长、体积、长、宽、主轴、副轴、等效直径等形态参数。可分析统计每类浮游动物的数量、面积、体积、占比及多样性指数；对各分类进行排序及柱状图显示占比情况。可在Excel软件中进一步统计分析数据。5、★藻类和浮游动物的智能鉴定模块1）能快速有效地以图搜图，来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物（中文、拉丁文双语显示的浮游生物专家图库：藻类共15个门、1603个属、14499个种；浮游动物共24大类、1932个属、9435个种）。已有有效图库量26.1628万张以上，各图库属种和内容可自行扩充。还能按P5胸足搜索鉴定桡足类。2）能自动索引用户已建计数表的藻类和浮游动物来生成所关注流域小图库，使以图搜图搜素鉴定更快捷准确。3）微囊藻分析模块能自动学习与自动分析团状微囊藻群体的细胞数，自动计数颗粒性或单细胞微藻、链状微藻细胞、线虫等类的浮游动物。4）具有藻类、浮游动物计数及形态测量功能，统计并报告优势种序列。内置34种几何模型，通过测量少量参数即可计算浮游生物个体/细胞体积及生物量。6、★可根据采集地地理坐标在地图上定位及标注，支持高德地图、高德卫星地图、谷歌地图、谷歌卫星地图等多种地图源。7、可批量化兼容导入其它已知标准学习库图和其它图像。标配2个水样盘：高透光超白玻璃做面，容积2cm高*144cm2（9600*6400dpi或9600*4800dpi扫描，对应1档滤网）、2cm高*350cm2（1200*1200dpi扫描，对应2档滤网）。四、配置清单：1）万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数软件（含浮游生物智能鉴定系统） 1套2）专业级2000万像素彩色CMOS相机（Sony大靶面1”芯片）+显微镜标准C接口3）高分辨率、高性能A4幅面影像扫描仪 1套4）品牌电脑（i5 九代以上CPU /16G内存/含支持CUDA的GTX1060 GPU/ 2T硬盘/ 23”彩显，1个USB3.0口+3个USB2.0口，运行环境Windows 10操作系统）1台5）高透明大容量水样盘 2个注：本技术标书中打★款项必须响应，否则为重大偏离。选配：奥林巴斯BX53T-32P01研究级三目生物显微镜（含BX53F机架、三目观察筒、D型6孔物镜转盘、BX3镜臂、平场消色差物镜（100XO、40X、20X、10X、4X）、10倍宽视场可调目镜创新点：2亿像素以上扫描成像分析大水样量（50-700mL/次），自动提取和保存超大图像中的浮游动物，自动学习并实现150μ m以上常见优势浮游动物按大类鉴定来高效率自动分类计数（按滤网100μ m-1500μ m为1档，1.5mm-8mm为2档，分别从多到少来自动统计），给出浮游动物大小的粒径谱分布、多样性指数等参数。能快速有效地以图搜图，来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物。 万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数仪

一、名称：万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数仪英文名： Automatic identification and classification counter for Algae, Model AlgaeAC plus二、用途：水体中的浮游植物优势种类和数量，以及颗粒度分布是研究水环境的重要依据，历来采用人工作业判定，相当费时费力。AlgaeAC藻类自动分类计数仪可有效解决用户的该痛点问题，主要用于生态学调查、渔业、水产养殖、教育中，对水体中的浮游植物（藻类）样品，做自动分类计数、大小测量以及生物量测定。AlgaeAC增强型还带有藻类和浮游动物的智能鉴定模块，帮助减轻以往繁重的鉴定工作量，是生态调查监测的必备工具。三、核心参数：1、★全时自动对焦的2420万像素高分辨率大视野光学成像，针对显微藻类优化的对焦算法，确保扫描图像清晰，支持20X、40X物镜等放大倍率。2、水样经前处理而置于藻类计数框后，自动完成藻类识别与分类计数全过程（自动移动视野对焦扫描拍照、自动分类识别计数、自动生成统计报表）。检测依据《SL733-2016内陆水域浮游植物监测技术规程》、《水和废水监测分析方法》（第四版）第五篇《水和废水的生物监测方法》。3、★系统内含蓝藻门、硅藻门、绿藻门、裸藻门、隐藻门、金藻门、甲藻门、黄藻门常见的40个属种以上藻类分类识别库，可根据当地情况自行扩展到50个属种以上，建议不超过100个属种。4、★自动给出分类计数统计报告，标示优势种和优势度，并按优势种排序。计算香农-威纳指数、均匀性指数、丰富度指数、藻细胞密度、生物量等。可分析获得每个藻体的面积、周长、体积、长、宽、主轴、副轴、等效直径等形态参数。可分析统计各藻类的数量、面积、体积及其占比；对各分类进行排序及柱状图显示占比情况。可在Excel软件中进一步统计分析数据。可在采集图像上直接标出藻类名称，提取分割每个藻类的图像并自动分类保存，可回溯查看历史数据。5、★可自动分类分析3～1000μm的藻类，100个视野的自动扫描成像+自动分析时间15-20分钟（视野数25-400个可选）；检测范围为105-1010个/升（需尽量避免泥沙和杂质混入）；当地分类识别库优势种自动识别率≥90%，综合自动识别率≥80%，经交互修正后的最终识别率可达98%以上；在浓度为107个/升时，自动分析的重复性误差小于10%。6、★藻类和浮游动物的智能鉴定模块1）能快速有效地以图搜图，来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物（中文、拉丁文双语显示的浮游生物专家图库：藻类共15个门、1603个属、14499个种；浮游动物共24大类、1932个属、9435个种）。已有有效图库量26.1628万张以上，各图库属种和内容可自行扩充。还能按P5胸足搜索鉴定桡足类。2）能自动索引用户已建计数表的藻类和浮游动物来生成所关注流域小图库，使以图搜图搜素鉴定更快捷准确。3）微囊藻分析模块能自动学习与自动分析团状微囊藻群体的细胞数，自动计数颗粒性或单细胞微藻、链状微藻细胞、线虫等类的浮游动物。4）具有藻类、浮游动物计数及形态测量功能，统计并报告优势种序列。内置34种几何模型，通过测量少量参数即可计算浮游生物个体/细胞体积及生物量。7、可根据采集地地理坐标在地图上定位及标注，支持高德地图、高德卫星地图、谷歌地图、谷歌卫星地图等多种地图源。8、厂家提供协助建立1个当地分类初始识别库服务，提供远程协助指导、3年免费远程升级服务。 四、配置清单：1）万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数软件（含浮游生物智能鉴定系统） 1套2）高精度电控X-Y自动扫描平台+控制器 1套3）全时自动对焦的高分辨率光学成像系统 1套4）奥林巴斯BX53三目生物显微镜 1套5）品牌电脑（i5 九代以上CPU /16G内存/含支持CUDA的GTX1060 GPU/ 2T硬盘/ 23”彩显，1个USB3.0口+3个USB2.0口，运行环境Windows 10操作系统） 1台本技术标书中打★款项必须响应，否则为重大偏离。创新点：全时自动对焦的2420万像素高分辨率大视野光学成像，全自动给出分类计数统计报告，标示优势种和优势度，并按优势种排序。计算香农-威纳指数、均匀性指数、丰富度指数、藻细胞密度、生物量等。能快速有效地以图搜图，来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物。 万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数仪

崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器（增强型）本仪器是一款兼顾环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物采样的多功能仪器。本仪器采样工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min和100.0L/min，流量50.0L/min和流量100.0L/min时负载能力均能达到20kPa，可实现一机多用。 执行标准n HJ93-2013 环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求以及检测方法n HJ194-2017 环境空气质量手工监测技术规范n HJ/T374-2007 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法n HJ539-2015 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法n HJ618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法n HJ657-2013 空气和废气 颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法n HJ955-2018 环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法n JJG943-2011 总悬浮颗粒物采样器 主要特点n 一机多用，可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集n 采样流量范围宽，负载能力强，工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min，流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa，可满足多种采样需求n 可实现即时采样、定时采样、间隔采样等多种采样模式n 采用高精度、宽量程平衡式流量计，微电脑系统检测采样流量，自动补偿因为电压波动和阻力、温度变化引起的流量变化n 采用引风式环境温度检测模块，大幅减小环境温度测量误差，进一步提高流量准确度n 可根据设置的采样流量自动切换内部阻力通道，免除手工更换的麻烦,同时能使采样泵处于最佳工作状态， 提高流量准确度n 采用精密芯泵，负载强，寿命长，噪音低，耐腐蚀，连续运转免维护，具有过载保护功能，适应于各种复杂工况n 宽温高亮TC-OLED显示屏，适用于高寒地区，通俗软件显示界面，人机交互良好n 自动计算累计采样体积，同时可根据气压、温度换算参比采样体积（出厂默认 25℃、101.325kPa 参比状态的体积）或标况采样体积n 内置过滤网，且具有过载、低流量自保护程序，可有效保护气路及采样泵n 外观采用L-Ergo设计，样式新颖，独特的密封结构可有效防雨雪，更适合野外作业n 提供USB接口，可将采样数据文件导出，同时支持升级仪器主板程序n 预留蓝牙模块，可连接便携式蓝牙打印机，轻松掌握实时数据n 预留物联网模块接口，可拓展联网功能n 采样过程停电自动保存工作数据，来电后可恢复采样 n 大气压可输入和测量，保障低压环境中可正常使用n 具有智能化的软件标定功能n 内置大容量存储器，采样数据可存储、查阅、导出、打印n 氟化物/重金属/TSP/PM10/PM2.5采样头采用铝合金材质，抗静电吸附＊说明：以上内容完全符合国家相关标准的要求，因产品升级或有图片与实机不符，请以实机为准, 本内容仅供参考。创新点：1、可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集采样流量范围宽，负载能力强，工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min，流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa，可满足多种采样需求。 2、精密芯泵负载强 3、流量精准助采样 崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器（增强型）

崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器（增强型）本仪器是一款兼顾环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物采样的多功能仪器。本仪器采样工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min和100.0L/min，流量50.0L/min和流量100.0L/min时负载能力均能达到20kPa，可实现一机多用。 执行标准n HJ93-2013 环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求以及检测方法n HJ194-2017 环境空气质量手工监测技术规范n HJ/T374-2007 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法n HJ539-2015 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法n HJ618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法n HJ657-2013 空气和废气 颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法n HJ955-2018 环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法n JJG943-2011 总悬浮颗粒物采样器 主要特点n 一机多用，可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集n 采样流量范围宽，负载能力强，工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min，流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa，可满足多种采样需求n 可实现即时采样、定时采样、间隔采样等多种采样模式n 采用高精度、宽量程平衡式流量计，微电脑系统检测采样流量，自动补偿因为电压波动和阻力、温度变化引起的流量变化n 采用引风式环境温度检测模块，大幅减小环境温度测量误差，进一步提高流量准确度n 可根据设置的采样流量自动切换内部阻力通道，免除手工更换的麻烦,同时能使采样泵处于最佳工作状态， 提高流量准确度n 采用精密芯泵，负载强，寿命长，噪音低，耐腐蚀，连续运转免维护，具有过载保护功能，适应于各种复杂工况n 宽温高亮TC-OLED显示屏，适用于高寒地区，通俗软件显示界面，人机交互良好n 自动计算累计采样体积，同时可根据气压、温度换算参比采样体积（出厂默认 25℃、101.325kPa 参比状态的体积）或标况采样体积n 内置过滤网，且具有过载、低流量自保护程序，可有效保护气路及采样泵n 外观采用L-Ergo设计，样式新颖，独特的密封结构可有效防雨雪，更适合野外作业n 提供USB接口，可将采样数据文件导出，同时支持升级仪器主板程序n 预留蓝牙模块，可连接便携式蓝牙打印机，轻松掌握实时数据n 预留物联网模块接口，可拓展联网功能n 采样过程停电自动保存工作数据，来电后可恢复采样 n 大气压可输入和测量，保障低压环境中可正常使用n 具有智能化的软件标定功能n 内置大容量存储器，采样数据可存储、查阅、导出、打印n 氟化物/重金属/TSP/PM10/PM2.5采样头采用铝合金材质，抗静电吸附＊说明：以上内容完全符合国家相关标准的要求，因产品升级或有图片与实机不符，请以实机为准, 本内容仅供参考。创新点：1、可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集采样流量范围宽，负载能力强，工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min，流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa，可满足多种采样需求。 2、精密芯泵负载强 3、流量精准助采样 崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器（增强型）

用于关键医疗环境的室内压力监测设备制造业中的领头羊&mdash &mdash TSI公司宣布了其最新增强型室内压力监测仪和控制器PresSura&trade 成功上市。TSI PresSura&trade 监测仪可连续测定室内压力和环境条件，检测医院隔离病房、手术室以及其他特殊场所的安全性信息。医院和工程师们可采用PresSura&trade 监测仪对周围环境进行检测，以便使环境达到ASHRAE，AIA，CDC和USP的标准。 　　&ldquo 目前有超过60,000室内房间使用我们这种精确和稳定的传感器，不仅如此，医疗保健设施也采用我们公司的这款产品进行检测，以确保每天工作环境的安全。在此基础上，我们的客户要求提供符合现代人使用需求的增强型产品，因此我们满怀激情的发布第二代室内环境压力监测仪Pressura&rdquo ，Troy Tillman，TSI公司全球市场高级经理如是说。 　　在TSI公司独特的热压力感应传感器的基础上，新型PresSura&trade 监测仪是现行产品中最精确最稳定可靠的。新增的功能包括测量室内温度和湿度，以及多房间检测。PresSura监测仪提供了个性化的彩色触摸屏，可显示所有的参数。除此之外，现在提供了一种护士站模块，可以在一个显示器上远程监控多达8个房间。 　　想了解关于TSI公司医疗环境解决方案方面的更多信息，请访问www.tsi.com/hospital。

安捷伦科技公司(纽约证交所：A)近日宣布，公司推出增强型 8700 LDIR 激光红外成像系统。该系统针对环境样品中的微塑料分析实施了进一步优化。这一新改进的系统方案包还包含了 Clarity 1.5 软件，这一重大升级可加快分析速度，增强光谱采集、转换和谱库匹配，并提供自动化工作流程，可直接分析滤膜上的微塑料。重新设计的创新样品支架能够更轻松地将滤膜上的样品递送至仪器，并且操作更加一致。 　　环境中广泛存在的微塑料成为全球日益关注的问题，这也促使政府更加重视微塑料污染，与此同时，环境机构也加强了对河流和海洋的监测。想要充分评估环境中的微塑料污染情况，研究人员就需要确定样品中塑料颗粒的粒径、形状和化学特性，但由于更小的颗粒往往具有更强的生物学相关性，因此该分析必须扩展到微米级的颗粒。 　　微塑料分析面临的主要挑战是分析周期长且操作复杂，阻碍了对现实系统的研究。此外，方法的差异性也限制了研究之间的可比性，因此难以评估微塑料污染趋势。FTIR 和显微拉曼成像技术等振动光谱提供了一种有用的替代方案，但由于分析时间长且方法过于复杂，这些方法都存在局限性。 　　VAgilent 8700 LDIR 使红外光谱分析兼具快速分析和易用性，并迅速成为微塑料颗粒分析的基准技术。该平台能够直接对滤膜上的颗粒进行分析，标志着速度和通量的又一次飞跃。测试量显著增加将使研究人员能够更好地了解环境中微塑料的污染程度，并有助于制定合理的标准和法规。 　　安捷伦副总裁兼分子光谱事业部总经理 Geoff Winkett表示：“当我与微塑料研究人员交谈时，一个反复提及的问题是如何使检测更快速、更简便。如果实际处理的样品数量有限，这可能会掩盖问题的真实本质。目前，其他可用的技术分析周期太长，并且无法捕获饮用水和环境水中大量的微塑料。一些快速且简便易用的分析方法，如 8700 LDIR，提供了一种重要且急需的替代方案，使研究人员能够在一定的区域或时间内采集更多样品，从而应对这些局限。” 　　作为食品与环境分析解决方案的优质供应商，安捷伦致力于为学术研究领域和商业检测公司提供能够改善用户结果的出色技术。增强型 8700 LDIR 的推出有望加强安捷伦在这一不断发展的市场中的前沿地位。 　　关于安捷伦科技公司 　　安捷伦科技公司(纽约证交所：A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领军者，致力于提供敏锐洞察与创新，帮助提高生活质量。安捷伦提供涵盖仪器、软件、服务及专业技能的全方位解决方案，能够为客户挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2021 财年，安捷伦的营业收入为 63.2 亿美元，全球员工数为 17000 人。

增强型烟气分析仪VARIOplus-new适用于工业燃烧、大型锅炉、汽轮机、内燃机和加热炉等燃烧器能效和污染排放的长期连续测试。复合了红外和可电化学测量原理，测量参数选择灵活多样特别适合用于各种污染源的低浓度排放测量可选择各种重要的接口，比如ethernet（互联网）、WLAN(无线局域网）、蓝牙、USB、RS485和8通道4-20mA模拟输出可通过互联网、无线网查看和传输测量结果、实现远程故障诊断。VARIOplus-new烟气分析仪复合了红外和电化学气体测量原理，在测量参数选择上具有极大地选择灵活性。仪器采用Linux操作系统，大彩色显示屏操作模式像智能手机一样，显示界面直观、灵活，可触摸、滑屏操作；同时仪器可选择不同的数据通讯接口。可通过安装有MRU4uAPP的智能终端远程控制仪器和传输测量结果，主机类似一台计算机，可通过互联网远程查看和传输测量结果，可浏览网站，可上载用户开发的APP等。特点和功能：采用Linux操作系统，7 " (800X840像素)彩色显示屏，直观的触摸和滑屏操作技术氧气测量采用长寿命电化学传感器或顺磁氧传感器高效集成帕尔贴制冷器，蠕动泵自动排放冷凝水自动检测仪器的硬件和软件功能长期连续测量时，可按用户设定的时间间隔，自动进行零点校准自动测量程序，可按设定的时间间隔自动存储测量结果图表化的数据，借助USB或互联网，可将CSV或PDF格式的文件发送到PC机8路4-20mA模拟输出；4路4-20mA模拟信号输入；通用AUX扩展口，可连接“k”型热电偶和带0-10V、4-20mA和RS485输出的外部仪器标准燃烧和排放参数计算齐全的燃料列表，包含用户自定义燃料烟气温度和环境温度测量，差压测量专用样气排放口，可连接软管将废气远排48Wh锂离子电池待机创新点：增强型烟气分析仪VARIOplus-new适用于工业燃烧、大型锅炉、汽轮机、内燃机和加热炉等燃烧器能效和污染排放的长期连续测试。 复合了红外和可电化学测量原理，测量参数选择灵活多样 特别适合用于各种污染源的低浓度排放测量 可选择各种重要的接口，比如ethernet（互联网）、WLAN(无线局域网）、蓝牙、USB、RS485和8通道4-20mA模拟输出 可通过互联网、无线网查看和传输测量结果、实现远程故障诊断 MRU 增强型烟气分析仪 VARIO plus-new

从1983年至今，美国RHK Technology Inc.的扫描探针控制系统凭借其的软硬件技术得到了全球广大用户的认可和青睐，其超过1500套的销量遥遥于市场上的其他同类产品。RHK公司系列控制器在国内拥有包括清华大学、北京大学、中科院物理所，复旦大学、上海交通大学，中国科技大学等一大批知名用户单位，为众多科学研究辅以了有力支持。为了更好地适应和匹配广大科研工作者的各类需求，RHK公司对其新一代多功能扫描探针控制平台进行了配置和功能的划分，推出了基础型（R9e）和增强型（R9plus）两款产品，R9e控制器可控制所有类型的STM。增强型R9plus则增加了AFM控制功能，以满足更多科研实验需求。图1 R9plus扫描探针控制器这两款控制单元均采用单箱集成构架，集成低噪声高压放大器、模数/数模转换接口、反馈回路、锁相放大器、锁相环以及数字振荡器等相同硬件模块（图1）。其配合前置放大器和PMC100粗进针马达控制模块，可在提供好性价比的同时大程度上满足客户对扫描探针显微(如STM /AFM /KPFM)多种工作模式的控制需求。作为基础型控制器，R9e的主要特点如下：★ 全数字化的专用硬件系统：高速数据采集带宽达100 MHz，噪音低★ 好兼容性：与所有类型的STM都能连接使用★ 单的R9e 控制单元：除了实现STM/STS（图2）控制功能外，其内部集成的锁相环/ 振荡器/反馈回路等硬件模块，可通过升软件功能控制AFM和KPFM等工作模式 ★ IHDLTM软件系统（图标式硬件描述语言）可以轻松实现对硬件和实验过程的定义与编辑，其特的设计思路和开放性的软/硬件配置为研究领域的拓展奠定了坚实的基础。图2 R9plus扫描探针控制器获得的高分辨STM图像和STS谱（超导能隙）值得欣喜的是，想要同时实现对STM/AFM的控制，只需要将控制器进行简单升。该升过程不需要增加任何硬件，只要通过控制软件开启锁相回路/ 振荡器/反馈回路等硬件对应功能即可实现。近年来，扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）的协同工作已经得到了广泛的应用，R9plus控制器配合RHK公司的低温无液氦扫描隧道显微镜（Helium-Free LT - STM，变温范围9K -400K），可以帮助用户轻松地在低温超高真空环境下开展科研工作（图3）。 图3 R9plus扫描探针控制器连同RHK公司闭循环低温无液氦STM/AFM系统同时测量的原子分辨STM和qPlus-AFM图像期待此次基础型（R9e）和增强型（R9plus）两款控制器的推出，能够满足更多科研用户的实验需求，助力广大科研工作者取得更优异的科研成果！ 相关产品及链接：1、R9plus扫描探针显微镜控制器：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C44532.htm2、R9 扫描探针显微镜控制器：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C159539.htm3、款无液氦低温STM/qPlus显微镜系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C205015.htm4、RHK扫描探针显微镜 ：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C44442.htm

瑞士Tecan近期升级了多功能酶标仪Infinite® 200 PRO的气体控制模块技术GCM&trade （专利申请中）。此模块能够精准地同时调节仪器腔体内O2 和 CO2 的浓度水平，为更广泛的细胞生物学研究与应用提供了严格的环境控制方案。作为细胞学研究实验的重大突破，最初的GCM模块如今被进一步强化完善，现在它不仅能够大幅提高O2浓度检测的精确度，还能最大限度地减少交叉干扰。该升级模块整合了重新设计的独立气流通道，能够对仪器腔体内的O2 和 CO2 的浓度水平进行精准且独立的控制调节，同时，协同独特的高度修正技术对CO2气体分压的变化进行自动补偿。 这项最新升级模块确保了多种细胞学应用研究的生物学相关性，为基于微孔板的厌氧菌或兼性厌氧菌研究开启了新窗口，同时也非常有利于真核细胞在低氧或生理环境中进行DNA复制。除此之外，Infinite 200 PRO多功能酶标仪的细胞生物学导向功能还包括增强荧光强度底部阅读模块(OR)、线性与环形振板模式、高级温控模块以及自动Z 轴聚焦调整功能。这一全方位解决方案为以细胞为基础的检测分析技术设立了新标准。 更多关于Tecan Infinite 200 PRO多功能酶标仪的气体控制技术GCM，请访问以下网站或咨询Tecan当地员工/经销商：www.tecan.com/gcm Tecan最新气体控制模块GCM可以同时检测控制O2 和 CO2 的浓度水平 Talk to Tecan 欲知更多详情，请联系 帝肯（上海）贸易有限公司 Tel: 021 2206 3206 / 010 8511 7823 Fax: 021 2206 5260 / 010 8511 8461 infotecancn@tecan.com www.tecan.com

微流体合成作为一种绿色的合成方法，进一步实现了最小消耗、最少污染以及按需精准合成的目标。高通量液滴阵列合成平台不仅可以实现多种材料的批量绿色合成，还可以通过多个并行的微液滴反应器完成多合成参数的分析和优化。然而，微流体合成系统也面临一些挑战。特别是在这种微系统中如何实现多种反应物的快速和可控混合。不均匀混合会影响材料的成核、生长，进而影响材料的形貌及其一系列性质。将超声波与微流体合成系统相结合，可以实现多种反应物的快速高效的混合。由于更快的传质过程，集成化的合成系统有助于实现材料形貌的精确调控，同时具有消耗少、污染小、易于调节、效率高等优势。最近，超声辅助微流体系统的材料合成的研究大多停留在单组分材料形貌或者尺寸分布等方面。然而通过成本和污染更低的集成化平台进行自动化复合材料合成和高通量性能筛选的报道较少，特别是将贵金属纳米粒子与金属有机框架材料相结合。高效准确地负载可以显著降低应用成本，同时可以有效避免纯纳米粒子的自团聚和氧化，从而显著提高稳定性，进一步扩大应用范围。深圳大学张学记、许太林团队报道了一种将超声与高通量液滴阵列相结合的微流体合成平台实现了绿色、低成本、高通量的多种类型复合材料制备及其拉曼增强性能筛选。集成超声模块可以很好地解决液滴合成系统中的快速微混合的问题，而且可以加速材料的形成并提高Cu-MOF对多种贵金属纳米粒子的封装效果。上述制备的多种复合材料的拉曼增强性能可以一次性地通过微柱基阵列进行高通量、低消耗和低污染的筛选和评估。该平台未来有潜力可以通过与机器人平台和人工智能技术相结合扩展到多个应用领域。图1 集成化微阵列系统复合材料合成与拉曼增强性能筛选示意图图2 探究超声对材料形成速度及形貌的影响。A图是没有超声存在的情况下，记录了Cu-MOF的生长情况；B图是存在超声的情况下，记录了Cu-MOF的生长速度；C图是存在超声的情况下，AgNPs@Cu-MOF的生长情况分析。D-F分别对应三种材料在不同时间点下沉淀物颜色分析。G-I分别对应最后沉淀物的SEM结果及其产物照片。图3 材料表征及超声对封装效果的探究。A-C分别是AuNPs，AgNPs和PtNPs纳米颗粒的TEM表征。D-F是AuNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。G-I是AgNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。J-L是PtNPs@Cu-MOF的TEM，元素分布及其紫外表征。M-O对比了有无超声的情况下，相同面积内Cu-MOF对不同纳米颗粒封装数量的统计对比结果。图4 超声存在下，材料生长演化过程示意图及其时间序列TEM图像。B1-B3是Cu-MOF；C1-C3是AuNPs@Cu-MOF；D1-D3是AgNPs@Cu-MOF；E1-E3是PtNPs@Cu-MOF。图5 材料吸收性能考察以及多类型材料的拉曼增强性能的评估和筛选

奥兰多，佛罗里达州，2010年3月2日(商业新闻)—关注人类健康和生态环境的全球领导者——珀金埃尔默公司，今天在会议上发布一系列新型Clarus气相色谱系统，目标是满足实验室在食品、烃加工、法医和环境领域中的高生产率检测需求。 　　 Clarus 680气相色谱 　　Clarus 680气相色谱的易用性和灵活性提高了我们的生产率，在2010年匹兹堡会议上参观2769号展位的与会者，不仅可以了解更多关于Clarus气相色谱系列的信息，还可以获得有关PerkinElmer公司的气相和液相色谱系列的其它解决方案。新系统采用了专利柱温箱、优化的毛细管进样口、选择性检测器，以及可供选择的SwaferTM的微通道流量控制技术。　　 SwaferTM的微通道流量控制技术 　　“客户越来越希望在不牺牲灵敏度和数据质量的前提下提高样品通量，” PerkinElmer公司分析科学和实验室服务业务色谱质谱部的副总裁Eric Ziegler说，“Clarus 680是气相色谱的新旗舰产品，它被设计为不仅拥有更高的性能，而且样品分析通量大、且操作简单。此外，PerkinElmer公司的Swafer技术增强了仪器的灵活性。这一切最终为实验室提供了更高产率、更佳性能。” 　　 Chromera色谱数据系统 　　2010年匹兹堡会议上PerkinElmer公司还展示了几款颇受欢迎的ChromeraR和FlexarTM液相色谱产品系列。现在用于液相色谱的Chromera色谱数据系统包括了二极管阵列检测器的控制和谱图三维分析。随着多通道色谱和三维轮廓图的实时显示，Chromera为LC-PDA联用分析提供了一个理想的解决方案，并可进行峰积分、生成序列和综合报告等。此外，Chromera还支持ICP-MS有机金属形态分析的应用，而且Chromera和Flexar都可以被集成在PerkinElmer公司的ICP-MS平台上。 　　 Flexar液相系统 　　PerkinElmer公司还宣布，与Flexar液相组件联用的、AB SCIEX Analyst 质谱驱动发布上市，这将使它们能够被集成在AB公司的液质联用现有的生产线上。

引力波模拟图 　　据近日美国《基督教科学箴言报》在线版文章称，德国引力波探测器GEO 600的一项奇怪发现，不但可能冲击现有宇宙理论，还引发美国费米国家实验室的科学家们开始建造一个“全息干涉仪”，将探测深入到“普朗克长度”，以便更进一步观察宇宙的时空结构及这一结构中的波动――引力波。 　　引力波被称为“爱因斯坦广义相对论中最后一个尚未被证明是对的组成部分”，新探测仪器的出现有可能使人们直接观测到时间的不连续性，亦将带领人们发掘宇宙起源最深处的奥秘。 　　激光干涉追寻时空波纹 　　引力波其实是爱因斯坦对于万有引力本质的理解。他认为引力场有一种跟电磁波一样的波动，是为引力波。而引力波表现为时空曲率的扰动，以行进波的形式向外传递，其传播速度等于光速。 　　按道理，引力波存在且无处不在，深空中的突变性事件，如超新星爆发、黑洞形成、大型天体相撞这些过程，都能辐射出较强引力波。但事实上，以往在地球上进行的引力波直接搜寻的所有努力都以失败告终。其原因在于，波动虽能造成地球上各处相对距离的变动，但当它们到达地球的时候已经变得非常弱了，对于地球上最先进的引力波探测器来说，其变动的数量级小于一颗质子直径的千分之一。因而尽管引力波毫不模糊且被公认，却一直只能是广义相对论的预言。 　　但科学家们可不满足于这一点。于是，基于激光干涉原理的引力波探测器被建造出来。这一类型的探测器通过测量两条激光束相遇时所形成的干涉图像的变化来探测引力波，干涉图像依赖于激光束的传播距离，当引力波穿过时激光束的传播距离会相应变化。 　　因为目标是非常微弱的信号，引力波探测器的敏感度需达到几乎难以想象的程度。以德国引力波探测器GEO 600来讲，其对距离上极微小的变化都非常敏锐，甚至可探测到日地距离所发生的原子半径级别的变化。不过，这种激光干涉计的探测器灵敏度要与激光传播的距离成比例的话，一般来讲其尺寸都非常可观。 　　“奇怪波动”挑战现有认知 　　德国的GEO 600并不是新产物了，其已默默工作有些时日。然而，在近期利用其搜寻引力波的过程中，物理学家偶然发现了令人迷惑的现象――这一高科技设备虽然还没有找到引力波存在的证据，但却发现了大量的噪音。 　　这就有必要简单描述一下这类探测器的工作过程。以GEO 600为例，其要实现功能，需要发射一束激光穿过600米的隧道，再将激光分裂成两束，经过反射的一束以及未经反射的一束均进入干涉仪。当引力波经过这部分空间的时候，两束激光之间的微小位移将会由干涉仪进行探测。即便这种距离的变化非常之微妙，但如果引力波探测器有结果，那就很可能是引力波通过时引起的。 　　而今GEO 600的“噪音”让研究人员无从解释，在剔除了所有人为因素的影响之后仍不得要领，他们于是向费米实验室的科学家克雷格・ 霍根寻求帮助，希望他利用量子力学上的专业知识帮助阐明这一不规则的噪音。 　　霍根反馈的意见让人震撼又迷惑。他说：“看上去GEO 600受到了时空微观量子级别的冲击。”换句话说，GEO 600探测到的并不是来自什么噪音源，而是时空本身发生的量子级别波动。 　　这一看法的深层意义在于：根据爱因斯坦对宇宙的认知，时空应该是连续平滑的，而照霍根的结论推测时空实际上是不连续的，是由一系列量子点组成。其直指爱因斯坦的理论需要修正。 　　全新探测器进入量子尺度 　　量子力学的测不准原理意味着一些基本量度如长度和时间具有测不准性。而测不准的程度由普朗克常数确定，该常数可以定出最小长度量子――“普朗克长度”，比其更短的长度是没有意义的。 　　现在，要证明“奇怪波动”的来源，研究人员就需要深入到“普朗克长度”――10-35米进行探测，而GEO 600实验中探测到的噪音尺度不到10-15米。因此需要提升引力波探测仪的分辨率，这导致了“全息干涉仪”的产生。 　　“全息干涉仪”是利用全息照相的方法来进行干涉计量，其与一般光学干涉检测方法很相似，但获得相干光的方式不同。光学干涉检测方法获得相干光的方式如前所述，一般是将同一束光的振幅分为两个部分，但全息干涉计量术则是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉，可以看作是一种波前的时间分割法。这就使相干光束由同一光学系统所产生，可以消除系统误差。 　　霍根认为，GEO 600在其尺度上发现的噪音是由于宇宙“视界”(天文学中黑洞的边界，在此边界以内的光无法逃离)的全息投射造成的。霍根比喻说，这就像一张图片越放大就会越模糊甚至像素化，宇宙“视界”投射其实发生在普朗克尺度中，所以在我们所身处的时空尺度上，这一投射发生了模糊。 　　而要验证霍根的结论，目前最值得依赖的就是这台“全息干涉仪”。其现正由费米实验室全力打造，它必将比GEO 600探测到更小的尺度，从而进入到量子尺度。如果霍根的看法是正确的，探测器将能探测到时空结构中的量子噪声，给我们现有对宇宙的认知带来巨大的冲击。

Madison.WI.(2008年9月24日)--Thermo Fisher Scientific Inc.（赛默飞世尔科技公司），全球科技服务领域的领导者，推出了一款新型、改进版的流行、交互式基于Web选择工具，以提供更多的产品和附件的解决办法满足紫外-可见分光光度计用户。在www.thermo.com/selectuv, 页面上有直观的网页选择指南，，为现有和潜在的用户在生命科学、制药学、材料科学和一般实验室等市场，提供了有效地选择适当的紫外-可见分光光度计，以满足他们的实验要求。 当寻找产品指南的时候，实验室管理人员、科学家、化学分析专家和技术人员将越来越多地转向网络作为其最初的信息来源。通过这种用户友好的、基于Web的选择指南，客户现在可以快速、便捷确定最佳的Thermo Scientific所提供紫外-可见分光光度计、软件和附件的具体应用需求。 重新设计的网络工具现在Evolution&trade 60（一种低成本、带宽1.0仪器设计与强大的性能紧密结合）上体现其卓越的特性，。此外，该工具同时包含了创新性地NanoDrop&trade 1000 和NanoDropTM 8000 分光光度计，为那些对于在生命科学的应用中的、微量样品方便的采样感兴趣的客户提供了帮助。 网络工具通过发展应用了一种应用问题和答案的逻辑运算，提供方便、快捷的导航，包括特殊门类材料科学和生命科学中的应用。客户能够比较一系列全面的产品信息和各种性能，确保为他们实验室选择最为适合的系统。增强的功能使客户迅速地、满怀信心地找到正确的分光光度计，满足他们的需求，无论他们使用的是一个新的或者更换的系统。 网络工具为特殊应用和技术的客户，提供了一个直接联系的表格。此外，该工具为第一次使用紫外-可见分光光度计的用户提供帮助，通过简化细节解释技术词汇。由于赛默飞世尔科技范围广泛的紫外-可见系统的解决方案，网络工具提供了近30款不同型号的仪器设备和超过100件附件的说明，帮助用户轻松地识别准确的分光光度计，以符合他们的需求。 想要了解更多新型交互网上操作工具和赛默科技紫外-可视风光光度计的详细信息，请拨打电话800-810-5118，E-mail至sales.china@thermofisher.com 或登录www.thermo.com/selectuv。 Thermo Scientific，全球科学服务领域的领导者，是Thermo Fisher Scientific旗下首要品牌。 关于赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific) Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技）（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过100亿美元，拥有员工约33000人，在全球范围内服务超过350000家客户。主要客户类型包括：医药和生物公司，医院和临床诊断实验室，大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌，帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健，科学研究，以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科研的飞速发展不断地改进工艺技术，提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。欲了解更多信息，请登陆：www.thermo.com （英文），www.thermo.com.cn （中文）。

负泊松比结构材料是一种在受压时表现为横向收缩，在受拉时表现为横向膨胀的有序多孔介质。独特的变形特性赋予了负泊松比结构材料诸多优异的力学性能，如高剪切强度、高抗压痕/抗冲击性能、高抗断裂性及能量吸收等。自从Lakes等人首次报道负泊松比聚氨酯泡沫以来，众多研究者都致力于开发新型负泊松比结构材料并寻找其潜在应用。内凹蜂窝结构是一种典型的二维负泊松比结构材料，通过内凹机制使材料呈现负泊松比效应。然而，由于高孔隙率，其刚度远低于组成材料的刚度。通过加入加强杆、制备负泊松比复合材料、设计变梯度结构、引入层次结构等方法可以显著提高结构材料的刚度。然而，上述方法大多数适用于二维的内凹蜂窝结构，这就意味着其负泊松比效应只能在平面内方向出现。相比之下，三维内凹结构材料的工程应用潜力更大，但其刚度和负泊松比之间仍然存在此消彼长的问题且二者都与其胞元结构有着密切的关系。为满足日益增长的实际工程需求，需要设计一种既能保证负泊松比效应又能提升整体刚度的增强型负泊松比结构材料，并寻找胞元结构与泊松比和刚度的关联机制，最终实现通过结构参数对泊松比和刚度同时进行调控的目标。近日，中国工程物理研究院唐昶宇研究员团队和西南交通大学许阳光副教授团队共同设计了一种新型的三维内凹负泊松比结构材料并对其结构参数与等效弹性模量（与刚度相关）和泊松比的关联机理开展了系统的研究。通过在典型的三维内凹结构（图1a）上添加箭头结构来实现增强目的（图1b和图1c），利用微尺度3D打印机（nanoArch P150，摩方精密）制备了增强型结构样品（图1d）。结合实验和有限元模拟发现，三维增强型内凹结构的等效弹性模量和负泊松比可以通过不同的结构参数（即厚度比h、斜杆长度比a、竖杆长度比b和重入单元的角度q）进行调整。例如，通过优化结构参数，增强型内凹结构的等效弹性模量比典型内凹结构提高12.32倍，而二者的泊松比均为-0.28。 图1.(a)典型三维内凹结构(RS)单元；(b)带有加强杆的三维内凹结构(RRS)单元；(c)对应的几何构型以及(d)实验样品照片（从左至右为RRS1-5）此外，研究团队还探究了相对密度与等效弹性模量比、泊松比的关系,如图2所示。等效弹性模量比1，表明增强型内凹结构在相同相对密度下有更高的刚度。此外，在相同的相对密度下，增强型内凹结构可以实现保持几乎不变的泊松比但显著提高材料的刚度，如图2(b)所示。添加的箭头结构与内凹结构之间形成了一种双箭头结构，形成的双箭头结构进一步促使了新结构在受压时产生收缩。因此该增强型内凹结构能在几乎不变的泊松比下有更高的刚度。图3中的位移云图也表明增强型内凹结构具有负泊松比效应。图2.增强型内凹结构和典型内凹结构相对密度与等效弹性模量比、泊松比的关系 图3.在沿z方向的单轴准静态压缩试验下，试样RRS2在x方向上的位移云图总的来讲，该工作通过独特的结构设计，实现了在几乎不牺牲负泊松比效应的前提下显著提高材料的刚度，为进一步拓宽负泊松比结构材料的应用范围提供了一种有效的解决方案，也对这类结构超材料性能导向的结构逆向设计进行了有益探索。上述研究成果以题为“A 3D Re-entrant Structural Metamaterial with Negative Poisson’s Ratio Reinforced by Adding Arrow Structures”发表在《Smart Materials and Structures》期刊上。论文第一作者为中国工程物理研究院和西南交通大学联合培养的硕士研究生王杰，通讯作者为中国工程物理研究院的唐昶宇研究员和西南交通大学的许阳光副教授，中国工程物理研究院总体工程研究所的硕士研究生吴宗泽和浙江大学的肖锐研究员在研究工作的开展和论文撰写过程中提供了重要帮助。

近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的宋一之团队与尹焕才团队在高灵敏增强拉曼气体传感方面取得进展。研究团队开发了一种具有超高灵敏性的柔性多孔三维玫瑰花枝状纳米增强基底，可实现气相与液相中有机小分子的高灵敏检测。研究成果发表在Analytical Chemistry上。高灵敏微量气体传感在环境污染研究、人体挥发性有机物（VOCs）检测中具有重要现实意义。迄今为止，已有多种分析技术被用于气体检测，但大多存在成本高、操作复杂、分析过程耗时等缺点。表面增强拉曼散射（SERS）作为一种有力的痕量分子检测工具，可利用基底的表面等离子体共振耦合和电荷转移效应大幅增强目标分子的拉曼散射信号，具有高灵敏、简单、快捷、无损和特异指纹识别的特点，在气体传感领域具有突出的优势。对此，该研究通过化学生长与微纳加工相结合的方式在柔性多孔滤膜上制备了纳米氧化锌金属三维异质结构（图1），并利用酰胺反应选择性地捕获腐胺和尸胺分子，实现了低浓度气体分子的高灵敏定量检测（腐胺检测限：1.26×10-9 M，尸胺检测限：2.5×10-9 M），比同类研究报道的检出限高出2~3个数量级（图2）；另外，还实现了在液相中的超高灵敏度定量检测（腐胺检测限：3.2×10-16 M，尸胺检测限：1.6×10-13 M），比同类研究报道的检出限高出6~9个数量级，充分证明了该SERS传感器在液相与气相有机小分子检测的巨大潜力。鉴于该三维柔性SERS基底的多孔特性和优异的增强性能，将其与微流体装置和便携式拉曼光谱仪集成，搭建SERS快速检测系统，有望实现气溶胶中细菌、病毒和污染物的高效捕获与富集，充分发挥该三维基底在气溶胶的高灵敏检测领域的技术优势。研究工作得到国家自然科学基金委、江苏省重点研发产业前瞻项目、中科院科研仪器装备研制项目等项目的经费支持。 　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.1c05013图1 基于三维玫瑰花枝状SERS传感基底构筑方法及有机气体分子检测策略图2.液相中（a-f）与气相中（g-l）不同浓度腐胺与尸胺的SERS光谱

在科技的不断进步与创新中，像增强相机已成为众多科学问题探索过程中不可或缺的工具。像增强相机是一种利用像增强器对弱信号进行增益放大的特殊相机，它可以极大提高相机的成像灵敏度。但是由于像增强器中起增益放大作用的微通道板（MCP）会极大的限制相机的分辨率，因此，目前市面上的像增强相机空间分辨率一般低于30lp/mm，这大大限制了很多有着较高分辨率要求的应用场景。今天，我们自豪地宣布，中智科仪的最新力作——TRC428高分辨率像增强相机即将面世。这款革命性的产品将带来卓越的空间分辨率、出色的性能表现以及无与伦比的可靠性，将满足您对高分辨率需求的一切期待。TRC428 高分辨率像增强相机搭载了全新的图像传感器芯片，分辨率高达3200x2200，单像素尺寸4.5um，为用户提供了前所未有的图像质量和分辨率，同时，我们集成了新一代的高空间分辨率、高量子效率、低噪声像增强器，且成功突破了高分辨率CMOS相机与增强器实现光纤锥耦合工艺的技术壁垒。这一突破性的技术提升使得相机的整机空间分辨率高达45lp/mm以上，重新定义了像增强型相机成像分辨率的标准。TRC428高分辨率像增强相机具有特点及优势：高空间分辨率：TRC428高分辨率像增强相机采用新一代高空间分辨率像增强器，以及3200x2200高分辨率CMOS图像传感器，利用4um芯径光纤面板将二者进行光学耦合，借助先进的耦合工艺，整机空间分辨率优于40lp/mm，为用户提供了极致的图像分辨率，使您能够捕捉到每一个细微的细节。TRC411相机（左）和TRC428相机（右）空间分辨率测试对比超短光学快门：TRC428高分辨率像增强相机可实现低至500ps的光学快门，可以以皮秒精度捕捉瞬态现象，并大幅降低背景噪声；针对瞬态吸收荧光光谱应用场景，可以实现更高的时间分辨率；针对门控拉曼光谱采集应用场景，抑制荧光和背景光能力更加卓越。特别适用于各种时间分辨成像以及超快过程探测。500ps光学门宽高时间同步精度：TRC428高分辨率像增强相机内置10皮秒精度的3通道同步时序控制器，可以进行相机与外部设备的高精度延迟和同步，无需额外的同步触发设备即可轻松实现多台设备之间的精准同步控制；各个通道可独立控制同步信号脉宽及延时，延迟精度高达10皮秒，通道间同步时间抖动小于35ps（RMS）。10ps延时精度高快门重复频率：TRC428高分辨率像增强相机快门工作重复频率可高达500kHz，可以更高效的实现高频信号采集；且支持片上积分（IOC）模式，一次CMOS曝光时间内可以支持更多次的“Burst”累积，这在可重复的弱信号采集应用中可有效提高信噪比。在激光诱导荧光光谱采集应用场景下，可以同步更高频率的激发光源，提高光谱信号激发和采集效率；在量子关联成像应用场景下，更高的快门工作频率可以适应更高的光子发生率，从而获取更丰富的成像信息，更快实现关联成像。片上积分（IOC）模式工作示意图方便易用的软件：TRC428高分辨率像增强相机的控制与操作可以完全兼容SmartCapture软件，功能丰富，方便易操作。SmartCapture软件界面及功能特点高分辨率像增强相机的以上特点和优势除了在成像应用领域为用户带来革命性的应用体验外，在门控光谱仪系统中也将发挥重要的优势。众所周知，探测器的分辨率对于光谱采集系统的光谱分辨率至关重要，但是在一些与时间分辨相关的光谱以及极弱单光子光谱信号采集系统中，单色仪需要配置具有门控功能的像增强相机做为探测器，从而实现时间分辨光谱和极弱单光子光谱信号采集测量。但是，像增强相机的低空间分辨率会极大限制光谱分辨率，相对于普通探测器，配置门控型像增强相机做为探测器的光谱仪分辨率将会降低约1.5倍左右（经验值）。高分辨率像增强相机的问世将在一定程度上解决这一问题。我们将TRC428高分辨率像增强相机与MS5204i光谱仪集成，形成一套纳秒门控光谱仪，利用这套门纳秒控光谱仪进行了极限光谱分辨率测试，并与集成了标准像增强相机的纳秒门控光谱仪测试结果进行了对比：结果如下：TRC428高分辨像增强相机，分辨率26.73pm@546.075nmTRC411像增强相机，分辨率35.64pm@546.075nm集成了TRC428高分辨率像增强相机的纳秒门控光谱仪，极限光谱分辨率可达26.73pm；但集成TRC411标准像增强相机的纳秒门控光谱仪，采用同样的光谱仪设置，对同样的光谱信号进行采集，能够达到的极限光谱分辨率仅为35.64pm。其他更多波长的光谱分辨率对比如下所示（不同波长对应的增益有所不同）：波长（nm）253.652365.015404.656435.833546.075579.066TRC411相机35.10pm40.50pm39.96pm32.40pm35.64pm39.69pmTRC428相机24.57pm23.63pm23.31pm25.92pm26.73pm28.35pm由以上对比数据可以看出，使用TRC428高分辨率像增强相机做为探测器的纳秒门控光谱仪，相对于使用TRC411相机做为探测器的纳秒门控光谱仪，在光谱分辨率上有30%以上的提升。配合更长焦距的单色仪，预期光谱分辨率可提升至10pm以内，可应用于等离子光谱以及同位素光谱分析等超高精度要求的应用场景。TRC428高分辨率像增强相机的推出标志着中智科仪对高分辨率成像技术的持续投入和创新。我们相信，TRC428将成为像增强相机行业内的新标杆，为用户提供前所未有的视觉体验和应用价值。同时，TRC428高分辨率像增强相机的问世也证实了像增强相机的空间分辨率有进一步提升的空间，中智科仪将继续努力，持续研发，推动像增强相机的空间分辨率进一步提升。

近期，赛默飞宣布推出Invitrogen Attune CytPix流式细胞仪，这是一款图像增强型的流式细胞仪，将声波聚焦流式细胞术与高速相机相结合。有了Attune CytPix流式细胞仪，用户能够从细胞中收集高性能的荧光流式数据，同时捕获高分辨率的明场图像，从而将图像与流式数据进行匹配，以便更好地了解细胞形态和质量。借助专利的声波聚焦技术，Cytpix能够很好地稳定细胞在液流中的位置，从而实现在高流速上样（最高达1ml/min）的同时进行高清成像（6000张/s）。其独特应用在于：利用图像的方法排除杂质和异常细胞的干扰，精细圈门；研究细胞互作；结合形态学和荧光产生新的分析方法，比如微生物学研究；对细胞培养物进行进一步的图像QC鉴定，特别适合细胞治疗领域；精细测量样本中单个细胞的面积，获得新的空间数据等。赛默飞蛋白质和细胞分析副总裁兼总经理Valerie Bressler-Hill说：“先前收集细胞图像和高性能流式数据需要进行两个独立的实验，需要花费额外时间将细胞表型与图像相关联。而Attune CytPix结合了上述工作流程，提供了图像增强型的流式细胞分析技术。它以简单易用的形式提供额外的样本和数据质量控制，代表了客户对台式流式细胞仪的期望又向前迈进了一步。”据了解，Invitrogen Attune CytPix流式细胞仪是一款用户友好的、模块化的台式仪器，让从事质量控制或细胞治疗应用的研究人员能够在不牺牲速度或简便性的情况下收集有关细胞和样本质量的额外信息。

高灵敏微量气体传感在环境污染研究、人体挥发性有机物(VOCs)检测中具有重要的现实意义。迄今为止，已有多种分析技术用于气体检测，但多存在成本高、操作复杂、分析过程耗时等缺点。表面增强拉曼散射(SERS)作为有力的痕量分子检测工具，可利用基底的表面等离子体共振和电荷转移效应大幅增强目标分子的拉曼散射信号，具有高灵敏、简单、快捷、无损和特异指纹识别的特点，在气体传感领域具有优势。 　　近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员张志强与博士研究生孙姣姣，开发出一种具有超高灵敏性的三维玫瑰花枝状SERS基底(BigAuNP/Au/ZnO/P)。本研究中，科研人员以化学生长与微纳加工相结合的方式，在聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上制备了纳米氧化锌(ZnO)-金(Au)三维异质结构，其增强原理在于相邻纳米棒表面的金纳米颗粒(AuNPs)、同一纳米棒表面的相邻AuNPs、金层与AuNPs的结合点三处“热点”区域共同提高了电磁增强效应，Au和ZnO之间的电荷转移产生高密度电荷，形成内部电场，激发了ZnO纳米棒的化学增强效应。 　　该SERS基底对对巯基苯甲酸(p-MBA)分子的检测限为10-13 M，其增强因子高达2.27×107，并具有良好的均一性和可重复性(RSD 4%)。此外，PVDF膜具有多孔特性，可采用过滤式检测程序提高目标分析物与SERS“热点”的碰撞效率，有利于气体分子的高效富集。 　　科研人员以腐胺和尸胺两种挥发性有机气体为例，验证了该三维柔性SERS基底在气体传感中的检测性能。通过在SERS基底上修饰p-MBA传感单分子层，利用酰胺反应选择性地捕获腐胺和尸胺，实现了低浓度气体分子的高灵敏定量检测(腐胺检测限：1.26×10-9 M，尸胺检测限：2.5×10-9 M)，比同类研究报道的检出限高出2-3个数量级，证明了该SERS传感器在实际气体传感中的应用潜力。 　　鉴于该三维柔性SERS基底的多孔特性和优异的增强性能，将其与微流体装置和便携式拉曼光谱仪集成，搭建SERS快速检测系统，有望实现气溶胶中细菌、病毒和污染物的高效捕获与富集，发挥该三维基底在气溶胶的高灵敏检测领域的技术优势。 　　相关研究成果以Ultrasensitive SERS analysis of liquid and gaseous putrescine and cadaverine by a 3D-rosettelike nanostructure-decorated flexible porous substrate为题，发表在Analytical Chemistry上。研究工作得到国家自然科学基金、江苏省重点研发产业前瞻项目、中科院科研仪器装备研制项目等的支持。

p 　　自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器，我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器（诞生于中国科学院长春光学精密机械研究所）以来，激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/fa6ca572-ac36-49a3-8c53-3b3f8b976589.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　如今，我们家中用的CD和DVD播放器，办公室的激光打印机和商场的条码扫描器都有激光。人们用激光治疗近视视力，通过光纤网络发送邮件浏览视频。无论我们是否意识到，我们每个人每天都使用激光，但是有多少人真正了解激光是什么，如何工作？ /p p 　　激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的，具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。 /p p 　　激光的产生机理可以溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知，任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后，总是力图跃迁到较低的能级去，同时将多余的能量以光子形式释放出来。 /p p 　　如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射），此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等），其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。 /p p 　　但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射），被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致，这就意味着外来光得到了加强，我们称之为光放大。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/ab5eeaa4-0704-4844-ae33-97c5ada732a7.jpg" title=" 2.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " strong 图：激光产生机理：（左）受激吸收，（中）自发辐射，（右）受激发射 /strong /p p br/ /p p 　　而激光的产生需要满足三个条件：粒子数反转、谐振腔反馈和满足阈值条件。通过受激吸收，使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转），还需要在有源区两端制作出能够反射光子的平行反射面，形成谐振腔，并使增益大于损耗，即相同时间新产生的光子数大于散射吸收掉的光子数。只有满足了这三个条件，才有可能产生激光。 /p p br/ /p p strong 激光的特性 /strong /p p br/ /p p 激光之所以被誉为神奇的光，是因为它有普通光完全不具备的四大特性。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/cf4f1592-b99a-4837-8b8b-afb9947bff5f.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 1.方向性好& nbsp ——普通光源（太阳、白炽灯或荧光灯）向四面八方发光，而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内，这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光每200千米扩散直径小于1米，若射到距地球3.8× 105km的月球，光束扩散不到2千米，而普通探照灯几千米外就扩散到几十米。 /p p 　　激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。 /p p 2.亮度高& nbsp ——激光是当代最亮的光源，只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是1.865× 109cd/m2，而一台大功率激光器的输出光亮度可以高出太阳光的亮度7～14个数量级。 /p p 　　尽管激光的总能量并不一定很大，但由于能量高度集中，很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度的高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术等实际应用就是利用了这一特性。 /p p 3.单色性好& nbsp ——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长，是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光以及红外光、紫外光等不可见光。 /p p 　　而某种激光的波长只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米，其波长变化范围不到万分之一纳米。激光良好的单色性为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 /p p 4.相干性好& nbsp ——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性，它必然会是相干性极好的光。激光的这一特性使全息照相成为现实。 br/ /p p strong 激光器的类型 /strong /p p 　　在光源中，实现能级粒子数反转是实现光放大的前提，也就是产生激光的先决条件。要实现粒子数反转，需借助外来光的力量，使大量原来处于低能级的粒子跃迁到高能级上去，这个过程我们称之为“激励”。 /p p 　　我们通常所说的激光器，就是使光源中的粒子受到激励而产生受激辐射跃迁，实现粒子数反转，然后通过受激辐射而产生光的放大的装置。激光器虽然多种多样，但使命都是通过激励和受激辐射而获得激光。因此激光器通常均由激活介质（即被激励后能产生粒子数反转的工作物质）、激励装置（即能使激活介质发生粒子数反转的能源，泵浦源）和光谐振腔（即能使光束在其中反复振荡和被多次放大的两块平面反射镜）三个部分组成。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/34e5f14c-4b66-43c1-8be3-c64c88a23970.jpg" title=" 4.jpg" style=" width: 590px height: 320px " width=" 590" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 320" border=" 0" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " strong 图：激光器的工作原理 /strong /p p 　　由于我们可以以许多不同的方式激发许多不同种类的原子，我们可以（理论上）制造许多不同种类的激光。 /p p 　　激光器有多种分类方式，其中最著名的是固体，气体，液体染料，半导体和光纤激光器。固态激光器介质是类似红宝石棒或其他固体结晶材料，并且缠绕在其上的闪光管泵送其充满能量的原子。为了有效地工作，固体必须掺杂，这是一种用杂质离子代替一些原子的过程，使其具有恰当的能级以产生一定精确频率的激光。固态激光器产生高功率光束，通常是非常短的脉冲。相比之下，气体激光器使用惰性气体（即所谓的准分子激光器）或二氧化碳（CO2）作为介质的化合物产生连续的亮光。 CO2激光器功能强大，效率高，常用于工业切割和焊接。液体染料激光器使用有机染料分子的溶液作为介质，主要优点是可用于产生比固态和气体激光器更宽的光频带，甚至可“调谐”以产生不同的频率。 /p p 　　按波长来分，覆盖的波长范围包括远红外、红外、可见光、紫外直到远紫外，最近还研制出X射线激光器和正在开发的γ射线光器； /p p 　　按激励方式不同，有光激励（光源或紫外光激励）、气体放电激励、化学反应激励、核反应激励等； /p p 　　按输出方式不同，有连续的、单脉冲的、连续脉冲的和超短脉冲等； /p p 　　从功率输出的大小来看，其中连续的输出功率小至微瓦级，最大可达兆瓦级。脉冲输出的能量可从微焦耳至10万以上焦耳，脉冲宽度由毫秒级到皮秒级乃至飞秒级（1000万亿分之一）。 /p p 　　各式各样激光器满足不同的应用要求。如激光加工和某些军用激光都要求高功率激光或高能量激光（即所谓强激光）。有的希望脉冲时间尽量缩短，以从事某些特快过程的研究。有的还对提高光的单色性、改善输出光的模式、改善光斑的光强分布以及要求波长可调等提出了很高的要求。这些要求促使着激光器的研究者不断探索，从而使激光器的探索深度和应用广度得到前所未有的发展。 /p p strong 蓬勃发展的激光应用 br/ /strong /p p 　　所谓激光技术，就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。 /p p 　　50多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快激光学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等。这些交叉技术与新的学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。 /p p 1、激光在信息领域的应用 /p p 　　半导体激光器和光纤放大器是光纤通信的两项关键技术。 /p p 　　半导体激光器发出的激光不仅单色性和相干性好，而且光波频率比微波频率又高万倍，故以激光为传递信息的载体，用光纤做信息传递线路的光纤通信，不仅通信质量好、抗干扰能力强、保密性好，而且通信容量比微波通信要提高上万倍。 /p p 　　利用激光技术进行光存储，使信息的存储发生了革命性的飞跃。一张CD声频光盘的记录密度相当于1000万bit／cm2，可记录78分钟的音乐节目，比密纹唱片要大好几个数量级。 /p p br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/dedc2b11-657b-46c7-b7c6-323f02c9b1b4.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图： CD或DVD播放机中的光盘的激光和镜头。右下方的小圆是半导体激光二极管，而较大的蓝色圆圈是从激光器从光盘的光滑表面反射后读取光的透镜。 /strong /p p 　　此外，激光打印机、激光传真机、激光照排、激光大屏幕彩色电视、光纤有线电视以及大气激光通讯等均已得到广泛应用。 /p p 2、激光在全息术领域的应用 /p p 　　光作为一种波动现象，表征它的物理量有波长（同颜色有关）、振幅（同光的强弱有关）和位相（表示波动起点同基准时间的关系）。 /p p 　　人们利用感光的照相方法，只能记录下波长和振幅，所以无论照得多么逼真，看照片和看真的景物总是不一样。 /p p 　　而激光具有高相干性，能获取干涉波空间包括相位在内的全部信息。因此，采用激光进行全息摄影，被拍物体的全部信息都被记录在底片上，通过光的衍射，就能复现被摄取物体栩栩如生的立体形象。 /p p 　　全息照相具有三维成像的特点，可重复记录，而且每一小块全息底片都能再现物体的完整立体形象，可广泛用于精密干涉计量、无损探伤、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科学研究。 /p p 　　其中，利用全息干涉术研究燃气燃烧过程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛应用。并且，全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业，用全息照相拍摄珍贵艺术品，不仅欣赏起来令人如临其境，而且为艺术品的修复提供了可靠而逼真的依据。正在发展的全息电视还将为人们增添一种新的生活享受。 /p p 3、激光在医疗领域的应用 /p p 　　激光在医学上的应用分为两大类：激光诊断与激光治疗，前者是以激光作为信息载体，后者则以激光作为能量载体。 /p p 　　在激光诊断方面，激光可穿透到组织较深的地方进行诊断，直接反映组织病况，给医生诊断提供了充分依据。 /p p 　　在激光治疗方面，激光技术已成为临床治疗的有效手段，也成为发展医学诊断的关键技术。它解决了医学中的许多难题，例如激光手术治疗切口小，对组织基本没有损害或损害极小，毒副作用反应少。目前，激光临床应用领域包括近视矫正、视网膜修补、蛀牙修复、分子级微创手术等，当前激光医学的出色应用研究主要表现在以下方面：光动力疗法治癌；激光治疗心血管疾病；准分子激光角膜成形术；激光美容术；激光纤维内窥镜手术；激光腹腔镜手术；激光胸腔镜手术；激光关节镜手术；激光碎石术；激光外科手术；激光在吻合术上的应用；激光在口腔、颌面外科及牙科方面的应用；弱激光疗法等。目前，激光治疗在基础研究、新技术开发以及新设备研制和生产等诸多方面都保持持续的、强劲的发展势头。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/c865b4af-a3a7-46dd-8f4d-a512edd3bcc7.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图：激光在口腔医学领域的应用 /strong /p p 4.激光加工 /p p 　　利用激光的高强度（亮度）聚焦激光束在1 ms内能发射100J的光能量，聚焦起来足以使材料在短时间内融化或汽化，从而对不同特性难以加工的材料进行加工处理，如：焊接、打孔、切割、热处理、光刻等。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9c933388-bd17-4722-8ba2-990a5003e9de.jpg" title=" 7.jpg" style=" width: 600px height: 188px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 188" border=" 0" / /p p 　　激光加工具有精度高、畸变小、无接触、能量省等优点，其应用领域几乎可以覆盖整个机械制造业，包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、医疗器械、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、制药等行业。其中关键零部件和精密设备的磨损和腐蚀都能很好地利用激光熔覆技术进行修复和优化，成为化腐朽为神奇的利器。 /p p 5.精密测量 /p p 　　精密测量是利用了激光单色性好、相干性强、方向性好的特点。相比于其他测距仪，激光测距具有探测距离远，精度高，抗干扰，保密性好，体积小重量轻的优点。测距仪发出光脉冲，经被测目标反射后，光脉冲回到接收系统，测量发射与接收时间间隔。 /p p 　　激光同时具有高亮度和高相干性，这使得光的多普勒效应能够在测速方面得到应用。激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲，激光雷达与微波雷达没有根本的区别：向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别，它在军事领域发挥着重要的作用，也成为环境监测的有力武器。 /p p 　　此外，引力波的探测也是利用激光干涉测量方法，进行中低频波段引力波的直接探测，观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射，以及其他的宇宙引力波辐射过程。 /p p 　　激光是20世纪人类最重大的发明之一，激光技术的应用已广泛深入到工业、农业、军事、医学乃至社会的各个方面，对人类社会的进步正在起着越来越重要的作用，正奇迹般地改变着我们的世界。 /p

01导读拉曼光谱和红外光谱是 最 重 要 的分析化学方法之一，可提供待测体系的化学键等关键结构信息。然而，它们应用于材料和生物体系的表面化学分析时，常面临着灵敏度偏低的瓶颈。四十余年来，人们持续致力于突破该瓶颈，推动相关技术的应用和产业化。近日，厦门大学田中群教授课题组回顾了拉曼和红外光谱技术的发展历程，系统性论述了表面增强拉曼散射光谱和表面增强红外吸收光谱的三种物理机制：等离激元效应、避雷针效应和耦合效应。从拉曼和红外光谱的基本原理和实际案例出发，提出了进一步提高拉曼和红外光谱的表面检测灵敏度的策略，即宏观光学系统与微纳光学衬底之间多尺度耦合，最 后讨论了将宏观光学-微纳衬底间的高效耦合拓展到亚纳米分子尺度的可能性，展望了更多种形式的多尺度光耦合策略。图1 SERS和SEIRA光谱灵敏度提高的策略与实践：从微纳结构衬底设计到光学设计。02研究背景拉曼光谱和红外光谱技术的里程碑式进展如图2所示，时间轴上、下分别为拉曼光谱和红外光谱技术。从发展历程可见：（1）1800-1974年主要集中在基本测试仪器和方法，从无到有地建立拉曼和红外及其衍生光谱技术；（2）1974-2010年则在已有测量仪器基础上，从无到有建立起表面增强拉曼和表面增强红外光谱方法；（3）1997年至今的表面增强拉曼和表面增强红外光谱逐渐提升为单分子水平。由此可见拉曼和红外光谱技术的灵敏度在不断提升，而其蕴含的发展驱动力是由痕量甚至是单分子水平待测样品的实际需求所诱发的。如何提升拉曼和红外光谱的检测灵敏度，是具有 重 大 挑战性的科学问题和技术难题。图2 拉曼光谱、红外光谱、及其衍生技术的的里程碑式进展节点，时间轴上、下部分别为拉曼和红外光谱技术。2.1 SERS和SEIRA的增强机理表面增强拉曼光谱（SERS）和表面增强红外吸收光谱（SEIRA）主要基于电磁场增强机制。SERS和SEIRA电磁场理论的核心在于借助光和金、银等纳米结构的相互作用，增强纳米结构表面狭小区域内的光电场（也称近场）。该狭小区域也称为“热点”。处于热点中的待测分子的光散射和光吸收截面都被增强，如图3所示。图3 SERS和SEIRA的电磁场增强原理。a是分子的Raman散射及拉曼光谱。b是吸附于金属纳米球表面分子的SERS的两步增强机理。c是SERS光谱的数据处理。d是分子的红外吸收及红外光谱。e是吸附于金属纳米棒表面分子的SEIRA的一步增强机理。f是SEIRA谱的数据处理。热点内的局域电场的强度与分子的光吸收/散射效率直接相关。提高SERS和SEIRA增强衬底表面热点内局域电场强度是SERS和SEIRA技术发展的关键难题。SERS和SEIRA增强衬底可划分为非耦合型增强衬底和耦合型增强衬底两大类。非耦合型增强衬底，如单个纳米粒子、金属膜以及非金属表面的金属探针等，通常只支持局域表面等离激元、传播表面等离激元和避雷针效应中的一种机制。非耦合增强衬底的局域场增强因子较小，通常小于5个数量级，是研究局域场耦合的模型结构。耦合型增强衬底，特别是具有纳米间隙或者纳米尖端结构的增强衬底，分子拉曼散射和红外吸收信号会得到显著增强，检测灵敏度可达单分子水平。典型的耦合型增强衬底结构有纳米颗粒-纳米颗粒二聚体（dimer）、寡聚体结构（oligomer）、阵列结构（array）、蝴蝶结（bow-tie）结构，和金（或银）扫描探针-金（或银）衬底耦合结构等，如图4所示。图4 SERS和SEIRA典型结构。a-f为SERS衬底结构，g-i为SEIRA衬底结构。其中a和g为局域表面等离激元纳米结构，c和i为传播型表面等离激元纳米结构，e为支持避雷针效应的针尖纳米结构。b、d、f、h和i为不同形式的等离激元耦合纳米结构衬底。除了提高衬底的局域电场强度，SERS衬底在应用中还存在衬底普适性低和信号重现性不足的难题。壳层隔绝纳米颗粒增强拉曼光谱（SHINERS）是克服这一难题的强有力的创新方法，在材料表面化学分析中已发挥出独特的技术优势和巨大的实际应用效能。SHINERS技术的关键是制备超薄介质壳层包覆的金（或银）核的核壳结构纳米颗粒，其中壳层材质如SiO2、Al2O3等具有绝缘性和化学惰性，既避免了分子吸附于金（或银）核表面产生干扰信号，又减小了纳米颗粒和待测衬底发生烧融的概率，提升了体系稳定性。借助SHINERS中金（或银）核与待测金属材料衬底的耦合作用，金属衬底上吸附分子的拉曼信号得到显著放大，例如，实现了对不同晶面Au、Pt等金属单晶上痕量电催化中间产物的识别，为揭示相关电催化反应的路径和机制提供了关键证据（图5）。图5 用于表面分析的SHINERS技术。a 衬底表面的SHINERS粒子示意图。b 吸附在Au(111)、Au(100)和Au(110)表面的吡啶分子的SHINERS光谱。c SHINERS实验示意图。电磁场强度由颜色代表，红色（强）和蓝色（弱）。d SHINERS粒子的TEM成像和Pt衬底表面的3D-FDTD模拟。e 在氧气饱和的0.1 M HClO4中的ORR过程三个旋转环盘Pt单晶电极上的极化曲线。转速为1600转/分，扫描速率50 mV/s。坐标轴j和E分别代表电流密度和电极势。f 变电位条件下Pt(111)电极表面的ORR测试的EC-SHINERS光谱。类似壳层隔绝技术的核-壳结构构筑策略也适用于SEIRA技术。由金壳层和介质内核构筑的阵列SEIRA增强衬底不仅在近红外区有等离激元响应，在中红外区也显示出宽光谱共振响应。如图6所示，位于近红外区域的等离激元响应源自于单个纳米壳结构的多极等离激元共振，而位于中红外区域的宽谱响应带则源自多粒子结构的偶极共振耦合。耦合纳米结构是提高SERS和SEIRA衬底表面增强性能的有效方式，通过耦合效应可将衬底拓展为SERS和SEIRA同时响应的衬底。图6 多个纳米粒子耦合同时用于SERS和SEIRA虽然基于上述耦合纳米结构的SERS和SEIRA或SEIRA衬底，如单个SHINERS粒子、TERS探针、单根SEIRA棒和

仪器信息网讯 无论是国际拉曼大会、第十八届全国分子光谱学学术会议，还是第三届国际拉曼前沿技术高端论坛，拉曼增强(SERS&TERS)都是“炙手可热”的话题。 　　从第三届国际拉曼前沿技术高端论坛（HORIBA科学仪器事业部与厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室共同主办）中获悉，从1974年，有关拉曼增强的第一篇文章开始，SERS基底和方法的研究经历了四十多年的发展历程，目前已经成为拉曼光谱最热门的研究领域。去年8月份，以“SERS”或者“surface enhanced Raman”为关键词搜索，每年的文章达2000多篇，特别是2000年以后，增长速度明显加快。 　　但就本次会议来说，第一天的会议主题就聚焦SERS&TERS的技术进展。其中，田中群院士在报告中介绍到，现在拉曼在基础研究方面取得了很大的进展，比如单分子成像、亚纳米空间分辨率、飞秒时间分辨等，但是在实际应用中还有不少短板，如复杂体系中的超痕量物质分析、分子之间弱的相互作用等。当然，SERS的引入和方法的开发解决了部分问题，但是目前，如何将SERS用于实际研究并推向市场也面临着一些问题，如基底和材料形貌的普遍性等。 　　此外，厦门大学任斌教授、关西学院大学(Kwansei Gakuin University) Yukihiro Ozaki教授、韩国化学研究所(Korea Research Institute of Chemical Technology ，KRICT) Yung Doug Suh博士、华东理工大学龙亿涛教授、吉林大学徐抒平教授、北京大学黄岩谊教授、中国科学技术大学董振超教授也分别介绍了各自课题组在拉曼增强研究领域中的最新进展及面临的挑战等。 　　相关内容见资讯：第三届国际拉曼前沿技术高端论坛在厦门召开。 　　此外，在海报展区我们也可以发现，30个展板中有一半以上都涉及到了拉曼增强的研究。而且最后评出的三个“优秀海报奖”的论文内容也全部是有关SERS体系的研究。 颁奖现场 　　获奖名单 　　第一名 　　姓名：梁丽佳 　　单位：吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室 　　题目：In situ SERS spectroscopy explored molecular changes of intranuclear. 　　第二名 　　姓名：龙婧 　　单位：上海交通大学密西根学院 　　题目：Reproducible 1010 electromagnetic SERS enhancement in gold nanosphere-plane junctions under radially polarized laser focusing excitation. 　　第三名 　　姓名：单洁洁 　　单位：厦门大学化学化工学院化学系 　　题目：Mushroom array with sub-10nm gaps:A Novel SERS Substrate. 　　关于第三届国际拉曼前沿技术高端论坛(RamanFest) 　　每年一届的RamanFest由HORIBA科学仪器事业部主办，旨在为拉曼领域的广大学者与研究者提供一个共同探讨新技术及应用的交流平台。前两届分别在法国里尔科技大学、美国哈佛大学举办，2015年，第三届RamanFest来到了厦门大学，主题为SERS/TERS新技术及拉曼光谱在生命科学、材料科学中的热点应用等。

微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎片，在海洋、陆地、淡水系统中均有所发现，对环境安全和生物健康均有一定程度的影响。更令人担忧的是，微塑料通过机械磨损、光降解和生物降解等作用会进一步分解，形成尺寸更小的微塑料甚至是纳米塑料。它们的危害可能更大，因为它们可以穿过生物膜并容易在不同组织间转移，如果吸入空气中的微纳塑料甚至可以穿过肺组织。据已有的研究显示，应用在微塑料检测的传统技术仅能检测到10 μm 左右的大小，远远不能满足当前和未来研究的需要。因此，迫切需要开发适用于小尺寸微纳塑料的检测新方法。表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种强有力的基于拉曼光谱的原位分析技术。一般来说，分子的拉曼效应很弱。然而，当这些分子被吸附在贵金属（例如金和银）的粗糙表面时，分子的拉曼效应会大大提高。甚至可以在单分子水平上获得高灵敏度。在我们之前的研究工作中，首次报道利用SERS技术实现了环境纳米塑料的检测（EST, 2020, 54(24): 15594）。但是，采用的商业化Klarite基底的高昂成本使其不适宜广泛大规模的应用。因此，本研究利用一种低成本的具有大量有序的V型纳米孔阵列的阳极氧化铝（AAO）模板，通过磁控溅射或离子溅射将金纳米粒子沉积在模板上，开发得到用于小尺寸微纳塑料检测的 SERS 基底（AuNPs@V-shaped AAO SERS substrate）。由于AAO模板中纳米孔阵列特殊的V型结构以及有序规则的排列，使得AuNPs@V-shaped AAO SERS基底可以提供大量“热点”和额外的体积增强拉曼效应，在检测微塑料时表现出高 SERS 灵敏度。图1 摘要图本研究首先使用不同尺寸（1 μm、2 μm和5 μm）的聚苯乙烯（PS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）两种标准样品在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底和硅基底上进行检测，并计算相应的增强因子（图2、图3）。结果显示，单个PS和PMMA两种颗粒在硅基底上均不能检测到1 μm的尺寸大小，且其他尺寸的拉曼信号强度也相对较弱。而在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底上，在相同的检测条件下，各尺寸的单个PS和PMMA颗粒的拉曼信号强度大大增强，且1 μm的PS和2 μm的PMMA都有拉曼信号检出。增强因子的计算结果显示，使用AuNPs@V-shaped AAO SERS基底检测单个微塑料颗粒可获得最大20倍的增强效果。此外，通过比较磁控溅射和离子溅射两种沉积方式所分别形成的基底检测微塑料的拉曼光谱结果和增强因子计算结果，我们可以得出磁控溅射所形成的基底具有更好的检测性能。这个结果可以联系到SERS基底的扫描电镜表征结果（图4）进行解释，磁控溅射所形成的金纳米层更加细腻平整，而离子溅射所形成的金纳米层出现了一定的团聚，导致形貌结构较为粗糙，因此信号强度有所减弱。图2：PS的拉曼检测。（a）不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的拉曼光谱；（b）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的形态分布；（c）不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（d）不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（e）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布；（f）显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布；（g）增强因子的箱线图。图3：PMMA的拉曼检测。（a）不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的拉曼光谱；（b）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的形态分布；（c）不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（d）不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱；（e）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布；（f）显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布；（g）增强因子的箱线图。图4：AAO模板和SERS基底的扫描电镜表征。（a）空白的AAO模板；（b）经过离子溅射形成的SERS基底；（c）经过磁控溅射形成的SERS基底；（d）（e）微塑料标准样品在基底上的形态分布。之后，本研究采集了雨水作为大气样品，对基底检测实际样品的能力进行了测试。采集到的雨水样品经过过滤、消解等前处理后，被滴加在基底上进行后续的拉曼检测，获得若干疑似微塑料的拉曼光谱。通过将这些采集到的拉曼光谱与标准微塑料样品的拉曼光谱进行比对，找到了雨水样品中所含有的微纳塑料颗粒，证实了大气中微塑料颗粒的存在以及基底检测实际样品的能力。图5：雨水样品的检测。（a）在基底上发现的疑似微塑料颗粒，尺寸约为2 μm × 2 μm；（b）疑似微塑料颗粒的拉曼光谱。该研究了提出了一种新型的适用于环境微纳塑料检测的低成本SERS基底，具备热点均一、增强效果好的优点，有望推广到环境各介质中微纳塑料的检测，为尺寸更小的纳米塑料检测分析提供了新方法。

近日，中国科学技术大学董振超研究小组在探究针尖增强单分子拉曼光谱的化学增强与猝灭机制方面取得新进展。相关成果以“Chemical Enhancement and Quenching in Single-Molecule Tip-Enhanced Raman Spectroscopy”为题作为热点文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 　　表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Ramanspectroscopy, SERS)具有显著的信号增强特性，能够在单分子尺度提供目标材料丰富的化学指纹信息，因此被广泛应用于物理、化学、材料、生物等领域的物种识别与结构研究。SERS增强机制通常分为两种：局域等离激元场激发产生的物理增强以及分子–金属之间电荷转移诱导的化学增强。物理增强在SERS信号增强中起主导作用，对其电磁场物理增强图像的理解已经比较透彻。化学增强不仅能在物理增强的基础上进一步增强分子拉曼信号，而且往往会对谱型产生影响。然而，尽管经过近半个世纪的大量SERS研究，化学效应对拉曼信号的具体影响机制仍然不够清晰。这主要是因为化学机制比较复杂，跟单个分子与金属表面之间的局域相互作用密切相关，而且其贡献相对较小，并常常与物理增强效应共存，难以分割和评估。存在这些困难在一定程度上是因为SERS技术难以对这种局域相互作用进行精准表征和控制。因此，迫切需要开展局域环境清晰明确的单分子拉曼实验，以便精确调控单个分子的局域化学环境，深入研究化学效应对拉曼信号的影响。 　　2013年，董振超研究小组首次在超高真空和液氮温度下展示了亚纳米分辨的单分子拉曼成像技术[Nature 498, 82 (2013)]，通过针尖局域电磁场调控将具有化学识别能力的光学成像空间分辨率提高到了一个纳米以下(~0.5nm)。这一结果在一定程度上颠覆了当时人们对于光学成像分辨率和光场限域性的固有认知，极大推动了针尖增强技术和相关纳米光子学领域的发展。在此基础上，2019年，该研究小组通过发展液氦条件下工作的低温超高真空针尖增强拉曼光谱(tip-enhanced Ramanspectroscopy, TERS)系统，进一步对针尖尖端高度局域的等离激元场进行精细调控，将空间分辨率提高到了1.5 Å的单个化学键识别水平，并基于这项技术提出了一种重构分子化学结构的新方法¾埃级分辨的扫描拉曼显微术[National Science Review 6, 1169−1175 (2019)]。 　　最近，为了深入探究化学效应对拉曼信号的影响机制，该研究小组利用所发展的高分辨TERS技术，通过精心设计和构建四种不同的清晰明确的单分子局域接触环境(图1)，探究了单个ZnPc酞菁分子在不同接触环境下的拉曼响应，并结合理论计算揭示了基态电荷转移引起的TERS增强以及界面动态电荷转移诱导的拉曼猝灭的新机制(图2)。图1.单分子TERS实验示意图和四种不同的分子局域接触环境。图2.基态电荷转移引起的TERS增强与界面动态电荷转移诱导猝灭效应。他们发现，当针尖与氯化钠表面单个平面型ZnPc分子进行“弱”的点接触时，TERS信号会被显著增强，与此同时，针尖增强光致荧光(tip-enhanced photoluminescence, TEPL)信号迅速猝灭。TERS和TEPL信号演化表明针尖与分子之间的接触产生了化学相互作用。他们对此提出一种新的物理化学联合作用机制，即针尖与分子的点接触会产生基态电荷转移过程，在与表面垂直的方向上诱导出可观的拉曼极化率，而且该垂直极化偶极还会进一步与纳腔等离激元的垂直电场耦合产生增强的拉曼信号。这种新的增强机制不仅超越了传统的纯化学效应机制，而且也不同于之前普遍认为的在化学增强过程中占主导地位的共振电荷转移机制。另一方面，当分子与金属衬底进行“强”的面接触后，TERS信号严重猝灭，特别是对于分子的面内振动信号。结合DFT理论计算表明，这是由于分子与金属衬底之间的轨道杂化引起的动态界面电荷转移以及表面电磁场屏蔽效应所导致的拉曼极化率的减弱，并且前者起主导作用。但是，通过进一步与针尖产生“弱”的点接触，猝灭的拉曼信号能够被有效“拯救”，这同样是因为上面所提及的基态电荷转移诱导的物理化学机制的联合作用所致。需要强调的是，如果分子与金属衬底的相互作用很弱(例如物理吸附的情况)，或者分子垂直吸附在金属表面，这时由于动态界面电荷转移诱导的拉曼极化率的减弱效应会变得很小，预计将不会出现拉曼猝灭现象。 　　该研究小组还进一步开展了偏压和波长依赖的TERS光谱演化研究，证明了基于基态电荷转移的物理化学联合作用机制的正确性。值得注意的是，对于非共振情况下的针尖−分子点接触构型，体系的拉曼信号在纳腔等离激元场增强的基础上，还将获得超过300倍的极大电荷转移化学增强。 　　该工作不仅为理解化学效应诱导的TERS/SERS增强与猝灭现象提供了新的视角，澄清和深化了人们对化学增强机制的认识，而且展示了一种通过针尖−分子原子级点接触增强拉曼信号的方法，将对本征拉曼信号微弱的分子(例如生物分子)的化学探测和识别具有重要意义。 　　文章的第一作者是中国科学技术大学博士后杨犇和特任副研究员陈功。该研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部、安徽省等单位的支持。

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