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可调节测量尺量高计

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可调节测量尺量高计相关的资讯

  • 美研究小组成功研发出实时可调节等离子体激光器
    科技日报华盛顿4月27日电 由美国西北大学和杜克大学组成的联合研究小组利用液体激光增益材料,成功研发出实时可调节的等离子体激光器。该研究发表在近期出版的《自然通讯》杂志上。  通过传统激光技术,光只能聚焦到其频率的一半,即所谓的衍射极限。对此,科学家们已经找到了突破这一极限的办法,通过建立等离子体激光,将激光束和金属(例如黄金)表面的等离子体(振动表面电子)结合,排在一个阵列中。不过,这种方法也有其局限性,因为它不得不依赖固体激光增益材料,导致激光不易调整,且不是实时的。而美联合研究小组的新研究成果,通过利用一种液体作为激光增益材料的方法,能够达到实时调节激光。  研究人员使用金阵列、等离子体纳米谐振腔阵列和液体染料溶剂作为增益材料,这样就可通过改变染料的折射率改变激光的波长。与以固体为基础的增益材料相比,新成果具有两个主要优势:首先染料能够快速溶解在不同溶剂中,具有不同的折射率,可实时调节激光 其次,因为增益材料是液体,可以通过通道灌入腔体,即可通过使用不同的液体动态改变。
  • 连续在Nature子刊等高水平期刊发表重要成果!超精准可调节温度控制模块邀您免费体验!
    德国INTERHERENCE公司开发的超精准可调节温度控制模块VAHEAT是一款用于光学显微镜的精密温度控制模块,技术来源于德国著名的马克斯-普朗克研究所(MPI),兼容市面上绝大多数的商用显微镜和物镜,可在高清成像的同时快速和精确地调节温度,加热速率可达100℃/s,最高温度可达200℃,稳定性0.01℃,是材料研究领域必备工具。该模块自2021年问世以来,已在《Journal of the American Chemical Society 》、《Small 》、《EMBO Journal 》、《Nature Communications 》、《Nature Methods 》、《Nature Nanotechnology 》等高水平期刊发表数篇文献。图1 VAHEAT实物图 图2 A: VAHEAT各部件名称B: VAHEAT配有容纳液体样品的智能基板,可安装在显微镜上C: VEAHEAT智能基板含有氧化铟锡(ITO)加热元件和温度探头 VAHEAT主要特点:☛ 温度稳定性高:0.01℃☛ 温控范围广:RT-200℃☛ 优越的成像质量☛ 快速且可靠,用于油浸物镜☛ 四种加热模式可根据用户需求进行不同的实验☛ 机械稳定性和设备兼容性☛ 便于携带和安装 VAHEAT兼容多种成像技术:☛ 全内反射显微镜 Total internal reflection microscopy (TIRM)☛ 原子力显微镜 Atomic force microscopy (AFM)☛ 共聚焦显微镜 Confocal microscopy☛ 超分辨显微镜 Super resolution methods (SIM, STORM, PALM, PAINT, STED)☛ 干涉散射显微镜 Interferometric scattering microscopy (iSCAT)☛ 宽场显微镜 Widefield microscopyVAHEAT样机体验:为了更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了VAHEAT超精准可调节温度控制模块,为您提供样品测试、样机体验等机会,期待与您的合作! VAHEAT典型案例: ■ 2D材料的光致发光动态相变 犹他大学的Connor Bischak实验室使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT获得了从40°C升高到110°C再降低到40°C,速度为0.2°C/s的光致发光(PL)数据。 参考文献:Rand L. Kingsford …& Connor G. Bischakd. (2023) Controlling Phase Transitions in Two-Dimensional Perovskites through Organic Cation Alloying. Journal of the American Chemical Society, 145, 11773&minus 11780. ■ 纳米颗粒的iSCAT成像 马克斯普朗克光科学研究所的Vahid Sandoghdar实验室致力于研究干涉散射(iSCAT)显微技术,他们使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT调整30 nm的金纳米颗粒的温度并检测扩散系数,所得测量结果与使用金纳米颗粒的流体力学直径(实线)计算出的扩散系数基本一致。 参考文献:Anna D. Kashkanova …& Vahid Sandoghdar. (2022) Precision size and refractive index analysis of weakly scattering nanoparticles in polydispersions. Nature Methods, 19, 586–593. ■ AlGaN温感发光研究 华东师范大学武鄂教授使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT对单光子发射源(SPE)在AlGaN微柱中的温度依赖性进行了研究。文章针对SPE在不同温度下的PL光谱、PL强度、辐射寿命等参数,探究了AlGaN SPE在高温下线宽加宽的可能机制,有助于深入研究如何实现此材料在高温下工作的芯片集成应用。 参考文献:Yingxian Xue …& E Wu. Temperature-dependent photoluminescence properties of single defects in AlGaN micropillars. Nanotechnology, 34, 225201. ■ 高温条件下黑金薄膜的拉曼光谱 德国柏林亥姆霍兹中心(HZB)的Yan Lu教授和波茨坦大学的Sergio Kogikoski教授使用超精准可调节温度控制模块VAHEAT测量了从室温到122°C不同温度下黑金薄膜的拉曼光谱。本实验用低强度激光入射(100 μW)测量拉曼光谱,以通过温度而不是光照射来诱导反应。 参考文献:Radwan M. Sarhan …& Yan Lu. (2023) Colloidal Black Gold with Broadband Absorption for Plasmon-Induced Dimerization of 4-Nitrothiophenol and Cross-Linking of Thiolated Diazonium Compound. Journal of Physical Chemistry C, https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00067. VAHEAT部分客户: VAHEAT部分发表文献:1. Rand L. Kingsford …& Connor G. Bischakd. (2023) Controlling Phase Transitions in Two-Dimensional Perovskites through Organic Cation Alloying. Journal of the American Chemical Society, 145, 11773&minus 11780.2. Fan Hong …& Peng Yin. (2023) Thermal-plex: fluidic-free, rapid sequential multiplexed imaging with DNA-encoded thermal channels. Nature Methods, Mai P. Tran …& Kerstin Gö pfrich. (2023) A DNA Segregation Module for Synthetic Cells. Small, 19, 2202711.3. Anna D. Kashkanova …& Vahid Sandoghdar. (2022) Precision size and refractive index analysis of weakly scattering nanoparticles in polydispersions. Nature Methods, 19, 586–593.4. Pierre Stö mmer …& Hendrik Dietz. (2021) A synthetic tubular molecular transport system. NATURE COMMUNICATIONS, 12, 4393.5. Bas W. A. Bö gels …& Tom F. A. de Greef. (2023) DNA storage in thermoresponsive microcapsules for repeated random multiplexed data access. Nature Nanotechnology, 18, 912–921.6. Tugce Oz …& Wolfgang Zachariae. (2022) The Spo13/Meikin pathway confines the onset of gamete differentiation to meiosis II in yeast. EMBO Journal, https://doi.org/10.15252/embj.2021109446.7. Valentina Mengoli …& Wolfgang Zachariae. (2021) Deprotection of centromeric cohesin at meiosis II requires APC/C activity but not kinetochore tension. EMBO Journal, https://doi.org/10.15252/embj.2020106812.8. Mariska Brüls …& Ilja K. Voets. (2023) Investigating the impact of exopolysaccharides on yogurt network mechanics and syneresis through quantitative microstructural analysis. Food Hydrocolloids, https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109629.9. Yingxian Xue …& E Wu. Temperature-dependent photoluminescence properties of single defects in AlGaN micropillars. Nanotechnology, 34, 225201.10. https://doi.org/10.1038/s41592-023-02115-3.11. Radwan M. Sarhan …& Yan Lu. (2023) Colloidal Black Gold with Broadband Absorption for Plasmon-Induced Dimerization of 4-Nitrothiophenol and Cross-Linking of Thiolated Diazonium Compound. Journal of Physical Chemistry C, https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00067.12. Maë lle Bénéfice …& Guillaume Baffou. (2023) Dry mass photometry of single bacteria using quantitative wavefront microscopy. Biophysical Journal, https://doi.org/10.1016/j.bpj.2023.06.02013. Jaroslav Icha, Daniel Bö ning, and Pierre Türschmann. (2022) Precise and Dynamic Temperature Control in High-Resolution Microscopy with VAHEAT. Microscopy Today, 30(1), 34–41.14. L. Birchall …& C.J. Tuck. (2022) An inkjet-printable fluorescent thermal sensor based on CdSe/ZnS quantum dots immobilised in a silicone matrix. Sensors and Actuators: A. Physical, 347, 113977.15. Rajyalakshmi Meduri …& David S. Gross. (2022) Phase-separation antagonists potently inhibit transcription and broadly increase nucleosome density. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 298(10), 102365.16. Marleen van Wolferen …& Sonja-Verena Albers. (2022) Progress and Challenges in Archaeal Cell Biology. Archaea. Methods in Molecular Biology, 2522, 365–371.17. Wei Liu …& Andreas Walther. (2022) Mechanistic Insights into the Phase Separation Behavior and Pathway-Directed Information Exchange in all-DNA Droplets. Angewandte Chemie, 134, e202208951.18. Céline Molinaro …& Guillaume Baffou. (2021) Are bacteria claustrophobic? The problem of micrometric spatial confinement for the culturing of micro-organisms. RSC Advances, 11, 12500–12506.19. SadmanShakib …& GuillaumeBa&fflig ou. (2021) Microscale Thermophoresis in Liquids Induced by Plasmonic Heating and Characterized by Phase and Fluorescence Microscopies. Journal of Physical Chemistry C, 125, 21533&minus 21542.
  • 上海BILON光化学反应仪的功率连续可调节填补了国内同类产品的空白
    上海比朗仪器有限公司  地址:上海市闵行区北松公路588号7号楼5层  EMail:info@bilon.cn  电话:021-52965776  上海比朗BL-GHX系列光化学反应仪是在上海交通大学,华东理工大学多名教授的技术支撑下研发成功,主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。具有提供分析反应产物和自由基的样品,测定反应动力学常数,测定量子产率等功能,广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究领域。  光化学反应仪主要特征:  ●微电脑控制器,功率连续可调(国内领先)。  ●控制器置有电流表和电压表,便于观察电流和电压变化。  ●有微电脑定时器,可分步定时。  ●内照式光源,受光充分。  ●配有磁力搅拌器,使样品充分混匀受光。  ●双层石英冷阱,可通入冷却水循环以避免光源温度过高受损。  ●箱体内左侧有 2个专用插座,供箱内灯源和搅拌反应器插头用。  ●配有可移动式推车,便于移动或固定。  ●BL-GHX-I型适合大批量样品的处理。  BILON品牌光化学反应仪的功率连续可调节,填补了国内同类产品的空白。  我公司即将推出的直流控制方式控制器具有以下特点:  (1)可将灯的使用寿命延长1倍以上  (2)电流、电压更加稳定  (3)光能量更为集中。新品的推出将为光化学产品带来技术上的重大革新。  光化学反应仪技术参数:  ★光源功率可连续调节大小。  ★BILON集成式光源控制器,可供汞灯、氙灯、金卤灯等多种光源使用。  ★汞灯功率调节范围:100~1000W可连续调节。  ★氙灯功率调节范围:100~1000W可连续调节。  ★金卤灯功率调节范围:100~450W可连续调节。  ★玻璃反应器皿可以分别选用250ml、500ml、1000ml等(或定做)。  产品配置:  反应暗箱:1台,BILON专用光源控制器:1台,石英冷阱:1只,汞灯:1支,氙灯:1支,金卤灯:1支,搅拌器:1台,样品反应瓶:1只(250ml,500ml,1000ml可选),移动推车:1个。 详情了解链接:http://www.bilon17.org
  • 几何尺寸测量仪
    产品名称:几何尺寸测量仪产品品牌:EVM-G系列产品简介:本系列是一款高精度影像测量仪,结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测,并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数:u 变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率40X~400X连续可调,物方视场:10.6-1.6mm,按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机:配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。u 光栅尺:仪器平台带有高精度光栅尺(X,Y,Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。u 导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高,移动平稳轻松。u 丝杆:X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动,避免了丝杆传动的间隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动,提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机;变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统;由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能,特别是工件摆正功能非常实用;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有:机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下:第1部分:测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分:配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分:扫描测量型坐标测量机 第4部分:多探针探测系统的坐标测量机 第5部分:计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位,测量一组5种尺寸的量块,每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP):25点测量精密标准球,探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” :对于配备了转台的测量机来说,测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标:径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” :这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外,标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注:THP的说明必须包括总的测量时间,例如:THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义:TLP: 沿已知路径,以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径,以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径,以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪,是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能,融合机器视觉软件的设计灵性,属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类,满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更的测量需要,解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段,具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意,拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能,依托数字化仪器高速而的微米级走位,可将测量过程的路径,对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程,结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能,可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点,具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位,频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来,成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式,并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图,实现点哪走哪的全屏目标牵引,测量结果生成图形与影像地图图影同步,可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差,并对其进行标定,从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面,支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰,其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区,研发的软件功能大部分相似,客户可以不用担心,挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动,手动的就比较便宜,全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰,以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的,造价比较低,效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏;2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示;3)透射、表面光源不亮;4)二次元打不开;5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长,价格昂贵,最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多,但无外乎以下原因:1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良;2)光栅尺或数据转换盒损坏;3)电源板损坏;4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个,也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多,从功能上划分主要有以下两种:  二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似,其功能特点主要以十字线感应取点,功能比较简单,对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足,无需进行像素校正即可直接进行检测,但对使用人员的操作上要求比较高,认为判断误差影响比较大,在早期二次元测量软件中使用广泛。  2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念,所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器,2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案,定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能,在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统,不仅观测到工件轮廓,而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统,可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便,只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形,提高测量精度;2、组合测量、中心点构造、交点构造,线构造、圆构造、角度构造;3、坐标平移和坐标摆正,提高测量效率;4、聚集指令,同一种工件批量测量更加方便快捷,提高测量效率;5、测量数据直接输入到AutoCAD中,成为完整的工程图;6、测量数据可输入到Excel或Word中,进行统计分析,可割出简单的Xbar-S管制图,求出Ca等各种参数;7、多种语言界面切换;8、记录用户程序、编辑指令、教导执行;9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头;10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换,用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸;也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理!11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度;12、平面度检测:通过激光测头来检测工件平面度;13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±5℃,湿度低于60%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,影响仪器性能。2、仪器使用完毕,工作面应随时擦干净,再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油,使机构运动顺畅,保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了,可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面,否则,会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长,但当有灯泡烧坏时,请通知厂商,由专业人员为您更换。6、仪器精密部件,如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校,所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定,客户请勿自行拆卸,如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿,请勿自行更改。否则,会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下,如已拔掉,则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能,重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介:绘图功能:可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等,并将图形输入到AutoCAD中,实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘:可自动测绘如:圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能,减少了人为误差。测量标注:可测量工件表面的任意几何尺寸,不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸,并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件:提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便,大大提升了品质管理的效率。报表功能:用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去,自动生成检测报告,超差数值自动改变颜色,特别适合批量检测。鸟瞰功能:可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号,直观的反应出当前的绘图位置,并可任意移动、缩放工件图。实时对比:可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比,从而快速检测出工程图和实际工件的差距,适合检测比较复杂的工件。拍照功能:可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档,并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃:光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件,可检验X、Y轴向的垂直度,设定比例尺,使测量数据与实际相符合。客户坐标:测量时无需摆正工件或夹具定位,用户可根据自己的需要设置客户坐标(工件坐标),方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点:经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技,具有强大的软件功能,可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化,并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中,以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如:品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒:采用光学变焦物镜,光学放大倍率0.7X~4.5X,视频总放大倍率:40X~400X,可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机:配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机,图像表面纹理清晰,轮廓层次分明,保证拥有高品质的测量画面。底座:仪器底座采用高精度天然花岗石,稳定性高,硬度高,不易变形。光栅尺:仪器平台带有高精密光栅尺(X、Y、Z三轴),解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源:采用长寿命LED环形冷光源(表面光及底光),使工件表面照明均匀,边缘清晰,亮度可调。导轨:双层工作平台设计,配备高精度滚动导轨,精度高、移动平稳轻松。丝杆:X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动,避免了丝杆传动的背隙,灵敏度大大提高,亦可切换快速移动提高工作效率。
  • 新品上线—连续可调LED光源
    想要一款可调光强强弱的LED光源吗?BROLIGHT可以满足您的需求!下面跟小编一起来看看我们这款新品吧!BIM-6216系列连续可调LED光源用于科学研究及一般照明应用,也适用于需要荧光激发及窄带照明测量。此系列光源使用SMA905连接直接耦合到光纤,具有较高的耦合效率,以确保高效率的荧光激发。BIM-6216系列光源有两种工作方式,第一种是内部模式(INT),可以使用外部旋钮调节光强强弱,第二种是外部模式(EXT),可以通过DB9接口为光源提供电源及调节光强强弱,方便集成到客户系统中。01Features特点• LED发光芯片采用进口芯片,其性能稳定• LED光源使用寿命:2,000 小时• LED带有散热模块,稳定性好• 易于集成02Application应用领域荧光检测、高解析度光学、医疗应用、光解媒反应、UV胶固化、特种照明等03Typical Datas典型数据04Dimensions尺寸图
  • 高功率高重频可调谐长波飞秒中红外光源
    波长调谐范围覆盖6-20μm的高重复频率(10 MHz)、高平均功率(10 mW)飞秒激光源具有重要的应用,由于大量分子在这个波段具有振动跃迁,因此有望用于痕量气体检测以及对由气体、液体或固体组成的复合系统进行与物理、化学或生物学相关的非侵入性诊断。但由于增益介质的缺乏,这些中红外源通常利用高功率近红外飞秒激光器驱动光学差频产生(DFG)来实现:近红外激光脉冲的一部分用作泵浦脉冲,另一部分采用非线性波长转换产生波长可调的信号脉冲,泵浦脉冲和信号脉冲之间的DFG产生可调谐的中红外脉冲。利用传统非线性光学手段产生的信号光脉冲能量较低,限制了中红外光源的功率,导致长波中红外飞秒光源无法广泛应用。针对该难点,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心L07组在长期开展基于超快激光脉冲产生及波长转换的基础上,利用自相位调制的光谱旁瓣滤波(SPM-enabled spectral selection,SESS)技术,基于高功率掺铒光纤激光器在高非线性光纤中得到了波长范围覆盖1.6-1.94μm、功率高达300mW(~10nJ)的信号脉冲,再与1.55μm的泵浦脉冲在GaSe晶体中差频得到了波长覆盖7.7-17.3μm的中红外激光脉冲,最大平均功率可达58.3mW。图1. 实验装置图实验装置如图1所示,前端为自制的高功率掺铒光纤激光器系统,重复频率为32MHz,经过啁啾脉冲放大后得到平均功率为4W、脉冲能量为125nJ、宽度为 290fs的脉冲。将激光脉冲分成两份,一份作为泵浦脉冲,另一份耦合到SESS光纤中进行光谱展宽。光纤输出处的展宽光谱由二向色镜分离,长通滤波器(图中的LPF1)将最右边的光谱旁瓣过滤出来作为信号脉冲。泵浦脉冲经过时间延迟线与信号脉冲在时间上重合后聚焦到GaSe晶体上,光斑大小约为50μm。再通过另一个截止波长为4.5μm的长通滤波器,生成的中红外光束经焦距为75mm的90°离轴抛物面镜准直。利用校准的热敏功率计测量中红外脉冲的平均功率,傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪来测量输出光谱。图2(a)为1mm-GaSe后输出光谱和功率,光谱范围为7.7-17.3μm,最大平均功率为30.4 mW。为了进一步提高输出功率,我们采用2mm厚的GaSe晶体,结果如图2(b)所示,整个光谱调谐范围内脉冲功率均大于10mW,最大平均功率达58.3mW。相比于以往基于掺镱光纤的中红外光源,本研究成果将DFG平均功率提高了一个数量级,并首次实验上观测到了工作在光参量放大机制下的高重频DFG过程。该高功率长波中红外光源基于结构紧凑的光纤激光器,可以用于实现中红外双光梳,从而推动中红外光梳在精密光谱学中的前沿应用。相关结果发表在最近的Optics Letters上(https://doi.org/10.1364/OL.482461),被选为Editor's Pick并成为当天下载量最多的5篇论文之一。图2. 在不同厚度GaSe后测量到的中红外光谱和功率:(a) 1mm-GaSe(b)2mm-GaSe。该工作得到了国家自然科学基金(批准号:No.62227822和62175255)、中国科学院国际交流项目(批准号:No. GJHZ1826)和国家重点研发计划(批准号:No. 2021YFB3602602)的支持。论文第一作者为物理所博士生刘洋,常国庆特聘研究员为通讯作者,赵继民、魏志义研究员也参与了该工作的设计和讨论。
  • SPECTRA-PT 功率可调校准光源
    SPECTRA-PT 功率可调校准光源简单均匀的亮度和辐射度光源,用于成像和非成像设备的测试和校准测试类型亮度响应度图象校准和校正均匀度平场校正校准对象CCD 和CMOS相机小型遥感设备电子成像设备医疗内窥镜环境光传感器安防摄像头产品简介设计简洁的Spectra-PT 功率可调校准光源可以快速而准确的对相机和传感器进行平场校正并且可实现从极低到极高等级光度和辐射度响应校准。 Spectra-PT 功率可调校准光源在提供高可靠性的测量的同时拥有良好的用户体验,高动态范围。是高性价比的“交钥匙”级解决方案。一个强大而全面均匀光源系统,用于简单的相机和传感器测试。Spectralon是积分球体内的高漫反射材料,可在系统的整个使用寿命内提供稳定的反射率和可重复性。 积分球和控制电子设备被封装在一个外壳中,便于移动,可自动化控制便于集成到产线等环境,易于使用的软件界面允许用户定义和选择光输出等级。13.5cm的积分球,5cm的出口,精密自动可变光阑,内置光电探测器,可连续调节,高动态范围,亮度可达50000 cd/m2自动VA允许用户快速准确地调节到预设或选定的亮度值。对于广角FOV相机,Spectra-PT 功率可调校准光源提供了WAF(广角视场)版本。每套系统都配有均匀性和可溯源至 NIST的光谱辐亮度和亮度校准。规格参数
  • SOCOREX发布SOCOREX 826可调微量移液器新品
    产品优势* 新型 Acura manual XS系列是现代科研人的理想选择* 人体工程学外形设计,更短!更省力!更轻!* 短管,细轴适合更小尺寸的微孔管* 人体工程学设计 ,超轻重量* 全新气密性技术,超轻滑动阻力* JustipTM 吸头推杆高度调节设计,可匹配更多吸头* 圆锥型设计微孔板微量离心管操作更为便捷* 一键式校准系统* 121℃整支高压蒸汽灭菌* CE 标示,符合 IVD98 /97EEC标准 技术参数 不准确度(E%)不精确度(CV%)订货号量程范围刻度增量Min.Vol.Mid.Vol.Max.Vol.Min.Vol.Mid.Vol.Max.Vol.适配吸头Acura826XS826.00020.1-2μL0.002μL±6.0%1)±4.0%±2.0%5.0%1)3.3%1.5%Ultra10μL826.00100.5-10μL0.01μL±2.5%2)±1.8%±1.0%1.8%2)1.2%0.5%Ultra10μL826.0010Y1-10μL0.01μL±2.5%±1.8%±1.0%2.5%1.6%0.7%200μL826.00202-20μL0.02μL±2.5%±1.8%±1.0%1.7%1.1%0.5%200μL826.00505-50μL0.1μL±1.5%±1.3%±1.0%1.0%0.7%0.4%200μL826.010010-100μL0.1μL±1.5%±1.2%±0.8%1.0%0.6%0.2%200μL826.020020-200μL0.2μL±1.5%±1.1%±0.6%0.6%0.4%0.2%200μL826.1000100-1000μL1μL±1.5%±1.0%±0.5%0.5%0.4%0.2%1000μL①更舒适的移液移液器适合于所有戴手套或者不戴手套的操作者,人体工程学外形设计,更轻的重量和活塞滑动阻力②创新移液体积调节装置只需要轻松旋转顶部旋钮,就可以准确设定移液体积,且系统带自锁死装置,在操作过程中不会发生体积变化④推杆长度可调节JUSTIP™ 吸头杆高度调节设计使移液器对吸头的适配性更强,拓展了吸头的通用性⑤移液器维护吸液单元可以互换,且吸液单元可以简单拆卸,可以高温灭菌⑥⑦即校式校正系统无需特殊工具的即校式校正系统,用户可随时对移液器自己进行校正,也可以委托SOCOREX 在中国的标准实验室进行校准密封签 ⑧防止误操作,再进行校准时移去即可巴斯的管巴斯的管适配器 9可以匹配2ml 或者5ml 的玻璃巴斯德管来代替PP 材质的吸头吸嘴过滤器 10对于大容量移液器,为防止液体渗透和崩溅进入吸嘴套管,可以选择移液器过滤嘴移液器使用注意事项1、移液器使用过程中保证校准键始终在LOCK档。2、定期维护校准移液器。3、校准时请严格按照校准说明文件进行操作,一般建议校准周期为6个月/次,不得超过12个月。4、使用完毕请将移液器的量程调至最大值刻度,使弹簧处于松弛状态以保护弹簧。5、移液器应竖直挂置在移液器支架上,防止移液器掉落。禁止平放于实验台,防止液体倒流腐蚀损坏机器内腔体。 6、校准步骤(1)检查吸头的密封性:将吸头,吸入水,垂直向下15秒没有水滴滴下,就视为密封良好。(2)要求十万分之一天平(20uL以下规格要求百万分之一天平),将空烧杯放入天平内,归零。(3)将移液器量程调到最大,对移液器进行移液操作,将所移液体移入到天平内的烧杯中。(4)对烧杯内的液体进行称量。(5)重复上述2)3)4)步三次,称量结果取平均值,换算成质量对应的体积。如果误差在不准确度的范围之内,则不需要校准。如825.1000移液器,准确度是0.5%,测量结果如果误差在5uL范围内则不需要校准。如需要校准则按6)操作。(6)校准按钮拨到CAL的位置,打开移液器顶帽,拔出校准旋杆,通过旋转旋杆将显示窗里的体积调为我们换算出的体积, 最后将旋杆按回,把校准按钮拨回到LOCK的位置,安上顶帽。(7)校准完成后,需要进行验证(当然这是在确保移液器其它部件正常的情况下,例如吸头的密封性不好,也会造成校准不准检修常识常见问题原因解决方法移液器漏液使用了不合适的吸头用原厂的吸头吸头安装不正确稳妥安装吸头吸头圆锥磨损货污染清洗吸头连接杆更换吸头连接杆活塞密封磨损或润滑剂不足清洗并给垫圈重上润滑剂更换垫圈仪器损坏送去维修非标准测试条件或校准改变根据ISO 8655标准进行测试,必要时再校正移液器没有定期保养进行常规维护并在测试吸头过滤嘴污染更换吸头过滤嘴移液器漏液见以上说明操作按钮卡住或无法固定液体已经通过吸头连接杆并在移液器内部变干清洗活塞/密封处和吸头连接杆并上油吸头过滤嘴污染更换吸头过滤嘴润滑油不足相应上润滑油移液器阻塞,吸液困难液体已经通过吸头过滤嘴并在移液器内部变干清洗并给垫圈和活塞重上润滑剂,清洗吸头连接杆吸头弹出杆卡住或无法固定吸头连接杆或止推环污染用柔和的清洁剂或70%乙醇清洗干净创新点:全新气密性技术,大大减轻了滑动阻力SOCOREX 826可调微量移液器
  • 美国NREL-研究人员应如何测量基于钙钛矿的单片多结太阳能电池的性能?
    【重点摘要】由国家可再生能源实验室(NREL)的研究团队发表如何从校准实验室的角度来衡量钙钛矿基单片多接面太阳能电池的性能。对钙钛矿多接面太阳能电池进行精确的标准测试条件(STC)测量至关重要,但具有挑战性。提出了优化的测量方法,能够实现精确的性能特征化。标准化、与生产相关的量化协议持续进步是实现商业可行性的关键。【研究背景】钙钛矿多接面太阳能电池(PVSK MJs)在与硅能源电池结合时已经取得了显著的功率转换效率提升,效率超过30%。这些高效率是在标准测试条件(STC)下报告的,以便进行比较。准确的多接面太阳能电池在STC下的性能测量至关重要,但比单接面器件更加复杂,需要进行光谱模拟并限制每个子电池。需要谨慎的方法,因为快捷方式可能导致误导性的效率评级。【研究结果】提出的钙钛矿多接面太阳能电池的优化测量方法能够在标准测试条件下准确地表征电流-电压曲线和效率评级。通过调整模拟光谱和平衡每个子电池的电流,可以避免与快捷方法相比的误导性能评级。正在开发的高通量测量程序展示了减少测试时间一个数量级而不影响准确性。进一步改进加速测试协议并在研究团队间标准化方法可以促进持续的效率提升。在标准条件下准确评估效率仍然对评估新型多接面结构中的损失机制至关重要。【研究方法】准确测量PVSK MJ性能需要具有光谱可调的太阳模拟器来调节照射在器件上的光谱。测量过程包括确定每个子电池的光谱响应,调整模拟器光谱以实现电流匹配,并在STC下测量IV曲线和功率输出。讨论了在无法使用光谱模拟器时的常见错误和准确性评估方法。【结论】准确的标准测试条件(STC)下的钙钛矿基多接面太阳能电池测量需要具有光谱可调的太阳模拟器。优化的定量方法包括确定每个子电池的光谱响应,调整模拟器光谱以实现电流匹配,并在STC下精确测量功率输出。随着钙钛矿子电池的串联太阳能电池快速发展,防止误导性效率评级的需求使准确的标准测试量化变得更加迫切。最近更新的IEC 60904-1-1要求对于多接面测量中使用的模拟器提出了严格的规范,包括可调输出光谱范围为300-1700nm,符合AM1.5G标准,平均光谱不匹配率低于6%(A++等级)。这种最先进的设备克服了以往双源系统的可靠性问题。Enlitech的SS-PST利用创新的单氙弧灯基础的光谱控制,独特地满足这些新一代标准。Enlitech SS-PST在400-1100nm波长范围内的光谱偏差为11.2%,在300-1200nm范围内为13.1%。300-1700nm的输出光谱可以满足AM1.5G光谱的要求,平均光谱不匹配率低于6%(IEC 60904-9:2020)。输出光谱可调。校准设施采用这些先进工具有望有助于保持使用校准设备的各组报告性能值之间的一致性。朝着负担得起且标准化的定量技术取得进展是促进高效率多接面概念转化为具有商业竞争力的光伏产品的重要基础。可靠的准确测量消除了最终制造规模扩大和部署具有超越传统技术效率潜力的钙钛矿串联结构的障碍。Figure S1.左图:随着钙钛矿/Si串联电池顶部钙钛矿结构的辐照变化,VMPP、IMPP和ISC的变化。右图:二接面电池的示意IV曲线及其组成部分结构,其中顶部结构限制了电流。图S2. 左图:双结钙钛矿/钙钛矿电池的光电流-电压曲线。右图:顶部钙钛矿结构的辐照变化与双结钙钛矿/钙钛矿串联电池的VMPP、IMPP和ISC的关系。
  • 科众精密-全自动晶圆接触角测量仪,测量等离子处理镀膜后的接触角
    半导体晶圆表面的接触角测试是半导体制造中常见的一项表面质量评估方法,其重要性在以下几个方面:1、粗糙度评估:半导体晶圆表面的粗糙度会对接触角产生影响,接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度,从而评估其表面质量。表面清洁评估:半导体晶圆表面的杂质和污染物会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估晶圆表面的清洁程度。2、表面处理评估:半导体晶圆表面的各种表面处理,如刻蚀、沉积、退火等会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估这些表面处理对晶圆表面性质的影响。3、界面张力评估:在半导体制造中,各种材料的粘附和分离过程都涉及到界面张力的变化,接触角测试可以用来评估晶圆表面和各种材料之间的界面张力。综上所述,半导体晶圆表面的接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度、清洁程度、表面处理效果和界面张力等方面的性质,对半导体制造过程中的表面质量控制具有重要的意义。晶圆全自动接触角测量仪详细参数:技术参数KZS-50图片硬件外观接触角平台长12寸圆平台(6寸、8寸、12寸(通用)扩展升级整体扩展升级接触角设备尺寸670x690x730mm(长*宽*高)重量35KG样品台样品平台放置方式水平放置 样品平台工作方式三维移动样品平台样品承重0.1-10公斤仪器平台扩展可添加手动,自动倾斜平台,全自动旋转平台,温控平台,旋转平台,真空吸附平台调节范围Y轴手动行程400mm,精度0.1mmX轴手动,360°自动旋转,精度0.1mm测试范围0-180°测量精度高达0.01°测量面水平放置样品平台旋转全自动旋转平台仪器水平控制角位台可调,镜头可调,样品平台可调滴液滴液系统软件控制自动滴液,精度0.1微升,自动接液测试注射器高精密石英注射器,容量500ul针头直径0.51mm,1.6mm表面张力测试滴液移动范围X轴手动调节80mm,精度0.01mmZ轴自动调节100mm,精度0.01mm滴液系统软件控制自动滴液泵滴液模组金属丝杆滑台模组镜头/光源光源系统单波冷光源带聚光环保护罩,寿命60000小时以上光源调节软硬共控镜头可移动范围滑台可调100mm镜头远心变倍变焦定制镜头镜头倾斜度±10°,精度0.5°相机帧率/像素300fps(可选配更高帧率)/300万像索电源电源电压220V,功率60W,频率60HZ漏电装置带漏电装置保护软件部分软件算法分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L-Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法测量方式全自动、半自动、手动拟合方式 分辨率点位拟合,根据实际成像像素点完全贴合图像拍摄支持多种拍摄方式,可单张、可连续拍摄,支持视频拍摄,并一键测量。左右接触角区分支持分析方法座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法分析方式 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析保存模式Word、EXCEL、谱图、照片、视频总结1、晶圆接触角测量可以订制,适用于各种半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。3、多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供全面的表面质量评估。4、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。5、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。晶圆接触角测量仪是一种专门用于测量半导体晶圆表面接触角的仪器。相比传统的接触角测量仪,它具有以下优势:1、适用于大尺寸晶圆:晶圆接触角测量仪通常具有较大的测试平台,能够容纳大尺寸的晶圆,适用于半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:晶圆接触角测量仪使用高精度的光学传感器和计算算法,可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供更全面的表面质量评估。3、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。4、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。综上所述,晶圆接触角测量仪具有高效、高精度、多功能等优点,在半导体晶圆表面处理和质量控制中具有广泛的应用前景。
  • 宁波材料所在Janus气凝胶实现季节适应性热管理温度调节方面获进展
    进入21世纪,人口的爆炸性增长加速了能源的消耗,进而引发了不必要的能源危机,甚至出现了严重的极端天气。其中,基于空调的空间制冷和供暖等是能源消耗的重要组成部分之一,每年约占全球能源消耗的12%。在发达国家,建筑系统能耗的占比甚至提高到40%以上。尽管已经采用了传统的隔热材料和相关的加热-冷却设备,但是目前迫切需要的是开发具有非能耗或者低能耗的新型热调节材料和技术。   其中,辐射调节被认为是一种直接、高效、有前途的方式,通过吸收输入的阳光调节内部环境温度,进而实现节能。辐射调节在很大程度上取决于物理/化学改性和合成的材料、合理的结构设计和有效的功能配合。然而,生物相容性和多功能性对材料要求非常高。同时,复杂的制备工艺和多层结构设计也限制了辐射调控材料的发展及其应用。为此,合理设计和制造热调节材料至关重要,它可以通过可调节的物理或化学结构显著提高冷却或加热性能。   之前的工作中,已经通过反向聚合在织物表面设计了由聚吡咯和全氟十二烷基三乙氧基硅烷组成的超疏水仿生类黑素体分级纳米球织物,实现了人体热管理温度调节和光热蒸发应用(Nano Lett. 2022, 22, 9343-9350)。但是在材料稳定性和季节适应性温度调节方面仍有不足。基于此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员通过免冻干的方法,设计了由光热MXene-CNF层和CNF层组成的Janus结构气凝胶(JMNA),该气凝胶能够实现可切换的热调节,将被动辐射冷却和加热集成到一个材料系统中,以适应多变的环境。   基于良好的机械性能,Janus气凝胶可用作季节适应性辐射热调节的智能屋顶。当CNF层暴露于外部环境时,外层高反射率和内层低红外发射率的结合使得夏季能够有效地进行被动辐射冷却。为了应对寒冷的冬季,MXene-CNF层可被用作外层,有效将阳光转化为可观的热能。产生的热量可以通过CNF层高红外发射率进一步传递到内部环境,从而产生显著的被动辐射加热。Janus结构气凝胶简单的制造方法和合理设计为开发可扩展的气候适应性热调节材料提供了一条替代途径。   该工作以“Engineering Structural Janus MXene-nanofibrils Aerogels for Season-Adaptive Radiative Thermal Regulation”为题发表在Small,2023,2302509(DOI:10.1002/smll.202302509)。本研究得到了国家自然科学基金项目(52073295)、中国科学院青年创新促进会(No.2023133)、宁波市科技局项目(2021Z127)、国家自然科学基金委中德交流项目(M-0424)、宁波市公益性科技计划项目(2021S150)及中科院王宽诚国际交叉团队(GJTD-2019-13)等项目的资助。
  • Nature Communications | 杜平武与杨上峰两课题组合作,成功研发聚集可调双发射手性碳纳米环
    作者:王敏 来源:中国科学报中国科学技术大学杜平武教授课题组与杨上峰教授课题组合作,合成了首个具有聚集可调双发射性质的手性双环分子。研究成果近日发表于《自然-通讯》。a)传统AIE发光体示例;b) 具有聚集可调双发射性质的手性双环分子(SCPP[8]) 中国科大供图“这种新型手性分子在聚集态和溶液态可以发射不同波长的荧光,通过控制聚集程度,调节两个发射峰的比例,获得多种颜色的荧光发射。”化学与材料科学学院材料科学与工程系博士生张新宇说,该分子可以应用在光传感器、3D电影及视频、数据存储以及探针领域。在传统系统中,聚集诱导猝灭发光体通常在溶液状态强烈发光,但在聚集时,荧光会显著减弱甚至完全消失。另一种独特的发光体具有与之相反的光物理现象,其在溶液中几乎不发光,而在聚集时可以发射出强荧光,这种发光体称为聚集诱导发光分子。这也意味着目前绝大多数的发光体具有单一的发射性质,只在溶液中发光,或只在聚集态发光。而同时具有聚集诱导发光和聚集诱导猝灭效应的双发射有机材料在文献中很少报道。基于前期研究工作,合作研究团队通过将具有聚集诱导发射活性的1,2,4,5-四苯基苯用对苯撑单元固定,成功合成了首个具有聚集可调双发射性质的手性有机双环分子,称之为SCPP[8]。此外,团队在含有不同水体积的四氢呋喃和水混合物中研究了SCPP[8]的荧光现象。SCPP[8]展现了出乎意料的多色荧光发射、单分子近白光发射,稳定的固有手性和增强的圆偏振发光性质,将在聚集诱导发射传感器、白光发射器件和手性材料中具有潜在应用。审稿人认为,新型纳米环同时展现了令人意外的光物理现象和出色的圆偏振发光性质。这是一个有趣且不寻常的发现,优异的光物理性质使其拥有技术应用的潜在价值。相关论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-31281-9
  • 卓立汉光携波长可调单色光源亮相德国慕尼黑光电展
    第二十三届德国慕尼黑光电展于2017年6月26日在德国慕尼黑展览中心举行,该展会是全球唯一覆盖整个光电子行业所有门类、展示最尖端科技的专业光电博览会,目前,卓立汉光与Mountain Photonics GmbH 联合参加展出,卓立汉光携最具影响力产品:波长可调单色光源亮相展会现场! ZOLIX&Mountain Photonics GmbH德国慕尼黑光电展展位号:B2.340 卓立汉光与Mountain Photonics GmbH 已正式签订代理协议,由Mountain Photonics GmbH全权代理卓立汉光产品推向德国市场,Mountain Photonics GmbH 在光电行业累积了70年的经验,为客户推广最全面的光学测量技术专业产品。 Mountain Photonics GmbH德国慕尼黑光电展(展位现场图) 卓立汉光自1999年成立,通过数年的不断努力,成为了光电行业知名的生产厂商, 2000年我司推出第一套量产型三光栅光谱仪后,不断推出了多套荧光、拉曼、光电探测器光谱响应、太阳能电池检测等光谱测量系统,广泛应用在众多高校和科研院所的研究与试验,为国家科技创新贡献了一份力量,产品凭借优良的品质远销欧美、东南亚等海外市场。 此次展会,与Mountain Photonics GmbH公司联合展出的Omni-λBright亮谱系列产品, 其应用市场广泛: 用于荧光光谱测试系统的激发光源 生物荧光测试 探针台应用 CCD相机 CMOS相机 紫外光传感器 红外光传感器 太阳能电池测试 PEC光电化学电池量子效率测试 光电探测器光谱响应度标定 眼部防护用品光谱测试 光学镜头透过率测试 透反吸测试系统光源 更多卓立汉光产品详情,请登录公司展台:北京卓立汉光仪器有限公司更多产品详情:可调单色光源
  • “几何量精密测量技术发展及应用”主题约稿函
    现代精密测量技术是一门涉及光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术等多学科的综合性交叉学科,在科学研究、精密制造等领域发挥重要作用。高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是衡量国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标,更是发展高端制造业的必备条件。没有超精密测量,就没有高端装备制造。为了解我国大尺寸精密测量技术及几何量微纳米级精密测量技术发展及应用现状,仪器信息网特别发起“几何量精密测量技术发展及应用”主题约稿活动,广泛征集来自科研单位、仪器企业及应用单位等观点分享,诚邀您参与投稿。1、约稿对象要求1)开展几何量精密测量研究及应用的专家学者,副教授、副研究员、高工及以上;2) 相关仪器企业研发人员/产品经理/应用工程师,具有5年以上从业经验。2、约稿主题(包含但不局限于以下)1) 综述:三坐标测量机、影像测量仪、激光干涉仪、激光跟踪仪、表面粗糙度仪、轮廓仪、三维扫描仪、在线测量等某个或多个几何量精密测量仪器技术发展现状及趋势;2) 上述测量技术在科研或精密制造等领域的应用;3) 几何量精密测量仪器产业观察/市场研究分析;4) 相关新成果、新技术、新方法及其应用;……3、稿件要求1) 文章(图文或视频类)为原创作品,尚未公开发表;2) 观点明确,数据可靠,文字准确简练,中心思想积极向上;3) 正文不少于1500字符,图片和照片务必清晰。 备注:仪器企业专家的约稿,厂商自身的内容不能超过30%4)投稿须为Word文档,本网编辑有权对文稿进行修改,如不同意请注明。4、投稿时间及方式回稿截止时间:2022年6月26日投稿邮箱:niuyw@instrument.com.cn联系人:牛编辑(13520558237) 仪器信息网2022年6月
  • 德图多管齐下提供食品安全测量方案
    日前《中华人民共和国食品安全法》正式实施,这意味着今后我国食品安全有了统一标准,监管的目标和尺度将更加明确。根据新法规,任何食品都不能免检、权益受损消费者可要求10倍赔偿。新法将赔偿标准的提高,加大了经营者的违法成本,起到震慑作用。 来自德国的德图集团(testo)在便携式仪器制造领域拥有50多年的卓越经验,带着欧洲最先进的食品安全快速检测技术来到中国,为食品及药品安全监管部门和企业自检提供一整套的检测仪器和解决方案。 ●测温度 温度是确保食品安全的关键环节之一,而在10℃至60℃的温度范围内细菌容易繁殖。testo174迷你温度记录仪、testo 175-T系列温度记录仪均可全程监控环境温度或食品本身的温度,提供科学的、连续的监测数据,保存的原始数据无法篡改,可备追溯。 Testo 106防水性温度计配有极细而坚固的探针,能够快速插入食品,测量食品的中心温度,也可设置声光报警。 遇到不方便“刺入”测温的情况时,可用testo 830-T1红外温度仪,利用红外技术,不接触食物,依然精确测温。该仪器采用单束激光瞄准,可调发射率(0.2~1.0)。温度超过限值时发出声光报警,报警限值可调节。手枪式设计,易于手持。 ●测PH 细菌危害能导致食品感染或食品中毒。食品感染通常指消费者因摄取了一定数量的致病性微生物,它们在机体中增殖或其产生的毒素进一步发展而导致疾病。而细菌的繁殖与温度和PH密切相关。 Testo 205 PH计是德图与食品行业的专家合作而研发成功的。仪器的T型结构设计非常人性化,并采用了坚固的刺入式PH探头,操作简便,尤其适用于肉类PH及肉类新鲜度的测量。 值得一提的是,德图凭借40多年的研发制造经验,积累了一套独特的、创新的PH测量解决方案。PH探头采用凝胶电解质,不易被蛋白质、悬浮液、乳液或硫化物阻塞。因此,德图的电极密封性好、免保养,是检测肉类等富含蛋白质食品的理想之选。 ●测水活性 在食品生产行业,除了温度,水活性是最重要的参数之一。水分活度(aw)值是影响食品保质期,及色香味等物理特性的重要因素,是判断食物是否存在变质风险的重要参考,也是控制食品内微生物生长最直观依据。因此,极小的测量误差也可能会严重缩短食品的保存期限,还会引起食品色香味等感官体验的显著变化。 Testo 650水分活度测定仪是高精度水分活度测量系统,得到众多国际实验室的认证,具有高稳定性的测量传感器,无需经常校准,还可测量其他多种参数,如温湿度、压力等。 ●测食用油品质 众所周知,食用油过度煎炸会产生有害物质,对人体造成极大地危害。食用油品质检测也是食品药品监督管理局的一项工作。如何检测食用油是否煎炸过度?当然不是用肉眼观察,testo 265食用油品质监测仪可大显身手。 该仪器采用世界最前沿的高精度电极测量技术,测量煎炸油对人体有害的总极性物质含量(TPM)。凭借高精确性及良好的稳定性,testo 265已被全球最知名的食品检验实验室——法国国家实验室认定为达到甚至超过标准实验室测量方法的快速检测仪器。目前,testo 265被广泛应用于欧盟食品安全监督机构,并被麦当劳等世界知名快餐供应商所采用。
  • PPMS精彩案例分享丨定制化输运测量为量子材料研究提供有力手段!
    近代量子力学和凝聚态物理学的建立,大地扩展了人类对材料的认识,将材料研究从力学性能等宏观尺度拓展到了电子行为主导的微观尺度,超导、拓扑材料等新奇物态被相继发现,催生了量子材料器件研究及应用的新领域。电输运性质是材料基本的物理属性之一,量子材料新奇宏观物理效应如Shubnikov-de Haas(SdH)量子振荡、量子霍尔效应、反常量子霍尔效应等,都需要通过电输运测量来研究。此外电输运测量也是一种广泛、有力的研究手段,通过调控外界参量(如温度、磁场、压力等)和材料属性(如掺杂浓度、薄膜厚度等),可实现材料输运性质的可控调节,从而进一步揭示宏观物性背后的微观机理。Quantum Design公司的综合物性测量系统PPMS电输运选件为用户的输运测量提供了一个高效稳定可拓展的平台,助力用户获得高质量数据。Mn掺杂Dirac半金属Cd3As2的可调SdH量子振荡研究中科院金属所张志东、刘伟研究组及其合作单位对不同Mn掺杂浓度的拓扑Dirac半金属(Cd1-xMnx)3As2的SdH量子振荡特性展开系统研究,发现SdH振荡规律随掺杂浓度显著变化,说明材料费米面位置严重依赖Mn掺杂浓度,此外Mn原子在Dirac半金属中诱发了反铁磁性,因而可通过控制反铁磁序参量来调控材料拓扑性质[1]。*数据获取:14T磁场范围的综合物性测试系统(PPMS, Quantum Design),纵向电阻通过标准四端法测量[1]。SdH量子振荡是表征拓扑材料量子输运性质的有力工具,其振荡信号与材料的费米面结构直接相关。从上图不同Mn掺杂浓度的Cd3As2合金的电磁输运测试结果中可以看出,纵向磁阻随磁场演变存在明显振荡行为,且主要振荡随温度升高迅速衰减,振荡频率随Mn掺杂浓度增加迅速降低,表明Mn掺杂浓度严重影响材料费米面位置。SdH量子振荡规律在不同温度(如2K,4K)的横向对比对系统的温度控制提出了很高要求,不仅需要温度值准确,更依赖于控温稳定,PPMS系统控温稳定性高,在20K以上温度控制精细可达±0.02%,20K以下则为±0.2%。此外,根据SdH振荡数据分析费米面面积等物理参量,需要振荡数据光滑,才能进行高品质拟合,PPMS系统超导线圈激励磁场线性平稳的演变对高度的数据获取尤为重要。电场调控大掺杂浓度铱氧化物Mott缘体的电子相图研究元素掺杂可以实现对材料输运性质的调控,但受化学互溶性限制,载流子浓度调控一般在很小范围(几个%)。相较之下,栅压电场调控载流子浓度具有更多优势,原则上它可以在不影响材料有序程度的基础上可控可逆的改变载流子浓度,且不受互溶度限制,可以较大程度影响载流子水平。清华大学物理系于浦教授课题组及合作者通过电场调控下的电输运研究,次刻画了大掺杂浓度范围内铱氧化物Mott缘体的电子态的演化情况,全面描绘材料的电子相图,对关联材料的研究具有广泛启发性意义[2]。*数据获取:全新一代综合物性测试系统(PPMS DynaCool, Quantum Design),测量结构霍尔棒利用光刻技术,尺寸为1.6 mm*0.4 mm,并溅射一层Pt膜作为栅电,整个结构浸入DEME-TFSI离子液体中,原位测量栅电压调控下的输运行为[2]。 在本文中,作者通过电场调控方法先将质子注入到 [SrIrO3/SrTiO3] 超晶格中,基于电中性原理,等量电子会被吸引并填充到靠近费米能的能带上,从而借助质子插入,实现对特定能带的电子填充。通过栅压电场调控下电输运的实时测量数据发现,随着电子掺杂浓度的增加,材料先会从一个反铁磁Mott缘体被调控到一个高温区显示金属态、低温区显示弱缘化的电子态,继而又重新回到缘态,并随着整个能带的填满而变为一个能带缘体。不同掺杂浓度的电子相图的全面刻画,源于不同电场调控下输运数据的详细测量。PPMS测量系统不仅提供高效准确的输运数据测量,而且用户可根据测量需要设计实验,增加栅压电等,从而实现定制化测量。二维磁性纳米片CrSe2的层厚依赖可调磁序研究除载流子浓度调控获得可调输运性质之外,低维量子材料物性的层厚依赖也是一个重要的研究方向。湖南大学段曦东教授及其合作单位在对二维磁性纳米片CrSe2的研究中发现,性质稳定的CrSe2纳米片可以很容易生长到无悬挂键的WSe2衬底上,其厚度可以可控地调节到单层限。性质稳定、厚度可调的CrSe2纳米片将在大程度上拓展二维磁性材料的实际应用前景,有望用于构建高自旋注入效率的自旋电子器件[3] 。*数据获取:全新一代综合物性测试系统(PPMS DynaCool, Quantum Design),配备有一个或两个锁相放大器(SR830, Stanford)[3]。 本文提出的在二维WSe2上气相外延生长的二维范德华磁性CrSe2纳米片,具有良好的范德华接触界面,厚度可调并具有良好的空气稳定性。从上图不同层厚纳米片的反常霍尔电阻的对比可以看出:随层厚增加,材料霍尔电阻幅值明显提升,表明材料由弱铁磁性变化到强铁磁性;另一方面随温度增加,反常霍尔电阻信号明显减弱,并在居里温度完全消失。纳米片在空气中放置六个月其电磁输运性质几乎没有变化,进一步验证了该材料的空气稳定性,同时也可以看出PPMS系统电输运测量的稳定性与可重复性,一个稳健的精细可控平台是输运实验研究的重要基础。电输运测量选件是Quantum Design综合物性测量系统PPMS广泛使用选件之一,因为制样简单、测试通道多以及自动化程度高而深受用户欢迎。电输运样品托享有技术,全自动测量电阻率、霍尔系数等参量,配合基系统的变温(1.8-400K)和变磁场(PPMS大磁场16T, PPMS DynaCool大磁场14T)环境,可实现材料电磁输运特性的全面刻画。PPMS的电输运测量不仅是一个高度自动化的平台,也是一个开放的平台:结合van der Pauw-Hall选件,方便快捷的采用van der Pauw法测量形状不规则但厚度均匀的样品电阻率和霍尔性质;结合转杆选件,搭配不同样品板,可以测量面内面外各向异性磁阻;结合高压腔,可以开展压力依赖的电输运研究。PPMS的电输运测量也是一个可拓展的平台,在基本配置的基础上,用户可以根据自己的需要,定制化的增加电流源、电压源以及锁相放大器等设备。为满足客户定制化需求,Quantum Design公司也推出了多种型号的多功能样品杆,允许用户将外界仪表电源引线、光纤或者波导通过定制板引入样品空间,进行栅电场调控、光电输运特性等定制化测量。为方便用户对多种样品杆的制样情况进行外部检测,Quantum Design公司新推出了一系列针对外接仪器仪表的测试台和接线盒设备,欢迎各位用户咨询采购。 参考文献:[1]. J. Guo et al., Tunable quantum Shubnikov-de Hass oscillations in antiferromagnetic topological semimetal Mn-doped Cd3As2. Journal of Materials Science & Technology 76, 247-253 (2021).[2]. M. Wang et al., Manipulate the Electronic State of Mott Iridate Superlattice through Protonation Induced Electron‐Filling. Advanced Functional Materials, 2100261 (2021).[3]. B. Li et al., Van der Waals epitaxial growth of air-stable CrSe2 nanosheets with thickness-tunable magnetic order. Nature Materials, 20, 818-825 (2021).
  • 物理所精密可调谐窄线宽深紫外激光研究获进展
    具有极窄线宽的单纵模深紫外可调谐激光由于其高的光谱分辨率及光子能量,是精密光谱学、紫外光刻、激光同位素分离、高分辨成像等诸多领域具有重要需求的光源,但因其涉及到线宽压窄技术、频率稳定技术、精确调谐技术及波长变换技术等一系列复杂的难题,该激光研究工作极具挑战性。为了获得紫外波短的波长,通常需要借助非线性晶体混频已有成熟激光器件的方案,从而获得该波段的相干辐射。我国科学家在非线性激光晶体研究方面成果显著,以BBO、LBO、KBBF等晶体为代表的紫外及深紫外波段非线性晶体蜚声国际。但是由于不同晶体在通光波段、相位匹配范围、有效非线性系数及光学质量、生长工艺、使用寿命等方面的不同表现,很难有可完全取代其他晶体的&ldquo 全能&rdquo 非线性晶体,不断挖掘新的非线性晶体并结合实用激光器件获得技术指标先进的紫外及深紫外激光,是激光材料及激光技术人员追求的重要内容之一。  针对极窄线宽可调谐深紫外激光的应用研究任务,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)光物理重点实验室魏志义研究组基于他们掺钛蓝宝石激光研究的经验,近年来通过深入系统的研究工作,相继克服了压缩线宽、稳定频率、精调波长、提高增益等技术难题,部分工作已发表于Applied Optics等杂志上【Appl. Opt., 51: 1905(2012)及Appl. Opt., 51:5527 (2012)】。最近,魏志义研究员、滕浩副研究员及博士研究生王睿在进一步成功获得平均功率6.5W、线宽小于0.4pm的可调谐窄线宽纳秒钛宝石激光的基础上,通过与福建物质结构研究所洪茂椿、陈长章、林文雄研究员合作,利用他们最新研制成功的BBSAG (Ba1-xB2-y-zO4SixAlyGaz)晶体四倍频该激光,在195~205nm的深紫外波长范围内获得了线宽小于200MHz、单频稳定性优于50MHz、调谐步长小于50MHz的可调谐窄线宽稳频激光输出,最高输出功率达130mW。图1为波长计测量到的基频光典型线宽结果,图2依次为各阶谐波的调谐曲线,对比BBO晶体,BBSAG在紫外波段不仅倍频效率提高了25%,而且由于近两倍高的光学破坏阈值、更高的硬度及完全不潮解的特性,表现出更加优良的连续稳定运行时间及可靠的线宽稳定性、精确的波长调谐能力,可望作为一种新的紫外非线性晶体,在激光科学技术中发挥重要作用。目前该激光器已在合作单位取得成功应用。  相关结果已发表在Optics Letters 39,2105(2014)上,此项工作得到了中科院知识创性工程方向性项目和国家自然科学基金委重大研究计划项目的资助。 图1 基频光的线宽测量结果  图2 各次谐波的光谱调谐范围,采用BBSAG的四倍频激光的调谐范围约从193~210nm。最高平均功率135mW。
  • 川仪调节阀研发成果荣获重庆市科技进步二等奖
    近日,重庆市人民政府发布《关于2022年度重庆市科学技术奖励的决定》,由川仪调节阀牵头,浙江大学、重庆市光学机械研究所、重科院等企业单位共同完成的“复杂扰动高精度特种控制阀关键技术及应用”研究成果,荣获2022年度重庆市科技进步奖二等奖。   重庆市科技进步奖是由重庆市政府设立的科技成果奖项,以表彰在科技领域中取得突出成就和作出杰出贡献的组织和个人,该奖项已经成为重庆市科技界最高成就奖项之一。此次川仪调节阀作为牵头单位,获奖的“复杂扰动高精度特种控制阀关键技术及应用”项目聚焦特种控制阀在复杂扰动下的控制精度问题,攻克了该类产品在高压差、高流速和大流量等复杂扰动工况下存在的流量调节精度低、调节稳定性差、可调比小等关键技术难题,突破了阀内复杂流动精确测试、流量精确调节和阀芯组件自适应调节等多项关键技术,有效提升了特种控制阀的流量调节精度等各项关键运行性能,各项技术指标达到国际先进技术水平。   目前,该成果已获国家发明专利授权10余件,发表高水平学术论文10余篇,依托本项目开发的高精度特种控制阀、数字化智能阀门定位器等系列产品,在我国LNG、核电、光伏、锂电等清洁能源,千万吨炼化一体化项目、百万吨乙烯装置等大型石油化工工程实现良好应用,为推进“双碳”目标实现及工业高质量发展做出重要贡献。
  • 重磅发布!贝拓科学高温接触角测量仪HTC全新升级!
    贝拓科学高温接触角测量仪HTC于2022年4月全新升级发布。高温接触角测量仪HTC主要用于研究材料在高温状态下熔体与其相应的基地材料间的接触角变化规律。通过研究这些规律可以帮助优化燃烧、烘烤或涂层工艺,从而生产出更稳定的材料。仪器概述高温接触角测量仪HTC主要组成部分有:LED光源、高温腔体、石英样品仓、采集系统、软件系统五大部分组成。高温舱体加热材料样品,采集系统记录图像,软件系统通过算法分析图像并获取最终的接触角数据。全新升级1.全新的一体化设计,仪器更美观且更符合人体工学设计,让实验操作更方便快捷。2.采用了高速高分辨率工业相机,让采集的图像更清晰。3.软件系统全新升级,新增自定义控温设置,可设30段控温,不同的温度下样品形貌全程记录。4.多个温度可选1200℃、1700℃、2200℃。5.可搭配真空泵、惰性气体气氛保护、气体纯化器、冷浴等配件,丰富各种样品测量。贝拓科学总经理发表重要讲话,并表示高温接触角测量仪HTC是贝拓科学的又一里程碑之作!贝拓科学生产部工程师讲解了仪器的设计理念及结构贝拓科学研发部工程师讲解了软件的升级内容贝拓科学技术部工程师讲解了仪器操作过程及应用领域技术参数型号HTC1200HTC1700HTC2200高温炉膛温度范围室温~1200℃室温~1700℃室温~2200℃长期使用温度室温~1150℃室温~1600℃室温~2150℃测温电偶温度探头B型电偶红外测温测温精度±1℃±3℃±5℃温度控制 软件编程,30段温度设定触摸屏编程,30段温度设定触摸屏编程,30段温度设定升温速率≤15K/min12~15K/min≤50K/min加热体电阻丝硅钼棒感应线圈炉膛材质石英高纯刚玉高纯刚玉保温材料微晶氧化铝纤维微晶氧化铝纤维+气溶胶微晶氧化铝纤维+气溶胶样品尺寸5*5*5mm5*5*5mm5*5*5mm成像系统光学系统工业连续放大镜头 0.7-4.5X,12mm可调焦距相机速度视频速度227帧/秒,160万像素光源高功率蓝光LED光源,可连续调节光亮度接口USB3.0接口接触角分析接触角测试范围0°-180°接触角分析方法5种常用拟合方法软件系统视频录相功能点击录制自动保存整个测量过程为视频文件连续测量测量间隔时间可调,实时记录,连续测量接触角平均值计算左右接触角值分别计算与比较功能,软件自动求取平均接触角温度控制设置自定义温度控制,可设30段控温其他配件其他纯化机、真空泵、冷浴、惰性气体气氛保护
  • 上海光机所在自注入锁定窄线宽可调谐片上光源方面取得进展
    近期,中国科学院上海光机所空间激光信息传输与探测技术重点实验室研究团队联合张江实验室提出光反馈强度可调的自注入锁定窄线宽可调谐片上激光器,理论及实验研究了不同光反馈强度下激光器动态演变过程,表明优化光反馈强度可以有效提升自注入锁定的稳定性、优化噪声抑制效果、扩展锁定调谐范围。相关研究成果以“A Self-Injection Locked Laser Based on High-Q Micro-Ring Resonator with Adjustable Feedback”为题发表于Journal of Lightwave Technology。目前,硅基光电子芯片系统级集成迅速发展,在相干激光通信、相干探测激光雷达、精密计量传感、光计算等应用场景中扮演着重要角色,芯片系统级集成对前端低噪声激光光源的体积、重量、功耗同样提出了严格要求。高品质因子氮化硅微环谐振腔可提供积累的背向瑞利散射光反馈,将其与分布式反馈半导体激光器进行混合集成可获得高集成度的自注入锁定片上窄线宽光源。但由于反馈回激光器的背向瑞利散射强度与微环谐振腔波导加工工艺以及芯片间耦合封装损耗相关,通常强度较低且难以精确调控,自注入锁定片上激光器存在稳定性不高、调谐范围受限的问题。   研究团队提出一种基于高Q值微环谐振腔的光反馈强度可调片上自注入锁定窄线宽激光器(如图1所示),通过引入由马赫曾德尔干涉仪和萨格纳克环形镜构成的反射率可调后腔镜,通过调节MZI两臂相位差调整反馈光强,在保证输出激光频率处于微环谐振腔谐振中心的同时,解决了微环谐振腔光反馈强度不可控的难题。反馈光强度经过优化的自注入锁定激光器具有更低的频率噪声和更大的锁定带宽,本征线宽压低至60 Hz,锁定调谐范围拓展到6.3 GHz(如图2、图3所示)。相关工作在FMCW激光雷达、高精度光纤传感等相干探测和精密计量领域具有重要的应用价值。图 1. 混合集成自注入锁定窄线宽激光器结构示意图、封装成品图 2. 不同光反馈强度下激光器频率噪声、线宽测试结果。(a)激光器频率噪声功率谱密度;(b) 激光器本征线宽、1ms 积分线宽图 3. 优化光反馈强度前后激光器调谐范围对比。(a) 后反射腔镜反射率为 0% 时调频结果;(c) 后反射腔镜反射率为 32% 时调频结果
  • 世界首台封闭可调气氛电喷雾离子源问世
    浙江好创“封闭可调气氛电喷雾离子化源”通过鉴定  仪器信息网讯 2012年1月9日,受浙江好创生物技术有限公司(以下简称“浙江好创”)的委托,中国分析测试协会组织业内权威专家对该公司最新研发成功的“封闭可调气氛电喷雾离子化源”进行了技术成果鉴定。  此次技术成果鉴定会由中国分析测试协会汪正范研究员主持,大连化物所张玉奎院士担任此次鉴定委员会主任;担任此次鉴定会的专家还有:复旦大学杨芃原教授,国家标准委员会方向研究员,中国分析测试协会张渝英秘书长,浙江大学金钦汉教授、郑树教授、潘远江教授、张铭教授、李志能教授,大连依利特李彤总经理等业内资深专家。大连化物所张玉奎院士担任此次鉴定委员会主任  “封闭可调气氛电喷雾离子化源”技术成果的研发者、浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心先生介绍了技术成果研发过程、机理的解释、数学模拟以及整个离子源的设计思路。最后朱一心先生讲到,“封闭气氛可调电喷雾离子源”的研制成功将提升国内蛋白质组学的分析水平,让生命科学家们不用在分析实验中浪费时间和精力,有更多的时间去研究科学问题,在生命科学的研究领域取得更多更好的科研成果,提升我国在生命科学研究领域的研究水平。  浙江好创董事长朱一心先生作“研制报告”  之后,来自大连化物所、复旦大学、浙江大学肿瘤研究所的用户分别对“封闭可调气氛电喷雾离子化源”的使用情况作了报告,各位用户对于该离子化源给出了中肯的评价,尤其是其稳定性、离子化效率以及信噪比都有优异的表现。  鉴定委员会认证听取了“封闭可调气氛电喷雾离子源研制报告”、“用户使用报告”、“国内外查新报告”以及专利申请情况等汇报,经过现场质疑和讨论后,专家组最后达成了如下鉴定意见:  1、在理论研究的基础上,研制出“封闭可调气氛电喷雾离子化源”, 经科技查新,该装置中首次采用“封闭可调气氛”、“康达效应离子传输管”和“康达效应离子发射针”三项技术,属原始创新;  2、与商品离子化源比较,“封闭可调气氛电喷雾离子化源”具有以下优势:  1)信噪比有明显提高,使检测限下降了2-6倍;  2)该离子化源使用方便,可即插即用;  3)该离子化源的离子化环境可调,可以添加辅助气体或辅助液体来提高灵敏度和信噪比,并消除大气环境对离子化源离子信号的干扰。  3、项目组提供的鉴定资料齐全,符合鉴定要求。  综上所述,“封闭可调气氛电喷雾离子化源”所具有的关键技术拥有自主知识产权,该离子化源的主要指标达到国际领先水平,建议注意加强知识产权保护并尽快实现产业化。“封闭可调气氛电喷雾离子化源”技术成果鉴定会专家组合影   附:朱一心先生“封闭可调气氛电喷雾离子源研制报告”部分内容摘录  朱一心先生在报告中提到,蛋白质组学研究中最大的技术瓶颈之一就是现有的离子源对离子的利用效率极低。  自从80年代中期John B. Fenn 将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来,科学家对于电喷雾离子源机理的解释还是停留在两个模式:离子蒸发(Ion Evaporation Model,IEM)与电荷残留(Charged Residue Model,CRM),但是对于“为什么电喷雾离子源中存在多电荷离子”和“为什么电喷雾离子源存在离子抑制现象”至今没有合理解释。  朱一心先生通过对电喷雾离子源电离气氛进行控制,发现电喷雾离子源其实是一个“场致发射氢离子、极性分子在高电场中的极化和静电吸附”的组合现象。由此得出获得高性能电喷雾离子源的必要条件:稳定的泰勒锥和产生尽量多的氢离子。不同的入口边界条件,离子源气流分布的流体力学理论模拟计算图之一  朱一心先生还对离子源气流分布的流体力学进行理论模拟计算,对不同的入口边界条件对流场、速度驻点的位置以及涡流的位置和形状影响进行了详细分析。模拟结果显示“控制入口流速是离子源设计的关键之一”。  浙江好创新型“封闭可调气氛电喷雾离子源”具有即插即用的特点,与传统离子源相比,无需进行喷针空间位置的调节即可获得稳定的电喷雾。  图为使用浙江好创生物的新型“封闭可调气氛ESI离子源”,以空气为背景时,100fmol BSA酶解肽段的基峰色谱图。样品信号强度在1x10E6到9x10E6间。在较低的喷雾电压如1.0kV下即可形成稳定的纳升级喷雾,质谱采集信号非常稳定。
  • 文献解读丨通过M–N键长和配位调节提高质子交换膜燃料电池非贵金属M–N–C催化剂的稳定性
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是一种有前途的可持续电化学能量转换装置,尤其是在交通应用中。目前,只有铂族金属(PGM)才能有效催化阴极上动力学缓慢的氧还原反应(ORR),但其高昂的成本和Pt的稀缺严重阻碍了PEMFC的大规模应用。因此,开发不含PGM的催化剂来部分或完全取代PGM催化剂是非常可取的。具有M-Nx/C活性位点的金属-氮-碳(M-N-C,M=Fe、Co、Mn等)催化剂,特别是Fe-N-C催化剂,在半电池和PEMFC测试中都表现出出色的初始ORR活性,可与商业Pt/C催化剂相媲美。然而,在M-N-C催化剂能够实际应用于PEMFC之前,必须克服许多艰巨的障碍,其中稳定性是最严峻的挑战。总的来说,由于对膜电极组件(MEA)的降解机制和复杂的多场(质/电/热)耦合环境了解不足,提供有效的解决方案来提高PEMFC中M-N-C催化剂的稳定性仍然极具挑战性。因此,开发具有显著增强稳定性的高性能M-N-C催化剂对于PEMFC的商业应用来说十分紧迫。方法与结果PAA-Fe-N和P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂的制备流程如图1所示。最简单的不饱和一元羧酸丙烯酸(AA)作为单体聚合成PAA,并与Fe3+螯合形成交联水凝胶。马来酸(MA)是一种二羧酸单体,用于与AA共聚合,以增加共聚物P(AA-MA)的羧酸含量。通过在共聚过程中调节AA/MA的摩尔比(5/1,3/1,1/1),可以轻易地调控共聚物中羧基的浓度和相应的与金属离子的结合常数。通过亲水性羧基和金属离子之间的螯合作用形成的交联水凝胶,可以通过随后在800°C下用氮前体进行高温处理,使所得的M–Nx/C位点原子分布在分级3D结构中。所得催化剂分别表示为PAA-Fe-N和P(AA-MA)-Fe-N。MA-Fe-N催化剂也被合成作为对照样品。图1 PAA-Fe-N和P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂制备示意图为了分析催化剂表面上C和N的价态,使用岛津的X射线光电子能谱仪(XPS)对其进行了分析表征。高分辨率C1s光谱中C-N键的形成表明N已经成功地掺杂在C骨架中。与PAA-Fe-N相比,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品C-N键的位置发生了正向的位移,表明P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品具有更强的Fe-N相互作用。高分辨率N1s光谱表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品具有比PAA-Fe-N更高的表面N含量(8.99 at%)和吡啶N/石墨N比例。P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品的表面Fe含量是PAA-Fe-N的3.5倍(0.44 vs 0.13 at%),ICP-MS分析也证实了这一趋势。可以推断,在引入MA后,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有更高的Fe–Nx/C活性位点密度。57Fe Mö ssbauer(穆斯堡尔谱仪)被用来进一步探究样品中的Fe–N结构(图2c)。结果表明,具有可观QS值的D3位点(≈15%)说明PAA-Fe-N拥有比P(AA-MA)(5-1)-Fe-N更短的Fe-N键。采用X射线吸收光谱法(XAS)检测了样品的局部Fe-N配位结构。测量了P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N的X射线近边结构(XANES)的Fe K边。结果表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂中的Fe都可以实现原子级分散,并且单个Fe原子与N(O)元素配位,而不是以Fe-Fe键的形式存在。P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N的Fe-N(O)键的平均键长分别为2.035 and 2.006 &angst ,与57Fe Mö ssbauer(穆斯堡尔谱仪)结果一致。根据文献,PAA-Fe-N样品中可能存在一些Fe-N2或Fe-N3物种(尽管Fe-N的拟合配位数仍然接近4),导致Fe-N(O)键长减少。相反,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N中Fe-N位点的配位结构应以Fe-N4为主。图2 高分辨率C1s(a)和N1s(b)XPS光谱;以及(c)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N样品的室温57Fe Mö ssbauer图谱;(d)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N、PAA-Fe-N和Fe箔样品的k3加权FT-EXAFS光谱电化学测试表明(图3a-3c),与PAA-Fe-N以及其他催化剂相比,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有更好的性能和稳定性。将Fe置换为Co或者Mn等金属后,该催化剂依然具有良好的性能,证实该策略具有有效性和普适性。通过物理和结构研究了催化剂在60℃下半电池性能退化的详细机制。AST测试后的催化剂的XRD图谱和TEM图像表明测试后具有与初始时相似的衍射峰和片状结构。图3e和3f为测试前后相应的FTEXAFS光谱。对于P(AA-MA)(5-1)-Fe-N,AST测试后没有明显的Fe-Fe键形成,证实了Fe-N键的稳定性以及随后催化剂Fe去金属化的耐受性。相反,循环5000次后,PAA-Fe-N中Fe-Fe键急剧增加。该结果明确确定,在60℃的稳定性测试过程中,PAA-Fe-N催化剂中确实发生了Fe-Nx/C位点的去金属化,并且部分分离的Fe原子可能迁移并形成微量的Fe2O3团簇,这些团簇在XRD中无法识别。利用岛津的X射线光电子能谱仪(XPS),证实在AST测试后,PAA-Fe-N中的表面Fe含量从0.13%增加到8.48%,而P(AA-MA)(5-1)-Fe-N表面Fe含量明显更少(从0.44%到2.89%)。更糟糕的是,Fe-Nx/C位点的破坏会促进Fenton反应的进行,进一步加速临近Fe-N的分解,结果与之前报道的电子能量损失谱(EELS)结果一致。请注意,其他降解机制,如碳腐蚀,可能同时发生在PAA-Fe-N上,因为AST后C含量从83.62%显著降低到58.07%。图3 a、b)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在25°C(a)和60°C(b)的O2饱和0.5 m H2SO4溶液中进行5000循环AST前后的ORR极化曲线,催化剂负载量:0.6 mg非PGM cm&minus 2,圆盘转速:900 rpm。c)先前报道的M–N–C催化剂在O2饱和0.5 M H2SO4中从0.6–1.0 V的AST的不同循环次数后的E1/2损失。d)P(AA-MA)-Co-N和PAA-Co-N催化剂在AST前后的ORR极化曲线。e、 f)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N(AST前后)、Fe箔和Fe2O3样品的k3加权FT-EXAFS光谱。燃料电池性能测试(图4)结果表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂表现出极高的活性和稳定性,在0.55 V下电流密度37 h几乎保持不变。图4 a、b)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在H2–O2(a)和H2–空气(b)条件下的燃料电池性能,阴极负载:3.0 mg cm&minus 2;c)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在PEMFC中0.55 V恒定电压下的稳定性测试期间的电流密度保持率;d)在H2–空气燃料电池中测试的各种M–N–C催化剂前20小时的电流密度保持率密度泛函理论(DFT)计算被用于进一步探究催化剂稳定性差异巨大的根源。研究了铁原子在载体上的吸附能(Ead)和Ead与整体粘性能量(Ecoh)之间的差异。计算表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有比PAA-Fe-N更负的Fe原子吸附能(Ead)以及Ead和本体内聚能(Ead-Ecoh)之间更负的差异。图5 a)吸附能(Ead)和b)在没有(红色)和(蓝色)溶剂化校正的情况下计算的Fe–Nx/C系统的吸附能和内聚能(Ecoh)之间的差(负值越大意味着载体中嵌入的Fe原子对金属浸出或聚集更稳定);c)Fe–N2/C、d)Fe–N3/C和e)Fe–N4/C的结构和差分电荷密度等值面(青色和黄色等值面对应于&minus 0.02和+0.02 e&angst 的电荷密度轮廓。棕色、灰色、浅灰色和白色小球分别代表Fe、C、N和H原子)总之,通过调节金属离子和催化剂前体中聚合物之间的相互作用,开发了一种提高M-N-C催化剂稳定性的通用有效策略,从而可以微调M-N键长和最终催化剂中的配位。57Fe Mö ssbauer光谱和XAS证明,与具有15%低配位Fe-N2/N3部分的PAA-Fe-N相比,具有独有的Fe-N4/C位点和更长的Fe-N键的共聚P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂性能明显更好。性能最好的P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂在半电池和H2—空气燃料电池中都表现出极高的活性和稳定性,在AST 60℃后E1/2损失仅为6 mV,在0.55 V下电流密度37 h几乎保持不变,是迄今为止报道的同类催化剂中整体性能最好的。DFT计算表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有比PAA-Fe-N更负的Fe原子吸附能(Ead)以及Ead和本体内聚能(Ead-Ecoh)之间更负的差,这说明了其优异的结构稳定性和对脱金属的耐受性的原因。文献题目《lmproving the Stability of Non-Noble-Metal M-N-C Catalysts for Proton-Exchange-Membrane Fuel Cellsthrough M-N Bond Length and Coordination Regulation》使用仪器岛津X射线光电子能谱仪(XPS)作者苗正培等 华中科技大学Zhengpei Miao, Xiaoming Wang, Zhonglong Zhao, Wenbin Zuo, Shaoqing Chen,Zhigiang Li, Yanghua He, Jiashun Liang, Feng Ma, HsingLin Wang Gang Lu,Yunhui Huang, Gang Wu, and Oing Li
  • Advanced Materials: 可调谐低损耗一维InAs纳米线的表面等离激元研究
    亚波长下光的调控与操纵对缩小光电器件的体积、能耗、集成度以及响应灵敏度有着重要意义。其中,外场驱动下由电子集体振荡形成的表面等离激元能将光局域在纳米尺度空间中,是实现亚波长光学传播与调控的有效途径之一。然而,表面等离激元技术应用的关键目标是同时实现:①高的空间局域性,②低的传播损耗,③具有可调控性。但是,由于金属表面等离激元空间局域性较小,在长波段损耗较大且无法电学调控限制了其实用化。可喜的是:近期,由中科院物理所和北京大学组成的研究团队报道了砷化铟(InAs)纳米线作为一种等离激元材料可同时满足以上三个要求。作者利用neaspec公司的近场光学显微镜(neaSNOM, s-SNOM)在纳米尺度对砷化铟纳米线表面等离激元进行近场成像并获得其色散关系。通过改变纳米线的直径以及周围介电环境,实现了对表面等离激元性质的调控,包括其波长、色散、局域因子以及传波损耗等。作者发现InAs纳米线表面等离激元展现出:①制备简易,②高局域性,③低的传波损耗,④具有可调控性,这为用于未来亚波长应用的新型等离子体电路提供了一个新的选择。该工作发表在高水平的Advanced Materials 杂志上。图1 neaspec超高分辨散射式近场光学显微镜neaSNOM图2 InAs纳米线中表面等离激元的红外近场成像研究a) s-SNOM实验测量示意图;b) InAs纳米线的AFM形貌图;c) InAs纳米线的红外(901 cm?1)近场光学成像;d) 相应的模拟结果;e) c和d相应区域的界面分析;f) InAs纳米线的红外(930 cm?1)近场光学成像;g) InAs纳米线的红外(950 cm?1)近场光学成像;h) InAs纳米线的红外(930 cm?1)近场光学成像。该研究小组通过neaspec公司的散射型近场光学显微镜(s-SNOM)配合901–985 cm?1可调谐中红外QCL激光器,采用neaspec公司具有的伪外差近场成像技术的neaSNOM近场光学显微镜,对约为104 nm长的InAs纳米线的表面等离激元进行了研究。从近场成像图(图2 c)中可以看出,在930 cm?1红外光及AFM探针的激发下,表面产生的等离激元沿InAs一维纳米线传播,并从纳米线边缘反射回来产生相应的驻波图形。另外,可以通过定量分析表面等离激元传播的相邻的两个节点((λp/2)的空间距离来推断表面等离激元传播的波长(λp)。同时,作者也在不同的红外波长下(930, 950, 和985 cm?1,图2 f, g, h)对InAs纳米线的表面等离激元进行了纳米尺度近场光学成像研究,结果显示出相似的驻波图形。上述研究结果证实作者通过neaspec公司的散射型近场光学显微镜对InAs纳米线的近场成像研究成功观察到了InAs纳米线中的一维等离激元。该研究在通过s-SNOM红外近场光学显微镜展示了在InAs纳米线中等离激元的真实空间成像。作者的进一步研究表明其等离激元的波长以及它的阻尼都可以通过改变InAs纳米线的尺寸和选择不同基底来调控。研究显示半导体的InAs纳米线具有应用于小型光学电路和集成设备的巨大潜力。作者的发现开辟了一条设计与实现新型等离激元和纳米光子设备的新途径。同时,该研究也展示了neaspec公司的散射型近场光学显微镜在半导体一维或二维材料纳米光学研究中的广阔应用前景。截止目前为止,以neaspec稳定的产品性能和服务为支撑,通过neaspec国内用户不断的努力,neaspec国内用户2018年间发表了关于近场光学成像和光谱的文章共14篇:其中包括4 篇Advance Materials; Advance Functional Materials;Advance Science;Advanced Optical Materials和Nanoscale等。伴随更多的研究者信赖和选择neaspec近场和光谱相关产品, neaspec国内群的不断的持续增加,我们坚信neaspec国内用户将在2018年取得更加丰厚的研究成果。参考文献:Tunable Low Loss 1D Surface Plasmons in InAs Nanowires,Yixi Zhou, Runkun Chen, Jingyun Wang, Yisheng Huang, Ming Li, Yingjie Xing, Jiahua Duan, Jianjun Chen, James D. Farrell, H. Q. Xu, Jianing Chen, Adv. Mater. 2018, 1802551 https://doi.org/10.1002/adma.201802551相关产品及链接:1、 超高分辨散射式近场光学显微镜 neaSNOM:https://www.instrument.com.cn/netshow/C170040.htm2、 纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR:https://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm3、 太赫兹近场光学显微镜 THz-NeaSNOM:https://www.instrument.com.cn/netshow/C270098.htm
  • 北斗仪器最新款CA600型超高温真空接触角测量仪
    超高温接触角测量仪原理介绍:接触角(Contact angle)是指在气、液、固三相交点处的气-液界面的切线,此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ,是润湿程度的量度,是现今表面性能检测的主要方法。由主体支架、专用光源、远焦镜头、工业成像CCD、高温高真空炉体、水循环冷却系统、真空泵、专用分析软件等组成。超高温接触角测量仪的应用: 在高温真空条件下,通过视频光学原理,测试各种材料的润湿铺展性能;目前已经广泛应用于陶瓷材料研究、金属材料研究、钎焊研究、航空航天材料研究、钢铁冶炼研究、复合材料研究等众多高校院所及企业。研究材料在高温状态下熔体与其相应的基底材料间的接触角变化规律。对于高熔点材料能实现高真空或惰性气体保护气氛下的表界面性能测试,而对于低熔点材料能现实升降温过程中的收缩、变形、融化、润湿、铺展及凝固行为进行图像化、定量化表征。设备性价比高、加热稳定、真空度高、功能全面、可满足各种金属材料科研的需要。1、测量液态金属在高温真空状态下对基材的润湿性能,评估不同材质在高温真空状态下润湿过程及附着性能 2、研究金属与陶瓷复合材料间的润湿性能,测量金属材料在高温真空状态下熔融时,在陶瓷材料上的接触角 3、研究钎焊过程,钎料在基材上的润湿铺展过程,动态分析钎料在高温下的接触角、润湿过程 4、测量金属在不同的高温状态下,以及不同的气体保护环境下,对于不同基材的接触角变化及区别:5、分析涂层与基材的接触角,分析涂层与基材的润湿过程及铺展机理,并研究不同温度及不同气氛下,润湿性能的区别:6、研究液体与固体间的接触角,评估液体与固体的附着粘附性能,分析固体的表面自由能 7、分析焊料与焊接体的接触角值,从而有效地提升焊接强度 8、基于分析接触角及表面张力的基础,控制合理润湿范围,查找有效的去除冶炼过程中炉垢的办法。应用案例超高温接触角测量仪核心参数:型号CA600 腔内环境大气环境/真空/惰性/有氧气氛高温系统温度范围室温~1200℃/室温~1700℃长期使用温度室温~1100℃/室温~1600℃真空下温度1000/1500测温电偶1200°:N型电偶 1700°:B型国际铂铑热电偶测温精度±1℃温度控制30段程序温度设定实现复杂热处理工艺的分析升温速率常温-1000℃≤10℃/min1000℃-1600℃≤5℃/min加热体1200°HRE合金电阻丝/1700度U型硅钼棒恒温区尺寸长200mm加热管尺寸内直径50mm*长度700mm测温系统温度监控,测温材质美国钨铼合金,测量精度±0.1℃,可实时测量加热管内温度。进样方式具有快速样品制备专用工具,以及样品装载专用工具,确保样品快速定位视窗法兰专用同轴双视窗法兰,备双通道惰性保护装置,可同时或单独使用某种工艺气体对内部金属进行保护,带真空系统及保护气体管路、双水冷装置。采用进口石英材质并可快拆更换。炉膛材质1200°C内采用石英,1700°C以上采用高纯刚玉保温材料湿法真空抽滤成型制备的多晶无极氧化铝陶瓷纤维材料样品尺寸5*5*5mm真空系统真空度范围1*10-1Pa采用机械真空泵+数字流量计+真空法兰1*10-3Pa采用分子泵+复合全量程高精度真空计+真空法兰材质两级组合,在高温下达到高真空要求;泵体采用高纯度不锈钢;配置复合真空计;真空系统也可以通保护气体水冷系统温控范围温度范围:5-35℃外形尺寸约460mm(长)*380mm(宽)*590mm(高)水泵流量15L/min冷却系统容量≥11L实测制冷量1520W成像系统镜头Subpixel0.7-4.5倍超高温高清远焦距工业级连续变倍式显微镜、工作距离500mm相机日本SONY原装进口高速工业级芯片(Onsemi行曝光)传感器类型1/2.9 英寸逐行扫描CMOS分辨率1280× 1024镜头控制仰视角度:±10度,精度:1度,前后180mm(微调50mm)*左右200mm(微调50mm)帧率全局曝光高速400帧/s(最快2.5ms采集/次)视频录像功能可录制整个高温润湿过程连续测量测量间隔时间可调、实时记录、连续测量光源系统组合方式采用石英扩散膜与均光板使得亮度更均匀,液滴轮廓更清晰光源进口CCS工业级冷光源(有效避免因光源散发热量蒸发液滴),寿命可达5万小时 亮度调节PWM数字调节功率10W测量软件CA V2.0静/动态接触角测量软件+表面能测量软件操作系统要求windows 10(64位)测量方式自动与手动计算方法自动拟合法(ms级别一键全自动拟合,不存在人工误差)、三点拟合、五点拟合、自动测量(包括圆拟合法/斜圆拟合法(Circle method/ Oblique Circle)、椭圆拟合法/斜椭圆拟合法(Ellipse method /Oblique Ellipse))、凹凸面测量等基线拟合自动与手动角度范围0°<θ<180°精度0.1°分辨率0.001°分析自动计算多组数据中接触角的最大接触角、最小接触角、平均接触角,左右接触角分别计算与比较功能表面能测量方法Fowks法,OWRK法,Zisman法,EOS法,Acid-Base Theory法,Wu harmonic mean法,Extended Fowkes法,得到固体表面能。表面能单位mN/m输入电源220V 50-60Hz仪器尺寸约1500mm(长)*405mm(宽)* 725mm(高)润湿性分析粘附功一键自动分析铺展系数一键自动分析粘附张力一键自动分析精度0.001 mN/m单位mN/m选配件1.机械真空泵,真空度:1*10-1Pa 2. FJ-110分子泵组一套,最大抽气速率110L/s (对空气),真空度:1*10-3Pa 3.惰性气体气氛保护(Ar,N2,He或混合气体)4.冷浴装置:5℃-35°超高温接触角测量仪测试方法
  • 【来因科技】光合仪|光合作用测定仪高灵敏触摸屏
    植物是生物的食物源头。无论是动物还是人,其食物归根结底都直接或间接地来源于植物。因此,植物的重要性不言而喻。而植物主要是通过光合作用来将光能转化为化学能,从而在体中储存有机物的。这些有机物不仅能为植物自身的机体生命活动提供能量,还是人和动物生命活动的主要能量来源,作用匪浅。光合作用除了为生物提供食物和能量外,还能维持呼吸作用的氧气及防御紫外线杀伤作用的臭氧层,是生物圈形成、发展和繁荣及持续运转的基础、关键环节和驱动力。正因如此,植物光合作用的速率如何就显得尤为重要了。 光合作用测定仪产品详情介绍→https://www.instrument.com.cn/show/C460790.html增强植物的光合速率可以增加过氧化物酶及硝酸还原酶的活动,加快植物对二氧化碳的吸收,调节植物的碳氮比,大大的加强了植株的免疫能力,让植物可以呈现出良好的生长态势。不仅如此,光合作用还能固定空气中的二氧化碳,减缓温室效应,并与生物质能源、秸秆还田、碳基肥等建立密切的关系,帮助农业生产的同时保护了环境。但是植物的光合作用比较难掌控,所以说,能否测定植物光合作用对于农业生产种植的活动具有重要的指导意义。这时,光合作用测定仪的出现就彰显出了我们农业科研水平了。 光合作用测定仪产品优势:  产品特点:  1、智能化:采用Android操作系统,高灵敏触摸屏。高效的人机交互,测定过程实时显示,更好的操作体验;  2、高稳定性:双波长红外二氧化碳分析器,加入温度调节及大气压力测量单元,有效的提高了二氧化碳的稳定性及准确性。有效地避免了因为温度变化而造成二氧化碳数值过大波动的弊端;  3、多功能:同时测定光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和水分利用效率,以及二氧化碳浓度、相对湿度、光合有效辐射和空气温度、叶片温度、大气压力等指标;  4、自定义:用户可根据测量需要自定义编辑实验备注,并可显示Pn曲线、Tr曲线、光-光合曲线以及湿度-蒸腾曲线;  5、数据分析:试验完毕后可将多组数据同时分析,生成放不同颜色的曲线图,方便进行实验数据对比;  6、大屏幕:10寸高灵敏触摸屏,人性化操作界面,为用户提供更好的数据显示。  7、数据导出:支持wifi、蓝牙传输,数据可无线上传;同时支持U盘拷贝数据,免驱动插拔。  8、配置云平台:检测结果可选择性或批量无线传至平台,方便用户进行长期数据管理和可视化分析。辅助科研。  9、长续航:满电状态下可在野外连续使用10-12个小时。  10、便捷性:体积小,重量轻,配手提箱随身携带,方便单人流动测试。  11、配置支架:方便长时间无人值守检测,主机支架高度可调,检测手柄三脚架高度角度均可调。光合作用测定仪是通过测量植物叶片既定时间内CO2吸收或释放量,并同时测量空气温湿度,叶片温度,光照强度以及同化CO2的叶片面积等要素,来直接计算出植物的光合速率、蒸腾速率、细胞间CO2浓度和气孔导度等光合作用指标。该仪器具有反应迅速,抗干扰性强,操作方便,结果精度高,可以进行连续的测定等突出优点,因而得以应用于植物生理学、植物生物化学、生态环境等多个领域,为农林业的进步发展贡献了力量。
  • 一种新型拉胀结构的可调面内力学性能研究
    拉胀超材料是20世纪90年代起迅速发展起来的一类功能和结构一体化的多孔材料。与常规材料不同,拉胀超材料承受单轴拉伸(压缩)载荷时,在与载荷垂直的方向发生膨胀(收缩)而表现出负泊松比效应。由于这种特殊的变形,拉胀超材料相较于传统多孔材料具有更优越的性能,如超常弹性常数、抗压痕性、抗冲击性、抗断裂韧性、渗透可变性以及能量吸收性能等。此外,拉胀超材料还表现出曲面同向性的独特物理性能。手性拉胀结构是一种典型的二维拉胀蜂窝结构,其元胞结构由中心圆环和与之相切的肋杆组成,根据切点数目的不同,手性拉胀材料可分为三节点、四节点和六节点结构。手性拉胀结构在变形时其形状可以平稳改变,且具有优异的面外力学性能,在制备柔性器件和吸能装置领域具有很大的潜力。但是在较大形变下,这些常规的手性结构极难实现其他泊松比值,通常其拉胀性能也会迅速衰减。有研究发现,将手性拉胀结构中心圆环替换成桁架(即missing rib type auxetics)结构可在大形变下保持更加稳定的负泊松比效应,且有望用于更多的工程应用中。但目前多数的研究都是聚焦在静态力学性能的变化及机理探索,而实际应用中,拉胀材料既要承受静态载荷也要承受动态载荷,在这些条件下,手性材料的断裂韧性、抗疲劳性、吸收能量等性能研究鲜有报道。图1.(a)标准型ATMr拉胀结构;(b)增强型ATMr拉胀结构近日西南石油大学朱一林和江松辉、广西大学卢福聪以及南京工业大学任鑫提出了一种新型的拉胀结构并对其在静态载荷以及动态载荷下可调节的负泊松比及刚度进行了研究并分析。这种增强型ATMr(anti-tera-missing rib)拉胀结构,由4个最小重复单元构成,重复单元则是由2个曲折纽带包围着作为加固元素的中心1个正方形组成,如图1(b)。为了确定可调的力学性能并为实际应用提供指导,研究团队基于卡氏定理建立了小变形机制下的力学模型。模拟结果表明,通过调整结构的几何形状,可以得到在−1到0范围内的泊松比值。通过分析泊松比和相对密度随几何参数的变化规律,发现这种增强型ATMr结构比非拉胀结构具有更高的刚度和更低的相对密度。有限元分析结果与理论推导结果吻合度很高。另外, 针对大应变范围下负泊松比的变化进行了研究并揭示了该结构的拉胀变形机制。结果发现,其拉胀性能主要来自于中心的旋转和外围纽带的弯曲,其可调的负泊松比可通过结构参数的调整获得,且不同的结构参数产生不同的旋转有效性。 图2 不同结构参数(q=1.5/2.5/3.5)下有效泊松比与应变的关系图3 数值计算分析和实验分析的等效泊松比范围. 左:标准型ATMr拉胀结构 右: 增强型ATMr拉胀结构此外,研究团队通过实验和数值模拟验证了所提出的结构应用于非线性基材实现可控拉胀的可行性:利用微尺度3D打印机(nanoArchP150,摩方精密)制备了具有增强型ATMr结构单元的哑铃状样条,样条最薄处截面尺寸为0.15mm×1.0mm。经过实验分析,非线性弹性材料具有与线性弹性材料相近的拉胀性能,如图4所示。图4. 线性(实线)和非线性(虚线)弹性材料的有效泊松比值得注意的是,此研究工作中对新型结构进行了动态和静态负载实验分析,这些都将在实际工程应用中具有理论指导意义。研究成果以题为“A novel enhanced anti-tetra-missing rib auxetic structure with tailorable in-plane mechanical properties”发表在《Engineering Structures》期刊上。
  • 中国建全球唯一可调波极紫外自由电子激光器
    摘要:3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。  对原子、分子的探测是物理化学研究的基础,但由于现有仪器设备的限制,大多数分子和自由基难以被单光子电离,使很多研究无法深入,成为困扰科研工作者的一大难题。  一项旨在解决该难题的实验装置即将在我国建设。3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。  项目总负责人、中科院院士杨学明表示,该装置的研制将极大提升我国在能源等相关基础科学领域的实验水平,并极有希望成为国际上相关领域的一个重要研究基地。  强强联合  项目负责人之一、中科院大连化物所研究员戴东旭介绍说,能源研究中,煤的热解等燃烧过程的中间产物往往以原子、分子、自由基的形式存在,这些微观粒子被电离为离子后才能变成电信号被测试到。因此,对微观粒子的高灵敏度、高时间分辨率和物种分辨的探测和研究至关重要。  但是,大多数分子或自由基的激发电离波长都处于极紫外波段(50~150纳米),而传统激光器产生的基本波长一般在近紫外到近红外波段(300~1000纳米)。这造成了传统激光激发电离微观粒子需要吸收多个光子,其效率和灵敏度会呈几何量级的降低,并且容易把产物打碎。  为解决该问题,科学家提出了利用自由电子激光产生极紫外波段相干光的技术。该技术被认为是探测微观粒子最有效的途径。自由电子激光的波长可涵盖从硬X射线到远红外的所有波段,特别是利用高增益谐波产生(HGHG)技术产生的自由电子激光具有超高峰值亮度、超快时间特性和良好的相干性,应用价值巨大。  但该技术直到近十年才在实验中得到验证。其中,中科院上海应用物理所在几年前建设了我国第一个自由电子激光,并成功进行了相关实验。  而在大连,一位在科研中多年受困于粒子探测难题的科学家坐不住了。他就是以自己研发仪器进行实验而著名的杨学明。杨学明找到上海应用物理所,希望双方能够合作开发新设备。  上海方面通过经验积累后也意识到,有把握将自由电子激光的波长从200纳米降到150纳米以内,并实现波长可调。于是双方一拍即合,经过几年论证,在2011年联合申请了国家自然科学基金委国家重大科研仪器设备专项。  1月20日,上海应用物理所宣布:由该所研究员赵振堂领导的自由电子激光研究团队在国际上率先实现了HGHG自由电子激光大范围波长连续可调。  “在这个项目中,大连化物所和上海应物所是完美结合。”戴东旭表示,上海光源的建成使上海应物所拥有了大科学工程的建设与管理经验,并掌握了大量的关键技术。  从“敢想”到“敢做”  据戴东旭介绍,自由电子激光在进入21世纪之后才开始兴旺发展起来。目前,几家研发自由电子激光的相关单位各有所长,其中一些在波长等指标方面较为领先,技术难度很高,但还没有一家可实现波长可调。  位于合肥的国家同步辐射实验室目前能提供国内真空紫外最好的实验条件,在过去曾协助杨学明课题组做出很好的实验成果。但同步辐射光源毕竟不是激光,在相干性、峰值功率和时间特性上尚存差异。  针对这些问题,大连化物所从实际需求出发提出要求,上海应用物理所在设计中将目标瞄准解决实验中的实际问题。  据悉,该项目的设备将主要由我国自主研发。“这项技术国外也处在发展阶段,有些特殊指标只能自己制造,从国外买设备也需要从头研制。”戴东旭说。  在1.4亿元的项目总预算中,国家自然科学基金委资助1.03亿元用于自由电子激光和实验装置的研制,中科院大连化物所自筹约0.4亿元用于基建和公用设施。该项目的科学目标是研制一套基于HGHG模式的波长可调谐的极紫外相干光源以及利用这一性能优越的光源的实验装置。这也将成为世界上独特的相关基础科学问题的实验平台。  据悉,目前经费已经到位,装置计划将于2015年年底前建成。而且会在全国实现仪器共享,可应用于物理、化学、生物、能源等多个领域。戴东旭说:“装置建成后,以前测不到的将能测到,以前不好的信号将变清晰,以前做不了的实验也敢做了。”
  • 卓立汉光可调单色光源的应用 — 均匀光源
    技术介绍:目前市场上有多种灯源,这些灯源只一般提供复色光,不能根据用户的实际应用提供单一或是较短波段范围的光,因此可调光源也就孕育而生。光源经过不同特点的分光器件(一般为单色仪),输出或是高分辨高窄线宽光,或是高能量的复色光,从而可以在不同的应用场景中使用。产品应用:均匀光源是可调光源一个重要分支,一般可用于探测器如(CCD,CMOS)的响应均匀性测试等光电领域测试。CCD像素非均匀性测试:CCD芯片是由多个像素组成。在CCD制造过程中,因为硅基材料本身质量,以及生产工艺等因素,即使在同一个采集参数下(曝光时间,读出速率等),各像素的暗电流,量子效率还是会有细微的差别。在一些大面阵相机使用的场景,如天文观测,需要在CCD相机使用前对感光芯片的各像元的响应非均匀性做统一的测试。 均匀光源是该测试中的重要环节,光源的均匀性和稳定性都会影响到测试的准确性。 图1:CCD芯片非均匀性测量流程图,内含TLS(可调光源)和积分球如上图所示灯源经光谱仪分光后由积分球输出成为均匀光源,然后照射待测CCD相机进行测试。根据测试响应波段的要求,一般灯源可以选用卤素灯作为光源,用光功率计放置于积分球出口,测量光源在不同电流时的能量输出。经过长时间开启后,(一般30分钟以上),再次测量输出能量数值。经过对比,得到一个电流最佳值使得灯源在长时间工作后仍可保持1%以内的稳定性。光源均匀性测试可以用光功率计在XY电移台上以一定间隔(如1cm),在CCD测试位置获得光源照射到CCD面上的不同位置的照射强度均匀程度。在光源的强度稳定性和均匀性符合测试指标后,接下来可以进行CCD非均匀性测试。分别在挡光和不挡光状态下获得相机在同一AD等参数的情况下图像数据。然后在逐一针对不同曝光时间分析像素点的数值输出。最后得到对CCD芯片的响应均匀性测试,并重新建构测试芯片的暗电流和光电流的分布情况。 图2:卓立汉光推出的基于可调光源的均匀光源系统卓立汉光经过多年的研发,针对不同的光源需求,推出基于不同光源和单色仪的可调光源系统(TLS系列光源) 图3:不同灯源组合灯源加320mm焦距谱仪组合TLS光源灯源不稳定性输出范围氙灯(75W、150W)1%200-2000nm氙灯(300W、500W)10%200-2000nmEQ光源1%200-2000nm溴钨灯(150W、250W)1%350-2500nm40W红外光源1%1.1-12um 灯源加200mm焦距谱仪组合TLS光源灯源不稳定性输出范围氙灯(75W、150W)1%200-1000nm氙灯(300W、500W)10%200-1000nmEQ光源1%200-1000nm溴钨灯(150W、250W)1%350-2500nm40W红外光源1%1.1-8um 引用文献:1, Liang Shaolin, Wang Yongmei, Mao Jinghua, Jia Nan, Shi Entao,Infrared and Laser Engineering, 0417004, 48(2019)2, EMVA Standard 1288,Standard for Characterization of Image Sensors and Cameras,2021Wang Shushu, Ping Yiding, Men Jinrui, Zhang Chen, Zhao Changyin,Proc. SPIE 11525, SPIE Future Sensing Technologies, 115252I (2020)
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm , (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 科众精密仪器-光学接触角测量仪原理
    科众精密-光学接触角测量仪原理 接触角是液体在液固气三态 交接处平衡时所形成的角度,液滴的形状由的表面张力所决定,θ 是固体被液 体湿润的量化指标,但它同时也能用于表面 处理和表面洁净的质量管控,表面张力 液体中的分子受到各个方向 相等的吸引力,但在液体表面的分子受到液体分子的拉力会大于气体分子的拉力,所以 液体就会向内收缩,这种自发性的收缩称之为表面张力 γ。对于清洗性,湿润度,乳化作用和其它表面相关性质而言,γ 是一个相当敏感的指标 悬垂液滴量测法悬垂液滴测量能提供 一个非常简便的方法来量测液体的表面张力 (气液接口) 和两个液体之间的接口张力 (液液接口) ,在悬垂液滴量测法中,表面张力和界面张力值的计算是经由分析悬吊在滴管顶端 的液滴的形状而来,接触角分析可依据液滴的影像做 杨氏议程计算 表面张力和接口张力。这项技巧非常的准确,而且在不同的温度和压力下也可以量测。 前进角与后退角使用在固体基板上的固着液滴可以得到静态的接触角。另外有一种量测方式称之为动态接触角,如果液固气三态接触的边界是处于移动状态,所形成的角度称之为前进角与后退角,这个角度的求取是由液滴形状的来决定。另外,固体样品的表面张力无法被直接量测,要求取这个值,只要两种以上的已知液体, 就可求得固体表面的临界表。以下是通过接触角测量仪测量单位济南大学材料学院设备序号5设备名称接触角测定仪 数量1调研产品(品牌型号)科众KZS-20共性参数1. 接触角测量范围:0~180°,接触角测量分辨率:±0.01°,测量精度±0.1°。2. 表界面张力测量范围和精度:0.01~2000mN/m,分辨率:±0.01mN/m。3. 光学系统:变焦镜头(放大倍率≧4.5倍),前置长焦透镜,通光量可调节。4. 高清晰度高速CCD,拍摄速度可达1220张图像/S,像素最高可达2048 x 1088。5. 光源:软件可调连续光强且无滞后作用的光源。6. 注射体积、速度可以软件进行控制;注射单元精度≤0.1uL;注射液体既可通过软件,亦可通过手动按钮控制液体注射。7. 注射单元调节:注射单元可进行X-、Y-、Z-轴准确调节;8. 整个注射单元支架可以旋转90°调整。9. 滚动角测量:自动倾斜台(整机倾斜),可调节倾斜角度范围≥90°,可测量滚动角。10. 接触角拟合方法:宽高法、椭圆法、切线法、L-Y法11. 动态接触角计算:全自动的动态接触角测量,软件控制注射体积、速率、时间,自动计算前进角和后退角。12. 表面自由能计算:9种可选模型计算固体表面自由能及其分量,分析粘附功曲线、润湿曲线。13. 具有环境控温功能,进行变温测试(0-110 oC), 分辨率0.1K。14. 品牌计算机: i7 4790 /8GB内存/1TB(7200转)硬盘/2G独立显卡/19英寸液晶显示器/DVD刻录光驱。15. 必备易耗品(供应商根据投标产品功能提供)16. 另配附件,要求:进口微量注射器3个,备用不锈钢针6根,一次性针头100根、适合仪器功率的稳压电源(190-250V)1台、配置钢木结构实验台( C型钢架、钢厚≥1.5mm,长2m、宽0.75m,板材采用三聚氰胺板,铝合金拉手,铰链采用国际五金标准,抽屉三阶式静音滑轨、抽屉负重≥25KG,含专用线盒,可安装5孔或6孔插座,优质地脚)。17. 售后服务:自安装调试验收完毕后之日起24个月内免费保修;每年提供至少一次的免费巡检。
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