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可变倍率激光扩束镜

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  • 周光敏/丘陵AFM:亲锂设计+3D打印,实现50C倍率的锂金属电池
    第一作者:Shuyan Ni,Jinzhi Sheng通讯作者:周光敏,丘陵 通讯单位:清华大学深圳国际研究生院背景介绍:锂金属是下一代高能量密度可充电电池负极的终极选择而备受关注。然而,不可控的枝晶生长、死锂的形成以及锂金属负极的大体积变化会导致严重的安全隐患,例如短路、起火甚至爆炸。引入锂宿主材料可能是缓解上述问题的优异策略,氧化石墨烯(GO)薄膜具有优异的亲锂性,这对于在合成过程中实现均匀的熔融锂注入和电池循环中的低锂成核势垒至关重要。然而,用作锂宿主的全致密GO薄膜存在许多问题。金属锂倾向于在电极的上表面沉积和剥离,且沉积的锂金属会阻碍电解液的进入和离子传输,导致枝晶生长、SEI破裂和内部电极表面的损失。值得关注的是,电极中不那么曲折的离子传输路径会在电解液中产生低的锂离子浓度梯度和均匀的电极电流密度。成果介绍:鉴于此,清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授和丘陵副教授等人采用连续离心铸造法制备了大面积氧化石墨烯(GO)作为锂金属的宿主,然后使用3D打印模板通过简单的冲压方法在其中制造对齐的微通道。GO基体有效地调节了锂的沉积/剥离行为,而对齐的通道均匀地分布了锂离子通量并提供了短的锂离子扩散路径。同时,Li/多孔GO复合材料具有柔韧性,其可控厚度为50至150µm,对应的容量为9.881至27.601 mAh cm-2。结果表明,所制备的负极在循环100小时后具有30 mV的低过电位,≈3538 mAh g-1的高容量(理论容量的91.4%),以及匹配LiFePO4正极在高达50 C的倍率下展现出优异的循环性能。此外,多孔GO/Li电极还与其他正极配对并用于软包电池,表明其适用于各种高能电池系统。相关论文以“Dendrite-Free Lithium Deposition and Stripping Regulated by Aligned Microchannels for Stable Lithium Metal Batteries”为题发表在Adv. Funct. Mater.。研究亮点:1. 耦合亲锂和结构设计,得到的电极具有柔韧性,可以多次折叠和展开,厚度可控。GO中排列的通道能够均匀分布锂离子通量,提供更短的扩散路径;2. 复合负极具有低于30 mV的低过电位和超过400小时的长寿命。组装了与 LiFePO4正极匹配的电池,在20 C的高倍率下具有93 mAh g-1的容量和超过600 次的长循环寿命;3. 与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极配对时,其容量为117.9 mAh g-1,并在150个循环后保持稳定;图1. GO致密薄膜的制备及表征图2. GO/Li电极的锂沉积/剥离过程图3. 循环过程中的极化测试图4. 循环前后的形貌和阻抗演变图5. 全电池测试Shuyan Ni, Jinzhi Sheng, Chang Zhang, Xin Wu, Chuang Yang, Songfeng Pei, Runhua Gao, Wei Liu, Ling Qiu,*Guangmin Zhou*,Dendrite-Free Lithium Deposition and Stripping Regulated by Aligned Microchannels for Stable Lithium Metal Batteries,2022来源:顶刊收割机,转载目的在于传递更多信息,如涉及作品内容、版权或其它问题,请于我司联系,我们将在第一时间删除内容!
  • 世界最大激光器:192束激光点燃人造太阳
    经过10余年设计制造、35亿美元投资,美国建成世界最大激光器  新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)。最后一批激光器安装完毕后,《连线》网站记者参观了这个点火设施。观看看世界上最先进的科学设备。  1.美国“国家点火装置”  这个大部头看起来可能很像迈克尔贝执导的《变形金刚》中的人物,但是这个大型机器很快就会成为地球上的恒星诞生地。  美国“国家点火装置” 位于加州,投资约合24亿英镑,占地约一个足球场大小。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力。“国家点火装置”由192个激光束组成,产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。2010年,192束激光将被汇聚于一个氢燃料小球上,创造核聚变反应,打造出微型“人造太阳”,产生亿度高温。  2.庞大的靶室  庞大的靶室  在庞大的靶室里,192束激光束进入直径是33英尺的蓝色真空室,在那里跟一个胡椒瓶大小的目标物相撞。然后这些光束会以动力较低的红外线的形式,从该仪器的不同部位出来,这个部位跟DVD播放器的内部结构类似。接着激光经过一系列复杂的放大器、过滤器和镜子,以便变得足够强大和精确,可以产生自维持聚变反应堆。  3.包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球  包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球  这个铍球包含放射性氢同位素、氘和氚。科学家将利用这个系统的192个激光器产生的X射线轰击它。核子熔合的关键是有足够的能量把两个核子熔合在一起,在这项实验中用的是氢核子。由于把两个核子分开的斥力非常强,因此这项任务需要利用极其复杂的工程学和特别多的能量。  例如,在光束进入真空室(包含图片上方的目标物)之前,激光必须通过巨大的合成水晶,转变成紫外线。发射到真空室里的光束会进入一个被称作黑体辐射空腔(hohlraum)的豆形软糖大小的反射壳(reflective shell)里,光束的能量在这里产生高能X射线。从理论上来说,X射线的能量应该足以产生可以克服电磁力的热和压力,这样核子就能熔合在一起了。电磁力促使同位素的核子分开。  4.靶室顶部的起重机和气闸盖  靶室顶部的起重机和气闸盖  在第一张照片的靶室顶上,是用来把底部仪器放入真空室的起重机和气闸盖。如果这个仪器产生作用,它将成为未来发电厂的前身,将提高科学家对宇宙里的力的理解。当常规核试验被禁止的时候,它还有助于我们了解核武器内部的工作方式。  5.精密诊断系统  精密诊断系统  激光束将被发射到精密诊断系统里,以在它进入靶室以前,确定它能正常工作。  6.激光间  激光间  在激光间(laser bay)里眺望,会看到国家点火设施的激光间2号向远处延伸超过400英尺,激光在从这里到达靶室的过程中,会被放大和过滤。过去35年间,科学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室建设了另外3个激光熔合系统,然而它们都不能生成足够达到核子熔合的能量。第一个激光熔合系统——Janus在1974年开始运行,它产生了10焦耳能量。第二项试验在1977年实施,这个激光熔合系统被称作Shiva,它产生了10000焦耳能量。  最后一项实验在1984年实施,这个被称作Nova的激光熔合项目产生了30000焦耳能量,这也是它的制造者第一次相信通过这种方法可以实现核子熔合。国家点火设施科研组制造的这个最新系统有望产生180万焦耳紫外线能量,科学家认为这些能量已经足以在劳伦斯利弗莫尔国家实验室里产生一个小恒星。  7.磷酸盐放大玻璃  磷酸盐放大玻璃  国家点火设施包含3000多块混合着钕的磷酸盐放大玻璃,这是在熔合试验中用来增加激光束的能量的一种基本材料。这些放大玻璃板隐藏在密封的激光间周围的围墙里。  8.技术人员在激光间里安装光束管  技术人员在激光间里安装光束管  技术人员在激光间里安装光束管,激光通过这些管会进入调试间。激光在调试间里会被重新改变运行路线,并重新排列,然后被输送到靶室里。  9.紧急停运盘  紧急停运盘  在整个国家点火设施里,标明激光位置的紧急停运盘(emergency shutdown panels),可在激光发射时,为那些在错误的时间站在错误的地方的科学家和技术人员提供安全保障。  10.光导纤维  光导纤维  光导纤维(黄色电缆部分)把低能激光传输到能量放大器里。然后在通过混有钕的合成磷酸盐的过程中,利用强大的频闪放电管放大。  11.能量放大器  能量放大器  能量放大器隐藏在天花板上的金属覆盖物下面,它含有可增大激光能量的玻璃板。在激光刚刚进入放大玻璃前,灯管把能量吸入玻璃里,接着激光束会获得这些能量。  12.可变形的镜子  可变形的镜子  可变形的镜子隐藏在天花板上覆盖的银膜下面,这种镜子是被用来塑造光束的波阵面,并弥补它在进入调试间前出现的任何缺陷。每个镜子利用39个调节器改变镜子表面的形状,纠正出现错误的光束。你在照片中看到的电线是用来控制镜子的调节器的。  13.激光放大器  激光放大器  激光束在进入主放大器和能量放大器前,较低前置放大器会放大激光束,并给它们塑形,让它们变得更加流畅。  14.便携式洁净室  便携式洁净室  科学家利用一个独立的便携式洁净室(CleanRoom)运输和安置能量放大器和其他元件,这个洁净室就像用来装配微芯片的小室。  15.能量放大器  能量放大器  每个能量放大器都被安装在洁净室附近,然后利用遥控运输机把它们运输到梁线所在处。  16.技术人员校对能量放大器  技术人员校对能量放大器  从照片中可以看到,能量放大器在被放入梁线以前,技术人员正在对它进行校对。  17.模仿NASA的主控室  模仿NASA的主控室  照片中的主控室看起来跟美国宇航局的任务控制中心很相似,这是因为前者是模仿后者建造的。国家点火设施并不是利用这个主控室把火箭发射到外太空,而是设法通过激光,利用它把恒星的能量(核子熔合)带回地球。  18.光束源控制中心  光束源控制中心  光束源控制中心即已知的主控振荡器室,看起来跟数据中心(Server Farm)很像,但是这个控制中心不是利用电脑,而是安装了一排排架子。光束通过光纤前往能量放大器的过程中,看起来就像网络供应商使用的网络。  19.国家点火设施的激光源  国家点火设施的激光源  国家点火设施的激光是从一个相对较小、能量较低,并且比较呆板的盒子里发射出来的。这个激光器呈固体状态,跟传统激光指示器没有多大区别,不过它们发射的光波波长不一样,前者是红外线,后者是可见光。  20.高能灯管  高能灯管  高能灯管(flashlamps)跟照相机里的灯管一样,但是前者的体积超大,它可以用来激发激光。每束光束刚产生时,强度仅跟你的激光指示器发出的激光强度一样,但是它们在二十亿分之一秒内,强度就能曾大到500太拉瓦,大约是美国能量输出峰值时功率的500倍。  这一结果是能实现的,因为该实验室里拥有巨大的电容器,里面储存了大量能量。这个电容器非常危险,当它充电后,这个房间将被封闭,禁止任何人靠近,以免出现高压放电现象,伤着来访的人。  国家点火设施的外面看起来很像《半条命(Half-Life)》的拍摄现场,这种普通的外观掩饰了在里面进行的历史性科学研究。(孝文) 英刊揭秘世界最强激光产生过程(组图)  导读:2009年4月,耗资达35亿美元的美国“国家点火装置”(NIF)正式开始进行相关实验,并计划于2010年最终实现聚变反应。届时会将192束激光同时照射在一个微小的目标上,是迄今世界上性能最强大的激光装置。英国《新科学家》杂志网站13日撰文揭秘世界最强激光产生过程。以下为全文:  “国家点火装置”是美国国家核安全管理局(NNSA)的库存管理计划的关键环节。在受控实验室条件下,“国家点火装置”将进行聚变点火和热核燃烧实验,实验结果将为NNSA提供相关武器生产条件的实验手段。这些条件对NNSA在不开展地下核试验的条件下评估并验证核武库的工作至关重要。“国家点火装置”实验将研究武器效应、辐射输运、二次内爆和点火相关的物理学机理,并支持库存管理计划继续取得成功。“国家点火装置”是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统,用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。192束矩形激光束将在30英尺的靶室中实现会聚,其中靶室内含有直径为0.44厘米的氢同位素靶丸。发生聚变反应时,温度可达到1亿度,压力超过1000亿个大气压。  以下是“国家点火装置”产生最强激光的几大步骤:  1、安装球形外壳     安装球形外壳  为了产生聚变所必须的高温和高压,“国家点火装置”将汇聚其所有192束激光束同时射向一个氢燃料目标之上。“国家点火装置”呈球形(如图所示),直径约为10米,重约130吨。装置内有一个目标聚变舱,点火实验就发生于目标聚变舱内。整个球体由18块铝材外壳拼接而成,每块外壳均约10厘米厚。球体外壳上正方形窗口就是激光束的入口,而圆形窗口则是用来安装和调节诊断装置,诊断装置共有近100个分片。  2、用调节器调整靶位     用调节器调整靶位  这是目标聚变舱内部的照片。激光束通过外壳上的入口进入目标舱,把将近500万亿瓦特的能量瞄准于位置调节器的尖端。图中右侧的长形带有尖端的物体就是位置调节器,每次实验的目标氢燃料球就置放于尖端之上。当所有激光束全部投入时,“国家点火装置”将能够把大约200万焦耳的紫外线激光能量聚焦到小小的目标氢燃料球之上,它比此前任何激光系统所携带能量的60倍还要多。当激光束的热和压力达到足以熔化小圆柱目标中氢原子的时候,所释能量要比激光本身产生的能量更多。氢弹爆炸和太阳核心会发生这类反应。科学家相信,总有一天通过核聚变而不是核裂变会产生一种清洁安全的能源。  3、将燃料放入燃料舱(圆柱体)     将燃料放入燃料舱(圆柱体)  进入“国家点火装置”的所有192束激光束都将被引向图中这个铰笔刀大小的圆柱体。该圆柱体中将装有聚变实验所使用的目标燃料,目标燃料就是约为豌豆大小的球状冰冻氢燃料。实验时,激光束将通过各自窗口进入目标舱内,从各个方向压缩和加热氢燃料球,希望能够产生自给能量的聚变反应。曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的。近年来,科学家找到了一些点燃热聚变反应的方法,美国研究人员找到的方法是利用高能激光。虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术,但从已完成的实验效果看,激光技术是目前最有效的手段。除激光外,利用超高温微波加热法,也可达到点燃核聚变的温度。  4、压缩并加热燃料     压缩并加热燃料  所有激光束进入这个金属舱内部时,他们将产生强烈的X光线。这些X光线不仅仅可以把豌豆大小的氢燃料球压缩成一个直径只有人类头发丝截面直径大小的小点,它还能够将其加热到大约300万摄氏度的高温。尽管激光的爆发只能持续大约十亿分之一秒,但物理学家们仍然希望这种强烈的脉冲可以迫使氢原子相互结合形成氦,同时释放出足够的能量以激活周围其他氢原子的聚变,直到燃料用尽为止。在激光点火装置内,一束红外线激光经过许多面透镜和凹面镜的折射和反射之后,将变成一束功率巨大的激光束。然后,研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束,照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时,瞬间产生高能X射线,压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂,直到引起燃料内部的核聚变,从而产生巨大能量。  5、用磷酸二氢钾晶体转换激光束     用磷酸二氢钾晶体转换激光束  激光束在进入目标舱内之前,必须要先由红外线转换成紫外线,因为紫外线对加热目标燃料更为有效。激光转换过程必须要使用磷酸二氢钾晶体。图中的这块磷酸二氢钾晶体重约360公斤。首先将一粒籽晶放入一个高约2米的溶液桶中,经过两个月的培养才可形成如此巨型的晶体。然后将晶体切割成一个个截面积约为40平方厘米的小块。“国家点火装置”共需要大约600多块这样的晶体小块。“国家点火装置”将被用于一系列天体物理实验,但是,它的首要目的是帮助政府科学家确保美国“老年”核武器的可靠性。“国家点火装置”项目的建造计划于上世纪90年代早期提出,1997年正式开始建设。(刘妍)
  • 激光共聚焦荧光显微镜 活体荧光物质检查
    激光共聚焦荧光显微镜 活体荧光物质检查激光共聚焦显微镜,简称CLSM(Confocal Laser Scanning Microscopy),是一种利用激光共振效应进行成像的显微镜。它通过使用激光束扫描样品的不同层面,将所得到的图像合成成一幅清晰的三维图像。与传统显微镜相比,激光共聚焦显微镜具有更高的分辨率和更强的穿透能力,可以观察到更加细微的结构和更深层次的物质。在活体荧光物质的检查中,激光共聚焦显微镜发挥了重要的作用。通过标记活体细胞或组织的特定结构或分子,激光共聚焦显微镜可以实时观察到这些结构或分子的活动和分布情况。在生物医学领域,它可以用于观察细胞的生长、分裂和死亡过程,研究细胞信号传导和分子交互作用等。在药物研发中,它可以用于观察药物在活体细胞或组织中的分布情况,评估药物的疗效和毒性。此外,在神经科学领域,激光共聚焦显微镜可以用于观察神经元的活动和连接,揭示大脑的工作机制。NCF950激光共聚焦显微镜较宽场荧光显微镜的优点:&bull 能够通过荧光标本连续生产薄(0.5至1.5微米)的光学切片,厚度范围可达50微米或更大。(主要优点)&bull 控制景深的能力。&bull 能够从样品中分离和收集焦平面,从而消除荧光样品通常看到的焦外“雾霾”,非共焦荧光显微镜下无法检测到。(最重要的特点)&bull 从厚试样收集连续光学切片的能力。&bull 通过三维物体收集一系列图像,用于二维或三维重建。&bull 收集双重和三重标签,精确的共定位。&bull 用于对在不透明的图案化基底上生长的荧光标记细胞之间的相互作用进行成像。&bull 有能力补偿自发荧光。耐可视共聚焦成像效果图 尼康共聚焦成成像效果图NCF950激光共聚焦显微镜应用,共聚焦显微镜在以下研究领域中应用较为广泛:1、细胞生物学:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化、细胞凋亡;2、生物化学:酶、核酸、FISH、受体分析3、药理学:药物对细胞的作用及其动力学;4、生理学:膜受体、离子通道、离子含量、分布、动态;5、遗传学和组胚学:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断;6、神经生物学:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递;7、微生物学和寄生虫学:细菌、寄生虫形态结构;8、病理学及病理学临床应用:活检标本的快速诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病的诊断;9、生物学、免疫学、环境医学和营养学。NCF950激光共聚焦显微镜配置NCF950激光共聚焦配置表激光器激光405 nm、488 nm、561 nm、640 nm探测器波长:400-750nm,探测器:3个独立的荧光检测通道;1个DIC透射光检测通道扫描头最大像素大小:4096 x 4096 扫描速度:2 fps(512 x 512像素,双向),18 fps(512 x 32像素,双向),图像旋转: 360°扫描模式X-T, Y-T, X-Y, X-Y-Z, X-Y-Z-T针孔无级变速六边形电动针孔;调节范围:0-1.5毫米共焦视场φ18mm内接正方形图像位深12bits配套显微镜NIB950全电动倒置显微镜光学系统NIS60无限远光学系统(F200)目镜(视野)10×(25),EP17.5mm,视度可调-5~+5,接口Φ30观察镜筒铰链式三目观察镜筒,45度倾斜,瞳距47-78mm,目镜接口Φ30,固定视度;1)目/摄切换:(100/0,50/50,0/100);2)目视/关闭目视/可调焦勃氏镜NIS60物镜10×复消色差物镜,NA=0.45 WD=4.0 盖玻片=0.1720×复消色差物镜,NA=0.75 WD=1.1 盖玻片=0.1760×半复消色差物镜,NA=1.40 WD=0.14 盖玻片=0.17 油镜100×复消色差物镜,NA=1.45 WD=0.13 盖玻片=0.17 油镜物镜转换器电动六孔转换器(扩展插槽),M25×0.75聚光镜6孔位电动控制:NA0.55,WD26;相衬(10/20,40,60选配)DIC(10X,20X/40X)选配.空孔照明系统透射柯拉照明,10W LED照明;落射照明:宽场光纤照明6孔位电动荧光转盘(B,G,U标配);电动荧光光闸;中间倍率切换手动1X,1.5X、共焦切换机身端口分光比:左侧:目视=100:0;右侧:目视=100:0;平台电动控制:行程范围130 mm x100 mm (台面325 mm x 144 mm )最大速度:25mm/s;分辨率:0.1μm - 重复精度:3μm。机械可调样品夹板调焦系统同轴粗微动升降机构,行程:焦点上7下2;粗调2mm/圈,微调0.002mm/圈;可手动和电动控制,电动控制时,最小步进0.01um;DIC插板10X,20X,40X插板;可放置于转换器插槽;选配控制摇杆,控制盒,USB连接线软件软件:NOMIS Advanced C图像显示/图像处理/分析2D/3D/4D图像分析,经时变化分析,三维图像获得及正交显示,图像拼接,多通道彩色共聚焦图像
  • 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳
    成果名称基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 □原理样机 &radic 通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介:光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。利用频率梳测量频率时,需要频率梳的频率间隔在200MHz以上,以便波长计数器计量波数。特别地,类地行星观测需要20GHz以上频率间隔的频率梳来定标光谱仪,这个频率间隔一般的光纤激光器无法达到,目前只能依靠法布里-珀罗(FP)滤波装置进行频率倍增。由于FP透射光谱的有限线宽会导致边模泄露,从而影响天文光谱仪的定标精度,因此需要源激光频率梳本身的频率间隔尽量大,以抑制边模。可见,研制高重复频率(大频率间隔)的频率梳已经成为国际激光器和频率梳领域研究的热点和难点。目前该产品的国内市场基本上被德国Menlo System公司生产的基于掺镱光纤激光器的可见光域频率梳垄断,我国亟需研制出具有自主知识产权的光梳设备。2011年,北京大学信息学院张志刚教授申请的&ldquo 基于光纤激光器的可见光频率梳&rdquo 得到第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在基金经费支持下,通过关键配件的购置和加工,该项研究得以顺利开展。课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作,包括:(1)搭建高重复频率、1um波长的锁模光纤激光器,作为频率梳&ldquo 种子源&rdquo ;(2)研究初始频率和腔内色散的关系,以得到更高信噪比的初始频率信号;(3)利用合适的色散补偿元件对种子源输出的脉冲进行色散补偿,并进行多级反向放大,使其输出功率满足频率梳要求;(4)试验多种光子晶体光纤,以获得更宽的、覆盖可见光域的光谱。通过以上工作的开展,课题组成功研制出了国际首创的500MHz光学频率梳样机,而Menlo公司同类产品重复频率仅为250M。这一技术的产品化将打破外国公司在国内市场的垄断,填补国内外市场的空白。在第三期项目工作的基础上,张志刚课题组的王爱民副教授申请的&ldquo 20GHz可见光波段天文光学频率梳的研制&rdquo 项目在2012年得到了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在第四期基金的支持下,项目组发展了前期500MHz高重复频率的光学频率梳的研究成果,开展了更加深入的工作,包括:(1)利用FP技术对500MHz重复频率的稳定光梳进行倍频,获得20GHz、1m波段的稳定光学频率梳;(2)对20GHz光学频率梳进行功率放大、脉冲压缩和倍频,实现515nm波段的蓝光飞秒光梳源;(3)利用拉锥光子晶体光纤对飞秒蓝光光梳进行可见光扩谱,达到400-750nm的光谱覆盖。通过这些工作,课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。这两期项目目前已经结题,其成果已进入产品化阶段,科技转化前景良好。相关成果受到了北京市科委的高度重视。课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作。课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。应用前景:光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。
  • 300万!莆田学院采购激光共聚焦显微镜
    一、项目基本情况 项目编号:[350300]YDCG[GK]2022004 项目名称:莆田学院基础医学院激光共聚焦显微镜采购项目货物类采购项目 采购方式:公开招标 预算金额:3000000元 包1: 采购包预算金额:3000000元 采购包最高限价:2900000元 投标保证金:30000元 采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02100309-激光仪器激光共聚焦1(台)是1激光器部分1.1激光器:采用单模保偏光纤,能量动态范围 ≥10000:1;- 固态激光器405nm:额定功率≥15mW,出光纤口功率≥5mW; - 固态激光器488nm:额定功率≥25mW,出光纤口功率≥10mW;- 固态激光器561nm:额定功率≥25mW,出光纤口功率≥10mW; - 固态激光器640nm:额定功率≥15mW,出光纤口功率≥5mW; 1.2软件可以直接调节所有激光器开关以及强度,并具有实验中未使用自动进入关闭状态(Switch off)功能。 2扫描模块2.1扫描器与显微镜一体化,一体化像差及色差校正。所有扫描器组件都直接耦合,无光纤连接。2.2▲共聚焦针孔采用复消色差校正,适合短波长(如 405 nm)激光成像,自动对齐;调节范围0.0到>10AU(Airy Unit)。 2.3检测器数量:荧光检测器≥3个,透射光检测器1个, 2.4荧光检测器类型: 荧光检测器全部为光谱型检测器,检测范围调节精度≤1nm;高灵敏度GaAsP检测器≥1个,QE≥45%。2.5★ 主分光镜:采用10°小角度入射技术,提供更高的激光压制效率,OD值≥6。2.6★利用可变次级二色分光镜(VSD)灵活地向所选通道内进行光谱分光,分光精度≤1.5nm。2.7▲采用X、Y独立的检流计(Galvo)双扫描镜,具有超快线扫及帧飞回技术。2.8扫描头绝对线性扫描运动,回转时间短,>85%的帧时间(frame time)有效地用于图像采样。2.9★可以进行360°任意旋转实时扫描成像。2.10▲扫描光学变倍:最小变倍扫描系数≤ 0.45x,且变倍连续可调,调节精度0.1x。2.11最大扫描分辨率≥6000 x 6000。2.12在非共振扫描模式下,逐行扫描可同时满足以下扫描速度指标:≥8幅/秒(512x512像素)、≥60幅/秒(512x64像素)、≥220幅/秒(512x16像素)。 2.13一次实验中单次扫描可以实现三个荧光检测通道同时成像,如果一次实验设置分次扫描,分次扫描次数≥10。 2.14光谱扫描(Lambda成像):两个检测器平行扫描完成光谱成像,扫描过程无荧光信号损失;光谱分辨率≤1.5nm;可根据结果做线性光谱拆分,去除自发荧光及荧光串扰。2.15扫描成像视场数≥20mm。2.16一个可用于明场和DIC的透射光检测通道。2.17具有实时电子组件(real-time electronics):控制显微镜、激光器、扫描模块和其他附件;通过实时电路进行数据采集和同步管理:过量采样读取逻辑电路,用以获得最佳灵敏度;数据在实时电路与用户计算机之间通过LVDS进行交换,在采集图像的同时可进行数据在线分析。3超高分辨率部分3.1★超高分辨率检测器:采用由不少于30个GaAsP(磷酸砷化镓)-PMT组成的高灵敏度面阵列探测器, 而非常规的GaAsP或HyD系列探测器。3.2▲在确保荧光收集效率的情况下(针孔≥2.5AU),超高分辨成像可同时实现如下效果:分辨率XY方向上≤125nm,Z方向≤360nm;同时相较传统共聚焦提升4-8x灵敏度或信噪比。3.3在确保荧光收集效率的情况下(针孔≥2.5AU),超高分辨率成像速度:不低于4幅/秒(512x512像素,16位)。 3.4超高分辨率多通道成像:可以灵活选择荧光收集波段,调节精度1nm。3.5超高分辨率成像可使用激光器波段:405nm, 488nm, 561nm 和640nm。3.6荧光样品制备:无需选择特定的荧光标记物,常规的激光共聚焦样品都可以进行超高分辨率成像。3.7超高分辨率成像深度:同一样品具有与共聚焦相同的超高分辨率成像深度。4显微镜主机4.1研究型全自动倒置显微镜,高效率V型光路。4.2★齐焦距离:≤45mm国际标准齐焦距离4.3▲显微镜内置电动调焦驱动马达,最小步进≤15nm。 4.4▲全电动扫描台,扫描台面积≥320mm x 140mm,行程≥130 mm x 100 mm,精度≤ 0.1 μm,最大速度≥50mm/s,具有独立的控制器及操控手柄。4.5显微镜透射光源: LED光源,寿命>60000小时。4.6荧光附件:复消色差荧光光路,六位电动滤色镜转盘,电动光闸,含UV、B、G激发滤色镜组件和长寿命荧光光源。4.7全套微分干涉部件(DIC),有与不同数值孔径的物镜一一对应的棱镜。4.8多功能长工作距离电动聚光镜,数值孔径≥0.55。4.9目镜一对:10X,视场数≥23。 4.106孔位电动物镜转盘,具有自动识别功能。4.11★物镜:10x干镜,数值孔径≥0.45;20x干镜,数值孔径≥0.8;40x干镜,数值孔径≥0.95 ;63x油镜,数值孔径≥1.4;工作距离≥190 μm4.12通过TFT电子触控屏系统控制显微镜并显示工作状态,TFT触摸屏可以远离显微镜机身实现远程控制。4.13配有专业共聚焦显微镜系统防震装置。 5软件部分及图像工作站5.1智能化光路设置:通过选择样品的染料标记,提供3种光路配置模式,一键自动设置所有的光路。5.2REUSE功能。再次调用存储在每张图像里的所有的拍照参数来重现实验及进行精确对比。5.3多维获取图像:Z轴序列扫描、时间序列扫描、多点扫描等。5.4▲三维图像处理:3D和4D图像渲染,有四种渲染方式(阴影、表面、透明及最大强度投影)并可进行不同渲染方式的结合(如透明结合表面渲染);可实现三维空间的距离和角度测量;自定义式的3D和4D视频制作与导出。5.5▲交互式漂白,在进行图像采集的同时(包括连续扫描和时间序列实验),通过鼠标点击对任意区域进行漂白。适用于主动光活化实验、光转化实验或者快速光漂白实验等。5.6Z轴深度补偿功能,自动补偿由于样品深度增加造成的信号衰减。5.7具有图形化的感兴趣区域荧光强度平均值分析,实时或在扫描完成后显示和计算离子浓度。5.8裁剪功能,灵活地选择扫描区域。5.9光谱扫描及拆分功能,可以去除自发荧光,及荧光串扰。5.10图像分析功能:具备直方图分析和任意线的序列测量,长度、角度、面积、强度等的测量;定量的共定位分析;可根据要求编辑测量程序,对自定义的类和子类进行图像分割、计数和面积、强度等的测量,并将结果以表格、列表和散点图/直方图形式显示;可进行批量图像分析。5.11图像与视频导入/导出:适用于所有常见的文件格式(如:JPEG, BMP, TIFF, BigTIFF, PNG, WDP, SUR, AVI, WMF, MOV, OME-TIF, ZVI)。5.12反卷积功能:提供3种反卷积方式用于图像处理,提高图像的信噪比、对比度和分辨率。5.13图像工作站一套:经共聚焦厂家验证其匹配性。5.14 硬件配置不低于以下要求: Intel? Xeon Gold 4核处理器,主频≥3.6 GHz; >512 G SSD高速硬盘以及2个4TB SATA 7200 rpm硬盘,≧64GB内存,DVD刻录机,30英寸液晶显示器,分辨率不低于2560 × 1600; Windows 7 Ultimate x64操作系统。6活细胞培养系统6.1可控制温度、CO2浓度以及湿度。6.2细胞培养在独立空间内,培养皿底部可加热,上部也可同时加热;多孔板培养时顶部和底部均可被加热。6.3▲控温系统可同时控制至少4个独立的通道温度设定,温度控制范围:室温至60℃,精度≤0.1℃。6.4▲可进行CO2浓度控制,范围:0至8%,调节精度为≤0.1%,内置精度≤0.1%6.5湿度控制,加湿装置同时也可控温保湿。活细胞培养系统可完全由共聚焦软件一体化控制,并在软件及显微镜显示器上可以直接显示、调节。3000000工业 合同履行期限: 按招标文件要求 本采购包:不接受联合体投标二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.本项目的特定资格要求: 包1 (1)明细:招标文件规定的其他资格证明文件(若有) 描述:1、(强制类节能产品证明材料,若有,应在此处填写); 2、(按照政府采购法实施条例第17条除第“(一)-(四)”款外的其他条款规定填写投标人应提交的材料,如:采购人提出特定条件的证明材料、为落实政府采购政策需满足要求的证明材料(强制类)等,若有,应在此处填写)。 ※1上述材料中若有与“具备履行合同所必需设备和专业技术能力专项证明材料”有关的规定及内容在本表b1项下填写,不在此处填写。 ※2投标人应按照招标文件第七章规定提供。 (2)明细:具备履行合同所必需设备和专业技术能力专项证明材料(若有) 描述:1、招标文件要求投标人提供“具备履行合同所必需的设备和专业技术能力专项证明材料”的,投标人应按照招标文件规定在此项下提供相应证明材料复印件。 2、投标人提供的相应证明材料复印件均应符合:内容完整、清晰、整洁,并由投标人加盖其单位公章。(如项目接受联合体投标,对联合体应提出相关资格要求;如属于特定行业项目,供应商应当具备特定行业法定准入要求。) 三、采购项目需要落实的政府采购政策 进口产品,适用于(合同包1)。节能产品,适用于(合同包1),按照财库〔2019〕19号《关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》执行。环境标志产品,适用于(合同包1),按照财库〔2019〕18号《关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》执行。信息安全产品,适用于(合同包1)。小型、微型企业,适用于(合同包1)。监狱企业,适用于(合同包1)。促进残疾人就业 ,适用于(合同包1)。信用记录,适用于(合同包1),按照下列规定执行:(1)投标人应在(填写招标文件要求的截止时点)前分别通过“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)查询并打印相应的信用记录(以下简称:“投标人提供的查询结果”),投标人提供的查询结果应为其通过上述网站获取的信用信息查询结果原始页面的打印件(或截图)。(2)查询结果的审查:①由资格审查小组通过上述网站查询并打印投标人信用记录(以下简称:“资格审查小组的查询结果”)。②投标人提供的查询结果与资格审查小组的查询结果不一致的,以资格审查小组的查询结果为准。③因上述网站原因导致资格审查小组无法查询投标人信用记录的(资格审查小组应将通过上述网站查询投标人信用记录时的原始页面打印后随采购文件一并存档),以投标人提供的查询结果为准。④查询结果存在投标人应被拒绝参与政府采购活动相关信息的,其资格审查不合格。四、获取招标文件 时间:2022-10-18 15:10至2022-11-07 23:59:59(提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日),每天上午00:00:00至11:59:59,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外) 地点:招标文件随同本项目招标公告一并发布;投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地,登录对应的(省本级/市级/区县))福建省政府采购网上公开信息系统操作),否则投标将被拒绝。 方式:在线获取 售价:免费五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2022-11-08 08:30(北京时间)(自招标文件开始发出之日起至投标人提交投标文件截止之日止,不得少于20日) 地点:福建省莆田市城厢区莆田市公共资源交易中心三楼开标室六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。七、其他补充事宜 /八、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:莆田学院 地 址:莆田市城厢区学园路兴安新村36号 联系方式:18450050730 2.采购代理机构信息(如有) 名 称:福建省亿达工程咨询有限公司 地  址:三明市梅列区徐碧街道乾龙新村16幢8层 联系方式:13950740195 3.项目联系方式 项目联系人:何凤保 电   话:13950740195 网址:zfcg.czt.fujian.gov.cn 开户名:福建省亿达工程咨询有限公司 福建省亿达工程咨询有限公司 2022-10-18
  • Nanoscope system发布Nanoscope system NS3500三维激光共聚焦显微镜新品
    NS3500三维激光共聚焦显微镜NS-3500是一种精确、可靠的三维(3D)测量高速共焦激光扫描显微镜(CLSM)。通过快速光学扫描模块和信号处理算法实现实时共焦显微图像。在测量和检测微观三维结构,如半导体晶片,FPD产品,MEMS设备,玻璃基板,材料表面等方面拥有无可比拟的解决方案。 Features & Benefits(性能及优势): 高分辨率非破坏性光学三维测量实时共焦成像多种光学变焦同时进行亮场和共焦成像自动获取最佳聚焦位置倾斜补偿简易分析模块精确可靠的高速高度测量通过半透明基板检测特征无样品准备大范围图像拼接检测 Software(软件):Image stitching(图像拼接):对于大范围的检测,可使用自动XY平台和NS-3500图像拼接软件NSMosaic对预测的区域进行连续测量和图像拼接。拼接后的图像可以作为一个单一的测量结果进行分析。 Application field(应用领域): NS-3500是测量高度、宽度、角度、面积和体积的一种有效的解决方案,例如:-半导体:IC图形,凹凸高度,线圈高度,缺陷检测,CMP工艺- FPD产品:触摸屏屏幕检测,ITO图案,LCD柱间距高度- MEMS器件:结构三维轮廓,表面粗糙度,MEMS图形-玻璃表面:薄膜太阳能电池,太阳能电池纹理,激光图案-材料研究:模具表面检测,粗糙度,裂纹分析 Specifications:Model Microscope NS-3500 备注 Controller NS-3500E 物镜倍率 10x 20x 50x 100x 150x 观察/ 测量范围 水平 (H): μm 1400 700 280 140 93 垂直 (V): μm 1050 525 210 105 70 工作范围: mm 16.5 3.1 0.54 0.3 0.2 数值孔径(N.A.) 0.30 0.46 0.80 0.95 0.95 光学变焦 x1 to x6 总放大倍率 178x to 26700x 观察/测量光学系统 针孔共聚焦光学系统 高度测量 测量扫描范围 精细扫描 : 400 μm (and/or) 长扫描 : 10 mm [NS-3500-S] 注 1 长扫描 : 10mm [NS-3500-T] 显示分辨率 0.001 μm 重复率 σ 0.010 μm 注 2 宽度测量 显示分辨率 0.001 μm 重复率 3σ 0.02 μm 注 3 帧记忆 像素 1024x1024, 1024x768, 1024x384, 1024x192, 1024x96 单色图像 12 bit 彩色图像 8-bit for RGB each 高度测量 16 bit 帧速率 表面扫描 20 Hz to 160 Hz 线扫描 ~8 kHz 自动功能 自动对焦 激光共焦测量光源 波长 紫光激光, 405nm 输出 ~2mW 激光等级 Class 3b 激光接收元件 PMT (光电倍增管) 光学观察光源 灯 10W LED 光学观察照相机 成像元件 1/2” 彩色图像 CCD 传感器 记录分辨率 640x480 自动调整 增益, 快门速度, White balance 数据处理单元 专用 PC 电源 电源电压 100 to 240 VAC, 50/60 Hz 电流消耗 500 VA max. 重量 显微镜 Approx. ~50 kg (Measuring head unit : ~12 kg) 控制器 ~8 kg 隔振系统 有源隔离器 Option 精细和长距离扫描仪的双重扫描模式仅适用于NS-3500-S(单镜头类型)。 注1:精细扫描由压电执行器(PZT)执行。注2 :以100×/ 0.95物镜对标准样品(步长1μm)进行100次测量。 注 3 :以100×/ 0.95物镜对标准样品(5μm间距)进行100次测量。创新点:NS-3500新增快速光学扫描模块和信号处理算法来实现实时共焦显微图像。增加设备稳定性及快速测量的能力。在测量和检测微观三维结构如半导体晶片,FPD产品,MEMS设备,玻璃基板,材料表面等方面拥有无可比拟的解决方案。Nanoscope system NS3500三维激光共聚焦显微镜
  • “硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目获国家技术发明二等奖
    1月18日,中共中央、国务院在北京隆重召开2012年度国家科学技术奖励大会。胡锦涛、习近平等党和国家领导人出席奖励大会并为获奖人员颁奖。山东大学晶体材料研究所王继扬教授完成的“硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目荣获国家技术发明二等奖。此外,山东大学作为合作单位获得一项国家科技进步二等奖。  王继扬教授及其课题组在国家自然科学基金和“973”专项支持下,在蒋民华院士学术思想指导下,坚持复合功能晶体研究,与中科院理化所许祖彦院士课题组合作,突破传统思想,发现硼酸钙氧盐类晶体的最大有效非线性系数在非主平面方向。他通过对多种硼酸钙氧盐晶体生长和激光特性的筛选研究,发现硼酸钙氧钇钕晶体综合性能优良,具有实用化前景,通过产学研结合实现了激光自倍频晶体元件和激光自倍频绿光器件模组的商品化生产,根据市场需求开发了多种产品,并已获得广泛应用,在国际上首次实现了激光自倍频晶体及其器件的商品化,开辟了激光自倍频晶体与器件应用的商品化领域,创造了具有特色和优势的小功率绿光全固态激光器新品种,发展了激光自倍频功能复合模型,丰富了功能晶体学科,是复合功能晶体研究领域的重大突破。
  • Zygo 发布全新 Qualifire 激光干涉仪
    阿美特克(纽约证券交易所代码:AME)旗下Zygo公司宣布发布其最新的激光干涉仪Qualifire™。Qualifier加入了一系列高端干涉仪解决方案,该仪器旨在支持半导体、光刻、星载成像系统、尖端消费电子产品、国防等行业中最苛刻的计量应用。Qualifire将于1月30日在加州旧金山的SPIE Photonics West首次亮相。这款干涉仪在不牺牲性能的情况下,将显著的增强功能集成到一个更轻的小型封装中。Zygo 激光干涉仪产品经理 Erin McDonnell 表示:“我们很高兴将 Qualifire 推向市场,其改进的人体工程学设计使其易于使用,并且比 Zygo 的许多其他激光干涉仪更便携。使用激光干涉仪进行的测量往往对噪声、污染物和其他伪影敏感,因为该仪器能够提供纳米级精度;Qualifire上的可选模块飞点可主动减少甚至消除这些伪影,从而提高测量的可靠性和可重复性。飞点结合了Zygo最好的两种伪影减少技术:环纹和相干伪影减少。飞点在需要高精度的应用中尤其有价值,包括科学研究和先进的制造工艺。Qualifire为Zygo的激光干涉仪产品线带来这些功能和改进:Qualire激光干涉仪提供了许多新颖的新功能。智能附件接口——干涉仪可以识别任何安装的“智能附件”,并自动应用系统错误文件并执行横向校准。体积小、重量轻——最小的 Qualifire 型号重约 45 磅(20.4 千克)。 它是真正的便携式,特别是对于干涉仪必须经常移动或调整的复杂和精密应用。移相器(PMR)——PMR 是调制测试部件和参考光学器件之间干涉条纹所必需的,最终可创建定量表面图。其整体设计提供:整体机械稳定性和对准降低损坏或错位的风险确保性能一致,减少重新校准的需要改进的用户体验——方便使用的电源按钮和运动安装支脚使设置更易于使用。大型控制旋钮可实现更精确的调整,这对校准和校准都至关重要。 集成手柄确保安全可靠的操作。更易于维护—— 密封的光学系统和整合的电子元件使更换各种组件变得简单,而不会使光学元件暴露在污染物中。飞点——用于减少伪影的可选模块,包括自动对焦功能。稳定变焦——提供新变焦方法的选项,可在所有放大倍率下实现完美的图像配准和衍射限制图像采样。计量集团副总裁Kurt Redlitz 表示:“Qualifire 保持了 Zygo 在计量方面的高标准,同时提供了最高水平的精度并优化了用户体验。通过改进的人体工程学设计,它可以在不牺牲性能的情况下提高操作效率和部署灵活性。Qualifire 是一款更强大、更可靠、用户友好的仪器,可随时应付最苛刻的应用和环境——精度不容置疑。
  • 激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用
    锂离子电池产业作为我国“十二五”和“十三五”期间重点发展的新材料、新能源、新能源汽车三大产业中的交叉产业,国家出台了一系列支持锂离子电池产业发展的支持政策,直接带动了我国锂离子电池行业的持续高速增长。为了规范锂离子电池行业的健康稳健发展,国家相关部门先后制订了涉及到锂离子电池全产业链的相关行业标准,而相关电池材料的粒度分布检测就是其中一项重要检测指标。下面,我们看一看这些行业标准对粒度分布的相关规定。锂离子电池材料粒度分布要求电池材料的粒度分布影响电池材料的物理性能及电化学性能,进而影响锂离子电池的容量、能量密度、充放电性能、循环性能及安全性能等。在锂离子电池材料中,需要检测粒度的粉体材料主要有正极材料及原材料、负极材料及原材料、导电添加剂、电解质、隔膜涂覆材料。正负极材料正极材料颗粒的粒径越小,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升锂离子电池的倍率性能;同时,粒径越小的材料首次容量越高。但是,粒径越小的材料比表面积越大,颗粒表面能升高,易团聚并与电解液发生副反应,电池内阻升高,充放过程中会积聚过多能量,温度升高,从而导致安全隐患;同时,粒径越小的材料不可逆容量增加,降低电池的循环性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。粒径较小的负极材料具有较大的首次容量,但不可逆容量也较大;随着粒径增大,首次充放电容量降低,不可逆容量减少。同时,粒径越小的颗粒,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升电池的倍率性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。正极材料和负极材料原料的颗粒的粒径大小影响到正极材料和负极材料的生产工艺控制及成品性能。比如,三元前驱体的粒度影响三元材料的煅烧时间及晶粒大小一致性。粒径越小的前驱体煅烧时间越短;粒径分布越窄的前驱体,煅烧时热量从材料表面传导到材料中心的时间一致性越高,晶粒生长时间一致性越高,晶粒大小一致性也越高。碳酸锂作为正极材料的锂源材料,粒度大小对正极材料的生产工艺和性能也有着重大影响。导电添加剂导电添加剂颗粒的粒径太小,容易发生团聚,不能与活性物质充分接触,导致导电作用降低;如果粒径太大,导电添加剂颗粒不能嵌入到活性物质中,同样会降低导电添加剂的导电作用。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。对于电解液的电解质来说,电解质颗粒大小越均匀,电解液性能的一致性越好。电解液作为锂离子电池的血液,承担着运输锂离子的重任,质量的好坏直接影响锂离子电池的电化学性能,并很大程度上影响锂离子电池的安全性能。涂覆隔膜涂覆隔膜是在基膜的单面或双面涂覆一层氧化铝、二氧化硅等粉体无机材料,从而提升隔膜的高温性能、穿刺强度、亲液性能等。涂覆材料粒度大小及分布对涂覆隔膜的性能起着决定性的作用。以最常用的氧化铝涂覆隔膜为例,一般采用亚微米级别的α相氧化铝材料,颗粒大小适中且粒度均匀的氧化铝能很好地粘接到隔膜表面,不会堵塞膜孔,成孔均匀,能够提高隔膜的耐高温性能和热收缩率,能够改善隔膜对电解液的亲和性,同时保持较好的机械性能,从而提高锂电池的安全性能。氧化铝涂层的粒径越大,隔膜的厚度会增加,隔膜的化学性能会迅速下降。综上所述,粒度分布测试已成为提升锂离子电池性能的重要检测手段,选择一款高性能的激光粒度分析仪就成为了研发机构、材料生产厂家、电芯生产厂家的共同需求。一款好的激光粒度分析仪应该具备良好的测试结果的真实性、重现性、分辩能力、易操作性等。测试结果的真实性是指测试结果能够反映颗粒的真实大小,尽管粒度测量不宜引用“准确性”这一指标,但这并不意味着测量结果可以漫无边际地乱给。测试结果的真实性是激光粒度分析仪最根本的分析性能,如果没有测试结果的真实性做基础,仪器的重复性、重现性等其它性能就失去了讨论的意义。测试结果的重现性是指将同一批样品多次取样的测试结果的重复误差,误差越小,表示重现性越好。重现性的好坏取决于仪器获取光能分布数据的稳定性、对杂散光的控制能力、对中精确度、光源和背景的稳定性、进样器的分散性能等。只有具备良好重现性的仪器才能对测试样品的粒度分布进行可靠的评价,有利于用于多个样品之间差异的准确识别。激光粒度分析仪的分辨能力指的是仪器对样品不同粒径颗粒的测量分辨能力以及对给定粒度等级中颗粒含量的微小变化识别的灵敏程度。一般来说,除了影响重现性的因素外,散射光能分布角度和光强的获取,低背景噪声的光学电子设计,高精度的模数转换及反演计算水平都对仪器的分辨能力有较大影响。只有高分辩能力的仪器才能准确识别测试样品的细微粒径变化。激光粒度分析仪的原理结构激光粒度分析仪的易操作性是指操作简单、故障率低、易于日常维护保养。如果仪器的易操作性不高,即便有良好的测试性能,也不能高效满足用户的测试需求。Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Pus激光粒分析仪就是这样两款在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力,而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致,不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本,更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险,无论在产品研发、过程控制还是质量控制上,都能够为用户带来真正的价值。● 测试范围:0.02-2000μm(湿法),0.1-2000μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±1%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer激光粒度分析仪Topsizer激光粒度分析仪是珠海欧美克仪器有限公司于2010年被英国思百吉集团全资收购后,利用思百吉集团的全球资源全新打造的旗舰产品,具有量程宽、重现性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点,真正站在了当前粒度检测领域的前沿。● 测试范围:0.01-3600μm(湿法),0.1-3600μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±0.6%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度分析仪是继广受赞誉的Topsizer 后,作为马尔文帕纳科的全资子公司,珠海欧美克仪器有限公司推出的又一款高端粒度分析仪器。该仪器引入了国际先进的光学设计,结合欧美克近30年的技术积累,采用全球化的供应链体系,使激光衍射法的测试范围达0.01-3600um。Topsizer Plus保持了Topsizer量程宽、重复性好、分辨力高、真实测试性能强和智能化程度高等优点,通过进一步提升光学设计、硬件和反演算法,拓展了其测试范围以及实际测试性能,代表了当前国产激光粒度仪的技术水平。
  • 奥林巴斯全国工业激光共焦显微镜用户交流会 暨OLS4500新品推介会隆重举行
    5月24日,&ldquo 2013奥林巴斯工业激光共焦显微镜用户交流会暨OLS4500新品推介会&rdquo 在大连国际金融会议中心隆重举行。来自全国各地的高校、科研院所及企事业单位的150余名专家学者出席了此次交流会,其中包括清华大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学、中科院沈阳金属研究所、一汽大众等20余个奥林巴斯激光显微镜代表用户。用户交流会现场 会议开始,由奥林巴斯工业机器部部长赵新安致词,赵新安部长对广大用户抽出时间参加奥林巴斯激光显微镜用户交流会暨OLS4500新品推介会表示感谢。赵新安部长首先对奥林巴斯公司进行了介绍,奥林巴斯公司成立于1919年,有着90多年的光学研发历史,在医疗、生命科学、产业、影像相关4大主要领域内开展业务。基于雄厚的技术力量,奥林巴斯公司在工业显微镜领域不断推陈出新,先后推出DSX系列光学数码显微镜,OLS系列激光共焦显微镜以及完美结合激光共焦显微镜和扫描探针显微镜的OLS4500等新产品。赵新安部长希望通过这次用户交流会,使大家能充分体验奥林巴斯激光共焦显微镜产品,为大家的工作创造新的价值。 奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部部长赵新安致辞 沈阳元杰光学技术有限公司是奥林巴斯工业显微镜的东三省代理商,也是这次用户交流会的协办单位。马晓冰总经理在交流会中向大家介绍了沈阳元杰光学技术有限公司的到会员工,同时表示奥林巴斯是工业显微镜的领导者之一,一直努力为大家的科研、质检等工作提供有力支持,奥林巴斯的工业显微镜产品在不断发展进步,沈阳元杰光学技术有限公司作为奥林巴斯工业显微镜产品的代理商,一定会一如既往地为广大工业用户提供最优秀的仪器,最专业的服务,以及更完善的显微技术解决方案。 沈阳元杰光学技术有限公司总经理马晓冰致辞 今年年初,&ldquo 大连理工大学-奥林巴斯(中国)有限公司&rdquo 激光共焦显微镜共建实验室正式成立,大连理工大学也成为继清华大学、西安理工大学、北京科技大学后奥林巴斯工业激光共焦显微镜第四家共建实验室单位。奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部赵新安部长和大连理工大学材料学院黄明亮副院长作为双方代表,在此次交流会中出席了&ldquo 大连理工大学-奥林巴斯(中国)有限公司&rdquo 激光共焦显微镜共建实验室成立仪式。 &ldquo 大连理工大学-奥林巴斯(中国)有限公司&rdquo 激光共焦显微镜共建实验室成立 交流会还进行了奥林巴斯年度优秀代理商颁奖仪式,沈阳元杰光学技术有限公司在2012-2013年度表现突出,获得了&ldquo 年度优秀代理商&rdquo 称号,沈阳元杰光学技术有限公司马晓冰总经理作为代表从奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部赵新安部长手中接过了纪念奖杯并合影留念。 奥林巴斯年度优秀代理商颁奖 随后,奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部徐圣救经理、熊伟先生和姚旭明先生分别就奥林巴斯光学显微发展史、奥林巴斯纳米检测显微镜OLS4500新产品以及奥林巴斯DSX系列新一代光学数码显微镜及其应用做了介绍。 徐圣救经理首先介绍了光学显微镜的发展历史和现状、奥林巴斯工业显微镜的发展历程以及光学显微镜未来发展方向,其中3D测量激光共焦显微镜代表了光学显微镜未来发展的方向,激光共焦显微镜采用非接触式,可以提供逼近纳米的高分辨率观察和高精度测量,可以在同一视野内获得亮度信息、高度信息、彩色信息,而且不需要前处理、准备样品、不需要专业人员,谁都可以使用。奥林巴斯OLS系列激光共焦显微镜具有宽范围的放大倍率、高分辨率、丰富的测量功能、同时保证重复性和准确度、双共焦光路、可进行多幅大尺寸拼图以及操作简便等优点,从1974年问世至今,经过不断发展创新,产品不断更新换代,得到了世界各地用户的支持,为世界各地研究机构作出了贡献。徐圣救经理还就OLS在材料方面的应用以及激光共焦显微镜与常规光学显微镜的对比列举的丰富的实例,还进一步介绍了奥林巴斯激光共焦显微镜大视野观察、表面粗糙度分析,3D形貌观察,全数据信息分析等应用进行了介绍。 奥林巴斯光学显微发展史奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部徐圣救经理 熊伟先生向与会嘉宾介绍了奥林巴斯最新发布的纳米检测显微镜OLS4500,OLS4500结合了SPM(探针扫描显微镜)和LSM(激光扫描显微镜)两种功能,能够轻松实现从毫米到纳米无缝转换测量。还介绍了OLS4500的仪器构成以及OLS4500 SPM具有的不同测量模式:接触模式、动态模式、相位模式、电流模式、表面电位模式和磁力模式。熊伟先生还进一步介绍了探针扫描显微镜的工作原理、特点、分辨率、样品制备方法、应用领域以及不同测量模式下的应用实例,还同时对OLS4500的操作界面、 SPM(探针扫描显微镜)和LSM(激光扫描显微镜)下的不同测量功能、SPM和LSM的功能切换、地图功能、定位功能、向导功能、粗糙度功能进行了介绍。 奥林巴斯纳米检测显微镜OLS4500新产品奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部熊伟先生 姚旭明先生介绍了DSX系列的优异性能,DSX系列包含DSX100、DSX500、DSX500i三款机型,体现了光学技术与数码技术的完美结合,具有无与伦比的操作性能和毫不动摇的可靠性,具有红外触操控系统、高品质光系统、最高品质CCD、高动态和宽动态数据处理技术,具有地图功能,多种观察模式以及不同观察模式之间的组合、多种测量模式。 最后姚旭明先生展示了DSX系列产品在材料、电子、半导体等领域的应用实例,并突出了DSX系列产品面向金相用户的优势。奥林巴斯DSX系列新一代光学数码显微镜及其应用奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部姚旭明先生 本次交流会还邀请了奥林巴斯激光显微镜产品用户代表中科院沈阳金属研究所袁金才高工和大连交通大学材料学院高飞教授向所有参会人员交流了产品的使用心得。 中科院沈阳金属研究所袁金才高工向所有与会人员沈阳材料科学国家(联合)实验室的基本情况,他表示先进的科研仪器设备在科研工作中的作用十分重要,为他们在科研领域的工作提供了强有力的保障,最后他分享了奥林巴斯激光共聚焦显微镜在他们科研工作中的具体应用,分享了使用激光共焦显微镜观察Cu和Cu&mdash Al合金经过高压扭转(HPT)后中心区域的变形结构,铸状纳米孪晶铜经疲劳后对表面滑移带进行形貌表征,测量分析硬度压痕,分析强度与硬度之关系等应用,这些应用都已在材料领域的高水平论文中发表。 中科院沈阳金属研究所袁金才高工做报告 大连交通大学材料学院高飞教授以&ldquo 铜基粒子摩擦材料(制动材料)&rdquo 做了报告,铜基粒子摩擦材料主要用于高速列车制动领域,他分享了激光共聚焦显微镜在显微观察摩擦磨损机制与第三体、摩擦表面第三体的演化过程、钢摩擦表层的三维形貌等方面的应用,激光共焦显微镜强大的显微观察、形貌表征、测量分析功能给科研工作的进行提供了有力的支持。 大连交通大学材料学院高飞教授做报告 交流会的最后,还举行了现场抽奖活动和样机展示演示活动,奥林巴斯的工程师对与会嘉宾关于产品的有关问题进行了解答,并对用户带来的样品进行了现场测试。大家对于奥林巴斯的产品表现出了浓厚的兴趣,现场交流气氛十分热烈。 现场抽奖活动
  • 这家国内头部光学企业发布商业化激光共聚焦扫描显微镜新品
    CLSM600 是舜宇SOPTOP全新推出的激光扫描共聚焦显微镜,能实现高精细观察和精确分析,可广泛应用于形态学、生理学、免疫学、遗传学等领域,是尖端生物医学研究的理想伙伴。● 高信噪比:高效率的共聚焦成像光路,即便是弱荧光下也可提供极高信噪比的荧光图像● 卓越图像:宽光谱、高数值孔径镜头,完美适配各类型共聚样品的拍摄● 简单易全电动机架,优化设计人机交互界面,让您在样品拍摄过程中游刃有余(细胞成像组织病理切片活体观察生物材料)CLSM600 生物学应用全电动控制系统Z 轴采用电动装置,可根据实时图像快速调整 Z 轴高度。AF 一键自动对焦,省去微调步骤,提高工作效率。机身两侧集成控制按钮,可实现聚光镜、亮度、物镜、衰减片转盘、荧光转盘的快速切换或旋转,提升操作便捷性。共聚焦成像光学组件● 独有成像针孔结构 :将元件位移造成的干扰降到最低,改善了图像的信噪比和轴向分辨率● 控制器探测单元:高灵敏度探测单元(最高QE≥45%@500nm),可方便、快速地自动完成多色荧光共聚焦成像● 物镜:拥有复消色差(2X-100X)、超复消色差(10X-100X)两套物镜可选,倍率覆盖范围广,适用于高级研究镜检和显微图像拍摄。超大数值孔径,进一步提高分辨率。APO 系列复消色差物镜SAPO 系列超复消色差物镜共聚焦专用软件支持单通道或多通道的二维成像(XY)、三维成像 (XYZ)、四维成像(XYZT)及多位点扫描。可在用户自定义的 ROI( 感兴趣区域)内进行成像、光漂白和光刺激,也可进行 Z- Stack 成像、大图拼接、标尺校正、滤波处理、数据记录等。①Hek 293t 细胞 60X DIC与荧光叠加②玉米根部纵切 40X 大图拼接③斑马鱼 20X Z- Stack④类器官 三维重构不论是现在还是将来,SOPTOP期待与您一起,在科研领域创造更多的价值。CLSM600客户应用现场实拍(从上到下)浙江大学;华中农业大学东南大学;深圳研究院
  • 中智科仪逐光IsCMOS像增强相机拍摄激光诱导等离子体羽流
    1、应用背景   等离子体是区别于固体、液体和气体的第四种物质聚集状态。在高能环境下,原子的外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子,失去电子的原子变成带正电的离子,这个过程叫电离,这种电离气体就是等离子体,通常由带电离子、自由电子、基态/激发态分子原子和自由基等粒子组成。等离子体在自然界中广泛存在,如太阳、恒星、星际物质、闪电等都是等离子体。   激光诱导等离子体(Laser-Induced Plasma, LIP)是通过激光与物质相互作用产生的一种高温、高密度的等离子体状态物质。当高能量的激光脉冲照射到物体表面时,会使得物质迅速加热并部分或完全电离,形成等离子体。伴随形成的等离子体羽流的演化过程具有超高速、持续时间短(一般几百纳秒)、强自发光背景和小空间尺度的特点,这使得其观测变得具有挑战性。   本次实验采用中智科仪的逐光IsCMOS像增强相机(TRC411),拍摄了激光诱导等离子体羽流的形貌演化过程。基于逐光IsCMOS像增强相机的纳秒级快门门控、高精度的时序同步技术和变延迟序列推扫功能,记录了等离子体羽流的完整演化过程。 2、实验方案   实验设备:   中智科仪逐光IsCMOS像增强相机,型号:TRC411-S-HQB-F F2UV100大通量紫外镜头。   实验室所用激光器为镭宝Dawa-200灯泵浦电光调Q纳秒Nd:YAG激光器,波长1064nm,重复频率1-20Hz。采用激光器Q-out输出触发TRC411相机的方式,对相机Gate通道进行变延迟序列推扫,寻找相机与激光器的同步时刻。   实验流程:   1.实验材料被激发的等离子体羽发光在200nm-500nm左右,因此在镜头前端安装一个430nm的带通滤光片,屏蔽掉1064nm的激发激光和其他杂散光。需要注意观察成像画面中是否有强反射材料,比如样品台的光滑金属反光面或螺丝帽等,为了防止这些强烈反射面的反射光对相机造成损害,需要使用黑色电工胶带将它们遮挡或覆盖。   2. 激光器的Q-out触发输出接到示波器,测得同步输出的TTL信号电平为5V@1MΩ,频率与激光输出频率匹配,均为5Hz。TRC411相机可接受的最大外触发信号电平为5V,保守起见,在触发线末端加入了6dB衰减器,将激光器Q-out输出电平减半。   3. 由于等离子体的发光强度较大,无法确定所使用的滤光片的衰减倍率是否足够,因此首先将镜头光圈调至最小,设置增益为1800,Gate时间13ns(对应光学门宽3ns)。   软件参数设置如下表:   4. 对Gate通道进行变延迟序列扫描,最终找到Gate延时起止时刻在700ns至1100ns之间时,可以捕获到等离子体的发光信号。   软件参数设置界面: 3、实验结果   序列采集SEQ曲线:   根据曲线可以看到实验材料被激发的等离子体发光持续时间约为400ns。   高功率纳秒脉冲激光激发产生的完整等离子体羽形貌演变过程: 4、结论   中智科仪逐光IsCMOS像增强相机具有短至纳秒级的快门,超短的门控可以屏蔽背景噪声,提高信噪比。相机内置的高精度时序控制器可以确保相机与脉冲激光器的同步工作,在确定的延迟捕获等离子体信号。相机的变延迟序列扫描功能可以使相机快速拍摄不同延迟时刻的等离子体信号,获得完整的等离子体演化过程。诸多优势展示了TRC411相机在等离子体诊断方面的重要应用价值。   免责说明:中智科仪(北京)科技有限公司公众号发布的所有内容,包括文字和图片,主要基于授权内容或网络公开资料整理,仅供参考。所有内容的版权归原作者所有。若有内容侵犯了您的权利,请联系我们,我们将及时处理。 5、解决方案   由中智科仪自主研发生产的逐光IsCMOS像增强相机采用高量子效率低噪声的2代Hi-QE以及第3代GaAs像增强器,光学门宽短至500皮秒 全分辨率帧速高达98幅/秒 内置皮秒精度的多通道同步时序控制器,由SmartCapture软件进行可视化时序设置,完全适合时间分辨快速等离子现象。   1. 500皮秒光学快门   以皮秒精度捕捉瞬态现象,并大幅降低背景噪声。   2.超高采样频率   逐光IsCMOS相机目前全分辨率下可达98帧,提供高速数据采集速率,同时可提供实验效率。此外设置使用其中16行的区域下,可以达到1300帧以上。   3.精准的时序控制   逐光IsCMOS像增强相机具有三路独立输入输出的时序同步控制器,最短延迟时间为10皮秒,内外触发设置可实现与激光器以及其他装置精准同步。   4. 创新“零噪声”技术   得益于单光子信号的准确识别,相机的暗噪声及读出噪声被完全去除。
  • 国家重大科学仪器专项高功率窄线宽光纤激光器研发取得重要进展
    p  由山东海富光子科技股份有限公司牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项“高功率窄线宽光纤激光器”项目经过近两年的努力,突破了半导体增益芯片设计制备与高效封装耦合、玻璃光纤制备中新型热熔键合及高浓度均匀掺杂、窄线宽光纤激光放大器非线性效应抑制等关键技术,开发出高功率窄线宽光纤激光器样机。近日,项目通过了科技部高技术中心组织的中期检查。/pp  高功率窄线宽光纤激光器兼备高峰值功率及窄线宽特性,同时采用全光纤结构,是激光精密测量、激光测距和遥测等重大科学仪器的关键核心部件之一。目前国内高功率窄线宽光纤激光器主要依赖国外进口,国内还不能实现产品级整机供货。项目通过采用非对称光栅的脊波导和大光腔的锥形增益结构,优化光栅结构参数减少激光器的线宽值,开发出高可靠性窄线宽脉冲激光种子源 研究了高倍率低噪声光放大、窄线宽光纤激光器中的SBS抑制、SPM补偿和模式控制等关键技术,获得高功率窄线宽光纤激光输出 开发了可工程化应用的高功率窄线宽光纤激光器 开展了激光雷达遥感的应用示范研究和产业化推广。/pp  该项目下一步将加强仪器可靠性的整体设计,加快可靠性试验验证,提高产品稳定性 进一步加快应用示范的进度及工程化实施。/p
  • 上海光机所在液晶光学相控器件激光辐照效应方面取得新进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室赵元安研究员团队与上海理工大学、苏州科技大学合作在液晶光学相控器件激光辐照效应方面取得新进展,研究厘清了液晶可变相位延迟器(LCVR)在连续激光加载下相位调控性能退化机理,并提出了性能退化补偿的预配置方法,为相关器件设计以及在高功率激光中的实际应用提供了指导方向,相关研究成果发表于Optical Materials 。   液晶相控器件可以实现对光束振幅、偏振、波前和指向等参数的调节,在激光点火、激光加工、光电对抗等高功率激光系统中有着广泛应用和研究,激光加载产生的热效应造成器件性能退化及失效的问题一直困扰着其在激光系统中的应用。   在该研究中,研究人员集成相位、温升在线测量技术并结合温度场建模分析,证实加电工作状态下LCVR的相位调控能力退化归因于连续激光加载导致的温升不但改变了液晶折射率,还影响了液晶分子在加电状态下的偏转角。上述性能退化可通过事先绘制不同激光功率下的相位响应曲线,通过降低电压进行预配置补偿,从而实现LCVR在更高功率激光辐照下按照预设相位调控参数输出。这些结果阐明了热沉积引起液晶相位器件相位调控能力退化的基本机制以及相应的补偿手段,为液晶相控器件的设计优化和实际应用提供了重要参考。   相关研究得到了国家自然科学基金、脉冲功率激光技术国家重点实验室开放基金的支持。图 1 (a)不同激光功率加载下LCVR的温度随时间的变化;(b)不同激光功率加载下LCVR的相位延迟随电压的变化;(c)不同激光功率加载下LCVR的相位延迟随电压的变化(第二次实验)。
  • “小贝开讲”之流式细胞术激光概览
    时间:2018年7月26日 19:30 - 20:30内容简介:激光是流式细胞术实现的三大基础技术之一。激光器很大程度上决定了流式细胞仪的参数数量、定量性、灵敏度及稳定性等重要性能指标。本讲座将带各位深入了解流式细胞仪中这些素未谋面的老朋友,摸清它们各自的特点和脾性,为流式实验的设计、仪器环境的维护乃至平台的建设提供参考。主讲人简介:刘洋陆军军医大学生物医学分析测试中心 细胞生物学平台主管负责流式细胞术、光学影像及小动物活体成像平台的运营管理和平台建设,具有深厚的细胞生物学专业背景及全面的科研流式技术,长期从事流式细胞术服务、研发及教学工作。
  • 全共线多功能超快光谱仪与高精度激光扫描显微镜,二维材料与超快光学实验必备!
    全共线多功能超快光谱仪BIGFOOTMONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜,突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起,以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号,真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测,还可以兼容瞬态吸收光谱(Transient absorption (TAS))、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计,使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜(NESSIE)联用,实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验,系统软件可自动调控参数,光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数:高精度激光扫描显微镜NESSIEMONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品,在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器,物镜高度最多可变化5英寸,大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能,可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起,也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE 高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束,输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束,这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移,因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a) 用相机测量的白光图像。b) 用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器(5mW激光输出)进行激光扫描线性反射率测量。c) 同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE应用案例:1. 高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频(FWM)技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应,利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明,提取材料参数,如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布,比目前普遍的技术,包括白光显微镜和线性微反射光谱学,可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4. (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图,在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物(TMDs)是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中,去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中,耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常,TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现,这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱(Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS),阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变,并确定了量子信息的应用前景。此外,课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化,但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. (a)hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。(b)MoSe2/WSe2异质结构在图(a)中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。(c)图(b)中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。(d)MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。(e)MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。(f)所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时,就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制: (i)吸引极化子(AP)分支与配对现象有关,跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚;(ii)排斥分支(RP),这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中,许多关于其性质的问题和争论仍然存在。黄迪教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加,吸引极化子的量子退相保持不变,表明准粒子稳定,而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学对于理解导致其形成的成对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)
  • OPTON发现之旅 扫描电镜与激光拉曼联用技术
    在蔡司的产品家族里面,扫描电镜SEM无疑是一颗璀璨的明珠。Zeiss扫描电镜向我们清晰的展示了万千样品的细微特征: 而环绕在电镜周围的,则是为大家所熟知的一群“老朋友”:能谱、波谱、EBSD、阴极荧光谱仪等等。Zeiss电镜的朋友圈,随着科技的进步,向着更前沿的科研方向不断拓展延伸。在这个朋友圈中,最新闪亮登场的是WItec的激光拉曼(Raman)光谱仪。 激光拉曼光谱仪在光谱仪的家族里也算是重器。对于大多数物质而言,在分子结构的分析方面,激光拉曼的作用,无可替代。那么扫描电镜与激光拉曼相结合,究竟能给我们带来那些新的发现呢? 首先让我们领略一下Zeiss扫描电镜与激光拉曼联用系统的风采: 图中主机为Zeiss Merlin扫描电镜,左侧为Gatan MonoCL4阴极荧光光谱仪,中间黑色部分为激光拉曼的扫描电镜适配单元,右中下俩黑色部件:上方为激光拉曼的激光器部分(Laser source),下方为单色器(Monochromator)。接下来我们与您分享一下,扫描电镜与激光拉曼联用的一篇测试结果:样品为黄铁矿(Pyrite)和石英(Quartz)的伴生物。 图一为Zeiss扫描电镜的样品拍摄结果:图一 Zeiss Merlin扫描电镜图像图二为WItec激光拉曼内置光学显微镜所拍摄的大致同一样品区域:图二 大致同一区域的光学图像 图三为WItec激光拉曼在选定区域的图像分析结果:不同的颜色代表了不同的分子构成,给出了样品所包含的三种不同物质相的信息。图三 WItec激光拉曼的图像分析结果 图四为WItec激光拉曼在选定区域的谱图分析结果: 红、蓝、绿三种颜色的谱图,与图像分析结果中相映的色彩区域一一对应,体现出三个不同相所包含物质成分及分子结构的信息。图四 WItec激光拉曼的谱图分析结果 图五为Zeiss扫描电镜与WItec激光拉曼的混合图像分析结果: 图五 扫描电镜、激光拉曼的混合图像分析结果 好了,转瞬之间我们就完成了,激光拉曼在亚微米尺度下的面扫描图像分析。这才是扫描电镜与激光拉曼联用的精华所在。扫描电镜告诉了我们:它看起来是个什么样子;而激光拉曼告诉了我们:它究竟是什么,它是如何构成的。 Zeiss来自德国,WItec同样源于德国,这是科学仪器领域再完美不过的Couple了。 最后,科学无国界,我们在此特别鸣谢韩国科学技术研究院,感谢KIST所提供的设备、测试结果及合作中的所有帮助。 韩国科学技术研究院始建于1966年,从成立之日起,KIST就一直是带领韩国科学技术复兴和发展的领导性机构之一。致力于高新工业核心技术的研发,为韩国前沿性产业升级做出了杰出的贡献。此次购买蔡司扫描电镜激光拉曼联用系统主要用于石墨烯领域的研究。 “知微行远,以科技探索世界”,欧波同将以更积极,更专业的态度,在科学仪器领域为各界工作者提供全方位的支持和帮助! 关于欧波同有限公司欧波同有限公司,是中国领先的微纳米技术服务供应商,是一家以外资企业作为投资背景的高新技术企业,总部位于英国,分别在北京、上海、辽宁、山东、河南、陕西等地设有分公司和办事处。作为蔡司电子显微镜在中国地区最重要的战略合作伙伴,公司秉承“打造国内最具影响力的仪器销售品牌”的经营理念,与蔡司品牌强强联合,正在为数以万计的中国用户提供高品质的产品与国际尖端技术服务。未来,我们将一如既往致力于中国微纳米技术的创新与发展,与中国广大客户一起携手共同描绘中国高端微纳米科技振兴辉煌的广阔蓝图!欲了解更多信息,请浏览公司网站:http://www.opton.com.cn/
  • 激光器光束质量分析检测技术介绍
    如今,激光器已经广泛应用于通信、焊接和切割、增材制造、分析仪器、航空航天、军事国防以 及医疗等领域。激光的光束质量无论对于激光器制造客户还是激光器使用客户都是重要的核心指标之 一。许多客户依赖激光器的出厂报告,从而忽略了对于激光器光束质量测试的重要性,往往在后面激 光器使用过程中达不到理想的效果。通过下方的对比图可以看出,同样的功率情况下(100W),如果焦点产生微小的漂移,对于材 料加工处的功率密度足足变化了 72 倍!所以,激光器仅仅测试功率或能量是远远不够的。对于激光光束质量的定期检测,如激光光斑尺寸大小、能量分布、发散角、激光光束的峰值中心、几何中心、高斯拟合度、指向稳定性等等,都是非常必要的。我公司对于激光光束质量的测试有着丰富且**的经验,对于不同波长、不同功率、不同光斑大小的激光器都可以提供具有针对性的测试系统和方案。相机式光束分析仪相机式光束分析仪采用二维阵列光电传感器,直接将辐照在传感器上的光斑分布转换成图像,传输至电脑并进行分析。相机式光斑分析仪是目前使用*多的光斑分析仪,可以测试连续激光、脉冲激光、单个脉冲激光,可实时监控激光光斑的变化。完整的光束分析系统由三部分构成:(1)相机针对用户激光波长以及光斑大小不同的测量需求,SPIRICON 公司推出了如下几类面阵相机:● 硅基 CMOS 相机通常为 190nm ~ 1100nm;● InGaAs 面阵相机通常为 900 ~ 1700nm;● 热释电面阵相机则可覆盖13 ~ 355nm 及 1.06 ~ 3000μm。相机的芯片尺寸决定了能够测量的光斑的*大尺寸,而像素尺寸则决定了能够测量的*小光斑尺寸;通常需要 10 个像素体现一个光斑完整的信息。相机型号SP932ULT665SP504S波长范围190-1100nm340-1100nm芯片尺寸7.1×5.3mm12.5×10mm23×23mm像.大.3.45x3.45μm4.54×4.54μm4.5x4.5μm分.率2048x15362752×21925120×5120相机型号 XC-130 Pyrocam III HR Pyrocam IV波长范围900-1700nm13-355nm&1.06-3000µ m13-355nm&1.06-3000µ m芯片尺寸9.6*7.6mm12.8mm×12.8mm25.6mm×25.6mm像元大小30*30um75µ m×75µ m75µ m×75µ m分辨率320*256160×160320×320灵敏度64nw/pixel(CW)0.5nJ/pixel(Pulsed)64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed)饱和度 1.3 μW/cm2 @ 1550 nm3.0W/cm2 (25Hz)4.5W/cm2(50Hz))3.0W/cm2 (25Hz)4.5W/cm2(50Hz)) (2)光束分析软件Spiricon 光斑分析软件BeamGage 界面人性化,操作便捷, 功能强大,其Ultra CAL**逐点背景扣除技术,可将测量环境中的杂散背景光完全扣除掉,使得测量结果真实,得到更精准的ISO 认证标准的光斑数据(详情见 ISO 11146-3-2004)。(3)附件针对用户的特殊要求或者激光的特殊参数设定,SPIRICON 公司推出了一系列光束分析仪的附件,如:分光器、衰减器、衰减器组、扩/缩束镜、宽光束成像仪、紫外转换模块等等。对于微米量级的光斑,传统面阵相机受到像素的制约,无法成像或者无法显示完整的光斑信息。我们有两类光束分析仪可供选择。狭缝扫描光束分析仪NanoScan 2s 系列狭缝扫描式光束分析仪,源自2010 年加入OPHIR 集团的PHOTON INC。PHOTON INC 自 1984 年开始研发生产扫描式光束分析仪,在光通讯、LD/LED 测试等领域享有盛名。扫描式与相机式光斑分析仪的互补联合使得OPHIR 可提供完备的光束分析解决方案。扫描式光束分析是一种经典的光斑测量技术,通过狭缝 / 小孔取样激光光束的一部分,将取样部分通过单点光电探测器测量强度,再通过扫描狭缝 / 小孔的位置,复原整个光斑的分布。扫描式光束分析仪的优点 :● 取样尺度可以到微米量级,远小于 CCD 像素,可获得较高的空间分辨率而无需放大;● 采用单点探测器,适应紫外 ~ 中远红外宽范围波段;● 适应弱光和强光分析;扫描式光束分析仪的缺点 :● 多次扫描重构光束分布,不适合输出不稳定的激光;● 不适合非典型分布的激光,近场光斑有热斑、有条纹等的状况。扫描式光束分析仪与相机式光束分析仪是互补关系而非替代关系;在很多应用,如小光斑测量(焦点测量)、红外高分辨率光束分析等方面,扫描式光束分析仪具备独特的优势。自研自产的焦斑分析仪系统及附件STD 型焦斑分析系统● 功率密度 / 能量密度较大,NA 小于 0.05(约 3°),且焦点之前可利用距离大于 100mm,应当考虑使用本型号。● L 型焦班分析系统的标准版,采用双楔,镜头在双楔之间。● 综合考虑了整体空间利用率、对镜头的保护等因素。● 可进一步升级成为双楔在前的型号,以应对特别大的功率密度 /● 能量密度。● 合适用户 : 科研和工业的传统激光用户,高功率高能量激光用户, 超长焦透镜用户,小 NA 客户。02 型焦班分析系统● 功率密度 / 能量密度较小,或 / 和 NA 大于 0.05(约 3°),或 / 和焦点之前可利用距离小于100mm,应当考虑使用本型号。● 比 STD 更好调节;物镜更容易打坏。● L 型焦班分析系统,采用双楔,镜头在双楔之前。如遇弱光,可定制将双楔换为双反射镜。● 02 型机架不用匹配镜头尺寸,通用,可按需选择镜头。● 非常方便对焦。● 合适用户 : 使用小于 100mm 透镜甚至显微镜头做物镜的用户(表面精密加工);LD/ LED+ 微透镜的生产线做质检附件STA-C 系列 可堆叠 C 口衰减器&bull 18mm 大通光孔径。&bull 输入端为 C-Mount 内螺纹,输出端为 C-Mount 外螺纹。&bull 镜片有 1°倾角,因而可以堆叠使用。&bull 标称使用波段 350-1100nm。VAM-C-BB VAM-C-UV1 可切换式衰减模组&bull 18mm 通光孔径。&bull 标准品提供两组四片可推拉式切换的中性密度滤光片。&bull 用于需要快速改变衰减率的测量过程。&bull BB 表示宽波段,即 400-1100nm,提供 1+2、3+4 两组四片中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350-400nm,提供 0.1+0.2、0.3+0.7 两组四片中性密度滤光片镜组。LS-V1 单楔激光采样模组&bull 20mm 大通光孔径。&bull 内置单片 JGS1 熔石英楔形镜采样片,易于拆卸和更换的楔形镜架。&bull 标称使用波段 190-1100nm。其他波段可定制。&bull 633nm 处 P 光采样率 0.6701%;S 光采样率 8.1858%。&bull 355nm 处 P 光采样率 0.7433%;S 光采样率 8.6216%。&bull 前端配模组母接口;后端配模组公接口及 C-Mount 外螺纹接口。DLS-BB 双楔激光采样模组&bull 15mm 通光孔径,体积紧凑。&bull 内置两片互相垂直的 JGS1 熔石英楔形镜采样片,无需考虑偏振方向。&bull 标称使用波段 190-1100nm,其他波段可定制。&bull 633nm 处采样率 0.05485%。&bull 355nm 处采样率 0.06408%。&bull 后端可配 C-Mount 外螺纹接口。SAM-BB-V1 SAM-UV1-V1 采样衰减模组&bull 20mm 大通光孔径。&bull BB 表示宽波段,即 400-1100nm,提供四个插槽和 0.3、0.7、1、2、3、4 六组中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350-400nm,提供四个插槽和 0.1、0.2、0.3、0.7、1、2 六组中性密度滤光片镜组。&bull 前端配模组母接口;后端配 C-Mount 外螺纹接口。DSAM-BB DSAM-UV1 双楔采样衰减模组&bull 15mm 通光孔径,体积紧凑。&bull 内置两片互相垂直的 JGS1 熔石英楔形镜采样片,633nm 处采样率 0.05485%;无需考虑偏振方向。&bull BB 表示宽波段,即 400——1100nm,提供四个插槽和 0.3、0.7、1、2、3、4 六组中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350——400nm,提供四个插槽和 0.1、0.2、0.3、0.7、1、2 六组中性密度滤光片镜组。&bull 后端配 C-Mount 外螺纹接口对于大功率激光器客户,如增材制造应用以及光纤激光器客户,我们还有专门的光束分析仪系统BeamCheck 和 BeamPeek 集成 CCD 光束分析仪直接探测高功率激光的光斑,以及一台功率计用于实时监测测量激光的功率。特殊的分束系统使其可以直接用于高功率激光,极小部分功率被分配给光束分析仪进行光斑分析,而大部分功率由功率计直接探测激光功率。可在近场或焦点处测量。BeamCheck 可持续测量不大于600W 的增材加工激光,BeamPeek 体积更为小巧,可测量*大1000W 的增材加工激光不大于2 分钟,然后自然冷却后进行下一轮测试。 型号BeamCheck BeamPeek波长范围1060-1080nm532nm 1030-1080nm功率测试范围0.1-600W10-1000W可持续测试性持续测试2min at 1000W光斑大小37µ m-3.5mm34.5µ m-2mm焦长范围200-400mm150-800mm OPHIR 的 BeamWatch 非接触式轮廓分析仪通过测量瑞利散射,捕获和分析波长范围为 980nm - 1080nm 的高功率工业激光。该分析仪包括全穿透光束测量技术、无运动部件、轻便紧凑型设计等特征,非常适合于高功率工业激光进行分析。主要参数 BeamWatch波长范围980-1080nm最小功率密度2MW/cm2最小焦斑大小55µ m最大入射口径12.5mm束腰宽度准确度±5%束腰位置准确度±125µ m焦点漂移准确度±50µ m接口方式GigE Ethernet仪器尺寸406.4mm×76.2mm×79.4mm
  • 滨松成功研发只有桌子尺寸大小的高功率、高重复频率激光器
    滨松光子学株式会社(静冈县滨松市,董事长:昼马 明 ,以下简称“滨松光子学(株)”)将传统泵浦用半导体激光器的功率提高了三倍,并优化了放大器的设计 ,成功开发了只有桌面尺寸大小,可以产生1焦耳(以下,j)的高能量、300赫兹(以下,hz)高重复频率的功率激光器。一般的激光器的输出功率与设备的尺寸、重复频率成正相关关系,而该课题实现了小型却高功率、高重复频率的激光器。本产品的诞生,通过去除细小的污垢的激光清洁来提高了传统加工的生产效率,同时,期待它在金属材料的激光成形、延长金属器件的使用寿命的激光喷丸等方面的新应用。该产品的开发是内阁办公室主导的综合科学技术与创新研发推进项目(impact)的一部分,是佐野雄二负责的“普及功率激光器以实现安全、安心、长寿社会”研发项目的一环,由滨松光子学(株)中央研究所产业开发研究中心副所长川嶋利幸等人开发,而且今后我们也将继续推进研究成果的产品化。此外,该新研发的产品将于11月1日(星期四)起连续3天在actcity滨松(滨松市中町区)举行的滨松光子综合展“2018photon fair”上展出。<关于功率激光器>功率激光器主要由振荡器和放大器组成。 振荡器由泵浦用半导体激光器、激光介质、全反射镜、输出镜和光开关组成,放大器由泵浦用半导体激光器和激光介质组成。 由振荡器发出的激光通过放大器时,从三种高能量状态(激发状态)的三段激光介质接收能量实现高功率输出。功率激光器的结构<新产品概述>该产品搭载了最新研发的泵浦用半导体激光器,虽然只有桌子尺寸大小,但却是可以产生1j的高脉冲能量且300hz的高重复频率的功率激光器。滨松光子学(株)已经开始制造并销售300hz的重复频率下输出功率为100w的泵浦用半导体激光器。此次,结合公司独有的晶体生长技术和镀膜技术,将传统泵浦用半导体激光的功率提高到世界最高水平300w,同时放大器在激光介质的长度和横截面积上下功夫,并采用具有提高冷却效率的放大器,解决了由于热问题导致激光介质损坏或破坏的问题,成功输出了传统放大器的3倍能量。这是因为放大器采用了新的散热设计,提高了激光的放大效率。此外,由于采用半导体激光器作为泵浦光源,具有高于市面上销售的氙灯泵浦脉冲激光器约10倍的光电转换效率,约100倍的泵浦光源的寿命。通过控制零部件的数量,成功实现了器件的稳定输出、小型以及低成本。一般激光器的功率与设备的尺寸、重复频率成正相关关系,但本产品却实现了小型而又高功率和高重复频率的特性。利用该产品,可以对附着于材料上的小污垢进行激光清洁,以提高传统加工的生产效率。此外,我们也期待脉冲激光器在工业领域的新应用,如飞机的金属材料等可以在不使用模具的情况下进行变形加工完成激光成形,以及通过激光喷丸来提高金属器件的使用寿命等。<研发背景>激光在金属材料的钻孔、焊接、切割等方面有着广泛地加工用途,为了提高生产效率,光纤激光器和co2激光器等各种各样的激光都在朝着高功率的方向发展。激光分连续输出一定强度激光的cw(continuous wave)激光和短时间内重复输出激光的脉冲激光,目前cw激光是激光加工领域的主流。另一方面,脉冲激光不同于cw激光,它正在朝着新型激光加工的应用方向发展。采用半导体激光器作为泵浦光源的功率激光器,它具有高功率、高重复频率的特性,但因为半导体激光器价格昂贵很难推向产品的实用化,而市场上销售的j级脉冲激光器上使用的泵浦光源多采用氙灯光源,对激光器内部有严重地热影响,因此重复频率只能限制在10hz左右。像这样,为了进一步提高生产效率,同时扩大用途,对小型且可以发出高功率、高重复频率脉冲激光的激光器的需求日益增加。主要规格<委托研究信息>此研究成果,是通过以下的科研课题项目得到的。内阁办公室创新研发推进项目(impact)项目负责人:佐野雄二研发项目:普及功率激光器以实现安全、安心、长寿社会研发课题:开发高功率小型功率激光器研究负责人:川鸠利幸(滨松光子学株式会社 中研研究所 产业开发研究中心 中心副主任)研发时间:2015年~2018年本研究开发课题是致力于开发桌子大小、高功率、高重复且稳定性高的脉冲输出的功率激光器。<项目负责人佐野熊二的评论>“普及功率激光器以实现安全、安心和长寿的社会”的impact计划,推动了大功率脉冲激光器的小型化、简化和高性能的发展,这对于探索最先进的科学和工业是不可缺的,同时,我们也正在推进相关基础技术和应用技术的开发,旨在提供可以随时随地使用,具有高稳定性的廉价激光器,向工业领域的创新努力。此次,滨松光子学(株)的开发团队采用了自有的先进半导体激光器作为泵浦高能脉冲激光器的光源,通过优化激光器件,以低价格实现前所未有的小型、高功率、高重复的激光设备。从限制成本和生产效率的角度来看,在我们之前放弃引入激光设备的领域,也期待会有更多的应用。功率激光器设备的结构 功率激光器设备外观
  • 广东激光后来居上 湖北激光正“加速”突围
    自2006年汽车产业率先突破千亿大关后,湖北的千亿产业一路小跑,划出一道靓丽的上升曲线。截至2012年底,汽车、钢铁、石化、电子信息、食品、纺织、机械、电力、建材、有色金属等十大“台柱”产业支撑湖北经济快速发展。肩负工业强省重任,走新型工业化道路,湖北哪些产业将策动经济实现弯道超车?  为此,记者多方探寻未来助力湖北经济快速发展的源动力。  作为中国激光技术的发源地、先行者、排头兵,湖北汇聚了大批激光领域的优秀技术人才和研究成果,但在激光业的产值上,湖北激光业先后被广东、江浙和环渤海地区超越。用“起了个大早,赶了个晚集”这句俗语来形容湖北激光产业,再恰当不过。  在新一轮竞争中,如何发挥湖北激光技术优势,向激光产业大省迈进?  “成为下一个千亿产业,激光业有很大的潜力”。全国政协常委,湖北省工商联主席赵晓勇去年曾对湖北激光业的发展有过深入的调研,日前在接受记者采访时感叹:我省激光业在经历了萌芽、突破性、规模化发展阶段后,目前已经进入进阶发展阶段,只要打通全产业链的发展链条,激光业将有望实现千亿产业的大跨越。  竞争比拼日趋激烈  赵晓勇提供给本报的一份《关于推动湖北千亿元激光产业建设的建议》的调研报告显示:经过十多年的发展,截至2011年底,武汉地区规模以上(产值1000万以上)激光企业仅26家,其中包括,产值规模过亿元以上企业7家、5亿以上企业3家、10亿以上企业2家、15亿以上企业1家(团结激光) 在全国规模以上激光企业数量占比25%左右,其中,激光装备制造规模以上企业占比40%左右,全国第一。  而深圳大族激光一家以民用激光为主营方向企业,2011年的营收总额就超过36亿元,远远超过湖北相关激光企业的营收。  不仅在单个企业的比拼上,湖北不如外省,在全省或地区激光产业的产值上,截至2011年,约150亿元产值的湖北,也远远落后于国内相关省份,处于“抱着技术、却饿肚子”的尴尬境地:数据显示,2011年,广东地区激光设备产值虽然仅35亿元,但激光加工及激光制品产值达到260亿元以上,在激光应用领域排在全国第一位。  不仅广东的激光业产值后来居上,长三角、环渤海湾地区特别是辽宁依托庞大的经济规模和快速的产业升级,激光产业发展大有后来居上之势。去年初,辽宁省在鞍山市规划建设我国首个以激光技术为特色的产业园辽宁(鞍山)激光科技产业园,最终打造成集激光技术研发、应用和生产为一体的国家级激光产业基地,目标产值1000亿元。  “广东等华南地区激光业后来居上,源于其先天优势。”华工科技常务副总裁、华工激光董事长、总经理闵大勇分析,最近10年,当地企业承接了来自世界的代加工服务,要求其适合激光产业的应用,所以激光加工及其制品的产值比较大。这既是区位优势使然,也是市场资源配置的结果。  有望彰显集群效应  后来者居上,激光产业的竞争日趋激烈,在技术上更占优势的湖北,怎样才能立于不败之地?记者在多日的调研中获悉,湖北已悄然擂响了“打造激光千亿产业”的战鼓:相关部门已为激光产业的发展筹划并完善产业规划。  借助东部产业转移,以及中部崛起等外围政策和环境的变化,湖北激光业也正在迎接着“美好时光”。  面对这样的机遇,赵晓勇建议:目前仅依靠单个企业自发的发展壮大的动力还不足,还要把分散的动力集合起来,推动其发展。延伸产业的覆盖面,使企业合作,产业合作,区域合作,技术合作有效地结合起来。逐步完善激光产业的产业链条。  闵大勇也表示:“政府搞好产业规划、引导及招商,可以极大促进武汉激光产业。”  公开资料显示,东湖高新技术开发区拟在左岭新城筹建目前国内最大的激光产业基地。根据武汉官方说法,该基地一期工程预计5年建成,届时,园区科工贸年生产总值可达300亿元,创税25亿元并间接带动相关产业生产总值500亿元左右,最终基地将打造千亿激光产业链。  据了解,正是基于光谷激光产业的这种集群效应,截至2012年底,仅华工科技就将国家千人计划人才徐进林等12位全球顶尖激光人才收入麾下。如今,华工激光从上游激光器到下游激光先进精密微细加工装备、大功率数控激光加工系统、激光再制造系统,已形成完整的产业链。  湖北优势下的“加速度”  闵大勇估算,激光产业链产业规模往下游成几何级数放大增长,1个单位的激光材料产值,将产生约10倍的激光器产值、约5—10倍的激光系统集成产值、约20倍激光应用产值。  “激光产业特征就是规模不大,所有新的市场开拓都是基于不断发现新的应用领域。”闵大勇称。  去年6月,华工科技公司与武钢研究院历时两年合作,开发出了国内首套激光拼焊机组,并将投入使用。武钢将在全国建20条激光拼焊设备生产线,建成后年产值将达百亿元。  不仅华工激光,在湖北规模最大的团结激光、产业品类最全的楚天激光也都拥有自身的拳头产品。  楚天激光2007年底与欧洲一流的激光系统制造商—意大利ELEN集团合资组建武汉奔腾楚天激光公司,专业生产经营中高功率激光切割设备,如今在国内占有重要市场份额,还实现批量出口,该公司已成为我国航天器精密加工装备的供应商。  而团结激光下属武汉科威晶激光公司2007年产值仅1000万,得益于国际合作,2011年产值突破2亿元。  “我感觉,5年左右,中国将取代日本,在激光产业与美国、德国形成三强鼎立的格局。”闵大勇称。  他山之石  在美国,受激光技术应用影响和推动的国民经济年产值约为7.5万亿美元,涉及生物与国民健康、交通与能源、通信与IT业、文学艺术与制造业等。  在我国,激光技术在国民经济中逐步显现放大效应。  2011年,全国激光产业总产值约1100亿元。其中,激光设备销售收入约300亿元,产业链下游的激光加工服务业约350亿元,激光制品约450亿元。
  • 瞬态吸收光谱法测量极紫外自由电子激光脉冲的频率啁啾
    【研究背景】快速发展的自由电子激光(FEL)技术在高光子能量下产生了飞秒甚至阿秒的脉冲,使得X射线能够用于状态选择性和相敏多维光谱分析和相干控制。直接和常规测量现有的极紫外(XUV)和X射线自由电子激光脉冲的光谱相位是充分实现这种非线性相干控制概念的关键,以便为它们与物质的相互作用找到和设置最佳的脉冲参数。自放大自发辐射XUV/X射线自由电子激光脉冲的直接时间诊断工具是线性和角度条纹法,它对脉冲的时间形状(包括啁啾)非常敏感。这些方法依赖于一个时间同步且足够强的外场的可用性。诊断SASE辐射脉冲的时间结构的一个补充途径是测量电子束中FEL激光诱导的能量损失(例如使用X波段射频横向偏转腔(XTCAV)),从中可以重建XUV/X射线发射的时间剖面。对于种子自由电子激光脉冲,两个几乎相同的自由电子激光脉冲的产生及其XUV干涉图的评估允许其光谱时间内容的完整表征。在这项工作中,科学家提出了一种直接测量XUV-FEL频率啁啾的技术,而不依赖于任何额外的外场或种子多脉冲方案。由于所报道的技术提供了对XUV辐射光谱时间分布的目标访问,它是对FEL激光性能敏感的用户实验的原位诊断的理想方法。例如,在这里,我们实验观察到频率啁啾对自由电子激光脉冲能量的系统依赖性(增加啁啾以减少脉冲能量)。【成果简介】由最先进的自由电子激光器(FELs)产生的极紫外(XUV)和X射线光子能量的高强度超短脉冲正在给超快光谱学领域带来革命性的变化。为了跨越下一个研究前沿,精确、可靠和实用的光子工具对脉冲的光谱-时间特性的描述变得越来越重要。科学家提出了一种基于基本非线性光学的极紫外自由电子激光脉冲频率啁啾的直接测量方法。它在XUV纯泵浦探针瞬态吸收几何结构中实现,提供了自由电子激光脉冲时能结构的原位信息。利用电离氖靶吸光度随时间变化的速率方程模型,给出了直接从测量数据中提取和量化频率啁啾的方法。由于该方法不依赖于额外的外场,我们期望通过对FEL脉冲特性的原位测量和优化,在FEL中得到广泛的应用,从而使多个科学领域受益。【图文导读】图1:频率分辨等离子体选通原理图2:等离子体选通效应的数值模拟图3:通过瞬态吸收光谱测量XUV-FEL频率啁啾图4:频率啁啾特性,自由电子激光脉冲能量依赖性分析图5:色散对部分相干自由电子激光场的影响原文链接:Measuring the frequency chirp of extreme-ultraviolet free-electron laser pulses by transient absorption spectroscopy | Nature Communications
  • 最亮手持激光器在美问世 亮度为阳光八千倍
    Wicked公司研制的S3氪激光器,射程可达到85英里。  S3氪激光的亮度可达到阳光的8000倍。  北京时间9月8日消息,从CD到DVD,激光技术的触角已经延伸到地球的每一个角落。科学家研制的激光器中绝大多数能量很小,与科幻作品中可怕的太空激光武器相差十万八千里。在研制激光器的道路上,美国Wicked激光公司又向前迈出一步,他们研制的S3氪激光器射程可达到85英里(约合136公里),可以穿过房间点燃纸张,能够从地球大气层锁定地面上的物体。  S3氪激光的亮度达到阳光的8000倍,是世界上亮度最高的手持激光器。目前,吉尼斯世界纪录组织正对这一激光器进行评估。Wicked公司表示:“建议用户佩戴护目镜。”S3氪激光器的售价为299美元,涵盖一副护目镜的价格。在人类肉眼看来,绿色激光的亮度是蓝色激光的20倍,S3氪激光器便是绿色激光,拥有惊人的射程。它的能量很高,能够在远距离点燃纸张和火柴。由于内置微处理器,S3氪激光器不会出现温度过高情况。  Wicked公司为S3氪激光器采用了一系列安全举措,例如使用密码以防止滥用激光器。此外,他们还警告用户,不要将激光对准车辆、飞行员、动物、人或者卫星。这款激光器能够进入“战术休眠”模式,允许激光器立即冷启动。  由于任何非人造物体都无法从距地面85英里的高度照射到地球——除非科幻影片中入侵地球的外星人——人们不免对S3氪激光器的用途产生好奇。Wicked公司CEO史蒂夫-刘表示:“如果这款激光器安装在一个稳定的支架(我们并不卖这种支架)上并与卫星同步,宇航员能够看到微弱的绿光。这种实验需要获得政府航天机构的批准。我们的绝大多数职业消费者将这种激光器用于军队、工业界和科学研究。一些业余爱好者将其视为一个奇异的玩具,探索它的用途。作为公司的一项政策,我们并不列出激光器的具体用途,同时建议专业人员使用我们的产品并对自己的行为负责。”  WickedLasers.co.uk等网站计划将这种危险的装置进口到英国。2010年,一名青少年被自己从网上购买的绿色激光器严重灼伤眼睛,这起事故发生后,英国健康保护署发出警告,提醒公众不要购买大功率激光器。目前,英国已经有超过12个人因将大功率激光指示器对准飞行员、司机和足球运动员被送进监狱。
  • 魏志义谈2023诺贝尔物理学奖成果——阿秒光脉冲超快激光
    北京时间10月3日17时50分许,在瑞典首都斯德哥尔摩,瑞典皇家科学院宣布,将2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授皮埃尔阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、匈牙利-奥地利物理学家费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)和瑞典隆德大学教授安妮呂利耶(Anne L’Huillier),以表彰他们在阿秒光脉冲方面所做出的贡献。2023年每项诺贝尔奖的奖金也由去年的1000万瑞典克朗,增加到1100万瑞典克朗,约合人民币720万元。“阿秒”是时间单位,即10-18秒。按照时间长短划分,从秒开始依次是毫秒(10-3秒)、微秒(10-6秒)、纳秒(10-9秒)、皮秒(10-12秒)、飞秒(10-15秒)、阿秒(10-18秒)。而“阿秒光脉冲”就是指持续时间在阿秒量级的光脉冲。如此短的脉冲持续时间也为其带来了重要的应用。对此,诺贝尔奖给出的获奖理由如下:获奖理由:三位2023年诺贝尔物理学奖获得者因其实验而获得认可,这些实验为人类探索原子和分子内部的电子世界提供了新的工具。Pierre Agostini、Ferenc Krausz和Anne L’Huillier已经证明了一种制造超短光脉冲的方法,可以用来测量电子移动或改变能量的快速过程。当人类感知到快速移动的事件时,它们会相互碰撞,就像一部由静止图像组成的电影被感知为连续的运动一样。如果我们想调查真正短暂的事件,我们需要特殊的技术。在电子的世界里,变化发生在十分之几阿秒——阿秒如此之短,以至于一秒钟内的变化与宇宙诞生以来的秒数一样多。获奖者的实验产生了短到以阿秒为单位测量的光脉冲,从而证明这些脉冲可以用来提供原子和分子内部过程的图像。1987年,Anne L’Huillier发现,当她将红外激光传输通过稀有气体时,会产生许多不同的光泛音。每个泛音是激光中每个周期具有给定周期数的光波。它们是由激光与气体中的原子相互作用引起的;它给一些电子额外的能量,然后以光的形式发射出去。Anne L’Huillier继续探索这一现象,为随后的突破奠定了基础。2001年,Pierre Agostini成功地产生并研究了一系列连续的光脉冲,其中每个脉冲只持续250阿秒。与此同时,Ferenc Krausz正在进行另一种类型的实验,这种实验可以分离出持续650阿秒的单个光脉冲。获奖者的贡献使人们能够对以前无法遵循的快速过程进行调查。诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森表示:“我们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让我们有机会了解电子控制的机制。下一步将利用它们。”。在许多不同的领域都有潜在的应用。例如,在电子学中,理解和控制电子在材料中的行为很重要。阿秒脉冲也可以用于识别不同的分子,例如在医学诊断中。魏志义:我国激光产业发展迅速,未来可期实际上我国也一直在阿秒激光领域深耕,培养了一批杰出的科研人员。当前国内研究超快激光和阿秒激光的主要代表人物是来自中国科学院物理研究所的魏志义研究员,主要研究领域为超短超强激光物理与技术,包括飞秒激光放大的新原理与新技术、阿秒激光物理与技术、光学频率梳及应用等。魏志义研究员长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,主要成果有:提出了高对比度放大飞秒激光的一种新方法,得到同类研究当时国际最高峰值功率的PW(1015瓦)超强激光输出,创造了新的世界纪录;发明了同步不同飞秒激光的新方案,研制成功综合性能国际领先的同步飞秒激光器;建成国内首个阿秒(10-18秒)激光装置,得到了脉冲宽度小于200阿秒的极紫外激光脉冲;发展了新的光学频率梳技术,研制成功综合性能先进的系列飞秒激光频率梳;利用新的脉冲压缩技术与国外同事一起获得了亚5fs的激光脉冲,打破了保持10年之久的超短激光脉冲世界纪录;研制成功系列二极管激光直接泵浦的新型全固态超短脉冲激光,开发成功多种飞秒激光产品并提供国内外多家用户。仪器信息网在世界光子大会上有幸采访了魏志义研究员。魏志义表示,超快激光(即超短脉冲激光)领域激光领域前沿研究主要关注如何实现越来越窄的激光脉冲宽度,窄的激光脉冲可以用于物质中分子、原子甚至电子的运动过程研究,因为运动过程决定了物质的一些规律和属性。科研人员关注的另一方面是激光功率,更高功率的激光可能用于武器、加工、医疗等领域。功率方面的研究主要包括峰值功率和平均功率,其中峰值功率研究我国处于世界前列。魏志义在采访中表示其对高频功率非常关注和感兴趣。谈到国内在相关领域的前沿研究进展时,魏志义表示,我国在激光领域具有比较好的基础,与国外水平接近,虽然在整体上还有较大差距,但在部分领域有所领先。在超快脉冲激光方面,我国上世纪八九十年代与国际水平差距并不大,如西安光机所、天津大学、中山大学做得都非常不错。当前超快激光脉冲突破到阿秒量级,国内包括物理所在内的一些单位也拥有产生阿秒脉冲激光的能力,可以用来开展研究工作。在激光高频功率方面,上海光机所等单位在峰值功率研究上已达国际领先水平,并将国际水平推向了新的高度。据介绍,物理所十多年前在峰值功率方面取得了很好的研究成果,做到了当时国内最好也是国际上最高的的峰值功率。但在高频功率方面我国还是与国外有较大差距,特别是在产业方面。魏志义建议,接下来不仅要在极端指标方面,还要在可靠稳定性、高频功率方面做出突破,更好的提供给广大用户开展应用工作。魏志义也强调,我国当前在超快激光研究方面有些落后,但也在奋起直追,跟国际最高水平相比有一定差距,在高频物理方面,工业应用方面差距更大。但同时,魏志义表示这些年我国激光产业发展非常迅速,未来可期。
  • 2013年激光行业前景分析
    激光是20世纪60年代发展起来的一门新兴科学。它是一种具有亮度高、方向性好、单色性好等特点的相干光。  激光应用于材料加工,使制造业发生了根本性变化,解决了许多常规方法无法解决的难题。在航天工业中,铝合金用激光焊接的成功被认为是飞机制造业的一次技术大革命。激光加工技术在汽车工业中的使用,实现了汽车从设计到制造的大变化,优化汽车结构,减轻了汽车自重,最终使汽车性能提高,耗油量降低。激光精加工和激光微加工不仅促进了微电子工业的发展,而且为微型机械制造提供了条件。另外,传统加工方法大都为力的传递,因此加工速度受到限制,而激光加工更多地是光的传递,惯性小,柔性大,而且激光能量密度高,加工速度可以很快,激光加工被誉为“未来制造系统共同的加工手段”。总之激光加工技术在世界范围内的迅猛发展正在引起一场新的工业革命,最终使材料加工业从目前的电加工时代过渡到光加工时代。  2012年在全球经济低迷不振的大环境下,激光器制造商在“经济余震”中所经历的不确定性和担忧,在经济大衰退之后的几年内将依然存在。然而从长远销售预期来看,在很多几乎不受地域或者全球性经济衰退影响的领域,激光正在作为一种成熟的、对经济增长发挥重要作用的技术,呈现出上扬态势。尽管预计全球债务危机将会限制2013年的某些资本设备支出,但是激光器有望凭借“能实现制造自动化、提高效率、降低能耗,进而使企业在经济风暴中更具竞争力”的优势脱颖而出。  半导体制造业发展迅速,“绿色”技术无疑具有光明的未来,这就要求有新的激光加工工艺与技术来获得更高的生产品质、成品率和产量。除了激光系统的不断发展,新的加工技术和应用、光束传输与光学系统的改进、激光光束与材料之间相互作用的新研究,都是保持绿色技术革新继续前进所必须的。2013年激光技术在半导体行业将会取得怎样的成绩呢?  半导体市场:黯然神伤  虽然智能电子设备组件的微加工将继续为光纤激光器制造商带来利好势头,但是主要依赖于半导体资本设备采购的激光器制造商,将在2013年遭遇坎坷。  “随着半导体行业从45nm转向20nm甚至更高的节点,需要更多的制造步骤处理更多的层和新材料,这导致资本强度增加。”半导体设备暨材料协会(SEMI)行业研究与统计高级总监DanTracy表示,“2010年和2011年,半导体行业在产能扩充方面实现了坚挺恢复,同时也转向了更加先进的工艺技术。而2012年产能扩张的减少,为半导体行业带来了更多不确定性,一些分析师预计2013年半导体行业的资本支出将出现负增长。”Tracy还补充道,半导体资本设备市场存在着周期性,最近报道的设备数据反映了2012年下半年更加低迷的行业状况。2012年10月的订单出货比为0.75,订单量约比2011年10月下跌20%。  “对于微电子行业来讲,2012年将是一分为二的年头,”相干微电子部门营销总监DavidClark表示,“预计2013年传统消费电子产品,如笔记本电脑、PC、数码相机、硬盘驱动器和电视机将非常不景气,但是平板电脑和智能手机以及相关组件将会以惊人的速度增长。这无疑是个好消息,因为这些移动设备组件很多都是使用相干的激光器制造的,相干的这部分业务将会继续强劲增长。”Clark补充说,“如果基于Windows8的超级本和平板电脑在企业市场获得真正成功,相信这必将刺激2013年IC销售额的限制增长。”  ICInsihts公司也看到了类似趋势,其预计2013年电子设备的销售额将增长5%,2012年的增长率为3%。Clark对更长远的趋势也持乐观态度,他表示,“4G-LTE无线网络建设、互联网流量的持续增长、云计算的采用一级即将向450nm晶圆的迁移,所有这些都将促使未来几年内半导体资本支出方面出现重大投资。”  相干2012年第四财季(截至2012年9月29日)的销售额,从上年同期的2.08亿美元下降到1.89亿美元 与上个季度相比,订单量下降近23%。相比之下,Newport则由于研发市场和工业市场的强劲表现而实现了创纪录的销售额 当然半导体资本支出的疲软也使其受到了一定影响,其第四财季(截至2012年9月29日)微电子业务销售额比上年同期下降了9.7%,降至1.1亿美元。  作为一家主要为半导体行业提供光刻光源的供应商,Cymer公司2012年第三季度(截至2012年9月30号)的总营收约为1.32亿美元,基本与上年同期持平,但低于2012年第二季度1.49亿美元的总营收。2012年10月,Cymer公司被荷兰ASML公司以大约26亿美元的价格收购 2012年第三季度,Cymer出货了27套紫外系统,并向ASML交付了其首款极紫外光源,曝光功率为30W。  Cymer公司和日本Gigaphoton公司是业界领先的极紫外光源制造商,依据摩尔定律,他们会继续享受业务增长。但是研究超短、超高功率激光脉冲(如用于光与物质相互作用研究的极强光设施)的激光器制造商,正在寻求超越摩尔定律。  “早在2007年,来自美国能源部基础能源科学顾问委员会的一份报告就显示,当集成电路制造达到分子级或纳米级的时候,其将远远超越摩尔定律的限制。一个基于纳米芯片的超级计算机,可以舒适地握在掌中,且耗电极低。”CalmarLaser公司营销总监TimEdwards说,“这使得激光产业令人兴奋不已——没有激光发挥举足轻重的作用,分子尺度的未来将无法实现。飞秒光纤激光器制造商始终致力于提升脉冲到脉冲之间的稳定性,以满足眼科、光谱、DNA分析、分子成像、薄膜太阳能电池加工以及计量等应用的苛刻要求,所有这些都提供了广阔的科研激光市场,但是不知为何激光市场并未快速增长。”  随着激光技术的发展,激光技术必将在未来的半导体行业发展中扮演越来越重要的角色。接下来为激光技术在半导体行业的一些应用:  1 激光技术在晶片/芯片加工领域的应用  1.1在划片方面的应用  划片工艺隶属于晶圆加工的封装部分,它不仅仅是芯片封装的关键工艺之一,而是从圆片级的加工(即加工工艺针对整片晶圆,晶圆整片被同时加工)过渡为芯片级加工(即加工工艺针对单个芯片)的地标性工序。从功能上来看,划片工艺通过切割圆片上预留的切割划道(street),将众多的芯片相互分离开,为后续正式的芯片封装做好最后一道准备。  目前业界讨论最多的激光划片技术主要有几种,其主要特征都是由激光直接作用于晶圆切割道的表面,以激光的能量使被作用表面的物质脱离,达到去除和切割的目的。但是这种工艺在工作过程中会产生巨大的能量,并导致对器件本身的热损伤,甚至会产生热崩边(Chipping),被剥离物的沉积(Deposition)等至今难以有效解决的问题。 与很多先行技术不同,传统旋转砂轮式划片机的全球领导厂商东京精密公司和日本著名的激光器生产商滨松光学联合推出了突破传统理念的全新概念的激光划片机MAHOH。其工作原理摒弃了传统的表面直接作用、直接去除的做法 而采取作用于硅基底内的硅晶体,破坏其单晶结构的技术,在硅基底内产生易分离的变形层,然后通过后续的崩片工艺使芯片间相互分离。从而达到了无应力、无崩边、无热损伤、无污染、无水化的切割效果。  1.2在晶片割圆方面的应用  割圆工艺是晶体加工过程中的一个重要组成部分。早期,该技术主要用于水平砷化镓晶片的整形,将水平砷化镓单晶片称为圆片。随着晶体加工各个工序的逐步加工,在各工序将会出现各种类型的废片,将这些废片加工成小直径的晶片,然后再经过一些晶片加工工序的加工,使其变成抛光片。  传统的割圆加工方法有立刀割圆法、掏圆法、喷砂法等。这些方法在加工过程中对晶片造成的损伤较大,出片量相对较少。随着激光加工技术的发展,一些厂家对激光加工技术引入到割圆工序,再加上较为成熟的软件控制,可以在一个晶片上加工出更多的小直径晶片。  2 激光打标技术  激光打标是一种非接触、无污染、无磨损的新标记工艺。近年来,随着激光器的可靠性和实用性的提高,加上计算机技术的迅速发展和光学器件的改进,促进了激光打标技术的发展。  激光打标是利用高能量密度的激光束对目标作用,使目标表面发生物理或化学的变化,从而获得可见图案的标记方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上,使材料迅速汽化,形成凹坑。随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断,激光束也就在材料表面加工成了一个指定的图案。激光打标与传统的标记工艺相比有明显的优点:  (a)标记速度快,字迹清晰、永久   (b)非接触式加工,污染小,无磨损   (c)操作方便,防伪功能强   (d)可以做到高速自动化运行,生产成本低。  在晶片加工过程中,在晶片的特定位置制作激光标识码,可有效增强晶片的可追溯性,同时也为生产管理提供了一定的方便。目前,在晶片上制作激光标识码是成为一种潜在的行业标准,广泛地应用于硅材料、锗材料。  3 激光测试技术  3.1激光三角测量术  微凸点晶圆的出现使测量和检测技术面临着巨大的挑战,对该技术的最基本要求是任一可行的检测技术必须能达到测量微凸点特征尺寸所需的分辨率和灵敏度。在50μm节距上制作25μm凸点的芯片技术,目前正在开发中,更小凸点直径和更节距的技术也在发展中。另外,当单个芯片上凸点数量超过10000个时,晶圆检测系统必须有能力来处理凸点数迅速增加的芯片和晶圆。分析软件和计算机硬件必须拥有足够高的性能来存储和处理每个晶圆上所存在的数百万个凸点的位置和形貌数据。  在激光三角检测术中,用一精细聚焦的激光束来扫描圆片表面,光学系统将反射的激光聚焦到探测器。采用3D激光三角检测术来检测微凸点的形貌时,在精度、速度和可检测性等方面,它具有明显的优势。  3.2颗粒测试  颗料控制是晶片加工过程、器件制造过程中重要的一个环节,而颗粒的监测也就显得至关重要。颗粒测试设备的工作原理有两种,一种为光散射法 另一种为消光法。  对于悬浮于气体中的颗粒,通常采用光散射法进行测试,同时某些厂家利用这种工作原理生产了测试晶片表面颗粒的设备 而对于液体中的颗粒,这两种方法均适用。  4 激光脉冲退火(LSA)技术  该技术通过一长波激光器产生的微细激光束扫描硅片表面,在一微秒甚至更短的作用时问内产生~个小尺寸的局域热点。由于只有上表面的薄层被加热,硅片的整体依然保持低温,使得此表面层的降温速率几乎和它的升温速率一样快。从固体可溶性的角度考虑,高峰值温度能够激活更多的掺杂原子,此外正如65nm及以下工艺所求的那样,较短的作用时间可以使掺杂原子的扩散降到最低。退火处理的作用范围可以限制在硅片上的特定区域而不会影响到周围部位。  该技术已经应用于多晶硅栅极的退火,在减少多晶硅的耗尽效应方面取得了显著的效果。K.Adachi等将闪光灯退火和激光脉冲退火处理的MOS管的Ion/Ioff进行了比较,在pMOS-FET和nMOSFET中,采用激光脉冲退火处理的器件的漏极电流要大10%,器件性能的增强可以直接归因于栅电极耗尽效应的改善和寄生电阻的减小。
  • 中科院成功研制激光扫描实时立体显微镜
    据中国科学院网站消息,日前,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室(简称:瞬态室)超分辨成像团队研制成功双光子激发激光扫描实时立体显微镜,首次把基于双目视觉的立体显微方法和高分辨率双光子激发激光扫描荧光显微技术结合在一起,实现了对三维荧光样品的高速立体成像,相关研究成果发表在2016年12月刊的PLOS ONE 杂志上,并被授权国家发明专利(专利号ZL201210384895.4)。  当代生命科学研究对光学显微技术提出了越来越高的要求——更高的空间分辨率、更大的成像深度、更快的成像速度。特别是对于生物活体显微成像来说,生物组织对光的散射使得噪声大大增强,严重影响了空间分辨率和成像深度。为了提高成像深度,双光子激发激光扫描荧光显微技术自20世纪90年代提出后被广泛应用于神经成像等领域,但是其逐点扫描的成像方式严重制约了成像速度。因为高分辨率光学显微镜的景深很小,要对样品完成三维成像,通常需要数十层乃至上百层的二维图像进行叠加重建得到,图像采集和处理一般需要数分钟甚至数十分钟,要快速实时地获取和显示三维图像非常困难。  瞬态室超分辨成像团队在研究员姚保利和叶彤的带领下,以双目视觉原理和贝塞尔光束产生扩展焦场为基础,提出了由四个振镜组成的激光束立体扫描装置,实现了对贝塞尔光束的横向位置和倾角共三个维度的控制,突破了只有两个自由度的传统激光扫描不能实时切换视角的限制。通过对四振镜立体扫描装置的优化设计和控制,实现了对贝塞尔光束的三自由度快速扫描,可在毫秒量级进行双视角切换,从而解决了激光扫描立体显微成像系统中双光路同时成像的技术难题,首次实现了基于双视角实时激光扫描的立体显微成像和显示系统。该系统可对样品进行立体动态成像和实时双目立体观测,其三维成像速度比传统的逐点扫描方式提高了一到两个数量级。该双光子立体显微系统为活体生物的三维实时成像和显示提供了一种新的观测工具。  “它可以让我们像观看立体电影一样实时地观测动态的三维微观世界,无需光切片,无需耗时的三维图像重构。”杨延龙如此总结这套系统的特点,他负责设计和完成了其中的立体扫描和成像显示的关键部分。“双目视觉成像是非常高效的三维信息获取方式,但是现有的体视显微镜,空间分辨率和景深互相制约,我们利用三自由度扫描的贝塞尔光束进行非线性荧光激发突破了这种限制。”  这项研究先后在中科院“百人计划”和国家自然科学基金的支持下,从基本原理验证、关键技术突破,到原理样机完成,经历了从基础研究到应用集成的各个环节。目前,课题组正在与国内外相关科研机构开展生物医学应用的合作研究,期望尽快将该项技术应用于生物活体三维快速成像和显示领域。花粉和荧光小球样品的红蓝立体图像(可佩戴红蓝眼镜观看)
  • 235万!徕卡中标中国地质大学(武汉)超高分辨率激光共聚焦显微镜系统采购项目
    一、项目编号:DDCG-20221021(招标文件编号:DDCG-20221021)二、项目名称:中国地质大学(武汉)超高分辨率激光共聚焦显微镜系统采购项目三、中标(成交)信息供应商名称:武汉贝徕美生物科技有限公司供应商地址:洪山区珞狮路362号湖北农业科技大楼8楼801室中标(成交)金额:235.8600000(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元)1 武汉贝徕美生物科技有限公司 超高分辨率激光共聚焦显微镜系统 Leica Microsystems CMS GmbH/Germany Stellaris 5 1套 2358600
  • 高分辨率激光外差光谱技术研究取得进展
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所副研究员许振宇团队在激光外差光谱技术研究中获进展。相关研究成果发表在《光学通信》(Optics Letters)上。激光外差光谱仪因具有高光谱分辨率、体积小、易集成等优点,已经逐渐发展成为与地基傅里叶变换光谱仪互补的温室气体柱浓度与廓线测量工具。激光外差光谱技术因受限于光学天线理论,无法通过增加光学接收口径的方法提高外差信号信噪比,这导致高分辨率激光外差探测中气体廓线测量精度受限。对此,研究人员提出基于半导体光放大技术的微弱太阳光放大方法,解决了高分辨率激光外差探测中光学天线理论限制的外差信号信噪比提高问题。研究结果表明,相比于传统的高分辨率激光外差光谱仪,所研发的基于半导体光放大的高分辨率激光外差光谱仪的弱光信号探测和气体浓度测量精度得到大幅提升。该研究有助于提高高分辨率激光外差光谱仪的性能,在大气温室气体传感等方面具有巨大应用潜力。相关研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。基于半导体光放大技术的激光外差光谱仪实验装置示意图信号对比测量结果
  • 199万!华中科技大学超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜采购项目
    项目编号:HW20220426、ZCZB-2209-ZH165项目名称:华中科技大学采购超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜项目采购方式:竞争性磋商 预算金额:199万元序号货物名称是否接受进口产品单位数量是否为核心产品1超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜是套1是指标要求全固体激光器:405nm,功率≥50mW488nm,功率≥20mW561nm,功率≥20mW640nm,功率≥20mW开放式和一体化的激光耦合器,通过单独一根宽光谱、高透过率光纤导出,近紫外到红光区域一体化色差校正,无须调节光纤中心。所有激光谱线均由AOTF控制,可实现连续调节激光强度、高速激光谱线切换、具有快速光闸控制功能,可进行局部的R0I成像、FRAP等实验应用;激光强度调节范围:0.01%-100%,最小调节步进精度0.01%,后期可升级激光器最大可升级9根激光器。附件一华中科技大学采购超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜项目采购需求书.docx
  • 950万!中国科学院宁波材料技术与工程研究所特殊环境原位动态评价表征系统-原位扩展互联型X射线光电子能谱仪、激光共聚焦显微拉曼光谱仪采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:OITC-G240270057项目名称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所特殊环境原位动态评价表征系统-原位扩展互联型X射线光电子能谱仪采购项目预算金额:550.000000 万元(人民币)最高限价(如有):525.000000 万元(人民币)采购需求:采购项目的名称、数量:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品1特殊环境原位动态评价表征系统-原位扩展互联型X射线光电子能谱仪1是 投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:OITC-G240270059项目名称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所激光共聚焦显微拉曼光谱仪采购项目预算金额:400.000000 万元(人民币)最高限价(如有):328.000000 万元(人民币)采购需求:采购项目的名称、数量:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品1特殊环境原位动态评价表征系统-真空拉曼光谱仪1是投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年01月02日 至 2024年01月09日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:www.oitccas.com方式:登录东方招标平台www.oitccas.com注册并购买。售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所     地址:浙江省宁波市镇海区中官西路1219号        联系方式:范老师0574-86324529      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:窦志超、王琪010-68290502/0523            3.项目联系方式项目联系人:窦志超、王琪电 话:  010-68290502/0523
  • 激光剥蚀会议丨仪真分析精彩回放
    第八届亚太地区激光剥蚀和微区分析研讨会于2023年3月9-11日在武汉盛大召开,本次大会由中国矿物岩石地球化学学会同位素地球化学专业委员会和微束分析测试专业委员会举办,旨在推动亚太地区激光剥蚀等离子质谱及微区元素和同位素分析的研究、应用和发展。作为支持单位,仪真分析积极参与了本次大会,在现场设置展位与来访专家进行深入探讨的同时,更带来了精彩报告。仪真分析产品部栗经理分享了《IRIDIA超快速低分散193nm准分子激光剥蚀系统及应用》的专题报告: IRIDIA超快速低分散193nm准分子激光剥蚀系统具有稳定的激光能量密度,快速的样品剥蚀池,高频的脉冲频率(最高可达1KHz),可兼容第三方的ICP-MS,在地球科学、生物医学、核工业、考古学、物证分析、制药、金属材料、珠宝鉴定等领域有极大的应用前景,尤其适合于各类样品的痕量元素原位成像分析。l 193nm (300Hz、500Hz、1000Hz可选)l 创新设计的Cobalt剥蚀池:气溶胶洗出时间1ms-2sl 动态Z轴,不平整表面自动调整聚焦l 优良的光路设计:反射镜可旋转,寿命延长为普通反射镜的5倍l 可选ExiCheck自动换气组件,提高工作效率l 2D和3D成像l eQC原位能量检测l HDIP专业成像软件此外,仪真分析也于现场展出了部分Cetac公司自动化产品——ASX-560自动进样器及Aridus3膜去溶系统。 会议间隙,与会嘉宾纷纷至仪真分析展台围绕激光剥蚀技术应用论题咨询了解,我们一一做出详细解答,现场学习交流氛围浓厚,双方收获满满。
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