多通量密闭微波化学工作站

电池行业的发展对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要高效智能的检测设备。本课题目的是设计一种满足功能和精度要求的综合电化学工作站。综合电化学工作站在电池检测中占有重要地位，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种基本功能的常规试验，也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。在试验中，既能检测电池电压、电流、容量等基本参数，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数，从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。本文从结构设计的角度，对综合电化学工作站进行了研究。根据恒电位测量、恒电流测量、交流阻抗测量三种功能的工作原理和相应的性能指标，提出以DSP处理器为控制核心的硬件结构体系。在该设计方案下，进行了大量的硬件设计调试工作和软件设计调试工作。本文的内容包括以下三点：(1)电化学工作站的系统分析。详细分析了电化学工作站三种基本功能的工作原理和性能指标，确定了电化学工作站的硬件系统结构—以DSP处理器为整个系统的控制核心，实现对六个通道的电池测量和控制，以及将数据送往PC机进行储存和处理。(2)系统硬件设计。硬件设计主要集中在DSP电路板、接口电路板、测量控制电路板的设计上。DSP电路负责发出控制信号和处理测量信号；测量电路直接与被测对象相连接，实现具体测量、控制；接口电路是DSP电路板与测量控制电路板之间的桥梁。从电路结构、芯片选型到最后布局，将各个功能电路进行细化，分步骤设计。(3)系统软件设计。结合系统工作特点和硬件结构，确定了软件总体架构。重点研究了过采样滤波软件算法和快速傅立叶变换（FFT）测算交流阻抗软件算法。

随着电池行业的迅猛发展，人们对电池检测技术提出了更高的要求，迫切需要一种高效，能测量体现电池反应过程参数的检测设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪，恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起，既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量，也可以做基于这三种基本试验的程式化试验，如恒电流充电-电化学交流阻抗测量，电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验，从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。它可以快捷、精确的检测电池的容量、测量体现电池反应机理的交流阻抗参数。本文以交流阻抗谱为理论依据，在既定电位范围、精度、分辨率和响应速度等性能指标的要求下构建出上下位机多层次硬件体系结构，有针对性地设计了下位机的接口电路板和测量电路板，并在此设计方案下进行了大量的硬件功能调试，达到了预期的性能指标。本文的主要内容可概括为以下三点：(1)电化学工作站的功能原理研究与硬件系统设计。介绍了电化学工作站的三种基本功能和性能指标，电化学交流阻抗测量的原理，并进而提出了电化学工作站的硬件系统结构，构建了电化学工作站的硬件结构设计；(2)下位机的接口电路板和测量电路板设计，在设计中力图提高系统精度、灵活性。实现对电池电压和电流的测量和控制功能，使工作站测量和控制功能达到了功能多样化精确化，为电化学交流阻抗测量等功能实现打下基础；(3)实验及误差分析。对电化学工作站的硬件测量和控制功能进行了实验验证，分析了误差产生得原因，对固有误差进行了补偿，对不同幅值直流信号和不同幅值、频率的交流信号进行测量，达到了精确测量的性能指标。

美国Gamry公司最新型号电化学工作站，保留了以往型号所有的优势；卓越的低阻抗测试特性，准确度到达微欧数量级。为能源材料研究特别改进了硬件和软件，电流量程3pA-3A，可以扩展到30A,电压最高32V，300K的采样速度，电浮动浮地技术；特别为电池，电容器，液流电池等能源材料设计的PWR800软件测试包等等。可以进行系列电化学测试编程。同时可以扩展位双恒电化学工作站和IMPS/IMVS系统。

电化学阻抗谱（EIS）是一个强大的技术，它使用一个小振幅交流电信号去探测电解池的阻抗特征。交流信号在大频率范围扫描以产生一个测试中电化学电解池的阻抗谱。EIS与直流电技术的区别在于它可以对发生在电化学电解池的电容性，电感性和扩散过程进行研究。EIS背后的理论比直流技术更加复杂，所以建议您在入门前先对基本原理有一个基础的了解。EIS有深远的应用包括涂层，电池，燃料电池，光伏，传感器和生物化学。这个指南将集中于EIS技术在涂覆铝面板腐蚀性能分析方面的应用。先知道一些关于被调查的电化学系统的知识也是很有帮助的。有了对系统的基本了解，就可以知道电化学工作站是否能够收集所需的信息且收集到的数据是否满足精度要求。

光谱电化学有机结合电化学和光谱技术。Gamry的光谱电化学系统将分光光度计和Gamry电化学工作站有机结合。每个系统都采用了微形CCD光谱仪，USB3.0通信和温度补偿。115E和115U能够轻松配置吸收或发射测试。其中钨光源光谱范围200-2500纳米。具备200-1100纳米的钨光源，可以和D2和W的光源兼容。光源包括安全快门。

文章中采用了Gamary电化学工作站，GAMRY Reference 600+软件功能强大，操作简便。硬件设计独特，性能稳定。GAMRY Reference 600+电化学综合测试仪可以满足电池、材料表征、生物传感器、电化学机理、点分析化学、腐蚀与防护、痕量物质检测、电化学合成等多种电化学研究领域。

蒸发光散射检测器（ELSD）对于紫外线不吸收的半挥发或不挥发化合物的检测和定量非常有用。在本应用报告中，我们用化学工作站软件绘制了非线性 ELSD 校准曲线，并用这条曲线对制剂中的托吡酯（一种紫外线不敏感的化合物）进行了定量测定。

文章中采用了Gamary电化学工作站，GAMRY Reference 600+软件功能强大，操作简便。硬件设计独特，性能稳定。GAMRY Reference 600+电化学综合测试仪可以满足电池、材料表征、生物传感器、电化学机理、点分析化学、腐蚀与防护、痕量物质检测、电化学合成等多种电化学研究领域。

PM2.5已经成为危害国人健康的一大杀手，PM2.5的防治也迫在眉睫，新仪公司MASTER-15高通量密闭微波消解/萃取工作站对PM2.5的分析会起到重要作用，为国家的大气环境污染治理做出自己应有的贡献。重量法测量PM2.5浓度普遍采用大流量采样器，原理为采样泵抽取一定体积的空气进入切割器，将空气动力学直径小于30μm的颗粒物切割分离，PM2.5颗粒随着气流经切割器的出口被阻留在已称重的滤膜上。根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，计算出PM2.5的浓度。我们采用新仪公司MASTER-15高通量密闭微波消解/萃取工作站进行滤膜前处理，滤膜消解后在ICP或者AFS测定砷元素含量，得到了非常理想的实验结果。

微波消解前处理方法是检测牛奶中的Pb等重金属及有害物质检测的最佳方法，应用TOPEX+全能型微波化学工作平台的快速高效性以及超高压消解罐的良好密闭性，确实保证了Pb等重金属及有害物质分解完全，极大的提高了测定结果的准确性、平行性和可靠性。

尿液是元素分析中常用的检测物质，也是临床中监测和评价重金属中毒的重要依据，如尿液中Pb，Cd，Tl，Mn的浓度可以反应体内重金属排除情况，是人体排泄及吸收重金属情况的重要监测指标，应用TOPEX全能型微波化学工作平台的快速高效性以及超高压消解罐的良好密闭性，确实保证了Tl等重金属及有害物质分解完全而且As，Hg等易发元素几乎无损失，极大的提高了测定结果的准确性、平行性和可靠性。

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在生物大分子结构研究中，高通量的MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪拥有广泛的应用。与其搭配的 Cybio-Well vario1536通量自动化移液工作站系统能实现高通量，高精度点样，配套的样品板传递系统能够实现快速、自动化的样品传递，达到整个流程的高度自动化，整套系统可达到百万级别的样本处理及分析能力。

可进行固相、液相和固液相实验，用途广、发表论文多。祥鹄微波固液相催化合成/萃取工作站将现代计算机技术和先进的微波控制技术应用于实验室的化学合成和萃取。主要由微波固液相合成仪主机、回流冷凝系统、多通道高精度温度传感器、电磁机械双通道搅拌系统、电脑智能控制系统、计算机程序控制系统、微波化学合成数据库组成。

将土壤质控样GSS-10（GBW07424）和GSS-14（GBW07428）上机检测，取平行样的平均值和标准值计算各元素的回收率（见表2和表3）。土壤质控样GSS-10中各元素的回收率在84.57%-109.52%之间，土壤质控样GSS-14中各元素的回收率在86.21%-115.9%之间。应用TOPEX 全能型微波化学工作平台配合GT-400 高通量转子检测土壤中重金属，样品平行性和稳定性好，回收率满足实验要求，为土壤中重金属元素检测提供了优化的解决方案。

通过介绍 TraceFinder 工作站的强大功能，包括QAQC，Flag，适当阈值参数的设置，建立了快速筛利用功能强大的TraceFinder 数据处理方法，结合 TSQ 8000 Evo 出色的硬件性能，可显著提高筛查及高通量定量分析的效率。TSQ 8000Evo能够在保证良好的方法学指标和仪器性能的基础上，35min内完成数据库里5496个离子对和所有目标化合物的分析。在此基础上，TraceFinder 工作站可以预先设置相关的阈值，通过Flag 功能直观显示出来，辅助分析人员快速的进行筛选判断，大大提高了实验室的整体工作效率。

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我国饲料工业飞速发展，饲料总产量逐年递增，现已成为全球第一饲料生产大国。随之而来的饲料品质和安全性等问题引起人们的高度关注。 农业部于2012年底颁布《饲料生产企业许可条件》和《混合型饲料添加剂生产企业许可条件》正是本着保障饲料与动物制品安全，维护人类健康的主旨。 使用微波消解法为饲料样品进行样品前处理，具有迅速升温升压，快速消解，试剂用量少，空白值低，密闭防污染、挥发，回收率高，通量消解，高效率、低工作强度等优点。

通过CyBio-SELMA便携式移液工作站实现96孔板及384孔板的整板处理，是分子、细胞水平药效评价及毒理评估过程中整板液体处理高效便捷的解决方案，方便地进行细胞及化合物库的小分子整板添加。该仪器移液通量高、均一性好、准确度高，可置于生物安全柜中使用。

随着分析仪器硬件组件的快速发展，质谱扫描速度和数据采集速度都有了大幅提高。与此同时，大数据带来的高通量分析与数据处理却常常占用分析工作者大量的时间和精力，已经成为阻碍实验室效率提高际面临的zui大问题。TSQ 8000Evo 三重四极气质联用质谱仪的设计与推出，旨在提高实验室的效率，只有与 TraceFinder 工作站的结合，才可实现快速筛查及定量的高通量分析。

本研究将安捷伦四极杆飞行时间液质联用 (LC/Q-TOF)、三重四极杆液质联用 (LC/TQ)、MassHunter 工作站和新编程序 MRMWizard 相结合，开发了一种高效的拟靶向代谢组学工作流程。该工作流程高效、通量高且覆盖度广，能够同时对成百上千种代谢物进行半定量分析。