低功率法拉第旋转器

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学技术大学、法国蓝海岸大学法国滨海大学的联合研究团队发表了一种基于法拉第旋转光谱的、采用环形阵列永磁体NO2传感器。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, University of Science and Technology of China, and Université du Littoral Cô te d’Opale published a NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets.法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对顺磁分子的高选择性和高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，因此法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。Farraday Rotational Spectroscopy (FRS) achieves highly selective and sensitive detection of paramagnetic molecules by detecting the changes in polarization state of linearly polarized light induced by the gas medium immersed in an external longitudinal magnetic field. This spectroscopic detection method exhibits inherent immunity to diamagnetic molecules such as water vapor and CO2, which results in a high degree of sample specificity. Additionally, the implementation of a pair of closely spaced orthogonal polarizers effectively suppresses laser noise, thus providing FRS with a very high detection sensitivity.通常情况下，使用螺线管提供纵向磁场来产生磁光效应。然而，这种方法存在功耗过大和易受电磁干扰的缺点。研究团队提出了一种基于钕铁硼永磁体环形阵列和Herriott多次通过吸收池相结合的新型FRS方法。根据磁场的空间分布特性，使用14个相同的钕铁硼永磁体环以非等距形式组合，产生纵向磁场。在长度为380毫米的范围内，平均磁场强度为346高斯。宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)，项目团队使用量子级联激光器以40毫瓦的光功率，针对最佳的441 ← 440 Q支氮氧化物跃迁（1613.25 cm–1，6.2 μm）。与Herriott多次通过吸收池耦合，积分时间为70秒，实现了0.4 ppb的最低检测限。实验结果也表明，低功耗FRS二氧化氮传感器有望发展成为一个稳健的现场可部署的环境监测系统。Usually, a solenoid coil is used to provide a longitudinal magnetic field to produce the magneto-optical effect. However, such a method has the disadvantages of excessive power consumption and susceptibility to electromagnetic interference. The research team proposed a novel FRS approach based on a combination of a neodymium iron boron permanent magnet ring array and a Herriott multipass absorption cell is proposed. A longitudinal magnetic field was generated by using 14 identical neodymium iron boron permanent magnet rings combined in a non-equidistant form according to their magnetic field’s spatial distribution characteristics. The average magnetic field strength within a length of 380 mm was 346 gauss. HealthyPhoton Co.,Ltd provided an integrated TE-cooled mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector with front-end amplification(HPPD-B-08-10-150 K) for this project. A quantum cascade laser was used to target the optimum 441 ← 440 Q-branch nitrogen dioxide transition at 1613.25 cm–1 (6.2 μm) with an optical power of 40 mW. Coupling to a Herriott multipass absorption cell, a minimum detection limit of 0.4 ppb was achieved with an integration time of 70 s. The low-power FRS nitrogen dioxide sensor proposed in this work is expected to be developed into a robust field-deployable environment monitoring system.静态磁场法拉第旋转光谱传感装置Static magnetic field Faraday rotation spectral sensing device海尔欣前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)Integrated preamplifier and cryocooler type mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特征Circular array permanent magnets and their longitudinal magnetic field distribution characteristics(a) 对于等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况。(b) 对于非等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况（黑线），并进行了实测（红线）。(c) 示意图显示了Herriott腔和非等距离的NdFeB永磁环阵列的配置。(a) Simulated distribution of the central longitudinal magnetic field for an equidistant NdFeB permanent magnet ring array (b) simulated (black line) and measured (red line) distributions of the central longitudinal magnetic field for a non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array (c) schematic configuration of the Herriott cell and the non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array.法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系The Relationship between FRS signal and its SNR and the Deflection Angle of the Polarizer(a) 法拉第旋转光谱信号幅度(b) SNR作为分析器角度α的函数(a) FRS signal amplitude and (b) SNR as a function of the analyzer angle α.Reference:Yuan Cao, Kun Liu, Ruifeng Wang, Xiaoming Gao, Ronghua Kang, Yunting Fang, Weidong Chen，NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets, Anal. Chem. 2023, 95, 2, 1680–1685https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04821Copyright © 2023 American Chemical Society

近日，中科研合肥研究院安光所高晓明研究员团队在静态磁场法拉第旋转光谱研究方面取得新进展，相关研究成果以《基于环形阵列永磁体的法拉第旋转光谱NO2传感器》为题发表在国际TOP期刊Analytical Chemistry上。法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对基态或上电子态具有磁偶极矩的顺磁性分子的高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。目前法拉第旋转光谱信号主要由螺线管线圈产生的交流磁场调制样品吸收线的塞曼分裂而产生。针对正弦电磁场在激发磁光效应时所存在的高功耗、电磁干扰、产生大量焦耳热等缺陷，团队刘锟研究员，博士后曹渊等人提出了一种基于稀土永磁体的静态磁场法拉第旋转光谱传感装置。研究团队将十四个完全相同的环形钕铁硼（NdFeB）永磁体按照非等间距的形式同轴组合，从而在380 毫米长度范围内产生了一个平均磁场强度为346 高斯的外部纵向静态磁场。通过将赫里奥特（Herriott）池与非等间距永磁体阵列同轴配合，极大地增强了线偏振光与样品之间的相互作用。实验以NO2为检测对象，探测了1613.25 cm-1处NO2的ν3基带的Q支光谱特征，在23.7 米的光程范围实现了0.4 ppb的检测极限。本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目、国家自然科学基金、先进激光技术安徽省实验室开放基金、合肥研究院院长基金以及中国博士后面上基金等项目的资助。　　静态磁场法拉第旋转光谱传感装置　　环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特性　　法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系

2008年12月24日，欧盟委员会发布决议草案，免除在光纤通讯系统稀土铁石榴石法拉第旋转器中作为杂质的铅的应用。该免除将继续到2009年12月31日为止。

近日，中科院合肥物质院安光所高晓明研究员团队在静磁场法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测方面取得新进展，相关研究成果以《基于钕铁硼环磁阵列的双中红外波长法拉第旋转光谱NOx传感器》为题发表在国际TOP期刊Sensors and Actuators: B. Chemical上(SCI一区，IF：9.221)。 　　氮氧化物(NOx=NO+NO2)处于大气化学反应的中心，影响着臭氧、羟基和过氧自由基的浓度，是形成光化学烟雾、酸雨和灰霾污染的重要前体物。同时农田、湿地等生态系统释放的NOx在全球氮循环中发挥着重要的作用。 　　针对传统化学发光法在检测NOx时存在的测量速率慢，对NO和NO2缺乏选择性等问题，团队刘锟研究员，曹渊特任副研究员等人提出了一种基于钕铁硼环磁阵列的静磁场法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测装置。通过设计单腔双光路的气体吸收池并将其与钕铁硼环磁阵列同轴耦合，从而促进两束不同波段的线偏振光与NOx分子在静磁场下的相互作用。 　　同时，针对钕铁硼环磁阵列左右两侧与内部轴向磁场方向相反，导致部分抵消内部轴向磁场所激发的磁光信号的问题，提出吸收池的长度应小于或等于永磁体阵列的长度。通过将波长调制光谱与静磁场相结合产生了检测到的激光偏振状态的调制，在23.7m光程、100s的积分时间下实现了0.58ppb NO2和0.95ppb NO检测灵敏度。这项工作为研究团队进一步基于涡度相关法开展生态系统土壤-植物-大气NOx界面通量的研究奠定了基础。 　　本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目(No. YJKYYQ20190054)，国家自然科学基金(No.42205133)，先进激光技术安徽省实验室开放基金(No. AHL2021KF06)，合肥研究院院长基金(No.YZJJ2022QN10)，以及中国博士后面上基金(No. 2022M713185)等项目的资助。单腔双光路气体池与钕铁硼环磁阵列空间磁场强度分布法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测装置法拉第旋转光谱信号、噪声及信噪比与分析仪偏转角度的关系

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、先进激光技术安徽省实验室、中国科学技术大学、法国滨海大学大气物理化学实验室联合研究团队发表了《基于钕铁硼环形磁体阵列的双中红外波长法拉第旋转光谱NOx传感器》论文。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, University of Science and Technology of China, Laboratoire de Physicochimie de l′ Atmosph`ere, Universit´ e du Littoral C&circ ote d′ Opale, published an academic papers Dual mid-infrared wavelength Faraday rotation spectroscopy NOx sensor based on NdFeB ring magnet array.氮氧化物（NOx，包括二氧化氮（NO2）和一氧化氮（NO））是对流层臭氧的重要前体，同时也影响羟基和过氧基自由基的浓度。大多数气态化合物在被氧化和从空气中去除或转化成其他化学物质时，都会直接或间接接触到NOx。在典型的羟基自由基水平下，NOx的寿命取决于季节和光化学反应速率，通常为几小时。根据IPCC第六次评估报告，NOx的排放导致净正向变暖，因为它既形成短期臭氧（变暖），又破坏环境甲烷（冷却）。此外，NOx还导致酸沉降以及化学烟雾和气溶胶的形成。NO和NO2在大气光化学反应中起着核心作用，针对它们的检测有助于理解这两种气体的来源和去向，以及研究陆地生态系统与大气之间的NOx交换通量。Nitrogen oxides (NOx, the sum of nitrogen dioxide (NO2) and nitric oxide (NO)) are important precursors of tropospheric ozone, and they also influence the concentration of hydroxyl and peroxyl radicals. Most of the compounds that are oxidized and removed from the air or converted to other chemical species are in direct or indirect contact with NOx. At typical hydroxyl radical levels, the life time of NOx depends on the season and the photochemical reaction rate, which is typically a few hours. According to the IPCC sixth assessment report, the emissions of NOx result in net-positive warming from the formation of short-term ozone (warming) and the destruction of ambient methane (cooling). Additionally, NOx contributes to acid deposition and the formation of chemical smog and aerosols. Since NO and NO2 play a central role in atmospheric photochemical reactions, their simultaneous detection helps to understand the sources and sinks of these two gases, in addition to studying the NOx exchange fluxes between terrestrial ecosystems and the atmosphere.化学发光检测（NO + O3 → NO2 + O2 + hν）是测量NOx的传统方法。在通过化学发光反应（Mo + 3NO2 → MoO3 + 3NO）测量之前，NO2首先需要在高温（~325°C）下转化为NO。虽然这种方法被广泛使用，但其他氧化氮化合物，如过乙酰亚硝酸酯（PAN）和硝酸（HNO3），可能会在测量NOx浓度时引起交叉干扰。同时，这种方法不能区分NO和NO2。红外吸收法也可用于测量NO和NO2。在这种方法中，通常需要通过转化器将NO2还原为NO。由于NO和NO2是顺磁分子，法拉第旋转光谱（FRS）可以用作实现其高度敏感和选择性检测的潜在方法。FRS通过检测气态介质在纵向磁场中引起的光偏振状态的变化，实现对物种浓度的高灵敏度检测。该方法通过测量光学色散实现气体浓度的检测，因此其动态测量范围比基于比尔-兰伯定律的吸收光谱（动态范围上限≤10%）更大。FRS的另一个重要优势是它对于抗磁性分子（如水和二氧化碳）具有较强的抗干扰能力，从而使其具有高样品特异性。Chemiluminescence detection (NO+O3→NO2+O2+hν) is the conventional method for measuring NOx. NO2 first needs to be converted to NO at high temperature (~325 ◦ C) before it can be measured by chemiluminescence reaction (Mo+3NO2→MoO3+3NO). Although this method is more widely used, other oxidized nitrogen compounds, such as peroxyacetyl nitrate (PAN) and nitric acid (HNO3), can cause cross-interference in the measurement of NOx concentrations. Simultaneously, this method is non-selective in discriminating between NO and NO2. The infrared absorption method can also be used for NO and NO2 measurements. In this method, NO2 usually needs to be reduced to NO by the converter. As NO and NO2 are paramagnetic molecules, Faraday rotation spectroscopy (FRS) can be used as a potential method to achieve their highly sensitive and selective detection. FRS enables highly sensitive detection of species concentrations by detecting changes in the polarization state of light induced by a gaseous medium immersed in a longitudinal magnetic field. This method realizes the detection of gas concentration by measuring optical dispersion, so it has a higher dynamic measurement range than absorption spectroscopy (dynamic range upper limit ≤10%) based on Beer-Lambert law. Another significant advantage of FRS is that it is reasonably immune to diamagnetic species (e.g., water and carbon dioxide), which allows it to exhibit high sample specificity. 大多数这些报道的FRS传感器使用螺线管提供外部纵向磁场，从而导致能耗高和产生过多焦耳热。同时产生目标磁场所需的高电流交流电路会产生不受控制的电磁干扰（EMI），通常会降低FRS传感器的长期稳定性。此外，当前报道的FRS传感器只能在吸收池中进行单组分测量，不能满足复杂环境中同时进行多组分测量的需求。Most of these reported FRS sensors use solenoid coils to provide an external longitudinal magnetic field, which makes them suffer from high power consumption and excessive Joule heat generation. The high-current alternating current circuit required to generate the target magnetic field produces uncontrolled electromagnetic interference (EMI), which usually deteriorates the long-term stability of the FRS sensors. In addition, the currently reported FRS sensors are only capable of single-component measurements in the absorption cell and cannot meet the demand for simultaneous multi-component measurements in complex environments.在本研究中，提出了一种新型的低能耗FRS传感器，基于钕铁硼（NdFeB）环形磁体阵列，实现在单个吸收池中同时检测NO和NO2。分析了同轴双波长赫里奥特池（DWHC）的环形磁体阵列的磁场分布特性。使用两台室温连续波中红外量子级联激光器（QCL），波长分别为5.33 µ m（1875.81 cm&minus 1）和6.2 µ m（1613.25 cm&minus 1），同时探测DWHC内的磁光效应。通过对激光波长进行高频调制，有效抑制了1/f噪声。优化了双波长FRS NOx传感器的性能，包括调制幅度、调制频率、样品气压和分析器偏置角。本研究提出的FRS传感器为现场可部署的微量气体检测设备提供了理想解决方案。宁波海尔欣光电科技有限公司为此研究提供了HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞（MCT）光电探测器，用以分别检测2个激光束。In the present work, a novel low-power FRS sensor based on a neodymium-iron-boron (NdFeB) ring magnet array was proposed to achieve simultaneous detection of NO and NO2 in a single absorption cell. The magnetic field distribution characteristics of a ring magnet array coaxial to a dual-wavelength Herriott cell (DWHC) were analyzed. Two room-temperature continuous wave mid-infrared quantum cascade lasers (QCL) with wavelengths of 5.33 µ m (1875.81 cm&minus 1) and 6.2 µ m (1613.25 cm&minus 1), respectively, were used simultaneously to probe magneto-optical effects within the DWHC. The 1/f noise was effectively suppressed by high-frequency modulation of the laser wavelength. The performance of the dual-wavelength FRS NOx sensor was optimized with respect to modulation amplitude, modulation frequency, sample gas pressure, and analyzer offset angle. The FRS sensor proposed in this work provides a preferable solution for field deployable trace gas detection equipment. The laser detected by two TEC-cooled mid-infrared thermoelectrically cooled mercury-cadmium- telluride (MCT) photodetectors (Healthy Photon, model HPPD-B- 10–150 K).(a) Schematic diagram of the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor based on a NdFeB ring magnet array (b) Optical layout of the FRS NOx sensor.thermoelectrically cooled mercury-cadmium- telluride (MCT) photodetectors (Healthy Photon, model HPPD-B- 10–150 K),结论本研究开发了一种基于NdFeB环形磁铁阵列的双中红外波长FRS传感器，用于同时检测NO2和NO。在光学路径长度为23.7米，积分时间为100秒的条件下，NO2和NO的检测限分别为0.58 ppb和0.95 ppb。高频激光波长调制与外部静态磁场相结合，最大程度地减小了低频噪声对FRS信号的影响。基于有限元方法分析了使用的永磁体阵列的磁场分布特性，帮助确定与其耦合的吸收池长度。采用双波长赫里奥特池放大两种不同偏振光波长与氮氧化物分子之间的相互作用，从而实现了在单个吸收池内对两种顺磁分子的高灵敏度检测。本文提出的FRS NOx传感器在大气环境监测或生态系统NOx通量观测等领域，具有进一步发展成为便携式、可在实地使用的仪器的巨大潜力。Conclusion In this work, a dual mid-infrared wavelength FRS sensor based on a NdFeB ring magnet array was developed for the simultaneous detection of NO2 and NO. The detection limits for NO2 and NO were 0.58 ppb and 0.95 ppb, respectively, at an optical path length of 23.7 m and an integration time of 100 s. High frequency laser wavelength modulation was combined with an external static magnetic field to minimize the effect of low frequency noise on the FRS signal. The magnetic field distribution characteristics of the used permanent magnet array were analyzed based on the finite element method, which helped to determine the length of the absorption cell coupled to it. A dual-wavelength Herriott cell was used to amplify the interaction between two different wavelengths of linearly polarized light and nitrogen oxide molecules, thus achieving highly sensitive detection of two paramagnetic molecules within a single absorption cell. The FRS NOx sensor presented in this work shows great potential for further development into a portable, field-deployable instrument with applications in atmospheric environmental monitoring or ecosystem NOx flux observation. (a) Schematic diagram of a dual-wavelength Herriott cell (DWHC) with a NdFeB ring magnet array (b) Characteristics of the magnetic inductance line distribution around a NdFeB ring magnet array (c) Ray tracing results in a DWHC (d) Spot distribution on a concave mirror.Optimization of laser modulation frequency for the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.Optimization of laser modulation amplitude for the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.(a), (b) Measured FRS NOx signal as a function of analyzer angle (c), (d) Calculated FRS NOx noise as a function of analyzer angle (e), (f) Calculated SNR as a function of analyzer angle.Measured FRS NOx signal amplitude as a function of sample pressure.(a) , (b) FRS signals for different concentrations of NOx (c), (d) Linear dependence of FRS signal amplitude as a function of NOx concentration.Allan deviation plot of the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.Reference:Yuan Cao, Kun Liu, Ruifeng Wang, Guishi Wang, xiaoming Gao, Weidong Chen，Dual mid-infrared wavelength Faraday rotation spectroscopy NOx sensor based on NdFeB ring magnet array, Sensors & Actuators: B. Chemical 388 (2023) 133805https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133805

5月12日，《科学》（Science）发表了围绕“中国天眼”（FAST）发现的最新成果。中国科学院国家天文台带领的国际合作团队，撰写了题为《一个重复快速射电暴周湍动环境中的磁场反转》的研究论文，揭示了快速射电暴可能的双星起源。　　快速射电暴（FRB）是在无线电波段宇宙中最剧烈的爆发现象，但其物理起源未知，是天文学领域热点前沿之一，也是“中国天眼”的核心科学目标之一，富含科学机遇。国家天文台研究员李菂组织国际团队，利用美国绿岸望远镜和澳大利亚帕克斯望远镜对世界首例持续活跃快速射电暴FRB 20190520B进行了17个月的长期监测。FRB 20190520B由李菂带领的“FAST多科学目标同时巡天”于2019年首次发现，已催生了一系列重要成果。在此次全球国际合作监测中，澳大利亚西悉尼大学研究人员利用澳大利亚帕克斯望远镜，美国西弗吉尼亚大学研究人员利用美国绿岸望远镜，探测到FRB 20190520B的多次爆发。利用这些长期监测数据，之江实验室研究员冯毅等剖析了爆发信号的偏振性质，发现了其法拉第旋转量经历两次正负值剧烈转变的过程，揭示了重复快速射电暴周边存在磁场反转。 　　这种以月为时间单位的极端反转，或由伴随快速射电暴的大质量天体造成。快速射电暴信号穿过大质量恒星星风甚至黑洞喷流造成的磁化等离子体环境，随着双星相互绕转发生信号磁特征的方向反转。“重复快速射电暴周围磁场的湍动成分可能像毛线团一样杂乱无章”，云南大学教授杨元培解释道。该研究表明快速射电暴源周围的磁化环境存在剧烈演化，为阐释快速射电暴的起源和环境迈出了重要一步。未来，对于“中国天眼”发现的FRB 20190520B的持续监测，有望进一步澄清快速射电暴的起源和环境。

现代社会离不开电。当你每天享受着电灯、空调、电话、互联网带来的便利时，你是否想过科学家是如何搞清楚其中的原理的?　　在《电气时代序章》(The Prologue of Electrical Age)中，我们将通过大约20个重要而美丽的历史仪器，回顾1600—1900年间的电学历史。利用科学准确、高品质的电脑图像(CG)，我们设法还原这些历史仪器当年的风采，并给出它们工作的原理和与之相关的重要科学发现。　　我们计划《电气时代序章》的最终形态是一本图文并茂的科普书籍和一个互动的iPad App。我们目前正在寻找项目的合作文字作者。如果您是一位有经验的科普作家并且对这个项目感兴趣，欢迎联系我们(liangyan@novoedu.com)。下面是项目预览：　　《电气时代序章》分为8个主题，对近20种重要的历史仪器，相关科学家及其重要科学发现进行介绍。以下是10种仪器的预览。　　?威廉吉尔伯特于1600年发明的静电验电器，这是最早的静电检测装置。吉尔伯特是最早区分电学和磁学现象的科学家。　　?奥托冯居里克于1663年发明的摩擦起电装置。用手磨擦黄色的硫磺球后，硫磺球可以吸引羽毛等小物体。居里克当时并不清楚其实验现象的本质，他认为硫磺球对其他物体的吸引力类似于地球的引力。　　?让-安托万诺莱于1753年发明的静电发电机。用手或者皮毛磨擦快速旋转的空心玻璃球体可以在玻璃表面产生大量的静电荷。　　?莱顿瓶由冯 克莱斯特在1745年和穆森布罗克在1745-1746年独立发明，其名称来源于穆森布罗克所在的城市莱顿城。莱顿瓶是最早的电容器。　　?本杰明富兰克林在1758年发明的莱顿瓶电池组。富兰克林是最早用Battery这个单词来描述电池组的。之前Battery指的是军事上的排炮。　　?夏尔奥古斯丁库仑于1785年所发明扭秤装置。通过这个精密的仪器，库伦发现了著名的库伦定律。　　?亚历山德罗伏特于1800年发明的伏打电堆。这是第一个可以连续供电的化学电池。伏打电堆的发明极大推动了电化学和电磁学的进展。　　?迈克尔法拉第于1821年所发明的电磁旋转装置。这个装置是所有电动机的前身。　　?迈克尔法拉第于1831年发现著名的电磁感应现象。上图是1832年皮克西根据法拉第的研究成果发明的第一台电磁感应发电机。　　?海因里希赫兹于1886年发明的用于电磁波检测的实验装置。通过这套实验装置，赫兹首次证实电磁波的存在，并测定电磁波的传播速度于光速相同。

11月17日，第二十四届中国国际高新技术成果交易会成员展——2022华南国际智能制造、先进电子及激光技术博览会（简称：LEAP Expo）终于在深圳国际会展中心（宝安新馆）圆满闭幕啦！LEAP Expo下辖慕尼黑华南电子展、慕尼黑华南电子生产设备展、华南先进激光及加工应用技术展览会及同期举办的中国（深圳）机器视觉展暨机器视觉技术及工业应用研讨会（VisionChina深圳），华南电路板国际贸易采购博览会共同亮相第二十四届高交会。五展联动，且依托高交会平台，为智能制造相关业界同仁们奉献了一场能够饱览技术、了解趋势、沟通商贸、促进合作的秋季盛宴。2022 LEAP Expo大数据80000平米展示面积1100家参展商及品牌LEAP Expo通过十多个特色展区，联合产业优质企业，集中呈现了表面贴装、点胶注胶及材料、线束加工、电子组装自动化、机器人及智能仓储、质量控制、元器件制造、半导体、传感器、电源、无源元件、连接器、测试测量、PCB、汽车电子、激光智造技术及装备、光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、工业智能检测与质量控制技术、激光加工服务、3D打印/增材制造技术，机器视觉核心部件和辅件等多个板块的新品及技术研发成果，同时配套智慧汽车、ADAS与自动驾驶、电动车驱动与充电技术、5G+工业互联网、第三代功率半导体、嵌入式系统、物联网、医疗电子、碳中和碳达峰、点胶与胶粘剂技术、电子制造技术、半导体领域扇出型封装、3C柔性制造、数字化工厂、汽车线束加工、激光技术聚焦行业应用、机器视觉与5G、人工智能、边缘计算、PCB企业供应链管理、安全生产等热门话题举办不同主题的行业论坛与活动，为专业观众带来丰富参展体验。慕尼黑展览（上海）有限公司首席运营官路王斌先生表示：“华南地区是备受关注的制造业核心地。激光技术相比许多传统制造技术更具成本效益。华南制造业转型升级对激光技术的市场需求量猛增，其中3C和电子行业就是一个非常大的应用场景。华南激光展不仅是展示激光技术、设备和器件，更是联动激光产业链的供应端和应用终端，提供更多创新前沿的激光解决方案，希望能促进垂直市场的合作、产生实际效能。”整合行业资源，推动智能制造开启新篇章激光技术以其优异性、高效率等特性正不断帮助汽车、电子、医疗、新能源、PCB、通信、家电、照明等行业实现制造工艺升级。经过多年的迅猛发展，我国已经成为激光产业的大国，激光产品国产化实现了大跃进，为国内智能制造发展提供了强大武器。高交会作为中国高新技术领域对外开放的重要窗口，集中展示新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保、航空航天等战略性新兴产业科研成果及先进技术。今年高交会携手华南先进激光及加工应用技术展览会，链接多方行业资源，为满足激光产业链企业的成果展示、产品发布、接洽贸易等需求提供了更高端的商贸平台，也为广大华南地区的激光技术潜在用户寻找个性化的产品及行业解决方案拓宽了通道。展会现场各知名品牌展商大放异彩，充分呈现激光技术在消费电子、半导体、锂电、医疗、智能检测等重点终端应用场景的创新发展。大族激光每年都有参与华南激光展，而今年，大族激光带来的是国内领先完全拥有自主知识产权一款半导体封测领域明星产品——“悍狮”系列高速高精度全自动半导体焊线机。现场引来一片驻足咨询。集团品牌推广运营部部门负责人叶创波说到，“这款产品适合于目前主流封装形式，包括分立器件和集成电路封装，填补了国内空白，其技术与工艺水平接近或达到目前国际先进水平。”此外，他还表示：“大族激光在去年做了一次大的组织调整，分拆出100+个产品中心，相当于服务于100+个行业客户。公司加大了推广力度，期望着能在行业重点展会亮相，华南激光展也是我们期待的一大盛会。从现场的情况来看，无论是人流和展商质量都超预期。”可应用于微电子/半导体、集成电路及医疗/生物技术的复合式二维平台是隐冠半导体推出的二维机械导轨+空气轴承复合式运动平台。公司总经理吴立伟向前来咨询的买家介绍道：“该平台其采用模块化、正交性等设计理念，包含YG的MZT模块和复合式XY台模块。MZT模块集成在复合式XY台模块之上，能实现X、Y、Z和T轴4自由度的高精度、高刚度直线和旋转运动。MZT模块的垂向采用了独特的大行程磁浮重力补偿技术，降低了垂向电机的载荷，很大程度地提高了垂向运动性能和寿命。同时，复合式XY台模块采用驱动质心匹配、柔性龙门以及轻量化设计技术，具有降低对对高精度机械导轨的偏质心冲击，提高运动系统的可靠性和寿命的能力，并具有对Y1及Y2电机轻微平移不同步的修正功能。”上海隐冠半导体技术有限公司总经理吴立伟：“我们很感谢主办方周密的组织。隐冠半导体这次带来了很多先进技术产品，希望通过华南激光展这个平台服务于华南地区的客户，对展会的期望很大，收获也颇丰。”提到3D打印，不得不推出创鑫激光的MFSC 300W 3D 打印单模连续光纤激光器，产品基于模块化设计，拥有极佳的光束质量和极高的稳定性。创鑫激光技术主管钟相进表示，“这款激光器激光功率连续可调，采用光纤配 QBH/QCS头输出，可配合激光加工头与机器人、机床等进行系统集成，已经在3D 打印、精细切割、薄板焊接、3C 焊接等有广泛应用。”深圳市创鑫激光股份有限公司技术主管钟相进：“参加本次展会，不仅和同行、老客户进行了交流，也结实了很多新客户。华南激光展在这个行业以及整个华南地区还是有比较大的影响力的，对创鑫激光的宣传以及未来的发展都有积极的正向引导作用。”武汉锐科光纤激光技术股份有限公司副部长夏早兵介绍到：“我们的新一代光束可调激光器RFL-ABP可应用于新能源汽车等领域，填补了国产光纤激光器光束模式可调技术的空白。运用锐科研发的定制化光纤合束器，可以实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同模式输出，根据加工要求，任意切换。同时，纤芯、环芯功率可独立调节，实现纤芯/环芯任意功率比。”武汉锐科光纤激光技术股份有限公司副部长夏早兵：“因为近一两年的疫情影响，展会还是受到比较大的阻碍，今年也是经过了千辛万苦参加了华南激光展。我们希望借这个平台，整合上下游，了解更多的客户需求，让行业内的人能把激光应用得更好；同时参展也可以让我们了解到应用在新能源焊接切割方面的一些新产品。“飞博激光销售总监冷学鹏向观众热情地推荐了手持焊专用光纤激光器，“这款激光器是针对焊接市场研发设计的激光器。电光转换效率大于40%，节能稳定。可搭配10米输出光缆，操作更加灵活。配备的输出头轻而短，且小巧，节省更多集成空间。速度快效率高，焊接能力强。无耗材，焊缝光滑细腻，不易变形。操作灵活、简便，可满足多角度、多位置焊接。”上海飞博激光科技有限公司销售总监冷学鹏：“这次飞博激光带了很多款新产品包括升级迭代的产品，在和客户朋友们沟通交流的时候大家都非常感兴趣。我们觉得这次参展机会非常好，华南激光展为我们逐渐打开更大的市场领域，比如精密加工、精密焊接，甚至是医疗、科研等新兴领域。”顺应制造升级需求，打造激光特色展区近年来，激光核心零件、激光器、激光设备等都国产化方面频频传来傲人进展，国内制造业已进入高质量发展阶段。为强化创新驱动，推动技术跨越发展，提升“基础与专用材料-关键零部件-高端装备与系统-应用于服务”的激光产业链整体创新效能，华南激光展精心打造“激光创新技术及智能检测展示区”，涵盖激光创新技术、工业智能检测技术及核心部件，现场为来自消费电子、半导体、新能源、智能检测等终端应用买家讲解或演示光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、检测仪器和设备等、应用于激光加工制造的AOI缺陷检测、产品表面及外观检测、零件的几何尺寸和误差测量等技术方案。光惠激光此次特地带来新一代智能风冷激光手持焊搭YLPS- Weld- 1500- A。公司市场专员赵振程自豪地表示：“这款产品配光惠自主研发的“ 不怕热”的焊接头，独特的非球面光学技术，重量比其他同类型焊接头减轻35% ，一体化的设计可以有更好的送丝效果， 焊缝完美无变形，机器可以在-10-50 ℃正常运行，操作简单内置55组应用工艺数据包，可以根据应用场景智能化选用，彻底解决工艺摸索问题，而且是全铝机身，重量仅有45kg，较第一代重量减轻30%，提升了征集移动的可靠性。另外还配备了多重安全保障，除急停按钮以外，单独安全的电路设计彻底解决了漏电的可能性。”他还表示：“本次参展总体体验感觉比较良好，对展位人流量比较满意，有很多客户也了解过我们的产品。同时主办方在我们参展期间，对我们也给予了较多的支持和帮助。”助力初创企业，技术人才两不误疫情常态化给不少初创企业造成了冲击，面临着运营及人才缺乏的困境，而激光初创企业往往缺少的不是技术，而是发现他们的“伯乐”。今年，11家初创企业看准了华南激光展的资源整合优势，齐聚展会“Start-ups初创专区”，通过华南激光展不仅借机展示了与汽车、微电子、医疗等终端应用领域适配的涵盖光学元件、光学模组、光学系统及仪器、激光腔体、激光器、激光打标机、激光切割机、激光焊接机、激光打标机、激光清洗机等种类丰富的产品，更是推出了人才招募计划，吸纳了不少目光。秉持着光学科技创造美好生活的使命，成立于2018年的麓邦，在液晶微纳技术的研发与应用领域已走在全球前列，且成为国内唯一实现量产的企业。这次展会现场，也不时有观众前来咨询他们的液晶维纳技术。据麓邦透露，该技术在航空航天、激光雷达、激光加工、VR/AR、医美医疗等领域都有着广阔的应用前景。谈到这次参展，麓邦销售经理周芬京表示：“此次展会，不乏有各地过来的光学专业观众过来指导交流，对我们麓邦的产品非常赞赏。希望下一届展会能办得更好，引导更多行业相关的专业观众，帮助麓邦把产品和服务推向更广的领域。”浙江法拉第激光科技有限公司是依托北大-温州激光与光电子联合研发中心产-学-研模式孵化的国家高新技术企业。法拉第总工程师刘珍峰称：“我们的窄线宽法拉第激光器产业化后，铯钟的频率稳定性指标有了量级的提高，为铯钟的国产化奠定了重要基础。”供需配对，一键触达核心资源同时，除了展台交流外，华南激光展现场专设商贸配对区，联合行业协会、媒体及相关业界机构共同邀请了由消费电子、微电子、工业电子等应用领域专业人士组成的近百个买家团莅临参观，基于展前供需双方线上填写的采购及配对需求，特邀有采购意向的决策层与展商一对一线下开展贸易洽谈，旨在促进产业上下游的无缝对接、满足终端应用需求、帮助展商拓展商机、获取意向订单、提高参展效率。电子终端应用代表华为：“我是来自3C行业的，主要是来看一下3C的检测技术，包括激光类、射线类。看到有中图仪器的检测类的产品，以及大恒激光，锐科等。总体来说比较满意，展会内容也很广，收获很大。”智睿国际：“慕尼黑主办的展会一直都有参加，人气很旺。我们是做智能家居的，类似于通过语音控制小米家电。参加展会主要是想观摩学习一下，同时我们公司也会使用大族激光的激光打标。疫情下能举办展会实属不易，希望华南激光展能越办越好。”深挖激光技术热点，同期论坛输送工艺养分展会同期举办华南国际光子智能制造及应用技术大会，分设《激光工艺赋能消费电子创新制造研讨会》和《激光技术助力半导体制造，合力打造中国芯》两个主题，邀请激光、光电、高端装备制造领域的企业核心代表、技术学者、院校专家等汇聚一堂，与观众分享不同应用场景下的技术难点等，探讨话题涉及激光技术在3C产品制造中的应用、激光加工设备用于手机盖板精细化切割的工艺难点、超快激光加工OLED柔性材料、柔性显示面板生产中的激光切割解决方案、激光微纳制造技术在消费电子领域的创新应用、紫外激光在晶圆划片中的应用、超快激光用于晶圆的精密切割、准分子激光在半导体光刻及退火中的应用、激光精密打标用于半导体芯片及器件的标识、激光技术在钻通孔中的应用、激光技术用于半导体晶圆清洗、不同激光器在半导体芯片及材料方面的加工工艺革新等。在此，我们要感谢所有支持华南激光展的展商、观众以及各合作方，你们的真诚付出与奉献成就华南激光展的收获满满，更是成就了展会新老朋友的相识与相聚。华南激光展始终致力于促进激光产业链上下游积极合作，为华南地区制造业升级献力、为国内智能制造发展添砖加瓦。希望展会的举办能为激光人增添信心，在外部客观因素冲击行业的影响下，积极应对挑战，坚定不移努力提升技术及核心竞争力，不断推陈出新，探索未来发展新格局。结束意味着新的开始相信四个月后，我们又能在上海相聚咯~~2023年3月22-24日上海新国际博览中心慕尼黑上海光博会等你来逛！

近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所纳米与界面催化研究组研究员包信和与研究员汪国雄、高敦峰团队，在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。该研究揭示了碱性膜电解器中二氧化碳/一氧化碳电催化还原反应覆盖度驱动的选择性变化机制，并组装出千瓦级电堆，为二氧化碳/一氧化碳电解的实际应用提供了参考。 　　二氧化碳电解反应利用可再生能源产生的电能将二氧化碳转化为高附加值燃料和化学品，是近年来快速发展、颇具应用前景的负碳技术。乙烯、乙酸和乙醇等多碳产物具有较高的能量密度和市场需求，是理想的电解产物。然而，在工业级电流密度下高选择性生成多碳产物仍存在挑战。 　　本工作基于钢铁工业排放出大量的二氧化碳/一氧化碳混合废气这一现状，通过改变进料气组成来调变碱性膜电解器阴极氧化铜催化剂的微环境，实现了在工业级电流密度下高效二氧化碳/一氧化碳电解制备多碳产物。随着进料气中一氧化碳压力的增加，电解主产物逐渐由乙烯转变为乙酸，且电流密度显著增加。在0.6 MPa CO条件下，乙酸法拉第效率为48%，总电流密度达到3 A cm-2。机理研究表明，产物选择性变化受到*CO覆盖度和局部pH值影响，低*CO覆盖度时优先生成乙烯，高*CO覆盖度和高局部pH值利于乙酸的形成。在优化的电解条件下，多碳产物的法拉第效率和分电流密度分别达到90.0%和3.1 A cm-2，对应于100.0%碳选择性和75.0%收率，优于热催化CO加氢反应。为进一步验证电解过程的可行性，该团队组装了4节100 cm2的碱性膜电堆，其电解功率最高达到2.85 kW，在总电流为150 A时，乙烯的生成速率为457.5 mL min-1；在总电流为250 A时，乙酸的生成速率为2.97 g min-1。该研究不仅为单一多碳产物的定向生成提供了重要参考，而且为二氧化碳/一氧化碳电解从实验室走向实际应用奠定了技术基础。 　　相关研究成果以Coverage-driven selectivity switch from ethylene to acetate in high-rate CO2/CO electrolysis为题，发表在《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(A类)“变革性洁净能源关键技术与示范”等的支持。大连化物所揭示高效二氧化碳/一氧化碳电解反应的选择性变化机制

p　　strong1 稳态测量/strong/pp　　1.1 稳态过程与稳态系统的特征/pp　　一个电化学系统，如果在某一时间段内，描述电化学系统的参量，如电极电势、电流密度、界面层中的粒子浓度及界面状态等不发生变化或者变化非常微小，则称这种状态为电化学稳态。/pp　　稳态不等同于平衡态，平衡态是稳态的一个特例。同时，绝对的稳态是不存在的，稳态和暂态也是相对的。稳态和暂态的分界线在于某一时间段内电化学系统中各参量的变化是否显著。/pp　　1.2 稳态极化曲线的测量方法/pp　　稳态极化曲线的测量按照控制的自变量可分为控制电流法和控制电势法。/pp　　控制电流法亦称之为恒电流法，恒定施加电流测量相应电势。控制电势法亦称之为恒电位法，控制研究电极的电势测量响应电流。/pp　　本质上恒电流法和恒电势法在极化曲线的测量方面具有相同的功能，如果电化学体系中存在电流极大值时选择恒电势法，存在电势极大值时选择恒电流法。/pp　　1.3 稳态测量方法的应用/pp　　稳态极化曲线是研究电极过程动力学最基本的方法，在电化学基础研究方面有着广泛的应用。可根据极化曲线判断反应的机理和控制步骤 可以测量体系可能发生的电极反应的最大反应速率 可以测量电化学过程中的动力学参数，如交换电流密度、传递系数、标准速率常数和扩散系数等 可以测定Tafel 斜率，推算反应级数，进而获取反应进程信息 此外，还可以利用极化曲线研究多步骤的复杂反应，研究吸附和表面覆盖等过程。/pp　　strong2 暂态测量/strong/pp　　2.1 暂态过程与暂态系统的特征/pp　　暂态是相对稳态而言的，随着电极极化条件的改变，电极会从一个稳态向另一个稳态转变，在此期间所经历的不稳定的、电化学参量显著变化的过程称之为暂态过程。/pp　　暂态过程具有如下基本特征：①存在暂态电流——该电流由双电层充电电流和电化学反应电流组成，前者又称之为非法拉第电流或电容电流，后者常常称之为法拉第电流 ②界面处存在反应物与产物粒子的浓度梯度——即电极/溶液界面处反应物与产物的粒子浓度，如前所述，不仅是空间位置的函数，同时也是时间的函数。/pp　　2.2 暂态过程中的等效电路分析及其简化/pp　　由于暂态过程中的各参量是随时间变化的，与稳态过程比较，更为复杂。为便于分析和讨论，将各电极过程以电路元件组成的等效电路的形式来描述电极过程，等效电路施加电流后的电压响应，应与电极过程的电流电压响应一致。典型的两电极测量体系等效电路如图 5 所示。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a705964b-ec79-49be-86a2-0967442f14c9.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "图 5 两电极体系电解池的等效电路/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "　　Fig.5 Equivalent circuit of two electrode system/span/pp　　图 5 中，A 和 B 分别代表研究电极和辅助电极(两电极体系)，R A 和 R B 分别表示研究电极和辅助电极的欧姆电阻，C AB 表示两电极之间的电容，R u表示两电极之间的溶液电阻，C d 和 C d ' 分别表示研究电极和辅助电极的界面双电层电容，Z r 和 Z r ' 分别表示研究电极和辅助电极的法拉第阻抗。/pp　　若 A、B 均为金属电极，则 R A 和 R B 很小，可忽略 由于两电极之间的距离远大于界面双电层的厚度，故 C AB 比双电层电容 C d 和 C d ' 小得多，当溶液电阻 R u 不是很大时，由 C AB 带来的容抗远大于 R u ，故C AB 支路相当于断路，可忽略 此外，若辅助电极面积远大于研究电极面积，则 C d ' 远大于 C d ，此时，C d ' 容抗很小，相当于短路，故等效电路(图 5)最终可简化为如图 6 所示。这相当于在电池中一个电极的电阻很小时的情况，如采用金属锂负极的两电极电池。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/29358b29-15c6-41d9-a13a-a6df8af6f153.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "图 6 两电极体系电解池的简化电路/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "　　Fig.6 Simplified circuit of two electrode system/span/pp　　由于电极过程的多步骤和复杂性，不同速率控制步骤下，电极体系的等效电路不尽相同，有时可以进一步简化，常见的有如下三种情形。/pp　　(1)传荷过程控制下的等效电路/pp　　暂态过程中由于暂态电流的作用使得电极溶液界面处存在双电层充电电流，该双电层类似于平行板电容器，可用 C d 表示，相应的充电电流的大小用i c 来表示。此外，界面处还存在着电荷的传递过程，电荷的传递过程可用法拉第电流来描述，由于电荷传递过程的迟缓性，导致法拉第电流引起了电化学极化过电势，该电流-电势的关系类似于纯电阻上的电流-电势关系，因而电荷传递过程可以等效为一个纯电阻响应，用 R ct 表示。由于传荷电阻两端的电压是通过双电层荷电状态的改变而建立起来的，因而，一般认为 R ct 与 C d 在电路中应属于并联关系，传荷过程控制下的简化等效电路如图 7 所示。需要指出的是，这一简化模型基于传统电化学体系，锂离子电池中，电极在多数状态下。大量电荷存储在电极内，造成电容效应，可以称之为化学电容 C chem ，与C dl 应该是串联关系。在实验上与 R ct 并联显示在阻抗谱半圆上的到底应该是电双层电容还是化学电容还是两种电容之和取决于哪一个电容值更低。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/4da71da6-e74d-48c7-baa1-c8b81d1d0072.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "图 7 传荷过程控制下的界面等效电路/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "　　Fig.7 Equivalent circuit of interface under the conditionof charge transfer/span/pp　　(2)浓差极化不可忽略时的等效电路/pp　　暂态过程中，对于惰性电极，由于电极/溶液界面处存在暂态电流，因此开始有电化学反应的发生，界面处不断发生反应物消耗和产物积累，开始出现反应物产物浓度差。随着反应的进行，浓度差不断增大，扩散传质过程进入对流区，电极进入稳态扩散过程，建立起稳定的浓差极化过电势，由于浓差极化过电势滞后于电流，因此电流-电势之间的关系类似于一个电容响应。可以用一个纯电阻 R w 串联电容 C w 表示。该串联电路可用半无限扩散模型来模拟，如图 8 所示。这种情况在电池中也会经常出现。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/963f9efd-7c04-4fb1-853d-a76ccf60a7c3.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "图 8 半无限扩散阻抗等效电路/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "　　Fig.8 Impedance equivalent circuit of semi-infinitidiffusion/span/pp　　上述 R w 和 C w 的串联结构可用一个复数阻抗 Z w来表示，Z w 可理解为半无限扩散阻抗。由于扩散传质过程和电荷传递过程同时进行，因而两者具有相同的电化学速率，在电路中应属于串联关系。一般在阻抗谱上表现为 45 o 的斜线。在锂离子电池中，取决于电极材料颗粒尺寸的大小和孔隙率的大小，锂离子在电极材料内部的扩散或者在电极层颗粒之间的孔隙或者含孔颗粒内电解质相的扩散成为控制步骤。由于存在边界条件约束，往往显示出有限边界条件下的扩散。在浓差极化不可忽略的情形下，可以如图 9 所示。有限边界条件下扩散的等效电路元件只是将 Z w 换为相应的等效电路扩散元件。/pp　　(3)溶液电阻不可忽略时的界面等效电路/pp　　当溶液电阻不可忽略时，由于极化电流同时流经界面和溶液，因而溶液电阻与界面电阻应属于串联关系，典型的浓差极化不可忽略、溶液电阻不可忽略时的等效电路如图 10 所示。在锂离子电池中，由于是多孔粉末电极，有时电极的欧姆电阻也不可忽略，与电解质电阻是串联关系，一般合并在一项中。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0ae51846-5fa6-44f0-a26d-d5dd6b3603ba.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "图 9 浓差极化不可忽略时的界面等效电路/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "　　Fig.9 Equivalent circuit of interface under the conditionof concentration polarization/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ac8e06da-7dd5-42e8-a1de-5cbca2510e05.jpg" title="10.jpg" alt="10.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "/spanbr//pp style="text-align: center "　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "图 10 包含 4 个电极基本过程的等效电路/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "　　Fig.10 Equivalent circuit including four basic electrodeprocess/span/pp　　2.3 暂态测量方法的分类及其特点/pp　　暂态过程测量方法按照自变量的控制方式可分为控制电流法和控制电势法 按照自变量的给定方式可分为阶跃法、方波法、线性扫描法和交流阻抗法。用暂态测量能比稳态测量给出更多的电化学参量信息。一般来说，暂态测量法具有如下特点：①暂态法可以同时测量双电层电容 C d 和溶液电阻 R u ②暂态法能够测量电荷传递电阻 R ct 。因此，能够间接测量电化学过程中标准速率常数和交换电流的大小 ③暂态法可研究快速电化学反应，通过缩短极化时间，如以旋转圆盘电极代替普通电极，并加快旋转速度，可以降低浓差极化的影响，当测量时间小于 10 ?5 s 时，暂态电流密度可高达 10 A/cm 2 ④暂态法可用于研究表面快速变化的体系，而在稳态过程中，由于反应产物会不断积累，电极表面在反应时不断受到破坏，因而类似于电沉积和阳极溶解过程，很难用稳态法进行测量 ⑤暂态法有利于研究电极表面的吸脱附结构和电极的界面结构，由于暂态测量的时间非常短，液相中的杂质粒子来不及扩散到电极表面，因而暂态法可用于研究电极反应的中间产物和复杂的电极过程。/pp　　以上两小节介绍的内容主要适用于传统的电化学体系，氧化还原反应发生在电极表面，电极为惰性电极，电解质为稀浓度电解质，更详细准确的描述参见电化学的教科书。锂电池与传统电化学测量体系显著不同之处是氧化还原反应发生在电极内部而非电极表面，离子的扩散、电荷转移，相变可以发生在电极内部。锂电池的电极一般是非均相多孔粉末电极，孔隙之中存在着电解液，电解液中离子的浓度达到 1 mol/L 甚至更高， 这些不同导致获得可靠的锂离子电池电极过程动力学参数非常困难。而锂空气电池的研究涉及到多种中间产物的分析，圆盘电极和环盘电极等暂态测量被广泛应用。/ppspan style="color: rgb(127, 127, 127) "i　　文章摘自Energy Storage Science and Technology（储能科学与技术），2015,4（1），（凌仕刚，吴娇杨，张舒，高健，王少飞，李泓，中国科学院物理研究所）/i/span/p

中关村论坛之高端仪器创新发展论坛在京召开4月25日，“中关村论坛年会”在京开幕，中共中央政治局常委、国务院副总理丁薛祥出席开幕式并致辞，强调创新是引领发展的第一动力。次日，作为“中关村论坛”系列活动之一，由国家工信部及北京市政府主办的“2024年高端仪器创新发展论坛”在中关村国际创新中心海慧厅圆满举办。来自国家工信部、中国工程院、北京市政府、企业高校及科研院所、各领域仪器仪表用户等单位的400余位领导、专家出席该论坛。论坛以“智仪融合，创领未来”为主题，围绕高端仪器技术创新、产业融合发展、如何开放合作等话题进行了深度交流。天隆科技创始人、西安交通大学博导彭年才教授受邀参加论坛并出席活动，天隆“全自动分子诊断系统”入选该论坛十大首发产品。天隆Panall 8000作为论坛首发创新产品亮相 3月初，作为推动国内乃至全球高端仪器科技创新与产业发展交流合作的国家级平台，高端仪器创新发展论坛面向全球各领域征集十大首发高端创新产品，旨在推动高端仪器的创新发展及应用。经过多位业内专家严格评审及遴选，天隆Panall 8000全自动分子诊断系统最终获得该殊荣。同时入选发布的还有包括北京大学、浙江法拉第激光科技有限公司的原子选频激光器，北京航天测控技术有限公司的七位半数字多用表，钢研纳克检测技术股份有限公司的电感耦合等离子体三重四极杆质谱仪，海能未来技术集团股份有限公司的有机元素分析仪，上海ABB工程有限公司的无人机载高精度温室气体监测仪等9款高端创新首发仪器。Panall 8000是一款国产全自动分子诊断系统，基于磁珠法核酸提取及实时荧光PCR原理，可真正实现“样本进-结果出”的一体化核酸检测体验。该产品在功能集成化、试剂预封装一体化、全程自动化、高效防污染等方面拥有多个技术创新。已获得10余个自主知识产权授权，其中，发明专利5个，也已获得美国FDA、欧盟CE等多个市场准入认证，并已获得国家医疗器械产品注册受理。[集约高效]单机集信息扫描、开/关盖、加样、核酸提取、体系构建、核酸检测等功能于一体。[操作便捷]样本及耗材加载完毕，一键点选“开始实验”，即可完成实验操作。[多重联检]8个样本通量，4种荧光通道，一份试剂即可完成单份样本高达24种靶标基因检测，尤其是适合呼吸道、消化道多重病原检测。[多重防护]专利旋转匀混技术（专利号201710435931.8）、定向排风、负压系统、HEPA过滤、紫外消毒等措施，并有监测警示。凭借创新的设计、优异的性能、便捷的操作，该产品已在国家疾控中心、湖北省疾控中心等国内外多个疾控中心、医疗科研等单位广泛应用，受到客户的一致好评。以技术创新推动新质生产力发展

p　　阿法拉伐近日宣布，截至7月，阿法拉伐的高速碟片离心机已广泛用于90%以上的国内单抗药物生产企业中。/pp style="text-align: center "img width="600" height="332" title="Q.jpg" style="width: 441px height: 254px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/b7373ddf-c48a-47a8-b57c-9ad59e28df79.jpg"//pp　　《我不是药神》全国热映，让人们再次关注到了社会上的特殊群体 -- 白血病患者的生存现状，治疗慢性粒细胞白血病的药物价格昂贵，让仿制药的贩卖商和白血病患者们都铤而走险，徘徊于触犯法律的边缘。影片中的抗癌药物“格列卫”是一种化学制剂的抗肿瘤药物，虽然具有靶向性，只消灭有害的癌细胞，但毕竟是化学合成的药物，有一定的副作用。现实中，我们和电影中的程勇一样，相信会越来越好。现实也的确如此，梦想已经照进现实。/pp　　中国的生物制药产业发展迅猛，技术创新不断涌现。生物工程制备的药物是一种大分子蛋白药物，通过生物细胞表达的药物，产品更单一，副作用更微小。国内的生物制药企业正大天晴、石药欧意均已研发生产了治疗多种癌症的单克隆抗体药物。/pp style="text-align: center "img width="600" height="199" title="W.jpg" style="width: 441px height: 160px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/831bb7a8-04a7-4b17-aba9-6a88809041a4.jpg"//pp style="text-align: center "　span style="font-size: 14px "阿法拉伐高速碟片离心机在单克隆抗体药物分离应用中“柔和有度”/span/pp　　strong在生产单克隆抗体药物的过程中，哺乳动物细胞会经过分离和培养液澄清纯化工艺-细胞培养- 离心分离- 深层过滤- 进一步纯化，工艺中会用到一款阿法拉伐核心产品 -- 高速碟片离心机 CF 系列，/strong离心分离工序后，进入后续深层过滤的膜包数量会大幅减少，从而降低了生产成本。在离心分离工艺中，strong客户时常担心的问题在于：1)由于哺乳动物的细胞无细胞壁，对剪切力非常敏感 2)培养液蛋白含量丰富易产生气泡。因此对离心机的分离性能要求非常高。/strong在分离时，细胞一旦破碎，核酸及杂蛋白就会释放，以及气泡的产生都会严重影响下游深层过滤和层析，最终影响抗癌药物的质量和疗效。/pp style="text-align: center "img width="600" height="533" title="R.jpg" style="width: 426px height: 308px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/64a31659-5acb-4345-903a-f97f963344c5.jpg"//pp style="text-align: center "　　span style="font-size: 14px "阿法拉伐高速碟片离心机/span/pp　　保障生命的安全，尤其是用药的安全，本身是一件严肃的事。strong阿法拉伐 CF 系列高速离心机具有独一无二的下进料专利设计，这让加速剪切力变得缓慢而柔和，最大可能地保证了细胞的完整性。/strong同时又以较高的分离因素运行，更好地去除培养过程中因细胞自溶产生的少量碎片。strong其独特的全密封设计，杜绝了气泡产生的可能性，同时又隔绝了空气，这让离心过程温升小，保持蛋白的活性。并且，配备了CIP 在位清洗及 SIP 在线蒸汽灭菌，实现了360度无死角清洗。/strong可以说，这款离心机全方位守护了高品质的单抗药物的生产，通过“柔和有度”的低剪切分离技术，最大程度降低了下游的纯化难度，确保目标蛋白的活性。/pp /p

北京东方德菲仪器有限公司SVT20N视频旋转滴张力仪使用 &ldquo 旋转滴方法研究界面扩张流变性质&rdquo 的文章 在物理化学学报上发表 我公司代理的德国Dataphysics公司生产的SVT20N视频旋转滴张力仪是使用旋转滴方法研究界面扩张流变性质的仪器，相对于普遍应用的Langmuir槽法和悬挂滴方法，它增加了转速振荡的功能，可以更精确地测量超低界面张力体系的扩张流变性质。 中国科学院理化技术研究所利用我公司SVT20N视频旋转滴张力仪，采用旋转滴方法，研究2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质的文章在物理化学学报上发表。有关文章的信息如下： 旋转滴方法研究界面扩张流变性质 张磊1 宫清涛1 周朝辉1 王武宁2 张路1 赵濉1 余稼镛1 （1中国科学院理化技术研究所，北京 100080；2 北京东方德菲仪器有限公司，北京 100089） 摘要：采用旋转滴方法，对2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质进行了研究，较为详细地介绍了SVT20N视频旋转滴张力仪的装置和实验方法，考察了油滴注入体积、基础转速及振荡振幅等试验条件对扩张模量的影响。研究结果表明，旋转滴方法是一种研究扩张流变性质的新型手段，在涉及低界面张力现象的领域具有良好的应用前景. 关键词：旋转滴方法； 烷基苯磺酸盐； 界面扩张性质； 扩张模量 Study of Interfacial Dilational Properties by the Spinning Drop Technique ZHANG Lei1 GONG Qing-Tao1 ZHOU Zhao-Hui1 WANG Wu-Ning2 ZHANG Lu1 ZHAO Sui1 YU Jia-Yong1 (1 Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Science, Beijing 100080, p.R.China 2 Beijing Eastern-Dataphy Instruments Co.,Ltd.,Beijing 100089, p.R.China) Abstract: The dilational viscoelastic properties of 4,5-dihepty-2-propylbenzene sulfonate (DHPBS) at the decane/water interface were investigated with a spinning drop tensiometer. The instrument of the spinning drop tensiometer SVT20N and the corrrlative experimental method were discussed in detail. The influence of oil drop volume, rotational speed, and oscillating amplitude on the interfacial dilational modulus were expounded. Experimental results show that spinning drop analysis is a novel method for probing interfacial dilational properties and has good prospects for application in the measurement of low interfacial tension phenomena. Key word: Spinning drop analysis Sodium alkyl benzene sulfonate Interfacial dilational property Dilational modilus

说明粉体在流动过程中会产生静电荷。电荷的出现是由于摩擦电效应，这是两个固体接触时电荷的交换。当粉体在设备内流动时(例如搅拌机、料仓、输送机等)，摩擦电效应发生在颗粒之间的接触处，颗粒与设备之间的接触处。因此，粉体的特性和用于制造该装置的材料的性质是重要的参数。原理GranuCharge自动精确地测量粉体在与选定材料接触过程中产生的静电荷量。粉体样品在振动的V型管中流动，落在与静电计相连的法拉第杯中。静电计测量粉体在V形管内流动时所获得的电荷。为了获得可重复的结果，采用旋转或振动装置有规律地给V形管进料。优势高精度(精度接近0.5nC)，高重复性(误差率接近4%)测量方法简单、快速且易于解释。可以测量粉体的初始状态电荷和流动后的电荷通过直观的软件，电荷是通过时间来测量的。它还允许对结果进行比较。所有数据都是自动收集和存储，以备后处理。便捷的数据传输，并能自动生成报告。采用封闭系统，满足安全要求。环境条件可控 (如温度、湿度、气体环境)。可记录的标准操作程序，增加测量的重复性。通过其构造简洁的设计，GranuCharge提高实验效率。它由模块组成，每个模块都可以互换，以避免需要大量实验条件切换而浪费的时间。GranuCharge可以测量各种规格的粉体。零件容易清洗。独特性设计和原理是完全具有专利性的，并且也是独特的。管道表面材料可更换，以研究每种应用中所涉及到的不同材料带来的不同效果。可以测量电荷密度随时间的变化。应用通过检测粉体对不同材料管道的相应程度，帮助客户选择最佳的管材组合，从而对改进气动真空输送工艺优化的可能性提供了可靠依据。此举可有效避免颗粒团聚和粉体粘附在管道表面的情况发生。对粉体加工性能进行分类。提供粉体表面特性的信息，从而为增材制造中的粉体回收工艺优化提供了依据。可选配件校验套件标准配置316L不锈钢管道，但可另行选择其他不同材质的管道（玻璃/HDPE/PVC/铝制）离线分析软件授权许可：一台计算机运行测量，同时可使用另一台计算机分析数据，从而提高实验和数据分析效率。GRANUCHARGE 参数图1: 石墨添加剂对玻璃微珠样品电荷密度的影响图2: 气动传输工艺优化创新点：1.设计和原理是完全具有专利性的，并且也是独特的。2.管道表面材料可更换，以研究每种应用中所涉及到的不同材料带来的不同效果。3.可以测量电荷密度随时间的变化。粉体静电吸附性能分析仪 Granucharge

随着能源不断消耗，大气中 CO2 的排放量逐年递增，由此引发的环境问题已成为全球关注的热点。去年的联合国大会上，我国向世界承诺，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。如何减少 CO2 排放、有效转化和利用 CO2 已引起各国政府的高度关注，CO2 的固定和转化是降低其含量的有效途径之一。 我们都知道自然生物可以利用太阳能、化能等能量形式固定二氧化碳进行自养生长。到目前为止，科学家共发现了 6 种天然固碳途径。其中卡尔文循环（光合作用中的碳反应部分）是自然界分布最广的固碳途径，每年可将 1 千亿吨二氧化碳转化成再生物质。但天然固碳的转换效率较低、经济性较差，是限制其实现工业化利用的主要瓶颈。因此构建具有高转化效率的人工固碳途径一直是相关领域的研究重点。 图1. 卡尔文循环（来自：维基百科） CO2 电化学还原（ERC）技术是在常温常压条件下，利用电能（尤其是可再生能源发电）将 CO2 与水直接反应生成合成气、甲酸、碳氢化合物、醇类等高附加值的化学品或液态燃料的新技术，是一条实现可再生能源存储与 CO2 转化利用的绿色途径，对人类的可持续发展具有重要意义。ERC 技术不需要制氢、加温和加压等额外消耗的能量，且设备投资少，其潜在的经济效益和环境效益引起了研究者广泛关注。 近年来，电化学还原技术取得了长足进展，但仍存在许多亟待解决的问题，例如产物的选择性低、偏电流密度低、催化剂的稳定性与耐久性欠佳等，这些问题限制了 ERC 技术的实际应用和商业化。电催化剂作为 ERC 技术的关键材料，其性能直接影响 CO2 转化效率、还原产物选择性及稳定性。因此，开发高性能的电催化剂，提高催化剂的催化活性、选择性和稳定性具有重要的研究意义和应用价值。 在所有金属电催化剂中，Cu 基催化剂是唯一可在水溶性电解质溶液中将 CO2 高选择性地催化还原生成碳氢化合物和醇类的催化剂。在 Cu 基催化剂表面，CO2 可以还原成 CO、HCOOH、CH4、C2H6、C2H4 及含氧碳氢化合物（醇类）等 16 种不同的还原产物。不同的 Cu 基催化剂用于 ERC 反应时，还原产物分布不同。影响还原产物选择性和还原效率有多种因素，包括催化剂的结构、形貌、晶面、尺寸、组成、表面缺陷等。 浙江大学功能复合材料与结构研究所的研究人员研发出一种新型电催化剂，今年 6 月 2 日，相关研究成果以《在铜-分子界面上紧固溴离子使 CO2 高效电还原成乙醇》（Fastening Br&ndash Ions at Copper&ndash Molecule Interface Enables Highly Efficient Electroreduction of CO2 to Ethanol）为题，发表在《ACS Energy Letter》上。 图2. 在新型电催化剂 CuBr 作用下的 CO2 &ldquo 酿&rdquo 酒过程 研发出的新型电催化剂十二烷硫醇改性 CuBr，在催化过程中会形成一个稳定的 Br 掺杂 Cu 硫醇界面，从而更高效地将二氧化碳还原成乙醇。该电催化剂的 C2+（含有两个碳原子及以上的化合物）法拉第效率提高了 72%， 乙醇的法拉第效率达到 35.9%。 图3. 新型电催化剂的合成过程 上图阐述了在铜箔上合成 CuBr 纳米四面体并使用十二硫醇（DDT）进行修饰改性的过程。首先将机械抛光的铜箔片在 CuBr2 溶液中浸泡 30s，快速形成 CuBr 四面体。利用飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos 对 CuBr 和 CuBr - DDT 的形貌进行观察，在铜箔的整个表面上可以清晰地观察到排列紧密、表面光滑的四面体纳米结构（图 3b）。经过 DDT 处理后，可以看到 CuBr 四面体表面吸附的絮凝状 DDT（图 3c）。 实验结果表明，用 DDT 分子修饰的 CuBr 对 C2+ 的法拉第效率高达 72%，乙醇-乙烯比接近 1.1。DDT 在 CuBr 上的吸附会阻碍 Br 的迁移和 CuBr 的完全还原，从而在催化过程中形成独特的 Br 掺杂 Cu 硫醇界面，且界面稳定性高。同时，DDT 的吸附抑制了氢和甲烷的产物选择性。在 Cu 中引入 Br- 可以稳定高价态 Cu，从而提升对乙醇的选择性。这一策略将有助于其他复杂电子-质子转移过程的电催化系统的设计。

记者日前从中科院电工所获悉，由该所太阳能热发电实验室承担研制的大功率太阳炉聚光器近日在宁夏惠安堡镇竣工，其成功研制表明我国科研工作者已掌握了大型高精度聚光器的核心技术和制作工艺。　　“太阳能聚集供热方法的研究及成套设备的开发”是国家“973”项目和“863”太阳能制氢课题子课题。大功率太阳炉聚光器经过近3年的研制，各项技术参数经过精心调试，已达到合同要求，并在太阳能制氢试验试运行中产出氢气。　　据介绍，该太阳炉系统由3个平整度为1毫米的120平方米的正方形定日镜、跟踪控制系统、300平方米大型高精度抛面聚光器、太阳炉和制氢系统组成。其中，定日镜边长11米，成三角形排列，后面一座高出前面两座1.8米。聚光器为旋转抛物面，旋转轴与地面平行，距地3米。根据惯例，太阳直射辐射按照1000瓦/平方米计算，该太阳炉的总功率是0.3兆瓦。此套系统是我国自主研发的第一台大功率太阳炉聚光器，总聚光面积300平方米，跟踪精度好于1毫弧度，峰值能流密度设计值高达10兆瓦/平方米。该太阳炉的热功率在世界排名第三，前两位分别位于法国的科学研究中心(CNRS)和乌兹别克斯坦物理研究所内。　　该系统通过将平面定日镜作为反射器把太阳光反射到对面的抛面聚光器上，经过抛面聚光器聚焦至焦点位置的太阳炉中心处，中心高温高达约3000℃，可在氧化气氛和高温下对试验样品进行观察，不受燃料产物的干扰。目前，该系统平台与西安交通大学的反应器接口已经成功产出氢气。

前言 风电功率预测是指对未来一段时间内风电场所能输出的功率大小进行预测，以便安排调度计划。风功率预测意义重大：通过风功率预测系统的预测结果，电网调度部门可以合理安排发电计划，减少系统的旋转备用容量，提高电网运行的经济性；提前预测风功率的波动，合理安排运行方式和应对措施，提高电网的安全性和可靠性；对风电进行有效调度和科学管理，提高电网接纳风电的能力；指导风电场的计划检修，提高风电场运行的经济性。 测风塔系统测风塔系统是风功率预测重要组成部分，其包括：风塔、传感器、电源、数据处理存储装置、安全与保护装置和传输设备等。传感器分为风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器和湿度传感器等，用来测量指定的环境参数为风功率预测提供依据。其中风速风向传感器以机械式和超声波测量为主。机械式风速风向传感器造价低，但是也存在着非常明显的缺陷：风速升高或降低时，由于惯性作用，升速或减速慢；有活动部件，极易磨损，易受沙尘等恶劣天气的损耗，易受冰冻、雨雪干扰，需定期维护； 对于阵风测量精度低；启动风速阈值高；风杯受到的风压力正比于空气密度，空气密度的变化将会影响测量精度； 风速和风向分立式，需要单独拉线，成本增加；本地采集端需要数据采集器进行模拟量到数字量的转换，成本增加而超声波风速风向仪很好地解决了以上的不足，技术成熟，安装方便，同时数字接口输出，可以节省本地数据采集器的成本。 Lufft测风塔解决方案Lufft作为全球专业的气象传感器供应商，其提供的超声波传感器WS200-UMB和气象五参数WS500-UMB很好地满足地测风塔数据的要求。WS200-UMB可以安装在30米、50米、70米和80米测量风速和风向，而WS500-UMB安装在10米高度测量风速、风向、温度、湿度和气压等参数。本文将从组成、传感器、数据采集、供电、防雷和通讯等几个方面阐述。 系统组成根据规范要求，系统配置包括：传感器（4* WS200，1*WS500）、机箱、太阳能板、电池和支架等组成。其中机箱内含有：电源模块、太阳能控制器、数据采集模块、通信模块，防雷模块、开关和接线端子等部件。 Lufft测风塔系统框图 现场安装示意图 传感器参数气象五参数WS500-UMB可以测量风速、风向、温度、湿度、露点温度、空气密度和气压，并配备电子罗盘，修正真风向。同时输出测量质量，判别测量输出数据的有效性。超声风探头配备加热功能，供电允许的情况下，有效抵制结冰积雪。 WS200-UMB WS500-UMB Lufft超声风传感器和气象五参数，性能良好，提供的数据丰富，产品特色总结如下:数字接口输出，无需外接数据采集器进行模数转换，可以直接连接数字通信模块（光端机或DTU），降低成本；除基本数据外，气象五参数还可以输出空气密度和风速风向的标准偏差数据；配备电子罗盘，现场安装施工难度大，人为调正北指向误差大，可用设备自身的修正风向；通过配置传感器参数，可以通过预留的接口连接第三方降水传感器，数字接口统一输出；探头具备加热功能，供电允许的情况下，可以有效防止结冰引起传感器的无法测量的问题，保证数据的完整性；测风质量是Lufft产品特有的技术指标，是传感器自身在测量过程中，单位时间内测量的有效次数与总次数比值的百分比；其体现了测量数据的有效性，尤其是同一地点不同设备输出数据的差别比较大的情况下，判断孰优孰劣的有力依据。 数据采集存储由于Lufft的传感器都是RS485数字接口，可以采用总线模式连接到数据采集模块或通信模块。同时，数据的采集和存储相对比较简单，不需要专门的数据采集器，可以选择带多个RS485口和以太网口的RTU模块（存储功能可以定制）。通信协议可以使用市场主流的Modbus协议。

项目编号：0705-224204049034项目名称：华东师范大学多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪采购国际招标项目公开招标公告预算金额：350.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：350.0000000 万元（人民币）采购需求：招标项目编号：0705-224204049034招标项目名称：华东师范大学多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪项目实施地点：中国上海市招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪1套*1、离子光学：不小于18cm的扇形磁场能同时测定所有气体，100%传输所有离子束； *2、万用接收器和增加特殊应用接收器，由若干窄缝和宽缝法拉第杯组成，能实现CO2 /N2O (44, 45, 46), O2 (32, 33, 34), N2 /CO (28, 29, 30), NO (30, 31, 32)检测，额外增加特殊应用的N2O异构接收器法拉第杯，要求一次进样在NO和N2O两种模式下直接完成测定，无需二次进样； *3、质量数范围：1-96dalton，同时加速电压3kV；合同履行期限：合同签订后150天，发货前须获得免表及出口许可证（如需）。本项目( 不接受 )联合体投标。

7月10日，英国皇家学会在官方网站宣布了其2012年度19个奖项的获得者，共计21人。　　据了解，获奖的科学家来自各个领域，奖项旨在表彰他们杰出的工作以及对同行和社会的深远影响。　　今年的科普利奖章(Copley Medal)授予了1997年诺贝尔化学奖得主之一、英国MRC线粒体生物中心主任John Walker教授，以表彰他在线粒体ATP合成机制研究方面的开拓性工作。科普利奖章被认为是世界最古老的科学奖项之一，第一次颁发在1731年，比诺贝尔奖早170年。著名科学家达尔文、法拉第、爱因斯坦、霍金等均获过科普利奖章。　　伦敦帝国学院物理系教授Tom Kibble、爱丁堡大学分子生物学教授Kenneth Murray和墨尔本大学化学系教授Andrew Holmes则获得了皇家学会另一最具声望的奖项——皇家奖章(Royal Medals)。　　迈克尔法拉第奖(Michael Faraday Award)授予了在科学传播方面做出杰出工作的Brian Cox。他是曼彻斯特大学教授，在BBC做过多档科普节目。　　“所有获奖者代表了科学界精英中的精英。我们很高兴通过这种方式表达对他们的认可。”皇家学会会长Paul Nurse如是说。　　据悉，颁奖仪式将于11月30日举行。　　英国皇家学会各奖项全部获奖名单(英文)

简介得利特（北京）科技有限公司专注油品分析仪器领域的开发研制销售，致力于为国内企业提供高性能的自动化油品分析仪器。公司推出系列精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等。测定硫含量仪器列举及对应的测试方法！测定石油产品中硫含量的主要仪器:深色石油产品硫含量测定仪,轻质石油产品硫含量测定仪,微库仑硫氯分析仪，硫测定仪（紫外荧光测硫仪），石油产品硫含量测定仪，馏分燃料硫醇硫测定仪，X荧光硫元素分析仪对应测试方法：管式炉法，库仑硫，紫外荧光法，燃灯法，自动电位滴定法，X荧光法。DELITE相关仪器1A1320深色石油产品硫含量测定仪依据GB/T387《石油产品硫含量测定法》（管式炉法）、ASTM D1551设计制造的，适用于测定润滑油、重质石油产品、原油、石油焦、石蜡和含硫添加剂等石油产品中的硫含量。仪器特点：1、由水平型的管式电炉系统、数显温度控制系统、电动机驱动控制系统、空气净化流量调节系统等组成2、伺服电动机的运行由单片机自动控制，并有手动快进、快退、测定、停止的功能3、两支平行安装的带有磨口直管的石英管，同时对两个试样进行试验，一次可并行做两个结果4、单片机程序控制，具有造型小巧，设计合理，使用方便技术参数：电源电压：交流220V±10% 50Hz±10%电炉加热功率：1600W控制温度：900～950℃电炉行程：130mm流量计：60～600 ml/min空气流量计 试验时流量：500ml/min行程时间：25～65 min，可任意选择热电偶：分度号K环境温度: 5℃ ～ 40℃ 相对湿度：≤85%2A1330轻质石油产品硫含量测定仪是依据SH/T 0253设计制造的，应用微库仑分析技术，采用氧化法将样品通过裂解炉氧化为可滴定离子，在滴定池中滴定，根据电解滴定过程中所消耗的电量，依据法拉第定律，计算出样品中硫的含量，适用于沸点40～310℃的轻质石油产品。硫含量范围为0.5～1000ppm的试样，大于1000ppm的试样应稀释后测定。本仪器也可测氯的含量。仪器特点：1、人机直接对话，操作便捷。2、计算机控制整个分析、数据处理等过程，显示全过程工作状态，根据需要可将参数、结果存盘或打印。3、采用**元器件，减少了仪器噪声，提高了检测速度。4、具有性能稳定可靠，操作简便，分析精度高，重复性好等特点。技术参数：偏压范围：0 ～ 500mv测量范围：0.1～10000 ng/μl控温范围：室温～1000℃控温精度：±1℃测量精度：　　　　样品浓度(ng/μl) 0.2 RSD(%)35 　 样品浓度(ng/μl) 1.0 RSD(%)10 　 样品浓度(ng/μl) 100 RSD(%)5 　 样品浓度(ng/μl)1000 RSD(%)2气源要求：普氮和普氧工作电源：AC220V±10% 50Hz功　　率：3.5KW外形尺寸：主机：410×350×75(mm)　　　　　温控：530×420×360(mm)　　　　　搅拌器：290×270×360(mm) 进样器：350×130×140(mm)3A2070S 硫测定仪 （紫外荧光测硫仪）A2070S 硫测定仪是根据紫外荧光原理与计算机技术相结合研发的新一代精密分析仪器。适用于测定石脑油，馏分油，发动机燃料和其他石油产品。适用标准：SH/T 0689、ASTM D5453、GB/T11060.8仪器特点：1、系统采用紫外荧光法测定总硫含量。2、提高了抗杂质干扰的能力，避免了电量法对滴定池的繁琐操作和因此带来的不稳定因素，使得仪器的灵敏度大为提高。3、系统关键部位采用**器件，使得整机性能有了可靠的保证。4、软件直观易学，标准曲线和结果自动保存，永远不会丢失数据。技术参数：样品种类液体、固体和气体测定方法紫外荧光法样品进样量固体样品：1-20mg 液体样品：5-20μL 气体样品：1-5mL测量范围0.1-5000mg/L测量精度荧光测硫仪进样量（μL）RSD（%）0.2202551010501051001035000103控温范围室温～1300℃控温精度±1℃气源要求高纯氩气：纯度99.995%以上 高纯氧气：纯度99.99%以上工作电源AC220V±10% 50Hz功 率1500 W外形尺寸主机：305(W)×460(D)×440(H)mm 温控：550(W)×460(D)×440(H)mm重　　量主机：20kg 温控：40kg4A2071 石油产品硫含量测定仪适用于测定雷德蒸气压力不高于600毫米汞柱的轻质石油产品（汽油、煤油、柴油）等的硫含量。本仪器依据GB/T 380《石油产品硫含量测定法(燃灯法)》标准中的试验方式进行。仪器特点：1、设计为一体化结构，内置无噪声的真空泵，气量可每路任意调节，为适应用户的不同要求。2、本系列仪器设计有三套、五套组件，订货时用户可根据需要进行选择。技术参数：1、输入电压：220V±10％ 50Hz2、消耗功率：每个吸气泵6W3、环境温度：室温25℃左右4、相对湿度：85%RH5A2130馏分燃料硫醇硫测定仪是依据GB/T 1792 《馏分燃料中硫醇硫测定法 (电位滴定法) 》 标准要求设计制造的，适用于测量含量在0.0003～0.01%（m/m）范围内，无硫化氢的喷气燃料、汽油、煤油和轻柴油中硫醇硫。仪器特点：1、具有自动吸液、自动注液、自动测定功能2、特制的精密计量泵确保滴定结果的准确性3、三通转换阀及液路部分选用特殊材料制成4、耐腐蚀性好，可保证长期连续工作5、系统密封良好确保液路中不产生气泡技术参数：测量范围：0~±1999 mv 0.00～14.00pH测量精度：0.1%F.S mv ±0.01pH 滴定精度：±0.02mL 输入阻抗：1012Ω环境温度：5~40℃相对湿度：≤85%电源电压：交流220V±10% 50Hz±10%消耗功率：20w外形尺寸：300mm×280mm×310mm重 量：3.6 kg6A2140 X荧光硫元素分析仪是为了适应油品中硫含量检测需要而开发制造的X荧光分析仪。它采用能量色散原理,机电一体微机化设计,分析快速、准确。其重复性、再现性都符合国家标准GB/T 17040《石油和石油产品硫含量的测定能量色散X射线荧光光谱法》和GB 11140《石油产品硫含量的测定波长色散X射线荧光光谱法》的相关要求,也符合美国国家标准D 4294-03的要求,它为原油或石油化工生产过程中硫含量的检测,提供了帮助。仪器特点：1、仪器机电一体微机化设计,8寸电容触摸屏（1027*768）显示,无需键盘，操作界面简洁美观。2、检测品种广,检测量程宽,分析速度快,标准样品耗量少。3、采用荧光强度比率分析方法, 温度、气压自动修正,碳氢比(C/H)亦可修正。4、仪器的自动诊断功能,判断仪器的工作状态和电气参数。5、采用一次性Mylar膜样品杯,可避免交叉污染 样品杯制作采用多功能压件,快捷方便。6、样品台定位准确，置放样品及更换防漏油部件方便，避免探测系统被污染的可能。7、仪器数据存储量大,默认存储4096个含量分析结果和8192个计数测量数据，16个仪器标定结果数据，数据皆可查询，也可通过RS-232标准串行通讯口上传到电脑。8、仪器具有自动稳定功能，当探测器性能下降时，系统自动调节高压，修正误差。9、仪器开机默认自动选择工作曲线，不需用户干预。技术参数：测硫范围:0.0007%ppm～5%精度:a重复性(r):＜0.02894（X+0.1691) b再现性(R):＜0.01215（X+0.05555）样品量:2～3ml(相当样品深度3mm～4mm)测量时间:30、60、90、120、150秒,任意设定单样品自动测量,测量次数: 1、2、3、5、10次任意设定,测量结束给出平均值和标准偏差仪器可存储10条标定曲线工作条件: 温度:5～35℃ 相对湿度:≤85%（30℃） 电源:AC220V±20V、50Hz；额定功率:30W尺寸和重量: 430mm×250mm×240mm 10kg主要用途测量原油、石油、重油、柴油、煤油、汽油、石脑油、等油品中的总硫质量百分比含量测量煤化工产品,例如初级苯中总硫含量测量固体细粉末样品中总硫或硫化物含量,如阳极碳块、石油焦、改质沥青等碳素类材料测量润滑油、石油添加剂中总硫或硫化物含量的测量测量其它液体中总硫或硫化物含量的测量

4月11日，中国政府采购网消息，哈尔滨工程大学就光的衍射实验系统、密立根油滴系统 、波尔共振实验系统等发布采购公告，设计仪器共计74台。详情如下：　　一、招标编号：设备ZB[2012]8号　　二、招标名称及数量：　　名称：1、光的衍射实验系统 数量：20套 　　2、密立根油滴系统 数量：10套 　　3、波尔共振实验系统 数量：10套 　　4、金属线膨胀系数测量系统 数量：10套 　　5、磁场综合实验系统 数量：20套 　　6、朴克尔斯效应演示仪 数量：1套 　　7、核磁共振实验仪 数量：1套 　　8、法拉第效应演示仪 数量：1套 　　9、巴克豪森效应演示仪 数量：1台 　　三、资质要求：　　1、符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条之规定 　　2、具有设计、研制生产或经销所采购的设备相关资质的企业。　　3、具有生产及供货能力、资信良好的企业。　　四、报名时应提供的资料：　　1、营业执照副本复印件(加盖公章) 　　2、法定代表人授权委托书(加盖公章) 　　3、报名者的身份证复印件、电子邮箱和联系人电话(四号字打印，拒收手写体)。　　上述材料均以传真方式报名，待资质审查通过后以电子邮件形式免费发放含有详细技术参数的招标文件，正式参与投标开标前半小时再交纳所有费用。　　五、报名时间及地点：　　1、报名截止时间：2012年4月17日　　2、开标时间：2012年5月8日下午2：30时　　3、地点：哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学1号楼316房间。　　联系人： 刘海才　　电话：0451-82519862　　传真：0451-82589279　　2012年4月11日

成果名称场发射电子显微镜的电子源研制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&radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：该项目拟搭建一套ZrO/W Schottky场发射电子源基本研制平台，主要开展以下两个方面的研究内容：1）通过增加电子束磁偏转控制、可编程皮安电流表和法拉第杯等部件，搭建一套电子束性能评测系统，用于电子束的角电流密度、亮度、稳定度、束流密度分布等重要电子光学参数的测评。完善场发射电子源研制平台，优化研制工艺，获得可用于实际测试的ZrO/W Schottky场发射电子源。2）将自主研制的场发射电子源安装到商用Amray1910场发射扫描电镜上，和FEI公司提供的ZrO/W Schottky电子源进行实际成像比较，为实用定型提供依据。 该项目完成了电子束磁偏转系统的搭建；在高真空下，完成了法拉第杯和高精度皮安电流表电子束束流检测系统；用EYG单晶荧光屏替换普通荧光粉屏解决高真空放气问题等；完成超高真空发射体炼面和电子束斑成像系统中发射体性能评测系统的研制；利用评测系统进行电子束的角电流密度、亮度、稳定度及发射体功函数等重要电子光学参数测试，进而优化场发射电子源研制工艺。由于本项目完善了&ldquo 发射体性能评测系统&rdquo ，申请人利用该评测系统对自己研制的场发射电子源和FEI公司的商用电子源进行了对照测试，测试结果证明：自己研制的场发射电子源在亮度上达到了FEI公司的商用电子源的水平。后续准备加工FEI公司的场发射环扫（ESEM）的场发射源组件，待ESEM更换电子源时，直接更换进行实际使用测试。

FlavourSpec 气相-离子迁移谱仪用于香水质量鉴别 香水宛如让人迷醉的酒，品质越好的其味道才越醇厚悠长，让人回味无穷。劣质廉价的香水味道是无法与优质的香水味道比拟的，因此香水鉴别很重要。那么如何鉴别香水的质量好坏呢？看包装？看色泽？No，这些都是太肤浅了！我们怎么可以只关注外表呢，我们要看本质！对，你猜对了，我们打开包装闻一下，说的高大上点叫品香，嗯，这个有点薄荷味，这个有点薰衣草味.......闻了几个之后怎么觉得每个香水都一样了？非常抱歉您的嗅觉疲劳了。这可怎么办？不用惊慌！交给专业的FlavourSpec气相-离子迁移谱仪，仅需一滴香水，十分钟，检测出所有成分，快速比对出任意不同香水的成分差别。这么神奇？对！就是这么神奇！FlavourSpec气相-离子迁移谱仪首先通过气相色谱柱对分析物进行初步的分离，被初步分离的分析物电离后，进入漂移管，漂移管内有与分析物运动方向相反的漂移气气流，由于各分子的体积大小不同，使得他们与漂移气之间的碰撞效率不同，最终到达检测器（法拉第接收盘）的时间不同，从而实现了对分析物的二次分离。该设备不仅可以快速鉴别香水的质量好坏，品牌的伪劣，批次的差异，而且在仿香工艺方面也大有帮助！芬美意，德之馨两大香精香料公司也强烈推荐使用该设备。 名类新闻不得在内容中添加任何联系方式，新闻底部会自动添加联系我们的功能

欧盟第七研发框架计划(FP7)提供资助支持，由法国原子能与可替代能源委员公(CEA)科技人员领导的欧洲NMP研发团队，在小型大功率微波发射装置的研制中，取得重大技术突破。开发出的小型大功率产生电磁辐射的微波振荡器，在雷达侦查、广播电视、卫星通讯，当然还包括微波炉领域，具有广阔的革命性应用前景。　　纳米科技作为原子和分子尺度上的科学，正在日益快速地向各行各业渗透，应用纳米技术开发的微波振荡器，在不利用外部磁场的情况下可以对纳米磁体进行人为操纵磁化。而且，微波振荡器在适当的条件下，可以经受住持续的微波共振频率的冲击。这种被称作为自旋转移纳米振荡器的微波发生装置具有体积小、高协调性和宽温度情况下正常运行的特点。技术成功的关键是提高输出功率，NMP研发团队开发的新型技术，成功地提高了自旋转移纳米振荡器的转换效率和功率输出。提高输出功率首先要解决多振荡器(阵列)震荡阶段的同步，优化设计摩擦弹簧这一在给定时间内的震荡周期运动，成为研发团队攻克的难点，为摩擦弹簧的精细化制造提出了很高的技术要求。　　NMP研发团队的科技人员经过反复的对比试验，在传统生产线上实现了新型自旋转移纳米振荡器原型机的设计与制造，通过优化验证振荡器与锁定相位之间4种不同的偶合机制，结合理论推导和实验方法，最终确定了最佳同步相位。获取的结果已证实，新型自旋转移纳米振荡器的输出功率得到大幅度提升，而相位噪声得到有效降低。研发团队正在计划启动建造10台自旋转移纳米振荡器阵列装置同步优化的中试设施。

专利号专利名称对应类型申请人专利类型200930203033.6 气相色谱仪GC江苏天瑞仪器股份有限公司外观200930354265.1 气相质谱仪(MS5400)MS江苏天瑞仪器股份有限公司外观200930354266.6 气相色谱仪(GC6100)GC江苏天瑞仪器股份有限公司外观201010102006.1 一种测定PVC制品中邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的方法GC江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194038.9 电子轰击离子源控制电路GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194035.5 色谱质谱联用仪GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194033.6 法拉第杯MS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194020.9 用于质谱仪的离子化装置GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194018.1 用于质谱仪的离子引出透镜GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194015.8 用于质谱仪真空腔系统GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010194004.x用于质谱仪中四级杆的屏蔽罩GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010193989.4 质谱仪真空腔内样品粒离子流大小检测装置GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201010193975.2 质谱用涡轮分子泵控制电路GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201020218117.4 电子轰击离子源控制系统GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218114.0 色谱质谱联用仪GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218105.1 法拉第杯MS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218090.9 用于质谱仪的离子化装置GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218087.7 用于质谱仪的离子引出透镜GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218077.3 用于质谱仪真空腔系统GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218074.X用于质谱仪中四级杆的屏蔽罩GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218064.6 质谱仪真空腔内样品粒离子流大小检测装置GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201020218058.0 质谱用涡轮分子泵控制电路GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型201010244113.8 质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201210121248.4 电子发生器、其制作方法和其测试装置GCMS江苏天瑞仪器股份有限公司发明201030119831.3液相色谱仪质谱联用仪（LCMS）LCMS江苏天瑞仪器股份有限公司外观 201030119843.6液相色谱仪（SPS1000） LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201020218105.1法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201010244097.2 ESI源质谱中金属毛细管伸出长度的微调结构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010244107.2环形加热丝加热气体装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010244110.4 折线离子源 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020281336.7 ESI源质谱中取样锥和电喷雾针的同轴调整机构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281329.7ESI源质谱仪中鞘气的流经加热装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281326.3 质谱仪中探测器移动辅助装置LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281311.7 折线离子源 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281308.5 环形加热丝加热气体装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281300.9 ESI源质谱中金属毛细管伸出长度的微调结构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201030259425.7 液相色谱仪（LC310） LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201010221764.5 液相色谱仪及其输液泵LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010235425.2 一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010235405.5 紫外-可见检测器流通池 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010243699.6 紫外-可见检测器单色仪 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010228411.8 液相梯度混合器 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020259299.x 液相梯度混合器 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201120380282.4 质谱仪六级杆及其治具 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201110293760.2 用于将质谱仪的六级杆焊接在固定板上的焊剂及工艺 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201110293902.5 质谱仪及动态透镜板 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201120467555.9 用于离子源的加热装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201120466488.9 混合离子源装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201220076715.1 电喷雾针装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201220100994.0 脉冲发生器、高压脉冲电路及激光解析离子源的装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型

氮化镓（GaN）器件具有更高耐压，更快的开关频率，更小导通电阻等诸多优异的特性，在功率电子器件领域有着广泛的应用前景：从低功率段的消费电子领域，到中功率段的汽车电子领域，以及高功率段的工业电子领域。相比于横向器件，GaN纵向功率器件能提供更高的功率密度、更好的动态特性、更佳的热管理及更高的晶圆利用率，近些年已取得了重要的进展。而大尺寸、低成本的硅衬底GaN纵向功率器件更是吸引了国内外众多科研团队的目光。中科院苏州纳米所孙钱研究团队在读博士研究生郭小路及其他团队成员的合作攻关下，经过近三年时间的不懈努力，先后在高质量异质外延材料生长及掺杂精确调控、器件关态电子输运机制及高压击穿机制、高性能离子注入保护环的终端开发等核心技术上取得突破，该系列研究工作先后发表于电子器件领域国际专业学术期刊IEEE Electron Device Letters, vol. 42, no. 4, pp. 473-476, Apr 2021. Applied Physics Letters, vol. 118, no. 24, 2021, Art. no. 243501. IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 68, no. 11, pp. 5682-5686, 2021。团队成功研制出的高性能硅衬底GaN基垂直肖特基二极管，具有优异的正向导通性能（Ron=1.0 mΩcm2），开关比高达1011，理想因子低至1.06，正向输出电流1660A/cm2。器件的关态耐压达603V，器件的Baliga优值（衡量器件正反向电学性能的综合指标）为0.26GW/cm2。器件在175oC的高温及380V反向偏压下，开关性能仍未发生失效，综合实现了耐高温、耐高压等优异特性。硅衬底GaN基纵向功率二极管器件性能目前处于国际前列。上述系列工作的主要作者为中科院苏州纳米所在读博士研究生郭小路，团队特别研究助理钟耀宗博士和已毕业博士生何俊蕾等为相关工作作出了重要贡献，通讯作者为孙钱研究员和周宇副研究员。上述工作得到了国家自然科学重点基金项目、国家重点研发计划课题、中国科学院重点前沿科学研究计划、江苏省重点研发计划项目等资助。图1. GaN 水平器件与垂直器件的特点比较图2. GaN基纵向功率二极管的关态击穿电压与开态导通电阻（Ron,sp）的评价体系。国内外相关研究团队的自支撑衬底和硅衬底GaN基肖特基势垒二极管（SBD）,结势垒肖特基二极管（JBS），凹槽MOS型肖特基二极管（TMBS）器件性能的比较。图3.（a）硅基GaN纵向功率二极管的外延结构（b）外延材料的CLmapping（c）器件的结构示意图（d）制备器件的离子注入保护环。图4.（a）线性坐标下与（b）对数坐标下有、无离子注入保护环(GR)终端的硅基GaN纵向SBD的正向IV曲线（c）不同温度下硅基GaN纵向SBD的开态导通电阻（d）离子注入保护环个数对反向击穿耐压的影响。(e)有、无离子注入保护环对硅基GaN纵向SBD温度特性的影响。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室汪国雄研究员和包信和院士团队在电化学合成氨研究中取得新进展，发展了一种原位衍生的高性能Cu纳米片催化剂，提出了Cu晶面串联催化促进电化学还原NO3-合成NH3的有效策略，并加深了对Cu催化剂上NO3-转化为NH3反应机制的理解。 　　电催化还原将硝酸盐(NO3-)污染物转化为高附加值的氨(NH3)，为氮资源循环利用提供了一种有前景的解决途径。NO3-转化为NH3需要经历复杂的多步质子电子转移过程，导致动力学速率缓慢，过电势高。同时，竞争性析氢反应(HER)降低了NH3法拉第效率及分电流密度。因此，硝酸盐电催化还原(NO3-RR)的关键是设计制备高活性、高选择性和高稳定性的催化剂。本工作报道了一种电化学原位衍生的高性能铜(Cu)纳米片催化剂，在流动相电解池中，该催化剂在-0.59 V vs. 相对可逆氢电极(RHE)条件下获得了665 mA cm-2的NH3分电流密度和1.41 mmol h-1 cm-2的NH3产率。该催化剂表现出700 h的高稳定性，在365 mA cm-2电流密度下，NH3法拉第效率保持在~88%。电化学原位谱学表征结果表明，氧化铜(CuO)纳米片在RR反应条件下被原位还原为金属Cu，提供了NO3-电化学还原的活性位点。物理化学和电化学表征以及密度泛函理论计算结果表明，原位衍生Cu纳米片的高性能归因于Cu(100)和Cu(111)晶面的串联催化作用。由于Cu的不同晶面上静电势的差异导致NO3-吸附强弱的差别，其中Cu(100)更容易吸附NO3-并促进其转化为NO2-，产生的NO2-随后迁移在Cu(111)上进一步还原，从而促进了NH3的生成。 　　相关工作近日以“Enhancing Electrochemical Nitrate Reduction to Ammonia over Cu Nanosheets via Facet Tandem Catalysis”为题发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。该工作第一作者是我所502组博士研究生付云凡和博士后王硕。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组肖建平研究员团队和碳基资源电催化转化研究组汪国雄研究员团队在电催化一氧化氮还原反应（eNORR）合成氨研究方面取得新进展，在Cu6Sn5合金催化剂上实现了96.9%的氨法拉第效率和安培级电流密度。图片来源于大连化学物理研究所氮氧化物（NOx）的转化处理是一种缓解环境和能源问题的方法。氨作为一种重要的化学物质，可用于肥料、炸药和硝酸等的制备，还可作为燃料。eNORR合成氨相较于传统的哈伯法，是一种更绿色更经济的去中心化合成氨的策略。　　图片来源于大连化学物理研究所本工作中，肖建平团队基于自主开发的图论和反应相图分析算法（ACS Catal. ，2021），通过基于描述符的方法初步筛选出铜锡合金具有高eNORR合成氨活性，汪国雄团队进一步合成了Cu6Sn5合金并验证了其具有安培级的合成氨活性。NO电催化实验表明，Cu6Sn5催化剂比Cu和Sn具有更高的活性和选择性，在更广泛的电压范围内也表现出很高的合成氨选择性，在电压为-0.23V vs. RHE时，得到流动池中的氨产率达到10mmolcm-2h-1，法拉第效率为96.9%，并且在大于600mAcm-2时，保持稳定运行135小时。电化学能垒计算表明，Cu6Sn5催化剂比Cu和Sn上生成氨的能垒更低，而且证明Cu6Sn5合金上各产物决速步能垒的大小关系（NH3N2ON2H2）。合作团队基于自主研发的碱性膜电解器件技术（Nat. Nanotechnology ，2023），在总电流为400A时，Cu6Sn5合金上NO电还原产氨速率达到2.5molh-1，展现出了应用潜力。相关研究以“Electrochemical synthesis of ammonia from nitric oxide using a copper-tin alloy catalyst”为题，于近日发表在《自然—能源》（Nature Energy）上。该工作的第一作者是我所05T8组博士研究生井会娟和523组博士研究生邵加奇。以上工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院洁净能源创新研究院合作基金、中国科学院B类先导专项“功能纳米系统的精准构筑原理与测量”、榆林创新院人工智能科技专项等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1038/s41560-023-01386-6 小科普：氨，化学式NH3，是一种无色、有刺激性气味的气体。氨的用途很广泛，是合成肥料、硝酸（制造炸药的原料之一）、药物的重要原料，而且它还是一种高能量密度（一定空间或质量物质中储存能量的大小）的零碳能源载体，且相对易储存。传统工业上合成氨主要通过一种叫做哈伯法的制备方法在高温高压下进行，能耗较大且产生污染。科学家一直在探索新的合成路线，用可再生能源发电作为驱动力，通过电化学催化的方式合成氨是目前较有应用前景的方式之一。

为您的蒸馏实验选择合适的冷却方法，对于整个系统的性能、经济性和效率的影响是超乎想象的。作为蒸馏过程的必需阶段，目前大家常用的冷凝方式主要包括：使用干冰冷凝器、配备或自行搭建冷却循环体系，以及使用自来水进行蒸汽的冷却。但在大多数情况下，需要选购冷却循环系统来做配套设备。冷却循环系统在运行时，通过其制冷系统将加注在水箱中的冷却液冷却，由内置的循环泵将冷却液泵入冷凝器，吸收冷凝器内蒸汽的热量，以达到冷凝的效果，最后将温度升高的冷却液再次回流到水箱进行降温，如此循环交换冷却，实现为旋转蒸发系统提供均一稳定的冷凝温度，同时有效避免使用自来水时可能发生的季节性温度波动。而且作为理想、环保的替代自来水冷却的方法，也有助于实验室节约用水。在您选购合适的冷却循环系统时，需要考虑的重要因素包括：1、最低冷凝温度和相应的制冷能力2、泵压3、泵速4、合适的配件01最低冷凝温度和相应的制冷能力冷却循环系统的最低温度需要等于或低于旋蒸冷凝器以理想速率冷凝溶剂蒸汽的温度。该温度由溶剂的沸点决定。在进行冷却循环系统温度选择和设定时，一般建议遵从“20法则”，即加热锅温度和蒸汽温度、蒸汽温度和冷凝器温度之间各设置20°C的温差。比如，将加热锅温度设置为60°C，调整系统的真空设置以产生40°C的溶剂蒸汽，并在 20℃下进行冷凝操作。所以，溶剂蒸汽温度比加热锅温度低 20℃，冷凝器温度比蒸汽温度低20℃。冷却循环系统通常在 20°C或常温时具有最大的冷却能力，即理想状态下的最大制冷功率参数。随着设置温度越低，设备能实现的制冷能力随之降低。所以实验过程中并非设置的温度越低，冷凝效果越好。这也是为什么实验过程中将冷却循环系统温度设置到最低水平实现的并不一定是理想冷凝效率，因为冷却循环系统的制冷效果需要综合考虑温度和制冷能力两项参数。通过查看产品规格，您会发现针对不同温度下，冷却循环系统有相对应的不同冷却能力。如果需要冷凝器在比较低的温度下工作，就需要深入了解较低温下冷却循环系统的冷却能力。如果旋转蒸发仪需要蒸馏多种溶剂，那么就要根据所需的最低冷凝温度来选择冷却循环系统的功率。如果您的冷却循环系统在其设定温度下功率不足，意味着在实际蒸馏中冷却液将无法达到设定的温度，从而无法提供足够的热传导效应，对蒸汽进行有效冷凝。不能被及时冷却的蒸汽会被吸入真空泵，增加泵组件的磨损并缩短其使用寿命。它甚至可能浸泡泵，造成无法挽回的损坏。另外，如果您的冷却循环系统有过温警报，设置过低的温度可能会导致设备报警并关闭，蒸馏实验中断。02泵压另一个需要考虑的重要因素是冷却循环系统的循环泵泵压范围。冷却循环系统的泵压通常在10-15 psi（0.67-1.03bar）的范围内。如果泵压过低，一旦旋转蒸发仪与冷却循环系统存在一定的高度差（如冷却循环系统置于实验台下方）就会导致冷却液无法在冷凝器中有效循环。如果泵压过高，冷凝器内部因为冷却液压力过大造成破裂的风险就会急剧增加。Heidolph玻璃冷凝器内部最高承受压力为2bar，适度提升了适用范围。所以在选购冷却循环系统时，需要先确认该设备的压力范围以及旋转蒸发仪冷凝器的工作压力范围。一般来讲，大多数离心泵的最大压力为10 psi（0.67bar），从而使其适合与玻璃冷凝器一起使用。另一方面，容积泵和涡轮泵往往具有更高的输出压力，因此更需要重点关注其泵压范围，从而避免因使用相应的冷却循环系统增加玻璃冷凝器破裂的风险或泵压不足导致冷却液无法有效循环。03泵流量冷却循环系统的泵流量会影响冷却液在冷凝器中的停留时间。流速越低，冷却液在冷凝器中停留的时间就越长。随着温度升高，蒸汽和冷却液之间的热传递效率降低。在这种情况下，会增加溶剂蒸气冷凝不充分的风险。虽然目前大多数冷却循环系统的流量相对于其冷却功率而言都足够，但还是需要注意这一点。04合适的配件：冷却液和加强型冷却水管路根据您的应用对温度范围的需求，选择合适的冷却液。如果您需要更低的温度，建议使用乙醇或乙二醇混合物。虽然乙醇直到117.3℃才会冻结，但它的高度易燃性具有一定风险。将其用作冷却液时应格外小心。Kryo 30冷却液是含有抑制剂的单乙二醇和水的混合物，工作温度范围-30到+90°C，燃点约120 °C，是大多数冷却循环水浴匹配旋转蒸发仪的理想选择。选择的冷却水管路应与所使用的冷却液的化学相容性、应用的温度范围以及额定压力相匹配。未能选择正确的管路将导致管路立即或在长时间使用的情况下发生爆裂。如果您在低温下运行，则可使用保温套以减少因为环境温度影响而造成的热损失。加强型冷却水管路（P/N: 591-38000-00-0），内径Ø 8mm，工作温度范围&minus 20到60°C，是连接冷却循环系统与旋转蒸发仪的推荐选择之一。冷却循环系统选购指南Hei-CHILL Pro系列冷却循环系统具备强大的制冷能力，即使使用高极性容积，也能快速达到设定的温度并保持稳定，运行噪音低，可适用于广泛应用。优化的泵送能力，可放置在试验台下运行。配备RS 232接口，可通过海道尔夫控制型旋转蒸发仪集成控制。针对不同的蒸发应用，我们为您提供多种冷却循环系统，以满足您的个性化需求。基本说明1为了保护玻璃冷凝器，冷却循环系统的最大泵压不得超过2 bar（包括压力峰值）2为了获得理想的蒸馏速度，建议遵守四分之三原则：即在冷凝器高度的四分之三处及以下，蒸汽应被有效凝结，形成液滴并作为冷凝物排出，尽量避免蒸汽达到冷凝器的上部四分之一处，因无法及时被冷却导致蒸汽被真空泵吸入，从而影响泵的使用性能3玻璃冷凝器的顶部应始终保持有效的低温状态，以避免蒸汽被吸入真空泵END关于HeidolphHeidolph集团是创新型实验室前处理设备的制造厂商。磁力搅拌器、顶置式搅拌器、台式旋转蒸发仪、工业大型旋转蒸发仪、蠕动泵、混匀器、恒温摇床等相关产品构成了Heidolph实验室设备的产品线。集团总部位于德国南部的纽伦堡附近的施瓦巴赫市。作为Heidolph集团全资子公司，海道尔夫仪器设备（上海）有限公司于2019年正式成立，旨在为中国用户提供更为直接、更快速的服务。如需更多详细信息请致电400-021-7800或邮件sales@heidolph-instruments.cn，我们将竭诚为您服务。

全球活性氮增加引起的氮循环失衡使硝酸盐成为水中最普遍的污染物之一。硝酸盐污染威胁着生态安全和人类健康。通过硝酸盐还原方式合成氨，不仅有助于水中硝态氮污染物的去除，而且有助于缓解社会对氨能源的需求，减少污染，降低能耗。电化学反应过程对条件要求适中，易于运行并且高效，可将硝酸盐直接转化为氨。但通常，在硝酸盐的电化学还原过程中，在纳米及更大尺寸电极的活性位点上易于发生氮-氮偶联反应生成氮气，制约氨的高效生成。因此，开发具有高活性、低成本和高选择性优势的电极材料是该领域研究的核心之一。李淼团队针对钴（Co）金属电极活性差、易钝化导致难以实用的瓶颈，通过缺陷碳的稳定固化作用，开发了一种磷（P）掺杂的单原子钴催化剂材料（如图1所示），可有效避免偶联反应发生，使最终产物具有更高的氨选择性和还原活性。这种磷掺杂单原子钴催化剂具有更高的硝酸盐还原去除性能，以其作为催化剂的最高氨生成法拉第效率为92.0%、最高氨产率为433.3μgNH4+h−1cm−2。图1 单原子催化剂结构形貌分析结果研究团队采用自然界极少的15NO3−作为氮源，以同位素标记法进一步证明了氨生成的唯一氮来源为硝酸盐。利用1H核磁共振（NMR）仪对产生的氨进行检测，14NH4+和15NH4+的核磁谱图分别具有典型的三峰和双峰结构。研究采用多种实验分析手段对载体结构进行了分析。结果表明，磷的掺杂进一步提高了碳氮载体的缺陷程度，提供了更多的固定位点负载单原子钴，并且缺陷位点会对相邻金属钴活性位点的电子结构和性能产生影响，提高了电极导电性。图2 电极性能结果研究团队根据密度泛函理论计算，创新强化污染物净化的单原子尺度结构调控理论与方法，从分子水平上对硝酸根在模型单原子钴催化剂活性位点的转化反应机理进行了探究，分析反应路径和能量变化。结果表明，硝酸根在单原子位点上逐步发生脱氧加氢的基元反应，N*物种可以在外部提供能量时进一步偶联形成氮气，也可以自发与氢逐步反应形成铵盐。磷掺杂后形成的缺陷位点可以促进临近CoP1N3位点对硝酸盐的催化转化，硝酸盐还原过程发生8电子数转移生成铵盐。此外，研究还发现，金属活性位点临近的缺陷结构有助于进一步提高单原子催化剂活性，在理论上为设计高活性位点的催化剂提供指导并揭示硝酸反应转化和产物分布规律。图3 反应机理示意图该研究成果于7月12日以《高法拉第效率钴单原子催化剂显著促进氨生成》（Boosted ammonium production by single cobalt atom catalysts with high Faradic efficiencies）为题在线发表在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上。论文第一作者为清华大学环境学院博士后李佳澄，论文通讯作者为清华大学环境学院李淼副教授，环境学院刘翔教授等人对实验提供了重要指导和帮助。研究项目得到国家自然科学基金面上项目和重点研发计划的资助。