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地面长波辐射传感器

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地面长波辐射传感器相关的资讯

  • BL-ZFS总辐射传感器中标:湖南大学
    2012年11月份,湖南大学光伏实验室关于太阳辐射强度传感器的采购项目,我公司提供的型号:BL-ZFS型总辐射传感器中标此采购项目,并得到客户好评!一、概述总辐射表采用光电转换感应原理,与各种辐射记录仪或辐射电流表配合使用,能够精确地测量出太阳的总辐射,该系列辐射表的感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率黑色涂层,感应元件的热接点在感应面上,而冷接点位于仪器的机体内,以便直接取环境温度。当有光照时,冷热接点产生温差即产生电势差,进而将光信号转换为电信号输出,在线性误差范围内,输出信号与太阳辐射成正比。 为了减小环境温度对辐射仪器输出的影响,则在辐射表内部附加了温度补偿装置,通过调整热敏电阻的温度系数来实现对辐射表输出电势的自动补偿。辐射表被广泛地应用于太阳能利用、气象、农业、建筑、材料老化、大气污染及生态考察等部门。二、技术参数1、 灵 敏 度:7~14μV/Wm-22、 响应时间:≤30s3、 内 阻:约230Ω4、 稳 定 性:±2%(一年内灵敏度变化率)5、 余 弦:≤±5%(晴天太阳高度角为10o时对理想值的偏差)6、 温度特性:±2%(-20℃~+40℃)7、 重 量:1.5千克8、 测量范围:0~2000W/m29、 信号输出:0~20mV(配合DL-2标准电流变送器使用可输出4~20mA)10、测量精度:工作表<5%;标准表<2%11、测量光谱范围:280~3000nm
  • 大连化物所开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器
    近日,大连化物所催化基础国家重点实验室热电材料与器件研究组(525组)姜鹏研究员、陆晓伟副研究员、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接触前对外部刺激作出预判。因此,发展具有非接触温度感知能力的先进触觉传感技术,将有助于为机器人交互感知领域带来全新的体验。光热电探测器是基于光热、热电两个能量转换过程,可在无需制冷、无需偏置电压、无接触的条件下实现对长波红外辐射(8至14μm)的灵敏探测。本工作中,研究团队在前期光热电探测器工作(Adv. M ater. ,2022;Adv. Mater .,2019;Nat. Commun. ,2019)的基础上,在具有长波红外吸收能力的柔性聚酰亚胺(PI)衬底上构建了Te/CuTe热电异质结,制备出高灵敏度、柔性、可穿戴长波红外光热电探测器。Te/CuTe热电异质结一方面可以提升复合薄膜的热电功率因子,起到降低器件噪音的作用;另一方面可以通过降低其光学反射损耗,并将其光学反射极小值与PI吸收峰对齐,增强光热电耦合,提升器件灵敏度。在非接触式温度感知测试中,当目标温度从零下50°C上升至110°C,所制备的柔性光热电探测器灵敏度均优于商业刚性热电堆,温度分辨能力可达0.05°C。以此为基础,研究团队利用该红外探测器在接近辐射源过程中响应电压的斜率变化,开发了动态温度预警系统,使得软体机械手可对热源进行预先判定。该工作为在仿生触觉系统中引入红外探测技术提供了可行的解决方案,在机器人交互感知、虚拟现实等领域具有重要的应用前景。相关研究成果以“Touchless thermosensation enabled by flexible photothermoelectric detector for temperature prewarning function of electronic skin ”为题,发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、辽宁省自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(文/图 郭晓晗、陆晓伟)文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202313911
  • 净辐射气流监测系统 应用于雪龙号科考船
    净辐射气流监测系统 2020年10月份,我公司为雪龙号科考船提供了1套净辐射气流监测系统,主要监测三维风速、净辐射(输出数据:短波总辐射DR、短波反射辐射UR、长波辐射DLR、长波反射辐射ULR、全波辐射DR+DLR、净辐射Rn、短波反射率Albedo和表体温度Ta)和环境温湿度等指标。净辐射气流监测系统配置如下:三维风速仪 Windmaster PRO净辐射传感器 CNR4 +电动通风系统温湿度传感器 HMP155A数据采集器 CR1000X +2G内存卡定制支架 BOR-ZJ 1套
  • Advacam为巴西新同步辐射光源Sirius提供了无边Si传感器模块以用于光子计数X射线探测器PIMEGA的制作
    新型Sirius同步辐射介绍新的巴西同步加速器光源Sirius将成为巴西有史以来规模最大,最复杂的科学基础设施,并且是世界上最早的第四代同步加速器光源之一。同步加速器光源是一台大型机器,能够控制带电粒子(通常是电子)的运动以产生同步辐射光。在加速器中生产完后,同步辐射光被导向安装在存储环周围的称为Beamlines的实验站(如上图)。正是在束线中,辐射会穿过待分析的样品。同步辐射光源可容纳多条光束线,并且使用不同的技术进行实验,例如光谱学(从红外到X射线),X射线散射,晶体学,断层扫描等。Cateretê(相干和时间分辨散射)小组在负责CATERETê光束线的建设。同步辐射光源将被优化以用于相干X射线衍射成像(CXDI)和X射线光子关联光谱(XPCS)。这种分析方法的应用之一是研究石油,催化剂和聚合物领域的生物现象和纳米级结构的动力学,以及解决食品,制药和化妆品行业的问题。CATERETê光束线将在生物和软物质成像和动力学实验中提供独特的功能,特别着重于相干X射线散射和衍射技术的应用。相干X射线衍射成像(CXDI)和X射线光子关联光谱(XPCS)实验将是Cateretê光束线计划的活动的核心,同时得益于光源的高亮度,时间分辨的小角度X射线散射也能够开展。Cateretê光束线将在3 keV至12 keV的软X射线下工作,以对生物和纳米材料进行成像,从而充分利用Sirius辐射的相干特性。无边硅传感器模块和PIMEGA探测器Advacam非常骄傲能为这个创新且具开创性的项目提供基于Medipix3芯片的1x6无边缘模块。每个模块均由6个MPX3-RX V2读出芯片和一个14mm x 85.5mm的大面积,单片无边缘传感器组成。所制造的无边缘传感器的厚度分别为300 μm和675 μm。8个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器模块,准备发货到LNLS/CNPEM。PIMEGA-135D探测器由6个无边缘传感器模块紧密拼接而成,尽量避免过大的拼接缝隙(不敏感图像区域)。这个探测器有2,359千个像素 (1536 x 1536)和覆盖85毫米x 85.5毫米的探测区域。高帧率操作在同步辐射应用中是必不可少的,PIMEGA-135D能够以每秒2000帧的速度运行。PIMEGA-135D 探测器包含6个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和675 μm的硅传感器PIMEGA-540D探测器由24块无边缘传感器模块拼贴而成,避免了激励图像区域。探测器有9,437千个像素 (3072 x 3072)和覆盖170毫米x 171毫米的探测区域。PIMEGA-540D能够以每秒1400帧的速度运行。PIMEGA-540D 探测器包含24个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和300 μm的硅传感器,它被安装在Cateretê beamline.Advacam公司介绍Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,不仅可以提供基于Medipix和Timepix芯片的辐射成像相机和X射线成像解决方案。同时Advacam是一家提供高质量交钥匙硅传感器制造和微封装服务的一站式供应商。Advacam产品系列:光子计数X射线探测器 minipix 系列光子计数X射线探测器 Advapix系列光子计数X射线探测器 Widepix 系列左右滑动查看更多图片Advacam可提供工艺服务:传感器制造倒装焊接晶圆焊撞北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。
  • 大面阵窄带F-P干涉仪实现长波红外光谱传感
    西澳大利亚大学研究人员利用基于MEMS的固定腔法布里-珀罗(F-P)干涉仪实现了在长波红外(LWIR)波段的光学遥控成像和传感,并完成了该光谱系统的轻型化和便携式。F-P干涉仪基于锗 (Ge) 氟化钡 (BaF2) 薄膜分布式布拉格反射器。研究人员之所以选择BaF2,是因为它在LWIR波长范围内表现出低折射率并可提供高折射率对比度,有利于提高器件的性能。该干涉仪具有与薄膜、表面微加工 MEMS兼容的架构。当与单点红外探测器或焦平面成像阵列结合使用时,可用于开发轻便的便携式光谱仪。据研究人员称,这是首次实现将低指数的BaF 2薄膜与的高指数Ge薄膜相结合来构建干涉仪。该团队使用三层Ge/BaF2/Ge光学薄膜结构构建了扁平、独立的分布式布拉格反射器。在10到20nm范围内,跨越数百微米的空间尺寸,独立结构实现了峰间平坦度。实验表明,所制备的F-P干涉仪线宽约为110nm,峰值透过率约为50%,满足可调谐、基于MEMS的LWIR光谱传感和成像这些需要窄线宽的光谱分辨应用的要求。研究人员对固定气腔滤光片进行了表征,并将测量的光学性能与建模结果和先前研究的结果进行了比较。在考虑到制造缺陷对分布式布拉格反射器的影响后,他们发现F-P干涉仪的测量光学特性与模拟的光学响应非常吻合。Mariusz Martyniuk教授表示:“这些微型化的片上、轻型和小尺寸设备被视为未来用于简单和低成本的微型光谱远程系统的解决方案,而面向热红外发射波段,轻量化、小尺寸和低功率等需求均至关重要。”该研究以“Large-area narrowband Fabry–Pérot interferometers for long-wavelength infrared spectral sensing”为题发表于 Journal of Optical Microsystems 。
  • 空天院高光谱激光雷达团队 揭示新型主动光学传感器高光谱激光雷达辐射效应产生机制
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室牛铮研究员团队,在新型主动光学传感器高光谱激光雷达(hyperspectral LiDAR, HSL)辐射效应产生机制及相应校正算法研究方面取得重要进展。距离效应和入射角效应作为高光谱激光雷达面临的两大几何辐射效应,严重限制了其在定量遥感方面的应用。该团队研究发现,高光谱激光雷达距离效应和入射角效应分析及校正可以独立进行,并提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应,发展了一种改进的Poullain算法用以目标入射角效应分析和校正。上述研究得到了国家自然科学基金重点项目“植被生理生化垂直分布信息遥感辐射传输机理与反演研究”的支持,有关成果发表在遥感领域国际顶级期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing和IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上,第一作者为实验室博士研究生白杰。面对高光谱激光雷达主要几何辐射效应即距离效应和入射角效应校正的技术难题,团队自2020年起开展科技攻关,发现距离效应源于系统本身,所有波长拥有统一的距离效应函数,在此基础上提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应 而对于不同种类植被叶片目标,因其表面微观尺度物理结构和内部生化参数不同,因此通常表现出不同的入射角效应,该效应与被测目标种类在高光谱激光雷达条件下二向反射特性密切相关,因此该团队指出关于高光谱激光雷达入射角效应,更准确的表述应为“某一目标高光谱激光雷达入射角效应”,并发展了一种新的改进的Poullain算法,用以目标入射角效应校正。与传统基于各向同性散射假设的朗伯余弦定律和原始Poullain算法相比,该算法考虑了目标粗糙度因子和漫反射系数在不同入射角和波长下的异质性,更加符合自然目标物回波强度的反射特征,不同植被叶片实验显示,相对于标准0度入射角下的回波强度和反射率,校正结果标准差减少了30%~60%。有关算法为后续植被三维生化参数准确反演提供了重要的理论基础和技术支撑。目前,实验室已经完成具备高速采集能力的第二代高光谱激光雷达系统设计与研制工作,正在开展性能测试,预计2023年底投入使用。早在2014年,遥感科学国家重点实验室就设计、研制了具有完全自主知识产权的国际上首台32波段高光谱激光雷达系统。自此,相关团队围绕这一新型传感器持续开展研究,在高光谱激光雷达系统设计研制、数据获取与处理、辐射信息提取、辐射效应校正及植被三维生理生化参数反演等方面取得了丰富的研究成果,为我国抢占高光谱激光雷达设备研制与应用这一领域做出系统性贡献。
  • 紫外辐射观测在环境保护中的应用
    紫外辐射观测在环境保护中的应用 背景 紫外光(UV)是太阳光谱的一部分,分为三种波段:UVA、UVB 和 UVC,波长分别为315-400nm、280-315nm 以及10nm-280nm。从 UVA 到UVC 波长减小,强度增加,也就是说波长越短,对人的潜在危害越大。幸运的是,只有 UVA 和 UVB 能够穿透大气层到达地面。由于太阳紫外辐射对环境和人类健康的影响,以及由于臭氧的衰减引起地球表面紫外辐射的增强,所以需要对太阳紫外辐射进行测量。其中 UV-A 波段刚好在可见光光谱外,无明显的生物活性,在地表面它的强度不随大气臭氧含量而变化。UV-C 在大气层中被完全吸收,因此不会出现在地球表面。对于紫外辐射的测量来说,UV-B 是最受关注的波段,它影响生物活性,在地球表面它的强度取决于大气臭氧柱。环境空气中的污染物与紫外辐射的关系具有两面性:一方面它成为太阳紫外辐射的屏蔽;另一方面它有可能导致更为严重和复杂的大气污染而损害人体健康。由于城市大气中包含有许多来自工业和机动车排放的烃类和氮氧化物成分,紫外辐射为大气中这类化学物质间的相互作用提供了能量;较强的紫外辐射可以有效地增加大气光化学反应活性,使得对流层近地面臭氧质量浓度较大,也使污染物之间的相互作用更加强烈,导致产生更多更复杂的二次污染物,从而加重大气污染程度,因此太阳紫外辐射的测量对环境污染研究有着非常重要的意义。 系统组成 OTT太阳辐射监测系统能长期自动监测地表太阳总辐射强度和地表紫外线强度的变化特征,是气象领域中气象因子观测的重要部分,为适应气象系统的业务需求,满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。该系统由分波段紫外辐射表、数据采集单元、供电单元及系统支架等辅助设备组成,其主要性能指标如下: 紫外辐射(SUV-A/ SUV-B) SUV 系列产品是 Kipp & Zonen 公司研制的高精度、高可靠性大气紫外辐射传感器。它可以精确测量大气中某种特定类型的紫外辐射。该系列紫外辐射传感器包括可分别测量 UVA、UVB、UVE 的SUV-A、SUV-B 和SUV-E-单波段紫外辐射传感器:光谱响应:UVA:315~400nm;UVB:280~315nm输出范围:UVA:0~90w/m2;UVB:0~9w/m2响应时间(95%):1 s非线性: 1%温度响应: 2% (-40℃-70℃)工作范围:-40℃~60℃,0-100%防护等级:IP67供电:5~30VDC功耗:55mW输出:RS-485 Modbus,0-1V 数据采集单元 Sutron XLINK500 提供测量、时间设置、数据传输和储存功能,具有高精度性、高适应性、高可靠性以及合理的价格等特点,使其成为科研、水文、环境观测系统应用的理想选择。数据采集器已在气象观测、农业研究、道路气象站、光伏环监站等众多领域得到了广泛应用。主要技术参数 其他 § 防护机箱:采用玻璃纤维加防腐材料,防水、防紫外线老化;§ 供电单元:交流电方式,交流充电控制器及可充电电池等§ 系统支架:全套安装支架。 如您想要进一步了解太阳辐射表或需要免费解决方案,请关注OTT官微。
  • 安徽发布2022年“揭榜挂帅”榜单任务,围绕大面积动态X射线成像传感器等进行支持
    近日,安徽省发布2022年“揭榜挂帅”榜单任务。该榜单围绕新型激光晶圆切割技术研发、大面积动态X射线成像传感器研发及产业化、商业航天星座集群跨域协同关键技术研究与验证、面向新一代超声诊疗的高性能MEMS换能器芯片关键技术研究、大型盾构超高性能滚刀和常压换刀设备研制及应用、国产化大飞机复杂型腔薄壁机匣的技术攻关、屏蔽X射线与伽玛射线及混合场辐射的亚克力板材制备关键技术、新能源汽车驱动电机用高强无取向电工钢关键技术及产业化应用、高强透明微晶玻璃关键技术研发、植保药物噁草酮绿色创制及产业化项目、玉米耐密抗锈病种质创新技术与新品种选育、大豆“智能不育系”构建与分子育种产业化应用、废旧磷酸铁锂电池全元素综合利用技术与示范、基于生物底盘构建的脂类药物绿色高值化制造关键技术研发与产业化、200kW大功率燃料电池电堆及核心零部件等关键技术开发方面进行支持。对成功揭榜并立项的项目,由安徽省财政采取无偿资助方式,给予发榜方最高1000万元/项配套支持;对符合《支持科技创新若干政策》(皖政〔2017〕52号)规定加大支持的相关区域项目,支持资金上浮20%。榜单任务详情如下:一、新型激光晶圆切割技术研发需求目标:开发基于空间光调制器的激光隐形切割工艺及成套设备。需重点突破的技术难点:1. 高精度气浮平台的研发。系统可达到±1um的重复定位精度,最高可实现3G的加速度,2000mm/s的运动速度。2. 光路涉及实现激光的空间调制。通过GS算法、模拟退火算法等技术,通过对最终需要的激光光斑三维布情况来计算输入相位全息图,实现高效率高品质的全息图计算。3. 切割焦点Z向动态补偿。实现位移传感器和聚焦光轴与划片方向平行安装,位移传感器采集的晶圆面起伏信息传输给纳米电机根据晶圆平面起伏量进行焦点的实时补偿以达到实时动调焦的目的。4. 可变整形光斑控制系统。实现不同宽度的切割,镜片设计,制造指标,镀膜指标,系统精度完全自主可控。5. 光路自动稳定系统研发,确保设备在恶劣环境下可持续的稳定工作。成果形式:基于空间光调制器的激光隐形切割工艺及成套设备。技术指标:二、大面积动态X射线成像传感器研发及产业化需求目标:利用发榜方高性能金属氧化薄膜晶体管半导体器件研发制造平台,研发设计大面积动态X射线成像传感器,建立全套工艺流程,确定完整制程条件,确保该平台后续能够长期稳定生产,且制造成本与非晶硅薄膜晶体管技术条件下的制造成本基本保持一致。成果形式:产出基于碘化铯闪烁体以及金属氧化物薄膜晶体管光学传感基板技术的大面积动态X射线成像传感器。技术指标:尺寸≥43cm×43cm。其中金属氧化物薄膜晶体管器件的电子迁移率≥7cm2/(Vs),TFT漏电流≤10e-14A,TFT器件PBTS≤2V、|NBTIS|≤2V,光量子效率≥70%(550nm);X射线成像传感器器件空间分辨率≥5lp/mm;实现大面积动态X射线成像传感器产业化生产。三、商业航天星座集群跨域协同关键技术研究与验证需求目标:以大规模低轨遥感星座集群为应用背景,研究与验证商业航天星座集群跨域协同关键技术,实现星座集群的整体协同任务规划、分布式执行和星地资源的统一运控管理、共享。需重点突破的技术难点:1. 基于用户知识画像的需求推理与智能优化;2. 面向星座集群的星地一体化协同技术;3. 基于统一标准的资源服务化封装技术;4. 面向星座集群的跨域协同验证系统。成果形式:1. 构建面向商用星座集群卫星的运控标准规范体系;2. 提出基于用户知识画像的需求推理与智能优化方法,并完成工程化验证;3. 提出面向星座集群的星地一体化协同方法,并完成工程化验证;4. 攻克基于统一标准的资源服务化封装技术,并完成工程化验证;5. 提出面向星座集群的跨域协同任务规划方法,并完成工程化验证;6. 开发涵盖多种载荷、多个星座的卫星数据库一套(包括但不限于轨道参数、姿态限制条件、成像分辨率等参数);7. 研发面向星座集群的跨域协同任务规划平台系统;8. 研发星座集群统一测运控中心原型验证系统;9. 申请专利和软件著作权10项;10. 培养研究生不少于5人。技术指标:1. 协同能力1)支持星座数:不小于10个(超出国内规划商业星座总数);2)卫星数量:不小于2000颗(优于美国SpaceX公司Starlink星座卫星在轨总数);3)支持站网资源数:不小于200个(超出国内商业站网总数);4)站网资源有效利用率:不小于60%(平均值)。2. 处理能力:集中调度24h内的任务数量100个以上,处理时间小于2min;3. 并发能力:同时接入用户数量10000个以上,支持大众用户并发提报;4. 场景支持:支持常规遥感、应急遥感、灾害遥感、战时等场景,预留扩展与民用卫星、特种卫星的接口;5. 可视化能力:卫星、任务需求、地面站等的2D、3D显示。四、面向新一代超声诊疗的高性能MEMS换能器芯片关键技术研究需求目标:对标国际先进水平的荷兰飞利浦公司的LUMIFY手持式超声诊疗仪器CMUT产品,开展面向新一代超声诊疗的高性能CMUT芯片设计、制造、封装和接口电路关键技术研究,突破低功耗、低成本、高分辨率、三维实时成像等工程化技术,研制出商业化产品,推动智能化便携式、手持式超声诊疗设备应用。需重点突破的技术难点:1. 高性能CMUT多场耦合机理及阵列结构设计技术;2. 兼容CMOS的高密度二维阵列CMUT批量化、高可靠制备技术;3. 良好匹配人体声阻抗的低应力封装与测试技术;4. 低功耗二维阵列CMUT接口电路设计技术。成果形式:1. 高性能CMUT设计技术报告1套;2. 高性能CMUT高可靠工艺设计及制备报告1套;3. 高性能CMUT芯片鉴定文件及实验测试报告1套,产品通过安徽省省级或行业协会鉴定并形成销售;4. 申请专利≥5项,其中申请发明专利3项。技术指标:CMUT阵列数≥8×8;中心频率≥3MHz,分数带宽≥120%(-6dB);阵元单位面积发射灵敏度≥1.5kPa/V/mm2,接收灵敏度≥10µV/Pa/mm2。五、大型盾构超高性能滚刀和常压换刀设备研制及应用需求目标:开发大型盾构工况用超高性能滚刀和常压换刀设备。需重点突破的技术难点有刀具的设计、刀具材料制备技术、刀具集成制造技术(机械加工、热处理、激光表面处理、焊接、装配、检测)、刀具性能综合评价和常压换刀关键技术等。成果形式:1. 掌握超高性能滚刀和常压换刀设备制备感应加热、激光熔敷等关键技术。2. 申请专利10项,其中发明专利5项,获授权发明专利2项;发表相关中英文学术论文5篇。3. 发布企业标准2项;形成新产品2项,新装置2项,新工艺5项。技术指标:1. 刀圈有梯度硬度变化,整体平均硬度达到50HRC,刀盘表层硬度达到55-65HRC,硬质合金刀尖部分70-80HRC。刀圈芯部吸收功AKU大于20J。2. 研制新型常压换刀设备,攻克常压换刀设备的结构件和密封件长寿命及稳定性技术,实现开关500次仍满足密封要求。3. 研制高强度耐磨闸门,攻克高水压长寿命多层密封技术,设计了导向定位轴套装置,开发超高水压常压下封闭式换刀成套装备,形成更换工艺规程。六、国产化大飞机复杂型腔薄壁机匣的技术攻关需求目标:解决航天发动机轴承座等关键结构零部件整体铸造技术难题,实现国产化大飞机类复杂结构件产品的尺寸精准控制,掌握关键尺寸变形规律,对铸造冶金缺陷的检测和修复的质量得以可控,同时在制造过程中的蜡模、型壳等尺寸和性能得到保证,从而得到完整的工艺参数、工艺流程文件、工艺规范及合格的轴承座零件实物。需重点突破的技术难点:1. 完成高冶金质量铸件浇注工艺研究;2. 完成全尺寸轴承座铸件铸造应力、缺陷及组织调控控制技术研究;3. 轴承座铸件无损检测技术研究;4. 完成快速成型轴承座光敏树脂件、变强度模壳制备工艺研究;5. 轴承座的全尺寸精确控制技术研究;6. 全流程轴承座铸件稳型工装研制;7. 轴承座铸件热等静压工艺研究。成果形式:1. 轴承座铸件浇注系统设计数据文件及工艺规范,根据XXXXX要求汇编;2. 轴承座铸件快速成型光敏树脂模型数据;3. 轴承座铸件无损检测报告;4. 轴承座铸件尺寸检测报告;5. 蜡模模具及定型工装1套;6. 研发过程中产生的专利1份。技术指标:1. 轴承座整体铸造成型,表面无裂纹、凹坑等铸造缺陷;2. 轴承座关键区域采用X射线检测,按XXXXX验收;3. 轴承座关键区域采用荧光检测,3级灵敏度,按XXXXX验收;4. 轴承座铸件尺寸精度满足图纸要求,表面粗糙度Ra=6.3;5. 轴承座铸件的化学成分和力学性能按XXXXX验收;6. 对铸件指定区域进行打压试验,加压到0.1MPa-0.14MPa,零件放入水中,不允许泄露;7.铸件按均匀化+热等静压+固溶热处理状态交付。注:XXXXX为客户验收规范,因涉密所以不能对外公布,揭榜单位在正式揭榜后可与我司联系。签署保密协议后再单独提供。七、屏蔽X射线与伽玛射线及混合场辐射的亚克力板材制备关键技术需求目标:研究屏蔽X射线和γ射线及混合场辐射的亚克力板材制备关键技术,开发一种光学透明度好、质轻性韧,良好加工性能的新型材料。需重点突破的技术难点:防辐射材料的透明度;防辐射材料的铅当量;防辐射材料的光/热/辐照稳定性;X射线/γ射线及混合场辐射防护。成果形式:1. 提供具有防护X射线/γ射线及混合场辐射的亚克力板材样品,厚度为5-8-10-18-22mm等不同规格。2. 供1-2家医疗单位或防辐射应用企业实际应用测试,并提供用户测试报告。3. 申请国家发明专利2项。技术指标:1. 防护X射线铅有机玻璃屏蔽板(以某一种规格举例)铅含量:15%铅当量:0.2mmPb(10mm厚)透光率:≥80%冲击强度:≥1.5KJ/m2拉伸强度:≥30MPa维卡软化点:≥85℃密度:1.4g/cm3 2. 防护γ射线有机玻璃屏蔽版γ射线屏蔽率60%以上,其它指标参考X射线铅有机玻璃屏蔽板,或与应用单位协商。3. 防护X射线/γ射线混合场辐射有机玻璃屏蔽板X射线屏蔽率90%以上,γ射线屏蔽率60%以上,其它指标参考X射线铅有机玻璃屏蔽板,或与应用单位协商。八、新能源汽车驱动电机用高强无取向电工钢关键技术及产业化应用需求目标:新能源汽车驱动电机用无取向电工钢制造及产业化。需重点突破的技术难点:1. 建立新能源汽车驱动电机用无取向电工钢成分体系;2. 形成新能源汽车驱动电机用无取向电工钢生产流程关键技术,保证生产过程顺行,产品质量稳定;3. 建立新能源汽车驱动电机用无取向电工钢综合性能(高强度、低铁损、高磁感)调控机制,保证成品磁性能、力学性能达到理想水平;4. 形成15万吨/年新能源汽车驱动电机用电工钢带示范生产线,并开发5个以上系列化新产品牌号。成果形式:1. 科技成果:开发新能源汽车驱动电机用无取向电工钢5个以上牌号,制定相应标准和规范2-3项。2. 知识产权:发明专利申请数10项,发表论文5篇,技术秘密20项。3. 形成年产15万吨薄规格高牌号电工钢制造示范线。4. 形成技术标准、技术规范2-3项。技术指标:开发5个以上牌号新产品,产品性能达到国际先进水平。典型牌号产品性能达到:AV系列:0.20mm:P1.0/400≤12.0W/kg,B50≥1.61T,ReL≥400MPa,Rm≥490MPa;0.25mm:P1.0/400≤13.0W/kg,B50≥1.61T,ReL≥420MPa,Rm≥490MPa;0.30mm:P1.0/400≤15.0W/kg,B50≥1.62T,ReL≥440MPa,Rm≥510MPa;AHV系列:0.20mm:P1.0/400≤12.0W/kg,B50≥1.64T,ReL≥400MPa,Rm≥490MPa;0.27mm:P1.0/400≤14.0W/kg,B50≥1.64T,ReL≥410MPa,Rm≥490MPa;0.30mm:P1.0/400≤15.0W/kg,B50≥1.65T,ReL≥410MPa,Rm≥500MPa。九、高强透明微晶玻璃关键技术研发需求目标:针对移动终端用盖板玻璃对耐摔、耐刮擦、耐冲击等性能的需求,实现高强透明微晶玻璃的规模化制备。需重点突破的技术难点:1. 研制高强度高透过率微晶玻璃组成配方;2. 微晶玻璃熔制、压延成型技术攻关;3. 解决微晶玻璃的后端加工和应用技术问题。成果形式:实物成果:1.开发高强透明微晶玻璃关键技术和成套工艺装备并成功应用;2.建成移动终端用高强透明微晶玻璃小规模生产线一条;3.满足指定性能指标的高强透明微晶玻璃小批量产品。知识产权:1.申请专利15项,其中发明10项,实用新型5项;2.发表学术论文3篇。技术指标:密度2.4~2.6g/cm3;弹性模量95GPa;强化前硬度700kgf/mm2;强化后硬度750kgf/mm2;断裂韧性≥1.0MPam1/2;膨胀系数70-80(10-7/K);软化点800(107.6dPaS(℃));折射率1.58ND;透光率≥90%;应力层深度≥100μm;跌落情况(实测数据)≥1.8m(180目砂纸(2.5D))。十、植保药物噁草酮绿色创制及产业化项目需求目标:植保药物噁草酮的经济性、安全性和低碳性工业化开发和生产。需重点突破的技术难点:1. 设计新合成路线,从基础原料出发仅通过4-6步合成原药,并且绕开硝化,氢化,重氮化,氯化亚锡还原,高压强酸(四氯化锡)氢化等高危工艺;2. 每一步反应均不能涉及强酸、强碱、强氧化性等高腐蚀性和高危险性物料;3. 工艺条件温和、能耗低、最大量减少碳的排放;4. 经济性要高,避免使用昂贵且不能回收的试剂和催化剂;5. 使用商业可得或者具有自主知识产权的催化剂,不能受国外厂家的制约;6. 整体合成路线和工艺要达到工业化生产的要求。成果形式:探索开发一种优于现有的噁草酮的技术研究路径和技术实施方案,达到工业生产放大的水平,获得噁草酮生产的新技术新工艺;申请发明专利(WO专利)3项,实用新型6-8项;发表SCI专业论文5-6篇;制定企业标准项4项。技术指标:1. 工艺路线能耗降低40%,三废降低50%;2. 工艺路线官能团转化(化学反应)减少3至6个;3. 新工艺产品含量达到97%以上(噁草酮原药GB/T 22173-2021要求95%)。十一、玉米耐密抗锈病种质创新技术与新品种选需求目标:综合利用基因编辑、EMS诱变、双单倍体育种等现代生物技术,精准定位、高效聚合耐密、抗南方锈病有利基因,打破基因连锁,实现玉米育种技术的重大创新,精准高效创制优良种质资源,培育耐密、抗南方锈病突破性新品种,突破我省及黄淮海区域玉米产量和品质大幅提升的“卡脖子”技术,促进农民增产增收,保障国家粮食安全。需重点突破的技术难题:1. 玉米耐密抗锈病种质高效创制技术;2. 玉米耐密抗锈病优良自交系选育与精准鉴选技术;3. 选育耐密抗锈病突破性玉米新品种;4. 玉米耐密抗锈病新品种适配生产技术集成与示范推广。成果形式:1. 技术成果:快速精准定位耐密、抗南方锈病基因位点,打破玉米耐密、抗南方锈病基因连锁,实现有利基因精准高效聚合,实现玉米育种技术的重大创新与突破。通过精准定位耐密抗锈病基因,结合基因编辑技术和双单倍体育种,打破玉米耐密、抗南方锈病基因连锁,实现有利基因精准高效聚合,逆境穿梭选择,表型精准鉴定,建立精准高效育种技术体系缩短育种周期,将自交系创制鉴选周期由6-7代缩短至1-2代。2. 产品成果:培育出适宜安徽及黄淮海区域的耐密性、抗南方锈病的突破性玉米新品种1-2个,对标国内推广面积最大的先玉335(美国先锋公司):耐密性提高10%以上,产量提高10%以上,南方锈病抗性由高感提高至高抗;同时大面积生产产量较安徽目前平均单产增加20%以上。技术指标:1. 建立玉米种质高效创制技术1-2项,绿色高效生产技术模式1项;2. 发掘调控耐密、抗锈病的主效基因和遗传位点10-15个;3. 创建20-30份抗锈病能力强,适宜密植的玉米新种质,鉴定优良玉米新组合15-20个,筛选高配合力自交系2-3个;4. 选育目标性状优良的玉米新品种3-5个。其中,国审1-2个;5. 申报专利2-3项,发表论文3-5篇;6. 新品种累计示范推广300万亩,亩增产50公斤,实现粮食增产1.5亿公斤,农民增收3.75亿元以上。十二、大豆“智能不育系”构建与分子育种产业化应用需求目标:大豆“智控不育系”构建与分子育种产业化应用,需重点突破的技术难点:1. 创制高效“智控不育系”,实现细胞核杂交大豆“三系”配套;2. 筛选强优势杂交组合,实现大豆优质、高产协同提升;3. 建立智能育种技术体系,培育突破性大豆新品种;4. 建成智慧化种子生产基地,实现大豆分子育种技术产业化。成果形式:1. 构建可以用于大豆细胞核雄性不育杂交制种的多控智能不育系1-2个。2. 构建生产上大面积应用品种为背景的高产优质协同提高的强优势杂交组合1-2个,新品种比生产上大面积应用品种单产提高15%以上。3. 利用智能不育系选配强优势杂交组合20-30个;培育产量性状有突破性的大豆分子育种新品种(系)1-2个。4. 建成1个智能化杂交大豆制种和种子生产基地,打造现代化分子设计育种平台,确保大豆杂交制种和分子育种技术全链条产业化。技术指标:1. 创制雄性不育系的周期2个大豆生育期;2.“智控不育系”遗传背景依赖性80%,异交种获得率大幅高于大豆天然异交率水平。3. 选育的新品种能较好适应安徽淮河以北气候条件。4. 新种质在产量构成要素和品质指标方面的配合力方面达到国内领先水平。5.“分子设计育种平台”能够有效发挥大豆功能基因组与分子聚合育种的双重作用,系统提升大豆分子育种新产品研发水平,育种新基因、新技术的利用效率提升30%以上。6.“智控不育系”育种体系制种安全系数高,无生物安全风险,制种产量提升20%以上。7. 制种生产基地整体实现水肥一体化管网全覆盖,日常操作机械化率 100%,管理自动化程度60%以上。十三、废旧磷酸铁锂电池全元素综合利用技术与示范 需求目标:研发一套完整的磷酸铁锂电池全元素回收工艺与示范生产线,满足国家对固废无害化处理及资源化相关政策要求。需重点突破的技术难点:1. 废旧磷酸铁锂电池无害化破碎处理研究,包括拆解、梯级利用筛选、新型热解技术、高效分离封装材料和正负极混合材料。正负极材料分离率要求达到96%,其他元素高于95%。热解实现二恶英低排放且尾部废气净化设施满足国家环保标准。2. 优选针对磷酸铁锂电池正负极混合材料优先选择性提锂的化学试剂,在控制杂离子钠、钾的引入量的条件下,保证锂的回收率达到90%以上,明显优于目前行业实际水平,并具有经济实用性。3. 针对液相中的锂,设计环境友好的工艺以及专用结晶器,在不增加环保压力的条件下,制备高值化锂产品。4. 设计的磷酸铁与石墨材料绿色分离技术与工艺。对提锂后的磷酸铁与碳材料,设计绿色分离工艺,得到有经济性的铁、碳产品。成果形式:1. 研发出废旧磷酸铁锂动力电池回收处理技术,实现磷酸铁锂动力电池资源化,锂分离回收效率达到90%以上。实现工业级别废旧磷酸铁锂动力电池资源化再利用,电池全元素回收效率达到或优于行业标准,形成废旧磷酸铁锂电池全元素综合利用工艺包。2. 建立废旧磷酸铁锂动力电池资源化高效回收、年处理量 5000吨示范线1条。3. 发明专利5项、实用新型专利5项;制定企业标准3项,编制行业标准1项;发表高水平学术论文8篇。产品技术指标:1. 建立废旧磷酸铁锂电池全元素回收处理工艺技术解决方案1套。2. 分别设计锂、铁、磷、碳回收工艺,锂分离回收率达到90%以上,铁、磷、碳回收率高于95%。如果无法制备钠、钾高值产品,分离工艺中控制钠、钾元素的加入量低于现有工艺水平。3. 磷酸铁锂动力电池封装材料和正负极混合材料无害化拆解分离处理。铜粉、铝粉纯度≥90%,隔膜纯度≥98%,正负极混合材料回收率≥96%,正负极混合材料纯度≥97%,热解炉二恶英排放量减少80%,且满足粉尘、废气国家排放标准。4. 阐明磷酸体系中铁、锂选择性溶解原则,建立分子尺度的选择性提锂机理;建立针对磷酸铁锂动力电池正负极混合材料优先选择性提锂的示范流程,锂浸出率不低于 95%,金属锂的浓度不低于30g/L。5. 阐明锂沉淀结晶的分子动力学过程,揭示结晶器结构对锂沉淀结晶晶型与纯度的影响关系;设计、制造锂专用沉淀结晶器1台,要求实现结晶、洗涤、过滤一体化,锂结晶收率不低于90%。6. 设计的磷酸铁与石墨碳材料绿色分离技术与工艺流程1个。对提锂后的磷酸铁与碳材料,设计绿色分离工艺,得到有经济性的铁、碳产品。十四、基于生物底盘构建的脂类药物绿色高值化制造关键技术研发与产业化需求目标:在现有苦胆、脑干等原料基础上,拓展动物血液、禽类胆汁等动物副产物原料来源,建立脂类药物高质量高效绿色合成技术体系,实现脂类药物绿色高值化制造。同时,突破畜禽屠宰加工副产物功能脂质特色资源高值化利用的技术瓶颈,并系列化开发畜用产品。需重点突破的技术难点:1. 构建生物底盘解决共表达多催化酶、辅酶NADP+再生和底物转运的不适配问题;2. 构建生物底盘解决利用相对廉价中间体合成高价值的胆固醇和鹅去氧胆酸脂质药物;3. 基于构建的生物底盘所形成的合成细胞工厂,开展发酵和分离关键技术的研发。成果形式:1. 生物底盘成果与技术指标针对脂类药物合成存在的专一突出问题(比如合成酶催化和内源NADPH合成的平衡),开发目标底盘微生物的高效遗传操作系统,整合特定功能元件,构建2-3套具备解决专一突出问题,且基因编辑高效稳定的特殊微生物底盘细胞,并在脂类药物进行产业化转化应用,申请发明专利2项。2. 脂类药物成果形式及产品质量技术指标脂类药物成果形式是完成胆红素、胆固醇和熊去氧胆酸产品中试,制定3个工艺文件包;申请专利6项,其中发明专利3项。产品技术指标:1. 胆红素质量指标:1)含量:≥98%(HPLC);2)重金属:≤10ppm。技术指标1)胆红素水解酶及水解率:猪胆汁水解时间 2-4h,水解率 ≥99%(游离胆红素/结合型胆红素×100%);2)胆红素产品收率:≥0.06%。2. 胆固醇质量指标1)含量:≥95%(HPLC);2)熔点:147-150℃;3)炽灼残渣:≤0.1%;4)醇溶度:澄清不得产生沉淀或浑浊。技术指标1)胆固醇的转化:底物的浓度 5%-10%,转化时间≤8h,转化率≥99%;2)胆固醇的纯化:纯化所用试剂为常规试剂;总收率≥90%,质量满足质量指标。3. 熊去氧胆酸质量指标:1)含量:≥98.5%(HPLC);2)熔点:200-204℃;3)炽灼残渣:≤0.2%;4)杂质:猪去氧胆酸不得检出,鹅去氧胆酸≤0.2%,总杂≤1.0%。技术指标1)鹅去氧胆酸氧化为7K:底物鹅去氧胆酸的浓度5%-10%,转化时间≤8h,转化率≥99%;2)7K还原为熊去氧胆酸:底物7K的浓度5%-10%,转化时间≤8h,转化率≥99%;3)熊去氧胆酸的纯化:纯化所用试剂为常规试剂,不用硅试剂;总收率≥90%,质量满足质量指标。十五、200kW大功率燃料电池电堆及核心零部件等关键技术开发需求目标:本项目旨在开发具有高比功率、单堆功率大于200kW燃料电池电堆及关键核心技术,解决核心部件“卡脖子”问题,包括高性能膜电极技术、强化传质流场技术、导电耐腐蚀薄金属双极板技术、电堆组装与一致性技术、环境适应性技术、量产工艺与制造技术。成果形式:开发出电堆比功率大于5.0kW/L,单堆功率大于200kW的燃料电池电堆产品。申请国家发明专利10项。产品技术指标:1. 燃料电池电堆1)电堆产品主要技术指标:电堆额定功率≥200kW;功率密度≥5.0kW/L;环境适应性:低温储存启动温度≤-30℃;耐久性≥10000h(基于国家标准加速评价方法);2)开展产业化制造关键工艺技术研发,并实现以下技术指标:通过生产线组装200kW电堆,装配对齐公差±0.1mm,进行一致性验证,电压方差≤10mV;装配单堆200kW级燃料电池系统,进行整车、船舶或电站验证;2. 膜电极1)膜电极产品主要技术指标:膜电极Pt用量≤0.25g/kW;功率密度≥1.4W/cm2;无损反极连续运行时间≥200min;耐久性≥20000h(基于国家标准加速评价方法);2)基于卷对卷涂布工艺的关键技术研发(CCM匹配软碳纸),验证膜电极设计的可制造性和一致性,并实现以下技术指标:膜电极性能一致性:±10mV@1.5A/cm2;涂布浆料稳定性:≥24h;催化剂涂层干膜厚度下限:≤2μm;催化剂涂层干膜厚度上限:≥20μm;CCM厚度均一性:≤±1μm;3. 金属双极板1)产品主要技术指标:双极板厚度≤1mm;接触电阻≤10mΩcm2;腐蚀电流≤1μA/cm2;设计耐久性≥15000h;开展金属极板表面处理技术或免镀膜材料研究;2)金属极板产业化制造关键工艺技术研发,验证膜电极设计的可制造性和一致性,并实现以下技术指标:完成超精密金属单极板冲压模具开发,成型尺寸精度≤±0.015mm;金属双极板平整度≤2mm。
  • 为什么说量子效率是图像传感器的重要指标?如何提高QE?
    每种传感器技术的 QE 都不同,某种图像传感器达到 95% 的 QE。但是,它是由被检测光的波长和 半导体材料决定的。对于CCD、EMCCD、(em)ICCD 和sCMOS技术,在某些波长范围内可能达到 95% 的 QE,但可见光谱中近红色和紫外区域的光子具有较低的 QE,因此传感器的效率较低。为了改善这些区域的 QE,已经开发了Deep-depleted硅传感器和涂层传感器,从而增加了 QE。   大多数图像传感器都是由硅制成的。由于 QE 取决于材料,该元素的特性以及它如何与光相互作用非常重要。   在高纯度晶体形式中,相邻的硅原子彼此共价键合。打破这些键以产生电子/空穴对(~1.1 eV)需要大于带隙能量的能量。入射光的波长与光子吸收深度直接相关;波长越短,进入硅的深度越短。   Deep-depleted硅传感器比传统的硅传感器更厚 ,因此能够检测更长波长的光(即 700 nm,NIR)。NIR 光在硅中的穿透深度比典型的硅传感器更深,因此在没有深度耗尽的情况下,硅传感器对入射的 NIR 光有效透明。如下图所示,Deep-depleted硅传感器在 700 – 850 nm 范围内可提供 90% 的 QE,而传统硅传感器可提供 60% 的 QE。 为了进一步改善 QE,可以通过前照式或背照式设备来改变设备内传感器的方向。前照式设备的入射光通常通过并行寄存器的门进入传感器。这些栅极由非常薄的多晶硅组成,在长波长下相当透明,但在短于 400 nm 的波长下变得不透明。因此,在短波长下,栅极结构会衰减入射光。   如果硅传感器均匀变薄,图像可以聚焦在没有栅极结构的传感器后端。由于栅极结构没有光限制,背照式器件对光表现出高灵敏度,使 95% 的 QE 成为可能。采用前照式技术的图像传感器,入射光在撞击传感器之前必须穿过微透镜和金属线,从而降低了最大量子效率。背照式图像传感器的入射光首先会照射传感器,因此设备的 QE 不会降低。 InGaAs 传感器   只有当光子具有比材料的带隙能量更高或更短的波长时,半导体才会检测到光子。InGaAs 传感器是由 InAs 和 GaAs 的合金制成的半导体,传统的 InGaAs 传感器具有 x:1-x 的 InAs:GaAs 比率。由于 InGaAs不是天然存在的材料,因此必须在 InP 衬底上生长单晶。   InGaAs 传感器的带隙能量通常低于硅,这意味着它们能够检测更长的波长,例如短波红外 (SWIR) 区域 (900-1700 nm)。因此,InGaAs 摄像头在 950-1600 nm 区域内的 QE 80%。显示了典型 InGaAs 传感器的 QE 曲线。通过增加单晶内 InAs 的浓度,截止波长可以扩展到 2600 nm。 尽管 InGaAs 相机在 900 – 1700 nm 范围内具有高 QE,但远端波长截止会随着设备冷却而降低。每冷却 10 摄氏度,这通常会偏移 8 纳米。这意味着进入设备的光子吞吐量很重要,但是远端截止的这种转变可能是有利的,因为它允许传感器充当“可调”低通滤波器。   总结   QE 是衡量设备在将入射光子转换为电子方面的有效性的指标。不仅 QE波长取决于,它还取决于传感器材料。   如果能量高于半导体带隙能量,传感器将检测到入射光子。这就是为什么硅在 500-600 nm 之间具有 95% 的 QE,但对于较长的红外/较短的紫光波长具有较低的 QE,而 InGaAs 在 SWIR 范围(900-1700 nm)上具有高 QE,而不是可见区域或中红外波长范围( 1700 nm)。
  • 贺利氏气体催化红外辐射炉帮助英国Doughty公司提升竞争力
    背景英国Doughty Engineering公司是索具、悬挂和起重设备设计和制造的全球领导者,主要应用于电影、电视和戏剧行业。在安装新的粉末涂覆系统之前,该公司将所有的粉末涂覆业务外包给了两个分包商。在过去5年中Doughty的客户持续减少库存量,因此希望供应商持有大量库存,并提供较短的交货时间。但持有100多种产品的大量库存并不是好的解决方案,很明显缩减库存也不是一个好选择,如果客户想要的部件在库存里没有,那么客户肯定转向另一个供应商,这会让竞争对手有机可乘。 因此,关键是如何让Doughty公司变得更加灵活、响应更快。通过与系统供应商Junair(Spraybooths)、Gema UK和Caldan输送机公司的精诚合作,Heraeus设计实施了性能优异的涂覆系统,该系统选用气体催化红外辐射炉,能源效率高,占地面积小,成品质量比常规对流技术高得多。Doughty Engineering有限公司的董事Stephen Wright表示:“除了运营成本的降低以及产品质量的改善,我们还获得了无形收益,比如客户服务的改善和更加灵活的生产能力,这些将有助于我们增加行业竞争力,保持现有客户并获得新客户。新的粉末涂覆系统已超越了我们的预期,并且让我们的业务取得了立竿见影的成效。”主要改进 提高质量 吞吐量增加,一般三个小时 大幅缩短交货时间 自定义颜色的快速作业,“立等可取” 节省10%的运营成本 产能提升产品介绍 气体催化红外辐射利用特殊的铂催化剂,将天然气或丙烷转化为中长波红外辐射,而副产物仅仅是水和二氧化碳。该系统搭载PLC控制,其辐射强度可以在20%-100%之间无极调节,并且经过精确设计,以匹配热工艺过程。这不仅可以节约能源、提高工艺稳定性,而且能够提高产能和质量。而且与传统系统相比,工艺时间可减少高达66%,占地面积可减少高达50%。 该系统发出的红外辐射波长介于3.5至5.5微米之间,因此与粉末涂层和水的吸收光谱完全匹配,特别适用于粉末涂装和水性涂料的干燥固化。技术优势 表面温度175 – 480°C 最大表面功率密度约 20 kW/m2 无焰反应 均匀热分布 智能PLC控制 只排放CO2 + H2O 不排放NOX或CO!适用工艺 热敏基材(比如MDF)的涂覆;金属基材和非金属基材的粉末涂覆;油漆、食品、皮革等的干燥;以及塑料的热成型。 加热器具有十种标准尺寸,并且可以根据具体应用组合成大型或小型辐射炉系统。每个系统都可以分成任意数量的单个PLC控制区域,以便进行精确的过程控制。
  • 抢占智能传感器产业制高点 郑州高新智能传感器产业基地项目开工
    9月1日,郑州高新智能传感器产业基地项目开工仪式在郑州传感谷举行。该项目开工是郑州市、郑州高新区锚定电子信息“一号产业”,抢占智能传感器产业制高点,推动智能传感器产业高质量发展的具体行动。据介绍,郑州高新智能传感器产业基地总投资约15亿元,占地面积约61.83亩,总建筑面积约5.7万平方米,项目的建设有助于加快构建智能传感器产业生态,增强产业综合实力和企业竞争力,是高水平建设中国(郑州)智能传感谷,打造千亿级智能传感器产业的必要支撑,能够加快企业创新集聚,有利于我省抢占传感器产业制高点。该项目将重点打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端等产业集群,建设郑州高新智能传感器产业基地,配套建设智能传感器孵化器、产品展示等综合服务平台,着力集聚智能传感器上中下游企业,形成高端产品制造为产业基础、新型研发机构为支撑、软件算法和示范应用为推动的生态体系。该项目开工建设标志着产业链发展更加延展、稳固、健全,标志着我省的智能传感器产业发展占领关键环、迈向中高端,也标志着中国(郑州)智能传感谷的建设辐射更广泛、品牌更凸显。截至目前,郑州市智能传感器核心及关联产业规模约300亿元,占全省90%,占全国约10%,关联及应用企业约4000家。主要分布在气体、仪器仪表、电力电网、环境监测等领域,在国内细分行业具备一定优势,培育了以汉威科技、炜盛电子为龙头的气体传感器,以新天科技、光力科技、天迈科技为龙头的仪器仪表传感器,以日立信、三晖电气为龙头的电力电网传感器,以驰诚电气、安然测控为龙头的环境监测传感器。2022年10月,郑州高新区在由工业和信息化部直属的中国电子信息产业发展研究院颁布的中国传感器十大园区排名中位列第四。
  • 视频:国惠光电展出面阵近红外成像仪与长波热像仪
    仪器信息网讯 2014年11月25-26日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2014)&rdquo 在国家会议中心开幕,吸引了数十家业内相关产品厂商参展。  作为CIOAE 2014唯一的战略合作媒体,仪器信息网在本次展会现场视频采访了多家在线分析仪器相关厂商,记录了我国在线分析仪器技术与应用的最新进展。  山西国惠光电科技有限公司成立于2011年9月,专业从事红外焦平面探测器、激光气体传感器、红外热像仪、激光气体分析仪等产品的研制与生产。该公司激光气体产品开发部经理兰淑平在CIOAE 2014上接受了仪器信息网的视频采访,主要介绍了国惠光电的两款主推产品&mdash &mdash 面阵近红外成像仪与长波热像仪的优势与典型应用。
  • 德国lambrecht风速仪/lambrecht风速传感器现货促销
    德国lambrecht风速仪/lambrecht风速传感器现货促销德国Lambrecht(兰博瑞)公司是有150多年历史的老字号气象产品生产厂家,能提供地面气象站系统以及组成地面气象系统的各种分立元件、风速传感器、风向传感器、雨量计、大气压力计、气象系统、温湿度计、辐射等德国Lambrecht风向传感器主要特点是:稳定性能好、精度高、寿命长。该公司产品在世界各地气象、工业、环保尤其是在海洋、船舶和军队得到广泛的应用德国Lambrecht风向传感器测量范围: 0.3...75 m/s精确度: ± 0.3 m/s =10 m/s ± 1% FS ...50 m/s分辨率: 0.1 m/s起始风速: 0.3 m/s输出: 0/4...20 mA = 0...75 m/s- 外壳采用经阳极处理的防海水腐蚀的铝材- 含12 m 可插接导线, 含有内部加热装置,高端传感器德国Lambrecht风速传感器技术参数测量范围: 0...360°分辨率: 2,5°输出: 0/4...20 mA = 0...360° 3 x 0 … 10 VDC (electrical wave)起始风速: 0.7 m/s供电电压: 24 VDC (10...30 VDC)风速传感器 (14575)测量范围: 0.7...35 m/s分辨率: 0.1 m/s输出: 0/4...20 mA = 0...35 m/s0…700 Hz = 0...35 m/s- 外壳采用防海水腐蚀的铝材,插接连接- 认证的传感器, 含有内部加热装置德国Lambrecht风向传感器、风向传感器、进口风向传感器、风向仪、风速风向仪、风向标、Lambrecht风向传感器供应德国lambrecht风速仪/lambrecht风速传感器中国总代理 单位名称:南京铭奥仪器设备有限公司 联系人:张先生联系电话:025-87163873 18913964277 网站:www.mingaoyq.com
  • 普科生发布PKSAIR手持式ALERT100多功能核辐射检测仪新品
    ALERT100型多功能辐射仪是根据核快速应急反应监测技术要求,应用于核医学、分子生物实验室、核材料运输及其它存在αβ表面沾污和X,γ辐射的方面,是一款智能化便携式核辐射检测仪器。它兼具可用来测量Xγ辐射剂量率。 ALERT100多功能核辐射检测仪是一款多用途的设备,采用探头内置结构,探测采用美国传感器公司(LND)大尺寸(1.77英寸)扁平螺旋式传感器,这种传感器对不同能量强度的放射线具有良好的响应性,特别是针对低强度及穿透力较弱的α、β射线能提供良好的探测效率,ALERT100是一款操作简单的仪器,即可用于用于测量诸如地面、墙壁、桌子、衣服、皮肤及其它物质表面因α、β粒子造成的表面沾污强度,亦可以应用于测量环境中自然或者放射源设备泄漏的x、γ射线剂量率强度。特点:l 多种测量模式选择l 支持多种单位显示:CPs、USV、uSv/h、l 自定义报警功能,可关闭l 大字体液晶显示器,易辨识l 显示更新率1次/S,反应快,灵敏度高l 主机及外置探测器外壳采用金属结构,整体结构坚固l 主机自带探头固定夹具,方便单手操作l 主机内置锂电池,低功耗设计,连接使用时间约100小时l 可订制其它规格外置探测器 应用: l 检查局部的辐射泄露和核辐射污染;l 检查石材等建筑材料的放射性;l 检查有核辐射危险的填埋地和垃圾场;l 工业用的X射线仪器的X射线辐射强度;l 检查地下水镭污染;l 检查地下钻管和设备的放射性;l 监视核反应堆周围空气和水质的污染;l 检查个人的贵重财产和珠宝的有害辐射;l 检查瓷器餐具玻璃杯等的放射性;l 定位辐射源;l 家居装饰潜在辐射检测l 环境放射性安全监测。。。。。。 规 格:测量射线种类:α、β、γ和Χ射线 探 测 器:扁平云母窗GM探测器,有效直径1.77”(45mm)。云母薄片密度1.4-2.0mg/cm2 。 显 示 屏:液晶显示器。平均周期:显示器每1s更新一次显示,默认显示标准强度下前面6s的平均值。平均周期随着辐射强度的增大而缩短。 测量范围:α:0~8000 CPS;β:0~8000 CPSx、γ:0.01~1,100μSv/h 能量响应:25KeV~3MeV,变化的限值为15%; 灵敏度:342 CPM/μSv/h(Cs-137) 探测效率(对90Sr+90Y(β)):54%,表面灵敏度(对90Sr+90Y(β)):500 CPM/Bq.cm-2; γ剂量率指示的固有误差:不大于10%;角响应:(137Cs)不超过15%。 本底读数:60 CPM 精 度: 10% 警报设置范围:自定义设置 指 示 灯:每探测到一次计数(一个电离过程),红计数灯就会闪动一次 声音报警器:内置蜂鸣器(可关闭可实现静音操作) 电 源:主机内置锂电池,3.7V 工作环境:0oC ~50oC,40%~95%RH(无冷凝) 规 格:144*78*33(mm) 重 量:0.38Kg创新点:比市面上同类产品多了多模式显示功能,最大的亮点是增加了图谱模拟显示功能,增加温度显示功能,增加了内部时钟。显示剂量率 单位支持(Sv/h,R/h,CPS,CPM)显示累计剂量 单位支持(Sv,R,CP)粒子声(可开可关)剂量率报警(1,10,100)背光亮度(十级可调)自动关闭背光(关 30s 1分 5分)自定义剂量换算率 可用于自行更换管子和校准显示模式(大字模式 模拟表模式 表格模式)显示时间(年月日星期小时分秒 关机走时)显示温度PKSAIR手持式ALERT100多功能核辐射检测仪
  • 焜腾红外推出全系列T2SL制冷红外探测器,全面覆盖中波和长波多种面阵规格
    ——记HOT T2SL Ⅱ类超晶格探测器量产第三年 致力于Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器产业化的焜腾红外,在过去三年已经完成Ⅱ类超晶格红外探测器工程化批产超千支。尽管已是焜腾红外120k高工作温度制冷型探测器实现量产的第三年,但是在技术迭代和产品开发方面,焜腾红外却从未止步。在稳定批产的同时,焜腾红外也在逐步发力150k制冷探测器的批量生产以及长波Ⅱ类超晶格制冷型探测器的工程化工作。现阶段已经研发出温度更高(160K)、面阵更大(2Kx2K)、重量更轻(260 g)、波长更长(12 μm)、寿命更久(45000小时)的Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器,全面覆盖中波和长波多种面阵规格。 经过技术研发人员过去三年的持续努力,焜腾红外现已研制出适用于不同场景和应用条件的多种T2SLⅡ类超晶格探测器。仅重量方面就已经研制出550 g、350 g、和260 g三种规格,其中重量仅重260 g的探测器其芯片的工作温度已经能达到150K,部分甚至可达160K的芯片工作温度。在制冷机的配置上,除了旋转式斯特林制冷机外,还可以根据客户需求搭配线性制冷机,以实现挥发性有机化合物(VOCs)气体在线泄漏检测系统应用高达45000小时的寿命的特殊需求。除了重量和制冷机配置上可以适配用户的不同需求外,焜腾红外在探测器面阵上也已经可以做到2Kx2K,覆盖范围除中波之外,也已研制出最长波长达12 μm的长波探测器。焜腾红外能为广大客户提供多种阵列规格和响应波长的产品,分别为320x256、640x512、1280x1024以及2048x2048,其光谱响应范围涵盖3.2 μm – 3.5 μm、3 μm – 5 μm、7.5 μm – 9.5 μm及10.3 μm – 10.7 μm多个波段,基本上实现了中波和长波全规格探测器的技术供应。 焜腾红外的技术研发路线集中于深耕Ⅱ类超晶格制冷红外探测器这一新型探测器技术路线,研制出并生产覆盖中长波的Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器,下一步的研发方向将会向着更长波发力,以及研发覆盖波段更全、应用范围更广、在有害气体检测方面能检测到更多气体种类的II类超晶格探测器。除了现有生产基地之外,焜腾红外在嘉兴的新厂(占地35亩的焜腾光电芯片产业园项目)已经结顶并即将落成投入使用,届时该产业园将会成为国内最具竞争力的覆盖Ⅲ-V族化合物半导体制冷型芯片与探测器组件及VCSEL芯片的重要基地,预计达产后年产红外探测器一万支,最终实现国产化探测器的全规格批产。 在第24届中国国际光电博览会中(9月6-8日),焜腾红外将携自研和生产的各类探测器、探测器组件和VCSEL芯片亮相,展位在深圳国际会展中心(宝安新馆)CIOE红外技术及应用8号馆8B023,欢迎各位莅临展位进行洽谈合作!本次展会展品介绍V340红外热成像气体泄漏检测仪V340红外热成像气体泄漏检测仪是一款针对VOCs的非接触式泄漏检测设备,产品工作波段为3.2 µm – 3.5 µm,可检测甲烷、乙醇、汽油、苯等400余种VOCs气体或挥发性液体的微小泄漏。机载式VOCs气体泄漏可视化巡检系统U-330机载式VOCs气体泄漏可视化巡检系统U-330应用于甲烷及其他VOCs的泄漏检测,整套系统由大疆M300RTK无人机搭载吊舱式VOCs气体泄漏红外成像仪D330组成。在线式VOCs气体泄漏可视化检测系统M330在线式VOCs气体泄漏可视化检测系统M330应用于甲烷及其他VOCs的泄漏检测。探测终端内采用高灵敏度320x256高工作温度的二类超晶格中波制冷红外焦平面探测器、通过有线网络可实时观测VOCs气体泄漏状态的双光图像,系统适用于工业领域VOCs气体泄漏的实时在线监测。
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • 光合有效辐射—FAPARNet
    table width="631" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="505" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"光合有效辐射—FAPARNet/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="505" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"北京师范大学/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="153" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"屈永华/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="149" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="203" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"qyh@bnu.edu.cn/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="505" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="505" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□技术转让 □技术入股 √合作开发 □其他/span/p/td/trtr style=" height:264px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="631" height="264"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e88950a6-b2eb-43e0-93ef-b49e01ae75ef.jpg" title="12.png" style="width: 500px height: 368px " width="500" vspace="0" hspace="0" height="368" border="0"//pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"FAPAR/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体",即Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,是指被植被光合作用器官吸收的太阳辐射占总的入射辐射的比例。FaparNet将FAPAR测量与数据在线采集与无线传输功能进行集成,实现了多个传感器同时自动测量与数据自动汇集功能,大大提高用户数据采集效率,降低数据采集成本。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"FaparNet/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"由FAPAR传感器、无线数传以及数据接收控制系统组成。其中FAPAR采用阵列式高灵敏度数字光电传感器,配备余弦校正器,消除光源入射角度变化的影响。/span/pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"主要技术指标:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6d586186-1f38-409c-abb9-864e6657f92d.jpg" title="2018-03-22_144801.jpg"//pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"技术特点:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"1./spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"将冠层FAPAR测量与无线数传无缝集成,减少用户部署成本。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"2.FaparNet/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"可同时测量9个点数值,能够捕捉冠层内部光合有效辐射的不均匀分布。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"3.FaparNet/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"特别适合大范围内长时间序列自动测量,可以为遥感产品真实性检验提供地面测量数据。/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="631" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"植被生产力估算、植被生物量估算、遥感产品真实性检验/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 大连化物所研制出可用于非接触人机交互系统的高灵敏长波红外探测器
    近日,大连化物所二维热电材料研究组(DNL2104组)陆晓伟副研究员、姜鹏研究员、包信和院士团队在高灵敏、低功耗人体红外热辐射探测器研制及其在非接触人机交互系统中的应用方面取得新进展。人体自发热辐射主要位于长波红外(8至14 μm)波段,呈现出光子能量低(~0.1 eV)、光强弱(~5 mw/cm2)等特点。实现人体红外热辐射的高灵敏探测,对构建低功耗、非接触人机交互系统具有重要意义。作为一种热敏型探测器,光热电探测器是基于光热转换、热电转换两个能量转换过程,具有光谱响应范围宽、无需制冷、功耗低等优点。目前,商业的光热电探测器通常采用分立式的热电堆结构,需要复杂的MEMS微机械加工制备工艺,且在探测人体热辐射时,其输出电压相对较小(数十至数百微伏),需要额外的高信噪比信号采集电路。本工作中,该研究团队突破传统热电堆材料和构架的限制,构建了基于SrTiO3-x/CuNi异质界面结构的一体式热电堆。该异质界面结构一方面将SrTiO3-x高的Seebeck系数(-737 μV/K)与CuNi高的电导率(5×105 S/m)协同耦合,在降低器件内阻的同时,可保持高的电压输出;另一方面,通过结合声子共振吸收和自由载流子吸收,该异质结展现出优异的吸光能力,其在长波红外波段的吸光率最高可达98%。结合这些优势,基于SrTiO3-x/CuNi的热电堆在探测人体辐射时展现出高灵敏度、低噪音、高稳定性等特征,其输出电压最高可达13 mV,相比商业热电堆有数量级的提升。通过进一步构建热电堆阵列,团队还实现了实时手势识别、非接触式数字/字母输入等功能。该研究为开发低功耗非接触人机交互系统提供了新思路,在人工智能技术、公共卫生安全领域具有广阔的实际应用价值。相关研究成果以“SrTiO3/CuNi Heterostructure-based Thermopile for Sensitive Human Radiation Detection and Noncontact Human-machine Interaction”为题,发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。上述工作得到国家自然科学基金、中国科学院创新交叉团队、大连化物所创新基金等项目的资助。
  • 大连化物所研发高灵敏长波红外探测器,可用于非接触人机交互系统
    近日,大连化物所二维热电材料研究组(DNL2104组)陆晓伟副研究员、姜鹏研究员、包信和院士团队在高灵敏、低功耗人体红外热辐射探测器研制及其在非接触人机交互系统中的应用方面取得新进展。人体自发热辐射主要位于长波红外(8至14 μm)波段,呈现出光子能量低(~0.1 eV)、光强弱(~5 mw/cm2)等特点。实现人体红外热辐射的高灵敏探测,对构建低功耗、非接触人机交互系统具有重要意义。作为一种热敏型探测器,光热电探测器是基于光热转换、热电转换两个能量转换过程,具有光谱响应范围宽、无需制冷、功耗低等优点。目前,商业的光热电探测器通常采用分立式的热电堆结构,需要复杂的MEMS微机械加工制备工艺,且在探测人体热辐射时,其输出电压相对较小(数十至数百微伏),需要额外的高信噪比信号采集电路。本工作中,该研究团队突破传统热电堆材料和构架的限制,构建了基于SrTiO3-x/CuNi异质界面结构的一体式热电堆。该异质界面结构一方面将SrTiO3-x高的Seebeck系数(-737 μV/K)与CuNi高的电导率(5×105 S/m)协同耦合,在降低器件内阻的同时,可保持高的电压输出;另一方面,通过结合声子共振吸收和自由载流子吸收,该异质结展现出优异的吸光能力,其在长波红外波段的吸光率最高可达98%。结合这些优势,基于SrTiO3-x/CuNi的热电堆在探测人体辐射时展现出高灵敏度、低噪音、高稳定性等特征,其输出电压最高可达13 mV,相比商业热电堆有数量级的提升。通过进一步构建热电堆阵列,团队还实现了实时手势识别、非接触式数字/字母输入等功能。该研究为开发低功耗非接触人机交互系统提供了新思路,在人工智能技术、公共卫生安全领域具有广阔的实际应用价值。相关研究成果以“SrTiO3/CuNi Heterostructure-based Thermopile for Sensitive Human Radiation Detection and Noncontact Human-machine Interaction”为题,发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。上述工作得到国家自然科学基金、中国科学院创新交叉团队、大连化物所创新基金等项目的资助。文章链接:https://doi.org/10.100 2 /adma.202204355
  • 日本辐射影响范围扩大 东京等七地自来水含辐射
    内容提要:日本东北和关东地区各地辐射剂量20日继续下降,毗邻福岛的3个县的辐射剂量已下降到核泄漏事故后峰值的20%。不过,多地的雨水、地面尘土和空中飞尘20日被检测出放射性物质,自来水和食品中被测出含放射性物质的地区也有所增多。     3月20日,在日本岩手县釜石市,人们在废墟中寻找家园。日本文部科学省20日宣布,通过对18日9时(北京时间18日8时)起24小时内各地的雨水、地面尘土及空气中的飞尘进行检测,确认在栃木县和群马县检测到放射性碘和铯,在东京都、埼玉县、千叶县和山梨县检测到放射性碘。  日本东北和关东地区各地辐射剂量20日继续下降,毗邻福岛的3个县的辐射剂量已下降到核泄漏事故后峰值的20%。不过,多地的雨水、地面尘土和空中飞尘20日被检测出放射性物质,自来水和食品中被测出含放射性物质的地区也有所增多。  日本文部科学省20日对各地监测数据的统计显示,当地时间19日17时至20日9时,辐射剂量最高的是茨城县,为每小时0.169微西弗,栃木县为每小时0.148微西弗,群马县为每小时0.076微西弗,都比上一次的统计数据有所降低。目前,毗邻福岛县的上述3县的辐射剂量已下降到核泄漏事故后峰值的20%。  据福岛县和宫城县的单独调查,福岛市20日1时测得的辐射剂量为每小时10.1微西弗,仙台市19日9时40分的测定值为每小时0.2微西弗。  另外,自卫队20日11时在福岛第一核电站事务大楼周边测得辐射剂量为每小时2579微西弗,也比19日有所下降。  不过,辐射的影响范围有所扩大。文部科学省20日说,通过对19日采自各地的自来水样本进行检测,发现栃木县和东京都两地的自来水含放射性碘和放射性铯,群马、埼玉、千叶、神奈川和新潟5县的自来水含放射性碘。另外,福岛县和茨城县通过单独检测也在本地的自来水中发现了上述两种物质。自来水检测出放射性物质的地区从19日的6个上升到9个。  文部科学省当天还公布了从19日早晨开始对各地雨水、地面尘土和空中飞尘检测的结果,共有9个地区测出了放射性碘或铯。数据显示,栃木县每平方公里碘的放射性活度为540兆贝克勒尔,群马县为190兆贝克勒尔,东京都为40兆贝克勒尔,山形县为22兆贝克勒尔等 群马县每平方公里铯的放射性活度为63兆贝克勒尔,栃木县为45兆贝克勒尔,千叶县为3.8贝克勒尔,岩手县为0.24兆贝克勒尔等。  对此,文部科学省表示,目前,环境和自来水中所含放射性物质都不足以影响健康。  随着对食品检测工作的持续开展,继19日检测出福岛第一核电站附近的川俣町所产原奶和茨城县某些地区生产的菠菜放射性物质超标后,20日有更多地区生产的原奶和更多品种的蔬菜被测出放射性物质超标。  福岛县20日公布,该县的饭馆村、新地町、磐城市和国见町的奶牛所产原奶又被检测出放射性物质超标。其中,饭馆村生产的原奶碘的含量是日本《食品卫生法》规定标准值的17倍,铯也一定程度超标。而新地町、磐城市和国见町出产的原奶则被检测出碘超标,数值都在国家标准值的4倍至6倍之间。另外还有两个市生产的原奶碘含量与国家标准值持平,为每公斤300贝克勒尔。  就原奶放射性物质超标问题,福岛县20日要求县内所有奶农停止贩卖或自己消费这些受污染的原奶。  多个地区出产的蔬菜20日被检测出放射性物质超标。茨城县20日说,县北部日立市露天栽培的菠菜平均每公斤所含碘的放射性活度为5.4万贝克勒尔,是《食品卫生法》规定标准值的27倍。每公斤菠菜铯的放射性活度为1931贝克勒尔,而国家标准值是500贝克勒尔。茨城县北茨城市和高萩市所产菠菜中碘的放射性活度分别是标准值的12倍和5倍。  另外,当天被检测出放射性物质超标的还有千叶县旭市生产的茼蒿,群马县伊势崎市生产的菠菜,高崎市生产的一种芥菜。台湾行政院原子能能源委员会20日也宣布,从日本进口的蚕豆检测出微量的放射性物质。
  • 上海微系统与信息技术研究所在薄膜荧光传感器研究方面取得新进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员在薄膜荧光传感器研究方面取得进展。该研究为制备优异的薄膜荧光传感器提供了有效策略,对荧光传感与气体吸附的协同过程进行了实验验证与理论计算阐释。相关成果以Fluorophor embedded MOFs steering gas ultra-recognition为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。近年来,薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥重要作用,因具有较高的灵敏度、响应性和选择性,是目前最有前景的痕量物质检测技术之一。然而,多数荧光敏感材料存在聚集荧光淬灭(ACQ)效应和光漂白现象,使得满足实际应用要求的荧光传感材料并不多见。这限制了荧光敏感材料在气体检测方面的应用,亟待开发用于气体传感的新型高性能敏感材料。针对薄膜有机荧光探针材料面临的固态荧光量子效率差、光稳定性差等问题,研究人员将有机荧光客体搭载到金属有机框架(MOF)中,开发了一种对气体分析物具有高灵敏度、高选择性、高稳定性的新型主客体式薄膜荧光气体传感器,为构建满足不同需求的薄膜荧光传感器提供了灵活的方法。薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥着至关重要的作用。然而,由于聚集引起的淬灭(ACQ)效应和光漂白,实际应用中的荧光传感材料受到限制。该工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作为被封装有机客体,采用简单的固相合成方法嵌入金属有机框架ZIF-8中,通过调整负载比例调节其荧光发射特性。MOFs(ZIF-8)为客体分子提供了各种纳米空腔,从而减少了荧光分子的自聚集,有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效应。负载不同比例的客体后,分子的固态荧光量子效率从0.76%最高提升到19.72%,从而使其能够在 3 秒的快速响应时间内实现气体传感,检测限低至 1.13 ppb。进一步,研究实现了对神经毒剂沙林的模拟物氯磷酸二乙酯的气相识别。MEMS悬臂梁吸附研究表明,主客体嵌入式MOF传感器对待测气体的预富集赋予了探针优异的气体传感能力,响应时间可达3 s,检测限低至1.13 ppb。MOF的笼化效应提高了对于分析物的选择性,Me4BOPHY-1@ZIF-8对干扰性气体HCl的响应明显变弱,而这在以前的文献报道中是不可避免的。此外,有机金属框架结构的“笼化效应”还确保了传感器良好的光稳定性和热稳定性。有机荧光分子的热分解温度从200 ℃升至527 ℃,且在激发光波段的激光持续4800 s的照射下仍能保持初始荧光强度。因此,主客体设计策略提供了一种对神经毒素分析物具有高 3S(灵敏度、选择性和稳定性)的薄膜荧光气体传感器。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金,以及上海市科学技术委员会等的支持。
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 红外探测传感器能否正确区别人与动物?
    还记得盗贼电影里出现的红外线吗?这简直是所有盗贼片的经典片段。仿佛电影中没有穿过红外线的盗贼,就不是好电影, 那么一直有个疑问,红外线传感器能否区分检测环境下的人和动物?红外传感器原理:所有温度高于0k的物体都无时无刻不在向周围发射红外能量。由于各种物体吸收与含有的热能量不同,向外辐射的热红外能量自然不同。利用红外探测器,能将被测目标的红外辐射能转换成电信号,经过放大、转换等一系列处理,最终准确测定出物体的温度。人体有恒定的体温,会发出特定波长在10μm左右的红外线,红外探测器正是利用红外线反射的原理。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。这种探测器是以探测人体辐射为目标的。这样的称之为被动红外探测器, 动物也有热量会发射红外线,所以常规的吸顶式人体红外探测器是没办法区分人和动物的。技术的不断突破,也推动着红外传感器的市场应用进一步扩大。现在市面上也有一些防小宠物的红外报警器,被动红外探测器发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是被动红外探测器的复一种重要的功能,每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的,但不外乎有两种方式:一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性 .这些因素具体反应出移动物体的速制度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此判断移动物体可能是人还是小动物 。由此看来,我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物百的功能是相对的。这种相对性包括两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求度的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能。随着技术的不断研发,目前,红外探测传感器正朝着探测率更高,响应波长更大,响应时间更短,抗干扰性能更高,生产成本更低的方向发展。建大仁科RS-HW-N01型吸顶式人体红外传感器小巧玲珑,内部配置人体双元热释红外传感器和少量外接元器件,采用吸顶式安装,安装高度在2.5~6m之间,安装高度在3.6m时,能都形成直径6m的探测范围,将其用在机房环境监测系统中能够对机房环境实现360度的全方位探测,是一款稳定性较高的被动红外传感器。吸顶式人体红外传感器设备内部使用8-bit 低功耗CMOS处理器,采用先进的信号分析处理技术,配备较高性能的传感信号处理集成电路,具有超高的探测和防误报性能;具有抗RFI干扰(20~1000MHZ,如移动通信)的功能;设备具有自动温度补偿功能,在温度-10℃~50℃之间,相对湿度≤95%的环境内工作,不会出现凝露现象。使用者将人体红外探测器安装在机房出入口处,当有人非法闯入红外探测区域时,探测器会自动对他进行探测,若发现他在区域内活动,会立刻启动安全报警功能:设备上的LED指示灯变亮,并把告警信息通过环境监控主机上传至机房环境监测系统,系统也会在给管理人员发送有人非法入侵告警信息。吸顶式人体红外传感器的测量范围如下图:人体红外传感器起到智能安防的作用。为方便用户使用,还具有报警延时和延时报警的功能,在具体使用中用户可根据情况,将报警持续时间调整为30s、10s或5s;延时报警则通过管理软件进行设置修改。安装人体红外传感器不仅仅是为了防贼,更重要的是保障人身安全。侵入者的非法反侦测技术手段的提高,普通的门禁不能完全阻止他们,而吸顶式红外探测器性能稳定,具有超高的探测和防误报性能,安装后也不易被人发现,被广泛应用于楼盘别墅、厂房、仓库、商场、写字楼等场所,进行安全防范。
  • 光学非辐射态领域研究获重要进展
    在国家自然科学基金等项目资助下,暨南大学陈凯研究员团队在光学非辐射态(Anapole态)领域研究取得重要进展。相关研究发表于Small,并被选为内封底论文。马楚荣讲师为该论文第一作者,陈凯研究员为通讯作者,该工作还得到了李向平研究员和关柏鸥教授的大力支持。在过去的十年中,低损耗的全介质纳米结构已经成为纳米尺度光操控的重要平台。其中,高折射率全介质纳米盘可以激发出光学Anapole态,展现出独一无二的近场分布以及零远场散射特性。作为一种非辐射态,它可以显著增强非线性光学效应和光热效应等,提供了新颖的调控光-物质相互作用的手段。然而,这种分布在结构内部的Anapole态的局域场增强较弱,且它的产生并不能通过激发偏振加以控制,因此限制了它的应用。研究人员在全介质纳米盘低聚体中发现了一种具有偏振激发特性的新型Anapole态,而且它的局域场增强不仅仅局限在结构内部。他们利用聚苯乙烯微球自组装技术与物理气相沉积镀膜工艺相互结合的方法,制备得到了大量的Si纳米盘单体及低聚体结构。在单个纳米盘中,电偶极子和环形偶极子的相消干涉导致了在特定波长处的本征Anapole态(AE1)。由于盘的圆对称性,它的产生不依赖于激发偏振,近场增强也局域在纳米盘内部。而在纳米盘二聚体中,当入射光电场方向沿垂直于长轴方向激发时,其散射光谱长波处还存在一种新型的非辐射态(AE0),即非本征态。理论研究表明,两个纳米盘耦合后的环形偶极子在光谱上得到充分的展宽,与耦合后的电偶极子在长波处发生部分重叠。此外,它们的相位相差π,因此,这两者之间的相消干涉导致了非本征Anapole态的形成。与本征态不同的是,非本征态的增强电场遍布整个二聚体及其周围。当入射光电场方向沿二聚体长轴方向激发时,散射光谱中只能观察到本征态。有趣的是,随着第三个盘的加入,非本征Anapole态的偏振激发特性消失。尽管不同偏振激发下的Si纳米盘三聚体的散射光谱几乎没有区别,它们的局域场分布却有很大的差异。新型Anapole态的产生可以显著增强Si纳米盘低聚体宽光谱光致发光效率,通过匹配飞秒激光激发波长与非本征Anapole态,Si纳米盘二聚体及三聚体由于双光子吸收诱导的白光发射强度远超单个纳米盘,这主要源于光吸收的增强以及载流子注入的提升。
  • 小菲课堂 | 详细解析长波红外SLS热像仪的显著优势!
    近年来,我们见证了读取技术和高级热像仪电子元器件的重大进展——推动热像仪的分辨率、速度和灵敏度显著提升。这使得我们能够解决棘手的热测试难题,如对安全气囊进行高速热测量,对微型电子元件进行故障分析,以及对看得见的半透明气体进行光学气体成像等。然而,直到引进II型应变层超晶格(SLS),我们才得以见证热成像技术的显著进步。这种探测器材料使热像仪有了与读出集成电路(ROIC)和热像仪电子器件相一致的性能提升。将SLS集成到商用红外热像仪中,提供了一种新的长波红外解决方案,实现速度、温度量程、均匀性和稳定性的明显提升,与此同时价格低于模拟探测器材料。速度提升长波红外SLS热像仪充气气囊停止运动的热图像SLS在长波红外波段和中波红外波段都能运行,但当过滤成长波红外波段时,其性能优势显而易见。事实上,与其它红外热像仪材料相比,SLS的主要优势是积分时间短或快照速度快。表1和表2展示长波红外SLS与中波红外锑化铟(InSb)性能指标之间的差异。只看首行的温度量程,我们发现SLS的快照速度比处于同一量程的中波红外InSb探测器快12.6倍。表1长波红外SLS表2 中波红外锑化铟(InSb)更快的快照速度使用户能够对高速目标进行定格摄影,以便获得精确的温度测量值。如果积分时间过慢,模糊不清的结果成像会影响温度读数。同样,更快的快照速度意味着更快的帧频。很多时候,InSb和其它探测器材料的较长积分时间需求导致热像仪以慢于探测器max值的帧频运行。例如,如果您拥有一台热像仪能够以1000帧/秒帧频生成640×512像素的图像,但是它在要求1.2 ms积分时间的带通下运行。由于积分时间限制较长,热像仪将无法达到Max帧频潜力,如果成像目标快速升温,这会引起问题。较慢的采样可能会导致用户无法精确描述部件的热稳态特性,可能会错过电路板启动或重启的关键温度尖峰。较宽的温度范围长波红外SLS热像仪长波红外SLS热像仪的另一项优势是有较宽的温度范围。在表1中,我们看到长波红外SLS热像仪的启动温度量程为-20°C至150°C,需要1次积分时间。为获得同样的温度范围,中波红外InSb探测器需要循环(超帧)3次积分时间,每个积分时间代表不同的温度量程。为了超帧获得完整的-20℃至150℃温度范围需要循环通过3个温度范围,这导致热像仪每捕获3帧仅获得一张超帧图像。这意味着校准热像仪时须付出3倍工作量并且总帧频减少1/3。再看表1和表2,我们发现有另一个值得注意的点:长波红外SLS热像仪未安装减光镜之前能测量更高的温度范围。受评SLS热像仪在安装减光镜之前Max高测量650℃,而中波红外InSb热像仪在安装减光镜之前仅能测量highest350℃。这仅是在长波红外波段运行的SLS与在中波红外波段运行的InSb的部分功能。图1:30°C理想黑体的光谱发射功率为说明这一点,让我们看图1,此图显示的是一个30℃理想黑体的光谱发射功率。曲线下的面积表示那一波段内的功率,长波红外波段的功率比中波红外波段的功率大得多。看图2,我们发现当物体升温时,代表性光谱发射强度曲线的波峰向左侧移动并向右逐渐下降。在一定温度范围内长波红外波段中的功率的变化,不如中波红外波段中的功率的变化显著。正因为如此,与中波红外InSb探测器相比,长波红外SLS探测器能够避免给定积分时间内的过度曝光或曝光不足问题。注意,中波红外波段中的功率变化是很大的;因此,随着物体升温,红外热像仪会在单次积分时间内快速饱和。图2:不同温度下黑体的光谱辐射发射率总之,SLS使您能够处理目标在较宽温度范围内快速升温的富有挑战性的应用,如燃烧研究应用。然而,在长波红外波段运行不是仅有的因素。如果研究长波红外碲镉汞(MCT)探测器,我们会发现它们的温度范围也有限,类似于中波红外InSb探测器。你会注意到,长波红外MCT热像仪每次积分时间具有较短的单个温度范围,以及在安装减光镜削减信号之前能够测量的温度限制(见表3)。表3 长波红外碲镉汞(MCT)探测器仪性能指标低成本,高性能长波红外SLS热像仪与其它长波红外制冷型热像仪相比,长波红外SLS热像仪一项最出色的特性是能通过冷却显著提升均匀性和稳定性,尤其是与长波红外MCT热像仪相比。长波红外MCT探测器通常具有较差的均匀性和稳定性。因此,每当用户打开长波红外MCT热像仪,上一次执行的均匀性校正都需要更新(见图3)。图3:启动时的MCT热图像这为基于现场的应用带来一些问题,由于环境状况,这不利于需要更新增益、补偿错误像素映射设备。这些应用可能包括当热像仪位于试验室中对其进行远程控制,或在政府试验场爆破区之外对其进行控制。相比之下,长波红外SLS能像中波红外InSb那样运行,因为用户只需打开热像仪就可以开始测试(见图4)。在实验室中完成的均匀性校正,除了可能利用热像仪内的内部NUC标记进行一点式补偿更新外,无需额外图像均匀性更新,便可在现场良好运行。NUC在长期多次冷却后仍保持正常。本文测试的热像仪自一年多前首次现场使用以来无需新的NUC。图4:启动时的SLS热图像虽然SLS热像仪的价格高于中波红外InSb热像仪,但它们比性能相当的长波红外MCT热像仪便宜40%。因此,如果您的应用需要更短的积分时间,更宽的温度范围或只有制冷型长波红外探测器才能提供的光谱灵敏度,SLS探测器比现行的制冷型长波红外MCT探测器具有明显的成本和均匀性优势。综上所述,SLS长波红外探测器材料是一种极具吸引力的高性价比材料,与中波红外InSb和长波红外MCT材料相比具有更短的积分时间和更宽的温度量程;长波红外SLS热像仪拥有比现行长波红外MCT热像仪更优异的均匀性和稳定性以及更实惠的价格。如果应用对性价比有特定要求时,长波红外SLS热像仪将是您工具箱的理想之选。
  • 新型石墨烯光学探测器实现监测光谱从可见光到红外辐射
    德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫(HZDR)研究中心的科学家通过在 SiC 上一个微小的片状石墨烯加上天线,开发出一种新的光学探测器。据称,这种新型探测器可以迅速的反射所有不同波长的入射光,并可在室温下工作。这是单个检测器首次实现监测光谱范围从可见光到红外辐射,并一直到太赫兹辐射。  HZDR 中心的科学家们已经开始使用新的石墨烯探测器用于激光系统的精确同步。据HZDR 物理与材料科学研究所的物理学家 Stephan Winnerl 称,相对于其他半导体,如硅或砷化镓,石墨烯可以承载具有超大范围光子能量的光,并将其转换成电信号,只需要一个宽带天线和恰当的衬底来。  石墨烯片和天线组件吸收光线,将光子的能量转移至石墨烯的电子中。这些“热电子”能够增加探测器的电阻,产生快速电信号,在短短 40 皮秒内便可完成入射光注入。  衬底的选择是提高捕光器的关键。过去使用的半导体衬底吸收了一些波长的光,但碳化硅可在光谱范围不主动吸收光。 此外,天线的作用就像一个漏斗,捕捉长波红外和太赫兹辐射。目前,科学家们已经能够将光谱范围增加为此前型号探测器的90倍,所能探测到的最短波长比最长的小 1000倍。而在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,红光波长仅是紫光的两倍。  该光学探测器已被 HZDR 中心采用,用于易北河中心的两个自由电子激光器的精确同步。这种精确同步对“泵浦探针”实验尤为重要,研究员使用其中一个激光器激发材料,再使用另一个具有不同波长的激光器进行测定。在这种实验中,激光脉冲必须精确同步。因此,科学家们使用石墨烯探测器如同使用秒表。精确同步的探测器可以显示出激光脉冲何时达到目标,大带宽有助于防止探测器变为潜在错误来源。该种探测器的另一个优点是,所有的测量可以在室温下进行,避免了其他探测器所需的昂贵和费时的氮气或氦气冷却过程。
  • 多项国际标准发布!涉及测量辐射、船舶电磁等
    ISO发布关于第三方支付安全新标随着支付趋势从现金转向在线金融交易,诸如PayPal等第三方支付(TPP)服务商的使用将越来越多。虽然这种支付方式便捷,但其使用量的增加不可避免地会带来更大的安全风险。为促进技术的安全发展,ISO最近刚刚发布了一项提供 TPP 服务的信息系统新标准。TPP提供商是一种可以在没有商家账户的情况下接受在线支付。但由于中间商的存在,这种处理付款的方式增加了欺诈风险,所以不一定安全。ISO 23195《第三方支付服务信息系统的安全目标》,提供了一个全球一致的术语和定义清单,2个逻辑结构模型和一个安全目标清单。为确保最大限度的相关性,该标准中的逻辑结构模型、资产、威胁和安全目标都基于现实实践。认识到TPP服务商正在不断设法减少支付欺诈的风险,这一标准是对现有措施的坚实补充。ISO 23195是由ISO/TC 68“金融服务”技术委员会的ISO SC 2金融服务与安全分技术委员会制定。ISO/TC 68/SC 2的秘书处工作是由ISO的英国成员BSI承担。ISO发布第一项无障碍旅游国际标准对于全世界10亿多残障人士来说,旅游是件难事。认识到消除旅游业中不必要的障碍十分重要,因此ISO发布了一项新标准,以帮助每个人享受无障碍旅游。发布的标准:ISO 21902《旅游业和相关服务--无障碍旅游--要求与建议》提出了让所有人都能平等获得良好的旅游体验要求和指南,无论年龄大小或活动能力如何,包括有肢体障碍或有特定访问要求的人,比如残疾人和老年人。玛丽娜迪奥塔列维(Marina Diotallevi)是世界旅游组织(UNWTO)的成员,也是制定这项标准的专家工作组召集人。她认为:“各国对于构建无障碍的旅游设施与服务没有一致且明确的规范,而这种状态会继续增加旅游的障碍。这些障碍常常是因为行业内缺乏相关知识与培训造成的,这也意味着善意的努力被白白浪费了。现在各国之间,甚至同一个国家的民族之间,都有不同的现行标准。旅游业急需规范如何正确应用无障碍旅游相关标准。”耶稣埃尔南德斯(Jesús Hernández)是ISO 21902项目负责人、ONCE基金会普遍无障碍与创新部主任。他补充道:“有的国家根本没有适用的标准,因此旅游业供应商没有指南,不知如何调整旅游设施与产品,以满足每个人需求。ISO 21902是第一项旨在填补这一关键空白的国际标准,从而提高整个旅游价值链的无障碍设施。”新的标准旨在满足从事旅游业及接触旅游业的每个人的需求,这一群体包括国家旅游局、市政府、负责基建政策的公共部门,以及发展与立法/规范体系。同时,还将惠及所有旅游相关业务,比如旅游公司/旅行社、交通公司、住宿设施、医院、餐饮,以及建筑师、信息与通信技术开发者等相关支持方,当然还有游客们。ISO 21902是由ISO/TC 228“旅游及相关服务”技术委员会制定,其秘书处是由ISO的西班牙成员--西班牙标准化协会(UNE)承担。IEC发布关于测量辐射标准使用锗探测器测量辐射水平的例子有:测定土壤样品中的放射性污染物、确保医疗放射治疗的剂量正确、侦测非法贩运放射性材料以及保护核材料。为保障这些探测器性能,IEC发布了新版IEC 61452《核仪器——伽马射线放射性核素活度或放射率的测量——锗基光谱仪的校准和使用》。该项标准规定了校准和使用锗基光谱仪的方法。锗基光谱仪可以测量光子能量和发射率,并根据测量结果计算放射性核素活度。该标准让锗半导体探测器的常规校准和使用设定基础成为可能。该标准提供了统一的方法,以评估锗半导体探测器的性能特征,从而提高了仪器系统的质量和准确度。一、认识锗基光谱仪伽马射线光谱仪由锗探测器及其液氮或机械冷冻低温恒温器和前置放大器组成,与模拟或数字电子模块有关,包括探测器偏置和信号处理(放大、多通道转换和存储)以及数据读出装置。此外,探测器周围一般有辐射屏蔽,以尽量减少背景辐射可能造成的影响。锗晶体中光子(X射线和γ射线)相互作用,将能量传递给电子。通过产生电子-空穴对,电子的能量被释放。汇集电子和空穴,可产生脉冲,其振幅与锗晶体有效体积中沉积的能量成正比。这些脉冲被放大、整形和分类,根据脉冲高度直方图,显示出探测器吸收的光子数量。光子数量是能量的函数。收集足够多的脉冲后,直方图会显示有一个或多个峰值的频谱,峰值对应的是将自身全部能量转移到探测器的光子。排放率的测量用于确定给定样品中放射性核素的活度。二、IEC 61452的范围为确保锗基光谱仪的正常运作和校准,IEC 61452规定了以下内容:性能测试,以确保光谱仪在可行范围内运转脉冲堆积的测量和校正方法进行测试,以确定符合相加的大致范围检查探测器中,由级联伽马射线的真符合相加造成的大误差的光谱分析结果的技术该标准还提出了建立放射性核素识别、衰变校正和将伽马射线辐射率转换为衰变率数据库的建议。该标准的上一个版本发布于1995年。IEC发布关于船舶电磁新标准的第一版IEC(国际电工委员会)即将发布旨在保护非金属船体免受电磁(EM)干扰的重要标准第一版,该文件旨在满足IMO resolution A.813(19)决议的要求。IEC 62742 ED1提供了关于如何在非金属材料(包括玻璃纤维等各种复合材料)船体的船舶上实现电磁兼容(EMC)的指南。该项标准也可以用于具有金属船体但装备非金属上层结构或部件的混合船。它是对IEC 60533的重要补充,IEC 60533规定了对金属船体的要求。简基斯范德文(Jan-Kees van der Ven)负责IEC/TC18船舶电磁标准化技术委员会工作,他解释说,“随着越来越多的船主选择更轻的船只,复合材料制造的船体正变得越来越普遍。然而,与金属不同,常规的复合材料不能保护电子设备免受电磁干扰。IEC 62742建立了不同的方法来保护基本设备,例如无线电设备的传输电缆,这是船舶上的关键电气设备。再比如,屏蔽式电缆是一种选择,并且为此制定了标准计划”。由于屏蔽物可以容纳和转移电磁能量,屏蔽式电缆辐射的电磁能量更少。屏蔽物可以采用铝箔,也可以采用缠绕在电缆布线上的铜编织的形式。“有个有趣的发展趋势,船体较轻的船只可以装备重型电池组,这对促进船上的电气化至关重要。促进电气化是减少柴油排放污染的一种方法。虽然国际海事组织(IMO)仍然要求所有船舶使用柴油发动机,但使用电池产生的电力来执行任务可以减少污染。”新标准可能在9月份发布,届时简基斯范德文(Jan-Kees van der Ven)的专家组将对IEC 60533进行修订。“该标准自1999年以来没有进行过重大更新。我们在2015年进行了小的修改,但在我看来,需要彻底重新制定,因为在过去的几年里,船舶的电气和电子环境发生了巨大的变化。随着传感器、LED灯等越来越多的电子设备在飞机上使用,标准变得越来越复杂。我们的想法也是为了明确船主和造船商必须遵守的一系列要求,而现有的标准是针对电气设备制造商的,”简基斯范德文(Van der Ven)说道。随着船舶变得更加自动化,舰载电子设备预计也会更加复杂。在自动化和电动运输的崭新世界中,IEC航运标准发挥着越来越重要的作用。
  • 研究人员开发出高灵敏度的声表面波氨气传感器
    氨气是一种有毒易挥发且具有强刺激性的工业气体,作为化学原料广泛应用于化学工业、食品加工和医疗领域。痕量氨气的检测对于环境和人体健康保护以及工业生产安全防范具有重要意义。现有氨气传感技术存在工作温度高、选择性差及响应速度慢等方面的不足,难以满足实际应用需求。中科院声学所超声学实验室王文研究团队与中科院空天技术研究院孙建海团队合作,将微纳声表面波器件技术与氧化石墨烯-氧化锡(GO-SnO2)纳米复合材料相结合,设计并制作了一种在室温条件下(25摄氏度)灵敏度达到ppb级的新型声表面波氨气传感器。该复合材料具有较大的表面积和较多的化学活性位点,大幅增加了氨气吸附效率,从而提高了传感器灵敏度与响应速度。研究人员利用氧化石墨烯-氧化锡纳米复合材料制备于声传播路径表面,构建出了小尺度声表面波氨气传感器。他们结合鉴相传感电路,对所研制的声表面波氨气传感器进行实验测试,结果表明相对于国内外已报道氨气传感器,该传感器实现了低检测限(40ppb)、高灵敏度(0.098 mV/ppb)以及快速的传感响应(16.4 s),此外还具有良好选择性和重复性的特点,在痕量氨气的检测中具有很好的应用前景。相关研究成果在线发表于Top期刊Sensors and Actuator B-Chem.(IF:9.221)。本研究获得国家自然科学基金(No.11774381,No.62174163)、国家重点研发计划(No.2020YFB1506205)资助。图1 氧化石墨烯-氧化锡纳米复合材料的表征(图/中科院声学所)图2 声表面波氨气传感器及其响应特性(图/中科院声学所)
  • 核辐射专家周平坤全面解读日本福岛核事故
    最近一段时期,由于日本地震后福岛核电站发生的事故,很多网友都对核辐射的影响忧心忡忡,不少网友也接到了一些似是而非的短信。究竟这次的核事故有多大的威力?核辐射危害应该如何防护?  为此,人民网科技频道特别专访了军事医学科学院放射与辐射医学研究所研究员、国际原子能机构(IAEA)现场核查司辐射安全与防护专家组成员、中国毒理学会副理事长兼秘书长、中国核学会理事周平坤,对有关日本核辐射对人体的影响做出了解释。  被核辐射污染不死也得得各种癌症?  [主持人]:周老师,什么样的辐射才能影响到我们呢?  [周平坤]:提到“辐射”这个词,可能网友既陌生又熟悉。从历史上来说,比如说X射线我们听说过,为什么叫X射线呢?这个就是未知的,就是看不见、摸不着的东西。但是现在的科学技术可以通过仪器探测到,具体来说这个辐射本身尽管是一个抽象的东西,但是它也有它的物质基础。比如说今天谈到的核辐射,这个物质基础就是这些具有放射性的核素,这个就是一个元素。放射性的核素就发射出对人体有伤害作用的射线或者是这种离子。  [周平坤]:它造成人体的伤害主要是放射的射线和离子,可以破坏人类遗传的物质,比附说破坏DNA分子,这是一类的辐射。还有另外一类的辐射,比如说电磁波、手机辐射这一类,这个是另外一类的辐射概念。  [主持人]:您刚才提到什么样的辐射?多大的辐射量会对人体造成伤害呢?  [周平坤]:辐射到底是多大的量,这个是大家最关注的。尽管这个是有害的东西,但是这个必须要达到一定的量才会造成危害。实际上我们每一个人所生活的环境都有辐射存在,为什么我们都能生存下来呢?  [周平坤]:因为它是很本体的水平,这个不会造成人体的伤害,等超过一定量的时候会造成伤害。这里面会有一个剂量的说法,比如说我们一年对于地面上公众来说,一年总的剂量是2到3个毫西弗,这个是一个安全的剂量。对于我们普通公众来说,也是一样的。比如说规定一年一个毫西弗,这个是允许的范围。谈到这个量是多大的伤害呢,就是要达到1000毫西弗,也就是本地一年的剂量可能是50倍或者是100倍这样的高度,才可能出现伤害。真正出现明确的就是1000到2000个毫西弗,就是造成我们所说的“辐射病”。  [主持人]:媒体上也在报导说日本某一个地区,可能它的量已经达到了平时的20倍。刚才您说可能50倍、100倍才能达到这样的损害,我不知道我理解的是否准确?  [周平坤]:这个有量的概念,还有时间的概念,你多长时间接受这个量这个非常重要。从这次日本核事故可以看到,其中有一个数据就是在核电站它的门口检测到一个数字,就是一个小时达到8000多个微西弗这种水平,就相当于8个毫西弗,也就是相当于一年总剂量的两到三倍,但是这种剂量来说,对于我们普通人来说,这种剂量就说你就是在事故的门口待了一个小时,从这个概率来说,不会造成急性损害的事件。  [周平坤]:还有大家关心将来会不会得肿瘤?得肿瘤也是一样的,现在得肿瘤它是一个概率的问题,目前来说至少在10到100个毫西弗总量,也就是说站在这个门口一个小时还没有达到这个水平。有可能增加,但是增加的机率是非常低的。  [主持人]:核辐射对人造成伤害,这个机理到底是什么样的?  [周平坤]:对,这个核辐射对人体的损害,我们把它叫做内照式和外照式,内照式就是通过饮水、食品、呼吸吸入到体内,然后造成损伤。还有尽管没有到体内,但是它可以辐射到我,这种外照式,就是我们所说的钴60和伽玛射线,这个会损伤我们的遗传基因。  [主持人]:有一个网友说如果被辐射了身体会有什么症状呢?我连挨着微波炉都觉得头疼。如果被核辐射了,身体会有什么状况呢?  [周平坤]:如果达到一定量以后,比如说超过一个Gy以上,或者是2Gy,它有一个急性放射损伤,叫急性放射病,它表现出来的就是几个小时达到一定的量,就是恶心、呕吐、皮肤出现红斑就是这些症状表现出来,然后就是乏力,再过几天血相马上就降低了。这个是急性的。那么长期的效应是多少年以后了,它就是一个发生率的问题,就是风险概率的问题了。  [主持人]:如果造成损伤的话,可以被治疗吗?  [周平坤]:这个也是一个很关键的问题,首先第一个尽管有损伤,第一点就是我们人体内有很精确的修复系统,自身可以把DNA损伤修复,就是我们正常人有一个正常的修复系统。还有一个就是现代的医疗技术,在一定剂量的时候可以达到治愈。过去,我们有一个概念,比如说照射达到4个Gy的照射,造成人员死亡的,就是60天造成50%的人员死了,我们把它叫做LD50/60。但是现在我们的医疗技术,包括我们的治疗技术,我们救活这个人都可以达到的。  [主持人]:就是说,即使被受到核辐射的损伤的话,也有可能被救活的。  [周平坤]:对。  勤洗澡能洗掉辐射?  [主持人]:那么很多我们的旅游的游客或者是说我们的同事,我们的记者朋友,也要奔赴灾区报道这件事情。那么我们应该怎么样提醒他们去防护呢?比如说在外出上,在他们穿的衣服上、家居、饮食上,应该怎么做呢?  [周平坤]:这个问题是大家很关心的问题了,特别是要到日本去执行任务。首先第一个,实际上很多的问题,包括切尔诺贝利核电站也是一样的,它的很多危害一个是本身辐射的危害,还有心理的危害,实际上双方都是存在的。至少在我们国内,目前还不存在这个问题,也就是我们也没有必要考虑防护服。万一,真正是极端的情况发生了,首先第一个包括防爆部门、政府很多部门随时都在监测数据,这个数据的话,可以肯定的是我们相信有异常的变化,会通报或者是有长期检验的措施。我们国家已经有针对性的措施,像这种核电站的核泄漏,最主要的是放射性的碘,对这个我们有很好的防护措施和药物,比如说碘化钾。就是指导他们怎么用,这个国家是有储备的。对于其他不同的放射性核素,我们都有不同的药,都有储备的这些。  [主持人]:如果去到灾区的话,我们在外出的时候会不会穿些什么,或者是吃一些什么呢?  [周平坤]:如果真是到灾区去,或者是到离爆炸的事故现场比较靠近的区域,比如说执行任务或者是采访,对于这些同志有必要采取一些措施。首先,它的危害还是放射性核素在空中,尽量减少与身体的接触,把这个衣服穿的相对比较严实一些,这个是防护的措施之一。尽管这个衣服不能阻挡,但是减少污染还是有作用的,这个措施可以自己采取。  [周平坤]:另外一个从现场回来,或者是执行任务回来以后,就马上洗澡,就是用肥皂水洗澡,就可以把放射性的物质洗掉。  [主持人]:看到一条新闻说美国执行任务的军人他回去了以后就用肥皂水去洗,我当时就想能不能洗掉呢?从您这儿得到的答案是肯定的。  [周平坤]:对。美军17位空军执行任务回来,发现他们身上有放射性的沾染,后来经过洗澡以后,就把这个完全洗掉了。  [主持人]:这个也是防辐射的方法?  [周平坤]:对。  日本福岛核事故会不会成为切尔诺贝利第二?  [主持人]:我们看以前核辐射的案例,比如说切尔诺贝利,里面就死了很多人,也给很多人造成了癌症的损伤,这个是怎么回事呢?  [周平坤]:切尔诺贝利核电站与这次日本是一个截然不同的概念。目前的状况有两个很大的差别,目前的状况是日本的核电站爆炸释放出来的放射性的总量,还不足切尔诺贝利的十万分之一,是达不到这个水平,甚至更低,这个是一个量。  [周平坤]:第二点,就是它的危害性,包括它爆炸以后,到底它的烟可以到多高?这个是非常重要的,比如说这个飘多远跟风向有关系,这次的核爆炸与切尔诺贝利来比是非常低的。  中国沿海城市安全不?海鲜还能不能吃?  [主持人]:如果放射性物质泄漏的话,它可以传播多远呢?  [周平坤]:这个跟爆炸当时的场景,比如说爆炸的微粒多大,能够有多高。因为外空层越高,风向飘的低一些,风向高一些的话,越来越沉降,就没有了。这个跟风速都有关系,就目前来看,到目前为止所监测到的数据,可以说对我们中国来说是没有影响的。  [主持人]:因为我们也看到说,日本撤离的民众可能是有三公里、有十公里、二十公里的范围,是不是它就有一个影响的区域呢?  [周平坤]:对。发生核泄漏以后,第一个措施就是撤离,然后再从辐射的量监测的数据,决定它撤离的距离有多远,现在目前的距离是20公里的范围。  [主持人]:我们其实很多中国的网友非常的关注,您刚才说的问题,能不能传到我们国家?或者是不是风向一变,从刮西风直接变到刮东风,会不会影响到我们国家的沿海区域?  [周平坤]:从目前辐射的量来说,这种可能性是不存在的。  [主持人]:我们也不排除有极端情况,如果反应堆直接暴露的话,造成最大的伤害是什么呢?  [周平坤]:最极端的会发生什么事情,这个主要还是与当地爆炸的场景有关系。爆炸的场景就决定它的这个放射量和将来漂移的程度。但是从目前它的涉及来看,就是这种情况几乎是不存在的。  [主持人]:有一些网友留言说对大连地区会有影响吗?吉林地区会有影响吗?其实周老师都回答了这些问题,其实对我们国家不会产生很大的影响,因为我们国家也在严密的监测核辐射的状况。还有网友说真的什么措施不用采取吗?  [周平坤]:对,现在这种情况之下,至少不需要采取什么措施。将来如果真的是官方检测到,或者是有一些变化也不用恐慌,这种增加它还是一个量的问题。这种增加的话,打一个比方,现在我们国家不同地区,本体辐射也有很大的差别,不同地区比如说广东阳江就是高辐射的地区,当地的肿瘤并不增加,甚至某些肿瘤还减少。甚至我们有的专家去研究发现他当地的居民免疫能力比其他地区还要高,这样延伸出一个低剂量的对免疫性的兴奋刺激作用,就是刺激免疫的功能,就是兴奋效应,或者是实验性反应。  [主持人]:回到我们刚才说的第一个问题,也就是说辐射在我们生活当中非常的常见。  [周平坤]:对。我们每个人生活的空间就存在,包括空气里面有硐的辐射,我们吃的食品里面实际上也含有,很微量很微量的放射性的物质。而且这种微量的放射性物质,甚至对于我们生命的延续是非常必要的。这点我们大家可能不太知道,有人做实验,把一个生物,比如说把一个线虫类,放在一些完全没有辐射的这种环境去生存,发现它的寿命比在正常环境的寿命要短。  [主持人]:就是没有辐射其实还不行?  [周平坤]:对。所以说甚至离开辐射我们还不能生存,因为它是实际上是我们生活的一部分。  [主持人]:我们来看一下网友的问题,有一些网友说我在网上看到了一项内容,说在海边尽可能不要过度的接触海水,不要饮用海水淡化水和食用海鲜。现在在我们国家这种行为有必要呢?  [周平坤]:根据目前监测的数据来看,以及目前的状况,海水没有达到这种程度,就是不能够吃海鲜,尤其是对我们国家公众来说,还不存在这种情况。  [周平坤]:包括我们国内靠近那一带的民众,我们政府会监测有没有过来,现在已经组织这方面的力量在做。第二点,就是目前它的辐射量又通过落到海洋里面,在海洋一稀释,能够到我们这边来,可以说这种量是微乎其微了。  [主持人]:可以忽略不计了是吗?这个会不会对海鲜造成影响吗?  [周平坤]:不会。  钚元素已经泄漏? 5毫克毒死全人类?  [主持人]:如果衣服上已经沾染了核污染了怎么办呢?  [周平坤]:我们讲放射性废物有处理的措施,但是对于沾染的衣服,如果这个衣服你觉得很贵不想再扔掉,就清洗。但是看看你沾染什么、沾染的量的多少?如果真的是沾染的量很高的话,政府部门有规定的地点处理这些沾染的物质。但是对于具体来说,这个核电站泄漏这个事情,主要是放射性的碘,这个碘半衰期很短,才是8天的时间。就是放射性逐渐逐渐的减弱,会变得很低,对于这些我们没有必要的担心。还有甲状腺癌的治疗,就是用放射性的碘治疗癌细胞。  [周平坤]:我们讲放射性废物有处理的措施,但是对于沾染的衣服,如果这个衣服你觉得很贵不想再扔掉,就清洗。但是看看你沾染什么、沾染的量的多少?如果真的是沾染的量很高的话,政府部门有规定的地点处理这些沾染的物质。但是对于具体来说,这个核电站泄漏这个事情,主要是放射性的点,这个点半衰期很短,才是8天的时间。就是放射性逐渐逐渐的减弱,会变得很低,对于这些我们没有必要的担心。还有甲状腺癌的治疗,就是用放射性的点治疗癌细胞。  [主持人]:也是放疗的元素,碘。  [周平坤]:对。  [主持人]:有很多网友也是给我们发来信息,其中有一条短信广泛流传,上面说有一种和物质叫钚,这个东西它的微量就可以致很多人去死亡。他们非常的害怕,说核电站是不是包含这些东西?如果爆炸的话,5毫克的这个量就可以致全世界人的死亡,对于这种说法,您能不能给我们解释一下?  [周平坤]:这个钚也是有一个历史,这个钚是居里夫人她发现了这个元素,她把这个元素以她的祖国当时的名字命名它。这个物质它确实是一个放射性很强的剧毒物质,但是在核电站里面,它用的不是这个,是钸元素,不是这种物质。  [周平坤]:另外,你刚才提到是很剧毒的东西,造成多大的危害,你看看这种景象会不会发生?如果把它扔到大海里去,经过大海的稀释,这个量又是非常非常低了。但是假想一个场景,一个游泳池,把它放在游泳池里面,那当然会造成危害了,一个很浓缩的了。  [主持人]:也就是说这个跟溶解它的容量是有关系的,如果像海水这么大的量的话,这个不足为惧的,但是是很小的一滩水的话,是有剧毒。  [周平坤]:这个就是量的问题。  [主持人]:这次的核电站中泄漏的元素会不会是这种元素呢?  [周平坤]:这次没有,现在主要是放射性的碘,还有铯等,这些元素是不存在的,或者是没有检测到。  日本工作人员穿专业防护服,百姓无防护?  [主持人]:那么我们从电视画面上看到在日本的大街小巷里他们在检测核污染的范围,有很多的工作人员穿着很厚的防护服,在街道上做检测。但是街道上其他的民众他们就没有这么厚的防护服?这个是不是说明现在已经有核辐射了,但是民众还没有防护呢?  [周平坤]:从工作人员来说,他要执行这个事情,他是职业的习惯,必须按照职业的规程去操作。第二,放射性的救援各个方面,你要救普通公众,同时也要保护自己。但是穿这种服装,是他作为职业的要求必须这么去做。还有一个,还有真的是污染的场所,普通的公众到这里检测,然后他们去撤离,而且他接触的人是大量的人员,那么这种人员可能有污染重了,也有污染轻的,也有没有污染的,所以必须要做一定的防护措施。  [主持人]:从这两方面来说他们都应该穿这个制服。  [周平坤]:这个是相互理解的问题。  [主持人]:其实也并不一定说明那个地方就被辐射了。  [周平坤]:这个是一个职业的行为。  [主持人]:我能理解穿防护服的行为是不是跟我们警察上制服,我们大夫穿上白大褂一样吗?  [周平坤]:对,可以这样理解。  吃碘预防被辐射?  [主持人]:在灾区,这个在灾区会不会对日本福岛的土壤和水会不会有长期的影响呢?  [周平坤]:这个要看具体的监测数据,包括切尔诺贝利核电站以后,它到了一定的水平可以使用,这次主要是放射性的碘,半衰期很短,所以说不要担心长期的污染。  [主持人]:您刚才也说放射性碘,因为日本要发碘来预防和排出他们体内的放射性物质,现在有一些网友也在买这些碘,要开始这样使用,这样的做法可取吗?  [周平坤]:我们网友这么做也可以理解,但是服碘需要专业人员的指导,必须要在恰当的时候,不在恰当的时候也起不多这个作用。比如说在什么时候呢?就是即将要发生放射性污染前12个小时,或者是已经发生污染4个小时之内,服用这个碘才有效果。这个碘化钾是稳定性的碘,你没有放射性的碘服进去,因为它是在甲状腺聚集,如果把这个位置占了以后,放射性碘进不了,这样就排出去了,就起不到这个作用。如果不按专业人员的指导就起不到效果。还有没有必要服用这个,因为是没有污染的存在。  [主持人]:很多网友说这个跟我们感冒之前服用板蓝根一样,这个能起到预防的作用吗?您觉得网友这样的想法对吗?  [周平坤]:起不到,我们自行采取服用这种药物,等于是没有目的的服用,达不到预防的效果。比如说真正万一发生放射性的污染,你提前24小时服用了,那就达不到这个效果。  [主持人]:预防不了,也就是解决不了问题。必须要在12小时或者是已经污染后的4小时之内服用才能达到这样的效果。  [周平坤]:对。  [主持人]:如果是其他的放射性的物质的话,我们要吃什么呢?这个碘肯定是起不到作用呢?  [周平坤]:针对不同的放射性的污染,有不同的出牌措施。我们国家针对不同的放射性物质,国家有关部门都有一些储备(的药物)。  [主持人]:所以,其实吃碘是起不到预防的作用,必须要在专家的指导之下才能够发挥作用,而且也不是所有的放射性物质都可以预防。  [周平坤]:只能在专家的指导之下,才能发挥作用。  [主持人]:我们现在也没有必要去吃。  [周平坤]:对。我再补充一句,就是包括服用这个稳定碘。这个放射性碘,它实际上最大的风险就是导致甲状腺肿瘤,但是这个甲状腺肿瘤是发生在青少年,对于成年人来说这种情况就不存在。也就是对成年人来说,就没有必要去服。现在从切尔诺贝利核电站的结果是这样的,所有的肿瘤只有是明确是甲状腺肿瘤增加了,像白血病或者是其他的肿瘤,切尔诺贝利核电站还没有明确的结论说这些肿瘤增加了。只有甲状腺肿瘤增加了,而甲状腺肿瘤增加是16岁以下的青少年,由于事故以后没有及时服用这个碘造成的。成年以后没有甲状腺肿瘤的增加,这个与他的发育状况是有关系的。  穿白色衣服防辐射?  [主持人]:还有一些网友说出门穿白衣服,不要穿黑衣服。这种说法有道理吗?  [周平坤]:从道理上没有这方面的,这个跟太阳辐射不同,它要沾染的话,大家都沾染,跟颜色没有关系。所以说并不是黑颜色容易把光吸过来,或者是白颜色就不容易吸,这个不存在这样的问题。  [主持人]:一知半解的知识误导了网友。我知道光是黑色比较吸收,白色比较反光,我们出去的时候对太阳光有这样的,但是对核辐射不是这样的。其实只要不沾染到我们的皮肤上就好。  [周平坤]:对。  防晒霜、电脑防辐射服没有用!  [主持人]:其实我们在日常生活当中,我比较容易接触辐射是因为我的工作和电脑、复印机、打印机联系在一起。媒体上很多人都在说,这些东西也是一个非常大的辐射源,可能对身体造成一些伤害?是这样吗?  [周平坤]:提到这个辐射,比如说电脑、手机这些,还有微波辐射、微波炉,这类的辐射跟我们今天谈到的核辐射本质上还是有一些差别。首先第一个就是我们今天谈的核辐射,它从辐射的能量、辐射的方式它可以直接去破坏我们体内的重要的生物分子,比如说DNA。但是微波辐射这类方式,大家现在也很关注这个问题,但是它还不具备直接破坏我们的DNA、大分子。它其中有一个损伤,就是产生热效应,这个会对身体产生一些影响。但是具体来说手机辐射是不是会引起肿瘤增加或者是脑部肿瘤增加?其实学术界做了很大的努力,就是还没有确凿的证据。  [周平坤]:可能有一些个例,但是个例不能说明问题,说明它现在还是一个很模糊的阶段,没有说它一定会增加肿瘤。但是对于这类的话,很显然长期接触它,它可能对其他的会产生一些影响。它毕竟还有一个热效应存在里面,甚至还有一些未知的东西我们还不太知道,我们对它的了解相比来说,比我们对核辐射的了解还要少。  [主持人]:其实我们对核辐射的了解已经比对我们日常生活当中的核辐射多更多,更加了解核辐射。 [14:38]  [周平坤]:对。  [主持人]:平时的辐射我们可以通过防辐射服这样的行为来控制呢?比如说孕妇穿简易的防辐射服,不是那种专业的。  [周平坤]:从专业角度来说,比如说对手机辐射、对这些电脑,等于是这类有大量的电器、电子元件存在这里面,从专业上来说,它如果做到了专业,是有一些防辐作用。而且对于至少从孕妇来考虑,她采取这种措施,至少从专业的角度来理解,她可以采取这些措施,但是它能够起到多大的作用呢?这个还是很难去评价它。毕竟,我们所工作的环境,这种辐射的量还是有限的。但是一些特殊的环境,就是辐射量很高的,那确实是要注意这方面,做好防辐的措施。  [主持人]:比如说我们现在市场上所销售的防辐射衣,这样简易防辐射衣对我们核辐射有没有防辐作用呢?  [周平坤]:这个对我们核辐射可以说没有作用。  [主持人]:我们说太阳也是有辐射的,爱美的女孩儿都抹防晒霜,这个是不是跟核辐射有区别吗?  [周平坤]:这种辐射我们叫紫外线,尽管紫外线都可以造成DNA的损伤,但是它还不是那种和所谓讲的核辐射站,这个跟核辐射有很大的差别。比如说紫外线暴露时间长了,大家可以感觉到紫外线的烧伤,但是长期暴露有致癌的风险。比如说有一些家族由于遗传的变异,接触紫外线得皮肤癌的风险就高,这些家族要注意。  [主持人]:防晒霜对我们核辐射有作用吗?  [周平坤]:没有作用。  专家和家里人会咋防护?  [主持人]:我看到网上有很多的科学家都在稳定民心,美国一个科学家说“我为什么不害怕核辐射是因为我了解它”。那么,作为一个专业人士,您害怕不害怕核辐射呢?  [周平坤]:这个问题确实是非常有意思。就是核辐射这个东西,我们不了解它确实是非常害怕,非常拒绝它,了解它了以后,掌握了它以后。我们知道它什么时候会造成伤害?多大的量会造成伤害?当了解了以后,从我们专业的角度不会害怕的,比如说我们平时做操作的话,手拿着这个,这边是一个仪器可以看到放射性仪器到了以后非常响,我们做短暂的操作。至少我们在心理上已经了解它了,也就是说掌握它,所以说就可以“驯服”它。  [主持人]:所以,从您的这个专业角度来看,您已经和核非常近距离的接触过,所以您一点都不害怕它。  [周平坤]:对。因为我们从事这个工作,知道这面有没有它的存在,还有知道它存在的量是多少,然后我们可以采取必要的措施。  [主持人]:您今天在节目当中跟我们网友介绍了一些关于如何预防核辐射和防护这样的一些措施。那么作为您来说,对这次的日本核泄漏事故,对于您来说,您有什么样的感想呢?  [周平坤]:这次整个核泄漏的事故,第一个这次事故,等于它是地震以后的次生灾害。应该来说这次事故以后,不管核辐射泄漏它能够造成多大的损害,但是确实对当地的,特别是日本当地的民众会造成很大的心理上的危害。那么这种危害,尤其是他们遭受过原子弹的袭击,可能心灵上的创伤会再度引起,对他们来说在心灵上的创伤会更大。像这类的辐射,就是我们要逐渐逐渐通过公众的手段,使大家逐渐去了解这个辐射,有更多的知识以后,有事情发生我们才不会盲目的行动,去盲目的行事,这样使大家在心理上有一个准备,或者是能够以科学的态度面对它。  [主持人]:有网友在议论说人类对核的了解到底是什么样的程度呢?以我来说,我了解人类利用核,除了核电站以外还有医学上放疗的应用,那么核在生活当中究竟发挥了什么样的作用呢?  [周平坤]:“核”是一个“双刃剑”,发现它以后第一个是改变了我们的生活,很多医疗上诊断的技术,通过它,肿瘤的治疗,它是肿瘤治疗三大手段之一,尤其是现在随着放射治疗的本身技术发展,放射治疗在肿瘤治疗当中发挥非常重大的作用,这个是造福于人类的健康。  [周平坤]:还有在工业上的应用,还有其他领域的应用,这个确实是对于我们来说,对于人类的生活,就是人类整个进步确时有很大的作用。  [周平坤]:比如说原子弹、氢弹,这个是在军事上的利用,这个是给我们人民造成灾害、灾难,为什么国际上采取措施防止扩散。  [主持人]:其中有一条消息说要提醒市民一旦出现阴雨天气,应留在室内,关闭门窗,并在24小时之内滞留室内,您觉得这  [周平坤]:如果本身不存在核辐射,没有必要采取这个措施。就是我们空气里面没有这种物质存在,就没有必要采取这种措施了。但是对于日本当地来说,或者是它的核事故周边来说,民众采取这种措施那是很有必要的。  [主持人]:除了日本本岛之外,其实我们国家完全没有必要采取这种措施,阴雨天也不用怕出门。  [周平坤]:对。  [主持人]:有的网友都是在不冷静的转发给自己的亲朋好友,说不要出门,或者是出门的带伞、戴口罩。我们对网上流传的这么多种说法如何辨别呢?什么是谣言,什么是真相呢?  [周平坤]:首先第一个我们一定要相信政府部门,它现在随时在监测这个变化。可想而知,目前我们政府对于海外的侨民都采取这种保护措施,肯定会关心我们自己国内的情况。所以,作为网民来说,担心这个是可以理解的,但是没有必要盲目采取一些措施。  [主持人]:如果是您的亲朋好友,在发短信告诉您之后,您会选择一种什么样的方式安慰他们呢?  [周平坤]:非常有意思,昨天我女儿给我发了一个短信,她问我爸爸该怎么做呢?我说你平常怎么生活、平常怎么活动就怎么进行。  [主持人]:其实就是按部就班的生活,相信政府,相信我们监测的手段,暂时不会有日本的核泄漏会影响到我国。  [周平坤]:对。
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