请教各位，SEM的放大倍率是怎么来实现的？通过调节什么啊？一般的显微镜是调节和物镜的距离，但好像SEM的样品台是固定的，一般选取的WD也是固定的，那通过什么来实现的呢？我记得好像有一个计算公式，不知哪位能解答一下，非常感谢！
使用激光粒度仪为什么要测试背景？ 背景是激光透过纯净介质后在探测器上形成的固定的光信号，主要是探测光经过路径上的颗粒物（例如，样品池玻璃和透镜表面上的污渍、内部的瑕疵、介质中的残余颗粒等）对光的散射引起的。测量背景的目的的是在粒度测试（有样品）时扣除这些固定的、与样品无关的信号，以消除样品散射以外的杂散光对测试结果的影响。 激光粒度仪的背景值如果在大部分探测器上都偏高，而靠近中心的第1、2单元正常时，原因往往是样品池玻璃上的污渍、透镜上的灰尘、介质中残留的颗粒、介质温度低于室温引起的玻璃外表面的雾滴等；如果靠近探测器中心的探测单元，尤其是第1、2单元过高，一般是由光束对中不良引起的。如果所有探测单元的背景信号都过低，很可能是激光器功率下降或者滤波针孔偏移造成的。查清引起背景信号过高或过低的原因后，应排除上述问题，使背景强度恢复到正常状态。以winner2000ZDE智能湿法激光粒度仪分析仪操作软件为例：1.仪器加水排气泡后，第一环高于200，应该是光路没有对中，可进行光路对中。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511191111_574341_3049057_3.png2.仪器加水排气泡后，第二环往后背景都很高，应该是样品窗污染。可清洗样品窗。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511191111_574342_3049057_3.png3.经过调试后，背景达到以下情况，就可以进行背景测试。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511191117_574346_3049057_3.png
背景是激光透过样品池及纯净介质后在探测器上形成的固定的光信号。产生背景的主要原因是激光由空气进入样品池玻璃（前）、介质、样品池玻璃（后）再返回空气的过程中，发生的折射、反射现象，再加上样品池玻璃、介质和透镜上可能的微小污染的综合作用引起的。测量背景的目的就是要在粒度测试时扣除这些固定的、与样品无关的信号，以消除样品散射光以外的因素对测量结果的影响，保证测量结果的准确可靠。
放大倍率：M=L／ｌ Ｌ显示器边长 ｌ电子束在样品表面的扫描长度有效放大倍率：人眼明视分辨率／束斑直径 人眼明视分辨率取值不统一，0.2或0.3mm显示器解析度：设置的行数*列数。其最高设置不大于物理解析度像素：由显示器解析度确定的最小成像单元。其最高像素设置等于荧光粉的直径约0.1mm显示器相对有效放大倍率：显示器相对有效放大倍率=像素大小／电子束直径像元：指为获得充满一个像素的信息而在样品上获取信息的最小单元。像元大小与放大倍率 之间的关系为： 像元大小=像素大小／放大倍率 即r0=rp／M束斑：这里特指电子束激发试样表面而产生二次电子的区域。像元与像素之间有三种配合： a: 放大倍率小于显示器分辨率／束斑直径。此时像元总数大于像素总数行*列。此时将有一个以上像元重叠为一个像素灰度。显然一个像素小于人眼分辨率，故图像清晰。但这也是有一定限度的。过分降低放大倍率会有更多不同灰度的像元重叠为同一灰度的像素。这使图像失去细节和降低锐度。另外，随着放大倍率的降低，按照上式像元尺度r0增大，其结果是在一个像元里包含了两个以上束斑，即像元里出现了重叠束斑。如下图所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/01/201201020021_343626_1609375_3.jpg尽管有重叠束斑但像元仍未能被束斑填满，还有许多空白。像元所收集到的信息明显减弱。放大倍率越低，这种现象越严重。所以过分降低放大倍率图像会模糊。此时解决办法只有加大束斑。我们可以从新聚焦使图像清晰起来，这事实上是将束斑散大了一些。b 放大倍率等于显示器分辨率／束斑直径。像元总数=像素总数行*列，此时一个像元占据一个像素。像素尺度小于人眼分辨率，图像清晰。就一般地调节来说特别是在低倍率时，大多数情况下一个像元未必被一个束斑填满，但不影响清晰度。如果有意识的使束斑填满像元（仔细聚焦），那将是更好的照相条件。c: 放大倍率大于显示器分辨率／束斑直径。不恰当的高放大倍率并超过了有效放大倍率。这使得像元总数小于像素总数行*列，此时一个以上像素显示同一个像元。这等于将像元放大了若干倍，很容易超过人眼分辨率使图像模糊。像元在有效放大倍率下，图像分辨率设置也有三种情况a: 高分辨率设置：像元总数小于像素总数行*列。一个像元占据一个以上像素，由于像元在有效放大倍率下，因而图像清晰。b: 等分辨率设置c: 低分辨率设置：像元总数大于像素总数行*列。一个像素要重叠一个以上像元。当像元的叠加大于人眼分辨率时，这种叠加会使灰度等级不同的一个以上像元融合为一个灰度等级的像素而使图像失去细节，锐度下降，图像模糊。上面使用的是显示器分辨率。它的最高分辨率是0.1mm 。人眼只能同时看到两个融合在一起的灰度像素，故有效放大倍率至少还可以再提高一倍。
我们公司刚购买了一太JSM-6060型电镜，在拍摄照片时，我们发现不同倍率图片定格后，其有一个长度标尺，但它的数值却是不能更改的，例如，5K的照片下面的标尺就固定为5um，而我们很多客户反映这个长度不好，不能比较精确的估计粒子的大小，所以我现在很苦恼，有谁知道这个标尺能改吗？怎么改？谢谢！我的电话：0574-28827210 希望哪位好心人告诉我！！
小弟刚接触电镜不久，看书后有很多疑惑一直无法得到解答，自己百思也不得其解。希望各位前辈能够在此传师授道解惑也。1，有效放大倍率的概念？我看书上写是 人眼分辨率比上机器分辨率。这样的话3nm分辨率钨灯丝扫描电镜，那么比出来的倍率就是大概7万倍。 但是为什么各厂家的指标都不是这么多？？而是30万倍到100万倍的都有。2，放大倍率，书上放大倍率的概念是 显示器上实际大小比上样品扫描大小。请问这个和有效放大倍率有什么区别？？3，像元的概念，书上是有个公式 100/M放大倍数 并且给到一个束斑孔径的关系。 像元根据计算能得出大概 10万倍的放大倍数，像元就是1nm了，这样远远小于束斑孔径，所以10万倍以上的相片是没有意义的。。这是书上讲的， 这里的疑惑是 这里的放大倍数能达到10万倍但是没有意义和 上面所讲的两个放大倍数的概念有什么区别？？？？充满疑问，希望各位前辈能够指点迷津。。。。详细的给出解答！！
对于体视显微镜来说，其光学的物镜最多也就是5x，目镜为10x；则人眼通过目镜看到的——总放大倍率=物镜放大×目镜放大=50x然后如果物镜再添个辅助物镜2x，则最大放大100x。对于电脑总的放大倍率来讲，和目镜没有关系，只和物镜和ccd的放大有关：总放大倍数 = 物镜放大倍数 * 数字放大倍数 如果常用的1/2''ccd镜头，其对角线长度为8mm则通过计算机（14''显示器）看到的——总放大倍率=物镜的放大倍数*(电脑屏幕的对角线/ccd或者cmos的靶面尺寸)=5×（14×24.5÷8）=210倍【【【请问大侠：这样计算对吗？也就是说，按照目前的体视显微镜来物镜最大五倍的前提来说，经过摄像头的放大，一般也就是200多倍！囧的是市场上的体视显微镜四五百倍、甚至上千倍是咋计算的呢？谢谢指教】】】】ps 1英寸—靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。 2/3英寸—靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。 1/2英寸—靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。 1/3英寸—靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。 1/4英寸—靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。
有谁知道电镜放大倍率是怎么规定的，好像各个厂家都不太一样阿？
美国科学家找到一种方式，能够将智能手机变成可观察红细胞的高性能显微镜，这种“变身”的费用只有区区10美元。此外，他们还使用日常家庭用品制造分光镜，用于测量光线的不同频率。美国科学家找到一种方式，能够将智能手机变成高性能显微镜，“变身”费用只有区区10美元。按照他们提供的做法，我们只需要一些胶带、一条橡胶带以及一个小玻璃球便能让智能手机变成具有350x放大倍率的显微镜，可以用来观察红细胞。此外，科学家还使用日常家庭用品制造分光镜，用于测量光线的不同频率。研究人员表示，让智能手机变身显微镜不只有趣那么简单，世界上一些偏远地区的患者将极大地受益于这一创造。从理论上说，这种简单的显微镜能够用于拍摄皮肤感染区域的照片，照片可通过邮件方式发送给远在千里之外的医生，帮助他们做出诊断。实验室使用的显微镜通常造价数千美元并且很难带出实验室。从智能手机变身而来的显微镜是迄今为止最为紧凑并且最为低廉的显微镜。这种显微镜由美国加利福尼亚州大学物理学家塞巴斯蒂安·沃什曼-霍格在此前设计的基础上研发。此前的设计更为脆弱并且需要更多零部件。沃什曼-霍格对其进行了简化，他使用橡胶带将一个直径1毫米的玻璃球固定在iPhone摄像头上方。iPhone版放大镜的放大倍率达到350x，由于无法聚焦，所拍摄的照片需要借助电脑软件进行处理。
透射电镜的放大倍率=物镜倍率*中间镜倍率*投影镜倍率；老式TEM只能用胶片拍下从投影镜射过来的电子，再洗出相片；疑问：用胶片拍，倍率是否会改变，再洗出相片倍率不是又会改变吗？想问问大家：你们有没有考虑这种倍率的变化？
科技日报 2012年03月30日 星期五 本报讯 据物理学家组织网3月28日报道，美国加州大学圣巴巴拉分校的研究人员通过将高、低频率的激光束瞄准半导体，引发电子从核心脱离并加速，再回来碰撞核心，由此产生多种频率光。相关研究结果刊登在最新一期《自然》杂志上。 当高频率的激光束击中半导体材料如砷化镓纳米结构时，会创建一对被称为激子的电子—空(穴)复合体，即当电子从外界获得能量时，会跳到较高的能级，但并不稳定，很快又会将获得的能量释放从而回到原来的能级；但如果电子获得的能量够高，就可摆脱原子核的束缚成为自由电子，电子空出来的位置则称为空穴，自由电子可能会因为摩擦或碰撞等因素损失能量，最后受到空穴的吸引而复合。 论文合著者、该校物理系教授及太赫兹科学与技术研究所主任马克·舍温说：“高频激光产生电子—空穴对，很强的低频自由电子激光束将电子从穴口分离并加速，这时由于电子加速有多余能量，它会猛烈碰撞空穴，重组电子—空穴对，并放射出新频率光子。在相当常规的路径下混合激光束碰撞后会得到一或两个新的频率，而我们在实验中看到所有这些不同的新频率最多能达到11个，这个现象着实令人兴奋。” 舍温说，由于每个频率的光对应不同的颜色，他们之所以能获得这样的突破是依靠了一种特别的工具——自由电子激光器，其最大特点是可以探测出物质的基本性质，将其置于混合光束之前即可测量出不同光的颜色，由此发现多种频率的光。 论文第一作者、该校物理系博士生本·扎克斯解释说：“这就像有线电视网络，其电缆是一束光纤，而你沿着这条线发送约1.5微米波长的光束，但在这束光里有如同细梳齿的缝隙一样分离出的许多频率。信息会以一种频率来移动。而采用这种技术就能是增加很多可以传输信息的频率，而且彼此相隔不会太远。” 该研究团队建立了一种产生电子—空穴再碰撞的机器，其在现实中恐怕还没有实际性的应用。然而，从理论上讲，一个晶体管可以用于自由电子激光产生强烈的太赫兹场，还可以调节临近的红外线光束。数据表明，该仪器调制的近红外激光是太赫兹频率的两倍，当增加光调制的速度，将会更快传输接收自电缆的信息。 研究人员介绍说，将电子—空穴再碰撞现象应用于现实世界中具有潜在显著提高光缆数据传输和通信速度的能力。最有可能的应用是多路复用技术即多渠道发送数据；另一个则可对光进行高速调制。（华凌）
激光粒度仪的激光是被扩束到多少毫米呢？
[align=left][b][color=#339999]摘要：碳纤维单丝热膨胀系数是碳纤维复合材料设计、生产与可靠性和寿命评估的重要参数，本文针对单丝径向高温热膨胀系数测试这一难题提出了相应的解决方案。解决方案的核心内容是基于激光衍射法和高温辐射加热，并采用衍射轮廓拟合技术以及相应的校准、真空温度控制等技术，可实现几个纳米的测量分辨率。此解决方案不仅可以测量各种粗细单丝的直径及其热膨胀，还可以拓展应用于细丝的直径分布、截面形状和径向热膨胀测量。[/color][/b][/align][align=center][size=16px] [img=碳纤维单丝径向高温热膨胀系数激光衍射法测试解决方案,600,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300838571272_2512_3221506_3.jpg!w690x414.jpg[/img]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 随着碳纤维增强复合材料应用的扩大，其设计也变得越来越精密。温度变化引起的热应力是复合材料设计中需要考虑的重要因素之一，而碳纤维的热膨胀系数是控制热应力的基本物理性能值。另外，碳纤维的热膨胀系数不仅是复合材料设计中的重要参数，也是预测制造工艺、可靠性和寿命的重要参数。[/size][size=16px] 由于碳纤维一般具有很强的方向性，其热膨胀系数主要包括轴向和径向热膨胀系数。本文将针对1~10微米直径的碳纤维单丝，提出径向热膨胀系数测试方法，特别是提出高温下径向热膨胀系数测试的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 激光衍射法测量原理[/b][/color][/size][size=16px] 在假设碳纤维单丝是直径均匀、截面积形状为圆形细丝的前提下，按照热膨胀系数的定义，碳纤维单丝高温热膨胀系数的测试可以归结为不同温度下单丝直径的测量问题，具体测试涉及到单丝温度和单丝直径的精确测量。[/size][size=16px] 对于微小细丝直径的测量，只能选择非接触光学测量方法。可选择的测试方法主要有显微镜观测法、光学投影法和激光衍射法，但由于碳纤维测试需要涉及到高温和真空环境，显微镜直接观察方法很难实现较高温度，而投影法则是无法达到纳米量级的测量精度，因此本项目将选择激光衍射法，以实现纳米精度的单丝直径测量。[/size][size=16px] 激光衍射测量原理如图1所示。单色激光垂直照射被测细丝后在焦平面上形成衍射图形，通过对图形参数等的测量，可准确测得细丝直径。[/size][align=center][size=16px][img=01.激光衍射线径测量原理图,550,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841272151_4630_3221506_3.jpg!w690x413.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 激光衍射法细丝直径测量原理图[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]3. 细丝径向热膨胀测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 基于激光衍射法的细丝径向高温热膨胀系数测量装置结构如图2所示。整个测量装置包括水冷真空系统、样品装置、温控加热装置和激光衍射测量装置四部分。[/size][align=center][size=16px][img=02.单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图,500,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841487917_7673_3221506_3.jpg!w690x625.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]（1）水冷真空系统[/b][/color][/size][size=16px] 真空系统由水冷真空腔体内、真空泵和真空度控制系统构成。在整个高温测试过程中，需要对真空腔体抽真空，以便在整个高温测试过程中形成真空环境避免碳纤维细丝样品的氧化或烧断。真空腔体壁内通循环冷却水以对内部高温形成热防护。同时还需对循环冷却水温度和腔体内部真空度进行精密恒定控制，使得腔体温度和内部真空度所引起的腔体变形和光学窗口倾斜始终保持恒定和可重复。[/size][size=16px][color=#339999][b]（2）样品装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用悬空水平方式固定被测细丝碳纤维样品，细丝样品一端采用螺接压紧方式固定，另一端经过滑动装置采用砝码拉近，通过砝码重量提供的微小张力始终使细丝样品处于水平拉直状态。对于不同强度和粗细的碳纤维细丝，可通过更换砝码来提供不同的拉紧张力。[/size][size=16px][color=#339999][b]（3）温控加热装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用细管加热炉对整个样品进行辐射加热，测试过程中的温度变化按照步进台阶式形式变化，在每个设定点温度恒定后再进行激光衍射测量。这种加热方式的优点是用加热炉内的温度代替被测样品温度，由此可避免对细丝样品温度进行直接测量的困难性。[/size][size=16px][color=#339999][b]（4）激光衍射测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 激光衍射测量装置主要由激光源、衍射图像传感器和计算机图像分析系统组成。激光源和图像传感器分别水平布置在真空腔体的两侧，激光束垂直照射在被测细丝上，所形成的衍射图像由传感器接收。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 衍射轮廓的高精度测量[/b][/color][/size][size=16px] 细丝直径测量中采用激光衍射装置和图像传感器获得的衍射轮廓如图3所示。纤维直径根据测量衍射轮廓的第一个暗条纹之间距离，并由衍射公式计算获得。但如果直接采用图像传感器的固有位置分辨率，则只能获得10nm左右的直径测量分辨率，这显然无法获得足够高的直径变化检测精度。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.图像传感器衍射轮廓示意图,550,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300842072248_1383_3221506_3.jpg!w690x505.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 图像传感器衍射轮廓示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 为进一步提高细丝直径测量的分辨率，本文提出了以下几方面具体措施：[/size][size=16px] （1）对图3所示的衍射轮廓进行细分，具体细分技术是对衍射轮廓曲线进行参数拟合，拟合中需考虑衍射光以及背景光强度，如光学元件和窗口的散射光以及样品在高温下发出的光。[/size][size=16px] （2）采用已知直径的细丝对成像物镜的焦距进行高精度标定，减小系统误差。[/size][size=16px] （3）在CCD 前增加滤光片，在成像物镜前增加一平行于衍射方向的长条状光阑。[/size][size=16px] 通过上述措施，可将激光衍射法细丝直径测量的分辨率提高到几个纳米范围内。[/size][size=18px][color=#339999][b]5. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文所述解决方案，除了可以实现1~10微米量级粗细的碳纤维单丝直径和热膨胀系数测试之外，还具备以下几方面的测试能力：[/size][size=16px] （1）本文所述解决方案在设计的同时，还同时考虑了碳纤维轴向方向上热膨胀系数测试功能的实现，即采用激光干涉法测试细丝样品在轴向方向上收缩和膨胀过程中的位移变化。在真空腔体形状和空间尺寸上都考虑了激光干涉法位移测量装置的布置，采用相同的加热和测温装置也可提供碳纤维细丝轴向热膨胀所需的温度变化和测量。[/size][size=16px] （2）由于具有几个纳米的超高分辨率，通过增加扫描装置，此解决方案可以用于碳纤维单丝外径分布和外径形状的测量。[/size][size=16px] （3）为各种粗细的线状材料外径测量提供了一种高精度的激光衍射测量方法，非接触光学测试方法和高温加热能力，也可推广应用到低温范围内的测试应用。[/size][align=center][color=#339999][b][/b][/color][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]
实际应用的激光器种类很多，如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固定激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。气体型的激光器主要有He-Ne（氦－氖）、CO2及氩离子激光器等。由于工作物质不同，产生不同波长的光波不同，因而应用范围也不相同。最常用而范围广的有CO2laser及Nd：YAG激光。有的激光器可连续工作，如He-Ne laser；有的以脉冲形式发光工作。如红宝石激光。而另一些激光器既可连续工作，又可以脉冲工作的有CO2laser及Nd：YAG laser。 （一）固体激光器 实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数反转的激光工作物质（即含有亚稳态能级的工作物质）。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光器，分别称为晶体激光器和玻璃激光器，通常把这两类激光器统称为固体激光器。 在激光器中以固体激光器发展最早，这种激光器体积小，输出功率大，应用方便。由于工作物质很复杂，造价高。当今用于固体激光器的物质主要有三种：掺钕铝石榴石（Nd：YAG）工作物质，输出的波长为1.06μm呈白蓝色光；钕玻璃工作物质，输出波长1.06μm呈紫蓝色光；红宝石工作物质，输出波长为694.3nm，为红色光。主要用光泵的作用，产生光放大，发出激光，即光激励工作物质。 固定激光器的结构由三个主要部分组成：工作物质，光学谐振腔、激励源。聚光腔是使光源发出的光都会聚于工作物质上。工作物质吸收足够大的光能，激发大量的粒子，促成粒子数反转。当增益大于谐振腔内的损耗时产生腔内振荡并由部分反射镜一端输出一束激光。工作物质有2条主要作用：一是产生光；二是作为介质传播光束。因此，不管哪一种激光器，对其发光性质及光学性质都有一定要求。 （二）气体激光器 工作物质主要以气体状态进行发射的激光器在常温常压下是气体，有的物质在通常条件下是液体（如非金属粒子的有水、汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气体激光器之中。气体激光器中除了发出激光的工作气体外，为了延长器件的工作寿命及提高输出功率，还加入一定量的辅助气体与发光的工作气体相混合。 气体激光器大多应用电激励发光，即用直流，交流及高频电源进行气体放电，两端放电管的电压增压时可加速电子，带有一定能量，在工作物质中运动的电子与粒子（气体的原子或分子）碰撞时将自身的能量转移给对方，使分子或原子被激发到某一高能级上而形成粒子数反转，产生激光。气体激光器与固体激光器相比较，两者中以气体激光器的结构相对简单得多，造价较低，操作简便，但是输出功率常较小。因气体激光器中的工作物质不同。因此分中性（惰性）原子、离子气体、分子气体三种激光器。 中性原子气体激光器这类激光器中主要充有以惰性气体（氦、氖、氩、氪等）的物质。 氦－氖（He-Ne）激光器 首台氦－氖激光器诞生于1960年，它可以在可见光区及红外区中产生多种波长和激光谱线，主要产生的有632.8nm红光、和1.15μm及3.39μm红外光。632.8nm氦－氖激光器最大连续输出功率可达到一W，寿命也达到一万小时以上。借助调节放大电流大小，使功率稳定性达到30秒内的误差为0.005％，十分钟内的误差为0.015％的功率稳定度；发散角仅为0.5毫弧度。氦氖激光器除了具有一般的气体激光器所固有的方向性好，单色性好，相干性强诸优点外，还具有结构简单、寿命长、价廉、频率稳定等特点。氦氖激光在精确指示，激光测量，医疗卫生方面有很广泛的用途。 氦氖激光器的工作原理：氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流（在电场作用下气体放电），放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞，电子的能量传给原子，促使原子的能量提高，基态原子跃迁到高能级的激发态。这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰，氦原子的能量传递给氖原子，并从基态跃迁到激发的能级状态，而氦原子回到了基态上。因为放电管上所加的电压，电流连续不断供给，原子不断地发生碰撞。这就产生了激光必须具备的基本条件。在发生受激辐射时，分别发出波长3.39μm，632.8nm，1.53μm三种激光，而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外，另二种是红外区的辐射光。因反射镜的反射率不同，只输出一种较长的光波632.8nm的激光。 He-Ne激光器结构：此类激光器的结构大体可分为三部分，既放电管、谐振腔和激发的电源。现在临床上最常应用的为内腔式。 He-Ne激光的放电管，最外层是用硬质玻璃制成。放电的内管直径约2～3mm，管长几厘米到十几厘米，放电管越长功率越大，相应的放电电压就高。管内主要按5：1～10：1的比例充入氦氖混合气体达到总气压约2.66～3.99Pa。管的一端装有铝圆筒作阴极（其圆管状结构主要是为了减少放电测射），另一端装有钨针作阳极，放电管两端装有反射镜（即一头为全反射镜，出光一端为半反射镜）。这就构成了激光放电管。 在氦氖激光器中，采用的谐振腔有球面腔或平凹腔。一般腔镜内侧镀有高反射率的介质。在其中一端反射率为100％，另一端反射率由激光器的增益而定。放电毛细管长度约15～20cm，He-Ne激光器的半反射镜的半反射镜的反射率98.5％～99.5％。谐振腔的轴线和放电毛细管轴偏离不超过0.1mm。 He-Ne激光器的外界激励能源与固体激光器不相同，不能使用光泵激励，而采用电激励的方法。把工作物质封入放电管中，供以直流、交流及射频等方式激励气体放电。通过放电过程把能量传给工作物质，促使气体中的离子、原子被激发。医疗中使用的激励方法主要是以直流电激发出光。大体结构主要有高压变压器、整流与滤波回路、限流与稳流回路组成。
比如：一个圆，放大100倍。假设原半径r,面积#r^2记为A,那么按面积算就是100A,计算半径R=10r。这个倍率针对什么？
激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射角 θ 变化的空间分布函数，此函数也称为散射谱。根据米氏散射理论，大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱；小颗粒的前向散射光弱而后向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态激光粒度仪。根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) dλ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关，激光波长越长测试下限越大，波长越短测试下限小。研究表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源时的测量极限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为 10 nm。
[font=&]激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为[/font][font=&]n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射[/font][font=&]角 θ 变化的空间分布函数，此函数也称为散射谱。[/font][font=&]根据米氏散射理论，大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱；小颗粒的前向散射光弱而后[/font][font=&]向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正[/font][font=&]是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特[/font][font=&]定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态[/font][font=&]激光粒度仪。[/font][font=&]根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布[/font][font=&]变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) dλ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒[/font][font=&]径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关，激光波长越长测[/font][font=&]试下限越大，波长越短测试下限小。研究表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时[/font][font=&]具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源时的测量极[/font][font=&]限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为 10 nm。[/font]
[font=宋体, SimSun][size=18px]各会员单位、相关单位：[/size][/font][font=宋体, SimSun][size=18px]根据《上海市环境科学学会团体标准管理办法》的要求，《固定污染源废气 氨的测定 便携式抽取激光法》（T/SSESB 10-2024）团体标准按照规定程序编制，经专家组审查通过，现批准发布，发布日期为2024年6月12日，自2024年7月1日起实施。[/size][/font][font=宋体, SimSun][size=18px]本标准由上海市环境科学学会解释。如需标准文本，请与我会联系。[/size][/font][font=宋体, SimSun][size=18px] [/size][/font][font=宋体, SimSun][size=18px]联系电话：021-64756391[/size][/font][font=宋体, SimSun][size=18px]电子邮箱：shsseshjjc@126.com[/size][/font][font=宋体, SimSun][size=18px]特此公告。[/size][/font][img]https://www.ttbz.org.cn/ueditor/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif[/img][url=https://www.ttbz.org.cn/upload/file/20240612/6385379031646808914907728.pdf]关于批准发布《固定污染源废气 氨的测定 便携式抽取激光法》团体标准的公告.pdf[/url]
众所周知，激光脉冲法测试原理是试样在绝热条件下前表面受瞬时脉冲热流加热根据试样背表面温度随时间的变化情况，确定试样的热扩散率。问题： 1 每种材料吸收激光的速度对测试结果有影响吗？ 2 材料有没有反光的问题，如果是镜面，存在部分反光，那吸收的激光能量就没有那么多了，这样对最终测试结果有没有影响？ 3 再添加一问题，采用激光脉冲法测试透明半透明材料时，在脉冲照射后样品起始升温的区域存在基线的“跃迁”，这个“跃迁”是什么导致的？耐驰说明书上写这种情况需要选择辐射模型+脉冲修正，难道说这个跃迁是材料本身辐射导致的？怎么产生辐射的？http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/03/201303272042_432667_1698940_3.jpg
我们这将要引进一台火花直读光谱。在这方面我是新手。刚看了下原理，感觉比较简单。 我想问一下：火花直读光谱的光栅应该是基本固定的吧？最多只能微调。是不是这样？ 我的感觉是：这种光谱仪把经光栅出来的光分光后一次性全给光电倍增管接收了，一起测。是不是有点类似于高效液相色谱中的光电二极管阵列一样？只是这里是光电倍增管阵列。 其它的光谱一般是一次测一个波长的光线。所以每次要转光栅，把它调到合适的位置，使在固定在一个位置上的光电倍增管接收相应的信号。 从原理上来说，就像我们把太阳光用棱镜（火花直读是光栅）分光成七彩虹一样，然后如果我们在不同位置接收不同颜色的光线（相当于检测），这样就知道每种彩色的强度。由于在火花直读光谱仪里光电倍增管是固定的（应该是固定的吧？），所以只有在一个合适的角度才有可能让这些东东入射到相应的光电倍增管上。因为波长的排列顺序是固定的。 从这个方面来说，我觉得火花直读光谱仪的抗震性很重要，位置稍有偏离可能就不好测了，或测不到了。 不知我的理解对不对？
众所周知，激光的应用领域在人们生活中可谓是无处不在，你知或不知，激光应用就在那里，用它那精湛的激光加工技术丰富着您的生活。 今天我们就来探讨一下这样一个具有历史代表性的产业链，是怎样逆袭曾经的风貌。 目前随着激光技术的发展，已广泛用于单晶硅、多 晶硅、非晶硅太阳能电池的划片以及硅、锗、砷化镓和其他半导体衬底材料的划片与切割。那么说到这里肯定很多人会问，激光加工技术是利用什么原理来完成划片和切割的这样一个步骤的呢？ 从科学的角度上来讲，激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为两大类： 一、激光加工系统； 二、激光加工工艺。 激光加工系统主要包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统这些配件。而激光加工工艺的范围就略广泛一些，主要应用在切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工工艺。 从功能上来讲，激光加工工艺在激光焊接、激光切割、激光笔、激光治疗、激光打孔、激光快速成型、激光涂敷、激光成像上都有很成熟的一个应用。 另外激光在医学上的应用主要分为三类：激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗，其中激光治疗又分为：激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。激光美容、激光去除面部黑痣、激光治疗近视、激光除皱、都是激光领域是医学行业内伟大的成就。 在军事方面，激光成就了战术激光武器、战略激光武器、激光动力推动器等，此外激光武器的关键技术已取得突破，2013年低能激光武器已经投入使用。 在通信方面，激光通过大气空间传输达到通信目的，激光大气通信的发送设备主要由激光器（光源）、光调制器、光学发射天线（透镜）等组成；接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。 目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等 发展前景 由此可见激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工，激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。 激光划片机现状 激光划片机又称为陶瓷激光切割机或激光划线机，采用连续泵浦声光调Q的 Nd: YAG 激光器或绿激光作为工作光源，由计算机控制二维工作台，能按输入的图形做各种运动。输出功率大，划片精度高，速度快，可进行曲线及直线图形切割；无污染，噪音低，性能稳定可靠等优点。 目前，常见的硅晶体划片工艺分接触划片和非接角划片（激光划片工艺）两种： 接触划片工艺： 接触划片工艺主要有锯片切割等多种方法，是过去硅晶体、太阳能电池的切割方法，缺点是精度差，废品率高，速度慢。 非接触划片工艺： 非接触划片工艺主要是激光划片，由于是非接触方式，划线细，精度高，速度快，目前是太阳能电池等划片的主要方法。 江苏启澜激光科技有限公司开发研制的晶圆激光划片机具有国际先进水平，主要适用于表面玻璃钝化硅晶圆的划片机切割加工。激光加工技术已广泛应用于制造、表面处理和材料加工领域。晶圆紫外激光划片机，其无接触式加工对晶圆片不产生应力、具有较高的加工效率、极高的加工成品率，可有效的解决困扰晶圆切割划片的难题。同时，图像识别、高精度控制、自动化技术的发展，使得能实现图像自动识别、高精度自动对位、自动切割融为一体的晶圆切割划片机成为可能。国内激光晶圆切割划片系统的需求正以每年70％的速度增长，2010年的保有量将会达到500台左右，约合3亿元人民币。 国内激光晶圆切割划片系统的需求正以每年70％的速度增长，2010年的保有量将会达到500台左右，约合3亿元人民币。 调查显示，瑞士、美国和日本主要的激光晶圆切割机生产商每年在中国市场约销售近100台，国外设备售价在40～42万美元左右，为了提高我国激光精密加工装备的国产化水平，降低设备的采购及使用成本，提高行业的生产效率。晶圆紫外激光划片技术代表了当今世界晶圆切割加工技术前沿的发展方向，对国家未来新兴的晶圆制造产业的形成和发展具有引领作用，有利于晶圆制造技术的更新换代，实现跨越发展。
[color=#cc0000]摘要：本文针对液体和粉体形式的蓄热型相变材料，介绍了激光闪光法在蓄热相变材料热扩散系数测试中应用研究以及各种典型液体材料和相变材料的验证试验结果。根据研究文献和验证试验结果证明激光闪光法并不是一种测量液体和相变材料热物理性能比较合适的方法，影响因素众多，测试过程繁杂，并存在很多问题及不足，对于未知液体和相变材料的热性能测试很难保证相应的测量精度。[/color][color=#cc0000]关键词：闪光法、相变材料，液体、粉体、热扩散系数，导热系数，储能，蓄热[/color][color=#cc0000][/color][hr/][color=#ff0000][b]1. 引言[/b][/color] 相变材料在相变过程中吸收或者释放热量，利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存，可以解决能量供需在时间和空间上不匹配的矛盾，有效提高能源利用效率，达到节能减排目的。利用相变材料的这一特点将其应用到建筑材料中，吸收和储存白天进入室内的太阳辐射热避免室内温度过高，夜间释放这些热量，把室内温度控制在人体舒适温度范围内，可降低建筑采暖和致冷的能源消耗，实现建筑节能的同时提高居住环境舒适度。 建筑用相变材料多为潜热型蓄热方式，这种方式的主要优势是在较小温度区间内具有较高的蓄热密度，它可以用于建筑的加热和冷却，并可以与其它被动系统或主动系统配合使用。 如图1-1所示，在建筑中所使用的各种相变材料通常被描述为多种相变复合材料的基材，其主要目的是保持相变材料的形状稳定或对其进行包封，特别是相变材料是液态形式时。目前国内外常用的相变复合材料基材的样品尺寸一般从几个毫米到几个厘米直到所谓的大尺寸块状尺度，如已经被用于建筑结构中的微胶囊封装相变材料，各种非工艺陶瓷材料，水泥或石膏板等，所用的相变材料不仅微胶囊封装了石蜡，而且还包含了浸注石蜡等形式，从而形成各种形式的建筑用相变材料。[align=center] [img=1-01.液体和粉末颗粒状相变材料,690,338]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251521_01_3384_3.png!w690x338.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000][b]图1-1 液体状和粉末颗粒状相变材料[/b][/color][/align] 这些相变材料的热物理性能给出了这些材料和复合材料的蓄热能力，但测试评价热物理性能则并不容易，特别是对于这些液体形状和粉末颗粒形状的相变材料而言，在采用目前传统实验室仪器进行测量时要十分小心，否则很难获得准确的测量结果。 本文针对液体和粉体形式的蓄热型相变材料，主要介绍了激光闪光法在蓄热相变材料热扩散系数测量中的应用，以及各种典型液体材料和相变材料的测量结果，并介绍了闪光法测试相变材料中的注意事项和存在的问题及不足。[b][color=#ff0000]2. 问题的提出[/color][/b] 在激光闪光法中被测样品位于闪光灯和红外探测器之间，激光脉冲照射到样品的前表面，红外探测器测量样品背面的温升变化。通过数学模型来处理这个温升曲线从而测得被测样品的热扩散系数，将热扩散系数与样品材料的密度和比热容相乘得到相应的导热系数。 如图1-1所示液体状和粉末颗粒状蓄热相变材料，在微观尺度上由大量几十至几百微米尺度颗粒或胶囊构成，对于十几毫米的激光闪光法测样品品宏观热性能而言则是均匀的。由此，液体状和粉末颗粒状蓄热相变材料的导热系数测试就可以归结为液体和粉体材料的热性能测试。但由于液体和粉体蓄热相变材料的特殊性，在采用激光闪光法测试导热系数过程中会面临以下几个重要难题： （1）在激光闪光法测量液体和粉末颗粒状样品时，如液液和固液相变材料，被测样品在液液和固液相变过程中会发生明显的膨胀或收缩，如果不采取特殊措施，被测样品厚度将在测试过程中发生变化，会给测试结果带来巨大误差。 （2）液体和颗粒状蓄热相变材料一般的导热系数较低，大多小于1W/mK，这就要求激光闪光法测试时一是尽可能减小样品厚度，二是加大激光脉冲功率，但对于低熔点相变材料而言则是一个相互矛盾的难题。 （3）蓄热相变材料的相变温度一般较低，当激光脉冲照射在相变材料样品前表面时，很容易使得样品前表面温度升高1～5℃，从而使得样品的激光照射区域产生软化或相变，进而改变样品整体性能的均匀性给测试带来严重误差。 （4）许多蓄热相变材料都为透明或半透明材料，激光闪光法的测试过程很容易产生热传导之外的对流和辐射传热形式，就需要采用特殊手段进行规避和修正。 （5）激光闪光法测试热扩散系数的前提条件是认为被测样品在测试过程中保持材料形态不变，即在测试过程中不能产生相变，因此对于蓄热相变材料相变过程中的热扩散系数测试则是激光闪光法无法解决的难题。 以上难题就是为什么对于液体材料大多使用特殊方法来测量热扩散系数，这些特殊方法包括同轴圆柱法和平行板法等稳态方法，瞬态法则主要有热线法。然而，为了避免液体测量中由于辐射和对流带来的影响，必须在这些方法中实施一些特殊技术手段条件，文献给出了测量液体导热系数主要方法的综述。[b][color=#ff0000]3. 激光闪光法测试蓄热相变材料的改进[/color][/b][color=#ff0000]3.1. 激光闪光法测量液体热物理性能技术研究综述[/color] 尽管采用闪光法测试液体热物性存在上述困难，一些研究人员还是尝试了将闪光法应用于液体测量。理论上闪光法可以作为一种有效的测量液体热扩散系数方法，这是因为通过使用热脉冲加热水平安装样品的上表面可以大大降低对流换热的影响。 Schriempf是第一个开发特殊闪光法仪器致力于测量液体热扩散系数并成功应用到了液体水银，他用绝缘材料制成样品容器，液体表面覆盖透明石英板，就像闪光法基本方法一样测量液体样品背面的温度上升。然而他的方法不适应测量低导热液体，因为热量流经容器不可忽略，从而造成热流不再是一维热流。 Farooq等人提出了一个类似方法，基于一个外层钎焊到一环形中心间隔器的样品容器所构成的三层结构测试单元，采用这种样品容器测试水的热扩散系数。 Maeda等人还提出了一个特殊的测样品品单元，其中的液体夹持在顶部和底部铂坩埚内形成一个三层的三明治结构，并使用三层分析计算模型来进行曲线拟合，同时基于透明体假设来进行修正。 Nishi等人研究了高温下激光闪光法测量熔融金属热扩散系数的可能性，为了做到这一点他们开发了一个简单的样品单元，并在理论上估计了在熔融金属界面上的辐射和传导热损失影响，这使得可以分析测量不确定度。他们的结论是所开发的激光闪光法测量装置可以测量熔融镍的热扩散系数以及测量不确定度为±3%。 Coquard等人开发了一种有机玻璃空心圆筒构成的样品容器，在圆筒的顶部和底部由圆形铝板进行封闭，由此组成一种三明治结构样品进行闪光法测试，通过对背温测试曲线进行参数估计得到液体样品的热扩散系数。采用此方法对两种液体（水和乙醇）和一个糊状物质（聚丙烯酰胺凝胶）进行了测试，总的不确定度分析结果为小于5%。但从文献中看这种方法液体样品很厚将近有7mm，对于低导热液体样品测试会造成背温温升时间过长而带来一系列的误差因素。 总之，上述这些研究都是基于经典的闪光法，并假设通过特制样品单元或样品容器的热量传递仍然是一维热流，虽然这可能与实际情况不符。事实上，以上开发的测试设备是由几个具有可变热性能的部件组成，都会产生相应的边缘效应。这就是为什么使用他们的仪器测量液体样品时得不到准确液体热扩散系数的主要原因，就是因为热流不再是一维热流。 为了避免非一维热流情况，Tada等人提出了一种基于适当样品几何形状的方法，他们将液体夹在金属板和样品容器之间并测量前表面温度变化，从中获得液体的导热系数。他们的方法既不要求使用参考材料，也不需要测量样品厚度，因为液体样品层被视为半无限大厚，他们的方法成功测量了水和甲苯。Ohta等人使用一种几乎相同的方法来测量高温下高粘性液体的蓄热系数。然而，这些前表面闪光法都需要测量样品前表面温升并涉及到开发特殊测量设备，而这些恰恰很难实现。 根据上述文献报道和闪光法测试原理，要解决样品厚度变化和前表面物态变化对测量的影响无外乎以下几种途径： （1）在被测样品的测量区域内（脉冲激光照射区域和样品背面温度探测区域），设法保持被测样品厚度在温度变化过程中始终不变，而在被测样品的非测量区域（边缘位置处）留出样品膨胀空间。 （2）采用夹层结构形式讲被测样品夹持在中心位置，使得激光脉冲不直接作用在样品上，一方面避免激光直接穿过透明和半透明样品直达背温探测器形成干扰，二是固定样品厚度始终不变。 （3）根据相变材料导热系数和厚度来优化激光脉冲功率，尽可能在得到满意背面温升曲线的同时，使得样品前表面不产生融化现象。 （4）采用前表面测试技术，即激光照射被测样品前表面进行样品加热，同时在样品的前表面测量样品温度变化，而不是测量样品背面温度变化。 激光闪光法前表面测试技术是一种新出现的高速测试技术，特别适合高导热材料相变前后（熔融前后）的热扩散系数测量，因此这种方法目前主要用于金属熔融前后的高温热扩散系数测量，在较低导热系数的蓄热相变材料中还应用较少，所以本文将不对激光闪光法前表面测试技术进行介绍。[color=#ff0000]3.2. 特制样品容器用于激光闪光法液体测试[/color] 目前绝大多数激光闪光法测试都是采用前表面激光闪光加热和后表面测温方式，可以采用上述前两种途径制作特殊样品容器来进行液体和相变材料测试，文献报道了为激光闪光法液体测试配备的一种特制样品容器。 这种为液体、浆料和微细颗粒材料的热扩散系数测量开发的特制容器，如图3-1所示。该特制样品容器由一个坩埚、不锈钢环和封装盖组成，将被测样品（约50ul）装入坩埚并装上封装盖，被测样品就会充满封装盖与坩埚之间约0.5mm厚的间隙，这个间隙就是被测样品厚度。装填完毕样品后，需要在坩埚底部和封装盖顶部中心区域涂覆石墨以确保表面具有较高发射率，从而形成对脉冲加热光具有良好的热量吸收以及对非接触红外探测器具有较强的热辐射。 针对不同的测试温度范围，特制容器的材质分别为铝合金（适用于500℃以下）和铂铑合金（适用于1600℃以下）。这种结构的样品容器只适合样品水平放置的直立式激光闪光法测试设备，即样品容器和样品为水平放置，激光器和背温探测器位于样品的上部或下部，这种结构的样品容器并不适合样品直立形式的激光闪光法测试设备。[align=center] [img=3-01.激光闪光法液体和颗粒物试样容器,690,450]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251523_02_3384_3.png!w690x450.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图3-1 激光闪光法液体和粉体样品测试专用容器[/color][/b][/align] 需要注意的是，在采用图3-1所示特制容器进行样品热扩散系数测试时必须采用三层分析程序对背温检测信号进行处理，即坩埚底层、被测样品和封装盖中心层形成一个三层夹心结构的被测样品，需要已知坩埚和封装盖材料的热性能后再通过三层分析程序对背温测量信号进行计算处理才能得到被测样品的热扩散系数。如果要获得被测样品的导热系数，还需要采用其它方法测量被测样品的比热容和密度随温度的变化。[b][color=#ff0000]4. 特制样品容器的考核[/color][/b] 文献报道了采用图3-1所示特制容器对一系列液体、膏状物和相变材料进行了测试，以验证和考核特制样品容器和相关测试方法的有效性。以下内容仅为文献报道的测试内容和结果，其中有些内容并不完全代表相关材料测试过程中的真实情况，这里的介绍仅是作为激光闪光法液体热扩散系数测试考核内容的借鉴和参考，文献中很多关键技术细节和遇到的问题没有报道，本文后续篇幅将会展开进行说明。[color=#ff0000]4.1. 纯水的激光闪光法测量[/color] 在材料热分析和热性能测试技术中纯水常作为一种参考物质来检验测试方法的准确性，为了验证针对液体和粉体样品所做的特制样品容器和相应的测试程序，采用了三种不同尺寸的特制样品容器对纯水在25～50℃温度范围内进行了激光闪光法测试，在每个温度点下分别进行了5次重复性测量，测试结果如图4-1所示，测试中纯水的密度和比热容数据采用了文献值，测试结果与纯水热扩散系数和导热系数文献值进行了比较以观察测试结果的准确性和重复性。[align=center] [img=,690,461]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251532_01_3384_3.png!w690x461.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-1 采用三种不同尺寸液体样品容器测量纯水热扩散系数和导热系数的结果[/color][/b][/align] 图4-1中灰色区域为纯水导热系数文献值范围，采用特制样品容器所进行的测试结果显示纯水的导热系数测试结果落在灰色区域内，热扩散系数和导热系数随温度升高略有增加，导热系数测试结果与文献值相差一般小于±2%。[color=#ff0000]4.2. 乙二醇的激光闪光法测量[/color] 乙二醇也是常用考核热分析测试方法的参考材料之一，采用特制样品容器对乙二醇进行了测试，测试结果如图4-2所示。测试结果与文献值进行了比较，假设文献值的测量不确定度为3%，并以此测量不确定度在图中绘制误差线。为了计算方便，导热系数计算中采用了文献所提供的密度和比热容数据，从所测量的热扩散系数和计算得到的导热系数可以看出测量值与文献值之间的偏差既远小于激光闪光法测量不确定度（约5%），也小于文献值的测量不确定度。从乙二醇导热系数测试结果还可以看出随着温度的增加，乙二醇导热系数几乎呈线性缓慢增大，而热扩散系数则呈线性缓慢减小，这都表示了乙二醇热扩散系数和导热系数对温度的依赖性较弱。[align=center][img=,690,481]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251533_01_3384_3.png!w690x481.jpg[/img] [/align][align=center][b][color=#990000]图4-2 乙二醇热扩散系数和导热系数测试结果[/color][/b][/align][color=#ff0000]4.3. 硅脂的激光闪光法测量[/color] 硅脂是一种常用的膏状物，其导热性能是硅脂的一个重要指标。采用特制样品容器对硅脂进行了测量，测试温度范围为-40～100℃，硅脂的热扩散系数、比热容和导热系数测试结果如图4-3所示。[align=center] [img=,690,470]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251534_01_3384_3.png!w690x470.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-3 硅脂的热扩散系数、比热容和导热系数测试结果[/color][/b][/align] 硅脂通常用于真空应用和导热脂的制备，在后续的应用中一般将大量的无机粉添加到硅脂中。而在实际情况下，只有少量的无机材料添加到油脂中，这种添加剂的原因是其密度略高于硅脂的典型密度范围（0.8～1g/cm3），在24℃室温下的硅脂糊状物密度测量值为 1.136 g/cm3。测量结果显示随着温度的增加热扩散系数缓慢下降，而比热容则缓慢增大，由此使得硅脂的导热系数在整个温度范围内几乎呈线性增长。[color=#ff0000]4.4. 聚碳酸酯相变材料的激光闪光法测量[/color] 为了进一步验证特制样品容器的实用性，还对聚碳酸酯固液相变材料进行了激光闪光法测试，测试温度范围为室温～300℃。在室温下聚碳酸酯为非晶固体，在第一次加热超过玻璃化转变温度（200℃以上）后聚碳酸酯会变软并最终成为液体。根据这种特性，在采用特制样品容器制作测试样品时，要先将固体聚碳酸酯样品放入坩埚内并进行加热，当加热到200℃时将封装盖压在坩埚上，然后冷却特制样品容器至室温再开始激光闪光法测试，这样制作被测样品的目的是为了确保坩埚和封装盖与聚碳酸酯样品之间有良好的热接触和样品端面平行度。最终所制的聚碳酸酯样品厚度为0.55mm，直径为11mm。 采用特制样品容器制成聚碳酸酯样品后，激光闪光法的测试结果如图4-4所示。[align=center][img=,690,448]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251534_02_3384_3.png!w690x448.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-4 采用液体样品容器测量聚碳酸酯热扩散系数和导热系数的结果[/color][/b][/align] 从图中可以看出，热扩散系数在室温～130℃范围内呈近似线性的下降，在130～150℃范围内热扩散系数发生明显的大幅度降低，这是由于聚碳酸酯玻璃化转变过程所引起的反应，在玻璃化转变过程中激光闪光法只检测到热扩散系数随温度变化只发生了轻微的改变，对温度变化并未有多少依赖性。 采用差示扫描量热仪对聚碳酸酯样品进行了比热容测试，从图4-4所示的测试结果可以看出比热容随温度几乎呈线性增大，在玻璃化转变时比热值产生较高的典型跃迁，然后继续随温度变化呈线性增大。 在文献中并没有提到聚碳酸酯密度随温度变化的测量，只是将聚碳酸酯导热系数测试结果呈现在图4-4中，测试结果显示随着温度升高导热系数持续增大，并没有受到玻璃化转变过程的太大影响。[color=#ff0000]4.5. 聚丙烯的激光闪光法测试[/color] 图4-5显示了40～300℃范围内采用差示扫描量热仪测量聚丙烯样品的表观比热容（比热容与相变焓重叠）随温度变化曲线，在温度变化初期比热容随温度升高而持续增大，在120～210℃范围内熔化热与比热容重叠，在此温度范围内结晶材料发生融化，融化过程中所引起的焓值变化在77.5J/g处进行了评估。为了进行热扩散系数和导热系数分析，需要对测试曲线进行线性内插以去掉额外的焓值变化，图中用直线表示。[align=center] [img=,690,351]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251534_03_3384_3.png!w690x351.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-5 部分结晶聚丙烯表观比热容测试结果[/color][/b][/align] 图4-6显示了在室温～300℃范围内聚丙烯样品的热扩散系数、比热容（插值后）和导热系数测量结果，从图中可以看到，热扩散系数逐渐下降到120℃后随着温度的进一步升高而略微的增大。比热容则在整个温度区间内都呈现出增加趋势，但在固态过程中比热容随温度增加速度较高。随温度变化的导热系数近乎为直线，这是这类半晶质热塑性材料的典型特征，在融化过程中导热系数会呈现轻微的下降。[align=center] [img=,690,458]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251535_01_3384_3.png!w690x458.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-6 聚丙烯的热扩散系数、比热容和导热系数，样品厚度0.55mm，宽度11.00mm[/color][/b][/align][color=#ff0000]4.6. 石蜡混合物的激光闪光法测试[/color] 图4-7显示了-30～50℃温度范围内石蜡混合物的热扩散系数和比热容测试结果，这些测试是在铂铑合金坩埚制成的样品容器上进行。测试结果显示出在0～40℃为宽泛的融化区间，在表观比热容测试结果中可以看到熔融过程为重叠的吸热效应（实心直线），在该温度范围内进行插值所得到的熔融热不会对比热容产生影响。[align=center] [img=,690,462]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251535_02_3384_3.png!w690x462.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-7 石蜡混合物表观热扩散系数和表观比热容测试结果，样品厚度0.506mm，在35℃时的密度为0.757gcm-3[/color][/b][/align] 从图中可以看出，表观热扩散系数测试结果显示在-30～20℃范围内呈现出一个衰减过程，然后随温度逐渐增加，在温度达到35℃后表观热扩散系数趋于恒定。 然而，在实际测试中要考虑相变区域的测量，即考虑熔融过程中的测量，这点至关重要，这主要是用于分析激光闪光法测试结果的瞬态传热方程在相变区域不再有效。在熔化/凝固过程中，考虑到焓变化的影响, 它必须通过一个附加技术来进行扩展，这种熔化/凝固通常发生在闪光源的加热时刻和样品达到最高温度后的降温时刻。利用所开发的瞬态传热方程数值解法可以考虑这种效应，考虑到测试中的三层样品结构，这样的解决方案可能非常复杂。在这项工作中使用的另一种解决方案是在不同的闪光脉冲能量下进行测试，从而在样品内形成不同的温升，然后将结果外推到零脉冲能量，从而使热扩散系数的计算不受熔化/凝固的影响。 分别在0℃和25℃下采用不同闪光脉冲加热能量对石蜡混合物进行了测试，测试结果如图4-8所示。从图中可以明显看出表观热扩散系数与脉冲加热能量几乎呈线性关系，在热焓变化较大的熔化温度范围内（25℃），表观热扩散系数与脉冲能量的依赖性较大，而在热焓变化较小的熔化温度范围内（0℃），这种依赖性较弱。[align=center] [img=,690,455]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251535_03_3384_3.png!w690x455.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-8 在0～25℃范围内石蜡混合物表观热扩散系数随闪光加热能量的变化，同时显示了测试结果的线性逼近趋势[/color][/b][/align] 图4-8中还显示了使用一阶多项式对测试结果进行非线性回归的外推结果，从外推结果可以看出, 实测数据与这个线性逼近吻合在实测数据散度中，在所有的相变区域内都可以相似的逼近计算。 通过外推到零脉冲能量所得到的热扩散系数结果在图4-7中显示为修正的热扩散系数，由此可以看出，在对脉冲能量影响进行修正后，热扩散系数在熔化范围内随温度变化几乎呈线性下降。 利用修正后的热扩散系数和比热容（在熔化过程中不发生重叠焓变化）计算石蜡混合物导热系数中，同时考虑了熔化过程中的密度变化，由此得到图4-9所示的导热系数结果。可以看出导热系数在-30～35℃温度范围内逐渐降低，而在在相变过程中导热系数下降速率变缓，在全熔融区中导热系数得到接近恒定值。[align=center] [img=,690,480]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251535_04_3384_3.png!w690x480.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图4-9 在温度-30～50℃范围内的石蜡混合物导热系数计算结果[/color][/b][/align][b][color=#ff0000]5. 试验分析和验证[/color][/b] 采用文献报道的特制样品容器进行激光闪光法液体测试过程中，还存在很多影响因素并未有报道，以下对图3-1所示的用于液体的特制样品容器在激光闪光法测试过程中的影响因素进行分析。[color=#ff0000]5.1. 样品中空气隙的影响[/color] 为了评估测量不确定度，Coquard等人对可能导致测量误差的参数进行了分析，分析结论是样品厚度的正确测定和特制样品容器的严格灌装是关键参数，如果空气在样品所占比例为1.25%就意味的测量结果误差为15.4%， 因为这个空气层将成为热传导通道上的一个热障。[color=#ff0000]5.2. 金属样品容器的影响[/color] 图3-1所示的用于液体样品的特制样品容器材质是纯铝或铂铑合金（Pt90Rh10），其导热系数为237 W/mK 和38W/mK，与被测液体样品导热系数范围（0.15～0.6W/mK）相比这是一个非常高的导热系数值。然而特制样品容器在坩埚与封装盖之间提供了一个侧面空气间隙，这个侧面空气间隙的热阻足够大于比被测液体样品的热阻，由此使得特制样品容器上的热传递最小化。同样情形也发生在封装盖接触面上，虽然接触面并未压力加载，但接触热阻还是会远大于液体样品热阻，也就是说特制样品容器对测试结果的影响已经最小化了。但是毕竟样品容器是由高导热金属制成，瞬态激光热脉冲加热液体样品前首先加热的是三层结构样品的顶部金属表面，热量一方面会继续前行加热液体样品，同时热量还会沿着样品容器壁产生散热线性，由此造成加热液体样品上表面的热流分布并不均匀，这是一个重要测量误差源。 Delgado等人分别对空载的特制样品容器和装有水的特制样品容器进行了测试，两个测试结果的比较如图5-1所示，当样品容器空载时的背温信号响应会更长。在选择测试软件中时间范围进行计算时，重要的是数据采集时间应该很短以避免样品容器的贡献。由此可以得到一个重要的信息就是采用高导热金属材质样品容器时，数据采集时间尽可能越小越好，但对于导热系数普遍较低的液体和相变材料而言，背温变化十分缓慢，数据采集实际势必较长，这显然会造成样品容器散热的严重影响。[align=center][img=,690,514]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251536_01_3384_3.png!w690x514.jpg[/img][/align][b][/b][align=center][b][color=#990000]图5-1 激光闪光法测量空载和有水样品容器时的探测器信号[/color][/b][/align] 由此可以看出，样品容器的设计需要接触液体样品的两个上下表面导热系数越大越好，以保证激光脉冲热量能快速加热液体样品并使得液体样品背面温度变化有效的传递出去。另一方面需要样品容器侧壁材质的导热系数越小越好，这样可以避免热量向容器四周散热。总之，这是一个相互矛盾的命题，至于样品容器侧壁热损到底对测量结果有多大影响，可以采用有限元模拟分析进行准确评价。从这方面可以看出，就像激光闪光法不太适合刚性固体低导热材料测试一样，采用图3-1所示特制样品容器进行激光闪光法热扩散系数测试，并不一定适用于低导热特性的液体和相变材料。[color=#ff0000]5.3. 样品的准备[/color] 为了采用激光闪光法设备测量固体样品，一般首先要先建立真空，然后充入惰性气体氮气。然而，当这一程序应用到液体测试时，一旦达到蒸汽压，测试设备腔体内的真空和减压会导致样品中的水分蒸发，这可以通过真空前后的样品称重进行检查。因此，在对液体样品进行最终测试时，需要省略掉真空过程，而通过较长时间气体置换来建立氮气气氛环境。 样品制备时要在特制样品容器的外表面上均匀涂覆石墨以增加激光能量的吸收，并保证样品的所有部分都具有相同吸收量。由于激光照射是的样品前表面温度可以达到很高值，所以知道这个温度的上限非常重要，以避免被测样品出于相变阶段，样品为水的情况下必须避免蒸发。 另外，被测液体样品厚度的准确测量非常关键，为了保证样品完整填充入样品容器，需要从几何尺寸中计算出容器体积，并通过微量[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液器[/color][/url][/color][/url]来控制样品量。由此可见在激光闪光法液体热扩散系数测试中，对样品的制作和测试要十分的小心，试样过程十分精密。[color=#ff0000]5.4. 液体样品特制容器的进一步试验验证[/color] Delgado等人采用图3-1所示的液体样品特制样品容器，在激光闪光法设备上对三种液体（蒸馏水、正十六烷和甘油）进行了热扩散系数测试，测量结果如图5-2所示，图中所显示的测量值为五次激光脉冲测试热扩散系数和温度结果的平均值，图中还显示了与参考值相比的标准偏差。对于蒸馏水样品，最大测试误差为7.87%，测试正十六烷的最大误差为4.31%，测试甘油时的测试误差最大达到了15.38%，蒸馏水、正十六烷和甘油的参考值分别来自文献。由此可见，采用特制样品容器进行激光闪光法热扩散系数测试并没有达到文献所描述的准确度和重复性精度。[align=center] [img=,542,453]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251536_02_3384_3.png!w542x453.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图5-2 三种液体导热系数测试结果及与参考值的比较[/color][/b][/align] 根据测试设备软件所提供的三层测试模型计算得到样品的热扩散系数，图5-3显示了PCM微胶囊质量分数分别为14%、20%和30%时的相变材料浆料的导热系数数值。在20℃时所得到的测量结果被认为并不可靠，这是因为即使激光脉冲造成样品温度一个非常小的增加也会导致比热容的突然改变（相变区在20～24℃之间），这种方法规定比热容是恒定的，否则计算得到的测试结果可能是无效。因此，如果留意25～30℃范围的数据，就可以观察到，在温度升高时PCM浆料的导热系数应该稍有增加。[align=center] [img=,690,538]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201710251536_03_3384_3.png!w690x538.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图5-3 不同微胶囊质量分数14、20和30%时的导热系数测试结果[/color][/b][/align] 必须指出的是，PCM微胶囊质量分数的增加会导致导热系数降低，这种行为是预期的，这是因为石蜡的导热系数比水低。另外与温度为30℃的水相比，质量分数为14、20和30%的PCM微胶囊浆料分别都经历了24、32和39% 的还原。[color=#ff0000][b]6. 结论[/b][/color] 通过以上激光闪光法测试液体和相变材料热扩散系数和导热系数的研究文献报道，可以得出以下结论： （1）由于受到闪光法测量原理的限制，闪光法只能测量相变材料相变前后的热扩散系数，对相变过程中的热扩散系数根本无法测量，或测量结果完全不正确。 （2）尽管为闪光法液体热扩散系数测量开发了各种形式和材质的特制样品容器，但都有各自的局限性，有些适合低导热材料，有些适合于高导热材料，这对实际应用有很大限制并影响测量精度。 （3）对于液体和相变材料而言，闪光法测试过程中的样品制备要求十分精细、准确定量灌装和严格控制样品厚度，同时要避免样品中形成气泡等空气隙，否则会对测量结果带来严重影响。 （4）样品容器侧壁材质侧面热损的影响并未进行深入的研究，对于低导热液体和相变材料测试侧壁热损很可能是影响测量精度的重要因素之一。 （5）激光能量需要优化，或进行一系列不同激光能量下测试来进行外推，避免前表面温升引起样品前表面发生相变，使得闪光法测试相变材料十分的繁琐。 （6）在样品厚度固定不变的前提下，要结合激光脉冲能量来对脉冲时间进行优化，避免加热时间过长所带来的对流和辐射传热的影响。 （7）为了获得液体和相变材料的导热系数，除了用闪光法测试热扩散系数之外，还需要对比热容和密度随温度变化进行单独测量，整个测试过程复杂繁琐。 由此可见闪光法并不是一种测量液体和相变材料热物理性能比较合适的方法，影响因素众多，测试过程繁杂，并存在很多问题及不足，对于未知液体和相变材料的热性能测试很难保证相应的测量精度。[color=#ff0000][b]7. 参考文献[/b][/color]（1）B. Le Neindre, Mesure de la conductivité thermique des liquides et desgaz, in : Techniques de l’Ingénieur, Mesures et contrô le (Tech. ing., Mes. contrô le), vol. RC3, noR2920, 1996, pp. R2920.1-R2920.21（2）J.T. Schriempf, A laser flash technique for determining thermal diffusivity of liquid metals at elevated temperatures, Rev. Sci. Inst. 43 (1972) 781-786.（3）M.M. Farooq, W.H. Giedt, N. Araki, Thermal diffusivity of liquids determined by flash heating of a three-layered cell, J. Thermophys. 1 (1981) 39-54.（4）Y. Maeda, H. Sagara, R.P. Tye, M. Masuda, H. Ohta, Y. Waseda, A hightemperature system based on the laser flash method to measure the thermal diffusivity of melts, Int. J. Thermophys. 17 (1996) 253.（5）T. Nishi, H. Ohta, H. Shibata, Y. Waseda, Evaluation of the heat leakage in the thermal diffusivity measurement of molten metals by a laser flash method, Int. J. Thermophys. 24 (2003) 1735-1751.（6）Coquard, R., and B. Panel. "Adaptation of the FLASH method to the measurement of the thermal conductivity of liquids or pasty materials." International Journal of Thermal Sciences 48.4 (2009): 747-760.（7）Y. Tada, M. Harada, M. Tanigaki, E.Y. Eguchi, Laser flash method for measuring thermal conductivity of liquids—application to low thermal conductivity liquids, Rev. Sci. Inst. 49 (1978) 1305-1314.（8）H. Ohta, H. Shibata, A. Suzuki, Y. Waseda, Novel laser flash technique to measure thermal effusivity of highly viscous liquids at high temperature, Rev. Sci. Inst. 72 (2001) 1899-1903.（9）Blumm, Jürgen, and André Lindemann. "Characterization of the thermophysical properties of molten polymers and liquids using the flash technique." High Temp. High Press 35.36 (2003): 627.（10）Blumm, J., A. Lindemann, and S. Min. "Thermal characterization of liquids and pastes using the flash technique." Thermochimica acta 455.1 (2007): 26-29.（11）Delgado, Mónica, et al. "Experimental analysis of the influence of microcapsule mass fraction on the thermal and rheological behavior of a PCM slurry." Applied Thermal Engineering 63.1 (2014): 11-22.
最近有朋友对导热系数测试方法如何选择想进行一些讨论，这里就我们在导热系数测试中的经验，以及导热系数测试设备研制和测试方法研究中的体会谈一些感受，欢迎大家批评指正。 材料的导热系数一般采用两类测试方法，一类是稳态法，主要包括护热板法、护热板热流计法和护热式圆筒法等；另一是非稳态法，主要包括激光脉冲法、热线法、热探针法和平面热源法等。这些方法国内外都有相应的测试标准，是比较成熟和经典测试方法。 对于稳态护热板法和激光脉冲法来说，这两种测试方法基本上属于互补性关系，即分别覆盖不同导热系数范围的测量。通常，稳态法的导热系数测试范围为0.005~1 W/mK；非稳态激光脉冲法的导热系数测试范围为1～400 W/mK。在满足测试条件的前提下，稳态法的测量精度可以达到±3％以内，激光脉冲法的测量精度可以达到±5％以内。 材料的导热系数一般采用两类测试方法，一类是稳态法，主要包括护热板法、护热板热流计法和护热式圆筒法等；另一是非稳态法，主要包括激光脉冲法、热线法、热探针法和平面热源法等。这些方法国内外都有相应的测试标准，是比较成熟和经典测试方法。 低导热材料一般泛指导热系数在0.1～1W/mK 范围的隔热材料。这类材料由于导热系数低常被用作工程隔热材料，如各种玻璃钢类材料、树脂基类复合材料和陶瓷材料等。在这类低导热材料的导热系数测量中，测试方法的选择常常容易出现偏差，很多测量机构由于只有激光脉冲法测试设备，而就用激光脉冲法测量这类低导热材料，测量结果往往出现比稳态法准确测量值低15％～20％的现象。采用氟塑料（导热系数0.2 W/mK 左右）和纯聚酰亚氨树脂材料Vespel SP1（导热系数0.4W/mK 左右），用稳态法和瞬态激光脉冲法进行的比对试验也证明激光脉冲法的测试结果确实偏低。有些材料研制机构也利用这种现象来证明研制的材料达到了验收标准，这样很容易误导材料设计和使用部门的正常使用。 对于低导热材料的测试，造成激光脉冲法测量结果总是要低于稳态法测量结果的主要原因是由测量装置的固有因素造成，主要体现在以下两个方面：一、激光脉冲法测量装置的影响 激光脉冲法测试设备的试样支架，一般都是采用导热系数较低的陶瓷材料做成，其目的是在固定试样的同时尽可能减少传导热损失，以保证激光脉冲加热试样后，试样内的热流沿着试样厚度方向以一维形式传递。如果被测试样的导热系数小于1W/mK，基本上与陶瓷支架相近，这样必然会引起较大的侧面热失，破坏一维传热模型。如图 1 所示，侧面热损会使得试样背面的最大温升Tm 降低，从而造成较大的测量误差。而这些热损情况在稳态测量方法中不会出现。 如图 1 所示，采用激光脉冲法测量材料热扩散时，导热系数越大，背面温升达到一半最高点的时间t0.5 越短，背面温升采集时间10t0.5 也越短。一般金属材料背面温升达到一般最大值的时间t0.5 大约在50 毫秒以内，而对低热导率材料，背面温升达到一半最大值时间t0.5 就需要上百毫秒以上，同时总的采集时间10t0.5 也将相应的增大很多，如此长的传热时间，必然会引起强烈的侧面热损。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503202143_539038_3384_3.png图1 激光脉冲法典型背面温升曲线 激光脉冲法一般都是采用间接测量方式获得被测材料的导热系数，即激光脉冲法测量材料的热扩散率，然后与其它方法测得的密度和比热容数据相乘后得到被测材料的导热系数。这样得到的导热系数数据势必会叠加上其它方法测量误差，特别是比热容的测试误差一般较大。这样获得的导热系数测量精度就势必要比稳态法直接测量的热导率误差偏大。二、激光脉冲法试验参数的影响 如图 1 所示，激光脉冲法在测试过程中，试样在激光脉冲加热后，试样背面温升快速升高，最大温升也仅1 ~ 5℃之间。但对于低导热材料，由于材料导热系数比较低，要使背面温度达到可探测的幅度很困难。为了解决背面温升的可探测性，必须通过两种途径：一是采用很薄的试样，约为1mm 厚，否则很难探测到有效信号；二是在采用薄试样的同时增大激光脉冲的能量，也就是提高脉冲加热试样的功率，使得试样前表面达到更高的温度。这两种途径都会对低导热材料的测量结果带来影响： （1）低导热材料多为复合材料，密度一般都很小。激光脉冲法的试样直径（10mm ～ 12mm）本来就很小，如果试样厚度再很薄，对于复合材料来说很难具有代表性。并且密度分布的不均匀，会使得测量结果的离散性比较大。而稳态法测量所用的试样一般较大，代表性强。 （2）激光脉冲法认为激光脉冲加热试样前表面时，前表面热量的吸收层相比试样总体厚度越小越好。而一般低导热材料的热分解温度和熔点较低，高功率脉冲激光很容易使得试样表面产生高温加热而带来化学反应，反应层厚度相比试样总体厚度较大，破坏了激光脉冲法测试模型的要求，带来测量结果的不真实性。而在稳态法测量过程中，测试过程中的温度变化都严格控制在被测材料热分解温度点以下，就是为了避免热分解现象的产生带来测量结果的不真实性。 （3）一般导热系数测量过程都带有温度变化和一定的温度梯度。激光脉冲法测量如果在静止气氛中进行，背面温升的变化会受到辐射和对流的影响。所以，激光脉冲法在测量过程中，一般需要抽真空测试，以消除对流影响。而对一般复合材料来说，密度越低，在真空下发生真空质量损失的现象也越强烈。如果被测材料密度较低，真空质量损失会使得试样厚度和质量发生变化，如果再加上激光脉冲加热更会加剧质量损失过程，对测量结果带来影响。 （4）由于低密度材料内部容易存在着空隙和气孔，如果在真空中测量这类材料，真空环境将严重的改变试样内部的传热方式，基本上不再有对流传热。因此真空下测量的热导率会比在常压大气环境的测量值明显偏低。而稳态法测试设备绝大多数是在常压大气下进行，通过特别的护热装置使得在试样外部不存在温度梯度以消除对流，传热现象只发生在试样内部，因此稳态法测量结果代表的是常压大气环境下材料的热导率。个别变真空稳态法测量装置，也是专门用来测量评价材料在不同真空度下的热导率，以用于准确表征材料在不同真空度下的隔热性能。 因此，对于低导热材料热导率的测量，如果条件允许，尽量采用稳态测量方法，并明确试验条件，建议不采用激光脉冲法测量低导热材料热导率。 目前在国内的军工系统中都普遍采用稳态的保护热流计法导热系数测定仪来进行树脂基复合材料的导热系数测试，并已经做为工艺考核标准。多数采用的是美国TA公司的MODEL 2022导热仪，圆片状试样直径有1英寸（25.4mm）和2英寸（50.8mm）两种规格，最高测试温度为300℃。同时，美国TA公司的MODEL 2022导热仪也是该公司的主流产品，由此也可以看出这种稳态测试方法的应用十分广泛。
条码扫描模组在外国已经使用很久了，现在已经发展到中国内部。这种技术的发明带来了更多的工作改革潮流。促进了自动化的步伐，大大简化人类工作流程，减少更多的脑力负担。扫描模组属于二次开发产品，兼备识别条码并加以扫描和解码的功能，然后还可以植入更多的应用行业的功能程序。外形构造小巧，高度集成材料，可以置入手机、平板电脑，打印机和一些医疗设备等各行各业的机械设备中。一般情况，条码扫描模组分为二大类，第一个就是激光扫描模组，第二个就是红光扫描模组。 现在对激光扫描模组进行分析下，激光扫描模组是通过辐射出一个激光光源点，然后按照激光发射的原理打成激光光线照遭条码上，在经过解码转化成为数字信号，加而给电脑读取信息。但是相对于红光扫描模组来说就比价精确点了。在强烈的阳光下，一般情况都是用激光扫描模组，因为红光不是红外线，就是单单的红色的光。阳光中可以算什么光线都有，会对红光扫描模组发射出来的LED灯光造成很大的影响，导致扫描的结果不准确。 如果在结构上来说呢，红光扫描模组要比激光扫描模组好一点而且价格实惠。激光扫描模组里面的结构是靠点胶固定的机械装置，因此就有很大的结构固定，易碎行，抗硬性就不是很好了。红光扫描模组里面就没有一些所谓的机械装置固定，所以耐用性比价好，但是总体来说，激光扫描模组的用途是比较多的，红光的就有很多局限性。看个人的用处所在. 本文出自 www.yuanjingda.com 转载请注明出处！
激光共聚焦扫描显微镜是近代最先进的细胞生物医学分析手段之一。与传统荧光显微镜相比，共聚焦显微镜能得到更清晰的样品图像。它不仅可观察固定的细胞、组织切片，还可对活细胞的结构、分子、离子进行实时动态地观察
[size=16px][font=微软雅黑]在测试过程中通常用[b]遮光率[/b]这个相对值来表征悬浮液的浓度的。[/font][/size][size=16px][font=微软雅黑][b]遮光率[/b]的大小是由悬浮液中的颗粒个数决定的——悬浮液中颗粒数越多，散射光越强，遮光率越高；悬浮液中的颗粒数越少，散射光越弱，遮光率越低。[/font][/size][size=16px][font=微软雅黑]为了达到一定的[b]遮光率[/b]，对粒度越粗的样品所需的颗粒数量就多；对粒度越细的样品，只要很少一点样品颗粒数就很多，因此所需的试样量就很少。[/font][/size][size=16px][font=微软雅黑]可见样品越粗悬浮液的百分比浓度就越大；样品越细悬浮液的百分不浓度就越小。[/font][/size][font=微软雅黑][size=16px]此外，即使粒度相同，不同样品的密度又不相同，百分比浓度也不同。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]所以激光粒度测试时悬浮液的浓度值不能规定一个固定的百分比浓度，而只能用遮光率这个相对量来表示。如果非要知道激光粒度测试悬浮液的百分比浓度，那只能是一个范围，大约在 0.01％ -0.1％之间。[/size][/font]
激光粒度仪良好的背景状态必须同时具备以下五点：数值较低（1-3）、长度短（占 20 个通道以内）、形状斜（从左逐渐递减）、位置左（位于坐标最左侧）和稳定。影响激光粒度仪的背景状态的因素有以下原因：一是对中不良；二是样品池粘附颗粒或结雾；三是介质不干净；四是激光器老化。此外像样品池中没有介质、环境空气中灰尘太多、富氏透镜脏等也可能造成背景状态异常。如果出现背景异常，首先要检查样品池和透镜是否干净，然后检查样品池中是否有介质和介质是否有杂质，再检查对中状态是否良好。如果这些都正常，则要观察激光器的亮度是否正常、电脑与仪器之间通讯是否正常等。原则是按由简到繁的顺序检查和处理。查清引起背景异常的原因后应及时排除故障，使背景恢复到正常状态，然后才能进行粒度测试工作。如果还不能找到背景异常的原因，则需要与厂家联系求得帮助。
[align=left][b]工作开始之前[/b][/align][align=left][b]沟通交流.[/b] 激光实验室中最重要的莫过于沟通。记录实验日志，要让后来者知道系统变化，也要让所有人知道你将要采取何种行动以及他们需要的预防措施。这可能包括安全眼镜需求、抽真空、使用制冷等等。[/align][align=left][b]摘掉首饰.[/b] 手表、耳环、手镯、戒指和卡牌等都是很强的反射源。[/align][align=left][b]反射源.[/b] 塑封海报、柜子门框等等都可能将激光反射到完全意想不到的地方。将光束封闭在光学平台范围是解决杂散反射的好办法。[/align][align=left][b]工作区域.[/b] 防止杂散光进入。[/align][align=left][b]激光眼镜.[/b] 固定存放位置，比如门边，因为总是有人不小心乱放的。[/align]1记录激光工作日志，包括实验室环境、用户和主要性能等。2限制2人最多3人负责对准和故障排查；[b]据统计，60%以上激光事故都发生在对准。[/b]3在光学平台上放置激光器时总是确保方便后续维护。4基于面包板的激光器和光学平台存在热性质不匹配问题，注意避免长期热漂移。5为负责人员配备一套专用维护工具和仪器，而且某套激光设备专用。6建议实验室温度稳定在正负1到2度，湿度小于40%；不要低估多人同时工作的散热。7放置供电设备的平台和支架必须接地。8避免传递工具时阻断光束。[align=left] [/align][align=left] [/align]
最近在做一些mesostructure的工作，发现在30k-100k的放大倍率下误差远比想象中要大。不同的电子显微镜和XRD的结果比较都有大于10%的误差。XRD的结果在低角度误差也很大，但是有个别电镜的误差快接近20% 了就有点说不过去了。有没有做过类似工作老师有可分享的经验呢？
请教JEM1400的MAG1下不能改变放大倍率是什么原因？在一次电镜观察操作时候突然发现MAG1的放大倍率不能改变。电镜可以正常使用。MAG2和LOW MAG都可以正常改变放大倍率。电镜和电脑重启都不能恢复。
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