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晶棒轴射线定向粘料仪

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晶棒轴射线定向粘料仪相关的资讯

  • 新一代X射线单晶定向系统s-Laue,60s高效测试,邀您体验!
    单晶体的最大特点是各向异性,这也意味着无论在制备、使用还是研究单晶体时,都必须知道其取向。例如,在Si半导体集成器件和大规模集成电路的制备中,就需表面为{1 1 1}或{1 0 0}面的基片。此外,在晶体缺陷和相变的研究中,也需要考虑单晶体的位向问题。X射线衍射方法的出现,在无损、准确地解决单晶定向难题的基础上,还能提供晶体内部微观完整性的信息。日本Pulstec公司基于特有的圆形全二维面探测器技术研发推出了新一代X射线单晶定向系统s-Laue。该设备配备六轴样品台,具有功率小(30 KV/1.5 mA)、操作简单、测试效率高(典型测试时间为60秒)等特点。同时,s-Laue提供台式、便携式两种类型设备,即能满足实验室小样品单晶定向需求,还可用于大型零件的现场晶体定向应用。新一代X射线单晶定向系统s-Laue部分用户单位:由于上述突出的特点和明显的优势,s-Laue自推出以来受到科研工作者的广泛关注,目前已有国内外多个客户选择其用于其单晶体的科研工作。部分测试数据展示:单晶硅测试结果 Al2O3测试结果样机体验:为了便于广大客户全面了解和亲身体验新一代X射线单晶定向系统s-Laue,Quantum Design中国公司引进了s-Laue样机,目前该设备已安装于我公司实验室并调试完毕。即日起,我们欢迎对该设备感兴趣的老师和同学来访,我们在Quantum Design中国样机实验室恭候大家的到来。
  • 新品上市!这台X射线单晶定向仪,典型测试时间仅为60s,还可提供台式便携式两种设备
    近期,日本Pulstec公司新发布了一款基于圆形全二维面探测器技术的新一代X射线单晶定向系统:s-Laue。该设备配备六轴样品台,具有功率小(30KV/1.5mA,因此辐射小)、操作简单、测试效率高(典型测试时间为60秒)等特点,可提供台式、便携式两种类型设备,即可满足实验室对小样品进行单晶定向的需求,也可以用于大型零件的现场晶体定向应用需求。制造商:日本Pulstec公司型号:s-Laue应用领域:可广泛应用于超导、铁电、铁磁、热电、介电、半导体、光学等物理、化学、材料相关学科的晶体定向适用材料:各种金属间化合物和氧化物晶体材料技术特点:功率小、操作简单、测试速度快、占地面积小(W:224mm,D:364mm,H:480mm)、质量轻(约24kg)相关产品1、新一代X射线单晶定向系统-s-Laue
  • QD中国首套新一代X射线单晶定向系统顺利落户复旦大学,15s高效测试!
    众所周知,单晶材料由于原子在各个方向的排列不同,往往表现出各向异性的物理性质。因此,对单晶样品进行晶体定向,是深刻理解材料各向异性物理性质的重要步骤。近期,我们非常荣幸将QD中国首套s-Laue单晶定向系统安装于复旦大学物理学系,我们期待该系统的引入能助力用户李世燕教授在量子材料领域的科研工作! 日本Pulstec公司研发推出的新一代X射线单晶定向系统(型号:s-Laue),采用新型的圆形全二维面探测器技术,使得设备的构造大大简化,具有操作简单、测试效率高(典型X射线曝光时间仅15秒)、占地面积小等诸多技术特色。同时,s-Laue可提供台式和便携式(待发布)两种类型的单晶定向系统,台式机可满足实验室对小样品进行单晶定向的需求,便携式设备可以用于大型零件的现场晶体定向应用需求。 Quantum Design中国工程师安装调试设备复旦大学物理学系用户操作设备 复旦大学物理学系用户表征得到的Laue衍射图片相关产品1、新一代X射线单晶定向系统-s-Lauehttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C514004.htm
  • 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。
  • 纵横交错:X射线跟踪软材料的行为
    琼科卡2022 年 10 月 10 日借助强大的 X 射线束技术,研究人员探索了使牙膏和发胶等柔软材料放松的原因。他们获得的见解可以帮助设计新的消费产品和纳米技术。从化妆品吸管中滴下凝胶的特写照片。凝胶是一种软质材料。这些材料很容易因应力而变形。了解影响他们放松方式的动态是一个活跃的研究领域。(图片来源:Shutterstock/Anastasiya Shatyrova。)剃须凝胶、洗发水和一杯酸奶。他们都有什么共同点?它们都是软材料的例子,这意味着材料在施加压力时很容易改变形状。在日常生活中,软质材料无处不在。牙膏、护肤霜、纸巾和涂料只是其中的几个例子。在压力下,软材料能够由于其颗粒的微小波动而改变形状,这些波动是动态的。这个 “放松”过程是随机发生的,而且规模太小,科学家无法轻易确定。但是在位于美国能源部 ( DOE) 的阿贡国家实验室的美国能源部 ( DOE ) 科学办公室用户设施高级光子源 ( APS ) 的帮助下,研究人员正在更好地了解这些材料。在最近发表的两篇论文中,两个独立的研究团队在APS成功地使用了强大的 X 射线束技术,以揭示有关软材料动力学的新见解。他们学到的信息可能有助于设计和开发各种消费品,包括冰淇淋和明胶甜点等食品;个人护理用品,如保湿霜和洗发水;电池;用于制造的油漆、泡沫和塑料;甚至是构成药物输送涂层和系统的纳米技术。“了解软材料的动力学很重要,因为我们相信它们对我们想要控制的特性(例如粘度和弹性)具有直接而深远的影响。这些特性控制着凝胶的柔软度或材料流动的速度等因素,”两篇论文的合著者、阿贡助理物理学家张庆腾说。研究人员如何利用 X 射线的力量两项研究使用的 X 射线束技术被称为 X 射线光子相关光谱 ( XPCS )。像它这样的技术使科学家能够在分子和原子尺度上探测各种材料的形式和功能。XPCS旨在揭示小至人类头发直径的区域的微观动力学。他们可以捕捉到动态如何随着时间的变化而变化,从百万分之一秒到几个小时。在此过程中,材料会暴露在 X 射线束中。当 X 射线束从样品中的移动粒子反弹时,这些 X 射线的特性(例如它们的行进方向)会发生变化。然后,研究人员可以检测到这些变化并使用它们来计算材料中的粒子在不同长度上移动的速度,进而了解它们的结构动力学。水凝胶中的应力松弛阿贡和麻省理工学院 ( MIT)的科学家在美国国家科学院院刊上发表了一项使用XPCS的研究。在这里,该技术用于评估水凝胶。该研究的合著者、麻省理工学院教授加雷斯麦金利 (Gareth McKinley) 说:“你可以通过两种方式来看待动态,或者事物如何随时间变化——小规模和大规模。”“在我们位于麻省理工学院的实验室中,我们使用称为流变仪的机械仪器来观察更大规模的变化,然后将其与APS的XPCS相结合,以了解微观层面的动力学。”为了全面了解水凝胶的动力学,研究人员探索了水凝胶在有和没有外部机械应力的情况下的动力学。这有助于揭示材料的小规模和大规模变化之间的联系。“XPCS帮助我们了解了软凝胶材料内部发生的微观重排,尤其是在存在机械应力的情况下。这对设计软材料具有影响,从用于药物输送和细胞培养的水凝胶,到用于消费品的乳液和糊剂,”该研究的主要作者、麻省理工学院研究生 Jake Song 说。界面处的软材料松弛另一项由 Argonne、美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室 (Berkeley Lab) 和马萨诸塞大学 (UMASS) Amherst的科学家在ACS Nano上发表的研究也利用XPCS来了解软材料。但在这种情况下,研究人员正在研究一种由油和水组成的混合物。在两种液体的表面之间,研究人员放置了非常细小的颗粒,称为纳米颗粒。在这个位置,粒子可能会堵塞,或者变得更紧密,并结合形成固体状结构。当干扰生效时,研究人员使用XPCS来测量动力学。“最终,我们从XPCS获得的结果是更好地了解系统动力学如何缓和干扰,这是我们未来可以用来制造以特定方式运行的液体结构的见解,”共同作者 Tom Russell 说,伯克利实验室的访问科学家和麻省大学阿默斯特分校的教授。APS X射线工具的未来随着APS目前正在进行重大升级,科学家们有可能在未来从XPCS等技术中获得更多收益。升级后的APS将大大提高 X 射线束的相干性,这意味着射线波前的同步程度,这种特定技术将因此提高多达一百万倍。“这些升级将极大地扩展我们未来可以用这种技术测量的材料类型,”张说。“看到APS在未来几年可以实现的新科学将是令人兴奋的。”“水-油界面纳米球组件的松弛和老化 ”于 2022 年 6 月 6 日在ACS Nano 上发表。这项研究得到了美国能源部科学办公室基础能源科学办公室以及国家科学局科学研究生研究计划基金会和能源部办公室的支持。2022 年 7 月 19 日在线发表在《美国国家科学院院刊》上的“被捕软材料应力松弛的微观动力学 ” 。这项研究得到了美国国家科学基金会、美国陆军研究办公室和DOE的支持。关于高级光子源美国能源部科学办公室位于阿贡国家实验室的先进光子源 (APS) 是世界上生产力最高的 X 射线光源设施之一。APS为材料科学、化学、凝聚态物理、生命和环境科学以及应用研究领域的多元化研究人员社区提供高亮度 X 射线束。这些 X 射线非常适合探索材料和生物结构;元素分布;化学、磁性、电子状态;以及从电池到燃料喷射器喷雾的各种技术上重要的工程系统,所有这些都是我们国家经济、技术和身体健康的基础。每年,超过 5,000 名研究人员使用与任何其他 X 射线光源研究机构的用户相比,APS制作了 2,000 多篇详细介绍有影响力的发现的出版物,并解决了更重要的生物蛋白质结构。APS科学家和工程师创新技术,这是推进加速器和光源操作的核心。这包括产生被研究人员珍视的极亮 X 射线的插入设备、将 X 射线聚焦到几纳米的透镜、最大限度地提高 X 射线与正在研究的样本相互作用的方式的仪器,以及收集和管理APS发现研究产生的大量数据。这项研究使用了先进光子源的资源,这是美国能源部科学办公室用户设施,由阿贡国家实验室根据合同号DE-AC02-06CH11357为美国能源部科学办公室运营。阿贡国家实验室寻求解决紧迫的国家科学技术问题。作为美国第一个国家实验室,Argonne 在几乎所有科学学科中开展前沿的基础和应用科学研究。阿贡的研究人员与来自数百家公司、大学以及联邦、州和市政机构的研究人员密切合作,帮助他们解决具体问题,提升美国的科学领导地位,并让国家为更美好的未来做好准备。Argonne 拥有来自 60 多个国家/地区的员工,由美国能源部科学办公室的 UChicago Argonne, LLC 管理。美国能源部科学办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者,致力于解决我们这个时代最紧迫的一些挑战。如需更多信息,请访问https://energy.gov/science 。原文:X-rays track the behavior of soft materials供稿:符 斌
  • 375万!广东工业大学计划采购X射线单晶衍射仪
    一、项目基本情况项目编号:0835-220Z16410031项目名称:X射线单晶衍射仪采购采购方式:公开招标预算金额:3,750,000.00元采购需求:合同包1(X射线单晶衍射仪采购):合同包预算金额:3,750,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他仪器仪表X射线单晶衍射仪1(套)详见采购文件3,750,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:合同生效_360__天内中标人完成货物安装调试并交付使用。二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人, 投标(响应)时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。分支机构投标的,须提供总公司和分公司营业执照副本复印件,总公司出具给分支机构的授权书。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的, 提供相应证明材料。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明) 。4)履行合同所必需的设备和专业技术能力:按投标(响应)文件格式填报设备及专业技术能力情况。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:参照投标(报价)函相关承诺格式内容。 重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(根据财库〔2022〕3号文,“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款,法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的,从其规定)2.落实政府采购政策需满足的资格要求:合同包1(X射线单晶衍射仪采购)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:本项目不属于专门面向中小企业采购项目。3.本项目的特定资格要求:合同包1(X射线单晶衍射仪采购)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法失信主体或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以采购代理机构于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(包组)投标。为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参与本项目投标。投标(报价)函相关承诺要求内容。(3)本项目不接受联合体投标;项目中标后不允许分包、转包。三、获取招标文件时间: 2023年02月24日 至 2023年03月03日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2023年03月17日 09时30分00秒 (北京时间)递交文件地点:广州市越秀区先烈中路102号华盛大厦北塔25楼广东元正招标采购有限公司开标室开标地点:广州市越秀区先烈中路102号华盛大厦北塔25楼广东元正招标采购有限公司开标室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。4、说明:本项目为科研设备采购项目。5、纸质文件递交方式:本项目开标会议为“远程电子开标”,参与本项目的供应商可以选择提前将密封好的投标文件纸质版通过快递邮寄至采购文件中投标文件递交地点“广东省广州市越秀区先烈中路102号华盛大厦北塔26楼2608,戴小姐,020-87258495-106)”,并将快递单号、项目名称、供应商名称等信息发送至(gdyzgys@163.com),快递外包装请备注项目编号+供应商名称,以便工作人员及时查收。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:广东工业大学地 址:广州市广州大学城外环西路100号联系方式:393400322.采购代理机构信息名 称:广东元正招标采购有限公司地 址:广东省广州市越秀区先烈中路102号华盛大厦北塔26楼2608联系方式:020-87258495-1063.项目联系方式项目联系人:戴小姐、黄先生电 话:020-87258495-106广东元正招标采购有限公司2023年02月24日
  • 盘点:2023年令人印象深刻的X射线衍射仪新品!
    X射线衍射是获取材料晶体类型、应力状况、择优取向等结构信息的一种重要检测方法。近年来,X射线衍射仪更是凭借着无损、便捷、测量精度高等特点被应用于诸多领域。随着科技的不断进步和市场竞争的加剧,X射线衍射仪生产企业也不断地研发新产品以提升自身竞争力,满足用户的多样化需求。值此年末之际,回顾2023,仪器信息网特对两款让人印象深刻的X射线衍射仪新品进行盘点,以飨读者。布鲁克D6 PHASER一体化台式X射线衍射仪布鲁克(Bruker)作为全球领先的分析仪器企业之一,在过去的几十年里,创造了一系列革新的产品,为科学和工业界用户提供支持。2023年6月,布鲁克正式推出D6 PHASER台式X射线衍射仪,这款产品不仅大大拓展了衍射仪除粉末衍射以外的分析潜能,还填补了传统台式衍射仪与落地式衍射仪之间的功能性差距。D6 PHASER可用于X射线粉末衍射反射与透射几何、掠入射衍射与反射法薄膜分析以及块体样品应力和织构分析。其X光管功率为600W和1200W,最小步进角度0.002°,测角仪精准度0.01°,分辨率0.03°。功能强大的同时,D6 PHASER还兼具着可操作性与灵活性。基于布鲁克简单易用的软件及其对XRD分析方法的广泛了解,D6 PHASER能够以直观的方式对用户进行指导,让用户无需经过培训即可上手。奥龙 组合多功能X射线衍射仪AL-Y3500丹东奥龙传承了中国射线仪器五十余年发展史,是一家射线仪器行业技术力量与综合实力雄厚的高科技企业。2022年4月,丹东奥龙通过“揭榜挂帅”的形式揭榜了国家发改委高端仪器设备关键核心技术攻关项目,以研制国产高精度X射线衍射仪为目标,重点解决关键核心部件“卡脖子”问题,攻克关键部件的产业化,实现X射线衍射仪生产自主安全可控。在此背景下,X射线衍射仪AL-Y3500于今年重磅亮相。AL-Y3500采用固态X射线发生器,极大提高了衍射仪测量结果的稳定性;金属陶瓷X射线管,具有散热性好、运行功率高(40kV×40mA、50kV×40mA)、使用寿命长等特点;衍射角驱动采用步进电机驱动+光学编码控制技术,测角仪内藏式设计;在衍射角度测量范围内,衍射角度线性度小于0.02°。作为一款高性能、高精度的国产X射线衍射仪,AL-Y3500可对金属和非金属的样品进行定性、定量、晶体结构分析,配置相应附件后还可进一步用来研究高温、低温对材料结构的影响,以及薄膜样品结构分析,金属材料织构、应力测量等。众所周知,仪器创新对于科技进步具有重要的推动作用。希望X射线衍射仪生产企业能积极研发、持续创新,推出更多具有特色和核心竞争力的产品,助推相关产业高质量、快速发展。
  • 无损检测仪器——射线标准起草工作启动
    全国试标委无损检测仪器分技术委员会(以下简称标委会),于2010年4月15日-16日在丹东召开无损检测仪器——射线标准起草工作会议。参加会议的有丹东华日理学电气有限公司、丹东市无损检测设备有限公司、丹东方圆仪器有限公司、丹东通用电器有限责任公司、丹东市东方晶体仪器有限公司、丹东通广射线仪器有限公司、丹东东方电子管厂、丹东计量测试技术研究所、丹东荣华射线仪器仪表有限公司、丹东新力探伤机厂、丹东七宝电器设备制造厂、丹东东方仪器厂、丹东亚业射线仪器有限责任公司、丹东辽东射线仪器有限公司、辽宁仪表研究所有限责任公司十五家单位,参加本次会议的委员和代表24人。  本次会议由辽宁仪表研究所有限责任公司承办,会议由标委会秘书长李洪国主持并致欢迎词。秘书长李洪国系统地回顾、总结了过去一年来所做的工作,并对目前标准化的重点工作及下一步工作计划做了阐述和安排。  到会委员和代表对标委会归口的《无损检测仪器 工业X射线探伤机电气通用技术条件》、《无损检测仪器 工业X射线探伤机 通用技术条件》、《X射线晶体定向仪》、《无损检测仪器 工业软X射线探伤机》、《无损检测仪器 射线探伤用密度计》、《无损检测仪器工业用X射线管系列型谱》、《无损检测仪器X射线应力测定仪 技术条件》、《无损检测仪器工业X射线检测系统》、《无损检测仪器 工业X射线图像增强器成像系统技术条件》、《无损检测仪器 X射线轮胎检测系统》十项行业标准的六项修订标准和四项制订标准草案稿进行了认真、细致地讨论。并提出修改意见:  1、《无损检测仪器 工业X射线探伤机电气通用技术条件》:增加“3.1.5电源电压波动”、“3.1.6电磁干扰” 修改了“3.4保护措施”等。  2、《无损检测仪器 工业X射线探伤机 通用技术条件》:增加了“3.1.6电磁干扰” 修改了“3.2技术性能”和“3.3安全与可靠性要求” 对“4 试验方法”进行了逐条逐句的讨论、修改 删除了“表3”中的“13”等。  3、《X射线晶体定向仪》:对“3.2使用性能”多处做了的修改 将“刻度显示型”删掉等。  4、《无损检测仪器 工业软X射线探伤机》:修改了“5.2.1环境温度” 增加了5.6.2对高压变压器的描述 增加了6.11.3.2的参照图表“表6”等。  5、《无损检测仪器 射线探伤用密度计》:修改了“4.1环境条件”和“4.3安全要求”等。  6、《无损检测仪器 工业用X射线管系列型谱》:将表格做了简化,并根据产品发展及市场需要对表1、表2等做了详尽的修改。  7、《无损检测仪器X射线应力测定仪 技术条件》:修改了“4.1环境条件” 在“4.12散射线照射量率”中增加“参照GB22448-2008中3.1规定进行”并将“散射线照射量率”改为“散漏射线空气比样动能率” 将6.7中“射线照射量率”改为“散漏射线照射量率”等。  会议建议起草单位会后根据修改意见进行整理形成征求意见稿广泛征求意见。全体委员和代表经过两天的共同努力使大会圆满结束。
  • Niton便携式X射线荧光光谱仪在自动化行业的应用
    前言众所周知,自动检测技术是在仪器仪表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。在当今经济全球化高速发展的时代,随着工业自动化技术的迅猛发展,自动检测技术被广泛地应用在工业自动化、化工、军事、航天、通讯、医疗、电子等行业。自动检测系统广泛应用于各类产品的设计、生产、使用、维护等各个阶段,对提高产品性能及生产率、降低生产成本及整个生产周期成本起着重要作用。自动检测技术是一种尽量减少所需人工的检测技术,是一种依赖仪器仪表,涉及物理学、电子学等多种学科的综合性技术。与传统检测技术相比,这一技术可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰,减轻人员的工作压力,从而保证了被检测对象的可靠性,因此自动检测技术已经成为社会发展不可或缺的重要部分。自动检测技术主要有两项职责,一方面,通过自动检测技术可以直接得出被检测对象的数值及其变化趋势等内容;另一方面,将自动检测技术直接测得的被检测对象的信息纳入考虑范围,从而制定相关决策。检测和检验是制造过程中最基本的活动之一。通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息,按照这些信息对产品的制造过程进行修正,使废次品与反修品率降至最低,保证产品质量形成过程的稳定性及产出产品的一致性。无锡某钢厂经过二十余年的发展,为我国特钢行业龙头企业。现生产和销售的轴承钢、齿轮钢、容器钢等。2018年客户技改项目启动,智能制造成为技改项目重点。来到高速线材智能车间,信息化与智能化的手段已被运用到生产一线:从坯料进厂到加热、轧制、打包、称重,再到最后发货,产供销自动化系统已对全流程进行了全线覆盖。其中,加热炉控制系统可以根据钢坯定位跟踪模型计算给出当前的最佳炉温参考数值,既保证加热质量满足工艺要求,又尽量做到最小能耗、钢坯氧化损失更少,这代表着当前世界上最先进的线材生产水平。在这里,智能化生产线全程超过408米,但是每班只需配备25人,煤气消耗更是降低了40%。智能制造如同一双隐形翅膀,助推企业不断提升核心竞争力和市场影响力。该公司奉行“质量第一”的原则,高速生产线上的每一支棒材,都必须接受“体检”,现每个产线基本都配有Niton便携式X射线荧光光谱仪来检测出炉棒材的元素成分及含量。在推广智能化生产线之前,客户24小时专职人员检测产品是否合格,人为判断所引发的误判可能性较大。现客户需要快速检测刚出炉的钢材料成分,对产品进行质量控制,希望能够提供一个成熟额方案,来实现对材料的自动检测。我司根据客户需求,自主研发FASO智能在线成分分析仪。FASO产品介绍客户通过光谱仪手动/自动检测样品,数据会自动上传到分析仪,分析仪处理数据,并在显示器上显示结果。技术优势样品检测分析仪可以挂载光谱仪,满足日常检测。分析仪系统具备良好的 易用性,用户界面友好、简洁、布局合理;采用模块化功能设 置,具备简单易用的表格设计工具,便于使用者轻易上手。适用型号:Niton XL2 系列、Niton XL3t 系列、朗铎 FAS 2100 系列光谱仪。多设备联动、组件化开发分析仪拥有高性能工控机,可以与行架、机械手等工具进行联用。满足客户无人检测,自动检测的需求。分析结果,进行I/O编程,发出需要的24V DC电源。分析仪具有很强的独立性,更好地支持多设备联用同时提高了应用系统的质量和可靠性。数据分析客户根据自己的需要,通过TCP/IP、U盘等手段,预录入客户需要的金属牌号。每次检测完毕后,分析仪根据管理平台已导入的牌号对照表进行计算分析,给出用户分析评估的结果,并将本次匹配数据传回系统管理后台进行留存。采集分析完成的数据将用统计图标的方式显示给用户用作用户层面的决策和评估的参考。
  • 原位X射线衍射技术在材料研究中的应用
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "反应相变机理及使用环境下结构演化规律是材料构效关系研究的重要内容,目前常用的手段是离位表征,即撤除环境(如热、力、电等)参量后的研究,往往不能反映真实结构变化过程,而原位技术则可以动态、实时、真实的表征该变化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前最重要且常用的是原位X射线衍射结构表征技术,即在样品上加载温度场、电场、力场、磁场等外场,或在样品发生电催化、电化学、光催化等反应时采集X射线衍射信号,该技术可以应用在粉末衍射仪、单晶衍射仪、高分辨衍射仪、和二维衍射仪上,通过数据分析,就可以得到材料结构信息与温度、力、电、磁等的关系,就可以得到电化学、电催化等反应的实时结构变化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "现在各个仪器厂商都非常重视原位附件的开发,较成熟的商品化附件主要有高低温附件(通常在液氦到2300℃,真空及气氛下)、拉伸附件(通常0-5KN),但是对于一些复杂环境的加载还很缺失,并且其测试精度也还无法完全满足表征需求,因此上海硅酸盐所科研人员针对这些问题设计开发和完善相关的原位衍射装备,比如设计新型防位移样品台以及精准的气氛控制系统,实现了复杂环境下高精度温场原位X射线衍射表征,并可模拟材料服役环境下的结构演化研究。另外,还缺少商品化的电场(磁场等)原位表征附件,有些学者会通过在样品上镀电极的办法实现电场加载,这会存在电场强度测量不准的问题,因此我们还设计开发了国内首台电场可以连续自动调整的原位衍射装置,包括偏置电源、电场加载试样台、电场控制和调整软件等,可实现场强在0-5.50MV · m-1精确连续调整,并能模拟失效环境。其他原位X射线衍射装备的设计原理是相通的,无非是给样品一个特殊的环境变量,这里不再赘述。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "那么从原位衍射花样中能得到哪些信息呢?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "以粉末衍射数据为例,通过峰位的变化比如晶面间距可以给出反应过程的物相变化,通过面间距的移动可以给出热力学膨胀性质及晶格参数变化,通过峰形的变化给出相变过程的结晶性以及晶粒尺寸、微应力等微结构信息,通过峰强的变化给出相含量和结晶度,如果综合这三种信息则可以给出材料的准确晶体结构信息(如键长、键角、原子占位、占有率等)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "原位X射线衍射技术在材料研究中具体有哪些应用呢?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "以应用面最广的温场原位X射线衍射为例,它是在对样品进行升降温的同时采集衍射信号的技术,样品所处的环境可以是真空和气氛系统,用这个技术可以研究材料相变或混合物的化学反应,可以测定可逆反应,属于相变晶体学和相变结构学的研究范畴。通过研究反应过程物相变化与温度的关系,以及通过Rietveld结构精修表征相含量、微结构(晶粒尺寸、微观应变等)变化,可以揭示相形成和转化规律,进而明确相变机理,并且可以研究相的温度稳定性及晶胞参数、键长、键角等与温度的变化关系。此外,热膨胀是材料热力学稳定性的重要评价指标,在变温过程中,声子的振幅变化会导致晶胞参数变化。用原位衍射技术可以研究材料变温过程中的结构相变以及不同晶轴方向上的线热膨胀系数及体积膨胀系数,建立热膨胀系数与材料磁、铁电相变等性质变化的关系。其他力、电、磁场以及电化学、电催化等原位衍射的应用,也是大同小异、触类旁通的,总体来看都是研究材料反应或结构演化与环境参量的关系。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "综上所述,原位X射线衍射技术是研究材料结构与环境参量关系的重要表征手段,正日益在材料工艺优化和性能提升等相关基础研究中发挥着积极作用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong作者简介:/strong/span/ppimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 96px height: 125px float: left " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/d72990d9-e856-43cb-978c-51c8e9f75876.jpg" title="图片1_副本.png" alt="图片1_副本.png" width="96" height="125"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "程国峰,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员,X射线衍射结构表征课题组组长。中国晶体学会粉末衍射专业委员会委员、中国物理学会固体缺陷专业委员会委员、上海市物理学会X射线衍射与同步辐射专业委员会秘书长。主要研究领域为X射线衍射与散射理论及应用、拉曼光谱学等。曾先后主持国家自然科学基金、上海市和中国科学院项目多项,主编出版《纳米材料的X射线分析》、《同步辐射X射线应用技术基础》等专译著4部,发布国家标准和企业标准5项,获专利授权6项,在Nat. Mater.,J. Appl. Phys.,Mater. Lett.等SCI期刊上发表论文80余篇。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong作者邮箱:/stronggfcheng@mail.sic.ac.cn/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体 "/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 0em "br//p
  • “100家国产仪器厂商”专题:访丹东奥龙射线仪器有限公司
    为推动中国国产仪器的发展,了解中国国产仪器厂商的实际情况,促进自主创新,向广大用户介绍一批有特点的优秀国产仪器生产厂商,仪器信息网自2009年1月1日开始,启动“百家国产仪器厂商访问计划”。日前,仪器信息网工作人员走访参观了位于辽宁省“五点一线”沿海经济带的丹东临港产业园区的丹东奥龙射线仪器有限公司(以下简称“奥龙射线”),奥龙射线公司总经办谢晓燕主任、石静小姐热情接待了仪器信息网到访人员。  奥龙射线厂区全景  奥龙射线是2003年1月创立的民营高科技企业,是我国目前规模最大、技术水平最强的射线仪器科研和生产基地;公司座落于丹东临港产业园区,暨辽宁省(丹东)仪器仪表产业园区,占地面积30亩,建筑面积1.2万平方米。谢晓燕主任介绍说:“目前,公司营销网络经过多年的拓展,产品不仅在国内有较高市场占有率,还远销欧美、亚洲等十几个国家和地区,已广泛应用于航空、航天、造船、汽车、冶金、铸造、石油、化工等几十个行业;2008年公司销售收入达到6000余万元,今年预期在8000万元左右。”  奥龙射线公司总经办主任谢晓燕女士  奥龙射线公司多项产品填补了国内空白,打破了国外企业在无损检测领域里的技术垄断,改变了大型无损检测设备和分析仪器长期依赖进口的局面,其中,X射线实时成像检测系统和微焦点X射线检测仪先后被确定为国家高技术产业化示范工程项目,工业CT被国家列入“十一五”重点发展规划;X射线实时成像检测系统被列为国家重点新产品,X射线探伤机、X射线衍射仪等产品被国家及省授予优质产品奖和科技成果奖,中国发射的神舟载人飞船有多项系统使用奥龙射线生产的X射线探伤设备进行无损检测。    一体化X射线实时成像检测仪    微焦点X射线检测系统(电子元器件)    高频高压X射线探伤机     便携式X射线探伤机    X射线晶体定向仪    X射线衍射仪   多功能工业CT检测系统  谢晓燕主任特别提到奥龙射线的一款新产品——多功能工业CT检测系统,采用高品质的高频恒压X射线源和先进的数字成像探测器及高精度的机械检测平台,保证了检测精度强大的软件功能精准的再现了被检测工件的CT断层及三维图像,同时可以实现二维实时成像功能,具有体积小、检测速度快、图像清晰、检测精准、性价比高等诸多优越性;在今年的第十四届中国国际质量控制与测试工业设备展览会,该仪器引起了同行业及国内外用户的密切关注,目前,这款工业CT检测系统国内已有几个用户,其对该仪器的使用性能都比较满意。  奥龙射线参加国家发改委举行“国家高新技术产业化示范工程”授牌仪式  近年来,奥龙射线公司在加快新产品开发步伐的同时,注重知识产权保护工作,先后获得授权专利15项。其中,发明专利4项、实用新型专利13项、外观设计专利2项;申请并获得计算机软件著作权4项,获得软件产品认定5项。      奥龙射线与GE检测科技签约现场  关于奥龙射线公司对外经济技术合作,谢晓燕主任表示,应该说是越来越广泛,在产学研合作方面公司已先后与大连理工大学、中北大学、清华大学、长春试验机研究所、沈阳师范大学、辽宁计量科学研究院等建立了长期稳定的合作关系;特别是2007年8月,奥龙射线与无损检测行业的全球领导厂商美国GE检测科技公司成功签约,进而奠定了奥龙射线在国际无损检测领域发展的地位。    辽宁(丹东)仪器仪表工业园第一个非公有制企业党委在奥龙射线公司成立  谢晓燕主任谈到,奥龙射线注重人才培养,也特别注重高尚厚重企业文化的营造与构建,除了制定公平、合理的薪酬奖励制度之外,公司每年都拨出相当数量的经费用于职工福利与文体活动支出,特别是辽宁(丹东)仪器仪表工业园第一个非公有制企业党委也是在奥龙射线公司成立。    奥龙射线公司生产车间一角  关于奥龙射线产业发展方向与公司发展目标,谢晓燕主任表示,公司将继续专注于无损检测与射线分析仪器的生产与服务,在此基础上重点向高端检测仪器方向发展,进一步发挥技术优势,拓展产品线,通过合作扩大规模,巩固行业龙头地位;力争用二年时间实现年销售收入超亿元,将公司建设成为国家射线仪器技术开发与技术应用中心、国家射线仪器技术应用人才培训基地。  附录:丹东奥龙射线仪器有限公司  http://www.cn-ndt.com/index.htm  http://cn-ndt.instrument.com.cn
  • 欧洲X射线自由电子激光器国际协议签订
    欧洲X射线自由电子激光器国际协议签订  运营后有望给多个学科的前沿研究带来突破  据德国联邦教研部网站报道,11月30日,有关欧洲X射线自由电子激光器(XFEL)建设和运营的国际合作协议在德国汉堡正式签订。该设施于2014年投入使用后,有望给多个学科的前沿研究带来突破,打开人类认识自然的全新视野。  来自东西欧10个国家的科技部长和国务秘书签署了共同建设这个国际研究中心的协议。参与签约仪式的官员盛赞该项目对国际科学合作的重要意义,认为这是欧洲最重要的基础研究设施之一,只有通过国际合作,这种大规模的研究设施才能得以实现。  欧洲XFEL属于第四代光源。它能产生强度极高、波长可调的飞秒相干光,可为各种体系的高空间分辨和时间分辨的动力学研究提供强有力的手段,使科学家对化学或生物化学反应的观察从平衡状态转向动态过程。简单地说,这种短得难以想象的X射线脉冲能够使科学家将来自微观世界的东西记录下来,甚至可以将化学和生物反应拍成电影。  欧洲XFEL在科学研究和工业领域都将得到广泛的应用。例如,它可用来对活细胞进行无损伤立体成像,直接观察细胞中的生命过程 也可进行显微和光刻,大幅度地提高分辨率和精度 还可以用来研究材料各种状态间的快速变化,进行纳米级的材料科学研究等等。
  • 跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用
    “对于相干衍射成像(CDI),微米级像素的非晶硒CMOS探测器将专门解决大体积晶体材料中纳米级晶格畸变在能量高于50 keV的高分辨率成像。目前可用的像素相对较大的(〜55μm像素),基于medipix3芯片光子计数、像素化、直接探测技术无法轻易支持高能布拉格条纹的分辨率,从而使衍射数据不适用于小晶体的3D重建。” 美国阿贡国家实验室先进物理光子源探测器物理小组负责人Antonino Miceli博士讲到。相干X射线衍射成像作为新兴的高分辨显微成像方法,CDI方法摆脱了由成像元件所带来的对成像分辨率的限制,其成像分辨率理论上仅受限于X射线的波长。利用第三代同步辐射光源或X射线自由电子激光,可实现样品高空间分辨率、高衬度、原位、定量的二维或三维成像,该技术在材料学、生物学及物理学等领域中具有重要的应用前景。作为一种无透镜高分辨、无损成像技术,CDI对探测器提出了较高的要求:需要探测器有单光子灵敏度、高的探测效率和高的动态范围。目前基于软X射线的相干衍射成像研究工作开展得比较多,在这种情况下科研工作者通常选用是的基于全帧芯片的软X射线直接探测相机。将CDI技术拓展到硬X射线领域(50keV)以获得更高成像分辨率是目前很多科研工作者正在尝试的,同时也对探测器和同步辐射光源提出了更好的要求。如上文提到,KAimaging公司开发了一款非晶硒、高分辨X射线探测器(BrillianSe)很好的解决的这一问题。下面我们来重点看一下BrillianSe的几个主要参数1. 高探测效率 如上图,间接探测器需要通过闪烁体将X射线转为可见光, 只有部分可见光会被光电二极管阵列,CCD或CMOS芯片接收,造成了有效信号的丢失。而BrillianSe选用了具有较高原子序数的Se作为传感器材料,可以将大部分入射的X射线直接转为光电子,并被后端电路处理。在硬X射线探测效率远高于间接探测方式。BrillianSe在60KV (2mm filtration)的探测效率为:36% at 10 cycles/mm22% at 45 cycles/mm10% at 64 cycles/mm非晶硒吸收效率(K-edge=12.26 KeV)BrillianSe在60KV with 2 mm Al filtration的探测效率,之前报到15 μm GADOX 9 μm pixel 间接探测器QE 为13%。Larsson et al., Scientific Reports 6, 20162. 高空间分辨BrillianSe的像素尺寸为8 µm x8 µm,在60KeV的点扩散为1.1 倍像素。如下是在美国ANL APS 1-BM光束线测试实验室布局使用JIMA RT RC-05测试卡,在21keV光束下测试3. 高动态范围75dB由于采用了100微米厚的非晶硒作为传感器材料。它具有较大满井为877,000 e-非晶硒材料,不同入射光子能量光子产生一个电子空穴对所需要电离能BrillianSe主要应用:高能(50KeV)布拉格相干衍射成像低密度相衬成像同步辐射微纳CT表型基因组学领域要求X射线显微CT等成像工具具有更好的可视化能力。此外需要更高的空间分辨率,活体成像的关键挑战在于限制受试者接收到的电离辐射,由于诱导的生物学效应,辐射剂量显着地限制了长期研究。可用于X射线吸收成像衬度低的物体,如生物组织的相衬X射线显微断层照相术也存在类似的挑战。此外,增加成像系统的剂量效率将可以使用低亮度X射线源,从而减少了对在同步辐射光源的依赖。在不损害生物系统的情况下,在常规实验室环境中一台低成本、紧凑型的活体成像设备,对于加速生物工程研究至关重要。同时对X射线探测器提出了更高的要求。KAimaging公司基于独家开发的、专利的高空间分辨率非晶硒(a-Se)探测器技术,开发了一套桌面高效率、高分辨的微米CT系统(inCiTe™ )。可以从inCiTe™ 中受益的应用:• 无损检测• 增材制造• 电子工业• 农学• 地质学• 临床医学• 标本射线照相 基于相衬成像技术获得优异的相位衬度相衬成像是吸收对比(常规)X射线成像的补充。 使用常规X射线成像技术,X射线吸收弱的材料自然会导致较低的图像对比度。 在这种情况下,X射线相位变化具有更高的灵敏度。因为 inCiTe™ micro-CT可以将物体引起的相位变化转为为探测器的强度变化,所以它可以直接获取自由空间传播X射线束相位衬度。 同轴法相衬X射线成像可将X射线吸收较弱的特征的可检测性提高几个数量级。 下图展示了相衬可以更好地显示甜椒种子细节特征不含相衬信息 含相衬信息 低密度材料具有更好的成像质量钛植入样品图像显示了整形外科的钛植入物,可用于不同的应用,即检查骨-植入物的界面。 注意,相衬改善了骨骼结构的可视化。不含相衬信息 含相衬信息 生物样品inCiTe™ 显微CT可实现软组织高衬度呈现电子样品凯夫拉Kevlar复合材料样品我们使用探测器在几秒钟内快速获取了凯夫拉复合材料的相衬图像。可以清楚看到单根纤维形态(左图)和纤维分层情况(右图)。凯夫拉尔复合物3维透视图 KA Imaging KA Imaging源自滑铁卢大学,成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司,KA Imaging以创新为导向,致力于利用其先进的X射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒(a-Se)X射线探测器BrillianSeTM,并基于此推出了商业化X射线桌面相衬微米CT inCiTe™ 。我们有幸在此宣布,经过双方密切的交流与探讨,众星已与KA Imaging落实并达成了合作协议。众星联恒将作为KA Imaging在中国地区的独家代理,全面负责BrillianSe™ 及inCiTe™ 在中国市场的产品售前咨询,销售以及售后业务。KA Imaging将对众星联恒提供全面、深度的技术培训和支持,以便更好地服务于中国客户。众星联恒及我们来自全球高科技领域的合作伙伴们将继续为中国广大科研用户及工业用户带来更多创新技术及前沿资讯!
  • X射线光电子能谱(XPS)的原理及应用
    01 原理XPS是利用 X 射线辐射样品,使得样品的原子或分子的内层电子或者价电子受到激发而成为光电子,通过测量光电子的信号来表征样品表面的化学组成、元素的结合能以及价态。X 射线光电子能谱技术作为一种高灵敏超微量的表面分析技术,对所有元素的灵敏度具有相同的数量级,能够观测化学位移,能够对固体样品的元素成分进行定性、定量或半定量及价态分析,广泛地应用于元素分析、多相研究、化合物结构分析、元素价态分析。此外在对氧化、腐蚀、催化等微观机理研究,污染化学、尘埃粒子研究,界面及过渡层研究等方面均有所应用。02 应用1 XPS在木质材料中的应用XPS 技术成为木质材料分析、应用领域的重要手段。XPS 对木材领域的分析不仅可以获得材料本身的元素组成和物质结构,而且对木材的修饰、应用等方面的研究有重要意义。运用 XPS的表层与深层分析,在木材加工、合成、防护等领域都有着重要作用,在测得材料成分的含量与性质后,也可以得知涂饰性能、风化特性、硬度、抗弯度等基本性质,再对木材分类以进行定向加工,这将极大提高木材的利用效率,扩大应用领域。2 XPS在能源电池中的应用麦考瑞大学黄淑娟和苏州大学马万里等人报道了在钙钛矿表面沉积同源溴化物盐以实现表面和本体钝化以制造具有高开路电压的太阳能电池的策略。与先前工作给出的结论不同,即FABr等同源溴化物仅与 PbI2反应在原始钙钛矿之上形成大带隙钙钛矿层,该工作发现溴化物也穿透大部分钙钛矿薄膜并使钙钛矿中的钙钛矿钝化。通过吸光度和光致发光 (PL) 观察到的小带隙扩大;在飞行时间二次离子质谱 (TOF-SIMS) 和深度分辨 X 射线光电子能谱 (XPS) 中发现溴化物元素比例的增加。各种表征证实了钙钛矿器件中非辐射复合的明显抑制。使用同种溴化物钝化的非封装器件在环境储存2500 小时后仍保持其初始效率的97%,在85°C下进行520小时热稳定性测试后仍保持其初始效率的59%。该工作提供了一种简单而通用的方法来降低单结钙钛矿太阳能电池的电压损失,还将为开发其他高性能光电器件提供启示,包括基于钙钛矿的串联电池和发光二极管 (LED)。3 XPS的表面改性物质表面的化学组成改变和晶体结构变形都会影响材料性能,如黏附强度、防护性能、生物适应性、耐腐蚀性能、润滑能力、光学性质和润湿性等。一种材料可能包含几种优良性能。XPS 分析技术广泛应用于材料的表面改性,主要有以下几点原因:(1) XPS对表面测量灵敏度高,用其进行表面改性是一种有效方法;(2) 由于 XPS分析技术可以获得相应的化学价态信息,因此通常用来检测改性时的表面化学变化;(3) 由于 XPS 只能检测样品表面 1~10 nm 的薄层,故 XPS 可以测量改性表层的化学组成分布情况。4 XPS在生物医学中的应用XPS 逐渐被应用在生物医学研究以及生物大分子的组成、状态和结构等方面。由于生物试样在制备过程中有一定难度,因此 XPS在医学上的应用仍处于探索阶段。03 来源文献[1]杨文超,刘殿方,高欣,吴景武,冯均利,宋浅浅,湛永钟.X射线光电子能谱应用综述[J].中国口岸科学技术,2022,4(02):30-37.[2]Homologous Bromides Treatment for Improving the Open-circuit Voltage of Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Materials, 2021.
  • X射线多层膜在静态和超快X射线衍射中的应用
    x射线多层膜在静态和超快x射线衍射中的应用x射线光学组件类型根据x射线和物质作用的不同原理和机制,目前主流的x射线光学组件可以大致分为四类:以滤片、窗片、针孔光阑为代表的吸收型组件;基于反射,全反射原理的各种镜片以及毛细管、波导等反射型器件,还有基于折射原理的各种复折射镜。而本文的主题多层膜镜片,其底层原理和晶体、光栅、波带片一样,都是基于衍射原理。吸收型反射型折射型衍射型滤片窗口针孔/光阑镜片:kb、wolter、超环面镜… … 毛细管:玻璃毛细管、金属镀层毛细管复折射镜:抛物面crl、菲涅尔crl、马赛克crl、… … 晶体光栅多层膜波带片多层膜的原理和工艺一般来说,反射型镜片存在“掠射角小、反射率低”的问题。而多层膜镜片则是通过构建多个反射界面和周期,并使反射界面等周期重复排列,相邻界面上的反射线有相同的相位差,就会发生干涉,如果相位差刚好为2pi的整数倍,则会干涉相长,得到强反射线。从布拉格公式可以看出:多层膜就是通过对d值的控制,来实现波长选择的人工晶体。而在工艺实现方面,目前制备x射线多层膜镜的主要工艺有:磁控溅射、电子束蒸镀、离子束蒸镀。一般使用较多的是磁控溅射或离子束镀膜工艺,即在基板上交替沉积金属和非金属层,通过选择材料,控制镀膜的厚度及周期的选定,实现对硬x射线到真空紫外波段的光的调制。上图为来自德国incoatec的四靶材磁控溅射镀膜系统。可实现多种膜系组合的高精度镀膜。[la/b4c]40 多层膜b-kα(183ev)用多层膜,d:10nm单层膜厚:1-10nm0.x nm的镀膜精度tem: 完美的镀层界面frank hertlein, a.e.m. 2008上图为40层la-b4c多层膜的剖面透射电镜图像和选区电子衍射,弥散的衍射环说明膜层是非晶结构。同时可以明显看到:周期为10nm的膜层界面非常清晰和规则。这套镀膜系统可获得0.x nm的镀膜精度。多层膜的特点示例—单色和塑形多层膜最显著的特点和优势在于可以通过基底的面型控制和镀层的膜厚控制,将x光的塑形和单色统一起来。当然,这是以精度极高的镀膜工艺为前提。下图的数据展示了进行梯度渐变镀膜时,从镜片一端到另一端镀膜的周期设计数值 vs. 实际工艺水平。可以看到:长度为150mm的基底上,单层镀膜膜厚需要控制在3.8-5.7nm,公差需要在1%以内。相当于在1500公里的长度上,厚度起伏要控制mm水平。这是非常惊人的原子层级的工艺水平。frank hertlein, a.e.m. 2008通过面型控制来实线x射线的塑形;通过极高精度的膜厚控制实现2d值渐变—继而实现单色;0.x nm尺度的镀膜误差——需要具备原子层级的工艺水平!多层膜的特点示例—带宽和反射率除了可以通过曲面基底和梯度镀膜实现对x光的塑形和单色,还可通过对膜层材料、膜厚、镀膜层数等参数的设计和控制,来实现带宽和反射率的灵活调整。如窄带宽的高分辨多层膜,以及宽带宽的高积分反射率多层膜。要实现高分辨:首先要选择对比度较低的镀膜材料,如be、c、b4c、或al2o3;其次减小膜的厚度,多层膜的厚度降为10~20å;最后增加镀膜层数,几百甚至上千。from c. morawe, esrf多层膜的特点示例—和现有器件的高度兼容左侧: [ru/c]100, d = 4 nm r 80% for 10 e 22 kev中间: si111 δorientation0.01°右侧: [w/si]100, d = 3 nm r 80% for 22 e 45 kevdcmm at sls, switzerland, m. stampanoni精密、灵活的膜层设计和镀膜控制镀膜材料的组合搭配;d/2d值的设计和控制;带宽和反射率的灵活调整。和现有器件的高度兼容多层膜主流应用方向目前,多层膜的主流应用方向和场景主要有:粉末、x射线荧光、单晶衍射以及同步辐射的单色、衍射、散射装置搭建。粉末衍射x射线荧光单晶衍射同步辐射基于dac的原位高压静态x射线衍射典型的静高压研究中,常利用金刚石对顶砧来获得一些极端条件。在极端的高压、高温下,利用x射线来诊断新的物相及其演化过程是重要的研究手段。x-ray probe利用金刚石对顶砧可以获得极端条件(数百gpa, 几千°c) 利用x射线探针来诊断和发现新物相;由于对x光源、探测器以及实验技术等方面的苛刻要求,尤其是需要将微束的x光,精准的穿过样品而不打到封垫上。长期以来,基于dac的x射线高压衍射实验只能在同步辐射实现。但同步辐射有限的机时根本无法满足庞大的用户需求。不能在实验室进行基于dac的x射线高压衍射实验和样品筛选,一直是广大高压科研群高压衍射实验室体的一大痛点。以多层膜镀膜工艺为技术核心,将多层膜镜片与微焦点x光源耦合,我们可以为科研用户提供单能微焦斑x射线源,使得在实验室实现高压衍射成为可能。下图是利用mo靶(左)和ag靶(右)单能微焦斑x射线源获得的dac加载下的lab6样品的衍射图。曝光时间300s,探测器为ip板,样品和ip板距离为200mm。可以看到:300s曝光获得的衍射数据质量是可接受的。特别地,对于银靶,由于其能量更高,可以压缩倒易空间,在固定的2thelta角范围内,可以获得更多的衍射信息,这对于很多基于dac的静高压应用来说非常有吸引力。dac加载下的lab6样品的衍射数据:多层膜耦合mo靶(左)和ag靶(右)曝光时间300s,探测器为ip板,样品和ip板距离为200mmbernd hasse, proc. of spie vol. 7448, 2009 (doi: 10.1117/12.824855)基于激光驱动超快x射线衍射在利用激光驱动的x射线脉冲进行超快时间分辨研究中,泵浦探针是常用的技术手段。脉宽为几十飞秒的入射激光经分束后,一路用于激发超快x射线脉冲,也就是探针光;另一路经倍频晶体倍频作为泵浦光。通过延时台的调节,控制泵浦激光和x射线探针到达样品的时间间隔,可实现亚皮秒量级时间分辨的测量。而在基于激光驱动的超快x射线衍射实验中,如何提升样品端的光通量?如何获得低发散角的单色光束?如何抑制飞秒脉冲的时间展宽?如何同时兼顾以上的实验要求?都是需要考虑的问题。很多时候还需要兼顾多个技术指标,所以我们非常有必要对各类光学组件和x射线飞秒脉冲源的耦合效果和特点有一个比较清晰的认知。四种光学组件和激光驱动x射线源的耦合效果对比首先我们先对弯晶、多层膜镜、多毛细管和单毛细管四种组件的聚焦效果有个直观的了解。以下是将四种光学组件和激光驱动飞秒x射线源耦合,然后进行了对比。四种光学组件在聚焦和离焦位置的光斑:激光参数:800nm/1khz/5mj/45fs源尺寸:10um 打靶产额:4*109 photons/s/sr这是四种组件的理论放大倍率和实测聚焦光斑的对比。可以看到:弯晶和多层膜的工艺控制精度很高,实测光斑和理论值比较接近。而毛细管的大光斑并不是工艺精度的误差,而是反射型器件的色差导致的,不同能量的光都会对聚焦光斑有贡献,导致光斑较大。而各种组件的工艺误差,导致的强度不均匀分布,则是在离焦位置处的光斑中得到较为明显的体现。ge(444)双曲弯晶多层膜镜片单毛细管多毛细管放大倍率1270.7收集立体角 (sr)+---++反射率--+++-有效立体角 (sr)---+++1维会聚角 (deg)+---++耦合输出通量(ph/s)---+++聚焦尺寸 (μm)2332155105光谱纯度好好差差时间展宽 (fs)++++--激光参数:800nm/1khz/5mj/45fs打靶产额:4*109 photons/s/sr等级: ++ + - --利用针孔+sdd,在单光子条件下,测量有无光学组件时的强度和能谱,可以推演出相应的技术参数。这里我们直接给出了核心参数的总结对比。其中,大多数用户最为关注,同时也是对于实验最为重要的,主要是有效立体角、输出光通量、光谱纯度和时间展宽。可以看到:典型的有效收集立体角在-4、-5sr的水平,而在样品上的输出光通量在5-6次方每秒这样的水平。但是需要指出的是:毛细管并不具备单色的能力,虽然有效立体角大,但输出的是复色光。对于时间展宽的比较,很难通过实验手段获得测量精度在几十到百飞秒水平的结果,所以主要通过理论分析和计算来获得。对于同为衍射型组件的ge(444)双曲弯晶和多层膜镜片,光程差引入项主要是x光在组件内的贯穿深度。对于ge(444),8kev对应的布拉格角约为70度,x光的衰减长度约为28um,对应的时间展宽约90fs。对于多层膜镜片,因为它属于掠入射型的衍射组件,x光的衰减长度在um量级,对应的时间展宽甚至可以到10fs水平,因此这里的数据相对比较保守的。而对于毛细管这种反射型器件,光程差引入项主要是毛细管的长度差。对于单毛细管,光程差在10fs水平,对于多毛细管,位于中心区域和边缘的子毛细管长度是有较大的差异的,光程差可达ps水平。小结1. 弯晶:单色性好、时间展宽较小、有效立体角小、输出通量低;2. 多层膜:单色性好、时间展宽较小、有效立体角大、kα输出通量高;3. 单毛细管:复色、时间展宽很小、有效立体角大、复色光通量高;4. 多毛细管:复色、时间展宽较大、有效立体角最大、复色光通量最高。每一种光学组件都有其适用的场景,对于非单色的超快应用,如超快荧光、吸收谱,毛细管可能更为合适,而对于追求单色的超快应用,如超快衍射,多层膜是比较好的选择,兼顾了单色性、时间展宽和有效立体角(输出通量)三个核心指标!如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。北京众星联恒科技有限公司致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案服务!
  • HEPS首批X射线拉曼散射谱仪分析晶体完成在线测试
    近日,中科院高能所自主研制的球面弯曲分析晶体取得突破性进展,助力高能同步辐射光源(HEPS)高能量分辨谱学线站建设。针对国内高压科学、能源材料等多学科的学科优势,为满足广大用户需求,HEPS高能量分辨谱学线站正在设计建造一台具有先进国际水平的X射线拉曼散射(XRS)谱仪—“乾坤”。其中,球面压弯分析晶体基于罗兰圆几何条件,将特定能量的X射线聚焦至探测器上,是XRS谱仪的核心光学部件。聚焦面形精度和高能量分辨是球面弯曲分析晶体的两项极为关键,又互相影响的技术指标,因而极具挑战性。“乾坤”谱仪采用6组模组化分析晶体阵列,由90余块半径1m的分析晶体构成,其晶体能量分辨的设计指标与电子-空穴态寿命展宽数量级相当,达到ΔE/E~10-5,球面弯曲面形精度满足1:1聚焦需求。在HEPS工程指挥部的部署下,HEPS高能量分辨谱学线站团队与光学设计、光学机械、光束线控制系统相关人员,联合多学科中心晶体实验室积极攻关。线站核心成员郭志英、多学科中心晶体实验室刁千顺,经过多年技术攻关和反复尝试,不断改进优化分析晶体制备工艺,最终探索出兼顾能量分辨与聚焦特性于一体的球面弯曲分析晶体制备方法。今年10月2日-5日,项目团队在北京同步辐射装置(BSRF)1W2B线站上,采用Si(111)双晶单色器Si(220)切槽单色器两次单色化、毛细管微聚焦的光学配置,利用自研三元谱仪样机,对谱仪单模组内15块分析晶体(图1),采用EPICS-Bluesky控制系统实现单色器联动扫描,开展了批量、高精度指标测试(装置见图2)。优化后入射能量带宽实现高分辨,达到半高全宽0.8eV@9.7keV,分析晶体自身能量分辨(图3)达到半高全宽~1eV@9.7keV,与理论预测值相当,聚焦特性得到充分验证(图3、图4),各项指标全部满足工程设计需求。HEPS高能量分辨谱学线站是我国首条专注于硬X射线非弹性散射谱学实验的线站,聚焦核能级超精细结构、声子态密度、芯能级电子跃迁和价电子激发的探测,主要提供核共振散射(NRS)、XRS、共振非弹性散射(RIXS)等谱学方法,服务于量子科学、能源科学、材料科学、凝聚态物理、化学、生物化学、地学、高压科学、环境科学等多学科前沿研究。其中,XRS是一种基于X射线非弹性散射原理的先进谱学实验技术,欧洲ESRF (72块分析晶体)、美国APS(19块分析晶体)、日本SPring-8(12块分析晶体)、法国SOLEIL(40块分析晶体)、英国Diamond光源等光源已建成或规划建设XRS旗舰线站。由于非弹性散射截面极小,比X射线吸收截面小4~5个量级,XRS实验技术需要高亮度光源以增加入射光子通量,同时也需要大立体角谱仪提高探测效率,而大立体角探测需要多块发现晶体实现。首批分析晶体的指标通过在线测试,将满足大批量分析晶体加工的工程需求,对HEPS“乾坤”谱仪、高能量分辨谱学线站的实施都具有里程碑意义。值得一提的是,该类型分析晶体的工艺也已经用于多种类型谱仪分析晶体的研制。接下来,该团队将高质量完成其余模组分析晶体的批量加工,同时,将致力攻关无应力高能量分辨分析晶体的研制。晶体研发工作还获得先进光源技术研发与测试平台PAPS的支持,BSRF-1W2B、3W1、4W1A、4W1B线站提供机时。图1. HEPS自研分析晶体图2. 分析晶体测试装置,其中,左图给出了散射光和分析晶体分析光路示意图图3 分析晶体测试结果,左上为4#晶体能量分辨率实验结果和拟合曲线,左下为三块晶体在探测器上的聚焦光斑,右侧为分析晶体能量分辨率批量测试结果图4 扫描单色器能量时探测器上的光斑变化情况图5 测试人员合影
  • 宁波新材料测试评价中心有限公司采购X射线显微镜项目
    宁波中基国际招标有限公司受招标人委托对下列产品及服务进行国际公开竞争性招标,于2022年01月10日在中国国际招标网公告。本次招标采用传统招标方式,现邀请合格投标人参加投标。1. 招标条件项目概况:宁波新材料测试评价中心有限公司因发展需要,需采购X射线显微镜1套。资金到位或资金来源落实情况:项目所需资金已经落实。 项目已具备招标条件的说明:项目已具备招标条件。2. 招标内容:招标项目编号:0762-2240CBNB2001招标项目名称:宁波新材料测试评价中心有限公司采购X射线显微镜项目项目实施地点:中国浙江招标产品列表(主要设备):序号货物名称数量简要技术规格备注一X射线显微镜1套空间分辨率:≤ 500 nm详见技术规格3. 投标人资格要求3.1特定资格条件:3.1.1投标人必须是投标产品的制造商或投标产品的制造商授权的代理商,如为代理商需提供制造商出具的授权函。3.2本项目不接受联合体投标。3.3未领购招标文件不可以参加投标。4. 招标文件的获取招标文件领购开始时间:2022年01月10日,上午:8:30-11:30 ;下午:13:30-17:00。招标文件领购结束时间:2022年01月17日17:00(北京时间)招标文件领购地点:宁波中基国际招标有限公司;或在线购买,购买地址链接:https://dwz.cn/BzVsB93Q(此链接仅限于人民币支付)招标文件售价:每标段售价500元人民币或80美元,售后不退(邮购须另加50元人民币[国内]或40美元[国外])。特别提示:供应商付款后应及时将汇款底单直接传真或发邮件至我司前台标书发售人员,并在底单上注明需要购买标书的招标编号、联系人、手机号及邮箱,如未按此要求操作,供应商将有可能不能及时收到招标文件,请给予配合。5. 投标文件的递交5.1投标截止时间(开标时间):2022年02月08日14时00分(北京时间)5.2投标文件送达地点:中基招标会议中心(宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦一楼开标室)。5.3开标地点:中基招标会议中心(宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦一楼开标室)。6. 投标人在投标前需在中国国际招标网上完成注册。评标结果将在中国国际招标网公示。7. 联系方式招标人:宁波新材料测试评价中心有限公司地址:宁波高新区沧海路189弄2号9号楼A24联系人:林老师联系方式:0574-87528186招标代理机构:宁波中基国际招标有限公司地址:宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦19楼联系人:陈冲、陈俊、方巧飞联系方式:0574-87425731、88090213、87425383、87425386(传真),chenchong821228@163.com 8. 汇款方式招标代理机构开户银行(人民币):中国工商银行宁波鼓楼支行招标代理机构开户银行(美元):中国工商银行宁波鼓楼支行账号(人民币):3901110009200043078账号(美元):3901110009814008126 账号(日元):3901110009827008737 账号(欧元):3901110009838008695银行地址:中国浙江省宁波市中山西路218号开户名称:宁波中基国际招标有限公司swift代码:ICBKCNBJNBO行号(人民币):1023320110069.其他补充说明9.1投标人递交投标文件方式: (1)采用邮寄方式递交投标文件,需按以下要求递交: 投标人须在投标截止时间前将投标文件邮寄至规定地点,由招标代理机构工作人员进行签收。各投标人自行考虑邮寄在途时间,邮寄过程中无论何种因素导致投标文件未按时递交的后果,均由投标人自行负责。投标文件递交时间以招标代理机构实际收到投标文件的时间为准。迟到的投标文件将被拒收。请各投标人确保密封包装在邮寄过程密封包装完好,因邮寄过程的密封破损造成不符合开标要求的,本招标代理机构概不负责。 投标文件邮寄地址为:中基招标会议中心(宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦1楼)。 收件人:陈冲 联系方式:13081928686(2)采用现场递交方式的,在投标当天投标人员需持绿色“甬行码”、佩戴口罩且体温测量正常后方可进入开标现场(以开标当日测量体温为准)递交投标文件。若投标人因未按上述要求办理而导致无法准时进入开标现场的,由投标人自行负责。
  • 北京泰坤与 DECTRIS 携手第十四届全国X射线衍射与新材料学术大会
    在2022年7月27-31日, 我们重要的中国合作伙伴北京泰坤工业设备有限公司作为瑞士DECTRIS 公司分销商参加了第十四届全国X射线衍射与新材料学术大会,在会议上北京泰坤主要展出了 MYTHEN2 R 和EIGER2 R等光子计数探测器,MYTHEN2 R 系列是以真机亮相现场,受到广大用户的关注和好评。借助此大会平台,北京泰坤公司进一步深化与中国客户的合作关系,携手中国X射线衍射与新材料行业共同成长。
  • 日本首个测试用X射线CT系统发展的背后故事
    岛津成功开发出前所未有的可以实现三维测量的测试用X射线CT系统。 为满足客户的需求,X射线CT团队踏入一个未知领域。不能测量吗?如字面意思所示,无损检测装置是一种在对“物体”不造成破坏的情况下进行检查的装置。通过使用透视物体的X射线,可以分析和检查成像内部的状况。在产品开发和质量控制领域,无损检测装置是一种不可或缺,且肩负重要作用的装置。岛津制作所率先推出了日本首台医疗用X射线装置,而应用该设备的无损检测装置长期以来一直在不断研发,并凭借高画质和可靠性取得好评。2008年左右,通过一台无损检测装置获得立体图像的X射线CT系统,取得重大的创新。采用GPU的高速运算处理技术(GPGPU)登上历史舞台。GPU是一款专门用于处理图像的运算装置,使用GPGPU还可以进行图像处理以外的运算。通过构建以GPGPU为中心的处理系统,可以惊人地缩短从扫描到显示图像的时间。项目负责人榉回顾称,“我刚入职时,制作三维数据需要1个或2个小时。而在接下来的短短三年内,仅用10~20秒就能完成这项工作。感觉就像在收集数据的同时,完成了数据制作。” 这项技术创新理所应当地受到顾客青睐,备受好评。此外,有一个新的声音传递到开发团队。“它不能测量尺寸?”客户所说的尺寸测量是指三维测量技术。典型方法是用探针这个高精度球体描绘对象样品的表面,收集无数点的数据,然后利用三维构建坐标信息。三维测量技术以微米为单位精确地测量尺寸,因此可以在开发现场确认试制品是否按照原始设计完成制作,或者将得到的坐标信息反馈给设计中使用的CAD软件等,它是开发领域不可或缺的检查装置。岛津的得意之作X射线CT,也是为了绘制立体图像而获取三维坐标信息,在这一点上两者是相同的。而且,如果通过X射线透视可以得知不可视的内部尺寸,则其用途将得到大幅度扩大。另外,目前的三维测量仪虽然可以描绘样品整体,但即使是小杯子那样的物体也需要花费几个小时,这些情况并不少见,而X射线CT创新性缩短了检查时间,只需1小时左右即可完成检查。客户满怀期待也是理所当然。Xdimensus 300的开发成员。照片左起依次为:分析测试事业部NDI业务部门 主任 原田大辅、基础技术研究所AI解决方案部门 副主任 佐藤真、分析测试事业部NDI业务部门 主任 榉泰行、同部门副主任 新坂拓真、分析测试事业部品质保证部 主任 大西修平。拥有不同背景的个性团队实现了用户的理想。从零开始本来,对岛津的开发团队而言,三维测量是一个未知的领域。因此,团队成员平时去使用三维测量仪的公司内部的制作中心听取意见等,迅速吸收知识和技术。从而掌握到三维测量仪所需的严格精度。在测量时,为了获得精确的测量数值,还需要确保测量装置本身的精度。无论测量多少次,测量样品时放置的工作台和X射线源、接收X射线的检测器的位置关系和角度都必须一致。为了在后期正确修正不可避免地存在的位置安装误差,需要进行严格的校正(校准),因此还需要使用专用夹具。在开发开始阶段担任负责人的大西回顾称,“即使是X射线CT,为了正确地输出图像,也要求各部分保证精度,并与此相对应。不过,这次要求的精度比以往高一位数或两位数。我们从一开始就重新考虑了校正的步骤、手法,硬件也要求坚固耐用。” 原田也说,与精密仪器零件经销店负责人的对话至今难忘。“诸如‘南非生产的产品很好啊’、‘还是Indian Deathlock棒’等。关于石头的话,刚开始根本不知道在讲什么”。X射线发生装置、X射线检测器、工作台等需要石定盘这一部件,而石定盘是与CT成像相关的主要组件的基石。温度升高石定盘膨胀后,则不能获得测量仪所需的精度。因此,必须慎重地选择石头。与误差作斗争学生时代,新坂在CAD模型和建模研究中也使用了岛津的X射线CT。“刚加入公司时,听说我被分配到CT开发部门有些兴奋,但当我听到石头很重要时,有点困惑。我对机械完全不了解,因此从热膨胀知识开始慢慢学习。“新坂的真正实力在开发X射线源校正技术中得到充分的发挥。“持续发出X射线时,X射线发生装置会产生热量,发射点会发生偏离。这导致放大倍率也出现偏差,尺寸也变得不准确。为了保持发射点稳定,我们创建了一个实时检测X射线焦点位置,重构数据时添加移动量的程序。”佐藤在大学时期主修数学,成功创建了“误差体系”。“这里好像会移动,这里移动,这里也会移动,我列出了所有可能发生误差的地方。无论如何敲打都会出现误差,大概有几十个部位具体我也不记得。我想到逐个消除这个误差的方法。要么把石头做的更加坚固,要么抑制温度变化。”此处位移的温度变化的容许范围是20度±0.5度。根据该结果与其他部门合作,模拟送入装置中的空调风的方向和风量,确定了保持装置内温度均匀的位置。其他的课题还有很多。特别是校正夹具,在实现产品化时逐渐明白模型中未发现的问题,每天都在设计后反复进行测试。但是,所有团队都深刻意识到自己肩负的职责,稳步解决一个个问题点。克服一系列困难,2017年12月,终于发布了日本首个测试用X射线CT系统“XDimensus 300”。 实现世界顶级测量精度和观察能力的测试用X射线CT系统“XDimensus 300”“与先行产品相比,成功实现更小尺寸。通常房间必须始终保持在恒定的温度,本产品不需要花费这个工夫。不必选择安装房间是一个很大的优势,设备的销售量也在不断增加”(大西)要成为满足客户需求的理想装置,尚且存在一些课题。但是,我们将努力攻克难题,稳步推进开发工作。装置和开发人员的进步将永不止步。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 软X射线吸收谱在材料科学研究中的应用
    软 X 射线是波长介于 0.1nm 到 10nm 之间的 X 射线,由于在这个能量波段的光子能够特异性地激发元素周期表上大多数元素的原子共振能级,并发射出特征荧光或俄歇电子,因此,软 X 射线吸收谱能够适用的材料研究非常广泛。利用软 X 射线吸收谱进行材料结构及其变化过程研究的一个非常重要的因素就是它可以在不破坏研究材料结构的前提条件下同时获得材料近表面和亚表面的结构信息,另一方面,由于软 X 射线吸收谱对原子的轨道电子结构具有高度的敏感性,可以同时实现研究材料中元素价态、轨道电子自旋态以及轨道杂化等信息的探测。基于这些特点和优势,软 X 射线吸收谱在材料科学、生物科学、能源科学及环境科学等多学科及交叉学科领域复杂体系材料结构表征中发挥了非常重要的作用,为重大科学问题的研究提供了重要的实验数据支持。传统光谱表征技术(像 UV-Vsi、FT-IR 等)受激发波长的限制,其对材料结构的表征往往止步于分子层面。软 X 射线吸收谱能够以亚原子的分辨能力,通过选择性地激发原子芯能级轨道电子,实现对同一元素在不同环境条件下的键荷分析。这里以辐照前后的 PET 聚合物的结构表征为例,通过特征元素吸收边附近的能量激发,可以获得材料在二维图像上的元素分布信息和特征元素原子与周围原子的轨道杂化信息,继而解决了传统光谱表征技术对材料结构分析的局限。在能源催化领域,软 X 射线吸收谱能够定性和定量地解析催化剂材料中的活性官能团,为催化剂材料的构效关系建立提供必要的数据支撑。在这篇文章的工作中,伦敦大学 Parkin 教授的研究团队利用 SiO2 作为模板制备了氧官能团修饰的多孔碳催化剂,通过 C 和 O 的 K 边吸收谱,精确地揭示了催化剂材料中氧官能团的轨道电子结构在不同退火温度条件下的可控变化,并结合电化学分析,为醌基官能团在双电子氧还原制备 H2O2 中的优越性提供了重要的实验证据。在能源电池领域,软 X 射线吸收谱对解析正极材料中阴离子的电荷补偿行为同样表现出了独特的优势。传统的观点认为,锂电池材料中锂的脱嵌过程只涉及金属离子得失电子,因而金属离子中可转移的电子总数决定了正极材料的理论电容。但在这篇文章的工作中,东京大学 Mizokawa 教授小组通过 O 的 K 边和 Co 的 L 边吸收谱同时研究了 LixCoO2 正极材料在不同脱锂状态下的轨道电子结构变化。结果发现,不仅 Co 离子在这个过程中发生了氧化还原反应,O 阴离子同样也参与了这个反应过程。更有意思的是在 0° 和 60° 的不同入射角度条件下的 O 的 K 边吸收谱表征结果表明,材料在脱锂状态下的 Co-3d 和 O-2p 轨道杂化表现出明显的各向异性,从微观层面上揭示了 LixCoO2 正极材料在充放电过程中具有良好导电性的根本原因。在生物科学领域,利用软 X 射线吸收谱研究土壤和岩石矿物中金属和有机质的组成结构演化,有利于打破传统土壤腐殖质学对土壤有机质过程和功能认识的局限,让我们能够从生命活动的本质及其代谢产物与矿物的相互作用重新审视土壤和岩石矿物与生命耦合的协同关系。此外,基于水窗波段的软 X 射线对水分子的高透性,软 X 射线吸收谱能够实现生物膜上不同磷脂分子层的结构表征,对针对性地设计和研发生物体的靶向纳米药物具有重要的指导意义。在生命医疗领域,从亚细胞水平研究人体骨组织的结构和病理机制,有利于骨关节炎的前期诊断和治疗。在这篇文章的工作中,圣彼得堡国立大学的 Sakhonenkov 教授团队通过 Ca 的 L 边和 O 的 K 边吸收谱研究了正常骨组织与受损骨组织中羟基磷灰石的结构差异。发现骨质的硬化过程伴随着新的氧价态的生成和 Ca-O、磷酸键的增加,这不仅让我们对骨关节炎发生过程中骨组织的微观结构变化有了新的认识,同时也为骨关节炎的前期诊断和治疗提供了新的思路。总的来说,软 X 射线吸收谱在多学科领域复杂体系的材料结构表征中扮演了非常重要的角色,且随着 X 射线显微技术的发展,STXM-NEXAFS 技术联用为材料结构的多尺度高分辨表征提供了可能。但相比于硬 X 射线吸收谱而言,由于软 X 射线本身在材料中的强吸收效应,要在常规实验室条件下实现软 X 射线吸收谱表征,其难度非常之高。不仅要求高的真空操作环境,高亮的软 X 射线发射光源,同时要求各光学组件对射线的吸收也要小。因此,目前软 X 射线吸收谱表征主要还是依赖同步辐射光源。但矛盾的是,同步辐射光源的机时紧张,很难满足日益增长的科学研究需求。近年来,随着实验室 LPP、DPP 等软 X 射线光源及高精度光学组件(例如反射式波带片、平场光栅等)的开发,基于激光驱动等离子体光源的软 X 射线吸收谱仪系统也逐渐发展成熟,并成功应用到多学科领域的材料结构表征。其中,基于平场光栅几何的软 X 射线吸收谱仪系统以其紧凑的结构设计、宽的摄谱范围以及高的光谱分辨率脱颖而出,并成功实现了商业化应用,基本能够满足实验室软 X 射线吸收谱表征的需求。由德国 HP Spectroscopy 公司推出的实验室软 X 射线吸收谱,尤其适用于薄膜材料的结构表征。同时我们也可以提供针对 5-12 keV 能量波段的实验室硬 X 射线吸收谱,希望能够给相关老师和研究人员在科学研究中提供帮助。HP Spectroscopy德国 HP Spectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。 相关阅读 小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用 参考文献 1. Prasad S., et al. Intl. J. Spectrosc. 7, 249 (2011)2. Wachulak P., et al. Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc. 145, 107 (2018)3. Liu L., et al. Angew. Chem. Int. Ed. 20234. Mizokawa T., et al. Phys. Rev. Lett. 111, 056404 (2013)5. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)6. Novakova E., et al. Biointerphases, 3, FB44 (2008)7. Sakhonenkov S., et al. Nano. Ex. 2, 020009 (2021)8. Jonas A., et al. Opt. Express, 27, 36524 (2019) 9. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)
  • 高分子表征技术专题——同步辐射硬X射线散射表征高分子材料:原位装置的研制和应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!同步辐射硬X射线散射表征高分子材料:原位装置的研制和应用Characterization of Polymer Materials by Synchrotron Radiation Hard X-ray Scattering Technology: The Development and Application ofin situInstruments作者:赵景云,昱万程,陈威,陈鑫,盛俊芳,李良彬作者机构:中国科学技术大学国家同步辐射实验室 安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室 中国科学院软物质化学 重点实验室,合肥,230026 西南科技大学核废料处理与环境安全国家协同创新中心,绵阳,621010作者简介:昱万程,男,1990年生. 2010年本科毕业于天津工业大学轻化工程专业,2015年博士毕业于中国科学技术大学高分子科学与工程系. 2015~2017年和2017~2020年分别在中国科学技术大学高分子科学与工程系,北京航空航天大学物理系从事博士后研究. 2020年9月至今,任中国科学技术大学国家同步辐射实验室特任副研究员. 主要从事利用同步辐射X射线散射技术结合原位装置在线研究高分子材料加工过程中的多尺度结构演变,同步辐射X射线散射数据高通量处理方法的开发和应用.李良彬,男,1972年生. 1994年本科毕业于四川师范大学近代物理专业,2000年博士毕业于四川大学高分子材料科学与工程系. 2000~2004年在荷兰国家原子分子物理研究所和Delft科技大学从事博士后研究,2004~2006年在荷兰联合利华食品与健康研究所担任研究员. 2006年至今,任中国科学技术大学国家同步辐射实验室研究员,兼任化学与材料科学学院高分子科学与工程系教授、博士生导师. 2013年获国家杰出青年基金资助. 担任《Macromolecules》副主编,《Polymer Crystallization》《Chinese Journal of Polymer Science》《Journal of Polymer Science》和《高分子材料科学与工程》编委. 主要从事同步辐射时间空间能量分辨技术、原位研究方法和高分子材料加工-结构-性能关系方面的研究.摘要同步辐射硬X射线散射技术是表征高分子材料晶体结构和其他有序结构的有力手段. 高时空分辨的现代同步辐射光源具备强大的实时、原位、动态和无损表征能力,在高分子材料加工和服役过程中远离平衡态的多尺度结构演变研究方面有着巨大优势. 为了充分发挥这一优势,合理设计同步辐射原位研究装置,实现原位实验过程中的样品环境控制十分关键. 本文通过结合具体的研究案例,首先介绍同步辐射原位实验的设计、原位研究装置的研制、操作技巧和数据处理等整个在线实验流程,帮助读者建立对同步辐射原位实验的基本认识. 最后,选择了若干具有代表性的高分子材料体系和样品环境,简要概述同步辐射硬X射线散射技术在表征复杂加工外场作用下高分子材料多尺度结构演变方面的应用,帮助读者加深对同步辐射原位研究装置及相关实验过程的理解,以期引发读者的思考,积极拓展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用.AbstractThe synchrotron radiation hard X-ray scattering technology is a powerful tool to characterize the crystalline and other ordered structures of polymer materials. For the high temporal and spatial resolutions, modern synchrotron radiation light sources own the powerful capability of real-time,in situ, dynamic and non-destructive characterization. Thus, it gives the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology a huge advantage for the study of structural evolutions far away from the equilibrium during the processing and service of polymer materials. To give full play to this advantage, the reasonable design ofin situ instruments and the control of sample environments during the in situ synchrotron radiation experiments are critical. In this review, we first introduce the whole procedures of in situ experiments through a specific research case, including the design of in situ synchrotron radiation experiments, the development of in situ instruments, operation skills and data processing. We hope that the detailed introduction can help the audiences establish a fundamental cognition of the in situ synchrotron radiation experiments. Finally, we select several representative polymer material systems and the corresponding sample environments, and briefly overview the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology in studying the multi-scale structural evolutions of these polymers under complex processing fields. We believe that these applications would inspire the audiences to think and deepen their understanding on the synchrotron radiation in situ experiments by using in situ instruments. Undoubtedly, it is beneficial to further expand the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology on the characterization of polymer materials. 关键词同步辐射硬X射线散射技术  同步辐射原位研究装置  高分子材料加工  多尺度结构演变KeywordsSynchrotron radiation hard X-ray scattering technology  In situ instruments  Processing of polymer materials  Multi-scale structural evolutions 同步辐射是带电粒子以接近光速的速度在沿弧形轨道的磁场中运动时释放的电磁辐射. 对比普通X射线光源,同步辐射X射线光源亮度更高、光谱连续、具有更好的偏振性和准直性,并且可精确计算. 至今,我国经历了三代同步辐射大科学装置的建设、研究和发展,从第一代北京同步辐射装置、第二代合肥同步辐射装置到较为先进的第三代上海同步辐射光源[1]. 目前,我国正在积极建设和规划第四代先进光源,如北京高能同步辐射光源和合肥先进光源[2]. 同步辐射光源是前沿基础科学、工程技术和材料等领域所需的重要研究手段,是国际科学研究竞争的关键资源.同步辐射硬X射线散射技术在高分子结构表征中的应用非常广泛,例如广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)可表征高分子材料在亚纳米至百纳米尺度上的结构信息[3]. 目前,上海光源即将建成我国第一条超小角X射线散射(USAXS)线站,可进一步实现微米尺度的结构探测. 在此基础上与毫秒级分辨的超快探测器联用可以实现高时间分辨. 依托时间分辨的同步辐射WAXS/SAXS/USAXS研究平台,我们将能够同时获取高分子材料在0.1~1000 nm尺度内的结构信息,可以满足半晶高分子材料加工成型过程中多尺度结构快速演化、嵌段共聚物微相分离以及高分子复合材料研究等方面的表征需求.高分子材料制品的服役性能强烈依赖于加工工艺. 即使是相同的高分子原材料,通过不同的加工工艺,所获得的产品性能可能是完全迥异的. 例如:聚乙烯通过吹塑成型可加工成柔韧的包装膜,通过挤出成型则可制成刚韧适中的排水管道,还可通过纺丝加工成超强纤维. 高分子材料的加工参数主要包括加工温度、升降温速率、剪切和拉伸等加工外场的应变速率、应变和压强等. 因此,温度场、流动场等复杂外场、多加工步骤和参数相互耦合是高分子材料加工过程的主要特点[4,5]. 研制与多尺度表征技术联用的在线研究装备是表征高分子材料在加工过程中发生多尺度结构快速演化的重要实验手段. 高分子材料加工与服役在线研究装备类型多样,有小型的剪切和拉伸流变仪,也有模拟实际工业生产的大型原位装备,如原位双向拉伸装置和原位挤出吹塑成膜装置等. 此外,通过发展和集成与同步辐射联用的高分子材料性能表征技术,如用于光学膜的光学双折射检测系统,可建立高分子材料加工-结构-服役性能的高通量表征平台,大幅提高在多维加工参数空间中搜索最优参数的能力,以期为实际的生产加工提供理论指导.为帮助读者建立对同步辐射在线实验的基本认识,本文将以聚二甲基硅氧烷(PDMS)原位低温拉伸为具体研究实例,详细介绍同步辐射在线装置研制、实验设计和数据处理等相关知识;在此基础上,我们将简要概述本课题组多年来利用自主研制的同步辐射原位在线装置及高分子材料加工过程多尺度结构演变研究中的代表性成果. 以此引发读者的思考和共鸣,进一步扩展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用,取得更多更好的创新研究成果.1同步辐射在线实验研究方法同步辐射在线实验是指利用可与同步辐射光源联用的原位装置,研究复杂外场下的高分子合成或者加工过程中的化学或者物理问题. 在开展同步辐射在线实验前,需根据所要研究的具体科学问题,明确样品控制环境. 在充分考虑同步辐射光束线站的空间限制后,购买或研制原位装置. 样品制备完成后,利用原位装置进行样品的离线预实验. 完成以上准备工作后,在预先申请的机时时间段内,携带样品、原位装置和其他配套设备至同步辐射光束线站进行在线实验. 实验过程中需严格按照线站的规定步骤操作,最后保存好实验数据. 我们课题组长期致力于高分子薄膜加工物理的研究和相关原位研究装置的研制,并取得了系列研究成果. 下面我们以典型的硅橡胶——聚二甲基硅氧烷(polydimethyl-siloxane, PDMS)的同步辐射原位低温拉伸实验为例,详细介绍同步辐射在线实验的具体流程和操作.硅橡胶作为一种可以在低温保持高强度和韧性的弹性体,是高新技术、航天航空和武器装备等领域不可或缺的关键材料. 与天然橡胶等常规橡胶相比,PDMS具有极低的玻璃化转变温度(Tg≈-110 ℃)和结晶温度(Tc≈-65 ℃)[6]. 在拉伸和压缩等服役工况条件下,PDMS发生应变诱导结晶(stain-induced crystallization, SIC),因此其服役温度区间及性能主要受SIC而非玻璃化转变控制. 显然,结晶温度Tc的降低将缩小橡胶态的温度窗口. 已有研究表明,PDMS的应变诱导结晶行为非常复杂,在Tc以上至近Tg的范围内,存在多晶型结构并发生不同晶型间的固-固相转变行为. 在拉伸过程中,PDMS出现了α' ,α,β' 和β 4种晶型 [7],对应的WAXS二维图和方位角一维曲线积分分别如图1(a)和1(b)所示. PDMS复杂多晶型晶体结构直接影响材料的物理性质和宏观力学行为. 只有充分了解PDMS的晶体结构,掌握晶型间的转变规律,才能深入认识和理解材料的性能,实现根据服役条件和需求对材料进行改进和设计的目标. 然而,由于在线低温拉伸等研究条件的限制,PDMS应变诱导结晶行为和晶型间的相互转变的相关研究仍较少,并缺乏基础数据和定量模型. 其中,尚未完全解决的问题主要有以下2个方面:(1) PDMS可形成多种晶型,但所有晶型的晶体结构尚未完全确定;(2) 拉伸可诱导不同晶型发生固-固相转变,但目前对转变路径和机理还缺乏认识. 高时空分辨的同步辐射硬X射线散射技术为解决上述科学问题提供了可能. 我们选择以较低应变速率在低温下拉伸PDMS,实时跟踪拉伸过程中的晶体结构演化和固-固相转变. 在计算实验所需的时间分辨率后,我们选择上海光源(SSRF)BL16B1(小角X射线散射光束线站)进行同步辐射在线实验. BL16B1的技术参数和指标符合软物质材料表征需求,其能量范围为5~20 keV,光子通量达到1011 phs/s @10 keV,时间分辨率达到100 ms,X射线波长 λ=0.124 nm,可探测的空间尺度范围为1~240 nm.Fig. 1(a) The 2D WAXS patterns of polymorphous PDMS (b) The 1D azimuthal intensity curves with the azimuthal angle (ψ) ranging from 0° to 180° of diffraction peaks at 2θ=10.42° (Reprinted with permission from Ref.‍[7] Copyright (2020) American Chemical Society).在明确所要解决的科学问题后,需要解决样品环境的控制问题,即能与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 通过调研,我们发现市面上早已有了商业化的低温拉伸设备,如Linkam公司配置液氮制冷系统的拉伸热台TST350以及Instron 3366型万能拉伸机. 然而,这些商业化设备都存在明显的不足,并不能满足我们的实验需求. 例如:TST350虽可实现与同步辐射联用,然而为了使得温度控制均匀并提高升降温速率,其样品空间很小,所能达到的应变空间十分有限,因此很难将具有较高断裂伸长率的橡胶类样品拉伸至大应变乃至断裂;此外,TST350采用按压式夹具,在拉伸过程中存在严重的打滑现象,即样品从夹具处滑脱. Instron 3366型万能拉伸机仅仅可以实现低温拉伸,并不能与同步辐射联用. 因此,我们转而自行研制与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 在研制过程中,需要解决的主要难点问题有:(1) 单轴拉伸至断裂,即大应变的实现;(2) 低温环境的实现(室温至-110 ℃);(3) 样品的打滑现象;(4) 考虑上海光源光束线站的空间限制,在尺寸上实现与同步辐射硬X射线的联用. 我们受商业化流变仪(sentmanat extensional rheometer, SER)的启发,在研制时通过伺服电机驱动2个对向旋转的辊夹具对样品施加拉伸(如图2(a)). 如此,样品能以卷绕的方式无限拉长,可以在不增大腔体体积的前提下实现大应变,同时保证样品腔内部温度均一可控. 通过使用安川伺服电机,并配置减速机、运动控制器和MPE720控制系统,装置能够实现较宽的应变速率范围(0.0025~30 s-1). 低温环境的实现参考低温热台和示差扫描量热仪等仪器常用的降温模块,采用液氮降温的方法,使用自增压液氮罐将液氮注入低温腔体. 考虑到PDMS样品不能直接与液氮接触,需要在样品腔外部设计液氮流道. 样品腔采用导热性较好的不锈钢304,流道和样品腔采用一体式加工设计,避免焊接可能带来的缝隙. 我们利用有限元方法模拟了样品腔内温度,结果表明当环境温度为室温时,样品腔内部温度最低能够达到-150 ℃(图2(c)),可以较好地满足实验环境温度要求. 通过将样品腔内抽真空,外部采用吹氮气的方式,可以有效解决窗口结霜的问题,从而避免窗口结霜对X射线散射实验产生不利影响[8,9]. 根据锥形散射计算X射线窗口尺寸,并采用聚酰亚胺薄膜(杜邦公司Kapton系列薄膜)作为窗口材料. 为解决上海光源BL16B1线站的空间限制问题,低温原位拉伸装置的整体设计秉持小型化原则,设计效果图如图2(b)所示. 最终研制的装置实物如图2(d)所示[10].Fig. 2Schematic diagram of uniaxial stretching (a), the design of low-temperature stretching device (b), finite element simulation of temperature distribution in cryogenic chamber (c), physical image of low-temperature uniaxial stretching device combined with synchrotron radiation (d).结合本课题组多年的研究和实践经验,我们想要强调的是,在真正开展同步辐射在线实验前,离线预实验非常重要. 一方面,可以对力学曲线、装置升降温速率、保温时间等进行重复性验证,将在线实验的每个步骤都离线模拟重复,确保在有限的机时内高效执行实验计划;另一方面,在同步辐射光束线站的装置安装和校准需要丰富的操作经验,通过离线预实验,可以充分掌握装置的操作细节和常见问题的解决方法,如此方能在突发情况出现时从容应对. 此外,在进行在线实验时,需严格遵守同步辐射光束线站的管理规定,保障人身安全.同步辐射硬X射线原位实验通常在空气、氮气、溶液等环境中进行,获得的原始WAXS/SAXS数据包含空气等背底的散射. 因此,在原位实验的过程中,除了获得不同实验条件下的样品散射信号外,还需单独获得相应实验条件下的空气等背底散射信号,然后在后续的数据处理过程中扣除这些背底散射. 扣除背底散射通常是在WAXS/SAXS一维积分曲线上进行的,扣除操作恰当与否的判读标准是扣除背底后一维积分曲线的两端基线应保持水平. 同时,也要考虑原位研究装置对散射信号的影响. 为了进行数据的对比分析,通常需要对所获得的数据进行归一化处理.图1(b)为归一化处理后PDMS不同晶型的方位角一维积分曲线. 从图中可以明显看出PDMS 4种不同晶型所对应特征峰的区别:ψα=90°,ψα' =80/100°,ψβ=60°/120°,ψβ' =42°/72°和109°/138°. 从方位角峰值的变化,能够清晰地看出PDMS在低温拉伸过程中的结构演变.图3(a)给出了PDMS在-60 ℃下单轴拉伸过程中典型的二维WAXS衍射图和相应的应力-应变曲线,可以明显看到随着应变的增大,PDMS发生了应变诱导结晶.图3(b)中则给出PDMS在拉伸过程中WAXS衍射峰(2θ≈10.42°)的方位角分布演化(从拉伸方向逆时针积分). 可以看到,随着应变的增大,在ψ=60°和120°的位置首先出现2个峰,这是β晶型(011)晶面的衍射信号. 随着应变的进一步增加,2个峰合并成赤道方向(ψ=90°)的尖峰,这是α晶型(001)晶面的衍射信号. 方位角峰的转变表明晶体随着应变的增加从β晶转变为α晶. 通过多峰拟合,可以获得峰值位置(图3(b)中的红色虚线)和相应的半高峰宽(FWHM),并将二者对应变进行作图,如图3(c)所示. 当应变较低时(ε0.68),峰值位置始终位于120°附近,FWHM约为35°. 当应变增大至1.00时,峰值位置急剧变为90°且随着应变的进一步增大而几乎保持不变. 随着峰值位置的转变和应变的增大,FWHM先增加后减小. 峰值位置和FWHM的演变均表明当ε0.68时,发生β晶到α晶的固-固相转变,并在ε≈1时完成转变. 由于2种晶型的衍射峰的2θ值重叠(如图4(b)中的1D积分曲线),除了通过方位角峰位演化判断β-α型晶体结构转化,还可分别对β晶和α晶在相应的方位角范围内进行mask积分(如图4(a)所示45°倾斜Iob和赤道方向Ieq).图4(c)以归一化形式给出了结晶度(χc),Iob和Ieq随应变增大的变化关系,通过与相应的应力-应变曲线比较,从而得到拉伸诱导的β-α相变的临界应变值.Fig. 3Stress-strain (σ-ε) curve and selectedin situ 2D WAXS patterns acquired during uniaxial tensile deformation at -60 ℃(a), the evolution of the azimuthal intensity distribution of diffraction peaks at 2 θ of about 10.42° (b), and the corresponding peak position and FWHM of the characteristic peaks (c) (Reprinted with permission from Ref.[ 6] Copyright (2018) American Chemical Society).Fig. 4(a) The mask protocols of 2D WAXS patterns for integration of samples stretched toε=0.24 andε=1.36 at -60 ℃, respectively. The red enclosed area is the oblique masked (Iob) signal of (011) plane ofβform, the blue enclosed areas is the equatorial (Ieq) masked signals of (001) plane ofαform. (b) 1D diffraction intensity profiles of 2D WAXS scattering patterns at different strains. (c) The stress (σ), crystallinity (χc) and equatorial (Ieq) and oblique (Iob) masked relative crystal content curves with the normalized coordinate (Reprinted with permission from Ref.‍[6] Copyright (2018) American Chemical Society).使用同样的数据处理方法,分别得到PDMS在低温下不同晶体结构SIC和固-固相转变的临界应变,根据临界应变在温度-应变二维空间中绘制PDMS低温拉伸过程的非平衡结构演化相图.图5是不同填料含量增强的PDMS在低温拉伸下的结构演化相图. 从相图可以看出,填料的含量(纳米SiO2)对PDMS在低温拉伸过程中α' ,β' ,α和β晶型间结构转变的影响十分复杂. 结合核磁、SAXS等多尺度表征手段可以对中间态α' 和β' 到α和β的转变可能遵循的机理进行研究,如晶体滑移或旋转,分析得到晶体内部分子链螺旋结构、晶体间排列和晶体之间的结构转变机理. 通过建立对微观结构转变规律的认识,并结合宏观力学性能数据,我们可以分析出PDMS材料低温失弹的微观结构原因.Fig. 5The non-equilibrium crystallization phase diagram for SIC of PDMS with 10 phr (a), 25 phr (b), 40 phr (c), and 55 phr(d) filler in strain-temperature (ε-T) space (Reprinted with permission from Ref.[7] Copyright (2018) American Chemical Society).2同步辐射原位研究高分子薄膜加工的多尺度结构高性能高分子薄膜的制备方法和技术是工业界和学术界需要共同攻克的难题. 高分子薄膜加工包括从熔体、溶液到薄膜的固化过程和薄膜后拉伸过程,具有多步骤、多加工参数和多尺度结构演变的特点. 成膜过程的主要研究内容是流动场诱导结晶,包括加速成核和生长、诱导新晶型以及改变晶体形貌. 在后拉伸过程中,薄膜则可能发生晶体的破坏与重构、无定形区的微相分离、纤维晶形成以及微孔的成核和扩大等结构变化. 高分子薄膜加工过程中复杂的多尺度结构演化最终决定了其服役性能. 例如:干法制备聚烯烃微孔隔膜需要通过塑化挤出、风刀骤冷和流延辊高倍拉伸后才能得到初始预制膜. 在每个步骤中,环境温度、湿度、应变、应变速率、乃至挤出机螺杆长径比和口模流道的设计等因素都会对预制膜的结构与性能产生影响.通常,高性能薄膜的制备是在远离平衡态的加工条件(如高速拉伸)下进行的. 由于现有理论和实验条件的限制,非平衡问题不能简单地通过外延平衡理论解释. 高时空分辨的同步辐射硬X射线散射表征技术可以实时跟踪高分子材料在非平衡加工过程中不同尺度的结构演化,系统研究应变速率、温度等复杂外场作用下高分子材料结构与性能的关系. 通过研制贴近实际工业生产加工条件的原位研究装置,并开展同步辐射原位实验,可建立高分子材料的非平衡加工相图,从而进一步指导实际工业生产,实现高性能高分子材料的精准加工.在这里,笔者想要再次强调的是在明晰具体的材料体系和所需的实验条件后,需针对性地设计控制样品环境的原位装置,才能充分发挥出同步辐射硬X射线散射表征技术的优势. 目前,本课题组研制的同步辐射原位研究装置可分为复杂外场单轴拉伸装置和大型原位加工装置2类,前者主要模拟复杂外场下高分子材料的单轴拉伸过程,后者可以在较小的同步辐射线站空间内模拟高分子材料的实际加工过程. 依托这些同步辐射原位研究装置,可以就流动场诱导结晶、晶体的熔融再结晶、晶体固-固相转变等现象针对性地设计原位实验,加深对高分子材料加工背后基础物理问题的理解.2.1复杂外场下单轴拉伸复杂外场通常指温度场、流动场以及溶液、气压等样品环境. 通过复杂外场单轴拉伸实验可以模拟样品在实际加工中的形变过程的微观结构演化规律. 温度场的控制是高分子材料加工和服役性能的关键,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等常用塑料的加工温度窗口远高于室温(150~250 ℃),而天然橡胶(NR)、硅橡胶等弹性体其低温环境(0~-150 ℃)的服役性能更受研究者关注. 流动场包括剪切、拉伸外场,以拉伸场为例,拉伸速率对高分子材料内部结构演化规律,例如晶体的破坏、晶体结构转变等都有显著的影响. 工业中通常使用对拉的方式对样品进行单轴拉伸,而这种拉伸方式常由于拉伸比、腔体体积等原因受到限制. 因此,单轴拉伸通常根据材料和实验需要在对拉和辊拉2种方式中择优使用.图6(a)为采用对向拉伸的恒幅宽拉伸装置,装置的最大拉伸比可以达到700% (初始长度20 mm),拉伸速率范围在0~1000 mm/min,温度区间为室温至200 ℃[11,12].图6(b)为采用辊拉方式拉伸的高速拉伸装置,装置不受最大拉伸比限制,应变速率范围为10-2~102 s -1,温度范围为-40~300 ℃[13,14]. 考虑到在原位实验中的应用,装置被设计和建造得尽可能小型化. 高速拉伸装置配合上海光源高通量线站BL19U2使用Lambda 750K探测器可实现的最高分辨率为0.5 ms. 为了同步获得高速拉伸过程中的真实应变,利用时间分辨可达0.1 ms的高速CCD相机拍摄样品的拉伸过程.Fig. 6Constant width stretching device (a) and high speed stretching device with wide-temperature range (b).使用研制的复杂外场原位单轴拉伸装置主要用来研究流动场诱导结晶[15]以及后拉伸过程晶体形变与破坏. 流动场诱导高分子结晶是功能薄膜流延加工的关键,是熔体或溶液挤出口模冷却固化的过程,对于理解功能薄膜非平衡物理和指导实际工业生产具有重要意义. 流动诱导链段构象经过中间有序态发展为晶体,目前仍缺乏更多证据说明中间态结构的普适性、中间态的晶型、以及中间态的温度和流动场依赖性等问题. 为揭示详细的多步骤中间态,通过使用高时间分辨的同步辐射WAXS和SAXS联用技术,控制拉伸温度,对聚乙烯(PE)进行熔体拉伸,构建PE在温度-应力参数空间上非平衡流动场诱导结晶和熔融相图[16](图7(a)). 相图包含熔体、非晶δ相、六方(H)晶和正交(O)晶4个相区,并证实了拉伸诱导的δ相能够作为亚稳的中间相促进结晶发生,这支持了有序中间态是流动诱导结晶中的普遍规律的观点. 除了聚乙烯流动场诱导结晶的非平衡相图,针对功能膜加工的需要,工程实验室还系统构建了聚丁烯(PB)流动场诱导结晶的非平衡相图[17],如图7(b)所示,这些工作都为当前功能薄膜从感性粗放到理性精准加工积累了基础数据[18,19].Fig. 7Stretch induced crystallization non-equilibrium phase diagram of PE melt in temperature-stress space (a) (Reprinted with permission from Ref.[16] Copyright (2016) Springer Nature) and PB melt in temperature-strain rate space (b) (Reprinted with permission from Ref.[17] Copyright (2016) Wiley-VCH Verlag).在更大尺度上,即片晶和片晶间无定形的结构转变仍需要进一步研究工作. 笔者所在课题组以由高取向片晶簇构成的硬弹性聚乙烯、聚丙烯流延膜为研究对象,在室温下进行冷拉,研究取向片晶(如图8(a)和8(b))在不同拉伸外场中的结构演化与非线性力学行为的关系. 如图8(c)和8(d)所示,研究发现片晶簇的微屈曲和片晶间无定形相发生微相分离. 以α松弛温度和接近熔点为边界将温度分为3个区域,图9给出了高取向等规聚丙烯薄膜在温度-应变二维参数空间中的微观结构演化相图. 这些微观结构的演化规律解释了温度效应对材料的宏观非线性力学行为的影响[20,21]. 显然,研究形变机理对功能薄膜在后拉伸加工过程中的温度、应变及应变速率等参数的选择具有重要的指导意义.Fig. 8The structural evolution model of highly oriented lamella by uniaxial tensile (Reprinted with permission from Ref.[20] Copyright (2018) Elsevier).Fig. 9The structural evolution diagram of the highly oriented lamella in temperature-strain space (Reprinted with permission from Ref.[21] Copyright (2018) American Chemical Society).针对新能源电池隔膜加工需要,还系统构建了聚烯烃等工业预制膜后拉伸加工中的应变-温度空间或双向拉伸空间的非平衡相图[22,23],如图10所示. 通过模拟半晶高分子薄膜后拉伸加工,跟踪拉伸过程中晶体和无定形相的演化过程,不仅有助于指导高分子材料后拉伸加工中结构与性能调控,还可以为构建锂电池隔膜加工的材料基因组积累必要的结构和力学信息数据库.Fig. 10The structural diagram of processing in temperature-strain (a) (Reprinted with permission from Ref.‍[22] Copyright (2019) John Wiley and Sons) and biaxial stretch ratio (b) (Reprinted with permission from Ref.‍[23] Copyright (2019) Elsevier) spaces for PE gel film.2.2大型加工原位装置高分子薄膜的成型方法有很多,其中比较常见的有流延,吹塑和挤出拉伸(单向和双向)3种加工工艺. 目前,我国薄膜加工生产线和配套工艺主要还是依赖进口,国内生产线制造和薄膜加工企业处于成长阶段,缺乏原创高端产品. 究其原因,主要是缺乏相关基础和应用研究的支撑. 在真实的高分子加工过程中,伴随大应变、高应变速率、高温度(压力)变化等,高分子材料的结构经历复杂的非线性、非均匀和非平衡演变,相关研究极具挑战性. 当前的大多数原位研究仍处于模型化阶段,如利用低剪切水平的剪切热台、改造的流变仪等,不能反映真实加工条件下的物理行为. 因此,需要研制大型加工原位装置以最大程度地还原实际加工环境. 大型加工原位装置的研制主要的难点在于在能实现样品的复杂形变和环境温度的控制的前提下,需将产业化的装置设备缩小至能够满足同步辐射光源线站的空间限制的要求. 非常值得一提的是,上海光源即将建成开放的USAXS工业实验站(BL10U1)的空间将大大增加(长24 m,宽8 m,高6 m),可以放置大型工业应用原位实验装置. BL10U1的建成运行将大大降低对大型原位装置的尺寸限制. 下面我们以原位双向拉伸装置和原位挤出吹塑成膜装置为例,详细介绍大型加工原位装置及相关的研究应用.双向拉伸工艺可以制备具有优良服役性能的高分子薄膜(如BOPP和BOPA薄膜),其加工是一个非常复杂的过程,涉及高分子多尺度结构(分子链、晶格、片晶和球晶等)在多加工外场参数(如应力和温度)耦合作用下的协同转变. 因此,研究双向拉伸过程的结构转化动力学和机理,可以从基础原理上指导双向拉伸薄膜的加工,提高产品性能. 为实现双轴拉伸外场作用下高分子薄膜材料的多尺度结构演化在线跟踪,笔者所在课题组研制了与同步辐射技术联用的原位双向拉伸装备(见图11). 装备能够实现多种拉伸模式,其中包括受限、非受限单向拉伸,同步、异步双向拉伸. 装置的温度、速度、拉伸倍率、拉伸方式等外场参数均可独立控制,形变线速度范围为0.1~300 mm/s,双向拉伸比可达5×4,最高温度可达250 ℃. 该装备与同步辐射硬X射线光束线站联用,可实现0.1~500 nm尺度范围内的结构检测,时间分辨率为0.5 ms. 双向拉伸装置采用计算机高速控制-采集系统,控制系统采用PLC控制面板,可以远程控制电机运转,实现同步辐射光源棚屋外的控制. 该装备配备了力学信息采集系统,可同时采集拉伸过程中水平和垂直方向的力学信息,结合多尺度结构数据,可构建加工-结构-性能的关系,揭示双向拉伸外场作用下的高分子材料结构演化机理[24].Fig. 11The schematic diagram, and physical map used with synchrotron radiation of film biaxial stretching device (Reprinted with permission from Ref.[25] Copyright (2019) American Chemical Society).天然橡胶的优异力学性能通常归因于其应变诱导结晶行为. 受限于实验条件,目前大多数的研究均集中于单轴拉伸过程中的应变诱导结晶,然而接近于实际使用条件的多轴变形下的应变诱导结晶却很少报道. 本课题组采用高通量的原位同步辐射WAXS技术,结合在线双轴拉伸装置,研究了在双轴拉伸条件下天然橡胶的应变诱导结晶行为[25]. 利用同步辐射硬X射线散射研究天然橡胶双向拉伸形变过程物理,建立天然橡胶在真正服役条件下的多维外场-结构数据库.图12所示的二维WAXS结果表明,在双轴拉伸情况下,天然橡胶的应变诱导结晶行为会得到抑制:当两垂直方向的拉伸比比值为1时,室温下试样即使拉伸至断裂也不会出现结晶. 双轴拉伸阻碍了天然橡胶的SIC. 这一发现挑战了SIC在天然橡胶中在多轴变形下的自增强机制的共识.图13针对天然橡胶在多维拉伸空间的应变诱导结晶,提出了一种理论上的应变诱导结晶模型,即将构象熵和链段取向对成核位垒的贡献解耦. 将结晶度(χc)、无定形取向参数(f)和取向无定形的含量(Oa)在双向拉伸应变空间内定量化,提出模型:ΔG*f=ΔG*0−TΔSf−(TΔSori+ΔUori),其中,ΔG*f是成核位垒,ΔG*0是静态条件的成核位垒,ΔSf是构象熵减,ΔUori是取向造成的自由能变. 将几种结构参数定量化,得到应变空间内的结晶度分布. 基于该模型,二维应变空间的结晶度与实验结果高度吻合,并有助于建立更具有普遍意义的半结晶聚合物的流动诱导结晶理论模型.Fig. 122D WAXD patterns of the NR samples at the maximum planar draw ratio (λx×λy), where (a-h) denote stretch conditions of free uniaxial stretch (FS), CS, andvy=0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, and 0.7 mm/s, respectively.vx remains constant at 1 mm/s, whose direction is given by a two-head arrow in the center (Reprinted with permission from Ref.‍[25] Copyright (2019) American Chemical Society).Fig. 13Distributions of (a) crystallinity (χc), (b) Hermans' orientation parameter of the amorphous phase (f), (c) weight portion of the oriented amorphous phase (Oa), (d) absolute value of entropy reduction (ΔSf), and (f) theoretically fitted crystallinity (χc (P)) in λx versus λy space. Gradient directions of contours for Δ Sf,f, andχc (e) (Reprinted with permission from Ref.[ 25] Copyright (2019) American Chemical Society).高分子吹膜加工是非线性、非平衡的多尺度结构快速演化过程,并伴随拉伸场、温度场和气氛环境等复杂外场,其过程模型如图14(a). 吹膜加工过程中,熔体拉伸、吹胀和降温主要发生在熔体出口模到霜线前后的阶段,这一阶段也是决定材料吹膜加工性能和薄膜使用性能最为关键的阶段. 利用同步辐射硬X射线散射技术的优势,考虑到同步辐射实验线站的空间限制条件等因素,研制了与同步辐射联用的原位挤出吹塑成膜装置(见图14(b)),并配合升降机、红外测温、高速CCD相机等其他单元形成吹膜加工原为在线检测系统[26,27],建立了吹膜加工过程原位在线检测方法[28]. 原位挤出吹塑成膜装置将工业薄膜吹塑装备小型化,实现了整个吹膜过程原位在线结构检测,吹膜过程加工参数连续可调,能够真实模拟实际加工过程. 利用同步辐射技术实现WAXS/SAXS同步采集,可获得结晶度、晶粒尺寸、取向度、片晶长周期等结构信息及其演化动力学信息,并且可以同步获得膜泡不同位置温度场及流动场信息. 基于该系统可建立吹膜加工过程原位在线研究方法并开展不同分子结构/加工参数下聚乙烯(PE)棚膜、PBAT(poly(butyleneadipate-co-terephthalate))地膜等薄膜产品的原位在线研究. 原位挤出吹塑成膜装置是高性能高分子薄膜加工领域研究方法技术的突破,有利于深入研究高分子薄膜加工物理,有效支撑了高性能薄膜产品的研发[29~31].Fig. 14The model of film blowing process (a) and the physical map of the film blowing device used with synchrotron radiation (b).通过PE材料的同步辐射在线吹膜实验总结了吹膜加工过程结构演化规律. 通过对晶体取向度、结晶度等数据的分析,根据吹膜过程的结构演化提出了相应的模型图(图15),并将结构演化过程分为4个区域. I区(霜线位置51~61 mm):拉伸诱导熔体结晶及滑移网络的拉伸. Ⅱ区(61~65 mm):晶体交联网络的拉伸. Ⅲ区(65~92 mm)及Ⅳ区(92~160 mm):不可形变网络的填充. 以上结论表明大量的晶体形成是对不可形变网络的填充,这一过程类似于静态等温结晶[32].Fig. 15The model of evolution of structural parameters during film blowing (Reprinted with permission from Ref.‍[32] Copyright (2018) American Chemical Society).基于对于吹膜过程从高分子缠结网络-晶体交联网络-晶体网络的理解,通过设计变温吹膜实验研究了温度和外部流场对不同拓扑结构的聚乙烯吹膜的影响. 研究发现不同吹胀比(12和20)的线性和长链支化聚乙烯(MPE和LPE)对温度和流动场具有不同的响应. 通过同步辐射硬X射线散射在吹膜过程中对PE的微观结构演变的进一步分析揭示了3种不同类型的网络演化(如图16):(1) 温度诱导结晶主导过程(MPE);(2) 流动诱导结晶主导过程(LPE-20);(3) 成核和生长由温度和流动的耦合效应(LPE-12)确定. 预计目前的结果将指导薄膜吹塑的加工,并为远离平衡条件下的流动场诱导结晶研究提供新的观点[33].Fig. 16The different types of the structure and network evolutions of TIC, TIC coupled with FIC, and FIC. The scale bar of SEM images is 500 μm. (Reprinted with permission from Ref.[33] Copyright (2019) American Chemical Society).基于同步辐射硬X射线散射实验结果,可以得到从缠结网络到可变形晶体网络,再到最终不可变形晶体支架的网络演化. 这些结构演化信息能够帮助完善数学模型,进一步优化和开发新的吹膜设备和方法. 吹膜过程的原位研究为高性能高分子薄膜的高效研发提供了可能的解决方案. 原位挤出吹塑成膜装置通过改变加工参数来调节链的取向,在生产具有特定性能的聚合物薄膜方面具有很大的潜力.3总结和展望同步辐射硬X射线散射技术在高分子表征中已得到广泛的应用. 研制与同步辐射联用的原位在线研究装置是用好同步辐射硬X射线散射技术的关键. 高效地使用同步辐射硬X射线技术需要我们根据不同高分子材料的特定性能,分析样品所处的外部复杂坏境,设计富有创新性的实验,再根据样品环境“量身打造”同步辐射原位表征装置. 依托高亮度的现代同步辐射光源如上海光源,配合超快探测器的使用,实现高时间、高空间分辨的多尺度结构表征.小型的同步辐射原位在线研究装置可用来研究拉伸、剪切等简单流动场和复杂外场(温度、应变、应变速率、溶液环境等)耦合条件下的结晶、晶体网络破坏等物理问题. 大型加工原位装置通过将大型加工装置小型化至可与同步辐射光束线站联用,真实反映高分子材料在实际工业加工过程中微观结构演化规律. 本文中涉及的原位研究装置均为笔者所在课题组根据研究内容自主设计并制造,大部分零部件是非标的,需要定制. 我们诚挚欢迎有相关原位研究装置需求的读者与我们联系,以期更好地发挥这些装置的作用,共同扩展它们的应用范围. 本课题组致力于发展和集成与同步辐射联用的高分子材料性能表征技术,建立高分子材料加工-结构-服役性能的高通量表征平台,大幅提高在多维加工参数空间中进行搜索最优参数的能力,从理论上切实指导实际生产加工.参考文献1Li Haohu(李浩虎),Yu Xiaohan(余笑寒),He Jianhua(何建华).Modern Physics(现代物理知识),2010,22(3):14-192Li Xiaodong(李晓东),Yuan Qingxi(袁清习),Xu Wei(徐伟),Zheng Lirong(郑黎荣).Chinese J Phys(高压物理学报),2020,34(5):3-15.doi:10.11858/gywlxb.202005543Xu Lu(许璐),Bai Liangui(柏莲桂),Yan Tingzi(颜廷姿),Wang Yuzhu(王玉柱),Wang Jie(王劼),Li Liangbin(李良彬).Polymer Bulletin(高分子通报),2010, (10):1-26.doi:10.1021/la904337z4Cui K,Ma Z,Tian N,Su F,Liu D,Li L.Chem Rev,2018,118(4):1840-1886.doi:10.1021/acs.chemrev.7b005005Chen W,Liu D,Li L.Polymer Crystallization,2019,2(2):10043.doi:10.1002/pcr2.100436Zhao J,Chen P,Lin Y,Chang J,Lu A,Chen W,Meng L,Wang D,Li L.Macromolecules,2018,51(21):8424-8434.doi:10.1021/acs.macromol.8b018727Zhao J,Chen P,Lin Y,Chen W,Lu A,Meng L,Wang D,Li L.Macromolecules,2020,53(2):719-730.doi:10.1021/acs.macromol.9b021418Li Liangbin(李良彬),Chen Pinzhang(陈品章),Zhang Qianlei(张前磊),Lin Yuanfei(林元菲),Meng Lingpu(孟令蒲).China patent, CN.ZL201810052796.3.2018-06-12.doi:10.3390/land100606319Li Liangbin(李良彬),Chen Pinzhang(陈品章),Zhang Qianlei(张前磊),Lin Yuanfei(林元菲),Meng Lingpu(孟令蒲).China patent, CN.ZL201820097340.4.2018-01-19.doi:10.3390/land1006063110Chen P,Zhao J,Lin Y,Chang J,Meng L,Wang D,Chen W,Chen L,Li L.Soft Matter,2019,15(4):734-743.doi:10.1039/c8sm02126k11Li Liangbin(李良彬),Meng Lingpu(孟令蒲),Cui Kunpeng(崔昆朋),Li Jing(李静).China patent, CN.ZL201220733325.7.2013-11-06.doi:10.3390/land1006063112Li Liangbin(李良彬),Meng Lingpu(孟令蒲),Cui Kunpeng(崔昆朋),Li Jing(李静).China patent, CN.ZL201210579459.2,2013-11-23.doi:10.3390/land1006063113Chang Jiarui (常家瑞).Structural Evolution and Mechanical Behavior of Typical Elastomer Meterials in a Wide Range of Strain Rate(典型弹性体材料在宽应变速率范围内的结构演化与力学行为).Doctoral Dissertation of University of Science and Technology of China,201914Li Liangbin(李良彬),Ju Jiangzhu(鞠见竹),Wang Zhen(王震),Ye Ke(叶克),Meng Lingpu(孟令蒲).China patent, CN.ZL201710070789.1.2017-05-31.doi:10.3390/land1006063115Wang Z,Ma Z,Li L.Macromolecules,2016,49(5):1505-1517.doi:10.1021/acs.macromol.5b0268816Wang Z,Ju J,Yang J,Ma Z,Liu D,Cui K,Yang H,Chang J,Huang N,Li L.Sci Rep,2016,6(1):1-8.doi:10.1038/srep3296817Ju J,Wang Z,Su F,Ji Y,Yang H,Chang J,Ali S,Li X,Li L.Macromol Rapid Commun,2016,37(17):1441-1445.doi:10.1002/marc.20160018518Xu Jiangli(徐佳丽),Meng Lingpu(孟令蒲),Lin Yuanfei(林元菲),Chen Xiaowei(陈晓伟),Li Xueyu(李薛宇),Lei Caihong(雷彩红),Wang Wei(王卫),Acta Polymerica Sinica(高分子学报),2015, (4):38-44.doi:10.11777/j.issn1000-3304.2015.1430319Lin Yuanfei(林元菲).Study of the Intrinsic Deformation Mechanism ofiPP Oriented Lamellar Stacks(等规聚丙烯取向片晶的本征形变机理研究).Doctoral Dissertation of University of Science and Technology of China,2018.doi:10.31219/osf.io/k7ehx20Lin Y,Li X,Meng L,Chen X,Lv F,Zhang Q,Li L.Polymer,2018,148:79-92.doi:10.1016/j.polymer.2018.06.00921Lin Y,Li X,Meng L,Chen X,Lv F,Zhang Q,Zhang R,Li L.Macromolecules,2018,51(7):2690-2705.doi:10.1021/acs.macromol.8b0025522Lv F,Wan C,Chen X,Meng L,Chen X,Wang D,Li L.J Polym Sci,Part B:Polym Phys,2019,57(12):748-757.doi:10.1002/polb.2482923Wan C,Chen X,Lv F,Chen X,Meng L,Li L.Polymer,2019,164:59-66.doi:10.1016/j.polymer.2019.01.02124Li Liangbin(李良彬),Meng Lingpu(孟令蒲),Lin Yuanfei(林元菲),Chen Xiaowei(陈晓伟),Xu Jiali(徐佳丽),Li Xueyu(李薛宇),Zhang Rui(张瑞),Zhang Qianlei(张前磊).China patent, CN.ZL201420449291.8.2014-12-10.doi:10.3390/land1006063125Chen X,Meng L,Zhang W,Ye K,Xie C,Wang D,Chen W,Nan M,Wang S,Li L.ACS Appl Mater Inter,2019,11(50):47535-47544.doi:10.1021/acsami.9b1586526Li Liangbin(李良彬),Zhang Rui(张瑞),Ji Youxin(纪又新),Ju Jiangzhu(鞠见竹),Zhang Qianlei(张前磊),Li Lifu(李立夫),AliSarmad,Zhao Haoyuan(赵浩远).China patent, CN.ZL201720215641.8.2018-01-30.doi:10.3390/land1006063127Li Liangbin(李良彬),Zhang Rui(张瑞),Ji Youxin(纪又新),Ju Jiangzhu(鞠见竹),Zhang Qianlei(张前磊),Li Lifu(李立夫),AliSarmad,Zhao Haoyuan(赵浩远).China patent, CN.ZL201710131585.4.2017-05-31.doi:10.3390/land1006063128Zhang Qianlei(张前磊).Study on Physics of Polymer Film Stretching Processing(高分子薄膜的拉伸加工物理研究).Doctoral Dissertation of University of Science and Technology of China,2019.doi:10.30919/es8d50529Zhao H,Zhang Q,Xia Z,Yang E,Zhang M,Wang Y,Ji Y,Chen W,Wang D,Meng L,Li L.Polym Test,2020,85:106439.doi:10.1016/j.polymertesting.2020.10643930Zhao H,Li L,Zhang Q,Xia Z,Yang E,Wang Y,Chen W,Meng L,Wang D,Li L.Biomacromolecules,2019,20(10):3895-3907.doi:10.1021/acs.biomac.9b0097531Zhang Q,Chen W,Zhao H,Ji Y,Meng L,Wang D,Li L.Polymer,2020,198:122492.doi:10.1016/j.polymer.2020.12249232Zhang Q,Li L,Su F,Ji Y,Ali S,Zhao H,Meng L,Li L.Macromolecules,2018,51(11):4350-4362.doi:10.1021/acs.macromol.8b0034633Zhao H,Zhang Q,Li L,Chen W,Li L.ACS Appl Polym Mater,2019,1(6):1590-1603.doi:10.1021/acsapm.9b00391原文链接:http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2021.21111&lang=zh《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2021.21111
  • 从中国视角看全球工业便携式X射线机的技术现状
    p style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  目前,国际上工业便携式X射线机的代表品牌有日本理学、美国通用电气公司(GE)、俄罗斯Spektroflash、比利时ICM、德国 YXLON等。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  日本理学便携式变频充气X射线机20世纪70年代就进入中国市场,当时中国市场使用的还是油绝缘工频机,体积大,重量重,相比之下,日本理学便携式变频充气的X射线机体积小、重量轻、性能稳定,尽管价格高昂(从最初的十几万元,到后来20多万元,目前价格还在20万元左右),仍然受到市场追捧。但是,几十年来,没有新技术、新产品出现,主回路没有变化,仍然是变频充气机,近几年,尽管做了一些改进,技术上没有大的突破。/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="PT151109000058Zv3y.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/43aae15f-ad3d-45b8-b58b-4f7d2108b0e3.jpg"/  /pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"日本理学便携式X射线机 图片来源:网络/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  美国通用电气公司(GE)ERESCO MF4系列便携式X射线机,采用中频恒压技术,频率大约为20 kHz,金属陶瓷X射线管,产品系列kV输出有160kV、200kV、280kV、300kV,辐射方向分定向和周向机,还有风冷、水冷和小焦点,品种比较齐全。产品主要优点是功率输出最高,图像清晰度好 较高的 X 射线剂量使曝光时间较短,并相应提高工作效率 30& #176 C 时运行占空比为100% 与变频机相比技术性能优势明显,例如65 MF4型300kV定向机,高压输出5-300 kV,管电流0.5-6mA,额定功率900W,焦点3.0 mm (EN 12543),辐射角40& #176 x 60& #176 ,最大穿透65 mm(钢),管头高度1020mm,管头重量40 kg,电源要求160-253V AC,50/60 Hz,环境防护等级IP65。设计紧凑,控制器和机头结构坚固,能够在恶劣环境中使用。/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="PT151109000059bIeL.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/d8e1b34c-960e-4abd-b440-28feb4ff3821.jpg"/  /pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"ERESCO MF4便携式X射线机 图片来源:网络/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  俄罗斯Spektroflash(史克龙斯)公司曾以脉冲射线机Arina系列闻名,这款机器重量小、电压低、功耗小。新推出的MAPT系列射线机是高频恒压射线机。取消风扇设计,其机身小巧轻便,功耗低,射线管工作效率高,可以有效的把能量转化为X射线而不是热量。并采用特种散热金属,来完成散热工作。从而实现机身小巧简洁,但功能强大,并有效延长机器的使用寿命。其所采用的特制的高频射线管,具有寿命长,稳定性高,不易损坏等优点。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  俄罗斯进入中国市场有2款机,一款是APT200定向机和半周向机,可以对外发射一个锥向角度为150& #176 的射线,更适合小径管的周向曝光检测。输出管电压100-200 kV,管电流3 mA,最大穿透厚度30 mm(钢) 射线发生器重量仅仅5kg。 另一款是MAPT250定向机,辐射角度40& #176 ,最大穿透厚度40 mm(钢)输出管电压130 -250 kV ,管电流3 mA,射线管工作频率100kHz,X射线管焦点1.5 mm,发生器重量8.5kg。体积小,重量轻。据了解,高穿透能力的机型将陆续推出。/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="PT151109000060iOlR.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/f5dc4a3b-e94e-4fa4-b493-ee37a4eb8e4c.jpg"/  /pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"MAPT系列高频恒压射线机 图片来源:网络/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  比利时ICM公司便携式X射线机20世纪90年代进入中国市场,属于变频充气机,玻璃X射线管 恒压机研发多年,系列产品尚未推出,去年刚推出一款200kV定向机SITE-X CP200D。主要产品还其变频充气机,其主要特点是品种齐全,可以连续工作 周向机采用专利技术,均匀度好,而且,使用后若出现辐射均匀度偏差,不用更换X射线管,可以通过射线发生器内部安装的偏转线圈进行调整。正是因为增加了偏转电场,控制电路复杂,未能及时升级,产品故障率较高。/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="PT151109000061JfMi.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/3defc2f9-fb1d-436c-ab6e-8f65c67c55bb.jpg"/  /pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"ICM便携式X射线机 图片来源:网络/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  德国YXLON 是COMET集团旗下的专门生产便携式和移动式X射线系统的公司,产地在丹麦的哥本哈根。1989年开始生产Y.SMART系列便携式X射线机,将油绝缘管头和玻璃管芯的组合,改变为气体绝缘和金属陶瓷管芯的组合,并开始应用高频恒压技术。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  2014年最新推出的SMART-EVO系列,是Y.SMART系列的升级版,控制器和射线发生器都进行了全面技术升级。与Y.SMART系列相比,新产品极大的降低了重量,并确保操作流程更优。曝光计算器自动计算所需的曝光时间,无需在设置时采用“试验法”以逼近最佳值而浪费时间。还有许多细心设计的特点,例如射线铅罩更易于装卸、控制器肩带、辐射角激光指示、内嵌式的一体化LED警示灯等确保操作流程更快速。尤其值得一提的是控制器中的功率因数校正(PFC)模块,不仅可以优化主供电线路中的电流负载,还可以在电压不稳情况下确保稳定操作(如发电机供电场所),并适用于所有介于85-264V,45-65Hz的交流电源。优越的设计获得2015年度设计类“最佳中的最佳”奖项-红点奖(reddot)。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  最近,YXLON又推出高功率X射线机和小焦点系列。高功率X射线机XPO EVO 225D定向机,具有1200W的恒定射线功率,电流调整幅度高达10mA,以满足较高的穿透力要求,使得其胜任所有中等强度的现场检测任务。小焦点系列定向机焦点1.0mm(EN 12543),特别适合数字射线检测,大大提高成像质量。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  YXLON产品系列kV输出有160kV、200kV、225kV、300kV,辐射方向分定向和周向机,还有风冷、水冷和小焦点,品种比较齐全。金属陶瓷X射线管,抗震性好、稳定性强、使用寿命长 高压连续工作,暂载率100%, 大大节约了作业时间。例如SMART-EVO 300D型300kV定向机,高压输出50-300 kV,管电流0.5-4.5mA,额定功率900W,焦点3.0 mm (EN 12543),辐射角40& #176 × 60& #176 ,最大穿透65 mm(钢),管头高度774mm,管头重量29 kg,电源85-253V AC,50/60 Hz,环境防护等级IP65。/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="PT151109000062MjPl.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/b920ac08-3339-448c-8b4d-c596f9b9f871.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"  SMART EVO系便携式X射线机 图片来源:网络/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  美国Varian公司最新推出便携式加速器,属于便携式高能X射线装置。拟推出PX-1型和PX-2型二款便携式装置,PX-1型加速器焦点1.5 mm,标称能量 0.95MeV,半值层 HVL1.4 cm (钢),穿透厚度约76mm(钢),供电能源230 VAC,2.5 kVA,X射线发生器外观尺寸79.5× 51.8× 31 cm,重量36 kg 控制器27× 24.6× 17.4 cm,重量3 kg ,现场安装时间5分钟。PX-2型便携式加速器,标称能量1.6MeV ,穿透厚度约127mm钢,焦点 1.5 mm ,相当于7居里Co60源。/pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"img title="PT151109000064dKgM.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/7ff3e407-b17e-4f9e-9ecd-c289eb8f0de1.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center LINE-HEIGHT: 1.75em"VARIAN Linatron-PX1 950KV X射线源 图片来源:网络/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"便携式加速器的优势在于:/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  一,制造过程中对大厚度工件用便携式加速器替代移动式X射线机,使操作更为方便 /pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  二,在役检测尤其是管道检测,替代& #947 射线仪,使检测更为安全。/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"  /pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"span style="FONT-FAMILY: 宋体, SimSun FONT-SIZE: 14px"节选自《无损检测》2015年第10期/span/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"span style="FONT-FAMILY: 宋体, SimSun FONT-SIZE: 14px"  本文作者:黄新超,河南省锅炉压力容器安全检测研究院高级工程师,锅炉检验师、容器检验师、管道检验师,RT-Ⅲ,UT-Ⅲ,主要从事特种设备检验检测和检验检测仪器研发及应用工作。/span/pp style="LINE-HEIGHT: 1.75em"br//ppbr//p
  • 这台发射宇宙射线的神秘设备,能给西安古城墙做“CT”
    ◎ 采写丨科技日报记者 王迎霞 颉满斌◎ 策划丨赵英淑 滕继濮 林莉君吴春至今记得第一次做CT的情景。被推进舱里的那一刻,她紧张、害怕,担心查出问题,也担心射线对身体造成影响。多年过去,她再次经历了这样的不安,只不过,这次做CT的是古城墙。吴春是陕西省西安城墙管理委员会副主任,在她的积极联系和鼎力支持下,兰州大学核技术创新与产业化团队带着研发的国内首套塑闪宇宙射线缪子成像设备,给西安古城墙做了一次“CT”。“一定不要给城墙造成损伤,但也一定要知道‘五脏六腑’都有啥毛病。”吴春提出要求。这是她作为历史文化遗产守护者的底线。叫缪子的宇宙射线有着600多年历史的西安古城墙,也像人体一样,会随着时间的推移出现“健康”问题。北方夏季雨水较多,西安古城墙被雨水长时间浸泡后,部分墙面出现了快速裂缝和沉陷的现象。尽管城墙管委会一直都在高度关注城墙的各类安全问题,但有些损害在墙体内部,仅凭肉眼无法观测。如何检测古城墙内部情况,进而有针对性地展开修复工程,成为摆在西安城墙管委会面前的重要难题。西安城墙正北门—安远门在现代医学技术的加持下,要想掌握人体的病灶情况,我们可以使用B超、CT、核磁共振等各种影像仪器。想知道一座几十米高的古城墙的健康状况,该怎么办?“以往,我们用得最多的是钻孔法,就是通过在墙体上打孔取材的方式,来判断其内部情况。但这种勘探方式会直接破坏墙体,后期还需要对损坏部分进行修复。”吴春说。另一种是雷达监测法。雷达的频率越小,穿透程度便会越深,但其精度会相应变差,成像可能出现偏差;而如果探测太浅,又不能够满足古建筑、山脉等大型物体的探测深度需要。“钻孔法对城墙有损,而使用雷达法,基本上70%的情况都探不出来。”吴春做梦都想找到能够无损探测的方法。一个偶然的机会,她结识了兰州大学核技术创新与产业化团队。在给城墙南门的一面墙做三维激光扫描的过程中,吴春不由地感慨:“这激光扫描呀,如果能透视到里面就好了。省得我们苦苦找隐患点,又无计可施。”这时,操作扫描的老师说自己认识一位兰州大学教授,他能用一种宇宙射线对物体进行成像,或许可以帮到她。是物探,还是遥感?对方说好像都不是,是一种新方法,具体是什么,他也说不清。这下吴春来了兴致:“刚好58号马面(在城墙外侧依一定距离修建的凸出墩台,平面有长方形和半圆形,因外观狭长如马面,故名)出了一些问题,我联系试试!”他们说的宇宙射线,就是缪子。星际空间有很多高能粒子,其中最主要的是质子。高能的质子通过大气层时会发生核反应、电离等级联反应,从而一生二、二生四,从上往下越来越多,有点像烟花,也像射灯。到达海平面时,里面就富含各种组分,缪子只是其一,还有中子、β射线和γ射线等。它们都被称为“宇宙射线次级射线”。“根据估算,海平面上每平方米面积上每分钟会落下10000个缪子,也就是说,每秒钟就会有一个缪子穿过我们的手掌。”兰州大学核技术创新与产业化团队相关负责人打比方道,“它们就像下雨一样浇着我们,淋着我们,时时刻刻穿透我们的身体。”作为宇宙中的基本粒子之一,缪子的带电量为一个负电荷,质量为电子的207倍,它与物体发生相互作用的方式与电子类似。相比于中子、X射线和γ射线等,宇宙射线缪子具有更强的穿透能力。很多人都好奇这种神奇的物质,究竟是如何为我所用的。原来,科研人员在被测物体周边放置缪子探测器,根据缪子射线在物体中不同方向的穿透情况,搜集肉眼看不见的缪子计数,进而在计算机上进行分析,通过数据分析计算实现被测物体的三维成像。工作人员正在组装探测器“对于城墙这样十几米甚至几十米厚的物体来说,如果里面有个一米大的空洞,我们完全可以通过缪子成像技术检测到。”该团队成员刘军涛从团队2018年着手干这件事开始,他就跟着全程参与了缪子成像系统的研发。藏着秘密的“冰柜”2021年9月,兰州大学核科学与技术学院两位骨干教师,带着由两位工程师以及四五位学生组成的团队,向着古都西安出发。与他们同行的,是一个长1.6米形状酷似冰柜的仪器。“之所以看起来像一台冰柜,是因为我们给原来只能在实验室使用的探测仪器增设了金属外壳,使设备可以防潮、避光,方便移动。”刘军涛说。正在作业中的探测器刘军涛告诉吴春,仪器定型的时间不长,没有成熟商业产品那样漂亮的外观,但探测效果不受影响。吴春的话给他吃了很大一颗定心丸:“不管啥方法,只要是科学的,我们都欢迎!”这台貌不惊人的方疙瘩,隐藏着能给城墙看病的秘密。它包括多对探测器层和采集板,负责收集从宇宙中散落下来的缪子与信息转换;一个用于数据传输监测与存储的主机系统;一台移动电源,可确保仪器在野外运行时有稳定的供电;一个用于调控设备内温度和湿度的空调系统……缪子成像技术研究,目前国内也有少数同行团队在做。兰州大学核技术创新与产业化团队的不同之处在于,他们已经从实验室测试阶段走向了实际应用。2020年11月,该团队成功研发我国首套塑闪宇宙射线缪子成像系统,并顺利完成专家验收。“‘塑闪’是塑料闪烁体的简写。缪子通过塑料闪烁体后会产生光,有闪烁光就代表有缪子通过这个材料。我用光电转换的器件,可以把光信号转为电信号,看到脉冲后,表示已经捕捉到了缪子。”刘军涛说。采集缪子只是第一步。随后,他们不断完善软件模型,模拟成像场景,调整各类参数,最终将其带到西安古城墙下,开始“首秀”。缪子成像技术主要有两种成像原理,即角度散射成像和强度衰减成像。此次西安古城墙探测运用的便是强度衰减成像法。这一成像方法的原理是,缪子在物体内部穿行过程中会损失能量,而当其能量损失殆尽时便会被物体吸收,这将使探测到的缪子强度减小,所以宇宙射线缪子强度减小量取决于物体的厚度及材料密度。因此,在已知物体外部轮廓的情况下,通过探测缪子强度衰减,可以推导得到被探测物体的密度,从而对物体的内部结构与物质组成进行重构。“这就像人们利用X射线扫描身体,通过透视人体骨骼从而成像一样。”刘军涛介绍说,山体、建筑物、历史遗迹等大型物体的内部结构成像,用的也是这一原理。吴春给他们指定的测试段是城墙58号马面处。正如给人体做三维影像检查会采用放射源与探测器旋转多角度成像,想要给城墙做“CT”,也需要从不同角度采集多组数据。团队采取了环绕马面设置6个观测点的方案,放置探测器进行数据采集。正在作业中的探测器没想到,刚把机器安放好,又一波全国范围的新冠疫情席卷而来。那是2021年秋,实验面临的最大问题是,因为防疫政策需要,探测器不能按照计划不停地变换位置。团队只能因陋就简,顺势而为,及时改变了测量计划。终于在2022年春节前夕,他们将仪器带回兰州。让吴春吃惊的是,这个团队成功测试出了城墙中的低密度区域——也就是一个配电室。在测试团队事先并不知道的情况下,他们通过宇宙缪子成像技术清晰地呈现出它的位置、形状、大小。“这一高精度成像再次验证了使用缪子成像技术能够完成被测物体三维成像的可行性。”刘军涛表示。他们和58号马面科研从来无坦途。兰州大学核技术创新与产业化团队虽然首战告捷,但在实际探测过程中,还是遇到了不少困难。宇宙射线缪子成像技术利用的是不需要人工放射源产生的天然射线,具有无接触勘探、不受时空限制、不会对勘探物体造成任何伤害、绿色环保等特点,但它的使用受客观条件影响较大。“不像医院里使用人工射线源,环境比较单纯,我们的仪器往往放置在室外,得经历风吹日晒等自然环境的考验。”兰州大学2020级能源动力专业硕士研究生姚凯强说。在室外使用就会出现各种问题,比如电路短路,或者电压波动较大等,设备接收到的信号也会跳动不稳。整个墙体的勘探过程耗时将近4个月,为了应对各种环境的考验,团队对实验室内原来使用的平板探测器进行了升级与调整。姚凯强和另一名师兄专门留在了西安,隔两天就得去现场调整仪器。另外,后期也需要处理那些不稳定环境下接收到的杂乱数据。与数据收集相比,更大的挑战在于开发反演成像的算法平台。“我们在进行文物探测的过程中总会遇到一个问题,就是测量到的数据比待解的未知量少很多。比如有两个变量一个方程的情况下,方程的解是无穷多的。”对2021级核技术专业硕士研究生刘国睿来说,这就需要她和小伙伴在庞杂的结果中挑选出能够同时满足多个方程的模型,选择最合理的结果。来西安之前,刘国睿、姚凯强等人首先根据描述对城墙进行了可行性分析,几何模型比较简单,仅仅知道城墙的长宽高,里面可能有什么情况。在仿真中,他们需要先把城墙的模型大致建好,再进行正演计算,用正演的结果去反演成像。“相当于我们先算一个可能得到的测量结果,然后用这个测量结果做反演,看能不能给里面的防空洞成出一个三维图像来。”刘国睿说。确定做58号马面后,他们把模型更加细化了。初期建的模型特别简单,就是一个矩形的堆,后来又加上马面,对尺寸进行调整。激光测绘把整个城墙的轮廓描绘清楚之后,他们决定换模型,尽管那时6个探测点都已确定。最后一次模拟时,探测点位早已敲定,团队更新了非常细化的城墙轮廓,决定重新建模再做一次。根据优质成像的分辨率,他们在马面里假设了一个防空洞,看能不能成像。另一个难题是遇到密度异常部分时的演算。刘国睿念大三时就加入该课题组学习,后继续在此攻读研究生,在她看来,整体测算并不困难,但密度异常体与周边部分衔接地带,算起来有难度。“这些地方的密度解出来可能会带有系统偏差。”她说。最终的研究结果就是,这次试验精度可以对城墙内部一个长宽高均为1米的防空洞成像出来。“我们还测到马面北面比较空虚,当时比较质疑这个结果,为此做了好多验证。”刘国睿强调,他们必须排除是不是自己技术方面的原因,比如数据处理不当、测量问题之类。排除过后,得出结论——58号马面北墙附近的夯土密度确实较低。回想起这一幕,这个性格沉静的女孩,终于有了笑意。追寻“中国方案” 兰州大学师生付出的所有努力,吴春都看在眼里。实际上,58号马面的情况,她早有掌握。她就想看看这宇宙射线缪子成像技术,到底行不行。刘国睿在分析马面数据的过程中发现,砖和夯土之间好像有空腔,因为不确定,就反复向吴春求证。“小姑娘问,里面是不是有空腔?为什么会有?是真的有,还是我们收集的数据不够、计算方法不对而导致的偏差?我当时就欣慰地笑了。”但吴春并没有挑明,而是让她继续往下做。后来的成果报告会上,吴春正式向有关部门汇报称,兰州大学核技术创新与产业化团队的缪子成像结果,跟西安城墙管委会掌握的情况基本吻合。从此,她对他们更加信任了。这份信任,源于科研人员对自身的严格要求。在所有人看来,大胆质疑、小心求证是科学精神最重要的品格之一,他们恪守这一理念,初心不改。“为什么是这个,而不是那个?哪一步出了错,都无法导出正确结果。”刘军涛深谙其研究之复杂,意义之深远。刘军涛给学生们讲解缪子探测系统如今,团队已经扩展至30余人,每个人分工明确。导师的悉心培养和团队的互帮互助,让青年科研人员受益匪浅。在读研二的刘国睿,已在物理学经典期刊上发表研究论文,内容便是针对宇宙射线缪子技术在实地应用中出现的问题,并提出探索性的解决方案。每一位成员的心里,都有浩瀚宇宙。中华文明上下五千年,源远流长,在悠悠岁月中厚重沉淀。当前,随着科技已经成为考古发展新动力,他们在完成西安城墙成像工作的过程中,逐渐感受到缪子成像技术未来在科技考古领域的广阔前景。“这项技术以后在大型遗迹考古中一定会发挥作用,我们也想在科技考古领域做成标杆性的亮点。”刘军涛告诉记者,今年,敦煌研究院也与团队接触并计划建立合作关系,他们将在深入探测石窟内部结构的工作中共同努力。与不断发展的成像技术相辅相成的,是持续更新的应用场景。一直以来,缪子成像技术应用的瓶颈主要在于探测系统现场应用场景的适应性、成本控制等。在团队不断优化完善下,这项技术也从考古探测发展到了地质勘查、矿产勘探、集装箱检测等更广阔的空间。前段时间,团队又有了新思路:是否可以使用缪子成像技术探测青藏高原的冰川厚度,明晰岩石边界?对他们来说,制作轻量化、耐低温的缪子成像仪器,正在成为新的探索方向。值得一提的是,从仪器组装所需要的材料等硬件到算法系统软件,兰州大学核技术创新与产业化团队都致力于将其本土化。是啊,要想获得“中国方案”、作出“中国贡献”,必须实现技术国产化,这是每位科研人员肩负的重大使命。刘军涛欣喜地透露,现在团队这项技术的国产化率已经达到了95%左右。今年,一直致力于文物保护高质量发展的吴春,又与兰州大学团队取得了联系,看实验能否深入开展。她寄希望于下一步的合作能够证实这种技术更安全、更准确,同时辅以地质勘查,为墙体的修缮工程提供可靠参考,使得预防性保护更具前瞻性。“经过这样完整的检验之后,我们希望这种技术能够得到广泛应用。可以相信,科技将助力中国考古迎来‘黄金时代’。”吴春说。考古科技化,技术国产化,归根到底都是高水平科技自立自强。这是一条遥远而艰辛的路。每个人都渴望化身滴水,汇入时代的海河,信念灼灼。科技日报•深瞳工作室出品文中图片均由受访者提供微信编辑丨宋慈审核丨朱丽终审丨王郁
  • 利用X射线磁成像技术,中科院等诱导产生单个零场斯格明子及其二维“人工晶体”
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M02课题组的光耀、刘艺舟、特聘研究员于国强、研究员韩秀峰等人与德国马克斯普朗克智能系统研究所教授Gisela Schü tz团队、美国加州大学洛杉分校教授Yaroslav Tserkovnyak团队、兰州大学教授彭勇团队合作,利用一种具备高时空分辨率的软X射线磁性成像技术,在室温零场条件下成功诱导产生100 nm尺寸的斯格明子。斯格明子的产生机制是由X射线诱导的交换偏置再定向效应所主导的。除精确地产生单个斯格明子外,他们还利用X射线产生了多种结构的斯格明子二维“人工晶体”。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项研究利用扫描透射X射线显微镜(STXM)对[Pt/Co/IrMn]n交换偏置多层膜结构进行了系统的研究,首次发现X射线辐照可以诱导反铁磁序的重取向,进而实现了反铁磁序以及与之耦合的铁磁序的高空间分辨光学调控。利用这一现象,研究团队首先成功地在迷宫畴的背景下实现了零外磁场下的任意形状单畴磁区域,如图1所示。利用X射线在单畴区域扫描特定小尺寸区域,还能够精准定位产生单个斯格明子。更进一步,通过大面积的位点扫描,成功地构造出了斯格明子阵列,如三角、正方和kagome三种构形(图2)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项研究为调控反铁磁序磁结构提供了一种新的思路,利用这种方法还有望进一步推动在交换偏置体系中实现反铁磁斯格明子。由于X射线的短波长特性,该方法有望用于调控小于10 nm尺寸的反铁磁序,极大地提高了光控磁的空间分辨率。该项研究还能激励更多利用X射线方法操控磁序的研究,进一步推动磁性材料中针对磁序的高空间分辨率光学调控。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/4119c7eb-0af5-4fe9-b3b2-cdb7ad3873a5.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图1. /strongX射线诱导的交换偏置再定向效应。a为同步辐射X射线通过在垂直磁场(H)下扫描闭合区域诱导产生均匀的交换偏置,箭头表示正的磁场方向,b为同步辐射X射线扫描后在零外磁场下测到的物理所(IOP)标志;c-e为对应的四分之三扫描透射X射线显微镜数据截面图和相应的交换偏置示意图,IrMn层箭头表示界面垂直方向的反铁磁序。b和e中标尺条为1 μm。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/aea263db-76d5-456a-a1c8-5cfd3c4e569e.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "图2. /span/strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "X射线诱导单个斯格明子及斯格明子晶体的产生。a为X射线诱导产生的闭合单畴条(白色虚线矩形框);b为控制X射线在单畴区域上精准产生的两个斯格明子;c-d分别为X射线在单畴区域写入的三角和正方斯格明子人工晶体。d中的标尺条为1 μm。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="text-align: justify text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "相关工作已在《自然-通讯》杂志上发表。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项研究得到科技部、国家自然科学基金委员会、北京市自然科学基金、中科院前沿科学重点研究计划等的支持。/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.nature.com/articles/s41467-020-14769-0" target="_self"strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "论文链接/span/strong/abr//p
  • 百年来改变世界十项发明:X射线居榜首
    第一位:X射线技术(世界上第一台X射线仪)   据英国《新科学家杂志》报道,为了纪念英国伦敦科学博物馆成立100多年,今年该博物馆举办了一项评选活动,通过投票方式选出过去百年内最具意义、能够改变世界的十项发明,到访博物馆的参观者和在线投票者共投了近5万张选票,评选结果显示:X射线技术位居榜首,青霉素的发明排名第二。  X射线技术  X射线技术被评选为科学博物馆百年来最重要的一项发明,1895年,物理学家威廉-朗特耿(Wilhelm Rontgen)发现了X射线,“X”代表这种射线的来源不明。之后他还发现这种射线可以穿透肉体,并且通过感光片能够呈现人体内部的骨骼图像。  如图所示,这是朗特耿妻子的手X光透视照片,是于1895年12月拍摄的,这是现存时间最久的人体X光照片。英国皇家放射线专家学会主席安德鲁-亚当(Andy Adam)说:“X射线技术是一项非常令人兴奋的技术发明,同时在现代医学领域发展速度最快,X射线技术的发明拓展了医学研究领域,并让无数患者从中受益。”
  • 德国Freiberg公司Omega/Theta单晶X射线衍射仪技术交流——东方汽轮机站
    德国Freiberg公司Omega/Theta单晶X射线衍射仪技术交流——东方汽轮机站2018年7月23日,德国Freiberg公司Omega/Theta单晶X射线衍射仪中国独家代理-锘海半导体仪器董事长殷明、工程师成海丽、夏瑞一行在东方汽轮机有限公司举行技术交流会议。工程师夏瑞就Omega/Theta单晶X射线衍射仪的原理、配件、功能、软件操作及前沿应用案列等内容进行详细讲解,交流了Omega/Theta单晶X射线衍射仪独特的Omega扫描快速测量方法,讨论了该设备可做整块涡轮叶片取向映射的独特技术,为今后合作打下了良好的基础。 德国Freiburg公司Omega/Theta单晶X射线衍射仪介绍德国Freiberg公司 Omega/Theta XRD采用先进的Omega扫描方法测定晶体结构并检测单晶取向,该仪器具有扫描速度快(约是传统200倍)、测量精度高(0.003°)、可靠性强(>99%)等特点,可同时扫描多个晶体方向,也可做整块晶体取向映射,适用生产研发型企业,可集成在自动生产线中。 除此之外,Freiberg公司还有针对小型试样测试的桌上型DDCOM XRD和SDCOM XRD可供选择。 Omega/Theta XRD转移技术:可高效率锯割多个铸锭的方向同时测定所有晶体取向用于钢丝锯、磨削等的各种样品架和转架装置自动晶片分类和处理摇摆曲线测量最高精度:0.003°DDCOM设计用来测量8~225mm的晶片和铸锭参考平面与测量平面相同标记所有晶体取向无需水冷最高精度:0.01° SDCOM可测量小至1mm大到铸块的晶体用于钢丝锯、磨削等的各种样品架和转架装置标记所有晶体取向无需水冷最高精度:0.01°Omega/Theta单晶X射线衍射仪在单晶高温合金领域的应用 Omega/Theta单晶X射线衍射仪可快速、精准测试整块涡轮叶片单晶取向,操作简便,制样方便。整块涡轮叶片只需30分钟快速映射单晶取向3D成像。α方向:参考方向与晶格的[100]方向之间的夹角β方向:[100]矢量在参考平面上投影的旋转角γ方向:[001]矢量在参考平面上投影的旋转角Omega/Theta单晶X射线衍射仪在其他领域的应用 Si、SiC、AlN、GaAs、Quartz、LiNbO3、BBO等 100多种半导体、光学晶体等材料分析研究 晶圆生产自动分析分类 单晶镍基高温涡轮叶片晶体取向分析 航空航天领域单晶材料研发及质量控制
  • 新发现!紧凑型 X 射线自由电子激光器项目成功推进
    经过五年的努力,亚利桑那州立大学的研究人员已经实现了构建紧凑型 X 射线自由电子激光器的第一个目标——创造最终将产生超短 X 射线脉冲的最重要的电子。ASU Physica 教授、应用结构发现生物设计中心研究员 William Graves 教授说:“这是一种灵光乍现的时刻,当我们打开所有这些复杂系统的所有东西时,我们看到了第一个电子的产生。”研究人员打算使用电子束的纳米图案,通过电子衍射,将他们杂乱无章的电子包转换成原子大小的“箱”,提高功率并产生完全相干的 X 射线。完全可操作的紧凑型 X 射线光源 (CXLS) 长约 10 m,可产生超短 X 射线脉冲以拍摄化学反应和分子活动的“高速电影”。紧凑型 X 射线光源紧凑型 X 射线光源将极短的紫外激光脉冲聚焦到铜表面上来产生电子包。然后,这些电子将被 1 m 长的直线加速器和具有兆瓦峰值功率的强微波频率电磁场加速到接近光速。接下来,电子将通过一系列精确对准的磁铁形成定向束。产生的电子束将被强烈的短脉冲激光发射,使电子产生起伏运动,从而产生强烈且可预测的 X 射线发射。使用光学激光场作为波荡器从电子产生 X 射线,而不是一英里长的自由电子激光设施中常见的磁铁,如直线加速器相干光源,减少了电子波荡器的长度和加速器的数量级。至关重要的是,减少规模和成本意味着更多的研究机构可以建立类似的资源,投入更多的精力来研究光合作用和药物相互作用等现象。事实上,一旦产生,X 射线将用于揭示生物分子和新材料的原子结构和功能。一个关键应用就是阿秒物理学,它研究分子如何相互连接以及化学反应和催化的动力学。阿秒动力学是自然界中最快的过程,对工业也具有重要意义。同时,可以研究量子材料和时间分辨生物化学——涉及生物和化学过程之间微妙的相互作用。ASU 紧凑型 X 射线自由电子激光器 (CXFEL) 计划“我们不仅要捕捉静态结构,还要捕捉它的工作原理,”格雷夫斯说。“不同分子的功能是什么?我们真的能看到正在发生的反应吗?我们想制作一种关于化学键形成和断裂的定格电影。”“通过这样做,我们可以更深入地了解化学和分子的工作原理,”他补充道。“例如,药物如何影响病毒……或研究高温超导体如何彻底改变能源生产。我们还不了解它的物理原理。”如果没有Annette 和 Leo Beus 为创建 Beus Compact X 射线自由电子激光实验室提供了 1000 万美元的慷慨捐助,该计划就不可能实现。在过去的几年中,该计划引起了该领域科学家的极大期待和兴奋,并吸引了数十名科学家来到亚利桑那州立大学。从创新的 CXLS 过渡到设想的未来紧凑型 X 射线自由电子激光器 (CXFEL),需要进一步的突破。2019 年,美国国家科学基金会宣布支持下一阶段的 CXFEL 项目,拨款 470 万美元,用于资助新设备的综合设计研究。尽管 Covid-19 大流行仍在持续,但来自ASU 和其他机构的大约 100 名研究人员和学生参与了该项目,CXLS 的设计工作和建设仍在快速进行。文章来源:MicroscopyX-Ray Analysis(编译:符斌 北京中实国金国际实验室能力验证研究中心研究员)
  • 750万!福州大学小角X-射线散射仪采购项目
    一、项目基本情况项目编号:[350001]FJYS[GK]2023039-2项目名称:福州大学小角X-射线散射仪采购项目(三次)采购方式:公开招标预算金额:7,500,000.00元采购包1(小角X-射线散射仪):采购包预算金额:7,500,000.00元采购包最高限价: 7,500,000.00元投标保证金: 75,000.00元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02109900-其他仪器仪表小角X-射线散射仪1(套)是主要测试目标如下: (1) 尺寸:粒子尺寸和粒径分布、分子量、孔径尺寸和尺寸分布; (2) 结构:片状结构、洁净度、物相鉴定、取向分析; (3) 形状:粒子或分子形状; (4) 表界面分析:表界面结构、比表面; (5) 动力学测试:温度、湿度、拉伸应力、剪切应力。 2. 性能要求: (1) X射线光源光斑大小在0.15-1.5 mm范围内实时、连续、自动改变,精度:0.001 mm; (2) 样品处最大X射线的通量: ≥ 5.0×108 phs/s; (3) 探测器到样品的最大距离≥1800 mm,到样品的最小距离≤45 mm; (4) 样品固定不动,单个二维探测器可连续、自动采集0.009~48 nm-1的q值范围; (5) 样品自动对中:样品台在垂直于入射光路的X/Z(水平/竖直)方向自动移动行程≥ +/- 50mm(0~100 mm),精度:1μm,样品可精确对中; (6) 利用小角探测器采集直通光束,系统数据采集软件可实时显示当前正在采集过程中的直通光及二维小角图谱,且可实时、自动的转换为一维曲线;7,500,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:自合同生效之日起至合同约定的合同义务履行完毕二、获取招标文件时间: 2023-10-10 至 2023-10-17 ,(提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日),每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:招标文件随同本项目招标公告一并发布;投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地,登录对应的(省本级/市级/区县))福建省政府采购网上公开信息系统操作),否则投标将被拒绝。方式:在线获取售价:免费三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:福州大学地址:福建省福州市福州地区大学新区学园路2号联系方式:0591-228659172.采购代理机构信息(如有)名称:福建优胜招标项目管理集团有限公司地址:福建省福州市鼓楼区洪山镇福三路20号华润万象城(一区)(一期)S2#楼4层01-03、05-12、15-18办公联系方式:0591-876793723.项目联系方式项目联系人:林瑞芳电话:0591-87679372网址: zfcg.czt.fujian.gov.cn开户名:福建优胜招标项目管理集团有限公司
  • 晒X射线荧光光谱仪“明星产品”,展天瑞仪器“硬实力”
    X射线荧光光谱(XRF),作为一种快速的、非破坏式化学成分分析方法,以其分析元素多、分析浓度范围广、多种元素同时分析等特点被广泛应用。近年来,XRF需求规模不断增长的同时,市场竞争也日趋激烈。在这样的局势下,推出“有实力”的XRF产品成为企业成败的关键,展现XRF产品的“硬实力”是企业争取市场的重要途径之一。基于此,仪器信息网特组织“晒晒XRF明星产品的硬实力”主题活动,发布系列稿件,通过不同渠道进行推广,以帮助仪器企业展现自身实力、争取更多市场,也帮助广大用户了解前沿XRF技术、解决选型难题。本期要“晒”的明星产品是天瑞仪器EDX6000C新一代X射线荧光光谱仪。天瑞仪器EDX6000C新一代X射线荧光光谱仪仪器信息网:请介绍贵司概况,当前发展情况如何?天瑞仪器:江苏天瑞仪器股份有限公司(简称“天瑞仪器”)是专业从事光谱、色谱、质谱等分析测试仪器研发、生产、销售、服务的高科技企业,总部位于风景秀丽的江苏省昆山市阳澄湖畔,旗下拥有苏州天瑞环境科技有限公司、北京邦鑫伟业技术开发有限公司、上海贝西生物科技有限公司等多家子公司,被先后授予 “国家火炬计划高新技术企业”、“江苏省高新技术企业”、“江苏省软件企业”、“江苏省科技创新示范企业”、“江苏省规划布局内软件企业”、“江苏省光谱分析仪器工程技术研究中心”等荣誉称号。公司仪器品类齐全,为环境保护与安全、工业测试与分析及其它领域提供专业的解决方案。其中,X荧光光谱仪系列被认定为“国家新产品”和“江苏省高新技术产品”。 2012年,天瑞仪器在深交所创业板上市,成为第一家分析仪器上市企业。天瑞仪器以“分析行业者”的姿态,不断探究世界分析领域的前端,为客户提供更加先进的产品和更加满意的服务,同时为电子、电器、珠宝、玩具、食品、建材、冶金、地矿、塑料、石油、化工、医药等众多行业提供更为完善的解决方案,从而推动中国经济快速发展。仪器信息网:请介绍一款贵司的XRF“明星产品”,具有哪些核心竞争力?天瑞仪器:EDX6000C,是天瑞仪器结合多种测试需求研发的新一代X射线荧光光谱仪,配置大面积石墨烯超薄窗口的电制冷半导体SDD检测器、超近低损耗测试光路、超薄铍窗牛津光管激发光源、西门子PLC(单杯位、9杯位、12杯位、20杯位)控制多样品腔系统、真空和氦气二合一系统、样品自旋系统、三重安全防护系统(探测器防扎功能、高压钥匙保护、样品盖自锁功能)。单样品腔与多样品腔进样两种模式完美结合,软件配套公司最新研发成果——XRF成份分析软件4.0版本和RoHS 5.0版本全智能软件,实现液体、固体一键测试,强大的智能算法可自动识别样品材质和自动选择相应曲线,真正的做到多杯位样品智能自动检测。该仪器因具有使用运行成本低、测试精度高,应用面广等特点而倍受好评。仪器信息网:这款“明星产品”应用最好(或销售最好)的领域是哪个?用得好(或销售好)的原因是什么?天瑞仪器:EDX6000C可以应对从RoHS/ELV指令/玩具指令等的管控法规限制的产品管理到普通材料的日常研究,从电子电气材料/金属材料成分分析,到汽车机械、石油化工、医药食品、地质矿物、水泥玻璃等多个领域的元素分析。EDX6000C具有多种测试模式,可应用多种行业样品分析,非常适合科研单位及第三方检测机构进行多样品、多形态(固体、粉末及液体)快速科学分析。在矿物及土壤重金属检测方面,EDX6000C能够进行各类矿物的成分精准分析,对土壤中的重金属进行实时定性、定量测试。在金属检测方面,EDX6000C不仅可以进行金属成分分析、合金牌号分类,还可进行金属中极微量分析检测。天瑞仪器在国内X荧光行业一直处于“领跑”梯队,相信这款仪器一定会有广阔的市场。仪器信息网:贵司针对这款明星产品制定了怎样的售前/售中/售后服务方案?天瑞仪器:天瑞仪器作为一个集产品研发、系统设计、生产、服务于一体的综合性仪器仪表供应商,一直以来严格遵循“360°优质服务”的客户理念,以提高顾客满意度为根本目标,从服务力量、服务流程、服务内容等各个方面为客户提供全方位的优质服务。EDX6000C为客户提供的不只是一台仪器,而是一整套的测试方案。针对该产品,天瑞仪器将从售前的方法开发、标样提供,到售中的曲线标定、样品制备技术、技术培训,以及售后的技术支持、方法升级等为客户提供全面的解决方案。天瑞仪器拥有一支高学历、经验丰富、技术全面的售前服务团队,该团队涵盖市场调研人员、销售人员队、技术支持人员和技术服务人员。公司将为客户提供 7*24 技术支持,在接到用户的报修通知后,4 小时响应,如电话不能解决问题,24-72小时内赶到现场。仪器信息网:用户是否对XRF提出了更高的技术要求?贵司是否制定了应对之策?天瑞仪器:XRF因其分析速度快、试样制备简单、重现性好、成本低和非破坏测试等优势已被广大用户所接受。随着技术的进步,用户的需求呈多样化发展。有用户要求仪器集成化、一体化、自动化,也有用户要求仪器专业化、细致化,更有用户想获包括仪器在内的整体解决方案。为满足不同领域的用户需求,天瑞仪器XRF产品也呈多样化发展,拥有从便携式到桌面式的元素分析仪、从实验室到在线式的监控仪器,以及从能量色散到波长色散的各种分析方式。天瑞仪器拥有完整的应用研发团队,可为广大用户提供全方位的XRF解决方案。仪器信息网:请展望XRF市场前景,预测其技术发展方向。天瑞仪器:随着新材料制造技术及需求的不断发展,XRF作为重要的检测手段具有更加良好的应用前景。近几年电子、AI等技术的兴起,这也推进了XRF仪器的提升。智能化、多功能化、检出限降低、稳定性提高、软件算法优化,成为XRF仪器的发展目标。面对多样化的市场需求,天瑞仪器将立足产品质量,不断创新,开拓应用领域,为广大用户提供更加完善的测试方案。
  • 阳江合金材料实验室250.00万元采购X射线衍射仪
    详细信息 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 广东省-阳江市-江城区 状态:公告 更新时间: 2023-01-19 招标文件: 附件1 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 项目编号:0877-22GZTP04N805 发布时间:2023-01-19 15:41:58 广东广招招标采购有限公司受阳江合金材料实验室(招标人)的委托,对“阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目”进行公开招标,欢迎符合资格条件的供应商投标。 1. 招标项目编号:0877-22GZTP04N805 2. 招标项目名称:阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目 3. 招标方式:公开招标。 4. 招标预算:人民币250万元。 5. 项目内容及需求:(招标项目技术规格、参数及要求) 招标内容 交货期 招标预算 X射线衍射仪 在合同签订生效后 12 个月内完成安装调试工作,交付用户方使用。 人民币250万元 (注:投标人应对所有的招标内容进行投标,不允许只对部分内容进行投标。) 6. 投标人资格条件: 1) 投标人必须是在中华人民共和国境内注册的具有独立承担民事责任能力的法人或其他组织; 2) 投标产品生产厂家授权书(若投标货物是进口产品时适用;若投标货物是国产的,则不需提供); 3) 单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位,不得参加同一标段投标或者未划分标段的同一招标项目投标的书面声明; 4)投标人没有处于被责令停业的状态;投标人没有处于财产被接管、冻结、破产的状态;近三年(自投标截止之日起往前顺推)在经营活动中没有重大违法及行政处罚记录(提供书面声明); 5)本项目不接受联合体投标,不允许中标单位对本项目进行分包或转包; 6)领购招标文件的投标人。 投标人可以通过以下任一方式获取招标文件: 方式一、投标人须携带以下资料(加盖单位公章)至阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号: (1)提供在中华人民共和国境内注册的营业执照(或事业单位法人证书,或社会团体法人登记证书,或执业许可证)复印件(1、如非“多证合一”证照,同时提供组织机构代码证复印件和税务登记证复印件;2、若分公司投标:投标人为非独立法人(即由合法法人依法建立的分公司),须同时提供具有法人资格的总公司的营业执照复印件及总公司对分公司出具的有效授权书);如投标人为自然人的需提供自然人身份证明; (2)《招标文件领购申请表》一份(详见附件7.3)(领购文件费用推荐使用微信或支付宝扫码支付(支付时备注单位名称);为了节省您的时间,开票信息可提前在微信“我”→“个人信息”→“我的发票抬头”中添加保存(增值税普票填写“名称”和“税号”后保存;增值税专票填写“名称”、“税号”、“单位地址”、“电话号码”、“开户银行”和“银行账户”后保存),现场直接扫码提交)。 方式二、投标人将以下资料发送至邮箱zhangzhentao@gztpc.com (1)《招标文件领购申请表》(WORD版)及公司营业执照复印件加盖公章; (2)招标文件购买汇款转账截图(转账时备注项目编号后四位及投标人单位名称) (收款人:广东广招招标采购有限公司,开户行:中国工商银行广州市东城支行,账号:3602031409200624988) (3)投标人的开票信息(WORD版,备注“开具专票”或者“开具普票”)。 7. 符合资格的供应商应当在2023年1月19日起至2023年1月31日期间(上午9:00-12:00,下午14:30-17:30,不少于5个工作日,法定节假日除外)到广东广招招标采购有限公司(详细地址:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号(阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米))领购招标文件,招标文件每套售价200元(人民币),售后不退。 8. 投标截止时间:2023年2月13日9时30分。(注:投标截止时间前半小时,招标代理机构开始接收投标文件) 9. 投标文件送达地点:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室(阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米)。 10. 开标评标时间:2023年2月13日9时30分。 11. 开标评标地点:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室(阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米)。 12. 招标人的名称、地址: 招 标 人:阳江合金材料实验室 地 址:广东省阳江市江城区罗琴路1号(广东海洋大学阳江校区精诚楼阳江合金材料实验室) 联 系 人:许工 电 话:18826225541 招标代理机构:广东广招招标采购有限公司 地 址:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号 联 系 人:陈工、王工 电 话:0662-3305822 广东广招招标采购有限公司 二○二三年一月十九日 附件下载: 7.3招标文件领购申请表.docx × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:X射线衍射仪 开标时间:2023-02-13 09:30 预算金额:250.00万元 采购单位:阳江合金材料实验室 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:广东广招招标采购有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 广东省-阳江市-江城区 状态:公告 更新时间: 2023-01-19 招标文件: 附件1 阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项公开招标公告 项目编号:0877-22GZTP04N805 发布时间:2023-01-19 15:41:58 广东广招招标采购有限公司受阳江合金材料实验室(招标人)的委托,对“阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目”进行公开招标,欢迎符合资格条件的供应商投标。 1. 招标项目编号:0877-22GZTP04N805 2. 招标项目名称:阳江合金材料实验室X射线衍射仪采购项目 3. 招标方式:公开招标。 4. 招标预算:人民币250万元。 5. 项目内容及需求:(招标项目技术规格、参数及要求) 招标内容 交货期 招标预算 X射线衍射仪 在合同签订生效后 12 个月内完成安装调试工作,交付用户方使用。 人民币250万元 (注:投标人应对所有的招标内容进行投标,不允许只对部分内容进行投标。) 6. 投标人资格条件: 1) 投标人必须是在中华人民共和国境内注册的具有独立承担民事责任能力的法人或其他组织; 2) 投标产品生产厂家授权书(若投标货物是进口产品时适用;若投标货物是国产的,则不需提供); 3) 单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位,不得参加同一标段投标或者未划分标段的同一招标项目投标的书面声明; 4)投标人没有处于被责令停业的状态;投标人没有处于财产被接管、冻结、破产的状态;近三年(自投标截止之日起往前顺推)在经营活动中没有重大违法及行政处罚记录(提供书面声明); 5)本项目不接受联合体投标,不允许中标单位对本项目进行分包或转包; 6)领购招标文件的投标人。 投标人可以通过以下任一方式获取招标文件: 方式一、投标人须携带以下资料(加盖单位公章)至阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号: (1)提供在中华人民共和国境内注册的营业执照(或事业单位法人证书,或社会团体法人登记证书,或执业许可证)复印件(1、如非“多证合一”证照,同时提供组织机构代码证复印件和税务登记证复印件;2、若分公司投标:投标人为非独立法人(即由合法法人依法建立的分公司),须同时提供具有法人资格的总公司的营业执照复印件及总公司对分公司出具的有效授权书);如投标人为自然人的需提供自然人身份证明; (2)《招标文件领购申请表》一份(详见附件7.3)(领购文件费用推荐使用微信或支付宝扫码支付(支付时备注单位名称);为了节省您的时间,开票信息可提前在微信“我”→“个人信息”→“我的发票抬头”中添加保存(增值税普票填写“名称”和“税号”后保存;增值税专票填写“名称”、“税号”、“单位地址”、“电话号码”、“开户银行”和“银行账户”后保存),现场直接扫码提交)。 方式二、投标人将以下资料发送至邮箱zhangzhentao@gztpc.com (1)《招标文件领购申请表》(WORD版)及公司营业执照复印件加盖公章; (2)招标文件购买汇款转账截图(转账时备注项目编号后四位及投标人单位名称) (收款人:广东广招招标采购有限公司,开户行:中国工商银行广州市东城支行,账号:3602031409200624988) (3)投标人的开票信息(WORD版,备注“开具专票”或者“开具普票”)。 7. 符合资格的供应商应当在2023年1月19日起至2023年1月31日期间(上午9:00-12:00,下午14:30-17:30,不少于5个工作日,法定节假日除外)到广东广招招标采购有限公司(详细地址:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号(阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米))领购招标文件,招标文件每套售价200元(人民币),售后不退。 8. 投标截止时间:2023年2月13日9时30分。(注:投标截止时间前半小时,招标代理机构开始接收投标文件) 9. 投标文件送达地点:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室(阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米)。 10. 开标评标时间:2023年2月13日9时30分。 11. 开标评标地点:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号会议室(阳江市行政服务中心西侧仙踪路路口直入约50米)。 12. 招标人的名称、地址: 招 标 人:阳江合金材料实验室 地 址:广东省阳江市江城区罗琴路1号(广东海洋大学阳江校区精诚楼阳江合金材料实验室) 联 系 人:许工 电 话:18826225541 招标代理机构:广东广招招标采购有限公司 地 址:阳江市江城区东风二路东怡花园8幢50号 联 系 人:陈工、王工 电 话:0662-3305822 广东广招招标采购有限公司 二○二三年一月十九日 附件下载: 7.3招标文件领购申请表.docx
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