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文物检测扫描分析系统

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  • 现代分析技术 用文物“说话“ 让历史“发声”

    文物保护,是对具有历史价值、文化价值、科学价值的历史遗留物通过现代科技手段采取的一系列防止其受到损害的措施。从一把洛阳铲,纵横考古界的“泰斗级”工具,于泥土之间可打出数米的深孔;一颗遥感卫星,飞行于浩瀚苍穹,可拍摄跨越山川河海的图景、从“手铲释天书”到“慧眼览古幽”,科技赋予考古的能量越来越大。计算机、生物学、化学、地学等前沿学科的最新技术被引入到遗址发掘、研究分析、文物修复、展示传播等考古“全链条”,发挥着日益显著的支撑推动作用。现化分析技术在考古中的应用,为文物安装“慧眼“,让文物”说话“,让历史”发声“。现代分析技术针对文物材质、表面形貌、化学成分、内部结构等利用现代技术手段全方面开展研究。常用分析仪器技术包括红外成像、红外光谱、拉曼光谱、X射线荧光能谱、X射线荧光扫描成像、质谱、核磁等。随着科学技术的飞速发展,现代分析仪技术在文物科学保护、科技考古领域的应用日益深入,为文物的鉴定、分析与保护提供了科学依据,即使那些人类肉眼无法可见的“存在”,科技之光也有可能将其照亮,科技助力解开更多历史谜团。仪器信息网为广大文物分析及保护工作者策划组织了本次“现代分析测试技术在文物科学保护中的应用”主题网络研讨会将于12月6日以网络会议的形式召开,会议将围绕瓷器、铁器、染物、漆器、陶器等现代分析方法,为广大用户群体提供交流学习的平台。[align=center]会议日程[img=1.png]https://img1.17img.cn/17img/images/202212/uepic/1c2a48fa-15ea-4a7b-9206-39e402222c38.jpg[/img][/align][align=center][font=等线][size=14px] [img=2.png]https://img1.17img.cn/17img/images/202212/uepic/4d476b40-b000-4362-83a4-ec2a057b6784.jpg[/img][/size][/font][/align][align=center]扫码免费参会[/align]

  • 【分享】扫描电镜系统

    扫描电镜系统(包括X 射线能谱仪)主要用于金属样品的微观形貌观察和微区成分分析,由于其具有分辨率(3nm)高、可从几倍连续放大到数十万倍、景深大、制样简单,可进行微区成分分析等特点,在金属材料领域进行的材料及工艺实验研究中,扫描电镜系统在显微断口观察与分析、显微组织观察与分析、疑难组织鉴别、微区成分分析、缺陷鉴定、相分析和失效分析等方面发挥了其它检测手段无法替代的关键性作用.

  • 基于线阵扫描的自动光学检测系统关键技术研究

    [b][font=宋体][color=black]【序号】:1[/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][/color][/font]【作者】:[b][b][b][font=&][size=24px][color=#333333]陈镇龙[/color][/size][/font][/b][/b][/b][/b][font=&]【题名】:[b]基于线阵扫描的自动光学检测系统关键技术研究[/b][/font][font=&]【期刊】:cnki[/font][b][color=#545454]【链接]: [url=https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFDLAST2016&filename=1015712320.nh&uniplatform=NZKPT&v=g8fPyqfSNBIZFLi6JV5IjwK9gKCSBCEvUuN3dTxvKpYlXKEQlXfSHL3OoehSZY07]基于线阵扫描的自动光学检测系统关键技术研究 - 中国知网 (cnki.net)[/url][/color][/b]

  • 【原创】扫描电镜系统

    扫描电镜系统(包括X 射线能谱仪)主要用于金属样品的微观形貌观察和微区成分分析,由于其具有分辨率(3nm)高、可从几倍连续放大到数十万倍、景深大、制样简单,可进行微区成分分析等特点,在金属材料领域进行的材料及工艺实验研究中,扫描电镜系统在显微断口观察与分析、显微组织观察与分析、疑难组织鉴别、微区成分分析、缺陷鉴定、相分析和失效分析等方面发挥了其它检测手段无法替代的关键性作用.

  • 基因芯片扫描系统

    GeneChip System ([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S) 3000Dx v.2基因[b][url=http://hplc17.com]芯片扫描系统[/url][/b]是最可靠的临床研究平台,也是唯一被FDA批准/ SFDA,试管和CE标志芯片系统,适用于临床检测基于RNA和DNA。  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S 3000 dx v . 2是扩大Affymetrix临床的基础装备,装备还包括FDA批准,试管和CE标志Affymetrix基因分析试剂和人类基因组U133 v2.0芯片,即利用人类基因组U133 v2.0 cGMP制造芯片的版本。  Affymetrix的临床工具包提供了一种进入市场的有效方法,使测试开发人员能够节省时间、金钱和监管风险。  Affymetrix的基因芯片技术已经得到了成千上万的研究人员的信任,在芯片应用中产生了高度可重复的结果。[img=GeneChip® System ([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S) 3000Dx v.2基因芯片扫描系统1]http://17wab.cn/uploads/allimg/180726/1-1PH6102HW11.jpg[/img]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S 3000Dx v.2 基因[b][url=http://hplc17.com]芯片扫描系统[/url][/b]适用于:  [b]科研[/b] 自信地分析或研究宝贵的人类样品  [b]诊断检测的开发[/b] Affymetrix合作伙伴已经开发并商业化了一些获得FDA批准的体外诊断和符合CE-IVD的诊断检测  [b]常规检测[/b] 一个系统,多种应用[img=GeneChip® System ([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S) 3000Dx v.2基因芯片扫描系统2]http://17wab.cn/uploads/allimg/180726/1-1PH6102JYW.jpg[/img]  [b]功能/应用范围:[/b]  1.基因功能研究   2.基因表达谱分析、基因诊断、序列分析   3.药物筛选与新药开发   4.基因多态位点及基因突变检测   5.其他方面的应用,如环境保护、农业和蓄牧业等领域的应用。  [b]主要附件:[/b]  专用芯片杂交箱640 全自动洗涤工作站 电脑  [b]主要技术指标:[/b]  扫描分辨率2.5微米,存储16bit图象,固态绿色激光器,检测波长570纳米。  [b]技术特色:[/b]  一、  1.强大的类比性   2.巨大的信息产出率   3.高度敏感性和专一性   4.高度重复性   5.微型化、自动化   6.哺育新的实验方法。  二、全基因组表达谱,基因组SNP检测。

  • 吹膜机膜泡圆心扫描检测系统

    吹膜机膜泡圆心扫描检测系统

    [img=,690,363]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/02/202202211832427739_7756_5540903_3.jpg!w690x363.jpg[/img] 圆心扫描监测自动风环-是一款针对吹膜机上吹法。在线监测膜泡厚度。利用温控方式自动调整厚度偏差。该设备自主研发。硬件与软件结合。通过无数次实验。最终达到代替国外高昂价格产品。该设备性价比高。售后服务有保障。软件终身维护升级。 结构原理-通过电容传感器。测量膜泡厚度。扫描架360度单向旋转。无死角,设有碳刷,旋转机构。反馈到中控机CPU。采集运算。输出电压信号,控制加热模块。风环内部出风口。设有风道槽。安装多个加热棒对应风道槽。通过温度变化。改变膜泡冷却霜线。调整厚度偏差。 在吹膜薄膜生产过程中,薄膜厚薄均匀度是一个很关键的指标,其中纵向厚薄均匀度可以通过挤出和牵引速度稳定性加以控制,而薄膜横向厚薄均匀度,须引进自动横向厚薄向厚薄控制系统,常用控制方法有自动模头和自动风环。自动风环分2种,一种是通过伺服电机调节风距离。需要经常清理风环内部杂质与污垢。避免电机卡死。另一种是温控方式

  • 【求助】谁能帮我分析一下这个循环伏安扫描图像的意思??

    小弟目前在做免疫传感器工作。大体思路是利用圆盘金电极作为工作电极,结合三电极系统(上海辰华800b),在金电极上依次组装L-cys,纳米金胶,抗体,抗原。最终达到检测抗原的目的。现在扫描的图像让我不好分析,到底金胶是否已经结合在电极上了???愿与各位大侠讨论!!期待![~155127~]

  • 求助:vwd检测器对最大吸收波长的扫描

    我在用aglient 1100做分析时,看见vwd的检测器可以对一种物质进行最大吸收波长扫描的说明,但我不知道如何进行? 请问各位高手能不能把整个过程详细的说明一下,谢谢了!!!!!!

  • 煤质在线实时检测分析与监控系统简介

    “煤质在线实时检测分析与监控系统”(以下简称为煤质在线检测系统)是我们在国际上率先开发的,用于电厂入炉煤炉前煤质在线实时检测分析、入厂煤全程实时监测的绿色环保、低能高效、无辐射的高科技产品。该系统应用高精的红外检测分析技术,在国际上率先真正实现了原煤的热值及灰份、挥发份等工业分析值的在线实时检测与分析,其检测分析方法于一九九九年通过全国鉴定,结论为国际领先水平,在没有应用推广及经济效益的情况下,获辽宁省科技进步三等奖。煤质在线检测系统采用全封闭恒温保护设计,于二零零三年六月十二日在阜新发电厂通过在线实时检测分析现场验收。为我国乃至世界的原煤检测分析技术尤其是热值的直接检测,开辟了一种快速、简便、高效、实时、全程监控的新方法。一、 主要技术路线及技术关键煤质在线检测系统采用傅立叶变换红外光谱分析技术,红外光是一种电磁能量,当其照射到样品时,由于样品内有机成份在不同波数对红外光吸收能量不同,将这些不同记录下来,既得到红外光谱,当对红外光谱所包含的信息进行分析后,就会得到样品内不同有机成份的性质及含量。煤质在线检测系统是利用红外探测光对在线(输煤皮带上)原煤样品进行实时测量,通过对燃煤中各种官能团对红外光吸收各有差异的特点,应用计算机将这些差异进行识别处理,从而准确地测量出燃煤的热值及灰份、挥发份等工业分析值。 煤质在线检测系统的技术关键是根据样品光谱中的信息特征,利用设计开发的软件及建立的数学模型系统,通过计算机识别,进行定性与定量分析。定性分析是利用模式识别与聚类的一些算法,主要用于将所测到光谱进行分类。定量分析是根据比耳定律,应用化学计量学的方法,建立全谱区的光谱信息与含量及性质间的数学关系,通过严格的统计验证并选择最佳数学模型,计算出对应成分的含量或性质。 该技术是将硬件和软件相结合,特别是利用软件,解决红外光谱中谱峰重叠、高背景底强度的信息、图谱不稳定等难点,充分提取红外光谱的信息,达到分析的目的。二、达到的指标 此前,由于没有有效的在线实时检测手段,火力发电厂入炉原煤检测只是每天在炉前进行抽样,经混样、缩分、制样,化验分析等步骤,要二十四小时后才能出具一份工业分析值报表,供生产调度参考。这种方式,使得燃煤在已经燃烧后很长时间才得到其工业分析值,不能起到指导生产、节约成本的目的,使燃煤成本的结算始终处于负平衡态,因此,无法实现发电厂竟实时竟价上网的目标。 煤质在线检测系统完全改变了原始的离线检测方法与手段,实现了在线、实时、连续检测分析与监控:1. 检测与分析时间:全程连续跟踪检测一组数据(包括低位热值、弹筒热值、空干基灰份、干燥基灰份、收到基灰份、干燥无灰基挥发份、空干基挥发份等),需时间约为60s;2. 检测指标为:(1) 热值(低位、弹筒):±1000J/g;(2) 灰份(空干基、干燥基、收到基):±2%;(3) 挥发份(空干基、干燥无灰基):±1%。 由于上述指标的实现,可使燃煤结算达到分时及炉前预知燃煤成本的正平衡态,从真正意义上实现了指导生产,从而为实现竟价上网提供了重要的手段。三、 傅立叶变换红外光谱仪的原理傅立叶红外光谱仪的原理是把光源发出的光,经迈克尔逊干涉仪调制成干涉光,再让干涉光照射样品,由检测器获得干涉图,由计算机把干涉图进行傅立叶变换,得到全波段吸收光谱. 傅立叶变换红外光谱仪在整个检测过程中,只有一个可动镜在实验过程中运动;它的测量波段宽,光通量大,检测灵敏度高,具有多路通过的特点,故所有频率可同时测量;它的扫描速度最快可达60次/秒,因使用调制音频测量,故杂散光不影响检测;因样品放置于分束器后测量,大量辐射由分束器阻挡,样品接受调制波,故使热效应极小;因检测器仅对调制的声频信号有反响,其自身的红外辐射不会被检测器吸收。 四、 傅立叶变换红外光谱仪的特点 付立叶变换红外光谱仪共具备六个特点,既高光通量的特点,采用光能量损失很小的反射镜,以使入射光全部通过光孔,使光通量很大;高信噪比的特点,将入射光按不同的频率被干涉仪调制成不同的声频信息值,使所用检测器既获得强度的信息,又获得频率的信息,使各种频率光同时落在检测器上,无须分辨测量既测完全部光谱;高测量精度的特点,使动镜在无摩擦的空气轴承上移动,通过激光干涉图零点取样,用计算机自动完成数据输出及绘图,无人为因素干扰;高分辨率的特点,采用多路通过的方法,使分辨率随采样数据增加而加多;测量速度快的特点,采用多次扫描类加法消除光谱噪声,改善信噪比,提高灵敏度;测量波段宽、全波段分辨率一致的特点,用干涉法采集数据,以数字形式存储运算,使采集范围广且达到全波段分辨率一致。五、现场应用情况“阜新发电厂煤质在线实时检测”科研课题测试工作于二零零三年四月十二日在二十万机组五段输煤栈道进行。装置开机时间九点零六分,结束时间十三点五十八分;现场在线实时采集原煤样品六十四个,实际得到四十九组化验室化验数据,在线实时采集光谱十六组。对比数据见下表:测试指标化验室化验 平均值装置检测 平均值绝对 误差低位热值(g/J)19984.319924.3-60弹筒热值(g/J)22607.323106.8499.5空干基灰份(%)25.8827.791.91干燥基灰份(%)26.5027.951.45收到基灰份(%)23.5423.690.15空干基挥发份(%)29.8830.350.47干燥无灰基挥发份(%)41.6941.38-0.31 阜新发电厂参加建模原煤样品离线化验按照化验室的工作要求进行,建模用原煤样品光谱采取周累计采集方法进行;建模时温度控制在24~26℃,其中低位热值分布范围为10508J/g至29588J/g;弹筒热值分布范围为12392 J/g至29388 J/g;干燥基灰份分布范围为8.49%至55.33%;空干基灰份分布范围为8.1%至53.16%;收到基灰份分布范围为7.27%至50.86%;空干基挥发份分布范围为19.21%至35.55%;干燥无灰基挥发份分布范围为28.26%至52.8%,在建模的过程中,严格按照设备的使用要求进行测试,既设备预热时间大约为40分钟。目前阜新发电厂已正常使用煤质在线检测系统。 综上,煤质在线检测系统以高精的技术、稳定的模型、实时的测量、全程的监控等技术,完全实现了原煤的在线实时检测,它不仅可用于发电厂发电燃煤成本的实时结算,还可用于入厂煤的实时检测监控,一定会为我国的燃煤企业及电力系统的节能带来无穷的经济效益和广泛的社会效益。

  • 文物医院仪器有哪些?

    博物馆的文物医院用于文物修复,文物研究和保护,我们博物馆目前购置了最新的红外反射成像APOLLO 阿波罗系统用于底稿检测,其中包括唐卡检测,油画检测,壁画检测,而且这种仪器可以拍摄3米以上的大幅作品,还是便携移动式,而且购买了微区XRF 用于成分分析,还需要其他什么类型仪器??[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/02/202102040116211219_5626_1620760_3.png[/img]

  • 全天空扫描仪持续自动监测

    全天空扫描仪持续自动监测

    全天空扫描仪持续自动监测全天空扫描仪,分别由可见光成像子系统(ASI)和红外成像子系统(SIR)组成,拥有独特的技术优势,可以在无太阳遮挡而完全暴露在太阳光照之下清晰的自动记录全天空云状分布数据。可对气象\气候业务观测中的云量自动化实时观测。太阳能产能预报和光伏发电性能评估。气象科学、遥测、太阳能资源研究, 航空/舰船气象等高要求的精密气象观测。全天空扫描仪结合了光学、遥感、机械工程、电气工程、信号处理、软件等方面的技术,适合替代人工进行云量测量,使观测结果客观化、观测资料连续化,减少台站观测人员的工作量,进一步提高观测质量和观测效率全天空扫描仪应用领域1.气象\气候业务云量自动化实时观测2.太阳能产能预报和光伏发电性能评估3.气象科学、遥测、太阳能资源研究4.航空/舰船精密气象观测[img=全天空扫描仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210210917004710_3494_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]全天空扫描仪功能特点1.双通道可见光成像单元和双通道红外成像单元,实现昼夜云观测,可以选择单通道可见光成像单元。2.观测指标:可见光云量、红外云量、综合云量、可见光高动态曝光云图像、红外高动态曝光云图像(根据选择可见光成像子系统(ASI)和红外成像子系统(SIR)以达到观测指标)。3.无太阳遮挡装置,有效记录全天空云况信息;4.在不同曝光强度,用于获取高动态曝光云图;5.可见光图像视场角不低于 180 度,红外图像视场角不低于 160 度。6.可连接网络,通过终端远程操作和监控;7.功耗低,体积小,重量轻,便于野外安装,单通道可见光成像观测仪非加热状态时整机功耗≤7 W;8.具有防水功能,可用于全天候观测。[img=全天空扫描仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210210917138102_4160_4136176_3.jpg!w640x640.jpg[/img]

  • 扫描电镜检测

    大家好! 请问谁家可以做扫描电镜的检测,或者有推荐的吗?我有几个样品想委托检测一下。出报告不出报告都可。谢谢了!

  • 你实验室的扫描电镜主要用于哪方面的检测??

    你实验室的扫描电镜主要用于哪方面的检测??材料科学(金属材料、非金属材料、钠米材料)冶金生物学医学半导体材料与器件地质勘探灾害(火灾、失效分析)鉴定刑事侦察宝石鉴定工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gif

  • GeneChip® System (GCS) 3000Dx v.2基因芯片扫描系统

    GeneChip System ([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S) 3000Dx v.2基因[b]芯片扫描系统[/b]是最可靠的临床研究平台,也是唯一被FDA批准/ SFDA,试管和CE标志芯片系统,适用于临床检测基于RNA和DNA。  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S 3000 dx v . 2是扩大Affymetrix临床的基础装备,装备还包括FDA批准,试管和CE标志Affymetrix基因分析试剂和人类基因组U133 v2.0芯片,即利用人类基因组U133 v2.0 cGMP制造芯片的版本。  Affymetrix的临床工具包提供了一种进入市场的有效方法,使测试开发人员能够节省时间、金钱和监管风险。  Affymetrix的基因芯片技术已经得到了成千上万的研究人员的信任,在芯片应用中产生了高度可重复的结果。[img=GeneChip System ([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S) 3000Dx v.2基因芯片扫描系统1]http://17wab.cn/uploads/allimg/180726/1-1PH6102HW11.jpg[/img]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S 3000Dx v.2 基因[b]芯片扫描系统[/b]适用于:  [b]科研[/b] 自信地分析或研究宝贵的人类样品  [b]诊断检测的开发[/b] Affymetrix合作伙伴已经开发并商业化了一些获得FDA批准的体外诊断和符合CE-IVD的诊断检测  [b]常规检测[/b] 一个系统,多种应用[img=GeneChip System ([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]S) 3000Dx v.2基因芯片扫描系统2]http://17wab.cn/uploads/allimg/180726/1-1PH6102JYW.jpg[/img]  [b]功能/应用范围:[/b]  1.基因功能研究   2.基因表达谱分析、基因诊断、序列分析   3.药物筛选与新药开发   4.基因多态位点及基因突变检测   5.其他方面的应用,如环境保护、农业和蓄牧业等领域的应用。  [b]主要附件:[/b]  专用芯片杂交箱640 全自动洗涤工作站 电脑  [b]主要技术指标:[/b]  扫描分辨率2.5微米,存储16bit图象,固态绿色激光器,检测波长570纳米。  [b]技术特色:[/b]  一、  1.强大的类比性   2.巨大的信息产出率   3.高度敏感性和专一性   4.高度重复性   5.微型化、自动化   6.哺育新的实验方法。  二、全基因组表达谱,基因组SNP检测。

  • 半导体器件/材料焊接层\填充层空洞分析手段-超声波扫描显微镜

    半导体器件芯片内部失效分析 超声波扫描显微镜(扫描频率最高可以达到2G). 其主要是针对半导体器件 ,芯片,材料内部的失效分析.其可以检查到:1.材料内部的晶格结构,杂质颗粒.夹杂物.沉淀物.2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,气泡,空隙http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1002.gif请点激链接:半导体器件芯片失效分析 芯片内部分层,孔洞气泡失效分析C-SAM的叫法很多有,扫描声波显微镜或声扫描显微镜或扫描声学显微镜或超声波扫描显微镜(Scanning acoustic microscope)总概c-sam(sat)测试。XRAY 与C-SAM区别XRAY:X射线可以穿过塑封料并对包封内部的金属部件成像,因此,它特别适用于评价由流动诱导应力引起的引线变形 在电路测试中,引线断裂的结果是开路,而引线交叉或引线压在芯片焊盘的边缘上或芯片的金属布线上,则表现为短路。X射线分析也评估气泡的产生和位置,塑封料中那些直径大于1毫米的大空洞,很容易探测到. 而小于1毫米的小气泡空洞,分层.就非常难检测到.用X射线检测芯片焊盘的位移较为困难,因为焊盘位移相对于原来的位置来说更多的是倾斜而不是平移,所以,在用X射线分析时必须从侧面穿过较厚的塑封料来检测。检测芯片焊盘位移更好的方法是用剖面法,这已是破坏性分析了。C-SAM:由于超声波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力,根据其对空气的灵敏度非常强的特性.故C-SAM可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在行经介质时,若遇到不同密度或弹性系数之物质时,即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAM即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此,只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时,即可由C-SAM影像得知缺陷之相对位置C-SAM服务超声波扫描显微镜(C-SAM)主要使用于封装内部结构的分析,因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析,例如裂缝、空洞和脱层。C-SAM内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上,将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理,再以影像及讯号加以分析。C-SAM可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝,且拥有类似X-Ray的穿透功能,并可以找出问题发生的位置和提供接口数据。主要应用范围:· 晶元面处脱层· 锡球、晶元、或填胶中之裂缝· 晶元倾斜· 各种可能之孔洞(晶元接合面、锡球、填胶…等)· 覆晶构装之分析C-SAM的主要特性: 非破坏性、无损伤检测内部结构 可分层扫描、多层扫描 实施、直观的图像及分析 缺陷的测量及百分比的计算 可显示材料内部的三维图像 对人体是没有伤害的 可检测各种缺陷(裂纹、分层、夹杂物、附着物、空洞、孔洞、晶界边界等)C-SAM的主要应用领域: 半导体电子行业:半导体晶圆片、封装器件、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等; 材料行业:复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等; 生物医学:活体细胞动态研究、骨骼、血管的研究等;

  • 双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    [align=center][b]双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用[/b][/align][align=center][font=宋体]刘皎[/font][sup]1[/sup],吴晶[sup]1[/sup][/align][align=center]1. [font=宋体]北京大学医药卫生分析中心,北京,[/font]100191[/align][b][font=黑体][[/font]摘要] [/b]双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])具有低光毒性、高时空分辨率、高信噪比等优点,结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究领域。本文结合作者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验,概述了[/font]TPLSM适用的样本、检测模式以及在生物医学领域的应用,以期为相关科研技术人员提供参考。[b][font=&][Abstract][/font] [/b]Two-photon laser scan microscopy (TPLSM) has the advantages of low phototoxicity, high spatial and temporal resolution, and high signal-to-noise ratio.TPLSM combines laser scanning confocal microscopy with two-photon excitationtechnology and it is widely used in brain science, immunology, tumor, embryodevelopment and other biomedical related research fields. Based on the author'swork experience in the confocal center of Peking University Medical and HealthAnalysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modesand applications of TPLSM in the biomedical field, in order to provide referencefor related scientific researchers and technicians.[b][font=黑体][[/font]关键词] [/b]显微镜双光子,检测模式,应用[b]1 引言[/b]双光子激发技术的基本原理是在高光子密度情况下,荧光分子可同时吸收2个长波长光子,产生一个一半波长光子去激发荧光分子的相同效果。双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])在激光扫描共聚焦显微镜的基础上,以红外飞秒激光作为光源,长波长的近红外激光受散射影响小,易穿透标本,可深入组织内部非线性激发荧光,对细胞毒性小且具有高空间分辨率,适合生物样品的深层成像及活体样品的长时间观察成像[/font][1]。使用高能量锁模脉冲激光器,物镜焦点处的光子密度最高,在焦点平面上才有光漂白及光毒性,焦点外不损伤细胞。双光子效应只发生在焦点处,所以双光子显微镜无需共聚焦针孔,也能做到点激发点探测,提高了荧光检测效率[2]。[b][/b]双光子激光扫描显微镜显微镜可以通过XYZ,XYT,XYλ,XYZT,XYλT等多种模式实现多维成像,亦可进行更复杂实验的拍摄,比如二次谐波成像(Second Harmonic Generation Imaging,SHG[font=宋体])、双光子荧光寿命成像([/font]Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, TP-FLIM[font=宋体])、荧光寿命[/font]-[font=宋体]荧光共振能量转移成像([/font]FluorescenceLifetime - Fluorescence Resonance Energy Transfer Imaging, FLIM-FRET[font=宋体])等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font]TPLSM已成为生命科学各领域重要的研究工具,可在细胞及亚细胞水平对活体动物的神经细胞形态结构、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象进行直接的长时间成像监测,还能进行光激活染及光损伤等光学操纵,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究[3-5]。本文拟通过按TPLSM常见的检测模式分别阐述其在生物医学领域的应用,以其为相关科研技术人员提供参考。[b]2. TPLSM适用的样本[/b]TPLSM适用的样本非常广泛,从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、细胞、细胞团、类器官、组织切片、到各种模式动物(如线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、兔、猴等)及其[font=宋体]脑、脊髓、肝脏、肺、皮肤等器官[/font],都可以通过搭载不同载物台进行测试。相对于传统激光扫描共聚焦显微镜200μm的成像深度极限,双光子显微镜成像深度可达800μm,如果是透明化样品可更厚。TPLSM尤其适合活体动物成像,且比小动物荧光成像有更高的分辨率和信噪比,一般TPLSM的XY轴分辨率为200 nm左右,Z轴分辨率为300 nm左右。[b]3. TPLSM的检测模式[/b]3.1 二维成像模式TPLSM可以实现点扫描、点探测,得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像,从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。激光扫描显微镜的zoom功能,可以用来调节扫描区域的放大倍数。但受物镜分辨率的限制,一味的增大zoom值,不能得到相应的高清图像,需根据实际情况参考piexl size进行设定。TPLSM可以实现XY、XZ或XT的二维成像模式,XT线扫会在后文与XYT时间序列成像一起进行举例说明(图2b)。3.2 三维成像模式3.2.1 Z轴序列三维成像(XYZ)[align=left]TPLSM可沿Z轴方向通过电动载物台的连续扫描对样品进行无损伤的光学切片(XYZ),获得三维立体图像。同理,通过沿Y轴方向连续扫描,可获得连续的XZY图像。如图1所示TPLSM[font=宋体]可以顺利观察到可以观察到血管清晰形态结构:单个胚胎的胎盘微血管(图[/font]1a)、肝脏血窦微血管(图1b)和后肢微血管(图1c)[6]。[/align][align=center][img=,690,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151626576232_4807_3237657_3.png!w690x230.jpg[/img][/align][align=center]图1(a)胚胎胎盘微(b)肝脏血窦和(c)后肢的微血管三维成像[/align]3.2.2 时间序列扫描模式(XYT)[align=left]按照一定的时间间隔重复采集,则可实现对该样品的实时监测(XYT)。此类实验可观察组织区域内特异荧光探针标记的单个细胞或细胞内不同部位接受刺激后的整个变化过程。[font=宋体]如图[/font]2[font=宋体]([/font]a[font=宋体]),可以根据微血管[/font]XYT[font=宋体]序列扫描的成像结果中某一血细胞在前后两张图的位置移动和这两帧图的扫描时间间隔计算血流速度。若血流速度很快,[/font]XYT扫描不足以捕捉实际流速,可以使用XT线扫计算。如图2(b),微血管XT扫描图像中绿色荧光背景里的黑色线条代表单个血细胞的流动轨迹,每条线条的横坐标代表血细胞移动的距离(distance / μm[font=宋体]),纵坐标代表此段时间([/font]time/ ms[font=宋体]),根据这两个数据可以计算出单位时间内血细胞的流动速度([/font]μm / ms)[6]。[/align][align=center][img=,690,262]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151627102569_8367_3237657_3.png!w690x262.jpg[/img] [/align][align=center]图2 微血管(a)XYT扫描结果和(b)XT一维扫描结果图像计算血流说明示意图[/align]3.2.3 光谱扫描模式(XYλ/XYΛ)通常配置有可调节接受范围的检测器的TPLSM,可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的双光子激光器,还可以实现750nm-1300nm激发波谱扫描。这对于开发研制特殊染料探针的课题来说是很方便、全面的检测功能。3.3四维成像模式(XYZT/XYλT/XYΛT)基于上述三维成像模式,结合时间序列扫描,可以实现TPLSM的四维成像。3.4二次谐波成像(SHG)SHG是一个二阶非线性过程,且一般为非共振过程,适合富含胶原纤维的样本成像,如角膜、鼠尾肌腱、皮肤等。生物组织产生的二次谐波最主要的转换源自胶原,不同生物组织中的二次谐波信号强弱与组织中的胶原含量密切相关,含胶原丰富的组织包括结缔组织和肌肉组织等二次谐波信号也比较强,另外还有一些能产生强二次谐波的生物结构是微管,如细胞分裂中纺锤体。对于具有中心对称性的生物结构,如果局部中心对称性的破坏也会产生二次谐波:在两中心对称介质的界面,不同物态分子的相互作用使局部微观场特性在交界面(如细胞膜)发生突变,从而产生界面二次谐波[7]。除了动物组织外,一些含有特殊分子结构的植物组织也能产生二次谐波。二次谐波显微成像具有高空间分辨率、深成像深度、低损伤、以及对结构对称性的高度敏感性的特点,如果能与其他成像技术结合,将成为生物样品研究的有力工具[8]。3.5双光子荧光寿命成像(TP-FLIM)[9]FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间,是荧光团的固有性质,因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响,且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团,故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等,这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用,并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。FLIM检测需要脉冲激光,TPLSM带有的高能量锁模脉冲激光器可以满足激发要求。3.6荧光寿命-荧光共振能量转移成像(FLIM-FRET)[10]传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现,分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析,利用FLIM技术可定量测量这一优势,可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时,供体的能量转移到受体,受体从基态发生能量跃迁,从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比,发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此,FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化,如蛋白质折叠、分子间(蛋白-蛋白,蛋白-核酸)相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[b]4 结论和展望[/b]综上,TPLSM应用灵活,具备多种检测模式,适用于多种样本,亦可实现多种实验目的,如荧光的定量、定性、定位、共定位,动态荧光的测定等。一些特殊的实验模式,将TPLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过结合其他技术(多手段联合拓展,如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等),TPLSM必将成为助力生物医学领域研究的有力工具。双光子荧光成像由于具有天生的三维层析能力以及深穿透能力,在活体生物组织成像上广受欢迎。双光子显微镜镜下空间增大后,可广泛应用于猴、大小鼠、兔等较大的模式动物的活体成像。且可结合电生理技术、光遗传技术,广泛应用于麻醉、清醒或运行行为等生理状态下的动物脑科学神经相关研究,在单细胞、单树突精度上对神经元群体活动进行监控。如结合膜片钳技术,对活体脑组组急性切片神经元进行双光子深层成像[11];结合光遗传技术,实现视觉皮层同一神经元和神经元群体的稳定操控和长期多次重复记录[12];对在健身球上移动的头部固定小鼠小脑进行成像,探讨觉醒状态和运动行为对胶质网络中钙离子的激发的影响[13];结合多种疾病模型,探讨大脑皮层神经元及胶质细胞活性的改变及作用等[14]。随着多种双光子显微镜系统的出现,双光子显微镜成像技术将以其实时、无损地探测、诊断及检测能力,在生物医药及临床医学应用中发挥更大作用。[b]参考文献[/b][1] [font=宋体]李娟[/font],[font=宋体]张岚岚[/font],[font=宋体]吴珏珩[/font].[font=宋体]双光子显微镜的应用优势与维护要素[/font][J].[font=宋体]中国医学装备[/font],2021,18(12):158-163.[2] HendelT,Mank M, Schnell B,et al.Fluorescence changes of genetic calcium indicatorsand OGB1correlated with neural ac tivity and calcium in vivo and in vitro[J].JNeurosci, 2008,28(29):7399-7411.[3] DolginE.What leva lamps and vinaigrette can teach us about cellbiology[J].Nature,2018,555(7696):300-302.[4] Noguchi J,Nagaoka A, Watanabe S,et al.in vivo two-photon uncaging of glutamate revealingthe structure-function relatio nships of dendritic spines in the neocortex ofadult mice[J]. J Physiol,2011,589(Pt 10):2447-2457.[5] BishopD,Nikiél, Brinkoetter M,et al.Nearinfrared branding efficiently correlateslight and electron microscopy[J]. 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    我是一名学生,经过培训已经会熟练操作扫描电镜一些常用的操作。暑假老师让留下做实验,申请使用S-3400N灯丝扫描电镜,于7月31日是我最后一次操作,当天有拍图像及做能谱分析,我很确定这一天仪器没有任何异常。第二天回家了,于今天返校,结果实验室老师说今天开机做扫描想做能谱分析能谱探测器显示关闭,问工程师工程师也不清楚,说要过来检查机器才能确定。有大神知道是什么原因吗?扫描电镜可以拍照,但能谱仪探测器显示关闭。

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    荧光芯片扫描仪   由于杂交时产生序列重叠,会有成百上千的杂交点出现在图谱上,形成极为复杂的杂交图谱。序列重叠虽然可为每个碱基的正确读出提供足够的信息,可提高序列分析的可靠性,但同时信息处理量也大大增加了。一般说来,这些图谱的多态性处理与存储都由专门设计的软件来完成,而不是通过对比进行人工读谱。用计算机处理即可给出目的基因的结构或表达信息。扫描一张10cm2的芯片大概需要2-6分种的时间。目前专用于荧光扫描的扫描仪根据原理不同大致分为两类:一是激光共聚焦显微镜的原理, 是基于PMT(photomultiplier tube,光电倍增管)的检测系统(另文介绍);另一种是CCD(charge-coupled devices,电荷偶合装置)摄像原理检测光子。CCD一次可成像很大面积的区域,而以PMT为基础的荧光扫描仪则是以单束固定波长的激光来扫描,因此或者需要激光头,或者需要目的芯片的机械运动来使激光扫到整个面积,这样就需要耗费较多的时间来扫描;但是CCD有其缺点:目前性能最优越的CCD数字相机的成像面积只有16×12mm(像素为10μm),因此要达到整个芯片的面积20×60mm的话,需要数个数码相机同时工作,或者也可以以降低分辨率为代价来获得扫描精度不是很高的图像。由于灵敏度和分辩率较低,比较适合临床诊断用。   生产商业化扫描仪的公司包括:Genomic Solutions公司、Packard公司、GSI公司、Molecular Dynamics、Genetic Microsystems公司、Axon ?Instruments公司等。其中GSI Lumonics 公司ScanArray 系列一直是生物芯片扫描检测系统中的领头产品。2000GSI并入著名的Parkard公司后ScanArray的软、硬件都得到进一步加强。   ScanArray利用其专利的激光共聚焦光学系统,通过计算机控制,对生物芯片的荧光杂交信号进行全自动的扫描采集,并通过分析软件对数据结果进行定量分析。  最高灵敏度高:0.1荧光分子/μm  扫描精度可从5μm-50μm分级调整  全范围扫描时间仅需5分钟,快速方便  多达十种检测滤光片,涵盖所有生物芯片荧光染料的检测,适用于多种荧光标记探针   不同波长依次扫描避免交叉光污染  扫描后的图像还需要进一步的处理,这要求一定的软件支持。现有的分析软件包括:Biodiscovery的ImaGene系列,Axon Instruments的GenePix系列,GSI的QuantArray等  3. 基因芯片上各克隆荧光信号的分析原理   用激光激发芯片上的样品发射荧光,严格配对的杂交分子,其热力学稳定性较高,荧光强;不完全杂交的双键分子热力学稳定性低,荧光信号弱(不到前者的1/35~1/5),不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜,或落射荧光显微镜等检测到,由计算机软件处理分析,得用激光激发芯片上的样品发射荧光,严格配对的杂交分子,其热力学稳定性较高,荧光强;不完全杂交的双键分子热力学稳定性低,荧光信号弱(不到前者的1/35~1/5)(2),不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜,或落射荧光显微镜等检测到,由计算机软件处理分析,得到到有关基因图谱。美国GSI ?Lumonics 公司开发出专专业基因芯片检测系统(ScanArray 系列),采用激光共聚焦扫描原理进行荧光信号采集,由计算机处理荧光信号,并对每个点的荧光强度数字化后进行分析。利用QuantArray软件包对扫描的荧光信号进行分析,比  较每个克隆在不同组织间表达水平的差别。软件具体分析步骤如下:   首先,同时导入同一区域两个channel扫描的图像文件;将两个channel扫描的图像用不同的颜色显示并重叠;选择拟分析的区域,输入矩阵的行数及列数以及矩阵的个数等参数;在计算机给出的该区域信号图片上标定网格,使得网格中所包含的横线和竖线的交点个数同每个区域点样的克隆数相同,调整网格,使每个交点均位于点样克隆信号的中心;信号的中心确定后,计算机将自动以交点为中心,按照设定的半径圈定各克隆,并将其内部区域作为待分析的信号,同时在圈定的各克隆周围再按照预设的值圈定一定范围的区域,将该区域内的信号作为背景噪音;计算机分析每个克隆扣除背景噪音后的信号强度,并按照不同的要求对数据进行分析;利用GenePie方式对两个channel信号的进行定量比较分析,此时计算机根据各克隆两个channel扫描的信号,以饼图的形式给出两个channel信号强度的相对比例,同时可以逐个克隆读取计算机分析出的两个channel信号的值及所占的比例,进而确定各克隆在两种组织间的表达差异。  4. Microarray数据分析   Microarray数据分析简单来说就是对Microarray高密度杂交点阵图象处理并从中提取杂交点的荧光强度信号进行定量分析,通过有效数据的筛选和相关基因表达谱的聚类,最终整合杂交点的生物学信息,发现基因的表达谱与功能可能存在的联系。   Microarray数据分析主要包括图象分析(Biodiscovery Imagene 4.0\Quantarray分析软件)、标准化处理(normalization)、Ratio值分析、基因聚类分析(Gene Clustering)。   1. 图象分析:激光扫描仪Scaner得到的Cy3/Cy5图象文件通过划格(Griding),确定杂交点范围,过滤背景噪音,提取得到基因表达的荧光信号强度值,最后以列表形式输出。   2. 标准化处理(Normalization):由于样本差异、荧光标记效率和检出率的不平衡,需对cy3和cy5的原始提取信号进行均衡和修正才能进一步分析实验数据,Normalization正是基于此种目的。Normalization的方法有多种:一组内参照基因(如一组看家基因)校正Microarray所有的基因、阳性基因、阴性基因、单个基因。   3. Ratio分析(Ratio Analysis):cy3/cy5的比值,又称R/G值。一般0.5-2.0范围内的基因不存在显著表达差异,该范围之外则认为基因的表达出现显著改变。由于实验条件的不同,此域值范围会根据可信区间有所调整。处理后得到的信息再根据不同要求以各种形式输出,如柱形图、饼形图、点图、原始图象拼图等。将每个Spot的所有相关信息如位标、基因名称、克隆号、PCR结果、信号强度、Ratio值等自动关联并根据需要筛选数据。每个Spot的原始图象另存文件,可根据需要任意排序,得到原始图象的拼图,对于结果分析十分有利。   4. 聚类分析(Clustering Analysis):实际是一种数据统计分析。通过建立各种不同的数学模型,可以得到各种统计分析结果,确定不同基因在表达上的相关性,从而找到未知基因的功能信息或已知基因的未知功能。Gene Clustering就是根据统计分析原理,对具有相同统计行为的多个基因进行归类的分析方法,归为一个簇的基因在功能上可能相似或关联。目前以直观图形显示GeneCluster结果的程序已有人开发出来,可将抽象的数据结果转化成直观的树形图,便于研究人员理解和分析。  尽管基因芯片技术受到了广泛关注,但在基因表达谱分析中起着关键作用的生物信息学却没能引起大家的足够重视,认为简单人工处理一下原始数据就可以得到有价值的生物学信息,大量有价值的信息就这样被浪费和湮没了。可以肯定地说,没有生物信息学的有效参与,基因芯片技术就不能发挥最大效能。加大基因芯片技术中生物信息学的研究开发力度已成为当务之急。国内外已经进行了有益的尝试,初步开发出供芯片平台管理实验数据的软件包,就目前实际情况来看,生物信息学在基因芯片研究开发中介入的程度已经越来越深,主要涉及基因表达信息分析管理系统及其分析工具和分析方法,简单概括为以下几个方面:

  • 基于线光源扫描的光学元件内部疵病检测

    [b][font=宋体][color=black]【序号】:1[/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=black][/color][/font][font=宋体][color=black]【作者】:[b][b]周滨[/b][/b][/color][/font][/b][font=&]【题名】:[/font][b][font=宋体][b]基于线光源扫描的光学元件内部疵病检测[/b][/font][/b][font='微软雅黑',sans-serif]【期刊】: cnki,浙江大学[/font][font='微软雅黑',sans-serif][/font][b][color=#545454]【链接]: [url=https://x.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFD2014&filename=1014036222.nh][b]基于线光源扫描的光学元件内部疵病检测[/b][/url][/color][/b]

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