高性能阴极发光成像系统

长期以来阴极发光成像是地质研究的有力工具。最新的技术说明（technical note）为您讲解大面积高光谱阴极发光成像的采集模式。大面积（large area）光谱采集模式主要用于面积较大标本的阴极发光成像，例如锆石和其他矿物。为了达到大面积阴极发光成像，特地调整光学模组中的光学器件，故意使狭缝平面中的CL焦点散焦。通过这一技术，我们就可以均匀地收集到较大阴极发光视场（FOV），视场大约~300× 200μ m2。通过调整狭缝宽度，平衡高效率（HE）和视野大小（与正常CL采集相比）

扫描或扫描透射式电子显微镜（SEM 或 STEM）中的阴极发光是一种独特的工具，可描绘材料的成分以及光学和电子特性，然后将其与微纳米或亚纳米级的形态、显微结构、成分和化学特性相关联。

充分利用SEM的高空间分辨率， 结合阴极发光对材料的官能表征， 实现纳米级光学性能和材料结构表征。 ARC（angle resolved cathodoluminescence）由FOM Institute of AMOLF的Albert Polman group 创新研发， 获得2014年MRS创新大奖。 后由荷兰Delmic公司重新设计并商用，它是一套高性能的阴极荧光检测系统。凭借独特的高精度镜面，SPARC开辟了新的研究途径，如电子束引起的纳米光子学。灵敏度和易用性，SPARC帮助科学家推动阴极荧光到更多和更高阶应用。

在扫描电镜、电子探针分析领域里，利用阴极发光技术研究晶态材料和矿物中的晶体缺陷、杂质元素的存在形式,矿物成因和矿物中微量元素的地球化学作用以及矿物在不同地质环境下的某些标型特征等问题,是一种很有潜力的矿物学研究方法,已经在材料科学、矿物学、岩石学、地球化学以及矿床学等学科中取得了很大的成就。

斯坦福大学与荷兰AMOLF Polman教授课题组采用纳米光学技术在光伏结构设计应用， 利用阴极发光实现纳米尺度光学3D重构。文章发表在nature nanotechnology杂志。视频简要介绍其中的机理。

由于其与大批量硅晶圆厂的兼容性，GaN-on-Si技术平台可以大规模生产体积大且性能优越的硅晶圆而减小成本，使这项技术真正改变了游戏规则并用于汽车领域。阴极发光是其中半导体物理中使用的关键技术。它能够提供III-V薄膜材料的空间表征分辨率从而开辟出广阔的研究领域。

日前，我公司提供的具备多种功能的多光谱荧光成像系统在中国农科院特产研究所安装运行。该系统为模块式多激发光多光谱荧光成像，配置灵活、功能全面，具备叶绿素荧光成像、GFP荧光成像、UV-MCF多光谱荧光成像分析及红外热成像分析等功能，高灵敏度反映植物光合效率成像分布、次级代谢产物成像分布、胁迫生理与抗性、转基因表达等，广泛应用于植物光合生理生态、植物逆境胁迫生理与易感性、气孔功能、植物环境如土壤重金属污染响应与生物检测、植物抗性、植物表型分析与遗传育种等研究，是“植物数字化”的重要利器！将为我国特产植物及药用植物相关科研提供有力的技术与数据支持。

快速模拟量光电倍增管PMT检测，可用于大规模快速成像。对于大面积样品快速检测，非常适合地质领域的应用

使用短波红外（SWIR）相机的光致发光（PL）成像进行非接触式机器视觉检测可以帮助太阳能电池生产商提高其光伏产品的效率和质量。通过SWIR成像，可以对硅大块铸锭、切片晶圆、加工层和完整的光伏电池进行检查。PL发射发生在与半导体带隙相关的波长处，即使在以视频帧速率成像的情况下，半导体带隙对于高灵敏度、未冷却的砷化铟镓（InGaAs）相机也是可见的。这种检测技术以一个波长的高光功率照射感兴趣的物体，光子被吸收在大块材料中。在与分子结构的相互作用中，一些能量由于热量而损失，剩余的能量导致光子以更长的波长重新发射。所产生的辉光的均匀性和强度对材料的许多参数以及随后的处理步骤是敏感的。在许多情况下，材料的特性，如少数载流子寿命，可以从PL图像中映射出来，这些映射将直接关系到最终产品作为太阳能电池的性能。

20世纪下半叶见证了半导体量子结构的出现，这是由于半导体量子结构在发光方面的卓越性能。将维数降为点状量子点(QDs)，量子点与原子表现出有趣的相似之处，人们付出了巨大的努力来评估它们的性质。考虑到光和纳米线之间的强相互作用，嵌入在被称为纳米线(NWs)的丝状晶体中的量子点的生长变得相关。NWs中的量子点尤其有望成为量子技术的关键要素，如量子通信和密码学。然而，量子点(约5-10 nm)和量子点的维数都降低了(直径约100 - 200nm)会使量子点性质的测量变得非常复杂。特别是，由于衍射的限制，很难用全光学测量来评估紧密放置点之间的绝对量子点位置和分辨率。

While most of the time perovskites are grown in a more traditional shape of thin-films and nanocrystals, it was discovered recently that with the use of carbonate salts perovskite materials can take a large variety of complex 3D shapes.

我们利用如海光电的高性能光谱仪XS11639组装搭建了一套拉曼光谱检测系统，用来检测鸡肉的脂肪。将鸡肉脂肪放置在拉曼激发光的聚焦点采集其拉曼光谱，激光波长为532 nm，激光功率为5 mw，积分时间为1 s，光谱平均次数为10次。鸡肉脂肪等生物组织的荧光非常强，而拉曼光谱信号仅为荧光信号的万分之一或更低，因此往往被荧光所淹没。为了更加清晰和明显地表示出拉曼光谱，所使用的检测装置应具有足够高的灵敏度和分辨本领。在我们得到的鸡肉脂肪的原始拉曼光谱中，可以看到非常明显的能够精确描述蛋白质和多肽结构的拉曼特征峰，如酰胺Ⅰ的特征峰在1597-1680 cm-1，归属为碳氧双键伸缩、氮氢键弯曲和碳氢键伸缩，酰胺Ⅲ的特征峰在1229-1300 cm-1，归属为碳氧键伸缩和氮氢键弯曲。对比一些文献中肉制品拉曼光谱，我们得到的脂肪拉曼光谱也有很好的生物组织拉曼信号。该实验可以说明如海光电的拉曼检测系统具有良好的信号收集能力和分辨能力，可以获得较高质量的鸡肉脂肪的拉曼信号，满足生物组织检测的高灵敏度和高分辨率的需求。

高光谱成像仪（也称光谱相机或高光谱相机、高光谱仪），是将分光元件与面阵列相机完美结合，可同时、快速获取光谱和影像信息；可应用于诸多领域的科学研究及工业自动化检测。OLED显示屏发光测试配置：Omni-Imager-VN+金相显微镜

卤化物钙钛矿已成为下一代光电应用(如太阳能电池和发光二极管)的特殊候选者。钙钛矿薄膜在微观和纳米尺度上具有非均质性。对纳米尺度的理解是开发和改进这些新型材料的基础。CL允许在高空间分辨率下探测材料的特性。然而，这些软半导体对电子束损伤非常敏感，这主要阻碍了CL的使用。

自动旋转QWP，LP，软件自动纠正偏差， 直接成像Light is a transverse electromag- netic wave: the electric and mag- netic fields that compose the light wave always oscillate trans- versely to the propagation direc- tion. Besides color (energy) and momentum (propagation direc- tion), light is also characterized by a polarization which describes in what direction these electro- magnetic fields oscillate. If the electromagnetic oscillations re- main in the same plane, the po- larization is referred to as linear but this plane can also rotate while the wave is propagating. In that case, the polarization is elliptical which can be either left- (anti-clockwise) or right-handed (clockwise) depending on the direction of rotation (circular polarization is a special case of elliptical polarization).

近年来，近红外成像在生物研究领域越来越热。近红外光（Near Infrared，NIR）是介于可见光（ⅥS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，习惯上将近红外区划分为近红外短波（780-1100nm）和近红外长波（1100-2526nm）两个区域。UVP的BioSpectrum系统和BioLite多谱光源结合进行近红外（NIR）成像具有快速、高效和简单的特点。同时可选择多种激发和发射滤光片，使研究者可以检测和定量几乎任何的荧光染料（从可见光到近红外）。本文主要探讨如何使用BioSpectrum系统和BioLite多谱光源进行在蛋白印迹多重近红外成像。

有机发光半导体材料是一组用于制造OLED显示屏的化合物，主要由可产生荧光的多环芳烃构成。有机发光半导体材料的合成和杂质的结构表征是开发新的、高性能产品必不可少的，而多数情况下需要高纯度化合物，因此需要纯化目标组分。本文中，我们介绍了使用超临界流体色谱Nexera UC分析系统进行小容量制备以及Nexera UC Prep用于大量制备。

自发射Micro-LED显示器仍然是一种昂贵且特定的解决方案，这是由于难以生产具有数百万像素、没有未激活LED以及将多种颜色集成到一个背板上的显示器。通过利用CL成像，可以可靠地预测由于干蚀刻相关的损坏而导致单个像素或LED在EL下变得不活跃的Micro-LED短路缺陷。PL成像可以从可能阻碍进一步制造工艺步骤的蚀刻工艺中识别再沉积的InGaN。PL成像无法识别导致LED短路的蚀刻相关损伤。通过CL成像和亮度测量可以简单地识别额外的布线和接触缺陷。CL的这两种方法是快速和无损的测量，为微型LED显示器提供保真度信息。

目的 应用发光细菌法，选用 81.9%低毒性测试模式，分析饮用水的综合毒性。 方法 通过各种模拟实验，建立生活饮用水的模拟生物毒理性基线以及分析对发光菌试验的影响因素，说明在饮用水应急性毒性检测中的应用价值。 结果 建立某地区水质生物毒理性基线为-11.0% -18.4%, 作为水质综合毒性判断依据；发光菌发光影响因素实验表明，pH值、色度、浑浊度、余氯等因素对发光菌发光有抑制作用，需要在测试之前对水样进行预处理。 结论 通过建立生物 毒理性基线，发光细菌法可以快速地判定水样的毒性强弱，可作为监测水质突发性污染事故及水质突变的应急方法。

近日北京易科泰生态技术有限公司工程师为河南大学调试安装完成一套FKM多光谱荧光动态显微成像系统。FKM多光谱荧光动态显微成像系统是目前功能最为强大全面的植物显微荧光研究仪器，是基于FluorCam叶绿素荧光成像技术的显微成像定制系统。FKM使科研工作者在藻类和高等植物细胞与亚细胞层次深入理解光合作用过程及该过程中发生的各种变化，为直接研究叶绿体中光合系统的工作机理提供了最为有力的工具。FKM多光谱荧光动态显微成像系统包含可扩展部件的增强荧光显微镜、高分辨率CCD相机、激发光源组、光谱仪、控温模块以及相应的控制单元和专用的工作站与分析软件组成。

原子吸收光谱分析（AAS）：空心阴极灯在原子吸收光谱分析中扮演着核心角色。每个元素都有其特定的谱线，当样品中的元素被原子化后，通过空心阴极灯发射的光谱线与样品中元素发射的谱线相互作用。如果两者谱线匹配，就会发生光吸收。通过测量吸收的光强度，可以确定样品中元素的浓度。

上转换发光是指材料分子吸收两个或两个以上低能光子而辐射一个高能光子的发光现象。目前研究的重点是能够将近红外光（波长较长，低能）转换成可见光（波长较短，高能）的上转换材料——例如稀土上转换材料。事实上，稀土离子的上转换发光几乎覆盖了可见光的各个波段，其在近红外量子计数器、激光器、三维立体显示、荧光粉、医学成像及生物传感器等方面己经获得了广泛的应用。

由于钙钛矿具有高载流子迁移率、大的吸收系数、可调带隙和长载流子扩散长度等特性，卤化物钙钛矿太阳能电池成为目前研究热点。如何有效地将电荷载流子从器件中提取出来是太阳能电池设计中的挑战之一。为了帮助提取电荷，通常会将电子和空穴提取层合并到器件中。垂直排列的碳纳米管 (VACNTs)是目前研究较多的太阳能材料，常被用于空穴提取层。VACNTs空穴提取层的太阳能电池如图 1 所示。VACNTs 在 ITO 电极顶部以网格状图案生长，以实现改进的电荷提取，同时保持ITO/VACNTs 具备较高的光传输功能。光致发光 (PL)强度与钙钛矿中电荷载流子的数量成正比，因此对电荷转移到相邻层中很敏感。这使得基于 PL 的技术对于研究新提取层的性能非常宝贵。在本文中，空穴转移到基于 VACNT 的空穴提取层是通过使用爱丁堡仪器 RMS1000 共焦显微拉曼成像获取到的。

近几年来，由于聚曝吩衍生物在发光器件、光伏电池及场效应份等方而潜在应用而备受关注。要使这类新型的光电聚合物材料走向实用化，还需要一步的改善和提高它们的光电特性和效率。这些性能除了与材料本身的化学构有关外，还与聚合物的物理形貌及分子形态有着密切的关系。Ll前聚合物理形貌对光电特性的影响研究主要集中在导电性能方面，而对光学方而的研较少。本论文分别用氧化聚合法和电化学聚合法合成和制备了聚{3一(2一甲软从苯唆吩』薄膜和纳米线阵列，详细分析了它们的发光特性和机理。利用同步辐射射线近边吸收技术(NEXAFS)，分析了不同电负性的取代基对聚咪吩电J气结和分子取向的影响。取得的结果包括以下几个方面:(1)通过格氏反应合成了3一(2甲氧基苯)唆吩，再用FeCI3作催化剂氧化合了聚〔3一(2一甲氧基苯)唾吩』(PMP-Th)。热重分析表明聚合物在400℃刁‘现失重现象，具有较高热稳定性。聚合物的最大发光波长为687nln，带较窄，是较好的近红外发光材料。X射线衍射技术证明聚合物内有微区，这可能是由分子的局域有序排列造成的。(2)以高纯铝为原料，分别在草酸溶液和硫酸溶液中，采用二次阳极钱化法制备了孔洞高度有序的阳极氧化铝(AAO)模板。通过改变制各条件，获了孔径在30tun一80nm，孔密度为一10’。孔/cm，的一系列氧化铝模板。用上自制的不同孔径的多孔氧化铝为模板，采用循环伏安法，制备PMP-Th的纳米线阵列，纳米线的直径与模板的孔径大小相当，纳米线长度可通过控制电量来调控。结果证明循环伏安法电化学技术与模板相结合是制备一维聚合物纳米阵列的有效方法，易于调控纳米线的长和维度。(3)分析研究了各种直径的PMP一Th纳米线阵列在由草酸溶液中制得的AA模板中的发光特性，与PMP一Th薄膜的发光光谱相比，纳米线阵列的发波长都有较大蓝移，强度显著增强。纳米线阵列的发光显示显著的尺依赖性，随着AAO孔径由80lun减小到60nm，发光波长逐渐从58On蓝移至560lun，当孔径从60nln减至40tun时，发光峰从56Onm红移580tun。经过红外光谱分析和对分子环境的比较探讨发现发光潜的蓝移摘要由模板的孔洞限制效应引起的，小孔径中发光的红移是聚合物分子有序取向使有效共辘程度增加带隙能降低导致的。结合聚合物薄膜和从O的吸收光谱和光致发光激发谱，对光强增强的机理进行了探讨，认为光强增强是由AAO与聚合物分子间的能量转移造成的，光强随孔径减小而降低是给体的发光谱与受体的吸收谱搜盖度降低以及分子有序堆积使荧光效率降低的结果。(4)分别比较了PMP一Th纳米线阵列和聚(3一澳代唾吩)(PBr一Th)纳米线阵列在硫酸溶液中制得的AAO(S-AAO)和草酸溶液中制得的从O(C一AAO)中的发光特性，发现PMP一Th纳米线阵列在S一AAO中的发光峰位和强度的尺寸依赖性与C-AAO一致，说明PMP-Th线阵列在从O的发光特性与AAO孔壁的化学环境无关，也进一步说明了PMP一Th纳米与AAO之间没有化学反应。与PMP一Th在C.AAO和S一AAO中的发光特性显著不同的是，PB卜Th纳米线在C.AAO和S一AAO中的发光强度相比于薄膜PB卜Th的光强大大降低，这可能是PB卜Th分子在模板中的取向度较高或者是PB卜Th与AAO有较复杂的相互作用造成的。与PMP一Th纳米线相同的是PB卜Th在两种模板里的发光波长的尺寸依赖性是一致的。因此对这一体系的研究还需要进一步的深入和扩展。(5)利用同步辐射NEXAFS技术，分析了PMP一Th和PB卜Th的电子结构，通过分析角分辨NEXAFS谱，确定了PMP一Th分子和PB卜Th分子在R片电极上的分子取向:PB卜Th分子链“倾斜”于金属表面，而PMP-Th由于甲氧基苯的位阻和电子效应的双重影响表现为无序。

中智科仪逐光IsCMOS像增强相机兼具纳秒级时间分辨率以及单光子探测能力。功能设计上超越传统，实现外触发和内延迟的同步调节，即在触发激光器等外部设备工作的同时进行超窄门宽的快门控制，前者可实现触发抖动小于35ps，延迟精度可达10ps量级。后者满足高帧频拍摄，在一次曝光时间内可通过Burst模式完成多次累积采样。经过规范化，规模化的测试及应用，中智科仪逐光IsCMOS时间分辨像增强相机已经成为激光等离子体发光瞬态过程、演化规律的光学诊断研究高效优选方案。

有机太阳能电池（OSCs）近年来在光伏领域备受关注，其低成本、轻薄柔性和可大面积制备的优势，使其在建筑一体化、柔性电子等领域具有巨大的应用潜力。然而，有机太阳能电池的效率和稳定性仍然面临挑战，其中一个关键问题是阴极界面层（CIL）的性能限制。在最近发表在《先进能源材料》期刊上的重要研究中，由深圳职业技术大学胡汉林教授、香港理工大学李刚教授以及河南科技学院张万庆教授等共同领导的团队，揭示了一种利用多酚化合物改善有机太阳能电池阴极界面层的突破性策略，成功提升了有机太阳能电池的效率和稳定性，为推动有机太阳能电池的应用发展迈出了重要一步。

上转换发光材料由于其短波激发长波发射的特性，再加上其寿命长、潜在生物毒性低、可制备成纳米颗粒的特点，具有非常丰富的应用前景，其在生物成像、荧光示踪、太阳能电池转换、上转换激光、防伪、3D成像等方面均有报道其应用

空心阴极灯是一种特殊的低压放电现象，在阴阳两极之间加以300~500V的电压，这样两极之间形成一个电场，电子在电场中运动，并与周围充入的惰性气体分子发生碰撞, 使这些惰性气体电离。气体中的正离子高速移向阴极，阴极在高速离子碰撞的过程中溅射出阴极元素的基态原子，这些基态原子与周围的的离子发生碰撞被激发到激发态，这些被激发的高能态原子在返回基态的过程中会发射出该元素的特征谱线 。

由于ZnO具有宽的直接带隙(3,37 eV)、大的激子结合能(60 meV)以及优异的光学、压电和光电性能等特性，越来越多的应用领域认识到这种材料所带来的好处，特别是在涉及半导体、压电、光电和微纳米级高柔性机械性能的应用中，ZnO微/纳米线通常是许多领域的首选材料。

对二次盐水中碘离子的测定方法进行了深一步的研究，详细地介绍了利用阴极溶出伏安和标准加入法测定二次盐水中的碘离子测定，并首次提出了利用在检测样品溶液中通高纯氮气消除了溶解氧对阴极溶出氧化还原电位的影响，并对标准加入法和标准曲线法在阴极溶出伏安法测定二次盐水中碘离子进行了比较。