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短波红外增强型高成像仪

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短波红外增强型高成像仪相关的资讯

  • 安捷伦推出用于微塑料分析的增强型激光红外成像系统
    安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日宣布,公司推出增强型 8700 LDIR 激光红外成像系统。该系统针对环境样品中的微塑料分析实施了进一步优化。这一新改进的系统方案包还包含了 Clarity 1.5 软件,这一重大升级可加快分析速度,增强光谱采集、转换和谱库匹配,并提供自动化工作流程,可直接分析滤膜上的微塑料。重新设计的创新样品支架能够更轻松地将滤膜上的样品递送至仪器,并且操作更加一致。   环境中广泛存在的微塑料成为全球日益关注的问题,这也促使政府更加重视微塑料污染,与此同时,环境机构也加强了对河流和海洋的监测。想要充分评估环境中的微塑料污染情况,研究人员就需要确定样品中塑料颗粒的粒径、形状和化学特性,但由于更小的颗粒往往具有更强的生物学相关性,因此该分析必须扩展到微米级的颗粒。   微塑料分析面临的主要挑战是分析周期长且操作复杂,阻碍了对现实系统的研究。此外,方法的差异性也限制了研究之间的可比性,因此难以评估微塑料污染趋势。FTIR 和显微拉曼成像技术等振动光谱提供了一种有用的替代方案,但由于分析时间长且方法过于复杂,这些方法都存在局限性。   VAgilent 8700 LDIR 使红外光谱分析兼具快速分析和易用性,并迅速成为微塑料颗粒分析的基准技术。该平台能够直接对滤膜上的颗粒进行分析,标志着速度和通量的又一次飞跃。测试量显著增加将使研究人员能够更好地了解环境中微塑料的污染程度,并有助于制定合理的标准和法规。   安捷伦副总裁兼分子光谱事业部总经理 Geoff Winkett表示:“当我与微塑料研究人员交谈时,一个反复提及的问题是如何使检测更快速、更简便。如果实际处理的样品数量有限,这可能会掩盖问题的真实本质。目前,其他可用的技术分析周期太长,并且无法捕获饮用水和环境水中大量的微塑料。一些快速且简便易用的分析方法,如 8700 LDIR,提供了一种重要且急需的替代方案,使研究人员能够在一定的区域或时间内采集更多样品,从而应对这些局限。”   作为食品与环境分析解决方案的优质供应商,安捷伦致力于为学术研究领域和商业检测公司提供能够改善用户结果的出色技术。增强型 8700 LDIR 的推出有望加强安捷伦在这一不断发展的市场中的前沿地位。   关于安捷伦科技公司   安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领军者,致力于提供敏锐洞察与创新,帮助提高生活质量。安捷伦提供涵盖仪器、软件、服务及专业技能的全方位解决方案,能够为客户挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2021 财年,安捷伦的营业收入为 63.2 亿美元,全球员工数为 17000 人。
  • 新品发布|红相科技TD120紫外成像仪:紫外增强 精准定位
    近日,红相科技发布一款新品——TD120紫外成像仪。TD120是一款具备紫外双视场光学变焦的升级型紫外成像仪,具备小巧便携、操作简单、抗干扰能力强等特点。该产品采用红相专利全日盲技术,配备500米激光测距和环境传感器,可做到完全不受日光影响,满足全天候、全视域的检测需求。其特有的紫外增强模式,更能精准定位电晕、电弧等微小放电,辅以专业的分析和报告软件,为变电站和高压输、配电线路预防性检测提供有效帮助。产品特性紫外双视场 支持2倍光学变焦11.2°×8.4°/5.6°成4.2°双视场,兼顾看远察近。更高灵敏度紫外灵敏度达到2.0×10-18watt/cm2,干扰度小的场所可开启特有的紫外增强模式,算法优化、精度提高,更精准检测微小放电。增强环境传感器,500米激光测距精准测距有效减少测量误差,环境参数补偿,更有助放电强度分析和历史对比分析。人体工学设计,小巧便捷可旋转手柄,可调节目镜,支持单手操作和三脚架固定操作,便于现场检测。加大5.5寸液晶显示屏智能菜单,自定义功能键1920×1080高像素产品参数紫外光光学特性最小紫外光灵敏度2.0×10-18watt/cm2最小放电灵敏度1.0pC@15m波长范围240-280nm视场角11.2°×8.4°/5.6°成4.2°双视场光子计数支持放大倍数2×/4×/8×成像功能液晶显示屏5.5°AMOLED液晶屏紫外增强模式支持接口视频输出HDMI激光测距500米,可同步近距离传感器可自动息屏温湿度传感器自动同步Type-C数据传输蓝牙/WIFI/GPS有4G支持扩展三脚架接口1/4“-20电源系统外接电源DC:9V-12V电池类型锂电池电池工作时间4h连续(常温)环境参数工作温度-20℃~+55℃存储温度-30℃~+60℃湿度90%(无凝结)防护等级IP54物理特性尺寸305mm×169mm×160mm重量2.5KG配置标准配置紫外热像仪,电池,充电器,SD卡,SD卡读卡器,视频线,USB线,适配器,U盘,安全箱,耳机说明书,保修卡,合格证可选配置三脚架关于红相科技浙江红相科技股份有限公司创立于2005年10月,是一家专注红外、紫外、气体成像技术创新和产业化的高新技术企业、国家重点软件企业。十多年来,为全球100多个国家提供了数十万套红外热像仪、紫外成像仪、气体成像仪,产品专业应用于电力、国防、环保、疫情防控等领域,为社会和人类安全保驾护航。2020年初新冠疫情突然爆发,公司生产的人体测温红外热像仪为疫情防控做出重要贡献,工信部将其列为疫情防控物资重点保障企业,受到各级政府书面嘉奖。秉持“为客户创造价值、为奋斗者提供平台、为社会进步贡献力量”核心价值观,以“使世界更安全”为愿景,矢志成为一家受人尊敬的、全球卓著的专业公司和红外、紫外、气体成像技术的领跑者。
  • 万深发布万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数仪新品
    一、名称:万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数仪英文名: Automatic identification and classification counter for Zooplankton, Model ZooCC plus二、用途:水体中的浮游动物优势种类和数量,以及颗粒度分布是研究水生生物食物链的重要依据,历来采用人工作业判定,相当费时费力。ZooCC浮游动物自动分类计数仪可有效解决用户的该痛点问题,主要用于生态学调查、渔业、水产养殖、教育中,对水体中的浮游动物样品,做自动分类计数、大小测量以及生物量测定。ZooCC增强型还带有藻类和浮游动物的智能鉴定模块,帮助减轻以往繁重的鉴定工作量,是生态调查监测的必备工具。三、核心参数:1、以9600*6400dpi扫描获得巨大的透扫正片图像(厂家标示的最高分辨率62336*37760像素),能包含上千个完整的浮游动物。优化的照明参数能确保图像对比度和成像质量。2、★自动提取和保存超大图像中的浮游动物,自动学习并实现150μm以上常见优势浮游动物按大类鉴定来高效率自动分类计数(按滤网100μm-1500μm为1档,1.5mm-8mm为2档,分别从多到少来自动统计),给出浮游动物大小的粒径谱分布等参数。内置东海、南海、黄海、渤海四大海域初步分类文件,用户可自行扩充或新建标准库(种类可达100类),自动学习生成分类文件。学习15大类3000张已分类图库样本,来新建自动学习分类文件耗时≤6分钟/次。3、★适合分析水样量50-700mL/次。扫描图像≤15分钟/水样,鉴定分类计数的自动分析耗时≤6分钟/水样。具有鼠标辅助分割和拖动目标改判分类特性,以获得100%正确的统计结果。4、★自动给出分类计数统计报告,可分析获得每个浮游动物的面积、周长、体积、长、宽、主轴、副轴、等效直径等形态参数。可分析统计每类浮游动物的数量、面积、体积、占比及多样性指数;对各分类进行排序及柱状图显示占比情况。可在Excel软件中进一步统计分析数据。5、★藻类和浮游动物的智能鉴定模块1)能快速有效地以图搜图,来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物(中文、拉丁文双语显示的浮游生物专家图库:藻类共15个门、1603个属、14499个种;浮游动物共24大类、1932个属、9435个种)。已有有效图库量26.1628万张以上,各图库属种和内容可自行扩充。还能按P5胸足搜索鉴定桡足类。2)能自动索引用户已建计数表的藻类和浮游动物来生成所关注流域小图库,使以图搜图搜素鉴定更快捷准确。3)微囊藻分析模块能自动学习与自动分析团状微囊藻群体的细胞数,自动计数颗粒性或单细胞微藻、链状微藻细胞、线虫等类的浮游动物。4)具有藻类、浮游动物计数及形态测量功能,统计并报告优势种序列。内置34种几何模型,通过测量少量参数即可计算浮游生物个体/细胞体积及生物量。6、★可根据采集地地理坐标在地图上定位及标注,支持高德地图、高德卫星地图、谷歌地图、谷歌卫星地图等多种地图源。7、可批量化兼容导入其它已知标准学习库图和其它图像。标配2个水样盘:高透光超白玻璃做面,容积2cm高*144cm2(9600*6400dpi或9600*4800dpi扫描,对应1档滤网)、2cm高*350cm2(1200*1200dpi扫描,对应2档滤网)。四、配置清单:1)万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数软件(含浮游生物智能鉴定系统) 1套2)专业级2000万像素彩色CMOS相机(Sony大靶面1”芯片)+显微镜标准C接口3)高分辨率、高性能A4幅面影像扫描仪 1套4)品牌电脑(i5 九代以上CPU /16G内存/含支持CUDA的GTX1060 GPU/ 2T硬盘/ 23”彩显,1个USB3.0口+3个USB2.0口,运行环境Windows 10操作系统)1台5)高透明大容量水样盘 2个注:本技术标书中打★款项必须响应,否则为重大偏离。选配:奥林巴斯BX53T-32P01研究级三目生物显微镜(含BX53F机架、三目观察筒、D型6孔物镜转盘、BX3镜臂、平场消色差物镜(100XO、40X、20X、10X、4X)、10倍宽视场可调目镜创新点:2亿像素以上扫描成像分析大水样量(50-700mL/次),自动提取和保存超大图像中的浮游动物,自动学习并实现150μ m以上常见优势浮游动物按大类鉴定来高效率自动分类计数(按滤网100μ m-1500μ m为1档,1.5mm-8mm为2档,分别从多到少来自动统计),给出浮游动物大小的粒径谱分布、多样性指数等参数。能快速有效地以图搜图,来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物。万深ZooCC增强型浮游动物自动分类计数仪
  • 湖北光谷实验室唐江教授团队潜心研制“中国造”短波红外成像芯片
    省第十二次党代会强调,“坚持创新驱动发展,加快建设现代产业体系”“打造全国科技创新高地”。明确提出,加强战略科技力量培育,争创国家实验室或在鄂基地,推进全国重点实验室优化重组,高水平建设汉江实验室、光谷实验室和东湖实验室等湖北实验室,建设重大科技基础设施集群。去年2月至今,我省已有10家湖北实验室陆续正式运行,它们“组团”发力,为推进全省科技创新体系整体效能加装“发动机”,增强新动能。一年多来,湖北实验室科研取得了哪些进展?建设者们有哪些新探索?8月底开始,湖北日报全媒记者先后走进部分湖北实验室,感受这里科研一线创新攻关的风采。 “我们一直在做相关实验,不断提高它的稳定性,争取早日产业化。”8月25日,湖北光谷实验室8楼,华中科技大学武汉光电国家研究中心副教授高亮向湖北日报全媒记者介绍,他所在的唐江教授团队目前研制的量子点短波红外成像芯片进展顺利。 每天“泡”在实验室,不停地实验、检测 红外成像芯片是光传感技术的基础之一,被广泛应用于机器视觉、物质鉴别、生物成像等新兴领域。然而,受加工温度和单晶基板的限制,现有的红外成像芯片主要采用异质集成的方式实现红外光电二极管与硅基互联,面临工艺复杂、分辨率受限、大规模生产困难、成本高等问题。 “电子产品使用的硅基芯片主要工作于可见光波段,成像距离受环境限制,弱光下成像效果差,难以分辨同色的不同物体。可见光与短波红外融合,就能够有更好的成像体验,如图像细节完整,夜晚成像清晰,而且短波红外穿透雨雪雾霾的能力极强,在恶劣天气中还能进行障碍预警。”高亮介绍,基于此,量子点红外探测器经过十几年的发展,其性能(探测波段、响应度、比探测率)已经接近传统材料器件的性能,拥有巨大的成本优势。他们团队正在做的,就是研发量子点短波红外成像芯片量产化技术,为光谷实验室技术孵化落地做出贡献。 研二学生张琳祥两年前加入这个团队,从此每天都“泡”在实验室。“我们要不间断地进行芯片工艺调试,探索适于自动化制备的最佳工艺窗口。”记者看到,在不同的实验室,团队成员分别进行量子点合成、液相配体交换、浆料配制等流程,然后通过喷墨旋涂,制备量子点薄膜。“薄膜是关键,再通过全低温一体化集成,制作成红外探测芯片。”张琳祥介绍,他的工作就是通过不断测试芯片,找到一个更稳定、更合适的器件结构,即便在复杂的环境下,也能够保持器件性能。 团队有二十多人,结束暑期生活返校后,他们已经在实验室工作快一个星期了。“实验中我们碰到的失败数也数不清,就是在失败的基础上一点点摸索,一点点前进。”他们克服材料、结构、集成工艺等重重难题,从970纳米到1.3微米、1.55微米,再到目前的1.9微米,探测范围越来越广。 看着这些可喜的数据,张琳祥和同伴们很开心。“老师教导我们,研发过程中要沉下心,要有定力,把该做的工作做好。” 国内首款!硫化铅胶体量子点红外成像芯片研发成功 今年上半年,唐江教授团队与海思光电子有限公司合作,制备出一种适配硅基读出电路的顶入射结构的光电二极管,实现了30万像素、性能可媲美商用铟镓砷的短波红外芯片。这是国内首款硫化铅胶体量子点红外成像芯片,相关成果已发表在6月份的Nature Electronics期刊。 PbS CQD成像芯片。a) 成像芯片整体示意图;b) 成像芯片横截面示意图;c) 成像芯片的横截面扫描电镜图像;d) 成像芯片的俯视示意图;e) 单个像素的电路图;f) 电路的读出时序 据介绍,红外光电二极管与硅基读出电路单片集成工艺简单、成本可控,且有望极大提升红外成像芯片分辨率。不同于高温外延生长的红外材料,硫化铅胶体量子点采用低温溶液法加工,衬底兼容性好,可与硅基集成电路单片集成。但现有相关器件结构存在不适配难题,其耗尽区远离入射光,导致器件外量子效率低。 唐江教授团队根据硫化铅胶体量子点的特性,设计出了适配硅基读出电路的顶入射结构光电二极管,通过模拟分析和实验优化器件结构,使耗尽区靠近入射光,实现光生载流子的有效分离与收集,从而提高器件外量子效率。 国内首款硫化铅胶体量子点红外成像芯片,具有可与商用铟镓砷芯片媲美的成像效果。同时,在水果检测、溶剂识别、静脉成像等方面,也具有广泛的应用潜力。 高亮说,“目前,高端短波红外成像芯片国外禁运,铟镓砷芯片正处于卡脖子现状。我们想早日做好中国人自己的量子点短波红外成像芯片,助力科技强国建设。” 记者了解到,光谷实验室运行一年多来,聚焦光电子技术与装备,争创国家实验室,瞄准未来智能时代的高端芯片、光电融合、异质异构集成、“感—存—算—通—动—能”一体化复杂巨系统等前沿科学与技术问题,开展长期稳定的基础与应用研究,围绕通信、传感、物联网、高端制造等重点行业发展的卡脖子难点问题,力争实现率先突破和国际引领,助推“武汉中国光谷”走向“世界光谷”,成为国家在光电子领域的战略科技力量。
  • 万深发布万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数仪新品
    一、名称:万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数仪英文名: Automatic identification and classification counter for Algae, Model AlgaeAC plus二、用途:水体中的浮游植物优势种类和数量,以及颗粒度分布是研究水环境的重要依据,历来采用人工作业判定,相当费时费力。AlgaeAC藻类自动分类计数仪可有效解决用户的该痛点问题,主要用于生态学调查、渔业、水产养殖、教育中,对水体中的浮游植物(藻类)样品,做自动分类计数、大小测量以及生物量测定。AlgaeAC增强型还带有藻类和浮游动物的智能鉴定模块,帮助减轻以往繁重的鉴定工作量,是生态调查监测的必备工具。三、核心参数:1、★全时自动对焦的2420万像素高分辨率大视野光学成像,针对显微藻类优化的对焦算法,确保扫描图像清晰,支持20X、40X物镜等放大倍率。2、水样经前处理而置于藻类计数框后,自动完成藻类识别与分类计数全过程(自动移动视野对焦扫描拍照、自动分类识别计数、自动生成统计报表)。检测依据《SL733-2016内陆水域浮游植物监测技术规程》、《水和废水监测分析方法》(第四版)第五篇《水和废水的生物监测方法》。3、★系统内含蓝藻门、硅藻门、绿藻门、裸藻门、隐藻门、金藻门、甲藻门、黄藻门常见的40个属种以上藻类分类识别库,可根据当地情况自行扩展到50个属种以上,建议不超过100个属种。4、★自动给出分类计数统计报告,标示优势种和优势度,并按优势种排序。计算香农-威纳指数、均匀性指数、丰富度指数、藻细胞密度、生物量等。可分析获得每个藻体的面积、周长、体积、长、宽、主轴、副轴、等效直径等形态参数。可分析统计各藻类的数量、面积、体积及其占比;对各分类进行排序及柱状图显示占比情况。可在Excel软件中进一步统计分析数据。可在采集图像上直接标出藻类名称,提取分割每个藻类的图像并自动分类保存,可回溯查看历史数据。5、★可自动分类分析3~1000μm的藻类,100个视野的自动扫描成像+自动分析时间15-20分钟(视野数25-400个可选);检测范围为105-1010个/升(需尽量避免泥沙和杂质混入);当地分类识别库优势种自动识别率≥90%,综合自动识别率≥80%,经交互修正后的最终识别率可达98%以上;在浓度为107个/升时,自动分析的重复性误差小于10%。6、★藻类和浮游动物的智能鉴定模块1)能快速有效地以图搜图,来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物(中文、拉丁文双语显示的浮游生物专家图库:藻类共15个门、1603个属、14499个种;浮游动物共24大类、1932个属、9435个种)。已有有效图库量26.1628万张以上,各图库属种和内容可自行扩充。还能按P5胸足搜索鉴定桡足类。2)能自动索引用户已建计数表的藻类和浮游动物来生成所关注流域小图库,使以图搜图搜素鉴定更快捷准确。3)微囊藻分析模块能自动学习与自动分析团状微囊藻群体的细胞数,自动计数颗粒性或单细胞微藻、链状微藻细胞、线虫等类的浮游动物。4)具有藻类、浮游动物计数及形态测量功能,统计并报告优势种序列。内置34种几何模型,通过测量少量参数即可计算浮游生物个体/细胞体积及生物量。7、可根据采集地地理坐标在地图上定位及标注,支持高德地图、高德卫星地图、谷歌地图、谷歌卫星地图等多种地图源。8、厂家提供协助建立1个当地分类初始识别库服务,提供远程协助指导、3年免费远程升级服务。 四、配置清单:1)万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数软件(含浮游生物智能鉴定系统) 1套2)高精度电控X-Y自动扫描平台+控制器 1套3)全时自动对焦的高分辨率光学成像系统 1套4)奥林巴斯BX53三目生物显微镜 1套5)品牌电脑(i5 九代以上CPU /16G内存/含支持CUDA的GTX1060 GPU/ 2T硬盘/ 23”彩显,1个USB3.0口+3个USB2.0口,运行环境Windows 10操作系统) 1台本技术标书中打★款项必须响应,否则为重大偏离。创新点:全时自动对焦的2420万像素高分辨率大视野光学成像,全自动给出分类计数统计报告,标示优势种和优势度,并按优势种排序。计算香农-威纳指数、均匀性指数、丰富度指数、藻细胞密度、生物量等。能快速有效地以图搜图,来智能鉴定多达2.3934万个种海水和淡水的藻类、浮游动物。万深AlgaeAC增强型藻类自动分类计数仪
  • 集成有亚波长光栅的台面型InGaAs基短波红外偏振探测器
    红外辐射(760nm-30μm)作为电磁波的一种,蕴含着物体丰富的信息。红外光电探测器在吸收物体的红外辐射后,通过光电转换、电信号处理等手段将携带物体辐射特征的红外信号可视化。其具有全天候观测、抗干扰能力强、穿透烟尘雾霾能力强、高分辨能力的特点,在国防、天文、民用领域扮演着重要的角色,是当今信息化时代发展的核心驱动力之一,是信息领域战略性高技术必争的制高点。众所周知,波长、强度、相位和偏振是构成光的四大基本元素。其中,光的偏振维度可以丰富目标的散射信息,如表面形貌和粗糙度等,使成像更加生动、更接近人眼接收到的图像。因此偏振成像在目标-背景对比度增强、水下成像、恶劣天气下探测、材料分类、表面重建等领域有着重要应用。在短波红外领域,InGaAs/InP材料体系由于其带隙优势,低暗电流,和室温下的高可靠性已经得到了广泛的应用。目前,一些关于短波偏振探测技术的研究已经在平面型InGaAs/InP PIN探测器上开展。然而,平面结构中所必须的扩散工艺导致的电学串扰使得器件难以向更小尺寸发展。同时,平面结构中由对准偏差导致的偏振相关的像差效应也不可避免。与平面结构相比,深台面结构在物理隔离方面具有优势,具有克服上述不足的潜力。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心E03组长期从事化合物半导体材料外延生长与器件制备的研究。E03组很早就开始了对近红外及短波红外探测器材料与器件的研究,曾研制出超低暗电流的硅基肖特基结红外探测器【Photonics Research, 8, 1662(2020)】,研究过短波红外面阵探测器小像元之间的暗电流抑制及串扰问题【Results in Optics, 5, 100181 (2021)】等。最近,E03组研究团队的张珺玚博士生在陈弘研究员,王文新研究员,邓震副研究员地指导下,针对光的偏振成像,并结合亚波长光栅制备技术,片上集成了一种台面型InGaAs/InP基PIN短波红外偏振探测器原型器件。该原型器件具有的深台面结构可以有效地防止电串扰,使其潜在地实现更小尺寸短波红外偏振探测器的制备。图1是利用湿法腐蚀和电子束曝光等微纳加工技术制备红外探测器及亚波长光栅的工艺流程。图2和图3分别是制备完成后的红外探测器光学显微镜图片和不同取向的亚波长光栅结构SEM图片。图1. 集成有亚波长Al光栅的台面型InGaAs PIN基偏振探测器的工艺流程示意图。图2. 两种台面尺寸原型器件的光学显微镜图片 (a) 403 μm×683 μm (P1), (b) 500 μm×780 μm (P0)。图3. 四种角度 (a) 0°, (b) 45°, (c) 90°, (d) 135° Al光栅形貌。图4是不同台面尺寸的P1和P0器件(无光栅)在不同条件下的J-V特性曲线和响应光谱。在1550 nm光激发,-0.1 V偏压下,P1和P0器件的外量子效率分别为 63.2% and 64.8%,比探测率D* 分别达到 6.28×1011 cm?Hz1/2/W 和6.88×1011 cm?Hz1/2/W,表明了原型器件的高性能。图4. InGaAs PIN原型探测器(无光栅)的J-V特性曲线和响应光谱。(a) 无光照下,P1和P0的暗电流密度Jd-V特性曲线;不同入射光功率下,(b) P1和(c) P0的光电流密度Jph-V特性曲线,插图是-0.1V下光电流密度与入射光功率之间的关系曲线; (d) P1和P0的响应光谱曲线。图5表明器件的偏振特性。从图5可以看出,透射率随偏振角度周期性变化,相邻方向间的相位差在π/4附近,服从马吕斯定律。此外, 0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的消光比分别为18:1、18:1、18:1和20:1,TM波透过率均超过90%,表明该偏振红外探测器件具有良好的偏振性能。图5. (a) 1550 nm下,无光栅器件和0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的电学信号随入射光极化角度的变化关系;(b) 光栅器件透射谱。综上所述,研究团队制备的台面结构InGaAs PIN探测器,其响应范围为900 nm -1700 nm,在1550 nm和-0.1 V (300K) 下的探测率为6.28×1011 cmHz1/2/W。此外,0°,45°,90°和135°光栅的器件均表现出明显的偏振特性,消光比可达18:1,TM波的透射率超过90%。上述的原型器件作为一种具有良好偏振特性的台面结构短波红外偏振探测器,有望在偏振红外探测领域具有潜在的广泛应用前景。近日,相关研究成果以题“Opto-electrical and polarization performance of mesa-structured InGaAs PIN detector integrated with subwavelength aluminum gratings”发表在Optics Letters【47,6173(2022)】上,上述研究工作得到了基金委重大、基金委青年基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院战略性先导科技专项、怀柔研究部的资助。另外,感谢微加工实验室杨海方老师在电子束曝光等方面的细心指导和帮助。物理所E03组博士研究生张珺玚为第一作者。
  • 突破!全球最快响应的短波红外量子点探测器
    【背景介绍】短波红外(SWIR,1000 ~ 3000 nm)光由于受空气中颗粒物的散射较弱,使其在恶劣天气或生物组织中也能提供长距离的有效探测,并在成像场景中提供更多物质化学信息,同时对人眼更安全。这使得短波红外在光通信、远程遥感、自动化视觉技术、生物成像、环境监测和光谱技术等领域中发挥着关键作用。然而,目前市场上的短波红外传感器采用异质外延技术,但由于其制备方法繁琐,不适合大规模、低成本的3D成像应用。随着胶体量子点(QDs)的出现,其尺寸可调的光学特性使其成为探测短波红外光的理想选择。虽然近年来短波红外光电二极管结构探测器的响应时间有所缩短,但至今仍未达到纳秒级水平,这成为将胶体量子点应用于短波红外光电探测领域的主要挑战之一。【成果简介】据麦姆斯咨询报道,近日,比利时根特大学的邓玉豪(第一作者兼通讯作者)等人取得了一项突破性进展,成功利用超薄的胶体量子点吸收层,实现了基于胶体量子点的短波红外光电二极管(QDPDs)的纳秒级响应。这一研究成果创造了短波红外领域全球最快响应的胶体量子点光电探测器,相关内容以“Short-Wave Infrared Colloidal QDs Photodetector with Nanosecond Response Times Enabled by Ultrathin Absorber Layers”为题在国际著名期刊《Advanced Materials》上发表,为胶体量子点在超快短波红外探测技术的进一步研究和应用提供了重要参考。【核心创新】1. 作者通过优化超薄结构器件的制备方法,克服了传统方法的不足,得到1600整流比,42%外量子点效率,98%内量子效率的光电二极管器件。2. 作者通过结构优化,实现了超薄结构下量子点层2.5倍的吸收增强,使得超薄层仍然可以获得较高EQE。3. 作者通过厚度与面积优化,平衡了载流子迁移与RC延迟时间,最终得到创纪录的4 ns响应时间。【研究概览】图1 胶体量子点探测器响应时间的数值模拟。计算表明,漂移时间将限制厚度较大的器件的响应,而RC延迟效应将决定较薄器件的响应时间,通过降低器件面积,可以实现纳秒级的响应时间。图2 胶体量子点光电探测器制备流程优化。作者通过浓度梯度的交换法,提高了PN结的质量,得到了整流比1600的器件。图3 胶体量子点光电探测器结构示意图和性能。该器件的胶体量子点层优化为100 nm,器件的EQE达到了42%,利用结构形成法布里-珀罗腔,在超薄结构的基础上将量子点层的吸收增强了2.5倍,器件的内量子效率可以高达98%。图4 不同大小、不同厚度的胶体量子点光电探测器的响应时间。通过降低器件面积、优化器件厚度可以使得器件具有更快的响应,最终实现了4 ns响应时间的世界纪录,也是首次将胶体量子点短波红外探测速度逼近到了纳秒级别。图5 进一步提快胶体量子点光电探测器的响应分析。通过提高胶体量子点层的迁移率,该器件结构还可以继续优化,完全可以实现亚纳秒级的响应时间,这为接下来胶体量子点超快探测器的研究阐明了研究方向。【成果总结】这项研究工作实现了一项重大的突破,首次设计出超薄吸收层的胶体量子点光电探测器,成功在短波红外波段实现了纳秒级的响应时间。通过采用浓度梯度的配体交换方法,制备了具有高质量PN结的薄膜结构器件。该光电探测器在1330 nm处获得了42%的外部量子效率,这得益于在胶体量子点光电二极管内形成的法布里-珀罗腔和高效的光生电荷提取。此外,通过进一步提高载流子迁移率,该器件可以实现亚纳秒级的响应时间。这项研究的成功突破将对短波红外超快光电探测技术的未来发展产生重大的影响。论文链接:https://doi.org/10 . 1002/adma.202402002【作者简介】Yu-Hao Deng(邓玉豪)博士,比利时根特大学BOF博士后研究员,主要研究方向为胶体量子点材料与光电器件,以及钙钛矿材料表征与光电器件。邓博士之前已在Nature、Advanced Materials、Matter、Nano Letters、Physical Review Letters、Advanced Science等国际期刊上发表论文数篇。
  • 有望颠覆市场!湖北光谷实验室攻克短波红外成像芯片新技术
    湖北光谷实验室近日宣布,其科研团队研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像,面阵规模 30 万、盲元率低于 6‰、波长范围 0.4-1.7 微米、暗电流密度小于 50nA / cm2、外量子效率高于 60%,号称“性能优越”。相关负责人介绍,这一技术的核心优势有:图像分辨率高,理论上像素尺寸仅受限于艾利斑直径;溶液法低温加工,与任何形貌的基底均兼容;探测波段高度可定制化,探测波段不受衬底吸收影响;可大面积加工,兼容 12 寸 CMOS 晶圆制备工艺,“同时成本极低,有望颠覆市场”。光谷实验室表示,在食品检测、半导体检测等工业应用中,基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”,具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件,对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。传统铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵,使得短波红外相机均价高达 25 万元,严重制约着市场增长。光谷实验室团队通过 4 年时间,全力攻关量子点技术,通过低温的溶液法制备工艺,实现可与硅基芯片一体化集成的量子点短波红外成像芯片,其探测波段范围远超传统铟镓砷芯片,同时制造成本仅不到百分之一。▲ 产品部分应用领域目前,光谷实验室团队面向手机模组、车载相机等消费级应用场景,已申请十五项发明专利,已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。IT之家查询获悉,湖北光谷实验室成立于 2017 年,致力于解决制约我国科技发展的关键问题,研究方向涵盖光电子技术、高端装备制造、人工智能等领域,以提升光电领域原始创新能力、突破光电产业发展关键技术瓶颈为使命,以基础研究、应用基础研究和应用研究为任务,打造战略性、前瞻性、基础性科技创新的综合性光电科研平台。
  • 名优发布MRU 增强型烟气分析仪 VARIO plus-new新品
    增强型烟气分析仪VARIOplus-new适用于工业燃烧、大型锅炉、汽轮机、内燃机和加热炉等燃烧器能效和污染排放的长期连续测试。复合了红外和可电化学测量原理,测量参数选择灵活多样特别适合用于各种污染源的低浓度排放测量可选择各种重要的接口,比如ethernet(互联网)、WLAN(无线局域网)、蓝牙、USB、RS485和8通道4-20mA模拟输出可通过互联网、无线网查看和传输测量结果、实现远程故障诊断。VARIOplus-new烟气分析仪复合了红外和电化学气体测量原理,在测量参数选择上具有极大地选择灵活性。仪器采用Linux操作系统,大彩色显示屏操作模式像智能手机一样,显示界面直观、灵活,可触摸、滑屏操作;同时仪器可选择不同的数据通讯接口。可通过安装有MRU4uAPP的智能终端远程控制仪器和传输测量结果,主机类似一台计算机,可通过互联网远程查看和传输测量结果,可浏览网站,可上载用户开发的APP等。特点和功能:采用Linux操作系统,7 " (800X840像素)彩色显示屏,直观的触摸和滑屏操作技术氧气测量采用长寿命电化学传感器或顺磁氧传感器高效集成帕尔贴制冷器,蠕动泵自动排放冷凝水自动检测仪器的硬件和软件功能长期连续测量时,可按用户设定的时间间隔,自动进行零点校准自动测量程序,可按设定的时间间隔自动存储测量结果图表化的数据,借助USB或互联网,可将CSV或PDF格式的文件发送到PC机8路4-20mA模拟输出;4路4-20mA模拟信号输入;通用AUX扩展口,可连接“k”型热电偶和带0-10V、4-20mA和RS485输出的外部仪器标准燃烧和排放参数计算齐全的燃料列表,包含用户自定义燃料烟气温度和环境温度测量,差压测量专用样气排放口,可连接软管将废气远排48Wh锂离子电池待机创新点:增强型烟气分析仪VARIOplus-new适用于工业燃烧、大型锅炉、汽轮机、内燃机和加热炉等燃烧器能效和污染排放的长期连续测试。复合了红外和可电化学测量原理,测量参数选择灵活多样特别适合用于各种污染源的低浓度排放测量可选择各种重要的接口,比如ethernet(互联网)、WLAN(无线局域网)、蓝牙、USB、RS485和8通道4-20mA模拟输出可通过互联网、无线网查看和传输测量结果、实现远程故障诊断MRU 增强型烟气分析仪 VARIO plus-new
  • 基于损失模式共振光纤传感器的增强型光谱电化学装置
    光谱电化学(SEC)测量在分析化学中起着至关重要的作用,利用透明或半透明电极对电化学过程进行光学分析。电化学读数提供了有关电极状态的信息,而透射光谱的变化有助于识别电化学反应的产物。 据麦姆斯咨询报道,近日,波兰华沙理工大学(Warsaw University of Technology)的研究人员开发了一种增强型光谱电化学装置,其中,基于双域(光学和电化学)光纤的传感器直接用作工作电极,同时像光谱电化学一样单独测量分析物的光学特性。该传感器采用反射(探针状)配置,其中只有短纤芯部分涂有氧化铟锡(ITO)并浸入分析物中。对ITO纳米涂层的性能进行了优化,以满足在期望的反射光谱范围内获得损失模式共振(LMR)的条件。基于LMR和分光光度计的测量在单独的光路中进行。这产生了一种具有电化学激活的两个垂直定向光谱通道的新形式。相关研究成果以“Enhanced spectroelectrochemistry with lossy-mode resonance optical fiber sensor”为题发表在Scientific Reports期刊上。 在这项工作中,ITO-LMR传感器是基于聚合物包层的石英(PCS,芯径 = 380 μm)多模光纤。由于传感器设计为反射(探针状)配置以有效地引导在光纤端面之一处反射的光,因此使用直流磁控溅射技术在其中一个光纤端面上沉积一层铝膜。必须注意的是,只有当LMR传感器用作工作电极时,传感器/电极的光学询问(通道2中的光学测量)才是可能的,而当使用铂网或ITO涂覆的载玻片时则不可能。增强型SEC装置(LMR传感器作为工作电极)的示意图 增强型SEC装置提供了三种类型的询问读数:电化学测量、与分析物体积相对应的光谱分析(类似于标准SEC)、反映传感器/电极表面状态的LMR光谱分析。在每个询问路径中,分别用铁氰化钾和亚甲基蓝两种氧化还原反应探针进行循环伏安法(CV)实验。随后,在传感器的计时电流(CA)测量期间进行同步测量,并检查读数之间的相互关系。(A)铁氰化钾和亚甲基蓝溶液中LMR传感器的CV扫描;(B)LMR光谱的演变,其中施加电压以诱导氧化还原探针的氧化和还原;(C)计时电流响应,显示LMR传感器在亚甲基蓝溶液中的可重复响应。LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果(铁氰化钾作为氧化还原探针)LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果(亚甲基蓝作为氧化还原探针) 总而言之,研究人员开发了一种基于ITO的损失模式共振光纤传感器的增强型光谱电化学测量系统。由于ITO膜的优化厚度和光学性质,在光学域中观察到了LMR,而ITO的电学性质允许将传感器也用作电化学装置中的工作电极。通过检测两种氧化还原探针,即铁氰化钾和亚甲基蓝,证明了该方法。由于LMR强烈地依赖于外部介质的属性和传感器表面发生的变化,因此外加电压的变化会引起共振波长的移动以及特定波长的透射。此外,外加电压引起的变化具有高度可逆性。与标准工作电极相比,“针状”形式的传感器结构紧凑,因此在测量系统内传感器的放置方面提供了很大的灵活性,并能够减小分析样品的体积。此外,这种传感器的制造具有可扩展性,高度可重复性和低成本。利用ITO-LMR增强型光谱电化学装置,增加了关于工作电极表面状态、氧化还原反应本身的信息,并交叉验证了获得的结果,从而提高了分析的灵敏度。这种三通道系统将来可以应用于其他分析,也可以应用于需要使用便携式系统的传感应用。论文信息:https://www.nature.com/articles/s41598-023-42853-0延伸阅读:
  • YSI公司推出了新型的pH和pH/ORP 增强型传感器
    YSI公司推出了新型的pH和pH/ORP 增强型传感器:新型pH和pH/ORP传感器具有内部电池供电的前置放大器,这两款新型传感器均可与YSI 556和YSI ProPlus主机适配。新型增强型传感器所具有的优势:在高静电环境下消除潜在的读数漂移应用于寒冷水域和使用长电缆的情况下,具有高灵敏度、高稳定性可长期应用于潮湿的野外环境中传感器寿命长,大于两年 与ProPlus适配的增强型传感器类型型号传感器种类Pro1001A605323pH增强型传感器Pro1001A 套件605216pH增强型传感器和扩展适配器Pro1003A605324pH、pH/ORP增强型传感器Pro1003A套件605050pH、pH/ORP增强型传感器和扩展适配器 与556适配的增强型传感器类型型号传感器种类5564A655564pH增强型传感器5564A套件655561pH增强型传感器和扩展适配器5565A655565pH、pH/ORP增强型传感器5565A套件655562pH、pH/ORP增强型传感器和扩展适配器 用于YSI ProPlus仪器的Pro1001A套件 用于YSI 556仪器的5564A套件
  • 乐枫推出预过滤增强型活性炭-RephiAC啦!!!
    p  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong背景/strong/span/pp  使用过实验室纯水系统的人都了解,预过滤系统中都常配活性炭。作为一种环境友好型吸附剂,活性炭安全易得,具有比表面大,吸附容量大,吸附能力强等诸多优点。在预过滤中,主要担任去除进水中余氯、臭氧等强氧化物的角色。/pp  自来水中残留的氧化物质,会氧化实验室纯水设备的纯化元件,对设备的正常运行造成危害。通常,纯水系统中的RO膜,EDI模块都要求在去除氧化剂的条件下使用,这些氧化剂物质会导致:/pp  RO膜、EDI模块等元件故障率上升,寿命缩短。不但影响用户的使用,还会产生额外的运行和售后成本。/pp  所以,在纯水系统中,进水必须在预处理阶段除掉余氯等氧化物质,而活性炭就是担当这一重任的关键性预过滤材料。虽然是个小环节,却至关重要。/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong原理/strong/span/pp  活性炭去除氧化物被认为是吸附作用和化学反应共同作用的结果。活性炭与水中剩余氧化物接触的初期,主要以吸附作用为主 达到吸附平衡后,化学反应开始起作用,氧化物含量还会继续下降,接触时间越长,反应就会越充分,活性炭去除余氯、臭氧的效果就越好。另外,去除效果还与活性炭的物理及化学性质有关,活性炭的比表面积和空隙构造会直接影响吸附能力。比表面积越大、炭孔径与余氯、臭氧分子大小愈接近的活性炭,去除效率也会更高/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong乐枫RephiAC的优势/strong/span/pp  乐枫最新推出了增强型活性炭RephiAC,与目前市场上通用的活性炭材料相比,其去除余氯、臭氧等氧化剂的能力可高达10倍,能高效地去除进水中剩余氧化物质。/pp  通过一个小实验可以了解到RephiAC的不一般的吸附性能:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/73b65b7b-4f86-472b-a6f9-742f5e474682.jpg" title="1.jpg" style="width: 593px height: 635px " width="593" vspace="0" hspace="0" height="635" border="0"//pp  RephiAC pk 普通活性炭/pp  可以观察到,等量RephiAC和普通活性炭加入相同体积的水后,装有普通活性炭的烧杯中,表面尚有不少残留水分,表示活性炭已完全耗尽,而装有RephiAC的烧杯中,水分毫无踪影,说明已经被牢牢吸附住了。/pp  乐枫将RephiAC用在其预过滤系统中,可真正为纯水系统中的RO膜,EDI模块或其他纯化元件建立起一道安全可靠的保护屏障,并达到延长实验室纯水系统中RO膜,EDI模块的使用寿命,加强他们使用稳定性的目的。/pp  换用新的增强型活性炭RephiAC,看似改变的是预处理中的一个细节,却让:/pp  系统故障率下降了,/pp  维护维修简单了,/pp  不必要的维修费用减少了,/pp  用户可以更合理,更科学地管理系统运行成本。/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong上海乐枫生物科技有限公司/strong/span/pp  上海乐枫专业从事高端水纯化和实验室分离纯化产品的研发、设计和制造,致力于,为生命科学和生物技术提供精锐品质、高附加值的创新产品。乐枫产品线包括实验室纯水系统、密理博纯水兼容耗材和实验室分离纯化产品。成立十年,乐枫创立出了自己的品牌RephiLe(瑞枫),拥有30多项专利和多个软件著作权。产品销往全球近90个国家和地区。/p
  • imec集成薄膜固定光电二极管以实现卓越的短波红外成像传感器
    2023年8月14日在比利时鲁汶,imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。
  • 梅特勒托利多新推出增强型Profile金属检测机
    人性化设计的完美结合&mdash &mdash 梅特勒托利多最新推出增强型Profile金属检测机  梅特勒托利多结合先进技术,推出最新的增强型Profile金属检测机,针对多个行业特点,操作更加人性化,优化的操作界面设计让客户对检测过程一目了然。增强的功能性软件让检测结果更加精确。该设备的实时检测信息还能以短信、邮件形式传递给客户,提高生产效率,减少产品受污染的可能,有效提高客户利益。  增强型Profile金属检测机特点:  &bull 运行界面优化  &bull 检测信号峰值记录  &bull 操作登陆记录  &bull 电子邮件和文本方式反馈  &bull 适合多种应用
  • 短波红外相机在海洋监测中的应用
    海洋区域湿度大,昼夜温差大,极易形成雾、霾、水汽等特殊条件。可见光在正常条件下成像良好,但是受天气影响较大,在恶劣天气下会出现对比度变低,轮廓模糊,细节丢失的现象等问题,无法清晰的识别目标。热成像技术虽然透雾能力好,但是当目标和背景温度接近时,热成像细节丢失严重,不利于海洋区域的目标探测。而短波红外在海面恶劣天气下也可以实现远距离船只监测,由于具备对海雾的良好透过性,所以目标几乎很少受到海上雨雾天气的影响,具有较为明显的轮廓和纹理特征。图 1可见光和短波红外雾天成像对比短波红外成像和可见光类似,主要依靠场景物体反射的光信号成像,其波段范围大约在900nm~2300nm之间,因为光在遇到大气中的分子、粒子、气溶胶和大量的悬浮小水滴时都会发生散射,当大气中的散射粒子小于光波长时,可以按照瑞利散射处理,散射系数为式中,S为散射粒子的截面积,N为单位体积的粒子数,λ为光波波长,从公式中可以看出,波长越长,散射越弱,透雾能力越强,所以短波红外穿透雾霾能力比可见光强。如图2所示,分别为可见光和短波红外的成像情况,舰船在短波红外图像中的细节更丰富。图 2 雾中短波红外(左)与可见光成像(右)不仅如此,短波红外在海面微小目标识别方面也有很大的优势,由于海面拍摄距离远,微小目标在探测器上占据的像素小, 而且海面也在不断地变化,当海杂波干扰过大时,微弱目标的信号会被淹没,造成可见光探测困难。但是短波红外则不同,利用海水对短波红外具有强吸收这一特性,可以大大提高微弱目标的识别能力。海水几乎不反射短波红外,而微弱目标发射红外辐射,背景和目标的对比度增大,微弱目标更容易被观测到。所以当对海面浮冰、小船、蛙人、浮标、飞机残骸、海面漂浮物等这些声光电特性不明显的目标探测时,相比可见光,短波红外更适合观测。 此外,短波红外技术还具有在夜间和低光条件下提供高质量监控图像的能力,在海岸港口,夜间航行可能存在风险,而短波红外监控系统可以保证即使在黑暗中,港口和船只的活动也能被及时监测,从而提高港口的安全性。西安立鼎光电提供非制冷、制冷面阵以及线阵多款短波红外相机,现货供应,具体产品如下:01非制冷短波红外相机02宽谱段短波红外相机03制冷型短波红外相机04科研型短波红外相机05线阵短波红外相机06定制短波红外相机立鼎定制型短波红外相机是立鼎团队为保证各类客户的产品性能指标而推出的定制化服务。可根据用户不同需求进行产品定制,将客户重点关注的产品性能进行提升,以满足客户在不同领域的使用。目前,立鼎团队已为多家客户定制适合客户项目应用需求的多款相机,得到了众多用户的认可。更多信息请联系西安立鼎光电400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司成立于2016年4月,是一家专业从事短波红外成像系统及光电测试装备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的国家级高新技术企业。公司专注于为客户提供从器部组件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外成像系统在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求研制的多款光电测试装备为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • TSI公司推出最新增强型病房压力监测仪和控制器
    用于关键医疗环境的室内压力监测设备制造业中的领头羊&mdash &mdash TSI公司宣布了其最新增强型室内压力监测仪和控制器PresSura&trade 成功上市。TSI PresSura&trade 监测仪可连续测定室内压力和环境条件,检测医院隔离病房、手术室以及其他特殊场所的安全性信息。医院和工程师们可采用PresSura&trade 监测仪对周围环境进行检测,以便使环境达到ASHRAE,AIA,CDC和USP的标准。  &ldquo 目前有超过60,000室内房间使用我们这种精确和稳定的传感器,不仅如此,医疗保健设施也采用我们公司的这款产品进行检测,以确保每天工作环境的安全。在此基础上,我们的客户要求提供符合现代人使用需求的增强型产品,因此我们满怀激情的发布第二代室内环境压力监测仪Pressura&rdquo ,Troy Tillman,TSI公司全球市场高级经理如是说。  在TSI公司独特的热压力感应传感器的基础上,新型PresSura&trade 监测仪是现行产品中最精确最稳定可靠的。新增的功能包括测量室内温度和湿度,以及多房间检测。PresSura监测仪提供了个性化的彩色触摸屏,可显示所有的参数。除此之外,现在提供了一种护士站模块,可以在一个显示器上远程监控多达8个房间。  想了解关于TSI公司医疗环境解决方案方面的更多信息,请访问www.tsi.com/hospital。
  • 乐枫推出实验室纯水预过滤增强型活性炭-RephiAC
    使用过实验室纯水系统的人都了解,预过滤系统中都常配活性炭。作为一种环境友好型吸附剂,活性炭安全易得,具有比表面大,吸附容量大,吸附能力强等诸多优点。在预过滤中,主要担任去除进水中余氯、臭氧等强氧化物的角色。自来水中残留的氧化物质,会氧化实验室纯水设备的纯化元件,对设备的正常运行造成危害。通常,纯水系统中的RO膜,EDI模块都要求在去除氧化剂的条件下使用,这些氧化剂物质会破坏RO膜的活性层或EDI模块的树脂,从而导致RO膜、EDI模块等元件的工作效率下降,故障率上升,寿命缩短。如果出现了不可恢复的损失,无法修复,就只能更换,不但影响用户的使用,还会产生额外的运行和售后成本。所以,在纯水系统中,进水必须在预处理阶段除掉余氯等氧化物质,而活性炭就是担当这一重任的关键性预过滤材料。虽然是个小环节,却至关重要。活性炭去除氧化物被认为是吸附作用和化学反应共同作用的结果。活性炭与水中剩余氧化物接触的初期,主要以吸附作用为主;达到吸附平衡后,化学反应开始起作用,氧化物含量还会继续下降,接触时间越长,反应就会越充分,活性炭去除余氯、臭氧的效果就越好。另外,去除效果还与活性炭的物理及化学性质有关,活性炭的比表面积和空隙构造会直接影响吸附能力。好的材质,如比表面积越大、炭孔径与余氯、臭氧分子大小愈接近,去除效率也会更高。乐枫最新推出了增强型活性炭RephiAC,与目前市场上通用的活性炭材料相比,其去除余氯、臭氧等氧化剂的能力可高达10倍,能有效彻底地去除进水中的剩余氧化物质。通过一个小实验可以了解到RephiAC的强大吸附性能:可以观察到,等量RephiAC和普通活性炭加入相同体积的水后,装有普通活性炭的烧杯中,表面尚有不少残留水分,表示活性炭已完全耗尽,而装有RephiAC的烧杯中,水分已经毫无踪影,说明已经被牢牢吸附住了。乐枫将RephiAC用在其预过滤系统中,可真正为纯水系统中的RO膜,EDI模块或其他纯化元件建立起一道安全可靠的保护屏障,并达到延长实验室纯水系统中RO膜,EDI模块的使用寿命,加强他们使用稳定性的目的。换用新的增强型活性炭RephiAC,看似改变的是预处理中的一个细节,却让系统故障率下降,维护更简单了,而且可避免不必要的维修费用,让用户可以更合理,更科学地管理系统运行成本。 关于上海乐枫生物科技有限公司上海乐枫专业从事高端水纯化和实验室分离纯化产品的研发、设计和制造,致力于,为生命科学和生物技术提供精锐品质、高附加值的创新产品。乐枫产品线包括实验室纯水系统、密理博纯水兼容耗材和实验室分离纯化产品。成立十年,乐枫创立出了自己的品牌RephiLe(瑞枫),拥有30多项专利和多个软件著作权。产品销往全球近90个国家和地区。
  • 崂应发布崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器(增强型)新品
    崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器(增强型)本仪器是一款兼顾环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物采样的多功能仪器。本仪器采样工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min和100.0L/min,流量50.0L/min和流量100.0L/min时负载能力均能达到20kPa,可实现一机多用。 执行标准n HJ93-2013 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)采样器技术要求以及检测方法n HJ194-2017 环境空气质量手工监测技术规范n HJ/T374-2007 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法n HJ539-2015 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法n HJ618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法n HJ657-2013 空气和废气 颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法n HJ955-2018 环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法n JJG943-2011 总悬浮颗粒物采样器 主要特点n 一机多用,可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集n 采样流量范围宽,负载能力强,工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min,流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa,可满足多种采样需求n 可实现即时采样、定时采样、间隔采样等多种采样模式n 采用高精度、宽量程平衡式流量计,微电脑系统检测采样流量,自动补偿因为电压波动和阻力、温度变化引起的流量变化n 采用引风式环境温度检测模块,大幅减小环境温度测量误差,进一步提高流量准确度n 可根据设置的采样流量自动切换内部阻力通道,免除手工更换的麻烦,同时能使采样泵处于最佳工作状态, 提高流量准确度n 采用精密芯泵,负载强,寿命长,噪音低,耐腐蚀,连续运转免维护,具有过载保护功能,适应于各种复杂工况n 宽温高亮TC-OLED显示屏,适用于高寒地区,通俗软件显示界面,人机交互良好n 自动计算累计采样体积,同时可根据气压、温度换算参比采样体积(出厂默认 25℃、101.325kPa 参比状态的体积)或标况采样体积n 内置过滤网,且具有过载、低流量自保护程序,可有效保护气路及采样泵n 外观采用L-Ergo设计,样式新颖,独特的密封结构可有效防雨雪,更适合野外作业n 提供USB接口,可将采样数据文件导出,同时支持升级仪器主板程序n 预留蓝牙模块,可连接便携式蓝牙打印机,轻松掌握实时数据n 预留物联网模块接口,可拓展联网功能n 采样过程停电自动保存工作数据,来电后可恢复采样 n 大气压可输入和测量,保障低压环境中可正常使用n 具有智能化的软件标定功能n 内置大容量存储器,采样数据可存储、查阅、导出、打印n 氟化物/重金属/TSP/PM10/PM2.5采样头采用铝合金材质,抗静电吸附*说明:以上内容完全符合国家相关标准的要求,因产品升级或有图片与实机不符,请以实机为准, 本内容仅供参考。创新点:1、可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集采样流量范围宽,负载能力强,工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min,流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa,可满足多种采样需求。2、精密芯泵负载强3、流量精准助采样崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器(增强型)
  • 崂应发布崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器(增强型)新品
    崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器(增强型)本仪器是一款兼顾环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物采样的多功能仪器。本仪器采样工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min和100.0L/min,流量50.0L/min和流量100.0L/min时负载能力均能达到20kPa,可实现一机多用。 执行标准n HJ93-2013 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)采样器技术要求以及检测方法n HJ194-2017 环境空气质量手工监测技术规范n HJ/T374-2007 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法n HJ539-2015 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法n HJ618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法n HJ657-2013 空气和废气 颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法n HJ955-2018 环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法n JJG943-2011 总悬浮颗粒物采样器 主要特点n 一机多用,可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集n 采样流量范围宽,负载能力强,工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min,流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa,可满足多种采样需求n 可实现即时采样、定时采样、间隔采样等多种采样模式n 采用高精度、宽量程平衡式流量计,微电脑系统检测采样流量,自动补偿因为电压波动和阻力、温度变化引起的流量变化n 采用引风式环境温度检测模块,大幅减小环境温度测量误差,进一步提高流量准确度n 可根据设置的采样流量自动切换内部阻力通道,免除手工更换的麻烦,同时能使采样泵处于最佳工作状态, 提高流量准确度n 采用精密芯泵,负载强,寿命长,噪音低,耐腐蚀,连续运转免维护,具有过载保护功能,适应于各种复杂工况n 宽温高亮TC-OLED显示屏,适用于高寒地区,通俗软件显示界面,人机交互良好n 自动计算累计采样体积,同时可根据气压、温度换算参比采样体积(出厂默认 25℃、101.325kPa 参比状态的体积)或标况采样体积n 内置过滤网,且具有过载、低流量自保护程序,可有效保护气路及采样泵n 外观采用L-Ergo设计,样式新颖,独特的密封结构可有效防雨雪,更适合野外作业n 提供USB接口,可将采样数据文件导出,同时支持升级仪器主板程序n 预留蓝牙模块,可连接便携式蓝牙打印机,轻松掌握实时数据n 预留物联网模块接口,可拓展联网功能n 采样过程停电自动保存工作数据,来电后可恢复采样 n 大气压可输入和测量,保障低压环境中可正常使用n 具有智能化的软件标定功能n 内置大容量存储器,采样数据可存储、查阅、导出、打印n 氟化物/重金属/TSP/PM10/PM2.5采样头采用铝合金材质,抗静电吸附*说明:以上内容完全符合国家相关标准的要求,因产品升级或有图片与实机不符,请以实机为准, 本内容仅供参考。创新点:1、可实现对环境空气中氟化物、重金属、TSP、PM10和PM2.5等粉尘污染物的采集采样流量范围宽,负载能力强,工作点流量涵盖16.7L/min、50.0L/min、100.0L/min,流量50.0L/min和100.0L/min时负载能力均能达到20kPa,可满足多种采样需求。2、精密芯泵负载强3、流量精准助采样崂应2037型 空气氟化物/重金属采样器(增强型)
  • 新品上线立鼎光电短波红外相机仪器系列分享
    西安立鼎光电科技有限公司自成立以来,一直致力于短波红外成像技术开发与应用。结合市场需求,立鼎团队不断将产品迭代与优化,推出了一系列经典产品,性能可靠,价格合理,深受国内外行业用户的信赖。立鼎光电短波相机研发历程⏩ 2016年 组建团队,研发短波红外相机。⏩ 2017年 完成非制冷相机的研制并投入市场,反馈良好。⏩ 2018年 640×512(15μm)短波非制冷相机量产;同年,立鼎首版640一级制冷相机亮相深圳光博会,获得客户好评。⏩ 2019年 优化相机功能:增加GigE 、SDI接口,增加可供用户选择的跟踪功能;同年,完成高速短波红外相机的样机设计。⏩ 2020年 成功研发出第一代60Hz高速短波相机样机,并开始研发二级制冷科研级短波红外相机;同年,完成了320短波红外相机及扩展波段相机的研发及量产。⏩ 2021年 推出TE4深度制冷相机,制冷温度最低可达-80℃;同年推出1550nm激光通信专用短波红外相机。⏩ 2022年 研制多级深度制冷短波相机、全国产化短波红外相机、线阵短波红外相机、300/400Hz高速短波相机以及高光谱短波相机。立鼎光电短波红外相机系列分类经济型:采用非制冷铟镓砷探测器,结合专业散热结构,该型相机结构小、重量轻,方便集成在各类光电系统中。可以提供专业的定制化服务,旨在为用户提供小型化、轻量化、定制化产品解决方案。制冷型: 采用热电制冷铟镓砷探测器,能够很好的抑制芯片暗电流,从而提升成像质量,此系列可选配扩展型 InGaAs 焦平面探测器,可将探测范围扩展至1.1μm-2.2μm波段。旨在为用户提供更专业的高性能相机,以满足基础型相机无法达到的性能要求。科研型:采用了高性能的TE + air cool制冷设计,芯片温度最低可降至-80℃,在超长的曝光时间下工作,图像也能具有较高的信噪比。该型产品旨在满足高端用户或科研级用户在各种高要求/高精度场景下的应用。可提供集成多种图像算法的专用软件,为用户提供更好的使用体验。立鼎短波红外相机型号命名规则下图为立鼎短波相机命名规则。通过此规则,可以直观、快捷的了解到一型号产品的重要参数。或在选型中更方便快捷的选择项目所需对应规格的相机。立鼎短波相机的应用硅锭杂质检测液晶面板异型贴合半导体检测全息光学中的应用激光光斑捕获追踪海面观测透雾成像太阳能电池板检测生物成像激光光束质量分析晶圆切割获取更多信息可通过仪器信息网和我们取得联系400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司是一家专业从事红外、激光类产品及光电测试仪器设备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的高新技术企业。公司专注于为客户提供从元件、组件、部件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外相机(系统)在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求定制的多款光电测试仪器设备,为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 安捷伦科技公司隆重发布增强型实验室电子记录本
    安捷伦科技公司隆重发布增强型实验室电子记录本 OpenLAB ELN 可简便快速地整合来自多个分析软件应用的科学结果 2013 年11 月 18 日,北京 —安捷伦科技公司(纽约证交所:A)日前隆重推出最新版实验室电子记录本(ELN) 软件 OpenLAB ELN 4.2。这款新型的增强版软件可帮助科学家和实验室管理人员快速简单地获取、再利用以及共享来自几乎所有分析软件应用程序的科学结果。 安捷伦软件和信息学业务部副总裁兼总经理 Bruce von Herrmann 说:“随着新版本的发布,我们将不断加强OpenLAB ELN 的功能,使其成为传统纸质记录本的高效替代品,其最新功能将有效节约宝贵的时间并促进合作,实现更快获取结果、做出更明智决策的最终目标”。 科学家们之所以能够接受 ELN,是因为他们能够通过ELN轻松获取并共享来自各种分析工具的结果。新型OpenLAB ELN的发送 (SendTo) 功能可帮助用户轻松拖放文件、复制粘贴内容,或者创建文本附注发送给其他OpenLAB ELN 用户。它还配置有一个虚拟打印机,可采用 PDF 格式获取任何应用中的科学结果,无需退出OpenLAB ELN。Microsoft Windows 的“发送”(Send to)功能也可用于向 OpenLAB ELN 发送文件。以 Excel或 Word 格式发送的文件可在 OpenLAB ELN 中进行编辑。 Agilent OpenLAB ELN 是业界领先的软件产品套装的组件,设计用于跨实验室和企业的科学数据信息生命周期的集成和管理。 要了解更多关于 OpenLAB ELN 的信息,请单击此处。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技(NYSE 代码:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20600 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2013财年,安捷伦的净收入达到 68 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息,请访问:www.agilent.com。 2013 年 9 月 19 日,安捷伦宣布计划通过免税分拆的方式,将其电子测量公司拆分为两家上市公司。这一拆分计划将于 2014 年 11 月初完成。 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻,请访问安捷伦新闻网站:www.agilent.com.cn/go/news。
  • SCD推出世界首款基于事件的短波红外探测器
    据麦姆斯咨询报道,以色列非制冷红外探测器和高功率激光二极管制造商Semi Conductor Devices(SCD),近期推出了一种基于事件(event-based)的新型短波红外(SWIR)探测器Swift-El。据SCD称,Swift-El是世界首款集成基于事件成像功能的短波红外探测器,使其成为国防和工业领域的“革命性”补充。Swift-El是一款尺寸、重量、功耗(SWaP)极低且成本低廉的VGA格式10 μm像素间距短波红外探测器。其先进的焦平面阵列(FPA)探测能力,使战术部队能够探测多个激光源、激光点、敌方火力指示(HFI)等。Swift-El具有的读出集成电路(ROIC)成像器技术,使其可在一个传感器中提供两个并行视频通道:一个标准成像短波红外视频通道和一个极高帧事件成像通道。Swift-El提供支持白天和弱光场景的短波红外成像,可实现全天候态势感知、更好的大气穿透能力,以及为战术级应用提供的低成本短波红外图像。此外,其基于事件的成像通道提供了多种先进的功能,如激光事件点检测、多激光点LST功能和基于事件的短波红外成像等,扩大了目标检测和分类的范围。Swift-El还为生产线分拣机、智慧农业等领域的机器视觉应用开辟了新可能,这些应用需要对先进短波红外图像进行分析以实现自动机器决策。Swift-El能够实现超过1200 Hz的全帧率,这对机器视觉和机器AI算法至关重要。Swift-El探测器的分辨率为640×512、像素间距10μm,由该公司位于以色列的晶圆厂生产,目前主要面向国防和工业应用,计划于2024年量产。SCD业务发展与营销副总裁Shai Fishbeing表示:“我们非常注重规模经济,以提高产能和良率,我们拥有世界上最大的热像仪制造厂。”
  • SCD推出世界首款基于事件的短波红外探测器
    据麦姆斯咨询报道,以色列非制冷红外探测器和高功率激光二极管制造商Semi Conductor Devices(SCD),近期推出了一种基于事件(event-based)的新型短波红外(SWIR)探测器Swift-El。Swift-El是一款尺寸、重量、功耗(SWaP)极低且成本低廉的VGA格式10 μm像素间距短波红外探测器。据SCD称,Swift-El是世界首款集成基于事件成像功能的短波红外探测器,使其成为国防和工业领域的“革命性”补充。其先进的焦平面阵列(FPA)探测能力,使战术部队能够探测多个激光源、激光点、敌方火力指示(HFI)等。Swift-El具有的读出集成电路(ROIC)成像器技术,使其可在一个传感器中提供两个并行视频通道:一个标准成像短波红外视频通道和一个极高帧事件成像通道。Swift-El提供支持白天和弱光场景的短波红外成像,可实现全天候态势感知、更好的大气穿透能力,以及为战术级应用提供的低成本短波红外图像。此外,其基于事件的成像通道提供了多种先进的功能,如激光事件点检测、多激光点LST功能和基于事件的短波红外成像等,扩大了目标检测和分类的范围。Swift-El还为生产线分拣机、智慧农业等领域的机器视觉应用开辟了新可能,这些应用需要对先进短波红外图像进行分析以实现自动机器决策。Swift-El能够实现超过1200 Hz的全帧率,这对机器视觉和机器AI算法至关重要。Swift-El探测器的分辨率为640 x 512、像素间距10μm,由该公司位于以色列的晶圆厂生产,目前主要面向国防和工业应用,计划于2024年量产。SCD业务发展与营销副总裁Shai Fishbeing表示:“我们非常注重规模经济,以提高产能和良率,我们拥有世界上最大的热像仪制造厂。”
  • “高分五号”可见短波红外高光谱相机使我国高光谱遥感技术再上新台阶
    p  2018年5月9日,北京时间2时28分,我国在山西太原卫星发射中心成功发射“高分五号”高光谱卫星。中国科学院上海技术物理研究所承担研制卫星红外地平仪(已在入轨初期成功捕获地球)和可见短波红外高光谱相机。/pp  作为“高分五号”卫星六大主载荷之一,可见短波红外高光谱相机是国际首台同时兼顾宽覆盖和宽谱段的高光谱相机,对复杂地物、环境具有突出的识别和分类能力。它可同时获取观测对象的几何、辐射和光谱信息,并以足够高的光谱分辨率、空间分辨率和辐射分辨率,定量获取观测目标的构造和成份等信息,同时获取观测路径上大气等相关信息,实现对陆地表面高光谱、高空间、高辐射分辨率成像光谱观测。/pp  可见短波红外高光谱相机以高光谱的方式实现对地优于30米空间分辨率的连续成像,它具有330个光谱通道,比一般成像相机多了近百倍 其光谱覆盖可见光至短波红外的2100纳米范围宽度,比一般相机宽了近9倍 特别是同时实现的60公里高光谱成像幅宽,将极大提高对全球陆地环境生态资源的探测能力。与国际上经典的高光谱相机相比,该载荷幅宽提高8倍,光谱数增加近百个,信噪比提升近4倍 与美国、德国、日本、加拿大等国际上当前发展的高光谱相机比较,其综合性能和主要技术指标可保持5年以上的国际领先水平。/pp  上海技物所创新性地提出基于视场倍增远心成像和凸面光栅大平场度低畸变分光的高光谱成像方案,历经10年时间,突破了小F数大视场低畸变远心成像,大平场度超低畸变精细分光、在轨高精度光谱辐射定标、大规模高帧频红外焦平面探测器等关键技术,完成高光谱相机的原型样机、工程样机、鉴定产品、发射产品的研制。相机入轨后,将有力提升我国在环境、生态、资源、农业、林业等多个领域遥感监测方面的能力,有效服务“美丽中国”建设,使我国高光谱遥感技术再上新台阶,走在国际前列。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/39eacb35-8a94-47c6-87c3-a8a96b880be2.jpg" title="微信图片_20180510094457.jpg"//pp style="text-align: center "卫星发射现场br//ppbr//p
  • 【赛纳斯】表面增强拉曼/红外光谱技术的进展与突破
    01导读拉曼光谱和红外光谱是 最 重 要 的分析化学方法之一,可提供待测体系的化学键等关键结构信息。然而,它们应用于材料和生物体系的表面化学分析时,常面临着灵敏度偏低的瓶颈。四十余年来,人们持续致力于突破该瓶颈,推动相关技术的应用和产业化。近日,厦门大学田中群教授课题组回顾了拉曼和红外光谱技术的发展历程,系统性论述了表面增强拉曼散射光谱和表面增强红外吸收光谱的三种物理机制:等离激元效应、避雷针效应和耦合效应。从拉曼和红外光谱的基本原理和实际案例出发,提出了进一步提高拉曼和红外光谱的表面检测灵敏度的策略,即宏观光学系统与微纳光学衬底之间多尺度耦合,最 后讨论了将宏观光学-微纳衬底间的高效耦合拓展到亚纳米分子尺度的可能性,展望了更多种形式的多尺度光耦合策略。图1 SERS和SEIRA光谱灵敏度提高的策略与实践:从微纳结构衬底设计到光学设计。02研究背景拉曼光谱和红外光谱技术的里程碑式进展如图2所示,时间轴上、下分别为拉曼光谱和红外光谱技术。从发展历程可见:(1)1800-1974年主要集中在基本测试仪器和方法,从无到有地建立拉曼和红外及其衍生光谱技术;(2)1974-2010年则在已有测量仪器基础上,从无到有建立起表面增强拉曼和表面增强红外光谱方法;(3)1997年至今的表面增强拉曼和表面增强红外光谱逐渐提升为单分子水平。由此可见拉曼和红外光谱技术的灵敏度在不断提升,而其蕴含的发展驱动力是由痕量甚至是单分子水平待测样品的实际需求所诱发的。如何提升拉曼和红外光谱的检测灵敏度,是具有 重 大 挑战性的科学问题和技术难题。图2 拉曼光谱、红外光谱、及其衍生技术的的里程碑式进展节点,时间轴上、下部分别为拉曼和红外光谱技术。2.1 SERS和SEIRA的增强机理表面增强拉曼光谱(SERS)和表面增强红外吸收光谱(SEIRA)主要基于电磁场增强机制。SERS和SEIRA电磁场理论的核心在于借助光和金、银等纳米结构的相互作用,增强纳米结构表面狭小区域内的光电场(也称近场)。该狭小区域也称为“热点”。处于热点中的待测分子的光散射和光吸收截面都被增强,如图3所示。图3 SERS和SEIRA的电磁场增强原理。a是分子的Raman散射及拉曼光谱。b是吸附于金属纳米球表面分子的SERS的两步增强机理。c是SERS光谱的数据处理。d是分子的红外吸收及红外光谱。e是吸附于金属纳米棒表面分子的SEIRA的一步增强机理。f是SEIRA谱的数据处理。热点内的局域电场的强度与分子的光吸收/散射效率直接相关。提高SERS和SEIRA增强衬底表面热点内局域电场强度是SERS和SEIRA技术发展的关键难题。SERS和SEIRA增强衬底可划分为非耦合型增强衬底和耦合型增强衬底两大类。非耦合型增强衬底,如单个纳米粒子、金属膜以及非金属表面的金属探针等,通常只支持局域表面等离激元、传播表面等离激元和避雷针效应中的一种机制。非耦合增强衬底的局域场增强因子较小,通常小于5个数量级,是研究局域场耦合的模型结构。耦合型增强衬底,特别是具有纳米间隙或者纳米尖端结构的增强衬底,分子拉曼散射和红外吸收信号会得到显著增强,检测灵敏度可达单分子水平。典型的耦合型增强衬底结构有纳米颗粒-纳米颗粒二聚体(dimer)、寡聚体结构(oligomer)、阵列结构(array)、蝴蝶结(bow-tie)结构,和金(或银)扫描探针-金(或银)衬底耦合结构等,如图4所示。图4 SERS和SEIRA典型结构。a-f为SERS衬底结构,g-i为SEIRA衬底结构。其中a和g为局域表面等离激元纳米结构,c和i为传播型表面等离激元纳米结构,e为支持避雷针效应的针尖纳米结构。b、d、f、h和i为不同形式的等离激元耦合纳米结构衬底。除了提高衬底的局域电场强度,SERS衬底在应用中还存在衬底普适性低和信号重现性不足的难题。壳层隔绝纳米颗粒增强拉曼光谱(SHINERS)是克服这一难题的强有力的创新方法,在材料表面化学分析中已发挥出独特的技术优势和巨大的实际应用效能。SHINERS技术的关键是制备超薄介质壳层包覆的金(或银)核的核壳结构纳米颗粒,其中壳层材质如SiO2、Al2O3等具有绝缘性和化学惰性,既避免了分子吸附于金(或银)核表面产生干扰信号,又减小了纳米颗粒和待测衬底发生烧融的概率,提升了体系稳定性。借助SHINERS中金(或银)核与待测金属材料衬底的耦合作用,金属衬底上吸附分子的拉曼信号得到显著放大,例如,实现了对不同晶面Au、Pt等金属单晶上痕量电催化中间产物的识别,为揭示相关电催化反应的路径和机制提供了关键证据(图5)。图5 用于表面分析的SHINERS技术。a 衬底表面的SHINERS粒子示意图。b 吸附在Au(111)、Au(100)和Au(110)表面的吡啶分子的SHINERS光谱。c SHINERS实验示意图。电磁场强度由颜色代表,红色(强)和蓝色(弱)。d SHINERS粒子的TEM成像和Pt衬底表面的3D-FDTD模拟。e 在氧气饱和的0.1 M HClO4中的ORR过程三个旋转环盘Pt单晶电极上的极化曲线。转速为1600转/分,扫描速率50 mV/s。坐标轴j和E分别代表电流密度和电极势。f 变电位条件下Pt(111)电极表面的ORR测试的EC-SHINERS光谱。类似壳层隔绝技术的核-壳结构构筑策略也适用于SEIRA技术。由金壳层和介质内核构筑的阵列SEIRA增强衬底不仅在近红外区有等离激元响应,在中红外区也显示出宽光谱共振响应。如图6所示,位于近红外区域的等离激元响应源自于单个纳米壳结构的多极等离激元共振,而位于中红外区域的宽谱响应带则源自多粒子结构的偶极共振耦合。耦合纳米结构是提高SERS和SEIRA衬底表面增强性能的有效方式,通过耦合效应可将衬底拓展为SERS和SEIRA同时响应的衬底。图6 多个纳米粒子耦合同时用于SERS和SEIRA虽然基于上述耦合纳米结构的SERS和SEIRA增强衬底可有效提高拉曼和红外光谱的检测灵敏度,要实现超高灵敏的SERS和SEIRA测量尚有一定难度。成功的研究报道往往集中于拉曼散射或红外吸收截面较大的少数分子体系,其增强衬底结构在实际应用中尚面临一些困难。特别是如何使应用面最广的SERS或SEIRA衬底,如单个SHINERS粒子、TERS探针、单根SEIRA棒和nanoIR探针,也具备超高检测灵敏度,即使面对散射或吸收截面较小的分子仍可获得有效的检测信号。这一问题仍充满挑战。因此,进一步针对特定的微纳衬底而优化设计的宏观光学系统的研究成为迈上更高灵敏度这一新台阶的关键。2.2 基于维纳结构衬底的宏观光学设计SERS信号与多重因素有关,其强度具体可用下式表示:我们可以参考SERS的强度公式将SEIRA的强度表示如下:GSERS和GSEIRA分别表示衬底通过等离激元和避雷针效应造成的局域场增强。上述公式清楚表明,SERS和SEIRA的强度不仅与微纳衬底的增强因子有关,也与仪器的参数,如光耦合效率Ω、检测器效率Q、色散系统的通量Tm和光学系统的透过率T0直接相关。虽然在Raman和IR发展的历程中,针对光学系统的研究从未停止,但聚焦在光学系统和微纳衬底之间的耦合效率的研究还很少。耦合效率Ω可进一步展开为其中Ωe表示激发光的空间角集中程度、Sexci表示微纳衬底的定向激发性质、Me-e则表示激发光和衬底之间的匹配程度。Ωc表示收集系统的定向收集能力、Sscat表示微纳衬底的定向辐射属性、Mc-s则表示Ωc和Sscat之间的匹配程度。上述三个公式清晰地描述了宏观光学系统和微纳衬底之间匹配程度对获得超灵敏SERS和SEIRA光谱的重要意义。图7为SERS和SEIRA中传统的耦合光学设计,和考虑衬底与光学系统匹配后的耦合光学设计。与传统方式相比,后者可在微纳衬底表面激发出更强的热点,获得更灵敏的SERS和SEIRA检测效果。图7 SERS和SEIRA中的光学设计。a 传统的激发和收集光锥。b 抛物面反射式聚焦镜。c 折射式物镜。d 反射式物镜。e SERS和SEIRA中精细设计的激发和收集空心光锥。f 基于棱镜和波导结构的激发光学。g 基于棱镜的折射式空心光锥透镜。h 基于棱镜的反射式空心光锥物镜。角度激发。通过ATR棱镜定向激发SERS和SEIRA衬底获得更高检测灵敏度是最常见的设计宏观光学增强微纳光学衬底的例子。如图8中所示,在二氧化硅半球柱面镜上蒸镀一层Ag膜,扫描激发光角度,在很窄的角度范围内可观察到表面等离激元效应。在该角度下收集纳米粒子构成的SERS衬底的拉曼散射信号,其光谱增强性能与金属膜表面相比可提高2-3个数量级。而在SEIRA中, ZnSe半球柱面镜表面的金岛状膜衬底的SEIRA增强性能也强烈依赖激发光的入射角度。70°下激发获得的SEIRA强度比20°时高6倍。更多的基于波导结构激发SERS和SEIRA的研究也证明了将激发光能量集中在某一窄角度范围内,可进一步提高衬底的SERS和SEIRA性能。图8 基于ATR棱镜结构定向激发SERS和SEIRA。a-c 在SERS中通过半球柱面镜激发金属膜表面SPR,进而激发单粒子SERS。d-f 在SEIRA中通过半球柱面镜激发金岛膜SEIRA。定向辐射收集。定向辐射收集主要体现在SERS衬底表面。SERS衬底作为天线,它接收远场光并在近场区域产生电磁场“热点”,从而激发“热点”内的分子。分子辐射的拉曼信号再次激发SERS衬底并辐射至远场。研究表明远场辐射的SERS信号表现出强烈的定向辐射属性。如图9所示,二聚体和三聚体的SERS远场辐射信号集中在很窄的空间角度范围内,而该空间角度甚至超过了显微物镜的收集角度范围,导致大量信号无法被测量。该实验结果证明宏观光学系统设计在提高SERS信号收集效率方面是非常必要的。图9 二聚体和三聚体表面SERS信号的远场辐射特征兼顾角度激发和定向辐射收集的光学设计。角度激发可提高SERS与SEIRA的激发效率,定向辐射收集可提高SERS的收集效率。2017年报道的一种消色差的固体浸没透镜结构做到了两者兼顾。如图10所示,通过该物镜结构,激发光能量可集中在很窄的角度范围内,有效提高激发光与SPR效应之间的能量耦合效率,因此在SPR角度附近SERS信号才最强。同时该物镜的数值孔径高达1.65,可有效收集远场辐射的SERS信号。该物镜不仅支持Kretschmann结构,也支持Otto结构,数值分析结果表明在不同衬底材料表面散射的SERS信号均具有定向辐射特征,与一般的线性偏振相比,热点的局域场增强更高。图10 基于消色差固体浸没透镜光学设计兼顾角度激发和定向辐射。a-d KR-SPR-SERS结构光学设计及其角度激发和定向辐射性能的表征。e-j Otto-SPR-SERS结构光学设计及其角度激发和定向辐射性能的表征。光纤高效激发和收集耦合TERS。另一种兼顾激发和收集效率的设计是光纤耦合结构的TERS装置。在该装置结构中,银纳米线TERS探针组装在锥状光纤表面。线偏振激发光在光纤中传播的波导模式会在不同的空间位置与银纳米线探针的两个SPP模式TM0和HE1耦合。通过光纤角度和长度的优化设计,提高远场光与TM0模式的能量耦合效率,优化后的远、近场的耦合效率可达70%。考虑到TERS的两步耦合过程,总体的远、近场光耦合效率可达50%,即使在最简单的TERS装置上也可实现碳纳米管表面1 nm空间分辨率的化学光谱采集。图11 a 波导模式LP01和银纳米线探针的TM0和HE1模式之间的耦合示意图。b 通过TM0模式的近场和远场耦合。c TERS探针和光纤的SEM图。d 碳纳米管样品的形貌。e 沿着d中白色虚线的TERS强度分布。f d中虚线上A、B和C位置处的TERS光谱。光学设计拓展nanoIR和TERS的适用环境。近几年先后报道的液体环境纳米红外光谱技术均通过底部ATR光学结构激发实现。电化学TERS技术的一大难题是TERS的激发和收集光路路径上光传播介质发生了变化,造成常规TERS测量技术的不直接适用。如何在有限的空间内实现TERS光路与电化学池的有效光学耦合是一个关键的技术问题。如图12所示,在该设计中,电化学池被改造成由透明窗片、倾斜样品区以及电化学功能模块构成的结构。这一结构有效抑制了光路畸变对TERS测量的影响,由此成功获得了电化学反应前后的少量反应物和产物的TERS光谱。图12 电化学TERS技术。a 在电化学池中增加光学窗片,并减小与激发和收集物镜的距离实现的电化学TERS装置结构。b-c 溶液中TERS探针的局域电场分布。d 电化学反应过程中不同位置的TERS光谱。e 反应物和产物的空间分布。f 不同样品偏压下的产物。03总结与展望SERS和SEIRA分别显著提升了拉曼光谱和红外光谱的检测灵敏度,近二十年来,随着微纳光学技术的逐步发展,高性能的增强衬底不断问世。尽管目前对宏观光学系统与微纳衬底之间多尺度耦合效率的研究还较少,在可预见的将来,该问题终将被解决,这将使得应用面最广的球形纳米颗粒的光谱增强性能也有机会进一步实现数量级的提升。除了兼顾宏观和微纳光学的耦合设计,近年来基于原子尺度的避雷针效应与等离激元结合也实现了一系列的突破,如利用TERS技术实现了单分子、甚至单个化学键的成像。然而,可检测的分子体系仍限制于少量的分子种类。这就要求在提高宏观光学到微纳光学的耦合效率的同时,也要提高从微纳光学到原子尺度光学的能量耦合效率。这一问题的解决将不仅对TERS,对Nano IR的发展也不至关重要。在实际应用中,SERS和SEIRA的环境普适性也是一个重要的指标。特别是在TERS和NanoIR技术中,发展适配如能源化学中的多相界面体系或生命科学中的液相环境体系等具体应用场景的光学结构设计将具有重大应用意义。文章信息:该研究成果以"Advances of surface-enhanced Raman and IR spectroscopies: from nano/micro-structures to macro-optical design"为题在线发表在Light: Science & Applications。本文 第 一 作者为厦门大学的王海龙博士,共同通讯作者为田中群教授和王海龙博士。合作者包括尤恩铭博士、丁松园教授和印度SRM University- AP的Rajapandiyan Panneerselvam博士。
  • 全球热成像仪市场或在2026年增长到87亿美元
    2020年新冠极大地促进了用于发热检测的红外热成像仪的发展,中国厂商的市场份额取得了惊人的增长,首次到达了高达44%。(详见《2020年全球热成像仪产业:中国厂商惊人增长 市场占有率首达44%》)根据Yole预测,由于(新冠引发的)测温需求回落,整体热成像市场预计将从2020美元的66亿美元下降到2021美元的62亿美元。然而2021-2026年,红外热成像仪市场预计将以7.2%的年复合增长率增长,到2026年其市场规模将达到87亿美元。2021年与2020年相比,由于(新冠引发的)测温领域出货量下降的原因,其市场将略有下降。但这一下降可能会在未来几年得到补偿。温度记录和监控仍将是民用市场上最大的细分市场。测温方面的应用的销量虽然有所下滑,但日常生活中人们对于热成像技术的大量接触正推动传统热成像应用需求的显著增加,比如在温度记录、监控、消防、加固手机、其他商业用途和个人视觉系统等,从而抵偿了测温应用的下降。这些应用得益于2021年的经济反弹和商业稳定。军事热成像市场未受到新冠的过多影响,因为许多国家没有削减军事预算。红外热成像仪在成熟市场中蓬勃发展,但仍难进入智能建筑、汽车和消费市场,这些新兴领域或将带来高销量。智能建筑方面,智能建筑部门要求非常低的价格,并且存在与低分辨率热探测器(热电堆阵列)的竞争。在汽车方面比较有应用前景的应用是先进驾驶辅助系统在触发所有条件下的自动紧急制动,但这项技术尚需要开发,既要满足汽车可靠性和性能要求,也要使成本可接受。虽然消费者市场上,热成像的王牌应用还没发现,但市场还处于新开发的早期阶段。苹果公司在2015年收购购Metaio 并获得其热触摸技术后,2021年发布了一项专利,展示了热成像在AR(增强现实)用户界面的使用案例。当前热探测器的技术趋势:1.尺寸和成本降低,以保证良好电池运转的低耗电量;2.对于热成像,焦平面阵列向更高分辨率的发展;3.一个新兴的趋势是将摄像头和先进加工结合起来,将其用作传感器。供应链方面,许多亚洲企业在2020年从新冠大流行中获利,企业之间竞争非常激烈。2020年,中国热成像仪制造商大量供应热成像仪,主要是由于体温升高测量方面应用,其出货市场份额从2019年的18%上升到2020年的39%,增长了翻了一倍多。现在,包括Senba、Orisystec等在内的亚洲企业已经开始开发智能软件和嵌入式算法以及数字和智能传感器。包括FLIR,Lynred,SeekThermal在内的大部分西方热像仪厂商正在主要回归传统应用。高德红外、艾睿光电、海康威视和大立科技等中国企业通过现有强大的销售渠道,以传统监控闭路电视领域为中心,正在推动热成像仪的采用。
  • 唐江教授团队研制出国内首款PbS量子点短波红外成像芯片
    武汉光电国家研究中心、光电信息学院唐江教授团队与海思光电子有限公司合作,制备出一种适配硅基读出电路(ROIC)的顶入射结构的光电二极管,实现了30万像素、性能可媲美商用铟镓砷(InGaAs)的短波红外芯片,为国内首款硫化铅胶体量子点(PbS CQD)红外成像芯片。6月16日,相关成果以“A near-infrared colloidal quantum dot imager with monolithically integrated readout circuitry”为题发表于最新一期“Nature Electronics”期刊。红外光电二极管与硅基 ROIC 的单片集成工艺简单、成本可控,且有望极大地提升红外成像芯片分辨率。不同于高温外延生长的红外材料,PbS CQD采用低温溶液法加工,衬底兼容性好,可与硅基 ROIC 单片集成。但现有PbS CQD器件结构不能充分适配硅基ROIC,其耗尽区远离入射光,导致器件外量子效率低。国外STmicroelectronics、IMEC等相继报道基于PbS CQD和硅基ROIC单片集成的红外成像芯片,其像素尺寸远小于InGaAs芯片,在分辨率、成像波段方面有着显著优势,但国内机构尚未有相关报道。唐江教授团队根据PbS CQD的特性,设计出了适配硅基ROIC的顶入射结构光电二极管,通过模拟分析和实验优化器件结构,使耗尽区靠近入射光,实现光生载流子的有效分离与收集,从而提高器件外量子效率。针对磁控溅射中高能粒子对PbS CQD界面的损伤,通过引入C60界面钝化层降低界面缺陷,通过驱动级电容和电容-电压测量分析证明了探测器缺陷浓度降低至2.3×1016cm−3,接近广泛研究的PbS CQD光电二极管的最佳值。文中报道的顶入射 PbS CQD 光电二极管的外量子效率达63%,探测率达2.1×1012Jones,−3dB带宽为140kHz,线性动态范围超过100dB。基于最优的PbS CQD光电二极管,团队进一步实现了国内首款PbS CQD成像芯片的制备,其分辨率为640×512,空间分辨率为40 lp/mm(MTF50),具有可与商用InGaAs成像芯片媲美的成像效果,并且其外量子效率高于国外报道的PbS CQD成像芯片。此外,文中展示了PbS CQD红外成像芯片在水果检测、溶剂识别、静脉成像等方面的应用,证明了其在广泛的应用潜力。图1 PbS CQD成像芯片。a) 成像芯片整体示意图;b) 成像芯片横截面示意图;c) 成像芯片的横截面扫描电镜图像;d) 成像芯片的俯视示意图;e) 单个像素的电路图;f) 电路的读出时序。图2 PbS CQD成像芯片的应用。a) 智能手机(硅基成像芯片)和d) PbS CQD成像芯片在自然光照射下拍摄的苹果和水图片;b) PbS CQD成像芯片和e) InGaAs成像芯片在940 nm光照下拍摄的手掌血管的照片;c) 图b中的红色虚线(线1和线2)的灰度变化;f) 图e中的红色虚线(线1和线2)的灰度变化;g) PbS CQD成像芯片和InGaAs成像芯片在940 nm光照下拍摄的水和乙醇照片(S1和S3为水溶液,S2和S4为乙醇溶液);h) 溶液S1-S4 的归一化灰度直方图;i) 不同浓度(25%、50%、75% 和100%)的酒精的归一化灰度直方图。论文第一作者为武汉光电国家研究中心博士生刘婧,通讯作者为高亮副教授和唐江教授。论文第一完成单位为华中科技大学。该研究工作得到了海思光电子有限公司在读出电路方面的大力支持,以及华中科技大学分析测试中心和武汉光电国家研究中心纳米级表征和器件中心的设施支持。该工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北光谷实验室和武汉光电国家研究中心创新基金的资助。同时感谢刘冬生教授和李豪博士在电路方面的讨论与支持。
  • 我国首台机载热红外高光谱成像仪研制成功
    p  2016年3月31日,科技部在上海组织召开了863计划地球观测与导航技术领域“星载热红外高光谱成像仪工程样机研制”课题验收会。br//pp  相对于可见光和短波红外,在热红外波段进行高光谱遥感研究具有独特优势。通过搭载机载或者卫星平台来获取地物的热辐射精细光谱信息,可以更有效地识别地物、分辨目标,在地质勘察领域发挥重大作用,同时热红外高光谱成像仪也可以广泛地用于地表温度探测、城市热流分析、环境灾害监测及矿蚀岩的识别等领域,我国的业务部门对热红外高光谱数据需求迫切。该课题在国内首次完成了星载红外高光谱成像载荷总体设计,提出并验证了“推扫成像+延伸波长热红外探测器+色散型分光组件+背景抑制模块+机上实时定标”的总体技术路线,关键技术取得突破,成功研制了我国首台具备自主知识产权的机载热红外高光谱成像仪。/pp  上述成果已成功地完成了飞行验证。课题成果对进一步推动高光谱红外成像遥感在国土资源管理、矿产资源调查、污染气体控制、地表温度监测等领域的应用具有重要意义。/ppbr//p
  • 光谷实验室短波红外芯片完成中试,年内预计销售千万元
    一颗黄豆大小的芯片,利用新技术胶体量子点红外探测成像做成“视觉芯片”,装到手机、检测器上,可以“穿透”介质,看到肉眼看不到的“真相”。光谷实验室近日宣布,其联合科研团队(华中科技大学实验室、温州实验室)研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像。目前,已完成小试、中试,可大面积加工,兼容12寸CMOS晶圆制备工艺,同时成本极低,有望颠覆市场。成果转化的背后“冷板凳”一坐就是12年多年来,高亮专注于CQD红外探测芯片的基础应用研究,主要贡献体现在CQD芯片材料、器件、集成的核心制备。“不要看这一颗颗小小的芯片,它们价值不低,一颗可以卖到5000元至1万元。”光谷实验室联合创始人、华中科技大学武汉光电国家研究中心教授高亮指着自己团队研发的产品,自豪地介绍。高科技的背后是半导体光电相关的原理,“它是用胶体量子点,把红外光给吸收了,然后把它变成电子,电子再被这个读数电路进行处理,最后得到红外的图像。”胶体量子点(CQD)红外探测芯片技术正在向第三代微型、高性能和低成本的方向发展,是我国实现红外探测芯片技术弯道超车的突破口。胶体量子点成像芯片12寸CMOS晶圆,目前已完成小试、中试,可大面积加工。12年前,高亮是华中科技大学光学与电子信息学院院长唐江教授的博士生,出于自己的喜好和判断,他并没有选择当时半导体国际前沿领域的热门方向。“新的、火热的科研,也许发论文会更容易,但我对半导体新材料电子器件更感兴趣。”高亮称,读书时,他选择了在二维材料半导体、钙矿半导体、硫金属氟化物等领域“坐冷板凳”。兴趣是最强的创新驱动,大三时,高亮做了一个课程设计“用光电的形式测自己的心跳”,读研的时候,高亮觉得“红外光一般人也看不到,但它有那么多功能,我要一直跟下去”。基于量子点材料做红外探测器的方式,他跟随师兄们做了大量的研究实践。“博士期间去了多伦多大学,看到国际最新的发展趋势,也更坚定了自己要在这条路上一直走下去的决心。”回过头来看,高亮的产学研经历,正是一条“以用为导向”的科研成果转化之路。近日,高亮获评2023年“湖北向上向善好青年”。据了解,多年来,高亮专注于CQD红外探测芯片的基础应用研究,主要贡献体现在CQD芯片材料、器件、集成的核心制备。针对CQD芯片材料缺陷多、器件结构不兼容、集成工艺不成熟等瓶颈问题,提出芯片材料液相外延钝化新策略、设计制备新型顶入射器件、开发硅基一体化集成工艺,依托团队联合华为公司研制出国内首款CQD红外探测芯片,与同类CQD芯片比较,外量子效率国际领先。“视觉芯片”突破五大关键环节做出国内首款样机高亮(中)介绍自己团队研发的产品。据了解,量子点成像芯片也称“视觉芯片”。在食品检测、半导体检测等工业应用中,基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”,具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件,对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。国外铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵,使得短波红外相机均价高达25万元,严重制约着市场增长。进口一枚短波红外做成的芯片往往需要上万元,而光谷实验室同类产品量产后,只售数百元。利用颠覆性技术胶体量子点红外探测成像做成的“视觉芯片”(右)及芯片封装模组(左)装到手机、检测器上,可以“穿透”介质,看到肉眼看不到的“真相”。高亮称,50人的团队是新一代短波红外成像芯片开拓者,唐江教授任首席科学家,他和华中科技大学光学与电子信息学/武汉光电国家研究中心双聘副教授张建兵是联合创始人,包括华中科技大学参与校内基础研究的学生,团队人员中80%以上为硕博高材生。联合科研团队先后突破了材料—器件—电路—集成—系统5个关键环节,突破传统工艺限制,开拓全新工艺路线,低温一体化集成,开发研制出国内首款量子点红外成像样机,售价将只有国外的1%,成本大大降低。目前,产品订单已遍布全国,南方科技大学、浙江大学、西北工业大学和国内消费级龙头模组企业均向光谷实验室“抛下橄榄枝”。穿云透雾,面向手机模组、车载相机等消费级应用场景,该产品已申请十五项发明专利,已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。“仅一二个月,我们就销售了50多万元,今年预计将达到1000万元以上。”看可见光之未见,开辟短波红外新时代!高亮和团队对未来充满了期待。
  • 高光谱观测卫星可见短波红外高光谱相机在轨应用情况良好
    2023年4月4日,生态环境部在北京举行高光谱观测卫星在轨投入使用仪式。上海技物所研制的可见短波红外高光谱相机(AHSI)经过在轨测试交付用户投入业务应用。   AHSI是2021年发射的高光谱观测卫星主载荷之一,可实现2.5到10纳米光谱分辨率、30米空间分辨率、60公里幅宽,能够同时获取地物从0.4到2.5微米波段范围内的高光谱影像信息,是我国首台可在轨动态配置的宽幅宽谱高光谱相机。   测试结果表明,AHSI获取的图像清晰,光谱和辐射定量准确,空间结构和光谱反映能力强。与国际同类载荷相比,其综合性能达到国际领先水平。相机在河流/水库/湖泊等不同体量内陆水体的各类水质参数提取、矿区周边生态胁迫、植被精细分类和植被指数反演、大宗固体废弃物遥感监测、海洋生态环境监测、点源甲烷探测等生态环境应用方面,以及在矿物信息精细提取、作物种类识别和生长参数反演、区域产草量等行业应用方面,均具备突出的在轨应用能力,为我国水环境监测、自然生态监测、碳排放监测以及生态环境监管等主体业务提供了国产高精度高光谱数据保障。   目前,AHSI正与同为上海技物所研制的资源02D、资源02E、高光谱综合观测卫星同类载荷组网协同观测,使我国拥有当前国际上时-空-谱综合观测性能最强的高光谱对地遥感能力,有效服务于我国环境质量监管和自然资源调查等重大需求。AHSI获取的武汉市(2022年5月)的可见近红外光谱立方体(左)和短波红外光谱立方体(右)南四湖、太湖、滇池水质叶绿素a浓度反演结果通过矿物识别分层谱系、光谱特征归一化与光谱特征综合法以及光谱分解法进行矿物信息提取。图为测试区高光谱矿物填图。测试区农田土壤类型调查。图(左)为假彩色合成原始影像,图(右)为测试区农田土壤类型遥感监测识别结果图。煤炭工业园区内的煤矿矿井开展甲烷泄漏监测
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