一次拉锥多芯单模耦合器

光子集成电路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 与电子集成电路类似，但不同的是电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件，而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件，比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。集成光子学可广泛应用于各种领域，例如数据通讯，激光雷达系统的自动驾驶技术和医疗领域中的移动感应设备等。而光子集成电路这项关键技术，尤其是微型光子组件应用，可以大大缩小复杂光学系统的尺寸并降低成本。光子集成电路的关键技术还在于连接接口，例如光纤到芯片的连接，可以有效提高集成度和功能性。类似于这种接口的制造非常具有挑战性，需要权衡对准、效率和宽带方面的种种要求。针对这些困难，科学家们提出了宽带光纤耦合概念，并通过Nanoscribe的双光子微纳3D打印设备而制造的3D耦合器得以实现。该3D自由曲面耦合器利用全内反射，结合Nanoscribe的3D微加工技术可直接在光子芯片上进行3D打印制作。该新型技术可应用于例如光通信技术，计算机传感器等领域，并且科学家们已经在微型光谱仪上验证了光纤到芯片的键合技术，用于便携式传感技术和芯片实验室（微流控芯片技术）。连接芯片到光纤的3D对接耦合器 来自德国明斯特大学物理研究所，CeNTech纳米技术中心，马克思伯恩研究所和柏林洪堡大学的多学科研究团队提出了这个全新概念并共同研发了连接芯片到光纤的3D聚合物耦合器。该3D耦合器基于全内反射的原理直接在光子集成电路上进行3D打印。这种新颖的方法旨在于可见光波长范围内实现低损耗和宽带光纤到芯片的耦合。该设计由模式转换器，全反射平面和一个充当将光速聚集到光纤端面上的透镜球体所组成。这项研究的成果证明耦合可扩展性的概念可通过3D微纳加工技术得以实现。 LEFT:SEM of a freeform 3D fiber-to-chip coupler printed by means of Nanoscribe’s Photonic Professional GT system and connected to a silicon nitride waveguide.RIGHT: Close-up view of the 3D-printed coupler on total internal reflection for fiber-to-chip coup领.Image: H. Gehring, W. Hartmann, W. Pernice et al., University of Münster3D微纳加工实现光子封装 通常，在一个微纳芯片上组装各种光子和光学组件需要多个步骤来完成操作，例如组装、对准、拾取和放置或固定等一系列操作步骤。而利用3D微纳加工技术则可以轻松地在光子集成电路上直接打印高精度自由曲面的微纳组件。因此，3D打印可以大大节省光子封装过程中的设备成本和时间成本。SEM of a photonic chip with several devices illustrating scalable fabrication of hybrid 3D-planar photonic circuits.Image: W. Hartmann, H. Gehring, W. Pernice et al., University of Münste近年来，随着光学、光电子、纳米光子和仿生等领域中各种微纳器件的广泛开发，与之相应的3D微纳加工技术逐渐成为加工技术中的重要一环。 凭借着独有的3D微纳加工技术，Nanoscribe参与了各种研究项目，以开发基于集成光子学新技术。例如,在MiLiQuant研究项目中，Nanoscribe与科学以及工业领域的合作伙伴一起开发了具有微型化，稳定频率和功率的二极管激光器。该项目旨在为医疗诊断产业应用，自动驾驶传感器和基于量子的成像方法制造合适的辐射源。 此外，Nanoscribe还在今年年初加入了欧盟资助的研究项目Handheld OCT。这是由来自不同大学、研究机构和科技公司的科学家和工程师们所组成的研究团队，旨在开发用于眼科检查的便携式成像设备。该新型设备可以拓展基于光学相干断层扫描技术（OCT）的应用，实现从现在的固定眼科临床使用扩展到即时眼科移动护理中。更多有关双光子微纳3D打印产品和技术应用咨询，欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技（上海）有限公司德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D打印系统： Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备 Quantum X 灰度光刻微纳打印设备

多铁性是指铁电性、铁磁性、铁弹性等多种有序的共存。多铁性材料与磁电耦合效应不仅蕴含着丰富的基础物理问题，而且具有重要的应用前景，是近年来凝聚态物理和材料科学的一个研究热点。多铁性材料分为复合材料和单相材料两大类，复合材料的磁电耦合是利用界面效应实现的间接耦合，单相材料的磁电耦合是一种本征的体效应。在过去的十多年里，人们已经发现了种类繁多的单相多铁性材料。然而，已知的单相多铁性材料的磁电耦合效应（磁场控制电化或者电场控制磁性）通常比较微弱，这大地限制了单相多铁性材料在未来磁电子学器件中的应用。如何大幅度提高单相材料的磁电耦合效应成为该领域面临的一个重大挑战。近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理实验室孙阳研究员（Quantum Design产品用户）、柴一晟副研究员和博士生翟昆等在一种Y-型六角铁氧体Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22中实现了巨大的磁电耦合效应，获得了高达33000 ps/m的正磁电耦合系数和32000 ps/m的逆磁电耦合系数，创造了单相材料磁电耦合效应的新记录。图1. 六角铁氧体Ba2-xSrxMg2Fe12O22在 10 K下的正磁电耦合效应六角铁氧体是一类具有六角晶系的铁基氧化物，按照结构单元的不同，可进一步划分为M, W, X, Y, Z, 和U型六角铁氧体。由于存在多种磁性相互作用的竞争，在六角铁氧体中可以通过部分元素替换产生丰富的非共线螺旋磁结构。对于一些特定的螺旋磁结构，非共线的自旋之间可以通过逆Dzyaloshinskii-Moriya相互作用产生宏观电化，从而导致磁有序驱动的二类多铁性与磁电耦合效应。在以往的研究中，虽然人们已经在一些六角铁氧体中观察到较强的磁电耦合效应，但是，对于如何在六角铁氧体中进一步实现巨大的磁电耦合效应，还缺乏清晰的认识和思路。　图2. 六角铁氧体Ba2-xSrxMg2Fe12O22(x = 1.6)在 10 K下的逆磁电耦合效应为了理解Y-型六角铁氧体Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22中巨磁电耦合效应的物理起源，博士生翟昆合成出Ba2-xSrxMg2Fe12O22 (0.0≤x≤1.6) 一系列单晶样品，系统研究了其宏观磁性和磁电耦合效应随Sr含量的变化关系。同时，孙阳研究组与美国橡树岭实验室曹慧波博士等合作，利用中子散射技术详细研究了这一系列单晶样品的磁结构，给出了Ba2-xSrxMg2Fe12O22体系中圆锥状螺旋磁结构随Sr含量及外加磁场变化的相图。图3. 六角铁氧体中自旋锥对称性与磁电耦合系数的关系研究结果发现，六角铁氧体中磁电耦合效应的强度与自旋锥的对称性密切相关：当自旋锥的对称性从四重对称性降低到二重对称性时，在外加磁场驱动下自旋锥可以发生180度翻转；同时，自旋结构产生的电化也会随之发生180度反向。通过元素替换调控磁各向异性使得这一相变发生在零磁场附近，就会导致巨大的磁电耦合系数。因此，该项研究不仅获得了迄今为止单相材料中大的正逆磁电耦合系数，也为如何提高多铁性六角铁氧体中的磁电耦合效应指明了方向。以上研究成果发表于Nature Communications 8，519（2017）。该工作得到了自然科学基金（11534015，11374347），科技部（2016YFA0300701）和中国科学院项目（XDB07030200）的支持。文章来源：（中国科学院物理研究所磁学重点实验室，终解释权归中国科学院物理研究所磁学重点实验室官网所有） 相关产品： SuperME 多铁材料磁电测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C148929.htmTEGeta 多功能热电材料测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C277658.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htmMPMS3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm

近日，暨南大学研究员陈振强团队揭示了自旋-轨道光学拉比振荡现象，首次在理论和实验上同时展示了自旋-轨道耦合的拉比振荡行为。相关研究论文发表于Light：Science & Applications。陈振强带领的光场调控科研团队研究无发散结构光场与人工晶体相互作用，在高阶光学体系下构建赝自旋-1/2模型，分别在强、弱耦合条件下实现自旋-轨道拉比振荡。此外，通过外场调控等效磁场，实现拓扑荷可调的角动量光场。研究结果有望在经典和量子光学中找到应用。拉比振荡是二能级量子波包在外磁场驱动下发生周期性振荡的现象，是物理学中重要的基本物理效应之一，已在诸多领域得到应用，如核磁共振成像。目前，拉比振荡已逐渐扩展到其它物理体系，包括原子分子物理、声学、凝聚态物理、光学等。在现有研究工作中，拉比振荡只涉及两种独立的振荡形式：自旋态振荡和轨道态振荡。如何在高阶物理体系实现自旋-轨道耦合的拉比振荡？针对这一基本问题，研究人员通过类比量子力学自旋1/2系统，利用左、右旋圆偏振涡旋光场构建高阶光学体系的赝自旋1/2系统，并导出相应的等效磁场模型。在等效磁场的作用下，高阶赝自旋态（结构光场模式）在两“能级”间发生周期性振荡。研究人员进一步利用外电场调控等效磁场，操控拉比振荡光场的演化行为。在电场的驱动下，实现不同拉比振荡模式的切换，这一现象为光场多维调控提供新的技术原理。上述研究得到国家自然科学基金项目、广东省重点项目、广州市科技计划项目、珠江人才计划项目等的支持。

大体积、高精度、高均匀性，符合有机合成化学多样化要求和精确性要求。　　CEM Discover 环形聚焦单模微波微波合成系统已经成为全球最畅销的单模微波反应器，使传统的30mL单模技术扩展到300mL,使其完美定量耦合势阱效应，和11通道单模的Auto-Tunning高精度调节技术，实现了单模技术平台量和质的飞跃，不仅实现了合成反应边界条件的定量性和重复性，使其突破并扩展到更多样性的合成化学的要求。从低温到高温，从小样品到大样品，全系列各种功能的自由扩展，实现从小分子合成直至中药萃取的各种应用，帮助化学家们进行前沿性R&D研究。这是世界上其他同类单模微波合成产品都无法比拟的。300mL环形聚焦单模-大体积、高精度、高均匀性 2003年CEM推出大型环形单模合成反应器 Discover，实现了单模谐振腔从30mL到300mL的扩展，Auto-Tuning 自动改变多耦合（11通道）的专利技术，通过环形单模多通道进行聚焦辐射，行程能势阱效应，提高能量耦合均匀性，不受反应物体积尺寸和极性变化的影响，而且可提高大规模反应的转化率。确保体积变化时反应条件和结果的重复性和再现性。多通道能量耦合使控制精度提高10-40倍，自动调控密度0-900W/L。实现了单模技术量和质的突破，使单模的平台扩展到更适合多样性的合成化学，远胜于驻波型单通道单模微波。2003年7月经ACS推荐，荣获R&D100技术创新大奖。 300mL环形聚焦单模技术专利获2003年R&D100技术创新大奖传统30mL驻波单模的空间扩展性的限制 传统驻波单模技术已有30年的历史，其特点是单通道单向高密度耦合，市场上已有多家供应商。但单模能量界面直径为2.5cm，腔体体积只有30mL，只能放入10-15ml容器，大于20mL易失去微波场平衡，导致耦合位置排斥，影响单模耦合的一致性。另一个缺点是单模功率受腔体限制，因高密度小体积极易产生瞬间泄漏和过强量热耦合损坏反应物，从而造成研究失败。控制精度随功率提高迅速降低，单模精度± 3-9W。总之单模小腔体限制扩大反应、加气反应、机械搅拌、循环回流、连续流动和低温反应能力。微波消解 微波合成更多 有关CEM Discover 环形聚焦单模微波微波合成系统 详情请浏览 http://www.pynnco.com , 或咨询：电话：010-65528800，传真：010-65519722，邮件 sales@pynnco.com

继锁相放大器升级之后，昕虹光电另一个明星产品长光程气体池也进行了功能上的升级！我们在原有HPHC系列长光程气体吸收池的基础上，增加了预对准的输入光纤耦合和输出光纤耦合。 图 使用光纤耦合输入的HPHC长光程气体池 相较于电信号，使用光纤传输的光信号更能抗电磁干扰，并且不会产生电火花，在较为复杂的环境（例如工业生产）、或是需要防爆的场景中是不可或缺的工具。虎年升级的新功能将使得广大用户在使用气体池的场景选择下更加灵活。 HPHC系列长光程气体吸收池技术参数：型号HPHC-AHPHC-B有效光程14.5m3.3m光束直径3.5mm气体容积0.84L（一个标准大气压）0.05L（一个标准大气压）外围尺寸0.35(L)×0.17(W)×0.15(H)m³0.15(L)×0.08(W)×0.07(H)m³工作气压10Pa 至 102kPa镜片镀层氧化层镀膜金属（反射率可达 98%）波长范围0.2 至 12μm窗口材料无镀膜或镀膜 CaF₂/ZnSe主体材料特制铝合金、不锈钢气体接口外径φ6mm 快插 可选配置：l 光纤耦合输入、输出；l 集成光线准直器；l 集成光电探测器；l 集成气压显示；l 集成温度显示；l 窗片材料升级，镀增透膜（石英、蓝宝石、BaF2，特殊另议）；l 加热套件定制（保温套、加热带、温控器、继电器、传感器）。 若您有相关需求，欢迎联系我们！

分布反馈（DFB）激光器具有结构紧凑、动态单模等特性，是高速光通信、大规模光子集成、激光雷达和微波光子学等应用的核心光源。特别是，以ChatGPT为代表的人工智能领域呈现爆发态势，亟需高算力、高集成、低功耗的光计算芯片作为物理支撑，对核心光源的温度稳定性、高温工作特性、光反馈稳定性、单模质量、体积成本等提出了更高要求。近期，中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室研究员杨涛-杨晓光团队与研究员陆丹，联合浙江大学兼之江实验室教授吉晨，在高功率、低噪声的量子点DFB单模激光器研究方面取得重要进展。该团队采用高密度、低缺陷的叠层InAs/GaAs量子点结构作为有源区，结合低损耗侧向耦合光栅作为高效选模结构，研制出宽温区内高功率、高稳定、低噪声、抗反馈的高性能O波段量子点DFB激光器。在25-85 °C范围内，激光器输出功率均大于100 mW，最大边模抑制比超过62 dB；最低的白噪声水平仅为515 Hz2 Hz-1，对应的本征线宽低至1.62 kHz；最小平均RIN仅为-166 dB/Hz（0.1-20 GHz）。此外，激光器的抗光反馈阈值高达-8 dB，满足无外部光隔离器下稳定工作的技术标准。该器件综合性能优异，兼具低成本、小体积的优势，在大容量光通信、高速片上光互连、高精度探测等领域具有规模应用前景。相关研究成果以High-Power, Narrow-Linewidth, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers为题，发表在Laser & Photonics Reviews上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1. 量子点材料的形貌和荧光特性，以及器件与光栅结构图2. 器件的输出特性、光谱特性、光频率噪声特性和外部光反馈下的光谱稳定性

近几十年以来，伴随着大数据、传感器、云应用等多种新兴技术的快速发展，数据流量也呈现出指数级增长的态势。使用电子电路的传统集成电路，通过摩尔定律推动电子器件的体积缩小、性能增加，从而推动数据流量的进一步增长。根据摩尔定律，电子器件上可以容纳的晶体管数量，大概每两年增加一倍。而数据流量的不断激增，给电子器件的带宽、速度、成本和功耗等诸多方面都带来了较大的挑战。换言之，传统电子设备的发展即将到达极限。此时，使用光子或光粒子将光与电子进行结合的光子集成电路，尤其是硅基光电子器件，因能够建立高速、低成本的连接，并实现对大量数据的一次性处理，在数据通信领域具有显著优势。从硅基光电子学技术目前的发展来看，以硅材料为基础的微电子器件已经能够处理被动光学功能，但却很难有效地完成主动任务，比如产生光（激光）或检测光（光电探测器）等数据生成和读取时需要用到的关键步骤。那么，要想在完成主动功能的同时增强器件的性能，就必须在硅基底上集成 III-V 族半导体化合物，也就是元素周期表中 III 族和 V 族的材料。可问题是，如今 III-V 族半导体化合物还无法与硅实现良好的配合。近期，来自香港科技大学的薛莹研究助理教授和该校刘纪美（Kei-May Lau）教授，带领团队设计出一种名为横向纵横比捕获（lateral aspect ratio trapping，LART）的方法。薛莹据介绍，其作为一种选择性直接外延生长的技术，能够在不需要厚缓冲层的条件下，在绝缘的硅衬底（silicon-on-insulator，SOI）上，横向选择性地生长 III-V 族材料。基于该技术，研究人员在 SOI 晶圆上制造了 III-V 分布式反馈激光器，能与硅层呈共平面配置，实现 III-V 族激光器与硅波导之间的高效耦合。另外，这种特殊的 III-V 族绝缘层结构，还为激光器提供了良好的光学约束。据了解，该光泵浦分布式反馈激光器具有约 17.5µJcm-2 的低激光阈值、1.5µm 的稳定单模激光、超过 35dB 的边模抑制比和 0.7 的自发辐射系数。这些数据结果也充分表明，单片生长激光器在晶圆级硅光子集成电路方面迈出了重要一步，或将推动集成硅基光电子学领域的发展。近日，相关论文以《在（001）SOI 上选择性生长的面内 1.5µm 分布式反馈激光器》（In-Plane 1.5 µm Distributed Feedback Lasers Selectively Grown on（001）SOI）为题在Laser & Photonics Reviews上发表，并被选为期刊封面。薛莹是第一作者，刘纪美担任通讯作者。“我们的方法解决了 III-V 族器件与硅的不匹配问题，实现了 III-V 族器件的优异性能，并使 III-V 族器件与硅的耦合变得更加高效。”薛莹对媒体表示。Laser & Photonics Reviews期刊当期封面不过，需要说明的是，虽然该技术有望在传感和激光雷达、生物医学、人工智能、神经和量子网络等研究领域获得应用，但要想将它更好地应用于现实生活，还必须克服一些关键的科学挑战。因此，基于目前的研究，该课题组打算从高输出功率、长寿命、低阈值、高温下工作等维度入手，进一步增强与硅波导集成的 III-V 族激光器的能力。另外，值得一提的是，薛莹目前的研究兴趣主要集中在集成光子学、电子光子集成电路、硅光子学、纳米光子学等领域，并已经在以高效、可扩展和低成本的方式，缓解基于硅的光子集成电路的性能限制方面，做出了重要突破与创新。基于此，她曾在近期荣获 2023 年 Optica 基金会挑战赛资助的 10 万美元奖金，该奖项旨在表彰 10 名在利用光学和光子学，并解决全球问题方面具有杰出想法的早期职业专业人员。显而易见，这笔资助将有助于推进她接下来的研究。

翻译： 席倩　　校对：欣　　具有50多年拉曼光谱仪制造经验的全球拉曼(Raman)技术领导者HORIBA Scientific今年年初宣布成功收购美国顶尖扫描探针显微镜(SPM)制造商AIST-NT。收购前，双方经历了长达四年的合作。这次收购意味着扫描探针显微镜与拉曼光谱技术实现真正意义的耦合，HORIBA NANO Raman将会有完整、便捷的一站式解决方案推出，极大地方便全球用户。该项技术也必将强化HORIBA Scientific在该领域的领先地位。　　AIST-NT是一家具备自主开发能力的SPM供应商，拥有超过15年的SPM-Raman、AFM-Raman耦合经验，并为SPM与拉曼光谱仪耦合做出多项优化设计。现在，根据不同用户的应用需求，HORIBA Scientific能够提供从学术研究到工业的一系列集成化SPM-Raman系统，用户可以利用针尖增强拉曼光谱(TERS)获得纳米尺度的化学信息，最终实现HORIBA NANO Raman。　　（注：AFM是SPM体系中的一种）　　“收购AIST-NT将拓展HORIBA在纳米光谱领域的领导地位。AIST-NT的技术能力、产品、人员和开发资源将帮助我们向客户提供更全面的纳米(如，SPM-Raman)解决方案，并具有更广阔的发展空间。同时，极具竞争性和差异性的产品，会让HORIBA Scientiic快速进入SPM市场”。　　———James Thepot　　HORIBA FRANCE SAS董事长　　“这一次，AIST-NT的SPM与HORIBA的Raman完美的结合在一起，这一结合将为我们的客户提供一个完整的HORIBA NANO Raman解决方案。现在，从探测器到光栅，从光谱仪到AFM，完全由一个仪器公司制造。HORIBA Scientific将继续专注于为客户开发值得信赖的产品和解决方案”。　　———Marc Chaigneau　　HORIBA Scientific产品经理　　这项收购彰显了HORIBA的首创精神，它的终极目标是实现HORIBA在纳米材料和纳米技术等广大领域的进一步突破，使HORIBA发挥更大的影响。

01. 导读石墨烯已经实现了许多最初预测的特性，并且正朝着市场迈进。然而，尽管预测的市场影响巨大，基于石墨烯的高性能电子和光子学仍然落后。尽管如此，已经报道了一些令人印象深刻的光电子器件演示，涉及调制器、混频器和光电探测器（PDs），特别是利用石墨烯的高载流子迁移率、可调电学特性和相对容易集成的石墨烯光电探测器已经得到了证明，例如展示了利用光增益效应的高响应度或超过100 GHz的带宽。从紫外线到远红外线之间，尽管石墨烯几乎具有均匀吸收特性，但其相对低的吸收率约为2.3%，这是其中一个主要挑战。因此，大多数速度最快、性能最佳的探测器都是在硅或硅化物等光子集成电路（PIC）平台上进行演示的。通过石墨烯的电场的平行传播，可以提供更长的相互作用长度，从而增加吸收率。通过使用等离子体增强技术，甚至可以实现更短和更敏感的探测器。尽管在光子集成电路上使用石墨烯已经展示了多种功能应用，但光子集成电路的整合也有其代价。光子集成电路的整合限制了可访问的波长范围，无论是由于波导材料（如Si）的透明度限制，还是由于集成光学电路元件（如光栅耦合器、分光器等）的有限带宽。此外，光子集成电路的整合对偏振依赖性和占地面积都有一定的限制，这是由于访问波导的原因。光子集成电路的模式和等离子体增强也意味着所有光线只与石墨烯的一个非常有限的体积相互作用，导致早期饱和的发生，有效地将最大可提取的光电流限制在微安级别。作为一种替代方案，可以直接从自由空间垂直照射石墨烯。这种方法可以充分利用石墨烯的光电检测能力，而不会受到所选择光子平台的限制。然而，这需要一种结构来有效增强石墨烯的吸收。此外，由于器件尺寸较大，对整体器件几何结构和接触方案的额外考虑更加关键。尽管如此，已经证明即使是与自由空间耦合的石墨烯探测器也可以达到超过40 GHz的带宽。由于没有光子集成电路的一些约束，整体效率不会受到耦合方案的影响，而且其他属性，如不同波长和偏振，现在也可以自由访问。例如，最近利用任意偏振方向来演示了中红外区域的极化解析检测中的定向光电流。石墨烯提供了多种物理检测效应：与传统的光电探测器（如PIN光电二极管或玻璃热计）只使用一种特定的检测机制不同，石墨烯探测器具有多种不同的检测机制，例如基于载流子的机制[光电导（PC）和光伏（PV）]，热机制[玻璃热（BOL）和光热电（PTE）]，或者增益介质辅助的机制。最近的器件演示已经朝着光热电复合操作的方向推进，以克服依赖偏置检测机制时的高暗电流问题。对石墨烯的时间分辨光谱测量表明，载流子动力学可以实现超过300 GHz的热和基于载流子的石墨烯光电探测器。对于设计高速、高效的石墨烯光电探测器来说，目前仍不清楚哪种直接检测机制（PV、PC、BOL或PTE）可以实现最高的带宽，并且这些效应中的许多效应可以同时存在于一个器件中，使得专门的设计变得困难。02. 成果掠影鉴于此，瑞士苏黎世联邦理工学院电磁场研究所Stefan M. Koepfli报道了一种零偏置的石墨烯光电探测器，其电光带宽超过500 GHz。我们的器件在环境条件下可以覆盖超过200 nm的大波长范围，并可适应各种不同的中心波长，从小于1400 nm到大于4200 nm。材料完美吸收层提供共振增强效应，同时充当电接触，并引入P-N掺杂，实现高效快速的载流子提取。光可以通过标准单模光纤直接耦合到探测器上。直接的自由空间耦合使光功率可以分布，导致高于100 mW的饱和功率和超过1 W的损伤阈值。该探测器已经经过高速操作测试，最高速率可达132 Gbit/s，采用两电平脉冲幅度调制格式（PAM-2）。多层结构几乎可以独立于基底进行加工处理，为成本效益高的技术奠定了基础，该技术可以实现与电子器件的紧密单片集成。我们进一步展示了该方法的多样性，通过调整超材料的几何形状，使其在中红外波长范围内工作，从而在原本缺乏此类探测器的范围内提供高速和成本效益高的探测器。因此，这种新型传感器为通信和感知应用提供了机会。相关研究成果以“Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertz”为题，发表在顶级期刊《Science》上。03. 核心创新点本文的核心创新点包括：1. 基于图形石墨烯的光电探测器：本文提出了一种利用单层石墨烯的光电探测器。与传统的光电二极管或波尔计可以利用一种特定的探测机制不同，图形石墨烯探测器具有多种不同的探测机制，包括载流子机制、热机制和增益介质辅助机制。2. 电光带宽：本文展示了具有大于500 GHz的电光带宽的图形石墨烯探测器。这意味着该探测器能够高速响应光信号，适用于高速通信和数据传输。3. 多波段操作和宽光谱范围：图形石墨烯探测器能够在多个波段上工作，并且具有超过200 nm的宽光谱范围。这使得该探测器在通信和传感等领域具有广泛的应用潜力。4. 自由空间耦合和紧凑集成：本文展示了通过自由空间耦合的方式将光信号直接耦合到探测器中，避免了光子集成电路中的限制，并且实现了紧凑的集成。这使得探测器具有更好的灵活性和可扩展性。5. 高饱和功率和低压操作：图形石墨烯探测器具有高饱和功率，能够抵消响应度的影响。此外，它还能在低电压范围内进行操作，与CMOS技术兼容，使得探测器具有更低的功耗和更好的性能。04. 数据概览图1. 间隔式石墨烯超材料光电探测器的艺术视角。（A）从顶部直接通过单模光纤照射器件的艺术化表现。（B）器件结构的可视化。光电探测器由金反射层背板、氧化铝间隔层、单层石墨烯和相连的偶极子谐振器组成。金属线具有交替的接触金属，由银或金制成。然后，该结构由氧化铝钝化层封顶。图2. 制备的器件和模拟的光学和电子行为。（A至D）所提出的超材料石墨烯光电探测器（钝化前）的扫描电子显微图，放大倍数不同。显微图展示了从电信号线到活动区域再到谐振器元件的器件结构。在（D）中显示了四个单元格（每个单元格大小为1 mm × 1 mm），位于x和y坐标系中。比例尺分别为50mm（A），5 mm（B）和1 mm（C）。（E至G）同一单元格的模拟光学和静电行为。图（E）中展示了电磁场分布下的偶极子天线行为，图（F）中展示了相应的吸收分布。大部分吸收都集中在偶极子谐振器附近。图（G）中展示的模拟接触金属引起的电势偏移显示了由于交替接触金属而引起的P-N掺杂。沿着每种模拟类型（（E）至（G））的中心线（y = 1000 nm）的横截面位于每个面板的底部，显示光学信号和掺杂在接触区域附近最强。图3. 用于电信波长的器件性能。（A）用光学显微镜拍摄的器件在与电子探针接触时的顶视图（顶部）和侧视图（底部）图像。图像显示了与单模光纤的直接光学耦合。DC表示直流，RF表示射频。（B）归一化的光电响应随照射波长变化的曲线图，显示了共振增强和宽带工作。FWHM表示半峰全宽。（C）光输入功率变化范围内提取的光电流，范围跨越了五个数量级（黑线）。蓝线对应于器件上的光功率（Int.），而黑线对应于单模光纤输出的功率（Ext.）。响应度分别为Rext = 0.75 mA/W和Rint = 1.57 mA/W。（D）石墨烯光电探测器在2至500 GHz范围内的归一化频率响应。测量结果显示平坦的响应，没有滚降行为。WR代表波导矩形。（E）不同射频音调下的归一化射频响应随栅压的变化。发现理想的栅压在-2.5 ±1 V附近，使得响应平坦，这对应于轻微的P掺杂，可以从底部的电阻曲线中看出。电阻曲线进一步显示靠近0 V的狄拉克点和非常小的滞后行为（在图S2中进一步可视化）。（F）测量栅电压范围的相应模拟电势剖面，显示了理想的栅电压（以红色突出显示），对应于两个接触电平中心处的掺杂。图4. 光谱可调性和多共振结构。（A至C）模拟（A）和测量（B）不同元件共振器长度的光谱吸收，展示了元件结构的可调性。图中给出了四个示例的极化无关设计的扫描电子显微镜图像（C），其中颜色对应于（A）中所示的共振器长度刻度。比例尺为1 mm。（D至G）多共振器件的概念。（D）针对1550和2715 nm的双共振器件的扫描电子显微镜图像。顶部比例尺为1 mm，底部比例尺为5 mm。（E）相应的电场模拟，使用3个单元单元格乘以2个单元单元格的双共振器件，激发波长分别为1550和2715 nm，显示了两个不同尺寸共振器的清晰偶极子行为。（F）器件上的光电流与光功率的关系图和（G）两个波长的测量响应度与电压的关系图。05. 成果启示我们展示的2 GHz至500 GHz以上的电光带宽光电探测器与传统的PIN光电探测器技术和单向载流子光电二极管相媲美。垂直入射的元件结构图形PD在单个器件中充分发挥了图形的预期优势。从概念上讲，该探测器的性能利用了元件吸收增强、通过图形-金属接触掺杂的内置电场、通过静电门实现的良好控制的工作点以及化学气相沉积生长的图形的有效封装。探测器依赖于相对简单的金属-绝缘体-图形-金属-绝缘体的层状结构，这种结构潜在地可以在几乎任何衬底上进行后处理，并支持与现有结构的高度密集的单片集成，类似于等离子体调制器的示例。与大多数先前关于图形探测器的工作不同，我们展示了在无冷却条件下的空气稳定操作，使用了与互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的低电压范围的栅压，这是由于直接生长的封装层结构与底部绝缘体设计的结合效果所致。通过这些器件，我们展示了132 Gbit/s的数据传输速率，这是迄今为止已知的最高速度的图形数据传输速率。高饱和功率使得高速检测成为可能。在受到射击噪声限制的通信系统中，高饱和功率可以抵消适度的响应度，因为信噪比与响应度和输入功率成正比。此外，适度的响应度可以改善。以前的自由空间照明的图形光电探测器依赖于载流子倍增或基于剥离的多层图形而达到了更高的响应度，而没有任何光学增强。因此，还有很大的空间来共同努力进一步完善这个概念，改进制造工艺，并实现更高质量的图形材料。这些努力很可能会导致新一代的基于图形的探测器，具有足够的响应度。最后，大于500 GHz的高带宽和图形的波长无关吸收使得探测器可以在从1400 nm到4200 nm及更远的范围内的任何波长上工作。这对于传感和通信都是相关的。例如，在电信领域，持续增长的数据需求导致了对新通信频段的强烈需求。这种具有紧凑尺寸和与CMOS集成能力的新型探测器可能能够满足当前迫切需求。原文详情：Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertzStefan M. Koepfli, Michael Baumann, Yesim Koyaz, Robin Gadola, Arif Gngr, Killian Keller, Yannik Horst, ShadiNashashibi, Raphael Schwanninger, Michael Doderer, Elias Passerini, Yuriy Fedoryshyn, and Juerg Leuthold.Science, 380 (6650), DOI: 10.1126/science.adg801

近日，据中国矿业大学网站消息，中国矿业大学作为依托单位申报的“深地工程多场耦合动力灾变试验仪”国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)正式立项，获资助直接经费8523.1万元。这是中国矿业大学首次获批国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)，是中国矿业大学迄今作为依托单位获批经费额度最大的国家级科技项目，是中国矿业大学发挥能源行业龙头高校责任担当、聚焦国家需求、聚力基础研究、提升源头供给、打造国之重器方面的又一项重大历史性突破。该项目由中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主任袁亮院士作为负责人，安全工程学院王恩元教授、刘晓斐教授和矿业工程学院窦林名教授作为核心骨干参与，联合山东大学、安徽理工大学、中国科学院声学研究所和中国地震局地质研究所共同申报，历经教育部推荐、同行评审、基金委科学部评审、基金委专家组评审、现场考察和基金委委务会审批后，正式获得国家自然科学基金委员会批准立项资助。面向深地工程科学前沿和国家重大需求，该项目拟突破多场耦合环境原态模拟、深部地层相似原性重构、动态多元信息原值测定和动力灾变演化原场再现等原理与技术，研制世界首套深地工程多场耦合动力灾变试验仪。该仪器装置可为深地工程岩体多场耦合动力学特性、多物理场响应及动力灾害预警防控体系的科学研究提供强有力的仪器支撑，对于推动建立深地工程岩体致灾动力学理论，保障我国深部资源能源安全开发和深地工程安全，引领世界深地工程岩体致灾动力学及测试分析技术发展，具有重要现实意义和科学价值。依托该项目，中国矿业大学将进一步打造深部能源资源及地下工程安全开发领域创新研究和人才汇聚高地，产出具有国际影响力的原创成果，助力学校建设能源资源特色世界一流大学。关于2022年度国家重大科研仪器研制项目据悉，国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)是国家自然科学基金委员会资助力度最大的单体项目，每年全国仅立项5项左右。据统计，截至目前，今年已有5个国家重大科研仪器制项目(部门推荐)官宣：北京理工大学“分布孔径长时相参行星雷达测量仪”、上海交通大学“基于超高帧频激光诊断的高温高压湍流燃烧研究装置”、中国科学院上海技术物理研究所“面向红外芯片的光谱与界面功能关系研究的多尺度表征系统”、自然资源部第二海洋研究所“智能敏捷海洋立体观测仪”、中国矿业大学“深地工程多场耦合动力灾变试验仪”。《2022年度国家自然科学基金项目指南》显示，国家重大科研仪器研制项目包括部门推荐和自由申请两个亚类，其中，国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)直接费用预算大于或等于1000万元/项。本文内容整理自：中国矿业大学、软科

近日，新加坡南洋理工大学电气与电子工程学院的Qi Jie Wang教授团队及其合作者们通过构建光子类马约拉纳零模（Majorana-like zero mode），在量子级联激光芯片中实现单模、柱状矢量光场输出的太赫兹量子级联激光器。相关成果以“Photonic Majorana quantum cascade laser with polarization-winding emission”为题发表于期刊《Nature Communications》上。新加坡南洋理工大学电气与电子工程学院博士后韩松(现为浙江大学杭州国际科创中心和浙江大学信电学院研究员)为论文第一作者，博士研究生Yunda Chua为共同第一作者；南洋理工大学电气与电子工程学院Qi Jie Wang教授为论文第一通讯作者，武汉大学信息电子学院曾永全教授为共同通讯作者。拓扑学研究的是几何物体或空间在连续形变下保持的全局性质，它只关注物体之间的空间关系而不考虑其大小和形状。对具有特殊拓扑性质的光子结构而言，空间上的缺陷和无序只会引起局部参数变化，不影响该空间的全局性质。拓扑光子结构的典型特征在于结构内部是绝缘体，而表面则能支持无带隙的界面（表面）态。受结构全局性质的规范，界面态可沿着有限光子绝缘系统的边缘或畴壁单向传输，并且能够有效地绕过结构拐角及制备误差引起的缺陷和无序而无后向散射（即拓扑保护）。因此，拓扑光子结构可用于实现高鲁棒性半导体激光器，即“拓扑激光器”。然而，拓扑激光器研究面临两大共性难题：1）需要光泵；2）需要外加磁场或者构建等效磁场来产生受拓扑保护的界面态激光模式。二者均显著增加了激光器系统的复杂程度、成本和功耗，降低了激光器的可靠性，阻碍了其实用化进程。针对上述难题，课题组前期利用量子能谷霍尔效应的原理，以太赫兹有源超晶格材料为增益介质，集成能谷光子晶体,通过简单的设计打破结构反对称性来产生“能谷-动量锁定”的边界传输模式，实现了拓扑界面态的片上单向传输和放大，从而首次研发出电泵浦拓扑激光器。然而该工作是多模激光器且其信噪比低，难以实现激光器出射光的光束控制。随后，来自南加州大学的科学家利用量子自旋霍尔效应，在室温条件下，实现近红外电泵浦单模激光。然而，该工作设计复杂的超大尺寸耦合环形谐振腔阵列实现拓扑边界态，其样品整体尺寸在200个波长以上，且需要耦合光栅增强激光输出和信噪比，难以实现光束调控、赋形、极化控制等高性能激光器。此外，两个工作均需要选择性地泵浦边界态，牺牲光子晶体体态增益材料，难以实现大面积集成的高功率激光器。因此，对电泵浦拓扑激光器性能的提升，如光束调控、赋形、极化控制、高功率输出等，亟待新的物理机制。团队创造性地将凝聚态中p波超导的马约拉纳零能模式引入到光子晶体体系，并利用光子类马约拉纳零能模式的辐射特性，实现了全动态范围单模输出（边模抑制比大于15dB，输出光率约1毫瓦）、柱状矢量光场调控、固态电泵浦、单片集成的太赫兹拓扑激光器。该成果的独特优势还有：（1）在不需要选择性泵浦的情况下，其发光腔体整体直径可以低至大约4个波长，是目前报道能保证毫瓦量级功率条件下最紧凑的太赫兹拓扑激光器（相对激光波长），这极大提升了该类半导体激光器在实际应用中的集成度。（2）光子马约拉纳微腔的自由光谱程(free spectral range)与腔体尺寸呈现二次方反比律[3]，这一特性使得光子马约拉纳微腔更容易在大面积条件下保持单模激光输出。团队也在电泵浦拓扑激光器体系中证实了该二次方反比律，并实现了大面积泵浦下高功率（大于9毫瓦）和单模激光输出，其功率是同等尺寸下脊形激光器的5.4倍。图1.光子马约拉纳激光器的示意图a和加工样品图b。图2.a.超胞（supercell）能带随Kekule调制相位的变化。b.类马约拉纳光子腔的相位分布及六方晶格位置与相位之间的关系。中心虚线圆包围的部分为非Kekule调制区域（non-Kekule modulated region），其半径标记为ζ，这里ζ=2a。图中显示马约拉纳光子腔的相位绕数为+1。c.相位绕数为+1的类马约拉纳光子腔的空气孔的大小分布。d,e.三维模拟的类马约拉纳光子腔的近场（Ez）与远场（Intensity）分布。图3. a，b实验测到的激光模式随泵浦电流密度变化，a.相位绕数+1，b.相位绕数-1。c.理论计算的净增益。d.实验测得的L-I-V曲线和在对应位置激光光谱。图4.远场测试。a.测试装置示意图。b,c.数值仿真和实验测试的远场光斑。d,e.加偏振片后的激光光谱和光斑。图5.大面积激光的L-I-V曲线，激光光谱，和单模性分析。

磁电多铁性材料是指同时具有磁有序与电化有序的一类多功能材料，利用两种有序的共存和相互耦合，可以实现磁场调控电化或者电场改变磁性质。多铁性材料作为具有重要应用前景的自旋电子学材料体系获得了广泛研究，有望用于实现下一代信息存储器、可调微波信号处理器、超灵敏磁电传感器等领域。而实际应用要求材料同时具备大的电化强度以及强的磁电耦合效应，且这种兼容性在以往的单相多铁材料中很难存在。因此，寻找兼具这两种优异性能的单相多铁性材料是十分迫切但又具挑战的科学问题。 近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理实验室龙有文研究员（Quantum Design公司用户）团队，利用特的高温高压技术，次成功制备了具有A位有序钙钛矿结构的BiMn3Cr4O12体系，并罕见地发现该单相材料同时具备大电化强度以及强磁电耦合效应。 图1 BiMn3Cr4O12的一系列磁电测试结果（a）磁化率及其居里-外斯定律拟合；（b）比热与介电常数；（c）热释电与电化强度；（d）磁化曲线；（e）低温热释电；（f）低温电化强度 通过磁化率、磁化强度、比热、介电常数、电化强度、电滞回线、高分辨电镜、同步辐射X光衍射与吸收谱、中子衍射等一系列综合结构表征与物性测试，龙有文团队发现，随着温度降低，BiMn3Cr4O12在135 K经历了一个铁电相变，在该铁电相变温度以下可观察到显著的电滞回线，并导致大电化强度的出现。 图2 BiMn3Cr4O12不同温度下的电滞回线，展示了大电化强度 当温度降低到125 K时，BiMn3Cr4O12经历了一个反铁磁相变，中子衍射证明该反铁磁转变源于B位Cr3+离子的G-型长程反铁磁有序，而A' 位的Mn3+离子仍未形成磁有序。在125 K以下，长程磁有序与铁电化共存，但该反铁磁序不能诱导电化相变，因此材料进入到具有大电化强度的类多铁相（电化强度可能会比较大，但磁电耦合很小）。 图3 磁场对BiMn3Cr4O12电化的调控，展示了强的磁电耦合效应 当温度继续降低至48 K时，A' 位的Mn3+离子也实现G-型长程反铁磁有序，并且A' 位Mn3+离子与B位Cr3+离子一起组成的自旋有序结构导致化磁点群的形成，可以打破空间反演对称性。因此，48K时的反铁磁相变诱导另一个铁电相变，伴随强的磁电耦合效应的出现，此时材料同时呈现二类多铁相（材料具有较强的磁电耦合，但电化强度往往很弱）。由此可见，低温下BiMn3Cr4O12既包含类多铁相又包含二类多铁相，从而大的电化强度与强的磁电耦合效应在这一单相多铁材料中同时实现，突破了以往这两种效应在单相材料中难以兼容的瓶颈，大大推进多铁性材料的潜在应用。 相关研究结果于近期发表在Adv. Mater. 29, 1703435（2017）, 并被该期刊选为Inside Cover。该工作获得了国内外同行的广泛合作，同时获得了科技部、自然科学基金委、中国科学院等项目的支持。 文章来源：（中国科学院物理研究所 | 北京凝聚态物理实验室，终解释权归中国科学院物理研究所 | 北京凝聚态物理实验室官网所有） 相关产品：SuperME 多铁材料磁电测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C148929.htm TEGeta 多功能热电材料测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C277658.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htmMPMS3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17089.htm多功能振动样品磁强计 VersaLab 系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm

功能量子材料中磁有序结构为探索基于自旋的物理现象提供了丰富的研究对象。尤其在量子材料中存在自旋和其他微观自由度之间发现可调谐耦合的情况时，就可以在自旋电子学、磁记忆和量子信息科学等诸多方面得到应用。 有鉴于此，近日，美国宾夕法尼亚州立大学Venkatraman Gopalan，Hari Padmanabhan和加州大学圣迭戈分校Richard D. Averitt（共同通讯作者）课题组合作提出了层状磁性拓扑缘体MnBi2Te4层间磁-声子耦合的证据，文章以 “Interlayer magnetophononic coupling in MnBi2Te4”为题刊登在Nature communications上。本文使用了低温拉曼光谱及基于超全开放强磁场低温光学研究平台-OptiCool的低温磁场超快光谱、瞬态对磁声耦合进行了深入研究。 层状反铁磁材料Mn(Bi,Sb)2nTe3n + 1家族是拓扑缘体中个由实验证实存在本征磁有序的体系。且层间磁序与拓扑密切相关，以往实验证明了量子反常霍尔与轴子缘子状态之间的切换，并实现了场驱动的Weyl半金属态。在这种背景下，层间交换和其他微观自由度之间新的高效耦合途径的研究可能为磁性和拓扑的动态操纵打开途径。该工作中采用了低温拉曼测量，基于密度泛函理论的计算等证明了磁性与声子存在耦合作用。随着磁场增加，在MnBi2Te4层间磁序由反铁磁过渡到铁磁后，观察到A1g拉曼峰出现了明显的减弱。原文图1、MnBi2Te4磁性相变中的声子异常现象观测 此外作者使用了基于OptiCool的低温磁场超快光谱测量、瞬态对于磁声耦合的时域特征进行了研究。展示了通过超快的激发对MnBi2Te4进行调控的可能性。由于MnBi2Te4中磁性与拓扑结构之间的密切联系，磁-声子耦合的发现意味着向磁性拓扑相的调控迈出了重要一步。原文图4、磁-声子耦合的超快特征研究设备简介OptiCool超全开放强磁场低温光学研究平台 OptiCool是Quantum Design于2018年2月推出的超全开放强磁场低温光学研究平台，创新特的设计方案确保样品可以处于光路的关键位置。系统拥有3.8英寸超大样品腔、双锥型劈裂磁体，可在超大空间为您提供高达±7T的磁场。多达7个侧面窗口、1个部超大窗口方便光线由各个方向引入样品腔，高度集成式的设计让您的样品在拥有低温磁场的同时摆脱大型低温系统的各种束缚。 OptiCool技术特点：▪ 全干式系统：完全无液氦系统，脉管制冷机。▪ 8个光学窗口：7个侧面窗口，1个部窗口▪ 超大磁场：±7T▪ 超低震动：10 nm 峰-峰值▪ 超大空间：Φ89 mm×84 mm▪ 控温：1.7K~350K全温区控温▪ 新型磁体：同时满足超大磁场均匀区、大数值孔径的要求▪ 近工作距离选件：可选3 mm工作距离窗口，增透膜可选New▪ 集成物镜：集成真空物镜、低温物镜、用户自定义物镜New▪ 控制柜电隔离：为确保微弱信号样品的电学测量，避免信号微扰的可能性New▪ 样品移动：可集成低温位移器New▪ 光纤选件：系统可集成光纤通道New▪ 气路选件：系统可以集成气路，便于使用气膜高压腔进行高压光学测量New▪ 底部窗口选件：可实现样品腔底部窗口，方面进行纵向的透射光学实验New

当前，在全球范围内科技与产业革新的浪潮中，信息光电子、激光加工、激光全息、光电传感等技术正在快速发展。光电产业与能源、信息、医疗等领域的结合和渗透也在加速，推动着新技术、新产品和新商业模式的不断涌现，全球光电产业的竞争格局经历重大重塑。据Market Research Future预测，到2032年，光电市场的规模将从2024年的381.9亿美元增长至845亿美元。预计在2024至2032年期间，该市场的年复合增长率为10.44%，其中光电子在多个不同领域的应用增加以及红外元件利用率的提高是促进市场增长的关键市场驱动力。随着光电子技术的进步和规模化生产，社会生产对光电子相关器件的需求日益增加，互联网与光电产业深度融合。作为高新技术产业基础的光电元件，正快速朝着微型化、精密化、轻薄化以及集成化的方向发展。然而，由于其发展历程相对较短，仍面临诸多挑战和问题需要逐步解决。其中，高能射线成像是一种利用高能射线（如X射线、伽马射线等）进行成像的技术，主要用于医学、工业检测、安全检查和科学研究等领域。但该技术受到的主要限制因素在于厚层闪烁体材料内部存在的自吸收和散射现象。近年来，钙钛矿纳米闪烁体已直接集成到电荷耦合器件中以实现X射线成像。然而，为了有效吸收高能射线，钙钛矿闪烁体层必须达到毫米至厘米的厚度。但由于横向光子散射和固有的自吸收，毫米厚度的钙钛矿闪烁体的光穿透和空间分辨率仍将受到限制。基于此，新加坡国立大学（NUS）化学系的刘小钢教授研究团队开发了一种用于提高射线成像性能的像素化双锥形光纤阵列。该阵列通过双锥面设计可以有效地吸收传递闪烁体层激发的光子，降低闪烁体材料内部的散射和自吸收，从而有效提高射线成像的空间分辨率和成像性能。相关成果以“A double-tapered fibre array for pixel-dense gamma-ray imaging”为题，发表在《Nature Photonics》期刊上。光纤可以增强光耦合，执行光信号传输，并实现具有低损耗接口的光子集成电路。此外，理论研究表明，锥形或双锥形光纤可以通过促进倏逝波在锥形区域的基模上的传播来充当高功率放大器。在这里，研究人员扩展了理论分析，并通过实验验证了使用柔性双锥形光纤阵列和钙钛矿纳米晶闪烁体实现高灵敏度伽马射线成像的可能性。图1. 用于定向光收集的透明双锥形光纤阵列的结构特性研究人员对光收集特性进行了表征，并优化了锥形光纤的几何形状，以最大限度地提高光收集效率和传输效率。研究团队通过成型和层压聚氨酯和有机硅弹性体制造双锥形纤维阵列，首先采用摩方精密面投影微立体光刻（PμSL）3D打印技术制作出光纤阵列模具(nanoArch S130，精度：2μm)，并结合PDMS翻模技术得到双锥形纤维阵列。钙钛矿纳米晶充当闪烁体，通过测量其激发光谱对钙钛矿纳米晶进行表征，其表示作为波长的函数的相对发光强度。钙钛矿闪烁体表现出相对较小的斯托克斯位移和较高的量子产率，导致发射光子的大量重吸收。图2. 用于光子回收和高分辨率X射线成像的双锥形光纤阵列的光学特性双锥形光纤阵列系统的一个关键特征是它适用于发光穿透深度不足的所有情况，例如，具有上转换材料的近红外探测器、具有钙钛矿闪烁体的X射线或伽马射线探测器以及电激发发光二极管。通过将光纤阵列和钙钛矿纳米晶相结合，在实验中实现了输出信号增加了三倍，并通过4 mm厚的闪烁体层实现了6 MeV和10 MeV的伽马射线成像。伽马射线成像对于测量放射治疗、医学诊断和工业三维伽马射线断层扫描期间的皮肤剂量非常重要，因为这需要深度穿透。鉴于双锥形光纤阵列与硅技术的兼容性以及材料的可延展性，有望被大规模生产用于制造超灵敏光子探测器和用于高能辐射的大面积柔性成像设备，在仿复眼学、光场成像、生物分子传感、光学放大器以及发光二极管等领域也有着潜在应用。

项目概况 受南平市产品质量检验所委托，福建晖源工程咨询有限公司对[350700]fjhy[GK]2022001、南平市产品质量检验所省级建盏产品质量检验中心电感耦合等离子体发射光谱仪采购项目货物类采购项目组织公开招标，现欢迎国内合格的供应商前来参加。 南平市产品质量检验所省级建盏产品质量检验中心电感耦合等离子体发射光谱仪采购项目货物类采购项目的潜在投标人应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获取采购文件，并于2022-03-25 09:30（北京时间）前递交投标文件。一、项目基本情况 项目编号：[350700]fjhy[GK]2022001 项目名称：南平市产品质量检验所省级建盏产品质量检验中心电感耦合等离子体发射光谱仪采购项目货物类采购项目 采购方式：公开招标 预算金额：750000元 包1： 合同包预算金额：750000元 投标保证金：7500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）1-1A02100404-光学式分析仪器电感耦合等离子体发射光谱仪1（套）否2技术参数部分2.1 光学系统▲2.1.1:整个中阶梯光学系统无任何移动部件，所有光学元件均密封于35℃恒温光室中，保证最低的检出限和优异的长期稳定运行。2.1.2:中阶梯光栅+CaF2棱镜交叉色散多色器系统，波长连续覆盖167？785nm，无任何波长断点。■2.1.3：光学系统需让每一个波长在通过这个独特的自由曲面镜时，让每一个波长都很完美的形成聚焦，使检测器边缘波长的边缘效应影响降到最低。2.1.4：测定方式：紫外和可见区由同一狭缝，同一检测器同时测定，一次分析测定全谱覆盖，真正的全谱直读，一个样品选择任意多的元素波长，测试时间都不变；■2.1.5: 波长校正: 采用氩的发射谱线自动进行周期性的波长校准, 保证分析波长的正确性，没有汞灯或氖灯校准的预热和耗材问题。每半年或需要的场合可采用15种元素标准混合溶液进行波长例行校核。2.1.6：吹扫型光室：对189nm以下波长测定，可选择氩气或者氮气进行光路吹扫。吹扫流量：标准的光室吹扫气体流量为0.7L/Min，测定低紫外波长谱线时，电脑控制，增加3L/min 的气体流量，所有光室吹扫气体流量均由质量流量计（MFC）控制。■2.1.7：分辨率：光学分辨率＜0.007nm (在As 188.980nm 处实际测量半峰宽) 。2.1.8：杂散光：≤2.0mg/L（10000mg/L Ca溶液在As 188.980nm处测定）。2.2 检测器 2.2.1:需要检测器覆盖从167-785nm整个波长范围；整个波长范围内所有元素一次测定一次读出。 2.2.2：紫外区平均量子化效率：独特的背投照射技术，使平均量子化效率≥75%，检测器表面无任何光转换化学涂膜。 ▲2.2.3：检测器冷却：半导体制冷，－40℃，暗电流和背景噪音低。检测器充氮密封，无需气体吹扫，开机即可点火，提高分析效率，降低气体消耗。 2.2.4: 防饱和溢出：针对每一个像素进行防饱和溢出保护，彻底消除谱线饱和溢出问题。2.2.5：积分方式：智能化积分，同时以最佳信噪比获得高强度信号和弱信号，使高低含量元素可以同时检测。2.3 射频发生系统 ▲2.3.1: 自激式27.12MHz固态发生器，耦合效率大于75%。2.3.2: 功率范围：700？1500W，10W增量，连续可调，计算机控制进行功率调节。■2.3.3：高效强劲的自激式固态发生器轻松应对从无机到有机各种复杂基体的样品，快速的功率反馈速度确保样品基体变化时仍然获得稳定准确的结果。2.4 观测方式★2.4.1：垂直火炬双向观测方式；更快分析效率；更高样品分析通量▲2.4.2:尾焰去除：需要有能够高效去尾焰CCI冷锥接口。检出限较垂直观测提高5-10倍，具有高的分析灵敏度。2.4.3: 冷锥接口无切割气体的消耗，降低运行成本。2.4.4: 观测位置调节：等离子体观测位置由计算机控制。 2.5 样品导入系统■2.5.1：进样系统：标配双通道玻璃旋流雾化室和玻璃同心雾化器，其它多种类型的雾化器和雾化室可选。■2.5.2：炬管：标配一体化炬管，快速插拔式炬管，无需气体管路连接和炬管准直定位，便于安装和维护，其它多种类型的炬管可选，同时可配置中心管为陶瓷或者石英的可拆卸式炬管。▲2.5.3:气体控制：所有等离子体相关气体均为质量流量计（MFC）控制，软件在线调节：等离子体气：8？20L/min，增量0.1L/min；辅助气：0？2.0L/min，增量0.01L/min；雾化气0-1.5L/min，增量0.01L/min；补偿气（用于可选附件）：0？2.0L/min，增量0.01L/min； ▲2.5.4：蠕动泵：5通道蠕动泵，转速0-80rpm可调，全计算机控制，具有快泵功能。2.5.5：雾化器压力可以由用户自己设定阈值，当压力低于阈值下限或超过阈值上限的时候，软件会弹框提示雾化器压力异常，需要用户去检查进样系统。3、软件性能：3.1：软件需易学易用，可快速进行方法的开发、顺序的编辑。 3.2：计算机全自动化控制，仪器设置和参数选择可自动完成，包括气体流量、功率、点火、诊断等。具有自动安全连锁系统。3.3: 背景校正功能：包含传统的单边、双边离峰法背景校正技术，同时，具备多点自动拟合法（FITTED）背景校正技术。 ▲3.4: 谱图自动解析功能：快速自动谱线拟合技术（FACT），在线校正基体谱线干扰。3.5: 多重检量限（Multical）功能：根据不同的元素含量范围选择不同的谱线，使仪器能够同时测定高低含量的元素，使仪器的动态线性范围得到扩展。3.6：提供多种光谱分析方法：如标准比较法、内标法、干扰元素校正系数法（IEC）、标准加入曲线法等，丰富了用户多种分析研究的手段。 ■3.7：软件系统需内置计数器，能够在系统需要维护时为用户提供指导，可以在方便的时间安排维护，而不必中断工作进程，最重要的是，它能够帮助您最大程度延长仪器正常运行时间。3.8：数据存取：所有结果、方法和顺序可以在同一工作页面一起保存和读取；谱图、结果和标准曲线同时显示；实时图形显示光谱信号、结果和曲线谱图；快速运行过往数据的编辑。3.9：数据输出：提供多种报告打印和数据输出格式。 3.10: 需有详尽的中文在线帮助功能和操作、维护录像。 3.11：远程诊断功能：远程诊断—Web连接使远端的技术服务部门和应用支持部门能够对仪器实现完全远程控制和维修诊断。3.12：符合电子签名管理的21 CFR Part 11管理法规。 3.13：需实现快速全谱扫描，对样品中所有元素进行定性和半定量分析，并且可以设定阈值，实现样品的快速筛选，并且可以跟样品定量分析在同一个工作列表中，实现每一个样品的全元素监测。▲3.14： 需有强大的开发工具，能够针对不同的基体样品，快速的实现全元素扫描，实时反馈，根据不同基体样品和不同元素波长的各种干扰判断，自动选择最佳元素波长，可以把选定的波长直接导入定量工作表开始定量分析，还可以针对不同基体和不同的标准创建模板，让结果更精确。3.15：需有内标监测图，可以更直观准确的监控做样过程，快速的做出响应。3.16：软件需支持集成的高级采集阀，该高级采集阀系统可以极大的提升样品通量，降低氩气消耗，延长进样系统（炬管，雾化器，雾化室，蠕动泵管）使用寿命，降低后期维护消耗。3.17：需有强大的诊断软件，支持简便的仪器诊断和仪器错误提示。清晰的“仪表盘”式仪器状态显示，以及自检功能，使可能维修费用大大降低，并使仪器正常运行时间最大化。4、仪器性能指标：■4.1： 长期稳定运行：8小时，RSD≤1%（不加内标，不采用基线飘移修正）；4.2： 短期稳定运行：RSD≤0.5%；▲4.3：冷启动时间：从待机状态到等离子体点燃时间小于35分钟；▲4.4: 做样速度：60个元素或波长，每个元素或波长积分时间10秒，测试时间小于60秒，内标和待测元素必须同时积分；4.5： 测定谱线的线性动态范围：≥106（以Mn257.610nm 来测定，相关系数≥0.9996）；4.6： Pb220.353nm 2ug/L，4ug/L，6ug/L，8ug/L，10ug/L 拟合曲线，线性相关系数999以上；5、工作条件：5.1环境温度： 10℃-30 ℃；5.2环境湿度：20%-80% （不冷凝）；5.3 电源：仪器整体功率不大于2.9kVA, 电源： 220VAC+/-10% ，50 或60Hz+/-1Hz；5.4 通风系统：最小流量要求：2.5m3/min。6、仪器配置要求：1.仪器主机一台2.循环冷却水机一台3.气源一套4.输入输出设备一套5.仪器耗材包一套750000 合同履行期限： 按招标文件要求 本合同包：不接受联合体投标二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.本项目的特定资格要求： 包1 (1)明细：招标文件规定的其他资格证明文件（若有） 描述：1、（强制类节能产品证明材料，若有，应在此处填写）； 2、（按照政府采购法实施条例第17条除第“（一）-（四）”款外的其他条款规定填写投标人应提交的材料，如：采购人提出特定条件的证明材料、为落实政府采购政策需满足要求的证明材料（强制类）等，若有，应在此处填写）。 ※1上述材料中若有与“具备履行合同所必需设备和专业技术能力专项证明材料”有关的规定及内容在本表b1项下填写，不在此处填写。 ※2投标人应按照招标文件第七章规定提供。 (2)明细：具备履行合同所必需设备和专业技术能力专项证明材料（若有） 描述：1、招标文件要求投标人提供“具备履行合同所必需的设备和专业技术能力专项证明材料”的，投标人应按照招标文件规定在此项下提供相应证明材料复印件。 2、投标人提供的相应证明材料复印件均应符合：内容完整、清晰、整洁，并由投标人加盖其单位公章。（如项目接受联合体投标，对联合体应提出相关资格要求；如属于特定行业项目,供应商应当具备特定行业法定准入要求。) 三、采购项目需要落实的政府采购政策 进口产品，不适用于（本项目），节能产品，适用于（合同包1），按照财库[2019]19号文所附品目清单执行。环境标志产品，适用于（合同包1），按照财库[2019]18号文所附品目清单执行。信息安全产品，适用于（合同包1）。小型、微型企业符合财政部、工信部文件（财库〔2020〕46号），适用于（合同包1）。监狱企业，适用于（合同包1）。促进残疾人就业 ，适用于（合同包1）。信用记录，适用于（合同包1），按照下列规定执行：（1）投标人应在（填写招标文件要求的截止时点）前分别通过“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）查询并打印相应的信用记录（以下简称：“投标人提供的查询结果”），投标人提供的查询结果应为其通过上述网站获取的信用信息查询结果原始页面的打印件（或截图）。（2）查询结果的审查：①由资格审查小组通过上述网站查询并打印投标人信用记录（以下简称：“资格审查小组的查询结果”）。②投标人提供的查询结果与资格审查小组的查询结果不一致的，以资格审查小组的查询结果为准。③因上述网站原因导致资格审查小组无法查询投标人信用记录的（资格审查小组应将通过上述网站查询投标人信用记录时的原始页面打印后随采购文件一并存档），以投标人提供的查询结果为准。④查询结果存在投标人应被拒绝参与政府采购活动相关信息的，其资格审查不合格。四、获取招标文件 时间：2022-03-04 08:15至2022-03-19 23:59（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11:59:59，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：免费五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2022-03-25 09:30（北京时间）（自招标文件开始发出之日起至投标人提交投标文件截止之日止，不得少于20日） 地点：福建省南平市建阳市武夷新区建安大街318号赤岸统建房A区4号楼1104室晖源公司开标室六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。七、其他补充事宜 无八、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：南平市产品质量检验所 地 址：南平市文体路203号 联系方式：0599-8830407 2.采购代理机构信息（如有） 名 称：福建晖源工程咨询有限公司 地　　址：南平市延平区八一路73号延水大厦6楼 联系方式：0599-8314701 3.项目联系方式 项目联系人：小刘 电　　 话：0599-8314701 网址：zfcg.czt.fujian.gov.cn 开户名：福建晖源工程咨询有限公司 福建晖源工程咨询有限公司 2022-03-04

p　　10月20日，在第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会上，中国科学院青岛生物能源与过程研究所发布了自主研发的单细胞拉曼分选及测序耦合系统(RACS-SEQ)。该系统无需标记即可获知细胞种系发生、生理状态及所处的微环境变化等关键表型，并在单细胞水平精度对接表型组与基因组。/pp　　RACS-SEQ通过拉曼组(Ramanome)分析原理、拉曼光镊液滴单细胞分选(RAGE)、流式微液滴单细胞拉曼分选(RADS)等关键器件的创新，在单细胞水平实现了非标记式拉曼表型识别与功能分选，为单细胞生物学研究提供了崭新的整体解决方案。该系统以免标多维的表型组识别、精准快捷的单细胞获取，以及高效低噪的核酸扩增等为三大特色，具有单细胞拉曼成像、表型组识别、功能分选以及测序文库制备等四大功能。此外，系统还包括拉曼光镊液滴单细胞分选芯片、单细胞全基因组扩增试剂盒、单细胞拉曼耐药性快检试剂盒等附件。/pp　　RACS-SEQ搭载了自主研发的“拉曼组分析三部曲”智能信息系统。拉曼组自动化采集反馈软件(RamLIS)可快速、准确、智能化地获取单细胞拉曼光谱信息 智能化拉曼组分析统计软件(RamEX)可一站式完成在线数据处理与挖掘 高性能拉曼组数据库与搜索引擎(RamDB)通过多层次/易扩展的多维表型组数据库及拉曼组搜索引擎，实现了全景式、自动化、高通量的细胞功能识别。在此基础上，通过耦合独创的RAGE分选模块，直接对接单细胞测序。RAGE在溶液中的拉曼测量与分选，不仅充分保留了细胞活性，还大幅提高了基因组文库的质量(单个细菌细胞全基因组覆盖度可达95%以上)。/pp　　RACS-SEQ对不同尺寸与形状的细胞具良好兼容性，而且操作便捷。该系统将服务于微生态大健康、海洋资源与监测、生物安全、工业生物技术等广泛领域的研究与应用。br//pp style="text-align: center "img title="W020181023318107646929.jpg" alt="W020181023318107646929.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/0ccfab4e-e684-4f48-b1da-a473c088dbd9.jpg"//pp style="text-align: center "　　青岛能源所发布首台单细胞拉曼分选及测序耦合系统/pp/p

iQuad系列ICPMS是四级杆式电感耦合等离子体质谱仪，以中国制造之品质助您应对环保、化工、特种材料、金属、地质地矿、食品等行业的痕量元素分析的检测挑战。1.高效率，易维护的进样系统： ☆低流量同心雾化器 ☆半导体制冷旋流/Scott雾化室 ☆12滚轮低脉冲蠕动泵 ☆快速六通阀 ☆Plasma TV2.高性能离子提取、传输、筛选和检测系统： ☆1.0mm采样锥，0.65mm截取锥 ☆4.0MHz六级杆碰撞反应池，同时具备KED和反应功能 ☆12mm纯钼四级杆，2.0MHz全数字四级杆射频发生器 ☆ETP最新ICPMS专用检测器，9个数量级动态范围 ☆10μs的采样速度，世界领先3.丰富的选择附件: ☆CETAC自动进样器和自动稀释器 ☆ESI自动进样器和自动稀释器 ☆国产自动进样器 ☆各种激光固体进样器 ☆LC/IC/GC等形态分析模块4.iTrace痕量元素分析专用软件 ☆一键启动功能，“Get Start” ☆全面满足严格的FDA 21 CFR Part 11的要求 ☆自动调谐与校准 ☆全面质量管理（QC)功能 ☆具有丰富的应用拓展功能，可添加形态分析模块/激光联用模块/纳米颗粒分析模块/单细胞分析模块等，时刻与客户一起走在科技应用的最前沿创新点：1.标配快递六通阀进样系统，分析速度快，样品残留低，分析效率提高50%以上，节省成本。2.我们采用了非常先进的双ARM+FPGA电路设计架构，以及自定义的高速通讯协议，确保了高速数据采集时数据传输和仪器控制的连续性，最小数据采集速度可以小于10us，达到世界先进水平，大大有利于提高纳米颗粒和单细胞分析的数据采集效率。3.iTrace是一款智能化的软件，拥有一键启动功能，只需点击“Get Start”键，能实现从点火、预热、自动调谐与校准，性能测试，样品分析，QC检查等所有过程，测试完成后还能完成“熄火”，待机等步骤，也可以预约时间进行测试。衡昇iQuad系列电感耦合等离子体质谱

美国科学家研发出一种可以在极端条件下使用的新型光学压力传感器。这种光纤传感器不但可以测量高达1800万帕(2620磅/平方英寸)的压力，将感测头放进-196°C的液态氮中或者加热到538°C，性能也不会有明显改变。 这种传感器的概念来自于密西西比大学检测仪器和分析实验室(DIAL)的ChujiWang和SusanScherrer，他们将有名的“腔环降光谱法”(cavityring-downspectroscopy,CRDS)技术应用在光纤传感器上，制造出一个名为\"fiberringdownsensor\"的仪器。其操作关键在于光脉冲的衰减时间强烈取决于在光纤环所造成的衰减，因此任何造成光纤传输改变的现象如外部的压迫(压力)，都可藉由监控衰减时间而加以测量。Wang表示这种新传感器具有许多优于布拉格光纤(FBGs)和光纤Fabry-Perot干涉仪(FPPI)之处，并认为这个新设计可以带动全新一代的物理传感器。 这种传感器是由两个相同的2×1光纤耦合器(99:1分路比例)及和一种标准单模光纤(CorningSMF-28)所连接，构成65M的长回路。研究员人将一个波长1650nm的脉冲经由一个耦合器射入回路 该脉冲每在环内绕行一圈，强度就会略微减弱，其衰减时间及强度则由另一个耦合器连续加以监控。实验上对一段8mm长的光纤传感器施加重量的结果显示，该传感器可以测量高达1800万帕的压力。如果把保护层(Jacket)去掉，虽会降低它的感测范围，可是能增加其灵敏度。

转自于‘无机分析化学’公众号，版权归其所有引用格式：李冬月，郑令娜，常盼盼，等．基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱的快速元素成像[J/OL]．中国无机分析化学. https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.6005.O6.20220328.1715.002.html壹研究背景“ 生物体内的微量元素虽然含量低，却参与许多重要的生理过程，还与多种疾病的发生密切相关。随着科学研究的深入，不但需要得到生物样品中元素总量和元素形态的信息，还要获得样品中元素的空间分布，这为分析化学提出了新的挑战。在LA-ICP-MS进行生物元素成像分析时，高能量激光微束轰击剥蚀池中的生物切片表面，产生的气溶胶由载气吹扫进入ICP-MS，检测得到剥蚀区域的元素信息，再将切片上每个剥蚀微区的结果重构，得到元素成像图。同时，新一代电感耦合等离子体飞行时间质谱(ICP-TOFMS)可以在不到50 μs的时间内得到从6Li-238U的全质谱图。随着新一代LA-ICP-MS的发展，需要发展与之匹配的成像方法，以实现快速的生物元素成像。贰研究进展“ 1. 优化快速成像条件LA-ICP-MS的元素成像可采用点剥蚀模式或线剥蚀模式(图1)。A为点剥蚀模式，使用低分散快速剥蚀池；B为线剥蚀模式，使用常规剥蚀池图1 两种剥蚀模式示意图使用的低分散快速激光剥蚀系统，配备了快速洗脱剥蚀池和气溶胶快速引入系统(ARIS)，可以采用点剥蚀模式完成快速成像。优化剥蚀池载气流速，可以得到最佳的SPR。当内池He流量为0.4 L/min，外池He流量为0.2 L/min时，得到最佳SPR(20 ms±1 ms)，此时可以实现每秒40像素的成像速度。理论上越小的激光光斑能获得更高的空间分辨率，但由于成像时间的限制，本文采用20 µ m的方形光斑。在点剥蚀模式下，样品台移动速度设为800 µ m/s(20 µ m×40 Hz)。LA-ICP-MS成像还要求质谱仪具有快速分析瞬时信号的能力，同时能消除谱学偏离(Spectral Skew)产生的结果偏差。顺序扫描的四级杆ICP-MS在测量时，每个核素测量需要毫秒量级的驻留时间(Dwell Time)和稳定时间(Settling Time)，限制了其分析瞬时信号中核素的个数。与四级杆ICP-MS不同， 本文采用的ICP-TOFMS分析速度快，能够在46 μs得到一张全质谱图(即波形，waveform)，适合分析瞬时信号。为了获得更好的信噪比，本文将516张质谱图叠加，这样每个像素点的采样时间为23.74 ms，与SPR时间匹配以得到最优的成像结果。此外，在全谱测量时，由于存在高浓度的基体离子，会造成ICP-TOFMS检测器的饱和。本文使用的ICP-TOFMS采用陷波技术(Notch Filter)，选择将质荷比为28、32、40、80等四个质量数的基体离子去除，消除了基体离子的影响。2.LA-ICP-TOFMS小鼠肾脏的元素成像使用LA-ICP-MS对暴露AgNP的小鼠肾切片中Ag和其他多种生物微量元素快速成像，采用点剥蚀模式，以20 µ m的分辨率分析尺寸为14 mm× 7 mm的肾脏切片，分析时间约为2 h。与常规的LA-ICP-MS系统相比，成像速度提高了约一个数量级。图2 展示了19种元素成像图，其他元素由于含量低或基体离子干扰，没有得到清晰的成像结果。如果采用碰撞池技术，可以消除多原子离子的干扰，提高52Cr、56Fe、80Se等核素的成像效果。由图2可见，不同元素在肾切片中具有不同分布模式。P和S等主量元素，在肾脏切片基本呈均匀分布；Na在肾髓质中含量较高，这与Na+参与形成肾髓质高渗透压的结论相一致；Mn与Na的分布相反，在肾髓质和肾皮质的交界处含量较高，而在肾椎体中含量较低，呈现出中空的图像；由于肾皮质中血流量远远大于肾髓质，因此肾皮质的Fe含量(主要来自血细胞)较高。Ag并不是生命必需元素，在生物体内的背景很低，因此图2中Ag的信号可以认为来自于注射的AgNP。可以看出，AgNP在肾皮质及肾皮质与肾髓质交界区域含量较高，特别是在肾皮质和肾髓质交界处的含量高于肾皮质区，而在肾椎体中含量很低。图2 小鼠肾组织切片元素成像图图3是P、Mn和Ag三种元素合并图，可以直观地看出不同元素在肾切片中的不同分布。总之，元素成像可以得到微量元素及金属纳米颗粒在不同微区的原位分布，为微量元素的微区代谢、金属纳米材料吸收、分布和转运等生物医学研究提供了直观可靠的分析手段。 图3 肾组织切片中P、Mn和Ag叠加元素成像图叁创新点“ 使用低分散激光剥蚀系统与电感耦合等离子体飞行时间质谱联用，建立了新的基于点剥蚀的成像模式，实现了对小鼠肾脏切片的快速、高分辨的多元素成像。LA-ICP-TOFMS成像方法为原位研究生物体内元素提供了直观可靠的手段，有望在生物医学研究中得到更广泛的应用。专家介绍竺云，女，天津师范大学物理与材料科学副教授。2002年6月毕业于武汉大学物理系，2007年6月毕业于中国科学院物理研究所，获博士学位。2007年7月至2008年9月在香港理工大学做博士后，2008年9月到天津师范大学物理与材料科学学院任职。2018年1月至2018年12月在美国休斯顿大学任访问学者。主要从事磁记录介质材料薄膜的制备和性能研究、反常霍尔效应的应用等研究。王萌，男，中国科学院高能物理研究所副研究员。2000年7月本科毕业于南京大学化学化工学院，2008年3月在中国科学院高能物理研究所获理学博士学位。现在主要从事微量元素的化学形态、生物效应及相关分析方法学的研究。主持和参与过国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后基金等科研项目。已发表SCI论文50多篇，H-index为23。

由仪器信息网主办，中国海关科学技术研究中心仪器验证评价与认证平台、中国检验检疫科学研究院等多家联盟单位支持的第四届“国产好仪器”活动在近期落下帷幕。钢研纳克Plasma3000型电感耦合等离子体光谱仪成功入选第四届“国产好仪器”。“国产好仪器”坚持“用户说好才是真的好”的标准，经过对仪器用户使用情况展开调研、评比，从多个具体应用场景出发，筛选出满足用户实际工作需求，符合“用户说好才是真的好”标准的好仪器。仪器信息网“国产好仪器”名单企业名称品牌产品型号产品名称钢研纳克检测技术股份有限公司钢研纳克Plasma 3000电感耦合等离子体光谱仪Plasma3000型电感耦合等离子体光谱仪是国家重大科学仪器设备开发专项《ICP痕量分析仪器的研制与应用》（2011YQ140147）的成果之一。该项目突破了高稳定性等离子体光源、宽谱段高分辨率二维分光、低噪声高速CCD采集、高可靠控制电路以及谱峰解析软件算法等关键技术，推出了国内首台垂直等离子体、双向观测、全谱直读型电感耦合等离子体光谱仪。Plasma3000型电感耦合等离子体光谱仪可广泛应用于冶金、地质、材料、环境、食品、医药、石化、核电、高校、科研院所等行业。钢研纳克以质量评价为导引，标准为基础，表征数据为依托，推动材料产业高质量发展，致力于成为中国材料产业质量基础设施建设的引领者。附：第四届国产好仪器全名单

复杂环境下的低表面能液滴操控对于混合液相分离、化学微反应废物处理等能源、环境与健康领域的应用发展具有重要指导意义。具有液体靶向运输控制功能的仿生结构表面为微滴操控提供了一种能耗更低、制备工艺更简单的解决策略。目前实现基底表面液滴智能运输主要依赖于材料润湿性梯度和结构的不对称性，且相关研究均集中于水处理。油等低表面能液滴的低接触角滞后和接触线滑移使其相比水运动路径更难控制，尽管具有亲油表面的传统圆锥形结构可以实现微油滴的自运输，但复杂环境下的实用性、大容量自发连续低表面张力微液滴输送系统是亟待解决的行业难题与挑战。如何突破现有微滴操控不对称性结构的功能局限实现微油滴气-液界面跨相传输提取更是鲜有研究。近日，西南科技大学微纳仿生系统与智能化研究团队李国强教授与海河实验室曹墨源研究员合作，受鱼刺微油滴操控功能、水稻叶表面各向异性液滴滑动现象启发，利用PμSL高精密3D打印（摩方精密，nanoArch S140，P150）技术制备了一种多仿生槽锥刺结构（BGCS）实现水下油滴的逆重力高效运输与收集。在非对称拉普拉斯压力和表面毛细力的协同作用下，所设计的2-BGCS结构具备在水下、空气以及跨气-液两相界面超快、连续传输油滴的功能，运输速度最高可达70.2 mm/s。与传统圆锥形结构相比，倾斜角20°时，2-BGCS结构的输送速度提高9倍。在逆重力传输油滴时，2-BGCS结构能够提升超过22 μL的重油滴，通量提升5倍，极大的改善了圆锥结构的功能与性能，且具有输运大体积油滴的潜力。仿生槽锥刺集油阵列装置表现出在水环境下连续、自发地收集油滴的性能。该研究为复杂环境下的油滴从输送到收集提供了一种集成、通用的新策略，在水下微油滴收集系统、生物分析及污染治理等领域具有广阔的应用前景。评审人对该工作给予高度评价：基于锥形结构和沟槽结构的巧妙结合和功能设计为微流控等领域提供新的仿生策略。该工作以“Directional and Adaptive Oil Self-transport on a Multi-bioinspired Grooved Conical Spine”为题发表在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》上。西南科技大学机械工程2019级硕士生李耀霞和中国科学技术大学仪器科学与技术2021级博士生崔泽航为共同一作，通讯作者为李国强教授和曹墨源研究员。图1 仿生槽锥刺结构的设计与性能对比。受鱼刺和水稻叶启发，利用精密3D打印制备了不同槽个数的仿生锥形结构。梯度槽和锥形结构的结合，使仿生结构具备水下超快逆重力定向传输功能，对比不同槽数的仿生结构以及传统锥形结构，2-BGCS结构的运输效果最佳。图2 不同结构连续输送油滴及理论机制的比较。对仿生槽锥形结构、传统锥形结构以及对称圆柱结构在水下进行连续逆重力输送实验对比，微油滴在不同结构上连续运输的高度对比说明仿生槽锥形结构上的微油滴能够不断连续输送，且不影响下一次循环。基于不同结构对比实验，对油滴沿结构运输的模型进行机理分析。图3 仿生槽锥刺结构在不同环境下油滴运输的应用。基于仿生槽锥形结构水下逆重力油滴运输的优异性能，进一步探讨了在多环境下的油滴运输功能，不仅能够实现微油滴在空气中的超快输送，还可以实现气-液界面跨相油滴传输，集成收集装置能够实现水下油滴的大通量收集。小结综上所述，受鱼刺空中油滴定向输送以及水稻叶各向异性槽的启发，作者借助精密3D打印制备新型仿生功能结构，由锥形结构产生的非对称拉普拉斯压力和凹槽结构产生的表面毛细力的共同作用下，提高了油滴在水下传输能力，极大的改善了传统圆锥结构的功能与性能。同时，利用不对称结构实现油滴跨气-液两相界面的精准高效传输，仿生槽锥刺集油阵列装置实现在水环境下超快、连续收集油滴，为复杂环境下的油滴从输送到收集提供了新的方法。微纳仿生系统与智能化团队一直致力于超快激光微纳精密制造和超精密3D/4D打印制造的基础研究与应用研究，以开发微纳功能结构、芯片、器件及集成系统为目标，服务于能源、环境、健康等重点领域。近年来，该团队报道了一系列高水平研究成果，包括水平振动模式高性能微滴定向驱动（Adv. Mater., 2020, 2005039），飞秒激光诱导自生长蘑菇头凹角结构微柱（Nano Lett., 2021, 21, 9301−9309 ACS Nano2022, 16, 2730-2740），激光3D打印和飞秒激光直写构筑仿鱼骨微液滴多相分流器、仿荻草叶保水功能“即插即用”式高效集水灌溉装置（J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 9719 J. Mater.Chem. A, 2021, 9, 5630 Nano-Micro Lett., 2022,14:97），精密3D打印构建仿生麦芒分级系统用于高效雾水收集、受蚊眼启发的激光织构化仿生多功用玻璃（Chem. Eng. J, 2020.125139 Chem. Eng. J,2021.129113），一种用于微样分析的仿生微滴操控器（ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 14741−14751）等40余篇。这些重要成果体现了机械工程学科在科学研究和人才培养方面的新成就。该研究受到国防科工局十四五基础科研计划项目、装备预研领域基金项目、国家自然科学基金项目、四川省科技创新基金等项目的支持。

作为技术创新的践行者，珀金埃尔默持续为分析仪器与技术带来新的篇章。今天，珀金埃尔默向中国市场推出电感耦合等离子体质谱仪新产品——NexION ®2200 ICP-MS。这款仪器将ICP-MS 的灵活性、准确性和可重复性提升到新的水平，为高端制造、半导体、石化、科学研究等行业和市场持续赋能，为您元素痕量分析与应用提供前所未有的体验。NexION 2200 依托四十年的ICP-MS创新历史，秉承着珀金埃尔默可靠、易于使用、低维护的传统理念，可为开展痕量元素分析的分析测试实验室提供理想的性能、准确性和可重复性。其独特的三组四极杆质谱平台设计结合新颖成熟的技术可提供强大的灵活性、卓越的干扰消除和无与伦比的基质耐受性，使其成为您值得信赖的首选痕量元素分析解决方案。NexION 2200 ICP-MS拥有一系列独特的专有技术组合：• 三组四极杆，提供三级质量分辨和干扰消除能力，超越传统的单四极杆ICP-MS系统，实现ppq检测限。• 具有动态带宽调谐功能的四极杆碰撞反应池，可在反应副产物形成新干扰之前将其消除，从而实现卓越的干扰消除。• 领先的LumiCoil ™射频线圈技术结合专为ICP-MS设计的平衡驱动自激式高频固态发生器和带OmniRing™技术的三锥接口，提供了等离子体极强的稳健性，前所未有的灵活性，能够高效处理各类应用。• 具有快速四极杆扫描和高达100000 数据点每秒的超强数据采集能力，特别有利于单颗粒、单细胞，激光成像微区和多元素形态分析等。• 独一无二的智能稀释技术，匹配无差别的最大200倍稀释的全基体进样系统和专有的可进行选择性元素稀释的电子稀释技术，实现更轻松，更灵活的高低含量分析，提升效率和运营。此外，创新的LCD 触摸屏和专为ICP-MS 设计的绿色环保GreenCT 冷却技术，持续引领ICP-MS 风尚。

声波激发耦合质谱系统(Echo MS 系统)以其超高通量筛选能力重新定义化合物高通量定量研究迅捷 每秒可以分析三个样品声波激发与质谱耦合系统 (Acoustic Ejection Mass Spectrometry , AEMS) 是一款超高通量的样品分析系统，具有超快速，规模化和高稳定性特点同时提供理想的数据质量。 声波激发耦合质谱系统(Echo MS 系统) 采用SCIEX先进的定量质谱技术提供了高灵敏度的解决方案，将重新定义您当前和未来的高通量工作流程。比传统LC-MS/MS分析速度快50倍的超快速分析速度: 每秒可以分析三个样品，比传统LC-MS/MS进行定量分析速度快50倍。规模化: 项目时间表从几周减少到几天完成，同时获得准确且信息丰富的结果，使您更快地做出决策。重现性: 先进的定量标准，对复杂基质样品进行定量研究，仍然具有稳定且精确的重现性。开启非接触进样的新时代声波激发耦合质谱系统(Echo MS 系统) 能够显著缩短分析时间，同时降低对样品制备的要求，无需液相色谱分离声波激发直接进样。2020年6月2日 弗雷明翰市，美国马萨诸塞州 — 作为生命科学分析技术领域的创新者，SCIEX在2020年美国质谱年会上“云”直播(ASMS Reboot 2020)发布了声波激发耦合质谱系统(Echo MS 系统)。更多详情，敬请期待关于SCIEXSCIEX 致力于用创新和精准的科学理念，整合可靠解决方案，促进人类科学认知，改善和提高人们的健康、安全。我们在质谱技术领域拥有50年的创新经验。从1981年成功推出第一台商业化的三重四极质谱系统开始，我们一直致力于开发突破性的技术和解决方案，从而影响和推进可以改善人们生活的科学研究和成果。今天，SCIEX作为全球生命科学和技术创新者的丹纳赫集团(Danaher)一员，我们将继续在质谱和毛细管电泳技术领域开发稳健的解决方案。 我们可以帮助客户监测环境危害因子并做出迅速响应；更好的理解疾病和疾病标志物，改善疾病的临床治疗，助力相关药物研发上市；保证食物更健康和更安全。这就是世界各地的科学家们愿意选择SCIEX 产品的原因，我们帮助您获得可靠的结果，以便您做出更好的关键决策，从而改善人们的生活。创新点：声波激发耦合质谱系统(Echo MS 系统)以其超高通量筛选能力重新定义化合物高通量定量研究。1）开启非接触进样的新时代：Echo MS系统能够显著缩短分析时间，同时降低对样品制备的要求，无需液相色谱分离声波激发直接进样。2）速度: 每秒可以分析三个样品，比传统LC-MS/MS进行定量分析速度快50倍。3）规模化: 项目时间表从几周减少到几天完成，同时获得准确且信息丰富的结果，使您更快地做出决策。4）重现性: 先进的定量标准，对复杂基质样品进行定量研究，仍然具有稳定且精确的重现性。SCIEX声波激发耦合质谱系统(Echo MS 系统)

p style="TEXT-ALIGN: center"strong第一届磁共振网络会议（iCMR 2017）特邀报告/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong核磁共振残留偶极耦合参数在有机分子结构鉴定中的应用/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strongimg title="QQ截图20171026164003.jpg" style="HEIGHT: 299px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e8577b4c-88b2-4b59-a0cc-09b1187ef006.jpg" width="400" height="299"/ /strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong雷新响 教授/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong中南民族大学药学院/strong/ppstrong　　报告摘要：/strong/pp　　残留偶极耦合(residual dipolar coupling, RDC)作为核磁共振各向异性参数在有机分子构型及优势构象等方面的应用具有强而有力的优势, 它反映分子中原子在磁场中的空间距离与角度信息, 实现分子三维空间的构建。 将针对残留偶极耦合在有机分子结构鉴定方面的进展进行介绍。首先，简要介绍残留偶极耦合的原理；其次，介绍定向介质和脉冲方法；再次，以若干实例展示RDC在天然产物, 合成药物，有机反应中间体络合物中的应用；最后，展望未来的发展趋势。/ppstrong　　报告人简介：/strong/pp　　雷新响，男，博士，毕业于中国科学院成都生物研究所，于2010-2011年在耶鲁大学从事研究工作1年。现为中南民族大学药学院教授，硕士研究生导师，从事有机及生物分析研究工作15年，讲授波谱分析，生物化学，化学生物学等课程，主持国家自然科学基金及国际合作等项目。目前已在JACS，《德国应用化学》，《核酸研究》，《欧洲化学》，Organic Letters，《磁共振化学》等期刊发表SCI文章30余篇，曾被美国化学会(Highlighted by ACS " Noteworthy Chemistry" )进行了专栏介绍点评。多次应邀在国际、全国或地区学术研讨会上做核磁共振在有机分子研究中的应用工作报告。2014年11月与德国科学院院士，磁共振主席Christian，Griesinger教授合作共同组织的，由中德科学研究中心资助的“中德核磁共振新方法在有机化学中的应用及前沿研讨会”，成功召开。2014年以“有机分子的立体化学及手性的核磁共振新分析方法”获得了中国分析测试协会科学技术奖（CAIA）“三等奖”1项。/pp　　strong报名地址：/stronga title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target="_self" textvalue="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/"http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017//a/p

磁耦合提供更多优势适于危险场合使用质量标准更高Pfeiffer Vacuum 向市场推出世界上第一台通过ATEX认证的磁耦合罗茨泵。为了取得认证,我们对罗茨泵的原理进行进一步的改进, 并将其命名 OktaLine ATEX。OktaLine ATEX 系列真空泵最适合用于 ATEX 指令（94/9/EC ）所规定的易爆环境或需疏散爆炸性气体的工艺中：例如在化学和工艺技术应用、工业应用、涂料业、半导体工业以及研究与开发中。根据应用情况的不同，客户可以选择2类或3类设备。所有泵均适用于 T3 温度级。在成熟的罗茨泵设计方案中添加磁耦合。从而使这些密封泵的泄漏率低于 1x10-6 Pa m3/s。使用磁耦合能够省去轴密封环，它是压力冲击的弱点并且需要频繁维护。OktaLine ATEX 系列泵最高可承受 1600 kPa 的压力。此外，磁耦合还能防止内部的过程气体和大气之间的互串。OktaLine ATEX 整个系列的抽气能力从 280 m3/h 到 5190 m3/h。罗茨泵的齿轮箱和轴承区与送气室分隔开。罗茨活塞的非接触式工作方式从技术上确保干燥操作。另一个优点是采用了空气冷却，其操作成本大大低于水冷却系统。 Pfeiffer Vacuum 的 OktaLine ATEX

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所单元技术实验室与国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院(简称“杭高院物光学院”)胡丽丽教授工作室合作，在低损多模反谐振空芯光纤的研发制备研究中取得重要进展。该研究成果以“Low-loss multi-mode anti-resonant hollow-core fibers”为题发表于美国光学协会期刊《光学快讯》(Optics Express)。 　　近年来，反谐振空芯光纤因具备宽带、低损的传输特性而广受关注。利用仅有波长量级厚度的负曲率玻璃芯壁，反谐振空芯光纤能将绝大部分光束缚于空气芯中，从而克服了基体材料本征的影响，展示出超低材料损耗、超低色散、超低非线性和极高激光损伤阈值的特性，是未来高效传输超高功率激光以及紫外/中红外极端波长激光的有力备选材料。目前报道的反谐振空芯光纤大多以5至8个包层毛细管设计为主，并利用芯包相位匹配原则实现准单模传输。然而，单模设计在应对高功率、低光束质量激光的传输时很可能造成耦合效率低下和潜在的激光损伤，而低损多模反谐振空芯光纤则有望解决这一问题。目前，该方向研究仍处于起步阶段，有关仿真研究提出的低损多模反谐振空芯光纤结构较为复杂，制备困难，目前尚无具备实用性的低损多模反谐振空芯光纤报道。 　　在本项研究中，研究人员设计制备了包层区域由18个扇形谐振器组成的反谐振空芯光纤，其中芯径约66 μm而光纤外径约为193 μm。经过截断法测试，所研制的光纤具备近一个倍频程的传输带且平均损耗低于0.5 dB/m，其中1微米附近损耗更低于0.1 dB/m。此外，弯曲半径大于8 cm时在1微米附近因弯曲引发的损耗不超过0.2 dB/m。研究人员进一步使用S2技术来表征23.55米反谐振空芯光纤中的多模传导特性，结合仿真总共鉴定了七种类LP模式成分。此外，研究人员还通过放大相同的设计制备了用于中红外波长传输的多模反谐振空芯光纤，并且传输带可扩展到4μm以上。新型低损多模反谐振空芯光纤的出现为解决劣化光束质量激光(如固体激光器，光参量放大器等)高功率长距离传输提供了可能。图1 所制备空芯光纤的(a)电镜图和(b)(c)传输/损耗性质图2 差分群时延曲线及其中红星标记峰处的模式重建图：(a-i)S2测试结果；(j-t)仿真结果

5月30日，由工业和信息化部、北京市人民政府共同主办，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所承办的2023中关村论坛——高端仪器创新发展论坛在京举办。本次论坛以“数智驱动引领未来”为主题，工业和信息化部党组成员、副部长辛国斌，北京市委常委、副市长靳伟出席论坛并致辞，华中科技大学校长、中国工程院院士、中国科协副主席尤政，中国科学院院士、北京大学应用物理与技术研究中心主任张维岩，中国工程院院士、中国仪器仪表学会副理事长、宁夏大学前沿科学与技术学部主任马玉山等知名专家学者出席论坛并发表主旨报告，以及行业组织、企业、科研院所等约300余名代表参加，交流实践经验，分享创新成果，探讨前沿问题，畅谈应用体会。论坛现场钢研纳克检测技术股份有限公司的王雷博士，带着新产品PlasmaMS 400电感耦合等离子体质谱亮相中关村论坛，展示公司最新成果。钢研纳克最新推出的PlasmaMS 400型质谱仪采用了超高功率离子源、高效离子偏转、组合式接口等多项创新技术、同时结合智能推荐模型及序列测试功能，整机具备了高灵敏、高耐受及智能分析等特点，综合技术指标可全面对标进口产品。王雷博士PlasmaMS 400电感耦合等离子体质谱针对材料、高纯物质及试剂、土壤、有机样品等相对复杂应用场景进行了系统性优化，配置上具有显著优势。此外，通过与自研的激光剥蚀、离子色谱、液相色谱等外部设备联用，还能给出元素分布、离子价态、元素形态等定量及定性信息，全面覆盖各类应用场景。报告最后，王雷博士还对钢研纳克最新的电感耦合等离子体三重四极质谱仪进行了新品预告，应用案例充分展示了该产品极强的抗干扰能力，在具备单四极杆ICPMS高灵敏度的同时，能够满足全元素范围ng/L量级的定量需求。钢研纳克 PlasmaMS 400电感耦合等离子体质谱

6月20日，在坐落于廊坊市的中国核电工程有限公司研发基地中，由中国核电工程有限公司和哈工大范峰教授团队联合开展的严重事故下“华龙一号”安全壳结构性能试验，圆满完成了热压耦合工况全部试验任务。该试验为世界上最大尺寸安全壳模型高温－高压耦合加载工况下的结构性能试验，填补了国际上安全壳结构在严重事故导致的高温－高压－高湿复杂环境作用下的试验空白。试验模型以“华龙一号”预应力混凝土安全壳为原型，按照1:3.2的缩尺比进行设计，是目前世界上最大尺寸的安全壳试验模型。试验模拟严重事故下安全壳结构极限性能，试验工况复杂，难度极大，试验前期准备工作历时3年。试验在国内外首次实现预应力混凝土安全壳模型高温－高压耦合加载工况，可以真实地模拟安全壳在严重事故下的高温－高压－高湿复杂环境及其对结构的耦合作用。安全利用核能是核电发展的前提和最高原则。核安全壳在服役期内面临多种极端作用的严峻威胁，但世界范围内有关安全壳结构严重事故下的结构性能研究试验手段滞后。该试验解决了国内外已有研究成果中因为模型尺寸小、无法反映原型结构失效路径和破坏模式的关键问题，高温－高压耦合加载工况能够更真实地反映安全壳在严重事故下的力学行为和失效机理，为“华龙一号”安全壳原型结构在严重事故下力学性能和薄弱环节的安全评估提供了重要科学依据和技术支撑。试验团队建立了考虑预应力影响、非线性影响、温度场影响、热压耦合等多因素的安全壳试验全过程仿真模型，进行了系统的试验设计，同时考虑了安全壳的大容积给高压和高温协同加载带来的技术挑战、高温－高压－高湿环境下的实时监测难度、高温－高压耦合加载下安全可靠的防护设置，进行了系统、精细、完备的安全壳试验预分析和实时同步仿真，为圆满完成试验奠定了坚实的基础。试验成功按照预设的温度－压力加载曲线进行加载，验证了安全壳高温、高压长时间持荷下的结构性能。哈工大空间结构研究中心在沈世钊院士、范峰教授的带领下，立足于国家重点工程和重大需求，积极与中国核电工程有限公司合作，在先进核电厂安全壳结构抗爆抗冲击性能、新型结构体系、精细化施工控制、极端环境的复杂试验方法等领域开展系统研究，取得了一系列突破性进展，为严重事故下安全壳系统性能全面提升、“华龙一号”后续新一代核电技术研发和在役核电厂安全运行提供了有力支撑。哈工大试验团队由范峰教授带领，支旭东教授、钱宏亮教授、严佳川教授、王化杰副教授、张荣博士、张志伟博士、博士生杨青屿参与相关研究工作，威海校区新能源学院谭建宇教授、郝晓文副教授、于秋红副教授、王方舟副教授参与加载系统的相关研究工作。试验现场穹顶吊装技术问题研讨

2018年10月20日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心在第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会，发布了自主研发的单细胞拉曼分选及测序耦合(RACS-SEQ)系统。　　RACS-SEQ系统通过拉曼组(Ramanome)分析原理、拉曼光镊液滴单细胞分选(RAGE)、流式微液滴单细胞拉曼分选(RADS)等关键器件的创新，在单细胞水平实现了非标记式拉曼表型识别与功能分选，为功能单细胞研究提供拉曼表型组与基因组的整体解决方案，以免标多维的表型组识别、精准简捷的单细胞获取，以及高效低噪的核酸扩增等为系统的三大创新特色，具有单细胞拉曼成像、单细胞表型组识别、单细胞功能分选，以及单细胞测序文库制备等四大功能。　　RACS-SEQ搭载了智能信息系统，自动化采集软件(RamLIS)可快速、准确地获取单个细胞内部所有化合物的拉曼光谱信息，一站式分析软件(RamEX)可进行在线式数据处理与挖掘，通过结合多层次/易扩展的多维表型数据库及搜索引擎(RamDB)，实现了全景式、自动化、高通量地识别与分析细胞功能。同时，通过耦合独创的光镊液滴分选系统，对任何尺寸与形状的细胞均具有良好的兼容性，分选后的功能单细胞可直接对接测序环节，进行全基因组/目标基因的解析，无需任何外源标记即可获知细胞的种系发生、生理状态，以及所处的微环境变化等关键信息，已在微生态大健康、海洋资源与监测、生物安全、工业生物技术等领域进行应用示范。

当今世界，绿色低碳发展是大势所趋，全世界都在向碳中和目标不断努力。实现“双碳”目标离不开二氧化碳（CO2）的减排，而CO2作为碳资源的规模化高附加值利用是极具挑战性的的重要战略方向。近日，中国科学院大连化学物理研究所刘中民院士团队提出了CO2与烷烃耦合制备芳烃大宗化学品的新途径。团队发现使用酸性分子筛作为催化剂，可催化CO2与轻质烷烃发生耦合反应，同时促进了芳烃的生成，产物中芳烃选择性高达80%。在特定条件下，约3/4的CO2转化为可用作化工原料的一氧化碳产物，进一步研究证实约1/4已转化的CO2的碳原子直接进入了芳烃产物。相关成果发表在中国催化专业刊物——《催化学报》上。大连化物所供图CO2是最稳定的化学分子，将CO2作为原料高效转化为大宗化学品一直是巨大挑战。芳烃是有机化工中重要的基础原料，可以广泛用于合成树脂、纤维、染料、医药、香料等，目前主要通过石脑油催化重整等石化路线进行生产，存在原料和目标产品之间碳氢不平衡的问题。引入CO2与富氢的烷烃耦合调控其反应的碳氢平衡，提高目标产物选择性，同时将CO2转化为有用的化工原料或产品，以实现CO2资源化利用，对传统芳烃生产技术具有变革性意义。此前很多研究人员尝试采用CO2与烷烃反应，将CO2转化为CO并减少氢气的生成，但均认为CO2的碳原子没有进入烃类产物中。以HZSM-5分子筛为催化剂，催化CO2与轻质烷烃发生耦合反应生成芳烃示意图本工作中，团队以HZSM-5分子筛为催化剂，对比研究了正丁烷、正戊烷和正己烷在氦气和CO2气氛中的转化反应，并详细研究了分子筛酸性，反应温度、压力、CO2加入量等条件对耦合反应的影响。结果表明，CO2的引入可大幅促进芳烃的生成，同时甲烷和乙烷等小分子烷烃的生成受到抑制。对反应后的催化剂进行分析，发现了大量甲基取代的内酯和甲基取代的环烯酮等含氧物种。通过同位素标记实验和一系列验证实验，证实这些含氧中间体由CO2与烃类耦合转化生成，提出并证明了耦合反应发生的途径，即CO2与碳正离子反应得到环内酯，环内酯进一步转化为甲基环烯酮，甲基环烯酮转化为芳烃产物。进一步采用密度泛函理论计算了耦合反应机理各步骤的能垒，验证了耦合反应机理的可行性。“这项成果最大的亮点是证实了CO2与烷烃耦合反应不仅可以将其转化为一氧化碳，更重要的是部分CO2的碳原子可以直接进入芳烃产物，促进芳烃的生成并提高产物中芳烃的选择性，为CO2大规模资源化利用提供了一条有效的途径，具有广阔的应用前景。”刘中民介绍。该研究成果发表在我国唯一被SCI收录的催化英文刊——《催化学报》上。将优秀的成果发表在国产期刊上，刘中民院士深有感悟。“将CO2作为碳资源进行高附加值利用，对实现双碳目标的技术路径设计具有重大意义。将我们的最新研究进展发表在国产期刊上，我是经过了慎重的考虑。我国加强科技创新，也需要与科技创新地位相适应的国际期刊。近些年，很多国产期刊对高水平研究工作都开辟了绿色通道，文章接收后会快速发表并推介宣传，在国内外显示度逐步提升。”刘中民告诉《中国科学报》，“以《催化学报》为代表的国产期刊近年来专业性和世界影响力都在快速提升，让中国的最新成果在中国的期刊上发表，这也体现了我们的科技自信在不断增强。同时，一流期刊的发展也离不开一流的科研成果，积极地向国产期刊投稿高水平科研成果，需要大家积极支持，首先是从自己做起，我们和国产期刊是‘双赢’。”