当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

总辐射表短波辐射传感器

仪器信息网总辐射表短波辐射传感器专题为您提供2024年最新总辐射表短波辐射传感器价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括总辐射表短波辐射传感器参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的总辐射表短波辐射传感器您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合总辐射表短波辐射传感器相关的耗材配件、试剂标物,还有总辐射表短波辐射传感器相关的最新资讯、资料,以及总辐射表短波辐射传感器相关的解决方案。

总辐射表短波辐射传感器相关的资讯

  • 用无人机搭载总辐射表估算反照率的新方法
    用无人机搭载总辐射表估算反照率的新方法背景康奈尔大学Goodale & Fahey Labs博士生夏洛特利维(Charlotte Levy)和无人机成像服务公司的马丁拉坎斯(Martin LaChance)认为,了解全球气候变化是一个复杂的过程,因为难以测量的变量的微小变化可能会对全球范围产生重大影响。反照率是表面反射率的一种量度。当一个表面反射太阳能,而不是吸收它作为热量,它可以导致局部和全球的主要冷却。想想夏季乘坐白色汽车和黑色汽车的区别。表面反射的能量从来没有机会加热汽车内部。反照率在不同的表面上会有很大的差异(想想雪地或森林景观),导致辐射平衡在气候上的显著差异。 可用反照率数据的有限分辨率全球反照率和土地利用模式的研究通常依赖于宽带卫星反照率产品的估计。然而,最常用的反照率数据集,MODIS双向反射分布函数(BRDF)、最低点BRDF调整反射率(NBAR)和反照率产品(MCD43)具有500米的空间分辨率限制,尽管生态社区声称需要更高分辨率的产品。对反照率进行更全面估计的尝试有多种形式,并且有其自身的局限性。全国各地的固定塔允许对反照率随时间的变化进行精细量化,但其覆盖很小,可能无法准确表示较大地块的变化。利用无人机测量反照率的新方法我们开发了一种估算反照率的新方法,该方法提高了使用轻型低空无人机(UAV,也称为无人机)进行测量的灵活性和可承受性。随着这项技术的发展和联邦使用法规的放松,无人机越来越多地被视为粗分辨率卫星估算和特定地点地面测量之间的折衷方案。最近对联邦航空局法规的调整使无人机技术比以往任何时候都更容易获得,现在它为反照率估计提供了一个可行的工具。 测量设备短波宽带反照率的测量是使用Kipp&Zonen CMP6和CMP3总辐射表收集的。入射的全球短波辐射由CMP6测量,CMP6安装在9米伸缩桅杆的顶部,并由Kipp&Zonen METEON数据记录器记录。向下的CMP3被固定在定制无人机的底部,由机动框架调平,数据由另一个仪表记录。将固定向上CMP6总辐射表的桅杆放置在起飞位置,距离向下CMP3的最终测量点约200m,由无人机固定在离地面120m的位置。反照率计算为两台总辐射表测量的入射和反射辐射的第三十二次平均值之间的比率。该地点是纽约州立大学海贝纪念森林附近的一个研究地点,位于塔利镇附近。该无人机于2016年7月27日进行了多次飞行,飞行时间约为12分钟。在太阳正午(13:11)前后的五次飞行中,无人驾驶飞机在指定的纬度和经度以及指定的120米高度处飞行。根据本地观测和总入射太阳辐射值低于选定阈值750W/m2的情况,消除了干扰云层的观测。 用无人机进行的第一次试验是有前途的飞行证明,无人机安装的总辐射表能够对反射的太阳辐射进行一致的测量,得到的反照率值与类似林分的文献一致。据我们所知,无人机的反照率测量以前没有成功进行过;然而,它们提供了一个重要的机会,可以在广阔的空间范围内进行灵活的测量。虽然塔楼的最大可视区域有限,需要广泛的基础设施,且仅限于单个地理点,无人机测量可能允许对各种地表类型的反照率进行详细表征,可用于验证卫星估计或表征卫星估计无法充分捕捉的条件;例如,临时树冠积雪覆盖,或生物质作物林分的反照率差异。
  • 太阳总辐射表新标准发布
    一直以来,太阳总辐射表需要遵守的重要标准是ISO 9060:1990,该标准现已被正式更新为ISO 9060:2018。新标准规定了在太阳能应用中,测量半球形和直接太阳辐射的仪器的规格和分类;它定义了什么是总辐射表和直接辐射表。作为行业专业品牌 ,Kipp & Zonen积极参与了2018年修订版的制定和开发。在过去的几个月里,我们一直致力于更新生产过程中所需的测试和文档,以确保自2018年10月起,新出厂的CMP和SMP系列总辐射表都符合新标准。来自荷兰的Kipp&Zonen公司1830年从制药起家: 通过玻璃恒流气体发生器的使用来测量辐射。今天,世界各地的化学实验室仍在使用。1924年起Kipp&Zonen一直致力于制作太阳总辐射表,目前是世界辐射测量基准组织(WRR)的重要组成部分。Kipp&Zonen开发的太阳总辐射表广泛应于从南极到沙漠的世界各个角落,我们为客户提供专业的太阳辐射和大气探测器。这些仪器可应用于气象学、气候学、水文学、工业、再生能源、农业和公共卫生领域。用户可使用Kipp&Zonen的仪器来监测气候变化、气象、农业、可再生能源领域的大气和太阳能参数。kipp&Zonen与哈希同属于丹纳赫水业务平台如需了解新标准的重要变更,请留言
  • BL-ZFS总辐射传感器中标:湖南大学
    2012年11月份,湖南大学光伏实验室关于太阳辐射强度传感器的采购项目,我公司提供的型号:BL-ZFS型总辐射传感器中标此采购项目,并得到客户好评!一、概述总辐射表采用光电转换感应原理,与各种辐射记录仪或辐射电流表配合使用,能够精确地测量出太阳的总辐射,该系列辐射表的感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率黑色涂层,感应元件的热接点在感应面上,而冷接点位于仪器的机体内,以便直接取环境温度。当有光照时,冷热接点产生温差即产生电势差,进而将光信号转换为电信号输出,在线性误差范围内,输出信号与太阳辐射成正比。 为了减小环境温度对辐射仪器输出的影响,则在辐射表内部附加了温度补偿装置,通过调整热敏电阻的温度系数来实现对辐射表输出电势的自动补偿。辐射表被广泛地应用于太阳能利用、气象、农业、建筑、材料老化、大气污染及生态考察等部门。二、技术参数1、 灵 敏 度:7~14μV/Wm-22、 响应时间:≤30s3、 内 阻:约230Ω4、 稳 定 性:±2%(一年内灵敏度变化率)5、 余 弦:≤±5%(晴天太阳高度角为10o时对理想值的偏差)6、 温度特性:±2%(-20℃~+40℃)7、 重 量:1.5千克8、 测量范围:0~2000W/m29、 信号输出:0~20mV(配合DL-2标准电流变送器使用可输出4~20mA)10、测量精度:工作表<5%;标准表<2%11、测量光谱范围:280~3000nm
  • 生态环境标准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》
    关于发布国家生态环境标准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》的公告 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,防治电磁辐射环境污染,规范短波广播发射台电磁辐射环境监测工作,现批准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》为国家生态环境标准,并予发布。    标准名称、编号如下。    《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》(HJ 1199-2021)    本标准自2022年1月1日起实施。短波广播发射台电磁辐射环境监测方法.pdf.pdf生态环境部  2021年10月29日    生态环境部办公厅2021年11月1日印发
  • 我公司推出《Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统》
    Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统 Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统主要用于光伏太阳能发电系统而设计的,可测量说风向、风速、温度、湿度、太阳总辐射、太阳斜坡辐射、太阳直接辐射、太阳散射辐射等,主要为太阳能发电、资源评估、太阳辐射监测提供数据分析功能,是一款性价表较高的产品。 太阳光到达地球表面的辐射由两部分组成:直射光和由于大气中的云和颗粒物造成的散射光。直接辐射的测量需要利用直接辐射表安装在太阳跟踪器上,而散射的测量需要手动或者自动的遮挡住太阳的直射光,这两种辐射的测量都是比较昂贵的。 旋转式太阳标准辐射监测系统利用简单可靠、响应迅速的光电二极管来测量出总辐射GHI,采用旋转遮挡环的迅速遮挡测量散射辐射DIFF,并通过下面的公式计算出直接辐射DNI。 公式:GHI=DIFF+DNIcos (Z)太阳的高度角/天顶角传感器部分:美国NRG #40风速传感器 直径:51mm,高度:51mm 启动风速:0.78m/s 测量范围:0~70 m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RH 重量:0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围:0~360° 精确度:电位计线性〈1% 死区:最大8° 启动风速:1m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程:-40℃~70℃ 精度:±0.3℃(25℃时),±0.4℃(5℃~40℃),±0.9℃(-40℃~70℃) 响应时间:120 s(63%,1m/s) 输出分辨率:0.01℃ 湿度量程:0~100% RH(-20℃~60℃时) 精度(25℃时):±2% (10~90%RH) ;±4% (0~100%RH) 温度依赖性:好于±2%(20℃~60℃时) 短期滞后:<1.0% RH 长期稳定性:好于±1%RH/年 响应时间:20 s(63%,静止空气) 输出分辨率:0.03% RH 校准:NIST、NPL 电压:6~16VDC(推荐使用数据采集器的12VDC接口) 电流消耗:静止状态120μA,测量状态1.7mA(持续0.7秒) 工作温度:-40℃~70℃ 尺寸:长18cm,直径1.2cm/1.8cm(探头端/电缆端)荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射 ISO标准等级:次基准(Secondary Standard) 光谱波长(50%点):285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间(63%):1.7s 响应时间(95%):5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移(200W/m2):7W/m2 温度偏移(5K/h):2W/m2 方向误差(在80o,1000W/m2时):10W/m2 温度响应(-10℃~40℃): 1% 非稳定性(年变化):0.5% 非线形误差(100~1000W/m2):0.2% 倾斜误差(0~90°,1000W/m2):0.2% 信号输出(0~1500W/m2):0~20mV 光谱选择性(350~1500nm):3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃,0~100%RH 防护等级:IP67太阳直接辐射和太阳散射辐射 旋转辐射采用LI200X硅晶体短波辐射传感器由Li-Cor公司生产 光谱范围:400~1100nm  响应时间:10μs 精度:±3% 灵敏度:0.2kW/m2/mV 线性:在3000 W/m2时,大偏差能达到为1% 余弦响应:±7%(太阳高度角10°时) 温度依赖性:0.15%/℃ 精度:在自然采光下,绝对误差±5%,通常为±3% 分流电阻:在40.2~90.2Ω可调节 工作环境:-40~65℃,0~100% RH 尺寸:2.38 cm×2.54 cm 重量:28gCR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能,由一个测量控制模块和一个配线盘组成,具有强大的网络通讯能力。 主要技术参数:  最大扫描速率:100Hz  模拟输入:16个单端通道(8个差分)  脉冲通道:2个  工作温度: -25~50℃(标准),-55℃~85℃(扩展)  内存:标准为4M内存,可扩展至2G  供电电压:9~16VDC  A/D转换:13bit  微型控制器:16-bit H8S Hitachi,32-bit内部CPU
  • 紫外辐射观测在环境保护中的应用
    紫外辐射观测在环境保护中的应用 背景 紫外光(UV)是太阳光谱的一部分,分为三种波段:UVA、UVB 和 UVC,波长分别为315-400nm、280-315nm 以及10nm-280nm。从 UVA 到UVC 波长减小,强度增加,也就是说波长越短,对人的潜在危害越大。幸运的是,只有 UVA 和 UVB 能够穿透大气层到达地面。由于太阳紫外辐射对环境和人类健康的影响,以及由于臭氧的衰减引起地球表面紫外辐射的增强,所以需要对太阳紫外辐射进行测量。其中 UV-A 波段刚好在可见光光谱外,无明显的生物活性,在地表面它的强度不随大气臭氧含量而变化。UV-C 在大气层中被完全吸收,因此不会出现在地球表面。对于紫外辐射的测量来说,UV-B 是最受关注的波段,它影响生物活性,在地球表面它的强度取决于大气臭氧柱。环境空气中的污染物与紫外辐射的关系具有两面性:一方面它成为太阳紫外辐射的屏蔽;另一方面它有可能导致更为严重和复杂的大气污染而损害人体健康。由于城市大气中包含有许多来自工业和机动车排放的烃类和氮氧化物成分,紫外辐射为大气中这类化学物质间的相互作用提供了能量;较强的紫外辐射可以有效地增加大气光化学反应活性,使得对流层近地面臭氧质量浓度较大,也使污染物之间的相互作用更加强烈,导致产生更多更复杂的二次污染物,从而加重大气污染程度,因此太阳紫外辐射的测量对环境污染研究有着非常重要的意义。 系统组成 OTT太阳辐射监测系统能长期自动监测地表太阳总辐射强度和地表紫外线强度的变化特征,是气象领域中气象因子观测的重要部分,为适应气象系统的业务需求,满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。该系统由分波段紫外辐射表、数据采集单元、供电单元及系统支架等辅助设备组成,其主要性能指标如下: 紫外辐射(SUV-A/ SUV-B) SUV 系列产品是 Kipp & Zonen 公司研制的高精度、高可靠性大气紫外辐射传感器。它可以精确测量大气中某种特定类型的紫外辐射。该系列紫外辐射传感器包括可分别测量 UVA、UVB、UVE 的SUV-A、SUV-B 和SUV-E-单波段紫外辐射传感器:光谱响应:UVA:315~400nm;UVB:280~315nm输出范围:UVA:0~90w/m2;UVB:0~9w/m2响应时间(95%):1 s非线性: 1%温度响应: 2% (-40℃-70℃)工作范围:-40℃~60℃,0-100%防护等级:IP67供电:5~30VDC功耗:55mW输出:RS-485 Modbus,0-1V 数据采集单元 Sutron XLINK500 提供测量、时间设置、数据传输和储存功能,具有高精度性、高适应性、高可靠性以及合理的价格等特点,使其成为科研、水文、环境观测系统应用的理想选择。数据采集器已在气象观测、农业研究、道路气象站、光伏环监站等众多领域得到了广泛应用。主要技术参数 其他 § 防护机箱:采用玻璃纤维加防腐材料,防水、防紫外线老化;§ 供电单元:交流电方式,交流充电控制器及可充电电池等§ 系统支架:全套安装支架。 如您想要进一步了解太阳辐射表或需要免费解决方案,请关注OTT官微。
  • 高分子表征技术专题——同步辐射硬X射线散射表征高分子材料:原位装置的研制和应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!同步辐射硬X射线散射表征高分子材料:原位装置的研制和应用Characterization of Polymer Materials by Synchrotron Radiation Hard X-ray Scattering Technology: The Development and Application ofin situInstruments作者:赵景云,昱万程,陈威,陈鑫,盛俊芳,李良彬作者机构:中国科学技术大学国家同步辐射实验室 安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室 中国科学院软物质化学 重点实验室,合肥,230026 西南科技大学核废料处理与环境安全国家协同创新中心,绵阳,621010作者简介:昱万程,男,1990年生. 2010年本科毕业于天津工业大学轻化工程专业,2015年博士毕业于中国科学技术大学高分子科学与工程系. 2015~2017年和2017~2020年分别在中国科学技术大学高分子科学与工程系,北京航空航天大学物理系从事博士后研究. 2020年9月至今,任中国科学技术大学国家同步辐射实验室特任副研究员. 主要从事利用同步辐射X射线散射技术结合原位装置在线研究高分子材料加工过程中的多尺度结构演变,同步辐射X射线散射数据高通量处理方法的开发和应用.李良彬,男,1972年生. 1994年本科毕业于四川师范大学近代物理专业,2000年博士毕业于四川大学高分子材料科学与工程系. 2000~2004年在荷兰国家原子分子物理研究所和Delft科技大学从事博士后研究,2004~2006年在荷兰联合利华食品与健康研究所担任研究员. 2006年至今,任中国科学技术大学国家同步辐射实验室研究员,兼任化学与材料科学学院高分子科学与工程系教授、博士生导师. 2013年获国家杰出青年基金资助. 担任《Macromolecules》副主编,《Polymer Crystallization》《Chinese Journal of Polymer Science》《Journal of Polymer Science》和《高分子材料科学与工程》编委. 主要从事同步辐射时间空间能量分辨技术、原位研究方法和高分子材料加工-结构-性能关系方面的研究.摘要同步辐射硬X射线散射技术是表征高分子材料晶体结构和其他有序结构的有力手段. 高时空分辨的现代同步辐射光源具备强大的实时、原位、动态和无损表征能力,在高分子材料加工和服役过程中远离平衡态的多尺度结构演变研究方面有着巨大优势. 为了充分发挥这一优势,合理设计同步辐射原位研究装置,实现原位实验过程中的样品环境控制十分关键. 本文通过结合具体的研究案例,首先介绍同步辐射原位实验的设计、原位研究装置的研制、操作技巧和数据处理等整个在线实验流程,帮助读者建立对同步辐射原位实验的基本认识. 最后,选择了若干具有代表性的高分子材料体系和样品环境,简要概述同步辐射硬X射线散射技术在表征复杂加工外场作用下高分子材料多尺度结构演变方面的应用,帮助读者加深对同步辐射原位研究装置及相关实验过程的理解,以期引发读者的思考,积极拓展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用.AbstractThe synchrotron radiation hard X-ray scattering technology is a powerful tool to characterize the crystalline and other ordered structures of polymer materials. For the high temporal and spatial resolutions, modern synchrotron radiation light sources own the powerful capability of real-time,in situ, dynamic and non-destructive characterization. Thus, it gives the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology a huge advantage for the study of structural evolutions far away from the equilibrium during the processing and service of polymer materials. To give full play to this advantage, the reasonable design ofin situ instruments and the control of sample environments during the in situ synchrotron radiation experiments are critical. In this review, we first introduce the whole procedures of in situ experiments through a specific research case, including the design of in situ synchrotron radiation experiments, the development of in situ instruments, operation skills and data processing. We hope that the detailed introduction can help the audiences establish a fundamental cognition of the in situ synchrotron radiation experiments. Finally, we select several representative polymer material systems and the corresponding sample environments, and briefly overview the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology in studying the multi-scale structural evolutions of these polymers under complex processing fields. We believe that these applications would inspire the audiences to think and deepen their understanding on the synchrotron radiation in situ experiments by using in situ instruments. Undoubtedly, it is beneficial to further expand the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology on the characterization of polymer materials. 关键词同步辐射硬X射线散射技术  同步辐射原位研究装置  高分子材料加工  多尺度结构演变KeywordsSynchrotron radiation hard X-ray scattering technology  In situ instruments  Processing of polymer materials  Multi-scale structural evolutions 同步辐射是带电粒子以接近光速的速度在沿弧形轨道的磁场中运动时释放的电磁辐射. 对比普通X射线光源,同步辐射X射线光源亮度更高、光谱连续、具有更好的偏振性和准直性,并且可精确计算. 至今,我国经历了三代同步辐射大科学装置的建设、研究和发展,从第一代北京同步辐射装置、第二代合肥同步辐射装置到较为先进的第三代上海同步辐射光源[1]. 目前,我国正在积极建设和规划第四代先进光源,如北京高能同步辐射光源和合肥先进光源[2]. 同步辐射光源是前沿基础科学、工程技术和材料等领域所需的重要研究手段,是国际科学研究竞争的关键资源.同步辐射硬X射线散射技术在高分子结构表征中的应用非常广泛,例如广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)可表征高分子材料在亚纳米至百纳米尺度上的结构信息[3]. 目前,上海光源即将建成我国第一条超小角X射线散射(USAXS)线站,可进一步实现微米尺度的结构探测. 在此基础上与毫秒级分辨的超快探测器联用可以实现高时间分辨. 依托时间分辨的同步辐射WAXS/SAXS/USAXS研究平台,我们将能够同时获取高分子材料在0.1~1000 nm尺度内的结构信息,可以满足半晶高分子材料加工成型过程中多尺度结构快速演化、嵌段共聚物微相分离以及高分子复合材料研究等方面的表征需求.高分子材料制品的服役性能强烈依赖于加工工艺. 即使是相同的高分子原材料,通过不同的加工工艺,所获得的产品性能可能是完全迥异的. 例如:聚乙烯通过吹塑成型可加工成柔韧的包装膜,通过挤出成型则可制成刚韧适中的排水管道,还可通过纺丝加工成超强纤维. 高分子材料的加工参数主要包括加工温度、升降温速率、剪切和拉伸等加工外场的应变速率、应变和压强等. 因此,温度场、流动场等复杂外场、多加工步骤和参数相互耦合是高分子材料加工过程的主要特点[4,5]. 研制与多尺度表征技术联用的在线研究装备是表征高分子材料在加工过程中发生多尺度结构快速演化的重要实验手段. 高分子材料加工与服役在线研究装备类型多样,有小型的剪切和拉伸流变仪,也有模拟实际工业生产的大型原位装备,如原位双向拉伸装置和原位挤出吹塑成膜装置等. 此外,通过发展和集成与同步辐射联用的高分子材料性能表征技术,如用于光学膜的光学双折射检测系统,可建立高分子材料加工-结构-服役性能的高通量表征平台,大幅提高在多维加工参数空间中搜索最优参数的能力,以期为实际的生产加工提供理论指导.为帮助读者建立对同步辐射在线实验的基本认识,本文将以聚二甲基硅氧烷(PDMS)原位低温拉伸为具体研究实例,详细介绍同步辐射在线装置研制、实验设计和数据处理等相关知识;在此基础上,我们将简要概述本课题组多年来利用自主研制的同步辐射原位在线装置及高分子材料加工过程多尺度结构演变研究中的代表性成果. 以此引发读者的思考和共鸣,进一步扩展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用,取得更多更好的创新研究成果.1同步辐射在线实验研究方法同步辐射在线实验是指利用可与同步辐射光源联用的原位装置,研究复杂外场下的高分子合成或者加工过程中的化学或者物理问题. 在开展同步辐射在线实验前,需根据所要研究的具体科学问题,明确样品控制环境. 在充分考虑同步辐射光束线站的空间限制后,购买或研制原位装置. 样品制备完成后,利用原位装置进行样品的离线预实验. 完成以上准备工作后,在预先申请的机时时间段内,携带样品、原位装置和其他配套设备至同步辐射光束线站进行在线实验. 实验过程中需严格按照线站的规定步骤操作,最后保存好实验数据. 我们课题组长期致力于高分子薄膜加工物理的研究和相关原位研究装置的研制,并取得了系列研究成果. 下面我们以典型的硅橡胶——聚二甲基硅氧烷(polydimethyl-siloxane, PDMS)的同步辐射原位低温拉伸实验为例,详细介绍同步辐射在线实验的具体流程和操作.硅橡胶作为一种可以在低温保持高强度和韧性的弹性体,是高新技术、航天航空和武器装备等领域不可或缺的关键材料. 与天然橡胶等常规橡胶相比,PDMS具有极低的玻璃化转变温度(Tg≈-110 ℃)和结晶温度(Tc≈-65 ℃)[6]. 在拉伸和压缩等服役工况条件下,PDMS发生应变诱导结晶(stain-induced crystallization, SIC),因此其服役温度区间及性能主要受SIC而非玻璃化转变控制. 显然,结晶温度Tc的降低将缩小橡胶态的温度窗口. 已有研究表明,PDMS的应变诱导结晶行为非常复杂,在Tc以上至近Tg的范围内,存在多晶型结构并发生不同晶型间的固-固相转变行为. 在拉伸过程中,PDMS出现了α' ,α,β' 和β 4种晶型 [7],对应的WAXS二维图和方位角一维曲线积分分别如图1(a)和1(b)所示. PDMS复杂多晶型晶体结构直接影响材料的物理性质和宏观力学行为. 只有充分了解PDMS的晶体结构,掌握晶型间的转变规律,才能深入认识和理解材料的性能,实现根据服役条件和需求对材料进行改进和设计的目标. 然而,由于在线低温拉伸等研究条件的限制,PDMS应变诱导结晶行为和晶型间的相互转变的相关研究仍较少,并缺乏基础数据和定量模型. 其中,尚未完全解决的问题主要有以下2个方面:(1) PDMS可形成多种晶型,但所有晶型的晶体结构尚未完全确定;(2) 拉伸可诱导不同晶型发生固-固相转变,但目前对转变路径和机理还缺乏认识. 高时空分辨的同步辐射硬X射线散射技术为解决上述科学问题提供了可能. 我们选择以较低应变速率在低温下拉伸PDMS,实时跟踪拉伸过程中的晶体结构演化和固-固相转变. 在计算实验所需的时间分辨率后,我们选择上海光源(SSRF)BL16B1(小角X射线散射光束线站)进行同步辐射在线实验. BL16B1的技术参数和指标符合软物质材料表征需求,其能量范围为5~20 keV,光子通量达到1011 phs/s @10 keV,时间分辨率达到100 ms,X射线波长 λ=0.124 nm,可探测的空间尺度范围为1~240 nm.Fig. 1(a) The 2D WAXS patterns of polymorphous PDMS (b) The 1D azimuthal intensity curves with the azimuthal angle (ψ) ranging from 0° to 180° of diffraction peaks at 2θ=10.42° (Reprinted with permission from Ref.‍[7] Copyright (2020) American Chemical Society).在明确所要解决的科学问题后,需要解决样品环境的控制问题,即能与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 通过调研,我们发现市面上早已有了商业化的低温拉伸设备,如Linkam公司配置液氮制冷系统的拉伸热台TST350以及Instron 3366型万能拉伸机. 然而,这些商业化设备都存在明显的不足,并不能满足我们的实验需求. 例如:TST350虽可实现与同步辐射联用,然而为了使得温度控制均匀并提高升降温速率,其样品空间很小,所能达到的应变空间十分有限,因此很难将具有较高断裂伸长率的橡胶类样品拉伸至大应变乃至断裂;此外,TST350采用按压式夹具,在拉伸过程中存在严重的打滑现象,即样品从夹具处滑脱. Instron 3366型万能拉伸机仅仅可以实现低温拉伸,并不能与同步辐射联用. 因此,我们转而自行研制与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 在研制过程中,需要解决的主要难点问题有:(1) 单轴拉伸至断裂,即大应变的实现;(2) 低温环境的实现(室温至-110 ℃);(3) 样品的打滑现象;(4) 考虑上海光源光束线站的空间限制,在尺寸上实现与同步辐射硬X射线的联用. 我们受商业化流变仪(sentmanat extensional rheometer, SER)的启发,在研制时通过伺服电机驱动2个对向旋转的辊夹具对样品施加拉伸(如图2(a)). 如此,样品能以卷绕的方式无限拉长,可以在不增大腔体体积的前提下实现大应变,同时保证样品腔内部温度均一可控. 通过使用安川伺服电机,并配置减速机、运动控制器和MPE720控制系统,装置能够实现较宽的应变速率范围(0.0025~30 s-1). 低温环境的实现参考低温热台和示差扫描量热仪等仪器常用的降温模块,采用液氮降温的方法,使用自增压液氮罐将液氮注入低温腔体. 考虑到PDMS样品不能直接与液氮接触,需要在样品腔外部设计液氮流道. 样品腔采用导热性较好的不锈钢304,流道和样品腔采用一体式加工设计,避免焊接可能带来的缝隙. 我们利用有限元方法模拟了样品腔内温度,结果表明当环境温度为室温时,样品腔内部温度最低能够达到-150 ℃(图2(c)),可以较好地满足实验环境温度要求. 通过将样品腔内抽真空,外部采用吹氮气的方式,可以有效解决窗口结霜的问题,从而避免窗口结霜对X射线散射实验产生不利影响[8,9]. 根据锥形散射计算X射线窗口尺寸,并采用聚酰亚胺薄膜(杜邦公司Kapton系列薄膜)作为窗口材料. 为解决上海光源BL16B1线站的空间限制问题,低温原位拉伸装置的整体设计秉持小型化原则,设计效果图如图2(b)所示. 最终研制的装置实物如图2(d)所示[10].Fig. 2Schematic diagram of uniaxial stretching (a), the design of low-temperature stretching device (b), finite element simulation of temperature distribution in cryogenic chamber (c), physical image of low-temperature uniaxial stretching device combined with synchrotron radiation (d).结合本课题组多年的研究和实践经验,我们想要强调的是,在真正开展同步辐射在线实验前,离线预实验非常重要. 一方面,可以对力学曲线、装置升降温速率、保温时间等进行重复性验证,将在线实验的每个步骤都离线模拟重复,确保在有限的机时内高效执行实验计划;另一方面,在同步辐射光束线站的装置安装和校准需要丰富的操作经验,通过离线预实验,可以充分掌握装置的操作细节和常见问题的解决方法,如此方能在突发情况出现时从容应对. 此外,在进行在线实验时,需严格遵守同步辐射光束线站的管理规定,保障人身安全.同步辐射硬X射线原位实验通常在空气、氮气、溶液等环境中进行,获得的原始WAXS/SAXS数据包含空气等背底的散射. 因此,在原位实验的过程中,除了获得不同实验条件下的样品散射信号外,还需单独获得相应实验条件下的空气等背底散射信号,然后在后续的数据处理过程中扣除这些背底散射. 扣除背底散射通常是在WAXS/SAXS一维积分曲线上进行的,扣除操作恰当与否的判读标准是扣除背底后一维积分曲线的两端基线应保持水平. 同时,也要考虑原位研究装置对散射信号的影响. 为了进行数据的对比分析,通常需要对所获得的数据进行归一化处理.图1(b)为归一化处理后PDMS不同晶型的方位角一维积分曲线. 从图中可以明显看出PDMS 4种不同晶型所对应特征峰的区别:ψα=90°,ψα' =80/100°,ψβ=60°/120°,ψβ' =42°/72°和109°/138°. 从方位角峰值的变化,能够清晰地看出PDMS在低温拉伸过程中的结构演变.图3(a)给出了PDMS在-60 ℃下单轴拉伸过程中典型的二维WAXS衍射图和相应的应力-应变曲线,可以明显看到随着应变的增大,PDMS发生了应变诱导结晶.图3(b)中则给出PDMS在拉伸过程中WAXS衍射峰(2θ≈10.42°)的方位角分布演化(从拉伸方向逆时针积分). 可以看到,随着应变的增大,在ψ=60°和120°的位置首先出现2个峰,这是β晶型(011)晶面的衍射信号. 随着应变的进一步增加,2个峰合并成赤道方向(ψ=90°)的尖峰,这是α晶型(001)晶面的衍射信号. 方位角峰的转变表明晶体随着应变的增加从β晶转变为α晶. 通过多峰拟合,可以获得峰值位置(图3(b)中的红色虚线)和相应的半高峰宽(FWHM),并将二者对应变进行作图,如图3(c)所示. 当应变较低时(ε0.68),峰值位置始终位于120°附近,FWHM约为35°. 当应变增大至1.00时,峰值位置急剧变为90°且随着应变的进一步增大而几乎保持不变. 随着峰值位置的转变和应变的增大,FWHM先增加后减小. 峰值位置和FWHM的演变均表明当ε0.68时,发生β晶到α晶的固-固相转变,并在ε≈1时完成转变. 由于2种晶型的衍射峰的2θ值重叠(如图4(b)中的1D积分曲线),除了通过方位角峰位演化判断β-α型晶体结构转化,还可分别对β晶和α晶在相应的方位角范围内进行mask积分(如图4(a)所示45°倾斜Iob和赤道方向Ieq).图4(c)以归一化形式给出了结晶度(χc),Iob和Ieq随应变增大的变化关系,通过与相应的应力-应变曲线比较,从而得到拉伸诱导的β-α相变的临界应变值.Fig. 3Stress-strain (σ-ε) curve and selectedin situ 2D WAXS patterns acquired during uniaxial tensile deformation at -60 ℃(a), the evolution of the azimuthal intensity distribution of diffraction peaks at 2 θ of about 10.42° (b), and the corresponding peak position and FWHM of the characteristic peaks (c) (Reprinted with permission from Ref.[ 6] Copyright (2018) American Chemical Society).Fig. 4(a) The mask protocols of 2D WAXS patterns for integration of samples stretched toε=0.24 andε=1.36 at -60 ℃, respectively. The red enclosed area is the oblique masked (Iob) signal of (011) plane ofβform, the blue enclosed areas is the equatorial (Ieq) masked signals of (001) plane ofαform. (b) 1D diffraction intensity profiles of 2D WAXS scattering patterns at different strains. (c) The stress (σ), crystallinity (χc) and equatorial (Ieq) and oblique (Iob) masked relative crystal content curves with the normalized coordinate (Reprinted with permission from Ref.‍[6] Copyright (2018) American Chemical Society).使用同样的数据处理方法,分别得到PDMS在低温下不同晶体结构SIC和固-固相转变的临界应变,根据临界应变在温度-应变二维空间中绘制PDMS低温拉伸过程的非平衡结构演化相图.图5是不同填料含量增强的PDMS在低温拉伸下的结构演化相图. 从相图可以看出,填料的含量(纳米SiO2)对PDMS在低温拉伸过程中α' ,β' ,α和β晶型间结构转变的影响十分复杂. 结合核磁、SAXS等多尺度表征手段可以对中间态α' 和β' 到α和β的转变可能遵循的机理进行研究,如晶体滑移或旋转,分析得到晶体内部分子链螺旋结构、晶体间排列和晶体之间的结构转变机理. 通过建立对微观结构转变规律的认识,并结合宏观力学性能数据,我们可以分析出PDMS材料低温失弹的微观结构原因.Fig. 5The non-equilibrium crystallization phase diagram for SIC of PDMS with 10 phr (a), 25 phr (b), 40 phr (c), and 55 phr(d) filler in strain-temperature (ε-T) space (Reprinted with permission from Ref.[7] Copyright (2018) American Chemical Society).2同步辐射原位研究高分子薄膜加工的多尺度结构高性能高分子薄膜的制备方法和技术是工业界和学术界需要共同攻克的难题. 高分子薄膜加工包括从熔体、溶液到薄膜的固化过程和薄膜后拉伸过程,具有多步骤、多加工参数和多尺度结构演变的特点. 成膜过程的主要研究内容是流动场诱导结晶,包括加速成核和生长、诱导新晶型以及改变晶体形貌. 在后拉伸过程中,薄膜则可能发生晶体的破坏与重构、无定形区的微相分离、纤维晶形成以及微孔的成核和扩大等结构变化. 高分子薄膜加工过程中复杂的多尺度结构演化最终决定了其服役性能. 例如:干法制备聚烯烃微孔隔膜需要通过塑化挤出、风刀骤冷和流延辊高倍拉伸后才能得到初始预制膜. 在每个步骤中,环境温度、湿度、应变、应变速率、乃至挤出机螺杆长径比和口模流道的设计等因素都会对预制膜的结构与性能产生影响.通常,高性能薄膜的制备是在远离平衡态的加工条件(如高速拉伸)下进行的. 由于现有理论和实验条件的限制,非平衡问题不能简单地通过外延平衡理论解释. 高时空分辨的同步辐射硬X射线散射表征技术可以实时跟踪高分子材料在非平衡加工过程中不同尺度的结构演化,系统研究应变速率、温度等复杂外场作用下高分子材料结构与性能的关系. 通过研制贴近实际工业生产加工条件的原位研究装置,并开展同步辐射原位实验,可建立高分子材料的非平衡加工相图,从而进一步指导实际工业生产,实现高性能高分子材料的精准加工.在这里,笔者想要再次强调的是在明晰具体的材料体系和所需的实验条件后,需针对性地设计控制样品环境的原位装置,才能充分发挥出同步辐射硬X射线散射表征技术的优势. 目前,本课题组研制的同步辐射原位研究装置可分为复杂外场单轴拉伸装置和大型原位加工装置2类,前者主要模拟复杂外场下高分子材料的单轴拉伸过程,后者可以在较小的同步辐射线站空间内模拟高分子材料的实际加工过程. 依托这些同步辐射原位研究装置,可以就流动场诱导结晶、晶体的熔融再结晶、晶体固-固相转变等现象针对性地设计原位实验,加深对高分子材料加工背后基础物理问题的理解.2.1复杂外场下单轴拉伸复杂外场通常指温度场、流动场以及溶液、气压等样品环境. 通过复杂外场单轴拉伸实验可以模拟样品在实际加工中的形变过程的微观结构演化规律. 温度场的控制是高分子材料加工和服役性能的关键,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等常用塑料的加工温度窗口远高于室温(150~250 ℃),而天然橡胶(NR)、硅橡胶等弹性体其低温环境(0~-150 ℃)的服役性能更受研究者关注. 流动场包括剪切、拉伸外场,以拉伸场为例,拉伸速率对高分子材料内部结构演化规律,例如晶体的破坏、晶体结构转变等都有显著的影响. 工业中通常使用对拉的方式对样品进行单轴拉伸,而这种拉伸方式常由于拉伸比、腔体体积等原因受到限制. 因此,单轴拉伸通常根据材料和实验需要在对拉和辊拉2种方式中择优使用.图6(a)为采用对向拉伸的恒幅宽拉伸装置,装置的最大拉伸比可以达到700% (初始长度20 mm),拉伸速率范围在0~1000 mm/min,温度区间为室温至200 ℃[11,12].图6(b)为采用辊拉方式拉伸的高速拉伸装置,装置不受最大拉伸比限制,应变速率范围为10-2~102 s -1,温度范围为-40~300 ℃[13,14]. 考虑到在原位实验中的应用,装置被设计和建造得尽可能小型化. 高速拉伸装置配合上海光源高通量线站BL19U2使用Lambda 750K探测器可实现的最高分辨率为0.5 ms. 为了同步获得高速拉伸过程中的真实应变,利用时间分辨可达0.1 ms的高速CCD相机拍摄样品的拉伸过程.Fig. 6Constant width stretching device (a) and high speed stretching device with wide-temperature range (b).使用研制的复杂外场原位单轴拉伸装置主要用来研究流动场诱导结晶[15]以及后拉伸过程晶体形变与破坏. 流动场诱导高分子结晶是功能薄膜流延加工的关键,是熔体或溶液挤出口模冷却固化的过程,对于理解功能薄膜非平衡物理和指导实际工业生产具有重要意义. 流动诱导链段构象经过中间有序态发展为晶体,目前仍缺乏更多证据说明中间态结构的普适性、中间态的晶型、以及中间态的温度和流动场依赖性等问题. 为揭示详细的多步骤中间态,通过使用高时间分辨的同步辐射WAXS和SAXS联用技术,控制拉伸温度,对聚乙烯(PE)进行熔体拉伸,构建PE在温度-应力参数空间上非平衡流动场诱导结晶和熔融相图[16](图7(a)). 相图包含熔体、非晶δ相、六方(H)晶和正交(O)晶4个相区,并证实了拉伸诱导的δ相能够作为亚稳的中间相促进结晶发生,这支持了有序中间态是流动诱导结晶中的普遍规律的观点. 除了聚乙烯流动场诱导结晶的非平衡相图,针对功能膜加工的需要,工程实验室还系统构建了聚丁烯(PB)流动场诱导结晶的非平衡相图[17],如图7(b)所示,这些工作都为当前功能薄膜从感性粗放到理性精准加工积累了基础数据[18,19].Fig. 7Stretch induced crystallization non-equilibrium phase diagram of PE melt in temperature-stress space (a) (Reprinted with permission from Ref.[16] Copyright (2016) Springer Nature) and PB melt in temperature-strain rate space (b) (Reprinted with permission from Ref.[17] Copyright (2016) Wiley-VCH Verlag).在更大尺度上,即片晶和片晶间无定形的结构转变仍需要进一步研究工作. 笔者所在课题组以由高取向片晶簇构成的硬弹性聚乙烯、聚丙烯流延膜为研究对象,在室温下进行冷拉,研究取向片晶(如图8(a)和8(b))在不同拉伸外场中的结构演化与非线性力学行为的关系. 如图8(c)和8(d)所示,研究发现片晶簇的微屈曲和片晶间无定形相发生微相分离. 以α松弛温度和接近熔点为边界将温度分为3个区域,图9给出了高取向等规聚丙烯薄膜在温度-应变二维参数空间中的微观结构演化相图. 这些微观结构的演化规律解释了温度效应对材料的宏观非线性力学行为的影响[20,21]. 显然,研究形变机理对功能薄膜在后拉伸加工过程中的温度、应变及应变速率等参数的选择具有重要的指导意义.Fig. 8The structural evolution model of highly oriented lamella by uniaxial tensile (Reprinted with permission from Ref.[20] Copyright (2018) Elsevier).Fig. 9The structural evolution diagram of the highly oriented lamella in temperature-strain space (Reprinted with permission from Ref.[21] Copyright (2018) American Chemical Society).针对新能源电池隔膜加工需要,还系统构建了聚烯烃等工业预制膜后拉伸加工中的应变-温度空间或双向拉伸空间的非平衡相图[22,23],如图10所示. 通过模拟半晶高分子薄膜后拉伸加工,跟踪拉伸过程中晶体和无定形相的演化过程,不仅有助于指导高分子材料后拉伸加工中结构与性能调控,还可以为构建锂电池隔膜加工的材料基因组积累必要的结构和力学信息数据库.Fig. 10The structural diagram of processing in temperature-strain (a) (Reprinted with permission from Ref.‍[22] Copyright (2019) John Wiley and Sons) and biaxial stretch ratio (b) (Reprinted with permission from Ref.‍[23] Copyright (2019) Elsevier) spaces for PE gel film.2.2大型加工原位装置高分子薄膜的成型方法有很多,其中比较常见的有流延,吹塑和挤出拉伸(单向和双向)3种加工工艺. 目前,我国薄膜加工生产线和配套工艺主要还是依赖进口,国内生产线制造和薄膜加工企业处于成长阶段,缺乏原创高端产品. 究其原因,主要是缺乏相关基础和应用研究的支撑. 在真实的高分子加工过程中,伴随大应变、高应变速率、高温度(压力)变化等,高分子材料的结构经历复杂的非线性、非均匀和非平衡演变,相关研究极具挑战性. 当前的大多数原位研究仍处于模型化阶段,如利用低剪切水平的剪切热台、改造的流变仪等,不能反映真实加工条件下的物理行为. 因此,需要研制大型加工原位装置以最大程度地还原实际加工环境. 大型加工原位装置的研制主要的难点在于在能实现样品的复杂形变和环境温度的控制的前提下,需将产业化的装置设备缩小至能够满足同步辐射光源线站的空间限制的要求. 非常值得一提的是,上海光源即将建成开放的USAXS工业实验站(BL10U1)的空间将大大增加(长24 m,宽8 m,高6 m),可以放置大型工业应用原位实验装置. BL10U1的建成运行将大大降低对大型原位装置的尺寸限制. 下面我们以原位双向拉伸装置和原位挤出吹塑成膜装置为例,详细介绍大型加工原位装置及相关的研究应用.双向拉伸工艺可以制备具有优良服役性能的高分子薄膜(如BOPP和BOPA薄膜),其加工是一个非常复杂的过程,涉及高分子多尺度结构(分子链、晶格、片晶和球晶等)在多加工外场参数(如应力和温度)耦合作用下的协同转变. 因此,研究双向拉伸过程的结构转化动力学和机理,可以从基础原理上指导双向拉伸薄膜的加工,提高产品性能. 为实现双轴拉伸外场作用下高分子薄膜材料的多尺度结构演化在线跟踪,笔者所在课题组研制了与同步辐射技术联用的原位双向拉伸装备(见图11). 装备能够实现多种拉伸模式,其中包括受限、非受限单向拉伸,同步、异步双向拉伸. 装置的温度、速度、拉伸倍率、拉伸方式等外场参数均可独立控制,形变线速度范围为0.1~300 mm/s,双向拉伸比可达5×4,最高温度可达250 ℃. 该装备与同步辐射硬X射线光束线站联用,可实现0.1~500 nm尺度范围内的结构检测,时间分辨率为0.5 ms. 双向拉伸装置采用计算机高速控制-采集系统,控制系统采用PLC控制面板,可以远程控制电机运转,实现同步辐射光源棚屋外的控制. 该装备配备了力学信息采集系统,可同时采集拉伸过程中水平和垂直方向的力学信息,结合多尺度结构数据,可构建加工-结构-性能的关系,揭示双向拉伸外场作用下的高分子材料结构演化机理[24].Fig. 11The schematic diagram, and physical map used with synchrotron radiation of film biaxial stretching device (Reprinted with permission from Ref.[25] Copyright (2019) American Chemical Society).天然橡胶的优异力学性能通常归因于其应变诱导结晶行为. 受限于实验条件,目前大多数的研究均集中于单轴拉伸过程中的应变诱导结晶,然而接近于实际使用条件的多轴变形下的应变诱导结晶却很少报道. 本课题组采用高通量的原位同步辐射WAXS技术,结合在线双轴拉伸装置,研究了在双轴拉伸条件下天然橡胶的应变诱导结晶行为[25]. 利用同步辐射硬X射线散射研究天然橡胶双向拉伸形变过程物理,建立天然橡胶在真正服役条件下的多维外场-结构数据库.图12所示的二维WAXS结果表明,在双轴拉伸情况下,天然橡胶的应变诱导结晶行为会得到抑制:当两垂直方向的拉伸比比值为1时,室温下试样即使拉伸至断裂也不会出现结晶. 双轴拉伸阻碍了天然橡胶的SIC. 这一发现挑战了SIC在天然橡胶中在多轴变形下的自增强机制的共识.图13针对天然橡胶在多维拉伸空间的应变诱导结晶,提出了一种理论上的应变诱导结晶模型,即将构象熵和链段取向对成核位垒的贡献解耦. 将结晶度(χc)、无定形取向参数(f)和取向无定形的含量(Oa)在双向拉伸应变空间内定量化,提出模型:ΔG*f=ΔG*0−TΔSf−(TΔSori+ΔUori),其中,ΔG*f是成核位垒,ΔG*0是静态条件的成核位垒,ΔSf是构象熵减,ΔUori是取向造成的自由能变. 将几种结构参数定量化,得到应变空间内的结晶度分布. 基于该模型,二维应变空间的结晶度与实验结果高度吻合,并有助于建立更具有普遍意义的半结晶聚合物的流动诱导结晶理论模型.Fig. 122D WAXD patterns of the NR samples at the maximum planar draw ratio (λx×λy), where (a-h) denote stretch conditions of free uniaxial stretch (FS), CS, andvy=0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, and 0.7 mm/s, respectively.vx remains constant at 1 mm/s, whose direction is given by a two-head arrow in the center (Reprinted with permission from Ref.‍[25] Copyright (2019) American Chemical Society).Fig. 13Distributions of (a) crystallinity (χc), (b) Hermans' orientation parameter of the amorphous phase (f), (c) weight portion of the oriented amorphous phase (Oa), (d) absolute value of entropy reduction (ΔSf), and (f) theoretically fitted crystallinity (χc (P)) in λx versus λy space. Gradient directions of contours for Δ Sf,f, andχc (e) (Reprinted with permission from Ref.[ 25] Copyright (2019) American Chemical Society).高分子吹膜加工是非线性、非平衡的多尺度结构快速演化过程,并伴随拉伸场、温度场和气氛环境等复杂外场,其过程模型如图14(a). 吹膜加工过程中,熔体拉伸、吹胀和降温主要发生在熔体出口模到霜线前后的阶段,这一阶段也是决定材料吹膜加工性能和薄膜使用性能最为关键的阶段. 利用同步辐射硬X射线散射技术的优势,考虑到同步辐射实验线站的空间限制条件等因素,研制了与同步辐射联用的原位挤出吹塑成膜装置(见图14(b)),并配合升降机、红外测温、高速CCD相机等其他单元形成吹膜加工原为在线检测系统[26,27],建立了吹膜加工过程原位在线检测方法[28]. 原位挤出吹塑成膜装置将工业薄膜吹塑装备小型化,实现了整个吹膜过程原位在线结构检测,吹膜过程加工参数连续可调,能够真实模拟实际加工过程. 利用同步辐射技术实现WAXS/SAXS同步采集,可获得结晶度、晶粒尺寸、取向度、片晶长周期等结构信息及其演化动力学信息,并且可以同步获得膜泡不同位置温度场及流动场信息. 基于该系统可建立吹膜加工过程原位在线研究方法并开展不同分子结构/加工参数下聚乙烯(PE)棚膜、PBAT(poly(butyleneadipate-co-terephthalate))地膜等薄膜产品的原位在线研究. 原位挤出吹塑成膜装置是高性能高分子薄膜加工领域研究方法技术的突破,有利于深入研究高分子薄膜加工物理,有效支撑了高性能薄膜产品的研发[29~31].Fig. 14The model of film blowing process (a) and the physical map of the film blowing device used with synchrotron radiation (b).通过PE材料的同步辐射在线吹膜实验总结了吹膜加工过程结构演化规律. 通过对晶体取向度、结晶度等数据的分析,根据吹膜过程的结构演化提出了相应的模型图(图15),并将结构演化过程分为4个区域. I区(霜线位置51~61 mm):拉伸诱导熔体结晶及滑移网络的拉伸. Ⅱ区(61~65 mm):晶体交联网络的拉伸. Ⅲ区(65~92 mm)及Ⅳ区(92~160 mm):不可形变网络的填充. 以上结论表明大量的晶体形成是对不可形变网络的填充,这一过程类似于静态等温结晶[32].Fig. 15The model of evolution of structural parameters during film blowing (Reprinted with permission from Ref.‍[32] Copyright (2018) American Chemical Society).基于对于吹膜过程从高分子缠结网络-晶体交联网络-晶体网络的理解,通过设计变温吹膜实验研究了温度和外部流场对不同拓扑结构的聚乙烯吹膜的影响. 研究发现不同吹胀比(12和20)的线性和长链支化聚乙烯(MPE和LPE)对温度和流动场具有不同的响应. 通过同步辐射硬X射线散射在吹膜过程中对PE的微观结构演变的进一步分析揭示了3种不同类型的网络演化(如图16):(1) 温度诱导结晶主导过程(MPE);(2) 流动诱导结晶主导过程(LPE-20);(3) 成核和生长由温度和流动的耦合效应(LPE-12)确定. 预计目前的结果将指导薄膜吹塑的加工,并为远离平衡条件下的流动场诱导结晶研究提供新的观点[33].Fig. 16The different types of the structure and network evolutions of TIC, TIC coupled with FIC, and FIC. The scale bar of SEM images is 500 μm. (Reprinted with permission from Ref.[33] Copyright (2019) American Chemical Society).基于同步辐射硬X射线散射实验结果,可以得到从缠结网络到可变形晶体网络,再到最终不可变形晶体支架的网络演化. 这些结构演化信息能够帮助完善数学模型,进一步优化和开发新的吹膜设备和方法. 吹膜过程的原位研究为高性能高分子薄膜的高效研发提供了可能的解决方案. 原位挤出吹塑成膜装置通过改变加工参数来调节链的取向,在生产具有特定性能的聚合物薄膜方面具有很大的潜力.3总结和展望同步辐射硬X射线散射技术在高分子表征中已得到广泛的应用. 研制与同步辐射联用的原位在线研究装置是用好同步辐射硬X射线散射技术的关键. 高效地使用同步辐射硬X射线技术需要我们根据不同高分子材料的特定性能,分析样品所处的外部复杂坏境,设计富有创新性的实验,再根据样品环境“量身打造”同步辐射原位表征装置. 依托高亮度的现代同步辐射光源如上海光源,配合超快探测器的使用,实现高时间、高空间分辨的多尺度结构表征.小型的同步辐射原位在线研究装置可用来研究拉伸、剪切等简单流动场和复杂外场(温度、应变、应变速率、溶液环境等)耦合条件下的结晶、晶体网络破坏等物理问题. 大型加工原位装置通过将大型加工装置小型化至可与同步辐射光束线站联用,真实反映高分子材料在实际工业加工过程中微观结构演化规律. 本文中涉及的原位研究装置均为笔者所在课题组根据研究内容自主设计并制造,大部分零部件是非标的,需要定制. 我们诚挚欢迎有相关原位研究装置需求的读者与我们联系,以期更好地发挥这些装置的作用,共同扩展它们的应用范围. 本课题组致力于发展和集成与同步辐射联用的高分子材料性能表征技术,建立高分子材料加工-结构-服役性能的高通量表征平台,大幅提高在多维加工参数空间中进行搜索最优参数的能力,从理论上切实指导实际生产加工.参考文献1Li Haohu(李浩虎),Yu Xiaohan(余笑寒),He Jianhua(何建华).Modern Physics(现代物理知识),2010,22(3):14-192Li Xiaodong(李晓东),Yuan Qingxi(袁清习),Xu Wei(徐伟),Zheng Lirong(郑黎荣).Chinese J Phys(高压物理学报),2020,34(5):3-15.doi:10.11858/gywlxb.202005543Xu Lu(许璐),Bai Liangui(柏莲桂),Yan Tingzi(颜廷姿),Wang Yuzhu(王玉柱),Wang Jie(王劼),Li Liangbin(李良彬).Polymer Bulletin(高分子通报),2010, (10):1-26.doi:10.1021/la904337z4Cui K,Ma Z,Tian N,Su F,Liu D,Li L.Chem Rev,2018,118(4):1840-1886.doi:10.1021/acs.chemrev.7b005005Chen W,Liu D,Li L.Polymer Crystallization,2019,2(2):10043.doi:10.1002/pcr2.100436Zhao J,Chen P,Lin Y,Chang J,Lu A,Chen W,Meng L,Wang D,Li L.Macromolecules,2018,51(21):8424-8434.doi:10.1021/acs.macromol.8b018727Zhao J,Chen P,Lin Y,Chen W,Lu A,Meng L,Wang D,Li L.Macromolecules,2020,53(2):719-730.doi:10.1021/acs.macromol.9b021418Li Liangbin(李良彬),Chen Pinzhang(陈品章),Zhang Qianlei(张前磊),Lin Yuanfei(林元菲),Meng Lingpu(孟令蒲).China patent, CN.ZL201810052796.3.2018-06-12.doi:10.3390/land100606319Li Liangbin(李良彬),Chen Pinzhang(陈品章),Zhang Qianlei(张前磊),Lin Yuanfei(林元菲),Meng Lingpu(孟令蒲).China patent, CN.ZL201820097340.4.2018-01-19.doi:10.3390/land1006063110Chen P,Zhao J,Lin Y,Chang J,Meng L,Wang D,Chen W,Chen L,Li L.Soft Matter,2019,15(4):734-743.doi:10.1039/c8sm02126k11Li Liangbin(李良彬),Meng Lingpu(孟令蒲),Cui Kunpeng(崔昆朋),Li Jing(李静).China patent, CN.ZL201220733325.7.2013-11-06.doi:10.3390/land1006063112Li Liangbin(李良彬),Meng Lingpu(孟令蒲),Cui Kunpeng(崔昆朋),Li Jing(李静).China patent, CN.ZL201210579459.2,2013-11-23.doi:10.3390/land1006063113Chang Jiarui (常家瑞).Structural Evolution and Mechanical Behavior of Typical Elastomer Meterials in a Wide Range of Strain Rate(典型弹性体材料在宽应变速率范围内的结构演化与力学行为).Doctoral Dissertation of University of Science and Technology of China,201914Li Liangbin(李良彬),Ju Jiangzhu(鞠见竹),Wang Zhen(王震),Ye Ke(叶克),Meng Lingpu(孟令蒲).China patent, CN.ZL201710070789.1.2017-05-31.doi:10.3390/land1006063115Wang Z,Ma Z,Li L.Macromolecules,2016,49(5):1505-1517.doi:10.1021/acs.macromol.5b0268816Wang Z,Ju J,Yang J,Ma Z,Liu D,Cui K,Yang H,Chang J,Huang N,Li L.Sci Rep,2016,6(1):1-8.doi:10.1038/srep3296817Ju J,Wang Z,Su F,Ji Y,Yang H,Chang J,Ali S,Li X,Li L.Macromol Rapid Commun,2016,37(17):1441-1445.doi:10.1002/marc.20160018518Xu Jiangli(徐佳丽),Meng Lingpu(孟令蒲),Lin Yuanfei(林元菲),Chen Xiaowei(陈晓伟),Li Xueyu(李薛宇),Lei Caihong(雷彩红),Wang Wei(王卫),Acta Polymerica Sinica(高分子学报),2015, (4):38-44.doi:10.11777/j.issn1000-3304.2015.1430319Lin Yuanfei(林元菲).Study of the Intrinsic Deformation Mechanism ofiPP Oriented Lamellar Stacks(等规聚丙烯取向片晶的本征形变机理研究).Doctoral Dissertation of University of Science and Technology of China,2018.doi:10.31219/osf.io/k7ehx20Lin Y,Li X,Meng L,Chen X,Lv F,Zhang Q,Li L.Polymer,2018,148:79-92.doi:10.1016/j.polymer.2018.06.00921Lin Y,Li X,Meng L,Chen X,Lv F,Zhang Q,Zhang R,Li L.Macromolecules,2018,51(7):2690-2705.doi:10.1021/acs.macromol.8b0025522Lv F,Wan C,Chen X,Meng L,Chen X,Wang D,Li L.J Polym Sci,Part B:Polym Phys,2019,57(12):748-757.doi:10.1002/polb.2482923Wan C,Chen X,Lv F,Chen X,Meng L,Li L.Polymer,2019,164:59-66.doi:10.1016/j.polymer.2019.01.02124Li Liangbin(李良彬),Meng Lingpu(孟令蒲),Lin Yuanfei(林元菲),Chen Xiaowei(陈晓伟),Xu Jiali(徐佳丽),Li Xueyu(李薛宇),Zhang Rui(张瑞),Zhang Qianlei(张前磊).China patent, CN.ZL201420449291.8.2014-12-10.doi:10.3390/land1006063125Chen X,Meng L,Zhang W,Ye K,Xie C,Wang D,Chen W,Nan M,Wang S,Li L.ACS Appl Mater Inter,2019,11(50):47535-47544.doi:10.1021/acsami.9b1586526Li Liangbin(李良彬),Zhang Rui(张瑞),Ji Youxin(纪又新),Ju Jiangzhu(鞠见竹),Zhang Qianlei(张前磊),Li Lifu(李立夫),AliSarmad,Zhao Haoyuan(赵浩远).China patent, CN.ZL201720215641.8.2018-01-30.doi:10.3390/land1006063127Li Liangbin(李良彬),Zhang Rui(张瑞),Ji Youxin(纪又新),Ju Jiangzhu(鞠见竹),Zhang Qianlei(张前磊),Li Lifu(李立夫),AliSarmad,Zhao Haoyuan(赵浩远).China patent, CN.ZL201710131585.4.2017-05-31.doi:10.3390/land1006063128Zhang Qianlei(张前磊).Study on Physics of Polymer Film Stretching Processing(高分子薄膜的拉伸加工物理研究).Doctoral Dissertation of University of Science and Technology of China,2019.doi:10.30919/es8d50529Zhao H,Zhang Q,Xia Z,Yang E,Zhang M,Wang Y,Ji Y,Chen W,Wang D,Meng L,Li L.Polym Test,2020,85:106439.doi:10.1016/j.polymertesting.2020.10643930Zhao H,Li L,Zhang Q,Xia Z,Yang E,Wang Y,Chen W,Meng L,Wang D,Li L.Biomacromolecules,2019,20(10):3895-3907.doi:10.1021/acs.biomac.9b0097531Zhang Q,Chen W,Zhao H,Ji Y,Meng L,Wang D,Li L.Polymer,2020,198:122492.doi:10.1016/j.polymer.2020.12249232Zhang Q,Li L,Su F,Ji Y,Ali S,Zhao H,Meng L,Li L.Macromolecules,2018,51(11):4350-4362.doi:10.1021/acs.macromol.8b0034633Zhao H,Zhang Q,Li L,Chen W,Li L.ACS Appl Polym Mater,2019,1(6):1590-1603.doi:10.1021/acsapm.9b00391原文链接:http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2021.21111&lang=zh《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2021.21111
  • 净辐射气流监测系统 应用于雪龙号科考船
    净辐射气流监测系统 2020年10月份,我公司为雪龙号科考船提供了1套净辐射气流监测系统,主要监测三维风速、净辐射(输出数据:短波总辐射DR、短波反射辐射UR、长波辐射DLR、长波反射辐射ULR、全波辐射DR+DLR、净辐射Rn、短波反射率Albedo和表体温度Ta)和环境温湿度等指标。净辐射气流监测系统配置如下:三维风速仪 Windmaster PRO净辐射传感器 CNR4 +电动通风系统温湿度传感器 HMP155A数据采集器 CR1000X +2G内存卡定制支架 BOR-ZJ 1套
  • Advacam为巴西新同步辐射光源Sirius提供了无边Si传感器模块以用于光子计数X射线探测器PIMEGA的制作
    新型Sirius同步辐射介绍新的巴西同步加速器光源Sirius将成为巴西有史以来规模最大,最复杂的科学基础设施,并且是世界上最早的第四代同步加速器光源之一。同步加速器光源是一台大型机器,能够控制带电粒子(通常是电子)的运动以产生同步辐射光。在加速器中生产完后,同步辐射光被导向安装在存储环周围的称为Beamlines的实验站(如上图)。正是在束线中,辐射会穿过待分析的样品。同步辐射光源可容纳多条光束线,并且使用不同的技术进行实验,例如光谱学(从红外到X射线),X射线散射,晶体学,断层扫描等。Cateretê(相干和时间分辨散射)小组在负责CATERETê光束线的建设。同步辐射光源将被优化以用于相干X射线衍射成像(CXDI)和X射线光子关联光谱(XPCS)。这种分析方法的应用之一是研究石油,催化剂和聚合物领域的生物现象和纳米级结构的动力学,以及解决食品,制药和化妆品行业的问题。CATERETê光束线将在生物和软物质成像和动力学实验中提供独特的功能,特别着重于相干X射线散射和衍射技术的应用。相干X射线衍射成像(CXDI)和X射线光子关联光谱(XPCS)实验将是Cateretê光束线计划的活动的核心,同时得益于光源的高亮度,时间分辨的小角度X射线散射也能够开展。Cateretê光束线将在3 keV至12 keV的软X射线下工作,以对生物和纳米材料进行成像,从而充分利用Sirius辐射的相干特性。无边硅传感器模块和PIMEGA探测器Advacam非常骄傲能为这个创新且具开创性的项目提供基于Medipix3芯片的1x6无边缘模块。每个模块均由6个MPX3-RX V2读出芯片和一个14mm x 85.5mm的大面积,单片无边缘传感器组成。所制造的无边缘传感器的厚度分别为300 μm和675 μm。8个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器模块,准备发货到LNLS/CNPEM。PIMEGA-135D探测器由6个无边缘传感器模块紧密拼接而成,尽量避免过大的拼接缝隙(不敏感图像区域)。这个探测器有2,359千个像素 (1536 x 1536)和覆盖85毫米x 85.5毫米的探测区域。高帧率操作在同步辐射应用中是必不可少的,PIMEGA-135D能够以每秒2000帧的速度运行。PIMEGA-135D 探测器包含6个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和675 μm的硅传感器PIMEGA-540D探测器由24块无边缘传感器模块拼贴而成,避免了激励图像区域。探测器有9,437千个像素 (3072 x 3072)和覆盖170毫米x 171毫米的探测区域。PIMEGA-540D能够以每秒1400帧的速度运行。PIMEGA-540D 探测器包含24个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和300 μm的硅传感器,它被安装在Cateretê beamline.Advacam公司介绍Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,不仅可以提供基于Medipix和Timepix芯片的辐射成像相机和X射线成像解决方案。同时Advacam是一家提供高质量交钥匙硅传感器制造和微封装服务的一站式供应商。Advacam产品系列:光子计数X射线探测器 minipix 系列光子计数X射线探测器 Advapix系列光子计数X射线探测器 Widepix 系列左右滑动查看更多图片Advacam可提供工艺服务:传感器制造倒装焊接晶圆焊撞北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。
  • 空天院高光谱激光雷达团队 揭示新型主动光学传感器高光谱激光雷达辐射效应产生机制
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室牛铮研究员团队,在新型主动光学传感器高光谱激光雷达(hyperspectral LiDAR, HSL)辐射效应产生机制及相应校正算法研究方面取得重要进展。距离效应和入射角效应作为高光谱激光雷达面临的两大几何辐射效应,严重限制了其在定量遥感方面的应用。该团队研究发现,高光谱激光雷达距离效应和入射角效应分析及校正可以独立进行,并提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应,发展了一种改进的Poullain算法用以目标入射角效应分析和校正。上述研究得到了国家自然科学基金重点项目“植被生理生化垂直分布信息遥感辐射传输机理与反演研究”的支持,有关成果发表在遥感领域国际顶级期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing和IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上,第一作者为实验室博士研究生白杰。面对高光谱激光雷达主要几何辐射效应即距离效应和入射角效应校正的技术难题,团队自2020年起开展科技攻关,发现距离效应源于系统本身,所有波长拥有统一的距离效应函数,在此基础上提出了一种耦合二次函数和指数衰减函数的分段函数模型用以分析和校正距离效应 而对于不同种类植被叶片目标,因其表面微观尺度物理结构和内部生化参数不同,因此通常表现出不同的入射角效应,该效应与被测目标种类在高光谱激光雷达条件下二向反射特性密切相关,因此该团队指出关于高光谱激光雷达入射角效应,更准确的表述应为“某一目标高光谱激光雷达入射角效应”,并发展了一种新的改进的Poullain算法,用以目标入射角效应校正。与传统基于各向同性散射假设的朗伯余弦定律和原始Poullain算法相比,该算法考虑了目标粗糙度因子和漫反射系数在不同入射角和波长下的异质性,更加符合自然目标物回波强度的反射特征,不同植被叶片实验显示,相对于标准0度入射角下的回波强度和反射率,校正结果标准差减少了30%~60%。有关算法为后续植被三维生化参数准确反演提供了重要的理论基础和技术支撑。目前,实验室已经完成具备高速采集能力的第二代高光谱激光雷达系统设计与研制工作,正在开展性能测试,预计2023年底投入使用。早在2014年,遥感科学国家重点实验室就设计、研制了具有完全自主知识产权的国际上首台32波段高光谱激光雷达系统。自此,相关团队围绕这一新型传感器持续开展研究,在高光谱激光雷达系统设计研制、数据获取与处理、辐射信息提取、辐射效应校正及植被三维生理生化参数反演等方面取得了丰富的研究成果,为我国抢占高光谱激光雷达设备研制与应用这一领域做出系统性贡献。
  • 央视:防辐射服让服内辐射强度变大
    新闻专题:标准缺失,监管缺位——防辐射服成“皇帝新装”   微博热议央视“防辐”调查风波   今天在生活当中,电脑、手机、电视等各种电器是越来越多了,由此也产生了一个令很多人担心的新问题,那就是电磁辐射,特别是近几年有一种号称是专门为孕妇设计的防辐射服开始热销了,而各类的防辐射广告也是让人真假难辩,那么防辐射服真的管用吗?电磁辐射对人体健康有没有影响呢?看一下记者的调查。央视《真相调查》播出《“防辐射服防辐射”谎言?》,以下为内容实录:  【正文】  短短的几年时间内,各类防辐射服大量地涌入市场,无论是在商场还是网上,防辐射服的销量节节攀升,尤其是在都市,防辐射服几乎成了每个准妈妈们的标准配备。  【同期】  孕妇:只要怀孕都穿,但也有些没怀孕也穿,就是预防一下吧。  孕妇:基本上身边人差不多都买,很少有说不买的。  孕妇:就是一个心理的作用吧,觉得穿了可能就对他好一点。  【正文】  据记者调查,目前市面上的防辐射服主要由金属纤维和银离子两种材质构成。商家在广告中宣传,普通金属纤维能抵挡99.99%的辐射,而银例子则能够抵挡高达99.9999%的辐射,所以市面上含有银离子的防辐射服明显比金属纤维的要贵一些。那么这些热销的防辐射服到底能够抵挡多少辐射呢?  记者通过中科院的推荐找到了一家国内具有领先水平的专业电子检测的实验室,对一件金属纤维的防辐射服的防辐射能力进行了检测。  【同期】  陈峰 工程师:那么我们现在做的这套整个的实验装置呢,就是用一个发射天线和一个接收天线来建立这样一个信号传输路径。  记者:就是它们是一对一的这个发射和接收。  陈峰: 对。  【正文】  在校准好仪器后,我们把防辐射服挡在了接收天线面前。  【同期】  记者:数值有了明显的变化。  陈峰:它这个变化所显示的地方,它大概是约等于10个DB。10个DB什么概念呢?就是十分之九的信号被屏蔽掉了,也就是剩了十分之一。  记者:就是说它能够阻隔90%的辐射。  陈峰:对。  【正文】  实验结果证实,这种金属纤维的防辐射服虽然没有商家宣传的高达99.99%的防辐射能力,但也足够抵挡90%左右的辐射。  记者调查发现市面上的防辐射服对于单一来源的辐射还真是有效果的,但问题是现实生活当中辐射源都不是单一的,而且也不是一个方向的。那么面对复杂的现实环境,防辐射服还有效果吗?  实验室里,通过模拟现实生活中复杂的辐射环境,工程师陈峰为我们进行了第二个实验。  【同期】  陈峰:我们在看一下她穿戴的情况,穿戴的情况呢。  记者:(孕妇)穿在身上不可能不动是吧?  陈峰:对。  记者:那个辐射波纹。  陈峰:然后我们就看到(波纹)在有些位置现在中间我们发现它反而变大了,也就是说电磁波在我们这个防辐射服或者是孕妇装里边它有反射,相当于对信号有了一个收集。  记者:也就是说它(防辐射服)成了一个收集器。  陈峰:首先前提条件必须有空隙让电磁波进入到防辐射服内,然后它在防辐射(服)内,它反而跑不出去了,就相当于你是多收集了一点。  【正文】  实验结果表明,现实生活中穿着防辐射服对于来自某些方向的辐射源不仅没有起到防护作用,反而会让防辐射服内的辐射强度变大,这是我们谁也没有想到的。  【同期】  陈峰: 这样说,电磁波在进入的时候,我们就类似于一个接收天线,它会在一定的角度把反射的信号集中到天线上。  【正文】  根据电磁辐射的原理,在不穿防辐射服的情况下,有辐射照射到人体,人体会吸收一小部分,然后把绝大部分的辐射都反射出去。但是如果穿了防辐射服,辐射会从衣服的下端、袖口等所有的缝隙射入,但却无法反射出去,而是在辐射服内进行多次反射后交会叠加,反而辐射强度增大作用于人体。  【同期】  记者:有没有一种可能,就是我怎么能把自己放在一个完全没有辐射的场里面?  陈峰:把你放在(封闭的)铁罐子里边。  记者:或者是整个360度罩着这个放辐射服是吗?  陈峰:对。你可以理解成你浸泡在一个无处不在的电磁环境里边,在这个电磁场你把你穿着衣服的地方保护起来,对你整个人体的电磁环境来说没有什么本质的变化。  记者:就是说不会因为我穿了这个辐射服,我接收电磁辐射就会少?  陈峰:对于母体来说是这样的,对于母体内部的胎儿来说,我现在没有研究,我不是特别清楚。  【正文】  也就是说只有当一个人穿着像宇航服那样的全封闭式屏蔽服,人体才有可能不接触电磁辐射,但显然日常生活中这是不现实的。因为我们每天生活的环境都充满了电磁辐射,只要我们身体的任何部位正在接触电磁辐射,那么这些辐射就会被身体吸收。  可以说面对充满电磁辐射的现实的生活环境,市场上热销的防辐射服可以防辐射的说法其实就是一个谎言。那么接下来的一个问题就是生活当中的电磁辐射到底需不需要穿上专门的衣服来防护呢?既然我们生活当中电磁辐射无处不在,那么对于人体,特别是孕妇究竟有多大的影响?  在自然界中,辐射大体分为两种,一种是高能量的电离辐射,比如医院的X光或者是核辐射,电离辐射对人体的伤害较大,但是一般情况下我们在日常生活中是不会接触的,在我们生活中最常见的是一般电器产生的电磁辐射。而对于这种电磁辐射,我国环保局早在1988年就制定了相关的标准。  【同期】  陈峰:我们有这个电磁辐射的防护限值,也就是说不能超过某一个值,我们分职业照射和公众照射,我们看公众照射在这一个频段,我们是采用12伏每米。  记者:有电器达到或者超过这个标准吗?  陈峰:它基本上不会达到我们的限值要求。  记者:所谓的不会达到是说接近,还是说差得很远?  陈峰:差得很远。  【正文】  我国对公众日常的电磁辐射防护标准制定于1988年,那个时候每个家庭为数不多的电器都是奢侈品,但是在今天,大大小小的各类电器成了我们生活和工作的必需品,那个时候的标准现在还适用吗?带着这样的疑问,我们找到了一间标准的开放式办公室,对这间办公室的电磁辐射值进行了测算。  【同期】  陈峰:相当于按照标准的单位来说是0.07或者是0.08伏每米的单位数值,离我们标准要求的2伏每米差的很远。  【正文】  实验表明,在一间开放式办公室的电磁辐射值比国家规定的防护标准要低100多倍,可以说这种环境下的电磁辐射对人体的影响是微乎其微的。  随后记者又找到了一位孕妇家进行同样的实验,结果证明,一般家庭的电磁辐射强度也远远没有达到国家的防护标准。而且目前我国对电磁辐射规定的标准上限为12伏每米,也远低于欧美等国家的标准,也就是说面对生活中的电磁辐射我们根本无需担心。  另外,关于辐射对孕妇的影响问题,果壳网的科普作家瘦驼曾在妻子怀孕后查阅了大量资料。1991年发表在《新英格兰医学》杂志上一篇文章让他吃了定心丸。  【同期】  瘦驼 科普作家:那么这篇文章呢也是我们找了几千名女性作为志愿者,其中在他的研究期间,有800多人怀孕了,然后他追踪了这800多人,然后看她们怀孕的情况,她们接触显示器的情况,然后她们流产率多少,最终她们给出的结论是流产率的提高和接触电脑显示器是没有必然的联系的。  【正文】  《新英格兰医学》杂志是目前世界上连续出版时间最久的医学期刊,也是迄今为止全世界最受欢迎的综合性医学期刊。自1991年这本杂志刊登了《电脑辐射和女性流产没有直接关系》的结论性报告后,这一结论被广泛地引用和传播。此后,学术界做也没有出现过更新的观点推翻这一结论。  通过调查我们发现,日常辐射并不会对人体构成危害,市场热销的孕妇防辐射服也起不到防辐射的效果。那么这些市面上花样迭出的孕妇防辐射服是怎样生产出来的,又该由谁来监管呢?  【同期】  瘦驼:既然它是一个产业,有那么多的厂家在做这个东西,但是我的确是没有找到任何一个能给出我一个答案的机构和标准。  【正文】  据记者调查,由于防辐射产品是一个新兴的产业,目前我国还没有出台相关的行业标准,所以既不属于医疗器械,也不属于工业产品。防辐射服的生产、销售等环节也都还处在一个无人监管的空白状态。因此对于市面上热销的防辐射服尽早给出权威的认定,给消费者一个明白也显得越来越重要。
  • 兰州化物所高熵氧化物红外辐射性能研究获进展
    高温红外辐射涂层作为高效节能新材料,通过热辐射方式提高传热效率,在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构,使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而,鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队在新型高温红外辐射材料的设计与制备方面开展了系统研究。针对传统尖晶石氧化物在短波长红外区域发射率低、热稳定性不佳的问题,研究提出了利用高熵概念进行材料性能优化设计。科研人员通过简便、低成本的固相合成反应,制备出(CuMnFeCr)3O4尖晶石型高熵氧化物红外辐射材料,重点研究了高熵多主元设计对材料红外辐射性能和高温热稳定性的影响。结果表明,多主元设计可有效提高0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的红外发射率,且高熵效应利于长效的化学热稳定性。近日,该团队通过理论与实验相结合的方式,进一步阐明了高熵氧化物的微观结构、元素组分、电子分布与红外辐射性能的构效关系,揭示了高熵工程对材料红外辐射性能提升的内在机制。结果表明,高熵策略产生的轨道杂化可有效增强电子跃迁几率,通过变价金属元素引入大量氧空位,从而减小材料的带隙(图1)。同时,晶格畸变效应降低了晶格振动的对称性。因此,(MnCrFeCoCu)3O4高熵尖晶石氧化物具有优异的近黑体辐射能力。经1300°C退火热处理100h后,材料仍保持单相尖晶石结构,红外辐射衰减率仅为2.1%(图2)。此外,研究人员利用冷喷涂技术将高熵氧化物红外辐射材料沉积在不锈钢基底。该红外辐射涂层具有高的辐射热效率和显著的热稳定性,在0.78-16μm波段红外发射率可达0.943。这种新型高熵红外辐射材料在高温工业热辐射领域颇具应用潜力。相关研究成果以High-Entropy Engineering for Broadband Infrared Radiation为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)-煤炭清洁燃烧与低碳利用专项、中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、兰州化物所“十四五”规划重大突破项目等的支持。图1. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段高发射率机理研究图2. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段发射率及高温热稳定性评估图3. 高熵氧化物红外辐射材料辐射传热性能验证
  • 我公司推出《Solrs-C型太阳辐射监测系统》
    Solrs-C型太阳辐射监测系统 Solrs-C型太阳辐射监测系统是一款符合ISO9060认证的一款辐射监测系统,主要用于光功率预测、电力监测、资源评估等,操作简单,模块化设计,是一款性价比最高的产品。产品优势:采用Campbell公司生产的CR1000数据采集器系统模块化设计,可任意添加或减少传感器产品的设计符合光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)产品出厂以前,已完成程序编写,输出为Modbus标准RS232/RS485协议通讯方式可选用:USB、RJ-45、电台、GPRS等传输系统可采用太阳能供电,功耗低供电系统可以采用独立的太阳能供电,也可以采用市电电压安装支架采用不锈钢材质,为专用定制支架传感器:美国NRG #40风速传感器 直径:51mm,高度:51mm 启动风速:0.78m/s 测量范围:0~70 m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RH 重量:0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围:0~360° 精确度:电位计线性〈1% 死区:最大8° 启动风速:1m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程:-40℃~70℃ 精度:±0.3℃(25℃时),±0.4℃(5℃~40℃),±0.9℃(-40℃~70℃) 响应时间:120 s(63%,1m/s) 输出分辨率:0.01℃ 湿度量程:0~100% RH(-20℃~60℃时) 精度(25℃时):±2% (10~90%RH) ;±4% (0~100%RH) 温度依赖性:好于±2%(20℃~60℃时) 短期滞后:<1.0% RH 长期稳定性:好于±1%RH/年 响应时间:20 s(63%,静止空气) 输出分辨率:0.03% RH 校准:NIST、NPL 电压:6~16VDC(推荐使用数据采集器的12VDC接口) 电流消耗:静止状态120μA,测量状态1.7mA(持续0.7秒) 工作温度:-40℃~70℃ 尺寸:长18cm,直径1.2cm/1.8cm(探头端/电缆端)荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射/散射辐射 ISO标准等级:次基准(Secondary Standard) 光谱波长(50%点):285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间(63%):1.7s 响应时间(95%):5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移(200W/m2):7W/m2 温度偏移(5K/h):2W/m2 方向误差(在80o,1000W/m2时):10W/m2 温度响应(-10℃~40℃): 1% 非稳定性(年变化):0.5% 非线形误差(100~1000W/m2):0.2% 倾斜误差(0~90°,1000W/m2):0.2% 信号输出(0~1500W/m2):0~20mV 光谱选择性(350~1500nm):3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃,0~100%RH 防护等级:IP67CR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能,由一个测量控制模块和一个配线盘组成,具有强大的网络通讯能力。 主要技术参数:  最大扫描速率:100Hz  模拟输入:16个单端通道(8个差分)  脉冲通道:2个  工作温度: -25~50℃(标准),-55℃~85℃(扩展)  内存:标准为4M内存,可扩展至2G  供电电压:9~16VDC  A/D转换:13bit  微型控制器:16-bit H8S Hitachi,32-bit内部CPU
  • 孕妇防辐射服真能“防辐射”?
    在电磁全电波暗室,工作人员用高频喇叭发射器模拟微波炉的电磁波频率,准备测试防辐射服的辐射衰减值。  电磁波遇防辐射服后衰减  防辐射孕妇服是否有用?昨日上午,上海市计量测试技术研究院电子与电气计量技术研究所的实验室进行了一次防辐射服的电磁屏蔽实验。  密闭的暗室内,一个孕妇形态的人体模型被安置在电磁辐射源前,其胸部和腹部分别装有探头,负责接收信号并测试辐射能量的强度。实验人员先模仿一种微波炉2450兆赫的工作频率,对“孕妇”的腹部释放电磁波,然后为“孕妇”穿上防辐射服,继续释放相同强度的电磁波。经过3次实验,取最低值的检测结果显示,90%以上的电磁波遇到防辐射服后发生衰减。  随后实验人员又模仿了4种不同家用电器的工作频率,向“孕妇”释放电磁波,结果显示绝大多数电磁辐射已被防辐射服屏蔽。  不过,由于国标尚未出台,目前实验室的检测尚不能作为判定防辐射服质量是否合格的依据,只能参照2009年颁布的《防护服装 微波辐射防护服》标准。记者了解到,该标准仅为推荐性标准,只适用于频率范围在300兆赫至30万兆赫的微波辐射防护服,并没有覆盖到300兆赫以下的频率,且此标准主要针对军用装备,对于民用防辐射服的检测仅能参照执行。据悉,国家标准化管理委员会早在2008年就已制定防辐射服国家标准立项,上海市计量测试技术研究院正在参与标准制定,标准有望在明年颁布。  据悉,上海防电磁辐射协会正在筹备,而全国首个民用电磁屏蔽服通用技术规范也有望在近期出台。  市场销售目前稳定  上海妇女用品商店的营业员介绍,到目前为止,尚未接到消费者退换防辐射服的要求,销售情况也基本稳定 遵义路上的虹桥百盛商场里,某知名孕妇服装品牌的营业员告知,日销售量与往常持平。现在市场上防辐射服主要有两种,一种在棉布中织入普通金属纤维丝,价格数百元,购买者较多 另一种织入银丝,价格逾千元,也有一定消费人群。  记者还在淘宝网等购物平台看到,防辐射服销售正常,很多卖家正在举行年底促销活动。据部分卖家反映,订单数量没有明显减少,不过买家下单前咨询的有所增加。  昨天早上,记者在普陀区妇幼保健医院门口看到,进出孕妇中,90%以上都穿了防辐射服。穿着防辐射背心的胡女士说,她和家人仔细看了新闻,但觉得防辐射服还是有一定益处:“防止电脑、手机这样的定点辐射源,应该有作用。”“准妈妈”钱女士则坦言,买防辐射服就是为了“买个安心”。  穿它更多是求心理安慰  “穿防辐射服,可能更多是求个心理安慰。”上海核学会理事、海军医学院研究所副所长兼总工程师张建国说。  这几天,民间科学传播组织“科学松鼠会”会员“瘦驼”的“旧文”《孕妇要不要穿防辐射服》点击率飙升。作者说,在1988年6月出版的权威医学杂志《美国工业医学杂志》上,三位医生发表名为《孕期女性使用视屏终端与流产和新生儿出生缺陷发生概率的关系》的文章。所谓视屏终端,即为电脑和电视屏幕。这三位医生在1981—1982年间统计了1583名美国北加州的孕妇情况,发现在怀孕头三个月每周使用视屏终端超过20小时的孕妇的流产率,比不接触视屏终端的孕妇高。但医生也认为,研究结果并不能证明视频终端产生的电磁辐射与流产率提高之间有直接联系,较差的工作条件和较高的工作压力也是可能的因素。  另一项相关大规模研究发表于1991年的《新英格兰医学杂志》。以特蕾莎施奈尔为首的科学家对2430名女接线员进行了4年的跟踪,这些女性一半工作在显示器前,一半不在。但最终的研究结果表明,两组妇女在流产率上没有明显不同。  张建国表示,对于孕妇而言,如果一定要“防辐射”,则建议少在微波炉附近、睡觉时不把手机放在枕边等。
  • 新型石墨烯光学探测器实现监测光谱从可见光到红外辐射
    德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫(HZDR)研究中心的科学家通过在 SiC 上一个微小的片状石墨烯加上天线,开发出一种新的光学探测器。据称,这种新型探测器可以迅速的反射所有不同波长的入射光,并可在室温下工作。这是单个检测器首次实现监测光谱范围从可见光到红外辐射,并一直到太赫兹辐射。  HZDR 中心的科学家们已经开始使用新的石墨烯探测器用于激光系统的精确同步。据HZDR 物理与材料科学研究所的物理学家 Stephan Winnerl 称,相对于其他半导体,如硅或砷化镓,石墨烯可以承载具有超大范围光子能量的光,并将其转换成电信号,只需要一个宽带天线和恰当的衬底来。  石墨烯片和天线组件吸收光线,将光子的能量转移至石墨烯的电子中。这些“热电子”能够增加探测器的电阻,产生快速电信号,在短短 40 皮秒内便可完成入射光注入。  衬底的选择是提高捕光器的关键。过去使用的半导体衬底吸收了一些波长的光,但碳化硅可在光谱范围不主动吸收光。 此外,天线的作用就像一个漏斗,捕捉长波红外和太赫兹辐射。目前,科学家们已经能够将光谱范围增加为此前型号探测器的90倍,所能探测到的最短波长比最长的小 1000倍。而在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,红光波长仅是紫光的两倍。  该光学探测器已被 HZDR 中心采用,用于易北河中心的两个自由电子激光器的精确同步。这种精确同步对“泵浦探针”实验尤为重要,研究员使用其中一个激光器激发材料,再使用另一个具有不同波长的激光器进行测定。在这种实验中,激光脉冲必须精确同步。因此,科学家们使用石墨烯探测器如同使用秒表。精确同步的探测器可以显示出激光脉冲何时达到目标,大带宽有助于防止探测器变为潜在错误来源。该种探测器的另一个优点是,所有的测量可以在室温下进行,避免了其他探测器所需的昂贵和费时的氮气或氦气冷却过程。
  • 福建计量院新建紫外辐射照度标准装置获考核通过
    福建省计量院新建紫外辐射照度标准装置日前通过国家质检总局组织的专家考核,并获得社会公用计量标准证书和考核证书。该标准装置可检定和校准紫外辐射照度计等紫外辐射照度计量仪表,测量范围包括UVA1(320nm~390nm)、UVC(253.7nm),测量不确定度Urel=(8.1~8.3)%(k=1)。   紫外线辐射照度计是测量波长范围为254nm紫外线辐射强度的仪表。使用专用的盲管紫外线传感器技术,不受阳光灯光等其它射线干扰、测量精度高、性能稳定。具有自动电池欠压指示及数据保持功能。整机设计紧凑,使用非常方便。  紫外辐射技术广泛应用于医疗卫生、光电子、气象、航天航空及工农业生产等各个领域,紫外波段辐射照度的准确计量对于科技和经济发展、卫生保健和安全防护有非常重要的意义。福建省计量院建成紫外辐射照度社会公用计量标准,可为福建省医疗卫生部门和工业生产领域的紫外辐射照度计量监测提供有力的技术保障。  福建省计量科学研究院,始建于1960年。前身为福建省计量标准研究所,1962年~1985年曾先后更名为福建省计量标准管理所、福建省计量所、福建省计量科学技术研究所。2010年7月,省委编办批复同意将福州市计量所、福州市衡器检定管理所、福州市经济技术开发区技术监督所并入福建省计量科学技术研究所,正式更名为福建省计量科学研究院(以下简称福建计量院)。2008年12月,国家质检总局批准省质监局依托福建计量院成立全国首家国家级城市能源计量中心。2010年2月,国家质检总局又批准依托福建计量院成立目前全国唯一的国家蒸汽流量计产品质量监督检验中心。2011年底,被认定国家质检总局质检科技成果推广转化基地。
  • 汉谱HP-L500分光辐射照度计隆重上市
    2012年是汉谱公司披荆斩棘、快速发展的一年,也是汉谱人收获颇丰的一年。随着公司研发实力的不断壮大,对尖端技术的攻克有了新的、重大突破,汉谱公司HP-L500分光辐射照度计的技术攻克就是最好的见证。 汉谱HP-L500分光辐射照度计是汉谱公司最新推出的国产首款轻便、手持式的分光照度计。凭借先进的光学传感技术和创新的设计,HP-L500分光辐射照度计可用于评估新一代光源如LED、OLED、有机EL照明的显色指数、照度、色度、相关色温等参数。 无论在实验室研发还是照明现场测量,HP-L500分光辐射照度计都可以满足使用,为用户提供便携轻松的操作体验。HP-L500分光辐射照度计充分运用了分光原理,内置光栅和传感器阵列使其可以对光源光谱进行分析,通过光谱数据公式计算光源的显色指数。显色指数是对光源的光谱属性和光品质定义的重要评估标准。用HP-L500分光辐射照度计可以测量得到一般显色指数Ra和特殊显色指数R1 ~ R15。用传感器阵列的另一个好处是可以复现光源的光谱图,对如LED、OLED、高压灯这类波峰能量集中、半波宽较窄的光源的光谱图能很好呈现。 HP-L500分光辐射照度计不但可以测量显色指数,还可测量照度(lx)、色坐标(1931xy, 1976u' v' )、相关色温T∆ uv、三刺激值XYZ、特征波长&lambda 、色纯度Pe、色差值。通过随机附送的上位机操作软件,可连接电脑显示光源的显色指数评估图、色温色坐标图、光谱数据等。 可通过上位机软件连接,连接最多30台HP-L500同时进行多点测量,方便用户对环境的照度均匀性、光源色温进行跟踪评估。 HP-L500分光辐射照度计主要有以下核心价值: &bull 基于分光技术平台,更强大的测量功能; &bull 超大、炫丽彩色液晶显示屏 &bull 人性化的操作界面,傻瓜式的操作模式; &bull 流线型、人体工程学外观设计; &bull 功能键高度集成,操作更简化; &bull 高性能防弹胶,耐磨、耐压; &bull 重量更轻、体积更苗条、测量更便携; &bull 配套数据管理软件,实现颜色数据的管理。 汉谱分光技术在颜色分析领域的领航研究与应用,将是汉谱发展历程中浓墨重彩的一笔。
  • 辐射超标14倍?这些仪器及方法助力辐射检测
    近日,日本福岛县近海捕获的一种名叫“许氏平鲉”的海鱼被检测出辐射严重超标。日本政府当即指示暂停销售这种海鱼。据了解,捕获的“许氏平鲉”所含放射性元素铯-137活度高达1400贝克勒尔/千克,远超日本食品卫生标准100贝克勒尔/千克。 经历过切尔诺贝利和日本福岛核事故,人们对核辐射,可以说是谈虎色变!人如果直接暴露在核辐射之下,轻度可产生皮肤局部灼烧感,伴随有乏力、头晕、食欲减退等症状;中度可引起呕吐,白细胞数显著下降;重度人员可能在30天内死亡,若有幸恢复,患癌概率显著增高,还会引发不育、怪胎等。 面对整个地球生态环境问题日益突出,逐步恶化的现状,时刻关注环境及食品中放射性物质及含量显得尤为必要。尤其是,近日国务院下发了第三次全国土壤普查的通知,土壤中放射性污染现状作为一项可能潜在的问题,值得我们去关注。仪器信息网整理了辐射检测相关方案,供广大用户和单位参考。方案1:土壤样品中放射性核素锶-90的检测推荐仪器: 液体闪烁计数仪 检测方法:测定结果:方案优势:Sr-90的回收率介于90% - 116%之间,显示了很好的数据准确性。方案2:食品放射性检测应急响应解决方案推荐仪器:便携式α/β表面污染测量仪检测方法:测定结果:方案优势:可对液体、固体类样品以及擦拭样品进行现场采样测量。可用于探测食品上沾污了α、β﹑ γ和X射线的放射性物质。方案3:水质 总α β放射性的测定推荐仪器:低本底辐射测量仪检测方法:方案优势:可用于应急事故中水、生物、气体、环境样品等α β放射性活度的测量。方案4:应用于工业领域的辐射监测解决方案推荐仪器:辐射区域监测系统方案优势:包含一套区域监测系统,可连接多种辐射探测器,具有高度的可靠性和稳定性,适合连续监测,可长年工作,满足多种辐射防护测量方案的需求。方案5:紫外可见分光光度法测定水中放射性元素钍推荐仪器:紫外可见分光光度计方案优势:该方案依据GB 11224-89对水中放射性元素钍含量进行测定。采用紫外分光光度法,操作简便,准确度高。以上,就是小编为大家整理的部分辐射检测相关解决方案,更多,请查看行业应用栏目 。同时,小编也会持续追踪辐射检测领域最新最前沿的热点资讯,也呼吁更多仪器厂商前来投稿,展示公司超强技术与实力,为广大用户提供更多解决方案。行业应用是仪器信息网专业行业导购平台,汇聚了行业内国内外主流厂商的优质分析方法及相应的仪器设备。栏目建立了兼顾国家相关规定和用户习惯的专业分类,涉及食品、药品、环境、农/林/牧/渔、石化、汽车、建筑、医疗卫生等二十余个使用仪器相对集中的行业领域,目前,已经收录行业解决方案5万+篇。
  • 多项国际标准发布!涉及测量辐射、船舶电磁等
    ISO发布关于第三方支付安全新标随着支付趋势从现金转向在线金融交易,诸如PayPal等第三方支付(TPP)服务商的使用将越来越多。虽然这种支付方式便捷,但其使用量的增加不可避免地会带来更大的安全风险。为促进技术的安全发展,ISO最近刚刚发布了一项提供 TPP 服务的信息系统新标准。TPP提供商是一种可以在没有商家账户的情况下接受在线支付。但由于中间商的存在,这种处理付款的方式增加了欺诈风险,所以不一定安全。ISO 23195《第三方支付服务信息系统的安全目标》,提供了一个全球一致的术语和定义清单,2个逻辑结构模型和一个安全目标清单。为确保最大限度的相关性,该标准中的逻辑结构模型、资产、威胁和安全目标都基于现实实践。认识到TPP服务商正在不断设法减少支付欺诈的风险,这一标准是对现有措施的坚实补充。ISO 23195是由ISO/TC 68“金融服务”技术委员会的ISO SC 2金融服务与安全分技术委员会制定。ISO/TC 68/SC 2的秘书处工作是由ISO的英国成员BSI承担。ISO发布第一项无障碍旅游国际标准对于全世界10亿多残障人士来说,旅游是件难事。认识到消除旅游业中不必要的障碍十分重要,因此ISO发布了一项新标准,以帮助每个人享受无障碍旅游。发布的标准:ISO 21902《旅游业和相关服务--无障碍旅游--要求与建议》提出了让所有人都能平等获得良好的旅游体验要求和指南,无论年龄大小或活动能力如何,包括有肢体障碍或有特定访问要求的人,比如残疾人和老年人。玛丽娜迪奥塔列维(Marina Diotallevi)是世界旅游组织(UNWTO)的成员,也是制定这项标准的专家工作组召集人。她认为:“各国对于构建无障碍的旅游设施与服务没有一致且明确的规范,而这种状态会继续增加旅游的障碍。这些障碍常常是因为行业内缺乏相关知识与培训造成的,这也意味着善意的努力被白白浪费了。现在各国之间,甚至同一个国家的民族之间,都有不同的现行标准。旅游业急需规范如何正确应用无障碍旅游相关标准。”耶稣埃尔南德斯(Jesús Hernández)是ISO 21902项目负责人、ONCE基金会普遍无障碍与创新部主任。他补充道:“有的国家根本没有适用的标准,因此旅游业供应商没有指南,不知如何调整旅游设施与产品,以满足每个人需求。ISO 21902是第一项旨在填补这一关键空白的国际标准,从而提高整个旅游价值链的无障碍设施。”新的标准旨在满足从事旅游业及接触旅游业的每个人的需求,这一群体包括国家旅游局、市政府、负责基建政策的公共部门,以及发展与立法/规范体系。同时,还将惠及所有旅游相关业务,比如旅游公司/旅行社、交通公司、住宿设施、医院、餐饮,以及建筑师、信息与通信技术开发者等相关支持方,当然还有游客们。ISO 21902是由ISO/TC 228“旅游及相关服务”技术委员会制定,其秘书处是由ISO的西班牙成员--西班牙标准化协会(UNE)承担。IEC发布关于测量辐射标准使用锗探测器测量辐射水平的例子有:测定土壤样品中的放射性污染物、确保医疗放射治疗的剂量正确、侦测非法贩运放射性材料以及保护核材料。为保障这些探测器性能,IEC发布了新版IEC 61452《核仪器——伽马射线放射性核素活度或放射率的测量——锗基光谱仪的校准和使用》。该项标准规定了校准和使用锗基光谱仪的方法。锗基光谱仪可以测量光子能量和发射率,并根据测量结果计算放射性核素活度。该标准让锗半导体探测器的常规校准和使用设定基础成为可能。该标准提供了统一的方法,以评估锗半导体探测器的性能特征,从而提高了仪器系统的质量和准确度。一、认识锗基光谱仪伽马射线光谱仪由锗探测器及其液氮或机械冷冻低温恒温器和前置放大器组成,与模拟或数字电子模块有关,包括探测器偏置和信号处理(放大、多通道转换和存储)以及数据读出装置。此外,探测器周围一般有辐射屏蔽,以尽量减少背景辐射可能造成的影响。锗晶体中光子(X射线和γ射线)相互作用,将能量传递给电子。通过产生电子-空穴对,电子的能量被释放。汇集电子和空穴,可产生脉冲,其振幅与锗晶体有效体积中沉积的能量成正比。这些脉冲被放大、整形和分类,根据脉冲高度直方图,显示出探测器吸收的光子数量。光子数量是能量的函数。收集足够多的脉冲后,直方图会显示有一个或多个峰值的频谱,峰值对应的是将自身全部能量转移到探测器的光子。排放率的测量用于确定给定样品中放射性核素的活度。二、IEC 61452的范围为确保锗基光谱仪的正常运作和校准,IEC 61452规定了以下内容:性能测试,以确保光谱仪在可行范围内运转脉冲堆积的测量和校正方法进行测试,以确定符合相加的大致范围检查探测器中,由级联伽马射线的真符合相加造成的大误差的光谱分析结果的技术该标准还提出了建立放射性核素识别、衰变校正和将伽马射线辐射率转换为衰变率数据库的建议。该标准的上一个版本发布于1995年。IEC发布关于船舶电磁新标准的第一版IEC(国际电工委员会)即将发布旨在保护非金属船体免受电磁(EM)干扰的重要标准第一版,该文件旨在满足IMO resolution A.813(19)决议的要求。IEC 62742 ED1提供了关于如何在非金属材料(包括玻璃纤维等各种复合材料)船体的船舶上实现电磁兼容(EMC)的指南。该项标准也可以用于具有金属船体但装备非金属上层结构或部件的混合船。它是对IEC 60533的重要补充,IEC 60533规定了对金属船体的要求。简基斯范德文(Jan-Kees van der Ven)负责IEC/TC18船舶电磁标准化技术委员会工作,他解释说,“随着越来越多的船主选择更轻的船只,复合材料制造的船体正变得越来越普遍。然而,与金属不同,常规的复合材料不能保护电子设备免受电磁干扰。IEC 62742建立了不同的方法来保护基本设备,例如无线电设备的传输电缆,这是船舶上的关键电气设备。再比如,屏蔽式电缆是一种选择,并且为此制定了标准计划”。由于屏蔽物可以容纳和转移电磁能量,屏蔽式电缆辐射的电磁能量更少。屏蔽物可以采用铝箔,也可以采用缠绕在电缆布线上的铜编织的形式。“有个有趣的发展趋势,船体较轻的船只可以装备重型电池组,这对促进船上的电气化至关重要。促进电气化是减少柴油排放污染的一种方法。虽然国际海事组织(IMO)仍然要求所有船舶使用柴油发动机,但使用电池产生的电力来执行任务可以减少污染。”新标准可能在9月份发布,届时简基斯范德文(Jan-Kees van der Ven)的专家组将对IEC 60533进行修订。“该标准自1999年以来没有进行过重大更新。我们在2015年进行了小的修改,但在我看来,需要彻底重新制定,因为在过去的几年里,船舶的电气和电子环境发生了巨大的变化。随着传感器、LED灯等越来越多的电子设备在飞机上使用,标准变得越来越复杂。我们的想法也是为了明确船主和造船商必须遵守的一系列要求,而现有的标准是针对电气设备制造商的,”简基斯范德文(Van der Ven)说道。随着船舶变得更加自动化,舰载电子设备预计也会更加复杂。在自动化和电动运输的崭新世界中,IEC航运标准发挥着越来越重要的作用。
  • 关于申报2023年度中国科学技术大学同步辐射联合基金项目的通知
    各有关单位:同步辐射联合基金由国家同步辐射实验室与科研部于2009年共同设立,旨在促进我校科研人员依托合肥同步辐射光源开展交叉学科的前沿研究和先进技术类的探索及协作开发。国家同步辐射实验室承担了国家重大科技基础设施 — 合肥先进光源(HALF)的建设任务,这是一台具有世界领先水平的低能量区第四代同步辐射光源。根据HALF工程中对关键工程技术、核心元器件研发和实验方法学发展的迫切需求,本年度联合基金项目将继续以关键技术需求为导向,重点支持与院系的联合攻关。以期发挥相关院系的技术和团队优势,加强校内协同创新,促进大科学装置中卡脖子技术的联合攻关,并推动我校“新工科”建设。现启动项目申请工作,请相关单位参照《中国科学技术大学同步辐射联合基金管理办法》(附件1)和《中国科学技术大学同步辐射联合基金2023年度技术类项目申请指南》(附件2),积极组织申报。项目受理截止时间为2023年7月5日,逾期不予受理。申请书电子版(模板见附件3)发送至邮箱:jiangf@ustc.edu.cn,纸质版(1份)提交至国家同步辐射实验室环厅用户办公室江芳。联系人:江 芳 薛妍妍咨询电话:0551-63602018,0551-63603772特此通知。科研部 国家同步辐射实验室2023年6月23日附件1.中国科学技术大学同步辐射联合基金管理办法.doc附件2.中国科学技术大学同步辐射联合基金2023年度技术类项目申请指南.docx附件3.中国科学技术大学同步辐射联合基金申请书.doc附件2:中国科学技术大学同步辐射联合基金2023年度项目申请指南中国科学技术大学国家同步辐射实验室与科研部共同设立同步辐射联合基金,旨在促进我校科研人员依托合肥同步辐射光源开展综合交叉研究,或瞄准合肥先进光源关键技术开展联合攻关研发。本年度同步辐射联合基金将以合肥先进光源关键技术需求为导向,重点资助与院系的联合攻关研发。2023年度重点资助以下方向:一、 综合交叉研究1. 多物理场下的催化过程优化及动力学调控。发展瞬态动力学分析方法及配套的原位反应装置,结合基于红外自由电子激光和同步辐射的表面增强红外、(准)原位X射线芯能级谱学、紫外光电离质谱等多谱学表征技术,关联多层次的动态物质结构,确定多物理场对活性结构、反应路径和宏观动力学行为的调控,得到并优化动态动力学模型。2. 面向同步辐射高通量、多模态的新实验模式,研究自动化与智能化实验控制软件系统和在线数据快速处理与反馈软件系统;研究大数据+人工智能在自动化传样、复杂实验控制、数据采集优化、计算密集型数据处理结果快速预测中的应用。3. 发展基于特征工程的谱学特征提取技术,基于化学环境聚类分析,采用无监督的启发性聚类算法,实现对高通量多谱学大数据中典型化学环境的分类和归属;采用有监督的机器学习分类和回归算法,从海量谱学数据中提取真实催化过程中的原位动态结构信息。二、 信息技术研发低时延束流位置测量(DBPM)处理器研发,包括:基于导频技术的增益补偿,实现通道间增益不一致性的实时修正;设计束流位置信息采集硬件,具备自动增益调节、~500 MHz输入射频信号采样、位置信息实时计算和基于光纤接口的通信功能,快获取(FA)模式下位置分辨率200 nm@≥20 kHz(并尝试50 kHz更新率,此时位置分辨率300 nm),处理延时90 μs。三、 光束线关键技术研发1. 光束线关键部件振动稳定性分析、测试与优化,包括:镜箱、单色器、PBPM、精密狭缝等设备结构的高精度微振动分析模拟,冷却流体对光束线关键部件的振动稳定性影响分析;振动稳定性优化设计方法;高精度振动特性测试与试验方法的建立,测试结果与分析模拟进行对比验证。2. 光位置探测器(PBPM)信号采集及处理系统,包括:光束位置检测传感器读出电子学系统、传感器信号处理,实现多通道(至少四通道)nA至mA级信号采集与处理,集成EPICS协议。3. 拼接干涉式的光学元件面形检测算法及控制,包括:干涉图拼接方法及算法优化方案,基于合肥光源现有系统,实现百nrad级拼接检测精度。4. 波动光学数值计算模拟软件模块,基于现有的国产或开源仿真软件平台定制专用光束线光学系统设计与计算、光学仿真工具,实现半自动设计、参数约束优化、仿真等重要功能。
  • 防电磁辐射服媒体说明会在京召开 驳斥防辐射服“有害论”
    新闻专题:标准缺失,监管缺位——防辐射服成“皇帝新装”   微博热议央视“防辐”调查风波   近日,“防辐射服穿了可能危害反而更大”的言论引起多方争议。国内唯一防辐射协会上海防电磁辐射协会今日召开新闻发布会首度回应此事,该协会称,防电磁辐射服对屏蔽电磁波是有效的,防电磁辐射服不可能成为电磁波的收集器,消费者不必为曾经或正在穿着防电磁辐射服感到恐慌和担忧。  专家称陈峰实验室“防电磁辐射服试验”不科学,结论不可信  上海防电磁辐射协会今日对媒体发表的公开声明中提到,陈峰实验室针对防电磁辐射服装做的一个试验,并由此得出结论认为防电磁辐射服装不但起不了对人体的保护作用反而会成为电磁辐射的收集器,加重辐射对人体的伤害,这样的一个非标准性的实验得出的结论不具有科学性。  《声明》中说,陈峰实验室演示的试验是在非专业场合由非专业人士用非专业的方法所得出的结果,如果由此就得出防电磁辐射服“无作用”论或穿着防电磁辐射服“有害”论,都是极其轻率和不负责任的,是在误导媒体和消费者。而个别人发布所谓防电磁辐射服是一场商业骗局的言论也是一种极端不负责任的行为。  全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会委员、上海防电磁辐射协会新闻发言人黄建华说,此次“防电磁辐射服事件”已对整个防电磁辐射产业造成了极大的冲击,对广大消费者也产生了误导,我们有责任有义务发挥我们的作用,向媒体和消费者做出说明,避免此事件进一步恶化。  此外,对于网络上传闻“防辐射服没人监管”一说,协会也作了回应。  黄建华说:“防辐射服并不是没有监管,近年来国家相关部门在防辐射纺织品标准化方面做了大量的工作,也取得了很大的进展,已经制定出了关于纱线、面料、测试方法、职业用防辐射服装等众多相关标准,并有数项相关标准在编制中。这些标准已经成为本行业内企业在产品设计、研发、生产中的主要规范。  律师说法:记者委托检测,其结果是否合法有效需考证  在上周的媒体采访中由陈峰实验推理出的“防辐射服有害说”引发轩然大波后,陈峰实验室近日连发博文澄清相关问题。  陈峰说:“新闻中特意强调的,仅是一个特殊实验设置,是电磁波进入屏蔽服后的反射情况,绝对不是说信号的能量提高了,他同时提到“节目中的实验不严谨”,“没有标准实验结论”。  “防辐射服事件”同样引起法律界人士的关注。  荣德律师事务所董刚律师认为,(电视中)记者委托检测行为并不具有当然的法律效力,其检测结果是否合法有效值得进一步考证,且该项检验数据因其不具有广泛性,所以不能在维权个案中作为有效证据使用。  通过报道,我们看到检测人员仅对一件防辐射服进行了相应的检测,但目前市场上的防辐射服种类繁多,质量参差不齐,防护功能也不尽相同,检测机构仅对一件防辐射服进行检测得出的检测结果是不具有代表性和普遍性的。  检测部门:有用是肯定的,只是衰减多少的问题  上海市计量测试研究院是目前防辐射面料检测机构中权威性的机构之一。作为全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会秘书长、上海市计量测试技术研究院总工程师陆福敏说:“孕妇防辐射服有作用是肯定的”。  据陆福敏透露,此前他们已经对市场上众多品牌的孕妇防辐射服进行防电磁辐射试验,包括吊带、马甲等款式,发现市场上的防辐射服能够遮挡大部分的电磁辐射”。“当然,要做到100%的防辐射是很难的,就算衰减度达到99%,还有1%无法阻挡。在做试验时我们发现,孕妇防辐射服主要是保护孕妈心脏部位、肚皮部位(即婴儿所在位置),靠边沿部位效果会弱,而且,防护作用的多少与服装的面料、款式密切相关。”  但是为什么权威机构检测“防辐射服有用”但市场对其质疑之声一直不断呢?  据悉,我国仅在2009年12月出台了一个《微波屏蔽防护服》的推荐性标准,没有针对整个防辐射产品的强制性国家标准。目前市面上的防辐射产品的标准都是生产企业自己定的,每个企业制定的标准都不一样。  由于缺乏相关的衡量标准,这使得外界对于目前防辐射服质疑之声一直不断。  国家服装标准化技术委员会委员顾红烽表示,目前,关于防辐射服的检测国标还在制订中,有关部门尚没有对相关数据和指标进行量化,但网上有人说防辐射服没有用,也要拿出自己的依据来。  在顾红烽看来,防辐射服有作用是肯定的,只是到底能起多少效果,能防多少辐射的问题,100%防辐射那是绝对不可能的,就像防紫外线一样,这种防护是相对的,当然,假冒的孕妇防辐射服肯定是没有防护功能的。  作为参与制订防辐射国标的专家之一,顾红烽表示,有关部门正在制订专业的参数,会尽快问世。“防辐射服标准正在起草中,现在是技术研究阶段。等拿出一个初稿后,还需要各方论证、讨论,等意见达成一致之后还需国家审定通过才能正式发布,所以我也不确定标准发布的具体时间。”  她还说,“现在对于防辐射服能不能遮挡辐射的争议,我觉得是目前国家对于防辐射服没有量化的标准,等标准制定出台后,就会有相关数据来支撑,也会有一个统一的说法,以此来判定效果到底有多少。”  “防辐射服对于微波300MHz—3GHz这一频段的辐射,肯定具有遮挡作用”复旦大学公共卫生学院金锡鹏教授说到。  在孕期受到电磁辐射的过度影响,势必影响胎儿的发育  据悉,国家对每个电器的辐射有标准,但是对众多电器集中在一个房间后会产生多少辐射累加尚没有进行检测,电磁污染随着家用电器的增多正步入人们的生活中。  作为国内提出物理污染的第一人,山西医科大学公共卫生学院教授刘文魁曾为我国的电磁辐射污染防治做出了奠基性的贡献。  一只怀孕的猫妈妈,懒洋洋地卧在9英寸黑白电视机上。等她生出小宝宝后,主人发现4只小猫中,竟然3只有残疾,有的是瘸子、有的是瞎子。猫的主人曾是山西医学院的一位教授。他便把这个作为课题,交给了一位年轻讲师。这位讲师就是刘文魁。刘文魁从探究猫的残疾开始,40余年痴心不改,成为我国电磁辐射领域著名的专家。他长期从事环境电磁场生物学效应及防护研究。  他说,在人的机体上,眼球的晶体和生殖系统对电磁辐射污染最为敏感。如果妇女在孕期受到电磁辐射的过度影响,势必影响胎儿的发育,造成先天畸形和先天愚形的出生缺陷。因此,他建议,妇女在怀孕前两个月,一定要尽量不接触和少接触电磁辐射。对于越来越普及的手机,刘文魁建议12岁或者16岁以下的儿童,最好不要用,因为,成人用手机打10分钟电话,15分钟以内就可以使电磁辐射的不良影响消除,而儿童则需要30-50分钟。 北京邮电大学吕英华教授说,人体吸收电磁波之后会产生热效应,这是大家公认的。至于是否会产生非热效应以及非热效应是否会对人体健康产生影响?目前国际上尚未形成统一定论,现在处于一种可疑的状态下。对于一些敏感人群如孕妇群体来说,应采取尽量少接触有电磁源的地方,还可以采取一些屏蔽措施如穿防辐射服来减弱电磁辐射强度,这对她们来说是会有益处的。  附声明全文:上海防电磁辐射协会声 明  近日以来,有媒体报道了国内某位工程师针对防电磁辐射服装所做的一个试验,并由此得出结论认为防电磁辐射服装不但起不了对人体的保护作用反而会成为电磁辐射的收集器,加重辐射对人体的伤害。同时国内个别人士在网络及一些媒体上发表了“防辐射孕妇装是一场商业骗局”的言论。该试验及相关言论经一些网络论坛及媒体转载后在消费者中引起了极大的混乱及恐慌心态,甚至部分消费者及网民在网络上对政府的监管提出了批评和质疑,由此产生了极为恶劣的影响。  此次“防电磁辐射服事件”已对整个防电磁辐射产业造成了极大的冲击,对广大消费者也产生了误导。上海防电磁辐射协会是目前国内唯一的面向防电磁辐射产业的行业协会,秉承“规范行业、发展产业”的宗旨,有责任有义务在此发挥我们的作用,向媒体和消费者做出说明,避免此事件进一步恶化。  在此,上海防电磁辐射协会郑重声明:  1、报道中所演示的试验是在非专业场合由非专业人士用非专业的方法所得出的结果,如果由此就得出防电磁辐射服“无作用”论或穿着防电磁辐射服“有害”论,都是极其轻率和不负责任的,是在误导媒体和消费者。我们可以很负责任地告诉消费者,防电磁辐射服对屏蔽电磁波是有效的,防电磁辐射服不可能成为电磁波的收集器。消费者可以不必因为曾经或正在穿着防电磁辐射服有任何恐慌和担忧,发布所谓防电磁辐射服是一场商业骗局的言论是一种极端不负责任的行为   2、近年来国家相关部门在防辐射纺织品标准化方面做了大量的工作,也取得了很大的进展,已经制定出了关于纱线、面料、测试方法、职业用防辐射服装等众多相关标准,并有数项相关标准在编制中。这些标准已经成为本行业内企业在产品设计、研发、生产中的主要规范   3、随着我国国民经济的快速增长,电磁辐射危害已经日益引起国家及民众的关注。国内诸多科研院校、机构针对电磁辐射防护、电磁辐射危害及防电磁辐射纺织品等课题开展了大量的研究,这些研究成果为防电磁辐射服装标准化工作的进一步完善提供了有力的保证,同时也极大地提升了本行业产品的技术水平   4、上海防电磁辐射协会将密切关注“防电磁辐射服事件”的发展,并通过各种方式向广大消费者传达科学正确的防电磁辐射相关知识。同时我们也会强化行业自律机制,进一步规范行业。目前,协会正在组织专家及企业研究制定适用于日常穿着的民用防电磁辐射服的企业联合标准。在此我们也感谢媒体及消费者对防电磁辐射行业的关心和支持,我们真心欢迎媒体和消费者与我们一起来规范、维护和发展我们的产业。  上海防电磁辐射协会  二O一一年十二月二十二日  新闻专题:标准缺失,监管缺位——防辐射服成“皇帝新装”
  • 防辐射眼镜真的能防辐射吗? 专家:暂无国标
    白领用电脑时间过长,眼睛总爱流泪,孩子用电脑玩游戏眼睛也容易受到伤害……近日沈城有读者询问,如今眼镜市场流行的防辐射眼镜真的既能抗疲劳又能抗辐射,还能防紫外线吗?对此,记者进行了调查走访。  商家  促销多多功能难说  14日上午,记者走访了沈城部分商业街上的多家眼镜店,商家对防辐射眼镜都有宣传。在青年大街一家大型商场的眼镜店,当记者询问因长时间在电脑前工作应该配什么眼镜时,女店员热情地表示:“推荐你配防辐射、抗疲劳,缓解眼部疲劳的镜片,还能防紫外线辐射,现在店里有活动,选镜框就送防辐射眼镜片。”  “防辐射的镜片能有效果吗?戴上能挡住多少比例的射线?”记者问。“肯定和普通镜片不一样,你戴上就能感觉出来了。保护眼睛关键就是镜片上有镀膜,这层膜就能把射线挡住了。挡住多少就不一定了,这又不是防晒霜。”“那凭什么说它能起到防辐射的作用呢?镜片有说明书吗?有合格证吗?买了以后又该如何检测呢?”见记者忙不迭地追问,店员有点不情愿地说,镜片单配的有厂家就够了,想检测可以去别的眼镜店,他们眼镜店里没有检测的仪器。  在太原街一家眼镜店,面对着记者提出的同样问题,店员表示:“你要问我有什么具体的效果,我也说不清,特殊工艺都在镜片上,你戴上就知道了。”  消费者  真对眼睛好价格不在乎  采访中记者了解到,一副防辐射眼镜的价格为40元至1000元不等。与普通眼镜相比,价格稍微贵一些。  采访中,由于商家对防辐射眼镜功效极力宣传,部分消费者还比较买账。市民于女士告诉记者,她刚为上大学的孩子配了一副1000度的近视眼镜,普通镜片是800多元,如果要加抗疲劳、抗辐射功能,要再多加400元。于女士表示,考虑到孩子平时总上网就要了抗辐射功能的,“也不知道是不是真的可以让眼睛更舒服”。市民刘女士称,自己是广告公司文员,每天都要长时间对着电脑,前段时间路过眼镜店时,在店主的一再介绍下,狠了狠心,花400多元买了副眼镜,“可是戴了一段时间,除了感觉光线稍暗了些,其他和普通眼镜没啥两样。”  专家  质量检测暂无国标  太原街某眼镜广场品牌店温经理告诉记者,好的防辐射眼镜如滤膜眼镜对眼睛较好,因透明度清晰。通常防辐射眼镜寿命最好的在一年半至两年,一般的防辐射眼镜寿命在两个月至三个月,选此类功能性眼镜应到正规的商场购买。  业内人士介绍,防辐射功能的眼镜以前主要是特殊行业的人员使用,对工艺要求较高,比如过去在放射科工作的医务人员,戴一种含铅量较高的防射线眼镜,可以有效阻挡X光射线。但普通的眼镜厂家生产的眼镜其防辐射效果很难说。因为目前国家对于用于眼睛保健作用的防辐射眼镜还没有相关的厚度、抗辐射强度等具体的质量检测标准。此外,并不是所有人都适合戴这种眼镜,尤其是有的孩子戴红色等有色贴膜防辐射眼镜,减少了光的刺激,反而不利于视觉发育。  沈阳医学院奉天医院眼科主任陈君则强调电脑屏幕会有电磁波的辐射,过度用眼会造成睫状肌疲劳,俗称视觉疲劳,会导致视力下降、眼部充血、眼干、流泪等症状,一般青壮年偏多。好的防辐射眼镜透明度应清晰,不应该有光线暗淡的现象,配戴合格的防辐射眼镜可能有助于缓解眼部疲劳,但还应避免长时间使用电脑工作、学习,适当注意休息。
  • 日本用塑料瓶研制辐射探测仪
    日本研究人员利用回收饮料瓶的塑料制成能够测知辐射的传感器,可用于辐射探测仪,有望让成本下降90%。  京都大学助理教授中村秀人(音译)与帝人公司合作研究,设计出一种以PET材料制成的传感器,可用于制造小型辐射探测仪和较大型号的辐射值读数测量仪。  PET,即聚对苯二甲酸乙二醇酯,广泛用于塑料饮料瓶。研究人员利用饮料瓶制成一种塑料树脂,发现这种材料遭到辐射时会发出荧光,且强度好、柔韧、成本低,可用作辐射探测仪中的传感器。  当前,日本市场上传感器原材料大多从法国圣戈班公司进口,价格较贵。  帝人公司公关部估计,传感器售价大约1万日元(约合130美元),比市场现有产品便宜九成,最早会在下个月供应一些政府部门和企业。  帝人公司销售主管石井彻(音译)告诉路透社记者,“我们的目标是在9月底制成最终成品”、即辐射探测仪,9月、10月供政府部门和企业试用,随后逐渐供应公众。  日本东北部3月地震和海啸后,福岛第一核电站泄漏,不少民众争相购买辐射探测装置。
  • 日本多地辐射值陡增 东京核辐射曾达平常23倍
    3月15日,日本福岛,当地灾民戴着口罩和塑料袋在室内避免核辐射。  日本故障核电站最新进展15日下午16时,东京市政府称,城区核辐射的强度一度达到创纪录高峰,随后在下午回落。日本文部科学省15日发布的数据显示,当天上午,关东地区以北风为主,位于福岛核电站以南的栃木县、埼玉县、神奈川县、千叶县和东京都各地检测结果显示,辐射值是正常时期的10倍至100倍。下午,风向转变,刮起东风,核电站以西的福岛县郡山市检测出的辐射值超过上午的130倍。上午10时至11时,东京市内检测到的辐射为有记录以来最高的0.809微西弗,平时则是0.035至0.036微西弗,这意味着峰值达到约为正常水平的23倍。人接受一次胸部X光扫描的辐射为20微西弗。有专家称,这一现象显示,因核电站事故释放出的放射性物质形成“放射云”,云团乘风经过各地上空时,各地的辐射值检测结果就会升高,但现阶段的辐射水平尚不会给人体带来影响。据报道,核辐射的威胁已经令部分东京市民感到恐慌,傍晚时分有很多东京市民乘坐新干线或驾车,离开东京往南向大阪、名古屋方向撤离。文部科学省15日已要求各都道府县增加放射性物质观测次数。文部科学省将综合观测结果,每天两次公布相关数据。联合国秘书长发言人哈克14日在纽约联合国总部说,联合国派遣的一支由7名国际专家组成的灾害评估和协调小组目前已抵达日本。■ 反应东京电力公司成“众矢之敌”民众抱怨其运作缓慢、通报不及时,回答媒体质疑时模棱两可不少日本民众对媒体抱怨,菅直人政府和东京电力公司对福岛核电站的事故没有及时通报,回答媒体质疑时也模棱两可。菅直人质问电力公司高管日本媒体称,日本官方在15日早上8点半做出了有关福岛核电站2号机组爆炸的通报后,直到11点,一直没有再发布相关的核泄漏消息。包括早上8点东京电力公司对外介绍情况的时候,回答问题经常用“可能、大概、还不掌握情况、需要进行研判”等词。有专家称,东京电力公司显得很忙乱,出现了一些信息上的“真空期”。日本媒体透露,东京电力公司因运作缓慢成了众矢之的。据悉,福岛核电站2号机组爆炸一个多小时,菅直人也没收到详细信息,他随后直接来到东京电力公司质问高官:“到底发生了什么情况。”4人受伤自卫队表示抗议15日,负责保护核电站的日本自卫队方面对东京电力公司表达了抗议。自卫队方面称,自卫队员没有接受过核电站工作的相关训练,但是东京电力要求他们帮助进行核燃料棒的冷却,并告知很安全。结果14日3号机组爆炸4名自卫队员受伤。日本一些反核能团体表达了强烈反对核电站的立场。在日本北部青森先在建的大间核电站工地,不少市民举行示威,要求工程停工。东京电力公司向民众道歉为了缓解核电站爆炸后全国用电紧张,东京电力公司主导实施了东京分区轮流停电计划。但是由于该计划的设计有些缺陷,导致很多东京人的生活受到影响。东京电力公司向政府和民众道歉,并重新制定了计划。首相菅直人则十分罕见地通过手机,向全国手机用户发出短信,呼吁民众之间相互理解,要节约用电。■ 措施日设立专门机构应对核泄漏应对事故,由东京电力公司主导转为政府主导在福岛核电站接连爆炸之后,日本政府15日设立了福岛核电站事故对策统合联络本部,菅直人担任本部长。他指示,将核电站周边疏散半径由20公里扩展到30公里。菅直人在15日上午8点半召开记者会,通报了福岛第一核电站2号机组爆炸的情况。他已经要求核电站周边半径30公里内不允许民众进入,在当地的民众要尽快撤离到安全线以外。此前日本政府设立的安全区半径为20公里。菅直人称之所以作出这一指示,是因为该核电站的核泄漏危险增高。日本国土交通厅同日也首次在核电站30公里内设立禁飞区。日本媒体称,核电站事故对策统合联络本部的设立,预示着此前应对核电站泄漏事故由东京电力公司主导,转变到由日本政府主导。日本陆上自卫队的一支穿戴特殊防辐射服的防化部队,已经开赴福岛第一核电站,接替原先派往核电站的中央特殊武器防护部队。在15日早些时候,福岛第一核电站站长已经宣布撤离一部分专家。同时,日本自卫队防化部队也已撤离。驻日美军也表示,为向发生事故的东京电力公司福岛第一核电站提供援助,美军横田基地与横须贺基地15日早晨出动了两辆泵车前往当地。日媒反复播官方讲话安人心政府向灾区发放123万包食品,呼吁有序避难据日本媒体15日报道,福岛核电站1、2、3、4号机组接连发生事故后,日本媒体开始持续播放首相菅直人和官房长官枝野幸男的讲话,并且介绍防辐射的相关知识。日本NHK电视台几乎每隔一个小时都会播出菅直人和枝野幸男的讲话要点,特别强调了两人要求民众保持镇静,官方正在积极处理相关局势的内容。朝日电视台和TBS等日本重要的电视台等都将菅直人和枝野幸男的讲话作为报道的重点。并且配以一些专家点评。有些专家则认为政府过于乐观。此外,日本各大报纸网站都用很大篇幅向民众介绍防辐射知识。很多媒体还配上了清晰的制图和漫画,便于民众清晰了解情况。日本农林水产省15日的新闻发布会上介绍,目前已经向灾区发放了123万包食品,其中大量是饼干。该省官员呼吁民众不要抢购食品,要有序避难。
  • 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–。
  • 防辐射服无国标优劣难断 商家指责央视太偏激
    由于缺乏国家标准,防辐射服到底有没有效果仍然缺乏权威结论。  关注孕妇防辐射  近日,央视报道称,时下流行的孕妇防辐射服其实并不能很好地起到防辐射的作用,有时甚至还会收集辐射,对孕妇产生不良影响。  记者昨日采访了深圳的孕妇、防辐射装商家、厂家和医生,发现在该不该穿防辐射服这点上,各方并没有一个统一的意见。  深圳市计量质量检测研究院一位人士告诉记者,早在两年前,他们就发现了防辐射服其实起不到防辐射的作用。有孕妇表示,希望在国家有关部门尽快出台权威意见,并且在没有相关标准的时候,能够立法对孕妇给予更多细致的照顾。  央视报道引争议  央视《真相调查》栏目上周一期节目,使不少准妈妈都着了慌,该节目找到专业检测机构对防辐射服进行检测,并在节目中披露:市场上大打科技牌的所谓防辐射服可能不但不会阻挡射线,还会“锁住”漏入防辐射服内的辐射线,使其增强几倍作用于孕妇身体。一石激起千层浪,防辐射服该不该穿成了广大妈妈们热议的话题。真的要因为一期节目脱掉已经穿上的防辐射服吗?穿上真的一点作用都不起吗?是脱掉好还是穿上好?准妈妈们莫衷一是。  商家称报道太偏激  昨天记者在东门步行街专门找了几家孕妇用品店进行采访。在东门茂业五楼的一家孕妇服装专区,一排孕妇防辐射服被放在了柜台最显著的路口处。防辐射服一件件挂在衣架上,如果不是旁边“防辐射服”的字样提醒,还真看不出来是带防辐射功能的。然而其价格却贵得让人咂舌,一件普通的金属隔离防辐射服,开价就要800多元,而一件银离子防辐射服,要卖到1800元。销售小姐称他们也注意到了最近媒体的报道,但从销售情况看,生意并没有受到明显影响。“那个说法(防辐射服不防辐射)太偏激了,你看,”销售小姐指着防辐射服的前摆,“这个对着电脑、电视,肯定是会有作用的。”  记者走访了东门的其他几家孕妇装店,都称相关服饰的销售影响不大。  厂家:说我们的产品不行等于否定权威检验部门  那么防辐射服的生产厂家是否受到了相关媒体消息的影响呢?记者找到了深圳市鑫康意科技有限公司。该公司在业界颇有一定知名度,曾获得中国中轻产品质量保障中心颁发的“中国著名品牌”和“中国名优产品”称号。公司网站上介绍,其“所生产世界先进的屏蔽电磁波辐射材料,屏蔽效果达到了99.9%, 通过了中国航天科工集团第二研究所、上海检测中心等权威机构认证,并于2004年取得国家实用新型专利”。  记者昨日电话采访到公司市场部的冯经理,冯经理称这些天公司的销售确实受到央视报道的影响。但冯经理强调说,他们的产品通过了上海权威部门的检验。“如果你说我们的产品不行,那等于说否定了权威部门,那些部门也就该关门了。”  “你们的产品是根据什么标准生产的?”记者问。对此,冯经理说,他们生产的防辐射服不属于服装行业,目前国家也没有相关标准。冯经理说,对防辐射服的质疑此前也有过,但都是阶段性的,最后是广大孕妇认准了产品,还是会去买。  孕妇:希望国家尽快出台权威说法  曾女士前段时间花了800多元买了一款专业防辐射服,但穿上之后,发现并不能起到隔离辐射的作用,把手机放在衣服底下,照样有信号,因此李女士穿了一回就脱了。  余女士则表示还得继续穿。她说自己买的是一千多元的牌子货,“我从一些专业书上看到,说防辐射服不能全防辐射,但作用还是能起到一点的。”但余女士不敢脱下防辐射服,因为单位最近有近十个女同事怀孕,最后都无一例外地流产了,她们都是在电脑前工作的。余女士表示,希望国家尽快出台权威说法,不能穿就干脆不允许厂家生产。  专家:早两年就测出防辐射服不合格  深圳市计量质量检测研究院一位专家昨天接受记者采访。他告诉记者,早在两年前,深圳就有一家专业生产防辐射器具的厂家委托他们进行过检测,检测结果是不合格,“由于现实环境中辐射源太复杂,他们生产的孕妇防辐射服,达不到防辐射的目的”。这位专家表示,国家目前没有针对防辐射服的标准,政府也没有组织过相关检测,他们当时建议厂家不要生产。由于不是政府组织的检测,只是厂家试验性委托,检测结果没有对社会公布。  医生:现实生活中辐射源太多 全部防住不可能  深圳市人民医院放射科主任医生李教授告诉记者,就她个人而言,她认为央视报道的可信度非常高,现实生活中辐射源太多,要全部防住不可能,但她认为孕妇并不是完全没有必要穿防辐射服。她自己也做过实验,高质量的防辐射服对单源性辐射,比如说打手机时,阻挡辐射的效果还是比较明显的。“总的来说,还应靠孕妇自己有意识地远离辐射源,减少与电脑的接触时间。
  • 光合有效辐射—FAPARNet
    table width="631" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="505" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"光合有效辐射—FAPARNet/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="505" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"北京师范大学/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="153" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"屈永华/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="149" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="203" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"qyh@bnu.edu.cn/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="505" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="126" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="505" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□技术转让 □技术入股 √合作开发 □其他/span/p/td/trtr style=" height:264px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="631" height="264"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e88950a6-b2eb-43e0-93ef-b49e01ae75ef.jpg" title="12.png" style="width: 500px height: 368px " width="500" vspace="0" hspace="0" height="368" border="0"//pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"FAPAR/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体",即Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,是指被植被光合作用器官吸收的太阳辐射占总的入射辐射的比例。FaparNet将FAPAR测量与数据在线采集与无线传输功能进行集成,实现了多个传感器同时自动测量与数据自动汇集功能,大大提高用户数据采集效率,降低数据采集成本。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"FaparNet/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"由FAPAR传感器、无线数传以及数据接收控制系统组成。其中FAPAR采用阵列式高灵敏度数字光电传感器,配备余弦校正器,消除光源入射角度变化的影响。/span/pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"主要技术指标:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6d586186-1f38-409c-abb9-864e6657f92d.jpg" title="2018-03-22_144801.jpg"//pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"技术特点:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"1./spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"将冠层FAPAR测量与无线数传无缝集成,减少用户部署成本。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"2.FaparNet/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"可同时测量9个点数值,能够捕捉冠层内部光合有效辐射的不均匀分布。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"3.FaparNet/spanspan style=" line-height:150% font-family:宋体"特别适合大范围内长时间序列自动测量,可以为遥感产品真实性检验提供地面测量数据。/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="631" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"植被生产力估算、植被生物量估算、遥感产品真实性检验/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 物理所等澄清双色场太赫兹辐射方案推广及物理机制
    p  太赫兹波通常指频率处于0.1THz到10THz的电磁波。由于波段独特,太赫兹波在多各领域具有应用潜力,但如何产生可调谐的强太赫兹辐射源是一个长期存在的难题。近三十年的研究表明,等离子体可以把强激光转化成强太赫兹辐射源。其中,2000年提出的“双色场方案”,由于转换效率高和技术简单等优点,得到最为广泛的关注。在双色场方案中,一束常规的800nm激光穿过一块倍频晶体产生的400nm激光,后者与剩余的800nm激光混合,在大气中就能产生MV/cm的强太赫兹波。该方案自提出以来,其物理机制一直存在着争议,存在等离子体电流模型和非线性光学的多波混频两种不同的理论模型。同时,在所有的实验中,两束模型的激光波长比始终固定在2:1,是否能够将其推广至其它波长比尚不清晰。/pp  中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L05组王伟民、李玉同和上海交通大学盛政明等人针对以上问题进行了理论和实验研究。2013年,他们首次从理论上预测了双色场方案可以推广到4:1、6:1等波长比。2017年,他们后续的理论工作进一步预测双色场方案可以推广到波长比为2n:1、(n+0.5):1系列(n为正整数)。基于上述理论工作,王伟民与首都师范大学张亮亮、张岩实验团队合作,首次在实验上证实了理论预测,演示了双色场方案在波长比为4:1和3:2时,也能够有效地产生太赫兹波。实验上还观察到,太赫兹波的偏振可以通过旋转较长波长激光的偏振进行调节,但是旋转较短波长激光的偏振时,该偏振调节方法失效 取不同的激光波长比时,太赫兹波能量满足相似的定标率。这些现象与多波混频理论模型给出的关于介电张量对称性、不同波长比条件下太赫兹波能量具有不同的定标率等预测相矛盾。相反地,以上两个实验结果与王伟民等人的等离子体电流模型结果一致:太赫兹波椭圆偏振率正比于(λ长/λ短)4 在不同波长比条件下,太赫兹波能量满足相似的定标率,并在激光强度比较低的情况下满足线性定标率。该系列工作进一步证实了其物理机制应主要归结为等离子体电流模型,对基于“双色场方案”的太赫兹辐射产生和调控具有重要指导意义。/pp  相关研究成果发表在Phys. Rev. Lett.和Phys. Rev. A/E上。该研究得到了国家自然科学基金委、国家重点基础研究计划、中科院战略性先导科技专项、教育部激光聚变科学与应用协同创新中心等的资助。/pp style="text-align: center "img title="001.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/769c27db-eb3a-41e2-974f-bd8aa56c267c.jpg"//pp  图1.左图中第一束激光波长为800nm,第二束激光波长在1200nm到1600nm间变化,发现太赫兹波能量峰值出现在1200nm和1600nm附近(波长比为3:2和2:1) 右图中第一束激光波长为400nm,当第二束激光波长为1600nm时,出现太赫兹波能量峰值,对应的波长比为4:1。在两幅图中“x”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果/pp style="text-align: center "img title="002.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/c63f7f30-2cd0-46f5-8861-7798530d377e.jpg"//pp  图2.双色场方案中采用400nm和1600nm激光组合,两束激光初始偏振均在水平方向上,然后分别旋转1600nm激光的偏振(左图)和400nm激光的偏振(右图),让其具有竖直方向的分量。在左图中随着1600nm激光的旋转角从0增加到90度,太赫兹波水平分量逐渐减小,竖直分量先增加再较小 在右图中随着400nm激光的旋转角从0增加到90度,太赫兹波竖直分量始终处于很低的水平。此实验结果与根据等离子体电流模型预测的太赫兹波椭圆偏振率正比于(λ长/λ短)4相符。在两幅图中“o”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果/pp style="text-align: center "img title="003.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/cb95bdae-1c43-4290-b1c4-6f88e6171142.jpg"//pp  图3.太赫兹波能量?THz随激光峰值功率的变化,左图中激光波长比为4:1,右图中波长比为3:2。根据多波混频理论的预测,左图中?THz应该正比于(P1600nm)4,右图中?THz应该正比于(P800nm)2,实验结果不符合这些定标率。当激光功率比较低时(曲线的开始阶段),在不同波长比情形均满足线性定标率,这与根据等离子体电流模型预测一致。在两幅图中“x”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果/p
  • 国际组织研发出石墨烯红外探测器 可测极微小的热辐射
    由23个国家150多个研究团队组成的国际联盟 Graphene Flagship 运用纳米材料石墨烯研发出一款高精度的新型红外探测器。据团队介绍,这种新型探测仪可检测出纳瓦级的热辐射变化——相当于手轻轻摆动时释放出的能量的千分之一。  石墨烯的优点是在高性能红外成像和光谱学中的开放性可能性。来自剑桥大学(英国),恩伯顿有限公司(英国),光子科学学院(ICFO 西班牙),诺基亚和约阿尼纳大学(希腊)工作的Graphene Flagship的研究人员开发了一种基于石墨烯的,通过红外辐射检测,对于温度的微小变化的测量,具有极高精确性的热释电热辐射测量仪。  在《自然通讯》上发表的工作证明了基于石墨烯的非冷却热检测器的最高报告的温度敏感性,能够将温度变化分解为几十μ K。仅需要几纳米的IR辐射功率来在隔离器件中产生这样小的温度变化,比通过紧密靠近的人手递送到检测器的IR功率小大约1000倍。石墨烯红外探测器,可检测出极微小的热辐射变化  检测器的高灵敏度对于超过热成像的光谱应用是非常有用的。使用高性能的基于石墨烯的IR检测器,可以提供较少的入射辐射的强信号,可以隔离IR光谱的不同部分。这在安全应用中是至关重要的,其中不同的材料(例如爆炸物)可以通过它们的特征IR吸收或透射光谱来区分。  恩伯顿首席工程师和研究的联合负责人Alan Colli博士说:“使用更高灵敏度的检测器,可以限制大的热带,并且仍然使用在非常窄的光谱范围内的光子形成图像,并且做多光谱红外成像对于安全检查,有特定的签名,材料在窄带中发射或吸收,因此,需要一个在窄带中训练的检测器,这在寻找爆炸物,有害物质或任何分类。”  典型的IR光电探测器通过热电效应或作为测量由于加热引起的电阻变化的测辐射热计进行操作。基于石墨烯的热释电测辐射热计将这两种方法与石墨烯的优异电性能相结合,以获得最佳性能。石墨烯作为信号的内置放大器,消除了对外部晶体管的需要,意味着没有寄生电容的损失和显着低的噪声。  石墨烯的高电导率还提供与用于与检测器像素和记录装置接口的外部读出集成电路(ROIC)的方便的阻抗匹配。随着石墨烯质量的持续改进(例如,更高的迁移率),可以制造具有扩展的动态范围(器件将可靠地工作的温度范围)的稳健器件,同时保持相同的优异的温度响应性。  剑桥石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授说,“这项工作是石墨烯在应用路线图上稳步前进的另一个例子,恩伯顿是一家新公司,专门生产石墨烯光子学和电子学红外光电探测器和热传感器,这项工作例证了基础科学技术如何可以导致迅速的商业化。”Andrea Ferrari是Graphene Flagship的科学技术官员,也是Graphene Flagship管理小组的主席。  该项目的合作者FrankKoppens教授是 ICFO的量子纳米光电子技术的领导者,并领导Graphene Flagship的光子和光电子工作包。“石墨烯最有前途的应用之一是宽带光电探测和成像,在任何其他现有技术的基础上,在一个材料系统中结合可见光和红外探测是不可能的,Graphene Flagship计划将进一步发展高光谱成像系统,开发石墨烯独特的方向,”他说。  DanielNeumaier博士(德国AMO)是Graphene Flagship电子和光子学集成部门的领导者,并没有直接参与这项工作。他说:“在过去几年里,红外探测器的市场规模急剧增加,这些设备正在越来越多的应用领域,特别是光谱安全检查变得越来越重要,这需要在室温下的高灵敏度。目前的工作是在满足石墨烯红外探测器的这些要求方面迈出的巨大一步。”相关工作全文发表在Nat. Commun.2017.(DOI: 10.1038/ncomms14311 )上。
  • 中科院科研装备研制项目“晶片级器件辐照 及辐射效应参数提取设备”顺利验收
    p 5月26日,中国科学院条件保障与财务局组织专家对中国科学院新疆理化技术研究所承担的中科院科研装备研制项目“晶片级器件辐照及辐射效应参数提取设备”进行了验收。/pp  验收专家组现场考核了仪器设备的技术指标,认真听取了项目工作报告,经质询和讨论,专家组一致认为该设备同时实现了晶片级器件辐照试验、器件特性参数在线提取功能,在国内率先突破了晶片级器件加电偏置辐照技术,为器件辐射效应精确建模、商用代工线的抗辐射性能评估提供了有效的测试手段 研制的设备可适用不同种类器件的辐照,具有结构一体化、操作自动化的特点,全部技术指标均达到或优于预期目标。之前国内由于不具备适用于器件辐射效应提参建模的试验平台,无法在器件设计、流片阶段给出加固建议,评估抗辐射性能,一定程度上增加了研发成本,延长了生产周期。该设备突破了这一技术瓶颈,填补了该领域的国内空白,为晶片级器件辐照、提参提供试验条件,形成面向抗辐射器件研制全过程的辐射效应试验评估、提参建模共性技术服务平台,为元器件设计加固工艺的发展提供试验技术支撑。/pp  该设备已成功应用于中科院微电子研究所、中电集团44所、杭州电子科技大学、长光辰芯光电公司等单位的微纳MOS器件、CCD器件、CMOS图像传感器、半导体射频电路的辐射效应评估验证,获得了用户的高度认可,为国产抗辐射器件的研制与试验评估提供了有效的试验手段。/ppbr//p
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制