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非制冷焦平面阵列太赫兹相机

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  • 红外热成像市场高速增长 核心器件成瓶颈

    【来源:中国电子报】   ■华北光电技术研究所 陈苗海 所洪涛  红外辐射是在可见光红光之外直至与毫米波相接,处于0.76μm-1000μm的电磁谱段,一切高于热力学温度(绝对温度)零度的物体,都不断地发射红外辐射。因此,开发利用这个重要的红外光谱波段的技术及其产品,具有极大的实用价值。   红外技术应用广泛  由于红外辐射是人眼看不见的光线,所以首先在军事上引起重视。在第二次世界大战中,已经出现主动式红外夜视仪。急迫的军用需求,推动红外技术持续迅猛发展。进入20世纪50年代,随着高灵敏度红外探测器的出现,基于红外技术的一批武器装备相继诞生,在夜视、侦察、报警、前视、制导、火控、跟踪、观瞄、光电对抗等现代武器装备上,红外技术成为不可缺少的重要技术手段。  红外探测器是各种红外技术发展的核心。以美国为例,单元红外探测器如InSb、HgCdTe、非本征锗和硅,以及热电等探测器工艺成熟,早已商品化,且在军事装备中得到应用。自上世纪70年代中后期开始,以60元、120元和180元光导碲镉汞线列探测器为代表的通用组件得到广泛应用。自上世纪80年代初期开始,便加强对红外焦平面阵列(IRFPA)探测器的研制,器件格式有4N系列扫描型焦平面阵列和凝视型焦平面阵列。目前这种IRFPA探测器已用于新系统的设计,并已在伊拉克战争中得到应用。正在发展高价值平台如导航、瞄准吊舱等使用的,其规模大致为640×480元阵列的IRFPA阵列,以及发展更大规模的如1024×1024和2048×2048元阵列。上世纪80年代初,美国推出了非制冷微测辐射热计和非制冷热电探测器IRFPA。目前,非制冷红外焦平面阵列已有160×120、320×240、640×480的产品。  红外技术本身是军民通用的,红外测温、红外成像已在工业、交通、电力、石化、农业、医学等民用领域广泛应用,成为自动控制、在线监测、非接触测量、设备故障诊断、资源勘查、遥感测量、环境污染监测分析、人体医学影像检查等重要方法。例如,目前使用得最多最广泛的领域,如用于车库、电梯门的安全传感器、电视机遥控器、便携式红外温度计、夜间起作用的光电电灯开关、PC计算机到键盘及打印机的红外耦合,以及在公共厕所中自动开关水龙头的红外开关等。各种红外电光眼还用于记录校准航迹、滑雪、赛跑等方面。  中国已形成完整红外技术研究生产体系  中国的红外技术研究工作是在新中国成立后才开展的。“一五”期间国家正式下达了红外技术研究的任务,中国科学院和工业部门的一批单位正式开始了有组织的红外技术研究工作。首先研究的是工作波段在1μm-3μm的硫化铅红外探测器,数年之后,又相继开展了锑化铟红外探测器(3μm-5μm)、锗掺汞探测器(8μm-14μm)和碲镉汞探测器(8μm-14μm)的研究工作,以及硫酸三甘肽、钽酸锂、钛酸铅、铌酸锶钡等热电探测器的研究,并得到一定应用。  改革开放以来,红外技术得到迅速发展,目前中国已经开展了从单元、线列到红外焦平面的探测器研究工作。锑化铟、碲镉汞、硅化铂、多量子阱,都有了相当的基础。红外材料、红外探测器、光学材料、光学元件、镀膜、光机加工以及相配套的杜瓦瓶、制冷器、前放、专用信号读出处理电路等,已经形成了完整的研究生产体系。  中国红外探测器产品已布满1μm-3μm、3m-5μm和8μm-14μm三个大气窗:光子探测器有光导、光伏、量子阱等结构;热探测器有热敏电阻,温差电偶与电堆、热电等类型。多种焦平面阵列已走出实验室,获得实际应用。与此相应的红外应用技术也取得了迅速发展。  上世纪90年代中前期我国研制出第一代热像仪,其技术性能与国外相当。本世纪初,我国自行开发成功第二代热成像若干关键技术,为我国红外技术的升级换代起了重要作用。目前,我国研制的第一代和第二代热成像仪,可以满足陆、海、空三军武器系统的各种性能需要。  在民用领域,自上世纪70年代以来,各种红外测温仪、红外热像仪、火车轴温检测仪、红外分析仪器、星载红外遥感仪等,也逐渐发展成熟,开始批量生产应用。  据中国光协红外分会的不完全统计,2001年全国主要红外产品销售额约为8.5亿元,2003年销售总额超过10亿元。在2005年继续保持了稳定的发展趋势,其中红外材料的产业增长明显,国内主要的红外材料厂家2005年比2004年至少增长20%,2006年预计将增长40%,一般的企业也将增加10%左右;在红外传感器的生产销售方面,2005年增长不大,与2004年基本持平,2006年预计略增2%左右;红外热像仪与测温仪(包括工业用、医用)的市场竞争较激烈,2005年产值较2004年没有太大的增长,其应用市场有待进一步开发。  加强非制冷焦平面和热成像仪发展  最初,红外技术的发展和应用是围绕着军事目的进行的,市场的发育也主要归功于军事应用的牵引和推动。由于近年来的非制冷焦平面阵列探测器如微测辐射热计等的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。从美国的情况看,红外热成像设备在民用系统的销售额已由1991年占其总销售额的22%上升到了目前的37.7%,预计在今后几年将会上升到50%以上。其中,增长幅度最大的是非制冷焦平面热成像仪,其年增长率超过了50%。因此,国内在继续加强关键性的军用红外探测技术如制冷型长波和中波焦平面阵列探测器技术及其系统研制的同时,采取切实措施,加强非制冷焦平面及其热成像仪发展。  近几年来,中国的红外产品市场发展较快而又平稳。但由于国产的红外产品品种少,一些红外产品的核心件如非制冷焦平面阵列等核心器件,又来自国外,严重地制约了国内红外市场的发展。  中国的红外技术仍处于产业化的进程中。随着机构体制改革的深化,面向市场,面向应用,面向世界,这几年出现了许多按现代企业制度建立的新企业,包括各类合作、合资公司。随着这些公司以及一些外资公司的红外产品纷纷进入中国内地市场,而且有少数公司的市场占有率提高得很快,已经在中国市场上占据相当的优势,这种市场发展趋势,必将对中国的红外技术和产业的发展起到积极的推动作用,必将激励和加快具有完全中国自主知识产权的红外技术产品的问世,也必将带来更广阔的红外产品应用市场。(责任编辑:十一点五十九)

  • 【资料】非制冷热像仪的发展状况

    红外焦平面列阵的发展朝两个不同的方向进行:一种是低温制冷工作的光子型红外探测器列阵,如HgCdTe、InSb和PtSi等;另一种是室温工作的非制冷探测器列阵。制冷型探测器列阵的制作难度大,且需要昂贵的制冷系统,由其构成的热像仪通常用于敏感的军事领域。 由于非制冷红外焦平面探测器列阵具有室温工作、无需制冷、光谱响应与波长无关、制备工艺相对简单、成本低、体积小巧、易于使用、维护、可靠性好等优点,因此形成了一个新的富有生命力的发展方向,其目的是以更低的成本、更小的尺寸和更轻的重量来获得极好的红外成像性能。近年来,已研制成功三种不同类型的非制冷红外焦平面探测器列阵:a. 热电堆:根据塞贝克效应检测热端和冷端之间的温度梯度,信号形式是电压。b. 测辐射热计:探测温度变化引起载流子浓度和迁移率的变化,信号形式是电阻。c. 热释电:探测温度变化引起介电常数和自发极化强度的变化,信号形式是电荷。 在这三种器件中,测辐射热计列阵的发展最为迅速,并且取得了令人瞩目的成就。它采用类似于硅工艺的硅微机械加工技术进行制作,为了实现有效的热绝缘,一般采用桥式结构。探测器与硅读出电路之间通过两条支撑腿实现电互连。测辐射热计的灵敏度主要取决于它与周围介质的热绝缘,即热阻。热阻越大,可获得的灵敏度就越高。目前测辐射热计列阵的温度分辨率可达0.1K,不久将达到0.03至0.05K。对于工业应用来说,这种性能已相当令人满意了。用它构成的热像仪在尺寸、重量和价格方面可与可见光摄录机相媲美,在不远的将来可望获得广泛的应用,是一个新的经济增长点。 非制冷测辐射热计列阵技术也许是红外热成像技术在过去20年取得的最重要的进展。90年代以来,非制冷测辐射热计列阵已形成产品进入市场。美国波音公司研制的U3000型320 X 240 元非制冷测辐射热计列阵和美国Amber公司研制的320 X 240 元非制冷测辐射热计列阵热像仪Sentinel,双双荣膺美国1997年光电子领域优秀奖。美国FLIR公司销售到中国的非制冷焦平面热像仪,就是采用此类探测器。2000年,法国Sofradir公司生产出了他们的第一只非制冷焦平面红外探测器,它是采用由多晶硅材料制备的单片式电阻型微测辐射热计技术,该项技术由法国国家红外实验室转移至Sofradir公司生产,探测器列阵规模320×240,像元中心距45µ m,填充因子大于80%,噪声等效温差(NETD)达到100mK(典型值),器件的性能指标达到了当今世界先进水平

  • 【原创】固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向

    固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向  1、固体光摄像器件—理想的星载光图像传感器  固体光电子图像传感器技术包括可见光硅图像传感器和短波、中波和长波红外焦平面阵列技术。由于图像传感器器件的不时开展,目前的固体图像传感器从可见光和近红外波段的CCD器件开展到了短波、中波和长波红外焦平面阵列。与星载反束光导摄像管相比起来,由于固体图像传感用具有一系列优点,十分适用于用作空间星载图像传感器,如:  (1)体积小,重量轻;  (2)无图像扭曲;  (3)光响应工作波段宽,可见光硅CCD和CMOS图像传感器的光谱响应可从紫外区延伸到红外区,而红外焦平面的光谱响应波段掩盖了从1mm~14mm和远红外更宽的电磁波谱区;  (4)高分辨率,可在焦平面上集成数十万、百万乃至千万像元的大格式阵列、完成大视场空间传感器;  (5)同焦平面信号处置,像CCD、CMOS和各种红外焦平面阵列器件,由于微型加工技术的开展,可采用混合式或单片集成方式把焦平面上光电转换的焦平面探测器阵列与信号处置电路集成微小的集成电路块,完成同焦平面信号处置;  (6)采用电子自扫描或注视工作形式工作,简化和完整取消机械扫描,完成系统小型化和微型化;  (7)低功耗工作,数伏电压下即可工作;  (8)低本钱;  (9)牢靠性高。  总之,小型化的小体积、轻重量、低功耗、低价钱和高性能、高牢靠性的固体空间光图像传感器为空间系统的设计和应用提供了极大的灵敏性。  2、可见光固体图像传感器  可见光固体图像传感器已使成像技术完成了小型、低功耗、低本钱和便携式应用、使成像系统技术了发作了反动性的变化。虽然迄今为止已开展了多种固体摄像器件,但是CCD器件和已在快速开展的CMOS图像传感器却占领了整个该范畴的95%的份额,CMOS是继CCD之后的后起之秀。  (1)图像传感器件  CCD图像传感器件技术已开展了三十多年,早已是成熟和提高应用到各种军用和民用系统的器件,在红外焦平典型面阵列技术适用化之前很长一段时间极受军用注重,目前仍在可见光波段普遍采用。  ①像元集成度:摄像阵列像元的几是摄像系统分辨率性能的关键性要素,目前的CCD器件已可依据系统应用目的请求同芯片集成或多芯片拼接,或多器件组合成恣意像素数的器件。  · 线阵:常用单芯片像元集成度为512、1024、2048、4096、5000、7450和8000等;多芯片像元集成是用二个或多个单线阵芯片组合起来构成数万像元的专长线阵列,常用作星载或机载多光谱传感器;  · 时间延迟与积分(TDI)阵列:常用的单芯片是2048×96、2048×144和4096×96的阵列;多芯片是用多个单芯片拼合起来,常用作星载或机载推帚式扫描传感器,加拿大的DLSA公司制造的这种传感器在全球很有名;  · 面阵列:大格式阵列像元集成度为1024×1024、2048×2048、4096×4096 少数如科学研讨和天文应用方面阵列达7000×9000、8192×8192和9126×9126元,最大的9126×9126元阵列是美国Farchild Imaging公司研制的;  ②像元尺寸:CCD的像元尺寸不能太小,过小将影响曝光性能,目前的大格式阵列像元尺寸已小达7.0mm×7.0µm;  ③灵活度,通常为几个Lux~Lux-1,加上加强器处于微光工作形式时为Lux-3;采取冷却时为Lux-5~Lux-7;  ④分辨率:大型阵列通常的电视分辨线为1000×1000TV线,依据系统请求可更高,光学尺寸通常为2/3、1/2、1/3、1/4in.,目前最小已做到1/7in.。  (2)CMOS图像传感器件  由于CMOS图像传感器件与CCD相比功耗更低,可完成极高帧速工作和低本钱化,.本钱仅为CCD的1/4,因此开展极快,可能最终在某些范畴取代CCD。  ① 像元集成度:由于器件技术的停顿,目前的像元集成度常用的为几十万到100万像素,如512×480和1280×1000,已能制出4096×4096和6144×6144元的阵列;  ② 像元尺寸:由于制造技术的不时改良,像元尺寸已可小达3.3mm×3.3mm;  ③ 高灵活度:在近红外光谱区(900nm)光电转换效率高达50%;  ④ 宽动态范围:CMOS的动态范围通常为60dB以上,已到达170dB;DALSA CMOS-1M28/1M751024×1024元摄像机的动态范围也高达1,000,000:1。  ⑤ 高帧速和超高帧速:随着CMOS图像传感器技术的开展,2003年中不时报道了高帧速和超高帧速CMOS图像传感器,美、日公司在高帧速工作方面获得了显著的停顿.。DALSA和红湖公司的CMOS图像传感器帧速居然高达100000frame/s。  ⑥ 功耗:CMOS最明显的特性是低功耗,目前高帧速工作时仅为50mW。  (3)趋向  CMOS图像传感器是目前和将来该范畴正在开展中的主流技术。CCD主要是在应用上想方法,依据不同的应用目的和系统设计计划组合应用。由于CCD图像传感器技术极为成熟, 预期最终CMOS图像传感器难以取代CCD图像传感器,将是二者长期共存的场面。但是, CMOS图像传感用具有本钱低、集成度高、低功耗的突出优点,假如再处理了影响性能和图像质量的噪声问题,CMOS就将成为极佳选择。  3、红外焦平面阵列  红外焦平面阵列技术的开展已惹起了商界和军界军火商的极大关注。红外焦平面阵列技术对军事配备更新换代的深远影响正在改动现代战场作战的特性和概念。  刚完毕的伊拉克倒“萨”战争再次显现了在现代战争

  • 红外技术介绍

    http://www.33tt.com/htmldata/2004_07/4/16/article_263_1.html红外技术英文名称;Infrared Technique检索词:红外技术 红外探测器 红外系统技术类别:信息系统技术 探测技术 [定义]   研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。任何物体的红外辐射包括介于可见光与微波之间的电磁波段。通常人们又把红外辐射称为红外光、红外线。实际上其波段是指其波长约在0.75微米到1000微米的电磁波。通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为0.75~3.0微米;中红外指波长为3.0~20微米;远红外则指波长为20~1000微米。在光谱学中,波段的划分方法尚不统一,也有人将0.75~3.0微米、3.0~40微米和40~1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外,由于大气对红外辐射的吸收,只留下三个重要的"窗口"区,即1~3微米、3~5微米和8~13微米可让红外辐射通过,因而在军事应用上,又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。8~13微米还称为热波段。  红外技术的内容包含四个主要部分:1.红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。2.红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。3.把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械。4.红外技术在军事上和国民经济中的应用。由此可见,红外技术的研究涉及的范围相当广泛,既有目标的红外辐射特性,背景特性,又有红外元、部件及系统;既有材料问题,又有应用问题。 [相关技术]探测技术 精确制导技术 光电子技术 先进材料技术[技术难点]   红外技术的发展关键在于红外材料的研制、红外设备的制冷、红外设备向更长波段发展、红外焦平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设备的结合等。[国外概况]   自从1800年英国天文学家FW赫歇尔发现红外辐射至今,红外技术的发展经历了将近两个世纪。从那时开始,红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展,但发展比较缓慢,直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。当时,德国研制成硫化铅和几种红外透射材料,利用这些元、部件制成一些军用红外系统,如高射炮用导向仪、海岸用船舶侦察仪、船舶探测和跟踪系统,机载轰炸机探测仪和火控系统等等。其中有些达到实验室试验阶段,有些已小批量生产,但都未来得及实际使用。此后,美国、英国、前苏联等国竞相发展。特别是美国,大力研究红外技术在军事方面的应用。目前,美国将红外技术应用于单兵装备、装甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、跟踪以及武器制导等各个领域。  红外技术发展的先导是红外探测器的发展。1800年,FW赫歇尔发现红外辐射时使用的是水银温度计,这是最原始的热敏型红外探测器。1830年以后,相继研制出温差电偶的热敏探测器、测辐射热计等。在1940年以前,研制成的红外探测器主要是热敏型探测器。19世纪,科学家们使用热敏型红外探测器,认识了红外辐射的特性及其规律,证明了红外线与可见光具有相同的物理性质,遵守相同的规律。它们都是电磁波之一,具有波动性,其传播速度都是光速、波长是它们的特征参数并可以测量。20世纪初开始,测量了大量的有机物质和无机物质的吸收、发射和反射光谱,证明了红外技术在物质分析中的价值。30年代,首次出现红外光谱代,以后,它发展成在物质分析中不可缺少的仪器。40年代初,光电型红外探测器问世,以硫化铅红外探测器为代表的这类探测器,其性能优良、结构牢靠。50年代,半导体物理学的迅速发展,使光电型红外探测器得到新的推动。到60年初期,对于1~3、3~5和8~13微米三个重要的大气窗口都有了性能优良的红外探测器。在同一时期内,固体物理、光学、电子学、精密机械和微型致冷器等方面的发展,使红外技术在军、民两用方面都得到了广泛的应用。  从60年代中叶起,红外探测器和系统的发展体现了红外技术的现状及发展方向。1.在1~14微米范围内的探测器已从单元发展到多元,从多元发展到焦平面阵列。红外探测器最早是用单元探测器,为了提高灵敏度和分辨率,后来发展为多元线列探测器。多元线列探测器先后扫过(串扫)同一目标时,它输出的信噪比可比单元探测器高n(开平方)倍,n为元数。如果多元线列探测器平行扫过(平扫)目标时,则可获得目标辐射的一维分布。以线列探测器为基础的红外探测系统,大都安装在飞机或卫星遥感平台上,平台的前进运动垂直于线列作为第二维时,就可得到目标辐射的分布图像。现在,红外探测器已从多元发展到焦平面阵列,相应的系统已实现了从点探测到目标热成像的飞跃。红外热成像仪是一种最有发展前途的设备,代表着夜视器材的发展方向,它用焦平面阵列取代了光机扫描结构。目前,长波碲镉汞(HgCdTe)探测器面阵已达640×480元,焦平面阵列探测器的实验室水平已达256×256元,预计到2000年可达到百万元。2.红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红外。早期的红外探测器通常工作在近红外。随着红外技术的发展,红外探测器的工作波段已扩展到中红外和远红外,例如,美国国防高级研究计划局提出了一项超波谱地雷探测计划,目的是为了提供一种安全有效地探测地雷的方法。该计划采用空间调制成像傅里叶变换光谱仪,这是一种红外传感器,它已在直升机上进行了近、中波段的试验,下一步计划把工作波段延伸到远红外。远红外已经成为科学家们关注的重点。3.轻小型化。非致冷、集成式、大面阵红外探测器方向发展。采用低温制冷技术,是为了提高红外探测器件的灵敏度和输出信号的信噪比,使其具有良好的性能,但它也使红外探测器体积大、成本高。为了实现小型化,必须减少制冷设备和相关电源,因此,高效小型制冷器和无需制冷的红外探测器将是今后的发展方向。如采用非致冷工作的红外焦平面阵列技术,不仅可使系统成本降低2个数量级,而且可以使体积、重量和功耗也将大大减少。此外,利用材料电子计算机和微电子方面的最新技术,可使红外探测器与具有一定数据处理能力的数据处理设备相结合,使其轻集成化、大面阵、焦平面化方向发展,以提高其性能,实现对室温目标的探测。4.红外探测系统从单波段向多波段发展。正如前面所述:在大气环境中,目标的红外辐射只能在1~3、3~5和8~13微米三个大气窗口内才能有效地传输。如果一个红外探测系统能在两个或多个波段上获取目标信息,那么这个系统就可更精确、更可靠地获取更多的目标信息,提高对目标的探测效果,降低预警系统的虚警概率,提高系统的搜索和跟踪性能,适用更多的应用需求,更好地满足各军兵种的需要。目前,多波段的红外探测系统已经研制成功,如法国和瑞典联合研制的"博纳斯"末敏子弹药,就采用了多波段红外探测系统探测目标。  在红外技术的发展中,需要特别指出的是:60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展,很多重要的激光器件都在红外波段,其相干性便于移用电子技术中的外差接收技术,使雷达和通信都可以在红外波段实现,并可获得更高的分辨率和更大的信息容量。在此之前,红外技术仅仅能探测非相干红外辐射,外差接收技术用于红外探测,使探测性能比功率探测高好几个数量级。另外,由于这类应用的需要,促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式,推动红外技术向更先进的方向发展。 [影响]   产生红外辐射的物体就是红外辐射源。物理学的研究告诉我们,在自然界中,任何温度高于绝对零度(0°K或-273℃)的物体都在向外辐射各种波长的红外线,物体的温度越高,其辐射红外线的强度也越大。我们根据各类目标和背景辐射特性的差异,就可以利用红外技术在白天和黑夜对目标进行探测、跟踪和识别,以获取目标信息。在现代战争中,获取战场信息的优势已经成为掌握战争主动权的关键,红外技术是从空中和空间获取战场信息的关键技术之一,因此,许多国家均投入很大的人力和物力去研究红外技术,并将其广泛地应用于军事领域,并产生巨大影响。1.成为军事目标的侦察、监视、预警与跟踪的重要手段。一切军事目标,如海洋中的舰船、地面部队行动及各种装备、空中的飞机、导弹,都散发热量,发出大量的红外辐射。利用红外技术装备,就可以从空中和空间对这些目标进行侦察、监视与跟踪。如侦察卫星依靠红外成像设备和多光谱仪可以白天黑夜地获取大量的军事情报。装有红外探测器的导弹预警卫星从70年代以来,一直监视着世界各国的弹道导弹发射,为国家及军事指挥部门提供警报,如目前美国国防支援计划中的预警卫星在几十秒钟内,就可以鉴别来袭导弹的发射和方向,据说将来美国的天基红外系统可在20秒内,提供有关导弹发射和方向方面的精确信息,为拦截来袭导弹提供宝贵的预警时间。又如,在1991年的海湾战争中,美国的导弹预警卫星把伊拉克的所有导弹发射尽收眼底,然后及时地把有关信息传送给美军的"爱国者"导弹部队,使"爱国者"导弹有效地拦截了伊方的"飞毛腿"

  • 集成太赫兹收发器问世

    美国科研人员开发出了首个集成太赫兹(THz)固态收发器,新设备比目前使用的太赫兹波设备更小,功能更强大。相关研究成果发表在最新一期的《自然·光子学》杂志上。  太赫兹技术是近年来十分热门的一个研究领域,2004年被评为影响世界未来的十大科技之一。美国能源部桑迪亚国家实验室的研究人员将同一块芯片上的探测器和激光器结合在一起,制造出了该接收设备。在实验中,研究人员将一个小的肖特基二极管嵌入一个量子级联激光器(QCL)的脊峰波导空腔中,让能量能够从量子级联激光器内部的磁场直接到达二极管的阴极,而不需要光耦合通路。这样,研究人员就不需要再为制造这些收发器等设备所需要的光学“零件”如何定位而“抓耳挠腮”了。  新的固态系统利用了太赫兹波发出的频率。太赫兹波是指频率在0.1THz—10THz范围的电磁波,介于微波与红外之间,它能够穿透非金属材料,从而为安检、医学成像提供新的手段,在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景。  量子级联激光器是产生太赫兹辐射的重要器件之一,科学家于2002年演示了半导体太赫兹量子级联激光器。太赫兹量子级联激光器的一个优势在于其能够同其他组件一起被整合在同一个芯片上。然而,此前要想装配出灵敏的相干收发器系统,研究人员需要将零散的、并且常常是巨大的组件组合到一起。而现在,研究人员只是将太赫兹量子级联激光器和二极管混频器整合在一个芯片上,就可以组成一个简单实用的微电子太赫兹收发器。  研究人员也证明,新的太赫兹集成设备能够执行以前组件零散的太赫兹系统的所有基本功能,例如传输相干载波、接受外部信号、锁频等。

  • 多阵列杂交工作站特色及工作参数

    [url=http://www.f-lab.cn/hybridization/hybmix-s4.html][b]多阵列杂交工作站[/b][/url]是[b]微阵列玻片杂交[/b]和[b]多阵列玻片杂交[/b]的理想高效[b]杂交仪[/b],具有高效的杂交振荡系统和精确的杂交温度控制系统,是微阵列玻片和多个子阵列(多阵列玻片)杂交成功的有力[b]杂交工作站[/b]。集成了轨道振荡器,提供从300至900rmp的可调转速控制,有效提高杂交和结合反应成功率。[b]多阵列杂交工作站[/b]采用国际一流的用户友好界面,操作方便 用户可以设置温度,杂交持续时间和振荡速度。温度,时间和振荡速度显示于仪器前方的宽屏显示屏上,用户可以在任何时间调整参数。[img=多阵列杂交工作站]http://www.f-lab.cn/Upload/hybmix_.jpg[/img][b]多阵列杂交工作站特色[/b]Peltier温度控制技术精确控制温度精确温度调节集成了轨道振荡系统前部具有显示和控制面板用户友好的操作界面[b]多阵列杂交工作站参数[/b]温度范围:室温到105摄氏度加热/制冷系统:温控Peltier技术,温度分辨率 0.1 °C振荡系统:轨道振荡器速度300-1500RPM可调用户界面:高级荧光显示屏VFD, 8个编程控制操作键尺寸(LxDxH): 29.5 x 26.5 x 17.0 cm电力要求: 220 V, 50/60 Hz, 125 W重量:8.5kg更多分子杂交仪请浏览官网:[url]http://www.f-lab.cn/hybridization.html[/url]

  • 2000万美元的太赫兹光谱市场到底在哪里?

    2000万美元的太赫兹光谱市场到底在哪里?

    太赫兹波介于微波与红外之间,波长大概在0.1mm(100um)到1mm范围。太赫兹光谱和其他光谱技术形成互补,许多化合物(毒品、炸药和各种形态的原料药)在太赫兹波段具有独特的指纹特征谱。太赫兹波不会引起生物组织的光致电离,人类可以安全接触。各种各样的商业太赫兹光谱仪已经在市场上销售,包括传统的频域系统、时域系统、成像系统和便携式仪器。2012年的全球实验室太赫兹光谱的需求约为2000万美元,并且至少有六个主要的竞争对手能够提供商业化太赫兹光谱仪器。尽管2013年太赫兹光谱市场面临一个具有挑战性的环境,但是仍然会获得中等个位数的增长。而且到2014年这一市场预期会达到两位数的强劲增长。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310142026_470848_2063536_3.png

  • 【原创大赛】超快太赫兹-扫描隧道显微镜(THz-STM)—调控单原子隧道电流

    【原创大赛】超快太赫兹-扫描隧道显微镜(THz-STM)—调控单原子隧道电流

    原子级上电流的超快控制对纳米电子未来的创新至关重要。之前相关研究表明,将皮秒级太赫兹脉冲耦合到金属纳米结构可以实现纳米尺度上极度局部的瞬态电场。 近期,加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)Frank A. Hegmann教授研究组在美国RHK Technology公司生产的商用超高真空扫描隧道显微镜(RHK-UHV-SPM 3000)系统上自主研发了太赫兹-扫描隧道显微镜(THz-STM),首次在超高真空中对Si(111)-(7×7)样品表面执行原子分辨率THz-STM测量,展示了超高真空中的THz-STM探索原子精度的超快非平衡隧道动力学的超强能力。[align=center][img=,500,264]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311403502131_145_981_3.jpg!w500x264.jpg[/img][/align][align=center]图1:利用THz-STM在超高真空中控制极端隧道电流[/align] 在图1(a)中可以看到,超快太赫兹(THz)脉冲通过反向视窗上的透镜(左侧)聚焦到超高真空(中间)的STM探针上,在隧道结(插图)处产生隧道电流。图1(c)中展示了耦合到STM针尖的太赫兹脉冲引发随时间变化的偏压(VTHz(t),红色实线),驱动超快太赫兹感应电流(ITHz(t),蓝色实线),从而产生整流的平均隧道电流。太赫兹脉冲极性(0°, 90°, 180°)可用于控制太赫兹脉冲引起的整流隧道电流,如图1(e)所示。电子从样品向尖端流动,产生负的太赫兹极性,从尖端到样品具有正的太赫兹极性。[align=center][img=,500,358]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311405019168_3214_981_3.jpg!w500x358.jpg[/img][/align][align=center]图2:Si(111)- (7×7)上的单个原子非平衡隧穿的超快控制[/align] 极限太赫兹脉冲驱动的隧道电流高达常规STM中稳态电流的107倍,实现了以0.3nm的空间分辨率对硅表面上的单个原子成像,由此确定在高电流水平下的超快太赫兹脉冲驱动隧道确实可以局域化为单一原子。此外,测试结果表明解释Si(111)-(7×7)上的太赫兹驱动的STM(TD-STM)图像的原子波纹(其中数百个电子在亚皮秒时间尺度内隧穿),需要理解非平衡充电动力学由硅表面的太赫兹脉冲引起。同时,单个原子的太赫兹驱动隧道电流的方向可以通过太赫兹脉冲电场的极性来控制。在太赫兹频率下,类金属Si(111)-(7×7)表面不能从体电子屏蔽电场,导致太赫兹隧道电导与稳态隧道电导基本机制的不同。很显然,这样一个极端的瞬态电流密度并不会影响所研究的单原子STM针尖或样品表面原子,如同在传统STM测试中具有如此大小隧道电流的Si(111)-(7×7)一样。[align=center][img=,500,214]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311405376531_6859_981_3.jpg!w500x214.jpg[/img][/align][align=center]图3:太赫兹感应电流中的热电子[/align] 在高太赫兹场中观察到了来自热电子的隧道电流的额外贡献。超快太赫兹诱导的带状弯曲和表面状态的非平衡充电打开了新的传导通路,使极端瞬态隧道电流在尖端和样品之间流动。半导体表面的THz-STM为原子尺度上的超快隧穿动力学提供了新的见解,这对于开发新型硅纳米电子学和以太赫兹频率工作的原子级器件至关重要。[b]参考文献:[/b]1. Tyler L. Cocker, Frank A. Hegmann et al. An ultrafast terahertz scanning tunneling microscope. Nature Photonics, 151(2013).2. Vedran Jelic, Frank A. Hegmann et al. Ultrafast terahertz control of extreme tunnel currents through single atoms on a silicon surface. Nature Physics, 4047(2017).

  • 【分享】H德国物理学家 赫兹

    中文名称: 赫兹   外文名: H.R.——Heinrich Rudolf Hertz   生卒年: 公元1857-1894   洲: 欧洲   国别: 德国   省: 汉堡   赫兹,德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡。父亲为律师,后任参议员,家庭富有。赫兹在少年时期就表现出对实验的兴趣,12岁时便有了木工工具和工作台,以后又有了车床,常常用以制作简单的实验仪器。1876年赫兹入德累斯顿工学院学习工程,由于对自然科学的爱好,转入慕尼黑大学学习数学和物理,第二年又转入柏林大学,在H.von亥姆霍兹指导下学习并进行研究工作。在随赫尔姆霍兹学习物理时,受赫尔姆霍兹的鼓励研究麦克斯韦电磁理论。赫兹决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重迭应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。1888年,赫兹的实验成功了,麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。在发现电磁波不到6年,意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现厂无线电传播,并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术,也像雨后春笋般相继问世。无线电报(1894年)、无线电广播(1906年)、无线电导航(1911年)、无线电话(1916年)、短波通讯(1921年)、无线电传真(1923年)、电视(1929年)、微波通讯(1933年)、雷达(1935年),以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个世界面貌发生了深刻的变化。1880年他以纯理论性工作的《旋转导体电磁感应》论文获得博士学位,成为亥姆霍兹的助手。1883年到基尔大学任教。1885~1889年任卡尔斯鲁厄大学物理学教授。赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。1889~1894年接替R.克劳修斯的席位任波恩大学物理学教授。1894年1月1日因血液中毒在波恩逝世,年仅36岁。为了纪念他在电磁波发现中的卓越贡献,后人将频率的单位命名为赫兹。相关研究领域:数学、物理学,特别是在电磁学方面。在赫兹以前,由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论,因为未经系统的科学实验证明,始终处于“预想”阶段。把天才的预想变成世人公认的真理,是赫兹的功劳。同时,赫兹在人类历史上首先捕捉到电磁波,使假说变成现实。相关作品:1、《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》2、《论动电效应的传播速度》3、《论电力射线》

  • 【Sunny看新闻】-2012.2.7:新安检技术,太赫兹

    昨晚的北京经历了过年最后的疯狂,烟花爆竹不断,仿佛回到了年三十。今天的天气依然不错,进入新闻短评,欢迎大家讨论!  从太赫兹安检技术延伸看安检技术  新闻链接:http://www.instrument.com.cn/news/20120206/073687.shtml  今天看到一条新闻“我国太赫兹安检技术研究取得进展”,新闻中提到“说该项技术样机将于年内面世,快速准确地检测出是否有人携带武器、毒品、爆炸物等违禁品,并且该技术对人体更加安全。”  对于太赫兹技术,我不是专家,没有发言权。但作为一名每天都要接受安检检测的普通人,我希望安检技术能够更简便,同时更快速,当然对人体安全是首要的。不知道这种太赫兹安检技术能否能满足我这样的需求。  目前,我们接触到最多的安检技术就是基于X射线技术的安检机,这种技术通过对包内物成像后,再由工作人员来进行判断。对我而言,我觉得他最大的缺点就是太慢了,太繁琐,特别在地铁口,导致很多人不愿意按规则接受安检。  其次是金属探测器,在飞机场安检时,手持的,在人体上移动的仪器就是金属探测器。这类仪器故名思议只能对金属危险品可以检测。对我而言,这个速度还是比较快的。  第三是Smiths Detection的基于离子迁移谱技术的毒品痕量检测仪,我在成都机场曾经接受过此检测。这项技术进行检测,是通过一个与仪器匹配的试纸现在行李上进行触碰,而后将试纸放入仪器中进行检测。我对这项安检技术体验较好,第一速度很快,第二受检者基本不需要有任何的配合。  第四是基于拉曼光谱的安检技术。前三种技术,我在生活中都切身体验过,而唯独这项技术我只在仪器展会上看到过演示。测量是通过探头对可疑的物品(如粉末或瓶装液体)的触碰,然后通过与数据库中的毒品物谱图相对比而进行判断,速度也比较快。  以上四种技术都有各自所专注的一方面,新的太赫兹技术据报道看可以满足现有技术的所有能满足的各种需求,不知道是否如此,欢迎大家讨论?另大家有没有亲身经历过别的或了解到别的技术?也欢迎提供。

  • 中国科学院精密测量院关于液体中激光诱导太赫兹辐射的实验研究方面获进展

    [align=center][img=,500,109]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/1bf362c7-d04f-4598-abef-b156b7517a65.jpg[/img][/align]太赫兹波在通讯和成像等方面颇具应用价值。强场超快激光与物质非线性相互作用是产生太赫兹波的重要方式之一。等离子体、气体、晶体等太赫兹产生介质相关的实验与理论研究较为充分。然而,液体水是很强的太赫兹波吸收介质,尚未有其产生太赫兹波的报道。2017年,实验发现,液体薄膜厚度或液体束直径降到微米量级时,太赫兹波的辐射大于吸收。这开启了液体太赫兹波研究的新方向。近年来,液体太赫兹波领域有实验报道,但实验观测到的较多现象均与其他介质的结果不同。例如:单色激光场可以有效地产生液体太赫兹波,而气体介质需要特定相位差的双色激光;液体太赫兹波的产率与驱动激光的能量是正比关系,而气体介质中是平方关系;在一定范围内液体太赫兹波的产率随激光的脉冲宽度的增加而增加,而气体介质相反;在双色激光的驱动下,液体太赫兹波出现非调制信号,在气体介质中却未见类似信号。复杂无序的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]体系的理论研究一直是难题,以上现象难以用已有理论来解释。科研人员只能基于之前的等离子体模型和界面效应等,来解释一些高光强下的宏观实验结果。近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员卞学滨和博士研究生李正亮,提出了产生液体太赫兹波的位移电流模型,可以系统解释上述实验观测到的系列反常现象。该微观机制模型的物理图像如图所示:液体的无序结构使得电子波包局域化,同时不同分子的外层电子的能量受到环境的影响而发生移动,在强场激光的作用下不同分子的外层电子发生跃迁,产生非对称体系的位移电流。这些跃迁的能量差在太赫兹能量区域,进而辐射出太赫兹波。同时,该工作表明原子核的量子效应起到关键作用,并预言太赫兹辐射可以研究液体的同位素效应。[align=center][img=,500,140]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/ab7bd8de-a34e-46d4-8c18-af8e57f38952.jpg[/img][/align]关于液体中激光诱导太赫兹(THz)辐射的实验研究取得了长足进展。液体太赫兹显示出许多不同于气体和等离子体太赫兹的独特特征。例如,液体太赫兹可以通过单色激光有效产生。驱动脉冲持续时间越长,产生率越高。它还与激发脉冲能量成线性关系。在双色激光场中,测量到了意想不到的未调制太赫兹场,其对驱动激光能量的依赖性与调制太赫兹波完全不同。然而,由于难以描述复杂无序液体中的超快动力学,其潜在的微观机制仍不清楚。在此,提出了一个位移电流模型并且理论成功地再现了实验观测结果。此外,理论上还可进一步用于研究太赫兹辐射在 H[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]O 和 D[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]O 中的核量子效应。这项工作为研究块状液体中太赫兹辐射的起源提供了基本见解。上述成果是卞学滨团队在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]强场超快动力学研究领域继高次谐波统计涨落模型之后的又一理论进展。相关研究成果以Terahertz radiation induced by shift currents in liquids为题,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。[align=center][img=,500,407]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/abaa2b75-02df-446e-b97d-f1ac0f39ce5b.jpg[/img][/align][align=center]液体太赫兹波产生的原理图[/align][来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 太赫兹技术——“改变未来世界的十大技术”之一

    太赫兹技术——“改变未来世界的十大技术”之一

    太赫兹(Terahertz,1THz=1,000,000,000,000Hz)泛指频率在0.1~10THz波段内的电磁波,位于红外和微波之间,处于宏观电子学向微观光子学的过渡阶段。早期太赫兹在不同的领域有不同的名称,在光学领域被称为远红外,而在电子学领域,则称其为亚毫米波、超微波等。在20世纪80年代中期之前,太赫兹波段两侧的红外和微波技术发展相对比较成熟,但是人们对太赫兹波段的认识仍然非常有限,形成了所谓的“THz Gap”。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202141622_349255_1798788_3.jpg  2004年,美国政府将THz科技评为“改变未来世界的十大技术”之一,而日本于2005年1月8日更是将THz技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首,举全国之力进行研发。我国政府在2005年11月专门召开了“香山科技会议”,邀请国内多位在THz研究领域有影响的院士专门讨论我国THz事业的发展方向,并制定了我国THz技术的发展规划。另外,美国、欧洲、亚洲、澳大利亚等许多国家和地区政府、机构、企业、大学和研究机构纷纷投入到THz的研发热潮之中。    关注太赫兹技术的最新仪器研究成果、应用进展及相关科研成果,太赫兹技术领域的实验室动态及会展新闻,请关注仪器信息网技术专题:太赫兹技术——“改变未来世界的十大技术”之一。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191656_646122_1798788_3.jpg  专题链接:http://www.instrument.com.cn/news/subject/201003/?SubjectID=161  该专题对于您了解太赫兹技术有哪些帮助?您认为该专题中还应该包含哪些内容,以便对太赫兹技术有更好的了解?欢迎广大网友讨论,我们会根据您的建议不断改进,希望今后能够推出内容更丰富的技术专题,对广大网友的学习工作带来更多的帮助。

  • 科学家开发出石墨烯太赫兹设备样机

    为研制太赫兹设备与操控系统开辟了广阔舞台 中国科技网讯 在电磁波谱中,太赫兹波段是当前最热的研究范围之一。据美国物理学家组织网5月2日报道,美国圣母大学通过实验证明了利用石墨烯原子层可以有效操控太赫兹电磁波,并制作了一台基于石墨烯材料的太赫兹调制器样机,为开发紧密高效且经济的太赫兹设备与操作系统开辟了广阔舞台。相关论文近日发表在《自然·通讯》杂志上。 人们每天都在用着电磁能量,看电视、听广播、用微波炉做爆米花、用手机通话、拍X光片等,电子产品和无线电设备中的能量大部分是以电磁波形式传输的。太赫兹波处于微波和可见光频率之间,在日常生活中有着重要应用。比如在通讯设备中,用太赫兹波能携带比无线电波或微波更多的信息;在拍X光片的时候造成的潜在伤害更小,所提供的医学和生物图像分辨率也比微波更高。 “太赫兹技术前景光明,但一个最大的瓶颈问题是缺乏有效的材料和设备来操控这些能量波。如果有一种天然二维材料能对太赫兹波产生明显反应,而且可以调节,就给我们设计高性能太赫兹设备带来了希望。而石墨烯正是理想的材料。”圣母大学电学工程系研究生贝拉迪·森赛尔-罗德里格斯说,石墨烯是仅有一个原子厚度的半导体材料,具有独特的电学、机械力学和热学性质,在诸多领域都有着潜在的应用价值,如最近开发的快速晶体管、柔性透明电子产品、光学设备,以及目前正在开发的太赫兹主动元件。 研究小组演示了他们用于概念论证而制作的第一台样机,这台基于石墨烯材料的调制器,可在石墨烯内部实现带内跃迁,是目前唯一能做到这一点的太赫兹设备。 该校电学工程系副教授邢慧丽(音译)指出,石墨烯自发现以来,一直被当作新研究的理想平台,但至今它在现实中还很少应用,操控太赫兹波就是其应用之一。在2006年时,他们曾想用二维电子气体来操控太赫兹波,去年他们论证了基于石墨烯的高性能设备,今年是首次通过实验证明了这种设备,并将进一步开展研究。(记者 常丽君) 《科技日报》(2012-05-04 二版)

  • 世界首台!AIMS望远镜突破太阳磁场测量难题

    记者从青海冷湖天文观测基地获悉,世界首台“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(简称AIMS望远镜)已实现核心科学目标——将矢量磁场测量精度提高一个量级,实现了太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越。AIMS望远镜是国家自然科学基金委员会支持的重大仪器专项(部委推荐)项目,落户于平均海拔约4000米的青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山D平台。据了解,经过5个多月的前期调试观测,目前望远镜技术指标已满足任务书要求,进入验收准备阶段。中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地总工程师王东光介绍,科学数据分析表明,AIMS望远镜首次以优于10高斯量级的精度开展太阳矢量磁场精确测量。“这意味着AIMS望远镜利用超窄带傅立叶光谱仪,在中红外波段实现了直接测量塞曼裂距得到太阳磁场强度的预期目标,突破了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题,实现了太阳磁场从‘间接测量’到‘直接测量’的跨越。”王东光说,“塞曼裂距与波长的平方成正比,在AIMS望远镜之前,太阳磁场多在可见光或近红外波段观测,由于裂距很小,观测仪器很难分辨。AIMS望远镜的工作波长为12.3微米,在同等磁场强度下,塞曼裂距增加几百倍,使得‘直接测量’成为可能。”[img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/ba3f6eca-6915-4961-859c-22afd01ca552.jpg[/img]??[font=楷体][size=18px][color=#000080]这是2023年4月8日拍摄的AIMS主体结构。新华社记者顾玲 摄[/color][/size][/font]AIMS望远镜是国际上第一台专用于中红外太阳磁场观测的设备,将揭开太阳在中红外波段的神秘面纱。“通过消除杂散光的光学设计和真空制冷等技术,我们解决了该波段红外太阳观测面临的环境背景噪声高、探测器性能下降等难题。”中科院国家天文台高级工程师冯志伟介绍,红外成像终端由红外光学、焦平面阵列探测器和真空制冷三个系统组成,包括探测器芯片在内的所有部件均为国产。该终端系统主要用于8至10微米波段太阳单色成像观测,从而研究太阳剧烈爆发过程中的物质和能量转移机制。此外,AIMS望远镜也实现了中红外太阳磁场测量相关技术和方法的突破,在国内首次实现中红外太阳望远镜系统级偏振性能补偿与定标,“望远系统在中国天文观测中首次采用离轴光学系统设计,焦面科学仪器除8至10微米的红外单色像外,还配备了国际领先的高光谱分辨率红外成像光谱仪和偏振测量系统。”王东光介绍,AIMS望远镜的研制,除了在太阳磁场精确测量方面起到引领作用外,也可在中红外这一目前所知不多的波段上寻找新的科学机遇。[img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/08c61536-40b2-4642-a56f-75b8f1f4e198.jpg[/img][font=楷体][size=18px][color=#000080]  AIMS望远镜科研团队成员正在观看电脑屏幕显示出分裂的光谱。(受访者供图)[/color][/size][/font]据介绍,AIMS望远镜旨在通过提供更精确的太阳磁场和中红外成像、光谱观测数据,研究太阳磁场活动中磁能的产生、积累、触发和能量释放机制,研究耀斑等剧烈爆发过程中物质和能量的转移过程,有望取得突破性的太阳物理研究成果。[来源:新华社][align=right][/align]

  • 【原创大赛】纳米阵列电极简述

    【原创大赛】纳米阵列电极简述

    纳米阵列电极是多个纳米电极的集合体。根据单个纳米电极的组合方式,纳米阵列电极可分为有序纳米阵列电极(nanoelectrode arrays) 和无序纳米阵列电极( nanoelectrode ensembles) 。纳米阵列电极不仅具有单个纳米电极高传质速率、低双电层充电电流、小时间常数、小IR 降及高信噪比等优势,而且由于成千上万个单个纳米电极集中在一个基体上,克服了单个纳米电极响应信号过小、易受干扰和难以操作等缺点,能极大地提高测量的灵敏度和可靠性,降低操作难度和测量成本。特别是作为人工组装的纳米结构体系,纳米阵列电极更能突出研究者的设计和创新理念。人们能够通过设计和组装实现对纳米阵列组成、结构和性能的有效控制。因而,纳米阵列电极自20 世纪80 年代诞生起就受到人们的普遍关注。迄今为止,人们已相继设计制作出如圆盘状、井状、叉指状、圆柱形、圆锥形、截锥形、球形和半球形等多种形状的纳米阵列电极,所用电极材料包括金属、半导体、高聚物和碳纳米管等多种材料。其在电化学分析、微型生物传感器、电催化和高能化学电源等领域已日益显示出广阔的应用前景。1、纳米阵列电极的制备方法1. 1 模板法模板法是选择具有纳米孔径的多孔材料作为模板,在模孔内合成纳米阵列,然后组装成纳米阵列电极。此方法通过调整模板的参数,可以实现对纳米电极结构和尺寸的有效控制。可采用纳米阵列孔洞膜做模板,通过电化学沉积法、溶胶一凝胶法、溶胶一凝胶一聚合法、化学气相沉积法等技术将纳米结构基元组装到模板孔洞中而形成纳米管或者纳米线的方法。常用的模板主要是有序孔洞阵列氧化铝模板(AAO)和含有孔洞有序分布的高分子模板。多孔阳极氧化铝模板是通过高纯铝片在适当温度的酸性溶液中阳极氧化制得。依阳极氧化时所加的氧化电压、电解液类型、电解温度及电解时间的不同,可得到不同孔径、孔深和孔间距的膜,这种膜是典型的具有纳米孔阵列的自组装微结构。Keller等在1953年报道了多孔阳极氧化铝的理想结构模型如图1所示,该模型指出多孔层是由许多六角柱形结构单元紧密有序地排列而构成的。Martin等在模板法制备纳米线方面做了开拓性工作,1989年他们在阳极氧化铝模板的孔道内合成了金纳米线,并研究了它的透光性能。此后,模板法得到了迅速发展。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567915_3043450_3.jpg图1 多孔阳极氧化铝的理想结构模型纳米阵列电极的模板法制作过程如图2所示,大致是先在通孔的模板膜的一面用各种方法覆盖一层金属。这层金属膜较厚是为了保证电极能覆盖所有的孔。然后将覆有金属的一面与导电基体接触或者直接将金属膜作为导电基体进行电沉积。通过溶解或部分溶解模板控制纳米线的长度,可得到不同类型的纳米阵列电极。如图2b为纳米孔阵列电极,图2c为纳米盘阵列电极,图2d、e为纳米线阵列电极。用化学沉积的方法填充模板时不需事先镀覆金属膜。例如,在金属已充满膜的纳米孔洞之后继续沉积,可在模板膜的两面均得到一层金属膜,去除其中的一层,另一层留作阵列电极的基体,则得到典型的纳米盘阵列电极。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567916_3043450_3.jpg图2 纳米阵列电极的模板法制作过程示意图1.2 刻蚀法刻蚀法是基于化学腐蚀或光化学反应,对材料进行加工的一种方法。在纳米阵列电极制备过程中,主要通过对电极覆盖层、阵列模板或电极材料进行加工,从而制备出各种立体形状的电极,是目前制备形状可控的纳米阵列电极较为有效的方法。目前主要的刻蚀方法有化学刻蚀法和光刻法。化学刻蚀操作简便,只要控制得当就能得到理想的纳米阵列电极。Crooks等报道了通过刻蚀覆盖在平面电极上的绝缘层来获得纳米孔阵列电极的方法。他们制得直径为60~80 nm 的Au (111) 有序凹进并且高度对称的六边形纳米阵列。具体做法是:选择一定面积的Au(111),其余部分用蜡覆盖,电化学方法纯化45 min 后,欠电位沉积单层铜;再将硫醇化学吸附在上层的铜上形成硫醇自组装层;最后在氰化物溶液中用化学刻蚀的方法扩大硫醇自组装层的缺陷,以制成凹进的Au (111) 纳米阵列电极。光刻法在制备有序带状纳米阵列电极方面具有特殊的优势。典型的制作过程如下:首先设计阵列的形状,采用气相沉积在绝缘基体上沉积厚度约为100 nm的薄层金属,再涂上一层光刻胶,然后在其上覆盖光刻模板,通过光照和选择性化学溶解得到阵列。Finot等采用电子束光刻及离子刻蚀的方法得到纳米插指阵列电极。其中单个插指电极的宽度为100 nm、电极间距离为200nm、电极面积为100 m×50 m,如图3所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567917_3043450_3.jpg图3 金插指阵列电极SEM图(1000×)1.3 自组装法自组装法通过非共价键之间的相互作用使纳米粒子聚合在一起,自发地在基底表面形成有序纳米结构薄层的一种方法,是近年来非常活跃的研究方法之一。在纳米阵列电极制备过程中,自组装层可作为电极反应的活性部分,也可作为惰性覆盖层。汪尔康等采用自下而上自组装法制成金纳米粒子阵列电极。他们首先将云母基体在巯基的作用下表面功能化,再将云母浸入到金胶溶液中,云母表面的硫醇基团将12 nm的金颗粒固定。不同的浸入时间获得的金阵列的密度不同,时间越长,得到的纳米金粒子阵列的密度越高。Radford等采用自组装法将氧化还原活性物质单层膜固定在以金为基体的单层十二烷基硫醇自组装膜上,制成纳米阵列电极。其中活性部分是固定在直链硫醇自组装层终端的氧化还原类物质,每个活泼的氧化还原分子相当于单个纳米电极。这种电极灵敏度高,可用来研究以氧化还原介质作电子传递媒介的生物大分子氧化还原反应机理。2、前人相关纳米阵列制备的研究高度取向的纳米阵列是以纳米颗粒、纳米线、纳米管为基本单元,采用物理和化学等方法在二维或三维空间构筑的纳米体系。高度取向的纳米阵列结构除具有一般纳米材料的性质外,它的量子效应突出,具有比无序的纳米材料更加优异的性能。纳米阵列结构很容易通过电、磁、光等外场实现对其性能的控制,从而使其成为设计纳米超微型器件的基础。目前,有序纳米结构材料已经在垂直磁记录、微电极束、光电元件、润滑、传感器、化学电源、多相催化等许多领域开始得到应用。2.1TiO2纳米管阵列的制备及其研究目前TiO2纳米管的制备方法主要有包括利用多孔氧化铝、有机聚合物和表面活性剂作为模板的模板合成法和利用TiO2纳米粉在碱性条件反应的水热合成法。其中最主要的方法是多孔氧化铝模板法和碱性条件下的水热合成法。在多孔氧化铝模板合成法中,通过调节工艺参数来控制,不同模板的孔径尺寸,可以制备出不同管径的纳米管,但难以合成直径较小的纳米管;而水热合成法虽然操作简单,且可以制得管径较小的纳米管,但纳米管的特征却严重依赖于颗粒的尺寸和晶相。同时这两种方法制备的纳米管是一种分散状态,不能直接固定在电极的表面。从高级氧化技术应用角度来看,TiO2固定薄膜比悬浮颗粒更为实用。美国科学家Grimes利用电化学阳极氧化的方法制备了TiO2纳米阵列材料,采用阳极氧化技术制备的TiO2纳米管分布均匀,以非常整齐的阵列形式均匀排列,纳米管与金属钛导电基底之间以肖特基势垒直接相连,结合牢固,不易被冲刷脱落。TiO2纳米阵列材料是制备工艺流程如表1所示。表1 TiO2纳米阵列材料是制备工艺流程 步 骤操 作 工 艺Ⅰ金属钛在含有F-的酸性电解质中迅速阳极溶解,阳极电流很大,并产生大量Ti4+离子(反应式(1))。接着Ti4+离子与介质中的含氧离子快速相互作用,并在Ti表面形成致密的TiO2薄膜,电流急剧降低(反应式(2))。Ⅱ多孔层的初始形成阶段,随着表面氧化层的形成,膜层承受的电场强度急剧增大,在氟离子和电场的共同作用下,在TjO2阻挡层发生局部蚀刻,形成许多不规则的微孔凹痕(反应式(3)),此时,电流呈轻微增大趋势。Ⅲ多孔膜的稳定生长阶段,电流完全由发生在阻挡层两侧的离子迁移提

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    [color=#444444]求助!我最近测试了太赫兹时域光谱,只得到了时间和电场强度的数据,请问如何处理成折射光谱和吸收光谱的数据?[/color]

  • 【网络会议】:2015年12月24日 14:00 安捷伦红外光谱仪在刑侦领域内的应用

    【网络会议】:2015年12月24日 14:00 安捷伦红外光谱仪在刑侦领域内的应用

    【网络会议】:安捷伦红外光谱仪在刑侦领域内的应用【讲座时间】:2015年12月24日 14:00【主讲人】:张晓丹2012年加入安捷伦科技(中国)有限公司,任分子光谱应用工程师【会议介绍】 随着社会的发展和科学技术的进步,司法部门已经大量地依靠物证鉴定结果作为破案的依据。在犯罪现场遇到的物证种类及其繁多,所需检验的对象也十分复杂。如涂料残渣、粉末、纤维、毛发、药物、液体、纵火材料等都可以作为物证鉴定的对象。在众多的分析测试手段中,FTIR作为一种快速定性分析的手段被广泛使用。安捷伦FTIR致力为用户提供最全面的整体解决方案,可满足用户从实验室测量到现场快速分析的所有需求。在刑侦领域内的主要应用主要为:1)采用安捷伦Cary620红外显微镜对现场采集的微量物证进行定性分析,该款仪器具有世界领先水平的焦平面阵列红外成像功能,不仅能完成传统红外显微镜的单点测试,同时在数分钟内完成平面成像数据的采集;2)采用安捷伦移动/手持式FTIR用于突发事件现场物证快速定性筛查工作。与传统实验室测量不同,越来越多的测试需要在现场完成快速测试分析,安捷伦移动/手持式FTIR能够完全匹配实验室红外测试效果,用户可直接将其带至现场,完成分析测试;本次讲座中,我们将对安捷伦FTIR在刑侦领域内的整体解决方案进行全面的介绍。-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件:只要您是仪器网注册用户均可报名,通过审核后即可参会。2、报名并参会用户有机会获得100元手机充值卡一张哦~3、报名截止时间:2015年12月24日 13:304、报名参会:http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/15715、报名及参会咨询:QQ群—171692483快速报名,请扫描或长按下方二维码!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511231054_574726_2507958_3.png

  • 【网络会议】:2015年12月24日 14:00 安捷伦红外光谱仪在刑侦领域内的应用

    【网络会议】:安捷伦红外光谱仪在刑侦领域内的应用【讲座时间】:2015年12月24日 14:00【主讲人】:张晓丹2012年加入安捷伦科技(中国)有限公司,任分子光谱应用工程师【会议介绍】 随着社会的发展和科学技术的进步,司法部门已经大量地依靠物证鉴定结果作为破案的依据。在犯罪现场遇到的物证种类及其繁多,所需检验的对象也十分复杂。如涂料残渣、粉末、纤维、毛发、药物、液体、纵火材料等都可以作为物证鉴定的对象。在众多的分析测试手段中,FTIR作为一种快速定性分析的手段被广泛使用。安捷伦FTIR致力为用户提供最全面的整体解决方案,可满足用户从实验室测量到现场快速分析的所有需求。在刑侦领域内的主要应用主要为:1)采用安捷伦Cary620红外显微镜对现场采集的微量物证进行定性分析,该款仪器具有世界领先水平的焦平面阵列红外成像功能,不仅能完成传统红外显微镜的单点测试,同时在数分钟内完成平面成像数据的采集;2)采用安捷伦移动/手持式FTIR用于突发事件现场物证快速定性筛查工作。与传统实验室测量不同,越来越多的测试需要在现场完成快速测试分析,安捷伦移动/手持式FTIR能够完全匹配实验室红外测试效果,用户可直接将其带至现场,完成分析测试;本次讲座中,我们将对安捷伦FTIR在刑侦领域内的整体解决方案进行全面的介绍。-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件:只要您是仪器网注册用户均可报名,通过审核后即可参会。2、报名并参会用户有机会获得100元手机充值卡一张哦~3、报名截止时间:2015年12月24日 13:304、报名参会:http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/15715、报名及参会咨询:QQ群—171692483快速报名,请扫描或长按下方二维码!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511231054_574726_2507958_3.png

  • 【原创大赛】Ni基纳米阵列的制备

    【原创大赛】Ni基纳米阵列的制备

    1、实验步骤(1)AAO模板前处理依次用丙酮,乙醇,去离子水对模板进行清洗,以除去表面油污和灰尘等杂质,以防阻塞纳米孔。然后,在模板的一侧进行喷金处理,根据本实验要求,选择喷黄金,喷金在真空条件下进行,时间为5min。前处理后,测得AAO模板喷金侧具有良好的导电性。 (2)电镀液的选取主要选用Ni的盐溶液作为电镀液使用,考虑到AAO模板易被腐蚀的特性,配制了酸性和中性两种电镀液配方进行实验。(3)电镀实验预处理用循环水泵抽真空,使电镀液充满氧化铝模板的孔洞。抽真空时间为12h左右,至溶液内不再有气泡冒出为止。 (4)电沉积 在室温条件下,采用两电极体系,Pt作为对电极。直流电源下电流密度恒定在8mA/cm2条件下制备得到了金属Ni纳米线。将所制备的样品用3MNaOH溶液进行充分溶解,除去多孔氧化铝膜,用去离子水反复长时间冲洗,将残留的NaOH去除干净。2、 结果与讨论2.1模板的微观形貌图1为AAO模板的电镜形貌图。AAO模板孔径为80~100nm。孔隙率,模板中孔洞的体积之和占模板总体积的百分比,用P表示。因模板孔洞平行排列,故孔隙率的大小可用垂直于模板孔洞生长方向的平面上,孔洞面积与总面积的比值来计算。所用模板孔隙率计算如下:α(孔密度)=n÷S总 (2·1)P(孔隙率)=S孔÷S总 (2·2)其中,n(孔数)应按选定的分析面积内完整孔洞的数目来计算。由于孔洞数目较多,且实际模板的孔洞并非理想的圆形,因此,可以考虑借助专门的图形分析处理软件对一些结构参数进行辅助分析计算,一方面可以提高工作效率,另一方面,结构参数分析的准确率也可以得到很好的保证。经计算得,实验所用AAO模板孔隙率约1011个孔/cm2。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567922_3043450_3.jpg图1 AAO模板的SEM图2.2制备Ni纳米阵列在室温下恒流电镀9h后,将AAO模板置于3M的NaOH中50min,进行模板的去除后,用SEM观察其微观形貌。图2为去除AAO模版后的纳米线的SEM图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567923_3043450_3.jpg图2 Ni纳米线的SEM图从图2可以看出, Ni纳米线呈束状,有较大的长径比,大量纳米线互相接触,这是由于溶解时间过长,AAO模板全部被除去后,单独的纳米线无法独立支撑,未形成规整的阵列结构。Ni纳米线直径在80-100nm之间,这与AAO模板孔洞直径分布有关。AAO模板的制备过程中会因降压引起纳米孔洞底部变细小,镍纳米线的外形与氧化铝模板具有相似性,因此镍纳米线的根部会有分支、变细的现象。还可能是电沉积过程中,导电性能好的区域生长较快形成的。纳米线表面不光滑则说明Ni纳米线的生长为单晶结构,生长速度有一定的不可控性。图3为所制备的Ni基纳米线的俯视图,AAO模板全部去除,纳米线互相接触。可以看出,Ni纳米线具有很好的取向性且未发生断裂,表明纳米线刚性较好。在模板全部被去除的情况下,仍保持有一定的有序性。纳米线生长长度基本一致。纳米线呈束状集中也有可能是电沉积时间过长,导致所沉积的纳米线长度超过模板而在模板表面沉积而形成的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567924_3043450_3.jpg图3 Ni基纳米阵列将AAO模板的去除时间缩短为35min,电沉积时间仍为9h,对制得的样品进行微观表征,如图4的a、b、c、d所示。由图4可知,模板部分去除后得到的Ni基纳米阵列,呈排列整齐的阵列结构,可用于下一步的纳米阵列电催化性能的研究。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567925_3043450_3.jpg图3·5 Ni基纳米阵列的SEM图依据上面的分析结果可知,为得到排列规整的Ni基纳米阵列,需对电镀时间和模板溶解时间进行调整。缩短模板溶解时间,使Ni纳米线底部不与基体脱离,使纳米线之间相互独立,保持模板去除前的间距,从而得到Ni基纳米阵列电极。3、结论通过AAO模板电沉积法制备的Ni基纳米线平行排列,高度有序,镍基纳米阵列中镍纳米线直径为80~100nm。

  • 求助中文文献

    【序号】:1【作者】:崔敦杰【题名】:关于红外探测器与红外焦平面阵列探测器性能参数描述方法的商榷【年、卷、期、起止页码】: 光学精密工程 2003年03期【全文链接】:[url]https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2003&filename=GXJM200303009&v=MDY0NjFyQ1VSTE9mWXVkdkZ5N2dVNzNLSWpYQlk3RzRIdExNckk5RmJZUjhlWDFMdXhZUzdEaDFUM3FUcldNMUY[/url]=【序号】:2【作者】:姜斌,应承平,刘红元,王洪超. 【题名】:一种红外焦平面阵列相对光谱响应自动测试系统. 【年、卷、期、起止页码】:宇航计测技术. 2016(06)【全文链接】:[url]https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=YHJJ201606009&dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2016&v[/url]=【序号】:3【作者】:郑玉权 崔敦杰【题名】:海洋水色CCD成像仪光谱非线性校正【年、卷、期、起止页码】: 遥感学报 1999年02期【全文链接】:[url]https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD9899&filename=YGXB902.005&v=MDYyMDVoQVU0amg0T1g2VHJIMDNlYk9kUmIrZVorZG9FaWpuVVE9PVBDclRiTHE0SE0vTXI0b3FGNTRPZmdnNXo[/url]=【序号】:4【作者】:李晓坤,王淦泉,陈桂林. 【题名】:风云四号气象卫星扫描成像仪——可见光通道星敏感. 【年、卷、期、起止页码】:科学技术与工程. 2007(06)【全文链接】:[url]https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=KXJS200706011&dbcode=CJFQ&dbname=cjfd2007&v[/url]=【序号】:5【作者】:张强. 【题名】: 提高"风云四号"气象卫星多通道扫描成像辐射计的图像配准精度. 【年、卷、期、起止页码】:红外. 2005(02)【全文链接】:[url]https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=HWAI200502006&dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2005&v[/url]=

  • 新疆理化所潘世烈团队利用高分辨率太赫兹光谱方法为氟化学晶体结构研究提供新途径

    氟在化学世界中具有重要地位。氟在所有原子中电负性最高、极化率最低。同时,氟是所有非惰性气体和非氢元素中半径最小的元素。通常,氟的引入使得有机化合物和无机化合物产生独特的物理性能、化学性能和生物性能。地壳中氟元素的丰度排在第13位,是自然界中含量最丰富的卤素。当前,氟已应用于制药、催化、生物、农业和材料等领域。在无机氧化物体系中,氟和氧的离子半径相似,具有较好的可替代性。因此,利用氟替代氧/羟基成为增强氧化物/羟基氧化物物化性质的有效途径之一。尽管氟化策略已在无机氧化物/羟基氧化物结构和性能改性中受到重视,但反应产物的结构分析仍是化学表征的难题。由于氟和氧对X射线和电子束的散射能力相近,致使准确区分和鉴别这两类元素变得困难。更复杂的是,X射线和电子束几乎不和氢原子相互作用,故X射线和电子束方法难以区分氟和羟基。因此,氟化产物中氟和氧/羟基的准确区分是确定取代位点、研究氟化反应规律以及明晰反应路径等课题的研究基础。[color=#ff0000]近日,中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队与内蒙古医科大学教授额尔[/color][color=#ff0000]敦[/color][color=#ff0000]、台湾大学教授Hayashi [/color][color=#ff0000]Michitoshi[/color][color=#ff0000]、日本静冈大学教授Tetsuo Sasaki、日本神户大学教授Keisuke Tominaga,以水溶液中硼酸的氟化反应为研究对象,发展了基于高分辨率太赫兹光谱的结构解析方法。[/color]在本研究中,我们展示了太赫兹(THz)光谱为应对这一挑战提供的强大工具。该团队利用这一方法测定了反应产物中功能基元上氟和羟基的位点。结果表明,该反应体系中氟原子只出现在BO[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]F[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]阴离子功能基元上。在结构测定的基础上,该研究推导了水溶液中硼酸的氟化机理,提出了两步氟化历程。第一步是氟离子和硼酸分子B(OH)[font=等线][sub][size=13px]3[/size][/sub][/font]形成配位共价键,促使硼的电子轨道经历从sp[font=等线][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font]到sp[font=等线][sup][size=13px]3[/size][/sup][/font]的转变,形成B(OH)[font=等线][sub][size=13px]3[/size][/sub][/font]F中间体。第二步是氟化剂产生的酸性环境使该中间体上的一个OH质子化,形成OH[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font=等线][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font]优势离去基团。进而,氟离子通过亲核取代路径取代OH[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font=等线][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font]基团,完成第二步氟化。基于高分辨率太赫兹光谱的结构分析方法,适应于含氟/氧、铍/硼、碳/氮等X射线难以识别元素对的结构体系以及用于研究其他羟基氧化物/氧化物氟化反应机理。[align=center][img=,500,256]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/9cc47a87-9e7a-44a3-a144-71e69f2e9a0d.jpg[/img][/align][align=center]水溶液中硼酸的氟化路径示意图[/align]该方法为无机氟化学晶体结构基元精确解析和反应理论研究提供了新途径,而这一过程以前由于结构不明确而受到阻碍。在太赫兹光谱学的启发下,这项工作标志着我们在深入了解氧化物/氢氧化物氟化过程中的精确结构和反应机制方面又向前迈进了一步。。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。新疆理化所为第一完成单位。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和新疆维吾尔自治区等的支持。[align=center][img=,500,205]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/6715a417-4887-42ca-a47c-044234041f99.jpg[/img][/align][来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 微阵列清洗干燥工作站特色

    [url=http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/waly.html][b]微阵列清洗干燥工作站[/b][/url]专业为[b]微阵列清洗干燥[/b]和[b]荧光原位杂交FISH玻片清洗干燥[/b]而设计的[b]微阵列干燥清洗[/b]仪器,是分子杂交领域的理想自动[b]玻片清洗干燥仪[/b]器。[b]微阵列清洗干燥工作站[/b]可以处理市面上任何商用或定制的微阵列和玻片或芯片,用于任何类型的微阵列实验,如基因表达,微阵列比较基因组杂交 CGH array,ChIP-on-chip, miRNA。[b]微阵列清洗干燥工作站特色[/b]自动清洗干燥站大大提高了杂交的微阵列的的质量,具有更高信号强度,更低的背景噪音和更为均匀干净的玻片,直接可用于扫描使用。从而避免这些步骤常出现的负面影响。[img=微阵列清洗干燥工作站]http://www.f-lab.cn/Upload/microarray-wash-dry.png[/img]微阵列清洗干燥工作站:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/waly.html[/url]

  • 蛋白质微阵列芯片制作打印机优势

    [b][url=http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/nanoprint.html]蛋白质微阵列芯片制作打印机[/url]特色[/b]具有高精度湿度和温度控制系统,具有方便用户操作的软件,可以全面和高效地打印微阵列和用于分子生物学研究和诊断应用的各种芯片具有除湿功能可供用户选择配备,除湿功能可让用户在潮湿环境下操作。可打印高达384个微孔的微孔板,最多可以打印60个标准玻璃芯片底片。可以打印各种微孔板,1“X3”的芯片和其他任何微流体生物芯片。纳米打印机系统提供先进的微孔板,位于微孔板下的 Peltier将其进行冷却。[img=蛋白质微阵列芯片制作打印机]http://www.f-lab.cn/Upload/nanoprint-arrayit.jpg[/img][b][/b]蛋白质微阵列芯片制作打印机:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/nanoprint.html[/url][b][/b]

  • icp子阵列图

    请问各位icp种的子阵列图是怎么看的,能帮我解读一下吗

  • 每周一贴谈设计——光电二极管阵列检测器

    每周一贴谈设计——光电二极管阵列检测器

    每周一贴谈设计——光电二极管阵列检测器二极管阵列检测器有多种名称,可表示为PDA(photo-diode array)、PDAD(photo-diode array detector)或(Diode array detector,DAD),是液相色谱最有发展、最好的检测器。其主要工作原理如下:复色光通过样品池被组分选择性吸收后再进入单色器,照射在二极管阵列装置上,使每个纳米波长的光强度转变为相应的电信号强度,即获得组分的吸收光谱,从而获得特定组分的结构信息,有助于未知组分或复杂组分的结构确定。至于每个厂家如何实现,接下来进入主题。首先讲Waters。Waters推出的光电二极管检测器光路如下图所示:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305142225_440058_2352217_3.jpg氘灯产生的光首先被M1向流通池反射聚焦(M1为一个椭圆形镜面)。在M1和流通池之间有一个分光镜(Beam Splitter)将一部分光反射到参比二极管上,另一部分光路不变。经过流通池后再经M2反射聚焦,经过狭缝和光闸,到达光栅,经全息光栅衍射后被光电二极管阵列(512根,190nm-800nm波长范围)检测。接下来是AGILENT G1315的光路:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305142225_440059_2352217_3.png首先钨灯产生的光经耦合透镜聚焦,经过氘灯上一个预留的孔(故此氘灯有别于G1314上使用的)与氘灯的光轴重合。重合后的光经过一片透镜和一组消色差透镜后,再经过一片透镜,流通池,光谱透镜,和狭缝到达光栅,经全息光栅衍射后由光电二极管阵列(1024根,190nm-950nm波长范围)检测。看完这两种设计以后,我能感受到的第一个感觉是AGILENT用了好多的透镜啊!我们可以来看看各个透镜的用处。首先耦合透镜,这是一个聚焦的透镜,作用是将可见光聚焦到氘灯的光轴上。然后是一组消色差透镜。消色差透镜的作用其实是用于修正不同波长的光经透镜聚焦后导致的色差。光谱透镜就是为了将经流通池的光聚焦以增强光能量。还有一些平面透镜,这些大多仅仅是用于隔开各个腔室的。而Waters设计中只有两枚反射镜(球面、聚焦)和一枚分光镜。第二点是参比。可以看到Waters的设计中参比是有一个独立的参比二极管进行能量采集并反馈调节氘灯电压以控制灯状态的。至于数据中的参比,Waters的解释是“参比光谱是在打开光闸的情况下,在曝光时间指定的间隔期间内测量灯强度和流动相吸光度”,“为得到最佳结果,参比光谱应代表初始流动相”。AGILENT光路中并没有什么独立的参比二极管,而其数据中的参比则来自于参比波长带宽内的平均吸收。第三点是可见光区。其实氘灯本身在可见光区就有能量,只是比较低。至于能否使用,个人认为只要在应用中灵敏度、噪音、漂移等达到要求即可。同时Waters放弃钨灯也让其可以使用这种不同于AGILENT的光路设计。第四点是二极管数量。这么说吧,512根二极管,平均1.2nm每根的分辨率是足够的用的。而1024根二极管,我只能说AGILENT相应配套硬件配置不够,没有发挥其优势。最简单的例子是AGILENT在任意时间提取的光谱图是非常有问题的(不详细分析了,也可能部分与其数据算法有关)。第五点是波长准确性。由于氘灯的发射光谱有特征谱线(656.1nm和486.0nm,此两处较尖锐),故广泛用于紫外检测器中,以便于波长校准。之前有版友讨论说为什么氙气灯不用于紫外检测器,我想,主要就是这个原因吧。其实所谓的校准,真正目的是确定某根二极管对应的波长。然后计算第x根二极管采集的是哪些波长吸光度的平均值。AGILENT中提供了一个验证方法,即氧化钬测试,以验证计算结果与真实结果是否相符。Waters的验证方法则是将本次校准值与上次相比较,并没有额外引入其他的标准谱线。[/si

  • “化学鼻”传感阵列可“嗅”出癌症味道

    中国科技网讯 据物理学家组织网9月14日(北京时间)报道,最近,一个由马萨诸塞大学阿默斯特分校化学家领导的研究小组开发出一种快速、灵敏的探测方法,能从微观水平识别出活组织内各种细胞类型,几分钟内就能区分出癌转移组织和正常组织。研究人员指出,这为快速诊断癌症提供了一种比较通用的方法,并能减小活体检查的入侵性。相关论文发表在最近出版的《美国化学协会·纳米》杂志上。 迄今为止,精确识别癌细胞的标准方法是用一种能与癌细胞壁结合的生物受体,但这种方法的缺点是必须事先知道相应受体是什么。新研究中,由该校文森特·罗泰洛领导的研究小组用一种黄金纳米粒子传感器阵列加上绿色荧光蛋白(GFP)造出一种新传感器阵列,只需几分钟就能与癌细胞内特殊蛋白质起反应而被激活,从而给每种癌症标上一个独特的识别标志。 在此前研究中,他们已经开发出一种“化学鼻”——由纳米粒子和聚合物组成的阵列,能区分正常细胞和癌细胞。“我们将这一工具用在组织和器官诊断中,能通过‘闻味’的方法实际探测、识别活动物组织中的转移性肿瘤细胞,‘嗅’出不同的癌症类型。”罗泰洛说。 他们用健康组织和小鼠肿瘤样本,不断调节、修整纳米粒子—GFP传感器阵列,一旦发现了转移性组织,GFP就会发出荧光。研究人员解释表示,调整好的传感器阵列能识别各种健康组织,即使组织只有微小变化,它也能“嗅”出来,极为敏感而且功能强大。罗泰洛说:“就好比两块奶酪,看起来一样但用鼻子能分出来哪块美味可口,哪块是几天前的。我们的‘化学鼻’能分出一个组织样本是否正常,是哪种癌症,而且准确率极高。它能分辨仅有2000个细胞的样本,能大大减小活体检查的入侵性。” 除了灵敏度高,“化学鼻”还能区分低转移和高转移,癌症来自哪个部位,如乳腺、肝、肺和前列腺癌。“这一进展让我们向通用型诊断测试更近了一步。总的来说,这种基于阵列的传感策略有望带来一种显型筛选方法,对各种组织情况进行甄别,区分它们是来自基因变异还是组织分化。”研究人员指出,他们下一步将在人体中测试这种传感器阵列。(记者 常丽君) 总编辑圈点: 几年前就有报道说宠物狗能嗅出“癌症患者”。与之相比,“化学鼻”虽然靠的并不是真正的嗅觉,但却不乏亮点:高灵敏度、区分转移组织和癌症类型。癌症之所以可怕,一则在于它早期的隐匿性,一则因为它善于转移。极强的隐匿性使很多患者错过了治疗的最佳时机;而当患者历尽艰辛以为战胜病魔却被告知癌细胞发生转移时,身心都很难再经受住新一轮的折磨。针对这两方面,“化学鼻”在诊断上都有巨大进步。这样的技术一旦推广普及,对于人类健康绝对是一大福音——前提是一定要养成定期体检的良好习惯。 《科技日报》(2012-09-15 一版)

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