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红外线同步反射式位置检测器

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红外线同步反射式位置检测器相关的资讯

  • 高端近红外线水分检测仪 深芬仪器研制成功
    高端近红外线水分检测仪深芬仪器研制成功,CSY-JH近红外水分检测仪是深圳市芬析仪器制造有限公司研制的高端近红外水分检测仪,采用非接触式红外慢反射方式对样品水份进行测定,CSY-JH近红外水分检测仪采用无损检测,不破坏样品理化指标3-5S内对样品进行快速检测水分含量。CSY-JH近红外水分检测仪可广泛应用于一切需要快速测定水分的行业,如医药、粮食、饲料、种子、菜籽、脱水蔬菜、烟草、化工、茶叶、食品、肉类以及纺织,农林、造纸、橡胶、塑胶、纺织等行业中的实验室与生产过程中对水分测定的要求;同时满足固体、颗粒、粉末、胶状体及液体含水率的测定。近红外水分检测仪仪器优点:1、采用非接触式红外慢反射方式对样品水份无损检测。2、测量速度快速3-5S内对样品进行快速检测水分含量。3、自定义多种测量模式,可以预设1-10不同测量模式4、具有温度自动补偿基本不受外界温度变化的影响长期稳定性好5、测量精度精确,近红外水分检测仪采用光栅式红外技术,其稳定性比六光束、八光速大大提高,满足生产工艺要求。近红外水分检测仪技术参数:测量范围:0.01-100%测量精度:0.01%测量时间:3-5S探头:光栅式红外技术
  • 一种分子装置可将红外线变成可见光
    一个国际研究团队开发出一种检测红外光的新方法,通过将红外光的频率变为可见光的频率,可将常见的高灵敏度可见光探测器的“视野”扩展到远红外线。这一突破性研究发表在最近的《科学》杂志上。  人类眼睛可看到400—750太赫兹之间的频率,这些频率定义了可见光谱。手机摄像头中的光传感器可检测低至300太赫兹的频率,而通过光纤连接互联网的检测器可检测到大约200太赫兹的频率。  在较低频率下,光传输的能量不足以触发人类眼睛和许多其他传感器中的光感受器,而100太赫兹以下的频率(中红外和远红外光谱)有着丰富的可用信息。例如,表面温度为20℃的物体会发出高达10太赫兹的红外光,这可以通过热成像“看到”。此外,化学和生物物质在中红外区域具有不同的吸收带,这意味着可通过红外光谱远程无损地识别它们。  但变频并不是一件容易的事。由于能量守恒定律,光的频率无法通过反射或透射等方法轻易改变。  在新研究中,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)、中国武汉理工大学、西班牙瓦伦西亚理工大学和荷兰原子和分子物理学研究所的科学家们通过使用介质(微小振动分子)向红外光添加能量来解决这个问题。红外光被引导到分子,在那里被转换成振动能量。同时,更高频率的激光束撞击相同的分子以提供额外的能量,并将振动转化为可见光。为了促进转换过程,分子夹在金属纳米结构之间,通过将红外光和激光能量集中在分子上,充当光学天线。  领导这项研究的EPFL基础科学学院克里斯多夫加兰德教授说:“新设备具有许多吸引人的功能。首先,转换过程是连贯的,这意味着原始红外光中存在的所有信息都忠实地映射到新产生的可见光上。它允许使用标准探测器(如手机摄像头中的探测器)进行高分辨率红外光谱分析。其次,每个设备的长度和宽度约为几微米,这意味着它可以合并到大型像素阵列中。最后,该方法具有高度通用性,只需选择具有不同振动模式的分子,即可适应不同的频率。”
  • 红外线检测酒驾一查一个准
    关某在民警指导下进行“红外测”。 红外线测试仪 8月3日晚,红外线酒精检测仪显示测试人的血液酒精含量为85mg/100ml,达到醉酒驾驶的标准。据此,司机关某也成为了深圳市乃至全国首例通过红外线酒精检测技术(以下简称“红外测”)确定醉酒驾驶违法行为的当事人。  记者8月3日晚从交警部门获悉,该部“红外线呼出气体酒精含量检测仪”系8月1日新《条例》实施后第一次使用。  据介绍,深圳市交警以往查处酒驾、醉驾,主要依靠电化学原理的呼气式酒精检测仪进行现场呼气测试(简称“吹测”),以及抽血后依靠光谱分析进行血液酒精含量检测(简称“血检”)两种方式。其中,“吹测”方便快捷,但按照执法程序规定,如当事人对吹测结果有异议的需要进行“血检”,而该检测需要抽血,容易引起当事人心理上的对抗,耗时相对较长。  为提高执法效率,新《条例》第50条特别规定了使用红外线酒精检测(简称“红外测”)的方式。即采用国家计量认证的红外线酒精测试仪再次进行检测,并以该次检测结果作为确定违法行为性质的依据。据悉,这一方式在国外早已得到成功运用,其准确程度和检验体内酒精的结果几乎没有误差,方便、快捷、准确。由此,《条例》规定,驾驶人酒后驾车被查处时对吹测结果有异议的,可申请进行红外线复查。
  • 日本开发出红外线夜视彩色成像新技术
    图上为使用新技术拍摄的红外线夜视图像,下为普通红外线成像图。 日本产业技术综合研究所提供。(来源:日本共同社)  据日本共同社报道,日本产业技术综合研究所的主任研究员永宗靖2月8日宣布,开发出了红外线夜视彩色成像的新技术。此前的红外线夜视技术以黑白和单色为主,新技术有望提高监视摄像头的性能。  红外线夜视通过被拍摄物体物体反射出的红外线显示图像,通常只能显示白色和绿色。  永宗等研究人员发现,除了被拍摄物体的距离和形状外,物体自身的颜色也会对反射的红外线强度产生影响。通过图像处理,研究人员成功捕捉了被拍摄物体的颜色差异,基本再现了原色。目前只能识别距离约30厘米的物体的颜色。  永宗说:“如果能够判定在黑暗中拍摄的作案者的衣服等颜色,就可以提高破案率。”
  • 技术前景好 四类近红外线光谱用途分析
    p  尽管近红外线光谱仪(near-infrared spectrometer)的存在已有六十年之久,却鲜少有人知道它对于测量不同物质能量反射的重要性。德州仪器(TI)的AvatarNIR光谱仪,便能帮助各种产业找出物质的分子“指纹”— 范围包括农业、法医鉴识、制药、石油、医疗照护等。/pp  过去六十年来,近红外线光谱仪技术已有极大的进展。早期这类装置既笨重且只限于实验室使用,但现在的红外线光谱仪已能利用微处理器控制、精确的A/D采样及电脑化光谱计算技术,并透过统计分析,在不同地点快速的取得结果。/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20151202173932.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/46ad611c-cb8d-45aa-a4a6-bc3ff7e82b29.jpg"//pp style="text-align: center "图1 : 近红外线光谱仪技术应用范围广泛/pp  目前近红外线光谱仪可依使用场合区分为四大用途:/pp  strong—实验室—/strong/pp  仪器通常体积较大、精确度高且属于一般用途。用来处理光谱资料的电脑可能位于实验室内部,有些则是位在远端并透过乙太网路或USB连网。它们能处理大量的资料,几秒内就能和分散式参考标的进行比对。/pp  strong—野外—/strong/pp  可携式近红外线光谱仪的外型类似小型实验室仪器,可随意移动,通常只需交流电110伏特,或12伏特加上变流器即可供电。可携式近红外线光谱仪的尺寸通常只比便当盒大一点,可放置在货卡尾门上,适用于农田或矿场等产业型场景。/pp  strong—工厂—/strong/pp  这类专用设备可监测工厂环境,通常有特定的用途。在工厂的建置中,一条生产线上可能包含多种的光谱仪,透过乙太网路或以无线连网连结主要的控制设施。/pp  strong—掌上型—/strong/pp  机动且使用便利的手持式光谱仪,是目前业内一大焦点。现有产品只要装上电池即可运转,尺寸与大型手摇钻相近。优点是携带方便,且内建电源供应装置可遥控使用。/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20151202173921.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/5374cfb0-6606-4bb9-bd08-d29cdd1dbc67.jpg"//pp style="text-align: center "图2 : 透过行动装置来检测食物比较便利/pp  相关领域持续出现进展,体积更小、成本效率高的装置也应运而生,未来这项技术终将进入消费性市场。试想智慧手机若能内建近红外线光谱仪,就可以评估食物是否完全成熟、侦测食物的过敏原、确认高价橄榄油的纯度、协助医疗侦测或检查汽车机油。在台湾等地的市场里,消费者的健康意识抬头,越来越关心像是牛奶、食用油等食材是否带有不良化学添加物,因此搭载近红外线光谱仪技术的装置,将有机会发挥极大的用处。(作者Joe Siddal任职于德州仪器)/p
  • “最黑”材料制成高精度激光功率检测器
    据美国科学促进会网站8月18日报道,美国国家标准技术研究院利用世界最黑材料——森林状多壁碳纳米管作涂层,研制出一种激光功率检测器,可用于光通讯、激光制造、太阳能转换以及工业和卫星运载传感器等先进技术领域的高精度激光功率测量。研究论文发表在最新的《纳米快报》上。  这种新型检测器几乎不会反射可见光。在波长从400纳米的深紫,到4微米的近红外线波段,反射少于0.1%,在4微米—14微米的红外光谱中,反射少于1%。这和伦斯勒理工学院2008年报告的超黑材料相似。2009年一个日本团队也有类似研究。  正是受到伦斯勒理工学院的研究论文《世界最黑人造材料》的启发,国家标准技术研究院的科研人员对精细碳纳米管进行了较为稀疏的排列,把它作为一种热检测器的涂层,制成了用于测量激光功率的设备。碳纳米管是热的良导体,提供了一种理想的热量检测器涂层。虽然镍磷合金在某些波段能反射更少的光,但不能导热。  纽约石溪大学的合作研究人员在一种热电材料钽酸锂上,生长出了碳纳米管涂层,涂层吸收激光转换成热量,温度上升产生了电流,通过测量电流大小能确定激光的功率。涂层越黑,光吸收的效果越好,测量结果就越精确。其独特之处在于,纳米管是生长在热电材料上,而其它研究中是生长在硅材料上。  国家标准技术研究院用过各种各样的材料来做检测器涂层,包括扁平状的单壁纳米管。最新的涂层是一种竖直的森林状多壁纳米管,每根细管直径小于10纳米,长约160微米,深管有助于吸收随机散射光和任何方向的反射光。  由于技术上要求检测器能测量的反射光谱更加广泛,国家标准技术研究院用了5种不同的方法花了数百小时来测量越来越弱的反射光,结果精确度都能达到要求。研究人员计划将设备的刻度运行范围扩展到50微米甚至100微米波长,这或许可为太赫兹射线功率测量提供一种标准。
  • 一起了解红外线二氧化碳分析仪的优势和应用
    二氧化碳被称为温室气体,同时也是碳参与物质循环的主要形式。植物光合作用、生物呼吸作用都有CO₂ 的参与,人类活动也会频繁地接触到二氧化碳。总之,二氧化碳在各行各业都有广泛的应用。另外,它作为大气的重要组成部分之一,在环境质量监测方面,CO₂ 浓度也是十分重要的检测指标。二氧化碳浓度分析要用到气体分析仪,我公司生产的THA100S二氧化碳气体分析仪属于NDIR(不分光)红外线气体分析仪,可用于连续分析混合气体中某种或某几种待测气体组份的浓度。下面来看一下二氧化碳分析仪的技术优势:l MEMS红外光源是电调制的脉冲光源,具有较高的调制频率,满足热释电检测器的特性要求。l 双通道检测器设计,有效提高了仪器稳定性。l 高精度恒温控制,降低了环境温度对仪器测量的影响。l 大气压力补偿,降低了环境大气压力变化对仪器测量的影响。l 隔离的电流环输出和开关量输出,降低外界各种干扰对仪器测量的影响。比较典型的一些工程应用领域:l 化肥化工等工业流程气体分析 l 水泥和冶金行业气体分析l 烟气成分分析(如CEMS)l 科学实验室气体分析l 空分系统过程分析
  • 美国开发“平面阵列红外线光谱仪”
    研究发现,高精度声谱仪能够早期检测疾病、化学武器和环境污染物。  美国PAIR技术公司开发一种新型传感器“平面阵列红外线光谱仪”,它可以在较低浓度下在液体和气体中识别生物和化学因子,检测时间低于1秒。新的光谱谱仪没有移动部件,依靠焦平面阵列(FPA)探测器。  “这是现有的技术的一个良好的替代技术,”该技术的创始人之一大通布鲁斯博士说,“该仪器没有移动部件,轻巧耐用,体积小,便于携带,可以随身携带它到牙医办公室。“  目前的检测技术是基于傅立叶变换红外(FT - IR光谱)光谱法,需要数十分钟的化学分子指纹识别。一傅立叶变换红外光谱法(FTIR)是一种重要的分析测试手段。近年来,仪器联用等新技术的不断发展,使FTIR的应用范围日益广泛,成为鉴别未知污染物和环境监测的重要工具。
  • 额头、手腕、耳道...哪种测量更准确? 了解红外线体温计的“一二三”
    p style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "2月18日电 近期,由于新型冠状病毒肺炎肆虐,筛查体温已经成为各有关单位、学校、家庭等做好防控工作的必要手段。常规的水银体温计测量更加稳定,但由于检测时间过长(3~5min),必然是不能满足日常快速筛查的要求的。因此,在人流量较多场所采用非接触式的温度计,既安全,又方便快捷。/spanbr//pp style="text-indent: 2em "但是,由于很多使用者并没有正确掌握使用方法,导致筛查体温成为一种形式,没有真正发挥防控疫情的作用。今天,人民网邀请到首都医科大学附属北京天坛医院药学部和中国科学技术大学附属第一医院药学部的三位专家,带您更加深入的了解红外线体温计的各项特点。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/4062eb18-2bbe-4f6e-ad03-4bd6e2717fda.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="text-indent: 2em "红外线体温计的工作原理是什么?/span/strong/pp style="text-indent: 2em "先介绍一个物理常识:自然界中的绝大多数物质(高于绝对零度-273.15℃),都在向外界不断的发出红外能量。通过对这种能量的测量就可以实现读取物质表面的温度。这就是红外线体温计的工作原理。/pp style="text-indent: 2em "目前的工业技术水平,早已能够实现高精度的测温。由于多数情况下,物质无法向外界辐射其全部的红外能量,因此仪器会根据物体的红外辐射率(95%)进行读数修正。同时,不同测量部位的红外体温计,还会根据部位的差异,进行相应的修正。让我们最终看到的度数,能够大致表现出我们人体的真正体温。/pp style="text-indent: 2em "当然,再精准的测量元件,也会受到多种因素的影响。比如外界温度、污染、尘土、烟雾、其他物体的红外辐射、测量距离等等。span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong因此,红外体温计在测量时,会出现明显的数值波动。有时,会需要我们“一测再测”。/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/94f39a75-c688-4149-ab74-5166d69391bd.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "strong不同的测量位置有哪些区别?/strong/pp style="text-indent: 2em "红外线测温计如今使用的极为广泛,但是测量者使用时的测量位置却不尽相同,额头、脖颈、手腕,不同的位置的数值差异也很明显。那么到底应该测量什么位置,才更能满足检测需求的呢?/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/51f128da-4cee-46d5-bf5e-89b248bd2edc.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "在医学上,评估人体是否发热,可以观察的是:腋下、口腔、肛门以及耳温。由于耳部深处更接近脑的内部,因此耳温对发热表现的更加敏感。肛门更贴近体内,因此升温的程度也更高一些。相对来说,腋下温度与体内温度相差的幅度会更大一点。由此,检测不同部位得出的发热温度是不一样的。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/7b16474a-c792-48ed-b9e6-3eeaa8abdf34.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong在以上的常规检测部位中,除了耳温外,均不适宜用于大人群的防疫检测情况。/strong/span而耳温作为检测标准是由于近似认为它更接近动脉,且能够体现脑部温度,因此同样能够体现脑部温度的额温,就更具有判断发热的临床意义。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong相对来说,手腕由于处于人体的末端位置,对于人体真正温度的体现能力更差。/strong/span另外,额温枪在设计最初,会根据额头表面皮肤温度与人体体内温度差异进行校正,并不适宜用于手腕测温。span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong因此更加推荐“额温枪”就应用于额头测温,而不是手腕。/strong/span/pp style="text-indent: 2em "顺便提一句:耳内腔道狭窄,耳温计在使用过程中难免出现接触现象,有交叉感染的风险。如果加用一次性耳套,则会增加测量成本。/pp style="text-indent: 2em "strong不同体温计有哪些测量要点?/strong/pp style="text-indent: 2em "红外额温计:测量体温时,将额温计对准额头正中心(眉心上方并保持垂直),测量部位无遮挡物(如毛发、帽子等)且保持干净,最好在测量前用干纸巾擦拭额头,去除汗渍等。测量距离一般为(1~3)cm或说明书要求的距离span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong。测量时需1分钟内重复测量两次,两次测量数据之差在0.3℃以内,数据方可采信。/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/af7a70fe-ab25-435f-924b-a1623d77dc17.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "红外耳温计:测量体温时,请将耳温计探头插入耳道,测量前应检查耳道是否清洁,使用时须配备卫生耳套,使用后需用75%的酒精消毒,以防止多人使用交叉感染,strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "最好测双耳取其平均值。/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/323eaf04-22d6-4bb8-b656-5905670aaabf.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//ppbr//pp style="text-indent: 2em "strong此外,几个注意事项需要测量人员注意:/strong/pp style="text-indent: 2em "1、根据测量环境的不同,做好养护措施。尽量保持体温计处在16℃~35℃的工作环境下。测量前将体温计按说明书要求设置成“体温”模式。/pp style="text-indent: 2em "在冬季,环境温度可能达不到要求,建议可以采取保温措施,如备用红外额温计放保温箱交替使用或不测量时放入怀中等保温措施。/pp style="text-indent: 2em "2、红外耳温计不易受环境的影响,其测量精度较高,稳定性较好,可用于体温异常者的复测,但是不能测量有耳疾和正在接受治疗的耳朵。/pp style="text-indent: 2em "3、只能抓碰手柄部位,不要触碰探测头。/pp style="text-indent: 2em "4、定期使用医用体温计校正红外体温计,以保证数值准确性。/pp style="text-indent: 2em "(受访专家:首都医科大学附属北京天坛医院药学部刘腾;中国科学技术大学附属第一医院药学部殷桐、张圣雨) /pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " Arial Narrow" white-space: normal text-indent: 2em text-align: center "-------------------------------------------br style="margin: 0px padding: 0px "//pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " Arial Narrow" white-space: normal text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px "征稿活动:/strong“红外体温检测仪技术及相关应用”主题征稿活动进行中,一经入选,将在资讯栏目发布并支付一定稿酬,并择优邀请做线上专家报告span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) "(新冠病毒主题研讨会---红外体温检测仪检测技术与应用现状)/span。让我们共同努力,携手抗“疫”!span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) "(投稿或自荐邮箱:yanglz@instrument.com.cn)/span/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " Arial Narrow" white-space: normal text-indent: 2em "span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) "更多红外体温检测仪技术与应用相关资讯点击关注以下专题:/span/pp style="white-space: normal text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/zt/hwcwy" target="_blank"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bde094f1-56cd-4cf3-9247-45585be2bf41.jpg" title="1920_420_1(1).jpg" alt="1920_420_1(1).jpg" width="600" height="131" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px "//a/ppbr//p
  • 【实验室动态】QD中国北京实验室引进美国PSC非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage样机
    2020年,QD中国迎来了公司的十六个年头。为满足国内日益增长的红外仪器测试需求,更好的为国内的科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国子公司北京总部的样机实验室迎来了一个新的面孔——美国PSC公司(Photothermal Spectroscopy Corp., 前身Anasys)非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 mIRage。 mIRage 红外拉曼同步测量系统是一个全新的光谱测试系统,基于的光热诱导共振(PTIR)技术, mIRage产品突破了传统红外光谱系统的两大难题:1. 无需接触式的ATR部件及AFM探针技术,即可实现亚微米空间分辨的红外光谱和成像分析;2. 非接触的反射测量模式,提供媲美透射模式的IR谱图质量和标准的谱图数据库,大大简化了样品制备和图谱分析过程,并支持厚样品和液体样品的测试。 图 1. mIRage系统及O-PTIR技术原理示意图mIRage采用可调脉冲式中红外激光器激发样品表面,产生光热诱导热膨胀效应,然后将可见光聚焦到样品上作为“探针”探测产生的光热效应,从而实现快速、简易的样品探测,且不接触样品。基于O-PTIR技术,mIRage可支持多种红外测量模式,包括反射模式下高速的单点(图2 A)和线性扫描红外谱图(图2 B)以及亚微米分辨的单一波长下的高光谱成像(图2 C和D),分析样品目标位置上的化学组成及分布。 图2. mIRage系统数据示例(A)单一纤维不同位置的O-PTIR谱图. (B)高分子薄膜红外线性扫描谱图.(C)多层薄膜单一波长下的高光谱红外成像及谱图. (D) 数据存储单元单一波长下的O-PTIR成像, 用于污染检测 另外mIRage可与拉曼联用,实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试(图3A),无荧光风险;且可选配透射模块(图3B),用于观察液体样品,满足科研工作者的不同测试需求。图3. 血红细胞的O-PTIR和Raman同步谱图测试及成像. (B) 透射模式下观察液体样品(上皮细胞) mIRage非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统,可以快速,准确的实现样品亚微米尺度的红外光谱和成像检测,被广泛应用于多层薄膜、高分子聚合物、生命科学(骨头,细胞,头发等)、医药、法医鉴定、缺陷分析、微电子污染、食品加工、地质学及考古和文物鉴定等多种应用领域。更多的应用仍在不断开发和探索中,我们期待与您早日合作,共同进步!
  • 在校大学生发明“红外线”能见度探测仪
    越来越多的雾霾天,真让南京的天空越来越暗,城市视野也越来越模糊。  雾霾对出行及公众的身体健康都是极大的损害,雾霾来临时,我们如何监测?雾霾来临前,能不能提前预警?  南京信息工程大学大气物理学院的本科生王成芳近期研发出了雾霾天气的智能探测仪,它不仅能准确&ldquo 读&rdquo 出雾霾天南京人的&ldquo 视力&rdquo 情况,而且还能够分辨出一场雾霾天来临时,能见度的极速下降,究竟有多少是雾粒子在起作用,有多少是霾粒子在起作用。这为大范围实时监测雾霾天气提供了可行性。  雾霾监测预报有难度  在气象预报领域,雾霾提前预报一直是个难点,气象专家介绍说,雾霾在气象学上区别很大,虽然它们都会造成低能见度的状态,但是实际上除了湿度条件以外,雾霾的构成是非常复杂的,比如,由于气溶胶污染物浓度较高会造成霾,而它的成分是非常复杂的,在我们头顶的天空中,气溶胶的主要化学成分包括有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑炭、重金属,还有一些其他元素。同时,数值预报需要考虑的条件和因素也很多,包括能见度等的监测、预报难度比较大。  南京信息工程大学的专家告诉记者,其实能见度监测仪的研究也是近些年才开始应用的,以前在中国雾霾的能见度监测,其实靠的都不是仪器,靠的都是气象预报员的双眼和经验,他们一般来说都把气象台远处的一些标志性的建筑或山体作为标的物,靠雾霾天气中能看到远处的什么景象来大致&ldquo 估摸&rdquo 出能见度的情况,因此还是存在一些人工误差的,而且也没有办法大范围、全覆盖地探测一个区域的能见度。  两只红外眼睛测出能见度  经过几年的研制,王成芳自主研发能见度探测仪成功。记者看到,能见度探仪器有一只相对而视的&ldquo 眼睛&rdquo ,王成芳告诉记者,这两只眼睛都安装有&ldquo 红外线&rdquo 装置,它们共同捕捉两个红外线&ldquo 眼睛&rdquo 之间的团空气,然后利用红外装置&ldquo 透视&rdquo 其中的污染物粒子的粒径大小,成分,而对于空气中的污染物粒子的消光系数进行精确测量,从而能够精确推算出我们肉眼能够看到的精确的能见度。  王成芳说,这个能见度探测仪的一个好处是,不仅能够取代人眼直接探测灰暗的天空究竟能看多远,更重要的是,它能够分清南京模模糊糊的天空究竟是由什么样的颗粒物在起决定性作用。  记者了解到,目前研发出来的能见度实时监控装备,在终端可以实时显示能见度信息与能见度-时间曲线,这将为气象专家提供清晰具体的预报信息。
  • 川投信产:免费提供8000支红外线测温仪元器件
    p style="text-indent: 2em "日前,川投信产旗下宏科电子接到了某电子研究所打来的紧急求助电话,需要提供一批电容器,主要用于抗疫一线重要保障物资生产。经过为期5天的紧张生产,第一批8000多只元器件已经打包完成,免费投入抗疫一线。br//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/17874daa-4bac-406a-a00a-1709c6f09254.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="450" height="253" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: left text-indent: 2em "川投信产宏科电子工人正在加班加点生产元器件。/pp  据了解,此次宏科电子交付的元器件是为应对此次新冠肺炎新研发出来的红外线测温仪的核心元件,该红外线测温仪主要用于医院、地铁站、机场等人群密集的地方。有了这个元器件,测温仪就能实时抓取检测范围内的高温人群,并形成数据记录下来。/pp  “这个产品本身具有体积小、容量大、可靠性高的特点,按我们正常的生产程序,大概需要一个多月。”成都宏科电子科技有限公司总经理张明介绍,“我们采用公司已有的,为宇航配套的高端电容器半成品进行加工,在川投集团、川投信产的领导下,我们组成党员先锋队,三班倒,最后用了五天时间生产出了满足用户需求的产品。”/pp  第一批8000多只货品已经完成生产,张明说,“后续还将提供多批次不同品种的价值几十万元的产品,我们是免费送给客户,最快时间用在防疫一线。”/pp  在产品生产现场,可以看到坚守岗位的员工手臂上都戴有一条写着“党员先锋队字样”的袖章。据了解,该企业148个党员主动报名,赶制这份货品。公司工程技术员徐琴就是其中一位,她说,“这个时候共产党员就要冲上去,尽管我们生产的只是一颗小小的电容器,但是我们想用我们的实际行动来告诉武汉人民,武汉加油,我们在一起!”/ppbr//p
  • 德国发明可装入手机的近红外线质谱仪
    据台湾&ldquo 中广新闻网&rdquo 31日报道,德国的科学家设计出一种可以装置在手机内的近红外线质谱仪,它可以分辨水果是否已经过熟。  据报道,这种质谱仪可以测知气体或是液体中的成份 过熟或是核心已经腐坏的水果,散发的气体会在质谱仪下现形。  报道称,德国科学家发明这种可以装入手机的质谱仪,搭配应运软件,只要把手机靠近要检测的水果,手机就会显示出读数。  除了辨识水果是不是过熟之外,这个装置还可以运用到别的方面,包括检测血糖或是侦测爆裂物等。但目前并不清楚这款质谱仪软件何时能够上市。  仪器信息网注:文中提到的近红外线质谱仪疑为近红外光谱仪。  相关新闻:国内首台基于手机的近红外光谱系统研制成功
  • 便携红外线二氧化碳分析仪
    便携红外线二氧化碳分析仪简介 CEA-800型 促销价:5800元一:用途和使用范围 本仪器主要用于环保,卫生防疫系统监测公共场空气中的CO2浓度,也可用于环保,人防。快速准确地对宾馆,商场,医院,影剧院等公共场所中的CO2浓度进行测定. 本仪器为国内先进的交直流供电便携式红外线CO2分析器,直流用镍镉电池供电,机内设有充电线路。仪器光学部分结构先进,电路部分全部采用进口大规模集成电路。体积小,可靠性高,预热时间短,可使用户工作效率大大提高。 二:主要特点: (1) 线性化输出,数字显示直读浓度。 (2) 内置泵、主动式采样,连续测量。 (3) 交直流两用、操作简便。 (4) 符合国家 GB/T18204.24-2000标准 (5) 铝合金仪器箱,美观坚固。 (6) 内藏式过滤器并可在外部更换。 三:工作原理 本仪器是根据比尔定律和气体对红外线的选择性吸收原理设计而成。采用气体滤波相关(G,F,C)技术和红外探测器。 四:主要技术数据 1:测量范围:0-5000PPmCO2 2:重复性:≤1%F.S 3:预热时间:2分钟 4:响应时间:≤10秒 5:环境温度:0℃-35℃ 6:环境湿度:85%R.H 7:重 量:2 公斤 8:外形尺寸:85 ×165×210mm3 9::耗电:≤500mA 10:供电:220VAC+10%;9VDC+10% 五:联系方式: 江苏金坛市亿通电子有限公司 邮编:213200 地址:金坛市华城开发区华兴路180号 电话:0519-82616366 82616576 传真:0519-82613699 Http://www.eltong.com E-mail:crh3090@pub.cz.jsinfo.net
  • 阿泰可发布阿泰可红外线整车试验舱UC230新品
    阿泰可UC230红外线整车试验舱本红外线整车试验舱用于电机功率≤150kW电动车的性能试验,提供温度-20℃~+60℃的环境模拟条件,满足下述试验标准的相关要求。 UC230红外线整车试验舱主要技术指标1. 温度控制范围:-20℃~+60℃, 2. 湿度范围:相对湿度: 30~95% ,低温试验时舱内无凝露现象其中无光照时,湿度范围为30~95%;有光照时,湿度范围为30~80%3. 条件控制:l 降温时间:25℃→-20℃≤85min(空载)60℃→25℃≤40min(空载)l 升温时间:- 20℃→25℃≤50min(空载)25℃→60℃≤50min(空载)l 温度波动度:≤±0.5℃(空载),l 温度均匀性:≤±1.5℃(空载),温度偏差≤±2.0℃(带负载,车前迎风口,车顶、左、右) 4. 光照系统:l 红外光辐射灯,工作环境温度-20℃~60℃最大1200±25 W/m2,均匀度±10%;调节范围: 30%~100%。(无光照时时,湿度控制30%~95%;有光照湿度控制30%-80%);l 使用两端接线式中波红外模拟灯,使用寿命≥5000h,且在此期间其辐射强度不发生变化;l 日照强度可通过对车辆表面的温度控制自动和手动调节;l 投射区域(长×宽)5000mm×2500mm;垂直移动距离:辐射灯下表面距离仓底最小2200mm,最大3000mm。 创新点:4.光照系统:?红外光辐射灯,工作环境温度-20℃~60℃最大1200± 25 W/m2,均匀度± 10%;调节范围: 30%~100%。(无光照时时,湿度控制30%~95%;有光照湿度控制30%-80%);?使用两端接线式中波红外模拟灯,使用寿命≥ 5000h,且在此期间其辐射强度不发生变化;?日照强度可通过对车辆表面的温度控制自动和手动调节;?投射区域(长× 宽)5000mm× 2500mm;垂直移动距离:辐射灯下表面距离仓底最小2200mm,最大3000mm。
  • 微型光谱仪之反射检测
    1、技术简介  光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。正是因为光在物体表面发生的反射,我们的眼睛才能感知到周围的世界的颜色与景象。反射是通过光入射到物体表面后在不同波长段的反射率差异引起。光谱仪获得的反射光谱信息就像人眼所见到的视觉内容一样,但是光谱信息更为数据化、更客观。反射测量可以测试物体的颜色,或者通过判定物体的反射光谱差异进行多样品的筛选和品控。 镜面 粗糙表面图5.1 反射原理图  2、 应用说明  由于某些检测样本的特殊性,不能完全依赖于化学方法进行检测,反射光谱模型作为一种迅速、高性价比的检测方法,可以作为化学分析方法在其他应用领域的替代方案,甚至可以直接用来测试粉末状样品。反射光谱检测方法不能判定是否适用于被测目标样本的原有模样,所以还是需要尝试多次对照测试它们的反射光谱,提高光谱数据的准确性。  化学分析的方法可以用来提高最低检出限,并确定掺杂成分,但是光学的方法可以进行预先的快速查看与筛选。将反射光谱检测与化学计量学相结合,利用可见光和近红外漫反射光谱提供快速、无损的检测。在实际检测中,可以分析不同的样本之间的差异。数学上来说,主成分包含在了定义的所有波长多维空间的范围内。主成分使我们能够获得多维数据集和重要维度,然后从无意义的噪音中分离出有意义的信息。  食品安全:香料检测,香蕉成熟度分析,芒果与鳄梨区分检测等   自然环境:水体汞污染监测,农作物分析等  3 、典型产品和配置  颜色检测配置:  1. 光谱仪  2. 光源  3. 积分球:积分球可以180° 收集样品表面的反射光,所以它能尽可能多地收集样品表面的反射光。反射式积分球还能使用在弯曲表面,或者颜色测量。它能将样品表面发射的光很好地在积分球内部进行匀化,然后再耦合到光谱仪。反射光通过圆形的入射光孔径进入积分球,然后经过分球内壁涂抹的特殊涂层材料的均匀反射。图2 积分球示意图  4. 反射探头:当需要快速测量样品或者应用在样品表面非常小的采样点时,反射探头既可以测量镜面反射,也可以测量漫反射,而且可以基于光源和光谱仪的配置不同,选择不同类型的扩大波长范围的反射探头。探头的发射光和反射光是同一方向的,接收到的光是反射光的一部分,所以使用反射探头测量反射光谱是一种相对测量。图3 反射探头  5. 采样附件(光纤、滤光片、透反射支架、动态样品台等):透反射支架用来固定反射探头的标准配件,同时也可以用于透射测量。使用透反射支架,可以有效地减少光源对样品的过度加热,对于生物样品或者有机样品,还有那些低熔点的样品非常重要 动态样品台,基于样品台旋转或者直线移动来对样品进行测量,并获得测量的平均信号。这种测量方式避免了结果的多样性,提高了样品测量的均一性结果,特别是对于谷物、种子和土壤类等不均一的样品,是比较理想的选择。 图4 反射支架和样品台  6. 准直透镜:在做反射测量时,准直透镜可以使用在光纤的末端来准确地固定入射光和反射光的角度。镜面发射或者漫反射都可以使用这样的测量方式,但是我们需要固定夹具来对测量系统进行固定。准直透镜必须预先调焦来避免光束的发散,来保证获得更好的光谱。  7. 光谱仪控制软件图5 反射检测典型配置  典型配置  典型产品:高灵敏度光谱仪,光源,滤光片,积分球,透反射支架,动态样品台,准直透镜  4 、应用文章  4.1 香料掺假检测图6 不同香料检测光谱  4.2 香蕉成熟度检测图7 不同成熟度香蕉光谱图  4.3 芒果与鳄梨区分检测图8 芒果与鳄梨检测光谱  4.4 基于SPR快速检测花生过敏源图9 过敏源光谱  4.5 无人机智能农业检测 图10 无人机农业检测光谱图  4.6 农作物成分检测图11 农作物成分光谱图  4.7 水体汞污染监测图12 水体检测光谱图(来源:海洋光学)
  • 西安交大张留洋老师课题组《Laser & Photonics Reviews》:3D打印的反射式手性
    手性是一种有趣的几何概念,指物体不能通过平移、旋转和缩放等变换与其镜像重合的特性,其应用范围涉及光学、生物学、化学、医药和生命科学等领域。在光学领域,当手性介质被不同旋向的圆极化光激发时,表现出不同的手性光学效应:当左旋圆极化 (LCP) 光和右旋圆极化 (RCP) 光经过手性介质后的透射率或反射率不同,从而显示出圆二色性(Circular dichroism, CD);若这两种光在手性介质中的折射率不同,导致透射光相比于入射光的偏振面发生旋转,则显示出旋光性(Optical activity, OA)。尽管光学手性在自然界中无处不在,但天然材料中的手性响应极其微弱,且难以灵活控制,这严重阻碍了极化相关器件的微型化和集成化应用。由于具有比自然材料高几个数量级的手性光学响应,由人工设计的亚波长单元结构阵列构成的手性超材料/超表面为实现可控手性光学响应提供了一条途径。然而,尽管常见多层手性超表面具有很强的本征光学手性,但其设计过程相对复杂,且加工所需的多步光刻工艺存在技术要求和加工成本高的问题。近日,西安交通大学张留洋老师课题组提出了一种反射式手性超表面的简单、通用的设计方法及其低成本、无光刻的制备策略,该工作与深圳大学范殊婷老师课题组合作完成。通过结合新型微立体光刻技术实现了手性超表面的3D打印,实验测试结果验证了手性响应机理的准确性相关成果以“Chiral Metasurfaces with Maximum Circular Dichroism Enabled by Out-of-Plane Plasmonic System”为题发表于国际期刊Laser & Photonics Reviews上, 影响因子10.9。 图1. 反射式手性超表面通用设计流程示意图对于任意的谐振器,跟随提出的通用设计流程,仅需简单两步即可打破其n重旋转对称性(n 1)和镜像对称性,从而获得一个具有面外形态的反射式手性超表面。以工作于太赫兹频段的U型手性超表面为例,其圆极化反射谱和圆二色性谱如图2所示。不同的面外形态方向,可获得具有相反手性响应的对映体A和B。 图2. 基于U型共振器的太赫兹手性超表面及其手性响应通过调控超表面的偏置高度可实现对其损耗的调控,根据耦合模理论可知,当其辐射损耗等于耗散损耗时,此时一种圆极化波被近完美的选择性吸收,而另一种圆极化波被非共振地反射,从而可获得最强的圆二色性值(图3(d))。 图3. U型太赫兹手性超表面圆极化反射谱和圆二色性谱通过结合微尺度3D打印技术,提出的手性超表面可由简单的三步工艺制备得到。其中,周期性阵列的面外形态结构采用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S130,摩方精密)加工得到。实验结果表明:得益于高精度的微尺度3D打印技术,加工得到的手性超表面具有良好的表面质量和形状精度,测试所得的太赫兹反射谱与圆二色性谱与数值模拟结果较为吻合。 图4. 太赫兹手性超表面制造策略及表征结果 图5. 太赫兹手性超表面实验验证
  • 北京北分麦哈克展出QGS-08C Ex红外线气体分析器——CIOAE 2011视频报道系列
    仪器信息网讯 2011年11月9日至10日,“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2011)”在北京国际会议中心成功召开。在本届论坛的报道中,仪器信息网特别开设了视频报道形式,让广大网友跟随我们的镜头,近距离地了解本次论坛上各大仪器厂商展出的在线分析仪器新产品与新技术。以下是北京北分麦哈克分析仪器有限公司的产品专员刘维康先生介绍公司QGS-08C Ex红外线气体分析器等仪器的视频。  刘维康先生为大家介绍了北京北分麦哈克分析仪器有限公司的四种主要产品。QGS-08C Ex隔爆型红外线气体分析仪属于不分光式红外线气体分析器,用于连续分析CO、CO2、SO2、CH4、NH3等一种气体在多种气体混合物中的含量,其中CO2监测气体分析仪的最小量程为0-20ppm。另外QRD-1102C热导式氢分析器采用全数字化处理技术,用于在线连续分析混合物气体中H2的含量,广泛用于化肥厂合成氨流程中氢含量的分析等。此外,刘维康先生还给大家介绍了QZS-5101C热磁式氧分析器及在线分析系统装置等仪器。  北京北分麦哈克分析仪器有限公司  北京北分麦哈克分析仪器有限公司是北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司(前身北京分析仪器厂)与德国CATIC开发公司、德国SICK公司共同建立的中外合资高新技术企业。成立于1993年,主要从事开发、生产、销售用于过程在线、污染源分析的全系列产品——红外气体分析仪器系列、氢气体分析仪器系列、氧分析仪器系列及分析仪器系统集成,产品广泛应用于化工、化肥、水泥、石油、冶金、电力、环保等各领域。  公司始终专注于在线分析仪器领域,现有员工100余人,其中工程技术占40%以上。公司连续数年被北京市评为北京市高新技术公司,拥有自主知识产权20项,其中发明专利3项,实用新型13项,软件著作权4项,同时拥有一批高素质的在线分析仪器研发和生产团队。公司在在线分析行业率先取得了ISO- 9000、ISO-14000、GB/T-28001质量、环境、职业健康安全管理体系认证资格。
  • 国网靖州县供电公司红外线测温“把脉”电网安全
    “主变温度正常,未出现发热现象。”8月21日,在35千伏新厂变电站,国网靖州县供电公司员工对该站主变进行红外测温,这是该公司“把脉”电网安全,全力应对高温“烤”验的一个缩影。  随着“秋老虎”的来临,辖区内温度持续走高,为及时掌握变电设备在高温、高负荷情况下的健康状况,连日来,该公司结合线路设备运行具体情况,加大变电设备巡查力度,及时组织人员对变电设备进行“把脉”,全面开展红外测温工作,保障高温期间安全稳定供电。  为保证红外测温的准确性,该公司结合往年“迎战”经验,组织员工对辖区内变电站开展红外线测温工作,认真记录测温数据,分析诊断设备健康状况,细致梳理“过载、发热”设备,针对发现的发热点和异常发热现象“对症下药”,做到早发现、早处理,将隐患消除在萌芽状态。  目前,该公司已组织完成测温53次,消除安全隐患5处。下一步,还将持续开展变电设备巡视测温工作,严格落实迎峰度夏值班制度,做好应急抢修准备工作,提升优质服务水平,确保变电设备安全稳定运行,护航电网、保证居民用电安全。
  • 前沿科技 | 全新亚微米红外&拉曼同步测量关键技术助力多层薄膜内部组成分析
    包装薄膜材料常使用传统红外光谱进行表征,但传统FTIR通常只能测单一红外光谱,不具备样品红外光谱成像功能或成像空间分辨率受红外波长限制,高也仅为5-10 μm。在实际应用中,层状材料越来越薄,这对常规FTIR技术的空间分辨率提出了大的挑战。 全新光学光热红外光谱技术光学光热红外光谱技术(O-PTIR)可在非接触反射模式下对多层薄膜进行亚微米的红外表征,同时探针激光器会产生拉曼散射,从而以相同的亚微米分辨率在样品的同一点同时捕获红外和拉曼图像。基于光学光热红外光谱技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统的工作原理是:光学光热红外光谱技术通过将中红外脉冲可调激光器与可见探测光束结合在一起,克服了红外衍射限。将红外激光调谐到激发样品中分子振动的波长时,就会发生吸收并产生光热效应。如图1所示,可见光探针激光聚焦到0.5 μm的光斑尺寸,通过散射光测量光热响应。红外激光可以在一秒钟或更短的时间内扫过整个指纹区域,以获得红外光谱。图 1. 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 红外和拉曼光谱的光束路径示意图。 红外&拉曼同步测量传统的透射红外光谱通常不能用于测量厚样品,因为光在完成透射样品之前会被完全吸收或散射,导致几乎没有光子能量到达检测器。由于光学光热红外光谱技术是一种非接触式技术,因此非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可以对较厚的样品进行红外测量,大地简化了样品制备过程,提升了易用性。在图2中,作者使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统针对嵌入环氧树脂中的薄膜样品横截面进行了分析。图2线阵列中各点之间的数据间隔为500 nm。 由于非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统与传统FTIR光谱具有好的相关性,因此可以使用现有的光谱数据库搜索每个光谱。对红外光谱的分析对照可以清楚地识别出不同的聚合物层,聚乙烯和聚丙烯,以及嵌入的环氧树脂。图 2.上:薄膜横截面的40倍光学照片;中:红外光谱从标记区域收集;下:同时从标记区域收集拉曼光谱。 化学组分分布的可视化成像当生产层状薄膜时,产品内部的化学分布是产品完整性的重要组成部分。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统特地实现了高分辨率单波长成像,以突出显示样品中特定成分的化学分布。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可以在每层的特吸收带处采集图像,以此实现显示层的边界和界面的观察。图3展示了多层膜截面的光学图像。从线阵列数据可以看出,中间位置存在一个宽度大约为2 μm的区域,该区域与周围区域的光谱差异很大。红色光谱显示1462 cm?1处C-H伸缩振动显著增加。图3. 上:薄膜截面的40倍光学照片;下:标记表示间距为250 nm的11 μm线阵列。红外单波长成像使我们能够清晰地可视化层状材料的厚度和材质分布,如图4所示。从图像中可以看出,非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统红外显微镜可以在非接触状态下进行反射模式运行,以佳的空间分辨率提供单波长图像。图4. 红外单波长成像层状材料的成分分布。 总结通过同时收集红外和拉曼光谱,科学家发现非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统可被广泛用于分析各种多层膜。收集的光谱与传统的FTIR光谱显示出 99%相关性,并且可以在现有数据库中进行搜索。此外,使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统进行单波长成像可实现亚微米分辨率样品中组分的可视化。通过该技术,我们可以更好地了解薄膜材料的整体构成。总体而言,非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统次提供了可靠且可视化的亚微米红外光谱,目前它已在高分子、生命科学、临床医学、化工药品、微电子器件、农业与食品、环境、物证分析等领域得到广泛应用并取得了良好的效果,显示出了广阔的应用前景。
  • 光学薄膜透射反射性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用PerkinElmer紫外可见近红外光谱仪配置可变角度测试附件,直接测试样品不同角度下绝对反射率、透射率曲线,无需参比镜校准,操作简单方便,测试结果更加准确。附件为变角度绝对反射、变角度透射率测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。PerkinElmer Lambda1050+ 光谱仪自动可变角附件光路图图1 仪器外观图固定布局 工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。样品变角度透射测试采用自动可变角附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,无需多次操作,测试曲线如下图所示。图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据样品变角度透射/反射曲线测试同一个样品,可以通过软件设置一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图所示,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。图3 样品45度透射和反射曲线测试NIST标准铝镜10度反射率曲线测试采用自动可变角附件测试NIST标准铝镜10度下反射率曲线,如下图所示,黑色曲线为自动可变角附件测试曲线,红色为NIST标准值曲线,发现两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。图4 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。图5 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试不同膜系设计的镀膜样品性能验证测试样品600-1400nm下45度反射率曲线,该样品在1200nm以上属于高反射率,反射率大于99.5%,同时需要关注600-1200nm范围各个吸收峰情况,该波段下吸收峰非常尖锐,同时吸收峰较多,需要仪器具备高分辨率,从而准确测试出每一个尖锐吸收峰信号。图6 膜系设计验证样品45度反射率测试双向散射分布函数(BSDF)测试除了测试常规变角度透射和反射曲线外,自动可变角附件可以自动测试样品不同角度下透射和反射率信号,可以得出样品不同角度下的透射分布函数(BTDF)和反射分布函数(BRDF)信号,最终得到双向散射分布函数(BSDF)。采用该附件可方便测试样品双向散射分布函数(BSDF)、双向反射分布函数(BRDF)、双向透射分布函数(BTDF)等光学参数测试,测试结果如下图所示:图7 BRDF和BTDF测试如下图所示,测试样品不同波长下BSDF分布函数曲线(BRDF + BTDF),从而可以得出样品随不同角度下透射和反射信号变化情况。图8 样品不同波长下BSDF(BRDF+BTDF)测试窄带滤光片测试Lambda系列光谱仪为双样品仓设计,自动可变角测试附件可与标准检测器、积分球检测器自由更换。对于窄带滤光片样品,即需要准确测设带通区域的透过率、半峰宽,也需要准确测试截止区吸光度值(OD值),可直接切换标准检测器进行检测。图9 用于生物识别的滤光片透射和OD值测试数据图10 用于激光雷达的镀膜镜片透射和OD值测试数据综上,采用Lambda系列紫外/可见/近红外分光谱仪,搭配自动可变角测试附件、标准检测器、积分球等多种采样附件,可以组合出完备的材料光学性能测试平台,满足光学镀膜测试的多样化需求,更加准确便捷地得到样品的光学检测数据。
  • 红外探测传感器能否正确区别人与动物?
    还记得盗贼电影里出现的红外线吗?这简直是所有盗贼片的经典片段。仿佛电影中没有穿过红外线的盗贼,就不是好电影, 那么一直有个疑问,红外线传感器能否区分检测环境下的人和动物?红外传感器原理:所有温度高于0k的物体都无时无刻不在向周围发射红外能量。由于各种物体吸收与含有的热能量不同,向外辐射的热红外能量自然不同。利用红外探测器,能将被测目标的红外辐射能转换成电信号,经过放大、转换等一系列处理,最终准确测定出物体的温度。人体有恒定的体温,会发出特定波长在10μm左右的红外线,红外探测器正是利用红外线反射的原理。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。这种探测器是以探测人体辐射为目标的。这样的称之为被动红外探测器, 动物也有热量会发射红外线,所以常规的吸顶式人体红外探测器是没办法区分人和动物的。技术的不断突破,也推动着红外传感器的市场应用进一步扩大。现在市面上也有一些防小宠物的红外报警器,被动红外探测器发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是被动红外探测器的复一种重要的功能,每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的,但不外乎有两种方式:一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性 .这些因素具体反应出移动物体的速制度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此判断移动物体可能是人还是小动物 。由此看来,我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物百的功能是相对的。这种相对性包括两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求度的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能。随着技术的不断研发,目前,红外探测传感器正朝着探测率更高,响应波长更大,响应时间更短,抗干扰性能更高,生产成本更低的方向发展。建大仁科RS-HW-N01型吸顶式人体红外传感器小巧玲珑,内部配置人体双元热释红外传感器和少量外接元器件,采用吸顶式安装,安装高度在2.5~6m之间,安装高度在3.6m时,能都形成直径6m的探测范围,将其用在机房环境监测系统中能够对机房环境实现360度的全方位探测,是一款稳定性较高的被动红外传感器。吸顶式人体红外传感器设备内部使用8-bit 低功耗CMOS处理器,采用先进的信号分析处理技术,配备较高性能的传感信号处理集成电路,具有超高的探测和防误报性能;具有抗RFI干扰(20~1000MHZ,如移动通信)的功能;设备具有自动温度补偿功能,在温度-10℃~50℃之间,相对湿度≤95%的环境内工作,不会出现凝露现象。使用者将人体红外探测器安装在机房出入口处,当有人非法闯入红外探测区域时,探测器会自动对他进行探测,若发现他在区域内活动,会立刻启动安全报警功能:设备上的LED指示灯变亮,并把告警信息通过环境监控主机上传至机房环境监测系统,系统也会在给管理人员发送有人非法入侵告警信息。吸顶式人体红外传感器的测量范围如下图:人体红外传感器起到智能安防的作用。为方便用户使用,还具有报警延时和延时报警的功能,在具体使用中用户可根据情况,将报警持续时间调整为30s、10s或5s;延时报警则通过管理软件进行设置修改。安装人体红外传感器不仅仅是为了防贼,更重要的是保障人身安全。侵入者的非法反侦测技术手段的提高,普通的门禁不能完全阻止他们,而吸顶式红外探测器性能稳定,具有超高的探测和防误报性能,安装后也不易被人发现,被广泛应用于楼盘别墅、厂房、仓库、商场、写字楼等场所,进行安全防范。
  • 光热红外显微技术首次应用于刑侦领域指纹中易爆炸物的检测
    在全球恐怖主义不断威胁下的今天,有效的易爆炸物检测已经成为众多重要区域需要进行的关键程序之一,包括机场,边境检查站,以及高安全建筑的入口等。指纹作为人类留下痕迹的一种“照片”——手指的摩擦脊皮肤的图案,自19世纪以来已经成为犯罪现场鉴定当事人身份的一种常规手段。另外,许多被人接触过的东西都会残留在指纹的自然分泌物和污染物的复杂混合物中,如每天服用的药片,咖啡,或刑侦领域常见的毒品和易爆炸物等。传统的可视化指纹检测手段,如扑粉,茚三酮熏蒸,真空金属沉积等,尽管可以重建指纹图案,但其同时可能对一些指纹脊状突起中含有的化学物质造成破坏。近年来,许多技术被用于指纹中痕量外源物质的分析鉴定,如解吸电喷雾电离质谱(DESI-MS),液相色谱-质谱(LC-MS),但通常需要额外的溶剂喷雾处理,且空间分辨率不足(~150 μm),或者分析过程会对指纹造成破坏。傅里叶变换红外(FTIR)光谱显微镜,可以探测样品中分子间化学键的固有分子振动,并提供丰富的化学信息, 已成为一种快速、无需标记、无损的样品表征方法,被广泛应用于包括刑侦在内的众多领域。FTIR透射模式测试通常选用红外光透明的材料,而反射模式则选用硅片,聚酯薄膜或铝覆盖的玻璃基底,但两者在指纹分析上多局限于收集在选定波数下指纹中组分物质的二维分布信息。另外对于那些沉积在既不透明也不反射红外的基底上的样品,衰减全反射法(Attenuated total reflectance,ATR)似乎成为的选择,但ATR通常不是法医鉴定的一种理想方法,因为ATR要求被分析的样品和ATR晶体紧密接触,往往会导致样品变形甚至后破坏剩余的证据。 图1. 光热红外光谱显微技术用于检测指纹中的易爆炸物基于以上考虑,新加坡国立大学同步辐射光源线站的科学家们和新加坡刑事调查局刑侦部门共同合作开发出了一种新的红外检测手段(图1),即使用基于新型光热红外(Optical- Photothermal InfraRed,O-PTIR)技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage来分析指纹中含有的痕量易爆炸物微粒,该技术带来了一系列的优势,如亚微米的红外光谱和成像分辨率,易操作的远场、非接触显微镜工作模式和明显高于FTIR光谱显微镜的灵敏度。在实验过程中,四种代表性易爆材料,包括PETN(季戊四醇四硝酸酯)、RDX(黑索今炸药)、C-4 (塑料炸药,黑索今炸药和塑化剂,粘结剂的混合物)和TNT(2,4,6-三硝基苯),可直接被分散在指纹内(“直接”指纹)或沉积在基底物质上 (间接”指纹)进行检测,无需任何复杂的样品制备过程。而传统红外样品制备时通常会使用KBr,混合后在一定压力下进行薄片的压制。从光学显微照片2a中可以看出,薄片中KBr颗粒与RDX的混合是不均匀的,肉眼无法准确识别出目标物质RDX。为了定位混在KBr颗粒之间的易爆物,作者采集了单一波长1269 cm-1下的O-PTIR图像, 对应于RDX分子的C-N拉伸振动的显著红外吸收线(红色),清晰显示了RDX分子在混合物中的分布情况。另外,类似于FTIR光谱技术,光热红外技术可以提供样品红外吸收带相对于波数[cm-1]的谱图函数信息。如图2c所示, 作者采集了C-4, RDX,PETN和TNT四种物质的O-PTIR图像和FTIR光谱,通过对比可知所有分析的光谱都包含易爆物自身的特征红外吸收峰,可以视为他们的“签名”。值得注意的是,尽管基于O-PTIR的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage使用非接触(远场),反射模式,其光谱质量仍然非常接近于透射测量模式下的FTIR吸收光谱,且红外吸收带强度和浓度之间遵照比尔定律成线性关系。图2. (a) Cassegrain显微物镜记录的混有RDX的KBr薄片的10倍放大光学图像,(b) O-PTIR激光反射(绿色)和在1269 cm-1波长下采集的单波数O-PTIR图像(红色)叠加后的照片, (c) 含有四种高爆炸物的参照物的FTIR(黑色)和O-PTIR(红色)谱图对比,(C-4, RDX, PETN 和 TNT)。单波数图像,又称为离散频率图像,已被广泛用于高倍率下样品感兴趣区域的定位。图3a展示了作者收集到的被PETN污染的指纹光学图像,该指纹沉积在桌面上,是通过使用粉末(Hi-Fi Silk Gray)显影, 胶带(Spex C-lifts)分离后获取到的。在该例子中,单波数的图像为1000×200点组成的矩阵(500×300 μm2),每一个单点都对应于该位置O-PTIR振幅的值(即与特定波数下(1003 cm-1和1473 cm-1,该点处材料的红外吸收和数量成正比),换句话说,这些图像是所选波数下红外吸收强度的二维分布(吸收)图。图3. (a) 被易爆物PETN污染的指纹的光学照片,(b)指纹中五个不同位置收集的O-PTIR光谱与PETN的标准参考红外谱图的对比;(c, d)在同样的500 * 300平方英寸的面积下采集的单波数下O-PTIR图像,每像素约1毫秒,(c) 1003 cm-1和 (d) 1473 cm –1。综上所述,作者认为O-PTIR技术是一种分析具有挑战性样品的理想手段,如隐藏的指纹,提供隐藏在大量外源物质中的微小(亚微米)粒子的化学信息(如易爆物)且不需要复杂的样品制备过程。这些信息可以通过单波数红外成像和亚微米空间分辨率的红外光谱获得,后者使用目前的FTIR光谱显微镜是无法做到的(分辨率受限于红外波长,约10-20 μm)。另外,该分析手段非常简单快捷,无破坏性,且不需要基于接触的方法(例如ATR光谱技术),使得样品的完整性被完全的保持。特别指出的是,该技术的非破坏性非常重要,尤其是在法医领域,因为它可以允许同时使用其他技术对相同样本进行互补和比对分析,并作为法律证据。此外,随着技术的发展,O-PTIR现在可以与拉曼显微镜相结合,以提供真正的亚微米同步的红外拉曼测试,使得在一个仪器上通过一次测量即可进行互补和验证分析。 技术支持:Quantum Design中国结合红外光谱的应用和科技的需求,专注先进红外光谱技术的引进, 近期QD中国引进了美国PSC公司的非接触亚微米分辨红外&拉曼同步测量系统mIRage(图4)。它是全球科技创新R&D100大奖的获奖者,基于O-PTIR技术,克服了传统红外光谱仪空间分辨率受限于红外光波长的问题,将分辨率从原来的10-20微米提升到了0.5微米,并且可以实现同时、同样品区域、相同分辨率的红外光谱和拉曼光谱测试,测量过程更简单、便捷。目前该样机安装于Quantum Design中国北京实验室,更多的应用仍在不断开发和探索中,我们期待与您早日合作,共同进步!图4. Quantum Design中国北京mIRage样机实验室及仪器工程师合影 参考文献:[1] Agnieszka Banas et. al, Detection of High-Explosive Materials within Fingerprints by Means of Optical-Photothermal Infrared Spectromicroscopy. Anal. Chem. 2020, 92, 14, 9649–9657.产品信息:非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C363244.htm
  • 【综述】红外热成像无损检测技术原理及其应用
    常规的无损检测技术如射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,这些方法在实践应用中都有各自的缺点及局限性。红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术,广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域。与其他的无损检测技术相比,红外热成像技术的特点有:1. 测量速度快,因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度,所以响应极快,能测得迅速变化的温度场;2. 非接触性,拍摄红外图片时,红外摄像仪与被测物体是保持一定距离的,对被测温度场没有干扰,操作安全、方便;3. 测量结果直观形象,热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出,从图上可以方便地读取各点的温度值,并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息;4. 测温范围广,由于是采用辐射测温,与玻璃测温计和热电偶测温计相比,测温范围大大扩展,理论上可从绝对零度到无穷大;5. 测量精度高;6. 易于实现自动化和实时观测。红外热成像无损检测原理红外线是一种电磁波,为0.78~1000 μm,可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度,都会因为分子的旋转和振动而发出辐射能量。红外辐射是其中一种,如果把物体看成是黑体,吸收所有的入射能量,则根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律,在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为:式中:为黑体的光谱辐射度;c1、c2为辐射常数,c1=3.7418×108 Wm-2μm4,c2=1.4388×104 μmK;σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,为5.67×10-8 Wm-2K-4。实际大部分人工或天然材料都是灰体,与黑体不同,灰体材料的发射率ε≠1,灰体表面能反射一部分入射的长波(λ>3 μm)辐射,因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成,用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和Map,但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体,将Map称为表观辐射度,为便于理解,一般将其转换为人们较熟悉的温度单位,称为表观温度Tap,即:上述表观温度Tap即为红外探测器测量所得温度,在无损检测中测量距离一般较近,可以忽略大气的影响,故被测物体的表面发射率ε的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。检测方式1. 主动式检测为了使被测物体失去热平衡,在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态,内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。2. 被动式检测被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差,在物体与环境进行热交换时,通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源,一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。红外热成像技术在无损检测中的应用1. 材料热物性参数检测与其它的测温技术相比,红外热像仪能迅速、准确地测量大面积的温 值,且测温范围宽。因此,当需要准确测量较大范围的温度边界条件时,红外热像仪具有其它测温仪器不可比拟的优越性。哈尔滨工业大学的研究人员针对焊接温度场中材料的传热系数随温度升高而变化的情况进行了研究,证明了焊接过程热传导系数反演算法的可行性,结合红外热像法与热电偶测量了LY2铝合金固定TIG点焊过程的焊接温度场,通过计算分别获得了加热和冷却过程的热传导系数随温度变化的曲线。热传导反问题的研究,具有广泛的工程应用前景,近年来在热物性参数的识别、边界形状的识别、边界条件的识别、热源的识别等多方面已经取得了很多研究成果。在进行传热反问题研究时,采用红外热像技术测量研究对象的温度图,可以方便快捷地解决温度边界的测量问题,该方法在热传导反问题的研究中已被广泛采用。2. 结构内部损伤及材料强度的检测目前利用红外热像技术进行的结构损伤研究有混凝土内部损伤检测、混凝土火灾损伤研究、焊缝疲劳裂纹检测、碳纤维增强混凝土内部裂纹检测等,由于损伤部位的导热系数的变化,导致红外热像图中损伤位置温度异常。与常规的探伤方法如X射线、超声波等相比,红外热像技术具有不需要物理接触或耦合剂,操作简单方便、无放射性危害等优点。同济大学的研究人员采用红外热像技术对混凝土火灾损伤进行了实验研究,得出了火灾损伤混凝土红外热像的平均温升随时间的变化曲线,及混凝土红外热像的平均温升与其受火温度与强度损失之间的回归方程。将红外热像技术应用于火灾混凝土检测,在国际上尚属首创,突破了传统的检测模式,为进行混凝土的火灾损伤评价开创了一条新途径。但将该方法运用于实际工程检测中,尚有许多问题需要解决,如混凝土强度等级、碳化深度、级配、火灾类型等对检测结果的可靠性的影响,以及检测时的加热措施等。近年在光热红外技术的基础上发展的超声红外技术发挥了红外技术和超声技术的优点,该方法以超声脉冲作为激发源,当超声脉冲在试件中传播遇到裂纹等缺陷时,缺陷引起超声附加衰减而局部升温,从而利用红外热像技术可以检测出这些裂纹缺陷。南京大学的研究人员将红外热像仪与超声波发射器结合起来,用超声波发射器对有疲劳裂纹的铝合金试件进行热量输入,拍摄红外热图像,与计算机模拟计算结果进行比较,试验表明超声红外热像技术对裂纹缺陷、不均匀结构及残余应力非常敏感。3. 在建筑节能中检测的应用在建筑物节能检测方面,瑞典早在1966年就开始采用红外热像技术检测建筑物节能保温,美国、德国等许多国家的研究人员也都进行过这方面的研究工作。在我国随着对建筑节能要求的提高,建筑物的节能检测势在必行。目前我国对建筑围护结构传热系数的检测多采用建筑热工法现场测量,红外热像技术只作为辅助手段,通过检测围护结构的传热缺陷,综合评价建筑物的保温性能。目前我国红外热像技术在节能检测领域的研究尚属于起步阶段,还没有确定的指标对建筑物的红外热像图进行节能定量评价,由于建筑物立面形式和饰面材料的多样性,编制专用的图像分析与处理软件和建立墙体内外饰面材料的发射率基础数据库成为该项研究中一个重要环节。4. 在建筑物渗漏检测中的应用建筑物的渗漏有由供水管道引起的渗漏和屋顶或外墙开裂引起的雨水渗漏等,由于渗漏部位的含水率和正常部位不一样,造成在进行热传导的过程中二者温度有差异,因而可以用红外热像仪拍摄湿度异常部位墙面的红外热图像,与现场直接观察结果进行对比分析,可以找出渗漏源的位置。结语红外热像技术在无损检测中的应用前景非常广泛,相应的研究工作也取得了初步的研究成果,并逐步地从定性研究走向定量研究,但总体来说在目前尚属起步阶段,能应用于实际工程中的研究成果不多,且多属一些定性的结论,缺乏相应的操作规范。因此,应加强定量研究工作,提高对红外热像图的处理能力。
  • 神奇!科学家开发新型分子装置,可将红外光变成可见光
    光是一种电磁波:它由在空间中传播的振荡电场和磁场组成。每个波都以其频率为特征,频率是指每秒振荡的次数,以赫兹(Hz)为单位。人类肉眼可以检测到400到750万亿赫兹(或太赫兹,THz)之间的频率,这些频率定义了可见光谱。手机摄像头中的光传感器,可以检测低至300THz的频率,而用于通过光纤连接互联网的检测器,对大约200THz的频率敏感。在较低的频率下,光所传输的能量,不足以触发我们肉眼以及许多其他传感器中的光感受器。但是,在100太赫兹以下的频率,即中红外和远红外光谱中,有丰富的信息。例如,一个表面温度为20°C的身体会发出高达10太赫兹的红外光,这可以通过热成像捕捉。此外,化学和生物物质在中红外有明显的吸收带,这意味着我们可以通过红外光谱学进行远程、非破坏性地识别它们,红外光谱具有无数的应用。近日,国际科学家小组开发出一种新方法,通过将频率改变为可见光频率来检测红外光。该设备可以将常见的高灵敏度可见光探测器“视野”扩展到远红外线。变频并不是一件容易的事。由于能量守恒定律,光的频率是基本特征,不能通过将光反射到表面或穿过材料而轻易改变。研究人员通过使用介质,向红外光添加能量来解决这个问题:微小的振动分子。红外光被引导到分子,在那里它被转换成振动能量。同时,更高频率的激光束撞击相同的分子,以提供额外的能量,并将振动转化为可见光。为了促进转换过程,分子被夹在金属纳米结构之间,金属纳米结构通过将红外光和激光能量集中在分子上而充当光学天线。研究人员表示,这个新设备具有许多吸引人的功能。首先,其转换过程是连贯的,这意味着原始红外光中存在的所有信息,都能忠实地映射到新创建的可见光上。还可以使用标准探测器(如手机摄像头中的探测器)进行高分辨率红外光谱分析。其次,每个设备的长度和宽度约为几微米,这意味着它可以合并到大型像素阵列中。最后,该方法具有很强的通用性,可以通过简单选择具有不同振动模式的分子来适应不同的频率。但是,到目前为止,该设备的光转换效率仍然很低。研究人员称现在正在集中精力进一步改进它。题为Continuous-wave frequency upconversion with a molecular optomechanical nanocavity的相关研究论文发表在《科学》上。
  • 亚微米分辨红外+拉曼同步测量技术——打破传统芯片/半导体器件失效分析局面
    前言芯片是科技领域核心技术,是电子产品的“心脏”,是“工业粮食”。在新一轮科技革命与产业变革背景下,大力推动高科技产业的创新发展对于抢占全球高科技领域制高点、增强产业发展优势和提高国际竞争力的战略作用更加凸显。 而如何解决芯片/半导体器件有机异物污染问题,成为众多科研工作者的研究难题。虽然元素和无机分析存在高空间分辨率技术,如SEM-EDX,但在微米和亚微米尺度上识别有机污染物一直是巨大挑战。在过去的几十年里,传统的傅里叶变换红外光谱FTIR/ QCL显微技术虽然得到了广泛的应用,但在关键问题上存在一些局限性,例如相对较差的空间分辨率(5-20 μm)和对 10 μm的样品测试灵敏度较低、坚硬的金属界面可能会在接触样品表面时损坏ATR探针,以及污染可能在凹凸的区域,甚至在狭窄的缝隙内,使得ATR接触式测量难以实现。所以,如何在亚微米分辨率别和非接触条件下,实现芯片/半导体器件的有机缺陷和污染物的识别和表征是非常重要以及创新的一种手段。此外,许多样品的厚度小于100 nm,这在传统的FTIR测量中也是不可能实现的。 仪器介绍图1. 设备及原理图 基于光学-光热技术(O-PTIR)的亚微米分辨率红外拉曼同步测量系统mIRage可实现远场红外+拉曼显微镜的同步测量,该技术具有非接触、免样品制备、亚微米分析等优点,已广泛应用于硬盘和显示器等器件的成分分析。mIRage扩展集成的同步拉曼显微镜,主要用于目标物的应变/应力、掺杂浓度、DLC等测试。获取的高质量反射模式光谱可以通过亚微米红外拉曼同步测量系统mIRage在商业数据库中进行光谱比对检索,终确定亚微米到微米的污染物成分。mIRage光谱的显著优势:1. 亚微米红外空间分辨率,比传统FTIR/QCL显微镜提高30倍,达到500 nm;2. 非接触式测量,非破坏性,反射(远场)模式测量,无须制备样品;3. 高质量光谱(测试可兼容粒子形状/尺寸和表面粗糙度),没有色散/散射伪影问题;4. 可直接在商业数据库中匹配搜索 的污染识别和控制对于把控制造过程以及高科技产品开发至关重要,随着愈发严格的标准和产品尺寸的缩小,识别较小的污染物变得越来越重要和困难。mIRage的先进光学光热红外(O-PTIR)技术的出现彻底改变了微电子器件微小缺陷的红外化学分析方法。mIRage的工作原理是用宽可调谐的脉冲红外激光源激发样品,在样品中产生调制光热效应。通过光热效应提取并计算红外吸收, 通过检测反射探头光束强度的变化作为红外波数调谐的函数,从而提供红外吸收光谱。这种短波长脉冲探测光束(通常是532 nm)决定了红外测试空间分辨率,而不是传统FTIR/QCL显微镜中依赖的红外波长。由于其特的系统架构,短波长探测光束同样也能作为一个拉曼激光源,集成拉曼光谱仪后,mIRage系统可提供同一地点,同一时间,同一空间分辨率的亚微米红外+拉曼显微镜的检测结果。 精彩案例分享 在本文中,我们将介绍通过亚微米红外+拉曼同步测量技术对只有几微米尺寸的缺陷进行电子器件失效分析的研究,案例中的硬盘组件和显示组件由希捷技术提供。 图2为微电子器件免制样,原位测量数据。该案例展示了互补的、验证性的mIRage红外光谱和拉曼光谱的信息。尽管mIRage红外光谱是在反射模式下采集的,但它完全可以与FTIR/ATR数据库中的光谱相媲美。通过与KnowItAll(Wiley)红外光谱和拉曼光谱数据库进行比对,确定这种特殊的污染物可能是一种聚醚(缩醛)材料。污染可能源于研发过程中的异物,包括聚合物、润滑剂等。在此次测试中,mIRage获取的谱图与标准谱峰位重合度超过95%。图2. 左:可见图像显示6 µm缺损位置,右上:与标准数据库比对未知物质的红外光谱;右下:与数据库比对未知物质的拉曼光谱 在许多情况下,传统红外仪器可能会收到一些物质的影响无法直接接触到污染物。图3显示了金属薄膜下20 μm的黑色污染,从金属薄膜的白色圆形分层中可以看到,这是由于有缺陷的薄膜晶体管显示器突出造成的。传统的ATR显微镜的使用将受到薄膜存在的限制,阻碍直接接触污染粒子。此类样品可以通过mIRage进行光谱焦平面定位实现光谱检查,无需额外的样品制备或对粒子进行物理提取。特别是在1706 cm−1波段有强宽红外吸收带的存在,表明污染粒子可能是硫化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR),已氧化形成羧酸。图3. 左上角:样品和测量的示意图;左下:光学图像缺陷;右:缺陷区域不同位置的mIRage红外光谱。颜色对应于光学图像上的标记。 结论综上所述,我们引进的革命性红外拉曼同步测量系统mIRage在显微红外方面取得了重大进展,如亚微米分辨率测量(~500 nm)、非接触模式测量(非ATR)、非破坏性和免样品制备、点线/面多模式分析、无任何色散/散射伪影以及提供数据库检索等。希捷科技选择mIRage系统是为了研究制造工艺和产品早期开发的污染改善问题。本文介绍的基本原理和实例表明mIRage在识别硬盘和相关精细电子行业的缺陷和污染方面有诸多优势。在红外显微光谱的重要发展领域中,mIRage技术具有颠覆性的潜力。而拉曼光谱仪的联用进一步拓展了它的能力,实现亚微米红外+拉曼显微镜同步测量(同一时间、同一点、同一空间分辨率),以提供互相印证的补充和确认信息。亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage的应用领域正在不断扩大,涵盖了聚合物、药学、司法鉴定、半导体器件缺陷分析、生命科学、环境地质、古生物等众多传统领域。
  • 迅杰光远:快速检测保障舌尖上的安全
    今天我们对于食品安全非常敏感,而很多知名的案件让我们心有余悸。比如奶粉中是否掺了三聚氰胺?辣椒面中是否含有苏丹红?蔬菜水果茶叶上是否有残留农药?大米是不是陈米抛光、是否含有滑石粉?馒头是否用硫化物蒸过催白?口红的原料是否合格?孩子衣服玩具是否是合格的成份?这一串问题在新闻并不案件,但现在我们似乎只能去选择信任可靠的销售平台和品牌,自己检测是无能为力的。 食品与药品安全问题一直困扰着国人 夏天到了,水果也多了起来,但是买到不熟的瓜果几率并不低。当然现在有人专门买个糖度计来测一下,但是这只适合买到家的水果,水果店里老板肯定是不会让你用糖度计挨个扎眼测试的。有没有无损的办法来定量、定性的去分析食物的成分?还真有,一个名叫迅杰光远的企业给我们打开了一扇完全未知领域的窗口。我们总以为科技已经进步到了很发达的程度,这个问题难道还解决不了吗?迅杰光远的产品技术正是针对有机物无损检测而开发的。迅杰光远创始人 阎巍分享近红外检测技术在有机物检测方面取得的巨大进展近红外设备可以快速测试大豆的蛋白含量、脂肪与水分最终的测试结果 在技术原理上,迅杰光远的产品使用的是近红外技术。按照定义,近红外线指的是780-2526纳米波长的红外线。这个波长的红外线照射到物体之后,会形成反射,但是物体的不同有机成分会对特定的波长产生吸收,也就是说当照射的光谱在近红外波段是连续的,反射回来的则一定不那么连续,有相当一部分被物体中所含有的有机物吸收。通过判断吸收峰的波长位置和高度,然后与设备或是app内置的标准化的成份模型进行对比,就可以通过计算来得出相关成分有没有、是什么、有多少的结论。手持式近红外设备检测红木的类型 这么有意思的技术为何不推广?近红外不是新技术,诞生已经二十年以上,但是在过去,近红外检测的产品普遍都比较大。一来是过去的计算机能力不行,所以必须要有一个pc来实现对数据的分析,但今天飞速发展的半导体技术,让我们今天手机的也有了足够的计算能力来处理这些数据。另外一方面则是产品的稳定性,要保障每次检测输出的近红外线能量一致、两个同型号产品对同一目标分析得到的结果一致才有意义,这要是过去产品要很大的原因。而迅杰光远的核心技术正是解决了小型产品一致性的问题,做到了大型产品小型化,是迅杰光远的核心技术之一。近红外设备可以快速检测大米是否新米 由于近红外可以进行无损检测的特性,因此非常适用于生成过程中的产品品质控制,但过去的产品从体积、价格上的束缚限制了这类产品的使用。现在迅洁光远的产品已经进入到了粮食、饲料的原材料收购、生产、医药生产等领域,可以快速、准确的得到数据进而进行分级和品控。 目前,迅杰光远一共开发出来三款产品:ias-2000、5000和8000三款产品。迅杰光远近红外检测设备ias-2000便携式谷物分析仪 ias-2000的光谱范围950-1650纳米,主要面向食品工业,能够在60秒之内检测出粮食材料、油脂、食品、面粉等从原始粮食到成品的成分,并且是多成分结论一次性得出,产品的准确性和稳定性高。迅杰光远近红外检测设备ias-5000智能分析仪 ias-5000的光谱范围扩展到900-1700纳米,除了进行食品有机物识别之外,还能够识别纺织品、液体有机物,对于想保持健康的人群,通过识别食物的成分指导饮食有着积极的意义。迅杰光远近红外检测设备ias-8000慧眼食品分析仪 ias-8000则实现了彻底的便携,是针对普通消费者的产品。可以手持,并且可与手机协作接合使用。对于昂贵重要等高档消费品可以快速的检测成分,并且可以判别化妆品、婴幼儿食品衣物的原料成分,用科学的数据买的放心。检测珍珠粉是否添加滑石粉检测婴儿纸尿裤是否真伪 据悉,除了面向工业生产、检测之外,迅杰光远希望进一步完善产品的功能设置,在未来推出面向家庭使用的、电器化的检测设备,让三聚氰胺、苏丹红、残留农药、不合格色素远离我们的食品,从消费端做到心中有数,给全家以健康。 目前,迅杰光远在近红外技术的应用方向已经获得重大突破,而我们已经看到相应的定位产品,未来将会有更多满足个人、行业的产品上市,帮助我们从采购源头提高安全标准。
  • 省时省力!微塑料全自动快速分析,非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统再度升级!
    随着大量塑料的使用和随意处置,微塑料几乎污染了整个地球,科学家也愈发关注对微塑料的研究。环境中微塑料的尺寸往往小于5μm,传统红外因受限于微米级别空间分辨率,以及不同尺寸颗粒变化的实际红外吸收峰相较于理想吸收峰散射严重等问题,很难对样品进行有效的定性和定量分析。美国PSC公司推出的非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统-mIRage,得益于其500 nm空间分辨率、不因颗粒尺寸变化而发生散射且无需接触测量等优势,有效解决了绝大多数环境微塑料样品光谱显微测试的问题。其显著的技术优势为:✔ 亚微米红外空间分辨率,比传统的FTIR/QCL红外显微提高~20倍;✔ 有效排除小尺寸样品散射伪影,极大提高样品测试范围,获得高质量红外拉曼分析图谱;✔ 非接触式,反射(远场)模式测量,对样品无污染,没有任何常见光谱失真。可快速匹配光谱商用数据库,获得样品种类结果;✔ 可升级亚微米同步红外+拉曼同步联用系统,在相同时间、条件、位置下获得相同空间分辨率的红外和拉曼光谱。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage近日,PSC公司将mIRage系统全新升级,即将发布FeaturefindIR功能。FeaturefindIR创新性的实现了微塑料和其他颗粒快速、自动化的光谱测量和化学鉴定,显著提高了实验效率,并为应用中大量样品的测量提供了基础,包括但不限于微塑料,缺陷污染和细胞分析,以及许多其他样品类型。mIRage升级系列将原有优势进一步拓宽:☛ 测试从亚微米到毫米范围内微塑料样品;☛ 红外拉曼同步,测量大量的微塑料和颗粒;☛ 测试系统自动搜索和检测粒子;☛ 自动测量和定位化学ID。升级功能新品发布会为使研究者更好的了解这一升级功能,美国PSC公司将举办升级功能新品发布会,发布会将由产品管理和营销总监Mustafa Kansiz博士主持介绍。此次发布会将主要介绍“FeaturefindIR”软件自动化工具如何在mIRage上对更具有生物学意义的微塑料颗粒(从小于500 nm到大尺寸(mm))进行自动化、快速和准确的分析,规避传统FTIR/QCL和拉曼显微系统所见的明显缺陷,从而有效完成微塑料样品测试。同时,Mustafa Kansiz博士也将实时演示亚微米mIRage的featurefindIR功能,无论颗粒形状和大小如何,都将得到一致、无伪影的图谱,并使用交叉偏振可见光增强颗粒检测。敬请期待mIRage系统featurefindIR的详情发布!FeaturefindIR优势解析:【高效粒子数据收集】微塑料、颗粒和有机污染物有时很难在大量的一般污染物中发现。为了获得最大的灵活性,featurefindIR可以使用图像输入,以实现更准确和敏感的检测和定位。【自动测量和识别】一旦确定了颗粒的位置和大小,mIRage系统就会自动移动到所需测量位置,并执行快速、自动化的红外光谱测量。测量完成后,粒子信息汇总表将列出获得关键光谱的每个粒子的位置和特定尺寸。此表可以转移到featurefindIR μChemical ID报告中,也可以导出为CSV文件。【FeaturefindIR μChemical ID报告】FeaturefindIR μChemical ID报告将自动分析PTIR Studio文件中用户选择的所有光谱,并将它们与集成数据库中的参考光谱集相关联。对每个测量的频谱报告命中质量指数(HQI),如果HQI高于用户设置的阈值,还会报告最佳匹配化学ID。在测量光谱和参考光谱之间显示覆盖层,颜色编码可用于评估光谱数量的视觉支持,特定塑料类型被分配特定颜色作为视觉辅助。此外,可以通过选择每个结果来进行定量检查,以显示与OPTIR参考匹配接近的详细光谱叠加。FeaturefindIR为研究人员提供了一种快速测量大量相关微塑料的自动化方案。不但提供了维度方面的信息,同时可以通过专用的μChemical ID数据库确定它们的化学ID。所有数据都可以通过CSV导出,以便根据需要进行进一步分析。FeaturefindIR通过提供识别微塑料类型的不同方法(如单波长成像和荧光图像)来提高测量效率,提供了从亚微米到毫米大小的微塑料研究完整解决方案。
  • 中国环境监测总站发布关于公开征集光谱水质在线监测系统、总有机碳(TOC)水质自动分析仪及锑水质自动在线监测仪3类仪器检测标准研究验证测试单位和相关产品的通知
    近日,中国环境监测总站发布关于公开征集光谱水质在线监测系统、总有机碳(TOC)水质自动分析仪及锑水质自动在线监测仪3类仪器检测标准研究验证测试单位和相关产品的通知。中国环境监测总站仪器质检室(以下简称“总站质检室”)已编制完成《光谱水质在线监测系统技术要求及适用性检测作业指导书》、《总有机碳(TOC)水质自动分析仪技术要求及适用性检测作业指导书》及《锑水质自动在线监测仪技术要求及适用性检测作业指导书》3项作业指导书初稿。为科学开展此3项作业指导书的编制工作,推动相关行业标准的预研究,总站质检室拟组织开展相关仪器验证测试,现向社会公开征集符合申报条件且具备履约能力的验证单位和相关产品。 验证测试产品:1、光谱水质在线监测系统(基于宽波段光谱法原理,可实现水质多参数快速在线监测);光谱水质在线监测系统是一种以水质参量光谱提取技术为核心,综合运用传感器、自动测量、自动控制和网络通讯等技术,对水体水质进行在线实时综合评价的智能系统。该系统由水质智能监测仪和数据分析云服务平台组成,监测仪可在固定位置,定时采集数据,通过网络实时传输到云服务平台,实现24小时连续在线监测。数据分析云服务平台针对不同的水体类型和监测指标需求,智能选取水质模型,快速计算水质参数。2、总有机碳(TOC)水质自动分析仪(不限原理);总有机碳(TOC)水质自动分析仪是一种常用于环境监测喝水质检测的分析仪器。该仪器可以快速、准确地测量水体中的总有机碳含量,其原理是将样品中的有机物质加热至高温,使其中的有机物质热解并产生二氧化碳,然后采用红外线进行检测。红外线能被二氧化碳吸收,因此通过检测反射红外线的强度变化来计算出样品中的总有机碳含量。该仪器具有高灵敏度、高准确性、快速等特点,可以检测出极微量的有机物,并且操作简单方便,节省了测试时间。 3、锑水质自动在线监测仪(不限原理)。锑水质自动在线监测仪是一种用于检测水中锑含量的智能设备,对于环境保护和工业生产过程具有重要意义。该设备主要利用先进的分析检测方法,结合现代自动化技术,实现对水质的实时监测和数据分析。它可以根据不同的应用场景和检测需求,对水中的锑进行定性和定量分析,以判断水质是否符合相关标准和规定。验证测试内容:包括但不限于针对仪器准确性、稳定性、抗干扰能力、产品一致性、方法可比性等方面的性能指标测试及重点功能检查,具体以总站质检室最终提供的验证测试方案为准。详细信息见附件:附件1验证测试方案(草案).docx附件2申报材料目录.docx【盖章版】关于公开征集光谱水质在线监测系统、总有机碳(TOC)水质自动分析仪及锑水质自动在线监测仪3类仪器检测标准研究 验证测试单位和相关产品的通知.pdf
  • 反射高能电子衍射仪
    反射高能电子衍射仪(Reflection High-Energy Electron Diffraction)是观察晶体生长最重要的实时监测工具。它可以通过非常小的掠射角将能量为10~30KeV的单能电子掠射到晶体表面,通过衍射斑点获得薄膜厚度,组分以及晶体生长机制等重要信息。因此反射高能电子衍射仪已成为MBE系统中监测薄膜表面形貌的一种标准化技术。  R-DEC公司生产的反射式高能电子衍射仪,以便于操作者使用的人性化设计,稳定性和耐久性以及拥有高亮度的衍射斑点等特长得到日本国内及海外各研究机构的一致好评和认可。特长 ◆可远程控制调节电压,束流强度,聚焦位置以及光束偏转◆带有安全闭锁装置◆镍铁高导磁合金磁屏蔽罩◆拥有高亮度衍射斑点◆电子枪内表面经特殊处理,能实现极低放气率◆经久耐用,稳定可靠◆符合欧盟RoHS指令   低电流反射高能电子衍射仪(Low Emission Reflection High-Energy Electron Diffraction)是利用微通道板技术,大幅减少对样品损伤的同时,并且保证明亮反射电子衍射图像的新一代低电流反射高能电子衍射仪。可以用于有机薄膜材料等结晶结构的分析研究。特长◆大幅度减少电子束对样品的损伤(相当于普通RHEED的1/500-1/2800)◆带有安全闭锁装置◆搭载高亮度微通道板荧光屏◆可搭载差动抽气系统◆kSA400 RHEED分析系统兼容◆符合欧盟RoHS指令
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