镭射纸

贸发网消息，美国食品药品监督管理局(FDA)目前正就修订镭射产品(laser products)性能标准向利益相关方征求意见，截止日期为9月23日，旨在(一)实现目前的标准与已在镭射产品和医疗镭射产品中使用的国际标准间的紧密协调 (二)减少受影响制造商的经济负担 (三)提高FDA镭射产品法规的有效性 (四)更好保护和促进公众健康。　　FDA拟议根据美国联邦法规(U.S. Code of Federal Regulations)第21篇第一章J小节修订适用于镭射产品的法规，原因是目前的镭射产品性能标准最近一次更新是在1985年，其基于的光生物学已过时，并不能反应当前行业技术发展的现状。例如，镭射目前常被用于半导体和通信行业，而在上次更新时他们还尚未被发明。FDA拟议根据IEC 60825–1 (第2d版-2007)，以及IEC 60601–2–22：《医疗电气设备-第2-22部分：外科、美容、治疗和诊断镭射设备基本安全和必要性能的特殊要求》(第3.0版本。2007-05)修订该标准，旨在使其与当前的科学相一致，实现与国际电工委员会(IEC)标准60825–1,《镭射产品安全-第一部分：设备分类和要求》，第2d版，2007-03的紧密协调。　　目前，在美国国内或国外生产销售镭射产品的企业必须同时符合IEC和FDA标准。协调这类标准意味着遵守两项不同标准的企业基本只需要符合一项标准，除非产品的标准不同(如伴随辐射限制)。此外，FDA指出，提案将更好地保护公众健康，因为遵守规则将减少与镭射技术有关的已确认的风险。　　拟议规则将会直接影响制造镭射产品的企业。一般来说，所有包含镭射或镭射系统的产品都将遵守当前的性能标准。镭射产品同时也是医疗设备，还受到FDA医疗设备法规的规管。FDA拟议从联邦公报公布之日起的两年内实施最终规则。

日前，日本S-mark认证机构经过会议讨论后，对于电热水壶将可能增加额外的要求。　　2012年10月22日，日本广播公司播放一件有关电热水壶引起的意外，造成婴儿和儿童被热水壶溢出的滚烫热水烧伤的事故。此事件被记载在日本国民生活中心(National Consumer Affairs Center of Japan，NCAC)的网站上(http://www.kokusen.go.jp/test/data/s_test/n-20100609_1.html)。在此报导之前，日本NHK电视台采访日本电机工业协会(The Japan Electrical Manufacturers’ Association，JEMA)并询问制造商如何承担意外事故。JEMA对此回应，他们将制定一份标准，其中包含了日本S-mark的要求。根据JEMA的请求，日本电器产品认证协会(SCEA)将开始针对电热水壶制定额外的要求。其发布和实施日期尚未讨论。　　2012年11月20日，日本针对便携式激光产品，对《消费生活用制品安全法》进行了修订。此次修订的内容包含：镭射产品的标准由JIS C 6802(2005)版本变更为JIS C 6802(2011)版。新的技术标准对于便携式镭射产品总长度8公分的部分有较松的要求。法案修订日期与新技术标准实施日期同为2012年11月20日。有关该技术标准的详细信息请参见经济产业省有关镭射产品的省令(PDF)。

朱棣文简介　　出生日期：民国卅七年二月二八日　　籍贯：江苏省太仓县　　专习学科：物理应用物理　　现职：美国史丹福大学物理学和应用物理教授　　教育背景：　　1970年毕业于罗彻斯特大学，获数学学士和物理学学士。　　1976年获加州大学伯克利分校物理学博士。　　工作经历：　　1976-1978在加州大学伯克利分校做博士后研究。　　1978-1983任电磁现象研究贝尔实验室研究人员。　　1983-1987美国电话、电报公司贝尔实验室量子电子学研究部主任。　　1987-至今斯坦福大学物理和应用物理教授。　　哈佛大学讲师(1987-1988) 　　实验天体物理联合研究所特邀访问学者(1989) 　　法国学院访问教授(1990) 　　史丹福大学教授(1990-至今) 　　史丹福大学物理系主任(1990-1993)。　　研究经历和意向：　　原子物理中的宇称不守恒性。　　固体中的能量转换和激发动力学。　　毫微秒光谱学。　　正负电子和对介子-电子对光谱学。　　原子的雷射致冷和俘获。　　单分子聚合体和生物物理。　　显微技术。　　奖学金、荣誉奖以及学术上的荣誉成员　　罗彻斯特大学斯托达数学奖(1968)　　罗彻斯特大学斯托达物理奖(1970)　　伍德罗.威尔逊奖学金(1970)　　国家科学基金会博士预备生奖学金(1970-74)　　国家科学基金会博士后奖学金(1977-78)　　美国物理学会理事(1978)　　美国物理学会在雷射光谱领域的布洛依达奖(1987)　　美国光学学会理事(1990)　　美国物理学会和美国物理教师学会的理直脱迈耶纪念奖讲演(1990)　　美国艺术和科学科学院院士(1992)　　费塞尔国王国际科学奖得主之一(1993)　　美国国家科学院院士(1993)　　美国物理学会在雷射科学领域的亚瑟.萧洛奖(1994)　　美国光学学会的威廉.梅格斯奖(1994)　　部份学术机构职务　　美国物理学会雷射科学专题组主席(1989-90)　　美国物理学会雷射科学专题组副主席(1989-90)　　″光学通讯″杂志副主编　　美国光学学会杂志B专刊″原子的雷射致冷和俘获″的主编之一　　量子电子学会议雷射科学节目委员会主席之一(1990)，执行主席之一(1992)　　国家科学基金会物理谘询委员会成员(1990-1993)　　原子、分子和光学物理国家研究谘询委员会成员(1992-至今)　　基础和应用科学家国际联合会量子电子学领域代表(1993-至今)　　国家科学院自由电子雷射器评议会成员(1993-94)　　美国-日本量子电子学讨论会主席之一(1993-94)　　部份史丹福大学职务　　人文和科学分院提名和晋升委员会(1989-90)　　预算和规划决策委员会(1990-1992)　　史丹福大学校长遴选委员会(1991-92)　　间接成本核算委员会(1991-92)　　人文和科学分院科学院顾问(1993-至今)　　史丹福大学学科委员会评议员(1993-至今)　　院级妇女招聘和留置委员会(1992-93)

据美国物理学家组织网9月8日(北京时间)报道，在今年庆贺激光诞生50周年之际，科学家正在研究一种新型的相干声束放大器，其利用的是声而不是光。科学家最近对此进行了演示，在一种超冷原子气体中，声子也能在同一方向共同激发，就和光子受激发射相似，因此这种装置也被称为“激声器”。　　声子激发理论是2009年由马克斯普朗克研究院和加州理工学院的一个科研小组首次提出的，目前尚处于较新的研究领域。其理论认为，声子是振动能量的最小独立单位，也能像光子那样，通过激发产生高度相干的声波束，尤其是高频超声波。他们首次描述了一个镁离子在电磁势阱中被冷冻到大约1/1000开氏温度，能生成单个离子的受激声子。但是单个声子的受激放大和一个光子还有区别，声子频率由单原子振动的频率所决定而不是和集体振动相一致。　　在新研究中，葡萄牙里斯本高等技术学院的J.T.曼登卡与合作团队把单离子声子激发的概念，扩展到一个大的原子整体。为了做到这一点，他们演示了超冷原子气体整合声子激发。与单离子的情况相比，这里的声子频率由气态原子的内部振动所决定，和光子的频率是由光腔内部的振动所决定一样。　　无论相干电磁波，还是相干声波，最大的困难来自选择系统、频率范围等方面。曼登卡说，该研究中的困难是要模仿光波受激放大发射的机制，但产生的是声子，而不是光子。即通过精确控制超冷原子系统，使其能完全按照激光发射的机制来发射相干声子。　　新方法将气体限定在磁光陷阱中，通过3个物理过程产生激态声子。首先，一束红失谐激光将原子气体冷却到超冷温度 然后用一束蓝失谐光振动超冷原体气体，生成一束不可见光，最后使原子形成声子相干发射，此后衰变到低能级状态。研究人员指出，最后形成的声波能以机械或电磁的方式与外部世界连接，系统只是提供一种相干发射源。　　关于给声子激发命名，科学家先是沿袭“镭射(laser)”之名使用了“声射(saser)”，即声音受激放大发射。但曼登卡认为使用“激声(phaser)”更准确，它强调了声子的量子特性而不是声音，也暗示了其发射过程类似于光子受激发射。　　高相干超声波束的一个可能用途是，在X光断层摄影术方面，能极大地提高图像的解析度。曼登卡说：“激光刚开发出来时，仅被当做一种不能解决任何问题的发明。所以，对于激声，我们现在担心的只是基础科学方面的问题，而不是应用问题。”

从ADAS应用到关键组件 – SPAD扮演的重要角色ADAS的种类与主要组成　　什么是ADAS？从字面来看，ADAS就是Advanced Driver Assistance Systems的缩写，翻译成中文，就是先进驾驶辅助系统。既然ADAS是『辅助系统』，自然可知它与『自动驾驶』存有程度上的差异。但若换一个角度来看，ADAS系统的发展却也是我们迈向自动驾驶终极目标的必经之路。 从功能面来看，现今ADAS主要包括了：自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control, ACC)：此功能是在传统定速巡航的基础上，采用雷达/光达探测前方车辆与本车的相对距离和相对速度，主动控制本车行驶速度，以达到自动跟车巡航的目的。根据前方是否有车辆，系统可以在定速巡航和跟车巡航之间自动切换。车载导航系统(Car Navigation System)：透过接收GPS (Global Positioning System)与TMC (Traffic Message Channel)的讯号，再加上安装在汽车上的地磁式方向传感器、陀螺传感器、车速传感器等用来测定汽车的行动轨迹，经过ECU运算，即能确认车辆在地球上的位置。车道偏离警示系统(Lane Departure Warning System, LDWS)：利用安装在前挡风玻璃上之摄影机，测量车辆前方的道路标线，并实时计算车辆与车道线的相对距离、道路斜率与曲率等参数，当驾驶者不经意偏离车道时，适时给予警讯，让驾驶者实时修正车辆行驶方向，甚至会主动尝试将车辆导回到原本的车道上，降低车祸发生的机率。盲点侦测系统(Blind Spot Detection)：典型的盲点侦测系统使用安装在汽车两侧的电子侦测装置(通常在左右后照镜周围或是后保险杆周围)，透过电磁波/雷达波/超音波来感应，或是用摄影机拍摄画面。当其中一个传感器侦测到盲点区内有物体时，会透过灯光﹅ 声音或屏幕影像警告驾驶，避免贸然变换车道，造成事故。前车防撞警示系统(Front Collision Avoidance System, FCWS)：以镜头结合雷达侦测并利用特殊算法计算即将与前车碰撞的时间，若系统判断车距过近，本车与前方车辆未保持适当安全距离，与即将有碰撞风险时，系统透过警示灯闪烁，并发出警报音提醒驾驶人减速，以减少追撞意外对乘员的伤害。行人侦测系统(Pedestrian Detection)：以立体摄影机结合雷达侦测前方区块，掌握前方行人及其运动模式。当可能有碰撞风险时，系统会发出警示符号与警告音提醒驾驶人因应。若未能实时反应，更先进的系统将启动煞车辅助。甚至，若系统判断煞车过急，系统更将发出指令，束紧车内安全带、立直椅背以减低冲撞伤害。　　此外，包括：紧急煞车系统﹅ 头灯自动启闭系统﹅ 自动停车辅助系统﹅ 夜视系统﹅ 侧风稳定系统﹅ 驾驶疲劳侦测系统…等，也都属于ADAS的范畴，在此不再一一赘述。　　从系统架构面来看，ADAS主要由三大模块组成：传感器﹅ 处理器与制动器。传感器(Sensor)：用以侦测各种外界的讯号，如：超音波(Ultrasound)、雷达(Radar)、光达(LiDAR)﹅ 摄影机(Camera)等等，主要用于侦测距离的远近。其功能与应用可由图1一目了然。图1 因应ADAS不同的功能需求而采用的感测技术总览处理器(Processor)：处理接收进来的讯号，在汽车里称为「电子控制单元 (Electronic Control Unit, ECU)」，做出适当的分类与处理，再向致动器输出控制讯号。常见如：微处理器(MPU)、数字信号处理器 (DSP)。致动器(Actuator)：控制各种致动的装置，依照处理器传送过来的控制讯号，让相关的装置完成运作。如：启动自动煞车使汽车停止前进、启动屏幕显示警告讯息、启动蜂鸣器发出警示音等。LiDAR的用途与相关技术　　LiDAR的英文全名为Light Detection And Ranging，中文称为『光达』或『激光雷达』。可应用于先进驾驶辅助系统(ADAS)的自适应巡航控制系统﹅ 紧急煞车系统﹅ 行人侦测系统与前车防撞警示系统等，其主要功能为精准测距。　　光达基本是由雷射光源、光传感器和成像机构等3部分组成。雷射光源一般采用半导体雷射；光传感器一般是用光电二极管(Photodiode, PD)或雪崩光电二极管(Avalanche photodiode, APD)；成像机构则分为扫描式或非扫描式的成像机构。在车用光达常用的距离量测方法就是利用飞行时间(Time of Flight, ToF)技术。关于ToF技术，将在本文下一个章节加以说明。　　目前自驾车的发展，依据『是否采用LiDAR』的选择，分为两个门派：第一个派系是以特斯拉(Tesla)为首的阵营。此门派只以毫米波雷达与摄影机为主，不使用LiDAR。第二个门派则以Google为首。Google不只使用毫米波雷达与摄影机，更使用Velodyne H64E的光达，拍摄360度3D影像。　　Tesla阵营决定不使用LiDAR的原因是其成本太过昂贵。然而，从近十年两个阵营累计的实际案例来看：Tesla自驾车发生了一些严重车祸案例；而Google自驾车在经历了超过300万英哩的实际测试后，仅发生十余起的轻微擦撞事故。另外，从功能面来看，光达可以提供0.1度角分辨率，100公尺测距和5~10Hz的画面更新率。这让世界各地许多从事自驾车发展的团队，普遍有一个共识，那就是：依现今自驾技术水准，未使用LiDAR作为传感器的自驾车，达到Level 2~3的标准没有问题；但若要达到Level 4~5，亦即达到『高度自驾』甚至是『完全自驾』的程度，就非使用LiDAR不可。LiDAR对于自动驾驶的发展如此重要，这也促使产品必须朝向更低成本﹅ 更耐用与更安全的方向发展，具体项目如下：发展全固态LiDAR：当一个带有旋转扫描机构与驱动马达的模块，装置在需耐受天候并时常遭遇到震动与惯性变化的车辆时，此模块的耐用程度就会遭受到极大的挑战。所以将整个模块全固态化，免除旋转扫描机构与驱动马达，就能有效提升LiDAR的耐用度。采用单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode, SPAD)作为传感器：当单光子雪崩二极管传感器偏压超过崩溃区，其光子产生的电子受到高电场加速撞击，又产生许多电子，这些撞击产生电子又受到电场加速，又撞击产生更多的电子，这样的连锁雪崩效应所产生的电子增益非常大，所以只要有单光子就可以引发超过阈值(threshold)的电子讯号。SPAD造就了新款LiDAR对光线感知非常敏感的优点，也让LiDAR模块可以采用较低功率 & 较低成本的雷射光源。改用更长波长的雷射光源：基于成本与功率考虑，目前多数LiDAR使用的雷射光源是905 nm雷射，但是905 nm波段不在人眼安全的波段范围内。一般人眼安全的波段是指大于1400 nm的波段，因为在可见光与波长小于1400 nm的红外光会聚焦在视网膜，容易对视网膜造成永久伤害。改用1400 nm以上的雷射作为光源，对人身健康安全才更有保障。将LiDAR的发射器﹅ 接收器与扫描透过半导体制程整合到芯片上：将雷射与传感器一起长在芯片上，将可大幅度缩小体积﹅ 减轻重量，并符合LiDAR模块全固态化的要求。除此之外，芯片化的设计使其扫描速度比机械式扫描快了千倍以上，并能大幅降低成本，有效提升产品的性价比。iToF 与 dToF 的差别　　ToF是Time of Flight的缩写，也就是飞行时间。当我们得知光的飞行时间，将光速乘以飞行时间就可以计算出距离。例如：光飞行一年的距离称为一光年。　　将ToF技术细分，可分为两种：(1) iToF (Indirect Time of Flight)间接飞行时间技术；(2) dToF (Direct Time of Flight)直接飞行时间技术。欲实现这两种技术都需要有发射端与接收端，其差别主要在于计算距离的公式不同。　　iToF技术的发射端使用的是调制光，具备特定的周期与振幅。当这个特定调制的入射光从物体表面反射回来，接收器就会接收到相同周期的反射光，但这入射光与反射光两者之间存在着一个相位的延迟。当我们测得此相位差延迟了几个周期，就能透过下列公式计算出距离。dToF的光源一般采用脉冲光(Pulsed Light)，脉冲光指的是在一个极短时间内发出的光束，dToF的传感器在脉冲光发射出去的时候记录当下的时间，并与接收到反射光的时间计算出时间差(∆ t)，然后直接将时间差乘上光速除以2就计算出了物体与车子之间的距离。　　那么，iToF与dToF各有什么优缺点呢？我们可以从下表的详细比较得知。不过，在此先下个小结论：短期而言，iToF技术挟着CMOS成本优势，应可占有一定的市场份额。但随着SPAD制程技术的持续演进，预期dToF技术的成本将可获得大幅改善。届时dToF技术在侦测距离的优势，将会占据更多市场份额与产品应用。什么是SPAD？　　SPAD就是单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode)的缩写，称为单光子累崩二极管，是一种半导体光侦测器。当我们在SPAD两端施加更高的反向偏置电压(硅材料通常为100-200 V)，此时光子进入硅材料后，利用电离碰撞(雪崩击穿)的效应，可以获得大约100倍的内部电流增益，进而引发连锁倍增效应。这时候的电流就会非常大，能够很轻易的被电路侦测到。在制程上，透过掺杂技术的不同，可以让SPAD允许施加更高的电压而不会被击穿，从而获得更大的增益。一般来说，反向电压越高，增益越大。 图2 单光子雪崩二极管倍增效应示意图　　SPAD主要用于光达(LiDAR)和长距离光纤通信，此外，也开始被用于正电子断层摄影和粒子物理等领域。SPAD数组也已被商业化，比较知名的制造商包括：索尼(SONY)﹅ 意法半导体(STMicroelectronics)与安森美(ON Semiconductor)…等。

原定于7月10日上映的中国芯片科技题材网剧《我的中国芯》，官方微博当日宣布“将暂缓播出”。据介绍，《我的中国芯》由李克执导，顾佑明、何泽远、姚凯辰、周蓉倩、张蓝艺、郭祥、民浩、张傲主演，主要讲述一家民营科技公司承接了国家的重大科研项目，研发用于光刻机的193纳米DUV镭射器。使用这种镭射器的光刻机可以解决绝大多数先进积体电路芯片的生产问题，如果研发成功，对国家具有重大意义。但在研发关键时刻，老板在外国被扣留，公司也陷入资金危机。最终在研发总监的带领下，全司齐心排除万难，成功攻克众多技术难关。据公开资料显示，中国唯一“理论上”制造出的193nm ARF光刻机是上海微电子600系列之中的SSA600。该系列根据光源分成了三个产品，即ARF光源的SSA，KRF光源的SSC，以及i-line光源的SSB。按照新闻所说，此系列的“巅峰”之作是号称可以达到分辨率是90nm的SSA600，按照业界普遍推测的，干式ArF光源的最高可制造工艺节点，应该是65nm，也就是说如果上微给出的一切数据都是准确的没有任何注水成分，那么这一款光刻机可以让中国自主生产65nm以上的所有芯片。上海微电子600系列光刻机官网截图但此前有知情人士也透露，上微ArF193nm光刻机基本上处于黄了的状态，仅售出一台，没有厂家购买，稳定性也不达标。也有消息称，02专项的28nm光刻机项目最终未通过验收。对于该剧，网友也纷纷发表自己的看法：网友1：拍这个我觉得是在自己打自己的脸，估计又是一大笑柄，而且硬件工程是个很硬核的学科，电视剧连个金融工作拍起来都费劲，让这些高考都没有500分的人演工程类的角色，我觉得太为难他们了。网友2：好歹在这行业混过两年，鉴定为魔幻现实主义。网友3：正是因为有了你们这帮文艺界的瞎编人才，才有了乌烟瘴气的圈子，美国把芯片掌握在手心里，为所欲为，随便卡别人的脖子，而中国导演把芯片掌握在荧屏里，拍成剧赚钱！芯片造着就变成造孩了，梦想实现实现这就成了恋爱脑，简直是脱离现实。以前有抗日神剧，现在好了，造芯神剧！我们正在被美帝卡脖子，艰难求存，这帮人以此为题材拍了一部《铁脖子是怎么炼成的》，相当于前线正拿命抗战，后台在上演一部风花雪月抗战神剧，这不是故意恶心人吗？网友4：DUV光刻机还没造出来，电视剧先造出来了，建议上海微电子公司把电视剧里的导演和演员抓去研发光刻机网友5：坏了。说明研发过程不如剧更新的快了网友6：蚌埠住了，芯片没整出来剧先整出来了，科幻片是吧网友7：哪壶不开提哪壶......

7月10日消息，据媒体报道，激光是通过放大光的特定波长，利用镭射触发装置对光子进行作用而形成的科技发明，激光在科技的各个领域都做出了重大的贡献。近期，耶鲁大学科学家发现一种特殊方式可以让激光实现&ldquo 逆转&rdquo ，将其他光束吸收，增强激光的能量。　　据报道，科学家找到了一种能够完美吸收部分特定波长光子的物质。这种物质能够分离光束，使各光束分别被反射或继续传输，进而进行两部分间完美地的互相干涉，从而能够很好地抵消特定波长的光束，余下的能量则可通过加热或用电子配对的方式来消耗掉。　　在实验的过程中，科学家证明了可以通过逆转过程来吸收激光的部分光束，甚至能成功地将光束整体的吸收。在吸收过程中，光线吸收造成了时空的扭曲，可发生时间的部分扭转。但当众多不同波长的光同时照射，逆转效果可能会不明显，只有照在该特定物质上时，激光才会被吸收。

SF 外旋式不锈钢过滤漏斗 : 产品特色◆ 全新旋卡紧扣设计SF 外旋式不锈钢过滤漏斗采用全新外旋卡扣紧方式，安装快速丶牢固且不需夹具。◆ SS316不锈钢材料制作SF 外旋式不锈钢过滤漏斗使用高级不锈钢材料 SS316 制作，可以火焰快速灭菌。◆ 可搭配不同大小过滤杯SF 外旋式不锈钢过滤漏斗包含 100, 300, 500ml 等三种容量过滤杯，方便各种过滤实验使用。◆ 过滤杯刻度线采雷射雕刻，数字清晰且滤液不残留◆ 过滤基座的滤膜夹口，方便夹取滤膜◆ 標配8号矽胶塞SF 外旋式不锈钢过滤漏斗 : 订购资讯◆ 180100-10　　SF 1, 100 ml 不锈钢过滤漏斗◆ 180100-11　　100 ml 不锈钢漏斗盖◆ 180100-01　　100 ml 不锈钢过滤杯◆ 180100-30　　SF 3, 300 ml 不锈钢过滤漏斗◆ 180100-13　　300 ml 不锈钢漏斗盖◆ 180100-03　　300 ml 不锈钢过滤杯◆ 180100-50　　SF 5, 500 ml 不锈钢过滤漏斗◆ 180100-13　　500 ml 不锈钢漏斗盖◆ 180100-05　　500 ml 不锈钢过滤杯◆ 180100-31　　不锈钢滤膜垫片◆ 180100-00　　47 mm 不锈钢过滤基座◆ 167110-16　　8号矽胶塞创新点：◆ SF 外旋式不锈钢过滤漏斗采用全新外旋卡扣紧方式，安装快速丶牢固且不需夹具。◆ 过滤杯刻度线采雷射雕刻，数字清晰且滤液不残留◆ 过滤基座的滤膜夹口，方便夹取滤膜洛科 | SF 外旋式不锈钢过滤漏斗

【重点摘要】LiDAR微型化的障碍:a. 激光制程效率和自由空间传输方面的挑战。b. 传输-接收过程效率低和眼睛安全方面的担忧。c. 激光效率低且对温度敏感，需要复杂的封装。目前的方法:a. 基于固态技术的无移动部件视场（FoV）方法。b. 使用单一激光脉冲或电子扫描数组来处理FoV。c. 利用半导体技术的进步来开发LiDAR。d. 提及特定公司及其LiDAR技术。LiDAR微型化的障碍LiDAR微型化的主要障碍在于其所使用的激光技术。从电子产生称为光子的光粒子是一个复杂且效率低的过程。20世纪90年代，电信技術在将半导体激光器从研究实验室推进到大规模生产设施并将其整合到陆地和海底光纤网络中发挥了关键作用。然而，LiDAR由于需要在自由空间中传输激光能量，因此面临挑战。在LiDAR中发送和接收激光信号的过程效率低下，因为它受到大气吸收和与传输距离有关的光学连接损失的影响。实现高分辨率图像和快速帧率覆盖广泛视场（FoV）需要更高的半导体激光功率。这导致采用光学放大技术（使用光纤激光器）、使用大型激光数组（例如VCSELs）或在时间和空间上共享激光能量（通过扫描机构）等技术。安全性是一个重要关注点，尤其是涉及到人眼的情况。一些LiDAR系统使用波长在800-900nm范围内的激光，对于眼睛的安全性有限。使用1,300-1,500nm的激光可以提高安全性，但仍然存在维持特定性能水平所需的最大安全功率密度的限制。设计安全的解决方案需要笨重的系统封装和专用光学组件。激光系统以其效率低下和对温度的敏感性而闻名。激光器使用的电能中的大部分（约70-80％）被转化为热量，需要有效的管理策略。汽车温度变化带来额外的挑战，导致激光波长变化并进一步降低效率。常用于激光器的III-V半导体（例如GaAs或InGaAs）在较高温度和潮湿环境中降解更快。为了应对这些问题，需要使用主动冷却和更复杂的封装解决方案。在更广泛的LiDAR系统背景下，成功的微型化需要使用多种材料进行混合集成：复杂的III-V半导体、基于硅的电子组件、玻璃纤维、大型光学组件（例如聚焦镜头和隔离器）、扫描机构、有效的热管理和复杂的封装方法。目前的做法视野（FoV）的问题在于目前的固态方法中正在解决，这些方法不涉及移动部件。有两种主要方法来实现这一目标：单脉冲雷射或闪光：在这种方法中，使用单脉冲雷射或闪光来同时定位所有图像像素。一些采用此方法的公司包括PreAct、TriEye和Ouster。电子扫描阵列：此方法使用由单晶硅SPAD（单光子雪崩二极管）和GaAs VCSELs（垂直腔面发射激光器）组成的单片硅电子扫描数组，以序列方式定位视野中的不同区域。Opsys和Hesai等公司利用了这项技术。VCSEL-SPAD方法得益于智能手机中ToF（飞行时间）LiDAR的进步、商品化和集成，通常在905/940nm波长下运行（确切值可能有所不同且属专有信息）。另一种技术涉及通过称为光学相位阵列（OPAs）和波长分散的相位调整天线的组合进行光学扫描。这是在芯片尺寸的硅光子学平台上实现的，而Analog Photonics是该领域的一个显著参与者。该平台与调频连续波（FMCW）相干LiDAR兼容，可同时测量距离和径向速度，并在1,500nm波长范围内运行。PreAct专注于机舱内和面向道路的短程LiDAR。他们的方法是创新的，使用低成本、现成的CCD数组和LED光源（而非雷射）来生成基于间接飞行时间（iToF）原则的3D图像，类似于游戏应用程序中使用的原则。他们的TrueSense T30 LiDAR以惊人的高帧率150Hz运作，这对于需要快速反应的短程应用，如盲点避障和行人安全，至关重要。该设备的尺寸包括一个8MP RGB相机和将可见光和3D影像合并的电子组件。通过消除RGB传感器，可以进一步减小尺寸。TriEye的SEDAR（光谱增强检测和测距）是一种闪光LiDAR系统，采用基于1.3Mp CMOS的锗硅SWIR（短波红外）探测器阵列和内部开发的、Q开关、高峰值功率、固态泵浦二极管激光器来照亮整个视场。使用更高波长可以提高眼睛的安全边际，从而允许利用更高功率的激光。Opsys采用的电子可寻址高功率VCSEL和SPAD数组来实现无可动部件的固态LiDAR。该系统可以在汽车温度范围内运作，无需任何形式的主动冷却或温度稳定。Hesai正在积极为多个汽车客户生产AT128长程LiDAR（使用机械扫描的HFoV）。FT120是一款全固态LiDAR，采用电子扫描VCSEL和SPAD数组，针对短程应用进行了优化（盲点检测、机舱内等）。该公司于2023年1月上市，目前处于休整期。这表明他们的LiDAR技术仍在不断发展中。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "日前，中国科协科学家宣讲党的十九大精神巡回报告活动——进高校专题宣讲在华东理工大学举行，中科院院士、中科院上海光学精密机械研究所研究员李儒新，华东理工大学教授张显程分别以《传承优良传统、展现科技新风》《需求牵引、目标导向、协调创新、追求卓越》为题展开宣讲。上海市科协副主席陈丽、华东理工大学党委副书记陈麒致辞。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "回望老一辈科学家精神/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "李儒新从自己所崇拜的学者袁隆平说起。他说：“袁先生的科研当然不是以发表高端论文为主要标志的，他的成就解决了国家的实际问题，提高科技对社会发展的贡献度是最主要的指针。为我国杂交水稻事业作出了重大贡献的袁隆平先生已经80多岁高龄了，今年在一次联线采访时，他仍然表示自己还有3个梦想——禾下乘凉，每棵稻穗有非常多的谷粒长在上面；亩产1000公斤；盐碱地种水稻，让我国拥有更多可耕种的面积。袁老先生仍然有这种雄心继续为我们国家的粮食安全问题作出他的贡献，我觉得这是特别令人感动的地方。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "从事超高峰值功率超短脉冲激光与强场激光物理研究的李儒新说起了一个鲜为人知的故事：“钱学森为我们国家‘两弹一星’的事业作出了非常杰出的贡献。大家都知道激光，台湾同胞用的是镭射的音译，但是我们大陆称之为激光，正是钱学森在上海衡山宾馆写信建议把镭射翻译成激光的。他认为，激光这个名称更能体现这项技术的意义和内涵，所以，激光一词来自于钱学森。”喜欢用相机记录老一辈科学家故事的李儒新，推荐大家去位于本市愚园路1032弄岐山村111号的钱学森旧居看看，这里的陈列展现了他的诸多贡献和生活轨迹。钱学森曾在这个房子里与他的父亲团聚，并在这里完婚。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "李儒新也表示，钱学森的处事原则非常值得新一代年轻人学习：第一，不题词；第二，不写序；第三，不参加任何科技成果评审会和鉴定会；第四，不出席“应景”活动；第五，不兼荣誉性职务；第六，上年纪后不去外地开会；第七，不上任何名人录。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "科技发展需要传承和创新/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "1964年，中科院光学精密机械研究所上海分所在本市嘉定区成立。当时还是县级的嘉定条件很落后，傍晚5点以后所有商店都关门了。中国著名光学专家和激光科学技术开拓者王之江先生是第一台激光器的发明人。当时在嘉定住房困难，他祖孙三代五口人与一对年轻科技人员同住一套房间，烧饭做菜用的是煤球炉，但他表示很满足，只要能住即行。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "当时，国家决定在上海建研究院，一声令下，1年不到的时间，上海光机所就达到了1000人的规模。李儒新感到，这充分体现出那个年代科技工作者对科研工作出成绩的紧迫感，靠着那份激情才成就了现今诸多的科学梦想。回望老一辈科研工作者在艰苦落后的环境下所成就的巨大科研成绩，很让人感动。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "而在如今的中科院上海光学精密机械研究所，年轻一辈们也在攻坚克难，完成一次又一次科研攻关。李儒新介绍说，研究所总部仍在嘉定，而多数科研工作是在浦东，来回路程要2个多小时。科研人员多数拖家带口，但为了工作只能放弃与家人在一起的时间，甚至有人错过了与长辈最后团聚的机会。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "传承前辈的科学精神，展开科技创新，李儒新与合作者一道解决了大口径高增益宽带激光放大器的寄生振荡抑制等关键科学技术问题，建成了拍瓦激光实验装置并取得重要应用成果。在强场激光物理方面，与合作者一道在激光尾波场的级联加速和高性能高能电子束产生、基于亚周期时间尺度相干控制的强场高次谐波与阿秒光源产生等方面取得重要成果。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "科研要传承包容批判创新/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "张显程致力于高温结构长寿命安全保障理论与技术体系构建，主持研究国家和省部级20余项重要课题。他坦言自己最初的梦想是做一名产业工人，而在他人生不同时期遇到的恩师带他领略到了科学的美，从而投身科研。他认为，科学研究需要传承、包容、批判、创新。“从苏格拉底与柏拉图，再到柏拉图与亚里士多德，他们之间的许多对话都体现出科学研究、教育并不是靠灌输传承，而是需要点燃自己，去做科学研究。” 张显程介绍。“我不希望我给你什么，你就做什么；而是你要反驳我，做自己想做的东西。”这是张显程常对他学生说的话。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "张显程分享说：“我比较喜欢我国两所学校的校训，一是中国计量大学的校训‘精思国计，细量民生’。所以‘计量’两个字起点是‘精思国计’，落脚点是‘细量民生’，研究要以国家的迫切需求为牵引，能够运用到我们的生活当中，为人民生活的质量提高作点滴贡献。二是北京师范大学的校训‘学为人师，行为世范’。‘学为人师’这一点非常难做到，我尽量告诉自己要做到‘行为世范’。”张显程建议，年轻科研人要多关注我国近几年及未来几年的发展计划，把工作融入其中，做有目标的研究，而不是为了发表文章。“要考虑到国家在做什么，需要什么，有的放矢地找到突破点，而不是把眼光放在发论文上。”他呼吁道。/p

天美(控股)公布，向独立第三方收购英国Edinburgh Instruments余下34%股权，代价约130万英镑(相等於约201.5万美元)。完成後，Edinburgh将成为公司的全资附属。　　计及公司早前收购Edinburgh 66%股权，总代价为320万英镑(相等於约496万美元)。　　Edinburgh主要从事广泛科学研究及工业产品的高科技产品的开发、制造及分销。产品包括萤光光谱仪、雷射器、气体感测器及测量仪。　　天美295万美元收购英国EI公司 66%股权

Control2024德国斯图加特质量控制贸易展览会不仅规模宏大，而且专业性强，吸引了来自世界各地的专业参展商和观众。中图仪器与来自世界各地的同行们“一期一会”，共同探讨质量控制领域的最新技术和市场趋势。这不仅是一次难得的行业盛会，也是我们展示自身实力和拓展国际视野的宝贵机会。展会亮点Control2024展会围绕“质量”主题，展示全球在无接触测量、3D测量、光电子和镭射测量方面的最新技术和产品。展品范围包括质量控制系统产品、智能化质量控制系统、质量控制数据处理、光电子产品、材料测试仪器及设备等。从纳米到百米，我们的展位展示的精密几何量测仪器包括但不限于以下产品：纳米显微测量领域：为满足严格的工业测量需求而设计的白光干涉仪（Z向分辨率最高可达0.1nm）和共聚焦显微镜，快速测量微纳米三维形貌。在常规尺寸段，一键闪测仪和全自动影像仪批量测量精密轮廓尺寸。最后，在大尺寸段，耗时6年重磅推出的激光跟踪仪160米的测量范围，能解决大型、超大型工件和大型科学装置、工业母机等全域高精度空间坐标和空间姿态的测量问题。从纳米到百米的精密几何量测解决方案旨在帮助客户提高生产效率、优化质量管理流程，从而实现持续改进和增强竞争力。技术交流与合作展会期间，我们与众多行业内的专家进行了深入的技术交流。这些交流不仅加深了我们对行业趋势的理解，也为我们未来的产品开发提供了宝贵的信息。通过与参展的同行和观众的互动，我们对全球质量控制市场的需求有了更清晰的认识。一期一会，我们深知每一次的斯图加特展览会都是与全球行业精英相遇的难得机会，因此我们全力以赴，把握每一个交流与合作的瞬间，以期在质量控制技术的道路上不断前行。未来与展望精密尺寸测量仪器是工业的尺子、科学的眼睛，一定程度上决定了制造的高度和科学研究的深度。“我们18年来做过很多种仪器产品，但最成功的一款应该叫‘坚持与信念’。”从2005年成立开始，中图仪器先后研发了约十五种精密仪器，从纳米到百米，高强度研发补齐国产精密测量短板。国内市场，中图仪器在苏州、成都、天津等地设立分公司；国外市场，中图仪器已成立了北美分公司、欧洲分公司，“我和团队的终极目标是，坚持全尺寸链战略，做好‘工业的尺子和科学的眼睛’，铸就一家具有国际影响力的中国仪器公司。”马俊杰董事长表示。未来我们将继续与其他行业精英企业和专业人士进行深入交流，分享经验、探讨行业趋势，并寻求合作机会。相信通过展会，将能够加深与客户和合作伙伴的联系，拓展业务合作领域，实现共同发展。我们期待与您相会，共同探讨质量控制领域的未来发展。

近日有媒体曝出，网上热卖的“童颜神器”泰国蓝白霜，汞超标1万倍。此前，该款蓝白霜因其号称纯天然，能美白祛痘而红极一时，受到不少爱美人士的拥趸。该消息传出后，在论坛和微博上引发了网友热议。　　权威机构监测显示，这款面霜汞含量为12000毫克/千克，而这项数值的标准要求为小于等于1毫克/千克。也就是其含贡量超标了12000倍。对此质检部门专业人士表示，超标浓度过高，不会是原料带进去的，肯定是人为添加进去的。　　消费者“谈贡色变”并非吹毛求疵，有药物学家表示，长期使用汞超标化妆品会引起慢性汞中毒，皮肤产生永久性色素沉淀，严重的还会导致皮肤癌。　　记者了解到，某网站的卖家因为受到负面报道的严重影响，其成交率几乎为零。为了降低影响，有商家在下架“蓝白霜”的同时，悄悄地换上了银白色瓶装的“泰国正品代购‘童颜神器’”，企图撇清与“蓝白霜”关系。对此，消费者的态度大致分为两派：部分消费者表示，银白色瓶装只是“换身衣服”，并无差别 但也有消费者对于换新装的“童颜神器”十分追捧。　　资深美容专家建议，对于快速达到美白效果的产品，消费者必须提高警惕。至于“蓝白罐”产品，连个具体名称都没有，更需要小心。在国外生产的化妆品要进入中国市场，必须在中文标签中有详细的成分表示，而不是像“蓝白罐”那样简单的表述为“植物精华”。　　此外，在我国正规的进口化妆品都应标有由卫生部批准签发的进口化妆品卫生许可证，还有国家检验检疫部门和商检部门检查合格后加贴的“CIQ”镭射标志和“CCIB”标志，并且有规范中文标注的产品名称、成分、使用说明、生产日期等基本信息。因此消费者在网购时需仔细辨认清楚。切勿盲目迷信商家所谓的效果而购买到劣质商品。　　●网友热议　　@咋瞅咋不像：我就是开美容院的，这种强效功效性产品我们都不敢用，你还敢自己用?这跟以前的扒皮霜差不多，短时间功效特显，但是后患无穷，最常见的是面部后期色斑增多加重，更有甚者出现严重的蝴蝶斑。　　@____⑥⑥：蓝白霜换身衣服就地位暴涨了?你自己真用吗你?你也不怕脸烂了你?赚这个黑心钱。你太可耻了。　　@一颗星昕：太可怕了，什么美白神器，真是要美不要命，什么红人推荐之类的，我就不信这一套。　　@水落石出-消费维权：无良的商家!消费者也应当自我警醒!

2022年政府工作报告提出，积极扩大有效投资，要优化投资结构，破解投资难题，切实把投资关键作用发挥出来。近期，全国多省份陆续公布了2022年重点项目投资计划，发力重点建设成为各个省份今年扩投资、稳增长的重要抓手。截至4月，全国已有多个省市区公布了2022年重点项目投资计划清单，包括北京、上海、天津、广东、江苏、浙江、四川、贵州、河北、安徽、河南等。其中，安徽、江西、浙江三省年度计划投资均超万亿元。基于此，仪器信息网特针对各省市关于仪器仪表类重点建设项目详细内容，包括制造/产业园建设情况、仪器采购计划、实验室建设等进行盘点分析。（详细内容请点击了解）本文梳理了各省份仪器仪表类重点建设项目中的涉及仪器购置相关的内容，以飨读者。表1 两省份重点建设涉及的仪器购置项目序号省份项目名称建设规模及内容总投资（亿元）1安徽薄膜材料应用检验检测中心项目拟建设薄膜材料应用检验检测中心，购置实验型磁控溅射镀膜机、XRF、ICP-OES、SEM等设备，用于对薄膜材料产品进行检验和检测1.552安徽禾盛高端智能化复合材料生产线扩产扩能项目总建筑面积1.7万平方米，购置配套设备飞剪2台、纵切1台、试验仪器设备若干，建设高端智能化复合材料生产线1条3.53安徽平光制药研发中心升级建设项目总建筑面积0.6万平方米，主要建设研发综合楼，购置研发设备及检验仪器1.034安徽年产2500亿只芯片电阻器技改项目总建筑面积0.26万平方米，建设生产车间、研发中心及配套设施，购置双头印刷机、镭射修阻机等仪器设备65台（套）1.285安徽丰胜年产1.2亿枚无纺针项目总建筑面积1.05万平方米，主要建设生产厂房、办公楼以及附属配套设施；购置刺针设备、检测仪器等150台（套），新建生产线9条；年产1.2亿枚无纺针16安徽安徽皖南地区万亩中药材产业发展新建中药材良种繁育基地1000亩，核心种植区10000亩；新建年产1000吨的中药材饮片加工厂1座，生态农庄1座、农业观景区500亩以及田间等配套基础设施建设和相关仪器设备3.67安徽全聚禾集成电路封测与成套设备项目利用中发三佳3000平米的闲置厂房并进行洁净厂房装修，项目分两期建设。其中一期购置封测设备、智能化组装线设备5-10套，形成10条封测与设备智能组装生产线，年产集成电路封测与成套设备8套；二期购置一批测量仪器、加工中心设备，新增年产集成电路封测与成套设备75套1.58安徽国家家用电器产品质量监督检验中心二期(合肥检验检测公共服务平台)工程总建筑面积3.48万平方米，建设产品质量检验、计量测试实验楼，配置检测、计量用仪器设备3.32189安徽国家级研发平台研发能力提升与矿产资源绿色高效新技术研发项目总建筑面积0.6万平方米，新增国内外先进设备、检测和分析仪器、模拟软件等设备设施48台（套），建设应急产业培训研发中心及生态修复与固废综合利用试验示范基地，提升国家级研发平台研发能力1.501610安徽安徽迪合永欣药业有限公司研发中心项目总建筑面积9936平方米，购置试验仪器设备及器具。建设质量研究和分析QC实验室、抗肿瘤药物产品研发中心、小核酸类药物产品研发中心、一般原料药产品研发及相关办公配套设施等111安徽安徽皖仪科技股份有限公司研发大楼总建筑面积约2.8万平方米。建设科研楼，装修改造技术研发中心，购置前处理设备、专业分析设备、电磁设备等检测研发设备，主要进行高稳定性EPC技术、精确程序温控算法、超高效液相色谱技术等技术的突破性研究2.512安徽禹会区年产2万吨新能源锂电池用勃姆石智能化生产项目租赁厂房6万平方米，购置离子清洗机、洁净度检测仪、辅助设备300台/套，新建勃姆石生产线2条，建成后形成年产2万吨新能源锂电池用勃姆石的生产能力2.856213安徽云龙粮机粮食智能装备产业技术服务中心项目总建筑面积2万平方米，建设研发中心、试制车间等，购置超声波测厚仪等研发检测设备2.311514安徽源然年产40万份胰腺癌、乳腺癌诊断试剂盒总建筑面积1.68万平方米，其中办公楼及门卫0.38万平方米，车间1.3万平方米。购置高通量测序仪2台，核酸合成仪4台，基因测序仪4台，实时荧光PCR仪5台等主要设备215安徽年产500万轴半导体集成电路用键合线建设项目建设厂房面约5000平方米，分两期建设，采购进口设备约350套，主要包括连铸炉、拉丝机、退火炉和绕线机等以及键合机、扫描电镜、ICP光谱分析仪、高倍显微镜、电阻测试仪、电流测试仪等实验室设备，建成后实现年产500万轴半导体集成电路用键合线能力1516安徽禹会区等离子体高效灭菌研发及产业化项目总建筑面积0.7万平方米，购置等离子及灭菌生产设备7套，建设6条等离子体消毒灭菌相关产品的生产及检测线，形成年产等离子体消毒杀菌模块相关产品100万台/套的生产能力1.517安徽年产1000吨铁钼法甲醛催化剂和1万立方米VOCs氧化催化剂项目新建办公楼、研发检测楼、2个合成车间及配套设施，年产1000吨铁钼法甲醛催化剂和1万立方米VOCs氧化催化剂2.427118安徽年产4000万只新能源和生物医疗装备用电容器项目总建筑面积约2.4万平方米，新建厂房1.8万平方米，购置研发及检测试验设备70台（套），形成年产4000万只新能源和生物医疗装备用电容器的生产能力1.519安徽生物医药电子束照射研究项目总建筑面积1.42万平方米，建设1栋生物医药电子束检验检测楼，购置生物医药电子束照射研究和生物医药检验检测设备1.120河南国家生物育种产业创新中心（河南生物育种中心）项目主要建设基础理论研究中心、分子生物育种中心、种质资源创新中心、农业信息服务中心和技术试验基地，搭建育种资源数据库、高通量植物表型等研发平台，购置高通量DNA提取系统、育种分析与试验数据统计分析软件等科研仪器设备339台（套），配套建设科研服务设施和公共服务工程21河南河南银丰有限公司塑料高强度可降解膜研发中心项目总建筑面积1000平方米，主要建设研发实验室和相关配套设施，购置仪器设备，利用PBAT与PLA定量匹配技术，添加功能性助剂，建成集设计、研发、产业化为一体的科技研发中心22河南河南省黄河水沙资源高效利用技术创新中心建设项目主要建设技术创新中心科研办公区，黄河水沙资源高效利用中试基地，仪器设备场地等23河南河南省新四方制药有限公司中药一类创新药通关藤苷A冻干粉针剂研发平台项目总建筑面积5000平方米，主要建设实验中心，购置研发检测仪器等设备500台（套），进行中药一类创新药通关藤苷A冻干粉针剂研究开发24河南金丹乳酸科技股份有限公司可降解新材料全产业链技术研究中心项目总建筑面积5000平方米，主要建设可降解材料原料乳酸、丙交酯技术优化平台、淀粉基材料研发平台、生物基可降解材料研发平台、石油基可降解材料研发平台、可降解材料应用技术研发平台、降解模拟试验平台，购置聚合反应釜等仪器设备，安装1000吨中试线7个25河南河南中润华源工程试验检测中心总建筑面积3600平方米，建设14个功能室，购置生产性、科研性检测仪器设备200余台（套）26河南河南省花生及制品质量监督检验中心总建筑面积约2800平方米，新建花生及制品质量监督检验中心，购置设备有气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计等100余台（套）从数量来看，分析仪器以46%的占比位居采购清单的榜首，其中拟采购的品类包括了超高效液相色谱、气相色谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、电感耦合等离子体吸收光谱、液相色谱联用质谱、气相色谱串联质谱仪、X射线荧光光谱仪等。其次是行业专用仪器，涉及了新材料、环境监测、半导体、纺织以及制药等行业的专用仪器。不仅如此，实验室常用设备的采购需求也较多，涉及清洗消毒、分离萃取以及纯化等设备。本次统计的仪器仪表类重点建设的仪器购置项目主要涉及安徽和河南省，从上图可以看出，这两省重点关注的行业分布，其中制药、新材料和半导体是最受关注的三个行业，占比分别为19%、15%和11%。这一点从安徽省印发“十四五”新材料的产业发展规划也可见端倪，规划中指出安徽省将大力发展三大先进基础材料，包括高端靶材，结合安徽省十大新兴产业需求，支持合肥、蚌埠、阜阳等地发展半导体、新型显示、光伏电池用高纯溅射靶材。不仅如此，安徽省一直着力构建国内领先的现代医药产业体系，也明确提出了重点建设阜阳太和现代医药、毫州现代中药、合肥生命健康产业基地等规划。此外，河南省的重点建设项目则以产业聚集区为主，其战略性新兴产业集群的类型涉及智能制造、生物医药、新材料、高端装备等领域。从采购清单中还可以看出安徽省和河南省重点建设涉及的行业以及各行业对科学仪器品类的需求情况。总体看来，制药行业、半导体行业、石化、食品以及医疗行业对分析仪器的采购需求最多。另外材料、能源以及生物行业对生命科学仪器的需求较多。此外，随着各地对不同行业的重点建设程度提高，对行业专用仪器的需求也将迎来增长。

前不久，法国总统的竞选大会上，左翼总统候选人梅朗雄在法官大选中首次使用了全息投影技术辅助演讲，利用3D投影，梅朗雄同时现身在两个会场，获得了最大的关注，这是第一次有候选人将全息投影技术直接应用在竞选中。期间，梅朗雄的支持者纷纷掏出手机为他和他的“分身”拍照。3D投影技术在政府、商场等各领域可以达到出人意料的效果。你还以为全息技术是这样的吗？电影《星球大战》里的机器人投出全息影像 首先我们要明确一点，全息和3D显示不存在谁包含谁的问题，他们是有交叉的两个概念。只是，全息技术是一项很有前景的3D显示技术。 另外，全息技术除了应用在3D成像，还广泛用在测量、存储、加密、防伪等各个方面，实际上大家日常生活中经常见到的各种镭射防伪商标，就是全息技术的一大应用。解读全息技术 当我们看一张照片时，你怎么来判断照片里的物体有多远？ 一般情况下可以根据物体之间的遮挡关系、近大远小的经验和画面中的阴影等信息来判断，但是缺少了观看真实物体时的立体感。因为使用相机进行拍摄时，记录的只是物体的光强信息，而物体的深度信息是包含在相位当中的。 既然如此，是否可以通过某种方式，将光线的强度信息和相位信息同时记录下来呢？ 这就是“全息”思想的来源。所谓“全息”，其实是个科学上创造的名词，本意即指可以同时呈现强度和相位信息的技术，类似地，英文中会冠以“holo-”开头，表达全息相关名词。 比较麻烦的一点就是，我们手中用来记录光线的物质都只是对光强敏感，而不是对相位敏感。因此要一个方法，利用记录光强的物质将相位的分布记录下来。科学家们发现，光的干涉恰好可以满足需求。 其第一步是拍摄过程，利用干涉原理来记录物体光波信息： 被拍摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。 其第二步是成象过程，这是利用衍射原理再现物体光波信息： 全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。 进击的全息传统(光学)全息术 ? 数字全息术 ? 计算全息术 若是去科技馆的话，经常会见到传统全息术的展品。从3D显示的效果来说，传统全息术的显示效果还是非常棒的，但是难以实现动态显示，而且干板价格比较昂贵，也不利于复制和传播。 随着数字式感光器件的发展，科学家意识到，就如同数码相机取代胶片相机一样，可以将干板换成CCD或者CMOS。由于记录下来的信息是数字化的，所以可以用计算机进行处理，即便没有参考光束，也可以用计算机计算出复现的图像，进行研究。 所谓计算全息，其实就是抛开了干涉图的记录过程，直接将光场分布使用计算机通过数学运算计算出来。这样做有一个巨大的好处，那就是可以实现任意物体的全息显示，即便这个物体在现实中并不存在。因此许多产品的防伪标识都可以使用这种方式来实现。知识扫盲区 全息技术不同于虚拟现实技术(VR)与增强现实技术(AR)。 全息是一种图像的展示方式，呈现三维立体形式，有物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息，AR与全息投影技术所呈现的虚拟图像都可以叫做全息。然而，全息投影与AR有着不同的技术实现手段。 全息投影也叫虚拟成像，是利用衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术，也就是通过记录被摄物体反射或投射光波中的信息并完全重建图像，是完全可以通过裸眼来体验的。 AR是将虚拟图像准确叠加到现实中物体上的技术；VR是通过佩戴上VR设备，在眼前覆盖一个完全虚拟的景象，通过动作的追踪，进行场景的模拟。 全息的应用 目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°和270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。 在舞台的商业运用中，为满足舞台的观赏角度，以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。 在房地产展示中，全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，减少电子沙盘、样板间模型售罄即废的资源浪费情况。而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活多变，内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。 在传统照片中的应用，全息投影照片将传统的二维平面图转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像，消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同将电子照片放到电子相框一样方便简单，但相对于电子照片，全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新震撼的。 当然，全息投影的应用还有很多方式，如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影只能引导员等等。全息的前景 随着技术的不断成熟以及单位材料成本的下降，或者出现更好的替代投射材料，在这之后，作为综合性的能研究开发并提供整体解决方案和相关服务，提供硬件集成和展示内容制作一站式解决方案的供应商或许会脱颖而出，获得不菲的收益。 作为可以帮助人类解决一部分空间问题的显示技术，其应用领域及可预见的发展前景是我们难以想象到的。虽然目前仍然存在着一系列的问题，但毋庸置疑，我们相信全息投影行业具有极大的市场前景。 作为一种具有颠覆意义的革命性技术，我们可以预见到全息投影技术在很多方面具有非常巨大的、革命性的应用价值，在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、娱乐场合、酒吧、KTV房、DISCO等等场所都能获得广泛的应用。

眼下，俄罗斯与乌克兰之间的紧张局势不断升级，美国、加拿大等国家纷纷撤出本国外交人员并呼吁在乌公民回国。美国国务卿布林肯表示，俄罗斯入侵乌克兰的威胁很大，且迫在眉睫。 考虑到乌克兰、俄罗斯是全球半导体制造用特种气体生产大国，美国白宫此前便警告，芯片业应为俄罗斯断供做好准备。今日(2月13日)，国金证券也发布半导体材料行业研报，称乌俄关系紧张、地缘政治风险有可能影响半导体材料的供应。 根据国金证券的分析，美国、欧洲的8英寸、12英寸晶圆厂受到影响的概率较大，中国大陆/台湾、韩国、日本等非相关国家和地区，由于半导体气体和材料的获取渠道畅通，反而有机会受惠于短期内市场份额的提升。 或影响电源管理芯片、功率半导体等终端产品 国金证券提到的材料特指光刻气和钯金属。 据了解，不同的光刻气和电压可产生不同波长的光，经过聚合、滤波处理后便形成光刻机的光源，这直接决定了光刻机的分辨率范围。 光刻气大部分为稀有气体及氟之间的混合气，常见光刻气包含氩/氟/氖混合气、氪/氖混合气、氩/氖混合气、氩/氙/氖混合气等等，对配比精度与纯度的极高要求直接导致了光刻气的技术难度升高。 在光刻气市场上，乌克兰可谓举足轻重。资料显示，乌克兰供应的氖气约占全球70%，并且供应全球约40%氪气，和30%的氙气。其中，氖气和氪气都可用于KrF镭射，该工艺主要用于8寸晶圆250~130nm成熟制程。 目前，250~130nm制程产品包括电源管理芯片(PMIC)、微机电系统(MEMS)及MOSFET组件、IGBT等功率半导体组件。在目前全球缺芯仍未缓解的背景之下，这必然将进一步加剧缺芯问题。 而另一热议材料“钯”是航空航天、核能、汽车制造中的关键材料，在半导体中多用在后道封装环节。世界上只有俄罗斯和南非等少数国家出产。据美国电子材料市场调查公司Techcet，美国35%的钯来自俄罗斯。 美国政府已经着手制定应急方案 机构并非危言耸听，根据美国贸易委员会(ITC)的数据，在2014年克里米亚半岛局势紧张的时期，氖气价格一度上涨了600%。事实上，部分特种气体的价格已经开始上涨。目前根据百川盈孚价格跟踪数据，我国氖气(含量99.99%)价格已从2021年10月份的400元/立方米上涨到目前超过1600元/立方米。 有外媒爆料，消息人士称，美国白宫警告芯片行业，防俄罗斯以限制关键原材料供应的方式，报复美国可能采取的制裁行动。白宫国家安全委员会成员最近几天一直在与芯片行业人士接触，了解俄罗斯和乌克兰芯片制造材料的供应情况，并敦促他们寻找其他来源。 而芯片和电子制造供应商集团SEMI负责全球公共政策的副总裁Joe Pasetti，已经向成员发送了一封电子邮件，要求评估芯片制造重要原材料的供应风险。 中国厂商有机会受惠 国金半导体团队分析师认为，后续如果有相关氖气、氪气和氙气的供应风险，下游晶圆厂的寻求替代供应商需要半年以上时间验证，会面临新的短料风险。 根据国金证券的分析，美国、欧洲的8英寸/12英寸晶圆厂受到影响的概率较大，中国大陆/台湾、韩国、日本等非相关国家和地区，由于半导体气体和材料的获取渠道畅通，反而有机会受惠于短期内市场份额的提升。 进一步地，国内华特气体，凯美特气可供应光刻气体，华特气体供应光刻用的氪氖混合气、氟氖混合气等气体；凯美特气供应相关稀有气体，氖、氪、氙及混合气体等，如果乌克兰氖气、氪气等供应受阻，国内华特气体、凯美特气有望受益。 国内康强电子供应半导体封装电镀丝；上游高纯钯的供应商主要有贵研铂业、中金环境等公司，但其产品主要用于汽车尾气催化剂、再生资源材料等方面。

来自德国的光学技术先驱蔡司18日宣布位于新竹科学园区、斥资3亿多元打造的首座台湾创新中心正式落成，第一阶段将引进电子、光学与3D X-ray显微镜的尖端半导体检测分析解决方案，结合人工智慧（AI）与独家关联技术，提升检测品质、改善生产效率与良率。同时看准台湾半导体市场潜力，未来十年将持续投资100亿以上台币，以“Taiwan to Global”布局策略促进台湾地区与德国半导体产业合作、人才交流。这亦是继去年蔡司半导体的光罩解决方案部门在台湾地区设立亚洲物流中心及培训中心之后，再次展现了蔡司对半导体产业的高度重视及深耕台湾市场的决心。持续深耕台湾半导体产业 5年内培育近3倍人才看好台湾在全球半导体市场居关键地位，蔡司自2018年进入台湾地区以来，持续深耕台湾半导体市场技术并培育人才，以每年平均新增一个直营事业部的速度，从“视力保健暨光学消费品”、“医疗技术”、“半导体解决方案”、“显微镜解决方案”、“工业量测解决方案”让台湾成为全球第五个拥有完整五大事业群的国家，而员工人数也自2018年的121人成长三倍以上超过400人。根据环球讯息（GII）研究报告指出，2024年半导体计量及检测设备市场规模为104.7亿美元，预计2029年将达到134.9亿美元，2024-2029年复合年成长率为5.20%，其中以亚太地区市场成长最为快速。看好此趋势与台湾做为全球半导体价值链领导者地位，蔡司台湾也扩大在台投资力道，预计未来将持续加大投资台湾力道，投入100亿以上台币，以自身尖端的光学技术， 深耕台湾市场并接轨国际。蔡司台湾总经理章平达表示：“蔡司集团每年投入超过15%营收用于研发，2023至2024年共投入超过280亿台币。近年更看见台湾半导体业人才潜能，拟定Taiwan to Global策略。透过建立创新中心，启动半导体、电子产业在亚太地区的交流，并携手研究机构与学术单位，打造人才中心、创新研发中心与应用中心，将台湾半导体技术及人才，逐步推展至亚太、德国及国际市场”。引进独家显微镜检测技术 发展尖端半导体解决方案蔡司为全球唯一可同时提供电子、光学、3D X-ray三大显微镜领域客制化解决方案的领导品牌，结合人工智慧和独家关联技术，大幅改善显微镜作业流程，为日益复杂化的失效分析（Failure Analysis，FA）提供更精确的材料与缺陷分析，为半导体产业提供更高效的工具，协助推动巨大的转型动能。蔡司台湾首座创新中心率先引进多款高解析电子显微镜（Electron microscope，EM）与光学显微镜（Light microscope，LM），瞄准先进半导体市场从前段制造至后段封测的服务需求，蔡司团队可于第一线因应半导体厂先进制程所需，提供客制化解决方案与最即时的技术服务。ZEISS Crossbeam Laser电子显微镜系列将高解析场发射扫描电子显微镜（Field Emission Scanning Electron Microscope，FE-SEM）的成像分析能力，与新一代聚焦离子束（Focus ion beam，FIB）的加工能力结合，并搭载飞秒雷射（fs-Laser）于样品交换室 （Airlock），为目前业界首创于精密加工的同时能实时观察的显微镜，且大面积切割相较于传统FIB提升速度高达6000倍，有效降低检测成本与时间；ZEISS GeminiSEM系列则可轻松呈现纳米级别的高解析度成像，透过创新电子光学系统（Electron optical system）和全新载台（Sample holder）设计，使操作更加简便、灵活，轻松检测3纳米制程之失效分析亦能轻松检测。蔡司台湾明年更将引进在非破坏性高阶封装领域市场市占已达90%以上的3D X-ray显微镜（3D X-ray microscope），3D成像与影像关联技术能够在不破坏样品的前提下，精准定位缺陷位置，再使用聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）搭配飞秒雷射（fs-Laser）导入座标，精准快速切割至缺陷位置，进行缺陷与材料分析，找出失效原因，协助封装制程调整参数，提高产能效率与良率，进而改进制程与封装技术。整合独家AI运算功能 使失效分析更臻精准蔡司也整合自家Advanced Reconstruction Toolbox (ART) 软体的AI运算功能，在大视野的拍摄情境下，透过局部拍摄训练人工智慧运算模型，还原画面细节，以大视野、高解析的画面捕捉微小缺陷，使失效分析更臻精确。蔡司以高精度、高效率且可靠的显微镜检测技术独步全球，期待以竹科创新中心推动在台自主研发。

台媒称，澳洲的研究人员正在改善警方进行路边临检的检测技术，而这种技术未来也可以用在奥运等运动赛事，大幅缩短运动禁药检测的时间。　　据台湾联合新闻网8月15日报道，由于南澳大学及澳洲研究委员会在改善药物检测技术的生物奈米科学领域颇有进展，这些机构将获得世界反兴奋剂机构(WADA)补助22.4万美元。　　目前运动禁药检测仍是採集运动员的血液及尿液，而且可能需时数天，才能获得检测结果。南澳大学教授佛克尔(Nico Voelcker)表示，血液检验十分具侵入性、尿液检验则可能会被掺入其他成份，而两种检验都需花上数小时才能获得结果，检体在这段期间可能会遗失，或与其他选手的检体搞混。　　佛克尔说，WADA的补助款项让他们能在明年修正检验技术，只要有运动员的唾液和汗水，就能检验他们有没有使用能提升运动表现的禁药，而且几分钟内就能获得结果。　　他表示，市场不断出现能提升运动表现的物质，但目前的检测方式却无法快速反应这股趋势。他指出，新技术是针对分子进行检测，“我们会先用雷射光激发高表面积物质，进而将分子释放出来，然后我们再用质谱仪检测这些分子。这个特别的技术让我们不仅能够检测某一种特别的药物，还能检测许多可能已进到体内的药物”。

人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，我们是怎么一步步地看见细菌、病毒，乃至蛋白质结构的呢？这背后离不开这群“强迫症”。采访专家：张德添（军事医学科学院国家生物医学分析中心教授）“我非常惊奇地看到水中有许多极小的活体微生物，它们如此漂亮而动人，有的如长矛穿水而过，有的像陀螺原地打转，还有的灵巧地徘徊前进，成群结队。你简直可以将它们想象成一群飞行的蚊虫。”1675年，一名荷兰代尔夫特市政厅的小公务员给英国皇家学会写了这样一封信，向学会的会员们描述自己用自制的显微镜观察到的奇妙景象。作为给当时欧洲最富盛名的学术组织寄去的一封学术讨论信件，这名公务员并没有进行大篇幅严谨却枯燥的科学论证，而是用朴实的语言，在字里行间留下了自己发现新事物时那种孩童般的惊奇与喜悦。这位当时默默无闻的小公务员，正是大名鼎鼎的微生物学和显微镜学先驱者—安东尼范列文虎克。在50年的时间里，列文虎克用制作的显微镜观察到了细菌、肌纤维和精细胞等微观生物，并先后给英国皇家学会寄去了300多封信件来讨论他的新发现。正是在列文虎克的不懈坚持下，人类观察世界的眼睛终于来到了微生物层面。初代显微镜：拨开微生物世界的迷雾列文虎克能发现色彩斑斓的微生物世界，主要得益于他在透镜制作方面的天赋。他一生中制作了多达400多台显微镜，与今日我们熟知的显微镜存在很大不同，列文虎克的显微镜绝大多数属于单透镜显微镜，仅由一个小黄铜板构成，使用时需要仰身将这个铜板面向阳光进行观察。列文虎克凭借他的一系列惊人发现迅速成为当时科学界的“网红级”人物。然而真正奠定显微镜学理论基础的，则是同时期的英国科学家罗伯特胡克。在列文虎克还在钻研透镜制作技艺时的1665年，在英国皇家学会负责科学试验的胡克，就制作了一台显微镜，与列文虎克使用的单透镜显微镜不同，这是一台复式显微镜，其工作原理和外形已经很接近现代的光学显微镜了。胡克用这台显微镜观察一片软木薄片，发现了密密麻麻的格子状结构，酷似当时僧侣居住的单人房间，因此胡克就用英语中单人间一词“cell”来命名这种结构，而这个单词在当代被翻译为“细胞”。不久，胡克写就了《显微图谱》一书，将这一重要观察成果写入书中。胡克的研究成果很快引起了列文虎克的注意，他曾研究过胡克的显微镜，但最后还是使用了自制的单透镜显微镜来进行观察。原因就在于胡克显微镜存在严重的色差问题。所谓色差，就是在光线经过透镜时，不同颜色的光因折射率不同，会聚焦于不同的点上，使得样品的成像被一层色彩光斑所包围，严重影响清晰度。列文虎克提出的解决方案也很简单，就是在透镜研磨的精细程度上下功夫，将单透镜制成小玻璃珠，并将之嵌入黄铜板的细孔内，这样在放大倍数不低于胡克显微镜的基础上，最大程度避免色差对成像的干扰。但代价是，由于观察时是需要对着阳光，对观测者的眼睛伤害很大。除了色差，早期显微镜还存在着球面像差问题，即光线在经过透镜折射时，接近中心与靠近边缘的光线不能将影像聚集在一点上，使得成像模糊不清。自显微镜诞生之日起，色差和球面像差就成为“与生俱来的顽疾”，一直制约着人们向微观世界进军的步伐。直到19世纪，光学显微技术才在工业革命的助力下完成了一次实质性蜕变，从而在根本上解决了这两个难题。挑战色差与球面像差：逐渐清晰的微观视角首先是1830年，一个名为李斯特的英国业余显微镜学爱好者首先向球面像差发起挑战，他创造性地用几个特定间距的透镜组，成功减小了球面像差影响。此后，改进显微镜的主阵地很快转移到了德国，其中1846年成立的蔡司光学工厂，更是在此后一个世纪里成为领头羊。1857年蔡司工厂研制出第一台现代复式显微镜，并成功打入市场。不过在研制和生产过程中，蔡司也深受色差之苦：当时通行的增加透镜数量的做法，虽能提升显微镜的放大倍数，却仍无法消除色差对成像清晰度的干扰。1872年，德国耶拿大学的恩斯特阿贝教授提出了完善的显微镜学理论，详细说明了光学显微镜的成像原理、数值孔径等科学问题。蔡司也迅速邀请阿贝教授加盟，并研制出一批划时代的光学部件，其中就包括复消色差透镜，一举消除了色差的影响。在阿贝教授的技术加持下，蔡司工厂的显微镜成为同类产品中的佼佼者，很快成为欧美各大实验室的抢手货，并奠定了现代光学显微镜的基本形态。不久，蔡司又拉来了著名化学家奥托肖特入伙，将其研制的具有全新光学特性的锂玻璃应用在自家产品上。1884年，蔡司更是联合阿贝与肖特，成立了“耶拿玻璃厂”，专为显微镜生产专业透镜。显微镜技术的突飞猛进也让各种现代生物学理论不断完善，透过高分辨率的透镜，微观世界中各种复杂的结构逐步以具象的形式呈现在人类眼前。由于微观层面的生物结构大多是无色透明的，为了让他们在镜头下变得清晰可见，当时的科学家普遍将生物样品染色，以此提高对比度方便观察。这一方法最大的局限在于，染料本身的毒性往往会破坏微生物的组织结构，这一时期染剂落后的材质，也无法实现对某些特定组织的染色。直到1935年荷兰学者泽尼克发现了相衬原理，并将之成功应有于显微镜上。这种相衬显微技术，利用光线穿过透明物体产生的极细微的相位差来成像，使得显微镜能够清晰地观察到无色透明的生物样品。泽尼克本人则凭借此次发现斩获了1953年的诺贝尔物理学奖。军事医学科学院国家生物医学分析中心教授，长期致力于电子显微镜领域研究的张德添向记者介绍道：“人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，而光学显微镜的分辨本领可以达到0.2微米（1毫米=1000微米）的水平，能够看到细菌和细胞。但由于光具有波动性，衍射现象限制了光学显微镜分辨本领的进一步提高。”二战结束后，随着各种新理论新技术的不断应用，光学显微镜得到了长足进步，但也是在这一时期，光学显微镜的潜力已经被发掘到了极限。为蔡司工厂乃至整个显微镜学立下汗马功劳的阿贝教授就提出了“分辨率极限理论”，认为普通光学显微镜的分辨率极限是0.2微米，再小的物体就无能为力了—这一理论又被称为“阿贝极限”，这就好像一层屏障将人类的探索目光阻隔在更深度的微观世界大门之前，迫使科学家们另寻他途。电子显微镜：另辟蹊径，重新发现既然可见光存在这样的短板，那么能否利用其他波长较短的光束来实现分辨率的突破呢？张德添进一步介绍道：“1924年后，人们从物质领域内找到了波长更短的媒质—电子，从而发明了电子显微镜，其分辨本领达到了0.1纳米的水平。”1931年，德国科学家克诺尔和他的学生鲁斯卡在一台高压示波器上加装了一个放电电子源和三个电子透镜，制成了世界首台电子显微镜，就此为人类探索微观世界开拓了一条全新的思路。电子显微镜完全不受阿贝极限的桎梏，在分辨率上要远远超越当时的光学显微镜。鲁斯卡在次年对电子显微镜进行了改进，分辨率一举达到纳米级别（1微米=1000纳米）。在这个观测深度，人类终于亲眼看到了比细菌还要小的微生物—病毒。1938年，鲁斯卡用电子显微镜看到了烟草花叶病毒的真身，而此时距离病毒被证实存在已经过去了40年时间。对于电子显微镜技术的发明，张德添这样评价道：“电子显微镜是人们认识超微观世界的钥匙和工具，它解决了光学显微镜受自然光波长限制的问题，将人们对世界的认识从细胞水平提高到了分子水平。” 从肉眼只能观察到的毫米尺度，到光学显微镜能够达到的微米尺度，再到电子显微镜能进一步下探到纳米尺度，显微成像技术正在迅速突破人类对微观世界的认知极限。不过电子显微镜本身的缺憾也愈加明显。由于电子加速只能在真空条件下实现，在真空环境之下，生物样品往往要经过脱水与干燥，这意味着电子显微镜根本无法观测到活体状态下的生物样品，此外电子束本身又容易破坏样品表面的生物分子结构，这就导致样品本身会丢失很多关键信息。这一顽疾在此后又困扰了科学家多年。直到1981年，IBM苏黎世实验室的两位研究员宾尼希与罗雷尔，用一种当时看起来颇有些“离经叛道”的方法，首先解决了电子束损害样品结构的问题。他们利用量子物理学中的“隧道效应”，制作了一台扫描隧道显微镜。与传统的光学和电子显微镜不同，这种显微镜连镜头都没有。在工作时，用一根探针接近样品，并在两者之间施加电压，当探针距离样品只有纳米级时就会产生隧道效应—电子从这细微的缝隙中穿过，形成微弱的电流，这股电流会随着探针与样品距离的变化而变化，通过测量电流的变化人们就能间接得到样品的大致形状。由于全程没有电子束参与，扫描隧道显微镜从根本上避免了加速电子对生物样品表面的破坏。扫描隧道显微镜在今天也被称为“原子力显微镜”，“在微米甚至纳米水平，动态观察生物样品表面形貌结构的变化规律，原子力显微镜是有其独特优势的”，张德添向记者解释说，“如果条件允许，还可以检测生物大分子间相互作用力的大小，为结构与功能关系研究提供便利。”1986年，宾尼希和罗雷尔凭借扫描隧道显微镜，获得当年的诺贝尔物理学奖，有趣的是，与他们一起分享荣誉的，还有当初发明电子显微镜的鲁斯卡，当时的他已是耄耋老人，而他的恩师克诺尔也早已作古。新老两代电子显微镜技术的里程碑人物同台领奖，成为当时物理学界的一段佳话。老树新芽：突破“阿贝极限”的光学显微镜电子显微镜在问世之后的几十年间，极大拓展了人类对生物、化学、材料和物理等领域认知疆界。而无论是鲁斯卡，还是宾尼希和罗雷尔，他们所作的贡献不仅让自己享誉世界，还助力其他领域的学者登上荣誉之巅。比如英国化学家艾伦克鲁格凭借对核酸与蛋白复杂体系的研究获得1982年度诺贝尔化学奖，而他的科研成果正式依靠高分辨电子显微镜技术和X光衍射分析技术而取得的。在克鲁格获奖的当年，以色列化学家达尼埃尔谢赫特曼更是使用一台电子显微镜，发现了准晶体的存在，并独享了2011年的诺贝尔化学奖。目前，电子显微镜已经成为金属、半导体和超导体领域研究的主力军。但在生物和医学领域，电子显微镜本身对生物样品的损害，依旧是难以逾越的技术难题。于是不少科学家开始从两条路径上寻求解决之道：一条是研发冷冻电镜技术，这种技术并不改变电子显微镜整体的工作模式，而是从生物样品本身入手，对其进行超低温冷冻处理。这样状态下，即使处在真空环境中，样品也能保持原有的形态特征与生物活性。“由于观测温度低，生物样品也处于含水状态，分子也处于天然状态，样品对辐射的耐受能力得以提高。我们可以将样品冻结在不同状态，观测分子结构的变化。”张德添向记者解释道。瑞士物理学家雅克杜波切特、美国生物学家乔基姆弗兰克和英国生物学家理查德亨德森凭借这项技术分享了2017年度诺贝尔化学奖。新冠疫情暴发后，冷冻电镜技术又为人类研究和抗击疫情做出了突出贡献。2020年，西湖大学周强实验室就利用这种技术，首次成功解析了此次新冠病毒的受体—ACE2的全长结构，让人类对新冠病毒的认识向前迈出了关键性一步。另一条路径是从传统的光学显微镜入手。在电子显微镜的黄金时代，不少科学家就开始着手研制超高分辨率光学显微镜，甚至开始尝试突破一直以来困扰光学显微镜的“阿贝极限”，而“荧光技术”就成为实现这一切的关键。早在19世纪中叶，科学家们就发现：某些物质在吸收波长较短而能量较高的光线（比如紫外光）时，能将光源转化为波长较长的可见光。这种现象后来被定义为“荧光现象”。荧光现象在自然界是普遍存在的，这一现象背后的原理也在20世纪迅速被应用在光学显微镜上。1911年，德国科学家首次研制出荧光显微镜装置，用荧光色素对样品进行荧光染色处理，并以紫外光激发样品的荧光物质发光，但成像效果不佳，而且把荧光物质当作染色剂，和早期的染色剂一样，本身的毒性会伤害活体样品。直到1974年，日本科学家下村修发现了绿色荧光蛋白，其毒性远弱于以往的荧光物质，是对活体标本进行荧光标记的理想材料——这一发现成为日后科学家突破“阿贝极限”的有力武器。时间来到1989年，供职于美国IBM研究中心的科学家莫尔纳首次进行了单分子荧光检测，使得光学显微镜的检测尺度精确到纳米量级成为可能。随后在莫尔纳的基础上，美国科学家贝齐格开发出一套新的显微成像方法：控制样品内的荧光分子，让少量分子发光，借此确定分子中心和每个分子的位置，通过多次观察呈现出纳米尺度的图像。通过这种方法，贝齐格轻而易举地突破了光学显微镜的阿贝极限。几乎在同时，德国科学家斯特凡赫尔在一次光学研究中突发奇想：根据荧光现象原理，如果用镭射光激发样品内的荧光物质发光，同时用另一束镭射光消除样品体内较大物体的荧光，这样就只剩下纳米尺度的分子发射荧光并被探测到，不就能在理论上得到分辨率大于0.2微米的微观成像了吗？他随即开始了试验，并制成了一台全新显微镜，将光学显微镜分辨率下探到了0.1微米的水平。困扰光学显微技术百年的阿贝极限难题，就这样历经几代科学家的呕心沥血，终于在本世纪初被成功攻克。莫尔纳、贝齐格和赫尔三位科学家更是凭借“超分辨率荧光显微技术”分享了2014年度的诺贝尔化学奖。时至今日，在探索微观世界的征途上，光学显微镜和电子显微镜互有长短、相得益彰。当然在实际应用中，科学家越来越依赖于将多种显微成像技术结合使用。比如今年5月，英国弗朗西斯克里克研究所就依托钙化成像技术、体积电子显微技术等多种显微成像技术，成功获得了人类大脑神经网络亚细胞图谱。在未来，多种显微成像技术相结合，各施所长，将进一步完善我们在生物、医学、化学和材料等领域的知识结构，把这个包罗万象的奇妙世界更完整地呈现在我们眼前。

Micro LED技术又有新突破。外媒报导，日本东丽（Toray）与信越化学（Shin Etsu）携手合作，研发新一代 Micro LED量产设备，可将关键制造过程减少多达16%，进而降低生产成本；以大型显示器（如大尺寸电视）为例，若使用此一新设备，原本需要6小时的作业时间将减为1小时。众所皆知，Micro LED被视为下一代显示技术，只不过目前量产成本仍十分高昂，成为其普及障碍。日经亚洲报导，Micro LED成本被视为普及面临的难题，举例来说，三星今年推出110英寸的Micro LED电视，售价约1,600 日圆（约14万美元），这虽然不能作为市场基准价格，但若以60英寸的4K电视来看，仅LED元件就需要约40万日元以上。报导指出，Micro LED电视之所以会有这么高的价格，原因在于其材料与漫长的制造过程；而为了解决此一挑战，东丽与与信越化学联手合作，开发新一代的生产设备，以提高Micro LED生产效率。据了解，东丽新开发的设备采用半导体测试设备技术，使用激光转移技术将Micro LED元件转移至基板；同时，在转移前会先通过独特的荧光检测技术，找出瑕疵品后加以剔除，以减少修复工作。至于信越化学推出的设备，则是采用与东丽相同雷射技术，用以提升LED切割、安装效率。以50 英寸的4K显示器为例，Micro LED的转移和安装程序只需约 15分钟。报导表示，东丽声称，通过这些新设备，可以大幅提升Micro LED量产效率；而新设备的价格约2-5亿日圆，计划在2025年度争取到50亿日圆订单，若包含专用材料等相关産品在内，则是100亿日圆；目前日本、中国大陆、台湾地区和韩国的面板厂商与研究机构皆在进行洽购。

2012年11月15日，欧盟《官方公报》刊登一则和玩具安全指令(第2009/48/EC号指令)有关的通报。根据指令条文，欧盟国家须于2011年7月20日前实施该项指令。　　通报列出多项安全标准的最新名称及参考编号。该等标准关乎(1)玩具的机械及物理特性 (2)玩具的易燃性 (3)供家庭使用的动态玩具 (4)电动玩具。　　欧盟标准化机构欧洲标准委员会(CEN)及欧洲电工技术标准委员会(CENELEC)制订的安全标准，补充了玩具安全指令附件二所载的基本安全要求。于2012年11月15日发出的通报，提及由欧洲电工技术标准委员会订立的电动玩具安全标准，其参考编号为EN 62115:2005/A11:2012。这项欧洲标准列出的电力安全规定，是针对供14岁以下儿童使用，至少有1个功能依靠电力运作的玩具。　　指令本身也对玩具的电力特性订立具体规定。根据指令，在欧盟销售的玩具和玩具零件：　　不得由额定电压超过24伏特的直流电源或相当的交流电源驱动 　　须有妥当的绝缘装置及机械保护，以防范触电风险 　　须确保直接可触及表面的最高温度不会导致烫伤 及　　须没有由雷射光束、发光二极管(LED)或任何其他辐射引致眼睛或皮肤受伤的风险。　　受欧洲电工技术标准委员会新电动玩具安全标准监管的玩具，例子包括电动组装玩具、实验型玩具、电动功能玩具及视频玩具。使用电力以支援次级功能的玩具，例如内部装有电灯的娃娃屋，也落入这项标准的监管范围。　　新电动玩具安全标准修订了欧洲标准EN 62115: 2005，只涵盖玩具的电力安全方面。非电力安全事宜，由EN 71系列监管。下列为新标准的部分重点：　　升温及不正常运作 – 评估装有保护性电子电路的玩具：装有保护性电子电路的玩具，必须符合标准所列的要求。测试旨在检查玩具不会因为电磁现象而失灵，影响安全。　　升温及不正常运作 – 可触及部分的升温情况：玩具若超过针对较低年龄组别的升温上限，必须附有警告字句，声明不适合较低年龄组别儿童使用。　　关于电脑玩具的规定：玩具的使用说明应指出该玩具只能连接某一种设备，或导电部分不可被触及。导电部分和可触及部分之间的绝缘体至少须有1毫米厚度，并能承受一项1500伏电强度测试。至于连接电脑或同类装置的电脑玩具，可触及部分和导电部分之间至少须有1.5毫米的爬电距离及电气间隙。　　使用变压器的玩具—新警告规定：使用变压器的玩具，必须附有年龄警告，例如「警告：不适合36个月以下儿童」，让消费者购买该产品时注意得到。除了年龄警告，亦应附有关于变压器的危险警告，例如「不当使用变压器可引致触电」。　　通报列出的标准，业者可以付费购买，详情可向欧洲标准化机构(欧洲标准委员会、欧洲电工技术标准委员会)或欧盟成员国的标准化机构查询。www.cen.eu 及 www.cenelec.eu载有联络资料。

2011年9月6日，东方国际招标有限责任公司受 中国科学院各研究所 (招标人)的委托，就中国科学院2011年仪器设备部门集中采购项目(第二批)(以下简称项目)所需的货物和服务，以公开招标的方式进行采购。现邀请合格的投标人就下列货物及有关服务提交密封投标。有兴趣的投标人可从招标代理所在地址得到进一步信息和查看招标文件。　　本次招标编号：OITC-G11026257，招标货物分为 14 个包，每个投标人可对其中一个包或多个包进行投标，投标人须以包为单位对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。包号货物名称数量最终用户1热释光/光释光测量系统（含单颗粒装置）1地球环境研究所2电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）1地球环境研究所3气质联用仪1武汉植物园4痕量气体同位素比例质谱1南京土壤研究所5电子顺磁共振(EPR)波谱仪1福建物质结构研究所6氧化亚氮同位素分析仪1遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心7光谱测试系统1武汉物理与数学研究所8原子力显微镜1化学研究所9高敏度GaAsP检测激光共聚焦雷射扫描成像系统1动物研究所10200kV场发射透射超高分辨电子显微镜及其附属设备1山西煤炭化学研究所11200kV场发射透射电子显微镜及其附属设备1福建物质结构研究所12小分子单晶衍射仪1福建物质结构研究所13扫描电子显微镜1武汉植物园14场发射扫描电子显微镜1近代物理研究所　　4、投标人资格条件：　　1) 具有独立承担民事责任能力，遵守国家法律法规，具有良好信誉，具有履行合同能力和良好的履行合同的记录，具有良好资金、财务状况的法人实体。　　2) 本项目不接受联合体投标。　　3) 按本投标邀请的规定获取招标文件。　　5、有兴趣的投标人可从 2011 年 9 月 7 日至 2011 年 9 月 26 日每天上午9:00至下午17:00(北京时间)在东方国际招标有限责任公司(地址：北京市海淀区阜成路67号 银都大厦15层)1507室查阅或购买招标文件，本招标文件售价为500元/包，如需邮寄另加100元的邮资费用，邮寄过程中产生的任何问题由购买标书人自己负责，招标代理机构不负责任。售后不退。　　6、所有投标文件应于 2011 年 9 月 27 日上午9:30时(北京时间)之前递交至裕龙国际酒店3层第九会议室(北京市海淀区阜成路40号)，并须附有不低于投标金额1%的投标保证金，以招标机构为承受人。　　7、兹定于 2011 年 9 月 27 日上午9:30在裕龙国际酒店3层第九会议室(北京市海淀区阜成路40号)公开开标。届时请投标人派代表出席开标仪式。　　8. 招标机构名称：东方国际招标有限责任公司　地址：北京市海淀区阜成路67号 银都大厦15层　100142　　电话：68729913 / 68725599-8462　传真：68458922　电子信箱：wwxu@osic.com.cn　　联系人：徐薇薇、赵倩、于峰、戴龙、窦志超、王军、吴旭　　开户名(全称)：东方国际招标有限责任公司　　开户银行：招行西三环支行　帐号：862081657710001　　备注：以电汇方式购买招标文件、递交投标保证金、支付中标服务费须在电汇凭据附言栏中写明招标编号及用途。

据物理学家组织网11月25日(北京时间)报道，通过使用一个小巧但功能强大的激光器，美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置，有望改变人们对这类装置的印象，拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然· 光子学》杂志上。　　同步辐射光源是多学科前沿研究和高技术开发应用的&ldquo 超级显微镜&rdquo ，能够帮助科学家看到人类无法想象的物质细微结构。同步辐射X射线是其中的一种，与普通X射线相比，其成像质量更高、细节更为丰富，在探索物质内部结构和医学成像等领域均有着重要的应用价值。但因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵，目前只有为数不多的几个国家建有这样的设备，极大地限制了该技术的应用和普及。　　在传统的同步辐射设备中，要产生这样的射线需要将电子加速到非常高的能量，而后周期性地改变方向，引导其在X射线的波长范围内释放能量，产生同步辐射X射线，因此必须用到巨大的加速器。而新研究中，科学家们用激光取代了电子加速器和其中的磁铁，实现了同样的目的。他们首先将激光束集中汇聚到一个气体射流上，形成强流相对论性电子束。而后再让另外一束激光与其汇聚，由此产生电子高速振动，生成高质量的同步辐射X射线，这一过程也被称为康普顿散射。值得注意的是，在此过程中光子的能量被增加了上百万倍，而产生这些高能射线的核心装备还没有一个硬币大。　　该技术的核心是找到让散射激光束和激光加速的电子束这两条细微光束发生碰撞的方法。这就如同让两颗子弹在空中相撞一样。而要让这种&ldquo 光子子弹&rdquo 相撞更为困难，因为它们速度都接近光速。　　领导这项研究的内布拉斯加大学林肯分校强光实验室主任唐纳德· 乌姆斯塔特教授认为，小型化同步辐射X射线设备让更多的科研人员和医生获得了更强大的研究和诊断工具。

加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究人员们最近开发出一种新的手机附件设备，能将任何智能手机变成一款DNA扫描荧光显微镜。这项创新可望对于医疗诊断带来深远影响，并再次展现如何有效利用智能手机来降低医疗成本，以及为开发中国家带来先进的医疗诊断技术。　　这款智能手机的附件包括一个外部透镜、薄膜干涉滤光器、可微调的微型楔形榫头支架，以及雷射二极管，全部封装在一个以3D打印的小型方盒中，并整合成一款手持式荧光显微镜。　　&ldquo DNA单分子在拉长时的宽度约2nm，&rdquo UCLA霍华德.休斯医学院(HHMI)教授Aydogan Ozcan表示，&ldquo 以透视来看，它使DNA较人的发丝还细约50,000倍。目前，为单个DNA分子进行成像需要昂贵又庞大的光学显微镜工具，使其几乎仅限于先进的实验室设置才能进行。相形之下，这款适用于个人手机的附件设备显然就没那么昂贵了。&rdquo 　　虽然其他&ldquo 智能手机变身显微镜&rdquo 的设备也能够成像出较大规模的对象，例如细胞 但是，Ozcan的研究团队最新开发出的这款智能手机光学附件，则是首款可成像DNA单分子纤薄链以及调整其大小的设备。　　该设备主要用于远程的实验室设置，以诊断不同类型的癌症与神经系统疾病，例如阿尔兹海默症(Alzheimer)，以及侦测传染病的抗药性。为了利用手机上的相机，首先必须以荧光标记隔绝以及标示所需的DNA。Ozcan表示，如今，这种实验室程序已经能在偏远地区以及资源有限的环境下进行了。　　为了扫描DNA，研究团队开发出可执行在同一支智能手机上的运算接口，以及一款Windows智能应用程序。扫描后的信息可被传送至远程Ozcan实验室中的服务器，然后测量DNA分子长度。在联机可靠可情况下，完整的数据处理过程只需要10秒钟的时间。　图中显示智能手机安装该成像设备与用户接口，并以25美分硬币作为对比。(来源：UCLA)　　在Ozcan的实验室中，研究人员们成像荧光标记与拉伸DNA节段，为该设备的准确度进行测试。结果发现它能够可靠地倍增10,000个碱基对或更长的DNA节段(碱基对是构成DNA的基本结构单元)。许多重要的基因都落在这个大小范围，包括为金黄色葡萄球菌与其他细菌提供抗生素抗药性的细菌基因 ，大约有14,000个碱基对长。　　然而，由于较短节段时的讯噪比(SNR)侦测减少以及明显差异，智能手机显微镜在5,000或更短碱基对节段时的准确度急速下降。这时，必须将该设备的现有透镜置换成更高数倍数，就可以轻易地解决这个问题。　　除了用于定点照护诊断，Ozcan建议该平台也可用于区别高分子量的DNA节段，从而有助于解决使用传统凝胶电泳的问题&mdash &mdash 在生物化学和分子生物学中，这种凝胶电泳经常用来扩展DNA与RNA节段。接下来，Ozcan及其研究团队计划测试该领域的其他组件，进一步侦测与疟疾有关的抗药性。

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

p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "7月29日，中国科学院科研仪器设备研制项目“强磁场下X射线全散射装置研制”的技术验收评审会在固体所召开。来自中国科学技术大学、上海应用物理研究所、清华大学等单位专家以及中科院合肥研究院科研处、中科院固体所相关领导、项目组成员代表参加了验收会。 /spanbr/ span style="font-family: " times new roman" " 专家组在听取项目负责人童鹏研究员的工作汇报后，详细查阅了项目的管理档案、技术档案和财务档案等相关文件，并进行了现场考察和测试验证。经充分讨论，专家组认为该研制设备的各项技术指标均达到了实施方案规定，完成了研制任务，一致同意项目通过技术验收。 /spanbr/ span style="font-family: " times new roman" "“强磁场下X 射线全散射装置”主要包括最高场强为10特斯拉的分离线圈超导磁体、样品低温恒温器、X射线全散射装置等三个子系统，具备变温变磁场条件下的X射线衍射、全散射测试功能。利用该装置可在强磁场下开展材料的“局域”、“长程”晶体结构研究，为认识材料在磁场下的丰富物性提供全面的微观结构信息，同时也有望为探索强磁场下新效应提供契机。/span/pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 265px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/8ecb9b97-f454-4c61-9b78-32a19cedeb94.jpg" title="W020190731539805686384.png" alt="W020190731539805686384.png" width="400" height="265" border="0" vspace="0"//span/p

百日倒计时 | 慕尼黑上海光博会预登记现已开启，光电人的暖春之约安排起来！由慕尼黑展览（上海）有限公司主办的第十七届慕尼黑上海光博会将于2022年3月23-25日在上海新国际博览中心举行，主办方目前正在积极紧张地筹备中，力求为行业呈现一场精彩的光电大Show，展会预登记现已开启，邀您共赴盛会！扫码报名 获取参观门票2022慕尼黑上海光博会有哪些不可错过的看点？• 多馆齐开，展区布局更精细第十七届慕尼黑上海光博会将再次扩大近10%的面积登录上海新国际博览中心W1馆-W5馆及OW馆，在近70,000平米的超广面积中精细化布局六大展区，再次聚焦“智能光制造”，以积势蓄能，行稳致远为主题，展示主题将完整覆盖激光、光学、光电子上中下游产业链。主题包括激光智能制造、激光器与光电子、光学与光学制造、检测与质量控制（含红外技术与应用产品特色展示）以及成像与机器视觉，将为光电行业观众带来一场精彩的开春大秀。• 千商齐聚，展示主题更多元本届展会共将集结1,200+光电行业海内外展商加盟，将再次聚焦“智能光制造”，以积势蓄能，行稳致远为主题，全线升级展品范围。展示主题将完整覆盖激光、光学、光电子上中下游产业链。其中，W1馆为激光智能制造展区，将集中呈现激光智能制造完整解决方案和产业发展趋势。部分展商：大族激光、华工激光、天田焊接、史陶比尔、海目星、利元亨、德龙、韵腾、泰德、联赢、盛雄、中科煜宸、镭射沃、普雷茨特、宾采尔、SCANLAB、瑞镭、柏楚、佳能、嘉强、维宏、镭麦、新代数控、武汉逸飞等。W2、W3馆及OW馆为激光器与光电子展区，将集中展示光电子产业激光器、探测器、光收发模块、无源光器件等相关产品和技术。部分展商：相干、IPG、通快、高意、理波、诺万特、Ekspla、Lumentum、Laserline、锐科、创鑫、华日、杰普特、Toptica、罗悉、NKT、业纳、Amplitude、EdageWave、恩耐、Light conversion、PI、谷渴、英诺、凯普林、热刺、光惠、炬光、梅曼、卓镭、镭宝、光库、英谷、波长、凌云光技术、飞博、湖南大科、中久大光、长飞、罗根、二十三所、奥创光子、大恒光电、中国电子科技集团公司第十一研究所等。W3馆将涵盖检测与质量控制展区（含红外技术与应用产品特色展示），将展出各类质量检测和过程控制所需的最新产品和技术，以满足工业现代化的发展和自动化程度提高的要求。部分展商：滨松、三丰、蔡司、雷尼绍、马波斯、海德汉、马尔、柯尼卡美能达、Instrument System、Ademsy、Sensofar、小坂、米铱、日立、堀场、苏黎世仪器、米铱、奥智品、施泰力、STIL、西努、中图仪器、台超、天行、中智科仪、比尔茨、前哨。红外技术及应用部分展商：中科院上海技物所、高德、艾睿、飒特、中材晶体、中科立德、中航凯迈、中光红外、霞文、雷莫、有研、巨哥电子、迈乐克、驰宏、西安立鼎、昆明全波、国惠光电等。光学及光学制造展区位于W4馆和OW馆，随着光学终端产品对光学元件组件的质量要求不断提高，技术革新成为了行业发展的必然趋势。光学及光学制造展区将重点展示光学核心技术、元件和产品和光学先进设备、工艺。值得一提的是本届展会扩大了“光学制造展示区”的规模，为领衔企业阿美特克、布勒莱宝、新柯隆、岛津、度恩、米蜂、国泰真空、天一国泰、宏大真空、宏瑞、海普瑞森、中兴、中天、天地精仪、森永等提供良好的商业洽谈环境，为超精密加工开始从高端技术装备制造领域走向消费品生产领域提供最佳展示平台。光学部分展商：索雷博、普爱纳米、赛洛拉、贺利氏、康宁、艾罗德克、艾特蒙特、小原光学、舜宇、长光所、成都光明、力阳、芬创、海洋光学、埃赛力达、牛津仪器、如海、斯泰必鲁斯、中科创星、福晶、永新、福特科、华科、激埃特、湖南戴斯、乾曜、东隆、莱特巴斯、首量、昊量、海创、卓立汉光、芯明天、全欧、三英等。同期举办的中国（上海）机器视觉展暨机器视觉技术及工业应用研讨会VisionChina（上海）将在W5、OW8馆亮相。*以上所有展商排名不分先后• 服务先行，供需配对更精准镭Sir高能增值服务已上线，为满足现场观众及展商高效对接的需求，主办方积极搭建企业之间的商贸配对平台，高效促进买卖双方的供需配对，将信息互通，实现快速成交，赋予行业发展新动能！如果您有采购需求，赶快识别下图二维码填写信息。本届展会将集结1,200+光电行业海内外展商加盟，重点聚焦汽车工程、新能源、3C电子、半导体、医疗等热门终端行业，推行应用领域解决方案。如果您有想要的产品如果您有需要解决的产品问题如果您的行业有需要转型升级的需求请抓紧扫描下方二维码，镭sir将迅速为您匹配合适展商信息并与您联系。• 新品荟萃，应用领域更广泛 随着智能制造理念及技术发展，各行各业都面临着转型升级，本届展会将汇集光电子行业内诸多新品及精品，除激光、光学、光电子、红外、智能检测等主题外，主办方还将积极联动参展企业的核心价值，串联有效应用场景，本届展会将重点面向汽车工程、新能源、3C电子、半导体、医疗等热门终端行业领域，以光电技术的创新推动各行各业朝更高品质、更大规模的方向前行。• 活动丰富，探讨话题更前瞻2022亚洲国际光学技术大会PHOTONICS CONGRESS CHINA将与第十七届慕尼黑上海光博会同期举办，大会议题丰富，将涵盖激光加工、先进激光器、先进光学制造、光学检测、红外成像技术、激光安全、光通信、激光雷达等诸多领域，云集众多行业知名专家与学者亲临现场，探讨行业未来趋势及发展新机遇。如何预登记获取观展门票？01手机端用户： 您可扫描下方二维码，进行观众预登记报名完成后即可获得您的专属预登记二维码及电子胸卡预登记二维码可于展会现场出示，电子胸卡可至您的预登记邮箱中查收02 电脑端用户：http://www.world-of-photonics-china.com.cn/zh-cn/visitor/login.html?ad_code=bncNrLnipO复制上方官网链接后在浏览器中打开进入“慕尼黑上海光博会展会官网”，点击展会顶部的“参观预登记”按钮，输入手机号并获取验证码，境外观众可选择界面语言为“English”，按提示填写注册信息并填写问卷，完成后即可获取您的专属预登记二维码及电子胸卡。预登记二维码可于展会现场出示，电子胸卡可至您的预登记邮箱中查收。*温馨提示：新年临近，请广大观众谨防诈骗及个人信息泄露，如您有任何疑问，请添加镭Sir专属微信：LASERCHINA4预登记福利看过来！完成预登记之后，千万不要忘记检查您的预登记邮箱哟，里面有主办方发送给大家的专属“光电精英卡”！通过扫描预登记邮箱中的精英卡二维码，关注“慕尼黑上海光博会服务号”点击领取并激活精英卡，即可在慕尼黑上海光博会现场免费获得价值五十元的礼包：现场指南、纪念礼等。主办方还将针对精英卡观众进行人工审核，只要您是来自汽车工程、消费电子、半导体、新能源、医疗等应用领域的观众，即可免费升级成为至尊精英卡。升级成功后您将获得：免费餐券、饮品、停车券、纪念礼等价值超百元的专属福利。*精英卡仅在微信卡包中显示，对观众免费开放，您可至预登记邮箱中查收提醒邮件，扫码激活即刻成为精英卡成员。*防疫重要小提示为响应疫情防控要求并保障广大参展参观人员的安全与健康，本届展会将实行实名参观制度，并于展会入口处进行“刷脸核验”。为方便您快速入场，请务必提前预登记，并在登记时提交本人真实有效的身份证信息，参观展会时需于展会现场打印胸卡后进入展馆。为了您的专业观众形象，我们建议您提前预登记，携带本人身份证入场并佩戴胸卡参观。 立即扫描下方二维码进行观众预登记报名，获取您的专属观展预登记胸卡！2022年3月23-25日，光电行业不可错过的开春回暖大秀邀您共襄盛举！扫码报名 参观有礼 如您在预登记过程的任何过程中遇到疑问，请与我们的观众参观服务团队联络，他们将竭诚为您服务。 观众参观咨询慕尼黑展览（上海）有限公司杨妮婷 女士电话：021 2020 5695邮箱：nettie.yang@mm-sh.com

第十七届慕尼黑上海光博会将于7月11-13日在国家会展中心（上海）6.1H、7.1H、8.1H隆重举办。本届展会展示面积将达到80,000平方米，预计吸引全球1,100余家光电行业知名企业入驻，超过80,000名海内外观众莅临现场参观洽谈。扫码立即注册参观第十七届慕尼黑上海光博会展会亮点抢先知左看光学，右看激光，上千家展商齐聚一堂作为亚洲激光、光学、光电行业的年度盛会，2023年慕尼黑上海光博会的展示范围将涵盖激光智能制造、激光器与光电子、光学与光学制造、红外技术与应用产品特色展示、检测与质量控制、、以及成像与机器视觉六大主题领域创新产品及应用解决方案，完整展示光电上下游全产业链。超1,100家优质企业同台竞技，从产业到终端，精准面向各个应用领域目标观众，推动产业创新技术高质量供给。本届展会将在国家会展中心（上海）6.1H、7.1H、8.1H三大馆举办，崭新的慕尼黑上海光博会展示面积较上届扩增26%，现场将以南登录厅为分界线将展会分成两大阵营，自西向东依次由“光学阵营（6.1H馆）”过渡到“激光阵营（7.1H馆、8.1H馆）”，集结千家企业带您领略“左看光学、右看激光”火爆场面。位于南登录厅西侧的6.1H展馆为“光学阵营”，将包含光学与光学制造展区及红外技术与应用产品特色展示。凭借着慕尼黑上海光博会的强大号召力，光学与光学制造展区目前已经汇聚了长光所、西安中科创星、舜宇、阿美特克、瑞邦精控、MAY、国泰真空、索雷博、首量、昊量、阳谷恒晶、海普瑞森、中兴光电、普爱纳米、海创、芯明天、动智精密、乾曜、成都光明、全欧光学、天一国泰、卓立汉光、光智、微凯机械、联合光、小原光学、爱特蒙特、莱特巴斯、度恩、长春博信、艾罗德克、布勒莱宝、环球光学、蔚海光学、牛津仪器、徕卡、Satisloh、岛津、科洛玛等优秀企业。集中展示光学产业链最新亮点技术和发展趋势，精彩内容，不容错过。本次展会中，红外技术与应用产品特色展示区进一步扩容，中科院上海技术物理研究所、高德、艾睿、飒特、中材人工晶体、中科立德、中航凯迈、迈塔兰斯、米蜂、霞文、有研光电、鉴知、前视红外、大立、巨哥科技等企业将继续加盟，结合“2023红外探测技术前沿论坛”，为观众带来红外技术在不同领域的应用解决方案。7.1H展馆位于南登录厅东侧，为激光智能制造展区，大族激光、华工激光、海目星、欧斯普瑞、利元亨、德龙、海天、泰德、联赢、柏楚、嘉强、维宏、盛雄、Scanlab、瑞镭、睿达、韵腾、金橙子、宾采尔、新代、普雷茨特、天田焊接、镭射沃、钧信等优秀企业将集中呈现伴随激光技术重大突破，激光智能制造对应用产业的带动作用。测试与检测是工业设计与制造过程中的重要环节，7.1H馆检测与质量控制展区将集合滨松、中图仪器、三丰、中智科仪、木木西里、西努、蔡司、雷尼绍、马波斯、米铱、台超、马尔、小坂研究所、施泰力、精恩光学、奥智品、Sensofar、微敏自控等知名企业，面向用户提供全方位质量控制和测试测量解决方案。激光器作为激光产业链的核心，为智能化技术迭代提供了重要条件，每届展会的激光器与光电子展区，都备受关注。本次展会行业知名企业通快、高意、锐科、创鑫、IPG、MKS、热刺、华日、杰普特、英诺、诺万特、中久大光、光惠、凯普林、英谷、奥创光子、睿赛、梅曼、欧凌、光库、波长、卓镭、星汉、镭宝、恩耐等一同亮相于8.1H展馆，他们将带来更多创新性的技术，集中展示光电子产业激光器、探测器、光收发模块、无源光器件等相关产品和技术。“激光+新能源及新能源车”主题区闪亮登场随着“双碳”目标的不断推进，降低传统能源活动及减少碳排放碳中和尤为迫切，因此无论是新能源车还是新能源光伏等都将在未来大力发展。展会将响应市场需求，结合绿色技术及应用场景，因需打造“激光+新能源及新能源车”主题区，位于7.1H馆的主题区涵盖新能源汽车激光技术前沿论坛，并联动多家优秀企业，全方面展示在新能源车下智能制造及检测等各个环节下的新风向、新技术及最新解决方案，助力激光+应用展示紧扣行业风口把握新商机。深度展示光学魅力，尽在光学博物馆光之魔法光是什么？光是我们体验这个世界的基础。光，是一种工具。光学的发展经历了萌芽、几何光学、波动光学、量子光学和现代光学五个阶段。光学产品应用越来越广泛，推动着行业的快速发展。6.1H馆中的光学博物馆将联合优质光学企业，从中国光学发展简史、六大板块前沿产品及技术介绍、光学与生活等方面展示光及其应用。走进光学博物馆，参观先进产品应用、参与沉浸式体验及青少年科学教育，探见光学的魅力。展望未来，一起倡导ESG绿色可持续理念，打造绿色经济新增长，携手构建亚洲命运共同体。随着技术的进步，光学还将带领我们目睹更多前所未见的奇景。激光助力，聚焦生物光子及半导体应用随着激光技术的不断发展、激光与生物体相互作用研究的不断深入，激光器在生物医学中的应用非常广泛。特别是皮秒激光器已普遍应用于生物分析成像和光学测量等领域，包括：荧光显微镜、CARS成像、医学诊断和治疗、STED显微成像等。可以说激光技术结合生物光子正共同推动着生命科学的进步。慕尼黑上海光博会的现场将为大家展示由激光技术带来的生物光子学的特色应用，让我们拭目以待。除了生物光子外，目前中国已经是世界上最大的集成电路市场，需求量巨大。随着汽车智能、5G、物联网等行业的发展，中国芯片市场仍在扩大。激光在材料加工中的应用，使得制造业发生了根本的变化，解决了很多传统方法不能的问题。为此，慕尼黑上海光博会的现场也将为大家近距离展示激光加工应用于半导体行业的一站式解决方案。新添光学镀膜展区，引领产业新技术本届慕尼黑上海光博会现场除先前大众熟知的红外技术与应用产品特色展示外，展会还将新增光学镀膜区。随着科学的发展，光学薄膜是现代光学和光电系统最重要的组成部分，镀膜行业覆盖面非常广。本次光学镀膜区除了汇集光学镀膜展商外，还将采用开放式企业宣讲和深入展位参观相结合的方式，积极推动光学镀膜行业创新发展提供有力支撑。国内重磅科研院所齐力加盟，提供学术支持第十七届慕尼黑上海光博会将集结来自上海硅酸盐研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、上海技术物理研究所、中国电科11所、中国电子科技集团公司第四十六研究所、中国电子科技集团第十六研究所、晋城市国科半导体研究所、上海市激光技术研究所等重点科研院所及高校的专家与学者，他们将为慕尼黑上海光博会现场带来激光、现代光学、红外光电，新材料、物理及化学研究等新进科研成果，共话光电未来，为布局未来市场提出理论依据，喜爱科研探索的观众们敬请期待！15大主题同期会议，共襄学术盛宴，共话产业未来展会同期还将举办光学技术大会PHOTONICS CONGRESS CHINA，大会议题丰富，聚焦行业热点话题，主题包括光学技术、激光技术、先进激光器、红外技术、光刻技术、光通信等最新科技研发成果和进展，同时大会将聚焦半导体、新能源、汽车工程、人工智能、生物医疗、AR/VR等应用场景。大会将和慕尼黑上海光博会共同集结各专业的知名专家及学者共话未来，把科学、研发和产业应用紧密结合，为行业发展蓝图的绘制提供科学理论支持，为产业发展赋予了更多独特的实用价值。这么多精彩内容，还不赶快立即安排参观。注册通道：http://www.world-of-photonics-china.com.cn/zh-cn/visitor/login.html?ad_code=rRpQRsDVRe感谢各位光电精英一路以来的陪伴，为了答谢广大专业观众的支持，本届展会中，所有预登记的观众都将获得光电精英卡一张，凭此卡您可在展会现场免费获得现场指南、电子胸卡、镭sir周边纪念礼等多重福利。如果您是来自汽车工程、消费电子、医疗、新能源及半导体/微电子等应用领域观众，更有机会免费升级成为至尊精英卡，或者呼朋唤友号召10个小伙伴扫一扫，就可获得免费餐券、降温饮品、停车券、优先参与现场活动等更多福利！（详情请加镭Sir为好友咨询，微信号：LASERCHINA4）

p　　2015年9月11日，被誉为世界经济思辨殿堂的年度夏季达沃斯盛会在创新前景展望中落下帷幕。在长达近三天的时间里，来自国际国内的政界、经济界、文化和科技领域的多位嘉宾针对全球经济金融的现状和发展进行激烈讨论和观点碰撞。8月份，世界经济论坛公布了2015年“技术先锋(Technology Pioneer)”企业评选名单，来自全球10个国家的49家企业入选 其中生命科学和健康领域有14家公司获奖。/pp　　AliveCor, Inc. (USA) –手机上的心电图仪/pp　　只要拥有一台智能手机或平板，就能在家利用AliveCor移动心电图仪检测自己的心脏健康，及时发现可能造成生命危险的身体迹象，比如中风。AliveCor是一款为心脏健康而生的创新应用，通过与健康系统合作，帮助用户识别尚未确诊的心脏隐患，并协助确诊的患者利用移动科技，遵循医嘱，检测、追踪、管理自己的身体状况。/pp　　Avalanche Biotechnologies, Inc. (USA) –针对眼疾的基因疗法/pp　　每年都有超过15万美国人被确诊为湿性老年性黄斑退化，该疾病会导致视力衰退、甚至丧失。所有权归属于Ocular BioFactory? 平台的Avalanche基因疗法正是针对这一疾病，目前已经到了临床测试中期。Avalanche致力于发现和研发新型药物改善眼疾患者的视力，让他们免受失明之苦。/pp　　Avellino Lab, Inc. (USA) – DNA 检测预知失明风险/pp　　千分之一人口的眼部都有颗粒状角膜营养不良的状况。此眼疾无治愈方式，但早期检查有助于预防，并预警患者不要做镭射手术，否则会导致视力恶化。为Avellino Lab USA专有和专利所有的DNA测序技术，可以检测一个人患颗粒状角膜营养不良的基因风险。目前Avellino 正致力于检测其他可能导致失明的罕见眼疾。/pp　　Butterfly Network, Inc. (USA) –超低成本超音波/pp　　全球不到1%的医疗专家已经接触到了超音波技术。Butterfly向医疗市场进入了一种像听诊器一样低成本且敏锐的超音波仪器，这款仪器集成了尖端技术和前沿临床实践，并利用半导体生产。仪器使用了深度学习和云技术，可以通过影像学习，并引导用户分析结果。Butterfly Network正在使医疗影像变得更大众化。/pp　　Consumer Physics, Inc. (Israel) – 生物扫描仪/pp　　想象一下，你可以通过扫描市场上的西瓜来选择最甜的瓜。使用我们的SCiO就可以实现了，这是世界首款手持分子传感仪。作为 Consumer Physics的旗舰产品, SCiO包含一个可以扫描实体的微型光谱仪并可在手机上显示出实体成分信息，通过SCiO，用户可以了解食物的营养组成、检测植物的生命状态、鉴定药物成分。/pp　　EDITAS Medicine (USA) –去除疾病基因/pp　　基因组编辑技术可有效去除疾病基因，该技术属于现在最激动人心的科研新领域。Editas Medicine的创始人已经发布了不少关于CRISPR/Cas9 和TALENs技术的突破性研究进展。该公司正在进军人体治疗学的新学科，以直接在基因层面根除更多的疾病。/pp　　ElMindA, Ltd. (Israel) –检测脑活动的头盔/pp　　ElMindA Ltd生产了一款满是传感器的头盔，可检测脑活动模式并生成具有临床意义的Brain Network Activation (BNA?) 脑图。通过使用创新的信号处理技术和模式识别技术，BNA? 算法能够检测出脑疾病，如阿尔兹海默症的早期迹象 并能够监测脑震荡病人的恢复情况。 BNA? 平台还能通过追踪用药后的脑活动，助力药物研发。/pp　　EpiBone, Inc. (USA) –长出自己的骨骼/pp　　仅在美国，每年就有超过90万人接受骨骼相关的手术，包括冒着并发症的风险移植骨骼。EpiBone 是一个革命性的的骨骼重建公司，帮助患者“长出自己的骨骼”。EpiBone的先进技术可以先扫描病患的骨质缺陷，然后使用患者的自体干细胞培育预定的移植骨骼，这将意味着更简单的手术程序、更成功的手术结果、更短的恢复阶段。/pp　　Ginger.io, Inc (USA) – 追踪精神健康的应用/pp　　当有精神健康问题的人状态不好的时候，他们可能无法主动寻求帮助，但他们的智能手机可以发警报提醒他们的护理者。Ginger.io的应用通过手机搜集的传感数据判断一场模式,比如患者没有离开房子或拒绝与朋友接触。健康护理者可以根据这些数据在正确的时间向正确的人提供必要的支持，比如让治疗更及时、更有效、更切中肯綮。/pp　　HealthTap, Inc. (USA) –在线医患咨询/pp　　HealthTap让患者能够通过网络、移动终端和可穿戴设备及时联系上6.9万位医生，提高了医疗效率。HealthTap所有的分类系统使用数据、自然语言处理和机器学习技术，为患者提供正确护理、及时护理和低价护理。HealthTap正在改善全世界千万人口医疗保健的方式。/pp　　Holomic, LLC (USA) – 手机上的实验室诊断/pp　　Holomic便携式诊断读取仪让每个人都能够通过智能手机快速测试、并准确获知疾病信息，无论是疟疾还是埃博拉病毒，或者是酒精、毒品的表征。其他研发中的产品包括无透镜全息显微镜、手持血球计数分析仪、过敏原分析仪和汞污染分析仪。这些技术降低了复杂且昂贵多实验室诊断分析项目的门槛和成本。/pp　　Inscopix, Inc. (USA) –深度理解大脑的秘密/pp　　神经科学家由于无法全方位监控脑部大量的神经元，并单个分解出每个神经元，在脑科学的研究上遭遇了瓶颈。Inscopix的旗舰产品--微型显微系统，nVista，能够汇聚无可预知的数据组，成熟的数据分析能力让基于脑异常的神经回路研究取得突破性进展，比如对于自闭症、帕金森症和精神分裂症的研究。这还可能开启脑疾病的新疗法。/pp　　Kite Pharma, Inc. (USA) –协助免疫系统抗击癌症/pp　　免疫疗法是治疗癌症的一种方式，旨在利用人体自身的免疫系统识别、消灭肿瘤。Kite Pharma, Inc.是一个临床阶段的生物制药公司，致力于研发创新的抗癌免疫疗法产品——一种自体T细胞疗法 (eACT?)产品。自体T细胞是一种白血球，可以从基因层面重新定位以抗击癌细胞。/pp　　NovoCure, Ltd (Israel) –利用电场治愈肿瘤/pp　　Novocure 是一个私营的、商用阶段肿瘤公司，致力于研发前沿的、非入侵性疗法，对抗实体瘤。该疗法成为肿瘤治疗场，或TTFields。患者在日常生活中将这种便携式系统穿戴在自己身上，该系统将释放低强度的交变电场，电场将与处于细胞分裂期的关键分子相互作用，从而杀死细胞。目前，该疗法已经治愈了超过2000名患者。/p

一些美国科学家说，为加强机场安全引入的“裸体”扫描、即全身扫描设备或许会危害接受扫描者的身体健康。美国航空公司飞行员工会“联合飞行员协会”主席戴维贝茨呼吁，美航飞行员应礼貌拒绝“裸体”扫描，更换其他抽检方式。　　过度X射线照射有害　　美国约翰霍普金斯大学生物物理学学者洛夫说，全身扫描设备需要借助X射线完成扫描成像，而过度X射线照射对人体有害。　　法新社12日援引洛夫的话报道：“他们说风险小，但从统计学上说，人们可能因为这些X射线照射罹患皮肤癌。”“暴露在X射线下从不是有益的，”他说，“我们知道X射线有害，但在机场，人们都想快点上飞机，因而拿自己的生命冒险，接受扫描。”　　美国运输安全管理局2007年开始在美国机场引入全身扫描设备。去年12月25日，尼日利亚青年奥马尔法鲁克阿卜杜勒穆塔拉布将爆炸物藏在内裤中，躲过机场安全检查，成功登上美国西北航空公司飞往美国底特律的班机，试图引爆爆炸物时遭同机乘客制伏。　　美国国土安全部和运输安全管理局为加强安保，大力推广全身扫描设备。　　这种全身扫描设备X射线安检仪俗称“裸检仪”，因其可以呈现被扫描者完全身体影像，包括隐私部位以及身上携带的任何物品。美国运输安全管理局2007年起在美国机场开始启用这种安检仪。根据运输安全管理局数字，美国65个机场现在设有大约315台“裸检仪”，可能还准备增设450台。　　在美国机场，乘客、空乘人员甚至机长都有可能随机分配到“裸检仪”受检，他们有权拒绝接受，但结果是接受强化人工搜查。　　老年人更易受到影响　　本周早些时候，白宫科学和技术政策办公室发表声明，称全身扫描设备安全，理由是“(联邦机构)对这一话题已深入研究多年”。　　不过，美国加利福尼亚大学圣弗朗西斯科分校生物化学教授约翰塞达特说，白宫所作辩护存在“许多误解”。他及其团队将针对这些误解认真作出答复，指出错误。　　塞达特说，全身扫描设备X射线的全部能量集中在皮肤和皮下组织上。　　“如果能量分散至全身各个部分，这种射线强度是安全的，”他说，“但这种强度对皮肤而言高得危险。”　　塞达特认为，超过65岁的旅客最易受到全身扫描设备“X射线诱变因素”的影响。另外，癌症患者，艾滋病病毒携带者、儿童、孕妇和成年男性都属于易受影响人群。　　一些科学家认为，男性生殖器官周边皮肤较薄，暴露在X射线下有导致精子诱变的风险。　　另外，X射线可以穿透角膜，过度照射会对眼睛造成危害。　　宁可失身份不要裸检　　按照美国相关规定，旅客和包括飞行员在内的空乘人员都会接到抽检要求。当然，并不是所有人都愿意接受这种暴露自己隐私部位的“裸体”安检。作为替代，他们需要接受“深度拍身检查”。　　“深度拍身检查”指安检人员用手指、而非手背接触被检查者的隐私部位，以确定后者没有携带违禁物品。　　“联合飞行员协会”主席贝茨呼吁美航飞行员不要接受“裸体”扫描。　　“美航飞行员接受由全身扫描设备造成的不必要隐私侵犯和健康风险不应存在，”贝茨说。　　他认为，飞行员应礼貌拒绝“暴露”要求，转换其他检查方式，哪怕“‘深度拍身检查’是一次有损‘身份’的经历”。