厚度均匀性分析

研究背景在薄膜和涂层行业中，厚度是非常重要的质量参数，厚度和均匀性指标严重影响着薄膜的性能。目前，薄膜厚度检测常用的是X射线技术和光谱学技术，在线应用时，通常是将单点式光谱仪安装在横向扫描平台上，得到的是一个“之”字形的检测轨迹（如下图左），因此只能检测薄膜部分区域的厚度。SPECIM FX系列行扫描（推扫式成像）高光谱相机可以克服上述缺点。在每条线扫描数据中，光谱数据能覆盖薄膜的整个宽度（如上图右），并且有很高的空间分辨率。 实验过程 为了验证高光谱成像技术在膜厚度测量上的应用，芬兰Specim 公司使用高光谱相机SPECIM FX17（935nm-1700nm)）测量了4 种薄膜样品的厚度，薄膜样品的标称厚度为17 μm，20 μm，20 μm和23 μm. 使用镜面几何的方法，并仔细检查干涉图形，根据相长干涉之间的光谱位置及距离，可以推导出薄膜的厚度值。通过镜面反射的方式测量得到的光谱干涉图，可以转化为厚度图使用 Matlab 将光谱干涉图转换为厚度热图，通过SPECIM FX17相机采集的光谱数据，计算的平均厚度为18.4 μm、20.05 μm、21.7 μm 和 23.9 μm，标准偏差分别为0.12 μm、0.076 μm、0.34 μm和0.183 μm。当测量薄膜时，没有拉伸薄膜，因此测量值略高于标称值。此外，在过程中同时检测到了薄膜上的缺陷，如下图所示，两个缺陷可能是外部压力造成的压痕。结论SPECIM FX17高光谱相机每秒可采集多达数千条线图像，同时可以对薄膜进行100%全覆盖在线检测，显著提高了台式检测系统的检测速度，提高质量的一致性并减少浪费。与单点式光谱仪相比，高光谱成像将显著提高薄膜效率和涂层质量控制系统，同时也无X射线辐射风险。 理论上，SPECIM FX10可以测量1.5 μm到30 μm的厚度，而SPECIM FX17则适用于4 μm 到90 μm的厚度。如需了解更多详情，请参考：工业高光谱相机-SPECIM FX：https://www.instrument.com.cn/netshow/C265811.htm

在小伙伴们使用热像仪的过程中，一定会发现在进行热图像拍摄时，有时会卡顿并且热像仪会发出咔嚓的声音，这时候没必要惊慌，它这是在进行非均匀性校正（NUC），为什么会这样呢，小菲来为你详细解答下~执行非均匀性校正可产生更高质量的图像非均匀性校正（NUC）是针对场景和环境变化时发生的微小探测器漂移进行调整。一般情况下，热像仪自身的热量会干扰其温度读数，为了提高精度，热像仪会测量自身光学器件的红外辐射，然后根据这些读数来调整图像。NUC为每个像素调整增益和偏移，生成更高质量、更精确的图像。在NUC过程中，热像仪快门落在光学和探测器之间，发出咔哒声，瞬间冻结图像流。快门作为一个平面参考源，用于检测器校准自身和热稳定。这种情况在非制冷红外热像仪中经常发生，但在制冷红外热像仪中也会偶尔发生，它也被称为FFC（平场校正）。1热像仪进行NUC的时间在初始启动时，热像仪会频繁地执行NUC。随着热像仪升温并达到稳定的工作温度，NUC将变得不那么频繁。虽然您可以在开机后约20秒获得热成像图，但大多数热像仪需要至少20分钟的预热时间，在稳定的环境下，测量精度。热像仪将自动执行一个NUC，但您也可以在测量重要温度或拍摄关键图像之前手动使用NUC功能。这将有助于确保准确性。2控制NUC的发生如上所述，NUC对于提高温度读数非常重要，如果没有NUC，你就有可能得到不稳定的温度读数。在大多数手持红外热像仪上NUC不能被禁用，但在大多数自动化和科学设备上，NUC可以从自动模式设置为手动模式。这将使您可以通过软件或硬件信号精确控制热像仪执行NUC的时间。3执行NUC的关键以手动控制FLIR A35和A65中的非均匀性校正（NUC）为例，在执行时考虑两个因素：当热像仪执行NUC时，禁止其他所有命令这样操作是因为NUC需要使用来自传感器的原始视频输出来计算每像素偏移校正。为了正确计算偏移量，所有命令必须在其操作期间被阻止，否则计算可能会受到影响，并且可以正确加载NUC查找表。如何控制NUC的长短在高增益运营模式时，热像仪的核心加热或冷却到大约0℃、40℃或65°C时，需要“长NUC”操作。例如，如果核心动力在-10°C下通电，然后加热到+10°C，则需要长NUC。“长NUC”（~0.5 s）操作比正常的“短NUC”（~0.4 s）操作大约长0.1 s，并允许核心自动加载适合当前工作温度量程的校准项。此外，在高增益和低增益模式之间切换时，必须执行长NUC，以便加载增益开关完成所需的新校准项。主机系统不需要监控上述条件，因为核心有一组NUC标志，将识别何时需要长或短NUC，除非热像仪处于手动NUC模式，在后一种情况下，将按照上面的描述发送一个长NUC命令。对于非均匀性校正（NUC）菲粉们还有哪些疑问呢？留言给小菲将详细为您解答哦~

温度均匀度是高低温试验箱检验设备是否符合要求的一大考核因素。国家标准规定高低温试验箱温度均匀度为±2℃，为保证均匀度在标准范围以内，设备应具备以下这些条件： 箱体与门的密封：高低温试验箱箱门漏气会导致试验箱内温度的不均匀，因此试验箱的密封条要求非常严格，必须具备耐高温及低温的特点。 风循环系统：为保证高低温试验箱箱内的均匀度，试验箱采用风循环，在设备背部有风道，加热管加热空气通过风叶搅拌均匀送入试验箱内达到温度均匀。 保温材料：为保证高低温试验箱箱内的均匀度，保温材质是关键点，若保温材料处理不好，直接影响箱内均匀度偏差过大。 由上可知，用户在选择高低温试验箱时至少应参照以上三点考核设备的均匀性是否符合国家标准。

标准样品的均匀性，是标准样品的基本性质。均匀性即是物质的一种或几种特性具有同组分或相同结构的状态。通过检验有规定大小的样品，若被测量的特性值均在规定的不确定度范围内，则该标准样品对这一特性值来说是均匀的。不论在制备标准样品过程中是否经过均匀性初检，凡成批制备并分装成最小包装单元的标准样品，由大包装分装成最小包装单元时，都需进行均匀性检验。这是制备标准样品过程中不可缺少的程序，也是确保标准样品定值准确的最基本条件。进行均匀性检验的目的，一方面通过均匀性检验说明特性值在各个部位之间是否均匀，另一方面要了解标准样品特性值在不同部位之间不均匀的程度，进而判断不均匀性程度是否可以接受，是否可以作为标准样品使用。本期小坛微课我们就如何定义标准物质的均匀性与稳定性，如何判断、检验标准物质的均匀性稳定性，以及标准物质均匀性、稳定性监测的意义等方面一起来进行讨论。如果您对标准物质的均匀性和稳定性课程有其他的问题，可以留言给我们哦~主讲人 谢珂 | Xie Ke坛墨质检无机质检经理

背景图1 卫星遥感在制造用于卫星和望远镜的传感器的过程中，最重要的步骤之一是表征传感器的辐射性能，并建立到达传感器的光与传感器的数值输出之间的关系。 某国家航天局需要一套积分球均匀光源系统，用于在大型传感器的开发中进行校准测试。 开口尺寸需要1.5 米才能使发光面完全覆盖整个设备。另外还要求控制外部温度，确保可靠的长期使用。图2 成像传感器Labsphere（蓝菲光学）解决方案图3 蓝菲光学研发的大孔径积分球均匀光源图4 最大的辐亮度为此开发的系统需要大的积分球，获得超大开口端和总共 37 个灯以实现测试所需的均匀性和光谱辐射。Labsphere（蓝菲光学） 善于定制产品的开发，该系统具有以下独特功能：通过两个侧面安装的电动活塞自动调节高度；稳定性好，具有调平千斤顶工业脚轮；包含软件和硬件的完全集成的计算机系统；可控制灯产生的热量：开口周围的定制散热器，用于吸收大部分热量开口处的手动百叶窗，用于保护用户和设备免受测试后过热的影响后半球隔热罩，防止意外伤害三个温度探头来监测积分球内部的热量三个外部鼓风机连接到积分球周围的通风口具有带宽和 FOV 滤光片的可拆卸硅探测器；具有热电冷却功能的可拆卸 InGaAs 探测器；更新了具有附加功能的 HELIOSense 软件。特点先进的热重定向系统，可防止组件和材料损坏并保护用户免受意外伤害；高度可调和开口端缩孔器，可以灵活地对各种不同的传感器系统进行测试；具有针对客户应用程序优化的软件，最大限度地提高效率和可用性；可控制和获得宽光谱，通过 Labsphere（蓝菲光学） 的 HELIOSense 软件微调光谱辐射、色温和波长分布；满足所有光谱要求， 97% 以上的均匀性提供覆盖可见光和红外带内辐射度；照度 (lux)176,737光谱辐射度(W/m2-sr)1,605面均匀性 (100% Power)97.32%面均匀性(10% Power)95.08%角度均匀性 (±10°)99.5%角度均匀性 (±45°)99.2%短期(5s) 稳定性99.995%长期(30s) 稳定性99.994%硅探测器非线性度0.42%InGaAs 探测器非线性度0.37%最高外部温度39.5°C总灯功率17,680W

在我们使用热像仪的过程中一定会发现在进行热图像拍摄时有时会自动频繁地卡顿并且热像仪会发出“咔嚓”的声音这时候没必要惊慌它这是在进行非均匀性校准（NUC—Non-Uniformity-Correction）那为什么会如此呢？非均匀性校准（NUC）非均匀性校准（NUC）是针对场景和环境变化时发生的微小探测器漂移进行调整。一般情况下，热像仪自身的热量会干扰其温度读数，为了提高精度，热像仪会测量自身光学器件的红外辐射，然后根据这些读数来调整图像。NUC为每个像素调整自身热噪声的增益和偏移，生成更高质量、更精确的图像。执行非均匀性校准可产生更高质量的图像在NUC过程中，热像仪快门落在镜头和探测器之间，发出咔哒声，瞬间冻结图像流。快门作为一个平面参考源，用于检测器校准自身和热稳定。这种情况在非制冷红外热像仪中经常发生，但在制冷红外热像仪中也会偶尔发生，它也被称为FFC（平场校准）。热像仪进行NUC的时机在初始启动时，热像仪会频繁地执行NUC。随着热像仪升温并达到稳定的工作温度，NUC将变得不那么频繁。虽然您可以在开机后约20秒获得热成像图，但大多数热像仪需要至少20分钟的预热时间，在稳定的环境下，实现良好的温度测量精度。热像仪将自动执行NUC，但您也可以在测量重要温度或拍摄关键图像之前手动使用NUC功能，这将有助于确保准确性。有效控制NUC的发生如上所述，NUC对于提高温度读数非常重要，如果没有NUC，你就有可能得到不稳定的温度读数。在大多数手持红外热像仪上NUC不能被禁用，但在大多数自动化和科学设备上，NUC可以从自动模式设置为手动模式。这将使您可以通过软件或硬件信号精确控制热像仪执行NUC的时间。执行NUC的关键以手动控制FLIR A35和A65中的非均匀性校准（NUC）为例，在执行时考虑两个因素：当热像仪执行NUC时，禁止其他所有命令这样操作是因为NUC需要使用来自传感器的原始视频输出来计算每个像素自身热噪音的偏移校正。为了正确计算偏移量，所有命令必须在其操作期间被阻止，否则计算可能会受到影响，并且可以正确加载NUC查找表。如何控制NUC的长短在高增益运营模式时，热像仪的核心加热或冷却到大约0℃、40℃或65°C时，需要“长NUC”操作。例如，如果核心动力在-10°C下通电，然后加热到+10°C，则需要长NUC。“长NUC”（~0.5 s）操作比正常的“短NUC”（~0.4 s）操作大约长0.1 s，并允许核心自动加载适合当前工作温度量程的校准项。此外，在高增益和低增益模式之间切换时，必须执行长NUC，以便加载增益开关完成所需的新校准项。主机系统不需要监控上述条件，因为核心有一组NUC标志，将识别何时需要长或短NUC，除非热像仪处于手动NUC模式，在后一种情况下，将按照上面的描述发送一个长NUC命令。红外热像仪执行非均匀性校准可产生更高质量的图像但随着时间的推移电子元件老化会导致校准数据偏移并产生不准确的温度测量值为了保证热像仪的准确性你需把它送到热像仪制造商进行定期实验室标定—Calibration我们建议您一年标定一次关于热像仪和红外热成像技术相关知识如果您想要系统学习和掌握可以报名参加我们的课程ITC红外培训在这里不仅可以学习理论知识还可以上手实操检测

测试VR传感器需要红、绿、蓝 (RGB) 光源。图1 VR工作室的男孩该仪器需要满足：光谱输入可控制，具有非常高的亮度水平且5cm² 开口端具有很高的均匀性。该均匀光源还必须适合特定的、空间有限的工作空间。客户要求Labsphere（蓝菲光学）设计和开发一种红、绿、蓝 (RGB) 积分球均匀面光源。亮度分布要求至少由 30% 的红色（150,000 尼特）、60% 的绿色（300,000 尼特）和 10% 的蓝色（50,000 尼特）组成。总而言之，在可见光谱区域内亮度 500,000 尼特。在正常查看光栅图和离轴 ±30° 的 5cm 亮度开口端上必须有 98% 或更高的亮度均匀性。该解决方案需要有一个带有 NIST 可溯源校准的嵌入式人眼视觉探测器，以监测开口端的亮度。客户要求结构紧凑，且开口上方和周围的严格垂直限制。图2 蓝菲光学高亮RGB积分球光源结构图Labsphere （蓝菲光学）的解决方案该RGB 积分球均匀光源设计核心是对开口端的亮度级别的满足。物理结构设计需保证结构紧凑的基础上，同时满足发光开口端亮度均匀性要求。图3 RGB积分球光源3D图为了提供强光输出亮度级别，Labsphere 采用内部为高反射漫反射材料 Spectralon（99% 的可见光反射率）的小型积分球。光引擎采用Labsphere 设计的 RGB LED 阵列集群。光引擎接口允许其自身与积分球之间的有效耦合。积分球内部包含光引擎、光孔径和光电探测器开口孔径，以监测系统高动态范围内的亮度。光引擎配备了 100W 热电冷却器，以补偿光引擎产生的热量并保持稳定性和可重复性。校准是在 Labsphere（蓝菲光学）先进的辐射测量/光度测量实验室中进行的，校准结果可溯源至 NIST。均匀性映射采用机器人控制自动化的高分辨率成像色度计进行采集的。图4 RGB积分球光源开口处光源输出图5 光谱图规格参数Red Luminance：210k nits Green Luminance： 260k nits Blue Luminance：86k nits Normal Uniformity：98% Angular Uniformity： 99%

1、背景介绍 近年来，随着工业4.0及人工智能的发展，越来越多的自动化设备被广泛应用于生产过程中。工业4.0离不开智能制造，我国在2015年提出的“中国制造2025”宏伟计划中，第一项战略对策就是“推行数字化网络化智能化制造”，而智能制造中，最核心的一环就是机器视觉。机器视觉是指通过机器来模拟人眼的功能，对客观事物进行信息提取，处理和分析，最终实现检测和判断，最终交给计算机进行控制。中国是机器视觉产业发展最为迅速的国家，目前已经在工业，航天，医疗，交通，科研等诸多行业进行了广泛的应用。图1 机器视觉代替人眼二、目前机器视觉存在问题 典型的工业机器视觉系统包括：光源，镜头，相机，图像采集卡，软件，监视器，输入/输出等。对于光学检测来说，机器视觉系统的性能主要取决于系统中光学相关部件，比如光源，镜头，相机等的性能。此外，光学检测要求的精度一般都较高，但是大多数相机在出厂时，并没有专门针对光学检测应用进行专门校准，往往会导致机器视觉系统的精度达不到要求，结果会出现误差。 比方说，如果将刚出厂的工业相机对着一个均匀照明的发光面进行拍照，拍摄出的图像四个角往往会出现暗区，这主要是由于相机镜头的余弦响应造成的。此外，由于相机传感器（CCD/CMOS）的非均匀性，也会导致对均匀光场成像的时候，图像的亮暗，颜色不均匀，如下图所示。以上这些因素，都会导致在一些精密的光学检测（比如平板显示检测）时，检测结果和真实情况出现较大偏差。图2 校准前相机平场响应 除此之外，相机对于不同亮度的线性响应也不同。由于相机输出的信号是灰度值，并不具有真实的物理意义。因此，在做光学检测（比如说亮度检测时），需要对相机进行线性度和亮度标定，建立起相机灰度信号和真实亮度的关系曲线。三、工业相机校准解决方案 为了解决以上机器视觉系统中存在的问题，提高机器视觉系统，尤其是AOI等光学检测系统的精度，欧洲机器视觉协会EMVA提出了《EMVA1288：成像传感器和相机性能表征标准》，其中介绍了如何对成像传感器及相机的空间不均匀度，灵敏度，线性度和噪声等一些列指标进行表征和校准的办法。其中明确写到：“最好的均匀光源是积分球均匀光源”，且推荐“光源的均匀性要大于97%”。图3 蓝菲光学相机平场校正方法 用户在使用时，只需要相机对准均匀光源的开口，拍摄一张图像，再经过算法进行计算，就可以对相机的均匀性进行校正，这一过程称为平场校正。经过均匀光源校准后，相机的均匀性可以显著提高。如下图所示，为一个工业相机经过积分球均匀光源校正前后相机的均匀性测试结果。从图中可以很明显看出，校正前相机的均匀性较差，中心场的响应优于周边的响应。校正后相机平面内的响应一致。相机校正前 相机校正后图4 工业相机经过蓝菲光学LED 积分球均匀光源系统平场校正前后对比 四、完美的积分球面光源 工业相机的精度决定了机器视觉系统的检测精度，校准光源的均匀性决定了工业相机的精度。越是均匀的积分球光源，经过其校准后得到的相机均匀性越高。根据积分球的原理，入射到积分球的光在积分球内部进行多次反射，最终在输出端口得到亮度，色度都完全均匀的面光源。积分球的出光口均匀性主要取决于以下几个方面：1.积分球内壁材料的反射特性。材料的反射特性可以分为朗伯反射，镜面反射和混合反射。由积分球原理可知，积分球内壁材料反射特性越接近朗伯特性，其开口处均匀性越高。此外，当入射光是宽谱光时（比如白光），材料的光谱反射一致性决定了开口处的色度均匀性，材料的光谱反射率越一致，也就是对各个波长的反射率越一致，开口处的色度越均匀。2.积分球的设计。如何设计积分球的尺寸，入射光的位置，挡板的位置和方向，都会影响积分球开口的均匀性。 蓝菲光学积分球均匀光源Spectra-CT提供了一种超均匀，高动态范围，亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源采用蓝菲光学独有的高反射率完美朗伯反射材料Spectraflect，基于蓝菲光学40余年的光学系统开发经验，精细的积分球结构设计，是机器视觉相机校准的完美解决方案。其主要具有以下特点：出光面超级均匀，均匀性大于99.5%系统输出稳定性高，稳定性达0.1%亮度线性可调节，可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出色温动态可调节，可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出自带亮度监控，实时观测亮度输出情况软件实现光源和探测器的全部控制，界面简单易用，可提供控制指令供二次开发。系统还可定制各类色温，亮度，单色光，大视场角等不同参数的光源图5 蓝菲光学LED 均匀光源系统（Spectra-CT）及开口处光斑亮度分布 Spectra-CT LED积分球均匀光源是均匀性较高的面光源，其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度，线性度，信噪比，动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产，各类工业相机的理想校准光源。

LED积分球均匀光源（LED-USS） 蓝菲光学LED-USS积分球光源提供了一种超均匀，高动态范围，亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源基于蓝菲光学40年的光学系统开发经验，独有的高反射率漫反射材料，巧妙的积分球结构设计，是行业内研发测试，质量检查，生产测试的理想解决方案。图1. 通过积分球对相机校正 近年来，随着机器视觉系统的快速发展，越来越多的产线上采用基于工业相机的系统进行快速测量，引导，检测和目标识别。其中一个主要的应用是平板显示检测系统，尤其是OLED面板在消费电子的大规模使用后，对机器视觉系统提出了更高的要求。一个高精度的机器视觉系统需要高性能的光源进行校正。 LED-USS提供了满足国际相机性能测试标准EMVA-1288所需的高性能光源，能够对工业相机进行平场矫正，线性度校正，暗噪声评估等。图2. 积分球开口亮度示意图 该积分球使用蓝菲光学独有的Spectraflect材料，具有以下两个特点：1. 对紫外-可见-红外波段具有超高的光谱反射率，可以实现各类光谱的高流明输出。2. 近乎完美的朗伯反射特性，保证入射光在积分球内壁任何一处均匀分布。 基于以上特性，再结合蓝菲光学特殊的积分球结构设计，可以实现开口处超均匀的输出。 图3. 开口处均匀性测试结果 通过内部自带的散热装置，系统的光输出能够保证很好的稳定性。此外，通过自带高精度的亮度监控器，可以实时观测亮度输出情况。图4. LED-USS亮度输出稳定性（10分钟） LED-USS还提供易用的操作软件，能够便利的设定，调整，输出不同等级的亮度，色温。并能够实时监控系统的各项指标。图5. 控制软件界面系统特点出光面大且超级均匀系统输出稳定性高亮度可调节，可实现从微弱光到高亮度线性输出色温动态可调节自带亮度监控，实时观测亮度输出情况软件提供SDK，可与其他设备联合开发可定制大视场均匀光源可定制从紫外到红外范围内单一或多个波长的均匀光源可定制光谱仪监控光谱输出情况应用领域主要应用于各类相机的平场校正，线性度校正，暗噪声校正，动态范围校正等EMVA1288相关参数校正，在很多行业有广泛应用：平板显示检测相机校正大视场相机，360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头校正规格参数 产品型号 LED-USS-030 LED-USS-050料号LCA-00283-000LCA-00284-000积分球尺寸(cm)3050开口尺寸(cm)1020积分球材料SpectraflectSpectraflect亮度范围(cd/m2)*0.5~250000.1~5000亮度均匀性**99%99%调节步数5×1045×104色温范围(K)2800~75002800~7500色温均匀性±15K±15K短期稳定性±0.1%±0.1%预热时间30s30s系统监控硅探测器硅探测器控制软件 自带 自带系统尺寸(mm)510×330×490730×570×720系统重量(kg)2052外接电源100~240VAC 50/60Hz100~240VAC 50/60Hz可定制积分球尺寸/大视场/各类单波长光源/光谱仪/软件开发SDK * 亮度范围指的是某些特定色温下系统能够达到的动态范围 **亮度均匀性指的是基于NIST CoV(Coefficient of Variation)计算公式计算得到 创新点：LED-USS是目前世界均匀性最高的面光源，其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度，线性度，信噪比，动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产，各类工业相机的理想校准光源。• 出光面超级均匀，均匀性大于99.5%• 系统输出稳定性高，稳定性达0.1%• 亮度线性可调节，可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出• 色温动态可调节，可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出• 自带亮度监控，实时观测亮度输出情况• 软件实现光源和探测器的全部控制，界面简单易用，可提供控制指令供二次开发。• 系统还可定制各类色温，亮度，单色光，大视场角等不同参数的光源LED积分球均匀光源（LED-USS）

2009年6月, 公司经理JASON陪同加拿大C-Therm公司Managing Director在中国广州,西安,上海举办了多场公司代理的Mathis在线药品混合均匀性监测系统技术讲座. 多家药品生产厂家,设备制造厂家的相关生产质检部门领导及技术人员应邀参加了会议. 对于其先进的技术特点有了进一步地了解. 我公司正在此基础上大力开展相关技术咨询及业务联系. 详细技术特点请参阅 http://www.aws.cn/C14761.htm

技术介绍：目前市场上有多种灯源，这些灯源只一般提供复色光，不能根据用户的实际应用提供单一或是较短波段范围的光，因此可调光源也就孕育而生。光源经过不同特点的分光器件（一般为单色仪），输出或是高分辨高窄线宽光，或是高能量的复色光，从而可以在不同的应用场景中使用。产品应用：均匀光源是可调光源一个重要分支，一般可用于探测器如（CCD，CMOS）的响应均匀性测试等光电领域测试。CCD像素非均匀性测试：CCD芯片是由多个像素组成。在CCD制造过程中，因为硅基材料本身质量，以及生产工艺等因素，即使在同一个采集参数下（曝光时间，读出速率等），各像素的暗电流，量子效率还是会有细微的差别。在一些大面阵相机使用的场景，如天文观测，需要在CCD相机使用前对感光芯片的各像元的响应非均匀性做统一的测试。 均匀光源是该测试中的重要环节，光源的均匀性和稳定性都会影响到测试的准确性。 图1：CCD芯片非均匀性测量流程图，内含TLS（可调光源）和积分球如上图所示灯源经光谱仪分光后由积分球输出成为均匀光源，然后照射待测CCD相机进行测试。根据测试响应波段的要求，一般灯源可以选用卤素灯作为光源，用光功率计放置于积分球出口，测量光源在不同电流时的能量输出。经过长时间开启后，（一般30分钟以上），再次测量输出能量数值。经过对比，得到一个电流最佳值使得灯源在长时间工作后仍可保持1%以内的稳定性。光源均匀性测试可以用光功率计在XY电移台上以一定间隔（如1cm），在CCD测试位置获得光源照射到CCD面上的不同位置的照射强度均匀程度。在光源的强度稳定性和均匀性符合测试指标后，接下来可以进行CCD非均匀性测试。分别在挡光和不挡光状态下获得相机在同一AD等参数的情况下图像数据。然后在逐一针对不同曝光时间分析像素点的数值输出。最后得到对CCD芯片的响应均匀性测试，并重新建构测试芯片的暗电流和光电流的分布情况。 图2：卓立汉光推出的基于可调光源的均匀光源系统卓立汉光经过多年的研发，针对不同的光源需求，推出基于不同光源和单色仪的可调光源系统（TLS系列光源） 图3：不同灯源组合灯源加320mm焦距谱仪组合TLS光源灯源不稳定性输出范围氙灯（75W、150W）1%200-2000nm氙灯（300W、500W）10%200-2000nmEQ光源1%200-2000nm溴钨灯（150W、250W）1%350-2500nm40W红外光源1%1.1-12um 灯源加200mm焦距谱仪组合TLS光源灯源不稳定性输出范围氙灯（75W、150W）1%200-1000nm氙灯（300W、500W）10%200-1000nmEQ光源1%200-1000nm溴钨灯（150W、250W）1%350-2500nm40W红外光源1%1.1-8um 引用文献：1， Liang Shaolin, Wang Yongmei, Mao Jinghua, Jia Nan, Shi Entao,Infrared and Laser Engineering, 0417004, 48（2019）2， EMVA Standard 1288,Standard for Characterization of Image Sensors and Cameras，2021Wang Shushu, Ping Yiding, Men Jinrui, Zhang Chen, Zhao Changyin，Proc. SPIE 11525, SPIE Future Sensing Technologies, 115252I (2020)

p style="text-align: justify text-indent: 2em "标准引领产业的发展。近红外光谱技术具有操作方便、分析速度快、应用领域广等优势，在众多分析技术中脱颖而出，成为当前最热门的技术之一，已在农业、石化、制药、食品等各个领域中获得广泛应用，并带来了巨大的经济效益和社会效益。然而，由于近红外分析建模和标准化的技术难度较大，且近红外仪器类型繁多，其标准分析方法发展也相对缓慢。/pp style="text-align: justify "　按照国家标准化工作管理规范，中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。按照我会标准化工作委员会(SCIS)的标准制定工作流程，经过我会标准化工作委员会的前期项目筛选和审核，拟制定如下标准：《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(项目申报单位：北京中医药大学，中国仪器仪表学会药物质量分析与过程控制分会)/pp style="text-align: justify "　　上述标准制定项目的目的、意义和必要性等参见附件的《CIS标准项目公示表》。/pp style="text-align: justify "　　现请各有关单位或个人，针对该标准制定项目如果有相关意见或建议，请按照该表格反馈给我会。/pp style="text-align: justify "　　特此公示。公示期自发布之日起4周。/pp style="text-align: justify "　　联系人：郭老师/pp style="text-align: justify "　　电 话：86-10-82800385，18601013495/pp style="text-align: justify "　　email：scis@cis.org.cn 或 gxw@cis.org.cn/pp style="text-align: justify "附件：/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="2019011610145128.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201901/attachment/02b23118-35cf-44e1-ac69-8f7f6fd6f749.pdf"2019011610145128.pdf/a/pp style="text-align: justify " /p

导读近年来，人们越来越关注健康防护类产品，比如，具有抗菌功能的高附加值纺织品等，越来越受到大众的青睐。最近小编在网上购物时发现，一些纺织品（如被子、衣服、口罩、手套等）宣称其面料中添加了石墨烯材料，自带抗菌功能。小编很是疑惑，经过一番查询，发现早在2010年，中国科学院上海应用物理研究所就报道了石墨烯材料的抗菌性能。石墨烯是一种片层的二维纳米粒子，不存在类似于高聚物的分子链，直接制备石墨烯存在一定的难度，因而在实际应用中多以氧化石墨烯为主。在氧化石墨烯的制备和研究中，其物理特性的精确表征技术和方法是关注的重点之一。不同氧化程度的氧化石墨烯的厚度不同，其性能也不同，因此厚度测量是表征氧化石墨烯的首要核心指标。石墨烯小科普石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、能源、生物医学等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革 命性的材料。石墨烯的抗菌机理之一是边缘切割理论，即石墨烯因片层结构而具有锋利的边缘，可对细菌进行物理切割，破坏细菌的细胞膜，降低膜电位或使电解质泄露从而抑制细菌生长。氧化石墨烯作为石墨烯的氧化物，其结构与石墨烯相似，都为单层原子层状结构。将活性含氧基团引入石墨烯上，经过处理后得到经过修饰的石墨烯薄片，这样可以增加活性反应位点，使得氧化石墨烯变得更容易进行表面改性，丰富了功能化的手段，可以有效提高改性氧化石墨烯与溶剂、聚合物的相容性，使其在有机以及无机复合材料领域有着更为广阔的应用。岛津SPM，助您从容应对科研难题目前，国内外对氧化石墨烯的厚度测量手段主要是原子力显微镜，将氧化石墨烯平铺在具有良好平整度的基底表面，借助原子力显微镜测量氧化石墨烯与基底间的高度差来确定氧化石墨烯的厚度。为了使氧化石墨烯的厚度测量方法规范化，国家标准化管理委员会发布了GB/T 40066-2021《纳米技术 氧化石墨烯厚度测量 原子力显微镜法》，这意味着氧化石墨烯厚度的主要测试手段——原子力显微镜开始逐步被标准化工作认可和接受。岛津扫描探针显微镜SPM具有快速响应的高速扫描器、独特的头部滑移结构以及丰富的测量模式，除了普通的形貌扫描，还可拓展电流、电势、磁力以及纳米力学测量等功能。氧化石墨烯厚度表征随机选取样品的两个区域，使用岛津扫描探针显微镜SPM-9700HT的动态模式对氧化石墨烯样品进行表面形貌扫描测试，获取了5 μm x 5 μm的两个区域的样品表面形貌，并在每个区域内随机选取3个样品进行剖面分析（见图1和图2），随机选取的剖面线分别为A-B、C-D和E-F。图1. 区域1内氧化石墨烯的表面形貌（左）和剖面分析（右）图2. 区域2内氧化石墨烯的表面形貌（左）和剖面分析（右）将获取的剖面线中的上、下台阶的各坐标进行线性拟合，得到两条拟合直线和对应的拟合参数：a1, b1, a2, b2。通过公式（1）计算上、下台阶的高度差H，即为上直线和下直线在xT点的距离（样品的厚度）。式中：H——样品厚度值，单位为纳米（nm）；xT——两条拟合直线相邻端点中心位置的x坐标；a1, b1——上台阶拟合直线对应的参数值；a2, b2——下台阶拟合直线对应的参数值。注：拟合的两条直线应具有相同的长度和点数，长度不小于14 nm，点数不少于20个点，且这两条直线的b1和b2斜率应小于0.1，否则弃用该轮廓线。将上述形貌图中的选取的剖面线数据导入Origin软件中进行分段线性拟合，获取的上、下台阶拟合直线参数。以区域1中的剖面线A-B为例，上、下台阶拟合直线参数见图3。两个区域内的氧化石墨烯样品的厚度值见表1。图3. 氧化石墨烯样品的剖面线拟合图表1. 剖面线拟合计算的厚度值结语氧化石墨烯作为石墨烯的一类重要衍生物，具有优异的光学、电学、力学以及良好的生物相容性，被广泛应用于材料学、生物医学以及药物传递等诸多领域。岛津SPM可简单、快速地表征氧化石墨烯的表面形貌，并准确获取氧化石墨烯的厚度值，这也体现了岛津SPM具有精确表征纳米级及以下样品厚度的能力。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p style="text-align: center "strong《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》团体标准工作组启动会暨第一次研讨会/strong/pp　　2019年4月3日，《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》团体标准(以下简称团体标准)工作组启动会暨第一次研讨会在京成功召开。团体标准经中国仪器仪表学会标准化工作委员会前期项目筛选、审核和公示，经中国工程院院士庄松林审批立项。北京中医药大学为牵头制定单位，乔延江教授、吴志生研究员为牵头人。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/5908e970-acfe-491f-b764-73d20b96de02.jpg" title="合影.jpg" alt="合影.jpg" width="600" height="270" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 270px "//pp　　标准制定起草工作单位由高校、药检机构、制药企业和制药设备企业组成，标准制定起草工作组由北京中医药大学原副校长乔延江教授、福建中医药大学副书记林羽教授、中国食品药品检定研究院尹利辉研究员、陕西中医药大学副校长唐志书教授、湖北中医药大学副校长黄必胜教授、浙江大学刘雪松教授、山东金璋隆祥智能科技有限公司邹振民董事长、浙江寿仙谷医药股份有限公司李明焱董事长、北京同仁堂研究院院长解素花教授级高工、北京康仁堂药业有限公司张志强技术总监、湖南景峰医药有限公司王琼总经理、广州白云山汉方现代药业有限公司许文东总工程师、扬子江药业集团中药研究院姚仲青院长14位领导专家组成。北京中医药大学原副校长乔延江教授为标准制定起草工作组组长。中国仪器仪表学会标准化工作委员会对标准制定起草工作组进行了网上公示。/pp　　会议由药物质量分析与过程控制分会秘书长、北京中医药大学吴志生研究员主持。按照会议流程，中国仪器仪表学会标准工作委员会郭晓维主任向与会起草单位介绍了中国仪器仪表学会团体标准工作和主要成果，分析了国家标准化体系改革现状与趋势，并结合本次立项的团体标准任务、目的及标准制定原则进行详细介绍。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/bf7a067a-5c85-463b-af29-f64b88a9753d.jpg" title="吴志生.jpg" alt="吴志生.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/7fdff930-6c39-45b7-b231-cab7c7448bd9.jpg" title="郭晓维.jpg" alt="郭晓维.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京中医药大学吴志生教授、中国仪器仪表学会标准工作委员会郭晓维主任/strong/pp　　北京中医药大学中药智能制造与全程质量控制创新团队向与会起草单位宣读了标准草案初稿的内容。标准制定起草工作组组长乔延江教授介绍了该团体标准制定工作对政府部门、科研单位和制药企业的意义，并强调标准制定应具备严谨性、创新性和可推广性等特点。会上各位专家畅所欲言，从标准的代表性和适用性等角度分析，就方法学基础和行业应用两个方向展开讨论。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/436804d7-c4d4-4829-b481-543f288e3cbc.jpg" title="乔延江教授.jpg" alt="乔延江教授.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/eea37ad4-7041-4bf9-a01a-0aaaa6b4f5aa.jpg" title="林羽教授.jpg" alt="林羽教授.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京中医药大学原副校长乔延江教授、福建中医药大学副书记林羽教授/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ffe67835-38e6-4cd5-b7fa-444450c43256.jpg" title="解素花高级工程师.jpg" alt="解素花高级工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/4cad543f-4993-4ab5-ab13-f722fae01bbf.jpg" title="尹利辉研究员.jpg" alt="尹利辉研究员.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京同仁堂研究院院长解素花高级工程师、中国食品药品检定研究院尹利辉研究员/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/77d88ee1-242b-4ff0-a750-823c1215546d.jpg" title="刘雪松教授.jpg" alt="刘雪松教授.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/a48ad5d3-513f-44d2-a19b-c263efb6f48a.jpg" title="徐伟教授.jpg" alt="徐伟教授.jpg"//pp style="text-align: center "strong浙江大学刘雪松教授、福建中医药大学药学院院长徐伟教授/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/8336c451-85d3-40a8-b243-13c08b722f89.jpg" title="许洪波.jpg" alt="许洪波.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/5cf025bd-43dc-4675-81df-5837927c82b3.jpg" title="余驰.jpg" alt="余驰.jpg"//pp style="text-align: center "strong陕西中医药大学许洪波(代表唐志书副校长/教授)、湖北中医药大学余驰(代表黄必胜副校长/教授)/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ba2e8d42-b0e6-455b-aed6-50f57480679b.jpg" title="邹振民博士.jpg" alt="邹振民博士.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/552ba465-8ee9-42ac-a112-5954782da79c.jpg" title="胡凌娟高级工程师.jpg" alt="胡凌娟高级工程师.jpg"//pp style="text-align: center "strong山东金璋隆祥智能科技有限公司董事长邹振民博士、浙江寿仙谷医药股份有限公司胡凌娟高级工程师(代表李明焱董事长)/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ba24d9f8-66ba-41f4-a57f-6495782b2726.jpg" title="张志强高级工程师.jpg" alt="张志强高级工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b27c7d18-7bbd-46d7-9683-486d2ffd3328.jpg" title="王琼.jpg" alt="王琼.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京康仁堂药业有限公司技术总监张志强高级工程师、湖南景峰医药有限公司总经理王琼/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/c04a80f4-14ac-4b72-a3bf-f9e541e58560.jpg" title="许文东总工程师.jpg" alt="许文东总工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/6bdfd559-2754-4c6a-8313-2597b3f32c3b.jpg" title="黄兴国.jpg" alt="黄兴国.jpg"//pp style="text-align: center "strong广州白云山汉方现代药业有限公司许文东总工程师、北京中医药大学黄兴国/strong/pp　　本次会议明确了标准制定工作的分工，并提出了一系列标准草案的完善措施。各位起草人共同表态要制定出一份行业满意的团体标准。会议的最后，北京中医药大学吴志生研究员代表工作组感谢与会专家对本标准制定工作的大力支持。/p

什么是WeldSight？WeldSight是Tomoview和FocusPC的继任者，用于Focus PX和未来的Olympus PA采集装置。同时，WeldSight也是一个焊接检验专家，包含符合ISO、API、ASME和类似制造规范和工作程序的工具和特性，WeldSight和Focus PX专为工厂或大批量工作场所（包括机器人和集成系统）的重复焊接检查而设计。 FocusPC，一种强大的数据采集和分析软件程序；两个软件开发包（SDK）：FocusControl和FocusData，可使用户基于自己的应用自行定制软件界面，并通过FocusPC控制检测过程，实现全自动检测操作。 WeldSight的重要功能 3D显示板材、管道、容器等进行体积合并后，可一键实现含PA数据的三维构件图像。组件设计和探头偏移在ESBT中管理，对于支持的配置，在WeldSight中无需配置即可实现。管道极坐标视图管道的一键式B扫描极坐标视图允许在多探头体积合并和单独跳跃中实现深度校正长度尺寸缺陷可视化。管道设计和探头偏移在ESBT中进行管理，并在weldsight实现配置。WeldSight本次升级核心自动腐蚀分析在腐蚀管理器下，设定需要分析的最大厚度以及缺陷在扫查轴和步进轴上的最小长度，点击run。操作界面：软件自动框选符合条件的缺陷并排序，在缺陷列表，可自动得出位置，长度，面积等信息。厚度C扫描在分析-corrosion下，可显示厚度C扫描，调节调色板，改变C扫的颜色。 C扫描导出：可在Export功能下，点击Cscan，可获取两种格式的数据：Excel，CSV，以下是Excel中视图的还原：生产力及便利性历史上，PA检查的许多技能和专业知识都是在复杂的软件导航和复杂的工作流程中完成的。而奥林巴斯的WeldSight软件，通过ESBT 设置扫查计划，且具有简单直观的用户界面和工作流程，非但可以显著的提升工作效率，同时也为高级焊接检验提供短期培训增添了更多可能性。WeldSight 软件集成Eclipse Scientific Beam Tool，集成了ESBT的所有探头、楔块、结构、校准试块、声束设置；简化设置复杂性和缩短创建时间，可一键创建扫查计划. 使用ESBT可减少培训和经验跟踪，并简化设置、获取和分析工作流程。WeldSight TCG带来了市场上非常好的校准速度和可重复性，包括同时或连续点创建、12位振幅分辨率和400%饱和极限。

抽样操作是整个实验室检测流程的*步，也是首先应当保证的重要环节。经常会有这样的情况：样品检测结果出现异常，我们排查了检测流程的方方面面都没有出现偏差，结果是样品在抽样时已经被污染。 问: 这样的情况事实上并不鲜见，如何杜绝呢？答: 还得从规范抽样操作开始，要做到无菌抽样，避免交叉污染。无菌抽样的规范性是保证样品检测准确性的前提，因此我们在取样时应规范操作，确保从源头杜绝污染。 我们面临的挑战 不均匀物料的取样工具难以清洁！ 制药行业对工业生产的药品的一部分进行采样以确保混合均匀性污染物是确保高质量水平的 重要监管步骤。 然而，用于非均匀样品的可重复使用、可高压灭菌的取样工具，例如传统不锈钢粉末或者液体取样器，由于它们的运动部件而难以清洁经常会对采样结果污染。 案例分享 图1：传统不锈钢粉末取样器 Marlene 在一家制药公司的质量控制部门工作，并对*产品的桶进行采样以检测任何可能的污染物。在一周的时间里，她发现所有的样本都被同一个小分子污染了。她被要求检测全部失败并丢弃产品。 Marlene 没有意识到的是，在她的不锈钢粉末取样器中留下的小分子污染，并没有通过清洗或高压灭菌去除。 解决方案 图2：Sterileware 粉末取样器 Sterileware 液体和粉末取样器提供了一种简单的解决方案，用于对药品取样以确保质量。 这些一次性使用的工具消除了因重复使用而引入的任何污染，确保一致的结果并减少污染的风险。Sterileware 液体和粉末取样器均经过伽马射线辐照，达到 10-6 的无菌保证水平 (SAL)，并且每件产品都随附一份灭菌处理证书，以确保无菌。 Sterileware 液体和粉末取样器# 由符合 FDA 和欧盟标准的材料制成；可安全用于食品、药物和化妆品；# 高密度聚乙烯 (HDPE) 取样器热封在单独的聚乙烯袋中；# 伽马辐照无菌 (SAL 10-6)；# 一次性使用和处置；# 为准确追踪而盖章的批次；随附灭菌处理证书。 参考文献：[1]WHO Technical Support Series, No. 929, 2005.

01 微波加热简介微波是一种低能量的电磁波，其波长在0.001到0.3米的范围内（图1）。虽然微波通常与加热剩余食物联系在一起，但它们在其他应用中也发挥着重要作用，比如加热实验室实验。图1. 电磁频谱像其他电磁波一样，微波由两个垂直振荡的场组成：电场和磁场。对于微波而言，电场主要负责产生热量，通过两种作用模式与分子相互作用：偶极旋转和离子传导（图2）。在偶极旋转中，分子不断地来回旋转，以使其偶极与不断变化的电场对齐；每个旋转分子之间的摩擦导致热量产生。在离子传导中，自由离子或离子种类通过空间平移移动，以与变化的电场对齐。就像在偶极旋转中一样，这些移动物种之间的摩擦导致热量产生，反应混合物的温度越高，能量传递的效率就越高。在这两种情况下，物种的极性和/或离子性越强，热量产生的效率就越高。图2. 微波加热的机理：偶极旋转和离子传导由于微波直接与反应混合物的内容物相互作用，能量传递比传统加热技术更高效。传统加热技术依赖于热传导，热量首先从源头传递到容器，然后从容器传递到溶液。微波与溶液均匀地相互作用，实现均匀且定量的加热（图3）。图 3. 加热方法：传导加热和微波加热02 CEM 微波合成仪比较指南

上海2010年7月14日电 /美通社亚洲/ -- 中国科学院下属某研究机构于近期和英国豪迈集团(HALMA)子公司 -- 美国蓝菲光学(Labsphere) -- 签署合同，采购了目前国内最大、最复杂和最精密的一套2米直径的均匀光源系统。　　　　由于该研究所使用这个均匀光源系统的目的是为其空间相机做定标和校准，所以要求光源系统具有极高的均匀性和稳定度，并要求供应商可以提供以往的成功案例和数据来证明。凭借其国内外技术专家的努力，以及借鉴其在欧美的成功经验，蓝菲光学(Labsphere)拿出了一套很有说服力的设计方案，不仅满足甚至超过了该研究所的实际需求。　　这个项目的成功，确立了蓝菲光学(Labsphere)在国内乃至世界均匀光源领域的绝对领先地位，也展现了该公司对于大型系统设计的创造力和把握程度。该项目也是迄今为止蓝菲光学(Labsphere)在中国获得的最大订单之一。　　该项目的负责人赵先生说，“Labsphere团队凭借其耐心的讲解、高效率的沟通和高超的技术设计能力证明了Labsphere是世界上顶尖的均匀光源系统供应商。我们对他们的能力绝对有信心。”欲了解更多，点击进入该公司展位

柔性压力传感器是得到关注最多的一类柔性传感器，在生物医学、脑机工程、智能制造等众多领域得到了应用。近日，大连理工大学研究员刘军山团队与李明教授等团队合作，独辟蹊径地提出了一种纳米工程策略，首次制造出了亚微米厚度（0.85μm）的柔性压力传感器。相关成果发表在Small上，并被选为封面文章。封面图片。大连理工大学供图柔性压力传感器通常由上下两层柔性电极层和中间的功能软材料层组成，外界压力会导致功能软材料层产生压缩变形，从而引起传感器输出信号的改变。而这种以功能软材料层压缩变形为主导的传感机理，要求电极层具有相对较大的抗弯刚度，电极层厚度一般要比功能软材料层大1~2个数量级。因此，现有的柔性压力传感器厚度只能在百微米甚至毫米量级，严重影响了传感器的轻质性、变形性和共形性。团队通过纳米工程策略，将柔性压力传感器的传感机理，由功能软材料层的压缩变形为主导，转变为柔性电极层的弯曲变形为主导，从根本上解除了对于传感器厚度的限制。并且，由于超薄的柔性电极层拥有极强的变形能力，使得传感器具有优异的检测性能。传感器的单位面积重量只有2.8 g/m2，相当于普通办公打印纸的1/29，能够承受曲率半径小至8.8μm的面外超大弯曲变形，并且能够与皮肤表面实现完全共性贴合。另外，传感器的灵敏度为92.11 kPa-1，检出限为0.8 Pa，均处于目前公开报道的最高水平。纳米工程策略可以成数量级地减小传感器的厚度，从而突破性提升传感器的轻质性、变形性和共形性，同时还能够使得传感器具有超高的检测性能，为柔性压力传感器的设计和制造提供了一种全新的思路。

最近，在中国科学院院士徐至展领导下，中山大学光电材料与技术国家重点实验室与中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室展开合作研究，在飞秒激光烧蚀制备大面积均匀纳米结构方面取得重要进展，相关成果发表在《光学快报》(Optics Express) (2008, 16, 19354-19365))。纳米科技领域国际著名期刊Small (2008, 4, No. 12, 2099)在News from the micro-nano world栏目以“大面积均匀纳米结构”(Large-area Uniform Nanostructures)为题专门报道了这项研究成果，并将它与美国科学家近期实现的“大面积组装单壁碳纳米管三维结构”并列为微纳结构合成制备新方法 另外，自然中国网站于2008年12月10日在Research Highlights栏目中也专栏推荐并重点介绍了该成果。　　飞秒激光烧蚀具有低的破坏阈值及小的热扩散区的特点，可实现对材料的“非热”微加工，从而大大减小传统长脉冲激光加工中热效应带来的负面影响，显著提高加工精度，在光电器件微加工领域具有广阔的应用前景。但是由于传统激光直写方法的效率较低，目前飞秒激光烧蚀制备微纳结构在实际应用中尚不具备高的经济性。因此，探索如何直接用飞秒激光烧蚀高效地制备大面积均匀纳米结构是当前飞秒激光微加工领域的一个研究热点。　　博士生黄敏及其导师徐至展等采用飞秒激光辐照自诱导亚波长纳米结构的途径，通过调控飞秒激光脉冲的波长、能量、偏振等条件并采用新颖的快速非相干调制技术，成功地在氧化锌、硒化锌等宽带隙材料及石墨表面实现了纳米光栅、纳米颗粒及纳米方块结构的大面积制备。这种利用飞秒激光烧蚀直接制备纳米结构的方法具有均匀性好，效率高，热效应小，通用性高，环保等优点，并克服了以往飞秒激光烧蚀制备纳米结构过程中的二度污染问题。更为重要的是，经过这种方法处理后，材料表面的光电特性发生了显著的改变，并可随纳米结构的改变而呈现不同的光谱特征。这种方法在新型光电器件等方面具有重要的潜在应用价值，有望提高LED照明器件的发光效率和增加太阳能电池的吸收效率。(来源：中科院上海分院)　　(《光学快报》(Optics Express )，Vol. 16, Issue 23, pp. 19354-19365，Min Huang，Zhizhan Xu)

图片说明：实现高不对称因子圆偏振发光以及宽光谱圆偏振滤波片采访对象供图近日，华东理工大学化学与分子工程学院、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心朱为宏教授和物理学院郑致刚教授在光可重构的非均匀螺距软物质超结构研究中取得突破性进展。相关研究成果以“抗疲劳、光可逆、可重构的非均匀螺距软物质”为题，发表在国际权威期刊《美国化学会志》上。利用光，实现液晶软物质超结构的多自由度动态操控在信息光子学、分子工程与软凝聚态物理领域具有十分重要的科学与应用意义。然而，受限于传统光响应分子的热稳定性和抗疲劳度，实现软物质超结构的多自由度控制，进而对光谱信息的波段、带宽、反射率、偏振响应等实时操控仍然是一个具有挑战性的问题。液晶是典型的软物质光学超材料，具有优异的外场响应性、自组装性、光学各向异性和动态可控性，广泛应用于光信息处理、成像和显示。该研究工作基于液晶材料的独特性质，创造性地设计并引入一种具备宽吸收光谱的光控吸收剂，结合朱为宏课题组发展的内源手性光开关，实现对液晶螺旋超结构的多自由度（螺距和螺距分布）的可逆光操控。通过对液晶施加电场，可将液晶螺旋结构从站立螺旋转变为躺倒螺旋，从而实现对液晶螺旋超结构的多自由度操控。这种结构多自由度操控使光谱的波段、带宽、反射率、偏振响应的动态实时光控这个长期困扰学术和工程领域的难点问题得以解决。近年来，朱为宏教授与郑致刚教授充分发挥光控材料和光学各自的优势，在光调控液晶螺旋超结构等领域已取得一系列卓有成效的合作，为实现高质量圆偏振钙钛矿发光和器件化应用开辟了新思路。该研究工作得到了材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、国家自然科学基金基础科学中心项目、国家优秀青年科学基金等项目的支持。

近期，国家标准化管理委员会发布了《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》，这一方面意味着石墨烯材料的产业化工作向前迈进了一步，另一方面也表明原子力显微镜开始逐步被标准化工作认可和接受。 为此，作为有着三十年原子力显微镜/扫描探针显微镜设计、开发、销售经验的岛津，按照新发布标准的流程进行了产品验证。结果表明，岛津的原子力显微镜/扫描探针显微镜产品完全符合标准的要求。 本次分析流程完全参照《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》附录A方法一实例进行。 01测试仪器：岛津SPM-9700HT02图像分析软件：WSxM 5.0 Develop 8.403图像处理过程经SPM-9700HT扫描获得的原始图像如下：利用WSxM软件Flatten功能处理后图像如下按标准利用软件的Profile功能选取不同位置三条轮廓线，轮廓线方向为SPM-9700HT快速扫描方向（X轴）。将3条轮廓线数据导出，利用EXCEL软件进行处理，分别拟合3条轮廓线的上台阶拟合直线和下台阶拟合直线。厚度计算：利用标准中的公式计算公式图片来源：《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》结论(1)、按照标准计算得知该片氧化石墨烯厚度为0.630±0.039nm，由此可推测这片氧化石墨烯为单层石墨烯。 (2)、岛津的原子力显微镜/扫描探针显微镜产品完全符合《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》的要求。

用于校准摄像机和传感器的超均匀，高动态范围，亮度/ CCT可调的面均匀光源。本产品是专门为大视场摄像头平场校正设计的均匀可调球形光源。本款产品经过特殊设计，被测摄像头可以安装在专用的夹具上，在出光口处向积分球内部拍摄。蓝菲光学目前可以为高达 220 度视场角的大视场摄像头提供平场校正和白平衡校正。本系统配软件简单易操作，能够便利的设定，调整，输出不同等级的亮度、色温，并能够实时监控系统的各项指标。对于高级应用程序，例如多系统集成，可以使用软件API。Spectra-CT是研发和制造应用中相机和传感器校准的理想均匀光源。特征出光面大且超级均匀；高动态亮度输出范围；准确，快速的LED控制，以实现预设的CCT和亮度；自带亮度监控，实时观测亮度输出情况；软件便于操作；应用主要应用于各类相机的平场校正，线性度校正，暗噪声校正，动态范围校正等EMVA1288相关参数校正，在很多行业有广泛应用：平板显示检测相机校正大视场相机，360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头和环境光传感器校正软件软件界面光源可编程驱动电流用户可选亮度等级用户在2800K-7500K间CCT可选RGB光源可选显示光源驱动电流设置亮度光源亮度设置CCT亮度监控增益和控制亮度输出稳定性（500cd/m2时10min）规格参数

某研究所需要一套能在高色温下输出高亮度的均匀光源。输出将通过准直器发送，以模拟太阳光进行某些测试程序。该系统将与其他单元一起在光学平台上使用，从而要求设备紧凑。蓝菲光学的标准HELIOS系统可满足客户对光谱输出和均匀性的要求。为了使系统能够与光学平台匹配紧凑，需要对产品进行设计更新，产品特点：大功率氙灯光源，在6,000K时亮度输出在100,000 lux以上具有可在3,000K下输出50,000 lux的QTH光源每个灯都装有可变衰减器，可连续调节带有自动快门的光谱仪带有快门和滤光片轮的硅探测器，包括光度学和900 nm带通滤光片定制的泡沫开口端盖可连接到其他光学元件，而不会损失光或污损设备标准的HELIOS（蓝菲光学）尺寸为14 x 28 x 23英寸，但是客户需要更紧凑的配置。 Labsphere（蓝菲光学）能够重新排列组件，使所有组件都能放在17 x 18 x 28英寸的框架中。尽管比标准的HELIOS系统小很多，该系统仍能满足亮度和极高的均匀性要求，从而保证测量的准确性和可靠性。特点结构紧凑，客户能够将Labsphere（蓝菲光学）的系统集成到他们的测试配置中；后半球没有开口孔，在积分球的背面创建了一个宽阔的无缝区域，以实现完美的均匀性；泡沫开口端盖使客户可以轻松地将准直仪连接到积分球上，而不会影响其数据的准确性；宽光谱控制和可用性，可通过Labsphere（蓝菲光学）的HELIOSense软件轻松调整光谱辐射度，色温和波长分布；精确可调的光源使用户可以在任何光照水平下（高达太阳光直射水平）进行测试。同时使用卤钨灯和氙灯时的光源均匀性光谱均匀性均匀性99.07%非均匀性偏差0.25%角度均匀性y均匀性97.93%非均匀性偏差0.44%灯信息安装灯泡色温(K) 照度(lux) 只有卤钨灯305041,790只有氙灯6372160,000同时安装两个灯5335205,000

近日，在广东省市场监管局指导下，由广东省计量院主持起草的JJF1965-2022《锡膏厚度测量仪校准规范》获国家市场监督管理总局批准发布实施。本规范的颁布实施，有效解决了锡膏厚度测量仪的量值一直无法获得有效溯源，不同仪器上测量结果差异较大的技术难题，进一步完善了精密几何量领域国家计量技术规范体系，促进了行业技术标准的统一，有利于集成电路产业、企业相关技术能力的提升。　　据了解，锡膏厚度测量仪是一种被广泛用于检测集成电路板上锡膏印刷质量的仪器，它采用非接触式的光学测量原理，能快速、无损地测量锡膏的厚度、面积、体积等参数,其中，厚度是判断锡膏印刷质量的关键核心指标。以往由于缺乏相关的计量技术规范，各生产厂家在校正仪器时采用的方法和计量标准存在差异，导致测量结果的复现性较差，不利于产品质量的控制和不同企业间的产品验收。　　针对上述问题，在广东省市场监管局的指导下，广东省计量院和国家计量院、山东院、苏州院等单位专家组成规范起草组，对目前市场上锡膏厚度测量仪的生产厂家和用户开展广泛调研，深入了解仪器技术原理、客户需求和实际使用情况，经过反复论证和实验，确定了仪器校准的主要技术指标、操作方法和计量标准器要求等，并最终由广东省计量院主持完成校准规范的起草和报批。目前，该院联合研发了配套的多种规格计量标准器，并已为香港生产力促进局等多家粤港澳大湾区的客户提供了校准服务。

近日，中科院合肥物质院刘东研究员团队和安徽理工大学唐超礼教授利用近20年卫星数据合作开展气溶胶光学厚度(AOD550)时空分布研究，研究发现：北半球气溶胶光学厚度近20年的长期变化趋势是呈小幅下降趋势，这种下降趋势在中国东南部尤其明显，且全球气溶胶光学厚度以北纬17°为对称轴分布，更多成果发表在中科院二区TOP期刊《Atmospheric Environment》上。 　　大气气溶胶光学厚度(AOD，550纳米波段的气溶胶光学厚度为AOD550)，是表征大气浑浊程度的关键的物理量。它是天气、气候和地球能量收支平衡研究中关注的重要参数，也是确定气溶胶气候效应的重要因素。通常高的AOD值预示着气溶胶纵向积累的增长，因此导致了大气能见度的降低。 　　我国科学家分析了国际地球观测系统(EOS)中的TERRA和Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)探测的近20年AOD550数据，系统地获取了全球气溶胶光学厚度的全球分布和时空变化特性。 　　研究发现：一、北半球气溶胶光学厚度近20年的长期变化趋势是呈小幅下降趋势，这种下降趋势在中国东南部尤其明显(图1)。课题组研究人员利用经验正交函数分析法EOF(Empirical Orthogonal Function)对陆地年平均全球气溶胶光学厚度分析时发现，第一模态(图2)显示近20年来中国东南部、亚马逊平原、美国东部以及欧洲-地中海-里海-非洲东北部区域的气溶胶光学厚度呈下降趋势。与之相反，亚洲北部、印度半岛、阿拉伯半岛南部和东部呈明显上升趋势。 　　二、在中、低纬度地区，气溶胶光学厚度的全球分布并不是关于赤道对称的，而是向北偏移约17°(图3)。全球气溶胶光学厚度在北纬17°达到最大值，然后向南北两极随纬度先显著减小、后逐渐变化平稳。 　　但在同一纬度地区，气溶胶光学厚度随经度的变化是不同的，在中纬度地区，气溶胶光学厚度在北半球随经度变化明显，而在南半球随经度变化平缓。在高纬度地区，南半球气溶胶光学厚度随纬度的升高而增大，北半球气溶胶光学厚度随纬度的升高而减小，并且南半球的气溶胶光学厚度随纬度变化比北半球快。 　　三、气溶胶光学厚度南北半球均呈现季节性变化规律(图4和图5)：北半球气溶胶光学厚度显著高于南半球，且最大值都出现在各自半球的春季，最小值都出现在各自半球的秋季。 　　此外，海洋和陆地上的气溶胶光学厚度季节变化差异也很明显。EOF的月平均海洋气溶胶光学厚度分析结果显示，海洋气溶胶主要是由陆地气溶胶来源主导(图6)。特别值得注意的是，南半球水域上的气溶胶光学厚度的增加与全球气候变化导致的南半球深林火灾频发有密切正相关联系，其增长速率为0.0009/年(通过了95%的置信水平下的显著性检验)。 　　四、陆地来源的沙尘气溶胶峰值出现在七月，谷值出现在一月，陆地生物质燃烧气溶胶峰值出现在九月，谷值在四至五月。另外，陆地EOF分析捕捉到了一些极端气溶胶事件(图2)，如2014/2015年强厄尔尼诺在太平洋赤道附近持续发展引起的东南亚极端生物质燃烧事件。 　　此研究利用卫星长期观测数据获得了全球气溶胶光学厚度全球经纬度分布规律和长期时空变化特性。目前科学家们正在利用数据对其时空分布变化进行更深入的分析，可以预见，气溶胶光学厚度的研究工作将为全球气候的长期变化规律分析、建立和验证全球高空大气模式等工作提供重要参考。 　　该成果论文第一作者是田晓敏博士，通讯作者是唐超礼教授，研究工作得到了国家高技术项目和空间天气学国家重点实验室开放课题基金支持。图1. 2003至2020年的年平均AOD550的空间分布图2. 陆地AOD550经验正交函数分析的前六个模式的空间分布图3. 18年(2003~2021)年平均的AOD550(蓝色点线)和其标准差(品红色线棒)随纬度(a)和经度(b)的变化曲线图4. 2004, 2006, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016, 2018, 2020年的季节平均AOD550空间分布图5. 2003.03至2021.02的季节平均AOD550，全球(a)、南半球(b)、北半球(c)、全球海洋(d)、南半球海洋(e)、北半球海洋(f)、全球陆地(j)、南半球陆地(h)和北半球陆地(i)，北半球春季(绿色)、北半球夏季(红色)、北半球秋季(黄色)和北半球冬季(黑色)图6. 海洋上月平均AOD550的经验正交函数分析的前六个模式的空间分布

化学需氧量（COD）是一个重要的水质指标，用于衡量水中有机物污染的程度。COD值越高，说明水中含有的需要被氧化的还原性物质越多，也就是有机物污染越严重。在河流污染和工业废水性质的研究中，COD可以作为一个重要的参数来评估水体的污染状况。同时，在废水处理厂的运行管理中，COD也是一个关键的指标，可以用来监测处理效果，确保出水达到环保标准。石墨COD回流消解器主要由主机、冷却装置、加热装置、玻璃器皿等4大部分组成，采用微机技术进行定时控制加热电炉板和风扇，可对12个回流装置同时进行加热。石墨面加热，均匀度更好，更加安全。石墨COD回流消解器采用玻璃毛刺回流管代替球形回流管，并以风冷加水冷技术取代自来水冷却方式。冷却部分主要由毛刺冷凝管和双风机完成，加上上部分球形回流管内冷却水和机内风机的双重作用，确保了样品的回流冷却。符合水质cod《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》HJ828-2017标准。 产品参数1、测量范围：5～800mg/L,800～10000mg/L (经稀释) 2、同时加热样品数量：8-10-12个3、测量时间：不大于2小时 4、测量误差：邻苯二甲酸氢钾标准溶液（500mg/L），相对标准偏不大于5.0%，工业有机废水（500mg/L），相对标准偏不大于8.0%5、环境温度：0～45℃6、准 确 度：COD与经典回流法比对，结果在正常偏差范围内7、加热功率：3000W平均功率：1600W8、温度可调范围：32-400℃9、恒温精度：±2℃10、升温时间：室温至180℃＜30min11、采用石墨材质加热板，温度更均匀。

图1 无人机RGB CMOS 摄像头无人机 (UAV) 使用 RGB CMOS 摄像头为其驾驶员提供视野，并为其人工智能 (AI) 计算机导航系统提供导航。在大多数情况下，这些摄像头必须“足够好”，驾驶员才能在合理的距离内看到并识别现实生活中的物体。在战术应用和越来越多的自主应用中，RGB 摄像头的连续数据流不仅用于导航，还用作任务期间周围活动的时间记录。这些时间序列视频对于识别场景中的活动非常有用，这些活动为关键决策提供背景和历史记录。图2 UAV（无人机）例如，无人机可以长时间（数小时）观察一个特定区域，并随着时间的推移“看到”人类正在重复进行的活动，这些活动可能意味着监视、行为模式或潜在危险的战术情况。摄像机可以在其分辨率范围内提供很好的缺席或存在记录，但现在，在许多情况下，观察到的场景的颜色和真实渲染成为了主要细节。汽车的真实颜色是什么？衬衫的真实颜色是什么？可能会影响是否找到正确目标的关键细节。持续长时间（8 小时以上）飞行意味着摄像机观察所处的光照条件不是恒定的，因为日光光谱会发生变化，天气条件也可能会改变光照条件。目前，这些RGB相机使用基本的方法(IQPC #)进行测试，该方法是为手机使用设计的，在实际使用条件下，无法呈现真实颜色。为此需要一种更好的方法来测试和验证这些摄像机的显色性，以提高任务视频的保真度并促进更好的决策能力。图3 摄像机商业挑战客户目前正在使用由氙灯照射的 Macbeth ColorChecker 进行辐射颜色校准，如下所示。图4 标准色卡这大致模拟了“日光”照明条件 - 或 D65 (6500K)。该方案无法将较低或较高的色温（黎明、黄昏、阴天）或人造照明条件（路灯、前灯、建筑照明）考虑在内。 较好的解决方案是使用光谱可调积分球光源在实际光谱下照亮这些标准色卡，以验证真实环境条件下的相机性能。具体来说，客户想要在所有相关条件下对这些标准图卡的反射颜色进行光谱测量，然后对相机模拟每一种测量到的颜色。阴天、万里无云的天空、一天中的时间（黎明、黄昏）演变以及各种人为光源，只是测量标准图卡颜色时积分球均匀光源模拟的一部分。图5 标准色卡不同颜色光谱反射率对于客户来说，关键的颜色是Macbeth的颜色红色，绿色，蓝色，青色，黄色，品红，紫色，橙色。我们需要一种具有通用性的仪器来“学习”任何颜色，并快速复制这些光谱，并以绝对校准的x,y色度坐标球作为完整测试的连接点。这位顾客一直认为积分球实际上只能用来做一件事。Labsphere （蓝菲光学）的解决方案图6 蓝菲光学Labsphere积分球均匀光源通过直接控制单个表面的光谱和强度，Labsphere（蓝菲光学） 的 CCS 积分球均匀光源（现升级为Spctra-FT 光谱可调积分球均匀光源）具有许多优势。图7 蓝菲光学积分球均匀光源界面图标准积分球光源系统采用16通道， 光谱“拟合”的改进或光谱范围的增加，可以通过具有更多通道的光引擎来实现。 定制系统采用 24 通道光引擎，并通过选择光源优化所需光谱。 客户只需提供在相关照明下测得的反射光谱。CCS 提供了一个mathematical solver，可以将系统光谱通道拟合为与测量的色谱最接近的光谱和幅度匹配。 解决后，可以非常准确地保存和访问新的测试光谱。 光谱可以在不到一秒的时间内切换，从而能够在宽范围颜色和条件下进行快速测试。优点用于战术和制导摄像机的真实颜色、真实光谱、真实条件验证模拟光谱的准确 x、y、渲染值光谱引擎变化可涵盖可见光谱、400-900nm 或以上光谱solver可在几分钟内导入和创建光谱。热稳定和直流电流稳定的 LED 技术，可提供数千小时的绝对校准操作紧凑外形，便于生产或研发易于对系统进行编程以直接或远程控制光谱之间切换速度快，稳定性1 秒

纳米材料具备优异的力学特性，能够承受远超块体材料的应变，从而调节其物理/化学性能（如电子、光学、磁性、声子和催化活性）。基于力学应变工程，过去的研究优化设计了一系列前所未有的先进功能材料和器件，包括高迁移率芯片、高灵敏度光电探测器、高温超导体、和高性能太阳能电池以及电催化剂等等。尽管对基于应变调控电子输运性能和能带结构等方面进行了广泛研究，但由于单一施加应变梯度而不引入其他混淆因素（例如界面和缺陷）的困难，以及将纳米尺度热输运测量与原子尺度局域声子谱表征相结合的挑战，非均匀应变下的导热机制仍未被系统研究。这尤其令人沮丧，因为精确热管理被视为制约先进芯片和高端设备效率和寿命的关键瓶颈。针对这些挑战，北京大学工学院杨林研究员与北京大学物理学院高鹏教授、杜进隆高级工程师及西安交通大学岳圣瀛教授等人提出了实验探究非均匀应力对导热调控的新策略，他们揭示了均匀应力下不存在的，由应变梯度导致的独特声子谱扩展效应及其对导热的反常抑制现象。通过在自制的悬空微器件上弯曲单个硅纳米带（SiNRs）来诱发非均匀应变场，并利用具有亚纳米分辨率的基于扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱（STEM-EELS）技术表征局域晶格振动谱，他们的研究结果显示，0.112％/nm应变梯度将导致热导率（κ）显著降低34±5％，这是先前文献中均匀应变下热导率调制结果的3倍以上（图1）。相关工作以“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”为题发表于Nature。图1. 非均匀应力对硅纳米带导热的显著抑制现象。（a）实验测得的（实心符号）和理论模拟的（空心符号）结果表明，在均匀应变下，块体硅和硅纳米线的热导率基本保持不变，而弯曲硅纳米带的测量结果随着应变的增加急剧上升（半填充）。（b）基于悬空热桥微器件的热导率测试原理示意图。（c）高分辨透射电子显微镜显示弯曲硅纳米带的单晶特性。（d）实验测得的弯曲硅纳米带相较于无应力样品的热导率降低百分比为了揭示应变对声子传输的影响，直接测量弯曲硅纳米带的局域声子谱，并表征沿应变梯度声子模式的演变现象是非常必要的。与先前文献中观察到的在异质界面或缺陷周围的EELS峰移不同，运用同时具备亚纳米级空间分辨率和毫电子伏特（meV）能量分辨率的STEM-EELS技术，该工作首次表征了完全受非均匀应变调控的声子模式，揭示了应变梯度下奇特的声子谱扩展效应（图2）。图2. 表征受应变调控的局域声子谱。（a）基于STEM-EELS的局域声子谱表征技术示意图。带有弯折的弯曲硅纳米带HAADF图像（b）和EELS测量区域的放大视图（c）。（d）在不同位置（P1至P5）沿应变梯度测得的TA和TO声子模式的EELS谱。（e）弯曲硅纳米带的HAADF图像。（f）沿电子束移方向TA和TO声子模式的振动谱图。（g）在e中标记的区域沿应变梯度测得的EELS谱线与均匀应变下每个声子支具有的特定单一线条色散关系不同，不均匀应变的存在导致了在给定波矢处的声子频率分布区间（图3）。这种奇特的声子谱扩展效应增加了声子频率的多样性，以满足声子-声子散射的能量守恒约束，因此加速了声子-声子散射率并缩短了声子寿命，引发了一种均匀应变不存在的全新声子散射机制。图3. 声子谱扩展增强声子散射率。（a）受应变梯度调制的声子色散示意图。（b）左侧，硅在不同弹性应变下的声子色散。右侧，应变梯度为0.118% /nm下声子谱扩展引发的声子散射率，τsg−1通过开发跨微米-原子尺度的实验表征技术，并结合第一性原理的理论模拟，该工作为长期以来有关非均匀应变对声子传输影响的难题提供了关键线索。因此，这项研究不仅清楚地揭示了非均匀应变对固体导热的调制机理，而且为基于应变工程的功能性器件的创新设计提供了重要思路。例如，基于应变梯度引起的晶格热导率降低，与此前已证明的载流子迁移率增强之间的协同作用，为开发高性能的热电转换器件提供一种新颖策略。此外，基于非均匀应变调制热导率可实现功能性热开关器件，用于动态控制热通量。杨林和岳圣瀛是该论文的共同第一作者，杨林、高鹏、杜进隆是共同通讯作者。合作者包括东南大学陈云飞课题组、北京大学戴兆贺课题组、北京大学宋柏课题组和美国范德堡大学Deyu Li课题组。北京大学杨林课题组主要研究方向为功能性热材料和器件，包括先进微纳结构设计制造，极端尺度导热微观机理表征与调控，超高温储热技术研发，高性能热功能器件制备。研究成果以第一作者或通讯作者发表于Nature、Nature Nanotechnology、 Science Advances、Nature Communications、Nano Letters等国际顶级期刊。杨林曾入选2021年国家高层次海外青年人才计划，获得2019Nanoscale 年度精选热门文章、2020PCCP年度 精选热门文章等奖项。

原位电镜（in situ transmission electron microscopy）是一种在电子显微镜下实时高空间分辨率观察和记录材料或样品在不同条件下变化的技术，这种技术的应用涵盖了多个领域，包括材料科学、纳米科技、生物学等。特别是得益于气体和液体环境的引入，大大的拓展了原位电镜技术的应用范畴，如腐蚀科学和催化反应等。电子显微镜本身具有非常高的真空工作环境，因此，气相和液相反应介质通常被密封在一个非常小的纳米反应器里面。由于氮化硅（SiNx）具有易于微纳米制造且在一定厚度下仍有可靠的力学特性及适度的电子透明度等优点，被广泛应用于原位电镜中芯片用的密封膜材料。在过去20年，基于像差校正器、单色器及直接探测器等硬件技术的发展，电子显微镜本身的性能包括空间和能量分辨率都得到显著提升。但是原位电子显微学直到目前为止，在空间分辨率上并无显著突破。关键原因是作为密封的SiNx膜材料限制了电镜本身及原位实验的品质因子。目前商用的SiNx膜的厚度一般为50 nm，而气相和液相电子显微学一般需要用两个原位芯片，这样仅密封膜的厚度就高达100 nm。如此厚的密封膜会造成非常高的有害电子散射，大大降低了原位电子显微学实验中采集的各种数据的信噪比。在原位电子显微学领域，学者们都一直认为降低SiNx膜的厚度非常必要，但是直到目前仍很难实现，因为仅通过刻蚀降低SiNx膜厚度，会造成力学性能的显著恶化。针对此问题，美国西北大学的Xiaobing Hu和Vinayak Dravid教授研究团队从自然界蜂窝结构稳定性获得灵感，巧妙利用掺杂浓度对Si的刻蚀速率影响，在观察窗口区域引入了额外的微米尺度Si支撑图案，成功的将SiNx膜的厚度从50 nm降至10 nm以下。这种在窗口区域具有支撑图案的超薄原位芯片具有很多优点，如优异的力学性能、耐电子束辐照、充分大的可观察区域，保证了该超薄芯片在原位电子显微学上的广泛应用。基于Pd的储氢特性，作者系统了探索了超薄芯片对原位实验测量品质因子的影响，及Pd纳米颗粒的吸/析氢行为。图1. 超薄原位电镜用芯片的制备及其优异的力学稳定性和电子束耐辐照性能，插图A、C中标尺分别为10 mm, 100 μm图1A显示超薄芯片的制备过程，图1B显示了具有不同厚度的SiNx窗口的原位芯片。图1C的扫描透射模式下的暗场和明场像显示出超薄芯片窗口区域的蜂窝状特征。图1D显示出这种超薄芯片优异的力学特性，即使在5 nm厚的情况下，仍能承受1个大气压，完全满足绝大多数的气相原位实验。图1E显示出超薄芯片非常好的耐电子束辐照特性，当厚度从50 nm降到10 nm时，临界电子束剂量几乎没有改变。图1E为用光学方法和电子能量损失谱测量的不同厚度的SiNx膜数据。图2. 基于超薄原位芯片的气相电子显微学实验品质因数的显著提升图2A为理论模拟不同厚度的SiNx对Au纳米颗粒明场像信噪比的影响，对于超薄原位芯片而言，即使在电子剂量比较低的情况下，仍可以拥有很好的信噪比，成像质量比较高。图2B、C显示出在一个大气压的Ar环境不同SiNx膜厚度下的高分辨像对比。可以看出与常规50 nm厚的原位芯片相比，超薄芯片的应用不仅提高了图像的信噪比，分辨率也从2.3 Å提高到1.0 Å。图2C显示出了能谱对比结果，可以看出在一个大气压的Ar环境下，当原位芯片窗口区域膜厚度从50 nm 降低到10 nm时，Ar/Si峰值比从0.59%升到8.3%，提高了14倍以上。图2E-G数据显示了超薄原位芯片显著提高了电子能量损失谱分析的灵敏度。图3. 基于超薄原位芯片电子显微学在储氢材料中应用图3A、3B为在不同支撑载体下纳米Pd颗粒的电子衍射对比图，可以看出超薄芯片显著压制了膜材料本身的有害电子散射，提高的电子衍射的信噪比。而这也允许研究人员在原位气相实验中进行定量衍射分析。图3C-D的原位电子衍射，显示出Pd纳米颗粒在原位充氢、放氢过程中的相变行为。图3E的电子能量损失谱分析确认了相变产物PdHx的产生。基于气相超薄原位芯片的设计与探索实验，作者提出这种超薄芯片的设计策略可大规模推广到液相原位及其它基于SiNx的原位芯片上，大大提高原位电子显微学实验的品质因子，从而允许研究人员在原位实验过程中不单单观察形貌变化，可将其它先进电子显微学方法应用到原位实验上来。更进一步，这种超薄芯片也可拓展到原位X射线领域。可以说，超薄芯片的概念提出，将大大的影响整个原位实验领域。这一成果近期发表在Science Advances上，美国西北大学胡肖兵研究副教授，Vinayak Dravid讲席教授为文章的通讯作者，Kunmo Koo博士为文章的第一作者。