镇西柳塘仪

一、前言作为物质存在的第四种状态的等离子体通常由电子、离子和处于基态以及各种激发态的原子、分子等中性粒子组成。等离子体中带电离子间库伦相互作用的长程特性，是带电粒子组分的运动状态对等离子体特性的影响起决定性作用，其中的电子是等离子体与电磁波作用过程中最重要的能量与动量传递粒子，因此，等离子体中最重要的基本物理参数是电子密度及其分布以及描述电子能量分布的函数以及相应的电子温度。而对于中高气压环境下产生的非热低温等离子体来说，等离子体中的主要组分是处于各种激发态的中性粒子，此时除了带电粒子外，中性粒子的分布和所处状态对等离子体电离过程和稳定性控制也起着非常重要的作用，尤其是各种长寿命亚稳态离子的激发。为了可以充分描述等离子体的状态，在实验上不仅要对带电粒子的分布和运动状态进行诊断，如电子温度、电子密度、电离温度等参数，还需要对等离子体中的中性粒子进行必要的实验测量，来获得有关物种的产生、能量分布以及各个激发态布居数分布等信息，如气体温度、转动温度、振动温度、激发温度等参数。基于这种要求，结合相关学科的各种技术形成了一个专门针对等离子体开展诊断研究的技术门类，如对等离子体中电子组分的诊断技术有朗缪尔探针法（Langmuir Probe），干涉度量法(Interferometer)，全息法(Holographic Method)，汤姆逊散射法(Thomason Scattering, TS)，发射光谱法(Optical Emmission Spectroscopy, OES)等，对离子组分的光谱诊断技术有光腔衰减震荡(Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS)和发射光谱法(OES)，而对中性粒子的光谱诊断技术包括了吸收光谱法(Absorption Spectroscopy, AS)，发射光谱法(OES)，单光子或者双光子激光诱导荧光(Laser Induced Fluorescence, LIF)等。二、汤姆逊散射（Thomson Scattering）基于激光技术发展起来的汤姆逊散射诊断原本用于高温聚变等离子体的测量，借助激光技术和光电探测技术的突飞猛进，汤姆逊散射在近年也大量应用于低温等离子体的密度和电子温度的测量。汤姆逊散射具有空间分辨率高（局域测量），测量值稳定可靠等优点。测量的物理量：电子温度：下限0.1e密度：下限1019m-3.图1. 汤姆逊散射分析系统结构示意图2.1、激光束在等离子体中的束斑大小（束径DLP）激光束经过透镜聚焦，等离子体应该位于透镜的焦点，以达到激光束在等离子体中有最小的束径，最高的功率密度。DLP = f´ q其中f是聚焦透镜的焦距，q是激光束发散角，考虑各种综合因素，实际束径是上述公式的2倍左右。假设使用f=1000mm的聚焦透镜和q=0.5mrad的激光束，DLP大约是1mm。2.2、收集光学系统的光纤的像斑（fP）与等离子体中激光束径DLP的匹配为了有效的收集激光束上的散射光子，光纤的像斑fP应该完全覆盖激光的束径。理想情况是光纤的像斑与DLP尺寸完全相同，并且二者完全重合，这样激光的散射光最大，同时背景非散射光最小。但是考虑到实际的准直的难度，这样的理想条件在有限的资金投入下很难实现。建议fP是DLP的两倍，既能有效的收集散射光子，也能比较容易准直。如果DLP =1mm, fP =2mm是比较合适的。2.3、光纤的芯径、布局和光谱仪以及ICCD的选择汤姆逊散射谱线展宽与温度的关系如下：汤姆逊散射角度 Theta=90度；me是电子质量，c是光速，kB是玻尔兹曼常数，公式右边分母下面：是激光的波长 532nm；分子是谱线展宽，不过是1/e展宽因此汤姆逊散射光谱的半高宽△λ1/e（nm）与等离子体温度Te（ev）的关系可以简化为△λ1/e=1.487×Te1/2Te eV0.10.20.30.4124510△λ1/e nm0.470.530.810.941.492.102.973.324.70表1. 电子温度与汤姆逊散射谱半高宽对应值在光谱仪没有入射狭缝或者入射狭缝宽度超过光纤的芯径的情况下，光纤的芯径实际决定了谱仪的实际分辨率（仪器展宽）：△λof = fof ´ LSPfof是光纤的芯径，LSP是谱仪的倒线色散率。针对于此应用，可以考虑选择两款光谱仪，分别是：1、Zolix 北京卓立汉光仪器有限公司的Omni系列 750mm的谱仪，如果使用1200l/mm的光栅，LSP = 1nm/mm。测量电子温度的原则是仪器展宽应该与最低温度的展宽相当，才能有效的测量到最低温度。2、选用207（670mm焦距）光谱仪，在搭配1200l/mm光栅的情况下，LSP=1.24nm/mm，可以满足要求。同时可以考虑搭配1800l/mm光栅，这样的话可以兼容高电子温度和低电子温度的同时测量，以及同时兼顾高分辨和宽光谱。原则上，使用芯径400mm的光纤，△λof=0.4-0.48nm，完全符合0.1eV的测量要求。但是还是建议谱仪安装入射狭缝，靠狭缝来控制分辨率，不仅确保0.1 eV的测量要求，还能实现更低的温度测量。同时在调试阶段，靠狭缝来控制通光量，以免532nm的激光杂散光太强，对ICCD造成破坏。另一方面ICCD的尺寸决定了光纤的排布数量。光纤数量越多，对汤姆逊散射这种微弱光测量是越有利的。在信号很弱的时候，可以把几道合成一道使用，以增加信噪比，提高信号质量。因此在波长覆盖范围（CCD的横向尺寸）满足要求的情况下，ICCD的纵向尺寸应该尽量大一些，以便容纳更多的光纤。选用iStar 334T探测器，这款CCD的尺寸是13.3 ´ 13.3 mm，对焦距目前的光谱仪无论是Omni-750还是207在搭配1200l/mm光栅的情况下，波长覆盖范围是13nm左右，同时纵向13.3mm，容纳的光纤数量也更多，可以做更多的多道光谱。如果已有更大面阵的CCDsCMOS或高速相机，可以考虑使用Zolix 卓立汉光的IIM系列镜头耦合像增强模组与之配合，达到类似ICCD的功能和效果，同时获得更大的相机选取自由度；IIM 内部可以选择25mm 尺寸的增强器，1：1耦合到CCD, 可以获得更大的成像面，双层增强器也可以获得更高的增益；光纤的布局是一字型密集排布，在13mm的长度内，尽量的密布尽可能多的光纤。同时光纤应该严格排列在一条直线上，整排光纤的偏心距小于20mm。2.4、收集透镜的选择等离子体中心到透镜的距离L和光纤的芯径，及像斑决定了收集透镜的焦距。举例如下：如果像斑要求是fP =2mm，光纤芯径400mm, 则物像比是4，如果L=320mm, 则透镜的焦距就是320/4=80mm。同时如果观测的等离子体范围是50mm，那光纤一字排开的范围就是50mm/4=12.5mm。这个宽度和连接谱仪一侧的光纤束的尺寸很接近了，连接收集透镜一侧光纤也应该是密集排布，这样两端容纳的光纤数量就是匹配的。2.5、瑞利散射的滤除与使用瑞利散射信号通常也可以用来测试重粒子的相关信息比如中性原子。但是相比于瑞利散射法来说，作为弹性散射的汤姆逊散射法更多用于自由电子的测试。和离子与原子相比，由于自由电子的速度更快，质量更轻，因此具备更宽的光谱展宽。比较强的杂散光信号与更强的瑞利散射信号则可以通过例如布儒斯特窗、笼式结构或者黑丝挡板的方式滤除掉。图2 滤除瑞利散射的笼式结构示意光路因此在实际的测试过程中，如何合理地使用这些信号为等离子体诊断服务，则是另一个相关的话题。如图3[1]所示，为实际测试过程中得到的瑞利与汤姆逊散射信号如图4[2]所示，为实际测试过程中得到的滤除瑞利散射后的汤姆逊散射信号图3 包含瑞利散射与汤姆逊散射的实测信号图4 滤除瑞利散射后的汤姆逊信号2.6其他附属部件光电倍增管谱仪第二出射口配宽度可调的狭缝三维调整光学支架，用以调节镜头的方位和方向三、整体解决方案汇总推荐根据用户需求，一般推荐的配置如下：光谱仪：Zolix 北京卓立汉光仪器有限公司的Omni-500I 或750i光谱仪搭配1200l/mm和1800l/mm的全息光栅高光通量光谱仪，搭配120*140mm 或110*110mm 的大尺寸，高分辨率的1200l/mm光栅和1800l/mm光栅探测器：ICCD, 18mm 增强器，13*13mm 探测面；Zolix卓立汉光 公司的IIM-A系列 镜头耦合像增强模组，配合更大面阵的CCD或sCMOS相机， 18mm或25mm 的大面积增强器，灵活的CCD 相机选择； DG645数字延迟脉冲发生器：用于系统触发控制标准A光源，用于系统强度校准其他的配件：包括多道光纤，收集光路，可以后续一并考虑，先购买标准部件参考文献[1] Yong WANG, Cong LI, Jielin SHI, et al. Measurement of electron density and electron temperature of a cascaded arc plasma using laser Thomson scattering compared to an optical emission spectroscopic approach[J]. Plasma Sci. Technol. 19 (2017) 115403 (8pp) [2] Ma P, Su M, Cao S, et al. Influence of heating effect in Thomson scattering diagnosis of laser-produced plasmas in air[J]. Plasma Science and Technology, 2020.

Betalyser 甜菜糖品质自动分析系统----提高糖质量的有效工具系统组成部分§ MCP 300/500 Sucromat旋光糖度仪§ FP 5火焰原子分光光度仪§ Testamin 5 双光束分光光度仪§ 数据采集处理系统§ 甜菜糖样品制备系统 --- A11甜菜糖样品分析研磨机 ---自动稀释配液系统 Diludos（Anton Paar） --- ULTRA-TURRAX 分散处理系统 --- EASYFILT 自动正压过滤系统（Anton Paar） § MCP 300/500 Sucromat旋光糖度仪性能介绍● 测量范围：旋光度：-89.9°～ +89.9°；国际标准糖度范围：-259°Z ～ +259°Z。● 测量精度：旋光度：0.001°/0.0001°（全量程范围内）；国际糖度：0.01°Z（全量程范围内）。● 测量准确性： 旋光度：0.002°（全量程范围内）；国际糖度：0.01°Z（全量程范围内）。● 旋光仪测量结果显示：旋光度、比旋光、浓度、国际标准糖度、浓度, 纯度及其它；●仪器配置采用帕尔贴控温，模块化设计，环绕型加热，温度均匀性好。帕尔贴控温可与旋光管分开，以方便清洗。控温范围10-45℃，控温准确度：0.1℃。●仪器采用6.5英寸TFT彩色触摸屏WINDOWS系统控制，配备4个USB接口，配备网络接口，配备外接触摸屏接口，可采用外接触摸屏，鼠标，键盘控制仪器。●仪器具有Toolmaster功能，对旋光管及标准石英管进行自动识别和配置。 将长度，编号，标准石英管校准信息等相关数据自动传输到旋光仪主机中。避免人为选择或输入错误造成的测量错误。●测量波长：可选择配置589nm,其他波长 365 nm,405 nm，546 nm,880nm等波长，可升级到8个测定波长。 § FP 5火焰原子分光光度仪性能参数原理：火焰原子发射测定方法，以Li 作为标准参考物（671nm），测定t potassium (K) （768 nm）和 sodium (Na) （589 nm ）的含量，依据方法： GS6-7 (2007) 测量范围： 0-199.9 mmol/kg 甜菜糖 (K 和 Na)灵敏度： 0.1 mmol/kg 甜菜糖(K 和 Na)准确度： 1.5 % 或 0.5 mmol/kg甜菜糖, 接口： RS232 串口气体：丙烷或乙炔气体， 压力： 50 mbar – 16 bar (0.72-232 psi)纯净的压缩空气 2-4 bar (29-58 psi)1.3 Testamin 5 Double Beam Photometer determination of á-amino nitrogen by the Blue Numbern Testamin 5 双光束分光光度仪性能参数原理： 610 nm波长下，测定样品的相对透射光强度，用参比测量池自动补偿样品颜色的干扰，运用Lambert Beers Law: I1 = I0 * e –εcl 定律测定样品中la-氨基氮的含量。a) 1:1 混合样品与铜试剂于测量池b) 1:1 混合样品与缓冲试剂于参考测量池参照方法： GS6-5 (2007), Blue Number 方法光源： LED , 平均寿命： 100,000 小时测量范围：0-100.0 mmol - a-氨基氮/kg甜菜糖灵敏度： 0.1 mmol - a-氨基氮/kg甜菜糖准确度： +/- 0.5 mmol - a-氨基氮/kg甜菜糖接口： RS232 串口样品池：一个为测量池，另一个为参考池。两路流经样品池材质为不锈钢；长度：40 mm。进样分散调节泵：7-通道蠕动泵分别进样分散如下液体：样品, Li 标样，蒸馏水到 FP-5 火焰原子分光光度仪。样品, 铜溶液, 和盐酸缓冲溶液到 Testamin 5双光束分光光度仪 n 数据采集处理系统远程操作、控制系统及软件: 包含如下组件●远程操作电脑，Windows 操作系统, 含激光打印机●甜菜分析系统操作台●甜菜分析系统操作控制软件包含如下分析方法：● Wieninger & Kubadinow 分析方法● Reinefeld & Winner分析方法● New Braunschweig Formula of Buchholz, et. al.分析方法● 用户自定义的方法—内置操作、测试、控制及系统诊断功能.●仪器操作台●电脑，打印机操作台●溶剂，化学试剂箱●支持桥●操作说明书●UPS 1500 VA 的不间断电源. n 样品处理系统1）A11甜菜糖样品分析研磨机，批量式研磨机（另配）A11分析研磨机有2种研磨方式: 冲击研磨：适合硬的、脆性或无弹性的物质。粉碎头为高级不锈钢制成，使用硬度为6 Mhos，已经安装于研磨机内；剪切刀头 ：(需单独定购) ，剪切研磨柔性的纤维物质2）自动稀释配液系统 Diludos （Anton Paar）Diludos通过数字式实验室天平进行连续的重量控制来稀释和配液样品 ,按照准确的重量/重量或者重量/体积比自动配液稀释样品,可自动对已知的样品（固体或液体）重量所需的溶剂重量进行计算。 稀释和配液的精确度：稀释和配液的精确度可达± 0.1 g 或者± 0.01 g，流速可达6毫升/秒。标准部件● 带有底座的支架，用来放置天平，配液装置的高度可调。● Diludos操作软件，用于确定、储存和执行与样品相关的稀释配液工作及电源。● 一组连接电缆、软管、三通连接器和工具与应用操作相关的部件● 1到8个电磁阀，适用于液体精确或粗略配液● 数字式实验室天平，精度0.1 g或 0.01 g, 范围 2100 g, 3100 g 或 4100 g ● 盛放液体的聚丙烯容器，容量为5.5或22升，带有截止阀和连接软管。● 有机玻璃支撑架，用于放置容器，并且对天平装置进行通风保护。● 可选不锈钢的漏斗，便于添加粉末状样品 3) ULTRA-TURRAX ? 分散处理系统（另配）ULTRA-TURRAX ? 是一流的分散处理设备 ,用于均质，乳化或悬浮液体- IKA?的分散机都能达到最好的处理效果。数显型分散机开机平稳而且您可以控制转速达到每分钟24,000转。由于具有多种规格的刀头，分散机可以用于许多应用之中。 4) EASYFILT 自动正压过滤系统（Anton Paar） 自动过滤系统 正压空气过滤，无溶剂挥发与损失，无需外接电源，空气压力 6 bar.

SU-300糖分析仪产品介绍： 简单的预处理 同时测量5种糖和乙醇，或7种糖醇 脉冲电流法采用 无PC自动分析计算 前台操作，维修方便技术参数： 型号SU-300测量方式脉冲电流分析- 阴离子交换柱式测量模式2 种（糖类模式、糖醇模式）测量项目/范围糖模式测定项目低浓度范围高浓度范围乙醇0.2 ～ 4g/L4 ～ 30g/L葡萄糖10.0 ～ 100mg/L100 ～ 300mg/L果糖、乳糖10.0 ～ 100mg/L100 ～ 750mg/L蔗糖、麦芽糖20.0 ～ 100mg/L100 ～ 750mg/L糖醇模式肌醇、赤藓糖醇10.0 ～ 100mg/L木糖醇，阿糖醇， 山梨糖醇，甘露糖 醇，麦芽糖10.0 ～ 200mg/L外部分析模式-重复性校正液浓度CV 值3% 以内样品注入手动样品注入和手动阀门切换样品计量样品计量法 计量容量10uL测量时间糖模式：30 分/ 回、糖醇模式：18 分/ 回校正根据校正液浓度 1 点校正使用柱糖分析用柱PCl-520( 阴离子交换型）数据处理内置检测单元方式：脉冲电流分析法（金电极）感应单元：室温必须前段有预热单元（40℃）显示图像LCD打印内置热敏打印机使用温度范围10 ～ 32℃ 无温度急剧变化的情况下输出模拟：0 ～ 1V数字：RS-232C取样器终端标准配备电源AC100V 50/60Hz耗电量zui大130VA主体尺寸重量约190（宽）×469（高）×530（深）mm、约17kg标准附件注入用1mL 一次性注射器 注入针样品定量烧杯（10uL) 排气用注射器组扳手（6×8、8×10）（各1 把）内六角扳手（1.5mm、2.5mm、3mm）（各一把）电池垫片(5 张） 柱塞密封更换夹具水箱进水管 打印用纸（2 卷）饱和KCl溶液（100mL) 比较电极金电极 电极研磨组电源线 2P 变换适配器地线 使用说明书