直流磁控仪

成果名称 低压直流细胞电穿孔微流芯片系统 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 电穿孔（电转染）是一种利用外加电场击穿细胞膜，使平时不能穿透细胞膜的大分子(核酸、蛋白质、药物等)进入细胞的技术。电穿孔技术已在细胞实验、基因治疗等领域广泛应用。但目前的技术均需要金属电极，金属电极产生的金属离子渗出、气泡等对细胞有不利影响，降低了转染效率。此外，高压脉冲电源的使用使得目前此类仪器操作复杂、价格居高不下。这些都大大限制了电穿孔技术的广泛应用。针对上述问题，北京大学工学院熊春阳课题组采用微流芯片技术，实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。 2009年，熊春阳副教授申请的&ldquo 低压直流细胞电穿孔微流芯片系统&rdquo 项目得到了第二期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用微流体中因尺度效应而产生的层流，用高电导率的液体来代替电极，将细胞悬浮液通过流动聚焦技术夹在高电导率溶液之间，形成三个平行流动的稳定流层。通过将电极与两侧的高电导率溶液相连，再与直流电源相连，电压会大部分施加在中间电阻较大的细胞流层。由于微流尺度较小，即使很低的电压都可产生较大的场强，从而可以实现细胞电穿孔。 这项工作在基金的支持下得以顺利的推进，通过相关设备的购置和实验测试，课题组完成了微流控芯片的设计和加工、液体导电层的引入、不同类型细胞电转染参数的优化等工作。该项目目前已经顺利结题，相关成果已经申请中国专利，正在申请国际专利。 应用前景：该项目实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。由于课题组具有完全的自主知识产权，这一工作可以打破目前国外同类仪器建立的技术壁垒，具备较强的市场推广前景。

AMETEK发布i-BEAM系列高性能双向回馈式程控直流电源系统阿美特克程控电源事业部近期发布了 Sorensen&trade 品牌i-BEAM系列产品，这是一款高性能、双向、回馈式、程控直流电源系统。i-BEAM系列产品具有完整的直流输出和回馈能力，单机功率最高可达650kW，并联系统功率最高可达1.3MW。电压范围可选80V、120V、300V、600V、800V和1000V；单机1000A时，可实现满功率输出。其可配置为单通道，双通道和四通道。i-BEAM系列产品具有直观的前面板触摸显示屏，用户能够轻松设置和监测输出参数、测量结果和系统配置。此外，其还提供多种通信控制选件，包括VNC以太网、Modbus、CAN、EtherCAT、Profibus DP、 Profinet、LabVIEW、Matlab和高速模拟量控制等。优势特性 单机功率：35KW-650KW，并联可达1.3MW 双向电压：80V/120V/300V/600V/800V/1000V 单通道电流：±200A/600A/1000A，并联达±4000A 通道数量：单通道，双通道和四通道 快速动态和高稳定性，电流上升时间（控制精度：0.1%FS） 回馈效率达96% 15英寸彩色触摸显示屏，多国操作语言可选 短路电流（Icw＜3kA） 专业的电池测试和电池模拟模式 高可靠性且经久耐用的组件(MTBF长达18万小时) 符合EN60204-1和ISO13849-1安全标准 IP20 防护等级(参考EN60529) 独特冷却设计，无需与后壁保持较远距离单通道型号和多通道型号产品i-BEAM系列产品是双向回馈式程控直流电源，可配置为单通道，双通道和四通道的系统。单通道型号产品支持能量输出和能量回馈，且可在电源和回馈模式无缝切换。多通道型号产品除了具有单通道型号产品的特性，还具有更多的优势特性。1. 多通道i-BEAM系列产品支持通道并联，可根据需求两两通道并联或全部通道并联。2. 多通道i-BEAM系列产品具有内部直流链路，可将电流从整流器传输到每个DC/DC转换器，支持通道间共享电能，在测试中减少电能损失。3. 多通道i-BEAM系列产品支持多个产品同时测试，任意通道的被测物生成的电能可直接回馈至直流链路，为其他通道提供电能，降低整体的交流负载峰值，提升了电能效率，提高了测试的灵活性。典型应用i-BEAM系列产品适用于高功率电子产品测试应用，如汽车、储能、电力电子和航空航天产品等，满足从前期研发(R&D)到设计验证和生产测试的整个产品生命周期的测试需求。 电池模拟 电池测试(充电/放电) 直流电机测试 动力系统测试 燃料电池负载测试 太阳能电池板模拟 大功率熔断器，接触器和断路器测试阿美特克程控电源事业部阿美特克程控电源事业部是模块化/机架式电源和数采设备的供应商，为航空航天、能源发电、工业制造和科研教育等领域客户提供高品质的电源和数采产品以及完善的电力电子解决方案，当前拥有品牌California Instruments, Sorensen, ELGAR, AMREL和VTI。阿美特克(纽交所代码：AME)是工业技术解决方案的优选供应商，服务于各种极具吸引力的利基市场，年销售额超过 70 亿美金。阿美特克增长模式整合了四大增长战略 — 优质运营、新产品开发、市场扩张、以及战略收购 — 并严格关注现金生成和资本部署。阿美特克的目标是在整个业务周期内实现每股收益两位数的百分比增长，并实现总资本的卓越回报。阿美特克成立于 1930 年，在纽约证券交易所上市已有 90 多年的历史，是标准普尔 500 指数的成分股之一。

温度是自然科学领域中非常重要的一个物理量，在现代物理实验尤其是凝聚态物理实验中，通过改变温度研究材料的物理相变特性已经成为了一种非常常规和必要的手段。随着测量技术的不断发展，越来越多的低温测量设备和测量手段变得触手可及。通常，在温度低于1K以下并不断接近于零度的过程中，电子-声子散射作用逐渐被抑制，从而能够观察到更多被掩盖的量子态，这对于探索材料的本征物理特性具有重大意义，同时也拓展了材料研究新的领域，例如非常规超导体重费米子材料、自旋液体材料等引发的对BCS超导理论、强关联电子复杂行为、量子阻挫行为的深入探讨。然而目前传统的mK温度下的测量手段仍然非常有限，mK温度的测量对系统的稳定性要求较高，微弱的扰动都可能导致温度的剧烈波动，使得电学输运的研究手段成为了长久以来“仅有”的选择。人们也似乎很难将常规需要在探测线圈中移动样品才能进行的磁学测量手段与mK限低温联系起来。近年来Quantum Design公司在低温测量领域的开发仍在不断延伸，成功推出了基于MPMS3磁学测量系统的低温氦三直流磁学测量组件iHelium3和基于PPMS综合物性测量系统稀释制冷机的ACDR交流磁化率组件，成功实现了mK温度区间的直流磁学和交流磁学的测量功能，是继mK电学、热学测量功能后补全的又一块拼图。在此限低温下对磁性的研究将有助于科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料量子阻挫特性等进行深入的研究。精彩案例 1. 低温下重费米子材料NdV2Al20的超导特性研究 2016年日本富山大学並木孝洋教授课题组在0.5-2.5K范围对重费米子材料NdV2Al20在低温的超导特性进行了细致研究，除了采用常规的电学测量外，也使用MPMS系统的iHelium3选件对NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的0.01T和0.1T背景场下的MT曲线进行了测试，并通过该数据对材料的Tc相变点进行了判定。MPMS3 iHelium3选件测量NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的MT直流磁化率曲线@0.01T&0.1TJ. Phys. Soc. Jpn. 85, 073706 (2016) 2. 低温下Al6Re铝铼合金超导体相关性质研究 2019年复旦大学封东来、李世燕教授课题组对Al6Re铝铼合金一类超导体在超导转变温度附近的交直流磁化率分别通过MPMS3的iHelium3组件和DynaCool的ACDR稀释制冷机交流磁化率组件进行了测量。对该材料在不同稳态背景磁场下的抗磁特性进行了分析，并通过M-H曲线通过磁场抑制超过临界值Hc瞬间失超的特性进一步确认了其一类超导材料的身份。随后又结合BCS理论对50mK-1K的交流磁化率数据的磁滞特性进行了细致分析。MPMS3 iHelium3测量到的Al6Re在mK温区的直流磁化率曲线MT、MH(@0.4K) DynaCool系统ACDR选件测量的Al6Re在mK温区的交流磁化率曲线PHYSICAL REVIEW B 99, 144519 (2019)