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颗粒捕捉器

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颗粒捕捉器相关的资讯

  • 油耗上升,怠速抖动?您的爱车需要关注GPF(汽油车尾气颗粒捕捉器)了!
    导读您的爱车上是否安装了GPF(汽油车尾气颗粒捕捉器)?可以去翻翻随车配备的使用说明书,如果在目录页发现了GPF警报、GPF再生等字样,那么恭喜您,您需要认真和GPF打交道了:)众所周知,悬浮在空中的细小颗粒污染物对环境和人类健康有着极大的危害。随着中国汽车保有量突飞猛进,汽油车排放的细小颗粒物也在增加。《GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称国六)b阶段的推进,对汽车尾气中颗粒物的排放限值做出了严格要求。真正的国六标准2020年7月1日起,国六标准a阶段已在全国全面实施,国六b阶段预计2023年开始正式实施。为什么要实施两步走的路线,主要原因当然是一步到国六的技术难度较大,给汽车厂商、零部件供应商等提出了严峻的现实挑战。 国六a相比国五,气体排放污染物(CO、CH、NOx等)仅取国五最严值。而国六b相对国六a:1、气体排放限值又严格了50%左右,2、增加了细小颗粒物排放的要求。3、技术中性,即轻型车不分燃料种类和发动机技术路线,都需要满足相同的气态污染物和颗粒物排放要求。4、实际驾驶排放(RDE),对车辆污染物在实际工况下的排放水平也进行了监管和限值要求。可以说国六b阶段才是真正意义的国六新标准。 国六汽车中为什么要装这个GPF柴油车上早已部署尾气颗粒捕捉器(DPF)。虽然汽油车的颗粒物排放不如柴油车显著,但近年的研究发现,之前为了降低燃油消耗和CO2排放而从进气道喷射(PFI)改进为缸内直喷(GDI)技术,汽油发动机缸内油气混合时间变短,容易形成局部浓区,导致细小颗粒物的排放量增大。 汽油车颗粒捕捉器(GPF)是当前有效地控制汽油车颗粒排放的技术手段,已经在满足国六b排放标准的汽车上得到广泛应用。 GPF的结构特点GPF(汽油车尾气颗粒捕捉器)技术过滤机理与DPF(柴油车尾气颗粒捕捉器)基本相同,由蜂窝状陶瓷组成,通过交替封堵蜂窝状多孔陶瓷过滤体,使排气气流从孔道壁面穿过,通过扩散、碰撞和拦截等方式过滤和减缓颗粒物排放,使之有时间能够在高温GPF中进一步燃烧分解。 在国五车辆升级国六过程中,仅升级GPF可能会引起其他污染物排放的恶化,在设置上,需搭配改进的三元尾气催化剂(TWC)同时使用。采用壁面涂覆的GPF产生部分的三元催化效果是一个很好的设计。 什么是再生,怎么再生长时间市区低速行驶,可能会使GPF壁面上沉积大量颗粒物,导致车辆出现“怠速抖动,油耗上升,动力下降”等问题,这就是被国六车主吐槽的GPF老化报警问题。 再生过程也不复杂,只需要高速行驶并滑行交替,使GPF核心温度高于650℃,有了足够的氧气,就会燃烧沉积的颗粒物,自动再生。一般推荐的做法,把车开上高速,油门踩到底加速,让车辆高速运转起来,随后松开油门滑行,减少燃料供应,保证排气中有足够的氧气以燃烧沉积颗粒,如此循环几次,就可达到GPF再生的能力。 岛津电子探针测试GPF使用岛津电子探针分析了某GPF试样,电子图像观察显示,此GPF载体为蜂窝型空隙状陶瓷,壁面两侧有明显涂覆层(图1)。图1 GPF背散射电子像 随后对GPF外表面的涂覆层进行了微区成分定性测试(图2),发现了Rh、Pd等贵金属活性催化成分,以及作为储氧剂、分散剂、稳定剂等作用的金属和稀土氧化物成分。 图2 GPF涂层微区成分定性分析结果 对主要元素进行了面分布特征测试,结果(图3)显示Mg、Al、Si、Fe等硅铝酸盐成分主要分布于陶瓷载体基体,载体有一定的孔隙度,这是GPF的主体结构。在壁面两侧的涂覆层中,Al、Zr(一般是其氧化物)作为热稳定剂和分散剂,Rh、Pd等是有效的活性催化贵金属,La、Ce等稀土(一般是其氧化物)作为储氧剂使用。一般来说,Rh可对汽油车尾气中的NOx进行还原催化,尾气气体中的HC和CO可通过Pd催化氧化反应,改善尾气排放污染。可见,采用涂覆的GPF可产生类似三元催化剂的效果,是一个很好的设计。 图3 元素面分析结果 具有涂覆层GPF的测试特点出于成本考虑,贵金属活性成分一般含量很低,所以在测试时对仪器的灵敏度要求较高,同时由于添加的稀土元素特征X射线峰位之间非常接近,一般的能谱仪(EDS)也不足以满足能量分辨率的需求,岛津电子探针对此类样品的测试有着足够的优势,同时满足灵敏度和分辨率的测试要求。 岛津电子探针(EPMA-1720& EPMA-8050G) 岛津电子探针EPMA通过配置统一四英寸罗兰圆半径的、兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体,以及52.5°的特征X射线高取出角,使之对于微量贵金属元素如Pd、Rh等以及稀土元素如Ce、La等都能够轻松地测试和表征。 如果您对汽车尾气催化剂TWC感兴趣,或者对电子探针测试微量元素、稀土元素对比扫描电镜上的能谱仪测试效果感兴趣,可参考扩展阅读。 结语使用岛津电子探针对汽车尾气颗粒捕捉器GPF试样进行了观察和解析,确认了其具有涂覆层的结构。结果显示GPF载体为有一定孔隙度的硅铝酸盐陶瓷材料,而涂覆层含有La、Ce等稀土和Rh、Pd等贵金属活性成分,具有三元催化效用。岛津电子探针兼具高灵敏度、高分辨率特性,可对GPF微观结构进行有效表征。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 减碳、脱碳、碳捕捉,顶尖科学家共谋“碳策”
    “中国在气候变化方面扮演着非常重要的作用。比如,中国在太阳能光伏领域具有非常好的成本优势。但中国人均耕地少,同时缺乏天然气的储备,中国在粮食、能源方面要实现自给自足,就要做出更多努力。”11月3日,第五届世界顶尖科学家论坛的先导论坛——第二届世界顶尖科学家碳大会(以下简称碳大会)在上海科学会堂举行,2013年诺贝尔化学奖得主迈克尔莱维特在会上作上述表示。近两年,高温热浪、暴雨、干旱等极端天气在全球各地频繁发生,引起世界各地对气候变化的强烈关注。本届碳大会上,来自全球多个国家的科学家分享了自己的研究成果,并就新技术应用、低碳教育以及国际合作等进行了交流讨论。本届碳大会分为三个独立主题议程——“碳策”未来,聚焦于“碳达峰、碳中和”战略与国际科技合作前瞻;“零碳”未来,聚焦于碳中和技术前沿与实现零碳发展的科学路径;“绿能”未来,聚焦于绿色能源革命与低碳可持续发展。“双碳”背景下,能源技术备受关注论坛上,2019年沃尔夫农业奖得主大卫齐尔伯曼提到了生物经济“脱碳”解决方案。他解释说,生物经济就是要充分利用发酵、基因编辑等生物技术和农业、林业、牧业等自然资源技术,帮助我们从不可再生经济向以可再生资源为基础的经济过渡,同时帮助我们更好地适应这一转变过程。他还提到,生物燃料是太阳能之外非常具有发展潜力的领域,也是非常有效率的能源。生物燃料一方面可以减少温室气体的排放,降低化石能源的价格和化石能源开采的成本,同时有助于提高粮食生产率。“双碳”战略背景下,能源结构将发生重要变化。中国工程院院士贺克斌就提到,在“碳中和”背景下,到2060年,可再生能源、新能源占比将超过70%,其中太阳能和风能是非常重要的内容。贺克斌提到,全球太阳能和风能资源分布极不均衡,特别是在时间和空间上。他认为,“如果要在全球范围内解决能源分配的问题,或许应该设计出一个跨国、跨大陆的能源网络。”前沿新技术助力碳捕捉、碳转化有没有一种新材料可以实现碳捕捉?2018年沃尔夫化学奖得主奥马尔亚基在“零碳”未来主题论坛上提到,材料设计中可以利用机体的分子结构实现碳捕捉。“实现碳捕捉,对材料有一些最低的要求。比如,表面积要非常大、能量要非常大,非常好的水稳定性等。”奥马尔亚基也介绍了新材料实现碳捕捉的前沿技术。比如,有些材料能够从生产水泥的气体之中实现高效率的碳捕捉,这种材料的网状结构非常规则,吸收能力也非常强。“如何把二氧化碳转化成新能源、可再生能源呢?”2015年麦克阿瑟天才奖得主杨培东表示,电催化的过程可以把二氧化碳变成三氧化碳,或者其他的一些物质。他比较了生物催化剂和合成催化剂的优劣势,如生物催化剂能够实现100%的选择性,但是生产效率比较低。而合成的电催化剂,特别是纳米颗粒的催化剂,生产效率高,可以实现工业级生产。“化学转换的过程有比较高的选择性,同时也要考虑到过程中分离的成本、新技术的成本等。”杨培东说道。“气候变化是一个复杂的问题,需要全球不同的科学家们关注不同的领域。”在“碳策”未来主题论坛上,中国科学院院士朱彤表示,中国已经取得了非常好的成绩,但是,也有一些国家还没有办法实现从依赖传统能源到使用可再生能源的转变。不管是从技术的角度,还是从经济的角度,都存在更大的挑战。这需要全球共同努力。
  • “捕捉”PM2.5污染源 一小时即可
    p style="text-align: center "img width="600" height="397" title="hx.jpg" style="width: 600px height: 397px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/deebce0e-6551-46d2-a871-3ff53707f64f.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  近年来,“灰霾”影响了市民日常生活,也让越来越多市民关注一个专业术语“PM2.5”。/pp  国家“千人计划”专家、暨南大学教授周振创办的中国第一家专业质谱公司——广州禾信仪器股份有限公司(以下简称“禾信仪器”),花大力气转化科研成果,研发制造的空气PM2.5监测“神器”已在全国100多座城市应用。/pp  近日,记者实地探访了位于广州科学城的禾信仪器,利用空气PM2.5监测“神器”在线单颗粒气溶胶质谱仪,可在一小时内精确地“捕捉”到污染源,破解了空气污染治理的世界性难题。/pp  ●南方日报记者 吴少敏 杜玮淦/pp  实习生 屠乐天/ppstrong  1 创办中国第一家专业质谱公司/strong/pp  如果一项工作做到极致,满分是1分的话,那么研发质谱仪的每一项成果都要达到0.9分以上,且最终要数十个甚至上百个0.9分的叠加,才能做出一台质谱仪——周振形象地说明了质谱仪研发的难度。/pp  “咚”……至今,想起那声清脆钟声,周振依然心潮澎湃。今年4月,周振带着15人团队在北京敲钟,见证禾信仪器挂牌新三板这一里程碑时刻。/pp  从零开始,到缔造一家高科技上市企业,周振用了13年时间 但“做中国人的质谱仪器”的梦想,却早已在他心中燃烧了26年。/pp  1991年,在厦门大学读仪器工程专业的周振,开始接触到质谱仪。据介绍,质谱仪用于观测“看不见的世界”,直接测量物质的原子量和分子量,是现代科学研究最重要的基础工具之一,也代表着一个国家在高精尖科学技术的水平。据统计,在国民经济发展中,环境、药物、食品和国家安全等60%以上的领域,都涉及使用质谱仪进行监测检测。但国内使用的质谱仪,几乎全部依赖进口,每年进口额达到上百亿元。/pp  “为什么不研发中国人自己的质谱仪?”周振心中一直有这样的疑问。而随着研究的深入,周振发现:质谱仪的研发是一项系统工程,涉及数理化、机械、电子、计算机、真空、材料等各个科学领域。“如果一项工作做到极致,满分是1分的话,那么研发质谱仪的每一项成果都要达到0.9分以上,且最终要数十个甚至上百个0.9分的叠加,才能做出一台质谱仪。”周振形象地说明了质谱仪研发的难度。/pp  在厦门大学获得化学博士学位后,1998年周振赴德国攻读物理学博士,继续向高精尖的质谱仪器研发前进。周振说,在德国他得到无网反射飞行时间检测器和垂直引入式飞行时间检测器专家的指导,并在2000年成功研制了垂直引入式飞行时间质谱仪,技术指标为当时国际同类仪器的最高水平。/pp  从2000年起,周振开始往返于欧美与中国,希望把这一技术在中国实现产业化。在2002年的中国广州留学人员科技交流会上,周振做了一个报告,提出“做中国人自己的质谱仪器”的目标。周振说,中国科学院院士傅家谟院士在听完周振的研发思路之后,很快便决定支持他们研发国产质谱仪,并个人资助20万元作为启动经费。”/pp  2004年,周振从美国携带家眷,拎着一箱资料和一箱价值10万元的零件,带上10万元存款,来到广州创办中国第一家专业质谱公司——禾信仪器。/ppstrong  2 破解追溯PM2.5污染源难题/strong/pp  没有质谱仪之前,要找到PM2.5的污染源,要离线采样、实验室分析、模型计算等,需要耗费数百万元和半年时间。但现在通过在线单颗粒气溶胶质谱仪,一小时内就能精确地“捕捉”到PM2.5的污染源。/pp  走进禾信仪器的办公楼,墙上的红字映入眼帘——做中国人的质谱仪器。/pp  在质谱仪研发实验室内,安静却紧张忙碌。技术人员正在使用一台在线单颗粒气溶胶质谱仪,测试空气中的PM2.5成分。空气一穿过,仪器屏幕上快速地显示出多种有机物、重金属等污染物质的变化信息。/pp  “没有质谱仪之前,要找到PM2.5的污染源,不仅需要耗费数百万元,而且花费半年时间。”周振说,“现在通过在线单颗粒气溶胶质谱仪,一小时内就能精确地“捕捉”到PM2.5的污染源。”/pp  在成功研发出在线单颗粒气溶胶质谱仪前,周振走过了一段艰辛的创业路。像很多创业公司一样,很快遇到了资金、人才瓶颈。公司里只是一个4人团队,账户上有百万元研发资金,但两年后遭遇资金寒流,公司账户上只剩下2万元。“一边勒紧裤腰带过日子,一边没日没夜搞研发。”周振用这句话说明创业期迈过的“坎”。/pp  拐点出现在2009年。这一年,周振入选了国家“千人计划” 差不多同期,广州科技风险投资给了第一笔股权资金500万元,公司的资金压力慢慢缓和。/pp  2010年,周振团队推出国内尖端商品化质谱仪器——在线单颗粒气溶胶质谱仪,应用于环境监测,解决灰霾污染源在线解析这一世界性难题。2014年,环保部下发了《关于开展第一阶段大气颗粒物来源解析研究工作的通知》,寻找污染物源头的工作拉开序幕,大部分省会城市要在2015年底,地级以上城市要在2016底摸清PM2.5的主要来源,利用在线单颗粒气溶胶质谱仪进行PM2.5在线源解析,成了关键突破点。/pp  “没有质谱仪之前,我们检测空气的PM2.5污染源,要离线采样、实验室分析、模型计算等,需要耗费数百万元和半年时间。现在通过在线单颗粒气溶胶质谱仪,一个小时内就能精确地‘捕捉’到空气中PM2.5的污染源。”周振说。/pp  如今,在线单颗粒气溶胶质谱仪已在100座城市应用,监测空气中的PM2.5污染源,为国家治理环境节约上百亿元,并且在多个盛会中,在监测空气质量方面发挥了不可替代的作用。/ppstrong  3 打造质谱仪研发世界级“军团”/strong/pp  近两年来,广东出台多项激励科技创新的政策,给高校科研人员“松绑”,引导高水平大学、高水平理工科大学建设单位和科研人员,主动对接服务企业转型升级和区域经济发展,为创新驱动发展提供人才、智力和技术支撑。/pp  在实验室里,周振指着另外一台大型质谱仪说,“历时6年时间研发,这台国家重大科学仪器设备即将‘出生’。”/pp  2011年,禾信仪器牵头启动国家重大科学仪器设备开发专项,吸引了14家知名大学和研究所参与,研发国内首台广泛用于制药、临床试验等领域的新型高分辨率杂化质谱仪。/pp  像这样,由一家民营企业牵头国家重大科学仪器设备开发专项,联合高校和科研院所研发新型高分辨率杂化质谱仪,并不多见。近两年来,广东出台多项激励科技创新的政策,给高校科研人员“松绑”,引导高水平大学、高水平理工科大学建设单位和科研人员,主动对接服务企业转型升级和区域经济发展,为创新驱动发展提供人才、智力和技术支撑。/pp  “现在大学教授有成果就可以大胆地转化。”周振笑着说,公司迅速发展、快速上市,得益于暨南大学高水平大学建设的大刀阔斧改革:学校下大决心、花大力气鼓励科研成果转化,彻底破解产学研的“两张皮”问题。其中,周振发挥了双重“身份”优势——既是大学教授又是企业老板的他,打通了科研成果转化的“最后一公里”,实现了政府引导、高校科研成果、市场前沿、用户应用及社会贡献的无缝对接,服务于地方经济社会、创新驱动发展。/pp  禾信仪器研发投入占营业额的36%,坚持以技术为发展驱动力。如今,团队成员从当初4人增加到今天的240人,其中博士14人、硕士78人、国外兼职教授3人、院士顾问5人,形成了国内最大的质谱仪研发、生产和销售“军团”。/pp  禾信仪器发挥灵活机制,多方合力研发新一代质谱仪。至今,禾信仪器承担了3项国家“63”计划、2项国家重大科学仪器设备开发专项、4项省部级重大科技项目,并与多所顶尖高校和科研院所合作,完成中国新一代质谱仪自主创新研发。/pp  “用一颗火热中国心,做中国人的质谱仪器。”周振表示,未来几年内还将推出两三款商品化质谱仪器,整体技术水平都属于国内首台或国际首创。/pp /p
  • 捕捉颗粒物 查查PM2.5 揭开监测大气污染的神秘面纱[图]
    从去年以来,PM2.5污染问题成为人们关注的一个话题。直径还不到人的头发丝粗细的1/20的“PM2.5”究竟是如何监测的呢?近日,记者与南昌市环境监测站自动室主任秦文一起走进“空气质量自动监测站子站”的建工学校点,揭开监测PM2.5的神秘面纱。   □揭秘仪器:价值37万元的PM2.5/PM10监测仪TEOM1405D  □揭秘人员:南昌市环境监测站自动室的秦文主任、监测站工作人员  □揭秘地点:空气质量自动监测站子站——建工学校站点     B 探秘  监测点选址建站很讲究  为何将监测子站选到此处?监测站自动室的秦文主任告诉记者,这个点位于红谷滩新区中心很具代表性,它能客观反应一定空间范围内的空气污染水平和变化规律,在监测点50米范围内没有明显的污染源 采样口周围环境空气流动不受影响 采样口离地面高度达到国家规定的3~15米要求等。  近日,记者走进南昌市试点之一的位于红谷滩新区的建工学校的监测子站。它的外表就似一个白色的集装箱,约为20平方米。“监测站内常年必须保持20至30℃的室温、80%以下的湿度,所以站内安装了空调。”秦文还说,站内还必须安装防雷设施。整个子站建设要近一百万元。  目前,南昌PM2.5国家试点监测点有两个:红谷滩新区的建工学校点和高新管委会四楼的京东镇政府点。自行开展监测的还有两个点:位于江西省环境监测站顶楼的省站和湾里区的武术学校子站。今年底前,将在青云谱、八一公园、省军区、昌北开发区、象湖片区五个空气监测站同时开展对PM2.5的监测,届时南昌将有9个站点。  C 监测  抓到颗粒物就不放手  数据层层上传  记者了解到,我国国内监测PM2.5主要有两种自动监测方法:β射线法和振荡天平法。目前,南昌采用的是振荡天平法,能实时测量空气中的PM2.5微粒浓度。  “PM2.5的监测是全自动化的,样气通过采样泵抽进分析单元,根据振荡频率算出颗粒物浓度。之后,数据会上传到南昌市环境监测站数据平台上。工作人员将根据这些数据进行综合技术分析,得到监测点的PM2.5浓度,然后将数据上传到国家环境监测总站大气室和国家环保部监测司。工作人员每周定期来子站巡检,确保数据准确。”秦文强调。  次日,记者随秦文来到南昌市环境监测站控制中心,观看PM2.5的实时数据监控。不一会儿,工作人员调出建工学校站的空气质量监测数据,清晰地显示南昌市空气质量等详细情况。  颗粒物“被捕”  振荡天平法究竟这是什么样的方法呢?为解答记者的疑惑,工作人员打开分析仪器,里面有四个圆形膜。秦文表示:“这四个就是采样膜,两个灰色的是正在测量用的,两个白色的是备用的,灰色膜上面吸附了颗粒物。”秦文指着仪器显示屏解释道:“当采样膜负载率接近100%时,我们就要更换了,不然测出的数据就不准确。你现在看到其中一张灰色膜灰色程度更明显,就表示它已经‘脏’了,因其吸附了大量颗粒物,显示屏上也显示其负载率已达到更换要求。这个膜大概半个月就要更换一次,换一张就要近200元。”  D 问答  疑问一:  南昌监测PM2.5已有一段时日了,为何还不公布这些数据?  秦文答:南昌市作为全国试点监测城市之一,从去年10月1日开始进行PM2.5的监测。由于目前国家没有正式出台相关评价标准,我们监测出来的相关监测数据只能作为研究性数据,暂时不能正式对外公布。  疑问二:  为什么当天灰蒙蒙时,我们看到报出的空气质量还是“优良”?  秦文答:主要是空气评价指标起关键作用。因为我们看到的灰蒙蒙天气,主要是雾霾,而形成霾天气的主要元凶之一就是PM2.5,但在空气质量标准中,PM2.5没有列入其中,致使空气质量监测和评价缺乏对霾天气的评估,这样造成的直接结果就是,明明天空是灰蒙蒙的,但环保部门监测的数据却显示空气质量优良。  小知识:  PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
  • 意外收获哪里来? 科学研究中要会捕捉“意外良机”
    尹传红■科技观察家&ldquo 我国科学家研发出世界首个液态金属&lsquo 软体动物&rsquo &rdquo , &ldquo &lsquo 液态金属机器人&rsquo &lsquo 终结者&rsquo 正向我们招手&rdquo &hellip &hellip 前不久,清华大学医学院与中国科学院理化技术研究所联合研究小组获得的一项科研成果,由国际权威学术期刊披露又经媒体报道后,引发了广泛的关注和热议。这一科学幻想色彩甚为浓厚的研究,在世界上首次发现了一种异常独特的现象和机制,即液态金属可在吞食少量物质后,以可变形的机器形态作长时间高速运动,实现了无需外部电力的自主运动,从而为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器等奠定了理论和技术基础。这是该研究小组继首次发现电控可变形液态金属基本现象之后的又一突破性发现。两个极具现实意义的重大突破,&ldquo 货&rdquo 真&ldquo 价&rdquo 实,&ldquo 大用&rdquo 可期,可喜可贺。而此一科学传奇背后的两个意外,则为科学发现的历史增添了生动的案例,饶有趣味,也耐人寻味。在联合研究小组负责人刘静的叙事中,他们是在做连接断裂神经的研究时,偶然发现了用作连接神经信号传导的液态金属的电控可变形特性,由此促发了对液态金属在电场作用下的运动机制的研究。像这样&ldquo 跑题&rdquo 进入未曾有人触及的领域并摘意外之果,正是科学魅力之所在。顺理成章的下一步探求,即是如何让液态金属脱离电场环境也能够有所&ldquo 作为&rdquo 。新的奇迹现身于去年9月的一次实验中。一位年轻的研究人员在清除液态金属表面的氧化物时,没有依从常规使用玻璃棒,而是顺手将桌上的一张铝箔卷成小棒&ldquo 代劳&rdquo 。正当铝棒触碰液态金属的瞬间,在未加电场的情况下,那滴原本圆润安闲的镓铟合金,竟然在盛满氢氧化钠溶液的培养皿里不停地跑动起来&hellip &hellip 对于这个并非国家科研经费资助的项目所带来的意外发现,刘静有此感叹:&ldquo 科学上偶然和必然总是相伴的,我们确实很幸运,但这离不开此前的积累。&rdquo 不错,科学研究中确乎存在某种运气或机遇。一个优秀的科学家能不能发挥他的洞察力和创造性以取得成功,正如射电天文学的创始者之一格罗特· 雷伯所言:&ldquo 需要合适的人在合适的地方和合适的时间做合适的事情。&rdquo 纵览科学技术发展的历史,许多重要的突破,实际上都出现在意想不到的情况之下。例如,电流、X射线、超导电性、青霉素、脉冲星、宇宙微波背景辐射等的发现,预防天花的牛痘接种法、细菌染色的革兰氏法、蛋白质试验中的色氨酸离析法等的发明,以及对电和磁之间的关系、胰岛素与糖尿病之间的关系、减弱病原体免疫法原理等的确认,都是由某种偶然性或意外事件触发而取得,有的甚至还是诺贝尔科学奖量级的重大成果。然而,意外或偶然之中常常蕴涵着某种必然,在科学研究中并不罕见的&ldquo 巧遇&rdquo ,往往是一种&ldquo 必然的偶然&rdquo 。换句话说,运气或机遇其实只是科学研究取得成功的一个诱因,能够发现偏离常态或超出预期的情形,并且明白其潜在重要性及意义所在,抑或注意到了其他人可能忽略或觉察不到的某些不寻常的细节,才是至关重要的。这方面的一个典型例子是电磁关系的确立:1820年,一直在思考热、光、电和磁之间联系的丹麦物理学家汉斯· 克里斯蒂安· 奥斯特在实验中发现,磁针会在通电的金属导线旁边发生偏转。当他反转电流的方向时,磁针则向相反的方向偏转。奥斯特意识到,是电流产生的磁作用使磁针发生了偏转,他就这样发现了电和磁之间的关系。这为法拉第、亨利等人建立电磁学、发明电磁发电机开辟了道路。奥斯特的这一发现是如此重大,以致有一位观看他实验演示的科学家,当场激动得情不自禁地喊出这样一句话:&ldquo 先生们,发生政变啦!&rdquo 正是在讲述上面这个故事的时候,法国著名微生物学家路易斯· 巴斯德道出了那句让后人广为引用的名言:&ldquo 在观察的领域里,机遇只偏爱那种有准备的头脑。&rdquo 1928年诺贝尔生理学或医学奖获得者查理· 尼克尔则直言:&ldquo 机遇只垂青那些懂得怎样追求她的人。&rdquo 科学就其实质来说是在研究中探寻未知的细微之处,科学发现在本质上是不可预期的。在科学发现史上,由于短视与疏忽、保守与成见,或者没有足够的警觉性、敏锐的观察力,也缺乏深入探究的后劲,常常使得许多研究者生生地放过机遇,与重大发现失之交臂。这样的事例不胜枚举。有道是:头脑准备不足,就看不到伸过来的机遇之手。意外收获哪里来?英国著名生理学家W.I.B.贝弗里奇在《科学研究的艺术》一书中,用了两章篇幅论证了科学新发现中机遇和直觉的重要性,特别指出:新知识常常起源于研究过程中某种意外的观察或机遇现象。这一因素在新发现中的重要意义应得到充分的认识,研究人员应该有意识地去利用它&hellip &hellip 要能解释线索,并认识其可能的重要意义,就需要有不受固定观念束缚的知识,要有想象力、科学鉴赏力以及对一切未经解释的观察现象进行思考的习惯。贝弗里奇还提出:如何辨别有希望的线索,是研究艺术的精华所在。&ldquo 留意意外之事&rdquo ,应该成为研究工作者的座右铭。从我国研究液态金属的这个刘静团队,我们已然可以看到他们捕捉&ldquo 意外良机&rdquo 的本领。热切期待他们今后能够发掘出更多的珍宝,成就&ldquo 终结者&rdquo 之梦。
  • 碳捕捉又上Science!使用麦克仪器研究新MOF材料
    在过去半个多世纪里,人类活动导致全球CO2 排放量逐年增加,加剧了全球变暖。通过 CO2 减排等碳中和技术来延缓全球变暖越来越受重视。为了实现碳负排放(NET),生物质能源和 CO2 捕获及储存技术愈发受到重视。 其中,碳捕捉技术是未来大规模减少温室气体排放,减缓全球变暖最经济、可行的方法。 碳捕集方式 碳捕集有三种方式:燃烧前捕集,富氧燃烧捕集,燃烧后捕集。从化石燃料燃烧后的烟气流中分离或捕获二氧化碳的技术已经商业化了几十年,较为先进和被广泛采用的捕获技术是化学吸收和物理分离。其中,物理分离技术利用固体表面吸附、吸收、低温分离或脱水和压缩 CO2。金属有机框架(MOFs)作为一类新型的多孔材料,具有厚度小、比表面积大、孔隙率高、可接触活性位点丰富等优点,广泛应用在碳捕捉。 近日,加拿大卡尔加里大学 George K. H. Shimizu、阿尔伯塔大学 Arvind Rajendran、渥太华大学 Tom K. Woo 和 Svante 公司的 Pierre Hovington 等人在 Science《科学》杂志上发表成果《A scalable metal-organic framework as a durable physisorbent for carbon dioxide capture》,报告了利用商业的原料直接单步合成新的 MOF,Zinc-based Calgary Framework 20 (CALF-20), 讨论了CALF-20的CO2 吸附性能。 采用 Micromeritics ASAP 2020 吸附仪(图1)表征发现 CALF-20 比表面积为528m2/g, 对 CO2 吸附高达4.07mmol/g (1.2bar,293K),其对 CO2 的吸附选择远高于N2(如图2 A)。图2(E)的等温水吸附线显示,与分子筛(沸石13X)以及其他两类耐水 MOFs 相比, CALF-20 具有较高的耐水性。 (图1: Micromeritics ASAP 2020 吸附仪)(图2:ASAP2020 表征CO2,N2和H2O的等温吸附性能)Micromeritic 在比表面积,孔隙度和气体吸附量等物理吸附表征领域有非常深入的研究,产品种类丰富,以满足各类研究需求。如上面提到的 ASAP2020 单站吸附仪,到可实现完全自动化三个分析站 Tristar 系列 (图3),以及更高精度和分辨 3Flex 三站全功能吸附仪。 Micromeritic 为 MOF 材料的表征与研究提供专业的技术支持,在目前对“双碳”目标积极关注的大环境下,Micromeritic 致力于为相关研究带来更多可能性。
  • 奥林巴斯研发新型原型图像传感器 可同时捕捉可见光和红外信息
    奥林巴斯正联合东京工业大学开发一款新型的图像传感器原型,能够同时捕捉可见光和近红外线图像信息。据Digital Trends解释,实现此功能的原理是通过定制版RGB拜耳滤色器(Bayer RGB Filter)来实现,Bayer模式通常用来获取彩色的图像信息,像素根据RGGB排列,每种像素都规定只进入一种色彩的光,捕捉可见光图像信息。  而奥林巴斯最新的影像传感器使用了近红外像素来取代R或者B像素排列,近红外像素捕捉近红外线信息,这就使得图像传感器能够同时获得可见光和近红外线图像信息。据悉这种新型图像传感器能够应用于许多专业领域,比如机器人、建筑、医学影像和安保等。希望这种技术能够尽早实现商业应用。
  • 新技术可捕捉材料波动的高清影像
    德国马克斯玻恩研究所、亥姆霍兹中心、美国布鲁克海文国家实验室和麻省理工学院研究人员组成的团队,开发出一种革命性的新方法,利用强大的X射线源捕获纳米级材料波动的高分辨率图像。这种新技术允许创建清晰、详细的影像,而不会因过度辐射损坏样本。研究结果近日发表在《自然》杂志上。世界的微观领域是不断运动的,并以不断变化为标志。即使在看似不变的固体材料中,这些波动也可能产生不寻常的性质;高温超导体中电流的无损传输就是一个例子。在相变过程中,波动尤其明显,材料会改变其状态,例如在熔化过程中从固体变成液体。然而,详细研究这些过程是一项艰巨的任务,捕捉到这些波动模式的影像就更具挑战性。联合研究团队开发出一种新的无损成像方法,称为相干相关成像。为了制作一段影像,他们快速连续地拍摄样本的多个快照,同时降低足够的光照以保持样本的完好无损。尽管这会导致个别图像中样品的波动模式变得不清晰,但这些图像仍包含足够的信息以将它们分成几组。研究团队首先创建一种新的算法来分析图像之间的相关性。每个组中的快照非常相似,因此可能来自相同的特定波动模式。只有当一组中的所有镜头一起观看时,才会出现样本的清晰图像。科学家们现在能将每一张快照与样本当时状态的清晰图像联系起来。该团队在由薄磁性层制成的样品上展示了相干相关成像。他们创建了一张地图,显示了被称为磁畴的区域之间边界的首选位置。这张地图和运动的影像使人们更好地理解了材料中的磁性相互作用,促进了未来在先进计算机体系结构中的应用。
  • 把PM2.5聚成"团"捕捉 华科大破解工业烟尘超低排放难题
    p  8月9日,华中科技大学煤燃烧国家重点实验室教授张军营收到捷报:他研发的“PM2.5团聚强化除尘技术”,成功运用于江西国电丰城发电有限公司的4号机组,并于上月底通过江西省环保厅超低排放验收。/pp  监测数据显示,该技术在90%、75%、50%三种发电负荷下,经过常用煤质、设计煤质、近两年最差煤质等3种不同煤质条件,连续5天烟尘排放浓度均在每立方米5毫克以下,远低于国家10毫克/立方米烟尘超低排放标准,且无二次污染。/pp  发电厂、钢铁厂、水泥厂和玻璃厂等工业排放废气中的颗粒物,是雾霾的重要来源之一。长期以来,工业废气除尘主要靠物理方法。从传统的静电除尘器、袋式除尘器,到目前的低低温静电除尘器,都是靠物理吸附和过滤来脱尘。其一大缺陷,就是对超细微颗粒(PM2.5)难以捕获。/pp  张军营突发奇想:米粒太小,容易漏掉。一旦结成饭团,就容易收集和处理。同理,如果把PM2.5聚成“饭团”,不就容易“捕捉”了?/pp  从2001年起,他开始潜心钻研:跳出现有物理除尘法,率先引入化学思维,研发出“PM2.5团聚强化除尘技术”。该技术原理是,通过特殊的团聚剂,让PM2.5互相牵粘,变成“大胖子”落网。/pp  2016年,国电丰城发电有限公司应用该技术,一台30万千瓦发电机组的除尘超低排放改造,使用化学团聚技术约需600万元,为市面现有主流技术的一半。设备占地不到100平方米,安装灵活不需电厂停工。/pp  本月,新疆神火煤电有限公司4台350万千瓦机组将进行烟气超低排放除尘改造。另有20多台大型发电机组、水泥窑炉改造项目,已进入洽谈对接。/p
  • 中科院大化所张丽华:捕捉蛋白质变化的蛛丝马迹
    张丽华  申请发明专利50余项,其中30余项获得授权,7项获得实施转化,主持或参加的科研项目共20余项。作为国家重大科学研究计划的首席科学家,中国科学院大连化学物理研究所研究员张丽华是名副其实的高产“大户”。  她带领课题组深耕“蛋白质定性和定量新方法和相关技术研究”,为发现与生命活动密切相关的重要蛋白质提供了关键技术支撑,并将发展的新材料、新方法应用于肝癌等重大疾病的研究。  从蛋白质入手  在如今这个“谈癌色变”的年代,每年中国有300万新增癌症患者,有220万人因癌症而死亡。国际癌症研究机构预计,至2030年中国每年癌症患者将达到500万人,因此而死亡的人数达到350万人。  当前,癌症患者求医时大多处于中晚期,病人的存活率也十分堪忧。相比之下,很多早期癌症患者的治愈率在80%以上,“早发现、早治疗”是最行之有效的方法。  然而,想要在癌症扩散前就作出准确诊断绝非易事。张丽华带领团队从蛋白质下手,捕捉着肿瘤高低转移细胞株中发生变化的蛋白质。作为生命活动的主要执行体,蛋白质承载着重要的信息,其种类繁多、无处不在——催化反应的酶、提供免疫的抗体、跨膜运输的载体统统都是蛋白质。  “以肝癌高低转移细胞株为例,我们利用自己发展的规模化蛋白质定量分析技术,发现高转移细胞株与低转移细胞株之间有100多个蛋白质存在差异表达,其中就有促进和抑制肝癌转移的重要蛋白质。”张丽华说,“只要能调控这些蛋白质的表达,就有希望降低肿瘤细胞的侵润和转移能力,提高患者的生存力。我们将对其中一些重要的蛋白质进行大量临床样本的验证,期待能推出精准的检测试剂盒,有助于医生评估癌症的转移风险。”  但看似简单的检测分析过程背后却充满了挑战,要想将这些与疾病发生发展密切相关的蛋白质从海量的蛋白质中筛选出来,定量的准确度和分析速度的快慢至关重要。  建立分析新方法  酶解是蛋白质组样品预处理中不可或缺的环节。传统在自由溶液中的酶解方法通常需要消耗十几个小时 不仅严重制约分析速度,而且离线的操作会影响定量结果的准确度。张丽华团队提出了扬长避短的解决之道——固定化酶 通过提高单位面积上酶的浓度,既能加快蛋白质的酶解,又能降低酶的自降解几率。  固定化技术必须既让酶“死心塌地”,又不能让蛋白质“恋恋不舍”。为此,过去10年间,张丽华带领的团队没少在固载材料上花心思。“球形的、颗粒的、整体的̷̷各种各样的固载材料和修饰方式都进行了优化和选择。”她介绍道,从十几小时缩短到几秒,就像魔术师对酶施了魔力一样。这项技术通用性极强,不仅提高了蛋白质样品预处理的速度,还解决了国内外众多研究蛋白质的同行的“痛点”——实现与分离鉴定系统的在线联用,显著提高了蛋白质组样品的酶解效率和分析通量。  此外,她带领的团队还取得了一批成果:研制出了新型蛋白质印迹材料、固定化金属亲和色谱材料等,将鉴定灵敏度提高了2~3个数量级 建立了基于质量亏损的准等重标记技术,以及集成化定量分析平台,将蛋白质组相对定量的偏差由40%~50%缩小为10%以内,提高了定量的准确度、精确度和通量。  恩师的引领  如今,张丽华谈起蛋白质来头头是道,谁又能想到她其实并没有生命科学的相关教育背景。张丽华读博士期间主攻环境小分子,是在导师张玉奎院士的建议下转向潜力巨大的生物分析领域的。“作为一种生物大分子,蛋白质的分离分析更具有挑战性。”她说。  从儿时对科学懵懂的梦想,到真正走上科研的道路,张丽华遇到的每一位导师都将严谨的态度和创新的精神传授给她。在张丽华读博士期间,由于她所在的团队重新组建,在急需用人的情况下,导师张玉奎义无反顾地把她送到了国外,在德国DAAD资助下开展博士生联合培养研究,并随后让她继续在日本从事博士后研究。  导师的胸怀,对学生的无私奉献,让张丽华深深感动。回国后,在对学生的培养过程中,她也希望能够秉承恩师的这种精神,给学生创造更好的机会,让他们具有更好的发展空间。  中国科学院大连化学物理研究所、德国国家环境健康研究中心生态化学所、日本德岛大学药学院̷̷一路走来,有恩师们的指引和帮助,有团队成员和学生们的辛勤工作,有研究所创造的优异的科研环境,张丽华坦言自己是幸运的,只希望能在这条路上走得更扎实、更久更远。  “现在我最大的业余爱好就是陪儿子。”张丽华笑称。她会在下班后尽早回家,陪儿子阅读和游戏。她希望在兼顾事业的同时,也能陪伴孩子一同成长。
  • 新的无损成像方法可捕捉材料波动的高清影像
    德国马克斯玻恩研究所、亥姆霍兹中心、美国布鲁克海文国家实验室和麻省理工学院研究人员组成的团队,开发出一种革命性的新方法,利用强大的X射线源捕获纳米级材料波动的高分辨率图像。这种新技术允许创建清晰、详细的影像,而不会因过度辐射损坏样本。研究结果近日发表在《自然》杂志上。世界的微观领域是不断运动的,并以不断变化为标志。即使在看似不变的固体材料中,这些波动也可能产生不寻常的性质;高温超导体中电流的无损传输就是一个例子。在相变过程中,波动尤其明显,材料会改变其状态,例如在熔化过程中从固体变成液体。然而,详细研究这些过程是一项艰巨的任务,捕捉到这些波动模式的影像就更具挑战性。联合研究团队开发出一种新的无损成像方法,称为相干相关成像。为了制作一段影像,他们快速连续地拍摄样本的多个快照,同时降低足够的光照以保持样本的完好无损。尽管这会导致个别图像中样品的波动模式变得不清晰,但这些图像仍包含足够的信息以将它们分成几组。研究团队首先创建一种新的算法来分析图像之间的相关性。每个组中的快照非常相似,因此可能来自相同的特定波动模式。只有当一组中的所有镜头一起观看时,才会出现样本的清晰图像。科学家们现在能将每一张快照与样本当时状态的清晰图像联系起来。该团队在由薄磁性层制成的样品上展示了相干相关成像。他们创建了一张地图,显示了被称为磁畴的区域之间边界的首选位置。这张地图和运动的影像使人们更好地理解了材料中的磁性相互作用,促进了未来在先进计算机体系结构中的应用。
  • 超快光谱探测技术:捕捉"最短"瞬间
    10月3日,2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔阿戈斯蒂尼、费伦茨克劳斯和安妮吕利耶三位科学家,以表彰他们在阿秒光脉冲方面作出的贡献。1阿秒到底有多短呢?举一个例子,我们都知道光速是最快的速度,然而一束光从房间的一端发射到对面的墙壁,时间却“达到”了惊人的100亿阿秒。1阿秒等于10的负18次方秒,是人类目前所掌握的最快的时间尺度。它就像一把尺子,尺子刻度越细,测量的精度就越精细。更重要的是,这为超快光谱探测技术提供了新的时间分辨率——依靠更快的速度,人类可以观测定格到更加清晰细小的微观世界。什么是超快光谱探测技术?超快光谱探测技术是怎么定格到微小世界的?未来又有哪些应用前景?今天,让我们共同关注。超快光谱探测技术应用原理示意图从“骏马在奔驰中是否四脚离地”说起关于人类第一次利用光学成像技术解决问题,要从“骏马在奔驰中是否四脚离地”说起。人们喜欢看骏马疾驰时的样子,然而,由于骏马奔跑时的速度实在太快,人类用肉眼很难捕捉到清晰的画面。关于马在奔跑过程中,是否会有四条腿同时离开地面的争论也一直都存在。直至1878年6月11日,英国摄影师艾德沃德迈布里奇开创了一种全新的拍摄方式。他在骏马的奔跑轨迹上连续设置了12组相连的相机装置,同时将地雷触发线连到相机快门上。当马蹄触及地面上的触发线时,相机快门就会被连续触发,从而获得一系列连续的照片。这种方法将马蹄的运动在多张照片中分解展现出来。最后,照片呈现的结果显示,马在奔跑时确实会四脚离地。这个创举改变了人类观察世界的方式,也引领了科学界对时间分辨能力的追问:如果未来拍摄比马移动更快的物体要怎么办?人类一直在追求捕捉物体运动更快的画面。后来,随着对自然界瞬态过程的不断探索,人类陆续达到毫秒量级、微秒量级、纳秒量级、皮秒量级和飞秒量级的时间分辨率。1999年,诺贝尔化学奖颁发给了致力于时间分辨率上的超快光谱探测技术的科学家。超快光谱探测技术将人类自然科学的研究带入了一个更快的世界。时至今日,超快光谱探测技术已经成为研究物质微观粒子动力学最重要的技术。所谓超快光谱探测技术,是指利用脉冲激光器对样品进行激光刺激,并用激光对刺激后的样品进行探测,以研究样品在极短时间内的光物理、光化学和光生物反应的一种方法。通俗地来比喻,超快光谱探测技术类似超快摄像机一样,让人们能够通过一帧一帧的“慢动作”观察处于化学反应过程中原子与分子的转变状态。目前,超快光谱探测技术主要依赖于飞秒激光,其优点在于能够瞬间获得样品状态,具有快速、高灵敏度、高分辨率的特点。通常情况下,激光的波长为可见光范围内的波长,使用时需要特别注意光能量对样品的影响。现如今,正在积极发展的新一代基于泵浦-探测技术的超快光谱探测技术,具备前所未有的时间分辨率,可以将超快成像的观测范围压缩到飞秒甚至阿秒的尺度。这意味着能在短短一秒钟内拍摄远超亿计的照片。在这极短的时间尺度下,即使光的速度也几乎“凝固”不动,仅能传播不到百万分之一米的距离。在这个基础上,一些瞬时的现象,往常难以被常规技术手段观测到的奥秘,如化学键的形成、量子隧穿、强关联物理等,将在这些高时间分辨率的成像中得以清晰呈现。超快光谱探测技术的出现,将极大地拓展我们对事物运行机制的认知。通过这种技术,我们有望揭示出许多过去被掩盖的现象和过程,这可能会催生出更多新的科学发现,甚至可能开创出全新的领域,为人类社会带来更多的创新和进步。揭示微观世界的奥秘一只小小的蜂鸟每秒可以拍打翅膀80次,然而对于人类来说,只能感觉到嗡嗡的声音和模糊的翅膀动作……对于人类的感官来说,快速的运动会变得模糊。任何测量都必须比目标系统发生明显变化的时间更快,才能得到测量的结果。借助超快光谱探测技术成像,我们得以捕捉到那些转瞬即逝的现象的具体形貌。在拍摄电影和广告中,很多特殊镜头的拍摄都会用到超快光谱高速摄影机,它能用特殊的视角展现出极为丰富的镜头效果,给大家带来更为丰富的视觉冲击。在拍摄荷叶时,我们可以捕捉到荷叶表面的细微纹理,进而分析荷叶超疏水现象背后的奥秘。可以说,超快光谱探测技术涉及人类生活的方方面面,已经被广泛应用于航天、工业和生物医学等诸多领域。在航天领域,超快光谱高速相机可以精确地捕捉航天器点火升空瞬间的所有细节,有助于查找和分析航天器设计中的潜在问题和疏漏。在工业领域,采用超快光谱高速相机观察产品受到冲击时内部的状态,可用来分析产品被破坏时物质的结构。在军事领域中,采用超快光谱高速相机来捕获炸药爆炸、子弹出膛、火箭发射等过程,以及应用于弹道分析、撞击分析、武器机械运动分析等。与此同时,随着物质微观体系的不断发展,人们对微观物质特征和物质本质认识的要求也越来越高。在人类探索和控制物质相关变化的瞬态过程中,超快光谱探测技术为人们探索发现新现象、新物质和阐述相关物理机制提供了重要参考。例如,在分子生物学研究中,可以利用超快光谱探测技术研究DNA、RNA等生物大分子在光激发后的反应过程和动力学过程,用来揭示这些生物大分子的结构和生理机能,对生物医学领域的基因工程等研究具有重要意义。而最新的研究表明,超快光谱探测技术正被看作是量子力学诞生以来,能够在相应时间尺度内探索微观量子性质的“武器”,在研究超导材料的机理及实验依据、非平衡物理及新奇量子态的诱导、量子态的外场调控等方面同样具有重要作用,被科学家们称为与“量子”的经典组合。此外,也有不少新材料在超快光谱探测技术的促进下产生。例如,在钙钛矿太阳能电池等光伏器件中,利用光伏效应收集光能并将其转化为可供日常生活使用的电能。借助超快光谱探测技术记录的光电特性演化过程,可为太阳能电池及光伏器件的设计制备提供指导,大幅改善光电转换效率、提高材料使用寿命。近年来,据《自然》杂志等期刊报道,钙钛矿太阳能电池的效率已超过26%,有望成为继多晶硅之后的新一代太阳能电池核心能源材料。半导体磁性材料、超导体、绝缘体、复杂材料、太阳能电池……人类的好奇心永无止境,相信随着超快光谱探测技术的时间分辨率越来越高,未来将会有越来越多关于微观世界的奥秘被一一发现。向着更快更清晰的未来前进对于超快光谱探测技术当前的研究进展,科研人员表示,该技术会更加注重快速、高效和精准:一方面,时间更快,即在超快的基础上提出更小的时间尺度,以便了解更多分子、原子里的电子的动力学过程;另一方面,空间分辨率更高,以便可以看到事物更小、更加清楚的动态过程。除此之外,也有国内外的科研人员在尝试把超快光谱拓展到不同的波长。例如从X光到太赫兹波甚至微波,以持续推动超快光谱前沿技术的应用拓展。而随着人工智能技术的不断完善,未来人工智能或将与超快光谱探测技术相结合。通过机器学习等方法,科研人员可以更加准确地分析和理解超快光谱数据,从而更好地探索材料和分子之间的微小变化,进一步挖掘出有价值的信息。“虽然超快光谱探测技术当前在科学研究中得到大家的青睐,但未来在其成为一种通用技术的道路上还有许多局限性。”也有不少科研人员指出了超快光谱探测技术现今存在的制约因素,如:采集数据的时间较长,需要专业人员分析数据,激光探测设备成本较高,等等。当前,皮秒甚至飞秒激光探测器费用可高达百万元以上,加上搭建激光探测器、光路和探测仪器等费用,一套仪器设备的投入耗资巨大,这些问题在一定程度上限制了当前超快光谱探测技术更大规模地应用于市场。综上所述,即使有发展局限,但不可否认,超快光谱探测技术已经成为分析化学、生物医学、材料科学等领域中的重要研究手段之一。随着对超快光谱探测技术认识的深入,其应用领域将会进一步扩大和深化。从拍摄骏马奔跑时四腿离地、定格昆虫扇动翅膀的瞬间,到看清子弹出膛的慢动作,再到观测电路中的电流变化,随着超快光谱探测技术的发展,人类定格世界的快门越来越快,看到了越来越清楚的微观世界。我们期待,借助该技术,人类未来能看到并揭示大千世界中更多令人心生好奇、心生向往的美妙瞬间!
  • 香港大学成功研发超高速显微镜,捕捉脑电波信号,助力研究脑退化
    香港大学近日宣布,该校研究团队成功研发一款超高速显微镜,能有效捕捉脑电波信号,为脑退化等脑疾病的研究提供线索。据新华社报道,港大携手美国加州大学伯克利分校团队开发的“双光子荧光显微镜”,能捕捉神经元之间的电子讯号和化学物质传递。团队成功在实验中记录一只活体老鼠脑部神经元所产生在毫秒间闪现的电脉冲讯号。该显微镜采用了由港大团队研发的超高速激光扫描技术,以一对平行的反射镜产生一排激光脉冲,速度比目前的激光扫描技术快至少1000倍。在实验中,研究人员利用高速显微镜将扫描激光投射在小鼠脑部,为小鼠大脑皮层进行每秒1000至3000次的二维扫描影像。率领研究团队的电机电子工程系副教授及生物医学工程课程总监谢坚文介绍,目前有不同类型的技术能捕捉脑电波信号,包括将电极植入脑部,直接量度脑部电压,但创伤性大;磁力共振和传统光学显微镜则速度较慢。港大这项新技术的优点是创伤性低,而且能精确定位个别神经元,以毫秒为单位追踪它们的激发路径。谢坚文表示,这项新科技能侦测活脑中单一神经元在毫秒间的活动变化。团队希望在未来1至2年将技术进一步提升,探索更深层脑部的结构,更全面了解大脑功能。该研究成果已在学术期刊《自然方法》(Nature Methods)上发表。
  • 岛津发布动态颗粒图像分析系统新品
    岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10采用微量池技术和先进的光学系统精确、高效地检测颗粒。如果使用普通镜头,颗粒的可检测尺寸会受到颗粒与镜头之间距离的影响。iSpect DIA-10使用远心镜头可保持恒定的图像放大倍率,这意味着无论颗粒 位于视野中的哪个位置,系统都可以准确地确定颗粒粒度。自动对焦功能提高了成像效率,从而确保能够精确 检测异物并获得重复性高的计数浓度。 粒子计数和图像测量可以用一台仪器来实现iSpect DIA-10提供了先进的粒子分析技术,将单个粒子的图像信息添加到精确的粒子计数中。采用宽聚焦区域的远心镜头与微流池技术相结合,可聚焦整个流路,大幅度减小了颗粒漏检,实现了精确的颗粒计数和可靠的颗粒检测。 可有效分析大量粒子准备样品时,用微量移液枪吸取分散在液体中的样品,将移液枪枪头固定在仪器上,然后在软件上完成数据测量。 检测能力强,几乎不会漏检iSpect DIA -10也可以检测到含有极少量的粒子,也可以检测大量粒子中的少量粗颗粒。通过检测每个粒子的检测结果和图像,可以对粒子的来源进行估计。 创新点:本产品整合了粒度和图像分析技术,在两分钟内完成颗粒成像、尺寸分析、异物检测、粒度分布同时可以得到准确的粒子计数浓度?超过90%的高效图像采集效率与传统的池技术和镜头技术相比,微量池技术可以更清晰地显示颗粒图像,同时减少通过成像区域以外的颗粒数量,传统仪器图像采集效率小于10%,DIA-10采集效率超过90%?± 5%以内的计数浓度重复性由于颗粒图像采集效率高,几乎所有粒子都被捕捉到,因此可获得超高重复性?简单易用具有无需样品即可实现自动对焦功能,只需放置样品、选择分析方法、点击测量三步即可完成测试查看结果动态颗粒图像分析系统
  • 硫酸铜产线颗粒管控利器——普洛帝硫酸铜液体颗粒计数器
    硫酸铜生产线上的颗粒管控,历来是确保产品纯度与品质的关键环节。而今,这一领域迎来了一位革新性的守护者——普洛帝硫酸铜液体颗粒计数器,它不仅是生产线上的科技明珠,更是提升生产效率与产品质量的智慧之钥。 普洛帝,以其精准的测量技术与非凡的创新设计,颠覆了传统颗粒检测的方式。这款液体颗粒计数器,专为硫酸铜溶液量身打造,如同一位精密的侦探,能在微观世界中捕捉每一粒可能影响产品纯净度的微小颗粒。其采用先进的光学传感技术,结合智能算法分析,能够实时、准确地计数并分类溶液中的微小颗粒,确保每一滴硫酸铜都纯净无瑕。在繁忙的生产线上,普洛帝展现出了无与伦比的稳定性与高效性。它能够连续工作,不间断地监测硫酸铜溶液的颗粒状况,为生产人员提供即时、可靠的数据支持。这不仅大大降低了人工检测的误差与成本,更使得生产线能够迅速响应颗粒污染问题,采取有效措施加以控制,从而保障了产品的整体质量。 普洛帝硫酸铜液体颗粒计数器的出现,无疑是硫酸铜生产领域的一次重大飞跃。它以其卓越的性能与广泛的应用前景,赢得了业界的广泛赞誉与信赖。在未来的日子里,普洛帝将继续以其专业的精神与不懈的努力,为硫酸铜生产线的颗粒管控贡献更多的智慧与力量。
  • 中国“天眼”运行稳定 有望捕捉宇宙大爆炸原初引力波
    div id="content1" style="padding: 15px text-align: left line-height: 24px overflow-wrap: break-word word-break: break-all " class="f14"p style="text-indent:2em"俗称中国“天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)自2020年1月完成国家验收以来运行稳定可靠,已取得发现逾240颗脉冲星等系列重大科学成果,并以其当今世界最强灵敏度射电望远镜的巨大潜力,有望捕捉到宇宙大爆炸时期的原初引力波。/pp style="text-indent:2em"中国年轻科研团队林琳、张春风、王培3名博士等联合利用FAST,对银河系磁星软伽马重复暴源SGR 1935+2154进行多波段联合观测,在其发生高能暴发的同时,借助FAST超高的灵敏度对射电波段流量给出了迄今为止最严格的限制。这项研究成果说明软伽马重复暴(SGR)和快速射电暴(FRB)暴发具有较弱的相关性,磁星暴发产生FRB必须依赖于极其特殊的物理条件。该成果论文北京时间11月5日在国际著名学术期刊《自然》发表。/pp style="text-indent:2em"此前,北京大学教授、span style=""中span style=""科院/span/span国家天文台研究员李柯伽团队利用FAST探测到一例全世界目前仅有21例的快速射电暴重复爆FRB 180301,在国际上首次发现该重复爆的辐射具有非常丰富的偏振特征,显示出磁层在快速射电暴辐射机制中的作用。这一成果论文已于10月底在《自然》发表。/pp style="text-indent:2em"在最新成果论文发表前夕,span style=""中span style=""科院/span/span国家天文台4日在北京举行FAST运行情况和科学成果新闻发布会称,FAST的顺利运行使得中国相关科研团队迅速成为国际快速射电暴领域的核心研究力量,包括上述两项成果在内,基于FAST数据发表的高水平论文已达40余篇。FAST近一年虽已提供观测服务超过5200个机时,超过预期设计目标近2倍,但科学家申请观测时间的竞争激烈。/pp style="text-indent:2em"李柯伽认为,FAST观测揭示了FRB的磁层起源,已步入国际上开展FRB观测的第一梯队,必将不断带来令人振奋的科学突破。王培说,该团队最新研究结果启示磁星很可能是绝大部分FRB的起源,但不能排除其他起源的可能性,他们仍在持续FAST观测,以更好理解磁星和FRB之间的潜在关系。/pp style="text-indent:2em"span style=""中span style=""科院/span/spanspan style=""院士/span、FAST科学span style=""委员/span会主任武向平指出,FAST自2021年起面向全世界开放,“中国天眼”将成为“世界巨眼”,体现构建人类命运共同体的理念。/pp style="text-indent:2em"span style=""中span style=""科院/span/span国家天文台透露,FAST灵敏度现已达全球第二大单口径射电望远镜的2.5倍以上,超强灵敏度使其在射电瞬变源方面具有巨大潜力,有望在短时间内实现纳赫兹的引力波探测、捕捉到宇宙大爆炸时期的原初引力波,为研究宇宙大爆炸原初时刻的物理过程提供数据支撑。同时,FAST还有能力将中国深空探测及通讯能力延伸至太阳系边缘,满足国家重大战略需求。/pp style="text-indent:2em"span style=""中span style=""科院/span/spanspan style=""院士/span、span style=""中span style=""科院/span/span国家天文台台长常进表示,FAST验收运行以来取得的科学成果远远超过预期。FAST具有超高灵敏度,它会看到以前没有看到的宇宙现象,未来可以期待它在科学上带来很多大的惊喜。“相信未来两三年,FAST将在快速射电暴发生的物理机制研究上会得出一个完美的结论”。/p/div
  • 液体颗粒计数器解决高粘度光刻胶检测方案深度剖析
    在微纳米制造领域,高粘度光刻胶作为精密图形的关键转移媒介,其纯净度直接关系到最终产品的性能与良率。针对这一挑战,我们精心设计了基于先进液体颗粒计数器的检测方案,旨在精准捕捉并量化光刻胶中的微小颗粒,确保生产过程的无瑕衔接。1、方案背景:随着半导体工艺步入纳米时代,对光刻胶的洁净度要求达到了前所未有的高度。传统检测方法在面对高粘度、低流动性的光刻胶时,往往力不从心,难以有效分离并计数微小杂质。因此,开发一种高效、准确的检测方案显得尤为迫切。2、检测仪器亮点:本方案采用的液体颗粒计数器,集成了高精度激光散射技术与智能算法,能够轻松穿透高粘度介质,精准捕捉直径小至亚微米的颗粒。其独特的流路设计与温控系统,确保了检测过程中光刻胶的稳定流动与均匀分散,有效避免了因粘度差异引起的测量误差。 3、检测步骤详解:1)样品预处理:采用特制稀释剂与搅拌装置,确保光刻胶均匀稀释至适宜粘度,同时减少气泡生成。2)自动进样:通过精密泵送系统,将处理后的光刻胶样品平稳送入计数器检测室。3)实时检测:激光束在样品中穿梭,散射光信号被高灵敏度探测器捕捉,转化为颗粒大小与数量的精确数据。4)数据分析:智能软件即时处理数据,生成直观报告,包括颗粒分布图、浓度趋势等关键信息。4、数据结果解读:检测结果不仅反映了光刻胶的即时洁净状态,还为工艺优化提供了宝贵依据。通过持续监测,可及时发现并纠正潜在污染源,保障生产线的稳定运行。5、注意事项:-确保检测环境无尘、恒温,以减少外界干扰。-样品处理时需严格控制稀释比例与搅拌时间,避免引入新污染源。-定期校准仪器,保证测量结果的准确性与可靠性。
  • 上新|DS-MIX齿科3D扫描仪,准确捕捉每一个细节
    齿科的艺术是细节的艺术DS-MIX将数字化和细节结合助力口腔人在数字化时代创造非凡细节艺术你是否在寻寻觅觅这样一款兼具细节、精度、效率的齿科3D扫描仪?4月26日,先临三维联合爱迪特云发布了DS-MIX高端齿科3D扫描仪。DS-MIX是先临三维自主研发生产的一款高端齿科3D扫描仪。开放式设计,模块化结构,充分融合高细节、高精度,高效率三大用户需求,适用于种植桥架、种植基台、种植杆卡、高端全瓷修复等各类齿科适应症。四大核心亮点/细节/2×5.0MP,完整捕捉基台边缘线及扫描杆特征面数据。/准确/精度 ≤7μm,扫描数据准确可靠,为最终义齿产品密贴度提供保证。/高效/支持高效扫描模式,单颌扫描仅13s;支持All-in-one扫描,上下颌未分模同时扫,提升流程效率30%。All-in-one提升流程扫描效率30%/智能/先临三维自主研发扫描软件,智能识别工作区缺漏数据,自动补扫。覆盖齿科应用/种植扫描/完整且准确捕捉边缘细节,提高后期数字化制作效率及成功率。/基台封口/无需手工封蜡,优化扫描流程,提高工作效率。/颌架/DS-MIX支持市场主流颌架扫描静态扫描和动态扫描,支持Artex, Kavo, SAM, Bio-Art等颌架转移扫描。( 图 1颌架静态扫描; 图2颌架动态扫描; 图3 颌架转移 )/更多应用 印模 贴面 纹理
  • 《质谱学报》“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑征稿通知
    化学反应在自然界中无处不在。揭示化学反应及其相关过程的机制和基本规律,对认识化学反应的本质、创制新的物质有着不可替代的作用。质谱作为一种重要的分析检测技术,由于具有极高的原位性、特异性、灵敏度、操作性,在化学反应中间体的捕捉、化学反应机制的跟踪等方面大放异彩。从化学反应发生的物相来分,有气相反应、液相反应、固相反应、界面反应等 从化学反应发生的驱动力来分,有电化学反应、高电场反应、光化学反应、催化反应等 从化学反应发生的环境来分,有大气化学反应、生物化学反应、微液滴反应、气泡反应等。质谱技术在这些反应所涉及到的中间体捕获和机理探索研究中均已取得了很大的进展。  然而,机遇和挑战并存,化学反应中间产物通常有着不稳定、寿命短等特点,对质谱的进样、电离、结构解析等过程提出了一定的挑战,也对质谱方法的开发提出了新的要求。  为推动质谱技术在化学反应机制研究中的发展,集中报道相关领域的最新成果,促进广大质谱工作者的交流与合作,《质谱学报》计划组织一期“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑。  本刊邀请南开大学张新星研究员担任该专辑的执行主编。  欢迎各位老师不吝赐稿!  1. 征稿范围(包括但不限于):  (1)多种类型、多种环境化学反应中间产物的捕捉与测量   (2)化学反应新、奇、特中间体的发现   (3)化学反应中间产物质谱检测新方法的开发。  2. 发表形式及时间:正刊(EI,中文核心),2024年1月  3. 稿件要求:  (1)研究性和综述论文,接收英文稿件   (2)投稿论文必须为未在正式出版物上发表过,不存在涉密问题,不存在一稿多投现象,不存在学术不端问题。  4. 投稿方式:  请登录《质谱学报》网站(http://www.jcmss.com.cn)进行在线投 稿。投稿时请选择“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑。  5. 截稿日期:2023年8月底  6. 投稿咨询:  邮箱:jcmss401@163.com  电话:010-69357734  执行主编简介:  张新星,南开大学化学学院研究员、博士生导师,美国约翰霍普金斯大学博士,美国加州理工学院博士后。入选一系列国家和地方人才计划,获得中国化学会第二届菁青化学新锐奖、美国质谱学会ASMS新兴科学家称号、中国物理学会2021年度质谱青年奖。在气液界面质谱分析和相关质谱仪器开发,以及微液滴化学质谱分析领域取得了一系列成果,在PNAS,Angew. Chem.,JACS,Nat. Commun.等国际顶尖刊物发表SCI论文90余篇。
  • FLIR OGI热像仪进军影视业,助力捕捉无形无影的二氧化碳
    众所周知,正常空气中二氧化碳的比例约为0.03%,但由于工业尾气排放,森林减少等原因,空气中二氧化碳的浓度屡创新高!今天,小菲就和大家一起看看德国公共服务广播公司ZDF使用FLIR GF343光学气体成像红外热像仪追踪二氧化碳的纪录片,一起看二氧化碳被排放的瞬间!01可视化二氧化碳德国公共服务广播公司ZDF制作了一个关于温室气体二氧化碳(CO?)的纪录片, 此纪录片可以在全球商业杂志类节目makro上观看。为此,ZDF记者Manfred Kessler和摄影师Armin Vater需要一种能证明二氧化碳存在的可靠方法,但肉眼无法看见二氧化碳。记者Manfred Kessler表示,曾看到过一些红外热像仪将二氧化碳可视化的视频,“在视频中,你可以清楚地看到带特定滤光片的红外热像仪是如何可视化二氧化碳排放的,例如由人或动物呼出的二氧化碳。除此之外,这台热像仪还能够显示从汽车、飞机或化工厂排放出来的二氧化碳。”因此,他们立即寻求与FLIR公司合作,FLIR公司推荐了一款专门用于将二氧化碳可视化的热像仪。02FLIR GF343——CO?专属热像仪并非所有的热像仪都能检测到气体。通常而言,红外热像仪仅将场景中的不同温度显示为不同色彩,将热能可视化。你需要一个配备制冷型探测器、专门捕捉特定波长,并配合特定滤光片的热像仪,才能检测到指定气体。虽然传统红外热像仪近年来已变得更加普遍且其可选配件也经济合算,如FLIR ONE PRO手机红外热像仪,但是在整个德国,仅有少数几款热像仪能够可视化二氧化碳。FLIR GF343就是一款能在安全距离内快捷发现二氧化碳泄漏源的光学气体热像仪。FLIR GF343搭载一颗由锑化铟(InSb),即铟(In)和锑(Sb)元素的化合物制成的高灵敏度探测器,在光电子学领域锑化铟是制造红外传感器的合适材料。探测器装有特定的滤光片,使其能够记录从4200nm到4400nm的极窄波长范围内的图像,该波长范围恰好是二氧化碳能被可视化的红外波长范围。但是,为了实现这一点,探测器本身必须处于极冷条件下:准确说是-198℃。为此,热像仪内部安装了一个Sterling制冷器,以产生极低温度。这需要时间,制冷器在开启后工作大约5分钟,直到探测器足够冷且热像仪可以使用。03学习操作FLIR光学气体热像仪在节目拍摄前,FLIR公司在法兰克福向摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes介绍了 FLIR GF343的一些操作方法。他们不仅学习了热像仪的一般操作功能(记录视频或静态图像、变更设置、更换电池等),也学习了一些对红外成像很重要的特殊功能:选择正确的调色板依据红外辐射强度分配一系列颜色,FLIR热像仪提供一系列调色板,将原本肉眼不可见的红外光谱变得可见。调色板可以是黑白的,将较冷区域显示为深灰和黑色,将较暖区域显示为浅灰色和白色。这种调色板常用于安全部门的红外热像仪上,鉴于其色调简单,从远处检测人员将变得更加容易,在颜色较深的环境中将人显示为明亮的白点。但是,热像仪还有其它调色板,如彩虹色调色板或铁红色调色板,颜色从白色/黄色到深红/紫色。特殊的高灵敏度模式(HSM)能非常清晰地显示气体排放物,这对于移动的视频图像非常有帮助。但是,使用红外热像仪进行作业需要专业知识。例如,使用红外热像仪无法透过玻璃进行检测,这也是热像仪的镜头不采用玻璃材质而采用锗元素的原因。顺带提一下,红外热像仪也无法像我们有时在好莱坞电影中看到的那样,透过墙壁检测人体或热信号,这纯属虚构。但是,那并不是来自makro的拍摄制作团队想要利用FLIR GF343实现的真正作用。取而代之的是,摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes拍摄了一个繁忙十字路口的汽车排放情况,法兰克福机场上飞机的二氧化碳排放情况,一座化工厂的烟囱和居民楼的烟囱,还有人呼出的气体。有了巨大的发现:尽管在肉眼看来,化工厂的烟囱似乎没有任何活动,但是FLIR GF343能清晰地显示出二氧化碳烟柱。makro纪录片已于2019年12月在3Sat播出,想要详细了解有关制造业、旅游业和其它工业领域中二氧化碳排放的情况的菲粉们,可以在makro媒体中心观看。
  • 合肥蜀山:光谱“听诊器”,精准捕捉温室气体
    如何从大气中精准检测温室气体?这个问题,来到中国环境谷的安徽岑锋科技有限公司就能得到解答。该企业基于激光光谱检测分析技术开发出了不同类型高精度分析仪器,让光谱监测仪像一个个“听诊器”,把大气中蕴含的温室气体数据精确传感,提升监测敏感度、精确度。自主研发 实现“精度”突破10月26日,在安徽岑锋科技有限公司,车间里的工作人员正在加紧组装、测试专门订制的高精度温室气体光腔衰荡光谱监测仪(CRDS)。设备内密密麻麻分布着不同的线路,还未安装的电子屏显示着上一轮测量的数据。这个不到1米长的长方体盒子里有精心设计的光学腔室,在国内率先实现自主设计及产业化推广,解决了高精度温室气体测量领域仪器设备的“卡脖子”问题。“该类自研的光学腔室会‘魔法’,可让光束在光腔内形成共振反射,即在光腔内实现来回振荡传播,在传播的过程中,遇到目标气体分子后会被吸收。简单地说,这种仪器就像光谱‘听诊器’一样,光在设备内传播的过程犹如气体分子的‘诊断’过程,‘听诊时间’越长,‘诊断’结果越精准越细致,所反映的气体浓度检测也越精确。”工作人员崔芳生一边演示设备一边介绍,传统的检测技术在气体浓度低的情况下可能检测不出来,而这个仪器让多种温室气体实现同步测量,等效光程可达60km,具有高精度、高准确度等特点。公司自主研发生产的另一款基于激光吸收光谱技术(TDLAS)的开路式温室气体分析仪,体积小、重量轻,除了高精度还可保证高频响应。“目前国内或者国外的技术测量频率在20赫兹,我们这款产品能达到100赫兹,就是检测频率每秒钟达到100次,能更加精准的捕捉气流在大气环境下的微弱变化。”崔芳生介绍。技术向国际看齐,应用也日益广泛。高精度温室气体监测仪已经实现量产,目前有二十余台应用在我国西北、西南、东南等区域,用于气象环保、环境监测等实际需求。“追光”不止 做光学仪器设备拓荒者前不久,使用了光腔衰荡光谱技术(CRDS)的高精度温室气体监测仪代表安徽岑锋科技有限公司“出战”,获得了第十二届中国创新创业大赛安徽赛区三等奖。产品凝结着研发团队的技术结晶,也代表着企业的技术成果。这个成立一年多的公司已经获得了3项发明专利、1项实用新型专利,1项外观设计专利和多个软件著作权登记证书,发展势头强劲。该企业核心成员是6位来自中国科学院的光学专业博士,在40余名员工中,研发人员占比在50%左右。“公司是由6位博士组成的技术型团队,大家志同道合,有着共同的理想,就是做好国产光学仪器设备,实现相关领域自主知识产权。”总经理何俊峰博士介绍,产业化之所以能顺利实现,来源于团队每个成员深厚的技术沉淀,“我自己从事激光光谱研究十几年,其他老师也都在相关行业工作多年,公司能在研发、生产、销售整个链条上平稳运行离不开大家长期的技术积累。”开拓领域 面向更广市场成熟的产品、领先的技术,需要合适的平台,才能走向更大的舞台。最近,安徽岑锋科技有限公司向蜀山经开区申请了相关场地,准备在园区内搭建温室气体检测系统,等设备齐全后,将试点进行温室气体检测的实际应用。“线上申请后,工作人员就上门帮助我们在辖区范围找各个部门协调,两三天就找到并且批下来了,效率很高。”何俊峰说。中国环境谷现已聚集环境领域重点企业370余家,通过举办相关论坛、沙龙、学术交流会等方式,向政府部门和行业组织推介企业,积极为园区企业寻找应用场景。“政策宣传、用工用人、融资需求等企业需要的各类服务,我们都有配套的制度。”蜀山经开区相关部门的工作人员表示,园区企业还可以在“政企直通车”线上提交诉求,线上派单,线下完成后及时反馈。“我们的产品专业性很强,在市场上是相对被动的。但是蜀山区积极帮助我们对接应用场景,给予我们充分的发挥空间。”何俊峰表示,公司和中国环境谷共生长,看到了环境谷内不断完善的创新创业生态体系,越来越多优质企业、科研平台加速落地集聚,自己和团队对未来发展充满信心。除现有产业布局外,该企业将继续深耕技术创新,深化市场应用,为生态环境监测、工业化工监测、安全预警及医疗诊断等领域贡献技术和方案。何俊峰说,“希望借助‘中国环境谷’这一平台,乘上产业集群的东风,实现公司业务量增长,携手助力环境产业的高质量发展。”
  • 3D打印显微镜nSPEC 3D可捕捉纳米级三维图像
    2014年10月14日,世界上技术最先进的纳米成像(nanoimaging)技术解决方案开发商,Nanotronics Imaging宣布推出其最新的计算机控制显微镜&mdash &mdash nSPEC 3D。该公司是在田纳西州Nashville美国化学学会2014年国际橡胶会议上公布这一消息的。  nSPEC 3D配置了带先进的计算机模式识别算法的高品质光学镜头,定制化的3D打印硬件,具备人工智能,只需点击一下鼠标或做个手势即可捕捉纳米级的三维图像。  Nanotronics Imaging公司首席执行官Matthew Putman:&ldquo 我们的解决方案将使许多行业,包括工业材料、半导体、甚至是生物制药等,获得复杂的成像技术,可以提升他们的制造能力和快速、高效地操纵先进材料的能力。&rdquo 据了解,该公司开发nSPEC 3D的初衷就是为了解决工厂在对复杂材料进行高通量成像时所面临技术挑战&mdash &mdash 即无法捕捉3D图像中可重复的测绘图型及自动诠释功能。  与传统的实验室仪器不同,这款nSPEC 3D是由Nanotronics团队与纽约著名设计师Mari Kussman和Francis Bitonti合作设计的。通过将成像技术与3D打印技术相结合,可以以低得多的成本获得和使用纳米级图像。  Flow Polymers是领先的化学分散剂和加工助剂生产商,该公司首席执行官Michael Ivany称:&ldquo 我们对Nanotronics公司开发的nSPEC 3D兴奋不已,因为这款仪器有帮助行业优化产品的性能、使用寿命和稳定性。到现在为止,我们还没有找到一种仪器能够充分量化混合质量。&rdquo   在这次会议上,Nanotronics将利用Oculus公司虚拟现实技术与 Leap Motion的手势控制现场演示如何操作由 nSPEC 3D拍摄的纳米级3D景观展。
  • 新型红外扫描仪可在毫秒级完成3D立体图像捕捉
    p  3D传感器能够更好的创建真实世界物体的3D模型,但是消费级的设备通常只能处理小型设备,或者以较低的分辨率进行扫描。现在德国的科研机构Fraunhofer透露了全新的3D传感器,能够使用远红外光更清晰的捕捉对象和人物,每秒能够拍摄36张三维图片。/pp style="text-align: center "img title="be0a50c8c076eef_meitu_1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/723ffa07-63fa-4a93-9bbb-8723b9e3d053.jpg"/p  相比较其他3D传感器,Fraunhofer的设备功能更像是微软的Kinect,能够在扫描区域投影出一个看不见的近红外图形,所开发的近红外投影仪能够在不同图形中进行切换,从而测量图形点到近红外投影仪的距离。然后通过软件能够对其进行分析从而创建三维图像,整个转换过程在毫秒时间完成。/pp  捕捉的每张图片都有1000*1000像素,彩色相机拍摄的数张照片通过整合形成彩色的物体轮廓。每秒能够捕捉36张这种3D帧,这款设备能够迅速创建移动、彩色三维的图片,意味着设备能够很好的在扫描质量和速度上平衡。/p/p
  • 仰望航天员捕捉水微生物那些事儿
    在太空中,一次携带的水资源有限,维持航天员长期在轨工作与生活,依靠汗液、尿液等回收处理,以再生水方式供应。水中的微生物如果不能采取有效的方式加以控制,会直接威胁航天员的健康,甚至会破坏空间站设备、管路,影响飞行安全。因此,对空间站水中所含微生物进行在轨采样、检测和预警,对于保证人机系统的安全性,保障航天员身体健康具有重要意义。神十三的航天员们要在太空生活六个月之久,航天员们每个月都要对水进行微生物检测。这次,神十三乘组从太空中给我们传来了一段操作视频。让我们一起看看航天员们在空间站特殊环境下如何进行水样微生物检测吧! 视频转载自《天宫TV》 只看视频,在太空进行微生物检测只需三步,似乎非常简单,但真正做过微生物检测的朋友都知道,即使在地面进行微生物检测,灭菌器、洁净室、隔离器或超净台,以及各种消毒剂和膜过滤系统的操作足以让专业检验人员疲于应付;在空间站中进行微生物检测更是面临着诸多困难,空间站场地和能源受限,未配备无菌环境设施,如何在非无菌条件下开展微生物检测又不被污染?因为失重,水样无法正常流动,甚至气液都不能分离,如何顺利处理水样,捕捉可能存在的微生物?图片来源网络 作为中国空间站建设任务单位之一,泰林生物参与解决空间站水微生物检测的难题,公司充分利用自身20余年微生物检测与控制的经验,面对水样中微生物计数和大肠菌群检测两大任务,经过反复论证最终选定了以薄膜过滤法进行微生物计数,酶底物法进行大肠菌群检测的技术方案。薄膜过滤法的技术核心是微孔滤膜,实现难点是设计、制造满足特殊使用要求的膜过滤组件。泰林生物自主研发生产的微孔滤膜已经实现无人化全自动生产,各项性能稳定均一,达到国际先进水平,摆脱对进口滤膜的依赖,可快速完成过滤并截留水中的微生物,适用于空间站水中微生物计数。泰林生物微孔滤膜产品只有滤膜还是无法进行水样处理,膜过滤组件整体设计依旧是一道难题。泰林开发团队从公司产品集菌培养器获得灵感,利用全封闭微生物检测技术优势,采用一体化集成创新设计,精密加工,巧妙地省去了琼脂平板以及取膜、贴膜等复杂操作流程,使实验开始操作到完成计数的所有过程都处于封闭条件下,可有效避免操作污染和环境污染,经最终测试验证,一款可在失重条件下使用的太空专用膜过滤组件成功诞生了。 太空专用膜过滤组件 对于可能引发腹泻甚至更严重症状的大肠菌群,水样中不得检出。常规的大肠菌群检测方法操作复杂,检测周期长,而酶底物法只需混合水样和试剂后培养就能快速、准确提供检测结果,非常适合空间站使用,但是当时酶底物法检测试剂几乎被进口垄断。为此泰林自主创新,通过大量的实验研究和攻关,酶底物法大肠菌群检测试剂完成开发,实现了进口替代,解决了空间站水样大肠菌群定性检测难题,并配套开发了大肠菌群检测系列仪器和耗材,满足相关行业检测的需求。 酶底物法大肠菌群检测系统 在全套产品的开发过程中,泰林人发挥开拓、创新、务实、高效的企业精神,大胆构思,小心求证,在中国航天员中心专家的指导及合作单位的支持下,终于实现了在太空“简简单单”测水样,为空间站航天员长期驻留保驾护航!作为微生物检测与控制领域系统解决方案提供商,泰林生物始终以技术创新、技术领先为发展重点,是国内无菌生产环境控制设备、精准医疗装备和工业微生物检验设备制造的领先企业。公司拥有自主知识产权的集菌培养器、微生物检测仪器和耗材、汽化过氧化氢发生器、无菌隔离系统、水中总有机碳分析仪等产品,广泛应用于食品、药品、生物制品的制造与检测,疾病预防与控制,环境保护等多个领域。此外,泰林还积极参与国家相关标准的建立工作如:《YY/T1479—2016薄膜过滤器的无菌实验方法》、《T/CBIA005-2019饮料中国微生物的检验(滤膜前处理法)》等标准,不断推动微生物检测与控制标准化、规模化、国际化。 泰林生物东洲基地 未来,泰林生物将积极发挥企业技术优势,在生命健康领域继续耕耘,将“服务人类健康,造福天下苍生”的使命从国内、国际延展到茫茫宇宙。
  • 关于开展“捕捉最美瞬间-原子吸收火焰“照片征集、评选活动的通知
    空而起的火焰光彩夺目,久久的凝结在空中,灵动、飘逸、跳跃,像精灵的狂舞,你在炽热中挥发出热情;你在追寻科学的道路上,坚强如钢。有一双发现美的眼睛,生活处处充满美好。近期,东西分析精心策划开展“捕捉最美瞬间-原子吸收火焰“照片征集、评选活动。活动要求1. 使用北京东西分析仪器有限公司或GBC生产的原子吸收产品;2. 照片中应出现样品盘、火焰及东西分析或GBC的LOGO;3. 照片清晰,JPG/JPEG/PNG类型;4. 作者需提供详细信息,以便我们邮寄礼品(作者姓名、联系电话、单位信息)。活动时间活动时间:2019年12月20日-2020年2月29日报名方式请将照片发送至市场部邮箱:marketing@ewai-group.com电话:010-52048070联系人:王女士奖项设置选中的图片,获价值200元保温杯一个。参与者均可获得精美小礼品(鼠标垫)一份。 欢迎大家积极参与,幸运的人就是你哟!
  • 普洛帝颗粒计数器助力钻采设备腐蚀评价
    在科技飞速发展的今天,普洛帝中国研发中心再次站在了行业的前沿,创新性地推出了一款激光散射与激光诱导击穿光谱双技术融合的综合油液监测监测系统。这款系统的出现,不仅打破了传统油液监测的局限性,更以其独特的双技术结合,为油液分析领域带来了变革。 该系统凭借激光散射技术,能够精准地检测液体中的颗粒数量、大小以及分布情况,从而为我们提供了关于油液清洁度和磨损程度的宝贵信息。而激光诱导击穿光谱技术,则能够深入液体内部,揭示其元素成分的奥秘,进一步帮助我们判断油液的性质和状态。 值得一提的是,这款系统首次在油田采出液中得到了应用。在石油勘探与开发领域,油田采出液的监测对于确保钻采设备的正常运行和维护至关重要。而这款系统的引入,正是为这一领域注入了强大的科技力量。它不仅能够实时监测采出液中的各种参数,还能够为钻采设备的腐蚀评价提供有力的数据支持。 普洛帝颗粒计数器,这位钻采设备腐蚀评价领域的“隐形守护者”,发挥着无可替代的角色。钻采设备,如同探险家手中的指南针,指引着石油、天然气等地下资源的开采之路,其稳定运行直接关系到生产效率和安全。然而,恶劣的工作环境让设备时常面临腐蚀的侵袭,这如同隐形的敌人,悄悄侵蚀着设备的性能,甚至可能引发安全事故。 普洛帝颗粒计数器的出现,犹如科技领域的明灯,为钻采设备腐蚀评价带来了变革。它凭借卓越的技术和精准的检测能力,成为设备腐蚀状况评估的得力助手。它运用先进的激光散射和激光诱导击穿光谱技术,如同拥有千里眼的侦探,精准而迅速地捕捉水中的元素成分、颗粒数量、大小以及分布情况。这些微小的颗粒,如同设备腐蚀的“指纹”,它们的存在与否以及数量、大小等指标,直接映射出设备的腐蚀状况。 与传统的腐蚀检测方法相比,普洛帝颗粒计数器展现出更高的灵敏度和准确性。传统的腐蚀检测方法如同事后诸葛亮,往往需要在设备出现明显腐蚀现象后才能采取行动,而普洛帝颗粒计数器则能够在腐蚀初期就发出警报,为设备的维护和保养提供更早的预警。此外,它还具备高度的自动化,减少人工操作的繁琐和误差,如同高效能的机器人,提升了检测效率和准确性。 普洛帝颗粒计数器的引入,使得钻采设备腐蚀评价变得更加科学和便捷。它不仅提升了设备的运行效率和安全性,更为企业的可持续发展提供了坚实的技术支撑。展望未来,随着科技的飞速进步和创新,普洛帝颗粒计数器有望在更多领域大放异彩,为人类社会的发展贡献更大的力量。 通过普洛帝颗粒计数器的精确测量,工作人员如同拥有了洞察秋毫的慧眼,能够及时发现腐蚀迹象,为采取应对措施赢得了宝贵的时间。同时,该设备还能提供详尽的颗粒数据,如同细心的侦探,帮助分析腐蚀原因,为改进设备设计和制造工艺提供有力支持。此外,普洛帝颗粒计数器的应用还极大地提高了腐蚀评价的准确性和可靠性。传统的腐蚀评价方法往往依赖于人工观察和经验判断,而普洛帝颗粒计数器的出现,使得评价过程更加客观、科学,如同给评价领域注入了一股清泉,使其焕发出新的生机和活力。 总而言之,普洛帝颗粒计数器在钻采设备腐蚀评价中扮演着举足轻重的角色。它不仅提高了评价的准确性和效率,更为保障钻采设备的安全运行提供了有力保障。随着科技的不断发展,相信普洛帝颗粒计数器将在更多领域展现出其强大的应用潜力,如同璀璨的明星,照亮科技发展的未来之路。 随着这款综合油液监测监测系统的广泛应用,我们有理由相信,它将为石油勘探与开发领域带来更加精准、高效的监测解决方案,助力我国石油工业的蓬勃发展。
  • 自主研发实现精度突破 光谱监测仪精准捕捉温室气体
    合肥蜀山:光谱“听诊器”,精准捕捉温室气体如何从大气中精准检测温室气体?这个问题,来到中国环境谷的安徽岑锋科技有限公司就能得到解答。该企业基于激光光谱检测分析技术开发出了不同类型高精度分析仪器,让光谱监测仪像一个个“听诊器”,把大气中蕴含的温室气体数据精确传感,提升监测敏感度、精确度。自主研发 实现“精度”突破10月26日,在安徽岑锋科技有限公司,车间里的工作人员正在加紧组装、测试专门订制的高精度温室气体光腔衰荡光谱监测仪(CRDS)。设备内密密麻麻分布着不同的线路,还未安装的电子屏显示着上一轮测量的数据。这个不到1米长的长方体盒子里有精心设计的光学腔室,在国内率先实现自主设计及产业化推广,解决了高精度温室气体测量领域仪器设备的“卡脖子”问题。“该类自研的光学腔室会‘魔法’,可让光束在光腔内形成共振反射,即在光腔内实现来回振荡传播,在传播的过程中,遇到目标气体分子后会被吸收。简单地说,这种仪器就像光谱‘听诊器’一样,光在设备内传播的过程犹如气体分子的‘诊断’过程,‘听诊时间’越长,‘诊断’结果越精准越细致,所反映的气体浓度检测也越精确。”工作人员崔芳生一边演示设备一边介绍,传统的检测技术在气体浓度低的情况下可能检测不出来,而这个仪器让多种温室气体实现同步测量,等效光程可达60km,具有高精度、高准确度等特点。公司自主研发生产的另一款基于激光吸收光谱技术(TDLAS)的开路式温室气体分析仪,体积小、重量轻,除了高精度还可保证高频响应。“目前国内或者国外的技术测量频率在20赫兹,我们这款产品能达到100赫兹,就是检测频率每秒钟达到100次,能更加精准的捕捉气流在大气环境下的微弱变化。”崔芳生介绍。技术向国际看齐,应用也日益广泛。高精度温室气体监测仪已经实现量产,目前有二十余台应用在我国西北、西南、东南等区域,用于气象环保、环境监测等实际需求。“追光”不止 做光学仪器设备拓荒者前不久,使用了光腔衰荡光谱技术(CRDS)的高精度温室气体监测仪代表安徽岑锋科技有限公司“出战”,获得了第十二届中国创新创业大赛安徽赛区三等奖。产品凝结着研发团队的技术结晶,也代表着企业的技术成果。这个成立一年多的公司已经获得了3项发明专利、1项实用新型专利,1项外观设计专利和多个软件著作权登记证书,发展势头强劲。该企业核心成员是6位来自中国科学院的光学专业博士,在40余名员工中,研发人员占比在50%左右。“公司是由6位博士组成的技术型团队,大家志同道合,有着共同的理想,就是做好国产光学仪器设备,实现相关领域自主知识产权。”总经理何俊峰博士介绍,产业化之所以能顺利实现,来源于团队每个成员深厚的技术沉淀,“我自己从事激光光谱研究十几年,其他老师也都在相关行业工作多年,公司能在研发、生产、销售整个链条上平稳运行离不开大家长期的技术积累。”开拓领域 面向更广市场成熟的产品、领先的技术,需要合适的平台,才能走向更大的舞台。最近,安徽岑锋科技有限公司向蜀山经开区申请了相关场地,准备在园区内搭建温室气体检测系统,等设备齐全后,将试点进行温室气体检测的实际应用。“线上申请后,工作人员就上门帮助我们在辖区范围找各个部门协调,两三天就找到并且批下来了,效率很高。”何俊峰说。中国环境谷现已聚集环境领域重点企业370余家,通过举办相关论坛、沙龙、学术交流会等方式,向政府部门和行业组织推介企业,积极为园区企业寻找应用场景。
  • 赛默飞发布赛默飞 DM5018室外颗粒物连续监测仪新品
    Thermo Scientific™ DM5018™ 室外颗粒物连续监测仪DM5018 室外颗粒物连续监测仪,采用β 射线衰减技术,坚固可靠的户外设计,配备不同采样头,可对TSP,PM10,以及PM2.5 质量浓度进行实时连续测量,为道路,建筑工地,堆场等扬尘防控提供持续准确,可靠,可追溯的监测数据。产品综述:DM5018 室外颗粒物连续监测仪采用β 射线衰减技术,以可靠的i 系列颗粒物监测仪为基础,实时监测空气中的颗粒物浓度,监测方法符合中国生态环境部和美国EPA 的相关要求。DM5018 室外颗粒物连续监测仪配备定制系统空调和保温层的户外机柜,可直接安装于室外环境中。机柜内独特的循环风道设计保证箱体内温度相对稳定,机柜前后开门便于使用和维护,同时配有电源稳压器和防雷设计,即使在恶劣的条件下也能正常稳定运行。DM5018 室外颗粒物连续监测仪能够做到真正的实时监测,仪器量程范围广,响应时间快,可快速捕捉颗粒物浓度变化,数据准确可靠,特别适合安装于建筑工地或市政施工现场,进行扬尘颗粒物的在线监测,规范建筑工程施工行为,帮助降低扬尘排放对周边环境空气质量的影响。产品特点:• β 射线原理,实时监测颗粒物质量浓度• 单通道配置不同采样头,测量TSP,PM10 或PM2.5• 内外箱组合设计,顶部预留空间适用客户多种扩展/ 集成需求• IP55 室外机柜,定制系统空调,内壁保温棉,仪器运行环境更稳定• 加热管室外保护套筒,与机柜法兰连接• 内箱保护所有仪器部分,循环风道设计• 平铺分层设计,前侧更换纸带,易于安装和维护• 检测器电池和内置稳压器以防工地经常性断电和电压不稳• 二级级联防雷,室外运行更安全• 校准膜溯源流程,测量结果可追溯技术规格:仪器性能放射源碳-14(C-14), 3.7 兆贝可(100 微居里)密封源设备测量范围0 to 1.0, 2.0, 3.0, 5.0, 10.0 mg/m30 to 100, 1,000, 2,000, 3,000, 5,000, 10,000 μg/m3最低检测限4 μg/m3(1 小时平均)1 μg/m3(24 小时平均)分辨率0.1 μg/m3精度(24小时平均)±3.0 μg/m3 80 μg/m3 ±4-5 μg/m3 80 μg/m3(24 小时平均)准确度(质量测量)±5% (使用可追溯至NIST 的质量校准膜片)数据平均及输出长期质量浓度平均时间60 - 3,600 秒和24 小时数据输出速率1秒样气流量流量16.67 升/ 分钟流量精度±2% 测量值流量准确度5% 测量值运行条件操作温度范围-20 ℃ ~ 50 ℃机箱内部温度30 ℃ ± 10 ℃防水防尘等级IP55无冷凝机箱内相对湿度95% RH滤膜材质玻璃纤维( 宽度40mm;长度17 米)采样头TSP 采样头;PM2.5 VSSC™ ;USEPA PM10 采样头数据通讯及存储输入16 位数字输入(标准);8 路0-10VDC 模拟输入(可选);8 路用户定义模拟输出(0-1 或0-5VDC)输出可选电压,RS232/RS485,TCP/IP,10 路继电器输出,断电指示(标准);6 路用户定义的模式输出(0-100mV,0-1V,0-5V,0-10VDC) 0-20 或4-20mA 隔离电流输出(可选)协议C-Link, MODBUS, Geystitech(Bayern-Hessen), ESM 协议, 数据流, NTP 协议 . 通过以太网从不同地方同时连接内部数据存储用户指定变量的内部数据日志(浓度,日期,时间,旗帜等多达32 种类型日志参数) 容量19 万条记录电源电源输入187-253 VAC, 50/60Hz最大功率1000 瓦(包括空调)显示菜单驱动式软件,320*420 图形显示尺寸723 mm x 655 mm x 1270 mm(WxDxH)重量130kg创新点:1. 对施工行为所造成的扬尘浓度变化进行快速响应和捕捉。采用连续beta射线技术,真正的实时连续监测,可提供质量浓度分钟数据。2. 在工地恶劣的环境条件下,仪器仍能保证稳定的性能,监测数据可靠。IP55空调室外机柜,仪器在可控的环境条件范围内运行。3. 在工地现场经常出现电压不稳甚至断电的情况下,仪器能够保证稳定的性能,断电恢复后仪器能够更快速的稳定并输出有效数据。检测器电池和内置稳压器,断电恢复后,仪器稳定时间缩短,保证仪器输入电源电压平稳。4. 现场操作性强,只需要定期将校准膜进行检定,测量结果可追溯。校准膜溯源流程,通过膜校准,现场每一台仪器的测量结果都可追溯。赛默飞 DM5018室外颗粒物连续监测仪
  • nanoart——电子显微镜捕捉的美丽瞬间
    通过电子显微镜可观察肉眼看不到的纳米世界,现已广泛应用于医学、生物、材料开发等领域。我们身处在美丽的自然环境中,生活和谐美满,而只有电子显微镜才能呈现的微观世界,更是魅力四射。“nanoart”是通过电子显微镜真实展现金属、矿物、生物等的微观形态美,并利用计算机软件的伪彩技术制作出的“艺术”影集。以下,将为您展示在日本显微镜学会自1993年主办的“显微摄影大赛”中,日立高新技术公司的优秀参赛与获奖作品。 Crystal Flower Carpet 2016年国立研究开发与日立高新共同作品“铺满花纹的地毯”:非晶InSiO薄膜加热的同时,对其进行SEM的观察。350℃时通道效应引起结构发生变化,随着时间的推移,结晶区域不断扩大至全部结晶。在什么都没有的地方突然产生的结晶对比度。 拍摄条件与样品:InSiO薄膜? 分析仪器:日立热场发射扫描电镜SU5000? 检测信号:背散射电子? 加速电压:15.0 kV? 放大倍率:×10,000© (株)日立高新技术公司 重藤训志© 国立研究开发法人 物质?材料研究机构 WPI-MANA 木津TAKIO、塚越一仁© 国立研究开发法人 物质?材料研究机构 WPI-MANA Foundry 生田目俊秀 小型行星探测机升空 2011年富士化学与日立高新共同作品“宇宙飞船在未知行星着陆”:该样品表面和内部均有微孔空硅颗粒。将二氧化硅和氯化钠混合,且仅溶解氯化钠,制成立方体形状。微孔可捕获目标尺寸的物质,希望将来用于搬运物质的载体。 拍摄条件与样品:介孔硅纳米球? 分析仪器:日立扫描电子显微镜SU8040? 检测信号:背散射电子? 加速电压:0.8 kV? 放大倍率:×22,000© (株)日立高新技术公司 设乐宗史、檀紫© 富士化学(株) 矶部弘 Cross Sectional Observation of the Earth 2000年日立计测工程、日立制作所、东北大学共同作品“超能力外星人准备攻击的地球”:本样品是在Fe颗粒之上分别覆盖两层TiO2及SiO2而形成的高性能分层颗粒。在200kV的加速电压下,可观察到SEM图像的“月球”和STEM-FIB加工制成的薄膜断面像的“地球”。拍摄条件与样品:分层颗粒(反射光干涉着色磁性颗粒)? 分析仪器:日立场发射扫描透射电镜HD2000? 加速电压:200kV © 日立计测工程技术公司 失口纪惠、黑田靖、上野武夫© (株)日立制作所 计测器部 桥本隆仁© 东北大学 本部 中塚胜人、东北大学 田路和幸 微观花束 2009年日立高新作品“美丽的花束形貌”:合成沸石是广受关注的功能性材料之一,图为合成沸石在高分辨SEM下观察到的图像。该合成沸石主要用于催化工业原料合成。样品经过几次重叠而形成的花瓣形状,增加了样品表面积,从而使催化效果增强。 拍摄条件与样品:合成沸石? 分析仪器:日立场发射扫描电镜SU8000? 加速电压:2kV © (株)日立高新制造&服务公司 稻木由纪© (株)日立高新技术公司 西村雅子、武藤笃、檀紫、坂上万里 NanoUniverse 2009年日立高新作品“宇宙中漂浮的小行星”:对玻璃内的添加剂氧化铋颗粒进行树脂包埋处理,并以5nm步进连续进行FIB加工,以观察其SEM图像。对200张SEM图像进行三维重构,观察颗粒的立体分散状态。 拍摄条件与样品:氧化铋? 分析仪器:聚焦离子束装置NB5000? 加速电压:FIB 40 kV、SEM 5kV © (株)日立高新技术公司 森川晃成、工藤美树、藤泽亚希子、今野充 烟花 1998年日立计测工程作品“烟花,烂漫绽放”:这些“烟花”其实是在还原氧化膜过程中产生的膜间水蒸气,大小从3微米到数十微米不等。硅基板因气体反弹到膜中心,隐约可见。 拍摄条件与样品: ? RuO2/Si基板? 分析仪器:日立场发射扫描电镜S-4700 © 日立计测工程技术公司 渡边俊哉、中川美音、山田满彦*: 参赛人公司为拍摄作品时所在公司。*: 本作品为日本显微镜学会主办的“显微摄影大赛”的参赛作品。*: 未经同意严禁转载“nanoart”上刊登的图片和文章。*: 关于著作权与链接详情请后台咨询。*: “nanoart”是日立高新技术公司在日本的注册商标。更多日立扫描电镜产品详情:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/Product-C7301-0-0-1.htm关于日立高新技术公司: 日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • 颗粒测试技术的进展与展望--“2004中国颗粒学会年会”大会报告 任中京 本网录音整理
    近年来颗粒测试技术进展很快,主要表现在以下几个方面:  一、激光粒度测试技术更加成熟,激光衍射/散射技术现在已经成为颗粒测试的主流。其主要特点:测试速度快,重复性好,分辨率高,操作简便。激光粒度分析技术最近几年的主要进展在于提高分辨率和扩大测量范围:探测器尺寸增加,附加探头的使用扩大了测量范围;多种激光光源(例如:红光、绿光等)的使用、多镜头、会聚光路、多量程、可移动样品窗的使用提高了分辨率;采样速度的提高则进一步改善了仪器的重复性。比较具有代表性的如:英国马尔文公司GM2000系列激光粒度仪采用高能量蓝光辅助光源和汇聚光学系统,测量范围达到0.02~2000μm,不需更换透镜;贝克曼库尔特公司采用多波长偏振光双镜头技术将测量范围扩展到0.04~2000μm。国产的激光粒度仪在制作工艺和自动化程度上尚有欠缺,但大多数在重复性、准确度方面也达到了13320国际标准的要求。  此外,测试结果的优劣不仅取决于测试系统和计算模型,更加取决于样品的分散状态。激光粒度仪对样品的分散要求是,分散而不分离。仪器厂家应更加注意样品分散系统设计。尽量避免小颗粒团聚,大颗粒沉降,大小颗粒离析,样品输运过程的损耗,外界杂质的侵入。对于不同样品选用不同的分散剂和不同的分散操作应该引起测试者的注意。  任何原理的仪器测试范围都不是可以无限制扩展的。静态光散射原理的激光粒度分析向纳米颗粒的扩展和向毫米方向的扩展极限值得探讨。毫米级的颗粒只需光学成像技术就可以轻易解决的测量问题,采用激光散射原理则并不是优势所在。  二、图像颗粒分析技术东山再起。图像颗粒分析技术是一种传统的颗粒测试技术,是显微镜技术和图像处理技术的结合。由于样品制备操作较繁琐、代表性差、曾经作为一种辅助手段而存在,它的直观的特点没有发挥出来。为了解决采样代表性问题,有人使用图像拼接技术或者多幅图像数据累加技术可以有效提高分析粒子数量,采用标准分析处理模式的图像仪则可以将操作误差减小,这些改进取得了一定的效果。  最近几年动态图像处理技术的出现使传统颗粒图像分析仪倍受关注,大有东山再起之势。动态图像处理的核心是采用颗粒同步频闪捕捉技术,拍摄运动颗粒图像,因此减少了载玻片上样品制备的繁琐操作,提高了采样的代表性,而且可用于运动颗粒在线测量,这就大大扩展了图像分析技术的应用范围和可操作性。荷兰安米德公司的粒度粒形分析仪是有代表性的产品,它采用CCD+频闪技术测颗粒形状、采用光束扫描技术测颗粒大小,可测最大粒径为6mm。如果颗粒在光学采样过程不发生离析现象,此种仪器在微米与毫米级颗粒测量中可能会得到广泛的应用。  颗粒图像分析技术需要解决的另一个问题是三维测量。动态颗粒图像采集由于颗粒采集的各向同性,因此可以解决在载玻片上颗粒方位的偏析问题,但是仍然无法解决如片状颗粒厚度问题。厚度测量对于金属颜料、云母、特种石墨都是一个急需解决的实际问题。  三、颗粒计数器不可替代。颗粒本身是离散的个体,因此对颗粒分级计数是一种最好的测量方法。库尔特电阻法在生物等领域得到广泛应用,已经成为磨料和某些行业的测试标准。但是它受到导电介质的限制和小孔的约束,在某些行业(譬如:不导电油类当中的颗粒)推广受到阻力。最近光学计数器在市场上异军突起,它可对单个颗粒进行精确的测量计算,在高精度和极低浓度颗粒测量场合将发挥不可替代的作用。美国Haic Royco公司颗粒计数器/尘埃粒子计数器是才进中国不久的老产品;美国PSS(Particle Sizing Systems)公司采用单粒子光学传感(SPOS)技术生产的系列仪器可用于湿法、干法、油品等各种场合的颗粒计数。  国内颗粒计数器的研究工作起步并不晚,但是除了欧美克的电阻法计数器外,尚未见光学计数器商业化的产品。  四、纳米颗粒测试技术有待突破。纳米颗粒测试越来越受到重视,方法也很多,譬如电镜就是一种测试纳米颗粒粒度与形态最常用的方法。电镜样品制备对于测试结果有重要影响。北京科技大学在拍摄高质量电镜照片方面作了出色的工作。由于电镜昂贵的价格和严格的使用条件,以及取样代表性问题,电镜在企业推广不是最佳选择。  根据动态光散射原理设计的纳米级颗粒测试技术是一种新技术,近年来获得了快速发展。马尔文,布鲁克海文,贝克曼库尔特等公司提供了优秀的商品。马尔文公司已将动态光散射的测量范围扩展到亚纳米范围,HPPS高性能高浓度纳米粒度和Zeta电位分析仪测试范围0.6~6000nm,可以测量大分子溶液粒径。  国内开展此项技术研究的单位日益增多,上海理工大学、浙江大学、北京大学、清华大学、济南大学等许多高校都有学者和研究生在做工作。而相关的国产产品始终没有问世的原因在于数字相关器仍然是制约国产动态光散射仪器的瓶颈技术,如果数字相关器问题得到解决,中国自己的动态光散射纳米粒度仪出现在市场上将不会太远。  X射线的波长比纳米还要短,因此X射线小角散射是一种测量纳米颗粒的理想方法(类似于激光衍射原理),国外有商品仪器。国内,此方法已经列入国家开发计划,国家钢铁研究总院对此方法研究已经作了大量工作,但是尚未见商品问世。  五、颗粒在线测试技术正在兴起。在线颗粒测试的需求量将远远大于实验室,这是一个并不夸张的预测。颗粒制备过程的主要工艺参数是颗粒大小,以粉磨生产线为例,尽管有很多磨机检测方法,如负荷检测,电耳检测等等都属于间接检测,无法代替颗粒粒度的检测,因此颗粒在线测试必然受到广泛关注。  在线监测有on line, in line, at line几种方式,无论哪种方式与实验室检测相比应有如下特点:自动连续取样,报告显示实时,数据有代表性,抗干扰能力强,运行可靠,根据生产条件不同,可以采取湿法检测,也可以采取干法检测,原则是湿样湿测,干样干测。  国内研制的第一台气流磨在线干法监测仪1997年在上海投入使用,美国马尔文公司在线检测仪2004年在东海已经安装并投入在线检测。相信颗粒在线监测技术一定会在国内逐步推广并为颗粒行业带来巨大的效益。  颗粒测试技术的展望  1、 未来10年内激光散射/衍射技术仍然在颗粒测试技术中担任主角。但是由于颗粒测试需求的多样性,多种测试方法百花齐放将是未来的主要特征,颗粒市场细分已露出端倪;  2、 纳米颗粒测试技术有待突破。动态光散射技术急需数字相关器,国外的相关器产品价格不符合中国国情,电子行业的高手应该看到这个市场挺身而出。X射线小角散射技术也有技术瓶颈,如果瓶颈打开,纳米颗粒测试技术会有突飞猛进的发展;  3、 3年后在线颗粒测试技术将成为颗粒行业竞争的焦点,在线技术要求在线动态实时测试、在线取样分散、在线控制技术全面发展,因此未来的竞争首先是产品技术含量的竞争;  4、 综合性粒度分析仪器越来越多,每一原理测试范围是有限的,不同原理互补才可以满足用户的特殊需要。粒度粒形分析仪是激光扫描与频闪成像技术互补的例子;宽分布粒度仪采用激光衍射、静态散射和动态散射的互补;图像分析、重力沉降、离心沉淀也可以互补满足水利地质对颗粒分析的特殊要求;激光衍射与沉降法互补将可以产生颗粒形状分析新仪器。此类仪器的关键是解决不同原理测试结果的衔接问题;  5、 随着颗粒测试技术的普及,颗粒分散技术不可避免要成为各行业专家研究的另一个重点课题。
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