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石英分析

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石英分析相关的资讯

  • 讲座预告 | 石英晶体微天平(QCM-D)技术在分离分析化学中的应用
    报告亮点阐述: 高纯度生物样品的获取是生物学功能研究的前提和基础,同时生物分离过程是生物技术产业化的必经之路。特别是“精准医疗”计划的提出为靶向富集和分离材料的开发,提出了更高的要求,迫切需要开发新一代对开发目标生物分子具有高亲和力,特异性识别的富集和分离材料。然而这类材料的开发非常具有挑战性,这是因为生物样品种类繁多,结构各异,高度复杂,同时有价值的生物样品在血液或组织液中的含量极低。蛋白等物质在细胞中分布还具有动态不均一性,在不同人种,年龄,性别,病理阶段具有非常显著的差异性。通过学习和模仿生物分子间特异性相互作用,结合智能聚合物构象转变,开发出的生物分子响应性聚合物很好地切合了这一需求,能够实现对目标生物分子的精准捕获,将在生物分离和分析领域,获得广泛的应用。这一方向融合了智能聚合物、主客体化学、微纳米器件构筑、精准测量和生物医学,是目前新兴涌现的一个学科方向,具有鲜明的开创性和广阔的应用前景。研究生物分子在材料表面的吸附动力学行为,对于揭示材料对目标分子的选择性吸附能力,以及材料吸附生物分子后,表面所发生的显著变化,是一项非常有趣的工作。报告将讲解石英晶体微天平(QCM-D)技术在分离分析化学中的应用,帮助研究人员更好地去理解生物界面行为,揭示吸附背后的精彩故事。 报告人简介:卿光焱,博士,中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师。长期从事生物分离材料与器件方面的基础研究,已在包括Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Sci.等化学和材料领域权威刊发表SCI论文100余篇,相关技术获得中国发明专利授权20项。主持国家自然科学基金优秀青年科学基金,面上项目4项等。目前担任《色谱》青年编委,Chin. Chem. Lett.编委,Chemical Synthesis青年编委等。 报告时间:2022年7月7日(周四) 上午10点报告地点:腾讯会议(会议号报名后另行通知)报名方式:复制下方报名链接至微信搜索框,点击“访问网页”在线填写https://doc.weixin.qq.com/forms/AHUAGgcQAAkACwA1AbmAHUKesSVrfzTHfQSense技术简介: 具有耗散因子检测功能的石英晶体微天平(QSense)是瑞典百欧林科技有限公司的专利技术,可提供多个频率和耗散因子数据,用于测定非常薄层的吸附层的质量,并同步提供粘弹性等结构信息。 该技术可对多种不同类型表面的分子相互作用和分子、纳米颗粒及细胞吸附进行研究,同时可以检测分子的结构变化以及吸附与解析的动态过程。 该仪器应用范围包括生物技术和医疗器械、蛋白质、核酸、多糖等生物分子和细胞/细菌、生物传感器、食品、高分子聚合物、环境膜处理、纳米颗粒、石墨烯、自组装材料、锂电池/超级电容器等,从纳米到微米尺度的物质与界面之间的相互作用及物质的环境响应。 既往相关讲座:Ÿ 马春风教授 华南理工大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术如何解决海洋防污中面临的难题Ÿ 宋君龙教授 南京林业大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术及其在木质纤维素利用中的应用Ÿ 郑靖研究员 西南交通大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术在唾液润滑研究中的应用Ÿ 王敏博士 瑞典百欧林报告题目:QSense 耗散型石英晶体微天平技术(QCM-D)原理及应用Ÿ 申涛工程师 瑞典百欧林报告题目:QSense耗散型石英晶体微天平(QCM-D)在生物和食品领域的应用Ÿ 张洪斌教授 上海交通大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术在乳状液界面膜粘弹性与物理稳定性研究中的应用Ÿ 王敏博士 瑞典百欧林报告题目:耗散型石英晶体微天平(QCM-D)在锂离子电池研究领域的新应用Ÿ 姜威教授 山东大学报告题目:石英晶体微天平技术探究颗粒污染物的环境界面过程Ÿ 杨晓泉教授 华南理工大学报告题目:Langmuir膜分析仪及石英晶体微天平(QCM-D)在食品科学研究的应用Ÿ 杨哲博士 香港大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术及其在环境膜材料领域中的应用Ÿ 苗瑞副教授 西安建筑科技大学报告题目:QSense耗散型石英晶体微天平技术在超滤膜污染机理领域的应用研究Ÿ Netanel Shpigel博士 以色列巴伊兰大学/美国德雷塞尔大学报告题目:QSense耗散型电化学石英晶体微天平在电池及超级电容实时研究中的应用Ÿ 罗日方副研究员 四川大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术在血液接触材料表面改性领域的应用 如需相关讲座视频请联系百欧林索要,联系电话: 400 860 5169 分机号1902
  • 解决方案 | ICP-OES法分析玻璃粉及高纯石英粉末中多种元素
    玻璃粉主要组成为PbO 、 SiO2 、 TiO2及其他杂质元素,是一种重要的半导体材料,主要应用于制造电子浆料和其它电子元器件行业。其中组成的变化会影响元器件的性能,因此对玻璃粉中各组分含量的分析具有重要的意义。高纯石英主要矿物成分是SiO2,因具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异物理化学特性,广泛应用于LED照明、光伏和半导体等高新技术产业。《矿产资源工业要求手册》中,根据石英中SiO2、Fe2O3及污染元素(Al、Ti、Na、K、Li、Ca、Fe、P、B)的含量,划分为不同纯度等级。因此对石英粉末中各组分含量的分析对实现不同纯度石英砂的级别划分具有重要的意义。技术难点玻璃粉及高纯石英中多元素分析存在以下技术难点:种类多待测元素种类多,需实现多元素同时检测,常规分析方法(如容量法、比色法)不能满足其检测需求。差异大待测元素含量差异大,需满足高低浓度元素同时检测的需求,对仪器检测准确度、线性范围提出了更大挑战。含量低高纯石英粉末中杂质元素含量低,要求仪器具有高灵敏度和低检出限。谱育优势谱育科技 EXPEC 6000 R型 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)具备高灵敏度、低检出限、宽线性范围、多元素同时测定的特点,可解决上述困难,实现玻璃粉、高纯石英中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的分析。EXPEC 6000 R型电感耦合等离子体发射光谱仪EXPEC 790s超级微波化学工作站多元素同时分析全谱直读数据采集,实现多元素同时性分析。宽线性范围测定谱线的线性动态范围:≥105,实现高低浓度同时检测。高灵敏度百万像素科研级防溢出面阵CCD检测器,实现低含量元素的高灵敏响应。应用案例仪器与试剂仪器:EXPEC 6000 R型、EXPEC 790s主要试剂:氢氟酸 ;盐酸;去离子水测定参数分析结果玻璃粉使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解,应用 EXPEC 6000 R型 测定玻璃粉末标准品中Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O 6种金属氧化物含量,结果表明:该方法测定方法精密度均小于3%,其测量结果与该样品的的标准值比对其偏差在6%以内,说明了 EXPEC 6000 R型 测定结果的准确性。玻璃粉标准品中样品测试结果高纯石英使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解,应用 EXPEC 6000 R型 测定4种高纯石英粉末中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的含量,目标元素均有良好的线性,空白低,样品中常量及微量元素均能满足低浓度的检出。使用 ICP-OES 法测定石英样品中的微量元素的测试方法基体效应小,精密度高,检出限较低,较传统方法效率较高,结果可信度高,可满足石英样品中多元素快速、精确检测的要求。高纯石英粉末中样品测试结果
  • “100家实验室”专题:访北京市营养源研究所分析室
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器的市场情况和应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四十七站:北京市营养源研究所分析室,该分析室办公室主任李黎女士热情接待了仪器信息网到访人员。   北京市营养源研究所分析室(以下简称“分析室”)是北京市营养源研究所的直属部门,具有中国合格评定国家认可委员会(CNAS)“实验室认可”资质和北京市质量技术监督局“计量认证”(CMA)的资质认定,是具有第三方公正地位的权威检测机构。主要面向全国从事食品和饲料两大体系营养成分检测分析。分析室拥有450多平米的实验室,具有适用于检测项目的先进的大型仪器设备25台套,拥有经验丰富的专业技术人员18名。 北京营养源研究所   提供“营养成分”分析检测服务   李黎主任介绍说:“分析室的营养成分分析检测主要有常规检测、氨基酸检测、脂肪酸检测、维生素检测、矿物质(微量元素)检测及其它类属共6个方面。我们可以对食品、婴幼儿食品和乳品、谷物及谷物制品、肉与肉制品、水果蔬菜及其制品、蜂蜜、动植物油脂、饲料、实验动物配合饲料共9大类产品,进行128个项目检测,出具第三方公正性检测报告。对于客户的特殊产品,我们还可以协助提供营养成分检测技术的解决方案。” 日立L-8900氨基酸分析仪 日立F-7000荧光光谱仪 福斯Fibertec E膳食纤维仪 福斯KJ2300全自动凯式定氮仪   “我们主要的客户群体是食品、饲料企业。分析室能够使用客户认可的国际、国家标准检测方法或其他方法,并在约定的检测时间内对样品进行检测,并按照国家认可、认证规定程序核查、确认检测数据,制作打印、审核签发检测报告。检测报告的发送可以通知客户自取,也可以通过特快专递寄送。”   协助制作“营养标签”   李黎主任表示:“分析室还全面承担营养标签标示成分的检测,并可以协助制作用于国内和进出口贸易商品的营养标签。” 中国营养标签   “美国、加拿大、欧盟、澳大利亚、新西兰、日本、新加坡及我国台湾等60个国家和地区都已建立了食品营养标签法规或标准 香港于2010年7月1日起,正式实施了新的食物营养标签规定。中国《预包装食品营养标签通则》也即将发布实施,分析室曾参与了营养标签法规的制定。”   “标示营养标签的目的是为了引导消费者合理选择食品,促进膳食营养平衡,保护消费者知情权和身体健康。除符合豁免原则条款外的所有中华人民共和国境内销售的预包装食品均应标示营养标签。能量和核心营养素,如蛋白质、碳水化合物、总脂肪含量和钠作为强制性食品营养标识,必须标注在食品包装上。此外,企业还可以自愿标示某些营养项目,如胆固醇、膳食纤维、糖等,分析室可以按照企业的要求制作中式或美式标签。” 福斯Soxtec2055全自动索式提取仪    PerkinElmer AA800原子吸收分光光度计   参与制定国家标准   “和一般的检测机构不同,分析室除了分析检测任务,还会参与国家相关标准制定以及承担国家的研究课题。已经参与或承担制定的标准有《食品中总膳食纤维、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维的测定——酶重量法》、《食品中胆固醇的测定——高效液相色谱法》、《食品中总脂肪、饱和脂肪(酸)、不饱和脂肪(酸)的测定——水解提取-气相色谱法》、《原料乳中三聚氰胺快速检测液相色谱法等国家标准》等”,李黎主任介绍说。   “分析室还承担了国家科技部‘十五’国家科技攻关项目两项课题:一是食品中药与天然药物有效成分检测技术研究中子课题《食品中营养与功能成分检测技术研究》,这项研究主要是研究建立银杏黄酮、人参皂甙、低聚果糖、低聚异麦芽糖等检测方法 另外一项是食品中药与天然药物有效成分检测技术研究中子课题《食品中营养成分检测技术比较与方法建立研究》。” 参观现场   此次参观恰逢分析室举行实验室开放日活动,来自北京农学院的近二十名学生参加了此次活动。活动中工作人员向大家详细介绍了分析室的检测项目、检测方法及所用检测仪器。另外,刘玉峰老师做了题为《离子色谱在单双糖、糖醇和低聚糖分析中的应用》的报告、崔亚娟老师做了题为《脂溶性维生素 维生素D的测定》报告、李全霞老师做了题为《水溶性维生素维生素B1的测定》报告。通过活动,大家更好地了解了有关食品营养成分检测方面的知识。据了解,分析室今后还将继续举行开放日活动,希望能和同行及客户有更多的交流。 活动现场
  • 德祥携3T公司QCMD石英晶体微天平和DNA损伤分析仪亮相慕尼黑生化分析展——视频访德国3T CEO Dr. Frank Gehring
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年10月31日,第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)在上海新国际博览中心盛大召开,在此展会上,德祥科技有限公司与德国3T签署了战略合作协议,标志着德国3T正式进入中国市场。借此机会,仪器信息网视频采访了3T CEO Frank Gehring。 /p p   Frank Gehring表示:“此次战略合作协议的签署对于双方都很重要,签约仪式代表3T开始在中国正式开展市场活动。” /p p   此次采访中,Frank Gehring重点为我们介绍了3T的两款产品,分别为qCell/qCell T石英晶体微天平和AUREA gToxxs全自动高通量DNA损伤分析仪。 /p p   qCell/qCell T石英晶体微天平用于实时、无标记追踪表面反应,包括分子相互作用、表面吸脱附、流体性质等。AUREA gToxxs全自动高通量DNA损伤分析仪是一套检测DNA损伤的解决方案,可快速测量受试物对人体细胞造成的DNA损伤以及修复情况,在短时间内做出对受试物的遗传毒性的风险评估,以及对DNA损伤修复的能力评估,目前可检测的受试物包括化学品、纳米颗粒和生物物质等。 /p p   详细情况见视频! /p p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=3F26CC4DF83943319C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p p br/ /p
  • 高分子表征技术专题——石英晶体微天平在高分子研究中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请到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。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! 原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20248《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.issn1000-3304 石英晶体微天平在高分子研究中的应用袁海洋 1 ,马春风 2 ,刘光明 1 , 张广照 2 , , 1.中国科学技术大学化学物理系 合肥微尺度物质科学国家研究中心 安徽省教育厅表界面化学与能源催化重点实验室 合肥 2300262.华南理工大学材料科学与工程学院 广州 510640作者简介: 刘光明,男,1979年生. 2002年于安徽师范大学获得学士学位,2007年于中国科学技术大学获得博士学位. 2005~2006年,香港科技大学,研究助理;2008~2010年,澳大利亚国立大学,博士后;2010~2011年,中国科学技术大学,特任副教授;2011~2016年,中国科学技术大学,副教授;2016年至今,中国科学技术大学,教授. 获得2011年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)(二等奖),2013年入选中国科学院青年创新促进会,并于2017年入选为中国科学院青年创新促进会优秀会员. 近年来的研究兴趣主要集中于高分子的离子效应方面 张广照,男,1966年生. 华南理工大学高分子科学与工程系教授. 1987年本科毕业于四川大学高分子材料系,1998年在复旦大学获博士学位. 先后在香港中文大学(1999~2001年)和美国麻省大学(2001~2002年)从事博士后研究. 2002~2010年任中国科学技术大学教授,2010至今在华南理工大学工作. 曾获国家杰出青年基金获得者(2007年),先后担任科技部重大研究计划项目首席科学家(2012年),国际海洋材料保护研究常设委员会(COIPM)委员(2017年),中国材料研究学会高分子材料与工程分会副主任,广东省化学会高分子化学专业委员会主任,《Macromolecules》(2012~2014年)、《ACS Macro Letters》(2012~2014年)、《Macromolecular Chemistry and Physics》、《Chinese Joural of Polymer Science》、《高分子材料科学与工程》编委或顾问编委. 研究方向为高分子溶液与界面物理化学,在大分子构象与相互作用、高分子表征方法学、杂化共聚反应、海洋防污材料方面做出了原创性工作 通讯作者: 刘光明, E-mail: gml@ustc.edu.cn 张广照, E-mail: msgzzhang@scut.edu.cn 摘要: 石英晶体微天平(QCM)作为一种强有力的表征工具已被广泛应用于高分子研究之中. 本文中,作者介绍了QCM的发展简史、基本原理以及实验样品制备方法. 在此基础上,介绍了如何基于带有耗散测量功能的石英晶体微天平(QCM-D)及相关联用技术研究界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料,展示了QCM-D技术在高分子研究中的广阔应用前景. QCM-D可同时检测界面高分子薄膜的质量变化和刚性变化,从而反映其结构变化. 与光谱型椭偏仪联用后,还可同步获取界面高分子薄膜的厚度变化等信息,可以有效解决相关高分子研究中的问题. 希望本文能够对如何利用QCM-D技术开展高分子研究起到一定的启示作用,使这一表征技术能够为高分子研究解决更多问题.关键词: 石英晶体微天平 / 高分子刷 / 聚电解质 / 离子效应 / 海洋防污材料 目录1. 发展简史2. 石英晶体微天平基本原理3. 石英晶体微天平实验样品制备3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用4.1 界面接枝高分子构象行为4.2 高分子的离子效应4.2.1 高分子的离子特异性效应4.2.2 高分子的离子氢键效应4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应4.3 高分子海洋防污材料5. 结语参考文献1. 发展简史1880年,Jacques Curie和Pierre Curie发现Rochelle盐晶体具有压电效应[1 ]. 1921年,Cady利用X切型石英晶体制造出世界上第一个石英晶体振荡器[2 ]. 但是,由于X切型石英晶体受温度影响太大,该切型石英晶体并未被广泛应用. 直到1934年,第一个AT切型石英晶体振荡器被制造出来[3 ],由于其在室温附近几乎不受温度影响,因而得到广泛应用. 1959年,Sauerbrey建立了有关石英晶体表面质量变化和频率变化的定量关系,即著名的Sauerbrey方程[4 ],该方程的建立为石英晶体微天平(QCM)技术的推广与应用奠定了坚实基础. 20世纪六七十年代QCM技术主要被应用于检测空气或真空中薄膜的厚度[5 ]. 1982年,Nomura和Okuhara实现了在液相中石英晶体振子的稳定振动,从而开辟了QCM技术在液相环境中的应用[6 ]. 1995年,Kasemo等开发了具有耗散因子测量功能的石英晶体微天平技术(QCM-D)[7 ],实现了对石英晶体振子表面薄膜的质量变化和结构变化进行同时监测. 近年来,随着科学技术的发展,出现了QCM-D与其他表征技术的联用. 如QCM-D与光谱型椭偏仪联用技术(QCM-D/SE)[8 ]、QCM-D与电化学联用技术[9 ]等,这些联用技术无疑极大地拓展了QCM-D的应用范围,丰富了表征过程中的信息获取量,加深了对相关科学问题的理解. 毋庸置疑,在过去的60年中,QCM技术已取得了长足进步,广泛应用于包括高分子表征在内的不同领域之中[10 ~14 ],为相关领域的发展作出了重要贡献.2. 石英晶体微天平基本原理对于石英晶体而言,其切形决定了石英晶体振子的振动模式. QCM所使用的AT切石英振子的法线方向与石英晶体z轴的夹角大约为55°[15 ],其振动是由绕z轴的切应力所产生的绕z轴的切应变激励而成的,为厚度剪切模式,即质点在x方向振动,波沿着y方向传播,该剪切波为横波(图1 )[15 ~17 ].图 1Figure 1. Schematic illustration of a quartz resonator working at the thickness-shear-mode, where the shear wave (red curve) oscillates in the horizontal (x) direction as indicated by the two blue double-sided arrows but propagates in the vertical (y) direction as indicated by the light blue double-sided arrows. The two gold lines represent the two electrodes covered on the two sides of the quartz crystal plate, and the dashed line represents the center line of the quartz crystal plate at the y direction. (Adapted with permission from Ref.[16 ] Copyright (2000) JohnWiley & Sons, Inc).当石英振子表面薄膜厚度远小于石英振子厚度时,Sauerbrey建立了AT切石英压电振子在厚度方向上传播的剪切波频率变化(Δf)与石英压电振子表面均匀刚性薄膜单位面积质量变化(Δmf)间的关系,称为Sauerbrey方程[4 ]:其中,ρq为石英晶体的密度,hq为石英振子的厚度,f0为基频,n为泛频数,C = ρqhq/(nf0). Sauerbrey方程为QCM技术的应用奠定了基础. 值得指出的是,此方程一般情况下仅适用于真空或空气中的相关测量.当黏弹性薄膜吸附于石英振子表面时,振子的振动受到其表面吸附层的阻尼作用,因此需要定义一个参数耗散因子(D)来表征石英振子表面薄膜的刚性:其中,Q为品质因数,Es表示储存的能量,Ed表示每周期中消耗的能量. 较小的D值反映振子表面薄膜刚性较大,反之,较大的D值表明振子表面薄膜刚性较小.当QCM用于液相中的相关测量时,Kanazawa和Gordon于1985年建立了石英压电振子频率变化和牛顿流体性质间的关系,即Kanazawa-Gordon方程[18 ]:其中ηl代表液相黏度,ρl为液相密度. 1996年,Rodahl等建立了有关耗散因子变化与牛顿流体性质间关系的方程[19 ]:在液相中,石英振子表面黏弹性薄膜的复数剪切模量(G)可表示为[20 ]:G′代表薄膜的储存模量,G″代表薄膜的耗散模量,μf代表薄膜的弹性模量,ηf代表薄膜的剪切黏度,τf代表薄膜的特征驰豫时间. 因此,石英压电振子的频率变化和耗散因子变化可表示为[20 ]:其中ρf代表薄膜密度,hf代表薄膜厚度.石英压电振子的频率与耗散因子可以通过阻抗谱方法加以测量[16 ],也可以通过拟合振幅衰减曲线获得[7 ]. 以后者为例,当继电器断开后,由交变电压产生的驱动力会突然消失,石英压电振子的振幅在阻尼作用下会按照下面的方式逐渐衰减[21 ].其中t为时间,A(t)为t时刻的振幅,A0为t=0时的振幅,τ为衰减时间常数,φ为相位,C为常数. 注意此时输出频率(f)并非为石英振子的谐振频率,而是f0和参照频率(fr)之差[21 ]. 通过对石英压电振子振幅衰减曲线的拟合,可以得到f 和τ.耗散因子可以通过如下公式求得[7 ]:3. 石英晶体微天平实验样品制备].3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜以旋涂法在振子表面制备高分子膜过程中,首先将振子放置于旋涂仪上,抽真空使振子固定,将高分子溶液滴在振子表面后,启动旋涂仪,高分子溶液将沿着振子的径向铺展开来. 伴随溶剂的挥发,可在振子表面制备一层物理涂覆的高分子薄膜[27 ,28
  • QSense发布QSense High Pressure 高压石英晶体微天平新品
    QSense® High Pressure高压石英晶体微天平专业研究高压条件下油岩界面的相互作用,可以实时了解真实高压条件下,石油组分、驱油添加剂和其他相关化学物质之间的界面相互作用,为您的研究提供了一整套的解决方案。即使是微小的改变,也能对您的工作产生极大的影响,而将您的决定建立在分析科学的基础上,则会增加成功的机会。借助QSense® High Pressure高压模块,我们希望能充分激发您的想象力,通过实验测试、分析讨论和方法优化以得到更好的结果。QSense® High Pressure高压石英晶体微天平是一款可模拟现实高压反应条件的石英晶体微天平分析设备。压力设置高至200Bar,温度设置高至150℃。您也可以对仪器参数进行个性化定制,以满足特定的实验需求。高压石英晶体微天平由高温样品台、高压流动池、高压泵、液体处理单元和电子单元组成 QSense® High Pressure高压石英晶体微天平——专家之选您比我们更了解您的研究领域。然而,无论是努力提高石油产量,防止管道的污染,还是为发动机寻找适合的润滑添加剂,充分地了解反应过程都极具价值。通过提高对油岩界面相互作用的理解,您或许能在未来做出更明智的决定。QSense® High Pressure高压石英晶体微天平——强有力的研究工具QCM-D是耗散型石英晶体微天平的简称。该技术可记录石英晶体芯片的振荡频率和耗散的变化,为在纳米尺度上研究分子与表面的相互作用提供了新的视角。使用QSense® 耗散型石英晶体微天平分析仪,您可以实时跟踪表面上发生的质量、厚度和结构物理特性等变化。QSense® 检测得到的质量吸附/脱附量以及反应速率 模拟现实高压反应条件不同的反应条件下进行的测试可能得到完全不同的结果,而这就是我们开发QSense® 高压石英晶体微天平的驱动力。我们可提供芯片表面定制,以满足您的不同实验需求。基于QCM-D的检测结果,您可实时根据界面反应得出结论,并对反应流程进行优化。1. 在高压和高温的条件下进行QCM-D实验2. 根据您的特定需求选择芯片的材质和涂层3. 使用不同的有机溶剂和样品,筛选实验方案选择QSense® High Pressure高压石英晶体微天平的三个理由:1. 基于对结果至关重要的表面相互作用过程信息做出更明智的决定2. 从表面材料、化学反应、压力和温度等方面模拟真实的反应条件3. 为您的实验室装备一套高灵敏度的科学分析工具QSense® High Pressure高压石英晶体微天平的典型应用领域:石油开采从地下油藏或沥青砂中提取石油需要仔细考虑工艺条件。通过运用科学的分析可找到优化的方法。提高原油采收率聚合物和表面活性剂的使用可以改变注入水的粘度和岩石的润湿性,从而更好地溶解矿物中的石油。测量矿物芯片表面上聚合物或表面活性剂的吸附和释放的原油,可以优化采收液组成并提高原油采收率。使用较少的表面活性剂可以提供更环保的解决方案并降低成本。沥青提取从油砂中提取沥青非常困难。可以使用涂有沥青的二氧化硅芯片模拟油砂并对沥青的释放过程进行分析。通过研究沥青的脱附情况,找出优化的pH和温度条件,进而尽可能地提高采收率。管道流动保障管道污染和堵塞是一个代价高昂的问题。通常通过添加化学物质对管道流动进行保障。防止污垢沉积检测污垢形成的过程,寻找方法或添加剂以减少污垢沉积。使用碳钢芯片模拟管道表面,研究不同条件下原油/沥青质的吸附和释放,进而找出优化的化学成分、表面材料、压力和温度。燃料和润滑油润滑油被广泛用于控制摩擦和增加运动部件的使用寿命。润滑油溶液由各种具有表面活性的化学物质组成。优化发动机润滑油了解表面活性化学物质的吸附性质是找到平衡润滑剂的关键。利用不锈钢芯片研究燃料和润滑油添加剂对发动机性能的影响。实时观察吸附情况,寻找化学物质间的微妙平衡,从而优化润滑油的性能。QSense® High Pressure高压石英晶体微天平的技术参数:芯片和样品处理系统工作温度a4 – 150 °C, 由软件控制,精度为 ± 0.02 °C工作压力90 – 200 bar (与交替蠕动泵联用,也可在常压下工作)芯片数量1芯片表面超过50种标准材料,包括金属、氧化物、碳化物和聚合物例如:金、二氧化硅、不锈钢SS2343 & SS2348、氧化铁、高岭石等其他材料如钢和矿物,可根据客户要求定制测量特性时间分辨率,1个频率 100 个数据点/秒液相质量灵敏度b电子单元参数电源和频率100 / 115-120 / 220 / 230-240 V AC, 50-60 Hz电源应正确接地软件和电脑要求数据采集软件 (QSoft)USB 2.0, Windows XP 或更高版本数据分析软件(QSense Dfind)操作系统:64位Windows 7 SP1, 8, 8.1, 10或更高版本显示器分辨率: 1366×768像素内存:4 GB数据输入/输出格式Excel, BMP, JPG, WMF, GIF, PCX, PNG, TXT尺寸和重量高 (cm)宽 (cm)长 (cm)重量 (kg)电子单元1836219样品池89112高压阀门和控制面板685050ca 30HPLC 泵14264210 a 温度的稳定性取决于环境变化对样品池升温或冷却的影响。如果附近有气流或热源使室温变化超过±1℃,则可能无法达到系统设定的温度稳定性。b 通过标准的QSense® 流动模块采集数据 (单频模式下每5秒采集一个数据点,假定Sauerbrey关系是有效的)。当QSense® 高压系统芯片背面存在液体时,灵敏度会降低。以上技术参数仅对此配置有效。所有技术指标如有更改,恕不另行通知。创新点:1. 市面上所有其他类似产品均无法实现压力控制和高温控制。 2. 高温高压测试是石油工业真是生产场景模拟的必不可少的条件,此产品第一次实现了此情景的界面实时跟踪表征。 QSense High Pressure 高压石英晶体微天平
  • 透过红外光谱法,洞察石英玻璃羟基含量的秘密
    玻璃中的羟基会严重影响玻璃的性能,即使羟基重量含量低于1%,它也会明显地影响玻璃的粘度、密度、折射率和热膨胀系数。同时,由于玻璃中羟基的存在,它将对某种波长的红外光波形成强烈的吸收,这对于光纤通讯中光学材料的选择是一个十分重要的问题。在电光源行业中,玻璃中羟基含量的高低是直接影响气体放电灯的质量。因此,需要严格监控玻璃中的羟基含量。此外,为了研究羟基含量与玻璃性能之间的关系,以便为设计与制造具有一定特性的玻璃提供必要的数据,这也需要定量地测定玻璃中羟基的含量。你知道吗?利用红外光谱仪可以快速、准确地检测石英玻璃中的羟基含量!这是怎么做到的呢?让我们一起来揭开这个谜底。红外光谱仪是一种神奇的科学仪器,它能够通过测量样品对红外光的吸收情况,分析出样品的化学成分和结构信息。测定玻璃中羟基含量的方法有两类:一、水的热除气法 二、光谱法。比较这两类方法,光谱法更具有其优越性,该法在测试过程中,玻璃内所有羟基都将被探测,但该法需要已知羟基含量的校准标准。对于石英玻璃来说,其中的羟基会在特定的红外波长范围内产生吸收峰。通过检测这些吸收峰的强度和位置,我们就能分析出石英玻璃中羟基的含量。在水晶或者石英玻璃行业做相关分析的老师如何需要了解具体方案可以联系能谱科技,我们将给您一套完整的解决方案!
  • 安东帕固体表面Zeta电位仪提升血液透析膜适应性
    血液透析膜内表面的处理,对于血液透析膜的生物适应性至关重要。Zeta电势的测试在提高血液透析膜的生物适应性上起到一定的协助作用,安东帕固体表面电位分析仪SurPASS已经在此领域取得成功应用,并给出了详实的实验证明。 就有一定病史或急性肾功能衰竭患者来说,体外血液透析是维系生命的唯一方式。血液透析可以替代肾脏,起到将血液中的有害物质排出体外的功能。这个过程中,广泛使用的是人造的、排放成捆的中空纤维聚砜超滤膜(PSU)。为了提高透析膜的生物适应性以及避免该膜与血液接触时发生并发症,需要对透析膜的内层表面进行改良处理。安东帕固体表面分析仪SurPASS的高灵敏度在此时显得尤其重要。 医学发展趋势显示PSU透析膜受到青睐。将具有活性的羧基(COOH)移植到聚砜表面上,这是一条能制备具有固定生物活性物质界面的有效途径。将未处理的和经改良处理的透析膜的zeta电势作对比,结果显示对透析膜进行改良处理是有效的。未处理的PSU膜的零电荷电势点(IEP,ζ = 0 mV 处的pH)为pH 5,而移植了羧基的处理膜为pH 3.5。 IEP的改变以及在高pH情况下流动电势的不同,这都说明了将羧基移植到血液透析膜内层表面是非常成功的一种处理方法。由于安东帕固体表面分析仪SurPASS采用全自动测量,集成式滴定单元可以全自动调整 pH 值和添加剂浓度,测量更方便,其结果也更为准确可靠。 在表面分析中,安东帕固体表面分析仪SurPASS 可测试基于流动电势和流动电流得到的宏观固体表面Zeta 电位。Zeta 电位与固体/液体界面的表面电荷有关,能够反映出表面化学(pH 滴定法)和液相吸附过程。SurPASS 有助于了解和改进表面性质,并开发出新的专业材料。 现代的固体表面分析仪 SurPASS高灵敏度能够检测出表面性质的最微小变化可以轻易获得表面电荷和相关性质的信息从小颗粒到大晶片适用于测试各种样品的测量池圆柱形样品池用于粉末 (最小的颗粒尺寸 25 μm) 、颗粒、纤维和纺织用品夹片样品池适用于平板状样品的无损测试可调间隙样品池适用于规则形状如矩形 和圆形的平面小样品和中空纤维样品停机时间短,可节省时间测量池的快速更换测量参数每秒更新一次具有直观可视化多功能特性的全新软件全自动测量自动测量过程几乎无需手动操作集成式滴定单元可以全自动调整 pH 值和特性物质及蛋白质等添加剂的浓度 更多产品信息,请登录:www.anton-paar.com 关于安东帕(中国)奥地利安东帕有限公司(ANTON PAARGMBH)是工业及科研专用高品质测量和分析仪器的全球领导厂商。公司成立于1922年,总部设在奥地利格拉茨,在全球12个国家和地区设有分公司直接提供销售和售后服务,并在其它主要地区设有代理销售、服务机构。作为世界上第一台数字式密度计的发明者,安东帕公司的产品占全球浓度、密度测量仪器仪表行业市场份额的70%。 安东帕公司的密度仪、黏度测量仪、流变仪、旋光仪、折光仪、固体表面Zeta电位分析仪、 SAXSess 小角X光散射仪、闪点与燃点测定仪、微波消解与合成设备等产品作为分析与质量检测工具,已广泛应用于啤酒饮料,石油,化工,商检,质检,药检等诸多领域和研究机构,并且已作为许多国家行业标准及计量校正仪器。我们的用户包括了一级方程式赛车队,炼油厂,和几乎所有的世界知名饮料制造商。
  • 《石英晶体微天平-原理与应用》 一书出版
    由华南理工大学 张广照教授和中国科学技术大学刘光明教授合著的“石英晶体微天平-原理与应用”一书,近日由科学出版社出版。该书从石英晶体微天平的原理入手,深入浅出,详细介绍了使用石英晶体微天平在界面接枝高分子构象行为、高分子表面接枝动力学、聚电解质多层膜、磷脂膜、抗蛋白吸附以及纳米气泡表面清洁技术中的应用。本书在介绍石英晶体微天平基本原理的基础上,重点向读者展示了如何利用石英晶体微天平作为一项表征技术去研究界面上的一些重要科学成果。为了便于回答有关疑问,本书的应用例子均选自作者实验室的研究成果。
  • AWSensors发布AWS耗散型石英晶体微天平新品
    AWS X1石英晶体微天平基于声波传感原理,可通过石英传感器频率和耗散变化来检测芯片表面质量和结构变化。适用于刚性和粘弹性薄膜,具有倍频操作模式,可给出薄膜的粘度,弹性模量,粘性模量,厚度等信息。测试频率高达160MHz,灵敏度可达8pg/cm2。应用领域腐蚀研究 锂离子电池评价电镀研究,沉积层厚度测试气体检测、成分分析,环境监测表面涂层研究纳米粒子吸脱附离子和溶剂的传输表面活性剂去污能力评价创新点:1.AWS样品池采用专利的Q-Lock设计 2.通过AWS Suite® 一个软件可控制两台仪器,同步采集电化学和QCM信号,完美实现电化学与QCM的联用。 3.AWS X1系统可兼容标准QCM芯片、高频QCM芯片和叉指传感器芯片。 4.适用于刚性和粘弹性薄膜,具有倍频操作模式 5.模块化设计,可升级温度模块/液体控制单元 AWS耗散型石英晶体微天平
  • 如何免费获得DynaPro Titan 石英杯?
    试验过程中时刻保持DynaPro Titan 石英杯洁净,避免杂质干扰,并不是件容易的事情,Wyatt深知这是件非常困难的事情,也许您还在为手头上仅有的2个DynaPro Titan石英杯不够用而发愁。也许您还在为试验过程中需要一边测样,一边清洗石英杯造成不方便而烦恼。 那么,现在Wyatt 为答谢广大客户对本公司的长期支持,特推出买一赠一活动:凡在2009年9月20日至2009年12月31日期间,购买DynaPro Titan 石英杯的客户,将获得买一赠一的优惠。如需了解活动详情,欢迎来电垂询! 电话:010-82292806 Email:info@wyatt.com.cn
  • CEM新品:SMART Q石英卤素水分测定仪及一次性玻璃衬管
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 创新测试解决方案的领先供应商美国CEM公司日前宣布推石英卤素水分测定仪出SMART Q,该仪器采用专利技术和专有技术,是当前市场上速度最快的红外水分分析仪。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/974f5361-28d0-48db-b16a-efec91cab859.jpg" title=" SMART Q _01.jpg" alt=" SMART Q _01.jpg" / /p p style=" text-align: center " SMART Q 石英卤素水分测定仪 /p p   SMART Q是基于与SMART 6微波红外水分测定仪相同的技术,为喜欢仅使用红外干燥法的用户提供卓越的价值。SMART Q可以轻松升级到SMART 6,以获得更快的结果。SMART Q已在一些应用领域上例如制药、塑料、乳制品、加工食品等被证明优于竞争对手的红外水分分析仪。 /p p   此外,CEM公司还宣布推出用于微波消解仪的一次性玻璃衬管,可以说是痕量金属分析样品制备的最新突破。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/b20e38bd-854b-4dc5-9632-57675e52483a.jpg" title=" Disposable Glass Vessel Liner _03.jpg" alt=" Disposable Glass Vessel Liner _03.jpg" / /p p style=" text-align: center " 一次性玻璃衬管 /p p   一次性玻璃衬管是一种易于使用的玻璃插件,可与配备iWave温度测量传感器的MARS 6微波消解系统中的CEM MARSXpress Plus 容器一起使用。iWave Light Emitting Technology能够透过容器和衬管材料来测量样品溶液的实际温度,从而使用户能够更好地控制每个反应。一次性玻璃衬里是一种新的颠覆性技术,其全球专利正在申请中。这些衬垫消除了容器清洗耗时和交叉污染的风险。样品可以直接称重到衬管中,减少Teflon& reg 容器常见的静电干扰,消化后的样品可以放入衬管中,然后放入自动进样器进行分析。 /p p   “一次性玻璃衬管将为高通量实验室带来重大节约,”CEM公司总裁兼首席执行官Michael J. Collins评论道。 “在运行之间消除清洗容器的需要将节省技术人员的时间,并加快整体消化过程,允许更少的样品在更短的时间内运行。它是消化样品的完美配件,应用领域包括:环境,食品,饲料/肥料等。” /p
  • 应用案例 | Ppb级中红外石英增强光声传感器,用于使用T型音叉调谐探测DMMP
    近日,来自山西大学激光光谱研究所、光学协同创新中心,-巴里大学和巴里理工大学跨校物理系波利森斯实验室的联合研究团队发表了《Ppb级中红外石英增强光声传感器,用于使用T型音叉调谐探测DMMP》论文。二甲基甲基膦酸酯(DMMP)被广泛认为是最具代表性的模拟物,已开发并广泛用于DMMP检测的各种气体分析技术。气相色谱(GC)和质谱(MS)分析可以高敏感地鉴定不同的有机磷化合物,但它们在原位监测方面具有几个缺点,包括昂贵和耗时。此外,色谱分析必须由熟练的人员在专门的实验室中进行,不适合小型化。相比,光声光谱(PAS)是DMMP气体水平监测最有前景的技术之一,因为它具有高灵敏度、选择性和快速响应的优势。作为PAS的一种变体,石英增强光声光谱(QEPAS)技术自2002年首次报道以来迅速发展,其中超窄带石英调谐叉(QTF)与两个作为锐利共振声学换能器的声学微共振器(AmRs)在声学上耦合,用于检测声音信号,而不是传统的宽带麦克风。与体积超过10 cm3的传统光声池相比,小体积的QTF更有利于DMMP检测设备的小型化和快速响应。此外,QEPAS技术的显著特点是激发波长的独立性,这意味着可以使用相同的光谱声学器测量具有不同特征吸收光谱的痕量气体。DMMP在9–11.5 µ m的中红外区域显示出强烈的光吸收特征,因此使用高性能中红外量子级联激光器(QCLs)可以在理论上实现高灵敏度的检测。然而,中红外QCL输出光束通常具有较大的发散角,这使得将中红外激光束耦合到具有300微米叉间距的QTF中成为巨大的挑战,因为任何误散射光束击中QTF都会产生大的背景信号。在本研究中,我们展示了种基于定制T型QTF和中红外量子级联激光器(QCL)的小型化集成QEPAS DMMP传感器。T型QTF的叉间距为0.8毫米,具有约15,000的高品质因数,避免了由误散射光引起的背景信号,从而在ppb水平上获得最佳检测限。通过使用掺入DMMP的真实室外空气对传感器进行测试,以验证其有效性。实验部分:检测波长和光学激发源的选择强有力的靶向吸收带对于DMMP检测至关重要,因为实际应用需要具有亚百万分之一灵敏度的传感装置。由于其高输出功率、紧凑性和窄的光谱线宽,QCLs在中红外光谱区域已成为最多功能的半导体激发源。考虑到激发波长和激光源的大小,宁波海尔欣光电科技有限公司为该实验提供了一个发射波长为9.5 µ m,线宽为2 MHz的QCL激光器(QC-Qube 200831-AC712)作为DMMP-QEPAS传感器的激发源,其输出功率稳定性Fig. 2. QCL emission wavelength and output optical power as a function of driving current in amplitude modulation operating mode with a duty cycle of 50 %. QCL laser: HealthyPhoton, QC-QubeQCL laser driving circuit:: Healthy Photon, QC750-Touch&trade 结论基于QEPAS的传感器由于其波长独立性具有很高的多功能性,这使得通过替换激光源可以检测各种神经毒剂。在本研究中,首次开发了一种紧凑尺寸和可靠性能的ppb级QEPAS DMMP传感器。选择了9.56 µ m的激发波长,这是最强的DMMP吸收带,不受H2O和CO2的干扰。优化了主要系统参数,包括激光激发功率、气体压力和调制频率。最终,在0至1.5 ppm范围内验证了传感器的线性,并在300毫秒的积分时间下实现了6 ppb的最低检测限。我们使用真实室外空气作为载气检测了500 ppb的DMMP,并获得了与以零气作为载气时相同的信号幅度,从而验证了传感器的高选择性。参考Ppb-level mid-IR quartz-enhanced photoacoustic sensor for sarin simulant detection using a T-shaped tuning fork, Sensors & Actuators: B. Chemical 390 (2023) 133937, https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133937
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  • 39个地方入选深化气候适应型城市建设试点名单!
    2023年8月,为贯彻落实《国家适应气候变化战略2035》,持续实施《城市适应气候变化行动方案》,积极探索气候适应型城市建设路径和模式,有效提升城市适应气候变化能力,生态环境部、财政部、自然资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、水利部、中国气象局、国家疾病预防控制局八大部门联合发布《关于深化气候适应型城市建设试点的通知》。《通知》提到,2017年,我国在全国范围内遴选了28个城市,启动开展气候适应型城市建设试点,为进一步深化气候适应型城市建设试点奠定了基础。基于此,统筹考虑气候风险类型、自然地理特征、城市功能与规模等因素,在全国范围内开展深化气候适应型城市建设试点,积极探索和总结气候适应型城市建设路径和模式,提高城市适应气候变化水平。到2025年,优先遴选一批工作基础好、组织保障有力、预期示范带动作用强的试点城市先行先试,气候适应型城市建设纳入试点城市重点工作任务和经济社会发展规划,适应气候变化工作机制基本完善,重点领域适应行动有效开展,气候适应型城市建设经验得到有益探索。到2030年,试点城市扩展到100个左右,气候适应型城市建设试点经验得到有效推广并进一步巩固深化,城市适应气候变化理念广泛普及,城市气候变化风险评估和适应气候变化能力明显提升。到2035年,气候适应型城市建设试点经验得到全面推广,地级及以上城市全面开展气候适应型城市建设。 近日,按照《关于深化气候适应型城市建设试点的通知》(环办气候〔2023〕13号)安排,在城市申报、各省(区、市)推荐基础上,经综合研究,确定北京市门头沟区等39个市(区)为深化气候适应型城市建设试点,现予公布。附:关于深化气候适应型城市建设试点的通知各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团生态环境厅(局)、财政厅(局)、自然资源主管部门、住房城乡建设厅(委、局)、交通运输厅(局、委)、水利(水务)厅(局)、气象局、疾控主管部门:为贯彻落实《国家适应气候变化战略2035》,持续实施《城市适应气候变化行动方案》,积极探索气候适应型城市建设路径和模式,有效提升城市适应气候变化能力,决定在前期工作基础上进一步深化气候适应型城市建设试点工作。现将有关事项通知如下。一、目的意义气候变化是当今世界以及今后相当长时期内人类共同面临的巨大挑战。气候变化导致的极端天气气候事件和各类缓发不利影响不断加剧,已对世界各国特别是发展中国家经济社会发展和人民生产生活安全造成严重威胁。《巴黎协定》确立了提高适应能力、增强韧性、降低脆弱性的全球适应目标,主动适应气候变化、不断提高气候风险防范和抵御能力已经成为全球共识和必然选择。城市是人类生产生活的主要聚集地,也是各类要素资源和经济社会活动最集中的地方,区域气候变化趋势与城市气候效应叠加,使城市遭受的不利影响和风险更为严重。我国正处于工业化和城镇化快速发展的历史阶段,以防范气候风险为目标建设气候适应型城市,可以最大限度降低气候变化不利影响和风险,提高城市适应气候变化能力,对保障城市安全运行、提高城市竞争力和可持续发展潜力具有重要意义。2017年,我国在全国范围内遴选了28个城市,启动开展气候适应型城市建设试点。各试点城市因地制宜、积极探索,在普及适应理念、创新工作机制、强化重点领域适应行动等方面都取得积极成效并积累了有益经验,为进一步深化气候适应型城市建设试点奠定了基础。但总体来看,气候适应型城市建设仍任重道远,当前仍存在对气候风险认识不足、工作机制尚不完善、资源投入和行动力度亟待加强、适应能力亟待提升等问题,迫切需要进一步深化气候适应型城市建设试点,以进一步探索和总结气候适应型城市建设路径和模式,提高城市适应气候变化水平,并为积极推进全球适应气候变化进程贡献中国智慧和中国方案。二、总体要求(一)指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大会议精神,深入贯彻习近平生态文明思想,坚持以人民为中心,完整、准确、全面贯彻新发展理念,落实《国家适应气候变化战略2035》,实施《城市适应气候变化行动方案》,以有效防范和降低气候变化不利影响和风险为目标,以完善城市适应气候变化治理体系、加强气候变化影响和风险评估、强化城市重点领域适应气候变化行动、推进城市适应政策创新和能力建设为重点,选择典型城市先行先试,积极推进和深化气候适应型城市建设,为推进城市韧性可持续发展、助力生态文明建设和美丽中国建设做出积极贡献。(二)工作原则坚持风险导向,因地制宜。强化气候风险意识,立足全球和区域气候背景,以积极防范和化解城市面临的主要气候风险为导向,充分发挥试点城市主动性、积极性,结合城市实际,体现城市特色,突出“一城一策”,稳步推进气候适应型城市建设。坚持统筹协调,重点突出。建立健全气候适应型城市建设试点领导协调机制,统筹发力、协同推进,在深入分析评估气候变化不利影响和风险的基础上,明确城市适应气候变化目标任务,突出重点任务、重点举措、重点工程,推动试点城市气候韧性大幅提升。坚持分类指导,探索创新。根据不同地区、规模、城市功能定位、气候风险类型等,对气候适应型城市建设试点进行分类指导,鼓励试点城市先行先试、锐意创新,大胆探索气候适应型城市建设机制和模式,形成可复制、可推广的经验,树立标杆、打造样本。坚持广泛参与,全民共建。全面提升对气候适应型城市建设的认识和重视程度,广泛调动政府部门、企事业单位、社会组织和广大公众参与共建的积极性,引导和整合优势资源,强化适应气候变化支撑保障和能力建设,营造气候适应型城市建设良好氛围。(三)试点目标统筹考虑气候风险类型、自然地理特征、城市功能与规模等因素,在全国范围内开展深化气候适应型城市建设试点,积极探索和总结气候适应型城市建设路径和模式,提高城市适应气候变化水平。到2025年,优先遴选一批工作基础好、组织保障有力、预期示范带动作用强的试点城市先行先试,气候适应型城市建设纳入试点城市重点工作任务和经济社会发展规划,适应气候变化工作机制基本完善,重点领域适应行动有效开展,气候适应型城市建设经验得到有益探索。到2030年,试点城市扩展到100个左右,气候适应型城市建设试点经验得到有效推广并进一步巩固深化,城市适应气候变化理念广泛普及,城市气候变化风险评估和适应气候变化能力明显提升。到2035年,气候适应型城市建设试点经验得到全面推广,地级及以上城市全面开展气候适应型城市建设。三、重点任务(一)完善城市适应气候变化治理体系(生态环境部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)加强气候适应型城市建设协调指导,建立健全由生态环境部门牵头、相关部门积极参与的气候适应型城市建设试点工作领导协调机制。制定气候适应型城市建设试点实施方案,将气候适应型城市建设纳入城市各级各类相关规划和美丽城市建设重点任务。建立健全气候系统观测、影响风险评估、综合适应行动、效果评估反馈的工作体系。建立城市适应气候变化信息共享机制和平台,提升信息化、智能化管理水平。完善适应气候变化相关财政、金融、科技等支撑保障机制和配套政策。建立评估考核机制,开展年度工作成效评估,并纳入生态环境美丽城市评估体系。(二)强化城市气候变化影响和风险评估(生态环境部、中国气象局、自然资源部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)建设高精度城市气候变化监测、预测和预估基础数据集,开展城市细致气候特征以及热岛、雨岛、干岛、浑浊岛效应的综合分析。探索开展气候变化影响和风险的精细化定量监测与评估、预估及归因分析。建立跨部门气候风险联合会商评估工作机制,强化重点领域、重点工程、重要开发项目气候变化影响和风险评估。加强气候变化影响显著区域的地质灾害综合防控,开展海平面上升耦合极端灾害过程的滨海城市安全综合风险评估。加强气候变化对沿海城市富营养化、海洋酸化和缺氧的影响分析和风险评估。有效衔接常态化气象灾害隐患排查与周期性综合风险普查,开展动态风险评估,绘制城市气候风险地图。(三)加强城市适应气候变化能力建设(生态环境部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)加强队伍建设,广泛开展适应气候变化知识和业务培训,提高干部队伍业务能力。开展适应气候变化主题宣传活动,利用多种方式推动适应气候变化进机关、进校园、进社区、进企业、进农村,提高公众气候风险防范与适应气候变化理念意识。在国家生态环境科普基地建设中增加气候适应方面相关内容。加强适应气候变化先进技术推广应用,探索提升城市适应能力综合解决方案。充分调动金融机构、企业、社区、社会组织及公众等多元主体适应气候变化积极性,发展壮大志愿者队伍,形成全社会广泛参与的良好氛围。加强适应气候变化国际合作,开展气候适应型城市建设政策、技术、实践经验国际交流,推动建立气候适应型城市友城伙伴关系,提升气候适应型城市建设国际影响力。(四)加强极端天气气候事件风险监测预警和应急管理(中国气象局牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)建设地面自动气象站为主的立体精密、智能协同的城市综合气象观测系统。建立气象灾害及其次生灾害监测与预警预报体系,完善定量化监测指标体系,开展精细化网格预报预测。因地制宜建设早期预警平台和分灾种监测预报预警系统,建立多源资料融合的极端天气气候事件灾情数据库。建立跨部门、跨区域联防联控的常态化管理体系,制定完善极端天气气候事件应急预案,完善应急处置和救灾响应机制。强化专业应急救援装备力量部署,优化完善应急抢险救灾物资储备库布局,加强应急救援联合演练。(五)优化城市适应气候变化空间布局(自然资源部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)在国土空间规划实施评估中加强气候风险及适应性评估。结合国土空间规划编制实施,在“三区三线”、蓝线绿线等基础上,进一步探索城市适应气候变化的空间策略,优化城市空间布局。融合规划和土地政策,加大城市存量空间盘活力度,统筹城市地上地下空间综合利用。划定海洋灾害防治区,强化沿海城镇海平面上升应对措施。划定洪涝风险控制线,增强城市和区域调蓄空间管控。确定重要基础设施用地控制范围并预留发展空间,完善城镇安全韧性空间和基础设施。以社区为基本单元构筑城市安全防御体系,优化公共卫生等应急空间网络。(六)提升城市基础设施气候韧性(住房城乡建设部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)建立健全基础设施建档制度,以城市人民政府为实施主体,加快开展城市市政基础设施现状普查,摸清底数、排查风险、找准短板,提出有针对性的基础设施韧性提升措施,纳入市政基础设施建设规划及实施计划。鼓励探索开展城市基础设施压力测试。对城市基础设施安全风险进行源头管控、过程监测、预报预警、应急处置和综合治理。全面提升极端天气气候事件下城市各类基础设施的防灾、减灾、抗灾、应急救灾能力和城市重要基础设施快速恢复能力、关键部位综合防护能力。(七)提升城市水安全保障水平(水利部、住房城乡建设部、生态环境部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)统筹流域防洪与城市防洪排涝,统筹城市防洪和内涝治理,加快实施城市防洪提升工程,建设和完善源头减排、蓄排结合、排涝除险、超标应急的排水防涝体系,有效应对城市内涝防治标准内的降雨,加强易涝积水点整治,落实海绵城市建设理念。对沿河沿海城市级别、人口规模等保护对象重要性提升或新增防洪防潮任务的城市河段,合理提高防洪安全保障标准和防洪工程标准,以应对极端洪涝、风暴潮灾害。加强城市水源地保护,因地制宜构建城市多水源供水格局,加强供水应急备用水源建设,提高城市供水保证率,有效应对干旱缺水、水污染等供水风险。(八)保障城市交通安全运行(交通运输部、住房城乡建设部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)强化极端天气气候事件预警与城市综合交通系统应急联动机制,提高停运复运、运营调度和应急管理信息化、智能化水平。完善城市应急通道网络,健全城市道路照明、标识、警示等指示系统,提高穿越城市的高速公路应急抢通和快速修复能力,提升极端天气气候事件下防灾救灾能力。加强风险隐患排查管理,积极防范极端天气气候事件引发次生地质灾害,切实落实港口码头、航道及航道设施防汛防台风措施。提高城市道路耐受气候变化影响的变幅阈值,制定或修订相关建设、管理和养护标准。(九)提升城市生态系统服务功能(自然资源部、住房城乡建设部、生态环境部、水利部牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)实施基于自然的解决方案,构建蓝绿交织、清新明亮的复合生态网络和连续完整、功能健全的城市生态安全屏障,打造与适应气候变化协同融合的城市空间和景观格局。实施城市生态修复工程,加强城市水土保持,严格保护城市山体自然风貌,修复江河、湖泊、湿地等重要生态系统。充分发挥生态系统防潮御浪、固堤护岸等减灾功能,促进生态减灾协同增效。将生物多样性保护要求融入城市规划、建设、治理相关标准和规范,推动生态廊道、通风廊道、城市绿道、景观廊道及基础设施一体布局。鼓励利用街头、社区小微空间,修复、营建基于本土自然的生态环境,畅通城市微生态循环。加强山水林田湖草沙一体化保护修复,完善城市生态系统,提升城市生态碳汇能力,促进城市化地区绿色发展。(十)推进城市气候变化健康适应行动(国家疾控局牵头,其他部门参与,指导试点城市开展以下工作)开展城市气候变化健康风险监测评估,明确本市重点气候敏感传染病、慢性非传染病,实施城市气候变化健康适应行动。建立气候敏感疾病、高温热浪等健康风险预警与干预机制,及时发布预警信号和健康提示。重点关注脆弱人群健康适应能力,厘清脆弱人群特征和时空分布,针对性发布健康保健和防护指南。四、组织实施(一)申报条件试点申报城市一般应为地级及以上城市,同时鼓励国家级新区申报。试点申报城市应高度重视气候适应型城市建设,适应气候变化工作有一定基础,城市面临的气候风险典型突出,试点目标清晰、任务明确、措施合理,组织保障和政策保障有力,能够为气候适应型城市建设试点创造良好条件,优先遴选一批工作基础好、组织保障有力、预期示范带动作用强的城市。(二)试点申报申报城市应按照试点工作要求,结合实际填写《气候适应型城市建设试点申报表》,并编制《气候适应型城市建设试点实施方案》,由试点申报城市人民政府提交省级生态环境部门。鼓励2017年公布的28个气候适应型城市建设试点继续申报深化试点,拟继续申报的应填写申报表,更新试点实施方案,并总结提交已开展的试点工作成效和典型经验。试点申报城市应根据实际情况,结合十项重点任务,合理选择确定本地试点建设重点任务及目标。其中,完善城市适应气候变化治理体系、强化城市气候变化影响和风险评估、加强城市适应气候变化能力建设、加强极端天气气候事件风险监测预警和应急管理、优化城市适应气候变化空间布局为必选任务,其他有关领域重点任务可根据城市实际情况选择一项或几项,要突出城市特点和试点效果,避免贪多求全。试点申报城市也可视情增加其他自定任务。(三)试点审核省级生态环境部门要高度重视并牵头做好试点组织申报工作,会同有关部门对申报材料进行初审,形成审核意见,确定推荐意向顺序,于2023年10月9日前报送生态环境部办公厅并抄送财政部、自然资源部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部办公厅、中国气象局办公室、国家疾控局综合司,同时通过生态环境公文系统报送电子版材料。生态环境部会同有关部门组织专家对试点申报材料进行评审,视情对试点申报城市开展实地调研,综合考评后确定试点城市名单并向全社会公布。(四)试点建设生态环境部会同相关部门建立气候适应型城市建设试点工作协调机制及专家帮扶机制,统筹考虑试点城市的地域特点及气候风险情况等因素,编制出台相关技术标准、建设指南、评估办法等,探索建立完善促进试点建设的政策体系和激励机制。鼓励并支持试点城市通过美丽城市建设试点、气候投融资试点、生态环境导向的开发模式、适应气候变化国际伙伴关系等推动试点建设。鼓励试点城市协同推进低碳城市、生态文明建设示范区、国家环境保护模范城市、海绵城市建设等各类试点示范工作,充分发挥协同效应。省级生态环境部门要会同相关部门做好试点城市组织协调工作,及时掌握试点情况,推动经验总结交流。试点城市要印发实施气候适应型城市建设方案,认真抓好责任分工和任务落实,确保完成目标任务、取得试点实效。(五)评估验收试点城市应每年年底开展试点建设工作自评估,并于次年1月底前报送自评估报告。生态环境部会同有关部门研究制定气候适应型城市建设试点评估验收办法,定期对试点城市的工作进展和成效开展跟踪评估,并形成《气候适应型城市建设试点案例集》。对气候适应型城市建设试点成效显著、引领作用突出、验收评估结果优秀的通报表扬,推介其先进经验做法;对工作推进不力、实施进度滞后、验收评估结果不合格的取消其试点资格。五、工作要求(一)提高思想认识各地要切实提高对气候适应型城市建设试点工作的认识,积极做好试点申报和组织推荐工作,以城市适应气候变化为突破口,提高气候风险防范和应对能力。试点申报城市要确保试点实施方案切实可行,符合本地实际。省级生态环境主管部门会同有关部门做好审核把关和协调指导工作,确保试点城市申报材料真实准确、科学合理。(二)强化组织实施试点城市要建立健全相关工作机制,加强组织领导,强化支撑保障,加大工作力度,确保试点各项任务有序推进。试点城市可在依法依规的前提下统筹运用相关资金和气候投融资工具,加大对适应气候变化工作的投入力度。鼓励试点城市先行先试、积极探索各类政策创新。(三)加强宣传推广试点城市要利用各种媒体渠道,广泛宣传气候适应型城市建设理念内涵及工作进展,提高公众认知度、扩大社会影响面,为试点工作顺利推进营造良好舆论氛围。要及时梳理总结报送各类好经验、好做法、好案例,生态环境部将搭建试点工作宣传平台,并利用联合国气候变化大会、全国低碳日等各种契机节点推动经验交流和务实合作,讲好中国适应气候变化故事。生态环境部办公厅 财政部办公厅   自然资源部办公厅 住房城乡建设部办公厅  交通运输部办公厅 水利部办公厅   中国气象局办公室 国家疾控局综合司   2023年8月18日
  • 安徽省石英砂及制品质检中心今年6月底可投入运行
    3月8日,滁州市人大主任、市委书记韩先聪,市委常委、副市长徐发成,副市长王图强一行在凤阳县委书记马占文,县副委书记、副县长米德成,副县长朱大纲等领导的陪同下,深入凤阳县在建的安徽省石英砂及制品质量监督检验中心调研指导。   韩先聪一行参观了该中心正在精心布置的实验室,详细询问中心规模、资金筹措、设备购置及人才引进、吸收与培养后,充分肯定了中心建设的重要性和必要性。韩先聪要求县质监局立足凤阳丰富的矿产资源,围绕打造千亿元玻璃(硅)产业规划,不断做强做大特色中心。在大力建设省级中心的基础上,积极争取国家级中心落户凤阳。要以创品牌,树权威,塑形象为要求,将中心建设成“公正科学,准确规范,高效满意”的第三方公正权威机构。   当韩先聪书记了解到中心建设过程中仍存在资金困难时,表示将尽市委市政府所能为中心提供资金支持。   该中心自2008年12月通过省局批复筹建以来,于2009年4月正式开工,2009年12月底封顶,2010年2月内装竣工,目前正在进行绿化、围墙等辅助设施建设以及资质认定、人员培训、石英砂及制品企业宣传发动等,计划今年6月底投入运行。该中心的建设得到凤阳县委县政府鼎力支持:无偿拨付10亩地 先后拨付启动资金、建设资金计550万元 县级规费全免 县级税收留存部分全部返还用于中心建设。该中心建设还得到省市质监部门110万元资金支持。中心建成后将发挥五个方面作用:一是为凤阳县委、县政府打造的千亿元玻璃硅产业规划,包括产业发展和结构调整提供技术支撑 二是为社会出具公正性数据,包括省、市质监局下达的产品质量监督检查和企业产品委托检验、鉴定等任务 三是为企业提供出厂检验服务 四是为石英砂及制品质量认证和安全评价提供技术手段 五是参与石英砂及制品课题研究。
  • 祝贺上海沛欧红外石英消化炉SKD-08S2入围国产好仪器
    国产仪器腾飞行动”将通过企业自愿免费申报,活动主办方将组织专业编辑及行业资深专家深入调研,实地走访考察用户单位和国产厂商,让广大用户对国产科学仪器进行网上讨论、评议,以“用户说好才是真的好”为宗旨,从科学仪器的可靠性、稳定性、售后服务等方面筛选出具有代表性,经过用户的使用检验,好用、够用,并可对进口仪器形成一定竞争优势的“国产好仪器”。上海沛欧消化炉SKD-08S2的入围,显示了产品实力的重要性,也体现了广大用户超群的眼光,您的选择是对上海沛欧最好的支持!! 红外石英程序升温8孔消化炉特点1、加热体(模块)采用红外石英管,耐强酸强碱、防爆裂,寿命长,2、炉孔温度连续可调,升温速度快3、消化管受热面积大、温差小,样品消化一致性好,有利于样品的消煮4、仪器具有过流保护和漏电保护5、采用双开关,电源和加热单独控制,便于安全参数设置6、仪器有不锈钢排污罩,使消化管内逸出的SO2等有害气体,通过排污管经抽吸泵从水中排入下水道,有效地抑制有害气 体的外逸*杜绝挂壁*一、概述: 红外石英程序升温8孔消化炉SKD-08S2可用于农业、林业、环保、地质、化工、食品等部门以及高等院校、科研部门对植株、种子、饲料、食品、土壤、矿石等消化二、技术指标: 红外石英程序升温8孔消化炉型号 SKD-08S2控制方式 数控 (定时+64阶程序升温) 加热方式 红外石英辐射加热 炉孔数量 8孔 控温范围 室温-680℃ 升温速度 0分钟(室温到400℃) 温度波动 1%(超调后2度) 电 压 AC220V 功率 1600W 消化炉在蛋白质检测中起到了很重要的作用,选择一台合适的消化炉是准确检测的前提。消化炉指标要注意几点:1 温度要恒定,波动要小,每个样品可以有一致的消化时间,2 每一个样品孔温度要一致,以免样品消化时间相差太大。3 能有效的控制温度变化的过程,以免消化时的样品挂壁。4 效地保温措施,以提高炉腔内温度的恒定性所以消化炉的考察需要注意 :* 有效地温度控制,使得消化能按需要控制温度,如果有程序升温控制就能有效达到所需。* 很好的保温措施,如果保温材料势单力薄,必造成温度不稳定。仪器较厚的保温层是温度稳定的需要。故保温材料的厚度和材质是一个重要的指标、* 加热体和热载体的选择,可以根据用户的需要选择不同的热载体。下面我们来讨论加热体和热载体的选择。现在加热主要有三种方式比较好的。# 红外加热,靠热辐射来加热样品,特点是:升温快,热惯性小,温控准确。一般应用于有高要求样品的消化。例如:有较快的升温和降温速度。程序升温可以使用户更具自己样品的特点来选择升温曲线,或选择分段式的升温,更有利益样品的消化,从而杜绝样品的挂壁现象、进而使得样品消化效率的大大提高# 铝锭加热,靠铝锭传导热给样品,特点:升温较慢,热惯性较大,温度较稳定,还由于铝锭的良好的热传导性,每个样品孔间的温度一致性好。广泛应用于消化炉的热载体,但也要注意:一片薄薄的铝锭也不能保持温度的恒定,所以选择铝锭消化炉,铝锭厚度也是一个考察指标。# 石墨加热,靠石墨传导给样品热量,特点:热惯性大升温较慢,由于石墨热传导性较差(相比较铝锭),使得样品孔间温度不均匀,容易造成样品间消化时间拉大。但是由于石墨成本较低,石墨消化炉成本便宜,对部分低端用户有一定的吸引力。(并不可取) 其余要注意消化炉的保护功能:温度稳定均一保护,过流和短路保护。
  • 打造千亿元硅产业:安徽省石英砂及制品检验中心成立
    近日,安徽省质监局以皖质函〔2011〕21号文批复,同意在凤阳县成立安徽省石英砂及制品质量监督检验中心。   千亿元硅产业培育工程,是滁州市委市政府坚持以科学发展观为指导,依托凤阳县丰富的石英砂资源,加快推进硅(玻璃)产业优化升级,奋力打造“千亿滁州”,努力实现可持续发展的一项极为重要的战略性举措。而建立省级石英砂及制品质量监督检验中心,可以及时有效地开展石英砂及产品质量监督检查和企业产品委托检验、鉴定等,将为凤阳县打造千亿元硅(玻璃)产业规划提供强有力技术支撑和保障,对促进县域经济的快速发展具有十分重要的意义。   安徽省石英砂及制品质量监督检验中心于2008年12月通过省质监局批复同意筹建,并于2010年12月3日通过省局专家组的资质认定和验收。中心共占地12.75亩,总建筑面积4800多平方米,总投资1266万元。已通过9个项目、94个检验参数的认证,项目分别是:石英砂、日用保温容器、平板玻璃、机吹玻璃杯、机压玻璃杯、人工吹制玻璃杯、啤酒瓶、太阳能热水系统、全玻璃真空太阳集热管。
  • 自适应光学仪器可以带来“超视力”吗?
    人类的视力有极限吗?最近,科学家在实验中运用新技术,通过光学仪器矫正人的视力,有的被试者的视力甚至达到了2.0。   新技术为“超视力”提供可能   中国科学技术大学周逸峰小组与中科院成都光电所张雨东小组合作,创造性地将视知觉训练与人眼自适应光学技术结合起来。在实验中,他们对20岁左右的正常被试者测量视力等视功能后,让他们每天参加一小时的视觉训练。这种训练,即在自适应光学系统上,呈现一种高空间频率光波的黑白条纹图像,让被试者根据要求完成图像的检测任务。训练程序根据完成任务情况,自动调控图像参数,使之维持在一定的难度水平上。如此反复多次,坚持10—12天,每天1小时左右。   周逸峰指出,“这项实验反映了在一定的条件下,经过学习,成年神经系统对图像识别的能力可大大提高。即便是发育成熟后,正常成年视觉神经系统仍具有相当程度的可塑性。不过,这些可塑性的发挥,受限于人眼的光学系统质量。”   据专家介绍,人眼的光学系统,除了存在近视、远视等“低阶像差”外,还存在难以用普通手段测量和矫正的“高阶像差”。研究小组对被试者进行高阶像差的矫正,使之拥有较理想的人眼光学系统,在此基础上配合视知觉训练,让被试者的视力有了明显的提高,有的甚至达到了2.0及以上的视力。据介绍,他们的“超视力”在5个月后复测时仍可保持。该研究成果可用于探索新的治疗方法,来提高视力低下患者的视功能,也为达到“超视力”提供了可能。   目前还处于临床阶段   关于这项技术的最新应用情况,周逸峰在接受采访时介绍:“目前,我们与合作单位中科院光电技术研究所一起正在进行面向临床应用的产品开发和推广,已经研制出自适应光学视力治疗仪,7月份进入医院进行临床试验,在国家药监局审批注册后即可上市用于临床。”同时,周逸峰还指出:“这项技术还处于临床试验阶段,从之前测试的结果来看,效果比较显著,但由于临床试验受到各种因素的制约,不能保证每次试验都达到预期效果。”   对此,焦永红指出,“自适应光学技术属于高科技,作为一种辅助的装置,它主要从两个层面推动眼科技术的发展。其一,让使用设备的医务人员可以更清楚地分析数据;其二,可以让病人接受的手术更加精准。目前,它仍属于前瞻性的研究。”   关于视知觉训练,焦永红则认为:“视知觉训练主要通过锻炼肌肉的灵敏度,通过反复刺激的方法来训练人的能力。这项训练比较主观,而且需要坚持。因此,被试者的视力恢复水平可能因人而异。”   不过,任何一项新技术的发展都是不断尝试、不断推新的过程。屈光手术自90年代初期试用以来,已经发展成熟,这一技术通过改变人眼的光学系统,使得人眼视力水平得到很大改善。焦永红认为:目前,自适应光学技术还处在临床适应阶段,从原理上说,这项技术可以辅助临床试验,让手术更加精准。   是否具有“超视力”不重要   那么视力的优劣该如何测定呢?2.0的视力是怎样的“超视力”呢?   目前国内有两种视力表记录法:小数记录法、五分记录法。一般情况下,正常裸视力能达到1.0,也就是5.0。小数记录法的1.5,2.0分别相当于五分记录法的5.2,5.3。   对于视力有限性的问题,北京同仁医院眼科中心眼肌科主任焦永红指出:“人的视力受限于最小视角,它是指视网膜视觉细胞能分辨的最近距离的两点对眼的最小夹角。”视力表是根据视角的原理制定的。正常人眼能看清最小物体的视角为1分视角,又称最小视角。   焦永红认为,“人的视力是有极限的,单纯通过视力表的指标来衡量人的视力的优劣并不是目的。1.5的视力已经是正常视力,不同衡量体系得出的结论也不同。衡量视力水平,不能光看指数,还要看眼睛各个方面是否协调一致。关键在于眼睛的健康,无各种眼科疾病,这才是我们追求的目标。至于是否是2.0这样的"超视力"并不重要。”   焦永红说:“视力检查是一种知觉检查,具有较强的主观性,一些其他的因素,也会影响到检查结果。”常见的影响视力检查准确性的因素有:光线,比如灯箱老旧、光源亮度不达标、面板刮花、检测地点周围光线昏暗等;环境,如周边环境吵闹、噪音大等;此外,如果在感冒、发烧或服药期间,视力也可能下降。   中国人民解放军第二炮兵总医院眼科主任医师蔡春梅介绍说:“目前所测的视力主要为远视力,被试者离视力表5米。视力达到2.0,说明远视力很好,不排除有其他眼睛问题的可能,没有一个评论视力优劣的绝对指数,普通人达到1.0的视力就是正常视力。”   通常情况下,人们认为成人的视力不具备可塑性。就此,蔡春梅认为:“如果一个成年人存在屈光不正的问题,如近视、远视、散光等问题,通过镜片、手术矫正的方法,才可以矫正视力。”自适应光学技术也正基于此,通过仪器调整人眼的光学系统,才能够有效的矫正视力。
  • 中美联合研制自适应光学双光子荧光显微镜
    像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会使光波前发生形变,不仅降低成像的信噪比和分辨率,使得很多时候我们只能&ldquo 雾里看花&rdquo ,更甚者,产生赝像,或无法获得有意义的图像。像差问题对双光子成像的影响尤为严重,因为在那里,荧光信号对入射光强度的依赖是平方关系,一旦入射光波前形变,不仅聚焦强度大幅下降,成像分辨率也急剧恶化。因此,如何解决像差问题,实现活体,例如小鼠大脑皮层,深层区域的高质量成像成为光学成像发展中最具挑战性的问题之一。   美国Howard Hughes Medical Institute (霍华德· 休斯医学研究所)在Janelia Farm Research Campus的吉娜博士小组与来自中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室的王琛博士最近成功将一种新的自适应光学的方法和双光子显微镜结合,研制出一种新的自适应光学双光子荧光显微镜。通过校正活体小鼠大脑的像差,在视觉皮层的不同深度处均获得了提高数倍的成像分辨率和信号强度,大大改进了成像质量,使得原来在活体鼠脑中不可见或者模糊的细节变得清晰可见,她们成功将该方法应用于老鼠视觉皮层第五层(约500µ m)的形貌结构成像和钙离子功能成像。这一新的自适应光学方法,首次使得在活体小鼠深层区域成像中获得近衍射极限的成像分辨率成为现实。这一成果以题Multiplexed aberration measurement for deep tissue imaging in vivo发表在最新一期的Nature Methods (自然· 方法)杂志上。   在该自适应光学双光子荧光显微镜中,她们将空间光位相调制器光学共轭到显微物镜的后焦平面,通过位相调制器将入射光分成若干子区域,每一块子区域的波前都可以被独立控制。同时,她们用数字微阵列光处理器,以不同的频率同时调制其中一半子区域的入射光强度,以另一半子区域作为&ldquo 参考波前&rdquo 。来自所有子区域光束会在焦点处会聚干涉,通过监测焦点激发的双光子信号随时间的变化情况,并进行傅里叶变换分析,可以&ldquo 分解&rdquo 得到被调制的每一块子区域的&ldquo 光线&rdquo 的贡献信息,从而可以实现对一半子区域波前的并行测量。对另一半子区域重复这一测量过程,从而获得整个入射波前的信息并进行校正。该方法耗时很短,通常约1~3分钟左右即可完成像差的测量和校正,无需复杂的计算,适用于任何标记密度和标记类型的样品。更重要的是,得到的像差校正图案可以用于提高较大视场范围内的成像质量。该方法无疑为在体研究小鼠大脑皮层深层区域的生物、医学问题提供了可行性方案。
  • 港理工/港大/港城大《Nature Communications》:亚微米精度单光子3D打印熔融石英
    透明熔融石英玻璃作为一种不可或缺的重要材料,在现代社会中具备广泛应用价值。其卓越性能使得它在日常生活、科学和工业领域均发挥着重要作用。尽管熔融石英玻璃具备卓越的光学性能、热稳定性和化学耐久性等优异特点,但其高硬度和高脆性使得其可加工能性备受诟病。目前,传统熔融石英玻璃微结构制备工艺面临着流程复杂、成本高昂以及材料易碎等诸多挑战,并且在实现复杂三维(3D)结构方面仍然存在巨大困难。这给新型玻璃微纳米器件的开发、高效制造和在先进功能领域的应用带来了巨大的挑战。近年来,以3D打印/增材制造为代表的先进制造技术为玻璃加工行业带来了全新变革和重大突破。相较于传统的减材及等材成型工艺,这些新兴技术以数字设计和逐层累积为手段,成为赋予玻璃构件极高设计自由度和精确成型能力的强大工具,使得制造任意熔融石英玻璃三维结构成为可能。德国Karlsruhe理工学院科学家利用立体光刻(SLA)技术制备玻璃已取得重要突破(Nature, 2017, 544),成功实现了玻璃制品在质量、复杂度和精确度诸多方面的显著提升。这一里程碑式的进展也预示着通过3D打印技术制造具有出色光学性能的玻璃结构离普及更近了一步。随着时间的推移,全球范围内的研究者一直在不断努力提升玻璃打印技术的精确性。通过采用双光子飞秒激光直写(TPP-DIW)技术,实现了微纳米尺寸3D分辨率的玻璃结构的有效成形(Adv. Mater., 2021, 33)。然而,尽管立体光刻和双光子飞秒激光直写已分别实现了约50 μm和约100 nm的成型分辨率,并在宏观及纳观尺度上显著扩展了玻璃三维构件的应用领域,但由于3D打印技术在精度和效率方面存在固有矛盾,迄今为止,已有文献中报道的方法无法有效地制造出既具有毫米/厘米级尺寸又带有亚微米级特征的复杂玻璃三维结构。这一限制严重影响了该技术在微光学、微流控、微机械及微表面等先进领域上的应用。有鉴于此,香港理工大学3D打印中心温燮文教授联合香港大学机械工程系陆洋教授,在此前工作(Nat. Mater., 2021, 20, 1506)基础上更进一步,提出了一种通过摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术制备同时具有亚微米特征及毫米/厘米级尺寸的熔融石英玻璃三维构件的方法。研究者选择了聚乙二醇功能化的二氧化硅纳米颗粒(平均直径~11.5 nm)胶体和两种丙烯酸酯作为聚合物前驱体,保证二氧化硅纳米颗粒良好的相容性和分散性。结合面投影微立体光刻3D打印灵活地创建具有复杂的三维亚微米结构的高性能透明熔融石英玻璃,其分辨率、构建速度及成型幅面均超越了目前大多数其他3D打印玻璃技术几个数量级。 图1:通过面投影微立体光刻3D打印所得透明熔融石英玻璃。(a)面投影微立体光刻3D打印示意图,呈现了打印所得熔融石英玻璃制成微缩维多利亚港的光学和电子显微镜图像。(b)复合纳米前驱体的各化学组分。(c)面投影微立体光刻3D打印透明熔融石英玻璃微透镜阵列在高温环境下展示了出色的稳定性。(d)4 × 6阵列的透明熔融石英玻璃蜂窝结构的光学和电子显微镜图像,其中央的细长悬线具有亚微米级别尺寸。(e)该方案所制备的熔融石英玻璃在分辨率及成型速度上的关系图,及与已报道的其他同类技术的比较。 图2:面投影微立体光刻3D打印所得具有多尺度临界特征的透明熔融石英玻璃多层级点阵。(a)多层级点阵结构;(b)多层级点阵网络;(c & d)单个多层级点阵胞元;(e)多层级架构;(f)基础点阵;(g & h)基础杆件及其具备的亚微米特征。尺寸跨度由mm逐步减少到nm,接近5个数量级。利用面投影微立体光刻3D打印透明熔融石英玻璃微透镜阵列,其具有亚纳米级别的表面粗糙度(Ra≈0.633 nm)。同时,研究者展示了通过3D打印制造的熔融石英玻璃微透镜阵列在成像方面的出色能力,具备优良的均匀性、清晰度、对比度和锐度。 图3:面投影微立体光刻3D打印的具有亚纳米级别表面粗糙度的熔融石英玻璃微透镜阵列。单个透镜的高精度光学显微镜图像,方框区域显示了白光干涉共聚焦显微镜测试结果,沿XY方向均能实现亚纳米级别表面粗糙度,以此制备高均匀性、高清晰度、高对比度和高锐度的微透镜阵列。面投影微立体光刻3D打印技术赋予了熔融石英玻璃微流体器件高精度、简化工艺、高直视性、大结构尺寸及复杂三维设计自由度,进一步展现出该器件出色的液滴/流体操控能力。 图4:面投影微立体光刻3D打印具备超疏水性能的仿生三维熔融石英玻璃微表面结构,以及具有Y型流道的免键合三维熔融石英玻璃微流控芯片。超疏水仿生三维熔融石英玻璃微表面展现了极佳的液滴黏附能力(即“花瓣效应”),即使在翻转180°后仍能牢固锁住液滴;在免键合Y型流道三维熔融石英玻璃微流控芯片,由于表面张力占主导,两种流体呈现了不互溶的“层流”现象。该工作进行于香港城市大学深圳研究院纳米制造实验室,相关成果以“One-photon Three-dimensional Printed Fused Silica Glass with Sub-micron Features”为题发表于国际期刊《自然通讯》(Nature Communications)上,课题组2020级博士研究生黎子永为该论文第一作者。在该研究中,熔融石英玻璃三维微纳样品由摩方精密2 μm精度的nanoArch® P130超高精密3D打印系统制备。相关技术已申请专利,后续将与摩方精密合作进行商业化应用。
  • ​Science | 肿瘤抑制因子选择性失活驱动因素:适应性免疫系统
    肿瘤的发生是一个复杂的适应过程,涉及许多细胞功能的改变,包括细胞分化状态、端粒维持、细胞增殖控制、对营养状态改变的适应、血管生成能力的进化、细胞死亡的避免以及对蛋白质毒性和基因组胁迫的适应等等,这些改变被称为肿瘤的生长生存适应(Growth and survival adaptation,GSA)。在肿瘤发生过程中,肿瘤会通过破坏参与抗原处理和呈递的基因或上调抑制性免疫检查点基因来逃避免疫系统。目前已经通过多种方式鉴定发现了肿瘤中的驱动基因,但是这些肿瘤驱动基因是如何发挥作用的还不得而知。为了揭开这一问题的答案,美国霍华德休斯研究所Stephen J. Elledge研究组在Science发文,题为The adaptive immune system is a major driver of selection for tumor suppressor gene inactivation,揭开了肿瘤中肿瘤抑制因子的选择性失活所依赖的主要驱动因素是适应性免疫系统这一机制。肿瘤驱动基因的鉴定主要包括两种方式,其一是通过遗传和生化的方式分析病毒致癌基因或由病毒插入激活的基因【1,2】,其二是通过鉴定家族性癌症综合征以及其他零星发生的癌症鉴定反复出现的突变【3,4】,更为现代的技术对这些基因的分析会通过转座子、RNA干扰、CRISPR基因编辑技术、cDNA过表达以及高通量测序等检定这些基因潜在的肿瘤发生驱动能力。一直以来,肿瘤的生长生存适应基因的系统功能分析一直是癌症研究的焦点,但是目前的一些遗传筛选主要是在体外培养系统之中,这些二维的体外培养系统能够揭示与肿瘤细胞增殖和生存相关的一些基因,但是对于更为复杂的肿瘤微环境中不同细胞类型以及它们之间的相互作用是无法进行揭示的。除了与肿瘤生长和适应相关的基因促使肿瘤的发生和发展之外,肿瘤燎原之火想要进攻机体还需要克服另外一个障碍那就是免疫系统。肿瘤会想办法逃过免疫系统的威胁,造成免疫监视的适应(Immune surveillance adaptation,ISA)。为了对免疫调控基因进行检测,作者们构建了一个CRISPR文库,可以靶向7500个已知或者潜在的药物靶点基因。首先,作者们使用小鼠乳腺肿瘤模型进行文库转染,在选择细胞群体倍增后或者是皮下肿瘤移植到野生型或者是严重联合免疫缺陷型小鼠之中(图1)。通过该筛选,作者们筛到了一些生长调节相关的基因比如Pten,同时也鉴定发现了一些与抗原呈递以及免疫信号通路相关的因子比如B2m、Jak1等。除此之外,作者们还发现了一些熟悉的肿瘤抑制因子在适应性免疫系统存在的情况下出现富集,这引起了作者们的研究兴趣。图1 筛选免疫调控因子的工作流程图为了排除细胞种类特异性的效应,作者们又用相似的方式对结肠肿瘤细胞中进行了鉴定,随后作者们将目标集中在Gna13、Cul3以及Hdac2这三个因子之上,因为在CT26和4T1筛选中这些基因在野生型小鼠中观察到更强的表型以及它们在调节肿瘤细胞对适应性免疫系统的应答中可能存在一些未知的作用。进一步的,为了验证这些基因的作用,作者们对这些基因进行了敲除,这些基因敲除后对于肿瘤的体外增殖生长能力没有显著的影响,但是会在适应性免疫系统存在的情况下出现肿瘤的生长优势(图2),因此Gna13、Hdac2和Cul3会对适应性免疫系统存在的情况下特异性肿瘤抑制,该结果说明肿瘤细胞与免疫系统之间存在一定的相互作用。图2 Gna13基因敲除后只在适应性免疫系统存在的情况下出现肿瘤生长优势为了提高该结果对于药物靶点的指导性,作者们对一些人类肿瘤中已知突变的肿瘤抑制因子进行系统性CRISPR文库筛选。作者们对前500个预测的肿瘤抑制因子每个设计了10个sgRNAs,在三个不同的肿瘤细胞品系中进行转染,然后将肿瘤细胞移植到野生型或者适应免疫缺陷型小鼠中。当肿瘤长到目的大小时,作者们对其中的sgRNA丰度进行分析,筛选到的结果发现比如B2m或者Hdac2等肿瘤抑制因子会以一种适应性免疫系统特异性的方式促进肿瘤的生长。另外,作者们还鉴定发现了一个编码粘多糖降解相关的酶Gusb【5】,在转入Gusb的sgRNAs后只在野生型小鼠中出现阳性选择性生长,说明Gusb在调节肿瘤对适应性免疫系统中起着非常重要的作用。但是这肿瘤抑制因子是如何在适应性免疫系统特异性中的发挥作用的呢?GNA13的突变先前被报道发现发生在散发性癌症中,既可以作为癌基因又可以作为抑癌基因发挥功能,最常发生在淋巴瘤、子宫内膜肿瘤、膀胱肿瘤和肝癌中【6】。在适应性免疫系统存在的情况下,作者们发现GNA13可以作为肿瘤抑制因子发挥作用,但是具体的机制并不清楚。为此,作者们在结肠肿瘤细胞系中的构建了GNA13敲除品系,然后将这些细胞作为皮下肿瘤植入WT小鼠或在体外培养,并使用RNA-seq进行转录组分析。通过该分析,作者们发现GNA13的缺失会导致Ccl2表达的提高,进而导致CCL2分泌的增加。先前的研究表明CCL2是髓系细胞的招募因子。在敲低CCL2的情况下对肿瘤的生长并没有显著的影响,但是得在GNA13敲除的背景下敲低CCL2则会显著地削弱肿瘤的生长。另外,作者们发现过表达CCL2足以促进结肠癌肿瘤细胞的生长。因此,GNA13的肿瘤抑制功能是通过负调控CCL2的表达实现的。总的来说,该工作发现在肿瘤发生过程中,相对于严重联合免疫缺陷小鼠,适应性免疫系统中存在肿瘤抑制基因缺失的显著富集,并且这一机制是以癌症和组织特异性的方式实现的。该工作说明肿瘤中抑制因子的选择性失活所依赖的主要驱动因素是适应性免疫系统,为肿瘤的治疗以及肿瘤学的研究提供了新的见解。原文链接:https://science.org/doi/10.1126/science.abg5784
  • 自适应光学波前传感的理想选择—sCMOS 相机
    自适应光学波前传感的理想选择—sCMOS 相机牛津仪器 Andor sCMOS 相机作为自适应光学波前传感的优选设备,拥有高度并行的像素读出产生的高帧频,结合短曝光条件下的低噪声和高量子效率能够获得最佳信噪比图像。在本次技术说明中,我们比较了Andor sCMOS 系列中三款特别适合波前传感的相机: Marana 4.2B-6(具有CoaXpress接口) Zyla 4.2 PLUS(具有CameraLink接口) Balor 17F(具有CoaXpress接口)下表总结了每款相机的关键性能参数。表1 用于波前传感的三款 Andor sCMOS 相机的关键成像参数在第1部分中,我们将详细分析潜在的帧频性能,尤其是 ROI 模式下帧频的提升。在第2部分中,我们将比较三款相机相对“延迟”特性,这是自适应光学应用的一个重要考虑因素,因为它决定了图像在软件中的准备时间,以便作为闭环可变形镜像系统的一部分进行处理。Part 1 | sCMOS 帧频高速帧频性能对于波前传感至关重要,使用(ROI)子阵列能够实现每秒数百帧的图像采集。作为波前传感备选的成像探测器,表2显示了上述三款 sCMOS 相机在不同 ROI 阵列尺寸上的帧频。表 2 的关键成像参数(可用选项): 卷帘快门曝光模式 重叠(100%占空比)模式 16位(全动态范围)模式 中心 ROI 成像 CoaXpress(CXP)接口(Marana 和 Balor) CameraLink(CL)接口(Zyla)表2 三款 Andor sCMOS 相机在不同 ROI 阵列尺寸上的帧频 请注意,在比较 Marana 和 Zyla(均为2048 x 2048阵列)时,尽管 Zyla 能够实现更快的帧频,但 Zyla 是使用前照式芯片,通过在每个像素上使用微透镜来实现高量子效率。Marana 使用背照式芯片,在没有微透镜的情况下可实现高达95%的量子效率。此外,如果 Zyla 的 ROI 没有在垂直方向上居中,帧频将会降低(降低到原来的2倍),而对于Marana 和 Balor,ROI 可在任何区域,帧频的降低可以忽略不计。Part 2 | “延迟”比较科学成像相机用作波前传感器的一个关键考虑因素是“延迟”。由于波前传感成像是 AO 配置闭环系统的一部分,因此软件必须快速采集图像以进行实时处理,以便它能够持续地通知变形镜系统如何在到达科学探测器的过程中对入射波前进行重塑和展平。比较波前传感器相机,我们需要清楚地了解曝光、传感器读出和任何图像传输耗时相关的相对时间。在成像的时序流程中,对于“延迟”的定义可能存在一些主观的变化。为了在当前的比较研究中实现标准化,我们将考虑从曝光开始到软件处理该曝光时间内的完整图像/ROI 的整个端到端时间。我们还将通过假设曝光时间为 10 毫秒(帧频达到100 fps)进行标准化。但是请注意,我们比较的三款相机,这 10 毫秒的曝光对应于不同的 ROI 阵列大小和相应的视野。图 1 和图 2 为 Zyla 4.2 PLUS 与 Marana 4.2B-6 进行比较的时序示意图。sCMOS 相机之间的“延迟”区别如下:Zyla 必须先将整个 ROI 阵列(10 毫秒)读出到组装图像的相机 FPGA,然后再通过 CameraLink 接口传输图像,这里又需要10 ms。由于这些过程是按序发生而不是同时进行的,因此整个端到端处理接近曝光(10 ms)+ 读出(10 ms)+ 通过 CameraLink 的数据传输(10 ms)= 30 ms。注意,Zyla图像必须首先在 FPGA上组装的原因是其复杂的传感器读出,这涉及到同时读出阵列的两半,从中间行开始,向外分别移动到顶部和底部行。Marana 具有更直接的传感器读出架构,这意味着无需将图像在相机 FPGA上组装后再传输到主机PC。相反,一旦读出像素行,它就会由 FPGA 处理并立即通过 CoaXpress(CXP)接口进行传输。这意味着图像传输与图像读出同时发生,而不是顺序发生,从而克服了“延迟”造成的影响。 Marana 的整个端到端过程近似于曝光(10 ms)+ 同时读出/数据传输(10 ms)= 20 ms。Marana 具有更直接的传感器读出架构,这意味着无需将图像在相机 FPGA上组装后再传输到主机 PC。相反,一旦读出像素行,它就会由 FPGA 处理并立即通过 CoaXpress(CXP)接口进行传输。这意味着图像传输与图像读出同时发生,而不是顺序发生,从而克服了“延迟”造成的影响。Marana 的整个端到端过程近似于曝光(10 ms)+ 同时读出/数据传输(10 ms)= 20 ms。Balor 未在所示的图中具体表示,但具有与 Marana 相似的单向传感器读出架构,区别在于 Balor 通过同时读取每组 4 行的数据来提高速度。因此,如果 Balor 定义了 ROI 阵列,其结果是曝光时间为 10 ms(相应的读数为10 ms),那么 Balor 的整个端到端过程也将近似于曝光时间(10 ms)+ 同时读出/数据传输(10 ms)= 20 ms。因此,相对于 Zyla 固有的“延迟”, Marana 和 Balor 的“延迟”减少了。然而,如第 1 节所示,Zyla 4.2 PLUS 相对于Marana 4.2B-6 可能具有更高的帧速。在为您的装置选择最合适的波前传感成像相机时,应在确切的实验要求范围内考虑这两个因素。图 1 和图 2 的关键成像参数(可用选项): 曝光时间/读出时间 — 10毫秒(需要选择ROI) 卷帘快门曝光模式图1 Zyla4.2 PLUS:表示曝光、读出和图像传输(通过 CameraLink接口)的计时示意图图2 Marana 4.2B-6:表示曝光、同时读出/图像传输(通过Coaxress 接口)的计时示意图。Balor 的实验数据接近Marana 4.2B-6
  • 益莱储2023新年展望:高适应性是新时代的竞争力
    益莱储亚太区高级副总裁潘海梦也许你阳过了,或者正在辛苦经历中,或者还阴着,无论身处何种状态,我们是在欣喜中告别计划赶不上变化的旧年或抗疫的三年,迎来更自由奔放、更笃定和更值得庆贺的2023新兔年!我们终将摆脱病毒的困扰,重新拥抱曾经熟悉的一切。数字技术在润物细无声中改变着我们的工作/学习方式、生活习惯,乃至文化习俗等。从居家远程办公、线上网课走进千家万户,到疫情防控大数据,到共享单车、新能源汽车/高级辅助驾驶及出行相关的各种支付方式,再到购物、买菜、物流及日常通讯方式等等,数字化渗透到人们日常的每个角落。科技进步改善我们的生活、更新人们的认知,如今移动通信、大数据、云计算、AI正在无缝式渗透到我们生活的方方面面。作为一家租赁合作伙伴和测试资产优化管理供应商,益莱储在自身业务基础上,通过与客户、测试测量品牌原厂及合作伙伴的沟通互动中,总结2023年行业热点和新年展望。2023行业热点:科技创新未来的五个重点领域重点领域一: 站在5G时代,布局6G未来全球5G部署正在加速进行中,主要推动力来自几个方面:一是美国C波段部署,同时亚洲、印度也在采取一些行动;二是毫米波仍在存在一些复杂的挑战,未来仍是一个长期的研发机会;此外随着5G部署,运营商正在寻求通过添加SA版本来进一步盈利,Open RAN等新应用将继续在全球生态系统中充当牵引力。5G专用网络将不断优化,以满足如工业、医疗等对于低延迟和完整网络控制具备高度需求的应用领域,同时透过强化的个资保护、边缘计算和加密等功能提供关键的安全优势。而6G在多项关键指标上比5G应有数倍甚至于上百倍提升,6G将是下一个发展重点。重点领域二:新一代汽车革命重塑世界汽车OEM及其供应商关注战略性方向,汽车领域的半导体公司不断增加电动汽车和自动驾驶汽车应用的能力。电动车和自动驾驶技术的创新飞速发展,新一代汽车革命正在重塑世界。但在推进续航力和改进成本所需的大规模充电、基础充电桩设施及电池技术进步等方面,仍存在挑战。汽车电子雷达领域拥有巨大的创新潜力,雷达分辨率接近目前的激光雷达,早已成为安全和功能的重要传感器。重点领域三:数字孪生渗入各行各业Forrester最近的一项研究,如今89%的公司仍然采用手工流程,只有11%的公司完全自动化了他们的测试矩阵;75%的公司报告了一些自动化,近一半的公司希望在未来三年内实现自动化。是德科技开启数字孪生改变世界的变革性技术研究,此项技术可在虚拟世界建立出模拟体,与在真实世界中的对象状态、发展完全一致。近年来已大量被运用于工业、航空、汽车及医疗等产业中。它可协助人类从永续发展的角度,了解决策将如何影响世界:透过对计划中的变动因子进行建模,并从生态系统受影响的程度依实际需要进行调整。重点领域四:高速计算给数字设计带来挑战每一代技术变革都会给数字系统设计带来挑战,在所有产品的开发阶段都需要对高速数字系统设计进行测试,以便预估测试挑战、优化性能,让高速计算接口、数据中心连接和消费电子产品更快推向市场。PCIe扩展总线从 PCIe 4.0 提升到了 PCIe 5.0甚至更高阶的PCIe 6.0,以便满足对更高速度的需求;内存从 DDR 4.0 演进到了 DDR 5.0;USB也演进到USB3.0/4.0。 随着串行数据通信速度的提升,每个层级都需要进行精确的高速测试。在更高的速度下进行测试时,需要面向所有的最新标准执行全方位一致性测试。重点领域五:飞速发展的半导体行业要早期引入测试在飞速发展的半导体行业,半导体制造商需要持续跟踪光刻技术和高速测量技术的新趋势、新发展,要引进新的高速、高精度探头和光扫描检测技术;在芯片投产前要进行网络测试,在芯片设计过程中越晚进行测试则犯错成本就越高,在完成设计、开始生产之前进行网络功能测试,可以节省数百万的开发成本和宝贵的上市时间。2023产业态势:高适应性是新时代的竞争力疫情的阴霾即将散去,然而产业的不确定并未随之消散。在严峻的成本和物流压力下,中小企业就需要制定符合其实际需求的测试设备采购策略,这时需要考虑更多的采购灵活性,而不是坚持有需求就购买新设备的传统方法。租赁则是另一个选择,帮助客户在应对特定项目需求的同时,关注潜在的测试能力波动,而避免因购买冗余测试设备而承担财务负担的风险。作为测试测量行业的租赁和测试资产管理优化解决方案提供商,益莱储将紧跟行业最新需求,与原厂密切合作,共同为客户提供专业的经验、完善的设备、灵活的方案以满足客户测试需求的租赁解决方案。2023年这一年,当客户遇到如下的紧迫时刻,益莱储一直在不远处守候:1)当全球物流面临挑战对运输和物流行业,2022年是面临诸多挑战和未知的一年。疫情带来的压力将物流推向了极限,新的供应链挑战和不断变化的市场条件加剧了物流效率的不可预期性。顾客都希望新订单的周转时间越短越好,但这是不现实的,尤其对于全球供应链来说,国际运输可能需要数周甚至数月的时间。对企业来说,更有效的需求预测和供应计划至关重要,供应链战略中采购的多元化变得非常必要。益莱储现成而充实的库存在关键时候可以雪中送炭。2)当预算持续缩减以火热发展的半导体行业为例,越来越多的Fabless中小企业跟规模更大的同行企业一样,需要能够测试和表征他们的器件产品。但由于可用预算持续缩减,在研发环节面临着更大的财务限制。因而,避免大量前期投资的测试设备策略需求不仅是可取的,而且是绝对必要的。IC设计公司也一样,一般这类公司的规模相对较小,工作也具有较大可变性,通常需要在项目之间进行转换,而且每个项目有自己独特的测试需求。这种情况下,设备租赁可以分散成本、提高适应性,是融资周期较佳的财务解决方案。3)当技术迭代不断提速在高速接口、无线通信领域,各类标准版本不断演进发展,对测试设备的需求也在加速更新迭代。针对最有可能早早过时的设备确定替代采购方案,可以大大减小购买过时设备的风险。“先租后买”方案,提供在协议结束时购买或在约定期结束时返还仪器的选择,可以帮助客户对其测试活动进行前瞻性验证,同时降低成本失控的风险。4)当需求突然增加遇到如下情况都需要额外的测试设备。一种可能是OEM生产厂商突然要求提高产量,但这种需求可能无法持续;或者另一种可能,在项目过程中测试需求发展变化,而在项目开始后,很难获得此类测试设备的额外预算。这两种可能性并不意外。短期内从专业供应商处获得设备,即可获得所需的最新测试技术,避免了可能阻碍项目进展的冗长资本支出审批,以及购买未来可能不再需要的设备的财务负担。5)第一时间享用最新科技是德科技联合租赁合作伙伴推出Keysight NOW服务项目,以实惠的价格租用最新的射频和微波测试仪器,确保项目能够正常运行。通过租赁合作伙伴益莱储能够找到最新的产品,客户可以租赁行业领先的射频、微波和数字测试设备,包括J-BERT误码仪、PCIe 5.0/6.0协议分析仪、PNA-X网络分析仪、VXG微波信号发生器、UXA信号分析仪和UXR Infiniium示波器,随时可用,开启新的研发和设计验证。疫情三年,物流受阻但企业的研发生产不能影响,对我们服务客户也提出更多要求和挑战。益莱储几十年来一直在测试测量租赁行业不断拓宽深入,为需要测试测量仪器的客户提供量身定制的解决方案、并让客户在第一时间获得,是我们的使命。益莱储近几年持续增大亚太区的投入力度,对客户支持能力也逐步得到提升。在中国内地,我们有高素质的专业技术和服务支持团队;在台湾地区,益莱储也不断加强对于行业客户的支持力度,包括时下热门的5G、汽车、半导体、高速互联与计算等应用领域。通过开放实验室,我们为有短期、临时需要的客户提供免费测试服务和技术支持,用我们手头的库存资源帮客户解决短期的燃眉之急。在技术演变迅速、复杂性不断提升的时代,高适应性是企业在新时代的竞争力,帮助客户提升适应力、赢得未来是益莱储与客户的共同目标。
  • 应用案例 |吸收光谱优化基于深度学习网络的自适应Savitzky Golay滤波算法
    Recently, a collaborative research team from Information Materials and Intelligent Sensing Laboratory of Anhui Province, Key Laboratory of Opto-Electronic Information Acquisition and Manipulation of Ministry of Education, and Shandong Normal University published a research paper titled Optimized adaptive Savitzky-Golay filtering algorithm based on deeplearning network for absorption spectroscopy.近日,来自安徽大学、山东师范大学联合研究团队发表了一篇题为Optimized adaptive Savitzky-Golay filtering algorithm based on deeplearning network for absorption spectroscopy的研究论文。研究背景 Research BackgroundNitrogen oxide (NO2) is a major pollutant in the atmosphere,resulting from natural lighting, exhaust, and industrial emissions. Short- and long-term exposure to NO2 is linked with an increased risk of respiratory problems. Secondary pollutants produced by NO2 in the atmosphere can cause photochemical smog and acid rain. Laser spectroscopy such as absorption spectroscopy, fluorescence spectrum, and Raman spectrum play progressively essential roles in physics, chemistry, biology, and material science. It offers a powerful platform for tracing gas analysis with extremely high sensitivity, selectivity, and fast response. Laser absorption spectroscopy has been used for quantitative analysis of NO2. However, the measured gas absorption spectra data are usually contaminated by various noise, such as random and coherent noises, which can warp the valid absorption spectrum and affect the detection sensitivity.氮氧化物(NO2)是大气中的主要污染物,源自自然光照、排放和工业排放。长时间暴露于NO2与呼吸问题的风险增加有关。NO2在大气中产生的二次污染物可能导致光化学烟雾和酸雨。激光光谱学,如吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱,在物理学、化学、生物学和材料科学中发挥着日益重要的作用。它为追踪具有极高灵敏度、选择性和快速响应的气体分析提供了强大的平台。激光吸收光谱已被用于NO2的定量分析。然而,测得的气体吸收光谱数据通常受到各种噪声的污染,如随机和相干噪声,这可能扭曲有效吸收光谱并影响检测灵敏度。The Savitzky–Golay (S–G) filtering algorithm has recently attracted attention for spectral filtering because it has fewer parameters, faster operating speed, and preserves the height and shape of spectra. Moreover, the derivatives and smoothed spectra can be calculated in a simple step. Rivolo and Nagel developed an adaptive S–G smoothing algorithm that point wise selects the best filter parameters. With simple multivariate thresholding methods, the S–G filter can remove all types of noises in continuous glucose monitoring (CGM) signal and further process for detecting hypo/hyperglycemic events. The S–G smoothing filter is widely used to smooth the spectrum of the Fourier transform infrared spectrum that can eliminate random seismic noise, remote sensing image merging, and process pulse wave.最近,Savitzky-Golay(S-G)滤波算法因其参数较少、操作速度较快且保留了光谱的高度和形状而受到关注。此外,可以在一个简单的步骤中计算导数和平滑的光谱。Rivolo和Nagel开发了一种自适应S-G平滑算法,逐点选择最佳滤波参数。通过简单的多变量阈值方法,S-G滤波器可以去除连续葡萄糖监测(CGM)信号中的所有类型噪声,并进一步用于检测低血糖/高血糖事件。S-G平滑滤波器广泛用于平滑傅立叶变换红外光谱的光谱,可消除随机地震噪声、遥感图像融合和脉动波的处理。The performance of S–G smoothing filter depends on the proper compromise of the polynomial order and window size. However,the noise sources and absorption spectra are unknown in a real application. Obtaining the optimal filtering effect with fixed window size and polynomial degree is difficult. To address this issue,we proposed an optimized adaptive S–G algorithm that combined the deep learning (DL) network with traditional S–G filtering to improve the measurement system performance. S–G 平滑滤波器的性能取决于多项式阶数和窗口大小的适当折中。然而,在实际应用中,噪声源和吸收光谱是未知的。在固定的窗口大小和多项式阶数下获得最佳的滤波效果是困难的。为解决这个问题,我们提出了一种优化的自适应S-G算法,将深度学习(DL)网络与传统的S-G滤波结合起来,以提高测量系统的性能。实验设置Experimental setupFig. 1 presents the experimental setup, which consists of anoptical source, a multi-pass cell with a gas pressure controller, a series of mirrors, a detector, and a computer. The laser source is a thermoelectrically cooled continuous-wave room-temperature quantum cascade laser (QC-Qube&trade , HealthyPhoton Co., Ltd.),which works with a maximum peak output power of 30 mW controlled by temperature controllers and operates at ~6.2 mm driven by current controllers. The radiation of QCL passes through theCaF2 mirror is co-aligned with the trace laser (visible red light at632.8 nm) using a zinc selenide (ZnSe) beam splitter. The beams go into the multipass cell with an effective optical path length of2 m, the pressure in multipass cell is controlled using the flow controller (Alicat Scientific, Inc, KM3100) and diaphragm pump (Pfeiffer Vacuum, MVP 010–3 DC) in the inlet and outlet of gas cell,respectively. A triangular wave at a typical frequency of 100 Hzis used as a scanning signal. The wave number is tuned from1630.1 to 1630.42 cm 1 at a temperature of 296 K. The signal is detected using a thermoelectric cooled mercury cadmium telluride detector (Vigo, VI-4TE-5), which uses a 75-mm focal-length planoconvex lens. A DAQ card detector (National Instruments, USB-6259) is placed next to detector to transmit the data to the computer, and the data is analyzed by the LabVIEW program in real time.图1展示了实验设置,包括光源、带有气体压力控制器的多通道吸收池、一系列镜子、探测器和计算机。Fig. 1. Experimental device diagram.宁波海尔欣光电科技有限公司为此项目提供了量子级联激光器(型号:QC-Qube&trade 全功能迷你量子级联激光发射头)。激光器由温度控制器控制,最大峰值输出功率为30 mW,由电流控制器控制,工作在~6.2 mm,通过钙氟化物(CaF2)镜子的辐射与追踪激光(可见红光,波长632.8 nm)共线,使用氧化锌硒(ZnSe)分束器。光束进入具有2 m有效光程的多通道池,通过流量控制器和气体池入口和出口的隔膜泵控制池中的压力。典型频率为100 Hz的三角波用作扫描信号。在296 K的温度下,波数从1630.1调至1630.42 cm-1。使用热电冷却的汞镉镓探测器进行信号检测,该探测器使用75 mm焦距的平凸透镜。DAQ卡探测器放置在探测器旁边,将数据传输到计算机,数据由LabVIEW程序进行实时分析。QC-Qube&trade , HealthyPhoton Co., Ltd.Fig. 2. Simulation of the NO2 gas absorption spectra of the ASGF and MAF algorithms (under the background of Gaussian noise), and the filtered results and the SNRs of different filtering methods.Fig. 3. Simulation of the NO2 gas absorption spectra of the two filtering algorithms (under the background of Non-Gaussian noise), and the filtered results of different filtering methods.结论ConclusionAn improved Savitzky–Golay (S–G) filtering algorithm was developed to denoise the absorption spectroscopy of nitrogen oxide (NO2). A deep learning (DL) network was introduced to the traditional S–G filtering algorithm to adjust the window size and polynomial order in real time. The self-adjusting and follow-up actions of DL network can effectively solve the blindness of selecting the input filter parameters in digital signal processing. The developed adaptive S–G filter algorithm is compared with the multisignal averaging filtering (MAF) algorithm to demonstrate its performance. The optimized S–G filtering algorithm is used to detect NO2 in a mid-quantum-cascade-laser (QCL) based gas sensor system. A sensitivity enhancement factor of 5 is obtained, indicating that the newly developed algorithm can generate a high-quality gas absorption spectrum for applications such as atmospheric environmental monitoring and exhaled breath detection.在这项研究中,我们开发了一种改进的Savitzky-Golay(S-G)滤波算法,用于去噪氮氧化物(NO2)的吸收光谱。我们引入了深度学习(DL)网络到传统的S-G滤波算法中,以实时调整窗口大小和多项式阶数。DL网络的自适应和跟踪反馈能够有效解决数字信号处理中选择输入滤波器参数的盲目性。我们将优化后的自适应S-G滤波算法与多信号平均滤波(MAF)算法进行比较,以展示其性能。优化后的S-G滤波算法被用于检测氮氧化物在基于中量子级联激光器(QCL)的气体传感器系统中的应用。实验结果表明,该算法获得了5倍的灵敏度增强,表明新开发的算法可以生成高质量的气体吸收光谱,适用于大气环境监测和呼吸气检测等应用。reference参考来源:Optimized adaptive Savitzky-Golay filtering algorithm based on deeplearning network for absorption spectroscopy,Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 263 (2021) 120187
  • LI-2100 | 大兴安岭南部白桦的水分利用规律及其对干旱环境的适应性
    大兴安岭地处中国东北,这里的气候寒冷干燥,冬季漫长而严寒,夏季则短暂而凉爽,适宜白桦的生长。亭亭白桦,悠悠碧空,微微南来风。春天,是大兴安岭的白桦树复苏的季节。雪融水润,大地回春,在这神秘而美丽的土地上,白桦树以其独特的水分利用能力,展现出了大自然魅力。大兴安岭南部白桦的水分利用规律及其对干旱环境的适应性本研究旨在考察大兴安岭南部天然次生林中主要植物白桦(Betula platyphylla)的水分利用模式。该调查利用氧稳定同位素技术,时间跨度涵盖2019年7月至2020年9月。东北地区研究区的位置及其森林分布(绿色)。“其他”是指林地(灰色)以外的土地利用类型。在两年的时间里,在纯白桦林内建立的 30 m × 30 m 的样地内进行了季节性田间试验。作者选择了五棵健康的白桦木,其高度和胸径接近研究区域的平均值。样地土壤剖面较浅(厚度约为 40-70 厘米)土壤采样在每月中旬无雨的日子或降雨后的几天进行。每月系统采集10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、60 cm深度的树木木质部水和土壤水样本,进行稳定同位素分析。成熟植物体内水的同位素组成可以反映植物水分来源的同位素组成。2019年和2020年(5月至10月)在样树上取样,每棵样树取样3个重复。使用手动螺旋钻获取土壤水样,并用封口膜密封在玻璃容器中,用于随后的同位素分析。为了减轻蒸发对同位素含量的影响,所有土壤和植物样品均被立即冷冻并储存。在 2019 年和 2020 年的整个生长季节,总共收集了 100 个降水样品,并用封口膜牢固地密封在干净的聚乙烯瓶中。然后将这些沉淀样品储存在设定为-2°C的冰箱中,直到准备好进行同位素分析。样本树的特征来自内蒙古农业大学的研究团队在北京师范大学地表过程与资源生态学国家重点实验室地理科学学院和水利部草原水利科学研究所实验中心采用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100,北京理加联合科技有限公司)对植物和土壤样品进行水分提取。雨水和提取的植物和土壤水经过过滤,使用0.22μm有机相针式过滤器去除杂质和有机污染物。根据土壤剖面,土壤水源分为浅层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)和深层(40~60 cm)。值得注意的是,由于样地地势多为山地,地下水的可用性可能受限,因此将地下水排除作为树木的潜在水源。在生长季节,通过线性回归分析探讨土壤水、木质部水和降雨中δD和δ18O之间的关系2019年和2020年各月VWC垂直土壤剖面和土壤水δ18O值不同深度木质部水和土壤水中δ18O的分布特征通过 MixSIAR 分析确定白桦不同土层吸水比例的季节性波动基于稳定同位素(δ18O)的 MixSIAR 模型用于研究天然林中优势物种(特别是大兴安岭南部白桦)用水策略的季节变化。研究结果表明,适应性的水分利用策略和对降水的快速响应能够促进植物充分利用来自土壤各个深度的水分,从而使它们能够更好地适应干旱环境。当降雨量较低时(2019年生长季为390.4毫米),白桦迅速吸收浅层土壤水(0~20 cm,整个根系深度的利用率为40.4%),但当降雨量增加时 (2020年生长季为501.5毫米),白桦逐渐过渡到从较深土层(40~60厘米)提取土壤水分并加深其根系系统(利用率为39.4%),表明其对半干旱环境的适应性。因此,白桦在同一生境中灵活的用水策略可能使其在低降水时期具有竞争优势。该研究结果对于大兴安岭南部天然林保护和水资源管理具有重要意义。
  • 宁波材料所在盐适应海洋传感凝胶方面取得进展
    传感技术是现代信息产业的支柱之一。由软材料构建的柔性传感器件可作为传统硬质传感器件的重要补充,在可穿戴传感、智慧医疗、软机器人、人机交互等领域具有重要的应用价值。得益于离子导电凝胶材料良好的生物相容性、力学匹配性和类生物导电机制,离子导电凝胶被认为是最有发展潜力的柔性传感材料之一,在运动感知、健康监测、通讯交流等领域得到广泛研究。然而,由于凝胶网络本征的亲水特点,传统离子导电凝胶传感材料在水环境中缺乏稳定性,无法应用于包括海洋在内的各类水环境中。而海洋与陆地一样,是人类的重要活动空间,尤其是随着海洋开发战略的推进,发展海洋传感材料成为迫切的需求。因此,解决离子导电凝胶材料的海洋稳定性问题,发展适用于海洋环境的高性能凝胶传感器件对于海洋活动具有重要意义。近年来,中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛和博士魏俊杰,致力于离子导电凝胶基智能传感材料的研究,并利用疏水界面对水分子和导电离子的扩散屏障功能实现了导电凝胶材料的水下多功能传感应用。然而,含盐海水的高导电性会对离子凝胶传感器的传感性能产生明显的抑制作用,导致离子导电凝胶的海洋传感性能存在不足。对此,该团队近期在疏水界面结构的基础上,进一步利用质子导电机制和盐诱导解离效应设计了在海水环境中具有盐适应能力的离子液体凝胶材料,实现了海洋传感应用。如图所示,该工作合成了一种同时含有亲水链段(接枝有磺酸基团-SO3-和季铵根基团-N(CH3)3+)和疏水链段的聚合物Proton Conductive Material(简称PCM),并将其引入到由疏水单体(MMA)和疏水离子液体([BMIm]PF6)构建的耐水性离子导电凝胶中。聚合物PCM中的疏水链段可以使其在疏水凝胶中具有良好的相容性,而亲水链段中的两性离子基团可促进离子液体发生解离,提高凝胶中的自由离子含量。此外,-SO3-与[BMIm]+的静电作用为质子提供了迁移通道,在离子导电凝胶中形成了特殊的质子导电机制,进一步提高了凝胶的导电性,为改善其在高导电性海水中的传感性能奠定了基础。[BMIm]+-Cl-的作用强度高于Na+-Cl-和[BMIm]+-PF6-的作用强度,因此海水中的盐能够对凝胶中的离子液体产生诱导解离作用,使凝胶的导电性随着盐含量的增大而提高,即导电能力的盐适应性增强。这种盐适应导电增强能力使得凝胶传感器的传感灵敏度不会因为高盐含量海水的高导电性而受到削弱,反而展现出远超空气环境和纯水环境的传感性能。基于这种特性,该盐适应离子导电凝胶被应用于潜水人员的呼吸监测、运动感知、海下信息通讯以及海洋机器人的动作识别等海洋传感领域,展现出良好的传感性能。这一盐适应凝胶传感材料初步满足了海洋应变传感需求,为未来进一步构建高灵敏、多模式海洋传感材料提供了设计思路。相关研究成果以Salt-Adaptively Conductive Ionogel Sensor for Marine Sensing为题,发表在Small(DOI:10.1002/smll.202305848)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、宁波市重点研发计划和宁波市自然科学基金等的支持。导电凝胶的盐适应结构与海洋传感应用
  • 国家重点研发计划课题 | 动物源性产品中有害物全链条高适应性检测技术体系研发及应用示范课题 启动
    2023年4月14日,国家重点研发计划项目“高适应性现场监测有害物实时原位确证检技术研发” 课题5 -“动物源性产品中有害物全链条高适应性检测技术体系研发及应用示范”启动会暨实施方案论证会,以线上线下联合的形式在谱育科技高端科学仪器产业化创新基地正式召开。 专家组及课题组成员 中国检验检疫科学研究院 张峰副院长、华南农业大学 雷红涛教授、宁波大学 燕飞副所长、浙江大学 吴坚教授、中国农业大学 林建涵教授组成了专家组;中国计量大学、深圳市计量质量检测研究院、杭州谱育科技发展有限公司的课题、任务负责人及技术骨干参加本次会议。 课题开发意义课题旨在针对动物源性产品在生产、仓储、物流、交易、消费等场景下有害物检测速度慢、稳定性差、准确性不足的问题,基于研发的针对不同场景下的检测装置和技术,考察、评价并优化检测技术,构建全链条动物源性产品有害物高适应性原位、实时、无损检测技术体系并示范推广。谱育科技主要承担课题中方法开发和创新应用任务。课题方案通过评审华南农业大学 雷红涛教授主持作为评审专家组长并主持本次会议;中国计量大学 俞晓平副校长对与会专家领导表达了欢迎致辞;中国计量大学生命科学学院副院长 申屠旭萍教授对课题研究内容、技术路线、任务分解等作了总体汇报;各任务负责人分别对研究任务和实施方案进行了详细汇报。中国检验检疫科学研究院 张峰副院长对课题组汇报内容给予了肯定,并从课题定位、目标定位、行业应用等方面提出了建议。 专家组通过讨论形成评估意见,一致认为课题论证材料完备,目标明确,实施方案和技术路线可行,任务清晰合理,符合课题任务书要求,预期成果与考核指标基本明确,同意通过此课题的实施方案评审。 参观谱育科技 高端科学仪器创新基地与会专家参观考察了谱育科技高端科学仪器产业化创新基地,详细了解了谱育科技以ICP-MS、ICP-MS/MS、LC-MS/MS、GC-MS 、GC-MS/MS等质谱仪器为核心的高端科学仪器国产化进程与产业化创新应用,以及以客户为基准的定制与创新开发能力,肯定了谱育科技研发及产业化创新实力。 打好科技仪器设备国产化攻坚战以高质量发展推进中国式现代化谱育科技专注于重大科学仪器研发和产业化创新应用,承担了国家发改委技术攻关专项、国家重点研发计划、国家重大科学仪器设备开发专项等国家重大项目十余项,积累了二十余项新型技术平台,率先实现了液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、电感耦合等离子体质谱仪、气相色谱离子阱质谱联用仪等系列产品的产业化。
  • 文献分享丨最新研究发现土壤有机碳分解热适应的调控机制
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展,相关文章发表已达18篇。 今天与大家分享的文章是东北林业大学林学院周旭辉教授团队首次从底物消耗与微生物适应角度,揭示了土壤有机碳分解热适应的调控机制的研究论文。在该研究中,采用了PRI-8800作为关键设备之一,我们来具体了解一下吧~ 长期以来,学界普遍认为气候变暖加速土壤有机碳分解,进而使得地球平均温度上升,形成正反馈效应。而近期的一些长期增温实验发现土壤有机碳分解速率可能会随着增温时间呈逐渐下降趋势,表现出热适应现象。当前,针对土壤有机碳分解的热适应调控机制,国内外生态学家仍存在较大争议,其根本难点在于无法有效区分底物消耗与微生物适应在土壤碳分解中的相对贡献。为了解决这一难题,何杨辉等研究人员依托长期野外增温实验平台,巧妙地使用土壤微生物灭菌-接种方法区分底物与微生物的调控作用,研究结果表明土壤底物可利用性是调控土壤有机碳分解热适应的主要因素。这一重要发现将增进人们对土壤有机碳分解热适应性的理解,为准确预测陆地土壤碳-气候反馈提供重要的科学依据。 土壤有机碳分解热适应潜在调控机制 值得注意的是,在实验过程中,研究团队通过PRI-8800连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,克服了恒温培养模式土壤微生物对特定培养温度的适应性和底物消化不均的难题,加速研究进程并获得可靠的研究结果。 研究成果“Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability”为题,在线发表于国际顶级生态学期刊Global Change Biology(IF=13.211),何杨辉教授为论文的第一作者,周旭辉教授为论文通讯作者。相关论文信息:He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2022.全文链接:https://doi.org/10.1111/gcb.16523 UPGRADED! 土壤有机质是陆地生态系统最大的碳库,在全球变暖背景下,土壤有机质分解对温度变化的响应很大程度影响着陆地生态系统对全球气候变化反馈效应。气候变暖如何影响土壤有机质分解,以及陆地生态系统碳排放如何响应气候变暖已成为目前科学家主要关注的内容之一。 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。 01 主要特点可进行恒温或变温培养设定;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;150ml样品瓶适配25位样品盘;具有CO2预降低的双回路设计;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可以外接浓度和同位素分析仪等。02PRI-8800 实验设计1)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。PRI-8800全自动变温培养土壤CO2 H2O在线测量系统主要包含自动进样器、水槽、压缩机、CO2 H2O 分析仪、内部计算机、25位样品盘等,25个样品瓶。PRI-8800除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。2)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。3)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。4)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。03 PRI-8800相关文献信息1.Li, C., Xiao, C.W., Guenet, B., Li, M.X., Xu, L., He, N.P. 2022. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe. Soil Biology and Biochemistry 167, 108589. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108589.2.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.3.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.4.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matterdecomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.5.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.6.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.7.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.8.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.9.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.10.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.11.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.12.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.13.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.14.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.15.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.16.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.17.Mao X1, Zheng J1, Yu W, Guo X, Xu K, Zhao R, Xiao L, Wang M, Jiang Y, Zhang S, Luo L, Chang J, Shi Z, Luo Z* 2022. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile. Soil Biology and Biochemistry 172, 108743.18.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2022. 如果您对我们的产品或本期内容有任何问题,欢迎致电垂询:地址:北京市海淀区瀚河园路自在香山98-1号楼电话:010-51651246 88121891邮箱:support@pri-eco.com
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