扫描颗粒计

近年来灰霾现象频发，颗粒物区域污染现象受到社会及政府部门的高度重视。针对区域性大气污染问题，作为一种成熟的主动遥感手段，颗粒物激光雷达为掌握区域大气污染分布和输送规律，解析颗粒物污染特征、污染来源、污染变化趋势，提供了有力支撑。颗粒物激光雷达按工作方式可分为：垂直探测激光雷达和扫描探测激光雷达。其中扫描探测激光雷达是对固定站点监测空白区域、天气突发区域监测的有力补充，对重点污染区域中污染物进行3D扫描和移动观测，可获取区域污染物的空间立体分布、变化规律和排放特征，摸清局地污染物对污染形成的贡献，为环境规划与管理、环境监督与执法及政府宏观决策提供科学依据；并可对污染气团进行走航追踪观测，为短时间空气质量预测提供了及时、有效、准确的数据支撑。 大气颗粒物监测激光雷达大气环境监测激光雷达检测车　　中科光电大气颗粒物监测激光雷达（高能扫描系列），采用波长532 nm线偏振激光对大气颗粒物进行遥感探测。雷达通过对532 nm垂直和水平偏振信号的探测，解析大气消光系数、退偏振比廓线、边界层高度、光学厚度等参数，进而可获取大气颗粒物时空分布特征、污染层时空变化、颗粒物输送和沉降等信息。产品特点　　采用振镜扫描，避免雷达主体光机及探测器电子学系统振动；　　扫描振镜具备自动除尘、除湿、除雪功能，可适用于各种天气状况；　　采用单脉冲能量毫焦级固体激光器，重度污染条件下，具有较好的探测能力；　　系统拥有GIS地理信息系统，可图形化显示扫描区域颗粒物分布情况，排查污染排放源；　　系统具有停电自动关机，来电自动开机功能；　　激光器使用寿命长，可达16000小时。产品软件　　中科光电扫描激光雷达数据采集分析软件具有固定垂直探测、固定斜程探测、车载垂直探测、车载斜程探测、垂直扫描探测、水平扫描探测六种工作模式。软件通过对激光雷达原始数据进行深数据处理，可得到包括消光系数、退偏振比、光学厚度、能见度、边界层、污染物判别、PM10质量浓度时空分布等基本环境监测数据。 流程图采控软件分析软件产品应用　　垂直扫描监测　　激光雷达发射脉冲处于天顶方向，望远镜垂直接收来自天顶方向的后向散射信号。能够反演距地面10km以内气溶胶颗粒物的空间分布信息以及时空演变特征。可应用于雾霾判识、污染过程捕获分析、高空大气光化学过程探测、大气边界层结构特征分析、沙尘暴预警、局地污染预警等环境监测。 垂直扫描监测　　区域点源排放监测　　设置激光雷达工作的方位角和仰角，使置于某固定点位的激光雷达对烟囱、锅炉、化工厂、电厂、水泥厂等重要的点源实现定点定位扫描，监测污染源烟羽排放的轮廓及强度分布，实时把握污染超标动态，结合当地实际情况建立报警体系，有效实现污染源排查、偷排漏排违法取证工作。 区域点源排放监测　　区域线源扫描监测　　设置激光雷达工作的方位角和仰角，使置于某固定点位的激光雷达进行定点定位扫描，结合GIS地理信息，图形化展示交通主干道上空颗粒物的空间分布特征，有效监测区域内若干条交道主干道的排放强度。区域无组织排放扫描监测　　设置激光雷达工作的方位角和仰角，使置于某固定点位的激光雷达对建筑工地、餐饮服务区、汽车修理厂、畜禽养殖场等区域，进行实时在线扫描监测，描绘污染物的水平分布规律，确定污染物的空间分布规律。 区域无组织排放扫描监测　　区域污染物分布扫描监测　　区域污染物分布扫描监测可手动设置水平扫描（针对区域内）、垂直断面扫描（针对区域边界）等不同扫描方式，实现对工业园区、居民生活区、厂区等敏感地带进行定量评估。结合GIS地理信息，图形化显示区域内污染物时空分布及演变特征。 区域污染物分布扫描监测　　走航扫描监测　　走航扫描监测，是通过在移动平台上搭载激光雷达系统，采用“驻车扫描”或“边走边测”的工作方式，对区域上空污染团的输入、过境、沉降过程进行实时、在线、连续扫描监测，分析污染物的类型、强度以及演变过程。走航扫描监测结合GIS地理信息，可绘制污染团的运动轨迹，追踪污染团动向，结合大气混合层及气象条件，提供典型污染过程的预警建议。走航扫描监测走航扫描监测　　高能扫描颗粒物监测激光雷达系统轻便、易于移动，可实现多种扫描方式，方位角与仰角的扫描角度和探测时间都可自行设置，可实现大范围不同方位的连续自动观测，能够探测到同一仰角不同方位角处及同一方位角不同仰角处的颗粒物的变化，对实时环境监测具有较好的帮助。

硫酸盐颗粒 富钛合包壳颗粒 烟尘集合体颗粒 铁氧化物颗粒 未知颗粒 附着的超细颗粒 铁氧化物颗粒群 含铬、铅颗粒 　　星球?胶囊?果冻?不，都不对，这些其实是扫描电子显微镜下的雾霾颗粒。昨日，西安交通大学师生将收集的西安雾霾颗粒，放大数十万倍呈现在记者眼前，复杂的形貌和成分令人震惊。 　　好奇 雾霾到底是什么 师生研究了两个月 　　&ldquo 很多人都知道雾霾，但雾霾到底是什么?&rdquo 今年春季雾霾困扰时，西安交大微纳中心执行主任单智伟教授提出了这个问题，但周围没人能回答他。 　　&ldquo 雾霾是什么成分?长什么样?&rdquo 在单智伟指导下，研究生丁明帅和同学开始了一项特殊研究。他们3月至4月连续两个月，每天用硅片收集空气中沉降的颗粒物，然后通过扫描电子显微镜放大数万至数十万倍。 　　丁明帅说，他们从中选取了1081个颗粒分析，其中PM2.5颗粒494个。显微镜下的雾霾颗粒令他大开眼界。 　　分析 扬尘颗粒占比最高 主要是汽车尾气 　　根据形貌和成分，他们把空气颗粒分为七大类。占比最高的是扬尘颗粒，达到33.4%，主要成分是硅铝酸盐、富钙颗粒，形状极不规则。 　　其次是含硫颗粒，占14.8%。外形有的像盐粒，有的像绒球。&ldquo 主要来源是汽车尾气。其中的硫酸物一旦进入空气中和水蒸气结合，易生成弱酸性物质，有腐蚀作用。&rdquo 单智伟说。 　　燃煤飞灰和烟尘集合体的比例，分别占9.5%、6.1%。燃煤飞灰的形貌大多是规则的球形。他们认为，这两种成分应与煤炭和天然气燃烧有关。 　　还有一些成分来源很难确定，如硅氧化物、铁氧化物。 　　惊叹 外貌好奇特 含锌颗粒像一串葡萄 　　含微量元素颗粒最为奇特。其中含钛颗粒是半透明的球体，内部装满了钛氧化物微粒 含碲颗粒像长满枝杈的竹子，来源不明 含锌颗粒则像一串葡萄。 　　最让单智伟担心的是含铅、铬颗粒。&ldquo 这种颗粒多次观察到。铅本身比重比较大，但与其他物质结合后，就像坐了小飞机，悬浮在空气中到处传播，对健康的危害尤其严重。&rdquo 　　他们还测试了一些颗粒的力学性能，发现部分颗粒硬度达到钢铁的5~10倍。颗粒内部也很奇特，把燃煤飞灰颗粒切开，内部全是泡状。 　　建议 锁定雾霾来源 采取措施降低危害 　　&ldquo 明白了雾霾成分，就便于锁定来源，有针对性采取措施。&rdquo 单智伟说。 　　他建议，对于扬尘颗粒，要通过立法规范建设行为 对于汽车尾气，可以加装装置进行有效过滤 对于燃煤飞灰和烟尘集合体，可采取新技术和调整能源结构加以解决。 　　单智伟还提醒，在关注健康危害的同时，也不要忽视PM2.5对工业的影响。&ldquo 高硬度的颗粒可能给高精度机械设备带来损害，造成损失。要改进封装工艺、封装环境，降低雾霾对工业的影响。&rdquo

自从Phenom问世以来，Phenom一直在进步，不断有新的更新和配件满足行业的不同需求。现在Phenom台式扫描电镜又推出了颗粒分析系统，使用基于Phenom飞纳台式扫描电镜的ParticleMetric颗粒测试系统，以最快、最简便的方式实现颗粒的可视化分析，是微观颗粒分析技术的一大进步。快速、易用和超清晰图像质量的Phenom飞纳扫描电镜，加上Particle Metric颗粒系统的颗粒图像分析功能，为用户提供了分析颗粒和粉末试样的强大工具。随时获取所观测颗粒的面积、当量直径、表面积、外接圆直径、比表面积、周长、宽高比、充实度、伸长率、灰度等级、长轴、短轴长度（椭圆）、凸壳体、重心、像素点数、凸状物等数据，最终实现ParticleMetric加速颗粒物分析速度、提升产品质量的目的。详情请登录公司官方网站www.pehnom-china.com。

纳米颗粒因尺度效应而具有传统大颗粒所不具备的独特性能，被广泛应用于生物医药、化工、日用品、润滑产品、新能源等领域。而纳米颗粒的粒度形状分布，直接关系到相应产品的性能质量及安全性，需要进行准确的测量表征。扫描电子显微镜（SEM）作为最直观、准确的显微测量仪器之一，在纳米颗粒测量表征中不可或缺。本标准等同采用ISO 19749：2021《Nanotechnologies — Measurements of particle size and shape distributions by scanning electron microscopy》，从很大程度上完善和补充国内现有标准的不足，给出较为完整的颗粒粒径测量的分析评价方法，对于采用不同扫描电子显微镜（SEM）得到的颗粒测量结果一致性评判，具有重要的参考价值。视具体需求以及仪器性能而定，本标准中涉及到的方法，也适用于更大尺寸的颗粒测量。一、背景纳米颗粒形态多种多样，很多情况下也会存在聚集、团聚的现象，这为SEM的观测与分析带来了较大的挑战。由于不同设备、不同人员的操作习惯以及采用不同分析策略所引起的粒度粒形测量结果的一致性问题也十分值得探讨。现行的相关国家标准大多关注采用SEM手段对特定被测对象的特征进行测量、表征、区分、定义等，具有较强的针对性，但缺乏系统性，特别是对设备性能的计量评定、样品处理及制样过程、图像处理的依据、测量结果的准确性与统计性等技术内容并未给出更为充分的、本质的、系统的说明。二、规范性引用文件本标准在制定过程中，在符合等同采用国际标准的要求的基础上，充分参照了现行相关国家标准中的相关术语及技术内容的表述，包括计量学、粒度分析、数理统计、微束分析、颗粒表征、纳米科技等各个专业领域；同时，在一些习惯性表达上，也充分征求了行业专家、资深从业者、用户的意见和建议，力求做到专业、通俗、易懂。三、制定过程本标准涉及的专业领域较为广泛，因此集合了国内相关领域的一批权威代表性机构和企业合作完成。牵头单位为中国计量科学研究院，主要参加单位包括国家纳米科学中心、北京市科学技术研究院分析测试研究所（北京理化分析测试中心）、山东省计量科学研究院、卡尔蔡司（上海）管理有限公司、北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司、中国检验检疫科学研究院、北京粉体技术协会等。对于标准中的重要技术内容，如SEM性能验证方法、典型样品（宽窄分布颗粒样品）制样方法、比对报告中涉及的颗粒测试及统计方法（算法）等均进行了方法学验证，验证了标准中相关技术操作的可行性。修正了ISO 19749：2021中的一些编辑性错误。四、适用范围本标准适用于各类纳米颗粒及其团聚、聚集体，甚至更大尺寸颗粒的粒度及形状分布测量。前提应将SEM作为一个测量系统进行评定，以确定所用SEM的性能范围，这包括设备自身的扫描分辨力、漂移、洁净度等特性。同时，也取决于观测者所需要的测量准确性。高的测量准确性需要高性能的SEM设备+高精度校准+洁净的样品前处理+匹配的测试参数+足够多的被测颗粒数量+合适的阈值算法，其中每一步都会影响最终的测试结果。因此，根据实际工作中对测试结果准确性、重复性和一致性的需求，可对上述环节进行不同程度的限定。五、主要内容本标准涉及的主要内容覆盖SEM测量颗粒粒度及形状分布的全流程，从一般原理到设备校准，样品制备到测试参数选用，图像采集到数据处理，均给出了较为详细的阐述，并在附录中给出了实用的案例。术语及定义：包括纳米技术的通用术语，图像分析、统计学和计量学专业核心术语、SEM核心术语等。一般原理：概括性地介绍了SEM成像原理及粒度、粒形测量原理。样品制备：较为系统地介绍了典型的粉末及悬浮液从取样、制样到分散的过程，并重点阐述了颗粒在硅基底和TEM栅网上的沉积方法。可根据需求，采用几种不同层次的硅片清洗与处理方法，一方面确保硅片的洁净，另一方面可使其表面带有正电或负电的捕获分子层，以确保颗粒在硅片上的有效分散。必要时采用TEM栅网，可提高颗粒与背底的对比度。考虑样本颗粒数量时，一般而言假设颗粒是对数正态分布的，本标准给出了一个颗粒数与误差和置信区间的计算公式可供参考。SEM设备的评价方法：给出了SEM成像能力的影响因素，包括空间分辨率、漂移、污染、水平垂直范围及线性度、噪声等，具体的验证方法在附件中有较为详细的描述，此外也可依照其他相关的技术规范或标准定期进行校准。图像采集：重点给出了不同粒度测量时放大倍率和像素分辨率的选择策略，取决于实际的测量需求。测量者需要充分考虑要求的误差和放大倍率来计算所需的像素分辨率，当颗粒分布较宽时可能有必要在不同放大倍率下进行拍摄，以兼顾颗粒的测量效率及测量精度。颗粒分析方法：手动分析可能准确率很高，能较好地界定测量区域以及筛选合格的颗粒（例如单分散颗粒体系中去除黏连颗粒），但采用软件自动处理往往更为高效。采用软件处理时，阈值的设定会对颗粒的筛选、粒度的大小产生较为关键的影响，必要的时候可以采用自动处理与手动处理相结合的方式。数据分析：给出了筛选数据可采用的统计学方法（方差分析、成对方差分析、双变量分析等方法）、模型拟合方法的参考，重点讲解了不确定度的来源与计算。结合60 nm颗粒测量结果，阐述了典型的不确定度来源。在上述基础上，给出了测量报告的信息及内容。本文作者： 黄鹭 副研究员； 中国计量科学研究院 前沿计量科学中心 Email:huangl@nim.ac.cn常怀秋 高级工程师； 国家纳米科学中心 技术发展部 Email：changhq@nanoctr.cn

X 产品简介3D扫描颗粒物激光雷达(3D10K)由旗云中天和浙江大学团队针对大气环保领域联合研发，系统结构紧凑，采用一体化无人值守设计，可实现大气颗粒物定点、扫描、走航、组网等观测，是高精度偏振技术与扫描技术在商业颗粒物激光雷达方面应用的先行者。激光雷达主要由四部分组成，分别为发射系统、接收系统、数据处理系统以及控制系统。发射系统包括激光光源和起偏模块；接收系统包括望远镜与接收光路；数据处理系统包括数据储存、反演、分析以及显示模块；控制系统包括电源管理模块与远程监控模块。 图1 3D扫描颗粒物激光雷达可对大气颗粒物污染实现高精度立体式探测与快速溯源（左图）。X 产品主要功能可输出产品包括：原始信号、距离校正信号、消光系数、后向散射系数、边界层高度、退偏比、AOD、云高云厚、水平/垂直能见度、污染气溶胶分类、云分类、PM浓度等。? 探测大气气溶胶(颗粒物、飘尘)垂直分布及时空演变；? 探测污染边界层的高度、垂直结构与时空演变；? 探测气溶胶水平分布及时空演变，实现大气能见度测量；? 实现颗粒物类型识别(城市、沙尘、烟尘、扬尘等)及污染快速溯源；? 实现雾/霾的识别及探测其时空演变；? 实现城市颗粒物通量的监测；? 评估污染长距离传输潜力。X 产品应用n 应用领域：环保、航空、应急等应用和科研领域。X 主要技术指标激光器波长532nm脉冲能量5mJ重复频率10Hz发散角200mm接收视场角0.5~3mrad (可自行调节)干涉滤光片1nm探测通道偏振双通道采集方式模拟采集*探测范围80m~10km时/空分辨率7.5m/15s*观测方式定点、扫描、走航*工作方式无人值守数据产品原始信号、距离校正信号、消光系数、后向散射系数、边界层高度、退偏比、AOD、云高云厚、水平/垂直能见度、气溶胶分类、云分类、PM浓度等。*工作温度/湿度-5℃~40℃/ 0~90%RH（其他情况可定制）通讯方式RS232、RS485总线供电/功率220V/0.6kW(最大功率)重量及尺寸100kg，0.4m×0.7m×1.3m 创新点： 3D扫描颗粒物激光雷达(3D10K)由旗云中天和浙江大学团队针对大气环保领域联合研发，系统结构紧凑，采用一体化无人值守设计，可实现大气颗粒物定点、扫描、走航、组网等观测，是高精度偏振技术与扫描技术在商业颗粒物激光雷达方面应用的先行者。 3D扫描颗粒物激光雷达(3D10K)

飞纳台式扫描电镜不仅有用杰出的硬件和精巧的设计，采用高亮度、强信号、寿命为 1500h 的 CeB6 灯丝，集成彩色光学显微镜用于彩色导航，配合原装全自动马达样品台使用，点击哪里，看到哪里，设计紧凑，完全防震；更有强大的软件拓展功能，飞纳电镜颗粒统计分析测量系统，飞纳电镜纤维统计分析测量系统，飞纳电镜孔径统计分析测量系统，飞纳电镜 3D 粗糙度重建，高倍超大视野全景拼图，远程联网检测等。为交流国内外颗粒学研究与技术的最新进展，每两年一届的“中国颗粒学会学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会”于 2016 年 8 月 12－14 日（8 月 12 日报到）在四川省成都市举办，会期 2 天。本届会议由中国颗粒学会主办，中国颗粒学会超微颗粒专委会协办。飞纳台式扫描电镜赞助并出席中国颗粒学会第九届学术年会。飞纳台式扫描电镜颗粒统计分析测量系统自动识别统计颗粒客户现场参观试用飞纳台式扫描电镜飞纳台式扫描电镜放大倍数 13 万倍，分辨率突破 10nm，使用的 CeB6 灯丝可以显著提升扫描电镜的成像质量，优异的硬件为飞纳电镜的软件开发打下了坚实的基础。飞纳电镜颗粒测量系统（Phenom ParticleMetric）是基于飞纳台式扫描电镜的颗粒分析系统，用于实现颗粒可视化分析，由飞纳电镜的制造商荷兰 Phenom-World 公司历经三年研发，于 2013 年 11 月 1 日在荷兰发布，目前仍不断更新升级，飞纳电镜对所用用户所使用的软件升级都是免费的。飞纳电镜颗粒系统适用的领域有化妆品，食品，化工，制药，陶瓷等行业；颗粒状状添加剂；环境颗粒；过滤、筛网等。可对 100nm ~ 0.1mm 尺寸范围内的颗粒进行分析，颗粒探测速度高达 1000 个/分钟，测量颗粒的大小，形状，数量等属性。给出颗粒众多的参数值，例如面积，当量直径，外接圆直径，比表面积，周长，宽高比，表面积，充实度，伸长率，灰度等级，长轴长度和短轴长度，凸壳体，重心，像素点数，凸状物。并根据实际需要生散点统计图和柱状统计图。中国颗粒学会第九届学术年会代表证

【研究背景】富镍三元层状材料NMC(LiNixMnyCo1−x−yO2，x0.6)因具有能量密度高，成本低等优点成为锂离子电池中应用前景广阔的正极材料。但其较差的结构稳定性导致循环性能不理想，极大地限制了该类材料在的广泛应用。目前商业化的富镍正极材料大多是由纳米级别一次颗粒团聚而成的几到十几微米左右的二次球型多晶材料。在实际使用时反复脱嵌锂过程中，尤其是在深度充放电中，由于一次颗粒各向异性的体积变化引起的机械应力会诱导NMC沿着内部晶界产生晶间裂纹，导致二次颗粒破碎而失去电化学活性，阻碍离子扩散和电子传输，引起电池性能衰退。这种正极材料体相行为已经受到研究者的广泛关注，但其中针对单个颗粒内部的充放电性能和内部裂纹形成与演变之间的关系一直难以窥探。近年来，原位透射电子显微镜(in-situ TEM)表征手段已被广泛用于研究电池纳米电极材料中的电化学和力学之间关联耦合问题，并获得了原子尺度下耦合效应导致的表面相转变以及裂纹形成扩展的微观结构信息，加深了对电极材料失效机制的理解，但该方法研究的单体电极材料在百纳米厚度范围，引入的原位电化学反应也并不符合实际的电池工况环境（粘结剂/颗粒接触）。而原位扫描电子显微镜(in-situ SEM)兼具较大的样品安装空间，低损伤，对环境真空度要求低等优点，通过构建接近锂离子电池实际工况条件，可以在微纳米尺度原位观察块体电极在循环过程中的形貌和结构演变。目前已经少量报道关于运用原位SEM技术研究锂离子电池电极块体结构变化的实验方法和结果，但是在接近锂离子电池实际工况条件下能够用到单颗粒电极行为的研究方法还未见报道。更重要的是，目前普遍认为二次颗粒级NMC内部裂纹的产生是性能衰退的主要原因之一，但是单颗粒NMC在电池循环中裂纹形成早期阶段以及扩展路径还未被直接观察到。【成果简介】为了探究循环过程中富镍二次颗粒内部体相微结构的演变过程，近日，北京工业大学材料与制造学部张跃飞研究员和吕俊霞副研究员等人通过构建扫描电镜-电化学工作站联合测试系统，以LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NMC-811）正极为研究对象，开展了电池工况条件下的原位扫描电子显微学研究。在纳米级分辨水平实时观察到了富镍正极NMC-811二次颗粒在充放电循环过程中内部微裂纹形成与扩展的演变过程，表征了不同电压窗口下正极材料裂纹的产生过程，发现了高电压充放电裂纹更容易形成，初始裂纹均形核于颗粒内部，并沿着晶界向外扩展。直接的实验证据研究表明NMC-811二次颗粒内部裂纹形成后随充放电循环次数呈现“生长-暂停-生长”的周期性扩展规律。这些结果在纳米分辨水平展示了层状正极材料充放电早期裂纹产生的全景图像，对进一步提升NMC-811的循环寿命提供了直接实验依据。这项工作以题为“Real-Time Observation of Chemomechanical Breakdown in a Layered Nickel-Rich Oxide Cathode Realized by In Situ Scanning Electron Microscopy” 发表在国际顶级期刊ACS Energy Letters，IF：19。博士研究生程晓鹏为本文第一作者，共同第一作者为李永合博士（德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）洪堡博士后），其他主要参与作者曹天赐，吴睿，王明明均为北京工业大学在读博士生。【图文导读】图1图1扫描电镜(SEM)-电化学工作站观察真实电池循环中单个富镍NMC-811正极颗粒内部变化的装置示意图。该原位电池结构和组成与真实扣式电池一致，包括锂负极，隔膜，和NMC正极。两侧的Cu和Al集流体通过特制接口连接到外部电化学工作站。为保持更加接近商业化电池的液态反应环境，采用饱和蒸汽压极低的离子液作为电解质，从而能够维持在电镜高真空环境中稳定传输锂离子。同时采用特制夹具固定电极施加压力，装置上方敞口，用于原位扫描观察形貌，颗粒截面通过聚焦离子束(FIB)技术切割制备得到。图2图2 (a) NMC-811电极恒流充放电曲线。(b-d) 在截止电压为4.1V时，充放电循环第1圈和第3圈时对应的颗粒截面SEM图像，显示低电压下循环近4000分钟，颗粒保持完好状态。(e-g) 将截止电压提高到4.7V，充放电循环第5圈和第6圈时对应的颗粒截面SEM图像，箭头指示将电压提高后循环过程中颗粒中心形成裂纹。图3图3 在高截止电压4.7V下对NMC-811电极在循环过程中的原位观察。(a) 充放电曲线。(b-h) 不同充放电循环圈数下颗粒内部的SEM图像，对应(a)图中的箭头所示位置，比例尺为5µm。(i) 基于灰度直方图得到的分割图像，红色代表裂缝区域。(j) NMC-811二次颗粒内部形成的裂纹长度和总裂纹面积随循环次数变化关系。(k)电化学循环过程中NMC-811二次颗粒裂纹生长扩展的理论模拟结果。图4图4 (a，b，c) 初始NMC-811颗粒的HAADF-STEM表征以及层状结构的晶格示意图。(d，e，f) 在4.7 V下，循环10圈后NMC-811颗粒的HAADF-STEM表征以及岩盐石结构的晶格示意图。可以看到高电压循环后明显的树枝状裂纹出现在颗粒中心，并沿一次晶粒的晶界扩展。 图5图5 (a) NMC-811二次颗粒在4.1V和4.7V截止电压下内部微观结构演变的示意图。(b) 有限元模拟不同荷电状态下的等效应力分布示意图。核心区域随机排列的晶粒之间产生相对较大的失配应变，使更高的应力集中在晶界。这种高集中应力(1.5 Gpa)对于弱晶界很难维持，从而导致晶间裂纹的萌生和扩展。【总结和展望】充分理解电池材料中复杂的反应机制，才能有效促进开发高能量密度和长寿命的锂离子电池，在这里我们利用in-situ SEM先进表征手段对富镍正极材料的衰退机理进行了深入挖掘。通过在SEM中搭建接近工况条件的液态原位电池，以富镍正极NMC-811二次颗粒为研究对象，实现了单个NMC-811颗粒体相微结构变化的可视化观察，揭示了其内部电化学循环诱发力学失效引起的裂纹形成及扩展机制。实验结果表明二次颗粒在循环过程中内部裂纹产生与电压窗口有着密切关系：在较低的循环电压 4.1 V 条件下，颗粒内部不易有微裂纹产生，然而将循环电压提高到 4.7 V，在循环的初期颗粒内部已经逐渐产生裂纹，并且裂纹从二次颗粒中心区域开始形成，逐渐延伸扩展到表面。有限元模拟结果表明颗粒内部核心区无序排列的晶粒之间会在晶界处产生相对较大应力集中，脱嵌锂过程中会诱导核心区域率先开裂，并在后续重复循环过程中扩散到整个颗粒。通过对裂纹长度和面积的统计，结果表明裂纹生长呈现“生长-暂停-生长”的机制，与理论模拟结果一致。进一步结合透射电镜测试表明在裂纹尖端处存在明显的阳离子混排，形成厚度约为10 nm相变层，是诱导裂纹的进一步扩展的主要原因。该研究工作测试了锂离子电池体相失效的关键驱动因素，将进一步丰富对富镍三元正极材料在长循环过程中失效行为的认知。同时本工作构建的in-situ SEM-电化学工作站联合测试实验方法，可进一步推广到全固态电池，锂金属电池等体系中，可以在微纳米尺度定量化揭示在不同工况条件下相关材料的失效机制，为全面理解高性能电池材料的充放电工作机制提供重要的参考依据。Xiaopeng Cheng, Yonghe Li, Tianci Cao, Rui Wu, Mingming Wang, Huan Liu, Xianqiang Liu, Junxia Lu, and Yuefei Zhang. Real-Time Observation of Chemomechanical Breakdown in a Layered Nickel-Rich Oxide Cathode Realized by In Situ Scanning Electron Microscopy. ACS Energy Lett. 2021, DOI:10.1021/acsenergylett.1c00279

p 　　锂离子电池广泛用于家用电子产品中，现在正投身于电动车辆动力提供和电网能量储存。但锂电池有限的充电次数和在其使用寿命期间容量降低的趋势，已经促成了对改进技术的大量研究。 /p p 　　由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)研究人员带领的国际团队使用电子显微镜的先进技术，用以展示锂离子电池电极的材料比例如何影响其原子级别的结构，以及表面与其余材料的差异。这项工作成果发表在《能源与环境科学》杂志上。 /p p 　　掌握电池材料内部和表面结构如何在广泛的化学成分范围内变化，将有助于未来对阴极转化的研究，并可能推动新电池材料的开发。 /p p 　　伯克利实验室分子铸造研究所的科学家Alpesh Khushalchand Shukla表示：“这一新发现可能会改变研究阴极内相变的方式，以及由此导致的同类材料的容量损失。研究工作表明彻底刻画新材料的原始状态以及使用后状态极其重要，以避免误解。” /p p 　　分子铸造研究中心的研究员以往的研究表明，含有“过量”锂阴极材料的结构，可解决长期以来的争论。在分子铸造厂美国国家电子显微镜中心(NCEM)和英国达斯伯里的国家高级电子显微镜研究机构SuperSTEM分别使用一套电子显微镜后，研究小组惊奇发现，尽管整个原子级阴极材料的内部在所有组分中保持相同的结构图案，减少锂的量将导致结构内某些原子位置的随机性增加。 /p p 　　通过比较不同的阴极材料组成与电池性能，研究人员还表明：通过使用较低比例的锂与其他金属可以优化电池性能与容量的关系。最令人惊讶的发现是：未使用阴极的表面结构与阴极内部非常不同。在研究者进行的所有实验中都发现了表面具有不同结构的薄层材料，并称为“尖晶石”阶段。之前的多项研究则忽略了该薄层材料可能出现在新阴极或已使用阴极这一事实。 /p p 　　通过系统地改变锂与过渡金属的比例，就像在一个新的饼干配方中尝试不同数量的成分一样，研究小组能够研究表面和内部结构之间的关系并测量材料的电化学性能。该团队从多个角度拍摄了每批阴极材料的图像，并创建了每种结构的完整的3D渲染图。 /p p 　　SuperSTEM实验室主任Quentin Ramasse认为：“在与电池技术相关的长度尺度上获得这样精确的原子级信息是一项挑战，这就是为何电子显微镜凭借多种成像和光谱技术成为可再生能源研究中不可或缺的多功能工具的最好例子。” /p p 　　研究人员还使用了一种新开发的技术，称为4-D扫描透射电子显微镜(4-D STEM)。在透射电子显微镜(TEM)中，图像在电子穿过薄样品后形成 在传统的扫描透射电极显微镜(STEM)中，电子束聚焦到一个非常小的点(直径小至0.5纳米或十亿分之一米)，然后该点在样品上来回扫描工作，如同草坪上的割草机。 /p p 　　传统STEM中的检测器仅计数每个像素中有多少电子散射(或不散射)。然而在4D-STEM中，研究人员使用高速电子探测器记录每个扫描点上每个电子散射的位置，它允许研究员在大视野内以高分辨率测量样品的局部结构。 /p p 　　NCEM的研究科学家Colin Ophus补充道：“引进高速电子相机使我们能够从非常大的样品尺寸中提取原子尺度的信息。4D-STEM实验意味着我们不再需要在可解析的最小特征与可观察的视场之间进行权衡-即可以一次分析整个粒子的原子结构。” /p

RuO2 颗粒可被应用于厚膜电阻器的导电材料，它的性能由颗粒的形状及晶粒取向决定。左图为上探头拍摄的LABSE（低角度BSE）图像，可清晰地观察出直径约50nm的RuO2颗粒。右图为顶探头拍摄的同一区域的HABSE（高角度BSE）图像，图中形貌信息相对LABSE图像有所减少，但可清晰地观察出RuO2晶粒取向决定的通道衬度。 左图为前面HABSE信号的高倍图像，尽管有合适的对比度但清晰度不够。为了获得更高分辨率的图像，通过减速功能可以减小色差，通过能量过滤器可抑制SE信号获得BSE信号。右图在保持对比度的情况下提高了空间分辨率。因此结合减速功能和能量过滤器的独特技术可获得低加速电压高分辨BSE图像。 该产品更多信息请关注:http://www.instrument.com.cn/netshow/C220216.htm 关于日立高新技术公司: 　　日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人，有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是“成为独步全球的高新技术和解决方案提供商”，即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部，通过提供高端的科学仪器，提高了分析技术和工作效率，有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力，为实现人类光明的未来贡献力量。　　更多信息请关注日立高新技术公司网站：http://www.hitachi-hitec.cn/

新冠肺炎疫情的爆发引爆了药企对于疫苗研发赛道的热情，国内外科研机构、制药企业和药品监管机构均以“破纪录”的速度推进新冠疫苗的研究、生产和批准。目前，大多数人都已经了解疫苗免疫的基本原理，但却鲜有人关注到，在许多疫苗的组成中，还有一位必不可少的无名英雄：佐剂。在本次网络研讨会中，马尔文帕纳科的技术专家将介绍目前疫苗佐剂的研究进展，并重点介绍经典铝佐剂的分类和特性，以及从铝佐剂颗粒属性角度出发，研讨与其质量研究密切相关的粒径、电荷、吸附率和沉降系数等表征技术。直播时间：2021-10-27 10:30主题：疫苗佐剂颗粒表征和质量研究入口：https://zyt.ouryao.com/plugin.php?id=yaoshi&a=live&liveid=774&referid=668326 大纲：一、疫苗佐剂的研究进展二、铝佐剂的分类与特性三、铝佐剂与抗原的相互作用四、铝佐剂颗粒表征： 1、粒径大小与分布 2、表面电荷 3、吸附率 4、沉降率嘉宾介绍：文胜，马尔文帕纳科高级制药业务发展专家2009年硕士毕业于上海交通大学生命科学技术学院，2010 – 2013于杜邦工业生物技术事业部担任助理研究员，2013 – 2016于格雷斯中国有限公司担任应用技术工程师，并于2016年7月加入马尔文仪器公司，负责激光衍射和图像分析技术在制药行业的技术推广和业务拓展。

乳膏剂颗粒表征重点与难点乳膏剂是一种常用于湿疹、皮炎、疱疹等局部皮肤病治疗的外用半固体制剂，其基质一般由水相和油相两相组成，药物则以溶解或混悬状态分布于基质中，因此被认为是典型的“大简至繁”的复杂制剂，即处方组成简单，但微观结构复杂且工艺难点多，包括药物晶型、混悬的药物颗粒大小和形貌、油水两相之间的界面张力、液滴粒径分布与稳定性、流变学特性等等，其中api和液滴颗粒的粒度分布对生物利用度和制剂物理稳定性的影响最为关键，因此是乳膏剂产品开发和质量控制中的重点和难点。药物研发中常用的粒径测定技术有多种，包括激光粒度仪、动态光散射、电镜、光学显微镜等，但由于乳膏剂的半固体制剂形态，对其进行颗粒表征的特殊挑战在于[1]：① 在样品制备时，不能因为稀释、蒸发或其他操作导致api/液滴颗粒大小发生变化；② 要具有足够高的对比度，能够对api/液滴进行准确计数和分析，因此光学显微镜成为了乳膏剂颗粒粒度和形貌分析的最简单直接的工具。用光学显微镜对乳膏剂进行观察时，通常采用“三明治”制样法，即取少量样品于载玻片上，盖上盖玻片后轻轻按压使样品延展铺开成为薄薄的一层，这样尽可能保证api颗粒的微环境和制剂的微观结果不被破坏，避免了采用其他粒径测定技术时导致乳膏中api颗粒溶解、析出、重结晶或乳滴颗粒因剪切力而变形、破裂等问题。普通光学显微镜传统方法的困境常用于乳膏剂分析的普通光学显微镜包括亮视野显微镜和偏光显微镜(plm)，亮视野显微镜用于观察乳膏剂中的液滴颗粒，plm则用于混悬api晶体颗粒的分析，但这两种手动模式的显微镜观察法都存在明显弊端：① 颗粒代表性不足的问题。普通显微镜观察样品，通常只能获得少数视野中几十到至多几百个颗粒的信息，而视野之外还有海量颗粒样本被遗漏，所以很难通过观察有限个数的颗粒样本得到有统计代表性和可重复的粒度分布信息。而根据iso13322-1: 粒度分析— 静态图像分析法[2]：“当采用图像分析法测定粒度时，必须要统计一定数目的颗粒才能得到有意义的粒度结果… … 例如对几何标准偏差为1.6的粉末颗粒，误差5%以内以及概率为95%时，得到粉末的质量中位径，需要大约61000个颗粒。“ 即使乳膏剂的粒度分布相对较窄，未必需要观察数以万计的颗粒，但是如何确保颗粒样本数量足够和粒度统计信息具有代表性，仍然是普通显微镜观察法面临的最大难题。② 分析人员主观性偏差。普通显微镜观察依赖于操作者挑选观察视野和辨识颗粒，存在较强的主观偏向性 ，有可能不同的操作者因为判断标准不一致或长时间观察的疲劳导致结果出现较大的偏差，所以最好是由经验丰富的、专门的分析人员进行观察和分析。由于存在代表性不足、主观误差大且效率低下等先天不足，使采用普通显微镜测定乳膏剂颗粒粒径成为了一门“玄学“，显然无法满足fda外用半固体制剂仿制药指导原则中所要求的对乳膏剂的微观结构特性（q3）进行准确表征以与参比制剂进行相似性评价的要求[3]。全自动颗粒图像分析仪变“玄学”为科学随着计算机技术和高精度微定位控制技术的发展，全自动显微镜成为了颗粒图像表征领域的game changer。与普通手动显微镜相比，全自动显微镜具有相同的高分辨率和成像质量，并且能够对全视野进行自动扫描、计数和成像，不仅解决了传统显微镜法统计代表性不足问题，还将分析效率提升了数百倍，更好的满足了药物研发对于数据准确度、重复性以及时间效率的高要求。morphologi 4是马尔文帕纳科公司的最新一代全自动颗粒图像分析系统，符合静态图像分析国际技术标准iso13322-1, 可对0.5μm到几个毫米范围内的颗粒进行自动扫描和快速成像，自动统计颗粒数目和获得颗粒高清图像，分析颗粒大小和形貌特征，一次扫描的颗粒数目可从数千个到几十万个以确保充分的代表性，并给出具有统计意义的颗粒粒度分布和形貌分布信息。morphologi 4 适用于不同类型的药物样品，除乳膏剂、混悬剂等剂型可以通过“三明治法”制样进行分析以外，还带有自动干粉分散装置，可对原料药、辅料和胶囊等干粉样品进行全自动分散和扫描，是对原辅料和制剂进行基于图像法的量化分析和质量控制的利器。morphologi 4 分析乳膏剂应用案例该案例中的样品为主药呈混悬状态的半固体制剂，按照药审中心《皮肤外用化学仿制药研究技术指导原则》的要求[4]，混悬的药物粒径对其在皮肤局部的溶解度和释放速率有关键影响，而液滴粒径可反映处方工艺的合理性，并会影响药物的释放性能和透皮性能，因此要求对仿制药的粒径指标进行研究和控制，作为评价生物等效性的依据。 采用“三明治”制样法，通过morphologi 4自动扫描分析，二十分钟之内即可获得api颗粒和液滴颗粒的粒径分布结果，以及api的晶癖和液滴颗粒的圆度值等形貌因子的分布值。混悬型乳膏剂morphologi 4 自动扫描乳膏剂样品morphologi 4 乳膏剂粒度粒形分析结果参考文献：[1]. d. w. osborne, k. dahl, h. parikh. determination of particle size and microstructure in topical. aaps advances in the pharmaceutical sciences series 36[2]. iso13322-1: particle size analysis — image analysis methods part 1: static image analysis methods.[3]. 邵鹏, 郑金琪, 潘芳芳等. 外用半固体制剂的体外释放试验和等效性评价[j]. 中国现代应用药学, 2021, 38(20): 2481-2487。[4]. 新注册分类的皮肤外用仿制药的技术评价要求，药品审评中心。

美国TSI公司于2016年8月12-14日，参加了在四川省成都市举办的“中国颗粒学会第九届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会”。本届会议由中国颗粒学会主办、中国颗粒学会超颗粒专委会协办，500多位来自海峡两岸从事颗粒技术研究的专家学者、工程技术人员、企业界代表等齐聚一堂，畅谈国内外颗粒学研究与技术的最新进展，探讨颗粒行业产、学、研、销等领域如何更好对接。美国TSI公司于会上针对“1nm大气颗粒物的测量“做了主题报告”并展示了以下多种气溶胶检测技术和设备。TSI最新推出的SMPS™ 扫描电迁移粒径谱仪，被广泛用于测量1微米以下的气溶胶粒径分布的测量标准。选配3777型纳米增强仪以及3086型DMA差分电迁移分析仪（1nm-DMA）组件后，SMPS粒径谱仪能够测量纳米的粒径范围扩展至1nm。3321 空气动力学粒径谱仪(APS™ ) 提供 0.5 至 20 微米粒径范围粒子的高分辨率、实时空气动力学检测。这些独特的粒径分析仪还检测 0.37 至 20 微米粒径范围粒子的光散射强度。APS 粒径谱仪通过向同一粒子提供成对数据向有兴趣研究气溶胶组成的人士开辟了令人振奋的新途径。TSI 3330型光学颗粒物粒径谱仪简单轻便，能够对颗粒物浓度和粒径谱分布进行快速和准确的测量。基于TSI公司40年气溶胶仪器设计的经验，本款产品使用120度光散射角收集散射光强度和精密的电子处理系统，从而得到高质量和高精度的数据。同时，TSI工厂严格的标定标准也确保仪器的精确性。该产品是广大环境研究机构和环境监测部门进行颗粒物监测分析和源解析的最佳仪器。关于TSI公司TSI公司研究、确定和解决各种测量问题，为全球市场服务。作为精密仪器设计和生产的行业领导者，TSI与世界各地的科研机构和客户合作，确立与气溶胶科学、气流、健康和安全、室内空气质量、流体力学及生物危害检测有关的测量标准。TSI总部位于美国，在欧洲和亚洲设有代表处，在其服务的全球各个市场建立了机构。每天，我们专业的员工都在把科研成果转化成现实。

PMT-2液体颗粒计数器在活性炭中颗粒管应用案例一、方案背景在环保与水处理领域，活性炭作为高效吸附剂，其性能直接关乎水质净化效果。然而，活性炭在制备、运输及使用过程中，易吸附并滞留微小液体颗粒，这些杂质不仅降低活性炭的吸附效率，还可能成为二次污染源。因此，制定一套科学严谨的活性炭中液体颗粒管控实践方案，对于保障水质安全、提升净化效率具有重要意义。二、方案目标本方案旨在通过精细化管理与先进检测技术，实现对活性炭中液体颗粒的全面、准确监测与控制，确保活性炭在使用前达到既定清洁标准，最大化其吸附效能，减少对后续处理工艺的负面影响，从而守护水质纯净的每一道防线。三、仪器与试剂普洛帝PMT-2液体颗粒计数器是一种用于检测液体中颗粒数量的仪器，它采用光散射原理，能够精确测量液体中颗粒的大小和数量。在活性炭的制备过程中，通过使用液体颗粒计数器，可以实现对活性炭中颗粒的精确管控。普洛帝PMT-2液体颗粒计数器，让活性炭颗粒管控更轻松，更精准！四、检测步骤1. 样品预处理：采用物理方法，有效去除活性炭表面杂质，避免干扰因素。2. 分散与染色：利用专用分散剂将活性炭中的液体颗粒均匀分散，并借助染色剂增强颗粒可视性。3. 检测分析：运用高精度仪器对样品进行多维度扫描，精确测定液体颗粒的数量、大小及分布。4. 数据记录：详细记录检测过程中的各项参数与观察结果，为后续分析提供可靠依据。五、数据报告六、实验结论通过本方案的实施，可实现对活性炭中液体颗粒的有效管控，显著提升活性炭的纯净度与吸附性能。同时，也为活性炭在环保领域的广泛应用奠定了坚实的基础，推动了水处理技术的持续进步与发展。

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。

丙肝病毒（hepatitis C virus，HCV）会导致慢性肝炎，甚至发展为癌症。针对丙肝病毒的疫苗尚未研发成功，而类病毒颗粒（Virus-Like Particle，VLP）因其无传染性的自我组装结构，成为了疫苗发开路线的潜力股之一。在这篇文献中，澳洲的研究者使用Cypher ES原子力显微镜，对四类丙肝类病毒颗粒进行了形貌表征和纳米力学测量，表征了它们的生物功能和纳米级机械性质等信息来研究HCV，提高这些纳米级颗粒的基础理解，是开发有效的丙型肝炎疫苗的基础工程。 实验目的与方案： 形貌扫描和机械性能表征都通过牛津仪器Cypher ES AFM，在缓冲液中进行，全程使用小振幅成像，以适应纳米级结构；此外，对每种类型的完整病毒样颗粒，研究者们测量了超过100条力曲线/每个颗粒。 Cypher ES具有特别设计的机械回路，实现了高空间分辨率、超低底噪声、以及精确的力控制及高灵敏度，可以对类病毒颗粒进行精准、无损的测量。同时，Cypher ES的封闭样品腔可以最大限度避免溶液的挥发，保持缓冲液的离子浓度、pH、以及温度恒定，进一步确保了测量的重复性和准确性。系统自带的软件简化了弹性模量的模型拟合与计算，大大方便了力曲线分析处理。 结果与分析： 在本文中，作者们使用了多种方法来探测和压片类病毒颗粒，包括原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等。这是第一次使用振幅调制（AM）-AFM和力谱对所有四种HCV VLPs（基因型1a，1b，2a和3a）进行形态和生物力学特征描述，揭示了这些粒子的表面形貌、粗糙度、电荷分布等特点。根据细胞进入实验测定，所有HCV VLPs都被认为是具有生物学功能，并且都装饰有类似于天然HCV的高甘露糖型N-连接糖，这是疫苗开发的基础。HCV颗粒是由核酸和蛋白质外壳组成的，类病毒颗粒的尺寸小于200nm，表面富含柔软的脂质。如图1所示，可以观察到HCV核心或包膜糖蛋白的一些结构组织细节，但就像袋子里的豆子一样。表面粗糙度的变化可能影响病毒与宿主细胞的相互作用，从而影响病毒进入细胞的能力。此外，电荷分布也可能影响病毒与宿主细胞膜的结合能力。因此，了解HCV粒子的表面特性对于研究病毒的传播机制、疫苗设计和抗病毒药物的开发具有重要意义。图1 上：展示了HCV病毒颗粒和VLPs的组装图解。将野生型HCV颗粒与VLPs中间截开，可以看到都具有E1/E2蛋白和脂质膜，但VLPs不含遗传物质。 下：通过AFM获得了不同表型的HCV的纳米尺度图像。VLP的几何特征以1b中的两个颗粒来突出显示。实验中观察到许多具有这种特征的颗粒，这里展示了表现出异质性、多形态表面形态的颗粒，以更准确地表示整个VLP制剂。标尺为50 nm。 对单个粒子进行原位形态成像和纳米机械性能测量，不仅指出不同基因型的粒子大小存在显著差异，而且所有基因型间的平均模量大小存在显著差异。如图2所示，VLPs的弹性模量在十几MPa的范围内，与其他报道的病毒或VLP相比，本文中的弹性模量相对较低；实际上这个结果与脂质体的模量类似，这可能是某些包膜病毒的特征。 图2 左：对测得的HCV VLP基因型进行粒度分析，统计直径分布。所有基因型都显示出大致正态分布，但尾部较长，代表有少量较大的颗粒。右：拟合压痕曲线测算弹性模量(E)。使用Hertz/Sneddon方法进行拟合的实验方案，为进行说明，测量了在硬云母表面上获得的数据(黑色线) 以及基因型1a的数据（蓝色圈）。最终得到了每个基因型的平均弹性模量。 总的来说，这篇文章为我们提供了关于丙型肝炎病毒类颗粒表面特性的详细信息，有助于我们更好地理解这一领域的现状和未来的研究方向。通过使用不同的探针和压力条件，研究人员可以更深入地了解这些粒子的表面特性，这对于理解病毒的传播方式、疫苗设计以及抗病毒药物的研发等方面具有重要意义。 引用:S. Collett, J. Torresi, L. Earnest-Silveira et al., Probing and pressing surfaces of hepatitis C virus-like particles.  J. Colloid Interface Sci.  45, 259 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.03.022

美国TSI 公司于2016年11月4日在广西南宁举办了“大气环境颗粒物、超细颗粒物检测进行技术交流会”，此次交流会邀请了当地的环境监测部门、高校科研机构和当地仪器代理商。TSI公司现场介绍和展示了大气气溶胶检测的系列产品，特别是关于1nm 扫描电迁移率粒径谱仪，该款产品将气溶胶研究和检测提升到新的一个量级。交流会还就气溶胶粒径谱在关于灰霾源解析和常规大气环境监测中的重要作用进行探讨以及对粒径谱监测数据收集和处理进行了交流。交流会后还参观了广西环科院大气PM2.5研究监测站。TSI最新推出的SMPS™ 扫描电迁移粒径谱仪，被广泛用于测量1微米以下的气溶胶粒径分布的测量标准。选配3777型纳米增强仪以及3086型DMA差分电迁移分析仪（1nm-DMA）组件后，SMPS粒径谱仪能够测量纳米的粒径范围扩展至1nm。 3321 空气动力学粒径谱仪(APS™ ) 提供 0.5 至 20 微米粒径范围粒子的高分辨率、实时空气动力学检测。这些独特的粒径分析仪还检测 0.37 至 20 微米粒径范围粒子的光散射强度。APS 粒径谱仪通过向同一粒子提供成对数据向有兴趣研究气溶胶组成的人士开辟了令人振奋的新途径。TSI 3330型光学颗粒物粒径谱仪简单轻便，能够对颗粒物浓度和粒径谱分布进行快速和准确的测量。基于TSI公司40年气溶胶仪器设计的经验，本款产品使用120度光散射角收集散射光强度和精密的电子处理系统，从而得到高质量和高精度的数据。同时，TSI工厂严格的标定标准也确保仪器的精确性。该产品是广大环境研究机构和环境监测部门进行颗粒物监测分析和源解析的最佳仪器。关于TSI公司TSI公司研究、确定和解决各种测量问题，为全球市场服务。作为精密仪器设计和生产的行业领导者，TSI与世界各地的科研机构和客户合作，确立与气溶胶科学、气流、健康和安全、室内空气质量、流体力学及生物危害检测有关的测量标准。TSI总部位于美国，在欧洲和亚洲设有代表处，在其服务的全球各个市场建立了机构。每天，我们专业的员工都在把科研成果转化成现实。

电镜被誉为“人类的第三只眼睛”，经过近百年的发展，已成为物质微观结构分析的重要手段。为帮助更多用户了解电镜这一技术，以及电镜的应用场景、电镜厂商及品牌等，仪器信息网特发起此次【电镜视频征集】有奖征集活动，广大电镜用户及厂商均可免费参与。点击查看活动详情及更多投稿作品↑↑↑本次为大家介绍的是来自用户Itisme的投稿视频《扫描电镜下的芝麻粒》。用户将芝麻颗粒喷镀Pt之后，用国仪量子的SEM 3100钨灯丝扫描电镜，通过不断放大，观测到芝麻颗粒表面并非平整光滑，而是疙疙瘩瘩的构造。有资料表示，芝麻粒表皮最外层为一列栅状排列的圆柱形细胞，外壁略向外凸出呈圆头状，内充满黑色素，并含球状草酸钙结晶团。一起来跟着视频，看看电镜下的芝麻粒吧~~~扫描电镜下的芝麻粒视频地址：https://bbs.instrument.com.cn/topic/8056624 点击视频链接，为TA打call吧，点赞/留言/收藏，助TA赢取活动大奖~ ═══════════════════════▼▼▼═════════════════════【参赛有奖】电镜视频征集活动“火热”进行中！参赛方式：1、点击链接https://bbs.instrument.com.cn/forum_89.htm，进入发帖页面，在该版面发布新帖，如下图所示。2、按照下图中格式填写，并上传视频，发布。待后台审核通过（约2-3h）后，即可在电镜版面展示，并同步更新至专题作品展示模块。奖项设置：本次活动面向广大用户及厂商均可免费参与，更有多重好礼（环球影城门票、百元京东卡）及热门广告位等你来拿！点击下方图片了解活动详情↓↓↓

第三届气象科技活动周南京主场活动中，聚光科技（杭州）股份有限公司下属子公司无锡中科光电技术有限公司（以下简称“中科光电”）便携式颗粒物激光雷达收获了众多关注目光。　　大家对它有诸多疑问，归纳起来主要是：Q1 我是谁？学名　　便携式颗粒物激光雷达主要构成　　主机+云台+支架，分析软件优点　　这个有点多Q2 我从哪里来？诞生于创新基地　　中科光电怀有光荣梦想　　近些年雾霾日益严重，科学治霾需要说清楚污染源状况、说清楚环境质量现状及变化趋势、说清楚潜在的环境风险。面对繁重的环境监测任务，已有的传统监测设备不能完全满足要求。　　为了弥补传统大气环境监测的不足，提升环境监测对科学开展环境管理的支撑作用，激光雷达立体监测技术应运而生。　　我的梦想是仰望蓝天，遥望星空！肩负重要使命 Q3 我到哪里去？主要战场　　哪里有大气污染，哪里就有我的身影。　　人力不可及的地方，我也能不辱使命。应用区域　　1、垂直监测，获取气溶胶垂直时空分布、边界层高度、云信息等，判别外来或本地污染来源；　　2、水平扫描，实时监控、突发源快速定位，精准溯源、偷排漏排取证，开展专项监测和专项管控，高架源或者爆炸后的烟羽扩散、对站点数据影响评价；　　3、走航观测，边走边测，实时获取大区域气溶胶浓度分布和烟羽扩散影响评价。战绩显著　　在福建、广东、江苏、河南等多地支撑蓝天保卫战，让当地的大气污染防治“有数可依”，为空气质量改善提供了有力的科技支撑。未来可期　　希望我的脚步能够遍布全国，和小伙伴们一起组成全覆盖、全天候的激光雷达网，全力支撑空气质量持续改善，让大家不再惧怕“十面霾伏”，能够见到更多蓝天和星空。

随着纳米颗粒在工业上的广泛应用，采用单颗粒模式电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS）分析金属纳米颗粒成为最有前途的技术之一。由于其高灵敏度、易用性和分析速度快等特点，ICP-MS是一种理想的技术，用于检测纳米颗粒的特性：无机成分、浓度、尺寸大小、粒度分布和聚集等。除了金和银纳米颗粒以外，零价铁纳米颗粒具有独特的化学特性和相对大的比表面积，更广泛应用于环境修复项目中，用于取出有机溶剂中氯、转化废料中有害化合物、降解杀虫剂和固定金属等。但不同于金和银纳米颗粒未受到基体干扰或常规质谱干扰问题，等离子体产生的信号ArO+对同样质量数（56）铁的最高丰度同位素（56Fe+丰度91.72%）形成严重干扰。消除这种干扰的最有效方式是采用氨气作为反应气的反应模式ICP-MS。已有的大多数SP-ICP-MS报道聚焦于无干扰的纳米颗粒，而这种反应模式SP-ICP-MS还未被广泛使用。本文将证明在反应模式SP-ICP-MS下，NexION通用池技术应用于测定纳米颗粒。实验所有分析采用NexION 350D型 ICP-MS (珀金埃尔默公司，谢尔顿，CT)，操作条件见表1。用去离子水稀释金和铁纳米颗粒标准，分别在质量数197和56处测定。实验结果实验首先在标准模式下运行。接下来，为评价加入反应气对SP-ICP-MS分析的影响，相同溶液在反应模式下运行。图1显示了标准和反应模式SP-ICP-MS测定100nm金颗粒谱图。两个图相似结果表明，反应模式并未改善纳米颗粒测定能力，因为金可能与氨气不发生反应。图1.反应（a）和碰撞（b）模式下SP-ICP-MS测定100nm金粒子两种模式下实际金颗粒检测数量比较列于表2。该数据表明，两种模式下颗粒具有同样数量，表明使用反应模式对测量颗粒并不偏差。存在的高背景掩盖了铁纳米颗粒中56Fe+，标准模式下铁测量不能完成。反应模式下测定60nm氧化铁纳米颗粒溶液，结果列于图2。与图1a中反应模式下金谱图相比，二者相似。尽管碰撞模式同样具有去除干扰能力，但在不严重损失仪器灵敏度前提下，不能完全消除ArO+对56Fe+干扰，意味着纳米颗粒检测限将大大降低。碰撞模式下使用其它低丰度铁同位素是有可能的，但低丰度意味着纳米颗粒将不能被检测到。因此，高信噪比的氨气反应模式测定m/z56是铁纳米颗粒最佳选择。图2.SP-ICP-MS反应模式下测定60nm的铁氧化物颗粒谱图结论本工作证实了珀金埃尔默NexION系列ICP-MS反应模式具有测定铁纳米颗粒能力。因为，铁受到来源于等离子体的干扰，必须采用反应模式测定铁纳米颗粒，具有远超碰撞模式的优势。该工作可以扩展为其它受干扰的金属纳米颗粒，如钛、铬、锌或硅。想要了解更多详情，请扫描二维码下载完整的应用报告。

过去二十年中，随着工程纳米材料产量和使用量迅速增加， 它们向环境中释放带来了潜在危害。因此，研究他们对环境影响至关重要。对环境中工程纳米材料进行合适的生态危害评价和管理，需要对工程纳米材料准确定量暴露和影响，由于环境介质中纳米粒子浓度非常低，大多数分析技术并非适合。一直以来，颗粒尺寸采用光散射（DLS）和透射电子显微镜（TEM）测量颗粒尺寸，这些常规技术对测定复杂水体中存在低浓度的胶体形态非常有限。单颗粒ICP-MS可快速有效并提供更多信息的技术。它能够测定颗粒尺寸分布、颗粒数量浓度、溶解金属比例等，检测ppb级（ng／L）浓度纳米颗粒。而且，它能够区分不同元素粒子。Ag，是一种是最常见被用于消费品并释放至环境中的低浓度纳米材料。本工作目的是调查SP-ICP-MS测定和定性环境水体中金属纳米粒子。图1. 地表水中银纳米粒子可能的归宿：(A) 溶解过程导致自由离子释放和更小颗粒；(B) 团聚成更大颗粒，根据团聚尺寸而沉淀离开水体；(C,D) 释放Ag+和纳米银吸附于水中其它固相；(E)形成可溶性复杂产物；(F)同水中其它成分反应导致共沉淀；(G)继续稳定的纳米银。样品地表水采自于加拿大蒙特利尔Rivière des Prairies河，0.2μm滤纸过滤后添加银纳米粒子。水样中纳米银悬浮物加入浓度2.5至33.1μg/L，并缓慢摇匀。在SP-ICP-MS分析前，样品稀释低于0.2μg/L Ag。悬浮银纳米粒子购于Ted Pella公司：柠檬酸包裹（40和80nm直径）和裸露（80nm直径）纳米银悬浮物（产品编号. 84050-40， 84050-80和15710-20SC）。实验实验数据采集使用珀金埃尔默NexION系列ICP-MS和纳米应用Syngistix模块软件，并使用下表的参数。实验结果上图为Syngistix数据采集交互界面，显示了地表水中银纳米离子（裸露纳米银,标称直径60nm，金属总浓度200.8ng/L）信号强度与采集时间关系图。每个纳米颗粒会形成一个脉冲信号，软件将信号的积分强度自动转换成颗粒的粒径信息。整体样品中不同粒径的颗粒信息就会如上图中显示出来，横坐标代表粒径，纵坐标代表相应半径颗粒的含量。以上三图分别为纯水和地表水中，柠檬酸包裹的80nm银颗粒，裸露的80nm银颗粒，和柠檬酸包裹的40nm银颗粒的平均粒径和颗粒状态比例，随时间的变化。所有情况下，纳米粒子的平均颗粒尺寸保持相对稳定。是否包裹，对纳米粒子溶解情况几乎无严重影响，5天均下降了20%左右。相同时间，柠檬酸包裹纳米银中可溶性银比率更高一些。裸露的80nm纳米银，地表水中平均颗粒直径和颗粒百分比高于去离子水。柠檬酸包裹纳米银，二者无明显差别。这可能是由于单独纳米粒子比柠檬酸包裹纳米粒子更易团聚。但总体来说，并未观察到严重地团聚现象。结论采用Syngisitx纳米应用模块研究地表水中银纳米颗粒的行为，无需使用任何手工数据处理过程。该技术允许有效选择性测定颗粒尺寸，团聚和一定时间内溶解低浓度范围。SP-ICP-MS可提供环境水体中低浓度的金属纳米颗粒归宿信息的唯一合适的技术。尽管这项研究只代表在特定情况下河水中纳米银颗粒测定技术的有效性，毫无疑问，也可应用于各种复杂基体中其它类型金属和金属氧化物纳米粒子。想要了解更多详情，请扫描二维码下载完整的应用报告。

伴随着工程纳米材料在各个不同产品和过程的使用不断增加，人们开始对纳米颗粒的释放对环境和人类健康造成的影响产生了担心。要研究纳米颗粒对环境的影响，就必须探索纳米颗粒如何通过在水和土壤中的迁徙而被植物吸收的。如果纳米颗粒最终为食品作物所吸收，那么人类就直接面临ENPs释放造成的影响。这项研究工作的目标是开发一种从植物中提取其吸收的纳米颗粒的程序并借助单颗粒等离子体质谱仪进行分析。一旦这些步骤可以确定可行，那么它们都会被用于西红柿摄取金（Au）纳米颗粒含量的测定。样品番茄植物从种子种植，生长29天后，将幼苗浸没在装陈好有不同浓度的40nm的金纳米颗粒（nanoComposix™ ，圣迭戈，加利福尼亚州，USA）聚乙烯吡咯烷酮（PVP）容器里四天后收获用于分析。收获后，植物枝条用去离子水洗涤三次，然后切成小块均质化于8ml浓度为2mM柠檬酸盐缓冲溶液中。实验所有分析测试工作都在珀金埃尔默NexION® 300D/350D ICP-MS上完成，应用了Syngistix™ 软件内置的纳米应用模块。单颗粒的工作曲线和溶解金元素的含量工作曲线都建立了。其中金（Au）纳米颗粒标准曲线是采用30、50、80和100nm柠檬酸盐稳定的金纳米颗粒（nanoComposix™ ，圣迭戈，加利福尼亚州，USA），为了最大限度提高其分析灵敏度，看到最小的颗粒，对仪器进行了优化，选择最高灵敏度的金197同位素进行分析。表1.NexION 300/350D 仪器分析参数实验结果为了评估消化酶对金纳米颗粒的影响，我们对50nm的金（2.05*105NPs/mL）纳米颗粒采用Macroenzyme R-10进行了稳定处理。图1给出了所得到的颗粒尺寸分布，所测得的50nm颗粒浓度达到1.81*105NPs/mL，回收率达到88.3%。结果显示，经过处理后，酶消解过程不影响粒径分布。图1.酶处理过的50nm金纳米颗粒的粒径分布直方图对浸入在浓度为0.2mg/L 40nm金纳米颗粒溶液里4天的西红柿作物进行了消解和分析。图3a和b显示了西红柿对金纳米颗粒的吸收。图3c显示了不同颗粒金纳米颗粒分布，集中在40nm中心附近，符合统计分布理论。在相同的植物消解液中加入4.7*104NPs/mL的100nm金纳米颗粒，不同粒径的金纳米颗粒分布如图3d所示。图3.（a）和（b）暴露在5mg/L 40nm Au纳米颗粒4天的西红柿植物的重复原始数据；（c）图4（a）和（b）的暴露在5mg/L 40nm Au纳米颗粒的西红柿植物的颗粒分布直方图；（d）在暴露在5mg/L 40nm Au纳米颗粒的西红柿植物中加入4.7×104/mL 100nm Au纳米颗粒的粒径分布直方图。结论这项研究表明西红柿可以吸收纳米颗粒，SP-ICP-MS能够准确测定纳米颗粒的分布和大小。酶消解处理可以分解植物组织而不溶解金纳米颗粒，从而使SP-ICP-MS得以分析最终结果。结合酶消化和SP-ICP-MS，可以对部分或整个植物进行分析，使植物吸收纳米颗粒分析变得轻松快速。想要了解更多详情，请扫描二维码下载完整的应用报告。

针对各地环境空气质量评估考核过程中均未将沙尘天气过程期间数据剔除，环境保护部于2017年1月4日印发《受沙尘天气过程影响城市空气质量评价补充规定》（以下简称《规定》）。依据《规定》，全国地级及以上城市环境空气质量评估、考核和排名过程中剔除沙尘天气过程的影响。规定中提出“各地环保部门如遇沙尘天气过程，当天将沙尘天气过程影响时段、影响范围和其他佐证材料报送中国环境监测总站。这些数据也将作为评价、考核和排名的重要依据。”《规定》中的佐证材料包括卫星环境应用中心遥感监测结果、全国沙尘暴监测网监测数据以及气象部门发布的沙尘信息等。在沙尘天气的扣除条件和筛选方法上，中国环境监测总站工程师王帅说：　　“当沙尘天气过程中沙尘源区城市PM10小时浓度持续两个小时超过600μg/m3，或持续1个小时超过1000μg/m3，可以剔除沙尘天气过程影响区域范围内源区城市及下游城市颗粒物监测数据。近年来，地基遥感的主动探测手段，如激光雷达不仅能够有效判识雾霾的空间分布，对沙尘天气发生的过程、时间、沙团输入的高度、强度等特征，都可以进行有效监测。　　1、什么是大气颗粒物激光雷达呢？　　大气颗粒物激光雷达像“探针”一样，通过不断地向大气中发射激光束，扫描大气中的信息，通过与颗粒物和气态分子相互作用后产生散射光来获取不同高度处污染物的浓度分布信息，类似医学上的“CT”技术，不同的是，激光雷达获取的是污染物的空间垂直分布。 双波长三通道雷达 扫描雷达　　2、激光雷达提供什么数据呢？　　消光系数：反映污染程度，消光系数值越高，代表球形粒子污染程度越严重。　　退偏振度：反映沙尘的不规则程度，沙尘的退偏振度约0.2-0.4。　　颗粒物质量浓度空间分布：给出不同高度处PM10和PM2.5质量浓度。　　能见度：给出垂直、水平能见度视程。　　外源性污染物强度：外源传输的输送通量和局地污染的占比。　　3、如何从激光雷达结果上读取沙尘信息呢？我们来分析两个案例。　　案例分析一：过境沙团和沉降沙团的过程监控（数据来源：中科光电无锡站点）　　颗粒物激光雷达在判识外源性沙尘的另一个重要依据，是其出现的高度与近地面的污染物分布无明显的重合。下图是激光雷达捕获到的一次多层沙团过境和与地面复合的结果。近地面的结果发现，PM浓度高值与沙团2沉降融合有密切关系。 图 沙尘输入过程的激光雷达监测结果（无锡）　　沙团1： 出现在6日16时，高度4.2km处，沉降过程中沙团的下沿距地面约2.1km，尚未进入大气边界层内，属于过境沙团，对近地面的影响较小。　　沙团2：出现在7日20时前后，高度5km处，沙团强度大，沉降速率大，沙团在8日7时沉降至大气边界层内，与近地面污染物复合，属于沉降沙团。　　沙团3：在沙团2未沉降结束时，高空3km处发生第3次的污染团的输送。此沙团向地面迁移过程中，在1.2km处与地面污染物有明显分界，未发生融合，属过境沙团。　　沙团4：出现在8日20时高空3.6~4.5km范围内出现第4次的沙团输入。此沙团下沿最低高度至3km，既未与第3次的沙团混合，也没有能进入边界层内与近地面的污染物混合，推测第3次和第4次输送的污染团与第1次的污染团类似，属于过境沙团，对近地面的影响较小。　　详细可参阅【伍德侠, 宫正宇, 潘本锋,等. 颗粒物激光雷达在大气复合污染立体监测中的应用[J]. 中国环境监测, 2015(5).】　　案例分析二：沙尘传输的激光雷达组网观测　　基于单站点的雷达可以实现对沙团的时间、高度和强度特征进行分析，基于多台雷达组成的雷达网络，可以对沙团的传输路径、时间相位以及沉降的特征进行监控，并及时预警。为有效捕获此次沙尘污染传输，中科光电利用激光雷达组网平台，对布设在北京、无锡、上海、福州、武汉和郑州等地的大气颗粒物监测激光雷达数据进行快速解析。 激光雷达组网点位布设 沙尘传输的激光雷达组网观测结果　　致谢：衷心感谢中国环境监测总站、河南省环境监测中心、上海市环境监测中心、福建省环境监测中心站、兰州市环境监测站、武汉市环境监测中心、福州市环境监测中心站、无锡新吴区环境监测站的大力支持。

☆ 导读 ☆导读：11月1日起，中药配方颗粒试点工作正式结束，首批160个中药配方颗粒国家药品标准正式执行。此前，10月11日，国家药监局公布了“关于政协第十三届全国委员会第四次会议第4117号提案答复的函”，披露各省级医保部门将会依据相关精神和要求，经专家评审后，将中药配方颗粒纳入国家医保报销范围。相关政策的相继落地实施，将进一步推动中药配方颗粒行业的健康发展。 ☆ 配方颗粒质量标准概况 ☆ 4月30日，国家药监局颁布了首批160个中药配方颗粒品种国家标准，涉及约1/3的常用中药材品种。目前，还有41个品种的国家标准处于公示阶段。除国家标准外，省级质量标准也在紧锣密鼓地制定和公布中，其中山东、浙江、江苏、山西、北京、上海等17个省市自治区已经发布省级标准的公示稿或正式稿。 根据《关于结束中药配方颗粒试点工作的公告》（2021年第22号）相关要求，中药配方颗粒应当按照备案的生产工艺进行生产，并符合国家药品标准。国家药品标准没有规定的，应当符合省级药品监督管理部门制定的标准。不具有国家药品标准或省级药品监督管理部门制定标准的中药配方颗粒不得上市销售。 ☆ 《中药配方颗粒液相色谱图集》抢先看 ☆ 根据国家药监局颁布的《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》，应结合中药配方颗粒的特点，加强其专属性鉴别和多成份、整体质量控制。指纹图谱或特征图谱作为中药整体质量评价的重要手段，是表征标准汤剂的关键参数。由于配方颗粒品种众多，在进行指纹图谱或特征图谱分析时容易遇到多种疑难问题，如相对保留时间不符合规定、特征峰缺失、峰形不好、重复性不佳等，可以说指纹图谱或特征图谱是标准执行中难度较大的项目，因此备受关注。 岛津分析中心应用团队积极开展配方颗粒的标准复现，同时也与相关企业进行合作研究，持续扩大复现品种。目前，已形成首批近150个中药配方颗粒国家标准品种的液相色谱图谱集文集报告，所有品种均包含特征图谱或指纹图谱，部分品种涵盖含量测定图谱。 在已发布的配方颗粒国家标准或省级标准中，特征图谱或指纹图谱分析用色谱柱的规格、品牌和系列多样，为标准复现带来较大的挑战。在复现方法时，我们注重利用尽量少的色谱柱类型对应更多的品种，并尝试采用岛津系列色谱柱替代标准推荐用色谱柱进行分析，以下为色谱柱成功替代的部分品种列表。 l 代表性特征图谱或指纹图谱 ☆ 《中药配方颗粒质量标准解决方案》 ☆ 根据中药配方颗粒标准研究和质量控制的需求，前期，岛津分析中心在总结相关经验的基础上，结合新政策精心制作并推出了《中药配方颗粒质量标准解决方案》（扫描下图中的二维码即可下载/长按二维码识别跳转），内容涵盖了中药配方颗粒标准研究及标准执行的主要研究内容及应用案例，供相关人员参考。 ☆ 结语 ☆ 岛津《中药配方颗粒液相色谱图谱集》收录近150个已有国家标准的配方颗粒品种，将重点展现指纹图谱或特征图谱的实际复现数据，特殊品种指明标准复现注意事项，供配方颗粒相关检测人员参考和借鉴，敬请期待！

各有关单位：GB/T 42348-2023《粒度分析 颗粒跟踪分析法(PTA)》等五项项颗粒表征国家标准已由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布。为保证颗粒表征国家标准的有效贯彻实施，便于相关人员能正确理解和掌握标准内容，全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会秘书处决定举办颗粒表征国家标准宣贯会，请各相关机构及有关企业事业单位自愿选派人员参加。现将有关事宜通知如下：一、宣贯内容1. GB/T 42348-2023《粒度分析 颗粒跟踪分析法(PTA)》宣贯；2. GB/T 42660-2023《气溶胶颗粒数量浓度 凝结核颗粒计数器的校准》宣贯；3. GB/Z 42353-2023《Zeta电位测定操作指南》宣贯；4. GB/T 42342.2-2023《粒度分布 液相离心沉降法 第2部分：光电离心法》宣贯；5. GB/T 42351.1-2023《颗粒标准样品的制备 第1部分：基于单分散球形颗粒尖桩栅栏分布的多分散标准样品》宣贯。二、主讲专家各项国家标准第一起草专家。三、参会对象各高校、科研院所颗粒表征相关研发、应用人员，颗粒表征相关研发单位、颗粒表征仪器研发单位科研人员、销售人员，颗粒表征检测机构、实验室等管理人员、实验员等，颗粒相关制造企业管理人员、技术人员、实验员、供销人员等。四、宣贯时间、地点时间：2023年11月24日 9:00~16:00地点：中国机械科学研究总院怀柔科技创新基地地址：北京市怀柔区京密北五街与杨雁东三路交叉路口西五、报名事宜请扫描下方二维码报名；本次宣贯会不收取费用，食宿自理；推荐入住北京西苑饭店。六、联系方式联 系 人：侯长革联系地址：北京市海淀区首体南路2号，100044联系电话：010-88301158，13661132269电子邮箱：tc168@pcmi.com.cn

仪器信息网讯 在IPB 2014举办期间，由上海市颗粒学会主办、马尔文仪器公司赞助的&ldquo 2014上海市颗粒学会年会暨颗粒表征应用技术会&rdquo 于2014年10月14日上午在上海国际展览中心召开。本次会议旨在加强颗粒材料领域的学术交流，促进本市颗粒领域的科学研究、技术进步和产品开发应用等方面的发展，方便学术界与产业界的交流和合作。 会议现场 上海理工大学动力工程学院蔡小舒教授主持会议 　　作为上海颗粒学会理事长，蔡小舒教授就上海市颗粒学会第七届理事会情况向与会人士作了简单介绍。据了解，上海市颗粒学会第七届理事会由19位科研院高校的专家学者及2位颗粒测试仪器公司负责人共同组成，其中9位理事为最新加入的。 上海理工大学周骛博士 报告题目：图像法颗粒多参数在线测量 　　目前，简单的粒度测量已经不能再满足用户在生产、科研工作中提出的高要求，而伴随着计算机和图像传感器技术近来的快速发展，基于数字图像处理的颗粒测量技术应运而生，并且发展速度非常迅猛。在当天的报告中，周骛博士介绍到，通过对图像获取硬件的研制和图像处理分析算法的研究，单帧单曝光图像法可用于三维颗粒场多参数在线测量，并且多方法多传感器的结合可以为复杂颗粒系统提供更多信息，如图像法颗粒在线测量参数包括颗粒粒度及分布、速度及分布、颗粒浓度和颗粒流量等。 同济大学李建波博士 报告题目：基于磁热效应的纳米药物传输系统的制备及其在肿瘤热化疗中的应用研究 　　鉴于目前肝癌治疗方法的局限性，我国亟需开发更加安全有效的化疗药物载体系统，以提高化疗效果。李建波博士所在团队研发出的高SAR纳米磁流体，具有超顺磁性、良好胶体稳定性和生物相容性等特点。经过实验验证，这种纳米磁流体可对肿瘤细胞可以起到高效的磁热疗作用，并在优化磁场条件下，可通过诱导凋亡的方式消灭肿瘤细胞保证磁热疗的安全性。在这种基础上，该团队还进行了肿瘤的词热化疗协同增效研究与肿瘤耐药性的磁热化疗逆转研究，均获得了良好的实验成果。 华东理工大学沈建华博士 报告题目：多功能金纳米核壳杂化材料的制备及应用 　　金纳米粒子具有小的尺寸和高的表面能，结构和性能都不稳定，如果将金纳米与其他材料杂化，不仅能提高Au(金)的特性，还能引入其他材料的特性，例如将Au与Fe3O4杂化后的新型材料，不仅具有Au的催化、生物、光学等性能，同时还拥有Fe3O4的磁分离、核磁显影等优势。在此基础上，沈建华博士所在团队不断尝试研发出的金纳米核壳杂化材料，在催化特性、等离子共振、拉曼增强、生物传感等方面均有着很明显的特色优势。 英国马尔文仪器公司梅洁 报告题目：纳米颗粒跟踪分析技术(NTA)的原理及其应用 　　梅洁介绍到，鉴于纳米颗粒很小，不能被显微镜直接观测到，如此可以借助入射激光将颗粒照亮，研究人员就能观察到单个粒子并跟踪其布朗运动轨迹，从而基于单个粒子在短时间内快速制出每个粒子的粒径分布图。该技术可以跟踪每一个纳米颗粒的运动轨迹，以此得到整个样品体系的粒径分布信息，同时实时监测样品的运动、聚集过程。其典型应用表现在蛋白质聚集、药物传输、纳米颗粒毒理、病毒和疫苗等研究领域。 华东师范大学卜凡兴 报告题目：微/纳米结构材料的界面法合成及性能研究 　　金属氧化物微纳米结构材料拥有奇特的功能特性，在生物医学、能源催化及纳米器件等领域有广泛应用。而对特殊结构与形貌的金属氧化物材料制备与性能研究，对胶体与界面化学、结晶学等基础研究领域有重要的研究意义。卜凡兴介绍到，通过实验研究发现，液-液两相界面是一个可以有效合成具有特殊形貌的金属氧化物微纳米结构材料的体系，由此合成的具有特殊形貌的微纳米结构材料往往表现出一些特殊的功能特性。

纳米科技在为现代生活提供各种高性能产品的同时，也对环境造成了严重的负担。之前的文章中，我们一起学习了饮用水、湖泊水、废水等水体中的纳米颗粒的单颗粒ICP-MS的测定过程，了解到纳米颗粒的无处不在。那么“大海啊，全是水”的海水中，是不是也一定存在着纳米颗粒呢但是，海水和其他水体不一样，含有更多的“盐分”，也就是基体不同。通常，在ICP-MS 分析中，分析之前需要稀释具有较高基体的样品，以免对仪器产生影响。然而，纳米颗粒在环境样品中的溶解和聚合取决于基体，且样品基体组成和浓度（例如溶解有机质（DOM）和离子强度）对其具有极大影响。因此在处理纳米颗粒时，稀释可能触发转化，这意味着获得的结果可能无法准确反映样品中纳米颗粒的初始状态。为降低环境样品或其他高溶解固体含量样品在分析前稀释的必要性，PerkenElmer提供了适用于NexION系列ICP-MS(5000/2000/1000/350/300)的全基体进样系统（AMS）。这套系统包含一个耐高盐雾化器和一个带有氩气稀释气接口的雾室。稀释气的流速由独立的氩气通道控制，气流方向与雾化气流向垂直，以获得最佳的混合效果。可获得高达200倍的稀释比，避免了离线手工稀释的繁琐操作和随之而来的污染和误差。对于不需稀释的样品，只需将稀释气关掉，无需取下稀释气管路。借助AMS系统，对无需稀释的样品和需要稀释200倍以内的样品分别进行分析之间，无需对仪器再次进行参数优化。本文中，我们将探索模拟海水样品中金纳米颗粒的分析，并利用AMS 功能避免人为稀释，并讨论仪器配置条件对单颗粒ICP-MS进行精确和准确颗粒分析的影响。样品在超高纯（UHP）水中以1，2 和3 ppb 浓度制备离子金（Au+）标准品，并且在超高纯水中按60000 颗/mL制备60 nm 的金纳米颗粒标准品（NIST 8013）。使用标准参考物质（CASS-6，加拿大国家研究委员会）制备海水样品，并掺入60000 颗/mL的60 nm NIST 金纳米颗粒。在分析之前不进行进一步的样品稀释。实验所有分析均在NexION 2000 ICP-MS 上进行，并使用表1 中所示的进样附件和参数。全基体进样系统（AMS）的气流量设定为0.4 L/ 分钟，即10 倍稀释，可在未经任何人为稀释的情况下分析未稀释的海水，从而简化样品制备，并确保样品基体中纳米颗粒的完整性。实验结果如下图所示，在几种不同的AMS 气流量下精确确定NIST 60 nm 金颗粒的粒径，证明如果使用相应的离子校准，AMS 不会影响粒径测量的准确度。AMS 气体流量对NIST 8013 60 nm 金纳米颗粒测量粒径的影响。AMS 气体流量对NIST 8013 60 nm 金纳米颗粒测量粒径的影响将金纳米颗粒分别添加到海水和去离子水样品中并进行测量。下图显示了添加到海水和去离子水中的60 nm纳米颗粒的粒径分布，两者基本没有差异。结果表明，适当的仪器参数设置和AMS降低了基体效应，从而能够在复杂的环境基体（如海水）中进行准确精准的纳米颗粒测量，而无需与离子校准标液进行基体匹配。这种能力简化了流程，增加了可用性，最重要的是，由于消除了液体稀释的需要，可在分析样品中获得纳米颗粒的准确结果。未稀释的海水（a）和去离子水（b）中的NIST 8013 60 nm金纳米颗粒的粒径分布未稀释的海水（a）和去离子水（b）中的NIST 8013 60 nm金纳米颗粒的粒径分布结论使用配备了全基体进样系统（AMS）的PerkinElmer的NexION 2000 ICP-MS，可以无需考虑用水稀释导致的纳米颗粒状态的转化对于测量结果的影响，精确测量海水（典型的复杂基体）中纳米颗粒粒径大小和浓度，无需手工稀释样品。想要了解更多详情请扫描二维码《使用全基体进样系统和单颗粒ICP-MS快速测定海水中纳米颗粒》

大气污染CT式扫描与分析平台（AirScan）是以大气颗粒物层析仪设备为基础，对区域内5~7公里半径范围内工业园区（厂区）污染排放、城市“散乱污”排放和区域外污染传输等情况，进行24小时在线快速扫描与探测，实现污染溯源+源监管+预警的监测效果。产品特点：全天候：365*24h在线扫描；速度快：15分钟扫描一周；大范围：扫描半径5~8公里分析强：自动识别污染气团形态；低成本：无人值守，低运维。应用场景：考核站周边污染预警；考核站污染溯源；区域内污染原监管创新点：激光连续扫描； 扫描一周最快15分钟； 365*24h小时激光雷达在线扫描； 无人值守

如果你有兴趣学习如何利用3D颗粒图像数据来改善你的产品或处理过程,那你绝不想错过这次讲座。Microtrac邀请你加入我们11月6日上午10点借由仪器信息网平台举办的免费网络研讨会，这次会议将介绍实现动态图像分析技术来测量粒子大小和形状的好处。 会议主题如下: ?图像分析关键术语?3D技术的历史?专利3 D颗粒大小和形状分析?使用颗粒图像数据来改善你的产品或处理过程 　美国麦奇克颗粒图像分析仪PartAn 3D 　 美国麦奇克有限公司（Microtrac Inc.）是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商，其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥，磨料，冶金，制药，石油，石化，陶瓷，军工等领域，并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。Microtrac Inc.公司非常注重技术创新，近半个世纪以来，一直领先着激光粒度分析的前沿技术，可靠的产品和强大的应用支持及完善的售后服务，使得其不断超越自我，推陈出新，独领风骚。 DKSH是一家专注于亚洲地区，在市场拓展服务领域处于领先地位的集团。大昌华嘉仪器部专业提供分析仪器及设备，独家代理众多欧美先进仪器，产品范围包括：颗粒，物理，化学，生化，通用实验室的各类分析仪器以及流程仪表设备，在中国的石化，化工，制药，食品，饮料，农业科技等诸多领域拥有大量用户，具有良好的市场声誉。 大昌华嘉商业（中国）有限公司 市场部 您可以通过点击下面链接获取详细信息并报名参加本次网络会议，谢谢！ 会议链接：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/1222 服务咨询电话：4008 210 778 E-mail：ins.cn@dksh.com 欢迎浏览大昌华嘉网站 : http://www.dksh-instrument.cn

生物大分子的结构与功能随着细胞生理状态的变化而不断进行动态调整。原位结构生物学是在接近自然生理状态下研究生物大分子结构和功能的科学。原位冷冻电镜技术（Cryo-ET）以高分辨率和在接近生理条件下观察样品的特点，成为原位结构生物学研究的关键手段。原位冷冻电镜的技术流程涉及样品制备、数据采集、电子断层重建、颗粒挑选、粒子平均等步骤。生物大分子的颗粒挑选即定位识别是关键环节之一。受限于Cryo-ET图像的极低信噪比和重建伪影等因素，成千上万个目标颗粒的手动挑选耗时费力。而现有自动挑选方法的应用受到人工标注量高、计算成本高和颗粒质量不理想等方面的限制。3月7日，中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台生物成像中心与自动化研究所多模态人工智能系统实验室合作，以人工智能技术赋能原位结构生物学，提出了基于弱监督深度学习的快速准确颗粒挑选方法——DeepETPicker。相关研究成果以DeepETPicker: Fast and accurate 3D particle picking for cryo-electron tomography using weakly supervised deep learning为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。DeepETPicker仅需少量人工标注颗粒进行训练，即可实现快速准确三维颗粒自动挑选。为了降低人工标注量的需求，DeepETPicker优选简化标签来替代真实标签，并采用更高效的模型架构、更丰富的数据增强技术和重叠分区策略以提升小训练集时模型的性能；为了提高颗粒定位的速度，DeepETPicker采用GPU加速的平均池化-非极大值抑制后处理操作，与现有的聚类后处理方法相比提升了挑选速度数十倍。为方便用户使用，该团队推出了操作简洁、界面友好的开源软件，以辅助用户完成图像预处理、颗粒标注、模型训练与推理等操作。科研人员在冷冻电子断层扫描图像中使用DeepETPicker挑选颗粒的整体工作流程，包括训练阶段和推理阶段。在训练数据的准备阶段，研究优选了弱标签TBall-M来代替真实掩模以减轻人工标注负担。在模型架构的设计方面，研究引入坐标卷积和图像金字塔到3D-ResUNet的分割架构以提高定位的准确性。在模型推理阶段，DeepETPicker采用重叠断层图分区策略，避免了因边缘体素分割精度不佳而产生的负面影响，进而结合MP-NPMS操作加速了颗粒中心定位过程。该研究在多种冷冻电子断层扫描数据集上，将DeepETPicker与目前性能最优的颗粒挑选方法进行性能评估对比，采用六个定量指标全面评价颗粒挑选的质量。结果表明：DeepETPicker在仿真数据集与真实数据集上均可实现快速准确的颗粒挑选，且综合性能优于现有的其他方法；生物大分子结构重建得到的分辨率达到采用专家人工挑选颗粒进行结构重建的同样水平。这体现了DeepETPicker在原位高分辨率结构解析中的实用价值。DeepETPicker有望为采用原位冷冻电镜技术的原位结构生物学研究提供支持。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、国家重点研发计划等的支持。相关技术已获得中国发明专利授权。在冷冻电子断层扫描图像中使用DeepETPicker挑选颗粒的整体工作流程

尽管在上世纪40年代末就出现了与飞行时间质谱相关的第一篇文献，但将该技术应用于ICP-MS却花费了超过50年的时间。而且自ICP-TOF-MS问世以来，市场的反应一直很平淡。尽管它有着更加出色的分辨率，但远不像带有反应、碰撞池的ICP-Q-MS那样已得到了广泛的应用。 然而，随着近年来ICP-MS被越来越多地应用于单颗粒或者单细胞检测，ICP-TOF-MS的市场前景可能会迎来转机。目前，大部分单颗粒或单细胞检测工作都是基于ICP-Q-MS的单同位素检测。由于四极杆质量分析器在完成测量上一个同位素到开始测量下一个同位素之间，需要一个50-200微秒的稳定时间（settling time）以稳定质量过滤器。而这个时间通常要长于一个单颗粒在ICP中所形成的离子云的持续时间，因此扫描型分析器实际上是无法在这个瞬时区间完成对多个同位素测量的。而对于具有全谱直读能力的ICP-TOF-MS而言，在这一领域则拥有得天独厚的优势。 据东西分析公司内部人士透露，目前该公司正在与核工业研究院某课题组进行合作，尝试利用东西分析的OptiMass 9500 ICP-TOFMS进行PM2.5单颗粒中锂到铀的重金属分析。对于该研究的进展情况，本网将会在未来进行专门的报道。（主编当班）