高频率电仪

成都理工大学、烟台先进材料与绿色制造山东省实验室的葛轶岑、胡克苓研究团队，使用福立气相色谱仪在著名期刊《European Polymer Journal》发表题为《Pd nanoparticles supported in PDMAEMA-b-PLMA micelles: A superb catalytic platform for Suzuki-Miyaura cross-coupling in water》的最新研究成果。本课题通过合成一系列具有高度两亲性的嵌段共聚物，利用其在水中的自组装行为作为胶束型纳米反应器和纳米钯颗粒载体，成功实现水相Suzuki-Miyaura偶联反应的高效催化。本文所述的Pd/PDMAEMA-b-PLMA型复合纳米材料是一种制备简单、催化活性高、稳定性好、可重复使用的水溶性多相催化剂。福立气相色谱助力反应产率与催化剂活性的测定 葛轶岑老师近年研究方向主要为高分子纳米反应器在有机合成方法学与催化中的应用。本课题使用气相色谱对所制备催化剂的催化反应效率进行测定，而催化产率数据信息的获取是评估本研究课题中催化剂活性的关键。福立GC9720Plus气相色谱仪为本课题的催化产率分析提供了重要的技术支持，帮助研究团队准确和深入地评估所制备纳米材料的催化性能。提供重要的技术支持葛轶岑老师介绍使用福立气相色谱的具体应用，“首先使用福立气相色谱仪建立反应产物与内标物的峰面积-浓度线性回归曲线，从而进一步通过检测不同反应混合物样品中产物峰面积以确定其相应产率。本研究课题依托福立气相色谱仪高效、精准的分析结果，通过两亲性嵌段聚合物负载钯催化剂构筑一种稳定的纳米催化反应器，成功实现了温和条件下水相Suzuki-Miyaura型的高效Csp2-Csp2键偶联。” 仪器耐用 性能稳定可靠“在本课题组长期的项目研究工作中，仪器设备的分析精确性和稳定运行很重要。福立仪器的气相色谱仪研发设计注重耐用性和可靠性，即使在连续高强度的工作环境下，也能保持稳定的性能。在购入GC9720Plus气相色谱仪后，本单位研究人员对其使用频率非常高，基本上每天要完成至少多于8小时的分析检测任务。在过去两年的使用过程中，福立气相色谱仪及其配套自动进样器基本没有发生故障。随机器附带的仪器维护套装和耗材包，完全能够满足学生们长时间科研工作后所需的进样垫圈更换、色谱柱更换以及机体清洁等日常维护保养需要。”快速响应 服务到位 “在我们课题组日常操作遇到疑惑或技术困难时，福立销售部门经理总能第一时间帮助我们对接售后部门维修工程师。售后工程师能够在线上快速响应，指导我们如何使用和维护仪器设备，以及针对简单问题的维修工作。同时，福立售后部门员工会阶段性进行用户回访，并在实验室现场面对面指导学生的仪器使用和科研工作。”葛轶岑老师对福立的售后服务表示高度认可。相较于进口 福立气相色谱优势显著“相比一些进口品牌，福立气相色谱仪器具有产品价格实惠、性能稳定、操作方便、故障率低、维护成本低等诸多优势，祝愿福立品牌能够在国产分析仪器领域越做越好。” 福立未来系列气相色谱仪 福立仪器将继续坚持自主创新的核心理念，加强与教科研用户的沟通交流，深入了解他们的需求和期望，为他们提供更加优质、高效的仪器解决方案。同时，我们也期待与更多的合作伙伴携手共进，共同探索科学仪器的新应用领域，为科学研究的进步贡献智慧和力量。论文原文链接：https://www.x-mol.com/paper/1730791581634285568?adv

移动通信、雷达、卫星遥感、电子对抗以及基础仪器科学等领域的进步，促使着微波系统向着高频、宽带、大动态范围、多功能的方向发展。面对这些新的发展需求，传统的微波技术在微波信号的产生、传输、处理、测量等各个方面均面临巨大挑战。微波光子学融合了微波技术和光电子技术，即利用光电子学的方法处理微波信号，可以突破传统射频电子器件的性能瓶颈，被认为是下一代各类微波系统应用的解决方案之一。传统微波光子系统一般使用分立的光电子器件与电学模块搭建链路，这使得微波光子系统样机或产品具有重量大、功耗高、稳定性差等不足。因此，实现微波光子系统的微型化、片上化和集成化，是推动微波光子技术真正落地与广泛应用的关键，也是近年来学术界和产业界关注的焦点。然而，目前已报道的研究工作仍未能实现微波光子系统的完全芯片化集成，需要借助分立的光电子器件(例如：激光器、调制器等)或电子器件(例如：电学放大器等)来构建完整的系统链路，这在成本、体积、能耗、噪声方面严重制约着微波光子技术的工程化与实用化。鉴于此，近日，北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室王兴军教授研究团队提出了融合硅基光电子芯片、磷化铟芯片和 CMOS 电芯片的多芯片平台混合集成方案，首次实现了微波光子系统光-电链路的完全集成化拉通。基于该技术方案，研究团队设计实现了一款全芯片化的微波光子频率测量系统，整体尺寸约为几十 mm²，功耗低至 0.88 W，可实现对 2-34 GHz 宽频段微波信号瞬时频率信息的快速、精准测量。该成果发表在 Laser & Photonics Reviews，题为“Fully on-chip microwave photonic instantaneous frequency measurement system”。北京大学博士研究生陶源盛与北京大学长三角光电科学研究院杨丰赫博士为论文的共同第一作者，王兴军教授为论文通讯作者。该团队设计的全芯片化微波光子频率测量系统原理如图1所示，他们在硅光芯片上有源集成了高速调制器(用于微波信号加载)、载波抑制微环、可调谐光学鉴频器和光电探测器等器件。基于磷化铟平台实现高性能的分布式反馈(DFB)激光器，并通过端对端对接耦合方式与硅光芯片实现互连。为在保证系统测量精度的条件下降低对后端采样与处理电路的要求，他们将硅光芯片的弱光电流输出通过金线键合的方式直接连接至 CMOS 跨阻放大芯片的输入。经跨阻放大后的电信号，仅需通过低速采样电路采集，通过离线处理即可还原出输入高频微波信号的瞬时频率信息。图1：全芯片化的微波光子频率测量系统。(a)系统三维示意图；(b)磷化铟激光器芯片与硅光芯片的光学显微图；(c)系统整体的集成封装实物图。图源：Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 1面向电子对抗、雷达预警等实际应用场景，研究人员们在实验演示了该全芯片化微波光子频率测量系统对多种不同格式、微秒级快速变化的微波信号频率的实时鉴别。如图 2 所示，依次是对 X 波段(8-12 GHz)范围内的跳频信号(Frequency hopping, FH)、线性调频(Linear frequency modulation, LFM)和二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)三类信号的频率-时间测量结果，误差均方根仅 55-60 MHz，是迄今为止同类型集成微波光子系统所展示出的最佳性能。图2：复杂微波信号频率的动态测量结果。(a)跳频信号(Frequency hopping, FH)的频率测量；(b) 线性调频(Linear frequency modulation, LFM)的频率测量；(c)二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)信号的频率测量图源：Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 4未来展望 本工作所提出的多平台光电混合集成工艺方案，除适用于微波测量应用，对于研究微波信号产生、信号处理、信号传输等其他各种类型微波光子系统的集成化、微型化也具有很高的参考价值，为推动微波光子技术的工程化应用提供了一种通用性的解决方案。

table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 123" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 一种埋地钢质管道电磁超声内检测用大功率高频激励源 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 北京工业大学 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 174" p style=" line-height: 1.75em " 王新华 /p /td td width=" 159" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 192" p style=" line-height: 1.75em " wxhemma2005@163.com /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发 □已有样机 ■通过小试 □通过中试 □可以量产 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " ■技术转让 & nbsp ■技术入股 & nbsp ■合作开发& nbsp & nbsp □其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介： /strong & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/d522591d-0f2d-4d4a-aa35-3ebf14093fb3.jpg" title=" QQ图片20160314182424.jpg" width=" 380" height=" 250" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 380px height: 250px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp 大功率高频激励源一直是障碍埋地钢质管道电磁超声内检测技术发展的一个关键核心器件，项目以提高电磁超声检测探头的换能效率为目标，基于射频理论提出了一种DE类射频功率变换器技术，它是以D类谐振变换器为设计基础，既具有D类变换器高功率输出特性，又具有E类变换器工作频率高的优点，同时克服了目前D类变换器高频工作性能差以及E类变换器开关利用率低的缺点，实现了高压、高频和大功率输出的功能，大大提高了电磁超声换能器的换能效率。研制开发的大功率高频激励源克服了现有电磁超声用电容储能式脉冲激励源以及全桥逆变式激励源在使用过程中的输出频率低、可控性差、发热大、结构复杂以及难以用作埋地管道电磁超声内检测激励源等缺点，解决了障碍埋地钢质管道电磁超声内检测技术工程化中的关键难题，对提高埋地钢制管道电磁超声内检测仪器研制水平，并为进一步研制和开发更高频率的多通道程控激励源奠定了基础。开发的大功率高频激励源性能指标达到：输出电压400Vpp、输出电流21Ipp、最大输出功率1.5kW、输出激励信号频率1MHz，具有体积小，重量轻，发热小，能够满足埋地钢质管道电磁超声内检测技术的要求。 /p p style=" line-height: 1.75em " br/ /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 研究成果主要用于研制和开发埋地钢质管道电磁超声内检测器，目前埋地钢质管道电磁超声内检测器在国内尚处于研制空白，研究成果为研制和开发埋地钢质管道电磁超声内检测器奠定了基础。依托研究成果研制开发的埋地管道电磁超声内检测器主要服务于我国生命线工程的安全检测，应用于国内外油田生产企业、石油化工、管道运行、城市燃气公司等行业的埋地长输油气管道、集输管道、成品油管道、站场管道、输水管道、城镇燃气管道的内检测工程需求，仪器需求量大，市场前景广阔。此外，大功率高频激励源是实现电能变换和功率传递的主要设备，是一种技术含量高、知识面宽，更新换代快的产品，产业不仅适用于埋地钢质管道电磁超声内检测，未来还将应用到交通、运输、航空、航天、航运等领域，通过拓展不同的应用领域，扩大产品的市场规模。 /p p style=" line-height: 1.75em " br/ /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 知识产权及项目获奖情况： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 依托该研究成果，已获得国家发明专利2项、计算机软件著作权1项，并得到了北京市科委2014年首都科技条件平台科学仪器开发培育项目& amp ldquo 基于电磁超声的埋地钢质管道内检测大功率高频激励源的研发培育& amp rdquo 的支持。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp （1）一种大功率高频激励源驱动电路及其实现方法，发明专利：201510515817.7 br/ & nbsp & nbsp & nbsp （2）一种满足大功率高频激励源高性能输出的阻抗匹配网络及其实现方法，发明专利：201510280132.9 br/ & nbsp & nbsp & nbsp （3）大功率高频激励源控制系统软件. 软件著作权：2015SR032591 /p p style=" line-height: 1.75em " br/ /p /td /tr /tbody /table p br/ /p