当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

脉冲涡流检测

仪器信息网脉冲涡流检测专题为您提供2024年最新脉冲涡流检测价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括脉冲涡流检测参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的脉冲涡流检测您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合脉冲涡流检测相关的耗材配件、试剂标物,还有脉冲涡流检测相关的最新资讯、资料,以及脉冲涡流检测相关的解决方案。

脉冲涡流检测相关的资讯

  • 工业4.0时代,EVIDENT是如何为制造商优化螺栓孔涡流检测潜力的?
    涡流技术可以用于检查导电材料以检测不连续性,同时ECT(涡流检测)能够检测裂纹和腐蚀,主要用于验证受检件的完整性。它还可用于测量金属的电导率和测量涂层和镀层厚度。与其他无损检测(NDT)方法相比,涡流检测在适应工业4.0方面表现出优秀的潜力。由于某些固有特性,ECT技术已经数字化并集成到内嵌式机器人或协作机器人系统内。实现这种集成的一些优点包括:不需要表面接触或耦合剂,从而消除了部件损坏的风险。它速度快,可提供即时结果,因此可实现高速检测。透过涂层和漆层进行检测,因此不涉及表面处理。这些原因也是选择ECT作为磁粉(MT)和渗透检测(PT)替代解决方案的主要依据。工程自动化螺栓孔检测ECT的特质使其成为一种适用于高速且苛刻的生产线环境的易用型高效技术。我们还专门为关键工业应用设计了检测设备。例如,螺栓孔检测是包括汽车和航空航天在内的多种行业的制造和运行中环境所需的应用。需要对部件中的螺栓孔进行验证,以进行质量控制和保证及维护。一些制造商已经在其生产线上安装了NORTEC 600涡流探伤仪和我们经过优化的ECT螺栓孔探针和扫描仪。该探伤仪的功能易于使用,并能集成到自动化、远程控制和机器人系统中。ECT专用螺栓孔扫描仪涡流螺栓孔扫描仪可用于检测螺栓孔内出现的裂纹。集成到自动化嵌入式系统中时,我们的涡流旋转扫描仪可在孔内旋转螺栓孔探针或埋头孔探针,同时由其他部件(例如机器人部件)执行自动步进。这样便可高效地检测金属零件中的多个螺栓孔,从而帮助达到目标生产线速度。为了优化系统配置,我们的扫描仪附带了POWERLINK技术,使NORTEC 600软件能够自动识别型号,并为用户提供预定义的频率、增益和滤波器设置参数。我们的螺栓孔扫描仪的特点:速度范围为600至3000 rpm频率范围为100 Hz ~ 6 MHz探针接头类型:4针Fischer4针LEMO旋转扫描仪的专用涡流探针涡流旋转扫描仪的探针由塑料或不锈钢制成,有不同的尺寸可供放置在受检螺栓孔中。我们还提供埋头孔探针,专门用于检测螺栓孔的埋头孔开口。以下是可供选择的一些型号:解读ECT结果和设置警报当涡流探针检测到螺栓孔中的裂纹时,其阻抗会发生变化,并在涡流仪器的阻抗图和带状图上出现信号。可以设置警报箱来捕获信号的特定变化。仪器通过I/O接头上的模拟输出提供信号的垂直和水平分量。涡流探针在螺栓孔中检测到的裂纹(左)与带状图和阻抗图上超出了警报箱公差范围的相应信号(右)自动化解决方案―嵌入式机器人检测系统如下图所示,可以设计一个将涡流设备与您的PC集成的解决方案。PC控制NORTEC设备,接收警报触发信号,并与机器人或cobot(协作机器人)通信并控制后者。我们看到的示例系统有一个机器人手臂,它被编程为握住旋转扫描仪的探针并将其插入生产线上零件的螺栓孔中。一种潜在机器人检测解决方案的示意图,其中由Evident提供的ECT部件以蓝色标示检测流程的数字化由可实现全新、更富有成效的检测业务模式,涡流检测(ECT)技术可轻松融入嵌入式检测流程数字化改造计划中。一旦集成到数字化系统中,NORTEC 600解决方案产生的输出信号就可以配置为在检测到螺栓孔中的裂纹时触发警报。这种ECT型系统可靠而又快速,可以提高使用者的决策准确性和效率。
  • 脉向成功,冲出未来之脉冲氙灯介绍
    许多前沿技术都在以全新的方式使用光子。无论是在3D打印、印刷电子、光伏、碳纤维铺放、金属沉积退火等领域,通常来讲——光或热的使用在这些领域中都是关键的生产工具。激光或气体烘箱的生产系统体积大、难以使用、且很昂贵。脉冲氙灯工艺技术的出现,极好的替代传统的处理方法。脉冲氙灯系统相对于激光和传统烘箱体积更小、使用更方便,脉冲氙灯系统让生产具有较大的灵活性。现在正是技术革新的时候了。脉冲氙灯是利用贮存的电能或化学能,在极短时间内发生高强度闪光的氙灯。19世纪50年代,脉冲光源进入工业领域。脉冲氙灯一般由密封在玻璃或石英玻璃体内的两个电极组成,壳体中充以氙等惰性气体。脉冲氙灯选择优质滤紫外线石英管作为灯管材料,以高质密度电极为氙灯电极,具有负载能力强,泵浦效率高,激光光束质量好,寿命长等特点。贺利氏脉冲氙灯系统的功能: 紫外到红外光谱 高峰值功率脉冲 - 兆瓦/平方厘米 (MW) 短脉冲持续时间 - 微秒 (us) 快速重复率 - 千赫(kHz) 即时开/关循环 不升温 —— 在低温基板上进行高温处理 综合能源监测 轻松更换灯泡 集成 QRC© 反射器,以获得最佳的能量传递 高吞吐量 可堆叠的光模块允许更大的曝光区域 灵活的操作软件 易于集成到外部系统 无毒(无汞) 您要想改进工艺流程,贺利氏特种光源是您理想的合作伙伴。我们擅长于灯管设计、精确控制、波长优化、光路设计、以及智能化加热。这些都能为您量身定制系统解决方案。想要知道脉冲氙灯工艺技术如何为您的应用带来效益,欢迎联系我们的工程师,一起讨论贺利氏如何让您“脉”向成功、“冲”出未来。 应用: 快速热处理(RTP) 强脉冲光烧结 退火 分子活化 太阳光模拟 加热 杀菌等 贺利氏特种光源拥有最先进的全自动激光灯生产线,在2015年获得“英国女王企业创新奖",自动化生产流程不仅显著提高了生产率,让生产更加灵活便捷,而且还能有效改善灯管的稳定性,极大地延长了使用寿命。而且我们始终和广大客户及研究机构通力合作,不断探索提高产品性能的新方法。贺利氏特种光源携手贺利氏石英玻璃业务部闪亮登场慕尼黑上海光博会(LASER WORLD of PHOTONICS CHINA),为您带来从原材料到光源的众多惊喜!同时欢迎您来我们的展台与光博士合影,丰富的抽奖活动等着您的参与! 欢迎大家跟我们的专家当面沟通,我们在N1馆1700展位恭候您的光临!
  • 吉林航空维修有限责任公司170.00万元采购涡流探伤
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 涡流探伤设备招标公告 吉林省-吉林市 状态:公告 更新时间: 2023-12-01 涡流探伤设备招标公告 发布时间: 2023-12-01 17:58:06 招标公告 招标项目所在地区: 吉林省吉林市 1. 招标条件 本涡流探伤设备,已由项目审批/核准/备案机关批准,项目资金来源为自筹资金 100%;招标人为吉林航空维修有限责任公司。本项目已具备招标条件,现进行公开招标 。 2. 项目概况和招标范围 2.1 设备名称:涡流探伤设备 2.2 招标编号:0730-236211080769/01; 2.3 数量:2台; 2.4 主要要求:用于完成各型产品涡流探伤。 2.5 交货地点:吉林航空维修有限责任公司现场指定地点; 3. 投标人资格要求 a.若代理商投标需提供制造商针对本项目的唯一授权书原件,随投标文件一同递交。b.投标人需提供售后服务承诺书,加盖公章。c.投标人为非外资独资或外资控股企业,提供承诺书并加盖公章。 d.设备制造商需具备ISO9001认证,提供复印件。 3.1 本次招标不接受(接受或不接受)联合体投标。 3.2 本项目最高限价:170万元 4. 招标文件的获取 4.1 凡有意参加投标者,请于2023年12月01日至2023年12月08日(法定节假日除外),每日上午9时至16时30分(北京时间,下同)登录航空工业电子采购平台电子招投标专区( http: www.eavic.com/rest/index)进行注册并购买招标文件。标书款汇款至中航技国际经贸发展有限公司账户后请将标书款汇款凭证上传航空工业电子采购平台,审核通过后可在航空工业电子采购平台下载招标文件。请务必购买CA,用于电子投标文件制作和上传。 4.2 招标文件每套售价1000元,售后不退。 4.3 账户信息: 中航技国际经贸发展有限公司 招标代理机构开户银行(人民币):中国光大银行北京亚运村支行 帐 号(人民币):35520188000690520 5. 投标文件的递交 5.1 投标文件递交的截止时间(投标截止时间,下同)为2023年12月29日9时00分。 5.2 开标地点:本项目开标将在线上和线下同时进行。投标人须登录航空工业电子采购平台电子招投标专区参加线上开标,所有的投标文件必须在投标文件递交截止时间前在航空工业电子采购平台电子招投标专区在线提交;投标人把纸质的投标文件在投标截止时间前送至沈阳人民大厦并参与线下开标。 5.3 逾期上传、未按照招标文件要求加密的电子投标文件,电子招标投标交易平台将予以拒收。逾期送达、未送达至指定地点或者不按招标文件要求密封的纸质投标文件,招标人将予以拒收。招标人只接受投标截止时间前成功上传加密的电子投标文件的投标人递交的纸质文件。未成功上传加密的电子投标文件的投标人,其纸质投标文件将被拒收。 投标时将开标一览表除投标文件中应有外,还应与保证金复印件密封在一个独立小信封中单独提交。 6. 发布公告的媒介 中国招标投标公共服务平台:www.cebpubservice.com 7. 联系方式 招标人:吉林航空维修有限责任公司 地址:吉林市吉林经济技术开发区双吉街20号 联系人:蔡先生 电话: 18143128435 招标代理机构:中航技国际经贸发展有限公司 地址:北京市北京市朝阳区北京市朝阳区慧忠路5号B座 开户银行:中国光大银行北京亚运村支行 账号:35520188000690520 联系人:李先生 电话:010-84892593 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:涡流探伤 开标时间:2023-12-29 09:00 预算金额:170.00万元 采购单位:吉林航空维修有限责任公司 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:中航技国际经贸发展有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 涡流探伤设备招标公告 吉林省-吉林市 状态:公告 更新时间: 2023-12-01 涡流探伤设备招标公告 发布时间: 2023-12-01 17:58:06 招标公告 招标项目所在地区: 吉林省吉林市 1. 招标条件 本涡流探伤设备,已由项目审批/核准/备案机关批准,项目资金来源为自筹资金 100%;招标人为吉林航空维修有限责任公司。本项目已具备招标条件,现进行公开招标 。 2. 项目概况和招标范围 2.1 设备名称:涡流探伤设备 2.2 招标编号:0730-236211080769/01; 2.3 数量:2台; 2.4 主要要求:用于完成各型产品涡流探伤。 2.5 交货地点:吉林航空维修有限责任公司现场指定地点; 3. 投标人资格要求 a.若代理商投标需提供制造商针对本项目的唯一授权书原件,随投标文件一同递交。b.投标人需提供售后服务承诺书,加盖公章。c.投标人为非外资独资或外资控股企业,提供承诺书并加盖公章。 d.设备制造商需具备ISO9001认证,提供复印件。 3.1 本次招标不接受(接受或不接受)联合体投标。 3.2 本项目最高限价:170万元 4.招标文件的获取 4.1 凡有意参加投标者,请于2023年12月01日至2023年12月08日(法定节假日除外),每日上午9时至16时30分(北京时间,下同)登录航空工业电子采购平台电子招投标专区( http: www.eavic.com/rest/index)进行注册并购买招标文件。标书款汇款至中航技国际经贸发展有限公司账户后请将标书款汇款凭证上传航空工业电子采购平台,审核通过后可在航空工业电子采购平台下载招标文件。请务必购买CA,用于电子投标文件制作和上传。 4.2 招标文件每套售价1000元,售后不退。 4.3 账户信息: 中航技国际经贸发展有限公司 招标代理机构开户银行(人民币):中国光大银行北京亚运村支行 帐 号(人民币):35520188000690520 5. 投标文件的递交 5.1 投标文件递交的截止时间(投标截止时间,下同)为2023年12月29日9时00分。 5.2 开标地点:本项目开标将在线上和线下同时进行。投标人须登录航空工业电子采购平台电子招投标专区参加线上开标,所有的投标文件必须在投标文件递交截止时间前在航空工业电子采购平台电子招投标专区在线提交;投标人把纸质的投标文件在投标截止时间前送至沈阳人民大厦并参与线下开标。 5.3 逾期上传、未按照招标文件要求加密的电子投标文件,电子招标投标交易平台将予以拒收。逾期送达、未送达至指定地点或者不按招标文件要求密封的纸质投标文件,招标人将予以拒收。招标人只接受投标截止时间前成功上传加密的电子投标文件的投标人递交的纸质文件。未成功上传加密的电子投标文件的投标人,其纸质投标文件将被拒收。 投标时将开标一览表除投标文件中应有外,还应与保证金复印件密封在一个独立小信封中单独提交。 6. 发布公告的媒介 中国招标投标公共服务平台:www.cebpubservice.com 7. 联系方式 招标人:吉林航空维修有限责任公司 地址:吉林市吉林经济技术开发区双吉街20号 联系人:蔡先生 电话: 18143128435 招标代理机构:中航技国际经贸发展有限公司 地址:北京市北京市朝阳区北京市朝阳区慧忠路5号B座 开户银行:中国光大银行北京亚运村支行 账号:35520188000690520 联系人:李先生 电话:010-84892593
  • 创新!利用涡流探伤仪进行高速自动化电导率测量
    HPI (High Performance Industrietechnik GmbH)总部位于奥地利兰斯霍芬,为轻金属行业开发、设计、制造和交付交钥匙设备。冶金制造商通常使用轻金属(如铝和镁)来生产轻型合金类产品。HPI为它的其中一个冶金客户创新并开发了一种用于无损材料检测的自动化电导率测量系统。HPI制造的电导率测量系统集成了我们的NORTEC™ 600涡流探伤仪,将我们的涡流探伤仪用于测量和测试以满足质量需求。制造一款以生产线速度验证电导率的系统HPI制造了一款系统来进行电导率测试,用于评估铝板的热处理状态。这些铝板最宽4,200 mm,最长33,000 mm,厚度范围为1 mm到210 mm 。这些铝板会被加工成铝镁合金半成品,供应给航空工业。这家冶金公司需要为其新的轧钢机组配备该系统,其中包括冷轧机、热轧机和板材热处理。其制造工艺要求采用内置的可靠NDT检验解决方案,在提高生产率的同时确保其材料符合国际公认的标准。HPI面临的挑战是开发这样一款系统:在保持一致的测试性能的同时,还需要实现高速测量铝板电导率。正在生产线辊道上运输的大型铝板为什么制造商需要测量金属电导率通过测量电导率能够确定材料允许电流通过的程度,即能够确定材料的电流传导性能。此测试使制造商能够收集有关物质成分的信息。通过这些测试数据,用户可以确定材料是否适合其预期用途。许多行业都在其质量控制和制造工艺中引入电导率测试。其目的是为了验证金属结构是否完整性,以便能够实现最终产品所需的耐用性和性能。必须测量飞机建造中使用的铝材电导率以了解其放电能力,从而确保铝材承受雷击等事件时的材料应力承受能力。电导率测试通过检测合金硬度的变化可以确认材料是否因热处理而受损,令其脆性增加。铝材的优点、缺点和典型缺陷铝材的密度低于其他常见金属。例如,钢材的密度大约比铝材高三分之一。由于重量轻、强度高,铝材是飞机制造的理想材料,一些统计数据估计,现代飞机制造中铝材占比为75–80%。因为主要由铝材制成,飞机可以承载更大的重量,并且更省燃油。铝合金的另一大优点是耐腐蚀性,这增加了飞机的耐用性。飞机经常受到恶劣天气和极端气候的影响,需要耐受从高空的冰冻温度到包括雪和暴雨在内的降水等因素。尽管铝材具有高度耐腐蚀性,但它也是一种化学活性金属,因此某些情况下也会发生腐蚀。铝制组件容易受到各种类型腐蚀,其中包括:表面点蚀晶间腐蚀剥离腐蚀应力腐蚀开裂(SCC)疲劳开裂微振磨损制造工艺(如机加工、成型、焊接或热处理)可能会在铝板(并因此在飞机零件上)留下应力。超过应力腐蚀阈值时,这种残余应力可能会在腐蚀性环境中导致开裂。涡流NDT技术在航空航天应用中的优势涡流无损检测(NDT)技术是一种非接触式金属零件检验方法。此技术广泛应用于航空和航天工业以及其他制造和维修环境中用于检验薄金属材料是否存在潜在的安全相关或质量相关问题。由于涡流检测(ECT)使用电磁耦合,不需要与零件直接接触,因此不需要耦合剂。EDT可用于执行以下检验:表面检验次表层检验(通常3-4 mm)涡流技术的优点:保留漆层和涂层进行检验(无需除漆)较少的表面处理(可以保留污垢进行检验)易于使用,只需较少的培训提供快速结果,适合高速检验和大型零件检验适用于任何导电材料,包括飞机上常用的金属,如铝、不锈钢和钢涡流检测设备的工作原理(A) 流入线圈的交流电产生磁场(蓝色)。(b) 当线圈置于导电材料附近时,会引发材料中产生涡流(红色)。(c) 零件中的缺陷会干扰涡流的路径。这种干扰可以用仪器测量。当交流电通过ECT探头总成中的一个或多个线圈,且探头靠近由导电材料制成的零件时,会产生交变磁场,将涡流引入零件。这个磁场会产生耦合效应。测试部件中的间断点或特性变化会改变涡流的流动,这会影响探头的工作感抗。探头可检测到材料厚度的变化或缺陷,如受检零件中的裂纹和腐蚀。这些变化以信号的相位和振幅反映在仪器屏幕上,然后由操作员进行解读。HPI的铝板电导率测量解决方案,时长04:48本视频展示了HPI解决方案的演示,该解决方案是用于铝板高速电导率测量的自动化系统。如您所见,NORTEC 600装置集成在扫描仪上的HPI系统中,该扫描仪在检测完轧辊将信息输入测量站之后将ECT探头在校准站和铝板上快速移动。(可参考国际公认标准ASTME 1004-02、MIL STD1537C、EN2004-1和AMS 2772F,以及航空航天行业的客户定制测试规范,为每个金属板预定义测量程序。”—《铝业时报》)集成NORTEC 600 ECT装置的铝板电导率测量系统HPI过去曾使用手动设备进行此类生产线测试;但随着速度和质量要求的提高,尤其是对于航空和航天行业,手动测试变得过时。 奥林巴斯的NORTEC 600涡流探伤仪通过与HPI的全自动检验系统相结合,以此提供了一个较为可靠并具有时间和成本效率的解决方案。HPI为此解决方案配置了自己的应用软件,基本上就是将NORTEC 600装置作为传感器集成到系统中。HPI之所以特别选择了NORTEC 600设备而不是其他涡流探伤仪,是因为该仪器提供了与可编程逻辑控制器(PLC)通信的接口。在电导率测量前后,系统会自动对每个金属板进行校准检查。由于其检测速度很快,手动测量需要花费数小时的数百个检测点仅需几分钟即可完成测量。HPI的客户使用其中两个系统,每个系统上配备两个NORTEC 600探伤仪。作为质量控制流程,电导率质量检查有助于改进HPI的热处理工艺和提高客户满意度。关于NORTEC 600涡流探伤仪NORTEC 600涡流探伤仪是一种便携式设备,采用了先进的数字电路。NORTEC 600装置可轻松无缝地集成到检验系统中。此装置的宗旨是让工业环境中的性能保持一致性。NORTEC 600规格和功能在设计时考虑到了HPI等集成商。设计满足IP66要求−10°C至50°C工作温度范围持续平衡滤波器带有扫频报警的带状图视图6 kHz测量速率通过NORTEC PC软件进行远程控制报警输出模拟输出数字输入质量控制用NDT设备HPI选择将奥林巴斯NORTEC 600涡流探伤仪集成到其自动化NDT解决方案中,是因为该探伤仪可以在不接触材料表面的情况下实现快速可靠的电导率测量。
  • 新型脉冲电源通过测试
    7月7日,国家重大科技基础设施强流重离子加速器(HIAF)增强器BRing二极铁首台电源暨国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”非谐振快上升速率磁铁电源测试总结会在甘肃省天水市召开。由中国科学院近代物理研究所等单位研制的国际首台大型非谐振全储能快循环脉冲电源通过专家组现场测试。  强流重离子加速器装置是中国科学院近代物理研究所主持建造的国家重大科技基础设施,其中增强器BRing是HIAF装置最核心的组成部分。BRing要求电源输出3900安培的大电流、15兆伏安峰值功率、高达38000安培每秒电流上升速率,以及17—4800伏的极宽动态工作范围和小于200毫安的输出精度。BRing二极铁电源特殊的脉冲工作模式会在电流脉冲波形上升段和下降段产生极大能量吞吐,对电网产生巨大冲击,给电源系统设计提出了前所未有的挑战。  针对上述难点,中国科学院近代物理研究所加速器团队创新性地提出了一种非谐振变前励全储能解决方案。该团队经过4年半集中攻关,解决了41个技术问题,在4项核心技术难题上取得了突破,解决了大功率快循环脉冲电源对电网周期性强冲击和极宽电压范围下的高精度输出指标要求等问题。该电源进入批量生产阶段后,又不断迭代优化工艺方案,实现了电源的模块化、集成化和标准化设计,大幅度提升了电源的可靠性、可维护性和电磁兼容性。7月7日,该电源批量生产阶段的首台电源产品下线,并通过了专家组现场测试,标志着强流重离子加速器的建设又迈出了坚实一步。  大功率非谐振变前励全储能脉冲电源的研制成功,使得大型加速器绿色低碳运行成为可能,在重离子治癌装置及其他应用场合有广泛应用前景,为世界大型加速器特种脉冲电源提供了一种新的实现方案。
  • 一文掌握超声无损检测技术及行业市场现状
    关于超声无损检测技术1929年,前苏联科学家索科夫率先提出利用超声波穿透物体去探测内部缺陷和结构,建立了早期的超声波成像系统。20世纪60年代,超声检测技术已经成为有效而可靠的无损检测手段,并在工业探伤领域得到广泛应用。进入20世纪90年代,超声无损检测仪器的数字化和电子计算机技术的快速发展催生了超声检测新技术的开发,超声衍射声时技术(TOFD)和相控阵技术(PA)等科技创新方法不断涌现,使得超声检测结果可以进行数据追溯。从技术原理来看,人们能够听到声音是因为声波传到了我们的耳内,声波的频率在20HZ~20,000HZ,频率低于或超过上述范围时人们无法听到声音,频率低于20HZ的声波称为次声波,频率超过20,000HZ的声波称为超声波。声波、次声波、超声波都是机械波,有声速、频率、波长、声压、声强等参数,在界面也会发生反射、折射。机械波在材料中能以一定的速度和方向传播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等)就会产生反射、折射和波形转换。这种现象可被用来进行超声波探伤。 传统超声检测采用脉冲法进行检测,高压发生器发出的电压施加在探头上,由于压电效应的存在探头发射出超声波脉冲,通过声耦合介质(如机油或水等)进入材料并在其中传播;遇到缺陷后,部分反射能量沿原途径返回超声探头,超声探头又将其转变为电脉冲,经仪器放大而显示在显示端的荧光屏上。根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度(与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较),即可测定缺陷的位置和大致尺寸。脉冲回波探伤法通常用于锻件、焊缝等的检测。可发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺欠。被检测物要求形状较简单,并有一定的表面光洁度。为了成批地快速检查管材、棒材、钢板等型材,可采用配备有机械传送、自动报警、标记和分选装置的超声探伤系统。近年来,超声无损检测仪器的数字化和电子计算机技术的快速发展催生了超声检测新技术的开发,超声相控阵技术(PAUT)逐渐成为无损检测行业主要技术发展趋势,应用范围得到了不断推广,传统的常规脉冲回波超声技术正逐渐被超声相控阵技术和全聚焦技术等替代。超声相控阵技术是借鉴相控阵雷达技术的原理发展起来,起先应用于医学领域,最初系统的复杂性、固体中波动传播的复杂性及成本费用高等原因使其在工业无损检测中的应用受限,随着电子技术和计算机技术的发展,超声相控阵技术逐渐用于工业无损检测,尤其是在核工业与航空航天领域取得了很多技术上的突破,并越来越广泛地应用于锅炉、压力容器、轨道交通、航空航天的无损检测。常规的超声检测通常采用一个压电晶片来产生超声波,一个压电晶片只产生一个固定的声束,其声束传播是预先设定的,在固定材料中不能变更;超声相控阵技术则采用了多个压电晶片,这种晶片排列称为阵列,阵列中的每一个晶片称为阵元,阵列晶片组辐射的总能量形成超声束。通过控制阵列中各阵元的激励(或接受)脉冲的时间延迟,改变由各阵元发射(或接受)声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方面的变化,达到检测的目的。关于超声无损检测市场根据市场咨询机构Markets and Markets研究报告显示,2018年全球无损检测市场(NDT)容量约为83亿美元,预计到2024年全球市场规模将达到126亿美元,其中超声检测将占据最大比例的市场份额。2016年超声检测(UT)市场容量为24.4亿美元,预计2022年超声检测市场规模增长至39.3亿美元,2016年至2022年的年复合增长率为8.3%。(数据来源:Markets and Markets)当前美国是超声无损检测市场消费额最高的国家,2015年约占全球无损检测仪器市场的35.6%;其次是欧洲,占据了整个市场容量的26.5%左右。近年来,由于亚太地区基础设施的快速发展和制造业自动化水平的持续提升,中国、印度、日本和韩国等国家已经成为全球无损检测市场的主要增长区域,约占整个市场容量的24.2%。(数据来源:Markets and Markets)随着我国传统产业的转型升级,新兴行业保持高速发展,新材料、新结构和新工业不断涌现,对无损检测行业提供持续发展机遇。与此同时,虽然国内企业总体水平和综合实力有了很大程度的提高,在无损检测基础理论、技术开发、仪器设计和研制及产品应用等方面都已在世界占有重要一席。但在一些高端无损检测仪器制造方面,与欧美等发达国家仍存在一定差距,如在全聚焦相控阵超声检测的应用领域方面,仍然大量采用进口的国际品牌。根据中国海关统计相关数据,2017 年至 2020 年我国进口的无损检测设备(不包含探头和配件)情况如下:从上表可以看出,受超声波探伤检测仪进口额逐年快速上升的影响,我国无损检测设备近年来进口额呈持续上升趋势,其中超声波探伤检测仪进口额占无损检测设备的比例总体逐年上升,2017年至2020年的占比分别为43.68%、45.28%、50.66%和 46.98%。具体从超声无损检测仪来看,根据中国海关统计相关数据,2017年至2020年,我国超声波探伤检测仪(海关编码:90318031, 不包含探头和配件)进口金额分别达48,928.02万元、68,534.43万元、83,382.45万元和 69,819.16万元,进口额总体逐年快速上升,国产进口替代市场空间广阔。关于超声无损检测仪器企业总体而言,目前专门从事超声无损检测仪器研发、生产和销售的公司相对较少,国外主要以奥林巴斯、美国贝克休斯、英国声纳、美国捷特、法国M2M等为主,国内则包括汕超研究所、超声电子、中科创新、多浦乐等。奥林巴斯(Olympus Corporation)成立于1919年,是一家全球性的世界精密光学技术企业,业务领域包括映像领域、医疗领域和生命科学领域等。目前已在日本东京证券交易所、德国慕尼黑证券交易所、柏林证券交易所和美国OTC市场等多地上市,股票代码均为OOPT。奥林巴斯旗下的无损检测子公司(Olympus NDT)可为用户提供品类齐全的超声/涡流探伤设备系列产品,具体包括探伤仪、手持测厚仪、探头、棒材和管材检测系统、NDT系统的仪器设备和工业扫查器。据奥林巴斯2019年4月至2020年3月财年报告,其无损检测设备全球市场占有率为30-40%,竞争对手为贝克休斯。贝克休斯(Baker Hughes)成立于1982年,为全球石油开发和加工工业提供产品和服务的大型企业。贝克休斯系纽约证券交易所上市公司,股票代码为BKR。2016年,通用电气(GE)将其下属油气业务部分(含检测技术公司GE Inspection Technologies)与贝克休斯合并,成为全球第二大油服企业。贝克休斯为无损检测全球领导者,提供优质的无损检测解决方案和服务,其产品包括超声检测设备、涡流检测设备、射线照相系统和高清远程视觉检测等。 英国声纳(Sonatest)成立于1958年,在超声产品无损检测设备及附件的制造和生产都处于全球领先地位,具体产品包含超声波探伤仪、测厚仪、相控阵探伤仪和探头等,主要适用于高衰减材料检测、焊缝、腐蚀检测、大锻件、大铸件、高衰减和非金属材料探伤。英国声纳的下游客户包括波音公司、空中客车、壳牌石油、E.ON电网和网络铁路等国际知名企业。美国捷特(Zetec)始于1968年,是美国罗珀科技公司旗下的子公司,是全球无损检测解决方案的领军企业之一,在加拿大魁北克市设有全球工程和制造中心,并在美国西雅图设有公司总部。美国捷特无损检测产品可以分为超声检测和涡流检测两大系列,具体包括超声检测仪器/软件/检测探头和楔块和涡流检测设备/软件/探头等产品种类,下游客户覆盖电力行业、石油和天然气行业、航空航天、汽车制造、军工、铁路以及重工业和制造业。法国M2M为国际知名数字超声相控阵与涡流设备设计与制造商,由法国原子能委员会(CEA)于2003年设立,总部位于法国巴黎,2008年被Eddyfi Technologies收购。Eddyfi Technologies为世界知名NDT检测科技公司,致力于为航空航天、能源、采矿、发电和运输行业等提供检测设备、软件、传感器等多 元化服务。汕超研究所成立于1982年,位于广东省汕头市。汕超研究所主营业务为医用超声显像诊断系统、医用X射线影像系统、无损检测设备等的研发、生产和销售,是国内医用超声诊断设备领域的知名企业。超声电子成立于1997年,是以电子元器件及超声电子仪器为主要产品的高新技术企业,主要从事印制线路板、液晶显示器及触摸屏、超薄及特种覆铜板、超声电子仪器的研制、生产和销售。超声电子为A股上市公司,股票代码000823,2020年营业收入51.69亿元,其中超声电子仪器的销售额为6,413.85万元。超声电子创建的“汕头”牌系列产品,能够提供丰富多样的医用超声诊断系统和无损检测设备。中科创新成立于2003年,位于湖北武汉市,公司产品主要包括便携式超声波探伤仪和多通道自动化检测设备,并可以为特殊市场用户提供量身定制的个性化服务,一直致力于为钢铁、机械装备制造、特种设备、石油化工、轨道交通、航空航天、船舶制造、电力能源等行业提供超声波无损检测应用解决方案和技术服务。多浦乐成立于2008年,聚焦无损检测设备的研发、生产和销售,致力于为客户提供超声无损检测专业解决方案及检测仪器产品,属国家认定的高新技术企业之一。多浦乐是国内首家推出高性能超声相控阵检测设备的企业,Phascan超声相控阵检测仪于2014年被评为国家重点新产品,并于2017年成为首台中国特检院举办相控阵超声培训所使用的国产检测设备,亦为首台经过中国特检院测试认证的超声相控阵检测设备。多浦乐2020营业收入1.28亿元。
  • 上海光源实现储存环单束团流强高于20 mA和同步辐射单脉冲超快硬X射线成像
    近日,上海光源线站工程取得关键进展。储存环内安装的国内首台无源超导三次谐波腔模组将束团长度拉伸约3倍,结合束团纯化系统,实现了混合束团填充模式下单束团流强高于20 mA(图1),支持快速X光成像线站在国内首次成功实现了基于同步辐射光源的单脉冲超快硬X射线成像,其成像时间分辨率达到60 ps,并被应用到气泡动力学的超快测量,清晰观测到在激光烧蚀后不同时刻水中气泡的形核、长大、破裂以及射流过程的超瞬态图像,尤其是清晰观测到传统光学诊断手段无法观测到的微射流过程(图2),为气泡动力学这一经典问题的深入研究带来了崭新的手段。 图1. 超导三次谐波腔的安装、就位和带束调试图2. 单脉冲X射线超快成像在激光加载后不同时刻(15 μs、20 μs、30 μs、40 μs、50 μs)获得的水中气泡的瞬态图像并观测到气泡中的射流现象上海光源储存环采用被动式的超导高次谐波腔,运行频率1500 MHz,自2006年进行理论与模型腔设计研究,后在上海光源线站工程加速器性能拓展中作为束团长度控制系统的工程任务,开展了超导腔、恒温器、调谐器和高次模吸收器等的国产化自主研制。2021年2月,完成4.2 K下模组的水平测试,结果表明Q0~ 4.0×108 @ Eacc = 7.5 MV/m和Q0 ~ 3.8×108 @ Eacc = 10.0 MV/m;2021年8月,完成隧道内安装就位、降温和信号调试;2021年11月9日以来的带束调试,在储存环均匀填充四个束团串共556个束团时,束团长度(半高宽)从55 ps拉长至122 ps;混合填充1个单束团和520个束团串时,束团长度(半高宽)拉长至165.7 ps,拉伸倍数约3倍,且单束团内的流强高于24 mA,皆优于系统设计指标,为快速X光成像线站的测试提供了良好的束流条件。快速X光成像线站是一条硬X射线能量段、实现从毫秒到亚百皮秒时间分辨和微米级空间分辨成像的光束线站,该线站配置有先进的材料动态响应实验平台、高速流体动力学实验平台、动态显微CT实验平台(图3),其液氮冷却低温波荡器、液氮冷却双晶单色器、单脉冲超快X射线成像探测器(最短成像曝光时间60 ps)、高速X射线成像探测器(成像帧频达到5 M fps)、快速X射线成像探测器(成像帧频达到100000 fps)、快门系统(控制通光时间 1 ms)、同步定时系统(定时精度达到5 ps)等光束线站关键设备均由上海光源自主研制。特别是,研制成功大数值孔径三镜头双路光学转换系统与两个ICCD相机组合成双幅单脉冲超快X射线成像探测器(图4a);与微通道板和高速CMOS相机组合成多幅单脉冲超快X射线成像探测器(图4b);可一次拍摄双幅或多幅单脉冲成像图像,时间分辨率可达60 ps,空间分辨率可达1.3 μm,对于不可重复的超快过程可实现连续、高分辨、单脉冲超快X射线成像。如图5所示,为基于研制的双幅单脉冲超快X射线成像探测器拍摄得到激光加载后两个时刻上的水中气泡的瞬态图像,可以清晰观测到一次激光加载后,水中气泡在两个时刻上不同的结构变化,两幅图像之间最短时间间隔为1.44 μs(为电子绕储存环一周的时间)。图3. 快速X光成像线站实验站图4. 研制的单脉冲超快X射线成像探测器。(a)研制的大数值孔径三镜头双路光学转换系统,与两个ICCD相机组合成双幅单脉冲超快X射线成像探测器;(b)研制的大数值孔径三镜头双路光学转换系统,与微通道板和高速CMOS相机组合成多幅单脉冲超快X射线成像探测器图5. 基于研制的双幅单脉冲超快X射线成像探测器拍摄得到激光加载后两个时刻上的水中气泡的瞬态图像,两幅图像之间最短时间间隔为1.44 μs此外,实验站还配备了一级轻气炮、霍普金森杆、燃油喷雾室、高温样品室、力学加载试验机等原位装置和自动换样机械手。该线站的建成表明,上海光源自主建设高水平硬X射线光束线站的能力登上了新台阶,我国已成功突破了同步辐射X射线超快成像的关键技术并取得重要进展,这将为我国在材料冲击响应、结构动力学、高速流体动力学、软物质动力学等方向的基础和应用研究提供了有力支撑,特别是为航空航天复合材料、推进剂和轻质合金动态服役行为研究提供了超快显微观测能力,并对关键工程材料设计具有重要指导意义。
  • 惠分仪器牵头 国家重点研发计划“高灵敏脉冲电子捕获检测器”项目启动
    4月20日,由山东惠分仪器有限公司牵头承担的国家科技部重点研发计划-基础科研条件与重大科学仪器设备研发项目启动会在山东滕州召开。本次立项研制的高灵敏脉冲电子捕获检测器(PDECD)获得与会专家领导的一致认可与肯定,国家科技部责任专家、滕州市领导、行业专家、合作伙伴及项目组人员共同出席本次启动会。启动会上,国家科技部责任专家韩立(中国科学院电工研究所副所长研究员)、吴爱华(中国仪器仪表学会分析仪分会秘书长)对项目组表达了充分的信任和期待,并对项目的实施提出了具体要求。 滕州市相关领导从行业发展角度,分析了滕州市仪器仪表行业的发展,对企业能够承担国家级项目进行充分肯定与认可。 惠分仪器相关负责人表示,公司一直以来都高度重视科技创新工作,此次能够承担国家科技部重点项目,是对公司技术创新能力和市场地位的高度认可。公司将全力以赴,组织最优秀的研发团队,调配最优质的资源,确保项目按期完成并取得预期成果。同时,企业也将积极与各方合作,共同推动项目的顺利实施。项目相关负责人也进行了项目汇报及答疑。 此次启动会的召开,为各方合作搭建了更加紧密的平台。相信在各方共同努力下,该项目将取得圆满成功,为推动我国分析仪器产业的发展注入新的动力。会后,与会专家领导还参观了惠分仪器的研发中心及产线,并对公司在科技创新领域所取得的成果表示了认可。 惠分仪器山东惠分仪器有限公司坐落于国家经济开发区:墨子科技创新园,是由北京中科惠分仪器有限公司独资建设的集研发、生产、销售为一体的分析仪器专业生产厂家。已获得国家高新技术企业、瞪羚企业、专精特新企业等证书。惠分仪器专注于气相色谱仪的研发、生产、销售,实现了色谱系列全覆盖。色谱系列:实验室常用色谱、便携色谱仪、行业色谱(VOCs、煤矿、电力、石化)、工业在线(环保、化工)、专用色谱(微量硫)、定制色谱(微反装置)。色谱配套系列:色谱工作站系列、色谱柱系列、气源系列、顶空进样系列、热解析系列、液体自动进样器、气体自动进样系列等。惠分仪器一贯秉承科技创新理念,致力于国内科研院校、行业技术人员、优质供应商的合作,依托公司技术研发中心,不断研发新产品,提供仪器技术,质量。紧随国际前沿技术,整体提高色谱的技术水平。公司有仪器分析应用实验室及分布于科研院校、企业的应用实验室,配有专业的团队,解决用户的配置方案、仪器选型、分析标准等售前服务。
  • 我国科学家实现储存环单束团流强高于20mA和同步辐射单脉冲超快硬X射线成像
    近日,上海光源线站工程取得关键进展。储存环内安装的国内首台无源超导三次谐波腔模组将束团长度拉伸约3倍,结合束团纯化系统,实现了混合束团填充模式下单束团流强高于20mA(图1),支持快速X光成像线站在国内首次成功实现了基于同步辐射光源的单脉冲超快硬X射线成像,其成像时间分辨率达到60 ps,并被应用到气泡动力学的超快测量,清晰观测到在激光烧蚀后不同时刻水中气泡的形核、长大、破裂以及射流过程的超瞬态图像,尤其是清晰观测到传统光学诊断手段无法观测到的微射流过程(图2),为气泡动力学这一经典问题的深入研究带来了崭新的手段。   上海光源储存环采用被动式的超导高次谐波腔,运行频率1500 MHz,自2006年进行理论与模型腔设计研究,后在上海光源线站工程加速器性能拓展中作为束团长度控制系统的工程任务,开展了超导腔、恒温器、调谐器和高次模吸收器等的国产化自主研制。2021年2月,完成4.2K下模组的水平测试,结果表明Q0~ 4.0×108 @ Eacc = 7.5 MV/m和Q0 ~ 3.8×108 @ Eacc = 10.0 MV/m;2021年8月,完成隧道内安装就位、降温和信号调试;2021年11月9日以来的带束调试,在储存环均匀填充四个束团串共556个束团时,束团长度(半高宽)从55 ps拉长至122 ps;混合填充1个单束团和520个束团串时,束团长度(半高宽)拉长至165.7 ps,拉伸倍数约3倍,且单束团内的流强高于24 mA,皆优于系统设计指标,为快速X光成像线站的测试提供了良好的束流条件。   快速X光成像线站是一条硬X射线能量段、实现从毫秒到亚百皮秒时间分辨和微米级空间分辨成像的光束线站,该线站配置有先进的材料动态响应实验平台、高速流体动力学实验平台、动态显微CT实验平台(图3),其液氮冷却低温波荡器、液氮冷却双晶单色器、单脉冲超快X射线成像探测器(最短成像曝光时间60 ps)、高速X射线成像探测器(成像帧频达到5 M fps)、快速X射线成像探测器(成像帧频达到100000 fps)、快门系统(控制通光时间 ICCD相机组合成双幅单脉冲超快X射线成像探测器(图4a);与微通道板和高速CMOS相机组合成多幅单脉冲超快X射线成像探测器(图4b);可一次拍摄双幅或多幅单脉冲成像图像,时间分辨率可达60 ps,空间分辨率可达1.3 μm,对于不可重复的超快过程可实现连续、高分辨、单脉冲超快X射线成像。如图5所示,为基于研制的双幅单脉冲超快X射线成像探测器拍摄得到激光加载后两个时刻上的水中气泡的瞬态图像,可以清晰观测到一次激光加载后,水中气泡在两个时刻上不同的结构变化,两幅图像之间最短时间间隔为1.44 μs(为电子绕储存环一周的时间)。   此外,实验站还配备了一级轻气炮、霍普金森杆、燃油喷雾室、高温样品室、力学加载试验机等原位装置和自动换样机械手。该线站的建成表明,上海光源自主建设高水平硬X射线光束线站的能力登上了新台阶,我国已成功突破了同步辐射X射线超快成像的关键技术并取得重要进展,这将为我国在材料冲击响应、结构动力学、高速流体动力学、软物质动力学等方向的基础和应用研究提供了有力支撑,特别是为航空航天复合材料、推进剂和轻质合金动态服役行为研究提供了超快显微观测能力,并对关键工程材料设计具有重要指导意义。
  • 由钢研纳克牵头的钢轨自动超声、涡流两项CSTM标准正式发布
    近日,中国材料与试验团体标准化委员会(CSTM标准化委员会)发布了4项中国材料与试验团体标准,由钢研纳克检测技术股份有限公司牵头的两项标准正式发布。发布的两项标准为T/CSTM00828-2022《钢轨自动超声检测系统综合性能测试方法》和T/CSTM00829-2022《钢轨自动涡流检测系统综合性能测试方法》,填补钢轨自动超声和涡流检测系统综合性能测试方法标准的空白,对于推动我国钢轨自动超声和涡流检测系统综合性能测试方法的规范性和可靠性具有重要意义。标准从信噪比、漏误报等技术指标规定了超声、涡流检测设备的要求,有助于对设备的质量控制,提升钢轨产品质量,推动轨道交通行业的高质量发展。
  • 上海测振自主研发成功水下600米电涡流传感器
    近日,由上海测振自主研发的YDYT9800一体化电涡流传感器成功试用负600米深海作业。YDYT9800一体化电涡流传感器电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力测量金属导体距探头表面的距离,它是一种非接触线性化计量工具,被广泛应用在机械、航空、汽车、电力、石油、化工、冶金等行业。其中,深海作业对电涡流传感器的壳体、探头、接头、电缆等都有非常高的品质要求。电涡流传感器在深海作业过程中,因所处环境较为恶劣,极有可能出现个类故障,造成经济损失甚至重大事故。上海测振的技术研发团队经多次试验,最终攻克超高水压密封、高腐蚀环境、复杂电磁干扰等难题,通过微型封装技术把前置器内置探头内部,完成探头与前置器融为一体化方案,可满足深海领域的使用环境要求。作为深海领域传感器的代表作,YDYT9800一体化电涡流传感器采用耐腐蚀、耐水解的壳体、探头、接头、电缆等,防水及密封性能强,可在恶劣环境下长期稳定工作,此外,还具有安装使用方便、非接触测量等优势,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,可对厚度、速度、位移、转速、应力、表面温度、材料损伤等进行持续不间断的测量。当前传感器国产化需求加重,国内传感器正在趋向技术化、创新化、自主研发化路线发展。YDYT9800一体化电涡流传感器的成功研发,正表明了我国传感器技术在不断突破,同时也将助推我国深海工业领域的不断发展。关于上海测振:上海测振自动化仪器有限公司(简称“上海测振”)成立于2006年,专业从事研发和生产振动传感器、位移传感器、转速传感器以及工业监控保护仪器,具有自营进出口贸易权。主要经营的产品有电涡流位移传感器,振动传感器,转速传感器及其配套仪器仪表四大类,包括四十多个不同型号,其中YD9200A、CZ9300、YDYT9800、YD260、YD280为国内首次推出。产品覆盖军工、重工、科研、教育等各个领域,与中国航空工业集团、沈阳黎明航天发动机集团、大连华锐重工集团等知名企业建立了良好的合作关系。
  • 科普干货!脉冲EPR技术在量子传感中的应用
    自量子力学创立以来,科学家通过对量子行为的研究,研发出了核磁共振成像、激光、半导体等在内的众多技术产品,对人类生活产生了重大影响。随着技术进步,第二次量子ge命蓬勃发展,利用量子精密测量技术实现的精密仪器使物理量的测量达到了前所未有的分辨率和灵敏度。何为量子传感器?CIQTEK量子传感器利用量子力学的原理和技术来测量一系列物理量。与经典传感器不同,量子传感器利用量子态的特殊性质(例如叠加态和纠缠态)来实现高精度、高灵敏度、高分辨率的测量。其测量的物理量包括磁场、电场、温度、压力、pH值、时间和频率等。此外,量子传感器还可以用于探测微小的物理效应,例如引力波、暗物质等,为天体物理等领域提供了新的测量手段。量子精密测量技术脉冲EPR技术简介CIQTEK脉冲电子顺磁共振 (pulsed EPR)是一种涉及到在恒定磁场中测量电子自旋净磁化矢量的磁共振技术。在实验中,通常施加一个短的振荡场(比如微波脉冲)来对电子自旋磁化矢量的状态进行扰动,然后测量由样品磁化产生的微波发射信号,再将微波信号通过傅立叶变换在频域中产生 EPR 频谱,从而可以获得有关顺磁性化合物的结构和动力学信息,电子自旋回波包络调制(ESEEM)或脉冲电子-核双共振(ENDOR)等脉冲 EPR 技术还可以揭示电子自旋与其周围核自旋的相互作用。与传统的连续波EPR(CW EPR)相比,脉冲EPR在控制和测量样品中的自旋态方面具有更高的灵活性和精度。脉冲EPR技术在量子传感中的应用CIQTEK在量子传感中,我们可以以电子自旋为探针,来探测核自旋的相关信息。基于脉冲EPR的弛豫测量和超精细光谱法可以识别顺磁粒子并对其浓度进行测量。其测量的原理为在脉冲EPR中,由于核自旋会影响电子自旋的T1(纵向弛豫时间)和T2(横向弛豫时间),浓度会影响电子自旋与核自旋的平均相互作用强度,从而影响电子自旋的弛豫时间。因此通过监测电子自旋的T1和T2的变化可以推断核自旋的浓度。同时,核自旋会调制电子自旋的进动频率,从而可通过电子自旋来对核自旋进行表征。Sun Lei课题组以有机量子比特的MOF材料(MgHOTP)为探针,通过电子与核之间的超精细耦合作用实现了室温下溶液相中离子的量子传感,可用于检测环境中的化学分析物(Li+、Na+)并对其进行定量分析。研究人员将有机自由基嵌入MOF骨架中,在实现室温可操作性的同时还能使有机量子比特与分析物通过吸附作用密切接触。图1基于MOFs中的有机自由基的室温量子传感。(a)将具有有机量子比特的MOF颗粒悬浮在待测分析物的溶液中。(b)化学分析物被吸附到MOF中,并通过超精细耦合与嵌入的自由基相互作用。(c)基于超精细光谱可以识别与自由基量子比特相互作用的原子核,并进一步对化学分析物进行量化。(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 19008&minus 19016)MgHOTP中的自由基表现为电子自旋量子比特,其量子态可以被外部磁场部分极化,使用微波脉冲操控,并通过电子自旋回波读出。利用脉冲弛豫方法以及CP-ESEEM方法可对Li+进行检测并定量,检测范围为5*10-3 mol/L-0.5 mol/L。图2 室温下MgHOTP定量检测THF溶液中的Li+。(a) 不同[Li+]的LiClO4 THF溶液中MgHOTP的T1和Tm。(b) [Li+] = 2.0 mol/L的LiClO4 THF溶液中MgHOTP的部分时间域CP-ESEEM谱图。(c) 不同τ值下CP-ESEEM的二维光谱。(d) MgHOTP在含不同[Li+] LiClO4的THF溶液中的频域CP-ESEEM谱。(e) 2ω(7Li)/ 2ω(1H) ESEEM峰值比与[Li+]的关系。(f) MgHOTP在含0.1 mol/L NaClO4和不同浓度LiClO4的THF溶液中的频域CP-ESEEM谱。(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 19008&minus 19016)国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪CIQTEK国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪EPR100是一款集连续波EPR、脉冲EPR、瞬态EPR为一体的多功能EPR谱仪,在支持连续波EPR实验的同时,还可实现弛豫时间测量、电子-电子双共振、电子-核双共振等多类型脉冲实验测试。国仪量子X波段脉冲式电子顺磁共振谱仪EPR100随着研发能力与产品工程化能力不断提升,国仪量子目前已推出具有核心自主知识产权,商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品:X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M;并向前沿高端技术的高频谱仪进军,研发出了W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR-W900。
  • 中机试验研制的这台大吨位脉冲疲劳试验装备可节能70%
    近日,由中机试验装备股份有限公司(以下简称“中机试验”)研制的7500kN节能式脉冲疲劳试验装备成功应用于钢索结构的力学试验与疲劳寿命测试。该设备采用中机试验专有的知识产权节能技术,可节省能耗和试验成本70%以上。该设备采用静态试验模式、节能动态模式及普通动态模式等试验模式,进行了多种试验,完成了国产首条中海油海上用永久系泊钢缆、花江峡谷大桥主缆索股及北盘江大桥斜拉索等国内多个国家重点项目用产品的力学性能测试。疲劳试验是检测材料或构件在拉伸、压缩或拉压交变负荷作用下的物理性能的重要途径,一般该类试验周期较长,所需设备比较复杂。疲劳试验机的不断演进和创新,为材料和产品的疲劳性能研究提供了更强大的工具和技术支持。此次中机试验研发的7500kN节能式脉冲疲劳试验设备能够提供钢丝绳及索具轴向应力、频率参数,测试输出应力与寿命相关数据,从而对钢丝绳及索具的寿命予以评估。该设备具有均值750吨幅值250吨的动态疲劳试验、1000吨的静态试验、1000吨的蠕变试验等功能,采用卧式落地结构,试样装卸方便,整机动态稳定性好,安全可靠。相较于常规的疲劳试验设备,载荷达到7500kN,要实现动态加载,需要非常大的油源,且由于疲劳试验时间长,所需能耗高,试验成本也会相应大幅提高。而此款设备采用专有的知识产权节能技术,打破了传统电液伺服供油模式,解决了能源消耗较大的难题,并大大提高了试验频率,缩短了试验周期,使试验能耗和试验成本均能节省70%以上。同时,在研制过程中,中机试验研发团队还攻克了电液伺服与比例伺服相复合应用的技术难题,在国内该领域中首创串联动态加载技术、双联耦合加载节能技术等多项关键技术,自主研发了防卡死装置、高能量缓冲装置等安全系统等,通过一系列技术创新,进一步解决了该类设备原有的低频率高耗能问题,实现了产品多模式、多试验类型工况,加载效率提升3倍以上,并保障了设备稳定运行,高效能实现大吨位工况模拟测试。该设备的成功研制为大吨位疲劳测试提供了一种全新的解决方案,打破了国外对此种节能式设备技术的垄断,使工程基础建设中材料及构件检测的质效都得到了跨越式提升。
  • 发展具有我国自主知识产权的低场脉冲核磁共振技术----访中国科学院电工研究所张一鸣研究员
    2004年3月27日,由中科院电工研究所承担的“低场脉冲核磁共振分析测量仪”项目顺利通过了中国科学院组织的专家验收。该项目是我国自行研制、具有完整自主知识产权的仪器设备,填补了我国在这一领域的空白,达到了国际同类产品的先进水平,部分指标处于国际领先地位。该项目的顺利完成表明我国已经掌握了低场脉冲核磁共振核心技术。那么,我们国家为什么要发展低场脉冲核磁共振技术呢?这项技术具体可以应用在哪些领域呢?带着众多疑问,笔者(以下简称:instrument)近日专程走访了该项目的负责人,中科院电工所的张一鸣研究员(以下简称:张)。  Instrument:张研究员,您好!首先能否请您介绍一下,我国为什么要发展低场脉冲核磁共振技术?这也是仪器信息网的广大网友最为关注的话题。  张:好的。在回答你这个问题之前,我想先提出一个判据,也就是是否发展一项技术,首先应该看如下两个方面:第一、看应用,通俗一点说就是我们国家是否需要这项技术;第二、看条件,也就是发展这项技术所需要的硬件资源我们国家是否具备。如果这两个条件都满足,那么我认为发展这项技术就应该成为一个国家行为。  有了这个判据,现在,我就可以回答你的第一个问题了。从应用层面上看,核磁共振技术向低场脉冲方向发展是继高场波谱技术、医用成像技术之后的又一发展趋势,由电磁、电子、控制等技术和近代物理、分析化学、地球物理等学科的交叉结合而成,是核磁共振技术从面向科学研究、高档医疗诊断等高端需求转变成为面向工农业生产和地下资源勘探的普遍需求的关键技术,以此技术为核心平台的应用可以拓展到石油、天然气的勘探(核磁共振测井仪)、地下水的查找(地面核磁共振找水仪)、矿产、考古等地下资源的调查(核磁共振磁力仪)等。特别是在石油勘探、水资源查找方面显得尤为重要,因为这些领域都涉及到了国家战略资源安全的大问题。  除此之外,该技术也为食品、农产品、石化、医药、纺织、环保等行业的分析测试提供了一项快速、无损、无需制备样品和无毒无副作用的新方法。目前,国际标准化组织已经公布了五项采用低场脉冲核磁共振技术无损同步检测含油种子含油量和水分含量以及动植物中固体脂肪含量的标准。因此研究和开发低场脉冲核磁共振技术的科学价值是,为我国工农业等应用行业能够买得起低场脉冲核磁共振分析测量仪器打下了坚实的产业基础;为我国突破国外技术封锁,自行研制勘探地下资源的核磁共振仪器奠定了厚实的技术积累;为核磁共振技术的创新应用提供了完整的技术平台。例如,应用低场脉冲核磁共振技术对油料种子的无损评估是完全可能的。通俗地讲,如果不考虑费用,采用核磁共振技术检查人体和挑选西瓜没有太大的本质区别;为大幅度降低医用磁共振成像仪(MRI)的造价,使更多的医院拥有MRI,更多的人能够接受磁共振检查提供了可能的技术途径。  再从发展这项技术的硬件资源层面上看,发展这项技术所需的硬件资源主要有两大块:一块就是低场脉冲核磁共振技术的关键,也就是磁体材料---天然磁石(钕铁硼),它的作用是提供一个背景场强,营造一个电场环境,满足发生核磁共振发生的条件。而钕铁硼这种材料资源我国是最丰富的,据相关部门统计,目前我国钕铁硼的年产量已达9000多吨,占世界总产量的50%,而且今后还将进一步提高。那么该如何充分利用这些资源呢?只是单纯地出口原材料肯定是不行的,一定要通过提高永磁材料的科技含量来提升其附加值,这也是我们义不容辞的责任;另一块硬件资源就是电子元器件方面,虽然我们国家还不是一个电子元器件方面的设计大国,但经过二十多年的改革开放,我国已经成为了一个电子元器件的制造大国。  了解了以上两点,再回到我一开始提出的那个判据,判据里的两个条件都满足了,那么发展低场脉冲核磁共振技术也就是顺理成章,水到渠成的事了。  Instrument:目前国外在低场脉冲核磁共振技术方面的发展情况如何呢?是否已经有商品化的低场脉冲核磁共振仪器?  张:是的。在分析测试领域,目前世界上有三家公司提供相应的商品化仪器,很巧的是这三家公司都已经参加了贵网举办的“网上仪器展览”,分别是布鲁克公司、牛津仪器公司和共振仪器公司。当然进口仪器的价格也非常贵,最便宜的大概也要5万美金左右。在用于地下石油勘探的核磁共振测井仪方面,目前只有两家美国公司在做:一家是斯仑贝谢公司(CMR型),但这家公司不向中国出售仪器,只提供勘探服务;另一家是哈里伯顿公司(MRIL型),该公司虽然可以向中国出售相关仪器,但要附加许多限制条件,譬如出售给中国用户的仪器不允许在中国大陆以外的地区使用,而这一点极大限制了中国石油企业走出国门,参与到全球化的竞争当中去。再加上一套核磁共振测井设备的价格高得惊人,一般在150万美金左右。因此为了突破国外对我们的技术封锁,我们也必须要发展具有自主知识产权的核磁共振测井仪器。  Instrument:您刚才提到了低场脉冲核磁共振技术可以无损同步检测含油种子含油量和水分含量以及动植物中固体脂肪含量等,那么是否有其他的分析技术也可以完成同样的任务呢?如果有的话,这些技术与低场脉冲核磁共振技术相比,各自的优劣是什么?  张:有的,那就是近红外技术。如果将近红外技术和低场脉冲核磁共振技术进行比较的话,应该说是各有优势,也各有缺陷。从仪器的价格上说,近红外仪器较之核磁共振仪器要便宜许多,因此也易于推广,尤其是像粮食收购部门这样的广大的基层应用单位。但是采用近红外技术首先需要通过化学方法建立模型,譬如测量种子的含油量,对于不同产地的种子,需要分别建立模型,工作量太大。而核磁共振就不存在这个问题了,检测过程非常简单。此外,低场脉冲核磁共振技术除了可以进行定量分析外,还可以进行被测物质的形态分析,譬如在对注水肉进行检测时,不仅能测定肉中的水含量,而且可以测定水究竟是以什么形态存在的,是附着在肉纤维上,还是存在于肉纤维之间。  Instrument:您认为今后在推广这项技术的过程中,最迫切需要做的是什么?  张:我想主要将集中在以下两个方面:第一、通过大力宣传以引起广大应用研究人员的关注,要让他们了解我们的这项技术能够帮助他们解决工作中的哪些问题,这也是目前我们课题组面临的最迫切的任务,也就是如何支持广大的应用研究人员。而要做到这一点光凭我们自己的力量是不够的,需要有外力的支持;第二、要进一步控制仪器的生产制造成本。因为从低场脉冲核磁共振技术的应用角度来看,它不同于高场核磁波谱技术,高场核磁波谱技术可能更多地是应用在科学研究方面,尤其是化学结构分析方面,对实验环境的要求非常苛刻,对操作人员的技术背景、使用经验等方面的要求也非常高,而这些问题对于低场脉冲核磁共振技术是不存在的。我们现在需要做的就是如何让广大基层用户能够买得起这种仪器,真正做到经济、节省。  采访过程中,张研究员尤其向笔者强调,低场脉冲核磁共振技术将会越来越多地被国际组织、地区和国家接纳成为产业标准,应用的行业和领域也会越来越广,低场脉冲核磁共振仪器在工农业生产上作为一种分析测量手段也已在我国开始应用。随着我国加入WTO组织,标准化的过程直接影响到贸易中技术壁垒的形成和消除。因此我们希望借助贵刊一角,呼吁相关的政府部门和企业以及科研院所,未雨绸缪,行动起来,积极推动低场脉冲核磁共振事业在我国的兴起和发展。我们也欢迎国内有意向应用此项技术的单位与我们联系,共同开拓和推广我国具有自主知识产权的低场脉冲核磁共振技术。   联系电话:010-62629767  E-mail:ymzhang@mail.iee.ac.cn  单位地址:北京市海淀区中关村北二条六号(100080)
  • 仅持续53阿秒!迄今最短电子脉冲创建
    英国《自然》杂志网站近日报道,德国科学家已创造出迄今最短的电子短脉冲,其持续时间仅为53阿秒,速度之快足以让显微镜捕捉到电子在原子间跳跃的图像。研究团队表示,最新突破有望催生更精确的电子显微镜,在原子尺度上捕捉清晰的图像,还可加快计算机芯片中数据的传输速度。电子脉冲用于表示计算机内部的数据或被电子显微镜用于捕捉图像,脉冲越短,信息被传输的速度越快,研究人员一直致力于尽可能缩短电子脉冲的持续时长。普通电路内的电场产生的电子脉冲受限于电子在物质内振荡的频率。一个电子脉冲至少需要持续半个振荡周期,因为正是这种振荡周期为电子产生了“推动力”。而光能以更高频率振荡,因此研究人员一直尝试使用短脉冲光来触发电子脉冲。2016年,研究团队创造了持续时间仅为380阿秒的可见光闪烁。借助同样的技术,该团队聚焦激光,从钨针尖端剥落电子并将其打到真空中,获得了持续时间仅53阿秒的电子脉冲。研究人员表示,他们探测到的53阿秒电子脉冲甚至比引发它的光脉冲还要短。根据玻尔的氢原子模型,这一持续时间仅为氢原子中电子绕其原子核运行一周所需时间的1/5。如此短的电子脉冲可使电子显微镜及时聚焦于较短的切片上,类似于降低相机的快门速度,从而更清晰地揭示粒子的运动。研究人员称,如果利用此次获得的阿秒电子脉冲创建电子显微镜,不仅有足够的分辨率来观察运动中的原子,甚至可看到电子在这些原子之间是如何跳跃的。
  • 操控片上飞秒光脉冲传播的新方法
    随着高度集成化的纳米光子器件的发展,人们开始追求在更小空间尺度(如纳米尺寸)、更快时间尺度(如飞秒尺度)上灵活操纵片上光信号的方法。通过在纳米空间尺度和飞秒时间尺度上对光信号的操纵,不仅能够为光与物质相互作用的超快动力学过程研究提供新方法、新思路,还能为超高时空分辨的光学探测和成像,以及片上超快光信号处理、传输、精密波前调控和光谱测量提供有效的研究平台,因此在光子芯片器件、量子信息处理、光子神经网络与人工智能、超快光学波前测量等领域具有广泛应用前景。在空间尺度方面,近年来人们通过研究超材料、超表面等人工微纳结构来精确调控光波前,已经能够在纳米空间尺度上自由控制光信号的传播特性,例如让光信号沿着艾里光束的抛物线轨迹进行传播,应用于显微成像、光镊、光通信等领域。在时间尺度方面,传统的动态调控设备(如空间光调制器SLM)和动态调控材料(如电光材料)受制于材料的响应速度,难以达到飞秒量级。而随着飞秒激光脉冲整形技术的发展,频域调控逐渐成为超快时域调控的主要手段。将飞秒脉冲频域调控方法与人工微纳结构相结合,就有望实现极小时空尺度(飞秒时间尺度、纳米空间尺度)下的光场产生和调控,创造出很多新颖的时空光场并拓展新应用。深圳大学的袁小聪、闵长俊教授团队将脉冲频域调控与纳米结构空间调控相结合,提出了基于时空傅里叶变换(FT)的片上光脉冲调控方法,可用来操纵片上光脉冲的时空传播轨迹,让脉冲在不同时刻展现出不同的传播特性,从而使得极小时空尺度下的光场时空特性操控成为可能。FT作为一种常用的数学工具,已经被广泛应用于光学相关的应用中,如白光的光谱测量、脉冲整形和全息等。该团队研究发现,通过片上纳米聚焦结构调控空间域FT,可实现光场空间分布的构建;再通过光的色散效应来调控时域FT,可实现飞秒脉冲时域上的波前整形;最后将时空FT结合就有望同步调控飞秒脉冲传播的时空特性。为了验证这个方法,该团队以金属表面传播的表面等离激元(SPP)作为例子,理论研究了时空FT方法对飞秒SPP脉冲时空传播轨迹的调控效果。SPP作为一种可以突破光学衍射极限的光学表面波,不仅可以提供纳米尺度的空间分辨,还能够极大增强局域电磁场,因此被广泛应用于片上光子器件、光存储、光学传感、光镊、拉曼增强等领域。而由飞秒激光激发的飞秒SPP脉冲,同时具备纳米尺度的空间分辨能力与飞秒尺度的时间分辨能力,在极小时空尺度下的光场调控,以及光与物质相互作用的研究中具有重要价值。该团队基于金属膜上时空FT纳米结构的设计和入射光色散的调制,成功展示了多种新颖的时空光学效应,包括:将传统SPP聚焦形成的单个焦点逐步弯曲,形成一个环形分布的时空焦点;产生SPP-Airy脉冲并灵活控制其在不同时刻的传播方向,形成S形的时空传播路径(图1)。图1 时空傅里叶变换结构激发和调控飞秒SPP脉冲传播的示意图与传统片上光学调控方法只能调控空间、时间其中一个维度相比,这种时空FT方法提升了光脉冲调控的自由度,尤其在时域方面提供了更加出色的调控效果,为超快片上光学信息处理提供了新思路,在超快光子调控器件等领域有重要应用价值。
  • 我国建成世界顶级脉冲强磁场实验装置
    日前,我国&ldquo 十一五&rdquo 期间部署建设的国家重大科技基础设施项目&mdash &mdash 脉冲强磁场实验装置,在华中科技大学通过国家验收,正式宣告我国拥有了国际顶级水平的脉冲磁场实验装置。   强磁场与极低温、超高压等,被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。脉冲强磁场技术是产生强磁场的重要技术,建设脉冲强磁场实验装置可为凝聚态物理、材料、磁学、化学、生命与医学等领域科学研究提供理想的研究平台。   脉冲强磁场实验装置边建设、边试运行。截至2014年9月底,脉冲强磁场实验装置已累计开放5790机时,为德国德累斯顿强磁场实验室、美国普渡大学、日本东北大学及我国北京大学、南京大学、中科院物理所等50个国内外科研单位开展了170项科学实验。   验收委员会认为,脉冲强磁场实验装置以其优异的性能,成为国际上最好的脉冲强磁场装置之一。希望项目建设单位充分发挥装置优势,进一步提高性能、开放共享,加大人才的培养和引进力度,着力开展高水平的科学研究,使脉冲强磁场实验装置成为国际一流的科研平台。
  • 太赫兹脉冲可提高砷化镓电子密度
    据美国物理学家组织网2011年12月20日报道,日本京都大学最近发现,用一种强太赫兹脉冲照射普通的半导体材料砷化镓(GaAs)会导致载荷子密度提高1000倍。研究人员表示,这一发现有望带来超高速晶体管和高效光伏电池。相关论文今天发表在《自然?通讯》杂志网站上。   研究载荷子倍增是多体物理和材料科学的基础部分,在设计高效太阳能电池、场致发光发射器和高灵敏光子探测仪方面具有重要作用。为了研究这种现象,研究人员设计了专门的实验,将一小块无掺杂的标准半导体材料砷化镓量子阱样本固定在氦流低温保持器上,用一种持续1皮秒(10的-12次方秒)的近半周期太赫兹脉冲照射该样本,发现电子空穴对(激子)突然暴发了雪崩式反应,使其密度比开始时提高了1000倍。   京都大学集成电池材料科学院(iCeMS)副教授广理英基解释说:“太赫兹脉冲使样本处于强度为每平方厘米1毫伏的电场中,能产生大量的电子空穴对,形成激子,发出近红外冷光。这种明亮的冷光与载荷子倍增有关,这表明强电场驱动的载荷子相干能有效获得足够的动能,从而引发一系列碰撞离子化,在皮秒时间尺度内,使载荷子数量增加约3个数量级。”   此外,京都大学集成电池材料科学院的田中耕一郎教授领导的实验室为该实验提供了太赫兹波,他在研究包括生物成像技术在内的太赫兹波的多种应用。他说:“我们的目标是制造出能实时观察到活细胞内部的显微镜,但实验结果表明,将太赫兹波用于研究半导体是一个完全不同的科学领域。”
  • 中国火箭又刷新纪录 脉冲星试验卫星发射成功
    11月10日早上7时42分,我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭,成功发射了脉冲星试验卫星。该星属于太阳同步轨道卫星,卫星入轨并完成在轨测试后,将开展在轨技术试验。  “一箭五星”刷新纪录  此次发射的脉冲星试验卫星属于太阳同步轨道卫星,主要用于验证脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性,积累脉冲星试验卫星在轨试验数据,为脉冲星探测体制验证奠定技术基础。经过约10分钟的飞行,火箭准确将卫星送入预定轨道。  同时,此次发射所使用的长征十一号固体运载火箭在完成脉冲星试验卫星发射任务外,还搭载四颗微小卫星,“一箭五星”刷新了我国固体运载火箭一箭多星的发射纪录。其中,两颗有民营企业研制的卫星首次搭乘长征火箭进入太空,标志着长征十一号已经具备支撑民营航天器发射的能力。  这次发射的脉冲星试验卫星,将是世界范围内首颗单独用于脉冲星探测的科学试验卫星,更为奇特的是,它的总重量只有200多公斤,是卫星家族中非常独特的“小个子”。别看它体积不大,但是却搭载有两种不同类型的探测器,可以用多种方式,寻找宇宙中的灯塔——脉冲星。  脉冲星为何被称为宇宙中的灯塔?  说到脉冲星,这对于大多数人可是一个新鲜词。脉冲星到底是一种什么样的天体?它为何被称为是宇宙中的灯塔,脉冲星试验卫星,又将怎样利用它?  脉冲星试验卫星的工作原理,是通过捕捉脉冲星发出的x射线,来找到这种奇特的天体。脉冲星发出的x射线会在空气中快速衰减,很难在地面上进行收集,因此只能在太空中直接探测。在以前,想要完成类似的空间科学实验,只能选择将科学仪器设备搭载在“天宫二号”空间实验室这样的大型航天器上,而如今中国微小卫星定制技术的快速突破,使得脉冲星探测的“单独行动”成为可能。  在宇宙天体中,有着许许多多像太阳一样的恒星,这些恒星也和人一样,有生老病死,而在生命终结后,它们会有三种结局,其中密度较小的那些恒星,会变成白矮星 密度最大的恒星,则会变成大家所熟知的黑洞,而处于这两者之间的,则被称为中子星。所谓脉冲星,就是中子星当中,在进行高速自转,发出脉冲信号的成员。  脉冲星有很多很特别的特性。虽然它不是由密度最大的恒星演变而来,但是同样重量惊人,1立方厘米大小的脉冲星物质,质量可以达到惊人的1亿吨。目前人类已经发现的脉冲星大约有2500多个。  我们的祖先曾经利用北斗星座来辨识方向,这就是因为它们在夜空中的状态非常稳定,而脉冲星也拥有同样的特点。在宇宙空间里,它们在数千甚至数万年间,只会产生微小的变化,而且特征明显,易于辨识,所以也就有了宇宙灯塔这样的名字。  脉冲星导航飞向宇宙的关键法宝  有了脉冲星作为宇宙中的灯塔,如何利用它就成了科学家最为关心的课题。由于脉冲星稳定、易于观察的特点,宇航学家建立了以脉冲星为基础的导航技术,这也为人类航天器发展提出了新的方向。而此次我国发射的全球首颗脉冲星试验卫星,就将对这项世界性难题发起冲击。  现如今,我们在宇宙中飞行的卫星、空间站等航天器,都是依赖地面测控,完成引导的,这是因为它们在飞行的过程中,其实是处于“不认路”的状态,无法自行判断位置。而脉冲星导航的优点,在于航天器可以利用这些显眼的宇宙灯塔,确定自己的位置,进而实现自主的导航寻路。  按照计划,接下来我国将在5到10年探测26颗脉冲星,建立脉冲星数据库,首先为这种自然形成的宇宙灯塔,绘制最基础的地图,以便进行后续导航技术的试验。
  • 上海光机所实现用于单周期艾瓦激光的超宽带脉冲压缩光栅
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所邵建达研究员、晋云霞研究员团队和张江实验室李朝阳研究员在超宽带脉冲压缩光栅领域取得突破性进展。研究团队针对单周期脉冲压缩需求,成功研制超400 nm宽带金光栅,其在750-1150 nm 的波长范围内衍射效率大于90%,比现役金光栅带宽提升近一倍,并且其研制口径可进一步推向米量级。相关成果以“400nm ultra-broadband gratings for near-single-cycle 100 Petawatt lasers”为题发表于《自然-通讯》。  拍瓦激光器的脉冲宽度从目前10-20个周期压缩到单周期(3.3 fs)结合大能量的载入被认为是实现艾瓦激光的未来。研究团队长期深耕于宽带高阈值脉冲压缩光栅领域。在本项工作进展中,超宽带金光栅的仿真设计取得突破,引入方位角扩展了设计和应用自由度 实验上掌握了光栅槽形演化规律,发明了大底宽小尖角金光栅技术(专利号:CN114879293B),成功研制1443 g/mm和1527 g/mm超400 nm宽带金光栅。如此宽带和高阈值(优于0.3J/cm2)的超宽带光栅将在宽角非共线光参量啁啾脉冲放大系统【WNOPCPA,Laser Photonics Rev 17, 2100705(2022). https://doi.org/10.1002/lpor.202100705】中发挥关键性作用,理论计算证明其足以支撑 4 fs 脉冲压缩,可将实现百拍瓦需要的光栅口径从米级缩减至半米级。  啁啾脉冲放大(CPA)及其衍生技术推动激光峰值功率从太瓦推向10PW量级,脉冲压缩器已成为高功率超强超短激光装置的核心模块。受限于大口径、宽光谱、高阈值压缩光栅的单路负载能力,中、欧、美、俄、韩等国均已部署多路相干合成100 PW乃至艾瓦量级的激光设施建设。除此外,单周期(3.3fs)脉冲也是产生艾瓦级激光的重要策略之一。近些年来,WNOPCPA等技术能够在工程上支撑增益介质的带宽拓展至 400 nm,从而支撑 3-6 fs的傅里叶变换极限脉冲。支持单周期脉冲展宽和压缩的超宽带光栅是实现单周期艾瓦激光的一个核心技术难题。目前,团队正将超宽带光栅的口径推向米级,并将其应用于单周期艾瓦激光的原理样机。  研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、科技部、上海市战略新兴产业项目的支持。
  • 离子色谱-积分脉冲安培法检测黄酒中的阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、核糖、乳糖
    目的:建立了离子色谱-积分脉冲安培法同时检测黄酒中的阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、核糖、乳糖,并对这几种糖的含量进行探讨。方法:色谱分离选用CarboPacTM10(250 mm×4 mm)分析柱,以氢氧化钠和无水乙酸钠为淋洗液进行梯度洗脱,流速为 1.0 mLmin-1,柱温为30℃的色谱条件,在20 min内实现6种糖的分离,利用建立的方法对26个黄酒样品中的单糖含量进行了测定。结果:该方法的重现性(RSD)≤3.70%,相关系数R2≥0.9990,加标回收率为91.6%~109.1%,最低检出限为2.99×10-3 ~1.38×10-3 μgmL-1。结论:黄酒中主要存在的单糖是葡萄糖,阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、核糖和乳糖的含量较低;半甜型黄酒中单糖的含量高于加饭酒,其含量的差异可能与酿造工艺有关。 离子色谱_积分脉冲安培法检测黄酒_省略_乳糖_甘露糖_葡萄糖_核糖_乳糖_徐诺.pdf
  • 万亿分之一秒 红外脉冲拍摄高清“分子旋转电影”
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在动态过程中捕捉原子超快运动,对于分子物理学始终是一个梦想,因为通常需要波长为原子大小的高能辐射才能看到细节。然而近日,科学家竟然通过创新的红外激光脉冲技术,能以万亿分之一秒的超快速度,拍摄羰基硫化物分子旋转的动态高清影像。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=65A3956F859B68E49C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script & nbsp /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 羰基硫化物分子旋转电影实录 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 科学界常用电子显微镜来观测分子及分子的大小。现代电子显微镜最大放大倍率可超过300万倍,甚至能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。然而想要观测其动态影像则十分困难。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 相关负责人介绍了这项成果的原理:首先使用两个红外激光脉冲,它们彼此精确调谐并相隔38万亿分之一秒(皮秒),以使羰基硫化物分子一致快速旋转(即相干)。另外使用具有更长波长的另一个激光脉冲,以每个约0.2万亿分之一秒的间隔确定分子的位置。通过这样的方法,科学家拍摄了651张照片,按顺序组装,图片产生125皮秒的分子旋转胶片。羰基硫化物分子是由一个氧,一个碳和一个硫原子组成的棒状分子,需要大约82万亿分之一秒,才能完成一整圈,因此科学家的胶片覆盖了其分子旋转的一个半周期。 /p p br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 研究者还分享了羰基硫化物分子旋转周期确定的方法:分子级的位置和动量受量子力学支配,不能以最高精度同时确定;只能定义在特定时间点在特定位置找到分子的特定概率,即分子不是简单地指向一个方向,而是同时指向不同的方向——每个方向具有不同的概率。这正是我们在本研究中通过实验成像的那些方向和概率。而研究人员正是从大约82皮秒后这些单个图像开始重复的事实来推断出羰基硫化物分子的旋转周期的。据了解,这项技术也可以用于拍摄分子或手性化合物的内部扭曲等其他分子和过程的动力学指导电影。 /p
  • 太赫兹脉冲时域反射计系统在半导体行业的开发与应用
    1、前言随着半导体封装变得更小、集成度更高,使用非破坏性、高分辨率技术定位故障的能力变得越来越重要。对失效分析手段提出了挑战,故障高分辨率定位能力的需求逐渐增大。为满足这些要求,Advantest开发了TS9001TDR方案,该系统分析通过利用专有的短脉冲信号处理技术进行高分辨率时域反射测量(Time Domain Reflectometry, TDR),对先进半导体封装、电子元件和印刷电路板中的导线故障区域进行快速、高精度和无损分析。 2、主要应用以3D集成电路为代表的高密度集成电路中存在着无限小的布线结构,布线故障在封装、印刷电路板封装过程中频繁出现。检测故障点需要几十微米分辨率。由于上升时间(约20ps)和抖动(约1ps)的限制,传统示波器TDR方法的故障距离分辨率仍保持数百微米的分辨率。使用TS9001TDR系统可以准确分析各种尖端半导体封装的布线质量,如倒装芯片BGA、晶圆级封装和2.5D/3D IC封装,能够直接连接客户的射频探测系统,针对其设备形状和故障分析环境,实现高速、高分辨率的测量,提供灵活的解决方案。(1) 高度集成的集成电路封装故障分析1) 封装引线故障分析:确定引线故障点位于Si Interposer内还是封装内,识别故障是由预处理还是后处理中的因素引起的2) C4 Bump故障分析:利用测试回路确定和分析安装Si Interposer的条件,对测试回路的菊花链结构进行故障点分析,并对安装条件进行反馈3) TSV、Micro-Bump故障分析:识别层压芯片的故障层4) 印刷电路板PCB故障分析:识别PCB板中通孔和信号线的故障点3、原理与优势(1)原理与技术太赫兹脉冲时域反射计的原理参见上图。其利用两个的飞秒激光器分别泵浦光电导电线,产生高频的太赫兹脉冲信号。飞秒激光器的中心波长1550nm,脉冲宽度50fs。其中,一个飞秒激光器的重复频率50MHz,另一个激光器的重复频率稍有区别。采用两个激光器的重复频率稍有差别的缘由在于,利用两个激光器的差频延迟,可以实现高频太赫兹信号的产生和探测。其工作是高频太赫兹信号通过探针接触芯片的管脚,高频太赫兹信号在芯片封装的引线中传播。当芯片封装没有开断路时,高频太赫兹沿着引线向前传播;当芯片封装的引线等出现开路时,将反射回正峰脉冲信号;当芯片封装引线出现短路时,将反射回负峰脉冲信号。(2)技术优势为了识别故障点,常用的封装无损检测方法包括光发射显微镜(emission microscope)和示波器时域反射计(Time domain Reflectometry, TDR)等,但是这些无损检测方法受到时域信号抖动的限制(信号抖动约1ps),导致分辨率不高,不能定位微米级的失效位置,无法以高分辨率检测开路、短路故障。故亟需高分辨率时域反射计,以提供快速且精准的失效定位。Advantest通过独有的光学采样和电短脉冲生成技术,借助飞秒激光技术,产生抖动小于30fs的超短采样脉冲。可以实现5μm的故障定位分辨率。通过使用自动探针的自动触地功能,进行精确的可重复测量,具有更高精度和效率的故障位置测量。TS9001TDR系统通过自动探针和与CAD设计联动,实例分析芯片封装的引线开路和短路故障定位,可以直观快速定位芯片封装的故障点,实现先进封装的失效分析。4、国内外发展现状Advantest的TS9001TDR系统中采用两个超短脉冲激光器异步采样,采取异步采样技术可以使系统不再需要机械式的光学延迟线,并且具有超高速的信号扫描速度。是目前全球独一的技术,目前国内外没有同类设备。5、发展趋势随着晶圆代工制程不断缩小,摩尔定律逼近极限,先进封装是后摩尔时代的必然选择,3D封装迅猛发展。作为一种全新的实现定位方法,在未来的几年里,太赫兹TDR技术将继续保持高速发展的势头。随着关键技术的不断发展,相关产品的种类将越来越丰富,行业应用和相关配套服务也将越来越广泛。搭载脉冲电磁波产生和高速采样的超短脉冲光纤激光器的太赫兹TDR设备,有助于半导体3D封装的故障分析。 6、总结与展望 在实际芯片测量过程中,太赫兹脉冲信号耦合至芯片内部衰减较为严重,对于太赫兹脉冲的信噪比提出了很高的要求。为了进一步提高测量精度和芯片内的传输路径,提高信噪比是亟需攻克的问题。另外芯片内部的引线存在阻抗不匹配又没有完全开路的情况,对于这类Soft Open的芯片检测,TDR波形分析需要结合信号模拟仿真,增强对信号的解读。对于材料的吸收系数、折射率、介电常数等光谱特性,可以用太赫兹时域光谱仪表征,这也是爱德万测试太赫兹技术的核心应用。目前爱德万测试已经有太赫兹时域光谱成像系统,通过发射和接收时域太赫兹信号至样品,可以实现生物医学样品、食品农产品、化学品、复合材料、通讯材料等的光谱特性表征。(爱德万测试(中国)管理有限公司 供稿)
  • 每秒256万亿帧拍照帧率,华科团队造出全球最快的光场摄像机之一,可用于超大能量脉冲激光装置
    近日,华中科技大学光学与电子信息学院教授和团队, 通过获取光场相位信息,实现了 256 万亿帧/秒的拍照帧率,借此造出目前世界上最快的光场摄像机之一。图 | 李政言(来源“”)在评审相关论文时,一位激光脉冲时空测量领域的专家表示,该课题组制作的超快光场摄像机是领域内多年来极度渴望的仪器和技术。在应用前景上,表示:“我们期待超快光场摄像机在两方面取得应用,一方面是服务大型激光装置,另一方面是服务工业应用。”就大型激光装置来说,面向高能量密度物理、强场物理等前沿科学和能源、以及国防安全等战略应用的需求,中国、欧洲、和美国都已建设了一批超大能量脉冲激光装置。然而,这类装置重复频率极低。并且,巨大的光束口径导致激光脉冲光场存在复杂的时空耦合。因此,需要先进的光场时空诊断设备,引导激光装置进行优化,并为物理实验的理论分析和数值仿真,提供初始输入激光信息。就工业应用来说,激光精密加工有两个趋势,一是超快化甚至飞秒化,即使用飞秒激光作为光源,借此实现冷加工并提高精度;二是智能化,即以在线方式观测材料的特性,并对激光参数做出调整。所以,通过安装超快光场摄像机模块,有望让激光精密加工设备长出一只“眼睛”,也即通过实时采集探针光信号、以及观测材料超快时间尺度相应,来对加工工艺做出动态优化。(来源:Light: Science & Applications)以较低成本实现极高的时间分辨率尽管成果很新,但是背景很“旧”,这要从 144 年前说起。1878 年,美国摄影师埃德沃德迈布里奇(Eadweard Muybridge)使用安置在赛道上的 12 台照相机,来拍摄奔跑的赛马。借此证明马在奔跑时会四个蹄子同时离地,解决了几个世纪以来画家和艺术家的困惑,并给电影发明带来了灵感。时隔一百多年,2018 年诺贝尔物理学奖部分授予杰哈莫罗()和唐娜斯特里克兰()这两位科学家,以对他们发明的高功率超快激光的啁啾脉冲放大技术(Chirped Pulse Amplification, CPA)做出表彰。在激光精密加工、近视的激光视力矫正、惯性约束核聚变等高功率超快激光的应用中,每一个超快激光脉冲仿佛一匹光速奔跑的“赛马”,在各类物质的“赛道”上穿行时。对于激光脉冲和物质特性在极短时间内的演化现象,人们同样充满好奇,希望像迈布里奇那样为激光与物质相互作用的过程“拍摄电影”。(来源:Light: Science & Applications)基于此,制作了这台超快光场摄像机 。在超快光学领域中,它能为激光脉冲和激光照射的物质“拍摄电影”,并同时具有空间分辨和时间分辨的单发测量能力。几十年来,尽管在超快光学领域出现了大量时间分辨测量技术,但多数方法主要测量不同时刻下某个物理量的演化,普遍缺少空间分辨能力;要么得让激光脉冲的“赛马”多次跑过物质“赛道”进行重复测量。而超快光场摄像机只需激光脉冲一次性地作用于物质,它记录的是光速飞行的激光脉冲通过某个特定位置时,位于这一位置光场的二维空间分布。这样,人们就能一次性得到激光脉冲三维时空分布的“电影”。而实现单发光场摄像的难点在于,如何使用常规照相机的等二维阵列式探测器,来一次性地记录三维数据。研究中,该团队借鉴了压缩感知概念,在前人光学压缩成像技术的基础上,将待测光场的三维信息“压缩”到二维探测器上并进行一次性采集,从而实现了摄像机的功能。此外,不同于一般摄像机或探测器记录的是光强度信息,超快光场摄像机的记录包括振幅和相位信息在内的“光场”信息。对于表征超快激光脉冲来说,获取光场信息是非常重要的,它既决定着激光脉冲中各个颜色成分的时间先后关系,还决定着影响聚焦和成像质量的空间波前分布。另外,在对激光照射物质的探测过程中,获取探针光束的完整振幅和相位信息,可以帮助人们完整了解物质不同位置的光学性质,同时获取折射率、吸收率等重要参数的空间分布。该成果的另一亮点在于,超快光场摄像机以较低的成本,实现了极高的时间分辨率或“电影”帧率。日常生活中,我们观看的电影帧率一般为 24 帧/秒,最高可以达到 120 帧/秒,仅能满足人眼视觉暂留效应的要求。而团队的超快光场摄像机,记录的是光速飞行的超快激光脉冲的“赛马”过程,即在各类物质“赛道”上奔跑的过程,需要观测飞秒(10 -15 秒)时间尺度内发生的事件,所需的帧率在万亿帧/秒量级。近日,相关论文以《单次压缩光场形貌》()为题发表在 Light: Science & Applications 上,唐浩程和门庭为共同第一作者,担任通讯作者 [1]。图 | 相关论文(来源:Light: Science & Applications)为超快时间尺度内发生的任意事件拍摄电影据介绍,课题组的目标是为超快时间尺度内发生的任意事件“拍摄电影”。这项工作最早要追溯到十四年前读博期间。他说:“2008年 8 月开始我到美国德克萨斯大学奥斯丁分校读博士,第一次见到导师 教授他就给我指派了博士论文课题:为超高强度超短激光脉冲在等离子体中激发的光速传播的尾波‘拍摄电影’,这样就可以对基于等离子体尾波的新一代桌面型电子加速器提供实时诊断。”这是一个挑战性极高的课题,经过六年的努力,只能部分地解决这一问题。例如,在测量技术方面,他和当时的所在团队发展了一种基于多束探针光和断层成像技术(tomography)的方法,可以为光速飞行的折射率结构拍摄“电影”[2],并被 Nat. Phot. 以 News & Views 文章的形式再次进行报道。后来,他还观测到了等离子体尾波纵向结构的演化规律 [3]。然而,为激光驱动的等离子体尾波“拍摄电影”的梦想一直没能实现,主要难点在于无法在单发条件下,用二维探测器记录三维数据信息。2014 年,的合作者 (现为加拿大魁北克大学应用计算成像实验室教授),发表了基于压缩感知概念的超快照相技术的论文 [4],对前者解决等离子体尾波电影拍摄中遇到的维度问题,带来了极大启发。然而,超快压缩照相技术获得的是光场的强度时空分布信息。另一方面,等离子体尾波主要调制探测激光的相位。那么,如何使用超快压缩照相技术来同时测量包含振幅和相位的光场信息,就成为亟待解决的问题。同时,这也是研究基于压缩感知的超快光场摄像机的问题来源。2017 年,回国入职华中科技大学,经过前期实验室建设和武汉疫情,他和团队终于在 2020 年秋季,开始了针对超快光场摄像机的研究。(来源:Light: Science & Applications)“研究早期充满了挣扎,一方面我们需要反复试错以完成实验系统光学设计和成像质量的不断优化,另一方面激光光场高光谱图像的压缩感知重构技术以及相关算法,对我们来说是新事物,需要不断积累经验。”他说。在这过程中,非常感谢负责具体实验和数据处理工作的研究生唐浩程和门庭,以及 教授和他的学生 Xianglei Liu。他继续说道:“唐浩程和门庭当时是刚刚入学的一年级研究生,面对陡峭的学习曲线虽然也曾抱怨这个课题‘就像要去五金店里翻找一些零件组装成一部汽车’,但凭借扎实的理论实验基础和顽强的毅力,以及合作者在压缩照相重构算法方面的有力支持,终于克服了种种困难。”到 2021 年秋,他们终于能以较好的可靠性,实现飞秒激光脉冲的超快光场摄像机,并利用它对光速飞行的激光等离子体电离前沿进行表征测量。(来源:Light: Science & Applications)然而,对于超快光场摄像机的探索并未结束。因为,为等离子体尾波“拍摄电影”的梦想并未实现。“也许我们已经找到更好的途径,离目标更近了一些,但仍需要朝着既定方向努力工作。进入 2022 年,我们继续进行超快光场摄像机相关的研究,并取得了一些进展,主要体现在进一步提高系统稳定性和可靠性、获取更全面的矢量光场信息、探索更多的超快光场摄像机应用等。”表示。如今,2022 年即将迎来尾声。对于更久之后的规划,他表示:其一,将进一步完善超快光场摄像机技术。目前的方法基于标量光场的假设,只测量了待测光场的振幅和相位信息。但是,实际的光场具有矢量形态的电 磁波,这时面对待测光场的偏振态以及矢量特征,就得做出完整的测量。其二,他计划完成一些基于超快光场摄像机的典型泵浦-探测实验。泵浦-探测实验,是探索物质超快时间尺度属性的有力工具。因此,他希望使用超快光场摄像机,来为探针光拍摄光场“电影”。其三,他也打算实现一些基于超快光场摄像机的应用。基于此,希望与领域内专家展开更多合作。尤其是在大型激光科学装置上,他期待能研发出一种实用的、小型化的超快激光光场时空表征仪器。而在工业应用方面,他将继续耕耘于为未来的超快激光加工设备配备一双“眼睛”,从而实现基于材料特性实时观测的智能加工。参考资料:1.Tang, H., Men, T., Liu, X. et al. Single-shot compressed optical field topography. Light Sci Appl 11, 244 (2022). https://doi.org/10.1038/s41377-022-00935-02.Z. Li, et al., Nat. Commun. (2014) 5, 30853.Z. Li et al., Phys. Rev. Lett.(2014) 113, 0850014.L. Gao, J. Liang et al., Nature (2014) 516, 74–77
  • 国仪量子发布脉冲式电子顺磁共振谱仪新品
    电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance, EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的结构,动力学以及空间分布的谱学方法,能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。当含有未成对电子的物质置于静磁场中时,如果对样品施加一定频率的电磁波信号,会观测到物质对电磁波能量的发射或者吸收。通过对电磁波信号的变化规律进行分析,可以简析出电子以及其周围环境的特性,从而可以进行物质结构的分析以及其他应用。电子顺磁共振可以用来准确、快速和无破坏性地获取物质的组成和结构上的信息。含有未成对电子的物质分布广泛,如孤立单原子、导体、磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、缺陷材料、生物自由基、金属蛋白等;许多物质本身不含有未成对电子,在受到光激发后也会产生未成对电子。因此电子顺磁共振(EPR)技术广泛应用于物理、化学、生物、地质、考古、材料科学、医药科学和工业等重要领域。产品特点:产品参数:欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点:1.微波脉冲时间分辨率达50 ps,提高了脉冲模式下的谱线分辨率;高性能固态功率放大器:500 W输出功率,高相位稳定性;不限脉冲个数的序列发生器,适用于极多脉冲的动力学去偶技术。 2.功能综合,适用于通用的连续波和脉冲EPR测量,实验场景多样化,满足光照、低温、转角等实验需求。 3.自带的EPR-Pro是国仪量子电子顺磁共振谱仪的上位机操作软件,提供快捷的实验操作流程和科学的数据分析功能。 电子自旋磁共振能够用来准确、快速和无破坏性地获取物质的组成和结构上的信息,广泛应用于量子计算、自由基研究、材料科学、生物结构分析等领域。 脉冲式电子顺磁共振谱仪
  • 总投资20.96亿!脉冲强磁场实验装置优化提升项目即将动工
    10月下旬,国家发展改革委正式批复“十四五”国家重大科技基础设施脉冲强磁场实验装置优化提升项目的投资概算。至此,该项目已先后获得可行性研究报告、初步设计方案和投资概算批复等,完成全部审批流程,即将在华中科技大学动工建设。此次批复的脉冲强磁场实验装置优化提升项目是在“十一五”国家重大科技基础设施脉冲强磁场实验装置基础上的升级改造。作为前期建设成效好、性价比高的综合交叉平台,脉冲强磁场优化提升设施成功入选“十四五”国家重大科技基础设施建设规划,是全国仅有的两个优化提升项目之一。华中科技大学李亮教授也成为“十一五”和“十四五”先后两个国家重大科技基础设施项目负责人。根据国家发改委批复,脉冲强磁场实验装置优化提升项目总投资20.96亿元,建筑面积4.7万平方米,建设期5年。项目将围绕物质科学、生命科学、强电磁工程科学等领域重大科学问题和国家战略需求,建设110T超强磁场、70T平顶脉冲磁场和9.5T超导脉冲复合磁场,10类实验测试系统以及设施支撑基础平台。项目法人单位为华中科技大学,参建单位包括中国科学院电工研究所、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、北京大学、复旦大学和南京大学。脉冲强磁场实验装置于2008年开工,2013年建成,2014年正式对外开放运行,已累计运行82521小时,创造了64T脉冲平顶磁场等多项脉冲磁场参数世界纪录,为北京大学、清华大学、哈佛大学、剑桥大学等126个国内外科研单位提供科学研究服务1828项,取得了包括发现对数周期量子振荡等系列重要成果。脉冲强磁场实验装置的建成,填补了国内超高磁场实验条件的空白,满足我国科学家对强磁场实验条件日益迫切的需求,先后获2018年湖北省科技进步特等奖和2019年国家科技奖进步一等奖。随着现代科学技术发展,科学研究对脉冲强磁场实验装置的综合性能指标、实验测试手段、面向的研究领域等提出更高的需求,在广泛征求用户意见和需求调研基础上,华中科技大学启动了脉冲强磁场实验装置优化提升项目建设,将在“十一五”脉冲强磁场实验装置基础上,全面提升磁场参数、丰富测量手段、拓展研究领域,为多学科交叉研究提供公共开放的极端实验条件,支撑前沿基础科学研究领域持续产出重大原始创新成果,建成全球规模最大、最具国际影响力的脉冲强磁场科学中心。
  • 西安光机所在超短激光脉冲光场测量研究方面取得重要进展
    近日,西安光机所阿秒科学与技术研究中心在超短激光脉冲光场测量研究方面取得重要进展。研究团队创新性提出基于微扰的三阶非线性过程全光采样方法,该方法的可测量脉冲脉宽短至亚周期,波段覆盖深紫外到远红外,具有系统结构简易稳定、数据处理简单等优点。相关两项研究成果相继发表在Optics Letters。论文第一作者为特别研究助理黄沛和博士生袁浩,通讯作者为曹华保研究员、付玉喜研究员。   超短激光脉冲作为探索物质微观世界以及产生阿秒脉冲的重要工具,其完整的电场波形诊断尤为重要。目前普遍采用的表征技术广义上可分为频域测量、时域测量两类。在频域,具体有频率分辨光学门控(FROG)、光谱相位干涉法 (SPIDER)和色散扫描(D-SCAN)等主要方法,通过测量非线性过程产生的光谱信息来间接获取超短脉冲脉宽及相位。此类方法因装置简单易于搭建而被广泛采用,但通常需要复杂的反演迭代算法,并且难以获得光电场信息,而且受限于相位匹配机制,比较难以应用于倍频程以上的激光脉冲测量。   而基于时域采样的测量方法通常不受严格的相位匹配限制,并且对电场波形很敏感,可用于直接测量光电场,近年来发展势头较好。研究团队提出基于微扰三阶非线性过程的全光采样方法是一种基于时域采样的测量方法,在实验中分别应用瞬态光栅效应(TGP)和空气三倍频效应(Air-THG),准确的测量了钛宝石激光器输出多周期脉冲(750-850nm,25fs)、基于充气空心光纤后压缩技术(600-1000nm,7.2fs)和双啁啾光参量放大系统(1300-2200nm,15fs)产生的少周期脉冲,实现了覆盖可见、近红外到中红外波段的超短脉冲测量,可以满足不同波段超短脉冲测量的需求。未来此项进展可以在阿秒驱动源快速诊断、超短激光脉冲测量装置国产化等方面发挥重要作用。
  • 我国飞秒脉冲激光参数准确度国际领先
    中国计量科学研究院超短脉冲激光测量研究取得突破性进展   我国飞秒脉冲激光参数准确度国际领先   日前,由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题“飞秒脉冲激光参数测量新技术研究”通过专家验收。该课题自主研制的飞秒脉冲自相关仪和飞秒脉冲光谱相位相干仪实现了飞秒脉冲激光参数的准确测量,课题组提出的飞秒脉冲光谱相位还原方法降低了传统方法的测量不确定度,将我国飞秒脉冲激光参数的准确度提高到国际领先水平。   飞秒是时间单位,1飞秒相当于10-15秒。它有多快呢?我们知道,光速是1秒钟30万公里,而在一飞秒内,光只能走0.3微米,相当于一根头发丝的1%。飞秒脉冲是人类目前在实验室条件下所能获得的在可见光至近红外波段的最短脉冲。它以其独具的持续时间极短、峰值功率极高、光谱宽度极宽等优点,在物理学、生物学、化学、光通讯、外科医疗、精细加工制造及超小器械制造等领域得到广泛的应用。如何准确地测量超短脉冲信息已成为飞秒脉冲研究领域迫切需要解决的难题。   该课题成功解决了这一技术难题,实现了超短脉冲时域参数的精确测量,对于超短脉冲的更深一步的研究和应用具有重要意义。多家国际同行研究单位引用课题组提出的新技术成功解决了超短脉冲研究和应用中存在的技术问题,极大地提升了我国在超短脉冲激光参数测量领域的国际地位。   据课题负责人邓玉强博士介绍,课题组在成功解决飞秒级超短脉冲参数测量的基础上,又展开了皮秒级超短脉冲测量的研究。皮秒脉冲处于纳秒脉冲和飞秒脉冲之间的带隙(1皮秒=10-12秒),它的光谱相对较窄,难以使用测量飞秒脉冲的光谱干涉技术,而传统的自相关仪器又存在量程范围小,需要标定校准,测量准确度不高等诸多问题。为解决这些问题,课题团队又自主研发了一种新技术和装置,实现了亚十飞秒(10-14秒)至数百皮秒(10-10秒)宽度范围内超短脉冲的精确测量,能得到强度自相关和条纹分辨自相关两种结果。该装置可实现测量的自校准,不仅提高了皮秒级激光脉冲宽度的测量准确度,而且扩大了超短脉冲参数测量的量程,进一步提高了我国超短脉冲激光时域参数的测量能力。
  • 海洋光学推出JAZ 光谱仪的高强度脉冲氙灯光源
    微型光谱仪领域的先行者海洋光学,又推出了一种可集成在 JAZ 光谱仪上的脉冲式氙灯光源。Jaz-PX 是一种高频、低弧的氙灯,尤其在吸光率、生物放射、荧光和磷光等紫外线-可见光范围内的应用中特别有用。这种灯的最大脉冲频率为500赫兹,光谱输出范围在 190nm-1000nm 之间。    海洋光学推出JAZ 光谱仪的高强度脉冲氙灯光源   JAZ 是由一组不同功能的模块叠加在一起构成光谱仪。其核心模块是微型线性 CCD 光谱仪,用户可以根据应用需要,自主选择最佳的光栅和狭缝,最多可以有8个光谱仪通道。每个 Jaz 光谱仪包括一个强大的微处理器和显示器模块,不需要电脑就可以独立工作。此外,JAZ 还有电池模块,以太网连接模块,以及各种光源模块。   Jaz-PX 可在自运行模式和和触发模式下使用。在外触发模式下,其脉冲可以用做与其它模块的同步信号。每次闪光输出的稳定性都在1%以内,闪光频率是500赫兹。Jaz-PX 有一个 SMA905 的接头,可与海洋光学的各种配件连接,这些配件包括光纤、试管支架、探针以及其它取样光学仪器。由于 Jaz-PX 产生的是脉冲信号,所以不会引起光纤的外层的老化(光纤外层长时间置于 260nm 以下的紫外光照射下,会产生老化现象)。   此外,Jaz 可以按照不同的场地、实验室和工艺情况来设置。Jaz-PX 非常适用于野外应用,比测量野外生物体的反射率,因为没有电源供应,就需要高强度,低功耗的光源。这种氙灯在实际使用时,它的电池大约能坚持3.5到4个小时。用户也可以选用能储存50瓦时电量的外接电池获得额外的电力供应。   关于海洋光学   总部位于达尼丁,佛罗里达的海洋光学是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商,为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部,自1992年以来,在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线,包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛,公司隶属英国豪迈集团(http://www.halma.cn )。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业,伦敦证券交易所的上市公司,在全球拥有4000多名员工,近40家子公司,2008/09财年营业额超过4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新,这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献,主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。
  • 短脉冲测试新突破,概伦电子携手北京大学、上海交大发布FS-Pro PIV套件
    概伦电子宣布与北京大学集成电路学院及上海交通大学电子信息与电气工程学院相关团队联合研发的新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK正式发布,填补了其半导体参数测试系统FS-Pro在短脉冲测试(PIV)的空缺,是又一国内产学研深度合作的典范。在先进器件研究过程中,新材料、新结构与新工艺的应用都可能带来未知的变化。研究者不但要关注精确的静态电流电压特性,更希望观察到细微快速的动态行为。同时随着半导体尺寸不断减小,一些现象需要在极短的时间内才能观察到,例如MOS器件的BTI效应,因此短脉冲测试是非常有必要的。此次发布的最新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK由黄如院士在北京大学和上海交通大学的团队与概伦电子联合研发。作为短脉冲IV(PIV)测试技术的先行者,黄如院士带领的团队经过了十余年的努力,在实践过程中掌握了一整套短脉冲产生、测量以及分析技术。概伦电子基于其提供的包括测试方法、电路原型、方案框架、版图设计及PIV应用在内的指导意见继续精细开发,满足高增益与高带宽的同时,有效抑制放大电路的非线性失真,最终实现了最小脉宽130ns的高精度测量。增加短脉冲IV(PIV)技术后,概伦电子半导体参数测试系统FS-Pro更如虎添翼,几乎所有半导体器件的低频特性表征都可以在FS-Pro测试系统中完成。FS-Pro全面而强大的参数测试分析能力极大地加速了半导体器件与工艺的研发和评估进程,并可无缝的与概伦电子低频噪声测试系统9812系列集成,其快速DC测试能力进一步提升了9812系列产品的噪声测试效率。基于在产线测试与科研应用方面的优异表现,FS-Pro全面的测试能力在科研学术界受到了广泛关注和认可,并已被数十所国内外高校及科学研究机构所选用,同时也被众多芯片设计公司、代工厂和IDM公司所釆用。“ 我们很荣幸与黄如院士在北京大学和上海交通大学的高校团队合作,共同研发出具有国际竞争力的高端测试仪器,填补了国内短脉冲测试(PIV)的空缺,是产学研融合的又一次成功探索,也为概伦电子打造完整的制造EDA流程丰富了现有技术及解决方案。”——概伦电子董事、总裁、首席运营官杨廉峰博士
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制