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隆共振能量仪

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隆共振能量仪相关的资讯

  • (纽迈分析-中油测井)创新联合出成果:移动式全直径二维核磁共振测量仪助力车载岩石物理实验室建设
    12月1日,主题为“智能驱动、数字决策”的中油测井新产品发布会在西安召开。 中国工程院院士邱爱慈、王双明、李宁,陕西省科学技术厅、中国石油总部部门、油气和新能源板块、工程技术板块、同行企业、石油高校等41家单位160余人出席会议。 此次发布会,中油测井发布了MLab车载岩石物理实验室、IDS智能导向系统、hiDAS光纤传感系统、FITS过钻具测井系列、LogUDB中国石油统一测井数据库等5项新产品。 纽迈与MLab车载岩石物理实验室 纽迈公司在核磁共振技术方面拥有多年的研发经验和技术积累,而中油测井公司在测井行业具有广泛的应用场景和实际经验。基于双方在技术研发和行业经验方面的优势互补,为推动核磁共振技术在测井行业的应用和发展,服务好国家重大战略需求,为我国测井行业作出新的更大贡献,纽迈与中油测井共建了核磁共振技术创新联合体。 MLab车载岩石物理实验室的核心设备移动式全直径二维核磁共振测量仪便是联合体双方联合开发的重要成果。 车载岩石物理实验室 车载岩石物理实验室由移动式全直径二维核磁共振测量仪、全直径岩心光学扫描仪、全直径岩心自然伽马能谱测量仪、漫反射红外光谱测量仪、岩石高温热解分析仪组成,有效集成了传统施工现场测试的及时性,以及实验室测试的精细化等优点,具有绿色、安全、快速、无损、机动性强的等特点。 可用于井场新鲜全直径岩心的快速连续测量,提供岩性、物性、含油性和孔隙结构及烃源岩特性参数、为测井解释、储层评价、甜点优选提供数据支撑,尤其适用于致密油、页岩油等非常规储层的快速精确评价,助力石油天然气勘探开发。 移动式全直径二维核磁共振测量仪 基于移动式全直径二维核磁共振测量仪等设备的车载岩石物理实验室充分发挥钻井取心的价值,最大程度的保持原位地层信息,为数字岩心建设提供解决方案。 当岩心出井后,去除岩心表面的泥浆或者密闭液,立刻将岩心用保鲜膜包裹,减少岩心中流体的逸散,首先连续采集以一维核磁T2谱,获取岩心孔隙度、孔隙结构信息。然后采集二维核磁T1-T2谱,计算含油饱和度,核磁共振仪器的最小回波间隔0.2毫秒,纵向分辨率1cm、2cm、4cm、10cm可选。每次扫描1米岩心,2cm分辨率下的一维核磁采集时间12分钟,二维核磁单点采集时间3分钟。 移动式全直径岩心核磁扫描技术能够检测大尺寸岩心,全面描述强非均质性储集层的真实孔隙结构,代表性强;可以在岩心出井的第一时间进行无损、快速测量;能够设定测量速度,模拟不同测井速度下的测量效果;同时具有更高的纵向分辨率。
  • 国产核磁共振设备有望上市 打破国外垄断
    12月8日,怀柔区与中科院签订协议,把雁栖开发区作为高新科技转化基地,一系列最新研发成功的技术,将在这里转化,走向全国市场,打破国外垄断。其中包括今年刚刚研发成功的核磁共振成像超导磁体。   “有了超导磁体,国内就能生产技术过硬的核磁共振设备,打破国外企业对超导产业的垄断。现在患者用核磁共振诊病,动辄花费上千元的情况有望很快改变,其中,核磁共振的检查费用有望因此降低九成。”中科院高能所超导磁体工程中心主任朱自安介绍,现在1台核磁共振成像设备进口高达1000万元人民币,患者使用每次花费1000元到2000元,国产化设备替代进口后,将在同样性能条件下,每台设备售价降至500万元到600万元人民币,使用花费降至每次200元到300元。   相关新闻:高能所研制成功1.5T核磁共振成像超导磁体   中科院高能物理研究所2010年4月15日消息,近日,中国科学院高能物理研究所研制成功场强为1.5特斯拉的核磁共振成像超导磁体,为实现该产品国产化奠定了基础。   超导磁体是核磁共振成像设备的核心关键部件,长期以来,国内核磁共振成像产业的发展受制于国外对核磁共振超导磁体技术和产品的垄断。该技术的突破,为国内整机系统厂家提升产品性能和档次解决了关键难点,将改变国内该产业的被动局面,促进产业提升。打通了超导磁体这个关键环节,还能形成从超导材料、超导磁体到整机系统的国产化产业链。   高能所运用其在国家大科学工程建造中掌握的超导技术研制成功了这台医用超导磁体。在研制过程中,突破了多线圈设计、线圈绕制和稳定、杜瓦吊挂、超导开关、超导接头、失超保护、电流引线、液氦液面测量等众多的关键技术及工艺。高能所已与潍坊新力超导磁电公司开展合作,进行核磁共振成像超导磁体的产业化。
  • 重庆市武隆区人民医院365.00万元采购核磁共振
    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 重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购(WLQ22A00245)公开招标公告 重庆市-武隆区 状态:公告 更新时间: 2022-10-25 招标文件: 附件1 重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购(WLQ22A00245)公开招标公告 发布日期: 2022年10月25日 项目概况: “重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购”项目的潜在投标人应在“凡有意参加的投标人,请到采购代理机构领取或在《重庆市政府采购网》网上下载本项目招标文件以及图纸、补遗等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。”获取采购文件,并于 2022年11月15日 10:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号:WLQ22A00245 项目名称:重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购 采购方式:公开招标 预算金额:3,650,000.00元 最高限价:2,560,000.00元 采购需求: 包号:1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 可视喉镜 350,000.00元 1 台 详见招标文件 包号:2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 臭氧治疗仪 350,000.00元 1 台 详见招标文件 包号:3 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 核磁共振线圈 500,000.00元 4 条 详见招标文件 包号:4 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 移动式C形臂X射线机等 1,360,000.00元 1 批 详见招标文件 最高限价总计:2,560,000.00元 合同履行期限:中标人应在采购合同签订后20个日历日内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体:否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。 3、本项目的特定资格要求: (1)投标产品需具有有效《医疗器械注册证》; (2)投标人须具有有效的《医疗器械经营许可证》。三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限:2022年10月25日 至 2022年11月1日。 每天上午08:00:00至11:30:00,下午15:00:00至17:30:00。(北京时间,法定节假日除外 ) 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点:凡有意参加的投标人,请到采购代理机构领取或在《重庆市政府采购网》网上下载本项目招标文件以及图纸、补遗等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。 方式或事项: 1、根据《重庆市财政局关于印发〈重庆市政府采购供应商注册及诚信管理暂行办法〉的通知》(渝财采购〔2015〕45号)规定,投标人应按要求进行注册,通过重庆市政府采购网(www.ccgp-chongqing.gov.cn),登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 2、凡有意参加的投标人,请到采购代理机构领取或在《重庆市政府采购网》网上下载本项目招标文件以及图纸、补遗等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。 3、投标人须满足以下两种要件,其投标才被接受: (1)按时递交了投标文件; (2)按时报名签到。 四、投标文件递交 投标文件递交截止时间: 2022年11月15日 10:00 投标文件递交地点:重庆市武隆区公共资源综合交易中心政府采购接标窗口。(地址:重庆市武隆区凤山街道建设东路2号负3楼-重庆市武隆区政务服务中心内)五、开标信息 开标时间: 2022年11月15日 10:00 开标地点:重庆市武隆区公共资源综合交易中心二开标室六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日七、其他补充事宜 采购项目需落实的政府采购政策 1、按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕18号)和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕19号)的规定,落实国家节能环保政策。 2、按照《财政部 工业和信息化部关于印发 的通知》(财库〔2020〕46号)的规定,落实促进中小企业发展政策。 3、按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)的规定,落实支持监狱企业发展政策。 4、按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕 141号)的规定,落实支持残疾人福利性单位发展政策。八、联系方式 1、采购人信息 采购人:重庆市武隆区人民医院 采购经办人:向国芬 采购人电话:02377707876 采购人地址:重庆市武隆区凤山街道建设东路3号 2、采购代理机构信息 代理机构:重庆市武隆区公共资源综合交易中心 代理机构经办人:谢成林 代理机构电话:02377728288 代理机构地址:重庆市武隆区凤山街道建设东路2号 3、项目联系方式 项目联系人:谢成林 项目联系人电话:02377728288 九、附件 重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购(发布稿).doc 免责声明:本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的,重庆市政府采购网对其内容概不负责,亦不承担任何法律责任。 × 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:核磁共振 开标时间:2022-11-15 10:00 预算金额:365.00万元 采购单位:重庆市武隆区人民医院 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:重庆市武隆区公共资源综合交易中心 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购(WLQ22A00245)公开招标公告 重庆市-武隆区 状态:公告 更新时间: 2022-10-25 招标文件: 附件1 重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购(WLQ22A00245)公开招标公告 发布日期: 2022年10月25日 项目概况: “重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购”项目的潜在投标人应在“凡有意参加的投标人,请到采购代理机构领取或在《重庆市政府采购网》网上下载本项目招标文件以及图纸、补遗等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。”获取采购文件,并于 2022年11月15日 10:00(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号:WLQ22A00245 项目名称:重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购 采购方式:公开招标 预算金额:3,650,000.00元 最高限价:2,560,000.00元 采购需求: 包号:1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 可视喉镜 350,000.00元 1 台 详见招标文件 包号:2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 臭氧治疗仪 350,000.00元 1 台 详见招标文件 包号:3 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 核磁共振线圈 500,000.00元 4 条 详见招标文件 包号:4 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 移动式C形臂X射线机等 1,360,000.00元 1 批 详见招标文件 最高限价总计:2,560,000.00元 合同履行期限:中标人应在采购合同签订后20个日历日内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体:否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。 3、本项目的特定资格要求: (1)投标产品需具有有效《医疗器械注册证》; (2)投标人须具有有效的《医疗器械经营许可证》。三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限:2022年10月25日 至 2022年11月1日。 每天上午08:00:00至11:30:00,下午15:00:00至17:30:00。(北京时间,法定节假日除外 ) 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点:凡有意参加的投标人,请到采购代理机构领取或在《重庆市政府采购网》网上下载本项目招标文件以及图纸、补遗等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。 方式或事项: 1、根据《重庆市财政局关于印发〈重庆市政府采购供应商注册及诚信管理暂行办法〉的通知》(渝财采购〔2015〕45号)规定,投标人应按要求进行注册,通过重庆市政府采购网(www.ccgp-chongqing.gov.cn),登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 2、凡有意参加的投标人,请到采购代理机构领取或在《重庆市政府采购网》网上下载本项目招标文件以及图纸、补遗等开标前公布的所有项目资料,无论投标人领取或下载与否,均视为已知晓所有招标内容。 3、投标人须满足以下两种要件,其投标才被接受: (1)按时递交了投标文件; (2)按时报名签到。 四、投标文件递交 投标文件递交截止时间: 2022年11月15日 10:00 投标文件递交地点:重庆市武隆区公共资源综合交易中心政府采购接标窗口。(地址:重庆市武隆区凤山街道建设东路2号负3楼-重庆市武隆区政务服务中心内)五、开标信息 开标时间: 2022年11月15日 10:00 开标地点:重庆市武隆区公共资源综合交易中心二开标室六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日七、其他补充事宜 采购项目需落实的政府采购政策 1、按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕18号)和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》(财库〔2019〕19号)的规定,落实国家节能环保政策。 2、按照《财政部 工业和信息化部关于印发 的通知》(财库〔2020〕46号)的规定,落实促进中小企业发展政策。 3、按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)的规定,落实支持监狱企业发展政策。 4、按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕 141号)的规定,落实支持残疾人福利性单位发展政策。八、联系方式 1、采购人信息 采购人:重庆市武隆区人民医院 采购经办人:向国芬 采购人电话:02377707876 采购人地址:重庆市武隆区凤山街道建设东路3号 2、采购代理机构信息 代理机构:重庆市武隆区公共资源综合交易中心 代理机构经办人:谢成林 代理机构电话:02377728288 代理机构地址:重庆市武隆区凤山街道建设东路2号 3、项目联系方式 项目联系人:谢成林 项目联系人电话:02377728288 九、附件 重庆市武隆区人民医院磁共振线圈等一批设备采购(发布稿).doc 免责声明:本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的,重庆市政府采购网对其内容概不负责,亦不承担任何法律责任。
  • 国产顺磁共振谱仪发展里程碑!国仪量子EPR实现全球交付100台
    12月28日,国仪量子向上海大学理学院正式交付X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus,标志着国仪量子自主研制的电子顺磁共振波谱仪实现了全球交付100台的重要里程碑。上海大学理学院常务副院长张登松教授,国仪量子副总裁许克标博士出席交付仪式。  ◆国仪量子全球第100台EPR交付仪式◆交付仪式上,张登松院长感谢了国仪量子对上海大学与理学院的支持。他表示,国仪量子在电子顺磁共振技术领域取得了长足进步,产品性能已达国际先进水平,有非常广阔的发展前景。上海大学理学院非常荣幸成为其全球第100位用户。他介绍,在上海市各级政府支持下,学校与化学学科得到了快速发展,目前已拥有各类国家级人才16人,已有6项高水平研究成果发表在《Science》《Nature》等顶级学术刊物上。未来,希望国仪量子与上海大学的联合实验室建设取得更优异的成果,为国产科学仪器应用树立标杆。张登松院长致辞许克标博士在发言中感谢了上海大学理学院对国仪量子的认可与信任。他表示,国仪量子作为以量子精密测量技术为代表的先进测量技术的引领者与开拓者,致力于为全球客户打造先进可靠的量子精密测量仪器与高端分析仪器。本次交付标志着国仪量子电子顺磁共振产品通过持续创新,在性能、稳定性等方面达到国际领先水平,获得了客户的广泛认可,是国产电子顺磁共振谱仪发展的重要里程碑。未来,国仪量子将继续加大对电子顺磁共振波谱仪等产品的研发投入力度,为客户提供更加优质的产品与服务。许克标博士致辞  ◆共建联合实验室,助力国产高端科学仪器创新发展◆仪式期间,张登松院长与许克标博士为“国仪量子上海大学联合实验室”揭牌。  上海大学理学院拥有一流的科研设施与深厚的学术底蕴,在基础理论研究方面具有突出的贡献和建树。近年来,上海大学理学院与国仪量子在量子信息技术领域已建立了良好的合作基础,先后引入了国仪量子研制的量子钻石单自旋谱仪、金刚石量子计算教学机等多款先进仪器。本次以电子顺磁共振波谱仪交付为契机,双方将共建联合实验室,推动顺磁共振技术在材料、环境催化、生命科学等领域的创新应用;携手探索量子物理、量子计算等前沿领域。  ◆电子顺磁共振波谱仪,国产高端科学仪器产业化标杆◆  电子顺磁共振波谱仪是一种重要的磁共振分析手段,在化学、环境、材料物理、生物医疗、食品、工业领域有着重要而广泛的应用。但长期以来,该技术产品被国外品牌完全垄断。国仪量子团队承接中国科学技术大学科技成果转化,于2018年推出了国产首台商用化的电子顺磁共振波谱仪,一举打破国外垄断。2022年11月,该成果荣获安徽省科学技术进步奖一等奖。经过多年发展,国仪量子已推出了商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品:包括X波段脉冲式、X波段连续波以及台式电子顺磁共振波谱仪;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。目前,该系列产品在国内已占据超60%的市场份额,并拓展了康奈尔大学、新加坡国立大学等海外客户。国仪量子电子顺磁共振波谱仪全系列产品  该系列产品的研制,突破了国际对我国关键微波元件的限制,发展了国际领先的高精度电子自旋控制技术,使得该类谱仪的诸多关键指标达到并超越了进口谱仪,并服务于我国磁共振分析测试和量子信息领域,有力推动了相关前沿科学研究进展。未来,国仪量子将持续聚焦科学仪器主航道,以量子精密测量技术为核心,立足关键技术研发及科研成果产业化,帮助全球的科技工作者更高效地推动技术发展、探索人类的未来。
  • 第十届全国低场核磁共振技术与应用研讨会在无锡隆重举行
    " _ue_custom_node_="true"第五届食品干燥国际研讨会暨第十届全国低场核磁共振技术与应用研讨会在无锡隆重举行2018年11月15日,第五届食品干燥国际研讨会暨第十届全国低场核磁共振技术与应用研讨会(食品农业专场)在无锡山明水秀大酒店隆重举行。来自海外及国内食品干燥领域、低场核磁共振领域的专家、教授、学者代表共计200余位参加本次会议。会议以“智能时代的新型食品干燥和低场核磁共振技术”为主题,在场的食品领域和低场核磁共振领域内的各方工程师、科学家、技术专家等展开深入交流。▲第五届食品干燥国际研讨会暨第十届全国低场核磁共振技术与应用研讨会 三大看点: 1.纽迈首次提出结合低场核磁共振技术的智能干燥2.新背景下食品领域对低场核磁共振的4个新需求以及相应的解决方案3.纽迈分析工程师荣获食品低场核磁应用奖 本次会议由江南大学、中国仪器仪表学会分析仪器分会核磁共振仪器专业委员会主办,江南大学(协办一分会场)、中华全国供销合作总社南京野生植物综合利用研究院(协办第二分会场)、江苏大学(协办第三分会场)、苏州纽迈分析仪器股份有限公司(协办第四分会场)、中国农业科学研究院农产品加工研究所(协办第五分会场)、中国农业大学(协办第六分会场)、贺州学院(协办第七分会场)、渤海大学(协办第八分会场)协办。嘉宾莅临 开幕致辞▲江南大学教授 张慜张慜教授主持本次会议的开幕式 ▲江南大学 副校长 顾正彪江南大学副校长顾正彪教授开幕致辞,首先代表主办方——江南大学欢迎参加本次会议的国内外来宾,并表示今年是江南大学成立60周年华诞,本届大会给各位食品领域的专家学者搭建起沟通的桥梁,希望大家借助这次会议提供的平台,不断加强沟通、分享各自的见解,互相学习、促进合作,为智能干燥和低场核磁共振的应用做出贡献。 ▲中国仪器仪表学会分析仪器分会 常务副理事长 刘长宽中国仪器仪表学会分析仪器分会 常务副理事长刘长宽致开幕词,首先代表主办方——中国仪器仪表学会分析仪器分会向莅临本次会议国内外专家学者表示最热烈的欢迎,表示本次会议是产学研用沟通的桥梁,希望大家在本届会议上收获满满,并预祝本次会议圆满成功。 ▲科技部中国农村技术开发中心 副处长 戴炳业教授云集 特邀报告本届会议特邀报告分为中文和英文专场,邀请来自澳大利亚、美国、泰国以及国内的专家教授分享他们的研究成果。 ▲澳大利亚昆士兰大学Bhesh Bhandari 教授 ▲泰国国王科技大学 教授 Sakamon Devhastin ▲纽迈分析 董事长 杨培强 纽迈分析董事长杨培强现场做报告——智能制造背景下的干燥与低场核磁共振技术的相遇。核磁共振分析和成像技术是研究水分存在状态和运动轨迹的有效手段。尤其在干燥过程中,核磁技术用于食品中水分的研究,能提供的不仅仅是含量,而且能够在分子水平上观察水分子的运动规律,这是非常有优势的。 未来,纽迈分析将联合高校和科研机构,做智能物料干燥分析系统,由低场核磁共振联合工业化的干燥设备、其他检测设备,做一个系统的集成,未来将智能干燥用在实际生产、品质控制当中,具有非常大的前景。 ▲纽迈分析 副总经理 张英力 纽迈分析副总经理张英力做“低场核磁共振关键技术及新背景下的应用解决方案”的报告,分析目前科研对低场核磁共振技术的4个需求:更快、更高、更智能、更动态直观,并逐一列举出对应的应用解决方案。值得一提的是,低场核磁共振与高温、低温等附件联用技术为食品的在线、原位研究提供了很大的空间,保证了结果的准确性。 未来,纽迈分析将联合高校和科研机构,做智能物料干燥分析系统,由低场核磁共振联合工业化的干燥设备、其他检测设备,做一个系统的集成,未来将智能干燥用在实际生产、品质控制当中,具有非常大的前景。 ▲纽上海纽钛测控 工程师 袁学军 ▲参会代表认真听取报告 纽迈展台:低场核磁共振技术在食品中的应用解决方案作为本次会议的赞助单位,纽迈分析携低场核磁共振技术在食品干燥、农产品加工等多个应用解决为参会代表带来新的科研思路,展台吸引诸多领导专家驻足与纽迈工程师交流、探讨。 “纽迈之夜”欢迎晚宴“纽迈之夜”欢迎晚宴上,纽迈分析董事长杨培强总经理祝酒致辞,希望大家有一个美好的无锡之行。 在晚宴上,大会主办方进行了颁奖,纽迈分析硬件部工程师黄俊敏荣获“食品低场核磁应用奖” 会议仍在精彩进行,明天还有8个分会场100余个精彩报告,敬请持续关注 详细会议咨询,请点击!
  • 价值1500万的核磁共振仪,关乎十几亿人健康仪器,为何被国外垄断
    核磁共振是医学常用的一种检查方法,对于心血管疾病、肿瘤等疾病的探查具有重要的作用。然而就是这样关乎十几亿人健康仪器——核磁共振仪,中国却始终没有突破技术壁垒,依赖于进口。为何价值1500万的核磁共振仪,中国却始终造不出?这款仪器究竟先进在哪里,为何被国外垄断?核磁共振仪是什么?主要用于什么检查?核磁共振仪,顾名思义就是就是利用仪器的磁场,影响人体磁场,进而达成特定目的的仪器。通常来说,在核磁共振的过程之中,仪器本身会释放出强大的磁场,在这样强大磁力的影响下,我们人体内的氢原子会经历排序而后解散的这一过程。而在排序到解散这一过程中,会释放相应的电磁波信号,而仪器在接收到相应的信号后,会对我们身体的内部进行画像,根据画像判定我们人体到底出现了何种问题。事实上,我们人体就存在着磁场。作为目前人类已知最小的物质——原子,内部包含了原子核,中子、电子等一系列的物质,根据原子结构,每个原子核的周围都环绕着一圈电子,电子带有磁力,因此会形成一定的磁场。换言之,人体也是一个小型的磁场。此外,根据前文我们提到的核磁共振的规则,其主要是利用氢原子,要知道我们人体中超过九成以上都是由水构成的,水中包含大量的氢原子,通过这些氢原子的分布,我们就可以得到一幅清晰的人体绘像。由于这样核磁共振特殊特性,因此它在颅内检查中,可以有效的发现颅内是否出现出血、肿瘤以及血管堵塞等问题。同时,它在人体骨骼、器官以及组织系统等多个部位,检查病变有着关键的作用。因此,它在神经、肿瘤以及心血管等医治中,有着广泛的应用。核磁共振仪为何昂贵?其具体难点在哪里?这样的原理似乎非常简单,但是我国至今长期难以突破国外的技术壁垒,只能依靠进口。这样看来,这个看似简单的原理,核磁共振仪确实有些技术难度。究竟它难在哪里?核磁共振仪有多个零部件,其中最为核心技术便是释放的磁力的部件,这也是最为困难的部分。一个好的核磁共振图可以有效的反馈人体画像,因此它要求区域目标中的保持高度的磁场,以及各个区域的均匀度基本持平。我们可以发现,高磁场和高均匀度是保证核磁共振仪性能的基础,这些功能的关键在于超导材料上。这样方面的垄断,导致在国际市场上,价格水涨船高。而且主磁体不仅需要保证稳定的磁力输出,实现整个磁场的稳定性,这对于匀场线圈和射频线圈有着极高的要求。同时为了保证磁场的稳定性,以及成本的考量,核磁共振仪自开启后就不会关闭,这样的情况下,为了保证主磁体和匀场线圈运行的稳定,不会因为温度过高造成短路的情况,会配备相应的低温设施。因此,这些零零散散的部件,其本身的造价就不菲,同时为了保证其正常的运作,需要配备相应的辅助设备,综合而言,造价不菲。此外,目前医院标配的核磁共振的仪器分为3.0T和1.5T两种类别,磁场越强,分辨率越高,所提供的图片也越清晰。当然,磁场越强就需要更强大的磁体以维持这样的磁场。行业内也有一句戏言,磁体占据核磁共振总成本的一半,所言非虚。很多人对于T这个没有任何的概念,事实上T是磁场单位的缩写,即特斯拉。1特斯拉为1万高斯,而1高斯大概有多强呢?大家都知道,地球本身就是一个巨大的磁体,在不同的地域可能会因为纬度的变化,或者地理环境的变化产生细微的差异,但是它们普遍都低于1个高斯,1.5T体量级的核磁共振仪的力量可想而知。很多人好奇的是,这么强大的磁场对于人体是否有危害。事实上,能够作为科学人体疾病监测仪器,其本身肯定是安全的,或者处于低危害的状态。此外,核磁共振所利用的磁场,不具有辐射性,因此不用担心造成任何的辐射损伤。造价不菲的核磁共振仪为何只能依赖进口?中国的医疗事业近些年取得了长足的进步和发展,不少科研技术已经处于世界顶尖水平。但是医疗技术的提升,并不意味了医疗仪器处于世界前列,特别是类似于核磁共振仪的这样高端医疗仪器,依然非常依赖进口。造成这样情况,和我国的医疗卫生事业发展有关。相较于国外医疗而言,我国现代医疗发展较晚,加上他国的技术封锁,造成我国在医疗仪器研制上,没有掌控核心技术,在生产应用上处处受到掣肘。那么中国没有拥有自己的核磁共振仪嘛?当然不可能,在现行两种核磁共振仪上,中国仅拥有1.5T核磁共振仪,3.0T仍然处于研发阶段。根据前文我们可以知道,1.5T和3.0T所要求的技术体量不是一个等级,对于磁体以及其他设备都提出了更高要求。很遗憾的是,我国在3.0T核磁共振仪方面,仍然处于探索阶段,而且所耗费的费用也极高,预计这样的一套设备至少需要花费1500万。除却技术上的不足,我国核磁共振仪的推广上存在一定的困局。由于我国的医疗设备方面,始终与发达国家存在一定的差距。尽管近些年有出现迎头赶上的趋势,但是在广大老百姓的眼中,已经形成了进口的,一定会比国产的更好的理念。而且在中国核磁共振仪还没有问世之前,为了满足治疗诊断的需要,广大的医院选择了进口。在外国企业的强势冲击下,国产核磁共振仪已经问世,但是在国际和国内推广存在一定的困难。根据2018年的统计,全国医院中共登记了1800台核磁共振仪,其中仅有50台为国产,比例低于3%。一方面是高额的费用,另一方面是关乎着生命健康。在国产核磁共振仪无法满足本国医疗卫生的需求下,我们只能依赖进口。如果我国始终没有办法突破这一技术难点,不仅对我国医疗卫生事业发展不利,同时也不利于实现我国医疗的亲民化。根据我国公开数据,我国民众每年在核磁共振仪上所花费的金钱,仅次于半导体和石油,而这些高额的利润,最终都流入了西方医疗公司的口袋。我国核磁共振仪的发展和突破长期被如此卡脖子,当然不可能轻易说“不”。但是核磁共振仪的制造并不是一件轻松的事情,但是目前我国核磁共振仪的研制取得了最新进展。实现了我国3.0T核磁共振仪方面的0突破。而且,此前进口的核磁共振仪需要1500万,但是经过我国企业技术的升级后,不及300万。这样的价格,可以说妥妥的白菜价了。当然,在听闻了我国打造出了不及300万的核磁共振仪后,不少西方国家对此表示难以置信!低廉的价格,同等的性能,让国产的核磁共振仪瞬间俘获一众医疗机构和消费者的心。根据2022年的数据显示,1.5T级别的核磁共振仪占有率已经近1/4。而3.0T级别的国内市场的占有率也达到了23%左右。这个数据,与世界一流的核磁共振仪生产公司GE,仅有1.4%的差距。从0开始,到如今占有市场的一席之位,背后是一众企业的坚持与奋斗,例如联影公司便是其中的佼佼者和代表。不到十年时间,实现了从0到1的突破,还可以同行业巨头叫板,不可谓不迅猛。仪器价格的降低,造福的是广大需要用到核磁共振检查病患们。曾经,核磁共振在有医保的情况下,单次检查费用仍然达到千元以上。但是它的不可替代性,让不少的消费者只能选择接受。而价格的下降,意味着消费者的负担的减少。和西方不同,我国的医院大部分都属于国家运营,随着医改,部分医院可能会出现负责运营。而此前采购核磁共振仪,需要耗费医院不少的资金。而如今有着更加便宜的价格核磁共振仪,同样可以满足检查的需求,自然乐于购买。此外,考虑到我国医保的普及性,大部分人群看病都会选择使用医保,价格下来了,医保所需要承担的压力也相对减少。这对于双方都是有利的,为我国健康医疗卫生事业的发展贡献重要的力量。核磁共振仪实现初步的国产化,只是拉开我国医疗高端仪器国产化的序幕。相信随着时间的推移,我国医疗仪器制造方面,不仅在核磁共振仪的领域不断突破,在更多此前被西方国家卡脖子的高端仪器制造技术上,都可以打破西方的垄断。这样的突破和发展,不仅能够满足自身的发展所需,降低治疗成本,让更多的中国老百姓不会因为高昂的医疗费用,而讳医忌疾,耽误了最佳治疗时间。更能够凭借自身的独特技术,独步世界,成为世界医疗仪器研制中的佼佼者,为世界医疗卫生事业贡献自己的力量。
  • 我国研发出核磁共振数据处理法 打破垄断格局
    长期以来,国外公司对核磁共振数据处理和解释方法实施技术封锁。在运用国外先进仪器进行油井探测中,他们仅仅只提供服务而不卖处理软件。经过10余年的攻关,长江大学何宗斌博士独立开发出了具有自主知识产权的核磁共振测井数据处理和解释软件系统,一举打破了这一垄断格局。   “有了这项技术,可以准确解密国外的测井数据处理技术,为我国的测井仪器研发与设计提供指导,对采油提供强力支持。”何宗斌博士说。这一技术得到中国石油勘探开发研究院李宁教授的首肯,他说:“何博士发展的核磁共振数据处理方法可叫‘何宗斌方法’。”   李宁教授介绍,一般来说,国内开发的相关软件最多只能处理一两种数据,国外的软件也只能处理自已公司的仪器数据,而此技术却能有效处理国外三大石油服务公司(斯仑贝谢、哈里伯顿、贝壳休斯)四种类型的核磁共振测井仪的数据,具有统一的测井数据处理解释软件平台。   对最原始数据准确进行解码,是该技术的另一大亮点。“在清楚分析核磁共振测井仪的原始数据结构、数据保存方式、测量模式的基础上,就能全面评估测井质量与校验错误数据。”何博士比喻道,“就像VCD、DVD播放碟片,如果解码不过关,屏幕会出现马赛克现象,造成视觉的模糊,我们的软件具有修订错误的功能,能有效避免马赛克现象。”   此技术已在油田定性与定量评价油气中得到有效检验。河南油田一口探井在进行核磁共振测井后,解释了许多油层,但油田进行三次试油的结果却是全部出水。采油方认为该井将打空(无油气),现场专家也对核磁共振测井失去了信心。受邀诊断的何博士在收集、分析资料后,提出了唯一的试油层位,结果试油压喷日产油7.46吨,达到了工业油气流价值,避免了该区块无油的结论。   目前,该技术已在中石油、中石化、中海油三大公司的测井数据处理中得到普遍运用。“这一技术对我们的生产具有很大的帮助。”中海油勘探开发部经理徐立强感慨。迄今,越来越多的研究机构和石油企业邀请何博士讲课和现场指导,联合进行课题攻关。去年,何博士就与北京石油勘探院、长城钻探、中海油签订合作项目,总经费达400万元。
  • 打破进口垄断,磁共振仪器“国产替代”亟待进一步发展
    当前,“国产替代”成为我国科学仪器发展的关键词。近年来,国产磁共振技术的发展与应用也取得了一系列显著的进展,不仅是仪器厂商在磁共振仪器及相关方法开发方面深耕细作,越来越多的科研单位也开始重视相关仪器和技术的开发,逐渐缩小着与国际水平的差距。2023年11月2日-3日,仪器信息网、北京波谱学会、《波谱学杂志》联合举办的“第七届磁共振网络会议(iCMR 2023)”特别设置了磁共振仪器国产化讨论环节。各位嘉宾肯定了国产磁共振仪器的进步,同时也从技术研发、应用拓展、人才培育、资金投入等多个层面展开了讨论。为了更好的展示这些国产磁共振仪器的创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《国产磁共振技术及应用新进展》网络专题成果展,集中展示国产磁共振创新成果。武汉中科牛津波谱技术有限公司是国内从事超导核磁共振波谱仪研发、生产和服务的高新技术企业,将为大家介绍其在推进磁共振仪器的国产化进程中所做的工作等。1、您认为磁共振仪器的国产化进程走到了哪个阶段? 有哪些成功的案例?同时又面临什么样的困难?中科牛津:中科牛津公司从2013年成立至今,正好走过了十年的历程。从开始的工程化样机发展至今,公司已经推出了第一代商业化产品的改进型Quantum-IPlus,完成了从无到有的发展过程。在这期间,团队经历了许多困难和艰辛,但最终通过自主研发、技术引进和在国外投资建立子公司等举措,构建了超导核磁共振波谱仪生产线,拥有波谱仪的完整配套、生产和销售,实现了老一辈科学家的梦想,打破了进口仪器的垄断。最新的Quantum-IPlus 400 MHz谱仪也已经实现了百余台的销售和安装。国内顶尖的985和211大学,如北大、复旦、上海交大等,以及一些研究单位如医科院药物所等,都有我们的仪器。医药领域是核磁共振的一个重要应用行业,国内不少医药企业,特别是一些新药研发头部企业已经购买安装了中科牛津的仪器。公司还积极开拓海外市场,通过国外代理商,已经向美国、加拿大、巴西、俄罗斯、沙特、土耳其等国家销售了近二十台仪器,在通往国际市场的路上迈出了第一步。这些销售和安装在各地、各国的谱仪,表明公司的产品已经获得了用户的信任,在常规检测领域能够发挥重要的作用。在公司发展的过程中,我们同样也感受到了国产仪器在研发和生产中的一些困难。首先一个就是相关配套产业以及上下游行业的发展与我们息息相关。核磁共振谱仪是分析仪器中的高端仪器,与其它仪器相比,它的一个重要特点就是使用寿命长。因此,我们在设计和制造时,在考虑元器件的性能以及机械加工零部件等方面对长期可靠性和稳定性就有比较高的要求。这就需要我们去寻找合适的供应商和加工商。就目前的环境来讲,国内在这方面还是有欠缺的地方。另外一个方面就是人才,超导核磁共振谱仪是一个复杂的系统,其研发和制造就需要多行业的人才,而像我们这样的国产仪器小公司,在吸引人才方面就没有多少优势,因此我们求贤若渴,亟需多个行业的人才来加入我们的队伍,一起把国产的超导核磁共振谱仪做的更好,推向更广大市场。2、为了推进“国产替代”的进程,亟待攻关的技术难题或者亟待解决的关键问题有哪些? 中科牛津:核磁共振谱仪是一个复杂的系统,它的制造过程涉及到多个行业的技术和元器件,如电子技术、低温技术、超导材料技术、特种合金材料等等。而目前国内一些相关的上游企业配套还不是十分完善或者质量不高,给我们的生产带来一些困难。如一些关键电子元器件,目前国内的水平还有待提高。另外,作为新进入市场的核磁共振企业,我们的年销量有限,因而需要购买或加工的器件数量较小,这就给我们寻找合适的供应商造成困难。特别是一些加工企业,对于我们这么小的加工量根本看不上。好在国家这几年特别支持发展一些专精特新和小巨人企业,希望能给我们带来新的希望。去年由中科牛津牵头承担了国家“十四五”重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项项目“核磁共振波谱仪的研制及工程化开发(2022YFF0707000)”。该项目的参与单位中,除了相关的科研院所和大学之外,还有国内生产超导线材的公司。我们目前生产的磁体已经主要采用国产的超导线材。本项目里另一个攻关点在于要攻克用于探头的特殊合金线材,以实现国产化。3、基于什么样的市场热点或者需求,推出了哪些磁共振仪器新品?具有哪些创新点? 中科牛津:与其它类别的分析仪器比较,核磁共振谱仪本身显得比较单一。我们目前的主要产品是Quantum-IPlus双通道的宽带400 MHz谱仪,配备自动调谐的宽带探头。其中比较有特点的是,我们的探头可以把19F灵活地配置在高频通道或宽带通道,给用户更多的选择。另外,我们还可以为用户提供定制探头,如三通道,或者特殊用途的如观测氘、氚。4、以上新产品可以提供哪些典型的解决方案,有哪些应用案例,解决了哪些行业关键问题?中科牛津:目前我们的产品主要应用于各行业的常规测试工作。大学的化学院系及分析测试中心,如上海交大分析测试中心等,是常规核磁共振仪器的一个主要应用场景,用于化学、材料等专业的研究工作。我们产品的另一大用户群体是医药企业,特别是从事新药研发的一些头部企业等,核磁共振在其研发过程中是不可或缺的工具。5、贵单位看好哪些磁共振技术的发展?为什么?中科牛津:核磁共振是一个相对成熟的技术,因此在仪器本身没有太多可以挖掘的,一个是往更高场发展,已获得更高的灵敏度和分辨率,另一个是从探头的角度,如超低温,以降低电子噪声,提高信噪比。除此之外,目前在采样和后处理方面,如非均匀采样,基于人工智能的数据处理技术,还有继续发展的前途。超极化和DNP技术的方法,虽然能够将灵敏度提高很多倍,但目前仍然是很昂贵和不方便的,应用有限,有待进一步发展。6、未来贵单位在磁共振仪器方面的产品线如何布局?即将推出哪些新的产品?中科牛津:中科牛津将继续把常规产品做好做强,使用户更满意。经过几年技术积累,明年我们将会发布多款新品,实现更优秀的性能和更好的使用体验。
  • 从iCMR2021看磁共振仪器技术新进展​(上)
    仪器信息网与北京波谱学会、《波谱学杂志》联合举办的“第五届磁共振网络会议(iConference on Magnetic Resonance,简称iCMR 2021)”,已于2021年11月3日成功落幕,会议为期两天,报名参会人数达千人以上。本次会议共邀请了24位来自国内高校和知名科研院所专家,分享与探讨核磁共振、顺磁共振以及磁共振成像的新技术和应用进展!此次磁共振网络会的报告内容主要聚焦在磁共振仪器的技术进展和磁共振技术的应用进展两个方面。小编将专家报告中提及磁共振仪器新技术的内容摘取出来,主要涉及以下几个方面:1.科研单位自主创新研发磁共振仪器,对通用仪器进行专用化设计及装置的搭建;2.通过开发核磁共振脉冲序列进而改善核磁共振检测手段,让核磁共振有更多的应用;3.仪器企业不断地对磁共振仪器及其性能进行技术创新,制造出分辨率更高、灵敏度更高的产品。自主研发磁共振仪器,通用仪器专用化清华大学杨海军带领课题组自主设计研制了“电检测顺磁共振波谱系统”(EDMR),该系统专门针对半导体材料表征而开发。与传统EPR的区别在于,EDMR可以观察材料中自旋相关的载流子运输和复合情况。这个方法将电检测方法、光照激发和超低温联用,可以实现变温EPR、光照EPR、连续波EDMR和脉冲EDMR。(更多内容请点击此处观看视频 )原位核磁共振技术可以在线监测光解水反应过程,但该技术存在样品非均相、分辨率不高、缺少光源等问题。华东师范大学王雪路课题组在2016年自主搭建了原位固液相核磁共振装置,设计了常压固液相在线检测方法,可以在线对催化剂活性位点进行探测,研究不同催化剂和不同光强条件下的光催化反应/光降解反应。另外,该课题组还和电化学工作者共同设计了电催化反应的原位固液相核磁共振装置,用以解释电催化过程。(更多内容请点击此处观看视频 )除了磁共振仪器本身的研发外,还有很多专家开发了核磁共振检测的样品制备方法,如清华大学杨海军课题组开发了固体核磁样品制备工具;华东理工大学王申林课题组改进样品的制备方法。开发脉冲序列,改善核磁共振检测方法 固体核磁既不受分子量限制,也不局限样品形式,具有RNA结构解析的天然优势。然而,固体核磁在RNA解析时的谱图重叠严重,分析难度很大,需要从实验技术层面上去改善固体核磁方法。华东理工大学王申林发展固体核磁共振方法学,开发了氢检测的固体核磁脉冲序列,构建RNA动态分析的方法,使用更高分辨率的快速魔角旋转固体核磁共振,应用在RNA相分离体系的研究中。纯化学位移核磁共振技术能够抑制质子耦合效应,消除多重峰结构,在一维氢谱中只给出化学位移信息,大大提高了谱图分辨率。中国科学院山西煤炭化学研究所王英雄通过开发新的脉冲序列,以软件增强硬件,在较低场强谱仪(400MHz)上即可实现较高的分辨率,该方法可以应用在一些复杂体系的研究和反应监测上,如生物质均相催化反应、分子间相互作用、混合物组成和含量分析等。(更多内容请点击此处观看视频 )浙江大学孔学谦将能提供分子尺度信息的化学磁共振和提供宏观组织信息的医学磁共振相结合,对复杂介观结构进行分析。通过设计核磁共振的脉冲序列得到驰豫、扩散等多维度信息,结合数学建模构建多量子拓扑模型,进而得出介观拓扑结构、分子间弱相互作用以及能量的循环,以研究生物体组织结构。磁共振仪器企业的不断创新突破高场谱仪磁场强度越高,信号的分散度越好,也更有助于观察到更多的信号。布鲁克(北京)科技有限公司徐雯欣介绍到,超高磁场核磁共振技术中较难的一点就是新型高温超导材料,它的结构与原来一直使用的低温超导材料不同,这种新型高温超导材料呈片层,需要全新的超导线圈设计。此外,还有高温超导材料连接问题、导体的应力问题、磁场均匀性等问题,需要极大地优化磁体的设计从而降低对导体的要求,目前布鲁克已经形成了这样成熟的技术。现在推出的1.1GHz和1.2GHz的超高场核磁共振,内部均采用全新的高温超导材料,而外部采用低温超导材料。(更多内容请点击此处观看视频 )日本电子株式会社夏骏介绍了公司的液体核磁探头,这款自动调谐宽带探头配备了气路设计,以及可实现方便易用的变温系统。针对高温实验:无需氦气,无需更换不同材质的转子,只需设定温度即可;针对低温实验:探头顶部不会有冷气吹出,所以也不会有冷凝现象,这样的设计使得这款探头故障率特别低。另外,日本电子最新推出的封闭式液氮低温探头,几乎无液氮消耗,更无需液氮补充。(更多内容请点击此处观看视频 )国仪量子(合肥)技术有限公司石致富介绍了公司近期推出的专用于EPR的分裂式超导磁体——两个超导线圈构成的磁体以及高频EPR谐振腔。国仪量子的高频EPR谱仪,具有更高的g值分辨率,增强了无序样品的定向选择性,克服了较大的零场分裂项,提高了有限体积样品的探测灵敏度。另外,国仪量子还更新了EPR探头产品 “X波段双模腔探头” ,在原有垂直模式的基础上,增加了平行模式的探测。(更多内容请点击此处观看视频 )布鲁克(北京)科技有限公司方勇介绍了布鲁克顺磁共振的新技术:快扫技术(Rapid scan)。该技术可在共振点的周围进行多次高速扫描,以毫秒级别的分辨率对反应进行监测,可以得到非常优良的信噪比。该技术也被广泛应用于反应检测方面。 (更多内容请点击此处观看视频 )苏州纽迈分析仪器股份有限公司丁皓介绍到,纽迈计划在低场核磁技术方面向多维核磁发展,多维谱图可以得到更为复杂的弛豫特征。此外,纽迈也将逐步推出智能化、自动化的低场核磁仪器。(更多内容请点击此处观看视频 )牛津仪器文祎介绍到,牛津仪器的宽带台式核磁X-Pulse具有功能灵活性,“宽带多核”可以自由配置不同的通道以检测各种原子核,还可以搭配流动池,对流动态进行实时在线监控。(更多内容请点击此处观看视频 )青岛腾龙微波科技有限公司计长柱介绍了公司代理品牌Magritek的相关情况。Magritek Spinsolve台式核磁的磁体申请了Halbach 专利,在保证磁场均匀性的前提下,尽可能提高磁场强度,让台式核磁保持足够小的尺寸和重量的同时,仍能有较好的灵敏度和分辨率。(更多内容请点击此处观看视频 )在疫情反复的档口,磁共振网络会议仍能顺利召开,与各位专家的精心准备密不可分,仪器信息网也得到了诸位专家的高度认可。仪器信息网通过网络讲堂平台,举办各种分析仪器的网络研讨会,让用户足不出户就能了解到最新的技术进展。
  • 打破国外技术垄断 中油测井MRT核磁共振测井仪青海油田试验成功
    11月21日,由中油测井公司自主研发且具有自主知识产权的MRT型核磁共振测井仪,成功完成了在青海油田首口井&mdash &mdash 跃更X井的试验测井,将成为青海油田在低、难、深领域评价复杂储层的&ldquo 撒手锏&rdquo 。   据介绍,这种新型测井仪器已在长庆、华北油田试验获得成功,将打破国外测井公司对核磁测井技术的垄断。仪器总长12.4米,主要由电子线路、核磁探头和储能短节3部分组成,最大探测深度22厘米,适应最高温度155℃,适应最高压力100兆帕,具有精度高、稳定性强、测量模式灵活的特点,是中油测井公司推出的解决复杂储层评价难题的利器。   在青海油田的投产试验中,青海测井事业部通过与技术中心密切协作,圆满完成了跃更X井的现场测井试验。利用专用解释软件处理后,T2谱清晰直 观,孔隙度计算准确,孔隙结构刻画清楚,而且可用差谱、移谱分析准确识别流体性质,经相关专家鉴定,仪器稳定可靠,资料品质上佳,完全能够满足复杂储层的评价要求。
  • 核电共振!一次实验事故或将颠覆核磁共振
    p style=" text-align: justify "   新南威尔士大学研究团队 3 月 11 日在《自然》发文,报告成功实现了核电共振,仅使用电场改变单个原子核的量子态。这一构想最初由诺奖得主尼古拉斯· 布隆伯根(Nicolaas Bloembergen)在 1961 年提出,但此前从未有人实现。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 317px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4b750993-05f6-4d24-9512-c7009275d9d1.jpg" title=" 2020-0314-2befe86bj00q76e8a001cd200fn00b1g00fn00b1.jpg" alt=" 2020-0314-2befe86bj00q76e8a001cd200fn00b1g00fn00b1.jpg" width=" 450" height=" 317" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 莫莱罗教授、穆尔瑞克博士以及阿萨德博士。图片来源:UNSW /strong /p p style=" text-align: justify "   如果核电共振能够得到广泛应用,它或许将动摇磁共振在科研和应用中的“垄断”地位,甚至对量子计算机的研发产生重要作用。 /p p style=" text-align: justify "   对于研究团队而言,这个成果完全是个意外惊喜。据悉,一次实验室事故差点烧毁了他们的仪器,却也让他们实现了诺奖得主尼古拉斯· 布隆伯根在 58 年前提出的一个设想:用电场操纵单个原子核。 /p p style=" text-align: justify "   半个多世纪以来,整个核电共振领域几乎一直处于休眠状态,因为第一次尝试证明它太具挑战性了。研究人员最初打算对单个锑原子进行核磁共振,锑是一种具有很大核自旋的元素。研究的第一作者阿萨德博士介绍说,我们的最初目标是探索量子世界和经典世界之间的边界,这是由核自旋的混沌行为设定,这纯粹是一个好奇心驱动的项目,没有考虑到应用,然而开始实验后,研究人员就意识到有些不对劲。 /p p style=" text-align: justify "   另一位主要作者文森特· 穆里克博士说:这种核的行为非常奇怪,拒绝在某些频率上做出反应,但在其他频率上表现出强烈的反应,这让我们困惑了一段时间,直到有了一个‘尤里卡时刻’,意识到我们做的是电共振,而不是磁共振。事情是这样的:研究人员制造了一个包含锑原子和特殊天线装置,优化后产生了一个高频磁场来控制原子核。实验要求这个磁场相当强,所以给天线施加了很大的功率,然后研究人员却把它炸毁了! /p p style=" text-align: justify "   通常情况下,对于磷这样较小的原子核,当炸毁天线时‘游戏结束了’,所以必须扔掉这个装置。但对于锑核,实验继续进行,事实证明:在损坏之后,天线产生了一个强大电场,而不是磁场,故而让研究人员‘重新发现’了‘核电共振’。在展示了用电场控制原子核的能力之后,研究人员使用复杂的计算机模型来了解电场究竟是如何影响原子核自旋的。这一研究证明了核电共振是一种真正的局部微观现象:电场扭曲了原子核周围的键,迫使它转向。 /p p style=" text-align: justify "   用磁场和电场控制原子自旋,有怎样的差异?莫莱罗教授用桌球台进行比喻,他说:“磁共振就像举起整张桌子摇晃它,来控制某一个球。我们确实移动能那个球,但同时也会移动其他的球。而电共振是一个突破,这相当于给你一支台球杆,你能用它精确地把某个球打到期望的地方。” /p p style=" text-align: justify "   如今磁共振技术已经被广泛应用于医学、化学、采矿等领域,而论文作者们指出,如果要在纳米尺度上进行应用,电共振的优势远大于磁共振。磁场的产生通常依靠大型线圈和强大的电流,并且磁场很难被约束在小范围内 相比之下,一个小型电极的尖端就可能产生很强的电场,并且电场更容易被约束或屏蔽。 /p p style=" text-align: justify "   研究作者们认为,如果将能够用电场控制的原子核用量子点连接起来,并实现规模化,或许有助于开发出基于原子核自旋和电子自旋的硅量子计算机,且不依靠共振磁场运行。 /p p style=" text-align: justify "   “这一发现意味着我们找到了一种方法,能够利用单原子自旋制造不依靠共振磁场运行的量子计算机,”莫莱罗教授说,“我们还能利用原子核作为精度极高的传感器,用于探测电场和磁场,甚至回答量子科学中的基本问题。” /p p style=" text-align: justify "   相关论文: /p p style=" text-align: justify "   Asaad, S., Mourik, V., Joecker, B. et al. Coherent electrical control of a single high-spin nucleus in silicon. Nature579, 205–209 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2057-7 /p p br/ /p
  • 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
  • 核磁共振波谱仪常见问题解答
    p   1.元素周期表中所有元素都可以测出核磁共振谱吗? /p p   不是。首先,被测的原子核的自旋量子数要不为零 其次,自旋量子数最好为1/2(自旋量子数大于1的原子核有电四极矩,峰很复杂) 第三,被测的元素(或其同位素)的自然丰度比较高(自然丰度低,灵敏度太低,测不出信号)。 /p p   2.关于样品管,要注意什么? /p p   对于 5mm 探头来说,其中探头内部隔离样品和线圈的石英管内径只有5.4mm,如果样品管过粗或者弯曲,很容易卡在探头里甚至挤碎石英管 如果样品管过细或者有裂纹,很容易造成样品管在探头内破碎,污染探头。因此在使用样品管前,首先要在平面上滚动,确定平直 然后对灯光仔细检查有无裂纹 插入转子时要注意是否过紧过松。探头故障是我们遇到最多的问题,损坏探头可能造成数百到数万欧元的维修费用,建议谱仪管理员确保所有的送样人员了解这些细节,并检查样品管质量。 /p p   3.溶剂的用量多少为合适? /p p   在我们的定深量筒上都绘有相应线圈的位置及长度,一般只要保证样品的长度比线圈上下各多出3mm 即可,过少会影响自动匀场效果,过多浪费溶剂而且由于稀释了样品,减少了处在线圈中的有效样品量。这种情况下要注意将样品液柱的中心与定深量筒上的线圈中心对齐。 /p p   4.高场的核磁共振仪和低场的核磁共振仪测出的谱有什么区别? /p p   首先,高场的核磁共振仪比低场的核磁共振仪灵敏度高,如果样品浓度低,低场的核磁共振仪测出的谱图信噪比低,改用高场的核磁共振仪信噪比会改善。其次,高场的核磁共振仪比低场的核磁共振仪测出的峰分得更开,谱图的解析更容易些。但是,需要准确的偶合常数时,用低场的谱仪测更好些。 /p p   5.核磁共振仪有几种探头? /p p   从所测原子核的种类分,有:碳氢探头、碳氢磷氟四核探头、多核探头。还可以分为正向探头(测碳谱的灵敏度高)、反向探头(测氢谱的灵敏度高)、普通探头(每测四次完成一个循环得一个结果)和梯度场探头(不需要相循环,测一次得一个结果)。 /p p   6.如果样品吹不出来,应该怎么处理? /p p   首先查看各个气压表示数,检查压缩空气是否正常。如果压缩气没问题,很可能是样品卡在探头里了。可以将探头的固定螺丝拧开,下沉约5厘米,然后装回,(或者说把探头拆下再装回去)再吹一次。一般可以吹出。 /p p   7.lockdisp窗口中锁线的意义是什么? /p p   时间轴折叠的氘信号强度谱 /p p   8.测试核磁共振需要多少样品量? /p p   不同场强需要的样品量不同,如300兆核磁、分子量是几百的样品,测氢谱大约需要2mg以上的样品,测碳谱大约需要10mg以上。600兆核磁测氢谱大约需要几百微克。 /p p   9.配制样品为什么要用氘代试剂?怎样选择氘代试剂? /p p   因为测试时溶剂中的氢也会出峰,溶剂的量远远大于样品的量,溶剂峰会掩盖样品峰,所以用氘取代溶剂中的氢,氘的共振峰频率和氢差别很大,氢谱中不会出现氘的峰,减少了溶剂的干扰。在谱图中出现的溶剂峰是氘的取代不完全的残留氢的峰。另外,在测试时需要用氘峰进行锁场。 /p p   由于氘代溶剂的品种不是很多,要根据样品的极性选择极性相似的溶剂,氘代溶剂的极性从小到大是这样排列的:苯、氯仿、乙腈、丙酮、二甲亚砜、吡啶、甲醇、水。还要注意溶剂峰的化学位移,最好不要遮挡样品峰。 /p p   10.测试样品是否必须家TMS? /p p   测试样品加TMS(四甲基硅烷)是作为定化学位移的标尺,也可以不加TMS而用溶剂峰作标尺。 /p p   11.怎样做重水交换? /p p   为了确定活泼氢,要做重水交换。方法是:测完样品的氢谱后,向样品管中滴几滴重水,振摇一下,再测氢谱,谱中的活泼氢就消失了。酰胺类的氨基氢交换得很慢,需要长时间放置再测谱。 /p p   12.用哪些氘代溶剂测出的氢谱上看不到活泼氢的峰? /p p   甲醇、水、三氟醋酸都有重水交换作用,看不到活泼氢的峰。 /p p   13.可以使用混合氘代试剂吗? /p p   可以。但是化合物在混合溶剂中由于溶剂效应,峰的化学位移和一种氘代溶剂的不同。 /p p   14.为什么氘代丙酮、氘代DMSO(二甲亚砜)的溶剂峰为五重峰? /p p   溶剂峰的裂分是由于氘对氢的耦合,根据2n+1规律,两个氘对一个氢耦合裂分成五重峰。 /p p   15.位移试剂有什么用途? /p p   当样品峰相互重叠时,可以用位移试剂把这些峰拉开,便于谱解析。 /p p   16.不锁场可以测样品吗? /p p   为了使磁场稳定,测试样品时要进行锁场 如果不锁场也可以测试样品,但因为磁场稳定性差,测出的谱图分辨率较低。 /p p   17.设置参数时,观察偏置表示什么意思? /p p   在测图谱时,我们不能同时观察0到几百兆赫的范围,所以我们先设置一个谱宽,以这个谱宽为窗口去观察共振的某一范围。设置观察偏置就是定了观察位置。所以改变观察偏置,谱中各峰的位置就会改变,实质也是观察范围改变了。 /p p   18.为什么同一碳上的两个质子会有不同的化学位移? /p p   因为同碳上的这两个质子表现出了磁不等价。如有些难翻转的环上的碳位置固定,不能旋转,它上面的两个质子处于环的不同位置,受到的磁屏蔽不同,所以化学位移不同。还有的碳虽然不在环上,但是连接了两个大的集团,旋转受阻,两个质子收到的磁屏蔽不同,化学位移也不同。 /p p   19.化学位移可以给出哪些结构信息? /p p   氢谱中各种基团的化学位移变化很大,不容易记忆,但只要牢记住几个典型基团的化学位移就可以解决很多问题。如:甲基0.8~1.2ppm,连苯环的甲基2ppm附近,乙酰基上的甲基2ppm附近,甲氧基和氮甲基3~4ppm,双键5~7ppm,苯环7~8ppm,醛基8~10ppm,不接氧的亚甲基1~2ppm,接氧的亚甲基3~4ppm。 /p p   20.偶合常数可以给出哪些结构信息? /p p   可以从偶合常数看出基团间的关系,邻位偶合常数较大,远程偶合常数较小。还可以利用Kapulus公式计算邻位氢的二面角。对于有双键的化合物,顺式的氢之间偶合常数为6~10Hz,反式的氢之间偶合常数为12~16Hz。 /p p   21.NOE效应与去偶作用有什么不同? /p p   偶合是解决氢基团之间相邻的关系,它们之间的能量是通过键传递的。NOE效应是解决氢之间的空间相近,它们之间的能量是通过空间磁场传递的。 /p p   22.质子偏共振去偶可以用来确定碳的类型,为什么现在常用DEPT谱,而不同质子偏共振去偶谱? /p p   质子偏共振去偶区分伯、仲、叔、季碳的方法是根据裂分成四重、三重、二重和单峰,如果峰离得近会产生重叠,不容易解析,而DEPT区分伯、仲、叔、季碳的方法是根据峰向上或向下,峰不会重叠,并且质子偏共振去偶的灵敏度比DEPT法的灵敏度低得多,所以现在常用DEPT谱区分碳的类型。 /p p   23.门控去偶和反门控去偶法有什么不同? . /p p   门控去偶和反门控去偶之间的区别是工作时去偶门和接收门打开的时间不同。门控去偶谱可以从峰的裂分计算碳-氢偶合常数,反门控去偶是使分子各碳峰的强度相同以便定量。 /p p   24.DEPT谱有几种表示方法? /p p   DEPT谱有两种表示方法:一种是DEPT135° 谱,伯碳向上,仲碳向下,叔碳向上,季碳消失,DEPT90° 谱只有叔碳峰,DEPT45° 谱季碳消失 另一种是把上面的谱编辑后,一个谱只有伯碳峰,另一个谱只有仲碳峰,还有只出叔碳峰或只出季碳峰。 /p p   25.都有哪些二维核磁共振谱? /p p   有:1H-1H相关COSY谱、1H-1H相关NOESY谱、13C-1H相关COSY谱、远程13C-1H相关谱、同核J分解谱、相敏COSY、与NOESY谱类似的ROESY谱(NOESY谱解决大分子效果好,ROESY谱解决中等分子效果较好)、TOCSY谱(自旋系统里所有的氢之间都出相关峰)以及HSQC谱(异核单量子相干)等。 /p p   26.什么是三维谱? /p p   三维谱是一个立体图,它的相关峰是立体中间的点,用平面切开这个立体所得的平面图就是二维图。 /p p   27.解析合成化合物的谱、植物中提取化合物的谱和未知化合物的谱,思路有什么不同? /p p   合成化合物的结果是已知的,只要用谱和结构对照就可以知道化合物和预定的结构是否一致。对于植物中提取化合物的谱,首先应看是哪一类化合物,然后用已知的文献数据对照,看是否为已知物,如果文献中没有这个数据则继续测DEPT谱和二维谱,推出结构。对于一个全未知的化合物,除测核磁共振外,还要结合质谱、红外、紫外和元素分析,一步步推测结构。 /p p   28.用X射线晶体衍射确定蛋白质的结构与核磁共振法有什么不同? /p p   用X射线晶体衍射确定蛋白质的结构需要先把蛋白质制成晶体,在固体条件下测。核磁共振法要把蛋白质溶解在溶液中,在液体条件下测试。这两种条件测得的结果是不一样的。因为蛋白质在生物体中多以溶液状存在,所以核磁共振法测得的结果更接近实际状态。 /p p /p
  • 杨学明小组首次观测到化学反应中分波共振现象
    大化所杨学明小组首次观测到化学反应中分波共振现象   研究成果发表在美国《科学》杂志上,图像达到了光谱精度     实验测量到的F+HD反应中后向散射HF(v=2,j=6)产物强度随碰撞能量的变化(实圆点)。红实线是理论计算的结果。观测到的三个振荡峰被归属为J=12,13,14的分波共振。图中的三维图是在1.285kcal/mol碰撞能下HF产物在各个方向的散射微分截面图。B代表后向散射方向,F代表前向散射方向。   在实验上观测由特定分波引起的动力学现象,一直是化学动力学研究领域的一个极具挑战的课题。如今,通过设计一个世界上最高分辨率的交叉分子束散射实验,中国科学院大连化学物理研究所杨学明研究小组首次在实验中观察到了化学反应中的这种分波共振。研究成果发表在3月19日出版的美国《科学》杂志上。杨学明说:“这一反应共振动力学图像已经完全达到了光谱精度,为反应共振态动力学研究提供了一个教科书式的例子。”   这是杨学明和中国科学院大连化学物理研究所研究员张东辉等近年来在反应共振态研究方向的又一个新的突破。在同期出版的《科学》杂志上,英国剑桥大学Althorpe教授发表评述文章,详细介绍了这项工作的学术意义。   化学反应是旧化学键断裂、新化学键生成的过程,是化学学科的核心科学问题。在所有气相分子反应中,新化合物的形成都是通过两个反应物之间的碰撞而达成的。每一个反应必须先经过一个“过渡态区域”,在这个区域中,反应物分子中的旧化学键即将断裂、生成物分子中的新化学键即将生成。而所有的反应碰撞都是在特定的碰撞参数条件下,通过过渡态区域而进行的。这些特定的碰撞参数在量子力学中是一个“好量子数”,因此在整个反应过程中是守恒的,这些特定的碰撞参数相当于反应体系特定的转动量子态,一般被称为“分波”(PartialWave)。   过渡态的分波结构是影响化学反应的决定性因素,也是化学动力学研究的重要基础课题。由于反应过渡态寿命非常短(飞秒量级,1飞秒等于10-15秒),分波一般在能量上很宽且重叠在一起,因此很难在实验室观测到单个分波的结构。在绝大多数情况下,即使完全量子态分辨的交叉束实验测量的微分截面也是不同分波叠加后的平均值,因此,观测单个特定的分波结构是动力学研究领域的一个极大挑战。   反应共振态是反应体系在过渡态区域形成的具有一定寿命的准束缚态。由于不同分波的共振态具有不同能量及较长的寿命,从而提供了一个观测单个分波分辨的动力学现象的可能。2006年,杨学明研究小组首次在低能F+H2→HF+H反应中发现了可能由反应共振引起的实验现象。张东辉与南京大学教授谢代前建立了精确的XXZ势能面并开展了动力学计算,证实了F+H2反应中反应共振态的存在。这一成果于2006年发表在美国《科学》杂志上,被两院院士评为2006年国内十大科技进展之一。   被认为单个分波共振结构实验探测最有希望的反应体系是F+HD→HF+D反应。2008年,杨学明研究小组对这一反应体系进行高分辨的分子束散射实验研究,得到了由共振所引起的动力学实验图像。经过长时间研究之后,张东辉发现以前所有的势能面不能定量地解释F+HD反应和F+H2反应的动力学图像上的差异。为此,他与合作者发展了一个有效的更高精度的势能面构造方法。利用该方法,张东辉与厦门大学徐昕等人成功构建了目前最为精确的F+H2(HD)体系的FXZ势能面,并对F+HD反应进行了量子动力学研究。理论结果与实验动力学测量结果高度吻合。理论计算表明,这一反应是由于单个共振态所引起的。这一成果于2008年9月发表在美国《国家科学院院刊》上。   上述理论结果的进一步分析表明,当F+HD反应共振态寿命长达几百飞秒,那就有可能探测到单个分波的共振结构。迄今为止,世界上还没有任何人能够在实验中清晰地观测到这样的分波共振结构。而要分辨不同分波的共振结构,必须进一步提高交叉分子束实验的分辨率,以探测由共振态不同分波引起的微分散射截面随能量的振荡现象。为此,杨学明研究小组设计了一个世界上最高分辨的交叉分子束散射实验。他们将两个分子束源同时冷却到液氮的温度下(零下196摄氏度),使实验的能量分辨率到达了前所未有的水平。博士研究生董文锐和肖春雷等同学花费了大量心血,终于在实验上成功观测到了理论预测的转动量子态为12、13、14的反应共振态分波所引起的3个振荡峰(如图),并且发现理论预测的共振态能量误差只有0.03kcal/mol,完全达到了光谱精度。   张东辉说:“由此我们可以看到,实验与理论的相互作用推动了这一系列共振态研究的发展:实验通过新现象的发现指导理论构造更为精确的势能面,而更为精确的理论帮助实验发现新现象,并可进一步推动理论的发展。通过这一系列的理论和实验结合的研究,也使得我们对共振态的认识上升到了一个新的境界。”   这项研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部以及中国科学院的资助。
  • 报告分享 | 国仪量子电子顺磁共振的最新进展
    11月2~3日,由仪器信息网、北京波谱会、《波谱学杂志》主办第五届磁共振网络会议的上,国仪量子副总监石致富博士带来报告《国仪量子E电子顺磁共振的最新进展》,介绍了W波段高频EPR谱仪、X波段脉冲EPR的功能更新、EPR探头产品线的更新等国仪量子在电子顺磁共振方面的最新进展。讲师介绍石致富国仪量子副总监2009年-2013年∶中国科学技术大学物理电子学本科 2014年-2019年∶中国科学技术大学博士。主要研究方向为顺磁共振谱仪的研制及应用研究。报告精彩看点在电子顺磁共振领域,国仪量子拥有雄厚的技术储备、强大的工程化能力和一流的服务水平,已有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、W波段电子顺磁共振谱仪EPR-W900,以及无液氦变温系统等产品,均为中国首台商用,填补了国内多项空白,可为该领域的用户提供更全面、更专业的技术服务和解决方案。点击这里看报告关于电子顺磁共振波谱仪电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance,EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的组成、结构以及动力学等信息的谱学方法,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。 X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus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。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,在受到光激发后会产生未成对电子。因此电子顺磁共振技术广泛应用于物理、化学、生物、材料、工业等领域。 台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M
  • 磁共振仪器国产化进程正在加速——第七届磁共振网络会议集锦
    2023年11月2日-3日,仪器信息网、北京波谱学会、《波谱学杂志》联合举办了“第七届磁共振网络会议”(简称iCMR 2023)”。会议设置了磁共振(MR)新技术及应用、核磁共振(NMR)技术及应用、顺磁及低场核磁共振技术及应用、国产磁共振技术及应用进展等四大专场,共有30位领域内相关专家在会议中展开了积极地交流讨论。本次会议直播间互动十分热烈,吸引了700余人报名参与!(点击查看会议报告回放)点击查看会议内容在会议报告正式开始前,清华大学化学系高级工程师杨海军为会议致辞。磁共振仪器作为一种高端的大型仪器,国产化是比较困难的一件事情,国内相关专家及仪器厂商都一直致力于相关仪器的设计研发。他分享道,对于高场核磁谱仪,从1956年日本电子到1960年德国布鲁克,相继研发出了高场核磁设备,国产仪器中科牛津高场核磁在2013年研发成功,目前装机量累计超150台,打破了国外技术及市场垄断;对于低场核磁,纽迈中国装机量累计超1000台,市场占有率75%以上,涵盖了大部分的学校以及许多的海外市场;对于顺磁谱仪,国产顺磁谱仪全球出货量超100台,以国仪量子为代表,从19年销售量开始逐渐攀升,2022年国内成交数量占比达50%等。整体来看,在发展过程中,国产核磁一直在不断的向前开拓中。磁共振(MR)新技术及应用专场 嘉宾会议期间,“磁共振(MR)新技术及应用”专场中,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员刘朝阳介绍了磁共振控制系统、探头等相关的仪器技术、方法与应用研究工作,包括磁共振波谱、动态核极化增强(DNP)系统等仪器关键部件与整机系统研制与应用;中国科学院大连化学物理研究所研究员侯广进简要介绍了常用的固体核磁共振谱学技术、魔角旋转条件下的重耦方法,以及结合实际复杂分子体系举例说明其在结构表征、动力学分析研究中的应用;布鲁克(北京)科技有限公司核磁应用专家姜松子介绍了布鲁克液体核磁共振在磁体和探头等硬件方面的最新进展;华东师范大学研究员姚叶锋分享的是代谢组学的分子靶向技术研究;厦门大学教授林雁勤重点介绍了其课题组提出的多种基于深度学习的NMR谱图处理方法及在非均匀采样重建、去噪、化学位移提取等任务中的应用。核磁共振(NMR)技术及应用专场 嘉宾“核磁共振(NMR)技术及应用”专场中,太原理工大学研究员王英雄以5-氟尿嘧啶(5-FU)、6-巯基嘌呤(6-MP)、生物素(VB7)等客体小分子为例,展示NMR方法对观察基于PAMAM树状大分子的主客体相互作用体系的独到之处;上海交通大学转化医学研究院教授孔学谦总结了核磁共振原理教学的点滴经验并著书一本,为本领域的师生提供参考;牛津仪器应用科学家文祎分享了牛津仪器台式核磁技术及应用;中国医学科学院药物研究所副研究员王亚男介绍了目前比较新颖的HPLC-SPE-NMR/MS的联用技术及应用;捷欧路(北京)科贸有限公司应用工程师陈春燕介绍了日本电子核磁共振技术的最新进展,包括ECZL系列谱仪的多频驱动系统及用于提高信噪比的PCW测试技术、双通道三共振探头等;上海科技大学物质科学与技术学院研究员刘海铭介绍了极高分辨率的固体核磁共振方法,深入研究了MOF中连接体苯环翻转动力学,并揭示了晶格中不等价连接体以及不对称苯环的动态交换特征;深圳北理莫斯科大学副教授史祥燕针对生物上面的固体核磁进行了自己的研究介绍。顺磁及低场核磁共振技术及应用专场 嘉宾“顺磁及低场核磁共振技术及应用”专场中,中国科学院大学教授李剑峰对近年以血红素衍生物为研究对象的电子顺磁共振波谱进行了回顾,总结与探讨,对当前的一氧化氮、卡宾等轴向配体等研究重点与进展进行了实例分析;南开大学特聘研究员杨茵从生物大分子角度对顺磁共振分享了其课题组对此的一些研究和讨论;布鲁克(北京)科技有限公司顺磁应用工程师方勇列举了一些与新能源相关的研究实例,概述了磁共振技术在电池领域的应用;国仪量子(合肥)技术有限公司EPR应用工程师范莹莹着重介绍了其公司自主研发的6k超低温系统;青岛腾龙微波科技有限公司技术支持工程师杜婧雯介绍了Spinsolve台式核磁共振波谱仪在技术方面的新进展和实际案例;常州大学讲师刘健鹏从未冻水含量、冻土孔径分布、冻土中水分子流动性等方面,介绍NMR在探究冻土土水作用机理的应用。国产磁共振技术及应用进展专场 嘉宾“国产磁共振技术及应用进展”专场中,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院青年副研究员陈俊飞主要分享了低场DNP的原理、仪器的设计方案、团队的研制进展及应用情况,展现低场DNP仪器的应用潜力,探讨其未来的发展规划与应用设想;清华大学助理工程师陈阳介绍了国产化仪器关键耗材转子的实际应用需求等。此专场中,“磁共振仪器国产化讨论”环节十分火热,吸引了众多人员的参与互动。教育部科研发展中心副处长王钦丽、国仪量子技术总监石致富、军事科学院军事医学研究院教授颜贤忠作为此环节嘉宾分别从不同的角度出发探讨了如何助力高端科研仪器研发等。讨论环节中,杨海军向我们介绍了磁共振仪器的国产化现状,并发表了他的一些看法。他认为,这两年磁共振领域发生了一些可喜的变化,之前医学的磁共振成像基本上被西门子、飞利浦等国际大公司所垄断,价格十分昂贵,目前,核磁共振成像价格降低,给人民看病带来了很大的福音,据不完全统计,医院里面的核磁共振成像仪器现已有6万台之多,每年有数百台的增量。然而,这6万台设备中,80-90%为进口仪器,除此之外,目前,整个波谱领域,全国高场核磁的数量大概在3000~4000台,顺磁的数量只有300~400台,低场核磁处于发展阶段中,应用都不是很多。对于国内高校及相关重点实验室,相较于其它分析仪器,波谱的应用同样很少,且几乎没有出现国产核磁仪器的“身影”。杨海军分析道,出现这种现状的一个最主要的原因就是目前国产仪器的一些性能指标,例如稳定性、灵敏度、分辨率等做的没有进口好,进口仪器通过40~50年的原始积累,技术相对已经成熟稳定,国产仪器的积累时间比较少,必然会存在一些问题。第二个原因是现在大学里引进的人才,大都是海归人员,他们经常使用的是国外仪器,回国后会按自己的使用习惯来采购进口仪器。这些原因导致了国家重点实验室等很少有国产仪器的使用。王钦丽在会议中表示,通过这次讨论她了解到高校国产仪器的使用状况,也反映出在仪器管理层面上,是需要出台一些相对有引导性的,或者是有一些强制性的政策来引导高校助推国产化仪器的发展。在人才培养方面,当前高校培养的学生在就业之后不能马上胜任工作,还需要很长时间的培训。她认为,学校的人才培养模式需要进行完善,例如学校在培养学生的过程中,可以增加与企业的合作,给学生提供更多的实践机会,从实际问题的需求进行针对性的基础性研究,可能会有更好的促进作用。石致富提出国产核磁仪器的发展需要更多综合性人才,比如电子学、微波、磁体软件等领域人才,这需要我们去及早关注到学生的兴趣点,把这些人才发掘出来。年轻人是我们发展的动力,也是我们能够把仪器做得更好、未来拥有更多希望的源泉。颜贤忠分析道:“产品要过硬,才能谈国家的支持和大环境对我们的关注,不能光靠消耗大家的热情和情怀,必须要靠我们自己的提升,能够做出过硬的产品,逐步从低端到高端,不断进行完善,我认为只有这样,一些行业的国产之路才能够真正健康可持续的发展下去。”附:会议相关资讯汇总如下1、全日程公布|“第七届磁共振网络会议”(iCMR 2023)本周四开播2、“卡脖子技术”是否突破?磁共振仪器国产化之路如何走?3、视频回放上线|“第七届磁共振网络会议”圆满落幕!
  • 核磁共振技术揭秘锂电池生产中使用的可再生能源
    简介锂离子电池可提供高性能的储能,让能量得以高效储存并按需输送,因而被广泛用作手机等便携式电子设备的充电电池1。此外,锂离子电池作为有效的储能装置所表现出的可靠功效,使其成为电动汽车的首选电池类型2。为实现全球减排目标并保护环境,电动汽车的产量显著增长,对锂电池的需求也随之激增。锂离子电池包括一个负极——石墨电极和一个正极——锂插层电极,两电极之间以合适的电解液隔开。在提供能量时,锂离子从负极通过电解液移动到正极,充电时则相反。为支持电动汽车的大规模投放,锂电池的产量大幅增长,对相应化学成分的需求随之激增。由于电池产量的扩大旨在降低交通运输领域的碳足迹,因此,锂离子电池生产过程中使用的原材料也需要以可持续的方式获得2。为此,下述最新研究探索了如何从生物质和农业废弃物中获得适用于生产锂离子电池的电解质,从而减少自然资源消耗。商用锂电池商用锂离子电池中的电解质通常是溶解于有机碳酸盐基溶剂中的六氟磷酸锂(LiPF6)。这些溶剂具有挥发性和易燃性,因而在恶劣条件下可能造成严重的化学危害,并可能引发火灾3。此外,LiPF6具有热不稳定性,约343K温度下,会在有机溶剂基电解液中分解,产生有毒和腐蚀性的氟化氢。因此,氟化氢可能与电池组件发生反应,从正极释放过渡金属,并腐蚀集电器。此过程产生的热量可能引发热失控,不仅对电池性能造成不利影响,还会对水和土壤造成污染,在回收过程中还可能危害人类健康4。鉴于目前,大量锂离子电池正在进入日常充放电循环,因此,有必要更换锂离子电池中存在的大量氟和易燃有机溶剂,以提高新一代电池的安全性和性能。为此,科研人员对许多新型锂盐进行了电池组件测试,但其中大多数在热应用和电化学应用中的表现非常不稳定5。然而,一些引入了芳基的锂盐表现出较高的热稳定性,并且易溶于有机溶剂或离子液体,因而在电池应用中具有很大潜力6。因此,离子液体正在成为锂离子电池电解液的潜在替代材料。离子液体电解质离子液体是指室温条件下的熔盐,其不易燃,并且具有较高的热稳定性和良好的离子导电性。因此,它们有望成为锂离子电池目前使用的挥发性有机溶剂基电解质的更安全替代材料7。经确定,在将用于锂离子电池的离子液体中,最有效的阳离子是四烷基铵、环状脂肪族季铵和咪唑啉7。近期,相关科研人员正在开展研究,试图使用可再生资源来制备这些无氟电解质8。例如,在最近的一项研究中,科研人员利用从大规模产生的生物质和农业废弃物中获得的阴离子,制得无氟电解质——使用木质纤维素生物质制得2-糠酸。人们希望,此工艺将有助于开发可再生的电池电解质。科研人员使用布鲁克Ascend Aeon WB 400波谱仪并通过核磁共振(NMR)波谱分析,获得了所制得的锂盐和电解质的结构表征,并使用布鲁克Avance III波谱仪,通过脉冲梯度场自旋回波核磁共振分析,获得NMR扩散和弛豫数值;然后,使用配有氘代硫酸三甘氨酸(DTGS)检测器和金刚石ATR附件的布鲁克IFS 80v波谱仪,获得样本的傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)。科研人员发现,该电解质的分解温度高于568K,并且在较宽的温度范围内表现出可接受的离子电导率。脉冲梯度场核磁共振分析证实,锂离子与该电解质中的羧酸盐官能团发生强烈的相互作用,并且在整个研究温度范围内,扩散速度低于其他离子。此外,核磁共振波谱和傅立叶变换红外光谱也证实了锂离子与羧酸基团的相互作用。锂离子的迁移数量随锂盐浓度的增加而增加。线性扫描伏安法表明,在超过313K的温度条件下,锂离子会发生欠电位沉积和体积还原。这些数据证明,通过具有较高成本效益、良好环保性和可持续性的工艺来开发具有热稳定性和电化学稳定性的无氟电解质是可行的。我们希望,这项研究将帮助行业开始克服锂离子电池的安全性、可回收性、可获得性、可负担性和使用寿命方面的挑战。布鲁克独特的技术组合覆盖锂离子电池供应链和价值链中的各个环节,其中包括用于对本文所述的新型电解质配方进行分析的核磁共振波谱仪和傅立叶变换红外光谱仪。同时,布鲁克的技术还覆盖对锂金属在阳极材料上的沉积现象(称为锂镀层)的研究——该研究利用的关键技术是电子顺磁共振(EPR)2。此外,固体魔角旋转(MAS)核磁共振波谱仪被用于了解电池充放电过程中的离子迁移率。最后,灵敏度增强的低温冷却CP-MAS探头被用于识别和测量电池回收过程中产生的黑色物质中有价值的微量元素。在将循环经济概念应用于电池行业的过程中,磁共振分析辅助下的新型回收工艺也发挥了至关重要的作用。参考文献:1. Scrosati B, Garche J. Lithium Batteries: Status, Prospects and Future. J. Power Sources2010, 195, 2419&minus 2430.2. Loftus PJ, Cohen AM, Long JCS, Jenkins JDA. Critical Review of Global Decarbonization Scenarios: What Do They Tell Us About Feasibility? Wiley Interdiscip. Rev. Clim. Change 2015, 6,93&minus 112.3. Wang Q, Ping P, Zhao X, et al. Thermal Runaway Caused Fire and Explosion of Lithium Ion Battery. J. Power Sources 2012, 208, 210&minus 224.4. Contestabile M, Panero S, Scrosati BA. Laboratory-Scale Lithium-Ion Battery Recycling Process. J. Power Sources 2001, 92, 65&minus 69.5. Barbarich TJ, Driscoll PF, Izquierdo S, et al. New Family of Lithium Salts for Highly Conductive Nonaqueous Electrolytes. Inorg. Chem. 2004, 43,7764&minus 7773.6. Armand M, Johansson P, Bukowska M, et al. Review-Development of Hü ckel Type Anions: From Molecular Modeling to Industrial Commercialization. A Success Story. J. Electrochem. Soc. 2020, 167,No. 070562.7. Appetecchi GB, Montanino M, Passerini S. Ionic Liquid-Based Electrolytes for High-Energy Lithium Batteries. In Ionic Liquids:Science and Applications Visser, A. E. Bridges, N. J. Rogers, R. D.,Eds. ACS Symposium Series 1117 Oxford University Press, Inc.,American Chemical Society: Washington DC, 2013 pp 67&minus 128.8. Khan IA, Gnezdilov OL, Filippov A, et al. Ion Transport and Electrochemical Properties of Fluorine-Free Lithium-Ion Battery Electrolytes Derived from Biomass. ACS Sustainable Chem. Eng. 2021. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c00939
  • 英攻克磁共振成像新技术
    最新的磁共振成像研究使人们进一步了解脑部疾病。图片来源:英国诺丁汉大学   有望提高脑部疾病诊断率和监测效果   磁共振成像(MRI)领域的一项新发现有望提高多发性硬化症等脑部疾病的诊断率和监测效果。研究人员指出,来自英国诺丁汉大学彼得曼斯菲尔德爵士磁共振中心的这一研究成果,可能会为医学界的磁共振成像提供一种新工具。   该项研究发表在日前出版的美国《国家科学院院刊》上,它揭示了利用新的磁共振成像技术生成的脑部图像为何对神经纤维走向如此敏感。   微神经纤维以微电子信号的形式传递信息,脑白质就是由数以十亿计的微神经纤维所构成。研究人员指出,每个神经纤维都由一种叫髓磷脂的脂肪物质包裹着,从而能够提高这些电子信号的行进速度。   此前的研究已经表明,磁共振图像中的脑白质外观取决于神经纤维与磁共振成像扫描仪所用极强磁场的方向之间的角度。   利用髓磷脂分子结构方面的知识,诺丁汉大学的物理学家发明了一种新的模型,其中用又长又细且带有特殊(具有各向异性的)磁性的空心管代表神经纤维。   此模型解释了图像对比取决于脑白质中的纤维取向,并且也具有从磁共振图像中推断出神经纤维的尺寸、方向等信息的潜力。   参与该项研究的Samuel Wharton说:“大多数基于磁共振成像的研究都集中在以毫米为长度单位而进行的人体组织测量上,而我们对健康志愿者进行的扫描实验以及由此制作的髓鞘模型都显示,利用相当简单的成像技术即可生成尺寸、方向等更为具体的神经纤维微观信息。”他补充说:“这些结果将为临床医生提供更多信息,用来识别并确定脑部损伤或异常状况,也将有助于他们选择适合某个特殊病人的扫描方法。”   诺丁汉大学物理学与天文学系系主任Richard Bowtell补充说:“对于生物医学成像界而言,这些结果应该能起到重要的推动作用。”   诺丁汉大学医院信托中心专门研究多发性硬化症的临床副教授Nikolaos Evangelou认为:“这项研究开辟了观察大脑神经纤维的多条新途径。我们越是了解神经及其周围的髓磷脂,就越能在研究多发性硬化症等脑部疾病方面取得成功。”   Evangelou说:“我们最近在了解和治疗多发性硬化症上取得的进展都是基于可靠的基础研究,其中有一项就是由Wharton博士和Bowtell教授所提供的。”   研究人员相信,这项研究将使世界各地的科学家和临床医生更加理解神经纤维及其取向差异在磁共振成像中所造成的影响,并且在诊断和监测多发性硬化症(已知此病与髓磷脂流失有关)等脑部、神经系统疾病方面也有潜在用途。   磁共振成像是利用核磁共振原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用,大大加快了核磁共振成像的速度,使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
  • 英攻克磁共振成像新技术
    有望提高脑部疾病诊断率和监测效果 最新的磁共振成像研究使人们进一步了解脑部疾病。图片来源:英国诺丁汉大学   磁共振成像(MRI)领域的一项新发现有望提高多发性硬化症等脑部疾病的诊断率和监测效果。研究人员指出,来自英国诺丁汉大学彼得曼斯菲尔德爵士磁共振中心的这一研究成果,可能会为医学界的磁共振成像提供一种新工具。   该项研究发表在日前出版的美国《国家科学院院刊》上,它揭示了利用新的磁共振成像技术生成的脑部图像为何对神经纤维走向如此敏感。   微神经纤维以微电子信号的形式传递信息,脑白质就是由数以十亿计的微神经纤维所构成。研究人员指出,每个神经纤维都由一种叫髓磷脂的脂肪物质包裹着,从而能够提高这些电子信号的行进速度。   此前的研究已经表明,磁共振图像中的脑白质外观取决于神经纤维与磁共振成像扫描仪所用极强磁场的方向之间的角度。   利用髓磷脂分子结构方面的知识,诺丁汉大学的物理学家发明了一种新的模型,其中用又长又细且带有特殊(具有各向异性的)磁性的空心管代表神经纤维。   此模型解释了图像对比取决于脑白质中的纤维取向,并且也具有从磁共振图像中推断出神经纤维的尺寸、方向等信息的潜力。   参与该项研究的Samuel Wharton说:“大多数基于磁共振成像的研究都集中在以毫米为长度单位而进行的人体组织测量上,而我们对健康志愿者进行的扫描实验以及由此制作的髓鞘模型都显示,利用相当简单的成像技术即可生成尺寸、方向等更为具体的神经纤维微观信息。”他补充说:“这些结果将为临床医生提供更多信息,用来识别并确定脑部损伤或异常状况,也将有助于他们选择适合某个特殊病人的扫描方法。”   诺丁汉大学物理学与天文学系系主任Richard Bowtell补充说:“对于生物医学成像界而言,这些结果应该能起到重要的推动作用。”   诺丁汉大学医院信托中心专门研究多发性硬化症的临床副教授Nikolaos Evangelou认为:“这项研究开辟了观察大脑神经纤维的多条新途径。我们越是了解神经及其周围的髓磷脂,就越能在研究多发性硬化症等脑部疾病方面取得成功。”   Evangelou说:“我们最近在了解和治疗多发性硬化症上取得的进展都是基于可靠的基础研究,其中有一项就是由Wharton博士和Bowtell教授所提供的。”   研究人员相信,这项研究将使世界各地的科学家和临床医生更加理解神经纤维及其取向差异在磁共振成像中所造成的影响,并且在诊断和监测多发性硬化症(已知此病与髓磷脂流失有关)等脑部、神经系统疾病方面也有潜在用途。   磁共振成像是利用核磁共振原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。将这种技术用于人体内部结构的成像,就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用,大大加快了核磁共振成像的速度,使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
  • 国仪量子 打造量子测量仪器产业“独角兽”
    “新春上班第一天,省委、省政府就召开高规格的全省性会议,不仅是省委、省政府对民营企业的重视,也是对我们民营企业的激励,我深感使命在肩。”国仪量子技术(合肥)股份有限公司董事长贺羽说。  国仪量子成立于2016年12月,是一家以量子精密测量为核心技术的专精特新“小巨人”企业,主要从事量子精密测量、量子计算及高端科学仪器的技术研发和相关产品的研制、生产与销售。国仪量子通过不断地原始创新、沿途下蛋和技术整合,以“鼎新”带动“革故”,打造以量子测量仪器为核心的先进仪器产业集群。去年,国仪量子营收超4亿元,实现连年翻番,研发投入占比近30%,现有员工600余人,其中,研发人员占比近70%,荣获“独角兽企业”称号。  据介绍,公司成立时就承接了中国科大原始创新成果的产业化任务,并在国家及省市多项重点研发项目的支持下,不断进行原始创新,陆续研制并发布了多款“人无我有”“人有我优”的高端科学仪器。在公司的高端科学仪器产业化过程中,诞生了一系列关键部件,均取得了性能指标的突破。这些部件形成的产品,不仅提升了国产化率,同时为公司带来了更广阔的市场空间。  “随着原始创新设备和关键器件在市场的推广应用,国仪量子在科学仪器行业形成了集聚效应,技术关联或市场相近的一些科学仪器团队不断聚拢、融合发展,形成以量子测量仪器为核心的先进仪器产业集群雏形。”贺羽介绍,公司成立7年来,集中精力办好自己的事情。目前,实现了量子精密测量仪器全球市场占有率领先;顺磁共振谱仪国内市场占有率第一,并超过其他进口品牌总和;电子显微镜年成交量近200台,国内市场占有率前三,超过其他国产品牌总和。目前,公司正在积极有序筹备上市工作。  “国仪量子将立足安徽,坚持量子科技和高端科学仪器主航道,催生出更多‘从0到1’的原创性成果,突破一批‘卡脖子’关键核心技术,不断拓展行业应用示范场景,助力量子领域科技创新实现并跑领跑。”贺羽说。
  • 十五正当年!纽迈分析与低场核磁共振一同奔跑
    " _ue_custom_node_="true"十五正当年!纽迈分析与低场核磁共振一同奔跑 [15周年回顾] 2018注定是难忘而又不平凡的一年。这一年纽迈分析成立正好15年。1年365天,8760个小时,525600分钟,每一时刻对于纽迈而言都在发生不同的故事。这一年纽迈的市场活动尤其丰富,线下会议与线上活动交替进行,感恩回馈活动和核磁宣传鳞次栉比,15年可能不算长,而纽迈的15年创业之路走得艰辛而坚实。回顾是一场仪式,为了更好的前行,透过15周年庆诸多活动和宣传的背后,你会发现纽迈对低场核磁共振专注而坚持的美好初心,2019纽迈分析与您一起积攒力量、心怀美好、继续前行!纽迈分析董事长创始人杨培强先生曾说:“这15年来我用6个字概括:感动、感谢、感恩。”感恩回馈是纽迈15周年系列活动的主旋律。15周年系列一:15周年感恩回馈 2018.10月-12月 全国低场核磁研讨会 2018.11月-12月第二届服务万里行 2018.08月-09月 15周年|论文评选 2018年03月15周年|晒照片讲故事2018.10.26日 15周年庆典晚会:情聚纽迈 共振未来15周年系列二:核磁科普2018.03月-06月 全国低场核磁研讨会2018.07月15周年|典型用户采访2018.09月磁共振公益网络研讨会15周年系列三:履行社会责任 传播正能量2018.07月-10月儿童公益画征集2018.04月-09月15周年献跑15周年系列四:技术研发 联合共建2018.11月磁共振冻融成冰过程动态分析联合实验室挂牌成立2018.04核磁共振纤维上油率分析仪荣获2017年度优秀新品15周年感恩回馈:十年之约▲第十届全国低场核磁共振技术与应用研讨会15周年感恩回馈:第二届“服务万里行”▲第第二届服务万里行长春站、天津站2018年,为了更好的服务客户,本着 “用户至上,服务第1”的精神,提高客户满意度,继续更多用户提供新的科研思路和方向,第二届“服务万里行”于2018年11月正式开启,目前已经相继在长春、天津圆满举行,来自长春工程学院、吉林大学、吉林建筑大学、天津科技大学、天津农学院的老师和学生亲临现场。与纽迈分析研发工程师一起交流核磁共振技术在多孔介质、食品材料领域的新应用和研究成果,并针对仪器在使用过程中遇到的问题与工程师深入交流探讨。2019年我们还将陆续在全国4座城市开展“服务万里行”活动,为纽迈分析的每一个客户答疑解惑,带来新的科研进展,将继续用实际行动践行“用户至上,服务第1”的宗旨。15周年感恩回馈:15周年“论文评选”2018年, 第二届“论文评选”于8月份正式启动,面向纽迈分析的用户征集近三年发表的论文。自活动开始以来收到各行各业的用户使用不同的核磁共振仪器发表的SCI文章共计20余篇,经过专家外审+公司内审,录取6篇作品,除了奖品奖励之外,入选作品还参加纽迈15周年晚会现场展示,供其他相关客户学习参考。15周年感恩回馈:晒照片讲故事2018年,为了更了解科研人员实验工作日常,纽迈分析面向所有使用纽迈低场核磁共振仪器的用户发起一个“晒照片、讲故事”的活动,活动得到了全国10多所高校实验室老师同学的积极参与,共收到参赛作品20个,通过投票方式选出6名分别作为一、二、三等奖。15周年庆典:情聚纽迈 共振未来2018年10月26日,纽迈分析在苏州太湖万豪酒店举行了15周年庆典活动。庆典以“情聚纽迈 共振未来”为主题,邀请了一直以来支持纽迈分析的政府领导,行业和学会嘉宾、客户,与在场的100多位纽迈员工,以“感动、感谢、感恩、”之情相聚太湖之滨,一起回首过去,展望未来。纽迈人也向在场的每一位来宾展示了牛马哥的决心和信心:以低场核磁共振技术引领国产分析仪器新未来。核磁科普纽迈分析一直致力于低场核磁共振技术的推广和研发,这个初心15年一直未变。2018年纽迈推出一系列的低场核磁技术的科普活动,让更多的人了解低场核磁共振技术,让核磁共振仪器走进千家万户。——专注于低场核磁共振技术的研发和推广2018纽迈分析成立15周年,为了给更多的客户提供新的科研思路和方向,“核磁探秘,你我同行”纽迈推出的第1届“科普万里行”活动,纽迈分析相继在广州、武汉、西安、兰州、海南五座城市举办科普万里行,共计约200名专家、教授、实验室人员亲临现场,不仅可以聆听到核磁共振的技术应用,还可以与核磁专家一起交流核磁的新技术进展,为核磁技术所推动的新发展方向提供思路。15周年|典型用户采访为了让更多的科研人员了解低场核磁共振的应用,仪器信息网采访了纽迈分析的一个用户——中国农业科学院农产品加工研究所魏益民教授。魏益民教授从事食品水分分析技术平台及智能物料干燥分析系统,魏教授为仪器信息网编辑讲述了他与纽迈分析以及金沙河面业的合作三方合作的故事,对于低场核磁共振技术,魏教授给出了合理的评价:“核磁技术在食品领域大的意义就是区分水分存在的状态,看到水分的运移过程,能提供的不仅仅是含量,而且能够在分子水平上观察水分子的运动规律,这项研究非常有价值。”15周年|磁共振公益网络研讨会除了有用户的声音,在低场核磁共振技术的宣传和科普上,纽迈分析身体力行,根据客户实际需求,纽迈特别邀请五位来自各个领域的重量级专家教授,借助仪器信息网网络讲堂平台,进行低场核磁共振技术的公益讲座。实时在线人数达到195人,37个网友参与提问,并对100多个问题进行在线答疑和公众号答疑。履行社会责任 传播正能量作为国产低场核磁共振技术领导品牌,纽迈分析一直心怀“感动、感谢、感恩”之情用心做企业,对内以“牛马哥”的勤劳、奉献、坚持作为企业文化,对外不忘履行社会责任,爱心献血、支教助学,以自己的力量回报社会以温暖和正能量。——专注于低场核磁共振技术的研发和推广15周年儿童公益画征集及拍卖作为高新技术企业,纽迈更明白教育对于一个人、社会、国家的重要性,2018年7-8月,举办“儿童公益画征集活动”面向全国征集12岁以下小朋友的绘画作品,共收到52幅作品,入选12幅。入选作品在纽迈分析15周年庆晚会上拍卖,共筹到善款一万一千八百元,全部交给上海交大安泰爱心社对口的贫困山区孩子们的爱心助学。15周年献跑2018年,为了让员工健康工作,快乐生活。纽迈分析提出“每天锻炼半小时,健康工作每一天,幸福生活一辈子”口号,纽迈举办了以个人150天,150km的15周年献跑活动,经过150天的坚持,共有111名同事参加活动,其中22名完成本次活动目标。跑步不是目的,跑步的意义在于:敢于起跑,敢于去迈出第1步,你就是自己的超级英雄。技术研发 合作共赢2018年是一个非常不平凡的一年,在发生的诸多大事件中你会发现,无论是个人还是企业乃至国家,提高核心科技能力,才是制胜的法宝。——专注于低场核磁共振技术的研发和推广技术研发 攻坚克难2016年,纽迈分析进军工业核磁领域,面对工业核磁的高标准高精度的要求,纽迈分析研发团队迎难而上攻坚克难,经历数次修改和反复的验证,并于2017年正式推出工业核磁新品——核磁共振纤维上油率分析仪,这是一款纤维企业专用小核磁,已成熟应用于纤维含油率的分析测试,此外,除了含油率分析,还可以用于粘胶、锦纶等材料的回潮率测试,以及工业锦纶、涤纶等的化纤工业丝的附胶量测试。凭借快速、精确的突出优势,该仪器在市场上备受客户关注,并获得2017年度科学仪器优秀新产品。联合共建 合作共赢2018年11月23日,纽迈分析携手冻土工程国家重点实验室联合共建“磁共振冻融成冰过程动态分析联合实验室”在甘肃兰州正式挂牌成立。双方明确联合实验室战略定位和发展方向,充分利用双方优势,突出融合交叉创新,快速形成合力,为冻土科学关键问题地破解、科学仪器的创新优化提供科技支撑。2018年已经接近尾声,转眼间即将迎接2019年的到来,新的一年,“牛马哥”团结一致,奋发向前!创造纽迈分析2019年更大的成绩。 15周年专题
  • 国仪量子即将亮相北京波谱年会,共商顺磁共振波谱仪最新进展
    “2021年度北京波谱年会”将于2021年5月14日-16日在京召开。国仪量子将携电子顺磁共振波谱仪、量子钻石单自旋谱仪等产品设备及相关解决方案亮相本届年会,与此同时,国仪量子磁共振事业部总经理许克标博士将带来主题为《国仪量子顺磁共振波谱仪最新进展》的报告,干货满满,不容错过!为了进一步促进波谱学的健康发展,加强学术交流与合作,了解波谱新技术和交叉学科的最新进展,由北京理化分析测试技术学会波谱专业委员会主办,中国科学院大学协办的“2021年度北京波谱年会”将于2021年5月14日-16日在京召开。本次会议以“不断进步的磁共振波谱”为主题,在液体、固体、低场和成像核磁共振波谱、连续波和脉冲电子顺磁共振波谱以及国产化仪器研发等方面进行经验交流报告。会议交流形式包括大会报告、分会报告和墙报等,旨在提高波谱学开发和应用水平,推动波谱技术交流与推广。电子顺磁共振(EPR)波谱技术是现代高新技术材料的性能测试手段之一,是一项检测具有未成对电子样品的波谱方法。即使是正在进行的化学和物理反应,电子顺磁共振也能获得有意义的物质结构信息和动态信息。目前电子顺磁共振已在物理学、化学、生物学、生物化学、医学、环境科学、地质探矿等许多领域得到广泛应用。光探测磁共振技术(ODMR)以 NV 色心自旋磁共振为原理,通过控制光、电、磁等基本物理量, 实现对钻石中氮—空位(NV 色心)发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,与传统顺磁共振、核磁共振相比,具有初态是 量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等独特优势。报告精彩看点报告主题:国仪量子顺磁共振波谱仪最新进展报告时间:2021年5月16日 11:35-11:45报告地点:北京世纪金源香山商旅酒店金都厅讲师简介:许克标中国科学技术大学博士国仪量子磁共振事业部总经理内容概要:电子顺磁共振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。本报告以顺磁共振的仪器开发和应用为主线,介绍国仪量子(合肥)技术有限公司的顺磁共振波谱仪和基于金刚石NV色心的单自旋磁共振谱仪的最新进展。电子顺磁共振波谱仪电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance, EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的组成、结构以及动力学等信息的谱学方法,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。X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100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。X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus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。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,在受到光激发后会产生未成对电子。因此电子顺磁共振技术广泛应用于物理、化学、生物、材料、工业等领域。 台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M量子钻石单自旋谱仪量子钻石单自旋谱仪是一台以NV 色心自旋磁共振为原理的量子实验平台。该谱仪通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对钻石中氮—空位(NV 色心)发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,与传统顺磁共振、核磁共振相比,具有初态是 量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等独特优势。 量子钻石单自旋谱仪量子钻石单自旋谱仪具有超高灵敏度与纳米级超高分辨率,可以完成单分子、单细胞的微观磁共振谱学和成像,同时可以运行在室温大气条件下,对于生物样品有良好的兼容性。该谱仪具备高保真度量子自旋态调控技术,通过自主研发的50 ps 时间精度脉冲发生器以及宽带高功率微波调制器件,能够实现对自旋低噪声、高效、快速的量子相干操控。与谱仪配套的高智能化控制与信号采集软件,能够实现自动光路调节、自动磁场调节以及长时间的无人值守自动测样实验,是科研实验的最好搭档。
  • 开启能量加油站,热量仪来「食」力相助!
    除一日三餐外,喝个下午茶、来点夜宵也逐渐成为生活的时尚,每天我们都会摄入大量而种类丰富的食物,而我们到底吃了多少热量呢?这就不得而知了。如果不合理控制会对人体造成很多危害,也可能导致身体素质下降。▶能量不足:主要体现在老人、儿童及孕妇或哺乳期的妇女,他们的生命机体较为特殊,能量供应不足,就会使老人的肌肉力量变弱、免疫力下降,甚至生活无法自理,小孩生长发育迟缓,孕妇有可能导致胎儿畸形甚至流产,脑细胞发育不完全,使生命质量下降;▶能量过剩:主要危害是引发肥胖、脑梗塞、糖尿病等。如果平时饮食习惯不好,暴饮暴食、过度饮酒、过多的吃宵夜等等,不关心食品能量也都可能导致身体素质下降。现在常用的热量分析方法有化学分析法、食品成分表法。▶化学分析法是对样品进行成分检测,测得样品各营养成分的含量,根据各营养素能量转化系数计算总热量,缺点是检测周期长,检测人员专业要求高,检测成本高;▶食品成分表法是根据样品的配方,查阅营养成分表,计算总能量,缺点是地域性强,原料量不准确,准确度无保障。食品热量检测好帮手——食品热量成分分析仪该仪器是日本公司花费7年时间,斥资约2亿人民币全力打造的直接测试食品能量的全新仪器。样品不需要复杂的前处理,不需要对身体有害的有机溶剂,不需要漫长的测试周期,仅需5min,就能测出样品的能量。该仪器不仅可以测单纯的饼干、蛋糕等加工食品,还可以测烹饪菜肴、混合食品等各种类型食品的热量。操作简单,测试周期短,结果准确可靠,该仪器能够解决科研、产品创新、宣传过程中的很多热量问题。检测指标:热量/卡路里、蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、酒精等
  • 应用案例 | 参数调谐随机共振作为增强波长调制光谱学的工具,使用密集重叠斑点模式多程吸收池
    近日,来自安徽大学、安庆师范大学、复旦大学、皖西学院的联合研究团队发表了《参数调谐随机共振作为增强波长调制光谱学的工具,使用密集重叠斑点模式多程吸收池》论文。Recently, the joint research team from Anhui Key Laboratory of Mine Intelligent Equipment and Technology, School of Electronic Engineering and Intelligent Manufacturing, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Electrical and Photoelectronic Engineering, West Anhui University published an academic papers Parameter-tuning stochastic resonance asa tool to enhance wavelength modulation spectroscopy using a dense overlapped spot pattern multi-pass cell.背景 激光吸收光谱技术已在许多应用中得到证明,如空气质量监测、工业过程控制和医学诊断。测量的精度对这些应用非常重要。尽管激光吸收光谱在敏感检测方面具有许多优点,但仍需要很长的光学路径长度和特殊的测量技术来检测极微量的物质,以实现高检测灵敏度。为了实现这些目的,通常采用具有长光学路径的多程吸收池来增强吸收信号。然而,在吸收信号中经常出现意想不到的干扰光束、热噪声、射频噪声、电噪声和白噪声,严重影响了检测的精度。当使用密集重叠斑点模式的多程吸收池时,这些问题在激光吸收光谱中很常见。因此,从强噪声背景中有效提取弱光电吸收信号具有重要意义。已提出了几种方法来消除噪声的负面影响。传统的弱周期信号处理方法主要包括时间平均法、滤波法和相关分析法。① 时间平均法可以获得信噪比(SNR)较高的信号,因此可以降低噪声的标准差并提高信号质量。然而,这种方法无法完全消除强噪声背景。② 基于硬件和软件的信号滤波广泛用于降噪,其特点是带宽较窄。在实际应用中,期望的信号和噪声通常具有连续的功率谱和宽带宽,但制造与信号带宽相匹配以去除噪声的滤波器相对较困难。如果滤波器的带宽非常小,噪声将大幅衰减。然而,这可能会破坏期望的信号。③ 相关检测方法是通过周期信号的自相关来去除噪声的。其本质是建立一个非常窄的带宽滤波器,以滤除与信号频率不同的噪声。与上述其他弱周期信号检测方法相比,参数调谐随机共振(SR)方法的优势显而易见。即使噪声和信号具有相同的频率,只要它们达到最佳的共振匹配,SR方法就可以将部分噪声能量转化为信号能量,以抑制噪声并增强信号。在这项工作中,我们将SR方法应用于波长调制光谱学(WMS),并使用密集重叠斑点模式的多程吸收池。首先,将进行数值计算以找到合适的参数并评估最佳SR系统的性能,然后通过实验验证SR方法可以有效增强WMS信号。IntroductionThe laser absorption spectroscopy technology has been demonstrated in many applications, such as air quality monitoring, industrial process control, and medical diagnostic. The precision of the measurement is important to those applications. Although laser absorption spectroscopy has many advantages in sensitive detection, it still needs a long optical path length and special measurement technology for detecting a very trace substance, with a high detection sensitivity . For those purposes, a multi-pass cell with a long optical path is usually applied to enhance the absorption signal. However, the unexpected interference fringe, thermal noise, shot noise, electrical noise and white noise, often occur in absorption signals and seriously spoil the detection precision. Those problems are common for laser absorption spectroscopy when using dense overlapped spot pattern multi-pass cell. Therefore, it is of great significance to effectively extract weak photoelectric absorption signals from a strong noise background.Several methods are proposed to eliminate the negative influence of the noise. The traditional weak periodic signal processing methods mainly include time average method, filtering method,and correlation analysis method. ①The signal with a high signal-to-noise ratio (SNR) can be obtained by time average method, so the standard deviation of noise can be reduced and the signal quality can be improved. Nevertheless, the strong noise background cannot be fully eliminated by this method.②The signal filters based on hardware and software are widely used for noise reduction, the characteristic of which is narrow bandwidth. In practical application, the desired signal and noise usually have a continuous power spectrum and wide bandwidth, but it is relatively difficult to manufacture a filter that matches the bandwidth of the signal to remove the noise. If the bandwidth of the filter is very small, the noise will be greatly attenuated. However, this may destroy the desired signal.③The correlation detection method is used to remove the noise by the autocorrelation of the periodic signal. Its essence is to establish a very narrow bandwidth filter to filter out the noise, the frequency of which is different from that of the signal. Compared with other weak periodic signal detection methods mentioned above, the advantage of the parameter-tuning stochastic resonance (SR) method is apparent. Even if the noise and signal have the same frequency, as long as they reach the optimal resonance matching, the SR method can convert part of the noise energy into the signal energy to suppress the noise and enhance the signal.In this work, the SR method is applied to the wavelength modulation spectroscopy (WMS) by using the dense overlapped spot pattern multi-pass cell. first, the numerical calculation will be implemented to find the suitable parameters and evaluate the performance of the optimal SR system, and then it is verified that the SR method can effectively enhance the WMS signal by the experiments.实验装置的示意图如图1所示。海尔欣光电科技有限公司为此研究提供了锁相放大器(Healthy Photon,HPLIA),用于解调来自光电探测器的吸收信号,解调频率为第二谐波信号2f的频率(其中f = 6千赫兹是正弦波的调制频率)。锁相放大器的时间常数设置为1毫秒。解调后的信号随后由一个数据采集卡数字化,并显示在计算机上。A schematic diagram of the experimental setup is shown in Fig. 1. HealthyPhoton Technology Co., Ltd. provides a lock-in amplifier (HPLIA), which is used for demodulation of absorption signal from the photodetector at the frequency of second harmonic signal 2f (where f =6 KHz is the modulation frequency of the sine wave). The time constant of the lock-in amplifier is set to 1 ms. The demodulated signal is subsequently digitalized by a DAQ card and displayed on a computer. Fig. 1. Schematic diagram of experimental device of measurement.Healthy Photon,lock-in amplifier HPLIAFig. 2. 2f SR signal and 2f time average signal.结论参数调谐随机共振(SR)方法可以将部分噪声能量转化为信号能量,以抑制噪声并放大信号,与传统的弱周期信号检测方法(例如,时间平均法、滤波法和相关分析法)相比。本研究进行了数值计算,以找到将SR方法应用于波长调制光谱学(WMS)的最佳共振参数。在随机共振状态下,2f信号的峰值(CH4浓度恒定在约20 ppm)有效放大到约0.0863 V,比4000次时间平均信号的峰值(约0.0231 V)高3.8倍。尽管标准差也从约0.0015 V(1σ)增加到约0.003 V(1σ),但信噪比相应提高了1.83倍(从约25.9提高到约15.8)。获得了SR 2f信号峰值与原始2f信号峰值的线性光谱响应。这表明在强噪声背景下,SR方法对增强光电信号是有效的。Conclusion The parameter-tuning stochastic resonance (SR) method can convert part of the noise energy into the signal energy to suppress the noise and amplify the signal, comparing with traditional weak periodic signal detection methods (e.g., time average method, filtering method, and correlation analysis method). In this work, the numerical calculation is conducted to find the optimal resonance parameters for applying the SR method to the wavelength modulation spectroscopy (WMS). Under the stochastic resonance state, the peak value of 2f signal (a constant concentration of CH4&sim 20 ppm) is effectively amplified to &sim 0.0863 V, which is 3.8 times as much as the peak value of 4000-time average signal (&sim 0.0231 V). Although the standard deviation also increases from &sim 0.0015 V(1σ) to &sim 0.003 V(1σ), the SNR can be improved by 1.83 times (from &sim 25.9 to &sim 15.8) correspondingly. A linear spectral response of SR 2f signal peak value to raw 2f signal peak value is obtained. It suggests that the SR method is effective for enhancing photoelectric signal under strong noise background.参考:Reference: Parameter-tuning stochastic resonance as a tool to enhance wavelength modulation spectroscopy using a dense overlapped spot pattern multi-pass cell, Optics Express 32010https://doi.org/10.1364/OE.465629
  • “大科学装置前沿研究”重点专项2021申报指南:拟支持电子自旋共振谱仪等21个项目
    5月10日,科学技术部发布国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”等“十四五”重点专项2021年度项目申报指南。“十四五”国家重点研发计划深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划,坚持“四个面向”总要求,积极探索“揭榜挂帅”等科技管理改革举措,全面提升科研投入绩效。有关事项通知详情点击此处链接。“大科学装置前沿研究”重点专项2021 年度项目申报指南本重点专项总体目标是:开展专用大科学装置的科学前沿研究,推动我国粒子物理、核物理、天文学等重要学科的部分研究方向进入世界先进行列;开展平台型大科学装置的先进实验技术和实验方法研究,提升大科学装置支撑科技创新、经济社会发展和国家安全的能力。继续支持我国具有特色和优势的大科学装置开展前沿探索研究,力争在世界上率先实现若干重大前沿突破。2021年度指南围绕粒子物理、核物理、强磁场、天文学、先进光源、交叉应用等6个方向进行部署,拟支持21个项目,拟安排国拨经费概算5.15亿元。同时拟支持8个青年科学家项目,拟安排国拨经费概算4000万元,每个项目500万元。本专项 2021 年度项目申报指南如下。1. 粒子物理1.1 CKM 矩阵参数与底强子非粲衰变CP破坏的精确测量研究内容:利用海量的底夸克实验数据开展CP破坏等重味 物理前沿课题研究,主要包括:精确测量CKM夸克混合矩阵参数,例如β和γ相角等;精确测量B介子非粲衰变的CP破坏,包括理解三体衰变复杂的CP破坏结构等;在底重子衰变中寻找CP破坏,包括衰变到三体或四体末态,并理解其中多体末态的CP破坏结构。考核指标:对γ相角相关的重要衰变道进行测量,并结合其他测量结果,将γ相角的测量精度提高到4度以内;在无圈图污染过程中完成sin2β测量,精度达到10%以内。若干B介子非粲衰变和底重子衰变的CP破坏的测量结果达到世界最好水平或为世界首次测量。1.2 基于中微子的反应堆监测新技术及相关物理研究研究内容:发展新型中微子探测技术,开展反应堆监测技术和物理研究,主要包括:发展极低阈值、极低本底双相氩时间投影室探测技术,寻找反应截面最大但尚未被探测到的反应堆中微子—原子核相干散射过程,以实现中微子探测器的小型化,用于反应堆监测,同时研究其相关物理;发展基于新型低温液体闪烁体的高能量分辨探测器技术,用于精确测量反应堆中微子能谱及核素谱。考核指标:发展小型化反应堆中微子探测技术,研制并运行一个极低阈值、极低本底的双相氩时间投影室探测器,采用低本底氩,有效质量不低于150kg,探测阈值达到1keV核反冲能;利用台山反应堆,成功探测到反应堆中微子—原子核相干散射信号;测量低能标下的弱混合角。研制并运行一个采用高量子效率硅光电倍增管的新型低温液体闪烁体探测器,有效质量不低于1吨, 能量分辨在3MeV时优于1%,比现有大型液闪探测器的最好水平(Borexino,~2.8%)提高2.5倍以上;利用台山反应堆,测量高精度反应堆中微子能谱和核素谱,为江门中微子实验提供有效谱形误差1%以内的数据依据,对U235和Pu239测量的有效谱形误差达到4%和8%。1.3 无中微子双贝塔衰变和太阳中微子实验关键技术研究研究内容:依托中国锦屏地下实验室,开展寻找无中微子双贝塔衰变、太阳中微子探测实验的关键技术和方法研究,并初步建立相关实验装置开展实验探测。考核指标:在无中微子双贝塔衰变实验领域开展先进高纯锗半导体探测器、极低温晶体量能器、基于Topmetal技术的高气压时间投影室等实验技术研究,确定具有中微子双贝塔衰变有效质量小于10meV灵敏度的探测器技术方案;建设百吨级太阳中微子探测平台,实现太阳B8中微子的探测,重建出太阳中微子方向,5MeV 能量区间,太阳角重建的角度分辨为35度(68%的置信区间)。1.4 依托大型国际合作装置阿尔法磁谱仪(AMS)的物理研究研究内容:依托大型国际合作装置AMS实验,开展暗物质和反物质寻找,宇宙线的起源加速和传播规律机制的物理研究工作。通过宇宙线正电子、反质子和反氘核的精确测量,进行暗物质寻找;通过宇宙线反氦核、反碳核和反氧核的测量寻找原初反物质;精确测量宇宙线各原子核的能谱以研究宇宙线的起源加速和传播规律。参与国际合作,研制满足空间环境要求的新型大面积硅探测器,应用于AMS02的探测器升级。考核指标:暗物质寻找的研究,分析AMS实验数据得到1GeV~1.4TeV的宇宙线正电子能谱测量结果700~1000GeV精度达到35%;得到1GV~500GV的宇宙线反质子能谱结果,反质子能谱500GV精度好于20%;得到宇宙线反氘研究结果。反物质寻找的研究,得到宇宙线反氦研究结果。宇宙线起源加速传播机制的研究,得到2GV~3TV的宇宙线Na、Al、S、亚铁(Z=21~25)等分析结果,100GV精度4%~5%,3TV精度20%~40%;研制成 满足空间条件的10cm×100cm硅探测器,位置分辨率好于5微米,优良通道占比超过 95%。2. 核物理2.1 STAR束流能量扫描实验中QCD相结构和临界点的实验研究研究内容:针对量子色动力学(QCD)的核物质相结构和QCD临界点的重大科学问题,依托相对论重离子对撞机(RHIC)的螺旋管径迹探测器(STAR)的第二期束流能量扫描实验,主要开展质心能量20GeV以下的重离子碰撞实验的物理分析。通过测量守恒荷的高阶矩、超子整体极化和矢量介子的自旋排列、多奇异强子的产生、同质异位核素的可能的手征磁效应分析等,建立系统的QCD相结构和临界点的实验探针与方法,研究QCD物质相结构和QCD临界点。考核指标:基于STAR实验第二期能量扫描实验数据,获得质心系7~20GeV不同能量点下的守恒荷的高阶矩的高精度实验数据,系统测量Λ、反Λ超子及矢量介子的整体极化及自旋排列的快 度依赖与能量依赖并揭示其物理起源,精确测量Ω粒子、φ粒子等 多奇异强子的产额分布并揭示其产生机制;通过测量分析同质异 位素碰撞中相关物理量给出QCD手征磁效应、手征磁波效应是否在夸克胶子等离子环境中被观测到的结论;利用以上分析得到的系统实验结果给出QCD相结构及QCD临界点的信息。2.2 低能区原子核结构与反应及关键天体核过程研究研究内容:针对 X 射线暴和超新星等爆发性天体环境中的关键核反应过程,依托北京放射性核束装置BRIF和相关核天体物 理研究装置等,在低能区开展高精度的原子核的基本性质、结构特性与反应机制及关键天体核过程研究,积极发展相关微观模型,在更广泛的同位旋和角动量维度上探索原子核有效相互作用新规律,探索宇宙元素起源和星体能量产生机制。考核指标:完善BRIF高精度核物理实验平台(带电粒子探测器阵列立体角覆盖达4Pi的40%以上,能量分辨好于50keV),测量3~5项奇特原子核的基本性质、反应截面和衰变过程,统计精度好于10%;发展结合人工智能的核理论分析方法,探索原子核有效相 互作用及其演化规律;完善BRIF和相关核天体物理实验平台(伽马探测器阵列立体角覆盖达4Pi的60%以上),发展天体核反应的 高精度实验方法,测量天体演化相关的3~5项核反应截面和放射性原子核半衰期,统计精度好于10%;结合天文观测,验证天体演化模型,理解宇宙元素起源和星体能量产生机制;建立相关微观模型,研究α团簇和核物质状态方程等在天体核过程中的关键作用。3. 强磁场及综合极端条件3.1 强磁场下的代谢性疾病发病机制及防控新方法研究研究内容:瞄准糖尿病和脂肪肝两种代谢性疾病,依托稳态强磁场大科学装置,发展高场生物磁共振波谱与成像新技术,深入研究糖尿病和脂肪肝发生发展和调控机理;探索不同参数稳态磁场对糖脂代谢、铁代谢和氧化还原等代谢性疾病关键过程的调控及机制,研究稳态磁场对肠道微生物代谢的影响,探索稳态磁场在糖尿病和脂肪肝诊疗中的新策略。考核指标:发展针对糖尿病和脂肪肝等代谢性疾病的新型核磁共振波谱与成像检测方法,开发1~2种治疗糖尿病和/或脂肪肝的候选药物;阐明稳态磁场对糖脂代谢、铁代谢和氧化还原的调控机制,明确稳态强磁场生物安全界限,开发磁场在糖尿病和脂肪肝的潜在应用,研发1~2种基于磁场防控糖尿病和脂肪肝的演示样机,血糖和脂肪肝改善达到20%。3.2 强磁场下零/窄带隙新型电子材料制备及其应用研究研究内容:依托稳态强磁场装置,针对下一代电子器件对零带隙/窄带隙新型电子材料的需求,围绕极端条件强磁场下电子材料制备的关键技术与关键科学问题,聚焦磁场对材料生长调控规律的获取,系统开展强磁场下窄带隙化合物半导体、零带隙低维碳基材料、高频碳/磁薄层材料、新型热电材料等新型电子材料制备与应用研究,开拓其量产应用。考核指标:开发出强磁场(≥18T)辅助布里奇曼单晶炉样机1台;在强磁场下研发出几种具有实用化前景的零带隙/窄带隙电子材料,包括大尺寸窄带隙化合物半导体(~1 英寸,带隙~0.62eV,霍尔电阻率2000cm2/Vs,位错密度2)、高性能碳基光热催化量子点与光电材料(吸收/发射波长1200nm,光热转换效率≥40%,纳米酶催化效率≥0.1μM/s,载流子迁移率~10cm2/Vs,光响应性~106A/W)、适应于GHz/THz 波段的轻质宽带高频吸收材料 (GHz波段:吸收20dB、带宽5GHz;THz波段:吸收20dB、 带宽1THz)、低成本高性能多元纳米复合热电薄膜(ZT 值≥2.0, 温差≥10K,成本降低 50%);探索研发材料在器件中的量产应用。3.3 强磁场回旋管高功率太赫兹波源及电子自旋共振谱仪研究内容:依托脉冲强磁场装置,针对材料电子自旋与核自旋的关联、激发和弛豫过程等研究需求,开展THz回旋管理论与技术、高精度磁场位形和波形调控方法、THz高品质波束形成与瞬态测量技术、高功率THz波激励下的电子自旋共振谱仪研究,为探索关键材料结构、性能以及动力学变化提供先进测试平台。考核指标:建立基于强磁场的高功率回旋管太赫兹波源设计理论体系,解决磁场时空分布精确调控等关键技术问题,实现高功率太赫兹脉冲波和连续波输出。(1)脉冲波辐射源:磁场强度40T,频率1THz,功率300W;(2)连续波辐射源:磁场强度15T,频率800GHz,功率30W;(3)电子自旋共振谱仪:时间分辨≤10ns,带宽1GHz,DEER空间分辨2~50nm。4. 天文学4.1 依托LAMOST、FAST的恒星稀有天体和关键物理过程研究研究内容:瞄准恒星内部结构和关键物理过程,依托LAMOST、FAST大科学装置,搜寻和发现恒星关键/稀有天体, 探测恒星内部结构,识别Ia型超新星前身星;发展恒星对流模型,研究特殊元素的形成和输运、角动量转移过程;深入探讨双星演化的走向和结局,以及超新星等重要双星相关天体的形成和演化,结合黑洞观测,多方面提高宇宙测距精度。考核指标:发现几颗双星公共包层演化阶段天体;构建贫金属星和氦星的快速物质损失模型,系统建立双星演化的关键性判据;确定对流超射和星风在物质与角动量转移中的作用; 获得下主序恒星和红巨星表面存在磁场的星震学证据;通过FAST确定几颗超新星前身星;提高超新星等宇宙标尺的测距精度。4.2 第25太阳周重大爆发活动与空间天气研究研究内容:针对太阳爆发活动及空间天气形成的重大科学问题,充分利用我国自主观测设备,探索重大爆发活动中磁场时空演化、爆发机理、能量释放机制、空间天气形成机理及影响的全链路过程。诊断太阳活动中等离子体加热、粒子加速、激波形成与演化,获得对重大太阳活动产生机理及其空间天气效应新的可靠物理理解,并建立高精度的物理和数值预报模型。考核指标:确保我国自主观测新设备,如MUSER、NVST、AIMS、WeHot、FASOT等发挥科学效益;取得第25太阳活动周重大活动事件完整观测,建立数据库,涵盖国内外磁场、光学、 射电等多波段成像及光谱/频谱数据,开发新型大数据分析方法;发展三维(辐射)磁流体力学数值模拟,建立针对重大太阳爆发事件的理论和数值模拟模型;建立灾害性空间天气的高精确度预报模式和方法。5. 先进光源、中子源及前沿探索5.1 超高功率软 X 射线光源新原理及关键技术研究研究内容:针对能源科学、超导材料科学、超快物理化学和光刻等科学和应用领域对高功率EUV/软X射线光源的具体需求,依托软X射线自由电子激光大科学装置,开展超高平均功率和超 高峰值功率EUV/软X射线光源的新原理及核心关键技术研究,包括探索基于同步辐射和自由电子激光等产生高功率软X射线脉冲的新机制,发展高功率X射线光源所需种子激光、光学传输和诊断等关键技术。考核指标:完成基于角色散机制的高平均功率EUV/软X射 线光源(平均功率100W)和基于啁啾激光增强型自放大自发辐射的高峰值功率软X射线光源(峰值功率100GW)的物理机制研究;基于软X射线自由电子激光装置实验验证高功率X射线产 生的新机制,掌握其关键技术和实验方法,为用户提供峰值功率大于1GW、光子能量大于200eV的软X射线激光;掌握超高重复频率(1MHz)紫外波段种子激光和超大带宽红外波段种子激光等关键技术;掌握超高功率软X射线的光学传输、光学元件冷却(平均热负载100W,峰值功率100GW)和光学诊断(时间测量精度好于1fs)等技术。6. 交叉科学与应用6.1 超高真空平面微纳量子器件的分子束外延直接生长和原位表征技术研究研究内容:发展选区外延生长和片上掩模外延生长等技术,实现量子材料微纳结构和平面异质器件的超高真空分子束外延直接生长;开发极低温、强磁场原子力显微镜,实现绝缘基底上的微纳结构和器件的扫描隧道谱电子态表征;改进平台扫描微波显微镜、氧化物分子束外延生长等技术设备;基于这些新发展的技术研究拓扑-超导异质结构中的马约拉纳模相关物理机理等关键科学问题。考核指标:利用分子束外延在超高真空环境直接生长出超导电极间距6.2 粒子流、先进光源新实验技术研究研究内容:依托同步辐射光源、超快强激光、先进中子源、加速器等束流装置平台,针对材料科学技术、信息科学技术、生命健康和环境保护等领域的关键科学技术问题,发展急需的先进实验技术和方法。考核指标:在选定的研究领域和研究目标,通过研究平台与相关领域研究部门的密切合作,研发在同步辐射光源、超快强激光、中子源和加速器上为解决上述瓶颈问题急需的先进实验技术和实验方法,促进大设施在材料科学技术,信息科学技术、生命健康和环境保护等领域的交叉实验研究。有关说明:本方向拟支持不超过8个项目。附件:“大科学装置前沿研究”重点专项2021年度项目申报指南.pdf形式审查条件要求.pdf指南编制专家名单.pdf
  • 新型高敏感成像技术研发成功 集磁共振和伽马射线优点于一身
    英国《自然》杂志28日公开的一篇论文,描述了一种集磁共振成像和伽马射线成像优点于一身的新型光谱成像技术,有望为开发新型医学诊断工具打下基础。  磁共振成像是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。这是医学领域非常重要的诊断工具,因为它具有卓越的空间分辨率,能够分辨图像中的个体特征。而伽马射线探测器则具有高度敏感性,可用于探测微量放射性示踪剂。这些示踪剂能够定位特定的目标,因此这种图像可用于诊断癌细胞的分布和数量以及脑和心血管畸形。一直以来,这两种技术各有千秋,但双方的优点却很难兼得。  此次,美国弗吉尼亚大学研究人员高登盖茨、威尔逊米勒及其团队成员,发明了一种全新的成像技术,先利用磁共振收集空间信息,再利用伽马射线收集图像信息。研究人员通过在玻璃槽中进行放射性原子成像操作,证明了该技术的可行性。而传统的磁共振成像方法需要几十亿甚至更多的原子才能生成图像。  在目前阶段,如使用该技术获取示例图像的数据,大约需要60个小时,这对于临床应用而言并不理想。不过论文作者提出,虽然该技术手段在某些方面仍需改进,譬如说处理速度,但提高探测器的规模或者放射性示踪剂的数量或有助于克服这些问题。  在论文随附的新闻与观点文章中,英国诺丁汉大学科学家认为,该技术将有助于生物学和非生物学系统的研究。
  • 2021重大仪器专项申报指南:开发核心部件国产化的核磁共振波谱仪
    日前,1月28日,科技部基础研究司发布“十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)。  文件中指出,2021 年,本重点专项围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等四个方向进行布局,拟支持45 个研究方向。在科研仪器方向的高端通用科学仪器工程化及应用开发方面共包括辉光放电质谱仪、第三代基因测序仪、超高分辨活细胞成像显微镜、核磁共振波谱仪、宽频带取样示波器、高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪、复杂微结构三维光学显微测量仪、聚焦离子束/电子束双束显微镜、高性能流式细胞分选仪9个方向。  其中,核磁共振波谱仪方向研究内容如下:针对化学分析、生物分子结构、代谢混合物组分等检测需求,突破超高场稳态磁体设计与制造、高精度磁共振谱仪控制、高效射频激发与接收等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的核磁共振波谱仪产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在化学化工、生命医学、食品制药和环境能源等领域的应用。  相关的考核指标如下:  磁场强度≥14 T 室温孔径≥50 mm 磁场稳定度≤9 Hz/h;磁场均匀度≤0.05 ppm 支持多核素频谱分析范围1H、13C、15N、31P、129Xe 等 射频带宽50~650 MHz;波谱频率分辨率≤0.003 Hz 射频发射通道数≥2 通道 液氦补充时间≥150 天。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于8级 至少应用于2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权 形成批量生产能力,经指定用户试用,满足用户使用要求。  另外在核心关键部件开发及应用方面,特别详细阐述了磁共振成像低温探头方向的研究内容:开发磁共振成像低温探头,突破高密度射频 12 阵列、超低温制冷系统、低噪声前置放大等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产 权、质量稳定可靠的部件产品,实现在高场磁共振成像仪、 波谱分析仪等仪器的应用。  考核指标:通道数≥2;扫描孔径≥2 cm;射频探头匹配 ≤-15 dB;探头温度≤30 K;前置放大器噪声系数≤1 dB;灵敏 度提高(低温/常温)≥4 倍。项目完成时通过可靠性测试和 第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪 度达到9 级;至少应用于2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量 生产能力,经指定用户试用,满足用户使用要求。  详细内容请查看附件:“十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf
  • 跻身全球一流水平 国产磁共振仪器再上新台阶
    长期以来,国内高端医疗设备市场一直被国外垄断,不过这一格局正在悄然发生变化。有着“尖端医疗设备皇冠上的明珠”之称的核磁共振仪器,核心技术已经被逐个突破。  “目前我们掌握了磁共振的核心技术、实现设备的自主可控,部分技术实际上已经走在了全世界的前列。” 联影医疗(688271)磁共振事业部总裁李国斌近日在接受证券时报记者专访时表示,从专攻核心技术并取得关键突破,到跻身全球一流水平并创造多项世界新纪录,联影医疗用了十多年的时间。  改变格局  放眼全球,目前能够实现高端医学磁共振仪器自主生产制造的国家屈指可数。在此之前,美国的通用电气、德国的西门子以及荷兰的飞利浦几乎垄断了全球市场。也正因为此,高端磁共振仪器价格非常昂贵,动辄几千万元起步。能支付起这笔费用的医院寥寥无几,以至于医学磁共振仪器长期紧缺,病人检查需要长时间排队等待。  “为了扭转这个局面,很早之前就有不少企业在做努力,全世界拥有能生产医学磁共振仪器的企业数量中,中国排在第一位,但核心技术并不都掌握在自己手里。”李国斌表示,要组装一台磁共振仪器并不难,难的是实现整机核心部件的自主研发,联影医疗在成立之初就选择了一条艰难的路:必须掌握全部核心技术,必须对标国际顶尖水平。  在此背景下,联影医疗开启了全部核心技术自主研发之路。2013年,联影医疗推出首款1.5T超导磁共振;2015年,推出了中国第一台国产3.0T超导磁共振。  拥有核心技术及实现整机生产能力后,联影医疗磁共振仪器业务蒸蒸日上,今年上半年实现收入15.01亿元。其中,3.0T及以上高端MR产品的收入实现了翻倍式增长,3T以上MR产品新增市场占有率荣登榜首。  目前,中国市场磁共振进口的格局已经发生变化。据统计,2022年,联影医疗1.5T磁共振新增市场份额排名第一, 3.0T磁共振排名第三,打破了外资垄断。  从“中国首台”  到“世界首台”  在突破3.0T磁共振关键技术之后,联影医疗势如破竹,很快又取得了5.0T磁共振关键技术的突破。短短几年之内,联影医疗针对5.0T磁共振的核心部件,如超导磁体、射频发射,高功率部件,临床成像技术等进行集中技术攻关,产品不断推陈出新、性能参数持续突破,创造了“联影速度”。  2021年起,联影医疗与上海中山医院、武汉中南医院、北京协和医院等单位开启了全球首款5.0T全身磁共振设备uMR Jupiter的大范围临床测试与验证工作,并陆续在多家研究机构和临床医院装机。  据了解,5.0T磁共振仪器是全球公认的高精尖医疗设备,全球范围内目前只有联影医疗能实现自主研发。这意味着,联影医疗已经跻身全球一流高端医疗设备研发团队阵列。  “我们一路走来,从突破核心技术,如高场超导磁体,数字化谱仪,射频功放,到引领行业发展,如成功研发3.5WM梯度功放,推出业界首创的uAIFI「类脑」平台等,逐步实现了核心技术的自主可控,甚至创新自由。”李国斌表示,目前世界上真正能掌握这些技术的只有三家企业,另外两家是西门子和飞利浦。  在5.0T磁共振技术,联影医疗不但掌握了相关核心技术,还打破了3.0T作为全身临床磁共振成像最高场强长达20余年的记录,突破了3.0T以上超高场磁共振只能进行神经和关节临床扫描的局限,首次实现了超高场全身临床成像。  人工智能引领百秒时代  在谈到未来高端医疗设备的创新发展方向时,李国斌认为,人工智能一定会成为业内兵家必争的高地。  早在2020年,联影医疗就获得了全球首张基于人工智能技术的磁共振加速技术FDA证书。“在人工智能技术这个方面我们非常自豪,当我们已经拿下了全球首张证书,融合了四大类主流加速技术的时候,有些同行还没开始做。我们领先了同行一大步。”李国斌在谈到这项技术时满脸自豪。  从目前的终端使用情况来看,磁共振仪器的扫描速度,是制约病人可及性的重要因素之一。“以过往的机器扫描速度,普通医院一天的检查人数大概是五十人左右,少一些的可能只是二三十人,这使得很多需要检查的病人必须排队到几天之后,严重影响效率。”李国斌表示,提高磁共振仪器的扫描速度并非易事,联影医疗与联影智能深度合作,融合了人工智能、压缩感知、并行成像、半傅里叶四大类加速方法,充分利用最前沿技术,如人工智能的潜力,才大幅缩短机器的扫描时间。  据李国斌介绍,联影医疗将磁共振扫描速度提升了到行业新高度,例如腹部T2W扫描时间从几分钟缩减到仅需十多秒。“这是新技术的魅力所在,创造了世界级记录,使磁共振全身扫描进入百秒时代,定义了一个新标准。”李国斌说。  在高端磁共振仪器研发的这条路上,还有很多难题需要攻克,联影医疗一路走来也并非一蹴而就。“我们还做了很多其他技术储备。”李国斌表示,未来提高设备可及性,服务更广大人群也是行业需要攻克和优化的方向。  磁共振仪器具备千亿市场空间。有数据显示,2020年,全球医学影像设备市场规模430亿美元,其中我国为537亿元人民币,2015~2020年的年均复合增长达12.4%;预计2030年,市场规模将达1085亿元人民币。
  • 固体核磁共振:第N感“看”世界
    【科学人说科学】固体核磁共振:第N感&ldquo 看&rdquo 世界   主讲人:孔学谦 浙大化学系研究员 国家青年千人计划入选者   让我们把日历调到2050年,展望一下未来人的生活:如果一个人感到身体不适,他只需掏出一个手机大小的仪器对自己快速扫描一番,人体器官影像、血液生化指标、新陈代谢状况等全面的医学信息便一目了然,然后通过网络传输给医生做出诊断。医生呢,也可以随时利用这个仪器监测药物的作用部位和治疗效果。一个小小的仪器协助人们实现了精准医疗、远程医疗的理想。当然,这只是我的一个科学&ldquo 狂&rdquo 想,但最有可能将此仪器变为现实的就是核磁共振技术(Nuclear Magnetic Res-onance,NMR)。   核磁共振怎么&ldquo 看&rdquo ?   提到核磁共振,你或许马上想到医院里巨大的圆筒形的核磁共振成像仪(MRI)。的确,核磁共振从最初作为一个物理现象被认知,到医用的核磁共振成像仪协助人类进行医疗诊断,已大大造福人类,当然我们还期待它有更广泛的应用。这一领域经过70多年的发展,已经诞生了5次诺贝尔奖,7位诺奖获得者。它究竟有多神奇呢?   &ldquo 核磁共振&rdquo 中的&ldquo 核&rdquo 是指原子核,&ldquo 磁&rdquo 是指磁场。理解核磁共振的原理需要相当的量子力学基础,但不妨碍我们对它有个感性的认识:原子核就像小磁铁一样具有磁性,在外界磁场中,原子核会像陀螺一样旋转。而原子核的旋转可以吸收和释放特定频率的电磁波,它与调频广播FM的频率相当,我们把这个现象称为核磁共振。核磁共振不但能用来分辨物质的空间分布例如可以形成人体器官组织的影像,也可以帮你精确鉴定化学成分&mdash &mdash &mdash 每种化学或生物物质都有其特征的核磁共振谱线,例如分析药物的化学组成配方。   与人类发明的光学、X射线、电子成像等诸多技术相比,核磁共振的优势很明显,第一,核磁共振技术只用到低能量的电磁场,不损伤被测物体,人畜无害 所以核磁共振成像在医学上是肿瘤诊断、脑科学研究的重要手段 第二,具有极高的化学分辨率。核磁共振技术在生物和化学领域被用来鉴定化学分子结构和研究蛋白质结构和功能。核磁共振技术就像给人附上了第N感,让人透过表象&ldquo 看&rdquo 到各种微观和内部的世界。   把材料&ldquo 看&rdquo 个究竟   在各种不同的研究对象中,我最想&ldquo 看&rdquo 到的是固体材料中内部结构和化学反应机理,从而为新型功能材料,新能源材料的研发提供指导。在加州大学伯克利分校从事博士后研究期间,我加入了美国能源部资助的重点研究团队,团队正在为解决发电厂的碳排放问题,开发新型材料用来捕捉收集燃烧排放的二氧化碳。课题组的负责人OmarYaghi教授,是一位材料课题组金属有机框架材料(MOF)领域的创始人,他发明了一种全新的非常有前途的MOF材料,它布满纳米级别的微小孔道,可以像海绵一样选择性、高容量地吸附二氧化碳气体。那么问题来了,这种高性能的吸附机理是怎样的?Yaghi教授很想知道,这种材料内部的化学官能团,是聚集在一起呢,还是分散的排列?   要解决这个关键问题,我们必须&ldquo 钻&rdquo 到材料内部去&ldquo 看&rdquo 个究竟。这就好像要区分口袋里不同颜色的玻璃球&mdash &mdash &mdash 如果我把MOF材料三维结构比作玻璃球,而官能团则是它们的颜色。常见的X光衍射,电子显微镜等手段,可&ldquo 摸&rdquo 出球的大小、位置,但无法区别球的颜色。我设计了一种特别的核磁共振方法,不但可以&ldquo 看&rdquo 到球的颜色,而且可以看到色彩的图案。最终我的方法解开了有序晶体结构中不同化学官能团的排布谜题,深入阐释了材料纳米结构对二氧化碳吸附功能的影响。相关成果陆续在《科学》,《自然》等杂志上发表,这让更多人认可了核磁共振对材料结构认知的突破性贡献。   期待&ldquo 看&rdquo 到更多   2014年9月,我辞去美国硅谷的工作,正式入职浙江大学化学系,组建全新的具有世界水平的固体核磁共振实验室。我们实验室的根本目标是提升核磁共振技术应用的深度和广度。一方面,我希望核磁共振能使材料学科研究水平由单纯的结构表征提升到对整个工作体系的全面认知。这其中的关键有赖于原位表征技术的突破&mdash &mdash &mdash 即在反应进行过程中对物质进行直接研究,从而得到全面、准确、实时的信息。我们实验室正在着手构建这样的原位核磁共振系统,将具备流动态,变温,光照等多种特殊功能。另一方面,我希望核磁共振成为学术界、工业界乃至日常生活中可以大规模应用的技术。我们正在致力于推进核磁共振技术的小型化、便携化,让小型核磁系统能够媲美巨大且昂贵的超导核磁共振仪,在科学研究中发挥更大的作用。   核磁共振是一个持续快速发展的学科,新的技术不断出现。超导磁场的强度正在不断突破极限 新型的脉冲序列不断推出,将核磁共振的功能不断拓展 新型的超极化方法正在研制之中,可将核磁共振灵敏度提升成千上万倍 在医学上,新的核磁造影剂可以标记病变细胞组织,提升成像精度 在物理学上,核磁共振被用作量子计算的载体 传统的能源行业也在应用核磁技术勘探石油天然气&hellip &hellip 毋庸置疑,核磁共振必将在未来的科学研究和人民生活中扮演越来越重要的角色,我希望我的实验室能在核磁共振技术的进化过程中发挥推动作用,并期待有一天开文所描绘的情景变为现实。
  • 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)
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