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光学影像检测

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光学影像检测相关的资讯

  • 光学检测领域取得新进展
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近期,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所先进感知与智能系统研究室在表面等离子共振光学检测领域取得新进展,相关成果发表在光学期刊Optics Express上(Vol.27 Issue.2)。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance, SPR)由于其实时、无标记的优越检测特性而广泛应用于医学、生物学等微观检测领域。棱镜耦合式SPR具有结构简单、灵敏度高等优势,被广泛使用,但在现场检测时,该系统检测信号存在温度漂移,通常的解决方案是增加参考通道,但是该方法无法测量不同温度水平的生物学动力常数。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 针对以上问题,研究人员提出了一般性解决方案:分别建模分析了角度调试和波长调制模式下的温度对其共振偏移的影响。由于色散效应,两种调制模式下的影响既具有相同的趋势,也有不同之处。基于交叉灵敏度矩阵思想,分别提出了双波长检测(Angular-interrogation)和双角度检测(wavelength-interrogation)方法,实现了折射率和温度变化的同时测量。研究人员首次提出分区间线性修正提高精度的检测思想,且进行了概念性验证实验。相比于构建新型微纳检测结构,该方法在工程领域具有较强的可行性,具有广泛的应用前景,得到审稿专家的充分肯定。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 相关研究工作得到国家自然科学基金面上项目、国家科技重大专项、安徽省重点实验室资金等的资助。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/82de36d8-bda4-4152-b313-14ee1b497e21.jpg" title=" W020190116563312993884.jpg" alt=" W020190116563312993884.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 波长调制模式SPR传感器的温度效应 /p
  • 10nm及以下技术节点晶圆缺陷光学检测
    作者朱金龙*、刘佳敏、徐田来、袁帅、张泽旭、江浩、谷洪刚、周仁杰、刘世元*单位华中科技大学哈尔滨工业大学香港中文大学原文链接:10 nm 及以下技术节点晶圆缺陷光学检测 - IOPscience文章导读伴随智能终端、无线通信与网络基础设施、智能驾驶、云计算、智慧医疗等产业的蓬勃发展,先进集成电路的关键尺寸进一步微缩至亚10nm尺度,图形化晶圆上制造缺陷(包括随机缺陷与系统缺陷)的识别、定位和分类变得越来越具有挑战性。传统明场检测方法虽然是当前晶圆缺陷检测的主流技术,但该方法受制于光学成像分辨率极限和弱散射信号捕获能力极限而变得难以为继,因此亟需探索具有更高成像分辨率和更强缺陷散射信号捕获性能的缺陷检测新方法。近年来,越来越多的研究工作尝试将传统光学缺陷检测技术与纳米光子学、光学涡旋、计算成像、定量相位成像和深度学习等新兴技术相结合,以实现更高的缺陷检测灵敏度,这已为该领域提供了新的可能性。近期,华中科技大学机械科学与工程学院、数字制造装备与技术国家重点实验室的刘世元教授、朱金龙研究员、刘佳敏博士后、江浩教授、谷洪刚讲师,哈尔滨工业大学张泽旭教授、徐田来副教授、袁帅副教授,和香港中文大学周仁杰助理教授在SCIE期刊《极端制造》(International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM)上共同发表了《10nm及以下技术节点晶圆缺陷光学检测》的综述,对过去十年中与光学晶圆缺陷检测技术有关的新兴研究内容进行了全面回顾,并重点评述了三个关键方面:(1)缺陷可检测性评估,(2)多样化的光学检测系统,以及(3)后处理算法。图1展示了该综述研究所总结的代表性晶圆缺陷检测新方法,包括明/暗场成像、暗场成像与椭偏协同检测、离焦扫描成像、外延衍射相位显微成像、X射线叠层衍射成像、太赫兹波成像缺陷检测、轨道角动量光学显微成像。通过对上述研究工作进行透彻评述,从而阐明晶圆缺陷检测技术的可能发展趋势,并为该领域的新进入者和寻求在跨学科研究中使用该技术的研究者提供有益参考。光学缺陷检测方法;显微成像;纳米光子学;集成电路;深度学习亮点:● 透彻梳理了有望实现10nm及以下节点晶圆缺陷检测的各类光学新方法。● 建立了晶圆缺陷可检测性的评价方法,总结了缺陷可检测性的影响因素。● 简要评述了传统后处理算法、基于深度学习的后处理算法及其对缺陷检测性能的积极影响。▲图1能够应对图形化晶圆缺陷检测挑战的各类光学检测系统示意图。(a)明/暗场成像;(b)暗场成像与椭偏协同检测;(c)离焦扫描成像;(d)外延衍射相位显微成像;(e)包含逻辑芯片与存储芯片的图形化晶圆;(f)X射线叠层衍射成像;(g)太赫兹成像;(h)轨道角动量光学显微成像。研究背景伴随智能手机、平板电脑、数字电视、无线通信基础设施、网络硬件、计算机、电子医疗设备、物联网、智慧城市等行业的蓬勃发展,不断刺激全球对半导体芯片的需求。这些迫切需求,以及对降低每片晶圆成本与能耗的不懈追求,构成了持续微缩集成电路关键尺寸和增加集成电路复杂性的驱动力。目前,IC制造工艺技术已突破5nm,正朝向3nm节点发展,这将对工艺监控尤其是晶圆缺陷检测造成更严峻的考验:上述晶圆图案特征尺寸的微缩,将极大地限制当前晶圆缺陷检测方案在平衡灵敏度、适应性、效率、捕获率等方面的能力。随着双重图案化、三重图案化以及四重图案化紫外光刻技术的广泛使用,检测步骤的数量随着图案化步骤的增加而显著增加,这可能会降低产率并增加器件故障的风险,因为缺陷漏检事故的影响会被传递至最终的芯片制造流程中。更糟糕的是,当前业界采用极其复杂的鳍式场效应晶体管 (FinFET) 和环栅 (GAA) 纳米线 (NW) 器件来降低漏电流和提高器件的稳定性,这将使得三维 (3D) 架构中的关键缺陷通常是亚表面(尤其是空隙)缺陷、深埋缺陷或高纵横比结构中的残留物。总体上而言,伴随工业界开始大规模的10 纳米及以下节点工艺芯片规模化制造,制造缺陷对芯片产量和成本的影响变得越来越显著,晶圆缺陷检测所带来的挑战无疑会制约半导体制造产业的发展。鉴于此,IC芯片制造厂商对晶圆缺陷检测技术与设备的重视程度日渐加深。在本文中,朱金龙研究员等人对图形化晶圆缺陷光学检测方法的最新进展进行了详细介绍。最新进展晶圆缺陷光学检测方法面的最新进展包含三个方面:缺陷可检测性评估、光学缺陷检测方法、后处理算法。缺陷可检测性评估包含两个方面:材料对缺陷可检测性的影响、晶圆缺陷拓扑形貌对缺陷可检测性的影响。图2展示了集成电路器件与芯片中所广泛采纳的典型体材料的复折射率N、法向反射率R和趋肤深度δ。针对被尺寸远小于光波长的背景图案所包围的晶圆缺陷,缺陷与背景图案在图像对比度差异主要是由材料光学特性的差异所主导的,也就是复折射率与法向反射率。具体而言,图2(c)所示的缺陷材料与图案材料的法向反射率曲线差异是优化缺陷检测光束光谱的基础之一。因此,寻找图像对比度和灵敏度足够高的最佳光束光谱范围比纯粹提高光学分辨率更重要一些,并且此规律在先进工艺节点下的晶圆缺陷检测应用中更具指导意义。▲图2集成电路中典型体材料的光学特性。(a)折射率n;(b)消光系数k;(c)法向反射率R;(d)趋肤深度δ。晶圆缺陷拓扑形貌对缺陷可检测性的影响也尤为重要。在图形化晶圆缺陷检测中,缺陷散射信号信噪比和图像对比度主要是受缺陷尺寸与缺陷类型影响的。图3展示了存储器件中常规周期线/空间纳米结构中的典型缺陷,依次为断线、边缘水平桥接和通孔、凹陷、之字形桥接、中心水平桥接、颗粒、突起、竖直桥接等缺陷。目前,拓扑形貌对缺陷可检测性的影响已被广泛研究,这通常与缺陷检测条件配置优化高度相关。例如,水平桥接与竖直桥接均对照明光束的偏振态相当敏感;在相同的缺陷检测条件配置下,桥接、断线、颗粒物等不同类型的缺陷会展现出不同的缺陷可检测性;同时,缺陷与背景图案的尺寸亦直接影响缺陷的可检测性,尺寸越小的缺陷越难以被检测。▲图3图形化晶圆上周期线/空间纳米结构中的典型缺陷(a)断线;(b)边缘水平桥接和通孔;(c)凹陷;(d)之字形桥接缺陷;(e)中心水平桥接;(f)颗粒物;(g)突起;(h)竖直桥接。丰富多彩的新兴光学检测方法。光是人眼或人造探测器所能感知的电磁波谱范围内的电磁辐射。任意光电场可采用四个基本物理量进行完整描述,即频率、振幅、相位和偏振态。晶圆缺陷光学检测通常是在线性光学系统中实施的,从而仅有频率不会伴随光与物质相互作用发生改变,振幅、相位、偏振态均会发生改变。那么,晶圆缺陷光学检测系统可根据实际使用的光学检测量进行分类,具体可划分为明/暗场成像、暗场成像与椭偏协同检测、离焦扫描成像、外延衍射相位显微成像、X射线叠层衍射成像、太赫兹波成像缺陷检测、轨道角动量光学显微成像。图4展示了基于相位重构的光学缺陷检测系统,具体包括外延相位衍射显微成像系统、光学伪电动力学显微成像系统。在这两种显微镜成像系统中,缺陷引起的扰动波前信号展现了良好的信噪比,并且能够被精准地捕获。后处理算法。从最简单的图像差分算子到复杂的图像合成算法,后处理算法因其能显著改善缺陷散射信号的信噪比和缺陷-背景图案图像对比度而在光学缺陷检测系统中发挥关键作用。伴随着深度学习算法成为普遍使用的常规策略,后处理算法在缺陷检测图像分析场景中的价值更加明显。典型后处理算法如Die-to-Die检测方法是通过将无缺陷芯片的图像与有缺陷芯片的图像进行比较以识别逻辑芯片中的缺陷,其也被称为随机检测。Cell-to-Cell检测方法是通过比较将同一芯片中无缺陷单元的图像与有缺陷单元的图像进行比较以识别存储芯片中的缺陷,其也被称为阵列检测。至于Die-to-Database检测方法,其本质是通过将芯片的图像与基于芯片设计布局的模型图像进行比较以识别芯片的系统缺陷。而根据原始检测图像来识别和定位各类缺陷,关键在于确保后处理图像(例如差分图像)中含缺陷区域的信号强度应明显大于预定义的阈值。基于深度学习的缺陷检测方法的实施流程非常简单:首先,捕获足够的电子束检测图像或晶圆光学检测图像(模拟图像或实验图像均可);其次,训练特定的神经网络模型,从而实现从检测图像中提取有用特征信息的功能;最后,用小样本集测试训练后的神经网络模型,并根据表征神经网络置信水平的预定义成本函数决定是否应该重复训练。然而,深度学习算法在实际IC生产线中没有被广泛地接收,尤其是在光学缺陷检测方面。其原因不仅包括“黑箱性质”和缺乏可解释性,还包括未经实证的根据纯光学图像来定位和分类深亚波长缺陷的能力。而要在IC制造产线上光学缺陷检测场景中推广深度学习技术的应用,还需开展更多研究工作,尤其是深度学习在光学缺陷检测场景中的灰色区域研究、深度学习与光学物理之间边界的探索等。▲图4代表性新兴晶圆缺陷光学检测系统。(a)外延相位衍射显微成像系统;(b)光学伪电动力学显微成像系统。(a)经许可转载。版权所有(2013)美国化学会。(b)经许可转载。版权所有(2019)美国化学会。未来展望伴随集成电路(IC)制造工艺继续向10nm及以下节点延拓,针对IC制造过程中的关键工序开展晶圆缺陷检测,从而实现IC制造的工艺质量监控与良率管理,这已成为半导体领域普遍达成的共识。尽管图形化晶圆缺陷光学检测一直是一个长期伴随IC制造发展的工程问题,但通过与纳米光子学、结构光照明、计算成像、定量相位成像和深度学习等新兴技术的融合,其再次焕发活力。其前景主要包含以下方面:为了提高缺陷检测灵敏度,需要从检测系统硬件与软件方面协同创新;为了拓展缺陷检测适应性,需要更严谨地研究缺陷与探测光束散射机理;为了改善缺陷检测效率,需要更高效地求解缺陷散射成像问题。除了IC制造之外,上述光学检测方法对光子传感、生物感知、混沌光子等领域都有广阔的应用前景。
  • 光学无创技术在临床检测中面临的挑战与未来
    本周六(5月9日)上午10:00,我司王成铭博士将在仪器信息网网络讲堂做题为“光学无创技术在临床检测中面临的挑战与未来”的主题报告,探讨该技术的未来发展趋势和临床应用前景。 会议简介 在临床医学实践中,影像学(MRI、超声、CT)和病理学的互相印证对疾病的诊断至关重要,但在许多临床应用中还存在一些制约因素,给一些疾病的准确诊断带来困难,而基于拉曼、DCT和光声成像等技术的光学无创方法很有希望成为沟通影像学和病理学之间的重要桥梁。本次会议报告将从皮肤疾病诊断、消化道早癌检测和牙科根管治疗术中检测等临床实际应用切入,对光学无创方法进行概述,着重阐述其在实际临床应用中面临的困难和挑战,并从发展的角度探讨技术的未来发展趋势和临床应用前景。 欢迎各界朋友报名参与,共同讨论、交流、进步!点击本链接快速报名~ 讲师简介 王成铭,物理学博士,毕业于清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室,现任北京鉴知技术有限公司光学工程师,清华大学物理系联合培养博士后。多年从事光学相干层析成像(OCT)临床应用方向,有临床医学合作经验,咨询和培训经验丰富。 【延伸阅读】酒精消毒防新冠?做不好这一点就没用!“鉴知”首次亮相——访北京鉴知技术有限公司总经理王红球从威视到鉴知 150余项专利技术铺就拉曼发展之路
  • 复旦大学推动研发重大疾病早期检测光学新技术
    4月30日,国际著名科学期刊《自然-通讯》(Nature Communications)发布了一种新型的光微流激光酶联免疫吸附剂测定(Enzyme-linked immunosorbent assay,简称ELISA)技术。该技术由密歇根大学安娜堡分校生物医学工程系范旭东教授课题组与复旦大学信息学院光科学与工程系吴翔副教授共同开发。据悉,该项新技术将有望应用于重大疾病(如癌症、艾滋病等)的早期检测与诊断以及单个酶分子催化机制研究。   一般来讲,传统的ELISA技术利用被酶催化生成的荧光产物所发出的荧光强度作为探测信号,然而在实际检测过程中,生物分子的非特异性结合、材料自荧光以及激发光的泄漏等因素造成的强荧光背景会干扰目标分子荧光强度的探测,从而限制了ELISA的探测极限以及动态测量范围。   而吴翔及其合作者开发的新型光微流激光ELISA技术的创新之处在于,以荧光产物为激光增益介质,利用高品质因子的光学微腔产生激光输出 在固定的泵浦功率下,产生激光的阈值时间和被测目标分子的浓度呈反比,不同的浓度对应不同的阈值时间,由此,将阈值时间作为该技术中的探测信号。   实验表明,该项技术的探测极限可达1fg/ml(38aM)(1飞克每毫升),动态测量范围为6个数量级。这种新型的光微流激光ELISA技术,通过对激光阈值时间的探测,可以从较强的荧光背景中精确地分辨低浓度的目标分子,从而实现超高灵敏度的生物分子探测。该技术的应用,将对重大疾病(癌症、艾滋病等)的早期检测与诊断技术带来重要提升,同时对单个酶分子催化机制研究领域产生积极影响。   目前,吴翔正从事有源和无源光学微腔生物传感器以及微腔光镊的研究,希望能结合光微流激光技术的优点,进一步拓展光学微腔技术在生物传感领域的应用,实现高灵敏度和高通量的集成光学生物传感芯片。
  • 西安光机所研制成功光学相干断层影像仪
    日前,高速光学相干断层影像仪(OCT)由中科院西安光学精密机械研究所研制成功。   据研发人员介绍,该样机可高速、无损采集人眼视网膜活体断层影像,分辨率比现有眼科超声高10倍以上,并可快速重建出3D眼底结构图,为疾病更早期、更准确的诊断提供便利。借助该设备,医生只需简单操作,即可在1秒之内扫描出一幅人眼视网膜的三维断层影像。医生可在该影像数据基础上对病人的视盘、黄斑等参数进行数字化分析,使诊疗更加精准。   OCT是一种高分辨率的生物活体成像技术,其原理是对进入生物体后被不同密度的组织反射、干涉的光加以信号解调,进而成像。OCT检查无需任何外加显影剂,具有无辐射、无创、分辨率高、安全性高的特点,主要用于眼底黄斑区及视神经疾病的诊断,特别适用于老年性黄斑变性、青光眼、糖尿病视网膜病变、高度近视性眼底病变等疾病,拥有CT或超声无法替代的功能,俗称眼科CT。   OCT系统融合干涉光学、弱信号探测、色散补偿、图像处理等多种技术,是典型的交叉学科和系统工程。西安光机所科研团队通过改善各个环节的光学及硬件设计,在保证图像信噪比前提下,实现了每秒5万次的线扫描,超过国外同类高端眼科OCT的最快速度,在硬件上为实现快速3D扫描奠定了基础。
  • 华中科大刘世元教授团队发表光学晶圆缺陷检测领域系统综述
    作者:荆淮侨 来源:中国科学报受SCIE期刊《极端制造》极端制造编辑部邀请,华中科技大学教授刘世元团队近日在该刊上发表了《10nm及以下技术节点晶圆缺陷光学检测》的综述文章,对过去十年中与光学晶圆缺陷检测技术有关的新兴研究内容进行了全面回顾。随着智能终端、无线通信与网络基础设施、智能驾驶、云计算、智慧医疗等产业的蓬勃发展,先进集成电路的关键尺寸进一步微缩至亚10nm尺度,图形化晶圆上制造缺陷的识别、定位和分类变得越来越具有挑战性。传统明场检测方法虽然是当前晶圆缺陷检测的主流技术,但该方法受制于光学成像分辨率极限和弱散射信号捕获能力极限而变得难以为继,因此亟需探索具有更高成像分辨率和更强缺陷散射信号捕获性能的缺陷检测新方法。据了解,晶圆缺陷光学检测方法的最新进展包含了缺陷可检测性评估、光学缺陷检测方法、后处理算法等三个方面。其中,缺陷可检测性评估,包含了材料对缺陷可检测性的影响、晶圆缺陷拓扑形貌对缺陷可检测性的影响两个方面。在多样化的光学缺陷检测方法上,目前,晶圆缺陷光学检测系统可根据实际使用的光学检测量进行分类。在后处理算法方面,根据原始检测图像来识别和定位各类缺陷,关键在于确保后处理图像中含缺陷区域的信号强度应明显大于预定义的阈值。在该综述研究中,也总结了代表性晶圆缺陷检测新方法。具体可划分为明/暗场成像、暗场成像与椭偏协同检测、离焦扫描成像、外延衍射相位显微成像、X射线叠层衍射成像、太赫兹波成像缺陷检测、轨道角动量光学显微成像。研究人员认为,基于深度学习的缺陷检测方法的实施流程非常简单。首先,捕获足够的电子束检测图像或晶圆光学检测图像。其次,训练特定的神经网络模型,从而实现从检测图像中提取有用特征信息的功能。最后,用小样本集测试训练后的神经网络模型,并根据表征神经网络置信水平的预定义成本函数决定是否应该重复训练。据介绍,尽管图形化晶圆缺陷光学检测一直是一个长期伴随IC制造发展的工程问题,但通过与纳米光子学、结构光照明、计算成像、定量相位成像和深度学习等新兴技术的融合,其再次焕发活力。该团队介绍,这一研究领域的前景主要包含以下方面:首先,为了提高缺陷检测灵敏度,需要从检测系统硬件与软件方面协同创新。同时,为了拓展缺陷检测适应性,需要更严谨地研究缺陷与探测光束散射机理。此外,为了改善缺陷检测效率,需要更高效地求解缺陷散射成像问题。除了IC制造之外,上述光学检测方法对光子传感、生物感知、混沌光子等领域都有广阔的应用前景。相关研究人员表示,通过对上述研究工作进行评述,从而阐明晶圆缺陷检测技术的可能发展趋势,将为该领域的新进入者和寻求在跨学科研究中使用该技术的研究者提供有益参考。华中科大机械学院研究员朱金龙、博士后刘佳敏为该文共同第一作者,华中科大教授刘世元以及朱金龙为共同通讯作者。相关论文信息:https://doi.org/10.1088/2631-7990/ac64d7
  • 应用材料推出Enlight®2光学检测系统,吞吐量提高50%
    长期以来,良率一直被认为是半导体制造中最关键的指标之一。对于芯片制造商来说,减少将工艺提升到生产级良率所需的时间可能价值数十亿美元。因此,制造商在晶圆检测技术上投入巨资,以帮助快速发现和纠正影响良率的缺陷,最好是在它们影响晶圆厂产量之前。缺陷检测工具箱中有两个互补的工具:检测和复查。在最常见的策略中,芯片制造商使用基于光学的检测技术来检测晶圆上的潜在缺陷,然后进行电子束复查,电子束复查具有按类型查看和表征缺陷所需的更高分辨率,以帮助工程师发现和解决其根本原因。光学缺陷检测和电子束缺陷审查是相辅相成的——前者以牺牲分辨率为代价在更短的时间内扫描晶圆,而后者提供高分辨率,但扫描晶圆需要更长的时间。最佳策略是将这两种工具的优点结合起来。然而,随着半导体设计变得越来越复杂,光学检测正面临挑战。随着线宽的缩小,细小的有害颗粒成为杀手级缺陷。随着设备架构向 3D 过渡,颗粒变得越来越难以检测和观察。随着多图案化和 3D 架构增加了相邻工艺步骤的图案化相互依赖性,需要更多的检测点来追溯缺陷的根本原因。芯片制造商越来越面临成本困境:要么增加检测量而增加制造成本,要么节省成本并降低制造良率。2021 年,应用材料公司推出了一款创新的光学检测系统,旨在帮助芯片制造商驾驭这个复杂的新时代。Enlight® 明场光学晶圆检测系统将行业领先的速度与高分辨率光学器件相结合,可从每次晶圆扫描中捕获更多对良率至关重要的数据。它是唯一同时具有明场和暗场检测通道的系统,使其能够同时收集反射光和高角度散射光,以检测最小的缺陷。Enlight 系统架构改变了光学检测的经济性,将捕获关键缺陷的成本优势提高了 3 倍。成本优势使Enlight系统客户能够减少检测预算或插入更多检测点,以在相同的预算下检测更多的颗粒和图案错误。因此,Enlight 系统已成为应用材料公司历史上速度最快的检测系统,并被其所有领先的晶圆代工客户用于大批量生产。今年,应用材料推出了 Enlight® 2 系统,它将吞吐量和灵敏度提升到新的水平。区分妨害和缺陷Enlight 2 系统旨在检测数量最多的良率扼杀缺陷,同时保持较低的误报率。Enlight 2 具有两项升级,可提高对相关缺陷的敏感度:图像处理能力的阶跃函数和成像动态范围的增加,每次扫描都能检测到 100 倍以上的潜在缺陷。新的 SideView™ 模块可实现晶圆的倾斜照明,从而将检测 3D 缺陷的灵敏度提高近一倍。该系统还提供了新的干扰抑制功能:一种名为SELFI的新型深度学习引擎™检测和分类超过十亿个缺陷图像,使工程师能够捕获3倍以上的目标缺陷。一种名为GF Polaris™的新型光偏振模块扩展了360度可调偏振,以控制灰场检测通道,并减少50%的滋扰。提高限速Enlight 2 包括多项增强功能,可进一步提高系统的吞吐量:新的混合计算架构利用图形加速器和专用图像处理器将 CPU 性能提高 4 倍,数据存储速度提高 5 倍,网络吞吐量提高 2.5 倍。一台新的望远镜将系统的晶圆扫描吞吐量扩大了40%以上。降低拥有成本这些速度和灵敏度的改进使芯片制造商能够在整个制造流程中插入更多的检测点,同时为每个配方提供更多的扫描集,同时保持相同的总体拥有成本。同时,检测阶段可操作信息数量的增加增强了在良率偏移发生之前预测良率偏移的能力,立即检测偏移,以便可以停止晶圆加工以保护良率,并实现根本原因追溯,以加快纠正措施和恢复大批量生产。芯片制造商倾向于降低检测工具的灵敏度,以尽量减少干扰检测,这增加了遗漏关键缺陷的风险。为了缓解这一挑战,应用材料公司的 ExtractAI™ 技术使用大数据帮助客户在在线监测期间快速创建完全分类、无噪声的地图。Enlight 2 系统的预测功能与 ExtractAI 相结合,在明场光学晶圆检测和我们行业领先的电子束审查系统 SEMVision® 之间提供了实时、智能的链接。ExtractAI 技术使用人工智能 (AI) 来表征晶圆上的所有潜在缺陷,为 SEMVision eBeam 系统提供可操作的分类缺陷图。电子束系统反过来训练 ExtractAI 技术对杀良率缺陷进行分类,从而能够快速准确地将杀良率缺陷与高端光学扫描仪产生的数百万个干扰信号区分开来。通过结合应用材料一流的光学检测和电子束审查技术,创建了业界唯一的智能解决方案,不仅可以检测和分类良率关键缺陷,还可以实时学习和适应工艺变化。在发布该系统前,应用材料已经向客户交付了两位数数量的系统,用于大批量生产,结果显示可以在不牺牲灵敏度的情况下将吞吐量提高 50%。应用材料的目标是在未来几年内创造超过10亿美元的收入,并帮助客户在芯片制造的新时代增加晶圆厂的产量和产量,从而创造数十亿美元的收入。
  • 复享光学在SEMICON/FPD China 2024展会上展示先进光谱检测技术
    2024年3月20-22日,全球规格最大、最具影响力的半导体盛会 SEMICON/FPD China 2024 在上海新国际博览中心圆满落幕。本届 SEMICON CHINA 2024 以“跨界全球、心芯相联”为主题,为全球半导体行业人员贡献了一场覆盖芯片设计、制造、封测、设备、材料、光伏、显示等全产业链携手合作、最新技术热点的饕餮盛宴。作为中国深度光谱技术的领军企业,上海复享光学股份有限公司(以下简称“复享光学”)受邀参加了本次盛会。本次展会,复享光学携半导体前道制造工艺中最新的先进光谱检测方案参展,吸引了众多业界人士的关注。与会者齐聚展台,分享创新技术、交流行业经验、探讨产业发展,对复享光学的产品及功能赞不绝口。随着芯片逐渐往微缩化和3D化发展,刻蚀设备的重要性不断提高。终点检测设备是刻蚀机的“眼睛”,需要其检测刻蚀何时停止,是刻蚀工艺控制的核心模块,关键技术一直以来被国外厂商所掌握。此次,我们向公众展示了面向先进刻蚀工艺控制的终点检测解决方案——InView-OES和InView-IEP。凭借在深度光谱技术领域十余年的扎实积累,复享光学自主研发了基于等离子体发射光谱的刻蚀终点检测解决方案——InView-OES,不仅填补了国内市场空白,更打破了国外技术垄断,解决国外断供危机。特别值得一提的是,针对目前国内先进制程工艺的技术发展方向所带来的极弱 OES信号的终点检测难题,复享光学攻克技术瓶颈,产品实现了极低检出限、极高信噪比和极高灵敏度,结合基于神经网络的人工智能终点判断算法,为先进制程提供了高效、精准的刻蚀终点检测。目前,InView-OES 已在 FAB端实现数百万片 wafer 量产检验,获得客户高度好评。此外,随着目前新材料&新器件的发展,出现了传统的 OES 方式所不能监控的无截止层刻蚀终点检测问题,复享光学针对此行业痛点,自主发展了基于白光干涉的终点检测解决方案 InView-IEP。产品具备可定制 model-based算法、复享光学不仅在产品上突破,在技术研究方面也在积极探索。作为国家级专精特新“小巨人”企业和上海市科委集成电路支撑项目的承担单位,公司大力聚焦先进终点检测技术,并积极将深度光谱检测技术应用于其他半导体制造工艺中。在量测领域,复享光学承担了上海市2022年度“科技创新行动计划”科学仪器领域项目——《堆叠环栅晶体管(GAA-FET)制程量测拉曼光谱仪》。该技术致力于探究多层纳米薄膜在 GAA-FET 制备中的核心参数,如厚度、应力、界面状况及沟道载流子迁移率等,为未来的半导体量测设备领域提供创新解决方案。综上所述,复享光学不仅致力于当前半导体零部件的国产替代,也为未来国产半导体零部件设备的超越寻求突破之道。当下,半导体行业正经历蓬勃发展阶段,凡是目光所及,从人工智能、万物互联、汽车电子、各类消费品,其底层都是半导体芯片;同时,在国内半导体设备持续的国产替代和新晶圆厂产能扩张的双重浪潮推动下,针对先进制程、新结构和新材料芯片制造过程中光谱检测的紧迫需求,复享光学今年将充分利用省部级“上海微纳制程智能检测工程技术研究中心”以及“复旦大学光检测与光集成校企联合研究中心”双平台优势,将加速技术成果转化进程,缩短半导体产品研发周期,为中国高端芯片的生产贡献我们的光谱检测力量。
  • 国内首台自动光学检测设备研制成功
    日前,由中国电子科技集团第45所承担的国际科技合作项目“自动光学检测(AOI)设备技术合作”,通过了国家级验收,技术指标达到了国外同类设备水平,标志着自动光学检测(AOI)设备实现了国产化,填补了国内空白。   据了解,当今电子装备在结构上强调实现小型化、微型化、模块化,以满足高性能、高可靠、大容量、小薄轻的要求。线路板上元器件组装密度提高,其线宽、间距、焊盘越来越细小,已到微米级,复合层数越来越多。传统的人工目测(MVI)和针床在线测试(ICT)检测因“接触受限”(电气接触受限和视觉接触受限)所制,已不能完全适应当今制造技术的发展,自动光学检测系统(AOI)已经成为IC制造业的必然需求,正越来越多地用来代替传统MVI和ICT技术,进行检测,用于监视和保证生产过程的品质。目前,我国自动光学检测系统(AOI)设备主要依赖进口,一直被以色列、美国、日本等国家所垄断。中国电子科技集团第45所,与加拿大开展了卓有成效的国际科技合作,共同研发自动光学检测(AOI)设备,通过引进、消化吸收、再创新,终于研制出了具有国际水平的自动光学检测(AOI)设备,打破了国外的垄断与技术封锁,使进口产品降价30%。   中国电子科技集团第45所通过技术引进和消化吸收,攻克了高速图像采集和硬件处理技术,缺陷识别和处理技术,细微图形采像技术等三项关键技术,并成功应用于AOI设备的研制,目前已获得专利4项,申报并受理发明专利6项,发表学术论文6篇,获省部级科学技术二等奖1项。该项目的完成,标志着我国在自动光学检测设备领域具备与国外主流设备展开竞争的实力,提高了我国电子专用检测设备的制造水平。
  • 中国首台自动光学检测设备研制成功
    河北省廊坊市科技局26日称,中国电子科技集团第45所(燕郊)与加拿大共同合作的“自动光学检测(AOI)设备技术”研制成功,各项技术指标均达到国外同类设备水平。这标志着我国打破了国外在自动光学检测设备领域的垄断与技术封锁,使自动光学检测设备进口产品降价30%。 中国电子科技集团第45所   据廊坊市科技局工作人员介绍,全球电子装备在结构上强调实现小型化、微型化、模块化,以满足高性能、高可靠、大容量、小薄轻的要求。而我国传统的人工目测(MVI)和针床在线测试(ICT)检测因“接触受限”(电气接触受限和视觉接触受限)所制,已不能完全适应当今制造技术的发展。目前,我国自动光学检测系统(AOI)设备还主要依赖进口,一直被以色列、美国、日本等国家所垄断。因此,自动光学检测系统(AOI)已经成为IC制造业的必然需求。   据了解,2007年,中国电子科技集团45所顺利通过科技部、国家外专局的批准,被列为我国“微电子装备国际合作基地”之一,并与加拿大开展国际科技合作。   廊坊市科技局局长杨中秋表示,该项目的完成,不仅提高了我国电子专用检测设备的制造水平,也标志着我国在自动光学检测设备领域具备了与国外主流设备竞争的实力。
  • 将光学检测技术和仪器的产业化推到新的高度
    p   strong  仪器 /strong strong 信息网讯 /strong span style=" font-family: times new roman " 2016年5月10日,由中国光学工程学会、中国高科技产业化研究会、国际光学工程学会(SPIE)、美国光学学会(OSA)主办的2016年国际光电技术与应用系列创新研讨会(OTA 2016)在京开幕。此次研讨会除了大会报告之外,还设有13个分会场,分别为1.国际高功率激光技术与高能激光应用研讨会2.国际激光制造与激光检测技术研讨会、3.国际3D打印技术及其应用研讨会(2.3.合并)、4.国际先进光学系统设计与制造及应用研讨会、5.国际光学检测技术及仪器研讨会、6.国际机器人先进感知与智能控制技术研讨会、7.国际天文望远镜与仪器研讨会、8.国际大数据光存储技术研讨会、9.国际高光谱遥感应用研讨会、10.国际硅基光电子与集成研讨会、11.国际红外技术与应用研讨会、12.国际环境监测与安全检测技术及应用研讨会、13. 纪念光纤发明50周年大会等。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_20160511_080631_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/0242fdc0-4ff5-4fd0-a565-8a281012ced0.jpg" / /span /p p span style=" font-family: times new roman "   5月10日下午至5月11日是大会的分会场研讨时间。分会之一国际光学检测技术及仪器研讨会作为国际光电技术与应用系列创新研讨会的重要组成,每年都吸引来国内外光学检测技术研发专家们到会参加讨论。据主办方中国光学工程学会介绍,往届的光学检测技术及仪器研讨会更注重技术的研发探讨,今年的会议是首次明确将光学检测技术和仪器的产业化作为研讨的主题,这也是响应国家支持科研成果转化的号召。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0179_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/9abb0d7b-0511-43d3-8897-864a65628744.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong 会议现场 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   本届国际光学检测技术及仪器研讨会共包括来自国内外工程化院校、研究所以及商业化仪器企业的25个报告,吸引了百余位相关研究实验室和企业的参会者。以下是部分报告介绍: /span /p p span style=" font-family: times new roman "   哈工业大学精密仪器工程研究院谭久彬教授报告的题目是《高端超精密仪器产业化探索》。据介绍,我国工业化进入中后期,高端装备发展走到了必须发展的道路。超精密仪器技术已经是大国必争的战略高地,而目前我国面临发达国家和新兴国家的双重挑战。我国超精密仪器产业化发展存在很多问题,如理念陈旧、企业自主创新能力较低等。充分发挥大学研究所自主创新能力强的优势,让工科大学研发平台与企业的产业化平台一体化对高端精密仪器产业化将产生巨大的推动作用。谭久彬教授还介绍了团队根据产业化需求研制的用于微纳结构表征的共聚焦扫描测量仪、面向生物医学的立体层析共聚焦显微镜、快速超精密双频激光干涉仪等精密仪器测量设备。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0155_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/ec2a365f-9cf0-4d63-9b60-9abcb0547974.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    /span span style=" font-family: times new roman " strong 谭久彬 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   中国工程物理研究院激光核聚变研究中心袁晓东报告的题目是《Research on the Precision Assembly System for SG-III Laser Facility 》。据介绍激光诱导惯性约束核聚变是实验室最常用的实现核聚变的方法。大型高能激光装置对于方法的实现非常重要,目前在美国、法国和中国(SG-III)共有三个大型高能激光装置。袁晓东在报告中介绍了SG-III的设计和一体化装配过程,LRU模型的离线精密装配与在线准确重置能够满足大型激光装置的安装与调试。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0190_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/e4fb6b6d-5a3c-43f7-b245-395995ff5fba.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    /span span style=" font-family: times new roman " strong 袁晓东 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   北京交通大学冯其波教授报告的题目是《System for simultaneously measuring 6DOF geometric motion errors using fiber-coupled laser》。据介绍,提高受控机床的精度,可以从改善硬件设施或是误差补偿的方法入手。冯其波教授表示:做精密仪器“方向决定成败、细节决定高低。”还介绍了团队研制的单轴6自由度误差测量系统。光纤的使用使系统热稳定性得到了提高,可稳定的通过补偿降低误差。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0217_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/9a23d7ae-7e5f-4052-b201-ff4466fde9c6.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong 冯其波 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "    /span span style=" font-family: times new roman " 中国科学院光电研究院周维虎教授报告的题目是《飞秒激光频率梳精密测量技术研究》。飞秒光梳是频率和相位完全受控的飞秒锁模脉冲激光。主要用于绝对距离测量、频率测量等测量和低噪声微波源和任意光脉冲合成。周继虎教授介绍了飞秒光梳的实用化研制,基于该原理该团队还研发了飞秒激光跟踪仪可用于台阶测量、自由曲面测量、时频测量等方面。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0259_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/ab834326-5079-4588-a625-7c6693835b4b.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong 周维虎 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   中国科学院上海光学精密机械研究所邵建达报告的题目是《Large optics metrology for SG-series laser facility》。组成大型SG激光系统的大口径光学元件种类多、数量大,他们的特性参数与激光装置的性能相关,对大口径光学元件检测的装置要求很高。该团队建立的检测技术满足高精度光学元件的检测需求,部分光学元件已经优于之前NIF光学元件水平。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0303_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/1f3cb9e7-c856-4776-a2ce-cc18d4e969ff.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong 邵建达 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   来自华中科技大学的刘世元教授报告的题目为《Mueller Matrix Ellipsometry for Nanostructured Surface Metrology》。 /span span style=" font-family: times new roman " 据介绍,Mueller矩阵椭偏计(MME)非常适合无损纳米结构测量,对光的偏振、散射和其它特性的深入研究对于表面测量非常重要。为了将MME商品化,团队还创建了武汉颐光科技有限公司,目前已经具备椭偏仪批量生产能力实现了MME的产品销售。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0338_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/8409671a-de3d-4d73-8387-a6e2b2ca791a.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong 刘世元 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   哈尔滨工业大学 Yi Zhou报告的题目是《Experiments on Terahertz 3D Scanning Microscopic & nbsp Imaging》。Yi & nbsp Zhou介绍了团队研制的2.52太赫兹双轴反射共聚焦显微镜,其纵向和横线分辨率分别超过了0.314mm和0.353mm。该仪器在2D和3D成像方面非常稳定,可被用于生物学、制药等领域。 /span /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_0241_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/dcd0cda8-7b59-43b2-b263-3b2335882257.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong Yi Zhou /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman "   哈尔滨工业大学ChangKun Fan报告的题目是《Controlling Software Development of CW Terahertz Target Scattering Properties Measurements Based on LabVIEW(IPTA05-066)》。据介绍,该团队开发了太赫兹目标散射特性测量的控制软件。该软件可手动或自动移动坐标平台,可设置间断频率、测量时间等参数实现自动测量。目前该软件已经申请得到国家专利。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" IMG_0383_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/a2dd8a4f-6640-4796-a821-95f65295dbbc.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman "    strong ChangKun Fan /strong /span /p
  • “小动物光学多模融合分子影像成像设备”项目启动
    3月4日,由中国科学院自动化所田捷研究员担任项目负责人的基金委国家重大科研仪器设备研制专项“小动物光学多模融合分子影像成像设备”项目召开项目启动会,标志着该项目正式启动。   本项目由自动化所牵头,清华大学、北京协和医院以及第四军医大学、西安电子科技大学等四家单位共同参加,是迄今为止自动化所资助额度最高的国家基金委项目。   针对重大疾病防治和重大新药创制的国家战略需求,该项目拟研制小动物光学多模融合分子影像成像设备。该成像设备以光学分子成像模态为核心,同机融合核素和结构成像模态,从细胞分子、功能代谢和解剖结构等多个层面系统全面地提供生物体生理病理信息。围绕多模成像设备研制这一核心目标,该项目涉及到成像模型、重建算法、成像设备、融合平台、验证评价以及医学生物应用等多方面的研究。该设备将用于开展恶性肿瘤发生发展机理、早期精确诊断以及药物疗效定量评价的医学生物应用研究,为肿瘤早期精确诊断和药物定量疗效评价提供技术支持和设备保障。该项目的实施对推动生命科学和医学的科学研究、技术发展具有重要意义。   启动会上,田捷研究员还就项目总体情况、“小动物光学、结构、代谢三模态同机成像设备构建与研发”课题研究方案的报告、项目各子课题分别就课题定位、研究内容、实施方案、具体指标、研究计划等几个方面进行了汇报。   基金委医学部常务副主任董尔丹、综合计划局郑永和副局长、中国科学院计划财务局曹凝副局长、院高技术局杨永峰处长、基金委综合计划局谢焕瑛处长、医学部三处李恩中主任,中科院项目评估监理中心金启宏研究员、刘涛副研究员等领导和专家出席会议 美国医学科学院外籍院士戴建平教授、中国科学院吴培亨院士、沈绪榜院士等九位项目专家委员会委员莅临启动会。
  • 叶坚团队在光照安全剂量内实现拉曼光学信号穿透14 厘米肌肉组织的检测
    无创检测体内肿瘤病灶对于临床医学肿瘤诊疗至关重要。医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振或正电子发射计算机断层扫描等虽然能诊断体内深层病灶,但存在采集时间长、仪器昂贵或辐射剂量大等原因,更常用于术前检查。与之相比,光学检测和成像方法具有实时、高灵敏、非电离辐射、采集方便等优势,结合外源性造影剂可以提供生物体结构、功能和分子的精确信息,是肿瘤诊断的绝佳工具。但是,现有的肿瘤光学检测技术的进一步发展也面临着瓶颈:组织穿透深度较低,无法检测深层病灶。由于生物组织对光子强烈的散射和吸收作用(如图1),光在生物组织中的穿透深度受限一直是这个领域中的巨大挑战。例如,近红外区域肌肉组织的传输平均自由程只有1~2 mm,目前广泛使用的荧光成像技术的组织穿透深度通常只有几毫米。临床结果发现,基于吲哚菁绿的分子影像无法检测到距离胸膜深度超过1.3 cm的肺结节,容易造成假阴性。图1. 生物组织对光子的散射与吸收表面增强拉曼光谱(SERS)对金属纳米颗粒附近的分子的拉曼信号实现极大地增强,具有高特异性和高灵敏度等优点,非常适合用于生物光谱检测。为了获取更高的检测深度,已经报道了光源和探测器间具有一定空间偏移的空间偏移拉曼光谱装置。它利用了生物组织的高散射特性,即来自深层的光子到达表面时会有更大的横向偏移。空间偏移拉曼光谱抑制了表层的背景信号,因此提高了来自深层信号的信噪比。它的一种特殊形式是透射拉曼光谱,它将激光和拉曼探测器放置在样品的两侧。据报道,透射拉曼光谱技术可以实现具有高组织穿透能力的无创检测。尽管如此,透射拉曼光谱技术的最新水平仍未能满足实际生物医学应用的需求。首先,目前文献报道的透射拉曼光谱技术的检测深度或组织厚度仍远低于与人体相关的厚度值。例如,人类的腹背距离超过10 cm。然而,使用透射拉曼光谱技术穿透超过10 cm厚的体外组织或活体动物的可行性迄今尚未得到证实。其次,光子在透射拉曼检测中的传播过程以及测量因素如何决定信号尚不清楚。透射拉曼信号不仅受组织散射系数和吸收系数的影响,还可能与SERS纳米探针的亮度、病灶埋深、组织总厚度等因素有关。评估这些决定性因素之间的关系至关重要。第三,激光的安全性是光学模态临床转化中一个长期关注的问题。临床激光的光安全性通常由最大允许照射量来评估,即对暴露的身体表面造成损伤的风险可忽略不计的最高激光辐射水平。然而,目前大多数体内SERS研究使用的激光剂量远远高于光安全剂量限值,这在很大程度上阻碍了SERS技术的临床转化。图2. 使用透射拉曼装置和超亮SERS探针对小鼠深部肿瘤进行无创成像(示意图)以及透射拉曼光谱信号的理论计算为了解决本领域的上述重要问题,上海交通大学生物医学工程学院叶坚团队首先从透射拉曼光谱测量过程中拉曼光子传播的理论建模和计算入手,研究了实验参数(组织厚度、SERS纳米探针位置、纳米探针亮度、激光功率和光束尺寸)对透射拉曼光谱探测深度的影响(如图2)。理论计算表明,透射拉曼信号与信号源的埋深之间呈不对称的U型关系,说明病变位于组织中部时信号最弱,对透射拉曼信号的检测是最具挑战性的。而提高SERS纳米探针的亮度是增加检测深度/透射组织厚度最直接有效的途径。此外,光束尺寸的增大对深部病灶的透射拉曼检测强度几乎没有影响。因此,可以采用较大的激光束尺寸来降低功率密度。图3. 扩散光束照明的体外透射拉曼光谱检测基于这些发现,该团队设计制备了超亮SERS纳米探针与自制的透射拉曼装置相结合,开发了一个拉曼检测/成像系统。该系统具有以下优点:(1)深度检测能力,使用了低至单颗粒检测水平的超亮SERS纳米探针 (2)临床光安全,样品表面的激光功率密度低于安全光照剂量阈值。利用该系统,团队成功地在安全光照剂量内通过体外14cm厚的组织实现了对包埋在其中的SERS纳米探针的检测(图3),与目前已报道的透射拉曼光谱检测研究相比,穿透深度提高了约97%。进一步地,团队在安全光照剂量内实现了1.5 cm厚未剃毛活鼠体内深层SERS纳米探针的体内无创成像(图4),相比之下,传统的背散射拉曼成像无法获得显著信号。这项工作为透射拉曼光谱技术在体内非侵入性生物医学检查方面的发展提供了新的见解,证明透射拉曼光谱有望成为未来临床癌症诊断的可行工具。图4. 活体小鼠无创光安全透射拉曼光谱检测
  • 海克斯康成立中国合资公司 光学影像市场竞争力进一步增强
    海克斯康计量集团成立“东莞七海测量技术有限公司”   2011 年8 月11 日,Hexagon AB 旗下 Hexagon Metrology AB 对外宣布在中国成立合资企业“东莞七海测量技术有限公司”(简称“七海测量”), 以对“东莞市七海光电有限公司”(简称“七海光电”)的业务进行整合。   七海测量的成立,是海克斯康计量集团在中国光学影像测量市场扩张的重要一步,将进一步增强集团在中国及全球市场的竞争力。“七海光电”,是中国领先的影像测量机供应商之一,曾多次获得政府相关部门的科技与创新奖励,并在影像测量技术方面取得了多项专利,一直以来在技术上领跑影像测量行业。其产品已广泛应用在通信、电子、汽车、塑胶,机械加工等行业,并且能够根据用户的特定需求,快速提供用户定制化的产品和解决方案。   加入海克斯康计量集团后的“七海光电”,将在“七海测量”名下,运用海克斯康计量集团的资源和技术优势,引进先进的机械、电子、测头、新型控制技术,软件,传感器等新技术,加大研发投入,引入现代国际化企业管理体系,为中国用户提供最优性价比、高效可靠的全新光学影像产品,并提供最佳的售后服务,同时也为全球光学影像市场注入新的产品。“七海测量”是继海克斯康计量集团在中国现有的两个生产制造基地之后的第三个集研发、生产制造、销售服务为一体的现代化生产研发中心。相信“七海测量”将以海克斯康计量集团在中国过去十年的成功经验和资源优势为坚实基础,在未来书写新的辉煌篇章。   关于海克斯康计量产业集团   海克斯康计量产业集团隶属于海克斯康AB集团,其麾下拥有全球领先的计量品牌,如Brown& Sharpe、Cognitens、DEA、徕卡工业测量系统 (计量分部)、Leitz、m&h、Optiv、PC-DMIS、QUINDOS、ROMER、Sheffield 和TESA。海克斯康计量产业集团代表着无可匹敌的全球客户群,数以百万计的坐标测量机(CMMs)、便携式测量系统、在机测量系统、光学影像测量系统和手持式量具量仪,以及数以万计的计量软件许可。凭借精密的几何量测量技术,海克斯康计量产业集团帮助客户实现制造过程的全面控制,确保制造的产品能够精确的符合原始设计的需要。为全球客户提供测量机、测量系统以及测量软件,并加之以完善的产品技术支持和售后增值服务。
  • 蓝菲光学成功交付上海市质检院定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统
    2019年11月蓝菲光学成功交付上海质检定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统。光谱透射率及色贡献指数是衡量摄影镜头质量优劣的重要指标。摄影镜头的光谱透射比特性直接影响彩色摄影的色再现质量,ISO规定了以用对数透射比为基础的色贡献指数来描述照相镜头的色再现性(ISO 6728-1983)。我们知道照相镜头是由多片透镜组成的,其设计是由全世界多个厂商共同协作的,不同厂商根据其设计方案,则选用不同的透镜玻璃。照相机的色贡献指数是由整个镜头的综合光谱透过率决定的。从某种意义上讲,用于照相镜头的每一块透镜玻璃都应该测量其色贡献指数,并且测试值符合标准要求。上海市质量监督检验技术研究院,是国家市场监督管理总局批准设立的,经上海市人民政府依法设置的非营利性公益科研类政府实验室,是国家级产品质量监督检验研究院。是集产品质量检验检测、计量校准、体系与产品认证、标准化服务、培训与咨询为一体的全国最具有综合竞争力的检测院所之一。上海市质检院针对采购检测仪器具有很高的产品要求,在产品质量、性能、售后服务等一系列考察后,选定蓝菲光学定制生产镜头色贡献指数检测系统。蓝菲光学定制生产的镜头色贡献指数检测系统基于积分球的光谱透射率测试系统,来获取镜头的光谱透射比。待测镜头最大尺寸128mm(D)*366mm(L), 待测镜头重量5kg以内。镜头透过率范围一般在4%-98%。硬件系统由积分球,光谱仪,准直光源,夹具和暗室组成。系统符合JBT8248.1-1999 照相镜头光谱透射比的测量方法和JBT8251-1999 照相镜头的色贡献指数国标。蓝菲光学高漫反射涂料很受行业认可,该测试系统积分球内部使用Spectraflect® 涂料在紫外-可见光-近红外光谱区内漫反射率高达98%。积分球的开口处采用刀刃结构有助于收集大角度散射,挡板采用最小化设计,使得探测器能够最大程度地看到球内壁表面。探测器口位于球的顶部和底部,使用挡板遮挡防止样品和参考口光束直接照射。蓝菲光学的光谱仪光谱范围350-1100nm,该光谱仪内置的电制冷、薄型背照式CCD探测器可高效地抑制杂散光。所使用的准直光源均匀性>90%,光斑大小可调,配套软件显示光谱透射比和色贡献指数,光谱间隔为10nm,此外允许我们自定义光谱及对软件二次开发,方便实用。图1 上海质检定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统图图2 摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统软件界面蓝菲光学定制的摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统设计灵活,可依照标准定制,适用于各类镜头透过率和色贡献指数测试。
  • 光学薄膜透射反射性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用PerkinElmer紫外可见近红外光谱仪配置可变角度测试附件,直接测试样品不同角度下绝对反射率、透射率曲线,无需参比镜校准,操作简单方便,测试结果更加准确。附件为变角度绝对反射、变角度透射率测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。PerkinElmer Lambda1050+ 光谱仪自动可变角附件光路图图1 仪器外观图固定布局 工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。样品变角度透射测试采用自动可变角附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,无需多次操作,测试曲线如下图所示。图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据样品变角度透射/反射曲线测试同一个样品,可以通过软件设置一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图所示,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。图3 样品45度透射和反射曲线测试NIST标准铝镜10度反射率曲线测试采用自动可变角附件测试NIST标准铝镜10度下反射率曲线,如下图所示,黑色曲线为自动可变角附件测试曲线,红色为NIST标准值曲线,发现两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。图4 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。图5 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试不同膜系设计的镀膜样品性能验证
  • 微纳塑料光学与质谱检测技术发展期望:微观化、可视化——访南开大学汪磊教授
    十八年前,英国普利茅斯大学研究人员发表在《Science》上一篇的文章,让“海洋微塑料”进入人们的视野。海洋微塑料是典型的人类污染物,任何一个海洋国家都存在着海洋微塑料的污染,南北极也不例外。这与地区的经济发展程度和人类活动密度直接相关,我国沿海地区多为人口密度大、经济较发达的地区,也不可避免地存在海洋微塑料污染。如今,微塑料已经成为我国乃至全球环境领域的研究热点,而且随着研究的深入,微塑料的介质、粒径以及研究方向均有了进一步的发展。近日,仪器信息网采访了南开大学汪磊教授,就环境微塑料研究现状、痛点和瓶颈及其对生态和人类健康造成的危害等话题进行了深入交流。汪磊教授 南开大学微塑料研究进一步发展:介质、粒径、研究方向微塑料的研究语境不再仅限于海洋,其介质已从海洋环境拓展到淡水环境、陆地环境及大气环境。如大量使用农膜,造成土壤环境出现微塑料;日常洗衣服时,涤纶和尼龙等材质的衣服释放出来的纤维也属于微塑料,进入淡水水环境,造成淡水环境的污染;空气环境中,微小的塑料颗粒通过扬尘进入大气环境,一些更小的颗粒可能会长期悬浮于大气当中,甚至会进一步向大气层上层迁移,并随着气团进行长距离的迁移。这些都是已经有科学证据的环境行为。因此,整个地球面临广泛的微塑料污染。随着微塑料研究的持续开展,研究方向和粒径方面也都有了更进一步的发展。研究方向从最开始的环境调查逐渐深入到毒理学效应和机制的研究;研究对象的粒径也越来越小,从最早微塑料定义的粒径5mm以下,到后来欧洲科学家提出的2mm以下,如今,动物实验发现亚微米级和纳米级的颗粒物更有可能在环境暴露后被吸收并进入到内循环,从而带来更大的健康风险,这引起科学家更为广泛的关注。微塑料研究难点:样品检测和源解析目前,微塑料研究的难点和瓶颈主要在于样品检测。实验室里对纯的化学品、塑料聚合物开展研究相对容易,因为这些物质在检测时加入的成分和剂量都是可控的,甚至还可以用一些染色或同位素标记的方法进行示踪。但环境里的微塑料本身表面粒径很小,比表面积很大,发生同质和异质聚集的能力较强,且有时易在环境中发生老化而与初始状态不同,给检测带来困扰。环境微塑料源解析也是一大瓶颈问题。微塑料的源头和归趋永远是大家关注的问题,由于塑料聚合物本身结构往往是由简单的碳氢结构组成的,很难建立特征性的指纹图谱去分析不同地域环境微塑料到底有哪些差别,所以常规通过化学成分指纹图谱进行污染物溯源的方法不一定适用于微塑料的污染研究。因此,找到合适的、能够对环境微塑料进行科学源解析的方法,也是目前研究当中的瓶颈问题。此外,亚微米级和纳米级别的颗粒已经成为研究人员关注的重点,同时,更小的粒径也使它们的检测难度也非常大,需要科学家和仪器公司技术人员共同努力来实现突破。首创化学解聚质谱检测技术 获学术界认可由于自身具有痕量污染物的环境行为和环境检测研究背景,汪磊自2015年开始关注环境微塑料,当时国内已经有许多团队在开展相关研究工作,但这其中环境分析化学领域的团队还不多。起初,环境生物学专家研究塑料污染时采用的检测技术仍以显微镜下对颗粒观察计数为主,汪磊认为镜检方法虽然可以满足部分实验要求,但由于偶然因素干扰较多,且受前处理过程和操作人员的限制,该方法不适用于痕量微塑料和亚微米尺寸的塑料颗粒检测,也难以实现方法的标准化,且其检测结果也难以用于环境微塑料的释放和迁移通量计算。结合自身研究专长,汪磊团队以将塑料聚合物通过化学解聚的手段解聚成具有特异性的单体化合物,以质谱对单体化合物进行分析检测,进而回溯到聚合物本身的质量思路,开发出聚酯、聚碳酸酯、聚乳酸、尼龙等微塑料的质谱检测技术,搭配镜检技术一起使用,具有更好的准确性和灵敏度。采用该方法,汪磊团队进行了包括污染调查和微塑料环境行为方面的研究,相关检测方法分别发表在美国化学会刊物Environmental Science & Technology Letters(EST Lett)、和Analytical Chemistry上,并被EST Lett杂志评为2017年年度最佳论文。采用质谱检测-镜检结合方法,汪磊团队对一些典型塑料污染场景进行了研究,如提出以质谱检测配合光学显微方法能更准确地评估洗衣废水对污水处理厂进水中微塑料污染的贡献;评估了大气沉降与剩余污泥再利用对陆地环境中微塑料污染的输入通量;发现了垃圾填埋场矿化垃圾土中微塑料和它的前体物以及塑化剂在成分分布上的变化与填埋时间存在相关性;并结合环境微生物学技术,揭示了室内灰尘中较高浓度的微塑料特别是生物可降解塑料微粒会影响室内环境中微生物的群落结构,这些研究成果于在EST、科学通报等刊物上连续发表。此外,汪磊还对微塑料的长距离迁移、“双碳”战略背景下生物质塑料和可降解塑料等新课题进行了一些初步的探索。由于从事环境微塑料技术的研究,2021年,汪磊团队获得安捷伦公司的全球开放型课题的支持,汪磊表示:“我很感谢安捷伦,我们很多研究工作都是用安捷伦的仪器完成的,如Agilent 8700 LDIR激光红外成像系统,以及LC/MS/MS产品。安捷伦特别关注微塑料方面的技术开发,也愿意与科研单位合作,因此我们双方一拍即合。”汪磊团队合影质谱技术在反映聚合度和粒径方面存在局限性当前,环境微塑料研究主要用到光学和质谱学两种技术手段,光学手段包括普通光学显微镜和结合聚合物特征光谱开展的显微光学技术,后者如显微红外、显微拉曼等,实验室研究还可用到电镜、原子力显微镜等。大部分微塑料研究工作只会采用两种手段中的一种。在微塑料检测中,光学手段使用更为广泛,该技术简单直接,对研究条件要求较低,方便使用。光谱学手段可以识别塑料聚合物,因此红外光谱在微塑料检测中迅速成为主流技术。质谱学方法在采用不同解聚或裂解处理后,以液质或气质联用仪对相对完整的聚合物功能单体化合物或聚合物的分子碎片进行检测,再回溯聚合物质量。微塑料的质谱检测技术还存在一定局限性,如热裂解技术在产生碎片时一些环境基质会产生同类碎片,对样品分析造成干扰。而相对温和的化学解聚手段也并不能有效解聚所有塑料聚合物,且如果产生的功能单体不具有特异性,该方法将同样面临基质干扰的问题,这些问题限制了质谱技术的应用发展。质谱分析样品解聚手段的另一大局限性是无法有效区分不同聚合度的聚合物,低聚物也会产生相同的碎片和功能单体,因而会对微塑料的定量产生干扰。“在研究过程当中,我们也不断地被要回答编辑和审稿人提出的这类问题,尽管这些低聚物相对于高聚物来说体量常常微小到可以忽略不仅,但它总归是一个客观存在的误差。”汪磊讲到,“但低聚物本身是否也有环境风险和研究的意义呢?”光学技术需更微观 质谱技术期待原位可视化当前,两种主要的微塑料检测技术都存在一定的局限性,汪磊详细讲述了局限问题并提出了对微塑料分析技术的发展期许。光学技术最大的局限性体现在更小粒径的微塑料检测灵敏度不足。目前市场上常见显微红外技术产品灵敏度多在10~20微米左右,这个尺度以下的环境微塑料很难被识别;显微拉曼技术灵敏度相对较高,但对5微米以下的样品也很难检测。因此,光学技术,需要在灵敏度方面进一步发展,使分析更加微观化。质谱方面,希望能发展对高分子聚合物直接进行检测的质谱技术,虽然据悉已有相关技术,但尚未能应用到塑料聚合物的检测上;另外,现有质谱方法分析塑料聚合物时,只能间接证明它的存在,不能实现微塑料的直接原位检测,说服力不足,期待适用于微纳塑料的质谱成像检测技术出现,从而更直观地揭示这些人造高分子聚合物的生物富集行为和毒理学作用机制。政策监管尚空白 制定相关标准应考虑多技术结合目前,在政策方面,针对塑料本身的地方性和行业性的约束,如各类“限塑令”时有颁行,但目前尚未出台针对微塑料的监管或污染治理标准。据悉,国家海洋监测中心编制了《海洋微塑料监测评价技术规程(试行)》。全球公认的环境微塑料污染监测标准技术尚未形成,各国和各团队使用的方法不同程度上存在差别。“因为环境微塑料的检测本身有很大的困难,同时又要考虑到自身的污染现状、科研能力和软硬件条件,因此构建科学、实用的监测和检测标准方法十分具有挑战性。”汪磊解释。汪磊认为,在制定环境微塑料相关监测法规或标准时,应考虑多种技术结合,例如光学检测的计数结果不利于数据之间的比较,质谱学技术无法直接反映颗粒形态和聚合度,两种技术的结合可以提高检测结果的准确性和科学性。大众应正确面对微塑料危害 减少环境中的微塑料排放微塑料对于生态环境和人类健康都存在一定的风险。较大粒径的微塑料易被动物摄食,导致海洋生物食道阻塞、厌食甚至死亡;附着到珊瑚礁表面的微塑料会引起珊瑚病变,而由于珊瑚礁对于海洋环境调节十分重要,珊瑚礁的死亡会引起一系列不良海洋环境生态效应的出现;也有研究表明,土壤环境中,微塑料会影响营养物质的传质,导致植物对营养物质的吸收障碍;浮萍类水生植物容易与悬浮的微塑料结合在一起,影响生物表面膜的通透性;微塑料表面普遍具有疏水性,其负载的内生和外源污染物对生物也可能存在毒性,这些都反映了微塑料对生态环境的潜在风险。同时,微塑料的人体暴露广泛存在,由于微塑料中存在未聚合的单体化合物、及其含有的添加剂和吸附的其他污染物,人体摄入微塑料后,这些物质可在人体内释放,造成人类对这些化学品的额外摄入;微塑料表面微生物的特异性定植可能形成独特的微生物 “塑料域”,在致病菌和抗性基因传播方面可能导致新的风险。此外,塑料纳米颗粒本身也可能对人类健康产生危害,这方面的研究仍“在路上”。但由于人体摄入微塑料的机会和剂量都不大,微塑料对人体健康的已知影响并不显著。塑料是人造高分子聚合物,而自然界中动物、植物、微生物也都在制造高分子聚合物。人们每天都可能摄入木质素颗粒,这些植物聚合物颗粒无法被消化吸收而会自行排出体外,所以对人造聚合物也没必要过分紧张。汪磊认为,对于大众来说,还应正确面对其对健康产生的潜在影响。最后,汪磊建议,减少微塑料的污染,应该从减少塑料的污染。“塑料作为20世纪最伟大的发明之一,给人类带来了巨大的便利,减少塑料污染并不等于放弃使用塑料,而是增加其循环使用和回收再生,从而减少环境中的塑料排放,这对我们每一个人或者说对每一个消费者来说是最容易做到的事情。”人物简介:汪磊,南开大学教授、博士生导师,环境科学系系主任,“环境污染过程与基准”教育部重点实验室副主任。主要研究领域为新型污染物的环境行为与环境暴露。曾获得国家海洋科技进步二等奖、天津市科技进步一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖;首届全国环境化学青年奖。获得国家基金委优青基金项目、天津市杰青项目,入选天津市中青年创新领军人才、131创新人才第一层次,并担任Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology亚洲副主编、Ecotoxicology and Environmental Safety编委、环境科学学会环境地学分会、环境化学分会委员。
  • 华测检测(CTI)采购蓝菲光学光谱测量系统
    国内领先的第三方测试机构华测检测技术股份有限公司(CTI)于近期购买了一套蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS 2米和50厘米直径积分球光谱测量系统用于LED灯具和模组的检测。   蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS(大型光源光通量检测系统)系统具有极高的精度和稳定性,受到美国能源之星(Energy Star)的认可并符合最新CIE测量标准。在美国能源部认可的7个授权进行能源之星检测的实验室中,有5个实验室采用Labsphere的积分球检测设备。   华测检测将使用Labsphere的CSLMS系统对LED灯具和模组进行发光效率、光通量、局部流明强度、流明维持、颜色维持、显色指数、品色坐标、波长、相关色温等参数的检测。通过使用Labsphere的设备,华测检测的检测能力将更受国际认可,并且对于其通过能源之星检测的审核有很大帮助。   华测检测技术股份有限公司是中国第三方测试、检验与验证服务的开拓者和领先者,为众多行业和产品提供一站式的全面质量解决方案。华测检测的实验室负责人张经理表示,蓝菲光学的产品在国际上得到了广泛认可,值得信任。   关于豪迈 (HALMA) 以及蓝菲光学 (Labsphere):   蓝菲光学 (Labsphere) 有限公司 ( http://www.labsphere.com) 是世界光测试、测量以及光学涂层领域的领军企业。公司产品包括 LED、激光器及传统光源光测量系统 成像设备校准用的均匀光源 光谱学附属设备 高漫反射材料及背光显示屏覆层、计算机X线成像以及系统校准。公司的专家在诸多领域取得了多项专利技术,比如晶片和紫外线传输中的 LED 测试方法。蓝菲光学 (Labsphere) 的工程人员也常常协助客户,开发定制光采集管和导光管。蓝菲光学 (Labsphere) 是英国豪迈集团(HALMA p.l.c. - http://www.halma.cn)的子公司。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。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。
  • 应用案例 | 通过实施光学条纹噪声抑制方法的激光波长调制光谱技术实现气体测量的高精度和高灵敏度检测
    近日,来自安徽科技理工大学、安徽西部大学皖西学院、复旦大学大气与海洋科学学院、上海期智研究院的联合研究团队发表了《通过实施光学条纹噪声抑制方法的激光波长调制光谱技术实现气体测量的高精度和高灵敏度检测》论文。Recently, the joint research team from Anhui University of Science and Technology, West Anhui University, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, Fudan University, Shanghai QiZhi Institute published an academic papers High precision and sensitivity detection of gas measurement by laser wavelength modulation spectroscopy implementing an optical fringe noise suppression method.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)已被开发用于痕量气体测量,因其高精度、高灵敏度和无需任何样品准备的原位自校准的独特优势。通常,长光程的多次通过腔体(MPC)被应用于增强基于TDLAS的传感器的检测精度和灵敏度。然而,MPC中出现的意外光学干涉纹严重影响了传感器的检测精度和灵敏度。基于MPC的TDLAS传感器的检测精度和灵敏度通常受到光学干涉纹的限制,这些干涉纹由衍射、镜面表面瑕疵的散射、镜面畸变、热膨胀、冷收缩或应力变形引起。因此,MPC中观察到的光学干涉纹由不同的光学干涉纹组成。这些光学干涉纹主要是由于少量的激光以与主激光束相差ΔL的光程到达探测器所致。这些问题对于TDLAS是普遍存在的,尤其是在使用密集重叠斑点模式的MPC时,提出了一些不同的方法来消除光学干涉纹的负面影响。The Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) has been developed for trace gas measurement, as its unique advantages of high precision, high sensitivity and self-calibration in situ qualification with-out any sample preparation. The multi-pass cell (MPC) with a long optical path is usually applied to enhance TDLAS-based sensor’s detection precision and sensitivity. However, the unexpected optical fringes occurring in the MPC often spoil the sensor’s detection precision and sensitivity seriously. The detection precision and sensitivity of the TDLAS-based sensors containing an MPC are often limited by the optical fringes that result from diffraction, scattering on the mirror surface imperfections, mirror aberration, thermal expansion, cold contraction, or stress deformation. Therefore, the complex optical fringe consisting of different optical fringe will be observed in the MPC. These optical fringes are due largely to a small amount of laser reaching the detector with an optical path length differing by ΔL from the main laser beam. Those problems are common for TDLAS, especially using dense overlapped spot pattern MPC and some di&fflig erent methods are proposed to eliminate the negative influence of the optical fringes.研究团队提出了一种抑制可调二极管激光吸收光谱中光学条纹噪声的新方法,并将其应用于由光学条纹扰动的CH4气体传感器,以提高检测精度和灵敏度。所开发的CH4检测仪的示意图如图1所示。宁波海尔欣光电科技有限公司为此项目提供锁相放大器(HPLIA 微型双通道调制解调锁相放大器),从光电探测器输出的信号发送到锁相放大器,锁相放大器相对于同步信号对2f模式进行解调,锁相放大器的时间常数设为1ms。In this work, a novel method to suppress optical fringe noise in the tunable diode laser absorption spectroscopy is proposed and applied to the CH4 gas sensor perturbed by optical fringes for higher detection precision and sensitivity.The schematic diagram of the developed CH4 detection instrument is shown in Fig. 1 . HealthyPhoton Co.,Ltd provided a HPLIA Miniature dual-channel modulated demodulation lock-in amplifier for this project. The lock-in amplifier demodulates the signal in the 2f mode with respect to the sync signal. The time constant of the lock-in amplifier is set to 1 ms.Fig.1. Schematic diagram of the developed CH 4 detection systemlock-in amplifier (Healthy Photon, HPLIA)对于被光学条纹和随机噪声干扰的20 ppm CH4的二次谐波(2 f)信号,通过该新方法,2f信号的信噪比(SNR)从17提高到182,优化平均光谱范围Δ𝜆 。与未经处理的原始信号相比,CH4测量精度改善了约1.5倍。相应的最小可检测浓度可从3 ppb改善到0.78 ppb。系统的相应噪声当量吸收灵敏度(NNEA)和噪声当量浓度(NEC)分别为6.13 ×10-11 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2 and 0.181 ppm。For the 2nd harmonic(2f) signal of 20 ppm CH4 spoiled by optical fringes and random noise, by the novel method, the signal-to-noise ratio (SNR) of the 2f signal is improved about 6.5 times from 17 to 182 with an optimal averaging spectral range Δ𝜆 . A &sim 1.5 times improvement in the measurement precision of CH4 is achieved compared to unprocessed raw signal. The corresponding minimum detectable concentration can be improved from 3 ppb down to 0.78 ppb. The corresponding noise equivalent absorption sensitivity (NNEA) and the noise equivalent concentration (NEC) of the system is 6.13 ×10-11cmW-1Hz-1/2 and 0.181 ppm, respectively.Violet line from traditional averaging method and magenta line from the novel optical fringe noisesuppression method.Histogram plot of the 20 ppm CH 4 deviation.20 ppm CH 4 Allan-deviation stability of developed overlapped spot pattern MPC.参考文献:Reference:Yanan Cao, Xin Cheng, Zong Xu, Xing Tian, Gang Cheng, Feiyan Peng, Jingjing WangHigh precision and sensitivity detection of gas measurement by laser wavelengthmodulation spectroscopy implementing an optical fringe noise suppression method, Optics and Lasers in Engineering 166 (2023) 107570www.elsevier.com/locate/optlaseng
  • 专注精密光学检测,立仪科技获数千万A轮融资
    近日,3D工业视觉传感器供应商立仪科技获得浩澜资本独家投资的数千万人民币的A轮融资,据悉,本轮融资将主要用于市场拓展、新品研发及补充流动资金。立仪科技成立于2014年,是一家专注于精密光学检测的公司,旗下有光谱共焦传感器等产品。公司的点共焦传感器已经量产,且服务多家头部客户;线共焦产品原型机已打样,正研发商业量产版本。主流的3D工业视觉的技术路线包括线激光、光谱共焦、条纹结构光、TOF、双目等技术路线。光谱共焦传感器是目前市场精度最高且能应用于各种特性的表面和复杂形状测量场景的新型传感器,其市场主要被国外厂商占据,但国产率较低。光谱共焦传感器的原理是通过使用特殊的透镜及光学系统,拉开不同颜色光的焦点分布范围,形成特殊放大色差,使其根据不同的被测物体到透镜的距离,会对应一个精确波长的光聚焦到被测物体上。通过测量反射波的波长,就可以得到被测物体到透镜的精确距离。光谱共焦目前正处于技术迭代周期。激光技术的研发目前已逐渐见顶,而市场对测量传感器的需求越来越广,市场需求正从人工监测向自动化监测产品发展。与传统的激光相比,光谱共焦技术精度较高,且材料适应性更广,稳定性更高。立仪科技创始人兼CEO刘杰波告诉36氪:“我们之前曾做过三维激光扫描研究,过程中意识到激光扫描很难完成一些对高精度扫描有需求的测试任务,便开始向光谱共焦转向。”目前,立仪科技有点共焦位移和线共焦位移两类传感器产品,产品型号超百种。点共焦传感器上,立仪科技在拿到天使轮融资后,于2019年完成点共焦原型产品的量产。至今,公司的点共焦已经迭代到第三代,进入华为、三星、苹果供应链。除在产品设计上有着多项创新外,公司还开发了为国外禁止出口的激光干涉光谱共焦校准仪等专用仪器工装,且工艺经过量产验证,能帮助产品更好生产。在性能上,其传感器可以做到光强提高200%,线性度提高200%,反射干扰降低50%。价格上,产品售价比国外产品低。产品示意图公司2020年开始研发线共焦产品,目前已有原型机,是已能完成三维形状物体的扫描,具有精度高材料适应性好、无盲区、效率高等优点,可广泛应用于半导体、新能源、3C等领域。可应用领域据刘杰波介绍,线共焦传感器进口产品占 99%以上市场,售价昂贵,立仪科技可以做到同时解决漫反射和曲面镜面材质检测的技术,具备性能优势。本轮融资完成后,立仪科技也将集中精力,研发商业化量产版本线共焦产品。未来,公司还将继续研发高光谱+AI传感器和光纤传感器。公司的光谱共焦产品有着7、8年的积累,服务了半导体、新能源与3C、先进制造设备、精密仪器、科研院校等领域,面向京东方、天马等客户都有着数百套的出货量。经过长期打磨,立仪科技对市场需求和行业认知理解深刻。据刘杰波介绍,目前公司在国产品牌中市场占有率排名第一。在营收上,公司2022年预计完成数千万营收,较2021年有两、三倍的增长。在创始团队上,公司创始人兼CEO刘杰波有着十几年的精密光学测量研发经验,曾任数家世界500强公司高管,在光机电软件上融会贯通。公司首席科学家张巍博士曾就职于中科院物理研究院,有着丰富的光谱、激光等研究经验。目前,公司共有60多名员工,在深圳、苏州、成都、长沙都设有办事处,研发占比50%以上。
  • 季华实验室牵手鸿浩半导体,推动AOI光学检测设备等开发
    8月14日,广东鸿浩半导体设备有限公司(下称“鸿浩半导体”)与季华实验室在南海电子信息产业园签订战略合作框架协议。接下来,双方将加强科技开发和人才引育等方面合作,合力突破“化学气相沉积设备”以及10纳米与7纳米以下半导体设备实验线等“卡脖子”难题,推动南海区半导体科研成果转化,并引育150-200位高水平人才。  “鸿浩半导体与季华实验室的合作,可以说是一个创新联合体的成立。”南海区科学技术局党组书记、局长薛佩华表示,希望未来南海有更多科创平台与企业合作,成立更多创新联合体,以最大力度推动科技成果转化,共同把南海建设成为粤港澳大湾区的产业科技创新高地、具有全国影响力的科技成果转化应用示范区。  作为国内领先的半导体设备供应商,鸿浩半导体拥有完整的半导体核心装备产业链研发量产能力。而季华实验室作为广东省启动的首批4家广东省实验室之一,拥有一支顶尖人才、领军人才和核心人才为主导的强大科研队伍。“双方在研发和生产半导体设备方面,合作基础广泛,前景广阔。”薛佩华说。  活动现场,鸿浩半导体和季华实验室正式签订战略合作协议。接下来,双方将在科技开发和人才引育等方面加强合作。“我们双方将着力推进‘化学气相沉积设备’‘先进封装Laser-debongding设备’和‘AOI光学检测设备’等3个设备的合作,并且最后一定要落实到国产设备的实验合作。”鸿浩半导体董事长钟兴进介绍,公司在6寸、8寸“化学气相沉积设备”的研发已较成熟,目前需要与季华实验室加强合作,合力突破“化学气相沉积设备”的技术瓶颈,同时也是为解决10纳米与7纳米以下半导体设备实验线“卡脖子”难题作准备。在人才方面,鸿浩半导体希望通过与季华实验室合作,成功引育150-200位硕士、博士等高水平人才。  季华实验室主任助理甘泽龙表示,与鸿浩半导体的合作也是季华实验室秉持“顶天立地”思想的具体体现。他有信心经过双方精诚合作,一定能让佛山半导体行业展现出更美好的未来。  鸿浩半导体落户于南海电子信息产业园,也是里水首个半导体装备项目。据介绍,该项目于2021年底启动,从2022年3月项目签约到7月奠基,不够半年时间就取得了建设用地、完成了临时工厂的搬迁、投产以及和本地高校的对接合作等,预计2023年11月厂房竣工后,将拥有一座零碳排绿色工厂、智能数字化工厂、半导体产业链综合企业、幸福工厂和开放式厂区。  “无论是哪一个阶段遇到困难,政府都会很热情帮助我们解决问题。”钟兴进表示,选择落户里水有3个主要原因:既被里水招商团队的热情打动,也因为里水精加工产业成熟度较高,大大减少了企业投资建设的成本。此外,佛山有科技研发实力强劲的季华实验室,可以通过与之合作促进研发和生产。  “我们很庆幸将国内半导体行业中的佼佼者鸿浩半导体引到里水,鸿浩半导体可以说是里水半导体行业中的一个鲜明旗帜。”里水镇党委副书记、镇长邓秀娟对鸿浩半导体与季华实验室的合作寄予厚望,她希望本次合作可以成为南海电子信息产业园片区的标杆,未来对南海电子信息产业园、新一代信息技术产业的发展发挥集聚示范效应和领头羊作用。
  • 3607万 安徽华东光学检测仪器专项获批
    日前科技部下达了2013年国家重大科学仪器设备开发项目立项通知,经过层层筛选,安徽华东光电技术研究所牵头申报的&ldquo 平板显示屏自动光学检测仪器开发和应用&rdquo 项目成功立项,获得国家专项经费资助3607万元。   据悉,这是芜湖市企业首获此类开发专项支持,该项目的实施,对于改变同类高端仪器设备依赖进口,提高仪器设备自主创新能力和自我装备水平具有重大的推动作用。   为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,支持重大科学仪器设备开发,中央财政设立国家重大科学仪器设备开发专项资金。为规范专项资金管理,财政部会同科技部制定了《国家重大科学仪器设备开发专项资金管理办法(试行)》,支持科学仪器设备研发和应用。   安徽华东光电技术研究所(原芜湖电真空研究所)组建于1987年,是国家唯一定点承担军用特种显示技术的专业研究所。该所共承担了国家重点科研攻关任务、国家火炬计划任务、国家重大工业试验任务及国家重大装备国产化任务等一百多项,为歼十飞机、神舟七号、天宫一号等一百多项国家重点工程配套各种高技术产品。产品已经大面积应用到我国海、陆、空、天各领域。满足了国家重点工程急需,打破了国外封锁和禁运,填补了我国数百项空白。
  • 国家环境光学监测技术重点实验室通过验收
    9月22日,环境保护部科技标准司组织专家对国家环境保护环境光学监测技术重点实验室进行验收评审。验收专家组委员会一致认为,该实验室完成了建设计划任务书预期建设目标,达到了环境保护部重点实验室验收条件和要求,同意通过验收。   安徽省环境保护厅副厅长殷福才,中科院合肥物质科学研究院院长王英俭,中国科学院安徽光学精密机械研究所所长、重点实验室主任刘文清等出席了验收会。中国工程院院士潘德炉,环境保护部卫星环境应用中心、北京市环境保护监测中心、解放军电子工程学院等相关单位的专家参加了验收会。   国家环境保护环境光学监测技术重点实验室是国家环境保护总部与依托合肥研究院联合建立的环境光学监测理论和技术研究的基地。实验室于2007年10月开始筹建,主要承担环境光学应用基础研究,定量监测新方法研究和环境监测高新技术系统集成研究,先进环境监测技术规程和标准的编制任务,并对完善我国环境监测系统以及国家环境管理与决策提供理论与技术支持。   以潘德炉院士为主任委员的专家组听取了关于实验室建设情况的总结报告,现场考察了实验室,审阅了有关实验室验收材料,实地考察了该实验室,并与实验室领导和科研骨干进行了座谈。专家组一致认为,实验室完成了组织机构建设,形成了一支专业结构合理的环境光学近侧技术创新团队 实验室基本建设完成,自主研制建立了基于多种光谱学技术的地基、移动、机载和星载环境监测技术的研究平台,具备了环境光学监测技术创新研发的能力 实验室在环境光学应用基础、定量监测新方法、环境监测高新技术系统集成和先进环境监测技术规程和标准等四个研究方向取得了一批有代表性的成果 实验室研发的环境监测技术已推广应用到全国环境监测领域,为环境管理提供了有力的技术支撑。   为促进重点实验室更好地建设和发展,验收委员会专家组建议,在现有国家环境保护环境光学监测技术重点实验室的基础上,申请建设国家重点实验室。 验收会场 专家组考察实验室 专家组审查资料
  • 奥林巴斯多种光学元件检测设备参展ILOPE 2012
    奥林巴斯参加了2012北京国际光电产业博览会暨第十七届北京国际激光、光电子及光显示产品展览会(ILOPE 2012),并在此次展会上着重展出了用于光学元件检测的设备。 奥林巴斯的近红外显微分光测定仪USPM-RU-W可以高速高精细地进行可视光区域至近红外区域的大范围波长的分光测定。由于其可以很容易地测定通常的分光光度计所不能测定的细微区域、曲面的反射率,适用于光学元件与微小的电子部件等产品。 USPM-RU III反射仪可精确测量当前分光仪无法测量的微小、超薄样本的光谱反射率,不会与样本背面的反射光产生干涉。是非常适合测量曲面反射率、镀膜评价、微小部品的反射率测定系统。 KIF-20-UW激光干涉仪有着良好的环境适应性,适用于快速质量检查和批量生产透镜现场管控。
  • 岛津光学显微镜与红外显微镜产品——欧盟新规下的微塑料检测利器
    欧盟新颁布的《饮用水中微塑料检测指令》(EU)2024/1441,确立了一套饮用水中微塑料浓度检测的标准流程。该指令规定,检测应采用至少4倍放大率的光学显微成像设备,以及能够分析20μm或更小尺寸微塑料的红外或拉曼光谱技术。岛津提供的高清体视显微镜和系列红外光谱产品,以其卓越的光谱分析能力,为微塑料的精准检测提供了有力工具。本文将详细介绍岛津光学显微镜和红外显微镜产品如何有效助力微塑料的检测工作,确保饮用水安全,促进环境保护和人类健康。广义的微塑料的定义▷ 微塑料颗粒:尺寸 ≤ 5 mm且长宽比 ≤ 3的微塑料; ▷ 微塑料纤维:长度 ≤ 15 mm且长宽比 >3的微塑料。1岛津高清体视显微镜,助力微塑料形貌分析岛津体视显微镜凭借其宽广的视野和高达50倍的放大能力,可轻松对微塑料进行定位和拍照,便于观察微塑料目标物的形貌特征(形状/颜色);同时配备了专用图像分析软件,可以对微塑料进行尺寸测量。此外,通过将所获取的高清光学图像与Image J软件结合,可对微塑料的数量进行统计计算,确定微塑料的丰度。2红外光谱仪产品,助力大尺寸微塑料的定性鉴别宏观尺度大尺寸微塑料的快速鉴别红外光谱仪✔ 不同于适合较小尺寸微塑料检测的红外显微镜,红外光谱仪适合测定宏观尺度大样品(>300 μm)。✔ 红外主机结合ATR附件,只需将微塑料压在ATR晶体上,即可轻松执行塑料成分分析。3高灵敏度的AIMsight红外显微镜,提升小尺寸微塑料分析体验10 μm聚苯乙烯微球的透射测量显微红外✔ 优异的信噪比以及专门为极小微区的测量进行了优化,显著改善微小样品分析体验。✔ 只需次数很少的扫描,即可得到微小样品的低噪声、高质量光谱图。滤膜上微塑料的分析显微红外✔ 通过显微光谱mapping成像,可对整张滤膜或滤膜的指定区域进行可视化的定性和半定量表征。✔ 塑料老化红外谱库提升了微塑料分析(光热老化塑料定性分析)的定性准确度。✔ 可以通过标配的大视野相机或15倍红外/可见物镜获取的图像来测量样品中目标物体的长度。4集成新一代分析智能技术,助力精准高效的微塑料鉴别内置方法参数的向导式IR Pilot软件✔ 包含用于塑料分析的一般性红外方法参数,分析人员能够轻松对目标样品进行快速测量、分析及打印报告。即使不熟悉FTIR分析也能够立刻上手。向导式IR Pilot软件智能光谱顾问,助力获取更高质量的数据✔ 通过将实测光谱与光谱示例进行比较,轻松判断所获取光谱的质量。✔ 提供有关扫描参数、适合附件和数据后处理的相关改进建议。5特色塑料老化红外谱库,助力老化塑料定性分析分析塑料时会利用红外谱库中的标准谱图对材质进行定性。然而,在自然环境中,塑料因紫外线照射、受热和生物作用等因素的影响,会经历分子裂解和交联,导致材料老化和降解。这一过程中,塑料的官能团可能发生改变,使得其红外光谱可能与标准品光谱的形状有所不同,因此难以顺利进行高准确度的定性鉴别。岛津特色塑料老化红外谱库由两部分组成:塑料紫外光照老化谱库和塑料热解老化谱库。该谱库收录了常见塑料在紫外光照和热氧化条件下的降解(老化)光谱数据,可显著提高微塑料分析(光/热老化塑料定性分析)的定性准确度,也便于快速表征和检测塑料老化降解程度。塑料光老化降解的切面剖析显微红外✔ 微塑料在紫外光照下会发生降解,难以使用红外谱库中的标准谱图进行定性分析。✔ 岛津特色塑料老化红外谱库,涵盖了十几种常见塑料在不同紫外光照时间或不同温度、时间后的红外光谱图,能直接识别塑料的热解/光解产物。自1875年成立以来,岛津秉承“以科学技术向社会做贡献”的理念,致力于实现“为了人类和地球的健康”的愿景。我们期待与您携手利用先进的分析技术共同守护水质安全,共创绿色未来!本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 四方仪器先进光学技术助力油气行业甲烷排放高精度监测
    1. 油气行业甲烷减排势在必行工业革命以来,大气中的甲烷浓度增加了一倍多,甲烷所产生的温室效应在全球变暖中贡献了约三分之一。甲烷虽然影响巨大,但它是一种短期的气候污染物,在大气中的寿命大约为10年。如此短的生命周期意味着,通过减少甲烷排放可以较快降低全球变暖效应,有效调节全球气候变化。因此,甲烷减排是实现《巴黎协定》1.5℃温控目标的关键支柱之一。国际能源署(IEA)统计,2023年全球甲烷排放量为3.49×108 t,能源部门占比为36.8%,其中油气行业占能源部门排放总量的62%,达到0.80×108 t。根据IEA评估,油气行业有75%的甲烷减排可通过现有技术和最佳实践措施来实现,其中40%的减排可通过零成本管理实现。因此,油气行业甲烷减排潜力极大,且易于实现。国际上,欧美针对油气行业甲烷减排正陆续出台更加具体且日益严格的监管要求。在美国,2021年11月美国政府出台指导性文件《美国甲烷减排行动计划》,2022年8月美国总统签署的《通胀削减法案》中首次提出将对石油和天然气行业甲烷排放进行收费,2024年3月美国环保署(EPA)发布《新的、重建和改造的排放源的性能标准以及现有排放源的排放指南:石油和天然气行业气候审查》修订文件,2024年5月EPA发布《温室气体报告规则 石油和天然气系统》修订文件。在欧洲,2020年10月欧盟委员会出台指导性文件《欧盟甲烷减排战略》,2024年6月欧洲议会和理事会正式签署发布了欧盟首部旨在遏制欧洲和全球能源部门甲烷排放的法规《欧洲议会和理事会关于能源部门甲烷减排和修订(欧盟)2019/942的法规》。在我国,2023年11月生态环境部联合11部门发布国家政策文件《甲烷排放控制行动方案》,该文件提出了“十四五”和“十五五”期间甲烷排放控制目标,并明确指出,在“加强甲烷排放监测、核算、报告和核查体系建设”和“推进能源领域甲烷排放控制”中油气行业需要承担多项重要任务。2. 油气行业甲烷减排行动中关于先进监测设备的市场需求油气行业甲烷排放主要来自勘探、生产、加工和储运分销环节中的逃逸、放空和火炬不完全燃烧。逃逸性排放是指在各种设施及部件上无意或意外产生的泄漏。放空和火炬排放是维护安全等原因导致的有组织排放。油气行业甲烷排放呈现以下特点:(1)排放点数量多:每个生产现场或设施可能由成千上万个部件组成,其中可能包含几个到数百个排放点。(2)排放点地理分布广:每个井场、压缩站、天燃气厂和管道段都是潜在排放源,这些设施经常散布在偏远地区。(3)排放率的可变性:受许多因素影响,类似设备和工艺的排放率可能存在较大差异;此外,一些排放点是间歇性的。(4)难以感知:甲烷排放经常是无色无味的,在不使用专用检测设备情况下很难识别和估计排放。油气行业甲烷排放的这些复杂性特点给甲烷减排行动中的排放监测带来了巨大挑战。泄漏检测和修复(LDAR)以及测量、报告和验证(MRV)是油气行业甲烷减排行动中的两种重要系统方法。表1总结了这两种系统方法的基本定义、主要作用及相关甲烷排放监测的发展方向、法规进展和设备需求。表1 LDAR和MRV的基本定义、主要作用及相关甲烷排放监测的发展方向、法规进展和设备需求在国内高度重视甲烷减排的政策背景下,国内油气生产企业正在积极推动企业级甲烷减排行动,在LDAR和MRV应用中必然需要使用大量先进的场站级和源级甲烷排放监测设备。然而,国内高精度甲烷传感技术长期落后于国际先进水平,还没有国内设备制造商能够系统提供这些先进设备。在部分油气企业的试点和研究项目中,还是主要依赖使用进口设备。进口设备不仅存在使用成本过高的问题,也难以响应国内特定应用需求。因此,面对国内油气企业甲烷减排行动中对先进设备的广泛应用需求,迫切需要国内设备制造商加快研发高精度甲烷传感技术,并提供具备自主技术的场站级和源级甲烷排放监测设备。3. 油气行业甲烷排放监测的整体解决方案四方光电(武汉)仪器有限公司(简称四方仪器)是专业研制气体传感器及仪器仪表的高科技企业。四方仪器依托气体传感技术研发平台基础优势,成功研制了高精度TDLAS甲烷传感器模组,并为油气行业甲烷排放监测推出了一套整体解决方案,能够为油气生产企业提高LDAR检测效率、助力温室气体核算和构建MRV技术体系提供高精度甲烷排放监测及准确的定性与定量分析结果。3.1 四方仪器整体解决方案的框架体系本方案框架分为监测感知层、数据解析层和业务应用层。监测感知层主要产品包括:场站级水平的甲烷排放连续监测系统、车载甲烷排放监测系统和无人机甲烷排放监测系统;源级水平的便携式红外热像仪和便携式大流量采样器。多款监测设备和传感器组合适用于天然气生产开采、加工、储存、运输等不同环节,全方位、全流程采集和测量甲烷排放浓度等关键信息。数据解析层的软件平台基于5G网络通讯实时传输并显示测量数据,实时计算排放率,并判定排放事件和量化排放。数据解析层各软件平台分析结果相互结合可为业务应用层的油气生产企业应用目标提供关键技术支撑。图1 四方仪器整体解决方案的框架体系3.2 高精度TDLAS甲烷传感技术可调谐半导体激光吸收光谱法(TDLAS)是一种特别适用于高精度探测空气中甲烷含量的先进光学技术。TDLAS基本原理为,使用可调谐半导体激光器发射出特定波长激光束穿过被测气体,通过测量激光穿透气体后的强度衰减度,可以定量地分析计算获得被测气体的体积浓度。图2 TDLAS传感器原理图四方仪器研制的高精度TDLAS甲烷传感器模组具有以下技术特点:测量精度高,最小检测限可达ppb级;响应快,最高检测频率可达10Hz;具有极高的甲烷选择性,抗干扰能力强;环境适应性强;使用寿命长;模块化设计,易于安装与集成。图3 四方仪器TDLAS甲烷传感器模组3.3 四方仪器场站级和源级甲烷排放监测设备的核心技术、主要功能和应用范围图4 四方仪器-油气行业甲烷排放监测整体解决方案的应用示意图3.4 油田生产区域的甲烷排放监测应用设计图5 联合站区域甲烷排放连续监测的网格化监测点位设计图6 油井区域甲烷排放连续监测的网格化监测点位设计图7 油田生产区域车载甲烷排放监测的行驶路线及甲烷浓度示意图立即扫码下载《天然气管网全域多维气体监测一站式解决方案》
  • 美国蓝菲光学与国内四家检测机构签订合作协议
    美国 Labsphere 公司(蓝菲光学)和国内照明电器行业的首个专业国际CB 实验室,国家电光源质量监督检验中心(上海)、国家灯具质量监督检验中心、上海时代之光照明电器检测有限公司于2011年4月8日在上海签订了合作框架协议。 签约仪式现场   签字双方决定发挥各自优势,围绕半导体照明检测的立项与研发,以半导体照明评估技术为重点开展合作。国家电光源质量监督检验中心同意将其拥有的专利(《LED 正向电压降和结温曲线的测量装置》专利号:ZL2009 2 0212653.0)用于美国 Labsphere 公司的“LED 光、色、电及热特性的检测(TOCS)”系统中。双方还将在人才培养和人员交流方面积极开展合作并建立技术与学术交流机制,积极互通国内外信息和发展动态,为双方技术研发人员开展学术交流与活动提供便利。   美国 Labsphere 公司参加签字仪式的有总裁 Peter Weitzman 先生、前总裁 Kevin Chittim 先生、运营副总裁 David McManus 先生、上海蓝菲光学仪器有限公司总经理肖冬先生、技术总监于立民博士等。上海市质量监督检验技术研究院副院长谢亦群先生、上海时代之光照明电器检测有限公司总经理陈超中先生、副总经理俞安琪先生、标准技术部主任施晓红女士、杨樾女士参加签字仪式。上海时代之光照明电器检测有限公司总经理陈超中先生与美国 Labsphere 公司总裁 Peter Weitzman 先生分别代表双方在联合开发检测仪器合作协议上签字。   美国 Labsphere 公司 LED 光、色、电及热特性的检测”系统 TOCS 是为了更容易地符合新的国际测试报告规范,该系统仅使用及成软件不仅能测量光学特性,而且同时能测量温度和工作电流。TOCS 遵守IESNA LM-79标准,生成精确且可反复使用的 LED 测量结果。TOCS 系统提供从50cm-193cm各种大小的积分球,可以用于2和4的测量。其基本系统由如下部分组成:光源测量积分球,高分辨率 CCD 阵列光谱仪,带有温度调节器的专用夹具,辅助光源,校准光源和配套电源,以及蓝菲光学强大的 TOCS-SS软件。此套系统已经被国内外著名厂商和检测机构所接纳。国家半导体照明产品质检中心(常州)已经率先定购了此套系统 台湾的台积电、韩国科学技术院(RIST)也于先期采购了此系统。国家电光源质量监督检验中心和 Labsphere 公司将根据国际、国内 LED 检测标准的变化不断完善和更新以满足用户需要。   关于豪迈(HALMA)以及蓝菲光学(Labsphere):   蓝菲光学(Labsphere)有限公司 (www.labsphere.com) 是世界光测试、测量以及光学涂层领域的领军企业。公司产品包括 LED、激光器及传统光源光测量系统 成像设备校准用的均匀光源 光谱学附属设备 高漫反射材料及背光显示屏覆层、计算机X线成像以及系统校准。公司的专家在诸多领域取得了多项专利技术,比如晶片和紫外线传输中的 LED 测试方法。蓝菲光学(Labsphere)的工程人员也常常协助客户,开发定制光采集管和导光管。蓝菲光学(Labsphere)是英国豪迈集团(HALMA p.l.c. )的子公司。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3700多名员工,36家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。
  • 安东帕多款光学检测仪器亮相国际淀粉展
    2013年5月22-24日,第八届上海国际淀粉及淀粉衍生物展览会于上海光大会展中心举办,本届展会为业内淀粉生产及深加工企业,商贸机构以及相关淀粉检测仪器厂商提供了良好的交流合作平台。作为在开发研制光学检测仪器方面拥有长达四十多年经验的生产厂商,安东帕本次展出的数字式密度计,高精度智能旋光仪,高性能折光仪及全自动密度折光联用仪等产品受到与会观众的广泛关注和咨询。 MCP系列旋光仪&mdash &mdash 用于高质量分析的智能旋光仪。MCP旋光仪可用于淀粉及由淀粉加工的成品的质量控制和纯度测定。这对于控制这类物质的质量至关重要。除此之外,此系列产品还可用于药品、食用香精、软物质样品、蜂蜜及香水等检测。 DMA 500 &mdash &mdash 小块头,大智慧。DMA 500是一款轻便小巧的数字式密度计,具有无与伦比的易用性。用户界面简单明了,用户只需稍作了解即可独立操作仪器。此仪器具有诸多功能,可以确保正确进样,还可确保测量结果完全可追溯,需要时可立即调用。配备充电电池,方便携带,让您可以走出传统实验室,离线操作仪器。 Abbemat自动折光仪&mdash &mdash 准确度的标杆。高性能系列折光仪设计用于原材料入库检验到半成品和成品检验的日常质量分析和控制。内置的各行业特点的标准测量方法,功能强大。具有操作简单,测量周期短,适用范围广,持续使用时间长等独特优势。 请登录 http://www.anton-paar.com/%E4%BA%A7%E5%93%81/2_China_zh 了解等多安东帕产品信息。
  • 新型光学设备开发成功 30秒内完成水质检测
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 英国伯明翰大学研究人员17日宣布,他们开发出一种新型光学设备,能够根据水中荧光特征在30秒内快速检测出水质是否达到可饮用的安全标准,有望用于灾区救援、污水处理等方面。 /p p style=" line-height: 1.75em "   据研究人员介绍,所有水体都会散发荧光,但人眼对特定波长的光线敏感度不够,因此这些荧光不易被肉眼察觉。此前一些研究显示,由于水中污染物会有各自不同的荧光特征,可通过分析水体荧光来识别水质污染情况。 /p p style=" line-height: 1.75em "   伯明翰大学团队开发的这种设备能探测特定波长的荧光,以此判断水中是否存在相应的微生物和有机碳。研究人员说,使用这种设备“扫描”水体,在短短30秒内就能完成检测。 /p p style=" line-height: 1.75em "   相比而言,传统的方法需要超过12小时才能完成水质检测,并且要使用成本相对较高的生化试剂,这无法满足灾区以及贫困地区快速寻找干净水源的需求。 /p p style=" line-height: 1.75em "   领导这个项目的伯明翰大学教授约翰· 布里奇曼说,这个新设备的操作非常简单,普通人也能很快学会使用,有利于未来在偏远地区普及。 /p p style=" line-height: 1.75em "   据介绍,研究团队已经与中国一家公司合作,利用这套新设备来协助广州一处污水处理厂提高污水处理效率。 /p p br/ /p
  • 175nm-50000nm变角度透射反射光学性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用珀金埃尔默紫外/可见/近红外光谱仪和Spectrum 3红外傅里叶变换红外光谱仪,配置TAMS等可变角度测试附件,测试样品不同角度下绝对反射率、透射率数据,实现175nm-50000nm透射率、反射率等光学性能的精确表征。TAMS附件为变角度绝对反射、变角度透射测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。 Lambda系列分光光度计 TAMS变角度透射反射附件光路图图1 仪器外观图以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。01样品变角度透射测试采用TAMS附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,测试曲线如下图所示。 图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据(点击查看大图)TAMS附件配套不同的偏振组件,可以自动测试样品不同波长下偏振信号,如下图测试石英样品在45度下偏振P光和S光反射数据: 图3 样品紫外波段P光和S光偏振测试(点击查看大图)02样品变角度透射/反射曲线测试通过软件设置,可一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。 图4 样品45度透射和反射曲线测试(点击查看大图)03NIST标准铝镜10度反射率曲线测试测试NIST标准铝镜10度下反射率数据,如下图所示,黑色曲线为TAMS测试曲线,红色为NIST标准值曲线,两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。 图5 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)04样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。 图6 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试(点击查看大图)05不同膜系设计的镀膜样品性能验证测试样品600-1400nm下45度反射率曲线,该样品在1200nm以上属于高反射率,反射率大于99.5%,同时需要关注600-1200nm范围各个吸收峰情况,该波段下吸收峰非常尖锐,同时吸收峰较多,需要仪器具备高分辨率,从而准确测试出每一个尖锐吸收峰信号。 图7 膜系设计验证样品45度反射率测试(点击查看大图)06双向散射分布函数(BSDF)测试除了测试常规变角度透射和反射曲线外,TAMS附件可以自动测试样品不同角度下透射和反射率信号,可以得出样品不同角度下的透射分布函数(BTDF)和反射分布函数(BRDF)信号,最终得到双向散射分布函数(BSDF)。采用该附件可方便测试样品双向散射分布函数(BSDF)、双向反射分布函数(BRDF)、双向透射分布函数(BTDF)等光学参数测试,测试结果如下图所示: 图8 BRDF和BTDF测试(点击查看大图)如下图所示,测试样品不同波长下BSDF分布函数曲线(BRDF + BTDF),从而可以得出样品随不同角度下透射和反射信号变化情况。 图9 样品不同波长下BSDF(BRDF+BTDF)测试(点击查看大图)07窄带滤光片测试Lambda系列光谱仪为双样品仓设计,TAMS附件可与标准检测器、积分球检测器自由更换。对于窄带滤光片样品,即需要准确测设带通区域的透过率、半峰宽,也需要准确测试截止区吸光度值(OD值),可直接切换标准检测器进行检测。 图10 用于激光雷达的镀膜镜片透射和OD值测试数据(点击查看大图)08红外波段区变角透射反射测试珀金埃尔默傅里叶变换红外光谱仪,可广泛应用于上述红外材料光学性能测试,可测试样品在不同波段下红外透光率以及反射率,搭配变角透射及变角反射附件,可以实现不同角度下透射率及反射率测试,如下图为红外波段透射和反射测试曲线: 图11 用于Spectrum 3傅里叶红外的TAMS附件 图12 红外TAMS附件测试样品红外波段不同角度透射数据Summary综上,采用Lambda系列紫外/可见/近红外分光光度计以及傅里叶红外光谱仪,搭配TAMS、标准检测器、积分球等多种采样附件,可以组合出完备的材料光学性能测试平台,满足光学镀膜测试的多样化需求,更加准确便捷的得到样品的光学检测数据。 关注我们
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