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小角度检测仪

仪器信息网小角度检测仪专题为您提供2024年最新小角度检测仪价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括小角度检测仪参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的小角度检测仪您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合小角度检测仪相关的耗材配件、试剂标物,还有小角度检测仪相关的最新资讯、资料,以及小角度检测仪相关的解决方案。

小角度检测仪相关的资讯

  • 市场监管总局批准启用激光小角度副基准装置
    近日,市场监管总局批准启用由北京航天计量测试技术研究所和中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所分别研制建立的两项“激光小角度副基准装置”。 激光小角度副基准装置是国家平面角基准的重要组成之一,可复现和保存平面角单位,并作为激光小角度基准装置的备份,可为激光小角度测量仪、自准直仪、光学角规等小角度器件进行量值传递,满足航空航天用激光陀螺、精密机床用高精密导轨、芯片制造用光刻机等高精尖领域的小角度量值计量需求,对航空航天、高端装备制造、精密光学器件、集成电路等领域高质量发展发挥基础性作用。 北京航天计量测试技术研究所建立的激光小角度基准装置突破了400mm超精密殷钢正弦臂、大口径空心角隅棱镜研制瓶颈,以及双频激光干涉差动测角等关键技术,实现了0.001"超高精度角度测量分辨力,相当于地球上的观察者能够看清400公里外空间站上宇航员手中的铅笔芯。中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所建立的激光小角度副基准装置实现了超高分辨力小角度量值复现,具有微小角度的测量能力,其分辨力近似一个圆周的1亿3千万分之一对应的角度量值,准确度可以达到0.03″,相当于一根100公里长的圆棒,一端抬高15毫米对应的角度量值。 当前,我国测量仪器产业正在高速向国际领先水平发展,激光小角度副基准装置的建立有助于解决当前面临的大量小角度精密测量和准确度评价问题,将为我国小角度测量技术的发展提供有力的计量支撑,并推动高精度大范围自准直仪、激光小角度测量仪等高端测量仪器加速实现国产化。
  • 300万!华东师范大学时间-空间-角度分辨综合光谱检测仪项目
    项目编号:招案2022-3863项目名称:华东师范大学时间-空间-角度分辨综合光谱检测仪项目预算金额:300.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):300.0000000 万元(人民币)采购需求:采购一套时间-空间-角度分辨综合光谱检测仪,主要用于全面研究微纳米材料的性质,包括材料形貌、结构、成分、电子能级、缺陷、光学响应等综合信息。同时可控的光学调控则需要获得样品全面的发光信息,包括发光位置、发光方向、发光时刻、发光波长、发光偏振等多维度信息。系统性能指标需满足共焦显微拉曼光谱,荧光光谱,角分辨光谱,以及时间分辨瞬态吸收光谱的单独和联合检测,具有多维度,多功能的精密光谱检测能力。(具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求)合同履行期限:项目完成时间为合同签订后260天。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 东曹发布东曹TOSOH多角度光散射检测器(HPLC/UHPLC系统兼容)新品
    仪器简介:东曹生命科学新推出的LenS3多角度光散射检测器为测量合成聚合物、多糖、蛋白质和生物大分子分子量(MW)和回转半径(Rg)提供了革新的解决方案。LenS3是一款具有突破性创新技术的多角度光散射检测器,它结合了MALS和小角光散射LALS检测器的所有优点,舍弃了传统的流通池设计,采用扩展流路,通过10°(LALS)、90°(RALS)和170°(HALS)这三个固定角度来执行MALS和LALS分析。LenS3多角度光散射检测器采用了505 nm绿色激光,比传统的660 nm红色激光的散射强度高约3倍。相对于传统的流通池,LenS3的光路设计极大地提高了灵敏度,与溶质分子的相互作用更加充分,散射光收集机制的效率更高,噪音更低。另外,LenS3使用了角不对称图的全新计算方法来测量Rg,这种创新性的计算方法的优势是,提高了信噪比,能够测量到更小的分子尺寸和Rg(Rg<10nm)。LenS3多角度光散射检测器搭配SECviewTM软件,与东曹EcoSEC GPC系统配合使用时,SECview不仅能够控制GPC系统/硬件,还能够采集多通道数据及执行数据处理和分析。因此,SECview是一款功能强大的软件平台,可为目前最新的高端GPC/SEC仪器提供一站式整体解决方案。 技术参数:测量角度:3个角度测量角度的位置:LALS(10°) RALS(90°) HALS(170°)激光光源类型:二极管激光波长:505 nmMW范围:<200-107 DaRg范围:<2 nm- >50 nm尺寸:36.5(W)×48.5(D)×13(H)cm重量:16 kg创新点:LenS3是东曹生命科学推出的首台激光光散射检测器。其创新点如下: 1)采用了创新的光路设计,可以在10° 、90° 和170° 三个固定角度进行光散射测量。 2)可以测量小至2nm样品的散射光的角不对称性,远低于目前的检测极限。 东曹TOSOH多角度光散射检测器(HPLC/UHPLC系统兼容)
  • 汽车色彩检测仪器—便携式多角度测色仪
    随着当今市场竞争的日趋白热化,汽车、家居、化妆品和消费电子品牌不断 通过日益复杂的材料和特效表面来区分产品。然而,当制造商必须在分散的 供应链中保证相邻部件的色彩一致性时,仅仅使用标准的分光光度仪测量 色彩并不能准确评估闪烁度、颗粒度和复杂纹理效果的外观。 凭借12个测量角度和经过色彩校准的内置RGB相机,先进的MA-T12多角度分光光度仪 能够全面表征和验证色彩、闪烁度、颗粒度和纹理特征,并拥有 非常高的可重复性和再现性。MA-T12适用于从设计和灵感到最终检验的整 个过程,并能沟通、指定、测量和确保整个供应链中复杂材料和表面处理的 合规性。MA-T12 测色仪 精确测量和沟通复杂材料 &bull 使用12个测量角度快速准确地测量和量化色彩、闪烁度、颗粒度和纹理&bull 通过内置相机和实时预览功能,充分减小测量样品缺陷的风险&bull 数字化沟通全球供应链中复杂材料和表面处理的容差&bull 定义、沟通和确保符合标准和测量程序&bull 向后兼容爱色丽MA68、MA94、MA96和MA98设备,可确保顺利过渡并保留历史数据MA-T12色差仪执行远程质量控制 &bull 在所有生产阶段使用相同的设备,确保可重复性和再现性&bull 通过快速测量样品并与品牌规格比较,加快生产审批为复杂材料创建数字化工作流程 MA-T12可以连接两种不同的软件解决方案,使客户能够进入更加数据驱动和可持续的工作流程,以用于测量和管理 复杂材料。其中,工业设计师、产品工程师和材料供应商可使用MA-T12和Pantora Appearance软件在产品开发期间 可视化色彩和外观,而供应链合作伙伴则可使用MA-T12和EFX QC软件来确保它们满足客户期望。使用PANTORA可视化3D色彩和外观,尽可能减少实体原型 &bull Pantora色彩与外观软件是一种桌面应用程序,专为简化复杂色彩和外观数据的管理而设计&bull 准确捕获实体材料的色彩和外观特征,并对其进行数字化转换&bull 在用于展示色彩和外观的PLM软件中渲染逼真的3D模型,从而在概念阶段展现产品设计并尽可能减少审批期间的 实体原型&bull 在桌面上虚拟对比样品并远程审批复杂的材料和表面处理&bull 创建全面的数字材料库,实现在世界任何地点轻松共享和访问关键产品外观信息,确保更加准确的色彩并减少运 输样品的需求使用EFX QC满足客户标准 &bull EFX QC是一种专为管理复杂材料和特效表面而设计的质量 控制软件&bull 快速验证颜色和外观是否符合客户期望,确保实现设计意图&bull 通过确保每个人都按照相同的标准工作,消除色彩不符合预 期导致的停机时间和昂贵的成本浪费&bull 使用EFX QC可视化工具监测实时性能,并提供操作指导来排 查超出容差的产品问题“爱色丽彩通 ”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 大塚电子发布大塚电子小角激光散射仪PP-1000新品
    小角激光散射仪 PP-1000 PP-1000小角激光散射仪利应用了小角光激光光散射法(Small Angle Laser Scattering,简称SALS),可以对高分子材料和薄膜进行原位检测,实时解析。与SAXS和SANS的装置相比,检测范围更广。利用偏光板的Hv散射测量可以进行光学各向异性的评价,解析结晶性胶片的球晶半径,Vv散射测量可以进行聚合物混合的相关距离的分析。 特点l 0.33 ~ 45°散射角度的测量,最短测试时间10 毫秒l 检测范围0.1μm ~数十微米l 可以在专用溶液单元中测量溶液样本l Hv散射,Vv散射测量可以在软件上轻松切换 用途l 高分子材料评价→结晶性胶片结晶化温度、球晶直径、结晶化速度配光、光学异方性→聚合物混合相分离过程和相关距离(分散度)→高分子凝胶三维架桥结构的大小→树脂热硬化树脂和UV硬化树脂的硬化速度 l 粒子物性评价粒子直径,凝聚速度 检测原理 小角激光散射仪由光源、偏振系统、样品台和记录系统组成。单色激光照射到样品时发生散射现象,散射光投射到屏幕上并被拍摄下来,得到样品的散射条纹图。操作过程:1.在样品台上放置样品。2.根据想要测量的对象调整检偏片。3.来自样品的散射图案会被相机记录下来。 当起偏片与检偏片的偏振方向正交时,得到的光散射图样叫做Hv散射;当起偏片与检偏片的偏振方向均为垂直方向时,得到的光散射图样叫做Vv散射。从这些散射图形中可以获取球晶半径、相分离结构、分散相颗粒平均粒径、配向状态等信息。l Hv散射 球晶半径解析:R = 4.09 / qmax(R:球晶半径,qmax:散射光强度最大的散射向量) q = 4πn/λsin(θ/ 2)(q:散射向量, λ:介质中的波长,n:样品折射率,θ:散射角) l Vv散射 对聚合物混合的相分离过程的评价连续相与分散相的大小,分散相颗粒平均粒径(分散度)粒子直径的评价相分离构造与相关距离检测 技术参数 应用案例 l PVDF球晶半径分析 溶融温度230℃結晶化温度160℃PP-1000散射图样 偏光显微镜图样 各时间45°方向的散射向量提取 球晶半径计算创新点:1.0.33 ~ 45° 散射角度的测量,最短测试时间10 毫秒 2.检测范围0.1μ m ~数十微米 3.可以在专用溶液单元中测量溶液样本 4.Hv散射,Vv散射测量可以在软件上轻松切换 大塚电子小角激光散射仪PP-1000
  • 从用户角度看碳监测需求
    仪器信息网讯 CIOAE2021分论坛“碳监测与碳排放源在线检测技术专题”于2021年12月10日上午顺利召开。专家与厂商分别从不同角度讲述了温室气体监测的需求以及解决方案,以期预测未来技术和市场发展趋势。会议现场企业碳排放企业碳排放量核算方法,IPCC给出三个层级方法,层级一是能源统计数据*IPCC提供的默认排放因子,层级二是能源统计数据*各国家/地区特征排放因子(体现当地燃料品质、燃料热值和排放特征),层级三是使用详细的排放估算模型,或可获得的设施级排放核算或设施级监测数据。无论企业碳排放核算采用哪种方式,都需要一个核算系统。核算系统可以包括其中一种方法,也可以同时包括三种方法,从而实现数据对比。采用层级一,仅需要收集数据;采用层级二,收集数据的同时需要对燃料各项参数进行检测;采用层级三,需要对企业排放进行温室气体浓度监测和流量监测。根据参与程度不同,仪器厂商可提供的设备和服务包括核心部件、监测仪器、多仪器组成的监测系统、监测系统+核算软件、核算及对比软件等。或者更进一步,在企业碳排放量核算的基础上,为企业进行碳资产管理。城市碳排放城市碳排放量核算方法,包括自下而上的温室气体清单方法或者基于大气监测数据的自上而下反演排放量方法。对于排放清单编制,就需要得到企业碳排放数据。对于反演方法,IPCC给出了使用大气测量和反演模式验证清单的方法。中国环境监测总站为了探索自上而下的碳排放量反演方法,选择了基础、综合、海洋三类共16个试点城市,指导其进行城市碳排放量自上而下的反演计算。对于综合试点城市,需要监测高精度温室气体浓度、高精度气象监测指标、14CO2等,有条件的还可开展生态系统碳通量、非二氧化碳温室气体、高密度二氧化碳传感器、遥感应用校验等。对于基础试点城市,需要监测高精度二氧化碳、甲烷、一氧化碳浓度、高精度气象监测指标,至少一个点位的14CO2等。根据参与程度从低到高,仪器厂商可提供的设备和服务包括核心零部件、监测仪器、多类型仪器组合而成的监测网络、监测网络+反演方法、多种方法对比系统等。区域碳监测区域碳监测是国家事权,需要区域本底站温室气体监测、重点区域温室气体卫星遥感监测、重点区域温室气体地基遥感监测以及生态试点监测等。仪器产品在整个碳监测需求中,温室气体监测仪器是其中的核心和关键环节之一,本次论坛也介绍了不少温室气体监测仪器。杜克泰克产品经理尚传新介绍了基于NDIR光声光谱技术的多组分温室气体监测,可实现CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6、NF3等七种温室气体同时监测,测量精度0.1ppb。岛津烟气产品专家贺文利介绍了CGT-7100便携式气体分析仪、NSA-3090烟气在线分析仪、VOCs气相色谱解决方案。CGT-7100采用NDIR原理,可同时测量CO2、CO、CH4、量程从ppm至100vol%。NSA-3090也采用NDIR原理,可同时测量CH4、CO2、CO、SO2、NOx、O2同时在线监测。VOCs气相色谱解决方案可实现甲烷、温室气体监测等。雪迪龙助理总裁谢涛在仪器方面主要介绍了SCS-900/900C红外法烟气排放连续监测系统、SCS-900FT傅里叶红外法烟气排放连续监测系统、CEMS智能质控仪、GC500(DID/FID)大气温室气体分析仪和T1320 CO2气体分析仪。SCS-900/900C监测SO2、NO、CO和颗粒物,可扩展CO2、CH4、N2O等温室气体;SCS-900FT监测SO2、NO、NO2、CO、HCL、HF、NH3、VOCs和颗粒物,可扩展CO2、CH4、N2O、SF6、NF3等温室气体;CEMS智能质控仪主要是对CEMS系统进行质控;GC500(DID)可同时监测CO2、CH4、N2O、CO,GC500(FID)可同时监测CO2、CH4、CO和NMHC等;T1320可监测环境空气中低浓度CO2。从以上产品也可以看出,由于目前方案还在探索中,因此各厂家推出的仪器原理不同、可监测的参数配置也不同,为未来应用提供了无限可能。
  • 小角X射线散射技术:研究纳米尺度微结构的重要手段
    本文由马尔文帕纳科医药行业应用专家陈丽供稿本文摘要本文将简单介绍研究纳米尺度微结构的重要手段:小角X射线衍射(Small Angle X-Ray Scattering, SAXS)技术原理及相关产品。X射线衍射与小角X射线散射 X射线是具备相应波长的电磁波或带有相应能量的光子束。X射线的波长和能量介于γ-射线和紫外线之间。其波长范围为0.01-10nm;对应的能量范围为0.125-125Kev。小角散射(Small Angle X-ray Scattering,SAXS):如果样本具有不同电子密度的周期性结构,X射线被不相干散射,散射 X 射线的角度就与入射 X 射线的角度相差很小(一般2θ≤ 5°),称为小角X射线散射效应。主要用于研究亚微米尺度的固态及液态样品结构。小角散射效益来自物质内部1~100nm量级范围内电子密度的起伏,通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、大小、分布及含量等信息。这些微结构可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子结构等。广角散射(Wide Angle X-ray Scattering,WAXS):如果样本具有周期性结构(晶区),X射线被相干散射,入射光和散射光之间没有波长的改变,这个过程称为 广角X射线衍射。主要用于研究较晶体结构和非晶体结构。与小角散射相比,广角散射的散射角度较大,可以覆盖从几度到几十度的范围。通过检测广角散射信号,可以获得关于晶体晶格参数、晶胞体积、颗粒尺寸和颗粒形貌等信息。SAXS - WAXS表征Empyrean Nano版锐影Empyrean Nano版锐影多功能 X 射线散射系统基于Empyrean平台和Pre-FIX预校准概 念,为纳米材料研究/小角散射专家特殊定制的 高性能多功能散射研究平台操作简单,无需校准高性能散射研究平台,但不局限于散射(1D/2D SAXS/WAXS;USAXS;GI-SAXS;PDF;CT)多种配置可选多功能 X 射线散射系统Empyrean Nano版+PIXcel3D 基于铜靶应用Empyrean Nano版+GaliPIX3D 兼顾对分布函数(PDF)分析高分辨光管+聚焦透镜+ScatterX78+3D探测器2D WAXS, 最低2theta 0.1°, 最高±22°(PIXcel)或±30°(GaliPIX)变温毛细管样品架,温度范围5-70℃ Scatter X78 样品架能实现液体,固体,纤维等纳米材料分析,仪器自动校准光路,真空启动3分钟即可测试样品。
  • 超小角X射线散射仪丨让微粒测量不是问题
    近几十年来最伟大的技术成就离不开纳米材料。它们为医学、可再生能源、化妆品、建筑材料、电子设备等领域的突破性改进奠定了基础。纳米材料具有形成新材料的潜力,因此人们对它们的性能和相互作用有很大的研究兴趣。各种纳米结构材料在现代材料中起着至关重要的作用。然而,这种体系通常与较大的结构共存,仅分析纳米级或微米级并不能完全表征样品。小角X射线散射 (SAXS)是表征纳米结构材料的标准方法之一,因为其广泛的适用性和原位测试的可能性。“经典”小角散射被限制在大约300 nm的最大尺寸范围内,当涉及到大尺寸范围的体系时,限制了SAXS的使用。USAXS (ultra-small angle X-ray scattering) 可以通过测量极小的散射角,将X射线散射实验的可探测尺度范围扩展到微米范围。通过这种方式,可以在单个装置中测量微米和纳米尺度,使得SAXS成为纳米颗粒分析中最通用的表征方法之一。本文我们展示了USAXS测量二氧化硅微球,作为该方法概念的证明。使用Anton Paar SAXSpoint 5.0小角X射线散射仪配备了可选的USAXS模块。安装这个USAXS模块后,X射线散射实验的最小q值 (qmin) 可达0.0012 nm-1(0.00012 Å)。这对应的实空间颗粒尺寸可达2.6 µm。SAXSpoint 5.0这种扩展的超小q范围可通过使用所谓的Bonse-Hart设置来实现,其中两块对齐和精确切割出Si 220通道切割组件。在测量中,主通道切口(位于样品前)用于进一步准直光束并进一步减小光束发散。次级CC用作分析晶体,以极小的角度增量扫描散射光子,以记录USAXS曲线。图 1: 安装在SAXSpoint 5.0系统内的 Anton Paar USAXS 模块在实验中,通道切割组件可以移入和移出光束。这允许测量大q范围内连续散射曲线(高达四十多),涵盖USAXS、SAXS和WAXS区域。SAXSpoint的USAXS模块是集成到SAXSdrive数据采集软件中并可实现自动测量实验为了证明Anton Paar USAXS模块的潜力,购买了一种经验证直径为 (1.53 ± 0.02) µm颗粒的水溶液。对该实验,系统配备了Primux 100 Cu Kα( λ = 0.154 nm)的微焦斑X射线管,Anton Paar USAXS 模块,和Dectris的EIGER2R 1M探测器。USAXS数据是在透射模式下采集q范围从0.0012 nm-1到0.04 nm-1。 为了防止测量过程中出现沉淀Primux 100 Cu Kα( λ = 0.154 nm),测量是在连续流动的情况下进行的,同时不断搅拌储液罐中的溶液。图 2: USAXS测量数据和1.53 µm特定直径的二氧化硅颗粒分散体的拟合数据。使用简单的IFT(反傅里叶变换)拟合来分析数据。图2显示了IFT拟合曲线与数据点。可以看出,拟合完美的与测量数据吻合。图 3: 拟合的 p(r) 曲线。根据对称的 p(r) 曲线,计算出球的直径为1.515 µm。图3显示通过拟合得到的相应的对距离分布函数(PDDF或p(r)),用于拟合的最大尺寸为1600 nm。PDDF的对称形状证实了是球形颗粒 ,通过p(r) 计算均匀球体的直径,得出Dmax 为1.515 µm。这与标称粒径1.530 µm 完全一致。由于不需要多分散性来模拟数据,因此也就证明了样品的单分散性。结论这个研究可以证明,在带有微焦斑X射线管的SAXSpoint 5.0 系统上,qmin 为0.0012 nm-1 的超小角X射线散射是可行的。这使得USAXS也可以在实验室使用,减少了对同步加速器线站实验的需求。成功测量和评估了标称直径为1.53 µm的SiO2球体的数据。散射数据的评估结果是颗粒直径为1.515 µm,与标称粒径非常一致。此外,还证明了样品的单分散性。安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 黄曲霉毒素检测仪检测成本高吗
    黄曲霉毒素检测仪检测成本高吗,黄曲霉毒素检测仪的检测成本可以从多个角度进行分析。首先,从单次检测成本的角度来看,黄曲霉毒素检测仪的单次检测成本是相对较低的。这是因为黄曲霉毒素检测仪已经在食品检测领域得到了广泛应用,特别是在花生等农作物的检测中,其重要性不言而喻。此外,一些先进的黄曲霉毒素检测仪,如霍尔德电子生产的型号,具有快速、方便、灵敏度较高等特点,并且内置强大的数据库,可以在同一软件下实现所有检测项目的检测,这进一步降低了单次检测的成本。然而,如果从购买和维护设备的角度考虑,黄曲霉毒素检测仪的成本可能会相对较高。购买一台高质量的黄曲霉毒素检测仪需要一定的资金投入,而且为了保持设备的正常运行和准确性,还需要定期维护和校准。此外,如果需要进行更高级别的检测,如使用液相色谱方法进行确认,那么还需要投入更多的资金购买和维护相关设备。此外,黄曲霉毒素检测的费用还可能受到地区、机构、检测项目等因素的影响。目前市场上的黄曲霉检测价格大约在200元到1500元之间,具体价格取决于所选择的机构和检测项目。综上所述,黄曲霉毒素检测仪的单次检测成本相对较低,但购买和维护设备的成本可能较高。在选择黄曲霉毒素检测仪时,需要根据自己的实际需求和预算进行综合考虑。
  • 帕纳科推出X射线小角散射附件及专机专用的XRF
    仪器信息网讯 2013年10月23日-26日,第十五届BCEIA举行。会议期间帕纳科展示了最新推出的ScatterX78 小角/广角附件及Epsilon 1能量色散型X射线荧光光谱仪。仪器信息网编辑特别采访了帕纳科中国区经理薛石雷,请他介绍了这两款新产品的最新特点。 帕纳科中国区经理薛石雷   X射线小角散射是研究纳米粒子的大小、形状及分布的重要工具。与激光粒度仪测试纳米粒度相比,X射线小角散射仪测定结果为一次颗粒的粒度分布,即使纳米颗粒不能很好的分散形成团聚,测试结果也不会受到影响。 ScatterX78小角/广角附件   薛石雷介绍说:&ldquo ScatterX78小角/广角附件虽然是一个附件,但是也可以当做一台仪器来看。它可以配置于Empyrean锐影多功能衍射仪系统上,完成过去一台专用的小角散射仪能够完成的所有工作内容,能够满足专业X射线小角散射研究人员的研究需求。该附件拥有0.08-78° 的连续角度范围,易于安装,不需要校准。&rdquo   &ldquo 从我们的观察来看,随着化工材料、食品科学以及新兴材料的研究,越来越多的材料科学研究人员利用X射线小角散射技术进行材料研究。在过去,如果要深入研究X射线小角散射信息,需要专门X射线小角散射仪来做,帕纳科以前也有这类仪器,做这方面研究的人员同时还得配备X射线衍射仪来研究晶体结构。而现在帕纳科推出ScatterX78 小角/广角附件,用户只要在原来的X射线衍射仪上配置该附件就可以满足研究要求,这样不仅节约经费、节省了仪器的占地面积。同时用户可以很好的借助X射线衍射仪这一平台,实现二维X射线小角散射,在使用的方便性方面将有很大优势。&rdquo Epsilon 1能量色散X射线荧光光谱仪   Epsilon 1是帕纳科最新推出能量色散X射线荧光光谱仪。据介绍,该仪器在全球发布还不到一个星期。   薛石雷介绍说:&ldquo 目前,能量色散X射线荧光光谱仪的发展颇受关注,其中一个比较重要的发展方向就是&ldquo 小型化、专机专用&rdquo 。Epsilon 1就是迎合这种发展趋势推出的仪器,它是一个系列,包括专用于油中硫、润滑油、制药、矿业、科研等不同行业的应用的仪器。它的特点是体积小、拥有内置的触屏计算机。另外,Epsilon 1在出厂前已经进行了预先校准,固化了无标定量软件,可以直接进行分析应用,操作人员只要按一个键就可以得到想要的分析结果,大大降低了对分析操作人员的专业要求。 帕纳科展位现场
  • X射线小角散射专业技术委员会正筹备成立
    仪器信息网讯 2013年8月23日,由多位业内专家发起的,中国晶体学会X射线小角散射专业技术委员会筹备会议在北京钢铁研究总院召开,多位X射线小角散射领域的知名专家出席了会议,仪器信息网作为特邀媒体参加了会议。 钢铁研究总院粉末冶金研究室高级工程师郑毅   对于成立X射线小角散射专业技术委员会的初衷,郑毅高工说到:&ldquo 尽管国内很多单位都配备了X射线小角散射仪器,也有很多专家在用这种昂贵的仪器做科学研究,但我国却没有一家专注于X射线小角散射仪器开发的权威机构,学术交流也不活跃,因此我们希望通过筹建X射线小角散射专业技术委员会,给从事该技术研究开发的科学人员提供一个学术交流的平台。&rdquo 莫志深研究员、高忠民研究员、刘咏松教授 袁光萃研究员、刘立新教授、包耀宗教授   中科院长春应化所莫志深研究员表示:&ldquo X射线小角散射仪器调试繁琐,很多单位因调试问题导致新仪器废置,又没有学术交流与经验共享的平台,因此筹建X射线小角散射专业技术委员会是件好事情。&rdquo   吉林大学材料科学与工程学院高忠明研究员说到:&ldquo 曾经很多人建议成立X射线小角散射委员会,但都没有成行,希望这次的筹备会议能够真正地将这个平台建立起来。&rdquo   中科院化学所袁光萃研究员表示:&ldquo 现在国内能买得起好仪器的单位很多,但用的好的单位却不多。因此从人才角度出发,我很支持成立X射线小角散射专业技术委员会。&rdquo   其他与会专家也纷纷表示支持成立X射线小角散射专业技术委员会。   最终经过会议讨论,与会专家达成一致的几点意见:   一、与会专家及部分未与会的专家均支持成立X射线小角散射专业技术委员会,建议钢研院继续落实学会成立的各项工作   二、成立X射线小角散射专业技术委员会的目的是促进该技术在行业的应用和发展,应广纳人才,并为相关的专家与技术人员提供交流平台   三、由钢研院主持,适时组织召开学术交流会,邀请使用X射线小角散射仪器的专家学者、企业参会,该进仪器的测试精度,提升仪器的使用范围,扩展仪器的应用领域。 X射线小角散射专业技术委员会筹备会议   另据了解,郑毅高工研制国产X射线小角散射测试仪的目的就是基于钢研院几十年的纳米颗粒粒度分布测试经验,将仪器实用化和市场化,以学术交流为平台扩展仪器的应用领域。对此郑毅高工介绍到:&ldquo 大约在两年前,钢铁研究总院开始了国产X射线小角散射测试仪研制工作,研究目的主要是用于纳米颗粒粒度分析。目前我们已研制出国产X射线小角散射测试仪首款原型机,正在最后的安装调试中,还有很多细节设计需要做修改。借此机会,也希望各位与会专家给我们仪器的研发工作提出宝贵意见与建议。&rdquo   莫志深研究员指出:&ldquo 高科技产品得面对市场,只有研制应用面广的仪器才会有市场,X射线小角散射测试仪就是一种应用面广的仪器,可用在金属、水泥、高分子等领域,只是仪器测得的数据有限,无非是粒度分布、孔洞等。&rdquo   安泰科技股份有限公司刘立新教授表示:&ldquo 对于仪器研制,我的建议就是广纳人才,不要只限于中科院院士、知名学者教授,更要积极寻找各行各业使用X射线小角散射仪器发表过文章的一线人员,从应用角度商讨仪器的开发方法。&rdquo   浙江理工大学理学院刘咏松教授谈到:&ldquo 学术机构关注的是精度,生产企业则要求简单、易操作,因此仪器进入市场需要有明确的定位。&rdquo   钢铁研究总院包耀宗教授表示:&ldquo 科研与经济&lsquo 两手抓&rsquo 是对的,但仪器研制是个严谨的工作,只有把仪器研制工作做精细,才能打开市场。&rdquo   会议结束后,郑毅高工带领各位与会专家参观了其研制的国产X射线小角散射测试仪,听取专家的改进意见,并对专家的提问与疑惑进行了解答。 与会专家参观X射线小角散射测试仪样机   2013年8月24日,2013年第一期钢研院举办的X射线小角散射仪器学术交流会在北京钢铁研究总院举办,20余位业内专家学者、厂商代表参加了会议。 X射线小角散射仪器学术交流会现场   会上,郑毅高工先介绍了X射线小角度散射的流派,又介绍了钢研几十年的研究基础,以及起草国家标准和国际标准的情况。目前,可用于测量纳米颗粒粒度分布的测试仪器还包括电镜、BET比表面仪与纳米粒度仪。与上述3种仪器相比,X射线小角散射方法的技术优势分别有哪些?郑毅高工说:&ldquo 与电镜相比,X射线小角散射法制样简单,样品测量种类多样,数据的统计代表性优良 而BET比表面测试的方法统计性很好,但是无法给出纳米粒度分布的测试结果 激光法测试的纳米粒度仪器需要对样品进行很好的分散,否则测量结果为颗粒团聚体的粒度分布 而X射线小角散射仪测定结果为一次颗粒的粒度分布,即使纳米颗粒不能很好的分散,测试结果受颗粒团聚效应有影响,但是影响不大。&rdquo 帕纳科公司吴彦  北京优纳特公司张晓   交流会中,帕纳科X射线分析仪器公司吴彦经理介绍到X' Pert Powder X射线衍射仪能精确地对金属和非金属样品进行物相检索分析、物相定量分析、薄膜分析等,适用于冶金、石化、科研、航空航天、材料等领域,并且也能依据相关国家标准及ISO标准该设备也可以应用于纳米颗粒粒度分布的测试工作。同时,北京优纳特科技有限公司张晓为与会人员介绍了法国Xenocs公司Xeuss型的技术优势与应用领域,向与会人员展示了世界最先进的实验室用X射线小角散射仪。(编辑:刘玉兰)
  • 新型纺织品密度检测仪问世
    深圳市德与辅科技有限公司目前发布一款新的纺织品密度检测仪,该产品从全新的角度解决了长期以来困扰织物密度检测的劳动强度及生产效率问题,并已申报国家发明专利。   纺织物密度是产品质量的重要指标,是生产、销售、采购环节的必检项目。此前纺织物密度的检测方式大约为两种:一是放大镜观察,人工查数。其问题是操作时,操作人员长期俯视放大镜,容易疲劳,甚至因长时间工作而产生不适。点检速度慢,尤其是细密织物,人为误差时有发生。   另一种是全自动的密度仪,优点是无需人工干预,自动点数,简单织物使用十分方便。缺点是对复杂产品(新形势下这样产品愈来愈多),缺乏识别计数能力。这样就造成一种尴尬:越需要它干的地方它越干不了。   SUPEREYES C001数码密度仪采用全新理念,将人的智能加入产品,点验快速,计数准确。它的可贵处一是无论多么繁杂的布料,均可在10秒内完成计数 二是核查方便,只要直观感觉产品所设计数线与经纬线拟合,密度数据一定准确。它的可爱处也是两个:一是价格远低于全自动密度仪,让购买者少花银子 二是操作方便,三分钟就能学会。
  • POPs检测、分析造就检测仪器产业大市场
    履约造就检测仪器产业大市场 POPs减排已经成了国际话题,为了实现减排目标,各国相继开展研究。 “不论是基础研究还是替代试点,这个产业的发展已经到了非常好的时机。”清华大学环境与工程系主任余刚说。 以仪器厂商为例,POPs之一的二恶英是公认毒性最大、最不易消除的,针对二恶英的检测仪器,目前世界上只有3家公司可以做出来,沃特世、赛默飞世尔和日本电子。也就是说,如果想要进行二恶英的分析检测,只有从这3家公司中进行仪器选购。 POPs的检测给分析仪器带来了新的挑战,要求仪器具有更高的灵敏度,能分析痕量的POPs,如二恶英等;也要求仪器具有更完善的谱库,为快速筛查大量的POPs提供条件,同时要具备更强的对未知化合物的探查能力。 “不过,一套二恶英分析检测仪器的价格非常高,要数百万元人民币。”沃特世公司市场发展总监舒放认为,从世界各国拥有的二恶英分析检测仪器情况来看,中国的仪器市场前景非常好,“因为中国目前POPs减排的任务还很艰巨,需要的仪器数量肯定还要增加”。 其实,很多仪器生产厂商都认为中国是一个非常有潜力的大市场。 赛默飞世尔公司的产品专家陈宇东认为,化学工业发展的过程中不可避免地会遇到一些环境问题,中国政府在发展经济的同时也注重环境监测和治理。政府加强环境投资,不断完善检测手段和管理体制,与环境密不可分的化学分析仪器行业发展迅猛,特别是2000年以来,中国环境仪器市场就一直保持着两位数的增长。 加入《斯德哥尔摩公约》后,中国在积极地开展履约工作,由于POPs具有长距离迁移的特性,环境介质中POPs采样与前处理非常复杂。 “如二恶英和多溴联苯醚分析等,属于超痕量分析,对分析仪器选择性和灵敏度的要求极高,这些污染物的污染状况已经成为环境科学工作者关注的热点之一。”陈宇东说。 不仅是二恶英分析仪器,涉及各类POPs监测、分析的工具,在仪器厂商眼中都成为一个“大蛋糕”。 也正因此,中国的环境政策是仪器厂商尤为关心的,政策的一举一动都与产品销售产生着直接或者间接的关联。舒放说:“最关心的就是履约进展和未来的计划,了解了这些,可以提早为市场作准备。” 安捷伦科技公司市场部环境行业经理洪靖说:“这些政策的出台将促使环境监测系统增加投入,提高自身的能力。对仪器生产商而言,自然会带来机会,而且这个市场需求将是持续增加的。” 事实上,不仅仅是仪器产业因其受益,样本分析、替代技术和产品都是我国尚处于萌芽阶段的朝阳产业。 我国目前具备二恶英分析监测能力的实验室约有20家左右,但许多城市和地区还没有这样条件的实验室。 “因为履约的要求,需要进行研究分析的样本有很多,如果能在样本分析行业建立起相关产业,一方面可以解决科研问题,另一方面价值不菲的仪器也物有所值。”余刚说。 此外,像钢铁、金属再生、造纸等各种行业里面都需要一些减排措施。产业的市场非常巨大。“法国目前就有这样的产业,比如开发垃圾焚烧中对二恶英的控制技术、对农药处置的技术,靠这些技术,完全可以在市场中立足。”余刚说。 其实,在POPs问题上,我国整体的研究方向比前几年明确了很多,研究的角度也多样化了。余刚认为,特别是很多年轻学者的加入,也显示出这个行业未来的深度发展。 不过,从研究到实际应用仍需要一个复杂的过程。“涉及产学研如何结合,当然也与政府观念有一定关系。现在很多研究机构和高校还主要是基础研究、申请专利,而不是很好地和企业相联系。”余刚认为,企业其实很需要技术上的支持,如果国家能够提供有利的政策,产业的发展也会反过来支撑国家的履约事业。
  • 《聚创环保小科普》噪声检测仪可以降低噪声吗?
    大家好,本期《聚创环保小科普》为大家普及噪声的基础知识,很多朋友会问:噪声检测仪可以降低噪声吗?接下来,由小编为您阐述噪声检测仪的功用。我们统称的噪声检测仪有多个分类,在上期文章中有详细给大家说明,有兴趣的朋友可以去看看。城市噪声污染已严重危害人类健康噪声检测仪从字面看,它主要是作为检测使用,是在一定范围的空间或者场所使用的一种对声音来源和大小的测试仪器,本身是不具有降低检测值功能的。但是我们使用了噪声检测仪起从而活得了相关数据,我们就能从根本源头上自主的减少制造噪声,从这个意义上来讲,也是在声源处减弱噪声了。声环境功能区的5类划分 制图:段恒 比如,在工业生产过程中,您发现车间员工抱怨声音过大已经严重影响了生产效率,但又无法精确找到声音的来源,这时您可以使用噪声检测仪,通过多组测量找到来源,正确分析声源的发声机理和特性,区别空气动力性噪声、机械噪声和电磁噪声,以及高频噪声和中、低频噪声,然后确定相应的措施。噪音危害警示牌 必须佩戴听觉防护器具 另一种在线实时监测的噪声检测仪,我们在马路上或者工地门口经常能碰到,如图所示,上面会显示噪声:54.6db,db是分贝的意思,是声音高低的一种表示。PM2.5:39ug/m3,以及一些温度湿度风力的表示。这种在线式的仪器是告诉我们,这个场地周边的一些实时的数据,若是数据高了,施工的力度要放缓,甚至说,附近的居民可以直接联系市政的管理人员说家附近很吵,这时市政的管理人员会联系工地停工检查或者直接安装隔音板。在线实时扬尘噪声监测设备 噪声污染对人体健康的危害已经得到多方验证,高频率的噪声会让人烦躁,低频率的噪声会让人抑郁,频率的高低都严重危害这人体的健康。噪声通常是指那些难听的声音,令人厌烦的声音。噪音是杂乱无章的,小编查阅资料得知从环境保护的角度看,凡是能影响人类生活学习工作和休息的声音,凡是在某些场合里”不需要存在的声音“,都统称为噪声。如夜晚的汽车鸣笛,汽车的马达声,人群的嘈杂声以及各种物体碰撞发出的声响,都称之为噪声。听觉效果和声音的强弱对人体的影响 本期聚创环保为您推荐的是杭州爱华产AWA5636声级计,环境噪声的监测,是为了确保人类更好的提供生活质量的重要环节,在各大城市的繁华街道和小区,都已经有专业的在线监测设备矗立街头了。AWA5636声级计是一款便携式噪音检测设备,采用数字化和模块化设计,可根据用户的采集状况和需求进行灵活选配。仪器采用了数字检波技术,具有可靠性高稳定性能好,测量范围宽等优点,能满足民用,工业检测需要,可以广泛应用在工况企业,机关学校等需要对环境噪声测量和控制的场合。 杭州爱华AWA5636声级计以上内容由聚创环保编撰整理,转载及分享请注明出处。下一期《聚创环保小科普》为大家普及油气回收方面的文章哦,满满的干货敬请期待。
  • 家用小型检测仪器发展的三大趋势
    近年来,随着人们对于环保和食品安全问题的关注日益增强,以水质、气体、食品安全等为代表的家用小型检测仪器市场日渐成熟,产品呈现多样化趋势,基本满足了人们对于室内环保和安全问题的检测需求。同时,随着家用小型检测仪器市场的高速发展,消费者已经不再满足于功能相对单一的家用检测仪器产品,对此类产品提出了越来越高的要求。未来的家用小型检测仪器市场将呈现三大发展趋势,下面我们对此一一进行解析。 首先是多功能化。目前市场上在售的家用小型检测仪器,基本上都是按照具体用途进行设计,功能较为单一。但是,囿于家庭使用场地等限制,人们对于气体、水质、食品安全等检测的全面要求,以及检测品类的不断增加,决定了一般家庭很难连续购买多种品类繁杂的家用检测仪器,从而形成家庭小实验室。所以,国内家用小型检测仪器发展的第一大趋势,必然是能够集多种检测需求于一身的多功能检测仪器,这会使得普通家庭只需要购买一台仪器便能基本满足日常多种检测需求。这类仪器虽然价格会相对昂贵一些,但是因为其使用面积小、多功能、便携性,将会在日益关注环保和食品安全问题的国内市场客户群体中中大受欢迎。 其次是联网化。在同一地区或者在不同地区,家用小型检测仪器检测数据的联网,将有助于地区管理部门分析掌握本地区在不同时段和阶段的水质、空气和食品安全情况,提前做好预防工作。现代城市管理日益复杂,面临的状况也是多样性的,而家庭作为城市的基础分子,其实际情况的及时反馈,将有助于城市管理者更加全面和准确地了解城市运行情况,为智慧城市建设提供基本的数据支撑。未来智慧城市的发展方向,除了在政务、交通、医疗等公共区域实现智能化之外,家庭的智能化接入也是必不可少。但是由于家庭的私密性和隐私需求,这部分内容不可能由政府管理部门单独完成,而家用小型检测仪器的设备联网,将有助于政府管理部门解决这个问题,所以在推广的过程中极有可能得到各地政府的大力支持,这点是相关仪器生产厂商需要引起重视的。 最后是智能化。这里所谓的智能化,是指家用小型检测设备不但能满足家庭日常检测需求,并且能够对接家庭医疗和健康管理系统,实现对家人健康状况的实时监控,并能根据家人的具体情况,在日常空气温度、水温和食品配备中提出合理化建议。这类产品会将家人的健康状况,包括年龄、体质、病史等详细资料录入管理系统,通过日常检测结果,科学分析哪些客观情况符合并有利于家人身体健康,哪些情况或者食品不符合家人身体健康需求。同时,根据医疗和健康系统提供的数据,分析家人在不同阶段的身体健康变化情况,在实际检测结果中提示和反馈相关信息,配合家庭健康管理系统共同维护好家人的日常健康安全。 环保和食品安全问题,既是人类经济社会发展过程中不可避免的阶段性问题,也是事关人们日常生活和健康的重要问题。在环保问题日益突出的今天,我们的检测仪器生产厂商和管理部门要从高处着眼,力争使产品既能满足人们日常检测需求,也要站在全球化的角度,使产品性能、理念与国际接轨,从而保证产业的可持续发展。智慧城市建设大潮风起云涌,家用小型检测仪器当扶摇直上,在这一片蓝海中寻求到更多发展良机。
  • 高分子表征技术专题——小角X射线散射技术在高分子表征中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!小角X射线散射技术在高分子表征中的应用Typical Applications of Small-angle X-ray Scattering Technique in Polymer Characterization作者:吕冬,卢影,门永锋作者机构:中国科学院长春应用化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022作者简介:门永锋,男,1973年生. 1995年获东南大学理学学士,1998年获中国科学院长春应用化学研究所理学硕士,2001年德国弗赖堡大学物理系获自然科学博士. 2002~2005年,德国BASF公司高分子研究中心,博士后、Physicist. 2005年加入中国科学院长春应用化学研究所开展工作. 2005年入选中国科学院百人计划,2014年入选科技部中青年科技创新领军人才,2016年入选第二批万人计划科技创新领军人才,2015年获国家基金委杰出青年基金、英国皇家学会牛顿高级学者基金. 目前担任高分子物理与化学国家重点实验室主任、中国晶体学会小角散射专业委员会主任、IUPAC商用聚合物结构与性能分会主席. 主要从事高分子结构与性能方面研究工作.摘要小角X射线散射(SAXS)技术是表征高分子材料微观结构的一种重要手段. 当X射线穿过材料时,在材料不均一的电子云密度分布作用下,发生散射并形成特定的散射图案,使得我们可以根据特定的模型来反推材料的微观结构,并计算相关结构参数. SAXS特有的对微观结构的统计平均及无损探测使其成为了一种不可或缺的高分子材料微观结构分析手段. 本文首先简述了SAXS技术的基本理论,在此基础上根据测试中的实际问题给出了测试时可采取的实验技巧. 最后,结合典型实例,概述了高分子材料中可用SAXS技术表征的微观结构及其相应的理论模型. 希望本文能作为入门文献,帮助初学者更好地理解SAXS技术的原理,并结合实际需求迅速了解SAXS技术的适用范围及相关实验技巧,高效地完成相关实验.AbstractSmall-angle X-ray scattering (SAXS) technique is one of the most significant methods for determining the micro-structures of polymeric materials due to its statisticalaverage and nondestructive detecting feature. Usually, a monochromatic parallel beam of X-rays is used for scattering experiments. When passing through a sample, the oscillating electromagnetic field (mostly the electric part) of X-rays interact with electrons, making the electrons secondary sources of X-rays of the same frequency. Those secondary X-rays interfere with each other to form a specific pattern deviating from the primary beam path depending on the actual locations of the electrons in the sample. Mathematically, such interferences can be obtained by a summation of all secondary X-ray waves. As the number of the electrons within the sample is very large, an integration is used to represent the summation mentioned above. Because of the wave nature of the X-rays, the amplitude of the scattered X-rays determined by the above integration is just a Fourier transformation of the electron density distribution within the scattering volume. Due to the limitation in detection technique, the complex value of amplitude of scattered X-rays with real and imaginary parts cannot be recorded. It is the intensity rather than the amplitude that is recorded during experiments resulting in a loss of the phase information. Therefore, obtaining exact structural information (electron density distribution) becomes not easy and must be based on specific model fittings. Besides structures, SAXS intensity distribution can be used to investigate sample’s gross properties such as fraction of phases or local properties such as fractal dimensions of interfaces between phases. This work began with an introduction of the fundamental theories of the SAXS technique, followed by practical suggestions on performing the experiments and brief summaries of models developed for different structures. The authors wish this review could help the beginners to comprehend the elements of the SAXS technique and serve as an instruction manual for valid data acquisition.关键词高分子表征  小角X射线散射(SAXS)  片晶  微观结构KeywordsPolymer characterization  Small-angle X-ray scattering (SAXS)  Lamellae  Micro-structure 11小角X射线散射原理简述X射线是波长介于紫外与γ射线之间的电磁波,其波长范围涵盖了10-8~10-12 m,相应的频率范围为10 16~1022 Hz. 人们通常利用单一波长(单色)的X射线进行散射与衍射实验,例如:实验室中通常使用波长为0.154 nm的CuK α线特征辐射作为入射光源开展实验,而在同步辐射光源则可以根据需要选择合适的波长. X射线散射通常是指一束近乎平行的单色X射线穿过样品后产生的偏离入射光方向散射光强的现象. 当X射线通过物质时,其电磁波中的高频电场迫使物质中的电子发生同频震荡,产生次级波,这些次级波在空间中传播叠加. 不同位置的电子发出的次级波到达空间特定位置时具有不同的相位,因此,最终在不同位置的散射光的振幅取决于样品中电子的空间分布[1~3]. 由于物质中电子的数量极其巨大,上述各个位置振幅的叠加过程可以简化为积分,也就是:其中ρ(r)是样品内部电子密度分布函数,r是样品内电子的坐标,V是X射线照射的体积,q是散射矢量,定义为:其中S0和S分别为入射光及散射光方向的单位矢量.q的大小为:其中2θ是入射光与散射光之间的夹角,也就是散射角. 可见,X射线散射实验获得的散射光振幅在q空间的分布只与样品内部电子密度分布函数相关,利用不同波长X射线进行测试获得的散射光振幅分布具有不同的角度依赖性,但换算成q空间分布则是唯一的. 观察公式(1)可以发现A(q)其实就是ρ(r)的傅里叶变换. 如果我们可以直接测量A(q),便可以直接进行反傅里叶变换获得期待的ρ(r),也就是样品内部的微观结构.然而,如前所述,X射线的频率非常高,目前的电子学技术不能有效测量A(q),在测量过程中会丢掉相位信息,只能测得强度信息,也就是:公式(1)所展示的代表实空间结构的ρ(r)与A(q)代表q空间散射光振幅分布函数显然具有倒易性,即,实空间中尺度越大的结构将在q空间中小q区呈现强的散射光. 可见,根据公式(3)及通常使用的X射线的波长(在0.1 nm量级),几纳米至几百纳米的微观结构将在较小的q(2θ)处产生散射信号. 因此,探测纳米至微米尺度微观结构的X射线散射技术被称为小角X射线散射(SAXS). 尽管通过散射强度I(q)不能直接得到体系的电子云密度分布函数ρ(r),但是ρ(r)的自相关函数Γρ(ρ)恰巧是散射强度的反傅里叶变换. 因此,代表体系微观结构的ρ(r)、散射光振幅A(q)、可测量的散射光强度I(q)及ρ(r)的自相关函数Γρ(ρ)之间就具有了图1所示的关系. 这一物理量间相互转化的关系是SAXS技术的基础[4,5]. 值得注意的是,由Γρ(ρ)不能直接反推样品体系的电子云密度分布情况. 在实际数据分析中,我们还需结合体系的电子云密度分布特性进行讨论. 因此,对于体系电子云密度分布的描述十分重要,目前主流的数据分析发展趋势主要是集中于如何选取简化的模型,推导出具有特征形状的自相关函数Γρ(ρ)[6],来间接描述体系的电子云密度分布. 模型确定后,就可以根据散射强度分布来计算一些特定的结构参数. 篇幅所限,这里只给出了极简版的SAXS原理以及获得结构信息的大致思路,想要深入地了解SAXS技术的原理的读者可以参考文末所列出的经典教科书[1~4,7~11].Fig. 1Relationships amongρ(r),A(q),Γρ(r) andI(q)[5].SAXS技术的测试结果不直观,倒空间的散射信号还原成实空间中材料的微观结构的过程中,涉及到大量的数学运算及相应理论模型的拟合,稍有不慎极有可能得出错误的结果. 因此,在利用SAXS分析材料微观结构时,常常需要扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、示差扫描量热仪(DSC)等实验来辅助验证分析结果. SAXS技术的优点则在于适用于多种材料体系,对测试样品不需要进行前期预处理,测试过程中也不改变样品的结构性质,属于无损测试. SAXS测试结果为体系的统计平均值,更能代表材料的整体信息. 此外,多数SAXS仪器与其他仪器兼容性好,可以实现SAXS技术与各种小型设备,例如拉伸仪、剪切仪、热台、注塑机、模拉仪器等多种仪器的联用[12],从而在线观测材料在各种条件下的微观结构演变及服役行为. 因此,虽然SAXS技术对于初学者来说门槛略高,但由于其多方面的优势,在高分子材料结构表征领域中仍扮演着不可替代的角色.2实验技巧从上述X射线散射的基本原理可知SAXS实验方面相对简单,只需利用成熟的商用仪器或同步辐射线站将待测样品置于X射线光路之中特定的位置即可. SAXS也可以通过以很小的角度掠过表面来测试薄膜样品,此时的SAXS实验被称为掠入射SAXS (GISAXS),其基本原理与SAXS相近,本文受篇幅限制不对GISAXS进行讨论. 除了简单的静态样品SAXS测试,还可以利用SAXS测试样品在不同外场下的微观结构演化过程,例如高分子加工成型条件下的相变与结晶、服役环境中的形变与破坏等. 为实现最优化的SAXS实验,在开始实施之前确实需要做一些必要的准备. 以下是一些常见的需要注意的事项.2.1谱仪参数选择任何SAXS设备都只具备有限的可测量q范围,这就决定了可观测的微观结构尺寸必然是有限的,因此,一个初步的判断,甚至是初步的实空间实验通常是需要的. 很多SAXS设备具有多段可调q范围,初步的实验有助于选择合适的仪器参数实现相关尺度微观结构的统计平均测试.目前主流的实验室SAXS设备及同步辐射SAXS实验站都可提供X射线波长、光斑尺寸、样品到探测器距离等参数的选择. 配备2种金属靶(例如铜及钼)的实验室SAXS设备逐渐成为一个很好的选择,其提供的铜或钼的特征辐射具有不同的波长,也就是具备不同的穿透能力,在具有环境腔窗口的情况下可根据不同的窗口材料选择合适的光源. 光斑尺寸的选择原则是在宏观的谱仪尺度上可被看成是点光源,但在微观结构尺度上又能实现足够大的覆盖以实现统计平均. 简而言之,如光斑尺寸过大则会对SAXS数据造成明显的模糊效应,也就是探测器同一个像素点采集到了样品不同位置散射的本应是不同q处的信号. 尽管可以利用光斑形状的数据对最终获得的SAXS数据进行去模糊处理,通常我们还是应该避免这一步骤,原因是去模糊过程不可避免地带来计算的简化及误差,进而影响实验数据的精度. 同样的道理,如果光斑尺寸过小则会造成统计平均不足的问题,特别是在先进的同步辐射实验站,当光斑尺寸接近待测微观结构尺寸时就会丧失应有的统计性及小q区数据的可靠性. 这一点可从公式(1)来理解,其中的积分体积V是X射线照射的样品体积,因此,光斑的尺寸的倒数就决定了可探测的最小q值.取决于通常的二维面探测器像素点尺寸,我们在实验之前可估算能实现的q空间分辨率,也就是2个相邻像素代表的q之差Δq. 常见的误区是只关注能实现的最小q而忽视Δq. 这种情况在探测目标微观结构尺寸较大时尤为突出. 根据SAXS谱仪的结构,可通过改变样品到探测器之间的距离实现Δq的合理选择,该距离越大则对应的从样品位置出发的2个相邻像素点对应的角度也就越小,从而实现更小的Δq.2.2样品尺寸选择样品的宏观尺寸对获得优质的SAXS数据也很重要,通常选用足够大的样品以使入射X射线全部照射在样品上而不触及样品边缘,这样做的目的是尽量避免边缘光滑表面可能带来的对掠过的X射线的反射,这种反射将会污染实际的SAXS数据. 这种情况在测试直径小于光斑尺寸的纤维样品时比较突出,通常的做法是利用与纤维密度相仿的液体浸润一束纤维以消除纤维与空气的界面影响.X射线与物质相互作用除了散射以外还包括被吸收,因此,在确定样品沿X射线传播方向的最佳厚度时就需要考虑吸收和散射的平衡. 基本的思想非常简单,散射强度依赖于X射线照射到的总电子数,也就是和厚度成正比,吸收则相反,厚度越大则吸收越严重,因此,对特定的样品在特定的X射线波长下一定存在一个最佳的厚度进行SAXS实验. 根据计算,通常实验室SAXS设备利用的CuKα线下聚乙烯样品的最佳厚度为2 mm左右. 因吸收系数是X射线波长的函数,具体到特定条件下最优样品厚度的寻找需借助工具书或进行实测[7].2.3数据处理从上述讨论可知,与显微学手段(如电子显微镜、原子力显微镜等)相比,SAXS实验实现起来相对简单,但SAXS数据是在q空间呈现的,远没有显微学实验获得的结果直观,并且实验测得的原始数据还需校正才能使用.首先,任何SAXS谱仪都不可避免会有背底散射,也就是在没有加载样品时也会有一定程度的散射信号可被探测器记录,这些背底散射来自光路中可能的窗口、气体分子及探测器的电子学噪音. 因此,正确扣除这部分背底散射非常重要. 目前主流的SAXS设备和同步辐射SAXS实验站都配备了标准的流程进行背底散射的扣除. 这里需要注意的是正确计算加载样品之后的背底散射,考虑到样品对入射X射线的吸收,在加载样品后通过样品后光路中的X射线总量减少,因此,在没加载样品条件下测得的背底散射数据实际上是被高估了,需要进行样品吸收校正. 背底散射扣除后的SAXS数据已经可以用于体系微观结构参数的计算,但其散射强度还只具有任意单位,需要进行进一步的数据处理才能获得绝对散射强度[10,13]. 绝对散射强度包含了体系微观结构的所有信息. 通常可以利用已知绝对散射强度的样品(例如纯水)作为标准进行比对,获得所测样品的绝对散射强度分布. 上述介绍的强度校正基本可以满足一般需求,但在精确的计算中还涉及到更多信号校正,这里不再一一展开说明. Pauw在综述中关于信号校正的种类,校正对信号影响大小,及应用各类校正的先后顺序进行了详细的阐述[14].按照正确步骤得到散射曲线后就可以进行数据分析. SAXS数据中散射强度与散射矢量之间一般具有幂率关系,也就是I(q)~q−ν ( ν是正自然数),因此,SAXS曲线通常用双对数坐标表示以方便获得幂律关系,这就要求我们不能对散射强度进行加减操作,以免改变应有的幂律关系. 有时为图示清晰,可对SAXS数据进行乘除常数的操作,获得曲线在双对数坐标下的上下平移,达到合适的视觉效果而不影响通过幂指数规律进行数据分析.在高分子领域,利用SAXS对结晶高分子体系片晶-非晶区叠层结构长周期的研究极为广泛和成功,其中常见对散射强度(I(q)versusq)数据做洛伦兹校正,既将I(q)乘以q2之后对q做图,然后利用I(q)q2versusq曲线探讨体系结构参数[7,9]. 这里的洛伦兹校正是考虑到片层体系的特殊几何结构而进行的对测得的散射强度的必要修正,具有其他几何形状的微观结构产生的散射强度不能直接套用该校正. 首先,我们考虑一个在空间中固定的片层结构,其宽度和长度远大于厚度,这就意味着该片层产生的散射强度将集中在片层法向方向,在q空间形成一个细棒状分布,所以,理论上该片层在法向方向以外都不产生散射信号. 然而,实际体系中由于片层结构会沿不同方向平均化,这主要是因为在液体分散体系中的片层会高速运动(旋转、平动),使得测量时间尺度范围内本应是细棒状的强度分布平均分不到整个三维q空间,那么对于任意q而言,强度就被稀释了以q为半径的球壳面积倍,也就是4πq2倍. 所以,测得的散射强度需要按q2校正. 在结晶高分子体系,尽管片晶不能旋转,但是众多片晶在空间中沿不同方向分布,其实际效果和上述分散体系类似,因此也需对测得的I(q)进行q2校正. 根据上述讨论,其他形状的散射体,例如球状散射体因其理论上的散射强度在不同q处就应该是均匀分布的,不存在稀释的问题,所以是不能盲目进行洛伦兹校正的.常用的SAXS数据处理软件有Fit2d[15],GNOM[16],SASfit[17],SasView[18],Scatter[19],ATSAS[20],McSAS[21],BioXTAS RAW[22]等,可实现二维SAXS散射图到各类一维散射曲线的转换,并且部分软件兼具简单的数据拟合功能. 各个软件有其特定的侧重点,需要根据自己的实际需求来选择. 此外,也可使用Matlab、Python等程序语言,自行编辑所应用的公式及选择相应拟合模型,对自己的体系进行个性化处理. 但值得注意的是,曲线拟合完美并不一定代表结果的真实可靠,在得出正式结论前一定要三思.3小角X射线应用实例在这一节中,首先介绍不依赖于具体微观结构模型的散射不变量Q的相关应用以及如何利用散射峰位置确定微观粒子的排列模式,之后再按照微观结构分类,分别给出对应结构的拟合公式及实际应用. 由于篇幅所限,本文选取了有限的应用实例而非面面俱到,对特定结构测定有兴趣的读者可参考文末所列的基本SAXS经典教科书[1~4,7~11].3.1散射不变量Q散射不变量Q,以两相结构体系为例,取决于样品体系内部各散射体间电子云密度差及各散射体的体积分数[4,7]:其中,ρ1和ρ2分别为两相的cle/doi/10.11777/j.issn1000-3304DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2020.20249
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    FLIR ONE Pro手机红外热像仪作为菲力尔产品的明星款一直都备受用户喜爱但使用时需要调整手机方向因此有些粉丝觉得略显麻烦今天小菲就来给大家介绍一款新品FLIR ONE EDGE PRO热像仪可不依附手机的智能红外热像仪FLIR ONE Edge Pro新型热像仪您可将其无线连接到智能设备上从而远程检查无法触及的目标还可将其夹在手机或平板电脑上单手操作可分离式设计满足用户更多操作需求灵活测量,轻松定位FLIR ONE Edge ProFLIR ONE Edge Pro让您可以一手拿着热像仪,一手拿着智能设备(iOS和安卓智能手机以及平板电脑等均可),轻松扫描无法触及或视野之外的目标,最远可以检查30米远的区域,然后在智能设备的屏幕上查看清晰影像。当然,你也可以将FLIR ONE Edge Pro夹在智能设备上单手进行操作,无需调转手机,就可以自然握持并从任意位置或角度拍摄清晰的红外图像。而且它的结构设计非常坚固耐用,电池续航时间可长达1.5小时,让您在设备检测中放心使用。卓越性能,精准检测FLIR ONE Edge ProFLIR ONE Edge Pro结合了VividIR(通过结合多个图像帧生成一张更清晰的图像)和FLIR MSX® 多波段动态成像(专利号:201380073584.9)技术,搭配160×120(19,200像素)的红外分辨率,不仅能让您轻松发现问题所在,还能看清图像细节,精准定位故障点。FLIR ONE Edge Pro可测量温度最高达400°,最低可测温度为-20°C,热灵敏度为70mK,因此可满足日常生活工作中的大部分检测。无线传输,随时共享FLIR ONE Edge ProFLIR ONE Edge Pro热像仪支持蓝牙和Wi-Fi连接,用户可使用内置的FLIR Ignite云服务无线传输文件,在云端轻松编辑和存储图像。受益于Teledyne FLIR系列软件,使用它用户能够随时与客户分享Edge的红外图像,并将它们无缝集成到专业报告中。FLIR ONE Edge Pro符合“RESNET”标准,防护等级为IP54,在灵活地检查难以触及的空间时,无须担心设备的磕碰,可安心检测,非常适用于需要保持较大间距以保障操作人员安全的场景。 FLIR ONE Edge Pro是一款可自由连接智能设备的热像仪兼容iOS和安卓智能手机和平板电脑使用时不受运营商、操作系统尺寸或智能设备未来升级的限制是灾后修复、住宅检测、能耗审计工业设备诊断等耗时检查的理想选择功能强悍、设计精巧、使用便捷的新型热像仪仅售4999元
  • 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
  • 用技术让情怀落地——北京检验检疫局助推国产检测仪器设备自主化
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  • CSNS微小角中子散射谱仪成功出束
    2023年1月4日下午,中国散裂中子源(CSNS)微小角中子散射谱仪成功出束,开始带束调试。微小角中子散射谱仪由广东省科技厅资助,是国际首台飞行时间多狭缝微小角中子散射谱仪,兼具常规小角、极化小角和多狭缝微小角模式,配备液体、高温、流变、停-留、磁场、小角/广角X射线等样品环境和实验条件,可同时测量0.3-1000纳米的多尺度范围,获取样品的中子衬度分布、绝对质量、基本形状以及散射体之间相互作用等信息。微小角中子散射谱仪是CSNS第四台出束的合作谱仪,2019年11月开始建设,时逢疫情,微小角中子散射谱仪项目组、中子科学部相关专业组、高能所东莞研究部相关部门团结奉献,协力创新,克服谱仪建设期间疫情的多重影响,攻克激光辅助多狭缝位置调节、陶瓷基体高位置分辨GEM探测器等首创关键技术,保证了谱仪设计、研制、安装与调试的顺利实施。首次出束测试获得的小角模式样品处中子飞行时间谱、微小角模式VSANS探测器处中子强度分布等结果表明谱仪光路与设计相符,标志着谱仪多狭缝技术方案有效实现,机械设备研制与安装成功。微小角中子散射谱仪将应用于关系国计民生的重大前沿科学问题攻关,例如:生命科学领域信使疫苗结构和作用机理、化学领域高分子基特种纤维加工成型关键技术、材料科学领域量子材料结构和性能关系、能源科学领域电池隔膜形貌调控等。微小角中子散射谱仪也将与CSNS已运行的小角散射谱仪互补,广泛应用于生物、医药、化学、材料、环境、物理等多学科领域研究,为粤港澳大湾区和我国的相关产业技术升级提供先进的研究平台支撑。
  • 国产检测仪器何时突出重围?
    &ldquo 2013年,实验分析仪器进口62.94亿美元,出口14.56亿美元,贸易逆差48.38亿美元。而从2009年到2013年,逆差在不断增大。&rdquo 在近日召开的&ldquo 国产检测仪器设备验证与综合评价技术服务推介会&rdquo 上,中国仪器仪表行业协会展览交流部主任欧阳良的语气颇为沉重。   科学仪器相当于&ldquo 隐性&rdquo 的军工行业,是各国必争的领域。科学仪器的创新、制造及应用水平都反映出一个国家的科技和工业实力。然而,如何加快推进国产科学仪器产业的快速发展,一直是业界挥之不去的心头之痛。   国产检测仪器难解尴尬   &ldquo 我去过很多实验室,看到很多高端的进口仪器闲置。春节前去过农科院一个实验室,2008年购进的仪器,到2014年初,一共用了不超过30次,闲置在那里非常可惜。&rdquo 清华大学分析中心邢志老师介绍说,&ldquo 花几十万,甚至上百万买的进口仪器,往往实验室不敢拆,不敢动,当宝贝锁在那。&rdquo   进口科学仪器长期以来一直占据着主要市场。农业部工程建设服务中心项目监管处处长俞宏军曾指出,现在农产品质量安全监督检验检测机构中,部级中心进口设备的比例占到90%,省级中心进口设备的比例占到70%&mdash 80%,就连县团级机构都有50%以上的进口仪器设备,有些300&mdash 400万总投资的项目,光购买进口设备仪器就花掉了200多万,仅剩的那点钱去做实验室建设,其实验室条件可想而知。   长久以来,国内的仪器仪表招投标过程都备受争议,频频出现县级单位高价采购进口产品,纯水仪、离心机等国产化程度很高的产品都要采购进口产品的现象经常发生。一些单位甚至以拥有进口仪器为荣。   冰冻三尺非一日之寒。国产仪器市场销售黯淡,源于长时间的落后。但士别三日,当刮目相看。现在的国产仪器已今非昔比。   &ldquo 近十年国内厂家和国外产品的差距缩小,无论是价格、质量、性能上相比,都在增强我们的信心。&rdquo 欧阳良告诉科技日报记者,中国国际科学仪器及实验室装备展览会从2006年设立自主创新奖,至今共进行九次评选活动,其中获金奖产品63项,银奖产品81项,获奖产品都具有创新点明显、技术水平高、难度大的特点,达到或接近国际同类水平。   &ldquo 苏州苏试仪器有限公司和苏州东菱振动实验仪器有限公司研制出40吨以上的大推力电动振动实验系统,为我国运载火箭、卫星发射、载人航天的发展作出巨大贡献。钢研纳克公司研制的OPA-200金属原位分析仪是世界上首台可进行金属材料中大面积范围内的成分及状态定量分布的快速分析仪器。&rdquo 说到国产仪器,欧阳良如数家珍。   然而,一方面,以高昂价格购买进口仪器,买了之后不舍得用 另一方面,性价比高的国产仪器卖不动,甚至得不到测试验证的机会。国产检测仪器的尴尬局面已经存在了相当长的时间。   建立第三方平台提供权威评价   &ldquo 科研人员不敢浪费自己的金钱和时间。&rdquo 中科院化学所副研究员袁景和曾经表示,&ldquo 你(国产仪器)再便宜,我没有时间和精力去评价你。&rdquo   他所反映的问题直指长期以来仪器研制与应用存在不匹配的现状。   一台科学仪器在实际工作中的灵敏度、精确度、稳定性,都是仪器购买厂家的重要问题。这些数据也反映了仪器被市场接受的程度。   对用户来讲,没有权威的技术认证数据是不敢购买国产仪器设备的重要因素。很多单位因为不了解国产仪器设备的适用范围和怕担风险,怕技术不成熟,而宁愿高价购买进口仪器。   &ldquo 在研发设计和制造、销售方面,是国产仪器生产厂商可以自主完成的工作,但是对于验证工作,作为仪器的推广、应用、使用的重要一环,仪器厂商却无法独立完成。&rdquo 北京出入境检验检疫局技术中心食品实验室主任刘岩表示,&ldquo 正是基于这种考虑,有必要在客观、公正、有权威的国产仪器验证平台,集中对国产化仪器进行各种实验参数的认证,为国产仪器设备的推广应用提供强有力的权威数据,为用户提供公平、公正的参考数据,还可以对国产检测仪器设备的性能改进、升级换代提供思路。&rdquo   北京市科委于2009年启动首都科技条件平台建设。北京市科委条财处负责人向科技日报记者介绍道:&ldquo 首都科技条件平台建设五年来,已联合中科院、北大、清华、中电科等高校院所及大型企业,形成了27个研发实验服务基地,以及生物医药、新材料、电子信息、能源环保、检测与认证和科技金融等12个领域中心,促进资源开放共享。截至目前,共促进首都地区615个国家级、北京市级重点实验室、工程中心,价值186亿元、3.64万台(套)仪器设备向社会开放共享,促进了600多项较成熟的科研成果转移转化,聚集了包括两院院士、长江学者等高端人才在内的8700多位专家,形成了仪器设备、科技成果和研发服务人才队伍共同开放的大格局。&rdquo 首都科技条件平台的建立,为推动国产仪器发展,提升中国科学仪器产业竞争力提供了重要的资源支撑。   正是在首都科技条件平台的坚实基础上,2013年,首都科技条件平台设立了国产检测仪器设备验证与综合评价服务试点,由北京科学仪器装备协作服务中心和北京检验检疫技术中心共同承担。   平台搭建起来,提供什么样的服务?   北京科学仪器装备协作服务中心相关负责人透露:&ldquo 一是助力小微企业发展。检测与认证领域中心做了大量的工作,2013年,我们几乎每个月都有活动,组织多家实验室和近百家企业进行对接。 二是助力研发实验室的能力提升。每年都要免费举办关于认证认可的质量提升培训,已经有500多人次参加培训,同时也开通了网上远程培训。三是促进科技检测服务业发展。针对快检技术、移动检测技术的发展等热点,尽量地去动员社会资源,举办一系列论坛活动,来满足不断发展的业务需求。四是畅通政府和企业间的信息沟通。我们就是希望通过这个平台,能让政府在决策的时候了解到更多社会信息和企业需求。也通过这个平台,让更多的企业了解政府的政策导向。五是搭建首都科技条件平台资源辐射窗口。将首都的科技资源向更广阔的地区辐射,将检测与认证领域中心的服务也向环渤海地区进行服务和延伸。&rdquo   国产检测仪器有望在春天里腾飞   2013年5月国家环保部发布空气质量标准的第二阶段监测实施方案,要求在同等条件下优先采购性价比高的监测仪器设备,按政府采购的相关要求选择国产设备。   这对于国产检测仪器行业来说,无疑是个振奋人心的好消息。&ldquo 这是我们掌握的第一个在采购仪器设备中明确提出选用国产仪器设备的案例。在此之前,空气质量监测仪器主要被进口产品垄断,日后会越来越多出现国产企业的身影。&rdquo 欧阳良说。   而事实上,近年来,国家已经启动了一系列振兴国产科学仪器产业的计划,助力国产检测仪器的发展,为国产检测仪器的发展搭建对接和交流平台,这些活动和举措都预示着国产科学仪器的春天已经到来。   国家科技基础条件平台中心副主任吕先志介绍道:&ldquo 科技部最近这几年和财政部一起共同设置了国家重大仪器设备开发专项,已经陆续投入了几十亿,启动了多批项目来推动大型仪器的国产化,产业化,示范化。&rdquo   &ldquo 国家重大仪器设备开发专项,北京市科委也接受委托,落实了大概十来个项目,投入了将近5亿经费。两年前我们也启动了国产仪器创新和培育项目组织工作。这些项目实施过程会形成支撑科学研究的一些检测系统、方法和技术,推动这些系统、方法、技术成果的技术转化和产业化。&rdquo 北京市科委副主任郑焕敏表示。   去年9月,中国仪器仪表行业协会、北京科学仪器装备协作服务中心和仪器信息网联合启动了&ldquo 国产科学仪器腾飞行动&rdquo ,从科学仪器的可靠性、稳定性、售后服务等方面筛选出百台具有代表性,经过用户的使用检验,好用、够用,并可对进口仪器形成一定竞争优势的&ldquo 国产好仪器&rdquo 。做仪器腾飞计划实现四个目的,一是扭转大家对国产仪器的固有偏见。二是筛选和评价出一批比较好的仪器。三是帮助优秀的产品走出国门。四是为国产仪器提供必要的资源整合服务。   怎么有效推动国产仪器的创新和产业的培育,提高高端化水平和市场占有率,真正服务于企业发展?一直是郑焕敏和他的同事们致力于解决的问题。   北京市科委、北京出入境检验检疫局指导首都科技条件平台检测与认证领域中心,进行了国产检测仪器设备验证与综合评价体系建设,从&ldquo 基础性能指标、特征性指标、仪器操作软件系统、企业服务的评价&rdquo 角度对国产仪器进行验证。   &ldquo 我们前面做的工作实际上都在源头抓。现在的国产检测仪器设备验证与综合评价服务定位于市场端的推动。从仪器设备的性能、功能,到面向需求的检测规范,和可信检测结果的认定,这条线打通了,可以推动国产仪器设备的使用,同时也牵引国产仪器设备改进的方向。&rdquo 郑焕敏认为。   检测与认证领域中心作为首都科技条件平台的子平台,一直致力于企业的技术创新,能力提升提供各个方面的服务,相信在大家的帮助下,该领域中心将为企业、行业提供更扎实的技术支撑和服务。   无论是内部发展环境还是外部市场需求,国产科学仪器的发展都处在一个非常好的阶段。如何在产品创新的同时,进行管理和运行模式的创新,通过摸索、调整,找到属于自己的路,让企业和整个产业都能发展起来,是现在国产科学仪器企业急需思考的问题。
  • 汽车颜色光泽的检测方法—便携式多角度分光色差仪
    随着时间的推移,人们对汽车的期望已经远远超越了仅仅是一台能够代步的交通工具。现代消费者关注的焦点,已经从最初的动力、稳定性和安全性逐渐转移到了汽车的外饰和内饰。他们希望所拥有的汽车在外观上独一无二,内部装饰富有特色,这无疑为汽车制造商提出了更高的挑战。汽车的外观颜色、光泽、以及内部的材质和颜色选择都已经成为决定消费者购买意愿的重要因素。不同的颜色和材质不仅代表着车主的个性和审美,也是汽车品牌形象和定位的体现。然而,如何确保每一款车的颜色和材质都能达到设计师的预期,并且在大规模生产中保持一致性,却是一大技术难题。当然,伴随着科技的发达,解决汽车内饰和外饰的色彩问题也有了解决方案,MA-T12便携式多角度分光光度仪成为解决这一问题的关键性工具。一、为什么说MA-T12便携式多角度分光光度仪能解决汽车外观内饰问题?首先,MA-T12便携式多角度分光光度仪是一款多角度色差仪,它可以同时测量汽车的外饰和内饰,确保车身颜色与内部装饰的和谐统一,这意味着从车身到座椅,从仪表盘到车顶,每一个部分都可以得到精确的颜色和光泽度测量。其次,MA-T12在色彩闪烁度和颗粒度的测量上具有超高的精确性,其重复性和重现性效能均是市场上其他设备的两倍。更为重要的是,它可以通过12个测量角度对特效饰面进行全面的特性表征和测量,测量结果更接近人眼的感知方式。二、MA-T12便携式多角度分光光度仪的性能描述MA-T12便携式多角度分光光度仪有着诸多性能,例如:①色彩闪烁度和颗粒度精确性:MA-T12的色彩闪烁度和颗粒度测量功能展现了其卓越的精确性。相比市场上其他设备,MA-T12的测量结果在重复性和重现性方面均达到了市场上其他设备的两倍水平。这使得MA-T12成为了一个可靠的工具,为制造商提供了精确测量和评估汽车色彩特性的能力。②完整表征和测量:MA-T12通过其12种测量角度,能够对特效饰面进行全面的表征和测量。这项功能使得设计师能够更准确地分析和理解色彩在不同角度下的变化,从而更好地控制和优化汽车外观的视觉效果。③接近人眼感知:MA-T12的测量结果更接近人眼感知颜色的方式,从而在设计和审批过程中能够更加直观地展示色彩特性。这项特性有助于简化审批流程,加快产品上市进程。④直观界面:MA-T12的直观界面大大降低了用户的学习难度,提高了测量效率。操作简便的界面使得用户能够快速上手,轻松完成色彩测量任务。⑤自动内部校准:设备内部的自动校准功能降低了因设备校准不足而导致测量不准确的风险。这有助于减少对外部校准的需求,为用户节省了时间和成本。⑥数据兼容性:MA-T12与爱色丽早期型号的设备兼容性良好,确保了平稳过渡,用户不会丢失旧有的数据。这为用户升级到新型号提供了更大的便利。⑦数字方式交流:MA-T12使得供应链上的色彩、闪烁度和颗粒度能够以数字方式交流。这有助于制定全球容差和测量程序,提高持续一致性,从而确保不同批次的产品具有相似的色彩特性。⑧监控色彩和谐:实时监控供应链上的色彩和谐是提高运营效率的重要手段之一。MA-T12能够帮助用户快速发现并调整不符合标准的产品,从而确保生产流程的顺畅进行。⑨视觉工具:新的视觉工具为用户提供了快速分析和解析不符合标准的产品的能力。这有助于用户更好地理解问题所在,并采取相应措施进行改进。三、MA-T12与PANTORA配套使用当MA-T12与PANTORA配套使用时,工业设计师可以在概念和设计期间使用手持式设备将复杂的材料表面数字化,从而准确捕获其色彩与外观特征,并将其渲染在PLM软件中。供应链则可以利用同一设备来确保其生产的产品处于容差范围内,且最终检验可以使用该设备来测量和捕获装配成品或车辆的所有外观。PANTORA材质软件专为简化大量复杂色彩和外观数据的管理而设计。它可作为外观工作流程的中枢,将数字材料输入源连接到第三方3D渲染软件和产品生命周期管理(PLM)系统等输出目标。消费者对汽车外饰和内饰的要求日益提高,如何在大规模生产中确保颜色和材质的一致性成为了汽车制造商面临的一大挑战。而MA-T12便携式多角度分光光度仪,无疑为他们提供了一个高效而精准的解决方案。四、关于爱色丽xrite“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 2017国际小角X-射线散射学术前沿会议(庆祝安东帕推出世界首台商品化小角X-射线散射仪60周年)
    1957年,安东帕公司作为一个机械加工厂,构建了世界上首台商业化的小角X-射线散射分析仪—Kratky Kamera。此后,安东帕生产的数百台SAXS仪器被销往、安装并运行在全球各地的研究实验室中。截至2017年,安东帕小角X-射线散射仪已经有60周年,这60年里安东帕为了满足科学家的需求,不断积累经验与创新技术,先后推出了KKK SAXS Camera、SAXSess、SAXSpace、SAXSpoint和SAXSpoint 2.0等一系列的开拓性实验室SAXS仪器,为各种实验想法的实现提供了最佳方案。客户的支持和信任是我们的动力,而满足客户的需求是我们永恒的目标。为感恩和回馈客户,安东帕总部于2017年9月26-27日在奥地利格拉茨特别举办以“SAXS eXcites”为主题,“Curious minds are the engine of innovation in X-ray scattering富有求知欲者是X-射线散射的创新引擎”为口号的“国际小角X-射线散射学术研讨会 2017”60周年庆祝活动。 研讨会将汇集全球公认的尖端科学家、青年科学家和互补领域的与会者,以“洞察小角X-射线散射多样性及其各种应用”为中心,旨在反映最新发展趋势,提供一个交流和思想碰撞的平台。您将有机会拓宽国际视野,接触到相关领域的各位科学家:Otto Glatter (Graz University of Technology, Austria) “From Dilute Solutions to Hierarchically Organized Dense Systems - Application of Scattering Methods in Soft Matter Science” “从稀溶液到分级组织高浓体系-散射方法在软物质科学中的应用”Dmitri Svergun (EMBL, Germany) “Small angle X-ray scattering on biomacromolecular solutions: current progress and perspectives” “小角X-射线散射对生物大分子的解决方案:当前进展与展望”Jill Trewhella (The University of Sydney, Australia) “Small-Angle X-ray Scattering: an Effective Probe of Biomolecular Structure to Understanding Function” “小角X-射线:研究生物分子结构功能得有效手段”Mitsuhiro Shibayama (The University of Tokyo, Japan) “Probe-SAXS and Deformation Studies on Nano-composite gels with 2D-Pair Distribution Function Analysis” “SAXS检测和2D-对分布函数分析对纳米复合凝胶的形变研究”Andreas Thünemann (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Germany) “SAXS for the determination of the size distribution of nanoparticles: Application in catalysis” “SAXS测定纳米颗粒的粒径分布:催化方面应用”Detlef Smilgies (Cornell High Energy Synchrotron Source, Cornell School of Chemical and Biomolecular Engineering, USA) “In-situ Real-time Studies of Soft Materials Using GISAXS and GIWAXS” “使用GISAXS和GIWAXS对软质材料的原位实时研究”Michal Hammel (Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, USA) “X-ray solution scattering (SAXS) combined with crystallography and computation: defining accurate macromolecular structures, conformations and assemblies in solution” “SAXS结合晶体学与计算来准确测定溶液中的大分子结构、构象和组装”Georg Pabst (University of Graz, Austria) “Structure and Interactions of Complex Biomembrane Mimetics” “复合生物膜类似物的结构和相互作用”诚邀各位科学家、教授、SAXS爱好者参加 ”SAXS eXcits”,国际小角X-射线散射学术研讨会 2017,让我们一起塑造SAXS的未来。更多信息和注册请关注:www.anton-paar.com/tu-graz/saxs-excites
  • 高分子表征技术专题——小角中子散射技术及其在大分子结构表征中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!小角中子散射技术及其在大分子结构表征中的应用The Basic Principle of Small Angle Neutron Scattering and Its Application in Macromolecules作者:左太森,马长利,韩泽华,李雨晴,李明涛,程贺作者机构:中国科学院高能物理研究所 中国散裂中子源 2.散裂中子源科学中心,东莞,523803 中国科学院大学,北京,100049作者简介:程贺,男,1978年生. 中国科学院高能物理研究所东莞研究部研究员. 1996年考取中国科学技术大学,2006年在吴奇教授课题组获得博士学位. 随后赴中国科学院化学研究所韩志超研究员课题组工作,建设我国第一台SANS(2012年国家验收). 2014年加入中国散裂中子源,中国科学院高能物理研究所东莞研究部,现正在主持建设世界上第二台基于散裂中子源的VSANS. 致力于使用和发展散射方法,研究软物质多相多尺度结构和动态学行为.摘要小角中子散射(SANS)是一种表征从纳米到微米尺寸物质特征结构的有力工具,配合中子的强穿透性和同位素辨识等特性,在软物质大分子结构表征方面发挥着独特的作用. 随着中国散裂中子源(CSNS)在2018年正式对外接受机时申请,国内SANS用户群逐年扩大. 本文首先简要介绍小角中子散射技术的基本原理、谱仪结构和实验技巧,然后紧扣小角谱仪的特点和方法学方面的最新进展,介绍小角中子散射在高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料、生物大分子等研究领域的结构表征方面的典型应用. 小角中子散射和其他表征手段,如小角X射线散射(SAXS)相互紧密配合和补充,成为连接大分子内部多相多尺度的微观结构和宏观性的桥梁.AbstractSmall angle neutron scattering (SANS) is a powerful tool to characterize multi-scale structures in macromolecules. Deep penetration and H/D isotope labeling make it a unique scattering method. To make it more familiar to the users, basic principle of SANS, instrumentation and experimental skills were firstly demonstrated. Then typical applications in the fields of polymer solution, polymer blends, nanocomposites, crystallization, gels, porous materials and biomacromolecules were introduced. As for the data analysis of complex systems, such as biomacromolecules, in addition to the traditional data analysis methods, advanced methods such as the ab initial analysis and Reverse Monte-Carlo (RMC) simulations provide more detailed information. Combine with small angle X-ray scattering (SAXS), static light scattering (SLS), electron microscope (EM)et al., SANS enables us to solve the structure and interaction of more complicated systems such as interaction of biomacromolecues and solvation of polymers in mixed solutions. As the China Spallation Neutron Source (CSNS) was officially opened to the users around the world in 2018 and SANS instruments equipped with various sample environments are being built, more opportunities are opened to the SANS communities domestically and abroad.关键词小角中子散射  大分子  多相多尺度  结构表征  中国散裂中子源KeywordsSmall angle neutron scattering  Macromolecules  Multi-scale and multi-phase  Structure characterization  China spallation neutron source 小角散射,通常包括小角光散射(SLS)、小角X射线散射(SAXS)和小角中子散射(SANS),都是表征物质纳米到微米的多尺度特征结构的有力手段[1,2]. 它们的基本原理[3]和数据处理分析方法[4]十分类似,三者可以互补和互相验证. 3种散射方法有两点主要不同之处:一是光源与样品的作用机理不同,所以使用不同散射方法时样品的衬度不同;二是波长不同,所以研究的特征尺度范围不同. 首先,衬度直接决定了散射实验的可行性. 光散射衬度来自样品的微分折光指数;X射线与核外电子相互作用,衬度来自于电子云密度,所以原子序数高的元素衬度高;对于中子,由于中子直接作用于原子核,与核的性质有关而与原子序数无关,反而同一元素的各种同位素的中子衬度有很大不同. 小角中子散射的衬度等于样品与分散剂的相干散射长度密度之差,这里的相干散射长度密度(ρcoh,单位:Å-2)是散射体中所有的元素或同位素的相干散射长度(bcoh, 单位:Fermi,1 Fermi = 10-15 m)的加权平均与散射体的摩尔体积之比;同位素的散射截面相当于原子核与中子相互作用被散射的概率( σσ,单位barn, 1 barn = 10-24 cm 2),正比于散射长度的平方. 中子与原子核相互作用,除了被散射外,还会有一定的概率被吸收. 常见天然元素和同位素对于1.8 Å中子的相干散射长度、相干和非相干散射截面以及吸收截面的数据如表1所示[5]. 设计SANS实验的第一步需要估算样品的中子衬度和透光率,前者决定了SANS实验的可行性,后者决定了数据分析的可行性. 根据表1,已知大分子体系的元素、同位素组成和密度,可以计算中子衬度,溶液体系衬度为溶质和溶剂的中子相干散射长度密度差,二元共混体系衬度为二元组分大分子的中子相干散射长度密度差. 衬度低的样品无法进行SANS实验(比如一般的非晶碳氢化合物样品,化学组成一般为CH2,根据表1,bc+2bH≈0bc+2bH≈0,在不进行氘代的情况下无法进行SANS实验);而样品对中子的透过率可以通过式(1)所示的朗伯-比尔定律计算.其中:d为样品厚度.nini为样品中第ii种元素的原子比例,pij、σij(λ)σij(λ)和ρijρij分别为第i种元素的第j种同位素的丰度、全截面和数密度. 其中全截面包含相干、非相干和吸收截面,同位素截面相关数据可以参考ENDF数据库[6]. 传统的散射基本理论是建立在单次散射的基础上的,如果样品太厚,透光率较低,可能在实验中引入多次散射,造成数据无法用常规分析方法解析,所以一般的SANS实验要求 Ttrans85%,如果是溶液样品,尽量采用氘代溶剂.Table 1Coherent scattering length and coherent, incoherent and adsorption scattering cross section of common elements in macromolecules and commonly used isotopes in SANS experiments[5].一些吸收截面非常大的天然元素或者同位素通常用于中子吸收材料,如表1中的B-10,在实验样品中要尽量避免这类对热中子具有强吸收的同位素,除B-10外,还有Cd-113、Gd-155、Gd-157、Sm-149、Eu-151等同位素.对于结构表征的各类技术,能够覆盖的尺寸范围很大程度上决定了这一技术的应用范围. 用于光散射的激光波长在可见光范围,所以小角激光光散射观察尺度在微米的数量级,而静态激光散射的观察尺度在20~300 nm;由于X射线和中子的波长在埃的数量级,所以常规的SAXS和SANS可以测量1~300 nm的特征尺度.表2总结了3种小角散射方法的一些基本特征,可以看到每种方法都有其特点和不足. 小角光散射波长较长,需要样品透明并且容易受到灰尘的影响;小角X射线散射的优势是亮度非常高,特别是同步辐射X射线小角,缺点是穿透能力一般,容易被吸收(当然共振散射赋予了它另外的特点);小角中子散射的特点是穿透能力强,可以加载各类样品环境,同时还能够识别同位素,可以得到样品的绝对散射强度,缺点是中子源亮度太低. 所以实际使用中,用户需要依据自身样品的特点和需要观察的特征尺度范围,选择合适的散射手段,互相验证和补充.Table 2Comparison between SLS, SAXS and SANS.随着小角中子散射方法的应用越来越广泛,谱仪和方法学上出现了2种趋势,一方面通过中子束的聚焦或准直向更小散射矢量方向扩展1~2个量级,研究特征尺度更大的体系,典型的就是发展微小角(VSANS)[7]甚至超小角(USANS)中子散射谱仪[8];另一方面利用波长更短的中子的散射将散射矢量扩展到50 Å-1以上,研究无序体系在原子尺度上的结构,即所谓的无序大分子中子全散射方法[9]. 谱仪技术发展的驱动力在于实现通过一次散射实验来表征样品从原子到分子,再到组装体,甚至相区的多相多尺度结构的梦想. 虽然这些谱仪的设计思路和物理结构千差万别,但是它们的基本散射原理完全相同. 下文将着重介绍SANS谱仪.1小角中子散射谱仪、基本原理、实验技术和方法小角中子散射谱仪通常分为两类,一类是基于反应堆的固定波长小角谱仪[10],国内有绵阳研究堆的狻猊谱仪和中国先进研究堆的小角中子散射谱仪;另一类是基于强流脉冲中子源的飞行时间小角谱仪[11],国内有CSNS的小角中子散射谱仪. 固定波长小角谱仪,利用速度选择器将中子单色化后进行散射实验;而飞行时间小角谱仪则采用白光中子进行散射实验,利用脉冲中子从中子源运动到探测器的飞行时间标定中子波长. 两类SANS的基本原理完全一样,准直系统通常为如图1所示的小孔几何,源光阑和样品光阑用于中子准直,1个或者多个探测器接收散射中子[7].Fig. 1(a) Schematic diagram of the SANS instrument (b) The relationship between the characteristic length scaled and the scattering vector q⇀q⃑ (Bragg's Law). 运动的中子从量子力学的观点可以看成一种物质波,其波长λ = h/(mnv)(其中h为普朗克常数,mn为中子质量,v为中子速度),入射中子的波矢量记作k⇀i,其绝对值为2π/λ,中子被样品散射后,散射波矢量记作k⇀s,如果是弹性散射,中子波长不变,其绝对值仍为2π/λ.散射前后,入射波矢量和散射波矢量的差值k⇀s−k⇀i定义为散射矢量q⇀.图1是CSNS的VSANS谱仪在小角模式下的示意简图. 根据如图 1所示的几何关系和矢量加减规则得到布拉格公式:其中θ为散射角. 如果样品的特征长度为d,根据如图1几何关系和布拉格方程,两束被样品散射的中子的波程差为2dsin(θ/2),当波程差等于波长λ的整数倍时,散射中子相干增强,即:当n取1时,由公式(4)可知,正空间的样品特征长度与散射矢量q是倒易关系,即1/q是正空间的尺子,在计划实验时,需要对样品的特征尺寸范围有一个预判. 根据香农采样定理[12]:如果谱仪q范围为0.001~0.3 Å-1,其可表征的样品特征尺寸范围为300~1 nm. 如果能将中子聚焦,或者放弃一个方向的分辨率,将最小q向低q方向推进1~2个量级,从而能够表征的样品的特征尺度将增加1~2个量级. 我们将这类谱仪称为微小角中子散射谱仪(qmin=10-4 Å -1)[7]和超小角中子散射谱仪(qmin=10-5 Å -1)[13].考察一个由N个大分子链组成的链间有相互作用的体系,假设每根链聚合度为n,并粗粒化单体作为基本的散射单元. 为了方便表示,如图2所示,考察体系中的链α和链β. 链α和链β的质心距离坐标原点分别为Rα和Rβ,链α和第i个单体距离链α的质心为Sαi,链β的第j个单体距离链β的质心为Sβj,链α和链β之间的距离为Rαβ,i,j距离原点分别为rαi和rβj. 根据散射基本原理,中子入射到单个单体后形成球面波,其散射振幅:Fig. 2Schematic draw of the polymer chain and the vectors between atoms and polymers.一条链的散射振幅:考虑大分子与周围介质的散射长度密度差为Δρ,大分子单体的体积为υ,体系总体积为V.α和β遍历体系中的每一根链,i,j遍历链的每一个单体,得到体系的宏观散射截面可表示为公式(8).公式(8)右边第2项可以近似为倒易2根链的质心相互作用的相干散射得到公式(9).根据如图2所示的几何关系,代入(9)得到:其中F(q)为形状因子的散射振幅,定义单粒子的形状因子P(q),注意,这里的i,j位于同一个散射体或者同一条链上.散射体可近似视为连续介质,P(q)可改写为:其中,Vpart为散射体的体积,ρpart(r)为散射体内部的密度空间分布.定义散射体之间的结构因子SI(q),式(11)适用于所有散射体系对于密度分布均匀的散射体,∣∣F(q)2∣∣=|F(q)|2,而这里的dΣ(q)dΩ是散射矢量为q时的绝对散射强度(单位为cm-1). 小角中子散射实验中,经过样品散射进入立体角为ΔΩ的探测器的中子计数Is(q)(单位为count/s)与q的关系为:其中T(λ)为样品透过率,d为样品厚度,定义入射中子强度I0(λ):Φ(λ)为入射中子波长分布,ε(λ)为探测器效率,A为样品光阑面积,t为数据采集时间.所以对于典型的小角散射实验,如果实验的q值范围已经覆盖了样品的多相多尺度结构,通过一次SANS实验,可以得到Δρ(衬度),n(分子量),P(q) (基本形状)和SI(q) (相互作用),但需要注意的是SANS用了一个粗粒化的模型,所能观察的最小尺度是π/qmax,一般不小于1 nm.2小角中子散射实验一个完整的小角中子散射实验过程包括(1)计划实验:根据科学目标准备合适大小和数量的样品;(2)确定实验方案,并采集小角中子散射数据;(3)对散射数据进行处理和分析.2.1样品准备和要求在样品准备阶段需要注意几个问题,第一,衬度:样品中散射体与周围介质的散射长度密度的差异是否足够. 一般而言,如果衬度Δρ≥1×10-6 Å -2就完全没有问题,否则就需要与谱仪科学家进行沟通,依据谱仪本身的信噪比进行调整. 如果衬度不够就可能需要对溶剂或者散射体进行氘代. 第二,样品的特征尺寸是否在谱仪的测量范围内,通常谱仪的测量范围在π/qmax到π/qmin内;第三,做一些前置实验,如小角X射线散射、电镜等确定合成的样品状态是否由于聚集、结晶等过程的发生而改变. 此外,还需要注意样品的使用量和样品厚度. 根据样品内散射体的尺寸和与周围介质之间的衬度,样品量从300~1500 mg不等,样品厚度根据散射强度选择,通常为1和2 mm. 对于强散射样品,如果样品太厚会产生多重散射;对于溶液样品需要注意样品的结构与浓度有关,稀、亚浓和浓溶液结构会随着样品间相互作用而改变,为区分‍P(q)和‍SI(q)对‍I(q)的影响,除硬球体系之外,一般需要在稀溶液中先确定样品P(q),这时也许需要在0.1 wt%~5 wt%之间做多个样品,从而外推到无限稀溶液的情况.2.2实验数据处理实验数据处理是通过对原始实验数据进行一系列的物理校准和校正,最终得到与实验仪器和样品厚度等无关的,体现样品本质特征的绝对散射强度(dΣ(q)dΩ,cm-1)随着散射矢量(q,Å-1)变化的信息. 一个完整的实验通常包括5组数据的采集:空样品池透过率数据Tc(λ)、空样品池散射数据Iexpcb(q)、样品加样品池透过率数据Tsc(λ)、样品加样品池散射数据Iexpscb(q)、空背底测量Ibackground(下标s表示样品,下标c表示样品池,下标b表示背底). 小角中子散射实验中,散射信号Iexpscb(q)有以下来源:样品、样品池和各种背底(如天然背底、空气散射和电子学噪声等).各种散射信号之间的关系可以用式(1)和式(2)表示,其中I0(λ)代表零散射角度的散射强度. 扣除样品池的散射和其他各种背底,最终计算得到dΣ(q)dΩ. 式(1)和式(2)只是简化和近似,真实SANS数据处理还需要考虑探测器效率、死时间和入射中子波长分布等因素[14].2.3实验数据分析SANS数据分析方法多种多样. 一般来说,可分为不依赖于模型的分析方法和依赖于模型的分析方法. 不依赖于模型的分析方法植根于数学,是数据分析的起点. 具体来说,包括吉尼尔(Guiner)、Porod、Kratky等分析方法. Guiner分析方法是样品的散射强度的自然对数对散射矢量的平方作图,即1n(I(q))对q2作图,在qRgPorod分析方法是主要用于分析散射体尺寸的局部结构信息,要求qRg1. Porod作图即是将散射强度对散射矢量作图,即1g(I(q))对lgq作图,其斜率即为散射体的Porod因子n. 高q的散射数据通常可表示为或者对于长棒形散射体,n=1;对于二维光滑散射体,n=2;如果三维散射体拥有光滑表面,n=4; 否则,n为3~4之间. 对于大分子链,Porod因子与排斥体积参数ν有关,即n=1/v,对于稀溶液中的有排斥体积高斯链n=5/3(或者1/0.588),对于稀溶液中没有排斥体积的高斯链n=2,对于完全蹋缩的大分子链n=3.n为2~3之间可能是枝状大分子或者是形成网络结构.图3为半径为R=50 nm的硬球的散射模型,可以用贝塞尔方程拟合. 对曲线低q区域(qRg≤1)进行Guinier拟合,如图3中的小插图所示,得到均方旋转半径为38.94 nm,与理论值500 × (3/5)0.5 = 38.73 nm相符. 需要注意的是在得到 Rg之后需要进行一次验证,验证拟合区间确实满足qRg≤1.Fig. 3Guinier and Porod fit of the form factor of the hard sphere with a radius of 50 nm.对高q区域(qRg1)进行Porod拟合,得到斜率为-4.0,符合光滑球体表面分形维数. 更详细的关于Guiner、Porod和Kratky作图的图文解释和示例,读者可以参考Hammouda的SANS TOOLBox的第15章[15].常用的依赖于模型的分析方法是借助已知的样品信息,以有限多个初始参数建立正空间中散射体的几何模型,并根据公式(13)计算与之对应的倒空间的数学曲线,采用最小二乘法,不断迭代输入参数,直到模型的计算散射曲线与实验曲线的偏差在可接受范围内. 常用的分析软件有Igor[16]和SASView[17]等. Svergun和McGreevy等发展了新从头算起(ab initio)和逆蒙特卡罗模拟的分析方法[18~21],可以将正空间三维结构的傅里叶变换与散射曲线进行比较.对依赖模型的分析方法,初始模型的设计至关重要. 所以在SANS实验之前,需要进行一系列的前置散射、光谱或者成像实验,估计样品的初始结构. 根据不依赖于模型的Guinier和Porod等方法对一维散射曲线的分析结果,验证初始模型的选择是否正确. 需要注意的是,拟合参数或者基本假设越少,分析结果的准确性越高. 拟合参数多的方程可以拟合大多数SANS曲线,但必须通过结合其他研究手段固定大部分的参数.3大分子相关领域典型应用小角中子散射在物理学、化学、材料、生命科学和工业界等均有大量应用. 本文主要聚焦于大分子领域,即合成高分子、生物大分子和大分子材料领域的典型应用. 为方便讨论,依据样品的特点进行分类,分为高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料、生物大分子. 以下就这些方面的一些经典案例和最新发现进行讨论. 由于小角中子散射应用领域众多,并且各个领域之间还会出现交叉和重叠,所以以下分类讨论并不一定严格和全面,本文只是抛砖引玉,旨在说明小角中子散射的特点和在各领域的典型应用.3.1高分子溶液体系大多数用户使用SANS研究溶液体系是为了得到溶质的多尺度形貌,所以高分子溶液体系的样品处理,实验方法,数据处理与分析具有普适性[22,23]. 大分子在溶液中的基本构象(confor-mation)的确定需要使用SANS进行证明,一般在稀溶液测定. 1974年,Cotton等使用SANS研究了线形聚苯乙烯(PS)在二硫化碳(良溶剂)和环乙烷(θ溶剂)中的构象,验证了高分子在良溶剂中是有排斥体系的高斯链,分形维数5/3,在θ溶剂中是无扰高斯链,分形维数是2[24]. 随着高分子化学的进步,科学家们合成了不同几何形状的单分散大分子. 2014年,Goossen等使用SANS研究了环形PS在氘代甲苯(良溶剂),氘代环乙烷(θ溶剂)和氘代线形PS(类θ本体)中的构象,如图4所示[25]. 环形PS在良溶剂中,Porod区间的表观分形维数1.56,小于线形PS在良溶剂中的5/3,作者解释是由于第2维利系数(A2)的影响,通过扣除A2,得到没有端基的环形PS在良溶剂中的分形维数;环形PS在θ溶剂和相同分子量的PS本体中,分形维数为2. 我们需要着重指出两点:一是对θ溶剂体系,或者高分子本体体系,图4的拟合区间在0.006~0.2 Å-1,对于低q区间,0.002 Å-1qP(q)的基本定义(公式(13))进行计算[15].Fig. 4Scattering functions and representative slopes for the overall and internal structure of ring polystyrene in good andθ solvents at different length scales. The linear polymeric matrix in the ring/linear blend is congruent with the θ‍-solvent. (Reprinted with permission from Ref.‍[25] Copyright (2015) American Chemical Society).相分离过程的研究是高分子溶液研究领域的重点之一. 大多数情形下,基于平均场理论的Ornstein-Zernike方程可以描述溶液中相分离过程的浓度涨落的变化[26,27]. Jia等使用SANS,研究了聚(N,N′-二乙基丙烯酰胺)(PDEA)在氧化三甲胺(TMAO)水溶液中的相分离发生前浓度涨落(concentration fluctuation)的变化,如图5所示[28]. 浓度涨落的强度和幅度都随温度升高而增大,随TMAO含量的增高而增大;通过外推零散射角度散射强度的倒数随着温度的倒数曲线,得到浓度涨落趋近无穷时的温度,就可以得到该共混体系的旋节线相图. 同样,这里需要注意两点:一是SANS是唯一的直接测量旋节线相图的研究手段,其他研究手段,例如浊度法,测量的都是双节线相图;二是越靠近相边界,浓度涨落的尺度越大(图5),这与温敏性高分子靠近最低共溶温度(LCST)时体积收缩[29]并不矛盾:由于图5的SANS实验的衬度来源于浓度涨落的微区,而不是单链高分子. 如果需要看到PDEA单分子链的LCST塌缩(就像使用动静态激光光散射观察PDEA极稀水溶液一样),需要使用衬度匹配技术. 典型的例子可以参考Hammouda等的实验,使用氘代和氢化聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)在衬度匹配的重水/水混合溶剂中,用SANS观察PNIPAM单链的塌缩过程[30].Fig. 5SANS profiles of 4% mass fraction PDEA in TMAO-d9/D2O mixtures. (a) Temperature dependence of PDEA atcTMAO = 0.28 mol/L the arrow is used to guide the eye, indicating the increase of concentration fluctuations with temperature. (b) TMAO concentration dependence at 15 °C when TMAO concentrations are 0, 0.1, 0.28, 0.44, 0.58, 0.76, 0.90, 1.13 and 1.25 mol/L, respectively. (Reprinted with permission from Ref.[ 28] Copyright (2017) American Chemical Society).随着大分子在溶液中的浓度增加,分子之间相互作用(SI(q))逐渐变强,这时相互作用在散射曲线上将会表现为最小散射矢量附近的散射强度相对无相互作用时变小,中间q区间的散射强度相对无相互作用时变强. 如果体系中存在复杂的相互作用,如氢键相互作用、静电相互作用、憎水相互作用、π-π堆叠作用[31]等,在溶液中将形成亚稳的并且能够响应外界刺激的微相自组装结构,在污水净化、废油回收、药物输送等方面有着广泛的应用[32]. 小角中子散射是研究这类体系的非常有效的方法,既可以研究大分子或组装体在溶液中的结构(P(q))的变化[33],又可以研究组装体的结构在溶液中的相互作用(SI(q)).大分子组装结构是小角中子散射研究的一个热点. Sternhagen等合成了一系列的两亲性离子类肽嵌段共聚物,这些共聚物唯一不同的是肽链序列的离子单体的位置不同. SANS研究表明,这些肽嵌段共聚物组装成星形胶束结构,并且离子单体的位置越靠近星形胶束中心,胶束的均方旋转半径越小,并且二者呈现一定的指数关系[34]. 此项研究为利用肽键氨基酸序列调控组装胶束结构开辟了新的道路.3.2高分子共混物和复合材料通过将高分子共混、复合,石油化工工业只需要生产常见的几十种高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等,就可以大致满足人们日常生活对高分子材料的硬度、弹性、机械强度、疲劳强度、导电性、透光性、耐热性、阻燃性、吸水性、耐酶性等多方面的需求. 这表明高分子共混物和复合材料的多相多尺度微观结构及其演化过程与宏观性能密切相关. 小角中子散射适用于实时追踪这类体系的微观结构的变化.通常非晶高分子本体或者共混物中,由于要观察的目标大分子与其周围环境的化学结构大致相同,对大部分研究手段而言衬度几乎都为0,无法看到单一高分子链或者选择性观察某一相高分子. 少部分的观察手段,包括单分子荧光或者核磁虽然有选择性地观察能力,但是前者引入了大尺寸的荧光基团,有可能影响体系的动力学和动态学行为;后者直接观察的是能量空间. 只有SANS可以通过衬度匹配具有选择性地观察单链结构的能力[35].高分子共混物在双节线相区,初级成核过程究竟是如何发生的?到现在仍然是一个非常具有挑战性的课题. Balsara课题组曾进行了深入的研究[36]. 他们使用时间分辨SANS,研究了氘代聚乙基丁烯(dPE)、聚甲基丁烯(PM)和聚(甲基乙烯-b-乙基丁烯)的三元共混物相分离初期的成核过程,如图6所示. SANS的中子束流强度低,需要较长时间(通常大于3 min,依赖于不同中子源或者SANS谱仪)才能得到满足统计误差的散射谱图. 嵌段共聚物hPM-hPE的加入是为了增强dPE/hPM的相容性,降低相分离温度并延长相分离时间,从而满足SANS采样所需时间.图6(a)表明,相分离未发生时,体系为均相,相对散射强度不随散射矢量q变化;随着相分离发生,低q散射曲线随相分离时间增长,不断向上倾斜,这说明有相分离成核的尺寸逐渐增大,零散射矢量处散射强度随之增长. 使用不依赖具体模型的Guinier方程对SANS数据进行拟合(图6(b)),可以得到零散射矢量处散射强度(In)随其均方旋转半径(Rg)变化的标度关系,分形维数1/0.54,说明初级成核也许并不是Gibbs成核过程(分形维数3),而是浓度涨落诱导过程(分形维数2).Fig. 6(a) Dependence of SANS profiles on time during the early stage of the sample with 50 vol% block copolymer. The solid lines in represent fits to the Guinier model. (b) A lg-lg plot ofRg at a given time versus In(In = I(Q=0,t)/I(Q=0,t=0)) at that time. The solid line represents the best power law fit. (Reprinted with permission from Ref.‍[36] Copyright (1996) The American Physical Society).复合大分子材料在工业界有着十分广泛的应用. Liu等利用小角中子散射和电子显微镜研究纳米二氧化硅球(20 nm左右)和橡胶复合体系,发现SiO2会形成24~97个硅球的聚集体,聚集体尺寸随着SiO2球体积分数增加线性变小,最佳的二氧化硅的体积分数在40%~50%之间[37,38].具有刺激响应的智能大分子材料,如自愈(self-healing)复合材料是目前研究的热点. Staropoli 等利用小角中子散射和流变实验研究靠氢键结合而成的瞬态枝化梳状大分子在熔融状态下的氢键形成机理[39]. 结果表明,瞬态链合结构对此类材料至关重要.3.3高分子结晶高分子结晶过程极为复杂,尽管科学家们进行了多年不间断地研究,一些基础性的问题仍有疑问. 1977年,Sadler等使用SANS研究了氘代聚乙烯经过溶液和熔融结晶生成的晶体内部的单链构象[40],在一系列假设下(氘代和氢化聚乙烯无相分离、同时结晶),证明了高分子单链在溶液中优先按照近邻折叠模型结晶;在熔融过程中,优先按照插线板模型结晶. 这个结果争议不大,已经写入了高分子物理的教科书. 而串晶(shish-kebab)中shish的生成机理则至今仍争议不休:究竟是高分子链的拉伸、缠结网络变形或者是壁滑导致了shish的产生?Kimata等的SANS研究使shish成核理论的研究向前迈出了关键的一步[41]. 实验观察结晶过程中分子链结构变化的关键难点还在于衬度:如何能够在shish的狭小范围内看到高分子链的结构. 如之前表2所示,X射线的衬度来源于电子云密度的差别,因此SAXS可以看到二维的大分子片晶结晶区与非晶区片层之间的电子云密度差别,从而得到片晶厚度,但是SAXS看不到一根结晶大分子链与其周围链段之间的任何差别;而常规的SANS均聚物氘代和氢化二元共混同样存在问题,它虽然提供了氘代分子与周围分子之间的衬度差别,但是也引入了结晶的氘代大分子与非晶的氘代大分子之间的衬度差别. 所以Kimata之前,科学家们没有设计出合适的可以在shish中提取分子链结构的实验方法. Kimata等使用了氘代短链(S),中等链(M)和长链(L)等规丙烯(iPP)与多分散非氘带iPP进行共混,在不同温度下进行剪切实验,用SANS观察散射图样的变化,如图7所示.图7(a)中S链的各向异性散射更加显著,温度升高到168 ℃时shish开始熔化,各向异性开始逐渐消失. Kimata等用166 ℃ 时shish刚刚开始取向的散射图样减去168 ℃或者180 ℃完全熔融的背景散射,如图7(b)所示,成功得到了d-iPP链在shish中的取向信息.图7证明了长链在shish中只起引发作用,但扩散较慢,不是shish的主体.Fig. 7(a) Temperature dependence of SANS profiles of deuterium labeled iPP during heating from 25 °C to 180 °C. The labeled fraction is denoted by S, M, and L for short D, medium D, and long D, respectively. (b) The change in SANS scattering intensity between 166 and 180 °‍C (left) and between 168 and 180 °‍C (right) for each of the three deuterium-labeled blends. (Reprinted with permission from Ref.[41] Copyright (2007) American Association for the Advancement of Science).3.4凝胶溶胶或者溶液中的胶体粒子或者大分子在合适条件下相互连接,形成空间网络结构,最后失去流动性,整个体系变成一种外观均匀,并保持一定形态的弹性半固体,这种弹性半固体称为凝胶. 凝胶在有机体的组成中占重要地位,人体内的肌肉、皮肤、细胞膜、血管壁,以及毛发、指甲、软骨等都可看作是凝胶. 相对于稀溶液,凝胶体系中的结构和相互作用更加复杂,小角中子散射方法,可用于研究此类体系的微观结构[42,43]、凝胶相的形成过程[44]和形成机理等[45].Endo等利用SANS研究不同浓度的间规聚丙烯(sPP)在氘代十氢萘溶剂中形成的物理凝胶的结构[46],散射曲线如图8(a)所示. 散射曲线在某一q范围的斜率表示在相应正空间尺度上散射体的分形维数. 浓度最低的sPP十氢萘溶液(2 wt%)的散射曲线低q区间分形维数1,说明在交联点之间有棒状结构,中等q值范围内分形维数4,类似光滑球形外表面. 所以假设sPP纳米晶为球形结构(用贝塞尔方程拟合),纳米晶之间存在的非晶sPP链形成的网络结构(用Ornstein-Zernike方程拟合),纳米晶球之间进行Percus-Yevick近似,就可以得到交联点形状、尺寸随sPP浓度和温度变化的定量关系(图8(b)).Fig. 8(a) SANS profiles of the nitrogen quenched gel with differentsPP concentrations (symbols) and corresponding fitting results (solid lines). The profiles are vertically shifted to avoid the overlap. (b) Schematic illustration of hierarchical structures in gel LN suggested by the SANS profiles. (Reprinted with permission from Ref.‍[46] Copyright (2019) The Royal Society of Chemistry)3.5多孔材料中子直接作用于原子核,具有很强的穿透性,可以轻松穿透较厚的多孔材料,从而在1~100 nm范围内研究其内部孔隙的孔隙率、尺寸分布、各向异性、孔的连接性和比表面积,并且可以追踪这些参数对其容纳和吸附性能的影响.Yang等利用小角中子散射研究我国四川盆地龙马溪页岩的多孔结构[47,48]. 用多分散球形孔模型和Porod方法分析中子散射数据得到的比表面积和孔隙率,都大于压汞法得到的结果,说明样品中存在盲孔. 随着样品埋藏深度的增加,盲孔数量也随之增加,并且与有机碳含量存在相关性. 这个例子需要注意样品多重散射对散射曲线的影响,通常页岩样品厚度在200 μm的情况下可以保证单次散射;具体实验中需要测量不同厚度样品散射曲线来避免多重散射.碳纤维是重要的工业材料,小角中子散射可以对碳纤维内的孔隙缺陷进行精确的表征. Jafta等利用小角中子和小角X射线对多孔碳纤维内的孔隙率和比表面积进行了精确的分析[49]. 同时还用弦长分布函数分析了体系中孔隙的空间分布,发现孔的分布相对无序. 如果多孔材料的孔隙分布比较窄,就可以用于研究液体在空间受限行为、各种气体在孔隙内的吸附和脱吸附. Melgar等利用多金属氧酸盐为水分子提供含有不同配体的孔隙,研究水分子在孔隙内的分布情况[50],研究表明,当孔隙小于1.1 nm,水分子将不能进入孔隙从而去润湿. Bahadur等利用小角中子散射研究二氧化碳在多孔碳材料内的高压吸附行为[51]. 观察到二氧化碳在微孔内随着压强的非线性吸附,微孔尺寸从约5 Å增加到7 Å. 但氩气在同样压强作用下的吸附并没有引起孔隙尺寸的变化. 说明吸附二氧化碳后,孔隙内的压强大于外界压强,推测孔内存在很强的吸附引起的溶解压.3.6生物大分子生物大分子种类丰富,多尺度结构复杂,其内部结构和作用原理的解析对解开生命的奥秘、开发新型药物等意义重大. Shi和Li对小角X射线在该领域的研究进展和一般分析方法进行了详细的阐释[52],介绍的分析方法和研究方向与本小节介绍的内容有一些类似和重叠,有兴趣的读者可以自行查阅. 中子凭借其特性和与X射线的互补在生物大分子方面的应用前景也十分广阔[53].生物大分子的小角中子散射表征难度相对较高,第一,氘代样品的制备难度大,需要利用氘水和氘带碳源培养特定的细菌,粉碎后再纯化需要的氘带样品;第二,小角中子散射是一种低空间分辨率的表征手段,对于复杂体系的散射,人们通常将小角中子散射与其他实验手段和分析方法如透射电镜、X射线晶体衍射、核磁共振以及模拟方法等结合起来对散射数据进行分析,如图9所示. David等综述了利用小角散射研究生物大分子[54]. 在生物大分子方面小角中子散射的研究内容包括但不限于:(1)肽链、核酸、蛋白质[55]、双层磷脂膜、淀粉、纤维素等生物大分子在不同环境下的结构;(2)肽链、核酸、蛋白质和双层磷脂膜等的相互作用和组合结构;(3)病毒、细胞器等.Fig. 9A scheme of an SAS experiment, structural tasks addressed and the joint use with other methods. The nominal resolution of the scattering data is indicated asd = 2 p/s. (Reprinted with permission from Ref.[56] Copyright (2007) Elsevier Ltd.).对于生物大分子这类复杂体系,在能够达成科学目标的前提下,模型设计需要尽可能地简单,将变量维持在可接受范围内. 如果散射体非常复杂,由多个具有不同结构、功能的部分组成,需要使用氘代对各个部分进行衬度匹配. 数据分析方面,第一步,对散射数据做定性或半定量的分析,例如稀溶液,可以通过Guinier作图分析散射体均方旋转半径,Porod作图分析体系拓扑结构或者分形维度;第二步,依据已知数据建立模型,分析数据. 数据分析模型通常有以下2种:第一种是依赖于散射数据的可迭代优化模型,依据模型的计算曲线和实验曲线的均方差对模型的一些变量进行迭代优化,如规则几何模型拟合、逆蒙特-卡洛(RMC)方法[21,57]、从头计算(ab initio)方法[20]等;第二种是不依赖于散射数据的独立模型(强烈依赖于所用力场),例如独立的分子动力学或者蒙特-卡洛模型,独立模型的计算SANS曲线可以与实验曲线对比,或者依据实验曲线与模型得到的可能结构进行筛选[58].限于篇幅,以下举几个有代表性的实例. 如图10为天冬氨酰-tRNA合成酶(Aspartyl-tRNA synthetase complexed)与tRNA复合物结构的小角X射线和小角中子散射联合研究图示[59]. Petoukhov和Svergun分别利用ab initial的串球模型分析复合体系的低分辨结构,如图10(A)和10(B)所示,然后利用复合物各个部分的X射线晶体学结构和刚体建模方法拟合X射线和中子散射数据,得到体系在溶液中的高分辨结构模型.Fig. 10(A) Aspartyl-tRNA synthetase complexed with tRNA. (a, b) Comparisons of the crystal structure with the ab initio bead models generated by the program MONSA. In the high resolution model, the protein and tRNA are shown as blue and magenta backbones, in the bead model corresponding phases are presented in gray and yellow, respectively. (c) Best rigid body model generated by SASREF. (d) A SASREF model with different orientations of tRNA. Right view is rotated by 90° about horizontal axis. (B) Scattering profiles from the Aspartyl-tRNA synthetase complex with tRNA. The simulated data are shown by dots, the fits obtained by the program MONSA and the program SASREF are displayed as red solid and blue dashed lines, respectively. 1 and 2 are X-ray scattering curves of the dimeric protein and the entire complex, respectively. 3-7 are neutron scattering patterns at 0, 40%, 55%, 70% and 100% D2O, respectively. The patterns are displaced in logarithmic scale for better visualization. (Reprinted with permission from Ref.[59] Copyright (2006) Springer European Biophysics Journal).同步辐射和X射线晶体学是研究生物大分子结构的利器,在得到蛋白质的晶体结构后,利用刚体建模方法,或者分子动力学模拟,结合小角X射线和小角中子散射,可以研究各类蛋白在溶液中的结构和相互作用. Shrestha等利用小角中子散射、小角X射线散和分子动力学模拟研究天然无规蛋白(intrinsically disordered protein)结构[60],发现Flory指数为0.54,介于理想链的0.5和自避行走链的0.588之间.4总结小角中子散射技术在基础、应用、产业化的各个领域中都有广泛的应用. 由于篇幅所限,本文只是首先从原理和实践两个方面对这一技术进行了简要的介绍,然后列举了小角中子散射在高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料和生物大分子等体系结构表征方面的一些典型应用,希望能够进一步扩展我国的SANS用户群体. 如果需要更深一步了解SANS或者中子散射技术在高分子科学中的应用,可以参考一些专业书籍[12,61,62].参考文献1Borsali R,Pecora R.Soft-Mattter Characterization.Springer,2008.377-9522Cebe P,Hsiao B S,Lohse D J.Scattering from Polymers Characterization by X-rays, Neutrons, and Light.Washington DC:American Chemistry Society,2000.1-1163Roe R J.Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Science.Oxford:Oxford University Press,2000.1-804Feigin L A,Svergun D I.Structure Analysis by Small-Angle X-Ray and Neutron Scattering.New York and London:Plenum Press,1987.275-320.doi:10.1007/978-1-4757-6624-0_95Dianoux A J,Lander G.Neutron Data Booklet Second Edition (July 2003).2020-10-25.https://www.ill.eu/fileadmin/user_upload/ILL/1_About_ILL/Documentation/NeutronDataBooklet.pdf6National Nuclear Data Center.Evaluated Nuclear Data File (ENDF).2020-10-25.https://www.nndc.bnl.gov/exfor/endf00.jsp.doi:10.2172/9818137Zuo T S,Cheng H,Chen Y B,Wang F W.Chinese Phys C,2016,40(7):76204.doi:10.1088/1674-1137/40/7/0762048Carpenter J M, Agamalian M.J Phys:Conference Series,2010,251:012056.doi:10.1088/1742-6596/251/1/0120569Han Z,Zuo T,Ma C,Cheng H.Instrum Sci Technol,2019,47:448-465.doi:10.1080/10739149.2019.159773310Zhang H,Cheng H,Yuan G,Han C C,Zhang L,Li T,Wang H,Liu Y T,Chen D.Nucl Instrum Meth A2014,735:490-495.doi:10.1016/j.nima.2013.09.06511Anderson K.Reactor & Spallation Neutron Sources.Oxford:Oxford School of Neutron Scattering,2013.55-7612Higgins J S,Benoît H C.Polymers and Neutron Scattering.Oxford:Clarendon Press,1994.86-9513Rehm C,Barker J,Bouwman W G,Pynn R.J Appl Crystallogr,2013,46(2):354-364.doi:10.1107/s002188981205002914Du R,Tian H L,Zuo T S,Tang M,Yan L,Zhang J R.Instrum Sci Technol,2017,45(5):541-557.doi:10.1080/10739149.2016.127822915Hammouda B.Probing Nanoscale Structures-The SANS Toolbox.Gaithersburg:National Institute of Standards and Technology Center for Neutron Research,2010.31-19116Kline S.J Appl Crystallogr,2006,39(6):895-900.doi:10.1107/s002188980603505917Butler P,Doucet M,Jackson A,King S.SasView for Small Angle Scattering Analysis (July 2020).2020-10-25.https://www.sasview.org/18Konarev P V,Svergun D I.IUCrJ,2018,5(Pt 4):402-409.doi:10.1107/s205225251800590019Petoukhov M V,Svergun D I.Acta Crystallogr D Biol Crystallogr,2015,71(Pt 5):1051-1058.doi:10.1107/s139900471500257620Volkov V,Svergun D.J Appl Crystallogr,2003,36:860-864.doi:10.1107/s002188980300026821Gereben O,Pusztai L,McGreevy R L.J Phys Condens Matter,2010,22(40):404216.doi:10.1088/0953-8984/22/40/40421622Li Z,Cheng H,Li J,Hao J,Zhang L,Hammouda B,Han C C.J Phys Chem B,2011,115(24):7887-7895.doi:10.1021/jp203777g23Hu W T,Yang H,He C,Hu H Q.Chinese J Polym Sci,2017,35(9):1156-1164.doi:10.1007/s10118-017-1969-724Cotton J P,Decker D,Benoit H,Farnoux B,Higgins J,Jannink G,Ober R,Picot C,des Cloizeaux J.Macromolecules,1974,7(6):863-872.doi:10.1021/ma60042a03325Goossen S,Bras A R,Pyckhout-Hintzen W,Wischnewski A,Richter D,Rubinstein M,Roovers J,Lutz P J,Jeong Y,Chang T,Vlassopoulos D.Macromolecules,2015,48(5):1598-1605.doi:10.1021/ma502518p26Hao J,Cheng H,Butler P,Zhang L,Han C C.J Chem Phys,2010,132(15):154902.doi:10.1063/1.338117727Hore M J A,Hammouda B,Li Y,Cheng H.Macromolecules,2013,46(19):7894-7901.doi:10.1021/ma401665h28Jia D,Muthukumar M,Cheng H,Han C C,Hammouda B.Macromolecules,2017,50(18):7291-7298.doi:10.1021/acs.macromol.7b0150229Cheng H,Wu C,Winnik M A.Macromolecules,2004,37(13):5127-5129.doi:10.1021/ma049620130Hammouda B,Jia D,Cheng H. 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  • 科技部公布可用于抗震救灾的部分国产检测仪器
    2013年4月20日上午八时零二分,四川省雅安市芦山县地区发生7.0级地震,地震造成重大人员伤亡和财产损失。地震发生后,科技部紧急研究部署四川雅安地震抗震救灾科技工作,并在科技部门户网站发布抗震救灾实用技术手册,供地震灾区选用。在抗震救灾实用技术手册中,发布了可用于抗震救灾/恢复重建的部分国产检测仪器一览表。具体信息如下:   可用于抗震救灾/恢复重建的部分国产检测仪器一览表 序号 仪器名称 规格型号 主要用途 生产单位 联系人及联系电话 一、水质安全/土壤安全检测类 1 CODcr水质在线析仪 TW-6000 在线监测水中COD 北京普析通用仪器有限责任公司 北京分公司:王栋:13903611836四川分公司: 任杰:13330965950云南分公司:魏然:13987127935重庆分公司:陈杰:13594612368甘肃分公司:窦尚忠:13893652863陕西分公司:康双权:13991850270 2 便携式水质快速测定仪 PORS系列 用于水中镉、六价铬、总铬 、铅、氰化物、氟化物、 硝酸盐(以N计)、 甲醛、可溶性磷酸盐、总磷、锰、硫酸盐、COD、挥发酚类(以苯酚计)、阴离子合成洗涤剂、镍、氨氮、硫化物、铜、余氯、总氯、浊度、尿素、氯化物、 苯胺、亚铁、可溶性总铁 3 紫外可见分光光度计 TU系列 用于水中六价铬、总铬 、氰化物、氟化物、硝酸盐(以N计,)、甲醛、总磷 、硫酸盐、COD、挥发酚类(以苯酚计)、阴离子合成洗涤剂、硼、氯化氰 (以CN计)、氨氮、硫化物、氯化物、苯胺、亚铁、可溶性总铁 4 原子吸收分光光度计 TAS系列 用于水中金属元素的测定 5 多道全自动原子荧光光度计 PF系列 用于水中砷、镉、汞、硒、铅、锑测定 6 多种元素的测定仪 GDYS-103 可分别测定水中的Cu、Ba、Se、Zn、Mn、K、Na、Br、Hg、As、Pb、Mg、Al、Cd、Ni、Co、Ag、Mo、B、Fe、Ca等 长春吉大• 小天鹅仪器有限公司 石双红 0431-87010316、87010228、15500029058 7 多参数水质分析仪系列 GDYS-201M 不同仪器可分别检测80、35和15种水的参数 8 六合一多参数水质分析仪 GDYS-601S 可测定水的:亚硝酸盐氮、氨氮、溶解氧、PH、盐度、温度 9 五合一多参数水质分析仪 GDYS-201S 可测定水的:氨氮、溶解氧、PH、盐度、温度 10 红外测油仪 MAI-50G 测定水中油含量 11 水质现场快速检测试剂盒系列 GDYS-110S系列 可测定水中铝、联胺、硫化物、铅、银、砷、锌、铁、锰 12 大肠菌群快速检测试剂盒   测定水中大肠菌群 13 便携式氨氮现场测定仪 GDYS-101SA 测定水中氨氮 14 二氧化氯测定仪 GDYS-101SE 测定水中二氧化氯含量 15 氟化物测定仪 GDYS-101SF 测定水中氟化物含量 16 六价铬测定仪 GDYS-101SG 测定水中六价铬 17 总磷测定仪 GDYS-101SL 测定水中总磷 18 余氯总氯测定仪 GDYS-101SN 测定水中余氯和总氯 19 手持式PH测定仪   测定水中PH含量 20 多功能水质快速测定仪SP-1 用于水中COD、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、镉、铬、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂(、硫化物、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、镍、钴、磷酸盐、甲醛、苯胺类、总余氯的测定。 北京华夏科创仪器技术有限公司 钱丽敏 010-82896091,13601315420 21 红外分光测油仪 OIL460 用于水中的油类的测定 22 BOD速测仪 B-1 用于水中的BOD的测定 23 化学需氧量速测仪 CI-COD-2 用于水中COD的测定 24 氨氮测定仪 CI-NH-A 用于水中氨氮的测定 25 高精密浊度仪 CI-TURB-2 用于水中浊度的测定 26 精密酸度计 CI-PH-1 用于水中酸度的测定 27 电导率仪 CI-CON-A 用于水中电导率的测定 28 全自动间歇泵进样氢化物发生双道原子荧光光度计 AFS-830 水中As、Sb、Bi、Hg、Se、Te、Sn、Ge、Pb、Zn、Cd元素的痕量分析。 北京吉天仪器有限公司 销售,技术支持及联系人:张立新,010-64379532/13910058992四川省销售,技术支持及联系人:韩彦莉, 13701258738.29 多通道全自动流动注射分析仪 FIA-6000 水中氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、总磷、总氮、正磷酸盐、硝酸盐氮/亚硝酸盐氮,氨氮、硫化物、甲醛、硼等化合物的微量、痕量和常量分析。 30 形态分析仪 SA-10 用于水中As、Se、Hg等元素的不同形态的分析。 31 大肠杆菌测定仪 TOGS 9000 用于水中大肠杆菌的测定 32 气相色谱仪(带顶空进样器) SP3420A 可用于对水中有机物的成分进行分析 33 紫外可见光分光光度计 UV—2100、VIS—723N 可用于水中有机物、重金属等成分的分析 北京北分瑞利分析仪器公司 李勇,13911395136 34 原子吸收分光光度计 WFX—210、WFX—120 可用于水中金属元素的分析 35 原子荧光分光光度计 AF—610B、AF—640 可用于水中重金属元素如:Cd、Cr、Hg、As等的分析 36 水质自动监测系统 Sentech 可自动监测水中的:温度、PH值、电导、溶解氧、浊度、高锰酸盐指数、总磷、总有机碳八大参数,以及总氮、氨氮、酚、氰、氟、铜、水中油、硬度、氯化物、叶绿素、大肠杆菌等参数 37 快速水质分析盒   用于快速测定水中氨氮、亚硝酸盐总量(以氮计)、硝酸盐总量(以氮计)、PH值、总硬度、钙含量、余氯、二氧化氯、臭氧、六价铬、镍、锰、铜、铁、溶解氧、硫化氢、磷酸盐等 北京北大明德化学制药有限公司 郭新秋 13601381881 38 原子荧光分析仪   主要用于对环境有害的重金属铜\铅\锌\铬及其形态分析 上海光谱仪器有限公司 陈建刚 13701713073 39 化学耗氧量测定仪 HH-3、HH-5、HH-6 用于水中COD测定 江苏江分电分析仪器有限公司 吴荣坤 13809014585 40 在线COD测定仪 HH-8 在线监测水中COD 41 生物耗氧量测定仪 870、880、890 用于水中BOD测定 42 水中油份测定仪 OIL-2(非分散红外) 用于水中油的测定 43 溶氧测定仪 JYD-1B 用于水中氧的测定 44 综合水质分析仪 WQ-1、WQ-2 快速测定水中的温度、pH、溶氧、电导、浊度五项参数 45 各种离子选择电极、玻璃电极、甘汞电极   用于水中各种离子的测定 46 气相色谱仪 GC-4011A 水中有机物及农药残留、消毒副产物 北京东西分析仪器有限公司 北京 吴兴成 010-88393508,13683688011 四川 孙大成 028-85109377,13808059849 47 气相色谱质谱联用仪 GC-MS3100 水中有机物及农药残留、消毒副产物 48 液相色谱仪 LC-5510 水中有机物及农药残留、消毒副产物 49 原子吸收分光光度计 AAS-7003 主要用于对环境有害的重金属铜\铅\锌\铬及其形态分析 50 氢化物发生器 HG-01 砷、硒、汞、铅等 51 原子荧光光度计 AF-7500 As、Sb、Bi、Se、Sn、Pb、Ge、Te、Zn、Cd、Hg 52 便携式光离子化气相色谱仪 GC-4400 水中有机物及农药残留、消毒副产物 53 紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪(COD) EW-2100 COD在线监测 54 COD快速测定仪 XH9004C 实验室内测定水中COD 河北先河科技发展有限公司 河北总部 市场部联系人:张永辉,0311-85326333 85323965;技术支持电话:0311-85323933 85323955先河科技驻成都办事处联系人:张燕军,028-85569176 55 恒温消解器 XH9001C 实验室内消解水样 56 常规五参数(温度、pH、溶解氧、 XHFP-90 在线监测水体的温度、pH、溶解氧、电导率、浊度 57 电导率、浊度)自动监测仪 58 COD在线自动监测仪(铬法) XH9005B 在线监测水中COD 59 紫外吸收水质在线监测仪 XHUV-90A 在线监测水中有机污染物 60 氨氮自动监测仪 XHAN-90 在线监测水中氨氮含量 61 总有机碳(TOC)自动监测仪 XHTOC-90 在线监测水中总有机碳(TOC) 62 原子荧光光度计系列 AFS系列 检测饮用水、食品、环境中的砷、汞、硒、铅、锑、铋、锡、碲等重金属的含量。 北京科创海光仪器有限公司 冀钢扬 010-64357677,13701062913 63 在线COD监测仪 COD589 在线监测水中COD 上海精密科学仪器有限公司 公司销售科负责人:唐建华 Tel:13701689693四川地区销售负责人:管建光 Tel:13701689691四川地区在线销售负责人:余未然 Tel:13052060360 64 离子计 PXSJ-226 配以各种离子选择电极,测定水中离子 65 COD测定仪 COD-571 测定水中COD 66 溶解氧分析仪 SJG-9435A 可连续监测锅炉补给水中氧 67 钠离子监测仪 DWG-8025A 电厂中可连续监测高纯水中钠含量 68 氨氮监测仪 DWG-8002A 可连续监测水中氨氮的含量 69 氯离子监测仪 DWG-8004 可连续监测水中氯离子的含量 70 离子色谱仪 IC1010 水中阴、阳离子分析,如: F-、 Acetic acid、 Formic acid、 ClO2-、 BrO3-、 Cl-、 NO2-、 Br-、 NO3-、 PO43-、 SO42-、Li(+)、Na(+)、NH4(+)、K(+)、Mg(2+)、Ca(2+)等。 上海天美科学仪器有限公司 总部电话:总部(上海)服务中心负责人:刘敏:13601714874成都办事处:李宏英:028-85216168,13980430360 71 气相色谱仪 GC7890Ⅱ、GC7900 水中有机物污染分析 72 液相色谱仪 LC2000 水中有机物污染分析,大分子有机物分析,某些霉菌分析。 73 紫外可见分光光度计 UV1101系列、UV2300、VIS7200 水中有机物、无机物分析,部分金属离子分析。 74 原子吸收分光光度计 AA6000 水中金属离子分析 75 红外油分析仪 OIL4000 水中油污染分析 76 自动电位滴定仪 COM300 水中酸碱度测定,水的硬度测定,PH值的测定 77 水中有机物快速测定仪 OIW-1000型 水中有机物含量。可直接读出Abs, SAC(UV254), COD, TOC, BOD, 浊度的检测数据。 上海新仪微波化学科技有限公司 021-54487840转805 78 氨氮COD总磷三参数测定仪 5B-6C型 水中,化学需氧量,氨氮等测定 兰州连华环保科技有限公司 0931-7326600/11 79 便携式智能COD测定仪 5B-2C型 水中COD的测定 80 便携式多参数水质分析仪 MPT-201型 高浓度 COD、低浓度COD、正磷酸盐及总磷、氨氮、余氯、六价铬、总铬、浊度共八种参数 湖南利德投资股份有限公司 0733-8293628 81 10通道多参数水质分析仪 MPT-2000型 高浓度 COD、低浓度COD、正磷酸盐及总磷、氨氮、余氯、六价铬、总铬、浊度共八种参数 82 便携式余氯/二氧化氯五参数快速测定仪 S-CL501 游离氯、化合氯、总氯以及游离二氧化氯、亚氯酸盐等全部5项目检测 深圳市清时捷科技有限公司 0755-82127869 二、食品安全检测类 83 农药残毒快速检测仪 GDYN系列 蔬菜、水果、大米、豆类、麦片、棉花、土壤 长春吉大• 小天鹅仪器有限公司 石双红 0431-87010316、87010228、15500029058 84 36参数食品安全检测箱 GDYQ-100M  甲醛、二氧化硫、吊白块、亚硝酸盐、农药残毒、硝酸盐、双氧水、丙二醛、食盐碘、芝麻油、过氧化值、氨基酸态氮、劣质蜂蜜、硼砂、盐度、劣质液体奶、食品中心温度 85 五合一食品安全快速分析仪 GDYQ-501MA2 甲醛、二氧化硫、亚硝酸盐、蛋白质、双氧水 86 食品安全检测仪 PR-260  适用于液体样品和固体样品中甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐、二氧化硫和农药残留等6种有毒物质的检测 厦门欧达科仪发展有限公司 0592-2518000、2518001、2518002 87 高通量农药残毒检测仪 PR-202GT 除常规检测外,有颜色的蔬菜、水果也能快速检测 88 食品安全速测仪 SP-1型 食品中农药残留、甲醛、吊白块、二氧化硫、亚硝酸盐和硝酸盐、重金属 北京华夏科创仪器技术有限公司 82896091 89 农药残毒快速检测仪 RP-410 用于蔬菜瓜果中有机磷等农药残留检测 北京瑞利谱创仪器环保技术有限公司 李海昌64350109 90 十二合一食品安全检测仪 LDSJ-12M  农药残留、二氧化硫、甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐、双氧水、甲醇、胆固醇、丙二醛、氨基酸态氮、重金属(6种) 湖南利德投资有限公司 0733-8293628 91 五合一食品安全速测仪 LDSJ-5M 农药残留、二氧化硫、甲醛、吊白块、亚硝酸盐 92 便携式食品安全检测仪 LDSJ系列 亚硝酸盐、硝酸盐、二氧化硫、甲醛、吊白块、双氧水、甲醇、胆固醇、铅、铬、镉、丙二醛、氨基酸态氮、非食用色素 三、疾病控制防疫检测类 93 便携式/半自动生化分析仪   适用体液中血液\尿液全分析及配套专用生化试剂 长春光机医疗仪器有限公司 唐玉国13844087127 94 生物显微镜   医院临床检验 上海舜宇恒平科学仪器有限公司 骆海峰 64956777*1033 95 自动菌落计数仪 AS系列 用于细菌、霉菌和酵母菌的计数 杭州迅数科技有限公司 销售部:0571-85124967、85124998、85124865 96 多功能一体机 MF系列 由 MF1 菌落分析仪主机嵌合 130 万像素电子目镜、三目光学显微镜以及专业分析软件等组成 97 高分辨率全自动菌落分析仪 HR系列 微生物专业实验室使用 四、空气污染检测类 98 防爆气体测试仪   测量氢气,一氧化碳,甲烷等 北京北分麦哈克公司 史鸣镝64250916 99 可燃气体报警仪   用于测定可燃气体一氧化碳浓度报警 北京科力新技术发展公司陈利平62656996 100 空气应急监测车/水、气、核污染综合应急监测车/应急监测、移动监测综合监测车   水、气、核污染综合应急监测、移动监测综合监测 河北先河科技发展有限公司 范朝13703392322 101 室内空气专用试剂盒   主要用于室内对人体有毒有害气体甲醛\氨气检测 北京牛牛基因技术有限公司 牛刚13901220714 102 硫化氢检测仪   空气中硫化氢气体检测 长春吉大• 小天鹅仪器有限公司 于爱民13843081595 五、其他检测类 103 辐射测试仪   低本底α、β,γ及Χ射线剂量 中核(北京)核仪器厂 高建巍010-67828018,13521141659 104 微型色谱仪/热解析仪   有毒有害挥发性气体,毒剂,爆炸物等 太极计算机股份公司 张西咸13901130196 105 便携式γ辐射仪 CIT-1000BX 用于环境核辐射监测 四川先达核测控设备有限公司 穆克亮:028-84077936;13880902962 106 低本底γ谱仪 CIT-1000PY 用于现场快速监测,也可用于室内定量分析。 107, 放射性分析仪 CIT-2000ABX α、β同时测量;能够进行现场或远程控制测量。 108 多路总α、β计数器 CIT-2000ABY 八个独立的主探测器,可同时测八个样品,分别给出八个样品中的总α、总β活度浓度测量。 109 高灵敏度快速测氡仪 CIT-2000R 可分析空气、土壤、水氡浓度;可同时测量氡及钍射气 110 便携式α谱仪 CIT-2000PA 用于现场土壤等样品的α谱测量,分辨样品中的α核素,从而为辐射环境监测、样品分析、地质调查等领域应用。仪器采用PIPS探测器,便于擦拭,本底低。 111 氚表面污染监测仪 JE-2 用于测量氚表面污染水平的现场核测量仪器。 112 半导体10通道剂量仪 CIT-3000B 用于各种辐射场组成单点、多点(10道)在线和实时监测系统,还可用于核医学领域,对受检患者放疗剂量进行监测和测量,也可作为新一代辐照仿真人模配用的测量系统。 113 氚浓度测量仪 CIT-3000CH 对生产、操作、存储氚或氚化合物和使用氚制品的工厂以及实验场所等的氚的含量进行监测。 114 便携式中子辐照剂量计 CIT-4000A 可以对人员受中子辐照后的剂量进行现场快速测量 115 便携式α擦拭样品快速测量仪 CIT-4000B 采用对鼻腔擦拭物进行α谱线测量,从而能够解决α核素的测定。 116 全数字式滑移脉冲信号发生器 CIT-6000A 作为能谱测量仪的配套设备广泛应用于表面污染测量、核物理和化学实验、原子能工业、石油、矿藏勘测、地质调查、环境检测、放射性测井、战场核辐射环境监测与防护等。 117 微弱电流、电压信号源 CIT-6000B 用于监测前置放大器和主放大器的性能稳定新,并且可以监测多道脉冲幅度分析器的稳定性。 118 远程位移监测仪 XDWY-Ⅲ 可对滑坡、房屋、公路、铁路、隧道、矿井、水库大坝、危险物、桥梁等地的裂缝位移进行实时监测。 119 智能位移报警器 XDWY-Ⅱ 可对建筑设施的裂缝进行实时监测,具有测量距离自动读取,能满足现场需求。 120 简易倾度报警器 XDQD-I 用于测量面倾斜角度的检测,如果角度超过某一定值时发出警报报警。 121 远程倾度监测仪 XDQD-Ⅱ 基于天然磁场变化原理对二维平面(水平、垂直面)的角度(倾度)变化进行快速检测,对异常变化进行报警。   备注:根据相应企业来电,本表中的部分联系人及联系电话做了如下更改:   1.长春吉大• 小天鹅仪器有限公司:由“汤婷姝 0431-87010316、87010276、13578733234”改为“石双红 0431-87010316、87010228、15500029058”。   2.北京北分瑞利分析仪器公司:由“雷安平 010-62456639,13701222790”改为“李勇,13911395136”。   3.上海天美科学仪器有限公司:由“总部电话:卞征宇:021-67687200,13901718885 总部(上海)服务中心负责人:刘敏:13601714874;成都办事处:李宏英:028-85216168,13980430360"改为“总部(上海)服务中心负责人:刘敏:13601714874 成都办事处:李宏英:028-85216168,13980430360"。   4.上海舜宇恒平科学仪器有限公司:由“021-64956777”改为“骆海峰 64956777*1033”。
  • 750万!福州大学小角X-射线散射仪采购项目
    一、项目基本情况项目编号:[350001]FJYS[GK]2023039-2项目名称:福州大学小角X-射线散射仪采购项目(三次)采购方式:公开招标预算金额:7,500,000.00元采购包1(小角X-射线散射仪):采购包预算金额:7,500,000.00元采购包最高限价: 7,500,000.00元投标保证金: 75,000.00元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02109900-其他仪器仪表小角X-射线散射仪1(套)是主要测试目标如下: (1) 尺寸:粒子尺寸和粒径分布、分子量、孔径尺寸和尺寸分布; (2) 结构:片状结构、洁净度、物相鉴定、取向分析; (3) 形状:粒子或分子形状; (4) 表界面分析:表界面结构、比表面; (5) 动力学测试:温度、湿度、拉伸应力、剪切应力。 2. 性能要求: (1) X射线光源光斑大小在0.15-1.5 mm范围内实时、连续、自动改变,精度:0.001 mm; (2) 样品处最大X射线的通量: ≥ 5.0×108 phs/s; (3) 探测器到样品的最大距离≥1800 mm,到样品的最小距离≤45 mm; (4) 样品固定不动,单个二维探测器可连续、自动采集0.009~48 nm-1的q值范围; (5) 样品自动对中:样品台在垂直于入射光路的X/Z(水平/竖直)方向自动移动行程≥ +/- 50mm(0~100 mm),精度:1μm,样品可精确对中; (6) 利用小角探测器采集直通光束,系统数据采集软件可实时显示当前正在采集过程中的直通光及二维小角图谱,且可实时、自动的转换为一维曲线;7,500,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:自合同生效之日起至合同约定的合同义务履行完毕二、获取招标文件时间: 2023-10-10 至 2023-10-17 ,(提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日),每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:招标文件随同本项目招标公告一并发布;投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地,登录对应的(省本级/市级/区县))福建省政府采购网上公开信息系统操作),否则投标将被拒绝。方式:在线获取售价:免费三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:福州大学地址:福建省福州市福州地区大学新区学园路2号联系方式:0591-228659172.采购代理机构信息(如有)名称:福建优胜招标项目管理集团有限公司地址:福建省福州市鼓楼区洪山镇福三路20号华润万象城(一区)(一期)S2#楼4层01-03、05-12、15-18办公联系方式:0591-876793723.项目联系方式项目联系人:林瑞芳电话:0591-87679372网址: zfcg.czt.fujian.gov.cn开户名:福建优胜招标项目管理集团有限公司
  • 广东省市场监督管理局关于加快推动检验检测仪器及试剂耗材国产化促进我省检验检测行业发展的建议
    省科技厅:广东省十四届人大一次会议期间,蔡依军代表提出了关于加快推动检验检测仪器及试剂耗材国产化促进我省检验检测行业发展的建议,经研究,现提出协办意见如下:我局赞同蔡依军代表提出的关于加快推动检验检测仪器及试剂耗材国产化促进我省检验检测行业发展的建议。近年来,我局认真落实省委、省政府工作部署,按照市场监管总局工作要求,充分发挥职能作用,积极推动检验检测仪器国产化,促进我省检验检测行业健康发展。一、开展的主要工作(一)推动检测仪器和试剂耗材自主研发。推动我省计量技术机构等加强检测技术研究和检测仪器研制,特别是计量标准器具和标准物质研制,提升计量基标准国产化水平。近年来,广东省计量科学研究院自主研制(毫瓦级)标准超声功率源、UT-2A型超声探伤仪检定装置、固态电压标准、换热翅片开窗角度智能测量系统等多项计量标准器具(或检测装置),自主研制标准物质达176个。(二)推动检验检测机构采购国产设备。认真落实财政部等关于政府采购国产设备政策要求,对有能力自主研发并达到实际应用的检验检测机构在分类监管予以正面认可,引导和支持检验检测机构,特别是市场监管系统技术机构采购国产检测仪器,为国产检测仪器提供更好的应用空间。(三)大力推动培育精密仪器设备战略性新兴产业集群。按照我省培育精密仪器设备战略性新兴产业集群的有关部署,发挥标准、知识产权等作用,助推产业高质量发展。在精密仪器设备战略性产业集群重点细分领域,推动广东企业加强先导性标准孵化,加快基础性、通用性和关键技术标准布局,发布并推广实施高端新型电子信息、高端装备制造等标准体系规划与路线图。支持广州特种承压设备检测研究院、广州禾信仪器股份有限公司等创新主体,与省内知识产权专业服务机构合作,在精密仪器设备产业集群领域,共建高价值专利培育布局中心,推动产业技术高价值发明专利产出。2022年1—12月,广东省精密仪器设备产业发明专利有效量31302件,占全省发明专利有效量的5.80%,占全国该产业总量的12.20%。大力加强产品质量检测公共技术服务平台建设,建立国家智能电网输配电设备质量监督检验中心(广东)、国家加油机质量监督检验中心、国家智能控制系统制造产业计量测试中心等多个国家级公共技术服务平台,为产业发展提供技术支撑。二、下一步工作计划我局将继续按照国家和我省关于仪器仪表国产替代有关部署,发挥职能作用,结合我省培育精密仪器设备战略性新兴产业集群工作,大力推动技术机构加强检测设备和试剂耗材自主研发,引导和支持各类检测机构采购和使用国产设备,进一步推动检验检测仪器以及试剂耗材国产化,促进我省检验检测行业健康发展。专此函达。广东省市场监督管理局2023年4月26日
  • CISILE 2013之材料检测技术报告集锦
    仪器信息网讯 2013年5月15日,“第十一届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2013)”在北京召开。作为CISILE 2013的重要活动之一,2013中国科学仪器及实验室装备高峰论坛同期举行。   本届展会由中国仪器仪表行业协会主办、北京朗普展览有限公司承办。展会为期3天,展位超过850个,汇聚了近600家国内外科学仪器及实验室装备相关展商,集中展示当前科学仪器产业的新产品与新技术。 材料检测技术报告会议现场   作为CISILE 2013的同期活动,由中航工业航材院组织举办的“材料检测技术报告”在中国国际展览中心综合服务楼205会议室召开,主办方特别邀请了6位工作在一线的材料检测专家作了精彩报告。 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院赵文侠工程师 报告题目:先进发动机用高温合金超温组织演化与评价   当燃气涡轮在使用中经历了超温状态时则可能严重地损害涡轮叶片的组织,如不排除,可能导致发动机过早失效。赵文侠等人通过观察试验超温失效的涡轮叶片在电子显微镜下的某些显微组织特征,为航空发动机作超温检查提供了参考。 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院刘颖韬高工 报告题目:蜂窝积水红外热像检测的研究进展   刘颖韬指出,对于蜂窝结构复合材料的积水问题,红外检测方法具有灵敏度高、检测结果直观、效率高等优点,弥补了X射线、液晶法、超声脉冲回波3种常用检测方法的缺点,不过红外检测方法同样面临着检测设备的便携性、积水量定量评价两个挑战。 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院黄新跃博士 报告题目:高温合金疲劳裂纹扩展的过载行为研究   黄新跃选用MTS公司的LANDMARK系列试验机、电阻式高温炉以及裂纹长度监测系统,对三种高温合金进行了高温恒幅裂纹扩展试验,并发现三种高温合金在r=1.6时均有明显的过载迟滞现象,但是迟滞寿命较短。 国家建筑工程质量监督检验中心刘盈高工 报告题目:既有玻璃幕墙粘结可靠性现场检测方法研究   刘盈介绍到,该科研项目成功研制出适用于既有玻璃幕墙粘结安全性现场无损监测/检测的设备,研发了适用于该现场监测/检测工作的有限元分析软件,找到了简便易行的既有玻璃幕墙硅酮结构胶模量测试方法,建立了既有玻璃幕墙粘结安全性现场检测方法。 中国建材检验认证集团股份有限公司孙宏娟博士 报告题目:环境舱技术在建筑材料测试中的应用   孙宏娟介绍到,环境舱技术的典型研究机构包括美国劳伦斯伯克利实验室等,该技术的特征之一就是需要配备各类检测仪器,如挥发性有机物检测仪、红外线光谱仪、激光粒径检测仪等,主要应用在材料测试、组件检测、环境评估以及产品认证等领域。 钢铁研究总院粉末冶金研究室X射线结构分析实验室郑毅高工 报告题目:纳米体尺寸分布的X射线小角散射分析及其应用   郑毅说到,目前纳米颗粒粒度分布测试方法包括电镜+图像分析仪法、光子相关谱法、BET吸附法以及X射线小角散射法,其中X射线小角散射法的测试范围为1-300nm,其优势在于测定结果为一次颗粒的粒度分布,即使颗粒不能很好分散;不过当孔与颗粒处于同一量级时,该法则不能区分。 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院刘高扬工程师主持会议
  • 中国散裂中子源微小角中子散射谱仪通过验收
    2023年7月12日至13日,广东省科技厅在中国散裂中子源园区组织召开了“微小角中子散射谱仪”验收会,程正迪院士担任验收组组长。验收组专家来自华南理工大学、中国科学院长春应用化学所、中国科学院上海高研院、中国原子能科学研究院、香港城市大学等单位。 验收组一致认为:微小角中子散射谱仪具有散射矢量范围宽、实验模式多样、准直长度切换灵活、本底低等优势,在多狭缝光阑精确准直、滚筒高精度定位、GEM探测器等技术上实现了突破。该谱仪是世界首台基于散裂中子源的微小角中子散射谱仪,可广泛服务于生物医药、软物质、合金、陶瓷、磁性及纳米材料等相关领域的研究,具有广阔的应用前景。验收组一致同意该项目通过验收。 微小角中子散射谱仪由广东省科技厅资助,2019年11月开始建设,于2023年1月4日成功出束,经过调试、测试与中子散射实验验证,全面达到了项目验收指标。微小角中子散射谱仪将应用于关系国计民生的重大前沿科学问题攻关,为粤港澳大湾区和我国的相关产业技术升级提供先进的研究支撑平台。
  • 1056万!福州大学小角X-射线散射仪等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:[350001]FJYS[GK]2023039项目名称:福州大学小角X-射线散射仪采购项目采购方式:公开招标预算金额:7,500,000.00元采购包1(小角X-射线散射仪):采购包预算金额:7,500,000.00元采购包最高限价: 7,500,000.00元投标保证金: 75,000.00元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02109900-其他仪器仪表小角X-射线散射仪1(套)是主要测试目标如下: (1) 尺寸:粒子尺寸和粒径分布、分子量、孔径尺寸和尺寸分布; (2) 结构:片状结构、洁净度、物相鉴定、取向分析; (3) 形状:粒子或分子形状; (4) 表界面分析:表界面结构、比表面; (5) 动力学测试:温度、湿度、拉伸应力、剪切应力。 2. 性能要求: (1) X射线光源光斑大小在0.15-1.5 mm范围内实时、连续、自动改变,精度:0.001 mm; (2) 样品处最大X射线的通量: ≥ 5.0×108 phs/s; (3) 探测器到样品的最大距离≥1800 mm,到样品的最小距离≤45 mm; (4) 样品固定不动,单个二维探测器可连续、自动采集0.009~48 nm-1的q值范围; (5) 样品自动对中:样品台在垂直于入射光路的X/Z(水平/竖直)方向自动移动行程≥ +/- 50mm(0~100 mm),精度:1μm,样品可精确对中; (6) 利用小角探测器采集直通光束,系统数据采集软件可实时显示当前正在采集过程中的直通光及二维小角图谱,且可实时、自动的转换为一维曲线;7,500,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:自合同生效之日起至合同约定的合同义务履行完毕2.项目编号:[350001]RWZB[GK]2023054项目名称:福州大学圆偏振荧光光谱仪采购项目采购方式:公开招标预算金额:3,060,000.00元采购包1(福州大学圆偏振荧光光谱仪采购项目):采购包预算金额:3,060,000.00元采购包最高限价: 3,060,000.00元投标保证金: 30,600.00元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02109900-其他仪器仪表圆偏振荧光光谱仪1(套)是详见招标文件3,060,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:自合同生效之日起至合同约定的合同义务履行完毕。二、获取招标文件时间: 2023-08-16 至 2023-08-23 ,(提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日),每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:招标文件随同本项目招标公告一并发布;投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地,登录对应的(省本级/市级/区县))福建省政府采购网上公开信息系统操作),否则投标将被拒绝。方式:在线获取售价:免费三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:福州大学地址:福建省福州市福州大学城乌龙江北大道2号联系方式:0591-228659172.采购代理机构信息(如有)名称:福建优胜招标项目管理集团有限公司地址:福州市鼓楼区 洪山镇福三路20号华润万象城(一区)(一期)S2#楼4层01-03、05-12、15-18办公联系方式:0591-876793723.项目联系方式项目联系人:林瑞芳电话:0591-87679372网址: zfcg.czt.fujian.gov.cn开户名:福建优胜招标项目管理集团有限公司
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