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辐射波长检测

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  • 【干货】单波长X射线荧光技术在油品检测中的应用
    测定原理X射线荧光是原子在受到初级X射线束激发后发生电离作用,发射出X射线光子。X射线具有波粒二象性,既可以看作粒子(能量),也可以看作电磁波(波长)。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量,根据普朗克公式:E=hc/λ,无论是测定能量,还是波长,都可以实现对相应元素的分析,其效果是类似的。据此,X射线荧光技术进行元素分析时又分为X射线波谱法(波长色散,WDXRF)和X射线能谱法(能量色散, EDXRF)。单波长X射线荧光全称“单波长色散X射线荧光光谱”(Monochromatic Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry,缩写为MWDXRF),属于波长色散X射线荧光技术。XOS专利的单波长X射线光路系统可以选择并且聚焦单色光束进行样品激发和进入检测器检测,这样可以大大降低信噪比,并且提供相较于传统XRF更高的精度,以及更快的测量速度。XOS专利的单波长X射线荧光光路系统相关标准目前单波长X射线荧光相关方法标准主要有以下:标准名称测量原理硫含量测定1NB/SH/T 0842-2017轻质液体燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7039汽油和柴油燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)氯含量测定1NB/SH/T 0977-2019轻质油品中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7536芳烃中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)3ASTM D4929-2017原油中有机氯的测定方法C中可用单波长X射线荧光方法(MWDXRF)硅含量测定1NB/SH/T 0993-2019汽油及相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7757汽油和相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)应用1——油品中的硫含量测定由于硫元素会造成工艺设备腐蚀、催化剂中毒、产品质量及环境污染等问题,所以硫元素的含量成为衡量石油及石油产品质量的重要指标。单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)目前得到广泛认可的应用之一就是测油品中的硫含量,在300秒的测量时间下最低检测限可达0.15ppm(Sindie Gen3),其相应的方法标准ASTM D7039已经被列为国五、国六成品汽柴油硫含量检测的方法标准之一,还可用于分析:直馏汽油、直馏柴油、精制汽油、精制柴油、催化柴油,甚至硫含量更低的重整原料油等各种中控物料,针对不同的应用场所分别有Sindie系列实验室台式、便携式、在线分析等解决方案,可满足客户多方面的需求。应用2——氯元素含量检测单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术应用之二是在氯元素方面的检测。无论是来源于采油助剂的有机氯还是来自有盐水或类似污染物中的无机氯,都可能造成设备腐蚀、催化剂中毒、管路堵塞、影响二次加工及成品油产品质量等各种潜在风险。因此,在石化炼油厂原油加工的整个过程中,氯元素的分析及监控一直都备受重视。典型的样品是氯含量控制在1ppm以下的石脑油,这类样品即使使用传统的库仑法分析,有的效果也不是很好,MWDXRF技术独特的光路结构可使最低检测限达0.07ppm(Clora 2XP),即使是标准型的Clora,其LOD也可以达到0.13ppm,比较常见的分析对象还包括:重整原料油、直馏汽油、直馏柴油和常压装置常一线油等氯含量均在10ppm以内的样品。对应的方法标准是ASTM D7536和NB/SH/T 0977。针对原油中的氯含量分析,由于原油样品含水和颗粒物的特殊性,如果使用常规的静态测量法,测量结果会随着时间的推移而逐渐升高直至样品中的颗粒物质完全沉降。为此,XOS专门推出了Accu-Flow技术,使用一次性螺口注射器使样品以一定速率(20ml/min)连续流过测量杯(模拟在线连续测量的分析过程),很好地解决了静态测量的沉降问题。测量时间对测量结果的影响Accu-Flow技术另外,针对原油电脱盐工艺,XOS的MWDXRF技术也推出了专门的在线解决方案,不但可以实时监测原油脱盐前后中的氯含量,也可以监测脱盐水中的氯含量,使脱盐生产过程对氯含量的监控更加及时有效,帮助工艺及时发现和解决生产波动。在线氯元素监测控制示意图应用3——针对高硫低氯等样品中的氯含量分析单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术第三个有针对性的应用是针对高硫低氯等样品中的氯含量分析,由于硫元素Kα的特征波长为0.5373 nm,氯元素Kα特征波长为0.473nm,如果硫元素含量高、氯元素含量低,势必会影响氯元素分析的稳定性和重复性。而且目前石油石化行业常用的油品中氯含量的检测标准SH/T 1757(微库仑法)中明确指出不适用于硫含量大于0.1% (质量分数)的试样,而且样品中水含量对微库仑法影响较大。XOS的单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)可专门针对此类样品,如焦化汽油和焦化柴油样品,有相应的解决方案,比如使用标准型的Clora单波长氯分析仪,可使用手动输入硫含量的方法对硫元素的干扰进行校正,或者使用超低氯Clora 2XP或硫氯一体Sindie+Cl,对硫元素信号可自动检测并自动扣除,大大提高了分析效率和方法的简便性。超低氯Clora 2XP光路示意图硫氯一体Sindie+Cl光路示意图应用4——汽油及相关产品中硅含量的测定单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术的第四个应用是针对汽油及相关产品中硅含量的测定,成品油的硅元素主要来自清洗剂或消泡剂等外来污染物,主要的危害有可导致氧气传感器、火花塞、催化转换器出现二氧化硅沉积,影响车辆的正常行驶。MWDXRF测硅元素的方法标准是ASTM D7757和NB/SH/T 0993,ASTM D7757 是截至到目前唯一经ASTM 认证的汽油和乙醇中硅含量的测试方法。该方法可以测试石脑油、乙醇汽油、乙醇调合燃料、重整汽油及甲苯等样品中3-100mg/kg(ppm wt)的硅,仪器的最低检测限(LOD)可达0.65ppm。火花塞结垢燃烧室结垢(图片来源于“对油中掺杂硅是车“病因”!哈尔滨质监部门召开“淮南”油问题专家论证会得出结论“的报道)其他应用另外,单波长技术还有专门针对磷元素的应用,主要用于油品及水中总磷含量的测定,最低检测限LOD可达0.4ppm。八大优点总之,单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)凭借以下八个主要优点,可为广大客户提供专业化的解决方案,大大提高炼化企业分析检测工作的效率:(1)可实现极低浓度的测量;(2)所需浓度下较高的精确度(重复性r:S, 0.6 ppm @ 8 ppm;Cl, 0.14 ppm @ 1 ppm ,Si, 1 ppm @ 10 ppm );(3)单色聚焦光学元件,可消除90% - 95%样品基质效应影响;(4)无需频繁校准,标准曲线可使用6 – 12个月;(5)简易样品制备及仪器操作过程,有效避免人为误差,及不同实验人员之间的偏差;(6)直接测量技术(无需样品转化,比如燃烧或密度换算);(7)无需消耗任何气体,仪器运行只需要电源即可;(8)符合标准方法:S: ASTM D7039, NB/SH/T 0842, ASTM D2622, GB/T 11140,Cl: ASTM D7536, NB/SH/T 0977-2019,Si: ASTM D7757, NB/SH/T 0993-2019等。(作者:上海仪真分析仪器有限公司 XOS市场开发经理 党相锋)
  • “短波长X射线体应力无损分析仪”通过鉴定
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2015年10月17日,由中国工程物理研究院材料研究所、四川艺精科技集团有限公司、中国兵器工业第五九研究所等单位承担的国家科技部重大科学仪器设备开发专项“短波长X射线体应力无损分析仪开发及应用”的研究成果,顺利通过了四川省科技厅、四川省经济和信息化委员会组织的科技成果及新产品鉴定。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 现场.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/0320ff88-b9a6-43a1-a3b3-8557088232ef.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai" strong “短波长X射线衍射分析技术暨短波长X射线体应力无损分析仪新产品鉴定会”现场 /strong /span /p p   按照鉴定会程序,鉴定委员会听取了研制工作报告、技术报告,观看了技术研发视频,审核了第三方机构检测报告,考察了仪器现场,并进行了充分讨论、质疑。最后,鉴定委员会一致认为“短波长X射线衍射分析技术及短波长X射线体应力无损分析仪新产品”属于国际首创的技术与仪器,获得了多项国际、国内专利授权,对我国重大装备制造业水平的提升具有推动作用。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 400px HEIGHT: 455px" title=" image002.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/8971472e-bb72-4eae-b3d8-d8216642d878.jpg" width=" 400" height=" 455" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong span style=" FONT-FAMILY: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai" 短波长X射线体应力无损分析仪新产品 /span /strong /p p   材料及工件的应力分布特征是影响物理化学性能的重要因素,在国防军工、航空航天等各个领域,由于材料、工件内部应力导致失败的案例很多,给国家和人民造成重大损失。目前,虽然 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/77.html" target=" _self" title=" " strong X射线(衍射)应力仪 /strong /a 已经得到商业化普及,但其功能只可测定试样约10微米深度表层的应力,无法完成体应力的测定。中子衍射和同步辐射高能X射线应力装置能够开展材料体应力测试,但该类仪器都是以反应堆或同步辐射光源等大型装置为基础,这些装置设备庞大、造价昂贵,无法市场化推广。 /p p   针对此现状,中国工程物理研究院材料研究所在“国家科技部重大科学仪器设备开发专项”支持下,研制了实验室用短波长X射线体应力无损分析仪,体积相对较小、价格较低,既可测定体应力,又可市场化推广,在一定程度上填补了以上两类装置之间的空白。 /p p   “短波长X射线体应力无损分析仪”采用钨靶发出的波长短、穿透性强的特征X射线,测试材料的内部应力、物相、织构等 利用能量法,改善了入射X射线强度的衰减 采用透射式和反射式的光路设计,获取材料内部结构沿深度分布的信息。该仪器高精度的测角仪、欧拉环等部组件,以及自动控制和应力分析软件等皆是项目组自主研发。样品台最大可承重20Kg 测试铝材当量厚度大于40毫米,无应力铁粉测试误差小于正负20兆帕 空间分辨能力可调,最小空间分辨率为0.1× 0.2× 2mm sup 3 /sup (宽× 高× 厚),对具有一定厚度的样品能够获得三维空间应力分布。 /p p   据介绍,项目组实施了边研制边应用、销售的策略,该仪器已在兵器工业、航空航天、交通运输领域及科研院所得到应用 初步实现仪器的销售,可对外提供材料工件体应力检测服务,目前已创造经济效益696万元。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 专家组.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/9f7dfd71-eb8a-403a-a7bb-26d116d3c3fe.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai" strong 项目负责人与鉴定委员会成员合影 /strong /span /p p   此次鉴定会的鉴定委员会成员包括:中科院物理研究所/中国物理学会X射线衍射联合委员会主任麦振洪研究员、清华大学材料学院院长张政军教授、中国工程物理研究院高级顾问/院士武胜研究员、全国无损检测协会副理事长/爱德森(厦门)电子有限公司总经理林俊明研究员、西南交通大学材料学院院长黄楠教授、中国核动力研究设计院二所书记兼副所长/核工业西南无损检测中心主任唐月明研究员、重庆大学材料学院/全国残余应力学术委员会副秘书长叶文海教授、中国东方电气集团有限公司核电设计所所长唐伟研究员、中航工业贵州黎阳航空发动机(集团)有限公司冶金处处长朱明研究员。麦振洪研究员、张政军教授分别为鉴定委员会正、副主任。 /p p   此次鉴定会还邀请了中国工程物理研究院科技委前副主任孙颖研究员等12位专家作为见证嘉宾。国家科技部、四川省科技厅、四川省经济和信息化委员会、绵阳市经济和信息化委员会、中国工程物理研究院、中国工程物理研究院材料研究所、四川艺精科技集团有限公司相关领导,该项目负责人中国工程物理研究院材料研究所副总工程师张鹏程研究员及其他项目骨干等出席了本次鉴定会。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" 撰稿:刘丰秋 /p p br/ /p
  • 国内核辐射检测市场增速高于全球 捷强装备上半年核辐射监测设备增长406%
    近期,日本核污染水排放事件引发多方讨论,核污染监测及防治也备受关注。核辐射检测应用于环保、卫健委、医疗、安监、海关、核工业上下游系统等领域,为军工科研院所和后勤保障部门提供了相应专业装备。因此上述行业是核辐射主要应用领域,新型核辐射检测仪可广泛应用于制药厂、实验室、发电厂、采石场、紧急状况营救站、金属处理厂、油田和供油管道装备、环境保护等部门。近年来,核仪器行业发展迅速,市场前景广阔,核辐射监测设备是核仪器行业中的主要仪器设备,在各种应用场景中都需要配置相应的核辐射监测设备。据天津捷强动力装备股份有限公司2023年半年度报告分析,受益于国内下游行业的迅速发展,国内核辐射检测市场增速高于全球市场,同时国内探测器业的发展,为核辐射检测的需求市场提供了较好的发展动力。在企业竞争领域,国内企业成功打破国外厂商的垄断,实现进口替代,使中国在该领域拥有了自主供应能力,本土自给率快速提升。因此结合生命周期理论,国内核辐射检测行业市场已进入成长期。捷强装备2023年半年度报告显示,报告期内,公司实现营业收入 11,707.09 万元,同比增加 353.18%。本期实现营业利润-989.32 万元,同比增加 64.97%;实现利润总额-916.15 万元,同比增加 67.50%; 实现归属上市公司股东的净利润-432.12 万元,同比增加 78.51%。特别值得一提的是,公司核辐射监测设备较上年同期增长 4,900.02 万元,同比增长 406.31%。28日,捷强装备在投资者互动平台也回应表示,公司现有核废水检测与治理产品包括核辐射监测、检测与放射性核素分析设备、防护和洗消设备,产品品目齐全。同时,捷强装备还介绍,本次核污水事件后,市场上对专业的核与辐射检测设备的需求可能会增加,其控股子公司拥有核辐射探测设备、放射性采样制样的设备和相应的技术储备。“对于此次日本核污水排放所带来的潜在辐射危害,我们需要通过不间断且长期地监测,以准确评估风险和为后续采取措施提供依据。”捷强装备表示。
  • 新型石墨烯光学探测器实现监测光谱从可见光到红外辐射
    德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫(HZDR)研究中心的科学家通过在 SiC 上一个微小的片状石墨烯加上天线,开发出一种新的光学探测器。据称,这种新型探测器可以迅速的反射所有不同波长的入射光,并可在室温下工作。这是单个检测器首次实现监测光谱范围从可见光到红外辐射,并一直到太赫兹辐射。  HZDR 中心的科学家们已经开始使用新的石墨烯探测器用于激光系统的精确同步。据HZDR 物理与材料科学研究所的物理学家 Stephan Winnerl 称,相对于其他半导体,如硅或砷化镓,石墨烯可以承载具有超大范围光子能量的光,并将其转换成电信号,只需要一个宽带天线和恰当的衬底来。  石墨烯片和天线组件吸收光线,将光子的能量转移至石墨烯的电子中。这些“热电子”能够增加探测器的电阻,产生快速电信号,在短短 40 皮秒内便可完成入射光注入。  衬底的选择是提高捕光器的关键。过去使用的半导体衬底吸收了一些波长的光,但碳化硅可在光谱范围不主动吸收光。 此外,天线的作用就像一个漏斗,捕捉长波红外和太赫兹辐射。目前,科学家们已经能够将光谱范围增加为此前型号探测器的90倍,所能探测到的最短波长比最长的小 1000倍。而在可见光中,红光波长最长,紫光波长最短,红光波长仅是紫光的两倍。  该光学探测器已被 HZDR 中心采用,用于易北河中心的两个自由电子激光器的精确同步。这种精确同步对“泵浦探针”实验尤为重要,研究员使用其中一个激光器激发材料,再使用另一个具有不同波长的激光器进行测定。在这种实验中,激光脉冲必须精确同步。因此,科学家们使用石墨烯探测器如同使用秒表。精确同步的探测器可以显示出激光脉冲何时达到目标,大带宽有助于防止探测器变为潜在错误来源。该种探测器的另一个优点是,所有的测量可以在室温下进行,避免了其他探测器所需的昂贵和费时的氮气或氦气冷却过程。
  • 奥然核辐射(αβγ X射线)检测仪畅销
    近日,随着日本福岛核辐射的蔓延,越来越多的民众对核污染产生恐惧。 相关国家的海关、机场、码头以及食品环境监测部门开始加大对核污染监测力度。   平时需求不多的辐射测量仪,一下子进入了我们的视野。近日,我司销售部门接到询问辐射测量仪逐渐增多,其中以Digilert 100最受欢迎,详细信息如下:     货号81910-03   Radiation Alert® Digilert 100同位素辐射测量仪   1. 可同时测量 α,β,γ,X 种射线   2. LCD 4位数字显示器和红色发光二极管报警器   3. 使用温度范围 -10-50℃   4. 检测器类型: M型, 安装ICA窗片的GM盖革计数器.   5. 灵敏度: 1000cpm(mR/hr) 使用Cs-137放射源测定   6. 测定精确度: ±10%以内   7. 定时辐射剂量测定范围0.001 to 100 mR/hr 0 to 100,000 CPM   8. 辐射累计定标计数范围 0-120,000   9. 支持声光报警及数据导出   10. 9V电池,可使用2000小时   注:可用于海关、机场、码头以及食品环境领域的核辐射监测(近期日本核危机,此款仪器畅销)
  • 环境辐射监测数据正常 日本核污染物不会影响宁波
    日本地震引发核泄漏,这些核污染物会对宁波产生影响吗?昨天(3月14日),宁波市环境监测中心发布消息,根据他们从12日以来对宁波市核辐射环境的监测,没有发现数据异常。“从距离和风向、洋流走向来看,日本核污染物目前不会对宁波造成影响。”监测中心辐射监测室主任徐政强说。   监测仪器世界一流   在宁波市环境监测中心的楼顶平台上,安放着多台环境辐射监测设备。“这套设备是去年年底才安装的。”徐政强说,有了它,就可以连续自动对宁波市的核辐射环境进行不间断的监测。“这样的核辐射监测设备,省内仅杭州、宁波和温州三地安装。”而在去年之前,宁波市对核辐射环境的监测还需要靠人工完成。徐政强说,新设备最快能1秒钟采集一次数据。“也就是说,如果有需要,国家相关部门能实时看到和调取宁波的监测数据。”   辐射监测数据正常   为及时掌握和监控宁波市辐射环境质量的现状和变化趋势,宁波市环境监测中心从3月12日起就启动了辐射环境的应急监测工作,监测人员处于应急监测工作状态。   “按照要求,我们开展了5项监测工作,包括环境伽马辐射剂量率连续监测、气溶胶中放射性核素采样、空气(放射性)碘采样、降水中放射性核素采样、沉降物中放射性核素采样。”徐政强说,3天来,环境伽马辐射剂量率日均值为每小时83.9、84、84纳戈瑞(1000纳戈瑞=1微戈瑞)。   “辐射是无处不在的。一般来说,室外的环境伽马辐射剂量在每小时50至150纳戈瑞之间属于正常范围,室内环境伽马辐射剂量的正常范围则是每小时100至200纳戈瑞。”此外,环境中也没有检测出碘(放射性)和气溶胶放射性核数浓度。“因此,我市目前没有受到日本核污染物的影响。”徐政强说,同时,他们还会继续密切关注辐射水平的变化。
  • 红外近场辐射探测及超分辨温度成像
    红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度,在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制,红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上,因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年,我们开发了红外被动近场显微成像技术,通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制,将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术全国重点实验室的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“红外近场辐射探测及超分辨温度成像”为主题的文章。该文章第一作者为朱晓艳,主要从事红外被动近场成像方面的研究工作。本文将围绕扫描噪声显微镜(SNoiM)技术的实验原理及其应用,详细介绍如何通过自主研制的红外被动近场显微镜,突破红外热成像的衍射极限限制,实现纳米级红外温度成像。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1(a)所示,绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子,这些带电粒子永远不会静止不动,而是一直处于随机扰动状态(热运动)。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动,辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知地是,物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射(远场辐射),而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波(以倏逝波形式存在),可称之为近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波(近场辐射)的存在,并发现针对远场辐射所建立的认知及规律(如普朗克辐射定律等)将不再适用于近场辐射,但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年,美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展,先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在,但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步地研究。图1(a)物体表面存在的远场辐射及近场辐射;探针调制技术:(b)当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、(c)当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波;(d)红外被动近场显微镜(SNoiM)的示意图红外被动近场显微镜(SNoiM)的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性(即强度随着远离物体表面急剧衰退)而难以探测。在SNoiM中,利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1(b)所示,当不引入纳米探针(或探针远离物体表面)时,物体近表面的近场倏逝波无法被探测,该显微镜工作于传统红外热成像模式,即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是,将探针靠近样品近表面(比如10 nm以内),近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下,探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此,通过控制探针至物体表面的间距h,即可获得近场、远场混合信号(h 100 nm或撤去探针,称为远场模式)。最终,利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1(d)展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中,无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号,它们随近场信号一同被红外物镜收集,导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号,研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔(约100 μm),通过此共焦结构可以缩小收集光斑,有效抑制背景辐射信号。然而,即使是这样,是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此,本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器,攻克了这一技术壁垒。图2(a)展示了首套SNoiM设备实物图。其中,金色圆柱腔体为低温杜瓦,内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器(CSIP)及一些低温光学组件;白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜(AFM)、红外收集物镜及样品台区域,具体细节参照图2(b)、(c)。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制,而是由探针尖端尺寸决定。如图2(b)中插图所示,通过电化学腐蚀方法,可制备出形貌优良的金属(钨)纳米探针,其中,针尖直径可小至100 nm以内。图2(a)红外被动近场显微镜SNoiM的实物图,其中搭载了超高灵敏度红外探测器;(b)AFM及红外收集物镜;插图为通过电化学腐蚀制备的金属(钨)纳米探针;(c)探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限,实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3(a)为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中,亮金色区域为Au薄膜(约50 nm厚),其他区域为SiO₂衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像(获取远场图像时只需将探针挪离样品表面)。如图3(b)所示,由于成像波长较长(~ 14 μm),远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如,Au与衬底(SiO₂)的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等(图中黑色虚线所示)。然而,在相同探测波长下,如图3(c)所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率,其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别,图3示意图中给出了探测到的信号来源:对于光学显微图像,其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强,因而Au上的信号远比SiO₂强。可见光波长范围为400~760 nm,因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射,直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号,并对其进行成像。在探测波长为14 μm情况下,受衍射极限的限制,系统的实际空间分辨率也只有约14 μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号,因此不受远场光学衍射极限限制,可获得超分辨红外图像(图3c)。图3 样品Au(SiO₂衬底)的(a)光学显微、(b)远场红外和(c)近场红外的图像及成像原理示意图另外值得注意的一点是,图3(c)所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高,而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转(由远场切换至近场后,Au由弱信号方(蓝色)转变为强信号方(红色))。针对上述现象的解释如下:远场成像时,Au是高反射物体,因此吸收红外光的能力极弱,根据基尔霍夫定律,则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO₂;而在近场成像中,室温金属(Au)中的自由电子存在剧烈的热运动(热噪声),从而在金属表面产生极强的表面电磁波,因而Au上的信号远强于SiO₂。由此可见,SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制,而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出,SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子,因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度(Te)。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线(NiCr合金)为例进行说明。图4 (a)通电金属线显微图像及远场热成像;器件弯折区域分别为(b)凹形、(c)U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像图4(a)为NiCr金属线的光学显微图像(上)及其通电后的红外远场热图像(下)。红外远场成像检测通电器件的远场辐射,从而估算出器件的表面温度。比如,器件中心处出现明显热斑,该处温度最高,表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制,远场红外热成像无法分辨微小金属线(宽度约3.3 μm)上不同区域的温度分布,因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比,近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4(b)所示,当电流经过器件凹形弯折区时,近场红外热成像下,该区域内存在极其不均匀的温度分布,而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明,通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热,且内侧区域电子能量耗散最大,这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外,该温度分布图像似乎表明,通电时,载流子倾向于避开直角拐角处,并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想,该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线,并对其进行了近场红外热成像表征。图4(c)显示,U形区域温度均匀分布,无明显局域热斑,这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤,具有重要的指导意义。总结与展望综上,利用SNoiM技术,可以实现物体表面的近场辐射探测及红外超分辨温度成像。该技术是目前国际上唯一能够进行局域电子温度成像的科学仪器,不仅突破了红外远场热成像的衍射极限限制,且首次实现了纳米尺度下通电器件中载流子输运行为与能量耗散的直接可视化。该研究内容均基于第一代室温SNoiM系统,目前,第二代低温SNoiM系统已被成功搭建,有望进一步突破后摩尔时代信息和能源器件的功耗降低及能效提升难题,探索物理新机制,并推动纳米测温技术新的发展。这项研究获得国家自然科学基金优秀青年基金的资助和支持。论文链接:DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.05.001
  • 集成有亚波长光栅的台面型InGaAs基短波红外偏振探测器
    红外辐射(760nm-30μm)作为电磁波的一种,蕴含着物体丰富的信息。红外光电探测器在吸收物体的红外辐射后,通过光电转换、电信号处理等手段将携带物体辐射特征的红外信号可视化。其具有全天候观测、抗干扰能力强、穿透烟尘雾霾能力强、高分辨能力的特点,在国防、天文、民用领域扮演着重要的角色,是当今信息化时代发展的核心驱动力之一,是信息领域战略性高技术必争的制高点。众所周知,波长、强度、相位和偏振是构成光的四大基本元素。其中,光的偏振维度可以丰富目标的散射信息,如表面形貌和粗糙度等,使成像更加生动、更接近人眼接收到的图像。因此偏振成像在目标-背景对比度增强、水下成像、恶劣天气下探测、材料分类、表面重建等领域有着重要应用。在短波红外领域,InGaAs/InP材料体系由于其带隙优势,低暗电流,和室温下的高可靠性已经得到了广泛的应用。目前,一些关于短波偏振探测技术的研究已经在平面型InGaAs/InP PIN探测器上开展。然而,平面结构中所必须的扩散工艺导致的电学串扰使得器件难以向更小尺寸发展。同时,平面结构中由对准偏差导致的偏振相关的像差效应也不可避免。与平面结构相比,深台面结构在物理隔离方面具有优势,具有克服上述不足的潜力。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心E03组长期从事化合物半导体材料外延生长与器件制备的研究。E03组很早就开始了对近红外及短波红外探测器材料与器件的研究,曾研制出超低暗电流的硅基肖特基结红外探测器【Photonics Research, 8, 1662(2020)】,研究过短波红外面阵探测器小像元之间的暗电流抑制及串扰问题【Results in Optics, 5, 100181 (2021)】等。最近,E03组研究团队的张珺玚博士生在陈弘研究员,王文新研究员,邓震副研究员地指导下,针对光的偏振成像,并结合亚波长光栅制备技术,片上集成了一种台面型InGaAs/InP基PIN短波红外偏振探测器原型器件。该原型器件具有的深台面结构可以有效地防止电串扰,使其潜在地实现更小尺寸短波红外偏振探测器的制备。图1是利用湿法腐蚀和电子束曝光等微纳加工技术制备红外探测器及亚波长光栅的工艺流程。图2和图3分别是制备完成后的红外探测器光学显微镜图片和不同取向的亚波长光栅结构SEM图片。图1. 集成有亚波长Al光栅的台面型InGaAs PIN基偏振探测器的工艺流程示意图。图2. 两种台面尺寸原型器件的光学显微镜图片 (a) 403 μm×683 μm (P1), (b) 500 μm×780 μm (P0)。图3. 四种角度 (a) 0°, (b) 45°, (c) 90°, (d) 135° Al光栅形貌。图4是不同台面尺寸的P1和P0器件(无光栅)在不同条件下的J-V特性曲线和响应光谱。在1550 nm光激发,-0.1 V偏压下,P1和P0器件的外量子效率分别为 63.2% and 64.8%,比探测率D* 分别达到 6.28×1011 cm?Hz1/2/W 和6.88×1011 cm?Hz1/2/W,表明了原型器件的高性能。图4. InGaAs PIN原型探测器(无光栅)的J-V特性曲线和响应光谱。(a) 无光照下,P1和P0的暗电流密度Jd-V特性曲线;不同入射光功率下,(b) P1和(c) P0的光电流密度Jph-V特性曲线,插图是-0.1V下光电流密度与入射光功率之间的关系曲线; (d) P1和P0的响应光谱曲线。图5表明器件的偏振特性。从图5可以看出,透射率随偏振角度周期性变化,相邻方向间的相位差在π/4附近,服从马吕斯定律。此外, 0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的消光比分别为18:1、18:1、18:1和20:1,TM波透过率均超过90%,表明该偏振红外探测器件具有良好的偏振性能。图5. (a) 1550 nm下,无光栅器件和0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的电学信号随入射光极化角度的变化关系;(b) 光栅器件透射谱。综上所述,研究团队制备的台面结构InGaAs PIN探测器,其响应范围为900 nm -1700 nm,在1550 nm和-0.1 V (300K) 下的探测率为6.28×1011 cmHz1/2/W。此外,0°,45°,90°和135°光栅的器件均表现出明显的偏振特性,消光比可达18:1,TM波的透射率超过90%。上述的原型器件作为一种具有良好偏振特性的台面结构短波红外偏振探测器,有望在偏振红外探测领域具有潜在的广泛应用前景。近日,相关研究成果以题“Opto-electrical and polarization performance of mesa-structured InGaAs PIN detector integrated with subwavelength aluminum gratings”发表在Optics Letters【47,6173(2022)】上,上述研究工作得到了基金委重大、基金委青年基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院战略性先导科技专项、怀柔研究部的资助。另外,感谢微加工实验室杨海方老师在电子束曝光等方面的细心指导和帮助。物理所E03组博士研究生张珺玚为第一作者。
  • 我公司推出《Solrs-C型太阳辐射监测系统》
    Solrs-C型太阳辐射监测系统 Solrs-C型太阳辐射监测系统是一款符合ISO9060认证的一款辐射监测系统,主要用于光功率预测、电力监测、资源评估等,操作简单,模块化设计,是一款性价比最高的产品。产品优势:采用Campbell公司生产的CR1000数据采集器系统模块化设计,可任意添加或减少传感器产品的设计符合光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)产品出厂以前,已完成程序编写,输出为Modbus标准RS232/RS485协议通讯方式可选用:USB、RJ-45、电台、GPRS等传输系统可采用太阳能供电,功耗低供电系统可以采用独立的太阳能供电,也可以采用市电电压安装支架采用不锈钢材质,为专用定制支架传感器:美国NRG #40风速传感器 直径:51mm,高度:51mm 启动风速:0.78m/s 测量范围:0~70 m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RH 重量:0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围:0~360° 精确度:电位计线性〈1% 死区:最大8° 启动风速:1m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程:-40℃~70℃ 精度:±0.3℃(25℃时),±0.4℃(5℃~40℃),±0.9℃(-40℃~70℃) 响应时间:120 s(63%,1m/s) 输出分辨率:0.01℃ 湿度量程:0~100% RH(-20℃~60℃时) 精度(25℃时):±2% (10~90%RH) ;±4% (0~100%RH) 温度依赖性:好于±2%(20℃~60℃时) 短期滞后:<1.0% RH 长期稳定性:好于±1%RH/年 响应时间:20 s(63%,静止空气) 输出分辨率:0.03% RH 校准:NIST、NPL 电压:6~16VDC(推荐使用数据采集器的12VDC接口) 电流消耗:静止状态120μA,测量状态1.7mA(持续0.7秒) 工作温度:-40℃~70℃ 尺寸:长18cm,直径1.2cm/1.8cm(探头端/电缆端)荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射/散射辐射 ISO标准等级:次基准(Secondary Standard) 光谱波长(50%点):285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间(63%):1.7s 响应时间(95%):5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移(200W/m2):7W/m2 温度偏移(5K/h):2W/m2 方向误差(在80o,1000W/m2时):10W/m2 温度响应(-10℃~40℃): 1% 非稳定性(年变化):0.5% 非线形误差(100~1000W/m2):0.2% 倾斜误差(0~90°,1000W/m2):0.2% 信号输出(0~1500W/m2):0~20mV 光谱选择性(350~1500nm):3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃,0~100%RH 防护等级:IP67CR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能,由一个测量控制模块和一个配线盘组成,具有强大的网络通讯能力。 主要技术参数:  最大扫描速率:100Hz  模拟输入:16个单端通道(8个差分)  脉冲通道:2个  工作温度: -25~50℃(标准),-55℃~85℃(扩展)  内存:标准为4M内存,可扩展至2G  供电电压:9~16VDC  A/D转换:13bit  微型控制器:16-bit H8S Hitachi,32-bit内部CPU
  • 搭“核辐射”顺风车 电磁辐射检测仪热销国内市场
    北京市环保局首次公布京城辐射环境信息引起市民对于生活环境中辐射指数的关注,部分市民还自购仪器自行测量电磁辐射。23日记者调查发现,目前市场上的测试仪器技术标价不一且规格混乱,还有人借“核辐射好帮手”推销。相关专业人士表示,市民自测辐射行为并不可取。   检测仪称能测“核辐射”   热销辐射测试仪、钻石信誉电磁辐射检测笔、台湾原产电磁辐射测试仪……在淘宝网输入“辐射”二字,各种广告语扑面而来。日本地震后,平日无人问津的辐射检测仪搭上了“核辐射”的顺风车,销路大开。仅以电磁辐射测试仪为例,这种仪器价格从八九元到上百元、上万元不等,一款声称从德国进口的标价36000元。而一款198元的家用测试仪一个月内竟卖出182件,还有一款来自香港的电磁辐射检测仪称是“核辐射好帮手”。而据专家介绍,电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,与核辐射无关。   再仔细观察发现,这些产品的各种技术指标也不尽相同。有的仪器测量频宽是50赫兹到3000兆赫兹,也有仪器的频宽为50赫兹到5000兆赫兹,有些厂家自行规定了低频和高频,低频为5赫兹到40万赫兹,高频则为30兆赫兹到2000兆赫兹。不仅如此,仪器误差也不同,有的是3%,有的是5%。   而专业人士指出,应该根据辐射源的频率来选择测试仪的频宽。而对于低频和高频的区分,厂家的划分也不科学。一般来说,超低频有不同限值,用的较多的是50赫兹或者100赫兹。高频则是10万赫兹到30兆赫兹,30兆到300兆为超高频,300兆到30万兆属于微波频率。   专业机构1500元起测   目前,北京市环保局并无附属的对外测试电磁辐射的单位,市场上活跃的一般是第三方检测机构。   “主要是测‘房’测‘站’。”一家检测机构工作人员告诉记者,他们测的数据大多是用来打官司用的,有测小区附近的高压线电磁场的,有测机房和设备的,还有居住在变电站或者手机基站附近的居民也要求测试辐射环境。他们一般会根据客户所处的地段和要求,测量出电场或者磁场强度、功率密度,并出具一份报告。   这名工作人员也告诉记者,因为个人测试的数据并未经过CMA国家计量认证,不具有法律效力,居民打官司时还得请专业公司来测。   由于是专业测试,这些机构的开价也不低。北京室内环境污染检测技术中心工作人员透露,他们测试一般3个点起测,一个点500元,一次至少1500元。另一家检测机构谱天测试中心同样是3个点1500元起测。工作人员还“关照”记者:“如果个人测,我们能优惠点。如果是开发商或者物业委托,就走对公价格,自然要贵点。”据了解,该机构给小区做一个环境评价,平均价格是3万元到4万元。   电磁辐射环境有国标   对于自测电磁辐射行为,专业人士指出这种做法并不可取。   北京室内环境污染检测技术中心的一位金姓工程师告诉记者,检测设备购买后得先拿到中国计量科学研究院做检定,之后才会使用,使用过程中也会按固定周期拿去检定,以保证仪器的灵敏度。市民个人购买仪器检测,在准度上就无法保证。   那么,什么样的辐射环境才算正常?环保部颁布的《电磁辐射防护规定》指出,在30兆赫兹到3000兆赫兹这一公众最敏感范围内,电磁场功率密度的标准限值为0.4瓦每平方米,低于这一数值才比较安全。关于超高压选变电设置的工频电场、磁场强度限值,我国推荐0.1毫特斯拉作为磁感应强度的评价标准。   金工程师还建议,市面上的各种电磁辐射测试仪器良莠不齐,不同厂家生产的设备,性能差别很大。且电磁辐射受环境影响因素很大,即使误差较大也难以识别,测出来的数据并没有说服力。如果真有这方面需要,建议市民邀请具有资质的专业机构去测试。   相关链接:   受日本核危机影响 核辐射检测仪器需求大增   韩国没有可批量检测商品的大型核辐射检测设备   日本强震 韩国“哄抢”核辐射测量仪
  • 可用于医疗诊断或药效检测的新技术“波长诱导频率滤波”
    美国麻省理工学院工程师开发出一种用于激发任何荧光传感器的新型光子技术,其能够显著改善荧光信号。通过这种方法,研究人员可在组织中植入深达5.5厘米的传感器,并且仍然获得强烈的信号。科学家使用许多不同类型的荧光传感器,包括量子点、碳纳米管和荧光蛋白质,来标记细胞内的分子。这些传感器的荧光可以通过向它们照射激光来观察。然而,这在厚而致密的组织或组织深处不起作用,因为组织本身也会发出一些荧光。这种“自发荧光”淹没了来自传感器的信号。为了克服这一限制,研究团队开发了一种被称为“波长诱导频率滤波(WIFF)”的新技术,使用三个激光来产生具有振荡波长的激光束。当这种振荡光束照射到传感器上时,它会使传感器发出的荧光频率增加一倍。这使得研究人员很容易将荧光信号与自发荧光区分开来。使用该系统,研究人员能够将传感器的信噪比提高50倍以上。这种传感器的一种可能应用是监测化疗药物的有效性。为了证明这一潜力,研究人员将重点放在胶质母细胞瘤上。这种癌症的患者通常选择接受手术,尽可能多地切除肿瘤,然后接受化疗药物替莫唑胺,以消除任何剩余的癌细胞。但这种药物可能有严重的副作用,且并非对所有患者都有效,所以研究人员正在研究制造小型传感器,这样就可以植入肿瘤附近,从体外验证药物在实际肿瘤环境中的疗效。当替莫唑胺进入人体后,它会分解成更小的化合物,其中包括一种被称为AIC的化合物。研究团队设计了可以检测AIC的传感器,并表明他们可以将其植入动物大脑中5.5厘米深的地方,甚至能够通过动物的头骨读取传感器发出的信号。这种传感器还可以用于检测肿瘤细胞死亡的分子特征。除了检测替莫唑胺的活性外,研究人员还证明可以使用WIFF来增强来自各种其他传感器的信号,包括此前开发的用于检测过氧化氢、核黄素和抗坏血酸的基于碳纳米管的传感器。研究人员说,新技术将使荧光传感器可跟踪大脑或身体深处其他组织中的特定分子,用于医疗诊断或监测药物效果。相关研究论文近日发表在《自然纳米技术》上。
  • 一文了解|红外近场辐射探测及超分辨温度成像
    红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度,在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制,红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上,因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年,我们开发了红外被动近场显微成像技术,通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制,将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。本文将介绍红外被动近场显微成像技术的基本原理,以及基于此可实现的物体表面近场辐射探测与红外超分辨温度成像研究。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1(a)所示,绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子,这些带电粒子永远不会静止不动,而是一直处于随机扰动状态(热运动)。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动,辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知的是,物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射(远场辐射),而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波(以倏逝波形式存在),可称之近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波(近场辐射)的存在,并发现针对远场辐射所建立的认知及规律(如普朗克辐射定律等)将不再适用于近场辐射,但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年,美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展,先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在,但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步的研究。图1 物体表面存在的近场辐射及其探测方式 (a)物体表面存在的远场辐射及近场辐射;探针调制技术:(b)当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、(c)当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波;(d)红外被动近场显微镜(SNoiM)的示意图红外被动近场显微镜(SNoiM)的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性(即强度随着远离物体表面急剧衰退)而难以探测。在SNoiM中,利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1(b)所示,当不引入纳米探针(或探针远离物体表面)时,物体近表面的近场倏逝波无法被探测,该显微镜工作于传统红外热成像模式,即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是,将探针靠近样品近表面(比如10 nm以内),近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下,探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此,通过控制探针至物体表面的间距,即可获得近场、远场混合信号( 100 nm或撤去探针,称为远场模式)。最终,利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1(d)展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中,无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号,它们随近场信号一同被红外物镜收集,导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号,研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔(约100 μm),通过此共焦结构可以缩小收集的光斑,有效抑制背景辐射信号。然而,即使是这样,是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此,本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器,攻克了这一技术壁垒。图2(a)展示了首套SNoiM设备实物图。其中,金色圆柱腔体为低温杜瓦,内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器(CSIP)及一些低温光学组件;白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜(AFM)、红外收集物镜及样品台区域,具体细节参照图2(b)、(c)。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制,而是由探针尖端尺寸决定。如图2(b)中插图所示,通过电化学腐蚀方法,可制备出形貌优良的金属(钨)纳米探针,其中,针尖直径可小至100 nm以内。图2 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图(a) 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图,其中搭载了超高灵敏度红外探测器;(b)AFM及红外收集物镜;插图为通过电化学腐蚀制备的金属(钨)纳米探针;(c)探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限,实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3(a)为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中,亮金色区域为Au薄膜(约50 nm厚),其他区域为SiO2衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像(获取远场图像时只需将探针挪离样品表面)。如图3(b)所示,由于成像波长较长( ~ 14 μm),远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如,Au与衬底(SiO2)的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等(图中黑色虚线所示)。然而,在相同探测波长下,如图3(c)所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率,其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别,图3示意图中给出了探测到的信号来源:对于光学显微图像,其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强,因而Au上的信号远比SiO2强。可见光波长范围为400~760 nm,因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射,直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号,并对其进行成像。在探测波长为14μm情况下,受衍射极限的限制,系统的实际空间分辨率也只有约14μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号,因此不受远场光学衍射极限限制,可获得超分辨红外图像(图3c)。图3 样品Au(SiO2衬底)的几种显微图像及成像原理示意图:(a)光学显微、(b)远场红外和(c)近场红外另外,值得注意的一点是,图3(c)所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高,而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转(由远场切换至近场后,Au由弱信号方(蓝色)转变为强信号方(红色))。针对上述现象的解释如下:远场成像时,Au是高反射物体,因此吸收红外光的能力极弱,根据基尔霍夫定律,则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO2;而在近场成像中,室温金属(Au)中的自由电子存在剧烈的热运动(热噪声),从而在金属表面产生极强的表面电磁波,因而Au上的信号远强于SiO2。由此可见,SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制,而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出,SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子,因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度(Te)。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线(NiCr合金)为例进行说明。图4(a)为NiCr金属线的光学显微图像(上)及其通电后的红外远场热图像(下)。红外远场成像检测通电器件的远场辐射,从而估算出器件的表面温度。比如,器件中心处出现明显热斑,该处温度最高,表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制,远场红外热成像无法分辨微小金属线(宽度约3.3 μm)上不同区域的温度分布,因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比,近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4(b)所示,当电流经过器件凹形弯折区时,近场红外热成像下,该区域内存在极其不均匀的温度分布,而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明,通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热,且内侧区域电子能量耗散最大,这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外,该温度分布图像似乎表明,通电时,载流子倾向于避开直角拐角处,并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想,该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线,并对其进行了近场红外热成像表征。图4(c)显示,U形区域温度均匀分布,无明显局域热斑,这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤,具有重要的指导意义。图4 NiCr金属线在不同测试模式下的红外热成像结果:(a)通电金属线显微图像及远场热成像;器件弯折区域分别为(b)凹形、(c)U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像
  • 发射波长950-2100 nm!南开大学庞代文教授团队近红外量子点新突破 | 前沿用户报道
    成果简介2021年8月,南开大学庞代文教授课题组在国际期刊J. Am. Chem. Soc上发表论文:Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag₂Te Emitting from 950 to 2100 nm,提出配体诱导量子点熟化生长策略,实现银硫族(Ag₂Te)量子点发射波长从950nm到2100nm连续可调。背景介绍银硫族量子点(Ag₂X X=S, Se, Te)是一类窄带隙半导体纳米晶体,由于其具有近红外荧光发射、高稳定性以及低生物毒性等优异性质,作为近红外二区荧光活体成像的荧光材料,在生物医学研究中有着良好应用。理论上,银硫族量子点中的Ag2Se以及Ag2Te量子点的荧光发射波长能够覆盖整个近红外波段。然而,目前其发射波长可调窗口很窄,无法在宽范围内连续调节。量子点的发射波长(带隙)可通过控制量子点的尺寸来调节,但对于银硫族量子点,其难点在于:1)带隙太窄,发射波长对尺寸变化特别敏感;2)对其成核与生长机理认识不足。量子点尺寸控制的关键在于控制成核与生长阶段单体的供给。小尺寸量子点合成时,需要控制单体用于成核,且抑制纳米晶的进一步生长。反之亦反。庞代文教授团队发现,三烷基膦能够诱导小尺寸银硫族量子点溶解。基于此发现,可通过改变三烷基膦用量、种类、合成温度等精确调控银硫族量子点的溶解行为,进而调控单体为成核或生长所用,精准实现不同尺寸(发光波长)银硫族量子点合成。图文导读本实验以Ag₂Te为样品,通过在1.6–5.9nm间(幅度(Δr)仅4.3nm)精确调节Ag₂Te量子点的粒径,实现了其发射波长从950nm至2100nm的连续可调(跨度(Δλ)为1150nm)。图1 三烷基膦诱导量子点熟化实现Ag₂Te发射波长从950nm到2100nm连续可调。 图2 量子点表面致密的配体层有效地钝化了表面原子,非辐射跃迁减少,发光效率得到了提升。本工作中,Ag₂Te量子点的荧光发射峰可调范围宽(950-2100 nm),为获得真实、完整的稳态荧光光谱需要使用不同的近红外检测器,以在检测器的最佳响应区间进行测试。对于瞬态荧光光谱,由于近红外样品的量子产率相对可见光样品较低,想要在短时间内完成测试,对激光器的功率有较高的要求。本工作中使用980 nm的脉冲光源(DD-980L, HORIBA)激发样品,荧光寿命曲线用软件(DAS6, HORIBA)拟合,可以快速实现近红外量子点瞬态荧光的测试。仪器推荐Fluorolog-QM,采用模块化设计,针对如AIE、钙钛矿、近红外一区二区荧光探针、稀土纳米发光材料、量子点、光功能材料等热点应用实现个性化配置。激发波长低至180nm起,发射波长可覆盖185~5500nm。全波长范围准确聚焦,无色差,高灵敏度35000:1,高分辨率0.1nm。全套的寿命测试技术(TCSPC、MCS、SSTD和延迟技术),保证了全光谱稳瞬态、延迟光谱测试功能。Fluorolog-QM 模块化稳瞬态荧光光谱仪扫码咨询产品总结展望尽管有着十余年的发展历史,银硫族量子点一直面临着发射波长难以在宽范围内调控的难题。相比于原有的工作,这个工作在合成方法以及涉及的化学试剂上并没有太多的变化,而是从细节出发,发现了之前一直被忽略的现象,并基于这一发现突破了存在多年的调控难题。庞代文教授简介:博士、南开大学化学学院杰出教授、博士生导师、美国医学与生物工程院(AIMBE)Fellow、英国皇家化学会Fellow (FRSC)、南开大学分析科学研究中心主任、全国纳标委纳米光电显示技术标准化工作组组长等。主要从事生物医学量子点研究。联系作者:335388123@qq.com文献信息英文原文标题Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag2Te Emitting from 950 to 2100nm发表期刊J.Am. Chem. Soc文章署名作者:Zhen-Ya Liu, An-An Liu, Haohao Fu, Qing-Yuan Cheng, Ming-Yu Zhang, Man-Man Pan, Li-Ping Liu, Meng-Yao Luo, Bo Tang, Wei Zhao, Juan Kong, Xueguang Shao, and Dai-Wen Pang扫码查看文献
  • 来自激光尾流场加速光子的多毫焦耳太赫兹辐射
    近日,韩国基础科学研究所的Taegyu Pak等人观察到高功率太赫兹辐射从被100太瓦级激光脉冲照射的气体喷射器中发射出来,用于电子的激光视场加速。在氮气靶上,小于10太赫兹时产生了超过4毫焦耳的能量,激光到太赫兹的转换效率约为0.15%。这种强大的太赫兹辐射被认为是由等离子体电子产生的,这些电子在激光脉冲时间尺度上加速。该模型通过粒子在细胞中的模拟和分析计算进行研究,以更好地理解激光尾流场加速中高能太赫兹辐射的产生机制。太赫兹(THz)是位于电磁波谱的微波和红外区域之间的一个频段,这个频段下传统技术在产生和检测辐射方面效率低下,人们正在通过开发新的太赫兹源和检测器来弥补这一缺口。基于激光的太赫兹源由于能够产生相干的、单周期到多周期的、宽带(或窄带)辐射而备受关注。这种源也可以提供与驱动激光的自然同步,允许超快时间分辨光谱和成像。最近,高功率飞秒激光器被用来产生强大的太赫兹辐射,以及探索新的太赫兹驱动的现象,如分子排列,谐波生成和分子加速等。在许多基于激光的源中,基于激光等离子体的源很适合于高功率太赫兹的产生。等离子体已经被电离,因此可以维持高电磁场,当高功率激光脉冲被聚焦到一个小的体积中用于产生能量可存储的太赫兹时,几乎不需要材料损坏。从激光产生的气体和固体密度等离子体中产生的相干太赫兹已经被广泛地研究。在气体中,单色或双色激光产生的等离子体可以通过超快的激光驱动电流产生相干的宽带太赫兹辐射。在双色激光混合中,通过使用中红外激光驱动器,激光到太赫兹的转换效率提高到百分比水平。最近,从一个被高能量皮秒激光脉冲照射的金属箔中观察到了几十毫焦耳的太赫兹能量。然而,与气体靶材不同,高密度的靶材往往会带来靶材碎片和靶材重装的问题,这使得它们不利于用于连续或高重复率的操作。激光尾流场加速器(LWFA)是一种基于气态等离子体的紧凑型电子加速器方案,可以产生宽带电磁辐射。在激光尾流场加速器中产生的相对论性电子束,当它通过相干过渡辐射离开等离子体-真空边界时,可以发射出太赫兹辐射。当电子束的长度与发射的太赫兹辐射的波长可比拟或小于辐射波长时,就会出现这种情况,且单个电子产生的太赫兹场在辐射方向相干叠加。在实验中,用10 TW级激光器从激光尾流场加速器中观察到小于100纳焦的太赫兹能量,太赫兹辐射的波形被单次测量,也被利用来诊断电子束本身。然而到目前为止,激光尾流场加速器输出的太赫兹能量尚未超过微焦水平,人们也没有研究过太赫兹能量的扩展。韩国基础科学研究所的Taegyu Pak等人通过使用相对论激光科学中心(CoReLS)的150太瓦激光器,在激光尾流场加速器中明显增强了太赫兹的产生,达到了多毫焦耳水平。研究人员测试了激光尾流场加速器和各种目标条件下太赫兹的生成,并同时表征了两种光束,以便更好地了解激光尾流场加速器中太赫兹产生的起源。实验结果表明,多兆焦耳的太赫兹生成并不完全由相干跃迁辐射模型解释。研究人员研究了太赫兹产生的另一种可能机制,即由激光推动力和等离子体加速的等离子体电子的相干辐射。实验装置示意图如图1所示,激光脉冲电离气体射流并通过激光尾流场加速器加速等离子体电子,同时产生太赫兹辐射。在电子束通过带有偶极磁铁的电子光谱仪后,测量电子能谱。从等离子体发出的太赫兹辐射被准直,传送到真空室外,然后重新聚集到热释电检测器上进行检测。图1 激光驱动的电子加速和太赫兹生成示意图发出的太赫兹辐射通过其光谱、能量和偏振进行了表征,得到的太赫兹光谱在图2(a)中以散射形式显示,水平误差条代表滤波器传输带的光谱宽度,红线表示放置在光束路径上所有过滤器的整体传输曲线。其偏振通过一个带有热释电探测器的线栅偏振器来表征,收集35个热释电信号并取其平均值,结果显示在图2(b)中。测量的偏振分布是各向同性的,与电子的径向加速所预期的偏振相一致,沿垂直偏振方向有一些明显的增强。图2 太赫兹辐射的光谱和偏振表征
  • 手机辐射检测新方法靠谱吗?
    法国卫生部上周发表公报,要求销售电子产品的商家从明年4月起在所有销售点公布所售手机的辐射水平。公报中说,商家必须在销售点公布手机辐射的比吸收率。另外,法国卫生部还要求所有的手机广告必须标明产品的辐射水平。除手机之外,其他无线电电子产品在出售时也要遵守这一规定。   一时间,手机辐射又成为人们热议的话题。对于手机辐射是否影响人体健康这一问题,科学界始终存在争议,但法国政府在此方面一直抱着“宁可信其有,不可信其无”的态度。法国卫生部曾表示,虽然目前还没有科学依据证明手机辐射的危害,但这种可能性并不能被“完全排除”,负责生态环境事务的国务秘书尚塔尔茹阿诺甚至提议禁止儿童使用手机。   ——市场现状——   标准相对宽松 正规手机都能达到   手机是通过发射无线电波,通过地面基站的接收中转,从而实现语音和数据通信。这种被称作射频能量的电磁波在传输中,或多或少被人体吸收,从而对器官组织造成伤害。   国际科学界用“SAR”值即比吸收率来对手机辐射进行量化和测量,鉴定手机辐射对人体的影响是否符合标准。这一数值规定了手机对人体每单位公斤允许吸收的辐射量的最高值。世界两大手机辐射标准制定者美国电气电子工程师协会(IEEE)和国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)也对辐射标准进行了统一。手机在出厂前辐射SAR值的美国标准为1.6瓦特/千克、欧洲标准为2.0瓦特/千克。2008年8月1日,我国发布了“移动电话电磁辐射局部暴露限值”国家标准,规定了靠近人体头部使用,能发射电磁波的移动电话的电磁辐射公众头部暴露限值。标准规定SAR值不能超过2.0瓦特/千克,与欧洲标准相同。此外,标准还规定在移动电话产品说明书中应标识其电磁辐射值。   据该标准的主要起草人之一,中国计量科学研究院生物、能源与环境研究所所长滕俊恒介绍,2.0W/kg的要求其实是比较宽松的,国内正规企业生产的手机都能达到。但手机厂商们却对明示SA值显得极为敏感。在标准的讨论中,他们极力反对要求在产品外包装上标明SAR值。   此外,国际非电离辐射防护委员会也规定了电磁辐射对于人体的热效应危害值:头部不能超过38℃,躯干不能超过39℃,四肢不能超过40℃。但这些都是就相对单一的辐射激发源而言。   ——最新进展——   测试新方法OTA 能够更直接反映手机整机辐射性能   工信部电信管理局消息,近日,我国开始对TD移动终端进网检测实行新的OTA测试,其被正式纳为终端进网检验判定依据。这一新的测试方式侧重从手机整机的发射功率和接收灵敏度方面考察手机的辐射性能,更能直接地反映手机整机的辐射性能。   在目前的市场上,只有通过FTA(Full Type Approval)认证测试的手机型号才能上市销售。该测试并没有明确规定手机整机的辐射发射和接收性能,OTA测试主要是通过空中接口方式对终端辐射性能进行测试,正好弥补FTA测试在这方面测试的不足。目前,行业对手机辐射性能的考察主要有两种方式,一种是从天线的辐射性能进行判定,是目前较为传统的天线测试方法,称为无源测试 另一种则是在特定微波暗室内,测试手机的辐射功率和接收灵敏度,称为有源测试。OTA就属于后者。   进行OTA测试的最直接好处是可以提高用户在网使用体验,但同时也对射频发射机/接收机厂商提出了更高的技术要求。在手机通话时,由于人脑靠近手机天线,将降低手机的发射和接收性能,手机整机辐射的发射和接收性能都会降低。在手机研发过程中,如果能够定量测量人脑对手机的发射和接收性能的影响,从而进行优化设计,使发射和接收性能降低不能太大,即减少人体和天线的电磁耦合效应。通过对手机辐射性能的了解,生产厂商也能够更好地解决语音通话质量差、信号不好、容易掉线等多方面问题。   由于在当前的手机射频性能测试中,整机辐射反映了手机的最终发射和接收性能,OTA也因此成为手机厂商重视和认可的测试项目。特别是近年来随着通信技术的发展,OTA测量方法由于其测量结果的直观性和准确性,受到越来越多运营商及机构的青睐,纷纷将该测试上升到强制性级别。   ——未来趋势——  检测软件使自测成为可能   对于普通用户来说,将手机拿到检测站去检测显然不太现实。由此,目前网络上流行的测试手机辐射的图片成了部分网友检测的辅助手段。这个图片是一个小人,下载到手机上后开始测试,跑步速度越快表明辐射越大。其实,这张图片和手机辐射没有关系。它实际上和手机屏幕的分辨率有关,分辨率越高,小人跑得越快,这和GIF格式图片的特性有关。   目前,已有一些公司着手研制防辐射耳机、防辐射自测软件,使得用户自测手机辐射值成为可能。据路透以色列消息,以色列初创公司Tawkon开发了第一个可以下载到手机上的、用来测量手机辐射的软件,旨在帮助用户在不用放弃手机的前提下减少所受到的辐射。目前,所有的检测手段还都是基于手机外部的测试。Tawkon的应用程序已可以应用于RIM公司的黑莓手机,今年晚些时候将可以提供给使用谷歌Android系统手机和诺基亚Symbian系统手机的用户。   该应用程序会监测手机用户,如果辐射水平达到“红色警戒区”的临界值,就会发出警报,同时会给出一些减少辐射的建议。该公司负责人介绍说:“你可以做一些简单的事情,例如将手机的位置从水平变为垂直。”   许多手机的天线在底部,往往被用户的手所覆盖,导致手机释放出更多辐射。插上耳机或打开扬声器会减少辐射。此外,Tawkon还链接到全球定位系统GPS,该软件会告诉用户向哪里移动会到达一个“绿色区”,藉此降低受到的辐射。   ——专家建议——   不必过分担心辐射伤害   目前,学术界对手机电磁生物效应的某些机理尚有争议,部分科学家表示并没有明确证据证明打手机会对人体有危害。世界卫生组织下属国际癌症研究机构此前宣布,一项历时10年、旨在查明使用手机是否会加大脑瘤患病率的研究,因结果矛盾而宣告失败,原因是研究方法以及研究对象存在偏差。科学家给出的结论是,我们既不敢说手机与脑瘤之间没有关系,也无法确认那种可能存在的正比关系。在生活中,我们看到的诸如手机干扰固定电话、干扰电脑屏幕、手机装饰物闪烁等现象,就以为手机的辐射很强,其实,这只是一种电子干扰现象。GSM手机发射的是脉冲信号,脉冲信号容易干扰电子线路,电子线路受到干扰后,就会发出噪音,并不是由于辐射功率大引起的。   但是仍有很多专家认为,手机要实现通讯功能就必须接收和发送强力的无线电波,在使用手机过程中,信号最强的天线部恰恰离大脑最近,所以一定会对人脑有负面影响。2009年瑞典及多个欧洲国家的研究发现,使用手机10年以上,可能会增加患脑癌和口腔癌的危险。荷兰最新研究也显示,手机辐射还与失眠、老年痴呆症、儿童行为问题、男性不育等有密切关系。   解放军总医院第一附属医院神经外科主任李安民介绍,手机对人体有危害是毋庸置疑的,但是我们也不应过分担心。人体存在着活跃的免疫系统,担负着免疫调节、免疫监控、免疫杀伤和免疫修复等功能。无论是电离辐射还是非电离辐射造成的细胞分子水平结构的损害,都会通过健全的免疫系统进行准确的识别和精确修复,保持人体细胞和脏器功能的完整。但由于免疫系统的衰退、一次超大剂量的电离辐射或长期的低剂量辐射,这些均超过了人体免疫系统的监控、修复能力,人体细胞终于发生了不可逆的畸变,畸变的细胞无序增殖,恶性肿瘤就可能生成。   距离放射源越近电磁辐射越大,接受辐射越长危害越大。因此常跟人体“零距离”接触的手机危害最大。他建议,在使用手机时,最好使用耳机,且将手机距离头部30厘米以上,以减少电磁辐射对大脑的伤害。手机电池电量较弱、信号较弱及刚接通的一刹那,产生的辐射稍高。这些情况下,应尽量避免打手机,或者避免将手机靠近身体。平时,最好将手机放在包内或距离人体一米以外的地方。将手机挂在胸前、放在上衣口袋或裤兜的习惯最好赶紧改掉。   ■ 国外经验   各国纷纷研制防范措施   目前,日本、以色列等国的科研机构都在积极探索降低手机辐射的新举措,以色列的科技人员前不久研制出了能够在一些重要公共场所禁止使用手机的新装置,以避免在医院、飞机等场所,由于手机的使用而造成公共危害。   日本科学家也利用海洋中贝类的壳体经过加工,研制出了能够涂抹在手机外罩上的涂层,以减少或降低手机的电磁辐射。一些国家的管理部门还成立了专门机构研究手机对人类健康影响程度,以便采取相应措施。相信随着现代科学技术的发展,人们一定会找到既安全又方便的降低手机电磁辐射的新方法和新技术,从而使手机能够更好地为现代人类的生活和通讯服务。
  • 辐射超标14倍?这些仪器及方法助力辐射检测
    近日,日本福岛县近海捕获的一种名叫“许氏平鲉”的海鱼被检测出辐射严重超标。日本政府当即指示暂停销售这种海鱼。据了解,捕获的“许氏平鲉”所含放射性元素铯-137活度高达1400贝克勒尔/千克,远超日本食品卫生标准100贝克勒尔/千克。 经历过切尔诺贝利和日本福岛核事故,人们对核辐射,可以说是谈虎色变!人如果直接暴露在核辐射之下,轻度可产生皮肤局部灼烧感,伴随有乏力、头晕、食欲减退等症状;中度可引起呕吐,白细胞数显著下降;重度人员可能在30天内死亡,若有幸恢复,患癌概率显著增高,还会引发不育、怪胎等。 面对整个地球生态环境问题日益突出,逐步恶化的现状,时刻关注环境及食品中放射性物质及含量显得尤为必要。尤其是,近日国务院下发了第三次全国土壤普查的通知,土壤中放射性污染现状作为一项可能潜在的问题,值得我们去关注。仪器信息网整理了辐射检测相关方案,供广大用户和单位参考。方案1:土壤样品中放射性核素锶-90的检测推荐仪器: 液体闪烁计数仪 检测方法:测定结果:方案优势:Sr-90的回收率介于90% - 116%之间,显示了很好的数据准确性。方案2:食品放射性检测应急响应解决方案推荐仪器:便携式α/β表面污染测量仪检测方法:测定结果:方案优势:可对液体、固体类样品以及擦拭样品进行现场采样测量。可用于探测食品上沾污了α、β﹑ γ和X射线的放射性物质。方案3:水质 总α β放射性的测定推荐仪器:低本底辐射测量仪检测方法:方案优势:可用于应急事故中水、生物、气体、环境样品等α β放射性活度的测量。方案4:应用于工业领域的辐射监测解决方案推荐仪器:辐射区域监测系统方案优势:包含一套区域监测系统,可连接多种辐射探测器,具有高度的可靠性和稳定性,适合连续监测,可长年工作,满足多种辐射防护测量方案的需求。方案5:紫外可见分光光度法测定水中放射性元素钍推荐仪器:紫外可见分光光度计方案优势:该方案依据GB 11224-89对水中放射性元素钍含量进行测定。采用紫外分光光度法,操作简便,准确度高。以上,就是小编为大家整理的部分辐射检测相关解决方案,更多,请查看行业应用栏目 。同时,小编也会持续追踪辐射检测领域最新最前沿的热点资讯,也呼吁更多仪器厂商前来投稿,展示公司超强技术与实力,为广大用户提供更多解决方案。行业应用是仪器信息网专业行业导购平台,汇聚了行业内国内外主流厂商的优质分析方法及相应的仪器设备。栏目建立了兼顾国家相关规定和用户习惯的专业分类,涉及食品、药品、环境、农/林/牧/渔、石化、汽车、建筑、医疗卫生等二十余个使用仪器相对集中的行业领域,目前,已经收录行业解决方案5万+篇。
  • 辐射监测质量保证规定时隔31年首修改 助力辐射监测市场发展
    p   辐射监测是指为评价或控制放射性辐射或放射性物质的照射,制定辐射监测计划并对剂量或污染所进行的测量及对测量结果的解释。在电离辐射监测质量控制方面,我国目前遵守的是《电离辐射监测质量保证一般规定(GB8999-1988)》和《核设施流出物和环境放射性监测质量保证计划的一般要求(GB 11216-1989)》,这两个标准已无法满足现行的工作要求。 /p p   目前国内电离辐射监测的单位较多,随着4月1日我国核电重启,电离辐射监测将进入快速发展。按照此前国家提出的核电发展目标,“十三五”期间,全国核电将投产约3000万千瓦、开工3000万千瓦以上,2020年装机达到5800万千瓦。据此预计,每年将要开工6-8台核电机组。但现实是,自2015年12月以来,中国便再无新增核电项目审批。今年3月18日,生态环境部公示当天受理的《福建漳州核电厂1、2号机组环境影响报告书(建造阶段)》、《中广核广东太平岭核电厂一期工程环境影响报告书(建造阶段)》,两份环境影响评价文件显示,漳州核电1号机组和太平岭核电1号机组计划于2019年6月开工。这引起市场广泛关注。 /p p   电离辐射涉及的类型和对象众多,按照监测类型,可分为常规监测、操作监测和特殊监测 按照监测对象,可分为个人监测(包括外照射个人监测、体内污染检测盒皮肤污染监测)、工作场所监测(包括外照射辐射场监测、空气污染监测和表面污染监测)、环境监测(包括外照射辐射场监测,空气、水、土壤和动植物等介质中放射性核素的监测)、流出物监测等。 /p p   日前,生态环境部发布《电离辐射监测质量保证一般规定(征求意见稿)》,对我国实施了31年的旧标准进行了修订。此修订任务于2007年下达,由浙江省辐射环境监测站和黑龙江省辐射环境监督站起草。 /p p   新标准将《电离辐射监测质量保证一般规定(GB8999-1988)》和《核设施流出物和环境放射性监测质量保证计划的一般要求(GB 11216-1989)》进行了整合,合并为一项标准 /p p   对总体框架进行了一定调整,增加了标准目录、前言、质量体系部分的内容,原数据处理调整为数据处理与监测报告,原附录B几种控制图的编制方法与应用调整为附录B低本底测量装置的泊松分布检验方法。 /p p   根据最新要求,增加了部分质量控制措施,增加了辐射环境空气自动监测站、海洋辐射环境监测的要求。 /p p   征求意见稿全文如下: /p p img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201907/attachment/f999508a-8ee2-4618-9d1c-f9a1a0c7b187.pdf" title=" 电离辐射监测质量保证一般规定(征求意见稿).pdf" style=" color: rgb(0, 102, 204) font-size: 18px " 电离辐射监测质量保证一般规定(征求意见稿).pdf /a /p
  • 我公司推出《Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统》
    Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统 Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统主要用于光伏太阳能发电系统而设计的,可测量说风向、风速、温度、湿度、太阳总辐射、太阳斜坡辐射、太阳直接辐射、太阳散射辐射等,主要为太阳能发电、资源评估、太阳辐射监测提供数据分析功能,是一款性价表较高的产品。 太阳光到达地球表面的辐射由两部分组成:直射光和由于大气中的云和颗粒物造成的散射光。直接辐射的测量需要利用直接辐射表安装在太阳跟踪器上,而散射的测量需要手动或者自动的遮挡住太阳的直射光,这两种辐射的测量都是比较昂贵的。 旋转式太阳标准辐射监测系统利用简单可靠、响应迅速的光电二极管来测量出总辐射GHI,采用旋转遮挡环的迅速遮挡测量散射辐射DIFF,并通过下面的公式计算出直接辐射DNI。 公式:GHI=DIFF+DNIcos (Z)太阳的高度角/天顶角传感器部分:美国NRG #40风速传感器 直径:51mm,高度:51mm 启动风速:0.78m/s 测量范围:0~70 m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RH 重量:0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围:0~360° 精确度:电位计线性〈1% 死区:最大8° 启动风速:1m/s 工作温度:-55℃~60℃ 工作湿度范围:0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程:-40℃~70℃ 精度:±0.3℃(25℃时),±0.4℃(5℃~40℃),±0.9℃(-40℃~70℃) 响应时间:120 s(63%,1m/s) 输出分辨率:0.01℃ 湿度量程:0~100% RH(-20℃~60℃时) 精度(25℃时):±2% (10~90%RH) ;±4% (0~100%RH) 温度依赖性:好于±2%(20℃~60℃时) 短期滞后:<1.0% RH 长期稳定性:好于±1%RH/年 响应时间:20 s(63%,静止空气) 输出分辨率:0.03% RH 校准:NIST、NPL 电压:6~16VDC(推荐使用数据采集器的12VDC接口) 电流消耗:静止状态120μA,测量状态1.7mA(持续0.7秒) 工作温度:-40℃~70℃ 尺寸:长18cm,直径1.2cm/1.8cm(探头端/电缆端)荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射 ISO标准等级:次基准(Secondary Standard) 光谱波长(50%点):285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间(63%):1.7s 响应时间(95%):5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移(200W/m2):7W/m2 温度偏移(5K/h):2W/m2 方向误差(在80o,1000W/m2时):10W/m2 温度响应(-10℃~40℃): 1% 非稳定性(年变化):0.5% 非线形误差(100~1000W/m2):0.2% 倾斜误差(0~90°,1000W/m2):0.2% 信号输出(0~1500W/m2):0~20mV 光谱选择性(350~1500nm):3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃,0~100%RH 防护等级:IP67太阳直接辐射和太阳散射辐射 旋转辐射采用LI200X硅晶体短波辐射传感器由Li-Cor公司生产 光谱范围:400~1100nm  响应时间:10μs 精度:±3% 灵敏度:0.2kW/m2/mV 线性:在3000 W/m2时,大偏差能达到为1% 余弦响应:±7%(太阳高度角10°时) 温度依赖性:0.15%/℃ 精度:在自然采光下,绝对误差±5%,通常为±3% 分流电阻:在40.2~90.2Ω可调节 工作环境:-40~65℃,0~100% RH 尺寸:2.38 cm×2.54 cm 重量:28gCR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能,由一个测量控制模块和一个配线盘组成,具有强大的网络通讯能力。 主要技术参数:  最大扫描速率:100Hz  模拟输入:16个单端通道(8个差分)  脉冲通道:2个  工作温度: -25~50℃(标准),-55℃~85℃(扩展)  内存:标准为4M内存,可扩展至2G  供电电压:9~16VDC  A/D转换:13bit  微型控制器:16-bit H8S Hitachi,32-bit内部CPU
  • 多地检测从日归国人员核辐射 飞机超标可用水冲
    青岛检验检疫局对日本入境航班人员、行李及货物的放射性检测      用于对受辐射严重者进行检查的检测门      对受辐射严重者进行消毒的淋消床   核辐射检测程序要过两道关 专家称赴日归来不一定非要进行检测   广东检验检疫局表示,15日已启动对日本飞往广州白云机场的飞行器、旅客以及行李货物进行核辐射的监测。不过,截止记者发稿,有关部门并未检出核辐射超标情况。   从3月14日凌晨起,共有五名赴日归来的居民到广东省职业病防治院进行检测,结果均为正常。该院公布了“核辐射咨询预约热线”020-84186919。   人员 5名检测者为赴日游客记者   昨天凌晨,两名刚从日本回国的女士赶到省职业病防治院,要求进行放射性核素污染检测。据工作人员介绍,这两人近日曾到大阪等地游玩。听到东京核辐射超标的消息后,两人结伴前来进行检测。结果显示一切正常,让她俩长舒一口气。昨天下午,三名在日本灾区采访的本地媒体从业者也进行了放射性核素污染检测,也未发现受到放射性核素污染。   核能专家冯毅介绍,在离日之前如果飞机已进行了核辐射的监测,飞机又没有在污染区上空飞过,那么旅客抵达后不一定非要再进行检测。   食品 日本进口食品目前检测正常   对来自日本的食品,广东检验检疫局表示,将按照国家技术规范的强制性要求进行检验。对于日本发生核泄漏后会否污染日本进口食品,广东检验检疫局表示,一直以来,进出口食品中的放射性监测工作都受重视,自2009年以来共开展放射性监测200多批,监测食品包括食品添加剂、中药材、调味品、保健食品和乳制品等。监测没发现问题。   飞机 核辐射检查未超标 一旦超标用水冲   南航有关人士向记者证实,已对日前从日本飞回的南航飞机和机组人员进行放射性物质防辐射方面的检查,结果显示人机正常,市民无需对此恐慌。   如果发现飞机机体核辐射超标将如何处理?专家表示:“其实也很简单,因为可能残留的放射性物质已经很少,通过洗消的方式,也就是用水冲刷机体表面就可以。”   新闻链接   杭州机场开启便携式放射性检测仪   浙江出入境检验检疫局说,3月13日开始,他们开始使用便携式放射性检测仪,对来自日本的航班、船舶等内外进行监测。昨日,香港机场还启动旅客自愿核辐射检测。   台湾原子能委员会宣布3月15日起在岛内各大机场设置检测站。其中,台北桃园国际机场在机场第二航站楼(T2)发烧筛检站旁,加装“辐射检测门”。   揭秘   核辐射检测要过两道关   核辐射检测地点位于省职业病防治院大院一个单独的房间,受测者要过两道关。第一关即“门式伽马射线检测仪”,门框上装有四个探头,与一侧的伽马射线计数器相连接。据工作人员介绍,受测者要在检测门下站两秒钟。探头测得数据后,与计数器存储的基线值进行对比,如果超出基线值5%,就会发出警报,提示受测者“疑似受核污染或者带有放射源”,需要进入下一关。   第二关即“便携式表面污染仪”检测。表面污染仪底部装有探测窗,上面有数值显示屏。检测时,要把探测窗的保护盖打开,沿着受测者全身缓慢移动。“这个仪器可确定人体哪些部位受到核污染。”   “抗放射性浴波”可洗白白   确认受到核污染后,受测者可到检测室一旁的洗浴间进行彻底清洗。记者发现,浴室地板十分光滑,是采用特制的地板胶制成,便于拖洗清污。而浴室内放有特制“抗放射性特种浴波”,气味清香,外包装上显示成分为“椰子油脂肪醇酰胺、甘油、琥珀酸酯、特种洗消液”。考虑到核辐射事件中可能有重病号无法自行洗浴,该院还设置有淋浴床。
  • 多地对从日本归来旅客及行李等检测核辐射(图)
    青岛检验检疫局对日本入境航班人员、行李及货物的放射性检测。    用于对受辐射严重者进行检查的检测门。    对受辐射严重者进行消毒的淋消床。   核辐射检测程序要过两道关 专家称赴日归来不一定非要进行检测   广东检验检疫局昨日表示,15日已启动对日本飞往广州白云机场的飞行器、旅客以及行李货物进行核辐射的监测。不过,截止记者发稿,有关部门并未检出核辐射超标情况。   从昨日凌晨起,共有五名赴日归来的居民到省职业病防治院进行检测,结果均为正常。该院昨天公布了“核辐射咨询预约热线”020-84186919。   人员   5名检测者为赴日游客记者   昨天凌晨,两名刚从日本回国的女士赶到省职业病防治院,要求进行放射性核素污染检测。据工作人员介绍,这两人近日曾到大阪等地游玩。听到东京核辐射超标的消息后,两人结伴前来进行检测。结果显示一切正常,让她俩长舒一口气。昨天下午,三名在日本灾区采访的本地媒体从业者也进行了放射性核素污染检测,也未发现受到放射性核素污染。   核能专家冯毅介绍,在离日之前如果飞机已进行了核辐射的监测,飞机又没有在污染区上空飞过,那么旅客抵达后不一定非要再进行检测。   食品   日本进口食品目前检测正常   对来自日本的食品,广东检验检疫局表示,将按照国家技术规范的强制性要求进行检验。对于日本发生核泄漏后会否污染日本进口食品,广东检验检疫局表示,一直以来,进出口食品中的放射性监测工作都受重视,自2009年以来共开展放射性监测200多批,监测食品包括食品添加剂、中药材、调味品、保健食品和乳制品等。监测没发现问题。   飞机   核辐射检查未超标 一旦超标用水冲   南航有关人士向记者证实,已对日前从日本飞回的南航飞机和机组人员进行放射性物质防辐射方面的检查,结果显示人机正常,市民无需对此恐慌。   如果发现飞机机体核辐射超标将如何处理?专家表示:“其实也很简单,因为可能残留的放射性物质已经很少,通过洗消的方式,也就是用水冲刷机体表面就可以。”   新闻链接   杭州机场开启便携式放射性检测仪   浙江出入境检验检疫局说,3月13日开始,他们开始使用便携式放射性检测仪,对来自日本的航班、船舶等内外进行监测。昨日,香港机场还启动旅客自愿核辐射检测。   台湾原子能委员会宣布3月15日起在岛内各大机场设置检测站。其中,台北桃园国际机场在机场第二航站楼(T2)发烧筛检站旁,加装“辐射检测门”。   揭秘   核辐射检测要过两道关   核辐射检测地点位于省职业病防治院大院一个单独的房间,受测者要过两道关。第一关即“门式伽马射线检测仪”,门框上装有四个探头,与一侧的伽马射线计数器相连接。据工作人员介绍,受测者要在检测门下站两秒钟。探头测得数据后,与计数器存储的基线值进行对比,如果超出基线值5%,就会发出警报,提示受测者“疑似受核污染或者带有放射源”,需要进入下一关。   第二关即“便携式表面污染仪”检测。表面污染仪底部装有探测窗,上面有数值显示屏。检测时,要把探测窗的保护盖打开,沿着受测者全身缓慢移动。“这个仪器可确定人体哪些部位受到核污染。”   “抗放射性浴波”可洗白白   确认受到核污染后,受测者可到检测室一旁的洗浴间进行彻底清洗。记者发现,浴室地板十分光滑,是采用特制的地板胶制成,便于拖洗清污。而浴室内放有特制“抗放射性特种浴波”,气味清香,外包装上显示成分为“椰子油脂肪醇酰胺、甘油、琥珀酸酯、特种洗消液”。考虑到核辐射事件中可能有重病号无法自行洗浴,该院还设置有淋浴床。
  • 物理所等澄清双色场太赫兹辐射方案推广及物理机制
    p   太赫兹波通常指频率处于0.1THz到10THz的电磁波。由于波段独特,太赫兹波在多各领域具有应用潜力,但如何产生可调谐的强太赫兹辐射源是一个长期存在的难题。近三十年的研究表明,等离子体可以把强激光转化成强太赫兹辐射源。其中,2000年提出的“双色场方案”,由于转换效率高和技术简单等优点,得到最为广泛的关注。在双色场方案中,一束常规的800nm激光穿过一块倍频晶体产生的400nm激光,后者与剩余的800nm激光混合,在大气中就能产生MV/cm的强太赫兹波。该方案自提出以来,其物理机制一直存在着争议,存在等离子体电流模型和非线性光学的多波混频两种不同的理论模型。同时,在所有的实验中,两束模型的激光波长比始终固定在2:1,是否能够将其推广至其它波长比尚不清晰。 /p p   中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L05组王伟民、李玉同和上海交通大学盛政明等人针对以上问题进行了理论和实验研究。2013年,他们首次从理论上预测了双色场方案可以推广到4:1、6:1等波长比。2017年,他们后续的理论工作进一步预测双色场方案可以推广到波长比为2n:1、(n+0.5):1系列(n为正整数)。基于上述理论工作,王伟民与首都师范大学张亮亮、张岩实验团队合作,首次在实验上证实了理论预测,演示了双色场方案在波长比为4:1和3:2时,也能够有效地产生太赫兹波。实验上还观察到,太赫兹波的偏振可以通过旋转较长波长激光的偏振进行调节,但是旋转较短波长激光的偏振时,该偏振调节方法失效 取不同的激光波长比时,太赫兹波能量满足相似的定标率。这些现象与多波混频理论模型给出的关于介电张量对称性、不同波长比条件下太赫兹波能量具有不同的定标率等预测相矛盾。相反地,以上两个实验结果与王伟民等人的等离子体电流模型结果一致:太赫兹波椭圆偏振率正比于(λ长/λ短)4 在不同波长比条件下,太赫兹波能量满足相似的定标率,并在激光强度比较低的情况下满足线性定标率。该系列工作进一步证实了其物理机制应主要归结为等离子体电流模型,对基于“双色场方案”的太赫兹辐射产生和调控具有重要指导意义。 /p p   相关研究成果发表在Phys. Rev. Lett.和Phys. Rev. A/E上。该研究得到了国家自然科学基金委、国家重点基础研究计划、中科院战略性先导科技专项、教育部激光聚变科学与应用协同创新中心等的资助。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/769c27db-eb3a-41e2-974f-bd8aa56c267c.jpg" / /p p   图1.左图中第一束激光波长为800nm,第二束激光波长在1200nm到1600nm间变化,发现太赫兹波能量峰值出现在1200nm和1600nm附近(波长比为3:2和2:1) 右图中第一束激光波长为400nm,当第二束激光波长为1600nm时,出现太赫兹波能量峰值,对应的波长比为4:1。在两幅图中“x”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/c63f7f30-2cd0-46f5-8861-7798530d377e.jpg" / /p p   图2.双色场方案中采用400nm和1600nm激光组合,两束激光初始偏振均在水平方向上,然后分别旋转1600nm激光的偏振(左图)和400nm激光的偏振(右图),让其具有竖直方向的分量。在左图中随着1600nm激光的旋转角从0增加到90度,太赫兹波水平分量逐渐减小,竖直分量先增加再较小 在右图中随着400nm激光的旋转角从0增加到90度,太赫兹波竖直分量始终处于很低的水平。此实验结果与根据等离子体电流模型预测的太赫兹波椭圆偏振率正比于(λ长/λ短)4相符。在两幅图中“o”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/cb95bdae-1c43-4290-b1c4-6f88e6171142.jpg" / /p p   图3.太赫兹波能量?THz随激光峰值功率的变化,左图中激光波长比为4:1,右图中波长比为3:2。根据多波混频理论的预测,左图中?THz应该正比于(P1600nm)4,右图中?THz应该正比于(P800nm)2,实验结果不符合这些定标率。当激光功率比较低时(曲线的开始阶段),在不同波长比情形均满足线性定标率,这与根据等离子体电流模型预测一致。在两幅图中“x”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果 /p
  • 进入日本福岛核电站的辐射检测机器人
    在遭遇核泄漏事故的日本福岛核电站抢险中,机器人被用来送往高辐射区域进行监控和辐射水平检测,目前日本已经向事故区域投放了高辐射专用的Monirobo机器人。   这种Monirobo机器人主要是针对高辐射地区作业进行设计,由日本核安全技术中心进行设计生产。单个机器人体积为800×1500×1500mm,重量约为600Kg,双履带每分钟可以行进40米,配有可移除障碍和收集样品的机械臂。使用无线中继器可以从1.1公里之外进行远程控制。   防辐射机器人必须携带沉重的屏蔽罩,很多电子产品都很容易受到辐射影响,尤其是照相机。   先期投入使用的红色版机器人支持辐射探测、叁维摄像、温度湿度传感等,另外还有一款黄色Monirobo机器人可以用于收集粉尘样品和检测可燃气体。   与此同时,福岛第一核电站附近已经成为载人飞机禁飞区,提供空中航拍支持的是来自美国关岛空军基地的一架全球鹰无人机,配有摄像机、热成像仪、合成孔径雷达等装备,可以提供全天候所有气象条件下的航拍支援。
  • 生态环境标准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》
    关于发布国家生态环境标准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》的公告 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,防治电磁辐射环境污染,规范短波广播发射台电磁辐射环境监测工作,现批准《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》为国家生态环境标准,并予发布。    标准名称、编号如下。    《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》(HJ 1199-2021)    本标准自2022年1月1日起实施。短波广播发射台电磁辐射环境监测方法.pdf.pdf生态环境部  2021年10月29日    生态环境部办公厅2021年11月1日印发
  • 微型光谱仪之辐射检测
    1、技术简介  辐射指的是由场源出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播,而后再返回场源的现象,能量以电磁波或粒子的形式向外扩散。辐射检测是获取目标特征、对目标进行识别的重要手段之一。目标辐射温度、辐射亮度和辐射强度是识别判断的关键性参数,它们集中反映了目标的物理特征。图1 辐射检测  2 、应用说明  辐射测量可以用于测量发光光源,比如太阳或者灯源,也可以用于测量反射光,比如地面或者水面的反射光。在太阳能行业中,可以应用于测量太阳能模拟器的光谱分布,配合专业的软件,可以测定是否符合AM1.5标准。辐射测量可对上升流辐射和下降流辐射进行检测,上升流辐射可以是反射的日光,也可以是地面发射光,它是垂直地面向上的辐射。下降流辐射是从太阳或者大气层垂直指向地面的辐射。这两种辐射之间的联系可以用来获得植被,森林,海床以及更多地方的光谱。  基础研究:OLED特性分析,太阳能模拟器特性分析等   3 、典型产品和配置  辐射检测配置:  1. 光谱仪  2. 聚光透镜  3. 采样附件(光纤、滤光片、辐射校正灯等)  5. 光谱仪控制软件  典型配置  典型产品:高分辨率光谱仪,辐射校正灯,滤光片,聚光透镜  4、应用文章  新型OLED热交联空穴注入材料   高效率单层RGB光致发光OLED   太阳能模拟器特性评估系统。图2 太阳能模拟器光谱图(来源:海洋光学)
  • 解放军307医院核污染检测中心专家谈核辐射
    中国军事医学专家:民众对核辐射无须过度检测和防治   日本9级地震、海啸及随之引发的核泄漏,使民众对核辐射的关注度大幅提升。解放军307医院核污染检测中心的专家们今天在北京接受中新社记者专访时表示,日本核泄漏事件对中国影响甚微。民众应科学客观地了解核辐射相关知识,无须过度检测及防治。   随着从日本返回中国的人员增多,中国人民解放军军事医学科学院307医院核污染检测中心于日前正式启用。307医院也是全军放射病中心,副主任余长林介绍,截止3月18日下午3时,已有50余名从日本返回中国的人员主动前来检测,他们怀疑自己受到污染,检测后发现并未受到影响。   记者在检测中心看到,1小时内有4、5名归国人员前来进行检测。来自北京体育大学的两名学生王壹伦和李铮告诉记者,他们11日到达日本,准备去亚细亚大学参加网球比赛,地震发生时,团队正在东京新宿火车站候车。回忆起当时的情景,王壹伦心有余悸。   王壹伦和李铮在16日晚11时回到北京,18日看到核污染检测中心的消息后结伴来医院进行检测。尽管一直呆在距离福岛200多公里的东京,他们还是“感觉没谱”,检测安全后才真正“放心了”。   307医院放疗科主任周振山指出,来医院检测的人员多数离污染区100公里开外,大多是因为担心受到污染,检测后图个安心。周振山建议,没有去过核污染地区或远离污染区的人没有必要检查。他还希望将核污染检测中心挪至机场入境口,这样方便又安全。   余长林也指出,近期的媒体报道称,日本核泄漏的危害性正逐渐减少。最初,福岛核电站的辐射检测量是1004个毫西弗,日前仅有3个毫西弗。这个量小到可以忽略不计。   对目前有人储备加碘盐、大量购买碘片的举动,余长林表示,食盐里的碘只是身体需要量,根本不具备防辐射能力。特别是若超量服用碘片,会导致头晕、恶心等中毒症状。   目前看来,日本福岛当地的放射性越来越低。余长林表示,福岛第一核电站泄露后的核辐射对中国影响不大,基本可算没有。原因有三:一是核电站与中国海岸线距离一、两千公里以上,一些中国记者从距离100多公里的地方返回后前来进行检测,情况基本正常 二是核电站在日本的东侧,污染物如果散播到西侧的中国大陆来,必须跨过日本的内陆高山,可能性极小 三是气象条件,如果在辐射强度很大的情况下,高空的云由于风向改变飘动路径是最大的危险,而现在的风向并没有朝中国刮。   余长林认为,总体看来,气候条件、距离和风向对中国都是有利的。民众没必要过度担心。
  • 240万!长春生态环境监测中心波长色散X射线荧光光谱仪采购项目
    项目编号:2243-224THJD22002项目名称:长春生态环境监测能力建设仪器设备采购预算金额:240.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):240.0000000 万元(人民币)采购需求:货物名称数量主要技术规格采购预算(万元)波长色散X射线荧光光谱仪1个详见技术规格要求及招标文件240
  • 黑体辐射源原理及选型
    所有物体都会在一定波长范围内发射电磁辐射。入射到物体上的辐射会被部分吸收和部分反射。在热力学平衡下,物体吸收辐射的速率与其发射辐射的速率相同。因此,良好的辐射吸收器(任何吸收辐射的物体)也是很好的发射器。完美的吸收体可以吸收所有入射在其上的电磁辐射;这样的物体被称为黑体。图1 宇宙微波背景辐射(最自然界中完美的黑体)黑体在热力学中是一个理想化的物体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。随着温度上升,黑体所辐射出来的电磁波与光线则称做黑体辐射。图2 黑体辐射强度与发射辐射波长的关系黑体辐射是理想黑体在热平衡状态下发出的辐射,它的强度和分布特征只依赖于温度决定,而不是由物体的形状或成分决定。在日常观察中,大多数情况下观测目标的温度不够高,无法发出可见光波长的辐射。在低温下,人眼无法感知红外波段的辐射。因此,红外热像仪利用辐射温度感知的原理,通过探测红外辐射来判断物体表面的温度。红外热像仪通过红外探测器结合光学系统,将红外辐射的空间分布映射到探测器上,并将其转化为电压信号,进而形成辐射分布的图像。通过对标准辐射源的标定,建立温度与电压之间的关系,从而实现对物体表面温度的测量。黑体作为标准辐射源,通过控制黑体光源的温度来模拟物体的辐射特征进行研究,对红外测温仪、热像仪和其他各类红外探测器响应进行标定校准。其本身的性能决定了红外成像系统的量化程度,高性能的黑体可以决定红外成像系统的应用广度和深度,可以标定高灵敏度的红外成像系统,进而大大提高系统的探测性能。上海明策电子科技结合超14年的行业经验,致力于为中国广大客户提供输出稳定、高发射率、温度控制精确、抗电磁干扰能力强的黑体辐射源,可用于高温系统、热成像系统、热流量测量系统、光谱分析系统中对温标刻度的调整和校准、红外目标模拟系统等诸多场景。腔式高温黑体推荐系列⭐ 明星产品:M390高温黑体MIKRON黑体,美国制造,可溯源到美国NIST标准,符合ANSI/NCSL Z540-1-1994。在较短的加热时间内达到高温。多种型号覆盖300至3000℃,其有效发射率为1.0(0.65至1.8微米波段下)。⭐ 相关型号推荐:M390,M335,M330等MIKRON中温黑体系列推荐⭐ 明星产品:M300中温黑体Mikron M300黑体炉具有高发射率的中温黑体辐射源,可独立于波长进行校准。温度范围200 ... 1150°C。高标准,精密的黑体辐射源,采用独特的均匀加热球形腔体,可实现0.998或更高的接近理想的发射率。⭐ 中温相关型号推荐:M300,M305,M360等MIKRON低温黑体系列推荐⭐ 明星产品:M310-HT低温黑体M310-HT是一款便携式黑体辐射源,采用数字指示温度控制器,可设置为环境温度+ 5°C至450°C(+9至842°F)之间的任何温度。黑体发射器中嵌入了精密RTD温度传感器,可提供高精度和高重复性。⭐ 低温相关型号推荐:M310-HT,M315-HT,M340等*以上型号部分展示!
  • ATAGO(爱拓)举办多波长阿贝折射仪安装培训
    为提高用户操作水平,加强与用户的交流,ATAGO(爱拓) 近日在东莞举办多波长阿贝折射仪安装调试用户培训。ATAGO应用工程师一行三人在位于东莞市东城区的广东省计量科学研究院东莞分院测试中心面向计量院测试中心用户培训多波长数显阿贝折射仪的安装调试及维护保养、使用注意事项等内容。 图为安装调试好的DR-M4/1550多波长数显阿贝折射仪 这次培训的仪器是ATAGO(爱拓)公司最新研制的DR-M4/1550多波长数显阿贝折射仪,计量院测试中心主要用于测量眼镜镜片的阿贝数,方便对镜片质量的鉴定。ATAGO(爱拓)多波长数显阿贝折射仪的主要特点是可以测量不同波长下的折射指数或阿贝数(vd 或 ve) ,波长范围从450至1550nm,且能在液晶屏幕上数字显示折射指数与阿贝数,极大地提高了工作效率。被广泛的应用到电子胶水、液晶面板、镜片等材料的检测上。 图为广东省计量科学研究院东莞分院办公楼和测试中心外景 通过对培训的调查,大多数客户都希望能增加培训的次数,多讲解实际操作时发生的案例。今后,ATAGO(爱拓)中国将继续努力,将用户培训越办越好。   更多有关ATAGO(爱拓)全线折射仪,旋光仪,糖度仪产品资料及应用技术的资料 请密切关注日本ATAGO 中国分公司网站: www.atago-china.com   ATAGO(爱拓)是专业的折光仪,折射仪与旋光仪生产厂商,生产多种类型的折光仪/折射仪及旋光仪。提供生产原料及成品的Brix值、折射率、盐度、糖度、物质浓度、旋光度的测量方案!   详情请点击 www.atago-china.com   或致电020-38108256   ATAGO(爱宕)中国分公司咨询
  • 欧盟决定延长对日产食品及饲料的核辐射检测
    据德国媒体11月25日消息,欧盟国家代表日前共同决定,将对进口自日本的食品和饲料进行核辐射检测的规则执行到2012年3月底。      报道说,根据目前的检测,来自受到核灾难影响的地区的日本食品或饲料仍然能够检测出放射性物质。今年3月日本东北部地震海啸引发的核灾难后,欧盟方面加强了对日本产食品的检查。
  • 紫外辐射观测在环境保护中的应用
    紫外辐射观测在环境保护中的应用 背景 紫外光(UV)是太阳光谱的一部分,分为三种波段:UVA、UVB 和 UVC,波长分别为315-400nm、280-315nm 以及10nm-280nm。从 UVA 到UVC 波长减小,强度增加,也就是说波长越短,对人的潜在危害越大。幸运的是,只有 UVA 和 UVB 能够穿透大气层到达地面。由于太阳紫外辐射对环境和人类健康的影响,以及由于臭氧的衰减引起地球表面紫外辐射的增强,所以需要对太阳紫外辐射进行测量。其中 UV-A 波段刚好在可见光光谱外,无明显的生物活性,在地表面它的强度不随大气臭氧含量而变化。UV-C 在大气层中被完全吸收,因此不会出现在地球表面。对于紫外辐射的测量来说,UV-B 是最受关注的波段,它影响生物活性,在地球表面它的强度取决于大气臭氧柱。环境空气中的污染物与紫外辐射的关系具有两面性:一方面它成为太阳紫外辐射的屏蔽;另一方面它有可能导致更为严重和复杂的大气污染而损害人体健康。由于城市大气中包含有许多来自工业和机动车排放的烃类和氮氧化物成分,紫外辐射为大气中这类化学物质间的相互作用提供了能量;较强的紫外辐射可以有效地增加大气光化学反应活性,使得对流层近地面臭氧质量浓度较大,也使污染物之间的相互作用更加强烈,导致产生更多更复杂的二次污染物,从而加重大气污染程度,因此太阳紫外辐射的测量对环境污染研究有着非常重要的意义。 系统组成 OTT太阳辐射监测系统能长期自动监测地表太阳总辐射强度和地表紫外线强度的变化特征,是气象领域中气象因子观测的重要部分,为适应气象系统的业务需求,满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。该系统由分波段紫外辐射表、数据采集单元、供电单元及系统支架等辅助设备组成,其主要性能指标如下: 紫外辐射(SUV-A/ SUV-B) SUV 系列产品是 Kipp & Zonen 公司研制的高精度、高可靠性大气紫外辐射传感器。它可以精确测量大气中某种特定类型的紫外辐射。该系列紫外辐射传感器包括可分别测量 UVA、UVB、UVE 的SUV-A、SUV-B 和SUV-E-单波段紫外辐射传感器:光谱响应:UVA:315~400nm;UVB:280~315nm输出范围:UVA:0~90w/m2;UVB:0~9w/m2响应时间(95%):1 s非线性:~30VDC功耗:§ 防护机箱:采用玻璃纤维加防腐材料,防水、防紫外线老化;§ 供电单元:交流电方式,交流充电控制器及可充电电池等§ 系统支架:全套安装支架。 如您想要进一步了解太阳辐射表或需要免费解决方案,请关注OTT官微。
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