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电磁诱导透明仪

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电磁诱导透明仪相关的资讯

  • 飞秒激光在ITO薄膜表面诱导周期性透明纳米导线
    使用线偏激光照射金属、半导体、透明介质等材料产生表面周期结构(laser induced periodic surface structures,LIPSS)是一种普遍的现象,LIPSS的周期取决于激光条件和材料的性质,在接近入射激光波长到小于波长的十分之一范围变化。这些周期性纳米结构可用于有效地改变材料的性质,并在表面着色、光电特性调控、双折射和表面润湿性等方面有许多应用。氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)具有较宽的带隙,对可见光与近红外波段有很高的透射率,ITO薄膜具有较低的电阻率,是液晶面板、新型太阳能电池等元件的重要组成部分。一直以来,发展制备ITO薄膜的新方法,调控ITO薄膜的光电特性是非常重要的研究课题,而在激光加工领域,使用激光在ITO薄膜诱导LIPSS是一个有效且简便的方法。华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室贾天卿教授课题组探究了一种通过飞秒激光直写在ITO薄膜表面加工LIPSS的方法,并详细分析了不同激光参数下加工的ITO薄膜在可见到红外光波段的透射率与其各向异性电导率的变化规律。合适的激光参数可以在ITO薄膜上有效地加工大面积低空间频率的LIPSS,这些LIPSS能够表现出独立纳米导线的特性,并且在电学特性上具有良好的一致性。结果表明,飞秒激光直写过程中并不会改变材料的性质,而且与原始的ITO薄膜相比,具有规则LIPSS的ITO薄膜在红外波段的平均透射率提高了197%。这对于将ITO薄膜表面加工规则的LIPSS作为透明电极应用于近红外波段的光电器件具有重要的意义。如图1,原始ITO薄膜的面电阻各向同性。随着激光能流密度的增加,垂直和水平于LIPSS方向的面电阻迅速增加且变化梯度不同,出现了明显的各向异性导电性,当ITO薄膜表面出现规则且独立的LIPSS结构以后,在一定能流密度范围,ITO薄膜能够在不同方向上显现出单向导电/绝缘的电学特性。图1 扫描速度为3 mm/s时,不同能流密度激光辐照后ITO薄膜的面电阻。图中给出了电学测量中横向(Transverse)与纵向(Longitudinal)的定义通过调节激光的能流密度,可以在一个较大的范围内制备出不同形貌的纳米导线(LIPSS)。图2(a)展示了不同能流密度的飞秒激光加工的纳米导线扫描电镜图像。在能流密度上升的过程中,纳米导线的宽度从537 nm降低到271 nm。纳米导线的高度从平均220 nm降低到142 nm,如图2(b)所示。纳米导线的单位电阻随着能流密度的上升从15 kΩ/mm上升到73 kΩ/mm,这是由于纳米导线的宽度与高度都在同步下降造成的,如图2(c)。图 2 (a)不同能流密度下的纳米导线的扫描电镜图像;(b)纳米导线的高度与宽度随着能流密度的变化情况;(c)纳米导线的单位电阻与电阻率随着能流密度的变化情况如图3,原始厚度为185 nm的ITO薄膜在1200~2000 nm的近红外光谱范围内的平均透射率为21.31%。经过飞秒激光直写后,当能流密度在0.510~ 0.637 J/cm2的范围内,ITO薄膜对于近红外的透过率达到54.48%~63.38%,相较原始的ITO薄膜得到了156%~197%的提高。同时,飞秒激光直写后的ITO薄膜在可见光波段的透过率略微提高且曲线较为平滑。通过调节激光的能流密度,ITO薄膜在近红外的透过率能够得到显著提高,并且能够保持较好的导电性。图 3 扫描速度为3 mm/s时,不同能流密度激光直写后的ITO薄膜的透射率。在0.637 J/cm2时红外波段(1200~2000 nm)透过率为63.38%该工作近期以“Periodic transparent nanowires in ITO film fabricated via femtosecond laser direct writing”为题发表在Opto-Electronic Science (光电科学)。
  • 我国科学家在透明电磁器件研究方面取得新进展
    近日,西安电子科技大学电子工程学院天线与微波技术重点实验室吴边教授团队在准一维表面等离激元光学与射频双透明电磁器件方面取得突破进展,研究成果以Opticallyand radiofrequency-transparent metadevices based on quasi-one-dimensional surface plasmon polarition structures为题发表在《自然 电子》。在当今各种电子器件共存的复杂电磁环境中,对集成通讯、光隐身、电磁隐身的需求越来越强烈。许多场景(如5G/6G通信、智能家居、物联网、车联网、太阳能量收集等)迫切需要一系列能够提供高光学透过率、高射频透过率、高信号强度的电磁器件。长期以来,光学透明器件的性能依赖于氧化铟锡(ITO)等透明导体材料,其自身载流子浓度与透光率相互制约,具有透光性差、无法实现射频透明、加工成本高等缺陷。 基于准一维表面等离激光的电磁传输与辐射器件。(图片均由西安电子科技大学提供)研究团队搭建了准一维表面等离激元无线图像传输系统,并与传统ITO无线图像传输系统进行了数据传输对比实验。由于准一维SPPs优异的光学透明、射频透明、高辐射效率等优势,在无线图像传输中获得了更好的图像传输质量。准一维表面等离激元结构有望构建一系列传输型和辐射型透明电磁器件,其极佳的透光特性使其在自然环境下几乎不可见。该技术突破了透明电磁器件的光学与射频透过率限制,为高透光与射频隐身无线传输系统提供了新思路,有望应用于5G/6G移动通讯、智能家居、物联网与车联网等高集成隐蔽化通信领域。
  • 新材料创新,科学家实现室温下超薄、透明柔性电路的大面积印刷!
    【科学背景】金属氧化物薄膜是大多数电子设备中的关键材料,因其在透明导体、气体传感器、半导体、绝缘体和钝化层等应用中的重要性而成为了研究热点。然而,传统的金属氧化物薄膜制备方法通常需要高温和缓慢的真空工艺,这在实际应用中存在制备成本高、生产效率低的问题。此外,传统方法往往会在膜表面留下液体残留物或形成不均匀的薄膜,这对器件的性能和稳定性造成了挑战。为了解决这些问题,美国北卡罗来纳州立大学Michael Dickey教授联合韩国浦项科技大学Unyong Jeong教授合作提出了一种新的方法,通过在室温下利用熔融金属的弯月面在基底上进行打印,来制备大面积均匀的本征氧化物薄膜。该方法利用液体不稳定性使氧化物从金属中轻柔地分离,从而形成无液体残留的均匀薄膜。此外,打印的氧化物薄膜具有金属间层,使其导电性显著提高,并且能够与蒸发的金形成良好的润湿,克服了传统方法中金属岛屿的粘附性差的问题。最终,这种超薄(图4: 超薄透明电极表征。图5: 图案化超薄透明电路线演示。【科学启迪】这项工作展示了一种可靠且连续的方法,可以在室温条件下利用镓液态金属(Ga LM)的脱湿行为打印大面积且均匀的超薄(10 nm)本征氧化物薄膜。这种脱湿诱导的氧化物印刷技术也可以通过改变液态金属的组成来打印铝氧化物(AlOx)和铟氧化物(InOx)。我们的研究发现,刚打印的GaOx具有高导电性,但由于进一步氧化,导电性会逐渐降低为绝缘性。然而,通过在氧化物薄膜上蒸发少量的次级金属(Au或Cu),可以稳定氧化物的导电性。由于刚打印的GaOx具有金属特性,蒸发的金属容易“润湿”薄膜,导致其融入到薄膜中。这些金属装饰的氧化物薄膜具有高度的透明性,且电导率、热学和机械稳定性都很优秀。在室温下跨大面积打印如此薄且耐用的氧化物和导体,应该对创建透明导体、电路以及其他柔性电子器件,以及屏障涂层(20)、光电材料和忆阻器等应用具有重要意义。参考文献:Minsik Kong et al. ,Ambient printing of native oxides for ultrathin transparent flexible circuit boards.Science385,731-737(2024).DOI:10.1126/science.adp3299
  • 物理所在对称性失配诱导的界面铁磁性研究方面取得进展
    4d钌酸盐(ARuO3)作为复杂氧化物体系中一个重要家族,表现出巡游铁磁性、磁性Weyl费米子、磁单极、非常规超导、非费米液体等一系列丰富多彩的物理性质。SrRuO3作为唯一天然具有铁磁性和强自旋轨道耦合(SOC)的钙钛矿氧化物,成为该体系研究的明星材料。 SrRuO3高达160K的铁磁居里温度和良好的金属导电性使它在自旋电子学器件研究中具有巨大潜力,而由铁磁性和强SOC共存所导致的巨大反常霍尔效应、拓扑霍尔效应甚至量子反常霍尔效应等新奇物性也备受人们关注。然而,在各种4d、5d过渡金属氧化物中,SrRuO3的巡游铁磁性似乎成为一个特例,给以此为基础的新型自旋/轨道器件设计带来局限性。 4d、5d氧化物虽然具有较强的SOC,但由于d轨道能带的扩展导致电子关联性下降,通常难以形成长程磁序。人工设计出更多集强SOC和时间反演对称性破缺(即铁磁性)于一体的新材料体系,是目前自旋电子学研究中高度关注的问题。  CaRuO3的块体材料具有与SrRuO3完全相同的GdFeO3型正交晶体结构和电子构型。但由于Ca离子半径较小,使得CaRuO3的Ru-O-Ru键角仅为148°,远低于SrRuO3的 163°。因此CaRuO3体材料或薄膜材料在整个温区中均表现为顺磁金属性。中国科学院物理研究所研究团队近年来致力于氧化物异质界面物性设计及调控方面的研究工作,希望利用异质界面晶体场、应力场、电荷重组、轨道重构等效应,诱导出完全不存在于体相材料的界面新物态。 近日,团队研究人员等成功利用结构近邻效应在CaRuO3体系中诱导出了长程铁磁序。他们利用脉冲激光沉积技术在衬底基片上交替生长抗磁SrTiO3 (a0a0a0)和顺磁CaRuO3(a-a-c+)两种对称性失配薄膜,获得了高质量的外延超晶格样品;利用界面氧八面体的耦合畸变,成功抑制了CaRuO3层中RuO6八面体的倾斜/旋转。 扫描透射电镜的结果表明,界面处约3个晶胞厚度的CaRuO3层的RuO6八面体的扭转度被大幅度地调控,其Ru-O-Ru键角从~150°增加至~165°,与SrRuO3薄膜中的Ru-O-Ru键角较为接近。这种界面结构耦合的调控必然会带来电子结构的改变。第一性原理计算表明,RuO6八面体的倾斜/旋转的抑制将大幅提高CaRuO3费米面处的态密度【N(EF)】,最终使得界面3个晶胞层CaRuO3层将满足巡游铁磁性的Stoner判据【IN(EF) 1,I为Stoner系数】,由块体的顺磁态进入铁磁有序态。 霍尔输运测量以及宏观磁测量给出了该体系出现界面铁磁相的充分证据,其最高居里温度约为120K,最大饱和磁化强度为~0.7μB/f.u.。各向异性磁电阻测量进一步表面CaRuO3界面铁磁相的磁易轴在面内方向。该工作报道了一种完全基于界面氧八面体耦合畸变设计产生界面铁磁性的示例,特别是构成异质界面的两种氧化物各自均不具备长程磁序,其部分原理也将适用于其他具有类似对称失配的氧化物体系,为探索多功能氧化物材料和器件提供了新思路。   相关成果以Symmetry-mismatch-induced ferromagnetism in the interfacial layers of CaRuO3/SrTiO3 superlattic为题发表在《先进功能材料》 (Advanced Functional Materials)上。相关研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委项目、中科院战略性先导科技专项和中科院重点项目的支持。
  • 首个超声诱导激光扫描显微镜面世,可对生物组织进行更深入、更详细观察
    韩国科学家开发出世界上首个超声波诱导激光扫描显微镜,该技术能够利用超声波临时产生的气泡对生物组织进行更深入、更详细的观察,有望促进生物科学研究以及临床实践的发展。相关研究发表于最新一期《自然光子学》杂志。US-OCM(ultrasound-induced optical clearing microscopy)可进行深度组织成像。图片来源:物理学家组织网光学成像和治疗技术广泛应用于生命科学研究和临床实践,但由于生物组织内存在光散射现象,使光传输率较低,导致组织深部的图像采集和处理存在固有的局限性,严重阻碍了其广泛使用。2017年,大邱庆北科学技术院电气工程与计算机科学系张金昊(音译)教授领导的团队提出了解决方案:使用通常在生物组织暴露于高强度超声波时观察到的微米大小的气泡。超声波暂时产生的气泡会导致与入射光传播方向相同的光散射,因此会增加光的穿透深度。基于这一原理,研究人员开发出一项技术,并开始着力扩大利用超声波诱导气泡产生的光学成像技术的应用范围。共焦荧光显微镜能有选择地检测在光焦平面上产生的荧光信号,并提供微型生物组织(如癌细胞)的高分辨率、高对比度图像,成为生命科学研究领域使用最广泛的设备。但由于组织内发生的光散射,当深度超过100微米时,光的焦点会变得模糊,严重限制共焦荧光显微镜的应用和有效性。为此,联合研究团队借助超声波技术,在活组织内有密集气泡(密度为90%或以上)的区域内创建一个气泡层,并在获取图像时保持产生的气泡。在这个气泡层中,光子的传播方向不会发生畸变。实验证明,即使在较深的生物组织中,也可以实现光聚焦。此外,通过将这项“超声诱导组织透明性”技术应用于共焦荧光显微镜,他们开发出首个超声波诱导光学清晰显微镜(US-OCM),其成像深度是传统共焦显微镜的6倍,且不会对生物组织造成任何损伤。张金昊表示:“本研究获得的新技术将应用于各种光学成像技术,包括多光子显微镜和光声显微镜,以及包括光热疗法和光动力疗法在内的几种光学疗法。
  • 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪
    成果名称 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS) 单位名称 四川大学生命学院分析仪器研究中心 联系人 林庆宇 联系邮箱 lqy_523@163.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 □合作开发 &radic 其他 成果简介: 台式LIBS(左)、便携式LIBS(右) 手持式LIBS 技术背景 作为一种激光光谱分析技术,同其他光谱分析技术相比较而言,激光诱导击穿光谱(简称,LIBS)技术具有诸得天独厚的优势,特别是分析速度快,无需样品前处理,多元素同时分析以及所有元素都可测定等优势,这些优势都已经使LIBS技术逐渐成为一种非常流行的元素分析手段,在冶金地质、航空航天等众多应用领域也逐渐得到尝试性的使用。基于上述技术优点,本中心开发了激光诱导击穿光谱系列仪器,包括:台式LIBS系统,便携式LIBS仪器以及手持式LIBS分析仪,相关仪器的样机已展开多次的优化升级,实现了LIBS仪器的国产化突破。但是,虽然LIBS技术有上述众多优点,但是该技术本身却只是一种原子发射光谱技术,利用该技术也只能对被分析样品进行元素分析,获取被分析物质单一的元素构成信息,不能得到相关组成元素的结构信息,因此,利用单一的LIBS技术无法对样品进行全面系统的检测分析。而在地质勘探、石油录井等实际应用需求中,往往不仅仅要求对组成样品的元素进行分析,更重要的是要获取被分析物的结构信息,特别是关于地层岩石的岩性、结构以及矿物种类的综合信息,在这一点上,单纯靠LIBS技术肯定是无法实现的。因此,开发出一种即可实现元素分析,又同时可实现结构鉴定的快速原位光谱分析技术就显得十分重要。 Raman光谱作为一种非破坏性的光谱分析技术,是很具吸引力的。该技术利用低能量激光作用于样品表面,通过接收物质所产生的散射光谱,知道物质的振动转动能级情况,从而可以鉴别物质结构、分析物质的性质。Raman光谱技术可以提供快速、简单、可重复、且无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头测量,一次可以同时覆盖50-4000波数的区间,可对有机物及无机物进行分析。因此,Raman光谱技术和LIBS技术从仪器构成、光路设计到结果分析等方面都有着诸多相同或相似之处,将这两种技术结合在一起,开发出可同时得到原子光谱、分子光谱的激光光谱分析系统将有非常广阔的应用潜力。 仪器先进性 LIBRAS仪器可用于分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量,在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息,为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果,不仅填补了国内技术和行业的两项空白,更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限,LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。 LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越,创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且,仪器的体积小,体重轻,结构紧凑,性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的原位快速分析新装备,降低分析成本,提高生产效率,彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。 仪器关键技术研发 1. 独特的光学设计。采用一套光学系统,实现两种不同波长激发的两种不同类型信号的获取,光学系统内无任何移动镜片组件,结构稳,性能强。 2. 创造性的高能风冷脉冲激光系统。采用自主研发风冷脉冲激光器作为LIBS光源,单脉冲能量100 mJ,整机无需水冷,体积紧凑。 3. 创造性的实现高能激光器的低压低功耗供电。激光器可采用锂电池供电,使仪器的便携化成为可能。 性能指标 光斑尺寸:LIBS光路100 µ m;Raman光斑20 µ m;分析距离:40 mm LIBS部分:激光波长1064 nm;脉冲激光能量100 mJ;激光频率1 Hz(可联系激发);脉冲宽度8-10 ns;光谱接收范围:可全谱接收(200-800选配); Raman部分:激光波长532nm;能量 20 mW;光谱接收范围:540-750 nm(选配) 应用前景: LIBRAS技术是LIBS技术的提升和扩展。由于Raman光谱可以用来研究分子的振动和转动情况,提供物质内部的结构信息,各种简正振动频率及有关振动能级的情况,但在物质所含元素,尤其是次要元素和痕量元素的检测方面,能力及其有限。而在油气开采、地质勘探、冶金、电力生产、环境卫生和深空探测等领域,如果既要检测物质中的主要、微量和痕量元素,也要知晓物质中分子组份和结构信息,单独的Raman技术,以及其他的现有光谱检测技术(比如,电感耦合等离子体发射光谱法、X射线荧光光谱法、气相色谱分析法等)都不能完成任务,只有把LIBS技术和Raman技术有机结合起来才能满足此要求。 以油气开采为例:在录井现场完成分析,可以快速的做出解释评价,及时为勘探开发的的决策提供依据,减少了钻井现场等措施的时间,避免决策的失误。通过应用该技术,提高录井解释符合率上升10%以上,每年减少10%试油工作量,仅西南油气田每年可以节约勘探成本5-6亿元人民币。在国内外油气田推广应用,每年可以节约勘探开发成本50-60亿元人民币。降低油气勘探开发成本,扩大油气开发规模,为国民经济的持续发展做贡献。除此以外,例如在冶金、地质等领域,亦可以带来相当巨大的经济效益。 知识产权及项目获奖情况: 专利1:单脉冲激光源的双波长同轴激光诱导击穿-脉冲拉曼光谱联用系统及方法(发明专利,已提交); 专利2:激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用仪自动化测控系统(发明专利,已提交); 专利3:激光诱导击穿/拉曼光谱联用分析仪(外观专利,已提交); 其他:LIBRAS仪器入选&ldquo 2014中国科学仪器与分析测试行业十大新闻&rdquo 。
  • CIS标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》拟立项
    按照国家标准化工作管理规范,中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。近日,中国仪器仪表学会发布了“拟立项(金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪)CIS标准的公示通告”。申请项目名称:金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪项目申报单位:杭州谱育科技发展有限公司激光诱导击穿光谱法(Laser-induced breakdown spectroscopy;LIBS):通过激光烧蚀待分析物质形成等离子体,其中处于激发态的原子、离子或分子向低能级或基态跃迁时,向外发射特定能量的光子,形成特征光谱,进而获得待分析物质的化学成分或其他特性。激光诱导击穿光谱技术以其无须对块状固体样品预处理,快速、无损、可进行多形态分析以及无辐射危害等特点成为近年来研究的热点,可应用于金属材料化学成分分析、煤炭分析、生物样品分析等领域。但当前在金属材料分析领域分析用的激光诱导击穿光谱仪没有明确的标准来规范此类产品性能和使用安全性等重要参数,导致设备性能良莠不齐,致使不同厂商仪器的性能无法进行比较,仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。目前现行的标准中,GB/T 38257-2019规定了激光诱导击穿光谱法的术语和定义、基本原理、试验条件、设备及装置、样品、试验步骤、数据处理和试验报告。为了规范激光诱导击穿光谱仪自身性能的测定方法,统一有关专业术语,制定仪器性能检测的依据,使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校激光诱导击穿光谱仪时有统一的标准方法,杭州谱育科技发展有限公司申报制定团体标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》。该标准的制定将助力我国激光诱导击穿光谱及其在金属行业的发展及应用。据查询目前国际上没有相同的国际标准。制定该标准目前不存在知识产权方面的问题。
  • 激光诱导击穿光谱(LIBS)研究领域再次取得重要进展
    激光诱导击穿光谱技术(LIBS)又称激光诱导等离子体光谱,是一种基于原子发射光谱法的元素分析技术,在多元素分析、实时快速原位检测等方面具有突出优势,并且在痕量物质定性定量分析领域具有重要的应用前景。目前该技术已在深空深海探测、地质勘探、生物医药,以及环境监测等众多领域得到广泛应用。但在普遍应用中,LIBS技术面临信号波动大、光谱强度低、信噪比差、探测灵敏度低等不利因素。瞬态光学与光子技术国家重点实验室汤洁研究员课题组近年来开展了激光等离子体光谱研究领域的技术攻关。放电辅助增强策略可实现大幅度的激光等离子体光谱增强。然而,D-LIBS在放电时电能消耗过大,同时从交变电压和电流中产生电磁脉冲,这不可避免地导致能源浪费和环境污染相关问题。2023年2月份,瞬态光学与光子技术国家重点实验室汤洁研究员课题组与Vassilia Zorba教授团队合作共同提出一种离子动力学调制方法,对克服传统放电辅助LIBS技术(D-LIBS)放电能耗大、安全风险高、环境危害大等不利因素,同时提高分析灵敏度具有显著改善效果。该项工作借助于这种方法,合理优化电极配置,有序调控放电模式,在有效增强光谱信号强度的同时,大幅降低放电能耗。然而,这一方法在液态样品的探测中受液相对放电过程的干扰导致LIBS信号波动大,影响探测光路甚至无法探测,极大阻碍了放电辅助LIBS(DA-LIBS)在液态样品中痕量物种定性或定量分析方面的应用。近日,针对放电辅助LIBS在液态样品探测中面临的关键技术性难题,该团队提出了DA-LIBS结合滤纸采样的方法,促进等离子体中更多的物质被持续加热、电离,致使其寿命从几微秒延长至近百微秒,等离子体光谱强度增加1–2个数量级,滤纸均匀采样巧妙克服了液相干扰放电过程及信号稳定性差等不利因素,显著增强激光烧蚀样品的稳定性,等离子体光谱信号稳定性得以提升33%。凭借显著的光谱增强效应,痕量Ca、Ba元素检出限降低至ppb量级( 1ppb=10-9=十亿分之一),相比于传统单脉冲LIBS,检出限降低近2个数量级。相比于其他LIBS增强技术(如双脉冲LIBS),该方法不仅享有同等高水平的探测灵敏度,还具备低成本、低能耗、装置简易等优势,将在环境与生态废油污染监测中,对污染物质的溯源,以及预防措施的制定,展现出巨大的应用潜力和价值。图片来源于中国科学院西安光学精密机械研究所该项研究成果发表于分析化学领域顶级期刊 Analytical Chemistry(Nature Index 收录,IF:8.0)。
  • 利用X射线磁成像技术,中科院等诱导产生单个零场斯格明子及其二维“人工晶体”
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M02课题组的光耀、刘艺舟、特聘研究员于国强、研究员韩秀峰等人与德国马克斯普朗克智能系统研究所教授Gisela Schü tz团队、美国加州大学洛杉分校教授Yaroslav Tserkovnyak团队、兰州大学教授彭勇团队合作,利用一种具备高时空分辨率的软X射线磁性成像技术,在室温零场条件下成功诱导产生100 nm尺寸的斯格明子。斯格明子的产生机制是由X射线诱导的交换偏置再定向效应所主导的。除精确地产生单个斯格明子外,他们还利用X射线产生了多种结构的斯格明子二维“人工晶体”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该项研究利用扫描透射X射线显微镜(STXM)对[Pt/Co/IrMn]n交换偏置多层膜结构进行了系统的研究,首次发现X射线辐照可以诱导反铁磁序的重取向,进而实现了反铁磁序以及与之耦合的铁磁序的高空间分辨光学调控。利用这一现象,研究团队首先成功地在迷宫畴的背景下实现了零外磁场下的任意形状单畴磁区域,如图1所示。利用X射线在单畴区域扫描特定小尺寸区域,还能够精准定位产生单个斯格明子。更进一步,通过大面积的位点扫描,成功地构造出了斯格明子阵列,如三角、正方和kagome三种构形(图2)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该项研究为调控反铁磁序磁结构提供了一种新的思路,利用这种方法还有望进一步推动在交换偏置体系中实现反铁磁斯格明子。由于X射线的短波长特性,该方法有望用于调控小于10 nm尺寸的反铁磁序,极大地提高了光控磁的空间分辨率。该项研究还能激励更多利用X射线方法操控磁序的研究,进一步推动磁性材料中针对磁序的高空间分辨率光学调控。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/4119c7eb-0af5-4fe9-b3b2-cdb7ad3873a5.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图1. /strong X射线诱导的交换偏置再定向效应。a为同步辐射X射线通过在垂直磁场(H)下扫描闭合区域诱导产生均匀的交换偏置,箭头表示正的磁场方向,b为同步辐射X射线扫描后在零外磁场下测到的物理所(IOP)标志;c-e为对应的四分之三扫描透射X射线显微镜数据截面图和相应的交换偏置示意图,IrMn层箭头表示界面垂直方向的反铁磁序。b和e中标尺条为1 μm。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/aea263db-76d5-456a-a1c8-5cfd3c4e569e.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图2. /span /strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " X射线诱导单个斯格明子及斯格明子晶体的产生。a为X射线诱导产生的闭合单畴条(白色虚线矩形框);b为控制X射线在单畴区域上精准产生的两个斯格明子;c-d分别为X射线在单畴区域写入的三角和正方斯格明子人工晶体。d中的标尺条为1 μm。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 相关工作已在《自然-通讯》杂志上发表。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该项研究得到科技部、国家自然科学基金委员会、北京市自然科学基金、中科院前沿科学重点研究计划等的支持。 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.nature.com/articles/s41467-020-14769-0" target=" _self" strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 论文链接 /span /strong /a br/ /p
  • 辐射诱导衰减|扩大聚变和裂变应用中的光学仪器开发
    研究:暴露于中子和伽马辐射的熔融石英和蓝宝石的光学吸收以及同时热退火。图片来源:RHJPhtotos 通过同时和辐照后热退火研究了集成二氧化硅和蓝宝石的辐射诱导衰减 (RIA)。研究人员发现同时辐照热退火和辐照后热退火在二氧化硅和蓝宝石的光学行为方面存在重大差异。 该研究在选择和放置用于开发光学仪器应用(例如聚变或裂变反应堆)的光学材料方面具有广阔的潜力。它还帮助研究人员了解辐射对此类光学材料的影响。 熔融石英和蓝宝石等光学材料中的辐射引起的衰减通过减少核反应堆仪器检查停机的频率,可以显着提高核反应堆的辐射安全和经济性能,从而可以在线监测关键反应堆部件。 激光诱导击穿光谱 (LIBS) 可以通过在反应堆运行时对反应堆冷却剂的化学成分进行光谱研究来识别核反应堆部件的退化。 在适当的操作设置下了解光纤和透镜等光学材料的辐射效应至关重要,因为基于 LIBS 的仪器需要通过这些光学材料传输等离子体发射和高能激光脉冲。 二氧化硅和蓝宝石等普通光学材料具有光学特性,包括衰减和折射率,当暴露于核反应堆中的离子辐射效应时,这些特性会发生变化。 已经对集成二氧化硅和蓝宝石在受到中子和伽马射线照射然后进行热退火时的辐射诱导衰减 (RIA) 和辐射效应进行了多项研究。然而,由于辐照、检查和热退火之间的时间相当长,没有关于光学材料在同时高温和辐射效应下的原位行为的数据。 当前研究中的研究人员使用高羟基含量的 Heraeus Spectrosil 2000 集成二氧化硅 (S2000)、低羟基含量的 Heraeus Infrasil 302 集成二氧化硅 (I302) 和光学类蓝宝石进行了 220 nm 至 1100 nm 的 RIA 测量。这些光学材料在高达 800 C 的后辐照和同时辐照热退火下暴露于中子和伽马辐照下,以观察它们的辐射效应。 二氧化硅和蓝宝石光学吸收的实验装置第一个测量吸收的实验装置包括一个覆盖 220-1100 nm 光谱范围的 Ocean Insight HR4000 光谱仪和一个 Ocean Insight 卤素/氘光源。 第二个实验装置包括一个安装在60 Co 池干管上方的退火炉,用于光学材料的同步和后热退火。 目前的研究在俄亥俄州立大学核反应堆实验室的核反应堆和60 Co 辐照池中进行了辐照。在包含60 个Co 伽马源的圆柱形夹具的帮助下,一个 I302 样品在宾夕法尼亚州立大学辐射科学与工程中心暴露于 10Mrad 的辐照下。 使用具有二氧化硅-氧化铝绝缘的特制碳化硅线圈炉对样品进行干燥和空气中的退火。 这些熔炉被建造成适合60 Co 池和核反应堆干管内,以同时对样品进行热退火和辐照。 在辐照后退火实验中,在每次辐照剂量后将样品加热到指定的温度。 相反,在同时退火的情况下,样品在辐照过程中被连续加热到指定的温度,直到达到列出的剂量。 光学仪器在裂变和聚变应用中的发展潜力该研究展示了同时辐照和热退火的后果以及对光学渐变蓝宝石、I302 和 S2000 的辐射效应。 该团队观察到这些光学材料在同时和辐照后热退火条件下的行为的关键区别。 在 S2000 的情况下,对 n 剂量 1 和 2 进行辐照后 600 C 的热退火将材料恢复到未辐照的形式。在 800 C 时,具有相同剂量的同时辐照热退火样品保留了紫外线范围内的辐射诱导衰减。 在 n-Dose 1 和 n-Dose 2 的同时辐照热退火下,I302 还显示出 220 nm 至 900 nm 之间的平衡辐射诱导衰减光谱,这与 I302 主要恢复的辐照后热退火情况相反退火至 800 C 后变为未辐照状态。 与等效剂量辐照后热退火情况相比,在加热到 800 C 后样品几乎退火到其未辐照状态,蓝宝石在 n-Dose 1 和 2 的同时辐照热退火中显示出可能的平衡辐射诱导衰减范围退火条件。对于该光谱,在 260 nm 处获得了残余吸收峰,而在 300 nm 处获得了增加的吸收峰。 当前研究的最初目标是在高放射性和热环境中支持基于 LIBS 的仪器,以承受显着的辐射效应。 比较作为样品的光学材料的吸收光谱表明,S2000 是实现基于 LIBS 的仪器的最理想材料,最高退火温度为 800 C,中子注量为 1.7 x 10 17 n。厘米-2。 在 532 nm 和 1064 nm 的相关 LIBS 波长下,S2000 仅显示边缘辐射引起的衰减。在同时辐照热退火下,I3O2 产生了高达 900 nm 的相当大的辐射诱导衰减,这可能会限制 532 nm 的 LIBS 激光器。 与报道的 S2000 中没有明显的辐射诱导衰减相比,蓝宝石在 532 nm 或 1064 nm 处没有表现出同时辐照热退火的辐射诱导衰减。UV 范围内的残余辐射引起的衰减峰可能会干扰 LIBS 等离子体光谱。 参考BW Morgan、MP Van Zile、CM Petrie、P. Sabharwall、M. Burger、I. Jovanovic,暴露于中子和伽马辐射下的熔融石英和蓝宝石的光学吸收以及同时热退火。2022.核材料杂志。
  • 记王振义院士:癌症诱导分化第一人
    王振义:   1924年11月生于上海,祖籍江苏兴化。1948年毕业于震旦大学获医学博士学位。1994年当选为中国工程院院士。曾任上海第二医科大学校长(现上海交通大学医学院),瑞金医院上海血液学研究所所长,现为上海交通大学医学院附属瑞金医院终身教授,上海血液学研究所名誉所长。   “您的工作不仅指出应用一种简单的方法可以治疗一种特异的疾病,而且更新了可以应用单一药物通过诱导分化治疗癌症的概念。”在美国哥伦比亚大学举行的2001届毕业典礼上,校长乔治鲁普这样评价王振义。在这次仪式上,王振义获得该校荣誉科学博士学位,成为我国第一位获此殊荣的科学家。   对于当时已77岁高龄的中国工程院院士、上海第二医科大学(现为上海交通大学医学院)附属瑞金医院上海血液学研究所名誉所长王振义来说,他为自己能代表祖国前去大洋彼岸领奖而自豪,但他更愿意看到台下一双双渴求知识的眼睛、一群群朝气蓬勃的毕业生,期待着他们能成长为更成功、更优秀的科学家。   在王老的客厅里挂着一幅《清贫的牡丹》。“我认为这幅画表达的是清静向上的意思,做人要有不断攀高的雄心,但又要有一种正确对待荣誉和自我约束的要求和力量,对名利看得很淡,对事业看得很重,这是出于对生命的珍惜。我相信做人最本质的东西:胸膺填壮志,荣华视流水。”这位被世界医学界誉为“癌症诱导分化第一人”、名噪全球血液学领域的学者对于所获得的荣誉,喜欢用一幅画来简单诠释。   这印证了王振义为学、为人、为医、为师的人生观和价值观,也揭示了这位德高望重的医学科学家的成功之道。   从医的理想起源于家庭教育和刨根问底的天性   王振义1924年11月30日出生在上海,祖籍江苏兴化。他自幼勤奋好学,刨根问底的天性在孩童时代显露无疑,凡事总有问不完的“为什么”。在8个孩子中,排行老三的他是个很好学也很会玩的孩子,因此严厉的父亲对他责备甚少,由于学习成绩优秀,父亲的“戒尺”从没落在他手心。溜冰、“造房子”、打“墙球”,这些孩提时代的游戏,他样样喜欢 毽子从来都是他亲手制作的,踢起来更是得心应手 打乒乓球是他最热衷的,工作后在当时的广慈医院还拿过乒乓球比赛第一名。   在王振义7岁那年,祖母不幸患了伤寒,病势凶险,虽然请到了一位沪上知名的医生前来诊治,但限于当时的医疗水平,祖母最终还是未能得到救治。父亲是由祖母一人抚养长大的,自然是悲痛欲绝,从此也寄希望于子女中有一人能够从医,对家人有所照顾。   祖母是王振义最爱的老人,当时只有7岁的王振义已经在思考:“为什么这个病不能治呢?怎么会得这个病呢?难道就真的没有办法了吗?”一个接一个的问号,在王振义心中链接成一种对医学知识探求的渴望和从医的萌动。   王振义的幼年及青少年时代也是祖国饱受外国列强欺凌的时代。在这一时期,“只有奋发读书,有了技术才能救国”的思想也在他脑海中形成。父母的家教很严,他们教育子女要做一个正直、有一技之长、对社会有用的人。   殷实的家境允许王振义从小学一直念完大学,1936年他毕业于上海法租界所办的萨坡赛小学(现卢湾区第一中心小学)。1937至1942年在震旦大学附属中学念完中学,1942年免试直升进入震旦大学,在“医生是一份崇高职业”的思想及家庭支持的情况下,王振义选择了攻读医科。   挑战疑难疾病屡获佳绩   1948年,王振义从震旦大学医学院毕业,获医学博士学位,因成绩优异,被留任广慈医院(瑞金医院的前身)住院医师。1952年,上海第二医学院成立,口腔系就设在广慈医院。1953年广慈医院的内科已分专业,他从事血液病的诊治工作。   王振义发现不少口腔病患者小手术后(如拔牙)出血不止,原因不明,一般止血疗法无效。为此,王振义搜阅大量文献,并了解到国外有同类病案的报道。这种被称为“轻型血友病A”的病人血浆中凝血因子Ⅷ的水平为正常的5%~25%,平时并不出血,小手术后出血不止,一般实验室检验无法发现,需要用凝血活酶生成试验。   此外,鉴别血友病类型(A或B)也只有依靠这种试验。但做该试验时,需要将硅胶涂在玻璃管壁上,当时国内无此材料。一向喜欢钻研的他用石蜡代替硅胶,成功地在国内首先确立了检测方法,并做出血友病A、B的分型及其轻型的诊断,解决了这种不明原因出血的诊断和治疗问题。这一论文先后在1956~1959年发表在《中华医学杂志》(中文、外文版)及《中华内科》等杂志上。1956年,鉴于国内缺少一本有关出血性疾病的参考书,他与夫人合译由Stefanini编写的《出血性疾病》一书,1958年由上海科技卫生出版社出版,这是当时国内在这方面唯一可供参阅的书籍。   将先进的医学理念和技术用于临床是王振义孜孜不倦的追求。1979年他与卫生部上海生物制品研究所教授张天仁合作,由邵慧珍等具体操作,在国内首先提纯因子Ⅷ相关抗原(即vW因子),并制成抗血清应用于临床,在国内推动了血管性血友病(vWD)和血友病携带者等的研究,有关论文发表在《中华血液学》杂志上,1982年,这项成果获卫生部科研成果乙等奖(第一完成人)。1986~1988年,他的第一位博士研究生赵基从中药蒲黄中提纯了4种有效成分,并从出凝血、纤溶、内皮细胞水平,阐明了生蒲黄防治家兔食饵性动脉粥样硬化的机制。基于此项贡献,他于1989年再获国家教委科技进步奖二等奖。   王振义的学术成就也得到了国际学术界的认可和尊重。1982年,他指导研究生开展免疫性血小板减少的研究,以后又开展肝素对血小板和巨核细胞刺激作用的研究。1997年,他应邀在Bailliere’s Clinical Hematology(International Practice and Research)与沈志祥合写了《巨核细胞与血小板在免疫性血小板减少性紫癜中的变化》一章,这是中国学者第一次受邀在这一国际刊物上撰写有关血液学的论文。他与李家增、阮长耿,以后又有王鸿利、韩忠朝、宋善俊参加主编的《血栓与止血》1988年第一版、1996年第二版及2004年第三版,已成为我国在该领域中的代表性专著。   攻克白血病的尝试   国际同行对王振义的研究有3个评价:一是在癌症研究史上第一次发现了如何使用自然物质,而不是有毒的化学物质,将癌细胞改造为正常细胞——这一研究不仅仅停止了在体外和动物身上进行实验,而且在治疗运用中取得了成功 其二,初步弄清了全反式维甲酸在白血病患者体内是如何起作用的 其三,他治白血病不是用传统的化学、放射疗法,不是用杀灭细胞的方法,而是把癌细胞改造成正常细胞,并且把传统的中国理论与现代医学实践相结合,为治疗癌症提供了全新的途径。   早在1959年,王振义就开始负责白血病的病房工作,希望在短期内攻克这种“可怕”的疾病。他以极大的热情投入了病房工作,可是在短短的半年时间内,数十例急性白血病病人仍然离开人间。这一活生生的事实,使他明白他单有热情而没有过硬的本领是挽救不了病人生命的,这也激发了他攻克白血病的雄心壮志。   王振义经常教育学生:“科学研究最忌讳的就是浮躁,清贫与寂寞常常是科学家最好的朋友。”这也是他自己坚守的信念。1978年,他与血液科孙关林、陈淑容、蔡敬仁等研究白血病的治疗,并进行临床研究。   当时,治疗白血病有两条研究途径可循,一是用化疗的方法杀死白血病细胞,二是诱导分化,将恶性的白血病细胞转变为良性细胞。当时国际科学界曾有过相关报道,但仅停留在研究阶段。1971年,英国的Friend等报道小鼠红白血病细胞能被二甲亚砜诱导分化。1980年及1983年,美国的Breitman等报道人类髓系白血病细胞株HL-60和U937及新鲜急性早幼粒细胞白血病(APL)细胞在13顺维A酸(13顺RA)及全反式维A酸(ATRA)作用下,可以向正常细胞逆转。   在儒家“改邪归正”思想的影响下,王振义率领的研究组选择了诱导分化治疗白血病的途径。他的研究组证明ATRA在体内可使新鲜APL细胞向成熟细胞分化。1980年,ATRA批准在临床上使用,用于治疗某些皮肤病。在没有13顺RA的情况下,取得病人和家属的同意,他试用ATRA治疗晚期或化疗无效的APL患者,取得惊人效果。   王振义回忆道:“我到现在还想着1986年一个才5岁的小女孩,是我用全反式维甲酸治疗的第一个病人,晚期急性早幼粒细胞白血病,当时她出血严重,家人已经绝望了。我用新疗法治了7天后,症状明显好转,一个月后达到完全缓解,20多年过去了,她还活着。在首批治疗的24例病人中,完全缓解率达到九成多。这是我最感欣慰的。”   1988年以他的学生黄萌珥为首总结了24例APL的治疗结果,23例完全缓解(CR)。他很快将该疗法向国内外推广,并提供ATRA(那时只有国内可提供)。1992年,我国544例APL用ATRA治疗的结果,84%获完全缓解。世界各国都先后证实了这种疗法的效果,如法国Fenanx(1993年54例,完全缓解率91%),美国Warrell(1995年79例,完全缓解率86%),日本Kanamaza(1995年109例,完全缓解率89%)。   1989年王振义的硕士研究生陈竺、陈赛娟从法国获博士学位回国工作,他们用先进的思路和分子生物学技术,开展ATRA治疗APL的作用机制研究,取得许多创新性进展。ATRA治疗APL的研究成果1993年获国家科技进步奖二等奖。   同行对这一治疗方法的评价是,急性早幼粒细胞白血病应用ATRA治疗的病例早期完全缓解率高达85%~90% ,这种方法副反应少、不抑制造血、不引起出血、使用方便(只要口服)、价格低廉。这不仅为过去被认为治疗困难、死亡率高的急性白血病找到了一种新的治疗方法,而且还为肿瘤可以通过诱导分化治疗的理论和治疗途径提供了一个成功的范例,引起国内外学者广泛重视。目前联合应用ATRA、砷剂及化疗,APL患者的5年存活率已高达95%,成为第一种可以治愈的急性白血病。   他培养了一批顶级血液学研究俊才   除了医学家和科学家,王振义还是一名成功的老师。学生们评价说,他的学识丰富渊博、逻辑思维缜密、治学态度严谨。无论是基础理论课,还是临床病例讨论分析,他的授课、他的精辟分析都给学生和同道留下深刻印象。更重要的是他的为人之道引领了一大批优秀的血液学专家。现在这些弟子均已成长,他们都以自己的老师为榜样,学习他的为人,对医学的理论和临床精益求精,在各自的医学领域中为人类健康奉献、奋斗。   传世育人,识才用才。卫生部部长、中科院院士陈竺,1978年时以专业考分第一名的佳绩成为王振义的硕士研究生,而王振义那年招收的另一名研究生就是后来成为陈竺妻子的陈赛娟。陈竺夫妇不会忘记,是王振义手把手地指导他们进行血液病理生理的实验,耐心为他俩补习专业外语,后来又一起撰写论文。令他们意想不到的是,王振义每一次都坚持把他们列为论文的第一、第二作者,而把自己排在了最后!这对当时论资排辈已经习以为常的中国学术界来说,是破天荒的惊人之举。   也正因为这样,使当时年仅31岁的陈竺脱颖而出,陈赛娟亦获得了迅速成长的助推力,对白血病发病的细胞遗传学和分子机制的研究作出了很大贡献,成为杰出的女科学家,现在她已经是中国工程院院士、上海血液研究所所长。1984年,王振义力荐陈竺夫妇赴法留学,1989年,夫妇俩学成回国,继续在导师指导下工作,并最终开辟出一块令人瞩目的基因研究新天地。“我一直以这两名学生为荣,看到学生超过自己,这是当老师最大的欣慰。”王振义感慨道。   陈竺的研究日臻成熟,王振义的高兴与自豪是难以言表的。此时的他,并没有考虑名利的得失和地位的动摇,1996年,王振义主动把代表中国血液学研究最高水平的上海血液学研究所所长的位置交给了陈竺,他看准了陈竺渊博的学识、大度的气量、出众的才能,一定能将血研所带向新的成功与辉煌。   那一年陈竺42岁。曾有人问王振义当时的想法,他说:“现代医学科技发展非常快,但我却越来越老了,如果我们不看到发展,还是用原来的方式管理这个研究所,用原来的学术水平领导这个研究所,这个所是会走下坡路的。早在1993年,我就有了退下来的想法。陈竺非常有进取心,是世界一流的人才,交班给这样的学生,我放心。我退下来了,可以做些咨询工作,虽然我不是非常高明的理论家,但至少在我一生中累积了很多经验和教训。事实证明我当初的选择是明智的。”   学生们眼中,王振义是一位谦逊、豁达的长者,是一位严谨求实的学者,是一位爱才惜才的老师。“973”计划项目最年轻的首席科学家、上海第九届十大杰出青年陈国强是王振义的另一位得意门生。   “博士研究生我还是要考王振义教授的!”回忆当年报考研究生的情形,陈国强说,“那瞬间的选择,源自于王教授修改我硕士研究生论文的整个过程。”在写论文还不用电脑的年代,导师一遍遍修改,学生就要根据修改的内容,重新整理、抄写,陈国强的硕士论文给王振义先后改了10遍,陈国强将近2万字的论文也抄了10遍。王振义时任二医大校长,白天工作繁忙,只有利用晚上的时间修改学生论文,他多次把陈国强叫到家里一起吃晚饭,一放下碗筷,师生两人就一头“扎进”了论文。多少个夜晚,多少次交流,长者的谆谆教诲深深地刻在了陈国强心中,这位长者甘为人梯的品格更时时激励着陈国强向更高、更险的医学高峰迈进。   陈国强现已成为上海交通大学医学院院长、博士生导师。“我深深懂得,这些成绩是站在我的导师王振义、陈竺两位院士的肩膀上,在同事们的支持帮助下取得的。今后,我一定继承传统,不断创新,为解除人们的病痛、促进人类健康作出更大努力!”   黄萌珥、董硕……年轻的学生们只要提到王振义,心中涌出的除了崇敬,更多的是对恩师的感谢。   他是学生心中的领航者   1950年,王振义的老师邝安堃教授在设备十分简陋的条件下,成功地研究了应激情况下肾上腺皮质的功能,论文发表在《中华医学》杂志英文版上。王振义体会到的是“热爱科学,不断探索和进取,不计较条件,刻苦钻研”,这也成为他的学生心中的座右铭。在60多年行医的生涯中,王振义将基础学科与临床实践密切结合,将祖国医学和现代西医理论合二为一,将中国古代哲理思想与当代科学思想融为一体,引领着我国血液学研究冲向一个个巅峰。   王振义能为许多重危病人带来生机和希望,这源于他善于思考,善于提出探索性、创新的治疗思路,这种秉性也体现在他培养学生的过程中。学生说:“他经常和学生探讨学术问题,对学生的教导从来不是居高临下、高高在上的,他关注细节,连多媒体制作中颜色是否协调、英文论文中哪个单词用得不确切、英语口语中的语音纠正都是他关心的内容。其他诸如分子生物学的结构、显微镜下观察细胞、X片显影结果,即便是再小的环节遇到难以解释的结果,老师都会要求学生再做一次。”   2002年,王振义指导的课题组在研究中发现有一个抗白血病药物的水溶性差,实验效果很不理想,课题组陷入了实验停滞期。听说郑州大学的教授在这方面有深入研究,于是课题组决定向他们求教。按照常理,可以用电邮或是电话联系,即便是要登门造访请实际操作的年轻人去也无妨。但当时78岁高龄的王振义却执意坚持亲自上门请教,因为他认为在科学研究中一个人不可能永远是第一,即便是院士,在自己不懂的问题上就是一个学生。郑州大学的接待同志听了随行人员介绍,怎么都不敢相信眼前这位朴素和蔼的老人就是大名鼎鼎的王振义。他们真的很难相信一位著名的医学家能这么虚心地上门求教。这是一次愉快的合作,王振义的诚意打动了对方所有的专家学者,当然也令学生们领略一位科学家虚怀若谷、诚实谦逊的大家风范和品格。   周光飚是王振义的“关门弟子”,跟随王振义的这几年让他时刻感受着这位长者虚怀若谷、实事求是的大医精神。周光飚至今还清晰地记得博士毕业时,他正在为留在科研单位还是到临床做医生、是留在国内还是到国外去的抉择徘徊,是导师的一番话为他指明了方向:“科学研究是很清贫的,也很枯燥,但是你正在从事的研究是很有前途的,只要你努力,我相信你一定能在这里作出很好的成绩。”周光飚留下后,王振义又主动关心他的生活条件,住处解决了吗?待遇怎样了?老师的关心让这位只身在上海拼搏的年轻人备感亲切。   毕业后的几个月中,动物实验结果毫无进展,周光飚和同事们陷入了困惑之中,王振义观察到这一情况,语重心长地对他们说:“科学研究必须尊重客观规律与结果,不要急躁也不要钻牛角尖,我们所做的一切对临床都是至关重要的,如果不能客观反映就会对临床造成误导,我们的病人就将吃足苦头啊!”导师的一席话就像一剂“清醒剂”,年轻人又开始重新整理研究思路。   穿上白大褂让他感觉一生幸福   “我觉得生活的乐趣就在穿上白大褂的那一刻,所以我还坚持每周查房。”现年86岁的王振义说得似乎很轻松,事实上,他把挽救病人的生命当成自己毕生的事业,他将查房视为自己不断更新知识、开拓创新和不断进行医学教育的机会和场所。   一年前,瑞金医院血液科收治了一位从哈尔滨来的淋巴细胞性白血病病人,经过几个疗程病情仍未得到控制。这位50多岁的男性患者沮丧万分,如果上海也治不好,生存的希望真的就很渺茫了,当病人得知王振义要来参加第二天的病例讨论会,兴奋得一整夜没有睡。“这是罕见的‘带有淋标记的单核细胞白血病’。”根据这样的诊断,医院调整了治疗方案,患者病情终于得以控制了。此刻,学生们在感叹,一个生命的脆弱与重生和科学的发展、知识的积累联系得如此紧密!   如果说诊断疑难病例凭的是多年经验,那么洞察新事物、掌握新知识,靠的是什么呢?王振义70多岁开始学习计算机、掌握网络技术。曾有一次疑难病例讨论时,王振义的诊断令与会的所有医师诧异,“分泌IgG淋巴浆细胞样白血病”——从没听说过的新名词,他直言是在网上查阅到的,此型白血病仅有英国发表过一篇论文,这个病例的临床表现和实验室检查结合起来分析,就是此型白血病。果然,他采用的治疗方法收到了很好的效果。如今,王振义又自创了“开卷有益”式的查房,每周四上午由学生对他进行提问,他对疑难病例进行分析和答疑,这种做法不仅培养了学生的诊断思路,更为病人带去了福音。   桃李不言,下自成蹊。如果说瑞金医院和上海血液研究所是一块沃土,他的学生陈竺、陈赛娟这一代年富力强的科学家就是四季苍翠的树枝,陈国强等一批科学新秀则无疑是郁郁葱葱的枝芽。王振义,这位在血液学研究领域不辍追求的老人就是这棵大树的坚强脊梁。
  • 防水且透明柔性有机发光二极管制成
    图片来源:物理学家组织网由韩国科学技术院电气工程学院和国家纳米制造中心科学家领导的联合研究团队宣布,他们使用MXene纳米技术,成功开发出了一款防水且透明的柔性有机发光二极管(OLED),新材料即使暴露在水中也能发光和透光,有望应用于汽车、时尚和功能性服装等领域。相关研究刊发于最新一期美国化学学会《ACS Nano》杂志。透明柔性显示器在包括汽车显示器、生物保健、军事和时尚等多个领域备受瞩目。但众所周知,当发生小变形时,它们很容易断裂。为解决这个问题,科学家们正在对许多透明的柔性导电材料,如碳纳米管、石墨烯、银纳米线和导电聚合物等开展积极研究。MXene是一种具有高电导率和透光率的二维材料,具有优异的电化学和光电性能,可通过溶液加工实现大规模生产。尽管拥有这些诱人特性,但其电性能很容易因空气中的湿气或水而劣化,因此其商业化备受挑战。为解决这一问题,研究团队使用了一种封装策略,可保护MXene材料免受湿气或氧气引起的氧化,进而开发出一种寿命长、抗外部环境因素稳定性高的MXene基OLED。新设计的双层封装薄膜,可阻挡水分并具有柔韧性。其顶部还贴有厚度为几微米的塑料薄膜,使其可在水中洗涤而不会降解。这款基于MXene的OLED,亮度达到1000坎德拉/平方米或更高,即使在阳光直射的户外也可拥有清晰的显示效果。此外,即使在水下浸泡6小时,该OLED的性能也能保持稳定。研究人员指出,最新研究将成为MXene应用于电气设备领域的指导方针,可应用于其他需要柔性透明显示器的领域。
  • 透明电极指纹传感器问世
    p   让手机屏任何位置都能识别身份 /p p   科技日报北京7月8日电 (记者张梦然)英国《自然· 通讯》杂志近日发表了一项材料科学新突破:韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极,进而产生一种透明的指纹传感器。在智能手机屏幕上的演示表明,这种传感器可以让用户将手指放在屏幕的任何位置进行身份识别,而不需要使用指纹激活按钮。 /p p   指纹传感器是电子设备实现指纹自动采集的关键器件。其需要在一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成10000个以上的半导体传感单元,因此尽管指纹采集现在已很常见,但指纹传感器的制造仍属于一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。 /p p   消费电子市场一直大力追求透明的指纹传感器。不过,现阶段的技术受限于关键性的设计限制,比如需要开发出具有光传输和电子导电功能高的透明电极。而此次,科学家终于推出了制造智能手机的指纹传感器阵列,这些阵列可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。 /p p   韩国蔚山国立科技研究所科学家团队设计了一种新方法,来制造柔性透明的多功能传感器阵列。该设计的秘诀在于根据由超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极。 /p p   这种混合网络表现出较高的光传输力和低电阻,极耐机械弯折。将其融入指纹传感器阵列后,就得到一个高分辨率装置,能够准确可靠地检测触摸条件下指纹的脊谷区域。 /p p   研究团队将指纹传感器阵列、压敏晶体管和温度传感器集成至智能手机显示屏,借此展示了这项新技术在移动设备上的可应用性。这也意味着,这种传感器有望在未来取代指纹激活按钮。 /p p   总编辑圈点 /p p   手机迭代升级的速度太快,快到让人难以记起几年前的它,更难以想象几年后的它。如今我们对手机指纹解锁、指纹支付习以为常,简直都忘了曾经每天输入密码千百遍。这种“进化”还在继续:新上市的全面屏手机,正在用屏下指纹识别替代指纹识别键,只是指纹采集的位置依然固定。也许再过几年,随意触摸手机任何位置都能解锁。但愿那时,你还记得它曾经有个指纹识别键。 /p p br/ /p
  • 乌氏黏度计测透明质酸钠(HA)的特性黏数
    透明质酸钠(HA),化学式为(C14H20NO11Na)n,是人体内一种固有的成分,是一种葡聚糖醛酸,没有种属特异性,它广泛存在于胎盘、羊水、晶状体、关节软骨、皮肤真皮层等组织、器官中。它分布在细胞质、细胞间质中,对其中所含的细胞和细胞器官本身起润滑与滋养作用,同时提供细胞代谢的微环境.它是将一种人体天然的"透明质酸"配合以其他促进细胞再生除皱药物制成一种凝胶,可以通过注射方法使用。透明质酸钠在化妆品中最重要的作用是保湿作用,与其他保湿剂相比,周围环境的相对湿度对其保湿性的影响较小。透明质酸钠是白色、类白色的粉末,也可能是白色或类白色的颗粒或粉末。是一个由葡萄糖醛酸和乙酰氨基己糖组成双糖单位聚合而成的一种高分子质量的直链黏多糖,其分子量为100万。在水中形成一种稠粘弹性的溶液,具有生理酸碱度及离子强度。其分子形态可变,故用较细的注射针也可通过。此外,透明质酸钠的含量测定颜色是紫色,可以通过葡萄糖醛酸的含量来确定透明质酸钠的含量。透明质酸钠主要应用于化妆品,食品以及医药领域,其中化妆品市场应用占比达55%以上。随着2020年12月28日,国家卫健委正式发布2020年第9号公告,正式批准透明质酸钠为新食品原料。随着透明质酸钠纳入新食品原料,透明质酸钠的使用范围有所扩大。受市场前景吸引,越来越多的企业入局透明质酸钠市场,包括华熙生物、众山生物、丰金生物等企业,随着市场参与者不断增加,未来透明质酸钠市场规模将进一步扩大。目前乌氏毛细管黏度计测透明质酸钠的特性粘度是行业内作为控制产品质量最为重要的指标之一。在YY/T1571-2017标准中明确了采用《中华人民共和国药典》中的通则0633第二法测定(即乌氏粘度计法),并且明确了采用氯化钠为溶剂,从而得出特性黏数。实验过程如下:1. 实验所需仪器:卓祥全自动粘度仪、自动配液器、万分之一电子天平、磁力搅拌器2. 实验所需试剂:氯化钠(分析纯)或者配置好的氯化钠,纯水。一、溶剂的配置:使用万分之一电子天平称量称量1.17g的氯化钠倒入25ml烧杯备用,加少量纯水溶解后倒入100ml定容瓶,再加25纯水到烧杯中冲洗并倒入100ml定容瓶,反复两次清洗烧杯后定容到100ml,混匀后贴上0.2mol/L氯化钠备用。二、溶剂粘度的测定:卓祥全自动粘度仪温场设置到25.00℃并且稳定后,加入0.2mol/L氯化钠12-15ml,软件中启动测试任务待结束。三、粘度管的清洗:启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序,仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。四、透明质酸钠溶液样品的制备:在万分之一天平上精准称量精确到0.0001g,通过自动配液器将溶液浓度精准配制到0.00009g/ml(若样品中不完全是透明质酸钠,即按照含量算出需要称量样品多少质量才能达到这个测试要求),样品瓶放入搅拌子后在磁力搅拌器300R/min的转速搅拌1小时。五、样品粘度的测定:加入透明质酸钠溶液样品样品,启动软件中特定公式测试,待任务结束。六、粘度管的清洗:再次启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序,仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。七、按以下式计算特性黏数:T/T0-----分别代表的是样品流经平均时间/溶剂流经平均时间,单位为秒(S);C ------溶液质量浓度的数值,单位为克每毫升(g/ml)分子量可通过相对分子质量导出,以上结果在卓祥全自动粘度仪软件样品测量结束后可自动生成报表查看,报表可导出打印。 未经过原作者或者现发布者的同意,任何个人或者单位都不可以转载和使用上述内容
  • 登上Nature!清华大学丁胜团队首次化学定向诱导干细胞
    丁胜教授,担任清华大学首任药学院院长、拜耳特聘教授。于1999年在加州理工学院获得化学学士学位,并于2003年在斯克里普斯研究所获得化学博士学位。长期专注于干细胞领域,是开发和应用全新化学手段研究干细胞和再生医学的引领者,一直致力于发现和鉴定可以调控细胞命运和功能(例如,不同发育阶段及不同组织中干细胞的维持、激活、分化和重编程)的小分子化合物。他在数个角色之间切换:1. 参与筹建清华大学药学院并从2016年起担任创始院长之职;2. 同时任职美国加州大学旧金山分校药物化学系,格拉德斯通研究所冠名资深研究员及教授;3. 全球健康药物研发中心(Global Health Drug Discovery Institute)主任,该机构由清华大学校长邱勇与盖茨基金会联席主席比尔盖茨在瑞士达沃斯世界经济论坛期间正式签署共同建立,是国内首个由外资参与设立的民办非企业性质科研机构;4. 参与创立了Retro Biosciences、 Tenaya Therapeutics和Fate Therapeutics等 7家生物技术公司,其中Retro Biosciences于今年初获得了1.8亿美元的启动资金。最新成果登上Nature清华大学药学院丁胜教授及其团队首次以化学小分子组合体外定向诱导小鼠全能干细胞并稳定培养,相关成果以“Induction of mouse totipotent stem cells by a defined chemical cocktail”为题于北京时间2022年6月21日以加速预览(accelerated article preview)的形式在线发表于国际顶级学术期刊Nature。清华大学药学院丁胜教授、刘康助理研究员、马天骅副研究员为该论文共同通讯作者,清华大学胡妍妍、杨媛媛、谭彭丞为该论文的共同第一作者。化学定向诱导2012年,诺贝尔生理学或医学奖授予了日本科学家Shinya Yamanaka和英国发育生物学家John Gurdon,因其通过重编程将细胞恢复到胚胎期状态、重新拥有分化成各类成熟细胞潜能的研究的杰出贡献。恢复细胞多能性甚至全能性是很多科学家的追求,无需利用生殖细胞或人体胚胎细胞,而时通过其他途径诱导出全能干细胞,用于再生医学例如替换受损或病变组织,甚至是创造或者复原生命。该研究通过筛选了数千个化学小分子组合,发现并确定了其中一种组合TAW——三种小分子 TTNPB、1-Azakenpaullon 和 WS6。通过转录组相关和差异表达基因(DEGs)分析发现,这一组合可以将小鼠多能干细胞诱导成最接近小鼠2C胚胎期的细胞,即具有全能特性的干细胞,并稳定培养。图一、筛选能够诱导全能性标志物MERVL-tdTomato的小分子过程示意图。化学诱导干细胞全能性发育胚胎和胚胎外组织被认为是细胞全能性最严格的标准之一,为进一步证明化学诱导的干细胞ciTotiSCs具有真正的全能性,该研究将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力,并分析了着床前和着床后胚胎发育不同时间点的谱系贡献。研究发现,该诱导细胞表现出双向发育潜力,在培养皿和体内都能产生胚胎和胚胎外细胞,具备普通全能干细胞的典型特征。 图二、ciTotiSCs(化学诱导的全能干细胞)对胚胎发育阶段支持小结:该研究以化学方法定向诱导并稳定培养全能干细胞,为从非生殖细胞中控制和理解全能性提供了一种新的体外定向诱导的方法,这将成为再生医学的极大助力,对于实现人体器官的体外再生以及创造或复原生命有着重大的意义。
  • 川大研制出便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)
    日前,由四川大学生命学院分析仪器研究中心牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项成果&mdash &ldquo 便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)&rdquo 亮相第九届中国西部国际科学仪器展览会。该产品是国内自主研发的首例便携式LIBS仪器。除了具有与实验室台式LIBS相似的优点之外,其方便,便携,可现场,在线分析等优势受到国内外用户和参展商的高度关注。这一成果也标志着我国激光诱导击穿光谱仪器自主研制能力的提升。   与传统的技术相比较,该便携式仪器用途更加广泛,能够更好地服务于冶金、地质、医学,生物,环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的现场、原位、快速分析的技术装备,从而加快检测速度,缩短分析时间,降低分析成本,提高生产效率,有广阔的市场前景和空间。 四川大学自主研制的便携式激光诱导击穿光谱仪亮相第九届中国西部国际科学仪器展览会
  • 世界首款激光诱导击穿-拉曼一体化光谱分析仪面世
    日前,由四川大学生命科学学院分析仪器研究中心段忆翔教授作为项目负责人,牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项又取得最新进展&mdash &ldquo 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS)&rdquo 首次亮相于2014年12月20日-21日的&ldquo 激光光谱分析前沿技术国际研讨会&rdquo 。   继2014年3月份在第九届中国西部国际科学仪器展览会成功展出作为国内自主研发的首例便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)之后,该项目团队再接再厉,与各参研兄弟单位联合攻坚,将用于元素测量的LIBS技术与用于分子结构测量的拉曼(Raman)技术有机结合,成功研制出世界上首款风冷型高性能激光诱导击穿-拉曼一体化的光谱分析仪,并将其命名为LIBRAS(Laser Induced Breakdown Raman Spectroscopy)。该仪器可用于待分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量,在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息,为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果,不仅填补了国内技术和行业的两项空白,更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限,LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。   LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越,创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且,仪器的体积小,体重轻,结构紧凑,性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的原位快速分析新装备,降低分析成本,提高生产效率,彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。这一成果也标志着我国激光光谱仪器自主研制能力的快速提升。
  • 高分辨QTOF特色技术巡展:自由基诱导解离技术
    前言高分辨QTOF质谱是一种先进的质谱技术,它结合了四极杆和飞行时间质谱的优点,能够提供高分辨率、高质量精度和高灵敏度的质谱分析。高分辨QTOF作为分析领域的高端仪器,始终在技术层面不断推陈出新。LCMS-9050是岛津最新推出的高分辨四极杆-飞行时间质谱仪,运用了多项特色技术,是技术指标优异、仪器性能卓越的产品。本期将为您介绍自由基诱导解离技术,岛津OAD解离源组件新产品已于近期发布。技术介绍岛津的自由基诱导解离(OAD)技术由田中耕一质量分析研究所开发,代表了质谱分析技术在结构解析方面的一个重要进步。这项技术的开发是为了解决传统碰撞诱导解离(CID)技术难以分辨C=C位置的问题,从而提供更详细的分子结构信息。传统碰撞诱导解离(CID)新型自由基诱导解离(OAD)OAD技术通过在质谱分析过程中引入自由基,使得分析物能够在特定条件下发生解离,从而揭示分子内部的结构特征。这种方法特别适用于脂质和其他生物活性化合物的分析,OAD能够提供关于这些化合物中C=C位置的详细信息,这对于理解分子的结构和功能至关重要。主要特点小结岛津的自由基诱导解离(OAD)技术是一种先进的离子解离技术,能够提供分子内部结构的详细信息。该技术为科研人员提供了一个强大的工具,能够更精准地完成复杂分子的分析和鉴定,从而更好地理解其结构和功能。对于生物医学研究、药物开发和疾病研究等领域具有重要的应用价值。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 赛默飞推出新型手持激光诱导击穿光谱分析仪,快速准确检测碳含量
    Thermo Scientific™ Niton Apollo手持式LIBS分析仪,全面提升材料分析效率与精度 2019年10月30日,上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日推出全新Thermo Scientific™ Niton Apollo手持激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪。该手持式分析仪采用了激光诱导击穿光谱这一新兴材料成分分析技术,为石油化工、机械制造、废料回收和质量控制等各类机构检测金属碳含量提供更加快速、精准、便捷的技术支持。 碳是自然界中最常见的元素之一,在矿业、金属冶炼、材料制造等各种环节中,碳元素都不可避免地会引入金属材料中,并对金属的力学性能以及制造工艺有着重要的影响,因此实现金属中碳元素含量的精准检测具有重要意义。Niton Apollo手持式LIBS分析仪弥补了传统X射线荧光技术无法进行碳元素分析的不足,可以有效进行例如碳钢牌号判定和元素含量分析,以及区分以碳元素作为区别元素的材料。 在传统分析手段难以运用的复杂现场环境中,Niton Apollo手持式LIBS分析仪采用先进分析技术,使得身处作业现场的操作人员能够快速、准确地进行金属碳含量测量,短短10秒就可以得到结果。而借助Niton Apollo手持式LIBS分析仪的便携性,此前需要在狭窄复杂空间中操纵大型设备执行的分析任务,现在也可以轻松完成。 赛默飞中国区总裁艾礼德(Tony Acciarito)表示:“赛默飞致力于不断创新,通过提供行业领先的解决方案,帮助合作伙伴提升其核心竞争力。此次发布的Niton Apollo手持式LIBS分析仪无疑也将为中国客户带去更高效、更便捷的产品体验,助力实现‘更健康、更清洁、更安全’的中国。” 除了量化低合金钢和L + H级钢中的碳浓度外,Niton Apollo手持LIBS分析仪还可以更准确地测量铝、铬、铜、铁、锰、钼、镍、硅、钛、钒、钨,碳当量(CE)和伪元素等多种元素成分,满足了多元化的行业需求。 Thermo Scientific™ Niton Apollo手持激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪 Niton Apollo 手持LIBS分析仪的其它附加性能和优势还包括: 经过第三方验证的联锁装置,可确保操作人员和旁观者免受激光照射伤害 锥形探头可覆盖更多拐角、接头和狭窄焊接区域 微观和宏观相机,以提供样品定位和保持记录 NitonConnect 支持无线数据传输、远程操作和软件更新 IP54 防护等级,适用于扬尘环境 两块热插拔的 Milwaukee® 电池,每块电池续航能力为3-4 小时 可翻转的彩色触摸屏,可从多个角度观看 简洁易用的应用程序界面# # # 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额超过240亿美元,在全球拥有约70,000名员工。 我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、加速药物上市进程、提高实验室生产力。 借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,我们领先结合创新技术、便捷采购方案和全方位服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 关于赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已超过35年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公司,员工人数约为5000名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。 为了满足中国市场的需求,现有7家工厂分别在上海、北京、苏州和广州等地运营。我们在全国还设立了8个应用开发中心以及示范实验室,将世界级的前沿技术和产品带给中国客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合中国市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2600名专业人员直接为客户提供服务。 我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.com
  • 新型空穴型透明导电薄膜问世
    记者1月25日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院固体物理研究所功能材料物理与器件研究部和本院等离子所等单位科研人员合作,在空穴型近红外透明导电薄膜研究方面取得新进展:他们设计并制备了新型空穴型铜铁矿薄膜,并通过参数优化让新型薄膜获得了较高的近红外波段透过率和较低的室温方块电阻。相关研究结果日前发表在《先进光学材料》杂志上。  透明导电薄膜是一类兼具光学透明和导电性的光电功能材料,在触摸屏、平板显示器、发光二极管及光伏电池等光电子器件领域有着广泛应用。目前,商用的透明导电薄膜均为电子型,空穴型透明导电薄膜由于空穴有效质量大、空穴迁移率低和空穴掺杂性差,其光电性能远落后于电子型透明导电薄膜,这严重阻碍了新型透明电子器件的发展。  在国家自然科学基金的支持下,研究人员通过理论计算发现,含有铑、氧等元素的铜铁矿结构材料是一种间接带隙半导体,其中的铜离子与氧离子的原子轨道可进行杂化,从而减弱价带顶附近载流子的局域化,实现空穴型高电导率;另一方面该材料在可见光及近红外波段表现出弱的光吸收行为,具有高透过率。研究人员在前期金属型铜铁矿薄膜的研究基础上,采用非真空工艺进一步获得了大尺寸空穴型铜铁矿透明导电薄膜。该薄膜表现出主轴自组装织构的生长特征,有利于其内载流子的传输,提高空穴的迁移率。另外,由于三价铑离子的离子半径可实现空穴型载流子重掺杂,使得镁掺杂铜铁矿结构材料具有非常高的室温导电率、较高的近红外波段透过率以及低的室温方块电阻。  这种高性能的空穴型透明导电薄膜的发现,为后续基于透明电子型及空穴型薄膜的高性能全透明异质结构的研发及应用提供了一种潜在的候选材料。
  • 将微型光谱仪连接手机 让这个世界更透明
    以色列创业公司Consumer Physics最近风光无限,因为他们的产品SCiO在Kickstarter上成功众筹了276万美元,支持者达到了12,958名。从2014年年初到现在,SCiO在Kickstarter上成功众筹的项目中排名第四(按照众筹金额,前三位分别为:Pono Music、The Music、The Dash)。 SCiO在Kickstarter上成功众筹的项目中排名第四   SCiO的形状就像我们日常使用的U盘,它通过蓝牙4.0和与智能手机连接。使用SCiO时,只需在离物体10毫米左右的位置轻轻一扫,就能在配对的智能手机上马上看到物质组成的分析结果了。扫描后,数据会上传至云端,算法也会实时处理数据。   也就是说,未来你去酒吧,用SCiO扫一扫就可以知道有没有人在你的酒中下药,去水果店买水果的时候就可以知道哪只瓜更甜,你还可以在喝牛奶之前了解它所含的热量。 Consumer Physics两位联合创始人Dror Sharon(左)与Damian Goldring(右)   其实SCiO取得如此轰动的效果并非因为它的技术很牛,它可以扫描、分析任何物质,全都依赖产品上的微型光谱仪,这项技术已经存在了100多年了,SCiO只是让它使用起来更便利,价格更易于接受。SCiO还未完成众筹的时候,我就对它做了报道,很多粉丝问我,SCiO和传统的光谱仪相比,测试的精度会不会存在较高的误差,Consumer Physics的CEO Dror Sharon近期接受我的专访时说道,在让SCiO转变成消费级的产品的时候必须对一些东西做了权衡,但是测试所得的数据还是与传统光谱仪差不多的。 使用SCiO时,只需在离物体10毫米左右的位置轻轻一扫,就能在配对的智能手机上马上看到物质组成的分析结果了   Consumer Physics的团队希望SCiO让整个世界会更透明一些,为了早点达到这个目标,他们正在忙碌,将产品尽快送到Kickstarter的铁杆粉丝的手中,他们还在建立数据库,完善功能和开发包。Consumer Physics的媒介负责人Yael Hezroni告诉我:&ldquo 你知道吗,我们团队都快疯掉了,每天我们收到成千上万封邮件和各种电话,但是我们还是要尽量给到每个人非常个性化的答复&rdquo 。   Yael牵线,我通过邮件专访了Dror。让我感到惊讶的是Dror与联合创始人Damian Goldring早在20年前就开始酝酿如何让用户更好地了解周围的物理世界。Dror告诉我,20年前就开始考虑与Damian合开一家公司开发一款手持、可以告诉你你周围的物理世界这样的产品。在漫长的20年中,这个想法变来变去,但是核心一直不曾变过。   &ldquo 开始的时候,我们遇到了很多的问题和挑战:什么样的技术最能帮助我们达到目标?怎样把产品做小,价格更亲民?我们能验证这个想法的可行性吗?我们应该从何处开始做?还有很多很多问题&hellip &hellip &rdquo   最终,Dror制定了一个计划,来解决遇到的每个挑战。但他们专注解决两个问题:   要证明他们是可以制作一个个头小、低成本的光谱仪。   证明用了这个特别的光谱仪,他们可以创造出一些有趣、有意义的功能。   SCiO原型机的诞生仰仗了Consumer Physics公司的超级天才团队,他们可以同时处理很多棘手的问题-这是一个小个头、低成本的光谱仪,它的基本功能都是围绕食物展开的。这个过程包括复杂的光学和工程设计,控制部件的电路和电子设计,实时信号处理,短波设计和服务器-用户系统的建立,还有设计一些功能,比如,建立数据库、改善分析算法、生产能力、检测系统质量还有其他一大堆问题要解决。 Dror的团队已经开发了几代SCiO的原型机,目前已经开始量产   Dror的团队已经开发了几代SCiO的原型机,目前已经开始量产。Dror向我介绍,他们正在打响十二分精神,努力提升产量。虽然过程非常熬人,但是Dror还是觉得值得的!&ldquo 团队中的每个人都有机会与他人合作去解决极为复杂的问题,作为团队中的一员,能够不断突破创造出这样创新的产品是非常让人感到非常兴奋的事情了&rdquo ,Dror说。未来Dror期望SCiO有更多的使用场景,接下来他们会给到900个开发者机在他们的平台上开发app的机会。   &ldquo 但是长期,我希望SCiO的传感技术可以嵌入每一步智能手机、可穿戴设备或者其他的联网设备,我们收集的数据越多,那些不确定性就越少,我们的产品对于用户来说价值就会更大&rdquo ,Dror最后告诉我。   除了Dror,我还与Consumer Physics的系统和项目经理Omer Keilaf交流了很多,他和Consumer Physics的联合创始人Damian Goldring是校友,是他主动前线让我认识Yael的。从Dror的回答,我感到他并没有因为繁忙有一丝敷衍。Omer也是一个效率极高的人,他总是能够在我发出邮件后,10几分钟给到回复,还努力帮我从中协调。他与Yael都非常期待我的文章,都很想知道中国记者是怎么看他们的。   总之,对于我来说整个过程是让人兴奋的,也让我感到到了以色列人的高效与责任心。   采访Dror Sharon之后,我也陷入了思考之中,SCiO从想法到量产,这个过程的难度和遇到的挑战可想而知,为什么他们就可以同时处理那么多硬件创业过程中各种难易不等、琐碎的事情呢?为什么国内很多团队都死在过程中,不能像他们那样做成这件事呢?   看了联合创始人Damian Goldring的简历,我明白了一点。Damian除了是电光材料和纳米光子学的专家,拥有以色列特拉维夫大学电光材料和纳米光子学的博士学位,还在以色列空军服过役,这是很典型的以色列风格的人生轨迹,他们在军队里被训练要同时可以处理很多极为棘手的事情。
  • 国内数个PX项目低调投产 项目不透明致恐慌
    11月23日,大连,一工人走过福佳大化公司。 11月23日,大连福佳大化。   继厦门PX项目、大连PX项目,因当地居民抗议停建之后,10月28日,宁波镇海PX项目也被迫喊停。一时间,“PX项目”成为敏感词,似乎过街老鼠,人人喊打。有专家对此称,PX项目被妖魔化。在反对声之外,2009年5月,被迫从厦门迁到福建漳浦县的PX项目顺利开工。今年11月20日,据漳浦县县委宣传部官员称,古雷PX项目最迟年后将正式投产运营。   据了解,此前迫于压力停工的大连PX项目也低调复产,并称符合市政府的规划。在停与建的博弈中,一些居民试图获得关于PX项目的信息,却并不顺利。   这正是PX项目成为敏感词,形成群体PX“过敏症”的重要原因:PX项目的信息不够公开透明、利益诉求渠道不畅、公众参与缺失。   “剧毒致癌,可致不孕不育、新生儿畸变,一旦泄漏或爆炸,将如原子弹般秒杀一切,按国际规定,厂房须距市区100公里外。”10月以来,23岁的宁波会计师许军在网络、手机,不断地看到关于镇海PX项目的“技术帖”,号召走上街头抗议PX。   尽管不知PX为何物,10月28日下午,许军还是加入数千宁波市民抗议镇海PX项目的队伍中。   当天,宁波市政府发通告称,坚决不上PX项目。继2007年厦门PX项目搬迁古雷、2011年大连PX项目宣布停产待迁后,PX成为人人喊打的“过街老鼠”。   与此不同,2009年5月,从厦门迁移到福建漳浦县古雷镇的PX项目顺利开工,今年11月20日,记者了解到,该项目年后将投产。   相关人士认为,对PX项目恐慌的背后,是源自对PX信息的不够公开。   PX被妖魔化?   金涌认为,厦门PX之所以成为一次环保事件,与其毒性并无太多关系,而是背后有诸多利益博弈在作祟   “PX不是一项新技术,上个世纪五十年代起,中国就开始生产PX,这项技术广泛用于化纤、纺织原料,作为第一大生产国和第一大消费国,目前,中国在国内有十多家成熟的PX产业基地。”11月4日,中国工程院院士、清华大学化工科学与技术研究院院长金涌称。   2007年,厦门PX事件爆发后,金涌受厦门市政府邀请,前往海沧担任PX事件应急处理专家之一,他至今无法理解厦门PX事件明明“开了个好头”,为何却成为各地反PX的“经典案例”。   金涌说,国际上,没有关于PX生产区和居住区距离的具体限制,须距居住区100公里以上的说法子虚乌有,“美国、新加坡、日韩等国都是PX生产大国,他们的生产厂区都是紧邻生活区,相距几百米最多也就几公里而已”。   金涌认为,厦门PX之所以成为一次环保事件,与该产品本身的毒性并无太多关系,而是背后有诸多利益博弈在作祟,“PX论毒性和汽油差不多”。   记者多次联系作为PX反对派代表的全国政协委员、中国科学院院士、厦门大学化学系教授赵玉芬,均拒绝采访。   “可以辩论嘛,你说PX有多毒,那你就拿出依据来,可以互相对峙,媒体进行监督。”金涌称,PX离开厦门并非是赵玉芬提案中所称的“危险”,而是有着良好深水港的古雷镇,比海沧更适合建厂。   去年,大连PX事件中,金涌再次受邀应急处理专家,他提出意见,“你把PX装罐储备,来回搬运,味会更大,危险更大。现在一般是生产出来就使用掉,如果要运就要建PX库,不搬才会更安全”。   面对市民持续高涨的抗议,大连市政府并未听取金涌的意见,提出“福佳大化PX项目必须停产搬迁”。   “如今,PX在中国已成为敏感符号,成为‘过街老鼠人人喊打’,实际上,这个项目被妖魔化了。”金涌认为,解决问题还在于政府、企业与群众的沟通,项目信息公开透明,政府引导市民广泛参与企业项目的立项、环评和生产建设,“没有神秘了,它自然就不会恐怖”。   漳浦PX顺产经验   “到PX工厂考察,发现居住区都距离厂区数百米或几公里,PX生产用的水都可以直接养鱼,了解了真相就不恐慌了”   2009年5月,从厦门迁移到福建漳浦县古雷镇的PX项目开工。今年11月20日,漳浦县县委宣传部官员称,古雷PX项目最迟年后将正式投产运营。   古雷石化成为全国第一个公众全面参与环评的石化项目。如今,一条数十米宽的水泥路贯通古雷镇,沿线耸立着绵延数公里的输油管道和化学原料存储铅罐。   10月22日,《福建日报》报道该省漳浦县古雷镇PX项目的“速度奇迹”:“一年时间,就完成PX项目的所有审批工作……启动项目建设仅用了不到3年时间,就进入冲刺投产阶段。”   2007年,厦门PX项目被驱逐后,2008年上半年,福建省政府决定将该项目迁建到古雷镇,当年9月,《古雷区域发展建设规划》获省政府批准。2009年3月,国家发改委正式批准古雷PX、PTA项目。   根据规划,“投产后,石化下游产业区与居民生活区距离控制在3公里以上,石化中游产业区与居民生活区距离控制在8公里以上,石化上游产业区与居民生活区距离控制在12公里以上”。   古雷镇杏仔村村民洪和生将与村民搬到18公里外政府新配建的“新港城”居住,不过,规划并未明确界定PX生产区与居住区之间的安全距离。   “一开始都很害怕,很愤怒,当时并不知道PX为何物,但厦门在2007年的集体抗议,驱逐该市海沧区腾龙芳烃PX工厂的消息已满天飞。”11月19日,村民洪和生说,2008年初,PX项目落户古雷镇时,他的想法是“难道是觉得我们这里的群众好欺负?”   “征迁、收海直接触及群众生产生活,开始群众不理解,连门都不让进。”古雷镇征迁宣传组组长洪振垣说。   2008年,选址时,漳浦县政府组织县、镇、村干部到古雷镇分发关于PX的知识宣传册,针对PX的疑惑和期待逐条解答,请专家做讲座。媒体上设立“重大化工项目”专栏节目,邀请腾龙公司技术人员与村民共同参加,现场互动对话。   2008年7月,古雷镇PX项目启动,漳浦县政府抽调了39名科级干部组成工作组,进驻古雷镇的13个村,三人一组,开展“一户一政策”说服工作,做通了村民思想,确保项目得以在2009年5月8日顺利开工。   陈卫彬是当地企业代表之一,作为古雷镇岱仔村鲍鱼养殖大户,他参加了政府PX项目的座谈会,“通过到新加坡、南京扬子等PX工厂考察,发现居住区距离厂区数百米或几公里,环境很优美,PX生产用的水都可以直接养鱼,了解了真相就不恐慌了”。   大连PX低调复产   大连福佳集团一高管证实,该公司PX项目已复产,“据我所知,我们的生产就从没停过”   大连被叫停的PX项目已低调地复产。“一年过去,福佳大化的PX工厂还是继续在生产,再没有搬迁的消息。”大连摄影师王君(化名)说,他是去年抗议活动的推动者之一,复产前,他并没有获得关于该项目开工等信息。   去年8月14日,大连数万市民上街抗议福佳大化公司投资运营的PX生产项目。   今年11月23日,大连市福佳大化公司门口,保安对进厂人员仔细核查,工厂背后正在修建数千米长的沿海防洪堤,周边建有数十个铅罐,用来存放化工原料。滚滚浓烟从福佳公司上空升起,空气里弥漫着一股呛鼻的酸味。   福佳公司一位工作人员说,福佳大化已恢复PX生产近一年,一直比较低调,“公司内部PX已成为禁忌的话题,员工严禁泄露复产消息”。   当天,记者获得一份函件,这份大连金州新区管委会发给大连海关的“申请协助福佳大化集团办理相关业务”的函件称:“福佳大化PX项目经停产整顿,威胁PX罐的安全隐患已经消除,经中国科学院危化所等13名专家勘验、评估与验收合格,专家认定该项目已达到安全生产条件。”   该函件称,大连市委市政府对福佳PX项目的意见为“在积极推进搬迁工作的同时,在安全隐患彻底消除,同意恢复生产”,函件落款时间为2011年12月7日,距大连市民街头散步抗议PX不到四个月。   大连福佳集团一位高管证实,该公司PX项目确已复产,“据我所知,我们的生产就从没停过,每年100多亿的订单,怎么停,这么大损失由谁来承担?”   该高管透露,去年集团总产值260亿,其中PX产值200个亿,单项上交大连市税收达30多亿元,“PX项目每年收入的数十亿会流入集团的地产项目,我们也想搬迁,但搬不起,政府也不会出这笔钱。”   “我们是根据市政府的整体安排来执行的,市政府安排我们搬,什么时间什么地点,政府给安排到什么地方,我们肯定会执行的。”12月17日,福佳大化办公室负责人说,目前该公司复产的PX项目,“符合市政府大的规划”。   该负责人称,公司项目的环评报告和复产审批手续均完善,是否公开发布要由市政府决定,他们无权公布。对此,大连市政府新闻办拒绝回应。   “复产的消息不知,正如当初都不知道福佳的这个工厂何时通过环境评估、生产的PX为何物,我们始终蒙在鼓里。”王君称。   未被公开的环评报告   贝志诚认为,企业和政府应当将“最大可信事故”的可能性、危害性对居住地群众坦诚相告   普通市民想获得PX项目的信息并非易事。   10月29日,在宁波市政府宣布“坚决不上PX”第二天,网名“一毛不拔大师”的北京商人贝志诚发微博称,“将自费购买专业检测设备,到全国PX工厂周围检测工厂排出含硫化物、苯等有害物质的废气和废水,来判断PX生产中排出物的污染情况”。   此前,贝志诚因自费购买仪器检测北京空气质量而广受关注。   贝志诚想查询一个现有PX项目的环评报告,比对实际检测的数据以判断一个地区是否受污染,通过互联网、电话和当地媒体查询国内十多家投产的PX工厂资料后,均无所获。   “环评报告,法律上说都是公开的,我就不明白为什么大多数都查不到,如果看了环评报告,会对这个事的看法好转。”11月5日,贝志诚称,2006年,法律规定,民众可向行政部门索取重大建设项目的环评报告。厦门市政府以PX厂环评报告是2005年7月出具的,拒绝给任何环保组织与个体群众查阅。   一名匿名网友向贝志诚提供了一份海南洋浦PX项目的简版报告——“洋浦海南炼化厂内新建60万吨/年产PX项目的环境影响评价报告”,由海南炼油化工有限公司委托洛阳石化工程公司制作。   石油化学工业规划院总工程师李君发认为,据环评报告,PX工厂的毒性“与汽油差不多”,远不及一些同等级别规模的普通化工厂对空气与水的影响,“所有化工厂都具有易燃易爆的特点,对二甲苯(PX)的燃爆危害和范围不见得更大”。   该报告确定“最大可信事故”:硫化氢将以152千克每分钟持续15分钟释放,甲醇以9千克每分钟泄漏15分钟,苯乙烯以13千克每分钟泄漏15分钟,100000m3原油罐溢油将充满整个防火堤,以980吨每小时燃烧,每分钟燃烧生成CO以2405千克每分钟、SO2以283千克每分钟持续60分钟释放,扩散至大气环境。   报告还预测PX遭遇火灾的情形:“火灾热辐射范围在142m以内,产生的二氧化硫最大落地浓度达780mg/m3,可使人员产生刺激和窒息,苯和硫化氢泄漏浓度在2小时和4小时后达到相应的居住区允许浓度限值。”   贝志诚认为,企业和政府应当将“最大可信事故”的可能性、危害性对居住地群众坦诚相告,“你要告诉群众如何规避可能的事故,出了事故如何控制危害,如何救助群众,甚至教群众如何逃生自救”。   该环评报告中并无此内容。“作为化工厂周边的市民有权知道这些,因为这些与他们的生活息息相关。”贝志诚说。   记者联系了海南当地群众,均称只知洋浦的PX项目已投产,但并未见过此份环评报告。   应独立评估社会风险   国家发改委发文称,将对拟建项目的“合法性、合理性、可行性、可控性”展开社会稳定风险调查   中国是纺织出口大国,PX衍生产品PTA是纺织业广泛的原料,2010年,PX进口380万吨,国内生产400万吨,差不多40%要靠进口 2011年进了490万吨,国内产量400万吨左右,缺口巨大。   11月4日,石油化学工业规划院总工程师李君发称,根据规划,国家仅在已有的化工基地扩建PX项目,不会新建,发改委一直严控PX项目审批,“但因为市场紧俏、投资额巨大,动辄投资数百亿元的年产值和纳税额对地方政府有巨大诱惑,很多地方排队跑PX项目”。   李君发透露,目前在国家发改委排队报批的PX有几十个,而每年得到批复的仅为十分之一都不到,“报批已排到几十年之后,现在是民众对PX反对,地方政府则趋之若鹜”。   李君发称,如何避免大连、宁波PX事件,关键在于信息沟通,“政府要宣传,要信息公开,要增加公众参与,多听取群众的利益诉求,企业把存在的风险明明白白告诉大家,要积极回馈周边环境,为当地居民铺路、修桥,多做些公益,以和谐彼此关系”。   “一出事,地方政府就为了维稳,说我不干了,企业就缩到后边去,群众肯定就觉得你是做贼心虚,长此以往,就造成PX是有害的这种假象。”李君发说。   10月中旬,国家发改委下发关于《固定资产投资项目社会风险评估报告编制大纲》的征求意见稿。该评估稿称,将建立固定资产投资项目社会风险评估的长期制度,对拟建项目的“合法性、合理性、可行性、可控性”展开社会稳定风险调查。   生态环境方面,针对群众可能“不理解、不认同、不满意、不支持”的环节逐一重点分析排查,将风险分为较小、中等、较大、重大、特别重大五个等级,“形成风险防范、化解矛盾的措施建议”。   不过,李君发认为,地方政府既是社会风险评估方,又是建设项目实施方,“应该由独立机构进行评估”。(原标题:“PX项目”群体过敏症)
  • 上海光机所在基于激光诱导击穿光谱的中药重金属检测方面取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室在基于激光诱导击穿光谱的中药重金属定量检测方面取得进展,研究团队利用纳米金增强和稀有气体吹扫相结合的方法提高了中药重金属汞元素定量检测灵敏度。相关研究成果以“High-sensitivity analysis of mercury in medicinal herbs using nanoparticle-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy combined with argon purging”为题,发表于Journal of Analytical Atomic Spectrometry。激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是一种原子光谱分析技术,具有样品制备简单、可实时检测、检测速度快、多元素同时检测等优点,被称为元素分析领域的“未来巨星”。当采用LIBS检测中药残留重金属元素时,激光诱导等离子中汞原子的复合速率远高于其他原子,且空气中的氧气会引起汞特征谱线Hg Ⅰ 253.65nm上能级的猝灭,导致汞元素检测灵敏度远低于其他重金属元素。图1 纳米金增强LIBS结合稀有气体吹扫检测过程示意图图2 滴加在中药表面的纳米金液滴 (a)表面未处理,干燥前;(b)表面未处理,干燥后;(c)超疏水处理,干燥前;(d)超疏水处理,干燥后研究团队利用激光与纳米金颗粒作用过程中纳米金内部传导电子震荡和表面等离子激元共振特性,通过在中药样品表面沉积一层纳米金颗粒,提高了激光诱导等离子辐射光谱强度;通过对中药表面进行超疏水处理,优化了纳米金沉积过程,抑制了“咖啡环效应”,提高了光谱信号稳定性;在此基础上采用氩气吹扫样品表面,为等离子演化过程创造无氧环境,进一步提高了等离子辐射光谱强度。实验结果表明,采用纳米金增强结合氩气吹扫后,汞元素特征谱线强度提高6.19倍,检测灵敏度提高9.73倍。图3 纳米金增强结合稀有气体吹扫前后中药样品在253.0-254.0 nm范围内的激光诱导击穿光谱(扣除背景光谱)图4 中药汞元素定量分析校准曲线 (a)LIBS (b)纳米金增强LIBS结合氩气吹扫
  • 华东师大重庆研究院首次提出多维等离子体光栅诱导击穿光谱技术
    近日,华东师范大学重庆研究院的科研团队与精密光谱科学与技术国家重点实验室进行合作,在超快激光诱导击穿光谱的研究中取得重要进展,团队首次提出多维等离子体光栅诱导击穿光谱(Multidimensional-plasma-grating induced breakdown spectroscopy,MIBS)技术,并实验证实新技术比常规激光诱导击穿光谱具有更高的探测灵敏度和克服基体效应。相关成果以题为Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy by multidimensional plasma grating发表在光谱类一区期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry杂志(胡梦云,施沈城,闫明,武愕,曾和平,JAAS,2022)。《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》杂志刊登曾和平教授团队研究成果激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种非常实用的分析测试工具,可以用于确定固体,液体和气体的元素成分。传统的纳秒激光诱导击穿光谱受基体效应与等离子体屏蔽等干扰,而飞秒光丝激发(Filament-induced breakdown spectroscopy,FIBS)受限于峰值功率钳制,灵敏度难以提高。团队前期发展飞秒等离子体光栅诱导光谱(Plasma-grating-induced breakdown spectroscopy, GIBS)技术,基于两束飞秒光丝非共线耦合形成等离子体光栅,突破峰值功率钳制效应,光功率及电子密度提高近2个量级,等离子光栅中多光子电离与电子碰撞激发协同,提高探测灵敏度(胡梦云,彭俊松,牛盛,曾和平,Advanced Photonics, 2020, 2(6), 065001);GIBS等离子体干涉激化可克服基体效应,首次实现成分探测自定标。为了进一步提高对样品的激发效果,延长激发产生的等离子体寿命,增强光谱信号,团队提出基于等离子体光栅的多脉冲耦合激发诱导击穿光谱MIBS新技术。团队利用三束非共线、非共面的飞秒脉冲进行相互作用对样品进行激发,成功观察到等离子体光栅的衍射效应,等离子体光栅实现从一维突破到二维。二维等离子体光栅对样品进行激发时,二维等离子体通道中具有更为精细的周期性结构和更高阶的非线性效应,提升了等离子体密度和光功率密度,多光子激发以及电子碰撞双重激发更为明显,从而进一步提高探测灵敏度,克服基体效应。MIBS实验装置,二维等离子体光栅的周期性结构使得三次谐波发生衍射值得一提的是,研究发现所获得的谱线信号会随着激光能量的提升而增强,当单脉冲能量超过2 mJ时,MIBS技术将取得更明显的优势。此外,MIBS技术仅在激发源上进行了改进,并未引入复杂的样品处理步骤以及额外的装置,与大多数改进技术相比保留了LIBS技术原有的快速、简单、便捷的优点,这使得其能够满足特定场景中的原位实时检测需求。随着GIBS/MIBS技术的研究发展与应用拓展,为了适应野外恶劣环境下移动作业,实现非接触式在线实时探测,对激发光源提出了更高要求,需要性能更加稳定的高能量飞秒光源进行激发。与此同时,华东师范大学重庆研究院发展高能量飞秒脉冲激光光源。基于掺Yb光纤种子脉冲产生与固体再生放大相结合的飞秒激光放大方案,通过搭建宽带可调谐的光纤脉冲种子源解决信号光和放大介质光谱窄化和增益失配的问题,实现激光高效率放大;结合啁啾脉冲放大和固体再生放大技术,抑制激光放大过程中的非线性累积,提升放大效率和功率,输出mJ级高能量飞秒脉冲激光。高集成化、高稳定性混合系统1030nm mJ级高能量飞秒激光光源满足实验室以外苛刻环境下应用,为GIBS/MIBS技术试验野外在线检测提供了技术和仪器的支撑。1030nm高能量飞秒激光器此外,华东师范大学重庆研究院开发多个系列超快飞秒激光光源,形成多款超快飞秒激光器产品,其中包括:FemtoCK,FemtoLine和FemtoStream等。针对GIBS/MIBS技术、强场激光物理、微纳加工等应用研究,开发的1030nm mJ级高能量飞秒激光器YbFemto HP采用光纤固体混合放大技术方案,种子源采用全保偏光纤结构的振荡器FemtoCK产生稳定脉冲序列;该光源通过啁啾脉冲放大技术,结合掺镱增益介质的固体再生放大技术,输出中心波长1030nm、能量达毫焦(mJ)量级,脉冲宽度小于300fs的高能量飞秒激光脉冲。该光源重复频率调谐范围覆盖单脉冲~ 250 kHz,增加定制模块可进行倍频操作,实现515nm、343nm等飞秒脉冲激光输出,满足科研、工业等多场景应用需求。华东师范大学重庆研究院将依托自研的毫焦级高能量飞秒激光器,输出高稳定的激化光源,与GIBS/MIBS技术相结合,集成实现轻量化高灵敏检测仪器,实现技术创新,仪器创新,装备创新,进而实现土壤、液体自标定痕量分析等应用创新,深入优化仪器系统的稳定性与可靠性,使更多野外极限环境下应用成为可能,进一步应用于环境监测、深海勘探、地质勘探、工业冶金、航天探测以及生物制药等领域。激光诱导击穿光谱技术应用毫焦级高能量飞秒激光器不仅仅在LIBS上产生重要应用,同时可用于设备集成,面向如半导体芯片制备、柔性OLED显示器件切割、玻璃切割、非金属/金属材料加工、打孔以及微纳加工等重要应用。另一方面,可用于光谱检测、非线性光学、高次谐波产生、医疗成像、双光子3D打印、相控阵等科研应用。
  • 高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展
    p style=" text-indent: 2em " 透明导电薄膜是触控屏、平板显示器、光伏电池、有机发光二极管等电子和光电子器件的重要组成部件。氧化铟锡(ITO)是当前应用最为广泛的透明导电薄膜材料,但ITO不具有柔性且铟资源稀缺,难以满足柔性电子器件等的发展需求。单壁碳纳米管(SWCNT)相互搭接形成的二维网络结构具有柔韧、透明、导电等特点,是构建柔性透明导电薄膜的理想材料。但已报道SWCNT薄膜的透明导电性能仍与ITO材料有较大差距。 /p p style=" text-indent: 2em " 因此,进一步提高SWCNT薄膜的透明导电特性是实现其器件应用的关键。分析表明,SWCNT透明导电薄膜中的管间接触电阻和管束聚集效应是制约其性能提高的主要瓶颈。一方面,由于SWCNT之间的接触面积小且存在肖特基势垒,载流子在搭接处的隧穿效应较弱,使得管间接触电阻远高于SWCNT的自身电阻;另一方面,虽然SWCNT的直径一般仅为1-2nm,但由于范德华力的作用其通常聚集成直径几十、上百纳米的管束以降低表面能;管束内部的SWCNT会吸光而降低薄膜的透光率,但对薄膜的电导几乎没有贡献。因此,研制高性能SWCNT柔性透明导电薄膜的关键是获得单根分散、低接触电阻的SWCNT网络结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 最近,中国科学院金属研究所与上海科技大学物质学院联合培养的博士研究生蒋松在金属所先进炭材料研究部的导师指导下与合作者采用浮动催化剂化学气相沉积法制备出具有“碳焊”结构、单根分散的SWCNT透明导电薄膜(图1A)。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d1a3d102-e0c5-4683-b29e-cc493258961c.jpg" title=" 1 高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展 仪器信息网.jpg" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 图1. 单根分散、具有碳焊结构的SWCNT网络。 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " (A)典型TEM照片;(B)单根SWCNT的百分含量统计; /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " (C-D)无碳焊结构的金属性-半导体性SWCNT的I-V传输特性; /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " (E-F)有碳焊结构的金属性-半导体性SWCNT的I-V传输特性。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 通过控制SWCNT的形核浓度,所得薄膜中约85%的碳管以单根形式存在(图1B),其余主要为由2-3根SWCNT构成的小管束。进而,通过调控反应区内的碳源浓度,在SWCNT网络的交叉节点处形成了“碳焊”结构(图1A)。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究表明该碳焊结构可使金属性-半导体性SWCNT间的肖特基接触转变为近欧姆接触(图1C-F),从而显著降低管间接触电阻。由于具有以上独特的结构特征,所得SWCNT薄膜在90%透光率下的方块电阻仅为41Ω □-1;经硝酸掺杂处理后,其方块电阻进一步降低至25Ω □-1,比已报道碳纳米管透明导电薄膜的性能提高2倍以上,并优于柔性基底上的ITO(图2A-B)。利用这种高性能SWCNT透明导电薄膜构建了柔性有机发光二极管(OLED)原型器件,其电流效率达到已报道SWCNT OLED器件最高值的7.5 倍(图2C-D),并具有优异的柔性和稳定性。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/31a1c88d-964d-4fda-af47-d5b192bb42f2.jpg" title=" 2高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展 仪器信息网.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " 图2. SWCNT 柔性透明导电薄膜和SWNCT 有机发光二极管。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " (A-B)SWCNT 柔性透明导电薄膜的光学照片及其透明导电性能对比;(C-D)SWCNT 有机发光二极管原型器件的光学照片及其光电性能对比。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 该研究从SWCNT网络结构的设计与调控出发,有效解决了限制其透明导电性能提高的关键问题,获得了具有优异柔性和透明导电特性的SWCNT薄膜,可望推动SWCNT在柔性电子及光电子器件中的实际应用。主要研究结果于5月4日在Science Advances在线发表(Sci. Adv. 4, eaap9264 (2018),DOI: 10.1126/sciadv.aap9264)。该研究工作得到了科技部、基金委、中科院等部署的相关项目的支持。 /p
  • 科学家研制新型半导体柔性透明储能器件
    中国科学院上海硅酸盐研究所黄富强团队研制成功一种新型透明半导体柔性透明储能器件,综合性能优于目前报道的所有透明储能器件。随着电子产品向可穿戴、移动化、超轻薄、透明、微型化发展,轻便、柔性甚至全透明的储能器件在未来便携式设备中具有广阔的应用前景。然而,在柔性透明储能器件中,透光率和能量密度相互影响,提升单一性能往往导致另一性能的大幅下降,同时还需提高储能器件的容量,这些都带来了极大的挑战。为此,黄富强团队通过合理的晶体掺杂设计,成功制备了一系列间隙硼掺杂的介孔宽禁带半导体氧化物(氧化锡、氧化锌及氧化铟)。在这一类新型的透明半导体氧化物中,间隙硼原子不仅能够大幅度提升掺杂材料的载流子浓度,为羟基的嵌入提供丰富的结合位点,还在间隙掺杂位上引发与OH-的赝电容电化学反应,从而将赝电容惰性的氧化锡、氧化锌和氧化铟,转化为高电化学活性的超级电容器电极材料。通过控制间隙硼掺杂的浓度,这一类介孔透明半导体氧化物的体积比容量可以达到每立方米1172毫法拉,实现与其他非透明金属氧化物的赝电容性能相近。这种新型透明半导体材料与聚乙撑二氧噻吩—聚(苯乙烯磺酸盐)导电聚合物均匀共混后,通过气溶胶喷涂技术涂敷在透明聚对苯二甲酸基底上制作电极。基于这种电极构建的透明柔性超级电容器,在15000次循环后容量保持率接近100%,其面积能量密度和器件透光率可达每平方米1.36 × 10毫瓦时和 85%。该研究为设计合成具有优异电化学活性的透明半导体氧化物提供了全新的研究思路。
  • 模拟性质:聚环氧乙烷中的剪切诱导相变
    多年来,蜘蛛丝一直是仿生研究的主题。众所周知,它具有令人难以置信的拉伸强度和生物相容性。因此,基于各种材料的人工模拟例子数不胜数。研究较少但却同样有趣的是丝纤维的形成机制。蛛丝是在蛛丝导管对储存在蜘蛛体内的液体蛛丝的剪切力作用下形成的固体纤维。这些剪切力促使晶核的形成,材料在晶核上进一步结晶。有趣的是,相应的合成过程需要的活化能要比蛛丝形成的活化能高得多。谢菲尔德大学的G.J. Dunderdale等人现在已经成功地开发了一种节能程序,通过诱发剪切应力来诱导聚环氧乙烷水溶液(PEO)的结晶。 结晶的形成是通过加热溶液来获得均匀样品,然后通过冷却和剪切溶液来进行关键的具体工作。在小角和广角X射线散射(SAXS和WAXS)原位模式下收集到的图谱,以及当溶液被Linkam CSS 450剪切池剪切时,清楚地显示了结晶的开始。这不仅体现在散射强度的稳步增加,而且Herman定向函数P2(见上图2D SAXS图谱和演变的图像)的上升也表明了样品的方向。同时采集的2D WAXS图谱也清楚地显示了peo72螺旋结构形成的反射特性。 这些结果与剪切诱导偏振光成像(SIPLI)非常吻合,在SIPLI中Maltese Cross图谱的形成表明了结晶的开始。通过这种技术的结合,研究人员已经清楚地证明了在剪切过程中模拟聚合物水溶液到固体材料相变的能力。
  • 世界首台全自动化干细胞诱导培养设备通过验收
    p    strong 干细胞,养起来更简单(解码· 发现) /strong /p p   5月15日,中科院广州生物医药与健康研究院(简称广州生物院)全自动干细胞诱导培养设备研制项目团队研制的全自动干细胞诱导培养设备顺利通过验收,这是世界上首台全自动、大规模、规范化诱导及扩增的干细胞诱导生产系统。该设备将实现全自动化、规模化、智能化的诱导干细胞制备,对再生医学及其相关的细胞治疗领域产生重大影响。 /p p    strong 人工操作难以实现规范化与标准化,已成干细胞发展瓶颈 /strong /p p   干细胞是具有自我复制功能及多向分化潜能的细胞,在特定条件下能再生成人体的各种细胞、组织或器官,医学界称为“万能细胞”。干细胞在基础研究和转化医学应用中具有重要意义,在再生医学、疾病模型、药物筛选、精准医学等领域具有广阔的应用前景。但是,由于常规的干细胞存在量不足,干细胞研究兴起了诱导多能干细胞这一领域的发展,试图解决干细胞作为种子细胞的来源问题。 /p p   “科学家发现如果将人的体细胞进行处理,可以获得一种新的干细胞,这种干细胞被称为诱导多能干细胞。它在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似,是胚胎干细胞的完美替代细胞。”广州生物院研究员潘光锦说,“目前,诱导多能干细胞已成为相关医学研究的核心工具,用于新药研发、神经损伤修复、心肌细胞修复、组织器官再生或移植等领域。” /p p   为了获得实验所需的大量诱导多能干细胞,科研人员需要制备并让其大量增殖,也就是养细胞。然而,当前干细胞诱导、培养及筛选过程均只能依靠人工操作完成,存在很多的不足。潘光锦说:“一方面,由于缺乏对细胞命运变化及诱导多能干细胞克隆筛选和扩增的实时及定量监控,难以实现干细胞诱导流程的规范化与标准化 另一方面,人工操作也存在效率低、成本高、通量低、安全性差等问题。” /p p   因此,如何实现干细胞自动化规模化的均质培养与扩增,避免这些问题,是诱导多能干细胞技术走向实际应用亟须突破的瓶颈。 /p p   在此背景下,财政部支持的国家重大科研装备研制项目“全自动干细胞诱导培养设备研制”,于2013年立项,由广州生物院负责承担。项目团队以创新技术为核心,利用院内国际领先的诱导多能干细胞技术、干细胞诱导分化技术等研究成果,并结合自动化技术,历时4年,攻克8项关键技术,取得多项创新性成果,成功研制国际首台全自动干细胞诱导培养设备。 /p p   广州生物院研究员张骁说:“有了这台设备后,从事诱导多能干细胞的科研人员不再靠人工操作养细胞,甚至不具备养细胞技术的人只要靠这台仪器就能获得诱导多能干细胞。” /p p    strong 可实现全过程实时追踪监测,并提高干细胞的制备质量 /strong /p p   全自动干细胞诱导培养设备占地25平方米,由自动化培养箱系统、自动化液体处理系统、显微在线观测系统、高精度克隆挑取系统、培养皿传送系统、设备控制系统六大模块组成。 /p p   据科研人员介绍,干细胞的重编程是从一个个体化的矩阵培养箱开始,培养箱可并行培养24份个体化的诱导多能干细胞。然后,再由自动传送臂在b级环境下将 6孔细胞培养板从培养箱传送至操作舱中。随后,培养板就被置入成像区。接下来,拥有1.2微米分辨率的显微成像系统就会对其成像,整个过程不超过10分钟。 /p p   “独立矩阵式培养箱主要是为细胞培养提供适当的温度、湿度和气体环境,保证细胞的培养处于合适的环境,同时也保障个体细胞间不会交叉污染。” 张骁说,“人养细胞,不会全程监测细胞状态。而这台设备能全天候坚守,可以通过手机APP端监测,并及时完成移液、换液等操作。细胞的培养时间也缩短了。它还能自动获取细胞成长信息,预测细胞成长趋势,自动挑选出符合要求的成熟诱导多能干细胞。” /p p    strong 改善了我国高端生命科学仪器装备依靠进口的局面 /strong /p p   全自动干细胞诱导培养设备从诱导多能干细胞重编程全过程研究出发,建立全程自动化细胞培养诱导技术体系,利用人工智能机器学习辅助无损无标记分析手段,建立细胞极性变化为基础的命运调控的Hiden Markov Model数学模型,从而指导细胞重编程理论在干细胞获取领域从理论模型到制备整机技术的全线突破,实现重编程多能细胞暨干细胞的制备。 /p p   张骁说:“该自动化智能技术可实现每月24人次为周期的GMP级别的细胞制备通量,为我国的生物先进制造提供了上游细胞来源的智能保障。” /p p   全自动干细胞诱导培养设备第一次实现了以机器学习及人工智能算法为判定的细胞重编程命运的自动化诱导,整机技术及识别核心算法的应用已达国际领先水平。 /p p   广州生物院研究员裴端卿表示,设备的成功研制,标志着我国在干细胞装备领域的自主研发取得新的突破,改善了我国高端生命科学仪器装备依靠欧美进口的局面,其成果填补了国内在该领域的多项空白。 /p p   项目技术验收专家认为,该项目研究成果涵盖基础研究、应用研究和开发研究全过程的生物技术自主创新体系,这将为实现本领域整体“并跑”、部分“领跑”,初步建立系统的生物技术创新体系,突破一批核心关键技术难点作出贡献。 /p p   中国科学院微电子所研究员夏洋说:“该设备的成功研制将促进诱导多能干细胞在再生医学研究领域的实际应用,推进我国在干细胞装备领域的自主研发进程,推动我国干细胞基础研究和临床应用的快速发展,为干细胞再生医学及精准医疗的研究奠定基础。” /p p   据了解,目前各医院细胞治疗临床应用迫切需要干细胞制备装置,全自动干细胞诱导培养设备已逐步在各研究单位或一级医院研究中心推广。该设备降低了人为干预,实现多人份、低成本、高品质、一体化的干细胞生产,社会效益巨大。(记者 吴月辉) /p
  • 1475万!山东大学高分辨液质联用仪、核磁共振波谱仪和激光诱导击穿光谱仪采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:SDDX-SDLC-GK-2023016项目名称:山东大学高分辨液质联用仪采购预算金额:780.000000 万元(人民币)最高限价(如有):780.000000 万元(人民币)采购需求:高分辨液质联用仪采购,具体内容详见电子招标文件。合同履行期限:质保期:国产设备3年,进口设备1年本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:SDJDHD20230565-Z340/HYHA2023-2494项目名称:山东大学核磁共振波谱仪预算金额:515.000000 万元(人民币)最高限价(如有):515.000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求A核磁共振波谱仪1详见公告附件合同履行期限:详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号:SDDX-SDLC-CS-2023008项目名称:山东大学激光诱导击穿光谱仪采购采购方式:竞争性磋商预算金额:180.000000 万元(人民币)最高限价(如有):180.000000 万元(人民币)采购需求:激光诱导击穿光谱仪采购,具体内容详见电子磋商文件。合同履行期限:质保期:国产设备3年,进口设备1年本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年11月17日 至 2023年11月23日,每天上午8:30至11:30,下午13:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:山东大学招标采购管理系统方式:第一步:投标人在海逸恒安项目管理有限公司网站上录入单位名称、联系人及电话等信息;链接:http://www.sdhyha.cn/qpoaweb/prg/gys/baoming.aspx?id=37055BUdN;第二步:登录山东大学招标采购管理中心网站(http://www.cgw.sdu.edu.cn/)进行投标人注册,注册完成山东大学招标采购管理中心审核通过后,在获取招标文件截止时间前再次登录系统在线报名本项目,报名审核成功后自助下载招标文件。 注:(1)本项目不收取招标文件工本费;(2)本项目实行资格后审,获取招标文件成功不代表资格后审的通过。售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、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:山东大学     地址:山东大学中心校区明德楼        联系方式:马老师0531-88365560      2.采购代理机构信息名 称:海逸恒安项目管理有限公司            地 址:山东省济南市历下区华润置地广场A5-6号楼27楼招标三部            联系方式:陈晓楠、向忆寒0531-82667532、18780039059            3.项目联系方式项目联系人:陈晓楠、向忆寒电 话:  0531-82667532、18780039059
  • 首台智能化高性能激光诱导击穿光谱仪成功登录中国
    2008年10月21日,上海凯来实验设备有限公司成功地完成了清华大学BP清洁能源研发与教育中心的激光诱导击穿光谱仪(LIBS)的安装调试工作。目前这套Spectrolaser 4000 Target LIBS系统标配有532nm激光源,*能量为1064nm,300mj,4通道光谱仪,CCD检测器,内置图像2维扫描系统,将协助该中心进行煤炭领域的研究工作,最终目标将在煤矿,发电厂等企业实现在线快速分析,这标志着中国在煤炭的元素分析领域将掌握一种崭新的分析手段。    清华大学BP清洁能源研发与教育中心的激光诱导击穿光谱仪(LIBS)    LIBS应用专家讲解中    激光源导出系统实验    在大气环境中激发效果    外置激光源空气中测试名片中元素含量的实验    标煤(GBW111 O2i)    标煤(GBW111 O2i)LIBS 图谱1    标煤(GBW111 O2i)LIBS 图谱2   标煤(GBW111 O2i)结果显示,该样品煤中含有Si, Fe, N, Ti, C, Mg, Ba, Na, Sr, K, Ca, O、H、Al等多种元素,其中总S含量为33.51%(偏差为0.18%),挥发性硫含量为24.92%(偏差为0.29%),C含量为49.83%(偏差为0.35%),H含量为2.98%(偏差为0.14%),N含量为0.90%(偏差为0.03%),完全符合标准。   传统的煤分析方法不仅样品前处理复杂,实验操作步骤冗长,而且用户需要大量的经费用于购买不同的仪器和试剂。然而,利用LIBS进行煤炭分析,样品制备简单,用户仅需短短二十秒,即可轻松的从软件中准确读出样品的所有元素以及各元素的含量。因此,LIBS的出现大幅度提高了实验人员的工作效率,节约了成本。   煤炭分析背景资料   煤炭是我国国民经济发展的物质基础,煤炭企业生产的煤炭产品不仅要在数量上满足国民经济各物质生产部门的生产和人民群众的生活需要,而且也要在质量上满足不同用户的使用要求。   长期以来,我国煤炭供需关系总的来讲一直比较紧张,只要将煤炭从地下采出,销售就不成问题,这在一定程度上也淡化了人们的质量意识。但发展到今天,煤炭质量问题己引起越来越多用户的高度重视,对煤炭企业提出了严峻的挑战。从目前煤炭市场情况看,煤质不好,不仅价格较低,而且煤炭的利用率较低,浪费严重。据统计,我国煤炭平均利用率约在30%左右。一般来说煤炭燃烧时,煤质越差,热损失越多,热效率也就越低,耗煤数量也越多。如普通锅炉使用灰分为4O%的原料煤与使用灰分为90%的原料煤相比,热效率至少相差10%。可见,由于煤质不好或供煤品种的不对路,其浪费是惊人的。   同时,我国每年因燃煤而产生的硫的氧化物和氮的氧化物的总量在1000万t以上,这些有害的酸性气体排入大气后,在一定的条件下与雨水一起再降到地面。相当于从空中降下2000多万t强酸,对环境污染很大,特别是烟煤中所含苯并芘对人体危害*,其浓度每增加百万分之一,癌发率上升5%。由上可见,提高煤炭质量,不仅可以达到节约煤炭,降低用户生产成本的目的,而且有利于环境的保护,减轻煤炭利用对环境的污染。   为了严格控制煤炭的质量,1987年,国家标准局发布《煤质分析试验方法一般规定》(GB/T 483-1987)。其中包括:煤的元素分析方法 煤中碳和氢测定方法电量—重量法 煤中全硫的测定方法 煤中各种形态硫的测定方法 煤中磷的测定方法 煤中砷的测定方法 煤中氯的测定方法 煤中氟的测定方法 煤中锗的测定方法 煤中镓的测定方法 煤灰中钾、钠、铁、钙、镁、锰的测定方法(原子吸收分光光度法) 煤中铬、锡、铅的测定方法 煤中铀的测定方法 煤中钒的测定方法 煤中硒的测定方法 煤中汞的测定方法等等(详见GB/T 483-1987)。   传统的方法不仅样品前处理复杂,实验操作步骤冗长,而且用户需要大量的经费用于购买不同的仪器和试剂。然而,利用LIBS进行煤炭分析,样品制备简单,用户仅需短短二十秒,即可轻松的从软件中准确读出样品的所有元素以及各元素的含量。因此,LIBS的出现大幅度提高了实验人员的工作效率,节约了成本。    实验室留影1    技术交流会议合影留念   LIBS 技术背景介绍   激光诱导击穿光谱仪(LIBS),无论是在样品制备、检测元素及分析时间上都明显优异于传统分析技术。其基本原理是使用高能量激光光源在分析材料表面形成高强度激光光斑(等离子体),使样品激发而发光, 通过检测系统对激发光信号的分析从而对待测样品元素进行定性和定量分析。   早在1961年,相关技术的论文已发表在了Brech上,但由于当时的激光发射器造价较高,实际生产的应用并不多见。随着激光发射器的商业化,LIBS已经逐渐应用在各行各业:环境:土壤,微粒,沉积物 材料分析:金属,矿渣,塑料,玻璃、煤炭 法医和生物医学:牙齿,骨头 计量学:硅晶片,半导体材料 生物学研究:植物,谷物 国防和军事:爆破,生化武器 艺术品修复和保存:颜料 宝石学和冶金术:贵金属,宝石。   上海凯来拥有一支理论知识扎实和实践经验丰富的团队,秉承着为客户提供完善技术服务的理念,与清华大学BP清洁能源研发与教育中心合作开发LIBS在煤炭领域中的应用。此次合作也对LIBS技术的肯定,欢迎任何对此技术方法感兴趣的分析工作者一起探讨,同时我们可以提供测试服务。相信在不久的将来,LIBS将具有广阔的市场前景。
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