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简单激光水平仪

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简单激光水平仪相关的资讯

  • 构建高水平仪器设备群落,支撑服务高等教育核心任务落实
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 高等学校仪器设备对人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新及国际交流合作等核心工作具有支撑服务作用。仪器设备支撑体系的建设水平,关系到立德树人根本任务的落实效率。需要从落实根本任务的角度认识仪器设备平台建设,将根本任务观点内化于仪器设备支撑服务体系规划、建设、完善、服务等方面。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 围绕“双一流”建设构建高水平仪器设备群落。仪器设备是科学研究、技术开发等工作的物质基础。应从服务突破关键科学问题和解决国家重大需求角度,规划统筹仪器设备的购置和管理。从简单的单一学科出发转变到服务前沿交叉学科与技术,聚焦新科学、新技术等原始创新需求,围绕关键核心尖端设备,搭建仪器群落,实现跨学科、多用途、全功能平台,提高仪器设备解决科学、技术问题能力效率。跳出学科、方向的藩篱,仪器设备群落才能够为大成果、大团队、大突破提供物质基础。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 构建两支人才队伍。一是领军队伍的建设。利用领军人物所具有的战略眼光、学术视野、创新经验,为对仪器设备群落建设指明方向,构建先进仪器设备群落服务未来发展,优化现有群落充分发挥作用和潜力,淘汰落后群落,推动科技创新和发展。二是专业化技术支撑团队的建设。利用技术人员充分发掘并完善群落功能细节,提供科技问题技术解决方案,并由此提升技术支撑队伍的专业化水平。促进技术队伍融入创新团队,共享科研创新发展成果和荣誉,促进大国工匠精神与情怀传承。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 创新仪器设备群落产学研新机制。仪器设备群落是多种技术、设备的聚合,不是一个学科、一个企业能够构建的。高校应改变仪器设备用户的传统定位,利用高校学科、人才等优势和丰富使用经验,对群落的技术、方案进行凝练,提出创新性思路,推动新方法、新方案的研发,成为仪器设备开发的主要动力之一。企业则应加大与高校之间联系,与高校共同开发高校尖端设备,形成仪器设备群落建设新思想。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 发挥仪器设备群落在“三全育人”中的应用。仪器群落不仅仅为顶尖科学研究服务,也是“三全育人”鲜活的载体。高精尖设备的展示,可以使学生了解我国科技发展、社会进步的成果,增强自豪感、爱国情怀,也可以使学生正视我们与发达国家的差距。仪器设备的背后是一代代高校教职工的奋斗历程,发掘仪器设备背后的人文兼职,为“四史”教育的创新提供了方案。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 高水平仪器设备群落是设备、人员、管理、情怀融合的支撑服务平台。四者的有机结合,有利于整合优化科技资源配置,必将为科技创新活力激发、创新人才培养、基础科学及核心技术原始创新、国际竞争和合作等提供高水平支撑服务。 /p
  • 一个简单操作,采购激光粒度仪每台节省了近30万元!
    福建宁德某单位的实验室负责人张经理,采购激光粒度仪时,通过仪器信息网买家服务之仪器试用,短时间内就与珠海欧美克仪器有限公司取得联系,前后不到两个月的时间,收集了数百条数据信息,完成了试用,确认可行,并已下单采购,每台节省成本近30万元!为什么仪器信息网买家服务能这么降本增效,还能快速与合适的厂家取得联系?这归功于仪器信息网拥有60000+家仪器厂商资源,深度合作的仪器厂商达数千家,与合作厂商有特定通道,能精准筛选合适厂商并高效传达。仪器信息网作为成立20多年的专注于科学仪器选型人员及采购人员采购服务的平台,不仅有60000+家厂商,还拥有150000+台仪器、50000+篇解决方案、2300000+篇检测标准以及专业的导购团队,累积服务买家单位200000+家,覆盖高校、科研、工业企业、检测机构等单位及食品、环境、生命科学、制药/化妆品等20余个领域,可为各类型仪器买家单位提供一键发布采购需求多家厂商响应、在线选型、查询历史成交价、批量采购定制化等服务。免费成为仪器信息网买家会员单位,可享受以下服务:一键发布需求,多家厂商响应,满足您货比三家的需要:简单快速发布采购需求,系统匹配3-5家合适厂商,坐等厂商联系您。一键发布采购信息:https://www.instrument.com.cn/buyer/批量采购定制化服务,按需寻找多家合适厂商为您服务:新建实验室、扩项等大额批量采购,支持多仪器表格上传,可提供定制化采购方案,为您提供优质厂商名录。仪器历史成交价查询服务:可查询所采购仪器的历史成交价格作为采购参考,助力采购决策,App端及PC端均可使用仪器选型报告在线查阅服务:还可发送至指定邮箱,助您快速选型,简单输入仪器要求,快速生成选型报告,多个仪器、厂商多维度对比。专属采购客服:仪器信息网买家团队专人对接您的采购需求,帮您提升效率更多服务可免费入驻使用:https://www.instrument.com.cn/buyer/introduce关注公众号,发采购需求查采购进度,享采购服务
  • 中央民大可调谐光纤激光器达国际先进水平
    近日,由中央民族大学主办的“中央民族大学国际联合光子技术研发中心学术委员会第一次会议”和由中关村光电产业协会组织的“成果鉴定会”举行。   针对国际联合光子技术研发中心研发的基于MEMS的三通道C波段可调谐光纤激光器原理样机,由中国工程院周立伟院士和中国科学院杨国桢院士、陈良惠院士等国内相关领域十余位权威专家学者组成的鉴定委员会在听取研制报告、测试报告和查新报告,观察样机演示,并通过质询和讨论认为,该原理样机在多波长激射和调谐机制、光纤谐振腔与光路设计等多方面具有创新性,多项性能指标达到国际先进水平。   中央民族大学副校长宋敏出席会议,并为新成立的国际联合光子技术研发中心学术委员会委员颁发聘书。宋敏表示,中央民族大学通过搭建研发平台推动科研攻关,不仅是推动少数民族和民族地区发展的有效方法,更是建成特色鲜明、国际知名的高水平研究型大学的新途径。国际联合光子技术研发中心平台建设是中央民族大学的一次新尝试,在较短时间内推出科研成果振奋人心,不仅对人才培养模式指明了新方向、提出了新思考,而且积极探索了开展产学研用深度合作的有效方式。   国际联合光子技术研发中心由中央民族大学理学院联合北京交通大学、北京邮电大学、大恒科技股份有限公司、澳大利亚埃迪斯科文大学、韩国光州科学技术研究院共同组建,旨在结合国际光电科研与行业需求研发新型光电技术和产品。可调激光器是该中心研究团队推出的最新研究成果。
  • 欧普图斯便携式激光拉曼光谱仪通过鉴定
    欧普图斯光纳科技便携式激光拉曼光谱仪通过技术成果鉴定   5月20日,适逢“世界计量日”之际,中国分析测试协会组织有关专家前往苏州,对欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司自主研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪进行技术鉴定。   此次技术鉴定由中国分析测试协会张玉奎院士主持,委员会成员则包括中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士、中国分析测试协会副理事兼秘书长张渝英研究员、中国分析测试协会技术部负责人汪正范研究员、中国计量院化学所常务副所长李红梅研究员、清华大学化学系副系主任张新荣教授和原公安部科技司司长刘辛高级工程师。 鉴定会现场   鉴定委员会专家在审查了公司项目工作组的研发报告、查新报告、国家分析仪器质量监督检验中心的检验报告和用户报告等材料,听取了公司项目研发、工程技术、经营管理等情况汇报,并实地考察、详细了解产品研制和使用过程中的各关键环节。 鉴定委员会专家进行实地考察   通过审慎周密的考察和质疑,专家组一致同意并通过了“RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪”的仪器鉴定。鉴定结论如下:   欧普图斯光纳科技RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪,通过优化集成整合现代光学技术、半导体技术、电子技术和分析化学技术,仪器的光谱分辨率达到6cm-1、峰位准确度和精密度分别达到1cm-1,检测速度快,体积小,便于携带。其自主知识产权的纳米技术模块NanoDog® ,利用纳米增强技术实现了对食品中非法添加物、农兽药残留、掺假食品、危险品、毒品和毒物等的拉曼光谱信号进行有效放大,检测灵敏度可达ppb水平。自主研发的操作系统和自动辨识系统,采用便捷的一键式操作界面,缩短分析时间,方便用户对现场快速检测的使用。已针对我国的食品安全以及公共安全中的需求,建立了一套具有自主知识产权的纳米增强拉曼数据库,为自动辨识系统提供数据支持。   RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪为自主设计,关键技术具有自主知识产权,整机的主要性能指标达到国际先进水平。鉴定委员会一致同意通过该仪器的成果鉴定。并建议:加强知识产权的保护,尽快实现产业化并推广应用。   鉴定会的最后,张玉奎院士进行了总结,认为基于激光拉曼技术、纳米技术、分析化学技术、微电子技术和软件技术等研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪,可广泛应用于食品安全现场快速筛检、公安刑侦检测、环保监测、医疗检测等诸多领域,发挥其保障安全的作用。   产品介绍:RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪 RamTracer-200 WFP与RamTracer-200 HS   RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪,采用纳米增强激光拉曼光技术,具有重现性良好,样品前处理简单,检测时间短,检测成本低,系统小型便携,操作简便等优点。其非接触、无损检测和简单样品制备的特性,精度高、现场快速筛查的优势,非常适于高通量和应急检测。   欧普图斯光纳科技已开发出多项具国际领先水平且拥有自主知识产权的产品系列,包括现场快速高灵敏化学物检测仪 (RamTracer® )、纳米技术模块 (NanoDog® )、激光拉曼光谱系统,专项应用数据库,以及便于使用的自动标识软件和人性化的人机界面, 可对微痕量物质进行现场快速辨识。项目已获得授权的发明专利17项、软件著作权3项、发表学术论文和报告20余篇,已申报国家标准3项,行业标准1项(已于2012年5月通过相关行业标委会评审,并计划在2012年内发布并实施),地方标准10余项(其中1项于2011年发布并实施)。其技术在食品安全现场快速检测、刑侦安全、环保监测、重大疾病早期筛查、生物制药、工业流程在线监测等领域均有着广阔的应用前景。
  • 【Goldschmidt2016国际地球化学年会】NewWave激光剥蚀技术引领最先进的科技水平!
    2016年6月26日-7月1日,第26届国际地球化学年会(GoldschmidtConference)在美丽的日本横滨隆重召开。全球50多个国家的数千名地球化学学家和地球化学相关方向的学者参与了此次盛会,会议就化学在地球的形成、环境、生物、资源等各个方面的科学和应用进行了交流和探讨。 Goldschmidt2016国际地球化学年会时间:2016年6月26日-7月1日地点:日本横滨国际地球化学年会(Goldschmidt Conference)是国际地球化学界的*级别学术会议,每年举办一次,规模通常可达数千人。该会议为全球杰出地球化学家提供了展示成果、交流思想和促进合作的平台。会上颁发“哥德斯密特奖”,作为国际地球化学界公认的*奖励,奖励国际上在地球化学领域最有贡献的地球化学家。 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)是等离子质谱与激光探针的组合,利用等离子质谱分析速度快、适用范围广和检出限低等特点和激光微区取样的功效,对地质样品的同位素和微量元素进行原位微区分析。大大地节省了传统方法的碎样、化学处理以及单矿物分选的时间,而且可以测定各种细小的矿物、矿物包裹体以及具有环带结构地质样品的元素和同位素组成。这是传统的溶液法和全样品整体分析方法所无法做到的。 随着分析技术的发展,激光剥蚀等离子质谱已经成为当代地球化学研究不可或缺的常规分析手段,能够提供大批量、高精度物质组成分析,涉及的科研领域有地球化学的理论与应用、大陆动力学、全球变化、环境变迁、矿床成因和资源评价等当代国际地球科学的研究热点,大大地拓宽了地球科学的研究领域,为探讨地球演化和环境变迁等提供了新的强大的技术支撑。 作为激光剥蚀系统全球领先供应商,美国NewWave Research公司在本次会上展出了最新设计的激光剥蚀系统,引来业界专家点赞关注。 NWR 193激光剥蚀系统世上唯一可升级为飞秒的激光剥蚀系统作为世界上最先进的激光剥蚀系统,NWR 193激光剥蚀系统可采用最新升级的Two Vol2双样品池。Two Vol2双样品池,改进了以往常用的复杂的气流洗脱方式,可极大缩短洗脱时间。Washout time 700 msSpatial Reproducibility 2%RSD最新升级的NWR 193激光剥蚀系统,采用了新型坚固稳定的激光器,性能更稳定,可以各品牌ICP-MS完美对接,也是世上唯一可升级为飞秒的激光剥蚀系统。 Goldschmidt年轻和年老时照片现代地球化学之父 Goldschmidt1888年1月27日,Goldschmidt出生于瑞士苏黎世一个书香门第家庭。在西方科学世界里,Goldschmidt常常被称作“现代地球化学之父”。Goldschmidt怀揣对祖国的热爱,对科学的敬仰,全副身心,不遗余力,投入对元素特征规律的研究,终始地球化学成为一门重要学科,从此加深了人类对元素在地球、宇宙中行为的理解。放眼今日地质学,地球化学俨然已经成为研究各门学科的一种重要技术手段,用元素的放射性研究地球年龄,用生物地球化学研究生命起源,用元素的地球化学特征研究宇宙天体,用LA-ICP-MS等测试元素含量,都代表了当今最先进的科技水平。地球物理引领了板块构造,我们有理由相信地球化学会引领下一场革命。 上海凯来为美国Newwave激光剥蚀系统中国总代理 细分市场的隐形冠军——上海凯来实验设备有限公司上海凯来实验设备有限公司成立于2004年,专业代理国际先进分析仪器,聚焦细分市场。总部位于上海张江高科技园区,在北京,广州,成都,杭州,南京,青岛等地设有办事处。公司成立十多年来,一直保持着稳健的业务增长,目前已经成为多个细分市场的领导者。凯来定位明确,专注服务细分高端市场,提倡精英文化,“只有精英才能生存”是公司的基本理念。 目前公司立足于3个细分市场,并都已成为各细分市场的行业领导者。无机元素分析技术配套产品:& 美国NewWave/esi激光剥蚀系列固体直接分析技术产品& 美国TSI ChemReveal激光诱导击穿光谱仪& 美国Elemental Scientific ICP/ICPMS液体进样技术系列解决方案& 澳大利亚XRF Scientific X荧光分析前处理熔样分析技术解决方案 制药行业细分市场产品:& 英国Cobalt Light 空间位移拉曼及透射拉曼& 美国pion药物溶解/通透性分析解决方案& 德国Hosokawa Alpine气流喷射筛分仪 消费品行业细分市场产品:& 美国TSI PolyMax塑料专用分析仪& 美国Agilent 4500 增塑剂检测专用分析仪更多信息请登录凯来官方网站:www.chemlabcorp.com扫一扫,关注凯来官方微信:SHChemLab
  • 便携式拉曼光谱仪激光光源产品介绍
    p strong   一、 拉曼光谱仪设备的市场展望 /strong /p p   作为在分子光谱领域中发展最快的设备,拉曼光谱仪正在成为当前仪器行业的焦点之一。 在早期阶段,拉曼光谱分析设备一直是高端实验室用仪器的代表 然而随着激光器、CCD检测器等技术的进步,便携和手持式的设备成为了拉曼分析仪器一个新的发展趋势——设备体积越来越小,操作越来越简单,应用也越来越广泛。最近两年,由于安防、海关等领域现场快检的需求增加,国内的便携/手持式的拉曼设备的市场迎来了迅速的增长。我们相信在未来的数年内,随着技术方案的成熟、设备成本的进一步降低以及国家政策法规的完善,公安部门、食品安全、药品检测等几大领域的应用也会逐渐成熟 届时,便携/手持式拉曼光谱仪的应用会出现真正的突破,出现爆炸式的市场增长。 /p p strong   二、 便携式拉曼光谱仪关键部件概述 /strong /p p   一台完整的拉曼光谱仪通常由激光器(光源)、样品外光路、色散系统、信号接收系统和信息处理系统几大部分组成。 strong 相对于高端的实验室系统,便携式拉曼设备的内部部件更简单且模块化程度更高,其关键的零部件包括光源模块、光谱仪模块以及拉曼探头三样。仅针对便携式拉曼设备的应用来说,以上几个关键部件国内外厂商的技术水平相差已经不大,国产产品基本能达到国外同类优秀产品的水平,并且具有更高的性价比 /strong 。在拉曼光谱的核心器件——激光光源领域,近年来国内已经出现了一些优秀的供应商,深圳市大族锐波传感科技有限公司便是其中之一。 /p p strong   三、 大族锐波拉曼激光光源产品介绍 /strong /p p   深圳市大族锐波传感科技有限公司是一家光电传感领域的高新技术企业,致力于提供高端光电传感产品与系统。公司由上市企业大族激光科技产业集团股份有限公司和海归技术团队于2015年5月共同发起设立,并引入了多家机构投资者注资。公司位于深圳市南山区高新技术产业园,目前注册资本人民币1亿元。大族锐波在传感用高性能半导体激光器领域具有领先的技术与丰富的经验。公司的技术团队曾最早在国内成功开发出应用于便携式拉曼光谱设备的785nm窄线宽半导体激光器,突破国外垄断,且产品的性能指标不逊色于国际同行的同类高端产品。针对当前拉曼光谱分析仪器领域的应用,大族锐波传感推出了以下数款半导体激光器光源产品: /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm窄线宽激光器.png" style=" HEIGHT: 291px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/4d1205f6-1aeb-490f-9d65-d5308db26e11.jpg" width=" 300" height=" 291" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm窄线宽激光器 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   785nm窄线宽激光器是一款基于外腔设计的蝶形封装激光器。由于独特的腔体设计,产品具有非常好的波长温度稳定性、窄谱线线宽、高边模抑制比等特点。该激光器的标准封装是14引脚的蝶形管壳,由Bragg体光栅来实现中心波长的稳定和低温依赖性。其它封装形式也可以根据客户需求提供。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   除了具有拉曼光谱分析所要求的窄线宽(0.08nm)、稳定波长(785± 0.5nm)输出外,产品可根据客户的需求提供不同规格的稳定功率输出:最高输出功率可达600mW以上 低功耗的型号则具有非常低的阈值电流 (~200mA的阈值电流,指标领先于国外同类器件),尤其适用于便携或手持式拉曼分析仪的应用。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm窄线宽激光器模块.png" style=" HEIGHT: 263px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1d0a697e-a481-4d13-9149-909bb3b0559e.jpg" width=" 300" height=" 263" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm窄线宽激光器模块 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   激光器模块内置大族锐波生产的窄线宽激光器,通过专有的电路驱动设计实现稳定快速的激光驱动。该款激光模块体积小,固件升级灵活,具有风冷或无风冷选择、标准USB接口和TTL接口。该产品非常适用于拉曼光谱、传感、医疗以及其他测量等领域的应用。可根据客户的需求提供定制服务,并提供相应的技术支持。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 785nm单模激光器.png" style=" HEIGHT: 261px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/1714aca5-30dc-4207-b7ab-5de53a7d34a6.jpg" width=" 300" height=" 261" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 785nm单模激光器 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   产品基于外腔设计,由Bragg体反射体光栅形成的外腔反馈保证了稳定的中心波长和低温依赖性。由于独特的腔体设计,该款激光器能输出高质量的单模光束,并具有非常窄的谱线线宽和高边模抑制比。高质量的单模高斯光束可以有自由空间窗口输出和单模光纤耦合输出两种输出模式。该产品适用于如拉曼显微光谱分析等领域的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   目前我司的数款拉曼光源激光器件及模块产品均获得了客户的认可与好评,主推的785nm窄线宽激光器模块已经被国内领先的拉曼设备生产商采用,应用在其便携式设备之中。 /span /p p strong   四、 大族锐波未来发展规划及对于拉曼仪器行业的期望 /strong /p p   在拉曼光谱之外的其他领域,大族锐波也陆续推出了多款高性能的传感用激光器产品,如1550nm单频激光器,1064nm单模激光器等。依托海外高层次技术团队拥有的核心技术和大族激光在传感领域的发展战略布局,大族锐波希望以光电传感的关键技术为切入点,研发、设计、生产和销售应用于光学传感、环境监测、工业检测等领域的集成光电传感器产品。公司将在激光器器件及模块产品的基础上不断投入和发展,目标是经过三到五年时间的成长,在国内或国外资本市场上市,进一步发展成为国际光电传感技术的领导企业之一。 /p p   现场快检是仪器行业的一个前景巨大且发展迅速的方向,我们十分看好便携式和手持式拉曼光谱设备在各个快检领域的应用。在该方向,国产的拉曼设备厂商已经开始奋起直追,产品性能和进口设备的差距将越来越小,并且性价比更具有优势。在未来,除了期待拉曼设备厂商在技术上不断进步、追赶达到国外产品的先进水平外,同时也希望针对行业应用的方案商能更好的配合终端用户需求,提供更加成熟的应用解决方案。我们期待能和拉曼领域的各个设备厂家和解决方案提供商进行深度细致的交流,获得该领域的前沿发展方向的信息,尤其是对激光光源产品的改进需求,以便于更加针对性地开发合适的产品,为国产拉曼行业的发展贡献一份力量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" ( span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 市场工程师 王睿 /span ) /p
  • 滨松激光加热光源助力更高效、更精确的激光焊接
    如今,用激光进行塑料焊接(Plastic Welding)以及锡焊(Soldering)已是一种十分常见的加工方法。非接触性、高自由度、高速度、高精密是此类方法的突出优点。然而,需要达到理想的焊接效果,怎样的加工条件是最好的?我们都知道,假如使用放大镜将光聚焦在一张纸上,如果纸是黑色的,就很容易被点燃,白色的则相对困难,这是由其温度升高情况不同而造成的。激光加工也是一样,拿塑料焊接来说,待加工的塑料往往颜色、厚度各异,如果不去测量加工过程中物体表面的温度,则难以准确判定是否达到了预期的加工效果。对于新的待加工物来说,找到理想的加工条件就将花费很多时间。 可以说,温度信息是缩短寻找最佳加工条件周期的一项重要参数。以前,加工操作和合格判定多是通过交由经验丰富的工人来获得保障。但这种依赖于“人”的模式,显然不能满足工业发展的需求。如果能把握温度信息的反馈,就可实现“可视化”,即便是经验尚浅的人,也能进行精确高效的加工。那么,我们要如何获取此信息呢? 将温度信息一滴不差的收起来 获得温度信息的唯一方法,是测量来激光自加工过程中的红外光强度。但这里我们需要捕捉的,是高能量激光中那缕极其微弱的红外光,前后者的强度比率大约是一亿比一。常规操作是无效的,拥有极高灵敏度的弱光探测器才能派上用场。此外,红外光产生与物体被照的位置是一致的。想要精确测量,观测点和照射点的形状、位置都须做到同步。然而,受制于工艺水平,目前市面上许多此类激光器的该两部分是分离的,使用时主要通过一些人为的调试来尽可能保障效果,易用性和精确性都不够理想。 而滨松激光加热光源LD-HEATER及SPOLD,可以将以上问题都解决。滨松激光加热光源将激光照射和红外探测都集成在了同一个激光头中。因此,不必进行光轴调整,照射和探测就可完美的同步进行。由于照射光和监控信息的光程相同,所以不管大小、近远、光的形状,观测到的都是相同的。而滨松本身十分擅长微弱光的探测,探测器的灵敏度即可以得到很好的保障。高精度的实时温度监测技能加身后,会有怎样的直接变化呢?曾有客户反馈,在以前,新待加工物从试生产到批量生产,需半年左右(包括修正模具的时间)。配备滨松LD-HEATER后,大概仅需1/3的时间就可完成。如今,已有激光加热光源设备在客户的产线中工作了10年,且保持了0故障率。如此超高的稳定性,也为带来了生产效率的提升。 LD-HEATER和SPOLD有何不同? 这里我们提到了两个不同的名字,LD-HEATER以及SPOLD。同是激光加热光源的它们有什么不同呢? LD-HEATER是多功能的,实时温度监测功能为其标准配置,适用于试生产时期的加工条件寻找,以及问题分析。秉承即使是不完全了解激光的人都可以使用的理念,滨松工程师在开发时也考虑了足够的安全性。而SPOLD更低廉、更小巧、更多产品系列,易于在大规模生产现场使用。它是尽可能简化了的光源,以期能集成到其他的设备中。 不过,两者在许多核心的基本性能上是相同的。除了上述的高稳定性外,最为突出的则是其内部均配备了光束整形系统,输出的直接为平顶光,保证了加工的高效以及高度均匀性。如今某球知名的智能腕表生产商已将此系列激光加热光源置入了其产线中,其焊接达到的高防水性则让客户十分满意。此外, OLED屏的焊接也是目前的一个典型应用,其可进行高质量的无损拆解,这也源于激光器核心性能的保障。 简单来讲,LD-HEATER与SPOLD在生产的不同阶段扮演着不同的角色。在LD-HEATER给出加工条件后,可将相对低成本以及内嵌式的SPOLD配备入大规模生产系统,以保障已确定的加工条件与预期相同。而一旦实际生产中出现问题,也可以继续使用LD-HEATER找到问题所在。 不过,并不是所有SPOLD都配备了实时温度监测功能,客户可根据自身的需求进行选配。而此功能发挥的作用与LD-HEATER的也不尽相同,我们将此称为LPM(Laser Process Monitor,激光过程控制器)。 低成本,实现批量生产时的加工质量监控 一般来讲,激光加工的时间很短,在线探测异常并尽快做出反应非常重要。在实际生产现场,可能会发生很多难以直接察觉的未预料到的事情,比如设备或磨具状态的变化。而这些变化很可能导致待加工材料随着时间而改变,进而影响到最终的加工效果。而通过温度差异则可探知异常的发生,装配了LPM的SPOLD在加工中就可实现这样监测。 滨松目前提供3款配备LPM的SPOLD:L11785-61M,L12333-411M/-511M LPM采集由热产生的红外光后,可输出相应的模拟信息。如果加工出错,红外光的强度就会改变,LPM输出值也会不同。也就是说,其可以提供的是一个信息对比。如果是稳定的设备和材料,执行稳定正确的加工过程,输出信号也将是稳定的。一旦出现异常的信号,则可判定加工过程存在异常。 不过LPM并不是一个单独的模块,只能装配在SPOLD中才可很好的发挥作用。带有LPM的SPOLD只通过一根光纤来同步完成激光照射与红外探测,同样不用进行调整,也能确保加工区域和红外光信息获得区域是统一的。 当然,滨松也提供不带有LPM的SPOLD产品,可实现更低的成本,以及更小的体积。 不带有LPM的SPOLD系列:L11785,L13920 除了性能优异的产品外,由于产品研发是从应用端开始着手的,滨松对于不同材料之间的加工工艺非常熟悉,因此还可向客户提供帮助进行工艺选择的增值服务。 滨松最早的激光技术起源于激光核聚变的研究。为实现激光核聚变的能源开发,滨松与大阪大学的激光工程学院合作,共同推进用于固态激光激发的高功率输出LD的研发,在不断成熟的过程中,滨松也希望将自身的激光技术带入产业应用中。以此为原点,便积极推进了各种激光技术的研发。结合自身在光子技术应用中的广阔视野和经验,以期为激光技术打开新的应用领域。
  • 欧普图斯光纳科技便携式激光拉曼光谱仪通过国家技术成果鉴定
    5月20日&ldquo 世界计量日&rdquo 之际,中国分析测试协会组织有关专家前往苏州,对欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司自主研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪进行技术鉴定。 此次技术鉴定由中国分析测试协会张玉奎院士主持,委员会成员包括:中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士,中国分析测试协会副理事兼秘书长张渝英研究员,中国分析测试协会技术部负责人汪正范研究员,中国计量院化学所常务副所长李红梅研究员,清华大学化学系副系主任张新荣教授和原公安部科技司司长刘辛高级工程师。 鉴定会现场 鉴定委员会专家审查了公司项目工作组的研发报告、查新报告、国家分析仪器质量监督检验中心的检验报告和用户报告等材料,听取了公司项目研发、工程技术、经营管理等情况汇报,并实地考察、详细了解产品研制和使用过程中的各关键环节。 鉴定委员会专家进行实地考察 通过审慎周密的考察和质疑,专家组一致同意并通过了&ldquo RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪&rdquo 的仪器鉴定。鉴定结论如下: 欧普图斯光纳科技RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪,通过优化集成整合现代光学技术、半导体技术、电子技术和分析化学技术,仪器的光谱分辨率达到6cm-1、峰位准确度和精密度分别达到1cm-1,检测速度快,体积小,便于携带。其自主知识产权的纳米技术模块NanoDog® ,利用纳米增强技术实现了对食品中非法添加物、农兽药残留、掺假食品、危险品、毒品和毒物等的拉曼光谱信号进行有效放大,检测灵敏度可达ppb水平。自主研发的操作系统和自动辨识系统,采用便捷的一键式操作界面,缩短分析时间,方便用户对现场快速检测的使用。已针对我国的食品安全以及公共安全中的需求,建立了一套具有自主知识产权的纳米增强拉曼数据库,为自动辨识系统提供数据支持。 RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪为自主设计,关键技术具有自主知识产权,整机的主要性能指标达到国际先进水平。鉴定委员会一致同意通过该仪器的成果鉴定。并建议:加强知识产权的保护,尽快实现产业化并推广应用。 鉴定会的最后,张玉奎院士进行了总结,认为基于激光拉曼技术、纳米技术、分析化学技术、微电子技术和软件技术等研发的RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪,可广泛应用于食品安全现场快速筛检、公安刑侦检测、环保监测、医疗检测等诸多领域,发挥其保障安全的作用。 产品介绍:RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪 RamTracer-200系列便携式激光拉曼光谱仪,采用纳米增强激光拉曼光技术,具有重现性良好,样品前处理简单,检测时间短,检测成本低,系统小型便携,操作简便等优点。其非接触、无损检测和简单样品制备的特性,精度高、现场快速筛查的优势,非常适于高通量和应急检测。 欧普图斯光纳科技已开发出多项具国际领先水平且拥有自主知识产权的产品系列,包括现场快速高灵敏化学物检测仪 (RamTracer® )、纳米技术模块 (NanoDog® )、激光拉曼光谱系统,专项应用数据库,以及便于使用的自动标识软件和人性化的人机界面, 可对微痕量物质进行现场快速辨识。项目已获得授权的发明专利17项、软件著作权3项、发表学术论文和报告20余篇,已申报国家标准3项,行业标准1项(已于2012年5月通过相关行业标委会评审,并计划在2012年内发布并实施),地方标准10余项(其中1项于2011年发布并实施)。其技术在食品安全现场快速检测、刑侦安全、环保监测、重大疾病早期筛查、生物制药、工业流程在线监测等领域均有着广阔的应用前景。 本文源自:中国分析测试协会网 链接: http://www.caia.org.cn/news.asp?Newsid=2720
  • 用法如激光扫描仪再现北京猿人之家
    2009年5月,北京周口店遗址第一地点(猿人洞)开始进行保护性的考古发掘前期工作。自上世纪70年代以来,猿人洞就再未进行过考古发掘,长时间的风化侵蚀使猿人洞的剖面出现险情,为排除险情,稳定剖面,经国家文物局批准,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与周口店北京人遗址管理处联合对猿人洞西剖面进行保护性的清理发掘。在发掘之前,为翔实记录猿人洞的历史原貌,文物保护专家利用现代先进的法如3D激光扫描仪,获取到详尽的、高精度的猿人洞三维立体影像图数据&mdash &mdash 数十万年前古人类生活过的洞穴实景得以再现,科技的发展可以让人类审视现在的文明和进步! 关于北京猿人遗址: 北京猿人遗址是世界著名的古人类遗址,它位于周口店龙骨山上,于1 9 2 1年开始发掘,是目前世界上同时期人类遗址中材料最丰富的一个,又是华北中更新世(即第四纪冰川更新世中间的一个时期 )洞穴堆积的标准剖面,在古人类学和第四纪地质学上均占有很重要的地位。这个遗址1 9 6 1年被国务院定为全国第一批重点文物保护单位,1 9 8 7年被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。 解决方案: 文物保护专家使用了法如激光扫描仪,在猿人洞现场简单架设和移站扫描仪,通过测量扫描即可获得洞穴的真实三维场景再现。三维测量的原理是激光测距。第一步是发射激光束,旋转的镜面将激光束直接反射到测量区域:通过反射回镜面的激光束,可以精确和唯一地确定镜面到物体之间的距离。在编码器测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度后,计算机可以精确计算出每个测量点的空间坐标,并把这些三维空间点的坐标存贮起来。这一步骤每秒最快重复近百万次,通过重复这一步骤,并最终形成被测环境的三维空间图像。其分辨率比传统的数码相机高上千倍,大空间激光三维扫描仪的场景数字化记录优势已得到充分验证。被测对象通过无缝拼接形成完整空间,克服了视角局限外挂数码照相机,实现彩色扫描,还原彩色现实。 欲知本产品信息:点击进入 法如科技 FARO Technologies,Inc. 地址:上海市桂林路396号3号楼1楼 邮编:200233 Tel: 86-21-61917600 Fax:86-21-64948670 网址: www.faroasia.com/china e-mail: chinainfo@faro.com
  • Zygo 发布全新 Qualifire 激光干涉仪
    阿美特克(纽约证券交易所代码:AME)旗下Zygo公司宣布发布其最新的激光干涉仪Qualifire™。Qualifier加入了一系列高端干涉仪解决方案,该仪器旨在支持半导体、光刻、星载成像系统、尖端消费电子产品、国防等行业中最苛刻的计量应用。Qualifire将于1月30日在加州旧金山的SPIE Photonics West首次亮相。这款干涉仪在不牺牲性能的情况下,将显著的增强功能集成到一个更轻的小型封装中。Zygo 激光干涉仪产品经理 Erin McDonnell 表示:“我们很高兴将 Qualifire 推向市场,其改进的人体工程学设计使其易于使用,并且比 Zygo 的许多其他激光干涉仪更便携。使用激光干涉仪进行的测量往往对噪声、污染物和其他伪影敏感,因为该仪器能够提供纳米级精度;Qualifire上的可选模块飞点可主动减少甚至消除这些伪影,从而提高测量的可靠性和可重复性。飞点结合了Zygo最好的两种伪影减少技术:环纹和相干伪影减少。飞点在需要高精度的应用中尤其有价值,包括科学研究和先进的制造工艺。Qualifire为Zygo的激光干涉仪产品线带来这些功能和改进:Qualire激光干涉仪提供了许多新颖的新功能。智能附件接口——干涉仪可以识别任何安装的“智能附件”,并自动应用系统错误文件并执行横向校准。体积小、重量轻——最小的 Qualifire 型号重约 45 磅(20.4 千克)。 它是真正的便携式,特别是对于干涉仪必须经常移动或调整的复杂和精密应用。移相器(PMR)——PMR 是调制测试部件和参考光学器件之间干涉条纹所必需的,最终可创建定量表面图。其整体设计提供:整体机械稳定性和对准降低损坏或错位的风险确保性能一致,减少重新校准的需要改进的用户体验——方便使用的电源按钮和运动安装支脚使设置更易于使用。大型控制旋钮可实现更精确的调整,这对校准和校准都至关重要。 集成手柄确保安全可靠的操作。更易于维护—— 密封的光学系统和整合的电子元件使更换各种组件变得简单,而不会使光学元件暴露在污染物中。飞点——用于减少伪影的可选模块,包括自动对焦功能。稳定变焦——提供新变焦方法的选项,可在所有放大倍率下实现完美的图像配准和衍射限制图像采样。计量集团副总裁Kurt Redlitz 表示:“Qualifire 保持了 Zygo 在计量方面的高标准,同时提供了最高水平的精度并优化了用户体验。通过改进的人体工程学设计,它可以在不牺牲性能的情况下提高操作效率和部署灵活性。Qualifire 是一款更强大、更可靠、用户友好的仪器,可随时应付最苛刻的应用和环境——精度不容置疑。
  • 激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用
    锂离子电池产业作为我国“十二五”和“十三五”期间重点发展的新材料、新能源、新能源汽车三大产业中的交叉产业,国家出台了一系列支持锂离子电池产业发展的支持政策,直接带动了我国锂离子电池行业的持续高速增长。为了规范锂离子电池行业的健康稳健发展,国家相关部门先后制订了涉及到锂离子电池全产业链的相关行业标准,而相关电池材料的粒度分布检测就是其中一项重要检测指标。下面,我们看一看这些行业标准对粒度分布的相关规定。锂离子电池材料粒度分布要求电池材料的粒度分布影响电池材料的物理性能及电化学性能,进而影响锂离子电池的容量、能量密度、充放电性能、循环性能及安全性能等。在锂离子电池材料中,需要检测粒度的粉体材料主要有正极材料及原材料、负极材料及原材料、导电添加剂、电解质、隔膜涂覆材料。正负极材料正极材料颗粒的粒径越小,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升锂离子电池的倍率性能;同时,粒径越小的材料首次容量越高。但是,粒径越小的材料比表面积越大,颗粒表面能升高,易团聚并与电解液发生副反应,电池内阻升高,充放过程中会积聚过多能量,温度升高,从而导致安全隐患;同时,粒径越小的材料不可逆容量增加,降低电池的循环性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。粒径较小的负极材料具有较大的首次容量,但不可逆容量也较大;随着粒径增大,首次充放电容量降低,不可逆容量减少。同时,粒径越小的颗粒,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升电池的倍率性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。正极材料和负极材料原料的颗粒的粒径大小影响到正极材料和负极材料的生产工艺控制及成品性能。比如,三元前驱体的粒度影响三元材料的煅烧时间及晶粒大小一致性。粒径越小的前驱体煅烧时间越短;粒径分布越窄的前驱体,煅烧时热量从材料表面传导到材料中心的时间一致性越高,晶粒生长时间一致性越高,晶粒大小一致性也越高。碳酸锂作为正极材料的锂源材料,粒度大小对正极材料的生产工艺和性能也有着重大影响。导电添加剂导电添加剂颗粒的粒径太小,容易发生团聚,不能与活性物质充分接触,导致导电作用降低;如果粒径太大,导电添加剂颗粒不能嵌入到活性物质中,同样会降低导电添加剂的导电作用。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。对于电解液的电解质来说,电解质颗粒大小越均匀,电解液性能的一致性越好。电解液作为锂离子电池的血液,承担着运输锂离子的重任,质量的好坏直接影响锂离子电池的电化学性能,并很大程度上影响锂离子电池的安全性能。涂覆隔膜涂覆隔膜是在基膜的单面或双面涂覆一层氧化铝、二氧化硅等粉体无机材料,从而提升隔膜的高温性能、穿刺强度、亲液性能等。涂覆材料粒度大小及分布对涂覆隔膜的性能起着决定性的作用。以最常用的氧化铝涂覆隔膜为例,一般采用亚微米级别的α相氧化铝材料,颗粒大小适中且粒度均匀的氧化铝能很好地粘接到隔膜表面,不会堵塞膜孔,成孔均匀,能够提高隔膜的耐高温性能和热收缩率,能够改善隔膜对电解液的亲和性,同时保持较好的机械性能,从而提高锂电池的安全性能。氧化铝涂层的粒径越大,隔膜的厚度会增加,隔膜的化学性能会迅速下降。综上所述,粒度分布测试已成为提升锂离子电池性能的重要检测手段,选择一款高性能的激光粒度分析仪就成为了研发机构、材料生产厂家、电芯生产厂家的共同需求。一款好的激光粒度分析仪应该具备良好的测试结果的真实性、重现性、分辩能力、易操作性等。测试结果的真实性是指测试结果能够反映颗粒的真实大小,尽管粒度测量不宜引用“准确性”这一指标,但这并不意味着测量结果可以漫无边际地乱给。测试结果的真实性是激光粒度分析仪最根本的分析性能,如果没有测试结果的真实性做基础,仪器的重复性、重现性等其它性能就失去了讨论的意义。测试结果的重现性是指将同一批样品多次取样的测试结果的重复误差,误差越小,表示重现性越好。重现性的好坏取决于仪器获取光能分布数据的稳定性、对杂散光的控制能力、对中精确度、光源和背景的稳定性、进样器的分散性能等。只有具备良好重现性的仪器才能对测试样品的粒度分布进行可靠的评价,有利于用于多个样品之间差异的准确识别。激光粒度分析仪的分辨能力指的是仪器对样品不同粒径颗粒的测量分辨能力以及对给定粒度等级中颗粒含量的微小变化识别的灵敏程度。一般来说,除了影响重现性的因素外,散射光能分布角度和光强的获取,低背景噪声的光学电子设计,高精度的模数转换及反演计算水平都对仪器的分辨能力有较大影响。只有高分辩能力的仪器才能准确识别测试样品的细微粒径变化。激光粒度分析仪的原理结构激光粒度分析仪的易操作性是指操作简单、故障率低、易于日常维护保养。如果仪器的易操作性不高,即便有良好的测试性能,也不能高效满足用户的测试需求。Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Pus激光粒分析仪就是这样两款在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力,而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致,不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本,更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险,无论在产品研发、过程控制还是质量控制上,都能够为用户带来真正的价值。● 测试范围:0.02-2000μm(湿法),0.1-2000μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±1%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer激光粒度分析仪Topsizer激光粒度分析仪是珠海欧美克仪器有限公司于2010年被英国思百吉集团全资收购后,利用思百吉集团的全球资源全新打造的旗舰产品,具有量程宽、重现性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点,真正站在了当前粒度检测领域的前沿。● 测试范围:0.01-3600μm(湿法),0.1-3600μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±0.6%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度分析仪是继广受赞誉的Topsizer 后,作为马尔文帕纳科的全资子公司,珠海欧美克仪器有限公司推出的又一款高端粒度分析仪器。该仪器引入了国际先进的光学设计,结合欧美克近30年的技术积累,采用全球化的供应链体系,使激光衍射法的测试范围达0.01-3600um。Topsizer Plus保持了Topsizer量程宽、重复性好、分辨力高、真实测试性能强和智能化程度高等优点,通过进一步提升光学设计、硬件和反演算法,拓展了其测试范围以及实际测试性能,代表了当前国产激光粒度仪的技术水平。
  • 上海光机所在空气激光的远程探测应用研究中取得新进展
    相干拉曼散射是一种重要的非线性光谱技术,已被广泛用于物质检测、燃烧诊断、生物显微等领域。传统的相干拉曼光谱技术,通常需要多束激光实现分子振转相干性的激发与探测,并对多光束间的时空控制提出了很高的要求。因此,发展单光束相干拉曼散射技术是极具吸引力的研究方向,加州大学伯克利分校、德州农工大学、以色列魏茨曼科学研究所等科研机构都开展了相关研究。然而,以往方法通常需要使用空间光调制器对飞秒激光进行时间、频谱、偏振整形,不能用于大能量飞秒激光,而且拉曼激发光和探测光波长相近,导致拉曼信号的信噪比较低,难以进行痕量分子的灵敏检测。针对上述问题,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队基于空气激光的独特时频性质和远程产生能力,提出了一种新型单光束相干拉曼散射技术,实现了空气中温室气体SF6的定量测量,检测灵敏度达到千分之四的水平 [Opt. Lett. 47, 481 (2022)]。随后,该团队将基于空气激光的相干拉曼散射技术与种子放大技术、偏振滤波技术相结合,实现了浓度低至万分之三的温室气体检测,并展示了该技术在多组分同时测量、12CO2与13CO2精准分辨方面的独特优势,开拓了空气激光在远程探测领域的初步应用 [Ultrafast Science 2022, 9761458 (2022), 入选期刊封面论文和2021-2022年度10篇高影响力论文]。最近,该研究团队进一步发展了电子共振增强的单光束相干拉曼散射技术,利用一束飞秒激光同时构建了拉曼共振和电子共振双共振条件,通过电子共振将拉曼信号提高了1-2个数量级。单光束电子共振增强相干拉曼散射不仅要求利用一束激光同时完成分子的相干振动的激发与探测过程,而且还要求激发光或探测光与待测物质的电子态跃迁共振,因此一直以来未见报道。该团队利用空气激光巧妙地解决了这一难题,发展的新技术不仅发挥了空气激光频谱窄、与泵浦光束天然重合的优势,而且空气激光频率与CO2+跃迁的完美匹配为拉曼散射创造了电子共振条件,为大幅提升拉曼散射效率提供了简单有效的方法。相关成果发表在近期的Laser Photonics Reviews上。基于空气激光的相干拉曼光谱技术体现了空气激光在时间、空间、频率三大维度上的独特优势,并结合了飞秒激光多组分激发和空气激光高光谱分辨的双重优势,具备多组分同时检测和同位素分子甄别的独特能力,为复杂大气分子灵敏探测提供了全新技术方案。此外,该技术以天然产生的空气激光为探测光,将传统多光束相干拉曼散射简化为单光束,光路简单,无需多光束多色场时空精密控制,适用于高温高压湍流环境和复杂大气环境的远程探测,是一种简单实用的共性光谱技术。相关工作得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目、中科院基础研究领域青年团队计划、上海市优秀学术带头人等项目的支持。图1 单光束电子共振增强相干拉曼散射的基本原理图2 不同浓度CO2气体中测得的拉曼光谱,阴影区为电子共振增强的相干拉曼信号
  • 激光超声波可视化检测仪技术填补国内空白
    11月28日,激光超声波可视化检测仪技术在西安航空基地正式通过科技成果鉴定。这一技术的国产化,填补了业界空白,大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距,是我国无损检测领域的一项重大突破。   无损检测在各制造行业的品质管理中,一直扮演着举足轻重的角色。其中,超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用,但无法对任意复杂形状以及非金属物体内部缺陷实现高效、直观地检测。随着碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用,航空工业也得到了前所未有的发展,但迄今对这些新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。   由西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪,成功突破了无损检测领域中的这一世界科研难题。该检测仪的问世,对任何形状物体及绝大多数材料的内外部探伤,小到电子元器件,大到飞机机身部分均可进行无损检测,并可在高温、有毒等恶劣环境下工作。使用激光超声波可视化检测仪对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查,可以最大限度地延长其安全使用寿命,避免重大事故的发生。   如果传统的超声波无损检测技术被比喻为“收音机”技术,则激光超声波可视化无损检测技术就属于“电视机”技术。激光超声波可视化检测仪由检测单元和激光单元组成,可简单地将超声波的传播过程可视化,并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤,通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于激光超声波可视化检测仪技术实现了无损检测的可视化,对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易,且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。   金波公司研发的“激光超声波可视化探测仪”,是西安航空基地入区企业科技创新的典型范例。西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系,同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群,对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。依托激光超声波可视化检测仪,目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心,先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务,出具检测报告80余份,解决了众多目前无法解决的难题,大大提高了我国的无损检测技术水平,进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。
  • 2014年度方法:激光层照荧光显微技术
    我们在进行荧光显微成像的时候,总要在信号强度和光漂白之间做出艰难的取舍,而高强度光照对活细胞和组织的影响也不容忽视。   激光层照荧光显微技术(Light-sheet fluorescence microscopy)能以很高的3D分辨率,长时间对生物学样本进行温和成像。这一技术结合高速相机,足以捕捉细胞或亚细胞水平发生的动态。日前,《Nature Methods》杂志将这个低光毒性的快速三维成像技术评为了2014年的年度技术。   激光层照荧光显微技术的基本原理很简单,它不像宽场或共聚焦显微镜那样照射或扫描整个样本,而是用薄层光从侧边照射样本,然后从样本的上部或下部检测荧光,激发光路与检测光路垂直。激光层照荧光显微镜激发一个层面上的荧光基团,一次成像一个面,这种技术不仅大大降低了光毒性,还提高了长时间成像活样本的能力。   Light-sheet技术始于一百年前,原本是用来成像胶体的。后来,Ernst Stelzer等人用这一技术成像了荧光标记的活斑马鱼胚胎,Light-sheet技术由此重新焕发了活力。Stelzer在本期Nature Methods杂志上撰文,介绍了这一技术的起源、原理和应用潜力。   激光层照荧光显微技术的崛起,离不开荧光蛋白和转基因标记的发展。实际上,只有物理学、生物学等多个领域进行跨学科合作,人们才能充分挖掘出这一技术的潜力。随着商业化仪器的不断推出和升级,相信激光层照技术将为我们揭示以往难以想象的生物学细节。   目前的激光层照荧光显微镜可以实现多角度成像(multiview),并与超高分辨率成像、双光子激发和结构照明结合起来。这一技术能够快速对活细胞进行3D成像,在透明的固定样本中获得惊人的静态图像。举例来说,人们已经用激光层照荧光显微镜成像了活体心脏和运作中的大脑,跟踪了胚胎发育时的细胞迁移。   激光层照荧光显微技术在神经生物学中的应用特别令人期待。因为这一技术能够同时成像大脑中的大量细胞,有望为我们揭示这一神秘器官的整体属性。Misha Ahrens等人在本期的Nature Methods杂志上发表文章探讨了这个问题。   激光层照成像是一项充满挑战性的工作,激光层照实验会生成海量的数据,我们需要找到更好的方法处理和分析这些数据。此外,激光层照成像的样本制备也和成熟的样本制备方案完全不同。   值得注意的是,最佳效果的激光层照成像仍然需要较小的透明样本。对于不那么透明的大样本而言,我们还需要想办法解决散射和相差问题。另外,我们在进行激光层照成像时,依然需要监控潜在的光毒性,虽然激光层照技术的光毒性比较小,但并不等于完全没有光毒性。   原文检索:   Method of the Year 2014
  • 手持测温应用激光篇|热成像在激光器制造、激光切割、焊接时如何应用?
    据激光加工专委会统计,2023年中国激光产业产值约980亿元,直逼千亿元大关。 据MRFR数据显示,预计2026年全球激光加工市场规模将达到61.1亿美元。 中国激光产业正处于成长期,预计2024-2029年,我国激光产业市场规模将以20%左右的增速增长,到2029年产业规模或超7500亿元。可见,激光产业有着巨大的市场潜力。激光技术市场需求已成为国内外企业重点关注的话题之一。我国激光技术的市场需求主要在哪里?中国激光技术目前已应用于光纤通信、激光切割、激光焊接、激光雷达、激光美容等行业,涉及多个领域,形成了完整的产业链。激光切割激光焊接激光美容比如在工业制造领域,激光已成为需求极大的一种工具。用户可利用激光束对材料进行切割、焊接、打标、钻孔等,这类激光加工技术已在汽车、电子、航空、冶金、机械制造等行业得到广泛应用。新能源汽车制造激光打标激光钻孔激光这个“潜力股”跟热成像有关系吗?在激光这个庞大的产业链中,激光器和激光设备两个环节的竞争尤为激烈。激光器是产生、输出激光的器件,是激光设备的核心器件。从激光器来看,光纤激光器由于具备电光转换效率高、光束质量好、批量使用成本低等优势,可胜任各种多维任意空间加工应用,成为目前激光器的主流技术路线,在工业激光器中占比过半。对此值得关注的是,在光纤激光器的生产质检过程中,热成像仪可以发挥极大的应用价值。比如在大功率光纤激光器的制造过程中,严重的缺陷会导致光纤熔接处异常发热,从而对激光器造成损坏或烧掉热点。因此,光纤熔接接头的温度监测是光纤激光器制造过程中的一个重要环节。使用红外热像仪可以实现对光纤熔接点的温度监测,从而判断产品质量是否合格。在光纤激光器生产质检中,热成像还可以如何发力?先简单了解下,光纤激光器的组成和工作流程:注解:单条激光的功率有限。在泵浦和合束器的双重加成下,激光的输出功率会变得更大。在上述流程中,热成像可以有如下应用:① 光纤熔接点质量监测光纤之间会有很多焊接点,光纤熔接处可能存在一定尺寸的光学不连续性和缺陷,借助热成像仪可以监测光纤熔接点的温度有无异常,判断熔接点是否存在缺陷,提高产品质量。② 泵浦检测泵浦在工作时会产生大量热量,其温度会直接影响芯片输出的激光波长,使用热成像仪可以对每台泵的来料进行质量检测,保证激光器质量。③ 合束器检测通过热成像仪,既可以判断合束器温度是否异常,也可以检测合束聚合后,输入和输出光纤受热是否均匀。
  • OGP推出新一代ShapeGrabber工业激光扫描机
    OGP ShapeGrabber Ai620 3D扫描仪是一种精密、非接触式的测量仪器,通过采集高密度的数据点,可以在几分钟内检测复杂形状的塑料、金属和3D打印零件的完整表面。OGP推出新一代ShapeGrabber工业激光扫描机 Ai620高度自动化,易于使用,初次扫描后,相同的扫描参数就会用于后续的零件步骤,无论操作者的技能和经验如何,得到的结果都一致。无需编写特殊代码。 Ai620与生俱来的精确性来自其坚固稳定的机械结构、高精确度的垂直和旋转运动、先进的校准技术和前沿的光学寻边技术。最终可快速而又可靠的交付出高质量的数据。 Ai620自动3D扫描机蕴含的技术OGP ShapeGrabber Ai620的核心组件为全新的sg198三维激光扫描头,该蓝光扫描头结合了众多关键的创新成果,带来前所未有的速度水平、数据质量、分辨率和动态范围。 速度更快当使用最大扫描行程时,sg198扫描头以每秒155,000个点的速度测量数据。对于不需要全程扫描的工件,数据采集的速率增加,超过1,500,000个点/秒。 数据质量更佳sg198扫描头的特点是:其光学装置吸取了OGP七十余年为精密测量而设计的光学系统经验,传感器光学系统提供了极低噪点的数据,远超其他3D激光扫描技术。 分辨率更高内置的五百万像素成像器,为极具挑战的应用提供深度分辨率和数据密度,如此之高的分辨率结合相对较大的测量行程,使复杂形状工件的整个测量过程变得更为便捷。 动态范围更宽OGP ShapeGrabber扫描头的动态范围很广,无需进行表面处理,就可以精确地测量各种材料、颜色、质地和表面抛光。Sg198扫描头能够应对不同工件 – 从哑光黑塑料,金属底材,到粗糙的颗粒铸造件和3D打印零件。OGP ShapeGrabber Ai620的设计简单,易于操作,开放式的工作站外壳可令操作者方便地使用旋转台,载荷可达80公斤。扫描例程一键启动。sg198激光扫描头完全封闭在一个坚固的外盒中。激光光源为II类等级,因此设备使用无需经过任何特殊培训或装备防护。Ai620擅于精确测量复杂的铸造件、机加工零件、塑料件及冲压件。
  • 百特激光粒度仪获众多知名企业和高校青睐
    丹东百特仪器有限公司是中国最大的粒度仪器制造商,二十多年来百特专注于粒度测试技术研究、仪器制造和推广应用工作,取得令业界瞩目的成绩,先后研制成功了具有国内外先进水平的Bettersize系列激光粒度仪、BT系列图像粒度粒形分析系统和粉体综合特性测试仪器,拥有43项专利(其中发明专利15项)、14项软件著作权,100多项粒度仪器制造专有技术。在2014年Bettersize2000系列激光粒度仪被评为“国产好仪器”。 进入新世纪,百特仪器将以“打造世界知名粒度仪品牌”为目标,为客户提供技术先进、质量可靠的粒度仪器和专业及时的服务,产品销往全国32个省市区,还出口四大洲42个国家和地区。到目前为止百特在全世界有8000多家用户,国内用户有7280家;国外用户有765家,百特仪器为众多行业提供完善的粒度检测解决方案。在2017年6月百特对 Bettersize2000粒度仪进行的客户满意度调查活动中,用户对仪器性能、技术、服务、供货时效的满意率达到100%。 在众多的用户中,有不少国内外知名的企业,他们包括中石油、 中石化、中科院、 比亚迪、国家电池质检中心、中国汽车技术研究中心、中国船舶重工集团公司、中国建材科学研究总院、玖龙纸业、哈药六厂、上海染料研究所、3M中国有限公司、北京钢铁研究总院、CTI华测检测、天津中央药业、 万华化学、江苏省农药研究所股份有限公司。。。 天津市中央药业有限公司是一个大型综合制药企业,对质量控制要求极为严格。百特 Bettersize2000LD干湿法激光粒度仪操作简便,测试速度快,结果稳定准确,并具有自动清洗、自动进样、自动对中等功能,更重要的是系统具有电子签名功能,保证了每一个批次的药品不仅是合格品,而且都是精品。万华化学集团是一家全球化运营的化工新材料公司,自2012年购买第一台百特激光粒度仪Bettersize2000起,这种高性能的激光粒度仪操作简单、结果准确、重现性好、全自动测试,对公司产品质量和生产工艺的控制起到了无可替代的作用,之后该公司又连续购买了12台,分别在烟台万华、宁波万华、上海万华等公司使用,有的仪器还在海外的分公司中使用。 中科学院上海硅酸盐研究所主要研究领域涵盖了人工晶体、高性能结构与功能陶瓷、特种玻璃、无机涂层、生物环境材料、能源材料、复合材料及先进无机材料性能检测与表征等。在高性能陶瓷研究过程中,材料颗粒的粒度及其分布影响坯体致密度、烧成温度、表面光洁度等,更重要的是影响新型陶瓷的各种物理性能。为了保证新型陶瓷材料的性能,几年来上海硅酸盐研究所购置了7台百特高性能激光粒度仪。 中国石油大学(北京)是教育部直属全国重点大学,该校拥有百特激光、图像粒度仪17台,涵盖化工学院、理学院、地球科学与技术学院、石油工程学院以及化学工程学院。其中Bettersize2000参与国家一级粒度标准物质研发和测试工作,目前该物质已纳入中华人民共和国标准物质目录(编号为GBW12028、GBW112029和GBW12030)。 此外,百特仪器还在清华大学、中国人民大学、中国地质大学、武汉大学、复旦大学、同济大学、天津大学、中国矿业大学、国防科技大学、华东理工大学、吉林大学、哈工大、昆明理工大学、西藏农牧大学等741所著名大学及514家研究机构中发挥举足轻重的作用。百特激光粒度仪具有众多独创技术,包括双镜头技术、折射率测量技术、超声波防干烧技术、自动测试技术等等,有这些技术的保驾护航,受到中国知名企业和高校青睐是不足为奇的了。
  • 利用形创HandySCAN 3D 激光扫描仪修复矿用行星架
    利用形创HandySCAN 3D 激光扫描仪修复矿用行星架时间:2019-01-03分享到腾讯微博新浪微博搜狐微博网易微博QQ空间机械制造涵盖面广,其应用广泛与人们的生活息息相关。涉及动力机械、起重机械、运输机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、大型装备等各个行业中,因此机械制造业为整个国民经济提供技术装备。改革开发以来随着机械制造业的蓬勃发展国民经济和国家实力都得到了巨大的提升,而三维测量技术在机械制造领域的应用越来越广泛,为行业发展进步提供多种多样的解决方案。客户的问题某煤矿采煤机由于长时间使用,齿轮机构中行星架磨损严重,由于市场上买不到配套行星架,逆向工程便是唯一的手段。解决方案传统的生产方式是通过测量和数据采集,通过CAD软件进行设计和重新制作。生产者耗时,费力的同时,不一定得到满意的部件。就是采用接触式的传统测量方式,例如三坐标打点,专用的夹具检具等,检测效率也很低下,测量过程中很可能会对零件造成不必要的二次伤害而且存在较多死角。采用Creaform扫描仪Handyscan700系列光学扫描仪,在不对扫描工件造成磨损破坏的前提下提供可靠真实的三维数据。通过软件可以根据扫描的数据获取关键的尺寸,快速地制造出模型。下面是中显公司为某机械制造商提供的解决方案。具体操作第一步:清理被测物表面油渍,给被测物贴定位标点。第二步:对被测物进行扫描,然后进行数据处理。第三步:使用正逆向混合设计软件Geomagic Design X进行逆向建模。第四步:检测逆向设计结果。HandySCAN 3D 激光扫描仪的三大特点1、TRUaccuracy实际操作条件下的精确测量? 实际操作条件下的高精确性:无论环境条件、部件设置和用户情况如何,都能实现高精确性。? 自定位:是一个数据采集系统,也是其自身的定位系统;无需配备外部跟踪或定位设备,使用三角测量法来实时确定自身与被扫描部件的相对位置。2、TRUportability随时随地享有 3D 扫描? 独立设备:无需外部定位系统,也无需使用测量臂、三角架或夹具。? 便携式扫描:适应各种场所,并且可以在内部或现场使用。? 轻巧:重量不到 1 千克。? 便携:可装入随身携带的手提箱。? 可在狭小空间内轻松使用。3、TRUsimplicity超级简单的 3D 扫描流程? 用户友好:无论用户的经验水平如何,都能在短时间内学习掌握。? 快速安装:能在 2 分钟内启动并运行。? 直接网格输出:无需执行复杂的对齐或点云处理。? 实时可视化:可以在计算机屏幕上看到自己正在执行的操作,以及还需要执行哪些操作。? 多功能:几乎无限制的 3D 扫描——不受部件尺寸大小、复杂程度、原料材质或颜色的影响。转载请注明:北京中显恒业 利用形创HandySCAN 3D 激光扫描仪修复矿用行星架
  • 激光跟踪仪:在大尺寸高端装备中大显身手
    导语:激光跟踪仪作为大尺寸空间几何量精密测量仪器,由于具有较高的技术门槛,国内企业又缺乏深厚的经验积累,导致该产品长期被国外垄断。历经十余年的研发与实践,中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队终于在激光跟踪仪的技术领域有了与国际先进技术比肩的突破性进展。本文将带您了解这个研发团队的激光跟踪仪和它在精密制造中扮演的关键性角色。说起激光跟踪仪,高端装备制造企业对它大概并不陌生,它是一种大尺寸空间几何量精密测量仪器,是大型高端装备制造的核心检测仪器,具有测量功能多(三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态、动态运动参数等)、测量精度高、测量速度快、量程大、可现场测量等特点。检测的装备体积越大越能显示出此类产品的优越性,所以它更多出现在航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、能源、科研、医疗等领域等先进制造领域。激光跟踪仪是激光干涉测距技术、激光绝对测距技术、精密测角技术、光电探测技术、精密机械技术、精密跟踪技术、现代数值计算理论等各种先进技术的集大成之作,需要突破百米的测量范围、毫秒级的测量时间、微米级的测量精度以及动态实时跟踪测量等各项技术难点,技术门槛非常高,需要长期的经验积累,几乎不存在弯道超车的可能性。目前,世界范围内主要有美国FARO、美国API、瑞士Leica三家公司生产销售激光跟踪仪,我国当前尚无成熟的激光跟踪仪产品销售。因此,攻克关键技术难点实现激光跟踪仪国产化迫在眉睫。组建团队 攻关激光跟踪仪技术壁垒由于激光跟踪仪的重要性、特殊性和不可替代性,国家层面高度重视激光跟踪仪的自主研发。中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队(以下简称该团队)一直致力于实现激光跟踪仪的国产化。该团队激光跟踪仪的研发历史已有十余年,并阶段性取得骄人成绩:(1)2011年中科院微电子研究所 (原中科院光电研究院激光跟踪仪研发团队)在国内率先开展激光跟踪仪整机研制;(2)2013年推出国内首台原理样机,初步形成具有一定规模的、专业稳定的整机开发团队,引领国内激光跟踪仪的整机与系统关键技术发展,积极追赶国际前沿;(3)2017年推出国际首台三自由度飞秒激光跟踪仪样机,从技术层面上实现了跨越式发展;(4)2021年研制成功国内第一台六自由度激光跟踪仪样机,并通过技术指标测试;(5)2021年三自由度激光跟踪仪进入到产业化阶段,立足海宁集成电路与先进制造研究院,组建了数十人的激光跟踪仪产业化团队,建立激光跟踪仪小批量生产线。该团队在激光跟踪仪领域取得了一系列具有自主知识产权的研究成果,共申报发明专利32项(已授权21项),软件著作权6项,发表研究论文60余篇。2020年激光跟踪仪成果通过了中国仪器仪表行业协会组织的成果鉴定,鉴定委员会认为:“本研究成果技术难度很大,创新性很强,取得了多项自主知识产权。整体达到国际先进水平,研制的激光跟踪仪填补国内空白,飞秒激光跟踪仪属国际首创,其中绝对测距精度、断光续接精度达到国际领先水平。”该成果荣获中国机械工业技术发明特等奖和中国计量测试学会科技进步一等奖。该团队目前主推三自由度激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF、六自由度激光跟踪仪ICAM-LT-6DOF如图1所示。除此以外,该团队还可以根据用户的要求定制解决方案,更加贴近客户的使用需求,解决用户的“非标”问题。图1 ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪图2 ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪干货满满 技术原理深度剖析当三自由度激光跟踪仪工作时,如图2所示,激光测距系统获得靶球到仪器的精确距离r,方位编码器和俯仰编码器测角系统分别测出目标方位角A和俯仰角E,利用这三个原始测量值,就可以通过球坐标与直角坐标之间的转换关系获取空间三维直角坐标(X,Y,Z)。图3 三自由度激光跟踪仪原理图合作靶球在空间移动时,从合作靶球返回的一部分光会进入激光跟踪仪内部的位置检测器(PSD,Position Sensitive Detector),随着合作靶球的移动PSD将探测偏移值,跟踪控制系统根据这个偏移值控制方位和俯仰电机转动直到偏移值为零,从而达到跟踪的目的。测量组合参数(A,E,r) 经过坐标转换得到空间三维直角坐标(X,Y,Z)后,经过数据分析软件可以得到被测对象各种几何量参数。激光跟踪仪数据采集系统将测量数据发送至上位机以后,经上位机解析可以确定目标的三维尺寸、几何形貌等信息,并通过计算机实时显示并打印测量结果。六自由度激光跟踪仪为三自由激光跟踪仪的升级产品,如图3所示,在空间位置信息测量的基础上加入了视觉测量、光电测量和惯性测量等模块,用以获取目标空间姿态信息。首先需要建立激光跟踪仪坐标系与上述测量模块之间的转换关系,并通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角测量;在上述基础上,基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量,最后实现三个空间姿态角的测量;除此之外,还融入了惯性测量单元IMU的测量信息,用于动态条件下的辅助测量。图4 六自由度激光跟踪仪原理图多项技术突破 跻身国际先进该团队历经10余年的垂直深耕,在激光跟踪仪领域相继突破了高速激光干涉测距、高精度绝对测距、精密跟踪转台设计、高精度测角、动态伺服跟踪、目标快速识别锁定、多源融合姿态测量、系统误差检测与补偿等多项关键技术,在80m范围内,跟踪测量速度大于4m/s,具有良好的目标快速识别锁定能力,测量精度达到15μm+6ppm,技术性能跻身国际先进行列。优势突出 大尺寸精密测量显身手在大尺寸精密测量领域,激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、功能多、可现场测量等优点,取代了大型固定式三坐标测量机、经纬仪、全站仪等许多传统测量设备,在设备校准、部件检测、工装制造与调试、集成装配和逆向工程等应用领域显示出极高的测量精度和效率,激光跟踪仪已成为大尺寸精密测量的主要手段,在实践中可以为为航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、科学研究、能源、医疗等领域等行业提供可靠的技术保障。(1)航空航天领域在航空航天制造领域,飞行器具有外形尺寸大、外部结构特殊、部件之间相互位置关系要求严格等特点,飞行器的装配通常是在各部件分别安装后再进行总体装配,在部装的某些环节和总装的整个过程中都需要进行严格的几何检测。激光跟踪仪测量的现场性和实时性以及它的高精度可以满足飞机型架和工装的定位安装、飞机外形尺寸的检测、大型零部件的检测以及飞机维修等工程测量需求。例如,测量一架大型飞机的内外形尺寸,首先要确定整架飞机的空间坐标,保证所测量的外形尺寸空间点都在同一坐标系中,可以布置足够的激光跟踪仪测站,这些测站保证了飞机上、下、左、右、前、后等整个外形都在激光跟踪仪测量范围内。其次要保证飞机处于静止状态,测量过程中不能产生移动。激光跟踪仪在每个测站测量某一个区域的飞机外形坐标点,将各个测站下的飞机外形坐标连接起来就构成整架飞机的外形尺寸坐标,对这些点进行处理可形成飞机外形的数字模型。激光跟踪仪扫描范围大,采集数据速度快,数据采集量大,精度高,大大提高了飞机测量的工作效率。(2)汽车制造领域在汽车制造领域,激光跟踪仪用于车身检测、汽车外形测量、汽车工装检具的检测与调整。通过激光跟踪仪采集汽车不同部位的点云数据,再进行拼接得到完整的汽车曲面点云数据,利用三维造型软件得到汽车三维模型。另外,汽车生产线需要以最高级别的自动化程度和准确性进行定期检测,以进行重复性和适产性测试。激光跟踪仪这种移动坐标测量设备适合工业现场使用,在检测工程中使汽车生产的停工期大幅缩短。(3)重型机械制造领域在重型机械制造业中,大尺寸部件的检测和逆向工程常采用激光跟踪仪。在零部件生产中,该系统可以快速精确地检验每个成品零部件的尺寸是否与设计尺寸一致,同时将零部件物理模型迅速数字化,得到的数字化文件可以用各种方法处理从而得出测量结果。在工件模具生产中,激光跟踪仪对工件模型进行扫描测量后建立数据模型,由数据模型生成可被加工中心识别的加工程序,从而加工出模具。三维管片和模具测量系统也是激光跟踪仪的典型工程应用之一,通过跟踪测量成品管片各个表面上的空间点坐标,经过坐标系转换和纠正将表面数据点拟合成平面或曲面,检验管片的尺寸与设计尺寸的偏差,便可判断成品的质量是否合格。与传统的检测方法相比,激光跟踪仪测量速度快,能在短时间内采集大量空间数据点信息,同时可以直接处理数据,给出成果报表,不仅工作效率高,而且大大节省了人力物力。(4)重工与船舶领域在造船工业领域中,激光跟踪仪常用于舰船外形尺寸检测、重要部件安装检测与逆向工程等。例如,船舶制造公司对于甲板都有着极高的要求,每一个拼接块的连接点都必须恰好能够和另外一片拼接块严丝合缝对接,且甲板外侧的外观必须与船体形状严格吻合,如此才能体现船舶的质量和性能。激光跟踪仪能够实时地对长度以及横向曲率进行测量,代替笨重的模板进行现场装配与检测,可使生产时间节约60%-70%,大大提高了船舶的生产效率。(5)能源领域在能源领域,激光跟踪仪常用于大型零部件的高精度加工、尺寸检测和辅助维护。例如,水力发电站中,新的涡轮发电机投入工作之前,必须获得精确的涡轮机转子形状,以便后续的勘测;当进行水力发电站的检测时,需要对在役涡轮机转子开展数字化测量,从而确定涡轮转子的磨损情况。在风力发电站中,对大型风电轮毂叶片外形尺寸进行高精度测量是保证风电轮叶片正常工作的关键。激光跟踪仪能够完成定轴轴径、同轴度、轮毂连接孔位置度的高精度测量,并且仪器轻便灵活、精度高、测量范围大、能够现场测量,已成为风电行业的必然选择。(6)科研领域在科研领域中,激光跟踪仪在粒子加速器的定期检测与调整、重要核心部件安装检测以及机器人制造校准中发挥了重要作用。例如,机器人在工厂机械安装、马达驱动安装、夹具重组等整个生产周期过程中必须保持规定的精度,才能称为高性能工业机器人。机器人设计尺寸与实际生产尺寸的偏差往往较大,主要是由于机械公差和部件安装误差所引起的。在校准机器人的实际应用中,一般有两个工作测量组,一组负责装配机器人,一组则负责检测校准安装部件,激光跟踪仪安置在这两个测量组之间。操作人员通过计算机控制定位,激光跟踪仪可以监测两个工作小组的测量工作。在一组操作人员利用激光跟踪仪检测机器人配件的同时,另一组工作人员负责装配经过检测的工件,装配后再利用激光跟踪仪进行校准。这样,大幅提高了机器人生产安装的工作效率,也节省了人力物力。(7)医疗领域在医疗领域中,质子医疗机在治疗时最重要的是需要准确定位患者体内癌细胞位置,通过控制治疗床移动,将患者需要治疗的部位送到有效的治疗区域内,才能够进行准确有效的治疗。因此医疗机在安装调试时,要求系统能够控制机械臂,将末端工装精确地移动到理论位置。这对测量方案提出了更高标准的要求:能够准确调整病灶中心的位置,X、Y、Z方向偏差要求小于0.1 mm;能够调整连接法兰的姿态精度,RX、RY、RZ要求小于0.1°,同时检测、分析效率要尽可能高。在质子医疗机安装调试过程中,激光跟踪仪可以提供简单便捷的应用方案。首先通过测量固定在墙体上的定位点,建立离子源坐标系,在软件中将机器坐标系定位到离子源坐标系统;通过坐标转换得出病灶中心与工装上定位孔的坐标关系,解算出定位孔的坐标。其次,将反射球放置在定位孔上,通过监视窗口功能查看当前位置偏差,实时调整工装,使偏差逐渐缩小至公差要求。该团队研发的激光跟踪仪已在卫星天线变形与位姿测量技术、飞机大型部件装配测量技术、船舶分段对接测量技术、高能加速器准直调节测量技术、工业机器人现场校准技术等领域开展了一系列应用研究,并取得了良好的社会效益。制造业中的智能装备、复杂结构制造、高精密制造和装配的兴起,对于测量系统提出了精度更高、智能化程度更高、适应性更强的要求。激光跟踪仪作为最先进的三坐标及姿态精密测量仪器之一,将为工程技术及科学研究大尺寸精密测量提供有效的解决方案。由于激光跟踪仪应用范围广、测量效率高、测量精度高,该仪器在高端制造领域扮演的角色越来越重要。激光跟踪仪的国产化,对于我国的制造业,尤其是高端制造领域,具有十分重大的意义。借势而起 稳扎稳打培育市场目前,国家政策一直在主张推进仪器的国产化,实现国产仪器与进口仪器的同台竞争。中国仪器仪表行业协会与中国和平利用军工技术协会在此方面做了大量的工作,这对国产激光跟踪仪的市场化推进是极大的政策性优势。在国防军工行业,激光跟踪仪的应用主要在导弹的测量、潜艇的测量、战斗机的装配、军舰的测量、天线的装配及外形检测,大型结构件测量检测等。由于进口的高端激光跟踪仪含有摄像头装置,这对我国国防军工行业造成了安全隐患。另外,由于进口激光跟踪仪不对我国展示源代码,不排除进口激光跟踪仪含有潜在的功能,这对我国部分商业秘密也带来了风险。如此种种安全隐患更是急需国产激光跟踪仪技术的开发与产品的应用。这是提供给国内企业的机会更是挑战。该团队也将借助他们国际领先的技术优势、可靠的数据链优势,以及强有力的价格优势和维修服务优势,不遗余力的为客户提供高质量的定制化产品和服务。结束语随着中国先进制造业和高端装备的飞速发展,以激光跟踪仪为代表的高精度、数字化、智能化的精密检测设备已经成为这些领域企业占领行业制高点的制胜法宝。一方面,激光跟踪仪在先进制造和高端装备领域的关键作用日益凸显,成为制造行业的核心仪器,国内对激光跟踪仪的需求量激增,国产化呼声高涨;另一方面,近年来西方对我国的技术限制和打压,使激光跟踪仪的采购和售后具有一定的不确定性,这将影响我国高端装备的发展,所以国家对激光跟踪仪等关键核心仪器的国产化大力支持。显而易见,未来激光跟踪仪的产业化具有极为光明的市场前景。
  • 创建国际前沿——访我国著名激光技术专家许祖彦院士
    前言:我国作为一个人口众多的发展中国家,在很多技术、行业领域都长期处于缺少自己的知识产权、缺少自己的核心技术、缺少自己的核心竞争力的被动境地。我们实施的许多科学技术研究定位于瞄准、跟踪或赶超国际前沿,已取得了丰硕的成果,极大促进了我国高技术的全面发展,使我国在国际高技术舞台占有一席之地。而“创建国际前沿”,使科学技术走在国际科学研究最前沿,则更有利于推动我国相关研究领域的发展,推进产业优化升级。   日前,仪器信息网编辑走访了中科院物理所许祖彦院士,“创建国际前沿”这句令全体中国科研工作者为之振奋的话,正是我国这位著名激光技术专家许院士与我们讨论最多的,许院士和他的同事们在国际激光研究领域,也确实身体力行地不断为“创建国际前沿”而奋斗。   全固态深紫外激光器研制的成功,不仅使得我国激光科技研究突破了200nm以短的深紫外壁垒,实现了实用化、精密化,还极大推进了我国科研人员在激光科技研究领域继续深入,促进了我国前沿科学、光电子产业发展,为这一技术研究领域在国际上持续保持优势地位奠定了坚实的基础。   全固态深紫外激光器核心技术之一的KBBF晶体棱镜耦合装置是我国具有自主知识产权的核心技术,为我国独有并暂时不对外国出售,以保护我们国家先进科研装备的研制,这是我国在高技术领域第一次对发达国家说“不”。   世界首台大色域140英寸大屏幕激光显示样机研制的成功,标志着我国在国际激光彩色显示技术开发的先进行列,以及我国在激光显示研究领域取得国际领先关键技术优势。 我国著名激光技术专家、中科院物理研究所许祖彦院士 我国科学仪器现状与发展任务   谈到仪器,许院士表示:“科学仪器能提升国民经济水平、科学水平、技术水平和促进国防建设的发展,有人曾经统计过,诺贝尔物理、化学奖的获得者1/3与科学仪器发明有关,而发明的科学仪器反过来又促进了科学技术的进一步发展。”   讲到我国仪器现状,许院士无奈地说:“现在我国使用的大型科学仪器,包括激光仪器在内,“八五”的时候,只有9.98%是国产的,到“十五”的时候,不到15%,也就是说,现在我国的大型科学仪器85%还是依赖从国外进口。这样事情就非常严重了,从进行科技前沿方面的研究来说,外国的先进科学仪器,先他们自己用,待他们把‘第一桶金’都淘完了,再把仪器高价卖给我们,回收成本 另一方面,涉及到高、精、尖的仪器,国外往往对我国禁运。”   “从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右,增长速度好像有点缓慢?”笔者吃惊地表示。“从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右,增长速度的确有点缓慢,其实我们有很多科研技术不一定比国外落后,也做了很多科学研究,发表了很多文章,就是做不成仪器,这与我国的工业化水平有关。现在我们国家正在提倡‘两化融合’,即信息化与工业化结合,将信息产业部与工业部连在一起,这将会很好的促进我国科学仪器的发展。而激光很大程度应用在信息仪器上,应用在分析仪器上也比较多,所以我比较关心国家的‘两化融合’。希望此项举措能推进国家科学仪器的发展,让我们国家的国产大型科学仪器不到15%的比例能够尽快增加。”   针对目前我国国产仪器现状,许院士进一步道出了心中所想,并提出了当前我国科学仪器产业发展的重大任务:“要想将国产仪器做强,首先要提高仪器质量,将15%的比例提高上去,增进我国仪器的国产化,进一步在世界范围内实现仪器创新,在世界上有中国自己的品牌,所以说中国国产仪器的发展也是任重而道远。作为一个研究仪器人的心理话,希望中国仪器产业能有具体目标和历史使命感,也希望仪器信息网也能起到积极的推动促进作用。” 激光技术在仪器方面的应用   激光技术属战略支撑技术,在仪器创新上有广泛应用   “我国的激光技术起步比国外稍晚一些,60年开始起步,但现在差距比较大,这跟当初的国际关系背景、国民经济水平、人才素质背景有关。改革开放后,各方面都有所改观。03-04年国家中长期科技发展战略研究中,将激光技术定义为战略支撑技术,即激光是国家的高新技术产业、科技前沿和国防建设的战略支撑技术。在后来的国家纲要中,进一步将激光定位为国家八大前沿技术之一。”谈到激光技术,许院士首先向笔者介绍了我国激光技术的发展背景及目前现状。   “什么是‘支撑技术’?”笔者问到。   “所谓支撑技术,是指技术本身不一定值很多钱,但它支撑着这个产业产生很大的社会经济效益。”讲到这里,许院士形象的举例道,“支撑技术就像盖大楼时刚开始建的支柱,看似简单,没有太大的用处,但一旦把它移开,整栋大楼也就不存在了 DVD里面的半导体激光器很简单、很便宜,但不代表不重要,如果将其去除,那么DVD连概念都产生不了。”   “那激光技术的发展方向呢?”笔者进一步问到。   “其主要发展方向为:半导体激光、全固态激光、自由电子激光和光纤激光。”许院士笑着说道,“我从毕业到现在干了近40年,一直是课题组组长,近20年主要是做全固态激光,主要应用在三个方面,包括产业工艺、科技前沿和军工。”   谈到全固态激光在仪器上的应用,许院士表示:“全固态激光技术在仪器方面也有很多用途。由于激光本身是一个定向光源,方向性好,单色性好,亮度高,首先在通讯仪器方面,其可以用来做信息载体,如在光纤通讯等方面,具有很宽的带宽,传输性非常好 第二,作为计量仪器,如激光刚发明的时候,就用来探测月球到地球的距离,现在发展到用飞秒频率梳作为长度和时间的标准,是一种很前沿、很重要的仪器技术 第三,在分析仪器上,用途也很广泛,如用在激光谱仪、能谱仪上 第四,主要是借助激光的定向性好、光能量密度大、能量高等特性,作为加工的仪器,如用来金属打孔、焊接等。”   KBBF晶体和它的棱镜耦合装置研究成功,使全固态深紫外激光器得以精密化和实用化   “当前,国家建设要提倡做强、做大,国产仪器也要做强、做大,国家财政部、产业部、科技部、基金委对此一直很重视,深紫外激光仪器就是由此研究开发出来的。”终于,这个令笔者十分感兴趣的话题,也是本次采访的核心话题终于出现了。为了不打断许院士的思路,笔者决定采取静静聆听的方式,让许院士将这个话题阐述完毕。   为了让笔者有所了解深紫外激光仪器,许院士先给笔者“科普”了一下:“深紫外波段光指波长在150~200nm左右的那一段光。从光的受激发射来讲,其泵浦速率与波长倒数的3次方成比例,波长越短,要求泵浦速率就越高,深紫外激光波长很短,直接用受激发射产生技术就非常困难。”   “科普”完毕,许院士继续讲到:“我们要研制的大型科学仪器,应既要实用化,又要精密化。现在的设备产生的深紫外激光,距离实用化和精密化比较远,因而深紫外波段的激光仪器,长期以来在世界上一直发展不起来。当前既实用化又精密化的激光器当数全固态激光器。”   “用固态激光直接产生深紫外波段激光,最好的办法就是利用非线性谐波技术,将激光一次次的倍频,这就要依靠非线性光学晶体,而中科院陈创天院士和他的研究群体研制的非线性光学晶体是世界上公认做得最好的。之所以说是世界上公认做得最好的,是因为目前国际上通用的四种非线性光学晶体中,中国四占其三。(目前世界上能够工业化使用的非线性晶体只有四种:从近红外到可见光使用的KDP晶体——由美国杜邦公司发明 从可见、紫外到深紫外3个波段使用的BBO、LBO、KBBF晶体——都是由中科院陈创天他们发明的。)   外国专家曾预言,200nm波长激光是一个发展壁垒,突破200nm波长这个瓶颈可能要靠中国专家来完成。早在九十年代,陈创天院士课题组就找到了KBBF晶体,用来做倍频,将激光波长缩短至186nm,突破了200nm波长的限制,但是由于其比较笨重,还不能达到实用化。   由于KBBF晶体层状特性很严重,长不厚,要做到深紫外倍频需要切割,但其又不易切割。直到2002-2003年的时候,陈创天院士课题组与我的课题组共同发明了KBBF晶体的棱镜耦合装置,在国际上首次实现了1064nm激光的6倍频输出,将全固态激光波长缩短至177.3nm,首次将深紫外激光技术实用化、精密化,并申请到了中国、日本、美国的专利。就目前情况而言,中科院的专利已垄断了深紫外全固态激光研究的全部领域。”   相对于同步辐射而言,在体积方面,配有KBBF晶体棱镜耦合装置的全固态激光器体积变得很小 在能量分辨率方面,比同步辐射提高5-10倍以上 在光子流密度方面,提高了3-5个量级 同步辐射在纳秒、皮秒条件下工作,而KBBF晶体的深紫外全固态激光器在纳秒、皮秒、飞秒条件下都能工作 同步辐射只能探测到1-2nm,而全固态激光器能探测到10个nm的深度。   真空紫外激光角分辨光电子能谱仪成功问世,令世界瞩目   许院士继续说道:“光电子能谱仪是当今研究凝聚态物质电子行为的先进仪器,目前都使用同步辐射光源,如改用深紫外激光源,其性能将获得全面的突破。1.773nm深紫外全固态激光研制成功后,日本东京大学提出用于光电子能谱仪(积分式)。2004年周兴江博士回国研制深紫外激光高能量分辨、角分辨光电子能谱仪,在中科院创新工程计划支持下,研制计划顺利进行,06年获得成功,并应用于高温超导材料研究,这立即引起国际科仪界的强烈关注,许多国际著名实验室慕名前来,要求购买深紫外全固态激光相关技术。中科院和上级领导部门经慎重考虑,认为这一自主创新的原创性“敏感技术”首先应服务于国内前沿科学研究,推动我国创建学科研究国际前沿。 周兴江研究员向许祖彦院士和仪器信息网采访人员介绍仪器及取得的成果 真空紫外激光角分辨光电子能谱仪   7台深紫外激光器应用在物理、化学、材料科学领域,开发7台国际首创的大型科学仪器   现在,中国科学院、基金委、科技部、财政部对此都很重视,许院士在报告中也曾指出:这个研究在中国是完整的研发链:KBBF晶体材料是中国人把它长出来的,外国人没有 激光器是中国人的,外国人没有 用这个激光器研制的角分辨能谱仪也是中国人的,外国人也没有 再往下进一步研究,将由中科仪公司将这种仪器商品化,推向国内、外市场 仪器商品化之后,搞前沿科学研究的人就可以利用这种仪器进行发现新现象、阐明新理论、找到新方法等方面的研究。   深紫外全固态激光器出来后,许院士给中国科学院大连化学物理研究所做紫外拉曼光谱研究的李灿院士打了一个电话,李灿院士听到这个消息后,很受振奋,立即要求尽快提供一台深紫外激光器。根据李灿院士的要求,我们正量身制作一台全新的深紫外激光器,对此,李灿院士表示:“这种深紫外拉曼光谱仪将属于新一代的谱仪”。   现在我们正在加紧研制5类7台深紫外全固态激光器,提供给物理、化学和材料学家,帮助他们研制7台新的应用深紫外全固态激光器的国际首创的大型科学仪器,例如周兴江博士研发深紫外激光同时具有自旋分辨和角分辨的光电子能谱仪、光子能量可调谐深紫外激光光电子能谱仪用来将电子参数测全,包括电子能量、动量、自旋等。   李灿院士研发深紫外激光拉曼光谱仪,当初新型拉曼光谱仪将光谱波长检测范围最低限从205nm降低到193nm时,拉曼光谱就大大的增加了,如今采用深紫外全固态激光器再将检测范围最低限降至177.3nm,可想而知,拉曼光谱会增加多少……   包信和研究员研发深紫外激光光发射电子显微镜。目前,国际上最先进的光发射电子显微镜,其精确度最高能达到20nm的水平,而采用全固态激光器后,其精确度将能提高到5nm。   王占国院士研发深紫外光致发光光谱仪,用于超宽带隙半导体材料方面的研究。它将使这类新材料的基础参数检测成为可能。   佟振合院士研发深紫外光化学反应仪,现在有3000万个有机化合物,90%的吸收光谱在深紫外区,而现有的技术只能采用双光子效应来检测,效率非常低,采用深紫外激光器后,就可以用单光子激发的方式检测,探测到很多的化合物以及观察到化合物更深层次的反应。   王恩哥院士等研发深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪,用于表面物理方面的研究,将使10nm左右小量子系统方面的研究成为可能。   这仅仅是深紫外波段仪器应用的第一期,主要应用在物理、化学、材料方面,已不再是瞄准、跟踪或追赶国际前沿,而是在创建国际前沿 第二期将应用在信息、资环、生命等领域,这将为各大学科提供全新研究手段,对科研活动起到革命性的推动作用。 激光全色显示样机研究成功   有人问许院士:“您近些年都做了些什么?”   许院士幽默地回答道:“近10年做了3件比较大的事情,第一件就是深紫外激光器,‘坐了10多年的冷板凳’,但有它自己的好处,没人和你竞争,能够踏踏实实的自己搞研究 第二件事情,在高功率、高光束质量和变频全固态激光产生和应用方面 第三件事情,就是激光显示,从八五开始到现在。”   信息链包括信息的获取、处理、存储、传输、显示几大步骤,显示作为信息链的最终环节。许院士认为:显示技术目前走过了黑白显示、彩色显示、数码显示三个过程,但在这三个过程中普遍存在的、至今仍未解决的问题就是:色域覆盖率低。如果以人眼可识别自然界的色彩范围为100%,现在显示器的色域覆盖率只在33%左右,采用激光显示器,其理论色域覆盖率可达到90%以上。激光显示也被许院士称为显示技术发展的第四个过程或平面显示的终端过程。   十五期间,许院士和中科院五个研究所的科学家们合作已用激光全色显示技术做出了一台原理样机,色域覆盖率达到了73%,这个覆盖率为当今世界上最大的。样机做出来以后请显示专家及一般群众来观看鉴定,这给鉴定者带来了意想不到的视觉享受与冲击,得到了大家一致的赞许与认可。   当前,激光全色显示技术发展遇到最大的问题就是如何将此项技术推向产业化。“一台200多英寸的样机,其成本就100多万,这是中国许多用户所承担不起的,这是将激光显示技术推向产业化遇到的问题之一 一旦激光显示技术推向产业化,电视台传输带宽、标准等方面也需要重新制定。如果将上述问题全部解决,从而将激光显示技术彻底推向产业化,需要巨大的投资,仅靠现在的几千万政府科研经费投入是远远不够的,这也是制约将此项技术推向产业化的关键所在。”许院士感慨地说道,“数十上百亿元人民币的费用,对国家、对企业来说都是一笔不小的投入,但对于此项技术每年上千亿美元的市场而言,这些投入带来的效益回报也是巨大的!”   至此,笔者希望中国本土企业能够联合起来,对我们国家自主创新的技术予以积极的支持,开创我国显示技术领跑世界的新局面。否则,中国显示行业企业又将形成在标准上受制于人、在市场上为外国人打工的尴尬局面。打造中国企业的国际竞争力,又将成为一代人的一个壮志未酬的遗憾。许祖彦院士与仪器信息网采访人员合影   编者后记:   采访结束后,笔者一行又在许院士的带领下参观了周兴江研究组的实验室,亲眼看到了这台令世界瞩目的深紫外激光光电子能谱仪,亲耳听到了周兴江研究员对这台光电子能谱仪如数家珍的介绍。作为炎黄子孙,切身感受到了“创建国际前沿”给我们带来的骄傲。   回来的路上,笔者的情绪久久不能自已,遂作小诗一首: 追梦依稀四十载, 白发皓首燕归来。 艰苦钻研终不辍, 硕果丰存桃李开。   *许祖彦院士和他的科研团队最近已调到中科院理化技术研究所,继续从事激光物理和技术研究。
  • 组建物理所第一台激光拉曼光谱仪的历史回顾
    1978年3月18—31日,盛况空前的全国科学大会在北京隆重召开。这次大会标志着对“十年动乱”中遭到严重破坏的科技工作的全面拨乱反正,我国科技事业终于迎来“复苏的春天”,为科技工作的开放和改革打开了大门。正值此时,我正在冶金部钢铁研究总院磁学研究室李学东老师的指导下,进行高性能稀土钴永磁材料研制的毕业实践。在实践中,在李老师理论知识与具体制备工艺的传授下,怀着想把材料磁性能做上去的愿望,我开始了把书本上学到的基础知识落实到解决具体问题的深入学习中,思索着如何将科学知识落实到自己具体的毕业实践的活动中去。通过学习稀土永磁材料中包括磁结构、磁化取向、局域组分涨落和材料缺陷在内的微观不均匀性对宏观磁性的影响及产生大磁晶各向异性结构的微观机制后,为我优化材料质量提供了扎实的理论基础与设计实验工艺的依据。经过半年的实践活动,最终制备出了优异磁性能的永磁材料,并被钢铁研究总院留用。只是,还未去该院正式报到就被要求回中科院重新分配,也因此,我很幸运的于1979年1月从中国科学技术大学毕业之后就踏进了中国科学院物理研究所大门,分配在物理所磁学研究室的“微波铁氧体磁性研究组(205组)工作”(后改为“布里渊散射与表面增强拉曼散射研究组”),为我从事磁光光谱技术和光散射光谱的研究工作奠定了职业基础。从业过程中,先后受到组长张鹏翔、贾惟义等老师们和 G.Guntherodt、J.R.Sandercock等国外名师的知识传授与技术指点,为我做好固体光散射研究与光谱技术研发打下了坚实的基础。几十年来,在物理所各级领导的支持和老师、同事的帮助下,从对光散射学问一无所知的门外汉逐步成为一名从事光散射领域研究的专业人员。由于各种不同的原因,我的老师们和同事们先后离开了物理所或离开了这个研究室,我从1992年起直至退休,无论在暂时负责拉曼与荧光公共实验室工作,到负责构建并且主持物理所技术部分析测试部的工作,都是凭借自己在长期实践工作中积累的理论与技术能力,带领本部门同事,在完成公用测试服务的同时,积极申请包括“973”、“863”、国家重大科学仪器研发项目、国家基金项目、及包括中科院和物理所在内的各类科学研究与技术研发项目,提高了个人及团队的研究和研发能力,实现了持续的发展。把分析测试部建设成了一个测试技术高超,光谱测试设备精良,协作共用资源共享,为院所科研测试服务、又面向社会开放的专业测试中心。期间是我冒着巨大的风险和压力,以个人借贷的方式自筹了大量的经费为主,科研经费投入为辅,在升级改造旧有设备的同时,先后购置了世界上技术指标最先进、测试功能最齐全的各类光谱仪,实现了在同一实验室内同时拥有完整、先进成套的振动光谱学方面的专用仪器和相应各种极端条件(低温,电场、磁场和高压)下的测量附件,如显微/宏观共焦光路拉曼散射光谱仪、显微/宏观共焦光路布里渊散射光谱、时间分辨光致发光光谱仪、显微/宏观共焦光路的时间分辨傅里叶变换红外光谱仪等设备,使分析测试部在公用测试和科研工作方面发挥出了越来越重要的作用,并在国内外享有良好声誉。同时,我在多年晶体的光学/声学声子和自旋波的光散射光谱学的研究中,不仅掌握了拉曼/布里渊散射等的技术,并且对光与物质中各类元激发及它们相互作用规律的认识愈益深入,做出一些有影响的研究工作。今年恰逢第一届全国光散射大会召开和物理学会光散射专业委员会成立四十周年。物理所是国内最早开展光散射研究的单位之一。在1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班期间,以张鹏翔老师为主,联合全国相关科研单位专业积极分子,发起了成立专门的全国性专业学术组织和召开全国学术交流大会的倡议,以此推动中国光散射事业的持续发展。那时我作为张鹏翔老师的助手,参与筹备了第一届全国光散射大会(简称厦门会议)至第六届全国光散射大会(简称黄山会议)有关的事务性工作。期间我也有幸结识了一些值得我一辈子学习和求教的老师们,更见证了大家对事业的热爱,以及有梦想、能坚持的科学精神。在1981年7月22日和1981年10月19日,分别在物理所召开了“第一届全国光散射大会”第一次和第二次筹备会,成立以中科院物理研究所所长管惟炎院士为组长,厦门大学副校长蔡启瑞院士为副组长的10人会议领导小组,决定由厦门大学主办“第一届全国光散射大会”。大会于1981年12月19日至25日在厦门鼓浪屿宾馆顺利召开,经与会全体代表的建议和充分的酝酿后,形成了成立第一届光散射专业委员会的成员名单和相应的章程。1982年,中国物理学会和中国科学技术协会批准此项提议。由著名物理学家、中科院半导体研究所所长黄昆院士出任第一届中国物理学会光散射专业委员会主任委员,中科院物理所张鹏翔任第一任秘书长。张鹏翔老师连任第二届专业委员会秘书长和第三届专业委员会副主任。刘玉龙任第五届、第六届专业委员会秘书长,第七届专业委员会主任。刘玉龙分别协助以第五届专业委员会主任委员田中群院士、第六届专业委员会主任委员李灿院士为首的专业委员会,与四川大学龚敏教授和杨经国教授为主的《光散射学报》编辑部一起努力奋进,在原有办报的基础上,除在争取增加稿源和提高论文质量上下功夫外,还狠抓提高学报的出版质量,在全体光散射同仁们的努力下,最终在2008年将《光散射学报》带进北京大学图书馆的“中文核心期刊”体系。我作为中国改革开放及中国光散射事业蓬勃发展四十年的见证者、受益者和幸运参与者,经过四十年的岁月磨练,我从懵懂的青涩到朝气蓬勃的青春,走过了沉着稳健的成熟,印记上了已知天命的沧桑。今天仅以开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪的片段纪念自己从业光散射的四十年,并与大家分享。在那国家百废待兴之时,人才的缺乏是影响我国科学技术发展的最大阻碍。因此,中科院和物理所领导为加强院、所科研人员的基础科学研究水平,举办了各类专业理论与实验学习班。我有幸参加了物理所在1979年春天举办的“固体基础理论与元激发”学习班和1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班。其中涉及传授晶格(分子)振动理论与实验内容的老师,分别是中科院物理所的顾本源老师、德国科隆大学第二物理所的 W.Dieterrich 教授和 G.gunterodt 教授。是这几位拉曼散射领域中的前辈把我带进入了晶格(分子)和固体元激及它们相互作用光谱学这个当时在国内还算比较新的知识领域。这几位教授渊博的固体物理和元激发理论科学知识、开阔的学术研究视野、深厚扎实的数理化知识功底、及精湛的实验技能,都体现在利用新的科学仪器开展前沿科学研究成果上,让我大开眼界,受益匪浅。学习期间,我经常主动向老师们请教和提问,获得了他们热情的帮助和鼓励。 G.Gunterodt教授向我介绍了他讲课内容主要源于由W. Hayes等人撰写的《Scatteringof Light by Crystals》专著,并且真切地告诫我想当专业学者的话,它是一本值得必读和读懂的专著之一。顾本源老师把他自己编写的《固体光散射》的讲义赠送给了我,日后又将他主持翻译英国科学家 D.A. Long 教授撰写的《Raman Spectroscopy》原著的中文版书籍赠送给我了。这些教授尤其是顾本源教授,都成为我光散射研究事业行进中的良师益友。他们传授的知识结晶和赠送的讲义与书籍,一直是我在研究工作中探索科学知识和求解问题的源泉之一(见图1)。老师们的教诲和帮助使我清楚的认识到,虽然光散射是一个老学科,但伴随现代科学技术的发展,既可以革新方法,又可以拓宽学科而可获持续发展的学问与技术,其未来发展和理论影响,以及实用价值尚不可估量。这些因素奠定了我想在光散射科学研究的道路上寻找发展方向的机会,但也明白开展实验科学研究获得研究结果与需要有相应先进的科学仪器密不可分的道理。据了解,从20世纪70年代初期,物理所多个研究室均提出进口拉曼光谱仪的要求,但受各种因素所限,一直未能如愿。当时为也曾为所内不具备开展基础性光散射实验的条件而陷入困惑和痛苦中。图1. 我最早读过的相关光散射的书与资料20世纪70年代末,因张鹏翔老师在德国马普金属研究所做访问学者时,曾有过布里渊散射研究的经历,并率先进行了金属非晶态中的自旋波和声子的布里渊散射研究,研究结果受到科学界的关注和好评。他作为学有所成的中青年科研骨干而获得优先发展的机会。在1980年8月,张鹏翔研究组获得一台东德蔡司光学仪器公司制造的双光栅单色仪(GDM-1000),这为组建拉曼光谱仪提供了必不可少的核心部件。当时我心中涌现的那种如获至宝的喜悦,真的是不能用语言来表达的。以张鹏翔老师为组长,王焕元、刘玉龙和曹克定3人为组员,成立了用GDM-1000为主要核心部件的拉曼光谱仪的研制小组。考虑到许多固体拉曼光谱研究需要在不同的物理环境下进行,对增设变温、磁场、电场,和加压装置提出了要求。因此,除组建拉曼光谱仪需求五大部件外,还将建立相应的低温/高温、磁场/电场,和高压装置进行了工作部署,依据专业、年龄、和责任的分工,小组成员的具体分工如下:刘玉龙具体负责:1)收集散射散射光的样品台设计和加工;2)激光器购置、激光器架与光学转换架的设计与加工;3)用于光散射测量的低温杜瓦改造与安放架及电场、磁场装置设计加工与安放;4)探测器中光电倍增管(PMT)的制冷腔体设计与加工,及其给GDM-1000配用光子计数器系统的调试。曹克定具体负责:1)放置整套光谱仪刚性平台的设计与加工;2)给PMT腔体制冷电源与控温系统的设计与加工;3)低温杜瓦瓶的变温控温电源、及电场/磁场控制电源的设计和加工。张鹏翔和王焕元参加光谱仪整机集成调试并且负责光谱仪技术指标的验收,及实验研究内容。我从一个连拉曼光谱仪模样都没有见过的门外汉,开始只能从调研的文献中看图解,去了解和解析收集散射光光路的原理,及其各部件和元件的作用和要求和功能。我们是从事磁性材料与特性的研究组,几乎就没有任何光学设备和元件,我开始到所内不同研究室,尤其是光学研究室中去收集不同焦长、不同直径的单透镜,和不同孔径比的复合透镜组、偏振片和大大小小的反射镜。当年也没有像如今有不同种类、规格齐全的精密光学调节架可买,而是利用别人多余的,闲置不用的各种光学支架来装配各种光学元件。用大把的“娃娃泥”分别把复合透镜组、单透镜、反射镜、和偏振片沾黏到各类不同的光学支架上,起到固定作用。应用简单的几何光学成像原理知识,花费大约三个月的时间,一套简易、实用的可做背向散射、直角散射配置的拉曼散射光收集系统初步建成。这是我入职后第一次通过图纸设计变成组建拉曼光谱仪上的核心部件之一。再有将原来只能把样品泡在液氦(4.2K)做低温核磁共振测量的玻璃杜瓦瓶,通过再设计一个正方形柱状石英管,用于隔离样品与液氦直接浸泡而不能变温。在放置样品的部位加装了加热电热丝,通过控制电流大小实现了对样品从4.2K-300K 的变温。以此类推,用实验室或研究所已有的设备,经过适当的改造,我们仅用半年左右的时间,成功组建了物理所第一台配备了二个激光激发波长(氦镉激光器-441nm,氦氖激光器-633nm),及带有变温控制(4.2K-300K)、和磁场控制(0-0.7T)、电压控制(0-3kV)装置,及可做两种散射配置的激光拉曼光谱仪系统。这台激光拉曼散射光谱仪的组建成功,为物理所固体拉曼散射和表面增强拉曼散射(SERS)实验研究拉开了帷幕,许多样品的拉曼光谱实验研究都是从这台激光拉曼光谱仪开始的(见图2)。图2.在与老师们和同事们的共同努力下,完成了物理所第一台拉曼光谱仪的组建,并开展实验研究该光谱仪研制与实验研究结果均在全国第一届光散射大会上进行了报告,与会代表认为这是一台已有较高技术水平的拉曼光谱仪,做出的实验结果在当时算有较高研究水平的。例如,1981年,我参与了由王焕元、张鹏翔和庞玉璋为主的SERS实验研究,观测到电化学池中不同粗糙度的电极表面与在施加不同电压下表面吸附吡啶分子而增强的拉曼散射光谱。这是中国首例有关SERS的研究报告。由此,在物理所开辟了一个新的光散射研究领域。在1988年前,本研究组有关SERS的研究获得国家发明专利1项,在国内外SCI学术刊物上发表了80篇论文,并为国内外同行所引用。表面增强拉曼散射的机制和应用研究项目获得1989年中科院自然科学三等奖。其中获奖的大部分实验数据是在这台光谱仪上获得的。另外,本研究组许多晶体的声子和电子的拉曼散射实验均在这台光谱仪上完成,如掺杂系列的石榴石晶体(YIG,Bi-YIG,In-BCVIG,GGG,),取得了有意义的结果。所内外一些科研院校的研究团队也借助这台光谱开展了实验研究,取得了一些有意义的结果。例如,物理所李萌远院士在这台光谱仪上,开展了对电场下-LiIO3 单晶的拉曼散射研究时,首先发现当沿晶体的c轴加静电场时,除了-LiIO3 单晶的拉曼模式外,还出现了一个随施加电场强度而出现的拉曼模式,也称“串线”, 该峰强度随电场而改变。通过理论分析认为,这是由于离子输运引起的空间电荷涨落,使-LiIO3 极化率张量和拉曼张量主轴方向发生涨落所致。更值得一提的是,在1988年前,张鹏翔等其他老师利用这台光谱仪,培养了本所,以及与外单位联合相关SERS研究的硕士和博士研究生约20余人,当年培养的学生有的已经成为国内光散射研究领域的骨干人物。从我开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪至今,四十多年已经过去了。当年自己刚从事光散射研究和技术工作不久,对拉曼散射原理及在研究固体物理和元激发应用的认识和理解不深。前期开展拉曼散射实验是介入老师们的研究课题,是他们带着我边干边学,这为我在固体的拉曼光谱研究方面的进步打下了良好的基础。在组建光谱仪的学习与实践的过程中,我也领悟了先进的科研仪器对固体物理及材料学基础研究的重要作用,学会了独立思考寻找重要科学问题和解决问题的能力, 写下了大量的实验分析、技术改进的总结和建议(见图3),树立了要加强培养自己独立科研工作的信心,也进一步理解了耐心、缓慢、坚持、少量、精细、极致的工匠精神,同时加深了对实验技术研究的兴趣和热情,更坚定了要利用好光谱仪现有性能和功能,及发展新的高端仪器用于科学研究工作的决心。图3.早年写过的仪器组建总结报告、实验结果与技术改进的分析报告四十年的时光如一把无情的刻刀,公正地雕刻着包括自己在内的每一个人的模样,一切记忆犹新。四十年的失败与成功,四十年的辛酸与欣喜,四十年读过的书,走过的路,遇到的人,做过的事,这些都决定了我的人生视野,也构成了我自己勤奋好学、吃苦耐劳、热心助人、踏实做事、淡薄名利、不卑不亢,永不作假的人生格局。由于此心得体会起草晚,时间紧迫,难免有用词不当,或错误的地方,请大家批评指正。谢谢大家! (作者:中科院物理研究所 刘玉龙 研究员)
  • 法如推出新的 6DoF 激光跟踪仪平台
    p   2018 年10月2日 – FARO& reg (NASDAQ:FARO) ——工厂计量、产品设计、建筑 BIM和公共安全取证的三维测量和成像解决方案供应商, 宣布推出新一代 FARO 激光跟踪仪,配备 6Probe 的 6DoF Vantage 产品系列。 /p p   2015 年,FARO 通过集成 FARO Vantage 跟踪仪和 FaroArm& reg 的强大的超级 6DoF TrackArm 解决方案颠覆了大型 CMM 市场。这种获得专利的综合解决方案能够测量或扫描数十米,而不会损失精度,无视线问题,并且可由多名操作员同时进行测量。 /p p   今天,FARO 推出了 6Probe。这是一款完全集成的手持式探头,可以在难以到达的位置轻松探测隐藏的、难以触及的特征。TrackArm 超级 6DoF 和 6Probe 共同提供最完整的解决方案组合,以很好的价格满足无论的各种大小测量需求。在制造业为重点的行业,这一新功能可满足各种各种大规模计量应用,包括汽车、航空、建筑、重型设备和造船业等行业。 /p p   “获得专利的 FARO 超级 6DoF 和 6Probe 整体解决方案是制造商所需的最完整、最具适应性的计量学平台。我们敢于应对业内任何人对此陈述的质疑。无论您是组装或制造、是大型还是小型、易于或难以触及、复杂或简单,这一平台都可以通过性能和价格的最佳价值组合满足您的需求,” 首席执行官 Simon Raab 博士说道,他也是便携式、适应性强的三维测量的早期创新者。 /p p   6DoF FARO Vantage 产品系列包括两款高性能激光跟踪仪:测距为 35 米的 VantageE6 和测距为 80 米的 VantageS6。两者均经过严格的国际电工委员会(IEC)的冲击、振动和极端高温条件标准测试,防尘防水等级达到 IP52。 /p p   基于 FARO 在提供高价值计量学级解决方案方面 30 多年的经验,详尽的内部测试和来自享有终身职位的计量学专业人员的反馈,6Probe 提供的准确性和动态测量能力可靠地满足绝大多数大型三维测量挑战。结合可以实现更高精度的超级 6DoF,Vantage 平台现在可以满足各种需求。采用超级 6DOF 和 6Probe 的新型 Vantage 6DoF 平台的高性能价值定位将有助于更广泛地采用激光跟踪仪,从而为所有行业提供集成的全面质量保证。 /p p   两种 Vantage 型号均包含具有广角查看功能的 ActiveSeek& #8482 功能,使用户可以放心地从一个位置移动到另一个位置而无需担心。通过允许用户更快地启动实际测量过程并使所有人都可以进行复杂的三维测量,这提高了总体生产力。 /p p   “作为大规模测量的高价值解决方案提供商,我们有着悠久的历史,”工厂计量学副总裁 Pete Edmonds 表示。“鉴于业界对性能可疑或额外溢价价格点感到沮丧,FARO 已经有意识地决定为迄今为止未能享受足够服务水平的、更广泛的用户和应用提供适应大规模工业市场、具有成本效益的解决方案。6DoF、超级 6DoF 和 ActiveSeek& #8482 的强大组合为整个用户行业提供了新的易用性标准。” /p p br/ /p
  • 激光痕量气体监测仪的新进展:性能和噪音分析
    激光痕量气体监测仪的新进展:性能和噪音分析(Recent progress in laser?based trace gas instruments: performance and noise analysis ,J. B. McManus M. S. Zahniser D. D. Nelson J. H. Shorter S. C. Herndon D. Jervis M. Agnese R. McGovern T. I. Yacovitch J. R. Roscioli, Appl. Phys. B (2015) 119:203–218)摘要我们用一些近来的数据回顾了使用中红外量子级联激光器,带间级联激光器和锑化二极管激光器的发展。这种监测仪主要用于高精度和高灵敏度测量大气中的痕量气体。在高性能软件的控制下,利用吸收光谱进行快速扫描,集成和高精度拟合。通过中红外波段,实现了出色的灵敏度。Aerodyne监测仪证明了在自然情况下痕量气体的测量精度达到1012级别,可实时测量CO2,CO,CH4,N2O和H2O的同位素。我们还描述信号处理方法,以识别和降低测量噪音。光谱信息分析的原理是将光谱加载到数组中并利用滤波片,傅立叶分析,多元拟合和成分分析进行处理。我们提供一个仪器噪音分析的实例,噪音是由电子信号与光干涉条纹混合形成。引言随着各种中红外单片固态激光器的问世,使用基于中红外激光仪器,对大气痕量气体的高精度测量已经成为常规,包括量子级联激光器(QCL),带间级联激光器(ICL)和基于锑化物的二极管激光器(TDL)。在3μm附近的波长范围内有缺口,但现在,设计人员有更多选择,在3μm附近的波长区域频率使用混合技术。在本文中,我们回顾Aerodyne Research,Inc.(下称ARI)公司使用中红外激光监测仪测量不同的痕量气体,并达到高灵敏度和/或高精度水平。这些仪器基于快速扫描和精确光谱拟合的直接吸收光谱,在高性能软件的控制下,在中红外波段,利用长光程,在减压情况下,通过热电冷却的激光和探测器实现出色的灵敏度。这里介绍了两种仪器:单激光仪器,光程长度最大为76 米;双激光仪器,光程长度最大为210 米。通过仔细选择波长,我们可以用单激光器同时测量多种气体。根据吸收率来说,仪器噪音在1 s的平均值为?5×106,可以测量1012级别大气中的气体]。这些仪器可以在多种环境中使用,包括实验室,偏远现场和移动平台(如卡车,轮船和飞机)。ARI公司仪器介绍及其性能一般来说,对于高浓度气体,几毫米的测量光程可能就足够了;但对于痕量气体来说,则需要数百米光程。Aerodyne气体监测仪仪器使用中红外快速频率扫描,直接吸收光谱并进行精确光谱拟合。仪器在减压池中利用较长吸收光程的新型红外激光源,对多种气态分子提供灵活而直接的高精度测量。光谱仪的基本配置比较简单:首先是激光源,然后是多反腔,最后是探测器。图1显示了这种装置。多反腔有确定的路径长度,符合标准的激光可以传输到检测器,对样品气体的测量基于比尔-兰伯特定律。在许多情况下,激光扫描气体出现多个吸收峰,从而测量多个不同气体。让两道或更多激光通过吸收室,或者使用单个检测器时分复用,可以测量更多的气体。Aerodyne监测仪尽可能使用反射光学元件,光学系统几乎没有色散。通过选择不同波段激光和激光驱动,选择峰值灵敏度不同的检测器来匹配,测量给定单一气体或一组气体。对于不同的测量目的,选择不同的吸收光程。一般多反腔的光程为7–76 米,一般使用宽带透镜;对于浓度非常低的气体,210米光程的窄带高反射率透镜可以提高灵敏度。仪器的优化在过去的几年中,我们持续对仪器进行了改进,比如使用了新型的电流驱动器,它提供了QCL高顺从电压情况下的低噪音电流。我们还设计了低噪音激光驱动和其他电子设备,降低整个系统的噪音。使得平均1s采样情况下,吸收噪音为?5×106,在均时100 s具有更高的精度,这相当于约5×10-7的最终吸收噪音。很多因素使得噪音超过检测器限度,特别是窄带电子噪音和光学干涉条纹。中红外激光微量气体仪器由Aerodyne Research,Inc.生产的操作软件“ TDLWintel”控制,让每条激光可以设置为时分复用。TDLWintel可控制监测仪的操作并实时处理数据。两种激光电流斜率由TDLWintel定义,然后对检测到的信号采样(16位A / D在?1-1.5 MHz下运行),同步求平均,基于HITRAN参数以及测得的温度和压力的曲线,与计算出的吸收值拟合,可以对多达16种气体混合比实时记录。数据可以以10Hz采样频率记录,最大有效数据率由泵抽速和吸收池的大小决定。实验过程中一些情况,比如阀门开关或背景消减,也可由TDLWintel软件控制。我们展示了单激光(76米光程)和双激光监测仪(76米或者210米光程)的气体测量噪音结果(平均1s),分别在表1和表2中,测量噪音为以空气中的混合比表示,同时提供了噪音的不确定性。根据不同的吸收路径和测量情况,吸收噪音最佳的结果在1s内约为?5×106。仪器适用在各种环境中,无论是在实验室还是在野外实验中。野外现场包括偏远位置或在移动平台(例如轮船,卡车和飞机)上。我们在最近20年在许多野外现场使用过这些仪器。在过去的几年中,Aerodyne “移动实验室”已配备了多种气相仪器(单激光和双激光监测仪)以及测量颗粒物和较重的有机化合物配套仪器。如测量天然气中的甲烷排放,或者测量两种气体示踪物(例如,亚硝酸盐氧化物和乙炔),移动实验室可以直接开到附近,测量示踪气体以及甲烷。另外,通过测量乙烷(常见天然气的成分),我们可以区分来自天然气设施的甲烷和来自生物来源的甲烷。仪器的噪音分析 了解测量噪音源对于保持仪器性能水平至关重要,通常将重点放在最终的噪音源分析和讨论上,例如探测器噪音,激光噪音或散射噪音。其他噪音源,统称为“技术噪音”,可能来自光学和电子方面,并可能是噪音的主要来源。而在在短时间尺度上的噪音可能是更长的时间范围的漂移。不同的噪音源可能表现出不同的功率谱密度(PSD),例如检测器噪音,而Johnson噪音通常具有平坦的PSD(即白噪音),而激光噪音会表现出闪烁噪音(1 / f PSD)。噪音可能会在频谱中产生随机波动,或者它可能具有窄带频率。另一个复杂因素是信号处理算法对噪音信号的响应。对于Aerodyne,混合比噪音是对噪音信号,以及压力和温度变量中多元拟合的结果。了解和减少噪音的第一步是使用Allan–Werle方差工具分析混合比噪音图(方差作为平均时间的函数)以及功率谱,并将噪音划分类型。Allan-Werle方差工具是一种通用工具,可以评估短时噪音和平均时间极限。按类型划分噪音有助于指示其来源。三种常用噪音包括是暗噪音,轻噪音和成比例噪音。 “暗噪音”(即,在检测器被堵塞的情况下报告的混合比)包括检测器噪音,基本电子(Johnson)噪音以及其他多余的电子噪音。“轻噪音”(正常光照水平但吸收深度很小)包括所有暗噪音加激光噪音(1/f,即闪烁噪音和散射噪音),激光驱动电流噪音(产生幅度波动)和干涉条纹的变化。 “比例噪音”(吸收深度较大时看到的多余噪音)包括激光驱动电流噪音,压力和温度噪音以及峰值位置运动结合调谐率误差。频谱数组处理将频谱分解为许多部分,并显示出较多变量。通常应用于频谱数组的处理工具包括减去偏移量,平均值,拟合度,统计量度,变量[p],[q]或这两者的傅立叶变换,相关性,和主成分分析。尽管有很多处理的实例,但是很难提出一个通用的分析方法,帮助我们了解所看到的一切。即使我们“解剖”光谱并找到大的干涉条纹,这不一定意味着干涉条纹是多余噪音的来源,比如干涉条纹不动或它们的频率太高而无法影响拟合。为了确定,我们需要确定导致多余的噪音因素,该因素的短期波动应与混合比的波动匹配。我们通过一个噪音分析的例子说明了分析过程。结果表明,多余噪音是由两种波的混合,即光学干涉条纹和电子信号混合导致的,产生的低频成分,明显影响混合比的测定,而任一单一波则对结果几乎没有影响。结论 我们对当前Aerodyne Research,Inc.生产的微量气体激光测量仪器进行了综述。提供了一组气体,以及同位素比的测量结果。仪器在性能上的改进包括降低了电源和激光驱动噪音。另外,制造工序变得更加精简。目前吸收噪音在1s内达到?5×106。然而,为获得最佳性能,仍然需要对噪音做进一步的探索。本文中的实例显示,多余噪音是由两种波的混合,由光学干涉条纹和电子信号混合导致。仪器的相关优势1. 持续对仪器的改进及噪音的分析,测量痕量气体的精度更高,测量气体达到ppt级别,甚至在10Hz的频率仍然保持极高的精度;2. 一次同时测量多种气体,消除了多台仪器测量时气体产生的系统误差并大大提高效率;3. 仪器适用于多种环境,满足实验室测量,野外远程测量和移动测量需求。 欲了解该产品的更多特点,欢迎咨询联系澳作生态仪器有限公司
  • 如何选购激光粒度仪
    激光粒度仪主要由光学检测系统,分散进样系统及控制分析软件组成,而光学检测系统又包括光源,光路及检测器等关键部分。在选择激光粒度仪时要特别注意以下几点:   1、 光源   光源主要有氦氖气体激光器和半导体固体激光器两种 氦氖激光器具有线宽窄,单色性极好,而半导体激光器具有体积小,供电电压低,使用寿命较长,当颗粒较小时,根据瑞利散射理论,选用短波长的激光器更能提高小颗粒检测时的信号强度及信噪比。   2、 在光路配置上,需要考虑稳固的光学平台,自动对光功能,无需更换透镜就可以测量宽的粒径范围 如果需干法测量,粒径测量范围下限是否能达到0.1微米而同时上限可达1000微米以上。   3、 检测器是激光粒度仪的最关键部件之一,选择时不能只考虑检测器中检测单元的数量,还要看检测器的几何形状,排列方式,检测单元的面积及其真正的物理检测角度。   4、样品分散进样系统是保证样品正确分散和进样的重要附件,湿法分散进样器需要有内置超声和搅拌及足够力量的循环泵干法分散进样器需要有振动进样功能,样品池是否容易拆卸清洁也非常重要。   5、 软件是用于仪器控制和数据分析的,数据采集速度越快越好。如果颗粒粒径小于几十微米,在软件中需要有折射率和吸收率的数据库并能补充输入这些光学参数获得更为准确的结果。   6、 激光粒度仪测量的准确度和重现性或精度等指标,应该是针对标准样品,只在仪器样本上简单地标上0.5%或更小而不指明针对性,势必会误导   本文摘取自马尔文仪器有限公司资深工程师秦和义发表文章的部分内容   如果您觉得选购因素过多而无从下手,推荐您来激光粒度仪专场,包含马尔文、丹东百特、新帕泰克、麦奇克等近40家厂商的百余台主流产品。仪器信息为保证质量均经过人工严格审核,便捷导购,安心之选。   仪器信息网搜索:激光粒度仪 http://www.instrument.com.cn/zc/partical.asp
  • 干货|7大因素影响激光粒度测试结果
    p style=" text-indent: 2em " 编者按:粉体的粒度及粒度分布是衡量产品质量的关键性指标,而目前最火的粒度检测方法之一就是激光粒度仪了。这种粒度检测方法不受温度变化、介质黏度、试样密度及表面状态等诸多因素的影响,具有测试速度快、测量范围广、便捷易操作等特点。放眼市场,激光粒度仪的品牌和型号也可谓五花八门,琳琅满目。但值得称道的激光粒度仪虽然不胜枚举,却仍然会收到诸多因素的影响,造成检测结果的不稳定。太原理工大学矿业工程学院的专家张国强就深度剖析了7大影响激光粒度仪检测结果的因素。 /p p style=" text-indent: 2em " 专家观点: /p p style=" text-indent: 2em " 目前市面上的激光粒度分析仪其基本原理均为米氏散射理论及其近似理论。包括测量纳米级颗粒所使用的动态光散射原理也是借助米氏散射理论而补充完善起来的 。米氏散射理论把待测颗粒等效成各向同性的球形粒子,在入射光照射下根据麦克斯韦电磁方程组,可以求出散射光强角分布的严格数学解。 利用米氏散射理论的基本公式进一步求出此时散射光强分布对应的颗粒粒径。米氏散射理论通过测量待测样品的散射光强分布巧妙地解决了超细颗粒的粒度测量问题,但由于基于米氏理论的激光粒度测量技术本身的复杂性,提前预先设定的边界条件并不能全面地反映实际样品的具体情况。 同时商品化的激光粒度分析仪由于受生产厂家技术实力水平的限制,导致各厂家仪器的内部构造与算法程序等方面均存在差异。 /p p style=" text-indent: 2em " 为探究粉体粒度测试评价用标准样品的特性,为激光粒度分析仪生产厂家提供优化仪器性能的理论依据,为粒度检测用户提供评价激光粒度测试结果可靠性与准确性的依据。下面我将对激光粒度仪测试结果的重要影响因素进行分析: /p p style=" text-indent: 2em " (1)复折射率 /p p style=" text-indent: 2em " 激光散射法粒度测量的对象一般是微米级的粒子,这些粒子的光学常数并不能简单看成 /p p style=" text-indent: 2em " 粒子材料的光学性质,而是指颗粒的复折射率n’,其定义为:n‘=n+ik。其中 n 为通常所说的折射率,虚部k表示光在介质中传播时光强衰减的快慢,即吸收系数,有时也被称作吸收率。 /p p style=" text-indent: 2em " 复折射率的选择合适与否直接影响到粒度检测结果的准确性与可靠性,但是影响待测颗粒复折射率的因素较多,难以确定其准确值,所以到目前为止在激光粒度测量领域中仍旧没有确定复折射率的统一方法 。在实际的粒度检测过程中,一般只是对同种物质使用一个固定的复折射率,这样的测量结果必然会与样品的真实值有较大偏差。 但是如果针对不同粒 /p p style=" text-indent: 2em " 度区间的颗粒都去寻找其复折射率,却又不现实的。 /p p style=" text-indent: 2em " (2)折射率 /p p style=" text-indent: 2em " Mie 散射理论是麦克斯韦电磁方程组的严格解,激光法检测的前提假设是粉体粒子是球形且各向同性的,大多数晶体在不同的方向上有不同的折射率。由于不同厂家的设备中光能探测器的数量、空间分布位置、灵敏度的不同也会导致检测结果的差异。 /p p style=" text-indent: 2em " (3)内置算法 /p p style=" text-indent: 2em " 由于光强分布的差异,不同粒度仪生产厂家所采用的软件内置算法不同,造成系数矩阵的计算结果差异,由此给反演带来不同程度的误差。 /p p style=" text-indent: 2em " (4)内外复折射率 /p p style=" text-indent: 2em " 球形石英粉等颗粒,在高温环境下烧灼成型。由于既要成球,又要熔透转变为非晶型或不定形,其技术难度很高。 所以在生产过程中会有部分无定形态的熔融石英包裹在结晶石英上,以及熔融石英内部含有空心气泡。这种颗粒被称为双层颗粒,颗粒内外复折射率不同,导致激光法测量时可能带来较大误差,据相关文献,最大误差可能超过 50%。 /p p style=" text-indent: 2em " (5)反常异动现象 /p p style=" text-indent: 2em " 有研究者发发现在有些折射率下对于部分粒径区间,随着粒径的变小,散射光强分布主峰会向探测器内侧移动,而正常情况下应向探测器外侧移动,从而影响粒度检测的结果。 这种现象被称为散射光能分布的反常移动现象。 /p p style=" text-indent: 2em " (6)分散状态 /p p style=" text-indent: 2em " 使用激光粒度仪检测过程中,需注意保证待测颗粒处于良好的分散状态。 当前市面上的主流激光粒度仪, 基本上都带有离心循环分散和超声分散两种分散模式,所以对于这种类型仪器的用户,不建议测试前的机外分散, 因为在用烧杯将分散后的溶液导入循环槽的过程中极易在杯底残留部分大颗粒,导致测试结果产生误差。 在仪器中分散样品时,应注意根据物料性质调整超声和离心循环分散的功率,太大容易导致气泡的产生,太小则容易导致分散效果变差和大颗粒沉底。 /p p style=" text-indent: 2em " (7)仪器的保养程度 /p p style=" text-indent: 2em " 激光粒度仪的保养程度,对检测结果有较大影响。激光粒度仪需要定期标定维护。在实际的使用过程中发现,部分样品极易在测试过程中附着在仪器的管路内部,从而混入之后的测试样品中带来测试误差。而仪器自带的清洗功能很难解决这类问题,需要在激光粒度测量中引起足够重视。 /p p style=" text-indent: 2em " 鉴于激光粒度测量过程中的影响因素过多,各种样品不同粒级区间的复折射率难以确定,所以目前来看并没有可靠地依据来证明激光粒度测试的准确性,这也是激光粒度检测急需解决的问题。在对粉体粒度要求较高的领域,可以采用多种粒度检测手段,综合比较检测结果,来得到较为可靠的粉体粒度值。此外研制并推广国家及行业内认可的激光粒度分析标准样品,也是一个解决激光粒度检测差异性的实用方法。 /p
  • 便携式电池供电激光功率测量积分球助力激光企业发展
    某现场安装激光二极管的制造公司需要一种可靠的方法用于现场测量激光功率,而无需带回实验室进行测试。激光测量系统需要完全由电池供电,因为现场没有电源。Labsphere(蓝菲光学)根据客户要求提供一套独立的、便携式且耐用的激光功率测试系统。Labsphere (蓝菲光学)提供标准的激光二极管测量积分球; 然而,还需将新功能整合到系统中,使其能被带到现场测试。 由此产生的一个小而轻的积分球系统,能够在世界任何地方进行可靠的激光功率测量。1.5 英寸开口端,用于轻松安装激光二极管组件针孔滤光片后面的制冷型 InGaAs 探测器,用于在功率低至 200 μW 的情况下进行红外范围内的辐射测量两个 FC/PC 适配器,允许通过光纤连接额外的探测器Spectralon® 漫反射材料,在 UV-VIS-NIR 范围内提供近乎完美的朗伯反射,以优化测试结果的准确性为 TE 冷却器和充电装置供电的可充电电池组轻巧的手持式塑料支架可固定每个组件,并带有泡沫内衬派力肯手提箱,可确保安全运输特点电池组可为系统供电数小时,为一个项目中的多项测试提供充足的时间每个组件都包依附在安装板上,提供了极大的可移动性,而手提箱确保了产品运输过程中的安全性InGaAs 探测器在近红外范围内提供可靠的校准测量,附加的光纤适配器使系统能够灵活地在其他范围内或使用光谱仪执行附加测试Spectralon 极高的漫反射率,以及积分球内的挡板几何形状,很大限度地提高了光照射到探测器上的均匀性Labsphere(蓝菲光学) 的 HELIOSense 软件进行实时数据收集、存储和可视化,使测试变得简单易行。光谱响应
  • 激光等离子加工促成新一代光电材料诞生
    加拿大研究人员发现,新型纳米混合物结构结合采用脉冲激光烧蚀技术可能会产生新一代的光电开关、快速光电探测器和第三代太阳能设备。其成果发表在《先进材料》上。   近年对半导体纳米粒子,如硫化铅(PbS)的光电特性的研究有着显著增长。硫化铅与碳纳米管相结合可以有效产生光电流,但常规的合成方法仍然有着局限性。   现在,INRS 能源材料通讯研究中心的科学家在使用相对简单程序来合成纳米粒子,这能够为创造其他纳米混合物的各种应用提供很大的自由度。脉冲激光烧蚀(PLA)技术能够产生更纯粹的纳米结构。   My Ali El Khakani教授说:“当化学合成纳米混合物时,研究人员利用配体(ligands)以防止电荷动力从纳米粒子转移到纳米管。配体可以减少光响应效率和增加反应时间–两种效应在使用脉冲烧蚀方法合成粒子时都观察不到,因为硫化铅与碳纳米管表面有着直接的原子接触。”   将纳米混合物材料整合到功能性光电设备可能产生比其他方法更强大的光响应。当通过激光照射时,该材料的光电流响应时间是目前使用合成粒子的1000至100,000倍。
  • 激光赛道再添新军 英诺激光A股上市
    7月6日,我国激光产业赛道再添新军,英诺激光(301021)正式登陆创业板。英诺激光本次IPO发行3800万股,发行价格9.46元/股,对应的市盈率和市净率分别为26.48倍和1.59倍;募资总额3.59亿,拟用于固体激光器及激光应用模组生产、营销及技术服务网络中心建设、激光及激光应用技术研究中心建设和企业管理信息化建设及补充流动资金。  激光器+定制模组双向驱动  英诺激光是国内领先的专注于微加工领域的激光器生产商和解决方案提供商,激光器产品包括DPSS调Q纳秒激光器(纳秒固体激光器)、超短脉冲激光器(超快激光器,包括皮秒、飞秒级)和MOPA纳秒/亚纳秒激光器(MOPA光纤激光器),覆盖从红外到深紫外的不同波段,从纳秒到飞秒的多种脉宽。  2018 至2020 年,英诺激光营业收入分别为2.91 亿、3.59 亿和3.39 亿元,除了2020年受疫情影响外,主营业务整体上呈良好增长态势,最近三年复合增长率为6.90%。2021年一季度,公司营业总收入8608.20万元、归母净利润1956.29万元,同比增速分别为100.17%和561.79%。  从营收构成来看,激光器产品和定制激光模组销售是公司主要收入来源。公司激光器产品主要面向激光智能装备集成商,2018至2020年主营业务收入占比分别为69.28%、63.32%和64.84%;定制激光模组主要面向工业制造商、科研机构等终端用户,2018至2020年主营业务收入占比分别为24.17%、30.12%和28.13%。随着新产品的研发、推广以及新客户的开发,公司定制激光模组销售收入呈整体增长态势。  盈利能力上,英诺激光的整体毛利率和净利率水平较高,超过多数国内的可比公司。2018 至2020 年,公司销售毛利率分别为56.91%、50.75%和50.63%,销售净利率分别为21.35%、19.97%和19.35%。  顶尖“高材生”团队  管理团队背景来看,英诺激光是一家“高材生”企业。公司核心技术团队是广东省“珠江人才计划”和深圳市“孔雀计划”重点引进的创新创业团队;董事长暨创始人赵晓杰毕业于华中科技大学光电子工程系,日本分子科学研究所博士后,普林斯顿大学应用研究科学家,该机构也被认为是全球顶级的电化学研究机构;MOPA纳秒/亚纳秒激光技术研发负责人林德教为清华大学博士,英国哈德斯菲尔德大学博士后,曾发表过与激光技术及应用相关的期刊论文70多篇。此外,公司的激光应用技术研发工程师陶沙、混合超快激光技术研发工程师杨昕、激光应用技术研发负责人Jie Zhang等也均拥有知名机构的博士学历背景。  截至2020年12月31日,英诺激光共有研发人员55人,占公司员工总数的16.67%,其中博士15人。2018年-2020年,公司研发投入占比分别为9.19%、10.72%、11.78%,处于行业头部水准。  得益于较强的技术背景和较高的研发投入,英诺激光已成为全球少数同时具有纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的厂商之一,同时也是全球少数实现工业深紫外纳秒激光器批量供应的生产商之一,拥有专利124项,其中发明专利34项。  英诺激光的主要产品纳秒紫外激光器,2018年销售量为2633台,约占当年全国销量的21.94%,市占率水平较高。  国产激光器正当时  2018年起全球激光行业周期性下行,目前正处于加速复苏阶段。而国内激光产业自2012年以来,市场规模加速成长,年均复合增速达26.45%。2019 年,我国激光设备市场规模达到658 亿元,全球激光设备市场规模1267 亿元,超过一半以上的激光设备市场在国内。  从发展趋势上看,紫外激光器销量增长明显,现已成为激光微加工的主力机型。紫外光的波长较短,加工时的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,应用领域广。根据《2019年中国激光产业发展报告》,国产紫外激光器的出货量从2014年的2300台增长至2018年的15000台,预计2020年出货量有望达到20,000 台,整体增速较高。18年15000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。  同时,超快激光器也正蓬勃发展,2017、2018 年两年的增速远超过整体激光设备市场增速。超快激光器短脉宽、大功率,适用于精密加工,未来仍有望成为激光微加工领域新的增长点。  回到公司而言,英诺激光的主力产品便是纳秒紫外激光器,主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干和华日精密激光等。与国际先进企业相比,公司的产品在光束质量M2、最大单脉冲能量和平均输出功率等性能指标上已达到国际先进水平。同时,超快激光器正是英诺激光主要研发布局方向,目前公司部分产品的性能也已达到或接近国际先进水平,该领域主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干等。  公司表示,未来将继续专注于微加工激光器及解决方案的自主研发,在激光器方面进一步丰富产品线,朝更短波长、更窄脉宽、更高功率方向发展。在微加工解决方案方面,积极布局激光技术在生命健康、生物医疗、高效微纳制造等新兴领域的应用,成为全球激光微加工行业的技术引领者之一。
  • 激光拉曼光谱仪:宝玉石鉴定的“高级武器”——访NGTC研究部技术主管张健高级工程师
    红宝石、蓝宝石、翡翠、祖母绿......它们光彩夺目、经久不变。在繁复纷扰的当代,珠宝玉石已然成为装点生活的重要部分,甚至是美的诠释,感情的寄托。而且,随着生活水平的提高,珠宝玉石正在由奢侈品变为类似于服装的生活必需消费品。当然,这个恒久而美丽产业的市场也越来越大,据悉目前珠宝行业全年零售市场销售额在5000亿左右。  然而,在商业利益的驱逐下,“作伪”有时候防不胜防,珠宝玉石的真假一直是商家和消费者最大的担忧。当然,随着市场的扩大,检测和鉴定的需求也日益增长。最初,珠宝行业多依靠肉眼观察,凭经验说话,但是随着科技的发展,造假技术也随之“登峰造极”,此外新的宝玉石品种的研究需求,越来越多先进的科学仪器相继入驻珠宝检测实验室。  那么,珠宝玉石检测常用的仪器有哪些?珠宝这一特殊的消费品对分析仪器及方法有什么特殊的需求?而作为珠宝行业权威的检测机构,国家珠宝玉石质量监督检验中心(简称NGTC)又承担了哪些工作?日前,仪器信息网编辑特别采访了NGTC研究部技术主管张健高级工程师。NGTC研究部技术主管张健高级工程师  张健,高级工程师,NGTC北京珠宝研究所技术主管,国家珠宝质检师(CGC)。合作出版了3本专著和2项国家标准,翻译了1本英文专著,在国内外专业期刊杂志及学术会上发表了20余篇学术论文,正在主持1项国家标准及2项国家标准样品的研制工作。  还在读研究生的时候,张健就与翡翠结缘,长期从事翡翠、彩色钻石及彩色宝石的研究、鉴定及相关标准制定工作,可谓是实验室中的“多面手”,专门解决珠宝检测和科研中遇到的难题。特别值得一提的是,在从业的十多年中,张健一直负责拉曼光谱仪等大型仪器的应用开发工作。  珠宝检测:经验与仪器相辅相成  在很多人的印象中,珠宝玉石的鉴定或许就是经验丰富的珠宝专家拿着放大镜观察一下即可,然而事实上这项工作远没有大家想象的那么简单。张健介绍到,“这是一项非常严谨的工作,实验室接到一个样品,至少要两到三名质检人员采用多种技术方法进行检测,而且每个人要进行同样的步骤,并且肉眼观察和仪器检测相辅相成,直至大家的判断一致才终止。”  据介绍,对于珠宝玉石鉴定来说,每件样品都要经层层检测,先由珠宝鉴定师进行宝石学常规检测(肉眼放大观察、折射率测试、荧光观察等),有时候还需要进行红外光谱、拉曼光谱等其他大型仪器测试。“每一种珠宝检测仪器都有它的长处,也有局限性,不可能一种检测仪器解决所有的疑难珠宝样品的鉴定问题。”张健介绍到,“在检测过程中,要根据检测样品的特点选择合适的仪器。”  很多时候我们只在意珠宝给人们带来的视觉享受,殊不知,随着科技的发展,珠宝处理手段(作伪)也越来越高超。“早期一些对宝玉石的处理手段比较简单,肉眼是可以分辨的,而现在的处理技术肉眼很难分辨,所以鉴定的时候就需要引入各种各样的仪器设备,除了简单的放大镜、显微镜、折射仪、紫外荧光灯等小型仪器之外,傅立叶变换红外光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪、微分干涉显微镜、X射线荧光光谱仪、激光诱导击穿光谱仪(LIBS)、拉曼光谱仪等大型仪器在珠宝检测中越来越多地被广泛应用。”  “工欲善其事,必先利其器”,这在NGTC得到了很好的体现。他们一直在不断追寻先进的检测仪器和方法,其中RENISHAW inVia Raman型显微激光共聚焦拉曼光谱仪就是升级版拉曼光谱仪。拉曼光谱仪在天然、合成及优化处理钻石的区分与鉴定方面具有不可替代的作用,同时在多组分玉石定名、未知宝石品种鉴定方面也发挥着极其重要的作用。  不仅如此,NGTC顺应市场需要,自主研发了新型珠宝检测仪器,比如NGTC深圳珠宝研究所开发的宽频诱导发光测试仪GV5000,该仪器可有效地提高钻石厘石的筛选效率。  “总的来说,珠宝玉石检测是一个跨学科的领域,除了实验室已有的检测仪器之外,还要随时关注地矿、材料等学科用到的相关仪器和技术。除此之外,我们也经常关注仪器信息网上发布的新仪器、新技术和新应用,并发掘这些仪器和技术在珠宝检测行业的应用潜力。”张健研究员对编辑说:这里要特别提到的是,NGTC有专门的研究部。一直致力于新的检测方法的开发和推广,可谓是保障消费者合法权益与维护市场秩序的坚强后盾。NGTC研究部大型仪器室  拉曼光谱仪:珠宝检测的“高级武器”  在NGTC,每一台拉曼光谱仪拥有自己独立的“办公室”,享受着VIP待遇。  对国内珠宝质检行业来说,目前配备拉曼光谱仪的检测实验室并不多,而NGTC在很早的时候就引进了该仪器。为什么会有这样的选择?“当然是市场的需求”,张健谈到,“无损,是珠宝玉石检测行业的最大特点,而这一点,也正是拉曼光谱仪的优势所在。不仅如此,相对其它仪器,拉曼光谱仪能解决其它一些仪器不能解决的问题。”  “比如,常用的红外光谱仪虽然也能对珠宝进行定名,但介于其光斑的局限性,测试矿物成分的精度要低于拉曼光谱仪。此外,红外对有机物灵敏,而拉曼对无机物的检测更合适。”  “钻石是我们的第一大检测业务,目前,化学气相沉积法(CVD)、高温高压法(HPHT)合成钻石的鉴定都需要用拉曼仪器做光致发光来鉴定,如CVD合成钻石的光致发光光谱中有737nm的特征双线。此外,拉曼光谱还可以用于多组分样品的检测与定名,如多组分的翡翠样品,既有翡翠,也有长石,还可能有其他的组分,且分布范围也比较小,需要进行拉曼‘mapping’才能确定该样品的组分,进而对其进行定名。” 除此之外,在不常见宝石品种及宝石内部包体成分研究和定名方面,拉曼光谱仪也发挥着重要的作用。  仪器选择:适合的就是最好的  据了解,早在1999年的时候,NGTC就已经购买了雷尼绍的RM1000显微共焦激光拉曼光谱仪,那时候雷尼绍的产品才刚刚进入中国,随着拉曼光谱技术的发展,NGTC又引进了新型的inVia型拉曼光谱仪,该仪器在珠宝玉石鉴定、定名以及裂隙、晶体缺陷、内包裹体等多方面的分析中扮演着重要的角色。  “目前,RENISHAW inVia Raman型显微激光共聚焦拉曼光谱仪可配备两个显微镜平台:一个是标准显微镜的,样品平台空间比较小,适合常规样品测试 另一个是开放式显微镜,样品平台适合大块样品的测试,而且两个显微镜之间的切换很方便。珠宝检测时经常会遇到较大体积的宝玉石原料,这时开放式样品台就可以对这种样品进行测试分析。此外,可选的激光器种类也比较丰富,NGTC北京总部实验室一次性配备了325 nm、473 nm、532 nm、785 nm和830nm 五种激光器,在目前国内珠宝检测行业中这应该是配置最高最全的。”多组分翡翠样品中硬玉的mapping测试分析颜色成因类型不同的天然彩黄色钻石的光致发光光谱图  RENISHAW inVia Raman型显微激光共聚焦拉曼光谱仪珠宝检测研究功能介绍:主要用于珠宝玉石矿物成分的鉴定、包裹体测试,可对样品进行点测试、线扫描、面扫描及纵向逐层扫描,同时可利用光致发光(PL)功能对珠宝玉石进行颜色成因测试分析。  应用前景:问题与潜力同在  对于拉曼光谱仪在珠宝行业的市场前景,张健说,拉曼光谱在珠宝行业的应用前景挺好,我们中心北京、上海、深圳的实验室就先后购置了4台拉曼光谱仪。不过,目前国内珠宝行业配备拉曼仪器的实验室并不多,这其中的原因也是多方面的。  从应用的角度来说,虽然拉曼光谱仪在珠宝检测行业的作用毋庸置疑,但还有不少问题亟待解决,如目前拉曼光谱整个行业的数据库都非常有限,即便是专门做数据库的公司,拉曼光谱的数据库也很少,具体到宝玉石数据相关的就更少了,目前只有少量的矿物数据库可以参考。“从实际应用的角度考虑,我们希望适用于珠宝行业的拉曼谱图库能建得能更全一些。”张健谈到,“此外,希望在消除/降低荧光干扰方面能有更多有效的方法。”  对于目前拉曼光谱仪在珠宝检测实验室配备较少的现状,张健分析到,“是否配备拉曼光谱仪要跟实验室的主打业务类型和业务量来判断,目前配备较多的集中在钻石、玉石检测业务比较多的珠宝检测中心。但是即便是主打钻石的检测中心,也不一定会自己购买拉曼光谱仪,这就要综合评价,看有没有必要,或者哪个更划算。”  “另一方面,一般的检测机构在配备珠宝检测仪器时,通常都是从配备最基础的珠宝检测仪器开始,随着检测业务需求的增长及检测机构的不断发展壮大,未来珠宝检测对拉曼光谱仪的需求潜力还是很大的。”  后记:  不管是作为饰品,用于珍藏,还是属于投资,珠宝玉石已经成为当今生活中不可或缺的一部分。但是,一念之间,一眼执著,这块“疯狂的石头”既可以为其持有者累积财富,也有可能让他“赔了夫人又折兵”。  随着珠宝消费热情的攀升、珠宝品种的丰富、处理手段的“推陈出新”,相关的检测需求也在不断扩大,不仅是入驻商场的珠宝首饰与鉴定证书要一一对应,个人样品检测的需求也水涨船高。当然,这其中对科学仪器的需求也日益增长,不仅是相应检测实验室常用分析仪器配置的增加,随着科技的发展,新的仪器、方法等也在不断引入到这个行业。采访编辑:叶建
  • 得利特技术革新|全自动锥入度测定仪 可测润滑脂及石油脂 电动升降 激光无接触检测
    21世纪初的前十年,是国内传统大型国有石油化工企业人员改革及结构调整的关键时期,在分析检测人员精简、对生产过程监测与控制的要求越来越高、分析检测任务越来越重的大环境下,市场对自动化程度更高、操作更简单、分析结果更稳定的分析仪器的需求也越来越迫切。得利特公司本着科学创新的探究原则,技术人员参与并研发了多种测定仪新品。其中能够适用于润滑脂及石油脂检测的仪器就是全新推出的---A3030自动锥入度测定仪A3030自动锥入度测定仪根据标准GB/T269-91《润滑脂和石油脂锥入度测定法》的要求设计制造的。产品特点:1、电动升降系统,可电子调节升降速度。2、底座调解机构:底盘上设有微调地脚螺丝,面上镶有调平圆水泡。通过调节地脚螺丝可以方便的调节底座台面的水平。3、采用直流低压锁紧装置,安全可靠。技术参数:1、测量范围:0~500 锥入单位2、椎体释放行程:62mm以上3、激光传感器:采用**激光组件4、最小读数:1锥入单位5、计时范围: 5秒-90秒可调节6、计时误差: ≤0.02秒7、重复性: <2+0.03P, P为两个测定结果的算术平均值8、稳定性:Δu≤0.29、控温范围:23摄氏度--60摄氏度10、电源:AC220V±10%,50Hz±2%11、外形尺寸L×B×H (mm): 530×290×360创新点:1、自动检测锥入度值,采用德国**激光传感器,使用激光做无接触检测,大大减轻了人为干扰。2、6寸彩色液晶触摸显示屏,自动检测,存储试验结果。通过以上产品的研发,相信对石油化工企业日益增加的样品分析任务及更加精简的人力物力的现状及发展趋势来说,可以大大提高分析效率,有效及时地满足工艺生产的需要。
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