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相位噪声分析仪

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相位噪声分析仪相关的资讯

  • 246.6万!西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院相位噪声分析仪
    项目编号:TC229D064项目名称:西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院相位噪声分析仪预算金额:246.6000000 万元(人民币)最高限价(如有):246.6000000 万元(人民币)采购需求:采购内容数量最高限价(万元)投标保证金(万元)中标人数量采购标的对应的中小企业划分标准所属行业相位噪声分析仪1台246.6 4 1名工业备注:1.本次采购可以采购进口产品,进口产品价格为最终交货价。 2.以上招标内容的具体需求,见第二篇相关内容。合同履行期限:交货期:合同签订之日起3个月内交货并完成安装调试,若中标产品为进口设备则以信用证开出之日起3个月内交货并完成安装调试,并通过验收,直至交付采购人正常使用。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 160万!成都信息工程大学计划采购相位噪声分析仪
    一、项目基本情况项目编号:N5100012022000834项目名称:相位噪声分析仪采购项目采购方式:公开招标预算金额:1,600,000.00元采购需求:详见采购需求附件合同履行期限:采购包1:自合同签订之日起90日本项目是否接受联合体投标:采购包1:不接受联合体投标二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:采购包1:无3.本项目的特定资格要求:采购包1:投标人提供的投标产品为进口产品时,须提供投标产品制造厂商或其授权的总代理针对本项目的授权书(具有授权权限的总代理商对投标产品的授权,需提供该代理商具有有效授权权限的相关证明文件,证明文件需能显示产品制造厂家对投标产品授权链条的完整性)。三、获取招标文件时间:2022年07月01日至2022年07月08日,每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间)途径:项目电子化交易系统-投标(响应)管理-未获取采购文件中选择本项目获取招标文件方式:在线获取售价:0元四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点时间:2022年07月22日 10时00分00秒(北京时间)提交投标文件地点:成都市高新区天晖路360号晶科1号商务楼20楼开标地点:成都市高新区天晖路360号晶科1号商务楼20楼五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜本项目采购过程中需要使用四川省政府采购一体化平台,登录方式及地址:通过四川政府采购网(www.ccgp-sichuan.gov.cn)首页供应商用户登录,供应商应当按照以下要求进行系统操作。(一)供应商应当自行在四川政府采购网-办事指南查看相应的系统操作指南,并严格按照操作指南要求进行系统操作。在登录、使用采购一体化平台前,应当按照要求完成供应商注册和信息完善,加入采购一体化平台供应商库。(二)供应商应当使用纳入全国公共资源交易平台(四川省)数字证书互认范围的数字证书及签章(以下简称“互认的证书及签章”)进行系统操作。供应商使用互认的证书及签章登录采购一体化平台进行的一切操作和资料传递,以及加盖电子签章确认采购过程中制作、交换的电子数据,均属于供应商真实意思表示,由供应商对其系统操作行为和电子签章确认的事项承担法律责任。已办理互认的证书及签章的供应商,校验互认的证书及签章有效性后,即可按照系统操作要求进行身份信息绑定、权限设置和系统操作;未办理互认的证书及签章的供应商,按要求办理互认的证书及签章并校验有效性后,按照系统操作要求进行身份信息绑定、权限设置和系统操作。互认的证书及签章的办理与校验,可查看四川政府采购网-办事指南。供应商应当加强互认的证书及签章日常校验和妥善保管,确保在参加采购活动期间互认的证书及签章能够正常使用;供应商应当严格互认的证书及签章的内部授权管理,防止非授权操作。(三)供应商应当自行准备电子化采购所需的计算机终端、软硬件及网络环境,承担因准备不足产生的不利后果。(四)采购一体化平台技术支持:在线客服:通过四川政府采购网-在线客服进行咨询400服务电话:4001600900CA及签章服务:通过四川政府采购网-办事指南进行查询1.计划备案号:51000022210200011225[2022]03549;2.监督:四川省财政厅;联系电话:028-86725932;028-86723190;3.优先采购节能产品、强制采购节能产品、优先环境标志产品、优先采购无线局域网产品、促进中小企业发展、促进监狱企业发展、促进残疾人福利性单位发展七、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:成都信息工程大学地址:四川省成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号联系方式:028-859669422.采购代理机构信息名称:中金招标有限责任公司地址:成都市高新区天晖路360号晶科1号商务楼20楼联系方式:028-844691983.项目联系方式项目联系人:童先生电话:028-84469198-853
  • 灵敏的迁移率测量方法—相位分析法
    p    strong 来自Testa Analytical Solutions e.K的NanoBrook ZetaPALS是一种使用相位分析光散射方法的高度精确和易于使用的Zeta电位分析仪。 /strong /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/74322ba6-017d-419d-988b-a6b3f373457c.jpg" title=" Nanobrook ZetaPALS.jpg" width=" 500" height=" 347" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 347px " / /strong /p p   基于相位分析光散射(PALS)原理,Nanobrook ZetaPALS被设计用于测量电泳迁移率。Testa analysis公司的Nanobrook ZetaPALS提供了一个优异的平台,用于测定盐浓度低于75毫摩尔离子强度水中的纳米颗粒和胶体的zeta电位。 /p p   这种创新性的仪器被设计用来消除其他zeta电位仪器固有的缺陷。利用PALS配置,NanoBrook ZetaPALS可被用来测量比传统的激光多普勒电泳系统低3个数量级的迁移率。NanoBrook ZetaPALS可以在几秒钟内测量完整的电泳迁移率分布。 /p p   Nanobrook ZetaPALS独特的单元配置消除了电渗效应,因此不需要固定水平、对齐或校准。运用低成本,一次性样品单元,不需要组装或维护,消除了样品交叉污染的可能性。 /p p   NanoBrook Zeta的软件很简单,但操作起来非常直观,同时为希望进行更复杂实验的科学家们提供了高级功能。 /p
  • 同光科技VSP6010型频谱分析仪
    p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/fd57e075-d137-4066-840e-d6ce3a5f5dca.jpg" title=" 同光科技_副本.png" / /p p   ■仪器名称:频谱分析仪 VSP6010型 /p p   ■英文名称:Spectrum Analyzer /p p   ■厂家名字:同光科技有限公司 /p p   ■仪器介绍:频谱分析仪 VSP6010型能提供丰富的测量选件和信号分析制式,支持完成频谱分析和不同通信制式信号的分析,满足通用频谱测量、通信测量、航空航天等领域的应用要求。频率可达到26.5GHz,分析带宽160MHz,低至-130dBc/Hz的相位噪声,满足更广的测量范围和更高的测量精度。结合高速处理器与丰富的通用外部接口,有效提高测试效率 支持标准的SCPI远程控制指令,帮助快速搭建所需要的测试系统。超前的硬件平台设计,使该仪器能够在未来平滑升级以支持更高的测试频率、更宽的分析带宽、更快的处理能力和更多的功能。收发一体化硬件平台为客户提供2合1的测试解决方法,通过硬件升级,单表可实现频谱仪+信号源的功能,大大降低测试成本。显示屏能呈现全新的视觉感受。 /p
  • 思仪科技发布开阳星系列全新一代经济型矢量网络分析仪3657系列
    6月28日思仪科技在2023MWC上海世界移动通信大会发布并展示了新一代经济型矢量网络分析仪3657系列产品,该系列网分频率范围覆盖9kHz~9GHz,是思仪开阳星系列的明星产品3656的升级型号,获得了众多通信制造客户的青睐。思仪开阳星是继思仪天衡星、思仪天玑星后发布的品牌五星架构中的第三颗星系列,开阳星在北斗七星中被称为武曲星,为夜空中著名的主辅双星。思仪开阳星系列经济型测试产品,始终与数字产业共发展,相伴相辅助推用户开启创新创业、提升测试的战斗力。新一代经济型矢量网络分析仪3657系列基于台式CPU架构设计;具有USB、LAN、HDMI、DP等多种接口;实现误差校准、时域、夹具仿真器、自动夹具移除、高级时域分析等多种功能;具备对数幅度、线性幅度、驻波、相位、群延时、Smith圆图、极坐标等多种显示格式。可快速、精确地测量被测件S参数的幅度、相位和群延迟特性。3657系列在操作体验方面更简单直观、测量更快速准确,专为无线通信、有线电视、教育及汽车电子等领域的工程师而精心设计,可广泛应用于滤波器、放大器、天线、电缆、有线电视分接头等射频元件的性能测量。3657系列矢量网络分析仪相较于3656系列产品进行了全面提升,主要性能提升如下:3657系列矢量网络分析仪在3656的基础上进行了频段扩展,动态范围与扫描速度等核心性能有了显著提高,增加四端口选件,并具备高级时域分析功能,可全方位地满足用户的不同测试需求。产品提供2端口和4端口两种机型,上架式(2U)和台式(5U)两种形态,用户可以根据测试需求选择不同的款式机型。3657A/B/BS矢量网络分析仪3657AM/BM矢量网络分析仪典型应用:信号完整性的快速分析高级时域分析功能基于网络参数的虚拟眼图生成及分析。可以在仿真眼图上施加抖动、噪声等干扰,通过预加重和均衡等校正算法的加入,模拟真实环境下高速链路不同位置的仿真眼图。快速高抑制比测量具有高达140dB(IFBW=10Hz)的动态范围,4us/point的测试速度,可以应用在高速线缆测试、芯片产线测试、滤波器调测等领域,非常适合工厂的批量生产测试工作,能够提高测量反应速度,提升测量效率。无源多端口器件和平衡器件测试3657系列矢量网络分析仪具备四端口测试功能,单次连接即可实现四端口网络全部16个S参数测量,非常适合工厂的多端口器件大批量生产测试工作;具有平衡参数测量功能。
  • 欧美克发布NS-Zeta 电位分析仪新品,助力解锁微纳米材料性能优化关键
    “国之大器 始于毫末”,纳米科学与技术是当今国家战略新兴科技领域之一。近年来,纳米材料市场的增长势头强劲。全球纳米材料市场规模在2023年已达到595.87亿元人民币,而中国市场规模则为113.22亿元。预计到2029年,全球纳米材料市场规模将以11.20%的复合年增长率增长至1135.98亿元,显示出巨大的市场潜力和增长动力。而纳米Zeta电位测量在纳米材料研发制备中占据着举足轻重的地位,它如同纳米世界的“电荷导航仪”,精准揭示纳米颗粒在介质中的表面电荷特性,为纳米材料的性能优化,制剂和浆料的稳定性提升及高效应用提供了不可或缺的科学依据。应粉体工业广大用户的颗粒材料表面修饰活化评价、乳液浆料稳定性预测和复杂制剂工艺配方的优化、矿物浮选及污水处理等需求,珠海欧美克仪器有限公司在成功引进和吸收马尔文帕纳科 (Malvern Panalytical)颗粒表征技术的NS-90Z Plus 纳米粒度及电位分析仪基础上,于2024年9月10日最新推出NS-Zeta 电位分析仪,能满足纳米至微米广阔范围内颗粒样品的Zeta电位的测试需求。欧美克NS-Zeta 电位分析仪产品核心参数:● Zeta 电位范围:无实际限制● 适用测试的粒径上限:不小于100μm (取决于样品)● 最高样品浓度:40% w/v (取决于样品及样品池)● 最小样品容积:20μL● 最高样品电导率:260mS/cmNS-Zeta 电位分析仪是一款高性价比的纳微米颗粒Zeta电位的表征仪器,适用于对电位及电位分布表征有较高灵敏度需求的材料分析。例如蛋白质、聚合物、胶体、乳液、悬浮液及各种复杂配方制剂体系等样品的测试分析。* NS-Zeta 可以根据需要购买升级动态光散射技术的粒径测试功能模块。典型应用&bull 精细化工行业纳米材料、表活、低聚物等的开发和生产质控&bull 药物分散体系、乳液和疫苗等制剂配方和工艺开发&bull 脂质体和囊泡的开发&bull 矿物堆浸及浮选&bull 钻井泥浆及陶瓷浆料&bull 电极浆料及助剂的稳定性表征&bull 涂覆材料稳定性能预测&bull 墨水、碳粉、染料和颜料性能改进&bull 优化水处理中絮凝剂的使用&bull 胶体、乳液、浆料稳定性评价&bull 确定多种复杂制剂的混合、均质等加工工艺参数恒流模式的M3-PALS快慢场混合相位检测技术NS-Zeta 融合马尔文的M3-PALS技术除了可消除电渗影响外,新升级的恒流模式下还实现了更高电导率样品测试的可能。恒流模式能有效缓解电极极化的影响,与可切换的高频、低频混合分析模式一起,使得结果重现性更好,准确性更高,且可获得电位分布的信息。相比上一代纳米粒度及电位分析仪产品,NS-Zeta 能满足具有更高电导率的样品的Zeta电位和电泳迁移率测试,同时可以提高电位样品池的使用次数。快慢场混合相位检测Zeta电位分布、相位、频移及Zeta电压和电流图高光学性能、稳定且长寿命的气体激光光源采用进口高稳定He-Ne气体激光器确保数据的重现性,波长632.8nm,功率4mW。NS-Zeta 所使用的气体激光管采用硬封装工艺确保激光管中氦氖气体惰性工作物质终身无损失,激光管寿命达到10年以上,且在生命周期内其光学品质几乎没有变化,确保了测试数据始终可信,且无需用户校准。由于He-Ne气体激光器相干性能显著优于半导体固体激光器,仅需较低的功率即可产生满足测量需求的散射光信号,同时具有更低的杂散光噪声使样品分析灵敏度更高。升级的专家指导功能提升测试水平NS-Zeta 测试后会在数据质量指南模块下自动生成智能化专家指导意见,为如何进一步优化测试或样品处理提供可行方案建议。该技术可以同时协助用户快速判读更准确的Zeta电位和电位分布结果,有利于减少测试数据的错误,及时发现和改善因方法或环境发生变化而引起的测试质量变化。典型测试结果:硅溶胶的Zeta电位及分布NS-Zeta 具有良好的电位和电位分布数据的重现性。纳米Zeta电位测量在生物医药、环境保护、能源存储等多个前沿纳米材料的应用中展现出了无可替代的重要性。在生物医药领域,纳米药物载体的稳定性和靶向性直接关系到治疗效果,纳米Zeta电位测量能够精确评估这些载体的表面电荷状态,进而优化其分散性和生物相容性,提升药物的递送效率和疗效。在能源材料方面,纳米Zeta电位测量对于理解电池材料中的电荷传输机制和界面稳定性具有关键作用,有助于开发更高性能、更长寿命的储能设备。此外,在环境科学中,纳米Zeta电位测量被用于监测水体和土壤中的纳米颗粒污染,评估其环境行为和生态风险,为环境保护提供科学依据……在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,纳米材料行业被明确列为战略性新兴产业之一,强调了其在高新技术领域的重要性和对经济发展的推动作用。得益于服务新能源、制药以及各工业领域31年的粒度粒形检测与样品质量控制技术的积累,珠海欧美克仪器有限公司结合思百吉集团先进的研发管理经验,坚强的技术支持后盾和全球化供应链体系,先后推出纳米粒度及Zeta电位的全系列分析仪器,深受新材料行业客户的青睐。随着NS-Zeta 电位分析仪的隆重上市,结合NS-90Z plus 纳米粒度及电位分析仪及NS-90 Plus 纳米粒度分析仪等系列产品,必将为新兴科技领域行业客户提供了更完整、高效、专业的粉体粒度检测整体解决方案,助力行业客户创新驱动、高值发展、成就微观无限潜能!
  • 环境噪声信源分析与特征辨识虚拟仪器系统研发
    针对传统的环境噪声监测与分析仪器功能单一化,提出了环境噪声连续实时监测与同步时频分析一体化的设计思想,自行开发了环境噪声信源特征分析与辨识虚拟仪器系统。其检测前端采用半球型电容声压传感器阵列,以PC机及其自带声卡为硬件,在LabVIEW软件平台上通过二次开发,实现环境噪声信号采集、参量计算、时频分析、声源类型判定多功能一体化。该虚拟仪器系统定位最大相对误差4.13%,测量声级分辨率0.01dB。 环境噪声信源分析与特征辨识虚拟仪器系统研发_乔佳乐.pdf
  • 2024上半年石化分析仪器哪些技术再攀“新高地”?
    为推动石化行业高质量发展,多部门联合发布《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》。该意见强调,在攻克核心技术,增强创新发展动力方面,提出着力开发在线检测、过程控制等分析设备。近年来,石化行业在仪器创新领域取得了显著成就。多款仪器均为国内自主研发,不断突破现有技术瓶颈,提高了设备的国产化水平。以下是2024年以来公布的一些科学仪器相关的代表性创新技术(若有遗漏之处,敬请留言补充),供读者参考。创新技术填补领域空白自从2024年以来,石化行业已推出了多项创新性的仪器设备,这些设备的成功应用填补了领域的多项技术空白。(1)国内首台“GW-HOA烃氦联测录井仪”发布该仪器由中国石油集团公司录井技术研发中心研发,针对多混合气体随钻氦气在线快速定量检测等难题,不断研发与改进技术设备工艺,创新突破“定量高效脱气、自动连续进样、快速在线检测、智能解释评价”4项关键技术。基于创新设计的共用真空系统的质谱和红外光谱耦合分析技术,实现了油气烃类、氦气、氢气的实时在线分析,填补了国内行业空白;形成了“氦气检测+色谱检测”“氦气检测+红外光谱检测”“氦气检测+连续轻烃检测”3个技术系列。(2)石化专用检测仪器油基泥浆高温高压电稳定性测定仪成功运行该仪器由塔里木油田实验检测研究院研发。油基泥浆高温高压电稳定性是保障深井使用油基泥浆质量的一项关键指标。当前,行业内采用的常温常压测定仪面对苛刻工况,无法真实反映数据。该仪器由油基泥浆电稳定性测量系统、加热系统、动力系统、增压系统、安全泄压系统、自动化操作系统6部分组成,可在220摄氏度和10兆帕压力条件下检测油基泥浆的电稳定性,合理降低钻井成本。(3)渗透率测井仪测试成功该仪器由中石油勘探开发研究院李宁创新团队研制成功,在深度3925米、148℃的裸眼井段采获高质量渗透率测井资料。孔隙度、饱和度和渗透率是油气勘探开发的三大关键参数。李宁院士首次提出渗透率测井研究的创新思路,历经15年持续攻关,在井下渗透率实验测量、理论方法和软硬件研制等方面取得多项重要突破。(4)大口径沉积物柱状取样系统 创造最长取样记录该设备由中国科学院海洋研究所研发,在南黄海海域完成了海上试验验证,并获取单柱、连续、低扰动500毫米大口径柱状沉积物7.89米,创造了该海域大口径柱状沉积物的最长取样纪录,填补了我国大口径沉积物取样领域的技术和装备空白。智能化程度不断加强在AI时代的大背景下,石化行业智能化程度也在不断加强,涌现了一批智能化检测设备。(1)“第四代综合录井仪+井场工程智能预警系统”首试成功该设备由中石油集团公司录井技术研发中心研发。技术人员对高频智能物联网传感器、红外光谱仪气体采集、数据库入库等系统进行了反复试验,各方面指标均达到了要求。(2)智能巡检仪“5G+智能巡检”采用智能感知设备和巡检设备,构建智能巡检管理体系,规范巡检作业流程。借助5G技术进行视频、音频等数据的实时高清高效传输,后台应用程序可实时显示巡检数据、巡检状态和异常信息等,各级巡检人员能通过图片、视频、文字、语音等进行实时快捷互动,实现内外操作高效协同。(3)AI滤噪声学成像定位测漏仪该设备由河南省大化电气仪表工程技术有限公司与科研机构共同研发。这种新型测漏仪利用专有的声学传感器和探测算法,经过相位时间差分析,得到泄漏位置信息,叠加热力图视频画面,能够实现气体泄漏点的可视化远距离精准定位,直观方便地检测出装置的具体漏点位置。且该测漏仪不受天气变化、现场噪音等因素的干扰,可以实现24小时在线监测,精准查找到1毫米的漏孔。石化行业的仪器通常涉及整个工艺流程,且长期以来被国外品牌所主导。在推进国产化的进程中,进展相对缓慢,任何一个环节的变化都可能会影响到整体系统的运作。即便面临挑战,国产化进程仍在稳步前进。今年6月,高桥石化在其ABS装置中引入了一批国产切粒机。经过一个月的试运行后,这批设备正式投入使用,并且各项性能指标均达到预期的要求。这是继切胶机等设备实现国产化之后,又一个关键设备实现了国产化替代。
  • 【应用指南】锁相环在相位检测中的应用
    使用Moku锁相放大器和相位表进行开环和闭环相位检测的选择指南高精确度及高灵敏度相位检测在众多测试测量场景都至关重要。例如,测量电流和电压之间的相移可以显示设备或元件的复阻抗。可以通过光学干涉仪的控制臂和测量臂之间的相移来测量极小的位移。Liquid Instruments的Moku设备可以提供两种检测射频信号相位的仪器:锁相放大器和数字相位测量仪。在本应用说明中,我们将介绍这两个仪器的工作原理,并为不同的应用场景提供仪器选择指南。介绍锁相放大器和相位表(数字相位测量仪)是两种常用于从振荡信号中获取相位信息的仪器。锁相放大器可以被视为开环相位检测器。相位是由本地振荡器、混频器和低通滤波器直接计算出来的。相比而言,相位表则采用数字锁相环(PLL)作为其相位检测器,使用一个反馈信号来实时调节本地振荡器的频率。这可以被视为一种闭环相位检测方法。在我们介绍这两种仪器之前,我们先来总结一下Moku:Pro锁相放大器和相位表(用于相位检测)的区别。请注意,本表中的参数规格是基于Moku:Pro的。工作原理锁相放大器原理如图1所示,锁相放大器有三个关键组成部分:一个本地振荡器、一个混频器和一个低通滤波器。图1: 锁相放大器的简化原理图输入信号Vin和本地振荡器VLO可以用正弦和余弦函数来描述。A1和A2代表振荡器的振幅。ωin和ωLO代表输入和本地振荡器的频率。∆ϕ 表示输入信号和本地振荡器之间的相位角差。混频器的输出Vmixer是输入和本地振荡器的产生的。应用三角函数示意假设 ωLO ≅ ωin= ω, Vmixer可写为低通滤波器过滤掉了高频率分量sin(2×2ωt+∆j)。假设输入信号和本地振荡器的振幅是固定的,输出信号Vout可以表示为在此有几个需要注意的地方:单相锁相放大器的输出与sin(∆ϕ)成正比,而不是与成正比。这大大限制了相位检测的线性动态范围,因为正弦函数是一个周期性的函数,它只在一个非常小的范围内提供(近乎)线性响应。另外,任何振幅的波动都可能引起一些系统误差。Liquid Instruments的Moku锁相放大器提供了双相解调的选项,可有效地区分了来自振幅和相位对输出的影响(可以通过此链接更深入了解双相位解调)但线性动态范围仍然限制在2π以内。另一方面,锁相放大器的数字信号处理(DSP)比相位表简单得多。这使锁相放大器能够以更高的速率处理数据,从而提供更宽的解调带宽。用户也可从外部设备输入一个本地振荡器作为参考,以直接测量两个振荡器之间的相对相位差。锁相放大器的开环特性确保仪器能够提供有效即时的响应,不容易受信号突变或损失造成的影响。因此,用户可使用锁相放大器测量接近或处于输入本底噪声的信号。相位表/PLL 原理相位表的核心相位检测单元是一个锁相环(PLL)。相位表的基本测量原理是将一个内部振荡器锁定在输入信号上,然后从内部振荡器的已知相位推断出输入信号的相位。图2显示了PLL的运作原理。锁相环的运作原理与锁相放大器非常相似,但有两个重要的区别:1)本地振荡器被一个压控振荡器(VCO)所取代;2)低通滤波器的输出反馈形成一个闭环。 图2: 锁相环的简化原理图VCO的输出 VVCO可以表述为 ωset是VCO的设定/中心频率。K是VCO的灵敏度 VCO, VVCOinput 是VCO的输入。AVCO是VCO的振幅。K和AVCO在正常工作时都保持不变。在不深入了解闭环控制理论的情况下,这种配置试图保持输入信号Vin和VCO之间的瞬时频率差为零。因此:由于ωset和K都是基于已知的仪器设置,输入的频率可以根据VVCOinput来计算。同时,ωset在时间t的累积相位可以表示为输入信号的累积相位可以用来近似表示。这里我们把K∙Vvcoinput项定义为ωdiff。因此,输入信号和参考信号(振荡器在设定的频率下)之间的累积相位差可以通过测算环路的频率差/误差信号积分获取。这种方法为相位检测提供了一个原生的相位解包支持,使输出与相位差呈线性关系。输入信号的瞬时频率也通过进行测量。此外,相位表有一个内置的二级振荡器来计算输入信号的振幅,类似于一个双相锁相放大器。除了来自环外积分器的相位,相位表的输出可以被设置为直接从数控振荡器(NCO;它可以被认为是数字的VCO)生成输入信号的正弦锁相副本,具有任意的振幅和可调相位。另一方面,输入和NCO之间的稳定锁定是PLL正常运行所必须的,不连续的输入可能会导致测量中断。由于这个原因,PLL在非常低的频率上保持稳定的锁定更具挑战性,相位表对比于锁相放大器在低载波频率边界更受限制,因此不建议用于测量接近输入本底噪声的信号。应用中考量因素和演示在本节中,我们将通过演示讨论在对Moku锁相放大器和相位表之间进行选择时的一些实际注意事项。在这个演示中,通过多仪器模式(MIM)(点此详细了解MIM)同时开启波形发生器、锁相放大器、相位表和示波器功能。一个10MHz的相位调制信号以单相和双相模式输入Moku:Pro的锁相放大器和相位表。相位检测的输出通过示波器进行记录。
  • 上海高研院在相位显微成像方面获进展
    近日,中国科学院上海高等研究院王中阳团队提出基于相位恢复算法的单次曝光定量相位显微技术。相关研究成果以Phase microscopy using band-limited image and its Fourier transform constraints为题,发表在Optics Letters上。相位恢复技术作为非干涉的定量相位重构技术,为透明细胞结构和三维表面形貌等提供了无标记、无接触、无损伤的重要测量手段。然而,以迭代投影算法为核心的相位恢复技术,其有效性依赖于解的唯一性和算法的收敛性。在现有同类技术中,X射线相干衍射成像技术(CDI)需要成像物体的先验信息(如准确的成像物体尺寸)来施加“紧”约束条件使算法收敛到正确的相位信息。进一步发展的叠层成像技术和傅里叶叠层显微技术通过物面或傅里叶面的多帧冗余测量来提高算法的收敛性。然而,在实际的生物成像中,准确的物体尺寸通常难以获得,且多帧冗余测量降低了成像的时间分辨率。上述问题限制了它在无标记生物动态成像中的应用。基于此,王中阳团队提出了新型的单次曝光定量相位显微技术,称为BIFT(Bandlimited Image and its Fourier Transform)显微镜。科研人员在传统光学显微镜上引入分束器和傅里叶透镜,同时采集显微物体的像以及透镜变换后的傅里叶像。BIFT显微装置如图a所示。研究通过利用显微系统中固有的视场、频谱受限以及有限照明等作为约束条件,从而避免了成像物体的先验约束,去除了CDI技术中常见的三类模糊解(即无法区分原始物体的平移、共轭旋转以及全局相移),提升了解的唯一性和算法的收敛性。同时,该技术的空间带宽积(SBP,衡量显微系统成像信息容量的不变量)仅受显微物镜参数限制,打破了CDI技术成像系统SBP依赖于采样率,会因其过采样需求而SBP降低至少一半的限制。由于采集了像的幅度信息,该技术的采样率相比CDI技术降低了一半,同时改进的算法提升了算法收敛速度和相位重构精度。此外,该工作还讨论了采样率、像素响应、噪声等因素对相位恢复的影响。实验演示了光栅和血红细胞的单次曝光相位成像。在血红细胞的定量相位恢复的实验研究中显示,该技术单次曝光的条件下即达到了数字全息显微中10帧图像才能达到的效果。重构的红细胞光学高度如图b所示。因此,该技术单次曝光相位成像的能力有望在无标记生物动态成像中得到广泛应用。研究工作得到上海市科学技术委员会的支持。相关技术已得到国内专利授权,并申请国际PCT专利。显微系统装置示意图与血红细胞重构结果文章链接:https://doi.org/10.1364/OL.487626
  • 我国首台超高精度光矢量分析仪问世 打破美国垄断
    可在几百米的光纤中测出小至0.1毫米的误差,较国外垄断产品,测量分辨率提高了1600倍,相位精度提高了10倍̷̷记者19日从南京航空航天大学获悉,该校研发的我国首台超高精度光矢量分析仪问世。  超高精度光矢量分析仪就像“火眼金睛”,从家用光纤路由器到航天飞船等大量应用的光学器件领域都需要用到它。它可以对光器件的两个最关键指标——幅度响应和相位响应进行精确测量,从而在研发和应用中掌握其性能。第一代仪器仅能测量幅度响应,第二代仪器可以同时测量幅度响应和相位响应,但目前全球仅有美国纳斯达克上市公司LUNA的OVA5000一款产品,并且其高精度版不对我国销售。  2010年,南京航空航天大学潘时龙教授开始筹建微波光子学实验室。他带领团队在研究中发现,国外光矢量分析仪采用“以光测光”的办法,费时费力而且精度不高,自主研发的光矢量分析仪采用“以电测光”的方法,把光信号转换为微波信号。课题组先后掌握了光频梳通道化技术、平衡光电探测技术和新型电光调制技术,基本攻克了相关的技术难点。该光矢量分析仪的第二代样机先后被中科院半导体所、江苏光扬光电等十余家单位试用 还帮助某海军单位实现了光纤干涉器的自动化测量,测量精度提高10倍,节省成本一半以上。
  • 328万!大庆市生态环境局采购在线式气相色谱质谱联用分析仪、SO2分析仪等
    项目概况大庆市生态环境局VOCs自动监测站仪器设备采购项目C的潜在投标人应在大庆市电子政府采购交易管理平台获取招标文件,并于2021年11月15日9点30分前递交投标文件。一、项目基本情况黑龙江省大庆市政府采购中心受采购人委托组织大庆市生态环境局VOCs自动监测站仪器设备采购C项目。本项目面向各类型企业进行采购。欢迎有能力的国内供应商参加。本项目远程开标。项目编号:DZC20201539项目名称:大庆市生态环境局VOCs自动监测站仪器设备采购项目C预算金额:3,280,000.00元,参与投标供应商投标报价超出预算的投标无效。采购需求:详见附件合同履行期限:签订合同后一个月内。本项目不接受联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2. 本项目执行政府采购扶持中小企业的相关政策。详见《政府采购促进中小企业发展管理办法》。投标供应商所投全部产品为小型企业或微型企业或监狱企业或残疾人福利单位制造,提供声明函(须按招标文件内规定格式填写声明函),则总报价享受10%的扣除,用扣除后的价格参与评审。注:①以上“用扣除后的价格参与评审”是指开标现场,依据供应商投标总报价进行10%的扣除后参与评审。②涉及多个产品的声明函中应包含全部产品,不提供声明函或提供不全的不享受相关扶持政策。3.本项目的特定资格要求:(1)提供参与本项目投标供应商有效的营业执照或事业单位法人证书。(2)在开标现场,本项目要求所投在线式气相色谱质谱联用分析仪、在线式气相色谱分析仪(甲烷/非甲烷总烃)产品必须满足3个及以上品牌,否则,本项目废标。(3)单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。三、获取招标文件时间:公告之日起至2021年11月1日注:请参与本项目投标的供应商在2021年11月1日17时00分前自助下载文件,逾期则无法下载文件,由此造成的后果由供应商自行承担。地点:大庆市电子政府采购交易管理平台方式:网上自助下载文件(详见:http://ggzyjyzx.daqing.gov.cn/bsznTbr/20199.htm?pa=7355---《入库、办理数字证书及自助下载文件说明》)售价:免费四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2021年11月15日9点30分地点:大庆市行政服务中心四楼开标室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1、退出投标时限:如供应商退出投标,必须在投标截止时间前72小时,否则不予退出。2、全面贯彻庆财采【2019】3号文大庆市财政局关于开展政府采购领域扫黑除恶专项斗争的通知的规定,在本项目中重点打击8类政府采购领域涉黑、涉恶、涉乱形为。详见:http://www.hljcg.gov.cn/xwzs!queryOneXwxxqx.action?xwbh=8B2FAECAA29800DEE053AC10FDFA79C0七、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:大庆市生态环境局地 址:黑龙江省大庆市高新区建设大厦联系方式:马梦淑131040951392.采购代理机构信息名 称:大庆市政府采购中心地  址:大庆市萨尔图区东风新村纬二路2号(大庆市行政服务中心三楼)联系方式:0459-61581503.项目联系方式采购人项目联系人:马梦淑电 话:13104095139采购代理机构项目联系人:王琪电话:0459-6158150附件: 项目需求温馨提示:本项目为明标打分。一、规格型号及参数序号名称规格参数/项目特征/服务要求单位数量1在线式气相色谱质谱联用分析仪仪器应用要求1)#适用于挥发性有机物的在线分析,满足环境空气挥发性有机物的定性定量分析;满足环保部《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》(环办监测函〔2017〕2024 号)规定的VOCs在线监测设备的应用要求,仪器采用GC-MS/FID法。2)连续24小时在线监测环境空气中可挥发性有机物,并1小时出一组数据。监测项目应满足通用的臭氧前驱体标准(PAMs)监测项目,同时可监测环境空气中卤代烃、含氧化合物等挥发性有机物,监测项目≥116种。3)产品须满足《环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 1010-2018)中的要求。2.仪器工作环境1)工作环境温度: 20-30℃。2)工作环境湿度:≤ 85%R.H. (无冷凝)3)电源:单相200-240V@50 Hz,电流大于10A。3.仪器主要技术指标采样模块1)进样捕集模块:采用低温除样品中水分,低温富集目标VOCs;不使用液氮富集冷阱装置,降温至少至摄氏-30℃,可浓缩富集 C2-C12 碳氢化合物,保证目标化合物有效捕集及脱附,满足高挥发性化合物的捕集需要。2)软件可全自动进行系统状态和性能检查,自动完成多点校准曲线绘制和方法切换;3)热解析模块:可在15秒内快速加热至除水、解吸样品等过程所需要的温度,保证干扰物去除,目标化合物被迅速解析、进样,达到良好的分离效果;4)系统控制软件可完成采样、捕集、热解吸、分析,加热反吹等全过程自动控制;5)采用高精度电子质量流量模块精确控制采样流量和采样体积;6)采用分流进样,分流比可设置为5:1到90:1,可有效应对高浓度污染因子监测。 色谱分离模块1)气相色谱能实现目标化合物的有效分离;2)在FID检测器中:环戊烷和异戊烷的分离度、2,3-二甲基戊烷和2-甲基己烷的分离度及邻-二甲苯和苯乙烯的分离度达到 1.0 以上;3)色谱柱系统:毛细管色谱柱柱。4) 色谱柱温度控制:室温+10℃到300℃;从300℃降温到50℃不超过1分钟;FID检测器模块1)全自动电子压力控制;2)全自动点火,熄火自动保护;3)在线仪器专用FID检测器; 质谱检测器1)离子化方式:EI;2)质量分析器:四极杆质谱检测器;3)为确保测试间隔无残留,除离子源及传输模块可高温加热外,质量分析器可独立高温加热;最高温度可加热至240度;4)质量稳定度≤0.1amu/12 h;5)质谱最大扫描速度不低于:10000amu/s;6)质量准确度≤0.1amu;7)质量范围:10-500amu;8)质量分辨率:优于单位质量分辨率;9) 真空系统:真空度满足系统要求,真空系统无油设计。10)意外断电后可以自行恢复测试,达到技术指标要求所需的时间在 6 h 以内,确保数据获取率达到国家要求 4.仪器性能1)可分析组分:大气中挥发性有机物,包括PAMS(57种),TO15组分(65种),OVOC(12种)等有机物;满足《2019年地级及以上城市环境空气挥发性有机物监测方案》(环办监测函〔2019〕11 号)规定的在线监测物种要求;2)不少于90%目标化合物的方法检出限≤0.1ppb,目标化合物中应至少保留乙烷和乙烯。3)量程范围:不低于50 nmol/mol;4)长时间保留时间漂移:≤0.5min;5)方法线性:按照HJ1010-2018标准要求全部目化合物的线性相关系数≥0.98;6)重复性和稳定性:连续7次以上测定同一浓度目标化合物的标准气体,不少于90%的目标化合物RSD小于10%;7)所有物种系统残留均小于0.1nmol/mol;8)数据有效率≥85%;9)分离度≥1.0(以分离环戊烷及异戊烷为准);10)供电及功率:220VAC±10%,50Hz,≤1000瓦(含峰值)。11)设备应集成在定制机柜中,与空气常规因子监测仪器安装形式保持一致,便于产品后期的安装与运维。5. 数据分析1)数据分析系统具有报警管理功能,当设备出现故障、数据超过限定值,会通过短信或者邮件方式告知用户。2)基于自动寻峰算法,通过指数算法自动识别,可以快速筛查同分异构体,进行VOCs组分的准确定性定量分析。3)能够分析VOCs随时间变化规律,计算OFP臭氧生产潜势等参数,反映光化学污染状况及演变规律。4)能够集成气象五参数分析仪,O3/NOx等常规分析仪,GPS及GIS等监测数据进行关联分析。5)能够实时显示各目标化合物监测数据和工作状态参数等, 可设置条件查询和显示历史数据。6)能够记录存储半年以上的数据, 具有历史数据查询、 导出功能。停电后,能自动保存数据。套12在线式气相色谱分析仪(甲烷/非甲烷总烃)1)#采用气相色谱-氢火焰离子化检测法连续在线监测环境空气中非甲烷总烃浓度和甲烷浓度;2)#监测原理:采用国家标准规定的气相色谱法(GC-FID直接法),通过非甲烷总烃低温富集直接进样的技术路线直接得到非甲烷总烃的浓度,满足《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规定(试行)》(总站气字【2021】61号)要求。3)分析周期:≤15min;4)进样捕集模块:样品流量采用电子流量压力控制,可定体积采样;采用低温富集技术,富集最低温度≤-10℃,保证目标化合物有效捕集;5)热解吸模块:富集管采用快速升温技术,升温速度>15℃/s,最高温度可达≥200℃;6)方法检出限:甲烷检出限≤100ppb,非甲烷总烃检出限≤20 ppbC。7)空白:通入含 60%相对湿度的高纯零空气,空白样品甲烷浓度≤100ppb、非甲烷总烃浓度小于非甲烷总烃方法检出限;8)校准曲线:非甲烷总烃校准曲线的相关系数 R2≥0.999;9)24h 零点漂移:≤±20 ppbC;10)24h 量程漂移:≤±5%;11)重复性:≤5%;12)准确性:≤±10%;13)高浓度残留:≤2%标准气体浓度;14)平行性:≤ 2%15) 压力/流量控制:满足全自动在线监测的需求,仪器采用全电子压力/流量控制(载气,氢气,空气),具有保留时间锁定和自动校准功能;16)停电后,能自动保存数据;停电恢复后,监测仪能自动恢复到原来的工作状态;具备自动校准功能;能够记录储存半年以上的数据,具有历史数据查询、导出功能;17)分析软件采用全中文操作,能进行所有维护诊断功能操作,能监控并记录仪器的阀箱温度、柱箱温度、载气压力、柱前压力等各项运行参数,可设置自动控制仪器的运行参数,自动进行数据处理,实现对外通讯。套13SO2分析仪设备用途1)用于空气中二氧化硫浓度的监测配置要求2)含过滤滤膜等技术参数1)#分析方法:紫外荧光法2)量程范围:0-500ppb到0-20ppm(可选双量程和自动量程)3)浓度单位:ppb,ppm,ug/m3,mg/m3(可选)4)零点噪声:≤0.5ppb(RMS)5)量程噪声:≤0.5%F.S.6)检测下限:1.0ppb7)零点漂移:≤1ppb/24h8)量程漂移:≤1%F.S./24h9)线性度:产品性能要求1)具有中文触摸式彩屏,方便查询、操作维护;2)具备开机自检和运行自诊断功能;3)可自动存储校准数据及报警信息;4)支持一键查询历史数据;5)支持远程软件系统升级;6)具备光源光强衰减自检功能7)产品软件获得计算机软件著作权登记证书8)产品通过CCEP认证。套14氮氧化物分析仪设备用途1)用于空气中NO、NO2、NOx浓度的监测;配置要求2)含过滤滤膜等技术参数1)分析方法:化学发光法2)量程范围:0-500ppb到0-20ppm(可选双量程和自动量程)3)浓度单位:ppb,ppm,ug/m3,mg/m3(可选)4)零点噪声:≤0.2ppb(RMS)5)量程噪声:≤0.5%F.S.6)检测下限:≤0.4ppb7)零点漂移:≤0.5ppb/24h8)量程漂移:≤1%F.S./24h9)线性度:11)响应时间:小于等于5分钟12)样气流量:(500±50)sccm产品性能要求1)具有中文触摸式彩屏,方便查询、操作维护;2)具备开机自检和运行自诊断功能;3)可自动存储校准数据及报警信息;4)支持一键查询历史数据;5)支持远程软件系统升级。6)产品软件获得计算机软件著作权登记证书。7)产品需通过CCEP认证。套15一氧化碳分析仪设备用途1)用于空气中一氧化碳浓度的监测配置要求1)含过滤滤膜等技术参数1)#分析方法:气体滤波相关红外吸收法,对环境空气中的一氧化碳进行实时监测。2)量程范围:0-50ppm到0-1000ppm(可选双量程和自动量程)3)浓度单位:ppb、ppm、μg/m3、mg/m3(可选)4)零点噪声:≤0.1ppm(RMS)5)量程噪声:≤0.5%F.S6)检测下限:≤0.5ppm,7)零点漂移:±1ppm/24h8)量程漂移:≤1%F.S./24h9)线性度:16臭氧分析仪设备用途1)用于空气中臭氧浓度的监测配置要求2)含过滤滤膜等技术参数1)#分析方法:紫外吸收法2)量程:0~500ppb到0~10ppm,可选双量程和自动量程3)浓度单位:ppb,ppm,ug/m3,mg/m3(可选)4)零点噪声:≤0.3ppb(RMS)5)量程噪声:≤5ppb6)检测下限:≤0.6ppb7)零点漂移:≤2ppb/24h8)量程漂移:≤1%F.S./24h9)线性度:套17PM10分析仪设备用途1) 用于空气中PM10颗粒物质量浓度的监测配置要求1) 含PM10切割头、采样纸带等技术参数要求1) #测量原理:β射线吸收法2) 分辨率:0.1μg/m33) 最低检测限:0.002mg/m34) 仪器平行性:≤7%5) 测量量程:(0~1)mg/m3、(0~2)mg/m3、(0~5)mg/m3、(0~10)mg/m3(可选)6) 采样流量:16.7L/min7) 流量误差:±1%F.S8) 采样流量稳定性:≤±2%工作点流量/24h9) 校准膜重现性:≤±2%标准值10) 测量周期:10分钟-300分钟11) 源:C14放射源,活动10μCi,属于豁免源12) 滤纸带:玻璃纤维13) 探测器:PMT(闪烁体光电倍增管)产品性能要求1) 具有中文触摸式彩屏,方便查询、操作维护;2) 具备开机自检和运行自诊断功能;3) 可自动存储校准数据及报警信息;套115动态校准仪能依据外接标准气体种类提供精确浓度的标准气体输出,完成大气自动监测分析仪器的零点、跨度、精密度及多点校准工作。基本单元(稀释配气部分)1)稀释气流量范围:标配:0~10SLM;可选:0~5SLM、0~20SLM2)标气
  • 分析仪器电源的核心技术指标及测试方法
    摘要:电源是各类分析仪器最重要的、最常用的关键部件之一;本文重点讨论了分析仪器中使用最多的空心阴极灯、氘灯、钨灯等的直流电源、交流电源、脉冲电源等及其核心技术指标的测试方法和有关问题;这些问题对有关仪器的研发者、制造者、维修者、使用者都有非常重要的参考意义。0、前言目前,国内外许多科技工作者对分析仪器中最重要的的电光系统(包括电源和灯泡)普遍重视不够;大家认为只要灯泡好就行。其实不然,如果电源不好,仪器灯泡再好对仪器整机是没有用的[1];当然如果灯泡不好,电源再好也同样是不行的。本文只讨论有关电源;例如:原子吸收分光光度计(AAS)、原子荧光光度计(AFP)、紫外可见分光光度计(UVS)、旋光分光光度计(ORD)、高效液相色谱(HPLC)等仪器中使用最多的空心阴极灯、氘灯、钨灯等电源;如果这些仪器中的电光系统(灯泡和电源)中有一个元件不稳定或出现故障,整个仪器就不可能稳定。特别是电光源系统中,所有灯泡都依赖于电源,没有电源,灯泡就不能发光;即使有了电源,如果电源的核心性能指标不好,整个分析仪器就不可能稳定可靠。例如:各类空心阴极灯、氘灯的电源的触发电压、工作电压、工作电流、预热时间、电源的纹波、电流调整率等核心指标中,只要某一个指标出现问题,灯泡就不能发出稳定可靠的光。所以,AAS、AFP、UVS、ORD、HPLC等所有光谱仪器和色谱仪器的研发者、制造者、维修者、使用者,都必须高度重视分析仪器的电光源系统中的电源。本文将对各类光谱、色谱仪器中使用最多的空心阴极灯、氘灯、钨灯等的电源组成及其核心性能技术指标的测试方法和有关问题进行讨论。一、空心阴极灯电源1、直流电源空心阴极灯系统发光的稳定性,既依赖于灯泡的质量,又依赖于电源的稳定性。空心阴极灯必须要求电源有足够高的起辉(又称触发)电压(250~500V)才能点亮,同时必须要有足够高的工作电压(150~300V)和工作电流(4~20mA)才能维持正常工作。空心阴极灯的电源分直流电源和交流(脉冲)电源两类。目前,空心阴极灯在大多数情况下,都是使用脉冲电源。但是也有人使用直流电源;如果使用直流电源,对其稳定性要求很高。通常采用如下图所示的空心阴极灯恒流电源,并要求电流稳定性(电流调整率)达到(或优于)0.05%以上。 空心阴极灯的恒流电源组成图2、交流电源或脉冲电源一般来讲,空心阴极灯的电源如果是采用直流电源,其发光效率低,并且电流大到一定程度时,会产生自吸现象,同时还容易受到干扰。因此。为了提高空心阴极灯的输出效率,减少自吸现象、谱线变宽和减少干扰,目前,国内外的大多数的AAS都普遍采用脉冲电源供电。脉冲电源的脉冲调制频率和占空比根据不同仪器各异;一般都是采用400Hz以上的调制频率,例如作者使用过的TAS-986/990仪器的空心阴极灯电源的调制频率就是400Hz、其占空比为 4:1。一般空心阴极灯的脉冲供电电流波形如下图所示。 空心阴极灯的脉冲供电电流波形图脉冲供电方式可使用很大的峰值电流,但是平均电流很小。这样,可以延长空心阴极灯的寿命。例如:作者的实践表明:假设采用400Hz的脉冲供电,脉冲宽度为15µ s,峰值电流300mA,则可得到比直流供电时大150倍的输出光强度;但是,自吸现象和谱线宽度并无明显增加。这足已说明脉冲供电的优越性。二、 氘灯恒流电源及其性能技术指标的测试方法1、电路组成氘灯及其电源是UVS的电光系统的关键部件(对AAS仪器而言,氘灯主要用来扣背景,也非常重要)。氘灯的好坏直接影响UVS整机质量和AAS扣背景的能力,影响仪器整机的灵敏度和质量。所以,对氘灯电源要认真测试;特别是用直流恒流电源的氘灯,更加要注意重视对有关核心性能指标的测试。众所周知,氘灯属于气体放电的光源,它需要一个稳定的氘灯恒流电源,其输出电流一般为100-500mA。而氘灯工作时,其工作额定电流一般恒定为300mA,所以称为氘灯恒流电源。氘灯恒流电源是UVS和AAS(一般5mA)的关键部件之一。下图为作者研制的一种非常适用于高精度氘灯恒流电源的电路组成图。氘灯恒流电源的原理图目前,我国的许多计量部门,经常在有关的光谱仪器检定标准中规定:电源波动对测试结果影响的技术指标;如:1990年9月1日开始实施的中华人民共和国国家计量检定规程-JJG682-90中,明确提出“电源电压变化的影响:外电电源电压在220±22V范围内改变,仪器100%透射比的最大变化应小于0.5%”。又如:1997年6月1日开始实施的中华人民共和国国家计量技术规范,JJG375-96中,提出“电源电压的影响:电源电压(220±22)V变化时对仪器的影响应符合具体规定的要求”。而该要求示值变化只允许±0.5%(对A级光栅式的仪器要求示值变化±0.3%;B级要求±0.5%)。这样规定的技术指标一是太低,二是不大科学。因为外电电源就产生±0.5%的分析误差,如果再加样品前处理、噪声、光谱带宽、环境干扰等引起的误差,仪器的分析测试结果总误差就会大得惊人,连一般分析工作的最低要求也达不到。这种技术指标的仪器根本不能满足使用要求。我们说这种技术指标不科学,主要是指它是一个电子学的技术指标,应该用电子学的指标(电流调整率、纹波系数、漂移等)来衡量,而不应该用“示值变化±0.3%”等来表示。当然也可以归一到吸光度(Abs)来表示。作者在实践中,计算了自己研发的AAS和UVS在紫外区工作时微光信号的大小,发现AAS、UVS的光信号在紫外区一般为毫微流明(nLm)级;所以,AAS、UVS属于微光测试范畴。为了保证AAS、UVS仪器的稳定性,一般高质量的AAS和UVS,其氘灯恒流电源的电流调整率要求达到0.05%,纹波系数要求在0.5% 以内。作者曾研究过一种高性能的氘灯恒流电源(DLPS-3型氘灯恒流电源),其电流调整率达到0.0006%,获得了上海市的科技进步奖。为了延长氘灯的寿命,在点燃氘灯以前,氘灯的灯丝一定要事先经过预热;预热时间可以从10秒到30秒均可,使用者可以自选。但一般科技工作者大都取10秒左右的预热时间。否则,如果氘灯不经过预热而直接点亮,氘灯的寿命肯定会缩短。作者在实践中发现,一般国产氘灯的氘灯触发电压为200到400伏,最低170伏也能点亮;一般进口氘灯的触发电压为350伏到650伏。如果一开机,氘灯不经过预热,氘灯的触发电压一下就直接加到阳极上,就会严重缩短氘灯寿命。氘灯电源向氘灯提供的灯丝电压和灯丝电流,一定要与氘灯灯泡的要求相一致。目前国际上一般都是两种类型;一种是2.5V(伏),4A(安培);一种是10V,0.8A。从氘灯电源的制作来讲,因为电流小,10V,0.8A比较好作。而2.5V(伏),4A(安培)的灯丝供电,因电流很大,氘灯的电源比较难制作,同时,因为电流大,容易因为发热而产生漂移。所以,作者认为在AAS中,最好不要选用2.5V(伏),4A(安培)的灯丝供电的氘灯。为了延长氘灯的寿命,还可将氘灯用在半功率点上;即将氘灯恒流电源的工作电流调节到180mA左右。作者的实践证明,最好使用在150到200mA范围内。这样作可大大延长氘灯寿命。有时可使氘灯的寿命延长好几倍。本人研制的优质氘灯电源,在中国科学院组织的专家鉴定会上,用户使用“坏了”的废弃氘灯带到现场当场测试,都可以点亮,并且很稳定!使用者可以对氘灯恒流电源的稳定性作简单的测试,以便判断氘灯电源的稳定性是否合格。最重要的是测试三个指标;其一是电流调整率。其二是漂移,其三是纹波系数目前国际上几种高水平的氘灯电源及其主要技术指标2、氘灯恒流电源的电流调整率的测试方法氘灯是分析仪器中使用最多的光源之一,氘灯也是对电源要求最高的光源之一。因此,对氘灯电源的指标测试也要求非常严格。特别是对电流调整率的测试更是如此;其测试方法如下:通过一只0.5KV的调压变压器,将交流电源引入恒流电源;通过恒流电源点亮氘灯,在氘灯电源的输出端用分压器取采样电压约取1.8V左右(直流信号电压),用数字电压表监控。氘灯电源预热半小时后,调节调压变压器,分别记录198V、220V、242V所对应的1.8V直流电压的变化(即记录交流供电电压220V变化±10%时,所对应的输出直流电压的变化值)。例如:作者在研制DLPS-3型氘灯恒流电源时,实际测量数据的结果如下表所示:DLPS-3型氘灯恒流电源时的实际测量数据 VS V0 V0 V0 V0 V01981.74801.74781.74791.74781.74792201.74791.74791.74791.74791.74792421.74791.74791.74791.74791.7480由上表可计算出,作者研制的氘灯恒流电源的电流调整率为:SI=ΔV0/ V0=0.0001/1.7479=0.0000572=5.72×10-5式中:ΔV0=V0242-V0198差值中的最大者;即1.7479-1.7478=0.0001V0为220V对应的直流输出电压根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电流调整率SI达到0.05% (即 5.0×10-4)。3、氘灯恒流电源漂移的测试方法首先点亮氘灯,电源预热半小时后,在上述电流调整率测试的条件下,固定输入电压为220V左右,用高精度的数字电压表记录1.8V左右的直流输出电压在一小时内的变化值V0,即是氘灯电源的漂移。目前国际上氘灯电源的漂移一般为1×10-3~5×10-4。4、氘灯恒流电源的纹波系数(或纹波电压)的测试方法在点亮氘灯或假负载的情况下,用交流毫伏表或示波器直接测量。作者采用的氘灯恒流电源的纹波系数的简单测试方法有两种:第一,点亮氘灯,预热半小时后,用示波器或交流真空毫伏表,直接在氘灯的阴极和阳极之间测试。例如:作者[2]在研制DLSP-3型氘灯恒流电源时,曾采用这种方法测得纹波电压15mV,测得氘灯两端的直流工作电压为69.11V;由此计算出纹波系数SR=15mV/69.11V=2.17×10-4。第二,点亮氘灯,预热半小时后,用示波器或交流真空毫伏表,在采样电阻上测得纹波电压3mV,测得采样电阻上的直流工作电压为1.7675V;由此计算出纹波系数SR=3mV/1.7675V=1.7×10-3;但是,这是一个假数据;如果采样电压变为为69.11V(增大39倍),则纹波电压也增大到117mV。纹波系数还是一样的。作者的实践表明,在一般情况下,第一种方法较接近实际,比较可靠。一般要求氘灯电源的纹波系数在0.5%以内。三、开关电源的核心技术指标及其测试方法目前,很多企业采用开关电源做氘灯供电电源;其测试方法如下:目前很多科技工作者们,经常使用开关电源。但是,不注重对开关电源的性能技术指标的测试,这是很不妥当的;因为开关电源的组成主要包括:输入电网滤波器、输入整流滤波器、电压变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。开关电源的工作原理是将220V的市电(交流电)先变成直流,而后通过变换器将直流变成交流,再将交流变成直流。它有体积小、重量轻(只有线性电源的25%左右)、功耗小、转化效率高(一般为60-79%;而线性电源一般只有30-40%)等优点。但是,它的输入电压调整率、纹波电压、电流调整率、漂移等指标也很重要,如果不经过测试,不知道这些性能技术指标的情况,就会影响正确使用 ,或者说不能将开关电源用在最佳状态;特别是输入电压调整率、纹波电压、电流调整率和漂移这四项核心性能技术指标,会影响开关电源的使用质量。直至影响仪器的整机的稳定性、噪声和漂移,影响整台仪器的质量。开关电源的输入电压调整率、电流调整率(负载调整率)、纹波电压、漂移和噪声的测试方法简述如下:1、电压调整率测试方法:输入电压调整率是指的输入交流电压变化时,输出电压相应变化的情况(或变化率)。其测试方法如下式所述:LRV=(V242-V198)/V220;式中:LRV为输入电压调整率;V242为输入电压为交流242V时的输出电压(直流);V198为输入电压为交流198V时的输出电压(直流);V220为输入电压为交流220V时的输出电压(直流);只要测出相应的交流电压、直流电压,代入式中,就可算得输入电压调整率。具体操作方法如下:开关电源的输入交流电压通过一只0.5KV(或1 KV)的调压变压器;采用假负载,在电源的输出端用分压器取采样电压约取1.5V-1.8V的直流信号电压,用4位半以上的数字电压表监控。冷态开机预热半小时后,调节调压变压器,分别记录198V、220V、242V所对应的直流电压(即记录交流供电电压220V变化±10%时,所对应的输出直流电压),代入上式即可得到电压调整率。根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电压调整率SV达到0.05% (即5.0×10-4)。2、电流调整率(负载调整率)的测试方法氘灯的电流调整率(负载调整率)是指输出电流在额定范围变化时(一般在测试时采用假负载,取工作电流为50mA-350mA变化),输出电压的变化率。其测试方法如下式所述:LRI=(V50-V359)/VH;×100%;式中:LRI为电流调整率(负载调整率);V50为最小负载时(50mA时)的输出电压(直流);V350为最大负载时(350mA时)的输出电压(直流);VH为半载时(200 mA时)的输出电压(直流)。只要测出V50、V359和VH等相应的直流电压,代入式中,就可算得电流调整率LRI。根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电流调整率SI达到0.05%(即5.0 × 10-4)。3、纹波电压的测试方法所谓纹波电压,就是指直流电压上叠加的50-100Hz的交流电压的最大值(P-P值或有效值);因此,可以用交流毫伏表直接测量。一般用LR表示。是指的在负载电流为350mA时,叠加在负载上的直流电压上的交流电压值。纹波电压还可以用示波器直接测量。纹波指标也可以用纹波系数表示;其测量方法如下式所述:SR=LR/V直;式中:SR为纹波系数;LR为直流电压上叠加的交流电压的最大值,即纹波电压值;V直(又有人叫V0)为最大负载时的直流电压值(也可以采用额定电压75V)。根据作者的实践经验,一般光学类分析仪器的纹波系数要求得到1.0*10-3左右。4、漂移、噪声的测试方法:漂移和噪声是开关电源最重要的关键核心性能技术指标之一,它直接影响开关电源的质量。目前国内外的科技工作者,对各类分析仪器的漂移和噪声的定义、测试方法的理解尚未完全统一。尤其对开关电源的测试,很多科技工作者都较陌生。作者在总结目前国内外科技工作者对各类电子仪器的漂移、噪声测试方法的基础上,提出了对开关电源的漂移、噪声的测试方法如下:冷态开启开关电源,预热2小时后,在开关电源的输出端采用假负载(电阻),从分压电阻上采取取样电压约1.8V(直流信号电压)左右,用4位半以上的数字电压表监控。连续测试1小时;取这一小时里的最大值与最小值之差,即是漂移。在这一小时内任取10分钟(哪里最差取哪里;或者说哪里的峰-峰值最大取哪里;总共有无数个10分钟),在这10分钟里的峰-峰值(最大值减最小值),前面加“”符合,即是噪声。我们还必须记住:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子之间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,一般指50周或50周的倍频,用峰-峰(P-P)值表示。而噪声是出现在输出端子之间的纹波以外的一种高频成分;也用峰-峰(P-P)值表示。但是,二者的数值不会相同,肯定是噪声大于纹波。也有很多科技工作者采用脉冲电源给氘灯供电,因篇幅所限,此不赘述。主要参考文献[1] 李昌厚,略论光谱色谱仪器五大系统的创新切入点,仪器信息网,2024-4-25.[2] 李昌厚,DLPS-2型多功能氘灯恒流电源,《电子科学技术》,1987,第5期.[3] 李昌厚,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2008.[4] 李昌厚,紫外可见分光光度计仪器及其应用,北京:化学工业出版社,2010.[5] 李昌厚,原子吸收分光光度计仪器及其应用,北京:科学出版社,2006.[6] 李昌厚,高效液相色谱仪器及其应用,北京:科学出版社,2014.[7] 李昌厚,分析仪器应用中常见的12个有关技术问题的探讨,仪器信息网,2023-05-31作者简介李昌厚,男,1963年毕业于天津大学精密仪器系光学仪器专业;中国科学院上海营养与健康研究所原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授、天津大学兼职教授;国务院政府特殊津贴终身享受者。主要研究方向:长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究;特别对《仪器学理论》和分析仪器指标检测等方面有精深研究;以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定,其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白;以第一完成者身份获得国家发明奖和省部级(中国科学院、上海市、科技部)科技成果奖5项;发表论文280篇,出版《仪器学理论与实践》、光谱和色谱仪器及其应用等专著5本。曾任中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长兼光谱仪器、高速分析等多个专业委员会的副主任;国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组组长、上海市科学仪器专家组成员、《生命科学仪器》副主编、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、上海化工研究院院士专家工作站成员等数十个学术团体和专家委员会成员,和北京瑞利、北京普析、上海科哲、美国ISCO等十多家公司的技术顾问或专家组组长等职务。
  • 分析仪器中几条关键误差曲线的诠释
    分析仪器中几条关键误差曲线的诠释李昌厚 教授 博士生导师(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233)摘要:本文对分析仪器及其应用领域中的杂散光、噪声、基线平直度、线性和线性动态范围等几个核心技术指标的物理意义、重要性、及其与分析误差系的曲线关系进行了诠释,并对有关问题进行了讨论。0、前言很多从事分析仪器研发、制造、应用的科技工作者,对有关分析仪器的关键性能技术指标的物理意义(基本概念)、它们如何影响分析检测结果(分析检测数据),以及这些技术指标的重要性、与分析检测误差的关系等等都没有搞清楚,所以很多科技工作者都经常在盲目的研发分析仪器、盲目的做分析检测工作。也正因为此,他们往往做不出优质仪器、得不到最佳的分析检测数据。很多分析检测工作者,在日常的常规分析检测工作中,即使得到的分析检测数据达到某些标准的要求或能够重复文献值,但是他们的数据也并不是最佳值,数据里面仍包含很多误差。作者对这些有关问题进行了认真研究,有比较深刻的体会;工作中作者也得到了几条非常有用的、直观的、通俗易懂的误差曲线,这些曲线对广大科技工作者都有实际的应用参考意义。作者撰写本文的目的,就是想抛砖引玉,引起广大从事分析仪器研发、生产和从事分析检测工作的科技工作者对这些问题的重视,真正做一个分析仪器研发、生产和分析检测工作领域中的自由人、真正做到对各种分析仪器的技术指标和分析检测结果(分析检测数据的误差)知其然知其所以然,以提高我国的分析检测技术水平。1、杂散光(S.L.)、噪声(N.)和基线平直度(B.F.)等的定义(物理概念)和重要性(对分析误差的影响)1、定义:1)S.L.的定义:很多科学家都对杂散光做过研究[1,2],作者认为他们对S.L.的定义都比较含糊、不大清晰,不大容易根据定义和物理概念建立对S.L.的测试方法。作者从基本概念、物理意义、以及建立S.L.测试方法的角度出发,提出了简单明了的定义。这就是:“不应该有光的地方有光了,这种光就是杂散光”[3]。2)N.的定义: 分析仪器的无规则的、随机的、多种因素引起的杂乱无章的输出就是噪声。在紫外可见分光光度计中,一般是泛指500nm处的噪声。500nm处的噪声,主要是用来比较仪器优劣,真正在使用中,它的作用有限。3)B.F.的定义: 分析仪器整个波长范围内,每个波长上的噪声就是B.F.。但是,必须是生产厂商,在说明书上指出的仪器的波长范围内的每个波长上的噪声。测试B.F.时,不允许在仪器的波长范围内,对长波段和短波段各减去20-50nm,否则测试方法违背了B.F.的定义或物理概念,并且有虚指标的嫌疑。2、重要性:1) S.L.是主要分析误差的来源之一,特别是在高浓度试样的情况下,更是如此。从S.L.引起的误差曲线,可以简单明了的看出这个问题。图1-1是Tony Owen[1]研究的结果,在试样的浓度为0.05Abs-1.0Abs时,杂散光±噪声引起的分析误差基本上为0%;但是,当试样的浓度小于0.05Abs或大于1.0Abs时,由于杂散光和噪声引起的分析误差开始增大,最大可以超过10%以上。2)N.直接影响分析仪器的分析误差。仪器有多大的噪声,就会增加多大的分析误差。从图1-1可知:当试样的浓度小于0.05Abs或大于1.0Abs时,由于杂散光和噪声引起的分析误差开始增大;最大可以超过10%以上。分析检测工作中,样品浓度越稀,噪声引起的误差就越大。3)因为B.F.就是噪声,并且是分析仪器波长范围内每个波长上的噪声。它的重要性与N.的重要性完全一样,但是它比N.更加重要。因为用户使用仪器时,不可能只在500nm处,而是在不同的波长上使用。例如:紫外可见光谱仪器,大多使用在紫外波长区。并且,B.F.也是在各个波长上样品浓度越稀,B.F.引起的分析检测误差越大。4)杂散光和噪声是分析检测误差的主要来源之一,Tony和作者对此进行了比较深入的研究,图1-1是Tony研究的结果,图1-2是作者对S.L.与分析误差关系的研究结果。图1-1 Tony Owen[1]研究的结果:S.L.和N.引起的分析误差图1-2 作者研究的杂散光与分析误差的关系结果显示,作者与Tony研究的结果一致,由图1-1、图1-2可知,杂散光与分析误差的关系是[1,3,5]:(1)S.L.对高浓度的样品会产生很大的分析误差,N.对稀浓度的样品会产生很大的分析误差;(2)当样品越稀时,S.L.± N.引起的分析误差越大(主要是N.起作用);样品越浓时,S.L. ± N.引起的分析误差也越大(主要是S.L.起作用);(3)只有在样品的浓度或吸光度在0.05Abs-1.0Abs之间时,S.L.± N.引起的分析检测误差才为最小。从图1-2可知,当S.L.为0.05%(0.0005)时可以满足所有常规分析检测工作的要求。因为此时的分析误差,在样品浓度为2.1Abs时,分析检测结果数据的相对误差为1%,这是一个很优异的结果。图1-3是作者研究的N.的重要性,或N.与分析误差的关系:图1-3 作者研究的N.与分析误差的关系从图1-3可知:当噪声(N.或B.F.)为±0.0003Abs、样品浓度为0.05Abs时(一般紫外可见分光光度计分析检测时,样品浓度在0.2-0.8Abs),因为噪声(±0.0003Abs)引起的分析检测误差小于1%;这也是一个非常优秀的结果。2、 线性、线性动态范围的定义和重要性1、 定义:线性是指同一个数量级上作出的工作曲线;例如:做标准曲线,就是在同一个数量级上,例如图2-1所示;在同一浓度的数量级上(例如:10-5mg),分别取不同的量作为横坐标,以Abs或R/mV作为纵坐标作曲线;例如2、4、6、8、10的份量作出的直线,例如图2-1所示。该图中的线性的数学表达式,可以描述为:R/mV =εbC;或Abs=εbC。即R/mV 或Abs与浓度成正比(成线性关系)。图2-1 线性的示意图线性动态范围LDR,是指的用不同数量级的试样作出的“S”型的曲线[3,6]。例如:样品取以数量级递增的浓度:10-2g/mL 、10-3g/mL 、 10-4g/mL 、10-5g/mL 、10-6g/mL等作为横坐标,以Abs作为纵坐标作出的直线;再看该曲线的上下两端的拐点,两个拐点之间的直线部分,就是LDR;或者说,两个拐点决定仪器的线性动态范围LDR。图2-2所示的曲线是一条“S”型曲线,其中的直线部分(范围)就是线性动态范围。其数学表达式为:LDR= Cmax/Cmin或LDR=Amax/Amin。图2-2 线性动态范围示意图LDR是一条“S”型的曲线;LDR=Amax/Amini;或 LDR= Cmax/Cmin;或LDR=FLmax/FLmini、LDR=RImax/RImini。式中用其它单位或量纲的比都可以。2、重要性:线性(工作曲线)是所有定量分析工作者必须做的第一步,所以从事分析检测工作的科技工作者必须对此引起高度重视。LDR是由仪器的N和SL决定的;影响LDR的因素很多,并且在各种光吸收类的仪器中具有共性。所以,从事吸收类(紫外可见光谱、原子吸收光谱、HPLC等)的分析仪器研发、制造、使用的科技工作者,必须对LDR这个指标引起高度重视。否则,仪器的LDR太小,会严重影响实用性、影响分析检测数据的可靠性。3、 几个有关问题的讨论1、S.L.和N.比对测试结果的讨论经常听到人们议论说:“国产原子吸收光谱仪器没有进口的好”;作者不相信这种议论,于是采用同一方法、同一浓度的Pb,对进口某公司某型(5000型)和国产TAS-990型原子吸收光谱仪器,进行了实际试样的比对测试。结果得到了图3-1的曲线[4];它能诠释S.L.和N.的重要性和对分析测试误差的影响;图中:兰色虚线为进口某公司5000型仪器的实测结果,绿色实线为国产TAS-990的实测结果;根据图3-1所示,从0.30µg/mL开始降低样品浓度,进口仪器测试数据比国产仪器测试结果高,而从0.30µg/mL开始增高样品浓度,进口的5000型测试数据比国产的990型测试结果低,这是为什么呢?这就必须要从仪器学理论上讲,用仪器学理论诠释S.L.和N.对分析误差的影响;即仪器的噪声大,分析误差就大,反则反之。因为进口仪器的噪声比国产仪器的大,所以测试结果,当样品浓度从0.30µg/mL开始减小时,实测数据偏大(误差增加)。图3-1 比对测试结果:S.L.和N.与分析误差的关系同理,因为S.L.越大,分析误差也越大,实际检测结果数据向负方向变小。所以,只有0.30µg/mL这个点上,两台仪器的分析测试数据相等(重复),说明这一个点上(吸光度和浓度上),两台仪器的S.L.和N.相等或对分析误差的影响一致。这个比对测试,充分说明国产TAS-990型的N.(或B.F.)和S.L.比进口公司某型仪器优秀,至少不比进口的同类同档次的仪器差。2、LDR的比对测试结果讨论LDR是一个涉及到关键核心技术指标S.L.和N.的指标。为了证明国产紫外光谱仪器不比进口差,作者对国产的TU-1901紫外光谱仪、上海某国产紫外光谱仪器、进口某公司某型紫外光谱仪这三台仪器的LDR进行了比对测试。结果如下:采用国际接轨的方法,实测国产TU-1901紫外可见分光光度计的LDR,发现其能保证1%相对误差(因为1%相对误差,是国际上各国在有关标准中,对各类吸收光谱仪器研发、生产、使用者约定的、公认的最佳值)的最小吸光度Amini可到达0.04Abs(由N.决定;实际上还小于此数),能保证1%相对误差的最大吸光度Amax可到达2.2Abs(由S.L.决定;实际还大于此数)以上;其LDR为Amax/Amini=2.2A/0.04A=55。用同样的方法、同样浓度的样品,测试上海某国产紫外可见分光光度计,发现其能保证1%相对误差的最小吸光度Amini仅为0.3Abs,能保证1%相对误差的最大吸光度Amax仅可到达1.2Abs;其LDR=Amax/Amini=1.2Abs/0.3Abs=4。用同样的方法,同样浓度的样品,在日本某公司某型号仪器上进行了测试,结果是:因为仪器并没有给出噪声,作者就假设其噪声为±0.004Abs(采用国际接轨的方法实际测量,有时还大于此数据);据图1-3,可以查到该仪器能检测的最低浓度(吸光度)为0.2Abs;该仪器的杂散光为3x10-6,根据表1-2,其能检测出样品的浓度约为4-5Abs左右。所以该仪器的LDR=Amax/Amini=5Abs/0.2Abs=25。说明该仪器的LDR比国产TU-1901要差很多。因此,本人得出结论:国产的紫外可见分光光度计的关键核心指标LDR,不比国外的同类同档次的仪器差。LDR完全由仪器的杂散光和噪声决定。若要保证紫外可见分光光度计的LDR足够大,则必须先保证杂散光和噪声都很小才行。目前国内外有些UVS的杂散光很小;有的达到百万分之几、千万分之几,这对一般使用者没有多大实际意义;因为本人研究结果,0.05%的杂散光,基本上可以满足全世界的UVS仪器常规分析检测工作的基本要求[1,3,5]。但是,对有些尖端科研工作或者说需要检测出百万分之几、千万分之几杂散光的科研工作还是有意义的。特别是对制造厂商来说,更是意义非凡,因为一旦研发出了百万分之几、千万分之几杂散光检测的仪器,就说明了该厂商的技术实力、加工水平,以及仪器的整体质量都领先于其他单位。4、主要参考文献[1] Tony Owen,Fundamentals of UV-Visible Spectroscopy HP publication number. 12-5965-5123E. 1996[2] M. wensted,Instrument Check Systems Printed in the states of America. Lea and Febiger. 1971[3] 李昌厚著,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2008[4] 李昌厚著,原子吸收分光光度计仪器及其应用,北京:科学出版社,2006[5] 李昌厚著,紫外可见分光光度计仪器及其应用,北京:化学工业出版社,2010[6] 李昌厚著,高效液相色谱仪器及其应用,北京:科学出版社,2014作者简介李昌厚,中国科学院上海营养与健康研究所研究员、教授、博士生导师;国务院政府津贴终身享受者、原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任、华东理工大学等兼职教授、上海化工研究院院士专家工作站专家委员会成员、中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届和第六届副理事长、全国光谱仪器专业委员会副主任、全国高速分析专业委员会副主任、原国家认监委实验室计量认证/审查认可国家级常任评审员、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、国家科技部多项重大仪器及其应用专项的专家组组长等职。主要从事各类光谱和色谱仪器及其应用研究;在仪器学理论、分析仪器性能指标的测试方法、光电技术等方面有精深研究;以第一完成者身份,完成了15项科研成果,其中5项获得省部级以上科技奖励(含国家发明奖1项);发表论文280余篇,出版专著《仪器学理论与实践》、《光谱仪器及其应用》、《色谱仪器及其应用》等5本。曾先后任北京普析、美国ISCO等国内外十多家高科技公司的专家组、顾问组组长、仪器信息网等多个高科技学术团体的技术专家顾问或专家委员会成员等学术团体的领导职务。
  • 分析仪器研发、生产、使用中的几个关键理论问题
    李昌厚 (中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233)摘要本文论述了面广量大的光吸收类分析仪器研发、生产、使用中必须注重的几个关键理论,以及理论与实践结合的问题。讨论了透过率误差、吸光度误差和吸光度理论值或真值的关系、杂散光与吸光度相对误差A/A和吸光度真值A之间的关系、光度噪声N与吸光度相对误差ΔA/A和吸光度真值A的关系、光谱带宽(SBW)与分析检测误差的关系等等,同时提出了解决这些问题的方法和建议。0、前言由于分析仪器是“四两拨千斤”的产业,它在各国的国计民生中已经显示出五大作用:①科学研究的“先行官”;②工业生产的“倍增器”;③军事上的“战斗力”;④人类活动中的“物化法官”;⑤民生领域的“安全保证”等。所以可以说,分析仪器在“农、轻、重、海、陆、空、吃、穿、用”各行各业已经无所不在,无所不有。同时基于分析仪器在科技、经济、国防和社会发展中所处的重要战略地位等等,加速分析仪器产业的发展、生产已成为全世界各国关注的重点之一。作者认为,全球分析仪器事业正处在日新月异、突飞猛进的变化时期。但是,全球的分析仪器行业还普遍存在一些理论问题,以及理论与实践相结合的问题。这些问题具体体现在没有解决好对仪器学理论的认识和理解、没有解决好在研发、制造、使用者中,真正重视仪器学理论和理论与实践相结合的问题上。本文为了保证研发者、生产者使用者能研发出优质分析仪器、使用者能真正用好分析仪器,作者将根据仪器学理论、分析化学理论和作者长期从事分析仪器研发、应用研究的实践经验、教训,从研发者、生产者和使用者的角度,从分析仪器的优质制造的更高要求的角度,以及分析仪器面临的紧迫使命等方面出发,寻找分析仪器行业优质制造中的问题,找差距、找瓶颈、找解决问题的办法,以保证我国分析仪器的优质制造,促使我国分析仪器更高速发展,尽快提高分析仪器的水平。作者写本文目的是抛砖引玉,希望引起分析仪器领域研发仪器、制造仪器、使用仪器的广大科技工作者们的高度重视,并且积极参与讨论这些问题。希望大家共同为提高全球分析仪器,特别是提高我国分析仪器研发、制造、使用水平而努力奋斗。作者认为,分析仪器要振兴、要发展,就必须要注重并处理好本文提出的仪器学理论问题,必须处理好、解决好理论与实践结合的问题。本文可供分析仪器(特别是紫外吸收类分析仪器)的研发者、制造者、使用者和有关领导们参考。1、透过率误差、吸光度误差和吸光度理论值或真值的关系[1]-[15]分析仪器的基础理论非常重要。分析仪器属于光、机、电、计算机和应用五为一体的、技术密集的高科技产品,涉及到的基础理论很多,如果不搞清楚其中的关键理论问题,大家闭着眼睛抓麻雀,或者是知其然不知其所以然,是不可能研发、生产出优质分析仪器的,使用者也不可能用好各类分析仪器、不可能得到准确可靠的分析检测数据。例如:紫外可见分光光度计(UVS)中的透过率误差△T与吸光度误差△A的关系,△T和△A与吸光度测量值Am、吸光度理论值A0的关系[1],杂散光(S.L.)与吸光度相对误差△A/A0的关系[2]、[3]、[4]、[11],光谱带宽(SBW)、噪声(N)与△A/A0的关系[3]等等。这些仪器学理论问题如果搞不清楚,既研发不出优质仪器,也用不好分析仪器。目前,国际上许多UVS的研发者、生产者,在仪器的使用说明书中,一般都给出吸光度范围、吸光度误差和透过率范围、透过率误差等等,但是,都未搞清它们之间的关系,有些是随便写的。许多厂商,只要是自己认为是所谓高档UVS,就千篇一律的写为:透过率从0-100%T时(甚至更高),透过率误差(△T)都为0.3%T,这是不对的、绝对做不到的。而吸光度误差都写为: 0.002Abs(0-0.5Abs)和0.004Abs(0.5-1.0Abs)。这里的△T和△A0是矛盾的,,绝大多数UVS生产厂商的产品都是如此,此现象很严普遍。对这个问题的研究工作,作者已经发表不少文章[1]、 [2]、[3]、 [4]、[15],请读者自己查阅。透过率误差与吸光度误差和吸光度真值的关系,目前国际上很少有人系统的、认真的研究过。在这方面存在许多糊涂概念。作者对此作了深入研究,现在,我们来讨论透过率准确度、透过率误差与吸光度准确度和吸光度误差的关系,以及他们和吸光度真值A的关系。作者从比耳定律的原始表达公式入手,认真研究了这些关系。比耳定律指出:①A=-logT,故T=10-A;② C=(-1/ab)logT, 故,T=10-abc;①和②中:A为吸光度真值,T为透过率真值,a为摩尔吸光系数,b为光程,C为被测试样的浓度。由此可见,A、T、C之间有着密切的关系。由于A或T的测量误差,可引起对被测试样浓度C的测量误差。若设T的误差为ΔT,则可求出不同ΔT的情况下,相对吸光度误差ΔA/A (ΔA为吸光度真值A与测量值Am之差)与A的关系,或求出不同A下ΔA/A与ΔT的关系。作者研究了ΔA/A与ΔT和A的关系,导出了ΔA/A与ΔT和A的关系之间的理论计算公式如下,它具有普遍的指导意义。设:T-Tm=ΔT (1-1)A-Am=ΔA (1-2)(1-1)式、(1-2)中:Tm为透射比的测量值;Am为吸光度的测量值;由(1-1)式得:Tm=T-ΔT (1-3)根据比耳定律:A=-logT,可得: T=10-A (1-4)(1-4)式代入(1-3)式,得Tm=T-ΔT=10-A-ΔT (1-5);由(1-2)式得:Am=A-ΔA(1-6)根据比耳定律:Am=-log Tm (1-7)(1-5)式代入(1-7)式,则: Am=-log Tm=-log(10-A-ΔT) (1-8)(1-8)式代入(1-6)式,则:A-ΔA=-log(10-A-ΔT);所以,ΔA=log(10-A-ΔT)+ A (1-9)(1-9)式为吸光度误差ΔA与吸光度真值A和透射比绝对误差ΔT关系的理论计算公式。由此可见:①ΔA与A和ΔT的数学关系式比较复杂;②当ΔT一定时,ΔA可通过不同的A求得;。③当A一定时,ΔA可通过不同的ΔT求得;由(1-9)式可得到表1-1~7(因为篇幅冗长,此不赘述;请具体参阅:李昌厚著,《仪器学理论与实践》,北京:科学出版社,P176,2008),由表1-1~7可得下图、表。这些图、表是作者长期研究的经验总结,是一项从理论到实践的、非常重要的仪器学科研成果。在光学类分析仪器的设计、制造、使用和维修工作中很有参考价值,它可以适用于(或覆盖)全世界所有的紫外可见分光光度计。透过率误差ΔT与吸光度误差ΔA和吸光度真值A的关系2、杂散光与吸光度相对误差A/A和吸光度真值A之间的关系[1]-[14]、[6]、[9]、[14] 、[15]作者对杂散光(S)进行了理论推导,得到了S与吸光度相对误差ΔA/A和吸光度真值A之间的关系为:ΔA=log(Tm/T)=log[(T+S)/T(1+S)] (令Tm=(T+S)/(1+S)和S/T=10A S则ΔA=log [(T+S) /T(1+S)]=log [(1+10AS)/(1+S)]; 作者根据该计算公式,算出了14种常见的杂散光下,吸光度相对误差A/A和吸光度真值A之间的关系[1](如文献[1]中的表5-8所示;因为篇幅所限、表格太长,此处不能列出此表,请读者自己查阅)。作者根据表5-8,绘制了以下12条曲线。表5-8和这12条曲线非常重要、非常实用,是作者的一项重要科研成果。表5-8和曲线对紫外可见分光光度计的设计、制造、使用、维修者非常有用,它可以适用、覆盖全世界所有的紫外可见分光光度计。杂散光S与与吸光度相对误差A/A和吸光度真值A之间的关系杂散光对紫外可见分光光度计分析测试误差的影响可分成两种形式,第一种形式是杂散光的波长与测试波长相同。它是由于测试波长因为某些原因而偏离正常光路,在不通过试样的情况下,直接照射到光电转换器上。引起这种杂散光的原因,大多数是由于光学元件、机械零件的反射和漫射所引起。这种杂散光可以通过一个对测试波长不透明的样品来检查。当发现放在比色皿中的不透明样品的透射比不为零时,说明仪器中有这种杂散光存在。但必须注意,当仪器存在零点误差时,有可能造成混淆。如果在不透明的样品上涂上白色,则可增加样品本身反射和散射的效果,可以提高测量灵敏度。杂散光的第二种形式是指测试波长以外的、偏离正常光路而到达光电转换器的光线。它通常是由光学系统的某些缺陷所引起的,如光学元件的表面被擦伤、仪器的光学系统设计不好、机械零部件加工不良,使光路位置错移等等。通常情况下,我们所讲的杂散光,是指包括上述两种杂散光在内的杂散光。假设Is为杂散光的总和,It为光电转换器检测到的总能量,它包括测试波长的能量I和杂散光的能量Is,即It=I+Is。在实际分析测试工作中,我们需要知道的是杂散光能量Is相对于总能量It的比值。我们常称之为杂散光的量S=Is/It。由于:I » Is,因此,可以近似的认为It=I,所以,可以认为S=Is/I 。S=Is/I表示:当测试波长的能量降低时,杂散光比例就会相应增加。对紫外可见分光光度计的边缘波长来说,光源的强度、光电转换器的灵敏度和单色器的透过率都是比较低的,这时杂散光的影响就会更加明显。所以,在紫外可见分光光度计中,应该首先检查200~220nm处的杂散光。我们知道,杂散光对参考光束和样品光束的影响是相同的。因此,根据比耳定律,可得到:A=-log(It+Is)/(I+Is);因Is=SI,所以A=-log(It+ SI)/(I+ SI)=-log(It+ SI)/[I(1+ S)]=-log[(It/I)+S] /(1+S)= -log(T+S) /(1+S)=-log(T+S) + log(1+S)。当T=10%,S=0%时,A=-log0.1=1当T=10%,S=1%时,A=-log(0.1+0.01)+ log1.01=0.9629由此可见,当样品的透射比为10%时(即吸光度为1时),1%的杂散光,可使其吸光度从1.000降到0.9629。同理:透射比为10%时,0.1%的杂散光,将使吸光度从1.000降到0.963。一般使用者在紫外可见分光光度计的分析工作中,试样的吸光度都在1Abs以下,如果仪器的杂散光为0.05%时,对1Abs的试样测试时,测试误差仅为0.0019左右(见前述图、表)。因此,杂散光为0.05%时,就基本上能满足绝大部分分析工作的要求。如果紫外可见分光光度计的杂散光为0.01%时,杂散光对分析测试的结果就基本上没有影响了。目前,国际上许多高档紫外可见分光光度计的杂散光都在0.01%以下。虽说杂散光0.01%时,杂散光对分析测试的结果就基本上没有影响了。但是,为了证明制造厂的加工水平,国外最高级的紫外可见分光光度计的杂散光达到8×10-7(0.00008%),普析的国产最高级的紫外可见分光光度计的杂散光,达到了4×10-7(0.00004%),处国际领先水平。杂散光对分析测试结果的误差影响是随着吸光度值增大而增大的。因此,吸光度值越大,对误差的影响也越大。如果吸光度A=3(即T=0.001),则杂散光为1%时,分析测试的结果将由A=3变成A=1.963(A=-log(0.001+0.01)+ log1.01=1.9568+0.0043=1.963)。由此可见,吸光度A=3时,1%的杂散光可使分析测试的结果将由A=3降到2以下。作者的理论研究和长期使用紫外可见分光光度计的实践表明:当紫外可见分光光度计的杂散光为0.05%时,杂散光对分析测试误差的影响就很小了。这时,对吸光度为1.00A的试样进行分析测试,其结果为0.998A,相对误差为A /A=0.002/1 =0.002(即0.2%)。所以,作者认为,从理论和实践结合的角度看,紫外可见分光光度计的杂散光为0.05%时,就基本能满足常规分析测试和质检工作的要求。3、噪声N与吸光度相对误差ΔA/A和吸光度真值A的关系[1]、[4]、 [5]、[6]、[7]、[16]、[17]从理论与实践的结合上讲,光度噪声对分析测试误差的影响很大,必须重视之。在光度分析中,特别在紫外、可见光度分析中,可以说光度噪声是影响比耳定律偏离的最主要因素之一,它是紫外仪器最主要分析误差的来源。若已知光度噪声为N,则可根据A.J.Owen提出的计算公式:噪声误差(%)=N100/A,计算出不同噪声N的情况下,吸光度的相对误差A/A(A为吸光度绝对误差,A为吸光度真值)与A的关系,或求出不同A的情况下,A/A与N的关系。例如:若紫外可见分光光度计的噪声N=±0.002A,吸光度真值为0.5A,则:根据A.J.Owen提出的计算公式,噪声误差(%)(即由噪声引起的相对误差AN/A)=0.002×100/0.5=0.2/0.5=0.4(%)。,即由噪声引起的相对误差AN/A为0.4%。目前国内外的紫外可见分光光度计制造者和使用者们,很多都不注重仪器的光度噪声。他们并不了解光度噪声对使用者的分析测试结果有多大的影响。、,很少有人从理论上或从理论与实践结合的角度,对此进行认真的研究。有的厂商甚至在样本上不给出光度噪声这个重要指标,有些厂商(技术人员)在测试光度噪声时只测3分钟或15分钟,最多的只测30分钟。这些都是不对的,都是很值得注意的重要问题。作者认真研究了光度噪声N与吸光度的相对误差A/A和吸光度真值A的理论关系,从理论上计算了N与A/A和A的关系。作者研究的结果如文献[1]的表5-10~15所示,因为篇幅所限、表格太长,此处不能列出此表,请读者自己查阅。作者还根据文献[1]的表5-10~表5-15,绘制了12条误差曲线,如下图所示。这是作者多年研究的科研成果,它可以覆盖目前世界上任何不同类型的紫外可见分光光度计,该成果对设计、制造、使用和维修者具有重要的实用参考价值。噪声 N与吸光度相对误差ΔA/A和吸光度真值A的理论关系4、光谱带宽(SBW)与吸光度误差(分析检测误差)的关系1)SBW的定义:光谱仪器的单色器出射狭缝谱面上的光谱数,就叫SBW。若以谱线轮毂法(一种测试方法)表示,则51%峰高处的谱线宽度,就是SBW。具体描述,可见下图所示。光谱带宽(SBW)是非常重要的技术指标,它直接影响分析测试数据的准确度。作者[1]和Owen [5]对SBW做了比较深入的研究,因篇幅所限,请读者自己查阅,此不赘述。 2)光谱带宽对吸收光谱测量误差关系的理论推导:光学类的分析仪器中,光谱带宽非常重要。不同的样品要求用不同的光谱带宽测试,对同一样品,不同的光谱带宽有不同的分析误差。每一个样品,都有自己的最佳光谱带宽,只有在最最佳光谱带宽下才能得到最佳的分析数据。 从理论上讲,比耳定律只适用于单色光,但在实际的吸收光谱仪器中,绝对不可能从光谱仪器的单色器上得到真正的单色光,只能得到波长范围很窄的光谱带。因此,进入被测样品的光束仍然是在一定波段范围内的复合光。由于物质对不同波长的光具有不同的吸光度,因此,在实际工作中即使用很高级的吸收光谱分光光度计、采用很小的光谱带宽,仍然会产生比耳定律的偏离(即产生吸光度测量误差)。作者根据仪器学理论,对光谱仪器的SBW从理论上作了详细研究[1]。作者研究表明:假设SBW为
  • 试论分析仪器研发创新的切入点及有关问题
    试论分析仪器研发创新的切入点及有关问题李昌厚(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233) 摘要本文提出应当重视分析仪器研发创新的切入点,以及寻找分析仪器研发的创新点。本文对分析仪器创新的切入点(分析仪器研发中仪器性能技术指标测试方法的创新、如何寻找减少分析测试误差方法研究的创新、重视样品前处理方法的创新和增加分析仪器的最佳使用条件选择功能的创新)和寻找创新点的方法等问题进行了论述。 前言长期以来,分析仪器行业内很多科研工作者及部分企业领导者对分析仪器的创新认识不够全面,他们往往过度要求分析仪器研发者进行原始创新,其实,这是他们没有搞清楚分析仪器“原始创新性”的内涵、不懂得分析仪器原始创新的难度所致。分析仪器一般都是历史悠久的、面广量大的、涉及到光、机、电、算、用各个方面的、涉及多学科的产品,因此,想制造出整机原创性的创新产品,其难度是很大的。大多数创新型的分析仪器,都属于局部创新、二次创新和集成创新,这里的关键问题在于掌握仪器学理论和寻找创新点。作者长期以来非常重视仪器学理论,所以在分析仪器创新上取得了一定成就,曾获得了国家发明奖--紫外分光/荧光光度计[3]、[12],它是一种一体化设计的新型创新仪器,是一种典型的集成创新的器仪,它将液相色谱/紫外光谱/荧光光度计三种仪器巧妙的有机相结合,只需要8µL的样品,就可以得到样品的紫外吸收和荧光发光信息,并区分样品中有紫外吸收、没有紫外吸收、没有紫外吸收而有荧光发射、没有荧光发射而有紫外吸收的各种组分[12]。本文根据仪器学理论、分析化学理论和作者长期研发及应用各类分析检测仪器的实践经验,对5种分析仪器研发创新的切入点和寻找创新点的方法及有关问题进行了讨论。 1 重视仪器学理论是分析仪器研发创新的基础和切入点分析仪器是一种集光、机、电、算、用的多学科高科技产品,因此,分析仪器的研发创新工作,必须要求研发者具有非常深厚的、相关学科的、综合性的理论基础,这个理论就是仪器学理论。作者认为,只有掌握一些仪器学理论知识,才有可能研发出真正的、高质量的分析仪器,才能保证分析仪器的可靠性。作者在大学里学精密仪器,大学毕业后在中国科学院工作,开始是维修各类仪器和使用各类仪器,后来又研发各类分析仪器。作者的实践表明,仪器学理论基础非常重要,一定要重视仪器学理论。作者的经验教训表明,研发者要做好分析仪器的创新,就必须学习一点仪器学理论,掌握仪器学理论可谓“一通百通”。只有认真学习仪器学理论,才能使你知其然知其所以然,才能从根本上了解各类仪器的原理、结构及其关键所在,才能使你真正掌握如何解决分析仪器的可靠性问题,才能保证分析仪器所检测的数据准确可靠(误差最小),才能使你真正能掌握评价仪器的方法,才能研发成功创新型的分析仪器,才有可能为我国的分析仪器做出更多的贡献。分析仪器是给用户使用的,所以要求“好用”,所谓“好用”,就是仪器“稳定可靠”。要达到“稳定可靠”的关键是要求仪器研发者能从仪器学理论上,理解分析仪器的核心技术指标(基线平直度BF、噪声N、光谱带宽SBW、杂散光SL等)的物理意义及这些技术指标对分析误差的影响等。往往由于研发制造者不懂得仪器学理论,所以他们研发制造出的分析仪器,就不大“好用”,分析测试的数据误差就很大。例如:每个样品,都有自己的最佳测试SBW,只有在最佳SBW下测试,误差才最小[7]、[2],但是,很多分析仪器(特别是光谱仪器)给出固定的SBW,所以使用者买到仪器后,在分析测试工作中,数据的误差就一直很大,虽说分析测试数据勉强符合有关标准要求,基本上合格,但数据肯定不是最佳值,这些都是值得重视的仪器学理论问题;又如:使用者使用UVS时,试样浓度较低或较高时,分析误差很大,但是中等浓度时,分析误差却很正常,很多人不清楚其中原因,这是因为从仪器学理论和分析化学理论来讲,所有分析仪器中,BF、N都是限制被分析测试样品浓度下限的,而杂散光(SL)是限制被分析样品浓度上限的[2]、[3]、[7]。所以你懂了仪器学理论,就能很快解决问题。作者在清华大学、北京大学和国内各种培训班讲课时,经常讲很多仪器学理论问题。每当讲到SBW、BF、N、SL等核心技术指标对分析误差的影响时,清华大学分析中心、北京大学药学院等听课的老教授们听了都很高兴,他们说:“我干了一辈子分析测试工作,并不知道这里有这么深的学问”。 曾经有不少朋友对作者说:“我过去根本不知道这些问题,仪器买来后用了5-6年,SBW从未变过”,所以,大家都异口同声的说:“了解掌握一些仪器学理论知识非常重要”,特别是在分析仪器研发的创新中,掌握仪器学理论是重要的基本功和切入点。 2 对仪器性能指标测试方法的研究是仪器研发创新的切入点之一我们希望分析仪器的灵敏度越高越好,但是影响灵敏度的因素有哪些?或者分析仪器的灵敏度,受哪些性能技术指标的影响和限制?这些都是分析仪器研发创新的切入点。有些分析仪器的研发者和使用者们讲仪器灵敏度的指标时,只是笼统注重讲那些指标的具体数据,不讲数据是怎么测试出来的,例如:只讲基线平直度(BF)、噪声(N)、漂移(SD)、杂散光(SL)等等的数据是多少,不讲这些数据的测试方法。我们说,讲仪器的性能技术指标时不讲指标的测试方法,这是不对的,因为同一台仪器,采用不同的测试方法,对完全相同的样品测试得到的性能指标的数据是不一样的,因此,对灵敏度的影响也不会一样[3]、[7]。我们国家对影响分析仪器灵敏度指标的测试方法标准较多,例如:国家标准(GB)、计量检定规程(JJG)、行业标准和企业标准等,此外,还有使用者习惯性的用具体样品来测试、评价仪器的灵敏度等等。但是,各种不同的测试方法,对完全相同的样品,在同一台仪器上测试出的该仪器的灵敏度指标会有不同的结果,没有可比性,例如:对HPLC仪器的灵敏度测试,有人用萘溶液测试、有人用蒽溶液测试[12],但是这两种测试方法,即使在二者浓度相同的情况下,测出的吸光度值大小是不同的。由于蒽的摩尔吸光系数大,所以测出的吸光度值比萘的吸光度值大,如果只是用同一个浓度下的萘和蒽测出的仪器的吸光度大小,用这个吸光度值来说明仪器的灵敏度高低或评价仪器的优劣是不对的。又如:还有很多荧光分析检测仪器,国际上的科研工作者一般采用一定浓度的、中等荧光强度的硫酸奎宁(一般用10-5~-6 mL/g浓度)做标准物质来检测仪器的灵敏度,这是对的。但是有人使用特别强的荧光物质(例如:荧光素钠)作为标准物质来检测荧光仪器的灵敏度,并且想用这种测试数据来和用硫酸奎宁,在相同浓度下检测的数据相比较,以此说明仪器的灵敏度好坏,这钟做法是不对的。对光谱和色谱仪器来讲,基线平直度和噪声指标非常重要[3]、[4]、[7],而基线平直度和噪声测试的方法,目前在业内五花八门。例如:有人测试基线平直度时,仪器波长两端各缩进几十“nm”,假设仪器波长范围为190 nm-900 nm,基线平直度为±0.001 Abs;但是他们测试基线平直度时,只扫描测试仪器的200 nm-850 nm内的范围的数据作为“基线平直度”,这就违背了基线平直度的定义(即:仪器整个波长范围内各个波长上的噪声中最大值者就是仪器的基线平直度)。所以,仪器波长范围为190 nm-900 nm时,只是测试仪器的200 nm-850 nm内的范围的噪声,以此最大值数据作为“基线平直度”是不对的。这个范围内的扫描数据不能说是仪器的基线平直度,只能说明仪器可以保证200 nm-850 nm内的最大噪声为±0.001 Abs;还有,七十年代我国的紫外可见分光光度计国家标准中,对噪声测试采用测试3分钟时间,本人曾经强烈要求改为测试15分钟-30分钟,目前的国标已经采用测试30分钟,但是国际接轨的方法是测试1小时,由于测试时间不同,结果肯定不会相同;还有测试时仪器所处的条件不同,结果也不同。例如:将纵坐标设置得很大或很小,测试出来的噪声结果,从图谱上看也不会一致。甚至国内外有些紫外光谱仪器、液相色谱仪器,由于其噪声很大,就不给出仪器的噪声指标,而只给出与噪声相矛盾的扫描速度(噪声大,扫描速度就快,反则反之),想以此来说明他们的仪器扫描速度快、仪器性能指标优于我国的同类仪器。目前,较多与国际接轨的对噪声测试方法是:仪器冷态开机,在500 nm下,预热30分钟后,连续测试1小时,在这1小时内任取10分钟里的最大值与最小值之差的最大值,前面加“±”,这就是仪器的噪声。又如光谱带宽(Spectrum Band With-SBW):紫外光谱、原子吸收等光谱仪器的SBW直接影响分析测试结果的误差。这个指标在测试时有多种方法,不同的方法,测试结果会完全不同。例如经常被广泛使用的谱线轮毂法和瑞利准则法,前者是测试出SBW是多少纳米,后者测试出的是一个百分数,以谷值能否达到80%作为判断两条线是否分开的依据(一般称之为瑞利准则)。我国的计量检定规程(JJG)中规定:AAS采用Mn双线(279.5 nm和279.8 nm)的谷值是否可以达到40%来评价分辨率是否合格,并且指明AAS仪器的SBW在0.2 nm SBW时测试。这种方法是不正确的,因为0.2 nm的SBW,不可能对Mn双线(间距0.3 nm)分不开。实际上,谱线轮毂法和瑞利准则法测出的分辨率数据中,前者是有量纲(nm)的,后者是一个百分比,二者没有可比性。还有一些使用者,喜欢用仪器对某些药物的测试结果,根据自己的经验来判断仪器的SBW是否合格,这种做法也同样是不妥的。对于各类分析仪器的各项技术指标,到底用什么测试方法测试更加科学?什么测试方法更加符合指标的定义(物理意义)?在这些方面上,仪器研发者和使用者都可以创新、可以寻找具体的新方法、寻找创新的切入点,并且可以用来比较或评价仪器的优劣,这就是分析仪器研发创新中,寻找分析仪器性能技术指标测试方法创新的切入点之一。 3 样品前处理方法的研究是仪器研发创新切入点之一所有分析检测工作者得到的分析测试数据,肯定会包含误差。科学家们一致公认:一般的分析检测工作中的总误差中,样品前处理占30%,所占分析检测时间60%以上。那么,怎样才能提高分析检测数据的可靠性?怎样保证前处理时产生的误差最小?怎样提高样品前处理的速度?这些都是所有分析仪器研发者必须重视的问题。我们不能在前处理时就把需要的成分处理掉了,这样分析仪器检查结果的数据误差就大了。作者和很多维修仪器的专家的实践表明:原子吸收分光光度计的分析检测误差很大时,就需要维修,而报修的仪器中,75%不是仪器问题,而是使用者的样品前处理、仪器条件选择、分析检测方法等问题所致。紫外可见分光光度计报修的仪器中70%不是仪器问题,原因也是出在与原子吸收一样的问题上。此类问题非常普遍,因为样品前处理所用时间造成的误差很大,因此样品前处理研究的创新也很重要。目前,国内外有很多企业正在研发各类样品前处理仪器或装置,这是一项非常重要的工作,应该引起重视,特别是有些企业在这些方面很注重创新。例如,德国Jena公司推出的AAS固体进样器就是典型之一[2]。固体样品的前处理一般都很难,所花时间一般也很多,而固体进样就是不需要对固体样品进行处理,直接用固体样品来分析检测。所以,这种不需要前处理就直接测试固体样品的方法,是一个革命性的创新工作,值得高度重视;还有流动注射进样、各种自动进样、联用技术等,都是样品前处理创新的潜在技术,它们都可以提高分析检测数据的可靠性。例如:GC-MS、LC-MS就是将色谱-质谱两种仪器联合起来应用,结果能解决两种技术单独不能解决的很多问题;薄层扫描-激光拉曼光谱联用技术,就是将上海交大研发的激光拉曼光谱仪器,和上海科哲公司研发的一种非常优异的薄层扫描色谱仪器,实现一体化联用的创新,它解决了两种仪器单独不能解决的、复杂体系的分析检测问题;上海安杰公司的气相分子吸收光谱仪,就是将样品前处理装置与紫外可见分光光度计联用的创新仪器,具有分析速度快、灵敏度高等特点。因此,作者认为分析仪器的研发者,应该大胆在样品前处理上创新,并且样品前处理是分析仪器研发创新的切入点之一。4 减少分析检测误差的方法研究是分析仪器研发创新的切入点之一分析仪器的分析检测数据的误差来自哪些方面?怎样寻找减少分析检测误差的方法?作者认为:这些问题非常重要,其关键点是仪器研发者能否找到准确的创新点和创新切入点。一台仪器在分析测试中得到的各类数据,肯定会有误差,其误差来源,国际上的科学家早有共识。大家公认,分析检测的总误差主要是来自五个方面:①样品前处理(约占30%);②仪器的主要性能指标(约占30%);③使用者的操作水平、仪器条件的选择(约占30%);④分析方法的理论误差(约占2%),如光吸收仪器都是根据比耳定律设计的,而比耳定律理论上只适用于平行光,但是99%的仪器其入射到样品上的光不是平行光,所以产生了理论误差;⑤环境干扰(约占3%)等。如果仪器的研发者能找到影响误差的关键问题,或找到影响误差的关键部件,并予以解决,这就是创新。例如:质谱(MS)仪器的离子源怎么影响分析检测的结果?四极杆在质谱中对分析数据的误差有哪些影响?如果这些问题找准了,并且研发者、制造商都能够解决好这些问题,就能提高MS仪器分析检测数据的可靠性。所以寻找影响分析仪器误差的关键点和关键部件,既是分析仪器研发者的创新点,又是应用研究创新的创新点。又如:紫外可见光谱仪器的关键部件光源(指整个光源系统,包括灯泡和电源)非常重要,为什么光源部件是关键部件?因为它直接影响整个光谱仪器的稳定性,Wensted[5]指出,光谱仪器的不稳定,90%是电源引起的。如果紫外光谱仪器的氘灯电源[3](恒流源,一般为300mA)波动1%,则光源发出的光就波动6.7% ,如果仪器的钨灯电源[3](恒压源,一般为12V)波动1%,则光源发出的光就波动3.7% 。这时,因为氘灯、钨灯电源的不稳定的影响,整个紫外可见分光光度计仪器就根本不可能稳定,使用者使用时就不可能得到准确可靠的数据。所以,光源(光电系统)是关键部件之一。又如:单色器是紫外分光光度计的核心关键部件,如果单色器不好,仪器就会出现得不到优质单色光(SBW变坏)、杂散光就增大、单色器输出的光就减弱等问题。紫外可见分光光度计的SBW、SL都是分析误差的来源之一,电色器输出的信号弱也使仪器的信噪比变小,灵敏度降低,结果仪器的分析测试结果的数据误差就会增大。因此,研发者应该尽量多去寻找、研究仪器产生误差的关键部件和关键点,这些都是分析仪器研发创新的切入点之一。 5 最佳仪器条件选择功能的研究是仪器研发创新的重要切入点之一仪器最佳条件的选择可以保证仪器工作在最佳状态,可以保证分析测试数据的可靠性。浙江大学的一位研究GC-MS的教授,在一次学术会上说:他本人用30米长的色谱柱子,在GC-MS上做烟草组分检测,起初出峰很少,后来经过认真选择仪器的最佳工作条件,一次可得到400个峰(组分),他认为非常好了,感到非常高兴!后来他们在中国科学院的大化所看到:大化所用GC-MS做同样的工作,由于仪器条件选择到了最佳水平,同样做烟草组分检测(与浙大检测的样品、目标一致)一次可以得到6000个峰(组分)。虽然仪器有所不同,但是,仍能说明仪器的最佳条件选择非常重要。所谓分析仪器 “好用”,学问是很深的。“好用”就是要求稳定可靠,所谓稳定可靠就是分析仪器的分析检测的数据准确、故障率低、稳定性好(漂移小、重复性好)、售后服务好。作者认为:售后服务应该是广大使用者最关心的问题之一。但是,有人认为售后服务不是可靠性内容,甚至说售后服务好的企业,其仪器肯定不好,理由是因为仪器经常出故障,所以售后服务才好。这种理解售后服务的观点是不对的,是不懂仪器学理论[7]、对售后服务的内涵没有搞清楚的表现。作者认为:所谓售后服务好,主要包括五个方面:①安装调试时真正教会使用者,一定要做到使用者会用被调试的仪器做实际样品分析检测工作;②响应快,制造商接到用户报修后很快到场,很快为用户解决问题;③收费合理;④软件升级免费;⑤随时保持与用户的联系、了解使用情况和安装调试中的问题、了解使用者对售后服务工作的需求。所以,绝对不是售后服务好就是因为仪器的质量不好。因此,对仪器“好用”的研究、对售后服务中有关问题的研究,应该都是属于仪器研发创新研究的内容,也是仪器维修者创新的内容,这些都是分析仪器研发创新的创新点或创新切入点。 仪器研发者在仪器研发创新过程中,应该对各类仪器的哪些条件必须严格保证、哪些条件可以不必苛刻、哪些条件是保证分析检测数据准确可靠的关键等问题真正知其然知其所以然。例如:在考虑光谱仪器的噪声和扫描速度时,就应该懂得噪声是影响分析检测数据准确可靠的最关键的指标,仪器有多大的噪声,就有多大的分析误差,而扫描速度,往往没有噪声重要。此外,一般的应用过程中,仪器使用者不会大范围内扫描,有时只需要小范围内扫描就够了,有时是定点测量。因为噪声和扫描速度是一对矛盾!所以在研发、挑选仪器时,是研发选择扫描速度快、噪声大的仪器还是反之,化学工业出版社,2005。[5]Wensted,lnstrument Check Systems,Published in Great Britain by Hencry
  • 精密测量院在高精度超导重力仪提取微弱背景噪声信号方面获进展
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院地震与地球内部物理学研究团队基于全球分布的高精度超导重力仪网络观测资料,在地球运动微弱信号提取方面取得进展。研究人员成功提取到高信噪比的地球长周期面波,这是利用重力技术的首次尝试。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地球内部结构问题一直是地球科学前沿基础领域关注的焦点。最近十几年来,利用地震背景噪声提取到的面波信号在地壳和上地幔结构研究中得到了广泛应用,宽频带地震仪在长周期信号提取方面存在频带限制问题,因此利用该技术进行地球深部结构的研究相对较少。20世纪80年代发展起来的超导重力仪具有很高的灵敏度、稳定度和观测精度,它类似于垂直分量的地震仪,能够有效记录到各类地震波信号,并在研究长周期地球内部动力学方面具有其它类型仪器无法比拟的优势,可弥补地震技术缺陷。如果能够从超导重力仪背景噪声中取到高信噪比的长周期面波和自由振荡信号,则可探索地球深内部结构与动力学信息。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 基于以上考虑,地震与地球内部物理学研究团队利用全球分布的超导重力仪和同址观测的STS-1地震仪长时间积累的观测资料,实施了精细的数据预处理与分析,并采用自相关方法提取了长周期面波(2-7.5mHz,即133.3-500s)和地球自由振荡,并对提取到的面波信号进行了群速度频散曲线的测量,通过对两种不同观测技术得到的结果进行对比,验证了超导重力仪提取结果的可靠性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 图1给出了利用背景噪声数据提取到的长周期面波波形,可以看出超导重力仪与地震仪都能清晰记录到绕地球传播一周(R1+R2)和两周(R3+R4)的面波信号。图2为利用背景噪声观测资料检测到的自由振荡信号,由图可知,尽管在4.5-7mHz频段受减采样滤波器振幅衰减的影响,结果形态略差外,但在2-4.5mHz频段,超导重力仪能够像STS-1地震仪那样清晰显示高信噪比的自由振荡信号。图3为面波群速度频散曲线的测量结果,使用的是图1中由相位自相关方法(PAC)提取到的R1+R2面波信号(蓝线),从图中可以看出,超导重力仪与同址观测的地震仪结果,以及由PREM(Preliminary Reference Earth Model)地球模型计算得到的理论值之间均较为一致。本项研究成果可拓展到沿两个台站间传播的长周期面波信号的提取,为联合重力与地震技术开展地球深内部结构与动力学问题探索提供了有效途径。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该研究成果近日以Extracting Long‐Period Surface Waves and Free Oscillations Using Ambient Noise Recorded by Global Distributed Superconducting Gravimeters为题发表在国际期刊Seismological Research Letters上。该研究得到了国家自然科学基金委项目资助。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article-abstract/91/4/2234/586589/Extracting-Long-Period-Surface-Waves-and-Free?redirectedFrom=fulltext" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 论文链接& nbsp /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/0baba778-f0a9-49c1-8aef-9b035a744ede.jpg" title=" 图1.png" alt=" 图1.png" / /p p /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图1& nbsp 不同台站超导重力仪与地震仪同址观测到的地球长周期面波信号(SG表示超导重力仪,STS-1表示地震仪;红线表示未扣除地震影响的结果,蓝线表示扣除地震影响后的结果;PAC表示相位自相关方法,CAC表示传统自相关方法;CAN和CB、SUR和SU、BFO和BF_L表示各同址观测台站)& nbsp /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/23149ab6-57bc-4df9-9eab-bdebba5632f1.jpg" title=" 图2.png" alt=" 图2.png" / /p p /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图2& nbsp 利用扣除地震影响后的背景噪声数据提取到的自由振荡信号(红色竖线为自由振荡理论频率,各字符缩写含义同图1)& nbsp /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/60d74da6-0a80-489f-93e5-ec5d004b2405.jpg" title=" 图3.png" alt=" 图3.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图3& nbsp 群速度频散曲线结果对比((a)中黑色实线表示由PREM地球模型计算得到的理论频散曲线,各字符缩写含义同图1)& nbsp   /p p br/ /p
  • 略论分析仪器的主要核心技术指标及有关问题
    很多分析仪器的研发制造者和使用者,没有完全搞清楚或根本没有搞清楚分析仪器中核心技术指标的概念,特别是指标的物理意义、分析误差的影响、表述方法、国际接轨等方面,至今还有人在使用早已过期或被淘汰的仪器学名词。本文针对这些问题,结合作者长期实践、参考仪器学理论和国际接轨的有关论述,对这些问题进行了讨论。希望对广大从事分析仪器研发制造和分析仪器应用的科技工作者有重要参考意义。吸光度和光密度吸光度(Absorbance)指物质对光的吸收。Beer[1] 的研究结果是吸光度与物质的透光率(Transmittance)的对数成正比,又称之为比尔定律。其表达式为:A=-LogT;式中A为吸光度;T为透光率(透光率与物质的浓度成正比)。光密度(Optical density)是指物质的光学密度(过去人们用它表示物质对光的吸收,并且用O.D表示)。因为O.D,不能准确表达物质对光的吸收,所以在1982年,国际物理学会年会就废除了光密度这个名词。但至今仍有人使用这个被淘汰了很久的名词,应该予以纠正。基线平直度和噪声[2]-[3]基线平直度是指在每台光吸收类仪器的波长范围内,每个波长上噪声的最大值就是仪器的基线平直度(Baseline straightness)。测试方法是:在整个波长范围内进行扫描,哪个地方的峰-峰值最大,它就是该仪器的基线平直度。但是因为有的仪器在整个波长范围内扫描后,有些波长上的噪声很大,仪器的基线平直度不达标,所以,提出在波长范围内两端各缩短20 nm来测基线平直度,仪器就达标了。事实上这是不正确的,因为基线平直度的定义就是在整个波长范围内进行扫描,所以这种方法测试得到的是虚指标。人们应该对基线平直度正确理解,对错误的测试方法予以纠正。噪声(Noise),是指仪器在500nm处随机输出的信号,以此来粗略比较仪器噪声的指标(500nm处的噪声大或小,其他波段的噪声可能就会大或小)。其测试方法:仪器固定在500 nm处,时间扫描在60 min内(国际接轨的方法),任取10 min,或在30 min内(我国的国家标准),任取10 min,这10 min内的最大值与最小值之差就是噪声。目前我国相关企业对基线平直度和500 nm的噪声指标的理解和测试方法还存在不少缺陷,应该引起高度重视,采取正确的、国际接轨的方法。准确度和重复性准确度(Accuracy)是指测量值与真值(或理论值)之差。它是分析仪器研发制造者和分析测试工作者最关心的核心指标之一,也是衡量仪器好坏的关键之一。准确度一般用标准片或标准液测试,测试点一般是546.1nm、435.8nm、365.0nm、313.0nm、253.7nm等等。但是313.0nm因为信号弱,比较难测准。准确度可以是正值也可以是负值,所以前面应该加±符号。重复性是多次测量中的最大值与最小值之差,所以它的数字前面不能加±符号。但是很多人忽略了这一点,将准确度与重复性的数字写成一样,都不加±符号。精密度和精度 精密度(Precision)是指多次测试数据的离散性,也称之为重复性(Repeatability);而精度是包含精密度和准确度的名词,因此精度与精密度是绝然不同的两个概念。但是,目前国内外很多科研工作者将精密度和精度两个概念混为一谈,随意乱用。精密度和精度这两个名词虽说只相差一个字,但其物理意义完全不同,值得大家重视。分析仪器检测数据的光度准确度、精密度(重复性)、精度三者的物理概念区别很大!分析仪器研发制造者、使用者搞清楚这三者的物理概念、相互的关联非常重要,应该高度重视。为了说明上述指标的物理意义和区别,wensted[4]和Owen[5]教授做了很多研究,下图是他们提出的比较示图,可以清晰的说明上述问题。下图中:(a)精密度和准确度都较差;(b)精密度好,准确度差;(c)精密度差,准确度好;(d)精密度和准确度都好,这就是精度好!所以精度包括精密度和准确度。目前,国内外很多公司,都混淆这三者的概念,经常有人泛用,可谓眉毛胡子一把抓!分光光度计和光度计顾名思义,分光光度计(Spectrophotometer),是分光的光度计,而光度计(photometer)是不分光的。但是很多科研工作者随意定义,例如:原子荧光光度计是能量分散型的仪器,目前还没有分光型的原子荧光分光光度计仪器,只有原子荧光光度计;但是很多科研工作者经常把原子荧光光度计说成原子荧光分光光度计。线性和线性动态范围一般来讲,线性(Line)是指同一浓度上,取2、4、6、8、10的量(浓度或各种量纲的量)作出的直线,例如:光谱、色谱分析中的工作(标准)曲线。而线性动态范围(LDR)是指取以数量级递增或递减的量(浓度或各种量纲),例如:2×10-8、2×10-7、2×10-6、2×10-5、2×10-4等作出的直线,它代表仪器所应用的样品最小和最大的范围。LDR在光谱、色谱分析工作中非常重要[3],值得广大科研工作者重视。Line和LDR是完全不同的概念。建议大家不要混淆。PPM和浓度PPM指的是百万分之一(10-6),是无量纲的;而浓度是指单位体积溶剂中所含物质的含量,是有量纲的,例如:µg/L、mg/L、g/L等等。但是,在日常的分析检测工作中,经常看到有人说“浓度是多少PPM”。经常有人把PPM说成µg/L,这也是在混淆概念,值得重视的问题。吸光度误差和透过率误差如前所述,吸光度是物质对光的吸收,表达式为: A=-LogT(A为吸光度,T为透过率)。所以,吸光度误差就是物质对光吸收的误差,即ΔA。透过率是指物质对光吸收了一部分,透过了一部分,二者的比值就是透过率。其数学表达式为:T=I/I0,式中T为透过率,I0为入射光,I为透射光。所以,透过率误差就是ΔT。但是ΔA和ΔT二者的概念是绝对不同的。这方面国内外很多科技工作者也没有搞清楚,或者没有完全高清楚。作者对此作了很多研究。请读者参阅:《李昌厚著,紫外可见分光光度计,北京:化学工业出版社,2003》和《李昌厚著,仪器学理论与实践,北京:学出版社,2008》。稳定性、漂移和重复性[3]稳定性是分析仪器的重要指标之一、是分析仪器可靠性的基础。目前国内外科研工作者经常混淆概念,他们说“漂移小就是稳定性好”,这是不完全的说法。当然,仪器的漂移大,肯定不是受使用者欢迎的好仪器。如果仪器的漂移很小,但是重复性差:即同一台仪器,对同一个样品,在同一时间,同一个操作者,多次操作,所得数据不同;或同一台仪器,对同一个样品,在同一时间,不同的操作者,多次操作,所得数据不同;或同一台仪器,对同一个样品,在不同时间,同一个操作者,多次操作,所得数据不同;或同一台仪器,对同一个样品,在不同的实验室,同一个操作者,多次操作,所得数据不同,这也肯定不是使用者所欢迎的好仪器。所以,我们说分析仪器的稳定性应该包括漂移和重复性。浴盆效应和故障率[3]一台仪器的故障率多与少很重要,人们总是希望自己的仪器故障率越小越好。但是很多人因不了解仪器学理论,也对仪器的故障率含义不清楚。经常会听到有些仪器销售商介绍他们的仪器是“0” 故障率、30年不会出故障。如果一台分析仪器的故障率很高,经常出故障,它的可靠性肯定不好,一定不是台好仪器。但是,我们绝对不能说一台分析仪器的故障率为“0”,或者说仪器是“0”故障率、30年不会出故障。作者多次见到过日本某医疗仪器公司推销高电位治疗仪,他们说:“我们的仪器永久保修,保证30年不出故障”。任何现代分析仪器的组成,都是有电子学部分的,其电子学元器件都有电子元器件失效的浴盆效应问题。即:电子元器件不可能使用30年却不出现故障。一般电子元器件使用到一定时间后,它自然会失效,会出现频繁的故障。这就是众所周知的电子元器件失效的浴盆效应理论(电子元器件的失效期一般为10年)。电子元器件失效的浴盆效应理论,是仪器学中电子学理论的一部分,是不能违背的。电子学元器件失效的浴盆效应如图所示。电子学元器件失效的浴盆效应理论原理图在上图电子元件失效的浴盆效应的前沿时期,仪器的故障率较频繁。其前沿期大约需要1年左右的时间;有些制造商在厂里对仪器进行较长时间的老化,可以将前沿期在工厂车间里面提前解决(或大部分在工厂车间里面解决),仪器到了用户手里,很快就可进入稳定期(盆底),此时仪器的故障率小,使用者对其非常满意。具体来说,仪器到达电子元器件失效的浴盆效应的盆底时仪器将非常稳定,这段时间大约是8年左右。等到仪器使用时间到达浴盆效应的后沿期,仪器的故障率又会开始上升,并且,随着时间的推移仪器故障会非常频繁;这段时间大约是一年左右。前沿期、稳定期、后沿期三者之和约为10年左右。所以,国外发达国家的分析仪器使用10年就更新,这是有理论根据的。国外因其富有,科研工作者的仪器使用了10年就更新(仪器到达了电子元器件失效的浴盆效应终点),不采取维修办法;而我国或一些发展中国家,因为经济原因,电子元件失效的浴盆效应十年到期了,就采取对仪器维修(调换新的电子元器件)后继续使用的办法,这也是正常的,并且是符合仪器学理论的。综上所述,仪器的“0故障率”、30年不会出故障是不存在的。讲医疗电子仪器“30年不出故障”是违反仪器学理论的。只有说仪器的故障率低,其故障率符合仪器学中电子元件失效的浴盆效应才是正确的。因此,我们在设计、使用、评价仪器时,特别是挑选分析仪器时,一定要重视浴盆效应和故障率的问题。主要参考文献[1]A.Beer, Ann.der Physik.Chemie,(3),26,78(1852).133.[2]李昌厚著, 紫外可见分光光度计,北京:化学工业出版社,2005.[3]李昌厚著, 仪器学理论与实践, 北京: 科学出版社, 2008.[4]Wensted,lnstrument Check Systems,Published in Great Britain by Hencry Kimpton PublishersLondon,1971.[5]Tony Owen, Fundamentals of UV-Visible Spectroscopy, 1996, Germany Hewkett-Packard publication number 12-5965-123-E.作者简介李昌厚,男,中国科学院上海营养与健康研究所(原中国科学院上海生物工程研究中心)研究员、教授、博士生导师;国务院政府津贴终身享受者;原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任;先后任天津大学、华东理工大学等兼职教授、上海化工研究院院士专家工作站专家委员会成员、中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届和第六届副理事长、全国光谱仪器专业委员会副主任、全国物理光学仪器专业委员会副主任、全国高速分析专业委员会副主任、国家认证认可《实验室资质认定评审员》(原国家认监委实验室计量认证/审查认可国家级常任评审员);《生命科学仪器》副主编、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、国家科技部 “十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”多项重大仪器及其应用专项的专家组组长等职。主要研究方向:主要从事光谱仪器及其应用研究、色谱仪器及其应用研究;在仪器学理论、分析仪器性能指标的测试方法、光电技术等方面有精深研究;以第一完成者身份,完成了15项科研成果,其中5项获得省部级以上科技奖励(含国家发明奖1项);以第一作者身份,发表论文280篇(退休前发表183篇、退休后发表97篇);以个人身份出版了:仪器学理论与实践、光谱仪器及其应用、色谱仪器及其应用等的专著5本。曾先后任北京普析、美国ISCO等国内外十多家高科技公司的专家顾问组组长、《仪器信息网》等多个高科技学术团体的技术专家顾问或专家委员会成员。先后在全国各省市、自治区、大专院校、科研院所作学术报告、讲课、技术培训等600次上。为中国的民族分析仪器及其应用做出了应有的贡献!
  • CIOAE 2023丨仪真分析携XOS单波长元素分析仪亮相
    3月8日-10日,第十五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会在青岛国际会展中心如期举办。本次大会由中国仪器仪表学会分析仪器分会主办,覆盖了包括石油化工在线分析、大气在线监测、在线水质分析等多个专题,吸引了数百名国内外知名单位企业的在线分析仪器领域专家学者。仪真分析携美国XOS公司的单波长系列元素分析仪亮相,分享了美国XOS在线单波长X荧光总硫/总氯分析仪及其创新的单波长色散X射线荧光技术(MWD XRF)。会议期间人流如织,众多行业专家和业界人士纷纷至展台进行深入交流,予以了高度关注和认可。 单波长色散X射线荧光技术(MWD XRF)美国XOS公司是全球领先的元素分析设备和关键性应用材料生产商,相关仪器均采用全聚焦型双曲面弯晶(DCC)。其创新的单波长色散X射线荧光技术(MWD XRF):&bull 大大降低传统波长色散X荧光技术的背景噪声&bull 减少了对基体效应的敏感度&bull 提升了检测下限和精确度美国XOS 在线过程分析系列 总硫/总氯分析仪工业级在线过程分析系列设备,在线单波长X荧光总硫/总氯分析仪,采用优于传统XRF的单波长色散X射线荧光分析技术,可对石化行业中的工艺样品实现连续在线分析。该设备为无损测量,操作过程中无需加热燃烧或转化,整体操作简单、维护方便。目前,在线单波长总硫分析仪符合汽柴油国V国VI标准,在国内石化行业中已有超百套使用业绩,仪器性能反馈良好;而在线单波长总氯分析仪尤其适用于对含蜡性、常温下流动性较差的样品检测(如原油),在国际市场得到良好的应用,达到了稳定准确的分析效果。美国XOS 实验室系列 总硫/总氯/总硅/多元素分析仪单波长X荧光系列元素分析仪高精度能量色散元素分析仪
  • 检测分析充油电器设备中气体---得利特气相色谱分析仪
    在电力、石化、制药、科学研究等领域都有着重要的作用,各异的功能要求造成了多样繁杂的分析仪器仪表种类,即使是同样功能的分析仪器,具体到每个行业,又有不同的要求。各类分析仪表仪器之间的原理、设计、制造等有较大区别,每一款分析仪器涉及的专业知识广而深,导致自主研发和市场开发的难度非常大,存在较高的技术壁垒。繁杂多样的下游需求结构和技术壁垒造成了行业细分市场分割特征明显。 相色谱法至今已有50多年的发展历史,现在已成为一种成熟且应用广泛的分离复杂混合物的分析技术。其中,气相色谱仪由于适用性、分离能力及样品回收率等方面的优势,更是受到广大分析测试领域人员的欢迎。 近年来,我国对气相色谱仪的需求有增无减,整个气相色谱市场迎来发展的时机。尽管2020年新冠疫情肆虐,但气相色谱仪市场并未受到影响。A1220气相色谱分析仪是依据GB/T 17623、DL/T 703标准规定的方法设计制造的,适用于分析充油电器设备中(包括变压器、电抗器、电流互感器、电压互感器、充电套管等)溶解于绝缘油中的氢、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、乙烯、乙烷、乙炔等气体含量的分析。主要技术特点与参数:1、实现计算机实时控制和数据处理:仪器自带数字接口,通过一根通讯线在计算机上实现实时数据信号采集、数据处理及检测结果。仪器电脑连接互联网,可通过远程计算机与仪器连接,实现远程数据采集和管理。提高了装置的自由度,促进实验室的有效应用。通过人性化软件操作界面,极大方便用户设定包括各路温度、程升、检测器、桥流等参数;直观地操作包括FID点火(先已改成全自动的,无需人工操作),开关桥流,开启关闭控温,和各个时间事件等功能;2、高精度,稳定可靠的温度控制系统:主控电路采用了功能先进的微处理器、大容量存储器的采用,使数据的保存可靠;同时集测量、控制、电路板的一体化设计提高了仪器的抗干扰性和可靠性;采用微处理器的温度控制电路,各加热区被控对象的温度精度达到0.1度; 柱箱具有超温保护装置。任一路温度超过设定极艰,仪器均会停止加热,并在显示器上报告故障部位;3、简洁明了的人机对话界面,操作简便,易学易用仪器采用大屏幕LCD液晶汉字显示,显示直观、操作方便、适合中国国情;自我诊断功能,能显示故障部位;数据断电保护功能,仪器所设定的运行数据在断电后能长期保存;具有秒表、计数功能4、双重稳定的高精度气路控制系统。载气气路采用先稳压后稳流的双重稳定的气路系统流量调节阀采用旋钮调节,直观、可靠性好。配有电子压力显示系统,精度比压力表更高。5、柱室采用跟踪升温方式。6、仪器检测低含量的烃类和高含量的CO、CO2可分开检测,避免相互干扰。7、氢火焰离子化检测器(FID):圆筒型收集极结构设计,金属喷嘴,响应极高检测限:≤2×10-12g/s(正十六烷/异辛烷)基线噪声:≤2×10-13A基线漂移:≤2×10-12A/30min线性:≥106可调式全自动点火,稳定时间:30分钟8、热导检测器(TCD):采用半扩散式结构电源采用恒流控制方式灵敏度:≥5000mVml/mg。基线噪声:≤10μV。基线漂移:≤100μV/30min。线 性:≧1059、大屏幕LCD液晶显示:清晰显示各路温度的设定值,实测值和保护值实时显示仪器状态触摸式键盘,菜单式操作,全自动点火10、温控指标:温度范围:室温上5℃~420℃?精度±0.1℃11、其他参数:电源:220V±22V,50Hz,功率:≥2kW重量:55KG外形尺寸:60cm×50cm×50cm
  • 气相色谱分析仪改进计划成功
    油品分析仪在铁路内燃机上的监测应用己有相当长的历史,早期的油质分析仪只是对新进和运用中润滑油的理化指标做常规分析,非常简单,随着铁路的快速发展,铁路向重载、高速、自动化及率化方面发展,内燃机车的维修成本和停机损失也随之剧烈增加,传统的计划维修方式维修成本高,不能zui大限度发挥机车使用效率,早己不能满足现实需求,铁路系统逐步引进了色谱、光谱、铁谱等先进的油品分析仪器。 为满足客户使用需求,北京得利特科技有限公司在原来气相色谱分析仪的基础上进行改进,使其达到高灵敏度,高精确度,高分辨率,高分析速度,分析方法更加简单。气相色谱分析仪技术参数:开机稳定时间≤±0.3℃基线噪声TCD≤0.1mv FID≤1×10-12A/30min基线漂移TCD≤0.2mv/30min FID≤1×10-11A/30min灵敏度TCD≥1000mvml/mg (苯)检测限FID≤5×10-12g/s柱箱温度室温~200℃检测器(FID)温度室温~300℃甲烷化转化炉温度380℃超温保护任一路温度超限将自动报警并断电检测指标CH4 0.1PPmCO 1PPmCO2 1PPmH2 5PPmC2H2 0.1PPmC2H4 0.1PPmC2H6 0.1PPm外形尺寸620mm×445mm×485mm重量31.8kg升级点:采用一根色谱柱,分离效果好。一次进样,进样量少;全分析所用时间短。数据由色谱工作站自动处理。
  • 海尔欣发布高精度大气氨本底激光开路分析仪新品
    开路气体分析技术:不同于常见的抽取式采样+闭路气体池技术,开路气体分析技术对浓度变化的响应时间可达0.1秒,不存在采样和预处理通道管壁对分子的吸附和滞后现象。低功耗、部署范围广:无需采样泵降低了整机功耗和质量,方便携带,结合太阳能电池板,有利于在无供电电网地区部署,提高了用户选择研究地点的自由度。波长调制技术:采用预设的程序,在目标气体的吸收范围内选取波长进行扫描式复合测量,以此获得更佳的峰型(用于光谱积分反演),排除非目标气体的干扰。信号噪音屏蔽:优化的模拟电子技术,极低噪声激光电流源,探测器前放,结合锁相放大数字信号处理算法,避免了自然环境中的电磁干扰,以及光电子噪声的影响,以此获得更准确的测量结果。中心波长控制器:通过参考光路以及自动反馈将激光器中心波长锁定在特征吸收谱中心,确保获得更准确的特征波谱。稳定的温度控制:通过被动散热和半导体制冷,保证激光器温度的精准控制。在外界不断变化的温度条件下获得更准确的测量结果。稳定的环境气压和温度测量补偿:对环境温度和压力实时精准测量,结合内置的温度和压力补偿算法,确保在环境条件不断变化下获得更准确的测量结果。冬季/夏季两种工作模式:冬季,夏季模式可根据环境温度进行切换,拓展仪器工作温度范围,提高测量准确度。创新点:海尔欣公司自主研发的大气氨激光开路分析仪采用红外激光吸收光谱技术(LDIR),结合开路式多次反射气体池,使得测量有效光程达数十米,实现了对大气氨分子进行10Hz,亚ppb精度的高速测量,该大气氨开路分析仪采用车辆移动平台搭载的形式,形成一整套车载巡检系统。 1、避开了传统的闭路氨分析仪器由于采样管路的传输时间和吸附效应,响应速度很慢的缺点,创新性的采用开路测量方案,无需采样,响应速度非常快,由高浓度恢复至零点时间小于1秒,尤其适合车载平台高速运动中收集到瞬时浓度变化,避免漏检氨排放源; 2、开路分析仪无需采样泵,依靠大气的自然流动经过光路分析,大大降低了整机功耗(50W)和质量(5kg),因此可使用小型车载电源或电池供电,适合多种巡检车型。海尔欣的分析仪甚至结合太阳能电池板可在无电网覆盖区域部署,提高了用户选择测量点的自由度。
  • 140万!复旦大学宽谱光电探测低频噪声分析系统采购国际招标
    项目编号:0705-224002028090项目名称:复旦大学宽谱光电探测低频噪声分析系统采购国际招标预算金额:140.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):136.0000000 万元(人民币)采购需求:1、招标条件项目概况:宽谱光电探测低频噪声分析系统采购资金到位或资金来源落实情况:本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明:已具备招标条件2、招标内容:招标项目编号:0705-224002028090招标项目名称:宽谱光电探测低频噪声分析系统采购项目实施地点:中国上海市招标产品列表(主要设备):序号产品名称数量简要技术规格备注1宽谱光电探测低频噪声分析系统1套频率范围不窄于:2 Hz to 50 GHz预算金额:人民币140万元 最高限价:人民币136万元 合同履行期限:签订合同后4个月内合同履行期限:签订合同后4个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 140万!复旦大学宽谱光电探测低频噪声分析系统采购项目
    项目编号:0705-224002028090项目名称:复旦大学宽谱光电探测低频噪声分析系统采购国际招标预算金额:140.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):136.0000000 万元(人民币)采购需求:1、招标条件项目概况:宽谱光电探测低频噪声分析系统采购资金到位或资金来源落实情况: 本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明:已具备招标条件2、招标内容:招标项目编号:0705-224002028090招标项目名称:宽谱光电探测低频噪声分析系统采购项目实施地点:中国上海市招标产品列表(主要设备):序号产品名称数量简要技术规格备注1宽谱光电探测低频噪声分析系统1套频率范围不窄于:2 Hz to 50 GHz预算金额:人民币140万元 最高限价:人民币136万元 合同履行期限:签订合同后4个月内合同履行期限:签订合同后4个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 西安光机所在亚散粒噪声精密测量领域研究取得重要进展
    近日,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光学及应用课题组在亚散粒噪声精密测量领域研究取得重要进展,相关成果以“Tolerance enhancement of inefficient detection and frequency detuning by non-perfect phase-sensitive amplification in broadband squeezing-based precision measurement”为题发表在国际著名光学期刊Journal of the Optical Society of America B,并被选为Editor`s Pick(编辑精选)文章。(Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field.)   标准量子极限是经典测量技术所能达到的最小测量极限。随着引力波等微弱信号探测需求的增长,如何突破标准量子极限实现更高精度测量是精密测量领域的重要科学问题。作为最实用和最有效的量子计量资源之一,压缩态能使测量精度突破散粒噪声极限并逼近海森堡极限,可以为精密测量领域带来革命性突破。   然而压缩态的低鲁棒性限制了它在复杂环境中的应用,且探测器的非理想探测效率也会导致其量子优势无法充分体现。对此,研究人员提出使用光参量放大器(OPA)对微弱信号进行预放大来克服由于低探测效率引起的检测损失。由于存在量子涨落现象,经典放大器的放大过程会伴随着散粒噪声引入,导致噪声指数NF3dB。因此,突破这一固有限制是微弱信号精密测量亟需解决的重点与难点。   基于以上关键问题,该课题组开展了基于二阶非线性的相位敏感光参量放大器(PSA)相关研究。PSA以其在放大过程中不引入新的噪声的独有特性,可实现对微弱信号无噪放大,有望助力光学精密测量技术实现新的突破。 图1. 基于压缩态的亚散粒噪声量子测量方案示意图   课题组提出了应用PSA来提高基于宽带压缩光的微弱信号探测能力的方法。研究发现,使用宽带压缩光作为探测光可提高微弱信号的探测能力,在探测器的探测效率较低时(η  西安光机所非线性光学及应用课题组近年来对微弱信号探测及弱光成像技术进行了深入的研究并取得一定的突破。应用非线性光学效应可以有效解决弱信号探测及成像领域因背景噪声强、探测器低灵敏度等因素而导致难以有效探测识别微弱信号的技术瓶颈问题,该课题组已形成光学随机共振弱光图像重构技术、中红外上转换高灵敏探测技术以及相位敏感弱信号放大等关键技术的研究能力,相关研究成果近期先后发表在Optics Express、IEEE Photonics Journal、Nanomaterials、Journal of the Optical Society of America B等国际知名期刊上,得到了国内外同行专家的认可和积极的评价。
  • GB/T 17623气相色谱分析仪--适用分析充油电器设备
    根据中投产业研究院发布的《2021-2025年中国石油化工行业投资分析及前景预测报告》,我国石化化工行业的发展形势,具体主要有以下几点:一是市场需求总体继续扩大,但增速下降。一方面,随着城镇化和基础设施建设的不断深入,基本原材料的需求还将保持一定增速,但增速会有所降低,人们日常生活用品也不会有太大的提高;另一方面,人们的消费升级以及生活方式和消费模式的改变,将提高或改变市场需求,促进与经济发展相配套的石化化工产品升级换代。因此,预计“十四五”期间,传统石化化工产品,如成品油、大宗化工产品等,在很长的一段时间内消费保持低速增长态势,甚至有些个别产品还会有略微下降;而在与智能制造、电子通信、生活消费品和医药保健等有关的化工产品,主要是电子化学品、纺织化学品、化妆品原材料、快餐用品、快递服务用品、个人防护和具备特殊功能的化工新材料等,都将会有很大增幅。二是低油价可能成为新常态。油价是世界经济的温度计。世界经济下行,将影响经济需求,进而导致国际原油及其他大宗商品价格走低。加上页岩油(岩页油)、页岩气(岩页气)技术的成熟,非常规油气资源的大规模开发利用,国际原油市场供求关系正在发生转折性变化,国际石油供应总体保持宽松,油价将极大概率继续低位运行。综合国际政治经济多因素分析,低油价可能成为今后一个较长时期内的新常态。在油价低位的背景下,煤价也将下移,价格中枢回落。低油价、低煤价将向石化产业链下游传导,整个产业链的价格体系都将重构。三是安全生产、绿色发展的要求日益提高。石化化工生产“易燃、易爆、有毒、有害”特点突出,尤其是近几年,化工行业事故频发,特大恶性事故连续不断,给人们生命财产造成重大损失,在社会各界造成极其恶劣的影响。随着我国城镇化的快速推进,原来远离城市的石化化工企业已逐渐被新崛起的城镇包围,带来了许多隐患。“十四五”期间,社会各界将更加紧盯各地石化化工企业,石化化工企业进入化工园区,远离城镇布局将成为必然要求,安全生产也将是企业必须加强的一门必修课。气相色谱仪是利用色谱分离技术和检测技术,对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析的仪器。通常可用于分析土壤中热稳定且沸点不超过500°C的有机物,如挥发性有机物、有机氯、有机磷、多环芳烃、酞酸酯等。气相色谱-质谱联用仪是一种质谱仪,应用于医学、物理学,气相色谱的流动相为惰性气体,气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。A1220气相色谱分析仪是依据GB/T 17623、DL/T 703标准规定的方法设计制造的,适用于分析充油电器设备中(包括变压器、电抗器、电流互感器、电压互感器、充电套管等)溶解于绝缘油中的氢、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、乙烯、乙烷、乙炔等气体含量的分析。主要技术特点与参数:1、实现计算机实时控制和数据处理:仪器自带数字接口,通过一根通讯线在计算机上实现实时数据信号采集、数据处理及检测结果。仪器电脑连接互联网,可通过远程计算机与仪器连接,实现远程数据采集和管理。提高了装置的自由度,促进实验室的有效应用。通过人性化软件操作界面,极大方便用户设定包括各路温度、程升、检测器、桥流等参数;直观地操作包括FID点火(先已改成全自动的,无需人工操作),开关桥流,开启关闭控温,和各个时间事件等功能;2、高精度,稳定可靠的温度控制系统:主控电路采用了功能先进的微处理器、大容量存储器的采用,使数据的保存更加可靠;同时集测量、控制、电路板的一体化设计提高了仪器的抗干扰性和可靠性;采用微处理器的温度控制电路,各加热区被控对象的温度精度达到0.1度; 柱箱具有超温保护装置。任一路温度超过设定极艰,仪器均会停止加热,并在显示器上报告故障部位;3、简洁明了的人机对话界面,操作简便,易学易用仪器采用大屏幕LCD液晶汉字显示,显示直观、操作方便、更适合中国国情;自我诊断功能,能显示故障部位;数据断电保护功能,仪器所设定的运行数据在断电后能长期保存;具有秒表、计数功能4、双重稳定的高精度气路控制系统。载气气路采用先稳压后稳流的双重稳定的气路系统流量调节阀采用旋钮调节,直观、可靠性好。配有电子压力显示系统,精度比压力表更高。5、柱室采用跟踪升温方式。6、仪器检测低含量的烃类和高含量的CO、CO2可分开检测,避免相互干扰。7、氢火焰离子化检测器(FID):圆筒型收集极结构设计,金属喷嘴,响应极高检测限:≤2×10-12g/s(正十六烷/异辛烷)基线噪声:≤2×10-13A基线漂移:≤2×10-12A/30min线性:≥106可调式全自动点火,稳定时间:30分钟8、热导检测器(TCD):采用半扩散式结构电源采用恒流控制方式灵敏度:≥5000mVml/mg。基线噪声:≤10μV。基线漂移:≤100μV/30min。线 性:≧1059、大屏幕LCD液晶显示:清晰显示各路温度的设定值,实测值和保护值实时显示仪器状态触摸式键盘,菜单式操作,全自动点火10、温控指标:温度范围:室温上5℃~420℃?精度±0.1℃11、其他参数:电源:220V±22V,50Hz,功率:≥2kW重量:55KG外形尺寸:60cm×50cm×50cm
  • 标委会分析仪器分会参观雪迪龙
    仪器信息网讯 2016年6月14-16日,全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会分析仪器分技术委员会(SAC/TC124/SC6)三届一次会议暨国家标准审查会在北京召开。借此机会,标委会组织广大委员参观了北京雪迪龙科技股份有限公司。雪迪龙总工程师郜武、市场部经理王海接待了一行人员。参观雪迪龙工厂  北京雪迪龙科技股份有限公司总工程师郜武首先带领大家参观了雪迪龙的生产车间。一层为系统集成车间,根据产品种类的不同,分为CEMS组装区、工业过程组装区、VOCs系统组装区等。二层为仪器车间,仪器的调试、返修仪器的修理等均在此完成。广大委员与郜总和雪迪龙的技术人员对各个产品线进行了深入交流。  之后大家参观了雪迪龙的第三方检测实验室,此实验室主要是开展环境检测第三方服务。雪迪龙第三方检测实验室  雪迪龙公司以“创建中国一流的环境监测公司 打造世界一流的分析仪器品牌”为目标,其产品覆盖环境监测、工业过程分析、环境信息化、第三方运维服务和第三方检测服务六方面。交流会现场  在生态环境监测方面,雪迪龙通过自主研发、收购并购、参股等方式不断扩大自己的产品线。目前雪迪龙在生态环境监测方面的产品包括CEMS、固定污染源和无组织排放VOCs监测、烟气/大气汞监测、便携式烟气汞监测、噪声扬尘监测、环境质量小型站、生物综合毒性预警仪器、水质重金属监测仪、便携式红外分析仪、便携臭氧校准仪、标准气发生器、便携多气体校准系统、在线式质子转移质谱仪、便携式飞行时间质谱仪、单颗粒气溶胶质谱仪、移动应急监测车、台式XRF和便携式XRF等。  除此之外,王经理还为我们重点介绍了雪迪龙的环境信息化、智慧生态园区、工业过程分析等业务。
  • 我公司生产的系列红外碳硫分析仪产销两旺
    我公司生产的高频红外碳硫分析仪、电弧红外碳硫分析仪和管式红外碳硫分析仪等在2009年上半年的销售中,呈产销两旺态势。 系列红外碳硫分析仪适用于钢铁、金属、水泥、矿石、玻璃、陶瓷及其它金属、非金属材料中碳硫两元素量分数的测定。该产品采用低噪声、高灵敏度、高稳定性的红外探测器。测碳池、测硫池均优化成整体池。其中WINDOW XP全中文操作界面,操作方便,易于掌握,使用单位只要有高中学历的化验员,经我公司短暂的专业培训后就可熟练的上机操作。电子天平属自动联机,可不定量称样。软件功能齐全,测量线性范围宽,并可根据需要扩展。 该系列产品属我公司自行研制,并拥有相应专利证书。在此之前,红外碳硫分析仪曾从国外进口,价位从十几万至几十万不等。高居不下的价格,令许多有需求却无力购买的中小企业望而却步。自我公司研制并投产以来,以其高端的科技含量、适中的价格优势及完善的售后服务不断赢得新老用户的认可与好评。
  • 赛莱默分析仪器中国参展第20届中国环博会
    我司于4月15-17日受邀参展IE expo China 2019第20届中国环博会。中国环博会专注于水、固废、大气、土壤、噪声等环境污染治理全产业链解决方案的展示交流,是全球环保主流品牌与领先企业的首选展示交流平台,也是亚洲旗舰环保盛会。在这一年一度的环保行业盛会上,我司展出最新的产品及最前沿的技术,并与业界专家探讨交流产业走势、开拓合作机会。随着国家在水、气、废、土等多领域的治理手段加码,生态环境治理体系、生态环境损害赔偿机制、环境执法监督机制等日益完善,环保治理的长期需求得以真正释放。赛莱默分析仪器展台,来自政府决策部门、工程公司、设计院、科研院所、大型工业企业决策层纷至沓来,专业观众超以往20%。赛莱默分析仪器作为高质量的环保企业之一,必将全力打好中国污染防治攻坚战,并为绿色“一带一路”建设提供强有力的技术支撑。赛莱默分析仪器中国区总经理潘桂东对记者讲解仪器优良性能。重点推介
  • 【设备更新】岛津分析仪器方案—化妆品检测特色方案
    随着时代的发展,性别偏见逐渐被打破,化妆品覆盖人群越来越多越来越广,机遇往往伴随挑战,各类安全问题逐渐凸显,为了我们的健康,我们应更加重视化妆品安全。自1875年创业以来岛津始终坚持“以科学技术向社会做贡献”,并以实现“为了人类和地球的健康”这一愿望作为公司的经营思想,不断提升技术为化妆品安全和行业疑难问题提供新技术和新答案,接下来将为大家展示岛津的特色化妆品分析技术和解决方案。特色技术一LC-40双进样液相分析系统岛津通过独特的自动进样器双进样口设计,实现独立流路分析,大大提高分析效率和仪器利用率。同时配备有基于Nexera LC-40双进样分析系统的专用解决方案,满足法规要求,随取随用,方便快捷。应用案例:化妆品中对苯二胺等32种染发剂特色技术二LC/MS/MS化妆品风险物质分析方法包岛津LC/MS/MS化妆品风险物质分析方法包以《化妆品安全技术规范》(2015版)为基础,增加化妆品国标项目、国家药监局补充检验方法等,共收录629种风险物质。从方法选用、报告参考到操作指南,资料齐全,逻辑清晰,方便大家随取随用、快速建立。此外,还可自定义风险物质,快速建立风险物质筛查方法。不止LC/MS/MS方法包,岛津同时开发了高分辨QTOF风险物质数据库致力于化妆品中风险物质监测,数据库已收录超1500种(持续更新中),可与LC/MS/MS数据对比确证,让分析数据更可靠。应用案例:一针进样快速筛查162种化妆品风险物质特色技术三香味物质数据库岛津利用气质联用仪在大量实验及生产实践的基础上针对性开发了特色香味物质数据库(Smart Aroma Database),其包含了500多种与香味有关的重要化合物的分析信息,无需标准品即可快速建立高灵敏度的SIM或MRM泛靶向筛查方法,并提供这些化合物重要的气味感官特征等信息,不仅节省标准品购买成本,更大大提高试验工作效率,轻松搞定化妆品香气分析难题。应用案例:鉴定商用唇彩中香气化合物利用GC-MS/MS+香味数据库可以鉴定出唇彩中31种重要的香气化合物。通过指定内标校正,提供半定量信息。特色技术四LC/MS/MS细胞上清液方法包《 已使用化妆品原料目录 ( 2021 年版) 》中共收录发酵原料 85 项,在进口特殊化妆品中已使用过的发酵原料共 60 项,使用次数较多的国家依次为韩国、美国、日本和法国,其使用频次最高的原料分别为乳酸杆菌 / 大豆发酵产物提取物、嗜热栖热菌( Thermus thermophillus)发酵产物、半乳糖酵母样菌发酵产物滤液和酵母菌发酵溶胞产物滤液、透明颤菌发酵产物。在国产特殊化妆品中已使用过的发酵原料共62 项,使用频次最高的原料为乳酸杆菌 / 豆浆发酵产物滤液和二裂酵母发酵产物溶胞物[1]。发酵原料的持续发展热潮带来的不仅是新的机遇也是新的挑战,对于消费者而言,化妆品的首要要求是安全,其次才是产品是否有效。于安全问题,可以通过严格控制生产工艺并经由风险物质监测和筛查为化妆品安全提供保证。于有效问题,添加发酵原料的化妆品中是否有有效成分、添加量是否与标示一致等等这些是我们一直关注的话题。在培养液成分分析中,对每种化合物组(例如氨基酸和维生素)分别进行分析极为费时和繁琐。岛津基于三重四极杆液质联用仪开发了LC/MS/MS细胞上清液方法包为有相关需求的用户提供方便快捷的分析技术。利用该方法包,可以同时分析大量培养基成分和分泌的代谢物。应用案例:优化培养基成分的分析方法一次进样同时测定高浓度化合物和痕量化合物多类型可视化数据分析图解决方案之异物分析针对不同种类异物的分析,岛津可为您提供全种类异物分析仪器。应用案例:化妆品生产线过滤异物微区成分分析(使用分析仪器:EPMA)利用EPMA快速对化妆品生产线过滤异物微区成分进行分析以上就是今天分享的内容,岛津今后将继续致力于开发新技术新方法,如有任何问题,欢迎大家和岛津联系。[1] 中国化妆品发酵原料应用及安全监管现状,Journal of Environmental Hygiene Jun. 2022, 12(6).本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
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