快速智能量热仪

近日，浙江省2022年度“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目——“含碳汇计算的能量计量物联装置与平台研究及产业化”项目召开启动会，浙江工业大学副教授潘国兵、中国计量大学博士黄震威、金卡智能集团股份有限公司副总经理张恩满、金卡智能技术研究院院长叶志增、省计量院热工所所长余时帆参会。 该项目由金卡智能集团股份有限公司牵头，中国计量大学、浙江省计量科学研究院和浙江工业大学等单位开展联合研究攻关。项目以开发具有超级终端设备接纳和并发能力、具备不同场景不同能源秉性的碳汇计算功能的综合能源物联网智能平台为目标，研究大电流宽量程电压电流参数检测方法以及双向电能计量和基于边缘计算的非侵入式负荷识别方法，研制多芯模组化电能采集计量终端嵌入式装置、燃气量质电子计量装置，开展在线气相色谱、流量计量仪表和温度压力传感器在线校准方法研究，建设覆盖电能计量、燃气计量、智能抄表、智慧运营和智慧管理的能源物联网智能平台，服务国家能源数字化战略。 　　据了解，浙江省计量院热工所聚焦浙江省重点领域“双碳”计量需求，依托国家城市能源计量中心(浙江)积极开展智慧能源领域重大科技合作攻关，加快能量计量溯源体系建设和远程在线校准新技术研究，加强能源数据数字化挖掘，以精准计量提升能源消耗碳排放数据质量，积极推进碳排放“可测量、可报告、可核查”。 　　据悉，金卡智能集团股份有限公司是公共事业数字化解决方案提供商，业务涵盖智慧燃气、智慧水务、氢能计量等，为智慧城市、公用事业领域提供端到端的数字化整体解决方案及系统化服务。

湘南学院李强国教授、长江大学谷惠文副教授研制出一种CSC-1型水平旋转微弹燃烧溶液等温多功能量热仪，相关成果近日以题为Construction and performance evaluation of a CSC-1 type horizontal rotating micro-bomb combustion-solution isoperibol multifunctional calorimeter发表在国际热化学期刊《The Journal of Chemical Thermodynamics》上。该量热仪设计了一种由24个金接触点集电环组成的旋转系统，燃烧系统中的微弹可360° 水平旋转。这种量热计的结构与现有的量热仪有三个主要区别：（1） 将燃烧热和溶液热的测量结合起来（2） 采用杜瓦瓶作为共有量热仪容器测定燃烧热和溶解热（3） 水下磁搅拌取代了传统的机械棒式搅拌。用NIST-SRM-39j苯甲酸对量热计中燃烧系统的能量当量进行了标定，结果为（1181.94± 0.23）J⋅K-1。利用该燃烧系统测定了水杨酸的标准燃烧比能，结果表明，298.15 K时水杨酸的标准燃烧比能为–（21884.9± 5.4）Jg-1。计算了水杨酸的标准摩尔生成焓为ΔfHmo[C7H6O3（s），298.15K]=-（589.27±2.98）kJ mol−1。另外，用电能对量热计中溶液体系的能量当量进行了标定，结果为（5.28084± 0.00261）JmV−1。在298.15k的水溶液体系中测定了KCl的标准比焓，结果表明：KCl（1100 H2O,298.15K）的标准比焓和摩尔焓分别为(235.33± 0.03）Jg-1和（17543.2± 8.9）Jmol-1。这些结果表明，所研制的量热仪中燃烧和溶液的量热系统是可靠和可行的。

由深圳万测试验设备有限公司研制的智能化可变能量多功能摆锤冲击试验机于2013年11月28日在苏州通过了鉴定,本次鉴定会由中国仪器仪表学会组织,参加本次鉴定会的专家主要由来自钢铁、检测、计量及冶金标准研究院等单位的专家组成。会议经过对万测提供的图纸、生产工艺、检验工艺、说明书、研制报告等相关技术资料进行了严格的审核，对照技术资料，对现场设备进行了严谨的测试，专家们一致认为万测公司研制的智能化可变能量多功能摆锤冲击试验机技术指标达到国际先进水平，可以完全替代国外进口产品，也是国内唯一一家、国际上第二家能够生产该种试验机的企业。鉴定会专家给出了极高的评价，认为该产品：1、 设计图纸、工艺文件和检验程序齐全，能够满足生产需要。2、 技术指标达到国际先进水平，打破了国外技术在我国的垄断局面，完全能够替代进口。3、 该项目在摆锤冲击试验机领域，属于创新性产品，填补了国内空白。该产品的投产，相对于进口产品，具有极高的性价比，能够产生积极的社会效益和极高的经济效益。 鉴定会现场专家与嘉宾齐坐鉴定会现场万测技术副总裁黄星讲解技术鉴定会完满结束所有专这合影

手持式能量色散X射线荧光光谱仪及其应用研究(李福生，电子科技大学教授、博士生导师）摘要光谱分析及信息科学被广泛应用于工业检测、污染防治等领域。X射线荧光光谱（X-Ray Fluorescence spectrometry, XRF）由于具有快速、无损、精确等优点，在环境污染监测、中草药鉴别、金属回收等方面具有十足的研究潜力和广阔的应用前景。人工智能及高端装备研究团队立足于自主研发的手持式X射线荧光光谱元素分析仪（TS-XH4000），利用X射线荧光光谱分析技术结合先进的人工智能算法开展土壤污染监测、土壤质量综合评价、铁粉元素测量等研究工作。团队研发的新一代手持式X射线荧光光谱仪采用具有可实现盲测，检出限低，可测微量元素等优势。1.引言能量色散X射线荧光光谱分析技术由于其快速、无损和精确的检测优点，目前已经被广泛应用于煤质分析、安检过程、资源勘采、货物通关、环境检测和中草药检测等领域[1][2][3]。能量色散X射线荧光光谱采用脉冲高度分析器将不同能量的脉冲分开并测量。能量色散X射线荧光光谱仪可分为具有高分辨率的光谱仪，分辨率较低的便携式光谱仪，和介于两者之间的台式光谱仪[4]。目前国内外同类手持式X射线荧光光谱分析仪主要包括美国品牌Niton生产的分析仪[5]，日本生产的Olymbus光谱仪[6]和日立光谱仪[7]等。这些光谱仪普遍存在精准度一般、采购成本较高、难以单独定制等问题。而本团队设计的X射线荧光光谱仪历经几代研发，采用智能AI算法，可实现盲测，检出限低，可测微量元素；采用全球首创9mm*5mm腰形窗口，保护探头、便于测细小物品及不规则物品；安全性高，所有仪器均配有已申请专利的探头保护盖，自检安全保护；且工作状态有灯带提示，配有物料感应功能，利于物体识别，很好保护操作者的安全。本团队光谱仪的所有核心技术都归自己所有，不受国外任何技术限制。本团队所设计和研发的型号为TS-XH4000-SOIL的手持式能量色散XRF光谱仪（基于 AMPTEK INC.的 SDD 探测器）利用智能能量色散荧光分析法可以同时得到检测样品的X荧光光谱图及样品中所含元素种类和含量，测量元素范围为Na(11)-U(92)。此外，团队结合新型人工智能算法，例如BP神经网络[8]、支持向量回归[9]、贝叶斯优化算法等[10]，设计了计算机校正软件，实现了基于X射线荧光光谱的中草药真伪鉴别，基于X射线荧光光谱的土壤重金属元素含量和铁粉含量的精确定量分析。2. 仪器组成本团队自主研发的手持式X射线荧光光谱仪集成先进智能算法、人体学设计外观结构、各型接口等，可在合金回收、土壤污染检测、中草药鉴别等众多领域应用。该光谱仪主要由激发源（X射线光管）、探测器、滤光片、多道脉冲幅度分析器等部分组成，结构示意图如图1所示。X射线管配有电源（最大电压50kV，最大电流200mA）。在仪器测量之前，需要先根据死时间、光谱信号噪声、光谱分辨率等指标将仪器的相关参数调整至最佳，然后通过检测纯元素的X射线光谱，完成能量刻度的定标，实现从通道数到能量刻度数的转换。接着，将定量模型算法需要的变量、算法参数、补偿系数、预处理流程等设定到主控内存中，完成采集完信号后并解析信号，最终反演物质的元素含量等信息，并通过WIFI或蓝牙将仪器所测量的精度显示到PC端。图1 手持式X射线荧光光谱仪的结构示意图本团队还设计了谱图预处理及模拟谱图生成的软件，其软件界面如图2所示。其主要功能包括：能量刻度转换、初级光源预处理、初级光源生成、Sigma计算、 XRF光谱模拟等功能。该程序可以生成多元素样本的 XRF光谱图及光谱大数据，为人工智能对样品的定性和定量分析提供数据支持，旨在实现元素的无标样的定性定量分析。图2 X射线荧光光谱分析仪控制程序主界面3. 土壤元素实验分析土壤质量综合评价与土壤中各种元素的含量有着密切的联系。因此本实验研究了XRF技术结合SVR算法定量分析土壤中铜（Cu）元素含量的可行性。如图3所示，本实验使用的设备是由课题组研究生产制造的手持式ED-XRF光谱仪，型号为TS-XH4000-SOIL，该设备的X射线管在45KV和25uA下正常工作。实验中采用了55个国标样品作为土壤标准样品，样本中每个待测元素都具有足够宽的含量范围和适当的含量梯度。图3 土壤样本与XRF光谱仪在验证中，将实验样品分为训练集和测试集两个集合，分别用于外部验证和内部验证。然后，基于灵敏度分析得出Cu元素主要受到Fe、Co、Ni、Cu等组分信息的影响，选择最优输入特征为该4种元素。使用最优输入特征和全部特征作为输入，基于贝叶斯优化算法找到最优模型参数，分别建立了预测土壤样品Cu元素含量的SVR定量预测模型。同时以全部特征作为输入建立了单参数PLS模型，通过5倍交叉验证(CV)选择单参数PLS模型的最优主成分个数为9。基于校准集数据分别建立了三种模型，利用这些模型对13个测试集和42个训练集数据中的Cu元素含量进行预测，结果如图4所示。图4 Cu元素的预测结果 (a):经过特征降维的SVR模型 (b):全部特征作为输入的SVR模型 (c):PLS模型可以看到，对训练集数据进行直接预测时，采用全部特征作为输入的SVR模型取得了最好的效果，其预测结果和原数据几乎一致(R2C= 0.9988, RMSEC = 6.9356)，然而，对于测试集数据采用全部特征作为输入的SVR模型获得了非常差的结果(R2P= 0.9146, RMSEP = 73.8296)。基于4个高灵敏度特征的SVR在预测测试集时获得了非常好的效果(R2P= 0.9918, RMSEP = 22.8803)，预测数据的一致性较好。在XRF技术结合SVR定量分析中，变量选择对于测试集的预测精度有关键作用。4. 中草药元素实验分析本实验采用30份金银花样品主要选择产地为山西、河南、湖南与广西省，其中每个产地各选择5份，共20份，并将样本命名为JYH-01~JYH-30。7份外观相似的山银花样品，产地为湖南省，样本命名为SYH01~SYH-07。3份粉末相似的商陆、多穗金粟兰、宽叶金粟兰样本，命名为DB-01~DB-03。三类真伪中药材的XRF数据集各有其特有的性质，本文使用t-SNE算法可以提取出三组XRF数据集的前350 维特征，将这些特征降维映射至二维图片中进行可视化分析，如图5所示。可以明显的看出这三组真伪中药材的 XRF数据集在图片二维空间中位于三簇不同的位置。从而三组样本在含有以上5种元素重要相关信息的350维数据在映射至二维中有了明显的区分，比原始XRF光谱图更容易理解与分析。图5 基于金银花、外观相似伪样本、粉末相似伪样本三组XRF样本集的t-SNE特征降维可视化图为更直观地了解这土壤和中草药XRF数据集的固有特性，利用t-SNE算法将350维的XRF特征映射到二维空间并在同一幅图中进行可视化分析。如图6所示，两个数据集在二维空间聚集成了两个分布位置不同的簇。首先，两组样本在含有重要相关信息的350维数据在二维图中有了明显的区分，比原始XRF反射光谱图更易于分辨。图6 两组XRF样本集的t-SNE特征降维可视化图5. 铁粉元素测量及实验分析针对手持式X射线荧光分析技术在铁粉行业的应用，本团队开展X射线荧光背景散射内标法用于铁粉元素测量的应用研究。首先，通过低电压高电流、高电压低电流、不同采集板的增益，选择合适的设备参数获取较优的特征X射线信号。接着，分别采用SiPIN、SDD类型探测器的手持式X射线荧光分析仪建模，Si-Kα峰、Fe-Kβ峰加背景散射线内标对铁粉中的元素含量进行建模。最后，根据含量已知的铁粉样品对所建立模型的确定度系数R2和均方根误差RMSE进行评估，选出不同场景情况下合适的应用模型。表1 SiPIN探测器时铁粉中Fe元素预测结果表2 SiPIN探测器时铁粉中Si元素预测结果表3 SDD探测器时Fe元素预测结果表4 SDD探测器时Si元素预测结果如表1和表2所示，为采用SiPIN探测器的建模结果。Si-Kα峰加背景散射线内标的结果，R2为0.9070， RMSE为0.0007； Fe-Kβ峰加背景散射线内标法的结果，R2为0.88，RMSE为0.0037。如表3和表4所示，为采用SDD探测器的建模结果。Si-Kα峰加背景散射线内标的结果，R2为0.9869，RMSE为0.0002； Fe-Kβ峰加背景散射线内标的结果，SDD探测器Fe建模结果，R2为0.9099，RMSE为0.0033。采用SDD探测器定量结果验证结果更好，这与SDD探测器性能良好有关。6. 总结本团队基于自主设计和研发的手持式ED-XRF光谱仪，结合人工智能算法对土壤重金属元素含量、中草药成分和铁粉元素含量进行准确定性、定量分析。所设计的TS-XH4000-SOIL光谱仪具有高精度和高可靠性，提出的先进人工智能算法框架可以有效校正土壤和铁粉XRF光谱和待测元素含量的复杂映射关系。因此，本团队研发的光谱仪和相应的人工智能算法软件在环境监测和保护、冶金行业及其他分析化学领域都有着广泛重要的应用。参考文献[1] 甘婷婷, 赵南京, 殷高方, et al. 水体中铬,镉和铅的X射线荧光光谱同时快速分析方法研究简[J]. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(6):7.[2] 王袆亚, 詹秀春, 袁继海,等. 偏振能量色散X射线荧光光谱测定地质样品中铷锶钇锆元素不确定度的评估[C]// 第八届全国X射线荧光光谱学术报告会.0.[3] 张辉, 刘召贵, 殷月霞,等. 能量色散X射线荧光光谱法测定中草药中的Cd元素[J]. 分析测试技术与仪器, 2019, 25(3):5.[4] 张颖, 汪虹敏, 张辉,等. 小型台式EDXRF现场快速测定深海沉积物中稀土元素[J]. 海洋科学进展, 2019, 37(1):11.[5] Ene A, Bosneaga A, Georgescu L. Determination of heavy metals in soils using XRF technique[J]. Rom. Journ. Phys, 2010, 55(7-8): 815-820.[6] Adame A. Development of an automatic system for in situ analysis of soil using a handheld Energy Dispersive X-Ray Fluorescence (EDXRF)[J]. 2020.[7] Antunes V, Candeias A, Carvalho M L, et al. GREGÓRIO LOPES painting workshop: characterization by X-ray based techniques. Analysis by EDXRF, μ-XRD and SEM-EDS[J]. Journal of Instrumentation, 2014, 9(05): C05006.[8] Li F, Yang W, Ma Q, et al. X-ray fluorescence spectroscopic analysis of trace elements in soil with an Adaboost back propagation neural network and multivariate-partial least squares regression[J]. Measurement Science and Technology, 2021, 32(10): 105501.[9] Yang W, Li F, Zhao Y, et al. Quantitative analysis of heavy metals in soil by X-ray fluorescence with PCA–ANOVA and support vector regression[J]. Analytical Methods, 2022, 14(40): 3944-3952.[10] Lu X, Li F, Yang W, et al. Quantitative analysis of heavy metals in soil by X-ray fluorescence with improved variable selection strategy and bayesian optimized support vector regression[J]. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 2023, 238: 104842.作者简介李福生，电子科技大学教授，博士生导师。在核粒子能谱分析、蒙特卡洛模拟、人工智能与云计算技术、模式识别及智能系统、控制科学及多智能体、智能制造及智慧工厂等方面的研究与应用成果斐然，具有丰富的理论研究基础和工程应用经验。曾就职于美国GE-贝克休斯公司、荷兰皇家壳牌集团等国际 500强企业的科研院，并兼任美国北卡罗莱纳州立大学客座教授。近年来在国际权威杂志发表高水平论文30多篇，拥有2项国际发明专利和50多个国内专利，出版学术专著1册，参与多个国际重大研发项目。在仪器研制方面，成功研发了多代高精度手持式X射线光谱成分分析仪，且已经过上海市计量测算技术研究中心的专业鉴定，具有高灵敏度、高准确度、快速无损等特性，可广泛应用于石油、天然气煤层气勘探与开采，铀矿探测以及金属、食物、植物、土壤的检测等，对实现我国在地质考古、公共安全、环境保护、食品安全等领域的探测设备核心部件的升级及市场国产化产生了重大影响。e-mail：lifusheng@uestc.edu.cn

时光进入到2014年，IKA融合长达90多年的量热仪生产制造经验和最新技术，发布了新型量热仪产品C6000系列。C6000系列有两款不同型号的量热仪，C6000 Isoperibol周边等温型提供周边等温和动态两种模式，C6000 global standard全能型可以在三种模式下运行：绝热、周边等温和快速动态（与以前相比，速度更快了），以上每一种模式，都可以根据实际需要选择22℃、25℃、30℃三个不同的起始温度。这两款量热仪都可依照通行的国际标准来测定热值，如DIN, ISO, ASTM, GOST 和GB。全新设计的燃烧分解容器（氧弹）可以让样品准备更加轻松，氧弹的盖子包括坩埚支架等都可以放置在操作台上方便一步操作，含有样品的坩埚可直接悬挂在支架上，棉线一端很容易系牢在点火线上，另一端接触样品。新氧弹的外形设计可以显著加快绝热模式的测量速度，因此每小时的测定次数将比以往增加。所有相关的测量参数通过一个触摸屏输入和读取，非常便捷，校正计算可依照DIN，ISO和ASTM等相关标准来进行，测定结果可以存储在SD卡，或以ASCII格式传输到其他程序。C6000系列量热仪拥有多种不同接口，包括传统的RS 232接口连接计算键和称量天平，连接Ethernet的网络端口，连接网络打印机的USB端口，另外还增加了一个可用于连接IKA?C 5020样品架的端口。专属的软件同时管理着许多燃烧和点火辅助备件，可以通过控制图显示校正数据，并依照当前的标准提供数据评估，所有的测试结果都清晰、详尽。每次实验测定点火能量，如果连接分析天平的话，并可以自动传输初始重量。现代量热仪需要先进的数据处理，新型的计算机控制的C6040软件为数据处理提供了许多方案、建议和选项。值得一提的是，它还具有数据库管理和分组功能，增强的数据过滤选项，热值测定的校正公式选项，数据还可以传输到一个预先设定格式的Excel数据表单中。氧弹量热仪主要用于测定样品燃烧释放的热量，可用于煤炭，废物处理、食品工业、水泥生产，材料测试机构，生物燃料的生产，发动机技术的研究（煤油、喷气燃料）和生物学，从1920年开始，氧弹量热仪就加入到了IKA?公司的产品序列中，至今已有90多年的历史。关于 IKA ( www.ika.cn )IKA 集团是实验室前处理, 量热分析, 混合分散工业技术的市场领导者. 磁力搅拌器, 顶置式搅拌器, 分散均质机, 混匀器, 恒温摇床, 研磨机, 旋转蒸发仪, 加热板, 量热仪, 实验室反应釜等相关产品构成了IKA实验室分析的产品线, 而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备, 分散乳化设备, 捏合设备, 以及从中试到扩大生产的整套解决方案. 集团总部位于德国南部的Staufen, 在美国,中国, 印度, 马来西亚, 日本, 巴西等国家都设有子公司. IKA成立于1910年，IKA集团现在可以自豪地回顾过去100年的历史。

Fred Schamber，定量能量色散X射线光谱分析领域的早期先驱之一，并在其一生中为该领域做出了重大贡献，于2024年2月25日去世。Fred在费米实验室获得健康物理学博士学位后，进入了X射线显微分析领域。1972年，他加入Jon McCarthy在Tracor Northern的团队，带来了他在低辐射计数方面的经验。在Tracor Northern，他们帮助开发了一些早期的经典能量色散X射线显微分析产品，包括TN产品线和Flextran仪器控制计算机语言。Flextran成为许多第三方工具的基础，如桑迪亚实验室（Sandia Lab）的SANDIA TASK8，它提供了早期的扫描电镜自动化功能，以及道尔和钱伯斯的ZAF80，它提供了矩阵校正算法。人们很容易忘记20世纪70年代初的计算机是多么原始。Fred描述了他们是如何使用缝纫针和磁珠手工制造磁芯存储器的，以构建4K位的RAM块。他描述了他们如何将阴极射线屏幕侧放，因为人们认为这种形状因子更适合显示光谱。TN产品线是首批使用彩色显示器的产品之一。磁芯存储器尽管如此，在拥有不到20K RAM且循环时间低于1MHz的计算机上，他们还是能够收集、处理和量化X射线光谱。在这样一个大小和速度的计算机上，代码需要同时考虑时间和字节效率。他对于如何从特征信号中分离连续信号的难题的回答，至今仍是从EDS光谱中提取k比的最快、最准确的方法。他使用所谓的“顶帽”滤波器来去除高频和低频信号，从而能够从未知和标准信号中提取特征信号，并对它们进行线性拟合。当他第一次在早期EPASA会议上展示他的算法时，有观众质疑他声称能够从EDS光谱中提取定量数据的能力。当然，Fred是正确的，一两年后，他就说服了他的批评者。后来，在Tracor-Northern，他领导了一个秘密研发小组，开发了一种比竞争对手领先多年的仪器——ADEM（自动化数字电子显微镜）。Fred后来承认，ADEM可能有点过度设计。它有一个巨大的腔室和一个坚固的五轴电动平台。在模拟电子是主流的时代，它是一个完全基于数字和软件的仪器。每个子系统都由自己的微控制器控制，这在当时是一种昂贵且罕见的配置。在波长光谱仪还需要手动定位的时代，ADEM提供了在软件控制下的电子控制定位器。由于计算机控制和Fred在TN产品线自动化方面的经验，ADEM在计算机自动化电子显微镜方面表现出色。它经常被用于分析环境颗粒物样本，如粉煤灰。TN-5500，新一代Tracor Northern EDS分析仪在Tracor Northern工作了18年后，Fred于1990年与Rich J. Lee联手成立了RJ Lee集团的仪器部门。在这里，Fred领导了个人扫描电子显微镜（Personal SEM）的开发。其愿景是将个人电脑革命带来的创新、尺寸和成本降低应用于扫描电子显微镜领域。个人扫描电子显微镜是一款简单、经济、性能适中的扫描电子显微镜。从第一天起，个人扫描电子显微镜就被设计为计算机自动化操作。由于扫描控制器和计算机之间的紧密集成，可以实现快速、高效的粒子搜索和测量算法。RJ Lee集团的科学家担任设计顾问和测试版测试员。多年来，个人扫描电子显微镜及其后续产品成为自动化粒子分析的首选仪器，包括法医学中的枪击残留物分析。个人扫描电子显微镜能够到达其他扫描电子显微镜难以到达的地方，比如铁水铸造厂和飞机库。ASPEX开发了一种特殊的“箱中扫描电子显微镜”，用于波斯湾军事飞机库中，在超过90华氏度的高温下表征喷气发动机磨损碎片。RJ集团仪器部门后来成为RJ Lee Instruments，并最终成为ASPEX。ASPEX随后被FEI收购，而FEI又被赛默飞世尔科技公司（Thermo Fisher）收购。原本在匹兹堡郊外德尔蒙特市的生产活动被移至捷克共和国。ASPEX Extreme，用于现场部署的SEM由于Fred在多个领域的杰出贡献，他被授予显微分析学会（Microanalysis Society）的院士称号。所有认识他的人都会怀念他！

英国哈德斯菲尔德大学的Gareth Parkes博士和英国Linkam Scientific Instruments的Duncan Stacey将差示扫描量热法与热显微镜相结合，用于分析材料的能量变化和光学特征。用于本研究的设备的标记照片。 A) 光学 DSC450,b) Linkam 成像站（立体显微镜），c) 高分辨率数码相机，d) 运行 LINK 的 PC，e) 控制器单元，f) 液氮泵单元，g) 触摸屏控制和 h) 液氮储罐© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353了解材料在不同条件下的行为方式对于优化它们在几乎所有应用中的使用至关重要，从工业聚合物到药物研发。热显微镜等热分析方法使研究人员能够观察材料在反应过程中的光学和物理转变。通过集成其他技术，例如差示扫描量热法(DSC)，还可以测量能量变化（焓）。DSC是最广泛使用的热分析技术之一，用于测量与材料热转变相关的温度和热流。虽然它可以用来测量几乎任何随着能量变化而发生的反应，但DSC是非特异性的。因此，它必须与其他方法（如热显微镜）结合使用，以直接观察相变，如固-固转变以及聚变反应和分解。尽管结合DSC和热显微镜具有明显的优势，并且可以使用集成这两种方法的系统，但令人惊讶的是，使用同步DSC热显微镜分析各种材料的研究很少。数码显微镜质量的提高和实验室可用计算能力的提高可能会在未来几年引起人们对这项技术的更大兴趣。由Gareth Parkes博士领导的英国哈德斯菲尔德大学热方法研究中心(TMRU)的研究人员研究了将热通量 DSC板结合到热台中以允许对同一样品进行DSC-热显微镜测量的使用，同时。在本文中，我们探讨了这项技术在获取有关各种材料的光学和焓性质信息方面的优势——这些材料的选择是基于它们显示出光学跃迁和/或能量变化并涵盖广泛的系统这一事实。新型热系统在本研究中，最近引入的DSC-热显微系统用于研究硝酸铷的相变和聚乙烯的氧化。这是第一次在同一仪器上使用DSC和热显微镜分析这些材料。光学DSC450系统包括一个集成到热台中的热通量DSC板、一个T96-S温度控制器单元和LINK软件（如上图所示）。该系统在-150至450°C的温度范围内运行。热显微成像是通过与立体显微镜耦合的高分辨率数码相机获得的。聚合物的热稳定性聚乙烯为了更好地了解聚合物材料的氧化降解及其对高温稳定性的影响，TMRU小组对超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)进行了氧化诱导时间(OIT)实验。采用光学DSC450系统将样品温度控制在30-205°C之间，并在惰性氮气气氛下分析OIT效应，然后在等温期间切换到干燥空气。在起始温度Tonset 109.9°C时观察到UHMWPE的熔化（如下图左所示），DSC曲线表明放热氧化的开始。同时使用热显微镜，光学显微照片能够以光学方式观察这些过程并与DSC曲线相关联。随着氧化降解的开始，研究人员可以看到液态聚合物熔化后表面质地的变化。OIT测试显示了预期的DSC曲线，但在氧化开始时发生的表面形态细微变化的其他信息通过光学方式揭示。正在对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)样品进行氧化诱导试验。DSC曲线（蓝色实线）和温度程序（红色虚线）已绘制为时间的函数。垂直线表示气体何时从N2切换到空气。选定的显微照片（标记为t0和 a-c）链接到 DSC配置文件© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353使用DSC450(Linkam Scientific)分析硝酸铷。差示扫描量热法(DSC)（下）和感兴趣区域 (ROI)强度（上）曲线绘制为温度的函数。选定的显微照片（标记为a、b）链接到DSC和ROI配置文件© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353可视化相变硝酸铷显示出多种多晶型转变的材料通常是有用的温度校准标准，因为它们能够覆盖很宽的温度范围。在这项研究中，该小组评估了硝酸铷的多晶型转变，这是一种在150-280°C温度范围内具有三种不同固态转变的材料。 DSC曲线显示三个峰对应于固-固转变，最终峰对应于样品熔化（如上图左所示）。来自热显微镜的相应感兴趣区域(ROI)轮廓显示与由样品反射光强度(RLI)变化引起的一系列步骤相同的转变。这些结果表明，当样品保持无色时，在辨别相变时，将热显微术中的RLI与DSC结合使用的好处。TMRU的小组还使用DSC450研究了低温校准标准，阐明了温度循环对材料的影响。未来的应用本研究中的实验证明了DSC和热显微镜的互补性，以及同时热分析在揭示某些材料的复杂热过程方面的好处。DSC-热显微术可以在材料研究中提供更丰富的信息，因为光学图像有助于解释通常复杂和重叠的DSC曲线。预计该技术将在聚合物和制药领域变得越来越流行。TMRU的研究小组目前正在探索DSC450的独特设计是否有助于通过光学手段研究材料的导热性。

近日，北京工源三仟科技有限公司（以下简称“工源三仟”）宣布完成数千万人民币Pre-A轮融资。本轮融资由原子创投、国联金投致源共同领投，华工科技跟投。资金将主要用于设备批量交付、增强技术储备，并扩充研发和销售团队。公开资料显示，工源三仟成立于2021年，起源于大连理工大学，瞄准工业市场的产品内部缺陷检测需求，通过将人工智能与X射线探伤技术结合，为客户提供高效率、高精度的X-Ray在线自动检测设备。过去一年，工源三仟重点聚焦锂电池和电子半导体行业两大赛道，并与多家头部客户达成深入合作共识。2023年，公司的目标是在持续推动与头部客户的合作的同时，实现规模化交付。原子创投副总裁赵旸表示：“X-Ray无损探伤技术具备巨大的工业应用价值，已经成为高端制造业不可或缺的关键检测技术。随着中国高端制造业的迅猛发展，工业X-Ray的市场需求呈爆发式增长，且亟需打破国外垄断。同时，该领域人才较为稀缺，而工源三仟在工业X-Ray在线检测领域拥有多年的技术积累，产品已成功交付客户使用。我们非常看好工源三仟的团队和发展前景。”国联金投致源投资总监张领表示：“智能制造正在不断赋予传统产业新能量、赋予制造业更高效率、更好效果，将世界带入科技革命与产业变革交汇的新时代。工源三仟作为智能制造领域的优秀初创企业，将人工智能与X射线探伤技术结合，实现工业X光在线检测，在解放劳动力的同时彻底消除产品质量隐患。期望工源三仟继续深耕智能制造，覆盖更多应用场景，为中国制造业的质量优化做出贡献。”华工科技投资总监朱建锋表示：“华工科技非常看好AI+X-Ray技术解决方案未来在工业影像检测的广泛应用。随着新能源电池行业进一步精细化和集成化，以及集成电路及电子制造行业的3D堆叠等趋势，此赛道将迎来快速发展。目前工业影像检测的X-Ray设备存在误检率、漏检率高以及效率低的痛点，工源三仟自研的高速重建算法可大幅降低反投影运算量，提高模拟加速效率，在短时间内快速重建产品的断层数据，解决行业客户痛点。”

听用户真实评价，晓新品技术进展！【评新而论】第3期，主角是安科慧生的双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪（MEGREZ-A），曾荣获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”。本次分享清华大学、万华集团以及南京土壤所共计3家知名单位的用户评价。 仪器新品区 点击询价双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪是一款新型的能量色散X射线荧光光谱仪，与传统能量色散XRF和波长色散XRF相比，是在光路上的一次全新创新，核心在于采用双曲面弯晶的单色化入射，消除X射线管出射谱中韧致辐射入射样品所产生的连续散射线背景干扰，由于聚焦激发，提升了硅漂移探测器（SDD）元素荧光接受立体角与强度，大幅提升XRF元素检测灵敏度。同时采用双光源激发能够实现从碳到铀的全元素检测，且各元素的检出限均可满足不同行业对主量元素及微量杂质元素的检测要求。具有样品处理简单、分析速度快、精度高、维护及运行成本低等特点，且性能优于同类产品，同时配备自动进样装置实现测试自动化，节省劳动力。一、创新点：1.1双源单色化聚焦激发技术双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪首先采用全聚焦型双曲面弯晶单色化技术，将X射线光管出射谱中靶材特征射线单色化衍射并聚焦到样品一点，大幅降低X射线管出射谱中连续散射线背景对样品元素谱的干扰，提升元素检测信噪比，弥补了传统能量色散X射线荧光光谱仪对待测元素灵敏度不足。其次，由于不同元素的激发能量（吸收限）不同，为达到最佳的荧光产额，采用双光源进行单色化照射待测样品，激发待测元素，从而进行全元素的定性和定量分析。1.2定量方法—基本参数法基本参数法(FP)是XRF定量分析的一项前沿技术，其通过对X射线荧光物理学明确的物理现象建立基本参数库和系列数学模型，经过大量计算直接得到样品中各元素的含量，解决了XRF基体效应、元素间吸收增强效应、谱线重叠干扰、探测器各种效应等对定量分析的复杂性和不确定性，实现欠缺标准样品情况下的样品元素定量分析。这弥补了经验系数法需要大量标准样品校正的缺陷。北京安科慧生研发的快速基本参数法（Fast FP2.0）不仅采用基本参数库，同时建立系列的数学模型，从而使得基本参数法提升到定量分析水平，在样品适应性、定量精度、扩展性等方面处于国际领先水平。二、功能介绍：2.1元素范围从碳到铀元素，且检出限低，灵敏度高。采用双源单色激发能量色散X射线荧光光谱仪元素检测范围扩展到C、N、O、F，检测精度优于大型的波长色散X射线荧光光谱仪。采用双光源单色化激发，降低背景连续谱干扰，降低元素检出限，比如超轻元素氧的检出限可达到0.2%，氟元素检出限低至0.05%；重金属镉、砷、铅等低至0.1mg/kg以下。谱图如下：图：双源单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪超轻元素谱图表1部分重金属检出限重金属元素铅镉汞砷铬镍锡铊检出限(mg/kg)0.070.030.10.060.20.10.10.08注：检测时间为300s2.2可实现在少标样甚至无标样的情况下进行定量分析。X射线荧光光谱仪因其样品无需消解等前处理，因此样品基体较为复杂，元素之间、基体与元素间、探测器效应等均对定量有影响。快速基本参数法采用基本参数库与数学模型结合来消除各种X射线荧光光谱法中的各种效应，从而对未知样品进行定量分析，如表所示。表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称Cr(mg/kg)Ni(mg/kg)Cu(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2729.8±2.631.425%15.2±0.917.3114%916±699908%GSD-3270±6.776.59%28.1±1.728.672%25.7±1.330.0417%GSS-6048±354.6414%23±224.798%21±121.42%GSS-2462±263.432%24±125.56%28±130.389%ESS-157.261.958%29.630.94%20.924.7118%ESS-470.484.0619%32.837.0213%26.329.4912%续表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称As(mg/kg)Pb(mg/kg)Cd(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2711±0.612.3913%22±0.623.015%0.36±0.030.32-11%GSD-3233.9±1.133.890%35.7±1.339.5611%0.38±0.040.347-9%GSS-6014.3±0.315.529%18.7±0.618.881%0.113±0.0050.098-13%GSS-2415.8±0.916.826%40±241.784%0.106±0.0070.092-13%ESS-110.712.8920%23.624.423%0.0830.06-28%ESS-411.413.8421%22.624.659%0.0830.07-16%2.3样品采用下照式，避免粉末样品污染X射线出射及入射窗口。2.4仪器结构紧凑，无需较大激发电压，光管功率最大仅为50W，运行及维护成本较低。相较于波长色散型X射线荧光光谱仪，光路紧凑，无需较大激发光源，因此运行维护成本较低。因为功率较小因此对样品的烧灼破坏较小，尤其针对空气滤膜等样品来说，样品损失较小，重复利用率较高。对于某些受热易挥发元素如硫、氯等元素，也是降低其损失性。2.5样品处理简单、检测速度快。检测元素样品一般仅需要15分钟左右。 评"新"而论区 用户单位1：清华大学应用领域：综合科研评论：由于学生研发项目较多，合成及研制的样品类型各种各样，样品基体组分复杂多样，没有任何相关标准物质，同时要求全元素的同时测定。双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可快速定性出样品中的全部元素，同时在无标准物质标准曲线的情况下，达到准确定量效果，非常适合未知样品的准确定性和定量，对于科研人员非常友好。用户单位2：万华集团应用领域：锂电池评论：当前锂电池材料尤其是硅氧碳富集材料的准确定量分析非常复杂，且数据稳定性较差，采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可以有效激发C、O、Si等超轻元素的特征X射线荧光峰，采用不同比例混合的硅氧富集材料进行无标定量，无标定量结果与理论值线性良好，测试实际样品测定值也与理论值相符合，为今后行业元素测定提供了新的思路和方法。用户单位3：南京土壤所应用领域：土壤检测评价：土壤中的全总量元素，尤其是Si、S等元素的测定，方法繁杂，要求技术人员操作技术非常高，且经验丰富，此外，测试周期较长，日常样品通量少，面对一百以上甚至上千的样品来说，检测任务非常繁重，而采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可同时对全总量元素及痕量重金属快速准确定量，同时仅需5~7个标准样品进行校正，可适应各类不同土壤类型，同时配备了自动进样系统，完全可胜任大批量工作。用户可从繁重的检测任务中解脱出来，投身更多的科研项目。“3i奖-2023年度科学仪器行业优秀新品”评选火热进行中！获奖结果将于ACCSI2024中国科学仪器发展年会现场揭晓并颁发证书。时间：4月17-19日地点：苏州狮山国际会议中心详情点击：https://www.instrument.com.cn/accsi/2024/index日常新品申报入口↓↓↓https://www.instrument.com.cn/Members/NewProduct/NewProduct关于：“3i奖—科学仪器行业优秀新品”仪器及检测3i奖，又名3i奖（创新innovative、互动interactive、整合integrative），是由信立方旗下网站：仪器信息网和我要测网联合举办的科学仪器及检验检测行业类奖项，是随着行业的发展需求，应运而生。从旗下第一个奖项优秀新品奖于2006年创办，3i奖为记录行业发展路上的熠熠星光，截至目前，已设置有12个常设奖项。“科学仪器行业优秀新品”作为3i奖中非常重要的一项，旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户，同时，鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品。“科学仪器行业优秀新品”评选活动已经成功举办了十七届。评选出的年度优秀新品受到越来越多仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造，该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一，获奖名单被多个政府部门采信，仪器信息网新品首发栏目也成为了国内外科学仪器厂商发布新品的首选平台 往期回顾 vol.01评"新"而论|达普Cytospark CSP高通量细胞筛选系统vol.02评"新"而论|Akoya PhenoCycler-Fusion单细胞原位空间组学分析平台

通风、空调、照明、供暖等能耗占建筑总能耗的40%以上，同时温室气体排放和全球人口持续增加，极大加剧了全球气候变暖。因此，基于外界环境条件调节太阳辐射的智能窗受到了极大的关注。该智能窗可通过感知外部刺激(如光、热、电等)而产生相应的光学性质变化，从而选择性地吸收或反射太阳辐射，达到改善室内光强、温度的目的。根据制备材料常分为热致变色智能窗、光致变色智能窗、机械致变色智能窗以及电致变色智能窗。其中，热致变色智能窗因其对天气和温度的适应性响应而得到广泛的研究。 近年来，热响应水凝胶在超过低临界溶解温度(LCST)时，可快速完成从透明状态到不透明状态的可逆转变，可作为一种新型热致变色智能窗的材料。热响应水凝胶智能窗可以在无需额外能量输入的情况下，最大限度地利用太阳光的热量，对能耗的降低具有重要作用。聚(N-异丙基丙烯酰胺）(PNIPAM) 是最常用的热响应材料，其LCST大约是32℃。PNIPAM水凝胶在可逆相变过程中表现出高太阳光调制能力，而且在室温下具有高透光率，可以保证良好的室内能见度。然而，纯PNIPAM水凝胶柔韧性较差，难以通过传统的制备技术制造复杂的结构。因此，需要开发一种具有良好的机械性能、高太阳光调制能力以及高透光率的新型水凝胶用于智能窗的制备。3D打印技术作为一种新型的材料加工技术，因其设计灵活、成本低、加工效率高等优点，已经应用于复杂结构水凝胶的加工制备。然而，受限于刺激响应型单体，通过3D打印技术制备高分辨率结构的水凝胶智能窗仍极具挑战性。近日，湖南大学王兆龙课题组开发了一种新型的热响应3D打印水凝胶用于智能窗的设计，基于面投影微立体光刻(PμSL) 3D打印技术，水凝胶结构的分辨率高达40μm。研究者基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与亲水性的4-丙烯酰吗啉(ACMO)乙烯基单体的共聚反应制备了热响应水凝胶。该水凝胶响应机理是通过可逆亲水/疏水相变反应调节NIPAM-ACMO共聚物对光的散射行为：当温度低于LCST时，NIPAM-ACMO共聚物同水之间形成分子间氢键，入射光可以透过；一旦温度超过LCST，疏水缔合物主导太阳光的传输，导致入射光发生散射，水凝胶由透明状态转变为不透明状态，阻挡太阳光的照射(图1)。采用PμSL (nanoArch S140, 摩方精密)在玻璃衬底上打印水凝胶图案，最高分辨率可达40μm。水凝胶图案在20℃是透明的；然而，当温度升高至40℃时，图案化的水凝胶选择性地由透明状态转变为不透明状态(图2)。而且，3D打印水凝胶从透明状态到不透明状态的转变是可逆的。 图1.a：热响应水凝胶设计的光学透明-不透明可切换窗口刺激响应变化的示意图 图2.基于PμSL3D打印技术制备的水凝胶图案。a：光固化树脂的组成成分；b：打印水凝胶的拉曼光谱；c：PμSL 3D打印技术原理示意图；d：3D打印高分辨率水凝胶图案，标尺是100μm；e：图案化水凝胶选择性透明-不透明转变的图片，标尺是5mm图3. 柔性热响应水凝胶器件的性能。a：透明水凝胶承受变形的照片(20℃)，比例尺是10mm；b：不透明水凝胶承受变形的照片(40℃)，比例尺是10mm；c：不同ACMO质量含量的水凝胶应力-应变曲线；d：不同PEDGA质量含量的水凝胶应力-应变曲线；e：不同温度下的水凝胶应力-应变曲线；f：PDMS衬底上水凝胶的透射光谱；g：PC衬底上水凝胶的透射光谱；h：水凝胶智能窗与已有文献报道的性能比较 同纯PNIPAM水凝胶智能窗相比，热响应ACMO单体赋予新型水凝胶极好的柔韧性和超高的拉伸性。其可以承受很大的变形，例如弯曲、拉伸、扭转；单轴拉伸试验表明水凝胶拉伸性能最大值为1500%。采用3D打印水凝胶制作的柔性热响应智能窗表现出优异的太阳光调制能力。智能窗在20℃是完全透明的，透光率(Tlum )高达85.847%；当环境温度超过LCST时，智能窗能通过超快的透明状态-不透明状态的转变调节太阳光的传输，太阳光调制率(∆Tsol)高达79.332%。相比于其他文献报道的热致变色智能窗，该工作中制备的柔性水凝胶智能窗表现出超高的透光率和太阳光调制率。此研究在新一代理想智能窗的节能方面具有巨大的应用潜力。该研究成果，以“3D printed hydrogel for soft thermo-responsive smart window”为题发表在International Journal of Extreme Manufacturing上。

【科学背景】弛豫铁电材料（RFE）是一类重要的介电材料，由于其高能量密度和优异的功率密度，广泛应用于能量存储和高功率电子系统中，因而成为研究热点。然而，现有RFE的能量密度普遍低于200 J/cm³ ，这限制了其在下一代能量存储设备中的应用潜力。当前，提升能量存储密度的主要挑战在于极化能力不足和击穿电场较低，导致其在实际应用中的可靠性受到影响。为了解决这一问题，7月11日，清华大学李敬锋教授，北京理工大学黄厚兵研究员和澳大利亚卧龙岗大学张树君教授合作在“Science”期刊上发表了题为“Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability”的最新文章。他们提出了通过化学异质性引入短程有序的极性纳米区域（PNRs）来增强RFE的性能。这一策略使得材料内部形成了极性簇，从而显著提升了可逆极化和击穿强度，进而实现了更高的能量存储能力。例如，Bi(Mg,Ti)O3-SrTiO3薄膜在这种设计理念的指导下，其能量密度达到了110 J/cm³ ，效率提升至80%。通过进一步优化PNRs的结构和分布，研究者们期望能够突破现有材料的性能瓶颈，推动RFE在能量存储领域的应用。【科学亮点】（1）实验首次实现了在弛豫铁电材料中应用分区极性泥状策略，成功得到具有独立极性簇的高性能Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-SrTiO3薄膜。这一创新设计显著提高了材料的能量存储密度和效率。（2）实验通过相场模拟指导，抑制非极性立方基质并引入高绝缘网络，从而形成了动态的泥状极性簇。这一过程显著增强了可逆极化和击穿强度，使得材料的能量存储密度（Ue）达到202 J/cm³ ，效率高达约79%。（3）研究还表明，形成短程有序的极性纳米区域（PNRs）有效降低了极化切换障碍，进而减少了剩余极化（Pr），实现了更高的可恢复极化（ΔP）。（4）尽管已有研究在PNR结构上取得进展，但通过缩小PNRs以形成极性簇的方式仍面临挑战。该方法虽然能降低Pr，却可能削弱局部极化，影响最大极化（Pm）和ΔP。【科学图文】图1：采用隔离极性IPS策略设计具有增强储能性能的RFEs。图2：研究了三种基于BMT-ST的RFE薄膜的极化、电气和储能性能。图3：三种基于BMT-ST的RFE薄膜的结构表征。图4：储能性能的可靠性、稳定性和可扩展性测量。【科学启迪】本文的研究为弛豫铁电材料的发展提供了重要价值，尤其是在能量存储领域。首先，通过引入分区极性泥状策略，成功实现了极性簇的独立化，这不仅提高了材料的能量存储密度，也展示了在设计新型介电材料时灵活性的重要性。这种创新的设计理念强调了化学异质性对材料性能的关键作用，为进一步探索极性纳米区域（PNRs）提供了新的思路。其次，实验中所采用的相场模拟方法，不仅为材料设计提供了科学依据，也展示了计算与实验相结合的重要性。这种方法论的应用为未来新材料的快速开发奠定了基础，尤其是在解决材料内部结构和性能关系时，能够提供深刻的洞见。此外，研究还指出了在提升材料性能时需解决的技术挑战，如极化开关障碍和绝缘性能的权衡。这一发现提醒我们，在追求高性能的同时，必须综合考虑材料的多种物理特性，以实现最佳的应用效果。最后，本文的成果不仅推动了高能量密度电容器的技术进步，也为未来在电力电子、智能电网及电动汽车等领域的应用开辟了新的可能性。这种跨学科的研究模式和思路，将进一步促进材料科学与工程技术的融合，为新一代能量存储系统的发展奠定坚实基础。文献信息：Liang Shu&dagger , Xiaoming Shi, Xin Zhang, Ziqi Yang, Wei Li, Yunpeng Ma, Yi-Xuan Liu, Lisha Liu, Yue-Yu-Shan Cheng, Liyu Wei, Qian Li, Houbing Huang, Shujun Zhang, Jing-Feng Li,&thinsp Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability, Science, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8721

2022开年Teledyne FLIR就公布了四款主推产品想要深入了解的小伙伴戳这里：2022开年推荐｜FLIR四款智能高端精品已备好，可“闪电”供货~今天小菲就来给大家详细解说下其中的高性能手持式红外热像仪：FLIR T865智能高端 ，全能高效FLIR T865红外热像仪FLIR T865是单触式电平/跨度，使您只需单触屏幕一次，就可以在热图像中选择出小片的聚焦区域，而且热像仪还会根据图像中该位置的热对比度，自动调节电平和跨度，再加上激光辅助自动对焦等智能高级功能，不仅节约了手动调节的时间，还能确保热像仪每次都能准确测温，和使用智能手机一样操作简单！FLIR巡检选项（FLIR Inspection Route）功能是专为需要定期检测大量目标物体的热像师设计，当电力工程师们需要对户外电气设备、室内设备、电缆线架、配电母线等进行大型巡检时，可以通过FLIR Route Creator编写巡检规划方案，然后下载到FLIR T865中，这样就可以按需规划好每天的巡检计划，优化巡检路线，还可以成批分类管理检查结果，让热像工程师们后续的工作流程更加高效！远距测量 ，定位准确FLIR T865红外热像仪FLIR T865搭配6°长焦镜头选件，可以从远距离对较小的目标进行检查，保护使用者的人身安全，降低风险。其搭载全新目镜取景器，使您无论处在室内还是室外，在任何亮度、光照环境下，都能做到不受太阳眩光干扰，让您可以安全舒适地开展工作！FLIR T865可测得-40℃，可测2,000°C，其测温精度高达±1°C/±1%，红外分辨率高达640*480，让你在大范围内看清故障细节，准确定位，轻松快速地做出最正确的决策！科研测温 ，定向分析FLIR T865红外热像仪强大性能的FLIR T865还可用于严苛的科研工作，它为科研领域提供了极大的灵活性和便携性，收集有意义的红外数据，无论是手持式或固定式配置。可选的微距模式允许您快速从广角切换到微距分析，无需更换镜头。当使用FLIR T865用于科研工作中时，搭配FLIR Research Studio专业软件，可以让您快速查看、记录、 分析多台FLIR热像仪和记录源的红外科研数据，还能将其及时共享给工作伙伴，加快科研进程！FLIR T865功能强悍，配件丰富可准确定位，生成清晰图像非常适合电力和制造行业将其纳入状态监测/预防性维护方案有助于企业降低成本，提高系统效率和可靠性防止停电造成生产损失和停机高性能的FLIR T865还可用于科研领域监控实验过程，分析报告实验结果FLIR T865作为2022年主推款产品备货充足，供货迅速！想要的菲粉赶紧点击“阅读原文”抢购吧~数量有限，先到先得哦~

青花五彩鱼藻纹盖罐被放进光谱仪检测 　　云南古陶瓷科学检测实验室首次走进珠海。能量色散X荧光光谱仪可以鉴定陶瓷胎土、彩、釉的组成物质属于哪个年代、哪片区域给出客观的数字依据。 　　一大早，郭汉东就开始折腾他那些古董宝贝。毒辣辣的太阳下，那些青花大罐、粉彩大瓶、龙泉青瓷摆了一地。云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室主任沈华友带着一群助手也跟着一起忙乎，浑身湿透。5天来，他们每天都要搬50-60箱的收藏品上机检测。 　　一只青花五彩鱼藻纹盖罐被小心翼翼地放进能量色散X荧光光谱仪，光谱仪采集的数据被传输到手提电脑，自动与中科院的数据库进行分析比对。10多分钟后，这只青花五彩罐胎、彩、釉所含的16种微量元素含量显示出来。检测结果，这只大罐的相关成份与16世纪早期(1501年-1600年)青花五彩瓷器数据符合较好，氧化锌偏高(0.552%)，属景德镇窑产品。郭汉东说，10年前，同样的明代青花五彩鱼藻纹盖罐在香港拍出4400万元。这天上午共检测了15件，件件都是真家伙。 　　郭汉东收藏古玩30多年，有6000-7000件藏品，有3000多件经过了国家文物鉴定委员会的鉴定，其中有一批被鉴定为国宝级，国家一级、二级文物更是不计其数。现在，郭汉东请来科学仪器挑战自己和众多专家的眼力。 　　云南古陶瓷科学检测实验室是第一次走进珠海。沈华友说，“眼学”一直是中国古陶瓷鉴定中最重要的手段。然而每个人的眼力不同，对同一件陶瓷的鉴定往往有不同的结论，影响了收藏及艺术品投资市场。上世纪50年代以前，能量色散X荧光光谱仪在许多领域就已经是很成熟的技术，那时多是应用于国防和材料科学。从50年代起，中国开始把这一技术运用于古陶瓷鉴定。有关古陶瓷的相关数据也是从那时起开始积累，由中科院建立了数据库。目前，国内只有故宫的实验室和云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室的能量色散X荧光光谱仪与该数据库联网。能量色散X荧光光谱仪可以鉴定陶瓷胎土、彩、釉的组成物质属于哪个年代、哪片区域给出客观的数字依据。只不过以前能量色散X荧光光谱仪的工作舱很小，只能放进茶杯大小的瓷器，现在则可以放进直径65公分的大器。沈华友说：“‘目鉴’与‘科鉴’相结合已成为一种趋势。故宫博物院也成立了科学检测实验室，也有能量色散X荧光光谱仪。当专家委员会对某一物品鉴定有分歧时，就以科技手段给出最终结论。仪器给出的是客观数据，一件藏品的历史价值、文物价值、艺术价值和市场价值还要靠‘眼学’解决。” 　　云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室是一家半官方机构，从2008年在国内率先开始为民间收藏家鉴定藏品。光谱仪可以检测元素周期表中除液态和气态元素外的所有元素。上一次机要980元。 　　郭汉东的办公室已经堆了一地已经检测和准备检测的藏品。沈华友先以“眼学”鉴定方式对每一件藏品作出大致判断，然后实验室的工作人员先测量一件件藏品的高、宽、底、口，然后才放进仪器。沈华友说，能量色散X荧光光谱仪的核心是一根衣针大小的镭棒，这根镭棒是有寿命的，大约可使用1万小时，以后就会衰减，所以要更换，换一支要6-7万美元，同时也是为顾客着想。有些藏品一看就有问题，或是产自民窑，价值不高，就没有必要上机。 　　记者看了一个上午，大约检测了15件藏品，除了那只青花五彩鱼藻纹盖罐，最大也是最值钱的是一件晚清的青花云龙纹石榴尊，据估市价上千万元。 　　已经完成检测的200多件藏品，有些已经国家文物鉴定委员会的鉴定，仪器的检测结果与专家“眼学”鉴定结果吻合。其余大部分也符合郭汉东的判断，只有几件他打了眼。不过这几件也都是古仿，非今人作品。 　　南京博物院研究员霍华说：“高仿瓷虽然可以按照已测试出的出土瓷化学成分配方，但微量元素是无法配入的。”有专家说，能量色散X荧光光谱仪是赝品的克星，因为在赝品中加入多少微量元素使之“正合适”是造假者做不到的。造假者是否可以把古瓷粉加入伪作中，以假乱真呢?沈华友笑了，说这是不懂材料学。因为瓷土的成份主要是硅酸盐，也就是水泥。你能把房子拆了还原成水泥吗?这就好比炒熟的鸡蛋不可能还原成蛋。还有人说，对付仪器可以“接胎”，半真半假。沈华友说：“那个只能对付‘热释光’检测法，对能量色散X荧光光谱仪无效，因为光谱仪全面检测胎、彩、釉，‘接胎’就会露馅。” 　　既然能量色散X荧光光谱仪如此灵验，每条古玩街或古玩店放上一台，收藏者就不怕打眼了。沈华友笑说：“这样一来也就没有‘捡漏’了，中国的收藏文化中，‘捡漏’，雾里看花是收藏者的一大乐趣。”此外，由于能量色散X荧光光谱仪中有放射性物质镭，所以国家有关部门对其有严格的监管，不可能让它“遍地开花”。 　　云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室从2009年开始走出云南。此前，不少收藏爱好者带着宝贝千里迢迢到云南请他们检测，收藏品在运输过程中常发生损坏。2009年，实验室开始“中国民间藏品科学鉴定万里行”，第一站就是广东。从汕头、揭阳、普宁，到深圳、广州、番禺、佛山、中山等珠三角城市。郭汉东也拿了几件收藏品赶到番禺，上机检测。 　　这一次，郭汉东准备挑选500件藏品过过光谱仪的法眼。以每件藏品检测时间10-20分钟计，完成500多件藏品的检测需要10天。尽管郭汉东的3000件收藏已经国家文物鉴定委员会鉴定，史树青、李炳辉等大家为他的藏品下过结论，但坊间仍有不少人质疑，郭汉东这次要让科学为自己的藏品作证。

高智能快速测土配肥仪（高智能快速測土配肥儀）是云唐智能科技厂家生产的YT-TR05型号仪器。是一款综合性全项目的土壤环境分析检测系统，检测精度达到农业大学进行课题试验的标准和要求，而且采用智能安卓操作系统,智能化程度高，人机互动性强,配有7寸液晶屏幕，可以清楚的看到操作的过程和检测的内容，仪器也内置了操作视频，可以帮助用户完成检测过程的学习，厂家提供包教包会的服务，可以比较全面的解答用户的疑问和使用过程中的问题。目前采购模式均为单一来源采购 。咨询客服均有优惠！山东云唐智能科技有限公司旗下另有山东云泽精密仪器有限公司、山东蓝虹光电科技有限公司，一共只此三家，其余皆不属于云唐公司体系，请知晓！高智能快速测土配肥仪重要性：可以帮助农民朋友快速的知道土壤中缺什么养分，应该补充什么营养成分，使用什么肥料，使用多少肥料，可以提高农民朋友劳作的效率，合理的使用化肥。进入秋季以来，有些茶农认为冬季茶树已停止生长，进行施肥是一种浪费，导致茶园积肥不足，秋季开花。为了搞好茶园秋冬季管理，进入10月以来，该县土肥站全面出击，组成专班深入茶区，对成片茶园土壤进行测土化验，并按测土结果配方制肥。高智能快速测土配肥仪使用方法：土壤速效养分的测定1.药剂的配制1)土壤浸提剂的配制:取土壤联合浸提剂粉剂一袋，放入500mL容量瓶中，加入蒸馏水定容即可。2.土壤养分待测液的制备称取风干土样1.0克或新鲜土样1.0(1+含水量)克，放入土壤浸提瓶(三角瓶或塑料瓶均可)中，加土壤浸提剂20mL于浸提瓶中，然后取一平勺土壤脱色剂倒入浸提瓶中，剧烈振荡3分钟，然后过滤于干燥的浸提瓶中，即为土壤速效养分待测液，此液可测定土壤铵态氮、硝态氮、有效和速效钾。3.土壤铵态氮的测定用吸管分别吸取蒸馏水3mL（作空白，不用加试剂），浸提剂2mL+1滴土壤标准储备液（做标准用），土壤待测液2mL于三个小试管中，向标准和待测里面分别依次加入：土壤铵态氮1号试剂4滴土壤铵态氮2号试剂4滴土壤铵态氮3号试剂4滴摇匀，5分钟后分别转移到比色皿中上机测定：点击屏幕 “土壤铵态氮”检测将空白液置于一通道中，标准液置于第二通道中，待测液置于除一、第二通道外的其他通道中，点击检测按钮，对应待测液通道显示数值即为土壤中铵态氮含量(mg/kg)。按打印键即打印出结果。4.土壤硝态氮的测定用吸管吸取土壤浸提剂2mL于一小玻璃瓶中作空白液，吸取土壤标准液（含硝态氮2.4μg/mL）2mL于另一小玻璃瓶中作标准液，吸取土壤待测液2mL于第三个小玻璃瓶作中待测液，依次加入：硝态氮1号试剂4滴（逐渐加入并摇动）硝态氮2号试剂10滴硝态氮3号试剂1滴（使用前剧烈摇动或70℃左右热水水浴3分钟后摇动几下，使沉积物充分悬浮后加用）振荡一分钟，静置15分钟后分别转移到三支比色皿中，上机测定。点击屏幕 “土壤硝态氮”检测将空白液置于一通道中，标准液置于第二通道中，待测液置于除一、第二通道外的其他通道中，点击检测按钮，对应待测液通道显示数值即为土壤中硝态氮含量（mg/kg）。按打印键即打印出结果。[ 注]硝态氮随水升降，主要分布在0～40cm土层中，为了使测试结果更加符合土壤实际，建议采土深度取0～40cm，同时将计算时土重系数0.15改为0.3。[ 注]测土壤水解氮时加还原剂者，不必再另测硝态氮。高智能快速测土配肥仪参数：1、拥有国家计量认证，完全符合有关要求，使用无风险；2、各项目的检测原理及采用标准符合国家、行业、地方标准。3、定量准确，价格合理，性价比高，性能稳定，故障少；4、（1）具有液晶显示、彩色触摸屏，多通道同时检测，（2）带USB输出接口、附加wifi传输模块，可将资料上传至平台，实现远程查看（3）自动调零、浓度直读、曲线存储、自动打印、全中文菜单等特点；5、自动化程度高，操作简单，适合成批分析，人机交互式操作，使用者无需复杂的专业知识；交直流两用，内置锂电池，可野外流动测试；6、用于现场测定各种土壤化学指标的一体化智能仪器，可检测土壤、肥料、作物等测试项目。具备历史数据查询打印功能，可打印出测试日期、测试时间、种类、测试项目、测试值等。设备端口开放可后续添加检测项目。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2019年8月17-19日，第八届中国国际纳米科技会议(ChinaNANO 2019)在北京举行。会议吸引了来自全球40多个国家和地区的2500余名从事纳米科技研究的院士、专家、青年学者及企业精英参会开展科学交流。 /span /span /p p style=" text-align:center" dir=" ltr" span style=" text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/307f2176-0ea8-4d2f-ab9b-1ed8b3b054ad.jpg" title=" ChinaNANO 2019大会现场.jpg" alt=" ChinaNANO 2019大会现场.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " ChinaNANO 2019大会现场 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " 作为ChinaNANO 2019的赞助商，牛津仪器携旗下原子力显微镜部门(Asylum Research，以下简称AR)亮相此次大会。会议间隙，在牛津仪器展位，仪器信息网编辑就AR业务部门产品研发及市场动向，与AR全球总裁Terry Hannon博士、亚太区副总裁David Beck博士、产品经理Marta Kocun博士以及中国区大区经理刘方博士进行了现场交流。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/bb04d697-f638-406b-b161-952a5be99540.jpg" title=" 牛津仪器展位现场.jpg" alt=" 牛津仪器展位现场.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " 牛津仪器展位现场 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 专注AFM研究20载，产品创新从高性能到广用途 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " AR成立于1999年4月1日，2012年加入牛津仪器，且加入牛津仪器之前就已经在中国开展了业务。今年是部门成立的20周年，20年来，AR一直专注于原子力显微镜的研究，部门员工从最开始的三个创始人发展到现在的近百人，从事中国业务的人员也从一个人发展到十几人。David Beck介绍到，“至ChinaNANO 2019，已经是牛津仪器AR第七次参加ChinaNANO，每次参会AR都会带来具有革命性意义的新产品、新技术。” /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " AR创立之初的第一款产品MFP-1D是最早的具有闭环扫描器的产品，解决了当时市场上的原子力显微镜都无法精准地测量力曲线的弊病。2007年，AR推出了快速扫描产品Cypher，那时候大家扫一幅AFM图像普遍需要几分钟甚至十几分钟，市场上也没有出现所谓快速扫描原子力显微镜的概念，Cypher的推出把扫描速度提高了几十倍，线速度可以达到几十赫兹。2017年牛津仪器正式推出了Cypher VRS，这是市场上第一款全功能的视频级扫描原子力显微镜，其将AFM的扫描速度又提高了一个数量级，最快可以实现超过10幅每秒的帧速度，让使用者可以进行纳米尺度下的原位动态的研究，这是一个巨大的进步。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " “今年推出的Jupiter，是一款大样品台原子力显微镜。无论是分辨率、自动化程度、扫描精度、还是扫描速度，它都领先于市场上的同类产品，且Jupiter可以兼顾学术和工业研究的需求。” Marta Kocun说到，“工业界的样品尺寸一般都比较大，无法切割。之前很多客户对我们的产品性能很满意，但是出于样品尺寸方面的考量，放弃了我们的产品，Jupiter的推出解决了这个问题。” /span /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 230px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d2470db2-6bef-4f11-a09d-950a6fb9b7d2.jpg" title=" 牛津仪器AR原子力显微镜.jpg" alt=" 牛津仪器AR原子力显微镜.jpg" width=" 664" height=" 230" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " 牛津仪器AR原子力显微镜 /span /strong /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " (左: MFP-3D 中: Cypher VRS 右: 本次展出的Jupiter XR) /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 技术创新为基础，拓宽AFM应用领域从学术至工业 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " “如果你看我们技术发展历程的话，会发现牛津仪器AR一直引领着原子力显微镜市场的技术革新。”Terry Hannon说到，“牛津仪器AR把产品带到了ChinaNANO 2019现场进行操作展示，这说明我们对自己的产品非常有信心。原子力显微镜对稳定性和噪音有很高的要求，一般需要一个安静的运行环境，而牛津仪器AR的产品在这样一个较为嘈杂的环境下仍可以工作，足以证明AR产品的技术能力和水平。” /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " AR以前的客户主要集中在高尖端科研和工业研发领域，通过推出配备大样品台的快速扫描原子力显微镜，客户也从学术研究拓展到了工业生产、检测等更多的领域。Terry Hannon表示，“其实公司新款产品的推出就是要从学术走到更广阔的应用前景，我们要把原子力显微镜的使用场景扩得更大，让更多的人用到牛津仪器AR的先进技术。” /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " 牛津仪器不只有原子力显微镜部门，还有等离子体部门、能谱部门等。“在研发Jupiter这款产品的时候，AR就跟等离子体部门有很好的合作，深挖了半导体领域的需求，并针对需求进行产品的研发和制定。”Marta Kocun说到，“我们有很强的技术，并将这些技术优势转变为针对半导体领域的具体的解决方案。其实工业界更关心是准确性、重复性、以及长效性。牛津仪器AR在新推出的Jupiter XR上面做了测试，用同一根探针连续扫描一千次，最终的结果显示，测得的表面粗糙度的误差小于1%，这样的一致性对工业领域是非常重要的。AR提供的仪器和技术能够让半导体领域客户在高效使用设备的同时，获得准确而可重复的测量数据。” /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/56edd657-5f2d-4e0d-9675-901bdfb72859.jpg" title=" 牛津仪器交流现场.jpg" alt=" 牛津仪器交流现场.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " 交流现场 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 中国市场需求向上，未来将持续加大投入 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " “中国是一个发展相对迅猛的市场，由于政府和企业越来越重视研发的投入，中国对高科技设备的需求也在逐年增长。”Terry Hannon讲到，“所以牛津仪器非常重视中国的市场，对中国市场也做了持续的投入。” /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " “就像白春礼院长在ChinaNANO 2019开幕式上讲的，中国的纳米科技已经在世界上领先，其中很多领域都处于引领地位。牛津仪器不仅可以提供技术一流的仪器产品，同时也有非常优秀的、有资深专业背景的工程师团队，能够支持客户最大限度地利用仪器。公司用心培养专业的技术团队，帮助中国用户掌握先进的AFM技术，在这个层面上也体现出了对中国市场的重视。”Terry Hannon说到。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 更多潜在市场需求有待开发，牛津仪器AR致力让AFM“更快速、更准确、更智能” /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " Marta Kocun谈到，“如果看到我们最新的仪器，会发现跟几十年前的产品有很大的不同。跟以前的产品相比，它的主要部件、驱动方式、检测系统都有了显著的发展。比如牛津仪器AR推出的blueDrive光热激发轻敲模式，就是彻底改变了传统压电陶瓷驱动方式，大大提高了测量的稳定性和准确性。再比如牛津仪器AR近期推出的干涉位移传感系统（IDS），其最大优势是可以避免传统光杠杆所带来的误差，能够实现探针运动的精确测量。” /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: " times=" " new=" " 虽然原子力显微镜市场在逐年增长，但它还是有很大的增长空间。对此，Terry Hannon表示，“原子力显微镜具有自己独一无二的特点，能做别的技术做不了的事。牛津AR的愿景就是要把原子力显微镜做得更快速、更准确、更智能，使得原子力显微镜为更多人所认识，让更多的人可以直接使用。” /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3073d1c1-b73b-49b8-bd54-872e19290c72.jpg" title=" 牛津仪器AR高层与本次展出的Jupiter XR.jpg" alt=" 牛津仪器AR高层与本次展出的Jupiter XR.jpg" width=" 450" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " 牛津仪器AR高层与本次展出的Jupiter XR /span /strong /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px font-family: " times=" " new=" " (左至右: Terry Hannon博士 David Beck博士 Marta Kocun博士 刘方博士) /span /p p br/ /p

引言实验室工作流程正在快速变化，以跟上当今快节奏的世界。因此，产品和人员也必须适应，不仅要提高生产力，还要消除人为错误和工艺变化引起的异常或不一致。主要挑战包括要求越来越复杂的质量控制来抑制错误，结合先进的分析来获得有意义的信息或可靠的诊断。数据再现性也至关重要，因为在再现和验证结果方面的失败威胁到科学研究的完整性和声誉。自动化必须与人类的专业知识相结合。仪器智能可以在许多方面提供帮助。例如，取决于数据的性质以及获取和存储数据的过程。关键资源是实施基于机器学习和统计数据分析的工具，该工具可用于突出显示异常值或可疑值序列，识别不同数据源和数据模式的不一致性，并通过自动填写缺失值或指出应收集更多数据的位置来减少测试次数。本电子书概述了仪器智能解决方案，并展示了如何修改几个实验室部门，以实现更快、无错误的生产。这尤其可以通过数字化和数字化转型来实现。本电子书的内容包括威利的著作《实验室的数字化转型》的摘要，该书讨论了与人工智能（AI）在实验室转型中的作用相关的机遇、需求和挑战，生物医学研究中“工业”革命的一篇文章的摘要，以及安捷伦智能反射工作流工具的信息图。一、生物医学研究的“工业”革命——数据爆炸和再现性危机促使实验室工作流程发生变化有几个因素正在推动生命科学实验室组织工作流程的方式发生深刻变化，无论是医学诊断还是基础研究。这些变化的一个常见原因是生成的数据量激增，同时数据生产成本快速下降。这需要越来越复杂的质量控制来抑制错误，并结合先进的分析来获得有意义的信息或可靠的诊断。对实验室工作流程造成变化的另一个挑战是再现性，这一点至关重要，因为重要结果的再现和验证失败威胁到生物医学研究的完整性和声誉。深度学习和自动化深度学习（DL）的兴起越来越要求产生准确的数据集，以避免偏见和错误结论。反过来，这需要更多地使用自动化来消除由人为错误和过程变化引起的异常或不一致。例如，批量效应——这会破坏DL工作——在没有自动化的情况下会变得更糟。可以减轻批量效应的算法通常使用某种形式的贝叶斯推理，该推理比较不同条件下的实验结果，以过滤与过程相关的不一致性。然而，这些算法也可以消除生物学上显著的变化。不断增长的自动化从一开始就消除了批量效应的许多原因，从而为DL的强大应用奠定了基础。链接不同的专业知识‍尽管如此，工作流的挑战并不局限于自动化和数据分析。更大的问题在于协调自动化与人类专业知识，特别是在诊断实验室。随着全基因组测序（WGS）和全外显子组测序（WES）的出现，对帮助临床医生有效利用计算能力的新技术的需求变得更加迫切。为了克服诊断瓶颈，已经开发了能够识别数百种与罕见遗传病相关的突变的扩大的携带者筛查小组。这些小组可以发现否则无法检测到的突变，这就是机器和人类之间的整合变得重要的地方。工作流和人工变化实验室的工作方式将发生根本性的变化，正如安捷伦科技公司（Agilent Technologies）最近的一项举措所表明的那样。安捷伦技术公司是实验室工作流程分析工具和软件的专业开发商，于1999年由惠普公司（Hewlett-Packard）分拆而成。Frost&Sullivan开展的一项研究中，根据来自中国、德国、印度、韩国、瑞士、奥地利和美国的650名实验室经理、主任和主管的回答，他们的第一次制药实验室领导者调查结果于2019年6月公布。安捷伦高级副总裁兼首席技术官达琳所罗门（Darlene Solomon）表示，研究结果已经导致实验室设备发生了变化。她说：“85%的受访者告诉我们，他们正在购买更精密、更具特异性的仪器。”。所罗门补充道，工作流程的压力，以及实验室技术人员技能水平的变化，都推动了更易于使用和培训需求的减少。所罗门说：“我们有一些例子表明，一个看似微小的改变，例如使用带有触摸屏的仪器，确实有助于提高使用和训练的便利性。”。“这一点很重要，因为一些地区的实验室技术人员的形象已经发生了变化。虽然几年前，实验室技术人员可能是具有质谱或气相色谱专业教育的理科毕业生，但如今，他们很可能是具有人文学科学位的多面手，这意味着实验室管理人员希望仪器易于使用、易于培训，以及不需要由专家操作。”另一个主要趋势是人工智能（尤其是DL）的日益融合，以适应实验室中复杂或重复的任务。所罗门说：“基于深度神经网络的现代人工智能方法在基于组织染色的数字病理学领域尤其有前景，可以提高癌症诊断和治疗决策中病理切片解释的准确性并降低其复杂性。”。“例如，人工智能可以提高效率，提高计算细胞等耗时任务的准确性，或者识别高级细胞染色产生的复杂模式的准确性，这些模式可能会让人工解释感到困惑。”所罗门强调，需要可靠的数据来为DL算法提供数据，并强调了整个工作流程一致性的重要性。“样本分析总是从样本准备开始。良好和一致的样本准备是迈向自信和高质量结果的一大步，这将在后端产生有意义的理解，”她解释道。解决治理和道德问题安捷伦调查范围之外的工作流程还有另一个维度，即激励和道德考量的作用，以确保一致和公平的结果。马拉维大学公共卫生和流行病学教授亚当森穆拉强调了这一点。他解释说：“如果没有适当的系统，即使是最好的设备也无法发挥最佳作用。”。“也许我们也可以采用约瑟夫姆富索本戈（Joseph Mfutso Bengo）的LEGS（领导力、道德、治理和系统）模型。”穆拉指的是马拉维为加强卫生系统而开发的名为LEGS的框架，特别是在治理和法治相对薄弱的发展中国家[1]。根据LEGS研究的作者，道德规范会在各个层面，如采购、临床工作和研究，加强内部社会控制。提高再现性虽然临床需要一致性和准确性，但再现性已成为基础研究和转化研究的一大挑战。无法再现结果的主要原因之一是当正面结果比负面结果更受青睐时，发表偏见。还有一种被称为HARKing（结果已知后假设）的现象，研究人员呈现出意想不到的结果，就好像他们从一开始就被假设了一样[2]。虽然并非所有研究人员都同意HARking完全不利于科学进步，但这其中存在不诚实的因素，更重要的是，它可能会带来偏见，因为该假设可能只是从结果中推断出的几种假设中的一种。一种解决方案是再次改变工作流程，在进行实验之前预先注册工作计划和假设，以避免选择性报告或HARking。英国布里斯托大学生物心理学教授马库斯穆纳夫（Marcus Munafò）是感兴趣的研究者之一，他研究与酒精和药物滥用相关的神经通路。Munafò博士毕业后，在进行了系统回顾和荟萃分析后，发现许多发现不如看起来可靠时，他对工作流程和再现性之间的联系产生了兴趣。他解释道：“我对我们的激励结构和工作方式有何贡献感兴趣。”。“现在，我有兴趣思考如何改进我们的激励结构和更广泛的研究文化，以关注质量，至少与创新、新颖性和发现一样多。在过去几年中，我们朝着开放的研究工作流程迈进。我们从预注册研究协议开始，现在我们定期归档数据，我们开始归档用这些分析脚本，我们发布所有手稿的预印本。最初，这仅用于赠款资助的活动；现在是我们所有的活动，包括学生项目。”Munafò补充道，在这一正在进行的过程中，还有更多的工作要做，比如分享更多的研究材料。他说：“这有几个好处——它允许对我们的工作进行更严格的审查，并为内部检查提供了激励。”。根据Munafò的说法，最大的挑战是在研究人员中灌输长期观点，并清楚地阐明其益处，以便团队成员认同所需的努力。这与马拉维LEGS项目传达的信息一致，其基本主题是，研究的动机需要围绕科学和数据而不是希望和愿望引导的一致性和透明度进行重新调整。这几乎是对人性本身的挑战。References[1] Mfutso-Bengo, J., Kalanga, N., and Mfutso-Bengo, E.M. (2018) Proposing the LEGS framework to complement the WHO building blocks for strengthening health systems: One needs a LEG to run an ethical, resilient system for implementing health rights. Malawi Med. J., 29 (4), 317.[2] Kerr, N.L. (1998) HARKing: Hypothesizing After the Results are Known. Personal. Soc. Psychol. Rev., 2 (3), 196–217.[3] Hunter, P. (2020) The “industrial” revolution in biomedical research. EMBO Reports 21, e50003.二、人工智能（AI）改造实验室数字化正在我们的工作和日常生活中蔓延，从纸张到数字不仅仅是改变存储数据的媒介。本文讨论了与人工智能（AI）在改造实验室中的作用相关的机遇、需求和挑战。实验室的数字化在某些领域比其他领域更快，这取决于从纸面向数字化转变的需求和机会。Al可以作为过程中的催化剂，提供一系列附加服务，包括健全性检查、异常值检测、数据融合和数据预处理阶段的其他方法、数据分析和建模的不同方法、数据消耗监测和实验室中的其他动态过程，以及对领域专家的决策支持（图1）。图1。从数据预处理和来自不同来源的数据融合到数据分析和不同过程的监控，AI可以在不同方面支持实验室。资料来源：Dunja Mladinic提供。数据预处理和数据分析根据数据的性质、获取和存储数据的过程或其他一些数据属性，Al方法可以以不同的方式帮助数据预处理。例如，我们可以有一个基于机器学习和统计数据分析的工具来突出显示异常值或可疑值序列，识别不同数据源和数据模式的不一致性，并通过自动填写缺失值或指出应收集更多数据的位置来减少测试数量。如今，Al方法能够高效组织大量异构数据，支持高效搜索和检索。除此之外，根据数据形态，可以为用户提供强大的数据探索工具，包括丰富的数据可视化、自动异常值检测、数据建模和预测。此外，数据分析可以应用于实验室工作的不同阶段，从监测和指导数据收集、数据预处理、存储和建模到搜索历史实验室数据（例如，测试结果和笔记本），并使科学家能够跨问题和实验室共享数据和模型。过程监控实验室中的过程涉及可能从监控和建模中受益的活动和数据。我们讨论的是一个过程或一组可能相互关联的过程的动态和结果建模。历史数据可用于建立一个参考模型，该模型可根据监控过程的当前背景和趋势进行调整。由于Al方法用于构建机器、物流流程或生产工厂的数字孪生，因此它们也可用于构建实验室中某些流程的数字孪生。这将有助于监控相互依赖性、可能的异常检测以及对流程未来发展的模拟，使专业人员能够提出假设问题。通过对输入数据进行实时建模和监控的能力，我们可以在同一实验室内或不同实验室内分析数字实验室笔记本。以类似的方式，由于机器学习方法已被用于数十年的研究出版物中，以预测科学中的下一件大事，[1]人们可以分析和监控实验室中的过程和数据流。人类在回路中无论我们在实验室中使用了多少以及在哪些过程中使用了人工智能，我们都应该记住，人工智能可以涵盖一些智能，但人工智能无法涵盖人类给过程带来的其他维度，在采取行动之前预测行动的后果，并制定实现目标的策略。智力与清晰、专注和有选择的思维有关，需要我们的指导，以避免迷失在细节或幻想中。根据瑜伽哲学，智慧是实现人生成功所需的三种创造力之一：意识、智慧和能量。[2] 例如，为了知道我们想要表现什么以及如何表现，我们需要资源/能量来真正做到这一点；要知道要展示什么和拥有资源，我们需要一个策略。人类通过有意识地决定某些工作或实验室实验的目标，智能地制定实现目标的策略，并利用资源来实施策略和实现目标，在这一过程中发挥着至关重要的作用。References[1] Lawton, G. The next big thing in chipmaking. Computer (Long. Beach. Calif). 40, 18–20 (2007).[2] Mladenic, D. Artificial Intelligence (Al) Transforming Laboratories. in Digital Transformation of the Laboratory 289–295 (Wiley, 2021). doi:10.1002/9783527825042.ch21.原文：Advances in Instrument Intelligence——Using AI to Achieve Digital Transformation供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

5月13日,以“智能科技,引领未来”为主题的2024国际电子电路(上海)展览会在上海国家会展中心盛大开幕。天瑞仪器（300165）亮相8号馆8Y28展位，全方位展示天瑞仪器在镀层测厚、ROHS检测、成分分析领域的技术实力与品牌优势。　　天瑞仪器拥有30多年XRF技术经验，一直是国内XRF行业技术的引领者。展会期间，天瑞仪器展台受到了各地与会者们和慕名而来的合作伙伴的热情驻足与洽谈，人头攒动的展位成为展会期间的一道亮丽风景线。　　本次展会，天瑞仪器携新产品、新技术惊艳亮相，吸引众多参观者驻足咨询，天瑞现场销售及技术团队为参观者一一讲解仪器产品细节及应用。　　通过现场仪器的演示与技术人员的精彩讲解，天瑞仪器向现场观众呈现了精彩的产品及技术分享。此次展会，展出产品包括全自动微区膜厚测试EDX2000A能量色散X荧光光谱仪、EDX-V能量色散X荧光光谱仪、EDX3800能量色散X荧光光谱仪、UPY-6800快速热裂解气相色谱质谱联用仪等。　　EDX2000A采用自动化三维控制系统,可满足各类镀层厚度分析、电镀液和镀层元素含量分析。双激光能精准快速地完成对产品的测量点定位。对于复杂底材及多层复杂镀层样品,也能准确测量。　　EDX-V是天瑞仪器集30多年X荧光膜厚测量技术研发的一款全新的从上至下照射X荧光的测试仪,适用于无损分析和测量极微小部件上镀层的厚度。该款仪器采用多导毛细管X射线光学系统,对于微米级尺寸电子零件、芯片导线、晶圆微区等部件上的镀层厚度和成分分析,能进行最为高效、准确的测量。　　UPY-6800快速热裂解气相色谱质谱联用仪，是天瑞仪器精心打造的一款高性价比、易操作、无需样品前处理的RoHS2.0检测仪器，具有完全的自主知识产权，拥有多项专利技术，可以用于检测电子电气产品中邻苯二甲酸酯类增塑剂、多溴联苯、多溴联苯醚等，并广泛应用于工业检测、食品安全、环境保护等众多领域的有机物检测。　　EDX3800能量色散X荧光光谱仪可选择手动进样及自动机械臂进样两种模式，真正的做到了智能自动检测。主要用于RoHS指令相关行业、贵金属加工和首饰加工行业、银行、首饰销售和检测机构、电镀行业。　　天瑞仪器围绕电子电路领域前沿热点技术推进，产品布局具有系统性、前瞻性，能够为PCB客户的新工艺、新需求提供综合解决方案。　　本次展会天瑞仪器与众多电路板企业交流分享，洽谈共赢合作。天瑞仪器将秉承客户至上的理念，继续加大研发和生产投入，为国内外PCB企业提供多元化的产品和快速响应的优质服务。

2016年10月，工业和信息化部发布了三项机械行业标准，分别为JB/T 12962.1-2016《能量色散X射线荧光光谱仪 第1部分：通用技术》、JB/T 12962.2-2016《能量色散X射线荧光光谱仪 第2部分：元素分析仪》和JB/T 12962.3-2016《能量色散X射线荧光光谱仪 第3部分：镀层厚度分析仪》（以下简称“三项标准”）。三项标准将于2017年4月1日正式实施。这三项行业标准均由天瑞仪器起草撰写。天瑞仪器作为在国内最大的X荧光光谱仪生产厂商，X荧光光谱仪产品齐全、种类繁多，包括能量色散X射线荧光光谱仪、波长色散X射线荧光光谱仪等，基本覆盖了X荧光光谱仪的所有产品。其在业内的知名度获得了国家标准化管理委员会的认可。2010年，全国工业过程测量和控制标准化技术委员会分析仪器分技术委员会任命天瑞仪器为三项标准的主编单位。 天瑞仪器手持式合金分析仪 EXPLORER5000本次起草编撰历时4年。经过多次的验证、讨论及意见征求， 2014年1月，天瑞仪器依据参编单位意见对标准工作组讨论稿再次进行修改并形成了标准送审稿。2016年10月，工业和信息化部批准发布了该标准，并定于2017年4月1日实施。二十世纪七十年代末，我国引进能量色散X射线荧光光谱仪投入使用，到90年代我国已具备自主生产能量色散X射线荧光光谱仪的能力。经历了近30年的发展，到二十一世纪初我国能量色散X射线荧光光谱仪生产技术已日臻成熟。目前，我国已有多家研制、生产、组装能量色散X射线荧光光谱仪的厂商，其产品主要性能指标基本接近国际先进水平。但是如何对能量色散X射线荧光光谱仪进行有效的质量评定，确保能量色散X射线荧光光谱仪的品质，目前国内还没有统一的行业标准，相关企业基本按照自定的标准生产，难免造成仪器性能不稳定、产品质量参差不齐、使用者对仪器性能不了解、仪器购销贸易纠纷不断等问题，严重影响了行业的健康发展。三项标准的实施将打破能量色散X射线荧光光谱仪行业的乱象，将规范本行业对于产品的技术要求及其测试方法，促进产业的进步和发展 将为产品的合同订立和产品交易提供技术支持，确保供货方和使用方的权利和利益 将使相关学术交流中，实验数据和测量结果的表述更加准确、可靠，更具参考性 将为仪器的生产及制造过程中提供可做为验收依据的参考数据。 天瑞仪器食品重金属快速检测仪EDX 3200S PLUS X近几年，天瑞仪器在X射线荧光光谱仪行业屡创辉煌，譬如，自主研发生产的食品重金属快速检测仪EDX 3200S PLUS X，采用了能量色散X射线荧光光谱技术实现食品中微量重金属有害元素的快速检测，操作简单，自动化程度高，可同时检测24个样本；在多年同时式波长色散X射线荧光光谱仪的研发和产品化基础上，在国家重大科学仪器设备开发专项资金支持下，融合独有的科技创新和发明，推出了国内第一台商业化顺序式波长色散X射线荧光光谱仪——WDX 4000，为土壤重金属检测提供新支持；成功研发EXPLORER手持式能量色散X射线荧光光谱仪，促进了仪器的小型化与便携化等。 天瑞仪器顺序式波长色散X射线荧光光谱仪 WDX 4000今后，天瑞仪器将继续以“行业领导者”为目标，不断提升技术水平，使国产仪器媲美国外，走向国际。同时，天瑞仪器着眼于日益严峻的环保形势，积极调整产品结构，致力于环保解决方案的提供，守护碧水蓝天。与时俱进开拓创新，用科学技术服务于国家，服务于人民，是每一个天瑞人的追求。

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MB120快速水分测定仪，由奥豪斯全球团队历时三年研发而成：精密称重模块结合完美加热腔，配备人机友好的操作系统，和全新升级功能性智能软件，可在极短的时间内完成水分含量测定及加热法开发。特殊的侧翼散热系统可有效保证加热腔内温度均匀，为测试结果的稳定准确保驾护航。即日起您可申请免费试用15天奥豪斯MB120快速测定水分仪▼- 活动详情 -长按“申请试用”识别二维码填写申请表，即可参与活动*申请成功后，我们将根据您的报名信息联系您，为您安排“产品试用”。在您试用期间，我们同时附赠为期15天的专家服务及技术支持。活动说明：1. 活动说明：活动期间，您只需提交试用申请、无需承担任何费用，即有机会获得MB120快速水分测定仪15天免费试用体验。2.试用前，请确保您已阅读并接受《OHAUS产品试用协议》。OHAUS产品试用协议向上滑动阅览1.试用设备：乙方(奥豪斯)向甲方（试用申请者）提供MB120水分测定仪1台。前述试用产品的所有权仍归乙方所有，不因该试用协议而转移。 2. 试用区域：仅限中国地区。3. 试用费用：免费。4. 试用期限：15天（乙方向甲方提供全部试用设备后开始计算）。5.甲方义务：①试用期内甲方应按照使用说明书的要求进行试用，并派专人负责设备的正常维护和保养。② 甲方未按乙方的使用说明书正确使用，人为原因导致试用产品造成损坏，则甲方应根据损坏情况向对乙方进行赔偿或原价购买，具体赔偿价格和方式由双方商定后执行。③试用期间内设备的正常损耗品（如：样品盘和玻璃纤维滤纸）的更换费用由乙方负责。④ 甲方如在试用中发现问题或遇到困难应及时通知乙方处理。甲方在试用期满后3天内将全部试用设备寄出交还给乙方。6. 乙方义务：①乙方负责提供全部试用设备。②乙方负责在试用产品到位后对甲方使用培训和指导。③对甲方在试用中发现的问题应及时帮助解决。④乙方负责试用产品的往返运输费用。7. 产品责任限制： 甲方接受试用产品在乙方向其提供时的使用状态。在任何情况下，乙方均不对甲方因使用试用产品或因该试用产品无法使用导致的直接损失、利润损失、运营中断或数据丢失等承担责任。8.试用期满的处理：试用产品退回时，甲方需保证试用产品包装和外观良好。甲方如需要购买乙方的产品，则甲方应优先购买本协议所述试用产品，产品的价格，由甲、乙双方协商确定。9.知识产权及保密：①.知识产权：商标、服务标记、试用产品说明书、手册、文档等著作权，以及其他与试用产品相关的知识产权均为乙方所有。除非用于本协议目的，甲方对乙方知识产权的使用（包括对相关文档的复制及修改），则须经乙方事先同意授权。②.商业秘密：乙方未公开的有关产品、技术、价格及市场情况等方面信息均为商业秘密，甲方对此有保密的义务，未经乙方事先书面同意，不得透露给任何第三方。10.争议解决：本协议未尽事宜，及因本协议引起的或与本协议有关的任何争议，由双方本着友好合作原则协商解决。3. 更多信息请进入奥豪斯展台咨询。4. 本活动最终解释权归奥豪斯国际贸易（上海）有限公司所有。让您的水分含量测试方法开发，快人一步（点击下方图片，即可了解更多）??

-大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词：塔望科技，动物能量代谢监测系统，全身体积描记系统，阻塞性睡眠呼吸暂停，气道阻塞，导致内分泌类疾病，肥胖症，糖尿病，代谢类疾病，大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人，经过治疗后，代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物（OR）后，维持呼吸稳态的同时，伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞（AO）和轻度气道阻塞（mAO）移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示，移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时，血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a（GHSR1a)）和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关，该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明，为达到代谢健康状态，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径，对照组C：1.81±0.1mm，气道阻塞组AO：1.04±0.1mm，轻度气道阻塞组mAO：1.19±0.12mm，阻塞物移除组OR：1.87±0.11mm图C气道阻力，AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量，在室内空气呼吸，AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%，而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性，AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%，而OR组与对照组没有明显差别。图A，相对对照组，AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B，AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加，OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F，只有AO组每次进食量增加，进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长，再加上夜间“微进餐”（micro meals）图G和图H，AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I：AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D，AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C，能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G，AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量，如呼吸频率，潮气量，气道高反应性测试（Airway hyperresponsiveness，AHR）等。测试过程中，动物可以处于清醒自由状态，避免了创伤性气管切开及麻醉的影响，使实验过程更加简便，用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究，呼吸性药物的药理和毒理学研究，特别适合于大批量动物快速初筛试验，适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标，定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系，广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗，食物和水分摄取，取食和饮水模式，空间位置，总的活动量和转轮次数，体重，心率，体温及自动化的行为分析等，所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机，将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体，途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END

p style=" text-indent: 2em " 近日，蒙特利尔工程学院的一个科研团队在《细胞报告物理科学》杂志上发表了一项最新研究成果，称他们利用增材制造的方式，发明了一种新型复合材料。该材料可吸收高达96%的冲击能量，且材料不会破碎。这种材料的出现使生产更加耐用的智能手机保护屏成为可能。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员表示，该材料的设计灵感来源于蜘蛛网和其惊人的特性。弗里德里克· 高斯林教授称，蜘蛛网可以在其丝蛋白内部的分子层面，通过牺牲性连接进行变形，因此可以抵抗昆虫撞击时产生的冲击力，而正是这一特性启发了他们。 /p p style=" text-indent: 2em " 该研究意在展示如何将塑料织带与玻璃面板相结合，从而避免面板在受到撞击时破碎。聚碳酸酯加热后，会变得像蜂蜜一样黏稠。利用该属性，高斯林教授的团队使用3D打印机来“编织”一系列厚度小于2毫米的纤维，然后在整个网络凝固之前，快速垂直打印一系列新的纤维。 /p p style=" text-indent: 2em " 当3D打印机将打印材料缓慢挤出形成纤维时，熔化的塑料会形成圆形，最终形成一系列环。“一旦硬化，这些环就会变成牺牲性连接，从而赋予纤维更大的强度。当碰撞发生时，这些牺牲性连接会吸收冲击能量并断裂，以维持纤维的整体完整性，与丝蛋白类似。”高斯林教授解释说。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究的主要作者邹世波（音译）将一系列纤维网嵌入透明树脂板，然后进行了冲击试验。结果，这种晶片可分散多达96％的冲击能量而不会破裂，只是在某些地方变形，从而保持了晶片的整体完整性。 /p p style=" text-indent: 2em " 其实，早在2015年发表的一篇文章中，高斯林教授的团队就展示了制造这些纤维的原理。此次发表的文章则揭示了当这些纤维缠结成网时如何表现其性状。 /p p style=" text-indent: 2em " 高斯林教授认为，除智能手机屏幕，该材料还可用于制造新型防弹玻璃、飞机发动机的保护涂层等。 /p p br/ /p

2017年，中国首次超越美国成为全球最大原油进口国，同时我国作为海运大国日益增长的海上交通运输及渔业作业加大了航运船舶碰撞事故和海上溢油事故导致环境污染的风险。溢油污染不仅给海洋生态环境造成巨大影响，也给沿岸的社会、经济和人类的身体健康和带来直接危害。例如2010年美国墨西哥湾原油漏油事件和2018年我国“桑吉轮”事件均对周边海洋生态环境造成严重影响。因此为保障我国海岸带经济的可持续发展，对我国海上溢油应急响应能力和基于人工智能技术的油样快速溯源分析技术提出了迫切的需求。 相比陆地溢油事故，海上溢油所发生的海域范围辽阔，特别是油样经过长期日光暴晒降解，使得溢油取证和溯源鉴别充满挑战。油指纹鉴别技术是目前溢油溯源的主要技术手段，该方法充分利用油品本身的组分特征差异进行溯源。将基于溢油本身的有机特征、炼制工艺、储存运输方式、风化时间等因素导致油品指纹的差异性，通过气相色谱、二维色谱串联质谱等不同分析检测手段获取反映油品特征的色谱峰，形成油指纹信息。再通过分析现有油指纹和嫌疑溢油指纹之间的相关性，来鉴别和确认溢油源。依据我国《海面溢油鉴别系统规范》（GB/T 21247-2007）规定，按照1个油样品重复测定2次，单个油样数据查找50个指标化合物并进行3组数据处理，需要耗费3-5个小时。此外，当遇到“无主溢油”事故的情况，则需要技术人员将无主溢油的谱图特征与指纹库中存档的数千个油样谱图进行逐一比对筛选，并将获得的色谱峰进行诊断比值、标准偏差、重复性限等繁琐运算，耗时费力且容易出现遗漏，导致溢油快速鉴别难以实现，方法的时效性大打折扣。 有鉴于此，为提升应对海上不明溢油源污染事故应急响应能力，完善海上溢油应急管理模式，中国海事局烟台溢油应急响应中心于2020年启动了《溢油鉴别分析数据与管理系统》项目，该项目依据GB/T 21247-2007海面溢油鉴别系统规范，通过对油指纹的GC、GC/MS、GCxGC/MS数据的自动化解析、对齐、积分及比值计算，实现满足国标要求的自动化溯源鉴别以及化学计量学算法的智能模式识别。在以中心尹晓楠博士为代表的技术攻关团队的带领下，科迈恩科技、青岛励图高科共同参与了系统开发。其中由科迈恩科技承担核心的溢油智能辅助溯源鉴别系统，以及船舶油漆鉴别子系统、AI辅助溢油模式识别系统及油指纹库的开发建设。 该系统从设计层面实现了包括国标重复性限法（GB/T 21247）的自动化比对分析流程，以及结合溢油指纹库大数据及机器学习算法，设计提供了我国首个基于油指纹数据的人工智能辅助辨别系统。烟台溢油应急技术中心作为海事系统唯一拥有船舶、海上石油平台油指纹库，通过此次引入智能化色谱-质谱数据比对及化学计量学技术，将溢油与石油化工类复杂样品分析与前沿的人工智能和机器学习技术开发相结合，所开发的溢油鉴别智能系统包括油指纹库、油样比对分析系统以及人工智能辅助分析系统，可对油样的GC、GC/MS以及GCxGC QTOF/MS仪器所采集的各类油样数据进行化合物积分、鼓包分析、可视化比对分析、风化程度分析，以及诊断比值分析等溢油检测国标的分析流程，以及基于机器学习算法的人工智能模式识别及溢油指纹库快速搜索和匹配功能。实现嫌疑油样及无主溢油的快速、精准识别，数据的处理时间和计算耗时将从现在手工计算的1-2天缩短至数分钟以内。 该系统的研制开发将为我国海洋溢油事故应急响应及快速溯源跟踪提供领先的技术支撑平台，有力推进海面溢油鉴别的标准提高，极大提升溢油事故排查溯源应急响应的效率，为海上溢油事故执法调查提供了重要的技术支撑。同时，该系统还可为修复海洋生态环境，海洋突发事件应急响应技术研究提供了技术支持，为我国海洋防灾减灾和提升国家海洋权益提供了有力技术支撑。关于科迈恩科技科迈恩科技秉持“让AI为创新分析技术赋能”的愿景，致力于让广大用户受益于大数据和人工智能技术对于检测能力的创新和提高。目前科迈恩科技已在智能化仪器数据分析、快检技术、新药研发、精准医疗、感官评价等工业级AI建模等领域拥有系列化产品或解决方案，涵盖色谱、质谱、光谱、核磁共振等多维分析大数据的融合。所服务的客户覆盖制药、快消品、农产品、临床、石化、环保、交通、汽车制造等诸多领域。关注“科迈恩科技”公众号，了解更多分析检测行业的解决方案如您对科迈恩科技有更多想了解，可通过仪器信息网和我们取得联系！400-860-5168转3905

智能手机自1993年推出以来，已成为全球广泛使用并融入人们日常生活的电子设备。多年来，随着计算能力的提高，以及新的传感器及其功能的加持，智能手机集成平台不断发展。智能手机正在取代摄像机、照相机、闹钟、手表、全球定位系统（GPS）、日历、计算器、闪光灯等等过去常见的设备，变得像一台可以上网的小型计算机一样强大。新冠肺炎疫情期间的作用，也凸显了智能手机在快速向大范围人群分发应用的能力。光子学是丰富智能手机功能并提高其潜力的极具前景的技术。全球主要智能手机制造商已经将新的光子传感器集成到了一些最新款的高端产品上，例如，面向增强现实（AR）应用的激光雷达（LiDAR），或者用于采集实时血氧水平和心率的脉搏血氧计等。与此同时，许多研究小组正在积极利用现有板载传感器或开发新的传感器，在智能手机上创建新的功能。利用智能手机摄像头及算法的显微镜系统，已被证明可以计数白细胞或红细胞，以用于血样分析以及寄生虫、细菌和病毒的检测；还可以通过RGB摄像头评估蓝色和绿色光谱成分的比率来检测血糖水平；采用Mie扩散法还可以测量水的浊度水平；还有报道基于呼吸中酒精含量而造成的蒸发率差异的光学式酒精测试仪等。然而，这些新的功能通常需要添加占用空间的附加组件。对于尺寸敏感的智能手机来说，空间限制问题值得关注。为了解决这个问题，Lapointe等研究人员提出了在手机屏幕前作为保护层的750 μm厚的康宁大猩猩玻璃上蚀刻光子器件的想法。借助1030 nm飞秒（fs）激光直接写入，他们展示了在1550 nm波长0.053 dB/cm的低损耗单模波导。他们还展示了一种基于玻璃表面倏逝场相互作用损耗的折射率（RI）测量装置。Davis等研究人员在1996年介绍一种玻璃材料的飞秒激光功能化。该工艺利用多光子吸收或隧道电离等非线性效应来引起折射率的永久变化。折射率变化很大程度上取决于材料和写入条件，并受多种因素的叠加影响，例如色心形成、玻璃基质的结构变化或导致密度变化的热效应等等。在高重复率下还存在一种特殊的热积累机制，会导致较大的焦外折射率变化。继Lapointe等人的研究，研究人员对通过飞秒激光改性的保护玻璃层机械性能的完整性进行了研究，发现飞秒激光写入对玻璃强度的影响可以忽略不计。同一项研究表明，通过减少写入所需的光子数量（减少波长），折射率变化可以增加一个数量级。据麦姆斯咨询介绍，近期，加拿大蒙特利尔理工学院工程物理系的Jean-Sébastien Boisvert及其团队在Scientific Reports期刊上发表了一篇题为“Fs laser written volume Raman–Nath grating for integrated spectrometer on smartphone”的论文，研究人员首先展示了一种没有热量积累的新写入方式，可以实现具有正折射率变化的高分辨率精细写入点。正折射率变化对于波导写入特别重要，而小折射率变化区域，对于写入具有精细周期的光栅至关重要。正如研究人员在两种不同的玻璃中所展示的那样，这种机制并不局限于个别玻璃。智能手机集成光谱仪原理示意图在该研究中，飞秒激光写入采用了来自Light Conversion的8W Pharos激光系统，该系统具有250 fs脉冲长度。激光器被耦合到Orpheus OPA以将频率加倍，从原来的1030 nm到515 nm。利用50倍Olympus PLAN 0.65数值孔径（NA）显微镜物镜聚焦飞秒激光脉冲，并将样品置于由AEROTECH 3200控制器控制的3轴写入系统上。使用脉冲选择器来控制激光器的重复频率以节省脉冲能量。激光的偏振与写入方向平行。所使用的写入速度在0.1~100 mm/s之间，脉冲能量在82~825 nJ之间。用于写入的玻璃有两种类型：康宁大猩猩玻璃（一种用于保护多媒体屏幕设备的碱性铝硅酸盐玻璃）和钢化铝硅酸盐玻璃（来自Bodyguardz的一种通用屏幕保护玻璃层）。两种玻璃以101 kHz重复率不同写入速度时，飞秒激光曝光下诱导集成折射率剖面断层扫描变化的演变采用这种新颖的写入技术，研究人员展示了在智能手机摄像头前以拉曼纳斯机制运行的体相光栅（VRNG），以获得一种集成的智能手机光谱仪。其关键是产生一个弱VRNG，不会显著改变相机的传统功能，但在暴露于强光照射时会产生光谱。（a）写入钢化玻璃的VRNG，置于智能手机前置摄像头前；（b）如果没有明亮的光源，光栅不会影响相机拍摄的日光成像质量，但如果有明亮的光线靠近光栅或在弱光环境中拍摄则会出现衍射光谱在热积累范围之外，两种玻璃都发现了一种产生正折射率变化的新写入方式。对于这两种玻璃，都发现了这种无热累积写入机制的上限阈值，重复率分别小于150 kHz和101 kHz，光通量分别为8.7 × 106 J/m²和1.4 × 107 J/m²。将尺寸为0.5 × 3 mm²、间距为3 μm的弱VRNG放置在三星Galaxy S21 FE智能手机前，以使用第二衍射级记录光谱。该光谱仪覆盖了401-700 nm的可见光波段，探测器分辨率为0.4 nm/pixel，光学分辨率为3 nm。利用该光谱仪测定了水中有机激光染料Rhodamine 6G的浓度检测限为0.5 mg/L。这一概念验证为现场吸收光谱法快速收集信息铺平了道路。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41598-023-40909-9

BCEIA 2013，今天在北京展览馆正式开幕。天公作美，秋日的阳光温暖的洒在每个人的身上，更让北展馆熠熠生辉，吸引着更多参观者前来观展。踏进展馆，一片盛装的海洋&mdash &mdash 错落的展台，五彩的颜色，各角度的灯光，还有那外观各异、功能不同的万千仪器。看得观众们有些眼花缭乱，还有些晕晕乎乎。想起参观故宫珍宝馆时，解说员的娓娓叙述让人清楚何为&ldquo 珍&rdquo ，为何&ldquo 宝&rdquo ，旅游有导游，仪器展有没有陪同讲解员？好，今天我就给您做个仪器展陪讲员，来到展会看展品，细细端详看门道。 BCEIA 2013 盛装的北京展览馆 咱们先来岛津展台看一看，今天就先说说这款&ldquo 小身材、大能量&rdquo 的能量色散型X射线荧光光谱仪吧。 能谱新品 EDX-7000 能量色散型X射线荧光光谱仪，业界更喜欢称它为&ldquo 能谱&rdquo ，是用X射线照射样品，通过对产生的X射线荧光能量和强度分析，得到样品组成元素种类和含量的分析仪器。作为一种无损、简便、迅速的元素分析方法，广泛应用于各种制造业，特别是随着RoHS/ELV指令有害元素限制的全球强制性导入，能量色散型X射线荧光分析装置得到了长足的发展。同时，其便利性也使得不仅在环境限制应对的管理用途上，更在材料分析等多研究用途上崭露头角。 提到&ldquo 能谱&rdquo ，分析仪器界三句话之内必提到&ldquo 岛津&rdquo ，岛津以其5000台的市场份额稳居&ldquo 能谱仪&rdquo 的霸主地位。5000家用户的实际使用，上千种分析要求，岛津深知客户的需求：在产品管理时需要高操作性&bull 简便性，而在材料研究时需要高灵敏度&bull 高精度，打个比方就是需要一名&ldquo 召之即来，来之能战，战之能胜&rdquo 的&ldquo 孙悟空&rdquo 。功夫不负有心人，在BCEIA 2013上，岛津将数十年的能谱制造技艺高效融合，新品推出高水平通用能谱仪&mdash &mdash 兼具优越分析性能和高操作性能的旗舰机型EDX-7000/8000。 现场演示：EDX-7000的精彩 小身材 &mdash &mdash 460mm宽的紧凑身材，配备大容量的样品室 460mm宽的紧凑身材，与我公司以往机型相比尺寸减少20%。紧凑的机身，却拥有最大可放置200（W）× 275（D）× 100（H）mm样品的大型样品室。 大能量 &mdash &mdash 无与伦比的分析性能 ◇ 配置高性能半导体检测器，与最佳化的光学系统和一次滤光片的组合，实现前所未有的高灵敏度。从轻元素到重元素，全范围轻松应对。与以往配置液态氮的半导体检测器相比，检测下限可提升1.5～5倍，可应对高要求的研究分析。 ◆ 分辨率出色，分析多元素组成的样品可降低谱峰重叠的影响，提升分析结果的可靠性。 ◇ 与以往机型相比可以在更短的时间内完成精确分析，高通量检测器最大可提高10倍，适用于高速分析的产品管理。 ◆ 无需液态氮的电子制冷半导体检测器有效控制运行成本，有利于提高产品维护性能。 ◇ 从微小样品到大型样品，从粉末样品到液体样品，灵活应对各类样品。 ◆ 配备进行轻元素的高灵敏度分析时所需的真空检测单元、氦气置换检测单元，以及可实现自动连续测定的12位样品转台。 欢迎来到BCEIA 2013 岛津展台，数十台仪器现场展示，想了解各款仪器的精彩看点，请每天关注现场直播之&mdash &mdash BCEIA 2013，展台展品细端详。 岛津展台，您的必由之路

评 测 电 子 产 品 的 发 热 电子产品因技术发展，复杂的功能和缩小的体积对产品的散热及系统可靠性提 出了更高的要求，本文介绍使用红外热像仪快速拍摄电子产品表面的温度分布， 并通过软件对检测区域进行温度分析，直观、准确地反映出产品的发热状态和散 热效果，为产品的质量保证提供科学的依据。特别说明：本文以笔记本电脑和手机为例，介绍使用Fluke红外热像仪对产品的发热情况进行的案例，文中检测的 各型电子产品，仅显示在不同状态下的温度数据，而不对其性能及其他方面做出评论。案例一：三款智能手机的发热测试，HTC新渴望V(左)、小米（中）、 华为Honor(右) 刚开机时，室内温度在27.6℃左右，各款手机机身平均温度均在29.4℃，随后运行同一个电影文件，音量均为75%。 测试10分钟时的发热 测试30分钟时的发热 电子产品为什么需要进行温度测评？ 目前电子产品的主要失效形式就是热失效。据统计，电子设备失效有55%是温度超过规定值引起，随着温度增加，电子设备 失效率呈指数增长。一般电子元器件的工作可靠性对温度极为敏感，器件温度在70-80℃水平上每增加1℃ ，可靠性会下降 5%；现在日常使用的手机、平板电脑、笔记本电脑等产品均有可能因整体温度过高而影响正常运行。 手机运行同一款游戏：水果忍者，为避免人体对手机温度的影 响，将手机置于桌面，仅用操作的手指接触手机屏幕，右图为 连续使用12分钟后的各型发热情况。在电子产品发热测评中原先使用什么仪器？ 对电子产品的发热测评一般使用温度数据采集器。 使用温度数据采集器进行检测有什么缺点，热像仪的优势在哪里？ 温度数据采集器在评测中进行温度探头的布点检测，但该方法存在布点效率低、无法检测整体的温度分布、温度反应慢 等缺点，容易造成高温部分的漏检；而使用红外热像仪可以瞬间拍摄电子产品表面的整体温度分布热像图，在软件中对 检测的产品进行温度分析、比对，各部位的发热均一目了然。 案例二：ThinkPad X1 Carbon笔记本电脑温度检测 开机状态持续10分钟 浏览网页半小时 观看高清电影半小时 操作区：控制在40℃以内 控制在40℃以内 最高温度不超42℃ 机身底部：比操作区温度略低 升温较快，最高达到43.8℃ 平均温度稍高，最高温度不超过42℃使用红外热像仪检测电子产品发热的注意事项1. 注意不同材料的发射率，特别是金属材质外壳的电子产品，必要时建议使用在外壳上涂漆、贴胶带、涂导热硅脂等 提高发射率的手段； 2. 光亮的塑料外壳也会反射照明光源、检测人员及其他热源的辐射能量，检测时尽量垂直，最好将热像仪至被测目标 间的光路进行遮挡； 3. 部分电子产品的发热不明显（特别在刚开机的情况下)，建议将“范围”调整为“手动”，按照目标的温度分布进行 设置。 4. 在0.15米至0.46米之间进行拍摄，红外和可见光图并不能完全融合，在SmartView软件中进行可见光标注时请注意位 置误差，必要时进行位置调整。 行业应用 各大、中型电子产品制造企业（如家电、数码产品、小家电等），使用部位为研发部及品质管理部。

点击此处可进入优惠专享通道→智能农药残留快速检测仪 在农业生产过程中，农药的使用起着至关重要的作用。但同时，由于使用不当或过量，也出现了严重的农药残留问题，对人类健康和环境安全构成潜在威胁。为了有效解决这一问题，农药残留分析仪得到了广泛的应用。智能农药残留快速检测仪是专门用于检测样品中农药残留的仪器。它基于酶抑率法，因其高效、便携而被广泛应用于农药残留分析。 智能农药残留快速检测仪应用广泛，涵盖食品安全、环境监测、农业生产等领域。在食品安全方面，通过食品中农药残留的检测，保障消费者的健康。环境监测方面，通过水源、土壤、空气等环境中农药残留检测，保护生态环境。农业生产方面，通过农产品农药残留检测，指导农民合理使用农药，提高农产品质量。 随着科技的进步，智能农药残留快速检测仪的技术也在不断升级。新型农残分析仪注重用户体验和操作简便性。仪器采用智能操作系统设计，用户可以通过触摸屏轻松操作。总之，智能农药残留快速检测仪作为检测农药残留的重要工具，对于保障食品安全、保护环境、指导农业生产等方面发挥着重要作用。

如果把智能系统比作“人”，那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器，感知周围环境并把数据传递给系统进行计算，对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入，各式各样传感器的用武之地大为拓宽，为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器：有用于摄像的CMOS图像传感器，有用于检查环境明暗的环境光传感器，还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪，等等。正是基于这些传感器，手机里的各种应用软件才能流畅工作，手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备，带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器，能够不分昼夜地获取大气信息，精准预测天气，甚至在月球上、火星上都有传感器工作，帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样，感知周围环境，帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于，传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度，远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射，耳朵听不见次声波和超声波，对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息，传感器都能“感受”到。随着生产力发展，人类越来越需要全方位地感知世界。1821年，科学家利用材料因温差产生电压的原理，研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初，人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器，这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代，出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器，如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，输出模拟信号。上世纪末开始，数字化传感器快速发展，通过“模拟/数字”转换模块，实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元，可以自动采集、处理数据，并能根据环境自动调整工作参数，数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说，传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同，硅在可见光照射下电阻会减小，石英受到压力后表面会产生电荷，等等。利用电阻与温度的对应关系，可以制成温度传感器，进一步给敏感元件添加隔热结构，依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系，可以制成红外传感器。在此基础上，还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系，制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应，人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”，以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化，并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术，人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号，并利用数模转换电路将电信号用数字表达，是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时，光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号，再按一定的规则用数字表达、存储，最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大，仅靠人工或者传统设备无法获取，凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取，于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器，人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货，由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术，都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关，它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿，在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器，由车载电脑进行处理，帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度，让汽车变得更安全、更好开。更进一步，无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息，一旦发现障碍物，便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑，也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况，当数据汇总到一起，智能化系统便会及时分析，凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来，人类的感官也可以借助传感器变得更加强大，构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前，各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本，向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化，呈现出蓬勃发展态势。其中，智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义，有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术，人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统，实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面，还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体，传感器每5分钟测一次血糖值，并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化，及时通过饮食和运动等方法调节血糖，有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外，人们还在研发可降解电子器件，让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上，并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料（炭黑、碳纳米管和石墨烯等）、金属纳米材料（金属纳米线、金属纳米颗粒等）、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料，可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合，可以制成“智能带”，把它穿戴在身体的不同部位，可实时监测与分析生理信息，帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域，新的规律陆续被发现，人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时，技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中，人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数；在高速实验中，需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机；在量子通信中，需要灵敏度达到单光子的光电探测器；在空天科技中，需要实现对高速运动物体和冷目标的探测，等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界，发现新现象新规律，提升传感器性能。随着科技快速发展，新材料新工艺不断投入应用，性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景，帮助人们“感受”美好生活。（作者：褚君浩，系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员）

经过3年多不懈攻关，湖南达威信息工程有限公司成功研制出一种消防应急救援头盔—炜安红外热成像智能头盔，这标志着我国在消防应急头盔领域打破国外技术垄断，取得重大突破。据了解，炜安红外热成像智能头盔由视频实时传输存储、大数据分析、通讯指挥一体软件平台和可穿戴单兵红外热成像装备系统组成，采用以HSD-INV（热成像技术）为核心的边缘端人工智能热像传感器，搭建高度集成的智能平台，集消防头盔、对讲通信、视频传输、火场区域测温、生物探测识别、有害气体报警、应急照明、卫星定位等功能于一体，具有可拆可装、实用方便、操作简单、日夜可视等特点。湖南达威信息工程有限公司技术研发总监何清平介绍，炜安红外热成像智能头盔除具有传统消防头盔的防撞击、抗高温、防腐蚀、防热辐射、反光等作用外，还实现了4大创新突破。一是红外热成像增强现实技术的加成，消防人员穿戴安装有热视觉摄像机的智能头盔，能够透过烟雾大火看清火场真实情况，开展科学救援，从而提高消防人员火场防护和救援能力，最大程度地保护其生命安全。二是集成了先进的红外温度传感器，能实时监控火场内温度变化，并将温度变化情况传输到智能头盔及后端指挥员的显示屏上，便于消防人员快速锁定火场高温点，找到起火点，发现被困人员，并迅速展开现场救援。三是智能集成SOS一键求救，当消防人员在火场遇到突发状况无法通过呼喊求救时，只要触动SOS一键报警按钮，报警信息就能迅速发送到消防指挥平台，获得及时救援。四是将个人防护、侦检器材、灭火救援工具、通讯指挥设备等高度集成化为可穿戴单兵装备，大大提高了单个消防人员的战斗力。此外，炜安红外热成像智能头盔还使传统的应急救援指挥模式得到升级，实现了可视化指挥。该头盔通过采集的火灾现场音视频数据，结合电子地图、在线监测、移动终端，生成一张现场实时救援图，将火场分布、报警定位、区域温度、有害气体、现场处置等情况实时传输到消防指挥平台，为后台指挥员提供真实的决策依据。据悉，湖南达威信息工程有限公司已向国家知识产权局申请一种消防应急救援头盔、一种消防用在线监测设备、一种消防用值守设备等5项专利。其中，一种消防用值守设备已于2023年5月获实用新型专利证书。目前，该智能头盔产品已通过国家强制性产品认证和IP66级防水检测，取得了防爆合格证。2023年10月25日，炜安红外热成像智能头盔成功中标湖南省邵阳市消防救援支队2022年度装备采购项目，中标金额439.8万余元。

FreeScan Trio三目激光手持三维扫描仪为先临三维自主研发的又一款跨时代创新产品，是先临天远FreeScan系列的旗舰机型。FreeScan Trio采用公司原创的智能自定位技术，可实现不贴点激光扫描；同时配置了高分辨率的三目视角和132束激光线以及五种测量模式（高效/标准/精细/深孔扫描模式，摄影测量）。智能自定位技术，无需贴点高效模式下，采用原创自定位技术，通过98线密集激光阵列配合三目视角，省去粘贴和去除标志点的冗长辅助工作，且无需光学跟踪，大幅提升工作效率，高性能激光光源无惧黑色、高亮材质。高精度，保障准确测量标准模式下，专注于获取高精度的测量结果，精度最高可达0.02mm（精细模式下0.01mm）。快速扫描，打造流畅体验结合2,510,000点/秒的扫描速度和650mm×580mm大幅面，以及优化软件算法，打造快速流畅扫描体验。高分辨率，完整还原细节精细模式下，最小点距可达0.01mm，配合500万像素工业相机，完整获取细微特征。深孔扫描，应对狭窄区域深孔模式下，具有更小镜头夹角，能够有效减少视觉盲区，提升数据获取完整度。摄影测量，全局精度控制全新升级三目摄影测量，无需编码点，高效控制大尺寸物体三维扫描的全局精度，此测量模式下体积精度高达0.02mm+0.015 mm/m。