模块化锁相放大器

【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会昊量光电邀您参加2022年01月19日锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会。由Liquid Instruments研发的Moku系列多功能综合测量仪器在量子光学、超快光学、冷原子、材料科学和纳米技术等领域都有着广泛的应用，尤其是他的锁相放大器、PID控制器和相位表、激光器稳频功能，单一设备满足实验室多种测量、控制应用需求。在本次网络研讨会中，您将了解到锁相放大器的基本原理及应用，并提供对应的信号的检测方案介绍。主办方上海昊量光电设备有限公司，Liquid Instruments会议主题锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍会议内容1. 锁相放大器的基本原理2. 锁相放大器在光学领域的重要应用方向-测量信号振幅（强度）以及相位3. 如何设置锁相放大器的调制频率和时间常数4. 应用介绍：超快光谱和锁相环/差频激光锁频5. 如何通过锁相环来解决锁相放大器测相位时的局限性6. 问题环节主讲嘉宾应用工程师：Fengyuan (Max) Deng, Ph.D.简介：普渡大学化学博士学位，主要研究非线性光学显微成像方向。应用工程师：Nandi Wuu, Ph.D.简介：澳洲国立大学工程博士学位，主要研究钙钛矿太阳能电池。直播活动1.研讨会当天登记采购意向并在2022年第一季度内采购的客户，可获赠Moku:Go一台！其中采购Pro还可加赠云编译使用权限一年。 2.联系昊量光电并转发微信文章即可获得礼品一份。直播时间：2022年01月19日报名方式：欢迎致电昊量光电报名成功！开播前一周您将收到一封确认电子邮件，会详细告知如何参加线上研讨会。期待您的参与，研讨会见！

随着科技的进步，人们想要了解的现象越来越精细、想测量的信号也越来越微弱。而微弱信号常淹没在各种噪声中，锁相放大器可以将微弱信号从噪声中提取出来并对其进行准确测量。锁相放大器在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。国仪量子，赞1锁相放大器在精密磁测量中的应用在精密磁测量领域，特别是低频磁场测量领域，系综氮-空位（NV）色心磁测量方法发展迅速。其中连续波测磁系统是对NV色心施加连续的微波和激光进行自旋操控，从而实现高精度磁测量的实验系统。其基于NV色心基态的零场分裂和磁共振现象，当没有外磁场时，NV色心的ODMR谱如图所示，对NV色心打入共振频率的微波，其荧光强度最小。当存在外磁场时，外磁场会影响NV色心的塞曼劈裂的能级差，从而产生偏共振现象，使得荧光强度发生变化。我们将微波频率定于NV色心连续波谱的斜率最大处，则当外磁场发生变化，其荧光强度的变化最明显，从而提高测量的灵敏度。NV色心的ODMR谱为了提高测量信号的信噪比，通常采用锁相放大的方法，将微波信号进行频率调制，从而避开电测量系统的1/f噪声，实现更高的测量精度。其系统如下图所示，锁相放大器的参考输出信号和微波源进行频率调制后，通过辐射结构将微波电信号转化成磁场信号，作用于NV色心，然后将NV色心发射的荧光信号进行光电转换后用锁相放大器的电压输入通道进行采集，通过解调后即可得到系综NV色心样品的周围环境的磁场信号大小。参考文献：基于金刚石氮-空位色心系综的磁测量方法研究 -- 谢一进锁相放大器在磁成像——扫描NV探针显微镜中的应用扫描NV探针显微镜是利用金刚石NV色心作为磁传感器的扫描探针显微镜，其将光探测磁共振ODMR和AFM进行了巧妙结合，通过对钻石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，来实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨率和单自旋的超高探测灵敏度。国仪量子推出的量子钻石原子力显微镜其系统结构如下图所示，包括了NV色心成像系统和AFM控制系统。AFM控制系统负责将金刚石NV色心在待测样品上进行平面二维扫描，而NV色心对扫描区域的微弱磁信号进行高分辨率的探测，从而最终形成高分辨率的磁成像。在AFM的扫描过程中，金刚石与样品的距离是通过锁相放大器来进行控制的。金刚石NV色心固定在石英音叉上，形成探针。石英音叉有固定的振动频率，当探针在样品表面移动时，随着样品与探针的距离变化，石英音叉的共振幅度会发生变化。我们使用锁相放大器对音叉的振动信号进行采集和解调后，通过锁相放大器内部的PID反馈控制就可以实现样品位移台垂直方向（Z方向）的动态调节，从而使样品到NV色心探针的距离保持相同。锁相放大器主要用于AFM的控制系统中国仪量子数字锁相放大器LIA001MLIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器，基于先进硬件和数字信号处理技术设计，配合丰富的模拟输入输出接口，集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体，有效的简化科研工作流程和设备依赖，提高科研效率和质量。数字锁相放大器LIA001M

锁定放大器用于测量非常小的交流信号，即使小信号被数千倍大的噪声源所掩盖，也可以进行准确的测量。这种设备用利用一种称为相敏检测（phase-sensitive detection, PSD）的技术来挑选出特定参考频率和相位的信号分量，提取具有已知载波的调制信号。锁定放大器在各种光学测量仪器个设备中扮演着十分关键的角色。昕虹光电HPLIA微型双通道调制解调锁相放大器以当今FPGA +ARM单片机的业界流行配置而设计，长期深受用户青睐。迎接2022年，我们回应广大客户的需求，推出了升级版HPLIA Plus调制解调锁相放大器，不仅提升了颜值，更支持了大家期待已久的外部参考信号输入，实现更便捷、更弹性的调制和解调功能！海尔欣HPLIA Plus外观展示图HPLIA Plus 亮点：1.老版仅支持内部同步DDS信号，进行独立的双通道内同步解调。而HPLIA Plus终于支持外同步模式啦！用户可选择去同步外部输入的参考信号模式，而由Input1去解调微弱信号。内外同步模式，便于用户灵活自选调制信号，让您的实验设置更弹性！2.在外同步模式下，其中一路调制通道DDS输出与用户参考信号锁相的正弦波，可以用于同步其他HPLIA Plus，这样的配置可使多通道锁相解调成为可能，可借由数个HPLIA Plus锁相放大器串联，实现简易、便捷、经济的多路信号同步锁相解调。3.全新的UI界面，支持原有PC显示或机身自带高分辨触摸显示屏，实验设备玩出高级感！

近日，由赛恩科仪团队首席技术顾问中山大学王自鑫副教授作为项目负责人申报的国家重点研发计划“精密大带宽锁相放大器的研发及应用”获批立项；项目将实现超过100M带宽的精密锁相放大器，将研究复杂电磁环境下的微弱信号解耦合技术，实现高带宽高精度的锁相放大器检测技术。赛恩科仪拥有多位在集成电路设计、电磁兼容性分析、数字信号处理等领域具有丰富经验的归国留学人员，一直依托中山大学微电子系、物理系、中山大学光电材料与技术国家重点实验室从事微弱信号仪器检测相关的研究工作。赛恩科仪是一家专注微弱信号检测技术近二十年的国家高新技术企业，拥有本领域的系列核心知识产权。公司推出涵盖各个频段的系列锁相放大器产品，性能参数全面覆盖国际同行，在国内外数百家科研机构与企业得到应用，深受国内外客户的一致好评。

关键词：量子相变 锁相放大器 超导超流态 说明：本篇文章使用赛恩科学仪器OE1022锁相放大器测量【概述】 2022年，南京大学王肖沐教授和施毅教授团队在nature communications发表了一篇题为《Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus》文章，报道了黑磷中激子Mott金属-绝缘体转变的光谱学和传输现象。通过光激发来不断调控电子-空穴对的相互作用，并利用傅里叶变换光电流谱学作为探针，测量了在不同温度和电子-空穴对密度参数空间下的电子-空穴态的综合相图。 【样品 & 测试】 文章使用锁相放大器OE1022对材料的传输特性进行测量，研究中使用了带有双栅结构(TG,BG)的BP器件，如图1(a)所示，约10纳米厚的BP薄膜被封装在两片六角形硼氮化物（hBN）薄片之间，为了保持整个结构的平整度，使用了少层石墨烯薄片来形成源极、漏极和顶栅接触，以便在传输特性测量中施加恒定的电位移场。图一 (a)典型双栅BP晶体管的示意图。顶栅电压（VTG）和底栅电压（VBG）被施加用于控制样品（DBP）中的载流子密度和电位移场。(b) 干涉仪设置的示意图，其中M1，M2和BS分别代表可移动镜子，静止镜子和分束器。 在实验中，迈克耳孙干涉仪的光程被固定在零。直流光电流直接通过半导体分析仪（PDA FSpro）读取。光电导则采用标准的低频锁相方案测量，即通过Keithley 6221源施加带有直流偏置的11Hz微弱交流激励电压（1毫伏）至样品，然后通过锁相放大器（SSI OE1022）测量对应流经样品的电流。图二(a)在不同激发功率下，综合光电流随温度的变化。100% P = 160 W/cm² 。(b) 在每个激发功率下归一化到最大值的光电流。(c)从传输特性测量中提取的与温度T相关的电阻率指数为函数的相图，作为T和电子-空穴对密度的函数。(d)不同电子-空穴对密度在过渡边界附近的电阻率与温度的关系 【总结】 该文设计了一种带有双栅结构的BP器件，通过测量器件的傅里叶光电流谱和传输特性，观测到从具有明显激子跃迁的光学绝缘体到具有宽吸收带和粒子数反转的金属电子-空穴等离子体相的转变，并且还观察到在Mott相变边界附近，电阻率随温度呈线性关系的奇特金属行为。文章的结果为研究半导体中的强相关物理提供了理想平台，例如研究超导与激子凝聚之间的交叉现象。【文献】 ✽ Binjie Zheng,Yi Shi & Xiaomu Wang et al. " Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus." nature communications (2022) 【推荐产品】

赛恩科仪双通道锁相放大器OE1022D被以色列维茨曼研究所应用在SQUID扫描显微镜测量中，维茨曼研究所已累计采购了十多台赛恩科学仪器的锁相放大器，该型号锁相放大器获得以色列维茨曼研究所的认可，具体见如下用户评价：

【新品发布】Moku:Go 仪器套件新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器功能Moku:Go提供全面的便携式实验室解决方案，不仅集成了工程实验教学所需的仪器套件，还可满足工程师和学生测试设计、研发等项目。Liquid Instruments最新发布Moku:Go应用程序，新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器三个仪器功能。用户现在可以使用数字滤波器来创建IIR滤波器，使用FIR滤波器生成器来设计FIR滤波器，使用锁相放大器从噪声环境中提取已知频率的信号。这一更新使Moku:Go上集成的仪器总数达到了11种，将面向信号与系统等方向提供更完善的实验教学方案，不仅使电子信息工程、电气工程、自动化控制等学科教学进一步受益，并扩展到物理学、计算机科学等领域。数字滤波器数字滤波器作为设计和创建无限冲激响应（IIR）滤波器的常用工具，用户能够创建参数可调的高达8阶的低通、高通、带通和带阻IIR滤波器。这对噪声过滤、信号选择性放大等很有用。此外，Moku:Go的数字滤波器还集成示波器和数据记录器，有助于解整个信号处理链的参数变化，并轻松采集记录这些信号随时间的变化。 FIR滤波器生成器利用Moku:Go的FIR滤波器生成器，用户可以创建和部署有限冲激响应（FIR）滤波器。使用直观的用户界面，在时域和频域上微调您的滤波器的响应。锁相放大器作为第yi个在教育平台上提供的全功能锁相放大器设备，Moku:Go的锁相放大器满足更高级实验教学，如激光频率稳定和软件定义的无线电（Software Defined Radio，SDR）等。作为Liquid Instruments的Moku:Lab和Moku:Pro的旗舰仪器，Moku:Go增加了锁相放大器，使学生在其职业生涯中与Moku产品一起成长。其他更新和即将推出功能在此次更新中，Moku:Go也新增了对LabVIEW应用接口的支持，确保用户易于集成到更复杂的现有实验装置中。今年，Liquid Instruments计划进一步扩大软件定义的测试平台。届时，Moku:Go将在现有的逻辑分析仪仪器上增加协议分析，还将提供“多仪器并行模式”和“Moku云编译（Cloud Compile）”。多仪器模式允许同时部署多个仪器，以建立更复杂的测试配置，而Moku云编译使用户能够直接在Moku:Go的FPGA上开发和部署自定义数字信号处理。这些更新预计将在今年6月推出，将推动Moku:Go成为整个STEM教育课程的主测试和测量套件。目前Moku:Go的用户已经可以通过更新他们的Moku桌面应用程序来访问数字滤波器、FIR滤波器生成器和锁相放大器仪器功能。您也可以联系我们免费下载Moku桌面应用程序体验Moku:Go仪器演示模式。Liquid Instruments基于FPGA的平台的优势，将Moku:Lab和Moku:Pro上的仪器快速向下部署到Moku:Go上，并以可接受的成本提供一致的用户体验。如果您对Moku:Go 在数字信号处理、信号与系统、控制系统等教学方案感兴趣，请联系昊量光电进一步讨论您的应用需求。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商，代理品牌均处于相关领域的发展前沿；产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务。

仪器信息网讯 2016年10月10日，慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2016）召开同期，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称：大化所）携AccuOpt 2000光电放大器组件、小型化学衍生器等产品参加。 中国科学院大连化学物理研究所参加analytica China 2016　　大化所研究员关亚风向仪器信息网介绍了AccuOpt 2000光电放大器组件的特点及潜在的优势应用领域。AccuOpt 2000光电放大器组件的检测器采用了硅光二极管制成的检测器，结合自有的信号放大电路设计，使得AccuOpt 2000的噪音电平达到0.01mV。硅光二极管检测器的应用，使AccuOpt 2000的光谱响应范围为320~1100nm，覆盖近红外光波段，可替代昂贵的红外增强型光电倍增管。同时，这也给AccuOpt 2000带来了抗震、抗强光的特点，为适应更多的应用场合带来潜在的优势。AccuOpt 2000仅需5~12V的供电电源，并能在2分钟内平衡稳定，一方面能降低仪器在供电电源方面的成本；同时，专为AccuOpt 2000提供的DC-DC电源，12V输入，单块电源功率2W或3W，就能同时为8支AccuOpt 2000供电，这也大大减少仪器运行中的能源消耗，契合当前绿色仪器的发展大趋势。 AccuOpt 2000光电放大器组件　　AccuOpt 2000价格远低于光电倍增管，如果应用于食品快检领域，将为用户提供低价、高质的食品安全快速筛查解决方案。从大化所展位现场看到，AccuOpt 2000已经成功应用于LED荧光检测器、激光诱导荧光检测器、叶绿素α 检测器中。据了解，AccuOpt 2000已经实现批量化生产，第一批生产1000支。　　大化所的小型化学衍生器也吸引了信息网编辑的目光。这是一款小型柱后碘/溴化学衍生器，能使黄曲霉毒素B1和G1的荧光强度提高6.5倍。关亚风介绍到，该款小型化学衍生器已经批量生产100台，完全具备了批量化生产能力，为国内企业的供货价格将是市场同类产品的4分之一。 小型化学衍生器　　关亚风特别提到，是新材料在零部件上的使用，实现了AccuOpt 2000低价和高性能这两者之间的很好结合。

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。

Kaleo套件-模块化计量解决方案随着光学系统复杂性的增加，计量团队通常需要特定的测量参数（测试波长、精度、分辨率、相关结果… … ）。 Phasics⽤Kaleo Kit解决了这⼀挑战，它是⽤于光学鉴定的模块化系统。 Kaleo 套件是各种兼容模块的组合，可让您创建经济⾼效、紧凑且易于使⽤的系统，它可以适应⼴泛的测量配置，并确保样品在开发的所有阶段满足质量要求。 ⼀次采集即可获取样品的所有参数： TWE、RWE、波前像差、MTF、PSF 等等。一、Kaleo Kit的选型只需要3个步骤1.选择您的波前传感器2. 选择您的R-cube，波长（nm）365 405 530 625 740 780 810 850 9401050 1550 3900 3．调整光束（扩束或者聚焦）二、Kaleo Kit的多重优势多用途• 适用波段从紫外到红外。• 各模块能兼容或者独立使用。• 可用于所有的测量条件: 有限远-有限远, 无限远-有限远...• 同样的模块适用于多种配置。 强大的独特技术• 高分辨率。• 可用于大的像差测量。• 消色差，对应所有波段消色差。• 纳米级别测量精度。易用的• 紧凑的。• 易于准直的。• 能快速获取分析结果。三、Kaleo Kit适宜多种应用场合 望远镜准直与表征 凹⾯镜测量 大直径平面光学特性测量：滤光片、窗口、偏振光学 任意配置的⼤直径镜头和物镜测量 离轴镜头测量Phasics是一家专门从事相位测量的法国公司。Phasics向其客户提供全系列的产品，所有这些都是基于独特的技术，即四波侧向剪切干涉技术。Phasics波前传感器体积小、结构紧凑，分辨率高、动态范围大，并且易于使用。非常适合集成在用户的光路中用于光学元件及组件的计量。另一方面，Phasics也提供定制化的量测系统。可以根据用户的实际需求设计方案。上海昊量光电设备有限公司作为Phasics在中国地区的核心代理商，致力于为国内的工业和科研用户提供技术解决方案。对于Phasics相位相机有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。 如果您对SID4系列波前传感器产品有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：https://www.auniontech.com/details-1631.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台，我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市！上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务，助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念！

海洋光学新近推出Apex785拉曼光谱仪，该产品是精英系列高性能光谱仪、光源和组件的第一款产品（www.elitespectrometers.com）。Apex是一款小型模块化光谱仪，其性能可与台式仪器相媲美。Apex拥有极高的分辨率和出色的灵敏度，可实现超高性能。 Apex从根本上解决了只能从高灵敏度和高分辨率中二选一的问题。Apex光谱仪采用独一无二的光学设计和虚拟高通量狭缝技术（HTVS），解决了灵敏度和分辨率之间的冲突问题。 Apex较高的分辨率能够更好地分辨拉曼光谱，解析精细光谱结构。其高灵敏度可实现更短的积分时间、更快的测量速度和更低的激光激发功率，以使样本降解程度降至最低。 &ldquo 自从二十年前我们推出第一款小型光谱仪开始，海洋光学已经是模块化光谱解决方案领域的世界领军企业。&rdquo 海洋光学总裁Richard Pollard说，&ldquo Apex光谱仪和精英系列产品的问世，展现了我们为保持行业领先地位所必备的创新能力。&rdquo Apex光谱仪的推出代表了行业领先的精密化技术创新，与海洋光学开创的基于应用环境的模块化灵活方法的完美结合。海洋光学通过将技术与应用环境结合，帮助客户更有效地解决问题，寻求疑难研究问题的答案。

仪器信息网讯 2014年5月21日，由中国仪器仪表行业协会主办的&ldquo 第十二届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2014)&rdquo 在中国国际展览中心开幕。在CISILE 2014上，仪器信息网采访了北京锐光仪器公司总经理助理董宏彦女士。董宏彦女士介绍了北京锐光关于&ldquo 模块化设计&rdquo 理念的理解，&ldquo 模块化设计&rdquo 应该贯穿一个新产品最初的架构设计、研发、测试、组装，以及最后的生产等全生命周期。例如，北京锐光的原子荧光仪器可以直接扩展到形态分析、汞捕集释放、紫外消解等功能。

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室胡丽丽研究团队在超短脉冲大模场多组分玻璃光纤放大器方面取得重要进展。相关研究成果于5月在线发表于《中国激光》。 　　大能量、高峰值功率超短脉冲激光在远距离激光雷达、地震探测、主动照明等领域具有重要应用价值。主振荡脉冲放大系统(MOPA)是超短脉冲激光的主要运行方式，其中有源增益光纤是关键核心部件。目前，传统有源石英光纤存在稀土离子溶解度有限、难以保证低数值孔径(NA)纤芯制备的均匀性等问题，导致其使用长度较长(数米)，纤芯直径通常小于40μm，具有较低的非线性阈值，进而限制其输出的脉冲能量。相比之下，多组分氧化物玻璃具有稀土掺杂浓度高、光学均匀性好等优势，能够获得模场面积大、吸收系数高的大模场增益光纤，从而大幅提升大能量脉冲放大的非线性阈值。 　　然而，大模场光纤的制备难点在于降低数值孔径的同时保持极高的均匀性。例如，要实现NA为0.03的单模掺Yb光纤，则需要纤芯与包层玻璃的折射率差值小于3×10-4，这要求玻璃本身的光学均匀性达到10-5量级。 　　研究团队从大尺寸、高光学均匀性磷酸盐激光玻璃的制备工艺出发，采用光学均匀性约为1×10-6的高掺Yb磷酸盐玻璃作为光纤基质，在自研高掺Yb大模场磷酸盐光纤中实现了平均功率27.3W的脉冲激光放大输出。该系统采用掺Yb大模场磷酸盐双包层光纤(30/135/280μm)与匹配无源石英光纤(20/130μm)异质熔接的全光纤方案(熔点损耗为0.3 dB)，结构如图1所示。其中，信号光波长为1030nm、脉宽为30ps、重复频率为27MHz，掺Yb磷酸盐光纤的纤芯和内包层的NA分别为0.03和0.41，纤芯中Yb2O3质量分数为6%，背景损耗为0.61300nm，使用长度为30cm；采用976 nm包层泵浦，获得放大后脉冲激光的平均功率如图2所示，最大输出平均功率为27.3W，斜率效率为71.4%，同时未观察到受激布里渊散射等非线性效应。该结果体现出了磷酸盐玻璃在高掺杂能力、高光学均匀性以及高非线性阈值的优势。图 1. 掺Yb磷酸盐大模场光纤脉冲激光放大器结构图 　　Fig. 1. Structural diagram of pulsed laser amplifier using Yb-doped large-mode-area phosphate fiber图 2. 放大的脉冲激光的平均功率随泵浦功率的变化，插图是输出激光的光斑和光谱 　　Fig. 2. Average power of amplified pulsed laser versus pump power with spot and spectrum of output laser shown in inset

近日，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破，团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术，创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会（ACS）出版的《分析化学》上，并申请了发明专利保护。通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术，适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。　导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物，它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士说道，大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用，是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一，其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说，二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒，导致大气能见度下降并进一步降低空气质量，是形成灰霾的主要因素。同时，排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用，产生硝酸和一氧化氮，进而形成酸雨。“正因如此，二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说，对于一些特殊应用场景，例如青藏高原、海洋等环境中，大气中二氧化氮浓度极低，只有高灵敏的仪器才能精确测量，进而开展相应的大气化学研究。此外，高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息，例如通量等关键参数，从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言，大气当中的每一种成分，都对应有特殊的光谱，也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲，只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测，也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍，他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”，是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中，与参考信号进行混频乘法运算，再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后，得到一个与输入信号成正比的直流信号，就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者，“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声，以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点，能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成介绍到，他们研制的这台仪器用到的一个关键部件，叫做“宽带多模二极管激光器”，即能够输出波长具有一定宽度，并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器，它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收，所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说，他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米，带宽约为0.4纳米，它发射出的探测光源，恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言，某种仪器或探测方法，在探测某种参数时所能达到的极限，被称为“探测极限”，也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示，他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明，超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测，为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持，共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前，这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目，针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究，对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示，后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测，填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程，周家成坦言，这其中充满了艰辛和不确定性，但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性，我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验，但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后，发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说，这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后，他每次实验前，都会仔细检查仪器的各项参数，防止出现类似的问题。周家成说，仪器在参加北京冬奥会观测期间，由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉，光腔被正压气体冲击，导致无法用于测量。“当时我不在现场，内心十分着急，牵挂仪器，到了深夜都不能入睡，怕影响观测进度。”年后没几天，周家成携带工具前往北京维修，加班加点终于使仪器正常工作，赶上了综合实验的进度。“接下来，我们将对仪器进行小型化集成，利用锁相板代替商业锁相放大器，配合自动控制系统，使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示，未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合，应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气，仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。

仪器信息网讯 2012年10月29日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会主办，北京雄鹰国际展览有限公司承办的“第五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2012)”在北京国际会议中心隆重开幕。据大会主办方介绍，本次论坛吸引了1000余名观众参加，80余家在线分析仪器厂商参展。 　　在本次会议上，仪器信息网编辑视频采访了ABB过程自动化部过程分析仪表总经理任军。采访中，任军介绍了ABB在过程分析仪表方面的三大核心产品，他认为，未来在线仪器的发展方向是小型化、专业化、模块化。此外，对于今年经济形势不好对行业影响，任军认为，影响或将在明后年显现。

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PMT模块的选型PMT模块中不仅都集成了PMT裸管、分压电路和高压电源，还根据信号输出的不同需求集成了其他的功能组件。按照PMT模块的信号输出类型，滨松的PMT模块产品可以分为电流输出模块、电压输出模块和光子计数探测器。他们的区别是这样的：点击查看大图PS.图中灰色方框内的各种产品/附件滨松也有提供~可以移步至滨松中国官网了解目前滨松有40多个系列，工程师梳理了一张系列型号及基础参数参考表，在选型时可以有所帮助：（点击查看看大图）在同一系列的滨松PMT模块中，会以后缀来区分不同的产品型号。这些后缀往往代表着不同的含义，了解它们，也可以有助于我们的产品选型。这里，我们选出了用途最为广泛的φ8端窗PMT模块，针对其中关键的名词项，来深入一一解读。 滨松φ8 PMT模块命名规则# Settling time是什么？在PMT模块中，加在PMT上的高压会随着控制电压（一般在0.5-1.1V）的变化而变化；但这个过程是有一定延迟的，且根据PMT模块中分压电路的设计有长有短。从调节完控制电压，到施加在PMT的高压到达设定电压——其时间间隔称之为Settling time，也就是稳定时间，简而言之，就是PMT调完控制电压后等多久能用。在滨松PMT模块的彩页中，标注的Settling time数值一般是控制电压从+1.0V到+0.5V所对应的Settlingtime。如果控制电压的变化幅度较小，响应的Settling time也会相应变小。 # 纹波噪声是什么？PMT模块中，除了PMT裸管之外，还至少会集成高压电源和分压电路。其中高压电源中使用的振荡电路（oscillation circuit）会带来额外微小的电压抖动，继而使得加在PMT上的高压、PMT的增益以及最终输出的信号上都会出现相应的抖动，即纹波（ripple，见图）。纹波现象所带来的纹波噪声在滨松PMT模块的彩页中一般被标注为“Ripple noise（peak to peak）”，是在特定控制电压下，采用特定的读出参数所测得的电压曲线中波峰和波谷的差值。 纹波噪声示意为高压电源选择合适的电路设计可以大幅减小纹波噪声。虽然纹波噪声不可能完全消除，但在当前已经商业化的PMT模块中，纹波噪声已经小到基本可以不予考虑。如果特定情况下确实需要降低纹波噪声，可以考虑以下两种方法： （1）在模块信号输出之后加入低通滤波器，过滤掉一部分；（2）提高控制电压——此时光电倍增管的增益与纹波的绝对值都会增加，但是增益的增长要更快，所以能够实际上降低纹波的影响。# PMT模块的电流输出与电压输出的区别？电压输出的PMT模块的Conversion factor是什么？ PMT最原始的输出信号为电流。相对于电流输出模块，电压输出的PMT模块中多了一个跨阻放大器（Current-Voltage Conversion Amp）将电流已经转换成了电压（可以翻到上文看看图）。对应的转换系数就是conversion factor（或者称作Current-to-voltage conversion factor）。 此外，由于跨阻放大器本身是有带宽的，如H10722和H10723采用了不同的跨阻放大器，所以其输出信号的带宽也就不一样。 总的说来，电压输出模块和电流输出模块在使用中的优劣如下：# 插针式与导线式有什么区别？ 插针式（下图左，如H10720，H11900）与导线式（下图右，如H10721，H11901）的两种光电倍增管模块没有本质区别。前者可以直接插在电路板上；后者在安装上则更加灵活。可以根据实际使用环境和条件选择。 H10720和H10721外观 # 光谱响应参数的解析PMT模块的光谱响应范围主要由光阴极面的材料和窗材决定。 光阴极面的材料决定了PMT光谱响应的波长上限，更长波长的光子由于能量不足就较难转化成光电子从而被探测了。 管壁材料（窗材）决定了PMT光谱响应的波长下限。对于波长更短的光子，理论上只要能够轰击到光阴极面都能够产生光电子。但PMT是一个真空管结构，光子到达光阴极面之前需要先通过管壁。过短波长的光子会被管壁所阻碍，所以管壁材料（窗材）一般决定了PMT光谱响应的波长下限。 光电倍增管工作示意图在滨松样本资料中，一般会给出波长范围（如H10720-110的230-700nm）。其下限代表的是管壁透光率曲线的拐点；其上限，对于多碱材料是灵敏度峰值的0.1%，对于双碱材料是灵敏度峰值的1%。# 关于功耗更多的解析H1072X系列最吸引人的是其低功耗；H10720/H10721系列所要求的电压（input voltage）甚至只有2.8-5.5V，电流也只是mA级别。这意味着，3节普通的5号电池就足以作为PMT模块的电源。加上H10720/H10721本身的小体积，使得其非常适合用于手持式设备。 H10720/H10721，H11900/H11901系列与功耗相关的参数 PMT模块的使用根据实际应用中数据测量的需求，PMT模块的使用可以分为如下3类。 1. 在示波器上读出PMT模块输出的模拟信号 2. 在电脑上读出PMT模块输出的模拟信号 3. 在电脑上读出光子计数结果

2015年10月16日，上海——科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技(以下简称：赛默飞)近日发布一款全新增强型模块化流变仪平台Thermo ScientificTM HAAKETM MARSTM系统。该系统在分析多种样品流变特性的同时，可极大提高工作效率，最大程度减少操作员误差，广泛应用于材料科学的研发、先进质控和学术研究等领域。新型HAAKE MARS 40 和 60 流变仪也将在即将举行的BCEIA 2015(2015 年第十六届北京分析测试学术报告会暨展览会)亮相(赛默飞展位号：L16-22、M15-21)。　　在测量精确、操作简便的HAAKE MARS 流变仪产品线基础上，HAAKE MARS(高端模块化流变仪系统)40 和 60 流变仪进一步改进功能，便于用户根据日后需求实现扩展。该流变仪采用连接辅助技术，可自动检测测量夹具附件和温度模块，实时输出反馈，简化用户设置样品测试程序，最大程度减少误差。此外，它还配有自动夹具释放系统，只需按下按钮，便可简单又方便地处理样品。　　赛默飞分子光谱实验室仪器产品线总监 Birgit Schroeder 介绍道：“最新一代 HAAKE MARS 流变仪注重仪器的易用性和高度可定制性，致力于帮助实验室管理人员在具体测试领域中简单操作、轻松上手。”　　HAAKE MARS 40 和 60 流变仪配有各种应用包，针对制药、化妆品、食品、石化以及聚合物等不同市场，根据具体测量任务在流变仪上搭配对应附件，从而大大简化工作流程。　　此外， HAAKE MARS 40 和 60 流变仪还具备以下优势：　　双柱模块化设计，利用快插式附件接头和测量装置(包括直观显示和控制面板)，轻松执行样品制备 　　专用测量池和混合方法，例如 MARS-FTIR 连接器，为材料表征提供更多选择 　　HAAKE RheoWin 软件，包含流变学家们需要的所有相关测量参数，便于流变仪的简便操作。　　从测试专用粘度计到增强型 QA/QC 流变仪，再到高端流变学测试设备，赛默飞提供了一系列流变学测试解决方案，专为满足研究、开发和质控领域中最严苛的需求而量身打造。

Ocean SR2 是最新一代模块化光谱仪的先锋，光谱仪具有出色的信噪比和高速光谱采集能力，是光学滤光片和重铬酸钾标准物吸光度等应用的理想选择。缘 起当下全球制造业开启“工业4.0”进程，我国亦提出了“工业2025”计划，工业自动化行业将在中国制造业的未来发展中占有举足轻重的地位，未来仍将保持较快的发展速度。随之而来的是制造业对仪器和设备的要求也越来越高，如：半导体、生物制药等行业一直在寻求更高性能的小型光谱仪。自海洋光学推出光纤光谱仪的概念后，传统小型光纤光谱仪发展迅速，但近年来小型光纤光谱仪进入了瓶颈期，由于核心器件性能的影响，光谱仪在信噪比、采集速度、分辨率等方面未有较大进步。“灯 塔” 引 路作为小型光纤光谱仪的发明者，海洋光学推出的USB2000+和Flame系列光谱仪，应用广泛且颇受好评，一直是学术界和制造业的宠儿。探索的脚步从未停止。海洋光学深知市场动态和需求，为此开启了“灯塔”项目，致力于新一代光纤光谱仪的研发，旨在从根本上提升小型光纤光谱仪的性能。继承了上一代光谱仪集成便捷、应用广泛、性能稳定的优势，同时取得了多项突破性进展。系列首款SR2，更高、更快、更强全“芯”设计——从光路设计，电路设计到核心探测器，都是全新的独立设计与选择。“步步高升”——提供了远超上一代光谱仪的信噪比（380:1）与动态范围（3400:1）并提高了分辨率水平。“唯快不破”——积分时间有了重大突破，由毫秒级到现在的10微秒积分时间。“自强不息”——特别添加板载平均的功能，可在光谱仪内部直接计算出多次采集的平均值，再输出结果。在峰形对称性上表现更好，同时提升了在紫外段的杂散光抑制水平，可获取更精确的数据。此外，SR2的光谱平均性、热稳定性等也得到进一步优化，在激光表征、等离子体检测、 DNA、蛋白质等生物分子的吸光度测量等应用表现出色。为更多用户和新兴领域，如半导体，智能制造，生物制药等解决更多科研与生产的问题。

p style=" text-indent: 2em " 近日，赛默飞宣布推出其Gibco CTS Rotea逆流离心系统，这是一种模块化、封闭式细胞治疗处理系统，可实现可扩展、经济高效的细胞治疗开发和制造。CTS Rotea系统是第一个用于细胞治疗处理应用的Gibco仪器，它促进了从研究到GMP临床开发和商业制造的工作流程。 /p p style=" text-indent: 2em " 据悉，截至2020年年中，全球共有675项针对细胞治疗和细胞免疫肿瘤学的临床试验正在进行中。然而，由于安全性和有效性要求较高，将研究方案向生产转化存在诸多困难，例如研发疗法缺乏可扩展性、设施、劳动力和设备高成本以及所涉及的过程的复杂性等等，因此，很少有正在开发中的细胞疗法商业化。 /p p style=" text-indent: 2em " 使用模块化、封闭的单元处理系统，可以使耗时的过程与快速过程分离，提高设施和设备的利用率，并减少所需的资本投资。从研究到工艺开发和商业生产，使用相同的系统可以降低与改变系统相关的过程延迟风险。无菌、封闭、一次性使用的试剂盒能够在C级洁净室中进行细胞处理，从而实现成本效益高的转移和过程扩展。 /p p style=" text-indent: 2em " “众所周知，细胞疗法要从研究阶段进入商业生产是出了名的困难，”赛默飞世尔科学公司生物科学业务总裁艾米· 巴特勒说。“我们的目标是帮助推进细胞疗法的发展，包括激动人心的新型Car-T细胞疗法，甚至是修复由COVID-19引起的肺损伤的潜在细胞疗法。CTS Rotea系统将帮助研究人员克服制造障碍，为更多患者带来细胞治疗的巨大潜力。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 338px height: 180px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/e93d919f-f845-4436-a1b5-266f3ed30fe3.jpg" title=" 摄图网_400096057_医疗细胞分子（企业商用）.jpg" alt=" 摄图网_400096057_医疗细胞分子（企业商用）.jpg" width=" 338" height=" 180" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 多功能和高度灵活的CTS Rotea系统可以很容易地集成到现有的工作流程中，处理中低端输入量，并提供低输出量。CTS Rotea系统由仪器、封闭式无菌一次性使用套件和用户可编程软件组成，提供了处理灵活性，支持多种细胞分离、洗涤和浓缩协议，细胞回收率大于95%，同时保持细胞活力。 /p

美国时间6月10日消息，世界领先光传感解决方案提供商美国海洋光学公司(Ocean Optics)近日推出最新的科学级模块化光谱仪QE65 Pro。该装置灵敏度有所增强，极具低杂散光性能，为荧光、拉曼光谱和DNA测序光谱带来了极佳性能。 　　据悉，该QE65 Pro光谱仪的新型光学元件能为更大的吞吐量和更高的灵敏度提供更有效的控制。其设计促进了较宽温度范围的光谱仪波长稳定性，超低抖动触发与其它设备实现了准确同步。 　　为了进一步调整仪器的应用需求，用户可实地重新配置可更换的狭缝。通过简单地改变狭缝，用户可以更精确地平衡光学分辨率和吞吐量需求，实现采用单一多用仪获得高度精确的结果。

流变学是研究物质流动与形变的学科，自上世纪三十年代至今，经过流变学家的不懈努力，已经在全球很多领域发展出成熟的流变测试和分析理论。随着工业技术的不断进步，安东帕的流变学家经过三十多年的辛苦耕耘，并不断革新，向广大用户推出了低中高端系列、技术先进的MCR智能型模块化旋转流变仪。 MCR流变仪行业分布广，高校、科学院、石油石化、食品、化工、航空航天、医学、制药等，从日常生活用品制造业到军工科研机构，到处都有MCR流变仪在使用。 MCR流变仪市场占有率高，在国内用户超过1000个 MCR流变仪拥有众多行业先进技术 MCR流变仪功能最全，指标更宽，能满足流变学测试的所有要求 MCR流变仪系列型号：MCR702、MCR302、MCR102、MCR92、MCR72MCR 流变仪的基本功能 稳态流变测试（旋转模式）：黏度、黏度曲线、流动曲线、粘温曲线、屈服应力、滞后环面积、3ITT 触变性等； 动态流变测试（振荡模式）：粘弹性数据，如储能模量 G‘、 损耗模量 G“、损耗角正切 Tanδ、复数模量 G*、复数黏度 η*等，可以得到频率扫描、振幅扫描、温度扫描等曲线； 瞬态流变测试：起始流、蠕变、应力松弛等；MCR 流变仪的扩展功能模块扩展的材料性能表征方式熔体拉伸流变夹具扭摆DMTA测试夹具拉伸DMTA测试夹具 淀粉糊化测量模块沥青专业模块大颗粒食品及建筑材料测试界面流变学模块摩擦学测试模块粉体流变学模块 附加参数影响测量模块高压密闭测量系统UV固化测量模块磁流变测量模块 电流变测量模块不动点测量模块 流变与结构分析同步测量流变‐显微可视/偏光/荧光同步测量流变‐SALS同步测量流变-NIR/IR同步测量 流变-拉曼同步测量 流变‐SAXS同步测量流变‐SANS同步测量动态光学流变测量PIV粒子成像测速流变‐介电谱同步测量

本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法，分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性，并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法，该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度，CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定，剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用，通常采用检测管法，该方法操作更简便，常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等，但没有直接测量CH4浓度的检测管，CH4浓度是通过计算所得，即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等，因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点，常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定，在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高，仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元，且必须对气体进行人工取样，才可在实验室内进行分析，其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析，不具备多重输入和信号处理功能，分析费时，操作繁琐，响应速度慢，效率低，难以实时在线地分析现场工况，现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化（黑白）元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压，将铂丝加热到500℃，当遇到空气中的可燃气体时，测量元件在催化剂的作用下，在元件表面发生催化反应，使得温度升高，阻值增大，电桥输出不平衡，以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法，在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4％的甲烷浓度，当空气中甲烷浓度超过5％后，元件会发生“激活”现象，造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定，热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内，精度较差（10%），而在高H2S条件下，易造成传感器中毒甚至报废，使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别，热导元件检测方法就是根据这一特性，来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ，被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域，也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右，且该传感器对于低浓度测量，具有较大局限性，如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度，如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别，将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测，该检测方法分离效能高，对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测，灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响，其中柱温对分离结果的影响比载气的大，所以在检测过程中，除了要经常更换色谱柱外，还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节，以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵，需要采样，不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时，其强度将明显减弱，强度衰减程度与该气体浓度有关，两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律，也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理，分析气体不与传感器发生反应，因此传感器使用寿命很长，该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警，也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知，红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术，具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言，红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题，四方仪器对NDIR传感器进行了升级，将红外传感器进行模块化设计，一个传感器对应检测一个气体组分，拆卸维护方便，使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪（智能便携型）Gasboard-3200Plus，采用自主知识产权的模块化红外传感器，可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展，流速、流量可采集，体积轻量化，APP终端智能化等创新设计，弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量，长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带，监测数据获取流程复杂等的不足，可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时，仪器测量组分还可根据用户需求定制，轻巧便携，实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中，气体分析仪发挥了十分重要的作用，在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中，从寿命、功能、实用性等方面考虑，可优先选择红外方法的仪器；如果仅测量甲烷浓度或检测泄露，可以考虑基于热导和热催化原理的仪器；如果用于实验室定性与定量的精准测量，也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高，不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术，成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。（来源：沼气圈）

p 　　微型光谱仪为什么会获得巨大的成功?不仅是因为光谱仪的小型化，而且是由于模块化概念和光纤的使用。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 01.jpg" style=" HEIGHT: 269px WIDTH: 450px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/b1002693-d88e-4de6-8426-210614b0e78b.jpg" width=" 450" height=" 269" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 微型光纤光谱仪 /p p 　　所有的光谱应用系统都可以概括为三个组成部分：光谱仪、光源和采样部件。 /p p 　　以前，我们搭建一个光谱应用系统时在在设计光路上要花费很多精力、时间和费用，如何将光照射到样品上，如何收集从样品发出的光，再将光有效地耦合到光谱仪中去？每个不同的应用都需要重新设计。 /p p 　　如果将光源、光谱仪、采样部件都设计成具有标准光纤接口的模块。我们只需要根据应用的需要，譬如工作的波长范围，分辨率，选择适合的光谱仪模块、光源模块和采样部件模块。然后用光纤将光从光源模块引导到采样部件模块，再从采样部件模块的另一端引导到光谱仪(如图所示)，光谱仪再将数字信号传输到电脑。不同的应用只不过是更换不同的光源模块、采样模块、光谱仪模块，无需每次都要重新设计应用系统的光路，只需用光纤将这些模块连接起来即可。由此可见光纤的重要作用。这就是为什么通常将微型光谱仪称为微型光纤光谱仪。光纤的“柔韧可弯曲性”，带来的另一个好处是可以将采样探头带到许多难于抵达的或危险的待测点，实现远程测量。 /p p 　　不仅如此，在作为核心的光谱仪模块上，除了有光的接口以外，还有电的通信接口，除了把光谱数据输出到电脑以外，电脑还可以向光谱仪下达各种操作和控制指令，设置光谱仪的工作条件，使光谱测量智能化。像孩子们可以用乐高积木模块搭建出各种东西一样，光纤将光谱仪模块它和其它光源模块，采样模块连接在一起，开启了智能的光谱应用的“乐高”时代。电子工程师都熟知在“面包板”上，将各种电子器件连接成完成具备某种功能的系统，现在，我们可以用光纤将各种光学模块连接成一个完整的光谱应用系统，这将引领一场技术革命。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 02.jpg" style=" HEIGHT: 319px WIDTH: 450px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/ef3affb7-27f5-495d-9355-a65bdd32b584.jpg" width=" 450" height=" 319" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 模块化的微型光谱仪应用系统 /p p 　　 strong 一、光谱仪模块的选择 /strong /p p 　　光谱仪根据对响应波段、分辨率、灵敏度、信噪比等要求的不同，也会有不同的型号可供选择。 /p p 　　对于主要进行近红外光谱检测的客户来说，可以选择装配有InGaAs探测器的光谱仪，这种类型的探测器，对近红外信号的响应，远高于常规的硅基底探测器。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 03.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/9fd16553-bf4d-4d2b-a0f7-a345f4ce61ba.jpg" width=" 300" height=" 200" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 配有InGaAs探测器的近红外光谱仪 /p p 　　需要检测微弱信号的客户，可以选择面阵探测器的光谱仪，这类探测器，配合相应的光路，可以收集更多的光子，从而提高仪器的灵敏度。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 04.jpg" style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/6da67f6e-c115-45d1-b13e-ba07e35f6e75.jpg" width=" 300" height=" 300" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 微弱信号检测光谱仪 /p p 　　高分辨光谱仪，通常有着更大的光学平台和较小的狭缝，能够区分临近的光谱峰位。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 05.jpg" style=" HEIGHT: 238px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/392bb941-3a35-4a9c-8b95-cd446e86a858.jpg" width=" 300" height=" 238" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 高分辨率光谱仪 /p p 　　希望获得更高信噪比的用户，装备有深度制冷型探测器的光谱仪会是一个好的选择。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 06.jpg" style=" HEIGHT: 263px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/e360807d-2a4e-44e5-8537-e1903e84884b.jpg" width=" 300" height=" 263" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong & nbsp /strong 高信噪比、制冷光谱仪 /p p strong 　　二、光源的选择 /strong /p p 　　光谱检测四个字中“光”对于整个检测而言，重要性不言而喻。一个模块化光谱应用系统大体分为三个部分：光谱仪，光源和采样附件，只需选择对应的模块，就可以实现吸光度、荧光、拉曼等检测。 /p p 　　模块化光谱仪的优势在于，减少搭建光谱应用系统的时间和费用，不再需要去考虑对于光路的设计，提高了使用的灵活度(使得测试应用不再局限于实验室，在线工业环境、野外等也都能轻松驾驭)，只需要更多其他模块就能实现其他的检测方案。涉及光谱的多种检测方式，如颜色检测、荧光检测、吸光度检测和辐照检测等，都需要在正确光源模块的照射或激发下，通过对样品发散出的光进行收集，并有效耦合到光谱仪中，才能实现一个完整的检测。也就是说，没有稳定光源，整个应用系统的测量是无法完成。光谱仪厂商如何帮助用户挑选到稳定、合适的光源模块满足其检测需求就显得尤为重要。 /p p 　　不同检测方式，决定了不同光源的挑选。根据不同波长，不同测量意图与输出形式作为参考标准，方便使用者进行选择。 /p p 　　按照光源的波长进行分类主要分为UV、VIS、NIR波段，即可以分为紫外、可见、红外波段的光源。这里主要针对测量应用目的：校准、激发和照明，对光源进行介绍。 /p p 　 strong 　2.1校准光源 /strong /p p 　　使用氘卤钨灯可以实现在紫外-可见-近红外波段为校准光谱仪系统的绝对响应提供最可靠的数据。结合相关的算法软件，可以精准的确定在210-2400nm波长范围内的光谱绝对强度值。而卤钨灯针对可见光与近红外光谱仪，可覆盖光谱范围350-2400nm。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 07.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f854cf8e-50f6-403f-a86a-1fd0bcf997b7.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 氘卤钨灯 /p p 　　对于波长校准光源，汞氩灯适用于紫外-可见-近红外区域光谱，可以产生253-922nm的一级汞氩谱线和到1700nm的二级氩透射谱线，从而能够迅速可靠地实施光谱波长校准 氪灯、氙灯和氖灯适用于可见-近红外区域光谱，分别能够产生432-1785nm、452-1984nm、540-754nm范围的透射谱线 氩灯是专为近红外光谱仪设计的波长校准光源，通过产生696-1704nm的低压氩透射谱线，对光谱仪进行波长校准。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 08.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/cdad1280-a7ed-4521-93ad-344da9fc4033.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 汞氩灯 /p p strong 　　2.2 激发光源： /strong /p p 　　使用高闪光频率的脉冲氙灯作为激发光源，波长范围185-2000nm，覆盖了紫外-可见-近红外波段，可应用于比如吸光度检测，通过添加单波长滤光片可实现荧光检测。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 09.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d44641a1-6f58-45d4-a0ce-4e92b9b6cca0.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 脉冲氙灯 /p p 　　使用LED光源，可以高效耦合光纤，在连续或外部触发模式下专有电子可提高稳定的高电流操作，波长范围为240-700nm，覆盖了紫外-可见光波段，是荧光检测的理想选择。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 10.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/251e7fb4-55e7-4ef2-a49c-eb04e23a546c.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp LED光源 /p p 　　使用氘卤钨灯是检测不同光谱范围具有多种特征样品的理想选择，可灵活分析不同样品特性，波长范围为210-2400nm，覆盖了紫外-可见-近红外波段，可应用于吸光度检测，透反射检测。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 11.jpg" style=" HEIGHT: 270px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d45e2ef2-7bc0-413c-9b82-c418e2cbb59c.jpg" width=" 300" height=" 270" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp 氘卤钨灯 /p p 　　使用高功率激光光源，激发波长分为532、638、785和1064nm等多种波长，基于其多模二极管激光器产生窄光谱线，优化了激光驱动器和热电冷却性能，其稳定性和性能大大提升，可应用于拉曼检测的激发光源。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 12.jpg" style=" HEIGHT: 265px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/861ef25d-0a69-46d0-af61-044075017c30.jpg" width=" 300" height=" 265" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong & nbsp 　　照明光源 /strong /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　氘卤钨灯光源，覆盖了紫外-可见-近红外波段，可应用于吸光度检测，荧光检测，透反射检测。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　LED光源，覆盖了紫外-可见光波段，可应用于荧光检测。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　氙灯，可覆盖紫外-可见光波段，可应用于吸光度检测，荧光检测和透反射检测。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 　　卤钨灯，覆盖了可见-近红外波段，波长范围为360-2400nm，可应用于吸光度检测，荧光检测，透反射检测。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" /span & nbsp /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 13.jpg" style=" HEIGHT: 225px WIDTH: 250px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f7cc7e1b-867c-4bc8-ad85-bdf9531e0c93.jpg" width=" 250" height=" 225" / /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" /span & nbsp /p p strong 　　三、采样附件 /strong /p p 　　采样附件的作用包括：采集光谱信号或者激发能量，传输信号并与样品互相作用。不同的应用，对应的采样附件也有所不同。 /p p 　 strong 　吸光度测量： /strong /p p 　　a. 高浓度样品：使用短光程的采样池，提供250um，500um等短光程的比色皿及支架 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 14.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/56549904-4f7b-4f7a-af6f-c4a88e4ed813.jpg" / /p p 　　b. 低浓度样品：比如针对低浓度的流动样品，我们可以选择使用长光程的采样池，根据不同的样品浓度还可以选配250cm，500cm等的不同光程； /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 15.jpg" style=" HEIGHT: 203px WIDTH: 250px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/1e44c862-0b5d-4678-8b5e-fad6fc5d6c3f.jpg" width=" 250" height=" 203" / /p p 　　& nbsp c. 同样针对流动样品的吸光度测试，Z形的样品流通池是比较理想的选择，同时根据测试液体的不同特性(比如腐蚀性较强、酸碱性较强等)、不同的使用环境(工业现场、实验室等)，选择不同材质及不同类型的流通池。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 16.jpg" style=" HEIGHT: 226px WIDTH: 152px" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/801419c6-0b07-42e9-90fc-75288d750537.jpg" width=" 478" height=" 226" / img title=" 17.jpg" style=" HEIGHT: 148px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/4e510bab-b504-4649-8327-cb2c315a0f11.jpg" width=" 200" height=" 148" / & nbsp & nbsp img title=" 18.jpg" style=" HEIGHT: 152px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/b437d279-cfc6-4512-aaea-2de148ffc8fc.jpg" width=" 200" height=" 152" / /p p 　　d. 如果环境温度对测试样品影像比较大，或者需要了解样品在不同温度下的性能差异，就需要采用控温装置对测量样品进行恒温或者变温测试，那一个简单的控温装置就能帮您解决问题。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong img title=" 19.jpg" style=" HEIGHT: 214px WIDTH: 250px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ec6912f2-5fff-44bd-8c28-aeeacdde5c99.jpg" width=" 250" height=" 214" / /strong /p p strong 　　 /strong strong 气体吸光度测量 /strong ：White Cell /p p 　　针对气体的吸光度测量，可以选择气密性较好、易存储气体的样品池，等等。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 20.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/914d2966-3fe2-43d3-be5a-403ff05b4bbc.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p 　　 strong 反射测量： /strong /p p 　　a. 被测样品状态?液体?固体? /p p 　　针对于不同的样品状态,需要选择不同的采样装置.例如:光滑的镜面/平面固体,可以采用标准反射探头和探头支架进行反射率采集(如图) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 21.jpg" style=" HEIGHT: 194px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/f24c6146-e269-4935-bc6f-848ea5bc9075.jpg" width=" 200" height=" 194" / & nbsp img title=" 22.jpg" style=" HEIGHT: 159px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d5c2b82d-7197-4ee6-b5b2-b889bceba70d.jpg" width=" 200" height=" 159" / /p p 　　粉末状或者颗粒状的样品可以放在托盘中使用旋转方式采集平均反射光谱(如图) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 23.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/bcc4d3c2-e2bf-44fd-b618-40b4037ce7c0.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p 　　在一些行业标准要求下，也会选择用积分球进行样品采集(如图) 对于液体样品，常用的方法是将探头固定在静止液面的上方。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 24.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d917a63c-ccbf-48d7-a5c8-79b9889cd291.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p 　　b. 被测样品是平面还是曲面? /p p 　　对于平面样品，通用的反射采样装置都可以直接使用，根据测样探头放置角度的不同，可测出漫反射或者镜面反射 对于曲面样品，常用的做法是采用显微镜进行固定单点检测。在曲率不大的情况下，曲面反射率检测也可以用曲面探头支架(图)对探头进行固定，从而进行测量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 25.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/e8f44b57-e8ea-4c59-bcd8-d74bbdff0247.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p 　　c. 测量镜面反射还是漫反射? /p p 　　样品的反射率包括镜面反射和漫反射。如果需要测量漫反射，通用的方法是采用积分球进行样品反射光谱收集。 /p p 　　如果测量镜面反射，可以使用一些固定角度的支架，如45° 固定支架(图)进行反射测量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 26.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/c5ceb3fb-954b-446d-a9d7-73ab553645f5.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p & nbsp /p p 　　d. 是否需要变角度反射率测量? /p p 　　大多数样品进行反射率检测时，都采用固定角度进行检测，如90° ，45° 等。有一些特殊样品如光子晶体，在不同角度进行测试时，反射光谱(或反射率)有明显的变化，此时需要采用可调角度支架及光纤进行反射率测试。 /p p 　　e. 如何测出稳定/准确的反射率? /p p 　　测出稳定/准确反射率需要注意三点： /p p 　　1. 稳定：测量支架稳定，包括装载探头的支架本身是稳定的，探头(或其他采样附件)到样品的距离是稳定的。在实验室检测中，可以选择自重较重、有刻度、或者可以机械调节距离的支架来进行检测(图) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 27.jpg" style=" HEIGHT: 339px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/c7aa85a3-06d7-49f4-b4e7-0f5a6ff9773f.jpg" width=" 200" height=" 339" / /p p & nbsp /p p 　　光源稳定，通常选用卤钨灯光源(图左)， 紫外测量选用氘钨灯光源(图右) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 28.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 220px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/e7150da7-5a0b-46b1-8f21-d49a7d795678.jpg" width=" 220" height=" 200" / & nbsp img title=" 29.jpg" style=" HEIGHT: 187px WIDTH: 250px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/a0b74519-c47b-4754-88b6-1595d2b1f594.jpg" width=" 250" height=" 187" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp /p p 　　2. 选择合适的参考标准 /p p 　　不同表面的样品需要选择不同的参考标准，这样测出的反射才会更加准确。例如镜面样品，可选的参考标准为铝镜(左图) 抛光面金属样品或者无机材料，可以选择硅片作为标准(中图) 粉末材料或者粗糙面样品，可以选择PTFE或者硫酸钡作为标准(右图) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 30.jpg" style=" HEIGHT: 220px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/166ef804-8599-4982-818f-7e905fecaf7d.jpg" width=" 200" height=" 220" / img title=" 31.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/baeddf6a-c80f-43ba-b462-b4ddadc5fd00.jpg" width=" 200" height=" 200" / img title=" 32.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/3a3de4f3-779a-4faa-a69e-6115e15ba8ec.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p 　　更为精确的反射率测量，还可以选择不同范围的经过标定的材料作为反射标准， /p p 　　 strong 荧光测量 /strong ： /p p 　　a. 什么类型的荧光测量?有机荧光?无机荧光? /p p 　　对于有机荧光的激发，常用氙灯加滤光片来选择激发波长(图)，或者用激光器作为激发波长来源 /p p img title=" 33.jpg" style=" HEIGHT: 183px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ee16b033-7e1e-4f86-9057-80f04349c28a.jpg" width=" 200" height=" 183" / img title=" 34.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6c82f818-49dd-4084-8b8d-d0ecbd0d0782.jpg" width=" 200" height=" 200" / img title=" 35.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6fff5e5c-fef6-4eb7-8a80-afb058b7ce69.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　无机荧光可以选用LED光源作为激发光源(图)，主要看样品需要的激发波长的能量值高低。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 36.jpg" style=" HEIGHT: 342px WIDTH: 125px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/fe070088-7ee7-4157-8b36-c86fbbdd5393.jpg" width=" 125" height=" 342" / /p p 　　b. 样品是液体还是固体? /p p 　　对于液体样品，可以放置入比色皿内进行检测，常用的方法是激发光与发射光接收呈90° ，以避免激发光干扰(左图) 如果是在线荧光检测，也可以选用荧光测量流通池(右图) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 37.jpg" style=" HEIGHT: 250px WIDTH: 250px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/72cfa1ee-627c-4c0d-80d9-fa4cc890e599.jpg" width=" 250" height=" 250" / & nbsp img title=" 38.jpg" style=" HEIGHT: 250px WIDTH: 250px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/d91a81eb-ba4e-4d82-813c-cdc69287277b.jpg" width=" 250" height=" 250" / /p p 　　对于固体样品，可以采用探头或者积分球的方式进行采样，和测量反射率类似。为避免激发光干扰，可以在探头或积分球连接光谱仪一端加上高通滤光片，将激发光屏蔽，如果是上转换荧光检测，则需要加低通滤光片。 /p p 　　 strong 辐射度测量： /strong /p p 　　a. 测量什么东西的辐射度?太阳?LED灯?普通光源? /p p 　　户外测量太阳辐照度，通常采用余弦校正器接在光纤前端进行测量(图)，也有部分用户使用积分球进行检测，目的都是匀化被测光源，降低光纤晃动引起的测量干扰。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 39.jpg" style=" HEIGHT: 105px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/c9ce126e-0c37-4d02-b7bb-d722235e91b5.jpg" width=" 200" height=" 105" / /p p 　　b. 检测视场角要求是什么 /p p 　　一般光纤的数值孔径是0.22，视场角大约是25° ，余弦校正器可以接受180° ，积分球通常认为是360° 接收角。 /p p 　　在一些行业内，会有对辐射监测视场角限定的要求。例如在海洋监测领域，对海面反射太阳光/海水辐射的检测会要求限定14° 或其他角度进行监测，此时可以用视场角限定片来固定光纤的接受角度(图) /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 40.jpg" style=" HEIGHT: 200px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/30a6e100-774a-4103-9046-0d663fc1363c.jpg" width=" 200" height=" 200" / /p p style=" TEXT-ALIGN: right" & nbsp （内容来源：海洋光学） /p

据美国物理学家组织网9月8日(北京时间)报道，在今年庆贺激光诞生50周年之际，科学家正在研究一种新型的相干声束放大器，其利用的是声而不是光。科学家最近对此进行了演示，在一种超冷原子气体中，声子也能在同一方向共同激发，就和光子受激发射相似，因此这种装置也被称为“激声器”。 　　声子激发理论是2009年由马克斯普朗克研究院和加州理工学院的一个科研小组首次提出的，目前尚处于较新的研究领域。其理论认为，声子是振动能量的最小独立单位，也能像光子那样，通过激发产生高度相干的声波束，尤其是高频超声波。他们首次描述了一个镁离子在电磁势阱中被冷冻到大约1/1000开氏温度，能生成单个离子的受激声子。但是单个声子的受激放大和一个光子还有区别，声子频率由单原子振动的频率所决定而不是和集体振动相一致。 　　在新研究中，葡萄牙里斯本高等技术学院的J.T.曼登卡与合作团队把单离子声子激发的概念，扩展到一个大的原子整体。为了做到这一点，他们演示了超冷原子气体整合声子激发。与单离子的情况相比，这里的声子频率由气态原子的内部振动所决定，和光子的频率是由光腔内部的振动所决定一样。 　　无论相干电磁波，还是相干声波，最大的困难来自选择系统、频率范围等方面。曼登卡说，该研究中的困难是要模仿光波受激放大发射的机制，但产生的是声子，而不是光子。即通过精确控制超冷原子系统，使其能完全按照激光发射的机制来发射相干声子。 　　新方法将气体限定在磁光陷阱中，通过3个物理过程产生激态声子。首先，一束红失谐激光将原子气体冷却到超冷温度 然后用一束蓝失谐光振动超冷原体气体，生成一束不可见光，最后使原子形成声子相干发射，此后衰变到低能级状态。研究人员指出，最后形成的声波能以机械或电磁的方式与外部世界连接，系统只是提供一种相干发射源。 　　关于给声子激发命名，科学家先是沿袭“镭射(laser)”之名使用了“声射(saser)”，即声音受激放大发射。但曼登卡认为使用“激声(phaser)”更准确，它强调了声子的量子特性而不是声音，也暗示了其发射过程类似于光子受激发射。 　　高相干超声波束的一个可能用途是，在X光断层摄影术方面，能极大地提高图像的解析度。曼登卡说：“激光刚开发出来时，仅被当做一种不能解决任何问题的发明。所以，对于激声，我们现在担心的只是基础科学方面的问题，而不是应用问题。”

安捷伦科技推出模块化实时PCR系统，具有精密的光学系统和可靠的热均一性该系统具备高分辨率，通道间的干扰更少 2014年10月17日，北京——安捷伦科技公司（纽约证交所： A）于近日推出AriaMx系统，该系统是首台用于实时聚合酶链反应（PCR）的仪器，具有光学模块易于更换的特点，可通过高分辨率熔解进行基因型分析、应用于基因表达分析、病原体检测和多种复杂研究应用。 安捷伦诊断和基因组学事业部高级市场总监Alessandro Borsatti表示：“用户对此创新型系统进行功能扩展就如同更换打印机墨盒一样简单。仪器经设置后最多可检测和显示六种荧光，如需更多荧光素时，独特的模块化设计可轻松实现扩展。” 可扩展的光学卡夹能够支持模块化仪器类型，用户得以尽可能多或尽可能少地过滤条件快速高效地对系统进行定制，从而满足各自的应用需求。这种模块化使系统成为运行多种应用程序类型的中心实验室与研究员的理想之选，并在满足他们当前与未来需求时提供更大的灵活性。AriaMx系统的特性有： 最多支持六个通道同时使用，并能获得更高的光学分辨率，以便在每个通道中获取清晰、明确的数据； 具备快速的分析时间和Brilliant超快速qPCR试剂，可实现快速、全面的工作流程； 提供业界最全面的一体式诊断系统，具有两种模式：耗时约 1 分钟的快速预测试，涵盖 60 多种性能属性；以及30分钟的全面测试，涵盖120多种属性。一体化诊断能够在问题变得严重之前查明潜在的问题； 简便易用的软件采用了与Stratagene相似的直观界面，使研究人员信心十足地设置、查看并分析任意分析过程的数据 ； 该系统还包括HRM功能和先进的报告功能。 安捷伦科技副总裁、诊断和基因组学事业部总经理Jacob Thaysen表示：“我们十分荣幸能再一次为市场带来Stratagene 的强大酶工程专业技术及精密仪器和软件。我们更要承载现有的成就，在实验室技术方面利用安捷伦先进的创新技术不断发展。” 该系统通过全球测试用户的广泛验证，期间运用了100，000 多个样本，14种不同检测和不同试剂。 了解有关AriaMx的更多信息，请访问www.agilent.com/genomics/ariamx。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,600 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。在 2013财年，安捷伦的净收入达到 68亿美元。了解关于安捷伦的详细信息，请访问www.agilent.com.cn。 安捷伦于2013年9月19日正式宣布拆分为两家上市公司，并通过免税剥离方式拆分出电子测量公司。新的电子测量公司名称为Keysight Technologies（是德科技）。预计整个拆分将于2014年11月初完成。前瞻性陈述 此新闻内容包括1934年《证券交易法》中规定的前瞻性陈述，并受由此创建的安全港规则约束。此处的前瞻性陈述包括但不限于：安捷伦的电子测量业务分离的相关信息、未来收入、利润和盈利能力，未来对公司产品和服务的需求，以及客户预期。这些前瞻性陈述包括可能导致安捷伦的业绩与管理层当前预期产生巨大差异的风险和不确定因素。这些风险和不确定因素包括但不限于：客户业务实力不可预见的变化；对当前以及新产品、技术和服务的需求不可预见的变化；客户的购买决策和时机，以及我们不能实现由于整合和重组活动所带来的预期节省的风险。 此外，安捷伦面临的其他风险包括安捷伦向证监会提交的文件中详细说明的风险，包括我们最近提交的Form 10-K和Form 10-Q。前瞻性陈述是以对安捷伦管理层的信念和假设以及现有的信息为基础。安捷伦概不承担向公众更新或修改前瞻性陈述的义务。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

仪器信息网讯 作为有机物分析利器，色谱是分析实验室中当之无愧的主力军，每年我国各类色谱仪采购额近百亿，在制药、食品、环境、石化、医疗卫生、生命科学等诸多领域的应用持续拓展，已成为如今最重要的分析仪器品类之一。经过长期技术沉淀，色谱仪器日臻成熟。随着技术发展以及应用需求的不断深化，国内外色谱仪器制造商也在不断推陈出新，自动化、智能化、深度定制化成为目前色谱仪器创新的主要方向之一。2021年，在国内市场也涌现了众多色谱新品，包括液相色谱、气相色谱、离子色谱等。为了更好地展示2021年上市的色谱新品，仪器信息网特别策划了“色谱新品大盘点”系列视频报道，让广大用户足不出户就能近距离了解2021年色谱新品的风采。M6物联网气相色谱分析仪是炫一科技于2021年9月推出的全新实验室气相色谱系统，据公司产品研发及应用经理高枝荣介绍，新品具有物联网智能化、模块化的特点，同时，产品具有非常好的可扩展性和通用性。 M6物联网气相色谱分析仪该仪器具有以下核心技术特点：基于浏览器的仪器控制触摸屏。用户可通过仪器内置7"高分辨率触摸屏控制仪器，还可以在任何地方通过专属VPN查看仪器状态，编辑方法，实现真正“万仪互联”。全路高分辨率模块化APC电子气路系统。通过对各APC模块的智能化升级，所有EPC模块都可以独立自行控制并自由加装，打破原有架构的各种限制。检测器模块化。炫一的UniCube专利技术，可以将检测器（FID, TCD, ECD,microFID, microTCD）等常规检测器的机械系统和所有电路系统集成到一个独立模块中，极大提高了仪器的可维护性。无需特殊培训，3分钟更换整个检测器模块。可灵活扩展的独立大阀箱系统。具备8个阀，8根色谱柱的扩展能力。面向未来的辅助系统。高达12个加热区和15路AUX辅助气路，无论是传统应用还是新方案，平台都可以提供足够的资源满足客户要求。多种外设可供选择。如高压液体进样器、多路气体进样器、富集脱附模块等其他色谱辅助部件等。高枝荣表示，炫一科技一直专注于气相色谱核心技术，在工业色谱方面已经积累了丰富经验。公司不仅在常规分析方面有全套方案，在预处理系统的定制和集成、色谱辅助设备的定制和集成、定制化色谱数据处理及智能报告等也都做过很多成功的项目。而对于气相色谱未来的发展方向，高枝荣也表示，气相色谱技术虽然门槛相对较低，但要真正把气相色谱仪做成化工（催化等）研究和工艺研究者们的“眼睛”，还有很多事情要做。随着AI技术的逐步发展和成熟，物联网气相色谱仪将成为真正的“眼睛”，只需“看一眼”（全自动分析），即可获取目标样本的全组成信息。”实际上，我们离这一天还有很远的距离，模块化、集成化和智能化只是第一步，我们还需要把色谱自动分析的结果与工艺控制进行“信息交互”，进而指导工艺过程，把物耗和能耗降到最低，同时把产品收率和收益最大化；而这个过程是不需要人来干预的。”更多关于炫一科技及M6物联网气相色谱分析仪内容，请点击视频查看：

【科学背景】随着柔性电子技术的迅猛发展，柔性触觉传感器因其在多种应用中的潜力而引起了科学家的广泛关注。柔性触觉传感器的核心概念是模仿人类皮肤的物理特性和感知能力，以实现对外部环境的高精度感测。这些传感器在工业自动化、人机界面、机器人操作和生物医学等领域具有重要应用前景。然而，由于其柔性的形式因子，这些传感器在与基于晶片的设备、商业芯片或电路板的集成方面面临诸多挑战。具体来说，现有的柔性触觉传感器面临以下几个主要难题：首先，一些用于制造这些传感器的弹性或复合材料无法使用传统的光刻和湿/干法刻蚀进行图案化，从而限制了触觉传感器的特征尺寸和空间分辨率。其次，构建柔性触觉传感器的过程通常需要转移、粘接等步骤，这些步骤阻碍了与其他基于硅片的设备和集成电路（IC）的单片集成。第三，大面积的柔性触觉传感器阵列通常具有固定设计，而为了满足多样的应用需求，需要可定制的空间分布和整体形状。有鉴于此，北京大学未来技术学院生物医学工程系助理教授韩梦迪研究员团队提出了一套创新的制造方法和设备设计方案。这些方案包括利用微电机系统（MEMS）技术制造柔性模块化触觉传感器，通过在传感器中引入具有内应力的二氧化硅（SiO2）层，使得可以构建用于测量机械刺激的三维微应变传感器（μSGs）阵列。这种方法与微电子工艺的兼容性使得这些传感器能够与其他传感器在硅（Si）晶片上进行单片集成，或配置成具有高空间密度的阵列。此外，这些传感器还具有模块化特性，使其与贴片、柔性印刷电路板（FPCB）及其他宏电子技术兼容，可以组装成大面积阵列，并与商业设备配合使用。【科学亮点】1. 本文首次展示了高密度集成的柔性模块化触觉传感器。这些传感器通过在晶片或柔性印刷电路板（FPCB）上布置二维和三维金属/合金细线，实现了与其他电子组件的无缝集成。这种设计克服了传统柔性传感器在集成中的挑战，提高了传感器的空间分辨率和适应性。2. 实验采用模块化设计和微电机系统（MEMS）技术，使得传感器能够在柔性印刷电路板上与商业电子产品配合，形成多种电子系统。这些系统具备了无线测量皮肤界面、生物力学信号连续监测和触觉信息空间映射的能力，展示了柔性传感器在不同应用场景中的兼容性。3. 实验表明，这些二维和三维金属/合金细线的触觉传感器能够准确区分法向力、剪切力和温度，并且对弯曲和拉伸等机械刺激具有免疫性。这种高空间分辨率和大面积覆盖的能力，使得这些传感器在机器人技术、生物医学和消费电子产品中具有广泛的应用潜力。【科学图文】图 1. 柔性模块化触觉传感器的设计与制造。图 2. 触觉传感器的表征。图 3. 由模块化触觉传感器构建的各种阵列。图 4. 由模块化触觉传感器和其他电子组件构建的多功能系统。图 5. 皮肤界面的触觉信息空间映射。【科学结论】本文的研究提供了关于柔性触觉传感器设计与制造的新视角，揭示了将这些传感器与电子组件无缝集成的潜力。通过利用光刻定义的金属/合金细线，这些传感器在三维空间中精准测量法向力、剪切力和温度，并对弯曲和拉伸等机械刺激表现出免疫性。这种设计不仅提高了传感器的空间分辨率和测量准确性，还扩展了其在机器人技术、生物医学和消费电子等领域的应用前景。尤其是高密度阵列、柔性多功能系统、大面积弯曲无敏感阵列和无线可穿戴贴片等示例，展示了柔性触觉传感器在微电子和宏电子技术中的兼容性及其实际应用潜力。研究表明，通过优化传感器的设计和集成策略，可以显著提升其性能，并为未来的技术进步提供新的机会。参考文献：Chen Xu et al. ,Three-dimensional micro strain gauges as flexible, modular tactile sensors for versatile integration with micro- and macroelectronics.Sci. Adv.10,eadp6094(2024).DOI:10.1126/sciadv.adp6094

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