声光驱动器

量子级联激光器（Quantum Cascade Laser）是一种能够发射光谱在中红外和远红外频段激光的半导体激光器，具有发射功率高、线宽窄、可在室温下工作等特点。QCL被更多地应用于科学和工程研究，特别是在高精度光谱检测方面所具有的显著优势，已然成为研究和应用的热点。 我们知道，激光的光输出取决于驱动电流的幅度以及激光二极管的电流到光的转换效率或斜率效率，而激光驱动器正是为激光二极管提供偏置电流和调制电流的关键设备，其在激光技术的应用中起着至关重要的作用。随着激光技术日趋成熟，应用领域愈加广泛，对激光驱动器的需求也与日俱增，但目前国内市场同类产品可供用户的选择并不多。基于此，普瑞亿科全新推出一款创新性产品——QCL2 500 低噪音激光驱动器，开启激光驱动技术的全新篇章。 QCL2 500 低噪音激光驱动器外形小巧但性能强大。集成函数发生器、过流保护等功能，满足用户多样化需求的同时，还可确保设备的安全运行；超低的电流噪声密度，为用户提供稳定、精准的激光输出；相较于行业同类产品，QCL2 500 体积更加小巧，用户可在有限空间内实现更多功能，为设备设计提供更多的灵活性。 QCL2 500 低噪音激光驱动器的创新设计和技术功能，将为用户的实验和应用提供强有力的解决方案和技术服务，降低研发生产风险，助力科研项目推进，实现产品的高效开发与迭代。 QCL2 500 低噪音激光驱动器可广泛应用于环境监测、生物医疗、工业监控、分子光谱研究等领域，为激光技术的发展和应用提供了全新的可能性。无论是研究机构还是工业生产企业，都将从其优异的性能和稳定性中获益。在激光技术的飞速发展中，QCL2 500 正以其卓越的性能和引领行业的创新地位，成为业界瞩目的焦点。普瑞亿科将继续致力于为客户提供更先进、更可靠的产品，推动激光技术在各个领域的应用创新，为科学研究和工业发展带来更多的可能性。电流噪声密度极低：500mA 驱动器的噪声性能优于928nAp-p (0.1Hz~10Hz)；集成函数发生器功能：可轻松生成梯形波，满足用户对波形控制的需求，为实验和应用提供更大的灵活性和便利性；过流保护功能：有效防止因过载而引起的损坏，确保设备在各种工作条件下的安全运行，为用户提供更高的可靠性和安全性；紧凑的体积设计：与同类产品相比，该驱动器体积更小，适用于高精度小体积的产品开发，为用户在有限空间内实现更多功能提供了便利条件。图一：模拟规格参数：其他参数：

简介： 海尔欣科技推出新一代激光器驱动器DFB-2000，多种开箱即用的功能可以帮助用户快速搭建系统光源，实现精密的光学测量。本篇将介绍DFB-2000核心性能参数的测试结果。 • 集成低噪声的电流源和高稳定的TEC温度控制器 • 自带14pin蝶形安装座，更好的便携性和机械稳定性 • 全新的彩色触摸屏，便于激光器工作参数的观察和设置 • 多层级的保护措施确保激光器的安全，延长激光器的使用寿命技术参数：l 电流噪声密度：电流噪声密度是表征驱动器电流源噪音水平的核心指标。对于低噪声的电流源而言，电流的波动比实际电流要小10000甚至100000倍以上。为了测试如此微小的电流波动，我们搭建了图1所示的电路。 图1.电流噪声密度测试电路示意图DFB-2000输出的电流I经过精密电阻R后转换为电压信号Vin，并由增益为G的放大电路放大后输入频谱仪，图2给出了频谱仪测试的结果。图中黄色信号为频谱仪本底频谱响应曲线，绿色信号是放大器（输入端短接）连接频谱仪时的频谱响应曲线，当DFB-2000输出电流后频谱响应为蓝色信号。根据功率噪声密度计算公式以及电路传输特性，可以计算得到电流噪声密度约为2.9 nA√Hz，这与进口驱动器的噪声水平相当。 图2.DFB-2000频谱噪声测试l 控温稳定性：激光器工作温度的变化会导致输出波长的不稳定, 因此精确稳定地控制激光器工作温度至关重要。为了评估DFB-2000的控温性能，在室温条件下，将激光器工作温度设定在0℃，记录24小时内的温度变化，如图3所示。可以看出DFB-2000的温度控制精度在±0.005℃以内，长期温度稳定性优于0.01℃。由于0℃与环境温度相差较大，因此可以预期当激光器工作温度接近室温时，可以现实更优的长期温度稳定性。 图3.激光器工作温度在24小时内的变化l 电流漂移：在典型的应用环境中，一天之内的温度波动往往会超过几摄氏度。如果驱动器达不到要求，微小的温度变化可能意味着激光器的电流会发生显著变化。下图展示了利用DFB-2000驱动的激光器工作在0℃时工作电流的漂移。在24小时内，测试环境的温度变化超过3℃，激光器电流的最大漂移为37 μA。 图4.DFB-2000输出电流24小时的漂移l 3dB带宽：小信号调制时的3dB带宽是衡量驱动器带宽响应特性的关键参数。下图给出了带宽响应测试的电路图。 图5. DFB-2000带宽响应测试电路示意图函数发生器生成的正弦信号Vin通过模拟调制端口输入DFB-2000，电流I经过精密电阻R，测量R两端电压信号Vout，利用公式20log(Vout/Vin)计算得到带宽，如图6所示。在100kHz调制频率以内，驱动器的增益平坦度小于-3dB，因此能够满足绝大多数基于波长调制技术的TDLAS系统的需求。 图6. DFB-2000带宽响应特性l 电流软钳制：DFB-2000集成了多重措施保护激光器的安全，如最大电流软钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护等。其中最大电流软钳制功能可以快速实现电流的钳位，有效规避异常情况下大电流对激光器造成的损伤。用户在使用最大电流软钳制功能时，首先要根据激光器参数设置对应的最大工作电流，当激光器实际电流高于该电流时，DFB-2000会确保电流处于限流值。电流软钳制的测试电路与3dB带宽测试相同。图7（b）显示了最大电流软钳制的实际效果，可以明显的看到，当精密电阻R两端电压（红色信号）超过阈值时，会被固定在该阈值电压上。图中调制信号（蓝色三角波）幅度为1.54V，当激光器工作电流为200mA，设置的最大工作电流为250mA时，测试得到钳制电压为2.42V（DFB-2000模拟调制系数为100mA/V±5%），对应钳制电流为242mA，与实际设定值一致。 图7.（a）电流工作在最大钳制电流以下（b）最大电流软钳制的实际测试效果

海顿科克直线传动是全球著名的直线传动设备制造公司，最近公司推出了自带DCM4826X驱动器的43000固定轴式电机。 该驱动器支持整步，半步和4,8,16,32,64细分。该系统中的43000电机同样也可以替换成43000双叠厚厚电机，同时电机的丝杆有多种步长可以选择。 该系统配备43000单叠厚电机可以提供最大220N的推力，如果配备43000双叠厚电机则推力最大可以达到337N。根据选配的螺杆种类不同和电机的步距角的不同，该系统的步进步长范围为1.5微米-127微米。 驱动器的供电电压范围为12-48V，其最大输出电流为2.6A，电机额定电压有3种选择分别是2.33V,5V,12V。我们在给驱动器供电的时候，一般我们建议遵循8:1原则，就是驱动器供电电压：电机电压=8：1，例如某系统的供电电压为40V，那么在选择电机的时候，最好是选择5V的电机，驱动器通过调节电流来影响电机的输出力矩，所以电机能不能发挥出最好性能有一个很重要的因素就是驱动器和电机的电压比。 DCM4826X通过USB接口，驱动器可以很方便连接到电脑，通过电脑界面可以对驱动器的额定电流，保持电流，运行时间，细分数一一进行设置，这些参数设置好以后，驱动器就会根据上位机发来的方向，脉冲信号正常工作，该驱动器的方向、脉冲和使能信号采用光电隔离输入，使信号源与驱动器主电源相互隔离，互不干扰。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动的IDEA驱动器现在已经能直接整合在很多电机产品上，包括混合43000直线步进电机，LRS和RGS直线导轨系统和Screwrail直线执行器，如果做为一个单独的驱动和控制器单位，IDEA驱动器可以驱动除了87000混合式电机系列之外的所有海顿的直线步进电机！ 为了方便用户使用，IDEA驱动器特意设计了一个独一无二的功能，就是用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号（每个海顿电机都有一个品号），这样软件就会根据品号，自行设定电机的初始参数（默认值），有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说，软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值！另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序，同时在正式连接到外部设备上前，输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟！ IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流，通过一根一端是普通USB接口，另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来！ 海顿的IDEA驱动器特别适合用在机器人，精密的光学设备，以及其他安装空间有限，控制精度要求高的场合！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

Vernon Hills, 2011年7月20日 受到新的07523系列分配型L/S驱动器持续畅销的鼓舞,Cole-Parmer加快了新的07528系列L/S驱动器的上市步伐以替代多个旧的模拟/数字驱动器系列,新的07528系列具有和07523系列同样的基本功能参数,但去掉了复杂的分配功能. 新的07528系列生产线已于7月15日成功试车，试制产品正在通过认证测试，正式产品应该不迟于7月29日下线，Cole-Parmer希望在8月5日完成首批07528系列入库，并且开始清仓销售旧系列库存。 另外,由于部件制造商Barrington提前用完了控制板库存，L/S 100 rpm带远程控制的模拟驱动器77521-50或许要早于预期的时间停产，这有可能影响到相应的多通道泵系列：77925-00/07，77926-00/07，所有这些型号都可以由新的07528-10替代。

海顿科克直线传动全新推出了通过美国RoHs认证的PCM4806型IDEA可编程直线步进电机驱动器，该型号驱动器是海顿IDEA驱动器家族的最新成员，它主要趋向提供更小电流从而去驱动更小海顿永磁式的直线步进电机，随着PCM4806型驱动器的加入，IDEA系列驱动器已经可以驱动海顿所有的直线步进电机型号。 IDEA驱动器是一个结构紧凑，使用方便的驱动器，它可以通过用户电脑屏幕上的操作界面对驱动器进行所有的编程，整个编程过程用户只需点击用户界面上通俗易懂的按纽就可以完成。 用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号（每个海顿电机都有一个品号），这样软件就会根据品号，自行设定电机的初始参数（默认值），有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说，软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值！另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序，同时在正式连接到外部设备上前，输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟！ IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流，通过一根一端是普通USB接口，另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司旗下的一员，最近公司又推出了一款IDEA系列的智能驱动器PCM4806E，该驱动器通过了美国RoHS体系认证，具有闭环位置反馈功能，而且还能精确的控制小安培电流，特别适合用来驱动永磁式系列的直线步进电机。 驱动器编码器接口可接受单端，双通道正交编码器输出信号和每转指针信号。A、B通道信号相位上相差90° ，驱动器根据A、B通道信号的先后来确定运动的方向。驱动器采用倍频方式将1000线编码器倍频2000脉冲信号用于精确的位置反馈。 PCM4806E和以往的驱动器一样，都可以直接在电脑界面上对驱动器进行各种参数设置，当然在这之前客户需要先在电脑上安装操作软件，海顿公司会提供软件安装盘，只要在软件里面输入购买的电机的型号，软件会自动匹配好电机运行的电气方面的参数，客户所需要做的是对电机运动的流程做编程，客户甚至都不需要有很强的电机编程的专业知识，只要通过点击操作界面的相应运动说明按钮，就会自动生成编程语言，而且该软件还具有逐步调式功能，对客户来说使用非常的简单方便。 PCM4806E驱动器可以使用12-48V的外接电源驱动，最大输出电流为0.6A，另外该驱动器还提供通用I/O接口，最大输入功率5-24V，8mA,最大输出功率5-24V，200 mA。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近新推出了一款使用RS-485通信协议的步进电机驱动器，这款使用RS-485通信协议的IDEA驱动器克服了使用其他通信协议的驱动器的缺点，使得RS-485-IDEA驱动器可以应用到更为广泛的工业产品应用中。 在工业设备上尤其是像步进电机驱动，伺服电机驱动使用RS-485通信协议的驱动器最为明显的优点信息传输不受电磁的干扰，信息数据可以传输的更远。RS-485通信协议规定使用不同电缆线（差分信号）来降低共模干扰，同时使用双绞线来抵消感应噪声（消除电磁干扰），这就使得新的IDEA驱动器直接的通信距离可以达到1000英尺，中间不用加任何电阻（无需接终端电阻），该通信协议（网络）可以设定高达256个网络（终端设备）地址，一个中央控制器（PLC）（工业控制器）能同时发送相同的命令给网络内的不同地址所有驱动器终端，或者中央控制器（工业控制器）也可以单独控制网络内各个（任意一个）驱动器终端，各个终端的网址（地址）可以是0-255之间的任何一个数字。 海顿科克的IDEA驱动器是一款符合美国RoHS认证，体积小巧的步进电机驱动器，它可以通过安装在电脑上的软件进行各式各样的编程，IDEA驱动器还有许多其他优点，包括支持程序调试，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近又扩展了使用IDEA智能驱动器的电机产品线，IDEA是一款符合美国RoHS标准，使用方便的智能驱动器，它是一个完整的电机控制单元，并且可以完美的和电机安装成一个整体，所以它非常适用于各种安装空间狭小的精密系统或者设备中。该IDEA驱动器为了增加更多功能，使用了RS-485通信协议，从而克服了其它很多驱动器使用场合的限制，（使IDEA与其它的驱动器之间的通讯不再受到限制，）是工业应用中的最佳选择。 在工业设备中尤其像步进电机驱动，伺服系统以及其他电机驱动使用RS-485通信协议，可以有效的避免电子干扰，使得数据可以传输的更远，RS-485通信协议规定使用不同的信号线（差分信号传输）来消除共模噪音（共模干扰），使用双绞线来抵销感应噪声电流，这样就可以使海顿的IDEA驱动器信号传输距离可以达到1000步远（1000英尺，并且不需要连接终端电阻），同时还有高达256个不通的网络地址可供选择（设备挂接地址节点）。一个中央处理器可以同时给所有的驱动器发指令，或者根据驱动器的特定的网络地址单独的控制该驱动器，网络地址可以是0-255任意一个数字。 此外，IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个光电隔离I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

p & nbsp 　激光最新发现与创新 br/ /p p 　　从电子科技大学基础与前沿研究院获悉，该院王志明教授团队与来自河南工程学院、休斯顿大学、哈佛大学等高校的合作者，发现了一种全新的光流体学机理，并成功利用脉冲激光在纯水中驱动持续高速的水流喷射。相关论文已在《科学前沿》在线发表并登上首页头条。 /p p 　　高效地利用脉冲激光直接驱动液体流动，一直是困扰国内外科学界一大难题。王志明团队在发现这种全新光流体学机理的实验中，首先在溶液中加入金纳米颗粒，利用光声效应实现激光对液体的首次驱动 随后将含有金纳米颗粒的液体替换成纯净水，再次利用脉冲激光照射后，发现其在纯水中依然可以持续、高速地驱动水流。 /p p 　　为揭开这一神奇现象，团队发现首次实验中玻璃皿内壁激光聚焦处，会产生一个附有大量金纳米颗粒的微流体腔，而这个如同“火山口”的微腔，正是溶液替换后依然能被激光驱动的关键。“这个‘火山口’连接了光声效应和声波驱动效应。”王志明说，该微腔通过激光照射后，在金纳米颗粒和腔体的共同作用下，可产生定向的高频超声波，通过声波驱动效应，驱动分散液产生高速流动可产生超声波并驱动液体流动。 /p p 　　“这种全新的光流体机理，有机地融合了光声效应和声波驱动流体效应两个基本的物理过程，最终实现激光对液体的驱动。”他说，正是在这种原理下，一旦微腔形成，将金纳米颗粒分散液替换为纯水或其他溶液后，激光依然可驱动其他液体流动。 /p p br/ /p

我们有幸在此宣布，经过双方密切的交流与探讨，众星已与荷兰 ISTEQ 落实并达成了合作协议。众星联恒将作为中国地区的独家代理，全面负责激光驱动高亮EUV光源 TEUS 系列产品在中国市场的产品售前咨询，销售以及售后业务。ISTEQ 将对众星联恒提供全面、深度的技术培训和支持，以便更好地服务于中国客户。我们将继续为中国广大科研用户及工业用户带来更多创新技术及前沿资讯！ ISTEQ 荷兰 ISTEQ 坐落于埃因霍温的高科技园区，在开发和制造各种类型的尖端产品方面拥有广泛的专业技术与丰富的经验。ISTEQ 致力于为各种工业应用尤其是半导体、材料分析和光谱学应用开发广泛的现成解决方案，公司产品包括：激光驱动高亮EUV光源 TEUS、激光等离子体白光光源、用于 X-Ray/EUV/VUV 波段的定制化光谱仪及等离子体诊断设备等。1激光驱动高亮 EUV 光源 TEUS 系列来自荷兰 ISTEQ 的 TEUS，LPP EUV 光源基于快速旋转液态金属靶，这种新型 LPP 光源结合了传统的碎片抑制技术，是清洁极紫外光源的绝佳解决方案。型号EUV收集角（sr）激光平均功率（W）脉宽（ns）重频（kHz）等离子体尺寸（μm）亮度（W/mm2sr）EUV功率（mW）TEUS-S1000.051001.525601105TEUS-S2002005022010TEUS-S40040010045020特征优势高速旋转液态靶，提供了：— 避免液滴类碎片污染— 激光-靶材作用面不受干扰，输出参数（亮度/通量/空间位置）高效稳定— 无需同步的连续靶材多种碎屑抑制技术共同作用，提高收集器镜片预期寿命连续工作时间长，维护间隔长耗时短，自动化程度高的交钥匙工程典型应用掩膜及表面检测图形化掩膜检测掩膜空间像检测材料科学晶圆检测极紫外扫描光刻工艺链中的极紫外光学器件检测2激光等离子体白光光源 XWS 系列ISTEQ 的等离子体白光光源产品可应用于各种应用，包括光谱学，高分辨率显微镜，薄膜测量，表面测量等。多种类型可选基础款XWS-65高亮款XWS-X可调谐Hyperchromator高功率XWS-R紧凑型XWS-30双光束XWS-Dual port主要优点连续激光脉冲放电宽光谱范围: 190 – 2500 nm高光谱亮度: up to 50 mW/(mm2srnm)高时空稳定性: STD吸收和荧光光谱学微电子学中的诊断系统-污染和缺陷控制表面测量，椭偏测量和散射测量显微镜，包括共聚焦和荧光光学组件检测色谱检测器，微流体，晶圆实验室，液滴光谱仪，细胞荧光计等3X-Ray/EUV/VUV光谱仪LSP-X 射线校准光谱仪▪ 射谱范围：0.3-1.6nm▪ 光谱分辨率（λ/δλ）：100-400▪ 探测器：多种 CCD 可选XUV- VUV光谱仪AGS▪ 可单次测量极宽的光谱范围▪ 掠入射振幅光栅提供高的灵敏度▪ 光谱分辨率（λ/δλ）：50▪ 探测器：高量子效率 CCDHD-1射线光谱仪▪ 射谱范围：0.04-1.6nm▪ 光谱分辨率（λ/δλ）：100▪ 探测器：多种 CCD 可选VUV-QFF 光谱仪▪ 射谱范围：5-150nm▪ 光谱分辨率（λ/δλ）：三光栅配置，分辨率高达500▪ 探测器：CCD/MCP

众所周知，传统的辐射校准光源，如氘灯、石英窗卤素钨灯、长弧氙灯等无法在200 nm-800 nm范围内保持较高的输出，并且在使用100小时或更短时间后需要进行重新校准，在使用500小时后还需要更换灯泡。图1 LDLS与其他传统光源的性能对比基于此，Hamamatsu集团旗下的Energetiq公司研发出单点激光驱动光源技术，并将其命名为激光驱动白光光源（Laser Driven Light Source, LDLS），该类光源不仅可以在170nm-2500nm的光谱范围内提供超高发光亮度，而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。激光驱动白光光源（LDLS）激光驱动白光光源（以下简称，LDLS）由一个特殊设计的灯室、驱动激光光源、激光聚焦光路、光源输出光路、光源控制器等主要部分组成。图2 LDLS发光原理其原理是采用无电极结构，将外置1000 nm左右波长的激光汇聚到光源灯室中，加热氙等离子体至足够高温时发光，灯室发光后系统会自动给灯室断电，发光等离子体的状态就一直由外部激光器所保持。图3 LDLS产品参数与常见的有氘灯、钨灯、氙灯等传统光源相比，LDLS在亮度、稳定性、UV波长覆盖、寿命上都有很大突破。LDLS性能优势1、高亮度LDLS是高亮度光源，可以将光源压缩成一个极小的点，拥有极高的功率密度，超小光点成像（～0.1 mm）变得更容易，也更容易耦合进光纤、光谱仪等各种光学设备。适用于成像应用和测量诸如微芯片、生物细胞等精密测量样本的应用。图3 氙灯光源灯焰与LDLS灯焰比较2. 宽光谱范围LDLS光谱分布涵盖了深紫外—可见光—近红外的光谱范围（170nm-2500nm），光谱分布平坦相比于传统光源在深紫外波段光谱有极高光谱强度（10X）。图4 EQ-99X和卤钨灯光谱分布对比图5 LDLS系列光源光谱强度分布和传统光源对比3. 长寿命LDLS具有超长灯室寿命，超9000小时典型时长（低耗材成本），与传统光源（氙灯、氘灯、卤钨灯）相比校准时间间隔更长、漂移更低。图6 LDLS光源寿命4. 高稳定性LDLS 以每秒200帧的速度收集和存储2500张图像 ，使用ImageJ（图像分析软件）计算每张图像的质心； 发光等离子体质心位置标准差: 水平方向—0.145 µ m；垂直方向—0.094 µ m。产品应用紫外-可见光光谱分析单色仪光源薄膜检测 滤光片/光学元件测试原子吸收光谱材料特征检测环境分析高光谱成像气相分析测量光学传感器检测生命科学与生物成像

记者从北京师范大学了解到，我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程，并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象，实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊发在《自然物理》期刊上。太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动现象，一次典型耀斑爆发释放的能量相当于数十亿枚氢弹的爆炸。耀斑能产生多波段辐射，剧烈的耀斑会严重影响日地空间环境和人类生活。因此，认识和了解耀斑活动具有重大意义。目前的理论认为磁重联导致了耀斑触发。磁重联是等离子体中方向相反的磁力线因互相靠近而发生的重新联结的过程，重联会将磁能快速转化为等离子体热能和动能。在天体物理中，磁重联模型还被广泛应用于恒星形成、太阳风与地球磁层的耦合、吸积盘物理以及伽马暴研究。湍流磁重联是等离子磁流体中磁场能量耗散的最有效方式之一，然而其尚未在实验室得到直接证实和系统研究。论文通讯作者、北京师范大学天文系仲佳勇教授领导的实验室天体物理研究团队，长期专注于利用强激光近距离、主动可控地模拟各类天体等离子体物理过程。早在2010年，仲佳勇与合作者就成功模拟了太阳耀斑中环顶X射线源和重联喷流。仲佳勇介绍，利用高能量激光系统，科学家能在实验室中获得极端物理实验条件，模拟多种高能量密度天体物理现象。这种研究方法不仅可以用来验证天文观测理论模型，还可为发现新物理过程提供新途径。团队此次在前期工作的基础上，提出了利用“神光Ⅱ”四路激光多点烧蚀金属靶，设计具有微扰特征且磁性相反的等离子体磁环来增大磁场相互作用区，进而实现湍流磁重联的实验构想。仲佳勇告诉科技日报记者，他们此次在实验上首次利用激光等离子体的方式驱动湍流磁重联，激光等离子体更加容易标度变换到太阳耀斑等离子体，从而可对太阳耀斑进行更加细致和系统的定量研究。该研究还发现，实验湍流磁重联中高能电子的加速主要来源于重联电场，而费米加速过程可以忽略，这对传统高能电子加速机制提出了新的认识和理解。

DFB-2000是海尔欣推出的新一代DFB激光器驱动控制器，整合了全新设计的触摸屏UI界面，激光电流源，以及温度控制功能，极大的方便了用户的操作、使用及测量。海尔欣自主研发的电路，具有极低的电流噪声与极低的温度漂移，最适合精密光学测量。驱动器包含散热单元，TEC温度控制电路和低噪声电流驱动，支持外部任意波形的模拟信号调制，并将状态监控实时显示于驱动器触摸屏上。与QC750-TouchTM量子级联激光驱动器类似，考虑到激光器芯片的昂贵成本，海尔欣特殊设计的最大电流软钳制功能，可有效规避异常情况下大电流对激光管造成的损伤。除此以外，DFB-2000同时具备多种安全保护机制，zui大限度保证激光器的安全。该产品可被广泛使用在基于实验室和现场部署的多种近红外光谱测量系统，集成度高，稳定可靠。产品特色• 一体化集成电流源及温控驱动，功能完备• 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制，大大延长TEC器件的使用寿命• 多种输出保护机制，确保芯片安全，如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等• 最大电流软钳制功能，避免误操作大电流损坏激光管• 全液晶触控UI界面，便于用户操作使用及数据观测• 全自主研发，集成度高，性价比高参数指标电流源驱动性能 输出电流范围 10 ~ 250mA 漂移24hr(@25℃) 5V 模拟调制带宽 DC - 100kHz 缓启动时间 3 ~ 4s 电流噪声密度 (10kHz~100kHz@250mA) TEC最大控制电流 ±2A TEC最大控制电压 5V 最大热功率耗散 12W 设置温度范围 10 ~ 50℃ 控温范围 10 ~ 50℃ 控温稳定度 0.01℃（环境温度25℃恒温） 0.05℃（室温环境） 温度传感器类型 适用10 kΩ或20kΩ热敏电阻模拟外调制 输入阻抗 10 kΩ 调制系数 100mA/V ±1% 3dB带宽 DC -100kHz 调制电压范围 ±2.5V通用参数 供电电源 5V DC，15W (含电源适配器) 工作环境温度 10 ~ 40℃ 储存环境温度 -10 ~ 85℃ 输出接口 RS232通讯（含模块通讯线缆） 人机界面（含触控笔） 全液晶触摸屏显示与控制，报警，日志记录功能 尺寸（长*宽*高） 16.2×11.56×5.37 cm3 重量 ＜1.5kg结构尺寸（单位：mm）接口定义序号名称备注1. 液晶显示屏 显示界面，详见用户手册3. 旋转编码器微调电流、温度、快速开机等，详见用户手册232 通讯接口6. 电源接口供电输入8. 触控笔 方便进行屏幕操作 表1 壳体面板说明（部分）1. TEC+14. TEC-2. Thermistor13. Case3. NC12. NC4. NC11. LD Cathode5. Thermistor10. LD Anode6. NC9. NC7. NC8. NC注：可根据客户实际需要更改引脚定义。 表2 DFB发射模块接口说明（部分）界面视图（部分）图1 主界面1）激光器电流：显示了实际的激光器电流值。2）TEC温度：显示了实际的TEC温度值。3）激光器电流和TEC温度左边的选择按钮：一旦选中相应的选项可以用旋转按钮进行微调。4）激光器开关：控制激光器电流源开启/关闭。开启状态时开关为橙色，关闭状态时为灰色。图2 设备连接创新点：• 一体化集成电流源及温控驱动，功能完备 • 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制，大大延长TEC器件的使用寿命 • 多种输出保护机制，确保芯片安全，如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等 • 最大电流软钳制功能，避免误操作大电流损坏激光管 • 全液晶触控UI界面，便于用户操作使用及数据观测 • 全自主研发，集成度高，性价比高 DFB-2000 半导体激光器屏显驱动

在超快时间尺度上获得物质的动力学演化过程一直是人们努力的重要方向。基于激光等离子体相互作用产生的飞秒硬X射线源由于具有脉宽短、亮度高和源尺寸小等突出的优点，可广泛应用在瞬态微成像/相衬成像、时间分辨吸收谱学和X射线衍射等实验研究中。其中，激光泵浦--超快X射线衍射能为我们提供飞秒级时间尺度、亚埃级空间尺度上材料的结构动力学信息。图1. 超快X射线衍射装置示意图 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理实验室L05组博士研究生朱常青（指导教师为原物理所陈黎明研究员、现上海交通大学物理与天文学院教授），利用L05组的高脉冲能量(100mJ)、低重频(10Hz)激光器，研制了一套飞秒时间分辨的X射线衍射系统。该装置工作在相对论的激光强度(2×1019W/cm2)下，可以有效地激发高Z金属材料的Kα射线，并且能够通过优化X射线多层膜反射镜，进一步提高X射线的聚焦强度。利用该装置对SrCoO2.5薄膜样品的瞬态结构进行了探测，结果表明该装置不仅可以用来分析样品的超快动力学行为，并且和KHz等小能量装置相比对于不同的特殊应用具有高度的灵活性。该装置有望将来在物理、化学和生物领域的超快动力学探测方面发挥重要作用。图2. 在光泵浦下超快X射线衍射信号随延时的变化：（a）泵浦光作用20ps后劳厄衍射斑的角移；（b）不同的泵浦-探针延时，所对应的光致拉伸度。 相关成果以“快速通讯”的形式发表于最近的Chinese Physics B上，并被选为该期的亮点文章。这也是该团队利用激光超快X射线源在成像和衍射应用方面，最新获得的创新成果。前序成果包括Rev. Sci. Instrum. 85 113304 (2014)、Chin. Phys. B 24 108701 (2015)等。文章链接：http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202110/P020211011413338249349.pdf我们提供专业、细致的技术论证只选取最优方案众星联恒作为德国Incoatec公司在中国的授权总代理，很荣幸为该超快X射线衍射装置提供了Montel多层膜镜片。在基于激光驱动的超快X射线衍射实验中，如何提升样品端的光通量？如何获得低发散角的单色光束？如何抑制飞秒脉冲的时间展宽？又如何能同时兼顾以上的实验要求？...... 这些都是需要考虑的问题。所以在实验前期，我们的技术团队与该小组成员就这些问题进行了深入的交流与探讨，详细的对比了四种常见（弯晶、多层膜镜、多毛细管和单毛细管）的光学组件和激光驱动X射线源的耦合效果，由于多层膜聚焦镜，单色性好、时间展宽较小、有效立体角大、Kα输出通量高的特点，最后选取了Montel multilayer mirror用于收集并聚焦Cu-alpha射线的技术方案。关于Montel的详细介绍可参考我们之前的文章：X射线多层膜在静态和超快X射线衍射中的应用。我们提供贴心、本地化的售后服务解决用户后顾之忧我们的售后工程师均为接受过原厂深度培训，经原厂认证的专业技术团队，为国内用户提供贴心、本地化的安装调试服务，同时在后期使用过程中提供持续的技术支持，为用户的实验保驾护航，解决用户的后顾之忧。此次我们也有幸参与，与用户就Montel多层膜镜片的安装、调试及与X射线源耦合进行了交流探讨，并与用户一起完成了镜片与光源的耦合。在这个过程中不仅进一步强化了我们售后工程师针对特定用户实验场景的镜片调试与耦合能力，也体会到了作为科研人的快乐。图3 我司售后工程师正在调试 Montel 多层膜镜片众星X射线实验平台等你来联在专业、敬业、拼搏的理念指导下，不断进取学习，时刻关注顶尖科学领域的发展和创新，北京众星联恒科技有限公司一直致力于引进高端的EUV/SXR/X射线产品、及新孵化高新技术产品给中国的同步辐射，研究所，高校及高端制造业的客户。作为制造商与中国科研用户的桥梁，我们尊重知识产权、接纳不同的文化习俗、信仰专业技术，在和制造商和用户的沟通中不间断在提升自己的技术能力，以给用户提供最优的产品及技术方案和快捷、专业的本地化服务。为了更好地为客户服务，满足客户试用需要，为客户提供更直观更专业的售前演示，众星正在搭建我们自己的X射线实验室（新实验室即将落成：众星联恒研发中心落户电子科大科技园 ），目前配备多台X射线源、各种光学镜片及探测器。可以实现X射线衍射，荧光及成像等多种实验配置。如果您有感兴趣的产品想体验产品性能如果你目前暂时没有经费支撑，想免费借用我们的产品如果您有新的idea想与我们共同实现如果你想加入我们以上所有请不要犹豫马上联系我们

1.文章信息标题：Sunlight-drivenphotocatalyticoxidationof5-hydroxymethylfurfuraloveracuprousoxide-anataseheterostructureinaqueousphase中文标题：水相中氧化亚铜-锐钛矿异质结上太阳光驱动的5-羟甲基糠醛催化选择氧化页码：AppliedCatalysisB:Environmental320(2023)122006DOI：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.1220062.文章链接https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.1220063.期刊信息期刊名：AppliedCatalysisB:EnvironmentalISSN：0926-33732021年影响因子：24.319分区信息：中科院一区Top涉及研究方向：化学4.作者信息第一作者是：云南大学张奇钊；通讯作者：云南大学方文浩。5.光源型号：CEL-HXF300-T3文章简介将5-羟甲基糠醛（HMF）选择氧化为2,5-二甲酰基呋喃（DFF）是糠醛类生物质平台分子转化利用的重要途径之一。DFF是合成糠基生物聚合物、药物中间体、杀菌剂以及荧光剂等的重要单体。传统的热催化氧化技术通常依赖于苛刻的温度和氧压，容易诱发安全和环境隐患。因此，迫切需要开发在温和条件下高效转化HMF为DFF的环境友好型催化体系。于是，光催化氧化技术，因为具有光生空穴和氧气存在下产生的活性氧物种可以在温和条件下驱动该反应的进行而成为科学家们研究的热点。然而现有的金属氧化物光催化剂的制备大部分较为复杂或者以有机试剂（即乙腈、三氟化苯等）作为反应溶剂导致较高的制备成本和环境污染。因此，非常需要低成本、易于制备和易于调节的氧化物催化剂。此外，使用水代替有机溶剂作为反应介质更环保，但对于金属氧化物催化剂来说可能具有很大的挑战性。因为作为副产物的水往往会阻碍正向反应，并且水也可能加剧金属浸出。基于上述研究背景，云南大学化学科学与工程学院方文浩教授课题组通过化学还原沉淀法制备了具有p-n异质结的(Cu2O)x‖TiO2光催化剂，实现了以H2O为反应溶剂，O2作为氧化剂，在无任何添加剂条件下高效利用太阳光催化氧化HMF制DFF。通过调变两种金属的比例和二氧化钛的晶相，深入研究了催化剂能带结构对反应机理的影响。研究发现Cu2O的含量决定HMF的转化率，而TiO2的晶相（即锐钛矿和金红石）影响DFF的选择性。通过清除剂实验研究揭示了空穴（h+）会将HMF深度氧化为CO2，而单线态氧（1O2）能够将HMF选择氧化为DFF。结合莫特肖特基曲线和价带谱数据可以推出半导体的能带结构，由此可得Cu2O的价带位置显然比HMF氧化为DFF的氧化电位更正，但比DFF的氧化电位更负。这表明Cu2O的价带上的光生空穴可以将HMF氧化成DFF，但不能进一步氧化DFF。相反，TiO2的价带位置比DFF的氧化电位更负，因此TiO2价带上的光生空穴能够进一步氧化DFF。p-n异质结的形成不仅抑制了TiO2上羟基自由基（•OH）的产生，而且还促进了O2在Cu2O上活化产生1O2。因此p-n异质结的形成增强了Cu2O的氧化还原能力同时增强了TiO2光利用效率。此外，通过光致发光谱，光电流响应以及电化学阻抗谱表征发现(Cu2O)0.16‖TiO2(A)具有最佳的光生电子和空穴的分离效率以及最佳的电荷迁移效率。与此相对应的，(Cu2O)0.16‖TiO2(A)催化剂在水相、35℃、10mLmin-1O2和模拟太阳光下的温和条件下（如图1所示），产生64.5mggcatal.-1h-1的DFF生成速率。这是目前文献报道的以水为反应介质金属氧化物光催化剂上取得的最佳结果。此外，该催化剂可直接在太阳光和空气下工作，且多次循环使用未见失活。该工作通过一系列的光电性质与形貌表征，深入揭示了异质结催化剂中两种半导体间的强相互作用。研究了在光催化反应过程中光生空穴与各个活性氧物种的作用。并通过能带结构解释了晶相与催化活性的构效关联问题。期望本研究建立的反应选择性和能带结构之间的关系可以应用于其他异质结光催化体系。

与血液分析相比，人体呼气分析通过量化呼出的生物标志物，提供了一种非侵入式的实时无创诊断方式。山西大学董磊教授团队实现了一款无需校准的中红外（MIR）呼气传感器，采用 10.359µm 中红外量子级联激光器（QCL）瞄准氨的强吸收谱线，并采用拍频石英增强光声技术（beat-frequency quartz-enhanced photoacoustic technique, BF-QEPAS），消除了传统石英增强光声光谱技术（quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy, QEPAS）校准过程和波长锁定的要求。通过研究吸附解吸效应、优化传感器系统的调制深度和调制频率，在3 ms的积分时间内实现了9.5 ppb的检测限。研究组的实验记录了八名健康志愿者呼出的氨气含量，并对实时测量结果进行分析。与传统的 QEPAS 传感器相比，该项目所提出的基于 BF-QEPAS 的传感器具有更高的灵敏度、更快的响应时间。 这项研究成果《Calibration-free mid-infrared exhaled breath sensor based on BF-QEPAS for real-time ammonia measurements at ppb level》2022年2月发表于《Sensors and Actuators: B. Chemical》。 图一 基于BF-QEPAS的免校准、ppb级、实时中红外人体呼出氨传感器论文封面 氨主要通过肝脏和肾脏的代谢过程从人体排出，因此人体氨（NH3）水平的变化与肝脏和肾脏的功能障碍有关，当肝脏和肾脏发生疾病时，代谢紊乱会导致体内氨水平升高。然而，目前关于人体氨水平的医学测量仍依赖于血液分析，这是一种具有感染风险的侵入性诊断方法。尽管近年来有一些新的方法实现氨气监测，然而面对临床诊断的呼吸分析存在分辨率极高、样品量小、响应时间快、校准间隔长等要求，迫切需要开发新的方法来完成人体呼吸氨气的检测。 近年来，随着光声技术的发展，基于石英增强光声光谱（QEPAS）的痕量气体传感器具有更佳的抗噪性和更强的分析能力。随后兴起的拍频石英增强光声光谱（BF-QEPAS）技术在响应时间和校准间隔方面比传统的 QEPAS 更具优势。BF-QEPAS 要求激光调制频率与石英音叉（QTF）谐振频率失谐，当激光波长快速扫描通过目标吸收线时，可以得到两个频率之间的拍频信号，快速获取及反演痕量气体浓度。因此，BF-QEPAS 避免了校准过程和波长锁定要求，并允许对目标痕量气体进行实时监测。 山西大学团队针对选定的氨吸收线，采用中心波长为 10.359 µm 的连续波（CW）分布式反馈量子级联激光器（DFB-QCL）作为光源。项目组采用的激光波长调谐范围涵盖从 964.955 cm-1 到 966.873 cm-1，其中在965.35 cm-1是一条几乎不受水和二氧化碳干扰的强吸收谱线。昕虹光电为项目组提供了QC-Qube 全功能迷你量子级联激光器发射头，集成了高质量进口激光芯片、珀耳帖冷却器、低噪声风扇和输出光束准直透镜组，便于科研人员快速搭建一套基于QCL的激光发射光源。 如图二所示，传感器系统由呼吸采样系统、光声传感单元、控制与数据处理单元三部分组成。呼吸采样系统旨在收集呼出气并调节气体压力和流量，为光声检测提供合适的测量环境。光声传感单元则是采用了BF-QEPAS技术的传感器核心部分。其中，控制和数据处理单元中采用了来自昕虹光电的QC750-touch屏显激光驱动器，为激光器提供工作电流并控制其温度。实验结果显示该传感器原型机能够达到9.5ppb的检测极限。 图二 基于BF-QEPAS的人体呼出气氨传感器原型照片 项目组并演示了八名健康志愿者基于 BF-QEPAS 传感器系统的呼出气实时氨测量。图三为一个典型呼气过程中氨和二氧化碳的浓度变化曲线。八名健康受试者的测量结果氨浓度分布在150-640ppb范围内，均低于1500ppb的安全阈值。实验表明，即使是健康的受试者也存在较大的个体浓度差异。 图三 基于 BF-QEPAS 传感器系统的志愿者呼出气实时测量浓度曲线 参考文献：Biao Li, Chaofan Feng, Hongpeng Wu, Suotang Jia, Lei Dong, Calibration-free mid-infrared exhaled breath sensor based on BF-QEPAS for real-time ammonia measurements at ppb level, Sensors and Actuators B: Chemical, Volume 358, 2022, 131510, ISSN 0925-4005,

近日，中科院合肥研究院健康所医用激光技术实验室江海河研究员课题组与中电科集团合作，在中红外波段声光调Q技术研究方面取得重要进展：首次实现了铌酸锂 (LiNbO3) 晶体声光开关及其在2.79 μm Er,Cr:YSGG激光器中的高效率调Q输出。相关成果已在国际光学期刊Optics Letters上发表。 　　声光调制器作为调Q开关广泛的应用于激光器来获得高重频、窄脉宽激光输出。虽然3 μm波段的几种声光Q开关已取得初步成果，但其中声光介质和换能器通常是不同的材料，这对器件的制作工艺提出了较高的要求，也增加了超声传播过程中的能量损失。因此，用声光介质和换能器相同的材料制作的性能优良、制作工艺简单的调制器是必要的。 　　铌酸锂晶体是一种传统的多功能晶体。近年来，极低光学损耗、光电功能丰富的铌酸锂薄膜光子学器件得到了迅速发展，铌酸锂有望在集成光子学领域替代硅材料，为突破通信领域功耗大、速度慢的瓶颈性问题提供解决方案。自1937年发现铌酸锂晶体以来，虽然它具有良好的声光特性，长期以来都被作为换能器材料，但是一直未能实现块状晶体的激光声光调Q开关。本研究实现了声光介质和换能器同质和一体化，即能简化制作工艺，降低辅助成本，也能降低超声能量的损失，使得铌酸锂声光Q开关的衍射效率达到57% (图1)，且铌酸锂晶体具有较高的抗损伤阈值(200 MW/cm2)。 　　自主研制的2.79 μm Er,Cr:YSGG声光调Q激光器验证了所设计的铌酸锂声光Q开关具有良好的声光调Q性能 (图2)，在50 Hz的高重复频率下得到了脉冲能量为17.6 mJ、脉冲宽度为55.2 ns、峰值功率为319 kW的激光输出，研制的Er,Cr:YSGG 铌酸锂声光调Q激光器能够实现稳定的、高峰值功率的激光输出。 　　本研究表明，铌酸锂晶体具有较高的衍射效率、较高的抗损伤阈值和良好的声光调Q性能，是3-5μm中红外波段高功率激光器的新型声光开关。同时，本研究为探索同质材料直接键合成为一体化声光器件的可能性迈进了一步。图1. 铌酸锂声光Q开关的衍射效率随驱动功率的变化曲线图2. PRF=50 Hz时，脉冲能量、脉冲宽度随泵浦能量的变化曲线

近日，来自山东师范大学的研究团队发表了《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路N2O气体检测系统研究》的研究成果。项目背景温室气体(Greenhouse Gas，GHG)的温室效应引发全球变暖和气候变化，这使得全球生态环境面临着很大的威胁。一氧化二氮（N2O）是全球六大GHG之一，相较于人们熟知的二氧化碳（CO2），N2O含量相对较低，但其全球变暖潜能值（Global Warming Potential, GWP）却是CO2的310倍左右，此外，它对臭氧（O3）也有一定的破坏作用。因此，有效探测大气中的N2O含量及其浓度变化趋势是至关重要的。N2O气体分子的吸收谱带主要集中在中红外区域，需要选用中红外光源对N2O气体进行探测。近年来，随着波长可调谐、可室温工作的量子级联激光器（Quantum Cascade Laser, QCL）的研发技术日益成熟，将其与激光吸收光谱技术相结合，可以实现对气体的高分辨率、高灵敏度探测，被广泛应用于气体遥感探测领域。目前，结合激光吸收光谱技术及紧凑型多通道气室（MGC），可实现对气体分子的快速响应，并达到较低的检测限，但系统为封闭式光学路径，限制了在户外环境中持续检测的便携性、实际适用性和空间覆盖范围。因此，开放式光学路径的设计，对于户外大范围环境中气体浓度的实时检测是十分必要的。系统搭建宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头、QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器、HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞（MCT）光电探测器。HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头其波数的可调谐范围是 2203.7 cm-1~2204.1 cm-1，最大输出光功率可达 50 mW。 为了充分发挥 QCL 的波长可调谐特性，结合激光器驱动，对QCL 的工作温度以及电流进行设置，进而得到系统中所需要的激光器发射中心波长。QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器结合触摸屏的显示功能，极大的方便了用户进行操作。 通过激光驱动器对注入激光器的电流进行更改，分析发射波数与驱动电流的相关性，调节驱动电流大小，分析在300 mA至360 mA的电流变化范围内，激光器波数随驱动电流变化的响应曲线。可以得到，随着电流逐渐增大，激光器的波数是逐渐减小的，对应的输出波长是逐渐增大的，其响应曲线可以表示为：y = -0.0271x + 2212.972。 同理，对激光器发射波数与温度的相关性进行分析，对温度进行调节，使激光器在30 °C至45 °C之间工作，分析激光器中心波数随温度变化的响应曲线。可以得到，随着温度逐渐升高，激光器的波数是逐渐减小的，对应的输出波长是逐渐增大的，其响应曲线可以表示为：y = -0.1716x + 2210.216。 综上所述，根据所选用的N2O吸收谱线波数为2203.7333cm-1，因此，所对应的QCL 中心电流和工作温度应分别设置为330 mA和36.0 °C。 HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞（MCT）光电探测器的感光面积为1×1 mm2，探测范围较为广泛，可达到 2μm-14μm，完全满足本系统探测的需求。由于探测器接收到的回波信号较为微弱，在对数据进行处理前，需要对信号进行放大，而该型号的探测器内部设计有前置放大器，以便后续可直接进行谐波解调和浓度反演等数据处理，同时也对系统的设计进行了简化。结论与创新点：使用该检测系统对大气中 N2O 浓度进行实时检测是可行的。(1) 选用QCL作为发射光源。QCL 具有波长调谐范围广、输出功率较高、并且可以在室温条件下工作的卓越性能。选取最优谱线位置为 2203.73 cm-1，能有效避免其他气体的干扰，实现对N2O气体分子的高灵敏度检测。(2) 为了避免MGC在远程或户外的大范围环境检测研究中的限制性，选用离轴抛物面反射镜和角反射镜，搭建了开放式光学路径的N2O气体检测系统。将大部分光学元件安装在一个光学平台上，实现了系统的紧凑、便携特性，并满足开放式、大范围环境监测的需求。(3) 经验证，当积分时间为1s时，N2O检测限为1.1 ppb，当积分时间延长至95 s时，系统达到最低检测限为0.14 ppb。结合实验结果，表征了系统的高精确度、高灵敏度、低检测限的性能，并且完全满足对大气环境中N2O浓度测量的标准。参考文献：张玉容，赵曰峰《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究》

海顿科克直线传动最近推出了通过美国RoHS认证的贯通轴式的IDEA驱动电机，这种电机在后端盖上安装了一个智能驱动器，该驱动器结构精巧，并且操作简单，只要在电脑上安装GUI编程软件就可以对电机进行各种要求的编程！这种电机可以搭配不同螺距的螺杆，以满足用户不同的精度要求，其最大行程可以达到508mm，这种电机可以用在小型自动化机器人，激光或者光学设备的调焦系统，高分辨率的成像设备，流体控制和其他很多需要精确控制的场合中！ IDEA系统是一个把直线步进电机和驱动器完美整合到一起的系统，整合后它结构紧凑，操作简单，只需通过GUI编程软件就可以对驱动器进行编程，编程过程也非常简单容易，只要用鼠标点击操作界面上的各项生动的按纽就可以完成，而不需要自己输入编程语言，IDEA可以让编程人员一行一行的进行程序调试，以方便编程员调试程序，输入端口和输出端口也可以在编程软件上得到模拟！ IDEA驱动器的另一个特性就是可以控制运行电流，驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压，每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是直线传动领域的著名企业，最近公司又推出了一款全新的产品，那就是自带了驱动电机的科克RGS导轨，这是一个集成了导轨，步进电机和驱动器的全新产品，这个革命性的产品完全改变了以前结构复杂和接线凌乱的布局，使之成为了一个结构非常简单，而又可以精确传动的新产品！ 这款RGS产品的承重滑块是带消隙技术的，这可以保证传动的精度可以达到最高，同时该滑块拥有自动补偿技术，就是滑块在长时间工作中有了磨损以后，它可以自动补偿间隙，从而能够保证其运动精度不受影响！另外该滑块是由科克一种高性能的塑料聚合物，名叫Kerkite的材料制作而成，其有耐高温，耐腐蚀的特点！在导轨的其他表面都涂了TFE干性润滑剂，整个产品在其整个工作寿命内都是免维护的！ 电机后面自带的驱动器是海顿科克公司的专利产品，它虽然体积小巧结构简单，但是和其他单独的驱动器有着同样强大的功能，它最大可以做到64细分！ 该RGS导轨是海顿和科克两大公司合并以后，两个公司产品的完美结合，它使得传动控制变的更为简单，这对安装空间有着严格要求，需要精确传动的设计方案，这无疑是最好的解决办法，同时也让您的产品变的更加精密，高贵！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

智能变形水凝胶作为一种软、湿态智能材料，能在外界环境的刺激下将自身化学能转化为机械能，同时伴随体积及形态的转变，因此一直以来被认为是理解与验证生物变形的理想平台。经过多年的发展，智能变形水凝胶已然能模仿自然界中的大部分变形行为，并展现出多刺激响应、可编程、程序化形态转变等诸多特点。然而，自然界的生命体不仅能改变自身形态，还可将这种原位的变形高效地转化为运动，从而满足自身示警、捕食及避险等需求。因此如何模仿生命体的运动行为，并进一步使智能变形水凝胶实现越野运动依然是一个巨大的挑战。 　　中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员长期从事功能与智能高分子水凝胶及其在仿生变形、变色及运动等方面的前沿探索研究。近期，该团队与浙江大学、之江实验室的郑音飞教授合作，基于前期提出的界面扩散聚合(IDP)策略(CCS Chem. 2022, DOI: 10.31635/ccschem.022.202201942)，成功编程智能高分子水凝胶的各向异性结构，从而模仿尺蠖的爬行行为，实现了智能变形水凝胶全地形的越野爬行行为(图1)。 　　为了能实现高效的变形-运动转变，研究人员利用冰模板的方法，制备了具有超快温度响应的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)凝胶海绵。其可在5s内收缩到自身体积的40%，并且由其制备而得的双层水凝胶驱动器展示出88°/s的快速弯曲变形(图2)。值得一提的是，与传统的智能变形材料通过减小自身厚度来加快响应速度的方式不同，即使该凝胶厚度增加到2mm，其驱动速度也不会有较大损失。因此，在保证凝胶驱动变形速度的同时，PNIPAm凝胶海绵能具有更大的体积从而能将自身更多的化学能转化为机械能。 　　进一步地，为了增强凝胶变形的可控性，研究人员基于凝胶结构设计以及IDP策略，通过在PNIPAm凝胶海绵的表面定制化地生长含有Fe3O4纳米颗粒的光热凝胶，使得所制备的双层水凝胶驱动器能在近红外(NIR)光驱动下产生向光性及自持振动行为(图3)。除此之外，研究人员还可通过IDP策略，将制备好的双层水凝胶驱动器切断并重新排序组装，从而实现在NIR光下的多自由度程序化变形。 　　基于凝胶的程序化变形，这种双层的水凝胶驱动器能通过模仿自然界中尺蠖爬行的过程，利用时空调控的原位变形与环境的交互来实现高效的爬行运动。具体而言，一束NIR光首先照射的凝胶的头部，由于Fe3O4纳米颗粒的光热作用与PNIPAm凝胶海绵的热响应形变的协同作用，凝胶头部快速弯曲变形，并与粗糙基底形成卯榫结构增大其与基底的摩擦力。而后，NIR逐步移向凝胶中部，并不断触发所经凝胶的热弯曲收缩，使得凝胶整体收缩前进。当NIR移动到凝胶尾部时，对称相反的结构使得凝胶尾部凝胶向上弯曲从而抬起凝胶头部，使得其与基底的卯榫结构打开，解除锚定作用。最后，当移除NIR光后，头部的凝胶会快速回复到初始状态从而触发下一次循环。因此水凝胶也可在这种动态的卯榫锚定模式下，实现持续地爬行过程(图4)。值得一提的是，利用这种动态的卯榫锚定模式，该双层水凝胶驱动器可以适应多种粗糙表面，甚至可在普通的自然沙地上实现快速爬行。 　　此外，得益于IDP策略对凝胶结构的编程，双层水凝胶驱动器可进一步仿生进化出二维的六触手形态，通过水凝胶触手之间的互相配合实现快速的二维爬行。并且通过触手的程序化变形，水凝胶还可在爬行过程中不断调整自身体积，从而适应地形的变化，并成功穿越隘口，山谷以及山脊等一系列复杂地形(图5)。 　　该工作近期以题为“The Dynamic Mortise-and-Tenon Interlock Assists Hydrated Soft Robots Toward Off-Road Locomotion”的论文在线发表在Science合作期刊Research(DOI: org/10.34133/research.0015)上。本研究得到了国家重点研发计划(2022YFB3200071)、浙江省自然科学基金(LD22E050008，LD22A020002)、浙江省重点研发计划(2022C01002)、中国科学院青年创新促进会(2019297)、浙江省医药卫生重点科技项目、国家卫生健康委员会科研基金(WKJ-ZJ-2009)和国家重大科研仪器开发项目(81827804)等项目的支持。图1 水凝胶的仿生进化及越野爬行图2 具有快速温敏驱动的凝胶海绵图3 NIR下光热水凝胶驱动器的程序化变形过程图4 仿尺蠖多地形快速爬行图5 水凝胶二维越野爬行

近日，来自山东师范大学物理与电子科学学院的联合研究团队发表了一篇题为Effects of Temperature and Humidity on the Absorption Spectrum and Concentration of N2O Using an Open-Path Sensor System的研究论文。IntroductionSince China’ s proposal of the “carbon peak” and “carbon neutrality” goals, the government and society have attached great importance to the problems of air pollution and global warming. Nitrous oxide (N2O) isamong the six greenhouse gases under the Kyoto Protocol. N2O content is relatively low compared to carbon dioxide (CO2), but its global warming potential is about 310 times that of CO2. In addition, it is destructive to ozone (O3). There are many reasons for the changes in N2O concentrations in the atmosphere, which are partly due to anthropogenic activities, such as the widespread use of fertilizers in agricultural activities. The concentrations of other gases in the atmosphere, as well as the wind speed and direction, are all correlated with changes in N2O concentrations. At the macro level, temperature and humidity are also factors affecting the absorption coefficient of N2O gas. However, relatively few studies have been conducted on the specific effects of temperature and humidity on N2O gas, and analysis has also been lacking on the influence of temperature and humidity on the absorption spectrum and the concentration of N2O. Moreover, some uncertainty and variability remain in the observations of the relationship between N2O gas concentrations and temperature and humidity. The reasons for these discrepancies may be regional differences, differences in observation methods, and imperfections in data, which are all important bases for measuring the N2O concentration in atmospheric, medical, combustion, and agricultural processes. Thus, further research and exploration, combined with additional field observations and modeling experiments, can uncover the mechanism of temperature and humidity on the N2O concentration. Consequently, providing a scientific basis for this concentration is essential for reducing N2O emissions, controlling climate change, and promoting sustainable development and environmental protection. 简介自中国提出“碳峰值”和“碳中和”目标以来，政府和社会对空气污染和全球变暖问题给予了极大关注。N2O是《京都议定书》下的六种温室气体之一。与二氧化碳（CO2）相比，N2O含量相对较低，但其全球变暖潜力约为CO2的310倍。此外，它对臭氧（O3）具有破坏性。大气中N2O浓度的变化有许多原因，部分原因是人类活动造成的，例如在农业活动中广泛使用化肥。大气中其他气体的浓度以及风速和风向都与N2O浓度的变化相关。在宏观水平上，温度和湿度也是影响N2O气体吸收系数的因素。然而，对温度和湿度对N2O气体具体影响的研究相对较少，对温度和湿度对N2O吸收谱和浓度的影响分析也不足。此外，在N2O气体浓度与温度和湿度之间的关系观察中仍存在一些不确定性和变异性。导致这些差异的原因可能是地区差异、观测方法差异以及数据的不完善，这些都是测量大气、医疗、燃烧和农业过程中N2O浓度的重要基础。因此，进一步的研究和探索，结合更多的现场观测和建模实验，可以揭示温度和湿度对N2O浓度的机制。因此，为减少N2O排放、控制气候变化，促进可持续发展和环境保护提供科学依据至关重要。Experimental DetailsSensor SetupBased on WMS technology and an open optical path, an open optical-path detection system for detecting N2O gas in the atmosphere was built. The schematic diagram is shown in Figure 1. The sensor system is composed of a light-source module, photoelectric Remote Sens. 2023, 15, 5390 4 of 11 detection module, and data processing module. The light-source module mainly consists of signal generation, a laser drive, QCL, and an indication light source. To effectively realize the tunable characteristics of laser emission wavelength, we designed the signal generator plate to generate a high-frequency sine wave signal with a frequency of 10 kHz to realize the modulation function and to generate a low-frequency sawtooth wave signal with a frequency of 10 Hz to realize the scanning function. The two signals are superimposed on the laser driver, controls the temperature and central emission wavelength of QCL and converts it into an injection current acting on the detection light source QCL so that the emission wavelength of QCL is in the tunable range of 2203.7–2204.1 cm&minus 1.实验细节传感器设置基于波长调制光谱学（WMS）技术和开路光学路径，建立了一种用于检测大气中N2O气体的开路光学路径检测系统。示意图如图1所示。该传感器系统由光源模块、光电检测模块和数据处理模块组成。光源模块主要包括信号生成、激光驱动、量子级联激光器（QCL）和指示光源。为了有效实现激光发射波长的可调特性，我们设计了信号生成器板，生成频率为10 kHz的高频正弦波信号以实现调制功能，并生成频率为10 Hz的低频锯齿波信号以实现扫描功能。这两个信号叠加在激光驱动器上，控制QCL的温度和中心发射波长，并将其转化为作用于检测光源QCL的注入电流，使QCL的发射波长处于2203.7–2204.1 cm-1的可调范围内。Figure 1. Schematic diagram of N2O open optical sensor system.项目使用的激光驱动器是宁波海尔欣光电科技有限公司的QC750-TouchTM量子级联激光屏显驱动器。&bull 集成电流及温控驱动，功能完备；&bull 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制，大大延长TEC器件的使用寿命；&bull 多种输出安全保护机制，保护QCL使用安全：可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护；&bull 大电流软钳制功能，避免误操作大电流损坏激光管；&bull UI界面显示便于用户操作使用及数据观测；&bull 全自主研发，集成度高，性价比高。QC750-TouchTM, Ningbo HealthyPhoton Technology, Co., Ltd.Selection of N2O TransitionsTo achieve effective detection of N2O gas molecules, we need to select the absorption line intensity and the emission central wavelength of the laser. First, combined with the HITRAN-2016 database, the wave number range of 2000–2250 cm&minus 1 was selected to analyze the region of the absorption spectral line intensity of N2O, and then carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), and water (H2O) molecules were simulated and analyzed, as shown in Figure 2. Within this wave number range, the absorption spectra of CO2 were mainly distributed within the 2000–2081 cm&minus 1 range, and the absorption spectra of CO gas were distributed within the 2025–2200 cm&minus 1 wave number range. The absorption spectra of N2O gas were distributed before the 2020 cm&minus 1 wave number range. The absorption spectra of N2O gas molecules were mainly distributed in the 2200–2250 cm&minus 1 wave number range, and they were far from the absorption spectra of water vapor and other gases, reducing interference. At around 2203.7 cm&minus 1 , the absorption spectra ofN2O gas were the strongest. Therefore, we set the position of the N2O absorption line to 2203.7333 cm&minus 1, which was used as the wave number of the QCL emission center. The corresponding spectral line intensity was 7.903 × 10&minus 19 (cm&minus 1 .mol&minus 1 ). The central current and temperature of QCL were set at 330 mA and 36.0 ◦ C, respectively.N2O跃迁的选择为了有效检测N2O气体分子，我们需要选择吸收线强度和激光的发射中心波长。首先，结合HITRAN-2016数据库，选择了2000–2250 cm&minus 1的波数范围，以分析N2O吸收光谱线强度的区域，然后对一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和水（H2O）分子进行了模拟和分析，如图2所示。在这个波数范围内，CO2的吸收光谱主要分布在2000–2081 cm&minus 1范围内，CO气体的吸收光谱分布在2025–2200 cm&minus 1波数范围内。H2O气体的吸收光谱分布在2020 cm&minus 1波数范围之前。N2O气体分子的吸收光谱主要分布在2200–2250 cm&minus 1波数范围内，远离水蒸气和其他气体的吸收光谱，减少了干扰。在2203.7 cm&minus 1左右，N2O气体的吸收光谱最强。因此，我们将N2O吸收线的位置设置为2203.7333 cm&minus 1，用作QCL发射中心的波数。相应的光谱线强度为7.903 × 10&minus 19（cm&minus 1mol&minus 1）。QCL的中心电流和温度分别设置为330 mA和36.0 ℃。Figure 2. The intensity distribution of absorption lines of N2O, CO, CO2, and H2O in the range of 2000–2250 cm&minus 1.ConclusionsIn this study, we investigated the effects of temperature and humidity on the concentration of N2Oand its absorption spectra using an open-path sensor system. By combining theoretical analysis and field monitoring, we first conducted monitoring of N2O in a campus environment, analyzing the effects of temperature on its concentration and absorption spectra. We discovered that the concentration of N2O would increase correspondingly with the increase in temperature. The influence of humidity on N2O concentration was monitored under the condition that the ambient temperature of the laboratory remained unchanged. The concentration of N2O was negatively correlated with humidity. The 2f and 1f signals under different temperature and humidity levels were extracted for analysis. We found that the higher the temperature, the smaller the peak value ofthe 2f and the 1f signals, which accords with the trend of the Gaussian function changing with temperature. Under different humidity conditions, the lower thehumidity, the larger the 2f signal peak the higher the humidity, the smaller the 2f signal. This study is of great significance for analyzing the relationship between N2O and environmental parameters such as temperature and humidity. We hope that our research findings can assist environmental agencies in formulating more effective environmental policies for different environments. In the future, we can use QCL to analyze the relationship between N2Oand other environmental and gas parameters.结论在本研究中，我们利用开路传感器系统研究了温度和湿度对N2O浓度及其吸收光谱的影响。通过理论分析和现场监测相结合，我们首先在校园环境中进行了N2O监测，分析了温度对其浓度和吸收光谱的影响。我们发现随着温度升高，N2O浓度相应增加。在实验室环境中，保持环境温度不变的条件下监测了湿度对N2O浓度的影响。N2O浓度与湿度呈负相关。在不同温度和湿度水平下提取并分析了2f和1f信号。我们发现温度越高，2f和1f信号的峰值越小，这与高斯函数随温度变化的趋势相符。在不同湿度条件下，湿度越低，2f信号峰值越大；湿度越高，2f信号越小。这项研究对分析N2O与温度、湿度等环境参数之间的关系具有重要意义。我们希望我们的研究结果能够协助环境机构为不同环境制定更有效的环境政策。未来，我们可以利用QCL来分析N2O与其他环境和气体参数之间的关系。参考：Effects of Temperature and Humidity on the Absorption Spectrum and Concentration of N2O Using an Open-Path Sensor System, Remote Sens. 2023, 15, 5390.

海顿科克直线传动最近又推出了一款外部驱动式的IDEA直线步进电机，该产品的推出完善了43000系列的IDEA电机产品，目前该系列有固定轴式，贯通轴式和外部驱动式3种结构可选，IDEA电机与普通的电机相比，直接在电机的后端盖上集成了驱动器和控制器，通过一个普通的数据线，用电脑直接就可以对电机进行编程和调试。 　　IDEA外部驱动式电机可以选择搭配不同导程的螺杆，其最大行程最大可以达到51cm, 该电机特别适合用在小型的升降平台，精密的激光设备，高精度的扫描设备，精密的阀门控制设备以及其他很多需要精密控制的场合。 　　IDEA系统是把驱动单元和可编程的控制单元整合到一起的系统，然后通过独特的设计直接整合到了电机的后端盖上，形成一个整体，编程前只要把IDEA特定的软件安装到电脑中，通过数据线把IDEA电机和电脑相连，然后只要点击电脑界面上的一些通俗易懂的按钮就可以对电机进行编程，在完成编程后，还可以在该软件下逐行的进行程序调试，并且输入和输出端口也可以在该软件中得到完全的模拟。 　　该电机其他特性包括可以控制运行电流，驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压，每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流! 　　更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

作者：焦德芳 陈彬 来源：中国科学报在自然界中，大部分植物都会向光生长。作为向光性植物的典型代表，向日葵不仅可以感知阳光的方向并随之响应，而且可以自发不断地紧紧追踪阳光运动，表现出了一种自我调节的生物智能。近年来，如何设计和开发仿生向日葵的向光性智能材料成为世界各国材料科学家竞相关注的焦点。日前，天津大学教授封伟团队受自然界向日葵向光特性启发，成功开发了一种能“追光”的智能新材料--基于MXene增强液晶弹性体的仿生向日葵管状液晶驱动器。相关成果已发表于国际权威期刊《先进功能材料》。研究成果示意图 天津大学供图据封伟介绍，液晶弹性体是一类优异的智能高分子材料，兼具聚合物弹性和液晶各向异性，同时具有多刺激响应性、类似肌肉的机械性能、可逆驱动变形以及形状可编程等性能，在仿生智能材料、人工肌肉和自适应系统等领域均具有广泛的应用前景。在研究中，封伟带领团队设计并制备了一种可光聚合的二维MXene纳米单体，通过原位光聚合到主链型交联液晶弹性体中，极大增强了材料的机械性能并赋予其优异的光驱动能力。这种新材料能够像植物茎一样向光照射的方向弯曲，还具备在三维空间内所有角度快速感知、连续跟踪和自适应地与入射光相互作用的能力，实现了类似向光性植物的自适应光源精准追踪。“作为概念验证演示，我们用这种新材料制备了一个‘仿生向日葵’，它能够实时迅速追踪不断变化的非聚集光源。”封伟表示，这项研究不仅为开发兼具感知、自反馈和执行功能的软物质智能材料提供了新思路，还有望为高分子智能材料在自适应光电子学、智能软机器人等领域的应用研究奠定基础。相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202201884

5月7日，华南理工大学-广东保伦电子股份有限公司（以下简称保伦电子）联合实验室揭牌仪式暨声光电视讯设备技术交流活动在华南理工大学广州国际校区举行。活动上，华南理工大学副校长、未来技术学院院长徐向民，保伦电子总裁赵定金代表校企双方签约并揭牌，标志着双方在产教融合、协同育人的合作中迈出了坚定的一步。签约仪式由未来技术学院副院长舒琳主持。　　“华南理工大学未来技术学院是全国首批教育部批准的12家未来技术学院之一，也是粤港澳大湾区唯一一家。”徐向民指出，学校在广州国际校区设立的未来技术学院，重点建设人工智能、数据科学与大数据技术两个专业方向。希望联合实验室的建设推动未来技术学院与保伦电子的深度合作，加快推进声光电视讯技术数字化智能化升级，探索粤港澳大湾区校企合作新范式。　　“与华南理工大学进行产学研合作，对保伦电子来说具有重要和深远意义。”赵定金表示，当今世界，科技是第一生产力、第一竞争力。保伦电子坚持走科技兴企、自强自立之路，旗下itc品牌致力于打造个性化、定制化高度融合声光电视讯生态系统集成应用。保伦电子将全力推动联合实验室建设和产学研基地的各项工作。　　华南理工大学与保伦电子本着“加强联合、共同发展”的原则，建设“声光电视讯设备技术研发联合实验室”，高校发挥人才优势，为联合实验室提供科研团队，企业发挥资源优势，为联合实验室提供研发项目，以市场需求为牵引，通过建立共享性技术平台，推动校企联合人才培养，实现创新资源的合理衔接与优化配置，加速科技成果产业化。　　未来技术学院重点建设聚焦数字世界与物理世界深度融合，重点建设智能感知器件及设备、大数据与数字孪生、AI+融合技术、低碳能源四大研究方向，建设主动健康、智慧能源等未来技术研究中心，旨在培养一批掌握未来关键技术的工科领军人才，使学院成为未来技术发展的高水平的“人才蓄水池”、能引领的“创新动力源”、强有力的“创业助推器”。　　本次活动由聚智诚团队推动实施，华南理工大学科学技术研究院副院长江海、广东省电子学会秘书长彭志聪、广东省产学研合作促进会执行秘书长康丽娟在致辞中对校企合作签约及联合实验室揭牌表示祝贺。他们认为，华南理工大学与保伦电子强强合作，对进一步扩宽合作领域，深化合作内涵，提升合作成效具有里程碑意义。

近日，韩国基础科学研究所的Taegyu Pak等人观察到高功率太赫兹辐射从被100太瓦级激光脉冲照射的气体喷射器中发射出来，用于电子的激光视场加速。在氮气靶上，小于10太赫兹时产生了超过4毫焦耳的能量，激光到太赫兹的转换效率约为0.15%。这种强大的太赫兹辐射被认为是由等离子体电子产生的，这些电子在激光脉冲时间尺度上加速。该模型通过粒子在细胞中的模拟和分析计算进行研究，以更好地理解激光尾流场加速中高能太赫兹辐射的产生机制。太赫兹（THz）是位于电磁波谱的微波和红外区域之间的一个频段，这个频段下传统技术在产生和检测辐射方面效率低下，人们正在通过开发新的太赫兹源和检测器来弥补这一缺口。基于激光的太赫兹源由于能够产生相干的、单周期到多周期的、宽带（或窄带）辐射而备受关注。这种源也可以提供与驱动激光的自然同步，允许超快时间分辨光谱和成像。最近，高功率飞秒激光器被用来产生强大的太赫兹辐射，以及探索新的太赫兹驱动的现象，如分子排列，谐波生成和分子加速等。在许多基于激光的源中，基于激光等离子体的源很适合于高功率太赫兹的产生。等离子体已经被电离，因此可以维持高电磁场，当高功率激光脉冲被聚焦到一个小的体积中用于产生能量可存储的太赫兹时，几乎不需要材料损坏。从激光产生的气体和固体密度等离子体中产生的相干太赫兹已经被广泛地研究。在气体中，单色或双色激光产生的等离子体可以通过超快的激光驱动电流产生相干的宽带太赫兹辐射。在双色激光混合中，通过使用中红外激光驱动器，激光到太赫兹的转换效率提高到百分比水平。最近，从一个被高能量皮秒激光脉冲照射的金属箔中观察到了几十毫焦耳的太赫兹能量。然而，与气体靶材不同，高密度的靶材往往会带来靶材碎片和靶材重装的问题，这使得它们不利于用于连续或高重复率的操作。激光尾流场加速器（LWFA）是一种基于气态等离子体的紧凑型电子加速器方案，可以产生宽带电磁辐射。在激光尾流场加速器中产生的相对论性电子束，当它通过相干过渡辐射离开等离子体-真空边界时，可以发射出太赫兹辐射。当电子束的长度与发射的太赫兹辐射的波长可比拟或小于辐射波长时，就会出现这种情况，且单个电子产生的太赫兹场在辐射方向相干叠加。在实验中，用10 TW级激光器从激光尾流场加速器中观察到小于100纳焦的太赫兹能量，太赫兹辐射的波形被单次测量，也被利用来诊断电子束本身。然而到目前为止，激光尾流场加速器输出的太赫兹能量尚未超过微焦水平，人们也没有研究过太赫兹能量的扩展。韩国基础科学研究所的Taegyu Pak等人通过使用相对论激光科学中心（CoReLS）的150太瓦激光器，在激光尾流场加速器中明显增强了太赫兹的产生，达到了多毫焦耳水平。研究人员测试了激光尾流场加速器和各种目标条件下太赫兹的生成，并同时表征了两种光束，以便更好地了解激光尾流场加速器中太赫兹产生的起源。实验结果表明，多兆焦耳的太赫兹生成并不完全由相干跃迁辐射模型解释。研究人员研究了太赫兹产生的另一种可能机制，即由激光推动力和等离子体加速的等离子体电子的相干辐射。实验装置示意图如图1所示，激光脉冲电离气体射流并通过激光尾流场加速器加速等离子体电子，同时产生太赫兹辐射。在电子束通过带有偶极磁铁的电子光谱仪后，测量电子能谱。从等离子体发出的太赫兹辐射被准直，传送到真空室外，然后重新聚集到热释电检测器上进行检测。图1 激光驱动的电子加速和太赫兹生成示意图发出的太赫兹辐射通过其光谱、能量和偏振进行了表征，得到的太赫兹光谱在图2（a）中以散射形式显示，水平误差条代表滤波器传输带的光谱宽度，红线表示放置在光束路径上所有过滤器的整体传输曲线。其偏振通过一个带有热释电探测器的线栅偏振器来表征，收集35个热释电信号并取其平均值，结果显示在图2（b）中。测量的偏振分布是各向同性的，与电子的径向加速所预期的偏振相一致，沿垂直偏振方向有一些明显的增强。图2 太赫兹辐射的光谱和偏振表征

根据TrendForce集邦咨询最新报告《2024全球GaN Power Device市场分析报告》显示，随着英飞凌、德州仪器对GaN技术倾注更多资源，功率GaN产业的发展将再次提速。2023年全球GaN功率元件市场规模约2.71亿美元，至2030年有望上升至43.76亿美元，CAGR（复合年增长率）高达49%。其中非消费类应用比例预计会从2023年的23%上升至2030年的48%，汽车、数据中心和电机驱动等场景为核心。AI应用普及，GaN有望成为减热增效的幕后英雄AI技术的演进，带动算力需求持续攀升，CPU/GPU的功耗问题日益显著。为了应对更高端的AI运算，服务器电源的效能、功率密度必须进一步提高，GaN已成为关键解决技术之一。台达为全球最大的服务器电源供应商，市占率近5成。观察其服务器电源的进阶过程，功率密度在过去10年里由33.7W/in3上升至100.3W/in3，同时功率等级来到了3.2kW甚及5.5kW，而下一代预计将达到8 kW以上。TrendForce集邦咨询研究表明，2024年AI服务器占整体服务器出货的比重预估将达12.2%，较2023年提升约3.4%，而一般型服务器出货量年增率仅有1.9%。为了抢占商机，英飞凌与纳微半导体均在今年公布了针对AI数据中心的技术路线图。英飞凌表示，将液冷技术与GaN相结合，在较低结温下具有明显的优势，为数据中心提供了巨大的机会，可以最大程度地提高效率，满足不断增长的电力需求，并克服服务器发热量不断增加所带来的挑战。电机驱动场景，GaN高频特性潜力凸显在机器人等电机驱动场景，GaN的应用潜力逐渐浮现。相对工业机器人，人形机器人（Humanoid Robot）由于自由度（Degrees of Freedom, DoF）急剧上升，对电机驱动器的需求量大幅增加。人形机器人的关节模组承担了主要的发力与制动任务，为了获得更高的爆发力，需要配置高功率密度、高效率、高响应的电机驱动器，GaN因此受到市场关注，特别是在腿部等负载较高的部位。德州仪器、EPC（宜普电源转换）持续推动着GaN于电机驱动领域的应用，并不断吸引新玩家进入。未来的机器人定会超乎想象，而精确、快速和强大的运动能力是其中之关键，驱动其运动所需的电机也势必随之进步，GaN将因此受益。GaN为汽车功率电子提供新方案相对于SiC在汽车产业的繁荣景象，GaN汽车应用亦不断吸引着业界关注，其中车载充电机(OBC)被视为最佳突破点。第一个符合汽车AEC-Q101标准的功率GaN产品在2017年由Transphorm（现Renesas-瑞萨电子）发布，截至目前，已有多家厂商推出丰富的汽车级产品。整体而言，虽然GaN进入Inverter、OBC等动力系统组件还面临着多个技术问题，但相信在英飞凌、瑞萨等汽车芯片大厂的持续投资推动下，GaN不久就会成为汽车功率组件中的关键角色。消费电子仍是GaN的主战场消费电子是功率GaN产业的主战场，并由快速充电器迅速延伸至家电、智能手机等领域。具体而言，GaN已经在低功率的手机快速充电器中被大规模采用，下一步GaN将进入可靠性要求更为严格的笔电、家电电源。另外，其他蕴藏潜力的消费场景包括Class-D Audio、Smartphone OVP等。TrendForce集邦咨询认为，功率GaN产业正处于关键的突围时刻，几大潜力应用同步推动着产业规模加速成长。同时，为了进入更为复杂的大功率、高频化场景，GaN在可靠性基础上有望引入新结构、新工艺，为产业发展注入新动能。另外，从产业发展进程来看，Fabless（无晶圆厂）公司在过去一段时间里表现较为活跃，但随着产业不断整合以及应用市场逐步打开，未来将看到传统IDM（集成器件制造）大厂的话语权显著上升，为产业格局的未来图景带来新的重大变数。

p 　　近期，中国科学院合肥物质科学研究院，安徽光学精密机械研究所高晓明研究团队刘锟副研究员，在多通道光声光谱技术研究方面取得了新的突破，相关研究工作以Multi-resonator photoacoustic spectroscopy为题发表在Sensors and Actuators B: Chemical。 /p p 　　光声光谱是一种灵敏度高、选择性好、结构简单的光谱传感手段，多组分同步探测传感器可广泛应用在大气探测、环境监测、工业和电力等领域，光声光谱仪的一个声学腔只有一个最佳的工作频率f0，在采用多光源进行多组分同时探测时，无法区分、提取各光源所对应的光声信号，只能采用分时复用或一个 激光 频率对应一个光声池的方式，大大增加了光声光谱多组分探测系统的复杂性、体积和成本。因此，光声光谱仪器如何采用多光源实现多组分同时探测一直是一个有待解决的技术瓶颈。 /p p 　　安光所高晓明研究团队长期致力于光声光谱技术及应用研究，近年来在光声光谱技术方面取得了一系列创新性的研究成果。近期，刘锟副研究员首次实现了单探测器同时探测3个谐振腔的多通道光声光谱新技术，在这项新的光声光谱技术中，单个光声池内设有3个不同共振频率的声学谐振腔，使各声学谐振腔的光声信号互不干扰，而且仅用一个麦克风就可同步探测各个声学谐振腔中的信号。这项新的多通道光声光谱技术的可行性通过同步测量水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)得到了验证，实验研究表明，光声池中的3个谐振腔间没有信号相互干扰的情况发生，而且最小可探测系数达到了10-9cm-1W/Hz1/2，与传统光声光谱仪器性能基本一致。 /p p 　　这项多通道光声光谱新技术将大大扩展光声光谱多组分的探测能力和应用领域，尤其将极大地方便和简化多波长气溶胶吸收系数探测的光声光谱系统。 /p p 　　该研究工作得到了国家自然科学基金面上基金、青年基金以及中国科学院青年创新促进会等项目的支持。 /p p 　　 center img alt=" " src=" http://img0.pconline.com.cn/pconline/1706/02/9324284_1496390369634003593_thumb.jpg" width=" 324" height=" 366" / /center p /p p & nbsp /p p 　　置于一个圆柱上的3个声学谐振腔分布图 /p p 　　 center img alt=" " src=" http://img0.pconline.com.cn/pconline/1706/02/9324284_1496390369727033627_thumb.jpg" width=" 500" height=" 188" / /center p /p p & nbsp /p p 　　多通道光声光谱实验装置框图 /p p 　　 center img alt=" " src=" http://img0.pconline.com.cn/pconline/1706/02/9324284_1496390369790051868_thumb.jpg" width=" 500" height=" 422" / /center p /p p & nbsp /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 　　多通道光声光谱同步测量H2O,CH4和CO2的结果 /p /p /p /p

近日，中国科学院专家组对中国科学院超快诊断技术重点实验室进行了现场评估。专家组听取了实验室的工作报告和学术报告，现场考察了实验室，实地了解了实验室的学科建设、科研进展、仪器设备、科研团队建设等情况，查阅了实验室的实验记录、设备运行记录和有关规章制度，并与科研人员进行了交流，对有关问题进行了质询并给予了客观、公正的评价。 　　中国科学院超快诊断技术重点实验室自2008年12月正式运行以来，面向国家战略需求，围绕超快光电器件及系统、超快过程及激光参数诊断和高速目标特征信息光电获取与处理，开展应用基础研究、技术前沿研究和关键技术攻关，在高时空分辨分幅成像、超快扫描成像诊断和强激光驱动器激光参数诊断、单光子计数成像探测技术等方面取得了一批创新成果 并在超快诊断新方法、新技术与新器件等方面进行了前瞻性部署。 　　实验室定位准确，研究方向符合院和依托单位的总体规划与布局，发展目标合理，管理运行规范，重视安全保密 依据学科发展与研究工作特点，积极开展了国内外合作交流，注重仪器设备的开放共享 学术委员会发挥了积极作用，依托单位支持有力，总体发展态势良好。 　　专家组还对实验室存在的问题提出了意见和建议，希望实验室在下一阶段进一步加强高层次人才培养和引进以及进一步加强基础前沿部署和发展战略研究。此次现场评估，对于实验室得全面健康发展，具有重要指导意义和作用。