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软射线分仪

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软射线分仪相关的资讯

  • 近100%量子效率,鑫图专业软X射线相机上线!
    鑫图Dhyana 95/400BSI是背照式sCMOS相机的典型代表,已成功应用于国内外多个软X射线研究领域,能有效解决传统背照式CCD因读出噪声过大带来的采集时间拉长,动态范围受限和图像对比度较低的问题,大幅提升软X射线成像品质,数十倍帧率的提升为动力学实验提供了更多可能性,而且性价比极高,已成为软X射线应用研究的新宠。 成像性能再升级,鑫图专业软X射线相机上线 为进一步提升在软X射线领域的应用优势,鑫图在第一代Dhyana 95/400BSI应用基础上进行了卓有成效的技术改进,基于定制的无抗反射镀膜芯片进行再开发,实现了软X射线短波段近100%超高量子效率的重大突破,同时采用灵活的法兰适配方案,能更好地满足真空系统的密封要求,是新一代软X射线探测系统的不二之选。 无抗反射镀膜芯片,近100%量子效率 如图所示:鑫图专业sCMOS软X射线相机采用的全新一代无抗反射镀膜芯片,在1.24-12.4nm区间内量子效率得到了大幅提升,整体超过了90%,部分波段近乎达到了100%的超高水平,在对应的80–1000 eV光子能量范围内,具备更专业的成像性能。 法兰可定制,灵活适配真空系统 鑫图专业软X射线相机适配真空系统的法兰可提供标准方案,也可根据您系统定制尺寸,全力满足您的应用需求。 CF63,CF100,CF150... 鑫图专业软X射线相机,多种成像方案可选 Dhyana 400BSI-SV/Dhyana95-SV是基于鑫图成熟相机平台推出两款专业软线相机,后期我们还可根据用户需求开发更多软X射线产品方案。产品型号中的 “S”代表“Soft”,”V”代表 “Vacuum”,“SV”后缀即“软线真空”的意思,将作为鑫图专业软线相机型号命名使用。 目前,鑫图“SV”系列软X射线相机已有少量标准品可接受试用,无论您是预约测试还是需要更深入的技术探讨,欢迎与我们联系!
  • 软X射线吸收谱在材料科学研究中的应用
    软 X 射线是波长介于 0.1nm 到 10nm 之间的 X 射线,由于在这个能量波段的光子能够特异性地激发元素周期表上大多数元素的原子共振能级,并发射出特征荧光或俄歇电子,因此,软 X 射线吸收谱能够适用的材料研究非常广泛。利用软 X 射线吸收谱进行材料结构及其变化过程研究的一个非常重要的因素就是它可以在不破坏研究材料结构的前提条件下同时获得材料近表面和亚表面的结构信息,另一方面,由于软 X 射线吸收谱对原子的轨道电子结构具有高度的敏感性,可以同时实现研究材料中元素价态、轨道电子自旋态以及轨道杂化等信息的探测。基于这些特点和优势,软 X 射线吸收谱在材料科学、生物科学、能源科学及环境科学等多学科及交叉学科领域复杂体系材料结构表征中发挥了非常重要的作用,为重大科学问题的研究提供了重要的实验数据支持。传统光谱表征技术(像 UV-Vsi、FT-IR 等)受激发波长的限制,其对材料结构的表征往往止步于分子层面。软 X 射线吸收谱能够以亚原子的分辨能力,通过选择性地激发原子芯能级轨道电子,实现对同一元素在不同环境条件下的键荷分析。这里以辐照前后的 PET 聚合物的结构表征为例,通过特征元素吸收边附近的能量激发,可以获得材料在二维图像上的元素分布信息和特征元素原子与周围原子的轨道杂化信息,继而解决了传统光谱表征技术对材料结构分析的局限。在能源催化领域,软 X 射线吸收谱能够定性和定量地解析催化剂材料中的活性官能团,为催化剂材料的构效关系建立提供必要的数据支撑。在这篇文章的工作中,伦敦大学 Parkin 教授的研究团队利用 SiO2 作为模板制备了氧官能团修饰的多孔碳催化剂,通过 C 和 O 的 K 边吸收谱,精确地揭示了催化剂材料中氧官能团的轨道电子结构在不同退火温度条件下的可控变化,并结合电化学分析,为醌基官能团在双电子氧还原制备 H2O2 中的优越性提供了重要的实验证据。在能源电池领域,软 X 射线吸收谱对解析正极材料中阴离子的电荷补偿行为同样表现出了独特的优势。传统的观点认为,锂电池材料中锂的脱嵌过程只涉及金属离子得失电子,因而金属离子中可转移的电子总数决定了正极材料的理论电容。但在这篇文章的工作中,东京大学 Mizokawa 教授小组通过 O 的 K 边和 Co 的 L 边吸收谱同时研究了 LixCoO2 正极材料在不同脱锂状态下的轨道电子结构变化。结果发现,不仅 Co 离子在这个过程中发生了氧化还原反应,O 阴离子同样也参与了这个反应过程。更有意思的是在 0° 和 60° 的不同入射角度条件下的 O 的 K 边吸收谱表征结果表明,材料在脱锂状态下的 Co-3d 和 O-2p 轨道杂化表现出明显的各向异性,从微观层面上揭示了 LixCoO2 正极材料在充放电过程中具有良好导电性的根本原因。在生物科学领域,利用软 X 射线吸收谱研究土壤和岩石矿物中金属和有机质的组成结构演化,有利于打破传统土壤腐殖质学对土壤有机质过程和功能认识的局限,让我们能够从生命活动的本质及其代谢产物与矿物的相互作用重新审视土壤和岩石矿物与生命耦合的协同关系。此外,基于水窗波段的软 X 射线对水分子的高透性,软 X 射线吸收谱能够实现生物膜上不同磷脂分子层的结构表征,对针对性地设计和研发生物体的靶向纳米药物具有重要的指导意义。在生命医疗领域,从亚细胞水平研究人体骨组织的结构和病理机制,有利于骨关节炎的前期诊断和治疗。在这篇文章的工作中,圣彼得堡国立大学的 Sakhonenkov 教授团队通过 Ca 的 L 边和 O 的 K 边吸收谱研究了正常骨组织与受损骨组织中羟基磷灰石的结构差异。发现骨质的硬化过程伴随着新的氧价态的生成和 Ca-O、磷酸键的增加,这不仅让我们对骨关节炎发生过程中骨组织的微观结构变化有了新的认识,同时也为骨关节炎的前期诊断和治疗提供了新的思路。总的来说,软 X 射线吸收谱在多学科领域复杂体系的材料结构表征中扮演了非常重要的角色,且随着 X 射线显微技术的发展,STXM-NEXAFS 技术联用为材料结构的多尺度高分辨表征提供了可能。但相比于硬 X 射线吸收谱而言,由于软 X 射线本身在材料中的强吸收效应,要在常规实验室条件下实现软 X 射线吸收谱表征,其难度非常之高。不仅要求高的真空操作环境,高亮的软 X 射线发射光源,同时要求各光学组件对射线的吸收也要小。因此,目前软 X 射线吸收谱表征主要还是依赖同步辐射光源。但矛盾的是,同步辐射光源的机时紧张,很难满足日益增长的科学研究需求。近年来,随着实验室 LPP、DPP 等软 X 射线光源及高精度光学组件(例如反射式波带片、平场光栅等)的开发,基于激光驱动等离子体光源的软 X 射线吸收谱仪系统也逐渐发展成熟,并成功应用到多学科领域的材料结构表征。其中,基于平场光栅几何的软 X 射线吸收谱仪系统以其紧凑的结构设计、宽的摄谱范围以及高的光谱分辨率脱颖而出,并成功实现了商业化应用,基本能够满足实验室软 X 射线吸收谱表征的需求。由德国 HP Spectroscopy 公司推出的实验室软 X 射线吸收谱,尤其适用于薄膜材料的结构表征。同时我们也可以提供针对 5-12 keV 能量波段的实验室硬 X 射线吸收谱,希望能够给相关老师和研究人员在科学研究中提供帮助。HP Spectroscopy德国 HP Spectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。 相关阅读 小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用 参考文献 1. Prasad S., et al. Intl. J. Spectrosc. 7, 249 (2011)2. Wachulak P., et al. Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc. 145, 107 (2018)3. Liu L., et al. Angew. Chem. Int. Ed.20234. Mizokawa T., et al. Phys. Rev. Lett. 111, 056404 (2013)5. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)6. Novakova E., et al. Biointerphases, 3, FB44 (2008)7. Sakhonenkov S., et al. Nano. Ex. 2, 020009 (2021)8. Jonas A., et al. Opt. Express, 27, 36524 (2019) 9. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)
  • “光剑”出鞘:软X射线自由电子激光装置调试工作取得系列进展
    近日,活细胞结构与功能成像等线站工程暨上海软X射线自由电子激光装置调试工作取得系列进展。继实现532米X射线自由电子激光装置的全线调试贯通、带光运行后,装置于6月21日凌晨首次实现了2.4纳米单发激光脉冲的相干衍射成像,获得了首批实验数据,并完成了对衍射图样的快速图像重建。该成果体现了活细胞结构与功能成像等线站工程暨上海软X射线自由电子激光装置整体性能的先进性,标志着我国在软X射线自由电子激光研制和使用方面步入国际先进行列。基于该成果,活细胞结构与功能成像等线站工程暨上海软X射线自由电子激光装置成为了国际上仅有的两个已实现“水窗”波段相干衍射成像实验的自由电子激光装置之一。“水窗”是指波长在2.3纳米到4.4纳米范围的软X射线波段。在此波段内,水不吸收X射线,对X射线相对透明。但是碳元素等构成生物细胞的重要元素,仍会与X射线相互作用,因而水窗波段的X射线可用于活体生物细胞的显微成像等,具有重要的科学意义和应用价值。在水窗波段,自由电子激光脉冲的峰值亮度比同步辐射高十亿倍以上,具备横向和纵向相干性,能够为物理、生物、化学等学科提供研究工具,还可为在建的上海硬X射线自由电子激光装置技术研发提供支撑。作为我国首台X射线自由电子激光装置,上海软X射线自由电子激光装置由活细胞结构与功能成像等线站工程和软X射线自由电子激光用户装置共同构成,两个项目同步建设,有机衔接。该装置将与已建成的上海同步辐射光源、超强超短激光装置和在建的硬X射线自由电子激光装置等一起,在浦东张江构建具有全球影响力的光子科学设施集群和光子科学研究中心。活细胞结构与功能成像等线站工程由上海科技大学、中国科学院上海应用物理研究所、中科院上海高等研究院团队共同建设,项目于2016年11月开工建设,含用户波荡器束线、活细胞成像束线、生物成像实验站、活细胞荧光超分辨显微镜站、超快物理实验站、超快化学实验站、分子动态成像实验站及实验辅助设施,预计在2021年内完成验收。活细胞结构与功能成像等线站工程和软X射线自由电子激光用户装置由国家发展和改革委员会与上海市政府共同出资建设。自2021年6月2日首次实现生物成像实验站通光后,上海科技大学和上海高研院的项目团队密切协作、昼夜调试,不断创造项目贯通调试和运行的加速度,取得了首批相干衍射实验数据,实现了数据的快速图样重组,为今后开展生物活体细胞成像、新材料动态结构分析以及多物理场原位成像等前沿科学研究打下了基础。装置拟于明年面向全世界开放运行。图1.标准样品圆孔、方孔及鹦鹉螺图案的相干衍射图样图2.上海软X射线自由电子激光装置图3.用户波荡器束线图4.用户大厅图5.生物成像实验站
  • JEOL正式发布扫描电镜、电子探针用软X射线分析谱仪
    日本电子株式会社(JEOL)近期发布了扫描电镜和电子探针用软X射线分析谱仪(SXES :Soft X-Ray Emission Spectrometer),将扫描电镜和电子探针对材料分析水平、能力和精度大大扩宽。 电子光学仪器上发射的电子束与样品发生复杂的交互作用,产生各种信号,收集不同信号进行分析,可以获得样品的各种不同信息。软X射线分析谱仪就是通过采集样品上被激发出来的软X信号进行分析的仪器。它的能量分辨率为0.3eV,远高于能谱仪(EDS)和波谱仪(WDS)的分辨率;对轻元素的定量分析非常准确,比如B元素的检出极限可达20ppm;还可以进行元素价态分析。将扫描电镜从以侧重图像为主的仪器变身为图像、成分、价态均可清晰表达的超级分析仪器。也将电子探针的分析能力大幅度提升。 详情请咨询日本电子株式会社在中国的全资子公司捷欧路(北京)科贸有限公司及其各分支机构。上图:EDS-WDS-SXES谱峰分辨率比较上图:各种氮化物的谱图检测分析上图:各种碳化物的谱图分析上图:锂电池充电过程观察
  • EAST软X射线-极紫外高分辨光谱诊断系统通过验收
    5月22日,中科院计划财务局组织专家组对中科院合肥物质科学研究院等离子体所承担的中国科学院科研装备研制项目“EAST软X射线——极紫外高分辨率光谱诊断系统”进行了现场验收。 验收会现场   “EAST软X射线——极紫外高分辨率光谱诊断系统”研制项目由等离子体所承担,中国科技大学作为合作单位参与。该项目采用软X射线-极紫外波段平场分光技术,实现宽波段、高光谱分辨和空间分辨测量,同时获得高质量的杂质辐射数据,填补了EAST该波段诊断的空白,为EAST等离子体芯部杂质辐射和杂质输运研究提供必要的装备条件,建成后可对等离子体芯部杂质辐射和杂质输运进行研究。   验收专家组听取了项目组的工作报告、财务报告、使用报告和测试组的测试报告,审核了文件档案及财务账目,并现场检查了装备运行情况。验收专家认为项目组圆满地完成了研制任务,系统运行正常,各项技术指标达到实施方案规定的要求,其中光谱分辨率指标达到国际先进水平,同意通过验收。
  • Greateyes国内首台定制款软X射线CCD相机成功安装
    5月29日,Greateyes国内首台定制款的软X射线CCD相机于上海同步辐射E-line线站成功安装。我司工程师在用户现场主导了相机的安装和调试工作。用户对相机安装调试工作的顺利进行表示肯定。这既是对我司工程师售后服务能力的肯定,也是对Greateyes公司产品的认可。 该款相机根据客户需求,对真空法兰的类型和sensor的位置进行了定制。具体表现在,相机采用可旋转的真空法兰,为安装提供了更大的调节灵活性。而突出的sensor位置(较法兰面前凸约25mm)使相机的可探测角度最大化,能够充分利用相机的靶面,从而更好的满足用户的实验需求。Greateyes GmbH成立于2008年的greateyes公司,以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为了国际知名的科研级CCD相机生产企业。目前,其用户遍布全球多个国家的科研与工业领域,典型的用户如表一所示。自成立以来,Greateyes公司一直致力于科研级高性能CCD相机的研发、生产和销售,其产品被广泛应用于成像和谱学应用领域。同时,greateyes公司也为光伏企业提供基于电致发光与光致发光的成套检测系统和方案。基于独特的平台概念,greateyes公司可提供带真空接口的一系列相机,可用于真空紫外、极紫外以及软/硬X射线的成像和光谱应用。基于直接探测技术路线,能确保相机在真空紫外、极紫外以及软/硬X射线波段的良好响应。同时,在紫外、可见和近红外波段,也能提供性能优异的产品。作为Greateyes中国区授权总代的北京众星联恒科技有限公司,我们的工程师均经过原厂培训,拥有专业的售前产品知识和过硬的售后服务经验,从而能够为客户提供专业、及时的服务。目前,我司已成功将greateyes公司的科研级CCD相机产品推广到多个研究机构,这不仅让更多的科研用户了解到了性能优异的科研级CCD相机产品,为科研工作者的调研工作提供了更多选择,也增强了Greateyes公司在中国市场的品牌影响力。了解更多Greateyes产品:
  • 780万!中国地质科学院地质力学研究所高精度软X射线分析仪采购项目
    项目编号:HCZB-2022-ZB0536项目名称:高精度软X射线分析仪预算金额:780.0000000 万元(人民币)采购需求:设备名称数量(套)简要规格/要求交货期交货地点备注高精度软X射线分析仪1软X射线谱仪1套:场发射主机系统1套;主机配备的必要的稳压电源、降压变压器1套 电制冷能谱仪1套 波谱 4道 扫描系统1套 原厂高真镀膜仪1套 标准样品1套 循环水冷系统1套 长期使用的备品备件、消耗品完整1套等。各系统及配套装置详细技术指标见第四章采购需求。合同签订之日起12个月内全部到货。中国地质科学院地质力学研究所接受进口设备投标合同履行期限:自合同签订生效后开始至双方合同义务完全履行后截止。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘
    众所周知,光学显微镜的分辨率即使达到波动光学理论的极限也只不过 200nm,对材料微观结构的认识还存在一定的局限。电子显微镜的点分辨率虽然可以达到 0.1nm,但考虑到电子的穿透深度较低,同时与结构原子相互作用可能引起结构的改变,难以实现蛋白质、DNA 等生物大分子的原位无损观测。近年来,基于水窗波段(2.3nm-4.4nm)的软 X 射线显微和光谱学技术的发展为土壤和生物细胞的原位分析提供了新的途径,避免了化学提取或样品处理过程产生的人为干扰。基于透射 X 射线吸收成像原理的软 X 射线显微成像技术,能够在纳米尺度的空间分辨率上获得材料的三维图像信息,实现样品的无损观测。软 X 射线吸收精细结构光谱分析能够获取样品内在元素价态及分子结构的变化信息。两种技术相结合的软 X 射线原位成像和光谱分析已成功在同步辐射光源上得以验证,并在纳米尺度上观测到土壤有机质和生物体细胞内碳元素种类的异质性分布。但同步辐射测试机时紧张,往往跟不上科研需求,极大地限制了这类表征技术在各领域的应用。鉴于此,德国 HP Spectroscopy 公司推出了实验室软 X 射线吸收精细结构光谱仪和显微成像系统。该系统采用双光路设计,核心是激光驱动气体等离子体产生的 XUV 光源,能够同时满足水窗波段的软 X 射线显微和高分辨率的 NEXAFS 表征。图1. 激光驱动等离子体 XUV 光源系统得益于水分子对水窗波段的软 X 射线的高透性,利用该系统可以原位观测一种耐辐照球菌和囊裸藻类生物的活体显微结构,如图2 所示。从显微图像可以看出,受限于生物样品的厚度,虽然这些生物体内部更详细的结构信息难以被观测到,但生物体的边界轮廓非常清晰。图2.一种耐辐照球菌(DSM no. 20539)(左)和囊裸藻类生物(SAG 1283-11)(右)的软 X 射线显微成像图,曝光时间分别为 5 min 和 60 min与此同时,利用软 X 射线吸收精细结构光谱的元素的特异性及局域环境的敏感性,通过原位探测土壤有机质的分子结构变化,能够让我们从生命活动的产物在土壤中的滞留状态及这种状态与土壤中生命的关系重新审视土壤有机质的本质。例如,NEXAFS 光谱中脂肪族 C 峰强度的增加可能与根系沉积物的滞留有关等。图3 聚酰亚胺、腐植酸、富里酸和淋溶土的碳 K 边 NEXAFS 谱图(左)和几类有机质的碳 K 边 NEXAFS 谱图,单个光谱采集时间为2.5 min软 X 射线吸收精细结构光谱和显微成像系统——proXAS德国 HP Spectroscopy 公司采用的激光驱动等离子体产生 XUV 光,无固体碎屑产生,可满足 1-6nm 波长范围内的光谱分析及多个特征波长的单色 XUV 光发射。像差校平场光栅结构能够实现最高 400 eV 带宽的摄谱范围,元素吸收边覆盖 C、N、O 等轻元素的 K 边及 Ti、V、Mn 等过渡金属元素的 L 边。目前得到的 1-6nm 波长范围内的 NEXAFS 光谱分辨率 ≥1500。系统主要参数描述如下激光驱动XUV光源波长/能量范围1-6 nm/200-1200 eV重频20 Hz像差校正平场光栅谱仪光源光通量1E15 photons/s/sr @ 200-800 eV光谱分辨率λ/∆ λ≥1500 @ 200-1200 eV摄谱能量带宽∆ E=250-400 eV @ 200-1200 eV光谱采集时间≤5 min (100 nm有机薄膜)分析元素浓度≥0.2 wt%腔室真空度≥1E-5 mbar控制及光谱分析系统探测器类型CCD探测器探测器像素尺寸≤13.5 μm×13.5μm控制及光谱分析软件集成光谱系统控制、光谱分析及校正功能软X射线显微系统单色波长λ=2.88 nm(其他波长可定制)空间分辨率≤50 nm相关阅读利用实验室XANES改进电解催化剂使用实验室XANES优化合成气转化催化剂“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐关于HP Spectroscopy德国 HPSpectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。参考文献:[1] Zhe (Han) Weng, Johannes Lehmann, et al. Probing the nature of soil organic matter, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 52(22), 4072-4093 (2022). DOI: 10.1080/10643389.2021.1980346.[2] Jonathan Holburg, Matthias Müller, et al. High-Resolution Table-Top NEXAFS Spectroscopy, Analytical Chemistry 94 (8), 3510-3516 (2022). DOI: 10.1021/acs.analchem.1c04374.[3] Matthias Müller, Tobias Mey, et al. Table-top soft x-ray microscope using laser-induced plasma from a pulsed gas jet, Opt. Express, 22, 23489-23495 (2014). DOI: 10.1364/OE.22.023489.[4] Matthias Müller, Tobias Mey, et al. Table-top soft X-ray microscopy with a laser-induced plasma source based on a pulsed gas-jet, AIP Conf. Proc., 1764, 030003-03008 (2016). DOI: 10.1063/1.4961137.免责声明:此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。
  • 27载电镜人新探索:高效捕获电子态信息的软X射线发射光谱——访吉林大学电镜中心主任张伟教授
    在过去的近百年里,电子显微镜在现代材料科学研究中起着不可或缺的作用。随着电子显微镜技术的发展,能量色散光谱(EDS)、波长色散光谱仪(WDS)以及电子能量损失谱(EELS)等基于电子显微镜的光谱分析手段不断涌现。在电镜空间分辨率的基础上,这些光谱分析手段为电镜表征又赋予了能量分辨率的维度,通过将两者相融合,电镜技术得以在分析过程中获得高能量分辨率和高空间分辨率并存的结果。近年来,随着先进光谱分析手段的发展,出现了一种基于电镜且十分便捷高效的X射线发射光谱分析方法:软X射线发射光谱(SXES)。吉林大学张伟教授在国内、乃至国际,较早的围绕SXES展开了系列研究,并取得了诸多亮眼成果。近三十年,张伟教授围绕电镜,在诸多材料体系均有代表性成果产出,这不仅基于他对电子显微学的热爱,也离不开对电镜技术的“敏感”。近日,仪器信息网有幸采访了张伟教授,请其分享了SXES技术的最新进展与应用潜力,也聆听了其与电镜的故事。张伟,吉林大学电子显微镜中心主任、材料科学与工程学院“唐敖庆学者”领军教授。现任吉林省电子显微镜学会理事长、英国皇家化学会会士(2022),科睿唯安“全球高被引科学家榜单”(2023,交叉学科)。关注电化学能源存储/转换材料的表/界面的化学和物理调控及与性能的构效关系,强调先进材料的电子显微分析。作为学术带头人引进人才来吉林大学工作前,先后在日本国立材料研究所、韩国三星综合技术研究院、德国Fritz-Haber研究所、丹麦技术大学、西班牙能源协作研究中心从事合作和独立的科学研究。2017年起先后任电子显微镜中心副主任、主任。2020年起任唐敖庆学者-领军教授。27载电镜魅力职业:既是技术手段,更是一门学问“热爱,往往收获意外的惊喜”1997年至2004年,张伟在我国电子显微学重要发展地之一的中国科学院金属研究所攻读硕士和博士,师从我国著名电子显微学专家李斗星研究员、隋曼龄教授。在此,张伟开始开展电镜相关研究,与电镜结缘,并对这个学科产生浓厚兴趣。2004年博士毕业以后又先后在多个国家从事合作和独立的科学研究。2014年开始到吉林大学工作。这十余年间,虽然研究的材料体系广泛、领域不同,但电镜都是最重要的研究手段或对象。回顾以往,“因为我可能经历的地方很多,当时我的直觉,在哪个地方离开的时候都要留下些什么”。在这种直觉和热爱驱动下,十余年的科研历程收获诸多“意外惊喜”,每个领域和阶段也都有一些值得回忆的成果。攻读博士期间,张伟专注于金属与合金的研究。利用电镜深入探索,通过快速加热的方法,发现了传统钛合金中一种特殊的相变形式——快速升温马氏体相变。由于马氏体相变在材料科学和凝聚态物理领域都扮演着至关重要的角色,这一成果在当时备受关注,不仅发表在应用物理快报上,还得到了中国科学院官方报纸科学时报的专门报道。在德国研究期间,基于团队自由的学术氛围,得以深入研究一些有趣的方向。在电镜中,张伟发现了一种超大单胞的表面终结状态,这在当时具有重大意义。传统观念上,透射电镜主要研究块体结构,但此研究成功挑战了表面研究的难题。通过调整衬度传递函数,结合先进球差电镜中的HAADF-STEM技术,揭示了超大单胞结构表面终结于非完整通道的现象,解决了团队长期关于侧面或表面态原子排布的争议。这一工作发表后,引起了广泛关注,并启发了后续相关的诸多研究。回顾这一发现,张伟认为这依旧是自己目前最具原创性的工作之一。随后在丹麦继续研究期间,张伟在电镜中随意观察石墨烯样品时,意外发现石墨烯上会留下痕迹,敏锐地意识到这可能是一种纳米书写工具。于是深入探究,最终发表了题为“以石墨烯为纸,电子束为墨”的纳米书写技术论文。发表后迅速受到国家科技日报海外头版头条报道,这一结果因他灵活的想法和电镜的作用而备受关注,也让张伟备受激励。回国后,张伟致力于能源存储领域研究,并与西班牙能源协作研究中心和韩国基础科学研究所合作,发现了氢氧化物赝电容超级电容器的新机制,即氢离子的嵌入脱出过程,而非传统认为的表面氧化还原反应。成果发表受到广泛关注,至今被引超过250多次。2019年诺贝尔化学奖获得者古迪纳夫教授甚至专门撰写文章评价了这一工作的重要意义。尽管运用了多种研究手段,但核心仍是张伟对电镜的敏锐洞察,通过观察特征形貌演变和电子衍射谱分析,发现了充电和放电结构的高度相似性,这一发现对后续研究起到了关键作用。张伟讲授“电子显微镜魅力职业”课堂一瞥问及在诸多材料体系中都有一定成果的原因,张伟讲到,“一个可能是我兴趣在,再有一个也确实热爱”。正如张伟曾经给本科生、研究生和留学生讲授几门相关的课程“材料科学测试方法”、“电子显微镜应用与实例分析”或讲座“电子显微镜魅力职业与追求”中所阐释的,电镜除了是生存手段,更成为喜欢的一个魅力职业。“双管齐下”的学科:电镜既是手段,更是一门学问在谈到电子显微学这门学科时,张伟认为,首先,电子显微学是一门实用性极强、应用范围广泛,起着为其他学科服务支撑的重要作用。但另外,电子显微学本身也蕴含了丰富的理论,是一门需要不断研究、探索和突破的学问。作为现代科研的重要支撑学科,电子显微学在材料物理化学等领域扮演着不可或缺的角色。无论是探索新现象、新机理,还是揭示物质结构,电镜都发挥着举足轻重的作用。通过电镜对材料的深入研究,科学家们得以发现许多未知的领域,为科学进步贡献着力量。回顾以往,许多革命性成果的获得,正是依赖于电子显微学的突破性发现。例如,碳纳米管、准晶的发现等,背后都离不开电子显微学的直接贡献。同时,随着电镜技术的飞速发展,空间分辨率、能量分辨率以及时间分辨率等方面都取得了前所未有的提高,这些进步离不开新的理论支撑。例如,空间分辨率方面,球差电镜如今已经能够达到0.5埃甚至0.4埃的尺度。然而,一篇物理快报中提到,如果能克服某些限制,分辨率甚至可以达到0.01埃以下。这些突破性的进展,都需要其他学科的研究支持,以实现对分辨率不断突破的目标。总之,电子显微学是一门“双管齐下”的学科。它在支撑其他学科发展的同时,也在自身领域内不断取得新的突破和进展。二者相辅相成,共同推动着电子显微学不断向前发展。张伟的科研工作也与电子显微学的以上两个特性十分契合,在不同材料体系中广泛应用电镜的同时,也在围绕一些电子显微技术进行系统研究。2017年,吉林大学成立电子显微镜中心,张伟先后任电子显微镜中心副主任、执行主任、主任,并开始“双肩挑”的工作。一方面继续在材料学院从事科研工作,一方面也在电镜中心负责管理行政工作,同时也开始“回归”电镜相关研究,希望能通过一些原创性工作,为电子显微学的发展做出一些贡献。其中,软X射线发射光谱的应用与发展就是张伟近来比较聚焦的一个研究方向。探索新方向:基于电镜,以高能量分辨率表征电子态信息的SXES技术SXES技术发展历程:一种高效表征键合电子态信息的光谱方法诞生X射线发射光谱(XES)属于X射线光谱学,其分析原理是入射电子束辐照内层能级电子使其激发,被激发的电子脱离原来稳定的系统,内壳层会存在空穴,此时整个系统处于一种不稳定的激发态。与此同时,外层电子会向内壳层的空穴发生跃迁(退激发De-excitation),从而促使X射线的发射,通过分析发射光子的能量可以获得相关材料的电子信息。X射线发射光谱有多种类型,其中,软X射线发射光谱(SXES)也可用于确定材料的电子结构。1924年,林德(Lindh)和伦德奎斯特(Lundquist)首次发表了关于X射线发射光谱的实验结果,随后X射线发射光谱被广泛应用在材料研究中。虽然这些早期研究提供了对小分子电子构型的基本见解,但X射线发射光谱直到在同步辐射设施提供高X射线强度束后才得到更广泛的应用。近年来,随着先进光谱分析手段的发展,出现了一种基于电子显微镜且十分便捷高效的X射线发射光谱分析方法:软X射线发射光谱(SXES)。SXES的能量分辨率和检出限分别可以达到0.3 eV和20 ppm,优于EDS(120-130 eV、5000 ppm)和WDS(8 eV、100 ppm)。这意味着SXES的诞生为研究更精细的材料电子结构提供了更多的可能性。SXES与WDS,EDS对比(参考日本电子数据,根据安装的装置不同而不同)SXES作为附着在电子显微镜上的光谱分析方法,其目标是获得更高的分辨率,为了达到超高的能量分辨率以及空间分辨率,该技术也经历了几代漫长的发展。2000年,日本东北大学M Terauchi等人开发了连接到透射电子显微镜的第一代亚电子伏特分辨率软X射线光谱仪(JEM 2000FX)。光谱仪由VLS光栅和冷却的CCD探测器组成。首次在TEM中以0.6 eV能量分辨率的特定样品区域观察到价带(VB)的部分态密度(DOS)。然而,由于空间分辨率仅为1μm,在分析更小结构时能力不足。2002年,第二代软X射线发射光谱仪被开发。与第一代相比,能量分辨率从0.6 eV提高到0.4 eV,空间分辨率从1 μm提高到400 nm。可以设置两种不同的光栅,能量范围为60-1200 eV。然而,高能量区域的收集角和能量分辨率仍然不够。因此,从2008年到2012年,日本科学技术振兴机构(JST)资助了一项产学研联合种子创新项目,开发了一种光谱仪,该光谱仪利用VLS光栅作为色散元件,以达到超高的能量分辨率,可以在50 eV到4000 eV的宽能量范围内对软X射线光谱进行测量。成功研发出新一代商用软X射线发射光谱仪(SS- 94000 SXES),随后日本电子以商业化产品推向市场。该光谱仪带有两个光栅,可以检测50 -210 eV的一阶光谱和高达420 eV的二阶光谱,以及更高阶的光谱。该光谱仪可以探测到70多种元素的软X射线发射信号。到目前为止,SXES已经成为在纳米尺度上描述材料物理性质的成熟技术。SXES技术优势:高分辨,无损、化学键状态、锂元素分析X射线发射光谱工作原理示意图X射线发射主要是由电子束辐照引发的电子从价带(键合电子)到核心能级的电子跃迁。发射的X射线携带着有关键合电子(如Li的2s电子,C的2s和2p电子)的能量状态信息。通过检测电子从价带跃迁到内壳引起的X射线发射(上图),可以获得键合电子的部分态密度。由于核心能级态具有良好的对称性,发射强度分布反映了价带的部分态密度。作为一种基于电子显微镜的光谱分析方法,在样品制备过程中无需对样品进行特殊处理;在低加速电压下工作时,可以实现纳米级空间分辨率;在对简单金属、半导体和铝基化合物进行光谱分析时可以探究其能带结构效应。也就是说,一种新的、方便的表征键合电子态信息的光谱方法诞生了,该方法正在蓬勃发展,并在各个领域中得到应用。SS-94000 SXES检测金属Li图谱(图自日本电子)关于SXES技术的优势,张伟表示,一方面是分辨率高,其能量分辨率和检出限分别可以达到0.3 eV和20 ppm,优于EDS和WDS。这意味着SXES的诞生为研究更精细的材料电子结构提供了更多的可能性。另一方面,SXES还具有可视化和选择分析区域的优势,这使得SXES能够获得材料的局部或平均信息。此外,SXES 还具有几个独特的优势。第一,SXES的检测深度在几纳米到几百纳米之间,这使得SXES能够对样品进行无损的分析。其次,由于SXES具有非常高的能量分辨率和检出限,因此高能量分辨率的SXES可用于分析材料中化学键的状态。第三,也是最重要的一点,SXES可以对材料中的锂元素进行分析,这对于当下热点研究的新能源材料、能量存储材料中的应用是十分重要的。SXES技术应用进展:成果广泛,应用潜力被低估当前,从事基于电镜SXES技术研究与应用的团队较少,国际上主要是日本在推进相关研究,张伟则是我国鲜有的从事相关应用研究团队。日本偏技术推进,而张伟则在应用研究方面做了系列工作。并在全球率先发表了以基于电镜SXES技术应用研究为主题的综述。安装于吉林大学的国内首台基于扫描电子显微镜的软X射线发射光谱仪吉林大学也在2017年,购置了国内首台基于扫描电子显微镜的软X射线发射光谱仪(SS-94000 SXES),配置在JSM-7900F热场发射扫描电子显微镜上。基于SXES,张伟团队成功地将SXES应用于电化学能源和电催化领域,并为团队一些文章提供了关键数据,起到画龙点睛的作用。近两年来,张伟团队产出6篇实验型文章,1篇综述型文章。在水系电池领域,通过SXES揭示了CuHCF正极材料中铵离子的可逆嵌入/脱出,伴随Cu/Fe可逆价态转变的储能机制,发表于国际纳米领域的权威期刊Nano Lett上(Nano Lett. 23 (2023) 5307-5316)。在双离子电池工作中,团队利用SXES技术检测了石墨电极中Li-K和C-K边发射峰,证明了Li+成功的预嵌入石墨电极中,发表在国产卓越行动计划期刊JEC上(Journal of Energy Chemistry 71 (2022) 392-399)。团队将SXES与XANES的结果一同分析,研究了充放电过程中Bi电极和碱金属离子(Li+、Na+ 和K+)之间的电子结构演化过程,发表在影响因子高达20.4的ESM期刊中(Energy Storage Materials 45 (2022) 33-39)。此外团队也将这种表征手段应用于OER中,采用熔融盐辅助硼热反应法制备了FeCoB2。通过SXES对OER反应后催化剂的表征,证实OER反应后的催化剂中B原子与FeBO4中B的存在形式相同,与XPS的结果一致(Journal of Energy Chemistry 72 (2022) 509-515)。在HER中,通过SXES对反应前后对MXene量子点催化剂进行表征,证明了在电化学反应后,-Cl基团被氧基团取代,从而优化了HER性能,在EEM期刊上发表,并且作为封面 (Energy Environment Materials 6 (2023) e12438),正逢MXene量子点获得诺贝尔化学奖之际。在ORR中,借助SXES 分析了铠甲催化剂的电子结构,通过对比金属Co元素引入的Co-NC催化剂与没有金属引入的NC催化剂的SXES峰位,表明金属Co物种的引入会使石墨电子结构发生变化,与同步辐射的结果一致,并且在国产卓越行动计划期刊JEC上发表(Journal of Energy Chemistry 70 (2022) 211-218)。随后团队对SXES在锂离子电池中的应用进行了全面的总结,在专注研究材料领域创新性研究成果的国际顶级快报MRL期刊上(年发文量74篇)发表了全球首篇关于软X射线发射光谱仪在锂离子电池研究领域应用的综述型文章,(Materials Research Letters 11 (2022) 239-249)并对SXES未来的发展提出了合理的展望。近两年,张伟团队产出的部分成果显然,SXES将成为在材料科学领域剖析电子结构信息的一个非常重要和强大的表征手段。尽管已经取得了一些进展,但SXES技术在许多的研究领域中的作用仍然被忽视。张伟认为,随着应用的不断深入,相关成果不断涌现,相信SXES技术会受到更多科研工作者的青睐。SXES作为一种简单、方便的光谱分析工具,并不局限于能源和催化领域。另外,张伟也十分看好SXES与其他表征手段联用技术,通过SXES辅助其它表征手段可以简化材料电子结构的研究,通过与其他表征手段的结合可以实现1+1远远大于2的效果。2024年1月,日本电子软X射线发光分光器出货第100台合影留念关于SXES技术的未来展望,张伟十分看好SXES技术以及相关联用技术,并认为,虽然目前SXES技术的研究与应用还处于一个相对初期的阶段,但相信在仪器使用者、研究者,以及仪器企业等多方共同努力下,SXES技术必将在材料电子结构研究领域掀起一个巨大浪潮,从而促进催化、能源以及其他领域的蓬勃发展。后记基于电镜技术,张伟在多个材料体系研究中取得显著成果,并较早投入SXES技术的研究,取得了系列突破。分享经验时,他强调了兴趣的重要性,提倡夯实基础知识,聚焦研究领域,并注重多学科交流。他特别提到,科研应摆脱功利心态,以平和之心面对挑战。就像团队学生们以“正能量满满”来描述张老师,兴趣为伴,乐观的心态下,有生活也有理想,科研与生活之旅中自然收获惊喜。或许,这便是张伟与电镜故事的真实写照。附:4分钟视频一览SXES的特点和功能(视频自日本电子官网)
  • 重磅发布 | Marana-X--用于直接软X射线和EUV成像的超快、高灵敏相机
    近期,专业的科学成像与光谱解决方案供应商牛津仪器Andor Technology宣布推出新的Marana-X系列相机,专业用于高能射线的检测分析和成像。兼具高帧频、高动态范围、高量子效率 该产品集成全新科研CMOS技术(sCMOS),专为超快软X射线/EUV层析成像和高次谐波产生(HHG)等应用而设计。与传统的慢扫描CCD相机相比,Marana-X的出现代表了重大的技术进步。它通过同时提供高帧频、高灵敏度和高动态范围,克服了软X射线-EUV能量范围内慢扫描CCD的传统局限性。它集成了“无涂层”、420万像素的sCMOS传感器,在80 eV-1keV范围内量子效率大于90%、全幅速率为74帧/秒以及更高的动态范围(34000:1@16bit), 这种独特的组合使用户可以更好地采集动态变化的过程,增加高质量图像数据的输出通量,同时可缩短实验时间,非常适用于大型层析扫描图像的重构等实验。sCMOS内置的无快门技术解决了传统机械快门寿命和重复率有限的问题。Marana-X 同时配备即插即用的USB3接口和适用于高能物理环境的CoaXPress接口,可轻松集成到各种基于真空的实验装置中。牛津仪器Andor-高能探测产品专家Thomas Woodward 评价该款仪器:"Marana-X是对Andor高性能sCMOS产品系列的进一步补充。随着世界范围内高能物理光源升级到更高的光学通量和重复频率,科学家需要合适的探测器技术来最大限度地利用这些新的高能光源。Marana-X具备的高灵敏度、高帧频和出色的动态范围,是应对这些实验挑战的理想选择。" Marana-X 参数 项目参数高灵敏:QE高达99%高帧频:可高达74帧/秒高动态范围:可高至16位抗EMP:CoaXPress数据接口真空深度冷却:-45℃ 制冷
  • 普林斯顿发布新型SOPHIA-XO相机,可快速、超低噪检测软X射线
    p    strong 微光成像和光谱仪器的领先制造商—普林斯顿仪器公司于昨日发布了数款全新的快速、超低噪相机,可应用于 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 真空紫外线(VUV) /span 和 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 软X射线 /span 的直接检测。SOPHIA-XO相机平台专用于 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " VUV/EUV/XUV成像,X射线衍射,X射线显微镜,X射线全息摄影,X射线光谱,和X射线等离子 /span 这类科学应用领域。 /strong /p p style=" text-align: center " strong img width=" 400" height=" 331" title=" 2-1.png" style=" width: 400px height: 331px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d593b932-f14f-4b17-b345-c1a9331d0d1d.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /strong /p p   新式SOPHIA-XO相机使用了 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 背照式CCDs /span ,这种CCDs可直接检测到 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 极宽范围的VUV和X射线(5eV到30keV) /span 。这些新款“XO”相机机型,丰富了普林斯顿仪器公司受欢迎的SOPHIA& reg 产品线,具有 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 100%填充系数的2048× 2048和4096× 4096图片格式,高达150000e-的最大阱容,& gt 95%的QE(Quantum Efficiency量子效率)峰 /span 的特点,可读出 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 低至3.5e- rms(root mean square均方根)的噪声 /span 。一个 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 4端口,16MHz的读出架构 /span 使这些新型相机可 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 每秒传递超过3个全帧 /span —这比之前的两端口相机要快 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 7倍至10倍 /span 。 /p p   SOPHIA-XO可用于VUV应用所需的紫外线增强膜或软X射线应用所需的非减反射膜。所有SOPHIA-XO相机均采用普林斯顿仪器公司的 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 创新性专利技术ArcTec& #8482 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " , /span /span 该技术使用气体或液体热电冷却的形式将温度降至 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " -90℃ /span 。 /p p   将快速、高灵敏性独特而严密的、完善的结合在一起,使新型SOPHIA-XO相机在实验室、同步加速器和OEM系统的无数大视野X射线应用中表现完美。通过一个可旋转的、符合行业标准的、具有高真空度密封设计的 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " CF法兰 /span 与 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " UHV仪器 /span 进行连接简单而方便。 /p p    span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i “SOPHIA-XO提供了真正杰出的直接检测性能,”普林斯顿仪器公司的影像产品经理Michael Melle讲道。“我们的工程师精心地设计‘XO’的每一个方面以制作一个完美的相机平台,为我们的客户提供无与伦比的高帧率低噪灵敏度,为激动人心的新技术及科学发现提供可能。” /i /span /p p   SOPHIA-XO相机支持采用普林斯顿仪器公司的知名 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 64位LightField& reg 影像和光谱分析软件 /span ,并将其作为一个可供选择的系统。LightField提供了数百种用户增强功能,包括内置一个强大的实时数据分析数学引擎。LightField同样允许使用第三方软件包直接进行控制,如 span style=" color: rgb(79, 129, 189) " LabVIEW& reg (美国国家仪器公司)、MATLAB& reg (迈斯沃克)、Python& reg (PSF)和EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System实验物理和工业控制系统)同步加速器软件 /span 。 /p
  • 关于赛默飞X射线衍射仪新品发布会,这有一份“剧透”!
    X射线衍射仪 (XRD) 能够帮助研究人员快速获得材料结构和物相信息,已在高校院所、研究机构以及一些工业用户中广泛应用。作为一种常用的科学仪器,XRD的更新换代对于材料分析效率和精度的提升具有重要意义,对于科学研究的突破和工业生产的优化也非常关键。在过去的一段时间里,赛默飞X射线衍射仪不断推陈出新,通过全球领先的科学技术平台,发布了多款革新性产品,帮助科研人员提升分析效率、工业用户把控产品质量。现在,赛默飞正式推出一款采用θ/θ Bragg-Brentano光学的立式X射线衍射仪——ARL EQUINOX Pro。它不仅具有先进的软、硬件配置,更是基于“整体最优”的设计原则实现了仪器系统运行的整体性优化,大大提升了分析工作的准确性、精确性、易用性和安全性,能够出色地完成各类粉末晶体的衍射分析。2024年5月17日,赛默飞将联合仪器信息网举办“极致探索,晶透未来——赛默飞X射线衍射仪新品发布会”,在线揭幕新品,并集中展示赛默飞在化学分析领域的最新成果,深入探讨其在主量元素分析、锂电行业应用等方面的解决方案。发布会期间,还将有精美礼品放送,期待广大专家、新老客户和行业同仁们的参与!
  • 无损检测仪器——射线标准起草工作启动
    全国试标委无损检测仪器分技术委员会(以下简称标委会),于2010年4月15日-16日在丹东召开无损检测仪器——射线标准起草工作会议。参加会议的有丹东华日理学电气有限公司、丹东市无损检测设备有限公司、丹东方圆仪器有限公司、丹东通用电器有限责任公司、丹东市东方晶体仪器有限公司、丹东通广射线仪器有限公司、丹东东方电子管厂、丹东计量测试技术研究所、丹东荣华射线仪器仪表有限公司、丹东新力探伤机厂、丹东七宝电器设备制造厂、丹东东方仪器厂、丹东亚业射线仪器有限责任公司、丹东辽东射线仪器有限公司、辽宁仪表研究所有限责任公司十五家单位,参加本次会议的委员和代表24人。   本次会议由辽宁仪表研究所有限责任公司承办,会议由标委会秘书长李洪国主持并致欢迎词。秘书长李洪国系统地回顾、总结了过去一年来所做的工作,并对目前标准化的重点工作及下一步工作计划做了阐述和安排。   到会委员和代表对标委会归口的《无损检测仪器 工业X射线探伤机电气通用技术条件》、《无损检测仪器 工业X射线探伤机 通用技术条件》、《X射线晶体定向仪》、《无损检测仪器 工业软X射线探伤机》、《无损检测仪器 射线探伤用密度计》、《无损检测仪器工业用X射线管系列型谱》、《无损检测仪器X射线应力测定仪 技术条件》、《无损检测仪器工业X射线检测系统》、《无损检测仪器 工业X射线图像增强器成像系统技术条件》、《无损检测仪器 X射线轮胎检测系统》十项行业标准的六项修订标准和四项制订标准草案稿进行了认真、细致地讨论。并提出修改意见:   1、《无损检测仪器 工业X射线探伤机电气通用技术条件》:增加“3.1.5电源电压波动”、“3.1.6电磁干扰” 修改了“3.4保护措施”等。   2、《无损检测仪器 工业X射线探伤机 通用技术条件》:增加了“3.1.6电磁干扰” 修改了“3.2技术性能”和“3.3安全与可靠性要求” 对“4 试验方法”进行了逐条逐句的讨论、修改 删除了“表3”中的“13”等。   3、《X射线晶体定向仪》:对“3.2使用性能”多处做了的修改 将“刻度显示型”删掉等。   4、《无损检测仪器 工业软X射线探伤机》:修改了“5.2.1环境温度” 增加了5.6.2对高压变压器的描述 增加了6.11.3.2的参照图表“表6”等。   5、《无损检测仪器 射线探伤用密度计》:修改了“4.1环境条件”和“4.3安全要求”等。   6、《无损检测仪器 工业用X射线管系列型谱》:将表格做了简化,并根据产品发展及市场需要对表1、表2等做了详尽的修改。   7、《无损检测仪器X射线应力测定仪 技术条件》:修改了“4.1环境条件” 在“4.12散射线照射量率”中增加“参照GB22448-2008中3.1规定进行”并将“散射线照射量率”改为“散漏射线空气比样动能率” 将6.7中“射线照射量率”改为“散漏射线照射量率”等。   会议建议起草单位会后根据修改意见进行整理形成征求意见稿广泛征求意见。全体委员和代表经过两天的共同努力使大会圆满结束。
  • 中国科学院宁波材料技术与工程研究所460万采购X射线衍射仪
    p   近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所发布公告,计划460万采购多晶X射线衍射仪和单晶X射线衍射仪各一套,仪器设备允许进口。 /p p   X射线衍射仪是一种利用单色X射线光束照射到晶体来测量样品分子三维立体结构或特征X射线衍射图谱的检测仪器。具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到检测晶体信息多等优点。因此X射线衍射仪广泛应用于物理、化学、药物学、冶金学、高分子材料、生命科学及材料科学中材料的物相鉴定。 /p p   附项目部分信息: /p p   项目名称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所X射线衍射仪采购项目 /p p   项目编号:OITC-G190330236 /p p   项目联系人:于峰 /p p   项目联系电话:010-68290507 /p p   采购单位联系方式: /p p   采购单位:中国科学院宁波材料技术与工程研究所 /p p   联系方式:0574-86324529 /p p   代理机构联系方式: /p p   代理机构:东方国际招标有限责任公司 /p p   代理机构联系人:010-68290507 /p p   代理机构地址: 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 /p p span span    /span 投标截止时间:2019年03月27日 09:30 /span /p p span /span /p p   开标地点:北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层第1会议室 /p p   采购项目的名称、数量、简要规格描述或项目基本概况介绍: /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr style=" height:30px" class=" firstRow" td width=" 36" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 30" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 包号 /span /p /td td width=" 78" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 30" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 品目号 /span /p /td td width=" 137" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 30" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 货物名称 /span /p /td td width=" 102" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 30" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 数量(台 span / /span 套) /span /p /td td width=" 107" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 30" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 是否允许采购进口产品 /span /p /td td width=" 103" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 30" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 采购预算(万元人民币) /span /p /td /tr tr style=" height:59px" td width=" 36" rowspan=" 2" valign=" middle" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family: & #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 1 /span /p /td td width=" 78" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family: & #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 1-1 /span /p /td td width=" 147" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 多晶 span X /span 射线衍射仪 /span /p /td td width=" 89" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family: & #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 1 /span /p /td td width=" 92" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 是 /span /p /td td width=" 103" rowspan=" 2" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family: & #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 460 /span /p /td /tr tr style=" height:59px" td width=" 80" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family: & #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 1-2 /span /p /td td width=" 119" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 单晶 span X /span 射线衍射仪 /span /p /td td width=" 100" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family: & #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 1 /span /p /td td width=" 97" valign=" middle" style=" border-width: 1px border-style: solid border-color: windowtext padding: 0px 7px " height=" 59" align=" center" p style=" margin-top:5px margin-right:0 margin-bottom:22px margin-left:0 text-align:center vertical-align:baseline" span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#383838" 是 /span /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用
    “对于相干衍射成像(CDI),微米级像素的非晶硒CMOS探测器将专门解决大体积晶体材料中纳米级晶格畸变在能量高于50 keV的高分辨率成像。目前可用的像素相对较大的(〜55μm像素),基于medipix3芯片光子计数、像素化、直接探测技术无法轻易支持高能布拉格条纹的分辨率,从而使衍射数据不适用于小晶体的3D重建。” 美国阿贡国家实验室先进物理光子源探测器物理小组负责人Antonino Miceli博士讲到。相干X射线衍射成像作为新兴的高分辨显微成像方法,CDI方法摆脱了由成像元件所带来的对成像分辨率的限制,其成像分辨率理论上仅受限于X射线的波长。利用第三代同步辐射光源或X射线自由电子激光,可实现样品高空间分辨率、高衬度、原位、定量的二维或三维成像,该技术在材料学、生物学及物理学等领域中具有重要的应用前景。作为一种无透镜高分辨、无损成像技术,CDI对探测器提出了较高的要求:需要探测器有单光子灵敏度、高的探测效率和高的动态范围。目前基于软X射线的相干衍射成像研究工作开展得比较多,在这种情况下科研工作者通常选用是的基于全帧芯片的软X射线直接探测相机。将CDI技术拓展到硬X射线领域(50keV)以获得更高成像分辨率是目前很多科研工作者正在尝试的,同时也对探测器和同步辐射光源提出了更好的要求。如上文提到,KAimaging公司开发了一款非晶硒、高分辨X射线探测器(BrillianSe)很好的解决的这一问题。下面我们来重点看一下BrillianSe的几个主要参数1. 高探测效率 如上图,间接探测器需要通过闪烁体将X射线转为可见光, 只有部分可见光会被光电二极管阵列,CCD或CMOS芯片接收,造成了有效信号的丢失。而BrillianSe选用了具有较高原子序数的Se作为传感器材料,可以将大部分入射的X射线直接转为光电子,并被后端电路处理。在硬X射线探测效率远高于间接探测方式。BrillianSe在60KV (2mm filtration)的探测效率为:36% at 10 cycles/mm22% at 45 cycles/mm10% at 64 cycles/mm非晶硒吸收效率(K-edge=12.26 KeV)BrillianSe在60KV with 2 mm Al filtration的探测效率,之前报到15 μm GADOX 9 μm pixel 间接探测器QE 为13%。Larsson et al., Scientific Reports 6, 20162. 高空间分辨BrillianSe的像素尺寸为8 µm x8 µm,在60KeV的点扩散为1.1 倍像素。如下是在美国ANL APS 1-BM光束线测试实验室布局使用JIMA RT RC-05测试卡,在21keV光束下测试3. 高动态范围75dB由于采用了100微米厚的非晶硒作为传感器材料。它具有较大满井为877,000 e-非晶硒材料,不同入射光子能量光子产生一个电子空穴对所需要电离能BrillianSe主要应用:高能(50KeV)布拉格相干衍射成像低密度相衬成像同步辐射微纳CT表型基因组学领域要求X射线显微CT等成像工具具有更好的可视化能力。此外需要更高的空间分辨率,活体成像的关键挑战在于限制受试者接收到的电离辐射,由于诱导的生物学效应,辐射剂量显着地限制了长期研究。可用于X射线吸收成像衬度低的物体,如生物组织的相衬X射线显微断层照相术也存在类似的挑战。此外,增加成像系统的剂量效率将可以使用低亮度X射线源,从而减少了对在同步辐射光源的依赖。在不损害生物系统的情况下,在常规实验室环境中一台低成本、紧凑型的活体成像设备,对于加速生物工程研究至关重要。同时对X射线探测器提出了更高的要求。KAimaging公司基于独家开发的、专利的高空间分辨率非晶硒(a-Se)探测器技术,开发了一套桌面高效率、高分辨的微米CT系统(inCiTe™ )。可以从inCiTe™ 中受益的应用:• 无损检测• 增材制造• 电子工业• 农学• 地质学• 临床医学• 标本射线照相 基于相衬成像技术获得优异的相位衬度相衬成像是吸收对比(常规)X射线成像的补充。 使用常规X射线成像技术,X射线吸收弱的材料自然会导致较低的图像对比度。 在这种情况下,X射线相位变化具有更高的灵敏度。因为 inCiTe™ micro-CT可以将物体引起的相位变化转为为探测器的强度变化,所以它可以直接获取自由空间传播X射线束相位衬度。 同轴法相衬X射线成像可将X射线吸收较弱的特征的可检测性提高几个数量级。 下图展示了相衬可以更好地显示甜椒种子细节特征不含相衬信息 含相衬信息 低密度材料具有更好的成像质量钛植入样品图像显示了整形外科的钛植入物,可用于不同的应用,即检查骨-植入物的界面。 注意,相衬改善了骨骼结构的可视化。不含相衬信息 含相衬信息 生物样品inCiTe™ 显微CT可实现软组织高衬度呈现电子样品凯夫拉Kevlar复合材料样品我们使用探测器在几秒钟内快速获取了凯夫拉复合材料的相衬图像。可以清楚看到单根纤维形态(左图)和纤维分层情况(右图)。凯夫拉尔复合物3维透视图 KA Imaging KA Imaging源自滑铁卢大学,成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司,KA Imaging以创新为导向,致力于利用其先进的X射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒(a-Se)X射线探测器BrillianSeTM,并基于此推出了商业化X射线桌面相衬微米CT inCiTe™ 。我们有幸在此宣布,经过双方密切的交流与探讨,众星已与KA Imaging落实并达成了合作协议。众星联恒将作为KA Imaging在中国地区的独家代理,全面负责BrillianSe™ 及inCiTe™ 在中国市场的产品售前咨询,销售以及售后业务。KA Imaging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。众星联恒及我们来自全球高科技领域的合作伙伴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!
  • 关于举办“X-射线衍射分析技术”培训通知
    X-射线衍射(XRD)分析技术作为材料结构表征的重要手段,业已成为探索物质微观结构的必不可少的方法之一。随着其用途范围的日益拓展,X射线衍射技术在材料、化学、生物医药、环境、物理等学科及地质矿产、钢铁冶金、冶金建材、石油化工、能源环保、电子信息、新药研发、航空航天等产业部门及司法、考古、商品鉴定等领域都得到广泛的应用。近年来随着新技术的大量出现和引入,XRD软、硬件技术和应用功能不断推陈出新,并迅猛发展。X射线衍射技术的理论教学也受到理工农医在校学生和社会科研院所科技工作者的普遍欢迎,为适应广大分析技术工作者的需求,进一步提高XRD用户的应用和研究水平,推动XRD分析应用的进一步发展,上海交通大学分析测试中心特举办“X-射线衍射分析技术”培训班,全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)授权单位培训机构上海交通大学分析测试中心承办并负责相关会务工作。现将有关事项通知如下:1、 培训目标:了解X-射线衍射的原理与衍射仪的基本结构(涵盖粉末和单晶衍射);了解X-射线衍射检测/校准项目及相关要求;掌握国家标准中X-射线衍射的检测方法;上机实践训练。(一)掌握XRD的测试技术,了解仪器维护方法,确保机器运转最佳状态。(二)面对数据分析中的常见问题,学员可理论联系实际,找到问题原因所在,掌握X-射线衍射分析技术的一般方法及技巧。2、 时间地点: 培训时间:2023年10月16日-10月18日 上海(时间安排:授课2天,考核1天)3、 课程大纲:课程内容10月16日上午X-射线衍射技术基本原理(晶体结构、倒易空间、布拉格衍射方程等)10月16日下午X-射线衍射测试原理及技术要点(各种衍射几何、多物相定性定量分析、测量的误差产生的根源及改进的方法)10月17日上午XRD谱图分析方法10月17日下午XRD仪器结构、功能和主要性能指标(包括零维、一维、二维衍射模式)10月18日上午X-射线衍射仪基本操作(调试操作与维护,仪器类型:Aeris 600、Mini Flex 600及Bruker D8系列)。10月18日下午考核4、 主讲专家:主讲专家来自上海交通大学分析测试中心,熟悉ATP 005 X-射线衍射分析技术大纲要求,具有NTC教师资格,长期从事X-射线衍射技术研究的专家。5、 授课方式:(1) 讲座课程;(2) 仪器操作6、 培训费用:(一)培训费及考核费:每人3000元(含报名费、培训费、资料费、考试认证费),食宿可统一安排费,用自理。(二)本校费用:每人1500 元(含报名费、培训费、资料费、考试认证费;必须携带学生证)。7、 颁发证书:本证书由国家科技部、国家认监委共同推动成立的全国分析检测人员能力培训委员会经过严格考核后统一发放,证书有以下作用:具备承担相关分析检测岗位工作的能力证明;各类认证认可活动中人员的技术能力证明、该能力证书可作为实验室资质认定、国际实验室认可的技术能力证明;大型仪器共用共享中人员的技术能力证明。 考核合格者将由发放相应技术或标准的《分析检测人员技术能力证书》。考核成绩可在全国分析检测人员能力培 训委员会(NTC)网站上查询(https://www.cstmedu.com/)。 8、 报名方式:(一)请详细填写报名回执表(附件1)和全国分析检测人员能力培训委员会分析检测人员考核申请表(附件2),邮件反馈。 (二) 注:请学员带一寸彩照2张(背面注明姓名)、身份证复印件一张,有学生证的学员携带学生证复印件。 (三) 报名截止时间是10月10日16:00前。 (四) 如报名人数不足5人取消本次培训。9、 联系方式联系人:吴霞(报名相关事宜)、饶群力(技术咨询)电话: 021-34208499-6102(吴霞)、021-34208499-6212(饶群力)E-mail:iac_office@sjtu.edu.cn官方网址:iac.sjtu.edu.cn
  • 纵横交错:X射线跟踪软材料的行为
    琼科卡2022 年 10 月 10 日借助强大的 X 射线束技术,研究人员探索了使牙膏和发胶等柔软材料放松的原因。他们获得的见解可以帮助设计新的消费产品和纳米技术。从化妆品吸管中滴下凝胶的特写照片。凝胶是一种软质材料。这些材料很容易因应力而变形。了解影响他们放松方式的动态是一个活跃的研究领域。(图片来源:Shutterstock/Anastasiya Shatyrova。)剃须凝胶、洗发水和一杯酸奶。他们都有什么共同点?它们都是软材料的例子,这意味着材料在施加压力时很容易改变形状。在日常生活中,软质材料无处不在。牙膏、护肤霜、纸巾和涂料只是其中的几个例子。在压力下,软材料能够由于其颗粒的微小波动而改变形状,这些波动是动态的。这个 “放松”过程是随机发生的,而且规模太小,科学家无法轻易确定。但是在位于美国能源部 ( DOE) 的阿贡国家实验室的美国能源部 ( DOE ) 科学办公室用户设施高级光子源 ( APS ) 的帮助下,研究人员正在更好地了解这些材料。在最近发表的两篇论文中,两个独立的研究团队在APS成功地使用了强大的 X 射线束技术,以揭示有关软材料动力学的新见解。他们学到的信息可能有助于设计和开发各种消费品,包括冰淇淋和明胶甜点等食品;个人护理用品,如保湿霜和洗发水;电池;用于制造的油漆、泡沫和塑料;甚至是构成药物输送涂层和系统的纳米技术。“了解软材料的动力学很重要,因为我们相信它们对我们想要控制的特性(例如粘度和弹性)具有直接而深远的影响。这些特性控制着凝胶的柔软度或材料流动的速度等因素,”两篇论文的合著者、阿贡助理物理学家张庆腾说。研究人员如何利用 X 射线的力量两项研究使用的 X 射线束技术被称为 X 射线光子相关光谱 ( XPCS )。像它这样的技术使科学家能够在分子和原子尺度上探测各种材料的形式和功能。XPCS旨在揭示小至人类头发直径的区域的微观动力学。他们可以捕捉到动态如何随着时间的变化而变化,从百万分之一秒到几个小时。在此过程中,材料会暴露在 X 射线束中。当 X 射线束从样品中的移动粒子反弹时,这些 X 射线的特性(例如它们的行进方向)会发生变化。然后,研究人员可以检测到这些变化并使用它们来计算材料中的粒子在不同长度上移动的速度,进而了解它们的结构动力学。水凝胶中的应力松弛阿贡和麻省理工学院 ( MIT)的科学家在美国国家科学院院刊上发表了一项使用XPCS的研究。在这里,该技术用于评估水凝胶。该研究的合著者、麻省理工学院教授加雷斯麦金利 (Gareth McKinley) 说:“你可以通过两种方式来看待动态,或者事物如何随时间变化——小规模和大规模。”“在我们位于麻省理工学院的实验室中,我们使用称为流变仪的机械仪器来观察更大规模的变化,然后将其与APS的XPCS相结合,以了解微观层面的动力学。”为了全面了解水凝胶的动力学,研究人员探索了水凝胶在有和没有外部机械应力的情况下的动力学。这有助于揭示材料的小规模和大规模变化之间的联系。“XPCS帮助我们了解了软凝胶材料内部发生的微观重排,尤其是在存在机械应力的情况下。这对设计软材料具有影响,从用于药物输送和细胞培养的水凝胶,到用于消费品的乳液和糊剂,”该研究的主要作者、麻省理工学院研究生 Jake Song 说。界面处的软材料松弛另一项由 Argonne、美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室 (Berkeley Lab) 和马萨诸塞大学 (UMASS) Amherst的科学家在ACS Nano上发表的研究也利用XPCS来了解软材料。但在这种情况下,研究人员正在研究一种由油和水组成的混合物。在两种液体的表面之间,研究人员放置了非常细小的颗粒,称为纳米颗粒。在这个位置,粒子可能会堵塞,或者变得更紧密,并结合形成固体状结构。当干扰生效时,研究人员使用XPCS来测量动力学。“最终,我们从XPCS获得的结果是更好地了解系统动力学如何缓和干扰,这是我们未来可以用来制造以特定方式运行的液体结构的见解,”共同作者 Tom Russell 说,伯克利实验室的访问科学家和麻省大学阿默斯特分校的教授。APS X射线工具的未来随着APS目前正在进行重大升级,科学家们有可能在未来从XPCS等技术中获得更多收益。升级后的APS将大大提高 X 射线束的相干性,这意味着射线波前的同步程度,这种特定技术将因此提高多达一百万倍。“这些升级将极大地扩展我们未来可以用这种技术测量的材料类型,”张说。“看到APS在未来几年可以实现的新科学将是令人兴奋的。”“水-油界面纳米球组件的松弛和老化 ”于 2022 年 6 月 6 日在ACS Nano 上发表。这项研究得到了美国能源部科学办公室基础能源科学办公室以及国家科学局科学研究生研究计划基金会和能源部办公室的支持。2022 年 7 月 19 日在线发表在《美国国家科学院院刊》上的“被捕软材料应力松弛的微观动力学 ” 。这项研究得到了美国国家科学基金会、美国陆军研究办公室和DOE的支持。关于高级光子源美国能源部科学办公室位于阿贡国家实验室的先进光子源 (APS) 是世界上生产力最高的 X 射线光源设施之一。APS为材料科学、化学、凝聚态物理、生命和环境科学以及应用研究领域的多元化研究人员社区提供高亮度 X 射线束。这些 X 射线非常适合探索材料和生物结构;元素分布;化学、磁性、电子状态;以及从电池到燃料喷射器喷雾的各种技术上重要的工程系统,所有这些都是我们国家经济、技术和身体健康的基础。每年,超过 5,000 名研究人员使用与任何其他 X 射线光源研究机构的用户相比,APS制作了 2,000 多篇详细介绍有影响力的发现的出版物,并解决了更重要的生物蛋白质结构。APS科学家和工程师创新技术,这是推进加速器和光源操作的核心。这包括产生被研究人员珍视的极亮 X 射线的插入设备、将 X 射线聚焦到几纳米的透镜、最大限度地提高 X 射线与正在研究的样本相互作用的方式的仪器,以及收集和管理APS发现研究产生的大量数据。这项研究使用了先进光子源的资源,这是美国能源部科学办公室用户设施,由阿贡国家实验室根据合同号DE-AC02-06CH11357为美国能源部科学办公室运营。阿贡国家实验室寻求解决紧迫的国家科学技术问题。作为美国第一个国家实验室,Argonne 在几乎所有科学学科中开展前沿的基础和应用科学研究。阿贡的研究人员与来自数百家公司、大学以及联邦、州和市政机构的研究人员密切合作,帮助他们解决具体问题,提升美国的科学领导地位,并让国家为更美好的未来做好准备。Argonne 拥有来自 60 多个国家/地区的员工,由美国能源部科学办公室的 UChicago Argonne, LLC 管理。美国能源部科学办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者,致力于解决我们这个时代最紧迫的一些挑战。如需更多信息,请访问https://energy.gov/science 。原文:X-rays track the behavior of soft materials供稿:符 斌
  • Greateyes新一代4K4K 软x射线CCD相机准备交付NSLS
    近日,我们的合作伙伴德国Greateyes公司,又完成了一台大靶面X射线探测器的生产、测试工作。该相机包含了一个4K4K的CCD芯片,由一个全新的相机平台驱动,该平台具有很多创新性特点和功能。如下图为Sensor定制化相机实物图,此相机正准备发到位于美国布鲁克海文国家实验室的国家同步辐射光源(NSLS)。成立于2008年的greateyes,是以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户已遍布多个国家。Greateyes开发、生产并销售高性能、全帧、科学级CCD相机。得益于其高的动态范围、优异的灵敏度被广泛应用于成像与谱学应用领域,波长覆盖x射线到极紫外、可见到近红外。同时,Greateyes公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。北京众星联恒科技有限公司作为Greateyes公司中国区授权总代理商,为中国客户提供Greateyes所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。
  • 2017国际小角X-射线散射学术前沿会议(庆祝安东帕推出世界首台商品化小角X-射线散射仪60周年)
    1957年,安东帕公司作为一个机械加工厂,构建了世界上首台商业化的小角X-射线散射分析仪—Kratky Kamera。此后,安东帕生产的数百台SAXS仪器被销往、安装并运行在全球各地的研究实验室中。截至2017年,安东帕小角X-射线散射仪已经有60周年,这60年里安东帕为了满足科学家的需求,不断积累经验与创新技术,先后推出了KKK SAXS Camera、SAXSess、SAXSpace、SAXSpoint和SAXSpoint 2.0等一系列的开拓性实验室SAXS仪器,为各种实验想法的实现提供了最佳方案。客户的支持和信任是我们的动力,而满足客户的需求是我们永恒的目标。为感恩和回馈客户,安东帕总部于2017年9月26-27日在奥地利格拉茨特别举办以“SAXS eXcites”为主题,“Curious minds are the engine of innovation in X-ray scattering富有求知欲者是X-射线散射的创新引擎”为口号的“国际小角X-射线散射学术研讨会 2017”60周年庆祝活动。 研讨会将汇集全球公认的尖端科学家、青年科学家和互补领域的与会者,以“洞察小角X-射线散射多样性及其各种应用”为中心,旨在反映最新发展趋势,提供一个交流和思想碰撞的平台。您将有机会拓宽国际视野,接触到相关领域的各位科学家:Otto Glatter (Graz University of Technology, Austria) “From Dilute Solutions to Hierarchically Organized Dense Systems - Application of Scattering Methods in Soft Matter Science” “从稀溶液到分级组织高浓体系-散射方法在软物质科学中的应用”Dmitri Svergun (EMBL, Germany) “Small angle X-ray scattering on biomacromolecular solutions: current progress and perspectives” “小角X-射线散射对生物大分子的解决方案:当前进展与展望”Jill Trewhella (The University of Sydney, Australia) “Small-Angle X-ray Scattering: an Effective Probe of Biomolecular Structure to Understanding Function” “小角X-射线:研究生物分子结构功能得有效手段”Mitsuhiro Shibayama (The University of Tokyo, Japan) “Probe-SAXS and Deformation Studies on Nano-composite gels with 2D-Pair Distribution Function Analysis” “SAXS检测和2D-对分布函数分析对纳米复合凝胶的形变研究”Andreas Thünemann (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Germany) “SAXS for the determination of the size distribution of nanoparticles: Application in catalysis” “SAXS测定纳米颗粒的粒径分布:催化方面应用”Detlef Smilgies (Cornell High Energy Synchrotron Source, Cornell School of Chemical and Biomolecular Engineering, USA) “In-situ Real-time Studies of Soft Materials Using GISAXS and GIWAXS” “使用GISAXS和GIWAXS对软质材料的原位实时研究”Michal Hammel (Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, USA) “X-ray solution scattering (SAXS) combined with crystallography and computation: defining accurate macromolecular structures, conformations and assemblies in solution” “SAXS结合晶体学与计算来准确测定溶液中的大分子结构、构象和组装”Georg Pabst (University of Graz, Austria) “Structure and Interactions of Complex Biomembrane Mimetics” “复合生物膜类似物的结构和相互作用”诚邀各位科学家、教授、SAXS爱好者参加 ”SAXS eXcits”,国际小角X-射线散射学术研讨会 2017,让我们一起塑造SAXS的未来。更多信息和注册请关注:www.anton-paar.com/tu-graz/saxs-excites
  • 科学家成功研制目前最薄X射线探测器
    澳大利亚科学家使用硫化锡(SnS)纳米片制造了迄今最薄的X射线探测器。新探测器厚度不到10纳米,具有灵敏度高、响应速度快的特点,有助于实现细胞生物学的实时成像。  SnS已经在光伏、场效应晶体管和催化等领域显示出巨大的应用前景。澳大利亚莫纳什大学、澳大利亚研究理事会(ARC)激子科学卓越中心的研究人员此次证明,SnS纳米片也是用作超薄软X射线探测器的极佳候选材料。这项发表在《先进功能材料》杂志上的研究表明,SnS纳米片具有很高的光子吸收系数,它比另一种新兴候选材料金属卤化物钙钛矿更灵敏,响应时间更短,只需几毫秒,并且可以调节整个软X射线区域的灵敏度。  X射线大致可分为两种:“硬”X射线可用以扫描身体观察是否存在骨折和其他疾病;“软”X射线具有较低的光子能量,可用于研究湿态蛋白质和活细胞,这是细胞生物学的关键组成部分。水窗是指软X射线的波长范围在2.34—4.4纳米之间的区域,在此范围内,水对软X射线是透明的,X射线会被氮原子和其他构成生物机体的元素吸收,因此,该波长可用于对活体生物样本进行X射线显微。  SnS X射线探测器厚度不到10纳米。相比之下,一张纸的厚度大约为10万纳米,人的指甲每秒大约长出1纳米。此前制造出的最薄X射线探测器厚度在20—50纳米之间。  研究人员称,未来这种X射线探测器或可用来观察细胞相互作用的过程,不仅能产生静态图像,还能看到蛋白质和细胞的变化和移动。  研究人员称,SnS纳米片的灵敏度和效率在很大程度上取决于它们的厚度和横向尺寸,而这些都不可能通过传统的制造方法来控制。使用基于液态金属的剥离方法,研究人员生产出高质量、大面积的厚度可控的薄片,这种薄片可以有效地探测水域中的软X射线光子,通过堆叠超薄层的过程,可进一步提高它们的灵敏度。与现有的直接软X射线探测器相比,它们在灵敏度和响应时间方面有了重大改进。  研究人员希望,该发现将为研制基于超薄材料的下一代高灵敏度X射线探测器开辟新途径。
  • 帕纳科举办X射线仪器用户会 强调以客户为中心
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2016年9月19-23日,帕纳科第14届中国用户X射线分析仪器技术交流会在北京雁栖湖畔举办,近150位来自全国各地的专家、同行共聚一堂,探讨X射线分析仪器最新技术及应用进展。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_0487.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/2a6e5c5b-6483-4e0b-ba45-f00ccc2a49f5.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 现场3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/3091ada8-3ecc-4e82-8c39-9640a63c7dab.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 会议现场 /strong /p p   两年一届的“帕纳科用户技术交流大会”已经整整经历了28个年头,它不仅是X射线分析仪器用户进行技术交流的重要平台,更是帕纳科公司不可或缺的文化品牌。值得一提的是,与很多公司的用户会不同,帕纳科专门设立了帕纳科中国用户X射线分析仪器技术交流会常设组织委员会,有8位专家(用户)组成,他们负责搜集大家的反馈意见,选择大家最关注的问题,为每一届用户会出谋划策。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 顾然1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/d05a8420-f2ae-42d4-8054-0dd86148e48e.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 帕纳科中国区总经理顾然致欢迎辞 /strong /p p   从客户的角度出发,切实加强售后服务和用户体验,这是帕纳科近两年一直在传递的理念。帕纳科中国区总经理顾然在致辞中谈到,最近几年,公司致力于战略调整,不仅仅继续秉承“产品领先”的理念,更注重从客户需求的角度出发,致力于改善售后服务、应用培训、方法开发、物流管理,让客户得到更加满意的售后体验。 /p p   在这样的方向引导下,近一两年来,帕纳科不但加大售后及运营管理方面的投入,而且把客户满意度作为考核员工的核心指标之一,不断对员工进行专业技能以及服务态度的培训,加大力气精简内部报价、下单、订货、发货、派工等流程,增加备件库存,缩短派工及备件等待时间。为了提升客户满意度,快速响应,今年4月1日起,帕纳科中国CCC(即“专家快速响应中心”)也正式投入运营,有两位资深专家值班,第一时间快速响应客户现场的问题。 /p p   顾然说,以上所有投入和努力都是希望解决客户的后顾之忧,让客户真正正正感觉到购买的不仅是帕纳科的产品,还有一流的售后服务和培训,让客户感受到产品以外的增值服务! /p p   在本次会议中,主办方围绕X射线分析仪器的技术和应用进展开展了多形式的学术交流活动,包括大会报告、荧光及衍射分会场报告、相关的技术座谈及团队活动等。 /p p   其中,大会报告阶段,共安排了5位专家进行报告,详细内容如下: /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" Simon Milner1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/dbede691-be21-480a-babd-247008090f37.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 帕纳科总部产品市场经理 Simon Milner博士 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 报告题目:X射线分析仪器技术的回顾与展望 /strong /p p   帕纳科总部产品市场经理Simon Milner博士详细介绍了X射线光管、光学部件、探测器等的技术进展,以及多种组合技术的应用优势,包括WDXRF+EDXRF+XRD、WDXRF+EDXRF、WDXRF+XRD等。Simon Milner博士在报告的最后还预告,帕纳科近期即将发布新的XRD产品,值得大家期待。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 麦振洪1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/64d78052-a99e-4257-b7c4-b181477eae87.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 中科院物理研究所 麦振洪教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 报告题目:X射线自由电子激光——新一代光源 /strong /p p   麦振洪教授从现有X射线光源的局限讲起,介绍了新一代光源——X射线自由电子激光(XFEL)的优势、发展现状以及在生物、化学、材料等方面的应用。据介绍,近年来国际上XFEL发展十分迅速,已建成两台硬X射线、两台软X射线FEL用户装置,另有4台硬X射线与5台软X射线FEL装置和分支在建和预研中,多台XFEL在建议和设计中。麦振洪教授还特别详细介绍了中国X射线自由电子激光项目的投资布局情况。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 罗立强1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/b40dc2a6-5d71-48bd-af12-c3304fcae622.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 国家地质实验测试中心 罗立强教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 报告题目:X射线光谱仪研发与应用研究进展 /strong /p p   作为最早一批使用帕纳科Zetium的用户,罗立强教授从多个方面详细介绍了X射线光谱仪研发与应用进展,包括多功能组合(ED-WD)、多器件组合(ED-DCC)、多技术组合以及多应用组合等。罗立强教授指出,多功能、多技术、多方法的交叉结合,是XRS发展的未来趋势 而XRS微区和形态分析设备的小型化也必将极大推动该学科的进步和发展。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 陈小龙1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/9b995207-777d-450d-8482-c54ae47ee1fb.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 中国物理学会X射线衍射专业委员会主任、中科院物理研究所 陈小龙教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 报告题目:结构分析和新材料探索及新效应 /strong /p p   报告中,陈小龙教授通过多个案例分析介绍了多晶X射线衍射在新材料探索中所起到的重要作用。陈小龙教授介绍到,用多晶衍射数据直接求解结构日臻成熟,新的设备、新的算法、计算能力的提高将使得直接求解更复杂的结构成为可能。同时,陈小龙教授也指出实验室用衍射仪在工业应用中发挥越来越重要的作用。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 卓尚军1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/396dd0a3-7175-4138-a808-9fa41aeeedb9.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 中科院上海硅酸盐研究所测试中心主任 卓尚军教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 报告题目:空气滤膜的X射线荧光光谱分析 /strong /p p   卓尚军教授的报告介绍了大气颗粒物及其测量方法的研究现状、面临的困境及检测标准(《环境空气颗粒物中无机元素的测定 波长色散、能量色散-X射线荧光光谱法》(征求意见稿))等相关情况,重点介绍了利用 XRF测量空气滤膜的优缺点,并提出了一些使用过程中的问题,与在座的各位探讨。 /p p   此外,会议过程中,主办方还进行了2014-2015年度优秀期刊论文颁奖典礼(XRF和XRD)。该奖项的设立是为了更好地开展帕纳科公司与中国用户之间的X射线分析仪器应用技术交流、鼓励用户在X射线分析仪器应用技术方面相互学习、共同提高,确保帕纳科的技术交流能够实现经常化、持续进行。据悉,除了中国用户优秀期刊论文评选之外,帕纳科在全球也在进行优秀论文评选活动,重点支持年轻的工作者。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 颁奖 XRF1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/c113ea7c-17df-44d1-beaf-2aa65c9e4e86.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 部分获奖代表与颁奖嘉宾合影 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 合+影hao1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/659be62c-2631-4f80-8efd-58b08f187fc7.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 与会代表合影 /strong /p
  • 硬X射线自由电子激光装置启动建设
    p   上海张江综合性国家科学中心又一重大装置项目——“硬X射线自由电子激光装置”日前获批启动。据悉,该项目作为《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》优先布局的、国内迄今为止投资最大的重大科技基础设施项目,在国家发展改革委、上海市和中科院的共同关心与支持下,在项目各参建单位的共同努力下,取得了阶段性成果。 /p p   该装置选址在上海张江综合性国家科学中心核心区域,总长约3.1公里,将建设埋深29米的地下隧道,包含超导直线加速器隧道、波荡器隧道、光束线隧道等10条隧道及5个工作井。装置主要由四部分组成:超导加速器、光束线、实验站和配套的公用设施。加速器装置包括一台能量达到100兆电子伏特的电子注入器、一台能量8为兆电子伏特的连续波超导直线加速器,以及3条产生的X射线光子能量范围为0.4~25千电子伏特的高重复频率自由电子激光放大器。 /p p   据了解,硬X射线自由电子激光具有更高的亮度、更短的脉冲结构和更好的相干性,提供的X射线峰值亮度比第三代同步辐射光源高109倍。同时,其具备纳米级的超高空间分辨能力和飞秒级的超快时间分辨能力,可将对微观世界的研究从拍“分子照片”提升到拍“分子电影”的水平,同时满足面向物质、单分子、超强超短单颗粒成像以及极端光物理等多个实验站的需求。 /p p   专家表示,该装置建成后,将成为世界上最高效和最先进的自由电子激光用户装置之一,为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端研究手段。张江地区也将成为集聚同步辐射光源、软X射线自由电子激光、硬X射线自由电子激光和超强超短激光于同一区域的国际光子科学研究高地。 /p p /p
  • “双剑合璧”:双色X射线激光提供新探针
    为满足先进的科学实验需求,双色自由电子激光(FEL)成为了国际上高增益自由电子激光研究发展的前沿方向。近些年来,回声增强高次谐波产生(EEHG)、这一全相干FEL新运行机制发展迅速,该机制可以有效提高外种子FEL 的高次谐波转换效率,在正常能量调整深度条件下,可以产生种子激光波长的几十次谐波的微聚束,进而有可能利用单级 EEHG、通过常规的紫外波段的种子激光,产生软 X 射线波段的全相干FEL。上海软 X 射线自由电子激光装置(SXFEL)是我国第一台X射线自由电子激光装置,EEHG也是SXFEL的基本运行模式之一。在这些背景下,我们在SXFEL装置上开展了基于EEHG模式的全相干软 X 射线双色FEL研究。本研究课题提出了在 SXFEL 装置上、基于 EEHG产生双色 FEL 的新方案,利用双色双脉冲的种子激光系统,采用 EEHG 运行模式,产生软 X 射线波段的全相干双色 FEL,基本布局如图1中所示。在该方案中,由于所用种子激光包含两个中心波长不同的脉冲,因此最终通过EEHG产生的也是两个中心波长不同的软X射线FEL脉冲,也即产生了双色FEL。图1 双色FEL方案基本布局双色双脉冲种子激光是该方案的关键核心技术之一,其设计如下图2所示,基本方案是将 800 nm 常规激光分到两路三倍频系统,通过调节两路三倍频中 BBO 晶体的角度来独立调节输出紫外激光的中心波长,并且在一路三倍频系统中加入可调的时间延迟机构,之后将两路紫外激光合束,得到实验所需的双色双脉冲种子激光。图2 双色双脉冲种子激光系统研究团队首先搭建了该种子激光系统,测试了两路三倍频产生紫外激光脉冲的能力,给出了三倍频的转换效率,同时测试了种子激光的中心波长如图3(a)中所示,得到了中心波长分别为 264.85 nm 和 266.28 nm的双色种子激光,在图3(b)中还展示了双脉冲种子激光的时间延迟,采用互相关法测量了双脉冲激光的脉宽以及时间间隔,单个紫外激光的脉冲宽度均为 170 fs,两个脉冲之间的时间间隔约为2 ps,通过调节光契角对,可以在 0-1 ps 之间连续改变两束紫外光的时间间隔。图3 双色双脉冲种子激光光谱(a)与脉冲时间延迟(b)测试结果最后,根据 SXFEL 装置的实际束流参数,利用该双色双脉冲种子激光,进行了三维的 FEL 数值模拟,模拟结果表明,最终可以获得中心波长分别为 5.884 nm 和 5.894 nm、峰值功率约 300 MW的全相干软 X 射线双色 FEL 辐射脉冲,如图4中所示。图4 全相干软X射线双色FEL功率(a)和光谱(b)
  • 浙江大学衢州研究院475万元招标采购两套X射线衍射仪
    近日,浙江大学衢州研究院发布招标公告,预算475万元,采购1套X射线衍射仪和1套原位X射线衍射仪。其中,X射线衍射仪用于测定固体和粉末样品的晶体结构,织构及应力,进行物相的定性定量分析、结晶度分析;无机和高分子薄膜外延膜等样品的结晶性、织构和应力分析。原位X射线衍射仪用于变温条件下样品的原位X射线衍射分析;电池材料(包括软包电池)充放电过程中进行变温原位X射线分析;小角散射、对分布函数分析。招标项目基本情况如下:一 项目编号:QSZB-Z(H)-A22047(GK)LL二 项目名称:X射线衍射仪、原位X射线衍射仪三 预算金额:4750000元四 最高限价:3980000元五 采购需求:序号名称数量单位是否允许采购进口产品1X射线衍射仪1套是2原位X射线衍射仪1套是六(功能或者目标)、质量、安全、技术规格、物理特性等要求:X射线衍射仪:1、X射线光源1.1、X射线发生器部分:1.1.1、最大输出功率:≥3kW;1.1.2、最大输出电压:≥60KV;1.1.3、最大输出电流:≥60mA;1.2、X射线光管部分:1.2.1、X射线光管:Cu靶,陶瓷光管,功率不小于1.8kW;1.2.2、焦斑大小:不大于0.4x12mm,点线焦斑两个出口;1.2.3、寿命不少于两年或4000小时;1.2.4、X射线防护:安全联锁机构、剂量优于国际,辐射量小于1μ Sv/h;2、测角仪部分2.1、q/q立式测角仪,样品水平放置,且测样时不会倾斜;2.2、2q转动范围:0°≤2q≤160°;2.3、测角仪半径:≥285mm;2.4、可读最小步长不低于0.0001°,角度重现性不低于0.0002°;2.5、验收精度:国际标准样品现场检测,全谱范围内所有峰的角度偏差不超过±0.02°;2.6光路各器件,均带有智能识别标记,可被衍射仪自动识别;测角仪具有全自动调整程序,可进行全自动实时光路调整,避免人工操作误差;3、探测器部分:需为以下几种探测器之一:3.1、能量色散阵列探测器:子探测器不少于15×190个,单个探测器的像素尺寸不大于75µm;线性范围不低于4x107cps,最小背景不高于0.1cps;扫描方式:零维模式(点探测器),一维模式(阵列探测器),二维模式(面探测器);探测器能量分辨率:探测器本身能量分辨率优于380eV,通过探测器本身的能量分辨率可以完全分辨Kα,Kβ射线,获得单色Ka衍射谱线,可以通过探测器能量窗口的调整采用单色的Kβ开展衍射;3.2、矩阵探测器:最大计数:≥3x1010cps;99%线性范围:≥6.5x109 cps;矩阵像素数至少255*255,大于65000个;独立单元像素大小为55µm;具有0维(点探测器),1维(阵列探测器模式),2维(面探测器模式)三种工作模式,由计算机自动切换,无需人工调整硬件;3.3、高速半导体阵列探测器:能量分辨率≤20%;单道动态范围≥106cps;动态范围108cps;探测器通道≥256;探测器窗口面积≥384 mm2;具有高强度和高分辨测试两种测试模式;4、光路部分4.1、入射光路三光路系统:粉末、薄膜、高分辨平行光自动三光路系统,高分辨平行光由平行光+单色Ka1系统(如Ge(220))构成,光束发散度优于31弧秒;或由多功能智能入射光路模块+独立高强度高分辨单色器构成,高分辨单色器发散度优于27弧秒;4.2、衍射光路系统:采用聚焦光路与平行光路,切换采用全自动计算机控制;4.3、采用全光路自动狭缝系统:包括自动防散射狭缝、自动发散狭缝、自动接收狭缝;4.4、准直系统:最少提供2mm,1mm,0.5mm,0.3mm准直器;5、样品台5.1、自旋样品台带不少于48位的自动进样装置,不少于96个样品架;5.2、五轴尤拉环薄膜样品台;5.3、进口单晶硅样品架不少于5个;国产单晶硅样品架不少于20个;空气敏感样品架(金属类不少于5个,塑料类不少于20个);6、仪器控制和数据采集系统6.1、计算机:四核主频3.0GHz以上,8G 内存,1T HD,CD-RW,27寸液晶显示器,网卡;6.2、仪器控制和数据采集软件;7、应用软件:要求提供以下应用分析软件:7.1、自动物相检索软件;7.2、已知结构的定量相分析以及无标样定量分析软件;7.3、粉末数据指标化、结构精修;7.4、薄膜反射率软件、高分辨衍射分析;7.5、薄膜高分辨分析软件;7.6、织构分析软件;7.7、应力分析软件;8、国产水冷8.1、工作要求:连续工作,供水流量满足发生器要求;8.2、控温精度:≤±2℃;8.3、进水温度:可调,保证主机正常运转;9、技术支持以及售后服务9.1、仪器到货前,协助采购人进行安装前的准备工作,提供实验室建设安装资料并作相应的指导。仪器到达用户所在地后,在接到用户通知后1周内执行安装调试直至达到验收指标。中标人免费提供全套专用安装工具,并由原厂工程师免费安装;9.2、仪器安装后,安装工程师为用户提供现场培训。仪器使用一段时间后,中标人派应用工程师提供一周现场培训,培训内容包括仪器的技术原理、操作、数据处理、基本维护等,解决疑难问题,所有费用由中标人承担。培训内容包括仪器的技术原理、操作、数据处理、基本维护等。在厂家实验室提供5人次免费培训,培训免费,差旅费用户自理,时间不少于5天;9.3、安装验收后24个月整机免费保修,X射线光管保修叁年;9.4、如果仪器出现故障,在接到维修服务的请求后,仪器公司工程师应在4小时内作出应答;必要时,在72小时内到达现场;9.5、提供有关的设备硬件、软件说明书两套;9.6、中标人提供的随机专用软件应具有自主知识产权(或软件产品厂商授权书),用户享有该软件的终身使用权。中标人承担免费为用户提供升级的义务;10、工作条件10.1、工作温度:15°C-25°C;10.2、相对湿度:≤75%;10.3、仪器运行的持久性:能够满足长时间连续工作;11、仪器及制造商必须满足的相关国际、国内安全标准,提供相关安全证明。原位X射线衍射仪(核心产品)1、X射线光源1.1、X射线发生器部分:1.1.1、最大输出功率:≥3kW;1.1.2、最大电压:≥60KV;1.1.3、最大电电流:≥60mA;1.2、X射线光管部分:1.2.1、X射线光管:Cu靶陶瓷光管一支,功率不小于1.8kW,Ag陶瓷光管一支,功率不小于2.2kW;1.2.2、焦斑大小:不大于0.4x12 mm,点线焦斑两个出口;1.2.3、寿命不少于两年或4000小时;1.2.4、X射线防护:安全联锁机构、剂量优于国际,辐射量小于1μSv/h;2、测角仪部分2.1、q/q立式测角仪;2.2、2q转动范围:0°≤2q≤160°;2.3、测角仪半径:≥285 mm ;2.4、可读最小步长不低于0.0001°,角度重现性不低于0.0002°;2.5、验收精度:国际标准样品现场检测,全谱范围内所有峰的角度偏差不超过±0.02°;2.6光路各器件,均带有智能识别标记,可被衍射仪自动识别;测角仪具有全自动调整程序,可进行全自动实时光路调整,避免人工操作误差;3、探测器部分:需为以下三种之一:3.1、二维阵列探测器,有效探测器面积77.2 mm×38.6mm,子探测器个数大于1,030*514=529,420,单个探测器的像素不大于75*75µm;线性范围不低于4x109cps,最小背景不高于0.1cps;零维(点探测器)、一维(阵列探测器)、二维(面探测器)三种工作模式,软件上选取任意像素及范围,并设置测量模式,无需任何硬件操作;探测器可实现0度/90度自由旋转;3.2、一维能量色散探测器与二维CdTe重元素半导体高性能矩阵探测器的组合(一维能量色散探测器需满足:能量分辨率≤340 eV (Cu Kα),能量分辨功能可用于铜、钴、钼、银等多种靶材辐射,2q方向通道数127,2q方向通道宽度70微米,最大计数: 3.8x107 cps);二维CdTe探测器需满足:计数矩阵≥501×465像素,像素大小60×60微米,最大计数2.4*1011cps,99%线性范围3.9*109cps,对Ag Kα效率100%);3.3、高速全能矩阵探测器(Ag靶和Cu靶Kα效率均不小于50%,能量分辨率≤20%;单道动态范围≥106 cps;动态范围108cps;探测器通道≥256;探测器窗口面积≥384mm2;具有高强度和高分辨测试两种测试模式);4、光路部分4.1、入射光路双光路系统:4.1.1、光路一:Bragg-Brentano几何粉末衍射聚焦光路(包括Cu与Ag靶光源);4.1.2、光路二:包括对应Cu靶光源和银靶光源的透射式粉末衍射聚焦光路;4.1.2.1、对应Cu靶光源:平板和毛细管样品:采用Ge(111)聚焦单色器的高分辨透射式粉末衍射聚焦光路;4.1.2.2、对应Ag靶光源:配置多层膜聚焦镜透射式粉末衍射聚焦光路;4.2、采用全光路自动狭缝系统:包括自动防散射狭缝、自动发散狭缝、自动接受狭缝;4.3、微区准直系统:最少提供2mm,1mm,0.5mm,0.3mm准直器;4.4、动态光学系统:包括样品上方全自动高度调整防空气散射罩,程序控制自动发散狭缝,测试过程中程序自动调整有效照射面积;5、样品台5.1、旋转反射与透射样品台;5.2、毛细管样品台,配置不少于1000根不同尺寸的毛细管;5.3、高低温样品台:第三方优质高低温样品台(低温段:液氮温度到至少600度,配置真空系统;高温段:室温-至少1600度,配置真空系统);5.4、变温原位电池充放电附件:5.4.1、优质变温充放电附件;5.4.2、变温充放电附件可做软包(透射)电池和纽扣电池(可分开成纽扣和软包两个变温充放电附件);5.4.3、充放电附件变温范围:低温段:-40到室温,高温段:室温-100度;且低温到高温可以连续程序变温; 6、仪器控制和数据采集系统6.1、计算机:四核主频3.0G Hz以上,8G 内存,1T HD,CD-RW,27吋液晶显示器,网卡;6.2、仪器控制和数据采集软件;7、应用软件:要求提供以下应用分析软件:7.1、自动物相检索软件;7.2、最新数据库;7.3、已知结构的定量相分析以及无标样定量分析软件;7.4、粉末数据指标化、结构精修;8、国产水冷:满足仪器长时间运行;8.1、工作要求:连续工作,供水流量满足发生器要求;8.2、控温精度:≤±2℃;8.3、进水温度:可调,保证主机正常运转;9、技术支持以及售后服务9.1、仪器到货前,中标人协助采购人进行安装前的准备工作,提供实验室建设安装资料并作相应的指导。仪器到达用户所在地后,在接到用户通知后1周内执行安装调试直至达到验收指标。中标人免费提供全套专用安装工具,并由原厂工程师免费安装;9.2、仪器安装后,中标人安装工程师为用户提供现场培训。仪器使用一段时间后,派应用工程师提供一周现场培训,培训内容包括仪器的技术原理、操作、数据处理、基本维护等,解决疑难问题,所有费用由中标人承担。在厂家实验室提供5人次免费培训,培训免费,差旅费用户自理,时间不少于5天;9.3、安装验收后24个月内,整机免费保修,X射线光管保修叁年;9.4、如果仪器出现故障,在接到维修服务的请求后,仪器公司工程师应在4小时内作出应答;必要时,在72小时内到达现场;9.5、提供有关的设备硬件、软件说明书两套;9.6、中标人提供的随机专用软件应具有自主知识产权(或软件产品厂商授权书),用户享有该软件的终身使用权。中标人承担免费为用户提供升级的义务;10、工作条件10.1、电力供应:单相220V(±10%),50Hz;10.2、工作温度:15°C-25°C;10.3、相对湿度:≤75%;10.4、仪器运行的持久性:能够满足长时间连续工作;11、仪器及生产商必须满足的相关国际、国内安全标准;11.2、射线防护标准:参照中国射线防护豁免证明。七 获取招标文件1. 时间:2022年7月11日至2022年8月1日,上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,线上获取法定节假日均可,线下获取文件法定节假日除外)2. 地点(网址):政府采购云平台(https://www.zcygov.cn)3. 方式:供应商登录政采云平台(https://www.zcygov.cn)在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件)。4. 售价(元):0八 提交(上传)投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年8月1日13:30:00(北京时间)投标地点(网址):政府采购云平台(https://www.zcygov.cn)开标时间:2022年8月1日13:30:00(北京时间)开标地点(网址):政府采购云平台(https://www.zcygov.cn)/杭州市西湖区玉古路173号中田大厦21楼(求是招标会议室4)九 对本次招标提出询问、质疑、投诉请按以下方式联系1. 采购人信息名称:浙江大学衢州研究院地址:衢州市九华北大道78号项目联系人(询问):黄老师项目联系方式(询问):0570-8015192质疑联系人:钱老师质疑联系方式:0570-80106822. 采购代理机构信息名称:浙江求是招标代理有限公司地址:杭州市西湖区玉古路173号中田大厦21楼项目联系人(询问):陈宵、王娜项目联系方式(询问):0571-87666119质疑联系人:余水星质疑联系方式:0571-81110356质疑邮箱:jdkh@qszb.net【近期会议推荐】会议日程2022年7月15日“X射线衍射技术及应用进展”网络会时间报告题目报告嘉宾09:30--10:00Rietveld结构精修原理及应用程国峰 中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员10:00--10:30安东帕全新的自动化多功能粉末X射线仪:XRDynamic 500李经理 安东帕(上海)商贸有限公司 产品经理10:30--11:00粉末XRD数据分析---物相鉴定徐春华 国际衍射数据中心 中国区首席代表11:00--11:30二维衍射技术的最新进展杨宁 布鲁克(北京)科技有限公司 XRD应用经理11:30--12:00X射线衍射技术在药物晶型研究方面的应用周丽娜 天津大学化工学院国家工业结晶与工程技术研究中心 高级工程师11:30--14:00午休14:00--14:30毛细管聚焦的微束X射线衍射技术及其应用研究程琳 北京师范大学 教授14:30--15:00X射线衍射技术多功能化在不同衍射系统上的发展王林 马尔文帕纳科 中国区XRD产品经理15:00--15:30X射线衍射仪使用要点分享余娜 上海科技大学 高级工程师15:30--16:00赛默飞实时XRD技术及原位应用进展居威材 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 资深应用专家16:00--16:30如何利用X射线衍射技术开展金属材料晶体学取向分析?董学光 中铝材料应用研究院有限公司 试验中心主任助理/高级工程师16:30--17:00激光驱动的超快X/γ射线辐射及应用陈黎明 上海交通大学 教授参会方式(手机电脑均可听会)1、官网免费报名(点击此处链接或扫描下方二维码,报名听会);2、报名成功,通过审核后您将收到通知;3、会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接,输入报名手机号,即可参会。扫一扫,进入会议页面免费报名听会
  • 科学家开发手持式X射线仪 图像直接显示于皮肤
    投影仪能在病人的皮肤上,人体模型上或墙上投影出6种预先储存在电脑中的典型损伤图像,以此来帮助病人参照判断自己的损伤类型和程度。    这种设备非常轻便,包括一个投影仪和一个指示器以及相机。   北京时间5月25日消息,据英国《每日邮报》报道,担心病人不愿坚持按照既定疗程治疗的医生们这下可以放心了。科学家们最近发明了一种手持式X射线仪,能够帮助鼓励病人坚持治疗。   这种仪器名为“AnatOnMe”,这是一种手持式的小型仪器,包括一个投影仪,数字相机以及红外相机,还带有一个激光指示器。投影仪能在病人的皮肤上,人体模型上或墙上投影出6种预先储存在电脑中的典型损伤图像,以此来帮助病人参照判断自己的损伤类型和程度。详细的图像还包括了骨架结构,肌肉组织,肌腱和神经系统。   医生们则可以通过这种设备拍摄的图像和视频来查看病人康复的进展,并了解他们是否正在每天采用正确的复健方法进行康复锻炼。而红外相机则能让医生用一个激光指示器在图像上“涂写”。这样,医生们便能很快得到一份图像和相关文件,让病人带回家。   据开发这种设备的美国微软公司研究人员称,患有慢性病的患者有30%~50%会很快放弃坚持治疗。   进行这项研究的小组由倪涛(Tao Ni,音译),艾米卡尔森(Amy Karlson)和丹尼尔维格多(Daniel Wigdor)领导。他们表示,他们希望这种设备的问世将能帮助医生们鼓励自己的病人坚持治疗。   他们同时表示,进行试用的志愿者们表示,相比较传统的治疗方法,这样的设备使用后让他们感觉更加愿意治疗,并且能为病人提供更多的信息。   来自微软研究院的卡尔森表示:“这是一个有趣的新领域,因为尽管各种设备出现了很大的进展,但是用于改善医生和病人之间面对面交流和沟通机会的设备却相对匮乏。”   他说:“最棒的一刻就是当我们将医学图像直接投影在病人的手臂和脚上时,他们表示的肯定。他们当时说,哇!这太酷了!我看穿了我的皮肤!因此我们认为病人似乎对于病理图像能直接显示在自己的皮肤上感到非常惊奇而满意。”
  • 极强X射线轰击金属制成透明铝
    据美国《每日科学》网站7月27日报道,英国牛津大学科学家利用目前世界上最具威力的软X射线激光轰击金属,制成了透明状态的铝。这一研究成果可对行星科学以及核聚变能利用有所启示。相关论文发表在《自然—物理学》(Nature Physics)杂志上。   透明铝之前仅在科幻小说中存在,由于电影《星际迷航4》而名满天下。由牛津大学科学家所领导的国际研究团队,将所有能量聚焦在直径小于人类头发粗细1/20的点上,利用自由电子激光装置(FLASH)产生短脉冲,轰击样本中每个铝原子的核心电子,而不破坏金属内的晶体结构,从而使铝金属在极端紫外线辐射的状态下变得近乎透明。这表明,极强的X射线源可催生新的物质状态。但这一效应仅能持续极短时间,约40飞秒左右。   牛津大学物理学院的贾斯汀沃克说:“我们所研制的是之前从未有人涉及的新态物质。透明铝只是一个开始,我们正在研发的物质的物理性质与大型行星内部的状况紧密相关 我们还希望通过研究此种物质,能对同样需要高强度激光内爆激发的小型恒星的生成过程有更清晰的了解 有朝一日在地球上也能对核聚变的能量加以利用。”   沃克教授表示:“我们实验的非凡之处在于仅利用高强度激光这一个步骤就将普通的铝转化为了新态的物质材料。在某些特定方面,其表现得如同我们已将每个铝原子转化为了硅原子,这就如同你发现可以利用光源将铅转化为金一样神奇!”   这一发现因比世界上任何同步加速器都亮100亿倍的新辐射源的发展而变得可能。德国汉堡电子同步加速器中心的自由电子激光装置(FLASH)能产生极短的软X射线脉冲,其每条脉冲的能量都比能供应一整个城市电力的发电厂还要强劲。研究人员坚信,这一光化电离方式是研制类似新态物质的理想方式,这也将为行星科学、天体物理学和核聚变能利用等不同领域的进一步研究提供有效帮助。
  • 激光与X射线期待完美相遇
    在人类科技史上,激光和X射线都是物理学上伟大的发明和发现。激光源自物质“受激”辐射,具有亮度高、准直性和相干性好等特点,但一般处于红外线和可见光波段。而来自于高速电子强烈加速或撞击的X射线,特别是硬X射线,具有很高的能量和原子尺度的波长,其穿透力和分辨率都大大增强,但准直性和相干性远不如激光。   能不能将这两种高性能的光结合起来呢?近日,香山科学会议以“硬X射线自由电子激光的现状与对策”为题召开了第432次讨论会。与会专家一致认为,硬X射线自由电子激光(HXFEL)将在更广范围、更深层次并以更高的效率给结构生物学、凝聚态物理、超快化学、能源材料等领域带来革新。   无法比拟的优势   会议执行主席、中科院院士陈佳洱介绍,随着加速器技术的发展,自由电子激光在高平均功率及短波长方面取得了巨大进展。   而在所有波段的X射线自由电子激光(XFEL)中,能量最高的硬X射线自由电子激光受到格外关注。2009年4月,世界上第一个HXFEL装置在美国SLAC国家加速器实验室诞生,最短工作波长达到0.15纳米,标志着X光光源已经开始更新换代。   中科院上海应用物理研究所所长赵振堂向《中国科学报》记者介绍:“和上一代光源相比,HXFEL具有卓越的先进性能,可谓更高、更快、更强了。”   首先,HXFEL具有超高的峰值亮度,比上一代光源高出10亿倍左右。其次,脉冲宽度是上一代光源的万分之一,这意味着激光脉冲速度快、功率高,能达到更高的时间精度。再次,HXFEL中光子相位一致,如同一支训练有素的部队,具有极强的“战斗力”,这被物理学家称为“全相干”。激光专家、英国伦敦帝国理工学院教授约翰蒂施曾评价:“HXFEL具有其他任何光源都无法比拟的优势。”   期待“新科学”产生   纵观多年诺贝尔奖会发现,历史上已有20次诺贝尔奖颁给了和X射线研究相关的科学家,10次颁给了与激光有关的研究。当激光遇上X射线,各领域科学家们都期待革命性的“新科学”产生。   中科院高能物理所研究员董宇辉表示:“HXFEL是蛋白质结构解析研究人员梦寐以求的技术。”目前,解析蛋白质结构的困难之一便是生长大尺寸、高质量的单晶。HXFEL对纳米尺度的晶体开展测量会给膜蛋白、蛋白质复合物结构提供极大便利。   中科院院士范福海是X射线衍射分析的“忠实用户”。他向《中国科学报》记者表示:“有了HXFEL,测定膜蛋白的晶体结构就可能不用再培育所谓的‘优质大单晶’了。”   同时,动态X射线结构分析也受到化学家的关注。“HXFEL能以极小的原子尺度、在时间极短的飞秒时段给物质结构‘拍’一张三维‘快照’。”范福海解释。基于此,化学家有望对化学反应过程进行实时动态观测。   当然,HXFEL的用户们也为新工具的制造提出了条件。董宇辉指出,在解析单分子结构上,主要的问题在于目前HXFEL的脉冲强度还不够高,离原子分辨率还有一定距离。   尽快抢占科技制高点   不过,现阶段,我国还没有建设波长更短的HXFEL的计划,只在能量稍弱的紫外和软X射线波段取得进展。   在我国科学大装置“上海光源”项目中,上海应用物理研究所技术团队完成“高增益谐波产生自由电子激光放大饱和”实验,使我国成为继美国后世界第二个掌握这项技术的国家。最近,“上海X射线自由激光”项目获批,拟建总长为300米的XFEL装置,最短工作波长为9纳米。中科院上海应物所研究员王东对《中国科学报》记者说:“这些工作为建设HXFEL打下了坚实的基础,我国建HXFEL已没有任何技术障碍。”   考虑到在现有客观条件下,HXFEL的立项还将经历较长过程,国际合作成为尽快发展HXFEL的良好模式。最近,中科院与瑞士保罗谢勒研究所共同提议在“瑞士自由电子激光(SwissFEL)”装置上建设一条“中国硬X射线自由电子激光光束站”,预计中方投入经费约1.5亿元人民币。据悉,该方案我国只需用十二分之一的投资便能获得六分之一的使用机时。会议执行主席、中科院物理所研究员、北京凝聚态国家实验室首席科学家丁洪评价说:“更重要的是,这足以使我国几乎与世界同步拥有自己的硬X射线自由电子激光实验平台。”   与会专家呼吁,目前,我国应尽快发展HXFEL,以抢占这一领域的科技制高点。
  • 仪器情报,科学家突破钙钛矿X射线探测器性能瓶颈!
    【科学背景】随着科学技术的进步,X射线检测技术在医学成像、无损检测和天体物理等领域得到了广泛应用。X射线的不同光子能量具有不同的穿透能力,这使得在不同应用中对X射线探测器的要求也各不相同。例如,软X射线(25–50 keV)主要用于乳腺摄影和胸部X光检查,而硬X射线(80–150 keV)则用于现代计算机断层扫描和工业检测。然而,现有的商业化半导体探测器,如α-Se、Si和CdZnTe(CZT),存在吸收系数低、载流子输运性能差和高制造成本等问题,亟需开发新型的高性能X射线探测材料。近年来,金属卤化物钙钛矿因其高衰减系数、大的迁移-寿命(μτ)积以及低制备成本,成为新一代X射线探测材料的研究热点。钙钛矿材料在直接X射线检测、光子计数X射线成像和能量分辨γ射线检测等方面展示了巨大的潜力。然而,钙钛矿材料中的离子迁移会导致大噪声和基线漂移,严重影响探测器的性能。特别是,对于高能量硬X射线检测(100 keV),现有钙钛矿探测器的灵敏度和检测限仍然难以满足高性能的要求。为了应对这些挑战,山东大学陶绪堂教授、张国栋教授团队合作开发了新型气氛导模法来开展了钙钛矿单晶的优化研究。通过在Ar和HBr混合气氛中生长CsPbBr3单晶,成功地改善了材料的电阻率、离子迁移活化能以及迁移-寿命(μτ)积。与传统的垂直布里奇曼法生长的CsPbBr3单晶相比,EFG-CsPbBr3单晶具有显著更低的陷阱密度、更高的电阻率(1.61 × 1010 Ω cm)和更大的离子迁移活化能(0.378 eV),从而有效地降低了漏电流和基线漂移。基于EFG-CsPbBr3单晶的X射线探测器展示了优秀的平衡性能,包括极低的暗电流漂移(1.68 × 10-9 μA cm-1 s-1 V-1)、极低的检测限(10.81 nGyair s-1)以及在5,000 V cm-1高电场下的高灵敏度(46,180 μC Gyair-1 cm-2)。此外,该探测器在30天内保持了稳定的响应。【科学亮点】1. 实验首次采用气氛导模法,在Ar和HBr混合气氛中成功生长了高质量的形状控制CsPbBr3单晶(SCs),并获得了较低的陷阱密度、高电阻率(1.61 × 1010 Ω cm)以及较大的离子迁移活化能(0.378 eV)。2. 实验通过与采用垂直布里奇曼法生长的CsPbBr3单晶对比,验证了EFG-CsPbBr3单晶在电阻率、离子迁移活化能和漏电流控制方面的显著改进。EFG-CsPbBr3单晶显示出更低的漏电流和基线漂移,从而提高了X射线探测器的性能。3. 基于EFG-CsPbBr3单晶的X射线探测器,在5,000 V cm-1的高电场下展现出出色的性能,包括极低的暗电流漂移(1.68 × 10-9 μA cm-1 s-1 V-1)、极低的检测限(10.81 nGyair s-1)以及灵敏度高达46,180 μC Gyair-1 cm-2。此外,该探测器在30天内保持了稳定的响应,证明了其长期稳定性和高性能。4. 研究提出了一种有效的策略,通过优化铅卤化物钙钛矿单晶的生长工艺,提高了其在X射线检测和成像中的性能,为未来的高性能X射线探测系统提供了新的思路。【科学图文】图1:导模法edge-defined film-fed growth,EFG生长的CsPbBr3单晶single crystals,SCs。图2:导模法EFG-CsPbBr3和垂直Bridgman法VB-CsPbBr3的光电性能比较。图3:导模法EFG-CsPbBr3和垂直Bridgman法VB-CsPbBr3的离子迁移特性。图4: X射线检测响应和灵敏度。图5:X射线检测极限和成像。【科学结论】本文提出了一种高效的新型气氛可控导模法生长(EFG)技术,以解决钙钛矿材料在X射线检测中的关键问题。传统的钙钛矿探测器面临的主要挑战是离子迁移导致的噪声和基线漂移,这严重影响了探测性能和成像质量。通过优化生长环境,EFG技术显著降低了CsPbBr3单晶的陷阱密度,提高了电阻率和离子迁移活化能,从而减少了漏电流和暗电流漂移。这种改进不仅增强了探测器的灵敏度(46,180 μC Gyair-1 cm-2),还降低了检测限(10.81 nGyair s-1),并且设备在高电场(5,000 V cm-1)下保持了稳定的性能,能够在无封装条件下持续工作30天。此研究为提升钙钛矿材料在X射线检测和成像中的应用性能提供了一种切实可行的解决方案,展现了在高性能辐射探测器领域的广阔前景。原文详情:YWang, Y., Sarkar, S., Yan, H. et al. Critical challenges in thedevelopment of electronics based on two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nat Electron (2024). https://doi.org/10.1038/s41928-024-01210-3
  • 仪器情报,科学家使用X射线纳米技术给钻石拍照并有重要发现!
    【科学背景】拓扑缺陷是指晶格中的扩展变形,它们对局部缺陷和退火具有鲁棒性,能够显著改变材料的整体性质。这种缺陷在液晶、超导体、自旋冰等硬凝聚态物质以及单细胞生物、水螅、运动细菌群落等软物质系统中均有广泛研究。然而,拓扑缺陷的形成动力学和纳米尺度三维结构尚不清楚,阻碍了其在纳米制造中的应用。拓扑缺陷在液晶中首次得到广泛研究,因为可以使用可见光技术。在硬凝聚态物质中,拓扑缺陷包括狄拉克链、自旋冰中的磁单极、斯格明子以及超导体中的涡旋和磁通管。最近,拓扑缺陷和纹理也在单细胞生物水螅的肌动蛋白纤维、运动细菌群落以及双壳类贝类的珍珠层中被发现,它们在发育和再生中起关键作用。这些研究揭示了拓扑缺陷在物质系统中广泛存在的重要性,然而,拓扑缺陷在软物质和硬物质之间的“桥梁”系统中是否存在以及如何形成,仍是一个悬而未决的问题。为了研究拓扑缺陷在软凝聚态物质中的表现,瑞士保罗谢勒研究所D. Karpov以及日本住友化学株式会社J. Llandro等团队合作利用嵌段共聚物(BCP)自组装作为实验实现软凝聚态物质系统的一条便捷途径。BCP自组装可以实现各种形态,其性质可以通过摩尔质量、共聚物组成以及处理(退火)条件进行调节。其中,三维有序连续网络相对罕见,单钻石形态作为一种三维有序网络,由于其潜在的生成完全光子带隙的能力,引起了极大的研究兴趣。然而,即使在添加剂丰富的BCP中,生成有序的单钻石网络也极具挑战性。本研究解决了在纯BCP模板中生成有序单钻石网络并观察拓扑缺陷的问题。研究人员使用基于同步辐射的硬X射线纳米断层扫描,成像了一个直径8&thinsp µ m、高度3&thinsp µ m的圆柱形样品,其中包含一个600&thinsp nm厚的单钻石网络层。通过高达11.2&thinsp nm的3D空间分辨率,解析了单个单钻石晶胞的结构,并分析了网络的长程有序性。研究发现了一对拓扑缺陷——一种“彗星”状和一种“三叶结”状纹理,它们出现在不同取向的钻石晶粒边界上。通过分析这些缺陷的绕数,确认了其拓扑性质,并推测了它们的形成机制。研究表明,拓扑缺陷是同时从BCP/基底界面出现的,从而平衡了系统的拓扑电荷并消散了积累的应变。这项研究表明,通过操控基底几何形状可以控制BCP网络中中尺度拓扑缺陷的形成,解决了拓扑缺陷在纳米尺度三维结构中的研究难题。【科学亮点】1. 实验首次通过X射线断层扫描技术,获得了单钻石网络中近70,000个独立单元晶胞的三维结构,其空间分辨率为11.2 nm。这项技术使得我们能够详细分析网络的长程有序性,揭示了之前未观察到的拓扑缺陷。2. 实验通过对BCP(嵌段共聚物)模板制备的单钻石网络的研究,观察到了形态上类似液晶中拓扑缺陷的彗星状和三叶结状纹理。这些缺陷具有相等且相反的半整数拓扑电荷,显示出典型的硬物质行为。通过分析网络中的应变场,确定了这些拓扑缺陷的拓扑性质,并推测其形成机制是由BCP/基底界面同时出现的,从而平衡系统的拓扑电荷并消散积累的应变。3. 研究表明,操控基底几何形状可以控制BCP网络中中尺度拓扑缺陷的形成。这一发现为未来在纳米制造中利用拓扑缺陷提供了新的途径,可能实现新现象并改善材料性能。4. 本研究的方法不需要预先知道三维纳米结构系统中节点的预期位置,从而可以在大样本中识别变形形态和缺陷。这种高空间分辨率和大样本体积的结合,可以用于研究自组装过程中缺陷形成的宏观距离,推动拓扑驱动物理学在软物质中的应用。【科学图文】图1: (多)粒子结构的体绘制和识别。图2:拓扑缺陷识别。图3:3D金刚石网络结构内部的拓扑缺陷可视化。图4::应变图谱。【科学结论】本文首次在单钻石网络中观察到中尺度拓扑缺陷,并通过高分辨率X射线纳米断层扫描技术成功解析了约70,000个单钻石晶胞的三维结构。这一突破性进展不仅揭示了拓扑缺陷在这种自组装材料中的新型表现形式,还为理解这些缺陷的形成和行为提供了详细的三维数据。研究发现,彗星状和三叶结状的拓扑缺陷在不同取向的钻石晶粒之间的边界处形成,这与液晶中观察到的拓扑电荷模式在形态上相似,但在行为上却展现出硬物质特征。这一发现强调了拓扑缺陷在材料中的复杂性,并揭示了它们可能与材料的长程有序性和应变分布密切相关。这表明,拓扑缺陷不仅在理论物理中具有重要意义,也在实际材料设计中扮演着关键角色。此外,本文还提出,通过操控基底几何形状可以有效控制BCP网络中中尺度拓扑缺陷的形成。这一新发现为未来纳米材料的设计和缺陷工程提供了新的思路,尤其是在优化材料性能和探索新型材料特性方面。通过调控基底的几何形状,可以实现对材料缺陷的精确控制,从而推动自组装材料在纳米技术和材料科学中的应用。总之,本文的研究为拓扑物理学和纳米材料科学开辟了新的研究方向,并为未来的材料创新提供了宝贵的理论依据和实践指导。原文详情:Karpov, D., Djeghdi, K., Holler, M. et al. High-resolution three-dimensional imaging of topological textures in nanoscale single-diamond networks. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01735-w
  • 新品上市丨多功能粉末 X 射线衍射仪:XRDynamic 500
    安东帕推出了创新的自动化多功能粉末 X 射线衍射仪:XRDynamic 500XRDynamic 500:早在 2021 年 8 月,选定的客户和合作伙伴公司就可以看到材料表征X射线产品线(MCX)的新产品,随后在 10 月中旬正式上市。五年来,Anton Paar GmbH、Anton Paar ShapeTec GmbH 和 AXO Dresden 的研究人员在Josef Gautsch 的领导下开发了自动化多功能粉末 X 射线衍射仪。XRDynamic 500 作为一个重要决定的结果自20世纪50年代以来,安东帕一直在 X 射线技术领域开展业务。当时,展出公司历史上第一台科学分析仪器——Kratky 小角度 X 射线相机。它不仅标志着安东帕在商业领域取得的成功,同时也标志着安东帕进入制造测量仪器领域。自20世纪60年代开始,安东帕生产X 射线衍射仪附件的温控台和 Kratky 小角度 X 射线相机,多年来通过飞利浦(现马尔文帕纳科)以及西门子(现布鲁克)进行销售。此后发生了很多事情,正如首席执行官 Friedrich Santner 所描述的那样:“当时,公司规模太小,无法自主研发完整的 X 射线衍射 (XRD) 仪器,并且没有全球分销渠道,我们不得不依赖强大的合作伙伴。一步一步,我们的 X 射线部门得到了进一步发展,现在可以自豪地展示强大的产品组合,并将在未来几年中不断扩大。”“几年前,我们开始开发自己的 X 射线源,因为我们的 SAXS 仪器需要它们,它们也可用于 X 射线衍射仪,”材料表征 - X 射线(MCX)产品线经理 Petra Kotnik 说。 2019 年,国际知名公司 AXO Dresden 加入了Anton Paar GmbH,该公司致力于 X 射线光学器件开发和生产。 “基于公司内部的专业知识和交叉销售潜力,我们决定进入XRD业务领域。XRDynamic 500 是这一决定的成果。”研究什么?X 射线的波长与原子之间的距离非常相似。这使得可以“观察”材料内部,并检查材料中原子的排列方式。通过这种方式,可以确定材料的机械、热和电性能。因此,X 射线不仅在科学领域和医学领域有着重要作用,同时在工业应用领域也有着重要作用。可以分析材料的类型、组成及各种成分的比例。使用 XRDynamic 500,用户还可以在不同温度、气体或湿度的影响下测试样品。任何类型的粉末都是 X 射线衍射仪的潜在样品。 “我们的星球上有无数粉末,它们具有各种各样的功能。这也使得 XRDynamic 500在每个行业都具有极大的吸引力,”Petra Kotnik 解释说。 “基本上,XRDynamic 500 旨在用于基础研究以及科学和工业领域的应用研究和开发。”XRDynamic 500 有什么特别之处?该仪器的核心是TruBeam 概念,它汇集了一系列不同的功能和组件,最重要的是真空光学单元。 “X 射线束不仅与样品相互作用,而且与空气中的分子相互作用,这会立即增加背景信号。因此,当真空进行时,可以降低噪音并提高数据质量。抽真空的光学单元要求仪器内所有不同的光学元件都被适当地封装和自动化。我们可以在不同的光束几何、不同的光学元件和不同的样品台之间自由切换。这种高度自动化是任何竞争对手都无法比拟的。此外,仪器和样品可自动进行校准,提高了结果的可靠性,”Petra Kotnik 解释说。 唯一非安东帕制造的关键部件是由捷克公司 Advacam 提供,是用于 XRDynamic 500 的 X 射线探测器。 Advacam 使用 Timepix3 芯片 - 欧洲核子研究中心开发的最新探测器技术。欧洲核研究组织 (CERN) 是位于日内瓦附近的一个主要研究机构。CERN进行基础物理研究,特别是借助著名的粒子加速器研究物质的结构。最近几个月,在Mülheim, Ruhr的马克思-普朗克研究所和格拉茨技术大学已经使用 XRDynamic 500 进行了多次测试。测试人员对软件的直观操作印象特别深刻,控制软件功能强大且复杂,但仍具有用户友好性。鉴于材料表征领域新的成功篇章的先决条件。Friedrich Santner很高兴:“祝贺整个MCX团队取得这一伟大成就。因此,XRDynamic 500在即将到来的100周年纪念日前完成这一任务。”
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