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串联谐振耐压测试仪

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串联谐振耐压测试仪相关的资讯

  • 包装耐压强度测试仪的测试原理解析
    包装耐压强度测试仪的测试原理解析在快速发展的药品、食品及医疗行业中,包装的安全性与可靠性直接关系到产品的质量与消费者的健康。特别是针对输液袋、液态奶包装袋、药品输液袋等液体包装产品,其耐压强度成为衡量包装质量的重要指标之一。为此,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪应运而生,成为这些行业不可或缺的测试设备,广泛应用于药品、食品生产企业、科研院校、质检机构等多个领域。测试原理解析济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪基于先进的力学测试原理,通过模拟包装在实际运输、储存过程中可能遭受的压力环境,对包装材料的耐压性能进行全面评估。测试过程中,首先将待测样品(如输液袋、液态奶包装袋等)精确装夹在测试仪的两个夹头之间。这两个夹头能够精确控制并施加压力,模拟外部压力对包装的作用。随着测试的进行,位于动夹头上的高精度力值传感器实时采集并记录试验过程中的力值变化。当达到预设的压力值时,测试仪自动进入保压阶段,持续观察包装在恒定压力下的表现。若在整个测试过程中,包装样品未出现破裂、渗漏等现象,则判定为合格;反之,则视为不合格。广泛应用领域食品行业:对于液态食品如牛奶、果汁等的包装袋、纸盒及纸碗,包装耐压强度测试仪能够确保其在运输、储存过程中的安全性,防止因包装破裂导致的食品污染和浪费。医药行业:在药品输液袋、塑料输液瓶、血袋等医疗用品的生产过程中,该测试仪的应用至关重要。它不仅能验证包装的耐压性能,还能通过温度适应性和穿刺部位不渗透性试验,进一步确保医疗用品的安全性和有效性。科研院校与质检机构:作为科研与教学的重要工具,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪帮助研究人员深入了解包装材料的性能特点,为新材料、新技术的研发提供数据支持。同时,它也是质检机构进行产品认证、市场监管的重要技术手段。
  • 新品上市-输液袋耐内压测试仪!!!
    随着输液治疗的普遍应用,输液用品由开始的从玻璃输液瓶到聚氯乙烯(PVC)软袋、到聚丙烯、聚乙烯(PP)硬塑料瓶,直至符合环保的非PVC复合膜软袋(TPE)。非PVC复合膜软袋在国外日益广用于输液包装,复合膜软袋的材料质量符合欧洲药典、日本药典及美国药典的标准,具有很低的透水性、透气性及迁移性,适用于绝大多数药物的包装。该软袋是由三层共挤膜制成,不使用黏合剂,膜的清洗、软袋的成型等均在100级洁净厂房中完成,无热原、无微粒。 聚丙烯/聚丙烯/聚丙烯三层共挤膜是指以聚丙烯为主体,采用共挤出工艺,不使用黏合剂所形成的三/五层等输液用膜。 袋是指由聚丙烯/聚丙烯/聚丙烯三/五层等共挤输液用膜通过热合方法制成的输液袋。 越来越多的客户去关注包装耐内压力方面的测试,YBB 00102005-2015里面也明确要求其测试项目:市场上普遍采用的是通过过模拟包装在仓储、运输等过程中的堆码、挤压损伤等行为,检测试样在试验前后性能的变化,对材料的耐压性能进行科学的量化分析和判断。 我们普创科技通过和客户反复沟通认为平常的耐压性不可以满足其测试性能,我们设计新品其检测口检测试样内部压强,则需要增加力值传感器检测设备对试样施加的压力。并通过验收其名称为:输液袋耐压性测试仪~SCT-A3内压力检测仪。 该设备由触摸式微电脑控制,通过电机控制使压板达到预期的压力,由微电脑进行计时、控制电机的换向,控制试样压板上下动作,观察试样在一定压强和时间 下的密封状况。设备具有自动恒温系统和自动注、放液功能。适用于包装生产企业,检测机构和制药企业。想了解更多的细节部分请多多关注我们!
  • 日本制硅谐振水压计成功用于观测海平面波动
    近日,日本防灾科学技术研究所(NIED)、东京大学地震研究所(ERI)和横河电机株式会社(横河电机)对用于探测早期海啸的新研发的水压计进行了评估。   本次评估中使用的水压计配备了一种新型硅谐振压力传感器,安装在房总半岛附近水深3436m的海底。在本次评估过程中,该压力计成功识别了70MPa压力波动,相当于海平面7厘米的变化。 水压计,配有采用MEMS技术的硅谐振压力传感器。长度261.5毫米(来源:横河电机)   虽然因海啸是罕见的事件很难获得海啸的数据,但评估检测到类似海啸的海平面变化,水压计预计将被用于实际海啸的检测。南海海底地震海啸观测网(N-net)将采用此水压计,观测地震引发海啸所引起的海底水压波动,从而实现较准确的海啸探测,以减轻灾害带来的损失。   NIED、ERI和横河电机已经评估了一种配备MEMS硅谐振压力传感器的水压计的有效性,该传感器用作海底压力观测,能够在发生地震的重大震动期间获取准确数据。鉴于地震期间发生的重大地面运动,本次测试旨在确定测量数据的采集是否会受到水压计振动或其姿态变化的影响。   经证实,姿态变化对水压计的影响小于传统水压计。此外,在重复应用于70 MPa (相当于7,000m水深)的精密测试中,不高于70MPa的0.005%的重复性被证实性能出色。该水压计采用MEMS技术,因此具有每种产品拥有相同质量的优势。   为了评估水压计在实际海底环境中的性能,在日本千叶县房总半岛附近3,436米的深度进行了总计203天的海底观测。由于海啸是一种罕见的现象,获取海啸观测数据通常很困难。然而,在评估工作中观察到, 伴随2022年1月15日汤加火山的爆发,海平面出现了7厘米的波动。进一步的数据分析还证实,水压计能够观察到相当于海平面变化小于1厘米的压力变化。确认的灵敏度表明水压计具有足够的性能来观测实际的海啸。水压计是日本制造的产品,适用于深海作业,具有与世界上任何地方制造的尖端仪器相同的灵敏度。   地震海啸观测网络是减少灾害风险的基础设施的一部分,有助于发展关于灾害风险信息和地震海啸灾害风险研究。NIED负责陆地和海底地震海啸监测(MOWLAS),覆盖日本所有陆地和海域。从2019年开始,NIED一直在开发N-net,一种电缆型海底地震海啸观测系统。N-net将安装在南海海槽的震源区内,该震源区预计会发生地震,但尚未建立观测网络(从高知县近海到日向滩)。   N-net是一个网络系统,可以直接探测地震和海啸,并将信息可靠地传输到陆地,从而实现实时观测。这种新型硅共振水压计在该系统中发挥了重要作用。NIED、ERI和横河电机已经进行了多次测试,以确保这种水压计的可靠性,目的是在南海海槽发生大地震时,尽可能地减轻损失。据悉,横河电机的硅谐振压力传感器采用基于单晶硅谐振器谐振频率随压力变化的传感方法,具有低功耗、紧凑型、高灵敏度、高稳定性和高耐压性的特点。谐振器使用硅半导体制造技术密封在清洁的真空腔中,防止外来颗粒粘附在谐振器上降低其性能。此外,使用石英晶体谐振器的传感器不会因气体解吸而导致性能变化,并且可以实现稳定的测量。自1991年以来,横河电机一直在其工业差压和压力变送器中使用这种传感方法安装压力传感器。
  • 郭光灿院士领衔 石墨烯纳米谐振器研究取得新突破
    p   记者从中国科技大学获悉,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在纳米机电系统(NEMS)方面取得最新进展。该实验室与美国加州大学团队合作,在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中,创新性地引入第三个谐振器作为声子腔模,成功地实现了非近邻的模式耦合。相关研究成果发表在近日出版的《自然通讯》上。 /p p   纳米谐振器具有尺寸小、稳定性好、品质因子高等优点,是信息存储和操控的优良载体。为了实现不同谐振模式之间的信息传递,需要先实现模式间的可控耦合。近年来,国际上不同研究组针对同一谐振器中的不同谐振模式以及近邻谐振器之间的模式耦合机制进行了深入研究。然而,对于如何实现非近邻的、可调的谐振模式耦合,国际上一直未见相关报道。 /p p   针对这一难题,研究组设计和制备了三个串联的石墨烯纳米谐振器,每个谐振器的谐振频率可以通过各自底部的金属电极进行大范围的调节,因此只要设定合适的电极电压就可以实现三个谐振器的共振耦合。研究组首先测量到了两个近邻谐振器之间的模式劈裂,证明了在该串联结构中近邻谐振器可以达到强耦合区间,这为进一步探索第一个和第三个谐振器之间的耦合创造了条件。经过实验探索,研究组发现当把中间谐振器的共振频率调到远高于(或远低于)两端谐振器的共振频率时,两端谐振器之间不能发生模式劈裂,即二者耦合强度非常小 但是当中间谐振器的共振频率逐渐靠近两端谐振器的共振频率时,两端谐振器逐渐产生模式劈裂,且劈裂值逐渐增大。 /p p   该实验是首次在纳米谐振器体系中实现谐振模式的非近邻耦合,对于纳米机电谐振器领域的发展具有重要的推动意义,并且为将来在量子区间利用声子模式进行信息的长程传递创造了条件。 /p p br/ /p
  • 2025版《中国药典》4026 药典塑料耐压性能检查法解读
    2025版《中国药典》4026 药典塑料耐压性能检查法解读在2023年,国家药典委发布了“4026塑料耐压性能检查法”,这一标准预计将在2025版中国药典的药包材部分得到体现。耐压性能是软性药包材产品的一个重要评价指标,它考察了包装材料在运输和使用过程中对药品的保护能力。这一标准的制定,源于对《国家药包材标准》中多个与耐压性能相关的项目的修订,旨在为药包材的耐压性能提供全面的规范。耐压性能系指通过模拟药包材包装药品后,包装整体对外界或外界负荷的承受能力。耐压性能测试主要分为内压法和外压法两种方法。外压法适用于非注射剂用复合袋,而内压法则适用于药用复合软膏管和输液袋(或瓶)。为了满足这些测试需求,济南三泉中石实验仪器有限公司推出了NLY-05包装耐压强度试验仪和MFY-06S智能密封仪,这两款仪器均符合“4026塑料耐压性能检查法”的要求。一、外压法:适用于非注射剂用复合袋。三泉中石专为外压法设计的NLY-05包装耐压强度试验仪,将试样置于专用的测试舱内,按照不同规格设置相应的压力,维持相应的时间即可判定是否合格。NLY-05包装耐压强度试验仪不仅适用于药用复合袋的耐压测试,还适用于食品包装袋、纸碗、纸盒等产品的耐压试验。该仪器的设计确保了测试的准确性和可靠性,其测试原理是通过将试样装夹在夹具的两个夹头之间,进行相对运动,并通过力值传感器采集试验过程中的力值变化。当达到设定的压力后,仪器会保持压力,如果在整个过程中试样未破裂或渗漏,则视为合格;否则为不合格。二、内压法:适用于药用复合软管和输液袋(或瓶)。其中复合软管是采用MFY-06S智能密封仪从管尾处注入0.2MPa的气压,将样品放入水中,样品无破裂或者无气泡冒出即为合格。输液袋或者瓶是将试样分别置于MFY-06S智能密封仪两平行平板之间,加压至内压为 67kPa,维持 10 分钟,应无液体漏出。济南三泉中石的MFY-06S智能密封仪则广泛应用于医疗器械、制药、食品、包装、质检等行业。它的测试原理是在包装上打孔连接仪器,将包装物放入水中,充入一定气体,使试样产生内外压差,通过观察试样内气体外溢情况来判断试样的密封性。济南三泉中石实验仪器通过这两款仪器的推出,不仅为药包材生产厂家、制药企业和药检机构提供了专业的耐压性能测试解决方案,也为国家标准体系的建立提供了有力的技术支持。通过这些先进的检测设备,可以确保药品包装材料在各种环境下的耐压性能和密封性,从而保障药品的安全和有效性。
  • 包装袋吸吸袋牛奶袋包装耐压试验机的压板尺寸、量程的技术讲解
    包装袋,特别是用于液体食品如牛奶的吸吸袋包装,需要具备一定的耐压性能以保证在运输和储存过程中的完整性。耐压试验机是用来测试这类包装材料耐压强度的设备,其压板尺寸和量程是影响测试结果准确性的重要因素。压板尺寸压板尺寸指的是耐压试验机上用于施加压力的平板的面积大小。压板尺寸的选择应基于以下几个考虑:样品尺寸:压板尺寸应足够大,以覆盖整个包装袋样品,确保均匀施加压力。测试标准:不同的测试标准可能对压板尺寸有具体要求,应遵循相应的行业标准或国家标准。压力分布:较大的压板可以更均匀地分布压力,减少测试过程中的局部应力集中。量程量程指的是耐压试验机能够施加的压力范围。选择合适的量程对于确保测试的准确性和有效性至关重要:最大压力:量程的最大值应高于预期的包装材料耐压强度,以确保可以测试到材料的极限。压力分辨率:量程的分辨率决定了压力测量的精度,高分辨率有助于获取更精确的测试数据。测试需求:不同的包装材料可能有不同的耐压要求,选择的量程应满足这些需求。技术讲解均匀压力分布:耐压试验机的压板设计应确保在测试过程中压力均匀分布,避免因压力不均导致的测试误差。压板材质:压板的材质需要坚硬且均匀,以保证在施加压力时不会发生形变,影响测试结果。传感器精度:试验机中的压力传感器需要具有高精度和高稳定性,以确保测量结果的准确性。测试速度控制:耐压试验机应能够控制施加压力的速度,以模拟实际使用中可能遇到的不同条件。数据记录与分析:现代耐压试验机通常配备有数据记录和分析软件,可以自动记录测试过程中的压力变化,并分析得出耐压强度。结论选择合适的耐压试验机,特别是压板尺寸和量程,对于准确地评估包装袋如牛奶吸吸袋的耐压性能至关重要。通过精确控制测试条件和详细记录测试数据,可以有效确保包装材料的质量和安全性,满足消费者和法规的要求。随着技术的发展,耐压试验机也在不断升级,以适应更广泛的测试需求和提供更精确的测试结果。
  • 2025年版《中国药典》4051 药典金属罐耐压性能测定法解读
    2025年版《中国药典》4051 药典金属罐耐压性能测定法解读金属罐的耐压性能是衡量其承压能力的重要指标,尤其是在药品包装领域,金属罐因其密封性、耐腐蚀性和可回收性而被广泛使用。对于需要保持内部压力稳定的气雾剂等产品,金属罐的耐压性能直接关系到药品的完整性和有效性。本文将介绍金属罐气密性水浴试验仪(MFY-06S)和金属罐爆破压力测定仪(NLY-03)的产品特点及其在耐压性能测试中的应用。1.金属罐耐压性能的重要性金属罐的耐压性能测试是确保药品在储存和运输过程中安全性和完整性的关键。根据2025年版《中国药典》4051金属罐耐压性能测定法,以及相关国家标准和国际标准,金属罐的耐压性能测试包括气密性能测试和变形压力及爆破压力测定。主要考虑的是金属罐体里面承受较高压力,在此压力下包装的密封性能和承压能力。三泉中石推出的金属罐气密性水浴试验仪、金属罐爆破压力测定仪能够很好解决两种测试。2.试验设备介绍济南三泉中石实验仪器有限公司自主研发生产的金属罐气密性水浴试验仪(MFY-06S)和金属罐爆破压力测定仪(NLY-03)是进行金属罐耐压性能测试的专业设备。(1)金属罐气密性水浴试验仪(MFY-06S)产品特点:采用特殊定制的夹具连接金属罐与仪器管路,能够向罐体内通入0.8MPa至0.85MPa的高压气体,通过在水下观察保压过程中的压力变化和瓶身是否有气泡冒出来判断气密性。需提醒的是三泉中石气密性水浴试验仪设置了自动保压功能,能够保持整个测试过程中压力的保持。应用:适用于药品包装用吸入气雾剂、外用气雾剂等金属罐的气密性能测定。(2)金属罐爆破压力测定仪(NLY-03)产品特点:全自动显示整个实验过程的压力变化,能够满足各容量爆破压力试验要求。其实是测试金属罐的极限承压能力,同样要采取三泉中石为其特殊定制的专用夹具,在样品罐内注满液压油或纯化水后,通过特殊定制的专用夹具将金属罐与设备相连,逐渐升高压力至变形压力和爆破压力规定值,保持10秒,观察罐体有无永久性变形,继续升压至爆破压力规定值,保持10秒,观察罐体是否爆裂。由于试样的变形导致压力变化,在此过程中仪器需要自动补压,维持规定压力。需要注意的是因为爆破压力较高,安全起见,仪器必须有可靠的防护装置才能进行实验,三泉中石的金属罐爆破压力测定仪可满足此要求。应用:测试金属罐的极限承压能力,适用于药品包装用金属罐的变形压力和爆破压力测定。3.试验过程与结果在耐压性能测试中,金属罐经过气密性测试,确保无气泡泄露。通过爆破压力测定仪(NLY-03)进行极限承压测试,观察在规定压力下罐体是否发生永久性变形和爆裂。试验结果显示,所测试的金属罐在规定的耐压范围内表现出良好的气密性和抗压能力,未发生泄漏或破裂。4.结论金属罐的耐压性能测试对于保证药品质量至关重要。济南三泉中石实验仪器有限公司提供的金属罐气密性水浴试验仪和金属罐爆破压力测定仪,以其高效、精确的性能,为金属罐的耐压性能测试提供了强有力的技术支撑。这些设备不仅满足了国家标准的要求,而且在技术创新和国家标准的制定中发挥着积极作用,为药品包装检测领域提供了高标准的检测设备和解决方案。
  • 宁夏化学分析测试协会批准发布《水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法》等7项团体标准
    各有关单位:根据国家《团体标准管理规定》和《宁夏化学分析测试协会团体标准管理办法》,我协会对《水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法》等7项团体标准进行了评审,已经通过了专家审查,现予以发布,自2023年12月31日起正式实施,特此公告。序号标准号标准名称发布日期实施日期1T/NAIA0245-2023水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法2023-12-112023-12-312T/NAIA0246-2023水质 敌百虫等7种含磷农药的测定 气相色谱法2023-12-112023-12-313T/NAIA0247-2023水质 硝酸盐氮的测定 连续流动分析法2023-12-112023-12-314T/NAIA0248-2023水质 亚硝酸盐氮的测定 连续流动分析法2023-12-112023-12-315T/NAIA0249-2023水质 总碱度的测定 全自动电位滴定法2023-12-112023-12-316T/NAIA0250-2023水质 总硬度的测定 全自动电位滴定法2023-12-112023-12-317T/NAIA0251-2023再生活性炭2023-12-112023-12-31 宁夏化学分析测试协会2023年12月11日2023协会团体标准公告-12.11.pdf
  • 全力打造国内首台超声谐振谱仪——访三亚声演技术顾问汤立国
    2024年7月9日,由中国材料研究学会主办、欧洲材料研究学会联合主办、广东工业大学协办的中国材料大会2024暨第二届世界材料大会在广州白云国际会议中心盛大开幕。本届大会是在加快推进高水平科技自立自强大背景下举办的新材料领域跨学科、跨领域、跨行业的学术交流大会,是中国新材料界学术水平高、涉及领域广、前沿动态新的品牌大会。借此盛会,仪器信息网采访了三亚声演科技有限公司(以下简称“三亚声演”) 技术顾问/厦门大学 教授汤立国。采访中,汤老师详细介绍了公司的主要产品——超声谐振谱仪的功能、应用领域及相较于同类产品的优势,并分享了超声谐振谱技术未来的发展趋势,及基于此技术公司的发展规划等。仪器信息网:本次是贵公司第几次参加中国材料大会?参会感受如何?汤立国:这是我们公司第一次参加中国材料大会仪器展。通过这次大会确实可以了解到行业里面的很多需求,对今后仪器的推广有非常大的作用。仪器信息网:本次贵公司带来了哪些解决方案或新品?主要针对哪些市场?解决了用户的哪些痛点?汤立国:这次带来的主要产品是超声谐振谱仪,目前是国内首款超声谐振谱仪。我们公司是全球第三家能提供超声谐振谱仪的公司,其中一家是美国的洛斯阿拉莫斯国家实验室,另外一家是日本的KK公司。我们公司生产的这款产品与这两家公司相比,产品的软件功能更为全面。这款仪器的主要功能:一是可以定征压电材料所有弹性常数和压电常数,而且在定征过程中只需要单块样品,也是目前全球唯一一款可以对压电晶体所有弹性常数和压电常数进行表征的超声谐振谱仪。除了对压电晶体的材料常数进行表征,这套系统还可以对合金、陶瓷以及其他人工晶体的所有弹性常数进行表征。与传统的材料参数表方法相比,这套系统一方面它只需要单块样品,另外对于各向异性强烈的材料,定征的效率和精度更高,并且可以对压电材料、弹性材料的材料常数随温度的变化特性进行定征。仪器信息网:贵司相关产品的主要热点应用领域有哪些?采取了哪些产品研发计划或市场计划?汤立国:在压电行业和合金行业,在进行材料常数定征时,如定征压电晶体的所有弹性常数和压电常数时,传统方法是采用超声脉冲回波法、电谐振法定征,需要多块尺寸差异显著的样品,由于需要采用多块样品,会导致定征的结果易出现不自洽。我们公司的超声谐振谱仪的优点就在于只需要单块样品就可以实现所有弹性常数和压电常数的表征,因此定征结果更加可靠,而且定征过程更加便捷。除了用于压电材料的定征,在合金行业(如高熵合金)或在功能陶瓷行业,对所有的弹性常数进行表征时,同样这款仪器只需要单块样品,就可以对所有的弹性常数进行高精度的定征。因此这款设备可以为国内压电行业、合金行业或功能陶瓷行业,从材料的制备到应用,都可以起到一个促进作用。仪器信息网:谈谈相关技术或产品未来的发展趋势?未来贵司将有哪些新产品和新技术发展计划?汤立国:超声谐振谱技术,虽然在几十年前就存在了,但是该技术在发展过程中,随着材料行业的发展,就出现了两个比较大的需求:一个是要在高温环境下,对材料参数进行表征,尤其是一些高温的压电晶体,甚至需要在1000℃的高温条件下,对所有的弹性常数、压电常数进行表征;另外还有在极端的环境下,如在航空航天中需要合金或压电材料在低温的情况下,对所有的材料参数进行表征。总之,在高温、低温这两种环境下,对功能材料的材料参数进行表征,是超声谐振谱仪发展的趋势。为了适应这个趋势的发展,目前我们公司开发了一款利用高温的超声换能器,这台设备结合高温超声换能器及高低温箱,可以对晶体或者合金在200℃的高温环境下所有的参数进行表征。目前我们公司还正在跟一些高低温箱的厂家进行深度合作,今年年底的目标是这套系统在500℃甚至更高的温度下实现材料参数的表征。明年打算开发一个低温系统,就是把这套仪器设备和低温的环境相结合,实现压电晶体、功能陶瓷等在-180℃甚至更低的环境下材料参数的表征。仪器信息网:贵司在过去一年中,业绩表现如何?接下来有哪些战略规划或市场规划?汤立国:目前这套系统是刚刚开发完成,还没有进行商业化的推广。下一步的主要任务是在国内的相关行业中,进行这款仪器设备的推广。因为目前这款仪器是国内首款的超声谐振谱仪,相信通过对这套仪器的推广,可以促进国内压电行业、合金行业、功能陶瓷行业的材料表征,为相关的科研人员提供一种全新的国产的表征仪器。
  • 日本东京理化公司发布微波合成仪用耐压反应釜
    东京理化EYELA于2010年2月15号推出了耐压微波合成反应釜,釜体由金属镂空外套和PTFE内管组成,镂空金属外套既保证了微波能量的充分传导又保证了安全,反应在PTFE内管里进行,PTFE超强的化学惰性保证了任何化学组分都不会产生可觉察得到的腐蚀和污染。 品名 微波合成用 耐压反应釜 型号 MWP-1000 / MWP-2000 货号 240180 / 240860 反应釜个数 1个 合成体积 5~10mL / 25~60mL 温度耐受范围 室温+10~220℃ 最高耐受压力 2.5MPa(25kg) 搅拌方式 磁力搅拌(磁力搅拌器需另配) 接液部材料 PFA、PTFE 最长连续反应时间 4小时以内 / 2小时以内 容器外寸法(㎜) &phi 50× 130H / &phi 95× 136H
  • 世界耐压水平最高 日立高新超高效液相色谱仪 ChromasterUltra Rs发布
    日立高新技术公司于2013年11月18日在中国发布了ChromasterUltra Rs超高效液相色谱仪。ChromasterUltra Rs具有目前世界最高的耐压水平:140 MPa,可真正实现超高速分析;新开发的色谱柱理论塔板数高达50,000以上,耐压高达140MPa,实现了真正的超高分辨分析;二极管阵列(DAD)检测器的65 mm流通池、新型光学系统可实现真正的超高灵敏度分析。 众所周知,药物和化学领域的研发部门对仪器性能、分辨和灵敏度的要求是非常高的,而ChromasterUltra Rs超高效液相色谱仪可完全满足这些用户的要求。现在典型的前沿分析,如:对化学性质相似物和合成化合物中的杂质进行高分辨分析,对跟日常生活密切相关的有害物质等杂质成分进行高灵敏度检测,这些都对仪器性能提出了很高的要求,而日立高新超高效液相色谱仪(UHPLC)可完全满足这些要求。特点 超高速分析 目前世界最高的耐压水平:140 MPa,可真正实现超高速分析。因系统耐压增强,有些会导致压力升高的流动相也可使用,这样扩大了可选分析方法的范围,非常适合复杂成分的检测和分析方法的开发。 高分辨分析 新开发的色谱柱(LaChromUltra II ODS C18,填料粒径1.9 µ m,长250 mm),理论塔板数高达50,000以上,耐压高达1 40MPa,实现了真正的超高分辨分析。新型二元泵配有冲程可变独立柱塞,除了日立特有的LBT*1技术,还标配低容量双螺纹混合器,这些都确保送液时的混合效果和稳定性更好。10 mm全反射型毛细管流通池,可有效减小柱外扩散,获得更高分辨。 高灵敏度分析 二极管阵列检测器的65 mm流通池(选配),灵敏度极高,对痕量物质的检测尤为突出。二极管阵列(DAD)检测器的新型光学系统有效地减小了噪音和漂移,保证了高灵敏度的分析结果。自动进样器配有多种清洗模式,标配进样口反冲功能,极大降低了样品残留。 模块产品线 二极管阵列(DAD)检测器系统紫外-可见(UV-VIS)检测器系统 应用例 水解蛋白的肽图法 新型色谱柱(250 mm长、填料粒径1.9 µ m)的理论塔板数和峰容量更高。该色谱柱可耐受的压力更高,与填料粒径5 µ m的色谱柱相比(即使长度相同),分析时间缩短一半,而峰容量提高了1.4倍。 色谱条件 流动相 (A)0.1%-TFA/H2O (B)0.1%-TFA/CH3CN 梯度 (1)5% B(0 min)&rarr 45% B(60 min) (2)5% B(0 min)&rarr 45% B(30 min) 流速 (1)1.0 mL/min (2)0.85 mL/min 柱温 40° C 检测波长 215 nm 进样量 (1)10 µ L(约 100 µ g) (2)5 µ L(约 50 µ g) *1:LBT:液体压缩技术更多详细信息请参考日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.com/global/cn/zh/science/lc/chromasterultra.html 关于日立高新技术公司:   日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人,有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是&ldquo 成为独步全球的高新技术和解决方案提供商&rdquo ,即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部,通过提供高端的科学仪器,提高了分析技术和工作效率,有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力,为实现人类光明的未来贡献力量。  更多信息请关注日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.cn
  • TissUse多器官串联芯片用于结核病疫苗开发和候选药物的测试
    TissUse多器官串联芯片用于结核病疫苗开发和候选药物的测试翻译整理:北京佰司特贸易有限责任公司 New Multi-Organ-Chip project towards vaccine & drug candidate testing for Tuberculosis TissUse获得比尔和梅琳达盖茨基金会的资助,在HUMIMIC芯片上开发人类临床前肺-肝-淋巴结串联共培养物,用于研究感染结核分枝杆菌的结核病疫苗开发和候选药物的测试。这一合作将有助于开发结核病候选疫苗和治疗模式。TissUse今天宣布,它已经从比尔和梅琳达盖茨基金会获得了一个为期3年的项目的资金。联合研究活动的目标是开发一种血管化的微生理系统,将人肺、肝和淋巴结类器官串联起来,用于筛选结核疫苗候选药物和治疗模式。“我们很高兴在这一项目中与结核疫苗行动(TBVI)作为协调员和国家科学研究中心(CNRS)作为科学伙伴进行合作。- Uwe Marx教授,TissUse CSO。微生理模型将支持组织稳态,并将在数周内对治疗效果进行监测。空气传播感染结核分枝杆菌后,新模型系统旨在展示结核分枝杆菌"吞噬受阻"、气血屏障破坏、淋巴结组织活化及肉芽肿形成和维持等疾病特异性表型。然后,该疾病模型将用于测试结核病候选疫苗的筛查。 “我们很高兴能够借助这一项目为开发结核病新疫苗和未来治疗方法作出贡献,并感谢比尔和梅琳达盖茨基金会支持我们的愿景并资助这一项目。- Reyk Horland博士,TissUse的首席执行官。 原文:Berlin, Germany, November 7th, 2022TissUse will receive funding from the Bill & Melinda Gates Foundation to develop a human preclinical lung-liver-lymph node co-culture on a HUMIMIC Chip infectable with Mycobacterium tuberculosis. This collaboration will contribute to the development of Tuberculosis vaccine candidates and treatment modalities.TissUse announced today that it has received funding from the Bill & Melinda Gates Foundation for a 3-year project. The joint research activities have the goal to develop a vascularized microphysiological system interconnecting human lung, liver and lymph node organoids capable of screening Tuberculosis vaccine candidates and treatment modalities.“We are pleased to collaborate in this project with the TuBerculosis Vaccine Initiative (TBVI) as a coordinator and the Centre National de Recherche Scientifique (CNRS) as a scientific partner.” – Prof. Dr. Uwe Marx, CSO of TissUse.The microphysiological model will support tissue homeostasis and will be monitorable for treatment efficacy over weeks. After airborne infection with Mycobacterium Tuberculosis, the new model system aims to show the disease-specific phenotype of “frustrated” phagocytosis, air-blood barrier damage, activated lymph node tissue and granuloma formation and maintenance. The disease model will then be used to test screening of TB vaccine candidates.“We are excited to be able to contribute with this project to the development of new vaccines and future treatments for Tuberculosis and would like to thank the Bill & Melinda Gates Foundation for supporting our vision and funding this project.” – Dr. Reyk Horland, CEO of TissUse. 北京佰司特贸易有限责任公司:类器官串联芯片培养仪-HUMIMIC;单分子质量光度计-TwoMP;灌流式细胞组织类器官代谢分析仪-IMOLA;光片显微镜-LSM-200;超高速视频级原子力显微镜-HS-AFM;蛋白质稳定性分析仪-PSA-16;全自动半导体式细胞计数仪-SOL COUNT;农药残留定量检测仪(台式)—BST-100;农药残留定量检测仪(手持式)—BST-10A;蓝光/绿光LED凝胶成像;台式原子力显微镜-ACST-AFM;微纳加工点印仪-NLP2000/DPN5000;
  • BCEIA金奖丨谱育科技EXPEC 5200系列 三重四极杆串联质谱仪
    9月27日,BCEIA 2021在北京中国国际展览中心拉开序幕,谱育科技携生命科学、临床诊断等首发新品,以及高端质谱、色谱、光谱、理化、前处理等多技术平台创新产品组合精彩亮相,现场人气火热,专家老师深入交流。BCEIA会议期间2021年 BCEIA金奖 隆重颁发谱育科技创新研发的 EXPEC 5200系列 三重四极杆串联质谱仪 荣获BCEIA金奖BCEIA金奖由中国分析测试协会设立,为促进国产分析测试仪器技术的发展和水平的提高,鼓励企业不断研究,实现技术自主创新,此奖项推动了分析测试仪器的产业化和市场化。“三重四极杆串联质谱系统的研制及其在痕量有机物分析中的应用”项目是科技部首批国家重大科学仪器设备开发专项,谱育科技研发团队承担了该项目的仪器研发及产业化工作。EXPEC 5200系列三重四极杆串联质谱仪 包括EXPEC 5250 GC/LC-TQMS、EXPEC 5230 GC-MS/MS、EXPEC 5210 LC-MS/MS等实验室高端质谱产品,是针对客户需创新研制,目前已在食品安全、临床医学、生物制药、公安司法、环境检测等领域得到广泛应用。 5200系列亮相BCEIA2021 本届BCEIA上,谱育科技的色谱-质谱产品家族“全新成员” 也闪耀登场,创新突破、精进不止,引领技术创新风潮。首发新品EXPEC 7910 ICP-QTOF、TRACE 8000 CI-TOFMS,台式气质新品 EXPEC 3700 GC-MS,国内首台EXPEC 7350 三重四极杆ICP-MS,全新一代EXPEC 5231 GC-MS/MS等,受到了参展观众和专家老师的广泛关注。谱育科技色谱-质谱产品家族全线集结,助力中国高端科学仪器产业崛起。TOF-MS系列:CI-TOFMS,ICP-TOFMS等ICP-MS系列:ICP-MS,ICP-MS/MS,ICP-QTOF等GC-MS系列:便携GC-MS,台式GC-MS,GC-MS/MS等LC-MS系列:LC-MS/MS,GC/LC-TQMS等
  • 浙江省计量院预算3485万元采购显微CT、试验机、试验箱等仪器设备
    浙江省计量科学研究院成立于1960年,是浙江省人民政府计量行政部门依法设置并经国家总局授权的省级法定计量检定机构、浙江省市场监督管理局所属公益二类事业单位、浙江省科技厅重点扶植科研院所之一。目前拥有实验室面积3万多平方米,设备资产超过3亿元。下设电能计量研究所、流量计量研究所、热工计量研究所、力学计量研究所、长度与精密测量研究所、信息与电磁计量研究所、交通与声学计量研究所、医学与电离辐射计量研究所、生物与化学计量研究所。可对长度、力学、热工、电磁、无线电、声学、时间频率、化学、光学、电离辐射等领域计量器具及参数进行检定、校准和全性能检测。为进一步展开工作,浙江省计量科学研究院于近日公布了一批仪器设备采购意向,采购品目涉及500kV高压计量装置、1800kV冲击耐压试验装置、淋雨试验装置、疲劳试验机、显微CT、多分量力传感器校准装置、环境试验箱等,预算金额相加达3485万元,预计采购时间为2022年7月。浙江省计量科学研究院2022年7月仪器设备采购意向序号项目名称预算金额需求概况1220kV电力用测量互感器国家型式评价实验室建设1900万元包括500kV工频串联谐振装置、局部放电测量系统、电压互感器综合试验装置、500kV高压计量装置、1800kV冲击耐压试验装置、淋雨试验装置、耐压测试集成装置、短路承受能力试验装置、电流互感器综合试验装置、组合互感器检定装置、绝缘油性能综合试验装置、互感器密封性能及测量装置、互感器压力测量装置、气体露点仪、沙尘试验箱、弹簧冲击锤、宽频功率标准测量系统、高压安全综合测试系统、高压电量多参数量传标准、宽频互感器检定装置、宽量程互感器检定装置、直流互感器误差检定装置等。2疲劳试验机250万元准确度等级1级疲劳试验机1套,用于驮预应力钢材的检测。3显微CT550万元1.微焦点尺寸:≤2μm;2.像素尺寸:≤75μm;3.像素数:≥2048*2048。满足JJF 1596-2016要求。4多分量力传感器校准装置405万元建立多分量力传感器校准装置,xyz向力准确度等级0.3级,x/y/z向力矩量程(50-5000)Nm,准确度等级0.3级。5环境试验箱及实验室改造100万元用于对气体分析仪类仪器计量性能进行测试时提供额定温度工作条件,由于在气体分析仪的测试过程会排放出有毒有害或易燃易爆气体,需购置具有通风功能的环境试验箱和对实验室进行改造。6体积管油流量标准装置280万元主要用于对油库贸易结算用容积式流量计、科里奥利质量流量计的检定,优先采用体积管作为主标准器。
  • 宁夏化学分析测试协会关于《水质 草甘膦的测定 液相色谱串联质谱法》等5项团体标准立项的通知
    各会员及相关单位:宁夏化学分析测试协会对团体标准申报材料进行审核后,经研究决定,对《水质 草甘膦的测定 液相色谱串联质谱法》等5项团体标准批准立项(附件1),现予以公示。欢迎与该团体标准有关的科研、生产单位加入该标准的编制工作,有意者请与协会秘书处联系。联系人:张小飞电话: 13995098931地址:宁夏银川市金凤区新田商务中心413室邮箱:1904691657@qq.com附件1序号拟立项团标名称申请单位1水质 草甘膦的测定 液相色谱串联质谱法银川中铁水务集团有限公司2水质 乙醛丙烯醛的测定 顶空气相色谱法银川中铁水务集团有限公司3硝酸尾气副产稀硝酸安瑞森(宁夏)电子材料有限公司4服务于科技服务产业园的质量基础设施一站式服务规范宁夏计量质量检验检测研究院5质量基础设施在碳达峰、碳中和的应用指南宁夏计量质量检验检测研究院宁夏化学分析测试协会2023年4月28日
  • 珀金埃尔默覆盖40多种新生儿遗传代谢病的串联质谱检测试剂盒上市
    珀金埃尔默重磅推出新一代串联质谱检测试剂盒NeoBaseTM2。该检测试剂盒(国械注准20223400429)拥有独家的检测指标物和病种覆盖,可精准、快速、便捷地进行四十多种新生儿遗传代谢病的筛查,为及时有效的诊断和针对性治疗提供强有力的支撑。遗传代谢病是影响儿童智力和体格发育的严重疾病,其防治关键在于早筛查、早诊断、早治疗。目前通过采集新生儿足跟血进行串联质谱检测可以早期对这些危及生命的遗传代谢病进行筛查,通过早期诊断和治疗,大部分患儿可以控制病情,避免重要器官出现不可逆的损害,以保障儿童正常的身体发育和智力发育。珀金埃尔默此次发布的NeoBaseTM2可检测57种指标物,具有更出色的疾病筛查特异性和准确性。除了主要的三大类遗传代谢病(即氨基酸代谢病、有机酸代谢病和脂肪酸氧化代谢病)筛查外,新增了两种疾病类型,过氧化物酶体病——X连锁肾上腺脑白质营养不良(X-ALD)和嘌呤代谢病——腺苷脱氨酶缺乏症ADA-SCID(ADAD)。这两种疾病均为致死率很高的罕见病,通过早期诊断和干预,可明显提高患者存活率和生活质量,为罕见病群体带来福音。浙江大学医学院附属儿童医院主任医师,中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿遗传代谢病筛查学组组长赵正言教授指出:“新生儿疾病筛查作为出生缺陷防控的第三道防线,有效地促进和保障了儿童健康。在过去的多年里,通过同仁们在筛查、诊断和治疗上的努力,让无数的新生儿能够无忧无虑地成长,也让他们身后的家庭拥有幸福的生活。这些离不开每个家庭父母亲的全心付出,离不开同仁们对工作的高质量要求,也离不开工作中所使用到的质量过硬的各种设备和试剂。NeoBaseTM2试剂盒在全球和国内都是独家,希望新一代的串联质谱试剂盒能够让我们的新生儿筛查工作走得更远,让更多的孩子和家庭受惠,创造更好的未来。”上海交通大学医学院附属新华医院小儿内分泌、遗传代谢病研究室主任、上海市儿童罕见病诊治中心主任顾学范教授指出:“新生儿疾病筛查作为公共卫生健康的手段之一,是保证一个国家新生儿人群未来健康的重要措施。新华医院儿研所从上世纪80年代开始首次在国内开始新生儿疾病筛查的研究,从苯丙酮尿症到先天性甲低再到四病筛查,随着检测技术的进步,从这个世纪初开始,我们也用上了串联质谱技术进行多种遗传代谢病筛查,随着技术的更新换代,我们的工作更加高效,能够筛查的病种也是越来越多,这样就造福了越来越多有出生缺陷问题的新生儿家庭,通过新生儿疾病筛查尽量减少了因为疾病带来的伤害和家庭经济负担。珀金埃尔默本次推出的新产品NeoBase2试剂盒在筛查病种上更加丰富了,这无疑是为我们未来的工作提供了更有力的工具。”据了解,肾上腺脑白质营养不良(x-linked adrenoleukodystrophy,ald)是x染色体上(xq28)abcd1(adenosine triphosphate-binding cassette d1)基因突变引起的过氧化物酶体功能异常而导致的脂代谢异常的罕见病,发病率1/21 000~1/15 500。临床主要表现为大脑白质进行性脱髓鞘病变和肾上腺皮质功能不全。该病有两种遗传方式:①常染色遗传,新生儿期发病,较为少见;②x连锁隐性遗传,儿童或青年期发病,主要以听觉和视觉功能损害、智能减退、行为异常、运动障碍为主要表现,预后差。如果在患儿出现临床症状之前早期诊断、积极干预,可提高患者生活质量,延长患者生命。已有临床研究证实,早期患者经造血干细胞移植后5年生存率高达95%,而未经造血干细胞移植的患者5年生存率只有54%。腺苷脱氨酶缺乏症ADA-SCID(ADAD)是由腺苷脱氨酶(ADA)缺陷引起的免疫缺陷病,可导致重症联合免疫缺陷病(SCID),因为严重的复发性感染,在婴儿期通常是致命性的。如果在患儿出现临床症状之前早期筛查,则可实现早期诊断和早期干预治疗。已有的临床研究证实,患者在3.5个月内进行造血干细胞移植,可大大提高患者存活率。目前开展SCID新生儿筛查的方法以TREC分子检测为主,如将串联质谱技术与TREC分子检测相结合,可迅速指明是ADAD或其他类型的SCID,也更有利于检测晚发型ADAD(约占ADAD的~15%-20%)。珀金埃尔默大中华区诊断事业部总经理徐晔女士表示:“我们选择母亲节之际发布NeoBaseTM2串联质谱检测试剂盒,是希望给每个新生儿宝宝扫除成长路上的潜在风险,让宝宝们健康快乐的成长,更让妈妈们安心。我们期许在社会各界的努力下,在专家们的指引下,通过技术的进步造福更多的遗传代谢病患者。未来珀金埃尔默也将继续秉承为创建更健康的世界而持续创新的公司愿景和使命,坚持研发新的产品,为中国新筛事业贡献自己的力量。”
  • 西安光机所在中红外空芯反谐振光纤研究方面取得进展
    近期,西安光机所光子功能材料与器件研究室郭海涛研究员团队在中红外空芯反谐振光纤(HC-ARF)研究方面取得重要进展。科研团队基于自研的硫系玻璃材料研制出一款“七孔接触式”HC-ARF,理论成功预测并通过实验验证光纤在中红外波段存在多个低损耗传输通带,兼具优异的高阶模抑制特性,并且存在进一步降低光纤损耗至0.01 dB/m的空间(比目前实芯阶跃型硫系光纤损耗低1个数量级以上)。相关研究成果发表在Optics Express。论文第一作者为西安光机所博士生张豪,通讯作者为郭海涛研究员。21世纪以后,中红外光纤激光器的功率/脉宽不断突破,但红外光纤材料的本征缺陷也越来越突出,如非线性、色散、光致损伤、材料吸收损耗等,这在传统实芯光纤中很难获得实质性突破,这些特征也就成为了制约中红外光纤技术发展的瓶颈。近年来,基于反谐振效应的HC-ARF因其传输带宽、激光损伤阈值高、传输损耗低和模式纯度高等优异特性而逐渐获得关注。虽然HC-ARF应用领域在不断扩张,但光纤拉制难度也成为了笼罩在研究人员头顶的一朵乌云,实际光纤损耗一直徘徊在几个dB/m水平。诸多国际知名公司或科研机构都在集中力量攻克这一难题,国内也鲜有光纤实际制备的相关报道。该成果团队怀着“解放光纤技术应用中的材料限制”的梦想,开始了对中红外空芯反谐振光纤的探索。他们从实际制备和应用角度出发,基于红外玻璃材料特点,创新性提出“七孔接触式”结构,利用有限元法对光纤的限制损耗、弯曲损耗、材料损耗和高阶模抑制等光纤性能进行理论仿真,基于As40S60硫系玻璃结合堆积拉制法和双路气压控制技术,成功制备出结构复现性良好的HC-ARF。测试数据表明,该光纤具有高阶模式抑制特性和多个低损耗传输通带,在4.79 μm激光波长处损耗仅为1.29 dB/m。此外,研究团队还深入研究了不同工艺参数下光纤结构的演化规律,分析造成额外光纤损耗的关键因素,并对该结构光纤的理论损耗极限进行了预测,为HC-ARF的结构设计和拉制提供理论支撑。图(a)堆积拉制法和双路气压控制技术(b)光纤预制棒 (c)光纤的理论损耗与实测损耗该项研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、广东省光纤传感与通信技术重点实验室开放基金的资助。光子功能材料与器件研究室的主要研究方向是西安光机所的优秀传统学科,它围绕高科技领域对光子功能材料和器件的需求,开展光子功能玻璃、特种光纤及器件的制备和应用技术研究,建立了“玻璃-光纤-器件”全链条一体化研究平台,研制了覆盖“可见-近红外-中红外-太赫兹”波段的增益、通信、传能及成像光纤和器件,性能优良,是国内特种玻璃、光纤材料研制的优势单位之一。
  • 包装密封性测试仪的检测原理与应用
    包装的密封性直接影响到产品的质量和安全性,尤其是在制药、食品、化妆品等行业中。包装密封性测试仪通过一系列可靠的检测手段,有效评估包装的密封性能,确保产品在生产、运输和存储中的安全性。了解更多包装密封性测试仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/netshow/C572455.htm检测原理解析包装密封性测试仪的核心检测原理基于内外压差的变化。通过对真空室进行抽真空操作,试样内外产生了显著的压差。将包装试样浸入水中,观察其中的气体是否有外逸现象,以此判定包装的密封性能。如果包装在压力变化下没有发生气体泄漏,说明其密封性良好;相反,如果有气泡产生,则表明存在泄漏点。另一个检测方法是观察试样的形变和恢复过程。将试样放置在真空环境中,观察其膨胀情况。随后,解除真空环境,观察试样是否能够恢复原状。这一过程可以有效评估包装材料的耐压性和结构稳定性。广泛应用领域包装密封性测试仪在以下行业和包装类型中有着广泛的应用:制药行业:药用玻璃瓶、西林瓶、塑料固体瓶、注射器、滴眼剂瓶、药包材医疗器械:医疗器械包装、移液管、扎盖食品行业:真空包装袋、罐头、奶粉袋、果冻杯、铝箔袋化妆品与日化行业:化妆品瓶袋、铝塑软袋通过针对这些领域的不同包装类型进行密封性和微生物侵入检测,确保产品的安全性和质量。行业应用价值包装密封性测试仪已经成为制药厂家、药包材生产企业、药检中心、医疗器械公司、食品企业以及化妆品企业中重要的检测工具。通过严格的密封完整性检测,这些行业可以确保产品的质量符合标准,减少因包装缺陷导致的安全隐患,提升消费者对产品的信任度。无论是在制药还是食品、化妆品等领域,包装密封性测试仪都扮演着至关重要的角色,保障了产品的安全性和可靠性。
  • 专家约稿|碳化硅功率器件封装与可靠性测试
    1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料,目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去,硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而,随着硅基功率器件已经接近其物理极限,进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃,而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面,由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品,并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进,基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小,有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高,但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显,例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍,并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比,SiC器件的开关能量小10-20倍,最大开关频率估计高20倍。由于这些优点,预计到2022年,SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元,复合年增长率(CAGR)为28%,预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而,从器件的角度来看,挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少,短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明,这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面,生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服,但制造工艺还需要改进,以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆,从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后,其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年,SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管(JFET),在那个时间段左右,各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中,生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年,Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化,Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年,Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后,其他器件供应商,包括三菱、赛米控、富士和英飞凌,自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下,SiC器件最初是作为分立元件推出的,而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证,这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障,因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性,成本较低,而模块的优势在于性能较高,一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展,但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例,这是一个成熟的标准。然而,它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法,这是形成多芯片模块(MCM)互连的标准方法,因为它易于使用且成本相对较低。然而,这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性,已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先,封装的电寄生效应太高,以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二,封装的热阻太高,而热容量太低,这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三,构成封装的材料和元件通常与高温操作(200℃)不兼容,在升高的操作温度下,热机械可靠性恶化。最后,对于即将到来的高压SiC器件,承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之,不是器件本身,而是功率模块的封装是主要的限制因素之一,它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此,应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征,并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展,环保问题与能源问题愈发严重,为了提高电能的转化效率,人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅(SiC)材料作为第三代半导体材料,具有禁带宽度大,击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比,SiC器件的开关能耗要低十多倍[4],开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高,而且结电容较小,栅极电荷低,这就导致器件开关时,电压和电流变化很大,寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象,造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题,除了器件本身加以改进,在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先,电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的,这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制,通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时,设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此,需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题,并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止,功率半导体的封装工艺中,铝(Al)引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板,陶瓷覆铜板(Direct Bonding Copper,DBC)是一种具有两层铜的陶瓷基板,其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上,顶部则使用铝引线键合。底板(Baseplate)的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能,并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连(通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合)、电绝缘(使用DBC陶瓷基板)、器件保护(通过封装材料)和热管理(通过底部)。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试(2000万次无故障循环),并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行,不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成,即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳,如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成,从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起,为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中,将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素,通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导,与其他金属部件(如底板和散热器)进行电气隔离,并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜(DBC)基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材,因为它们具有优良的性能,不仅能满足电气和热的要求,而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中,夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3,AlN,Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件,在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性,SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时,需要注意的重要特征是:与使用温度有关的熔化温度,与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性,高机械强度,低弹性模量,高抗蠕变性和高抗疲劳性,高导热性,匹配的热膨胀系数(CTE),成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE(与绝缘基板相匹配)是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu,AlSiC,CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块,重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化,这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响,如潮湿、化学品和气体。此外,封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘,以抵御电压水平的提高,而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳(包括盖子)可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中,它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子,并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃(DAP)、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯(PBT)是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后,许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上,用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后,正如前面所讨论的那样,通过使用铝线进行电线连接,实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后,用分配器将封装材料沉积在元件的顶部,并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准,在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续,但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先,人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧,这需要时间来解决。因此,考虑到及时的市场供应,模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容,因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本,这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法,但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变,它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸,并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而,由于与高开关频率相关的损耗,大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示,随着频率的增加,使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降,在20kHz时已经下降到73%。另一方面,在相同的频率下,SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出,硅基器件在高频运行中显示出局限性,而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品,但如果要充分利用其快速开关的优势,还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应,这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图,该模块由高低两侧的开关和二极管对组成,如图1.4所示,其中有一组最关键的寄生电感,即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中,而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲,在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力,负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失,杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加,从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成,即从驱动板到器件的栅极接触垫,以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振,导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时,如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称,那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时,di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的(通常是相反的)电压源,导致di/dt的斜率下降,扭曲了栅极信号,并限制了开关速度。此外,共源电感可能会导致错误的触发事件,这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt,而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt,也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容,也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如,汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中,由于dv/dt较低,约为3 kV/µs,因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而,SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级,最高可达50 kV/µs,使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明,由于SiC器件的快速开关速度,传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外,电容寄也会减缓电压瞬变,在开关期间产生过电流尖峰,并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射,这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一,主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化,以取代冗长的线束,并通过优化布局设计,使功率器件接近。第二,由于制造上的不兼容性和安全问题,栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外,在平行芯片的情况下,布局应该是对称的,以避免电流不平衡。第三,需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现,例如开尔文源连接。第四,应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流,比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率,但在运行的功率模块中,这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降,以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期,功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下,SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多,这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式,芯片尺寸的缩小,例如芯片边缘的长度,会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少,这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说,随着芯片面积的减少,SiC器件所需的热阻需要提高。然而,即使结合最先进的冷却策略,如直接冷却的冷板与针状翅片结构,假设应用一个70kVA的逆变器,基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标,该值需要低于0.2 Kcm2/W,这只能通过创新方法实现,比如双面冷却法。同时,小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束,这不仅限制了电流处理能力,也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上,这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度,因此不仅需要降低热阻,还需要改善热容量,以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中,应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一,为了降低热阻,需要减少或消除热路中的一些封装层;第二,散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平,这可能需要改变互连方法,比如采用更大面积的接头;第三,封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如,用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四,喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的,因此它们被保存在暖箱中,以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件,因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术,而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外,在室温下具有柔性和顺应性的材料,如硅凝胶,在-180℃时可能变得僵硬,在封装内产生巨大的应力水平。因此,SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材,以尽量减少应力。其次,另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中,在-180℃-125℃的极端温度范围内,对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施,提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力,实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究,研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响,进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节,利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件,对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真,减小研发周期、降低设计研发成本,保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上,结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验,解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题,最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下:图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中,需要综合考虑很多问题,例如:散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小,热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时,基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计,由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加,MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此,MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外,芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果:图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后,采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布,根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整,直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言,从上往下为一个 8层结构:绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型:导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要,为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格,包括:1700V 75A/100A/125A;2500V/50A;3300V/50A/62.5A;600V/100A;1200V/100A;4500V/42A;6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型(确定芯片规格及其数量),精确分析多芯片并联时的均流性能,首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上,针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型,搭建一个系统及的仿真平台,从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构,其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2,模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀,而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异,导致在相同工况时,每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后,采用FLOTHERM软件的热分析模块,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布的数值解,为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级,MOSFET模块所使用芯片的规格不同,芯片之间的连接方式也不同。因此,详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块,布局阶段考虑的因素会有所不同,具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种:静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE(sat)不一致所引起;而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外,栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步;驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同;驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡;以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计-生产-测试-改进设计等一系列过程,可以获得丰富的设计经验,并对其进行归纳总结,提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路,形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下,使用焊料,通过加热和加压,使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术,保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好,空洞率小,焊层均匀,焊接牢固。通常情况下.影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”,产生焊接空洞的原因,一是焊接过程中,铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞,真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差,压差能够克服焊料粘度,释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞,一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的,这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化,即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层,使被焊接面有良好的浸润性.加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的,经过多年的研究改进,已成为高功率,大电流,多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高,但其对工艺条件的要求也较高,例如工艺设备条件,工艺环境的洁净程度,工艺气体的纯度.芯片,DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况.焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一,目前90%以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下,将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活,同时产生塑性变形,芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点,使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同,引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状,又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中,最常见的功率互连方法是引线键合法,大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流,故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面,这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺:功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的,常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳,按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本,设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展,促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接,形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑,保护模块内部组件,防止灌封材料外溢,保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高,耐高温,不易变形,防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块,将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中,提高组件间的绝缘,提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定,无腐蚀,具有绝缘和散热能力,膨胀系数和收缩率小,粘度低,流动性好,灌封时容易达到模块内的各个缝隙,可将模块内部元件严密地封装起来,固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等,对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验,栅极电荷试验等进行例行和型式试验,确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下:(1)焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。(2)外壳采用PBT材料,端子裸露部分表面镀镍或镀金。(3)内引线采用超声压接或铝丝键合(具体视装配图设计而定),功率芯片采用铝线键合。(4)灌封料满足可靠性要求,Tg150℃,能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。(5)底板采用铜材料。(6)陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。(7)镀层要求:需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装,不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程(1)芯片CP测试:对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试,将失效的芯片筛选出来,避免因芯片原因造成的封装浪费。(2)划片&划片清洗:将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片,划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装;划片后对金属颗粒进行清洗,保证芯片表面无污染,便于后续工艺操作。(3)丝网印刷:将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上,使用丝网印刷机完成,通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果,经过验证后最终确定合适的图形。(4)芯片焊接:该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接,采用相应的焊接工装,实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉,采用真空焊接工艺,严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数,专用焊接工装完成焊接工艺,实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接,要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内,芯片周围无焊球或堆焊,焊接质量稳定,一致性好。(5)助焊剂清洗:通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分,在焊接过程中挥发并残留在焊层周围,因助焊剂表现为酸性,长期使用对焊层具有腐蚀性,影响焊接可靠性,因此需要将其清洗干净,保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗,去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物,保证子单元表面清洁。(6) X-RAY检测:芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节,直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此,使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查,通过调整产生 X 射线的电压值和电流值,对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。(7)芯片键合:通过键合铝线工艺,完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接,从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数,通过调整键合压力,键合功率,键合时间等参数,并根据产品的绝缘要求和通流大小,设置合适的键合线弧高和间距,打线数量满足通流要求,保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固,键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落,满足键合铝线推拉力测试标准。(8)模块焊接:该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配,使用真空焊接炉实现焊接,焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。(9)超声波检测:该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查,模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤,焊接空洞率低于 5%。(10)外壳安装:使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶,保证模块安装后的密封性,完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确,外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。(11)端子键合&端子超声焊接:该工序通过键合铝线工艺,实现子单元与电极端子的电气连接,形成模块整体的电气拓扑结构;可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接,超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度,较低的热应力、焊接质量高等优点,使得焊接具有更好的可靠性,在功率模块产品中应用越来越广泛。(12)硅凝胶灌封&固化:使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封,实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置,完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分,胶体配比准确,胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的:考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理:器件在使用时经常连接的负载是感性的,或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时,电路中电流会突然下降,变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压,这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上,使器件在瞬间承受一个陡增的电压,这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a)的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的,被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b)。图4.1 a)雪崩能量测试电路图;b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中,电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上,可知电流刚开始下降时,电感储存的能量为1/2*ID2*L,所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量,为1/2*ID2*L。试验目标:在正向电流ID = 20A下,器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤:将器件放入测试台,给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加,直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准:可靠性试验完成后,按照下表所列的顺序测试(有些测试会对后续测试有影响),符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,突然使器件通过大电流,观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理:当器件工作于实际高压电路中时,电路会出现误导通现象,导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件,器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏,系统中会设置保护电路,在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长,需要器件能够在该段时间内不发生损坏,因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式,分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路(比如负载失效)而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一,也称为“硬短路”,是指IGBT从关断状态(栅压为负)直接开启进入到抗短路测试中;抗短路测试方式二,是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下(此时栅压为正,漏源电压为正但较低),进入到抗短路测试中;抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负(与器件反并联的二极管处于续流状态,所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右,,栅压为正),进入到抗短路测试中。可知,器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压,只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2,将器件直接加载在电源两端,器件初始状态为关断,此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲,器件开启,从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压,考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2,图中L_load为实际电路中的负载电感,L_par为电路寄生电感,L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时,将L_load下端连接到上母线(Vdc正极),这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时,S1断开,DUT开通,电流从L_load和DUT器件上通过,开始测试时,S1闭合,L_load瞬时被短路,电流沿着L_sc和DUT路线中流动,此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,因此会有大电流会通过DUT,考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时,维持图4.2结构不变,先开通IGBT2并保持DUT关断,此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通,接着关断IGBT2,那么D1会自动给L_load续流,在此状态下开启DUT栅压,DUT器件处于栅压开启,但漏源电压被截止状态,然后再闭合S1,大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1) 抗短路测试方法一:图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压,给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲,在被试器件被开启的时间内,器件开通期间处于短路状态,且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长(Tsc),Tsc越大,抗短路能力越强。在整个短路时长器件,器件所承受的能量,为器件的短路能量(Esc)。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力,也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V,C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定,C1的要求是维持Vdc的稳定,C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大(5%之内可接受)。C2,C3主要用于给器件提供高频、中频电流,不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下,逐渐增大栅极脉冲宽度(PW)的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出,Id峰值出现在1 μs和2 μs之间,随着开通时间的增加,Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段,是因为器件开启时有大电流经过器件,在高压的共同作用下,器件温度迅速上升,因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数,所以MOSFET沟道电阻减小,Id则上升,在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定;随着大电流的持续作用,器件整体温度进一步上升,器件此时的导通电阻变成正温度系数,器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大,这时器件Id将逐渐减小。所以,整个抗短路能力测试期间,Id先增加后下降。此外,测试发现,当脉冲宽度增加到一定程度,Id在关断下降沿出现拖尾,即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后,进一步增大脉冲宽度,器件将损坏,并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试,定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长,代表器件的抗短路能力越强。测试发现,低温有助于器件抗短路能力的提升,原因是因为,低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现,器件抗短路测试失效模式主要有两种:1、器件承受高压大电流的过程中,局部高温引起漏电流增加,触发了器件内部寄生BJT闩锁效应,栅极失去对沟道电流的控制能力,器件内部电流局部集中发生热失效,此时的表现主要是器件的Id电流突然上升,器件失效;2、器件温度缓慢上升时,导致器件内部材料性能恶化,比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效,主要表现为器件测试过程中Vgs陡降,此时,器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压,只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起,所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域(沟道部分)及高电场区域(栅氧底部漂移区)。因此,要提升器件的抗短路能力,要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手,降低电场峰值及电流密度,此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2) 抗短路测试方法二:图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5,抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段:(1)漏源电压Vds低,Id电流上升:当负载被短路时,大电流涌向DUT器件,此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,DUT漏源电压较低,Vdc电压主要分布在杂散电感上,所以Id电流以di/dt=Vdc/(L_sc+L_par)的斜率开始上升。随着Id增加,因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd,会带动栅压上升,此时更加促进Id电流的增加,形成一个正循环,Id急剧上升。(2)Id上升变缓然后开始降低,漏源电压Vds上升:Id上升过程中,Vds漏源电压开始增加,导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低,导致电流上升率di/dt减小,Id上升变缓,当越过Id峰值后,Id开始下降,-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。(3)Id、Vds下降并恢复:Id,Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述,抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3) 抗短路测试方法三:图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6,抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致,仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰(如图4.6中红圈),这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启,Vds为反偏的状态,所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程,引发一个小小的电压峰,这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外,器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说,在电机驱动应用中,开关管的占空比一般比续流二极管高,所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压,这种情况下,只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式,则第二种抗短路模式的可能性更大。然而,当一辆机车从山上开车下来,电动机被用作发电机,能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点,这种操作模式下,如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路,则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法,是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路,在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时,钳位电路钳住栅极电压,就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标:常温下,令Vdc=600V,通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间,从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间,直至器件损坏,测试过程中保留测试曲线。需要注意的是,在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。试验步骤:搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中,保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间,给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压,使器件开通t0时间,观察器件上的电流电压曲线,判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏;如未损坏,等待足够长时间以确保器件降温至常温状态,设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us,再次开通,观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准:器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间,器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,对器件施加半正弦正向高电流脉冲,使器件在瞬间发生损坏,观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理:下面以SiC二极管为例,给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定,电流和压降越高,器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的,因此导通压降越小的器件瞬态功率越低,器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下,电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担,因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻,减小器件功率、提升抗浪涌能力。a)给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线,图4.7 a)曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a)二极管浪涌电流的实测曲线; b)浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中,器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞,且浪涌电流越高,器件在电流下降和上升过程中的压降差越大,该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时,I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰,曲线斜率突变,器件发生了失效和损坏。器件失效后,瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象,电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是,在施加浪涌电流的过程中,SiC JBS 二极管的瞬态功率增加,但散热能力有限,所以浪涌过程中器件结温增加,SiC JBS 二极管压降也发生了变化,产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中,随着电流的增加,器件的肖特基界面的结温会增加,当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中,结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异,导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大,从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高,器件的肖特基界面处的结温越高,因此导通电阻就越大,而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因,使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线,如图4.7 b)所示,在 40 A 以上浪涌电流下,结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下,最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时,最高结温已达1119 K,这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属,引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出,浪涌电流越高,结温升高的变化程度就越大,56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A,最高结温就相差 543 K,最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大,正向压降快速增加。因此,电流上升和下降过程中,器件的导通压降会更快速地升高和下降,使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大,是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中,随着浪涌电流的升高,二极管的功率增加,产生的焦耳热增加,导致了结温上升;另一方面,结温上升,导致器件的导通电阻增大,压降进一步升高。导通电压升高,导致功率进一步增加,使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈,致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时,触发这个正反馈,器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长,浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融,使得电极和芯片之间短路,还会导致导通压降退化和峰值电流退化,并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因,应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al,以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中,都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力,也可以搭建电路实现。但是存在的问题是,MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的,栅压越大,导通电阻越低,耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压,是一个需要仔细探讨的问题。试验目标:我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关,但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考,建议测试时,在给定栅压下(必须确保器件能导通),对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波,直到器件发生损坏。试验步骤:器件安装在测试台上后,器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波,施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值,直至器件被打坏。试验标准:器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法,通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见,可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是,上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述,如何通过测试结果来评估器件的使用寿命,并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁,就得通过可靠性寿命评估模型来实现。
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    食品包装企业在确保产品质量和安全方面扮演着至关重要的角色。薄膜拉力机、摩擦系数仪和密封性测试仪是品控过程中不可或缺的仪器,它们各自在包装材料的测试和质量控制中发挥着独特的作用:薄膜拉力机:薄膜拉力机用于测量包装材料(如塑料薄膜、复合材料等)的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量等力学性能。这些参数对于评估包装材料的耐用性、抗破损能力和在实际使用中的可靠性至关重要。通过拉力机测试,可以确保包装材料能够承受一定程度的物理冲击和拉伸,从而避免在运输和存储过程中出现破损。摩擦系数仪:摩擦系数仪用于测定包装材料的滑动摩擦系数,这对于评估包装材料在生产线上的运行特性非常重要。低摩擦系数可以减少包装过程中的磨损,提高生产线的效率,同时也可以降低包装材料在储存和运输过程中的粘连问题。适当的摩擦系数有助于确保自动包装机械的顺畅运作,减少停机时间和材料浪费。密封性测试仪:密封性测试仪用于检测包装的完整性和密封强度,这对于食品包装尤为重要,因为密封的可靠性直接关系到食品的保质期和卫生安全。通过密封性测试,可以确保包装无泄漏,防止外界污染物和微生物的侵入,保障食品的质量和安全。密封性测试也有助于检测包装材料的耐压性和耐穿刺性,特别是在包装易碎或易受外界环境影响的食品时。综上所述,薄膜拉力机、摩擦系数仪和密封性测试仪是食品包装企业品控的必备仪器,它们分别从材料的力学性能、生产线的运行效率和产品的安全密封性等方面,为保证食品包装质量提供了强有力的技术支持。通过这些仪器的严格测试和控制,食品包装企业能够提供更加可靠和安全的包装解决方案,满足消费者和法规的要求。更多相关产品信息、解决方案、行业动态可关注山东泉科瑞达仪器官网
  • 低损多模反谐振空芯光纤研制方面取得新进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所单元技术实验室与国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院(简称“杭高院物光学院”)胡丽丽教授工作室合作,在低损多模反谐振空芯光纤的研发制备研究中取得重要进展。该研究成果以“Low-loss multi-mode anti-resonant hollow-core fibers”为题发表于美国光学协会期刊《光学快讯》(Optics Express)。   近年来,反谐振空芯光纤因具备宽带、低损的传输特性而广受关注。利用仅有波长量级厚度的负曲率玻璃芯壁,反谐振空芯光纤能将绝大部分光束缚于空气芯中,从而克服了基体材料本征的影响,展示出超低材料损耗、超低色散、超低非线性和极高激光损伤阈值的特性,是未来高效传输超高功率激光以及紫外/中红外极端波长激光的有力备选材料。目前报道的反谐振空芯光纤大多以5至8个包层毛细管设计为主,并利用芯包相位匹配原则实现准单模传输。然而,单模设计在应对高功率、低光束质量激光的传输时很可能造成耦合效率低下和潜在的激光损伤,而低损多模反谐振空芯光纤则有望解决这一问题。目前,该方向研究仍处于起步阶段,有关仿真研究提出的低损多模反谐振空芯光纤结构较为复杂,制备困难,目前尚无具备实用性的低损多模反谐振空芯光纤报道。   在本项研究中,研究人员设计制备了包层区域由18个扇形谐振器组成的反谐振空芯光纤,其中芯径约66 μm而光纤外径约为193 μm。经过截断法测试,所研制的光纤具备近一个倍频程的传输带且平均损耗低于0.5 dB/m,其中1微米附近损耗更低于0.1 dB/m。此外,弯曲半径大于8 cm时在1微米附近因弯曲引发的损耗不超过0.2 dB/m。研究人员进一步使用S2技术来表征23.55米反谐振空芯光纤中的多模传导特性,结合仿真总共鉴定了七种类LP模式成分。此外,研究人员还通过放大相同的设计制备了用于中红外波长传输的多模反谐振空芯光纤,并且传输带可扩展到4μm以上。新型低损多模反谐振空芯光纤的出现为解决劣化光束质量激光(如固体激光器,光参量放大器等)高功率长距离传输提供了可能。图1 所制备空芯光纤的(a)电镜图和(b)(c)传输/损耗性质图2 差分群时延曲线及其中红星标记峰处的模式重建图:(a-i)S2测试结果;(j-t)仿真结果
  • 高性能集成化射频MEMS谐振器件
    table width=" 633" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" align=" center" tbody tr style=" height:25px" class=" firstRow" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign=" bottom" width=" 501" height=" 25" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 高性能集成化射频MEMS谐振器件 /span /strong /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 单位名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 501" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 中科院半导体研究所 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 联系人 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 168" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 杨晋玲 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 161" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 联系邮箱 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 172" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" jlyang@semi.ac.cn /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果成熟度 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 501" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" □正在研发& nbsp & nbsp √已有样机& nbsp & nbsp □通过小试& nbsp & nbsp □通过中试& nbsp & nbsp √可以量产 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 合作方式 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 501" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" √技术转让& nbsp & nbsp & nbsp √技术入股& nbsp & nbsp & nbsp √合作开发& nbsp & nbsp & nbsp √其他 /span /p /td /tr tr style=" height:304px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 633" height=" 304" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 成果简介: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 射频MEMS谐振器件是基于半导体微纳加工技术制备的高性能、集成化硅基时钟器件,具有高性能、低功耗、低成本、可与IC集成等优势。是对石英产品的升级换代,正以120%的年增长率,逐渐取代石英晶体振荡器。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 本项目将在国内首次实现高性能MEMS谐振器、振荡器等射频谐振电子器件的产业化,打破国外公司的技术垄断。我们拥有高频率、高Q值MEMS谐振器件的设计、加工、封装、测试等整套技术,主要的关键技术包括:创新的采用圆盘谐振结构的面内振动模态,实现高频率的谐振输出,降低能量损耗。开发了高成品率的硅基谐振器件微纳加工技术和高可靠性的圆片级封测技术,制备高性能谐振器;利用高增益、低噪声的驱动电路和温度补偿电路构成高稳定性振荡器,开发了射频MEMS器件的小信号测试技术,可实现大规模制备与测试,大幅降低器件成本。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 本项目的创新点包括:国内首次实现具有高频、高Q的特性的MEMS谐振器、振荡器等器件,属于技术创新;高性能的驱动电路设计,提高了振荡器的系统稳定性;MEMS振荡器的高可靠性硅基集成加工,实现高成品率的批量生产,与CMOS工艺兼容等特点,可取代分立的石英晶振产品,集成在功能芯片中作为电路系统的时钟器件。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 由于MEMS谐振器对加工精度的要求很高,加工误差将导致频率的改变,且电极和圆盘之间的间隙也只有几十纳米的量级,普通微加工技术难以实现低成本、批量化的纳米尺度加工。因此,我们采用了牺牲层释放技术,实现纳米间隙的加工。同时采用新型支撑结构和圆盘一次刻蚀,填充的技术,实现了图形的自对准,避免了多次套刻产生的工艺误差。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 本产品具有高频、高Q、可集成、低功耗等特性,MEMS 谐振器和振荡器的整体性能与国外先进水平相当,实现国内首家大规模供货的射频谐振器件公司,可快速进入石英晶振的市场。 /span /p /td /tr tr style=" height:75px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 633" height=" 75" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 应用前景: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:24px" span style=" font-family:宋体" 如果把中央处理器芯片比喻为现代电子系统的大脑,那么时钟组件当之无愧是其心脏。一颗健康、稳定、持久的“心脏”,将直接影响到电子系统的功能和可靠性。谐振器件就是电子系统中的频率参考源,即时钟器件,产生固定周期振荡信号的器件。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:24px" span style=" font-family:宋体" 每个现代电子产品中都不止一个频率参考源。每年生产的频率参考源器件数以百亿计。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:24px" span style=" font-family:宋体" 一般分为石英谐振器、MEMS谐振器和陶瓷谐振器。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:24px" span style=" font-family:宋体" 陶瓷谐振器体积大,一般较少使用。石英作为时钟市场的主流技术,一直占据着霸主地位。但受传统制造工艺限制及下游原材料(起振电路和基座)市场的垄断,性价比难以进一步提升。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" MEMS /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 谐振器具有体积小、成本低、可与电路集成等优点,是未来通信系统的热门研究对象,是石英谐振器的升级换代产品。目前,MEMS的振荡器产品已经广泛应用于消费电子领域,如智能手机、数码相机等,影音设备,如摄录机、机顶盒、音响设备等以及网络和通信领域,如以太网转换器、路由器、基站等电子产品和工业基础电子系统中。MEMS振荡器已经被应用于iphone7手机中作为时钟芯片,全球数以亿计的智能手机出货量,给MEMS振荡器创造了巨大的市场机会。 /span /p /td /tr tr style=" height:72px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 633" height=" 72" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 知识产权及项目获奖情况: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" a title=" 一种频率可切换的微机械谐振器及其制备方法" span style=" line-height:150% font-family: 宋体 color:windowtext text-underline:none" 一种频率可切换的微机械谐振器及其制备方法 /span /a span style=" line-height:150% font-family:宋体" (申请号CN201310750721.X) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" a title=" 频率可调的MEMS谐振器" span style=" line-height:150% font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none" 频率可调的MEMS /span span style=" line-height:150% font-family: 宋体 color:windowtext text-underline:none" 谐振器 /span /a span style=" line-height:150% font-family:宋体" (申请号CN201310306960.6) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" a title=" 频率可切换的微机械谐振器" span style=" line-height:150% font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none" 频率可切换的微机械谐振器 /span /a span style=" line-height:150% font-family:宋体" (申请号CN201310178457.7) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" a title=" MEMS振荡器" span style=" line-height:150% font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none" MEMS /span span style=" line-height:150% font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none" 振荡器 /span /a span style=" line-height:150% font-family:宋体" (申请号CN201310178827.7) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" a title=" 一种微机械谐振器及其制作方法" span style=" line-height:150% font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none" 一种微机械谐振器及其制作方法 /span /a span style=" line-height:150% font-family:宋体" (申请号CN201310235167.1) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" a title=" 用于微机电系统器件的圆片级三维封装方法" span style=" line-height:150% font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none" 用于微机电系统器件的圆片级三维封装方法 /span /a span style=" line-height:150% font-family:宋体" (申请号CN201110346268.7) /span /p /td /tr /tbody /table
  • 沃特世液相色谱-串联质谱技术测定化妆品和牙膏中禁用物质
    2014年10月28日-上海-日前,针对化妆品和口腔护理品新标准制定的两则新闻引起了业界的关注。国家标准委发布了2014年第一批国家标准制修订计划的通知,通知中提出将制定化妆品中11种青霉素类抗生素、15种喹诺酮类抗生素、5种重金属、7种性激素等48种物质的测定方法。以上物质测定主要采用高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱/串联质谱法等。同时,我国还将制定5项牙膏国家检测标准方法,涉及抗菌剂检测、防腐剂检测、漂白剂检测、维生素类物质检测等,这5项标准都采用高效液相色谱法,计划2015年完成。沃特世(Waters)的超高效液相色谱(UPLC)以及超高效液相色谱-串联质谱联用技术(UPLC-MS/MS)能够对新标准中的抗生素类和防腐剂类等禁用或限用成分进行快速高效分析,帮助企业轻松应对日常分析中遇到的挑战。 化妆品与人们的生活息息相关,已成为必不可少的消费品之一。与此同时,化妆品的安全性也日益成为消费者关注的热点,其中所添加的各种化学物质对人体健康具有潜在的危险,如短时间内使用雌激素、雄激素、孕激素等性激素可使皮肤保持弹性,减少皱纹,促进毛发生长,但长期使用含激素的化妆品可导致色素沉积,皮肤萎缩变薄,甚至致癌。我国《化妆品卫生标准》、《化妆品卫生规范》中均明确规定,雌激素、雄激素、孕激素等激素为化妆品成分中禁用物质。然而,这些成分在市售化妆品中却屡见不鲜。但相对于传统的HPLC技术,采用沃特世公司超高效液相色谱法(UPLC)可在6min内完成同时测定化妆品中15种激素的分离及检测,大幅改善了液相色谱的分离速度、分离度、样品通量和灵敏度,可用于化妆品的实际检验工作和质量控制。 作为处方药的抗生素也是化妆品中的禁用物质,在市售祛痘除螨类化妆品的抽检中却往往都会有检出。对于这类物质的检测,2007版《化妆品卫生规范》中也是采用HPLC法。但分析检测耗时较长,又由于化妆品成分复杂,色谱峰多,故定性困难。采用超高效液相色谱同样可快速准确地检测化妆品中的常见抗生素及甲硝唑。该方法定性准确快速,检出限大大降低,回收率和精密度均符合《化妆品卫生规范》要求,已成为化妆品监督检验方法的发展方向。 同样作为日常个人护理品之一的牙膏等口腔护理产品的安全问题,也日益受到消费者的广泛关注。为了追求口腔疾病的防治效果,一些企业会在其中加入不同类型的抑菌杀菌成分、维生素类物质、防腐剂,甚至抗生素等禁用物质。鉴于之前的牙膏产品检测技术对于以上物质检测尚无统一的标准测定方法,因此在明年出台的5项牙膏国家检测标准方法为解决牙膏等口腔护理产品安全问题提供了明确的方案。将制定的5项牙膏国家检测方法均采用高效液相色谱法,沃特世超高效液相色谱技术拥有比高效液相色谱技术更加快速的分离度和更加准确的分析效果。凭借检测技术的创新,沃特世能为包括牙膏禁限用物质检测及其他口腔护理品的质量控制提供一个很好的平台。 实例证明,超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)能够充分发挥超高效液相色谱的高速、高分力度与串联质谱的高选择性、高灵敏度的优势,为目标化合物的定性定量提供了可靠依据,并为化妆品样品高通量快速检测提供了可靠分析平台,对提高我国化妆品和个人护理品卫生监督水平具有重大意义。 关于更多沃特世化妆品和个人护理品成份检测的解决方案,请点击链接http://www.waters.com/waters/zh_CN/Fine-and-Specialty-Chemicals/nav.htm?cid=134528348&locale=zh_CN或与沃特世化工市场市场经理联系:qi_cai@waters.com 关于沃特世公司(www.waters.com)50多年来,沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)通过提供实用、可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2013年沃特世拥有19亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索分析科学并取得卓越成就。
  • 1196万!自然资源部浅层地热能重点实验室三重串联液质联用仪、数字测井仪、气质联用仪等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:11000024210200096955-XM001项目名称:自然资源部浅层地热能重点实验室建设设备购置(微生物实验室设备、高功率热响应测试仪、数字测井仪、气质联用仪采购)预算金额:583.81 万元(人民币)最高限价:583.81 万元(人民币)采购需求:包号标的名称采购包预算金额(万元)简要技术需求或服务要求01自然资源部浅层地热能重点实验室建设设备购置(微生物实验室设备、高功率热响应测试仪、数字测井仪、气质联用仪采购)583.81自然资源部浅层地热能重点实验室建设本年度任务是购置先进的实验室检测设备,完善实验室科研设施建设,提升浅层地热能理论研究、现场模拟、测试实验、优化设计、监测预警等方面的科研水平,为浅层地热能地质学理论及方法研究、浅层地热能高效转化及应用研究、浅层地热能利用地质环境影响研究提供支撑。设备清单:货物名称数量单位移液器4套小型冷冻离心机2台台式高速冷冻离心机1台高速冷冻落地离心机1台体式显微镜1台普通PCR仪1台样品核酸提取仪1台荧光定量PCR仪1台高功率热响应测试仪2台综合数字测井仪11台综合数字测井仪21台气质联用仪1(含耗材)1台气质联用仪2(含耗材)1台合同履行期限:自合同签订之日起至2024年12月31日止本项目不接受联合体投标。2.项目编号:11000024210200096956-XM001项目名称:自然资源部浅层地热能重点实验室建设设备购置(微生物实验室设备、三重串联液质联用仪采购)预算金额:613.08 万元(人民币)最高限价:613.08 万元(人民币)采购需求:包号标的名称采购包预算金额(万元)简要技术需求或服务要求01自然资源部浅层地热能重点实验室建设设备购置(微生物实验室设备、三重串联液质联用仪采购)613.08自然资源部浅层地热能重点实验室建设本年度任务是购置先进的实验室检测设备,完善实验室科研设施建设,提升浅层地热能理论研究、现场模拟、测试实验、优化设计、监测预警等方面的科研水平,为浅层地热能地质学理论及方法研究、浅层地热能高效转化及应用研究、浅层地热能利用地质环境影响研究提供支撑。设备清单:序号货物名称数量单位1小型离心机2台2大容量低温离心机1台3微生物膜过滤系统1台4厌氧培养箱1台5细胞破碎仪1台6菌落计数器1台7倒置显微镜1台8倒置荧光显微镜1台9控温培养摇床1台10旋涡混合器4台11多用途切向流过滤系统1台12小型垂直电泳系统2台13多功能生物分子成像仪1台14高内涵分析仪1台15小型核酸电泳系统2台16梯度PCR仪1台17三重串联液质联用仪1台合同履行期限:自合同签订之日起至2024年12月31日止本项目不接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2024-09-05 至 2024-09-12 ,每天上午09:30至11:30,下午13:30至16:00(北京时间,法定节假日除外)地点:北京市政府采购电子交易平台 http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home方式:本项目采用电子化与线下流程结合招标方式,相关操作如下:(1)办理CA认证证书(北京一证通数字证书),详见北京市政府采购电子交易平台(hhttp://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home)查阅“用户指南”一“操作指南”一“市场主体CA办理操作流程指引”,按照程序要求办理。(2)于北京市政府采购电子交易平台“用户指南”一“操作指南”一“市场主体注册入库操作流程指引”进行自助注册绑定。(3)招标文件获取方式:供应商按照规定办理CA数字认证证书(北京一证通数字证书)后,自招标公告发布之日起持供应商自身数字证书登录北京市政府采购电子交易平台免费获取电子版招标文件。(4)未按上述获取方式和期限下载招标文件的投标无效。证书驱动下载:(1)于北京市政府采购电子交易平台“用户指南”一“工具下载”一“招标采购系统文件驱动安装包”下载相关驱动。(2)CA认证证书服务热线010-58511086(3)电子营业执照服务热线400-699-7000(4)技术支持服务热线010-86483801售价:¥0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:北京市地质矿产勘查院(本级)     地址:北京市海淀区西四环北路123号        联系方式:张老师,010-51560455      2.采购代理机构信息名 称:华夏林达咨询有限公司            地 址:北京市丰台区富丰路4号工商联大厦A座10层1002            联系方式:关鑫、王悦、林原,010-60716601-8002、17648286786            3.项目联系方式项目联系人:关鑫、王悦、林原电 话:  010-60716601-8002、17648286786
  • Anal. Chem. 封面|基于谐振式微悬臂梁的热重分析技术
    近日,中科院上海微系统与信息技术研究所李昕欣研究员团队报道了一种基于谐振式微悬臂梁的热重分析技术(简称MEMS TGA)。与国际主流的TGA分析仪器相比,该MEMS TGA技术将毫克级的样品消耗量降至10纳克量级,质量变化分辨率从0.1ug提升至1pg,最高升降温速率从50 °C/min提升至数百°C/s,并进一步突破了现有TGA仪器难以测量强氧化剂/爆炸物的使用限制。该MEMS TGA技术还成功与拉曼光谱等表征技术实现了联用,成功实现了TGA-Raman原位实时同步表征,显著提升扩展了TGA的分析能力。相关研究成果以Thermogravimetric Analysis on a Resonant Microcantilever为题,发表在Analytical Chemistry期刊上,并被选为当期的Supplementary Cover论文(图1)。李昕欣团队的博士生姚方兰和许鹏程副研究员为论文的共同第一作者。图1 该工作被选为Analytical Chemistry当期的Supplementary Cover论文英文原题:Thermogravimetric Analysis on a Resonant Microcantilever通讯作者:李昕欣,中国科学院上海微系统与信息技术研究所作者:Fanglan Yao (姚方兰)#, Pengcheng Xu (许鹏程)#, Hao Jia (贾浩), Xinyu Li (李昕昱), Haitao Yu (于海涛), and Xinxin Li (李昕欣)* 背景介绍热重分析技术主要用来测量物质质量随温度变化的关系,被广泛应用于各种功能材料的研发、优化与质量监控。目前商用的热重分析仪器普遍使用高精度热天平进行称重,并利用高温炉来对样品实现加热;每次测试需要消耗毫克(10-3 g)量级的样品,且无法快速升温,测试效率不高。此外,这类仪器无法测试具有腐蚀性或易爆炸性的样品。在联用方面,商用的热重分析仪器通常需要将待测样品密封在TGA测试腔体中,难以与光谱联用,因而无法在加热过程对样品的结构演变进行实时测量。李昕欣团队的论文报道了一种集成片上加热和测温元件的MEMS谐振微悬臂梁,利用该集成谐振微悬臂梁具有的超灵敏质量测量功能(亚皮克量级),实现了微芯片上的热重分析技术(MEMS TGA,其工作原理如图2所示)。该技术只需要纳克(10-9 g)量级的样品即可进行TGA测试,而且可以在1秒钟内将样品加热至1000℃。图文解读图2 MEMS TGA技术的工作原理示意图该论文选取了两种常用的标准样品Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)和Ca2C2O4∙H2O(一水合草酸钙),验证了MEMS TGA技术的优势。如图3所示,当升温速率加快时,传统TGA的热重曲线表现出明显的热滞后效应。而MEMS TGA未表现出明显的热滞后现象,因此可在保证测量精度的情况下更高效地测量样品的热重曲线。图3 标准样品的热重分析结果对比:(a) Cu2(OH)2CO3;(b) Ca2C2O4∙H2O由于MEMS TGA具有皮克(10-12 g)量级的超高质量灵敏度,使得对单颗粒样品的TGA测试成为了可能。本论文利用MEMS TGA技术,首次对直径仅为4微米的单颗粒PS(聚苯乙烯)微球实现了TGA测试。而且在进行TGA测试过程中,同时利用光学显微镜实时观测并记录了PS微球在温度升高过程中的形貌演变(图4)。该技术不仅首次实现了单颗粒的TGA测试,还对TGA的测试过程实现了全程可视化。图4 在显微镜下利用MEMS TGA技术对单颗粒PS微球实现了可视化的热重分析MEMS TGA技术具有更广泛的应用范围,甚至可以测试爆炸物。若使用传统的TGA仪器测试具有爆炸性、腐蚀性或强氧化特性的样品,不仅会损毁TGA仪器,而且具有安全隐患。而MEMS TGA技术每次分析仅需要纳克(10-9 g)量级的痕量样品,消除了该方面的安全隐患,可以对此类危险系数高的样品进行测试。如图5所示,本论文成功利用MEMS TGA技术对强氧化物(高锰酸钾)和爆炸物(TNT炸药)进行了热重分析。图5 MEMS TGA在空气中测得的两种危险化学品的TGA曲线:(a) KMnO4;(b) TNTMEMS TGA与光谱具有很强的联用能力。本论文示意了TGA-Raman同步表征技术:在进行TGA测量的同时,可以将MEMS TGA芯片直接置于Raman光谱的光学镜头下,并将Raman激光束聚焦在样品上。在TGA测量过程中,原位实时采集了材料的拉曼信号,从而实现了TGA-Raman同步表征,其工作原理和部分测试结果如图6所示。图6 TGA-Raman同步表征技术总结/展望综上所述,李昕欣团队提出并开发了一种基于谐振悬臂梁微芯片的材料表征技术——MEMS TGA技术。该技术具有显著的优势:纳克样品量要求、皮克超高质量分辨率、数百°C/s的超快升降温速率、极低的功耗和广泛的应用范围。使用该技术甚至已经可以对单颗粒样品实现TGA测试。该MEMS TGA技术还可以与拉曼光谱仪联用,对样品进行TGA-Raman同步表征。在上述研究基础上,李昕欣团队近期还进一步将该MEMS TGA技术与原位TEM技术进行了联用,在进行气体池 in situ TEM表征的同时,实时原位测试了Ni(OH)2等纳米材料的TGA曲线,首次实现了TGA-TEM的同步表征,该部分工作也于近期发表于Analytical Chemistry (DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01051)。作者简介:李昕欣,研究员,国家杰出青年科学基金获得者。长期研究微纳电子机械系统(MEMS/NEMS)和微纳传感器技术,是该领域国际知名的学者和国内的学术带头人之一。有约300篇SCI论文发表在国际重要SCI期刊如Nano Letters, Nat. Comm., Anal. Chem., Nano Today, JMCA, PRL, Small, IEEE EDL, IEEE J-MEMS等。
  • 绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?
    绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?1 为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数? 这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器,如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作,将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199,既只为三位数且di一位数为1 时,其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1 变为某一读数时,不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时,即读数位数多的比读数位数少的准确度高。2为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源? 这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值,如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。3为什么测量时仪器的读数总是不稳? 一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流,有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律,所以在测量时其读数不稳。 这不是仪器的问题,而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好,对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。4为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大? 这是因为一般物体输出的电流不是恒定流,而仪器有一定内阻,若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高,所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时,读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。 5 为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源? 这是因为机内的电容器充有很高的电压(zui高电压达1200V以上),这些电容器的所带的电能保持较长的时间,如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源,则会将机内的高压电容器很快放电,不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档,虽然断了电源,但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压,将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击,要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。6为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压? 在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压,无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流,这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的(分布)电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低,当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压,在确保被测量物体不会因电压过高击穿时,要先将量程开关拨到104档后关闭电源,再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的,即电压与电流是不符合欧姆定律,有改变电压时由于电流不是线性变化,所以测量的电阻也会变化。
  • 用户论文|国家富硒产品质量检验检测中心:全自动垂直振荡提取-超高效液相色谱-串联质谱法测定鱼肉中地西
    全自动垂直振荡提取-超高效液相色谱-串联质谱法测定鱼肉中地西泮残留量单长海 ,马作江 ,杨周 ,黄山 ,李翔 ,孙辉(国家富硒产品质量检验检测中心,湖北恩施 445000)DOI;10.3969/j.issn.1008-6145.2024.07.011地西泮又名安定,属于苯二氮卓类镇静剂,具有镇静、抗惊厥等作用[1]。近年来,一些不法商贩在鱼类的捕捞和运输过程中非法使用地西泮,导致其在水产品中残留[2]。鱼肉是日常生活不可或缺的食物,人体长期摄入含有地西泮残留的鱼肉后,会产生一系列副作用,如易怒、嗜睡、幻听、头痛、乏力等,甚至可能导致药物依赖和耐药性,严重威胁人体健康[3-4]。许多国家已将地西泮列为动物养殖和运输过程中禁止使用的药物,GB 31650—2019《食品安全国家标准食品中兽药最大残留限量》规定鱼肉中不检出地西泮。目前,从鱼肉中地西泮的监管检验情况来看,检出率较高,是市场监管部门重点监管对象。国家富硒产品质量检验检测中心发表的文章中,作者采用乙腈作为提取溶剂,V20垂直振荡器提取,MCX固相萃取小柱净化,并通过液相色谱-串联质谱法检测,方法提取效率高,净化效果好,降低了样品基质干扰,提高了方法准确性,可用于鱼肉中地西泮残留量的大批量检测。实验相关1、睿科集团 产品支撑2、实验步骤2.1样品处理称取鱼肉试样2 g(精确至0.01 g)于50 mL离心管中,加入15 mL乙腈,在垂直振荡仪中以1 000 r/min振荡5 min。然后,以10000 r/min离心5 min,将上清液转入另一50 mL离心管中。对残渣再加入15 mL乙腈,重复提取并离心一次,合并两次上清液,并用氮气吹干。加入3 mL 5%(体积分数)乙酸水溶液,涡旋1 min。用3 mL甲醇和3 mL水依次活化MCX萃取柱,取备用液过柱,用5 mL 5%(体积分数,下同)乙酸水溶液洗涤,抽干,再用5 mL 10%氨水甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,并在40 ℃下用氮气吹干。用1.0 mL 20%乙腈水溶液溶解残渣,通过0.22 μm滤膜过滤,待上机测试。2.2实验方法以目标化合物质量浓度为横坐标,色谱峰面积为纵坐标,绘制标准工作曲线。取经样品处理的待测溶液进行测定,将目标物色谱峰面积代入标准曲线方程中,得到样品提取液质量浓度,代入样品质量及提取液体积进行换算得到样品中目标物的质量浓度。提取方式的选择V20垂直振荡器,可以根据需要设置振荡频率,无需人工操作。比较提取5min振动频率分别为500、800、1000、1200、1500次/min的提取效率,每个频率称取3个平行质控样,按照2.1样品处理的方法进行样品提取回收率试验。图1为不同振荡频率提取的鱼肉粉中地西泮残留量回收率,从图1中可以看出,当振动频率高于1000次/min时,提取效率无明显差别,因此提取频率采用1000次/min。图1 不同振荡频率提取的鱼肉粉中地西泮残留量回收率比较超声提取法、涡旋提取法和全自动垂直振荡仪提取法对质控样中地西泮提取的提取回收率,提取时间分别为5、10、15、20、30 min。按照2.1样品处理的方法进行样品提取回收率试验。图2为三种不同提取方式的鱼肉粉中地西泮回收率,从图2可以看出,超声法提取效率较低,可能是塑料离心管阻碍了超声波的传递,涡旋法提取效率次之,全自动垂直振荡提取法效率最高。综合以上,选择全自动垂直振荡提取法,以实现批量操作,省时省力,操作简单。图2 三种不同提取方式的鱼肉粉中地西泮回收率完整版论文收录在《化学分析计量》
  • 【安捷伦】从混沌到澄清,无机串联质谱技术和反应池技术发展史
    觉醒吧!无机串接质谱反应池1983 年,VG 和 SCIEX 商品化 ICP-MS,开启了无机元素分析的 ICP-MS 时代。元素的同位素只有一种或少量几种,每种元素(除铟之外)总有一种同位素不与其它任何元素重叠,因此元素之间基本不存在严重的干扰问题。在 ICP-MS 的高温等离子体中产生的多原子离子(Polyatomic Ion)会与元素质量数重叠。例如56ArO 与 56Fe 重叠,75ArCl 与 75As 重叠,80BrH、80CaAr、80ArAr、80CaCa、80SO3、80ArKH 均与 80Se 重叠(文中均为 1 价阳离子,省略上标 “+”,下同)。ICP-MS 本身灵敏度非常高,1 ppt 的重金属元素每秒可以产生大约 1000 个信号计数(1 ppt 的重金属大约相当于 1 吨水中放入四分之一粒芝麻重量的重金属)。而在实际测试中,由于多原子离子重叠造成的本底值,可能无法准确测定 1000 ppt的重金属。为了方便理解这种现象,可以类比成看星星——在空气清澈的黑夜,很容易看到星星;在白天,眼神再好的人也看不到星星,不是因为星星不够亮,而是天空太亮(本底值太高)。为解决多原子离子干扰问题,1997 年 Micromass 公司的 Platform 型 ICP-MS 第一次使用碰撞反应池技术。碰撞反应池分为碰撞模式与反应模式,碰撞模式属于广谱抗干扰技术,对全部干扰均有效,使用最广泛。目前主流 ICP-MS 均可使用碰撞模式,但不同品牌之间的干扰消除效果差异很大。反应模式针对敏感离子具有高效消除的能力,但这种好处不是每个样品都可以享受到。例如,待测样品中往往含有一定盐分(NaCl),或者样品消解时使用了盐酸/高氯酸,上机溶液会含有氯(Cl),Cl 性质活泼,在等离子体中会产生一系列多原子离子,最著名的是 75ArCl,因为它重合在砷元素唯一的同位素上面,导致 As 本底值非常高,根本无法测量。借助氧气反应池技术,As 与 O2 结合成 91AsO,而 75ArCl 不与 O2 反应,解决了 75ArCl 干扰 As 的问题。新问题接踵而来——91Zr。锆(Zr)的质荷比正好与 91AsO 相同,As 避开了 75ArCl 的干扰,又落入 Zr 干扰中。尽管有大量的 Zr 会与 O2 反应离开 91,但剩余的 Zr 足以在 91AsO 处产生严重本底值。Zr 元素存在感很低,其实 Zr 在地壳中含量很高,甚至高于我们熟悉的铜、锌、铬、镍等元素,因此在一些样品中,Zr 含量可能非常很高。有人希望通过改进池的筛选性来增强反应池性能,这一努力效果非常有限。按上面的例子,如果想通过池滤掉 91Zr,那么产物 91AsO 也会被滤掉,如果想滤掉 75,那么 As 都滤掉了, AsO 也无法产生。单级反应池利用质量漂移(mass-shift)消除干扰会严重依赖于基体,在有些样品中效果奇佳的方法换在其它样品中可能错得离谱,结果可靠性差,使用受到限制。在这个例子中,遇到 Zr 含量很低的样品,测量结果很准确;遇到 Zr 含量高的样品,测量结果强烈偏高。单级反应池还可以使用原位反应(on-mass)模式,例如用氨气(NH3)反应掉干扰 52Cr 的52ArC。同样因为进入反应池的离子太多,很多离子会与 NH3 反应,产生 52 的新离子叠加在52Cr 的信号上。业界期待一款同时获取反应模式的高效率又在全部基体下均稳定可靠的新型仪器。有研究人员把目光放到串接质谱上,但世界上还没有无机的串接质谱,德国权威专家 Becker, J. S. 也在著作中写到:三重四极杆质谱不用于无机质谱(Triple quadrupole mass spectrometers are not used in inorganic mass spectrometry),质谱领域酝酿一场风暴。2012 年,沉闷的 ICP-MS 市场迎来了革命——安捷伦 8800 ICP-MS/MS 问世,8800 是世界上第一款无机串接质谱,开创了分析仪器的一个崭新门类,它粉碎了单级质谱进入池的组份过多的枷锁,可以在无干扰的条件下分析,迎来了反应池性能的觉醒!Agilent 8800 ICP-MS/MS大道至简,8800 解决干扰的原理并不复杂,在池前加入一个单质量过滤四极杆,每次只允许一个质荷比通过,精确控制进入池的离子,彻底杜绝了干扰的产生。今天串接质谱 8800 ICP-MS/MS 以及升级型号 8900 ICP-MS/MS 已经在高端研究、半导体、高纯稀土等领域占有不可或缺的位置,仅中国装机量就超过了 300 台。无机串接质谱尚处于觉醒初期的混沌状态,与有机串接质谱技术的高度成熟不同。早期串接四极杆质谱的池采用四极杆方案,因此也被称为三重串接四极杆(Quadrupole)质谱或 QQQ(一般 QQQ 与 MS/MS 等价)。后来仪器设计师发现,池不一定要用四极杆,四极杆具有质量筛选能力,但离子传输能力弱,而池这个地方没有必要进行质量筛选(前面的大四极杆已经彻底筛好了),六极杆具有更高的传输效率,此外,还有不使用多极杆做池的产品。有机串接质谱即使采用六极杆 H(Hexapole)、非多极杆做池,QQQ 这种约定俗成叫法仍在沿用(尽管中间的一个不是 Q),所以不是所有 Q 都是四极杆。在有机质谱中,进入主四极杆前先用一到两组小四极杆预先聚焦和传输离子,性能会有所改善。这些质谱仪也被称为 MS/MS 或 QQQ,而没有被称作 QQQQ 或 QQQQQ。例如,下图的产品中共有 5 组四极杆,这台质谱本质上还是二级串接质谱 MS/MS。因此,不是所有四极杆都可以算成 Q。四极杆 ICP-MS 领域目前仍只有两个大类:单级质谱(ICP-MS),二级质谱(串接ICP-MS/MS)。单级 ICP-MS 应用最广,主流产品均带有中性滤除部件、多极杆池、四极杆质量分析器,尽管仪器内部可能包括两组,甚至更多组四极杆或多极杆,由于还是只包含一级单位质量分辨的质量分析器,因此仍属于单级质谱。Agilent 7900 ICP-MS 结构图串接 ICP-MS/MS 在单级 ICP-MS 基础上,池前加入可质量筛选的四极杆质量分析器,组成二级质谱,目的是对进入碰撞反应池的离子进行准确质量筛选。再继续叠加质量分析器,其总体分辨率却并不能叠加或累积,而是只取决于其中分辨率最高的质量分析器,因此尚未出现叠加更多单位质量分辨质量分析器的多级质谱。目前的串联质谱的发展方向是离子光学系统的不断优化,以提升灵敏度和基体耐受能力,安捷伦已经发展出 4 种用于串接质谱的离子提取及偏转透镜。此外由于串联质谱的质量转移模式等需要控制离子源、透镜、两级质谱、碰撞反应池等多因素,因此软件调谐和方法开发模式的设计成为影响串接性能发挥的“灵魂”。安捷伦凭借长久以来的串接技术积淀,软件平台可以实现更为直观的多参数联合调谐和基于反应及干扰数据库的智能化方法优化。反应模式因不懈努力的安捷伦而觉醒,我们也将继续以真正领先的技术继往开来,激浊扬清,引领无机串联质谱技术和反应池技术的发展,从觉醒后的混沌走向澄清。推荐阅读:1. Agilent 8900 串联四极杆 ICP-MS https://www.agilent.com/zh-cn/products/icp-ms/icp-ms-systems/8900-icp-ms关注安捷伦微信公众号,获取更多市场资讯
  • 液相色谱/串联质谱法临床检测试剂盒历时四年获批
    p   近日,由中科院大连物理化学研究所1808组许国旺研究员领导的团队研发的《血清甘胆酸检测试剂盒-液相色谱/串联质谱法》试剂盒通过了浙江省食品药品监督管理局的审核,获批临床医疗器械证(编号:浙械注准20172401284)。 /p p   精准检测是精准医学的核心和精髓,质谱技术是实现临床精准检测的重要平台之一。自2014年我国批准质谱仪进入临床应用以来,除了用于新生儿遗传代谢病筛查的试剂盒之外,国家食品药品管理局(CFDA)及其分支机构仅批准了三个用于临床辅助诊断的质谱检测试剂盒,严重制约了质谱技术在我国临床的推广应用。 /p p   中科院大连物理化学研究所1808组先后承担了国家传染病重大专项“病毒性肝炎相关肝癌发生发展的代谢特征和个体化用药研究”、国家重点研发计划“精准医学研究”专项等项目,一直致力于肝癌、糖尿病等重大疾病标志物的发现和质谱诊断试剂盒的研发。通过长期的研究,发现并证实血清甘胆酸在肝癌、肝损伤、妊娠期胆汁郁积等疾病的诊断中有重要的价值,研究结果先后发表于Cancer Res.,Hepatology等杂志,并于2013年与试剂盒生产企业杭州康拓生物科技有限公司签订了联合申报协议,共同开展试剂盒的生产、中试及多中心临床试验,历时4年多最终获批。 /p p   《血清甘胆酸检测试剂盒-液相色谱/串联质谱法》试剂盒是首个与肝胆疾病辅助诊断相关的质谱检测试剂盒,也是中科院大连物理化学研究所首个获得医疗器械临床批件的产品,它的批准扫除了此项检测技术在临床应用的门槛,不仅对质谱技术的临床应用有重要的示范意义,而且具有很好的经济及社会效益。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/d5e7d819-a04d-4bbd-8623-b665fd1c50be.jpg" title=" 1.JPG" style=" width: 600px height: 678px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 678" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 许国旺研究员 /strong /span /p p strong 简历介绍: & nbsp /strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p   许国旺: 男,1963年出生。1984年毕业于浙江工业大学化工系分析化学专业,1991年在中国科学院大连化物所获理学博士学位,并留所在国家色谱研究分析中心工作。1995.10-1997.9获得马普(Max-Planck-Institut)研究基金在德国Tuebingen大学医学院工作。1997年9月底回国在大连化物所继续担任题目组长,97年11月提升为研究员。99年5月被聘为博士生导师。2004年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助。在国内外杂志上发表论文300余篇,出版专著四部,申报国家发明专利34件(其中20项已授权)。 /p p   许国旺研究员一直从事色谱及其联用技术的基础理论及应用研究。在复杂样品分离分析、代谢组学技术平台、疾病分型和潜在标志物的研究及中药代谢组学的研究等方面取得突出成绩。 /p p   复杂样品分离分析方法的创新性研究;代谢组学分析技术平台及其在疾病、中药、植物表型、食品安全等方面应用的研究。 /p p   2005年起担任代谢组学研究中心主任,2008年起担任中国科学院分离分析化学重点实验室副主任。 /p p   现为中国化学会色谱专业委员会副主任、中国质谱学会常务理事。是J. Chromatogr. B 的editor及Metabolomics、Chromatographia、J. Pharmaceut. Biomed. Anal.、J. Sep. Sci.等10多个国内外杂志编委。国际高效液相色谱会议科学委员会常委,第30届国际毛细管色谱会议和第33、37届国际高效液相色谱会议副主席。 /p
  • 315万!厦门市仙岳医院购置高效液相串联三重四级杆质谱
    项目名称:高效液相串联三重四级杆质谱项目编号:[350200]FJGC[GK]2021017项目联系方式:项目联系人:郑先生项目联系电话:0592-5131857/957 采购单位联系方式:采购单位:厦门市仙岳医院采购单位地址:福建省厦门市思明区仙岳路387-399号采购单位联系方式:陈先生、5392699 代理机构联系方式:代理机构:福建国诚招标有限公司代理机构联系人:郑先生、0592-5131857/957代理机构地址: 厦门市湖里区金泰路318号企鸣财富中心A栋608单元 一、采购项目内容厦门市仙岳医院购置高效液相串联三重四级杆质谱采购项目进口产品专家论证意见公示厦门市仙岳医院就高效液相串联三重四级杆质谱采购项目拟采购进口产品满足使用需求,现将申请采购进口产品的基本情况、专家论证情况及意见进行公示,公示期为2021年12月14日起至2020年12月21日止(五个工作日)。若对专家组论证意见存在异议,可在公示期内提出,并将相关意见和依据,书面报送采购单位和厦门市财政局。采购人:厦门市仙岳医院联系人:陈先生联系电话:13799750406采购代理机构:福建国诚招标有限公司采购代理机构地址:厦门市湖里区金泰路318号企鸣财富中心A栋608单元联系电话:0592-5131857/957厦门市仙岳医院进口产品专家论证意见公示采 购 人厦门市仙岳医院拟采购产品名称高效液相串联三重四级杆质谱拟采购产品金额315万元项目组织单位厦门市仙岳医院项目使用单位厦门市仙岳医院申请理由1、中国境内无法获取 2、无法以合理的商业条件获取 √3、其他原因阐述一、我单位因诊疗需求,拟采购高效液相串联三重四级杆质谱,要求如下:(一)主要用途主要适用于有机小分子化合物定量、定性分析和研究。临床应用中主要用于新筛、维生素D、固醇类激素、氨基酸、脂肪酸、肉碱的检测,治疗药物监测,毒物鉴定方面的定性定量分析。(二)工作条件1、环境湿度:小于80%。2、环境温度:15-30℃。3、电源:220-240V,单相。(三)技术指标1、液相色谱仪1.1高压二元泵系统(1)流量范围:0.001mL/min-5.00mL/min(2)输液压力:≥66Mpa(3)流量精度:小于0.06%RSD(4)流速准确度 :±1%(5)柱塞冲洗:标配自动清洗柱塞装置(6)在线脱气机:≥5个独立通道1.2柱温箱(1)温度控制范围:室温 +10℃ ~ 85℃(2)温度控制精度:0.1℃以下★(3)同时可放至少6根30cm色谱柱(需提供产品说明书或产品彩页进行佐证)1.3高性能自动进样器(1)自动进样器内外洗针方式:≥3路洗针溶剂并在线脱气,≥4种洗针模式,以保证最低交叉污染;(2)进样量设定范围:0.1uL-50 uL(3)样品瓶数目:≥100位(1.5ml—2ml样品瓶)(4)进样准确度:±1%(5)交叉污染:小于0.004%2、三重四级杆质谱主机2.1质量分析器类型:高效液相串联三重四级杆质谱2.2离子源★(1)标配独立的ESI源和APCI源,质谱仪为桌上台式质谱,方便操作。(需提供产品说明书或产品彩页进行佐证)(2)ESI源流速耐受要求:最大流速3mL/min(必须为不分流的情况下,且灵敏度不损失)。投标时提供多菌灵在不同流速:0.4,0.8,1,2,3mL/min下,灵敏度不损失的谱图数据截图证明。(3)APCI源流速耐受要求:最大流速3mL/min(必须为不分流的情况下,且灵敏度不损失,作为验收指标)。★(4)离子源内具有≥两路加热雾化气,对称加热,辅助加热气最高温度可达750℃以上,该温度必须在质谱软件上可以设置并实现。(需提供产品说明书或产品彩页进行佐证)(5)插拔式可互换ESI及APCI喷针,可在实现ESI源及APCI源的快速更换无需放空质谱真空系统。(6)采用高纯氮气作为雾化气和碰撞气,无需氩气等额外气源,以节省实验成本和提高方便性。(验收核实)(7)离子传输方式: 采用高压离子聚焦技术,压力大于7 mtorr,以确保最佳的离子聚焦效果和离子传输效率。(8)离子源内有主动式负压抽气(机械泵抽压),加速废气、液滴及其他中性分子排出,保证离子流的稳定,保证大批量进样离子源的无污染。★(9)离子源接口要求采用带气帘气技术的一级锥孔结构(非二级锥孔结构),无毛细管或其它任何管路传输,以同时保持高灵敏度和优异的抗污染能力。(需提供产品说明书或产品彩页进行佐证)(10)离子源不同温度对灵敏度的影响:在其他条件不变的前提下,在300-750℃范围内,测定喹乙醇随着离子源温度升高灵敏度升高的数据。投标时至少提供三个温度点下的谱图数据,其中必须包含650℃和750℃温度点。2.3串联质谱碰撞池技术: 采用180°弯曲碰撞池(投标时提供结构图证明),Dwelltime低至2ms时,灵敏度不损失。2.4采取LINAC线性加速措施消除“记忆效应”和“交叉污染”2.5检测器:必须为数字脉冲电子倍增器,能够满足长期大量脏样品定量分析的数据可靠性和重复性。2.6真空系统:特殊的机械泵和长寿命涡轮分子泵组合差分抽气高真空系统, 无需额外水冷却系统,具有自动断电保护功能。2.7质量分析器:采用弹性系数小的陶瓷镀金材质(投标时提供图片证明),保证长时间的使用。2.8气体要求:雾化气和碰撞气只需氮气一种气体,无需额外氩气或其它气体。2.9三重四极杆扫描:全扫描、子离子扫描、母离子扫描、中性丢失扫描、MRM扫描。2.10质谱系统的性能(1)四级杆扫描质量范围(m/z):低质量端5~2000 amu。(2)在 半峰宽0.7amu下, 四极杆扫描速度≥12000 amu/s(3)MRM最小驻留时间(dwell time)≤1ms(4)线性范围:≥6个数量级(5)质量稳定:全质量范围质量优于0.1Da/24hr(6)ESI+灵敏度:1pg 利血平,MRM离子对为m/z609与195,分辨率设置为0.6-0.8 amu(FWHH),过色谱柱,信噪比大于450000:1。★(7)ESI-灵敏度:1 pg 氯霉素,MRM离子对为m/z321与152,分辨率设置为0.6-0.8 amu(FWHH),过色谱柱, 信噪比大于450000:1。(需提供产品说明书或产品彩页进行佐证)(8)仪器重现性:5ppb和50ppb的利血平连续5次进样RSD小于1%。2.11液相和串联质谱仪都具有医疗器械注册证。3、软件3.1自动实现仪器的功能配置、条件优化、数据采集、数据处理、快速定量。3.2软件同时控制液相、质谱,能自动地确保系统待用、进行质量校正;能自动优化分析目标物,自动建立MRM的定量分析参数,达到最佳检测限。3.3能提供“及时”定量数据质量监测,以确定QC或空白样品是否落在用户所需的误差范围内。3.4配备数据独立专业定量分析软件,具备大规模处理数据的能力,可以在同一界面对成百上千个数据分析,并同一界面对每个需要分析的化合物进行分析,自动积分定量处理。(四)配置要求1、液相色谱仪一套:含高压二元泵系统一套、含脱气机一套、高性能自动进样器一套、柱温箱一套。2、三重四极杆串联质谱主机(含独立ESI和APCI离子源及相关配套硬件):一套。3、注射针泵:一套。4、安装调试试剂:一套。5、软件:一套。6、备品备件:6.1透明1.5ml样品瓶:500个;6.2色谱柱:1根;6.3 ESI喷雾针:5根;6.4机械泵油:2瓶。7、氮气发生器:两台。8、UPS(10KVA,蓄电两小时):一套。9、生物安全柜:一台。10、国产离心机一台,移液器1套。二、我单位于2021年11月2日-2021年11月9日期间在中国政府采购网上对高效液相串联三重四级杆质谱项目进行产品技术参数公示,在公示期内收到深圳睿弘兴科技有限公司提交的告知函,根据告知函内容,该公司因无法满足需求而提交建议函,且函复内容也未提供明确证明材料,根据《福建省财政厅关于进一步做好政府采购进口产品审核工作的通知》(闽财购〔2021〕6 号)规定,视同无法满足需求。因国产设备不能完全满足以上技术要求,无法满足我单位使用要求,故申请采购进口产品。论证专家基本情况姓 名电 话职 称专 业单 位连妙春13696967262律 师法律类国网厦门供电公司张春松13950046056高级工程师技术类厦门市海沧区职业中专学校林伯财13055505618高级工程师技术类厦门出入境检验检疫局姚美琳13328304667高级工程师技术类厦门市海沧区疾病预防控制中心马明炬13950197602高级工程师技术类中国国民党革命委员会厦门市委员会专家论证情况及意见1、采购人所采购的高效液相串联三重四级杆质谱国内无成熟产品,不属于国家限制进口的产品。2、具备同等检测需求的产品在中国境内无法获取。3、国产的产品在技术指标及功能上无法满足项目需要。4、建议采购进口产品。
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