超冷量子化学实验

NOVA 实验级制冷型光纤光谱仪极致弱光，完美分析 复享仪器的旗舰产品NOVA系列光纤光谱仪是一款具有热电内制冷技术的面阵背照式光谱仪，采用了高分辨光学平台，兼具了高分辨和低噪音的能力，特别适用于需要长时间曝光的弱光检测场合，例如需要进行荧光信号检测和拉曼信号检测的用户。 NOVA系列光纤光谱仪采用高分辨光学平台，平衡光谱仪光学分辨率与灵敏度性能；使用了高灵敏的探测器，和先进的片内制冷技术，能够感知更为微弱的光谱信号，是实验室弱光领域检测的首选产品。 NOVA可以达到90%的量子化效率，同时具备了更优秀的紫外响应和更低的杂散光处理技术，高信噪比和高速信号传输等特点。完美地结合了滨松面阵背照式FFT-CCD、复享EX光栅和EX滤光片技术，兼具了低电子噪音、高紫外灵敏度、高量子化效率、高动态范围和超宽谱段等诸多优点，是众多有弱光检测，紫外灵敏及宽谱段需求之领域的最高端产品。 产品概述极弱荧光测量系统更高信噪比和灵敏度拉曼/荧光/角分辨测量NOVA具有单点1000:1的信噪比，高于PG2000-Pro的500:1，和FX的300:1。另外，由于NOVA的纵向像素更多，因此，其信噪比性能实际上会更加优秀由于NOVA的优秀性能，如果配上合适的滤光片和探头就可以探测液体、固体和粉末的荧光信号，甚至拉曼信号；如果配上显微镜，就可以探测微小区域的微弱光谱信号更多信息：应用案例反射/透射/吸收光谱测量高灵敏光谱测量显微荧光光谱测量等离子和辐射测量弱光检测荧光分析拉曼光谱分析等弱光检测领域通过显微镜的C口连接NOVA制冷型光谱仪，测量微区荧光光谱 微区荧光光谱，例如量子点荧光、细胞荧光等，由于样品微小，使用普通光谱仪难以获得有效光谱信息。利用高灵敏的制冷型光谱仪NOVA，组合商用显微镜，可以获取指定位置的微区样品荧光光谱信息。另外，为了提高显微镜至光谱仪的光强耦合效率，复享还提供旁轴光谱输出接口，详见iMicro系列产品。通过制冷型光谱仪NOVA测量传感光纤的细微光谱变化 当温度、压力或振动变化时，传感光纤的光谱特性会发生变化。使用具有高灵敏和高稳定的制冷型光谱仪NOVA，能够有效提高光谱测量的精度，从而更好地研究光纤传感器的光谱特性。通过制冷型光谱仪NOVA测量液体的微弱荧光辐射 有些溶液的荧光信号非常微弱，为了捕捉这些微弱的荧光型号，需要使用具有高灵敏的制冷型光谱仪NOVA。同时，由于NOVA能够实现长达15分钟的积分曝光，因此能够收集更加微弱的光谱信号。应用高灵敏的制冷型光谱仪NOVA动态监测药物在活体动物体内的动力学变化 不同于切片样品，通常，活体动物体内的药物荧光会非常微弱。同时，使用大型光谱仪对活体动物进行光谱测量非常困难，因此，在这种研究中需要使用具有高灵敏的微型光谱仪。制冷型光谱仪NOVA就是能够满足这种应用的微型光谱仪。其具有极佳的便携性，能满足各种复杂的实验条件。加上复享丰富的光谱测量附件，基于NOVA的光谱测量系统非常适合此类的科学研究。 除此之外，如果配备积分球或余弦矫正器，还可以测量药物发光的绝对辐射强度，有利于对药物的外量子化效率进行研究。典型图谱几款光谱仪暗背景光谱对比 在完全无光（暗背景）的情况下，光谱仪采集的信号完全来自于本身的噪音。因此，对比暗背景光谱，即可以知道光谱仪的噪音水平。上图是工业级光谱仪FX4000、研究级高灵敏光谱仪PG2000-Pro、和实验室级制冷型光谱仪NOVA的暗背景光谱对比图。可以看出，NOVA的噪音要远低于FX4000，同时也明显优于PG2000-Pro产品特点1、高分辨光学平台，平衡光谱仪光学分辨率与灵敏度性能；2、全谱段技术，使用线性渐变消高阶滤光片和可变闪耀光栅，解决了宽谱段效率均衡与高阶干扰的问题，最宽谱段覆盖范围达200-1100 nm；3、低噪音技术，热电内制冷技术（TEC）极大地降低了光谱仪的暗电流噪音，信噪比可达1000:14、长时曝光技术，最长曝光时间可达15min，提升了光谱仪的弱光采集能力；5、底层调用技术，支持系统集成开发，方便用户更快速地开发光谱仪应用程序。关键技术EX宽谱段技术EX技术是复享科技的核心技术之一，包括了EX全波段滤光片技术和EX可变波长闪耀光栅技术。EX技术可以将光谱仪一次采谱波段拓展至深紫外190 nm至近红外1100 nm波段。低杂散光技术 低杂散光技术能够有效地降低光谱仪内部的杂散光，适用于高精度的吸收、透过、反射和吸收度测量。复享的各款光谱仪产品均可以配置低杂散光技术面阵背照式技术面阵背照式技术具有低噪音、高量子化效率、深紫外灵敏的优点。复享仪器采用高品质的面阵背照式FFT-CCD，为弱光检测和超快检测带来全新光谱设备热电制冷技术通过在CCD芯片内集成热电制冷器，能够更加精确地降低CCD片内温度。复享的实验室级产品均采用内制冷技术降低光谱仪的暗电流噪音，延长积分时间高分辨技术使用基于PG的高分辨光学平台，具有100mm焦距，同时使用对称式C-T光路，消除像差，有效地提升光谱分辨率产品性能探测器（典型值）项目值型号：S7031-1006类型：面阵背照式FFT-CCD制冷：内一级热电制冷（TEC）像素：1044×64 total pixels探测器面积：纵向24.576 mm，横向1.392 mm阱深：纵向320 ke-，横向1000 ke-量子化效率：峰值95%，250 nm处85%暗电流噪音：10 e-/pixel/sec @ 0 oC光谱仪项目值光谱范围：200-1100 nm (视光栅而定)光学分辨率：0.41-6.78 nm信噪比：1000:1A/D转化：16 bits暗噪音：6 RMS Counts@10 ms动态范围10000：1积分时间：8 ms-15 minutes矫正线性度：99%杂散光：0.85% at 600nm制冷项目值范围：0 oC to 50.0 oC no condensation起始点：软件控制，低于环境温度40 oC，最低-15 oC稳定性：+/-0.1 oC

NOVA 实验级制冷型光纤光谱仪极致弱光，完美分析 复享仪器的旗舰产品NOVA系列光纤光谱仪是一款具有热电内制冷技术的面阵背照式光谱仪，采用了高分辨光学平台，兼具了高分辨和低噪音的能力，特别适用于需要长时间曝光的弱光检测场合，例如需要进行荧光信号检测和拉曼信号检测的用户。 NOVA系列光纤光谱仪采用高分辨光学平台，平衡光谱仪光学分辨率与灵敏度性能；使用了高灵敏的探测器，和先进的片内制冷技术，能够感知更为微弱的光谱信号，是实验室弱光领域检测的首选产品。 NOVA可以达到90%的量子化效率，同时具备了更优秀的紫外响应和更低的杂散光处理技术，高信噪比和高速信号传输等特点。完美地结合了滨松面阵背照式FFT-CCD、复享EX光栅和EX滤光片技术，兼具了低电子噪音、高紫外灵敏度、高量子化效率、高动态范围和超宽谱段等诸多优点，是众多有弱光检测，紫外灵敏及宽谱段需求之领域的最高端产品。 产品概述极弱荧光测量系统更高信噪比和灵敏度拉曼/荧光/角分辨测量NOVA具有单点1000:1的信噪比，高于PG2000-Pro的500:1，和FX的300:1。另外，由于NOVA的纵向像素更多，因此，其信噪比性能实际上会更加优秀由于NOVA的优秀性能，如果配上合适的滤光片和探头就可以探测液体、固体和粉末的荧光信号，甚至拉曼信号；如果配上显微镜，就可以探测微小区域的微弱光谱信号更多信息：应用案例反射/透射/吸收光谱测量高灵敏光谱测量显微荧光光谱测量等离子和辐射测量弱光检测荧光分析拉曼光谱分析等弱光检测领域通过显微镜的C口连接NOVA制冷型光谱仪，测量微区荧光光谱 微区荧光光谱，例如量子点荧光、细胞荧光等，由于样品微小，使用普通光谱仪难以获得有效光谱信息。利用高灵敏的制冷型光谱仪NOVA，组合商用显微镜，可以获取指定位置的微区样品荧光光谱信息。另外，为了提高显微镜至光谱仪的光强耦合效率，复享还提供旁轴光谱输出接口，详见iMicro系列产品。通过制冷型光谱仪NOVA测量传感光纤的细微光谱变化 当温度、压力或振动变化时，传感光纤的光谱特性会发生变化。使用具有高灵敏和高稳定的制冷型光谱仪NOVA，能够有效提高光谱测量的精度，从而更好地研究光纤传感器的光谱特性。通过制冷型光谱仪NOVA测量液体的微弱荧光辐射 有些溶液的荧光信号非常微弱，为了捕捉这些微弱的荧光型号，需要使用具有高灵敏的制冷型光谱仪NOVA。同时，由于NOVA能够实现长达15分钟的积分曝光，因此能够收集更加微弱的光谱信号。应用高灵敏的制冷型光谱仪NOVA动态监测药物在活体动物体内的动力学变化 不同于切片样品，通常，活体动物体内的药物荧光会非常微弱。同时，使用大型光谱仪对活体动物进行光谱测量非常困难，因此，在这种研究中需要使用具有高灵敏的微型光谱仪。制冷型光谱仪NOVA就是能够满足这种应用的微型光谱仪。其具有极佳的便携性，能满足各种复杂的实验条件。加上复享丰富的光谱测量附件，基于NOVA的光谱测量系统非常适合此类的科学研究。 除此之外，如果配备积分球或余弦矫正器，还可以测量药物发光的绝对辐射强度，有利于对药物的外量子化效率进行研究。典型图谱几款光谱仪暗背景光谱对比 在完全无光（暗背景）的情况下，光谱仪采集的信号完全来自于本身的噪音。因此，对比暗背景光谱，即可以知道光谱仪的噪音水平。上图是工业级光谱仪FX4000、研究级高灵敏光谱仪PG2000-Pro、和实验室级制冷型光谱仪NOVA的暗背景光谱对比图。可以看出，NOVA的噪音要远低于FX4000，同时也明显优于PG2000-Pro产品特点1、高分辨光学平台，平衡光谱仪光学分辨率与灵敏度性能；2、全谱段技术，使用线性渐变消高阶滤光片和可变闪耀光栅，解决了宽谱段效率均衡与高阶干扰的问题，最宽谱段覆盖范围达200-1100 nm；3、低噪音技术，热电内制冷技术（TEC）极大地降低了光谱仪的暗电流噪音，信噪比可达1000:14、长时曝光技术，最长曝光时间可达15min，提升了光谱仪的弱光采集能力；5、底层调用技术，支持系统集成开发，方便用户更快速地开发光谱仪应用程序。关键技术EX宽谱段技术EX技术是复享科技的核心技术之一，包括了EX全波段滤光片技术和EX可变波长闪耀光栅技术。EX技术可以将光谱仪一次采谱波段拓展至深紫外190 nm至近红外1100 nm波段。低杂散光技术 低杂散光技术能够有效地降低光谱仪内部的杂散光，适用于高精度的吸收、透过、反射和吸收度测量。复享的各款光谱仪产品均可以配置低杂散光技术面阵背照式技术面阵背照式技术具有低噪音、高量子化效率、深紫外灵敏的优点。复享仪器采用高品质的面阵背照式FFT-CCD，为弱光检测和超快检测带来全新光谱设备热电制冷技术通过在CCD芯片内集成热电制冷器，能够更加精确地降低CCD片内温度。复享的实验室级产品均采用内制冷技术降低光谱仪的暗电流噪音，延长积分时间高分辨技术使用基于PG的高分辨光学平台，具有100mm焦距，同时使用对称式C-T光路，消除像差，有效地提升光谱分辨率产品性能探测器（典型值）项目值型号：S7031-1006类型：面阵背照式FFT-CCD制冷：内一级热电制冷（TEC）像素：1044×64 total pixels探测器面积：纵向24.576 mm，横向1.392 mm阱深：纵向320 ke-，横向1000 ke-量子化效率：峰值95%，250 nm处85%暗电流噪音：10 e-/pixel/sec @ 0 oC光谱仪项目值光谱范围：200-1100 nm (视光栅而定)光学分辨率：0.41-6.78 nm信噪比：1000:1A/D转化：16 bits暗噪音：6 RMS Counts@10 ms动态范围10000：1积分时间：8 ms-15 minutes矫正线性度：99%杂散光：0.85% at 600nm制冷项目值范围：0 oC to 50.0 oC no condensation起始点：软件控制，低于环境温度40 oC，最低-15 oC稳定性：+/-0.1 oC

大面积光催化太阳光模拟器光催化一般指光学诱导光诱导有机合成反应在有机合成化学，特别在一些非常见结构的合成中占有特殊的地位，能大大缩短传统合成化学的步骤而经济实用。1972年，Fujishima A等，报道采用TiO2光电极和铂电极组成光电化学体系使水分解为氢气和氧气，从而开辟了半导体光催化这一新的领域。半导体光催化开始研究的目的只是为了实现光电化学太阳能的转化，之后研究的焦点转移到环境光催化领域。1977年Frank SN 等首先验证了用半导体TiO2光催化降解水中氰化物的可能性，光催化氧化技术在环保领域中的应用成为研究的热点。20世纪80年代初期，以 Fe2O3 沉积TiO2为光催化剂成功地由氢气和氮气光催化合成氨，引起了人们对光催化合成的注意。1983年，芳香卤代烃的光催化羰基化合成反应的实现，开始了光催化在有机合成中的应用。光催化开环聚合反应、烯烃的光催化环氧化反应等陆续有报道，光催化有机合成已成为光催化领域的一个重要分支。光催化是光化学和催化科学的交叉点，一般是指在催化剂参与下的光化学反应。半导体材料之所以具有光催化特性，是由它的能带结构所决定。半导体的晶粒内含有能带结构，其能带结构通常由一个充满电子的低能价带（valent-band，VB）和一个空的高能导带（conduction band，CB）构成，价带和导带之间由禁带分开，该区域的大小称为禁带宽度，其能差为带隙能，半导体的带隙能一般为0. 2 ~3. 0 eV。当用能量等于或大于带隙能的光照射催化剂时，价带上的电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴，即生成电子/空穴对。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂内部或表面也可能直接复合。因此半导体光催化关键步骤是：催化剂的光激发，光生电子和空穴的迁移和俘获，光生电子和空穴与吸附之间表面电荷迁移以及电子和空穴的体内或表面复合。光催化反应的量子效率低是其难以实用化*为关键的因素。光催化反应的量子效率取决于电子和空穴的复合几率，而电子和空穴的复合过程则主要取决于两个因素：电子和空穴在催化剂表面的俘获过程；表面电荷的迁移过程。早期光化学家认为光是一种特殊的、能够产生某些反应的试剂。早在1843 年Draper发现氢与氯在气相中可发生光化学反应。1908年Ciamician利用地中海地区的强烈的阳光进行各种化合物光化学反应的研究，只是当时对反应产物的结构还不能鉴定。到60年代上半叶，已经有大量的有机光化学反应被发现。60 年代后期,随着量子化学在有机化学中的应用和物理测试手段的突破（主要是激光技术与电子技术），光化学开始飞速发展。现在，光化学被理解为分子吸收大约200*700纳米范围内的光，使分子到达电子激发态的化学。由于光是电磁辐射，光化学研究的是物质与光相互作用引起的变化，因此光化学是化学和物理学的交叉学科。相应于热化学，光催化有机合成反应的特点如下：1）光是一种非常特殊的生态学上清洁的“试剂”；2）光化学反应条件一般比热化学要温和；3）光化学反应能提供安全的工业生产环境，因为反应基本上在室温或低于室温下进行；4）有机化合物在进行光化学反应时,不需要进行基团保护；5）在常规合成中，可通过插入一步光化学反应大大缩短合成路线。 因此，光化学在合成化学中，特别是在天然产物、医药、香料等精细有机合成中具有特别重要的意义。光催化的研究方向：1）水污染治理随着工业化和现代化的不断发展，环境污染问题日趋严重，水污染是其中重中之重。相比传统水污染治理方法，光催化法绿色环保、*次污染。除了常见的各种染料，如亚甲基蓝 (MB)、罗丹明 B (RhB)、甲基橙 (MO) 等，其他无色的污染物，比如苯酚、双酚 A(BPA)，或者各种抗生素农药等都可以降解掉。此外，光催化还可以将水体中的有毒重金属离子，如 Cr6+、Pt4+、Au3+ 等还原为低价离子，减弱其毒性。2）水分解传统的化石能源储量有限，且燃烧后会造成温室效应和环境污染，如何制造清洁可再生能源是研究热点。利用光催化将水分解为 H2 和 O2，用氢能源取代化石能源，生态环保、成本低。但目前产氢效率还比较低，距离实际工业化应用还有很长的路要走。3）CO2 还原随着大气中 CO2 浓度不断增加，温室效应越发明显，极端气候频发，如何降低大气中 CO2 含量是函待解决的重大问题。利用光催化技术，将 CO2 还原为甲烷、甲醇、甲酸等有机化合物，具有很高的应用价值。4）空气净化空气中含有的污染物主要有氮氧化物 (NO2，NO 等)，硫氧化物(SO2，SO3 等)，各种挥发性有机化合物(甲苯、苯、二甲苯、乙醛、甲醛等)。目前处理空气污染常见方法为物理吸附或者借助贵金属降解，物理吸附适用面广，但只适合于浓度较高污染物；贵金属降解成本高，且条件苛刻，耗能高，效率低，只适用于有经济条件的工厂。光催化作为一种新型的绿色环保技术，成本低，适用面广，显示出广阔应用前景。5）抗菌抗菌材料分为有机和无机两类，而有机材料抗菌性弱、耐热性差、稳定性较差等特点限制了其使用，并逐渐被无机抗菌材料取代，而负载有银、铜等金属离子的无机杀菌剂能使细胞失去活性，但细菌被杀死后，可释放出致热和有毒的组分，如内毒素。而 TiO2 等光催化剂不仅能杀死细菌，还能彻底降解有毒组分。6）有机合成传统有机合成经常使用到有害有毒或者危险试剂，且一些反应条件苛刻，而光催化有机合成反应条件温和，具备高选择性，简单环保，成为有机合成研究热点。目前，光催化在有机合成中的应用有：(1)醇，胺，烯烃和烷烃的氧化或芳香族化合物羟基化反应；(2)用亲核试剂活化、官能化 α-C-H 键以构建新的 C-C 或 C-X(X = O，N 或 S)键；(3)将硝基苯还原成氨基苯或偶氮苯等等。当然光催化的研究方向绝不止上面提到的这些，比如自清洁、太阳能电池等等。总而言之，光催化是一个充满朝气与挑战的领域，其中一些技术能实现大规模生产和应用的话，将对人类生活带来莫大的改善。大面积光催化太阳光模拟器参数：1光谱范围 350nm-2500nm，可选配延长*14μm2光斑面积30cm-10米（可定制）3空间不均匀度为+/- 5％（ASTM E927）。4照度6万lux-10万lux可调（可以做道20万lux）5光功率：1000w/m²-2000 w/m²6.光谱匹配度：除700-800nm以外在400-1100nm范围内均为A即7 增大光照强度可以直接更换大功率灯泡无需更换电源8 电源采用特殊设计可以有效延长灯泡使用寿命