法拉第旋转器

近日，中科研合肥研究院安光所高晓明研究员团队在静态磁场法拉第旋转光谱研究方面取得新进展，相关研究成果以《基于环形阵列永磁体的法拉第旋转光谱NO2传感器》为题发表在国际TOP期刊Analytical Chemistry上。法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对基态或上电子态具有磁偶极矩的顺磁性分子的高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。目前法拉第旋转光谱信号主要由螺线管线圈产生的交流磁场调制样品吸收线的塞曼分裂而产生。针对正弦电磁场在激发磁光效应时所存在的高功耗、电磁干扰、产生大量焦耳热等缺陷，团队刘锟研究员，博士后曹渊等人提出了一种基于稀土永磁体的静态磁场法拉第旋转光谱传感装置。研究团队将十四个完全相同的环形钕铁硼（NdFeB）永磁体按照非等间距的形式同轴组合，从而在380 毫米长度范围内产生了一个平均磁场强度为346 高斯的外部纵向静态磁场。通过将赫里奥特（Herriott）池与非等间距永磁体阵列同轴配合，极大地增强了线偏振光与样品之间的相互作用。实验以NO2为检测对象，探测了1613.25 cm-1处NO2的ν3基带的Q支光谱特征，在23.7 米的光程范围实现了0.4 ppb的检测极限。本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目、国家自然科学基金、先进激光技术安徽省实验室开放基金、合肥研究院院长基金以及中国博士后面上基金等项目的资助。　　静态磁场法拉第旋转光谱传感装置　　环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特性　　法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系

2008年12月24日，欧盟委员会发布决议草案，免除在光纤通讯系统稀土铁石榴石法拉第旋转器中作为杂质的铅的应用。该免除将继续到2009年12月31日为止。

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学技术大学、法国蓝海岸大学法国滨海大学的联合研究团队发表了一种基于法拉第旋转光谱的、采用环形阵列永磁体NO2传感器。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, University of Science and Technology of China, and Université du Littoral Cô te d’Opale published a NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets.法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对顺磁分子的高选择性和高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，因此法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。Farraday Rotational Spectroscopy (FRS) achieves highly selective and sensitive detection of paramagnetic molecules by detecting the changes in polarization state of linearly polarized light induced by the gas medium immersed in an external longitudinal magnetic field. This spectroscopic detection method exhibits inherent immunity to diamagnetic molecules such as water vapor and CO2, which results in a high degree of sample specificity. Additionally, the implementation of a pair of closely spaced orthogonal polarizers effectively suppresses laser noise, thus providing FRS with a very high detection sensitivity.通常情况下，使用螺线管提供纵向磁场来产生磁光效应。然而，这种方法存在功耗过大和易受电磁干扰的缺点。研究团队提出了一种基于钕铁硼永磁体环形阵列和Herriott多次通过吸收池相结合的新型FRS方法。根据磁场的空间分布特性，使用14个相同的钕铁硼永磁体环以非等距形式组合，产生纵向磁场。在长度为380毫米的范围内，平均磁场强度为346高斯。宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)，项目团队使用量子级联激光器以40毫瓦的光功率，针对最佳的441 ← 440 Q支氮氧化物跃迁（1613.25 cm–1，6.2 μm）。与Herriott多次通过吸收池耦合，积分时间为70秒，实现了0.4 ppb的最低检测限。实验结果也表明，低功耗FRS二氧化氮传感器有望发展成为一个稳健的现场可部署的环境监测系统。Usually, a solenoid coil is used to provide a longitudinal magnetic field to produce the magneto-optical effect. However, such a method has the disadvantages of excessive power consumption and susceptibility to electromagnetic interference. The research team proposed a novel FRS approach based on a combination of a neodymium iron boron permanent magnet ring arrayand a Herriott multipass absorption cell is proposed. A longitudinal magnetic field was generated by using 14 identical neodymium iron boron permanent magnet rings combined in a non-equidistant form according to their magnetic field’s spatial distribution characteristics. The average magnetic field strength within a length of 380 mm was 346 gauss. HealthyPhoton Co.,Ltd provided an integrated TE-cooled mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector with front-end amplification(HPPD-B-08-10-150 K) for this project. A quantum cascade laser was used to target the optimum 441 ← 440 Q-branch nitrogen dioxide transition at 1613.25 cm–1 (6.2 μm) with an optical power of 40 mW. Coupling to a Herriott multipass absorption cell, a minimum detection limit of 0.4 ppb was achieved with an integration time of 70 s. The low-power FRS nitrogen dioxide sensor proposed in this work is expected to be developed into a robust field-deployable environment monitoring system.静态磁场法拉第旋转光谱传感装置Static magnetic field Faraday rotation spectral sensing device海尔欣前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)Integrated preamplifier and cryocooler type mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特征Circular array permanent magnets and their longitudinal magnetic field distribution characteristics(a) 对于等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况。(b) 对于非等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况（黑线），并进行了实测（红线）。(c) 示意图显示了Herriott腔和非等距离的NdFeB永磁环阵列的配置。(a) Simulated distribution of the central longitudinalmagnetic field for an equidistant NdFeB permanent magnet ring array (b) simulated (black line) and measured (red line) distributions of the central longitudinal magnetic field for a non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array (c) schematic configuration of the Herriott cell and the non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array.法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系The Relationship between FRS signal and its SNR and the Deflection Angle of the Polarizer(a) 法拉第旋转光谱信号幅度(b) SNR作为分析器角度α的函数(a) FRS signal amplitude and (b) SNR as a function of the analyzer angle α.Reference:Yuan Cao, Kun Liu, Ruifeng Wang, Xiaoming Gao, Ronghua Kang, Yunting Fang, Weidong Chen，NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets, Anal. Chem. 2023, 95, 2, 1680–1685https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04821Copyright © 2023 American Chemical Society

近日，中科院合肥物质院安光所高晓明研究员团队在静磁场法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测方面取得新进展，相关研究成果以《基于钕铁硼环磁阵列的双中红外波长法拉第旋转光谱NOx传感器》为题发表在国际TOP期刊Sensors and Actuators: B. Chemical上(SCI一区，IF：9.221)。 　　氮氧化物(NOx=NO+NO2)处于大气化学反应的中心，影响着臭氧、羟基和过氧自由基的浓度，是形成光化学烟雾、酸雨和灰霾污染的重要前体物。同时农田、湿地等生态系统释放的NOx在全球氮循环中发挥着重要的作用。 　　针对传统化学发光法在检测NOx时存在的测量速率慢，对NO和NO2缺乏选择性等问题，团队刘锟研究员，曹渊特任副研究员等人提出了一种基于钕铁硼环磁阵列的静磁场法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测装置。通过设计单腔双光路的气体吸收池并将其与钕铁硼环磁阵列同轴耦合，从而促进两束不同波段的线偏振光与NOx分子在静磁场下的相互作用。 　　同时，针对钕铁硼环磁阵列左右两侧与内部轴向磁场方向相反，导致部分抵消内部轴向磁场所激发的磁光信号的问题，提出吸收池的长度应小于或等于永磁体阵列的长度。通过将波长调制光谱与静磁场相结合产生了检测到的激光偏振状态的调制，在23.7m光程、100s的积分时间下实现了0.58ppb NO2和0.95ppb NO检测灵敏度。这项工作为研究团队进一步基于涡度相关法开展生态系统土壤-植物-大气NOx界面通量的研究奠定了基础。 　　本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目(No. YJKYYQ20190054)，国家自然科学基金(No.42205133)，先进激光技术安徽省实验室开放基金(No. AHL2021KF06)，合肥研究院院长基金(No.YZJJ2022QN10)，以及中国博士后面上基金(No. 2022M713185)等项目的资助。单腔双光路气体池与钕铁硼环磁阵列空间磁场强度分布法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测装置法拉第旋转光谱信号、噪声及信噪比与分析仪偏转角度的关系

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、先进激光技术安徽省实验室、中国科学技术大学、法国滨海大学大气物理化学实验室联合研究团队发表了《基于钕铁硼环形磁体阵列的双中红外波长法拉第旋转光谱NOx传感器》论文。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, University of Science and Technology of China, Laboratoire de Physicochimie de l′ Atmosph`ere, Universit´ e du Littoral C&circ ote d′ Opale, published an academic papers Dual mid-infrared wavelength Faraday rotation spectroscopy NOx sensor based on NdFeB ring magnet array.氮氧化物（NOx，包括二氧化氮（NO2）和一氧化氮（NO））是对流层臭氧的重要前体，同时也影响羟基和过氧基自由基的浓度。大多数气态化合物在被氧化和从空气中去除或转化成其他化学物质时，都会直接或间接接触到NOx。在典型的羟基自由基水平下，NOx的寿命取决于季节和光化学反应速率，通常为几小时。根据IPCC第六次评估报告，NOx的排放导致净正向变暖，因为它既形成短期臭氧（变暖），又破坏环境甲烷（冷却）。此外，NOx还导致酸沉降以及化学烟雾和气溶胶的形成。NO和NO2在大气光化学反应中起着核心作用，针对它们的检测有助于理解这两种气体的来源和去向，以及研究陆地生态系统与大气之间的NOx交换通量。Nitrogen oxides (NOx, the sum of nitrogen dioxide (NO2) and nitric oxide (NO)) are important precursors of tropospheric ozone, and they also influence the concentration of hydroxyl and peroxyl radicals. Most ofthe compounds that are oxidized and removed from the air or converted to other chemical species are in direct or indirect contact with NOx. At typical hydroxyl radical levels, the life time of NOx depends on the season and the photochemical reaction rate, which is typically a few hours. According to the IPCC sixth assessment report, the emissions of NOx result in net-positive warming from the formation of short-term ozone (warming) and the destruction of ambient methane (cooling). Additionally, NOx contributes to acid deposition and the formation of chemical smog and aerosols. Since NO and NO2 play a central role in atmospheric photochemical reactions, their simultaneous detection helps to understand the sources and sinks of these two gases, in addition to studying the NOx exchange fluxes between terrestrial ecosystems and the atmosphere.化学发光检测（NO + O3 → NO2 + O2 + hν）是测量NOx的传统方法。在通过化学发光反应（Mo + 3NO2 → MoO3 + 3NO）测量之前，NO2首先需要在高温（~325°C）下转化为NO。虽然这种方法被广泛使用，但其他氧化氮化合物，如过乙酰亚硝酸酯（PAN）和硝酸（HNO3），可能会在测量NOx浓度时引起交叉干扰。同时，这种方法不能区分NO和NO2。红外吸收法也可用于测量NO和NO2。在这种方法中，通常需要通过转化器将NO2还原为NO。由于NO和NO2是顺磁分子，法拉第旋转光谱（FRS）可以用作实现其高度敏感和选择性检测的潜在方法。FRS通过检测气态介质在纵向磁场中引起的光偏振状态的变化，实现对物种浓度的高灵敏度检测。该方法通过测量光学色散实现气体浓度的检测，因此其动态测量范围比基于比尔-兰伯定律的吸收光谱（动态范围上限≤10%）更大。FRS的另一个重要优势是它对于抗磁性分子（如水和二氧化碳）具有较强的抗干扰能力，从而使其具有高样品特异性。Chemiluminescence detection (NO+O3→NO2+O2+hν) is the conventional method for measuring NOx. NO2 first needs to be converted to NO at high temperature (~325 ◦ C) before it can be measured by chemiluminescence reaction (Mo+3NO2→MoO3+3NO). Although this method is more widely used, other oxidized nitrogen compounds, such as peroxyacetyl nitrate (PAN) and nitric acid (HNO3), can cause cross-interference in the measurement of NOx concentrations. Simultaneously, this method is non-selective in discriminating between NO and NO2. The infrared absorption method can also be used for NO and NO2 measurements. In this method, NO2 usually needs to be reduced to NO by the converter. As NO and NO2 are paramagnetic molecules, Faraday rotation spectroscopy (FRS) can be used as a potential method to achieve their highly sensitive and selective detection. FRS enables highly sensitive detection of species concentrations by detecting changes in the polarization state of light induced by a gaseous medium immersed in a longitudinal magnetic field. This method realizes the detection of gas concentration by measuring optical dispersion, so it has a higher dynamic measurement range than absorption spectroscopy (dynamic range upper limit ≤10%) based on Beer-Lambert law. Another significant advantage of FRS is that it is reasonably immune to diamagnetic species (e.g., water and carbon dioxide), which allows it to exhibit high sample specificity. 大多数这些报道的FRS传感器使用螺线管提供外部纵向磁场，从而导致能耗高和产生过多焦耳热。同时产生目标磁场所需的高电流交流电路会产生不受控制的电磁干扰（EMI），通常会降低FRS传感器的长期稳定性。此外，当前报道的FRS传感器只能在吸收池中进行单组分测量，不能满足复杂环境中同时进行多组分测量的需求。Most of these reported FRS sensors use solenoid coils to provide an external longitudinal magnetic field, which makes them suffer from high power consumption and excessive Joule heat generation. The high-current alternating current circuit required to generate the target magnetic field produces uncontrolled electromagnetic interference (EMI), which usually deteriorates the long-term stability of the FRS sensors. In addition, the currently reported FRS sensors are only capable of single-component measurements in the absorption cell and cannot meet the demand for simultaneous multi-component measurements in complex environments.在本研究中，提出了一种新型的低能耗FRS传感器，基于钕铁硼（NdFeB）环形磁体阵列，实现在单个吸收池中同时检测NO和NO2。分析了同轴双波长赫里奥特池（DWHC）的环形磁体阵列的磁场分布特性。使用两台室温连续波中红外量子级联激光器（QCL），波长分别为5.33 µ m（1875.81 cm&minus 1）和6.2 µ m（1613.25 cm&minus 1），同时探测DWHC内的磁光效应。通过对激光波长进行高频调制，有效抑制了1/f噪声。优化了双波长FRS NOx传感器的性能，包括调制幅度、调制频率、样品气压和分析器偏置角。本研究提出的FRS传感器为现场可部署的微量气体检测设备提供了理想解决方案。宁波海尔欣光电科技有限公司为此研究提供了HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞（MCT）光电探测器，用以分别检测2个激光束。In the present work, a novel low-power FRS sensor based on a neodymium-iron-boron (NdFeB) ring magnet array was proposed to achieve simultaneous detection of NO and NO2 in a single absorption cell. The magnetic field distribution characteristics of a ring magnet array coaxial to a dual-wavelength Herriott cell (DWHC) were analyzed. Two room-temperature continuous wave mid-infrared quantum cascade lasers (QCL) with wavelengths of 5.33 µ m (1875.81 cm&minus 1) and 6.2 µ m (1613.25 cm&minus 1), respectively, were used simultaneously to probe magneto-optical effects within the DWHC. The 1/f noise was effectively suppressed by high-frequency modulation of the laser wavelength. The performance of the dual-wavelength FRS NOx sensor was optimized with respect to modulation amplitude, modulation frequency, sample gas pressure, and analyzer offset angle. The FRS sensor proposed in this work provides a preferable solution for field deployable trace gas detection equipment. The laser detected by two TEC-cooled mid-infrared thermoelectrically cooled mercury-cadmium- telluride (MCT) photodetectors (Healthy Photon, model HPPD-B- 10–150 K).(a) Schematic diagram of the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor based on a NdFeB ring magnet array (b) Optical layout of the FRS NOx sensor.thermoelectrically cooled mercury-cadmium- telluride (MCT) photodetectors (Healthy Photon, model HPPD-B- 10–150 K),结论本研究开发了一种基于NdFeB环形磁铁阵列的双中红外波长FRS传感器，用于同时检测NO2和NO。在光学路径长度为23.7米，积分时间为100秒的条件下，NO2和NO的检测限分别为0.58 ppb和0.95 ppb。高频激光波长调制与外部静态磁场相结合，最大程度地减小了低频噪声对FRS信号的影响。基于有限元方法分析了使用的永磁体阵列的磁场分布特性，帮助确定与其耦合的吸收池长度。采用双波长赫里奥特池放大两种不同偏振光波长与氮氧化物分子之间的相互作用，从而实现了在单个吸收池内对两种顺磁分子的高灵敏度检测。本文提出的FRS NOx传感器在大气环境监测或生态系统NOx通量观测等领域，具有进一步发展成为便携式、可在实地使用的仪器的巨大潜力。Conclusion In this work, a dual mid-infrared wavelength FRS sensor based on a NdFeB ring magnet array was developed for the simultaneous detection of NO2 and NO. The detection limits for NO2 and NOwere 0.58 ppb and 0.95 ppb, respectively, at an optical path length of 23.7 m and an integration time of 100 s. High frequency laser wavelength modulation was combined with an external static magnetic field to minimize the effect of low frequency noise on the FRS signal. The magnetic field distribution characteristics of the used permanent magnet array were analyzed based on the finite element method, which helped to determine the length of the absorption cell coupled to it. A dual-wavelength Herriott cell was used to amplify the interaction between two different wavelengths of linearly polarized light and nitrogen oxide molecules, thus achieving highly sensitive detection of two paramagnetic molecules within a single absorption cell. The FRS NOx sensor presented in this work shows great potential for further development into a portable, field-deployable instrument with applications in atmospheric environmental monitoring or ecosystem NOx flux observation. (a) Schematic diagram of a dual-wavelength Herriott cell (DWHC) with a NdFeB ring magnet array (b) Characteristics of the magnetic inductance line distribution around a NdFeB ring magnet array (c) Ray tracing results in a DWHC (d) Spot distribution on a concave mirror.Optimization of laser modulation frequency for the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.Optimization of laser modulation amplitude for the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.(a), (b) Measured FRS NOx signal as a function of analyzer angle (c), (d) Calculated FRS NOx noise as a function of analyzer angle (e), (f) Calculated SNR as a function of analyzer angle.

5月12日，《科学》（Science）发表了围绕“中国天眼”（FAST）发现的最新成果。中国科学院国家天文台带领的国际合作团队，撰写了题为《一个重复快速射电暴周湍动环境中的磁场反转》的研究论文，揭示了快速射电暴可能的双星起源。　　快速射电暴（FRB）是在无线电波段宇宙中最剧烈的爆发现象，但其物理起源未知，是天文学领域热点前沿之一，也是“中国天眼”的核心科学目标之一，富含科学机遇。国家天文台研究员李菂组织国际团队，利用美国绿岸望远镜和澳大利亚帕克斯望远镜对世界首例持续活跃快速射电暴FRB 20190520B进行了17个月的长期监测。FRB 20190520B由李菂带领的“FAST多科学目标同时巡天”于2019年首次发现，已催生了一系列重要成果。在此次全球国际合作监测中，澳大利亚西悉尼大学研究人员利用澳大利亚帕克斯望远镜，美国西弗吉尼亚大学研究人员利用美国绿岸望远镜，探测到FRB 20190520B的多次爆发。利用这些长期监测数据，之江实验室研究员冯毅等剖析了爆发信号的偏振性质，发现了其法拉第旋转量经历两次正负值剧烈转变的过程，揭示了重复快速射电暴周边存在磁场反转。 　　这种以月为时间单位的极端反转，或由伴随快速射电暴的大质量天体造成。快速射电暴信号穿过大质量恒星星风甚至黑洞喷流造成的磁化等离子体环境，随着双星相互绕转发生信号磁特征的方向反转。“重复快速射电暴周围磁场的湍动成分可能像毛线团一样杂乱无章”，云南大学教授杨元培解释道。该研究表明快速射电暴源周围的磁化环境存在剧烈演化，为阐释快速射电暴的起源和环境迈出了重要一步。未来，对于“中国天眼”发现的FRB 20190520B的持续监测，有望进一步澄清快速射电暴的起源和环境。

现代社会离不开电。当你每天享受着电灯、空调、电话、互联网带来的便利时，你是否想过科学家是如何搞清楚其中的原理的?　　在《电气时代序章》(The Prologue of Electrical Age)中，我们将通过大约20个重要而美丽的历史仪器，回顾1600—1900年间的电学历史。利用科学准确、高品质的电脑图像(CG)，我们设法还原这些历史仪器当年的风采，并给出它们工作的原理和与之相关的重要科学发现。　　我们计划《电气时代序章》的最终形态是一本图文并茂的科普书籍和一个互动的iPad App。我们目前正在寻找项目的合作文字作者。如果您是一位有经验的科普作家并且对这个项目感兴趣，欢迎联系我们(liangyan@novoedu.com)。下面是项目预览：　　《电气时代序章》分为8个主题，对近20种重要的历史仪器，相关科学家及其重要科学发现进行介绍。以下是10种仪器的预览。　　?威廉吉尔伯特于1600年发明的静电验电器，这是最早的静电检测装置。吉尔伯特是最早区分电学和磁学现象的科学家。　　?奥托冯居里克于1663年发明的摩擦起电装置。用手磨擦黄色的硫磺球后，硫磺球可以吸引羽毛等小物体。居里克当时并不清楚其实验现象的本质，他认为硫磺球对其他物体的吸引力类似于地球的引力。　　?让-安托万诺莱于1753年发明的静电发电机。用手或者皮毛磨擦快速旋转的空心玻璃球体可以在玻璃表面产生大量的静电荷。　　?莱顿瓶由冯 克莱斯特在1745年和穆森布罗克在1745-1746年独立发明，其名称来源于穆森布罗克所在的城市莱顿城。莱顿瓶是最早的电容器。　　?本杰明富兰克林在1758年发明的莱顿瓶电池组。富兰克林是最早用Battery这个单词来描述电池组的。之前Battery指的是军事上的排炮。　　?夏尔奥古斯丁库仑于1785年所发明扭秤装置。通过这个精密的仪器，库伦发现了著名的库伦定律。　　?亚历山德罗伏特于1800年发明的伏打电堆。这是第一个可以连续供电的化学电池。伏打电堆的发明极大推动了电化学和电磁学的进展。　　?迈克尔法拉第于1821年所发明的电磁旋转装置。这个装置是所有电动机的前身。　　?迈克尔法拉第于1831年发现著名的电磁感应现象。上图是1832年皮克西根据法拉第的研究成果发明的第一台电磁感应发电机。　　?海因里希赫兹于1886年发明的用于电磁波检测的实验装置。通过这套实验装置，赫兹首次证实电磁波的存在，并测定电磁波的传播速度于光速相同。

中关村论坛之高端仪器创新发展论坛在京召开4月25日，“中关村论坛年会”在京开幕，中共中央政治局常委、国务院副总理丁薛祥出席开幕式并致辞，强调创新是引领发展的第一动力。次日，作为“中关村论坛”系列活动之一，由国家工信部及北京市政府主办的“2024年高端仪器创新发展论坛”在中关村国际创新中心海慧厅圆满举办。来自国家工信部、中国工程院、北京市政府、企业高校及科研院所、各领域仪器仪表用户等单位的400余位领导、专家出席该论坛。论坛以“智仪融合，创领未来”为主题，围绕高端仪器技术创新、产业融合发展、如何开放合作等话题进行了深度交流。天隆科技创始人、西安交通大学博导彭年才教授受邀参加论坛并出席活动，天隆“全自动分子诊断系统”入选该论坛十大首发产品。天隆Panall 8000作为论坛首发创新产品亮相 3月初，作为推动国内乃至全球高端仪器科技创新与产业发展交流合作的国家级平台，高端仪器创新发展论坛面向全球各领域征集十大首发高端创新产品，旨在推动高端仪器的创新发展及应用。经过多位业内专家严格评审及遴选，天隆Panall 8000全自动分子诊断系统最终获得该殊荣。同时入选发布的还有包括北京大学、浙江法拉第激光科技有限公司的原子选频激光器，北京航天测控技术有限公司的七位半数字多用表，钢研纳克检测技术股份有限公司的电感耦合等离子体三重四极杆质谱仪，海能未来技术集团股份有限公司的有机元素分析仪，上海ABB工程有限公司的无人机载高精度温室气体监测仪等9款高端创新首发仪器。Panall 8000是一款国产全自动分子诊断系统，基于磁珠法核酸提取及实时荧光PCR原理，可真正实现“样本进-结果出”的一体化核酸检测体验。该产品在功能集成化、试剂预封装一体化、全程自动化、高效防污染等方面拥有多个技术创新。已获得10余个自主知识产权授权，其中，发明专利5个，也已获得美国FDA、欧盟CE等多个市场准入认证，并已获得国家医疗器械产品注册受理。[集约高效]单机集信息扫描、开/关盖、加样、核酸提取、体系构建、核酸检测等功能于一体。[操作便捷]样本及耗材加载完毕，一键点选“开始实验”，即可完成实验操作。[多重联检]8个样本通量，4种荧光通道，一份试剂即可完成单份样本高达24种靶标基因检测，尤其是适合呼吸道、消化道多重病原检测。[多重防护]专利旋转匀混技术（专利号201710435931.8）、定向排风、负压系统、HEPA过滤、紫外消毒等措施，并有监测警示。凭借创新的设计、优异的性能、便捷的操作，该产品已在国家疾控中心、湖北省疾控中心等国内外多个疾控中心、医疗科研等单位广泛应用，受到客户的一致好评。以技术创新推动新质生产力发展

p 　　 strong 1 稳态测量 /strong /p p 　　1.1 稳态过程与稳态系统的特征 /p p 　　一个电化学系统，如果在某一时间段内，描述电化学系统的参量，如电极电势、电流密度、界面层中的粒子浓度及界面状态等不发生变化或者变化非常微小，则称这种状态为电化学稳态。 /p p 　　稳态不等同于平衡态，平衡态是稳态的一个特例。同时，绝对的稳态是不存在的，稳态和暂态也是相对的。稳态和暂态的分界线在于某一时间段内电化学系统中各参量的变化是否显著。 /p p 　　1.2 稳态极化曲线的测量方法 /p p 　　稳态极化曲线的测量按照控制的自变量可分为控制电流法和控制电势法。 /p p 　　控制电流法亦称之为恒电流法，恒定施加电流测量相应电势。控制电势法亦称之为恒电位法，控制研究电极的电势测量响应电流。 /p p 　　本质上恒电流法和恒电势法在极化曲线的测量方面具有相同的功能，如果电化学体系中存在电流极大值时选择恒电势法，存在电势极大值时选择恒电流法。 /p p 　　1.3 稳态测量方法的应用 /p p 　　稳态极化曲线是研究电极过程动力学最基本的方法，在电化学基础研究方面有着广泛的应用。可根据极化曲线判断反应的机理和控制步骤 可以测量体系可能发生的电极反应的最大反应速率 可以测量电化学过程中的动力学参数，如交换电流密度、传递系数、标准速率常数和扩散系数等 可以测定Tafel 斜率，推算反应级数，进而获取反应进程信息 此外，还可以利用极化曲线研究多步骤的复杂反应，研究吸附和表面覆盖等过程。 /p p 　　 strong 2 暂态测量 /strong /p p 　　2.1 暂态过程与暂态系统的特征 /p p 　　暂态是相对稳态而言的，随着电极极化条件的改变，电极会从一个稳态向另一个稳态转变，在此期间所经历的不稳定的、电化学参量显著变化的过程称之为暂态过程。 /p p 　　暂态过程具有如下基本特征：①存在暂态电流——该电流由双电层充电电流和电化学反应电流组成，前者又称之为非法拉第电流或电容电流，后者常常称之为法拉第电流 ②界面处存在反应物与产物粒子的浓度梯度——即电极/溶液界面处反应物与产物的粒子浓度，如前所述，不仅是空间位置的函数，同时也是时间的函数。 /p p 　　2.2 暂态过程中的等效电路分析及其简化 /p p 　　由于暂态过程中的各参量是随时间变化的，与稳态过程比较，更为复杂。为便于分析和讨论，将各电极过程以电路元件组成的等效电路的形式来描述电极过程，等效电路施加电流后的电压响应，应与电极过程的电流电压响应一致。典型的两电极测量体系等效电路如图 5 所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a705964b-ec79-49be-86a2-0967442f14c9.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图 5 两电极体系电解池的等效电路 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　Fig.5 Equivalent circuit of two electrode system /span /p p 　　图 5 中，A 和 B 分别代表研究电极和辅助电极(两电极体系)，R A 和 R B 分别表示研究电极和辅助电极的欧姆电阻，C AB 表示两电极之间的电容，R u表示两电极之间的溶液电阻，C d 和 C d & #39 分别表示研究电极和辅助电极的界面双电层电容，Z r 和 Z r & #39 分别表示研究电极和辅助电极的法拉第阻抗。 /p p 　　若 A、B 均为金属电极，则 R A 和 R B 很小，可忽略 由于两电极之间的距离远大于界面双电层的厚度，故 C AB 比双电层电容 C d 和 C d & #39 小得多，当溶液电阻 R u 不是很大时，由 C AB 带来的容抗远大于 R u ，故C AB 支路相当于断路，可忽略 此外，若辅助电极面积远大于研究电极面积，则 C d & #39 远大于 C d ，此时，C d & #39 容抗很小，相当于短路，故等效电路(图 5)最终可简化为如图 6 所示。这相当于在电池中一个电极的电阻很小时的情况，如采用金属锂负极的两电极电池。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/29358b29-15c6-41d9-a13a-a6df8af6f153.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图 6 两电极体系电解池的简化电路 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　Fig.6 Simplified circuit of two electrode system /span /p p 　　由于电极过程的多步骤和复杂性，不同速率控制步骤下，电极体系的等效电路不尽相同，有时可以进一步简化，常见的有如下三种情形。 /p p 　　(1)传荷过程控制下的等效电路 /p p 　　暂态过程中由于暂态电流的作用使得电极溶液界面处存在双电层充电电流，该双电层类似于平行板电容器，可用 C d 表示，相应的充电电流的大小用i c 来表示。此外，界面处还存在着电荷的传递过程，电荷的传递过程可用法拉第电流来描述，由于电荷传递过程的迟缓性，导致法拉第电流引起了电化学极化过电势，该电流-电势的关系类似于纯电阻上的电流-电势关系，因而电荷传递过程可以等效为一个纯电阻响应，用 R ct 表示。由于传荷电阻两端的电压是通过双电层荷电状态的改变而建立起来的，因而，一般认为 R ct 与 C d 在电路中应属于并联关系，传荷过程控制下的简化等效电路如图 7 所示。需要指出的是，这一简化模型基于传统电化学体系，锂离子电池中，电极在多数状态下。大量电荷存储在电极内，造成电容效应，可以称之为化学电容 C chem ，与C dl 应该是串联关系。在实验上与 R ct 并联显示在阻抗谱半圆上的到底应该是电双层电容还是化学电容还是两种电容之和取决于哪一个电容值更低。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/4da71da6-e74d-48c7-baa1-c8b81d1d0072.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图 7 传荷过程控制下的界面等效电路 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　Fig.7 Equivalent circuit of interface under the conditionof charge transfer /span /p p 　　(2)浓差极化不可忽略时的等效电路 /p p 　　暂态过程中，对于惰性电极，由于电极/溶液界面处存在暂态电流，因此开始有电化学反应的发生，界面处不断发生反应物消耗和产物积累，开始出现反应物产物浓度差。随着反应的进行，浓度差不断增大，扩散传质过程进入对流区，电极进入稳态扩散过程，建立起稳定的浓差极化过电势，由于浓差极化过电势滞后于电流，因此电流-电势之间的关系类似于一个电容响应。可以用一个纯电阻 R w 串联电容 C w 表示。该串联电路可用半无限扩散模型来模拟，如图 8 所示。这种情况在电池中也会经常出现。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/963f9efd-7c04-4fb1-853d-a76ccf60a7c3.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图 8 半无限扩散阻抗等效电路 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　Fig.8 Impedance equivalent circuit of semi-infinitidiffusion /span /p p 　　上述 R w 和 C w 的串联结构可用一个复数阻抗 Z w来表示，Z w 可理解为半无限扩散阻抗。由于扩散传质过程和电荷传递过程同时进行，因而两者具有相同的电化学速率，在电路中应属于串联关系。一般在阻抗谱上表现为 45 o 的斜线。在锂离子电池中，取决于电极材料颗粒尺寸的大小和孔隙率的大小，锂离子在电极材料内部的扩散或者在电极层颗粒之间的孔隙或者含孔颗粒内电解质相的扩散成为控制步骤。由于存在边界条件约束，往往显示出有限边界条件下的扩散。在浓差极化不可忽略的情形下，可以如图 9 所示。有限边界条件下扩散的等效电路元件只是将 Z w 换为相应的等效电路扩散元件。 /p p 　　(3)溶液电阻不可忽略时的界面等效电路 /p p 　　当溶液电阻不可忽略时，由于极化电流同时流经界面和溶液，因而溶液电阻与界面电阻应属于串联关系，典型的浓差极化不可忽略、溶液电阻不可忽略时的等效电路如图 10 所示。在锂离子电池中，由于是多孔粉末电极，有时电极的欧姆电阻也不可忽略，与电解质电阻是串联关系，一般合并在一项中。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/0ae51846-5fa6-44f0-a26d-d5dd6b3603ba.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图 9 浓差极化不可忽略时的界面等效电路 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　Fig.9 Equivalent circuit of interface under the conditionof concentration polarization /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ac8e06da-7dd5-42e8-a1de-5cbca2510e05.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " /span br/ /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图 10 包含 4 个电极基本过程的等效电路 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　Fig.10 Equivalent circuit including four basic electrodeprocess /span /p p 　　2.3 暂态测量方法的分类及其特点 /p p 　　暂态过程测量方法按照自变量的控制方式可分为控制电流法和控制电势法 按照自变量的给定方式可分为阶跃法、方波法、线性扫描法和交流阻抗法。用暂态测量能比稳态测量给出更多的电化学参量信息。一般来说，暂态测量法具有如下特点：①暂态法可以同时测量双电层电容 C d 和溶液电阻 R u ②暂态法能够测量电荷传递电阻 R ct 。因此，能够间接测量电化学过程中标准速率常数和交换电流的大小 ③暂态法可研究快速电化学反应，通过缩短极化时间，如以旋转圆盘电极代替普通电极，并加快旋转速度，可以降低浓差极化的影响，当测量时间小于 10 ?5 s 时，暂态电流密度可高达 10 A/cm 2 ④暂态法可用于研究表面快速变化的体系，而在稳态过程中，由于反应产物会不断积累，电极表面在反应时不断受到破坏，因而类似于电沉积和阳极溶解过程，很难用稳态法进行测量 ⑤暂态法有利于研究电极表面的吸脱附结构和电极的界面结构，由于暂态测量的时间非常短，液相中的杂质粒子来不及扩散到电极表面，因而暂态法可用于研究电极反应的中间产物和复杂的电极过程。 /p p 　　以上两小节介绍的内容主要适用于传统的电化学体系，氧化还原反应发生在电极表面，电极为惰性电极，电解质为稀浓度电解质，更详细准确的描述参见电化学的教科书。锂电池与传统电化学测量体系显著不同之处是氧化还原反应发生在电极内部而非电极表面，离子的扩散、电荷转移，相变可以发生在电极内部。锂电池的电极一般是非均相多孔粉末电极，孔隙之中存在着电解液，电解液中离子的浓度达到 1 mol/L 甚至更高， 这些不同导致获得可靠的锂离子电池电极过程动力学参数非常困难。而锂空气电池的研究涉及到多种中间产物的分析，圆盘电极和环盘电极等暂态测量被广泛应用。 /p p span style=" color: rgb(127, 127, 127) " i 　　文章摘自Energy Storage Science and Technology（储能科学与技术），2015,4（1），（凌仕刚，吴娇杨，张舒，高健，王少飞，李泓，中国科学院物理研究所） /i /span /p

11月17日，第二十四届中国国际高新技术成果交易会成员展——2022华南国际智能制造、先进电子及激光技术博览会（简称：LEAP Expo）终于在深圳国际会展中心（宝安新馆）圆满闭幕啦！LEAP Expo下辖慕尼黑华南电子展、慕尼黑华南电子生产设备展、华南先进激光及加工应用技术展览会及同期举办的中国（深圳）机器视觉展暨机器视觉技术及工业应用研讨会（VisionChina深圳），华南电路板国际贸易采购博览会共同亮相第二十四届高交会。五展联动，且依托高交会平台，为智能制造相关业界同仁们奉献了一场能够饱览技术、了解趋势、沟通商贸、促进合作的秋季盛宴。2022 LEAP Expo大数据80000平米展示面积1100家参展商及品牌LEAP Expo通过十多个特色展区，联合产业优质企业，集中呈现了表面贴装、点胶注胶及材料、线束加工、电子组装自动化、机器人及智能仓储、质量控制、元器件制造、半导体、传感器、电源、无源元件、连接器、测试测量、PCB、汽车电子、激光智造技术及装备、光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、工业智能检测与质量控制技术、激光加工服务、3D打印/增材制造技术，机器视觉核心部件和辅件等多个板块的新品及技术研发成果，同时配套智慧汽车、ADAS与自动驾驶、电动车驱动与充电技术、5G+工业互联网、第三代功率半导体、嵌入式系统、物联网、医疗电子、碳中和碳达峰、点胶与胶粘剂技术、电子制造技术、半导体领域扇出型封装、3C柔性制造、数字化工厂、汽车线束加工、激光技术聚焦行业应用、机器视觉与5G、人工智能、边缘计算、PCB企业供应链管理、安全生产等热门话题举办不同主题的行业论坛与活动，为专业观众带来丰富参展体验。慕尼黑展览（上海）有限公司首席运营官路王斌先生表示：“华南地区是备受关注的制造业核心地。激光技术相比许多传统制造技术更具成本效益。华南制造业转型升级对激光技术的市场需求量猛增，其中3C和电子行业就是一个非常大的应用场景。华南激光展不仅是展示激光技术、设备和器件，更是联动激光产业链的供应端和应用终端，提供更多创新前沿的激光解决方案，希望能促进垂直市场的合作、产生实际效能。”整合行业资源，推动智能制造开启新篇章激光技术以其优异性、高效率等特性正不断帮助汽车、电子、医疗、新能源、PCB、通信、家电、照明等行业实现制造工艺升级。经过多年的迅猛发展，我国已经成为激光产业的大国，激光产品国产化实现了大跃进，为国内智能制造发展提供了强大武器。高交会作为中国高新技术领域对外开放的重要窗口，集中展示新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保、航空航天等战略性新兴产业科研成果及先进技术。今年高交会携手华南先进激光及加工应用技术展览会，链接多方行业资源，为满足激光产业链企业的成果展示、产品发布、接洽贸易等需求提供了更高端的商贸平台，也为广大华南地区的激光技术潜在用户寻找个性化的产品及行业解决方案拓宽了通道。展会现场各知名品牌展商大放异彩，充分呈现激光技术在消费电子、半导体、锂电、医疗、智能检测等重点终端应用场景的创新发展。大族激光每年都有参与华南激光展，而今年，大族激光带来的是国内领先完全拥有自主知识产权一款半导体封测领域明星产品——“悍狮”系列高速高精度全自动半导体焊线机。现场引来一片驻足咨询。集团品牌推广运营部部门负责人叶创波说到，“这款产品适合于目前主流封装形式，包括分立器件和集成电路封装，填补了国内空白，其技术与工艺水平接近或达到目前国际先进水平。”此外，他还表示：“大族激光在去年做了一次大的组织调整，分拆出100+个产品中心，相当于服务于100+个行业客户。公司加大了推广力度，期望着能在行业重点展会亮相，华南激光展也是我们期待的一大盛会。从现场的情况来看，无论是人流和展商质量都超预期。”可应用于微电子/半导体、集成电路及医疗/生物技术的复合式二维平台是隐冠半导体推出的二维机械导轨+空气轴承复合式运动平台。公司总经理吴立伟向前来咨询的买家介绍道：“该平台其采用模块化、正交性等设计理念，包含YG的MZT模块和复合式XY台模块。MZT模块集成在复合式XY台模块之上，能实现X、Y、Z和T轴4自由度的高精度、高刚度直线和旋转运动。MZT模块的垂向采用了独特的大行程磁浮重力补偿技术，降低了垂向电机的载荷，很大程度地提高了垂向运动性能和寿命。同时，复合式XY台模块采用驱动质心匹配、柔性龙门以及轻量化设计技术，具有降低对对高精度机械导轨的偏质心冲击，提高运动系统的可靠性和寿命的能力，并具有对Y1及Y2电机轻微平移不同步的修正功能。”上海隐冠半导体技术有限公司总经理吴立伟：“我们很感谢主办方周密的组织。隐冠半导体这次带来了很多先进技术产品，希望通过华南激光展这个平台服务于华南地区的客户，对展会的期望很大，收获也颇丰。”提到3D打印，不得不推出创鑫激光的MFSC 300W 3D 打印单模连续光纤激光器，产品基于模块化设计，拥有极佳的光束质量和极高的稳定性。创鑫激光技术主管钟相进表示，“这款激光器激光功率连续可调，采用光纤配 QBH/QCS头输出，可配合激光加工头与机器人、机床等进行系统集成，已经在3D 打印、精细切割、薄板焊接、3C 焊接等有广泛应用。”深圳市创鑫激光股份有限公司技术主管钟相进：“参加本次展会，不仅和同行、老客户进行了交流，也结实了很多新客户。华南激光展在这个行业以及整个华南地区还是有比较大的影响力的，对创鑫激光的宣传以及未来的发展都有积极的正向引导作用。”武汉锐科光纤激光技术股份有限公司副部长夏早兵介绍到：“我们的新一代光束可调激光器RFL-ABP可应用于新能源汽车等领域，填补了国产光纤激光器光束模式可调技术的空白。运用锐科研发的定制化光纤合束器，可以实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同模式输出，根据加工要求，任意切换。同时，纤芯、环芯功率可独立调节，实现纤芯/环芯任意功率比。”武汉锐科光纤激光技术股份有限公司副部长夏早兵：“因为近一两年的疫情影响，展会还是受到比较大的阻碍，今年也是经过了千辛万苦参加了华南激光展。我们希望借这个平台，整合上下游，了解更多的客户需求，让行业内的人能把激光应用得更好；同时参展也可以让我们了解到应用在新能源焊接切割方面的一些新产品。“飞博激光销售总监冷学鹏向观众热情地推荐了手持焊专用光纤激光器，“这款激光器是针对焊接市场研发设计的激光器。电光转换效率大于40%，节能稳定。可搭配10米输出光缆，操作更加灵活。配备的输出头轻而短，且小巧，节省更多集成空间。速度快效率高，焊接能力强。无耗材，焊缝光滑细腻，不易变形。操作灵活、简便，可满足多角度、多位置焊接。”上海飞博激光科技有限公司销售总监冷学鹏：“这次飞博激光带了很多款新产品包括升级迭代的产品，在和客户朋友们沟通交流的时候大家都非常感兴趣。我们觉得这次参展机会非常好，华南激光展为我们逐渐打开更大的市场领域，比如精密加工、精密焊接，甚至是医疗、科研等新兴领域。”顺应制造升级需求，打造激光特色展区近年来，激光核心零件、激光器、激光设备等都国产化方面频频传来傲人进展，国内制造业已进入高质量发展阶段。为强化创新驱动，推动技术跨越发展，提升“基础与专用材料-关键零部件-高端装备与系统-应用于服务”的激光产业链整体创新效能，华南激光展精心打造“激光创新技术及智能检测展示区”，涵盖激光创新技术、工业智能检测技术及核心部件，现场为来自消费电子、半导体、新能源、智能检测等终端应用买家讲解或演示光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、检测仪器和设备等、应用于激光加工制造的AOI缺陷检测、产品表面及外观检测、零件的几何尺寸和误差测量等技术方案。光惠激光此次特地带来新一代智能风冷激光手持焊搭YLPS- Weld- 1500- A。公司市场专员赵振程自豪地表示：“这款产品配光惠自主研发的“ 不怕热”的焊接头，独特的非球面光学技术，重量比其他同类型焊接头减轻35% ，一体化的设计可以有更好的送丝效果， 焊缝完美无变形，机器可以在-10-50 ℃正常运行，操作简单内置55组应用工艺数据包，可以根据应用场景智能化选用，彻底解决工艺摸索问题，而且是全铝机身，重量仅有45kg，较第一代重量减轻30%，提升了征集移动的可靠性。另外还配备了多重安全保障，除急停按钮以外，单独安全的电路设计彻底解决了漏电的可能性。”他还表示：“本次参展总体体验感觉比较良好，对展位人流量比较满意，有很多客户也了解过我们的产品。同时主办方在我们参展期间，对我们也给予了较多的支持和帮助。”助力初创企业，技术人才两不误疫情常态化给不少初创企业造成了冲击，面临着运营及人才缺乏的困境，而激光初创企业往往缺少的不是技术，而是发现他们的“伯乐”。今年，11家初创企业看准了华南激光展的资源整合优势，齐聚展会“Start-ups初创专区”，通过华南激光展不仅借机展示了与汽车、微电子、医疗等终端应用领域适配的涵盖光学元件、光学模组、光学系统及仪器、激光腔体、激光器、激光打标机、激光切割机、激光焊接机、激光打标机、激光清洗机等种类丰富的产品，更是推出了人才招募计划，吸纳了不少目光。秉持着光学科技创造美好生活的使命，成立于2018年的麓邦，在液晶微纳技术的研发与应用领域已走在全球前列，且成为国内唯一实现量产的企业。这次展会现场，也不时有观众前来咨询他们的液晶维纳技术。据麓邦透露，该技术在航空航天、激光雷达、激光加工、VR/AR、医美医疗等领域都有着广阔的应用前景。谈到这次参展，麓邦销售经理周芬京表示：“此次展会，不乏有各地过来的光学专业观众过来指导交流，对我们麓邦的产品非常赞赏。希望下一届展会能办得更好，引导更多行业相关的专业观众，帮助麓邦把产品和服务推向更广的领域。”浙江法拉第激光科技有限公司是依托北大-温州激光与光电子联合研发中心产-学-研模式孵化的国家高新技术企业。法拉第总工程师刘珍峰称：“我们的窄线宽法拉第激光器产业化后，铯钟的频率稳定性指标有了量级的提高，为铯钟的国产化奠定了重要基础。”供需配对，一键触达核心资源同时，除了展台交流外，华南激光展现场专设商贸配对区，联合行业协会、媒体及相关业界机构共同邀请了由消费电子、微电子、工业电子等应用领域专业人士组成的近百个买家团莅临参观，基于展前供需双方线上填写的采购及配对需求，特邀有采购意向的决策层与展商一对一线下开展贸易洽谈，旨在促进产业上下游的无缝对接、满足终端应用需求、帮助展商拓展商机、获取意向订单、提高参展效率。电子终端应用代表华为：“我是来自3C行业的，主要是来看一下3C的检测技术，包括激光类、射线类。看到有中图仪器的检测类的产品，以及大恒激光，锐科等。总体来说比较满意，展会内容也很广，收获很大。”智睿国际：“慕尼黑主办的展会一直都有参加，人气很旺。我们是做智能家居的，类似于通过语音控制小米家电。参加展会主要是想观摩学习一下，同时我们公司也会使用大族激光的激光打标。疫情下能举办展会实属不易，希望华南激光展能越办越好。”深挖激光技术热点，同期论坛输送工艺养分展会同期举办华南国际光子智能制造及应用技术大会，分设《激光工艺赋能消费电子创新制造研讨会》和《激光技术助力半导体制造，合力打造中国芯》两个主题，邀请激光、光电、高端装备制造领域的企业核心代表、技术学者、院校专家等汇聚一堂，与观众分享不同应用场景下的技术难点等，探讨话题涉及激光技术在3C产品制造中的应用、激光加工设备用于手机盖板精细化切割的工艺难点、超快激光加工OLED柔性材料、柔性显示面板生产中的激光切割解决方案、激光微纳制造技术在消费电子领域的创新应用、紫外激光在晶圆划片中的应用、超快激光用于晶圆的精密切割、准分子激光在半导体光刻及退火中的应用、激光精密打标用于半导体芯片及器件的标识、激光技术在钻通孔中的应用、激光技术用于半导体晶圆清洗、不同激光器在半导体芯片及材料方面的加工工艺革新等。在此，我们要感谢所有支持华南激光展的展商、观众以及各合作方，你们的真诚付出与奉献成就华南激光展的收获满满，更是成就了展会新老朋友的相识与相聚。华南激光展始终致力于促进激光产业链上下游积极合作，为华南地区制造业升级献力、为国内智能制造发展添砖加瓦。希望展会的举办能为激光人增添信心，在外部客观因素冲击行业的影响下，积极应对挑战，坚定不移努力提升技术及核心竞争力，不断推陈出新，探索未来发展新格局。结束意味着新的开始相信四个月后，我们又能在上海相聚咯~~2023年3月22-24日上海新国际博览中心慕尼黑上海光博会等你来逛！

p 　　阿法拉伐近日宣布，截至7月，阿法拉伐的高速碟片离心机已广泛用于90%以上的国内单抗药物生产企业中。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 332" title=" Q.jpg" style=" width: 441px height: 254px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/b7373ddf-c48a-47a8-b57c-9ad59e28df79.jpg" / /p p 　　《我不是药神》全国热映，让人们再次关注到了社会上的特殊群体 -- 白血病患者的生存现状，治疗慢性粒细胞白血病的药物价格昂贵，让仿制药的贩卖商和白血病患者们都铤而走险，徘徊于触犯法律的边缘。影片中的抗癌药物“格列卫”是一种化学制剂的抗肿瘤药物，虽然具有靶向性，只消灭有害的癌细胞，但毕竟是化学合成的药物，有一定的副作用。现实中，我们和电影中的程勇一样，相信会越来越好。现实也的确如此，梦想已经照进现实。 /p p 　　中国的生物制药产业发展迅猛，技术创新不断涌现。生物工程制备的药物是一种大分子蛋白药物，通过生物细胞表达的药物，产品更单一，副作用更微小。国内的生物制药企业正大天晴、石药欧意均已研发生产了治疗多种癌症的单克隆抗体药物。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 199" title=" W.jpg" style=" width: 441px height: 160px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/831bb7a8-04a7-4b17-aba9-6a88809041a4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" font-size: 14px " 阿法拉伐高速碟片离心机在单克隆抗体药物分离应用中“柔和有度” /span /p p 　　 strong 在生产单克隆抗体药物的过程中，哺乳动物细胞会经过分离和培养液澄清纯化工艺-细胞培养-& gt 离心分离-& gt 深层过滤-& gt 进一步纯化，工艺中会用到一款阿法拉伐核心产品 -- 高速碟片离心机 CF 系列， /strong 离心分离工序后，进入后续深层过滤的膜包数量会大幅减少，从而降低了生产成本。在离心分离工艺中， strong 客户时常担心的问题在于：1)由于哺乳动物的细胞无细胞壁，对剪切力非常敏感 2)培养液蛋白含量丰富易产生气泡。因此对离心机的分离性能要求非常高。 /strong 在分离时，细胞一旦破碎，核酸及杂蛋白就会释放，以及气泡的产生都会严重影响下游深层过滤和层析，最终影响抗癌药物的质量和疗效。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 533" title=" R.jpg" style=" width: 426px height: 308px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/64a31659-5acb-4345-903a-f97f963344c5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" font-size: 14px " 阿法拉伐高速碟片离心机 /span /p p 　　保障生命的安全，尤其是用药的安全，本身是一件严肃的事。 strong 阿法拉伐 CF 系列高速离心机具有独一无二的下进料专利设计，这让加速剪切力变得缓慢而柔和，最大可能地保证了细胞的完整性。 /strong 同时又以较高的分离因素运行，更好地去除培养过程中因细胞自溶产生的少量碎片。 strong 其独特的全密封设计，杜绝了气泡产生的可能性，同时又隔绝了空气，这让离心过程温升小，保持蛋白的活性。并且，配备了CIP 在位清洗及 SIP 在线蒸汽灭菌，实现了360度无死角清洗。 /strong 可以说，这款离心机全方位守护了高品质的单抗药物的生产，通过“柔和有度”的低剪切分离技术，最大程度降低了下游的纯化难度，确保目标蛋白的活性。 /p p & nbsp /p

说明粉体在流动过程中会产生静电荷。电荷的出现是由于摩擦电效应，这是两个固体接触时电荷的交换。当粉体在设备内流动时(例如搅拌机、料仓、输送机等)，摩擦电效应发生在颗粒之间的接触处，颗粒与设备之间的接触处。因此，粉体的特性和用于制造该装置的材料的性质是重要的参数。原理GranuCharge自动精确地测量粉体在与选定材料接触过程中产生的静电荷量。粉体样品在振动的V型管中流动，落在与静电计相连的法拉第杯中。静电计测量粉体在V形管内流动时所获得的电荷。为了获得可重复的结果，采用旋转或振动装置有规律地给V形管进料。优势高精度(精度接近0.5nC)，高重复性(误差率接近4%)测量方法简单、快速且易于解释。可以测量粉体的初始状态电荷和流动后的电荷通过直观的软件，电荷是通过时间来测量的。它还允许对结果进行比较。所有数据都是自动收集和存储，以备后处理。便捷的数据传输，并能自动生成报告。采用封闭系统，满足安全要求。环境条件可控 (如温度、湿度、气体环境)。可记录的标准操作程序，增加测量的重复性。通过其构造简洁的设计，GranuCharge提高实验效率。它由模块组成，每个模块都可以互换，以避免需要大量实验条件切换而浪费的时间。GranuCharge可以测量各种规格的粉体。零件容易清洗。独特性设计和原理是完全具有专利性的，并且也是独特的。管道表面材料可更换，以研究每种应用中所涉及到的不同材料带来的不同效果。可以测量电荷密度随时间的变化。应用通过检测粉体对不同材料管道的相应程度，帮助客户选择最佳的管材组合，从而对改进气动真空输送工艺优化的可能性提供了可靠依据。此举可有效避免颗粒团聚和粉体粘附在管道表面的情况发生。对粉体加工性能进行分类。提供粉体表面特性的信息，从而为增材制造中的粉体回收工艺优化提供了依据。可选配件校验套件标准配置316L不锈钢管道，但可另行选择其他不同材质的管道（玻璃/HDPE/PVC/铝制）离线分析软件授权许可：一台计算机运行测量，同时可使用另一台计算机分析数据，从而提高实验和数据分析效率。GRANUCHARGE 参数图1: 石墨添加剂对玻璃微珠样品电荷密度的影响图2: 气动传输工艺优化创新点：1.设计和原理是完全具有专利性的，并且也是独特的。 2.管道表面材料可更换，以研究每种应用中所涉及到的不同材料带来的不同效果。 3.可以测量电荷密度随时间的变化。 粉体静电吸附性能分析仪 Granucharge

【科学背景】电化学还原一氧化碳（CORR）作为一种无碳酸盐的潜在方法，利用可再生电力生产乙烯引起了广泛关注。乙烯作为重要的化工中间体，其制备过程一直受到选择性和能效的限制。传统的碳-碳偶联反应在碱性条件下虽然有效，但同时也伴随着碳酸盐形成导致的CO2利用效率低问题。而在酸性电解质中进行CO2RR虽然能一定程度上解决了碳酸盐生成问题，但却面临能量效率不高的挑战，特别是在乙烯选择性方面表现不佳。为了解决这些问题，科学家们致力于减弱水解离过程，目的是抑制竞争的氢析出反应，进而提高CO2RR的选择性和能效。然而，初步的实验结果表明，减缓水解离过程并非一劳永逸的解决方案，因为使用重水代替普通水反而导致对乙烯的选择性进一步降低，这引发了新的思考和探索方向。有鉴于此，悉尼大学化学与生物分子工程学院李逢旺教授, 中国科学技术大学,合肥微尺度物质科学国家研究中心及化学物理系曾杰教授（国家杰青）联合多伦多大学David Sinton 和 Edward H. Sargent院士合作探索了促进水吸附并降低水解离能量壁垒的新方法。通过将强电子受体7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（TCNQ）引入铜催化剂表面进行分子修饰，研究团队实现了显著的乙烯产率提升。修饰后的催化剂表现出75%的乙烯法拉第效率，比未修饰的铜催化剂高出1.3倍。在膜电极组件系统中，实现了32%的全电池能量效率，对应乙烯电合成的能量成本为154 GJ t-1。关键的创新在于，TCNQ修饰不仅增强了铜与水分子的相互作用，促进了水解离过程，还降低了CO到乙烯途径中关键中间体的氢化能量壁垒，从而显著提高了乙烯的选择性。通过一系列原位表征和密度泛函理论（DFT）计算，研究进一步揭示了修饰催化剂的作用机制。【科学亮点】（1）实验首次探索了使用7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（TCNQ）对铜催化剂进行分子修饰，以提高CO电还原产乙烯的效率和选择性。（2）实验通过在流动电池中测试修饰后的催化剂，发现其乙烯法拉第效率达到75%，比未修饰的铜催化剂高出1.3倍。此外，在膜电极组件（MEA）系统中，实现了32%的全电池能量效率，对应的乙烯电合成能量成本为154 GJ t-1。（3）通过一系列原位表征和密度泛函理论（DFT）计算，揭示了TCNQ修饰如何增强铜与水分子的相互作用，降低了关键中间体*CHCOH到*CCH的氢化能垒，从而提高了CO到C2H4的选择性。【科学图文】图1：水解离对CORR产品分布的影响。图2. Cu-100TCNQ催化剂的表征。图3. TCNQ修饰铜电催化剂的CORR性能。图 4：TCNQ修饰铜催化剂促进C2H4形成的机理研究。【科学结论】本文探索利用强电子受体修饰铜催化剂以激活水解离过程，从而提升CO到C2H4途径的效率和选择性。通过这一设计原则，研究展示了铜与7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（TCNQ）的相互作用如何增强水分子的吸附和解离能力，进而降低了关键中间体*CHCOH到*CCH的氢化反应能垒。这些发现不仅在实验层面证实了修饰催化剂在电化学还原反应中的潜力，而且通过密度泛函理论（DFT）计算提供了理论支持。此外，通过流动电池和膜电极组件系统的实际性能评估，显示出高达75%的C2H4法拉第效率和32%的能量效率，这为碳中和和可持续化学品生产提供了有前景的路径。这项工作不仅拓展了催化剂设计的思路，还为实现高选择性和能效的多碳产品生产提供了新的理论和实验基础。原文详情：Liang, Y., Li, F., Miao, R.K. et al. Efficient ethylene electrosynthesis through C–O cleavage promoted by water dissociation. Nat. Synth (2024). https://doi.org/10.1038/s44160-024-00568-8

随着能源不断消耗，大气中 CO2 的排放量逐年递增，由此引发的环境问题已成为全球关注的热点。去年的联合国大会上，我国向世界承诺，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。如何减少 CO2 排放、有效转化和利用 CO2 已引起各国政府的高度关注，CO2 的固定和转化是降低其含量的有效途径之一。 我们都知道自然生物可以利用太阳能、化能等能量形式固定二氧化碳进行自养生长。到目前为止，科学家共发现了 6 种天然固碳途径。其中卡尔文循环（光合作用中的碳反应部分）是自然界分布最广的固碳途径，每年可将 1 千亿吨二氧化碳转化成再生物质。但天然固碳的转换效率较低、经济性较差，是限制其实现工业化利用的主要瓶颈。因此构建具有高转化效率的人工固碳途径一直是相关领域的研究重点。 图1. 卡尔文循环（来自：维基百科） CO2 电化学还原（ERC）技术是在常温常压条件下，利用电能（尤其是可再生能源发电）将 CO2 与水直接反应生成合成气、甲酸、碳氢化合物、醇类等高附加值的化学品或液态燃料的新技术，是一条实现可再生能源存储与 CO2 转化利用的绿色途径，对人类的可持续发展具有重要意义。ERC 技术不需要制氢、加温和加压等额外消耗的能量，且设备投资少，其潜在的经济效益和环境效益引起了研究者广泛关注。 近年来，电化学还原技术取得了长足进展，但仍存在许多亟待解决的问题，例如产物的选择性低、偏电流密度低、催化剂的稳定性与耐久性欠佳等，这些问题限制了 ERC 技术的实际应用和商业化。电催化剂作为 ERC 技术的关键材料，其性能直接影响 CO2 转化效率、还原产物选择性及稳定性。因此，开发高性能的电催化剂，提高催化剂的催化活性、选择性和稳定性具有重要的研究意义和应用价值。 在所有金属电催化剂中，Cu 基催化剂是唯一可在水溶性电解质溶液中将 CO2 高选择性地催化还原生成碳氢化合物和醇类的催化剂。在 Cu 基催化剂表面，CO2 可以还原成 CO、HCOOH、CH4、C2H6、C2H4 及含氧碳氢化合物（醇类）等 16 种不同的还原产物。不同的 Cu 基催化剂用于 ERC 反应时，还原产物分布不同。影响还原产物选择性和还原效率有多种因素，包括催化剂的结构、形貌、晶面、尺寸、组成、表面缺陷等。 浙江大学功能复合材料与结构研究所的研究人员研发出一种新型电催化剂，今年 6 月 2 日，相关研究成果以《在铜-分子界面上紧固溴离子使 CO2 高效电还原成乙醇》（Fastening Br&ndash Ions at Copper&ndash Molecule Interface Enables Highly Efficient Electroreduction of CO2 to Ethanol）为题，发表在《ACS Energy Letter》上。 图2. 在新型电催化剂 CuBr 作用下的 CO2 &ldquo 酿&rdquo 酒过程 研发出的新型电催化剂十二烷硫醇改性 CuBr，在催化过程中会形成一个稳定的 Br 掺杂 Cu 硫醇界面，从而更高效地将二氧化碳还原成乙醇。该电催化剂的 C2+（含有两个碳原子及以上的化合物）法拉第效率提高了 72%， 乙醇的法拉第效率达到 35.9%。 图3. 新型电催化剂的合成过程 上图阐述了在铜箔上合成 CuBr 纳米四面体并使用十二硫醇（DDT）进行修饰改性的过程。首先将机械抛光的铜箔片在 CuBr2 溶液中浸泡 30s，快速形成 CuBr四面体。利用飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos 对 CuBr 和 CuBr - DDT 的形貌进行观察，在铜箔的整个表面上可以清晰地观察到排列紧密、表面光滑的四面体纳米结构（图 3b）。经过 DDT 处理后，可以看到 CuBr 四面体表面吸附的絮凝状 DDT（图 3c）。 实验结果表明，用 DDT 分子修饰的 CuBr 对 C2+ 的法拉第效率高达 72%，乙醇-乙烯比接近 1.1。DDT 在 CuBr 上的吸附会阻碍 Br 的迁移和 CuBr 的完全还原，从而在催化过程中形成独特的 Br 掺杂 Cu 硫醇界面，且界面稳定性高。同时，DDT 的吸附抑制了氢和甲烷的产物选择性。在 Cu 中引入 Br- 可以稳定高价态 Cu，从而提升对乙醇的选择性。这一策略将有助于其他复杂电子-质子转移过程的电催化系统的设计。

项目编号：0705-224204049034项目名称：华东师范大学多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪采购国际招标项目公开招标公告预算金额：350.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：350.0000000 万元（人民币）采购需求：招标项目编号：0705-224204049034招标项目名称：华东师范大学多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪项目实施地点：中国上海市招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪1套*1、离子光学：不小于18cm的扇形磁场能同时测定所有气体，100%传输所有离子束； *2、万用接收器和增加特殊应用接收器，由若干窄缝和宽缝法拉第杯组成，能实现CO2 /N2O (44, 45, 46), O2 (32, 33, 34), N2 /CO (28, 29, 30), NO (30, 31, 32)检测，额外增加特殊应用的N2O异构接收器法拉第杯，要求一次进样在NO和N2O两种模式下直接完成测定，无需二次进样； *3、质量数范围：1-96dalton，同时加速电压3kV；合同履行期限：合同签订后150天，发货前须获得免表及出口许可证（如需）。本项目( 不接受 )联合体投标。

7月10日，英国皇家学会在官方网站宣布了其2012年度19个奖项的获得者，共计21人。 　　据了解，获奖的科学家来自各个领域，奖项旨在表彰他们杰出的工作以及对同行和社会的深远影响。 　　今年的科普利奖章(Copley Medal)授予了1997年诺贝尔化学奖得主之一、英国MRC线粒体生物中心主任John Walker教授，以表彰他在线粒体ATP合成机制研究方面的开拓性工作。科普利奖章被认为是世界最古老的科学奖项之一，第一次颁发在1731年，比诺贝尔奖早170年。著名科学家达尔文、法拉第、爱因斯坦、霍金等均获过科普利奖章。 　　伦敦帝国学院物理系教授Tom Kibble、爱丁堡大学分子生物学教授Kenneth Murray和墨尔本大学化学系教授Andrew Holmes则获得了皇家学会另一最具声望的奖项——皇家奖章(Royal Medals)。 　　迈克尔法拉第奖(Michael Faraday Award)授予了在科学传播方面做出杰出工作的Brian Cox。他是曼彻斯特大学教授，在BBC做过多档科普节目。 　　“所有获奖者代表了科学界精英中的精英。我们很高兴通过这种方式表达对他们的认可。”皇家学会会长Paul Nurse如是说。 　　据悉，颁奖仪式将于11月30日举行。 　　英国皇家学会各奖项全部获奖名单(英文)

4月11日，中国政府采购网消息，哈尔滨工程大学就光的衍射实验系统、密立根油滴系统 、波尔共振实验系统等发布采购公告，设计仪器共计74台。详情如下： 　　一、招标编号：设备ZB[2012]8号 　　二、招标名称及数量： 　　名称：1、光的衍射实验系统 数量：20套 　　2、密立根油滴系统 数量：10套 　　3、波尔共振实验系统 数量：10套 　　4、金属线膨胀系数测量系统 数量：10套 　　5、磁场综合实验系统 数量：20套 　　6、朴克尔斯效应演示仪 数量：1套 　　7、核磁共振实验仪 数量：1套 　　8、法拉第效应演示仪 数量：1套 　　9、巴克豪森效应演示仪 数量：1台 　　三、资质要求： 　　1、符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条之规定 　　2、具有设计、研制生产或经销所采购的设备相关资质的企业。 　　3、具有生产及供货能力、资信良好的企业。 　　四、报名时应提供的资料： 　　1、营业执照副本复印件(加盖公章) 　　2、法定代表人授权委托书(加盖公章) 　　3、报名者的身份证复印件、电子邮箱和联系人电话(四号字打印，拒收手写体)。 　　上述材料均以传真方式报名，待资质审查通过后以电子邮件形式免费发放含有详细技术参数的招标文件，正式参与投标开标前半小时再交纳所有费用。 　　五、报名时间及地点： 　　1、报名截止时间：2012年4月17日 　　2、开标时间：2012年5月8日下午2：30时 　　3、地点：哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学1号楼316房间。 　　联系人： 刘海才 　　电话：0451-82519862 　　传真：0451-82589279 　　2012年4月11日

4月29日，河南省医疗器械检验所河南省医疗器械检验检测能力项目发布公开招标公告。该项目总预算9857.86万元，采购液相色谱质谱联用仪、光学显微镜、傅立叶变换红外光谱仪、激光粒度仪、流式细胞仪等241台进口/国产仪器设备。一、项目基本情况1、项目编号：豫财招标采购-2021-3512、项目名称：河南省医疗器械检验所河南省医疗器械检验检测能力项目3、采购方式：公开招标4、预算金额：98,578,600.00元序号包号包名称包预算（元）1豫政采(2)20210460-1进口设备1包46000002豫政采(2)20210460-2进口设备2包35000003豫政采(2)20210460-3进口设备3包32000004豫政采(2)20210460-4进口设备4包41600005豫政采(2)20210460-5进口设备5包27000006豫政采(2)20210460-6进口设备6包42900007豫政采(2)20210460-10进口设备10包33500008豫政采(2)20210460-11进口设备11包39000009豫政采(2)20210460-12进口设备12包370350010豫政采(2)20210460-7进口设备7包277100011豫政采(2)20210460-8进口设备8包489000012豫政采(2)20210460-9进口设备9包181800013豫政采(2)20210460-13进口设备13包486000014豫政采(2)20210460-14进口设备14包321920015豫政采(2)20210460-15进口设备15包480000016豫政采(2)20210460-16进口设备16包414000017豫政采(2)20210460-17进口设备17包404100018豫政采(2)20210460-18进口设备18包408780019豫政采(2)20210460-19进口设备19包596000020豫政采(2)20210460-20进口设备20包1547000021豫政采(2)20210460-21国产设备21包83600022豫政采(2)20210460-22国产设备22包107289023豫政采(2)20210460-23国产设备23包380600024豫政采(2)20210460-24国产设备24包34032105、采购需求进口设备1包：高分辨液相色谱质谱联用仪1台，允许进口；进口设备2包：超高效液相高分辨质谱联用系统1台，允许进口；进口设备3包：基质辅助激光解析附电离飞行时间质谱仪1台，允许进口；进口设备4包：倒置显微镜（2）1台、光学显微镜1台、倒置显微镜1台、显微镜（解剖镜）1台、荧光显微镜1台、核型分析专用电动显微镜1台、原子力显微镜1台，允许进口；进口设备5包：气相色谱仪1台、气相色谱仪（2）1台、气相色谱质谱联用仪（三重四极杆）1台，允许进口；进口设备6包：电感耦合等离子体质谱（三重四级杆）1台、原子吸收分光光度计1台、电感耦合等离子体发射光谱（ICP）1台、原子吸收光谱仪1台，允许进口；进口设备7包：氨基酸分析仪1台、傅立叶变换红外光谱仪1台、紫外可见分光光度计1台、紫外分光光度计1台、离子色谱1台，允许进口；进口设备8包：XPS（X射线光电子能谱分析）1台、测汞仪1台，允许进口；进口设备9包：液体密度仪1台、阿贝折射仪1台、粘度计1台、磁力搅拌器2台、离心机（低温高速）1台、离心机1台、纯水-超纯水一体化系统2台、热重分析仪1台、电子天平(十万分之一)1台，允许进口；进口设备10包：激光粒度仪1台、总有机碳分析仪1台、XRD（X射线粉末衍射仪）1台，允许进口；进口设备11包：生化分析仪1台、全自动核酸电泳和片段回收系统1台、全自动蛋白质定量分析系统1台，允许进口；进口设备12包：流式细胞仪1台、玻璃器皿清洗消毒机1台、凝血分析仪1台、病理切片扫描仪1台，允许进口；进口设备13包：全自动ELISA工作站1台、单细胞多组学分析系统1台、活细胞成像分析系统1台，允许进口；进口设备14包：可编程分液泵2台、全自动生化分析仪1台、血栓弹力图仪1台、蛋白电泳仪1台、电解质分析仪1台、动物呼吸机1台、动物麻醉监护仪1台、全自动离子溅射仪1台、自动数字式测厚仪1台、气体质量流量控制器2台、可用于麻醉呼吸管路接头测量的塞规 、环规（15mm，22mm）2台、可用于麻醉呼吸管路接头测量的塞规 、环规（8.5mm，30mm）1台、垂直法燃烧性测试仪1台、法拉第筒电荷量测定仪1台、静电衰减测试仪1台，允许进口；进口设备15包：全自动医用PCR分析系统1台、基因分析仪1台、电泳仪1台、实时荧光定量PCR 1台、毛细管电泳仪1台，允许进口；进口设备16包：基因扩增仪1台、渗透压仪1台、高通量测序仪1台、阻湿态微生物穿透测试仪 1台、DNA序列分析仪1台、PCR扩增仪1台，允许进口；进口设备17包：数字PCR仪1台、蛋白电泳仪（2）1台、全自动密度制备和分离系统1台、全自动微生物基因鉴定系统1台，允许进口；进口设备18包：生物安全柜（2）3台、菌种保存箱1台、老化箱1台、恒温水浴摇床1台、离心机（低温高速）（2）1台、摇床（空气浴）1台、控温多用高速组织捣碎机1台、旋转培养器1台、控温摇床1台、多功能垂直混合器1台、混匀仪1台、移液器6台、洗板机（2）1台、高压灭菌器2台、鼓风干燥箱3台、二氧化碳培养箱1台、生物安全柜2台、酶标仪1台、细胞计数仪1台、洗板机1台、液氮罐1台、恒温恒湿培养箱4台、双人超净工作台4台，允许进口；进口设备19包电磁兼容类：电磁兼容瞬态抗扰度及谐波与电压闪烁测试系统1套，允许进口；进口设备20包电磁兼容类：10米法电磁兼容实验室测试系统(10m法电波暗室及屏蔽室)1套，允许进口。国产设备21包：热敷贴温度特性测试仪1台、口罩阻燃性能试验仪1台、口罩合成血液穿透试验仪1台、口罩阻力测试仪2台、医用防护服合成血液穿透实验仪1台、水蒸气透过率测试系统1台、医用手套不透水性能测试仪1台，不允许进口；国产设备22包：天平（电子天平）1台、天平（电子天平）3台、恒温摇床（空气浴）4台、医用低温冰箱2台、电热恒温振荡水槽1台、电子天平7台、磁力加热搅拌器4台，电解质分析仪1台、细胞组织破碎仪1台、均浆机1台、封口机1台、真空冷冻干燥箱1台、样品浓缩氮吹仪1台、快速式全自动洗瓶机2台，不允许进口；国产设备23包：恒温手术台2台、手术灯4台、可携式废液抽吸系统2台、小动物安乐死系统（不锈钢）1台、动物用麻醉机1台、骨钻2台、全自动AMES实验仪1台，动物手术台4台、细菌过滤效率分析仪1台、微型集菌仪1台、干化学血红蛋白分析仪1台、自动化菌落挑选系统1台、分子杂交箱1台、紫外交联仪1台、生物样品前处理仪1台、实验动物专用灭菌系统1台、动物饮用水在线灭菌设备1台、净化换笼工作站8台，不允许进口；国产设备24包：多功能空气消毒系统6台、快速笼盒清洗机2台、饮水瓶自动灌装机1台、大型在线消毒传递舱1台、垫料添加机2台、垫料收集台2台、不锈钢冲水式笼具14台，小动物解剖台3台、兔热原台2台、小鼠IVC 2台、大鼠IVC 2台、豚鼠架9台，不允许进口。二、获取招标文件1. 时间：2021年04月30日 至 2021年05月10日，每天上午00:00至12:00，下午12:00至23:59（北京时间，法定节假日除外。）2. 方式：有意参加本项目的供应商，请登录“河南省公共资源交易中心”网上，凭领取的企业身份认证锁（CA密钥）进行下载招标文件及资料。供应商未按规定在网上下载招标文件的，其投标将被拒绝。3. 售价：0元三、投标截止时间2021年05月25日09时00分（北京时间）四、联系方式1. 采购人信息名称：河南省医疗器械检验所联系人：张老师联系方式：0371-655667002. 采购代理机构信息（如有）名称：河南省机电设备国际招标有限公司联系人：刘倩联系方式：0371-86656599

【科学背景】尿素是全球使用最广泛的氮肥，在农业中发挥着举足轻重的作用，占全球粮食生产的约40%。此外，尿素还是制药和各种精细化工工艺中的重要原材料。传统上，工业生产尿素依赖于Bosch-Meiser工艺，该工艺涉及在极端条件下反应CO2和氨。然而，该工艺需要大量能源，消耗了全球Haber-Bosch工艺生产的80%的氨，并排放大量的CO2和含氮废水。因此，开发环境友好且低能耗的尿素生产方法至关重要。相比传统的基于化石燃料的精炼厂，电化学合成提供了一种可持续且碳中和的替代方案。此外，它还具有去中心化和模块化的优势，有利于系统集成和创新，同时实现现场和按需生产。因此，尿素的电化学合成已成为研究热点。然而，现有催化剂通常面临法拉第效率（FE）低或电流密度不足的问题，从而导致尿素产率受限。为了应对这一挑战，科学家们致力于开发更高效的催化剂，并深入研究其潜在机制，以推进通过电化学共还原CO2和硝酸盐合成尿素的技术。在这方面，金属氧化物纳米颗粒由于其在能量转换和高附加值产品催化合成中的应用，受到了广泛关注。然而，这些纳米颗粒通常面临尺寸分布不均、结构不稳定以及在尺寸小于5纳米时易于聚集的问题。为了解决这些问题，中山大学化学学院陈小明院士与廖培钦教授团队合作提出将金属氧化物纳米颗粒封装进纳米孔的方法。这种封装策略不仅可以提高纳米颗粒的稳定性，还可能改善电流密度和法拉第效率（FEurea）。基于此，作者采用后合成修饰（PSM）策略，将超小的γ-Fe2O3纳米颗粒（3@Ni-HITP。研究结果显示，该材料在中性条件下，通过CO2和硝酸盐的共还原反应，表现出先进的电催化性能和较高的尿素产率。这一研究不仅为尿素的可持续生产提供了新的思路，还揭示了MOF材料在纳米催化剂封装中的潜力。【科学亮点】（1）实验首次采用导电Ni-HITP作为封装材料，成功合成了均匀且尺寸小的γ-Fe2O3纳米颗粒，形成了一种高效的电催化剂γ-Fe2O3@Ni-HITP。（2）实验结果显示，γ-Fe2O3@Ni-HITP在CO2和硝酸盐共同作用下，展现出显著的尿素合成产率。具体来说：&bull γ-Fe2O3@Ni-HITP表现出高效的尿素合成活性，其关键是利用γ-Fe2O3纳米颗粒中相邻的两个Fe(III)离子作为活性位点，促进了关键的C–N偶联反应。&bull 导电的介孔MOFs提供了限域空间，有助于保持金属氧化物纳米颗粒的均匀尺寸和分散性，从而提高了催化剂的稳定性和效率。&bull 催化剂的优良导电性进一步增强了电化学反应的电流密度，为高效尿素合成提供了可靠支持。【科学图文】图1：Ni-HITP和γ-Fe2O3@Ni-HITP合成的示意图。图2：γ-Fe2O3@Ni-HITP的形貌和结构表征。图3：γ-Fe2O3@Ni-HITP对CO2和硝酸盐的共还原性能。图4：大面积窗口（5&thinsp ×&thinsp 5 cm² ）流动电池对电催化CO2和硝酸盐共还原性能的研究。图5: CO2和硝酸盐电化学共还原反应机制的研究。【科学结论】通过使用导电的Ni-HITP作为封装材料，采用PSM策略成功合成了均匀且尺寸小的γ-Fe2O3纳米颗粒，形成了一种用于尿素电合成的催化剂γ-Fe2O3@Ni-HITP。以CO2和硝酸盐为原料，γ-Fe2O3@Ni-HITP表现出较高的尿素产率。机制研究表明，γ-Fe2O3纳米颗粒中相邻的两个Fe(III)离子作为活性位点在促进关键的C–N偶联过程中起到了关键作用。此外，作者的实验结果表明，导电的介孔MOFs可以提供有利于合成均匀且小尺寸金属氧化物纳米颗粒的限域空间。此外，催化剂的优良导电性有助于电催化中的电流密度。原文详情：Huang, DS., Qiu, XF., Huang, JR. et al. Electrosynthesis of urea by usingFe2O3 nanoparticles encapsulated in a conductive metal–organic framework. Nat. Synth (2024). https://doi.org/10.1038/s44160-024-00603-8

仪器信息网讯 2010年11月1日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。 　　除大会报告外，会议同期举办了在线分析仪器展览会等活动，并设立A、B两个分会场对在线分析仪器技术分别进行探讨。其中，A分会场由北京化工大学袁洪福教授、浙江大学潘再生教授联合主持，多位在线分析领域的专家学者、厂商代表就“标准气体的使用”、“在线质谱的应用”、“在线经红外质谱技术及应用”等方面作了精彩的报告。 会议现场 　　过程/在线质谱仪的应用 　　过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测，在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上，上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。 　　上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题，介绍了过程质谱仪应用领域，阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。 　　在报告中，黄晓晶女士通过列举应用实例，阐明过程质谱仪依据其自动化程度高，测量范围广，分析速度快，仪器稳定性、可靠性好等特点，在石化行业广泛应用，使企业节省了原料及能源，提高了生产效率，增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括：乙烯裂解炉，环氧乙烷/乙二醇，催化剂活性评价，烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈，需要进行快速在线分析的场合。 　　关于国产过程质谱仪的发展状况，她表示，国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。 　　2009 年，上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势，推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断，填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场，即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统，检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源，检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。 　　“大力发展过程质谱仪的国产化，努力提升过程质谱仪的性价比，开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”，黄晓晶女士在其报告最后指出。 上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士 　　赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生 　　在线近红外光谱分析技术 　　由于在线近红外光谱分析技术具有“分析精密度高”和“稳定性好”等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，目前已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域。 　　在会上，北京化工大学袁洪福教授为大家介绍了在线近红外光谱分析技术及其应用现状。他表示，近红外光谱分析技术是一种快速、高效的质量分析技术，在解决大批量样品品质分析，现场质量分析，和过程控制分析方面是其它分析技术难以比拟的，被誉为“分析巨人”。 　　他在报告中指出，我国正在处于生产结构调整时期，即从粗放的传统生产模式向精确数字化的现代生产模式转变的时期，扭转过去高耗能和高污染的状况，向节能减排，生产最优化，合理利用有限的宝贵资源，集约型循环经济方面发展。 　　在工业上，采用在线近红外分析技术可实时监测原料，中间产物，和产品的性质，实现产品收率和质量最优化，凭借工业的规模生产特点，产生巨大的经济效益。在农业上，未来发展是“精准农业”，而近红外分析仪可直接用于土壤和施肥等种植管理和收获等全过程的品质检测，提高农产品质量和产量，推行优质优价政策，将会产生巨大的经济效益和社会效益。 北京化工大学袁洪福教授 　　标准气体的应用及常见问题 　　作为气体行业的一个重要分支，标准气体在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用。目前，标准气体广泛应用于石油石化、环境检测、电力能源、地震监测、仪器仪表校正等诸多领域。其制备方法包括：称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法。 　　大连大特气体有限公司曲庆先生在会上除了为与会者介绍了标准气体的应用方面，还详细介绍了标准气体使用的注意事项，包括“取样阀门的选择、取样管线的选择、取样气路的气密性检查、样品气的置换、标准样品的转移、使用温度的要、进样”等方面需注意的问题。 　　此外，大连大特气体有限公根据多年的气体分析经验以及通过与广大客户的长期交流，总结了一些标准气体分析技术上的常见问题，并在会上与参会者进行交流探讨，包括“微量氧的分析、易吸附气体的分析、含有饱和蒸汽压较低组分的标准气体的分析、液化标准气体进样”等方面的问题。 大连大特气体有限公司曲庆先生 　　其他在线分析技术及规范 　　除上述报告外，浙江大学金钦汉教授作了“过程控制技术的新发展——微型模块化实时在线控制技术”的会议报告。金钦汉教授在报告中表示，该技术对流程工业提高反应效率、加快反应速率、减少中间环节、提高自动化程度起到非常重要的作用。 浙江大学金钦汉教授 　　重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生作了“在线分析传感器及仪表研究与发展探讨”的会议报告，对在线分析传感器及仪表的主要特性、在线分析传感器及仪表技术发展现状与趋势进行了研究分析，提出我国在线分析传感器与仪表技术发展思路建议：在国家政策引导与支持下，产学研用资源整合、优势互补，充分利用微机械与微电子、计算机、信号处理、传感、故障诊断等多学科综合技术，开展传感器与仪表相关基础研究、设计制造技术研究与应用技术研究，在研究与产业化过程中，尤其要在灵敏度、选择性、稳定性、可靠性、环境适应性方面下工夫，力求达到国际先进水平，甚至领先水平。 重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生 　　中国石化工程建设公司孙磊女士对“石油化工在线分析仪系统设计规范”进行了简要介绍，该规范包括“适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统”等八方面内容，规定了石油化工生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计原则和设计方法，适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。 中国石化工程建设公司孙磊女士

成果名称 场发射电子显微镜的电子源研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 &radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 该项目拟搭建一套ZrO/W Schottky场发射电子源基本研制平台，主要开展以下两个方面的研究内容：1）通过增加电子束磁偏转控制、可编程皮安电流表和法拉第杯等部件，搭建一套电子束性能评测系统，用于电子束的角电流密度、亮度、稳定度、束流密度分布等重要电子光学参数的测评。完善场发射电子源研制平台，优化研制工艺，获得可用于实际测试的ZrO/W Schottky场发射电子源。2）将自主研制的场发射电子源安装到商用Amray1910场发射扫描电镜上，和FEI公司提供的ZrO/W Schottky电子源进行实际成像比较，为实用定型提供依据。 该项目完成了电子束磁偏转系统的搭建；在高真空下，完成了法拉第杯和高精度皮安电流表电子束束流检测系统；用EYG单晶荧光屏替换普通荧光粉屏解决高真空放气问题等；完成超高真空发射体炼面和电子束斑成像系统中发射体性能评测系统的研制；利用评测系统进行电子束的角电流密度、亮度、稳定度及发射体功函数等重要电子光学参数测试，进而优化场发射电子源研制工艺。由于本项目完善了&ldquo 发射体性能评测系统&rdquo ，申请人利用该评测系统对自己研制的场发射电子源和FEI公司的商用电子源进行了对照测试，测试结果证明：自己研制的场发射电子源在亮度上达到了FEI公司的商用电子源的水平。后续准备加工FEI公司的场发射环扫（ESEM）的场发射源组件，待ESEM更换电子源时，直接更换进行实际使用测试。

专利号 专利名称 对应类型 申请人 专利类型 200930203033.6 气相色谱仪 GC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 200930354265.1 气相质谱仪(MS5400) MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 200930354266.6 气相色谱仪(GC6100) GC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201010102006.1 一种测定PVC制品中邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的方法 GC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194038.9 电子轰击离子源控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194035.5 色谱质谱联用仪 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194033.6 法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194020.9 用于质谱仪的离子化装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194018.1 用于质谱仪的离子引出透镜 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194015.8 用于质谱仪真空腔系统 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194004.x 用于质谱仪中四级杆的屏蔽罩 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010193989.4 质谱仪真空腔内样品粒离子流大小检测装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010193975.2 质谱用涡轮分子泵控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020218117.4 电子轰击离子源控制系统 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218114.0 色谱质谱联用仪 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218105.1 法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218090.9 用于质谱仪的离子化装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218087.7 用于质谱仪的离子引出透镜 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218077.3 用于质谱仪真空腔系统 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型 201020218074.X 用于质谱仪中四级杆的屏蔽罩 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218064.6 质谱仪真空腔内样品粒离子流大小检测装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218058.0 质谱用涡轮分子泵控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201010244113.8 质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201210121248.4 电子发生器、其制作方法和其测试装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201030119831.3 液相色谱仪质谱联用仪（LCMS） LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201030119843.6 液相色谱仪（SPS1000） LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201020218105.1 法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201010244097.2 ESI源质谱中金属毛细管伸出长度的微调结构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010244107.2 环形加热丝加热气体装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010244110.4 折线离子源 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020281336.7 ESI源质谱中取样锥和电喷雾针的同轴调整机构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281329.7 ESI源质谱仪中鞘气的流经加热装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281326.3 质谱仪中探测器移动辅助装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281311.7 折线离子源 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281308.5 环形加热丝加热气体装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281300.9 ESI源质谱中金属毛细管伸出长度的微调结构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201030259425.7 液相色谱仪（LC310） LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201010221764.5 液相色谱仪及其输液泵 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010235425.2 一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010235405.5 紫外-可见检测器流通池 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010243699.6 紫外-可见检测器单色仪 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010228411.8 液相梯度混合器 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020259299.x 液相梯度混合器 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201120380282.4 质谱仪六级杆及其治具 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201110293760.2 用于将质谱仪的六级杆焊接在固定板上的焊剂及工艺 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201110293902.5 质谱仪及动态透镜板 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201120467555.9 用于离子源的加热装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201120466488.9 混合离子源装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201220076715.1 电喷雾针装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201220100994.0 脉冲发生器、高压脉冲电路及激光解析离子源的装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型

FlavourSpec 气相-离子迁移谱仪用于香水质量鉴别 香水宛如让人迷醉的酒，品质越好的其味道才越醇厚悠长，让人回味无穷。劣质廉价的香水味道是无法与优质的香水味道比拟的，因此香水鉴别很重要。那么如何鉴别香水的质量好坏呢？看包装？看色泽？No，这些都是太肤浅了！我们怎么可以只关注外表呢，我们要看本质！对，你猜对了，我们打开包装闻一下，说的高大上点叫品香，嗯，这个有点薄荷味，这个有点薰衣草味.......闻了几个之后怎么觉得每个香水都一样了？非常抱歉您的嗅觉疲劳了。这可怎么办？不用惊慌！交给专业的FlavourSpec气相-离子迁移谱仪，仅需一滴香水，十分钟，检测出所有成分，快速比对出任意不同香水的成分差别。这么神奇？对！就是这么神奇！FlavourSpec气相-离子迁移谱仪首先通过气相色谱柱对分析物进行初步的分离，被初步分离的分析物电离后，进入漂移管，漂移管内有与分析物运动方向相反的漂移气气流，由于各分子的体积大小不同，使得他们与漂移气之间的碰撞效率不同，最终到达检测器（法拉第接收盘）的时间不同，从而实现了对分析物的二次分离。该设备不仅可以快速鉴别香水的质量好坏，品牌的伪劣，批次的差异，而且在仿香工艺方面也大有帮助！芬美意，德之馨两大香精香料公司也强烈推荐使用该设备。 名类新闻不得在内容中添加任何联系方式，新闻底部会自动添加联系我们的功能

近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所纳米与界面催化研究组研究员包信和与研究员汪国雄、高敦峰团队，在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。该研究揭示了碱性膜电解器中二氧化碳/一氧化碳电催化还原反应覆盖度驱动的选择性变化机制，并组装出千瓦级电堆，为二氧化碳/一氧化碳电解的实际应用提供了参考。 　　二氧化碳电解反应利用可再生能源产生的电能将二氧化碳转化为高附加值燃料和化学品，是近年来快速发展、颇具应用前景的负碳技术。乙烯、乙酸和乙醇等多碳产物具有较高的能量密度和市场需求，是理想的电解产物。然而，在工业级电流密度下高选择性生成多碳产物仍存在挑战。 　　本工作基于钢铁工业排放出大量的二氧化碳/一氧化碳混合废气这一现状，通过改变进料气组成来调变碱性膜电解器阴极氧化铜催化剂的微环境，实现了在工业级电流密度下高效二氧化碳/一氧化碳电解制备多碳产物。随着进料气中一氧化碳压力的增加，电解主产物逐渐由乙烯转变为乙酸，且电流密度显著增加。在0.6 MPa CO条件下，乙酸法拉第效率为48%，总电流密度达到3 A cm-2。机理研究表明，产物选择性变化受到*CO覆盖度和局部pH值影响，低*CO覆盖度时优先生成乙烯，高*CO覆盖度和高局部pH值利于乙酸的形成。在优化的电解条件下，多碳产物的法拉第效率和分电流密度分别达到90.0%和3.1 A cm-2，对应于100.0%碳选择性和75.0%收率，优于热催化CO加氢反应。为进一步验证电解过程的可行性，该团队组装了4节100 cm2的碱性膜电堆，其电解功率最高达到2.85 kW，在总电流为150 A时，乙烯的生成速率为457.5 mL min-1；在总电流为250 A时，乙酸的生成速率为2.97 g min-1。该研究不仅为单一多碳产物的定向生成提供了重要参考，而且为二氧化碳/一氧化碳电解从实验室走向实际应用奠定了技术基础。 　　相关研究成果以Coverage-driven selectivity switch from ethylene to acetate in high-rate CO2/CO electrolysis为题，发表在《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(A类)“变革性洁净能源关键技术与示范”等的支持。大连化物所揭示高效二氧化碳/一氧化碳电解反应的选择性变化机制

近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组肖建平研究员团队和碳基资源电催化转化研究组汪国雄研究员团队在电催化一氧化氮还原反应（eNORR）合成氨研究方面取得新进展，在Cu6Sn5合金催化剂上实现了96.9%的氨法拉第效率和安培级电流密度。图片来源于大连化学物理研究所氮氧化物（NOx）的转化处理是一种缓解环境和能源问题的方法。氨作为一种重要的化学物质，可用于肥料、炸药和硝酸等的制备，还可作为燃料。eNORR合成氨相较于传统的哈伯法，是一种更绿色更经济的去中心化合成氨的策略。　　图片来源于大连化学物理研究所本工作中，肖建平团队基于自主开发的图论和反应相图分析算法（ACS Catal. ，2021），通过基于描述符的方法初步筛选出铜锡合金具有高eNORR合成氨活性，汪国雄团队进一步合成了Cu6Sn5合金并验证了其具有安培级的合成氨活性。NO电催化实验表明，Cu6Sn5催化剂比Cu和Sn具有更高的活性和选择性，在更广泛的电压范围内也表现出很高的合成氨选择性，在电压为-0.23V vs. RHE时，得到流动池中的氨产率达到10mmolcm-2h-1，法拉第效率为96.9%，并且在大于600mAcm-2时，保持稳定运行135小时。电化学能垒计算表明，Cu6Sn5催化剂比Cu和Sn上生成氨的能垒更低，而且证明Cu6Sn5合金上各产物决速步能垒的大小关系（NH3N2ON2H2）。合作团队基于自主研发的碱性膜电解器件技术（Nat. Nanotechnology ，2023），在总电流为400A时，Cu6Sn5合金上NO电还原产氨速率达到2.5molh-1，展现出了应用潜力。相关研究以“Electrochemical synthesis of ammonia from nitric oxide using a copper-tin alloy catalyst”为题，于近日发表在《自然—能源》（Nature Energy）上。该工作的第一作者是我所05T8组博士研究生井会娟和523组博士研究生邵加奇。以上工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院洁净能源创新研究院合作基金、中国科学院B类先导专项“功能纳米系统的精准构筑原理与测量”、榆林创新院人工智能科技专项等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1038/s41560-023-01386-6 小科普：氨，化学式NH3，是一种无色、有刺激性气味的气体。氨的用途很广泛，是合成肥料、硝酸（制造炸药的原料之一）、药物的重要原料，而且它还是一种高能量密度（一定空间或质量物质中储存能量的大小）的零碳能源载体，且相对易储存。传统工业上合成氨主要通过一种叫做哈伯法的制备方法在高温高压下进行，能耗较大且产生污染。科学家一直在探索新的合成路线，用可再生能源发电作为驱动力，通过电化学催化的方式合成氨是目前较有应用前景的方式之一。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室汪国雄研究员和包信和院士团队在电化学合成氨研究中取得新进展，发展了一种原位衍生的高性能Cu纳米片催化剂，提出了Cu晶面串联催化促进电化学还原NO3-合成NH3的有效策略，并加深了对Cu催化剂上NO3-转化为NH3反应机制的理解。 　　电催化还原将硝酸盐(NO3-)污染物转化为高附加值的氨(NH3)，为氮资源循环利用提供了一种有前景的解决途径。NO3-转化为NH3需要经历复杂的多步质子电子转移过程，导致动力学速率缓慢，过电势高。同时，竞争性析氢反应(HER)降低了NH3法拉第效率及分电流密度。因此，硝酸盐电催化还原(NO3-RR)的关键是设计制备高活性、高选择性和高稳定性的催化剂。本工作报道了一种电化学原位衍生的高性能铜(Cu)纳米片催化剂，在流动相电解池中，该催化剂在-0.59 V vs. 相对可逆氢电极(RHE)条件下获得了665 mA cm-2的NH3分电流密度和1.41 mmol h-1 cm-2的NH3产率。该催化剂表现出700 h的高稳定性，在365 mA cm-2电流密度下，NH3法拉第效率保持在~88%。电化学原位谱学表征结果表明，氧化铜(CuO)纳米片在RR反应条件下被原位还原为金属Cu，提供了NO3-电化学还原的活性位点。物理化学和电化学表征以及密度泛函理论计算结果表明，原位衍生Cu纳米片的高性能归因于Cu(100)和Cu(111)晶面的串联催化作用。由于Cu的不同晶面上静电势的差异导致NO3-吸附强弱的差别，其中Cu(100)更容易吸附NO3-并促进其转化为NO2-，产生的NO2-随后迁移在Cu(111)上进一步还原，从而促进了NH3的生成。 　　相关工作近日以“Enhancing Electrochemical Nitrate Reduction to Ammonia over Cu Nanosheets via Facet Tandem Catalysis”为题发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。该工作第一作者是我所502组博士研究生付云凡和博士后王硕。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

4月26日，由工业和信息化部、北京市人民政府共同主办的2024中关村论坛年会“高端仪器创新发展论坛”在京举办。记者从论坛获悉，近年来，在各方共同努力下，我国仪器仪表产业稳步增长，2023年实现营收10112亿元，部分高端产品达到或接近国际先进水平，培育出一批龙头企业和专精特新企业。论坛现场论坛上，与会专家学者分别发表精密测量仪器发展趋势、智能装备与在线检测、多模态AI赋能高端仪器创新主旨演讲，交流实践经验，分享创新成果，探讨前沿问题，畅谈应用体会。发布十项高端仪器首发产品论坛还发布了北京大学、浙江法拉第激光科技有限公司的原子选频激光器，北京航天测控技术有限公司的七位半数字多用表，钢研纳克检测技术股份有限公司的电感耦合等离子体三重四极质谱仪，国仪量子技术（合肥）股份有限公司的W波段脉冲电子顺磁共振波谱仪，海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司的高精度复合式影像测量设备，海能未来技术集团股份有限公司的有机元素分析仪，上海ABB工程有限公司的无人机载高精度温室气体监测仪，吴忠仪表有限责任公司的注采双向高压轴流式调节阀，西安天隆科技有限公司、西安交通大学的全自动分子诊断系统，中科慧远视觉技术（洛阳）有限公司的晶圆检测仪等十项高端仪器首发产品。论坛还发布了十项高端仪器首发产品，原子选频激光器、晶圆检测仪、七位半数字多用表、离子体三重四极质谱仪等拥有自主知识产权的国产尖端检测仪器入选，促进产需对接和交流合作。

全球活性氮增加引起的氮循环失衡使硝酸盐成为水中最普遍的污染物之一。硝酸盐污染威胁着生态安全和人类健康。通过硝酸盐还原方式合成氨，不仅有助于水中硝态氮污染物的去除，而且有助于缓解社会对氨能源的需求，减少污染，降低能耗。电化学反应过程对条件要求适中，易于运行并且高效，可将硝酸盐直接转化为氨。但通常，在硝酸盐的电化学还原过程中，在纳米及更大尺寸电极的活性位点上易于发生氮-氮偶联反应生成氮气，制约氨的高效生成。因此，开发具有高活性、低成本和高选择性优势的电极材料是该领域研究的核心之一。李淼团队针对钴（Co）金属电极活性差、易钝化导致难以实用的瓶颈，通过缺陷碳的稳定固化作用，开发了一种磷（P）掺杂的单原子钴催化剂材料（如图1所示），可有效避免偶联反应发生，使最终产物具有更高的氨选择性和还原活性。这种磷掺杂单原子钴催化剂具有更高的硝酸盐还原去除性能，以其作为催化剂的最高氨生成法拉第效率为92.0%、最高氨产率为433.3μgNH4+h−1cm−2。图1 单原子催化剂结构形貌分析结果研究团队采用自然界极少的15NO3−作为氮源，以同位素标记法进一步证明了氨生成的唯一氮来源为硝酸盐。利用1H核磁共振（NMR）仪对产生的氨进行检测，14NH4+和15NH4+的核磁谱图分别具有典型的三峰和双峰结构。研究采用多种实验分析手段对载体结构进行了分析。结果表明，磷的掺杂进一步提高了碳氮载体的缺陷程度，提供了更多的固定位点负载单原子钴，并且缺陷位点会对相邻金属钴活性位点的电子结构和性能产生影响，提高了电极导电性。图2 电极性能结果研究团队根据密度泛函理论计算，创新强化污染物净化的单原子尺度结构调控理论与方法，从分子水平上对硝酸根在模型单原子钴催化剂活性位点的转化反应机理进行了探究，分析反应路径和能量变化。结果表明，硝酸根在单原子位点上逐步发生脱氧加氢的基元反应，N*物种可以在外部提供能量时进一步偶联形成氮气，也可以自发与氢逐步反应形成铵盐。磷掺杂后形成的缺陷位点可以促进临近CoP1N3位点对硝酸盐的催化转化，硝酸盐还原过程发生8电子数转移生成铵盐。此外，研究还发现，金属活性位点临近的缺陷结构有助于进一步提高单原子催化剂活性，在理论上为设计高活性位点的催化剂提供指导并揭示硝酸反应转化和产物分布规律。图3 反应机理示意图该研究成果于7月12日以《高法拉第效率钴单原子催化剂显著促进氨生成》（Boosted ammonium production by single cobalt atom catalysts with high Faradic efficiencies）为题在线发表在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上。论文第一作者为清华大学环境学院博士后李佳澄，论文通讯作者为清华大学环境学院李淼副教授，环境学院刘翔教授等人对实验提供了重要指导和帮助。研究项目得到国家自然科学基金面上项目和重点研发计划的资助。

近期，北京大学前沿交叉学科研究院执行院长、定量生物学中心主任汤超院士在《当代科技史》系列课程上讲授《当代科技史——生命科学革命》，本文撷取精辟论断，纵览生命科学革命，窥看自然奥秘。　北京大学前沿交叉学科研究院执行院长、定量生物学中心主任汤超院士　　生命科学革命已经发生了两次，目前是第三次，讲生命科学革命前，我们先谈谈科学革命。科学革命、学科交叉、技术进步，这三个方面互相有很深的关系和影响，它们互相联系、互相促进。　　一、16-17世纪的科学革命　　这是一次标准的科学革命，也是第一次科学革命，也是现代科学的诞生。这发生在16—17世纪，大概在这一两百年时间里井喷式地发生了很多事情，所以叫革命。　　下面列出了这些具有代表性的革命事件：　　• 尼古拉斯哥白尼，1543年出版了《天体运行论》，提出了日心说理论。　　• 安德烈维赛留斯，1543年出版了《人体构造》，解释了血液在人体内循环的过程，还从解剖尸体组装了第一副人类骨架。　　• 威廉吉尔伯特，1600年出版了《论磁石》是物理学史上第一部系统阐述磁学的科学专著。　　• 第谷布拉赫，对16世纪末期所认知的星体进行了详细并且准确的观测，为开普勒的研究提供了基本数据。　　• 弗兰西斯培根，企图通过分析和确定科学的一般方法和表明其应用方式，给予新科学运动以发展的动力和方向。　　• 伽利略伽利莱，改进了望远镜，并对金星和木星的卫星进行了准确的观测，于1610年发表观测结果。通过理论分析与实验推翻了被奉为圭臬的亚里士多德的力学体系并建立了近代力学。　　• 约翰内斯开普勒，1609年发表了关于行星运动的两条定律，1618年发现了第三条定律，就是后来被称为“开普勒定律”的行星三大定律，说明了行星围绕太阳旋转的理论。　　• 威廉哈维，通过解剖等手段展示了血液的循环。　　• 勒奈笛卡尔，是演绎推理的先驱，1637年出版了《方法论》。　　• 安东范列文霍克，建造了高清晰度的单显微镜，研究了毛细管循环和肌肉纤维。他观察了血球、精子与细菌，并绘出了它们的形象。於1683年发现了细菌。　　• 艾萨克牛顿，1687年7月5日发表的《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石。牛顿还和莱布尼茨各自独立地发明了微积分。　　以天文学为例，这些故事的背后发生了什么?它们为什么在这个时候发生?这可能是值得思考的问题。　　1. “地心说”——一个“很有道理”的旧理论　　以前可能我们每一个民族的各个国家的人都喜欢观测自然，观测自然的主要活动之一就是看星星，那时候也没有电，也没有手机，大家晚上只能看星星，看了星星就想解释它，所以这是最早科学的雏形，看到一个自然现象想来解释。当时最好的解释是托勒密的《地心说》，托勒密是一个大科学家，科学不是说是对还是错，科学是说我要去解释自然界的现象，然后一步步推进，他当时做的模型非常精密，可以解释他当时观测到的几乎所有行星运动的现象，但是因为确实行星运动不是以地球为中心，而是以太阳为中心，所以他的解释必须把他的模型做很多的修正微调，假如地球是中心的话，行星围着地球转，你就不能解释看到行星往后退的现象，他就说围绕地球转有两个轮，一个均轮一个本轮，一个大圆一个小圆，每一个行星都有一个大圆有一个小圆，大圆有一个半径，小圆也有一个半径，大圆有一个周期，小圆也有一个周期，所以每个行星都有自己的一套参数。但是如果地球真是中心的话，还是有问题，后来他又做了进一步修正，认为在地球对称的这个地方是中心。总之他是很严密的一个科学家，他花了很多时间把他的模型做得越来越精确，他的“地心说模型”统治了近两千年。　　　　托勒密与他的“地心说模型”　　2. 日心说——一个革命性的新观点　　到了哥白尼，他提出革命性的观点，他说“地心说”太复杂了，他完全从美学的角度，一个对称的角度说太阳可能是中心。　　哥白尼与他的“日心说模型”　　但是他提出太阳是中心，其实并不能比“地心说”解释更多的当时的实验观测到的数据，为什么呢?第一，现在我们都知道所有这些行星轨道其实也不是圆的，而是椭圆 更重要的是，第二，当时的观测仪器还不能精确到证明哥白尼对还是托勒密对，很多时候我们只能看一个大概，所以当时的模型还不足以推翻“地心说”，但是他确实提出了革命性的观点。　　3. 数据的积累——用更精密的仪器做更准确的测量　　到了第谷，他是一个丹麦天文学家，一个大英雄，丹麦皇家给了他一座岛，大概是北大的四分之一那么大，专门用于观测天象，整个岛布满有各种各样的仪器，他的浑天仪做的很好，收集了很多很精确的数据，十几年二十几年一直在观测，收集了大量的数据，而且非常的精确。　　第谷与他的天文观测岛(上)，火星观测数据和浑天仪(下)　　然后发现“地心说”不对，但是他摆脱不了“地心说”的观念，他提出一个模型，说地球还是中心，然后月亮围着地球转，太阳也围着地球转，但是所有其他的行星围着太阳转。把它这个结合一下，他这个比纯“地心说”可以多解释一些东西，但还是不能完全解释(Better observation itself does not automatically lead to better understanding)。　　第谷的“新地心说模型”　　但是他还是很了不起，他收集了大量的数据，为后面的开普勒定律、牛顿定律奠定了很好的基础，没有他的这些仪器观测，也就没有后面的革命，所以说技术的进步很重要，这时候的技术进步虽然很简单，你甚至可能觉得这些都不算什么高技术，但是当时是一个很先进的进步，所以技术进步往往是科学革命的前列。　　4. 新工具发现新现象　　来到伽利略，望远镜不是他发明的，但是他把望远镜改造了一下，然后来看行星的运动，他发现两个事情，和“地心说”不太符。一个是他看到木星也有卫星，那说明地球就不特殊了。他还看到金星有时候亮一点有时候暗一点，和月亮一样有阴晴圆缺。　　伽利略改进望远镜观察到木星的卫星和金星的相位变化　　5. 定量规律的发现　　前面说第谷有两大功绩，第一个就是他造了很好的浑天仪，收集了大量的数据 第二个是他收了开普勒做助手，开普勒从小对天文非常感兴趣，他当时就知道第谷有很多数据就想跟他去做，据说两个人关系很不好，第谷让他去研究火星。火星数据非常多，但是火星我们知道椭圆性是最大的，假设火星轨道是一个圆而且围着地球转，大概是下面的轨迹：　　以“地心说”为基础描述的火星轨道　　第谷觉得不可能搞清楚，他和开普勒说你就研究火星吧，开普勒自己也收集了很多火星的数据。以前一直觉得每一个行星都有自己的运动规律，现在开普勒说不是，所有的行星满足同样的规律，所有的行星都在椭圆形轨道上围绕太阳转，太阳在一个焦点上，这个普适性就出来了，这是他的第一个定律。第二定律是定量，就是说行星运动的时候，单位时间走的面积相同，比如说走一天，离太阳近的时候就走的快，离太阳远的时候走的慢，所以面积是一样的。　　　开普勒第二定律　　第三个定律是十五年以后找到的，就是这个行星运动周期的平方与长轴这个半径的立方成正比。这个三个定律看上去非常简单，但是他把行星运动全部统一起来了，其实没有那么多很复杂的，就是几个简单的规律就可以解释，开普勒是非常了不起的。所以从技术的进步到大量的精确数据，到总结一些现象的规律，最后到科学革命的完成。最后科学革命的完成，总是要有人集大成。　　6. 普适性原理的发现　　牛顿看到开普勒的三个定律觉得很有意思，为什么有开普勒三个定律，后面有没有更简单的更普适的解释，牛顿说其实是有的，受到的启发是不是被苹果砸的不知道，但是有一点是确定的，当时伦敦正在闹瘟疫，剑桥也关门了，他回家在他自己后院里边待了半年，可能还更长时间，学校关了，他没事可干，整天想这些东西，所以说英国不闹瘟疫，他可能也不会想这么快。他说其实那三个定律有原因的，为什么呢?是因为有万有引力，太阳拉着地球，或者拉着火星，互相拉，这是引力，这个引力和两个物体的质量成正比，和距离平方成反比，这是看不见的万有引力。另一个方面，力是质量乘加速度，把这两个连起来就可以推导出开普勒三个定律，开普勒三个定律是牛顿的更普适定律的一个表现，是在一个体系里的一个特殊结果。　　牛顿与他的普适性原理　　牛顿不光把开普勒三个定律做了解释，找到了更下一步的原因，还把这个推广到整个宇宙，所有的力学，不光行星运动满足牛顿的这些普适规律，所有宇宙里力学运动全都满足这个规律，这非常了不起，是非常大的进步。还有他为了把这些东西能够推出三个定律，行星轨道是一个椭圆，椭圆你看这个万有引力随着半径平方成反比，所以这个万有引力时小时大，一个加速度也是时小时大，所以不是匀速的，所以就要找到瞬时速度的概念，瞬时加速度的概念，在你瞬间那个速度多快，所以他发明了微积分。他不光找到了基本规律，还把基本规律的数学语言找到了，一个科学革命，最终要伴随数学语言，牛顿力学的数学语言就是微积分。　　第一次科学革命的总结　　我们总结一下天文学革命，也就是经典物理学的革命，第一次科学革命，最伟大的一次科学革命。　　　　科学革命的一般过程　　它大概是一个什么程序，首先是观测数据积累，这可能是很长很长的时间，上千年，至少从托勒密到科学革命有一千多年，然后不断有一些初步的、表面的、唯像的理论，比如托勒密的“地心说”，然后到技术进步，产生更大量更精确的数据，就发现原有模型不太对，就出现一些定量的规律开普勒三定律，解释了这些更大量更精确的数据，如果这一步做的对的话，就可能产生普适的原理，把这个进一步推广，就伴随着数学语言的一个发展。所有的科学革命，不管它是基础的还是需求推动的，最后基本上都会导致很大的应用，工程应用、设计制造、改造自然。有了牛顿力学可以发射卫星，飞机可以飞等等，整个革命改变了我们人类。　　二、科学革命对人类文明的影响　　科学革命之后，人类的思维彻底改变，把自然当成可以用科学来理解的东西，有定量规律的东西，一百年发生了工业革命(1750-1850)，到后来产生蒸汽机、纺织机、火车… … 大家都觉得有规律可循，所以研制这些蒸汽机后又诞生了热力学。　　下面显示的是世界人均GDP：　　公元1年到公元2003年的世界人均GDP　　从公元零年一直到差不多现在，这个中间有些年因为数据不全，所以没画，在工业革命之前世界人均GDP基本上是常数，人口有时候多有时候少，打仗、瘟疫就少一些，太平时就多一些，但人均GDP不变。科学革命和工业革命之后大概就是指数型的增长，到现在还是指数型的增长。所以可以看出科学革命的重要性，对整个工业革命是怎么推动的，而且科学革命之后就有很多革命，电气革命(第二次工业革命)，以及我们比较熟悉的信息革命，你们就诞生在信息革命的时代。从第一台数字电脑，一直到我们现在iPhone、互联网，大家可能都觉得是应用性革命，确实有强大的应用的需求和市场推动，但也是多学科交叉在起作用，而且很重要的有物理学理论在做基础，没有物理学的基础理论这些信息革命是不可能的，还有其他的科学，我给大家说两个例子。　　1.信息革命背后的科学——电动力学　　第一是电动力学，电动力学的这个诞生也是很有意思，我们的古人很早就知道有电，闪电，干燥的时候手会打电，我们有时候冬天的时候不敢去碰门把手，会打电。磁的概念我们祖先两千多年前就发明了指南针。　　　古人很早就知道的电和磁的现象　　这么早就知道有电有磁，为什么要等到一千多年以后，科学革命再后面一点，才有人总结出定量的东西，是不是科学革命忽然把大家脑袋打开了，然后集中发现了安培定律，法拉第定律，电生磁磁生电现象等。而且非常定量，通过导线的电流强度与其产生的磁场强度成正比，看上去很简单，但是它非常普适，中国是这样，法国是这样，月亮上也是这样。法拉第在1831年首次演示电磁感应，电和磁可以互相转换，一个电磁铁上的线圈通过电流，有线圈就有磁。　　　安培的“电生磁”和法拉利的“磁生电”现象　　这就相当于我们前面讲的天文学革命里边的开普勒定律，很简单，但是它总结了一个非常定量的规律，然后没有多少年，麦克斯韦把安培和法拉第这些简单的定律统一起来，写了四个方程，非常天才的把它统一起来了，他说这些电磁现象都是这四个方程的解，有点像说你开普勒三定律都是我牛顿方程的解，都是我这个普适理论的一个表现。所以我这个方程不光可以解释你的现象，还可以解释一些新的现象，这个方程确实它的影响是巨大的，把这个方程一解就发现，电和磁可以有电磁波，电磁波可以在没有电线的情况下，真空里面什么都没有介质的情况下传播。　　　　麦克斯韦方程组(Maxwell' s equations)　　大家突然就觉得视野开阔了，一个东西在这边捣鼓电磁波就可以传过去，然后赫兹很快就首先证明了电磁波确实存在，他读博士的时候，他的导师是很有名的亥姆霍兹，就让他去证实电磁波的存在，但他没弄出来，他觉得太难了，但是他毕业以后继续弄，发现电磁波确实存在。　　　　赫兹于1887年首次证实电磁波的存在　　那电磁波意味着什么?我们所有的无线电通讯，手机、电视、无线通讯都是靠电磁波传的，整个改写了人类通讯历史，没有当时这些看起来没有用的东西打下的基础，现在的信息革命是不可能的，我们也不可能成天使用手机、互联网。　　2.信息革命背后的科学——量子力学　　第二个是量子力学，没有量子力学也不可能把芯片做出来，也没有半导体的概念，也没有集成电路… … 有了量子力学才知道这些东西可以来做电路的一些基本元件。量子力学的诞生也是因为大家在做一些非常“无用”的东西，所以很多时候一个突破性的概念的产生，都是因为好奇心，然后当时觉得没有什么用，就是好奇就去做。　　　量子力学发现的英雄们　　量子力学有很多英雄，就不一一说了，开始也是不理解一些现象，比如光电效应，黑体辐射，太阳的光谱，与经典物理算起来结果不一样。当时一些物理学家非常失望，牛顿之后还有波尔兹曼统计物理、热力学，加上麦克斯韦的电磁理论，物理学家已经觉得物理把整个世界都搞清楚了。现在发现一些东西完全不可理解。在理解这些现象的过程中，诞生了量子力学。量子力学给我们今天的人类文明的很多东西都打下了基础，包括我们计算机芯片、半导体、激光、超导，到现在的量子通讯、量子计算等等，所以信息革命后面是非常基本的一些基础研究，而且这个基础研究不是由目的性带来的，它是由好奇心带来的。　　三、交叉的产物——生命科学的前两次革命　　这第一次生命科学革命不到100年，大约在70年前。当时有一批物理学家、化学家进入到生命科学领域，想搞清楚基因的物质基础，基因到底是什么。基因是分子?还是结构?还是什么东西?这是在思路上带给生命科学的，第二个是在方法上，把大量的工具带进生命科学，X射线、核磁共振、电子显微镜、离心机等等，这一革命的标志性的成果就是沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，就是用X射线照出来的，没有X射线他们也发现不了。　　第一次生命科学革命以1953年沃森和克里克发现DNA双螺旋结构为标志　　第二次生命科学革命大概是上世纪末九十年代开始的基因组学，也就是我们现在说的测序，基因组学是数学和计算机科学与生命科学的交叉。　　这两次革命之后，生命科学是什么状态呢?为什么还要有第三次革命呢?　　假如我们把生命体比作一辆汽车的话，分子生物学革命就把这个汽车零部件搞的越来越清楚了，有方向盘、刹车、油门，就是我们很多基因很多蛋白搞的越来越清楚，蛋白质结构都可以用X射线解出来，长的什么样子，我们都知道。基因组学革命就让我们得到了这个汽车的说明书，就是我们的基因组，所有的信息都在说明书里边，但是我们基本上看不懂。大概知道方向盘在第几页，这一段基因对应这个蛋白。至于这个汽车是怎么组装起来的，为什么能跑起来，能跑多快，能跑多久，我们不知道。坏了怎么修，里边有哪些原理性东西，哪些是普适的规律，哪些是特殊的，这些基本上都不知道，所以生命科学现在是处在一个大革命的前夜。　　美国科学院在2009年出了一部纲领性文件，文件题目叫《二十一世纪的新生物学》。美国科学院认为在二十一世纪会产生全新的生物学，这个全新的生物学就标志着生命科学的第三次革命。　　　2009年美国科学院发布的《21世纪的新生物学》　　上图右侧是他们总结的图，它有很多很多的根，生物学只是其中的一部分，物理、化学、计算机、工程、数学甚至包括科学教育。全部在一起交叉融合。新生物学和原生物学有什么不一样呢，它可以对生物系统有更深的了解，比如了解汽车它是怎么跑起来，怎么装起来，有什么控制原理，然后也许就可以预测。生命可以预测太不可思议了，而且可以定量的分析，就像工程一样。当然就需要把生命系统原理搞清楚，所以生命科学就从一个观察性定性的科学，到一个定量可预测的科学转变，这当然肯定会对世界产生很深远的影响，他们举了四个方面的例子：健康、环境、能源、食品。　　生命科学是不是生命科学本身的事，不是，每个学科都忙活起来了，美国科学院凝聚态与材料物理委员会2010年出了一个报告——《下一个十年的六大挑战》。这个六个问题有三个和生命科学相关，第三个直接就是“什么是生命的物理?”。我们知道什么是行星的物理——牛顿力学 什么是蒸汽机的物理——热力学 什么是通讯的物理——电动力学 什么是计算机硬件的物理——量子力学 什么是生命的物理——我不知道。应该有，因为生命现象也是一个自然现象，有自然现象就应该有规律，也许你就可以把它总结出来，物理学家总结出来就叫生命的物理。　　四、生物学和物理学如何交叉?　　生物学和物理学好像根本连不上，怎么可能会交叉呢?更别说融合。　　生物都是物种、细胞、基因、蛋白，都是很多事实在那，而且很不一样，都是描述性的观察性的，要记很多事实。物理是反过来的，就是几个公式，非常简单，然后那些事实都不管，都可以在公式里推出来，一个是极端的观察性的一个是极端的抽象性的，它们之间怎么会有关系。　　　　生物学与物理学的两个极端　　1.飞行中的流体力学　　举一些例子，如果把地球上所有带翅膀的东西找出来，能飞的带翅膀的，小到蜻蜓大到波音747，然后你画横轴是它的质量或者是重量，纵轴是它的飞行速度。　　　飞行中的规律性　　他们都在这条线上，万变不离其宗，不管是大自然进化出来的还是我们人造的，非常有规律，是不是有点像开普勒三定律中的一个。单独每个看它很特殊，但是我们用很简单的线全连起来。你要能飞的话要有升力，这个升力和翅膀面积成正比，和飞行的速度平方成正比，重量和你的体积成正比，然后面积和体积大概有这样一个关系，你把这些个方程一连立，你飞的速度必须和重量六分之一成正比，否则你飞不上去，就是非常简单的一个定律，把所有能飞的东西全部都给统一起来，所有能飞的都必须满足这规律，无论是人造的还是大自然演化出来的。　　2.植物中的数学　　植物有很多很漂亮的形状，不光是植物还有海螺贝壳等等。松子、菠萝、向日葵，是不是有很多一圈一圈的，一圈一圈可以往一边转，可以数这边转多少圈那边转有多少圈，你数以后发现，对这个向日葵来说往这边转的是21个，那边34个。　　植物中的斐波那契数列　　松子数一下，菠萝数一下，就发现几乎所有的，往两个方向转的圈数都是这个序列的相邻两个数，5、8、13、21、34等。这个序列是300年前，意大利的数学家斐波那契造出来的，这个序列非常简单，第一个是1，第二个是1，后边是前边两个的和，1+1=2，1+2=3，3+5=8，5+8=13… … 。这个序列还有一个神奇的性质，它相邻两个数的比值，13：8、21：13、34：21、… … ，它趋于黄金分割。黄金分割是最漂亮的比例是不是?为什么这些植物里边有这么漂亮的数学，有一些解释，我们知道一些，还有一些不知道。　　3.细胞中的微分几何　　你们看细胞中一片一片的，叫内质网，内质网是折叠某些特殊蛋白的。大概在2013年以前，大家都不知道它的结构具体是什么样子，到2013年生物学家和物理学家合作，用电子显微镜把这个结构解出来了(下图中)。　　　细胞中的内质网呈现螺旋面结构　　像不像停车场?停车场为什么要设计成这个样子呢?因为它要停尽可能多的车，因为它要连通，要能开上去开下来，这个内质网的功能和停车场的功能几乎一模一样，要停尽量多的核糖体，把蛋白质折叠在里边，两层膜中间有一个内部的环境，内部要一样的环境，它必须连通，停尽量多的核糖体在上面，而且要在三维空间中尽量节省空间，如果你做一个模型优化这些功能上的要求，结果就是这个样子。数学家在几百年前就想象出这个东西，叫“螺旋面”(Meusnier, 1776)，是微分几何的前身。这个数学家想这个螺旋面的时候可没想这么多，但是我们造停车场也是按“螺旋面”的设计，细胞进化也是螺旋面的设计。　　4. 真菌的枪炮　　　　可以发射孢子的克莱因水玉霉　　生命体系非常神奇，进化出了很多东西，它们甚至进化出了枪炮，克莱因水玉霉只有一个毫米这么大，它可以用火箭一样的原理把上面的孢子发射到很远的地方，到2.5米开外，发射的时候加速度和手枪一样大。　　5.鸟群运动的临界现象　　　　鸟群里的“临界现象”　　有一些特殊的鸟群，鱼群也是这样经常“跳舞”，它们怎么能够跳的这么好，没人指挥它们，其实有一个很有意思的统计物理在里边，周围伙伴怎么做，它也怎么做，于是就有了整体运动，这个整体运动有很特别的性质，叫作临界性，对外界来的威胁反映非常快，转变队形非常快，有一个老鹰来了鸟群前后都能马上作出反应，所以这是鸟群里边的物理。

导读：2014年“大型石油化工环氧乙烷/乙二醇装置（EO/EG）首套国产在线质谱分析仪系统工程应用”成果鉴定会在江苏南京举行，中国化工仪器网受邀参加，并在现场有幸采访到聚光科技（杭州）股份有限公司（以下简称聚光科技）质谱仪产品经理张进伟，请他介绍了鉴定会主角——“Mars-550过程气体质谱分析仪”的研发情况和产品特性。聚光质谱仪产品经理张进伟 Chem17:非常感谢张经理接受中国化工仪器网的专访。聚光科技是基于什么因素，启动Mars-550过程气体质谱分析仪的研发？ 张进伟：质谱仪是一款比较高端的在线分析仪器，在国外有很多的应用。目前，国内也逐渐开始有应用，但90%以上的市场仍然被国外垄断，这个是市场需求；另一方面，聚光科技在专注分析仪器仪表行业十几年中，积累了一定技术实力，可以开发一些高端仪器。因此，在市场需求和技术研发都拥有的条件下，我们公司开始逐步拓展在线质谱仪领域。 Chem17:Mars-550在研发过程中遇到了怎样的困境，聚光科技是如何破解的？ 张进伟：这款仪器在研发和推广中遇到了两个问题。第一，我们的定位是高端仪器，主要竞争对手是国外一些大的仪器厂商和一流供应商。我们的产品首先要在测量精度和稳定性上赶超他们，因此，需要在仪器开发中做很多创新设计。第二，国内市场对质谱仪的认识处于起步阶段，很多厂家对质谱仪可能不了解，这也是我们推广过程中遇见的一个难点。之所以今天召开这个成果鉴定会，其实也是希望业内人士可以认可聚光科技的质谱仪产品，能认识到质谱仪可以在哪些领域应用。 Chem17:Mars-550与其他在线质谱仪产品相比有哪些优势？请您结合具体应用案例介绍下。 张进伟：首先，要保证同等的技术水平，才能与国外品牌竞争。因此，公司在仪器的测量精度和稳定性上做了很多创新，已经能达到国际上同类产品的应用水平。同时，这款仪器是纯国产化，这样的好处就是配件和维护周期都比较短。其次，因为我们是国内供应商，所以售后服务会很及时。各个大区都有售后服务点，用户若有需求，一天之内就会有工程师到达现场进行维护，相比进口仪器，在用户、投资运营成本方面会低的多。 Mars-550产品特点： 聚光科技结合多年过程分析和环境监测仪表开发经验，运用国际先进的质谱分析技术，开发出高性能的Mars-550过程气体质谱分析仪。仪器具有高品质的四极杆质量分析器和针对过程气体检测的专用分析软件，可实时对过程气体提供多组分多流路分析，具有测量精度高，响应速度快和可靠性高等特点，能适应多种复杂、恶劣的应用环境。 Mars-550可对质量数小于300amu的任意气体组分进行分析，配置法拉第杯和电子倍增管双检测器，高低量程自动切换。具有定期灵敏度自动校准，双灯丝设计及过流保护，离子源惰性化抗污染设计，确保仪器长期可靠运行。样品前处理、多路进样、质量分析和电路控制均采用模块化设计，安装简便，维护简单。并且内置工控机模块，可以实现现场操作和显示功能。