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红外温度测量

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红外温度测量相关的资讯

  • 红外测温仪该如何精准测量玻璃温度
    在玻璃生产过程中,温度测量和监控是确保产品质量、提高生产效率以及保障安全性的重要环节。对于处于高温熔化状态下的玻璃,准确的温度测量尤为关键,这不仅影响到最终产品的物理特性和结构,还直接关系到生产设备的运行状况和使用寿命。通过使用专业的红外测温仪,如IMPAC IN 140/5 IS 50系列,生产企业能够更好地控制各个生产阶段的温度,从而优化生产流程,降低能耗,并确保高质量的玻璃产品。 玻璃生产中温度测量的必要性1. 确保产品质量:玻璃生产中的温度控制对产品质量至关重要。通过精确的温度测量,生产过程中的熔化、成型和退火环节可以保持在最佳温度范围内,防止出现气泡、应力裂纹等质量问题。特别是在高温熔融状态下,准确测量玻璃表面的温度,可以确保产品的结构稳定性和光学性能。2. 提高生产效率: 精确的温度监控有助于优化能源使用,减少不必要的能源消耗。通过使用高效的温度测量设备,生产过程中的各个环节可以更加快速、准确地进行,从而提高整个生产线的效率。此外,温度的实时监控可以帮助减少生产周期,进一步提升生产能力。3. 延长设备寿命与提高安全性: 在玻璃生产中,过高的温度可能会对设备造成损害,缩短其使用寿命。通过监测温度变化,可以及时发现异常情况,避免设备因过热而损坏。同时,温度的有效监控可以防止意外事故的发生,如炉体破裂或玻璃意外冷却等,保障生产过程的安全性。高温熔化状态下玻璃的温度测量方法在测量高温熔化状态下的玻璃温度时,使用红外测温仪需要特别注意以下几点,以确保测量的准确性和安全性:1. 高温辐射率调整:熔融玻璃的辐射率一般在0.85左右,使用红外测温仪时,必须根据高温熔融玻璃的辐射率进行校准,以获得准确的温度读数。2. 避免反射干扰:熔融玻璃表面光滑且具有较高的反射性,因此,测量时要避免测温仪与玻璃表面成较大角度。尽量保持测温仪与玻璃表面垂直,减少环境光和其他热源的反射干扰。3. 选择合适的测温仪:在测量高温熔化玻璃时,确保使用的红外测温仪能够承受和精确测量高温。普通测温仪可能无法应对熔融玻璃的高温环境,需选择适合测量高温的工业级红外测温仪,如IMPAC IN 140/5系列。4. 防止表面蒸汽或杂质干扰:熔融玻璃表面可能会产生蒸汽或挥发物,这些可能影响测温仪的读数。因此,确保测量时视线清晰,没有干扰物遮挡。5. 保持一定的安全距离:高温熔融状态的玻璃温度极高,为了保护测量人员和设备,测温仪应保持适当的安全距离。IMPAC IN 140/5系列红外测温仪具备非接触测温的功能,可以在安全距离外进行温度测量。编辑搜图IMPAC IN 140/5系列红外测温仪的优势为了在玻璃生产中实现高效的温度测量,IMPAC IN 140/5系列红外测温仪提供了一系列专为玻璃行业设计的功能和技术,具有以下显著优势:- 宽广的测温范围:IMPAC IN 140/5系列的测温范围为250°C至2500°C,适用于玻璃和石英玻璃表面的非接触式温度测量,能够满足各种玻璃生产需求。- 更短的响应时间:这款测温仪的响应时间最短仅为10毫秒,适用于快速测量任务和高效的生产环境。- 高精度光斑尺寸:光斑尺寸最小可达0.9毫米,适用于小型测量物体的精确温度测量,确保每一测量点的准确性。- 多种调焦镜头与取景方式:IMPAC IN 140/5系列配备调焦镜头,适用于不同的测量距离和测量物体尺寸。此外,仪器还配备激光靶光或优化的目视取景器,使测量对准更加精准。- 数字化显示与接口:内置的数字显示屏可以实时显示当前测量温度,所有参数可通过仪器上的集成键盘进行调节。仪器还提供RS232/RS485接口,方便数据传输和远程监控。- 多功能与可靠性:IMPAC IN 140/5-H高速机型不仅适应高速测量需求,还具有极短的响应时间,能够胜任各种玻璃生产中的温度监控任务。通过使用如IMPAC IN 140/5系列的先进红外测温仪,玻璃生产企业能够更好地管理生产过程中的温度变化,确保产品的高质量、提高生产效率,并延长设备的使用寿命。
  • 人体红外测温仪的科普小知识:不建议用工业检测红外温度计
    p style=" margin: 0px 0px 14px padding: 0px font-weight: 400 font-size: 22px color: rgb(51, 51, 51) text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: sans-serif font-size: 16px " 近期,新型冠状病毒感染的肺炎疫情严峻,测量体温成为防控疫情的必要手段。人体红外测温仪因其非接触、效率高、使用方便的特点在人流密集的各交通关口、医院、住宅小区、企事业单位广泛用。 /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 分类 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 常用的人体红外测温仪可分为 strong 红外热成像体温快速筛检仪 /strong 和 strong 红外体温计 /strong 两类。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外热成像体温快速筛检仪 /strong ,可在人流密集的公共场所进行大面积监测,自动跟踪、报警高温区域,与可见光视频配合,快速找出并追踪体温较高的人员。当红外热成像体温快速筛检仪集成人脸识别、手机探针等技术时,还能掌握体温较高人员的更多信息。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外体温计 /strong 又可分为 strong 红外耳温计 /strong 和 strong 红外额温计 /strong ,红外体温计设备简单、使用方便、价格实惠,应用,可实现对人员的依次、快速测温。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 226px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/ecce79d9-ccc2-4895-9bf2-5799f71421f9.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 226" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) text-indent: 2em color: rgb(255, 255, 255) " 原理及测量方式 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 人体的热量会通过热辐射的形式散发到环境中,人体红外测温仪通过内置的传感器探测人体的热辐射,从而实现测量体温的目的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外热成像体温快速筛检仪 /strong 利用红外测温技术对人体表面温度进行非接触式的快速测量,当被测温度达到或超过预设警示温度值时进行警示的仪器。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 177px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/b0333c0b-9653-4df8-a095-286109107104.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 500" height=" 177" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外耳温计 /strong 是利用耳道和鼓膜与探测器间的红外辐射交换测量体温的仪器;测量的是人体耳部鼓膜部位,测量前应清理耳道,将探头深入耳孔内测量,须配备卫生耳套使用,避免多人使用交叉感染。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 371px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/295a4666-925d-41a1-ac5f-57341cfaad84.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 450" height=" 371" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外额温计 /strong 是利用皮肤与探测器间的红外辐射交换和适当的发射率修正测量皮肤温度的仪器。测量的是人体额头部位,将温度枪对准额心,如有汗水应擦干,与额头的距离建议在1-3厘米为佳。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 使用注意事项 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外测温的优点 /strong :一是与被测对象不接触,在测体温时不会造成不必要的感染;二是快速,通常测量时间小于1秒,一般不会超过2秒。因此十分适合于在发烧类疾病预防检测中应用。 /p p style=" text-indent: 2em " 通常在人体温度37℃附近,红外热成像体温快速筛检仪的准确度能达到± 0.3℃,红外体温计能达到± 0.2℃。 /p p style=" text-indent: 2em " 从测量准确度来说,红外耳温计测量准确度最高,红外额温计次之。但是,如果测量方法不正确,测量结果也会不准确。对于新购买的人体红外测温仪,或使用频繁以及对测量结果有怀疑时,应当对人体红外测温仪进行校准,以确定其修正值,则能尽量消除测温仪的系统误差。 /p p style=" text-indent: 2em " 黑体辐射源可用于对人体红外温度仪的校准。其有效发射率、控温稳定度都有较高的要求。黑体温度通常采用铂电阻温度计或玻璃液体温度计等接触温度计测量,其温度与红外体温计测得值相比较以获得校准值。校准红外耳温计的黑体还需根据被检温度计的要求专门设计其开口形状和尺寸。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" background-color: rgb(255, 255, 0) " 特别提示 /span /strong span style=" background-color: rgb(255, 255, 0) " :不建议将工业检测用红外温度计用于测量人体温度。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 工业检测用红外温度计通常测量范围下限可达-20℃~-30℃,上限从200℃~1000℃都有,测量范围较广,准确度较低,在人体温度附近一般不会优于± 1.0℃。因此仅从测量准确度的要求来看使用工业检测用红外温度计来测量人体温度是不太合适的。 /p p style=" text-indent: 2em " 上海市计测院建有华东地区准确度最高、测量范围最广的红外温度计量标准,可及时为疫情防控提供人体红外测温仪的计量校准服务。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bf6ca908-56a7-4a88-b161-1ef8293bbe55.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 450" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) " 使用小贴士 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 经校准后的红外测温仪均会提供校准温度点和修正值,供实际使用。 /p p style=" text-indent: 2em " 以图中这只已经过校准的红外额温计为例,实际测温时,若显示数值为36.4℃,则实际数值应为36.4℃+0.2℃=36.6℃。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 207px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e1e44478-d5a3-4a98-aa27-7b4487a37be2.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 500" height=" 207" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em text-align: center " ------------------------------------------- br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 征稿活动: /strong “红外体温检测仪技术及相关应用”主题征稿活动进行中,一经入选,将在资讯栏目发布并支付一定稿酬,并择优邀请做线上专家报告 span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) " (新冠病毒主题研讨会---红外体温检测仪检测技术与应用现状) /span 。让我们共同努力,携手抗“疫”! span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " (投稿或自荐邮箱:yanglz@instrument.com.cn) /span /span /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 更多红外体温检测仪技术与应用相关资讯点击关注以下专题: /span /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/hwcwy" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bde094f1-56cd-4cf3-9247-45585be2bf41.jpg" title=" 1920_420_1(1).jpg" alt=" 1920_420_1(1).jpg" width=" 600" height=" 131" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p
  • 中科院青藏所用红外系统观测纳木错湖面温度
    人民网科技频道讯 在公益性行业(气象)科研专项“中国冰冻圈卫星监测关键技术研究及系统开发”(项目编号:GYHY(QX)2007- 6-18)的湖冰专项的支持下,青藏高原所科研人员在纳木错成功安装了IRR-P红外温度数据采集系统,积极开展湖面温度观测。  据科研人员介绍,这套红外温度数据采集系统,采用适于野外观测的SI-111 高精度红外温度传感器(波长范围: 8-14 μm),并与CR1000数据采集器连接,设定采集数据的时间间隔后,采用太阳能板供电,保障了在野外条件下进行不间断的数据测量。该红外数采系统为长期湖面温度、湖冰变化、蒸散发遥感反演等气候变化研究提供了基础数据支持,为青藏高原冰川-湖泊以及水文过程变化研究提供基础数据。
  • 纳米钻石温度计问世 可测量干细胞内部温度
    纳米钻石可用于量子计算机中处理量子信息。近日,哈佛大学的研究人员利用纳米钻石的量子效应,将其变为&ldquo 温度计&rdquo ,测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化,精确度是现有技术的10倍。通过加入金纳米粒子,研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞,这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法,以及研究细胞行为的新手段。研究论文发表在本周的《自然》杂志上。   在这项最新研究中,研究人员使用纳米线将直径约100纳米的钻石晶体注入一个人类胚胎干细胞中,然后用绿色激光照射细胞,使氮杂质发出红色荧光。当细胞内局部温度出现变化时,红色荧光的强度会受到影响。通过测量荧光的强度,便可以计算出相应的纳米钻石的温度。由于钻石具有良好的导热性,就可以像温度计一样显示出其所处细胞内部环境的即时温度。   研究人员同时还将金纳米粒子注入细胞内,然后用激光来加热细胞的不同部位,加热点的选择和温度升高多少都可由纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 来精确控制。&ldquo 现在我们有了一个可以在细胞水平上控制温度的工具,让我们能够研究生物系统对温度变化的反应。&rdquo 参与该研究的哈佛大学物理学家彼得· 毛瑞尔说。   他指出,基础生物学涉及到的很多生物过程,从基因表达到细胞新陈代谢,都会受到温度的强烈影响,纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 将是一个有用的工具。例如,通过控制线虫的局部温度,生物学家可以了解简单有机体的发育。&ldquo 你可以加热单个细胞,研究其周围的细胞是否会减慢或者加快它们的繁殖率。&rdquo 毛瑞尔说。   目前也有一些其他测量细胞温度的方法,比如利用荧光蛋白或碳纳米管,但这些测量手段在敏感性和准确度方面都有欠缺,因为其中的一些成分会和细胞内的物质发生反应。毛瑞尔说,他们的纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度至少提高了10倍,能够检测出细微到0.05开的温度波动。而且其还有改进的余地,因为在活细胞外部,该&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度已经达到0.0018开的温度波动。
  • 红外近场辐射探测及超分辨温度成像
    红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度,在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制,红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上,因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年,我们开发了红外被动近场显微成像技术,通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制,将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术全国重点实验室的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“红外近场辐射探测及超分辨温度成像”为主题的文章。该文章第一作者为朱晓艳,主要从事红外被动近场成像方面的研究工作。本文将围绕扫描噪声显微镜(SNoiM)技术的实验原理及其应用,详细介绍如何通过自主研制的红外被动近场显微镜,突破红外热成像的衍射极限限制,实现纳米级红外温度成像。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1(a)所示,绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子,这些带电粒子永远不会静止不动,而是一直处于随机扰动状态(热运动)。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动,辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知地是,物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射(远场辐射),而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波(以倏逝波形式存在),可称之为近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波(近场辐射)的存在,并发现针对远场辐射所建立的认知及规律(如普朗克辐射定律等)将不再适用于近场辐射,但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年,美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展,先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在,但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步地研究。图1(a)物体表面存在的远场辐射及近场辐射;探针调制技术:(b)当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、(c)当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波;(d)红外被动近场显微镜(SNoiM)的示意图红外被动近场显微镜(SNoiM)的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性(即强度随着远离物体表面急剧衰退)而难以探测。在SNoiM中,利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1(b)所示,当不引入纳米探针(或探针远离物体表面)时,物体近表面的近场倏逝波无法被探测,该显微镜工作于传统红外热成像模式,即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是,将探针靠近样品近表面(比如10 nm以内),近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下,探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此,通过控制探针至物体表面的间距h,即可获得近场、远场混合信号(h 100 nm或撤去探针,称为远场模式)。最终,利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1(d)展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中,无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号,它们随近场信号一同被红外物镜收集,导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号,研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔(约100 μm),通过此共焦结构可以缩小收集光斑,有效抑制背景辐射信号。然而,即使是这样,是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此,本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器,攻克了这一技术壁垒。图2(a)展示了首套SNoiM设备实物图。其中,金色圆柱腔体为低温杜瓦,内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器(CSIP)及一些低温光学组件;白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜(AFM)、红外收集物镜及样品台区域,具体细节参照图2(b)、(c)。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制,而是由探针尖端尺寸决定。如图2(b)中插图所示,通过电化学腐蚀方法,可制备出形貌优良的金属(钨)纳米探针,其中,针尖直径可小至100 nm以内。图2(a)红外被动近场显微镜SNoiM的实物图,其中搭载了超高灵敏度红外探测器;(b)AFM及红外收集物镜;插图为通过电化学腐蚀制备的金属(钨)纳米探针;(c)探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限,实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3(a)为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中,亮金色区域为Au薄膜(约50 nm厚),其他区域为SiO₂衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像(获取远场图像时只需将探针挪离样品表面)。如图3(b)所示,由于成像波长较长(~ 14 μm),远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如,Au与衬底(SiO₂)的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等(图中黑色虚线所示)。然而,在相同探测波长下,如图3(c)所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率,其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别,图3示意图中给出了探测到的信号来源:对于光学显微图像,其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强,因而Au上的信号远比SiO₂强。可见光波长范围为400~760 nm,因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射,直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号,并对其进行成像。在探测波长为14 μm情况下,受衍射极限的限制,系统的实际空间分辨率也只有约14 μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号,因此不受远场光学衍射极限限制,可获得超分辨红外图像(图3c)。图3 样品Au(SiO₂衬底)的(a)光学显微、(b)远场红外和(c)近场红外的图像及成像原理示意图另外值得注意的一点是,图3(c)所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高,而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转(由远场切换至近场后,Au由弱信号方(蓝色)转变为强信号方(红色))。针对上述现象的解释如下:远场成像时,Au是高反射物体,因此吸收红外光的能力极弱,根据基尔霍夫定律,则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO₂;而在近场成像中,室温金属(Au)中的自由电子存在剧烈的热运动(热噪声),从而在金属表面产生极强的表面电磁波,因而Au上的信号远强于SiO₂。由此可见,SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制,而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出,SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子,因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度(Te)。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线(NiCr合金)为例进行说明。图4 (a)通电金属线显微图像及远场热成像;器件弯折区域分别为(b)凹形、(c)U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像图4(a)为NiCr金属线的光学显微图像(上)及其通电后的红外远场热图像(下)。红外远场成像检测通电器件的远场辐射,从而估算出器件的表面温度。比如,器件中心处出现明显热斑,该处温度最高,表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制,远场红外热成像无法分辨微小金属线(宽度约3.3 μm)上不同区域的温度分布,因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比,近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4(b)所示,当电流经过器件凹形弯折区时,近场红外热成像下,该区域内存在极其不均匀的温度分布,而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明,通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热,且内侧区域电子能量耗散最大,这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外,该温度分布图像似乎表明,通电时,载流子倾向于避开直角拐角处,并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想,该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线,并对其进行了近场红外热成像表征。图4(c)显示,U形区域温度均匀分布,无明显局域热斑,这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤,具有重要的指导意义。总结与展望综上,利用SNoiM技术,可以实现物体表面的近场辐射探测及红外超分辨温度成像。该技术是目前国际上唯一能够进行局域电子温度成像的科学仪器,不仅突破了红外远场热成像的衍射极限限制,且首次实现了纳米尺度下通电器件中载流子输运行为与能量耗散的直接可视化。该研究内容均基于第一代室温SNoiM系统,目前,第二代低温SNoiM系统已被成功搭建,有望进一步突破后摩尔时代信息和能源器件的功耗降低及能效提升难题,探索物理新机制,并推动纳米测温技术新的发展。这项研究获得国家自然科学基金优秀青年基金的资助和支持。论文链接:DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.05.001
  • 印证理论和实验测量极限,mK温度下的磁学测量延伸——Quantum Design mK温度磁学相关测量组件
    温度是自然科学领域中非常重要的一个物理量,在现代物理实验尤其是凝聚态物理实验中,改变温度测量研究材料的物理相变特性已经成为了非常常规和必要的一种手段。随着测量技术的不断发展,越来越多的低温测量设备和测量手段变得触手可及。在1K以下,不断接近于零度的过程中电子-声子散射作用逐渐被抑制,能够观察到更多被掩盖的量子态,对材料的本征物理特性的研究具有重大意义,同时也拓展了材料研究新的领域。例如非常规超导体重费米子材料、自旋液体材料等引发的对BCS超导理论、强关联电子电子复杂行为、量子阻挫行为的深入探讨。然而目前传统的mK温度下的测量手段仍然非常有限,在mK温度的测量对系统的稳定性要求较高,微弱的扰动都可能导致温度的剧烈波动,使得电学输运的研究手段成为了长久以来“”的选择。人们也似乎很难将常规需要在探测线圈中移动样品才能进行的磁学测量手段与mK限低温联系起来。近年来,Quantum Design公司在低温测量领域的开发仍在不断延伸,推出了基于MPMS3磁学测量系统的低温iHelium3氦三直流磁学测量组件和基于PPMS综合物性测量系统稀释制冷机的ACDR交流磁化率组件,成功实现了mK温度区间的直流磁学和交流磁学的测量功能,是继mK电学、热学测量功能后补全的又一块拼图。在此限低温下对磁性的研究将有助于科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料自旋量子阻挫特性等进行深入的研究。 精选案例: 1. 低温下重费米子材料NdV2Al20的超导特性研究富山大学並木孝洋教授课题组在0.5-2.5K范围对重费米子材料NdV2Al20低温的超导特性进行了细致研究,除了采用常规的电学测量外,也使用MPMS系统的iHelium3选件对NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的0.01T和0.1T背景场下的MT曲线进行了测试,并通过该数据对材料的Tc相变点进行了判定。MPMS3 iHelium3选件测量NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的MT直流磁化率曲线@0.01T&0.1T 【参考】T. Namiki, Q. Lei, Y. Isikawa, K. Nishimura, Possible Heavy Fermion State of the Caged Cubic Compound NdV2Al20. Journal of the Physical Society of Japan 85, 073706 (2016).2016年日本 2. Kagome 金属 CsV3Sb5 的超导特性研究中科院物理所科研团队对笼目金属CsV3Sb5的磁化率测量同样利用了MPMS3的iHelium3选件,测量到了低至0.4K的直流磁化曲线,很好地符合了迈斯纳效应的超导抗磁性线性关系。 Cs3Sb5单晶的等温磁化强度和各向异性下临界场研究 【参考】S. Ni etal., Anisotropic Superconducting Properties of Kagome Metal CsV3Sb5. Chinese Physics Letters 38, 057403 (2021).3. 低温下Al6Re铝铼合金超导体相关性质研究2019年复旦大学封东来、李世燕教授课题组合作通过MPMS3的iHelium3组件和DynaCool的ACDR稀释制冷机交流磁化率组件对Al6Re铝铼合金一类超导体在超导转变温度附近的直、交流磁化率进行了测量。对该材料在不同稳态背景磁场下的抗磁特性进行了分析,并根据M-H曲线在磁场超过临界值Hc瞬间失超的特性进一步确认了其一类超导材料属性。随后又结合BCS理论对50mK-1K的交流磁化率数据的磁滞特性进行了细致分析。MPMS3 iHelium3测量到的Al6Re在mK温区的直流磁化率曲线MT、MH(@0.4KDynaCool系统ACDR选件测量的Al6Re在mK温区的交流磁化率曲线【参考】D. C. Peets et al., Type-I superconductivity in Al6Re. Physical Review B 99, 144519 (2019). 4. 低温下NaYbO2超导体相关性质研究加州大学圣巴巴拉分校Stephen D. Wilson研究团队在mK温区分别对NaYbO2量子有序态和无序态的交流磁化率进行了研究,并判定了有序和无序的临界条件,相关成果发表在Nature Physics期刊上。 DynaCool系统ACDR选件测量的NaYbO2在mK温区的交流磁化率曲线【参考】M. M. Bordelon et al., Field-tunable quantum disordered ground state in the triangular-lattice antiferromagnet NaYbO2. Nature Physics 15, 1058-1064 (2019).5. 低温下Yb2GaSbO7材料磁性相关研究同样是加州大学圣巴巴拉分校C. R. Wiebe研究团队在对Yb2GaSbO7材料磁基态的研究中观察到350mK的驰豫行为,并在随后的频率和交流磁化率依赖性无关的测量结果中推断出该材料不存在传统自旋玻璃态,并利用交流磁化率的高阶谐波功能对相变机理进行了更深入研究。 DynaCool系统ACDR选件测量的Yb2GaSbO7在mK温区的交流磁化率曲线【参考】P. M. Sarte et al., Dynamical ground state in the XY pyrochlore Yb2GaSbO7. npj Quantum Materials 6, 42 (2021). MPMS和PPMS的低温磁学测量组件了低温mK温区磁学测量的空白,结合主机系统的易用可靠的优势成功化解了诸多测量难题。截止2021年底,国内已安装MPMS系统He3选件14套,稀释制冷机交流磁化率组件6套,分布于北大、物理所、复旦、人大等多个科研团队,为超导、自旋液体、重费米子等关联电子材料研究提供了更多的实验手段,为具有阻挫磁性的笼目材料、二维van der Waals磁性材料和拓扑磁性材料等前沿热点领域的低温量子现象探究提供了更多的测量平台。
  • 透过温度看本质-红外热成像技术在高校及科研领域的应用
    热性能及温度分析是科研人员进行科学研究的重要手段,研究对象的温度趋势可以帮助科研工作者进行包括电子电气元件、材料、机械、动植物培育等多学科目标的缺陷探寻及优化设计。对于科研人员来说,高质量、高精度的温度检测仪器是确保研究项目成功的关键因素。 福禄克一直致力于研发更优质,更强大的红外热像仪器,为科研人员提供非接触式、长时间、智能化的温度监测解决方案。本次线上技术研讨会将由福禄克测试仪器有限公司-工业综合测试部应用经理沈建祥带来红外热像在各学科方面的经典应用案例,为科研人员更好地完成课题提供有力帮助。 本次技术交流会主要内容分享: ▶电子电气学科:电子电气元器件/部件的发热和散热性能测试▶材料学科:材料设计缺陷检测(空鼓、脱胶、密度不均)及实验室环境下的工艺流程缺陷检测▶机械学科:机械部件运行中的发热检测(如机床刀具切削工艺优化设计等)▶生化学科:生物医药实验中的温度监测和对比(植物培育、基因改造、动物习性研究等)(点击图片报名)会议日程报告主题报告嘉宾电子电气前沿科研中的红外热成像技术应用沈建祥福禄克测试仪器有限公司材料热性能研究及缺陷温度监测的实例应用介绍透过温度看本质–红外热像技术在各学科的应用案例分享欢迎大家积极点击报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/fluke230818/#meetInfo
  • 打破常规,挑战mK温度下的磁学测量——Quantum Design mK温度交直流磁学测量组件
    温度是自然科学领域中非常重要的一个物理量,在现代物理实验尤其是凝聚态物理实验中,通过改变温度研究材料的物理相变特性已经成为了一种非常常规和必要的手段。随着测量技术的不断发展,越来越多的低温测量设备和测量手段变得触手可及。通常,在温度低于1K以下并不断接近于零度的过程中,电子-声子散射作用逐渐被抑制,从而能够观察到更多被掩盖的量子态,这对于探索材料的本征物理特性具有重大意义,同时也拓展了材料研究新的领域,例如非常规超导体重费米子材料、自旋液体材料等引发的对BCS超导理论、强关联电子复杂行为、量子阻挫行为的深入探讨。然而目前传统的mK温度下的测量手段仍然非常有限,mK温度的测量对系统的稳定性要求较高,微弱的扰动都可能导致温度的剧烈波动,使得电学输运的研究手段成为了长久以来“仅有”的选择。人们也似乎很难将常规需要在探测线圈中移动样品才能进行的磁学测量手段与mK限低温联系起来。近年来Quantum Design公司在低温测量领域的开发仍在不断延伸,成功推出了基于MPMS3磁学测量系统的低温氦三直流磁学测量组件iHelium3和基于PPMS综合物性测量系统稀释制冷机的ACDR交流磁化率组件,成功实现了mK温度区间的直流磁学和交流磁学的测量功能,是继mK电学、热学测量功能后补全的又一块拼图。在此限低温下对磁性的研究将有助于科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料量子阻挫特性等进行深入的研究。精彩案例 1. 低温下重费米子材料NdV2Al20的超导特性研究 2016年日本富山大学並木孝洋教授课题组在0.5-2.5K范围对重费米子材料NdV2Al20在低温的超导特性进行了细致研究,除了采用常规的电学测量外,也使用MPMS系统的iHelium3选件对NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的0.01T和0.1T背景场下的MT曲线进行了测试,并通过该数据对材料的Tc相变点进行了判定。MPMS3 iHelium3选件测量NdV2Al20材料在[001][101][111]三个方向的MT直流磁化率曲线@0.01T&0.1TJ. Phys. Soc. Jpn. 85, 073706 (2016) 2. 低温下Al6Re铝铼合金超导体相关性质研究 2019年复旦大学封东来、李世燕教授课题组对Al6Re铝铼合金一类超导体在超导转变温度附近的交直流磁化率分别通过MPMS3的iHelium3组件和DynaCool的ACDR稀释制冷机交流磁化率组件进行了测量。对该材料在不同稳态背景磁场下的抗磁特性进行了分析,并通过M-H曲线通过磁场抑制超过临界值Hc瞬间失超的特性进一步确认了其一类超导材料的身份。随后又结合BCS理论对50mK-1K的交流磁化率数据的磁滞特性进行了细致分析。MPMS3 iHelium3测量到的Al6Re在mK温区的直流磁化率曲线MT、MH(@0.4K) DynaCool系统ACDR选件测量的Al6Re在mK温区的交流磁化率曲线PHYSICAL REVIEW B 99, 144519 (2019)
  • 一文了解|红外近场辐射探测及超分辨温度成像
    红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度,在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制,红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上,因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年,我们开发了红外被动近场显微成像技术,通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制,将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。本文将介绍红外被动近场显微成像技术的基本原理,以及基于此可实现的物体表面近场辐射探测与红外超分辨温度成像研究。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1(a)所示,绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子,这些带电粒子永远不会静止不动,而是一直处于随机扰动状态(热运动)。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动,辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知的是,物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射(远场辐射),而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波(以倏逝波形式存在),可称之近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波(近场辐射)的存在,并发现针对远场辐射所建立的认知及规律(如普朗克辐射定律等)将不再适用于近场辐射,但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年,美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展,先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在,但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步的研究。图1 物体表面存在的近场辐射及其探测方式 (a)物体表面存在的远场辐射及近场辐射;探针调制技术:(b)当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、(c)当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波;(d)红外被动近场显微镜(SNoiM)的示意图红外被动近场显微镜(SNoiM)的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性(即强度随着远离物体表面急剧衰退)而难以探测。在SNoiM中,利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1(b)所示,当不引入纳米探针(或探针远离物体表面)时,物体近表面的近场倏逝波无法被探测,该显微镜工作于传统红外热成像模式,即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是,将探针靠近样品近表面(比如10 nm以内),近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下,探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此,通过控制探针至物体表面的间距,即可获得近场、远场混合信号( 100 nm或撤去探针,称为远场模式)。最终,利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1(d)展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中,无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号,它们随近场信号一同被红外物镜收集,导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号,研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔(约100 μm),通过此共焦结构可以缩小收集的光斑,有效抑制背景辐射信号。然而,即使是这样,是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此,本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器,攻克了这一技术壁垒。图2(a)展示了首套SNoiM设备实物图。其中,金色圆柱腔体为低温杜瓦,内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器(CSIP)及一些低温光学组件;白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜(AFM)、红外收集物镜及样品台区域,具体细节参照图2(b)、(c)。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制,而是由探针尖端尺寸决定。如图2(b)中插图所示,通过电化学腐蚀方法,可制备出形貌优良的金属(钨)纳米探针,其中,针尖直径可小至100 nm以内。图2 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图(a) 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图,其中搭载了超高灵敏度红外探测器;(b)AFM及红外收集物镜;插图为通过电化学腐蚀制备的金属(钨)纳米探针;(c)探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限,实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3(a)为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中,亮金色区域为Au薄膜(约50 nm厚),其他区域为SiO2衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像(获取远场图像时只需将探针挪离样品表面)。如图3(b)所示,由于成像波长较长( ~ 14 μm),远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如,Au与衬底(SiO2)的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等(图中黑色虚线所示)。然而,在相同探测波长下,如图3(c)所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率,其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别,图3示意图中给出了探测到的信号来源:对于光学显微图像,其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强,因而Au上的信号远比SiO2强。可见光波长范围为400~760 nm,因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射,直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号,并对其进行成像。在探测波长为14μm情况下,受衍射极限的限制,系统的实际空间分辨率也只有约14μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号,因此不受远场光学衍射极限限制,可获得超分辨红外图像(图3c)。图3 样品Au(SiO2衬底)的几种显微图像及成像原理示意图:(a)光学显微、(b)远场红外和(c)近场红外另外,值得注意的一点是,图3(c)所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高,而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转(由远场切换至近场后,Au由弱信号方(蓝色)转变为强信号方(红色))。针对上述现象的解释如下:远场成像时,Au是高反射物体,因此吸收红外光的能力极弱,根据基尔霍夫定律,则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO2;而在近场成像中,室温金属(Au)中的自由电子存在剧烈的热运动(热噪声),从而在金属表面产生极强的表面电磁波,因而Au上的信号远强于SiO2。由此可见,SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制,而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出,SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子,因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度(Te)。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线(NiCr合金)为例进行说明。图4(a)为NiCr金属线的光学显微图像(上)及其通电后的红外远场热图像(下)。红外远场成像检测通电器件的远场辐射,从而估算出器件的表面温度。比如,器件中心处出现明显热斑,该处温度最高,表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制,远场红外热成像无法分辨微小金属线(宽度约3.3 μm)上不同区域的温度分布,因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比,近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4(b)所示,当电流经过器件凹形弯折区时,近场红外热成像下,该区域内存在极其不均匀的温度分布,而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明,通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热,且内侧区域电子能量耗散最大,这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外,该温度分布图像似乎表明,通电时,载流子倾向于避开直角拐角处,并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想,该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线,并对其进行了近场红外热成像表征。图4(c)显示,U形区域温度均匀分布,无明显局域热斑,这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤,具有重要的指导意义。图4 NiCr金属线在不同测试模式下的红外热成像结果:(a)通电金属线显微图像及远场热成像;器件弯折区域分别为(b)凹形、(c)U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像
  • 柔性温度传感器实现高温测量新突破
    近年来,各大品牌的折叠屏手机、柔性可穿戴电子等智能设备层出不穷,成为行业热点。作为柔性电子设备的重要组成部分,柔性传感器用以测量温度,反映人体的各项指标。现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、敏感材料等限制,难以实现高温物理场的温度测量。因此,如何继承柔性薄膜传感器优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的应用是一个值得关注的问题。近日,来自微纳制造领域的一项最新研究成果,为柔性传感器突破高温应用瓶颈提供了新思路。西安交通大学机械工程学院精密工程研究所的刘兆钧博士、田边教授、蒋庄德院士及其合作团队首次制备出了具有良好温度敏感性的高温柔性温度传感器。相关成果发表于工程制造领域期刊《极端制造》。传统柔性温度传感器难以实现高温无损监测柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性,甚至可自由弯曲、折叠,而且结构形式灵活多样,可根据测量条件的要求任意布置,能够非常方便地对复杂表面进行检测。在可穿戴方面,柔性的电子产品适合“人体不是平面”的生理特性,因此更易于测试皮肤的相关参数,其可将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,从而实时精准地监测出人体各项指标。“柔性薄膜温度传感器能变形、易附着、轻薄等优点受到了研究人员的广泛关注。”田边说,“热电偶式传感器以结构简单、动态响应快、便于集中控制等优点脱颖而出。”结合二者优势,热电偶式柔性薄膜温度传感器应运而生。“温度传感器主要由两部分组成,由两种不同材料制成的温度敏感层和柔性基板。温度敏感层常由金属以及金属化合物组成,柔性基材则选择已经商业化的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺等高分子聚合物材料。”田边表示。实际上,柔性传感器的优势使其能运用到多个领域当中,除了可穿戴设备,柔性传感器还在医疗电子、环境监测等领域显示出很好的应用前景。然而,现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、温度敏感材料等限制,难以在高温环境场中工作,更无法实现功能化应用。“因为柔性基板的熔点通常低于400℃,在高温环境中发生碳化后会变脆、变硬,因此,很难在高温环境下使用现有的柔性温度传感器。这一点也限制了它们在航空航天、钢铁冶金和爆炸损伤检测等极端环境中的应用。”田边解释道。“现有的高温温度测量手段受限于设备尺寸大、需要破坏结构、破坏气流场、受环境干扰等,难以实现对温度场的无损实时温度监测。”博士生刘兆钧补充道。因此,如何继承柔性薄膜传感器的优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的安装与应用是亟须解决的关键问题。突破多项柔性温度传感器测量瓶颈为了突破柔性温度传感器的温度测量瓶颈,田边教授团队创新性地选择了具有宽温域的铝硅氧气凝胶毡作为温度传感器的柔性基板。由于柔性基板表面不均匀、粗糙度较大,难以通过传统的微纳制造工艺实现薄膜沉积与功能化,因此团队选用了丝网印刷技术制备厚膜以克服上述困难。在制备传感器的实际操作中,田边、刘兆钧等人使用有机黏合剂混合功能粉末完成浆料配置,利用高温热处理的方法去除薄膜中的多余有机物,如环氧树脂、松油醇等。同时,团队还针对不同应用表面,基于柔性材料可变形、可共形的优势,实现了功能薄膜的特定曲面化制备。“就像球鞋设计者根据球星脚底的尺寸大小来制定码数一样,这种‘独家订制’能有效解决一些问题。”田边表示,这样制备好的柔性温度传感器能够贴附于不同曲率曲面,例如叶片等。同时,其也具有超薄、超轻等优点。这项研究首次实现柔性传感器在零下190℃至零上1200℃这一极广的温度范围内工作,测试灵敏度也达到了可观的226.7微伏每摄氏度(μV/℃)。这是现有所有柔性温度传感器难以实现的。扩大柔性传感器的工作温域,为柔性传感开拓了更广阔的应用领域,它在探险排难、航空航天、钢铁冶金等领域将呈现出巨大的应用潜力。在被问及新型柔性传感器何时能够实现实际应用时,蒋庄德表示:“我们团队的研究人员对制备的柔性温度传感器已经进行了多种实验室级测试与实际测试。其中,包括对航模发动机的尾喷温度进行实时监控,小型物理爆炸场爆炸瞬时温度测量以及对坩埚中金属熔化过程进行温度监测等。传感器在整个测试过程都表现出了优异的测温能力。”在蒋庄德看来,科技发展的目标始终围绕造福人类。他指出:“我们根据柔性温度传感器极轻、极薄的特点,创新性地将其应用于智能穿戴设备,如传感器与环保透明面罩相结合设计出的智能口罩,实现对人体呼吸状态的实时监测,有望惠及长期独居旅行者和慢性病患者。我们的科研成果可以给人们的生活带来便捷,这也让科研有了‘温度’。”目前,柔性传感器许多技术仍停留在研究阶段,柔性传感器产业链整体能力亟待增强。就技术本身而言,传感器本身的稳定性、耐磨损性等还需要进一步提高。而从整个产业链的配套来说,柔性电路、柔性存储,以及软硬连接等环节也需要跟进步伐。在未来,团队也期望将制备的柔性传感器进一步优化,实现飞机表面、涡轮叶片等国之重器上的温度测量,为我国科技进步添砖加瓦。
  • 精确测量纳米级物体温度有新招
    日常生活中通常是用温度计接触物体来测量其温度,然而,测量比人发丝的宽度要小1000倍的纳米级物体的温度,却是一个非常棘手的任务。现在,英国埃克塞特大学和伦敦大学学院的研究小组开发出一种方法,可在纳米级物体的表面温度与周围环境有所不同时,通过分析它们在空气中紧张的运动即布朗运动,来准确测量其温度。该研究成果发表在最新一期的《自然· 纳米技术》上。   1827年,苏格兰植物学家罗伯特· 布朗发现水中的花粉及其他悬浮的微小颗粒不停地做不规则的曲线运动,称为布朗运动。人们长期都不解其中原理。50年后,J· 德耳索提出,这些微小颗粒是受到周围分子的不平衡碰撞而导致的运动。这在后来得到爱因斯坦的研究证明。布朗运动也就成为分子运动论和统计力学发展的基础。   当温度升高,液体分子的运动越剧烈,同一瞬间来自各个不同方向的液体分子对颗粒撞击力就越大,小颗粒的运动状态改变也就越快。故温度越高,布朗运动越明显。由此,该研究小组发现,纳米级物体的表面温度可以通过分析其布朗运动而确定。   埃克塞特大学天文学系量子信息理论家珍妮特· 安德斯博士说:&ldquo 这种运动是由与空气碰撞的分子引发的。研究发现这种碰撞的影响携带了物体表面温度的信息,通过观察其布朗运动,可识别这些信息和推断温度。&rdquo   据每日科学网、物理学家组织网近日报道,研究人员捕获在激光束中的玻璃纳米球,令其悬浮在空气中后加热至融化,借此观察这些纳米级物体的升温。这种技术甚至可以辨别穿过微小球体表面的不同温度。   伦敦大学学院詹姆斯· 米伦博士说:&ldquo 在纳米尺度,与空气碰撞的分子有很大的不同。通过测量纳米粒子和周围空气之间能量如何转移,我们学到了很多。&rdquo   对于许多纳米技术设备,精确了解其温度尤为必要,因为它们的运作在很大程度上依赖于温度。这项发现也有助于目前正努力把大的物体引入量子叠加态的研究。未来其可进一步影响大气中气溶胶的研究,并为控制环境平衡过程的研究打开了一扇门。
  • 复工高速迎返程高峰 户外低温致红外测温仪测量偏差大
    p style=" margin: 0px 16px 15px 0px background: white text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 复工在即!2月8日、9日,全国多地区将迎返程高峰。为防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情,多地区在高速公路省界设置查控点,对途经车辆“逢车必查、逢人必测”,红外测温仪测体温便是其中检测的重要一项。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 450px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/3c1a8e99-84cc-46f7-8aef-19e31f8ee922.jpg" title=" 测温.jpg" alt=" 测温.jpg" width=" 450" height=" 450" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin: 0px 16px 15px 0px background: white text-align: center text-indent: 0em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em " 图中为长春和江苏高速查控点人体测温 /span /p p style=" text-indent: 2em " 湖南省计量检测研究院院长张遥奇在近日接受记者采访时表示,人体红外测温仪在一定的环境温度才能正常工作。 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 通常在低于16℃的环境温度下测量体温,数据会出现较大偏差,甚至无法显示,从测量原理上讲,属于正常现象。 /span /strong 他建议在无强对流、无强辐射、非高湿、温度相对恒定,且符合测温仪声明环境温度的场所进行测量为佳。 /p p style=" text-indent: 2em " 但当下全国室外温度普遍远低于16℃,这就难免出现人体红外测温仪“失灵”的情况。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=111E9EB92FF834269C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 【一线声音】 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 太冷!执法人员暖宝宝都留给测温仪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong 需要更多低温下可用的测温仪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 江苏省交通综合执法局宁连支队一大队大队长陈建真与19名队员一起,自1月29日凌晨起,就24小时轮班值守在宁洛高速的苏皖省界上。不少执法队员手上贴着暖宝宝。“不是为了取暖,这是用来焐测温仪的,温度低了测温仪就失灵。”还有些现场的执法人员直接将测温仪焐在自己怀里。记者试了试,发现低温确实给测温带来了困扰,仪器失灵的状态下,记者量出的体温只有20多度。 /p p style=" text-indent: 2em " “ strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 我们现场最紧缺的,就是能在低温环境下使用的测温仪 /span /strong 。”现场执法人员对记者说。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=7A430EDDB25A10B09C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" margin: 12px 16px 10px 0px text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 专家科普: /strong /span strong 只要有合格的红外体温计就能随时随地测准吗? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 新型冠状感染的肺炎疫情牵动着每一个人的心,测温成为普通大众自我防护的手段之一。红外、水银、额温、耳温等测温设备都在各显神通。如何正确使用测温设备?如何使用适用范围最广的红外体温计?“特殊时刻更需要不恐不慌科学防疫”,广东省计量科学研究院热工室主任、计量高级工程师徐标和广东省计量科学研究院热工室检定员中国科学院工程热物理博士刘培近期做了科普。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 只要有合格的红外体温计就能随时随地测准吗? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 影响红外体温计精度的因素较多,主要包括环境温度、被测表面性质、辐射污染等。使用红外体温计应遵循以下要求: /p p style=" text-indent: 2em " 1. 体温计要按照仪器说明书要求正确设置,注意要设在体温模式。 /p p style=" text-indent: 2em " 2. 保证体温计的光学系统部分清洁,无灰尘、水汽等影响,被测人额头和耳道无汗水、毛发、灰尘、帽子等杂物遮挡。 /p p style=" text-indent: 2em " 3. 建议在温度相对恒定,且高于16.0℃以上的场所进行测量,量前将体温计放置测试环境中5分钟以上,使其自身温度与环境温度一致,一般建议将测量地点设为室内,并保持室内温度在16℃以上。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 测量环境无法满足怎么办? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在高速路口,排队等候测温时,建议车内人员应至少提前(5~10)分钟开车窗,人体与外界环境温度保持热平衡后再测量为佳。 /p p style=" text-indent: 2em " 如被测人员由于长期佩戴过于严密的口罩,呼吸不畅,面部红胀,此时测量数据也会存在一定误差,稍微平复再测哦。 /p p style=" text-indent: 2em " 如被测对象的情绪过于悲伤、兴奋等,会导致测量数据出现误差,所以保持平静、淡定。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " strong span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) " 了解更多红外体温检测仪品牌、选型及参数信息请点击仪器信息网 /span /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1763.html" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " white-space:=" " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" margin: 0px padding: 0px " 红外热成像 /span /strong /a strong style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " white-space:=" " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration-line: underline " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1763.html" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " 仪仪器专场 /a & nbsp /span /strong span style=" margin: 0px padding: 0px font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " 及 /span span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " text-decoration-line:=" " strong style=" margin: 0px padding: 0px " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/159.html" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration-line: none " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 红外测温仪专场 /strong /a /strong /span span style=" color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, " arial=" " text-indent:=" " 。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 附: /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 450px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/9db71e06-1fc9-43ef-9a4f-c1620c6bc6dc.jpg" title=" 测温仪.jpg" alt=" 测温仪.jpg" width=" 450" height=" 450" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 什么是人体红外测温仪? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 人体红外测温仪(简称红外体温计)是将被测人体表面发射的红外辐射能量通过光学系统汇聚到红外接收元件上,使之产生一个电信号,经处理后转换成温度值并显示。主要分为手持式(包括红外额温计、红外耳温计)、固定式(红外筛检仪)等两种。红外体温计广泛应用在机场、地铁站、高速路口等主要交通要道,在当前防控新型肺炎的战斗中,发挥了预防筛查的关键作用。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp strong 红外体温计的差别是什么? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外体温计区别于传统体温计最大特点就是非接触式测温,这种使用方式测量速度快,效率高,减少了不同个体之间的交叉传染的机会,就红外体温计测量准确度排序而言: /p p style=" text-indent: 2em " 红外耳温计 红外额温计 红外筛检仪 /p p style=" text-indent: 2em " 红外筛检仪和红外额温计可以用于人体温度的初筛,红外耳温计可用于体温异常的个体的复查。 /p p style=" text-indent: 2em " 红外体温计属于综合性仪器,随着环境的变化、时间的推移,其内部电子元件、光学器件的性能会发生衰减或老化,影响测量精度。因此需定期依据我国现有JJF 1107《测量人体温度的红外温度计校准规范》等技术规范到就近法定计量技术机构进行校准。如校准发现测量仪数据误差较大、测量重复性差、性能不稳定的,则建议停用。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 各类红外体温计的操作方法: /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外筛检仪固定放置于人员通道上方,可对通过通道的人员快速的体温检测,并对体温异常者报警提示。 /p p style=" text-indent: 2em " 手持式红外额温计测量体温,将额温计对准额头正中心(眉心上方并保持垂直),测量部位不能有毛发、汗水、帽子等遮挡,同时请确定测量距离,一般为(1~3)cm。为确保测量准确,建议测量3次取平均值。 /p p style=" text-indent: 2em " 手持式红外耳温计测量体温时,请将耳温计探头(带耳套)插入耳道,测量人体温度。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 如何科学对待测量数据? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 人体红外筛检仪和红外额温计主要应用在人口流动较大的机场、车站等交通要道,流动式测量人体温度。 /p p style=" text-indent: 2em " 其最大允许误差为:额温计± 0.3℃,耳温计± 0.2℃,筛检仪± 0.4℃ /p p style=" text-indent: 2em " 测量数据仅用于初步筛查人体温度异常者,不能作为医学诊断数据。 /p p style=" text-indent: 2em " 人体红外耳温计测量人体耳部鼓膜温度,不易受环境的影响,其测量精度较高,稳定性较好,可用于对体温异常者的复查。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp /p p br/ /p
  • 红外光谱的测量极限在哪里?
    [导读] Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量限上展现了特的魅力,先后获得科学仪器“新品奖”。近年来,在多领域大发展及各类新技术不断进步的形势下,传统的红外光谱技术已经从单纯的红外光谱仪、显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统,并在信噪比、空间分辨率、时间分辨率、测量模式等方面呈现了新的发展活力。同时,在新技术的助力下,红外光谱在应用方面也得到了很大的拓展。   Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量限上展现了特的魅力,先后获得科学仪器“新品奖”。业界评价:Quantum Design在产品的选择上颇具眼光! 为了多方位展现我国在红外光谱领域的新成果,仪器信息网特别策划制作《稳中求新红外光谱技术及应用进展》网络专题,特别邀请Quantum Design中国表面光谱销售总监韩铁柱博士为大家介绍红外光谱仪的新技术及应用情况,并探寻红外光谱的测量限。   红外光谱技术发展需求:高敏感度、高空间和高时间分辨率 仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前红外光谱仪器及技术走到了哪一个阶段?韩铁柱博士:人类对红外光的认识已经超过两个世纪,1800年,英国科学家W.?Herschel在研究温度计对紫色到红色光照射变化时,就已经意识到红色末端区域外仍然存在着看不到的辐射区域。九十年后,瑞典科学家Angstrem利用CO和CO2次证明了不同分子具有不同的红外谱图,并在此基础上进一步建立了现代分子光谱学。在此之后的一个多世纪里,人类科学家已经可以利用红外光手段,对大量的分子振动和转动信息进行谱学分析和鉴别。上世纪50年代,双光束红外光谱仪的问世,意味着红外检测已无需由经过专门训练的光谱学家进行操作,也能轻易获取数据。该设备的商业化及畅销普及标志着红外谱学门槛的大降低,在科学研究、社会实践及工业控制等领域将迎来飞跃式发展。现代红外光谱议主要指由上世纪80年代发展建立的以傅立叶变换为基础的仪器。该类仪器不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将以时间为变量的干涉图变换为以频率为变量的光谱图。与更早期的双光束红外仪器相比,傅立叶红外光谱仪具有快速、高信噪比等特点,并且随之催生了许多新技术,诸如步进扫描、时间分辨和红外成像等,从而拓宽了红外的应用领域,使得红外技术的发展产生了质的飞跃。然而,随着科学技术的不断发展和应用领域的进一步细分,特别近年来纳米材料、拓扑材料、二维材料等新材料的兴起,传统傅立叶红外光谱仪光源亮度弱、光斑范围大、迈克尔逊干涉仪平动速度慢等缺陷开始显现,逐渐不能满足红外光谱科学研究中高敏感度、高空间和高时间分辨率的需要。仪器信息网:目前红外光谱的测量限发展到了什么程度?可以给大家带来什么样的体验?韩铁柱博士:目前,传统红外光谱的空间分辨测量限在几微米到几十微米,时间分辨测量限在几十毫秒的量,这主要是由于光源本身及步径位移机制限制。20世纪60年代开始,随着台红宝石激光器的问世,科学领域得益于激光技术的广泛应用,对光谱研究的空间分辨和时间分辨也得以大幅提高。由于激光器的高线性特点,非接触式的红外光谱技术空间分辨率可达500nm,如果进一步搭配近场探针突破衍射限,空间分辨可进一步提升至10nm。利用QCL激光的双光梳设计,目前激光base的红外光谱可以完全抛弃步径位移,将时间分辨提高到us,如果将超快激光引入pump-probe体系,时间分辨可以达到fs别。仪器信息网:相对于其它的分析仪器,红外光谱的应用市场活力如何?哪些应用领域会有大的发展空间?为什么?韩铁柱博士:相对于其他分析仪器,红外光谱分析技术具有使用成本低、操作和维护简单、灵敏度和分辨率较高、特征性强等优点,能提供包含化合物官能团、类别、立体结构、取代基种类和数目等多种信息。近年来计算机技术的迅猛发展带来了分析仪器数字化和化学计量学科的同步发展,加之红外光谱技术有特点,使得其应用范围进一步拓宽。红外光谱既可以用于定性分析,也可以用于定量分析,还可以对未知物进行剖析,广泛应用于化工、制药、农业和食品、半导体、宝石鉴定、质检、地矿和环境等领域,是科学研究的有力技术手段,也是常规应用分析和生产不可缺少的分析技术。譬如在中医药领域,作为一个复杂的混合体系,中药的鉴别和质量控制,以及有效成分的确定和质量分析,一直是个难题,红外光谱技术的特点使得其作为指纹分析手段并结合化学计量学方法,成为中药研究不可或缺的工具 在农业和食品领域,近年来得益于焦平面阵列检测器、可调谐滤光器、化学计量学方法和计算术的提升,红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。除了进行农产品和食品的品质分析外,红外光谱的应用还扩展到了污染物检测、产品分类和来源鉴别、土壤的物理和化学变化、以及食品加工过程中组成变化的监控和动力学行为等。Quantum Design红外产品着眼红外光谱测量限仪器信息网:请介绍贵公司在红外光谱产品的定位及发展历史?有哪些具优势(里程碑式)的技术(技术,有技术)? 韩铁柱博士:我们公司一直贴合新研究前沿和热点课题,结合红外光谱的应用与现代科学研究的需要,专注新、先进红外光谱技术和产品的引进,先后引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外光谱仪、美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,2019年又引进了瑞士IRsweep公司的IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪。这三款主推产品从空间分辨率、非接触测量、时间分辨等维度,大推动了红外光谱测量限。 nano-FTIR纳米傅里叶红外光谱技术是由德国neaspec公司基于其创的散射型近场光学技术发展出来的、具有10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外技术,使得纳米尺度下的化学鉴定和成像成为可能。这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率和傅里叶红外光谱的高化学敏感度,实现对几乎所有材料的化学分辨和成分分析。它不受被检测样品厚度制约,可广泛适用于有机物、无机物、半导体材料、二维范德华材料的纳米分辨红外光谱分析,并同时提供纳米空间分辨的红外吸收谱和反射谱。 全新一代mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,是美国PSC公司基于的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500nm的空间分辨率 它具备非接触式/反射模式测量,对样品表面无严格要求,可直接对厚样品进行测试 可搭配液体模式和与拉曼联用,直接观察液体生物样品,并对样品进行同时同地同分辨率下的红外拉曼同步光谱和成像分析,无荧光风险。 瑞士IRsweep公司推出的IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪,荣获了由仪器信息网主办2019年度科学仪器“新品奖”,它是一种基于量子联激光器频率梳的红外光谱仪,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1μs时间分辨的红外光谱快速测量。它测量数据信噪比高,易于微量及痕量光谱分析,兼容常用红外光谱仪插件,方便易用、可靠性高。仪器信息网:贵公司红外光谱仪应用具优势的领域?主推的解决方案?韩铁柱博士:我们公司近几年在红外光谱领域销售保持持续地稳定增长,针对不同的应用领域和具体的技术需求,我们推出了对应的解决方案。1、nano-FTIR是我们针对傅里叶红外光谱空间分辨率在10nm量,所推出的成熟技术方案,它利用AFM探针突破红外光斑的限制,并利用激光光源的高亮度和稳定性可进超高空间分辨下的物质微纳组分研究和表征。并后期结合飞秒激光器,可实现fs的红外光谱测量表征。美国NASA于2014年从太空带回了直径约为10um的彗星碎片。由于传统红外分辨率受制于光斑大小,该样品内部成分无法进一步检测。利用上述内容提到的纳米傅里叶红外技术10nm空间分辨率,科学家可以很好的对彗星碎片内主要5种矿物进行有效分析,并能就其组分的空间分布进行具体的表征。进一步地,在10nm超高空间分辨率的基础上,nano-FTIR还可以与50fs的时间分辨超快激光技术进行结合,同时达到红外设备的“超高空间分辨”和“超高时间分辨”。该工作在2014年由Eisele等人在实验室实现,作者利用pump激光和我们的纳米傅立叶红外光谱进行同步,在InAs纳米线上由-5ps到1050fs分别延迟激发样品,得到了纳米线上载流子形成和衰减的全过程红外光谱图。2、当红外光谱空间分辨率要求在亚微米量,且传统傅里叶变换红外光谱和ATR技术应用受限或者样品制备困难情况下,mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统无疑是一个好的选择。它的高空间分辨率、非接触式的测量方法以及可与拉曼联用的特点,可以快速获取材料的二维红外光谱和组成分布信息。越来越多的塑料产品的使用引发了人们对于其在环境中累积所引发的环境和生态污染问题的担忧,迫使科学家尽快找到可替代性的新型材料。而生物塑料, 如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等均来源于天然资源(如糖,植物油等),在适当条件下可发生生物降解,成为近研究的热点话题。为了更好地理解这两种材料在微观上的相互作用,美国特拉华大学Isao Noda教授课题组使用mIRage系统对PLA和PHA的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究了这两种材料结合的方式和内在扩散机制,为未来研究生物微塑料的演变和降解过程提供数据和理论上的支持。3、为描述生物医学、化学动力学等许多变化过程中的红外光谱情况,我们推出了IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪解决方案。斯坦福大学的Nicolas H.Pinkowski研究团队利用IRis-F1实现了高能气相反应中的微秒分辨单次测量。他们在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应,以4μs时间分辨测量速率,解析了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱。来自IRis-F1的量子联激光的双梳状光谱仪(DCS)测试数据表明:在反应早期(0-0.6 ms)能观察到宽带丙炔吸收特征峰,而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。未来:通用型和专用型红外光谱协同发展 仪器信息网:目前国内外红外光谱仪的技术及市场发展态势有什么不同?您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力? 韩铁柱博士:当前市场上红外光谱仪可以大致分为通用型和专用型两大类,体现了红外光谱仪的发展与工业化需求以及科学研究需求是密切相连的。进口通用型红外光谱仪市场主要以傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)为主,制造厂家主要来自于欧美等国,而色散型红外光谱仪比较少见 近些年来国产的FTIR厂家逐渐崭露头角,尽管技术和主流公司相比还有一定差距,但差距正在不断缩小。其新型干涉光路的搭建,有效降低了振动和导轨偏移引发的干涉变形,结合众多新型红外附件的开发,目前国内红外光谱议产品正在走出国门,远销欧美和东南亚 专业的研究型红外光谱仪主要在一些科研机构使用,存在一定的定制化,它可以与红外显微镜、热分析、气相色谱等外联附件联合使用,实现多种分析手段的同步进行和数据交叉对比。作为普适性的一种分析手段,红外光谱仪在国内有较大的潜在市场,未来红外光谱仪技术,无论是智能化程度、产品联用、应用领域专业化还是小型化上都存在很强的发展潜力。另外,红外光谱与成像相结合的多信息融合检测技术,也是当前红外技术的主要发展方向。未来随着应用领域的不断扩展,制造技术的不断变革以及计算机技术的发展,更多成本更低的研究型和专用型红外成像光谱仪预计将会陆续出现,被更多的应用于过程分析和高通量分析中,如制药,农业,食品,高分子和催化材料等领域,成为传统红外光谱技术的一种有力互补技术。仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在红外光谱产品方面有什么样的布局?重点拓展的新领域有哪些? 韩铁柱博士:针对当前的市场格局,我们公司继续结合科研用户的技术需求,引进一系列红外产品引入中国市场,比如基于AFM探针技术的超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜、纳米傅里叶红外光谱仪等 同时,我们也将开展通用型红外光谱仪的布局,引入适合普通科研用途和工业应用的光谱仪,拓展其应用领域范围,解决一系列应用中的实际问题,具体体现在:1)针对传统傅里叶变换和衰减全反射红外光谱限制的亚微米分辨光学光热红外显微技术,提高其空间分辨率;2)简化样品制备过程,避免样品污染和接触引发的红外赝相;3)拓展红外样品的适用范围,包括一些常规红外无法检测的厚样品,透明样品,液体样品等;4)努力发展与其他技术的联用,实现多种技术的交叉互补使用,全面了解样品表面的化学信息,如红外和拉曼光谱技术联用,对有机无机样品的各种分子振动进行全面的分析和相互验证。通过以上布局,我们一方面注重拓展高新技术领域的红外光谱应用,如纳米红外光谱和成像,超快/时间分辨红外光谱等,用于纳米材料的高分辨表征和化学过程的监测 另一方面拓展实际应用领域的红外技术应用,包括制药、化工、半导体、农业和食品、地质和环境、法医鉴定等,解决科研和生产过程中遇到的一系列实际问题,推动红外光谱技术的应用。后记:习近平总书记非常重视科技创新能力,他在重要讲话中指出“自主创新是我们攀登科技高峰的必由之路”,“当今科技革命和产业变革方兴未艾,我们要增强使命感,把创新作为大政策,奋起直追、迎头赶上”。Quantum Design中国也以此为己任,在公司的建设和发展过程中,致力于为中国科研工作者的成功提供专业支持和服务。韩铁柱博士介绍说,“我们深深理解国内科学家和学者们从不缺乏创新性的科研想法和构想,如何借助先进仪器帮助科学家将这些想法付诸于实践,是Quantum Design中国一直在思考的问题。”据悉, Quantum Design中国建立了超过300万美元的样机实验室,为国内科学家尝试自己的想法提供了舞台和施展的空间。就红外光谱分析仪器而言,Quantum Design中国样机实验室引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外仪,以及美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,并向国内科学家开放。截至2020年6月,Quantum Design中国样机实验室测量的数据已经协助科学家在Nature正刊、Nature子刊、ASC等著名国际期刊上发表多篇创新性的科研成果,得到了广大科学家的认可和赞誉。
  • 额头、手腕、耳道...哪种测量更准确? 了解红外线体温计的“一二三”
    p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 2月18日电 近期,由于新型冠状病毒肺炎肆虐,筛查体温已经成为各有关单位、学校、家庭等做好防控工作的必要手段。常规的水银体温计测量更加稳定,但由于检测时间过长(3~5min),必然是不能满足日常快速筛查的要求的。因此,在人流量较多场所采用非接触式的温度计,既安全,又方便快捷。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 但是,由于很多使用者并没有正确掌握使用方法,导致筛查体温成为一种形式,没有真正发挥防控疫情的作用。今天,人民网邀请到首都医科大学附属北京天坛医院药学部和中国科学技术大学附属第一医院药学部的三位专家,带您更加深入的了解红外线体温计的各项特点。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/4062eb18-2bbe-4f6e-ad03-4bd6e2717fda.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em " 红外线体温计的工作原理是什么? /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 先介绍一个物理常识:自然界中的绝大多数物质(高于绝对零度-273.15℃),都在向外界不断的发出红外能量。通过对这种能量的测量就可以实现读取物质表面的温度。这就是红外线体温计的工作原理。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前的工业技术水平,早已能够实现高精度的测温。由于多数情况下,物质无法向外界辐射其全部的红外能量,因此仪器会根据物体的红外辐射率(95%)进行读数修正。同时,不同测量部位的红外体温计,还会根据部位的差异,进行相应的修正。让我们最终看到的度数,能够大致表现出我们人体的真正体温。 /p p style=" text-indent: 2em " 当然,再精准的测量元件,也会受到多种因素的影响。比如外界温度、污染、尘土、烟雾、其他物体的红外辐射、测量距离等等。 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 因此,红外体温计在测量时,会出现明显的数值波动。有时,会需要我们“一测再测”。 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/94f39a75-c688-4149-ab74-5166d69391bd.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong 不同的测量位置有哪些区别? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外线测温计如今使用的极为广泛,但是测量者使用时的测量位置却不尽相同,额头、脖颈、手腕,不同的位置的数值差异也很明显。那么到底应该测量什么位置,才更能满足检测需求的呢? /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/51f128da-4cee-46d5-bf5e-89b248bd2edc.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 在医学上,评估人体是否发热,可以观察的是:腋下、口腔、肛门以及耳温。由于耳部深处更接近脑的内部,因此耳温对发热表现的更加敏感。肛门更贴近体内,因此升温的程度也更高一些。相对来说,腋下温度与体内温度相差的幅度会更大一点。由此,检测不同部位得出的发热温度是不一样的。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/7b16474a-c792-48ed-b9e6-3eeaa8abdf34.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 在以上的常规检测部位中,除了耳温外,均不适宜用于大人群的防疫检测情况。 /strong /span 而耳温作为检测标准是由于近似认为它更接近动脉,且能够体现脑部温度,因此同样能够体现脑部温度的额温,就更具有判断发热的临床意义。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 相对来说,手腕由于处于人体的末端位置,对于人体真正温度的体现能力更差。 /strong /span 另外,额温枪在设计最初,会根据额头表面皮肤温度与人体体内温度差异进行校正,并不适宜用于手腕测温。 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 因此更加推荐“额温枪”就应用于额头测温,而不是手腕。 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 顺便提一句:耳内腔道狭窄,耳温计在使用过程中难免出现接触现象,有交叉感染的风险。如果加用一次性耳套,则会增加测量成本。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 不同体温计有哪些测量要点? /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外额温计:测量体温时,将额温计对准额头正中心(眉心上方并保持垂直),测量部位无遮挡物(如毛发、帽子等)且保持干净,最好在测量前用干纸巾擦拭额头,去除汗渍等。测量距离一般为(1~3)cm或说明书要求的距离 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 。测量时需1分钟内重复测量两次,两次测量数据之差在0.3℃以内,数据方可采信。 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/af7a70fe-ab25-435f-924b-a1623d77dc17.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 红外耳温计:测量体温时,请将耳温计探头插入耳道,测量前应检查耳道是否清洁,使用时须配备卫生耳套,使用后需用75%的酒精消毒,以防止多人使用交叉感染, strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 最好测双耳取其平均值。 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/323eaf04-22d6-4bb8-b656-5905670aaabf.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong 此外,几个注意事项需要测量人员注意: /strong /p p style=" text-indent: 2em " 1、根据测量环境的不同,做好养护措施。尽量保持体温计处在16℃~35℃的工作环境下。测量前将体温计按说明书要求设置成“体温”模式。 /p p style=" text-indent: 2em " 在冬季,环境温度可能达不到要求,建议可以采取保温措施,如备用红外额温计放保温箱交替使用或不测量时放入怀中等保温措施。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、红外耳温计不易受环境的影响,其测量精度较高,稳定性较好,可用于体温异常者的复测,但是不能测量有耳疾和正在接受治疗的耳朵。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、只能抓碰手柄部位,不要触碰探测头。 /p p style=" text-indent: 2em " 4、定期使用医用体温计校正红外体温计,以保证数值准确性。 /p p style=" text-indent: 2em " (受访专家:首都医科大学附属北京天坛医院药学部刘腾;中国科学技术大学附属第一医院药学部殷桐、张圣雨)& nbsp /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em text-align: center " ------------------------------------------- br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 征稿活动: /strong “红外体温检测仪技术及相关应用”主题征稿活动进行中,一经入选,将在资讯栏目发布并支付一定稿酬,并择优邀请做线上专家报告 span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) " (新冠病毒主题研讨会---红外体温检测仪检测技术与应用现状) /span 。让我们共同努力,携手抗“疫”! span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " (投稿或自荐邮箱:yanglz@instrument.com.cn) /span /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) " 更多红外体温检测仪技术与应用相关资讯点击关注以下专题: /span /p p style=" white-space: normal text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/hwcwy" target=" _blank" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bde094f1-56cd-4cf3-9247-45585be2bf41.jpg" title=" 1920_420_1(1).jpg" alt=" 1920_420_1(1).jpg" width=" 600" height=" 131" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px " / /a /p p br/ /p
  • 艾睿红外热像仪将温度可视化 助力石化行业高质量发展
    艾睿光电,作为红外热成像领军者,从危化品仓储、工艺过程监测、设备故障检测到环保执法、安全管控等方面,全方位剖析红外热像仪在石化行业下的应用赋能。凭借领先的红外探测器核芯优势,旗下手持和在线红外热像仪以其高分辨率,高灵敏度的细腻热图,专业级软件方案,助力石化行业高质量发展。艾睿光电多波段布局,不仅长波红外有深厚积累,同时在短波、中波等其他波段也枝叶繁多。通过此次会议,来了解一下艾睿光电给石化领域带来的惊喜。 化无形为有形,微量气体清晰可见,泄漏量小至0.001mL/s,直击能源用户气体检测痛点; 中国 “芯”VOx红外探测器,探索极致红外世界,艾睿首款1280×1024级手持热像仪—瑶光S1280,带您体验高清晰的智能巡检; 视觉“温度”感知,1280×1024、640×512、384×288全系列产品,提供更精准的测温效果,呈现更锐利的图像细节,让感知多一个维度,让监管多一份保障;点击下图观看回放另外仪器信息网联合艾睿光电推出“艾睿红外热像仪应用挑战赛-仪会通报告视频打卡季”,欢迎相关用户来挑战。
  • 干货分享 | 冻干样品配方的关键温度的测量
    *本文内容来源于英国Biopharma技术有限责任公司研发总监Kevin Ward博士样品配方的关键温度在进入冻干工艺的开发前,对配方的深入研究是极有必要的。研发人员必须保证配方中的活性成分在整个冻干周期中都能保持稳定,来保证得到的产品有着良好的外观和性能。有着不良产品外观的产品在冻干过程中可能遭遇了软化甚至塌陷,因为这些样品超过了它们的“关键温度”!样品配方的关键温度指的是:对于有晶体结构的样品,指的是共晶点(Teu);对于非晶体型样品,指的是塌陷温度(Tc);对于混合体系的样品,关键温度则低于上面所指的两种温度。在进入冻干工艺的开发前,有必要对该配方的关键温度进行分析。目前使用的方法主要有:共晶点:热分析(DSC)或阻抗分析(Zsinφ)塌陷温度:冻干显微镜(FDM)冻干显微镜的应用在使用这些分析仪器进行配方分析时,除了关注以上所述的关键温度以外,还可以利用这些仪器进行更多的分析,本文针对冻干显微镜在其中的应用进行详细说明。▲(左图)Biopharma公司最新一代冻干显微镜Lyostat5(右图)冻干显微镜的进样方法冻干显微镜搭载了真空泵,真空计和冷冻台,作为“微型冻干机”,可以在2uL的规模上模拟样品在冻干机中的冷冻和干燥过程,在90min内就可以分析出样品的塌陷温度(Tc)。▲ 在Lyostat5上观测样品的干燥界面在冻干显微镜中进行冷冻干燥,通过摄像机可以观察到样品干燥界面的推移。当温度上升到超过塌陷温度(Tc)时,可以看到样品结构的消失,当再次进行降温后可以重新看到保有结构的干燥界面,借此可以对一个样品进行重复实验以提高测量准确性。▲(左图)温度超过塌陷温度Tc后样品结构消失(右图)再次降温冷冻后观察到新的干燥结构对于某些配方,溶质有可能会聚集于液体表面导致起皮(Crust formulation),这样的配方容易阻碍冷冻干燥的进程。起皮现象也可以通过冻干显微镜进行观察,根据程度判断是否会影响后续的冻干工艺开发。▲(左图)用Lyostat5观察到样品溶质高浓度集中于边缘处(右图)边缘破开后冷冻干燥过程得以继续,由于温度过高样品结构丧失另外,在不同温度下比较样品结晶现象出现的速率,也可以辅助确定该样品是否适用于热退火工艺,以及确认最合适的退火温度。▲(左图)结晶现象不明显(右图)在-10℃继续维持10min后结晶开始增加不仅仅是提供塌陷温度综上所述,冻干显微镜除了能够非常经济便利地提供塌陷温度(Tc)外,能额外分析出样品是否起皮以及退火相关的信息。另外,Biopharma最新一代冻干显微镜Lyostat5还可以使用DSC模块替换掉冷冻台部分,使显微镜作为DSC进行使用,从而测定另一个关键的温度共晶点(Teu)。由Biopharma公司提供的可替换的DSC模块总结在将样品放入冻干机进行研发之前,获取该样品配方的相关信息对研发的效率至关重要。相比“Trial and Error”模式,基于科学方法得出的数据进行开发显得更加有的放矢,对配方特性更全面的掌握,也能更好的避免后续潜在问题的出现。使用冻干显微镜等分析设备在工艺开发前期的重要性不言而喻。下期预告阻抗分析(Zsinφ):冻干配方分析的新维度——详解冷冻状态分析仪Lyotherm3的应用测量冻干饼强度的意义——Micropress仪器的应用
  • 特价1599!Extech IRC130红外热成像温度计惊喜上架
    福利第二弹来喽上周为大家申请了特价款数字万用表FLIR DM166反响不错今天带来粉丝回馈第二款Extech IRC130一款高性价比的红外热成像温度计¥ 1599.0立即抢购 ✦ ✦ ✦ ✦ ✦ Extech IRC130Extech IRC130是一款配备FLIR多波段动态成像(MSX)专利技术(MSX专利号:201380073584.9)的红外热成像温度计,其具有可见光和红外成像双摄像头,结合温度计,用户可全面检测到肉眼看不到的东西,为您提供完整的红外热图像!该产品采用独特的距离系数同轴导引激光器来快速确定潜在问题的位置。可存储多达 50,000 个JPEG文件,还可方便地通过USB接口传输。最高可测温650°C,能满足日常的检测需求!高性价比温度计Extech IRC130红外热成像温度计具有可调发射率的高精度非常适合找到缺失的保温层泄漏的空气管道和排除汽车维修故障等这款多功能红外热成像温度计目前只需1599元就能带回家
  • 新一代红外人体表面温度快速筛检仪投入使用
    “只要被测目标在红外镜头探测范围内经过,仪器就能立即检获人体热图像和实际体温,操作人员同时获得准确数据 且一旦捕捉到发热病人,仪器立即自动报警。”近日,华中科技大学产业集团武汉华中数控股份有限公司工作人员正加紧向各地发运由该公司研发的HY-2005B系列红外人体表面温度快速筛检仪。   据介绍,新的甲型H1N1流感患者主要表现为发烧和四肢疼痛等症状。HY-2005B主要功能就是可从人群中快速筛检出可疑发热病人。目前,已有200余台HY-2005B系列红外人体表面温度快速筛检仪在我国各地的海关、机场和口岸安装并投入使用。   在全国第二大口岸——珠海拱北口岸,12台该系列的红外体温监测仪已安装在出入境门厅,监测仪显示屏上正不断快速显示着每位过往旅客的体温。据了解,该口岸每天有25万人次的出入境旅客,12台监测仪不仅覆盖了进入监测范围内所有人群,而且将测温精度控制在0.5℃以内。   “现在,我们已经不用要求过往旅客暂停下来,由工作人员手持点温枪对其进行一对一监测了。”珠海市出入境检验检疫局九洲办事处负责人告诉记者,使用该监测仪,既克服了传统手持式点温枪监测效率低的弊端,也减少了工作人员被传染的可能性。   除了提高监测效率,该仪器还可有效避免外界因素干扰。据介绍,监测仪的温度范围统一设定在37.5℃~42℃之间,低于或者超过这个范围的温度值都不会引起警报。如果恰巧有旅客身上的物品温度在这个区间内,显示器上会精确地显示出高温物的具体位置,操作人员就能判断出引起报警的温度来自人体体表还是携带物。   据了解,早在2003年非典期间,HY-2005B系列仪器就已开始投入使用。近年来,武汉华中数控股份有限公司不断加大研发力度,使该系列仪器技术和功能日趋成熟,如新增加了人脸识别功能,具有误报率更低、精确度更高等特点。2008年,公司还成为国家检验检疫局唯一指定的协议供应商。截至5月2日,公司向疫情严重地区加拿大空运了13台该仪器,与新加坡、中国香港和澳门地方卫生部门展开了合作。
  • 红外光谱的测量极限在哪里
    p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   近年来,在多领域大发展及各类新技术不断进步的形势下,传统的红外光谱技术已经从单纯的红外光谱仪、显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统,并在信噪比、空间分辨率、时间分辨率、测量模式等方面呈现了新的发展活力。同时,在新技术的助力下,红外光谱在应用方面也得到了很大的拓展。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量极限上展现了独特的魅力,先后获得科学仪器“优秀新品奖”。业界评价:Quantum Design在产品的选择上颇具眼光! /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   为了多方位展现我国在红外光谱领域的最新成果,仪器信息网特别策划制作《稳中求新红外光谱技术及应用进展》网络专题,特别邀请Quantum Design中国表面光谱销售总监韩铁柱博士为大家介绍红外光谱仪的最新技术及应用情况,并探寻红外光谱的测量极限。 /span /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 红外光谱技术发展需求:高敏感度、高空间和高时间分辨率 /strong /span /p p    strong 仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前红外光谱仪器及技术走到了哪一个阶段? /strong /p p strong   韩铁柱博士 /strong :人类对红外光的认识已经超过两个世纪,1800年,英国科学家W.?Herschel在研究温度计对紫色到红色光照射变化时,就已经意识到红色末端区域外仍然存在着看不到的辐射区域。九十年后,瑞典科学家Angstrem利用CO和CO2首次证明了不同分子具有不同的红外谱图,并在此基础上进一步建立了现代分子光谱学。在此之后的一个多世纪里,人类科学家已经可以利用红外光手段,对大量的分子振动和转动信息进行谱学分析和鉴别。上世纪50年代,双光束红外光谱仪的问世,意味着红外检测已无需由经过专门训练的光谱学家进行操作,也能轻易获取数据。该设备的商业化及畅销普及标志着红外谱学门槛的极大降低,在科学研究、社会实践及工业控制等领域将迎来飞跃式发展。 /p p   现代红外光谱议主要指由上世纪80年代发展建立的以傅立叶变换为基础的仪器。该类仪器不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将以时间为变量的干涉图变换为以频率为变量的光谱图。与更早期的双光束红外仪器相比,傅立叶红外光谱仪具有快速、高信噪比等特点,并且随之催生了许多新技术,诸如步进扫描、时间分辨和红外成像等,从而拓宽了红外的应用领域,使得红外技术的发展产生了质的飞跃。 /p p   然而,随着科学技术的不断发展和应用领域的进一步细分,特别近年来纳米材料、拓扑材料、二维材料等新材料的兴起,传统傅立叶红外光谱仪光源亮度弱、光斑范围大、迈克尔逊干涉仪平动速度慢等缺陷开始显现,逐渐不能满足红外光谱科学研究中高敏感度、高空间和高时间分辨率的需要。 /p p    strong 仪器信息网:目前红外光谱的测量极限发展到了什么程度?可以给大家带来什么样的体验? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 目前,传统红外光谱的空间分辨测量极限在几微米到几十微米,时间分辨测量极限在几十毫秒的量级,这主要是由于光源本身及步径位移机制限制。20世纪60年代开始,随着第一台红宝石激光器的问世,科学领域得益于激光技术的广泛应用,对光谱研究的空间分辨和时间分辨也得以大幅提高。由于激光器的高线性特点,非接触式的红外光谱技术空间分辨率可达500nm,如果进一步搭配近场探针突破衍射极限,空间分辨可进一步提升至10nm。利用QCL激光的双光梳设计,目前激光base的红外光谱可以完全抛弃步径位移,将时间分辨提高到us级,如果将超快激光引入pump-probe体系,时间分辨可以达到fs级别。 /p p    strong 仪器信息网:相对于其它的分析仪器,红外光谱的应用市场活力如何?哪些应用领域会有大的发展空间?为什么? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 相对于其他分析仪器,红外光谱分析技术具有使用成本低、操作和维护简单、灵敏度和分辨率较高、特征性强等优点,能提供包含化合物官能团、类别、立体结构、取代基种类和数目等多种信息。近年来计算机技术的迅猛发展带来了分析仪器数字化和化学计量学科的同步发展,加之红外光谱技术独有特点,使得其应用范围进一步拓宽。 /p p   红外光谱既可以用于定性分析,也可以用于定量分析,还可以对未知物进行剖析,广泛应用于化工、制药、农业和食品、半导体、宝石鉴定、质检、地矿和环境等领域,是科学研究的有力技术手段,也是常规应用分析和生产不可缺少的分析技术。譬如在中医药领域,作为一个复杂的混合体系,中药的鉴别和质量控制,以及有效成分的确定和质量分析,一直是个难题,红外光谱技术的特点使得其作为指纹分析手段并结合化学计量学方法,成为中药研究不可或缺的工具 在农业和食品领域,近年来得益于焦平面阵列检测器、可调谐滤光器、化学计量学方法和计算术的提升,红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。除了进行农产品和食品的品质分析外,红外光谱的应用还扩展到了污染物检测、产品分类和来源鉴别、土壤的物理和化学变化、以及食品加工过程中组成变化的监控和动力学行为等。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong Quantum Design红外产品着眼红外光谱测量极限 /strong /span /p p strong   仪器信息网:请介绍贵公司在红外光谱产品的定位及发展历史?有哪些独具优势(里程碑式)的技术(专利技术,独有技术)? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 我们公司一直贴合最新研究前沿和热点课题,结合红外光谱的应用与现代尖端科学研究的需要,专注最新、最先进红外光谱技术和产品的引进,先后引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外光谱仪、美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,2019年又引进了瑞士IRsweep公司的IRis-F1微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪。这三款主推产品从空间分辨率、非接触测量、时间分辨等维度,极大推动了红外光谱测量极限。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C377717.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 183px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/34a71ded-e469-47c6-8f17-0f6442a01553.jpg" title=" 01.png" alt=" 01.png" width=" 600" height=" 183" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " ( a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C377717.htm" target=" _blank" 点击仪器图片查看更多详情 /a ) /p p   nano-FTIR纳米傅里叶红外光谱技术是由德国neaspec公司基于其首创的散射型近场光学技术发展出来的、具有10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外技术,使得纳米尺度下的化学鉴定和成像成为可能。这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率和傅里叶红外光谱的高化学敏感度,实现对几乎所有材料的化学分辨和成分分析。它不受被检测样品厚度制约,可广泛适用于有机物、无机物、半导体材料、二维范德华材料的纳米分辨红外光谱分析,并同时提供纳米空间分辨的红外吸收谱和反射谱。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C363244.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 193px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d719a770-b45f-494a-822b-1bfb8d6976f2.jpg" title=" 02.png" alt=" 02.png" width=" 600" height=" 193" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " ( a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C363244.htm" target=" _blank" 点击仪器图片查看更多详情 /a ) /p p   全新一代mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,是美国PSC公司基于专利的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500nm的空间分辨率 它具备非接触式/反射模式测量,对样品表面无严格要求,可直接对厚样品进行测试 可搭配液体模式和与拉曼联用,直接观察液体生物样品,并对样品进行同时同地同分辨率下的红外拉曼同步光谱和成像分析,无荧光风险。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C305345.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/03b21d48-652a-4150-8caf-f5c21c9855c7.jpg" title=" 03.png" alt=" 03.png" / /a /p p style=" text-align: center " ( a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C305345.htm" target=" _blank" 点击仪器图片查看更多详情 /a ) /p p   瑞士IRsweep公司推出的IRis-F1微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪,荣获了由仪器信息网主办2019年度科学仪器“优秀新品奖”,它是一种基于量子级联激光器频率梳的红外光谱仪,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1μs时间分辨的红外光谱快速测量。它测量数据信噪比高,易于微量及痕量光谱分析,兼容常用红外光谱仪插件,方便易用、可靠性高。 /p p    strong 仪器信息网:贵公司红外光谱仪应用最具优势的领域?主推的解决方案? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 我们公司近几年在红外光谱领域销售保持持续地稳定增长,针对不同的应用领域和具体的技术需求,我们推出了对应的解决方案。 /p p   1、nano-FTIR是我们针对傅里叶红外光谱空间分辨率在10nm量级,所推出的成熟技术方案,它利用AFM探针突破红外光斑的限制,并利用激光光源的高亮度和稳定性可进超高空间分辨下的物质微纳组分研究和表征。并后期结合飞秒激光器,可实现fs级的红外光谱测量表征。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/69125e72-499a-4ced-b257-9bdb7b3a4f00.jpg" title=" 04.png" alt=" 04.png" width=" 600" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   美国NASA于2014年从太空带回了直径约为10um的彗星碎片。由于传统红外分辨率受制于光斑大小,该样品内部成分无法进一步检测。利用上述内容提到的纳米傅里叶红外技术10nm空间分辨率,科学家可以很好的对彗星碎片内主要5种矿物进行有效分析,并能就其组分的空间分布进行具体的表征。进一步地,在10nm超高空间分辨率的基础上,nano-FTIR还可以与50fs的时间分辨超快激光技术进行结合,同时达到红外设备的“超高空间分辨”和“超高时间分辨”。该工作在2014年由Eisele等人在实验室实现,作者利用pump激光和我们的纳米傅立叶红外光谱进行同步,在InAs纳米线上由-5ps到1050fs分别延迟激发样品,得到了纳米线上载流子形成和衰减的全过程红外光谱图。 /p p   2、当红外光谱空间分辨率要求在亚微米量级,且传统傅里叶变换红外光谱和ATR技术应用受限或者样品制备困难情况下,mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统无疑是一个最好的选择。它的高空间分辨率、非接触式的测量方法以及可与拉曼联用的特点,可以快速获取材料的二维红外光谱和组成分布信息。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 331px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/35ecedb1-5d4e-431a-b8a1-043e5acec657.jpg" title=" 05.jpg" alt=" 05.jpg" width=" 600" height=" 331" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   越来越多的塑料产品的使用引发了人们对于其在环境中累积所引发的环境和生态污染问题的担忧,迫使科学家尽快找到可替代性的新型材料。而生物塑料, 如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等均来源于天然资源(如糖,植物油等),在适当条件下可发生生物降解,成为最近研究的热点话题。为了更好地理解这两种材料在微观上的相互作用,美国特拉华大学Isao Noda教授课题组使用mIRage系统对PLA和PHA的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究了这两种材料结合的方式和内在扩散机制,为未来研究生物微塑料的演变和降解过程提供数据和理论上的支持。 /p p   3、为精准描述生物医学、化学动力学等许多变化过程中的红外光谱情况,我们推出了IRis-F1微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪解决方案。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 280px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/adaa6cec-04b2-4a33-8145-bdb8a4376d43.jpg" title=" 06.jpg" alt=" 06.jpg" width=" 600" height=" 280" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   斯坦福大学的Nicolas H.Pinkowski研究团队利用IRis-F1实现了高能气相反应中的微秒分辨单次测量。他们在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应,以4μs时间分辨测量速率,解析了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱。来自IRis-F1的量子级联激光的双梳状光谱仪(DCS)测试数据表明:在反应早期(0-0.6 ms)能观察到宽带丙炔吸收特征峰,而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 未来:通用型和专用型红外光谱协同发展 /strong /span /p p    strong 仪器信息网:目前国内外红外光谱仪的技术及市场发展态势有什么不同?您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力? /strong /p p   strong  韩铁柱博士: /strong 当前市场上红外光谱仪可以大致分为通用型和专用型两大类,体现了红外光谱仪的发展与工业化需求以及科学研究需求是密切相连的。进口通用型红外光谱仪市场主要以傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)为主,制造厂家主要来自于欧美等国,而色散型红外光谱仪比较少见 近些年来国产的FTIR厂家逐渐崭露头角,尽管技术和世界主流公司相比还有一定差距,但差距正在不断缩小。其新型干涉光路的搭建,有效降低了振动和导轨偏移引发的干涉变形,结合众多新型红外附件的开发,目前国内红外光谱议产品正在走出国门,远销欧美和东南亚 专业的研究型红外光谱仪主要在一些科研机构使用,存在一定的定制化,它可以与红外显微镜、热分析、气相色谱等外联附件联合使用,实现多种分析手段的同步进行和数据交叉对比。 /p p   作为普适性的一种分析手段,红外光谱仪在国内有较大的潜在市场,未来红外光谱仪技术,无论是智能化程度、产品联用、应用领域专业化还是小型化上都存在很强的发展潜力。另外,红外光谱与成像相结合的多信息融合检测技术,也是当前红外技术的主要发展方向。未来随着应用领域的不断扩展,制造技术的不断变革以及计算机技术的发展,更多成本更低的研究型和专用型红外成像光谱仪预计将会陆续出现,被更多的应用于过程分析和高通量分析中,如制药,农业,食品,高分子和催化材料等领域,成为传统红外光谱技术的一种有力互补技术。 /p p    strong 仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在红外光谱产品方面有什么样的布局?重点拓展的新领域有哪些? /strong /p p strong   韩铁柱博士: /strong 针对当前的市场格局,我们公司继续结合科研用户的技术需求,引进一系列红外产品引入中国市场,比如基于AFM探针技术的超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜、纳米傅里叶红外光谱仪等 同时,我们也将开展通用型红外光谱仪的布局,引入适合普通科研用途和工业应用的光谱仪,拓展其应用领域范围,解决一系列应用中的实际问题,具体体现在: /p p   1)针对传统傅里叶变换和衰减全反射红外光谱限制的亚微米分辨光学光热红外显微技术,提高其空间分辨率 2)简化样品制备过程,避免样品污染和接触引发的红外赝相 3)拓展红外样品的适用范围,包括一些常规红外无法检测的厚样品,透明样品,液体样品等 4)努力发展与其他技术的联用,实现多种技术的交叉互补使用,全面了解样品表面的化学信息,如红外和拉曼光谱技术联用,对有机无机样品的各种分子振动进行全面的分析和相互验证。 /p p   通过以上布局,我们一方面注重拓展高新技术领域的红外光谱应用,如纳米红外光谱和成像,超快/时间分辨红外光谱等,用于纳米材料的高分辨表征和化学过程的监测 另一方面拓展实际应用领域的红外技术应用,包括制药、化工、半导体、农业和食品、地质和环境、法医鉴定等,解决科研和生产过程中遇到的一系列实际问题,推动红外光谱技术的应用。 /p p   strong   span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 后记: /span /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   习近平总书记非常重视科技创新能力,他在重要讲话中指出“自主创新是我们攀登世界科技高峰的必由之路”,“当今世界科技革命和产业变革方兴未艾,我们要增强使命感,把创新作为最大政策,奋起直追、迎头赶上”。Quantum Design中国也以此为己任,在公司的建设和发展过程中,致力于为中国科研工作者的成功提供专业支持和服务。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   韩铁柱博士介绍说,“我们深深理解国内科学家和学者们从不缺乏创新性的科研想法和构想,如何借助先进仪器帮助科学家将这些想法付诸于实践,是Quantum Design中国一直在思考的问题。”据悉, Quantum Design中国建立了超过300万美元的样机实验室,为国内科学家尝试自己的想法提供了舞台和施展的空间。就尖端红外光谱分析仪器而言,Quantum Design中国样机实验室引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外仪,以及美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,并向国内科学家开放。截至2020年6月,Quantum Design中国样机实验室测量的数据已经协助科学家在Nature正刊、Nature子刊、ASC等著名国际期刊上发表多篇创新性的科研成果,得到了广大科学家的认可和赞誉。 /span /p p br/ /p
  • 西光所自由曲面冷光学红外探测在天体测量领域成功应用 顺利获得天文“首光”
    近日,由西光所飞行器光学成像监视与测量技术研究室设计研制的制冷中继长波红外探测终端,配合总体单位完成在云南天文台丽江观测站2.4米口径天文望远镜外场的装机、调试和标定工作,成功实现了接近极限灵敏度的天文目标探测,顺利获得天文“首光”,助力总体填补国内天体目标特性测量领域的空白。  这也是西安光机所进入我国天体目标特性测量领域的首次尝试。作为研究所主责主业作用发挥的全新应用领域,项目组充分讨论用户应用需求,针对关键核心问题多次请教相关领域的技术专家,紧密与总体单位的沟通迭代,在系统小型化、大视场和超灵敏的要求下,最终确定采用冷光学自由曲面探测系统实施方案。飞行器室项目团队在前期设计阶段攻坚克难、集智攻关,先后攻克了大视场离轴四反自由曲面中继系统设计、低温光学组件柔性支撑和装调、全系统红外背景辐射仿真和抑制、真空恒温器微振动主被动隔离等关键技术。整个项目仅历时10个月便完成了光学系统设计以及设备集成工作,在4个多月的连续观测中获得了大量高质量数据,充分验证产品性能指标的同时,也为总体后续的天体目标特性测量奠定了坚实的数据基础。  近年来,西安光机所在创新领域布局以及先进制造能力提升方面不断下大力气改革,激光通信终端、全铝自由曲面相机、红外衍射相机的成功发射,科研生产体系重组显效,大口径光学载荷装配能力顺利建成,基础研究与工程应用更加紧密融合等都充分说明改革“组合拳”获得预期。该项目的成功,也是改革的受益者,飞行器室、空间光子信息室、热控技术研究室、装校技术研究中心和检测技术研究中心等多个部门集中力量、通力协作,在加工和装配方面,解决了大陡度全铝自由曲面光学元件的加工难题 克服了低温光学组件制冷效率低以及全系统温度均匀性差的困难 实现了离轴多反冷光学系统的高精度快速装调和预置。除此之外,项目组还开展多项冷光学组件的指标检测方法研究和验证的工作,为日后在领域将路走宽走好做好筹划和准备。
  • 免费试用丨Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统
    科学研究可以带领人类探索更多未知的领域,而完成一项研究离不开科研仪器的“加持”,高效精准的仪器设备将为研究人员的探索之路助一臂之力。 自2021年《政府采购进口产品审核指导标准》发布以来,国家支持重大科研设施和仪器设备国产化的力度不断提升,各省市也相继发布支持政策,在保障科研需求的前提下,优先购置国产仪器。 但购置仪器不是一件小事,哪款设备能满足需求?哪款设备性价比高?采购前的持续观望、谨慎研究,只为找到能够更好满足科研需求的设备。 如何更深入地了解一款仪器设备?当然是“用起来”。 为提升用户对国产仪器品牌的了解,解决大家的“采购”之忧,普瑞亿科将招募“产品试用官”,开展一系列国产仪器免费试用活动,让有科研需求或购买意向的用户朋友们亲身体验到国产设备的优势,同时试用官真实的试用报告,也可以给予正在观望的用户非常有价值的参考建议,诚挚邀请大家参与活动,成为我们的“产品试用官”。 本期我们将招募“Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统”产品试用官,为了让用户亲身感受到产品强大的性能和配置,普瑞亿科将开放3台Plover设备,面向有研究、测试需求的用户,推出15天免费试用活动,无需观望等待,试用后觉得合适您再购买。Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统 Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统是基于“真时域反射”(TureTDR® )技术的土壤三参数测量系统。该系统通过激发并测量高频(~1.5GHz)电磁波的运移时间进行土壤水分和电导率的测量,同时输出土壤温度。其它测量技术因采用低频测量信号,测量过程中存在严重的水和离子极化现象,因而对盐度异常敏感;而基于TureTDR® 技术的Plover土壤三参数测量系统更大限度克服了上述问题,对土壤中的含盐量及各种土壤类型不敏感,可更大限度提高土壤水分和电导率测量的准确性,并进一步拓展该系统的使用场景。 Plover可以实现便携式测量,通过安卓APP手机或平板进行操作并实时记录。该便携式土壤三参数测量系统能为农业、林业、草业、生态等科研和生产场景的土壤含水量便携测量提供稳定可靠数据。15天免费试用即日起至12月31日 可拨打电话详细咨询 试用结束后,可联系工作人员归还产品,也可成为我们的“产品推荐官”,推荐下一位新用户参与试用活动(将新用户联系方式提供给工作人员即可)。1、当新用户正式开始试用产品,即推荐成功,我们将给予“推荐官”200元现金奖励;2、如果新用户试用后决定购买产品,“推荐官”将再获得1500元现金奖励。 活动结束后,我们将在普瑞亿科公众号以推送的形式展示所有试用用户的使用体验,并发起投票活动,票数前三位用户将分别获得600元、400元、200元现金奖励。*该活动最终解释权归北京普瑞亿科科技有限公司所有
  • 重磅出击|红外一氧化碳分析仪同时检测环境的温度和湿度
    红外一氧化碳分析仪是一种专门用于检测气体中一氧化碳含量的仪器。它利用红外光谱技术,将一氧化碳分子吸收特定波长的红外光,从而测量其浓度。 产品链接→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C520219.htm 红外一氧化碳分析仪在多个领域都有广泛的应用。首先,在环保领域,它可以用于监测大气中一氧化碳的浓度,帮助评估空气质量,为制定环保政策提供数据支持。其次,在工业生产过程中,红外一氧化碳分析仪可以用于检测工业废气中的一氧化碳含量,确保生产过程的安全性和环保性。此外,它还可以用于研究实验室和科学实验中,对一氧化碳的浓度进行精确测量,为科研工作提供数据支持。 红外一氧化碳分析仪具有高精度、高灵敏度、快速测量等优点。它能够准确地测量气体中一氧化碳的浓度,最小检测限可达数ppm级别。同时,由于采用非接触式测量,不会对测量样品产生干扰,保证了测量的准确性和可靠性。此外,红外一氧化碳分析仪还具有简单的操作和维护方便的特点,使其在各种应用场景中得到广泛应用。 总之,红外一氧化碳分析仪是一种重要的分析仪器,可以用于环保、工业生产和科研等领域。它能够精确地测量气体中一氧化碳的浓度,为各个领域的工作提供数据支持。
  • 每月可释放1.55万亿微塑料!亚微米红外拉曼同步测量系统,助力东南大学新成果
    导读:近日,东南大学苏宇老师团队和合作者利用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage研究发现清洁海绵在擦除顽固污渍受磨损时,每月可释放1.55万亿微塑料,这些微塑料可能会污染环境进入食物链。该成果以“Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers During Abrasion of Cleaning Sponges”为题,发表于环境领域高水平期刊《Environmental science technology》上。 文中使用的非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统-mIRage,因其500 nm空间分辨率、不因颗粒尺寸变化而发生散射且无需接触测量对样品无污染等优势,为本研究提供了关键性技术支持。研究概述:微塑料(MPs)是指小于5 毫米的塑料颗粒,与常见的塑料袋和饮料瓶等塑料制品不同,微塑料常常难以用肉眼观察,而其一旦释放到环境中,就可能会进入食物链,对人体造成未知的健康风险。日常使用的清洁海绵由三聚氰胺和甲醛的聚合物制成,在使用过程中,会磨损产生环境微塑料纤维(MPFs)。苏宇老师和其合作者购买了三个知名品牌的清洁海绵,反复在不同粗糙度的金属表面摩擦,通过非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage等多种技术手段表征了海绵的结构组成和释放的MPF。结果发现,海绵的密度对微塑料释放有显著的影响,密度越大,微塑料纤维的释放量越少。 实验详情:研究团队使用基于O-PTIR基于光学光热红外全新技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage观察了磨损海绵释放的MPF(直径为7.4 ± 1.2 μm)上的原始聚合物分子结构的变化。获得了亚微米尺度下聚合物的组成和微结构参数。O-PTIR光谱点1 - 4与未磨损海绵的O-PTIR光谱不同。海绵的碳氮双谱带(1558和1506 cm&minus 1)在MPFs(范围从1600到1456 cm&minus 1)中表现出增宽,相对强度略有变化。MPF上1340 cm&minus 1(芳基C-N带)与1558 cm&minus 1(C-N带)的吸收强度之比增加或减少。此外,在磨损海绵的洗涤沃茨中检测到较小的微塑料碎片(3 - 10 μm)(图e),其O-PTIR光谱(图d,点5和6)与长I型MPF(图d,点1)相似。摩擦热不会导致MPF上的聚合物分解,因为海绵磨损期间金属表面的温度升高(从21.5 ° C至24.9 °C)低于三聚氰胺热解引发的阈值(379&minus 387°C。然而,在海绵中存在水和甲醛残留物的情况下,机械能可能通过缩醛胺基团(&minus NH-CH2-NH-)和羟甲基基团(&minus NH-CH2-OH)之间的交替水解和缩合反应,诱导破坏或形成三聚氰胺-三聚氰胺交联。从磨损海绵中释放的微塑料图示。其中 (a)为沉积的海绵磨损颗粒的全景和局部投影图像。(b) 和(c)为S1-S3样品的放大图像(I、II和III型MPF),S4-S6的反射光图像。(d) c和e中位置1 - 6的归一化O-PTIR红外光热光谱。(e)从磨损海绵释放的小微塑料碎片(直径5.8和8.3 μm)的投影、反射光、可见激光和OPTIR光热红外光谱图(1340 cm&minus 1,芳基C-N吸收带)。 基于O-PTIR技术的mIRage产品: 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage,采用光热诱导共振技术(O-PTIR),突破了传统红外光谱衍射极限,空间分辨率可达500 nm且无散射伪影。创新性的技术使其具备了以下优异的科研级别分析优势:☛ 500nm左右的空间分辨率,无散射伪影;☛ 基本无需样品前处理,样品即放即测;☛ 光源“探针”对样品无污染、无损伤;☛ 可分析固体、液体等多物态样品;☛ 同时、同位置红外、拉曼光谱共表征,提供相互佐证的分析结果;☛ 光谱表征、光学成像共表征,提供多维度科研分析信息;☛ 微塑料颗粒分析功能,自动搜索微塑料颗粒、自动测量微塑料颗粒尺寸、自动微塑料光谱表征。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage 样机体验为满足国内日益增长的新型红外表征需求,更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage,为您提供样品测试、样机体验等机会,期待与您的合作! 欢迎您通过电话:010-85120277/78、邮箱:info@qd-china.com或扫描下方二维码联系我们。扫描上方二维码,即刻咨询产品详情!参考文献[1]. Yu Su, Chenqi Yang, Songfeng Wang, Huimin Li, Yiyu Wu, Baoshan Xing,* and Rong Ji. Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers During Abrasion of Cleaning Sponges. Environ. Sci. Technol. 2024, 58, 10764&minus 10775
  • 26年全面禁止水银温度计,替代方案有哪些?
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 10月14日,国家药品监督管理局发布《国家药监局综合司关于履行《关于汞的水俣公约》有关事项的通知》,通知要求“自2026年1月1日起,全面禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 20世纪中期发生在日本水俣的汞污染事件是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。日本至少有5万人因此受到不同程度的影响,确认了2000多例“水俣病”。“水俣病”在1950年代达到高潮,重症病例出现脑损伤、瘫痪、语无伦次和谵妄。这一事件影响甚大,并最终促成了《关于汞的水俣公约》,简称《水俣公约》。随着水银温度计即将退出市场,根据中研普华产业研究院出版的《2020-2025年中国电子体温计行业供需分析及发展前景研究报告》统计分析显示,预计到2022年电子体温计行业市场规模大约为29亿元。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 水银温度计,是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是-39℃,沸点是356.7℃,测量温度范围是-39° C—357° C,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。相比于其他类型的体温计,水银温度计经济实用,由于其中没有其他转换电子介质和电源,因此测量数值不会受体温计内本身因素的影响出现偏差。这种体温计一旦封装出厂,在生命周期内一般不用调校,可以做到“终身精准”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 不过长期以来,水银体温计的污染性一直被人诟病,一只家用水银体温计含汞约为1克,如果没有有效回收,水银可能会变成汞蒸汽后进入大气,当它飘到湖泊内,还会转变为甲基汞污染鱼类。美国国家野生动物联盟的一项数据显示,1克水银可能使一个10万平方米的湖泊中所有的野生鱼类污染至不安全食用标准。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 0em " 水银温度计替代方案有哪些? /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 鉴于水银温度计存在一定的危险性,打破水银温度计导致汞中毒的事件也频频发生,温度计市场急需无毒无害,测量精准的替代方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 酒精温度计 /strong ,是利用酒精热胀冷缩的性质制成的温度计。在1个标准大气压下,酒精温度计所能测量的最高温度一般为78℃。因为酒精在1个标准大气压下,其沸点是78℃。但是温度计内的压强一般情况下都高于1标准大气压,所以有一些酒精温度计的量程大于78度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 但和水银温度计不同,酒精温度计主要用于测环境温度,而不能用于测体温。这主要是由于水银体温计的下部靠近液泡处有一个很狭窄的曲颈,在测体温时,液泡内的水银,受热体积膨胀,水银可由颈部分上升到管内某位置,当与体温达到热平衡时,水银柱恒定。当体温计离开人体后,外界气温较低,水银遇冷体积收缩,就在狭窄的曲颈部分断开,使已升入管内的部分水银退不回来,仍保持水银柱在与人体接触时所达到的高度。而酒精温度计由于浸润作用,无法通过曲径结构限制回流,方便读数。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 电子温度计 /strong ,是利用某些物质的物理参数,如电阻、电压、电流等,与环境温度之间存在的确定关系,将体温以数字的形式显示出来。其不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响,不如玻璃体温计。常见的电子温度计主要包括了热电阻、热敏电阻和热电偶。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热电阻温度计,是一种使用已知电阻随温度变化特性的材料所制成温度传感器。因其几乎无一例外地由铂制造而成,所以通常被称为铂电阻温度计。在许多低于600℃的工业应用场合,电阻温度计正逐渐取代热电偶温度计。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热电偶测温的最根本原理主要有两点:1. 金属原子(离子)对于金属中的自由电子的束缚能力与温度有关;2. 不同种类的金属原子(离子)对自由电子的束缚能力是不同的。基于以上两点,将两种不同的金属熔接在一起,熔接界面的两边金属对自由电子的束缚能力不同,对电子束缚能力大的一侧金属就会带负电,另一侧金属会带负电,两侧金属存在电势差,而这个电势差随着熔接点温度变化而变化。电势差通常在几十微伏特(很小,但是已经能精确测量了)。热电偶温度计结构简单、测量范围宽、使用方便、测温准确可靠,信号便于远传、自动记录和集中控制,因而在工业生产中应用极为普遍。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热敏电阻温度计是一种可量度体温和室温的温度计,它有一个安培计/电流计和电源。当温度升高时,电热调节器(温度计的探测器)所探测到的电流会增加,电阻会减少。当电流增加,温度也表示会升高;当电阻增加,温度也表示会降低。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热敏电阻灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~-55℃;体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;易加工成复杂的形状,可大批量生产;稳定性好、过载能力强。但热敏电阻的阻值与温度的关系非线性严重;而且元件的一致性差,互换性差;一旦出现损坏是难以找到可互换的产品。不仅如此,热敏电阻的元件易老化,稳定性也是比较差的;而且除特殊高温热敏电阻外,绝大多数热敏电阻仅适合0~150℃范围,使用时必须注意。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子体温计和水银体温计在我国均属于二类医疗器械,凡是正规厂家生产并取得医疗器械注册认证的,准确度都在国家标准允许范围之内,电子体温计最大允许误差为± 0.1℃,水银体温计最大允许误差为-0.15℃~0.1℃,两者几乎一样。电子体温计有望成为水银温度计的重要替代方案,但目前电子温度计价格较高,且其中有一定数量的电子元件介质,都要使用电池提供能源,因此一旦电子元件出现老化偏差或电池电量下降,都会使体温测量结果出现偏差,这也是电子体温计每隔一段时间就要进行调校的原因。。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 红外测温仪 /strong 由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 红外测温设备主要用于密集型人流的发热可疑性筛选、出入卡口的精确性测温。但红外测温仪只测量表面温度,不能测量内部温度;不能透过玻璃进行测温,玻璃有很特殊的反射和透过特性,不允许精确红外温度读数,但可通过红外窗口测温。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 镓铟合金温度计 /strong ,采用先进镓铟锡合金液态金属为温度感应材料,以表体上的刻度来反映人体的温度。镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)合金液态金属是一种新型液态金属合金材料,这种材料具有无毒、无放射性、安全、环保等特点。以这种液态金属作为体温计的温度感应材料,利用其均匀冷缩热涨的物理特性来反映被测体温者温度值,其工作原理与汞体温计相同。这种体温计内部同样没有任何其他介质材料,因此体温计一旦封装出厂,若不被破坏,在生命周期内可确保终身精准,不需要定期调校,同样也可以做到“黄金标准”甚至更好。若在使用中不慎被打碎,表内液态金属接触空气后会马上固化,不会产生任何对人体和环境有害的气体和物质,所有废弃物可以按普通玻璃垃圾处理,不会造成有害物质对环境的污染。因此这是一款安全、精准、环保的绿色体温计,是目前汞体温计的最佳替代品。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 其他 /span span style=" text-indent: 2em " 类型的测温手段还有哪些? /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了测体温外,工业等领域也往往需要对温度进行测量,这对测温手段提出了更多的需求,也由此出现了其他类型的测温方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 光纤温度传感器 /strong 采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面,使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出,由于这种新型温敏材料受温度影响,折射率发生变化,因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量,如振幅、相位、偏振态、波长和模式等,对外界环境因素,如温度,压力,辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。光纤温度传感器的种类很多,如分布式光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器以及基于弯曲损耗的光纤温度传感器等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 分布式光纤测温系统依据后向散射原理可以分为三种:基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里渊散射。目前发展比较成熟,且有产品应用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域反射(OTDR)原理和光纤的后向拉曼散射温度效应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 光纤荧光温度传感器是利用荧光的材料会发光的特性,来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时,就会出现发光的情况,发射出的光参数和温度是有着必然联系的,因此可以通过检测荧光强度来测试温度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 相比于传统的电子测温手段,光纤测温不受电磁和射频干扰、耐腐蚀性环境、精度高、可靠性高,是在恶劣环境下测量温度的最佳选择。 /p
  • 美国SPECTRUM发布新产品TDR350 土壤水分温度电导率三参数测定仪
    美国SPECTRUM发布新产品TDR350 土壤水分温度电导率三参数测定仪。该土壤三参数测定仪具体介绍如下:TDR土壤水分温度电导率三参数测定仪TD350利用可靠的时域反射技术,能够对土壤水分变化全量程的进行精确测量。通过新的功能改进,能够为优化草皮提供精准测量和更加稳定的性能表现。能够对土壤EC进行测量,修正土壤水分读数。一键获取土壤水分读数,多种探针长度可以让您更好的测量目标区域数据。 TDR土壤水分温度电导率测定仪TD350产品特点:提高土壤水分测量精度(体积含水量)能够测量EC值测量草皮表面温度行业独家背光显示内部集成蓝牙和GPS模块能够保存超过50000条含有GPS的测量记录使用改进后的伸缩固定支架,调整探杆长度。6435 TDR 350 complete with case整套设备 TDR土壤水分温度电导率测定仪TD350可选附件红外温度传感器行业独家设计将土壤水分仪与红外温度测量相结合,使困难的测量变得更见快捷,简单容易实现。能够与TDR350很方便的连接高度准确的瞬时红外温度测量,能够读到冠层或土壤表面的温度温度数据与土壤水分、地理信息相结合无需测量土壤水分也可以得到目标温度能够快速准确的测量冠层表面的热量和萎蔫胁迫3676T TDR350红外温度传感器 TDR土壤水分温度电导率测定仪TD350中国总代理:南京铭奥仪器设备有限公司
  • 小菲课堂|FLIR红外成像引导测量技术,让检测更简单!
    冬去春来又到了装修的旺季说到装修,就不得不说一下各种测量仪器今天小菲先来说下FLIR测试测量相关产品的特色技术FLIR红外成像引导测量技术(IGM™ )什么是IGM?IGM红外成像引导测量技术采用FLIR Lepton热成像传感器,能够精确定位有待进一步测量观察的可疑位置。 全面解读FLIR IGM技术在生活中的应用配备IGM技术产品的优势作为热成像技术供应商,FLIR提供的配备IGM红外成像引导测量技术的工具具备热成像功能,可以让您快速精确定位潜在问题。借助于IGM红外成像引导测量技术,您可以防患未然,更迅捷、更智慧地进行作业,并投入到接下来的工作当中。准确定位假使您需要精确定位墙后、地板下或者天花板上的问题,需要怎么做?借助FLIR IGM红外成像引导测量技术,可以帮助您省时高效地完成作业,避免臆测的不确定性。不仅如此,它还能让您远离潜在的危险情况,知道如何有序地开展作业!案例分析:案例︱使用FLIR红外热像仪与数字钳形表,通过电工测试节省时间时间就是金钱,而使用FLIR的IGM红外成像引导测量技术能够帮助您快速完成工作区域的扫描工作,找出问题并采取相关措施。识别泄漏的管道或气流不通的寄存器问题将变得非常简单。案例分析:当工控机遇上红外成像数字万用表,想说"怠工"都不行安全高效借助配备IGM红外成像引导测量技术的FLIR工具,让工作更安全、更高效。而不需要臆测电气问题的位置,IGM能够明确指出具有潜在问题的电线或保险丝的精确位置,让您更快找到问题,高效处理问题,提升公信力。案例分析:汛期已至,FLIR MR176/277帮您解决洪水灾后重建难题!FLIR带有IGM专利技术的系列产品包含红外成像万用表、红外成像钳形表、红外成像测温仪目前菲力尔京东、天猫线上店铺均有售不知道选哪款的小伙伴可以搜索选购哦~想要了解更多红外热成像知识可以点击报名ITC红外培训系统学习成为专业红外热像师没你想的那么难!
  • 如何降低电子产品研发失败率?FLIR Axxx系列科研套件严控实验温度
    在电子产品测试领域,由于测试程序不当,而导致的产品召回以及返工,会带来难以承受的损失。那么如何在实验室产品测试环节保证产品进行全面的温度监控,及时发现产品的设计缺陷,从而避免由测试程序不当而带来的巨大损失呢?答案在这里:热像仪是一种非接触的测温仪器,通过对物体表面的热(温度)分布成像与分析,能够快速发现物体的热缺陷。用在电子行业,可以广泛应用于检测PCB电路板、芯片、LED、新能源电池与节能、充电桩等各种电路和设备,是电子工程师做热分析的必备工具。,时长02:58FLIR Axxx系列科研套件开箱视频今天小菲给大家推荐一款电子元器件研究专用热像仪FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件其可以简化温度测量工作可为电子、航空航天、生命科学等广泛应用领域的研究人员和工程师提供极大的便利近期该系列科研套件新增FLIR A500红外热像仪科研套件以让用户拥有更多的选择出色分辨率,精准定位故障PCB板上元件众多,如果有短路、击穿、焊接不良等故障,排查和定位需要丰富的经验,同时耗时较多。借助红外热像仪,维修人员可以将故障电路板的热像图和正常热像图比对,定位温度异常的元器件,再有针对性的测试,可显著提高工作效率。FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件主要在红外热像仪分辨率上略有不同,其中FLIR A400的分辨率为320x240,A500的分辨率为464x348,A700的分辨率为640x480,搭配出色的测量精度(<±2℃)和标准套件:满足基本科研需求当电子系统发生故障时,需要合适的工具来快速识别故障或短路。非接触式热成像可以帮助您直观地定位问题区域,以加快故障排除和验证维修的速度。标准套件以FLIR Axxx系列红外图像流热像仪为基础,标配24°镜头,或者搭配FLIR FlexView双视场镜头,可实现“1个镜头2种视场角”,瞬间从广域视场切换到长焦视场,而无需更换镜头,提高研发检测的效率。其支持FLIR微距模式,能看清大部分元器件的状况,可轻松满足多数研究和开发应用的需要。专业套件:看清更小的目标随着元件体积的不断缩小,面临的发热问题急剧增加。设想一下,从尺寸约为9”×13”的VXI电路板至智能手机仅几百微米的单个元件,普通的热像仪也许很难分辨其细小的温差,幸好FLIR Axxx系列专门开发了更精密的专业套件!FLIR Axxx系列红外热像仪专业套件搭配可见光镜头,支持MSX® (专利号:201380073584.9)图像增强功能,可更清晰地辨别测试目标组件。其还提供2倍变焦微距镜头,在卸下标准24°镜头之后安装,最小对焦距离为18mm,可精准测得小型组件红外数据。FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件让用户可以使用FLIR Research Studio软件简单的“连接➞查看➞记录➞分析”工作流程,为研发场景快速获取和分析红外测量结果。FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件可为电子元器件的研发和维检提供解决方案其能精准记录研究过程的温度测量结果标准和专业两种套件满足了众多用户的个性化需求
  • 研究人员开发出基于远红外光的无创血糖测量技术
    p   日本东北大学生物医学工程研究生院Yuji Matsuura教授领导的一个研究团队开发出利用远红外光测量血糖的方法。这种方法是无害的,也是非侵入式的。 /p p   糖尿病病人传统上需要使用一种常规的检测仪器测量从指尖中采取的血液,从而监控他们每天的血糖水平。这种让人不适的疼痛感和感染风险有时可能是巨大压力和担忧产生的源头。 /p p   为了解决这一问题,其他的研究人员已提出和开发出利用近红外光测量血液中葡萄糖浓度的非侵入式方法。这种方法工作的前体条件为一些特定波长的近红外光被血液中的葡萄糖选择性地吸收。 /p p   然而,利用这种方法进行准确地和稳定地测量已被证实是比较困难的,这是因为近红外光不仅被葡萄糖较弱地吸收,而且也被水、蛋白和血红蛋白较弱地吸收。 /p p   相比之下,波长在40微米左右的远红外光能够被葡萄糖强劲地吸收,这就使得在理论上可以对病人进行更加准确地和灵敏地测量。然而,研究人员面临的问题是,远红外光只能穿透到皮肤表面下几微米,这就使得检测血糖比较困难。因此,Matsuura团队开发出一种新的测量技术:将一块小的棱镜附着到柔韧的空芯光纤末端上来发射远红外光。利用这种方法,就能够照射内唇的口腔黏膜。不同于皮肤,内唇没有厚厚的表皮角质层。 /p p   实验结果证实这种新技术能够高灵敏度地检测和准确地测量血糖水平,误差范围在20%以下。Matsuura教授认为这足以适合临床使用。 /p p   糖尿病是一种影响着全世界数百万人的严重健康问题。通过将这种方法与最近刚被开发出的远红外激光器联合使用,Matsuura教授期待更为紧凑的低成本血糖测量系统将很快地在临床上被广泛使用。 /p
  • 我国首台红外天光背景测量仪研制成功
    p style=" text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "   中国科学技术大学近代物理系“ strong 核探测与核电子学国家重点实验室 /strong ”王坚课题组经过两年的攻关,攻克了红外观测微弱信号检测、高增益灵敏放大、暗流及背景噪声抑制、高真空低温封装、高精度数字锁相放大等关键技术,成功地研制出红外光谱扫描的天光背景测量装置。相关成果日前发表在该领域知名期刊《JATIS》上,同时申请专利并获得授权。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 421px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/82433bdd-6501-47fa-8e9e-ee8c6e7f3efe.jpg" title=" 1 红外观测是天文研究的重要手段.jpeg" alt=" 1 红外观测是天文研究的重要手段.jpeg" width=" 600" vspace=" 0" height=" 421" border=" 0" / /p p style=" text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "   红外观测是天文研究的重要手段。长久以来,受限于优良台址和探测器的缺乏,我国红外天文研究发展严重落后。随着我国天文研究领域的不断扩展,中国天文界拥有红外天文观测能力的愿望也更加迫切。近期我国多项大型光学红外天文观测设备项目获得天文界支持,为了保证这些大型设备建设成功后,能顺利高效地开展红外观测仪器的研制和红外天文观测研究,必须对相关候选站址进行红外天光背景的测量。在红外波段的天光背景辐射强度很大程度上限制着红外望远镜及其他观测设备的一些重要性能,如巡天深度、能够观测的极限星等、天文成像系统曝光时间等。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 541px height: 532px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/d935f67b-0331-4759-bfe2-2e035a2324b3.jpg" title=" 2 红外观测是天文研究的重要手段.jpeg" alt=" 2 红外观测是天文研究的重要手段.jpeg" width=" 541" vspace=" 0" height=" 532" border=" 0" / /p p style=" text-align: justify margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "   2.5—5微米是热红外波段的开始,是地面观测的重要窗口所在区域。由于天光背景强度极其微弱,探测器输出信号低于nA量级,研究团队采用锁相放大技术成功提取出淹没在噪声中的信号;为了降低探测器暗电流的影响,探测器制冷到-150℃以下 为了克服由于仪器带来的背景热噪声,进行了适应低温的斩波器和光学设计。为了克服地面大气的吸收效应,地基红外望远镜只能从若干大气窗口进行观测。研究团队根据探测器在2.5—5微米波段上高响应的性能,利用线性可变滤波片在此波段线性可变的特点,研制出了此波段上连续扫描观测的红外天光背景测量仪。 /p
  • “用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”出征冷湖观测基地
    2022年4月7日上午,西安光机所参与研制的“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(简称AIMS太阳望远镜)项目迎来了重要的里程碑式节点——奔赴海拔4000米的青海省海西蒙古族自治州冷湖镇赛什腾山观测基地进行最终安装调试。这是研究所纪念建所六十周年活动启动后的第一个出所项目。   项目出征仪式在蒲城调试外场举行,在湛蓝的晴空映衬下,印着“瞬见万象 光创未来”出征口号的红条幅与“AIMS太阳望远镜出征仪式”的大幅喷绘海报遥相呼应,仿佛表达着此次出征必定携胜而归的决心。参加仪式的人员有国家天文台研究员郝晋新、林佳本,西安光机所党委书记孙传东、副所长郝伟、先进制造部、空间光子信息新技术研究室负责人、部分中层领导等共34人,特邀中国科学院国家授时中心所长办公室主任赵海成、洛轴智能机械有限公司总经理邓印出席。   首先,项目负责人空间光子信息新技术研究室徐崧博副研究员、先进制造部副部长李华分别介绍了项目研制历程与项目管理情况。接下来进行庄重的授旗仪式,先进制造部部长赵建科宣读西安光机所出征冷湖人员名单,由孙传东书记向工作队代表工艺中心主任付兴授予队旗,寄语顺利凯旋同时希望他们发扬西光所艰苦奋斗、攻坚克难优良科研传统,做好“西光精神”传人,让这面鲜艳的队旗在装调阵地高高飘扬。付兴领读誓词,他表示队伍必定不负嘱托、不负期望、不负祖国。中国科学院国家天文台郝晋新研究员讲话,最后由西安光机所副所长郝伟宣布项目设备运输发车。   AIMS太阳望远镜项目是国家自然科学基金委支持的国家重大科研仪器项目,由中国科学院国家天文台、中国科学院上海技物所和中国科学院西安光机所等三家单位共同承担,旨在研制国际上第一台中红外太阳磁场观测设备,利用中红外的观测优势,突破磁场测量百年历史中的“瓶颈”问题,实现太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越发展,为诸如天体爆发活动的成因、日冕加热等前沿领域研究提供有力支撑。   该项目是大口径、大体积、光学系统极为复杂的地面可见及红外波段光电跟踪设备。研究所高度重视该项目,在多方面给予政策支持。项目团队也是个融合的大家庭,主要来自于空间光子学研究室、先进制造部的装校中心和检测中心,是一支以青年科技力量为主体的战斗团体。三十多人的队伍经验丰富、专业齐备、蓬勃向上、富有朝气和创新意识,他们具备优良的科研作风,始终把产品技术性能先进和质量优良摆在首位,敢打敢拼,不畏艰难,勤奋努力,严慎细实,取得了一系列设计创新、工艺创新、装检技能创新、组织管理创新、党建引领创新等成果。在出所之前的检测装调阶段,适逢西安爆发本土新冠疫情,连续30多天的封闭式管理并没有影响项目的进度,郝伟副所长代表所班子亲自指挥部署,机关积极协调,先进制造部装校中心奋勇当先,持续奋战在岗位,团结协作、众志成城,为项目顺利出所打了一场漂亮的攻坚战。另外,该项目还得到了众多领导和专家的鼎力支持,国家天文台各级领导、专家多次提供帮助与支持,我所老专家熊仁生研究员等也在项目关键性技术方面给予把关审查。这都是项目取得成功不可或缺的部分。   项目团队历经四年多来艰难攻关,顽强拼搏、夜以继日的辛勤付出终于结出了胜利的果实。4000米,不仅是海拔高度,更是对出征队伍身心意志、水平能力严峻考验的高度,不过我们相信、信任也祝福他们,因为西光人是不怕打硬仗的,我们等待为他们接风洗尘,期待项目组向研究所成立60周年献礼的最美时刻。
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