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弱光检测冷相机

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  • 走进牛津仪器ANDOR:普通相机到科学相机,为“弱光成像”点亮科技之光
    1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。上世纪八十年代,在贝尔法斯特女王大学物理系,ANDOR创始人Donal Denvir在研究工作时发现当时应用的相机不能满足他们的实验需求,因此开发研制了一台全真空密封的相机供自己使用,新研制的相机成功应用于各种成像和光谱研究。此后,女王大学的其他研究团队和众多其他高校研究人员也对此类相机产生了科研需求。此背景下,1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。创立32年以来,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,为单光子探测、多维活细胞显微观察等应用提供了强大而经济的解决方案,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCOMS相机,被广泛应用于物理科学、生命科学、材料科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功。2015年,ANDOR加入牛津仪器,引领牛津仪器战略扩展至纳米生物领域。2020-2021两年期间,ANDOR中国实施多项调整措施,发挥出色供应链管理能力,进一步满足国内科研工作者的需求。如上,ANDOR已经发展成为科学成像、光谱解决方案和显微系统的全球知名品牌。其产品技术应用广泛,涵盖物理科学、生命科学,以及工业等领域。为全面认识ANDOR,BCEIA 2021期间,仪器信息网采访了牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞,请其分享了他眼中的ANDOR,及ANDOR在中国市场的本土化发展现状。访谈现场(右:牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞)从普通相机到科学相机:解决“弱光”、“快速”问题我们生活中常见的单反相机等普通相机与ANDOR主要产品技术的科学相机原理相同,都是一种利用光学成像原理形成影像并记录影像的设备。但也有许多不同之处,为便于理解,本次的访谈首先从结构功能和解决哪些问题两方面谈了科学相机的“科学”之处。结构功能方面的两点不同首先,科学相机的芯片尺寸更大。这意味着可以获得的光子数目更多,更灵敏的探测到光信号,即承载光子的能力越强。如此,在弱光条件下,科学相机相比普通相机,就可以展示其弱光成像的优势。其次,科学相机整体尺寸也更大,这与其配置更多智能化功能有关。比如,在傍晚使用普通相机拍照时,需要较长时间的曝光量,而科学相机或许只需几个毫秒就可以达到更高的清晰度。这是由于科学相机更高的灵敏度,除了芯片更大,另外基于ANDOR的UltraVac技术,将芯片密封于一个真空腔中,与外部环境间的热交换控制在低水平,得以实现对芯片的深制冷,芯片噪声极大下降,进而大大降低了图像的噪点。科学相机主要解决的三个科学问题首先,科学相机解决的更多的是“弱光”成像问题,这是普通相机无法企及的。其次,科学相机可以解决动态范围大的问题,动态范围即在一个视场下最强信号与最弱信号的比值,比值越大,则包容的信息越多,更容易得到各层次都清晰的图像。比如拍摄火焰,普通相机会过曝,而科学相机则可以通过一定的方法,将火焰的每个层次都拍出来,这对于航天发动机的研究中通过火焰成像反演浓度配比、工艺等都十分重要。第三,科学相机可以解决“快”的问题,单反相机连拍功能可以每秒连拍几张照片,而科学相机则可以达到成千上万幅的帧速。而快速成像在物理科学、生命科学等领域都有着广泛的应用。光信号→电信号→数字信号拓展来讲,所有相机的功能都是一样的,就是把光信号转变成电子信号,然后电子信号再通过数位数模转换,转换成数字信号,所以我们看到的图像都是不同信号强度呈现的结果。科学相机大部分的探测器范围在200nm-1100nm之间,在这个波长范围内的光,科学相机都可以探测到。如果超出此范围,则可以在相机探测器前加一个材料(如晶体)将光的波长转换成可以探测的范围内,进而便可以用科学相机观测。比如,电镜中成像的相机,由于发射的二次电子等电子波长超出了科学相机的探测范围,因此往往会在探测器前加一个闪烁体,将其转变成科学相机可以探测的波长进而将信号转变成电信号,再通过数位数模转换成数字信号,最终得到电镜图像。ANDOR业务布局:纵向基于弱光成像,横向围绕多学科交叉纵向:围绕弱光、快速成像的五大产品线从产品层面而言,ANDOR希望产品技术契合的是“弱光”、“快速”成像领域。围绕“弱光”、“快速”,ANDOR推出一系列产品技术方案,并广泛应用于物理科学、生命科学等领域。“弱光”方面,比如EMCCD相机,在物理科学领域可以用于天文观测,通过观测一些恒星微弱的光变,来帮助科学家探寻系外星系。近年来,EMCCD相机在量子光学领域也被大量应用,主要用于冷原子的拍摄,进而探索原子更多纯粹的性能,这些都解决了“弱光”的问题。“快速”方面,是大多数科学研究领域都需要的技术需求。比如ANDOR于2009年推出的sCOMS相机在生命科学领域,应用于DNA测序、高内涵、高通量药物筛选,这些都需要快速的筛选速度,拍摄每秒上百幅的帧频,以极大提高观测的通量。天文观测时,大气抖动会导致星星闪烁,要消除这一现象,可以采用幸运成像的方式,将曝光时间调至很短,如毫秒级,不断拍摄,然后通过后期软件处理得到更清晰图像。再如,生命科学应用中的钙离子成像,通过电火花信号传导,过程很快,也需要短时间内快速拍摄多幅图像,才能通过图像分析整个动态过程。围绕“弱光”与“快速”,ANDOR产品主要涵盖五大类。一是科学相机,基于弱光成像,相关型号比较丰富,从灵敏度高的可以探测到单光子级别的EMCCD,到业内广为使用的sCMOS相机,再到应用于需要长时间曝光的极弱光实验的专用CCD等。产品囊括观测范围小至细胞观察,大至整个宇宙星系观测的科学相机。二是光谱,主要包括光谱仪、紫外-近红外-短波红外光谱相机、光谱附件等。如2019年ANDOR推出智能化光谱仪,利用Adaptive Optics技术,给用户提供了区别于传统光谱仪的智能对焦功能,帮用户简化实验、操作更容易。三是显微成像系统,其中就包括2016年获得R&D 100(国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖)的Dragonfly转盘共聚焦成像系统,其扫描速度相比传统点扫描快10倍以上,在市场上被广泛认可,并取得巨大成功。同时,ANDOR收购了Spectra Instrument公司,其Borealis™ 均匀化照明技术帮助ANDOR在显微成像均匀度方面脱颖而出,从小尺寸的细胞到大尺寸的组织等成像方面都具有明显优势。四是Imaris图像分析软件,在多维图像处理领域,三维、四维图像处理软件的客户主要是生命科学研究者,这些研究者用Imaris进行跟踪分析从而得到想要的结果,且该软件可以和高速共聚焦成像平台联合使用。具体应用包括细胞之间动态化研究、神经免疫学、癌症治疗研究等。五是光学恒温器,该产品系列今年首次纳入ANDOR,来自牛津仪器纳米科学部门。该产品系列主要服务于物理科学,为科学家提供从3k到500k范围的低温环境从事相关研究,比如,拉曼光谱、荧光光谱、太赫兹、傅里叶红外光谱等手段表征时,样品材料需要在低温条件下才能更加显著的吸收信号,而光学恒温器就为这些实验提供合适的低温环境。横向:多学科交叉发展下的三大应用领域从产品应用领域而言,当下,物理科学与生命科学在许多场景下结合紧密。时下火热的超分辨成像技术多数便是一群物理学家在开发生命科学领域的应用仪器。如STED成像技术、SIM成像技术、单分子开关技术等,无一例外都利用了物理科学的一些方法。而ANDOR也是物理科学背景起家,基于对产品的理解,为生命科学家们开发出一系列生命科学的仪器。未来,各学科之间的交叉将会越来越多,科学仪器领域相关交叉表现也十分明显。比如,以往的光谱仪并没有配置显微镜,主要通过拉曼、荧光光谱等检测一些晶体或块状样品。而随着整个研究向微观尺度的发展,拉曼光谱等逐渐开始与电镜、原子力显微镜等联用,以进一步解决纳米尺度的科学问题。从此角度而言,ANDOR也在以仪器为核心,探寻各类仪器之间的契合点,并不断开发或拓展能够满足未来科学发展融合需求的仪器技术或解决方案。基于此,ANDOR主要业务可分为三大应用方向,即生命科学、物理科学,以及工业三大领域。针对个性需求,设立“客户需求定制部门”ANDOR科学相机等产品经常可以搭配在其他仪器上使用,ANDOR会有许多对产品设计有个性化需求的客户。针对此,除了要求每一位销售/售后工程师都具备丰富的产品知识、客户应用知识,ANDOR还特别设置了“客户需求定制部门”,为工业合作伙伴的特殊需求提供便利。比如,ANDOR已有的科学相机、光谱商品化产品可能不能符合这些客户需求,相关个性需求包括:个性外壳需求、公司VI喷涂、不同功能模块的选配、光谱范围的定制等,客户需求定制部门则可以与客户进行沟通并尽量满足。而定制化能力也是ANDOR长期专注于工业领域解决方案的一个基础。ANDOR在中国:科学相机保有量超5000台,加速本土化发展业绩同比增30%,中国业绩占比20%牛津仪器在过去20年,具有保持每年20%左右增长的不俗表现,而ANDOR的业绩表现也十分亮眼。据朱飞介绍,ANDOR中国在去年业绩受疫情影响不大,今年更是通过内部的快速调整、人员架构的变动、新品发布等措施,目前业绩已实现相比去年同期30%的增长。从全球布局来看,ANDOR全球业务按地区分为北美洲、欧洲、亚太,三者基本三分天下,而中国市场业绩占比约近20%,已成为ANDOR重要的市场之一。ANDOR在中国,除了20余位销售和应用团队的支持,也在2016年成立中国客户服务中心,解决维修等本土化售后问题。同时,为便于更好的售后服务落地,ANDOR中国的售后应用团队规模还在不断壮大。各兄弟部门之间协同合作,提供更全面解决方案2015年,ANDOR加入牛津仪器,随之ANDOR在人事、财务、市场推广等方面得到牛津仪器的大力支持。牛津仪器各个业务部门之间定期会有产品技术培训、市场信息、客户关系等方面的沟通交流活动,为客户提供更加专业高效的服务。例如ANDOR和纳米科学部门在量子领域、ANDOR 和 AR部门在生命科学领域等都可以有很多灵活的合作方式。 同时各业务部门之间会定期安排内部分享会,分享产品技术,增进相互了解与合作;分享各自业务,便于为各自覆盖的用户提供更全面的解决方案,帮助业务得到更好的拓延等。典型的案例就是,牛津仪器在锂电领域开展的综合解决方案便融合了纳米分析、原子力显微镜、拉曼光谱等系列相关技术。ANDOR科学相机中国保有量超5000台!加速中国本土化发展谈及ANDOR中国客户的印象,朱飞回顾道,自己入行15年有余,见证了中国科学家用户的快速成长,从最初许多的跟随发展,到目前中国科学家在许多领域的领衔发展。尤其是近几年,中国在生命科学、量子科学等领域已经走在世界前列,甚至引领世界向前发展。ANDOR也很荣幸能通过一些仪器技术为这些科学家的研究发展不断助力。伴随在中国市场的长期耕耘,ANDOR十分重视中国本土化发展。对于中国本土化建设,朱飞表示,第一,要培养本土化的人才。首先是销售,ANDOR的销售不仅可以做产品演示,也可以做产品安装,甚至走出去也是某一个行业的专家,为客户分享ANDOR产品知识及广泛应用。而售后应用工作者则除了了解产品知识,也需要充分学习客户的研究与应用,为客户的需求提供更加合理的解决方案。第二,要保障售后的落地与高效。根据近期的统计,ANDOR在中国市场科学相机的保有量大概超过5000台!如此庞大的基数和时间积累,难免有故障需要维修。如上文提到,ANDOR已经实现本地维修,为客户提供便捷的售后服务,使服务周期由几个月降至一周以内,帮助客户节省时间与金钱成本。第三,通过相关培训,提高ANDOR中国团队的软实力。越来越多的本土化思维与理念,对团队进行系统培训,不仅仅是产品知识,还包括管理能力、演讲能力、英文口语能力、销售技巧等全方位的培训,让团队每一位员工找到自己的价值,ANDOR希望为大家提供一个共同学习进步的平台,为大家创造更多机会,实现个体与公司共同成长。
  • 走进牛津仪器ANDOR:普通相机到科学相机,为“弱光成像”点亮科技之光
    上世纪八十年代,在贝尔法斯特女王大学物理系,ANDOR创始人Donal Denvir在研究工作时发现当时应用的相机不能满足他们的实验需求,因此开发研制了一台全真空密封的相机供自己使用,新研制的相机成功应用于各种成像和光谱研究。此后,女王大学的其他研究团队和众多其他高校研究人员也对此类相机产生了科研需求。此背景下,1989年,ANDOR在贝尔法斯特女王大学创立,总部设立在北爱尔兰的贝尔法斯特, 致力于为学术、工业和政府机构客户提供专业的光学探测解决方案和优质服务。ANDOR总部创立32年以来,这家从实验室成功转化的企业已取得系列亮眼成绩,如2000年推出EMCCD相机,为单光子探测、多维活细胞显微观察等应用提供了强大而经济的解决方案,在生命科学等领域被广泛应用;2009年,联合推出sCOMS相机,被广泛应用于物理科学、生命科学、材料科学、工业等领域;2015年,ANDOR推出高速共聚焦显微成像系统Dragonfly,并在市场上取得巨大的成功。2015年,ANDOR加入牛津仪器,引领牛津仪器战略扩展至纳米生物领域。2020-2021两年期间,ANDOR中国实施多项调整措施,发挥出色供应链管理能力,进一步满足国内科研工作者的需求。如上,ANDOR已经发展成为科学成像、光谱解决方案和显微系统的全球知名品牌。其产品技术应用广泛,涵盖物理科学、生命科学,以及工业等领域。为全面认识ANDOR,BCEIA 2021期间,仪器信息网采访了牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞,请其分享了他眼中的ANDOR,及ANDOR在中国市场的本土化发展现状。访谈现场(右:牛津仪器ANDOR中国区经理朱飞)从普通相机到科学相机:解决“弱光”、“快速”问题我们生活中常见的单反相机等普通相机与ANDOR主要产品技术的科学相机原理相同,都是一种利用光学成像原理形成影像并记录影像的设备。但也有许多不同之处,为便于理解,本次的访谈首先从结构功能和解决哪些问题两方面谈了科学相机的“科学”之处。结构功能方面的两点不同首先,科学相机的芯片尺寸更大。这意味着可以获得的光子数目更多,更灵敏的探测到光信号,即承载光子的能力越强。如此,在弱光条件下,科学相机相比普通相机,就可以展示其弱光成像的优势。其次,科学相机整体尺寸也更大,这与其配置更多智能化功能有关。比如,在傍晚使用普通相机拍照时,需要较长时间的曝光量,而科学相机或许只需几个毫秒就可以达到更高的清晰度。这是由于科学相机更高的灵敏度,除了芯片更大,另外基于ANDOR的UltraVac专利技术,将芯片密封于一个真空腔中,与外部环境间的热交换控制在最低水平,得以实现对芯片的深制冷,芯片噪声极大下降,进而大大降低了图像的噪点。科学相机主要解决的三个科学问题首先,科学相机解决的最多的是“弱光”成像问题,这是普通相机无法企及的。其次,科学相机可以解决动态范围大的问题,动态范围即在一个视场下最强信号与最弱信号的比值,比值越大,则包容的信息越多,更容易得到各层次都清晰的图像。比如拍摄火焰,普通相机会过曝,而科学相机则可以通过一定的方法,将火焰的每个层次都拍出来,这对于航天发动机的研究中通过火焰成像反演浓度配比、工艺等都十分重要。第三,科学相机可以解决“快”的问题,单反相机连拍功能可以每秒连拍几张照片,而科学相机则可以达到成千上万幅的帧速。而快速成像在物理科学、生命科学等领域都有着广泛的应用。光信号→电信号→数字信号拓展来讲,所有相机的功能都是一样的,就是把光信号转变成电子信号,然后电子信号再通过数位数模转换,转换成数字信号,所以我们看到的图像都是不同信号强度呈现的结果。科学相机大部分的探测器范围在200nm-1100nm之间,在这个波长范围内的光,科学相机都可以探测到。如果超出此范围,则可以在相机探测器前加一个材料(如晶体)将光的波长转换成可以探测的范围内,进而便可以用科学相机观测。比如,电镜中成像的相机,由于发射的二次电子等电子波长超出了科学相机的探测范围,因此往往会在探测器前加一个闪烁体,将其转变成科学相机可以探测的波长进而将信号转变成电信号,再通过数位数模转换成数字信号,最终得到电镜图像。ANDOR业务布局:纵向基于弱光成像,横向围绕多学科交叉纵向:围绕弱光、快速成像的五大产品线从产品层面而言,ANDOR希望产品技术契合的是“弱光”、“快速”成像领域。围绕“弱光”、“快速”,ANDOR推出一系列产品技术方案,并广泛应用于物理科学、生命科学等领域。“弱光”方面,比如EMCCD相机,在物理科学领域可以用于天文观测,通过观测一些恒星微弱的光变,来帮助科学家探寻系外星系。近年来,EMCCD相机在量子光学领域也被大量应用,主要用于冷原子的拍摄,进而探索原子更多纯粹的性能,这些都解决了“弱光”的问题。“快速”方面,是大多数科学研究领域都需要的技术需求。比如ANDOR于2009年推出的sCOMS相机在生命科学领域,应用于DNA测序、高内涵、高通量药物筛选,这些都需要快速的筛选速度,拍摄每秒上百幅的帧频,以极大提高观测的通量。天文观测时,大气抖动会导致星星闪烁,要消除这一现象,可以采用幸运成像的方式,将曝光时间调至很短,如毫秒级,不断拍摄,然后通过后期软件处理得到更清晰图像。再如,生命科学应用中的钙离子成像,通过电火花信号传导,过程很快,也需要短时间内快速拍摄多幅图像,才能通过图像分析整个动态过程。围绕“弱光”与“快速”,ANDOR产品主要涵盖五大类。一是科学相机,基于弱光成像,相关型号最为丰富,从灵敏度最高的可以探测到单光子级别的EMCCD,到业内广为使用的sCMOS相机,再到应用于需要长时间曝光的极弱光实验的专用CCD等。产品囊括观测范围小至细胞观察,大至整个宇宙星系观测的科学相机。二是光谱,主要包括光谱仪、紫外-近红外-短波红外光谱相机、光谱附件等。如2019年ANDOR推出智能化光谱仪,利用Adaptive Optics技术,给用户提供了区别于传统光谱仪的智能对焦功能,帮用户简化实验、操作更容易。三是显微成像系统,其中就包括2016年获得R&D 100(国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖)的Dragonfly转盘共聚焦成像系统,其扫描速度相比传统点扫描快10倍以上,在市场上被广泛认可,并取得巨大成功。同时,ANDOR收购了Spectra Instrument公司,其Borealis™ 均匀化照明技术帮助ANDOR在显微成像均匀度方面脱颖而出,从小尺寸的细胞到大尺寸的组织等成像方面都具有明显优势。四是Imaris图像分析软件,在多维图像处理领域,三维、四维图像处理软件的客户主要是生命科学研究者,这些研究者用Imaris进行跟踪分析从而得到想要的结果,且该软件可以和高速共聚焦成像平台联合使用。具体应用包括细胞之间动态化研究、神经免疫学、癌症治疗研究等。五是光学恒温器,该产品系列今年首次纳入ANDOR,来自牛津仪器纳米科学部门。该产品系列主要服务于物理科学,为科学家提供从3k到500k范围的低温环境从事相关研究,比如,拉曼光谱、荧光光谱、太赫兹、傅里叶红外光谱等手段表征时,样品材料需要在低温条件下才能更加显著的吸收信号,而光学恒温器就为这些实验提供合适的低温环境。横向:多学科交叉发展下的三大应用领域从产品应用领域而言,当下,物理科学与生命科学在许多场景下结合紧密。时下火热的超分辨成像技术多数便是一群物理学家在开发生命科学领域的应用仪器。如STED成像技术、SIM成像技术、单分子开关技术等,无一例外都利用了物理科学的一些方法。而ANDOR也是物理科学背景起家,基于对产品的理解,为生命科学家们开发出一系列生命科学的仪器。未来,各学科之间的交叉将会越来越多,科学仪器领域相关交叉表现也十分明显。比如,以往的光谱仪并没有配置显微镜,主要通过拉曼、荧光光谱等检测一些晶体或块状样品。而随着整个研究向微观尺度的发展,拉曼光谱等逐渐开始与电镜、原子力显微镜等联用,以进一步解决纳米尺度的科学问题。从此角度而言,ANDOR也在以仪器为核心,探寻各类仪器之间的契合点,并不断开发或拓展能够满足未来科学发展融合需求的仪器技术或解决方案。基于此,ANDOR主要业务可分为三大应用方向,即生命科学、物理科学,以及工业三大领域。针对个性需求,设立“客户需求定制部门”ANDOR科学相机等产品经常可以搭配在其他仪器上使用,ANDOR会有许多对产品设计有个性化需求的客户。针对此,除了要求每一位销售/售后工程师都具备丰富的产品知识、客户应用知识,ANDOR还特别设置了“客户需求定制部门”,为工业合作伙伴的特殊需求提供便利。比如,ANDOR已有的科学相机、光谱商品化产品可能不能符合这些客户需求,相关个性需求包括:个性外壳需求、公司VI喷涂、不同功能模块的选配、光谱范围的定制等,客户需求定制部门则可以与客户进行沟通并尽量满足。而定制化能力也是ANDOR长期专注于工业领域解决方案的一个基础。ANDOR在中国:科学相机保有量超5000台,加速本土化发展业绩同比增30%,中国业绩占比20%牛津仪器在过去20年,具有保持每年20%左右增长的不俗表现,而ANDOR的业绩表现也十分亮眼。据朱飞介绍,ANDOR中国在去年业绩受疫情影响不大,今年更是通过内部的快速调整、人员架构的变动、新品发布等措施,目前业绩已实现相比去年同期30%的增长。从全球布局来看,ANDOR全球业务按地区分为北美洲、欧洲、亚太,三者基本三分天下,而中国市场业绩占比约近20%,已成为ANDOR最重要的市场之一。ANDOR在中国,除了20余位销售和应用团队的支持,也在2016年成立中国客户服务中心,解决维修等本土化售后问题。同时,为便于更好的售后服务落地,ANDOR中国的售后应用团队规模还在不断壮大。各兄弟部门之间协同合作,提供更全面解决方案2015年,ANDOR加入牛津仪器,随之ANDOR在人事、财务、市场推广等方面得到牛津仪器的大力支持。牛津仪器各个业务部门之间定期会有产品技术培训、市场信息、客户关系等方面的沟通交流活动,为客户提供更加专业高效的服务。例如ANDOR和纳米科学部门在量子领域、ANDOR 和 AR部门在生命科学领域等都可以有很多灵活的合作方式。 同时各业务部门之间会定期安排内部分享会,分享产品技术,增进相互了解与合作;分享各自业务,便于为各自覆盖的用户提供更全面的解决方案,帮助业务得到更好的拓延等。典型的案例就是,牛津仪器在锂电领域开展的综合解决方案便融合了纳米分析、原子力显微镜、拉曼光谱等系列相关技术。ANDOR科学相机中国保有量超5000台!加速中国本土化发展谈及ANDOR中国客户的印象,朱飞回顾道,自己入行15年有余,见证了中国科学家用户的快速成长,从最初许多的跟随发展,到目前中国科学家在许多领域的领衔发展。尤其是近几年,中国在生命科学、量子科学等领域已经走在世界前列,甚至引领世界向前发展。ANDOR也很荣幸能通过一些仪器技术为这些科学家的研究发展不断助力。伴随在中国市场的长期耕耘,ANDOR十分重视中国本土化发展。对于中国本土化建设,朱飞表示,第一,要培养本土化的人才。首先是销售,ANDOR的销售不仅可以做产品演示,也可以做产品安装,甚至走出去也是某一个行业的专家,为客户分享ANDOR产品知识及广泛应用。而售后应用工作者则除了了解产品知识,也需要充分学习客户的研究与应用,为客户的需求提供更加合理的解决方案。第二,要保障售后的落地与高效。根据近期的统计,ANDOR在中国市场科学相机的保有量大概超过5000台!如此庞大的基数和时间积累,难免有故障需要维修。如上文提到,ANDOR已经实现本地维修,为客户提供便捷的售后服务,使服务周期由几个月降至一周以内,帮助客户节省时间与金钱成本。第三,通过相关培训,提高ANDOR中国团队的软实力。越来越多的本土化思维与理念,对团队进行系统培训,不仅仅是产品知识,还包括管理能力、演讲能力、英文口语能力、销售技巧等全方位的培训,让团队每一位员工找到自己的价值,ANDOR希望为大家提供一个共同学习进步的平台,为大家创造更多机会,实现个体与公司共同成长。
  • 鑫图Aries 16相机 | 钙钛矿闪烁体极弱光探测实验
    钙钛矿材料因其优异的光电性能备受关注,在光电领域有着广泛的应用前景。其中,其闪烁特性在X射线成像、辐射检测等领域具有重要意义。通过对钙钛矿闪烁体进行性能测试,可以评估其灵敏度、响应速度、能量分辨率等关键指标,为其在各种光电应用中的性能优化和实际应用提供依据。近期,华中科技大学牛广达教授组使用鑫图Aries16成功完成了低剂量条件下的钙钛矿闪烁体的实验测试。该实验使用X射线源产生的高能X射线照射样品后,经过闪烁体变换将X射线信号转化为可见光信号,最后由Aries 16进行探测。图 1 钙钛矿闪烁体弱光探测实验装置示意图“因为相机实验空间里存在X射线,如果进行长时间曝光,图像上会充满高能X射线带来的雪花点,而进行短时间曝光,信号又太弱,我们之前使用的相机没有办法获得高质量的图像,但Aries 16拍出的效果超出了我的想象。” 负责此次实验的刘博士这样评价Aries 16 的应用优势。图 2 Aries 16 HDR 2000ms 所拍摄的图像Aries 16 是鑫图在科学弱光成像领域攻克EMCCD替代的重磅新品。它具有16微米像元尺寸和 90%的量子效率水平,同时读出噪声实现了<1.0e- 的关键突破,在极弱光下成像信噪比几乎与EMCCD (CCD97) 相当,可以有效降低X射线对图像质量的干扰;同时其Global Reset 功能还结合了全局快门和卷帘快门两种传统曝光方式的优势,可实现所有行同时开始曝光,并从上到下依次结束曝光,实现高速、低噪声、无失真的图像拍摄。
  • 安光所在新型弱光探测材料与器件研究方面取得新突破
    近期,安光所孟钢研究员团队在无机钙钛矿三溴化铅铯(CsPbBr3)材料的制备和光电探测研究方面取得新进展,相关研究成果分别以《基于热压CsPbBr3块材的高性能平面型光电探测器》和《用于超灵敏弱光光电探测器的高质量CsPbBr3单晶的成核控制生长》为题分别发表于美国化学会(ACS)出版的Journal of Physical Chemistry Letters和英国皇家化学学会(RSC)出版的Journal of Materials Chemistry C上。   CsPbBr3材料因其优异的环境稳定性和光电特性是一种极有应用前景的新型光电材料。团队王时茂副研究员和博士生赵啸等人采用简单高效的粉末热压方法制备了形状规则、尺寸可控的CsPbBr3多晶块材(图1)。此外,研究团队还将溶液精炼策略引入CsPbBr3单晶的逆温度结晶生长过程中,获得了高质量的CsPbBr3单晶(图2)。基于CsPbBr3热压块材/单晶的光电探测器件表现出了超快的光响应,并且基于CsPbBr3单晶的光电探测器表现出了2.25 nW cm−2的极低检测限,表明其在弱光探测方面具有巨大潜力。本研究为制备高质量CsPbBr3材料提供了新的思路,并且有望应用于包括太阳电池、辐射探测器等在内的多种光电器件。   本研究获得国家自然科学基金、中科院百人计划、先进激光技术安徽省实验室主任基金等项目的资助。图1. 粉末热压制备CsPbBr3块材及其光电探测性能图2. 溶液精炼辅助逆温度结晶生长的高质量CsPbBr3单晶及其光电探测性能
  • 显微镜用半导体制冷C接USB3.0 CCD相机-广州明慧
    MH系列双级半导体深度制冷温度可控C接口USB3.0 CCD相机显微镜制冷CCD相机MHC600-MC基本特性:MHC600-MC制冷ccd相机搭载了Sony ExView HAD CCD或HAD CCD等高性能图像传感器,针对传感器固有的热噪声,专门设计了高效制冷模块使得相机传感器的工作温度比环境温度低达-50度。针对低温结雾现象,设计了防结雾结构,确保传感器表面在低温情况下不会防结雾。MHC600-MC制冷ccd相机这一独有技术大大降低了图像噪声,保证了图像质量的获取。显微镜制冷CCD相机MHC600-MC的优势:基于SONY CCD传感器的科学级专业相机;双级专业设计的高性能TE冷却结构,结构灵巧,散热速度快;温度任意可控,超低噪声,最高达50度温度降幅 精巧防结雾结构,确保传感器在超低温度情况下传感器表面不会结雾;高速USB3.0接口,传输速度高达5Gbits/s,实现快速预览 Ultra-Fine颜色处理引擎,实现完美颜色再现能力;相机附送高级图像处理软件以实现对相机的控制与捕获图像的处理。软件触发或外部触发,支持视频同软件/硬件触发模式捕获单帧或多帧图像;支持长达1小时的精准曝光控制技术;IR-CUT双AR膜保护玻璃(可选);随相机提供高级视频与图像处理应用软件 提供Windows/Linux/macOS/Android多平台标准SDK。显微镜制冷CCD相机MHC600-MC可用于弱光或荧光图像的拍摄,其主要应用有:明场显微镜;暗场,微分干涉 (DIC) 显微镜;活体细胞成像,细胞或组织病理学检测,细胞学;缺陷分析,半导体检测,精密测量;微光荧光成像,GFP 或 RFP 分析,荧光原位杂交(FISH);荧光共振能量转移显微镜,全内反射荧光显微镜,实时共聚焦显微镜,失效性分析,天体照相。
  • Hi, LOTTE! | 全新封装设计,深度制冷至-100℃,全帧内真空CCD相机
    “持续追求更优的设计,不断提高相机性能。”日前,我们的合作伙伴 greateyes 正式发布了用于 EUV、VUV、X 射线的全帧内真空 CCD 相机 LOTTE。greateyes 已经为客户成功定制了这样的内真空相机,并在今年的慕尼黑国际光博览会(LASER World of PHOTONICS)上向大家首次公开展示了 LOTTE:LOTTE覆盖5eV - 20keV的能量范围,采用封装式不锈钢外壳,超高真空兼容,低至10-9mbar;18 bit 的模数转换能够利用 CCD 传感器的全动态范围达到更高的信噪比。这款内真空 CCD 相机 LOTTE 集成了目前最前沿的低噪声电子系统和超低温制冷技术,深度制冷至 -100℃,低噪声使之成为极弱信号条件下的理想相机,将给光谱学和影像研究带来前所未有的可能性。特 点• 可至 -100 °C 的超低温半导体制冷系统 产生极低的暗电流来达到更佳检测极限• 千兆以太网 GigE 数据接口 您可选择本地或远程进行操作• 至 5MHz 的快速读取速度 高帧率搭配低噪声电子系统• 超高真空(UHV)兼容性 密封设计达到极低的材料释气率• 高达 98% 的量子效率 灵敏的传感器适合弱光应用• 灵活的软件选项 原装 Vision 软件或各类开发包 SDK极紫外、软 X 射线内真空 CCD 相机LOTTE-s 光谱系列型号参数典型应用▪ 极紫外光刻▪ 软 X 射线光谱▪ 等离子体发射光谱▪ 高次谐波(HHG)光谱▪ X 射线近边吸收精细结构光谱共振非弹性 X 射线散射量子效率极紫外、软 X 射线内真空 CCD 相机 LOTTE-i 成像系列型号参数典型应用▪ 极紫外光刻▪ X 射线层析成像/ 荧光成像▪ 傅立叶变换全息术▪ X 射线衍射▪ X 射线相衬成像▪ 掠入射小角 X 射线散射(GISAXS)量子效率灵活定制我们也可以根据客户的需求灵活定制您的专属相机!例如改变传感器的位置和倾角,修改相机尺寸及冷却系统等等,更多具体要求欢迎与我们交流。德国Greateyesgreateyes 开发、生产并销售高性能科学相机。其作为精确探测器,被广泛应用于成像与谱学应用领域。同时,greateyes 公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。成立于 2007 年的greateyes,以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户群体已遍布多个国家。 北京众星联恒科技有限公司作为 greateyes 公司中国区授权总代理商,为中国客户提供 greateyes 所有产品专业的售前咨询,销售及完整的售后服务。欢迎各位对 CCD 相机感兴趣的老师随时联系我们。
  • 德国Greateyes全新平台ELSE!全帧、深度制冷CCD 相机
    全新升级 greateyes CCD相机 2019年12月 全帧转移,深度制冷,高性能科研级CCD 相机全新平台出身于柏林的ELSE是德国greateyes公司最全新研发,应用于紫外-可见-近红外波段的光谱及影像相机。ELSE集成了目前最前沿的低噪声电子系统和超低温制冷技术,同时保持了紧凑小巧的设计。全新的设计允许从50kHz至4MHz灵活地选择所需读出速度。18-bit的模数转换能够利用CCD传感器的全动态范围,以达到更好表现和更高的信噪比。为匹配不同应用的需求,该相机包括多种类型的传感器可供用户选择。同时ELSE的低噪声使之成为极弱信号条件下所需的理想相机,它将给您的光谱学和影像研究带来前所未有的机遇。主要特点• 超低温半导体制冷系统产生极低的暗电流来达到更佳检测限• 严密的真空封装保护传感器且维护需求较低• 千兆以太网GigE 及 USB 3.0 数据接口您可选择本地或远程进行操作• 多种传感器类型不同尺寸均提供使用紫外,可见或近红外的镀膜• 高达 95% 的量子效率灵敏的传感器适合弱光应用• 用户可选择增益在最适合信噪比和动态范围间平衡传感器• 快速读取速度高帧率搭配低噪声电子系统• 灵活的软件选项原装 Vision 软件或各类开发包 SDK光谱应用成像应用ELSEsELSEi典型示例拉曼光谱近红外光谱荧光光谱吸收,透射及反射光谱活体荧光生物成像天文观测LIBS 光谱仪中子层析成像EL / PL 成像超冷量子研究典型型号ELSEsELSE 1024x128ELSE2048x512ELSE1024x256像素规格1024 × 1281024 × 2562048 × 512 感光区域26.6mm × 3.3 mm26.6 mm × 6.7 mm27.6 mm × 6.9 mm像素尺寸26 μm × 26 μm26 μm × 26 μm13.5 μm × 13.5 μmELSEi(图片为4096x4096)ELSE 1024 x1024ELSE 2048x2048ELSE 4096x4096像素规格1024 × 10242048 × 20484096 × 4096感光区域13.3 mm × 13.3 mm27.6 mm × 27.6 mm61.4 mm × 61.4 mm像素尺寸13 μm × 13 μm13.5 μm × 13.5 μm15 μm × 15 μm量子效率曲线德国Greateyesgreateyes开发、生产并销售高性能科学相机。其作为精确探测器,被广泛应用于成像与谱学应用领域。同时,greateyes公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。成立于2008年的greateyes,以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户群体已遍布多个国家。 北京众星联恒科技有限公司作为Greateyes公司中国区授权代理商,为中国客户提供Greateyes所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。
  • 德国Greateyes全新平台Alex!全帧、深度制冷CCD 相机
    全帧转移,深度制冷,高性能科研级CCD 相机全新平台ALEX,这是德国greateyes为您提供的新平台 ,适用于在VUV,EUV,软X射线和硬X射线范围中的光谱和成像应用。ALEX集成了先进的低噪声电子设备和超深冷却技术,同时保持了紧凑的相机设计。可以选择多种读出速度,以支持从50KHz到5 MHz的像素速率。真正的18bit AD转换允许利用CCD传感器的全部动态范围,以实现高性能和SNR。ALEX非常适合用于探测弱信号,这种情况下低的本底噪声是非常重要的。ALEX为您的科学研究提供了前所未有的可能性。下图是由Max Born Institute的成像和相干X射线小组与柏林Helmholtz-Zentrum(BESSY)的X射线显微术部门合作,使用ALEX得到的硅藻在软X射线显微镜下纳米图像。主要特点• 超低温半导体制冷系统(-100°)产生极低的暗电流来达到更佳检测限• 千兆以太网GigE 及 USB 3.0 数据接口您可选择本地或远程进行操作• 高达 98% 的量子效率灵敏的传感器适合弱光应用• 用户可选择增益在优信噪比和动态范围间平衡传感器• 快速读取速度可达5MHz高帧率搭配低噪声电子系统• 灵活的软件选项多种 软件或各类开发包 SDK可选光谱应用成像应用ALEXsALEXiEUV光刻技术软x射线光谱近边精细吸收光谱等离子体发射光谱高谐波光谱共振非弹性x射线散射X射线断层扫描成像傅里叶变换全息术X光透射成像相干衍射成像叠层衍射显微光谱成像掠入射小角度x射线散射典型型号ALEXs系列ALEX1024x256ALEX 2048x512芯片种类FIFI DDBI UV1BI DDFIBIBI UV1像素规格1024 × 2562048 × 512感光区域26.6 mm × 6.7 mm27.6 mm × 6.9 mm像素尺寸26 μm × 26 μm13.5 μm × 13.5 μm(图片为4096x4096)ALEXi系列ALEX 1024 x1024ALEX 2048x2048ALEX4096x4096芯片种类FIBI/BI DDBI UV1FIBI/BI DDBI UV1BIBI UV1像素规格1024 × 10242048 × 20484096 × 4096感光区域13.3 mm × 13.3 mm27.6 mm × 27.6 mm61.4 mm × 61.4 mm像素尺寸13 μm × 13 μm13.5 μm × 13.5 μm15 μm × 15 μm量子效率曲线★ 可选/定制配置 ★01不同型号法兰02芯片倾斜角度/突出03快门等机械配置04软件及SDK特殊开发客户发表文章不断在勤奋、专业、精益求精和追求卓越的Greateyes团队的共同努力下,继发布适用于紫外-可见-近红外波段的全帧转移、深度制冷科研级CCD相机:ELSE系列和适用于在VUV,EUV,软X射线和硬X射线波段的全帧转移、深度制冷科研级CCD相机:Alex系列。同时我们相机在客户现场也表现卓越,仅仅在2020年初就主力了4片论文的发表。简要信息如下:1. Arikkatt, A., et al. "Spectral Investigation of Laser Plasma Sources for X-Ray Coherence Tomography." Acta Physica Polonica, A. 137.1 (2020).波兰军事科技大学光电子研究所的A. Arikkatt团队对于专用于X射线相干断层成像研究所的激光驱动高原子序数等离子源辐射的EUV和SXR光谱进行了研究。该源使用了4ns,650mj的激光器来驱动双气体靶的结构。坐着使用了三个光谱仪来表征1-70nm的辐射光谱:掠入射光谱仪用于测试1-5nm和10-70两个波、透射光栅光谱仪用于测试4-16nm波段。作者标定了光源适用于SXR和EUV相干断层层析实验的波段。整个实验装置非常紧凑,约1.5m*1.5m,非常适用于实验室环境。2. Varvarezos, Lazaros, et al. "Soft x-ray photoabsorption spectraof photoionized CH4 and CO2 plasmas." Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 53.4 (2020): 045701.爱尔兰都柏林城市大学和波兰军事科技大学的研究团队对中性甲烷和二氧化碳分子及它们的光电离等离子体的软X射线的吸收光谱进行了测量。SXR是激光驱动双气体靶产生的。在低的软X射线强度下,吸收光谱中只有与中性分子有关的特征。另一方面,随着辐射强度的增加,我们在光谱的低量一侧观察到新的吸收特征。在这种情况下,中性和电离的分子、原子和原子离子等碎片对等离子体的吸收光谱有贡献。作者还提到,这是首次利用这种激光等离子体为基础的SXR源用于创建和探测分子等离子体。重点是确定片段种类和相应的转变。3. Wachulak, P., et al. "EXAFS of titanium L III edge using a compact laboratory system based on a laser-plasma soft X-ray source." Applied Physics B 126.1 (2020): 11.作者利用激光等离子体软x射线源建立的小型实验室系统,对钛在LIII吸收边缘附近的扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)光谱进行了研究。使用激光激发氪气/氦气双流充气靶等离子辐射源,其光谱范围优化为200 ~ 700 eV。在EXAFS研究中,宽的SXR谱和高的光子通量是必不可少的。实验装置保证了同时获取参考光谱和吸收光谱。用掠入射平场谱仪记录了它们的光谱。薄(200纳米厚)钛样品的吸收光谱揭示了EXAFS区域的特征,可以相当准确地测定原子间的径向距离。结果与基于光电子波函数散射的数值模拟输出及同步加速器源的数据吻合较好。这证实了这种光源,在标准的EXAFS方法中的适用性。4. Baumann, Jonas, et al. "Toroidal multilayer mirrors for laboratory soft X-ray grazing emission X-ray fluorescence." Review of Scientific Instruments 91.1 (2020): 016102.作者报道了一种用应用于激光驱动等离子体(LPP)射线源的超环面多层膜镜片的设计,并对镜片进行了表征。将此种镜片与已有光源耦合后在热电掺杂金氧化铜纳米膜上实现了无扫描掠射x射线荧光测量。德国Greateyesgreateyes开发、生产并销售高性能科学相机。其作为精确探测器,被广泛应用于成像与谱学应用领域。同时,greateyes公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。成立于2008年的greateyes,以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户群体已遍布多个国家。About us:北京众星联恒科技有限公司作为Greateyes公司中国区授权总代理商(EUV-SXR-X ray range),为中国客户提供Greateyes所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。
  • 激光器光束质量分析检测技术介绍
    如今,激光器已经广泛应用于通信、焊接和切割、增材制造、分析仪器、航空航天、军事国防以 及医疗等领域。激光的光束质量无论对于激光器制造客户还是激光器使用客户都是重要的核心指标之 一。许多客户依赖激光器的出厂报告,从而忽略了对于激光器光束质量测试的重要性,往往在后面激 光器使用过程中达不到理想的效果。通过下方的对比图可以看出,同样的功率情况下(100W),如果焦点产生微小的漂移,对于材 料加工处的功率密度足足变化了 72 倍!所以,激光器仅仅测试功率或能量是远远不够的。对于激光光束质量的定期检测,如激光光斑尺寸大小、能量分布、发散角、激光光束的峰值中心、几何中心、高斯拟合度、指向稳定性等等,都是非常必要的。我公司对于激光光束质量的测试有着丰富且**的经验,对于不同波长、不同功率、不同光斑大小的激光器都可以提供具有针对性的测试系统和方案。相机式光束分析仪相机式光束分析仪采用二维阵列光电传感器,直接将辐照在传感器上的光斑分布转换成图像,传输至电脑并进行分析。相机式光斑分析仪是目前使用*多的光斑分析仪,可以测试连续激光、脉冲激光、单个脉冲激光,可实时监控激光光斑的变化。完整的光束分析系统由三部分构成:(1)相机针对用户激光波长以及光斑大小不同的测量需求,SPIRICON 公司推出了如下几类面阵相机:● 硅基 CMOS 相机通常为 190nm ~ 1100nm;● InGaAs 面阵相机通常为 900 ~ 1700nm;● 热释电面阵相机则可覆盖13 ~ 355nm 及 1.06 ~ 3000μm。相机的芯片尺寸决定了能够测量的光斑的*大尺寸,而像素尺寸则决定了能够测量的*小光斑尺寸;通常需要 10 个像素体现一个光斑完整的信息。相机型号SP932ULT665SP504S波长范围190-1100nm340-1100nm芯片尺寸7.1×5.3mm12.5×10mm23×23mm像.大.3.45x3.45μm4.54×4.54μm4.5x4.5μm分.率2048x15362752×21925120×5120相机型号 XC-130 Pyrocam III HR Pyrocam IV波长范围900-1700nm13-355nm&1.06-3000µ m13-355nm&1.06-3000µ m芯片尺寸9.6*7.6mm12.8mm×12.8mm25.6mm×25.6mm像元大小30*30um75µ m×75µ m75µ m×75µ m分辨率320*256160×160320×320灵敏度64nw/pixel(CW)0.5nJ/pixel(Pulsed)64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed)饱和度 1.3 μW/cm2 @ 1550 nm3.0W/cm2 (25Hz)4.5W/cm2(50Hz))3.0W/cm2 (25Hz)4.5W/cm2(50Hz)) (2)光束分析软件Spiricon 光斑分析软件BeamGage 界面人性化,操作便捷, 功能强大,其Ultra CAL**逐点背景扣除技术,可将测量环境中的杂散背景光完全扣除掉,使得测量结果真实,得到更精准的ISO 认证标准的光斑数据(详情见 ISO 11146-3-2004)。(3)附件针对用户的特殊要求或者激光的特殊参数设定,SPIRICON 公司推出了一系列光束分析仪的附件,如:分光器、衰减器、衰减器组、扩/缩束镜、宽光束成像仪、紫外转换模块等等。对于微米量级的光斑,传统面阵相机受到像素的制约,无法成像或者无法显示完整的光斑信息。我们有两类光束分析仪可供选择。狭缝扫描光束分析仪NanoScan 2s 系列狭缝扫描式光束分析仪,源自2010 年加入OPHIR 集团的PHOTON INC。PHOTON INC 自 1984 年开始研发生产扫描式光束分析仪,在光通讯、LD/LED 测试等领域享有盛名。扫描式与相机式光斑分析仪的互补联合使得OPHIR 可提供完备的光束分析解决方案。扫描式光束分析是一种经典的光斑测量技术,通过狭缝 / 小孔取样激光光束的一部分,将取样部分通过单点光电探测器测量强度,再通过扫描狭缝 / 小孔的位置,复原整个光斑的分布。扫描式光束分析仪的优点 :● 取样尺度可以到微米量级,远小于 CCD 像素,可获得较高的空间分辨率而无需放大;● 采用单点探测器,适应紫外 ~ 中远红外宽范围波段;● 适应弱光和强光分析;扫描式光束分析仪的缺点 :● 多次扫描重构光束分布,不适合输出不稳定的激光;● 不适合非典型分布的激光,近场光斑有热斑、有条纹等的状况。扫描式光束分析仪与相机式光束分析仪是互补关系而非替代关系;在很多应用,如小光斑测量(焦点测量)、红外高分辨率光束分析等方面,扫描式光束分析仪具备独特的优势。自研自产的焦斑分析仪系统及附件STD 型焦斑分析系统● 功率密度 / 能量密度较大,NA 小于 0.05(约 3°),且焦点之前可利用距离大于 100mm,应当考虑使用本型号。● L 型焦班分析系统的标准版,采用双楔,镜头在双楔之间。● 综合考虑了整体空间利用率、对镜头的保护等因素。● 可进一步升级成为双楔在前的型号,以应对特别大的功率密度 /● 能量密度。● 合适用户 : 科研和工业的传统激光用户,高功率高能量激光用户, 超长焦透镜用户,小 NA 客户。02 型焦班分析系统● 功率密度 / 能量密度较小,或 / 和 NA 大于 0.05(约 3°),或 / 和焦点之前可利用距离小于100mm,应当考虑使用本型号。● 比 STD 更好调节;物镜更容易打坏。● L 型焦班分析系统,采用双楔,镜头在双楔之前。如遇弱光,可定制将双楔换为双反射镜。● 02 型机架不用匹配镜头尺寸,通用,可按需选择镜头。● 非常方便对焦。● 合适用户 : 使用小于 100mm 透镜甚至显微镜头做物镜的用户(表面精密加工);LD/ LED+ 微透镜的生产线做质检附件STA-C 系列 可堆叠 C 口衰减器&bull 18mm 大通光孔径。&bull 输入端为 C-Mount 内螺纹,输出端为 C-Mount 外螺纹。&bull 镜片有 1°倾角,因而可以堆叠使用。&bull 标称使用波段 350-1100nm。VAM-C-BB VAM-C-UV1 可切换式衰减模组&bull 18mm 通光孔径。&bull 标准品提供两组四片可推拉式切换的中性密度滤光片。&bull 用于需要快速改变衰减率的测量过程。&bull BB 表示宽波段,即 400-1100nm,提供 1+2、3+4 两组四片中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350-400nm,提供 0.1+0.2、0.3+0.7 两组四片中性密度滤光片镜组。LS-V1 单楔激光采样模组&bull 20mm 大通光孔径。&bull 内置单片 JGS1 熔石英楔形镜采样片,易于拆卸和更换的楔形镜架。&bull 标称使用波段 190-1100nm。其他波段可定制。&bull 633nm 处 P 光采样率 0.6701%;S 光采样率 8.1858%。&bull 355nm 处 P 光采样率 0.7433%;S 光采样率 8.6216%。&bull 前端配模组母接口;后端配模组公接口及 C-Mount 外螺纹接口。DLS-BB 双楔激光采样模组&bull 15mm 通光孔径,体积紧凑。&bull 内置两片互相垂直的 JGS1 熔石英楔形镜采样片,无需考虑偏振方向。&bull 标称使用波段 190-1100nm,其他波段可定制。&bull 633nm 处采样率 0.05485%。&bull 355nm 处采样率 0.06408%。&bull 后端可配 C-Mount 外螺纹接口。SAM-BB-V1 SAM-UV1-V1 采样衰减模组&bull 20mm 大通光孔径。&bull BB 表示宽波段,即 400-1100nm,提供四个插槽和 0.3、0.7、1、2、3、4 六组中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350-400nm,提供四个插槽和 0.1、0.2、0.3、0.7、1、2 六组中性密度滤光片镜组。&bull 前端配模组母接口;后端配 C-Mount 外螺纹接口。DSAM-BB DSAM-UV1 双楔采样衰减模组&bull 15mm 通光孔径,体积紧凑。&bull 内置两片互相垂直的 JGS1 熔石英楔形镜采样片,633nm 处采样率 0.05485%;无需考虑偏振方向。&bull BB 表示宽波段,即 400——1100nm,提供四个插槽和 0.3、0.7、1、2、3、4 六组中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350——400nm,提供四个插槽和 0.1、0.2、0.3、0.7、1、2 六组中性密度滤光片镜组。&bull 后端配 C-Mount 外螺纹接口对于大功率激光器客户,如增材制造应用以及光纤激光器客户,我们还有专门的光束分析仪系统BeamCheck 和 BeamPeek 集成 CCD 光束分析仪直接探测高功率激光的光斑,以及一台功率计用于实时监测测量激光的功率。特殊的分束系统使其可以直接用于高功率激光,极小部分功率被分配给光束分析仪进行光斑分析,而大部分功率由功率计直接探测激光功率。可在近场或焦点处测量。BeamCheck 可持续测量不大于600W 的增材加工激光,BeamPeek 体积更为小巧,可测量*大1000W 的增材加工激光不大于2 分钟,然后自然冷却后进行下一轮测试。 型号BeamCheck BeamPeek波长范围1060-1080nm532nm 1030-1080nm功率测试范围0.1-600W10-1000W可持续测试性持续测试焦点漂移准确度±50µ m接口方式GigE Ethernet仪器尺寸406.4mm×76.2mm×79.4mm
  • BPCL微弱发光\化学发光\电化学发光测量的原理及应用
    品牌:BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写,1995年开始对外使用;超微弱发光测量仪,英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪,是生物与化学光子计数器,又俗称为化学发光分析仪,是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器,是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血,其研制为发光研究提供了有力的科研工具,推动了我国甚至国际发光研究的发展,目前被众多高校、研究院所使用,产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括:发光分析检测技术研究(如:流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验)、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品,覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测,同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品,以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术,利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度,测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率,这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数,该仪器可实时获得发光动力学曲线,最快采集速度可达0.1毫秒,可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流,这种现象称为生物的超微弱发光(UltraweakPhoton Emission),亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ,量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9,波长范围为180~800nm,从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术(Electrogeneratedchemiluminescence,ECL)。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂,将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌,随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小,结构简单。可以标记于抗原,抗体,核酸等各种分子量,分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性,且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定,而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解,ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射,其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差,激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量,而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA),使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义:指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点:反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂:三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为:三丙胺(TPA)电化学发光启动条件:直流电场反应产物:三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号:可见光强度反应特点:迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上,其可直接或与免疫技术结合,通过化学/电化学发光技术,其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测;另外,基于活性氧诱导的化学发光现象,其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此,本文提出了一种基于Ru(bpy)32+的局域表面等离子体共振(LSPR)增强电化学发光(ECL)超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL(SEECL)传感方案中,Ru(bpy)32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比,纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下,人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知,对于ECL传感器,从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器,检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制,本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分:ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极(GE)表面的Au纳米颗粒和钌(II)三联吡啶(Ru(bpy)32+–AuNPs)的络合物制成的,ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针(Cp),其一端用巯基官能化,并通过S–Au键共价连接到Ru(bpy)32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针(Ap),它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针(Fp),其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明,在没有凝血酶的情况下,Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构,并导致Ru(bpy)32+的ECL猝灭。然而,在凝血酶存在的情况下,Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物,并导致Ru(bpy)32+的ECL的明显恢复,这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台,开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶,检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光(ECL)方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移(ECRET)的方法。 它是基于Ru(phen)32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒(RuSiNPs)对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下,RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下,系统的ECL被“打开”,因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红,并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式,它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感,线性范围为0.05-3.0μM,检测限(LOD)为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测,使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光(ECL)电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电,从而将ECL强度提高18000倍,从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管(PMT)的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合,该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺,线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点,它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银(CS-AgI)为仿生催化剂,研制了一种基于八面体锐钛矿介晶(OAM)载体的比率电化学发光免疫传感器,用于α胎儿蛋白(AFP)的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾(K2S2O8)作为有前途的ECL发射单元来实现的,因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL,并作为亲和载体首次固定了大量AFP(Ab)抗体。 此外,发现CSAgI具有仿生催化剂活性,可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解,从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP,这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少,因此,双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值,这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定,线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml,检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料),用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中,首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型NPs@polydopamine(PDA)@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应,而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果,纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L,检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性,并应用于加标人血清样品,取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体,在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光(ECL)适体传感器,用于凝血酶(TB)的测定,该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应(HCR)来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后,捕获探针和互补凝血酶结合适体(TBA)之间的杂交旨在获得双链DNA(dsDNA)。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离,因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下,适体被选择性地消化,TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链(NH2-DNA1和NH2-DNA1)形成延伸的dsDNA。然后,可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管(Eu-MWCNTs),导致ECL信号增加。 多种扩增策略,包括分析物回收和HCR的扩增,以及Eu-MWCNTs的高ECL效率,导致宽的线性范围(1.0×10-12-5.0×10-9mol/L)和低的检测限(0.23pmol/L)。将该方法应用于血清样品分析,结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理:醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中,所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光(CL)。然而,结构-活性关系(SAR,即化学结构和CL生成)的潜在机制仍不清楚。在这项研究中,本文中发现,对于所有19种测试的氯酚同系物,CL通常随着氯原子数量的增加而增加;对于氯酚异构体(如6种三氯苯酚),相对于氯酚的-OH基团,CL以间->邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明,在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中,不仅会产生氯化醌中间体,而且更有趣的是,还会产生氯化半醌自由基;其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是,观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性,这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告,这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料,用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电(DBD)等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光(CTL)催化剂,具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S,为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外,该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体,以空气为工作气体,不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温,具有结构简单、操作方便、速度快等优点,并且它可以容易地大规模实施,并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光,用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光(ECL)在分析化学中有着广泛的应用。在此,我们提出了一种通过金纳米棒(AuNR)的局域表面等离子体共振(LSPR)来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明,通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离,可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光(SEECL)。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在,ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射,AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加,并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明,Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程,它变化与植物体内的生理生化变化密切相关.边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系.因此,利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面,由于植物的超弱发光与环境密切相关,在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光,研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标,从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小,所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力.用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子,对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外,BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光,评价玉米萌发期抗旱性。(西安理工大学习岗) 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一,生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化:2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光(山东理工大学王相友) 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随 NaCI 浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD 活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系(山东理工大学王相友) 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂,测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中,通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点,制备了定向发光量子点(QD)-层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料。 有趣的是,新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光(CL),这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外,以鲁米诺为能量供体,以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大,制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应,检测限低至0.3μM。 最后,该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测,结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明,新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极(CPE)上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比,CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下,在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内,观察到猝灭ECL强度(DI)与邻苯二酚浓度对数(logCcatechol)之间的线性相关性,检测限(LOD)为2.0*10^-10mol/L,低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%,相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠(NaHCO3)与过氧化氢(H2O2)在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光(CL)。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上,提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP(MNP)增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量,形成活化的MNP(MNP*),与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体(CO2)2*的反应速率,从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物,特别是那些成分非常相似的混合物,仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池(CRC)中构建的单一催化发光(CTL)传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱,获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析(LDA)对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试;人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景,并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中,作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET),层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面,生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度,这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外,组胺被用作食品腐败的常见指标,发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系,组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放,显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中,发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物(表示为Mg-Al-CO3LDHs)催化过氧硝酸(ONOOH)的化学发光(CL)发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根(ONOO)通过静电吸引在LDHs表面的浓度,这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外,抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物(例如_OH和_NO2)反应,导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现,以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系,建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限(S/N=3)为0.5nM,9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定,回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义,而且在许多领域具有广泛的应用潜力,如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光(CTL),提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下,CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL,相关系数(R)为0.9986,检测限(S/N=3)为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差(R.S.D.)为2.9%(n=5)。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内,传感器的催化活性没有显著变化,通过每小时收集一次CTL强度,R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏,具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中,我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品,探讨了生长机理。作为催化发光(CTL)气体传感器的传感材料,这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为(即,与其他15种常见的挥发性有机化合物(VOC)相比,具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收)。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比,以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下,进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL(R=0.9983),检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而,氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战,因为它们的种类难以捉摸,含量高度稀释。在这项工作中,本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光(CTL)强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应,从而显著提高CTL强度。因此,乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子(Cu、Fe、Co和Cr)和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度,验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱(XPS)技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比,所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。
  • 显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像
    显微镜相机助您轻松拍摄高质量的显微镜图像显微镜相机可以将显微镜中观察到的微小物体放大并通过软件进行图像处理和分析,实时显示在电脑或手机屏幕上,让用户轻松地拍摄高质量的显微镜图像。显微镜相机能够满足高级科研应用的各类需求,具有高清晰度、高亮度和高分辨率等优点,让人们更加清晰地观察微观世界。显微镜相机应用领域:1.生命科学:显微镜相机可以用于细胞、组织和器官的结构和功能观察、组织切片、病理学等方面。2.材料科学:显微镜相机可以用于材料分析、表面形貌观察等方面。3.教育科研:显微镜相机可以用于学校实验室、科研机构等场所。针对不同的应用场景和需求,显微镜相机的参数也有所不同,常见的参数包括分辨率、帧率、像素大小等,可以通过显微镜摄像头定制,定制专属的光学参数和软件功能,获得更清晰、更准确的视野。△显微镜USB2.0 CMOS相机USB2.0与CMOS图像传感器相机(USB2.0 Advanced CMOS 相机);采用USB2.0作为数据传输接口;硬件分辨率横跨1.2M~8.3M等多种 实时8/12位切换,任意ROI尺寸。△显微镜USB3.0 CMOS相机采用Sony Exmor CMOS背照式传感器的C接口CMOS USB3.0相机;传感器采用双层降噪技术,具有超高的灵敏度以及超低噪声;分辨率横跨40万~2000万,图像传输速度快,随相机提供高级视频与图像处理应用软件;广泛用于显微图像的拍摄与记录。△显微镜USB3.0 CCD相机USB3.0接口CCD相机,其感光芯片采用索尼ExView HAD CCD芯片;采用SONY EXview技术的C接口CCD相机,分辨率有1.4M~12M等多种;IR-CU红外窗口,滤除红外,又起保护传感器的作用;在黑暗的环境下也可得到高亮度的照片;FPGA控制支持长达1分钟长曝光,保证捕获弱荧光图像;可用于弱光或荧光图像的拍摄与分析。△显微镜制冷相机高效制冷模块,大大降低了图像噪声,保证了图像质量的获取。双级专业设计的高性能TE冷却结构,散热速度快;温度任意可控,最高达50度温度降幅,确保在视频或图像噪声小的情况下尽可能高的光电转换量子效率;防结雾结构,确保传感器表面在低温情况下不会防结雾;支持触发操作模式,软件触发或外部触发,支持一次触发采集单张或多张图片。通过数码成像系统,可以直接在电脑上观察图像,还能将所成像在电脑上保存成图片,大大的方便了使用者将图像数据保存的要求,也更加方便了资料数据的管理和编辑。并且能通过专业的软件图像进行调整,标注,拼接,合成,测量等,形成图文文件,可互相传阅。≥≥≥更多显微镜相机款式型号≥≥≥更多显微镜相机款式型号 如需显微镜摄像头定制或者了解更多解决方案,请与我们联系!
  • 短波红外相机在海洋监测中的应用
    海洋区域湿度大,昼夜温差大,极易形成雾、霾、水汽等特殊条件。可见光在正常条件下成像良好,但是受天气影响较大,在恶劣天气下会出现对比度变低,轮廓模糊,细节丢失的现象等问题,无法清晰的识别目标。热成像技术虽然透雾能力好,但是当目标和背景温度接近时,热成像细节丢失严重,不利于海洋区域的目标探测。而短波红外在海面恶劣天气下也可以实现远距离船只监测,由于具备对海雾的良好透过性,所以目标几乎很少受到海上雨雾天气的影响,具有较为明显的轮廓和纹理特征。图 1可见光和短波红外雾天成像对比短波红外成像和可见光类似,主要依靠场景物体反射的光信号成像,其波段范围大约在900nm~2300nm之间,因为光在遇到大气中的分子、粒子、气溶胶和大量的悬浮小水滴时都会发生散射,当大气中的散射粒子小于光波长时,可以按照瑞利散射处理,散射系数为式中,S为散射粒子的截面积,N为单位体积的粒子数,λ为光波波长,从公式中可以看出,波长越长,散射越弱,透雾能力越强,所以短波红外穿透雾霾能力比可见光强。如图2所示,分别为可见光和短波红外的成像情况,舰船在短波红外图像中的细节更丰富。图 2 雾中短波红外(左)与可见光成像(右)不仅如此,短波红外在海面微小目标识别方面也有很大的优势,由于海面拍摄距离远,微小目标在探测器上占据的像素小, 而且海面也在不断地变化,当海杂波干扰过大时,微弱目标的信号会被淹没,造成可见光探测困难。但是短波红外则不同,利用海水对短波红外具有强吸收这一特性,可以大大提高微弱目标的识别能力。海水几乎不反射短波红外,而微弱目标发射红外辐射,背景和目标的对比度增大,微弱目标更容易被观测到。所以当对海面浮冰、小船、蛙人、浮标、飞机残骸、海面漂浮物等这些声光电特性不明显的目标探测时,相比可见光,短波红外更适合观测。 此外,短波红外技术还具有在夜间和低光条件下提供高质量监控图像的能力,在海岸港口,夜间航行可能存在风险,而短波红外监控系统可以保证即使在黑暗中,港口和船只的活动也能被及时监测,从而提高港口的安全性。西安立鼎光电提供非制冷、制冷面阵以及线阵多款短波红外相机,现货供应,具体产品如下:01非制冷短波红外相机02宽谱段短波红外相机03制冷型短波红外相机04科研型短波红外相机05线阵短波红外相机06定制短波红外相机立鼎定制型短波红外相机是立鼎团队为保证各类客户的产品性能指标而推出的定制化服务。可根据用户不同需求进行产品定制,将客户重点关注的产品性能进行提升,以满足客户在不同领域的使用。目前,立鼎团队已为多家客户定制适合客户项目应用需求的多款相机,得到了众多用户的认可。更多信息请联系西安立鼎光电400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司成立于2016年4月,是一家专业从事短波红外成像系统及光电测试装备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的国家级高新技术企业。公司专注于为客户提供从器部组件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外成像系统在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求研制的多款光电测试装备为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 搭载全新CMOS传感器,FLIR机器视觉相机满足生物医学成像的严苛要求
    众所周知,现代生物医学成像的进步帮助医生在诊断和治疗上取得越来越大的突破,X光、计算机辅助断层摄影(computer aided tomographic,CT)、磁共振成像、核与超声波成像,生物医学成像技术越来越精细。因此,研究和诊断生物医学应用通常需要成像仪具备较高的空间分辨率、准确的色彩还原度以及弱光条件下较高的灵敏度,而且许多情况需要同时具备这三种因素,才能提高数据的可靠性。选择医学成像相机要考虑的因素选择合适的显微镜学相机、组织学相机、细胞学/细胞遗传学相机、落射荧光相机,对于临床应用进行正确诊断或在研究工作过程中提供可靠数据具有至关重要的作用。那么要如何判断机器视觉相机是否适合您的应用呢?你需要考虑这些因素:01分辨率与色彩精度现代生物医学成像相机所需的分辨率取决于样品中目标结构相对于相机像素大小的放大率,也就是说,显微镜应用的高分辨率可以通过2MP、25MP或介于这两者之间的相机来实现。它取决于光学元件对样品中目标结构进行的相对于相机像素大小的放大率,为了选出能实现所需分辨率的相机,首先要确定待解析样本中最小结构的尺寸,然后将其乘以光学系统中的镜头放大率,从而得出投射到相机传感器上的结构尺寸。如果结构的尺寸至少是相机传感器上像素的2.33(Nyquist)倍,那么相机可以解析此机构。例如,如果这些投射的结构尺寸是~8um,那么3.45um像素的相机可以解析这些结构。测量分辨率还可以用其他方法(如线对数),但上述方法可以通过简单计算,找到用于测试的相机的选项。组织学、细胞学和细胞遗传学等成像应用使用较大范围的白光(~400nm至700nm),或使用此范围内的选定波长(例如565nm)。如果这批样品中的样本不是活动的(即固定的),则可以暴露于亮光下,不会有污渍褪色或样品被杀死的风险。这种情况下,相机的主要要求是高分辨率和色彩还原度。反过来说,弱光灵敏度不是一个重要因素。02灵敏度、量子效率及动态范围对于活体样本的成像应用,面临的挑战是避免样本在太强光线下过度曝光,否则会使荧光分子褪色或杀死样本。这些应用通常使用一种称为落射荧光技术,落射荧光技术可用于固定样本和活体样本。有的标本很难获得或价格昂贵,而且制作样本的材料和人工费用很高。因此,能保护样品质量的系统有助于降低这些成像应用的持续成本。落射荧光使用经过过滤的高能量波长,以刺激样品发出低能量波长。低能量波长再经过过滤返回相机。这种情况下,可以对样品使用强度较小的破坏性光,因此其要求是灵敏度。即便发射光能量较低,具有出色灵敏度的相机也可以提供高质量的图像。如需查找具备出色灵敏度、在弱光条件下性能良好的型号,您可以侧重于以下三种技术规格:灵敏度、量子效率以及动态范围。灵敏度是得到与传感器所观测噪声等效的信号所需的光子数,数值越小越好。量子效率是指给定波长下转化为电子的光子——值越高越好。动态范围是信号与噪声(包括颞暗噪声)的比值,颞暗噪声是指无信号时传感器内的噪声,动态范围值越高越好。通常单色型号的弱光性能优于彩色型号。03因素综合对于同时使用白光和落射荧光的应用,可以选择FLIR配备Sony全新转换增益功能的相机型号,此功能可以优化传感器,实现高灵敏度或高饱和容量。弱光环境较高的转换增益,因为在此条件下,读取噪声被更大程度地弱化,从而产生较低的灵敏度阈值,非常适合在短时曝光下检测弱信号。强光条件下饱和容量得到了Maximun,获得的动态范围得以增强,因此稍低的转换增益是这种情况的理想选择,Maximun动态范围将受限于12位 ADC。挑选合适的机器视觉相机在选择相机时,较新的CMOS传感器是个很好的出发点。较新的传感器通常性能更好(价格可能还更低)另外,如果针对的应用程序需要在几年内购买多个相机(如持续生产诊断仪器),那么就要选择生命周期不会很快结束的相机,否则您可能要承受提前设计替换相机的成本费用。FLIR生产的机器视觉相机型号有200多种,广泛应用于采用新CMOS传感器的三大系列:Blackfly S、Oryx 和 Firefly。01FLIR Blackfly SFLIR Blackfly S系列相机的传感器、外形尺寸及接口最为广泛。这些相机提供USB3和GigE两种型号,功能广泛,设计初期易于整合。板级Blackfly S型号是全功能盒装产品的微型版本,特别适合空间受限和嵌入式的应用,其功能广泛,性价比高,分辨率可达24MP,是生物医学和生命科学应用的选择。FLIR Blackfly S USB3FLIR Blackfly S 板级02FLIR Oryx10 GigEFLIR Oryx相机系列拥有适配最快10GigE接口的高分辨率传感器,能够以60FPS的速度捕捉4K分辨率、12位的图像。Oryx的10GBASE-T接口是经过验证且广泛部署的标准,能够在线缆长度超过50米的经济实惠的CAT6A上或者长度超过30米的CAT5e上提供可靠的图像传输。03FLIR Firefly DLFLIR Firefly相机系列的外壳尺寸娇小、重量轻、功耗低且价格实惠。Firefly DL型号还能够运行已经过训练的神经网络,可用于物体检测或分类。所有FLIR机器视觉彩色相机都可以通过不同的白平衡选项的形式自定义色彩还原,并使用特殊色彩校正矩阵,这对于生物医学成像非常重要,医学成像中,色彩准确度的涵义不同,这取决于人类对诊断的视觉分析以及实现数据准确性的机器可读格式之间的对比。另外,FLIR 机器视觉Blackfly S、Oryx 和Firefly相机系列可通过GenICam3及 Spinnaker SDK进行控制和编程,它们自一开始设计时就以轻松开发与部署为理念时,确保我们能更快进行应用开发和测试。随着医学科技的进步对于现代生物医学成像的需求也将更加严格对于如何选择医学成像相机
  • 鑫图sCMOS相机 | 基于高光谱成像建立多维胆管癌数据库的方法
    组织病理学分析通常被认为是肿瘤诊断和临床治疗的“黄金标准”。近年来,人工智能(AI)在病理诊断中的应用取得了显著进展。然而,目前大多数AI方法使用的数据源是由传统光学显微镜捕获的彩色图像,这种图像所包含的病理信息有限,影响了诊断的准确性。随着二维图像处理算法的逐步成熟,研究人员开始转向三维算法,以期获得更准确的结果和更丰富的信息。本文提出了一种新的多维胆汁数据库,该数据库包含在同一视场下捕获的显微镜高光谱图像和RGB彩色图像,专门用于深度学习研究。该数据库中的所有图像均经过经验丰富的病理学家评估和标记,适用于训练神经网络。由于该数据库包含了样本的形态、光谱和生化变化信息,对研究人员开发新型多维深度学习算法用于病理诊断具有重要意义。图1 数据集的多维图像场景(a) RGB图像 (b) 显微镜高光谱数据立方体 (c) 从高光谱数据立方体中提取的16个单波段图像本实验旨在建立一个多维胆汁数据库,为此开发了一种显微镜高光谱成像系统,用于采集胆汁组织的高光谱图像。胆总管组织切片的透射光通过显微镜被收集,并在sCMOS相机上成像,最终合成高光谱数据立方体。该成像系统使用的鑫图sCMOS相机Dhyana 400D,具有6.5 μm的像素尺寸,适用于高倍显微镜。此外,其低读出噪声和在制冷条件下的低暗电流,使其在弱光成像时仍能获得高信噪比的图像。同时,USB 3.0的接口能够提供高达35 fps的帧率,满足了高光谱成像所需的高速采集性能指标。参考文献Zhang Q, Li Q, Yu G, et al. A multidimensional choledoch database and benchmarks for cholangiocarcinoma diagnosis[J]. IEEE Access, 2019, 7: 149414-149421.该文章旨在为大家提供先进成像技术相关应用参考,部分内容摘抄于相关论文研究成果,版权归原作者所有,引用请标注出处。
  • 笃行实干,奋勇争先,鑫图精彩亮相2024慕尼黑上海光博会!
    2024年3月20日-22日,第十八届慕尼黑(上海)光博会在新国际博览中心成功举行并圆满收官。本次展会上,鑫图以专业的品牌形象亮相,向观众动态展示了科学相机在科学成像与挑战性检测领域的四大典型应用板块,并围绕科学仪器国产替代等行业应用热点,推出我们针对性的sCMOS相机技术解决方案,吸引了众多观众驻足参观和交流讨论。鑫图sCMOS新品应用方向暨先进技术看点解析半导体高速&紫外检测9K背照式TDI相机性能升级鑫图Dhyana 9KTDI背照式TDI相机至2020年推出以来,已率先在生命科学仪器应用领域取得了整合技术方案突破。今年我们针对半导体材料及晶圆缺陷检测的应用需求推出了Dhyana 9KTDI PRO升级方案:不仅可以提供在紫外波段具有更高量子效率的芯片版本,266nm波段光电转化效率提升近70%;行频还由510KHz 升级到了600KHz, 整体效能较传统面阵相机方案可提升10倍。科学弱光探测新利器挑战EMCCD极限灵敏度Aries 16是鑫图在科学弱光成像领域攻克EMCCD替代的重磅新品:16微米大像元的芯片设计方案可大幅提升弱光信号探测能力;我们先进的制冷降噪技术实现了读出噪声 1.0 e-的关键突破,在单分子/单原子极弱信号探测领域,信噪比几乎与EMCCD相当。高通量科学机器视觉相机大靶面高速高分辨率新品预告背照式sCMOS技术自2006年正式在市场取得应用突破后,近年来取得的成就有目共睹,那么它的未来发展趋势又如何呢?鑫图LEO大靶面高速高分辨率产品系列针对这一问题给出了自己的答案:它不仅需要具有高信噪比性能优势,适用于前研科学研究发现,更要满足前研科学研究成果在产业化应用方向的技术需要,助力高通量科学仪器性能的整体提升。近年来,鑫图持续加大在先进成像技术应用领域的预研投入,并加快了全球化市场布局和技术资源整合,我们期待能为更多细分应用市场提供先进科学相机技术解决方案,希望在下一届慕尼黑上海光博会上,能为科学相机行业发展带来更多的应用启发和技术突破!
  • 低至亚微米分辨!高分辨、高灵敏度X射线CCD/sCMOS相机
    根据 X 射线能量转换为相应电荷的方式不同,X 射线相机可以分为间接和直接探测两类。目前基于光子计数的像素化 X 射线直接探测器, 得益于其高探测效率、零噪声、高帧率、能量窗口筛选能力,低点扩散等特点,使得其在 X 射线衍射,散射,关联光谱等弱光或有时间分辨要求的应用得到广泛的应用,在 X 射线能谱成像领域带来了质的飞跃,目前商业化的医用能谱 CT 已经面世。此项技术的发展充分践行科学技术造福人类的终极目的,从基础研究及应用,到科学装置,随之是实验室及商业化医学应用。但是目前光子计数的像素化 X 射线直接探测器的最小像素尺寸为 55μm*55μm,其不能满足 X 射线微纳 CT、显微成像,计量学等应用方向对于更小像素的需求。因此,目前高分辨 X 射线间接探测相机在如上领域具有不可替代的作用。1X 射线间接探测相机基本原理及类型X 射线间接探测相机基本结构是高能的 X 射线打在闪烁体上,随之转为可见光,部分可将光通过光学耦合器件耦合到后端的 CCD 或 CMOS 传感器上。光学耦合器件包含两种:透镜和光锥或光学面板。 透镜组耦合 光锥耦合主要性能差异-透镜组耦合VS光锥耦合光锥耦合 X 射线相机的的光传输效率是透镜耦合的 4 倍。主要是因为光锥的耦合效率高;透镜耦合 X 射线相机的空间分辨率可以低至亚微米水平,但是光锥不行,是因为光锥的光纤尺寸为几个微米。2捷克 RITE 公司的低至亚微米分辨的高性能X射线 CCD/sCMOS 相机捷克 RITE 公司主要提供透镜耦合(fiber coupled,LC)和光锥耦合(fiber coupled,FC)两种高分辨间接探测X射线相机。进一步根据传感器不同,可分为电荷耦合(CCD)和互补型金属氧化物(CMOS)两种版本。探测器采用一体化结构,小巧紧凑,结实坚固,易操作易集成,从原材料的采购,到生产及成品测试都经过严格的把关,不仅性能优越而且坚固耐用。适用于微米及亚微米的 X 射线显微成像、X 射线显微 CT、X 射线计量学等应用。3XSight&trade LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机主要特点多个镜头可简单切换,实测空间分辨率500nm-7µ m; 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声; 一体化设计,易于安装和操作,无需水冷,USB 传输,软件友好。可提供真空版本,光谱范围可扩展到 EUV 能段。XSight&trade LC 真空版-EUV 可更换镜头单元规格参数参数Xsight Micron LC X-rayCCD CameraXsight Micron LC X-raysCMOS Camera芯片类型CCDsCMOS像素数3300x25002048x2048视场Model LC 02700.90 mm (H) x 0.68 mm (V)Model LC 02700.67 mm (H) x 0.67 mm (V)Model LC 05401.8 mm (H) x 1.36 mm (V)Model LC 05401.33 mm (H) x 1.33 mm (V)Model LC 10803.60 mm (H) x 2.70 mm (V)Model LC 10802.66 mm (H) x 2.66 mm (V)Model LC 21607.2 mm (H) x 5.4 mm (V)Model LC 21605.32 mm (H) x 5.32 mm (V)Model LC 432014.40 mm (H) x 10.80 mm (V)Model LC 432010.64 mm (H) x 10.64 mm (V)有效像素尺寸及空间分辨率(JIMA RT RC-02(center area, 8 keV))Model LC 0270 0.275μm / 0.4 μmModel LC 0270 0.325μm / 0.5 μmModel LC 0540 0.55μm /0.6 μmModel LC 0540 0.65μm /0.8 μmModel LC 1080 1.1μm / 1.5 μmModel LC 1080 1.3μm / 1.5 μmModel LC 2160 2.2μm / 3.0 μmModel LC 2160 2.6μm / 3.0 μmModel LC 4320 4.4μm / 7.0 μmModel LC 4320 5.2μm / 7.0 μm能量范围5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)读出噪声7.5e- RMS1.4e- RMS暗电流0.001e-/pix/s@-30℃0.14e-/pix/s@0℃(风冷)0.04e-/pix/s@-10℃(水冷)帧率-3 fps-40 fps动态范围2800:121400:1XSight&trade LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机搭建在理学 nano 3D X 射线显微系统中:应用示例蜱虫0.4 micron resolution蚂蚁头部图像 taken by a 0.27 um pixel array4XSight&trade FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机二维(2D)X 射线 XSight&trade FC 系列相机,由薄荧光屏,光锥和相机组成。与透镜耦合版本相比,光纤耦合探测器的的灵敏度大约高 20 倍。也分为 CCD 和 sCMOS 版本。可应用于 X 射线显微镜,X 射线形貌术,X 射线光学调整和计量学、X 射线成像等应用。 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声。机身底部配 M6(CCD版)/ ¼ " 20 UNC(sCMOS版)标准螺纹,易于集成。一体化机型,易于安装和操作,无需水冷,USB(CCD)/Camera Link Full (sCMOS) 传输,软件友好。XSight&trade FC 5400CCD 相机XSight&trade FC 2160CCD 相机XSight&trade µ RapidsCMOS相机规格参数参数Xsight Micron FCCCD CameraFC5400Xsight Micron FCCCD CameraFC2160Xsight μRapid Camera芯片类型全帧CCD全帧CCDsCMOS像素数3326 x 25043326 x 25042048 x 2048视场18mm x 13.5mm7.2mm x 5.4mm13.3mm x 13.3mm实测空间分辨率16μm@8KeV8μm@8KeV20μm@8KeV能量范围5-30KeV5-30KeV5-30KeV读出噪声10e-RMS7.5e- RMS1.5(e- rms,fast scan)1.4(e- rms,slow scan)暗电流0.02e-/pix/s@-30℃0.02e-/pix/s@-30℃0.5e-/pix/s@5℃ 帧率 1 fps 1fps100(fps@full resolution,fast scan)35(fps@full resolution,slow scan)动态范围3100:1(70dB)3100:1(70dB)20000:1(fast scan)21430:1(slow scan)XSight&trade FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机搭载在理学 XRTMicron 射线形貌成像系统中用于单晶材料的无损检测:应用示例:木槿叶(8 keV,视场18.0 mm (H) x 13.5 mm (V))老鼠爪子 CT 渲染视频(由 SLS - PSI 的 TOMCAT 光束线提供)关于RITERigaku Corporation 于 2008 年在捷克首都布拉格成立了 Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o. (下简称“RITE”),配有多个专业的 X 射线实验室,作为日本理学在欧洲的 X 射线光学镜片设计、开发和制造中心。 尽管理学在 2008 年才成立 RITE,但是 RITE 前身却在业内有着超过 50 年的发展历史。团队创始成员来自捷克科学院和捷克理工大学,参与了多项(原)捷克斯洛伐克空间探测项目,是目前捷克 X 射线光学领域的领先研究学者。凭借自身在 X 射线、极紫外光学领域多年的积累,除了承担母公司理学的研发 (R&D) 任务以外,RITE 秉承着开放合作的理念,也直接向全球的工业客户、实验室科研用户提供标准或定制型 EUV/X-RAY 光学镜片和高分辨 X 射线相机等。北京众星联恒科技有限公司作为捷克 RITE 公司中国区授权总代理商,为中国客户提供 RITE 所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。了解RITE光学复制技术:以创新为先导,聚焦EUV极紫外/X射线光学器件的研发- 捷克RITE
  • 144万!淄博市计量技术研究院计划采购光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪等仪器设备
    一、项目基本情况项目编号:SDGP370300000202202000688项目名称:淄博市计量技术研究院2022年专用设备采购项目预算金额:本项目总预算为1448500.00元,共分1个包,其中包1包含光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪升级改造等设备等设备:1448500.00元。采购需求:①采购名称:淄博市计量技术研究院2022年专用设备采购项目;②采购内容:包含光学干涉轮廓仪、弱光照度计、垂直度测量仪升级改造等设备等设备;③质量要求:所有产品的生产、制造等各项技术标准,应当符合国家标准、各项规范要求和使用许可;④质保期:产品质保期自安装调试完毕并经验收合格之日起不少于24个月。合同履行期限:进口设备在合同签订后60日历天内交货并安装调试完毕;国产设备在合同签订后30日历天内交货并安装调试完毕。本项目不接受联合体投标。二、申请人的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无单独资格要求。采购文件落实政府采购政策,包括节能环保产品、小型和微型企业、监狱企业和残疾人福利性单位等政府采购政策。3.本项目的特定资格要求:1、具有加载统一社会信用代码的《营业执照》有效证件;2、未被列入信用中国网(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn) 等渠道信用记录失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单;3、投标人提供“政府采购供应商信用承诺书”的承诺函。三、获取招标文件时间:截止到2022年11月08日14时00分(北京时间)。地点:淄博市公共资源交易网(http://ggzyjy.zibo.gov.cn/)招标文件获取方式: ①已在淄博市公共资源交易平台(http://ggzyjy.zibo.gov.cn/)注册的供应商,需要登录淄博市公共资源交易网网站首页点击“新系统登录入口”(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/TPBidder)根据页面提示重新完善信息。完善后在登录新系统免费下载采购文件。②未注册的供应商请到淄博市公共资源交易网(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:8082/)在网站首页点击“新系统登录入口”(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/TPBidder)根据页面提示进行注册(注册类型:交易乙方)。咨询电话:0533-2270020、2270010、2270050,咨询时间:北京时间8:30-12:00,13:30-17:00(法定公休日、法定节假日除外)。技术咨询电话:400-998-0000。③为满足信息公开和供应商诚信体系建设需要,供应商还需同时在中国山东政府采购网(http://www.ccgp-shandong.gov.cn/)进行注册。未注册的供应商须登录中国山东政府采购网点击首页右侧“系统入口”模块的“供应商注册”进行注册。请各供应商自行查验,务必保证淄博市公共资源交易网与中国山东政府采购网的注册单位名称及统一社会信用代码信息一致。四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点截止时间: 2022年11月09日14时00分(北京时间)投标文件递交方式: 将加密的电子投标文件在截止时间前通过淄博市公共资源交易网 “上传投标文件”栏目上传完成。①拟参加本项目的投标人须办理并取得数字证书(电子签章)后,方可加密生成及上传电子投标文件。请各投标人仔细阅读《数字证书办理注意事项及相关资料下载》(淄博公共资源交易网→办事指南→服务指南)并按照须知要求办理。②投标人可到淄博市公共资源交易中心一楼大厅办理数字证书,也可网上办理。山东CA(山东省数字证书认证管理有限公司)证书办理电话为400-607-8966,CFCA(中金金融认证中心有限公司)证书办理电话为0533-3590310。其他具体操作请参考“新点投标文件制作软件(淄博版)操作视频-采购类”(淄博市公共资源交易中心网站→办事指南→服务指南),技术咨询电话:400-998-0000。开标时间: 2022年11月09日14时00分(北京时间)地点:?网上开标大厅。请各供应商在开标前登录网上开标大厅(http://ggzyjy.zibo.gov.cn:9181/BidOpeningHall/bidopeninghallaction/hall/login),在线准时参加开标活动并进行投标文件解密、答疑、澄清等。五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜本项目采用网上开标模式。各投标人无需到达开标现场,请在开标时间截止前登录网上开标大厅,在线准时参加开标活动并进行报价文件解密等。网上开标等详细事宜见招标文件 “网上开标提示”模块。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:淄博市计量技术研究院地 址:淄博市张店区共青团西路98号联系人:陈杰联系方式:0533-23159562.采购代理机构信息名 称:山东和鑫盛工程咨询管理有限公司地 址:山东省淄博市张店区新村西路42号铂金商务大厦4层联系方式:0533-23088813.项目联系方式项目联系人:薛皎、吕丽媛电 话:0533-2308881
  • 蓝菲光学超均匀面光源助力机器视觉相机校准
    1、背景介绍 近年来,随着工业4.0及人工智能的发展,越来越多的自动化设备被广泛应用于生产过程中。工业4.0离不开智能制造,我国在2015年提出的“中国制造2025”宏伟计划中,第一项战略对策就是“推行数字化网络化智能化制造”,而智能制造中,最核心的一环就是机器视觉。机器视觉是指通过机器来模拟人眼的功能,对客观事物进行信息提取,处理和分析,最终实现检测和判断,最终交给计算机进行控制。中国是机器视觉产业发展最为迅速的国家,目前已经在工业,航天,医疗,交通,科研等诸多行业进行了广泛的应用。图1 机器视觉代替人眼二、目前机器视觉存在问题 典型的工业机器视觉系统包括:光源,镜头,相机,图像采集卡,软件,监视器,输入/输出等。对于光学检测来说,机器视觉系统的性能主要取决于系统中光学相关部件,比如光源,镜头,相机等的性能。此外,光学检测要求的精度一般都较高,但是大多数相机在出厂时,并没有专门针对光学检测应用进行专门校准,往往会导致机器视觉系统的精度达不到要求,结果会出现误差。 比方说,如果将刚出厂的工业相机对着一个均匀照明的发光面进行拍照,拍摄出的图像四个角往往会出现暗区,这主要是由于相机镜头的余弦响应造成的。此外,由于相机传感器(CCD/CMOS)的非均匀性,也会导致对均匀光场成像的时候,图像的亮暗,颜色不均匀,如下图所示。以上这些因素,都会导致在一些精密的光学检测(比如平板显示检测)时,检测结果和真实情况出现较大偏差。图2 校准前相机平场响应 除此之外,相机对于不同亮度的线性响应也不同。由于相机输出的信号是灰度值,并不具有真实的物理意义。因此,在做光学检测(比如说亮度检测时),需要对相机进行线性度和亮度标定,建立起相机灰度信号和真实亮度的关系曲线。三、工业相机校准解决方案 为了解决以上机器视觉系统中存在的问题,提高机器视觉系统,尤其是AOI等光学检测系统的精度,欧洲机器视觉协会EMVA提出了《EMVA1288:成像传感器和相机性能表征标准》,其中介绍了如何对成像传感器及相机的空间不均匀度,灵敏度,线性度和噪声等一些列指标进行表征和校准的办法。其中明确写到:“最好的均匀光源是积分球均匀光源”,且推荐“光源的均匀性要大于97%”。图3 蓝菲光学相机平场校正方法 用户在使用时,只需要相机对准均匀光源的开口,拍摄一张图像,再经过算法进行计算,就可以对相机的均匀性进行校正,这一过程称为平场校正。经过均匀光源校准后,相机的均匀性可以显著提高。如下图所示,为一个工业相机经过积分球均匀光源校正前后相机的均匀性测试结果。从图中可以很明显看出,校正前相机的均匀性较差,中心场的响应优于周边的响应。校正后相机平面内的响应一致。相机校正前 相机校正后图4 工业相机经过蓝菲光学LED 积分球均匀光源系统平场校正前后对比 四、完美的积分球面光源 工业相机的精度决定了机器视觉系统的检测精度,校准光源的均匀性决定了工业相机的精度。越是均匀的积分球光源,经过其校准后得到的相机均匀性越高。根据积分球的原理,入射到积分球的光在积分球内部进行多次反射,最终在输出端口得到亮度,色度都完全均匀的面光源。积分球的出光口均匀性主要取决于以下几个方面:1.积分球内壁材料的反射特性。材料的反射特性可以分为朗伯反射,镜面反射和混合反射。由积分球原理可知,积分球内壁材料反射特性越接近朗伯特性,其开口处均匀性越高。此外,当入射光是宽谱光时(比如白光),材料的光谱反射一致性决定了开口处的色度均匀性,材料的光谱反射率越一致,也就是对各个波长的反射率越一致,开口处的色度越均匀。2.积分球的设计。如何设计积分球的尺寸,入射光的位置,挡板的位置和方向,都会影响积分球开口的均匀性。 蓝菲光学积分球均匀光源Spectra-CT提供了一种超均匀,高动态范围,亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源采用蓝菲光学独有的高反射率完美朗伯反射材料Spectraflect® ,基于蓝菲光学40余年的光学系统开发经验,精细的积分球结构设计,是机器视觉相机校准的完美解决方案。其主要具有以下特点:出光面超级均匀,均匀性大于99.5%系统输出稳定性高,稳定性达0.1%亮度线性可调节,可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出色温动态可调节,可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出自带亮度监控,实时观测亮度输出情况软件实现光源和探测器的全部控制,界面简单易用,可提供控制指令供二次开发。系统还可定制各类色温,亮度,单色光,大视场角等不同参数的光源图5 蓝菲光学LED 均匀光源系统(Spectra-CT)及开口处光斑亮度分布 Spectra-CT LED积分球均匀光源是均匀性较高的面光源,其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度,线性度,信噪比,动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产,各类工业相机的理想校准光源。
  • 定量分析更精准,数据捕捉更快速,鑫图背照式sCMOS科研相机Dhyana 400BSI V2.0 升级上市!
    自2018年11月鑫图推出了全球首款6.5微米的背照式背照式sCMOS科学相机——Dhyana 400BSI,得到高端科研市场的广泛关注,掀起全球高灵敏成像技术的又一轮升级热潮。在各家相继推出背照式sCMOS成像方案的近一年时间里,鑫图研发团队从未停止对技术精益求精的探索,如何将背照式sCMOS做成真正意义上的新一代科学相机,成为我们新的挑战目标。2018年9月2日,鑫图宣布完成了相机速度和信号处理等关键性能升级,Dhyana 400BSI V2.0正式上市!虽然Dhyana 400 BSI V2.0不涉及背照式图像传感器芯片G2020BSI的更新换代,也就是说,在像元尺寸、分辨率、量子效率、甚至读出噪声方面相比前代并没有改变,但此次升级涉及的关键技术点依然可圈可点,让人耳目一新!没错,V2.0款外观变化不小。不仅从前脸看外观尺寸缩小了很多,颜色也变成了更酷的深灰黑色,这在一定程度上可以理解为,鑫图机械结构工艺的提高,毕竟尺寸越小,制冷和散热的工艺难度就越大。从后脸看,面板上多了两个高速传输的CameraLink接口,这个重大的变化意味着相机内部硬件电路进行了全面升级改进,Dhyana 400 BSI V2.0最终实现了420万全分辨率下74fps@CameraLink的芯片极限传输速率,以及40fps@USB3.0的接口最高数据传输速率。 而外观和接口变化还仅仅只是Dhyana 400BSI V2.0的开胃菜,空间噪声算法升级才是本次更新的关键。信噪比,在科学成像领域就是灵敏度和图像品质,可以单纯的理解成量子效率和噪声的对决。介绍之前,我们不得不先了解一下背照式sCMOS芯片。Dhyana 400BSI V2.0采用了背照式sCMOS芯片。这颗国产的由长春长光辰芯公司生产的G2020BSI背照式芯片在量子效率方面大幅领先于传统正照式芯片,直接的结果就是:量子效率高多少,灵敏度就高多少。 但上帝是公平的,给谁的都不会太少,给谁的也都不会太多。辰芯G2020BSI这颗背照式sCMOS图像传感器虽然在量子效率方面大胜正照式sCMOS,但是由于工艺的原因,发热量和暗电流噪声较大,读出噪声的控制也不太好;而对于高端科研成像应用来说,如果不能控制好噪声,量子效率带来的优势就会大大缩小。如何扬长避短?这里有必要普及一些噪声的基础常识。 噪声分为像素内噪声(读出噪声、光散粒噪声、暗电流噪声为代表)和像素间噪声(DSNU 、PRNU为代表的空间噪声)。早年CCD一统天下的时候,CCD的像素间噪声很低基本没人关注,所以大家一股脑儿想的是如何降低像素内噪声(读出噪声)。于是就有了第一代的sCMOS,把读出噪声做到了1个电子,大大超越了CCD,引发行业技术升级。此前全球最好的sCMOS相机读出噪声为1.0e-(中值)和1.6e-(均方根值)。Dhyana 400BSI V2.0做到了1.2e-(中值)和1.8e-(均方根值),还差一些些。但是一台科学相机的噪声不仅仅是读出噪声,还有暗电流和像素间噪声。半导体制冷加风冷散热技术早前已经可以做到-10℃(环境温度20℃下)的低温水平,而Dhyana 400BSI V2.0相机的在20℃的室温下已经可以达到更低的-15℃水平,相机的暗电流噪声也由此降低到了0.15e-;对于绝大多数sCMOS成像来说,相比1.0e-的读出噪声,就算长达100毫秒的曝光对应产生的暗电流噪声也要小于0.02e-,几乎达到了可以忽略不计的水平。 随着CCD的退出和sCMOS的崛起,sCMOS像素间噪声(DSNU、PRNU) 偏大的问题开始被推上风口浪尖, sCMOS相机厂商在这两年进行了新一代升级。 之前全球最好的DSNU(暗信号不均一性)值是0.3e-。DSNU值越低代表噪声基线越平。V2.0版本的Dhyana 400BSI与2017款做比较的话,从前代的0.3e-下降到0.2e-。不仅打破了记录,还将业内最好的DSNU噪声下降了33%。 而之前全球最好的PRNU(光响应不均一性)值是0.3% (700e-)。PRNU值就是像素之间对光的响应的偏差率。V2.0版本的Dhyana 400BSI与2017款做比较的话,从前代的1.6%下降到0.3%,做到了目前的最优值。 需要指出的是,还有一种噪声人类世界暂时还奈何不了,它是光散粒噪声,光散粒噪声基于泊松分布的基本物理学原理,随着光子数变多而变大。对于sCMOS级别的科学相机来说,当光子数多于10个以上时,像素内噪声的统治权就交给光散粒噪声了。所以在涉及并非极限弱光的成像应用中,信噪比变成了量子效率与空间噪声 (DSNU/PRNU) 的对决。所以Dhyana 400BSI V2.0的终极目标是“采用最高量子效率的背照式芯片,同时把空间噪声做到最低。”背照式sCMOS芯片发热量大, Dhyana 400BSI V2.0就把制冷温度做得更低,在同样的体积内, Dhyana 400BSIV2.0的暗电流噪声与最好的正照式sCMOS相机旗鼓相当。 背照式sCMOS芯片读出噪声偏大0.2e-,那么Dhyana 400BSI V2.0就把DSNU和PRNU做得更低,失之东隅收之桑榆,这里像素内噪声多了0.2e-,在那里通过像素间噪声少0.1e-,把背照式sCMOS芯片的缺憾补偿了些回来。 当各项噪声指标和全球最优基本相当的时候, Dhyana 400BSIV2.0量子效率的优势就完全凸显了出来。我们不能只看着560nm处95%量子效率比正照式82%提高了15%,如果你做的是近红外光850nm应用,量子效率提高的就是40%,如果你做的是400nm蓝光应用,量子效率的提高甚至超过了60%,所有这种量级的信噪比提高对科学级应用来说,都是相当巨大的。 在光学领域有一种说法是性能提升10%,成本提高100%,那么Dhyana 400BSI V2.0动辄百分几十的灵敏度提高,价格要提升多少呢? 高QE的Dhyana400BSI在超高分辨率显微镜应用----《ACS Nano》 Dhyana 400BSI V2.0更新的力度不算小,但其价格并没有大幅提升,就算全部顶配想要一步到位,比如PC端的高速CameraLink卡、水冷(降温还能低10度)等全部招呼上,价位也同样值得期待。 除了自有的SDK和Demo,Dhyana 400BSI V2.0支持的第三方应用也已经大大扩展,包括Micromanager, Labview, Matlab等,可以为您提供更多应用支持和帮助。定量分析更精准,数据捕捉更快速,鑫图携Dhyana 400 BSI V2.0再次向您致敬,感谢所有的支持与帮助!
  • 将超分辨显微能力推进了7纳米,Dhyana 400BSI sCMOS科学相机应用优势解析!
    当人类利用CCD、EMCCD、sCMOS等多种高灵敏光电成像技术向微观、弱光科学成像发起挑战的时候,模拟世界里的不安分因素----"噪声"渐渐成为人们前进的巨大障碍。如何将光子信号从噪声中提取出来,开发出具有卓越信号噪声比的科学相机一直是整个科学界津津乐道的话题。 2017年11月9日,鑫图光电正式对外宣布,已成功创造出一款超级信噪比科学相机Dhyana 400BSI。 实验数据解析超级信噪比的现实意义在目前火热的超高分辨率显微成像研究中,打破分辨率极限是核心问题。我们采用分光比为1:1的STORM超高分辨率成像系统做了一组生物样品的比较试验,曝光时间为10毫秒,分别采集10000张图像重建,进行半峰宽(分辨率极限)的统计分析。图(a)和(b)为采用Dhyana400BSI得到的超分辨结果;图(c)和(d)为典型的82%QE的第三代sCMOS相机得到的超分辨结果; 半高全宽(FWHM)越小,表示分辨率越高。从图中可以看出,在STORM超分辨成像中,Dhyana400BSI分辨率达到了40纳米,而第三代sCMOS相机只能达到47纳米分辨率。Dhyana400BSI将STORM超高分辨率显微镜的分辨能力推进了7纳米!因此,400BSI更优的信噪比就能大幅提升弱光信号的定位精度和分辨力水平。 超级信噪比是如何实现的?就Dhyana400BSI相机为何能实现超级信噪比的问题,鑫图科学相机事业部产品经理赵泽宇博士透露:&ldquo 我们采用三种创新的核心技术。首先,由鑫图率先引入的背照式sCMOS技术创造了95%量子效率,使光子到电子的效率转较前一代产品提升了15%;其次,我们找到了sCMOS芯片内源性的噪声的相关双采样办法,将读出噪声水平下降了30%;更重要的是,对严谨的科学成像,我们并未采用会引入量化噪声的2D降噪算法,而是创新地通过一系列信号增强算法将信号强度提升了75%。三种创新技术的结合,就诞生了具有超级信噪比的Dhyana 400BSI(简称400BSI)。 下图为微球荧光成像的实验和数据结果,显示了通过创新的信号增强算法,在不引入量化噪声情况下,信噪比就获得了75%的提升。 福州鑫图光电有限公司是中国最早从事sCMOS相机开发的公司,Dhyana系列是中国开发的为数不多的世界领先科技之一, 在生命科学、化学实验室、空间物理、天文观测等领域都有广泛应用。此次发布的 400BSI,集合了鑫图近年来在sCMOS技术开发上的众多优秀成果,在灵敏度、分辨率和速度等三个核心指标上均实现了对现有背照式sCMOS科学相机的全面超越,将全面助力中国前沿科学研究不断发展进步!
  • 自动扫查解决方案再升级!EVIDENT为检测人员提供多重保障!
    近日,Evident对其开发的相控阵自动检测解决方案:MapROVER和SteerROVER扫查器,在可操作性和普适性方面做出了重大升级。为帮助解决现场难题,这些扫查器提供了新的功能,便于对管道、大型箱罐和压力容器中无法直接接触的区域以及高温表面进行焊缝检测和腐蚀检测。增强用户体验两款扫查器共用的手持遥控器在设计上进行了改进,使其更加坚固耐用,其触摸屏的清晰度也得到了提高,其磁力安装固定装置操作起来方便快捷,解放了检测人员的双手。增强远程操作能力新型RECON相机套件提高了可转向SteerROVER扫查器的远程操作和验证能力。检测人员可以在远处更轻松地导航扫查器,并密切关注探头定位和焊缝对齐情况,以避免需要进行重新扫查的麻烦。此外,低延迟以太网连接、高清视频和LED照明可实时监控扫查进度和表面状况,即使在弱光环境下也是如此。简化检测流程相机套件平板电脑上的机载RECON Studio软件可进一步简化检测流程,为检测分析和报告提供了便利。该应用程序提供全面的记录功能,包括编码器信息,使操作人员能够精准定位异常情况,并有效关联超声数据缺陷指示。为高温腐蚀成像节省成本和时间在MapROVER高温(HT)光栅臂和扫查器上加装了带有充液冷却板的电子冷却系统,可对温度高达350°C的表面进行快速、高效的腐蚀成像。扫查器优异的耐热技术不仅可以避免被检装置因停车产生的高昂费用,也有助于确保在高温环境中进行更安全、更高效的检测。Evident高级产品经理Simon Alain表示:“我们的MapROVER和SteerROVER扫查器取得的这些进步,彰显了我们一贯以来不断改进解决方案以满足检测人员需求的承诺。这些扫查器为箱罐、管道和压力容器中具有挑战性的焊缝和腐蚀检测提供了更高的效率、准确性和安全性。”Evident电动扫查器能对铁磁性工件进行超声波自动检测,与多种探头和楔块模型兼容,以满足不同的检测需求。这些解决方案将电动扫查的效率和精度与OmniScan X3系列探伤仪和WeldSight软件强大的数据采集和分析功能相结合,提供更快、更可靠的检测结果。
  • 滨松科研级sCMOS相机ORCA-flash4.0 V3全新上市
    Flash 4.0系列自2011年发布以来,一直是sCMOS相机市场中的旗舰产品,并在各类应用中都有着广泛的应用。滨松从未停止追求巅峰的脚步,一直针对用户的需求在不断完善着Flash 4.0。最近发布的Flash 4.0 V3不仅在像素均一性、USB 3.0拍摄帧速等方面均进行了提升,而且还加入了许多特别的功能和选项以适应于各类不同应用的需求。1. QC-CMOS:提升像素均一性 在科研定量的成像中,相机背景的均匀性以及每个像素对光响应的均一性都非常重要。Flash 4.0 V3降低了相机的DSNU (Dark Signal Non-Uniformity)和PRNU (Photo Response Non-Uniformity),在像素均一性方面得到了较大提升,使其更加适于超分辨成像 (如STORM、PALM等localization microscopy)等对于定量比较关注的应用。 DSNU反映的是相机背景的均匀性,Flash 4.0 V3的DSNU典型值为0.3 e rms。下图中左右两图均为针对同一样品拍摄的10张原始图片的平均;对比度均调整为98-106(Flash 4.0的offset为100,在没有信号的情况下,像素的理论灰度值为100)。从图像中可以看出Flash 4.0 V3的背景相对前作更加均匀。 PRNU反映的是相机每个像素对光响应的均一性,Flash 4.0 V3在信号强度为700个电子(换算为灰度值大约是1500)时其PRNU典型值为0.3% rms;在信号强度为15000个电子(换算为灰度值大约是30000)时其PRNU典型值为0.06% rms。此外,Flash 4.0 V3的线性度也进行了提升,整个动态范围中的线性误差为0.5%;对于弱光探测,例如信号强度为500个电子(换算为灰度值约为1100)时的线性误差更是低至0.2%,换句话说,在这种弱光探测的时候,线性误差低至1个电子以内。 2. 16/12/8bit选择性输出:数据量的灵活控制 sCMOS在许多应用(如光片成像)中的一大优势是在保证信噪比的同时能够提供高帧速以及高分辨率。但随之而来的巨大数据量往往会造成数据处理上的困扰。Flash 4.0 V3提供16bit/12bit/8bit数据输出选项帮助在合适情况下降低数据量。例如,在16bit输出时,Flash 4.0 V3全幅100帧/秒的数据量约800MB/s;如果采用8 bit输出,数据量则可以降至约400MB/s。 简单的像素位深下降会造成图像中一些细微明暗信息的丢失,也就是说原来在高像素位深(如B图中的3bit和E图中的16bit)下能够区分的信号可能由于像素位深的简单下降(如C图中的2bit和F图中的8bit)而无法区分。尤其在弱信号成像中,由于信号的灰度变化可能局限在一个较小的范围内,因此在比特深度降低时原本不同的灰度值会被压缩成一个灰度而造成细节信息的丢失(如从图B至图C和从图E至图F)。 而为了使8bit和12bit的像素位深选项变得实用,尽可能保证图像质量至关重要。Flash4.0 V3允许选择图像的灰度变化范围,使其换算后的灰度值能较大范围的分布在降级后的灰度空间,尽可能保证图像质量(如从图B至图A和从图E至图D)。3. USB 3.0版本:更高速 Flash 4.0系列在V2时代就引入了CameraLink和USB 3.0两种可以随意选择更换的数据接口连接电脑,其中CameraLink的帧速可以做到全幅100帧/秒;而USB 3.0连接时虽然速度稍慢,但连接方便(甚至可以直接连接到笔记本电脑上)、成本比较低,而且可以根据需要直接在用户处升级至高速的CameraLink版本(只需要更换数据线和数据采集卡即可,相机头都无需移动),所以受到了市场的广泛欢迎。在Flash 4.0 V3中,USB 3.0连接时的速度得到了提升,使其具有了更高的性价比。 4. 三种特殊的读出模式之lightsheet mode & dual lightsheet mode Flash 4.0 V3具有专利的lightsheet mode,可以调整相机Rolling Shutter读出时行与行之间的曝光时间间隔、方向,尤其适用于提升光片成像时的成像质量。此外,Flash 4.0 V3还在lightsheet mode的基础上提供了Dual lightsheet mode读出模式,允许相机芯片两边的读出方向分别调整,适用于双色光片成像。 5. 三种特殊的读出模式之W-View mode 针对双色成像的应用,Flash 4.0 V3包含了非常特别的W-View mode读出模式,允许一台相机芯片的两边设置不同的曝光时间。与滨松W-View GEMINI双色分光器相配合,不仅可以做到双色同步成像,而且在双通道信号差距较大的时候可以分别设置曝光时间,使得两个通道所成像的强度趋于一致,方便观察及后续分析。 可以任意更换滤光片的W-View GEMINI双色分光器、W-View GEMINI-2C双相机分光器,加上Flash 4.0 V3中的dual-lightsheet mode、W-View mode等特殊读出模式,滨松为双色同步成像提供了极其丰富的工具,方便各种情形的需求。 6. 两种在线后处理选项之Enhanced Visualization mode Flash 4.0 V3在图像预览的时候可以选择Enhanced Visualization mode实时对图像进行数据处理,在信号强度很弱的时候可以让样品结构更加突出更易被观察寻找。7. 两种在线后处理选项之multi-level hot pixel correction 在一些应用中,例如需要对移动物体进行成像及分析时,少数的hot pixel可能会造成数据分析的不准确;然而在另一些应用中,任何对图像的后处理都是不被希望的。为了适应如此不同的需求,Flash 4.0 V3允许设置4个档次的hot pixel校正,在最强的校正中,即使长时间曝光的图像也不会出现hot pixel;而反过来,也可以选择完全不进行任何校正得到最为原始的数据。 8. Master Pulse:相机内置信号发生器 外触发的设置灵活性及用户友好性一直是Flash 4.0系列所关注的重点之一。在Flash 4.0 V3中,滨松加入了一个Muster Pulse信号发生器,使得双相机甚至多相机在硬件层面上可以做到完全同步的采集。
  • greateyes发布Greateyes 全帧CCD相机 光谱系列新品
    公司介绍:成立于2007年的greateyes,是以德国柏林洪堡大学的技术为基础,迅速发展成为国际知名的先进探测器生产企业。如今,其科研与工业客户群体已遍布多个国家。greateyes开发、生产并销售高性能科学相机。其作为精确探测器,被广泛应用于成像与谱学应用领域。同时,greateyes公司也生产用于太阳能产业的电致荧光与光致荧光检测系统。 产品介绍:greateyes基于独特的平台概念,提供用于紫外、可见和近红外的成像和光谱应用的大面阵相 机。深度冷却、高品质的CCD相机传感器具有超低噪声,可优化微弱信号的探测。采用不同的像素模式、传感技术以及传感涂层以满足不同需求的成像或光谱应用。全帧CCD传感器集成在真空密闭腔室里,拥有多级半导体冷却以及单一光学窗口。相机提供丰 富的功能,例如灵活的像素联用操作、不同的触发和同步模式、可调的软件基线、传感器和散 热系统的温度监控。 主要特点: 结构紧凑灵活的联用模式量子化效率高达98%满井容量高达700.000 eˉ深度制冷温度低至-100°C最小读出噪声低至3.5 eˉ18 bit 动态范围水冷和强制风冷性性能参数:典型应用:活体荧光生物成像天文观测LIBS 光谱仪中子层析成像EL / PL 成像超冷量子研究创新点:与上一代全帧CCD相机相比: - 新的ELSEs相机整体的电子学才用全新的设计的,读处噪声更低,由于的制冷温度从之前的-60° 提升到了-100° C。 - 新一代的ELSEi相机才用全新的工业外壳设计,不仅性能优越而且美观。 -才用千兆网和USB双数据结构,可以应用不用传输距离的需求。 Greateyes 全帧CCD相机 光谱系列
  • 空间引力波探测星间激光链路构建研究中取得进展
    太极计划通过卫星编队的形式进行空间引力波探测,而构建星间激光链路是其中的关键环节之一。相比应用于星间激光通信、重力场测量等领域的传统星间激光链路构建任务,太极计划需应用有限的星上资源实现三百万公里超远距离激光捕获及1 nrad/Hz1/2量级超高精度指向,因此其实现难度要大得多。为此,提出采用三级捕获探测方案, 通过星敏感器(STR)、CMOS捕获相机及四象限探测器(QPD)逐级探测压制激光指向偏差。目前对该方案的研究仍停留在仿真模拟及关键技术原理方法学论证阶段,并未充分考虑各阶段之间系统参数及核心探测技术之间的耦合关系,亟需通过全流程地面模拟实验进一步验证激光链路方案主要技术指标的可行性。针对上述问题,力学所引力波实验中心与国科大杭州高等研究院太极团队核心成员高瑞弘博士开展了面向太极计划的超高精度星间激光链路构建地面验证技术研究,设计并搭建了激光捕获跟瞄一体化地面模拟实验系统(如图1所示)。该系统在完整还原捕获跟瞄方案光学系统及实施流程的基础上充分考虑了对激光远场波前、高斯平顶光束接收、弱接收光强等空间实际运行情况的模拟。系统采用小口径光阑结合大发散角出射光,依据合理的参数设计及器件选型,在实验室近场传输情况下实现了双端近似夫琅禾费衍射模拟及高斯平顶光束接收。图1 捕获跟瞄一体化地面模拟实验系统实物图。光学平台上放置有CMOS及QPD两级探测器,利用自研的上位机软件可实现捕获-跟瞄全流程自动模拟。模拟实验采用DWS信号实时监测激光指向角度变化,图2所示的实验数据展示了由初始指向—扫描开环捕获—闭环捕获—精密指向的全流程指向角度变化,实现了对初始时刻百微弧度量级指向偏差的逐级压制。图2 捕获-跟瞄全流程模拟实验yaw方向角度变化。在激光捕获探测技术方面,首次提出并采用了改进的质心算法,在百皮瓦级弱光情况下实现了亚像素级光斑中心定位精度。在QPD前设计了共轭成像系统,降低了beam-walk对DWS技术非线性误差产生的影响,提高了精密指向阶段角度测量精度。在QPD探测器处,激光捕获及激光精密指向结果如图3所示,对应到实际400倍放大率的望远镜前均能满足太极计划要求,充分验证了目前拟采用方案的可行性。图3 (a)激光捕获完成后角度残余误差示意图。(b) 激光精密指向阶段残余指向抖动幅度谱密度曲线。综上所述,该项研究工作从物理实验的角度出发,设计并搭建了星间激光链路构建地面模拟实验系统。一方面为相应关键技术研究提供了模拟实验平台,验证了关键技术间的耦合关系,提出方法学上的改进策略并指导器件参数选择;另一方面,充分验证了整个方案的可行性,为未来方案转入工程化实现阶段提供完备的理论验证及技术支持。相关研究成果近期在国际顶级光学期刊《Optics and Lasers in Engineering》上发表。
  • 强悍智能!奥林巴斯DP28和DP23显微镜相机全新上市,实现工业成像简化
    全新DP系列相机具备能够简化工业显微镜成像的一系列智能功能和精确的色彩精确度。具有4K分辨率的DP28相机能够提供无噪点的高分辨率图像,而DP23相机则在全高清分辨率与便捷功能之间实现平衡,几乎对所有工业成像应用均可实现出色的价值。 显微镜相机用于检查制造材料的质量,确保其不存在缺陷。清晰的图像和准确的色彩还原是用户能够发现细微缺陷的必备关键性能。奥林巴斯DP28和DP23相机所具备的出色图像质量和智能功能有助于快速高效执行成像任务。(DP28拍摄)以舒适的方式在屏幕上查看图像DP系列显微镜相机让用户不必通过显微镜目镜观察,而是以舒适的方式在屏幕上观看图像。为了获得平滑、超清晰的4K图像,DP28相机配备了890万像素CMOS传感器和全局快门。640万像素的DP23相机在进行快速样品扫描时能够以每秒60帧的速度拍摄高清图像,并可提供高达FN25的视场,让用户一次即可查看更多样品,并用很短时间就可将小尺寸图像拼接在一起。*智能功能让分析和检查工作得到简化这款相机的功能让普通成像任务更加轻松,用户只需将注意力集中在屏幕上,不必花费时间进行调整。关键功能包括可在长时间曝光成像期间以高帧率在弱光条件下获得出色图像质量的快速实时功能,以及快速识别样品哪些区域处于聚焦状态的聚焦峰值功能。* 高效的远程协作包括图像、注释和分析数据的所有关键数据均可在本地或远程显示和共享。另外这两款相机还可与奥林巴斯Stream™ 2.4.4版软件兼容进行复杂或高级图像分析,从而进一步简化您的工作流程。** 强悍的功能、精确的色彩精确度以及更宽视场的4K(DP28)或全高清(DP23)分辨率让DP28和DP23相机能够提供高质量的图像并快速高效完成常规成像任务。*在与0.35X TV(DP23)配合使用时。**奥林巴斯Stream与远程共享功能不兼容。
  • 关亚风团队“微光探测器(光电放大器)”通过成果鉴定
    1月27日,由大连化物所微型分析仪器研究组(105组)关亚风研究员、耿旭辉研究员团队研发的“微光探测器(光电放大器)”通过了中国仪器仪表学会组织的新产品成果鉴定。鉴定委员会一致认为:该产品设计新颖、技术创新性强,综合性能达到国际先进、动态范围和长期稳定性能达到国际领先水平,同意通过鉴定。  微光探测器是科学仪器和光学传感器中的关键器件之一,广泛应用于表征仪器和化学分析仪器中,如物理发光、化学发光、生物发光、荧光、磷光、以及微颗粒散射光等弱光探测中,其性能决定着光学检测仪器的灵敏度和动态范围指标。该团队经过十五年技术攻关,成功研制了具有自主知识产权的高灵敏、低噪音、低漂移的AccuOpt 2000系列微光探测器(光电放大器),并批量生产,用于替代进口光电倍增管(PMT)、制冷型雪崩二极管(APD)和深冷型光电二极管(PD)对弱光的探测。  该微光探测器已形成产品,在单分子级激光诱导荧光检测器、黄曲霉毒素检测仪、深海原位荧光传感器等多款仪器上应用,替代PMT得到相同的检测信噪比和更宽的动态线性范围。经权威机构检测和多家用户使用表明,该微光探测器具有比进口PMT更好的重复性、稳定性和性能一致性,具有广阔的应用前景。  由于疫情原因,鉴定会以线上会议方式召开。该项目研发得到了国家自然科学基金、中国科学院重点部署项目等资助。
  • 英国新型激光雷达系统,使超快的低光检测成为可能
    近日,英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统,其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度,即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息,可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构,也可用于监测或勘测水下考古遗址,以及用于安全和防御等领域。 在水下实时获取物体的3D图像极具挑战性,因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力,即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中,研究人员设计了一个激光雷达系统,该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测,这一方法使超快的低光检测成为可能,并在光子匮乏的环境(如高度衰减的水)中大幅减少测量时间。激光雷达系统通过测量飞行时间(激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间)来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间,研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子,使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。他们还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法,并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明,在3 m距离的受控高散射场景中,3D成像取得了成功。量子检测技术在陆地上的应用,较多见诸报道。其实这种技术在水下的应用,同样空间广阔。例如,利用它进行海底地形勘测、水下考古、海底设备检测等等。不过,将这种技术应用于水下,绝对不意味着将其直接“照搬”。以在海洋中的应用为例,需要考虑海水的腐蚀性、洋流的运动、海底光照条件等多种特殊因素。因此需要使用特殊的耐腐蚀材料,进行特殊的设计,以更加适应水下环境的应用。
  • SPECIM IQ | 开创性小型手持智能型高光谱相机如何精准进行植物表型鉴定和病害检测?
    导读 高光谱成像传感器是近几年研究用于监测不同环境中农作物和植被的有效工具。植物的生理学,形态学或生物化学信息可以通过非接触的方式以及不同尺度下评估。例如,利用高光谱传感器用于植物表型分析或农业中的生理胁迫研究。截至目前,市面上有各种非成像和成像高光谱传感器可供选择,这些仪器进行测量的过程相当复杂。因此,现代化检测及研究中对易于用户操作的高光谱传感器的需求日益增加。芬兰新发布的一款新型小型手持式智能型高光谱相机——SPECIM IQ,就是基于用户的现代化便携操作而设计的。SPECIM IQ的机身小巧轻便,只有1.3kg,实现轻松手持操作;同时在相机中直接集成了操作控制系统,通过相机自带的触摸屏就可实时实现基本数据的采集和分析过程(如预处理和分类例程),实现智能化操作。便携手持、现场实时快速检测、全自动智能分析、高质量数据,相信 SPECIM IQ 如此多的现代化特征会让您的高光谱研究更加得心应手!以下我们将SPECIM IQ采集的高光谱数据与已经十分成熟高光谱成像仪技术SPECIM V10E 进行定性对比,发现SPECIM IQ便携手持的设计并未影响到相机的数据准确性,一致地获得了高质量高光谱数据。同时,手持智能型SPECIM IQ还可以实现对植物表型的鉴定以及病害研究检测等,在植物科学研究及其他领域具有无限可能。1、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ与SPECIM V10E的定性对比 通过与性能的SPECIM V10E相机对比,我们评估了新型SPECIM IQ的成像质量。SPECIM V10E在推扫式高光谱相机领域是一款具有代表性且广受好评的产品,与SPECIM IQ具有相同的光谱范围(400-1000nm)。在实验过程中,通过采用4倍的光谱合并,达到与SPECIM IQ相似的光谱采集,共有211个波段,每行数据具有1600个像素。研究人员利用两款设备分别在室内(卤素灯光源)和室外(自然光光源)对具有不同颜色的样本:纸片和聚乙烯胶片,进行了高光谱数据采集和对比。 图1 智能型高光谱相机SPECIM IQ(207mm*91mm*74mm) 经过对比,得到如图2所示结果。对相同样本,两款设备采集的光谱形状高度重合:实验室的平均值是0.009,室外平均值为0.043。SPECIM IQ和SPECIM V10E的平均标准偏差分别为室内(0.017和0.021)和室外相同(0.029和0.029),但SPECIM IQ更为均,SPECIM V10E在光谱边界处具有更高的噪声水平(400 -450nm和400-450nm)900-1000nm,见图2)。研究表明,除了925-970nm范围内的大气水汽吸收带之外,周围光谱的原始信号较弱,导致反射信号的快速增加。 图2 平均光谱包含绿色纸片(A)和紫色聚乙烯片(B)的标准差,C表示室内测试的不同颜色的样本 图3 室外数据的光谱对比(A-D):绿色纸片、暗黄色纸片、紫色聚乙烯胶片以及蓝色聚乙烯胶片 2、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ对拟南芥的生理胁迫研究 通过植被指数可评估不同状态下植被的生理结构和功能特性,包括生物量、冠层结构、叶面积指数、叶绿素含量以及植物冠层的光利用效率等。研究人员利用SPECIM IQ对拟南芥的两个变种在胁迫状态下的生理状态分别进行了研究。由于缺乏PsbS蛋白质和紫黄质脱环氧化酶,拟南芥的变种样本对光能量利用能力减弱(非光化学淬灭),但在室温条件下可正常发育,在高光照条件下,突变体可能受光损伤,这些都是肉眼无法察觉的。利用SPECIM IQ对18个样本进行数据采集,并对所采集的数据进行植被指数计算,在此基础上,对样本的叶绿素含量和类胡萝卜素转化的敏感程度进行了评估(图4)。 图4 在非胁迫适应(NSA)和胁迫适应(SA)拟南芥野生型(Col-0)和PQ缺陷突变体(npq1和npq4)之间观察到的差异。 左侧面板显示选定感兴趣区域的假彩色图像(A) NDVI(C) REIP(E) 和由SPECIM IQ采集数据计算的PRI(G)。 右侧面板显示计算出的平均值和标准差(B) NDVI(D) REIP(F) 和PRI(H)从三个单的植物随机分布在成像框架,不同的字母表示基于LSD的显着差异(a = 0.05)。 研究表明,SPECIM IQ可用于拟南芥中叶绿素(NDVI)和叶黄素(PRI)的含量的检测,并能评估植株样本的状态。通过验证具有代表性的植被指数,可为其它植被指数的评估计算提供样例,并为在植被研究领域获得更多生理信息奠定了基础。 3、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ对大麦白粉病的研究 高光谱成像作为非接触式的测量传感器,在植物疾病严重程度与宿主植物对特定植物病原体的易感性的评估方面有很大的应用。本研究利用SPECIM IQ评估了不同大麦品种在冠层尺度上的白粉病严重程度,并对品种Milford和Tocada进行了4个和7个不同的白粉病易感性等的比较。研究准确地检测了两个品种的白粉病症状,并通过高光谱成像结合数据分析方法评估品种的不同疾病严重程度。研究人员利用SPECIM IQ对在温室中培养的360个大麦植物样本(稳定的漫射光条件下培养)进行检测,并使用的白色参考板(见图5)和SPECIM IQ的内置功能对高光谱数据进行归一化。研究人员利用SPECIM IQ Studio的光谱角匹配方法(SAM)进行感染检测并与支持向量机分类(SVM)方法进行对比,检测到上部叶中具有类似病状的区域。 图5 使用光谱角匹配(SAM)和支持向量机(SVM)对白粉病进行分类,图像左侧包含白色参考面板研究表明,大麦白粉病的样本检测到的疾病症状分别为所有植物像素的25.8%和4.4%,而健康部分只有2.0%和2.2%。现有的错误分类主要是白色参考边界处(看起来像叶面上的白色菌丝体)混合像素的影响。为了消除这种系统偏差,通过减去错误分类像素量来确定疾病严重程度,预测分析的品种的2.2%至23.7%的强烈差异。因此,SPECIM IQ可用来测量评估复杂冠层的疾病严重性,控制光源照明条件保证高信号质量,此项研究也证明SPECIM IQ空间分辨率足以确定大麦叶片上的单一症状。4、总结 手持智能型SPECIM IQ相机在植物生理和病害检测中具有巨大潜力。通过SPECIM IQ与SPECIM V10E室内和室外环境中对不同材质色卡辐射测量评估,得到两者的光谱特性高度一致性。根据植被指数分析得到的结果表明手持智能型SPECIM IQ在植物研究和表型分型策略的背景下的应用潜力:对于白粉病的评估,表明SPECIM IQ具有足够的测量能力,并且与SVM相结合,在量化中对视觉评估的高度一致性。作为新智能型的高光谱相机设备,手持式SPECIM IQ除具有高精度的数据质量外,其设备本身具有高紧凑性、可移动性强和快速集成处理能力,为科技新领域的应用创造了有利条件。手持智能型SPECIM IQ的发布让高光谱传感器技术以实验室设备的质量水平传输到温室和现场,而无需任何载体平台或控制和存储设备,因此,该款设备的诞生无疑可以支持各个场景下的不同应用,并推动现代高光谱技术在更多领域的发展和影响。 相关产品及其链接1、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ:http://www.instrument.com.cn/netshow/C282348.htm 2、芬兰SPECIM高光谱航空遥感成像系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/C160539.htm 3、芬兰SPECIM 工业高光谱相机FX系列:http://www.instrument.com.cn/netshow/C265811.htm
  • 新品上线立鼎光电短波红外相机仪器系列分享
    西安立鼎光电科技有限公司自成立以来,一直致力于短波红外成像技术开发与应用。结合市场需求,立鼎团队不断将产品迭代与优化,推出了一系列经典产品,性能可靠,价格合理,深受国内外行业用户的信赖。立鼎光电短波相机研发历程⏩ 2016年 组建团队,研发短波红外相机。⏩ 2017年 完成非制冷相机的研制并投入市场,反馈良好。⏩ 2018年 640×512(15μm)短波非制冷相机量产;同年,立鼎首版640一级制冷相机亮相深圳光博会,获得客户好评。⏩ 2019年 优化相机功能:增加GigE 、SDI接口,增加可供用户选择的跟踪功能;同年,完成高速短波红外相机的样机设计。⏩ 2020年 成功研发出第一代60Hz高速短波相机样机,并开始研发二级制冷科研级短波红外相机;同年,完成了320短波红外相机及扩展波段相机的研发及量产。⏩ 2021年 推出TE4深度制冷相机,制冷温度最低可达-80℃;同年推出1550nm激光通信专用短波红外相机。⏩ 2022年 研制多级深度制冷短波相机、全国产化短波红外相机、线阵短波红外相机、300/400Hz高速短波相机以及高光谱短波相机。立鼎光电短波红外相机系列分类经济型:采用非制冷铟镓砷探测器,结合专业散热结构,该型相机结构小、重量轻,方便集成在各类光电系统中。可以提供专业的定制化服务,旨在为用户提供小型化、轻量化、定制化产品解决方案。制冷型: 采用热电制冷铟镓砷探测器,能够很好的抑制芯片暗电流,从而提升成像质量,此系列可选配扩展型 InGaAs 焦平面探测器,可将探测范围扩展至1.1μm-2.2μm波段。旨在为用户提供更专业的高性能相机,以满足基础型相机无法达到的性能要求。科研型:采用了高性能的TE + air cool制冷设计,芯片温度最低可降至-80℃,在超长的曝光时间下工作,图像也能具有较高的信噪比。该型产品旨在满足高端用户或科研级用户在各种高要求/高精度场景下的应用。可提供集成多种图像算法的专用软件,为用户提供更好的使用体验。立鼎短波红外相机型号命名规则下图为立鼎短波相机命名规则。通过此规则,可以直观、快捷的了解到一型号产品的重要参数。或在选型中更方便快捷的选择项目所需对应规格的相机。立鼎短波相机的应用硅锭杂质检测液晶面板异型贴合半导体检测全息光学中的应用激光光斑捕获追踪海面观测透雾成像太阳能电池板检测生物成像激光光束质量分析晶圆切割获取更多信息可通过仪器信息网和我们取得联系400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司是一家专业从事红外、激光类产品及光电测试仪器设备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的高新技术企业。公司专注于为客户提供从元件、组件、部件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外相机(系统)在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求定制的多款光电测试仪器设备,为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 勤翔推出冷却CCD荧光及化学发光成像系统
    ClinxChemiScope系列荧光及化学发光成像系统是一款同时适用于荧光成像分析及化学发光成像分析的仪器。系统选用高分辨率数字冷却CCD相机结合高通透镜头系统,使其能够捕获到信号极其微弱的荧光及化学发光样品图像,并且能够最大程度的降低噪音,减少背景,提供出色的图像清晰度。激发光源及滤光片可根据用户的不同需求进行定制,扩大了荧光/化学发光成像的应用范围,是目前用于生命科学领域中功能性最强、性价比最高的研究工具之一。 随着生物科研的日益广泛和深入,客户对荧光及化学发光分析的检测仪器的需求愈来愈多,要求也越来越高。针对目前国内高端化学发光成像系统基本依赖进口的现状,我们自主研发生产了高性价比的ChemiScope系列荧光及化学发光成像系统,无疑为我们中国的生物科研人员提供了更好的选择。
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