纤维特性

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  • 欧维特 Euro Vector欧维特元素分析仪耗材配件 其他元素分析仪配件
    【CHNOS洽诺斯】供应意大利欧维特 Euro Vector,英国 Sercon,意大利歌思Costech 元素分析仪耗材配件和标准物质。供应配套产品维特 Euro Vector,英国 Sercon,意大利歌思Costech的仪器型号:欧维特Euro Vector : EA3000 , EA3017 N/PROTEIN , EA3024-IRMS Sercon : Integra 2 CN , SerCon 20-22 , GEO 20-22 歌思Costech : ECS4010 N/CN, ECS4024 CHNS/O, Picarro MS-CRDS, ESD 100. 【CHNOS?洽诺斯】长期供应下列常用产品:样品容器:锡囊,超净锡囊,银囊,超净银囊,锡箔盘,液体锡囊,液体银囊。标准物质:乙酰苯胺,磺胺,4-氟苯甲酸,尿素,蒽,乙二胺四乙酸,硫酸阿托品,阿托品,胱氨酸,双噻酚BBOT,苯甲酸,烟酸,1-氯-2,4二硝基苯,蛋氨酸,润滑油,土壤CN系列,L-NS低氮硫标准物质。催化剂及助剂:线状氧化铜,三氧化二铬,四氧化三钴,镀银氧化钴,三氧化钨,氧化钨/氧化铝,氧化镁除氟剂,氧化亚镍,氧化催化剂,线状还原铜,线状镀银铜,电解铜,五氧化二钒,四氧化三铅,卤素吸收剂,镍棉,镀镍碳,玻璃碳屑。吸收剂和填料:高氯酸镁,分子筛,碱石棉(NaOH),碱石灰,石英棉,石英屑,银棉,硅藻土。预装反应管:EA3000, ESC4010, ESX4024, SerCon CHN/CN/N,CHNS/CNS/S,O单炉反应管,双炉反应管,蛋白质单炉反应管,蛋白质双炉反应管,双炉氧化管,双炉还原管,土壤测定反应管。分离柱:CHN、CN、CHNS、S、O、N 不锈钢/聚四氟色谱分离柱配件:自动进样器,样品盘,滑动杆,进样器锥,进样器滑块,冷却电风扇,加热元件,铂/铂铑热电偶,打印热敏纸,镍片。工具:装取样品工具盒(装样模板,弯头镊子、平头镊子、尖头镊子,大样品勺、中样品勺、小样品勺);固体制样放样工具(样品盒,玛瑙研钵,固体杯模和压样器);液体取样封样工具(液体样品瓶,微量移液管,液体容器密封装置);装取催化剂工具盒(手钻,长钩,填料棒,试剂勺,漏斗)。 【CHNOS洽诺斯科技】您身边的元素仪耗材厂商,供应性价比高、种类齐全的国产与进口产品,产品质量和品牌信誉双重保障,一站式采购,24小时内发货。用于Elementar,Thermo,Euro Vector,Costech,SerCon,Perkin Elmer,Exeter,Jena,Shimadzu,Leco,Horiba,Eltra,Bruker等公司仪器。长期对大专院校、科研院所、检验检疫局、仪器公司、仪器代理商供货,还提供专业的仪器使用维护和样品分析方面的技术咨询。 如有任何需求,请随时联系我们。您可以拨打热线电话,或邮件、QQ留言,还可登陆我公司网站浏览详细信息,洽诺斯人将竭诚为您服务。
  • 碳纤维滤芯
    炭纤维滤芯 炭纤维滤芯主要是不仅具有炭材料固有的本质特性,还具备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代吸附材料。炭纤维滤芯用途:用于纯水、电镀液、石油化工、医疗制药、食品、饮料等行业过滤。炭纤维滤芯特点:本产品由活性炭纤维加载体制成,具有良好吸附性,可吸附有机物、重金属离子、流体中带电离子的物质。炭纤维滤芯规格:长度:10"、20"
  • 炭纤维滤芯
    炭纤维滤芯 炭纤维滤芯主要是不仅具有炭材料固有的本质特性,还具备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代吸附材料。炭纤维滤芯用途:用于纯水、电镀液、石油化工、医疗制药、食品、饮料等行业过滤。炭纤维滤芯特点:本产品由活性炭纤维加载体制成,具有良好吸附性,可吸附有机物、重金属离子、流体中带电离子的物质。炭纤维滤芯规格:长度:10"、20"

纤维特性相关的仪器

  • 二十一世纪以来,全球化以及竞争压力要求各个公司从操作的各个方面提高效率,其中包括更好的分析方法。很快将不可能接受等待好几个小时才得到纤维含油率结果的现状。超出检测限的判断太滞后可能意味着产生废品或减少了高价值产品的价值。因此,现在采用快速、准确、非破坏性、无溶剂的先进的分析技术来测定纤维含油率。操作为用户友好同时测量可以由靠近生产线的工厂操作员进行。今天,采用布鲁克Minispec纤维含油率分析仪可以在1分钟内测得纤维中油剂含量,例如:纤维含油率(OPU), 光纤涂层(FOF)以及纺纱涂层(FOY)。介绍纺纱油剂是在纤维生产过程中为了改善纤维在下游处理成纺织品以及各种工业产品所添加的。可以避免静电、保证润滑、并改进丝的弹性。在纤维表面适当涂一层使得纤维更平稳地通过纺织机器、操作更快。非纺织品在生产过程中没有经过编织,因而也没有从油剂带来的改善处理以及其他功能的好处。因此,纺纱油剂含量以及纺织品的涂层对操作效率是现而易见的,需要控制得尽可能快并且很频繁。Minispec已经证实对这个问题是很好的解决方案,在数秒钟内可以完成分析,远远比传统湿化学分析方法快得多。 NMR核磁共振方法原理纤维的TD-NMR信号通过一个典型的衰减行为展示了不同成分的各个特性。 尽管纤维的信号衰减很快,纤维中的水分却显示为中等驰豫行为。把二者很好的分离开即为纺纱油剂的NMR信号。因此,纤维含油率可以用常规TD-NMR方法观察并进行定量分析。 布鲁克通过大量研究已经证实:TD-NMR方法适用于各种纤维和纺纱。 基于多年经验,众多已证实的方法已经发表,例如:技术的以及纺织纤维 多纤丝、单纤丝、人造短纤以及纺织品样品 聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈纤维和纱线聚丙烯、聚乙烯非纺织品
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  • 山东地磅厂家维特沃斯直销SCS-3t称重地磅--产品简介: 精密称重电子地磅采用全钢结构秤台、结构紧凑、外型美观、数字显示操作方便、迅速准确、具有置零、去皮、零点跟踪等功能。山东地磅厂家维特沃斯直销SCS-3t称重地磅--详细介绍:1).安装方式:浅基坑/无基坑2).安全超载:秤体125%;传感器150%3).工作电源电压:AC 220V+10%,50Hz。4)传接线盒采用优质不锈钢制作,防止锈蚀。5).传输线缆按国家标准规范进行安装防护,布置整齐合理。6).设备的信息采集稳定、精确、可靠。打印输出便捷,高速、噪音低可靠耐用。秤台设计结构合理,整体刚性好,保证长期使用不变形,保证秤体的计量精度。7).所有需要涂漆的表面在涂漆前进行彻底的外观质量和除锈处理。钢结构表面喷砂预处理,满足秤体整体耐磨、耐压、耐酸、耐碱以及防腐能力强的要求。8).秤台使用冷弯U型钢与钢板焊接,组成稳定的箱梁结构,选用国内知名钢铁企业钢材。9).零件材料质量符合国家规范中标准规定。两年质保,十年放心使用备注说明:可定制,以上价格仅供参考,设备出厂时已安装调试好,青岛地区可上门服务。
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  • 微纤化纤维素Microfilmed Fiber Cellulose微纤化纤维素Microfilmed Fiber Cellulose(简称:MFC)是一种新型的纳米级功能材料,直径在1~100nm之间,长度为不到20μm的高度润胀的胶体状纤维素。一种新型高效的环境友好型MFC微纤化纤维素,适用于各种极性有机体系和水性体系,能控制黏度,改善环氧水性分散体的触变性。在实际工业应用中,微纤化纤维素不仅可提高流变性和稳定性,而且还能用于制备优质的水性或极性有机体系。MFC来源于一种可再生的原材料:特种纤维素,对于胶黏剂、密封剂、涂料、造纸制造商来说,MFC是一种突破性的新型替代产品。从产品市场应用情况来看,造纸业是目前微纤化纤维素(MFC)纤维市场中应用最广泛的。微纤化纤维素可作为造纸添加剂,用以生产更轻、更坚固的纸和纸板,既可以降低生产成本,又可以增强纸张的特性(例如孔隙率更低、印刷质量更高和透明度更低)。伴随着我们对环境的日益关注、市场对产品使用的更大的可持续性推动、以及不断增加的资源限制对生物基产品的需求改变,对MFC微纤化纤维素需求的增长也越来越快速。PMFCM微纤化纤维素监测系统可用于实时监测浆料中的纤维特性,针对传统纤维和纤维化纤维皆可获取其尺寸和形态数据,该系统可选配自动稀释单元,可适应各种浓度的浆料的全自动在线监测。测试结果包括:纤维长度、纤维细度、Fibrillation Index原纤化指数、纤维形态(转曲、卷曲、其他形态)。
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  • 异性纤维的特性!

    异形纤维:经一定几何形状(非圆形)喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。异形纤维具有特殊的光泽、蓬松性、抗起球性、回弹性、吸湿性等特点。中空纤维:贯通纤维轴向且管状空腔的化学纤维。可通过改变喷丝孔形状获得。特点是密度小,保暖性强,适宜做羽绒制品。复合纤维:由两种及两种以上聚合物,或不同性质的同一聚合物,经复合纺丝法纺制而成。分并列型、皮芯型、海岛型。并列型纤维特点可产生类似羊毛的弹性和蓬松性。并列型纤维特点可兼有两种或以上纤维的优点。海岛型可制得中空纤维、细旦、超细旦纤维。用于仿制毛型、丝绸型、防水透湿织物等。超细纤维:单丝线密度较小的纤维。特点是抗弯刚度小,制得的织物细腻、柔软、悬垂性好,纤维比表面积大,吸湿好,染色时有减浅效应,光泽柔和

  • 【原创大赛】热稳定化过程中PAN纤维特征结构的氧化行为

    【原创大赛】热稳定化过程中PAN纤维特征结构的氧化行为

    在PAN纤维的热稳定化过程中,环境中的氧对特征结构的形成起到了至关重要的作用。有研究表明PAN纤维中的环化结构是发生氧化反应的前提条件,同时氧气还可以促进辖内中更多环化结构的生成。1、 PAN纤维特征结构在后续氧化反应过程中的演变将在惰性气氛下250℃热处理12h的PAN纤维进行不同温度空气气氛的热处理,将得到的纤维进行核磁测试,如图1所示。观察图1中的核磁谱图,可以发现与环化纤维相比,145-170ppm之间的三个特征峰由原来的三个峰逐渐变成一个155ppm处尖峰,这是由于与150ppm和164ppm处特征峰相比,155ppm处特征峰强度逐渐增加,其峰型将其他特征峰掩盖。因此,将核磁谱图进行分峰处理,分析三处特征峰即他们代表的三种特征结构在氧化反应中的演变规律。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567675_3043450_3.jpg图1环化纤维经不同氧化温度热处理后的核磁谱图从图2中可以看出,在后续氧化反应过程中亚胺结构含量随着氧化温度的升高而不断降低,说明在氧化处理过程中亚胺结构继续向其他结构转变,且随着热处理温度的升高转变的越多;而图中共轭结构含量基本保持不变,烯胺结构结构含量随着温度的升高而不断增加,说明在后续氧化反应过程中亚胺结构只发生异构化反应生成烯胺结构,而不再继续脱氢向共轭结构转变。与环化纤维对比,经过氧化热处理过的PAN纤维核磁谱图中出现了176ppm处特征峰,该特征峰代表C骨架上的C=O,说明环化纤维发生氧化反应主要生成了C=O。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567676_3043450_3.jpg图2176ppm处特征峰相对含量随热处理温度的变化http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567677_3043450_3.jpg图3136ppm和28ppm处特征峰相对含量随热处理温度的变化为了研究三种特征结构在空气气氛下的氧化行为,观察图3中136ppm和28ppm处特征峰相对含量的变化。可以看出136ppm处特征峰相对含量没有变化,表明此处的C原子没有发生氧化反应,这与前面共轭结构含量不发生变化的现象一致,共同说明了在后续氧化反应过程中,PAN纤维中亚胺不再向共轭结构转变,且共轭结构不会被与氧发生化学反应。而28ppm处特征峰相对含量随着氧化温度的升高而不断降低,说明此处的C原子被氧化形成了羰基结构,也就是说亚胺结构和烯胺结构在空气气氛下可以发生氧化反应形成相应的羰基结构,如图4所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567678_3043450_3.jpg图4热稳定化过程中PAN纤维特征结构发生的的氧化反应2、 PAN纤维特征结构的氧化特性http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567679_3043450_3.jpg图5PAN原丝在空气气氛下的DSC曲线图5为PAN原丝在空气气氛下的DSC曲线,图中出现了a和b两个放热峰,a峰代表在空气气氛下氰基发生的环化反应,b峰代表环化结构发生的氧化反应,而将经过惰性气氛热处理过的纤维进行空气条件下的热处理时,出现了图6所示的情况。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567680_3043450_3.jpg图6经惰性气氛不同温度下恒温热处理12h的PAN纤维在空气气氛下的DSC曲线DSC曲线中出现了除a和b两个峰以外的c峰,这个放热峰代表纤维中已经存在的环化结构发生的氧化反应。随着惰性气氛下热处理温度的升高,c峰强度逐渐增加,a峰和b峰的强度逐渐降低,这是由于随着热处理温度的升高PAN纤维中已存在的特征结构越多,代表这部分特征结构发生的氧化反应的c峰强度也越来越高,而PAN纤维中未发生反应的氰基越来越少,氰基在空气气氛中发生的反应也较少,从而导致a峰和b峰强度的降低。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509241548_567681_3043450_3.jpg图7特征结构含量和c峰峰面积与温度的关系PAN纤维中烯胺结构含量与c峰峰面积的关系作图(图7),可以看出,烯胺结构含量与Ac存在着较好的线性关系,说明PAN纤维中烯胺结构的存在对纤维氧化反应的放热有着较大的贡献。而且烯胺结构(-CH2-C=C-NH-)中CH2上的氢很活泼,容易与氧发生反应,因此可以认为与其他特征结构相比PAN纤维中形成的烯胺结构较容易发生氧化反应。3.2.3小结在预氧化过程中,PAN纤维中共轭结构不易发生氧化反应,而亚胺结构和烯胺结构发生氧化反应生成C=O结构。将充分环化的纤维在空气气氛下热处理,在氧气的促进作用下,亚胺结构不会脱氢生成共轭结构,而是向烯胺结构转变,且随着氧化温度的升高而转变的越多。将在惰性气氛下经不同温度热处理得到的PAN纤维进行空气气氛下的DSC分析,通过对氧化反应放热量和特征纤维的结构含量变化的关系,认为烯胺结构比其他特征结构更容易发生氧化反应。

  • 阻燃粘胶纤维

    阻燃粘胶纤维用阻燃剂中的有机化合物或含磷、卤的无机物会污染环境,因此无毒或低毒、污染少、对环境友好的无机阻燃剂及纳米无机阻燃剂是粘胶纤维阻燃化的发展方向。目前,粘胶阻燃纤维采用纺前注射技术及特殊的粘胶生产工艺,攻克了无机粒子在原液中的分散问题,制备了具有高效阻燃的粘胶短纤维。无机粘胶阻燃纤维成为了环境友好纤维材料,主要代表有棉型、中长型、毛型阻燃纤维。 粘胶阻燃纤维在增添防火性能的同时,还保持了天然的抗静电性,有效减少电弧灼伤和防止静电产生,适于在有电弧或防爆场所使用。它极佳的吸湿排湿性,使得穿着时舒适透气,在高温环境下有利于汗液排出。同时还具有天然纤维上色容易、染色鲜艳、色牢度好的特点。吉林化纤生产的粘胶阻燃纤维拥有抗火隔热不熔融滴落等特性,同时保持了粘胶纤维原有的天然纤维特性。产品广泛用于安全服饰、装饰等领域,如消防装备、服饰,军用警用装备、服饰,工业用热防护服饰,防溅落防护服,阻燃装饰用品。

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  • 赋能实验室数智化转型 思诺维特2024 STARLIMS中国用户大会圆满召开
    9月20日,由思诺维特联合STARLIMS共同举办的2024 STARLIMS 中国用户大会在杭州盛大开幕。本次大会以“同心聚力 智启未来”为主题,来自制药、临床、制造业、第三方检测机构等众多行业的数百家企业高管齐聚一堂,共同探讨智慧实验室建设,探寻企业数智化转型路径。当前,千行百业都在进行数字化转型,甚至向数智化高歌猛进,检验检测行业也不例外。《智能检测装备产业发展行动计划(2023—2025年)》指出,要强化检测技术与新一代信息技术深度融合,推进人工智能、5G、大数据、云计算等新技术融合应用,提升智能检测装备感知、分析、控制、决策能力和水平。检验检测发展面临着新的机遇与挑战,本次大会旨在探讨通过如何加强实验室信息化建设,创新发展机制,依托科技创新,推动企业数智化高质量发展。思诺维特总经理夏敬国先生大会上,思诺维特总经理夏敬国先生作开场致辞,夏总首先对参加大会的嘉宾们表示了热烈的欢迎,随后讲述了思诺维特和STARLIMS深度的合作及未来思诺维特重点发展方向。夏总表示,公司将持续加大研发投入力度,积极布局以质量和研发相关的产品及解决方案,为行业数字化转型发展贡献自己的力量。STARLIMS全球渠道总监&北美商务总监Gregory Emmert详细介绍了STARLIMS产品的新技术以及未来技术发展路线,STARLIMS将持续投入产品的技术研发,为用户提供全球最新的信息技术应用,持续不断地通过信息化技术助力企业发展。思诺维特商务总监赵婷女士思诺维特商务总监赵婷女士分享了思诺维特发展历程及主营业务。作为国内领先的应用系统和技术服务供应商,思诺维特主要为制药、生物技术、研发实验室、第三方检测、高端制造、临床医学等行业数百家企业提供STARLIMS一体化解决方案。凭借着专业的技术能力和丰富的实施经验,思诺维特多次获得客户的高度认可。STARLIMS亚太区渠道总监Roy Ho先生STARLIMS亚太区渠道总监Roy Ho 先生展示了 STARLIMS高级分析(AA) 解决方案。STARLIMS高级分析解决方案可以满足现代实验室所有数据分析和可视化的需求,无缝集成于STARLIMS一体化平台。思诺维特咨询总监吴友茂先生思诺维特咨询总监吴友茂先生指出,实验室数字化转型需要实现流程化、规范化、标准化、无纸化、自动化和智能化,而建设数字化智能研发实验室的主要思路是一个中心—数字化研发平台、两层展示—可视化综合管理平台、三类自控—自控管理平台。此外,吴总还重点针对STARLIMS一体化解决方案进行了深度解构与落地实践案例分享。天士力集团CDO史建华先生天士力集团CDO史建华先生做了《因“智”生力 向“数”而新——全面推动“天士力大健康数智化跃升”》主题演讲。史总全面介绍了天士力数字化十年建设历程,以信息化、信息化+数字化、数字化深化应用、数智化跃升为发展主线。同时,也详细介绍了数智化建设路径,智能制造、营销数智化等发展规划。江苏富淼科技股份有限公司数字化变革总监杨凌伟先生江苏富淼科技股份有限公司数字化变革总监杨凌伟先生作了思诺维特携手富淼科技共同合作的LIMS项目实践案例分享。该项目以研发试验记录和项目管理为业务基线,完成了从创制研发到应用效果评价的构效关系的完整闭环追溯体系。在分享中,杨凌伟先生表达了对思诺维特的认可,感谢思诺维特以陪伴式运营维护助力富淼科技研发提效。北京大学哲学系任元彪副教授北京大学哲学系任元彪副教授从哲学层面讲述了AI改变人类文明形态及给人类带来的巨大影响。任教授指出,到目前为止,人类是互构实践中主动性调整重构自身策略最为丰富的存在,但电子智能系统正快速赶超人类,潜移默化地影响着我们的生活,特别是在数智化转型升级上发挥着强大助推力。医药健康信息化联盟理事长王卫列先生医药健康信息化联盟理事长王卫列先生表示,受国家战略和产业政策的支持,为了获取更大的市场空间和更高的收入,提升研发能力和国际竞争力、以及实现多元化药品选择和更高的研发投入,使得很多药企寻求海外市场的机会,出海成为热潮。在众多出海模式中,NewCo模式成为我国创新药企业出海的首选方式。思诺维特技术总监陈杰先生思诺维特技术总监陈杰先生指出,实验室信息化未来发展方向依赖于AI、OCR、RPA、生物识别技术等新兴技术的发展,随后他分享了四大新兴技术在STARLIMS中的应用场景和特点。最后,陈总表示,思诺维特将一如既往地关注实验室信息化面临的变革、潜在影响深远的创新科技和行业用户的声音和反馈,为用户持续提供优质的产品和服务。中顺洁柔CIO杨森林先生中顺洁柔CIO杨森林先生认为,改变这个时代的不是AI,是驾驭AI的人。项目成功的关键在于企业能否将合适的系统,高效及有效的流程及适应这种系统和流程的人结合起来。实体企业的数字化落地是极其复杂的,应抓住核心要素,制定适合自己公司的策略,业务增长是企业数字化的唯一目的。诺为泰医药科技(上海)有限公司IT总监柴敏杰先生诺为泰医药科技(上海)有限公司IT总监柴敏杰先生分享了STARLIMS助力临床CRO实验室运营转型的实践案例。柴敏杰先生表示,STARLIMS上线后,实现了实验室业务规范化、流程化、自动化,大幅提高了业务效率,同时相较原来系统大幅提升了实验室信息安全。节约了人力、物料成本,还能够符合各地不同的法律法规要求。浙江仟源海力生制药有限公司信息主任凌辰女士浙江仟源海力生制药有限公司信息主任凌辰女士分享了携手思诺维特上线LIMS的心路历程。凌辰女士对思诺维特在项目实施过程中展现出来的专业技术能力,面对实施中的突发问题快速响应、及时解决的能力及为确保技术兼容性和稳定性,克服重重困难等精神表示了极大认可。捷通(广州)检测技术服务有限公司实验室系统分析师廖于力先生安利(中国)日用品有限公司——捷通(广州)检测技术服务有限公司实验室系统分析师廖于力先生回顾了实验室信息化发展历程,指出数智化转型的实施路径,分享样品全生命周期管理案例和实验室资源管理案例。一直以来,思诺维特秉承着“使用信息化技术助力检验检测行业发展”使命,以客户满意为出发点和落脚点,致力于为客户提供优质的产品和服务。本次大会为用户搭建了全面展示与交流的平台,也为思诺维特进一步拓展市场份额和提升品牌影响力创造了契机。未来,思诺维特期待与更多行业用户携手合作,共同向前,探寻实验室信息化建设,为智慧实验室建设,企业数智化转型强化赋能、注入动力。
  • 我司应邀参加2020年全国化学纤维标准化年会的《循环再利用PET回用料特性粘度测试方法》讨论
    11月24-26日,全国化学纤维标准化技术委员会成立大会暨2020年化纤行业标准化年会在江苏南京召开。杭州卓祥科技应邀参加2020年全国化学纤维标准化年会的《循环再利用PET回用料特性粘度测试方法》会议,与国内主要化纤生产企业、有关研究机构、高等院校、检测单位等化纤业界标准化工作者和专家一起参与讨论。
  • Nat Commun | 戴琼海/季向阳团队开发计算光学层析,推动光场显微术进入定量荧光时代
    近年来,以光场显微镜为代表的一系列计算成像技术,因其低光毒性、快速三维成像能力等优势备受注目,在活体显微成像领域取得了突破性的成果【1】。由于光场成像技术可以在单次拍摄下获取样本的高维信息,在长时动态观测方面具有独特的优势,例如观测血流、大规模神经活动、细胞内以及细胞间长期相互作用等等。而在复杂的活体成像环境下,光场系统采集的高维目标信号与无序散射光以及高强度背景光深度杂糅,极大限制了穿透深度与信号的定量程度。近日,清华大学的研究团队提出了一种基于非相干散射理论的多尺度量化模型(QLFM),可通过充分挖掘光场数据的高维特性和准确的物理建模,从而实现计算光学层析能力。该研究显著减少了背景荧光与散射光子的影响,同时也提升了单光子成像在复杂活体环境下的穿透深度,推动光场显微技术进入定量荧光显微时代。相关研究成果于 2021 年 11 月 4 日在线发表在 Nature Communications 杂志,题为:Computational optical sectioning with an incoherent multiscale scattering model for light-field microscopy。在复杂的成像环境下,由于背景光、散射光以及系统像差等多种因素的干扰,传统的光场成像模型无准确求解成像反问题。这一特性极大限制了光场显微成像技术在活体观测中的应用。在此基础上,QLFM提出了多尺度精确量化模型,在完备空间下剥离信号光、背景光以及散射光分量,实现了光学计算层析,显著提升了成像穿透深度。通过此方式,科学家在400μm的成像深度下,将图像的信背比 (signal-to-background ratio, SBR) 提升了20dB。该方法被用于观测等斑马鱼脑、果蝇脑、果蝇卵、小鼠脑等多种活体生物样本,并在多种成像环境下成功解析了高SBR的三维动态信息。此外,由于不需要额外的硬件支撑,该方法广泛适用于各种相空间成像系统。图1 | QLFM 概念与原理示意在传统的光场成像模型中,大量的背景光极易将目标荧光信号淹没,极大制约了成像深度。QLFM首先提供了一种多尺度的完备空间模型,利用光场不同角分量下点扩散函数 (point spread function, PSF) 的不同特征,分离出大尺度范围内的背景光分量,并将其在成像反问题求解过程中剔除。另外,为了提升计算效率,QLFM提供了一个基于非均一分辨率的多尺度采样机制。这种采样方式极大的节约了计算成本,将重建速度提升了两个数量级,为长时间活体三维观测提供了基础。图2 | 在斑马鱼心脏成像实验中,QLFM 与传统模型的对比除了背景光,杂乱无序的散射光也是一个需要考虑的因素。在传统成像模式下,由于散射光与信号光深度杂糅,不能通过常规的光学层析将散射光剔除。但在光场成像模式下,相空间分量准确描述了目标的高维光场分布,这为解析散射光提供了可能。基于上述理论,QLFM还提出了一种相空间下非相干散射传播模型,对目标体中的散射光进行逐层建模,并将此模型融合到相空间成像反问题求解算法中,通过反复优化迭代,最终获得分离的散射光和信号光分量。另外,系统畸变造成高维PSF畸变也是导致成像质量下降的一个因素。QLFM提供了一个基于向相位恢复算法的PSF矫正模型,通过反复迭代拟合,使得仿真PSF的强度分布收敛到与实采PSF一致,同时又保证了更高的信噪比。使用矫正后的PSF进行反问题求解可以显著缓解近焦面的伪影,同时在整个成像范围内都提升了空间分辨率。QLFM 利用精确数学建模获得了光学计算层析能力,极大程度削弱了背景光的干扰,剔除了活体样本中散射光的影响并消除由系统像差引入的畸变,由此从高维光场信号中准确求解复杂成像反问题,显著提升了光场显微系统的实用性与在活体环境下的定量荧光观测能力。同时QLFM也进一步提示了复杂物理模型在反问题求解过程中的重要性。如何准确地从数据中可解释地挖掘出真实世界的定量本真信息将是未来发展的一个重要趋势。清华大学自动化系博士生张亿、卢志、清华大学自动化系助理教授吴嘉敏为该论文的共同第一作者,清华大学自动化系、脑与认知科学研究院、北京科学信息与技术国家研究中心戴琼海教授、季向阳教授、吴嘉敏助理教授为论文共同通讯作者。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-021-26730-w
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