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正交检测

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  • 清华大学张书练:让激光正交偏振走出深巷放光芒
    5月7日,&ldquo 激光正交偏振及激光精密测量新技术研讨会&rdquo 在清华大学主楼接待厅举行。此次研讨会由清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室组织举办,旨在系统介绍张书练课题组就正交偏振激光的产生、现象进行的科学研究及其在精密测量中的应用,以及相关仪器的产业化前景。 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任张书练介绍研究成果   研讨会上,清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任张书练做了题为&ldquo 让激光正交偏振走出深巷放光芒:激光正交偏振及激光精密测量新技术的发展历程&rdquo 的学术报告,回顾了相关研究的缘起。他说,课题组在研究中注意到,现有激光文献只讲激光束的三特性&ldquo 高亮度&rdquo &ldquo 相干性&rdquo &ldquo 方向性&rdquo ,对比爱因斯坦阐述的光的受激辐射特性少了&ldquo 偏振&rdquo 性,从而课题组埋头30年,通过观察物理效应、发明新仪器把第四性&ldquo 偏振&rdquo 补上。   课题组成员谈宜东副教授、张松博士、朱守深博士还做了&ldquo 固态激光回馈干涉仪原理和应用&rdquo 、&ldquo 激光原理的三个实验系统&rdquo 、&ldquo 双折射-塞曼双频激光干涉仪&rdquo 及&ldquo 课题组的未来&rdquo 的报告。介绍了相关科研成果及应用前景。 现场展出的仪器   研讨会还展出了张书练课题组研制的包括气体激光干涉仪、固态激光回馈干涉仪、光学位相延迟(内应力)测量仪、纳米测尺、新激光原理实验系统等十几种仪器。其中&ldquo 双折射-塞曼双频激光干涉仪&rdquo 突破了国内外限制几十年的频差低的难题,实现了3-20MHz任选频差的双频激光干涉仪,批量满足国家重大专项和机床检定需求 &ldquo 固态激光回馈干涉仪&rdquo 跨越传统干涉仪原理,在国内外率先研究成功并批量使用,由于其超高的灵敏度和能够测量非配合目标,应用广泛,被誉为&ldquo 新一代的激光干涉仪&rdquo &ldquo 激光频率分裂光学位相测量仪&rdquo 已批准为国家标准 &ldquo 激光原理的三个实验系统&rdquo 已有百台在近20所大学应用,改变了激光原理课实验教学的模式。   与会者兴趣浓厚,讨论热烈,特别对常见激光器的偏振特性、频率之间的竞争等提了问题,并就现场展示仪器的性能、应用提出了建议和意见。 研讨会现场   来自北京大学、南开大学、哈尔滨工业大学、中国计量科学研究院、清华大学紫荆创新研究院、德铭精密机械有限公司等三十多所高等院校、科研机构以及公司代表约100人参加了会议。
  • 长者远行,风范永垂,孟广政教授千古!
    《光谱学与光谱分析》期刊社社长孟广政教授,因病医治无效,于2022年12月22日14时26分在北京逝世,享年86岁。  孟广政1936年7月17日出生于辽宁省本溪市,祖籍山东省宁津县。1962年毕业于吉林大学物理系光学专业,择优被分配到钢铁研究总院化学室工作。1987年加入中国农工民主党,曾任中国农工民主党第十一届、第十二届中央委员、中国农工民主党冶金部直属机关总支主委;北京市钢研冶金新技术开发咨询公司总经理;北京市海淀区第十一届人大代表;中国光学学会光谱专业委员会主任;北京大学出版社特邀正编审;《光谱学与光谱分析》期刊社社长。  多年来,孟广政教授结合对特种材料的需要,开展金属材料的光谱学与光谱分析方面的研究与实验工作。在严济慈、王大珩等老一辈科学家带领下,1981年发起组织并创办了《光谱学与光谱分析》学术期刊。  1974年参加并组织原冶金部、四机部、燃化部下达的“彩色电视阴极基金属材料剖析”联合攻关,取得成功;1980年参加原冶金部42项重点课题之一“镀锡薄钢板钝化膜的研究”;1983年参加肿瘤治疗机中高比重屏蔽材料的研究;“镍基高温合金中有害杂质的光谱分析”;“磁性材料的分析”等许多科研项目。改革开放后,孟广政教授还曾多次到美国、英国、德国、加拿大、日本等国参加国际学术会议,以及中国香港地区访问、考察。  孟广政教授的个人业绩已经入选在英国IBC、中华创业功臣大典、世界文化名人词典、中国人才世纪献辞、中国专家人才库。主要翻译和著作有:《原子吸收光谱分析》(冶金工业出版社出版)、“镀锡薄钢板钝化膜中铬的光谱分析”、“ICP-AES法在钢铁及合金中的应用”、“一种新型动态步进扫描干涉仪”、“共焦扫描激光显微镜”等30多篇科技文章在核心期刊上发表;编辑、编审科技图书:《原子吸收分析方法》选编、《ICP光谱应用技术》、《FTIR技术与应用研讨会文集》、《BCEIA国际学术会议文集》(英文版)等20多种图书由北京大学出版社出版。  孟广政教授为《光谱学与光谱分析》期刊的健康成长与发展壮大倾注了毕生精力,做出了卓越贡献。在他担任社长期间,《光谱学与光谱分析》被SCI、Ei、CA、MEDLINE、Scopus、РЖ等国际著名数据库收录,入选中国自然科学核心期刊、中国精品科技期刊、中国百种杰出学术期刊、北大中文核心期刊要目总览、中国知网(CNKI)“中国最具国际影响力学术期刊”。  孟广政教授与王大珩等老一辈科学家一起,于1982年成立了中国光学学会光谱专业委员会,并积极推动学会的工作,为我国光谱事业的发展做出了杰出的贡献。作为主办方之一,搭建了《全国分子光谱学学术会议》学术交流平台。目前,《全国分子光谱学学术会议》已经成功举办了21届,为相关学科的学术交流发挥了重要作用。  孟广政教授一生爱党爱国,崇尚科学,追求真理,立德树人,崇高的科学精神和独特的人格魅力永远值得我们尊敬、学习和怀念。  长者远行,风范永垂,孟广政教授千古!
  • 基于镜像酶正交酶切的蛋白质复合物规模化精准分析新方法
    蛋白质作为生命活动的执行者,通过自身结构的动态改变,以及与其他蛋白质相互作用组装为蛋白质复合物,调控各种生物学过程。因此,如何实现蛋白质复合物的精准解析已成为当前生命科学的研究热点。化学交联结合质谱(CXMS)技术作为蛋白质复合物解析的新兴技术,利用化学交联剂将空间距离足够接近的蛋白质分子内或分子间的氨基酸残基以共价键连接起来,再利用液相色谱-质谱联用对交联肽段进行鉴定,实现蛋白质复合物的组成、界面和相互作用位点的解析。该技术具有分析通量高、灵敏度高、可提供蛋白质间相互作用的界面信息、普遍适用于不同种类和复杂程度的生物样品等优势,已成为X射线晶体衍射、低温冷冻电镜、免疫共沉淀等蛋白质复合物研究技术的重要补充。化学交联位点的鉴定覆盖度和准确度决定着该技术对于蛋白质复合物结构的解析能力。目前,为了实现蛋白质复合物的高覆盖度交联,研究人员发展了可用于共价交联赖氨酸(K)的氨基、谷氨酸(E)/天冬氨酸(N)的羧基、精氨酸(R)的胍基以及半胱氨酸(C)的巯基等多种活性基团的新型交联剂。进而,为了提高低丰度交联肽段的鉴定灵敏度,体积排阻色谱法、强阳离子交换色谱法,及亲和基团富集策略被提出用于交联肽段的高选择性富集,如可富集型化学可断裂交联剂——Leiker,与不具备富集功能的交联剂相比,通过亲和富集可以将交联位点鉴定数目提高4倍以上。胰蛋白酶镜像酶(LysargiNase)的酶切位点与胰蛋白酶互为镜像,可特异地切割赖氨酸和精氨酸的N端。由于LysargiNase的N端酶切特点,电荷主要分布在交联肽段的N端,在碰撞诱导裂解(CID)和高能诱导裂解(HCD)模式下产生以b离子为主的碎片离子,与胰蛋白酶酶切肽段以y离子为主的碎片离子互为镜像补充,为胰蛋白酶酶解肽段在质谱鉴定中b离子缺失严重的问题提供了很好的解决办法。由于具有较高的酶切特异性和酶活性,镜像酶已经成功地应用于蛋白质C末端蛋白质组鉴定、磷酸化蛋白质组研究、甲基化蛋白质组鉴定等方面,然而在CXMS中的应用仍未见报道。为进一步提高对蛋白质复合物结构及相互作用位点的解析能力,本文发展了LysargiNase与胰蛋白酶联合酶切的方法,基于镜像酶正交切割的互补特性,通过产生赖氨酸及精氨酸镜像分布的交联肽段,以增加特征碎片离子数量和肽段匹配连续性,从而提升交联肽段的谱图鉴定质量,达到提高交联位点的鉴定覆盖度和准确度的目的。通过分别对牛血清白蛋白及大肠杆菌全蛋白样品的交联位点鉴定结果的考察,评价该策略对单一蛋白样品和复杂细胞裂解液样品蛋白质复合物表征的应用潜力。蛋白质样品制备称取牛血清白蛋白粉末,以20 mmol/L 4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES, pH 7.5)作为缓冲体系,配制0.1 mmol/L牛血清白蛋白溶液。大肠杆菌细胞(种属K12)在37 ℃下采用Luria-Bertani(LB)培养基培养24 h,然后于4 ℃以4000 g离心2 min,收集细胞沉淀。细胞沉淀采用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗3遍后,悬浮于细胞裂解液(含20 mmol/L HEPES和1%(v/v)蛋白酶抑制剂)中,冰浴超声破碎180 s(30%能量,10 s开,10 s关)。匀浆液于4 ℃以20000 g离心40 min,收集上清,采用BCA试剂盒测定所得蛋白质含量。稀释大肠杆菌蛋白裂解液至蛋白质含量为0.5 mg/mL。化学交联样品制备以20 mmol/L HEPES(pH 7.5)为溶剂配制浓度为20 mmol/L 的BS3交联剂母液 将交联剂母液加入牛血清白蛋白的缓冲溶液及大肠杆菌蛋白裂解液中,使交联剂的终浓度为1 mmol/L,在室温条件下反应15 min 通过添加终浓度为50 mmol/L的淬灭溶液NH4HCO3进行交联反应淬灭,并在室温下孵育15 min 在冰浴条件下,将交联样品逐渐滴入8倍体积的预冷丙酮中,于-20 ℃静置过夜 在4 ℃条件下,以16000 g转速离心,去除丙酮,然后将交联蛋白用预冷丙酮清洗2次,去除上清液后,于室温挥发掉残余的丙酮 以8 mol/L尿素溶液复溶蛋白质沉淀 将牛血清白蛋白交联样品以5 mmol/LTCEP作为还原剂,于25 ℃下反应1 h进行变性和还原 将大肠杆菌样品以5 mmol/LDTT作为还原剂,于25 ℃下反应1 h进行变性和还原,避免大肠杆菌蛋白在酸性条件下发生变性 添加终浓度为10 mmol/L的碘乙酰胺(IAA),在黑暗中,于室温下反应30 min 以50 mmol/LNH4HCO3稀释样品至尿素浓度为0.8 mol/L后,将样品均分为两份,一份以蛋白样品与蛋白酶的质量比呈50:1的比例加入胰蛋白酶,于37 ℃酶解过夜,另一份加入终浓度为20 mmol/L的CaCl2,以蛋白样品与蛋白酶的质量比呈20:1的比例加入LysargiNase,并在37 ℃温度下酶解过夜。液相色谱-质谱鉴定及数据搜索上述所有样品经过除盐,使用0.1%甲酸(FA)溶液复溶,用超微量分光光度计测定肽段浓度,进行反相高效色谱分离和质谱分析。牛血清白蛋白样品采用Easy-nano LC 1000系统偶联Q-Exactive质谱仪平台进行质谱分析。流动相A: 2%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA) 流动相B: 98%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA)。梯度洗脱程序:0~10 min, 2%B~7%B 10~60 min, 7%B~23%B 60~80 min, 23%B~40%B 80~82 min, 40%B~80%B 82~95 min, 80%B。Q-Exactive质谱仪采用数据依赖性模式,Full MS扫描在Orbitrap上实现,扫描范围为m/z 300~1800,分辨率为70000(m/z=200),自动增益控制(AGC)为3×106,最大注入时间(IT)为60 ms,母离子分离窗口为m/z 2。MS/MS扫描的分辨率为17500(m/z=200),碎裂模式为HCD,归一化碰撞能量(NCE)为35%, MS2从m/z 110开始采集,MS2的AGC为5×104, IT为60 ms,仅选择电荷值为3~7且强度高于1000的母离子进行碎裂,并将动态排除时间设置为20 s。每个样品分析3遍。大肠杆菌样品采用EASY-nano LC 1200系统偶联Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱仪平台进行质谱分析。流动相A: 0.1%(v/v)甲酸水溶液 流动相B: 80%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA)。梯度洗脱程序:0~28 min, 5%B~16%B 28~58 min, 16%B~34%B 58~77 min, 34%B~48%B 77~78 min, 48%B~95%B 78~85 min, 95%B。Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱仪采用数据依赖性模式,Full MS扫描在Orbitrap上实现,扫描范围为m/z 350~1500,分辨率为60000(m/z=200), AGC为4×105, IT为50 ms,母离子分离窗口为m/z 1.6。MS2扫描的分辨率为15000(m/z=200),碎裂模式为HCD, NCE为30%, MS2从m/z 110开始采集,MS2的AGC为5×104, IT为60 ms。仅选择电荷值为3~7且强度高于2×104的母离子进行碎裂,并将动态排除时间设置为20 s。每个样品分析3遍。质谱数据文件(*.raw)采用pLink 2软件(2.3.9)对交联信息进行检索和鉴定。使用从UniProt于2019年4月27日下载的牛血清白蛋白序列和大肠杆菌序列,搜索参数如下:酶切方式为胰蛋白酶(酶切位置:K/R的C端)、LysargiNase(酶切位置:K/R的N端) 漏切位点个数为3 一级扫描容忍(precursor tolerance)2.00×10-5 二级扫描容忍(fragment tolerance)2.00×10-5 每条肽段的质量范围为500~1000 Da 肽段长度的范围为5~100个氨基酸 固定修饰为半胱氨酸还原烷基化(carbamidomethyl [C]) 可变修饰为甲硫氨酸氧化(oxidation [M])、蛋白质N端乙酰化(acetyl [protein N-term]) 肽段谱图匹配错误发现率(FDR)≤5%。映射胰蛋白酶与LysargiNase酶解样品的交联位点在牛血清 白蛋白晶体结构(PDB: 3V03)的映射 LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品的交联位点对及单一交联位点的互补性LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品共同得到的交联位点鉴定打分比较b+/++与y+/++离子碎片分别在α/β-肽段的碎片覆盖度LysargiNase与胰蛋白酶酶解的交联肽段质谱图大肠杆菌样品中LysargiNase与胰蛋白酶酶切鉴定蛋白质复合物信息互补性带点击了解原文:https://www.chrom-china.com/article/2022/1000-8713/1000-8713-40-3-224.shtml
  • 北京瑞利祥合集团总公司--京典科技集团召开廉政教育全体会议
    5月7日,北京瑞利祥合集团总公司--京典科技集团“廉政教育全体会议”顺利举行,由集团综合办主任冒建嵘主持,江苏瑞利山河建设工程质量检测有限公司总经理郭海波、副总经理于毅、质量技术发展监察委员会负责人张建云发表关于企业廉政建设的讲话。为什么提倡廉洁?廉政是和谐的基础和体现。廉政是每一位员工的立身之本、创业之基,是一项任何时候都不能放松的全员工程。在集团公司日益发展的道路上,进一步坚持全面做好党风廉洁建设和反腐败工作,对于推动集团公司严格管理、依法经营、科学发展,对于营造企业廉洁做人、依法办事、担当奉献的氛围,对于促进企业深化改革、维护企业团结稳定具有重要的现实意义。京典员工要遵循廉洁建设规定,做到以下几点:爱岗敬业/积极进取/诚实守信/健康心理/忠诚汇报从案例中我们得到了什么启示?郭海波以实际案例(江苏省溧阳市住建局下属国有企业部分工作人员受贿出具虚假检测报告)警示大家,要严格遵循《建设工程质量检测行为执法检查手册》健康有序的开展检测业务。京典科技集团旗下子公司江苏瑞利山河建设工程质量检测有限公司作为独立法人的第三方检测机构,从业人员在承接业务、现场检测和检测报告形成的过程中,应当独立公正、科学准确、抵制任何干扰。如何构建廉政企业?从源头防止腐败1、集团内要加强政治理论学习,落实领导干部理论学习责任制,发挥其先锋模范作用,创造良好的企业文化和团队精神。2、广泛开展普法教育,坚持“依法治企,以制度管人”,有计划地开展普法教育和廉政教育工作,使广大干部员工自觉学法、守法、增强全员的法治观念。成立廉政建设领导小组1、及时分析、研究集团公司在廉政建设中的发生的重大问题,并提出问题。2、听取廉政建设小组的工作情况汇报,提出指导性意见。3、有计划地组织、协调对公司廉政建设工作进行检查、指导及考核。加大考核督查力度1、集团人事部严格岗位入职资格和条件审核,对重点岗位,如物资采购、检验检测、质量监督、样品管理、设备管理、销售等相关岗位,着重品德素质以及个人经历考察,考察不合格,一律不得录用。2、不定期和供应商、客户等相关方开展廉政工作调查。3、对公司管理人员或者重点岗位人员建立廉政档案。4、廉政监管结果纳入绩效考核中,对忠于职守的员工给予特别奖励。严肃执行、违规必究1、互相监督、鼓励举报,建立奖惩制度。2、对受贿、欺诈等行为督导不周或知情不报、纵容包庇责任人造成严重后果,影响极坏的,按规定从严追究有关当事人及部门领导的责任。本次的会议内容对京典科技集团所有员工的廉洁从事都有着很重要的教育意义和指导意见,集团管理层在关于廉政工作方面作出相应措施,如廉政制度的出台、廉政约谈、包括业务部门在签订合同的同时需要签署反商业贿赂协议等等。 在遵循企业制度的同时,我们的每一位员工必须在思想上认识和重视廉政的重要性,要深刻明白什么是不可触碰的底线和原则。通过本次会议,希望京典人认真贯彻每一条规章制度,为公司的有序发展打好夯实的基础------ 责任编辑:瑞利祥合--分析仪器采购顾问版权所有(瑞利祥合)转载请注明出处
  • 大连化物所提出基于功能化纸基比色传感器的病毒检测新策略
    近日,大连化物所化学传感器研究组(106组)冯亮研究员团队与蛋白质折叠化学生物学创新特区研究组(02T5组)刘宇研究员团队合作在病毒核酸快速检测研究中取得新进展。团队发展了一种低成本、快速和便携式病毒检测策略,该策略依赖蛋白功能化修饰的纸基对荧光信号的生物正交富集,辅以实验室自制的微型DNA加热装置和手持荧光检测仪,可以实现对病毒核酸阴阳性的快速区分。   实时荧光定量PCR(qPCR)以及一些恒温扩增检测手段(RPA、LAMP等)在病毒检测的准确性和灵敏度方面都具有很大的优势,然而,其操作高度依赖昂贵的分析仪器和训练有素的工作人员,极大阻碍了在发展中国家以及资源有限地区的应用。纸基比色传感器以其成本低廉,构建简单,检测快速等优势引起研究者们的广泛关注。 本工作中,合作团队提出一种基于功能化纸基比色传感器的病毒检测新策略,通过在纸基上修饰以TR512多肽为核心的融合蛋白,创新性的将TR512多肽与Texas red荧光团之间的生物正交化学反应,转化为功能化纸基上的信号放大,并将该功能化纸基与自制的微型扩增加热装置和手持式荧光检测仪相结合,实现了对预扩增核酸溶液的生物正交富集,提高了检测灵敏度,极大缩短了检测周期。团队将该策略成功应用于不同的病毒核酸(HBV、ASFV、HPV16、HPV18等)阳性序列的检测中,以及乙肝病毒核酸(HBV)实际样品的检测中。   冯亮团队长期致力于传感器敏感膜的表界面调控及分析物分子的高效捕获研究,在纸基传感器快速检测方面进行了深入探究并部分取得了产业化应用:通过静电吸附作用固载显色底物,在纸纤维表面形成敏感薄膜,基于酶介导过氧化氢显色实现赭曲霉毒素的可视化检测(Anal. Chem.,2022;Biosens. Bioelectron.,2021);通过化学交联方式在纸纤维表面构建富含苯基的硅胶溶胶凝胶微孔通道,实现三氯杀螨醇农药残留的微量检测(Food Chem.,2022);通过物理包埋方法在纸纤维表面包埋显色剂形成三点纸基检测阵列,实现自来水中Cu2+,Fe2+,Cl-的同时快速检测(Sens. Actuators B: Chem.,2019)。   相关研究成果以“A Novel Virus Detection Strategy Enabled by TR512-Peptide-Based Bioorthogonal Capture and Enrichment of Preamplified Nucleic Acid”为题,发表在《分析化学》(Anal. Chem.)上。该工作的第一作者是106组博士研究生朱明珍。上述工作得到中科院科研装备研制等项目的资助。
  • 日立UH4150三款自动检测系统重磅发售
    日立紫外/可见/近红外分光光度计UH4150自问世以来,以其性能之高、应用之广、发展之快,受到业界专业人士的极高重视与关注。对于在实际固体样品检测方面需要高质量数据的用户,例如半导体开发、光学样品和新材料领域的用户而言,UH4150无疑是最佳的选择。 为满足客户的更高要求,提供更加智能、省时的解决方案,三款UH4150搭配的自动检测系统:自动角度可变检测系统、自动偏振检测系统、自动X-Y样品台检测系统,通过全自动化测样,大幅优化测量数据的重现性,同时缩短测量时间,提高作业效率。目前,三款自动检测系统已正式面向中国市场开售!自动角度可变检测系统可连续自动测定任意设置条件(偏振器角度、入射开始/结束角度、角度移动间隔)的透射、漫透射、反射以及漫反射光谱可自动检测绝对反射率(5°~60°)每个样品1)的作业时间可缩短约96%1)5~70°(每步进5°)、波长300~800 nm、反射光谱共测定28次(S、P偏振光)时 自动偏振检测系统正交位置检测功能:以0.01°为最小步进值,自动检测最低透射率的正交状态,使测定结果重现性更加优异。色度分析功能:可计算出色彩(X、Y、Z)、L*,a*,b*、L,a,b、L*,u*,v*、色度坐标x,y、偏光率。内置消偏振器,可降低仪器与光源自带的偏振效应,减小系统误差。 自动X-Y样品台检测系统可自动检测入射角为5°的相对反射光谱和入射角为0°的透射光谱。可连续测定预设样品点位。可节省装样时间,大幅提高作业效率2)。2)测定25个点位时,人工操作时间缩短了92%。日立UH4150分光光度计仪器详情,请见:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C185793.htm关于日立高新技术公司: 日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • HORIBA前沿用户报道 | 清华大学电子系宁存政教授团队同日在《自然》子刊发表两篇重要论文!
    清华大学电子系教授、“千人计划”专家宁存政教授是国际上纳米激光的开拓型领军人物。该团队专注开发纳米激光器和具有高光学增益的光放大器新材料,近他们同时在这两方面取得重大突破,并于7月17日在《自然》杂志的两个子刊《自然光子学》(Nature Photonics)和《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)上发表了新的实验结果。小编有幸采访到其中一篇论文(发表于《自然纳米技术》的《基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光》)的主要作者——李永卓副研究员。通过李老师的介绍,我们了解到这项研究的突破性意义和国际影响力,也得知研究过程困难重重。接下来,就让我们一起了解一下吧!室温连续模纳米激光的研究意义和成果纳米激光是传统半导体激光和纳米光电子学结合的新前沿。这项研究旨在探索激光器尺寸小型化的限,终为光电集成及其在未来计算机芯片上的应用进行前沿性探索。《基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光》一文,详细介绍了该团队研究人员在世界上实现二维材料纳米激光的室温运转的相关情况。采访中,李永卓老师也介绍说:“传统的纳米激光器,运行条件非常苛刻,只能在低温环境下运转。我们这项研究是采用二维材料制备出可室温工作的纳米激光器,对基础研究和实际应用都有重要意义。”纳米激光器关于这项研究的过程,李老师介绍说,他们利用厚度只有0.7纳米的单层二碲化钼(MoTe2)作为增益材料,以及一个宽度仅300多纳米,厚度200多纳米的硅纳米臂腔作为激光器谐振腔。在上述二维材料中,电子和空穴的结合能非常高,可形成稳定的激子态,因而具有较高的发光效率。另一方面,硅基纳米臂腔具有超高的光学品质因子,同时二碲化钼的激子辐射波长在硅材料内几乎没有吸收(接近透明)。因而二维材料和硅基纳米臂腔的“强-强”结合(如下图所示),是将激光器运转温度提升到室温的重要原因。基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光示意图持之以恒,突破两大技术瓶颈在器件的制备和表征过程中,该团队也遇到重重困难,尤其在项目攻坚阶段,用李老师的话形容,那真是“一头包”。其中有两个难点让李老师他们印象深刻。个难点是大面积单层MoTe2的制备和表征单层MoTe2是纳米激光器的增益介质,高质量大面积单层材料是实现器件制备的重要的环节。该团队通过优化和改善机械剥离方法,终突破难点,实现了35μm×40μm的大面积单层MoTe2材料。然而在获得大量MoTe2材料的同时,就要抓紧时间找到快速便捷的材料表征方法,以加速整个研究进程。针对这一难点,该团队分别使用了HORIBA拉曼光谱仪和原子力显微镜对MoTe2的层数进行表征和分析。他们欣喜的发现,拉曼光谱法是一种更简单、快捷识别单层MoTe2的方法,高效高速地保证了他们的研究。下图是单层和双层MoTe2的拉曼光谱,可以清晰的观测到MoTe2中典型的声子模式——A1g, E12g和 B2g,分别对应out-of-plane, in-plane, 和 out-of-plane (Bulk-Raman inactive)模式。值得说明的是,在少层(few-layer)的MoTe2中由于平移对称性的破坏,可以观测到B2g模式。而单层MoTe2中则观测不到B2g模式。因此,利用拉曼光谱仪准确表征出B2g峰,是识别单层MoTe2的一种便捷而有效的方法。而通过拉曼测试方法高效而准确的确定单层,为后续器件的制备打下了重要的基础。在该研究中,拉曼表征选用的是高分辨率的HORIBA LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪作为分析工具。单层和双层MoTe2的拉曼光谱第二个难点是单层MoTe2的转移和对准在实验过程中,研究人员需要把单层MoTe2转移至300多纳米宽的纳米臂微腔上面,并且在转移过程中不能破坏单层材料。为了解决这个难题,研究者利用显微镜和高精度位移台,搭建了一套用于对准及转移单层材料的装置,终于保证了单层MoTe2材料可以精准的盖在纳米臂微腔上面,并且误差在微米量级。 其实,这项研究的困难和要求还远不止这些,采访中小编还了解到这项研究要求非常精密,对环境要求也非常苛刻。他们的实验室是在地下一层的洁净间,实验过程中要避光。研究时只能用手机照明,并要在近乎黑暗的环境连续工作数个小时。耐住寂寞,笃定坚守,不畏困难,精耕细作,正是这种科研精神,李老师他们才取得了如此卓越的研究成果。在这里,向清华大学电子系宁存政教授团队表示祝贺!团队介绍具有国际影响力的纳米激光技术研发团队清华大学电子系“千人计划”专家宁存政教授长期研究半导体发光物理、纳米光子学、器件端微型化制作及表征,曾在世界上制成尺寸小于半波长的电注入纳米激光器,并实现了电注入金属腔纳米激光器的室温连续模运转,是纳米激光技术领域的开拓型领军人物。图片引自清华大学新闻网http://news.tsinghua.edu.cn/《基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光》是清华大学与美国亚利桑那州立大学合作的结果,主要工作在国内完成。研究成果得到了清华大学自主科研项目(20141081296)和中组部千人计划的支持。参考文献:[1] Yongzhuo Li, Jianxing Zhang, Dandan Huang, Hao Sun, Fan Fan, Jiabin Feng, Zhen Wang & C. Z. Ning, “Room-temperature continuous-wave lasing from monolayer molybdenum ditelluride integrated with a silicon nanobeam cavity”. Nature Nanotechnology (2017) doi:10.1038/nnano.2017.128 点击标题,查看往期精华文章拉曼光谱技术测定二硫化钼层数的两种方法光谱分析助力锂电池产业突破:拉曼篇(1)锂电池充放电过程正负的研究用户动态|四川大学成功研发新型气体进样纳米金比色法免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 又一所大学成立集成电路学院,宁存政教授出任院长
    2021年,深圳技术大学与企业合作,联合兴办粤港澳大湾区第一所集成电路学院,致力培养湾区产业发展急需的半导体和集成电路高端人才。根据“深圳技术大学”最新公布的消息,该学院易名为“集成电路与光电芯片学院”,同时升格为学校的一级学院,并将在今年9月迎来首批新生,首任院长由世界纳米激光及半导体器件领域的领军人之一、白光激光的发明者宁存政教授担任。“深圳技术大学”介绍称,集成电路与光电芯片学院从集成电路和集成光电子领域的科技前沿和产业发展需求出发,以解决当今和未来光电融合面临的材料、物理原理、器件设计和加工工艺等环节的关键技术和基础工程问题为重要使命,最终实现光电融合集成的目标。学院将打造集成电路与光电芯片领域行业协同与国际合作的创新平台、与本地区相关产业展开深入有效的合作,解决产业人才短缺和技术瓶颈的制约,为高水平技术大学在光电融合集成方面的科研和人才培养探索新途径。学院主要设立微电子科学与工程专业和集成电路设计与集成系统专业。
  • 高光谱成像技术对猕猴桃糖度的无损检测应用
    猕猴桃亦称奇异果,含有多种微量元素和丰富的有机物,营养价值高且口感酸甜,拥有“水果之王”的美誉。糖度是猕猴桃主要的内部参数之一,猕猴桃内部品质参数直接影响其口感,也是决定猕猴桃采摘时间及储存时间的重要指标,猕猴桃的糖度中85%左右的成分是可溶性固形物,因此常用的传统糖度检测方法是采用折射仪测量被挤出的果汁中的可溶性固形物含量来反映糖度值,该方法繁琐、耗时且破坏样本,无法实现快速的工业化检测。高光谱成像技术因其信息量大、光谱分辨率高、操作方便等特点,已广泛用于如苹果、樱桃、柿子、芝麻菜、梨、荔枝等]果蔬内部参数的无损检测。1 实验部分1.1 材料实验材料为某猕猴桃基地现采的“红阳”猕猴桃。选取120个大小相近、表面无损伤和疤痕的猕猴桃样本并依次编号,静置于实验室24h,等待采集其高光谱图像并随后测量其糖度,实验期间的环境温度(26±1)℃。1.2仪器与设备本实验应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。1.3高光谱图像信息采集高光谱分选仪预热30 min后开始采集图像,以保证采集时的环境温度和光源强度在采集初期和后期保持一致。将标准白板的高度调整至与猕猴桃样本在同一焦面上,光谱相机曝光时间为13.5ms,样本平台与镜头的距离为170mm,电控移动平台前进距离为11 cm,其前进速度及回退速度分别为0.46和5cms¹ 。1.4猕猴桃糖度测定采集完所有样本的高光谱图像后,当天进行并完成猕猴桃糖度测定。根据行业规定,常以猕猴桃赤道部位的糖度来代表整体糖度,参照NT/T2637—2014《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的测定-折射仪法》,对每个猕猴桃样本依次将其赤道上的果皮削掉,取出适量果肉压汁,随后用一次性滴管将汁液滴到SKY107手持式糖度折射仪的检测槽中,读出该样本的糖度理化值示数。每个样本以两次平行测定结果的算术平均值作为该样本的糖度理化测量值。1.5 高光谱数据的提取采用Spec View软件对猕猴桃样本的原始高光谱图像进行黑白校正,利用ENVI5.1软件从校正后的图像中选择猕猴桃整个赤道区域作为感兴趣区域并提取光谱,以ROI区域的平均光谱作为此猕猴桃的原始光谱信息,如图2(a)所示。由图2(a)可知,原始光谱曲线的首尾两端存在明显噪声,故选取每个样本400~1000 nm波长范围内的高光谱信息作为有效光谱,如图2(b)所示,该范围共计237个波长。1.6模型评价利用5个指标值即校正集的相关系数(Rc)及其均方根误差(RMSEC)、预测集的相关系数(Ro)及其均方根误差(RMSEP)、相对分析误差(RPD)来评价模型的预测性能。其中,Rc和Rp越接近于1,表明模型的稳定性及拟合度越高;RMSEC和RMSEP越接近于0,表明模型的预测能力越强;RPD定义为样本的标准差与其均方根误差之比,若RPD1.4,模型对样本无法实施预测,1.4≤RPD1.8,模型可对样本进行粗略预测,1.8≤RPD2.0,模型可对样本进行较好预测,RPD≥2,模型可对样本进行极好预测]。2 结果与讨论2.1样本划分对120个猕猴桃样本利用拉依达准则方法进行异常值的判别和剔除,结果显示无异常值,随后将其按照3:1比例用KS(Kennard-Stone )算法将其划分为90个校正集样本、30个预测集样本,猕猴桃样本糖度测量值结果见表1。2.2光谱及预处理为了减少提取的光谱数据中掺杂的噪声和光谱倾斜,以便提高光谱分辨的灵敏度,进行合理的光谱预处理是必要的。利用多元散射校正、标准正态变量变换、直接正交信号校正等3种方法对有效光谱进行预处理,并分别建立对应的ELM预测模型,其预测结果见表2。由表2可知,DOSC-ELM模型的Rc和Rr值最大且RMSEC和RMSEP值最小,预测效果好,故后续均基于DOSC预处理方法进行。DOSC方法通过将光谱矩阵与待测浓度矩阵正交,在不损害数据结构特性的前提下滤除原始光谱中与糖度不相关的信息,保留最相关的信息用于构建预测模型。DOSC预处理前的校正集和预测集的光谱反射率分别如图3(a)和图3(c)所示,DOSC预处理后的校正集和预测集的光谱反射率分别如图3(b)和图3(d)所示。从图3可知,相较于未经过预处理的高光谱图像,DOSC预处理后的光谱图像线条更加紧密,图3(b)和图3(d)中所凸起的波峰也反映了预处理后的光谱数据与待测成分即糖度的相关性得到了良好的提升。DOSC预处理前后各高光谱波段与猕猴桃糖度的相关系数如图4所示。通常相关系数0.5≤|r2.3.2 基于CARS的特征光谱变量提取对预处理后的光谱用CARS算法提取特征光谱变量时,设定蒙特卡罗采样50次,采用5折交叉验证法。图7(a)为呈现指数衰减函数的选择过程,特征光谱变量的数量随着采样次数的增加先迅速下降然后平缓减少,具有“粗选”和“精选”2个特征。由图7(b)可知,随着Monte-Carlo采样次数的增加,内部交叉验证均方根误差(RMSECV)呈先缓慢减小后陡然增大的趋势,这是由于选择过度而移除了富含信息的关键变量,导致模型的预测性能下降。图7(c)是特征光谱变量随着采样次数变化的回归系数路径图,当图7(b)中RM-SECV值达到最小值时,各特征光谱变量的回归系数位于图7(c)中的“*”所在的垂直线位置,此时采样运行5次,最终提取出49个特征光谱变量。3结论以“红阳”猕猴桃为研究对象,本文利用高光谱成像技术结合不同特征光谱变量提取方法构建不同模型,对猕猴桃糖度进行无损检测。研究结果如下:(1)对猕猴桃原始有效光谱分别采用MSC,SNV和DOSC预处理后,结合ELM模型的预测结果,分析不同预处理方法对模型预测精度的影响,对比结果显示DOSC预处理效果最好。(2)对DOSC预处理后的光谱分别采用一次降维、一次组合降维和二次组合降维共7种特征提取方法,提取到的特征光谱变量个数分别为49,9,8,58,55,11和19,占全光谱波段的20.7%,3.8%,3.4%,24.5%,23.2%,4.6%和8%。
  • 土壤监测有“谱” | 谱育科技亮相“宁夏环境土壤监测技术大会”
    21年7月9日,宁夏化学分析测试协会主办的宁夏环境土壤监测技术大会在宁夏银川隆重召开,来自土壤监测研究领域、各地环境监测机构、高等院校等200余名专家代表前往赴会。谱育科技受邀参会,跟与会代表一起探讨我国土壤环境监测的技术要点,帮助提升土壤环境监测领域技术能力和水平,助力早日打赢“净土保卫战”。EXPEC在本次大会上,谱育科技向现场嘉宾为展示了全方位、专业化的土壤污染防治整体解决方案及产品应用,可有效解决我国土壤治理所面临的实际问题,推进我国区域和城市土壤污染科学防控进程。在展会现场,专家代表等前来交流洽谈。 谱育科技 土壤污染防治整体解决方案 自“土十条”实施以来,国家对土壤保护和土壤修复的工作日益重视,确定了2050年实现土壤环境全面改善、生态系统良性循环的宏伟目标。谱育科技基于全面的质谱、色谱、光谱等核心分析检测技术,提供配置了无机元素检测、有机污染物检测、前处理设备等土壤监测设备的全套土壤检测解决方案,结合国内实战经验丰富的移动实验室,满足土壤样品的现场快速筛查与检测需求。SUPEC 7000 ICP-MS谱育科技SUPEC 7000 ICP-MS,各性能指标已达到国际主流ICP-MS水平,具有优异的基质耐受性、成熟与稳定的配置,可有效开展土壤中重金属元素的分析。EXPEC 5210 LC-MS/MS谱育科技EXPEC 5210 LC-MS/MS可用于分析土壤中POPs等有机化合物,设备搭配ULC 510型超高压液相色谱系统,采用E-Spray双正交电喷雾离子源技术,对土壤样品具有更佳的离子产率和抗基体能力;全中文的操作界面,分析人员可快速上手。EXPEC 5230 GC-MS/MSGC-MS/MS用于分析土壤中VOC、SVOC、除草剂等有机化合物。谱育科技EXPEC 5230 GC-MS/MS 具有独特的90°偏转EI离子源,具有更出色的灵敏度和优异的稳定性,有效应对土壤的复杂基质,抗污染效果好。EXPEC 790S超级微波消解仪谱育科技EXPEC 790S 超级微波化学工作站(单腔体)采用全新一代超级微波技术,增加了全自动密闭、高温高压、急速水冷等技术,提升微波消解效率及操作便捷性,相比于传统的土壤消解法,具有更高的准确性,且省时省力。土壤有机前处理设备土壤中有机氯农药、多氯联苯、酚类化合物等有机物的检测,常常需提取、净化、浓缩等前处理。谱育科技可提供EXPEC 510、EXPEC 520、EXPEC 550和EXPEC 570组成的整套有机前处理设备。该系列的产品具有操作简单,仪器性能稳定,自动化程度高等特点,满足土壤检测要求的同时,也给广大用户带来了更好的使用体验。在土壤污染防治方面,谱育科技承担了多项国家科技计划项目成果转化,未来也将继续聚焦土壤监测领域的创新产品研发和应用,以实现高精度、快响应、多元素的土壤检测,为生态环境保护事业提供专业技术创新的力量。
  • 上海智城成功研发在线光密度检测摇床
    我国生物发酵领域通过手工不断取样,了解微生物菌种生长特性的落后实验方法将得到彻底改变。上海智城分析仪器制造有限公司科研人员经过多年研究,成功开发出采用非接触式技术,对微生物菌种进行OD值在线实时检测的ZWYF—290B型在线光密度检测摇床新品。据了解,这一专利产品的问世,改变了我国生物发酵领域无此类国产设备的尴尬。 众所周知,我国对生物发酵技术的研究和应用经过数十多年的快速发展,已经使我国迈入了世界生物工程领域发酵大国的行列。但我国在此领域的科研水平及取得的科研成果与发达国家相比,还存在着较大的差距,实验装备的落后是其中的一个重要原因。目前我国在生物工程发酵领域对微生物菌种的培育和研究,还沿用着传统的,通过手工不断取样来了解微生物菌种生长特性的实验方法。这种手工操作方法不但费时费力,准确度底,重复性差,其研究效率还十分低下。这一状况已经成为我国生物发酵工程领域对微生物菌种进行培育和筛选的重要瓶颈。广大生物发酵领域的实验人员迫切希望能有国产的自动化检测设备早日问世,能够将他们从繁琐、繁重的实验操作中解放出来,实现我国从发酵大国走向发酵强国的夙愿。 ZWYF—290B型在线光密度检测摇床是一种采用非接触式检测技术,对微生物细胞浓度进行光密度(optical density,OD)值在线实时检测的恒温摇床新品。该产品在叠加式真彩触摸屏摇床上配置一个非侵入式多通道光度检测器,在动态环境下,实时测量微生物发酵液中细胞的光密度,在线跟踪微生物生长的浓度或粒度变化,为生物工程、生物医学和生物制药等提供了一款基础性的新型生物反应器。该产品使用波长为600/660nm激光光源,采用250mL特制锥形三角瓶作为生物发酵摇瓶,可以满足一般微生物发酵过程检测和细胞生长速率的在线分析。该新产品抗干扰噪声强,能在250rpm等转速振动的环境中获得真实的微生物细胞生长曲线。设备可选4、8、12和16通道, 适合正交试验、均匀实验和DoE设计实验,从而高效实现菌种筛选、培养基优化、工艺优化和动力学分析等。此外,产品所配置的无线数据采集和传输功能,为进一步实现多机联网、高通量大数据生物反应和分析创造了条件。 该产品适用于菌种筛选、培养基优化、发酵工艺优化等研究,能显著提高工艺优化与筛选效率。还可广泛应用于微生物细胞、动物细胞和植物细胞培养与发酵,在生物医药、食品开发、生物农业、环境治理等领域进行菌种筛选和工艺开发具有很好的应用前景。根据研究需要,该产品还可更换激光波长,应用于酶、蛋白质等活性物质的检测等。 采用ZWYF—290B型在线光密度检测摇床所得到的实验效果图形: 图一、大肠杆菌、农杆菌生长曲线自动生成(37℃,12小时) 图二、交大昂立的一种营养食品菌种在不同培养基中的生长曲线(37℃,17小时) Min 图三、接种不等量菌株,记录的大肠杆菌生长曲线
  • 科学岛团队开展代谢组学模型动物GC-MS检测分析研究
    近日,中国科学院合肥物质院健康所采用顶空固相微萃取气相色谱质谱(HS-SPME-GC-MS)非靶向分析方法,检测大鼠器官挥发性有机物(VOCs),获得了相关器官代谢VOCs生物信息。研究结果被遴选为正封面文章发表在分析领域TOP期刊Analytical Chemistry上(图1)。探测人体代谢物中的VOCs,有望发展成为体内器官病变无创筛查诊断新技术。然而,正常器官是否有VOCs、不同器官VOCs是否存在差异仍然是亟待探究的问题。为此,本研究系统地开展了大鼠离体器官检测分析研究(图2),采用HP-SPME-GC-MS技术,测量了12种器官组织释放的VOCs,共获得147个色谱峰,基于Mann-Whitney U检验与变化倍数(FC2.0)准则,非靶向分析发现:与其他器官相比,7种器官存在差异性VOCs,并对他们可能的代谢途径以及作为疾病生物标志物的潜力进行了广泛讨论;此外,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)结合受试者工作特征曲线(ROC)特性,发现肝脏、肾脏、脾脏和盲肠的差异性VOCs可以作为相应器官识别的指纹特征。本研究获得的健康器官组织VOCs图谱可以作为基线,为气体活检或者呼气试验无创筛查诊断、疾病治疗监测与疗效评估等科学研究提供参考。   本文第一作者为健康所2022级博士生刘玥和葛殿龙博士后,通讯作者为储焰南研究员,陆燕副研究员和李盼副研究员。本工作得到了中国科学院合肥物质院院长基金“融合专项”、国家自然科学基金项目等课题的支持。图1 Analytical Chemistry正封面图2 检测分析实验过程示意图
  • 选择合适的地暖检测工具,意大利工程师收益颇丰......
    众所周知,辐射供暖系统是一种高效的取暖方式,其热量是由安装在地板下面的热水管或电线提供,不仅增加舒适度还可以降低能源成本。但是它也有一个缺点——出现问题不易察觉,这时候就需要红外热像仪来帮忙~Valerio Di Stefano是一名意大利工程师和设计师,专门从事能源管理和热成像,在辐射供暖系统方面有多年的经验。他最近购买了一台FLIR E8红外热成像仪,主要用于对辐射系统和建筑物进行能源审计。检测隐藏缺陷“近年来,辐射供暖系统变得非常流行,特别是在新的住宅建筑中”Valerio Di Stefano说。然而,有时运行正常的系统也会有隐藏的缺陷,比如熨平板底板的制作方法、管道的铺设方式、能源运输等存在问题。庆幸的是,这些问题都可以通过FLIR E8快速检测到。热像仪清晰显示辐射供暖系统的地下管网“通常情况下,如果没有红外热像仪,你需要通过观察水泵,并从中推断出地下发生的情况。但有了红外热像仪,您可以立即查看整个地板的供暖系统,这要归功于该系统释放的热量。”地暖铺设的应用与选择关于是否在固定家具下安装地下供暖系统,有一些争论。反对这样做的理由是:地板上的热量会导致固定家具“出汗”,这意味着它们会积聚冷凝水;在固定家具下面安装地暖理由很多:首先,在房间布局尚未确定的情况下,在整个房间内安装地暖是良好的选择。家具或其他障碍物的辐射系统比热基本上增加了系统在启动和关闭加热期间的热惯性。Sp1温度23.8°C,Sp2温度19.3°C,Sp3温度22.2°C图1/2/3显示了一个歧管,它为辐射供暖系统提供循环泵。Sp1点和Sp2点实际上几乎处于相同的温度,但因为材质的不同,设置相同的发射率值可能会导致错误的结论。因此,Sp1处应用了电工胶带,它的发射率非常接近仪器设定的值。启动期间的热辐射回路上图显示了启动过程中的热辐射回路,将热图像和视觉图像进行数字融合。使用线温分布图分析工具,对Li1、Li2和Li3进行正交分析。在右侧,直线Li2显示的是一个较冷、不均匀的区域,应进一步调查,因为这可能意味着熨平板的厚度或用于饰面的粘合剂发生变化。绿色的Li4线强调了这种热变化,这种变化不应该只发生在几分米长的管道上。最终选择FLIR E8Valerio Di Stefano一直在使用FLIR E8红外热像仪检查地板供暖系统。他说:“2013年,我在一个红外培训中心(ITC)的课程中真正发现了热成像的魅力。我评估了不同型号的热成像仪,但最终我选择了FLIR E8,因为这一款提供了非常好的性价比,以及紧凑型包装中提供了实用功能。”目前升级款FLIR E8-XT搭载76,800(320×240)像素的红外探测器,可以自动调焦和免调焦,可通过清晰的屏幕上导航,访问测量工具和设置。FLIR MSX® 图像增强技术提供出色的红外成像细节,而内置Wi-Fi功能则使用户能够快速连接至FLIR Tools® 移动应用程序,可随时随地分享图像和发送报告。Valerio Di Stefano:FLIR E8推动了我的业务向前发展,帮助我赢得了更多的项目。“FLIR E8提供给我的图像细节,我可以将它用于各种应用,除了地板加热检测,还可以用于太阳能电池板检测等。无论如何,FLIR E8推动了我的业务发展,帮助我赢得了更多的项目。”
  • 北京中医药大学在中药质量NIR实时检测研究领域取得重要进展
    中药产品质量控制问题仍是制约中药现代化、国际化的主要瓶颈问题。在十一五重大新药创制科技重大专项(2010ZX09502-002、2011ZX09201-201-24)、国家自然科学基金(81303218)、国家博士点基金(20130013120006)、北京市科技计划重点项目(D0205004040111、H040230130610、H040230130710、H030230170130)等项目的资助下,北京中医药大学乔延江教授课题组在中药质量NIR实时检测研究领域开展了较为深入的研究工作,取得了一系列重要进展。   中药质量NIR实时检测(RTD)关键技术   以中药质量稳定均一性为基础,以传感/谱学/成像联用技术、多变量信息技术、实时检测共性技术为支撑:   创建了中药质量NIR实时检测的多变量误差理论(J Pharmaceut. Biomed. 2013, 77:16-20),创建了新的中药质量NIR实时检测多变量检测限计算方法(Bioresour. Technol., 137, 2013, 394 &ndash 399.)。使中药NIR实时检测的多变量检测限由1000ppm降低到10ppm,实现了NIR从常量分析扩展到微量分析的目的。   创建了中药质量NIR实时检测模型可靠性评价方法,首次建立了中药质量NIR模型准确性轮廓方法验证方法(J Pharmaceut. Biomed. 2012, 62, 1-6 Talanta. 2013, 30 248-254.) 针对NIR实时检测模型泛化能力差的缺陷,采用正交回归将光谱变异分解,辨识质量变异相关信息,实现了模型在不同生产批次间和仪器间的传递(J. Chemometr., 2013 27 (11): 406) 采用简单区间计算识别变异光谱信息,提高了NIR模型更新能力(Anal. Chim. Acta, 2012, 720, 22-28.),以上系统解决了NIR实时检测模型可靠性问题。   搭载了自主知识产权的在线预处理系统与方法(专利号:ZL201020568372.1),建立了中药质量NIR实时检测共性技术, 构建了从原料药、中间体、过程单元,到成品系统性NIR实时检测方法(Talanta. 2015, 132 175&ndash 181.),包括贵细中药原料真伪的NIR实时评价技术和固体制剂成品的NIR成像评价技术,全面保证了中药生产过程质量稳定可控。
  • 新标准或将促进原子荧光环境检测市场增长
    日前,生态环境部连续发布《甲基汞和乙基汞的测定 液相色谱-原子荧光法 (HJ 1268—2022)》,并将于2023年6月15日正式实施。该标准的发布实施对原子荧光光谱仪的市场会产生什么样的影响?在应用需求的推动下,原子荧光光谱有哪些新的技术和方法?基于此,仪器信息网特别邀请吉天仪器与您一起探讨原子荧光光谱仪的市场机遇及挑战!仪器信息网:《甲基汞和乙基汞的测定 液相色谱-原子荧光法 (HJ 1268—2022)》标准的制定和实施有哪些重要的背景和意义?吉天仪器:汞是备受全球关注的重要污染物之一,甲基汞和乙基汞毒性高,易形成生物富集。此前对于水体中烷基汞普遍采用巯基棉富集-GC-ECD分析的方法,但前处理方法相对复杂;也有采GC-CVAFS和HPLC-ICP-MS联用仪的检测方法,但因仪器价格昂贵,限制其广泛应用。LC-AFS是在分析仪器行业处于国际领先的国产仪器,陕西地标DB61/T 562-2013和吉林地标DB22/T 2205-2014均采用LC-AFS进行地表水或废水的检测。《HJ 1268—2022 甲基汞和乙基汞的测定 液相色谱-原子荧光法 》标准对前处理方法进行优化,适用范围更广,充分发挥AFS检测灵敏度高、操作简便的优势,对于推广先进国产仪器技术有重要的意义。仪器信息网:这项标准的实施,是否会对原子荧光光谱仪的市场产生影响?吉天仪器:这项标准的实施会在一定程度上带来增量,主要集中在环境检测以及具备环境样品检测资质的第三方检测机构。另外,随着国家对污废水排放监控要求的提高,未来重点排污企业可能会有需求。仪器信息网:除了以上标准,近三年我国也陆续发布了数十条原子荧光光谱方法相关的应用领域,贵单位参与了哪些?目前,还有哪些原子荧光光谱相关的重要标准即将发布或正在制定过程中?吉天仪器:在原子荧光光谱方面,吉天公司一直在积极参与制定和协助验证各类标准。近几年原子荧光技术相关标准,已经不限于单独使用原子荧光光度计,在联用产品,比如液相色谱-原子荧光联用、直接进样-原子荧光联用,也有全新标准的推出。2020年至今发布实施了一系列原子荧光相关的检测标准,其中吉天公司协助北京市疾病预防控制中心制定了《GB5009.17-2021 食品中总汞及有机汞的测定》,配合中国农业科学研究院制定了《NY/T 3788-2020 农田土壤中汞的测定 催化热解-原子荧光法》、《NY/T 3789-2020 农田灌溉水中汞的测定 催化热裂解-原子荧光法》。此外,还有四川省饲料工作总站制定的《GB/T 13081-2022 饲料中总汞的测定》,以及前面提到的《HJ 1268—2022 甲基汞和乙基汞的测定 液相色谱-原子荧光法 》等。不仅如此,《生活饮用水标准检验方法 第6部分:金属和类金属指标》、《化学蒸气发生-原子荧光光谱分析方法通则》、《高效液相色谱-原子荧光光谱仪联用分析方法通则》等已在标准审核流程中。仪器信息网:请您回顾下过去几年来原子荧光光谱的技术进展主要有哪些?以及有哪些重要的应用进展?吉天仪器:原子荧光光谱技术在发展初期主要集中在原子荧光光度计本身,比如激发光源稳定性、氢化物发生反应效率、低温原子化技术等方面。后来逐渐开拓出液相色谱的联用技术,满足不同元素形态的分析检测需求;固体进样联用技术,免除繁杂样品前处理过程,为快速现场检测提供可能性。近几年吉天公司推出Kylin系列原子荧光光度计产品,采用全正交立体光路设计,全通道双光束扣漂移技术,进一步提高仪器稳定性,并解决光源波动引入的汞漂移的问题。同时在软件方面满足信息化和网络化要求,实现远程访问和数据共享,支持移动端信息查询。应用方面重点在不同样品中Se、Sn元素形态的测定,以及水质和土壤中汞元素的直接进样方法。仪器信息网:您如何评价近几年原子荧光光谱市场的需求情况?有哪些市场机会,同时又面临怎样的困境?吉天仪器:原子荧光光谱技术已成为无机重金属元素检测的必要手段,在国内的接受和认可度高,因此市场需求比较平稳。随着ICP和ICP-MS多元素检测技术的推广,给原子荧光市场带来一定困难,但借助于现行标准的支持,且仪器操作简便,使用成本低的优势,在中低端客户群仍是以原子荧光为主体。之前受限于试剂和样品前处理的问题,原子荧光分析仅限于实验室检测。吉天公司力主推进直接进样技术,并着手在在线前处理方面进行探索,预期会在移动和在线检测端带来一定的市场机会。仪器信息网:未来,原子荧光光谱技术该何去何从?基于当前的应用需求,有哪些新技术或者应用方向值得关注?吉天仪器:氢化物发生-原子荧光光谱技术已经日臻成熟,目前覆盖11种元素的检测,但在多元素同测方面仍有不足,需要开发和优化分析方法以减少元素干扰。如前提到的现场原位检测的需求,在线系统联用和直接进样是未来的方向,仪器结构也会倾向于小型化和便携化。对于新技术方面,介质阻挡放电技术(DBD)结构简单,能耗低,可以消除试剂限制,与原子荧光检测相结合值得关注。仪器信息网:未来贵单位在原子荧光光谱仪产品线和应用方向上有什么样的布局?吉天仪器:未来,吉天公司仍会不断投入研发力量,坚持创新,在原子荧光光谱仪产品上进行技术升级,提高产品整体性能,在自动化、智能化、数字化方面改善用户体验;利用全套元素分析解决方案方式,满足客户的不同需求,实现快速、现场、原位检测。(稿件来源:吉天仪器)
  • 【瑞士步琦】近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用
    近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用近红外应用”1介绍玉米是我国重要的粮食作物。根据国家统计局数据显示,我国 2021 年玉米播种面 4332 万 hm2,玉米产量达 2.7 亿 t。玉米中的水分、蛋白质、脂肪、糖类等主要化学成分含量会直接影响到玉米的经济效益。化学成分含量的测定已成为原料品质评价中的重要环节。玉米种子作为生产中最基本的资料,其质量的好坏直接影响玉米的产量及品质。玉米品质指标(水分、蛋白质、淀粉等)的检测常用理化方法,安全指标(毒素等)的检测使用液相等物理或化学方法,可用冷浸法等对种质品质进行分析,但这些方法均会对样本本身造成破坏,存在处理时间较长以及需要专业人员操作、仪器成本高等缺点。因此,探究一种可以对玉米进行无损、快速检测技术显得尤为重要。近红外光谱分析技术具有样品不需复杂耗时的前处理、无损耗、多成分同时分析、无污染的检测优势,近年来得到了广泛关注。近红外光谱分析技术是利用物质对光的吸收、散射、反射与透射等特性对待测物进行分析的检测技术,通过样品的吸收光谱及理化分析结果可对样品进行定性或定量分析。近红外光谱分析技术的检测步骤为使用化学计量法对近红外光谱数据进行预处理及建立模型,将样本的预测集通过模型进行检测,验证模型是否精准,并对模型进行评价及优化。近红外光谱技术常用处理方法,由于近红外光谱中强大的背景信息造成的噪声干扰和存在冗余变量,导致从样品的近红外光谱中提取与检测目标相关的信息较困难,因此,需对光谱数据进行预处理。常用的光谱预处理方法有去噪自编码器(DAE)、正交信号校正法(OSC)、标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)等。2近红外光谱技术模型评价指标定量模型评价指标 评价近红外光谱定量模型预测准确性的实质是模型的预测结果与样品结果的接近程度,评价预测模型一般采用校正决定系数(R2c)、验证决定系数(R2v)、校正相关系数(Rc)、验证相关系数(Rv)、校正均方根误差(RMSEC)、验证均方 根 误 差(RMSEV) 和 相 对 分 析 误 差(RPD)等参数,决定系数与相关系数是预测值与使用化学方法检测出的真值样本集相关性的标准,通常 R2c、R2v、Rc、Rv 越大时,认为所建模型效果越好;RMSEC 和 RMSEV 是校正集与验证集的预测值和使用化学方法检测出的真值之间差异大小的量度,RMSEC 和 RMSEV 越小,认为所建模型性能越优;RPD 是衡量模型可靠性的指标,当 RPD3,认为所建立的预测模型可靠性较高,3RPD2.5,认为模型可用于分析;RPD定性模型评价指标 近红外光谱技术在定性分析中多用于样品分类,常用判定指标有正确率、敏感性、特异性等。相关检测设备从采样现场到实验室快速无损检测样品的指标,主要包括水分、脂肪、蛋白、灰分等。可以帮助企业优化生产过程,控制最终产品质量,提高利润。近红外光谱仪检测过程无需化学试剂,可大大降低实验室湿化学成本。检测快速,可大大减少操作人员的劳动力,降低使用门槛,节约管理费用。▲ 步琦近红外光谱仪 ProxiMate防水型不锈钢外壳,入口防护等级为 IP69,可进行高压管冲洗,即使是最苛刻的工作环境也能满足多种即时可用的预校准,适用性广泛直观的现触摸屏界面,简单、明了样品使用磁耦合驱动装置旋转器,分析完成后该装置可拆除,轻松清洁允许用户利用近红外光,可见光或将两种信号结合来提高测量性能和全面评估样品,从而使其测量性能达到最大化3相关模型参数ProductParameterRangeSpectraSEPMaizeStarch16-76%6553.5MaizeFat3.14 -5.352980.2MaizeProtein6-21%6821.3MaizeMoisture7-13%6820.5MaizeAsh1-8%3070.04步琦公司为您提供完整的玉米检测解决方案,同时提供定制化服务和使用,欢迎用户前往我司实地参观考察。
  • 吉天仪器参加安徽省环境检测应用技术交流会圆满落幕
    2019年5月9日,聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司北京吉天仪器有限公司(以下简称“吉天仪器”)在安徽合肥与美国PE及瑞士万通强强联合,成功举办了环境检测应用技术交流会。交流会期间,吉天仪器携自主研发的“Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计”、“全自动多参数流动注射分析仪iFIA7”、“APLE-3500型快速溶剂萃取仪“等多款仪器闪耀登场。来自安徽省环境检测领域的120余位专业人士参加了此次交流会。技术交流会现场  交流会上,吉天仪器售前支持工程师屈云飞做了《原子荧光在环境和食品检测领域的应用》的技术报告。通过具体的案例讲解,其就原子荧光在环境检测及食品检测中的应用做了详细介绍。同时针对原子荧光用户日常检测中遇到的痛点,如处理同一批样品无法同测,多通道一致性差,结果不能全部报出,测Hg漂移大,稳定性差等问题,吉天仪器给予了独到的解决之道,现场客户听课积极,还就日常使用中遇到的问题与吉天仪器工程师屈云飞进行了现场交流。吉天仪器售前支持工程师屈云飞做报告  在现场仪器参观交流环节,吉天仪器的技术人员针对用户日常使用仪器过程中常见的问题,给予了更加详细的讲解。通过这种产品展示和深入交流,现场嘉宾对吉天仪器有了更进一步的认识,同时对吉天仪器的产品给予了高度认可。吉天仪器工作人员为参会客户做产品讲解  吉天仪器的Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计有四通道全正交双光束立体光学系统,直插式免调智能空心阴极灯,温控原子化器,电子流量控制气路系统,快速采样多通道前放电路等良好特点。可广泛应用于食品卫生检验、环境样品检测、城市给排水检验、农产品检验、地质冶金检测、化妆品检验、纺织纤维样品检测、教学研究、临床医学样品检验、药品检验、土壤饲料肥料检验等领域。Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计  吉天仪器在流动注射产品方面不断创新。吉天仪器的iFIA7全自动流动分析仪利用流动注射(FIA)的原理,采用先进的一体化设计理念,一台分析仪器包含进样控制系统、化学反应系统、检测系统,可独立或与其他分析仪同时检测。化学分析系统可提供多种独立或综合分析方法配置,满足不同行业客户自动化分析检测需求。可用于测定水和海水,土壤、食品、植株提取液中的氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、总磷、总氮、硝酸盐/亚硝酸盐、六价铬、硼化物、甲醛等成分。吉天仪器全自动多参数流动注射分析仪iFIA7  吉天仪器新型APLE-3500型快速溶剂萃取仪。它主要是通过升高温度和压力来提高溶剂的萃取效率,能够在短时间内高效萃取样品,该过程全部自动化完成,被广泛应用于环境分析,食品安全,制药,石油化工等领域。具有萃取效率高,自动化程度高,压力控制精确,升温高效,操作安全简单等优点。APLE-3500型快速溶剂萃取仪  吉天仪器竭诚为广大客户提供优质完备的售前和售后服务。愿与全国的广大客户共同努力,为建设创新型国家,发展我国的科学仪器贡献力量。同时也欢迎新老用户到吉天仪器总部参观交流!2019年吉天仪器各地技术交流会正在火热举办中,期待各位专家、用户莅临!
  • 偏光显微镜在汽车材料和医药辅料中石棉检测的应用
    内容摘要石棉的危害:石棉本身并无毒害,它的最大危害来自于它的粉尘,当这些细小的粉尘被吸入人体内,就会附着并沉积在肺部,造成肺部疾病,石棉已被国际癌症研究中心肯定为致癌物。 石棉纤维可以分裂约为0.5um的元纤维,该纤维长度一般低于5um。由于它们的化学性质非常的稳定,可以长期的漂浮在空气中或水中,持续地造成广域性污染极其微小的石棉粉尘飞散到空中,被吸入到人体的肺后,经过20到40年的潜伏期,很容易诱发肺癌等肺部疾病。 左:纤维状阳起石平行偏振器成像。右:用正交偏光镜拍摄的阳起石样本。阳起石纤维显示出明显的双折射颜色,这明显区别于玻璃纤维(无双折射)。DM4P显微镜使用透射光、20x物镜和偏光镜的成像效果 石棉纤维呈明显的分散色。温石棉是最常见的石棉。在这张图中,典型的橄榄石色系是蓝色的。介质的折射率为1.553。DM4P显微镜使用透射光、20x DS(色散染色)物镜和偏光镜的成像效果 这张图片显示了典型的洋红色分散色温石棉在E-W方向。介质的折射率为1.553。DM4P显微镜使用透射光、20x DS(色散染色)物镜和偏光镜的成像效果 石棉检测-偏光显微镜法(PLM)PLM 原理为每种矿物都有其特定矿物光性和形态特征,通过偏光显微镜观测矿物晶体形态、折光率、干涉色、2V角、延性、颜色、多色性、解理、轮廓、糙面、克线、 突起等特征鉴定石棉矿物。偏光显微镜下,温石棉为细长纤维,呈浅黄绿色或低正突出至低负突出,折光率1.540-1.550。干涉色经常是I级灰白至黄色。闪石类直闪石折射率1.605-1.710,除透闪石消光角为10-20o外,均为平行或近于平行消光。透闪石石棉为短纤维,呈无色,中正突出。横切面干涉色为I级黄白,纵切面上最高干涉色Ⅱ级橙黄。横切面对称消光,其他纵切面 均为斜消光,沿柱面方向为正延长。因此,PLM法即可以鉴定石棉种类是各国鉴定石棉普遍采用的方法之一。 针对上述问题的解决方案和满足石棉检测需求,徕卡显微系统推出三款偏光显微镜,以便通过偏光系统观察纤维的延性和形态,用色散染色性质进行区分石棉的类别,满足不同领域的用户需要: 徕卡 DM4P 专业偏光显微镜 l 半自动机型 专为科研及研发设计l 带编码的可聚焦、可调中勃氏镜l 视野直径:22/25mml 智能化自动光阑设置l 自动光源调整l 6孔物镜转盘l 内置1.6倍变焦 徕卡 DM2700P -适用于任何用户的偏光显微镜 l 手动机型l 人体工学设计:高度可调聚焦按钮l 令人满意的结果重现性l 视野直径:22/25mml LED照明及卤素灯照明l 5孔物镜转盘l 颜色编码的光阑、聚光镜设置l 聚焦锁定功能 徕卡DM750P -用于教学培训的显微镜 l 手动教学培训偏光显微镜,简单操作易使用l 178mm直径高精度旋转载物台,旋转角度360°l 视野直径:20mml 人体工学设计l 4孔物镜转盘l 可配置锥光模块l 专用ICC50Camera
  • 沃特世推出高通量、快速筛查检测系统
    POSI±IVE System™ 高通量、快速筛查检测系统解决方案   目前对于目标化合物的定量检测,国内外的食品法规均是采用三重四极串联质谱。三重四极串联质谱不仅具有多样性的功能和先进的定量分析能力,而且在灵敏度和选择性方面也非常出色,但是它只能检测设定的目标化合物,对非目标化合物的检测和未知物的定性分析则不能完全胜任,并且无法对样品进行筛查检测存档。此外,随着法规的日益严格,要求检测的食品污染物数量越来越多,通过多反应监测(MRM)模式进行检测的传统方法已经无法满足这种高通量筛查的要求,如要求通过一次同时检测1000种以上农药时,三重四极串联质谱则无能为力。对于三重四极串联质谱的这些不足,飞行时间四极杆串联质谱(QTof)完全可以弥补。QTof主要应用于全化合物的筛查检测和未知物定性分析,在食品安全分析领域有着非常重要的作用。   作为致力于液相色谱、质谱开发的公司,沃特世(Waters)公司2009年1月推出灵敏度最高和操作最简便的Xevo QTof™ 硬件系统,之后将其与ACQUITY UPLC® 以及ChromaLynx™ XS、TargetLynx™ 两款应用管理器完美的结合在一起,推出了一套独特的高通量快速筛查检测系统——POSI±IVE System。      沃特世公司的POSI±IVE System   POSI±IVE System   原理:凭借Xevo QTof高灵敏的全扫描检测能力以及与ACQUITY UPLC完美的兼容性对样品全质量范围内数据进行采集,之后利用ChromaLynx应用管理器的去卷积算法对复杂混合物中的洗脱成分进行定位、峰检测并提取清晰的质谱图,然后自动与筛查列表中的化合物进行检索与匹配,再通过精确分子量、保留时间、特征碎片一种或几种的匹配模式筛选确认出阳性、疑似和阴性化合物成分,然后自动创建TargetLynx定量方法,实现阳性和疑似化合物的Tof定量。对于关系合规性的阳性样品,可采用Xevo TQ MS四极串联质谱进行进一步的定量确证。   应用:用于食品安全或其他相关领域中实现高通量农药残留筛查、兽药残留筛查、污染物筛查、未知物筛查等分析。   亮点:通过自动化的软件,一次分析即可完成污染物的筛查、定性确证、Tof定量,突破了当前其他筛查方案需要分析2-3次样品,并需要大量手动工作的技术瓶颈。   Xevo QTof   主要性能:(1)精确质量误差范围:2 ppm RMS。(2)高分辨率:超过 10,000 半峰宽(FWHM)。(3)高灵敏度:行业领先的灵敏度,包括增强占空比功能(EDC),在特定质荷比范围内获得最大占空比。(4)动态范围:线性范围超过四个数量级。(5)超高效液相色谱UPLC 兼容的采集速率:每秒钟20张谱图。   主要技术   1. IntelliStartTM Technology   IntelliStartTM Technology(智能启动技术)是一套可连续监测流体学、电子学和软件集成性能的智能系统,通过一系列的诊断检查,质谱检测器可以报告何时即可使用,出现的任何错误将触发一个红灯系统状态,警告在样品分析之前需采取的措施。IntelliStartTM Technology可以将系统进行自动化设置,实现自动调谐和校准系统,优化分析 报告液相色谱/质谱LC/MS 系统性能 解决系统警告 对操作人员要求不高,保证每次都生成高质量、高重现性的超高效液相色谱/质谱/质谱UPLC® /MS/MS 数据。   2. UPLC/MSE   质谱采集模式除了 MS和MS/MS,还有UPLC/MSE。Xevo QTof采用了沃特世公司独特的UPLC/MSE 操作模式,可以从一次进样中获得最大量的数据信息。UPLC/MSE 克服从混合样品中丢失信息的方式有以下几种:(1)使用常规的方法,无需了解样品的详细信息。(2)在UPLC分离的所有时间内,从所有离子中采集分子离子和碎片离子数据,克服了常规DDA方法的不足。(3)得到的数据文件是样品数的子记录,可以重新分析数据,而不是重新分析样品。(4)可以对大量批次样品进行定量比对。   3. 最新的大气压电离(API)源技术   Xevo QTof质谱仪配备了一系列大气压电离源,采用多种离子化技术,可分析最宽范围的化合物。不同离子源可快速简便的互换,从而为实验方法的选择提供极佳的简易性和灵活性。新的离子源是一系列创新的成果,包括优化的气流动力学和脱溶剂加热器设计,极大的提高了离子化效率,并且无需利用工具操作使仪器的设定和维护变得更加容易。   电喷雾离子源 为使HPLC和UPLC完全兼容,电喷雾离子源可以在2 毫升/分钟的流速内优化LC流动相操作,无论何种溶剂组成。   耐用的双正交大气压离子源(ZSprayTM) 可最大限度的延长离子源寿命,针对污染样品的保护性,并允许在不破坏真空的条件下简便更换清洗离子源部件。   多重离子源 包括电喷雾离子源ESI/大气压化学电离源APCI/电喷雾离子源和大气压化学电离源的复合源ESCi® ,大气压光致电离源APPI/大气压化学电离源APCI,3 纳升电喷雾离子源NanoFlow ESI。   大气压固相分析探头ASAP源 ASAP通过API探针所释放热的脱溶剂气体使样品蒸发,可以对固体、液体、组织或聚合物样品等物质进行快速分析。该技术成本较低并且是其他方法很难分析的非极性化合物的理想选择。   沃特世大气压气相色谱(APGC)源 能够实现实验室用相同的QTof或串联四极杆质谱仪从LC/MS/MS到GC/MS/MS的转换。利用它的灵活性,可以分析中低极性的挥发或半挥发性化合物(通常使用GC/MS 进行分析)。从LC/MS/MS模式的电喷雾离子源转换到GC/MS/MS的大气压气相色谱源只需要短短5分钟。一旦转换成功,大气压气相色谱源将和标准的毛细气相色谱仪对接,从而传递准确的、高灵敏度的GC/MS/MS数据。   ChromaLynx应用管理器   可自动处理LC/MS、GC/MS、LC/MS/MS 或GC/MS/MS 数据,快速检测、辨别并半定量检测复杂混合物中的所有成分。具体功能包括:(1)检测并定位样本中成分的最大值。(2)鉴定样本中成分的最大值。(3)检测成分浓度。(4)将样本与对照进行比较,以鉴定常规和独特成分。   TargetLynx应用管理器   可自动获得样本数据、处理并报告定量结果,它包含了一系列确认检查从而辨别落在用户定义或调整的阈值外的样本。在样本出现以下几种情况时,TargetLynx™ 皆可进行快速辨别和标示。(1)检测物高于预定的最大报告水平(MRL)。(2)检测物确认离子比超限。(3)一种或多种检测物信噪比低于预定值。(4)一种检测物保留时间或相对保留时间超限   (5)检测物浓度低于设定的LOD和LOQ阈值。(6)QC标准中的反应标准误超过预定值   (7)空白反应过高。(8)校准曲线的决定系数(r2)超过预定值。
  • 吉天仪器携新品亮相第十届中国第三方检测实验室论坛
    “春风得意马蹄疾,一日看尽长安花”。在美丽而多情的九月,由中国检验检疫科学研究院主办的“第十届中国第三方检测实验室论坛暨展览会”于9月5-6日在古都西安隆重举办,借着她的文明与传奇,我们共同见证了第三方检测事业的蓬勃发展。  聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司北京吉天仪器有限公司(以下简称“吉天仪器”)携自助研发的“全自动多参数流动注射分析仪iFIA7”、“Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计”、“SA-50型液相色谱-原子荧光联用仪”等多款仪器盛装亮相此次盛会。吉天仪器的产品得到了客户的一致称赞,期间不断的吸引新老客户前来展台咨询,吉天仪器的工程师也耐心的解答客户提出的各种问题,从客户的切实需求出发,详细的讲解获得了客户的高度认可。吉天仪器展台  本次会议以“跨界创新、融合发展”为主题”,而近年来,吉天仪器在第三方检测事业中的应用也在不断开发,我们将不忘使命,继续以昂扬的斗志,前行在实验室分析仪器研究和开发的道路上,继续以发展自主知识产权的科学仪器为主导,不忘努力成为国际领先的实验室分析产品综合服务供应商的愿景,不忘聚光科技实验室“舰队”发展规划的初心。吉天仪器工程师讲解产品  吉天仪器的Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计有四通道全正交双光束立体光学系统,直插式免调智能空心阴极灯,温控原子化器,电子流量控制气路系统,快速采样多通道前放电路等良好特点。可广泛应用于食品卫生检验、环境样品检测、城市给排水检验、农产品检验、地质冶金检测、化妆品检验、纺织纤维样品检测、教学研究、临床医学样品检验、药品检验、土壤饲料肥料检验等领域。Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计  吉天仪器在流动注射产品方面不断创新。吉天仪器的iFIA7全自动流动分析仪利用流动注射(FIA)的原理,采用先进的一体化设计理念,一台分析仪器包含进样控制系统、化学反应系统、检测系统,可独立或与其他分析仪同时检测。化学分析系统可提供多种独立或综合分析方法配置,满足不同行业客户自动化分析检测需求。可用于测定水和海水,土壤、食品、植株提取液中的氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、总磷、总氮、硝酸盐/亚硝酸盐、六价铬、硼化物、甲醛等成分。吉天仪器全自动多参数流动注射分析仪iFIA7  吉天仪器竭诚为广大客户提供优质完备的售前和售后服务。愿与全国的广大客户共同努力,为建设创新型国家,发展我国的科学仪器贡献力量。同时也欢迎新老用户到吉天仪器总部参观交流!
  • 吉天仪器实力亮相第二届全国饲料质量安全检测管理与产品质量控制培训班
    2019年5月21-22日,由国家饲料质量监督检测中心主办的“第二届全国饲料质量安全检测管理与产品质量控制培训班”在成都成功举办,来自全国饲料行业的200余位专业人士参加了此次培训班。聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司北京吉天仪器有限公司(以下简称“吉天仪器”)携“Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计”及“SupNIR-3000系列近红外分析仪”实力亮相本次培训班。培训班现场  本次培训班,吉天仪器还专门设立了展位为各位参会人员提供专业的咨询服务,大家就目前检测所用的仪器以及日常应用过程中遇到的问题与现场工程师进行深入探讨,工程师也对大家提出的问题给予了详细解答,获得了客户的高度认可。现场客户与工作人员交流  吉天仪器的Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计有四通道全正交双光束立体光学系统,直插式免调智能空心阴极灯,温控原子化器,电子流量控制气路系统,快速采样多通道前放电路等良好特点。可广泛应用于食品卫生检验、环境样品检测、城市给排水检验、农产品检验、地质冶金检测、化妆品检验、纺织纤维样品检测、教学研究、临床医学样品检验、药品检验、土壤饲料肥料检验等领域。Kylin(麒麟)系列原子荧光光度计  Sup-NIR 3000系列近红外分析仪采用全息数字式光栅和高灵敏度铟镓砷检测器(TEC制冷恒温)相结合的光学设计,波长范围1000-1800nm(可扩展至1000-2500nm)。通过彩色触摸屏操作RIMP软件实现固体颗粒、条状、粉末状及液体样品中一些物理和化学成分的无损快速检测。整套系统操作简单,只需要将样品盘放在样品台上,点击测量,仪器自动完成测量分析。在饲料生产、粮油加工、谷物收购、育种研究等领域有着广泛的应用。Sup-NIR 3000系列近红外分析仪  吉天仪器竭诚为广大客户提供优质完备的售前和售后服务。愿与全国的广大客户共同努力,为建设创新型国家,发展我国的科学仪器贡献力量。同时也欢迎新老用户到公司总部参观交流!
  • 2007年度国家科学技术奖有关仪器研制及检测技术的获奖项目
    2008年1月8日上午,中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。会上,颁布了2007年度国家科学技术奖励获奖人选和项目。国家技术发明奖授奖项目39项,其中一等奖空缺、二等奖39项。   2007年度国家科学技术奖所有获奖项目中有关仪器研制及检测技术开发的获奖项目共有15项,具体情况如下。 国家自然科学奖 二等奖 序号 编号 项目名称 主要完成人 推荐单位 1 Z-103-2-01 新型光电功能分子材料与相关器件 朱道本,刘云圻,于 贵,唐本忠,白凤莲 中国科学院 2 Z-107-2-01 纳米冷阴极及其器件研制 许宁生,陈 军,邓少芝,李志兵,佘峻聪 广东省 国家技术发明奖 二等奖 序号 编号 项目名称 主要完成人 推荐单位 1F-219-2-01 正交偏振激光器及基于其振荡特性的精密测量仪器 张书练,李 岩,金国藩,韩艳梅,郭继华 信息产业部 2 F-220-2-03 流体输送管网的实时数据采集分析方法和高精度泄漏检测定位技术 张化光,冯 健,黎 明,宋崇辉,于锡纯,岳 恒 辽宁省 3 F-230-2-01 激光合成波长纳米位移测量方法及应用 陈本永,李达成,周砚江,张丽琼,罗剑波,孙政荣 浙江省 4 F-235-2-02 系统化生物芯片和相关仪器设备的研制及应用 程 京,邢婉丽,黄国亮,高华方,王宪华,张 亮 中国科协   国家科学技术进步奖   二等奖 序号 编号 项目名称 主要完成人 推荐单位 1 J-214-2-01 梯度折射率光学材料及微透镜系列 李育林,霍军民,姚胜利,高 凤,陆 敏,王丽莉,胡宝文,阎国安,焦国华,李白涛 中国科学院西安光学精密机械研究所 中国科学院 2 J-216-2-02 新型高性能捷联惯性测量装置关键技术研究及应用 房建成,郦吉臣,王 巍,李道京,刘百奇,赵慧洁,郭 雷,程 农,盛利民,盛 蔚 北京航空航天大学,中国航天时代电子公司第十三研究所,中国科学院电子学研究所,中国航空工业第六一八研究所,中国石油集团钻井工程技术研究院,国营第四五三厂 教育部 3 J-216-2-10 现代仪器制造柔性研发平台的创建及系列产品开发与应用 徐小力,张福学,苏 中,李福林,梁福平,吴国新,韩秋实,许宝杰,郝静如,黄 民 北京机械工业学院,北京光学仪器厂,北京信息工程学院,北京京航公司 中国机械工业联合会 4 J-219-2-02 无铝量子阱大功率激光器关键技术及应用 王立军,宁永强,刘 云,许祖彦,秦 莉,晏长岭,崔大复,李丽娜,廖新胜,套格套 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学院物理研究所 中国科学院 5 J-223-2-04 汽车综合性能检测关键技术研究、系列产品开发及其产业化 马 建,赵祥模,王学志,杨立本,安毅生,高建国,马强骏,刘 均,樊海玮,刘 鹏 长安大学,深圳市元征科技股份有限公司,成都成保发展股份有限公司,深圳市大雷实业有限公司,中航电测仪器股份有限公司 陕西省 6 J-230-2-01 转基因植物产品检测体系的建立及其在国际贸易中的应用 朱水芳,徐宝梁,曹际娟,章桂明,潘良文,覃 文,陈 颖,蒋 原,陈红运,陈洪俊 中国检验检疫科学研究院,辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心,深圳出入境检验检疫局动植物检验检疫技术中心,上海出入境检验检疫局动植物与食品检验检疫技术中心,中华人民共和国广东出入境检验检疫局,江苏出入境检验检疫局动植物与食品检测中心,中华人民共和国天津出入境检验检疫局 国家质量监督检验检疫总局 7 J-231-2-01 空气质量和污染源环境光学监测技术系统与应用 刘文清,刘建国,魏庆农,谢品华,张玉钧,陆亦怀,刘世胜,王锋平,陆 钒,宋炳超 中国科学院合肥物质科学研究院,安徽工业大学,安徽蓝盾光电子股份有限公司,河北先河科技发展有限公司,武汉市天虹仪表有限责任公司,安徽宝龙环保科技有限公司 安徽省 8 J-232-2-02 甚低频标准振动测试系统 庄灿涛,童汪练,何 闻,薛 兵,陈 阳,杨桂存,马玉林,崔瑞兰,刘明辉,娄文宇 中国地震局地震预测研究所,浙江大学 中国地震局 9 J-235-2-07 迈瑞高性能全自动生化分析仪关键技术及系列产品的研发与产业化 王 炜,解传芬,杨建勇,钟志刚,殷延东,高再兴,丁 毅,何 赟,沙利烽,王学政 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司深圳市
  • 高光谱成像技术对祁门红茶等级的无损检测
    茶是世界上最有价值和最流行的饮品之一,茶叶不仅可以提高机体免疫力,而且可以对抗疾病。红茶在世界茶产品中是主流的消费产品,中国生产的祁门红茶是世界三大高香红茶之一,它具有独特的果香气味,受到很多人的青睐。随着人们对红茶需求的不断增加,红茶的品质越来越受到重视。目前,茶叶市场存在以次充好的现象,但仅凭感官评价正确分辨茶叶品质好坏是比较困难的,而无损检测具有快速、精确和评价标准稳定的特点,因此实现茶叶的快速无损鉴别是十分必要的。本文利用近红外高光谱成像系统(900~1700 nm)对祁门红茶的6个等级进行分类,比较分析了PCA、MDS、t-SNE和Sammon四种不同降维技术,建立SVM和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)模型并生成高光谱图像像素空间分类图。应用的900-1700nm高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS-15。短波近红外高光谱相机,采集速度全谱段可达200FPS,被广泛应用于成分识别,物质鉴别,机器视觉,农产品品质,屏幕检测等领域。1.2实验方法1.2.1数据采集近红外高光谱采集仪的光谱范围为900~1700 nm,光谱分辨率为3nm,共256个波段。在实验中将茶叶样本均匀的平铺在直径为5cm,高为2cm的圆形容器中,放在前进速度为1.68 cm/s的移动台上进行图像采集,曝光时间为20 ms,镜头与样本之间的距离为32 cm。为避免外部光线影响,高光谱图像的采集过程在暗箱中进行。原始高光谱图像噪声较大,故对其进行图像校正。本文采用黑白校正和最小噪声分离变换(Minimum Noise Fraction,MNF)方法对原始数据进行去噪处理。使用ENVI5.3软件,提取50×50像素中心区域作为感兴趣区域(Region of Interest,ROI),计算其平均光谱作为样本的原始光谱。各等级的茶叶样本按照3:2分为训练集和测试集,训练集包含288个样本,测试集包含192个样本。1.2.2数据处理1.2.2.1数据预处理图像采集过程中受到暗电流噪声、探测器灵敏度和光学传输特性等因素影响,导致采集的图像质量受到影响,需要对采集图片进行黑白校正。在相同的采集条件下,分别采集反射率接近100%的白帧图像和反射率接近为0%的黑帧图像。2结果与分析2.1 样本光谱特征由于卤素灯在初始阶段光照强度不均匀以及仪器噪声影响,为了保证数据的准确性和实验结果的可靠性,剔除900~980 nm和1650~1700 nm,选取光谱范围在980~1650 nm的203条光谱带作为祁门红茶的原始光谱数据。所有样本的原始光谱曲线如图1所示,光谱数据受到随机噪声和散射效应的干扰,需要对其进行预处理。本文对原始光谱分别采用SG平滑滤波(Savitzky-Golay Filtering,SG)、标准正交变换(Standard Normal Variate,SNV)、多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)、SG-SNV和SG-MSC等算法对数据进行预处理。SG可以消除或减弱随机噪声,SNV和MSC用来校正散射现象,SG-SNV和SG-MSC对原始算法进行了优化。实验结果表明,SG-SNV预处理效果优于其他算法。该算法有效地修正了光散射引起的光谱基线漂移问题,使光谱的吸收峰位置更加突出,光谱曲线如图2所示。祁门红茶6个等级的平均光谱曲线如图3所示,不同等级的茶叶在三个峰处反射率差别较明显。由此可知,高光谱成像技术可建立分类模型对6个等级的祁门茶叶进行识别。2.2 高维数据可视化利用MDS、Sammon、t-SNE和PCA等算法对高光谱图像进行高维数据的低维可视化。实验结果如图4所示,不同颜色的聚类代表不同的茶叶等级,只有t-SNE可以将6个等级的茶叶明确区分。如图4(a)、图4(b)、图4(d)所示,MDS和PCA不能将G1和G4完全区分开,Sammon不能将G5、G6以及G1、G3完全区分开,主要原因是该样本具有相似的光谱特征。与PCA和MDS相比,Sammon对6个等级祁门红茶的可视化效果较差。由于Sammon映射没有显式地表示转换函数.该算法只是提供了一种度量方法来衡量转换结果,故分离簇的能力不强。PCA和MDS无法保持高维空间的数据结构,因其只利用了远处数据点的信息,所以分离簇能力较弱。如图4(c)所示,与其他算法相比,t-SNE能够捕获数据的非线性和邻域信息,故可呈现较好的可视化效果。由实验结果可知,t-SNE识别最大分离簇数的能力优于PCA、MDS和Sammon。光谱数据进行判别的实验结果。其中,SVM模型惩罚系数c为1.2,核函数系数g为2.8,ELM模型的隐层节点数为5。由实验结果知,SVM和SG-SNV-SVM模型,训练集和测试集的准确率分别为100%。ELM模型的识别效果较差,ELM模型的训练集和测试集准确率分别为90.27%和85.93%,SG-SNV-ELM模型的训练集和测试集识别率分别为98.61%和96.35%。预处理之后的SVM模型分类精度没有发生变化,而经过预处理的ELM模型分类精度显著提高。由此可知,SG-SNV预处理对ELM得到有效应用。图5是不同模型的混淆矩阵结果。图5(a)混淆矩阵结果存在较多识别错误,G2中10个样本和3个样本被分别识别为G1和G4,G3中3个样本被识别为G4,G4中3个样本被识别为G3,G5中1个样本和3个样本被分别识别为G4和G6,G6中4个样本被识别为G5。图5(b)混淆矩阵结果出现少量识别错误,G3中1个样本被识别为G1,G4中4个样本被识别为G2,G6中1个样本被识别为G5。图5(c)和图5(d)的混淆矩阵结果完全正确。为了可视化6个等级祁门红茶的差异,对不同等级茶叶的像素光谱信息建立SVM和ELM识别模型,实验结果如图6示。如图6(a)所示,提取灰度图像,如图6(b)、图6(c),祁门红茶等级分类图由上到下依次为一级、二级、三级、四级、五级和六级。由图6(b)所示,SVM模型将6个等级的祁门红茶识别为各自相应的等级,但也存在一些像素点分类错误,特别是圆形容器边缘的误分类尤为明显。由图6(c)所示,ELM模型的分类图中不仅边缘像素存在误分类,而且各等级之间存在严重误分类。除去边缘分类错误,造成不同等级茶叶误分类的主要原因是光谱的相似性。误分类的另一个原因可能是茶叶的纯度,例如,将低等级的茶叶掺入高等级茶叶中进行混合售卖盈利。SVM模型的识别结果优于ELM模型。因此,SVM有较好的识别效果和性能。3结论本文利用近红外高光谱成像技术,结合SNV-SG、PCA、MDS、Sammon及t-SNE算法,基于光谱特征,分别建立祁门红茶等级快速无损识别的SVM模型和ELM模型。结果显示,t-SNE能更好地分离不同等级的祁门红茶,其高维空间邻近数据点的信息可以保持低维空间中的数据结构。基于光谱特征的SVM模型和ELM模型的测试集识别率分别为100%和96.35%。因此,近红外高光谱成像技术结合机器学习在茶叶产品分类的应用领域具有很大潜力。
  • IVIS 视角 | 使用生物发光成像实时监测体内葡萄糖摄取
    在活体成像技术中,一些新的光学探针及光调控技术的出现,拓展了该技术的应用领域。上期给大家分享了检测活性氧的探针,能够在活体水平监测局部炎症中活性氧自由基(ROS)的释放,以及基于肿瘤微环境中高ROS水平介导的自发光动力效应,实现肿瘤诊疗一体化。今天给大家分享一篇2019年发表在《Nature Methods》杂志上的文章。作者设计了一种生物发光的探针BiGluc,利用该探针即可在体内、体外实时、无创的长期监测葡萄糖的摄取。葡萄糖是大多数生物体能量的主要来源,其异常摄取与许多病理条件有关,如肿瘤、糖尿病、神經退行性疾病、非酒精性脂肪性肝炎等。到目前为止,基于18FDG的正电子发射断层成像(PET)仍然是测量葡萄糖摄取的金标准。还没有光学成像技术能够很好的检测该指标。文章中作者设计了一种可以可视化和定量葡萄糖吸收的光学探针。该探针是基于结合笼状萤光素技术与生物正交‘点击’反应,即可激活的笼状萤光素三芳基膦酯(CLP)与全氟苯基叠氮基修饰的葡萄糖(GAz4)分子之间产生的生物正交点击反应,该反应导致游离萤光素的释放,此时在萤光素酶的存在下,即可产生可量化的生物发光信号,其信号强度与葡萄糖的代谢水平相关。在活体成像中,首先是表达萤光素酶的动物注射CLP, 24小时后注射GAz4,注射后即可使用IVIS 小动物活体成像系统进行成像,如下图所示。图1. BiGluc.探针的设计策略点击查看视频:https://v.qq.com/x/page/y0897ftpwnc.html为了研究BiGluc探针在活体水平的应用,文中使用基因工程鼠FVB-luc+/+【该小鼠通过β-actin启动子广泛的表达萤光素酶】来进行评价。在三组FVB-luc+/+小鼠中,首先尾静脉注射CLP溶液,24h后分别灌胃GAz4(BiGluc组)、GAz4+d-葡萄糖(BiGluc+d-葡萄糖组)或PBS(背景组)。结果显示,d-葡萄糖(1:300 ratio with the GAz4 probe)的竞争能够对BiGluc信号进行抑制,使得信号值下降至背景值。从而成功证明BiGluc探针与天然底物存在竞争(下图a-c)。为了进一步研究BiGluc和d-葡萄糖的在体内的选择性,作者进行了胰岛素耐受性试验。高水平的胰岛素会导致GLUT4易位到细胞膜,随后组织对d-葡萄糖摄取的增加。因此实验中FVB-luc+/+小鼠静脉注射CLP,24h后注射GAz4 结合 PBS溶液(对照组)或者胰岛素,随后进行生物发光成像,结果显示胰岛素处理组小鼠的信号增加了三倍(下图d)。图2. 转基因小鼠(FVB-luc+/+)中d-葡萄糖摄取的成像和定量这些实验结果表明,BiGluc探针可以可靠地用于可视化研究活体水平d-葡萄糖的摄取,并且可以进行定量,从而也提示该探针可用于糖尿病等代谢疾病的研究。同样,该探针可用于肿瘤葡糖糖摄取的研究。葡萄糖转运蛋白,特别是GLUT1,在多种类型肿瘤发展中起着至关重要的作用。实验中使用裸鼠接种4T1-luc或4 T1-luc-GLUT1?/?细胞,肿瘤生长至体积65mm3,所有的动物注射等量的萤光素,以确保肿瘤的大小和萤光素酶的表达量相同。如前所示,进行BiGluc探针成像实验。实验结果表明,与对照组相比,4T1-luc-GLUT1?/?发光强度降低38%。同样文中还研究了BiGluc信号是否可以通过化学抑制GLUT1转运体来调节。众所周知,WZB-117是一种小分子的GLUT1可逆抑制剂,能够在不同的癌症中有效地阻止葡萄糖的摄取。结果显示WZB-117处理组,葡萄糖摄取信号减少50%(下图c,d)。同样文中比较了BiGluc 探针和18F-FDG-PET在肿瘤移植体中的应用效果。结果显示 4T1-luc-GLUT1?/-细胞对葡萄糖的摄取量降低,与BiGluc探针成像结果一致(下图e,f)。图3. 使用BiGluc和18F-FDG探针对肿瘤异种移植模型中d-葡萄糖的摄取进行成像和定量这些结果都证明了BiGluc探针在研究机体葡萄糖摄取中强大的功能。相信这项技术可以广泛应用于药物研发以及监测与葡萄糖摄取异常相关疾病的发生和进展,如癌症、糖尿病和肥胖等。此外,BiGluc技术扩大了生物发光成像技术可检测的生物分子的范围。在未来,利用新的红移萤光素-萤光素酶组合技术可以进一步提高BiGluc探针灵敏度,将进一步扩大其应用范围。文章来源https://www.nature.com/articles/s41592-019-0421-z关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • 安光所3种环境监测仪器通过科技成果鉴定
    12月16日,中科院合肥物质科学研究院安徽光机所环境光学与技术重点实验室研制的“水体低浓度多组分芳香类污染快速监测仪”、“重点污染面源排放VOCs及温室气体连续自动监测系统”、“大气污染多组分排放通量快速遥测系统”等监测仪器通过了安徽省科技厅组织的科技成果鉴定,专家组一致认为三项成果的综合性能指标均达到国际先进水平。 鉴定会会场   鉴定委员会专家通过详细审查三项成果相关资料及现场观看仪器运行情况,对课题研究取得的成果给予了充分肯定和高度评价,并建议尽快加快项目成果的产业化。此三项监测仪器设备的成功研制为水体有机污染物连续自动监测、重点污染面源排放VOCs及温室气体连续自动精确测量、工业区气体排放通量的车载快速遥测提供了先进的技术手段。 察看相关仪器   “水体低浓度多组分芳香类污染快速监测仪”基于汲水式动态水样采集更新与三维荧光光谱技术,利用频谱法和交替三线性算法获取了混合水样中污染组分数及不同组分的光谱载荷矩阵,提出了基于样本数据库的综合相似度指数算法,解决了多组分混合物的重叠三维荧光光谱的解析问题 提出了样本浓度正交混合构建多组分混合物校正参考数据库的方法,有效地解决了组分样本间多重共线性问题 实现了水体酚类、油类和多环芳烃的自动快速测量和超标报警。   “重点污染面源排放VOCs及温室气体连续自动监测系统”突破了傅里叶变换红外光谱仪关键技术,设计了双臂扫描干涉仪结构,提高了系统光谱仪的稳定性和可靠性 设计了基于He-Ne光和PSD结合的精确扫描控制电路,提高了干涉信号的采样间隔的准确性 提出了基于合成模拟校准和仪器线型修正的定量分析反演算法,实现了重点污染面源排放VOCs及温室气体连续自动精确测量。   “大气污染多组分排放通量快速遥测系统”基于掩日通量测量技术,设计了太阳在轨方位初步定位与PSD光电反馈精确跟踪相结合的太阳自动跟踪器,实现了车载系统快速移动监测 研究了工业区污染源排放气体扩散特点,提出了污染气体测量背景光谱获取方法 基于正常光谱与异常光谱之间的差异性,提出了线型相关光谱筛选方法 基于非线性最小二乘模拟校准的柱浓度反演算法,研发了具有自主知识产权的基于掩日法污染气体排放通量计算软件,实现了工业区VOCs、SO2、CO、NH3等多组分气体排放通量的车载快速遥测。 听取介绍
  • 雷尼绍将参加国际质量检测分析技术及测量测试仪器仪表展览会
    世界计量领域的领导者雷尼绍公司,将在2012年8月15-17日举行的国际质量检测分析技术及测量测试仪器仪表展览会(Control China 2012)上推出一系列新型产品,包括Equator&trade 多功能比对仪、PH20全自动五轴旋转测座、XL-80激光干涉仪、XR20-W无线型回转轴校准装置以及QC20-W无线球杆仪等,并将展出一系列快速成型制造技术和新型车床工件检测头。欢迎您莅临我们的展位,为您介绍最新测量技术与应用。(展位号:W5-B16) 展品介绍 Equator&trade &mdash 多功能比对仪 全新的专利Equator&trade 比对仪能够国际质量检测分析技术及测量测试仪器仪表展览会降低购买、维护和夹具成本,可对多种工件预编程,而且可在几分钟之内对设计变更进行重新编程。Equator是传统专用比对测量的全新替代方案,它前所未有地填补了市场空白。它不仅是一款新型比对仪,还标志着雷尼绍首个比对仪产品线的问世。 快速成型制造 AM250激光熔融快速成型机 雷尼绍的激光熔融工艺是一种新兴的制造技术,主要用于医疗(整形外科)行业和航空航天、高科技工程以及电子领域。激光熔融是全数字快速成型制造工艺,利用激光聚焦能量将金属粉末熔化制成三维实体。 激光熔融技术是全数字化快速成型制造工艺,直接根据三维CAD分层的各界面数据生产全高密度金属零件,熔化制造成金属层厚度从20微米到100微米的2D截面,从而构成三维模型。制造零件时,首先使用刮板将金属层分布均匀,然后在在严格控制的空气环境中分别熔化各金属层。制造完成后,将零件从铺粉台面上取下,根据具体应用对其进行热处理和抛光。 AM250激光熔融快速成型机 激光干涉仪及球杆仪 XR20-W无线型回转轴校准装置 XR20-W无线型回转轴校准装置集雷尼绍独有的先进轴承和光栅技术以及蓝牙(Bluetooth® )无线技术等特点于一体。与现有的RX10相比,雷尼绍XR20-W更为小巧轻便。它的重量仅约1公斤,在使用便利性和灵活性方面具有极大的优势。XR20-W回转轴校准装置包括&ldquo 内置&rdquo 反射镜,反射镜壳体的背面另带有准直光靶。这些特性确保设定速度更快,并大大降低准直误差和由此导致的测量误差。 QC20-W新型无线球杆仪 采用全新设计开发的直线位移传感器和蓝牙 (Bluetooth&trade ) 无线技术。一次安装设定即可测量XY、YZ、ZX三个正交平面内的空间精度。具有使用方便和耐用性强的优点。Ballbar20系统软件功能大幅增强,测试和报告的灵活性更强。 XL-80全新轻型激光干涉仪测量系统 采用稳定可靠的激光波长进行测量,可溯源至国家标准和国际标准。提供4 m/s最大的测量速度和50 kHz记录速率。即使在最高的数据记录速率下,系统准确性可达到± 0.5 ppm(线性模式)和1纳米的分辨率. 机床测头 RMP600 新型紧凑型触发式测头 雷尼绍RMP600是一种紧凑型高精度触发式测头,采用无线电信号传输,不仅具有自动工件找正测头的所有优点,还能够在各种加工中心上测量复杂的三维工件几何特征。RMP600触发式测头结构坚固,采用成熟的半导体电子元件和抗干扰信号传输方式,能够适应极恶劣的机床环境。RMP600采用独创的RENGAGE&trade 应变片技术,能够比标准机械式测头实现更高的精度水平,因而适用于各种要求高精度测量的应用场合。 NC4 紧凑型固定式系列测头 NC4 系统能够在间隔长达 5 米的情况下实现高重复精度的对刀操作。根据间隔不同,在激光光束所及的任何选定点,可测量直径小如 0.2 mm 的刀具,并可对小如 0.1 mm 的刀具进行破损检测。 NC4 激光对刀测头的外壳为坚固的不锈钢,按 IPX8 标准封装,能适应极恶劣的机床环境。MicroHole&trade 保护系统利用连续的压缩气流对系统提供不间断的保护,使其免受金属碎屑、冷却液和石墨等的污染,即使在测量过程中也不例外。 位置编码器 RESOLUTE&trade 绝对式直线光栅及圆光栅系统 世界上第一款能够在36 000转/分转速下达到27位分辨率的绝对式直线光栅。真正的绝对式精细栅距光栅系统,具有优异的抗污能力和超凡的技术指标。 TONiC&trade 超小型直线光栅和圆光栅 TONiC&trade 是Renishaw推出的新款超小型非接触式光栅,在线性和旋转应用中均可达到10 m/s的速度和高至5 nm的分辨率。TONiC&trade 显著提高了Renishaw现有高速非接触式光栅的性能,同时进一步改善了信号稳定性和长期可靠性,产品拥有成本低,简便性无与伦比。 坐标测量机用测头 PH20坐标测量机用新型全自动五轴测座 运用独特的&ldquo 测座碰触&rdquo 方法进行快速触发测量和快速五轴无级定位,确保实现最佳工件测量。简洁小巧的设计既适用于新购的坐标测量机,也适用于大多数现有的用于触发测量的坐标测量机改造。可搭配各式TP20模块,自定旋转角度,精度好,效率高。
  • 偏振遥感:让石油污染监测更简约快捷
    在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中,原油和各种石油制品进入环境而造成的污染成了一个世界性的问题。因此,建立探测系统,对油田区进行监测和管理,特别是对石油污染所发生的位置、溢油量和扩散趋势等的监测尤为重要。   在国家自然科学基金、“863”计划等的资助下,东北师范大学城市与环境科学学院教授盛连喜带领的课题组以偏振度作为偏振光遥感的定量指标,在近红外波段对不同含水量和含油量的土壤进行偏振光谱测量,为今后利用偏振光遥感监测土壤石油污染的应用打下基础。这一成果发表在《科学通报》2008年第23期上。   难以避免的石油土壤污染   石油对土壤的污染主要表现为:破坏土壤的结构和透水性。石油污染物还会与土壤中有效的氮、磷、钾发生反应,破坏土壤的肥力。尽管采取了一系列措施,但在石油的生产、加工、运输各个环节,都有可能发生泄漏溢出事故,石油污染物对土壤的污染难以避免。   “石油开采时可能产生的泄漏或溢油现象造成的落地油污染,可使土壤的环境容量逐年减少 在气田开发时,钻井过程中产生废弃泥浆,如果没有泥浆坑,废弃的钻井泥浆就会被排放到土壤中,造成污染。”盛连喜说。   盛连喜解释说,如果在原油开采过程中发生井喷等事故,可能使大量石油烃类直接进入土壤。另外,石油管线和采油井的井口设备如果发生跑冒滴漏,也有一些石油泄漏到地面。石油及其产品在运输、使用和贮存过程中的渗漏、溢油现象时有发生,会造成石油烃类直接进入土壤。而石油及其产品在运输、使用和贮存过程中的渗漏、溢油现象同样会对土壤造成危害。   “当石油渗透进入土壤后,如果植物吸收了石油,会破坏植物的新陈代谢过程,或阻断植物需要的水分和养料,从而使植物死亡,植被遭到破坏。而且被石油污染物污染的土壤在几年甚至几十年内都会丧失农耕和畜牧的功能。石油还可能通过进入食物链影响人体健康。另外,油气会从地表挥发至大气,表现为油气挥发物,被太阳紫外线照射后,可能与其他有害气体发生物理化学反应,生成光化学烟雾,产生致癌物和温室效应,破坏臭氧层等。”盛连喜说。   既然污染难以杜绝,作为及时了解石油开采所在区域的环境质量状况,包括大气环境质量、水体和土壤环境质量状况,发现油气田生产中环境问题的有效手段,环境监测就变得至关重要。   “尤其是对土壤污染的监测,关系到周边地区的生态环境安全、食品安全问题,不容忽视。”盛连喜说。   大有可为的偏振遥感   目前,在石油开采区域最常用的环境监测方法是现场采样实验室分析监测,也有些地方开展了航空和遥感监测。   盛连喜指出,常规的土壤石油污染监测方法是从野外取样带回实验室分析,由于事前对污染范围及污染程度的了解有局限性,监测过程不仅费时而且耗费大量人力、物力和财力,结果却往往不够全面准确,只能对采样点局部进行评价和估量。如何对土壤石油污染范围及程度进行定量定位的测量,有效节省工作时间和经费,提高环境污染监测的准确性成为一个重要的科学问题。   在苦苦寻找解决办法的时候,电磁波的一个重要特征——偏振,引起了盛连喜的关注。   偏振在微波谱段称为极化。地球表面和大气中的目标在反射、散射、透射及发射电磁辐射的过程中,会产生由它们自身性质决定的特征偏振,即偏振特性中蕴涵着目标的各种信息。   “偏振遥感正是利用这一特征为遥感目标提供新的、潜在的信息。”盛连喜说,“与其他遥感技术比较,偏振光的特性使其在遥感中能够解决许多实际问题。使用偏振信息不仅能够更准确地定位土壤石油污染的范围和程度,并可反演相应地物目标的结构、化学成分、水分含量等多方面信息,甚至了解造成污染油井的年龄,因此具有非常广阔的应用前景。”   目前,盛连喜课题组对污染土壤偏振光遥感的监测主要研究方向是在不同湿度条件下鉴别石油种类,并进一步确定湿度条件影响的曲线临界值。重点研究土壤中受到石油污染的范围和程度,为研究土壤的石油环境容量、控制石油污染提供依据。   该课题组以吉林省松原油田原油和当地典型表层土壤为实验原料,在实验室内对4个水平的含油量、3个水平的含水量土壤样品在近红外波段进行了多角度探测模拟实验。又在室外实地测量了各种条件下的石油污染土壤与清洁土壤的偏振度值。他们发现,当土壤含水量较低时,土壤表面反射光的偏振度会随土壤中石油含量的增加而增大 当土壤含水量较高时,土壤表面反射光的偏振度会随土壤中石油含量的增加而降低。   事实上,盛连喜所在的偏振实验室已经通过几年的工作,对黄土、黑土、红土等土壤类型的基础偏振反射特性进行了测量和研究,接下来的工作是通过多因素的模拟正交实验,为更广泛地应用偏振特性进行石油的土壤污染监测提供科学依据。   盛连喜指出,不同土壤类型的临界值会因土壤有机质含量、机械组成等因素的不同而不同,对偏振光的测量带来难度。这也是他们今后工作中需要重点研究的问题。
  • 吉天仪器助力陕西省2019年饮水监测总结暨病原微生物实验室生物安全培训班
    2019年12月5-6日,西安市疾病预防控制中心为总结西安市2019年饮水监测工作情况,提高对《病原微生物实验室生物安全管理条例》的理解和执行,决定举办2019年饮水监测总结暨病原微生物实验室生物安全培训班。北京吉天仪器有限公司(以下简称:吉天仪器)有幸作为特邀厂家,为大家带来了原子荧光光度计和流动注射分析仪在疾控领域的应用和技术讲解。培训会上,吉天仪器的报告引起了与会人员的高度关注,大家对分享的技术和应用十分感兴趣,会后与吉天报告工程师进行了热烈讨论和交流。  麒麟系列原子荧光光度计  产品特点  全正交双光束立体光学系统:独创的专利设计,最小化杂光影响;通道对等,极佳的一致性;支持最多四通道同测;全通道双光束,运行更稳定  直插式智能免调空心阴极灯:免调节,即插即用;寿命计时,维护提醒 ;自动识别元素灯先进的气动注射配置:恒压注射,反应过程更平稳;清洗和进样速度更快;避免蠕动泵管寿命及维护问题;密闭试剂瓶组,液位报警  温控原子化器:最佳原子化温度,提高灵敏度与稳定性;自动高度调节  iFIA7流动注射分析仪 产品特点 压力可调式进样系统:专利压盖泵技术,具备压力调节装置,相比一般压盖泵解决了不同壁厚泵管疲劳趋势不一致问题,保证长时间进样稳定,提高检测精度。 自适应光学系统:专利电路技术,根据检测方法波长自动调节,同时根据波长可自动增益调节光强,使光学系统达到合适条件,大幅降低基线噪音、漂移,增强检测灵敏度。 智能仪器监控系统:优创自动状态监控功能,各检测处理单元实时状态可视化显示,同时仪器具备自我诊断功能。 现场照片
  • 岛津展出多维气相/气质联用系统(MDGC/GCMS)等产品——CFAS 2012食品、农产品检测新技术系列视频采访
    仪器信息网讯 2012年6月5日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表学会农业仪器应用技术分会主办,北京雄鹰国际展览公司承办的2012中国食品与农产品质量安全检测技术应用国际论坛暨展览会(CFAS 2012)在北京国际会议中心隆重开幕。本届论坛以“为构建我国食品安全保障体系,进一步推动食品、农产品检测新技术的广泛应用,完善食品与农产品质检体系建设”为主题,特别邀请到了多位食品、农产品监管部门的领导和食品质检领域的著名学者做主题报告,并同期举行展览会,汇聚了70余家国内外科学仪器相关厂商,吸引了600余位来自各界的专家、代表参会。   展会期间,仪器信息网特别制作了“食品、农产品检测新技术系列视频采访”,与会的部分参展仪器厂商分别针对目前食品、农产品检测当中面临的技术、应用与市场需求,介绍了各自所能提供的解决方案。   岛津企业管理(中国)有限公司分析仪器事业部、市场部靳松女士介绍到,色谱的分析主要是解决分离的问题,但是很多时候一根色谱柱不能解决所有的问题,针对此类问题,岛津为客户提供多维质谱的方式,用两根色谱柱来解决问题。如多维气相/气质联用系统(MDGC/GCMS),在线的把两根不同的色谱柱串联在一起,提高色谱的分离能力,可以帮助用户减少前处理的时间。该系统利用色谱的分离能力,把目标化合物从复杂的背景基质中剥离出来。这种色谱分析方式的峰容量比一根色谱柱时能增强2-3倍。   当峰容量要求比较高,常规的二维色谱也不能解决问题,这就需要GC×GC系统。据靳松女士介绍,岛津的全二维气相色谱(GC×GC)可以提供一个真正的正交分离系统,峰容量为组成它的两根色谱柱各自峰容量的乘积,尤其适合于复杂和全未知化合物的分离分析。目前岛津GCMS-QP2010 Ultra以其同类产品中最快的扫描速度20000amu/sec、采集频率(100Hz)等性能特点,成为全二维气相色谱(GC×GC)技术唯一理想的单四极杆型质谱检测器。   最后,靳松女士还介绍说,今年岛津会推出三款串联质谱,包括两款液相色谱串联质谱和一款气相色谱串联质谱。除此之外,岛津还有一款杂交的质谱LCMS-IT-TOF,该款仪器把离子阱和飞行时间串联在一起,利用离子阱的多级质谱功能和飞行时间质谱的精确质量数,可以在未知物筛查中对结构进行更精确的判断。   更多详细信息,请点击查看采访视频。   岛津企业管理(中国)有限公司   岛津制作所自1923年在柏林开办办事处以来,岛津的科学技术不断向全世界展开,在世界各地建有分公司与生产工厂,并设立了200多家代理商,构成了巨大的销售网。   岛津企业管理(中国)有限公司是岛津制作所的海外分支机构。全国有12个分公司,4个分析中心,50个技术维修点,成立目的是为了拓展岛津制作所在中国国内的业务,满足顾客对于岛津公司及其附属公司生产的高科技分析和测试仪器、医疗器械及工业设备等产品日益增长的需要,更有效、更及时地提供优质的服务。
  • 【综述】红外热成像技术在FRP复合材料无损检测应用中的研究现状与进展
    引言红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术,近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料以及热障涂层等的无损检测与评价。碳纤维增强复合材料(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)是目前发展最为成熟、已被广泛应用于航空航天、船舶、交通运载和风力发电等领域的结构复合材料。然而,它们的层状以及非均匀微观结构使得它们在生产和使用过程中极易萌生和发展为多种类型的缺陷,如涂层脱粘、界面分层等,极大地降低了复合材料/涂层结构件的使用性能与寿命,严重时甚至酿成灾难性事故。热障涂层作为一种陶瓷层可沉积在基体材料的表面,对基体材料起到隔热保护的作用,目前已被广泛用作航空发动机、聚变反应堆、火箭喷管等高端装备的高温热防护部件。图1 某航空发动机及其涡轮叶片热障涂层结构示意图为控制FRP复合材料/涂层结构的质量,确保高端装备的安全可靠运行和低维护成本,开发先进的无损检测与评价方法或技术对其进行高效、可靠地检测与评价是非常必要的。目前比较有代表性的无损检测与评价技术有射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和电磁检测等。但这些方法各有所长,也有其各自的局限性。例如,超声法中耦合剂的使用会致使检测表面受到污染;电磁法虽易于实现自动化检测,但仅适用于非铁磁性材料,且多用于检测近表面缺陷信息。红外热波成像技术由于具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等优点,非常适合于复合材料/涂层结构的在线检测与缺陷表征,近年来得到人们的重视和广泛关注。01 红外热波成像技术任何高于绝对零度的物体都会向周围环境发出电磁热辐射,根据Stefan-Boltzmann定律,其大小除与材料种类、形貌和内部结构等本身特性有关外,还与波长和环境温度有关,而红外热波成像技术即是利用红外热像仪通过遥测材料表面温度场,从而实现对材料结构特性和物理力学性能的无损检测与评价。根据被测对象是否需要施加外部热激励,该技术可分为主动式与被动式,其中主动式红外热波无损检测技术由于具有更高的热对比度与检测分辨率,近年来受到极大的关注。主动式红外热波检测技术是利用外界热源对待测试件进行热激励,同时利用红外热像仪记录其表面温度场的演化历程,并通过对所获得的热波信号进行特征提取分析,以达到检测材料表面损伤和内部缺陷的目的。根据外激励热源的不同,该技术又可被分为光激励红外热成像、超声红外热成像与电涡流红外热成像等。图2总结了目前主动式红外热波成像检测技术中的主要分类依据及分类结果。图2 主动式红外热成像检测技术的主要分类依据及结果虽然红外热成像无损检测技术种类众多,但由于所检测对象琳琅满目,且结构与物理特性比较复杂,因此在实际应用中需结合检测对象本身特性,选择一种相对合适且高效的主动式红外热波成像无损检测方法,从而达到对待测对象进行高分辨率、高精度、快速可靠检测与评价的目的。光激励红外热成像是主动红外热成像中一种相对高效的无损检测方法,由于其非接触、非破坏、检测时间短、检测面积大、易于实施等突出优点,在热障涂层结构、纤维增强复合材料无损检测与评价中备受关注。在该方法中,当外激励光源入射到待测试件时,基于光热转换效应所产生的热波扩散并与内部界面或缺陷相互作用,同时,利用红外热像仪远程记录待测试件表面的瞬态热响应,即红外热图像序列。然后,借助先进的后处理算法对所获取的热图像序列进行综合分析,从而实现待测试件的无损检测与定量表征。图3为光激励热成像技术原理和目前常用光激励红外热成像检测系统。图3 光热无损检测原理及典型闪光灯激励热成像检测系统此外,根据热激励形式的不同,红外热成像技术又可被分为红外脉冲热成像、红外锁相热成像与红外热波雷达成像,这也是根据红外热成像发展历程、目前最为常用的分类方法之一。红外脉冲热成像技术检测效率高,但其探测深度通常较浅,无法满足对材料深层缺陷高分辨率检测的要求;且其检测结果易受表面加热不均匀、表面反射率及发射率不均等影响,瞬时高能量脉冲也易使材料表面产生热损伤。为克服红外脉冲热成像技术的局限性,红外锁相热成像技术应运而生,但由于该技术在单一调制频率热激励下仅能探测与其热扩散长度相对应深度的内部缺陷,因此对FRP复合材料或热障涂层类结构内不同深度或不同铺层界面的缺陷,需选择不同调制频率对待测试件进行激励,因此,该方法检测时间仍相对较长且易出现漏检。红外热波雷达是一种新兴的无损检测技术,具有红外脉冲热成像与红外锁相热成像技术所无法比拟的突出优势,如高分辨率、高检测效率、大探测深度等,近年来备受关注。表1总结了红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像这3种技术的优缺点及适用范围。02 FRP复合材料光激励红外热成像无损检测研究现状2.1 红外脉冲热成像检测技术红外脉冲热成像技术是发展最早且目前应用最为广泛的一种红外热波无损检测技术,该技术是使用高能光源(如激光、卤素灯、闪光灯)对待测试件进行非常短时间(通常几毫秒)的脉冲激励加热,由于内部界面或缺陷的热阻效应会对待测试件表面温度场产生差异,然后,利用红外热像仪同步记录这种温度差异,并借助于先进的后处理算法可实现对待测试件内部界面或缺陷的无损检测与评价。红外脉冲热波检测技术检测速度快,且对厚度较小的试件具有较好的检测结果,但其探测深度非常有限,不适用于检测大厚度构件。此外,该技术还易受表面加热不均、表面发射率不均等影响,瞬时高能量脉冲也易使试件表面产生热损伤。FRP复合材料的强各向异性和显著内部界面效应,极易使得其产生界面分层等类型缺陷,极大影响FRP复合材料结构或装备的使用性能。[英国巴斯大学Almond等]对CFRP复合材料裂纹状缺陷的边缘效应进行了研究,并提出了一种瞬态热成像法测量缺陷尺寸的方法。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]提出了一种将脉冲热成像与调制热成像技术相结合的红外脉冲相位热成像检测技术,该技术基于傅里叶变换可获得能无损表征CFRP复合材料的相位图像,因此克服了脉冲热成像技术对表面加热均匀性的限制。[意大利学者Ludwig等]研究了红外脉冲热成像检测技术中的热损失与三维热扩散对缺陷尺寸测量的影响。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]为了克服脉冲热成像技术的局限性,提出了双脉冲激励热成像检测技术,并表明该技术可进一步增强热对比度。[加拿大学者Meola等]利用脉冲热成像法对GFRP复合材料的低速冲击损伤进行了无损检测。[英国巴斯大学Almond等]又通过解析法研究了脉冲热成像技术的缺陷检测极限与缺陷径深比、激励能量以及缺陷深度都密切相关。[伊朗桂兰大学Azizinasab等]还提出了一种使用局部参考像素矢量来处理脉冲热成像检测结果的瞬态响应相位提取方法,实现了CFRP复合材料缺陷检测和深度预测。此外,为增强FRP复合材料缺陷检测效果,许多集成先进特征提取方法的脉冲热成像检测技术也被提出,例如主成分热成像、矩阵分解热成像、正交多项式分解热成像和低秩稀疏主成分热成像。国内的哈尔滨工业大学、电子科技大学、湖南大学、东南大学、火箭军工程大学、首都师范大学、南京诺威尔光电系统有限公司等科研单位也对FRP复合材料红外脉冲热成像无损检测技术开展了大量研究工作,并取得了丰硕的研究成果。[首都师范大学]研究了GFRP复合材料脉冲热成像检测的热图像序列的分割与三维可视化,并提出了一种基于局部极小值的图像分割算法。[北京航空航天大学]对FRP复合材料次表面缺陷红外脉冲热成像无损检测的检测概率进行了深入研究,并分析了阈值、特征信息提取算法等对检测概率的影响。此外,国内研究学者还提出集成了稀疏主成分分析、矩阵分解基算法、流形学习[30]和快速随机稀疏主成分分析等算法的红外脉冲热成像检测技术。2.2 红外锁相热成像检测技术红外锁相热成像技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型数字化无损检测技术,该技术是利用单频正弦调制的热激励源对待测试件进行加热,然后,待测试件内部将也产生一个呈周期性变化的温度场,由于缺陷区与无缺陷区处的表面温度场存在差异,因此采用锁相算法可对表面温度场进行幅值与相位提取,最终实现对材料表面损伤或内部缺陷进行无损检测与评价。红外锁相热成像检测技术的探测范围要大于红外脉冲热成像检测技术,此外,通过降低激励频率大小可增大探测深度。英国华威大学和意大利那不勒斯大学等研究学者较早地将红外锁相热成像技术用于CFRP航空件缺陷检测,并证实了该技术与瞬态热成像与超声C扫描无损检测技术相比,更适于CFRP航空件表面冲击损伤的快速无损检测。[Pickering等]研究了同等激发能量下,红外脉冲热成像和红外锁相热成像对CFRP复合材料分层缺陷的检测能力。[Montanini等]证实了红外锁相热成像技术也可用于厚GFRP复合材料的无损检测,并深入研究了与缺陷几何形状和深度相关的检测极限问题。[Lahiri等]发现随着GFRP复合材料缺陷深度增加,利用红外锁相热成像技术所获得的相位对比度增大,而热对比度却减小。[Oliveira等]提出了一种融合光学锁相热成像和光学方脉冲剪切成像的CFRP复合材料冲击损伤高效表征方法。国内哈尔滨工业大学、浙江大学和东南大学等科研人员也对FRP复合材料红外锁相热成像检测开展了较多有价值的研究工作。[哈尔滨工业大学]对CFRP复合材料分层缺陷的大小和深度以及热物性的无损检测与定量评价,开展了系统的理论与实验研究,并提出了多种先进特征增强算法来提高其内部分层缺陷的可视性。[浙江大学]使用红外锁相热成像无损检测CFRP复合材料分层缺陷,并利用深度学习对测量过程中的传感器噪声、背景干扰等进行有效去除,显著提高了CFRP复合材料次表面缺陷无损检测与定征的精度。[东南大学]针对CFRP复合材料分层缺陷红外锁相热成像无损检测中所存在的热成像数据缺失以及低帧率导致的低分辨率问题,提出了基于低秩张量填充的热成像检测技术,不仅可有效解决红外锁相热成像数据高度缺失问题,还可显著提高常用红外热像仪的帧频率。2.3 红外热波雷达成像检测技术近年来,红外热波雷达成像技术因检测效率高和灵敏度高以及不易对材料产生热损伤而受到越来越多的关注,并开始应用于FRP复合材料的无损检测与评价。红外热波雷达成像技术具有红外脉冲热成像技术与红外锁相热成像技术所无法比拟的优势,但由于被用于FRP复合材料无损检测与评价的时间并不长,尚存在一定的局限性。例如,由于通常采用较低调制频率激励源去探测较深范围的内部缺陷信息,随之而来的是热扩散长度的增大,致使检测分辨率降低;另外,为提高检测信号的信噪比,通常采用增加热流激励强度的方法来解决,但在检测重要目标构件时,为防止对检测对象的热损伤,这种方法并不适合。[加拿大多伦多大学Mandelis教授]与[印度理工大学Mulaveesala教授]首先将线性调频雷达探测技术引入到红外热成像检测技术中,提出了脉冲压缩热成像或热波雷达无损检测技术。为显著提高探测热波信号的信噪比与灵敏度,随后提出了热相干层析成像和截断相关光热相干层析成像技术,截断相关光热相干层析成像技术的具体原理如图4所示。图4 截断相关光热相干层析成像检测技术原理:(a) 截断相关光热相干层析成像数学实施;(b) 激光诱导热成像系统框图印度理工学院与印度塔帕尔工程技术大学等科研人员还将脉冲压缩热成像与红外脉冲热成像等其他检测技术在检测FRP复合材料次表面缺陷时的检测性能进行了对比,并分析了各种技术的优势所在。为增强FRP复合材料分层缺陷检测,[比利时根特大学]也提出了离散频率相位调制波形的热波雷达技术,并证明了该技术具有更高的深度分辨率。国内的科研人员也对脉冲压缩热成像或热波雷达开展了较多的研究工作,并取得了重要的创新研究成果。[哈尔滨工业大学]较早地将红外热波雷达成像技术拓展到CFRP复合材料铺向和分层缺陷的无损检测与评价,并对热波雷达检测技术的特征提取方法也开展了深入研究。[湖南大学]和[电子科技大学]还分别用感应红外热成像/热波雷达检测技术和参考脉冲压缩热成像检测技术对CFRP复合材料分层缺陷检测,并取得了较为满意的检测效果。[东南大学]也提出了正交频率相位调制波形的热波雷达检测技术,可有效增强CFRP复合材料分层缺陷的检测效果。03 热障涂层红外热波成像无损检测研究现状关于热障涂层红外热波检测技术的研究始于20世纪80年代,伴随着信息电子与计算机技术的快速发展,近年来在航空和先进装备等领域受到极大关注。在目前的热障涂层红外热成像无损检测中,仍以光激励红外热成像检测技术为主,这仍然是由于光激励红外热成像技术具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等突出优点,非常适合于热障涂层结构性能与健康状况的在线检测与表征。根据激励热源生热机理的不同,除光激励红外热成像检测技术外,其他无损检测方法还包括:超声热成像、振动热成像和涡流热成像。3.1 红外脉冲热成像检测技术针对热障涂层红外脉冲热成像无损检测,国外专家学者较早地开展了相关研究,并取得了较多的研究成果。[Cielo等]利用红外脉冲热成像技术无损检测热障涂层,研究表明当光学穿透深度远小于而加热区域远大于涂层实际厚度时,该技术可有效表征热障涂层热物性和表面涂层厚度。[Liu等]提出了可无损检测热障涂层内部裂纹和厚度不均匀性的稳态热流激励热成像技术,可实现直径远小于1mm的裂纹检测。[Shepard等]利用红外脉冲热成像技术对热障涂层厚度和脱粘缺陷进行无损检测,并结合先进后处理方法提高了时空域分辨率和信噪比。[Marinetti与Cernuschi等]利用红外脉冲热成像技术结合机器学习和相位特征提取方法,系统地研究了热障涂层结构中的表面涂层厚度变化、脱粘缺陷以及涂层过厚与粘附/脱粘缺陷的区分问题。[Bison与Cernuschi等]为无损评价热障涂层老化程度以及完整性,利用红外脉冲热成像技术检测了热障涂层面内与深度方向热扩散率以及孔隙率。此外,利用红外脉冲热成像检测技术还可监测热障涂层损伤演化历程以及寿命评估,且热障涂层粘结界面处粗糙度形貌、深度以及基底强度等对其损伤演化也有重要影响。[Ptaszek等]还研究了热障涂层表面非均匀及红外透光性等对其光热无损检测的影响。[Mezghani等]利用激光激励红外脉冲热成像技术无损检测了表面涂层厚度变化。[Unnikrishnakurup等]利用红外脉冲热成像技术和太赫兹时域谱技术同时对不均匀涂层厚度进行测量,并获得了对热障涂层厚度估计小于10.3%的平均相对误差。虽然我国关于热障涂层红外脉冲热成像无损检测的研究起步较晚,但仍取得了重要研究成果。[北京航空航天大学]利用红外脉冲热成像技术,通过使用有限元数值模拟与热成像检测实验方法,对存在脱粘缺陷和厚度不均匀时热障涂层表面温度场以及热障涂层的厚度与疲劳特性进行了较为深入的研究。[北京航空材料研究院]利用闪光灯激励红外脉冲热成像技术不仅检测出直径小于0.5mm的脱粘缺陷,还识别出了肉眼无法观察到的微裂纹。近来,关于热障涂层激光扫描热成像技术的无损检测与评价研究也开始出现,[北京理工大学]和[南京理工大学]利用线型激光扫描热成像技术实现了对热障涂层脱粘缺陷以及20~150μm厚薄涂层的高精度无损检测与评价。为了检测热障涂层表面微小裂纹,[北京理工大学]还开发了一种将线型激光快速扫描模式与点激光精细扫描模式相结合的激光多模式扫描热成像检测技术,实现了仅9.5μm宽表面微小裂纹的高效检测。3.2 红外锁相热成像检测技术不同于热障涂层红外脉冲热成像无损检测研究,国内专家学者较早地开展了热障涂层红外锁相热成像无损检测的研究,而国外对此的研究还很少。[火箭军工程大学]利用红外锁相热成像技术对涂层厚度进行检测,并表明该技术可实现对涂层厚度的快速检测,且检测精度可达到95%。[哈尔滨工业大学]利用红外锁相热成像检测技术和热波信号相关提取算法对热障涂层脱粘缺陷进行检测,并研究了光源功率、分析周期数和激励频率大小等对检测结果的影响。[哈尔滨工业大学]随后利用激光激励红外锁相热成像技术高精度地量化了SiC涂层碳/碳复合材料的薄涂层厚度分布的均匀性。[上海交通大学]针对热障涂层内部裂纹缺陷的快速无损检测与评价,也提出了一种基于多阈值分割和堆叠受限玻尔兹曼机算法的红外热成像无损检测技术。此外,[韩国国立公州大学Shrestha和Kim]利用红外脉冲热成像技术和红外锁相热成像技术对热障涂层表面不均匀涂层厚度进行了无损检测与评价,并开展了有限元数值模拟与热成像检测实验分析了各种技术的优势所在。3.3 红外热波雷达成像检测技术红外热波雷达成像作为一种新兴的无损检测技术,其高信噪比、大探测范围等突出优势更利于热障涂层次表面脱粘缺陷的高精度无损检测。而目前关于热障涂层红外热波雷达成像无损检测与评价的研究还鲜有报道,目前仅有国内的哈尔滨工业大学和东南大学针对热障涂层红外热波雷达成像无损检测开展了相关的理论与热成像检测实验研究工作。[哈尔滨工业大学]利用红外热波雷达成像技术对热障涂层脱粘缺陷进行检测,该技术利用线性调频信号调制光源强度,并引入了互相关和线性调频锁相提取算法,研究表明该技术可实现热障涂层脱粘缺陷的有效检测。[东南大学]基于Green函数法,对热障涂层光热传播理论进行了较为深入的研究,并提出了一种先进非线性调频波形的脉冲压缩热成像检测技术,可实现热障涂层次表面脱粘缺陷的高信噪比、大探测深度的高分辨率检测。结语本文介绍了红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测应用中的研究现状和进展,通过文献调研和相关研究结果分析,可发现,由于FRP复合材料和热障涂层的复杂结构特性,使得传统的无损检测技术无法较好地实现高效可靠的无损检测与评价。作为新兴的无损检测技术,红外热波雷达成像技术由于具有高分辨率、大探测深度、检测结果直观等突出优点,为FRP复合材料和热障涂层的高精度无损检测与评价提供了新契机。此外,在对FRP复合材料和热障涂层红外热成像无损检测进行研究的过程中,笔者也发现,红外热成像无损检测技术的发展还面临着一些主要瓶颈制约问题,也促使红外热成像检测技术须向多样化、智能化、集成化和多源信息融合方向发展,呈现出以下发展趋势:1) 多样化传统无损检测方法和红外热成像等新型无损检测技术都有其各自的优缺点及适用范围,随着检测对象的多样化和检测要求的多元化,所需要的检测手段也呈现多样化发展的趋势,具体体现在:①热激励源由卤素灯、超声和电磁等向半导体激光器、相控阵超声等其他热激励形式发展;②随着计算机和电子信息技术的快速发展,传统的红外脉冲热成像和红外锁相热成像向着新兴的先进激励波形脉冲压缩热成像或热波雷达成像检测技术方向发展。2) 智能化近年来人工智能技术的快速发展使得基于深度学习模型的红外目标识别与跟踪方法取得了巨大进步,这无疑为红外热成像无损检测技术的进一步发展提供了很好的发展契机。深度学习方法的高识别率特点使其在红外目标特征识别、红外图像分割与分类方面性能优异,在精度和实时性方面,甚至远远赶超传统检测方法。人工智能赋能红外热成像检测技术,有望取代人工判断,推动红外热成像无损检测技术向着智能化检测方向发展。3) 集成化红外热成像检测系统通常需要激励热源、红外热像仪、光路等调节装置、固定装置等模块,体积较大、结构较为复杂,且仍需人工或仪器自动采样。为满足实际无损检测应用中原位测量及低能耗的需求,红外热成像检测技术需逐步向小型集成化方向发展,最终实现无损检测现场的便携式携带和操作。4) 多源信息融合发展多源多模态热成像数据能比单一热成像数据提供更多的关键信息,此外,在信息呈现和表达上,多来源、多模态红外热成像数据还增加了无损检测结果的鲁棒性。因此当检测要求较高时,常常需要采用优势互补、多种检测方法相结合的方式,通过多源多模态热成像数据的融合与集成,最终提供优质、高效、安全、可靠的无损检测解决方案。因此,红外热成像技术也需向多源信息融合方向发展。
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