当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

相位仪原理

仪器信息网相位仪原理专题为您提供2024年最新相位仪原理价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括相位仪原理参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的相位仪原理您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合相位仪原理相关的耗材配件、试剂标物,还有相位仪原理相关的最新资讯、资料,以及相位仪原理相关的解决方案。

相位仪原理相关的资讯

  • 中国科大实现了一种基于谐波辅助的光学相位放大测量
    中国科学技术大学郭光灿院士团队实现了一种基于谐波辅助的光学相位放大测量技术。该团队史保森教授、周志远副教授等人提出了一种基于谐波辅助实现光学相位放大的基本原理,并且利用级联三波混频过程初步实现了干涉仪中相对相位的4倍放大。相关研究成果以“Harmonics-assisted optical phase amplifier”为题于2022年10月27日在线发表在著名期刊《光科学与应用》上[Light: Sci. & Appl. 11, 312 (2022)]。   干涉是一种基本的光学现象,在近代物理的发展过程中发挥着举足轻重轻重的作用。无论是“以太”的验证、量子力学的构建以及引力波的探测都离不开干涉原理和技术。相位是波动光学和量子光学中一个非常重要的参数,干涉仪中光程差变化与相对相位变化一一对应。在光学精密测量中,几乎所有物理量(如位置、角度、电磁场等)的测量都可以转化为对干涉仪中相对位相变化(或者光程差变化)的测量,因此如何精确测量干涉仪的相位变化是光学科学工作者孜孜以求的目标。一个朴素的想法是通过干涉仪中相对相位放大来提升相位测量分辨率。在量子光学中,通过在干涉仪中注入多光子NOON态(粒子数与路径纠缠态)可以实现相对相位的N倍放大,然而多光子NOON态非常难制备(目前最大的N在10左右),并且随着光子数的增加测量累积时间指数上升,无法实时测量。因此,寻找新的光学相位放大原理是一个非常重要的科学问题。   史保森教授、周志远副教授研究组长期从事基于非线性效应的光学干涉现象研究。 在2014年,研究组在轨道角动量叠加态的非线性倍频研究中发现不仅轨道角动量拓扑荷加倍,而且输入轨道角动量叠加态的相对相位也会加倍[Opt. Express 22, 20298(2014)]。受此工作的启发,针对以下问题开展研究:在非线性过程中是否可以实现基于其它自由度干涉的相位加倍?这种加倍过程是否可以进行级联?研究结果对这两个问题的回答是肯定的。以三波混频中的倍频为例,在微观过程中,湮灭两个基频光子会产生一个倍频光子,基频光子所携带的相位信息被相干地传递到倍频光子中,因而导致了相位的加倍放大。将该过程进行级联和循环,原则上可以实现任意整数倍的相位放大。   基于上述原理,实验上将1560nm的脉冲激光输入一个偏振干涉仪,两个偏振模式的相位通过一个压电陶瓷控制,其输出端经过了两次偏振无关的倍频过程:第一次1560nm到780nm偏振无关的倍频通过在Sagnac干涉仪中放置一块PPKTP晶体实现,第二次780nm到390nm偏振无关倍频则通过两块正交的BBO晶体实现。通过在压电陶瓷上加载相同的驱动电压信号,我们观测到780nm和390nm光的干涉周期分别为1560nm光干涉的2倍和4倍,验证了我们提出的相位放大原理的可行性(如图1所示)。为了证明该放大原理不依赖于观测光的波长,团队设计了倍频与差频的级联过程(如图2所示),实验观测到在相同的激光波长下干涉曲线同样具有加倍的现象,这就为后续通过循环过程实现更高倍数的相位放大奠定基础。图1.级联四倍放大实验原理图。(a)相位放大实验装置,(b)相位放大实验结果,a-c分别对应基频光、二次谐波和四次谐波的干涉测量结果。图2.频率无关的相位放大实验原理图。(a)频率无关的相位放大实验装置,(b)实验结果,红色曲线为干涉仪直接 出射的基频光干涉结果,蓝色曲线为经过相位放大但光学频率没有改变的干涉结果。   该工作揭示了一种新型的光学相位放大机理并且在实验上得到了初步验证。下一步可利用强度更高的激光以及利用级联和循环结构实现更高放大倍数的演示,与此同时还将探索基于该放大原理在光学精密测量中的相关应用。该工作的共同第一作者是博士生李武振和已毕业的杨琛博士,共同通信作者是周志远副教授和史保森教授。   这项工作得到国家基金委、科技部以及中国科学技术大学的支持。
  • 【应用指南】锁相环在相位检测中的应用
    使用Moku锁相放大器和相位表进行开环和闭环相位检测的选择指南高精确度及高灵敏度相位检测在众多测试测量场景都至关重要。例如,测量电流和电压之间的相移可以显示设备或元件的复阻抗。可以通过光学干涉仪的控制臂和测量臂之间的相移来测量极小的位移。Liquid Instruments的Moku设备可以提供两种检测射频信号相位的仪器:锁相放大器和数字相位测量仪。在本应用说明中,我们将介绍这两个仪器的工作原理,并为不同的应用场景提供仪器选择指南。介绍锁相放大器和相位表(数字相位测量仪)是两种常用于从振荡信号中获取相位信息的仪器。锁相放大器可以被视为开环相位检测器。相位是由本地振荡器、混频器和低通滤波器直接计算出来的。相比而言,相位表则采用数字锁相环(PLL)作为其相位检测器,使用一个反馈信号来实时调节本地振荡器的频率。这可以被视为一种闭环相位检测方法。在我们介绍这两种仪器之前,我们先来总结一下Moku:Pro锁相放大器和相位表(用于相位检测)的区别。请注意,本表中的参数规格是基于Moku:Pro的。工作原理锁相放大器原理如图1所示,锁相放大器有三个关键组成部分:一个本地振荡器、一个混频器和一个低通滤波器。图1: 锁相放大器的简化原理图输入信号Vin和本地振荡器VLO可以用正弦和余弦函数来描述。A1和A2代表振荡器的振幅。ωin和ωLO代表输入和本地振荡器的频率。∆ϕ 表示输入信号和本地振荡器之间的相位角差。混频器的输出Vmixer是输入和本地振荡器的产生的。应用三角函数示意假设 ωLO ≅ ωin= ω, Vmixer可写为低通滤波器过滤掉了高频率分量sin(2×2ωt+∆j)。假设输入信号和本地振荡器的振幅是固定的,输出信号Vout可以表示为在此有几个需要注意的地方:单相锁相放大器的输出与sin(∆ϕ)成正比,而不是与成正比。这大大限制了相位检测的线性动态范围,因为正弦函数是一个周期性的函数,它只在一个非常小的范围内提供(近乎)线性响应。另外,任何振幅的波动都可能引起一些系统误差。Liquid Instruments的Moku锁相放大器提供了双相解调的选项,可有效地区分了来自振幅和相位对输出的影响(可以通过此链接更深入了解双相位解调)但线性动态范围仍然限制在2π以内。另一方面,锁相放大器的数字信号处理(DSP)比相位表简单得多。这使锁相放大器能够以更高的速率处理数据,从而提供更宽的解调带宽。用户也可从外部设备输入一个本地振荡器作为参考,以直接测量两个振荡器之间的相对相位差。锁相放大器的开环特性确保仪器能够提供有效即时的响应,不容易受信号突变或损失造成的影响。因此,用户可使用锁相放大器测量接近或处于输入本底噪声的信号。相位表/PLL 原理相位表的核心相位检测单元是一个锁相环(PLL)。相位表的基本测量原理是将一个内部振荡器锁定在输入信号上,然后从内部振荡器的已知相位推断出输入信号的相位。图2显示了PLL的运作原理。锁相环的运作原理与锁相放大器非常相似,但有两个重要的区别:1)本地振荡器被一个压控振荡器(VCO)所取代;2)低通滤波器的输出反馈形成一个闭环。 图2: 锁相环的简化原理图VCO的输出 VVCO可以表述为 ωset是VCO的设定/中心频率。K是VCO的灵敏度 VCO, VVCOinput 是VCO的输入。AVCO是VCO的振幅。K和AVCO在正常工作时都保持不变。在不深入了解闭环控制理论的情况下,这种配置试图保持输入信号Vin和VCO之间的瞬时频率差为零。因此:由于ωset和K都是基于已知的仪器设置,输入的频率可以根据VVCOinput来计算。同时,ωset在时间t的累积相位可以表示为输入信号的累积相位可以用来近似表示。这里我们把K∙Vvcoinput项定义为ωdiff。因此,输入信号和参考信号(振荡器在设定的频率下)之间的累积相位差可以通过测算环路的频率差/误差信号积分获取。这种方法为相位检测提供了一个原生的相位解包支持,使输出与相位差呈线性关系。输入信号的瞬时频率也通过进行测量。此外,相位表有一个内置的二级振荡器来计算输入信号的振幅,类似于一个双相锁相放大器。除了来自环外积分器的相位,相位表的输出可以被设置为直接从数控振荡器(NCO;它可以被认为是数字的VCO)生成输入信号的正弦锁相副本,具有任意的振幅和可调相位。另一方面,输入和NCO之间的稳定锁定是PLL正常运行所必须的,不连续的输入可能会导致测量中断。由于这个原因,PLL在非常低的频率上保持稳定的锁定更具挑战性,相位表对比于锁相放大器在低载波频率边界更受限制,因此不建议用于测量接近输入本底噪声的信号。应用中考量因素和演示在本节中,我们将通过演示讨论在对Moku锁相放大器和相位表之间进行选择时的一些实际注意事项。在这个演示中,通过多仪器模式(MIM)(点此详细了解MIM)同时开启波形发生器、锁相放大器、相位表和示波器功能。一个10MHz的相位调制信号以单相和双相模式输入Moku:Pro的锁相放大器和相位表。相位检测的输出通过示波器进行记录。
  • 灵敏的迁移率测量方法—相位分析法
    p    strong 来自Testa Analytical Solutions e.K的NanoBrook ZetaPALS是一种使用相位分析光散射方法的高度精确和易于使用的Zeta电位分析仪。 /strong /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/74322ba6-017d-419d-988b-a6b3f373457c.jpg" title=" Nanobrook ZetaPALS.jpg" width=" 500" height=" 347" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 347px " / /strong /p p   基于相位分析光散射(PALS)原理,Nanobrook ZetaPALS被设计用于测量电泳迁移率。Testa analysis公司的Nanobrook ZetaPALS提供了一个优异的平台,用于测定盐浓度低于75毫摩尔离子强度水中的纳米颗粒和胶体的zeta电位。 /p p   这种创新性的仪器被设计用来消除其他zeta电位仪器固有的缺陷。利用PALS配置,NanoBrook ZetaPALS可被用来测量比传统的激光多普勒电泳系统低3个数量级的迁移率。NanoBrook ZetaPALS可以在几秒钟内测量完整的电泳迁移率分布。 /p p   Nanobrook ZetaPALS独特的单元配置消除了电渗效应,因此不需要固定水平、对齐或校准。运用低成本,一次性样品单元,不需要组装或维护,消除了样品交叉污染的可能性。 /p p   NanoBrook Zeta的软件很简单,但操作起来非常直观,同时为希望进行更复杂实验的科学家们提供了高级功能。 /p
  • 纯相位空间光调制器在PSF工程中的应用
    纯相位空间光调制器在PSF工程中的应用一、引言2014年诺贝尔化学奖揭晓,美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”,从此人们对点扩散函数 (PSF) 工程的认识有了显着提高。Moerner 展示了 PSF 工程与 Meadowlark Optics SLM 的使用案例,用于荧光发射器的超分辨率成像和 3D 定位。 PSF工程已被证明使显微镜能够使用多种成像模式对样本进行成像,同时以非机械方式在模式之间变化。这允许对具有弱折射率的结构进行成像,以及对相位结构进行定量测量。 已证明的成像方式包括:螺旋相位成像、暗场成像、相位对比成像、微分干涉对比成像和扩展景深成像。美国Meadowlark Optics 公司专注于模拟寻址纯相位空间光调制器的设 计、开发和制造,有40多年的历史,该公司空间光调制器产品广泛应用于自适应光学,散射或浑浊介质中的成像,双光子/三光子显微成像,光遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特点适用于PSF工程应用中。图1. Meadowlark 2022年蕞新推出 1024 x 1024 1K刷新率SLM二、空间光调制器在PSF工程中的技术介绍在单分子定位显微镜(SMLM)中,通过从相机视场中稀疏分布的发射点来估计单个分子的位置,从而克服了分辨率的衍射限制。可实现的分辨率受到定位精度和荧光标签密度的限制,在实践中可能是几十纳米的数量级。有科研团队已经将这种技术扩展到三维定位。通过在光路中加入一个圆柱形透镜或使用双平面或多焦点成像,可以估算出分子的轴向位置。光斑的拉长(散光)或光斑大小的差异(双平面成像)对轴向位置进行编码。将空间光调制器(SLM)与4F中继系统结合到成像光路中,可以设计更广泛的点扩散函数(PSF),为优化显微镜的定位性能提供了可能。利用空间光调制器(SLM)对荧光显微镜进行校准,可以建立一个远低于衍射极限的波前误差,SIEMONS团队就利用Meadowlark空间光调制器实现了高精度的波前控制。原理证明和实验显示,在1微米的轴向范围内,在x、y和λ的精度低于10纳米,在z的精度低于20纳米。对这篇文献感兴趣的话可以联系我们查阅文献原文《High precision wavefront control in point spread function engineering for single emitter localization 》下面我们来具体看看是如何应用的,以及应用效果如何。图2. A)SLM校准分支和通过光路的偏振传输示意图。额外的线性偏振滤波器没有被画出来,因为它们与偏振分光器对齐。B)相机上的强度响应作为λ/2-板不同方向α的SLM的相位延迟的函数。C) 光学装置的示意图。一个带有SLM的中继系统被添加到显微镜的发射路径中(红色),一个单独的SLM校准路径(绿色)被纳入发射中继系统中。这允许在实验之间进行SLM校准。BE:扩束器,DM:分色镜,L:镜头,LPF:线性偏振滤镜,M:镜子。OL:物镜,PBS:偏振分光镜,TL:管镜。光路如上图2所示,包括一台尼康Ti-E显微镜,带有TIRF APO物镜(NA = 1.49,M = 100),一个200毫米的管状镜头,一个带有SLM的中继系统被建立在显微镜的一个出口端口。中继系统包括两个消色差透镜,一个向列型液晶空间光调制器(LCOS)SLM(Meadowlark,XY系列,512x512像素,像素大小=15微米,设计波长=532纳米)和一个偏振分光器,用于过滤未被SLM调制的X偏振光。di一个消色差透镜在SLM上转发光束。第二个中继镜头确保在EMCCD上对荧光物体进行奈奎斯特采样。显微镜配备了一套波长为405nm、488nm、561nm和642nm的合束激光器。 这个配置增加了一个用于校准SLM的第二个光路。这个空降光调制器校准光路是为测量入射到SLM上的X和Y偏振光之间的延迟差而设计的,为了测量某个SLM像素的调制,需要将SLM映射到校准路径的相机上。这种映射是通过在SLM上施加一个电压增加的棋盘图案来获得的。平均捕获的图像和没有施加电压时的图像之间的差异被用作角落检测算法(来自Matlab - Mathworks的findcheckerboard)的输入,以找到角落点。对这些点进行仿生变换,并用于找到对应于每个SLM像素的CMOS像素。图3. SLM校准程序。A) 单个SLM像素的测量强度响应作为应用电压的函数。每一个极值都对应于等于π的整数倍的相位变化,并拟合一个二阶多项式以提高寻找极值的精度。强度被分割成四个部分,它们被缩放为[0 1]。这个归一化的强度(B)被转换为相位(C),并反转以创建该特定电压段和像素的LUT(D)。E)20个随机选择的SLM像素的归一化强度响应,显示像素间的变化。F) 测量的波前均方根误差是校准后立即使用校准LUT的相位的函数,45分钟后,以及制造商提供的LUT。G) 在不同的恒定相位下,用于成像光路的SLM部分的LUTs。暗点表示没有3个蕞大值的像素。H) 测量的平均相位和预定相位之间的差异作为预定相位的函数。 图3解释了SLM像素的校准程序。首先,以256步测量作为应用电压函数的强度响应,产生一连串的蕞小值和蕞大值,它们对应于π或2π的迟滞。在被照亮的SLM平面内的所有像素似乎有三个蕞大值,这意味着总的相位调制为4π或1094纳米。这些极值出现的电压是通过对极值附近的三个点进行拟合抛物线来找到的,这增加了精度,并充分利用了SLM的16位控制。然后,强度被分为四段,用公式(11)的逆值对这些段进行缩放并转换为相位。相位响应被用来为每个SLM像素构建一个单独的查找表(LUT),以补偿SLM的非均匀性。LUT参数在SLM上平滑变化,并与肉眼可见的法布里-珀罗条纹大致对应,表明相位响应的差异是由于液晶层厚度的变化造成的。额外的像素与像素之间的变化可能来自底层硅开关电路的像素与像素之间的变化。完整的校准需要大约5分钟(在四核3.3GHz i7处理器上的3分钟扫描和2分钟计算时间),但原则上可以优化到运行更快。实验结果:图4 测量的PSF与矢量PSF模型拟合之间的PSF比较。G-I)平均测量的PSF是由大约108个光子携带的信号通过上采样(3×)和覆盖所有获得的斑点编制而成。比例尺表示1μm。 图4显示PSF模型的预测结果。通过这种方式,实验的PSF是由∼108个光子的累积信号建立起来的。实验和理论上的矢量PSF之间的一致性通常是非常好的,甚至在蕞大的离焦值的边缘结构也是非常匹配的。剩下的差异,主要是光斑的轻微变宽,是由于入射到相机上的光的非零光谱宽度,由于发射光谱的宽度和四带分色器的带通区域的宽度。边缘结构中也有一个小的不对称性,这可能是由光学系统中残留的高阶球差造成的。 所有工程PSF的一个共同特点是,与简单的二维聚焦斑点相比,它们的复杂性必须在PSF模型中得到体现,该模型被用于估计三维位置(可能还有发射颜色或分子方向)的参数拟合算法。简化的PSF模型,如高斯模型、基于标量衍射的Airy模型、Gibson-Lanni模型,或基于Hermite函数的有效模型都不能满足这一要求。一个解决方案是使用实验参考PSF,或用花样拟合这样的PSF作为模型PSF,或者使用一个或多个查找表(LUTs)来估计Z-位置。矢量PSF模型也可以用于复杂的3D和3D+λ工程PSF。众所周知,矢量PSF模型是高NA荧光成像系统中图像形成的物理正确模型。复杂的工程PSF的另一个共同特点是对扰乱设计的PSF形状的像差的敏感性,并以这种方式对精度和准确性产生负面影响。为了实现精确到Cramér-Rao下限(CRLB),即无偏估计器的蕞佳精度,光学系统的像差水平应该被控制在衍射极限(0.072λ均方根波前像差),这个条件在实践中往往无法满足。因此,需要使用可变形镜或为产生工程PSF而存在的SLM对像差进行校正。自适应光学元件的控制参数可以使用基于图像的指标或通过测量待校正的像差来设置。后者可以通过基于引入相位多样性的相位检索算法来完成,通常采用通焦珠扫描的形式。这已经在高数值孔径显微镜系统、定位显微镜中实现,并用于提高STED激光聚焦的质量。三、PSF应用对液晶空间光调制器的要求1.光利用率 对于这个应用来说,SLM将光学损失降到蕞低是很重要的。PSF工程使用SLM来操纵显微镜发射路径上的波前。在不增加损失的情况下,荧光成像中缺乏信号。使用具有高填充系数的SLM可以蕞大限度地减少衍射的损失。 Meadowlark公司能提供标速版95.6%的空间光调制器,分辨率达1920x1200,高刷新率版像素1024x1024,填充因子97.2%和dielectric mirror coated版本(100%填充率)。镀介电膜版本的SLM反射率可以做到100%,一级衍射效率可以做到98%。高分辨率能在满足创建复杂相位函数的同时,能够提升系统的光利用率。2.刷新率(蕞高可达1K Hz)高速度可以实现实时的深层组织超分辨率成像。可见光波段蕞高可达1K Hz刷新速度(@532nm)。3.分辨率(1920x1200) 高分辨率的SLM是创建三维定位所需的复杂相位函数的理想选择,如此能够对每个小像元区域的光场进行自由调控。上海昊量光电作为Medowlark在中国大陆地区总代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于Meadowlark SLM有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。 关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • 专家约稿|压电力显微术的基本技术原理与使用注意事项
    原子力显微术(AFM)作为一种表征手段,已成功应用于研究各个领域的表面结构和性质。随着人们对多功能和更高精度的需求,原子力显微技术得到了快速发展。目前,原子力显微镜针对不同的研究对象,搭配特定的应用功能模块可以研究材料的力学、电学以及磁学等特性。其中压电力显微术(PFM)已被广泛应用于研究压电材料中的压电性和铁电性。1. 压电材料与铁电材料压电材料具有压电效应,从宏观角度来看,是机械能与电能的相互转换的实现。当对压电材料施加外力时,内部产生极化现象,表面两侧表现出相反的电荷,此过程将机械能转化为电能,为正压电效应。与之相反,若给压电材料的施加电场,材料会产生膨胀或收缩的形变,此过程将电能转化为机械能,为逆压电效应。铁电材料同时具备铁电性和压电性。铁电性指在一定温度范围内材料会产生自发极化。铁电体晶格中的正负电荷中心不重合,没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向。并非所有的压电材料都具有铁电性,例如压电薄膜 ZnO。压电铁电材料广泛应用于压电制动器、压电传感器系统等各个领域,与我们的生活息息相关,还应用于具有原子分辨率的科学仪器技术,例如在原子力显微镜中扫描的精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能。2. PFM工作原理原子力显微镜是一种表面表征工具,通过检测针尖与样品间不同的相互作用力来研究样品表面的不同结构和性质。针尖由悬臂固定,激光打在悬臂的背面反射到位置敏感光电二极管上,由于针尖样品间作用力发生变化会使悬臂产生相应的形变,激光光束的位置会有所偏移,通过检测光斑的变化可获得样品的表面形貌信息。 图1 压电力显微术工作原理PFM测量中导电针尖与样品表面接触,样品需提前转移到导电衬底上,施加电压时可在针尖在样品间形成垂直电场。为检测样品的压电响应,在两者之间施加AC交流电场,由于逆压电效应,样品会出现周期性的形变。当施加电场与样品的极化方向相同时,样品会产生膨胀,反之,当施加电场与样品的极化方向相反时,样品会收缩。由于样品与针尖接触,悬臂会随着样品表面周期性振荡发生形变,悬臂挠度的变化量与样品电畴的膨胀或收缩量直接相关,被AFM锁相放大器提取,获得样品的压电响应信号。3. PFM的测量模式图2 压电力显微术的三种测量模式PFM目前有三种测量模式,分别为常规的压电力显微术、接触共振压电力显微术和双频共振追踪压电力显微术。常规的压电力显微术在测量过程中针尖的振动频率远小于其自由共振频率,将其称为Off-resonance PFM。这种模式得到的压电信号通常较小,一般需要施加更高的电压,通常薄层材料的矫顽场较小,有可能会改变样品本身的极性,不利于薄层材料压电响应的测量,存在一定的局限性。此时获得的振幅值正比于压电系数,利用针尖的灵敏度可直接将振幅得到的PFM 信号转换为样品的表面位移信息,获得材料的压电系数。接触共振的压电力显微术测量称其为contact-resonance PFM,可以有效放大信号,针尖的振动频率为针尖与样品接触时的接触共振频率,一般是针尖自由共振频率的3-5倍。此时无需施加很高的外场就能得到较强的PFM信号,不会改变样品的极化方向。此时测得 PFM 压电响应信号比常规FPM测量的响应信号幅值放大了 Q 倍(Q为共振峰品质因子),计算压电系数时需考虑放大的倍数。但此技术也存在一定的局限性,针尖的接触共振频率是在某一位置获得的,接触共振频率取决于此位置的局部刚度。在扫描的过程中,针尖与样品之间的接触面积会发生变化,引起接触共振频率的变化,若以单一的接触共振频率为针尖的振动频率会使得信号不稳定,测得的振幅信号在共振频率处放大,其余地方信号较弱,极大的影响压电系数的定量分析,得到与理论值不符的压电系数。与此同时PFM信号易与形貌信号耦合,产生串扰。双频共振追踪压电力显微术(DART-PFM)可以有效避免压电信号与形貌的串扰。在这项技术中,通过两个锁相放大器分别给针尖施加在接触共振峰两侧同一振幅位置的频率,当接触共振频率变化时,振幅会随之变化,锁相放大器中的反馈系统会通过调节激励频率消除振幅的变化,由此获得清晰的形貌和压电信号。此时在量化压电系数时需要额外的校准步骤确定振幅转化为距离单位的值,目前一般是通过三维简谐振动模型去校准修订得到压电材料的压电系数。 4. PFM的表征与应用PFM测量中可获得样品的振幅和相位图。图中相位的对比度反映样品相对于垂直电场的极化方向,振幅信息显示极化的大小以及畴壁的位置。一般来说,材料的压电响应是矢量,具有三维空间分布,可分为平行和垂直于施加外场的两个分量。图3 BFO样品的PFM表征图[1]若样品只存在与电场方向平行的极化响应,PFM所获得的振幅和相位信息可直接反映样品形变的大小和方向,若样品畴极化方向与外加电场相同,相位φ=0;若样品畴极化方向与外加电场相反,则相位φ=180°。此时垂直方向的压电响应常数可直接由获得的振幅与施加的外场计算出来,在共振频率下可以定量测量。值得说明的是,PFM获得的压电响应常数很难与块体材料相比较,因为样品在纳米尺度的性质会与块体材料有显著的不同。若样品具有平行和垂直于电场的压电响应,在施加电场时,样品的形变出现面内和面外两个方向。利用Vector PFM可以同时获得悬臂的垂直和横向位移,可以将得到的信号矢量叠加,获得样品的三维PFM图像。压电力显微术不仅可以成像,还能用于研究铁电材料的电滞回线,并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系,测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场,矫顽场是铁电材料发生畴极化反转时的外加电压。一般的电滞回线的获取需要施加大于±10V的直流偏压,但值得注意的是较高的直流电压会增加针尖与样品间的静电力贡献,静电力信号有可能超过压电响应信号,从而掩盖畴极化反转信号。图4 SS-PFM的工作原理图开关谱学压电力显微术(SS-PFM)可以有效减小静电力的影响,原理如图4所示与普通PFM在测量电滞回线时线性施加DC电压的方式不同,SS-PFM将DC电压以脉冲的形式初步增加或减小,每隔一定的时间开启和关闭DC电压,并且持续施加AC交流电。其中DC用于改变样品的极化,AC交流电用于记录DC电压接通和关闭时的压电信号。图为研究二维异质材料MoS2/WS2压电性能时利用SS-PFM测得的材料特性曲线。 图5 二维异质材料MoS2/WS2的材料特性曲线[2]铁电材料与普通压电材料最大不同是在没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向,因此可利用是否能够写畴来区分铁电材料。知道压电材料的矫顽场之后可以对样品进行局部极化样品进行写畴,畴区可以自定义,正方形、周期阵列型或者更加复杂的图案。最简单的写畴是先选择一10×10μm正方形区域,其中6×6μm区域施加正偏压,4×4μ区域施加负偏压,获得回字形写畴区域,在相位图中可以清晰的看到所写畴区。图6 Si掺杂HfO2样品的回字形写畴区域[3]5. 注意事项在PFM测量中首先要保证在样品处于电场之中,在样品的前期准备时需将样品转移至导电衬底,并确定针尖和放置样品的底座可以施加电信号,此时才能保证施加电压时在针尖在样品间具有垂直电场。在PFM测量中静电效应的影响也不容忽略,导电针尖电压的电荷注入可诱导静电效应并影响材料的压电响应,导致PFM振幅和相位信息与特性曲线失真。尽管静电效应在 PFM 测试中无可避免,但可以使用弹簧常数较大的探针或者施加直流偏压来尽量减小其中的静电影响。此外针尖的磨损也会极大的影响PFM测量。由于针尖与样品间相互接触,加载力不宜过高,过高会损坏样品表面,保持恒定适中的加载力。此外使用较软的针尖在扫描过程中可以保护针尖不受磨损,并且保护样品。PFM测量中常用的针尖为PtSi涂层的导电针尖,以获得较稳定的PFM信号。参考文献[1] HERMES I M, STOMP R. Stabilizing the piezoresponse for accurate and crosstalk-free ferroelectric domain characterization via dual frequency resonance tracking, F, 2020 [C].[2] LV JIN W. Ferroelectricity in untwisted heterobilayers of transition metal dichalcogenides [J]. Science (New York, NY), 2022, 376: 973-8.[3] MARTIN D, MüLLER J, SCHENK T, et al. Ferroelectricity in Si-doped HfO2 revealed: a binary lead-free ferroelectric [J]. Adv Mater, 2014, 26(48): 8198-202.作者简介米烁:中国人民大学物理学系在读博士研究生,专业为凝聚态物理,主要研究方向为低维功能材料的原子力探针显微学研究。程志海:中国人民大学物理学系教授,博士生导师。2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室,获凝聚态物理博士学位。2011年-2017年,在国家纳米科学中心纳米标准与检测重点实验室,任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”和首届“卓越青年科学家”、卢嘉锡青年人才奖等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微技术及其在低维量子材料与表界面物理等领域的应用基础研究。
  • 海洋光学新款NeoFox荧光相位仪发布
    新的NeoFox相位测量系统是基于荧光的光学传感系统,具有较高的测量稳定性,方便地校准步骤,降低您的测量成本等特性,广泛的使用于氧含量传感的领域中。NeoFox采用测量荧光的淬灭周期,相位和强度的方法来获得氧含量的数值,特别适合于灵敏度较高或漂移较大的实验环境,具有较高的系统稳定性。   而且,NeoFox只有同类相位测量系统一半的价格。
  • 动态热机械分析仪原理简介
    p   动态热机械分析(或称动态力学分析)是在程序控温和交变应力作用下,测量试样的动态模量和力学损耗与温度或频率关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是动态热机械分析仪(Dynamic mechanical analyzer-DMA)。 br/ /p p   DMA仪器的结构及重要部件如图所示: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/26b5a0aa-c61a-4937-9512-91ce4103c5fd.jpg" title=" DMA结构.jpg" width=" 400" height=" 238" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 238px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA的结构示意图(左:一般DMA的结构 右:改进型DMA的结构) /strong /p p style=" text-align: center " 1.基座 2.高度调节装置 3.驱动马达 4驱动轴 5.(剪切)试样 6.(剪切)试样夹具 7.炉体 8.位移传感器(线性差动变压器LVDT) 9.力传感器 /p p   DMA核心的部件有驱动马达、试样夹具、炉体、位移传感器、力传感器。 /p p strong 驱动马达 /strong —以设定的频率、力或位移驱动驱动轴 /p p strong 试样夹具 /strong —DMA依据所选用夹具的不同,可采用如图所示的不同测量模式: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/18bffd85-0be9-4361-927f-8be409b209c8.jpg" title=" DMA测量模式.jpg" width=" 400" height=" 152" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 152px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA测量模式 /strong /p p style=" text-align: center " 1.剪切 2.三点弯曲 3.双悬臂 4.单悬臂 5.拉伸或压缩 /p p strong 炉体 /strong —控制试样服从设定的温度程序 /p p strong 位移传感器 /strong —测量正弦变化的位移的振幅和相位 /p p strong 力传感器 /strong —测量正弦变化的力的振幅和相位。一般DMA没有力传感器,由传输至驱动马达的交流电来确定力和相位 /p p strong 刚度、应力、应变、模量、几何因子的概念: /strong /p p   力与位移之比称为刚度。刚度与试样的几何形状有关。 /p p   归一化到作用面面积A的力称为机械应力或应力σ(单位面积上的力),归一化到原始长度L sub 0 /sub 的位移称为相对形变或应变ε。应力与应变之比称为模量,模量具有物理上的重要性,与试样的几何形状无关。 /p p   在拉伸、压缩和弯曲测试中测得的是杨氏模量或称弹性模量,在剪切测试中得到的是剪切模量。 /p p   在动态力学分析中,用力的振幅FA和位移的振幅LA来计算复合模量。出于实用的考虑,用所谓的几何因子g将刚度和模量两个量的计算标准化。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/feb82561-d2c4-43db-a8c4-44864e46f3b1.jpg" title=" DMA-1.jpg" / /p p 可得到 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c69705fc-1d40-430b-ab24-80b16e80df41.jpg" title=" DMA-2.jpg" / /p p F sub A /sub /L sub A /sub 为刚度。所以测定弹性模量的最终方程为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08ff85ae-0c32-4333-a18d-1aef926a698d.jpg" title=" DMA-3.jpg" / /p p 模量由刚度乘以几何因子得到。 /p p   各种动态热机械测量模式及几何因子的计算公式见下表: /p p style=" text-align: center " 表1 DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1a1ebfe9-d3d3-4205-b263-c6348668361f.jpg" title=" DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式.jpg" width=" 400" height=" 276" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 276px " / /p p   注:表中b为厚度,w为宽度,l为长度。 /p p strong DMA测试的基本原理: /strong /p p   试样受周期性(正弦)变化的机械振动应力的作用,发生相应的振动应变。测得的应变往往滞后于所施加的应力,除非试样是完全弹性的。这种滞后称为相位差即相角δ差。DMA仪器测量试样应力的振幅、应变的振幅和应力与应变间的相位差。 /p p   测试中施加在试样上的应力必须在胡克定律定义的线性范围内,即应力-应变曲线起始的线性范围。 /p p   DMA测试可在预先设定的力振幅下或可在预先设定的位移振幅下进行。前者称为力控制的实验,后者称为位移控制的实验。一般DMA只能进行一种控制方式的实验。改进型DMA能在实验过程中自动切换力控制和位移控制方式,保证试样的力和位移变化不超出程序设定的范围。 /p p strong 复合模量、储能模量、损耗模量和损耗角的关系: /strong /p p   DMA分析的结果为试样的复合模量M sup * /sup 。复合模量由同相分量M& #39 (或以G& #39 表示,称为储能模量)和异相(相位差π/2)分量M& #39 & #39 (或以G& #39 & #39 表示,称为损耗模量)组成。损耗模量与储能模量之比M& #39 & #39 /M& #39 =tanδ,称为损耗因子(或阻尼因子)。 /p p   高聚物受到交变力作用时会产生滞后现象,上一次受到外力后发生形变在外力去除后还来不及恢复,下一次应力又施加了,以致总有部分弹性储能没有释放出来。这样不断循环,那些未释放的弹性储能都被消耗在体系的自摩擦上,并转化成热量放出。 /p p   复合模量M sup * /sup 、储能模量M& #39 、损耗模量M& #39 & #39 和损耗角δ之间的关系可用下图三角形表示: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/51080aa0-2961-4541-81f5-b04011690e46.jpg" title=" 复合模量三角形关系.jpg" width=" 400" height=" 191" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 191px " / /p p   储能模量M& #39 与应力作用过程中储存于试样中的机械能量成正比。相反,损耗模量表示应力作用过程中试样所消散的能量(损耗为热)。损耗模量大表明粘性大,因而阻尼强。损耗因子tanδ等于黏性与弹性之比,所以值高表示能量消散程度高,黏性形变程度高。它是每个形变周期耗散为热的能量的量度。损耗因子与几何因子无关,因此即使试样几何状态不好也能精确测定。 /p p   模量的倒数成为柔量,与模量相对应,有复合柔量、储能柔量和损耗柔量。对于材料力学性能的描述,复合模量与复合柔量是等效的。 /p p & nbsp & nbsp 通常可区分3种不同类型的试样行为: /p p 纯弹性—应力与应变同相,即相角δ为0。纯弹性试样振动时没有能量损失。 /p p 纯粘性—应力与应变异相,即相角δ为π/2。纯粘性试样的形变能量完全转变成热。 /p p 粘弹性—形变对应力响应有一定的滞后,即相角δ在0至π/2之间。相角越大,则振动阻尼越强。 /p p & nbsp & nbsp DMA分析的各个物理量列于下表: /p p style=" text-align: center " 表2 DMA物理量汇总 /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应力 /span /p /td td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " σ(t)=σ sub A /sub sinωt=F sub A /sub /Asinωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应变 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " ε(t)=ε sub A /sub sin(ωt+δ)=L sub A /sub /L sub 0 /sub sin(ωt+δ) /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M*(ω)=σ(t)/ε(t)=M’sinωt+M’’cosωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量值 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " |M*|=σ sub A /sub /ε sub A /sub /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 储能模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub cosδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub sinδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗因子 /span /p /td td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " tanδ=M’’(ω)/M’(ω) /span /p /td /tr /tbody /table p strong 温度-频率等效原理 /strong /p p   如果在恒定负载下,分子发生缓慢重排使应力降至最低,材料因此而随时间进程发生形变 如果施加振动应力,因为可用于重排的时间减少,所以应变随频率增大而下降。因此,材料在高频下比在低频下更坚硬,即模量随频率增大而增大 随着温度升高,分子能够更快重排,因此位移振幅增大,等同于模量下降 在一定频率下在室温测得的模量与在较高温度、较高频率下测得的模量相等。这就是说,频率和温度以互补的方式影响材料的性能,这就是温度-频率等效原理。因为频率低就是时间长(反之亦然),所以温度-频率等效又称为时间-温度叠加(time-temperature superposition-TTS)。 /p p   运用温度-频率等效原理,可获得实验无法直接达到的频率的模量信息。例如,在室温,几千赫兹下橡胶共混物的阻尼行为是无法由实验直接测试得到的,因为DMA的最高频率不够。这时,就可借助温度-频率等效原理,用低温和可测频率范围进行的测试,可将室温下的损耗因子外推至几千赫兹。 /p p strong 典型的DMA测量曲线: /strong /p p   DMA测量曲线主要有两大类,动态温度程序测量曲线和等温频率扫描测量曲线。 /p p   动态温度程序测量曲线,是在固定频率的交变应力条件下,以一定的升温速率(由于试样较大,通常速率较低,以1~3K/min为佳),进行测试。得到的是以温度为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G& #39 ,损耗模量G& #39 & #39 ,和损耗因子tanδ随温度的变化曲线,反应了试样的次级松弛、玻璃化转变、冷结晶、熔融等过程。 /p p   等温频率扫描测量曲线,是在等温条件下,进行不同振动频率应力作用时的扫描测试。得到的是以频率为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G& #39 ,损耗模量G& #39 & #39 ,和损耗因子tanδ随频率的变化曲线。等温测试的力学松弛行为与频率的关系又称为力学松弛谱,依据温度-频率等效原理,可将不同温度条件下的力学松弛谱沿频率窗横向移动,来得到对应于不同温度时的模量值。 /p
  • 美国MeadowlarkOptics公司推出全球响应速度最快的纯相位液晶空间光调制器
    摘 要:传统的液晶空间光调制器作为一种高单元密度的新型波前矫正器件, 一直受限于液晶的刷新速度,在许多的应用领域无法满足科研人员的需求。美国Meadowlark Optics公司20多年以来一直致力于研发高响应速度的空间光调制器,近期Meadowlark Optics宣布推出液晶刷新速度(0-2π)高达600Hz@532nm 500Hz@635nm的高速型SLM,其控制器的帧频为833Hz。 引 言:这款高速型液晶空间光调制器的分辨率为512x512,像素25um,开孔率:96%,通光口径:12.8x12.8mm 相信这款空间光调制器的出现,可以为天文自适应,生物显微自适应等对空间光调制器的刷新速度有较高要求的客户带来便利。此款产品由上海昊量光电独家代理。 液晶空间光调制器的工作原理Meadowlark Optics公司使用的液晶材料为超高速液晶,利用液晶的双折射效应及扭曲特性,当光进入双频液晶空间光调制器后,对应的O光和e光的折射率不同导致光束中的o光和e光分离。o光和e光在液晶空间光调制器中的传输速度不同,同时利用液晶的扭曲效应,在SLM两端施加不同的电压时液晶分子会发生不同角度的偏转,因此液晶空间光调制器可以对每一个像素点实现不同的相位调制(如下图所示)。 结论 高速型液晶空间光调制器以其液晶响应速度快,校正单元多(512*512)等特点受到越来越多的科研人员的青睐。目前在天文望远镜观测、大气湍流模拟、自适应光学算法模拟、眼底成像、双光子显微镜、超分辨显微成像等领域发挥着越来越重要的作用。此款产品由上海昊量光电独家代理。 关于我们:上海昊量光电设备有限公司专注于光电领域的技术服务与产品经销,致力于引进国外顶级光电器件制造商的技术与产品,为国内客户提供优质的产品与服务。我们力争在原产厂商与客户之间搭建起沟通的桥梁与合作的平台。
  • 【好书推荐】薄膜晶体管液晶显示(TFT LCD)技术原理与应用
    内容简介  薄膜晶体管液晶显示产业在中国取得了迅猛的发展,每年吸引着大量的人才进入该产业。本书基于作者在薄膜晶体管液晶显示器领域的开发实践与理解,并结合液晶显示技术的最新发展动态,首先介绍了光的偏振性及液晶基本特点,然后依次介绍了主流的广视角液晶显示技术的光学特点与补偿技术、薄膜晶体管器件的SPICE模型、液晶取向技术、液晶面板与电路驱动的常见不良与解析,最后介绍了新兴的低蓝光显示技术、电竞显示技术、量子点显示技术、Mini LED和Micro LED技术及触控技术的原理与应用。作者简介  邵喜斌博士从20世纪90年代初即从事液晶显示技术的研究工作,先后承担多项国家863计划项目,研究领域涉及液晶显示技术、a-Si 及p-Si TFT技术、OLED技术和电子纸显示技术,在国内外发表学术论文100多篇,获得专利授权150余项,其中海外专利40余项。曾获中国科学院科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖。目录封面版权信息内容简介序前言第1章 偏振光学基础与应用1.1 光的偏振性1.1.1 自然光与部分偏振光1.1.2 偏振光1.2 光偏振态的表示方法1.2.1 三角函数表示法1.2.2 庞加莱球图示法1.3 各向异性介质中光传播的偏振性1.3.1 反射光与折射光的偏振性1.3.2 晶体的双折射1.3.3 单轴晶体中的折射率1.4 相位片1.4.1 相位片的定义1.4.2 相位片在偏光片系统中1.4.3 相位片的特点1.4.4 相位片的分类1.4.5 相位片的制备与应用1.5 波片1.5.1 快轴与慢轴1.5.2 λ/4波片1.5.3 λ/2波片1.5.4 λ波片1.5.5 光波在金属表面的反射1.5.6 波片的应用参考文献第2章 液晶基本特点与应用2.1 液晶发展简史2.1.1 液晶的发现2.1.2 理论研究2.1.3 应用研究2.2 液晶分类2.2.1 热致液晶2.2.2 溶致液晶2.3 液晶特性2.3.1 光学各向异性2.3.2 电学各向异性2.3.3 力学特性2.3.4 黏度2.3.5 电阻率2.4 液晶分子合成与性能2.4.1 单体的合成2.4.2 混合液晶2.4.3 单体液晶分子结构与性能关系2.5 混合液晶材料参数及对显示性能的影响2.5.1 工作温度范围的影响2.5.2 黏度的影响2.5.3 折射率各向异性的影响2.5.4 介电各向异性的影响2.5.5 弹性常数的影响2.5.6 电阻率的影响2.6 液晶的应用2.6.1 显示领域应用2.6.2 非显示领域应用参考文献第3章 广视角液晶显示技术3.1 显示模式概述3.2 TN模式3.2.1 显示原理3.2.2 视角特性3.2.3 视角改善3.2.4 响应时间影响因素与改善3.3 VA模式3.3.1 显示原理3.3.2 视角特性3.3.3 视角改善3.4 IPS与FFS模式3.4.1 显示原理3.4.2 视角特性3.5 偏光片视角补偿技术3.5.1 偏振矢量的庞加莱球表示方法3.5.2 VA模式的漏光补偿方法3.5.3 IPS模式的漏光补偿方法3.6 响应时间3.6.1 开态与关态响应时间特性3.6.2 灰阶之间的响应时间特性3.7 对比度参考文献第4章 薄膜晶体管器件SPICE模型4.1 MOSFET器件模型4.1.1 器件结构4.1.2 MOSFET器件电流特性4.1.3 MOSFET器件SPICE模型4.2 氢化非晶硅薄膜晶体管器件模型4.2.1 a-Si:H理论基础4.2.2 a-Si:H TFT器件电流特性4.2.3 a-Si:H TFT器件SPICE模型4.3 LTPS TFT器件模型4.3.1 LTPS理论基础4.3.2 LTPS TFT器件电流特性4.3.3 LTPS TFT器件SPICE模型4.4 IGZO TFT器件模型4.4.1 IGZO理论基础4.4.2 IGZO TFT器件电流特性4.4.3 IGZO TFT器件SPICE模型4.5 薄膜晶体管的应力老化效应参考文献第5章 液晶取向技术原理与应用5.1 聚酰亚胺5.1.1 分子特点5.1.2 聚酰亚胺的性能5.1.3 聚酰亚胺的合成5.1.4 聚酰亚胺的分类5.1.5 取向剂的特点5.2 取向层制作工艺5.2.1 涂布工艺5.2.2 热固化5.3 摩擦取向5.3.1 工艺特点5.3.2 摩擦强度定义5.3.3 摩擦取向机理5.3.4 预倾角机理5.3.5 PI结构对VHR和预倾角的影响5.3.6 摩擦取向的常见不良5.4 光控取向5.4.1 取向原理5.4.2 光控取向的光源特点与影响参考文献第6章 面板驱动原理与常见不良解析6.1 液晶面板驱动概述6.1.1 像素结构与等效电容6.1.2 像素阵列的电路驱动结构6.1.3极性反转驱动方式6.1.4 电容耦合效应6.1.5 驱动电压的均方根6.2 串扰6.2.1 定义与测试方法6.2.2 垂直串扰6.2.3 水平串扰6.3 闪烁6.3.1 定义与测试方法6.3.2 引起闪烁的因素6.4 残像6.4.1 定义与测试方法6.4.2 引起残像的因素参考文献第7章 电路驱动原理与常见不良解析7.1 液晶模组驱动电路概述7.1.1 行扫描驱动电路7.1.2 列扫描驱动电路7.1.3 电源管理电路7.2 眼图7.2.1 差分信号7.2.2 如何认识眼图7.2.3 眼图质量改善7.3 电磁兼容性7.3.1 EMI简介7.3.2 EMI测试7.3.3 模组中的EMI及改善措施7.4 ESD与EOS防护7.4.1 ESD与EOS产生机理7.4.2 防护措施7.4.3 ESD防护性能测试7.4.4 EOS防护性能测试7.5 开关机时序7.5.1 驱动模块的电源连接方式7.5.2 电路模块的时序7.5.3 电源开关机时序7.5.4 时序不匹配的显示不良举例7.6 驱动补偿技术7.6.1 过驱动技术7.6.2 行过驱动技术参考文献第8章 低蓝光显示技术8.1 视觉的生理基础8.1.1 人眼的生理结构8.1.2 感光原理说明8.1.3 光谱介绍8.2 蓝光对健康的影响8.2.1 光谱各波段光作用人眼部位8.2.2 蓝光对人体的影响8.3 LCD产品如何防护蓝光伤害8.3.1 LCD基本显示原理8.3.2 低蓝光方案介绍8.3.3 低蓝光显示器产品参考文献第9章 电竞显示技术9.1 电竞游戏应用瓶颈9.1.1 画面拖影9.1.2 画面卡顿和撕裂9.2 电竞显示器的性能优势9.2.1 高刷新率9.2.2 快速响应时间9.3 画面撕裂与卡顿的解决方案9.4 电竞显示器认证标准9.4.1 AMD Free-Sync标准9.4.2 NVIDA G-Sync标准参考文献第10章 量子点材料特点与显示应用10.1 引言10.2 量子点材料基本特点10.2.1 量子点材料独特效应10.2.2 量子点材料发光特性10.3 量子点材料分类与合成10.3.1 Ⅱ-Ⅵ族量子点材料10.3.2 Ⅲ-Ⅴ族量子点材料10.3.3 钙钛矿量子点材料10.3.4 其他量子点材料10.4 量子点显示技术10.4.1 光致发光量子点显示技术10.4.2 电致发光量子点显示技术参考文献第11章 Mini LED和Micro LED原理与显示应用11.1 概述11.2 LED发光原理11.2.1 器件特点11.2.2 器件电极的接触方式11.2.3 器件光谱特点11.3 LED直显应用特点11.3.1 尺寸效应11.3.2 外量子效应11.3.3 温度效应11.4 巨量转移技术11.4.1 PDMS弹性印章转移技术11.4.2 静电吸附转移技术参考文献第12章 触控技术原理与应用12.1 触控技术分类12.1.1 从技术原理上分类12.1.2 从显示集成方式上分类12.1.3 从电极材料上分类12.2 触控技术原理介绍12.2.1 电阻触控技术12.2.2光学触控技术12.2.3 表面声波触控技术12.2.4 电磁共振触控技术12.2.5 电容触控技术12.3 投射电容触控技术12.3.1 互容触控技术12.3.2 自容触控技术12.3.3 FIC触控技术12.4 FIC触控的驱动原理12.4.1 电路驱动系统架构12.4.2 FIC触控屏的两种驱动方式12.4.3 触控通信协议12.4.4 触控性能指标参考文献附录A MOSFET的Level 1模型参数附录B a-Si:H TFT的Level 35模型参数附录C LTPS TFT的Level 36模型参数附录D IGZO TFT的Level 301模型参数(完善中)反侵权盗版声明封底
  • 【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会
    【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会昊量光电邀您参加2022年01月19日锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会。由Liquid Instruments研发的Moku系列多功能综合测量仪器在量子光学、超快光学、冷原子、材料科学和纳米技术等领域都有着广泛的应用,尤其是他的锁相放大器、PID控制器和相位表、激光器稳频功能,单一设备满足实验室多种测量、控制应用需求。在本次网络研讨会中,您将了解到锁相放大器的基本原理及应用,并提供对应的信号的检测方案介绍。主办方上海昊量光电设备有限公司,Liquid Instruments会议主题锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍会议内容1. 锁相放大器的基本原理2. 锁相放大器在光学领域的重要应用方向-测量信号振幅(强度)以及相位3. 如何设置锁相放大器的调制频率和时间常数4. 应用介绍:超快光谱和锁相环/差频激光锁频5. 如何通过锁相环来解决锁相放大器测相位时的局限性6. 问题环节主讲嘉宾应用工程师:Fengyuan (Max) Deng, Ph.D.简介:普渡大学化学博士学位,主要研究非线性光学显微成像方向。应用工程师:Nandi Wuu, Ph.D.简介:澳洲国立大学工程博士学位,主要研究钙钛矿太阳能电池。直播活动1.研讨会当天登记采购意向并在2022年第一季度内采购的客户,可获赠Moku:Go一台!其中采购Pro还可加赠云编译使用权限一年。 2.联系昊量光电并转发微信文章即可获得礼品一份。直播时间:2022年01月19日报名方式:欢迎致电昊量光电报名成功!开播前一周您将收到一封确认电子邮件,会详细告知如何参加线上研讨会。期待您的参与,研讨会见!
  • 精密测量院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪
    近日,精密测量院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪,并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象,相关研究成果 6月30日发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象,以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性好且内外态精确可控的特点,基于该体系的物质波干涉仪近年来成为精密测量和基础物理研究的重要工具。目前在超冷原子气体中实现的物质波干涉主要是通过操控物质波的平动自由度实现分束,观测具有不同线动量的物质波干涉条纹进行相位测量。而另一方面,由角动量表征的转动是体系另一个重要自由度,并且超冷量子气体中的角动量与体系的涡旋、超流等量子现象具有密切的联系。在超冷原子气体中可以基于不同的角动量态实现一类新型的涡旋物质波干涉,有望用于测量体系的外部磁场、转动、粒子间相互作用和几何相位等物理量。实现涡旋物质波干涉的前提是在超冷原子气体中可控的制备和操控涡旋态。近年来携带角动量的拉盖尔-高斯光与冷原子相互作用研究的进展,为建立涡旋物质波干涉仪奠定了基础。研究团队近年来对超冷原子气体的涡旋光场调控开展了研究,掌握了利用涡旋光场驱动双光子拉曼跃迁实现超冷原子涡旋态的制备、操控与测量方法,测量了自旋-角动量耦合超冷原子气体的量子相变[Physical Review Letters 122, 110402 (2019)]。涡旋物质波干涉仪的实验构型  在前期工作的基础上,研究团队利用偏置磁场在铷87原子F=1超精细能级的三个磁子能级间产生较大的二阶塞曼频移。团队利用一对具有不同角动量的拉曼光束诱导双光子跃迁,获得干涉仪的第一个分束器,干涉仪的两臂具有不同的自旋和角动量(涡旋态);随后利用射频脉冲作为第二个分束器,在两个自旋态(对应分束器的两个输出端口)上都实现涡旋物质波的干涉。通过选择合适的拉曼光和射频脉冲的失谐量,确保原子只布居在两个磁子能级,产生无损耗的分束器。不同于线动量干涉产生的线向干涉条纹,实验上观察到角向干涉条纹。通过对干涉图样的分析,发现两自旋态上的干条纹具有反相位关系(π 相位差),该相位关系不受两涡旋态的角动量差、拉曼光的组成和超冷原子自由膨胀时间等实验参数的影响。提出了利用涡旋物质波干涉仪测量磁场的方案,并对磁场测量的灵敏度进行了评估,指出该方案可以测量有限大小的磁场,并且测量灵敏度不受原子数波动的影响。该工作为构建基于涡旋物质波干涉的新型量子传感器提供了实验基础。两自旋态干涉条纹相位关系的实验测量  相关研究成果以“相位锁定的涡旋物质波干涉仪(Phase-locking matter-wave interferometer of vortex states)”为题,发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。精密测量院博士生孔令冉为论文第一作者,特别研究助理高天佑和研究员江开军为通讯作者。  该工作获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际团队以及湖北省创新群体项目等的资助。  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41534-022-00585-5
  • 中科院精密测量院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪
    近日,精密测量院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪,并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象,相关研究成果 6月30日发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。   干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象,以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性好且内外态精确可控的特点,基于该体系的物质波干涉仪近年来成为精密测量和基础物理研究的重要工具。目前在超冷原子气体中实现的物质波干涉主要是通过操控物质波的平动自由度实现分束,观测具有不同线动量的物质波干涉条纹进行相位测量。而另一方面,由角动量表征的转动是体系另一个重要自由度,并且超冷量子气体中的角动量与体系的涡旋、超流等量子现象具有密切的联系。在超冷原子气体中可以基于不同的角动量态实现一类新型的涡旋物质波干涉,有望用于测量体系的外部磁场、转动、粒子间相互作用和几何相位等物理量。实现涡旋物质波干涉的前提是在超冷原子气体中可控的制备和操控涡旋态。近年来携带角动量的拉盖尔-高斯光与冷原子相互作用研究的进展,为建立涡旋物质波干涉仪奠定了基础。   研究团队近年来对超冷原子气体的涡旋光场调控开展了研究,掌握了利用涡旋光场驱动双光子拉曼跃迁实现超冷原子涡旋态的制备、操控与测量方法,测量了自旋-角动量耦合超冷原子气体的量子相变[Physical Review Letters 122, 110402 (2019)]。 涡旋物质波干涉仪的实验构型   在前期工作的基础上,研究团队利用偏置磁场在铷87原子F=1超精细能级的三个磁子能级间产生较大的二阶塞曼频移。团队利用一对具有不同角动量的拉曼光束诱导双光子跃迁,获得干涉仪的第一个分束器,干涉仪的两臂具有不同的自旋和角动量(涡旋态);随后利用射频脉冲作为第二个分束器,在两个自旋态(对应分束器的两个输出端口)上都实现涡旋物质波的干涉。通过选择合适的拉曼光和射频脉冲的失谐量,确保原子只布居在两个磁子能级,产生无损耗的分束器。不同于线动量干涉产生的线向干涉条纹,实验上观察到角向干涉条纹。通过对干涉图样的分析,发现两自旋态上的干条纹具有反相位关系(π 相位差),该相位关系不受两涡旋态的角动量差、拉曼光的组成和超冷原子自由膨胀时间等实验参数的影响。提出了利用涡旋物质波干涉仪测量磁场的方案,并对磁场测量的灵敏度进行了评估,指出该方案可以测量有限大小的磁场,并且测量灵敏度不受原子数波动的影响。该工作为构建基于涡旋物质波干涉的新型量子传感器提供了实验基础。 两自旋态干涉条纹相位关系的实验测量   相关研究成果以“相位锁定的涡旋物质波干涉仪(Phase-locking matter-wave interferometer of vortex states)”为题,发表在学术期刊《npj Quantum Information》上。精密测量院博士生孔令冉为论文第一作者,特别研究助理高天佑和研究员江开军为通讯作者。   该工作获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际团队以及湖北省创新群体项目等的资助。
  • 安光所在虚像相位阵列光谱仪研制及吸收光谱应用方面取得新进展
    近日,中国科学院合肥物质院安徽光机所张为俊研究员团队在虚像相位阵列光谱仪装置研制及其吸收光谱应用方面取得新进展,相关研究成果以《基于虚像相位阵列的可见光波段皮米分辨宽带CCD光谱仪》和《基于虚像相位阵列光谱仪的宽带高分辨CO2吸收光谱测量技术研究》为题分别发表在学术期刊Analyst(SCI二区, IF=4.20)上和光学学报(ESCI)上。   宽带、高分辨光谱可同时精准识别多种物质成分,获取相关的理化特性,在精密测量等众多科学研究与应用领域具有重要的应用价值。然而传统光谱仪难以兼顾高光谱分辨率与宽光谱检测范围,近年来发展的新型色散元件虚像相位阵列为解决该问题提供了新的紧凑型方案。   团队赵卫雄研究员和周昊博士设计并建立了可见光和近红外波段两台虚像相位阵列光谱仪(分别工作于可见光660 nm和近红外1.4 μm波段)。使用近红外光谱仪于1.42 ~ 1.45 μm波段测量了CO2气体的吸收光谱,并利用HITRAN数据库实现了一维光谱信息的高精度提取,测量结果与数据库模拟光谱吻合,证明了研制的虚像相位阵列光谱仪的测量准确性及相关光谱反演算法的可靠性。该装置在大气痕量探测、精密测量及基础物理化学研究等领域有着重要的应用前景。   本研究工作得到国家自然科学基金(42022051, U21A2028)、中国科学院青年创新促进会(Y202089)、中国科学院合肥物质科学研究院院长基金(YZJJ202101)项目的资助。VIPA 光谱仪示意图。(a)结构示意图;(b)二维光谱图像示意图宽带 CO2吸收光谱测量装置示意图
  • 上海高研院在相位显微成像方面获进展
    近日,中国科学院上海高等研究院王中阳团队提出基于相位恢复算法的单次曝光定量相位显微技术。相关研究成果以Phase microscopy using band-limited image and its Fourier transform constraints为题,发表在Optics Letters上。相位恢复技术作为非干涉的定量相位重构技术,为透明细胞结构和三维表面形貌等提供了无标记、无接触、无损伤的重要测量手段。然而,以迭代投影算法为核心的相位恢复技术,其有效性依赖于解的唯一性和算法的收敛性。在现有同类技术中,X射线相干衍射成像技术(CDI)需要成像物体的先验信息(如准确的成像物体尺寸)来施加“紧”约束条件使算法收敛到正确的相位信息。进一步发展的叠层成像技术和傅里叶叠层显微技术通过物面或傅里叶面的多帧冗余测量来提高算法的收敛性。然而,在实际的生物成像中,准确的物体尺寸通常难以获得,且多帧冗余测量降低了成像的时间分辨率。上述问题限制了它在无标记生物动态成像中的应用。基于此,王中阳团队提出了新型的单次曝光定量相位显微技术,称为BIFT(Bandlimited Image and its Fourier Transform)显微镜。科研人员在传统光学显微镜上引入分束器和傅里叶透镜,同时采集显微物体的像以及透镜变换后的傅里叶像。BIFT显微装置如图a所示。研究通过利用显微系统中固有的视场、频谱受限以及有限照明等作为约束条件,从而避免了成像物体的先验约束,去除了CDI技术中常见的三类模糊解(即无法区分原始物体的平移、共轭旋转以及全局相移),提升了解的唯一性和算法的收敛性。同时,该技术的空间带宽积(SBP,衡量显微系统成像信息容量的不变量)仅受显微物镜参数限制,打破了CDI技术成像系统SBP依赖于采样率,会因其过采样需求而SBP降低至少一半的限制。由于采集了像的幅度信息,该技术的采样率相比CDI技术降低了一半,同时改进的算法提升了算法收敛速度和相位重构精度。此外,该工作还讨论了采样率、像素响应、噪声等因素对相位恢复的影响。实验演示了光栅和血红细胞的单次曝光相位成像。在血红细胞的定量相位恢复的实验研究中显示,该技术单次曝光的条件下即达到了数字全息显微中10帧图像才能达到的效果。重构的红细胞光学高度如图b所示。因此,该技术单次曝光相位成像的能力有望在无标记生物动态成像中得到广泛应用。研究工作得到上海市科学技术委员会的支持。相关技术已得到国内专利授权,并申请国际PCT专利。显微系统装置示意图与血红细胞重构结果文章链接:https://doi.org/10.1364/OL.487626
  • 纯相位空间光调制器(SLM)零级光的产生及消除方法
    引言:空间光调制器(一般指相位型SLM)可以对光的振幅、相位、偏振态等进行调制,在光学研究领域拥有广泛和悠久的历史。目前相位型空间光调制器在全息光学,全息光镊,激光并行加工,自适应光学,双光子/三光子/多光子显微成像,散射或浑浊介质中的成像,脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域应用广泛。很多的科研人员在使用空间光调制器时,往往会受到零级光的困扰,零级光对研究结果也产生了非常大的影响。可以说大家苦零级光久矣。本文对液晶空间光调制器零级光的产生原因及其消除方法进行了阐述。Meadowlark Optics公司拥有40年纯相位SLM研发经验,可以提供模拟寻址的纯相位空间光调制器(1920x1200 & 1024x1024分辨率),产品工作波段可以覆盖400-1700nm,相位稳定性可以达到0.1%,帧频可以到1436Hz,损伤阈值可以达到200W/cm2以上。 关键词:空间光调制器、SLM,液晶空间光调制器,纯相位,LCOS,零级光,一级衍射空间光调制器零级光产生的原因?要想了解SLM零级光产生的原因,我们需要先了解下空间光调制器的结构构成。如下图所示,LC-SLM光学头主要由:保护玻璃,透明电极,液晶层,像素电极层(Wafer)构成。1) 保护玻璃的透过率窗口片保护玻璃的透过率在相应的工作波段(400-800nm,500-1200nm,850-1650nm)内通常在98.5-99.5%范围内,因此有少量的光被直接反射回去。2)透明电极的透过率透明电极的透过率一般都在99%以上,该部分造成的零级光基本可以忽略。3)空间光调制器填充率像素电极层(Wafer)由一个个的独立像元构成,从而SLM可以实现针对单个像元的独立调制。相邻像元之间会有微小的缝隙,缝隙部分无法加载电压,因此对应的液晶层无法加载相位,这部分未被调制的光会反射回去,产生零级光。4)入射光照射到非工作区域如果入射光照射到了非工作区域,则这部分光也会不被调制,直接反射回光路,产生零级光。5)入射光的偏振态或者偏振方向错误目前市面上所有的相位型空间光调制器(SLM)均要求线偏光入射,线偏方向与液晶的e轴平行(extraordinary axis)。如果入射光与e轴存在夹角,或者入射光的偏振态不是线偏光,则会有一部分分量的光不被调制,从而产生零级光。Meadowlark公司SLM零级光消除方法?硬件方面:1)提高空间光调制器的填充率,蕞小化缝隙影响。Meadowlark Optics公司可以提供1024x1024的纯相位空间光调制器,填充因子可以达到目前世界蕞高的97.2%,大大减小了缝隙产生的影响。2)提高空间光调制器的线性度。1920x1200的液晶空间光调制器,MLO公司在出厂前会对每一台SLM进行高精度的校准,保证每一台空间光调制器都具有高度的线性准确性,从而提高相位调制精度,达到蕞优的调制效果。软件方面:a)叠加闪耀光栅Meadowlark公司的SLM控制软件提供生成任意周期闪耀光栅的功能,该光栅可以方便的与客户的全息图进行叠加,从而把结果偏转到1级位置,客户只需要用光阑将零级光滤掉,只让一级光通过即可。b)叠加菲涅尔透镜MLO公司的调制器控制软件提供生成任意焦距菲涅尔透镜的功能,用户可以将全息图与该菲涅尔灰度图进行叠加,从而零级光与衍射光的焦平面会发生错位,零级光在衍射光的焦平面上会发散掉,从而减小零级光的影响。光路方面:1)光路中添加偏振片和半波片,提高入射光的偏振态准确性为了使用SLM作为相位调制器,入射偏振必须是线性的,并且与LC分子对齐。为了确保入射光的偏振是线性的,建议在激光光源后放置一个偏振器。为了确保偏振与LC分子对齐,建议在偏振器和SLM之间放置半波片,通过半波片的旋转可以将0级光调到最小。2)光路中添加使用0阶块(0th order block),阻挡零级光上海昊量光电设备有限公司可以提供什么样的空间光调制器?1)1920x1200纯相位空间光调制器(标准速度) 2)1024x1024纯相位空间光调制器(超高速度)关于昊量光电:昊量光电可以给客户提供SLM样品试用,以及全面的技术支持。上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。您可以通过昊量光电的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询。
  • 科学岛团队研发出一种光控太赫兹相位调制器
    近日,中科院合肥研究院强磁场中心磁光团队成功研发了一种主动的太赫兹相位调制器。相关研究成果发表在ACS Applied Electronic Materials 国际期刊上。   虽然具有优越的波谱特性和广泛的应用前景,太赫兹技术的工程应用还严重受制于太赫兹材料与太赫兹元器件的开发。为了满足不同的应用要求,太赫兹调制器件成为这一领域的研究重点。   强磁场中心磁光团队聚焦太赫兹核心元器件这一前沿研究方向,继2018年发明一种基于二维材料石墨烯的太赫兹应力调制器【Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)】、2020年发明一种基于强关联氧化物的太赫兹宽带光控调制器【ACS Appl. Mater. Inter.12, 48811(2020)】、2022年发明一种基于关联电子材料的主动、智能化太赫兹电光调制器【ACS Appl. Mater. Inter. 14, 26923-26930, (2022)】之后,与固体所苏付海团队合作,经过大量材料筛选与技术探索,发现氧化物晶体NdGaO3可以使太赫兹发生明显相位移动。研究结果表明,NdGaO3晶体在100-400K下可以实现~94°的相位移动,相位移动大小几乎线性依赖于太赫兹频率,并且具有晶体各向异性。采用光控的方式,研究团队实现了太赫兹相位的主动调制,即在20 J/cm2的光照激发下,NdGaO3晶体可以实现稳定的相位调控~78°,通过改变光照激发强度,可以实现多态的太赫兹相位移动。该结果表明NdGaO3晶体是太赫兹移相器的合适候选材料,其灵敏度和稳定性有望在新型太赫兹光学器件中得到良好的应用。   该工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金,省级重大科技专项计划中国科学院前沿科学重点研究项目的支持。(a)基于NdGaO3的光控相位调制器示意图(b)相位移动随太赫兹频率和光照开关的变化。
  • 246.6万!西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院相位噪声分析仪
    项目编号:TC229D064项目名称:西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院相位噪声分析仪预算金额:246.6000000 万元(人民币)最高限价(如有):246.6000000 万元(人民币)采购需求:采购内容数量最高限价(万元)投标保证金(万元)中标人数量采购标的对应的中小企业划分标准所属行业相位噪声分析仪1台246.6 4 1名工业备注:1.本次采购可以采购进口产品,进口产品价格为最终交货价。 2.以上招标内容的具体需求,见第二篇相关内容。合同履行期限:交货期:合同签订之日起3个月内交货并完成安装调试,若中标产品为进口设备则以信用证开出之日起3个月内交货并完成安装调试,并通过验收,直至交付采购人正常使用。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 新疆理化所创制全波段相位匹配晶体
    短波紫外全固态相干光源具有光子能量强、可实用化与精密化、光谱分辨率高等特点,在激光精密加工、信息通讯、前沿科学和航空航天领域颇具应用价值。获得全固态短波紫外激光的核心部件是非线性光学晶体。在非线性光学过程中,若使基频光的能量源源不断地转换到倍频光,需要保持基频光激发的二次极化谐波和倍频光在晶体中位置时刻相同,但由于晶体的本征色散导致基频光和倍频光的折射率不同,进而导致两束光在晶体中群速度不同,无法实现倍频光的持续增长,此为相位失配。因此,在晶体中实现应用波段相位匹配被普遍认为是重要的技术挑战,决定最终激光输出的功率和效率。目前有多种技术方案可供选择,如晶体各向异性的双折射相位匹配技术、晶体内部自发畴结构的随机准相位匹配技术和人工微结构准相位匹配技术等。其中,利用晶体各向异性的双折射相位匹配技术是应用最广泛的弥补相位失配的有效途径。该技术利用各向异性晶体的双折射特性,使一定偏振的基频光沿晶体的特定方向入射,或者改变晶体的温度,实现角度或者温度相位匹配,即使基频光和倍频光在晶体中特定方向传播时的折射率相同。该方案转换效率高,但现有晶体均存在相位匹配波长损失,即可用晶体紫外截止边和最短相片匹配波长的差值表征(λcutoff-λPM)。中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心致力于新型紫外、深紫外非线性光学晶体的设计与合成。该团队前期基于领域前沿进展的研究和对非线性光学晶体双折射相位匹配现状的剖析,在特邀综述中首次提出关于非线性光学晶体一种理想状态的假设,即在基于双折射相位匹配的非线性光学晶体中,是否可以实现“紫外截止边等于最短匹配波长”的理想状态?若该假设在晶体中得以实现,将为晶体在整个透过范围内均实现双折射相位匹配提供新途径和新思路。近期,该团队创制一类新非线性光学晶体即全波段相位匹配晶体。该类晶体基于应用广泛的双折射相位匹配技术,且可以实现对晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配。该研究揭示了全波段相位匹配晶体的物理机制,从折射率的微观表达及双折射色散曲线、折射率色散曲线和相位匹配等光学条件等角度出发,给出两种独立的全波段相位匹配晶体的评价参数,并将此评价参数应用于一些经典的非线性光学晶体材料,讨论以此参数评估晶体相位匹配波长损失的可行性和普适性。基于此,研究获得一例非线性光学晶体(GFB)。实验通过多级变频的方案或光参量技术方案,研究晶体在整个透过范围内的直接倍频输出能力,并基于相位匹配器件已经实现193.2-266 nm紫外/深紫外可调谐激光输出,验证其该晶体全波段相位匹配能力,使该晶体成为目前首例且唯一一例实现了全波段双折射相位匹配的紫外/深紫外倍频晶体材料。该材料193.2 nm处晶体透过率deff = 1.42 pm/V)、短相位匹配波长(~194 nm)和高抗激光损伤阈值(BBO@ 266/532 nm, 8 ns, 10 Hz)等,是颇具应用前景的266 nm激光用非线性光学晶体材料。相关研究成果以全文形式发表在《自然光子学》(Nature Photonics)上。研究工作得到科技部,国家自然科学基金委员会和中国科学院等的支持。GFB晶体结构、微观性能分析及晶体照片
  • 中国科学家创制全波段相位匹配晶体
    激光是20世纪人类最重大的发明之一,60多年来,13项诺贝尔奖与激光技术密切相关。非线性光学晶体可用来对激光波长进行变频,从而扩展激光器的可调谐范围。近期,我国科学家成功创制了一种新型非线性光学晶体——全波段相位匹配晶体,为整个透光范围内实现双折射相位匹配提供了新思路。   该研究由中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈团队完成,相关成果于近期在国际学术期刊《自然-光子学》在线发表。   非线性光学晶体是获得不同波长激光的物质条件和源头。在晶体中实现应用波段相位匹配被普遍认为是重要的技术挑战之一,决定最终激光输出的功率和效率。目前有多种技术方案可供选择,其中利用晶体各向异性的双折射相位匹配技术是应用最广泛的弥补相位失配的有效途径。该方案转换效率高,但现有晶体均存在相位匹配波长损失,即可用晶体紫外截止边和最短相位匹配波长的差值表征。   团队前期在特邀综述(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 20302-20317)中提出关于非线性光学晶体一种理想状态的假设,即在基于双折射相位匹配的非线性光学晶体中,是否可以实现“紫外截止边等于最短匹配波长”的理想状态?近期,该团队创制了一类新非线性光学晶体,即全波段相位匹配晶体。该类晶体基于应用广泛的双折射相位匹配技术,且可以实现对晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配。该研究揭示了全波段相位匹配晶体的物理机制,并以此为指导获得一例非线性光学晶体(GFB)。基于晶体器件实现了193.2-266 nm紫外/深紫外激光输出,该材料193.2 nm处晶体透过率
  • 160万!成都信息工程大学计划采购相位噪声分析仪
    一、项目基本情况项目编号:N5100012022000834项目名称:相位噪声分析仪采购项目采购方式:公开招标预算金额:1,600,000.00元采购需求:详见采购需求附件合同履行期限:采购包1:自合同签订之日起90日本项目是否接受联合体投标:采购包1: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:采购包1:无3.本项目的特定资格要求:采购包1:投标人提供的投标产品为进口产品时,须提供投标产品制造厂商或其授权的总代理针对本项目的授权书(具有授权权限的总代理商对投标产品的授权,需提供该代理商具有有效授权权限的相关证明文件,证明文件需能显示产品制造厂家对投标产品授权链条的完整性)。三、获取招标文件时间:2022年07月01日至2022年07月08日,每天上午00:00:00至12:00:00,下午12:00:00至23:59:59(北京时间)途径:项目电子化交易系统-投标(响应)管理-未获取采购文件中选择本项目获取招标文件方式:在线获取售价:0元四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点时间:2022年07月22日 10时00分00秒(北京时间)提交投标文件地点:成都市高新区天晖路360号晶科1号商务楼20楼开标地点:成都市高新区天晖路360号晶科1号商务楼20楼五、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购过程中需要使用四川省政府采购一体化平台,登录方式及地址:通过四川政府采购网(www.ccgp-sichuan.gov.cn)首页供应商用户登录,供应商应当按照以下要求进行系统操作。(一)供应商应当自行在四川政府采购网-办事指南查看相应的系统操作指南,并严格按照操作指南要求进行系统操作。在登录、使用采购一体化平台前,应当按照要求完成供应商注册和信息完善,加入采购一体化平台供应商库。(二)供应商应当使用纳入全国公共资源交易平台(四川省)数字证书互认范围的数字证书及签章(以下简称“互认的证书及签章”)进行系统操作。供应商使用互认的证书及签章登录采购一体化平台进行的一切操作和资料传递,以及加盖电子签章确认采购过程中制作、交换的电子数据,均属于供应商真实意思表示,由供应商对其系统操作行为和电子签章确认的事项承担法律责任。已办理互认的证书及签章的供应商,校验互认的证书及签章有效性后,即可按照系统操作要求进行身份信息绑定、权限设置和系统操作;未办理互认的证书及签章的供应商,按要求办理互认的证书及签章并校验有效性后,按照系统操作要求进行身份信息绑定、权限设置和系统操作。互认的证书及签章的办理与校验,可查看四川政府采购网-办事指南。供应商应当加强互认的证书及签章日常校验和妥善保管,确保在参加采购活动期间互认的证书及签章能够正常使用;供应商应当严格互认的证书及签章的内部授权管理,防止非授权操作。(三)供应商应当自行准备电子化采购所需的计算机终端、软硬件及网络环境,承担因准备不足产生的不利后果。(四)采购一体化平台技术支持:在线客服:通过四川政府采购网-在线客服进行咨询400服务电话:4001600900CA及签章服务:通过四川政府采购网-办事指南进行查询1.计划备案号:51000022210200011225[2022]03549;2.监督:四川省财政厅;联系电话:028-86725932;028-86723190;3.优先采购节能产品、强制采购节能产品、优先环境标志产品、优先采购无线局域网产品、促进中小企业发展、促进监狱企业发展、促进残疾人福利性单位发展七、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:成都信息工程大学地址:四川省成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号联系方式:028-859669422.采购代理机构信息名称:中金招标有限责任公司地址:成都市高新区天晖路360号晶科1号商务楼20楼联系方式:028-844691983.项目联系方式项目联系人:童先生电话:028-84469198-853
  • 如何使用Phasics SID4相位成像相机进行表面测量?
    使用Phasics SID4相位成像相机进行表面测量Phasics SID4相位成像相机,可以集成在商业或者自制的光学显微镜装置上。为了提高样品的整体性能,测量物体表面特性是一种有效的方法。对于此类应用,Phasics的软件可以分析光程差,并且实时转化为物体表面的形貌。硬件方面,Phasics相机体积小、结构紧凑,并且易于使用。事实上,Phasics的波前分析仪能够与实验室常用的相机一样易于集成。整个相机可以轻松集成到生产线或者实验室中。表面测量结构Phasic SID4相位相机利用的是一种四波横向剪切技术,将入射光分成剪切的4束,然后再互相干涉形成干涉图,通过傅立叶逆变换可以得到入射光的相位谱和强度信息,这是一种消色差的技术,因此白光和LED光源非常适合。此外,可以使用任何显微镜进行测量,并且不依赖于偏振。如上图光路所示,SID4相机位于被测物体的成像面进行探测,使用简单。SID4相位成像相机可以集成在商业反射显微镜或专用光学系统上。SID 和 AFM 测量比较图中红线部分是Phasics测量结果,黑线位AFM测量结果。使用AFM测量表面缺陷,和使用SID4相位成像相机一次测量成型的结果对比。SID4 与 光学轮廓测量仪 对比使用SID4 HR定量测量,以及白光光学轮廓仪测量结果的对比。两个报告中,第yi个侧重于轮廓,第二个侧重于深度测量。测量结果Phasics是一家专门从事相位测量的法国公司。Phasics向其客户提供全系列的产品,所有这些都是基于独特的技术,即四波侧向剪切干涉技术。Phasics公司的专长在于对这项技术的深刻理解,以及将其应用于从激光和光学计量到生物样品成像等多个领域的能力。对于每一个领域,Phasics都提供了专门的硬件和软件的解决方案。在生物学方面,Phasics提供了SID4Bio,这是一种独特的用于活细胞成像的设备,依赖于定量相位成像。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • 第16期线上讲座:浅谈GC-MS在香气香味分析中的应用
    答疑解惑时间:2009年7月22日---8月5日 热烈欢迎jimzhu老师光临仪器论坛进行讲座! 第15期的线上讲座(LC泵与比例阀的结构原理与常见故障)正在火热进行,而第16期的线上讲座又如期而至。 本期讲座我们主要是讨论GC-MS在香气香味分析中的应用。毛细管气相色谱对复杂化合物具有高效快速的分离能力,而质谱可对未知化合物进行结构鉴定。气相色谱和质谱结合起来,相互补充,充分发挥了气相法高效快速的分离能力和质谱法定性优势。对分析复杂的香气香味物质为首选莫属。本期讲座的重点从以下三个方面分析:1)仪器硬件及分析条件的选择;2) 分析数据的处理;3)样品的处理与分析。 再次感谢jimzhu老师提供的丰富的讲座,也感谢jimzhu老师与大家一起交流心得和经验。jimzhu老师有丰富的实践经验,从事多年的香料分析工作。欢迎大家就GC-MS在香料中的应用等问题前来提问,也欢迎从事这个行业的高手前来与jimzhu交流切磋。 本次活动的地址:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090722/2014998/ 活动的时间:2009年7月22日-8月5日 截止目前为止,仪器论坛(http://www.instrument.com.cn/bbs/)已经开展了16期线上讲座。线上讲座活动深受用户的欢迎,已经成为论坛的品牌活动。在活动的2周时间内平均每期线上活动参与讨论人次达210次以上,平均每期线上讲座用户的点击次数达9400次以上。 我们也欢迎仪器厂家参与仪器维护维修、方法开发与应用等方面的线上讲座。厂商参加线上讲座活动可以提升公司形象,对公司的技术实力和品牌进行潜移默化的宣传推广,互动的交流形式还可让公司直接得到用户的信息反馈。 更多的线上讲座内容:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20081203/1618059/
  • 【微升级灌装利器】SPF25同相位线性泵
    SPF25同相位线性泵,这一量身打造的精细灌装神器,将传统的分装技术推向了一个全新的领域。以其迅疾如风的工作速度,精准如镊的分装精度,以及宽广的适应性,恰如一位细致工匠,将小微装量的流体精准地点滴如数,毫不浪费。它借助精妙的电控技术,巧妙解决了传统灌装泵在连续作业过程中精度不断降低的难题,如同呵护着每一滴珍贵的液体,确保每次分装都如同初次般精确。  它的结构,小巧而不失匠心,采用SUS304不锈钢作为泵头主体,兼具坚固与雅观。表面层层耐腐蚀处理,即使面对强力的消毒液如双氧水、臭氧或酒精,甚至是环己烷,它也能昂首挺立,保持着内外的清洁与卫生。自由而轻盈的控制方式,结合专为其设计的管路,驱使这一灌装泵能够单手操控,简便自如。在不与任何泵体接触的状态下,它将液体安全送达目的地,全程无污染,确保了液体的纯净与安全。  这款高速、高精度、高适应性的小微装量灌装泵,集结了现代制造业技术的尖端智慧,每一次运作都仿佛进行一次高精密的舞蹈,达到了误差范围不超过±0.5%的惊人标准。在化工、医药、食品以及精细化学品的精确灌装中,这一黑科技般的装置无疑将成为业内瞩目的焦点,推动生产力的飞跃,向无限可能的未来进发。
  • 全聚焦和相位相干成像技术及与相控阵技术的比较
    为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2023年9月26-27日召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议。本届会议开设射线检测技术、超声检测技术、无损检测新技术与新方法(上)、无损检测新技术与新方法(下)四大专场,邀请二十余位无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨。9月27日上午,仪景通光学科技(上海)有限公司高级产品经理刘沛将于无损检测新技术与新方法专场(上)分享报告《全聚焦和相位相干成像技术及与相控阵技术的比较》,欢迎大家参会交流。参会指南1、进入第二届无损检测技术进展与应用网络会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年9月25日。3、会议召开前统一报名审核,审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(电话:010-51654077-8285 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:周老师(电话:010-51654077-8120 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 从纳米粒度仪、激光粒度仪原理看如何选择粒度测试方法
    1. 什么是光散射现象?光线通过不均一环境时,发生的部分光线改变了传播方向的现象被称作光散射,这部分改变了传播方向的光称作散射光。宏观上,从阳光被大气中空气分子和液滴散射而来的蓝天和红霞到被水分子散射的蔚蓝色海洋,光散射现象本质都是光与物质的相互作用。2. 颗粒与光的相互作用微观上,当一束光照在颗粒上,除部分光发生了散射,还有部分发生了反射、折射和吸收,对于少数特别的物质还可能产生荧光、磷光等。当入射光为具有相干性的单色光时,这些散射光相干后形成了特定的衍射图样,米氏散射理论是对此现象的科学表述。如果颗粒是球形,在入射光垂直的平面上观察到称为艾里斑的衍射图样。颗粒散射激光形成艾里斑3. 激光粒度仪原理-光散射的空间分布探测分析艾里斑与光能分布曲线当我们观察不同尺寸的颗粒形成的艾里斑时,会发现颗粒的尺寸大小与中间的明亮区域大小一般成反相关。现代的激光粒度仪设计中,通过在垂直入射光的平面距中心点不同角度处依次放置光电检测器进行粒子在空间中的光能分布进行探测,将采集到的光能通过相关米氏散射理论反演计算,就可以得出待分析颗粒的尺寸了。这种以空间角度光能分布的测量分析样品颗粒分散粒径的仪器即是静态光散射激光粒度仪,由于测试范围宽、测试简便、数据重现性好等优点,该方法仪器使用最广泛,通常被简称为激光粒度仪。根据激光波长(可见光激光波长在几百纳米)和颗粒尺寸的关系有以下三种情况:a) 当颗粒尺寸远大于激光波长时,艾里斑中心尺寸与颗粒尺寸的关系符合米氏散射理论在此种情况下的近似解,即夫琅和费衍射理论,老式激光粒度仪亦可以通过夫琅和费衍射理论快速准确地计算粒径分布。b) 当颗粒尺寸与激光波长接近时,颗粒的折射、透射和反射光线会较明显地与散射光线叠加,可能表现出艾里斑的反常规变化,此时的散射光能分布符合考虑到这些影响的米氏散射理论规则。通过准确的设定被检测颗粒的折射率和吸收率参数,由米氏散射理论对空间光能分布进行反演计算即可得出准确的粒径分布。c) 当颗粒尺寸远小于激光波长时,颗粒散射光在空间中的分布呈接近均匀的状态(称作瑞利散射),且随粒径变化不明显,使得传统的空间角度分布测量的激光粒度仪不再适用。总的来说,激光粒度仪一般最适于亚微米至毫米级颗粒的分析。静态光散射原理Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度仪的测试范围达0.01-3600μm,根据所搭配附件的不同,既可测量在液体中分散的样品,也可测量须在气体中分散的粉体材料。4. 纳米粒度仪原理-光散射的时域涨落探测(动态光散射)分析 对于小于激光波长的悬浮体系纳米颗粒的测量,一般通过对一定区域中测量纳米颗粒的不定向地布朗运动速率来表征,动态光散射技术被用于此时的布朗运动速率评价,即通过散射光能涨落快慢的测量来计算。颗粒越小,颗粒在介质中的布朗运动速率越快,仪器监测的小区域中颗粒散射光光强的涨落变化也越快。然而,当颗粒大至微米极后,颗粒的布朗运动速率显著降低,同时重力导致的颗粒沉降和容器中介质的紊流导致的颗粒对流运动等均变得无法忽视,限制了该粒径测试方法的上限。基于以上原因,动态光散射的纳米粒度仪适宜测试零点几个纳米至几个微米的颗粒。5.Zeta电位仪原理-电泳中颗粒光散射的相位探测分析纳米颗粒大多有较活泼的电化学特性,纳米颗粒在介质中滑动平面所带的电位被称为Zeta电位。当在样品上加载电场后,带电颗粒被驱动做定向地电泳运动,运动速度与其Zeta电位的高低和正负有关。与测量布朗运动类似,纳米粒度仪可以测量电场中带电颗粒的电泳运动速度表征颗粒的带电特性。通常Zeta电位的绝对值越高,体系内颗粒互相排斥,更倾向与稳定的分散。由于大颗粒带电更多,电泳光散射方法适合测量2nm-100um范围内的颗粒Zeta电位。NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪在一个紧凑型装置仪器中集成了三种技术进行液相环境颗粒表征,包括:利用动态光散射测量纳米粒径,利用电泳光散射测量Zeta电位,利用静态光散射测量分子量。6. 如何根据应用需求选择合适的仪器为了区分两种光散射粒度仪,激光粒度仪有时候又被称作静态光散射粒度仪,而纳米粒度仪有时候也被称作动态光散射粒度仪。需要说明的是,由于这两类粒度仪测量的是颗粒的散射光,而非对颗粒成像。如果多个颗粒互相沾粘在一起通过检测区间时,会被当作一个更大的颗粒看待。因此这两种光散射粒度仪分析结果都反映的是颗粒的分散粒径,即当颗粒不完全分散于水、有机介质或空气中而形成团聚、粘连、絮凝体时,它们测量的结果是不完全分散的聚集颗粒的粒径。综上所述,在选购粒度分析仪时,基于测量的原理宜根据以下要点进行取舍:a) 样品的整体颗粒尺寸。根据具体质量分析需要选择对所测量尺寸变化更灵敏的技术。通常情况下,激光粒度仪适宜亚微米到几个毫米范围内的粒径分析;纳米粒度仪适宜全纳米亚微米尺寸的粒径分析,这两种技术测试能力在亚微米附近有所重叠。颗粒的尺寸动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试胶体金颗粒直径,Z-average 34.15nmb) 样品的颗粒离散程度。一般情况下两种仪器对于单分散和窄分布的颗粒粒径测试都是可以轻易满足的。对于颗粒分布较宽,即离散度高/颗粒中大小尺寸粒子差异较大的样品,可以根据质量评价的需求选择合适的仪器,例如要对纳米钙的分散性能进行评价,关注其微米级团聚颗粒的含量与纳米颗粒的含量比例,有些工艺不良的情况下团聚的颗粒可能达到十微米的量级,激光粒度仪对这部分尺寸和含量的评价真实性更高一些。如果需要对纳米钙的沉淀工艺进行优化,则需要关注的是未团聚前的一般为几十纳米的原生颗粒,可以通过将团聚大颗粒过滤或离心沉淀后,用纳米粒度仪测试,结果可能具有更好的指导性,当然条件允许的情况下也可以选用沉淀浆料直接测量分析。有些时候样品中有少量几微米的大颗粒,如果只是定性判断,纳米粒度仪对这部分颗粒产生的光能更敏感,如果需要定量分析,则激光粒度仪的真实性更高。对于跨越纳米和微米的样品,我们经常需要合适的进行样品前处理,根据质量目标选用最佳质控性能的仪器。颗粒的离散程度静态光散射法Topsizer激光粒度仪测试两个不同配方工艺的疫苗制剂动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试疫苗制剂直径激光粒度仪测试结果和下图和纳米粒度仪的结果是来自同一个样品,从分布图和数据重现程度上看,1um以下,纳米粒度仪分辨能力优于激光粒度仪;1um以上颗粒的量的测试,激光粒度仪测试重现性优于纳米粒度仪;同时对于这样的少量较大颗粒,动态光散射纳米粒度仪在技术上更敏感(测试的光能数据百分比更高)。在此案例的测试仪器选择时,最好根据质控目标来进行,例如需要控制制剂中大颗粒含量批次之间的一致性可以选用激光粒度仪;如果是控制制剂纳米颗粒的尺寸,或要优化工艺避免微米极颗粒的存在,则选用动态光散射纳米粒度仪更适合。c) 测试样品的状态。激光粒度仪适合粉末、乳液、浆料、雾滴、气溶胶等多种颗粒的测试,纳米粒度仪适宜胶体、乳液、蛋白/核酸/聚合物大分子等液相样品的测试。通常激光粒度仪在样品浓度较低的状态下测试,对于颗粒物含量较高的样品及粉末,需要在测试介质中稀释并分散后测试。对于在低浓度下容易团聚或凝集的样品,通常使用内置或外置超声辅助将颗粒分散,分散剂和稳定剂的使用往往能帮助我们更好的分离松散团聚的颗粒并避免颗粒再次团聚。纳米粒度仪允许的样品浓度范围相对比较广,多数样品皆可在原生状态下测试。对于稀释可能产生不稳定的样品,如果测试尺寸在两者都许可的范围内,优先推荐使用纳米粒度仪,通常他的测试许可浓度范围更广得多。如果颗粒测试不稳定,通常需要根据颗粒在介质体系的状况,例如是否微溶,是否亲和,静电力相互作用等,进行测试方法的开发,例如,通过在介质中加入一定的助剂/分散剂/稳定剂或改变介质的类别或采用饱和溶液加样法等,使得颗粒不易发生聚集且保持稳定,大多数情况下也是可以准确评价样品粒径信息的。当然,在对颗粒进行分散的同时,宜根据质量分析的目的进行恰当的分散,过度的分散有时候可能会得到更小的直径或更好重现性的数据,但不一定能很好地指导产品质量。例如对脂质体的样品,超声可能破坏颗粒结构,使得粒径测试结果失去质控意义。d) 制剂稳定性相关的表征。颗粒制剂的稳定性与颗粒的尺寸、表面电位、空间位阻、介质体系等有关。一般来说,颗粒分散粒径越细越不容易沉降,因此颗粒间的相互作用和团聚特性是对制剂稳定性考察的重要一环。当颗粒体系不稳定时,则需要选用颗粒聚集/分散状态粒径测量相适宜的仪器。此外,选用带电位测量的纳米粒度仪可以分析从几个纳米到100um的颗粒的表面Zeta电位,是评估颗粒体系的稳定性及优化制剂配方、pH值等工艺条件的有力工具。颗粒的分散状态e) 颗粒的综合表征。颗粒的理化性质与多种因素有关,任何表征方法都是对颗粒的某一方面的特性进行的测试分析,要准确且更系统地把控颗粒产品的应用质量,可以将多种分析方法的结果进行综合分析,也可以辅助解答某一方法在测试中出现的一些不确定疑问。例如结合图像仪了解激光粒度仪测试时样品分散是否充分,结合粒径、电位、第二维利系数等的分析综合判断蛋白制剂不稳定的可能原因等。
  • 美国Meadowlark公司推出亚毫秒响应速度的纯相位液晶空间光调制器!
    美国Meadowlark公司推出亚毫秒液晶空间光调制器!目前市面上的纯相位液晶空间光调制器的液晶响应速度均处于50Hz以内(0-2π),无法满足高速调制客户的使用要求。 为满足自适应、通信等领域的用户高速调制的需求,美国Meadowlark公司(原BNS)于2016年推出了目前市面上唯一一款兼具有高液晶响应速度(0-2π)(285Hz-667Hz @ 532nm;166Hz-250Hz@1550nm)、高衍射效率(90-95%)、高填充因子(100%)、的纯相位液晶空间光调制器。 美国Meadowlark Optics公司的超高速液晶空间光调制器采用瞬态向列液晶效应技术(Transient Nematic Effects)、相位环绕技术(Phase Wrapping)、局部校准技术(Regional LUTs),实现了超高速的液晶响应速度。这三项技术均已申请专利。 瞬态向列液晶效应技术超高速液晶空间光调制器与高速型的空间光调制器响应速度对比上海昊量光电设备有限公司可以给客户提供样品试用,以及相关的技术支持。您可以通过我们的官方网站(http://www.auniontech.com/n/news/v_The_Fastest_Liquid_Crystal_Spatial_Light_Modulator.html)了解更多的液晶空间光调制器产品信息,或直接来电咨询021-34241962。
  • 我们想为您做更多——全国高教仪器设备展
    2016年10月19-21日,第48届全国高教仪器设备展示会在:成都世纪城新国际会展中心举办。高仪展云集了众多国内外仪器设备供应商,集中展示各种类别的教学仪器,包括实验室仪器设备与技术、信息化及多媒体产品、医学产品等。是高等教育领域规模最大、影响力广泛的专业性峰会之一。 新仪与海能联合展出,精彩的成都之行,我们想为您做得更多!展位精彩: 展位号:1C15——新仪本次展会亮相仪器主要有TANK微波消解仪、UWave-2000多功能微波合成萃取仪。 各地经销商朋友,实验室建设的领导、实验室教学管理、技术人员等专业人士纷纷光临展位,与现场专业团队相互交流,咨询仪器信息。展示高品质的仪器设备,为各高校实验室提供多种类设备及完美解决方案,是我们的职责所在。展会荣誉: 20日,经过网评和专家组现场评审,海能仪器荣获“2016年高教仪器设备优质服务供应商(实验室仪器设备与技术类)”称号。感谢所有用户朋友们及专家组老师们对我们的信任与认可,为品质与服务不断发力,我们想为您做的更多!
  • 气质百川 | 闻香识啤酒,岛津GCMS香味物质数据库快速检测啤酒香味物质
    啤酒,这种古老的酒精饮料,不仅具有清爽的口味和麦芽的浓香,同时酒精度又不高,因此深受全世界人们的喜爱。它是由麦芽发酵而成,但其香气和味道又因麦芽种类和发酵方法的不同而不同。在啤酒的香味组分研究中通常会通过GCMS进行定性和定量分析,但是从检测到的数百种化合物中确定是哪几种关键物质引发了香味则需要大量的数据处理工作。 岛津在大量实验及生产实践的基础上,开发了特色香味物质数据库(Smart Aroma Database),可以实现500多种香味物质的定性、定量分析,从此大大简化了香味研究工作。 通常非目标分析方法对样品进行综合分析,需要对检测到的大量的峰进行判断从而会降低峰识别的准确性;若只对关键的化合物进行目标分析虽可以提高识别的准确性,但检测到的目标化合物的数量又会减少。香味物质数据库包含了500多种影响香味的化合物的保留时间、保留指数、特征离子/离子对、质谱图谱库、校准曲线以及非常重要的气味特征等信息,可以利用上述非目标分析和目标分析各自的优势,实现大范围的目标分析。 ▶ 根据SCAN模式得到的谱图自动检测注册的香味化合物▶ 气味特征信息实现快速锁定引发香味的关键化合物▶ 无需标准品和重新探索分析条件即可快速轻松创建高灵敏度SIM和MRM方法▶ 半定量功能预判化合物浓度 基于岛津GCMS-QP2020 NX系统,采用SPME Arrow技术提取不同厂家、不同方法生产的不同类型啤酒样品中香气化合物,利用香味物质数据库对结果进行鉴定,同时采用SIMCA 17(Infocom)软件对鉴定出的化合物进行主成分分析,以表征和比较不同方法酿造的啤酒香味的差异。 以7种不同的商业销售的啤酒为研究对象,将8g啤酒和3g NaCl密封于顶空瓶中测量并进行GCMS分析,基于香味物质数据库化合物信息结果共鉴定出204种香味化合物。将检测到的化合物进行主成分分析(结果见下图),根据得分图结果对啤酒样品进行分类,同时结合载荷图显示每种啤酒中含有哪些相对浓度较高的化合物,从而证实不同啤酒间存在的差异以及每种啤酒的特征香味化合物。 桶装陈酿啤酒和IPA啤酒中相对浓度较高的香味化合物及其气味特征如下表所示,结果表明桶装陈酿啤酒相对浓度较高的香味化合物中多为甜味化合物,如呈现蜂蜜、香草和椰子香味;而IPA啤酒中相对浓度较高的香味化合物则是药草味和草香味化合物。 专业的香味物质数据库实现快速锁定引发香味的关键化合物,并能简化分析方法,大大提升实验效率,相信其定能助力食品及日化等香味物质研究工作。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 500us(2KHz)高速纯相位液晶空间光调制器(SLM)面世!
    纯相位液晶空间光调制器的液晶响应速度多年以来一直受限于60Hz的数据传输及30-140ms的液晶响应时间限制,无法实现高速的调制,不能满足相控阵扫描,自适应光学等高速调制应用的使用要求。一直以来,纯相位空间光调制器的速度到底可以做到多快?一直备受科研工作者的关注。 美国Meadowlark公司近日推出了高液晶响应速度(2KHz at 532nm)、高光利用效率(98%)、高填充因子(97.2%)、高分辨率(1024x1024)的纯相位液晶空间光调制器。500us(2KHz)高速纯相位液晶空间光调制器(SLM)产品特点:1) 液晶响应速度快:2KHz at 532nmMeadowlark Optics的硅基液晶(LCoS)空间光调制器(SLM)专为纯相位应用而设计,并结合了具有高刷新率的模拟数据寻址。这种组合为用户提供了具有高相位稳定性的最快响应时间(500us fall time)。图1 液晶响应时间 1024 x 1024 SLM非常适合需要高速、高衍射效率、低相位纹波和高功率激光器的应用。客户还可以控制温度设定点,从而在开关速度和相位稳定性之间找到完美的平衡。1024 x 1024 空间光调制器系统包括一个Gen3 x8 PCIe控制器,带有输入和输出触发器以及低延迟图像传输。触发可以在696µs的SLM芯片刷新周期边界上执行,对于需要SLM与外部硬件紧密同步的应用,甚至可以在刷新周期中间执行。该控制器还包括可加载752幅1024x1024(8bit)图片的内部存储器,可以提前加载,然后全速排序,以便在操作期间最大限度地减少PCIe总线上的流量。 2)光利用效率高:Up to 98%Meadowlark公司可提供镀介质镜型号的SLM,填充了像素间的间隙,使液晶空间光调制器的面积填充率达到100%,提高反射率、降低衍射损耗。镀介质镜型的SLM可以在400-1700nm工作波段范围内轻松实现98%(Max)的光利用率,同时降低了激光引起的热效应,提高了SLM的损伤阈值,以满足高功率脉冲激光调制和激光加工等应用需求。图2 镀介电膜的SLM反射率曲线图3 SLM损伤阈值测试 3) 高波前质量(λ/20)许多用于表征和校正像差的算法都基于Zernike多项式。然而,对圆形孔径的依赖不适用于描述正方形或矩形阵列的像差。已经开发了基于SLM的干涉子孔径的替代策略[9],以确保SLM的有效区域上的像差可以被校正到λ/ 40或更好。图4(a/c)未校准的SLM波前(λ/ 7 RMS)(b/d)校准后的SLM波前(λ/ 20 RMS)上海昊量光电作为Meadowlark Optics公司在中国大陆地区独家代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。上海昊量光电设备有限公司可以给客户提供样品试用,以及相关的技术支持。您可以通过我们的官方网站了解更多的液晶空间光调制器产品信息,或直接来电咨询。
  • 部分带香味文具含苯和甲醛 可能致白血病
    不少家长日前向记者反映,开学后市面上就出现了很多带香味的文具,担心使用这些香味文具会给孩子健康带来影响。2月22日,记者调查了重庆朝天门批发市场和学校周边多家文具店发现,香味文具很畅销,专家表示,香味文具不少是用工业香精调兑而成,对人体有害。   个案:女儿房间香气包围   2月22日,杨家坪劳动二村的吴梅女士向记者反映,孩子今年读初二,开学时,女儿带着她去朝天门批发市场买了一堆文具,其中有不少都带有香味,女儿的房间每天都被这些香味包围着。吴女士表示,闻到这些香味就感到胸闷气短,她觉得这些香味有些不正常。   调查:闻了文具胸闷头晕   2月22日,记者来到朝天门批发市场调查发现,市场里有不少商铺都有香味文具,包括荧光笔、橡皮擦、圆珠笔等。在一家文具批发店的货架上摆放着各种彩色荧光笔,其中一款8支装的荧光笔包装上标注着“水果香味”。记者看见,该款荧光笔共有8种不同颜色,包装上除了几个简单的中文,其它全是英文,没有生产厂家和生产日期。据店主介绍,这款荧光笔不同颜色就是不同味道。记者拿出其中一支紫色荧光笔,打开笔盖凑到鼻子下,一股刺鼻的劣质香精味扑鼻而来。记者又打开了几支笔,发现味道虽然有些不同,但同样刺鼻,闻完几支笔的味道,只觉得胸闷头晕。   随后,记者还走访渝中区、九龙坡区、沙坪坝区的各大中小学发现,小学附近的文具店一般都有香味文具出售。   说法:可举报“三无”文具   记者向12315工商投诉热线反映了此问题,工作人员表示,重庆市工商局暂无设备检测香味文具的香气是否超标,市民在购买文具时若发现是“三无”产品,可打12315举报。   危害:严重可导致白血病   本报优生活顾问团专家、市中医院副主任中医师黄晓岸表示,香味文具是因为使用了香精,一些劣质香味文具使用的是化工香料,这种香料含有苯和甲醛等。长期使用这类香味文具,会造成孩子慢性苯中毒,引起造血和免疫机能损伤,甚至可能会成为白血病的诱因。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制