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应激模拟检测

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应激模拟检测相关的资讯

  • 高灵敏设备模拟犬类嗅觉检测爆炸物
    据物理学家组织网11月20日报道,美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)研究人员研制的一种便携、准确、高灵敏设备,可嗅探出从炸药和其他物质发出的蒸汽。   研究人员使用微流体纳米技术设计的该探测器,能模拟隐藏在犬类嗅觉受体后的生物机制。该设备既对追踪特定蒸汽分子高度灵敏,又能明确将某一特定物质与相似分子区别开来。   研究人员表示,狗仍然是利用气味检测爆炸物的黄金标准。但就像人一样,狗也有状况好或坏的一天,也有疲累或烦躁的时候。新研制的设备有着与狗鼻相同或更高的灵敏度,反馈回计算机的数据可显示其检测到了何种类型的分子。   此项技术的关键在于融合了机械工程学和化学的原理。发表在本月《分析化学》上的该研究成果表明,该设备可检测一种化学名为2,4-二硝基甲苯的空气分子,这是TNT炸药散发出蒸汽的主要成分。人鼻无法探测到微量的这种物质,一直以来主要依靠嗅探犬跟踪此类分子。该技术的灵感就来自于生物学设计乃至犬类嗅觉黏液层的微尺度。   该设备能实时检测和识别浓度在1ppb(十亿分之一)或以下的某类分子,其特异性和灵敏度是无与伦比的。包装在一个指纹大小硅微芯片中的该设备,其底层技术结合了自由表面微流体学和表面增强拉曼光谱学,用以增强捕获和识别分子的能力。   一个微尺度流体通道最多能吸收和汇聚6个数量级的分子。蒸汽分子一旦被吸收进微通道,在激光激励下就与能放大其光谱特征的纳米粒子相互作用,装有光谱特征数据库的计算机就能识别捕获到的分子类型。研究人员表示,该项技术也能扩展到某些疾病的诊断或毒品检测等。
  • 中机认检拟5.81亿投建智能应急装备检测产业园,将购置大批仪器设备
    6月17日,中机寰宇认证检验股份有限公司(以下简称“中机认检”)发布关于使用超募资金和自筹资金增资全资子公司暨对外投资建设智能应急装备检测产业园项目的公告。公告显示,中机认检全资子公司中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司(以下简称“中机检测”)拟使用不超过58,119万元投资建设智能应急装备检测产业园项目。其中,公司拟增资15,000万元(拟增加中机检测注册资本10,000万元,其余5,000万元计入资本公积)至中机检测用于建设该项目,剩余资金由中机检测以自有和自筹方式投入。公司向中机检测增资的15,000万元中,拟使用超募资金13,488.23万元人民币,剩余1,511.77万元由公司以自有资金的方式解决。 智能应急装备检测产业园项目详情 项目名称:智能应急装备检测产业园项目项目实施主体:中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司项目实施地点:北京市延庆区中关村延庆园康顺路3号项目建设内容:打造国内领先的智能应急装备检测产业园,包含:实验楼、极限环境综合模拟实验室(高低温湿热温冲模拟实验室、高原环境模拟实验室、盐雾实验室、吹尘实验室、吹砂实验室、风压实验室)、软件与芯片实验室、智能与无人装备实验室、应急救援装备实验室、车辆安全性能实验室及其他配套设施,用地面积约28178.38 ㎡(以有关部门批复为准)。项目资金使用计划:序号工程项目预计投资投资比例1建筑安装工程费18,218万元31.35%2设备购置及安装费30,000万元51.62%3工程建设其他费用4,879万元8.39%4基本预备费2,655万元4.57%5建设期利息1,718万元2.96%6流动资金649万元1.12%总计58,119万元100.00%该项目所需资金共分七年投入,建设投资在2024年10月至2027年9月期间根据工程建设进度按比例投入;项目流动资金根据各年生产负荷情况在计算期第一至七年分批投入。中机认检表示,智能应急装备检测产业园项目建设,能满足军用车辆、方舱、无人装备等军用装备、应急救援装备极限环境模拟试验、软件测评、无人装备性能及可靠性试验的需求,打造多品类、高水平、一站式的试验服务体系,进一步完善公司对于军品业务及应急装备的检测能力,抓住机遇、拓宽军品服务品类,促进公司军品和应急装备业务全面升级,提高公司综合检测服务能力。
  • 海洋光学发布RaySphere系统用于太阳光模拟器的质量检测
    美国海洋光学(www.oceanopticschina.cn)近日推出一款 RaySphere 光学测量系统,用以测量太阳光模拟器和其他辐射源的绝对辐照度。RaySphere系统可测量从紫外线到近红外光谱(380-1700nm)的不同光谱范围的绝对辐照度(mW/cm2/nm)。 下载高清晰图像:http://halmapr.com/oo/RaySphereRelease.jpg (图片说明:海洋光学 RaySphere 系统评估并判定太阳能闪光灯和太阳光模拟器的光谱分布是否合格) 作为一种用于验证已安装的太阳能闪光灯输出的工具,RaySphere 特别适用于太阳光模拟器制造商以及研发实验室。太阳光模拟器的闪光可用于目的为根据光谱反应组合细胞像素的光电制造流程、以及目的为测量最终光电效能的光电制造流程。RaySphere 的系统具有必要的精确度和分辨率,以测量和分析闪光器的性能和稳定性,并通过高级的低频抖动方式触发电子设备为闪光测量计时。RaySphere 的刻度经过公认的认证实验室的确认,以确保精确的探测,并使太阳能闪光灯和太阳光模拟器的评估和资格认证符合由 ASTM 和 IEC(IEC60904-9 2007)等标准制定机构制定的标准。 两台热电冷却探测器使太阳能闪光灯的光谱分析(380-1700nm)可复验性高且准确。第二种型号的 RayShere 含有一个冷却探测器,以测量最多 1100nm 的光谱。 该系统同时包含高级、高速的电子设备,以及直观、强大的软件界面。极少的测量次数可实现在闪光期间,甚至于闪光间隔期间的完整光谱检测。此外,测量还可以由一个快速反应的发光二极管促发。该二极管可在百万分之一秒内通过增加闪光强度而做出反应。 关于海洋光学(Ocean Optics)和豪迈(HALMA): 总部位于美国佛罗里达州达尼丁市的海洋光学(www.OceanOpticsChina.cn)是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商,为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部,自1992年以来,在全球范围内共售出了超过150,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线,包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛,公司隶属英国豪迈集团。创立于1894年的豪迈(HALMA www.halma.cn)是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业,伦敦证券交易所的上市公司,在全球拥有3700多名员工,约40家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。
  • 四方光电标准呼吸模拟器,多重质控满足肺功能检查仪临床检测/计量校准要求
    肺功能检查仪进行检测校准的必要性    慢性呼吸系统疾病排在心脑血管病、癌症之后,成为我国居民慢性病致死的第三位死因。肺功能检查作为慢性气道等呼吸疾病诊断的金标准之一,是慢性阻塞性肺疾病防治和检查的关键。肺功能检查仪是检测肺脏吸入、呼出气体容量和速率,从而了解呼吸生理和呼吸功能是否正常的一种设备,主要由肺量计、气体分析器等部件组成。肺功能检查仪对于早期检出肺及气道的病变,诊断病变部位和评估疾病的严重程度具有重要的临床意义。    在钟南山院士、王辰院士等国内权威专家的推动下,“要像测量血压一样,测量肺功能”近年来得到社会各界的广泛关注和认可。2019年推出的《健康中国行动(2019—2030年)》明确提出将肺功能检查纳入40岁及以上人群常规体检内容。随着2020年国家基层呼吸系统疾病早期筛查干预能力提升项目在各地的实施落地,以及社区居民对呼吸系统慢性疾病早防早治意识的增强,不同原理类型的肺功能检查仪在全国各地基层医疗卫生机构得到了广泛配置及使用。    但肺功能检查仪的检测结果容易受多方面因素影响。比如不同肺功能检查仪的生产厂家采用的检测原理和设备结构不一样,会导致性能有较大差异,加上仪器设备在使用过程中因磨损或受环境因素而影响其正常使用,将出现检测结果的不准确。所以临床上常见发生同一个患者在不同医院所进行的肺功能测试结果有较大的偏差,给诊断造成很大影响。因此,对肺功能检查仪进行定期检测校准等质量控制、确保其测量的准确性极为重要。    肺功能检查仪检测校准的标准要求    校准是肺功能检查设备质控的关键措施,国际上美国胸腔协会(ATS)、欧洲呼吸协会(ERS) 、英国标准协会(BSI)分别发布的肺功能检查技术指南中,均提出了肺功能检查设备的技术性能标准和质控规范,我国也于2008年颁布了JJF 1213-2008 《肺功能检查仪校准规范》,解决肺功能检查仪的质量控制和量值溯源问题。    对肺功能检查仪肺量计的检测通常采用标准呼吸模拟器进行校准,要求必须能模拟人体器官肺的基本运动模式,标准规范主要参考美国胸腔协会(ATS)肺功能检测标准的内容。该标准对肺功能检查仪性能指标、测定方法、校准装置、BTPS修正、对FVC及PEF等指标检测的操作方法作了具体的要求和说明,并提供了24条标准波形检测肺功能检查仪的FVC指标,26条流量标准波形检测PEF指标。    (表:校准用设备性能表)    肺功能检查仪检测校准质控设备的选择    肺功能检查仪校准用标准呼吸模拟器必须能够精确模拟人体器官肺的运动模式,特别是模拟输出ATS推荐的标准波形,因此普通气体流量计计量标准和肺量计定标筒,不适合用于肺功能检查仪的量值传递。    四方光电呼吸模拟器是一款肺功能检查仪校准专用设备,由气缸、交流伺服电机、伺服电机控制器、专用控制卡和计算机组成。通过计算机控制软件驱动控制卡进而驱动伺服电机转动,推动活塞作往复运动,压出或者吸入气缸中的空气,从而模拟人的平静呼吸、深吸气、用力快速吹气等呼吸动作,为检验肺功能检查仪 VC、FVC、MVV 等测试指标提供了标准方法。    四方光电呼吸模拟器不但可精准输出ATS的24条标准FVC及26条PEF波形曲线,还可用于智能检测分析被校正肺功能检查仪的准确度和频率速度响应情况,有助于医生对肺功能检查仪所测定的病人肺功能状况的数据指标作准确判断。产品符合多重质控标准,满足临床检测/计量校准要求,可为《呼吸学科医疗服务能力指南(2018年版)》、《健康中国行动(2019—2030年)》的实施提供装备支撑。    ■ 设备标准质控    符合美国胸科学会发布的“肺活量测定的标准化”(2005)    符合ISO 23747:2015(ATS)    符合EN ISO 26782:2009    ■ 模拟波形质控    ATS标准24个容量-时间波形    ATS标准26个流量-时间波形    13项波形符合EN ISO 26782:2009附录C要求的标准波形    10项波形符合EN ISO 23747:2009附录C外形A要求的标准波形    用户还可自定义波形    ■ 使用过程质控    为所有类型的呼气曲线提供完整的BTPS模拟    根据ATS全面支持人体差异测试    全自动测试程序可由用户定义,如自定义容量、自定义流速、自定义运行次数    ■ 结果判读质控    所产生波形的参数均可完全溯源至国家标准    根据ATS评估测试结果并进行错误分析    四方光电标准呼吸模拟器应用领域及技术参数     计量院肺功能检查仪年检手段     科研单位呼吸模拟测试研究     肺功能检查仪企业溯源设备    关于四方光电    四方光电股份有限公司(以下简称“四方光电”)是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业(股票代码688665)。公司2003年成立于武汉“光谷”,形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台。这个平台为四方光电开发基于呼气分析的医疗器械应用提供和强有力的技术保障。    四方光电建设有省级企业技术中心和湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心。同时公司积极融入国家技术创新体系,先后获得国家重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网发展专项、工信部强基工程传感器“一条龙”、科技部科技助力经济2020重点专项、湖北省技术创新重大项目等多个项目的支持,被国内外行业权威机构列为中国气体传感器主要厂商和代表性企业,并荣获中国物联网产业联盟“最具影响力物联网传感企业奖”。     在健康医疗领域,四方光电超声波肺功能检查仪是一款用于肺通气功能和肺活量检查的高新技术产品,是检查哮喘、COPD、其它呼吸病患者以及评估吸烟者、慢性咳嗽和多痰者的肺功能的有力测定仪器。同时公司开发的肺功能检查仪定标筒、制氧机用氧气传感器、呼吸机用流量及气体成分传感器、监护仪用红外EtCO2传感器在国内外医疗机构及设备中得到广泛应用。未来,四方光电还将大力开拓基于呼吸监测的智能医疗健康板块,加大在呼吸机、麻醉机、监护仪等更广阔医疗器械开拓力度,推动提升肺功能检测仪在医疗机构、社区及家庭的配置率。
  • 新品上市|涂料管道模拟方案---剪切应力模拟器
    剪切应力模拟器polyshear----模拟液体涂料和油漆的剪切效应在涂装车间或喷涂线上,涂料需从不同口径、不同排布的管道、减压器和泵中输送。此过程中会产生剪切力,这些剪切力可能会导致涂料的降解,变质,粘度和色彩的改变。通过使用德国orontec公司生产的polyshear剪切应力模拟器,可以判断某种涂料原料是否会在输送管道和搅拌中产生问题,降低风险。德国orontec公司制造的polyshear剪切应力模拟器可模拟合理测试时间中的剪切应力。包括与工业环境相关联的涂料管道。剪切应力模拟器polyshear仅使用确定的剪切力元件,装置体积小巧且有优秀的重复性。剪切应力模拟器polyshear客户剪切应力模拟器polyshear广泛运用在涂料,汽车油漆,以及工业喷涂线等领域,发挥出重要的作用。部分客户如下:polyshear剪切应力模拟器工作原理---泵跟剪切应力元件是剪切应力两个重要影响因素油漆在喷漆车间的管道中循环时,会在管道内的各种元件流动,在剪切力的作用下发生粘度和颜色改变,从而造成喷涂时的质量问题。使用剪切应力模拟器,可以重现这过程,为进料检验,产品优化提供快速有效的方法。☞ 泵以活塞泵为例,如下图所示,剪切应力总是发生在重要部位上(直径最小的位置),剪切率可以达到15000 1/s。以齿轮泵为例,如下图所示,剪切应力总是发生在重要部分上(齿轮口边缘),剪切率可以达到10000 1/s。☞ 剪切应力元件德国orontec的剪切应力模拟器中有个重要的剪切应力元件,可以模拟涂料在管道中受到的压力情况,如下图左所示,关闭剪切应力元件上的膜时引起的压力变化。压力的变化会改变流速,如下图右所示,剪切应力元件上膜关闭后,流速为0.12kg/s。剪切应力元件也可以很好的模拟涂料在管道中受到的剪切率,如下图所示,剪切应力元件可以达到大于10000 1/s的剪切率。涂料的颜色受到剪切应力的影响,如下图所示,在泵的作用下,涂料颗粒大小的分布发生了变化,因此模拟涂料在管道中受到的剪切应力,可以帮助客户对进料进行检验。剪切应力模拟器polyshear的基础模块由一个小机动柜组成,只需一个6条的压力线即可运行。喷涂材料充满小罐(1l)后,在泵的作用下通过剪切应力元件流动。其循环流动次数与涂装输送管道有良好的相关性,且相关性已被研究证明。在测试过程中或在测试后,都可以检测样品的粘性和颜色(使用液体涂料色浆测色系统lcm),由此可得出剪切应力与材料降解的相关性。与此同时,在基础模块上可额外添加额外的配件,例如有自动停功能的循环次数计数器、温度传感器。此外,还有另一型号可测试5升样品,此型号可装在手推车上并可以移到如喷涂机器人等装置上。剪切应力模拟器polyshear特点✔专为实验室研制,机动性强且占用空间小。✔涂料测试量仅为1l✔高重复性与与重现性✔与工业喷涂线有优秀的关联性(例如automotive oem paint shops)✔较短的循环周期✔模块化安装,基础模块可以通过更高级的在线测量传感器扩展✔可实现与模拟软件相结合✔可与lcm液体测色系统实现无缝联接✔德国fraunhofer ifam, bremen开发并获得专利剪切应力模拟器polyshear基础型号内部结构说明剪切应力模拟器polyshear基础型号技术参数材质不锈钢外壳和连接器用于测试观察和控制的玻璃窗尺寸长: 400 mm,宽: 660 mm,高: 640 mm重量约56kg压力锅体积约1 l最大压力输入6 bar最大材料压力21 bar泵比约3.5:1翁开尔是德国ORONTEC中国总代理,欢迎咨询剪切应力模拟器更多产品信息和技术应用
  • 全国首个城市双碳模拟器在济南发布
    6月8日,第一届城市碳达峰碳中和高端战略研讨会暨济南双碳模拟器发布会召开,全国首个城市双碳模拟器——济南双碳模拟器正式发布。据介绍,济南双碳模拟器主要功能包括天空地碳监测多源数据的预处理、碳源汇动态模拟反演、减污降碳协同模拟等功能板块。模拟器的研发以济南市为应用目标,充分考虑了通用性和易移植性,可推广至各级行政区域、河流流域、不同规模的各种类型园区、不同行业或领域,服务各级政府、各行业部门等,使碳排放和碳汇监测、核算、预测预警、调度管理等实现数字化和智能化,实现数字双碳动态管理。目前,济南双碳模拟器的大气二氧化碳模拟和同化反演子模块已经顺利移植到国家超级计算济南中心服务器上并成功运行,开始为济南碳监测试点提供技术支持。城市双碳模拟器将对城市绿色低碳高质量发展提供重要数值模拟技术平台,能为政府碳排放动态调控和产业优化升级管理提供有力科学支撑,为我国众多城市实现碳达峰目标和碳中和愿景保驾护航。济南市科技局党组书记、局长陈西武介绍到,近年来,济南市紧紧围绕“双碳”工作目标,加快推动绿色低碳发展,成功申报国家碳监测评估试点城市,成为全国8个综合试点之一,率先开展了城市大气温室气体监测评估工作,为城市碳监测评估体系建设贡献了“济南案例”。中科院大气所在济南成立齐鲁中科碳中和研究院,为济南市聚集和培养了一批技术创新团队,为济南市碳排放监测和评估提供了技术支撑,特别是此次发布的济南双碳模拟器,必将推动相关绿色科技成果在济南落地转化,为济南市实现“双碳”目标奠定坚实基础。
  • 环保部举行全国环境应急监测演练
    环境保护部举行全国环境应急监测演练   全面提高环境应急监测水平   8月16日上午9时许,一辆装有化学品的罐车在公路运输过程中意外翻车,造成罐车内化学品泄漏,泄漏的化学品进入紧邻公路边的一条河流,对河流水质造成了一定程度的污染,这条河的下游是某集中式饮用水水源地。接到报警后,一场针对环境化学突发事件的应急监测工作就此展开。这是一场由环境保护部举办的全国环境应急监测演练活动的模拟污染事件场景。   当前,我国环境安全形势依然严峻,突发环境事件仍然处于高发期。从环境保护部直接接报处置的事件看,2008年为135起,2009年为171 起,2010年为156起,今年截至7月底已发生71起,全国除西藏外,其他各省(自治区、直辖市)均发生过突发环境事件。俗话说“养兵千日,用兵一时”,对于环境应急监测工作来说,日常的定期演练是确保发生污染事故时有兵可用、有兵能用的关键。为了全面提高全国环境应急监测水平,建立健全应急监测制度和运行机制,集中检验环境应急监测方案的科学性、响应的及时性、数据的准确性和报告的可行性,环境保护部于今日举办了全国环境应急监测演练活动。当日,演练活动同时在全国各省(自治区、直辖市)环保系统中展开。   本次演练活动以水污染事件为例,污染物通过随机配发的监测盲样确定,盲样种类分为有机物和重金属两大类。演练内容包括:环保部门内部环境应急监测任务的下达和应急监测工作终止程序的合理性 应急监测方案编制和应急监测报告编写的科学性 应急监测准备和应急监测工作程序的规范性 监测盲样分析数据的准确性。   为了加强对本次演练活动的组织和指导,环境保护部成立了由环境保护部总工程师万本太担任组长的2011年全国环境应急监测演练活动指导小组,对本次演练活动进行指导,审定活动实施方案,研究决定演练活动中的重大事项。演练过程中,指导小组共派出31个专家小组分赴各地,在各参演队伍采样结束后发放盲样,并监督各参演队伍对盲样进行监测分析。同时,专家小组还观摩评估了各省演练活动开展情况,并在演练当天依据《现场演练情况检查要点》对现场演练情况进行了检查。   2011年全国环境应急监测演练持续一天,参加演练活动的人员进一步熟悉了应急监测方案、掌握了应急监测内容、明晰了应急监测程序、强化了应急监测职责、了解了环境监测报告制度的内容和要求,锻炼了队伍,提高了现场应急监测的组织指挥能力。   部领导高度重视此次演练活动,环境保护部副部长潘岳批示:“监测工作是我部业务工作基础。监测机制的垂直试点改革是先行。监测演练是亮点。宣教司要多宣传。法规司应多关注(环保法修改)。”环境保护部副部长吴晓青、周建,纪检组组长傅雯娟,党组成员胡保林,总工程师万本太分别带队赴四川、黑龙江、河南、新疆和青海实地现场观摩当地演练活动。   附录1:关于举办2011年全国环境应急监测演练活动的通知 各省、自治区、直辖市环境保护厅(局):   为了全面提高全国环境应急监测水平,建立健全应急监测制度和运行机制,集中检验环境应急监测方案的科学性、响应的及时性、数据的准确性和报告的可用性,我部定于2011年8月16日举办全国环境应急监测演练活动。现将《2011年全国环境监测应急演练方案》印发给你们,请认真组织落实。   各省(区、市)环保厅(局)要认真总结此次演练活动,对应急监测中存在的问题要尽快解决,符合实际的做法要尽快形成制度,使应急监测工作有序进行,并作为开展创先争优活动的具体措施,努力创造优秀的工作业绩。同时,各省也可以结合实际,在地市级环保部门中开展应急监测演练,以提高环境保护的应急能力。   联系人:环境保护部环境监测司 邢核 佟彦超   电话:(010)6655682366556824   传真:(010)66556825   联系人:中国环境监测总站滕恩江   电话:(010)84943066   传真:(010)84983190   联系人:宣教中心蒙发俊   电话:(010)84636359,13522001653   传真:(010)84665681   附件:2011年全国环境应急监测演练方案   主题词:环保 环境应急监测 演练 通知   抄送:环境应急与事故调查中心,各环境保护督查中心,中国环境监测总站,中日中心,环境保护部宣教中心。   附件:2011年全国环境应急监测演练方案   为了全面提高环境监测系统应对突发性环境事件的应急监测能力,建立健全应急监测制度和运行机制,确保在紧急情况下响应及时、行动到位、数据准确、建议可用,本着实践、实战、实用和自行演练为主的原则,环境保护部定于2011年举办全国环境监测应急演练活动(以下简称“演练活动”)。   一、演练活动目的   1.规范程序。进一步规范应急监测启动、准备、采样、分析、报告、终止的程序。   2.强化应急。进一步加强应急监测单位和人员的应急监测响应时间的能力。   3.提高质量。进一步提高应急监测数据的准确性和监测报告的质量,为环境应急处理提供快速可用的技术支撑。   4.完善机制。进一步理顺应急监测单位和人员的职责,理顺工作关系,完善应急监测机制。   二、组织机构   为了加强对本次演练活动的组织和指导,环境保护部决定成立2011年全国环境监测应急演练活动指导小组(以下简称“指导小组”)和指导小组办公室(以下简称“办公室”)。   指导小组:   组 长:万本太  环境保护部总工程师   副组长:魏山峰  环境保护部环境监测司司长   田为勇  环境保护部应急办主任   罗 毅  中国环境监测总站站长   成 员:吴季友  环境保护部环境监测司副司长   张京麒  环境保护部环境监测司副巡视员   王业耀  中国环境监测总站副站长   何家振  环境保护部宣教中心副主任   指导小组主要职责:指导本次演练活动,审定活动实施方案,研究决定演练活动中的重大事项。   办公室:设在环境保护部环境监测司污染源监测处,主要职责为负责演练的组织协调和日常管理工作,指导专家组和宣传组工作。   专家组:由中国环境监测总站负责组建,主要任务是负责设计演练模拟污染事件的场景、研制演练监测的盲样、分析各省(区、市)环保厅(局)演练活动中的应急监测方案和应急监测报告、编写演练总结报告。   宣传组:由环境保护部宣教中心负责组建,主要任务是反映各省开展演练活动的进展情况和演练活动的对外宣传,通过简报形式上报、交流各省工作 通过与新闻媒体的联系报道演练活动。   三、演练主要内容   本次演练活动以水污染事件为例,污染物通过随机配发的监测盲样确定,盲样物质有无机物、重金属、有机物等。演练主要包括:环保部门内部环境监测应急任务的下达和应急监测工作终止程序的合理性 应急监测方案编制和应急监测报告编写的科学性 应急监测准备和应急监测工作程序的规范性 监测盲样分析数据的准确性。   四、演练单位、地点和时间   全国31个省(区、市)环保厅(局)和所属的环境监测机构参加演练活动,人数不限。   各省(区、市)环保厅(局)自行选择一处可以采集水样的地方,作为演练活动第一个采样点的模拟现场。   演练活动拟于2011年8月16日举行,时间为一天。   五、准备工作   1.中国环境监测总站印发统一的演练模拟污染事件场景。   2.中国环境监测总站随机配发各省(区、市)环保厅(局)演练监测盲样。演练模拟污染事件场景资料和监测盲样由各省(区、市)环保厅(局)妥善保管,演练当天交给演练队伍进行分析。   3.各省(区、市)环保厅(局)自行选择的模拟现场,交通要方便,采集水样便利,有一定的场地。   4.各省(区、市)环保厅(局)应急监测队伍赴模拟现场,采样结束后分发监测盲样。   六、具体要求   1.各省(区、市)环保厅(局)要高度重视此次演练活动,应急、监测、监察、信息、宣传等部门要相互配合和协同工作,确保应急监测工作正常进行。承担演练的监测机构要做好日常的应急监测准备工作,确保应急监测工作能顺利进行。环境保护部届时将组织有关人员对各省(区、市)环保厅(局)现场演练情况进行检查。   2.各省(区、市)环保厅(局)按照有关技术规范编制的应急监测方案和编写的应急监测报告要及时报送到中国环境监测总站。本次演练活动不进行评分和排名。   3.各省(区、市)环保厅(局)要适当加强演练活动的对外宣传,及时报送简报反映各省开展演练活动的进展情况,演练结束后要编写总结报告报送环境保护部。   附录2:关于2011年全国环境应急监测演练活动的补充通知 各省、自治区、直辖市环境保护厅(局):   为进一步贯彻落实《关于举办2011年全国环境应急监测演练活动的通知》(环办〔2011〕60号),确保2011年全国环境应急监测演练活动(以下简称“演练活动”)顺利推进,现将有关事宜补充通知如下:   一、演练模拟污染事件场景   本次演练活动以水污染事件为例,场景模拟如下:2011年8月16日上午9时许,一辆装有某种化学品的罐车在公路运输过程中意外翻车,造成罐车内化学品泄漏,泄漏的化学品进入紧邻公路边的一条河流,对河流水质造成了一定程度的污染,在该河流下游是某集中式生活饮用水水源地,接到报警后,应急监测工作就此展开(不考虑周围环境空气及土壤受到的影响)。   二、专家推荐   请各省(区、市)环保厅(局)根据演练活动的要求和特点,推荐1名业务过硬、作风扎实和坚持原则的专家人选,并于2011年6月30日前将推荐表(见附件1)纸质和电子版报送演练活动专家组。专家组将于2011年7月底前,组织专家制定《现场演练情况检查要点》和《演练应急监测方案及应急监测报告的分析要点》。   联系人:中国环境监测总站 袁懋 吕天峰   电话:(010)84943040 84943184   传真:(010)84983190 84943189   电子邮箱:yuanmao@cnemc.cn lvtf@cnemc.cn   三、现场演练情况检查及盲样发放   演练活动指导小组办公室将派专家小组(由2-3名专家组成)分赴各地,观摩评估演练活动开展情况。专家小组定于2011年8月15日到达各地,并在演练当天依据《现场演练情况检查要点》对现场演练情况进行检查。   演练活动使用的监测盲样均为有基体的混合标准样品,盲样种类分为有机物和重金属两大类。演练当天,专家小组将在各参演队伍采样结束后发放盲样,并监督各参演队伍在现场采用现场的应急监测仪器对盲样进行监测分析。   四、报告报送   各省(区、市)环保厅(局)要在演练当天以传真和电子邮件的方式,及时将演练活动的《应急监测方案》和《应急监测报告》报送演练活动专家组。其中,《应急监测方案》应于当天12时前报出,《应急监测报告》应于当天18时前报出。加盖公章的《应急监测方案》和《应急监测报告》应于2011年8月 19日16时前报出(寄出时间)。   演练结束后,各省(区、市)环保厅(局)要及时编写《演练活动总结报告》,并在2011年8月31日前将《演练活动总结报告》报送演练活动专家组。   联系人:中国环境监测总站 吕怡兵   电话:(010)84943183   传真:(010)849831898494319084949045   84949055 8494306284943169   电子邮箱:lvyb@cnemc.cn   通讯地址:北京市朝阳区安外大羊坊8号院乙   邮政编码:100012   五、宣传信息报送   各省(区、市)环保厅(局)要做好演练活动的宣传报道工作,及时收集整理演练活动的视频素材或资料,在2011年7月11日至8月16日期间,以电子邮件的形式每周至少报送两条演练活动工作动态,在2011年8月31日前将视频素材带(光盘)报送演练活动宣传组。   请各省(区、市)环保厅(局)指定一名演练活动宣传联络员,并于6月30日前将联络员信息表(见附件2)传真至演练活动宣传组。   联系人:环境保护部宣传教育中心 邓四梅   传真:(010)84636359  电子邮箱:dengsimei@ceec.cn   通讯地址:北京市朝阳区育慧南路1号   邮政编码:100029   附件:1.2011年全国环境应急监测演练活动专家推荐表   2.2011年全国环境应急监测演练活动宣传联络员信息表   二○一一年六月二十二日
  • 美海底18米深建实验室 模拟执行太空任务
    两名宇航员、一名海底工程师和一名经验丰富的科学家将会置身于佛罗里达东海岸的宝瓶座海底实验室,模拟执行太空任务。   新浪科技讯 北京时间5月8日消息,据美国太空网报道,美国宇航局计划于近期展开一次海底实验,模拟执行太空任务。届时,两名宇航员、一名海底工程师和一名经验丰富的科学家将会置身于佛罗里达东海岸的海底,模拟执行太空任务,从而检验外太空探测的新理念,掌握更多有关在极端恶劣环境下进行工作的知识。   美国宇航局5月4日宣布,将于本月10日开始进行第14次海底实验,为期14天。这次实验是NASA名为“极限环境任务实施”(NEEMO)项目的一部分。   加拿大宇航局宇航员克里斯-哈德菲尔德是此次海底实验的领导者。克里斯是一名资深宇航员,有过多次太空行走经历。从本月10日起,克里斯将带领其他参加实验的人员,在“宝瓶宫”海底实验室体验太空生活环境,展开模拟执行太空任务的实验。   据悉,美国宇航局(NASA)在佛罗里达州Key Largo附近的海底建立了一个名为宝瓶宫(Aquarius)的海底模拟实验室。这个能容纳6个人的实验室能够训练宇航员在模拟的环境下熟悉太空飞行,并开展一系列科学实验训练。宝瓶宫模拟器长14米,宽3米,装备有全套的设备,位于海面一下18米。借助于这个模拟器,宇航员不必要再等候轮到登上航天飞机或者进入国际空间站的机会去体验太空生存环境。   本月10日开始的此次海底模拟实验,将会利用海床模拟其他行星的表面和低重力环境。为准备此次海底实验,2009年10月潜水员在宝瓶宫模拟器附近放置了着陆器、探测车和模拟机械臂的小型吊车。   模拟执行太空任务   据悉,执行此次海底模拟实验的成员将会在宝瓶宫海底实验室内生活、进行模拟太空行走、操纵小型吊车来移动实验室,这同在外星球上搭建宿营地非常相似。   当潜水员执行操作并检测这些技术时,将会为美国宇航局工程技术人员提供非常有价值的信息和反馈。预计在此次的海底实验中,实验人员将会从着陆器上取下一个模拟月球车、从着陆器上取下少量荷载并模拟将一名失去行动能力的宇航员从海床转送回舱内。   据了解,此次试验的着陆器和探测车模拟器同美国宇航局考虑用于未来行星探测的着陆器和探测车大小相仿。模拟着陆器的宽度比一辆校车的长度还要大,几乎是其三倍高。宽13.7米,高8.5米,有一个3米高的吊车。模拟探测车比一辆SUV稍大,高2.4米,长4.3米。   训练海中溅落   哈德菲尔德2001年4月份航天飞机执行STS-100任务时,执行过两次太空行走任务,操纵国际空间站的Canadarm2机械臂。1995年他还在STS-74任务中,执行过大量操纵航天飞机Canadarm的任务。其他参加此次海底实验的人员包括,美国宇航局宇航员兼太空飞行医生托马斯-马斯伯恩,“月球车”副项目经理安德鲁和科学家史蒂夫-夏贝尔。北卡罗来纳大学的詹姆斯和内特-本德是建设外星球露营地的技术人员,他们将会提供工程技术支持。   在宝瓶宫实验室内时,实验小组将会进行生命科学实验,主要关注在极端环境下人们的行为、表现和心理。此次实验还将对自动开展工作展开研究。也就是说,实验中将会有一段时间成员间的通信和任务控制中心的通联将受到限制,这中状况在未来人类探索火星或月球时也将会遇到。   据悉,宝瓶宫实验室归属于美国国家海洋和大气管理局,由北卡罗来纳大学操作运行。
  • 锂电池安全性多尺度研究策略:实验与模拟方法
    作者:甘露雨 1,2 陈汝颂 1,2潘弘毅 1,2吴思远 1,2禹习谦 1,2 李泓 1,2第一作者:甘露雨(1996—),男,博士研究生,研究方向为锂离子电池安全性,E-mail:ganluyu@qq.com;通讯作者:禹习谦,研究员,研究方向为高比能锂电池关键材料、电池先进表征与失效分析,E-mail:xyu@iphy.ac.cn。单位: 1. 中国科学院物理研究所,北京 100190;2. 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0047摘 要 作为新一代电化学储能体系,锂离子电池在消费电子产品、交通动力系统、电网储能等领域具有重要的应用价值。然而,在锂离子电池的商业化进程中,安全性事故时有发生,影响了锂离子电池的大规模应用。本文从电池安全性的三个研究尺度:材料、电芯、系统,综述了与之对应的重要研究方法,其中每个尺度均包括基于物理样品的实验方法和基于计算机数学模型的模拟方法。本文介绍了这些方法的基本原理,通过典型案例展示了这些方法在安全性研究中的适用场景和作用,并探讨了实验和模拟方法之间的联系,着重介绍了材料热分析、材料加热过程中结构分析、电芯加速度量热分析、电芯安全性数值模拟等方法。基于对多尺度研究策略的系统综述,认为安全性研究需要在各个尺度联合同步开展。最后,展望了下一代锂电池,如固态电池、锂金属电池等,可能面临的电池安全性问题。这些新体系的安全性研究仍处于早期,其材料和验证型电芯的安全性研究是当前阶段值得关注的重要课题。关键词 锂离子电池;安全性;实验方法;数值模拟;固态电池;锂金属电池锂离子电池的研究始于1972年Armand等提出的摇椅式电池概念,商业化始于1991年SONY公司推出的钴酸锂电池,经历超过三十年的迭代升级,已经成熟应用于消费电子产品、电动工具等小容量电池市场,并在电动汽车、储能、通信、国防、航空航天等需要大容量储能设备的领域中展现出了巨大的应用价值。然而,自锂离子电池诞生开始,安全性便一直是限制其使用场景的重要问题。早在1987年,加拿大公司Moli Energy基于金属锂负极和MoS2正极推出了第一款商业化的金属锂电池,该款电池在1989年春末发生了多起爆炸事件,直接导致了公司破产,也促使行业转向发展更稳定地使用插层化合物作为负极的锂离子电池。如图1所示,锂离子电池进入消费电子领域后,多次出现了因电池火灾隐患而开展的大规模召回计划,2016年韩国三星公司的Note7手机在全球发生多起火灾和爆炸事故,除了引起全球性的召回计划外,“锂电池安全性”再次成为广受关注的社会话题。在电动交通领域,动力电池的安全性事故伴随着新能源汽车销售量的提升逐渐增加,据统计,中国在2021年有报道的电动车火灾、燃烧事故超过200起,电动汽车安全性成为消费者和电动车企最关心的问题之一。在储能领域,韩国在2017—2021年期间发生了超过30起储能电站事故,2021年4月16日北京大红门储能电站爆炸事故除导致整个电站烧毁外还造成2名消防员牺牲、1名员工失踪。随着锂离子电池的应用场景日益扩大,其安全性在工业界和学术界均引发了广泛的讨论和研究。图1 锂离子电池近年引起的安全事故在锂电池发展的早期阶段,产业界和学术界更关注锂电池发生安全性事故的本质原因,基于长期的认识积累,锂电池发生安全事故的本质可以总结为:电池在过充、过热、撞击、短路等异常使用条件下温度异常升高,引发内部一系列化学反应,引起电池胀气、冒烟、安全阀打开,同时这些反应会大量释放热量使整个电池温度进一步升高,最终各个化学反应剧烈发生,电池温度不可控地迅速上升,引起燃烧或爆炸,导致严重的安全事故,这一过程也被称为电池的“热失控”。电池从异常升温到热失控过程中存在多个重要的化学反应,它们与温度的对应关系如图2所示。图2 锂离子电池热失控的诱发机制随着锂离子电池的广泛应用,关于锂离子电池安全性的研究逐渐深入,从早期简单的描述现象和定性预测,发展为在多个尺度、采用多种手段研究安全性机理,基于精准测量和数值化模型准确预测电池安全性表现,最终提出应用化解决方案的综合性研究策略。如图3所示,目前对于电池安全性的研究一般从理解锂离子电池电芯的热行为出发,包括利用各类滥用条件测试确定电池的安全使用极限和失效表现,利用绝热量热等手段具体分析电池的热失控行为和特征温度,以及利用热失控数值模拟方法模拟电池的热失控表现;在认识电芯热行为的基础上,需要深入材料本质,利用热分析、物质结构和化学成分分析、理论计算等方法理解电芯发生热失控在材料层面的反应机制,从而为设计制造高安全性的电池提供基础理论的指导;此外,电芯作为电池系统的基础,其热失控行为的精准测量和准确模拟也为在系统层面设计更高安全性的电池系统和管理预警方案提供了理论指导。本文从材料热稳定性、电芯热安全性和大型电池系统热安全性三个尺度介绍安全性研究策略,着重介绍几种实验和模拟方法。基于商用体系锂离子电池的研究策略和成果,进一步探讨了这些方法对于产学研各界研发下一代锂电池所具有的重要意义。图3 锂离子电池安全性研究策略1 材料热稳定性研究锂离子电池发生热失控的根本原因是电池中的材料在特定条件下不稳定,从而发生不可控的放热反应。目前商业化使用的电池材料中,与安全性关系最密切的主要是充电态(脱锂态)过渡金属氧化物正极、充电态(嵌锂态)石墨负极、碳酸酯类电解液和隔膜,其中前三者在高温下均不稳定且会发生相互作用,在短时间内释放大量的热量,而现行常用的聚合物隔膜则会在140~150 ℃熔融皱缩,导致电池中的正负极直接接触,以内短路的形式快速放热。研究人员自20世纪末开始进行了大量材料热稳定性的研究工作,发展了以热分析认识材料热行为,结合形貌、结构、元素成分和价态表征综合研究内在机理的研究方法。近年来计算材料学的发展也为从原子尺度模拟预测材料的稳定性提供了新的方法和手段。1.1 热分析方法热分析是最直接和直观认识材料热行为的方法,指在一定程序控温(和一定气氛)下,测量物质的某种物理性质与温度或时间关系的一类技术。对于电池材料来说,一般关注其质量、成分、吸放热行为随温度的变化关系。质量与温度的关系可通过热重分析获得,吸放热与温度的关系可通过差示扫描量热法获得,TG和DSC可以设计在同一台仪器中同步测试,该种方法又被称为同步热分析。TG、DSC、STA等仪器通常采用线性升温程序,通过热天平、热流传感器等记录样品的质量、吸放热变化,由于发展时间较早,测试技术和设备工程化水平较为成熟,已成为认识材料稳定性最重要的测试手段之一。基于热分析结果可以确定材料发生相变、分解或化学反应的起始温度、反应量和放热量,但在锂离子电池中,往往更关心充电态材料在电解液环境下的稳定性和反应热。良好的热稳定性是电池材料进入应用的必要条件,而产热量和产热速度则影响电池热失控的剧烈程度。用于常规热分析样品的坩埚一般为敞口氧化铝材质或开孔的铝金属材质,为了研究材料在易挥发电解液中的热表现,需要使用自制或设备厂商专门提供的密封容器。Maleki等通过STA系统研究了钴酸锂/石墨圆柱电池中各种材料的热分解行为,由于电解液采用高沸点的EC溶剂,所以仅在敞口容器中便可以测试,研究发现全电池截止电压4.15 V时,脱锂态钴酸锂在178 ℃发生分解,产生的氧气和电解液反应释放大量热量,释放的能量达到407 J/g,嵌锂态负极的SEI会优先分解,温度在125 ℃之前,之后会出现持续的放热反应,释放能量为697 J/g,而当负极发生析锂后释放能量会上升到827 J/g,这一结论有力支持了近年来析锂电池安全性下降的报道。Yamada等利用DSC确认了充电态磷酸铁锂(LiFePO4)的稳定性很好,与电解液的反应温度大于250 ℃,放热量仅为147 J/g,显著低于层状氧化物材料。Noh等利用密封容器系统研究了不同Ni含量的三元正极材料Li(NixCoyMnz)O2,比较热分析结果发现脱锂态三元材料的热稳定性与Ni含量呈现负相关性,且在x0.6之后加速下降。材料经过改性后,其稳定性需要通过热分析进行确认,研究人员基于DSC发现核壳浓度、包覆等方法均能不同程度地提高正极材料的热稳定性。需要注意的是,热分析的数据质量与实验条件、样品制备方法密切相关,目前并没有严格一致的测试规范,文献中不同单位之间的测试结果横向对比性很差,很多电池材料的热稳定性尚缺乏准确定量的结论。除了DSC、TG外,还有一类特殊的热分析方法是利用加速度量热仪研究反应的起始温度。与常规热分析采用线性升温不同,ARC使用的升温程序是加热-等待-检索模式,即步进式地在每个温度点保持恒温,如果检索程序发现样品的升温速率超过0.02 K/min,则通过同步样品的升温速率保持样品处于绝热状态,从而跟踪样品的自加热升温过程,否则开始加热至下一个温度点进行恒温、检索。不难发现,ARC获取的是样品近似热力学上的失稳温度,由于检测精度高,获得的失稳温度往往比DSC、TG等方法获得的低很多。Dahn课题组基于ARC测试了大量材料-电解液体系的反应起始温度,基本均低于DSC数据中的放热主峰。事实上,Wang等在低升温速率的DSC测试中也发现充电态材料与电解液的放热起始点远早于剧烈的放热峰。这些信息表明材料失稳到完全失控的过程并不是突变式的,整个体系动态演变的过程仍然缺乏深入的研究认识。图4 (a) DSC基本原理;(b) 脱锂态正极-电解液的DSC测试结果1.2 物相分析技术电池材料在升温过程中发生相变和化学反应,其形貌、结构、成分和元素价态都有可能发生变化,这些变化需要基于对应的方法进行表征分析,如利用扫描电子显微镜观察材料热分解前后的形貌变化,利用X射线衍射和光谱学研究材料结构和元素价态演变。由于材料热分解和热反应存在显著的动力学效应,在加热过程中原位测试可以最大程度地还原物相变化的真实过程。目前较为成熟的原位表征技术主要有两类:一类是与热分析仪器串联使用的质谱、红外光谱等,可以实时监测物质分解产生的气体类型,判断材料加热过程中化学组成的变化;另一类是原位X射线衍射技术,通过特制的样品台,可以在升温过程中实时、原位测定材料的结构变化,目前全球多数同步辐射光源和一些实验室级的X射线衍射仪上都可以实现原位变温XRD测试。Nam等利用变温XRD发现脱锂态LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构在350 ℃向尖晶石转变,而加入电解液后该转变温度会下降至304 ℃。Yoon等在LiNi0.8Co0.2O2中发现了类似的规律,并发现MgO包覆可以改善脱锂态正极在电解液中的相变。图5展示了变温XRD和MS的联用技术,系统研究了不同Ni含量的脱锂态NCM三元正极在升温过程中的结构和成分变化,研究发现三元正极失稳释放氧气的过程与结构在高温下转化为尖晶石相的行为直接对应,且这一过程的起始温度随镍含量的上升显著下降,NCM523的起始相变温度约为240 ℃,NCM811则小于150 ℃,从体相结构的本征变化解释了高镍正极在电池应用中热安全性差的原因。以上工作都是基于同步辐射光源实现的,由于同步辐射提供的光源质量高、扫谱速度快,更适用于研究与时间相关的动力学问题。除此之外,近年来基于X射线谱学以及拉曼光谱实现同步表征的方法均有所发展。结合通过热分析手段观察得到的材料热行为信息,并对升温过程中材料物相变化的研究,可以更深刻地理解材料演变以及电池体系热失稳的动力学过程,为材料的安全性改良提供理论指导。图5 基于原位XRD和质谱对镍钴锰酸锂结构稳定性的研究1.3 计算材料学基于材料原子结构计算预测材料的全部性质是计算材料学家的终极追求。材料的热力学稳定性可以基于密度泛函理论计算。DFT中判断材料稳定性的依据是反应前后的能量差ΔE是否小于0,如果ΔE小于0,反应能发生,则反应物不稳定,反之同理。Ceder等在1998年就计算了LiCoO2脱锂过程结构相变的过程,计算结果与实验结果吻合良好。然而目前大多数热力学计算不考虑温度效应,且热力学只能作为反应进行方向的判据,无法预测反应速率等动力学问题,考虑温度和动力学计算则需要使用成本较高的分子动力学、蒙特卡洛或者过渡态搜索方法。相对于材料本身的稳定性,计算材料学对于计算预测两种材料间的界面稳定性存在一定优势。Ceder等计算了不同正极和固态电解质之间的稳定性,为选取界面包覆的材料提供理论指导。Cheng等利用AIMD模拟Li6PS5Cl|Li界面,发现界面副反应会持续发生,材料界面之间的副反应是自发发生的,与通常认为的界面钝化效应有所差异。此外,正极材料中的相变析氧、过渡金属迁移等问题的计算模拟也都处于初期开发阶段,仍需持续探索。总的来说,目前阶段材料层级的理论模拟技术与实验技术的差距仍然较远,需要研究人员的持续努力。2 电芯热安全性研究电芯指电池单体,是将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置,通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子。电芯的热安全性特征是电池工业界最关注的内容之一,它是电池材料热稳定性的集中表现,也是制定规模化电池系统安全预警和防护策略的基础。由于电芯内部具有一定的结构,其安全性会呈现一些在纯材料研究中不被讨论的特点,使得电芯安全性具有更广泛的外延和认识角度。工业上一般通过滥用实验来研究和验证电芯产品的安全性,近年来基于扩展体积加速度量热仪(又称EV-ARC)的安全性测试方法有较快发展,此外电芯安全性模拟方法也从早期的定性分析发展到可以准确仿真预测热失控进展的水平。2.1 滥用测试国际电工委员会(IEC)、保险商实验室(UL)和日本蓄电池协会(JSBA)最初定义了消费电子产品电芯的滥用测试,模拟电芯工作可能遇到的极端条件,通常分为热滥用、电滥用和机械滥用。常见的热滥用为热箱实验,电滥用包括过充电和外部短路实验,机械滥用包括针刺、挤压、冲击和振动等。企业和行业标准一般将电池对滥用测试的响应描述为无变化、泄漏、燃烧、爆炸等,也可基于附加的传感器和检测系统记录温度、气体、电压对滥用的响应。电芯通过滥用测试的标准是不燃烧、不爆炸。锂电池应用早期研究人员大量研究了电池对各类滥用测试的响应与使用条件、材料体系、充电电量等的影响,提出了各类滥用机制引发电池热失控的机理。滥用测试中最难通过的项目是针刺测试,近年来关于针刺测试的存废引起了较大争议,但提高电芯的针刺通过率仍是锂电池安全性研究的重要课题之一。由于滥用测试针对的是商用成品电芯和贴近真实的使用条件,目前更多作为电池行业的安全测试标准而非研究手段。2.2 EV-ARC测试早期的ARC只适用于研究少量材料样品的热失控行为,Feng等发展了利用EV-ARC研究大体积电芯绝热热失控行为的方法,研究的方法原理和结论如图6所示,由于EV-ARC的加热腔更大,所以需要更精准的控温技术和更严格的校准方案。基于EV-ARC测试可以定量标定出电芯热失控的特征温度T1、T2和T3,分别对应电芯自放热起始温度、电芯热失控起始温度和电芯最高温度,为评价电芯安全性提供了更精确定量的评价指标,标准化的测试条件可以帮助建立统一可靠的电芯热失控行为数据库,分析了不同体系电芯的热失控机理。Feng等利用EV-ARC首次提出正负极之间的化学串扰会引起电芯在不发生大规模内短路的情况下热失控,说明脱锂正极释氧是现阶段影响电芯安全性的关键因素。Li等研究快充后的电芯发现快充析锂导致T1大幅下降,说明析锂同样是电芯安全监测中需要重点关注的问题。以上这些问题都是在常规的滥用测试中难以定量验证的。图6 基于EV-ARC对电芯热失控的研究相比于普通的加热滥用实验,EV-ARC实验环境的温度由程序精确控制,获得的测试结果重复性更好、数据可解读性更高,近年来已成为评价和研究电芯安全性的重要手段。然而EV-ARC模拟的绝热热失控环境与真实的电池滥用工况仍有所差异,评价电芯的实际安全性仍需大量模拟真实严苛工况的测试手段。2.3 高速成像技术为了更直观地理解热失控过程中电池内部物质、结构的演化,研究人员发展了结合红外测温以及原位针刺等辅助功能的透射X射线显微方法如图7(a)~(c)所示。由于热失控往往是在极短的时间内发生剧烈的反应,同时伴随剧烈的物相、结构变化。这一特点给TXM表征方法提出了相当高的时间分辨率的要求。实验室X光源能够发射出的X射线光电子数量有限,采集一组TXM影像数据需要较长的时间。为了观察剧烈变化的热失控过程,Finegan等在欧洲同步辐射实验室(ESRF)使用同步辐射光源将TXM的曝光时间降低至44 μs,配合针内预埋的热电偶温度传感器,实现了对针刺发生时电池内部形貌与刺入点温度的同步监控。该团队利用这种手段研究了刺针纵向与径向刺入18650商业圆柱电池时电池内部热失控行为的差异。Yokoshima等采用实验室光源进行连续实时的透射X射线照相技术,也得到了软包电池在针刺过程中结构随时间变化的一组透射投影图。该方法以4 ms的时间分辨率较为清晰地观察到了针刺入软包电池后电池内部每一层材料的形变过程,以及针刺深度与热失控程度的对应关系。图7 基于X射线成像技术对电芯热失控的研究由于透射投影图只能反映某一方向上二维的信息,如果要对真实三维空间中物质的分布做精确地定量,需要借助计算机成像技术。如图7(d)所示,Finegan等利用同步辐射光源X射线高亮度的特征,在欧洲同步辐射装置(ESRF)的线站上搭建了一套集合原位红外加热、红外测温与高速CT的装置。使用红外加热,实现在线的18650电池升温,同时进行连续的X射线CT成像。连续扫描的TXM投影图能够反映极高时间分辨率的热失控电池内部情形。基于每500张TXM重构得到1个X射线CT结果能够达到2.5帧每秒,实现了一定时间分辨率的电池内部空间分布成像。通过CT结果能够清晰地看到热失控过程中各个阶段的电池材料变化,如电极活性物质层破损、铜集流体融化再团聚等。结合TXM技术获得的投影图和高速X射线CT结果,可以清晰认识热失控过程中电池内部不同位置各个材料的反应、产气、结构破坏等失效行为。另一方面,配合诸如针刺、红外加热、挤压、拉伸等原位实验,可以帮助研究与理解电池的各类宏观失效行为。2.4 电芯热失控数值模拟电芯安全测试的维度广、涉及的测试项目多,通过实验评价电芯安全性需要大量样品和时间成本。同时,产品级电芯的研发周期长、成本高,安全性评估往往处于电芯研发周期的后端。通过数值模拟方法预测电芯安全性测试表现可以大幅度降低实验成本,且在产品研发的前期便对体系的安全性做出判断,大大提高研发效率。电芯热失控数值模型的核心是准确描述电芯热失控过程中的化学反应及吸放热量,从而基于能量守恒模拟电池温度在不同条件下的动态变化。化学反应的吸放热一般通过Arrhenius公式描述 (1)式中,图片指反应的产热量;图片为反应物的质量;图片为反应单位质量的吸放热;α为反应的归一化反应量;图片为机理函数;图片为反应的指前因子;图片为反应活化能。通过热分析实验可以测定求解以上参数,这也是热分析动力学的基本问题。电芯升温过程中内部会发生多个反应,它们对电芯升温的贡献可以看作线性叠加,通过准确描述所有反应即能较为精准地预测电芯在不同条件下的温度变化行为 (2)上述方程中,图片为电芯密度;图片为等压比热容;图片、图片、图片为电芯中沿各个方向的热导率;图片为对所有化学反应的产热速率求和;图片为电池与环境换热所引起的能量变化。预测温度变化需要求解二阶含时偏微分方程,如果认为电池中的反应和空间无关,电芯温度均匀上升且电芯体系与外界无热交换,也可简化为一阶微分方程 (3)基于该理论,Hatchard等将电池中主要的化学反应总结为SEI分解、负极-电解液反应、正极-电解液反应、电解液分解反应,计算了方形和圆柱电芯在热箱中的热行为。Spotnitz等总结了早期文献中的反应动力学参数,并基于均一电芯模型系统预测了不同材料体系的电芯在各类滥用测试中的表现。通过理论模拟,可以仅基于少量小规模实验数据对实际电芯的安全性表现进行系统预测。Feng等、Ren等基于热分析动力学和非线性优化算法重新标定了电池中关键反应的动力学参数并进行了更准确的热失控模拟,他们的模型利用DSC测试获得的参数准确预测了电池在ARC中的热失控表现,可以进一步用于预测热箱、短路等条件下的安全性。需要指出的是,不同材料体系、配方和工艺的电芯中涉及的反应机制和动力学可能存在差异,如近年来电芯内短路、正极-电解液反应和正负极化学串扰三者是否均在热失控过程中主导发生的问题引起了广泛争论,安全性的数学模拟并非空中楼阁,而是建立在具体实验和对电池内部化学反应深刻理解的基础上。由于算力的限制,早期的安全性仿真工作大多不考虑温度空间分布或只计算一维分布,而空间分布在大容量电池和真实工况中是不可忽略的,Kim等、Guo等较早提出了描述热失控温度分布的三维电池模型。近年来数值计算方法的发展和商业计算软件的成熟大幅降低了安全性模拟仿真的难度,Feng等利用商业化的有限元计算软件Comsol Multiphysics建立了大容量三元方形锂离子电芯的热失控仿真模型,可以模拟电芯在短路状态下热失控过程和温度的分布,与实测有较好地拟合结果。除了电芯的热行为,电滥用和力学失效对安全性也存在一定的影响,目前,通过构建电-热耦合模型研究电池非等温电化学性能和短路热失效表现的方法目前已较成熟[59-60],而力学失效如碰撞、针刺等引起热失控的数值模型仍需要持续地开发。3 系统热安全性研究电池系统的安全性是目前锂电池应用面临的最直接问题,其研究重点是系统中热失控的扩展规律与抑制、预警措施。目前商品化电芯的热失控无法完全避免,在系统层面防止热失控扩展是可能的安全性解决方案。在系统层级开展实验研究的成本较高,但难以避免,在模拟仿真的辅助下可以提前预测优化系统设计,降低实验成本。3.1 热失控扩展和火灾危险性测试电池系统热扩展的实验研究成本和危险性较高,主要方法是通过加热、过充、针刺等方式诱发电芯单体的热失控,并利用接触式热电耦、红外测温等手段研究温度在系统中的分布和变化,这种方式只能获得局部多点的热失控信息。Wang团队在国内首次开发了全尺寸锂离子电池火灾危险性测试平台,用来测量大尺寸动力电池及电池组的燃烧特性,除了可以获得电池温度变化外,还可以获得电池组失控过程中的质量变化、火焰温度等信息,同时基于锥形火焰量热等技术可以测定大型电池系统宏观燃烧所释放的能量。与电芯EV-ARC等方法获得的信息不同,在真实环
  • 安捷伦科技推出可模拟沃特世 Alliance 液相色谱系统的新版智能系统模拟技术
    安捷伦科技推出可模拟沃特世 Alliance 液相色谱系统的新版智能系统模拟技术 2012 年 12 月 6 日,北京&mdash &mdash 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)宣布了推出最新版革命性的智能系统模拟技术。新版的 ISET 可以模拟沃特世 Alliance 液相色谱系统。 拥有 ISET,科学家们能够将沃特世 Alliance 液相色谱系统所使用的传统方法无缝转移至最新的 Agilent 1290 Infinity 液相色谱平台上。利用这种独一无二的性能,Alliance LC 的用户现在可以用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统更换他们的旧仪器,并能继续使用他们的传统方法获得相同的色谱结果。 1290 Infinity 液相色谱与 ISET 的联合可使用户: 只需单击鼠标,即可模拟其他 (U)HPLC 仪器。 运行现有 (U)HPLC 方法,无需修改方法或系统。 与现有变通方法(例如,增加一个等度保持)相比,方法模拟更为出色,可得到相同的保留时间和峰分离度。 对于需要在使用不同液相色谱仪器的不同部门和地点之间进行液相色谱方法转移的实验室来说,仪器到仪器的方法转移就显得特别重要。在严格监管的环境中,例如制药行业的质量控制,液相色谱方法的转换可能是一个挑战,因为需要避免对原始方法作出任何修改。 &ldquo 我们已经售出了 1000 多份 ISET 许可证,目前正在处理我们客户工作流程中的主要差距,&rdquo 安捷伦 1290 Infinity 液相色谱产品经理 Christian Gotenfels 说道。&ldquo 我们将通过模拟其他供应商(例如岛津和戴安)的液相色谱仪器继续扩展 ISET 的性能。&rdquo 关于安捷伦科技 安捷伦科技 (NYSE:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,500 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2012 财年,安捷伦的净收入达到 69 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息,请访问:www.agilent.com.cn。
  • 载人登月火箭三级发动机完成长程高空模拟试验
    记者7月23日从中国航天科技集团六院获悉,未来将用于载人登月的新一代载人运载火箭,其三级液氢液氧发动机近日完成了高空模拟环境长程试验,验证了该发动机在太空中长时间工作的可行性,试验取得圆满成功。(中国航天科技集团六院供图)此次实验在我国新建成的垂直高空模拟试验台完成。这是我国首个垂直高空模拟试验台,由载人航天工程支持、中国航天科技集团六院101所设计建设,是目前国际上试验时间最长的氢氧发动机高空模拟试验台,将大幅提升我国液体火箭发动机高空模拟试验能力。据悉,本次试验成功,标志着我国液氢液氧发动机高空模拟试验具备了千秒量级能力,将有力支撑我国载人月球探测工程的顺利开展。
  • Science | 超冷原子量子模拟研究取得重要进展
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  • 昂林仪器助力山西省大同生态环境监测中心环境应急监测演练
    为科学规范、及时有效、妥善安全地应对辖区内各类突发生态环境污染事件,理顺应急监测程序,锻炼应急监测队伍,提升环境应急监测能力。近日,于大同市进行《2023山西省大同生态环境监测中心环境应急监测演练》圆满结束。 昂林仪器携OL1045全自动便携式测油仪参加此次应急演练。本次演练模拟实战场景,调度有力,各方反应迅速,全面、客观地评估和检验各级突发环境事件应急预案。演练中,实验人员对昂林仪器OL1045全自动便携式测油仪的检测精度、准确度、可操作性及时效性予以深度的肯定。上海昂林仪器的OL1045全自动便携式紫外测油仪根据HJ 970-2018 水质 石油类测定 紫外分光光度法,对地表水、地下水、海洋中的石油类进行实地监测、应急监测。采样容器无需定制,适用市售不同规格的广口瓶,适用性极强;采样直接上机,自动测量水样体积,样品无转移;高达0.9999的校准曲线,检测结果更精确;用整体式人性化设计,一键运行,整个实验过程无需人为干预。在水质应急监测领域有广泛应用。突发水污染事故来势凶猛,同时具有突发性、多样性、扩散性等特点,往往会在短时间内排放大量有害污染物,对人民群众的生命安全造成了巨大威胁。高效、准确、快捷的检测手段对于工作人员迅速进行有效的应急监测、溯源、控制、处置是十分重要的。 昂林仪器自成立以来,始终专注于环境监测领域,不断挑战创新研发具有便携性,轻量化、全自动高智能化的分析仪器。通过多年的创新和积累,产品不断拓展并广泛应用于环境监测、市政供水、水文流域、钢铁石油、化工医疗、公正检验、科学勘探等领域。在未来,昂林仪器将继续致力于应急监测领域的技术创新和突破,为应对突发事件提供更加可靠的保障。
  • 2020慕尼黑来啦!热点方案抢先看 | 日测10000份新冠核酸检测&环境应急检测
    2020慕尼黑上海分析生化展(analytica China)脚步已经日益临近,在规模庞大的展会中,如何快速找到您关心的热点领域和检测方案呢?别着急,看看珀金埃尔默在2020年为广大客户研发的新方案,相信会让所有观众都眼前一亮!热点1日测10000份新冠核酸样品检测方案2020年的任何行业热点都绕不开“新冠”的话题,作为全球知名的分析仪器生产商,珀金埃尔默更是积极参与到了全球范围内的抗疫行动中。针对新冠病毒高通量检测需求,珀金埃尔默已于2020年8月17日全球同步发布了专注于高通量新冠病毒检测的自动化整合系统:explorer™ G3自动化高通量新冠病毒检测系统。该系列采用模块化设计、可扩展升级的explorer™ G3自动化整合系统,每天可处理高达10000份样品,可最大限度地提高您实验室的新冠病毒核酸检测能力。explorer™ G3超高通量全自动新冠病毒核酸检测系统 (10000份/天)explorer™ G3超高通量全自动新冠病毒核酸检测系统采用自动化机器人手臂及智能化时序编排控制管理软件,整合了3台chemagic 360核酸提取仪、1台用于PCR体系构建的JANUS移液工作站、BioTek MultiFlo自动快速分液器、LICONIC LPX220位储板栈,4titude A4S封膜机、2台384孔板qPCR扩增分析仪等设备,实现日检测通量达10000份的自动化高通量新冠病毒核酸检测。该产品发布以来,受到了国内外多家检测机构的高度关注, 已陆续有多家机构进入采购、装机流程。珀金埃尔默提供全面的新冠病毒检测产品,包括高通量RNA提取、QPCR检测、自动化、ELISA检测和其他实验室解决方案,可以为全球客户提供试剂、耗材、仪器及服务的全方位解决方案。同时,珀金埃尔默自1996年开始自动化机器人整合业务以来,已经有25年的历史,全球已有300多套系统安装,积累了丰富的整合经验,可为新冠病毒检测explorer™ G3高通量自动化整合系统的快速安装调试等提供强有力的售后保障。explorer™ G3自动化高通量新冠病毒检测系统将受邀亮相本次慕尼黑E7馆的Clinical Lab临床诊断及研究现场实验室,欢迎您来现场观赏。热点2应急检测解决方案不论是环境保护、自然灾害还是突发的工业事故,及时、准确检测的重要性不言而喻。为了解决这个实验室检测难以全面覆盖的需求,珀金埃尔默全新推出了移动检测实验室。应急监测考验的是应急监测载具及分析系统整体的稳定性、准确性和响应速度。珀金埃尔默移动检测实验室推出以来,已经在多次“实战”中证明了自己的上述优越性能。不久前,中南某地区需要对地表水中的铊进行应急测定。为尽快响应需求,珀金埃尔默移动实验室疾驰一千多公里到达检测现场。应急现场NexION ICP-MS在移动实验室中工作在为期四天的应急监测中,移动实验室中的NexION系列ICP-MS充分展示了其优异的性能:快!冷启动8分钟即可达到真空要求进入正常工作状态。准!连续4天应急测试,每10个样品会插入一个QC样品,测试值与标准值高度吻合。稳!连续4天应急测试,每10个样品随机挑选一个进行重复测定,数据的重现非常好。应急监测重复性测定结果以上数据都是仪器每天冷启动后点炬测试获得,不但能保证快速检测、及时报告,还能保障数据的精密度和准确性,做到真正的快、准、稳,充分实现准确的快速应急检测!珀金埃尔默环境移动实验室不仅可以搭载ICP-MS进行元素分析,还可以根据应急需求,搭配包括GC/MS、便携式GC/MS、红外、紫外等不同类型的分析仪器,充分满足应急监测需求。随时随地,准确高效!珀金埃尔默移动实验室受邀亮相本次慕尼黑分析生化展,将在E7馆与您见面,期待您莅临现场参观交流。更多热点方案将在珀金埃尔默展台(E6馆6100号展位)展出,欢迎您莅临了解,展台上还有丰富礼品和精彩活动等您来参与!
  • 选购LED光源太阳光模拟器你应该知道的3件事!
    随着可再生能源的快速发展,太阳能光伏产业正在蓬勃成长。为了测试太阳能电池的发电效率,需要使用太阳光模拟器进行室内模拟。LED光源由于具备节能、寿命长等优点,已成为太阳光模拟器的主流灯源之一。但在应用时,LED灯源也存在一些缺点和限制。本文将讨论LED太阳光模拟器在测试钙钛矿太阳能电池时的优劣分析。什么是LED?LED (Light Emitting Diode) 是一种二极管照明装置,它能把电能转换成光能。是由一个半导体材料制成的,当电流流过时可发出光。所发之光的颜色可以是红、黄、绿、蓝或白色,是根据不同的半导体材料而定。优点包括高效率、长寿命、节能省电、可调光、快速发亮,绿色环保。因此,LED已经广泛应用于各种照明、显示器和通信系统等领域。LED (Light Emitting Diode) 光源本身拥有许多优点,其中相当著名的特点如下:高效率:转换能效高,目前研发上可以转换85% 的电能为光能。寿命长:寿命非常长,在结温保持在25度的条件下,通常可以达到10,000 小时以上。节能省电:比传统灯具更省电,能减少80% 的能源消耗。可调光:LED 光源可以调节亮度,可以根据环境需求适当调整。快速发亮:点亮速度非常快,在开关时不需要等待时间。环保:LED 产品不含有毒物质,不会对环境造成危害。将LED作为太阳光模拟器灯源又有什么优点?根据LED灯源的特性,太阳光模拟器制造商通常会强调使用LED灯作为太阳光模拟器灯源有下列7点优势:色温可调:可以根据不同的需求,调整色温,用以模拟不同的日照情况。可控性高:可以根据不同的模拟需求,进行亮度和色温的调整。省电:耗电比传统的灯具灯源更低。环保:LED灯源不含有毒物质,对环境无害。寿命较长:LED光源的宣称寿命非常长,可以标榜可达10,000 小时以上,但前提是结温(Junction Temperature)恒定在25°C的条件下应用广泛:可用于各种植物照明、人工智能研究、光学研究、生物研究、摄影棚照明等领域可以模拟多种天气状态,如晴天,阴天等。但LED灯真的这么好吗?长效寿命的定义与迷思LED寿命是指在特定温度条件与特定电流条件下,维持发光亮度至少70%时间的时间。其计算方式是以发光二极管的发光亮度衰减到剩原始亮度的70%,所需经历的时间为作为衡量标准,然而测试实验通常用多个灯泡为一组的实验中进行,当同组平均一半以上数量的LED灯光亮度衰减到70%的时候,其平均时间就是该LED灯泡群体的平均寿命,但寿命长度实验通常是在特定安排的理想使用环境条件下所量测评估的,例如必须控制温度、电流、环境等。常见的控制条件有在结温(Junction Temperature) 25°C下,2 mA特定电流条件下,进行发光强度与时间的寿命监控等等。换言之,一旦使用的环境条件不符该LED灯在实验室量测标准条件,将会大幅影响寿命。用LED作为光伏用太阳模拟器灯源不好吗?实际缺点与潜在问题理论上,更高的驱动电流会增加光输出。但伴随而来的是会增加耗损功率且在最终造成光输出和效率的损失。此外,较高的温度也会导致LED 的正向电压降低,从而使恒流源的耗损功率更高。因此同样地,LED 的主波长、光输出和正向电压相互影响,如下方所列。 (参考资料: NEWARK )光输出与电参数和热参数之间的关系电、热、光,三种要素均会影响LED 的输出特性。图2.解释了光输出与电参数和热参数之间的关联。容易热衰竭的LED灯--光输出随温度升高而降低据文献指出,AlInGaP 四元LED 对热相当敏感,我们可以从实验中了解,白光 LED 的光通量要保持80%,其结温就必须保持在 100°C 以下。而在琥珀色的LED,输出光通量也明显随着结温的升高而急剧下降。上图为结温与光通量的关系。容易随着温度变脸的LED灯----主波长(颜色变化)随温度变化TJ 增加波长或颜色会偏移,LED的主波长取决于结温,我们可以在下列附表中看到依颜色划分的1瓦高亮度的典型值,表中可很明显发现,琥珀色是相当敏感的,因为它会移动 0.09nm/°C。所以我们假设室内照明的环境情境,室温范围为10 至 40 摄氏度,那么在 30 摄氏度的温度范围内,琥珀色的主波长偏移为2.7 纳米 (40 - 10 * 0.09)。场面越热,LED越Down----正向电压随温度降低使用LED的研究人员不能不知道,当温度升高时,VF 降低 2mV/°C,虽然 LED 串联连接时,因为它驱动恒流,所以VF 变化应该不是一个严重的问题。但是如果LED是并联,VF就会随着温度升高而下降,导致电流增加。随着电流增加,TJ 就随之继续增加,导致 VF 更进一步下降,不断交互影响,直至达到平衡。反之,随着低温 VF 增加,就导致电流下降,这可能使得在恒压操作LED灯的环境下难以获得所需的固定光度。热到不想动的LED----寿命随温度降低LED 的可靠性是结温的直接函数,较高的结温往往会缩短LED 的使用寿命。而IES LM-80-08 是一项标准,规范了LED 制造商和照明制造商如何测试LED 组件,用以确定其随时间推移变化的发光性能。而LED 的 L70 寿命就是定义了LED 输出流明在25°C条件下,从100% 降低到70% 所经历的时间(如下图)。LM-80-08 报告用于预测各种温度和驱动电流操作环境下的LED 流明维持率。下图解释了L70寿命与结温之间的关系。据观察,LED 寿命随着结温的升高而降低,在85°C下,LED 寿命均小于1200小时。(参考资料: MDPI)The attained total radiant flux maintenance results of the mid-power blue LEDs, sorted by case temperature and forward current.LM-80-08 报告:中功率蓝色 LED在各外壳温度与正向电流下的LED 流明维持率。(参考资料: MDPI)
  • 大型铸锻件模拟国家级工程实验室在成都启用
    中国二重集团公司技术中心(成都)总部工程项目指挥部副总指挥孙唯林近日接受媒体采访表示:作为国家级工程实验室之一的大型铸锻件模拟实验室已在成都投入使用,届时,像大型船舶、大飞机铸件等“高精尖”装备的重要组件,将先在成都实验室模拟铸造成功之后,才送往生产基地,加工制造。   孙唯林说,诸如大型船舶、大飞机等大型铸件,需要几十吨至上千吨的钢铁铸造,而且要求高,出现一点差错就要报废,显然不可能用实物来实践,因此模拟实验室就显得特别重要。   据了解,二重集团国家级工程实验室是国家认定的全国唯一、世界第三大型铸锻件工程实验室,主要是解决国家受制于人的大型铸锻件的数值模拟及成形过程模拟,制定出成功的大型铸锻件制造工艺,保证大型核电、水电、火电、风电等产品所用的大型铸锻件100%的制造成功。
  • THERMECMASTOR高性能热模拟试验机在燕山大学签约
    THERMECMASTOR高性能热模拟试验机在燕山大学签约 由世界老牌热模拟试验机制造厂商富士电波工机株式会社生产制造的THERMECMASTOR高性能热模拟试验机近日在燕山大学签约。随着材料研发与测试科研人员对测试设备的精度和自动化程度要求的不断提高,科研人员希望能获得一款有着更高测试性能和自动化程度的热模拟试验机设备。燕山大学的科研人员对当前市场上的热模拟设备进行考察和比较后,认为具备感应通电双加热及光学自动跟踪相变测量和全自动智能淬火冷却系统的热模拟试验机设备,在热压缩、热拉伸、CCT/TTT、焊接模拟、铸造模拟、淬火热处理,多向变形和大样品(30x30x150mm)大变形等材料测试和物理模拟实验方面,能满足更高的实验精度和自动化人机交互操作要求。由此可见,随着材料测试科技的不断进步,选择一款更好的热模拟试验机设备以满足科研实验要求已经逐渐成为业界共识。
  • “川仪造”1E级磁浮子液位计模拟件鉴定试验顺利完成
    3月12日,由川仪自主设计制造的1E级磁浮子液位计模拟件鉴定试验顺利完成,这标志着由川仪股份牵头承担的国家科技重大专项“核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制”课题研究成果即将进入应用阶段,表明我国已拥有CAP1400 1E级磁浮子液位计自主研制能力,打破国外厂商在技术和价格上的垄断,为加快我国核电装备自主化发展和中国核电“走出去”战略提供有力支撑。1E级磁浮子液位计包含堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计(CMT液位计)及安全壳淹没用1E级磁浮子液位计(CFU液位计)。CMT液位计用于堆芯补水箱热态液位测量及报警、控制自动卸压系统(ADS)爆破阀开启以缓解LOCA事故、事故后堆芯补水箱内液位监测等功能;CFU液位计可提供事故后监测安全壳内水位,提供安全壳内水位指示及报警等功能。两款1E级磁浮子液位计均为CAP1400非能动堆芯冷却系统中重要测点的专用仪表,对核电站的安全运行起着至关重要的作用。是核电站安全运行的关键设备。全球各大核电强国背后,均有强大的设计研发能力及装备制造业作为支撑。与核电建设速度和规模相比,衡量一国核电实力和产业竞争力的更核心指标是自主化能力。如今,三代核电自主化成果“国和一号”,即CAP1400压水堆技术,将实现100%的设备国产化能力,在这背后是600余家单位、3.1万名技术人员,历时十几年科研攻关,可以说,“国和一号”集中了中国三代核电技术和产业创新之大成。此前,通过核电重大专项及引进技术AP1000项目中,1E级磁浮子液位计从前期采购到中期调试使用再到后期的维护,均由国外厂商垄断,导致产品成本居高不下高、供货周期长,不利于核电厂稳定运行。解决“卡脖子”问题,开发出功率更大、具有自主知识产权的CAP1400已迫在眉睫,核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制也提上了议事日程。川仪股份始终心怀国之大者,坚持锻造川仪所长、服务国家所需,以“川仪造”助力我国重大装备自立自强。2018年,川仪股份联合上海核工程研究设计院有限公司(以下简称:上海核工院)承担国家科技重大专项“核电厂1E级磁浮子液位计国产化研制”课题。川仪股份作为课题责任单位,牵头组织、统筹制定项目整体方案与实施计划,并负责堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的设计、制造、鉴定工作;上海核工院作为课题联合单位,开展核电厂用1E级磁浮子液位计的功能需求及鉴定验证相关研究工作。该课题根据CAP1400堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的使用需求,提出两种1E级磁浮子液位计的研制和鉴定要求,历经四年产学研联合攻关,在鉴定方法的研究、浮子适应不同介质测量研究、密封性能研究、永磁材料的研究、使用寿命要求研究等关键核心技术上取得突破,先后攻克大型先进压水堆核电站中堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位在结构设计、制造工艺、精度测量、性能试验验证等方面的技术难题,完成堆芯补水箱用1E级磁浮子液位计和安全壳淹没用1E级磁浮子液位计的研制和鉴定。通过本课题研究工作的开展,全面掌握了CAP1400 1E级磁浮子液位计设计、制造和鉴定试验的核心技术,形成了一套CAP1400 1E级磁浮子液位计的设计制造流程、试验/验证方法、企业标准,满足CAP1400核电机组对1E级磁浮子液位计的抗震、耐高温、耐高压、耐辐照、高密封性、长寿命、快响应等应用要求,技术指标达到同类产品先进水平,将有力保障我国核电厂运行的安全性和可靠性。 核电厂1E级磁浮子液位计的研制成功,打破国外厂商在技术和价格上垄断,摆脱了对进口核电仪表的依赖,降低了核电站的设备成本,缩短了供货周期,后期维护稳定可靠,满足国内核电高质量发展要求,表明川仪股份具备了向CAP1400示范工程提供具有自主知识产权的民族品牌关键仪表设备的能力,为我国三代核电自主化成果“国和一号”实现全面国产化能力,加速我国核电站的海外出口贡献了力量。川仪股份勇担使命,以助力核电装备自主可控的实际行动践行“两个维护”。核电厂1E级磁浮子液位计的研制成功,是川仪股份坚持科技自立自强,持续对标赶超、攻坚克难的成果缩影,“川仪造”背后是对“中国制造”的坚守,承载了一代代川仪人产业报国的心血,也传递着“星星之火”的红色信仰。下一步,川仪股份将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真学习贯彻党的二十大精神,心系“国之大者”,深入贯彻落实习近平总书记“四个面向”重要指示,心无旁骛聚焦主业,持续对标赶超、攻坚克难,在助力国民经济关键领域高端装备自主可控上体现更大担当!
  • 模拟光合作用的光动力催化剂问世
    美国麻省理工学院研究人员通过模拟光合作用,即植物用来生产糖分的光驱动过程,设计了一种可以吸收光并用光来驱动各种化学反应的新型光催化剂。该研究成果15日发表在《化学》杂志上。  这种新型催化剂被称为生物混合光催化剂,其含有一种采光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。然后,这种催化剂利用能量进行反应,这些反应可用于合成药物或将废物转化为生物燃料及其他有用的化合物。  研究资深作者、麻省理工学院化学副教授加布里埃拉施劳-科恩表示,光催化可使药物、农用化学品和燃料合成更加高效和环保。研究表明,新型光催化剂可显著提高他们尝试的化学反应的产量,且与现有的光催化剂不同,新催化剂可吸收所有波长的光。  在之前进行的关于光催化剂的工作中,研究人员使用一种分子来进行光吸收和催化。该方法有局限性,因为大多数使用的催化剂只能吸收某些波长的光。为了创建新催化剂,研究人员模拟光合作用并将两种不同的元素结合起来:一种用于采集光,另一种用于催化化学反应。对于光采集部分,他们使用了一种在红藻中发现的被称为R-植物红素的蛋白质。他们将这种蛋白质连接到含钌催化剂上,该催化剂以前曾被单独用于光催化。  联合展开研究的普林斯顿大学团队测试了催化剂在两种不同类型的化学反应中的性能。一种是硫醇—烯偶联,将硫醇和烯烃连接起来形成硫醚,另一种是肽偶联后用甲基取代剩余的硫醇基团。  普林斯顿团队的研究表明,与单独的钌光催化剂相比,新的生物混合催化剂可将这些反应产量提高十倍。他们还发现,这些反应可在红光照射下发生,这是现有光催化剂难以实现的,其对组织的破坏更小,因此有可能用于生物系统。  研究人员说,这种改进的光催化剂可被纳入上述两种反应的化学过程中。硫醇—烯偶联可用于创建蛋白质成像、传感、药物输送和生物分子稳定性所需的化合物。例如,它可用于合成脂肽,使新设计的抗原疫苗更容易被吸收。研究人员测试的另一种反应是西苯脱硫,它在肽合成中有许多应用,包括可用于生产艾滋病治疗药物恩夫韦地。  这种类型的光催化剂还可用于驱动一种被称为木质素解聚的反应,有助于从木材或其他难以分解的植物材料中产生生物燃料。
  • 中国科大量子模拟取得新进展
    中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与清华大学翟荟、兰州大学么志远等合作,使用自主开发的超冷原子量子模拟器,研究了格点规范场理论中的非平衡态热化过程与量子临界性之间的关系,揭示了具备规范对称性的多体系统处于量子相变临界区域时易于热化到平衡态的规律。这项研究成果近日以“编辑推荐”的形式发表于《物理评论快报》。规范理论和统计力学是物理学的两大重要基础理论。从经典电动力学的麦克斯韦方程组到描述基本粒子相互作用的量子电动力学、标准模型等,都是满足特定群对称性的规范理论。统计力学,则是基于玻尔兹曼等提出的最大熵原理,将大量微观粒子(原子、分子等)组成的系综的微观状态与其宏观统计规律连接起来的学科,如微观粒子的能量分布是如何影响其压力、体积或者温度等宏观量的。那么,由规范理论描述的、远离平衡态的量子多体系统会热化到热力学平衡态吗?回答这一问题将推动人们对规范理论、统计力学及两者关系的理解。虽然理论物理学家们提出了各种模型来分析这一问题,但是在实验上难于构建一个既由规范理论描述、又可人工操控并观测其热化过程的物理体系。近年来,超冷原子量子模拟器的出现为同时研究规范理论和统计物理提供了理想的实验平台。2020年,中国科大的研究团队开发了71个格点的超冷原子光晶格量子模拟器,首次对U(1)格点规范理论--施温格模型的量子相变过程进行了实验模拟;2022年,他们对格点规范场理论中非平衡态过渡到平衡态的热化动力学进行了模拟,首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”。近期,此次工作的合作者翟荟和么志远等通过理论研究指出,在此类格点规范模型中,量子热化和量子相变之间存在关联,并从反铁磁Neel态出发,预言系统只有在量子相变点附近才能达到完全的热化 。进一步观测格点规范理论的量子热化和量子相变之间的关系,对之前的实验能力提出了新的挑战:如何在单格点精度原位地、可区分原子数地操控和探测多体量子态。潘建伟、苑震生团队在他们已有的超冷原子量子模拟器基础上,将量子气体显微镜、自旋依赖超晶格和可编程光学势阱等技术相结合,开发了单格点精度、粒子数可分辨的原子操作和检测技术。基于此,他们得以制备和探测任意原子构型的多原子量子态,并在满足规范对称性约束下,追踪多体量子态的动力学演化过程。在该工作中,他们在实验中制备了特殊原子构型的初态,利用绝热演化的方法研究了满足规范对称性约束的量子相变过程,通过有限尺寸标度理论首次在实验中精确地确定了相变点。同时,他们研究了同一构型初态在远离平衡条件时的退火动力学过程,揭示了具备规范对称性的多体系统处于量子相变临界点附近时易于热化到平衡态的规律。
  • Mars-400 Plus助力山西省环境应急事件监测技术演练
    2018年10月30日至11月2日,“2018年山西省环境应急事件监测技术培训及演练”于山西省太原市举办,聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)下属子公司北京吉天仪器有限公司(以下简称“吉天仪器”)参加此次演练。演练邀请了来自国家环境监测总站、江苏省环境监测站、福建省环境监测站等多家单位专家到场授课,对如何应对应急事故进行了详尽的培训,并在最后一日就模拟的应急事故进行了应急演练。培训现场  在授课过程中,吉天仪器工程师以Mars-400 Plus为例详细介绍了应用于现场应急的气质联用技术,并结合实际案例分享了在事故现场,如何安全、快速的使用气质联用仪对现场情况进行监测。在最后一天的现场演练过程中,主办方模拟了一辆载有危险品的货车在北控水务附近侧翻,危险品泄露造成了水、气等污染。收到通知后,各个环监站快速响应,在现场对污染情况使用Mars-400 Plus便携式气质联用仪等设备对现场情况进行了快速的应急监测,快速给出监测结果和应急处理建议。吉天仪器产品经理钦本烨做会议宣讲  在现场应急监测的过程中,对于便携式气质联用仪,其稳定性、以及响应速度尤为重要。为了能在复杂的事故现场为用户提供可靠的支撑,Mars-400 Plus在研发之初就对现场可能的震动跌落、严寒风沙均作了有针对性的设计。Mars-400 Plus所采用的双曲面离子阱,由聚光科技自主研发,具有极其优异的稳定性,在经过8个小时连续的震动实验之后,质量轴偏转仍小于0.1amu。据悉,在美国2020年即将发射的火星探测器上,也采用了离子阱质谱作为其鉴定火星表面物质的检测器,这也体现出离子阱质谱在应对极端的加速、撞击、震动等情况下卓越的稳定性。稳定的质谱检测器,再配合Mars-400 Plus抗震性能优异的隔膜泵+涡轮分子泵组合,可以在没有任何损耗的情况下长期使用。在速度方面,Mars-400 Plus所采用的双曲面离子阱配合低热容快速气相色谱柱,对于现场准备的包含12种苯系物、卤代烃的标准样品,仅需要不到3mins就能完成完全的分离和检测,使得现场高通量全面监测成为可能。除此之外,该离子阱具备行业内最大的扫描范围(15~550amu),配合Mars-400 Plus所独有的分流/不分流进样口,使得仪器可以对沸点更高的、存在于水、土或固体废弃物中的半挥发性有机物(SVOCs)和难挥发性有机物(NVOCs)进行快速分析,使得用户在应急现场能够应对更多的挑战。演练现场  据悉,《环境空气 挥发性有机物的测定 便携式气相色谱-质谱法》、《水质 挥发性有机物的测定 便携式/顶空 气相色谱-质谱法》等相关针对现场应急检测的标准目前都在制定过程中。在有了相关标准支持之后,Mars-400 Plus可以符合标准的要求,故使用Mars-400 Plus在现场检测也将会“有法可依”。在此次演练后的总结会上,各地市环境监测站对此次演练的经验进行了交流,也对各厂家仪器提出了更高的要求。经过此次培训演练,各环境监测站对仪器设备的理解更加深入,对应急事故的监测能力得到了较大的提升,并且将会继续投身到祖国的绿水青山保障中。
  • 地震模拟试验技术与装备
    地震模拟试验技术是集机、电、液与计算机控制等多学科知识为一体的综合性技术,是土木工程、岩土工程、结构工程中大型结构试件抗震减灾、性能验证和破坏机理研究的核心技术手段。该技术以电液伺服控制技术、自动控制理论、模拟电子技术和信号处理等课程为技术基础。8月16日,由仪器信息网、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会联合主办的第二届试验机与试验技术网络研讨会将召开。届时,哈尔滨工业大学副教授杨志东将在线分享报告,介绍国内外地震工程与工程振动领域的地震模拟试验技术研究成果与相关技术。欢迎业内人士报名听会,在线交流。附:第二届试验机与试验技术网络研讨会 参会指南为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识,仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会,搭建产、学、研、用沟通平台,邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告,欢迎大家参会。1、进入会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023/)进行报名。2、报名开放时间为即日起至2023年8月15日。3、报名并审核通过后,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(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:周老师(微信号:nulizuoxiegang 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 日本模拟陨石撞击合成出生命物质
    最近,日本物质材料研究机构与日本东北大学的联合研究小组通过实验模拟确认,陨石高速坠入海洋时引发的化学反应,可以很容易地合成地球生命不可缺少的氨基酸等有机物质。这是世界上首次成功地根据目前掌握的原始地球大气构成合成生命物质。该成果发表在12月7日出版的《自然地球科学》杂志网络版上。   氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称,是构成地球生物体蛋白质并与生命活动有关的最基本物质,揭开生命物质氨基酸的起源之谜一直以来是科学家梦寐以求的目标。   关于氨基酸的起源,美国化学家米勒曾于1953年在装有氨、甲烷和氢气的实验瓶内通过放电实验,首次合成了氨基酸。但是构成原始大气的主要成分,并不是当时认为的氨气、甲烷,而是以二氧化碳、氮气和水蒸气为主成分。用这些成分实验并不能产生米勒那样的化学反应。因此生命物质来源再次成为一个谜。   联合研究小组在实验中,在充满氮气的金属筒中封入水、碳和铁。用以每秒1公里高速飞行的塑料块撞击使金属筒内部大气压瞬间急剧升高,再现了陨石撞击海面的场景。实验结果发现,撞击产生了甘氨酸(氨基酸的一种)、羟酸和胺等构成生物体的基本分子。
  • 护航绿色亚运 | 谱育检测参与“杭州亚运会环境质量保障应急监测演练”
    近日,“绿色亚运 有我护航”杭州市亚运会环境质量保障应急监测演练在淳安县珍珠广场举行,本次演练围绕“实战、实用、实效”目标,模拟在亚运会期间重要场馆周边开展藻类、水质应急监测,旨在提升突发环境事件应急的协调配合能力和实战技能,进一步强化监测对生态环境保护的支撑和服务作用。该演练由杭州市生态环境局部署、各级生态环境监测力量和部分在杭第三方检测机构共80余人参加。勇立潮头 护航亚运谱育检测作为专业环境监测第三方检测机构受邀参加,派出技术能力过硬的应急监测团队,携便携式气相色谱质谱联用仪、全自动流动注射分析仪、活体荧光藻分类自动分析仪和水环境移动应急监测车等多款现场监测设备参与演练。新技术、新装备、新手段在紧张繁重的实战演练中,高科技监测“利器”对目标水体常规因子和挥发性有机物等特征因子进行定性定量分析,对藻分类、藻密度等进行精准测量,快速识别污染物、精准溯源,并出具详细分析报告,为研判整体水环境质量、制定应急处置方案提供了有力的数据支撑。通过运用新技术、新装备、新手段,展现出应急队伍专业业务能力与扎实操作技能,助力亚运水质应急监测提质增效。争当先锋、走在前列、使命必达监测团队凭借丰富的现场应急监测经验,对突发性污染事件做出快速响应,顺利完成水质苯系物及水质氨氮盲样考核,在演练过程中凭借硬核产品和优质服务展现出了强大的应急监测能力,得到了各区监测站和市站的高度认可,用行动诠释了谱育检测“勇立潮头、使命必达”的信念和实力!全场景、全方位、一站式,以科技之力守护绿色中国谱育检测基于聚光、谱育等装备平台优势,拥有性能强大、智能精准的生态环境应急监测装备,可为政府和企业提供全方位的环境检测服务与一站式解决方案,凭借监测装备齐全、应急响应迅速等优势,已多次为国家级赛事或重大突发事件提供应急监测环境保障服务,如G20杭州峰会、厦门金砖峰会、武汉军运会等,以科技之力助力守护祖国绿水蓝天。
  • 护航绿色亚运 | 聚光科技旗下谱育检测参与“杭州亚运会环境质量保障应急监测演练”
    近日,“绿色亚运 有我护航”杭州市亚运会环境质量保障应急监测演练在淳安县珍珠广场举行,本次演练围绕“实战、实用、实效”目标,模拟在亚运会期间重要场馆周边开展藻类、水质应急监测,旨在提升突发环境事件应急的协调配合能力和实战技能,进一步强化监测对生态环境保护的支撑和服务作用。该演练由杭州市生态环境局部署、各级生态环境监测力量和部分在杭第三方检测机构共80余人参加。勇立潮头 护航亚运聚光科技旗下谱育检测作为专业环境监测第三方检测机构受邀参加,派出技术能力过硬的应急监测团队,携便携式气相色谱质谱联用仪、全自动流动注射分析仪、活体荧光藻分类自动分析仪和水环境移动应急监测车等多款现场监测设备参与演练。 新技术、新装备、新手段在紧张繁重的实战演练中,高科技监测“利器”对目标水体常规因子和挥发性有机物等特征因子进行定性定量分析,对藻分类、藻密度等进行精准测量,快速识别污染物、精准溯源,并出具详细分析报告,为研判整体水环境质量、制定应急处置方案提供了有力的数据支撑。通过运用新技术、新装备、新手段,展现出应急队伍专业业务能力与扎实操作技能,助力亚运水质应急监测提质增效。 争当先锋、走在前列、使命必达监测团队凭借丰富的现场应急监测经验,对突发性污染事件做出快速响应,顺利完成水质苯系物及水质氨氮盲样考核,在演练过程中凭借硬核产品和优质服务展现出了强大的应急监测能力,得到了各区监测站和市站的高度认可,用行动诠释了谱育检测“勇立潮头、使命必达”的信念和实力!全场景、全方位、一站式以科技之力守护绿色中国谱育检测基于聚光科技及谱育科技平台优势,拥有性能强大、智能精准的生态环境应急监测装备,可为政府和企业提供全方位的环境检测服务与一站式解决方案。公司凭借监测装备齐全、应急响应迅速等优势,已多次为国家级赛事或重大突发事件提供应急监测环境保障服务,如G20杭州峰会、厦门金砖峰会、武汉军运会等,以科技之力助力守护祖国绿水蓝天。
  • 天霁大气采样器完成模拟高海拔采样测试
    天霁HN-ASA1双模正压大气采样器在中国计量科学研究院成功完成了模拟高海拔低温条件下的采样测试。测试分别模拟了珠峰大本营(海拔5100米、0.5大气压、-10℃)和前进营地(海拔6500米、0.42大气压、-20℃)的气压和温度条件,天霁HN-ASA1双模正压大气采样器在这些极端条件下均可以正常启动,并成功完成了气体样品的采集工作,采集的样品压力均可满足后续分析的要求。 这批采样器随“巅峰使命2022”第二次青藏科考北京大学分队赴珠峰进行高海拔空气采样工作。这是我国首次在珠峰营地开展针对甲烷和含氟气体的采样实验,所得数据对于珠峰地区乃至全球的温室气体浓度分布与传输状况的研究具有重要意义。此前,天霁采样器还曾搭乘“雪龙号”极地考察船,在南极圆满完成了空气采样工作。天霁系列大气采样器专门为环境空气正压采样所开发,采用便携拉杆箱设计,携带方便,稳定可靠。采样器具有独特的抽气-充气双模式切换功能,在现场只需一台采样器即可完成采样罐的冲洗和采样,极大提高空气采样效率和样品可靠性。天霁大气采样器还提供全自动(ASP2)、多通道可编程(ASP8)等多个型号,并可选配流量控制、内置电池等模块,满足各种场景下的空气采样需求。
  • 湖南省第十七届环境事故应急监测实操比武取得圆满成功
    2024年1月28日,湖南省第十七届环境事故应急监测实操比武在湘潭湘江边举办,水质石油类监测作为水应急能力建设的重要项目作为此次实操比武的内容之一。现场模拟了突发性典型污染事故现场,考核了相关监测人员应急方案编制、水中石油类采样及定量分析、应急监测报告编制等内容。来自省环境厅及各市级环境监测中心的15个组队参加了此次实操比武,现场使用华夏谱创OIL680便携式紫外测油仪现场监测分析污染情况,准确定量分析了污染水源的浓度情况。华夏谱创服务工程师张伟,全程提供现场技术支持。监测操作人员对华夏谱创OIL680便携式紫外测油仪简便的操作,准确的结果及周到的服务予以深度的肯定和认可。
  • MTS 发布新模拟器——地下设施和管道的守护者
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 全球知名高性能试验机和传感器供应商MTS系统公司于9月25日宣布,已开发出一种独特的土壤-结构相互作用模拟器,该模拟器可在地下基础设施的保护工作中发挥重要作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这一全新的系统将首先亮相于于英国伯明翰大学的新国家地下基础设施(NBIF)中,用以研究土壤位移和地面移动对地下设施、管道以及地下结构的影响。沉降和变形常使土壤发生位移,形成地下空洞和不稳定断裂区域,由此而产生的压力对埋在地下的管道施加了巨大的作用力,造成地下管道失效、泄漏和破裂的潜在风险,如果破裂的管道是天然气管道或石油管道,那很有可能将对人类、野生动物和财产带来极其严重的危害。运用MTS的这一新模拟系统,伯明翰大学大学将能够更好地研究复杂的土体变形过程及其对地下结构的影响。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这个巨大的模拟系统有一个5× 10米的可移动地板,可以埋在地下5米深的设计复杂的坑内。可移动地板的运动依靠50个MTS DuraGlide制动器提供动力,额外的地面制动器将可以控制土壤的运动,并在尺度模型和全尺度试验中模拟灰岩坑等地面位移。据悉,伯明翰大学计划在未来利用这一革命性的新系统来改进管道检测和评估的地球物理遥感技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " MTS总裁兼CEO Jeffrey Graves博士接受采访时表示:“基础设施老化是一个全球性的问题,用MTS这一新模拟系统来开发的土壤稳定解决方案将对保护看不见的地下基础设施大有裨益,让建筑物和整个人类赖以生存的环境更加安全。”他告诉记者,这一模拟系统是MTS在众多应用领域成功经验的高度结晶。融合了汽车设计和构造、地震研究、航空航天多通道控制等各个维度的先进技术手段。伯明翰大学土木工程系主任& nbsp Nigel Cassidy教授补充说:“MTS在液压试验机等领域积累了大量专业知识和经验,我们很高兴能与他们合作,共建这一创新性的新设施。” /p
  • 超导量子芯片模拟多种陈绝缘体研究取得进展
    量子霍尔效应是凝聚态物理学中的基本现象。科学家发展了拓扑能带理论来研究此类拓扑物态,发现了量子霍尔系统的能带结构和系统的边界态密切相关即存在体相与边缘的对应,并利用陈数(Chern number)来区分不同的拓扑结构,以陈绝缘体来描述相关拓扑物态。陈绝缘体材料可通过第一性原理计算预测以及实验合成并检测,过去几年出现了系列创新性成果,有望发展出具有实用价值的器件。随着量子系统调控技术的发展,研究利用各种人工可控量子系统来模拟陈绝缘体并揭示其性质。超导量子计算系统具有运行稳定、通用性强的优势,将是模拟陈绝缘体的理想平台。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心,与北京量子信息科学研究院、南开大学、华南理工大学、日本理化学研究所等合作,利用集成有30个量子比特的梯子型量子芯片,实现了具有不同陈数的多种陈绝缘体的模拟,并展示了理论预测的体边对应关系。该团队制备了高质量的具有30比特的量子芯片,在实验中精确控制其量子比特之间的耦合强度,并降低比特间串扰,(图1、2),实现了一维和梯子型比特间耦合的构型。 该团队设计模拟方案,将二维陈绝缘体格点模型的一个维度利用傅里叶变换映射为人工控制相位,从而用一维链状量子比特来实现其模拟(图3)。 基于同样的思想,双层二维陈绝缘体则可以利用两个一维链状平行耦合,形成梯子型比特间耦合的量子芯片实现,而人工维度相位控制还可实现双层陈绝缘体不同的耦合方式。这样便实现了不同陈数的陈绝缘体。该工作通过激发特定量子比特、测量不同本征态能量的方案,直接测量拓扑能带结构(图4)并观测系统拓扑边界态的边界局域的动力学特征,在超导量子模拟平台证实了拓扑能带理论中的体边对应关系(Bulk-edge correspondence)(图5)。此外,利用全部30个量子比特,在超导量子模拟平台上通过模拟双层结构陈绝缘体,实验上首次观察到具有零霍尔电导(零陈数)的特殊拓扑非平庸边缘态(图6)。此外,实验上探测到具有更高陈数的陈绝缘体。该研究通过精确控制超导量子比特系统及读出的技术方案,实现对量子多体系统拓扑物态性质的复现与观测,并表明30比特梯子型耦合超导量子芯片的精确可控性。相关研究成果以Simulating Chern insulators on a superconducting quantum processor为题,发表在《自然-通讯》【Nature Communications 14,5433 (2023)】上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、北京市自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项等的支持。图1. 30比特梯子型量子芯片耦合强度信息。(a)15比特实验中测量到的量子比特间(最近邻和次近邻)的耦合强度信息。(b)30比特实验中测量到的量子比特间(最近邻、次近邻和对角近邻)的耦合强度信息。图2. Z串扰矩阵。Z串扰系数矩阵,每个元素代表着当给横轴比特施加1 arb.units幅度的 Z方波时,纵轴比特感受到的方波幅度,后续将根据该系数矩阵进行Z方波矫正。图3. 30比特梯子型量子芯片以及映射AAH模型的实验波形序列。(a)超导量子处理器示意图,其中30个量子比特构成了梯子型结构。(b)通过在y轴进行傅里叶变换,将二维霍夫施塔特(Hofstadter)模型映射为一系列一维不同配置的 Aubry-André-Harper (AAH) 模型的集合。(c)通过改变合成维度准动量Φ用以合成一系列AAH模型的量子比特频率排布,其中b=1/3。(d、e)用以测量动力学能谱(d)和单粒子量子行走(e)的波形序列。图4. 动力学光谱法测量具有合成维度的二维陈绝缘体的能谱。(a)对应于Q8的随时间演化的数据,其中b=1/3,Δ/2π=12MHz,Φ=2π/3。(b)利用15个量子比特响应函数得到的傅里叶变换振幅的平方。(c)沿着比特维度将傅里叶变换振幅的平方求和。(b)利用15个量子比特参数数值计算求解的二维陈绝缘体的能带结构,其中,b=1/3,Δ/2π=12MHz。(e、f)对于不同的Φ,实验(e)和数值模拟(f)得到的能谱对比。图5. 拓扑边界态的动力学特征以及拓扑电荷泵浦。(a1-3)分别激发Q1(a1)、Q8(a2)、Q15(a3)测量到的激发态概率的时间演化,其中,b=1/3,Δ/2π=12 MHz,Φ=2π/3。(b1-3)分别利用Q1(b1)、Q8(b2)、Q15(b3)作为目标比特测量得到的能谱部分信息。(c1-c3)激发中间比特Q8,测量得到的对应于向前泵浦(c1),不泵浦(c2)和向后泵浦(c3)的激发态概率演化,其中,Δ/2π=36MHz,初始Φ0= 5π/3。(d)根据图(c1-c3)计算得到的质心随着泵浦周期T的变化。图6. 利用全部30个量子比特模拟双层陈绝缘体。(a、b)实验测量的对应于相同Δ↑(↓)/2π=12 MHz(a)和相反 Δ↑/2π=-Δ↓/2π=12MHz(b)周期性调制的两条AAH一维链的构成的双层陈绝缘体的能谱,黑色虚线为对应的理论预测值,其中,b=1/3。霍尔电导定义为对所有被占据能带的陈数Cn的求和:σ= ∑nCn ,其中定义e2/h=1。(c、d)选择Q1,↑和Q1,↓为目标比特测量到的对应于Δ↑(↓)/2π=12 MHz(c)和相反Δ↑/2π=-Δ↓/2π=12 MHz。(d)周期性调制系统的能谱的部分信息。(e-g)当激发边界比特(Q1,↑ 或 Q1,↓),测量到的对应于Δ↑(↓)/2π=0MHz(e),Δ↑(↓)/2π=12 MHz(f)和 Δ↑/2π=-Δ↓/2π=12 MHz(g)的占据概率时间演化。
  • 网络直播:默克为您解读《无菌工艺模拟试验指南》要点
    默克为您解读《无菌工艺模拟试验指南》时间:2017年7月21日 13:30-14:30 本次课堂针对《无菌工艺模拟试验指南》中相关内容,您可以了解到: 无菌制剂生产工艺及模拟范围 培养基的灭菌与除菌风险 最差条件的选择与干预设计 过往缺陷案例展开分析与讨论我们邀请您共同探讨,加深对无菌工艺模拟试验及指南的理解。相关法规无菌工艺模拟试验,培养基模拟灌装的相关要求GMP附录1 无菌药品 第十章第四十七条 无菌生产工艺验证要求培养基模拟灌装试验首次验证应连续进行3次合格试验。之后每班次半年进行1次,每次至少一批。《无菌工艺模拟试验指南》(无菌制剂)和(无菌原料药)国家食品药品监管总局食品药品审核查验中心组织起草了该指南,结合近年来在无菌药品生产企业GMP认证检查和跟踪检查中发现的无菌工艺模拟试验缺陷情况,以指导和规范无菌药品生产企业开展无菌工艺模拟试验。 日期: 2017年7月21日 下午: 13:30 - 14:30 主讲人: 韩璐璐 默克微生物监控市场部参与该《无菌工艺模拟试验指南》的编写工作,专注于微生物检测的应用与研究,先后就职于制药及医疗器械质量控制行业,从事微生物实验室及厂房设计及验证,质量管理,微生物检测等工作。熟悉食品药品微生物检测,生产过程环境监控,GMP管理。扫描以下二维码,报名赢取精美礼品!根据用户参与课堂的活跃度抽取:一等奖 象印保温杯 3名二等奖 充电宝 6名三等奖 魔方插座 10名根据用户参与课堂的时长抽取:时间达人奖 不倒杯 、笔记本 共30名
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