协议分析仪原理

安捷伦科技公司与珀金埃尔默续签生物分析仪芯片协议 2016年 1月 21日，北京——安捷伦科技公司（纽约证交所：A）日前宣布与其畅销的 2100 生物分析仪系统的芯片供应商珀金埃尔默续签长期协议。 2100 生物分析仪系统自 1999 年上市以来，已经成为世界各地分子生物学实验室中的必备产品。 该系统可用于 DNA 测序、基因表达研究、DNA 片段分析，及蛋白质类药物的质控、，也可用于其他多种应用。 “此协议可确保分子生物学家在未来能够继续依赖 Agilent 2100 生物分析仪系统获得高样品质量与高保真度数据。”安捷伦微流控领域营销与支持经理 Knut Wintergerst 博士表示。关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。 安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。 在 2015 财年，安捷伦的净收入为 40.4 亿美元，全球员工数约为 12000 人。 如需了解安捷伦公司的详细信息，请访问www.agilent.com.cn/go/news。 编者注： 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com/go/news。

p 　　热机械分析是在程序控温非振动负载下(形变模式有膨胀、压缩、针入、拉伸或弯曲等不同形式)，测量试样形变与温度关系的技术，使用这种技术测量的仪器就是热机械分析仪(Thermomechanical analyzer-TMA)。 /p p 　　热机械分析仪的结构如图所示。试样探头上下垂直移动，探头上的负载由力发生器产生，探头由固定在其上面的悬臂梁和螺旋弹簧支撑，通过加马力马达对试样施加载荷，位移传感器测量探头的位置。探头直接放置于试样上，或者放置于试样上的石英圆片上 测量试样温度的热电偶置于试样下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b6873b57-b49c-48ca-813d-250f596f2cd4.jpg" title=" 热机械分析仪结构示意图.jpg" width=" 400" height=" 339" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 339px " / /p p style=" text-align: center " strong 热机械分析仪结构示意图 /strong /p p style=" text-align: center " 1.气体出口旋塞 2.螺纹夹 3.炉体加热块 4.水冷炉体加套 5.试样支架 6.炉温传感器 7.试样温度传感器 8.反应气体毛细管 9.测量探头 10.垫圈 11.恒温测量池 12.力发生器 13.位移传感器(LVDT) 14.弯曲轴承 15.校正砝码 16.保护气进口 17.反应气进口 18.真空连接与吹扫气入口 19.冷却水 20.试样 /p p 　　TMA的核心部件是LVDT位移传感器，LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接，产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力，保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/633cd90b-c338-4e46-9cce-ad33b88907d8.jpg" title=" TMA常用测量模式示意图.jpg" width=" 400" height=" 134" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 134px " / /p p style=" text-align: center " strong TMA常用测量模式示意图 /strong /p p strong 压缩或膨胀 /strong /p p 　　两面平行的试样上覆盖一片石英玻璃圆片，以使压缩应力均匀分布。膨胀测试时，作用在圆柱体试样上力仅产生很小的压缩应力。 /p p strong 针入模式 /strong /p p 　　这种模式通常用来测定试样在负载下软化或形变开始的温度。通常用球点探头作针入测试，开始时球点探头仅与试样上的很小面积接触，加热时如果试样软化，则探头逐渐深入试样，接触面积增大，形成球星凹痕，导致测试过程中压缩应力下降。 /p p strong 三点弯曲 /strong /p p 　　这种模式非常适合在压缩模式中不会呈现可测量形变的硬材料如纤维增强塑料或金属。 /p p strong 拉伸模式 /strong /p p 　　适合薄膜或纤维。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 典型的TMA测量曲线 /span /strong /p p strong 热膨胀系数测量曲线 /strong /p p 　　热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，CTE)也简称为膨胀系数。 /p p 　　大多数材料在加热时膨胀。线膨胀系数α定义如下： /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/774dbd00-e900-436f-b22e-2a114baf6286.jpg" title=" TMA-1.jpg" / /p p 式中，dL为由温度变化dT引起的长度变化 L sub 0 /sub 为温度T sub 0 /sub (通常为室温25℃)时的原始长度 α单位为10 sup -6 /sup K sup -1 /sup 。 /p p strong 玻璃化转变的TMA测量曲线 /strong /p p 　　测定玻璃化转变温度是TMA最常进行的测试之一。在玻璃化转变处，由于热膨胀系数增大，导致膨胀测量曲线斜率明显增大。通过外推两段具有不同斜率热膨胀系数曲线所得到的焦点，即为玻璃化转变温度。 /p p strong 测量杨氏模量的DLTMA曲线 /strong /p p 　　如果采用振动负载，即负载呈周期性变化，则称为动态负载热机械分析(dynamic load thermomechanical analysis-DLTMA)，该模式为TMA的扩展功能，可测量试样的杨氏模量。如果能确保在测试过程中施加在整个试样上的机械应力相同，就可由DLTMA曲线测定杨氏模量(弹性模量)。 /p p 　　从原理上来说，DLTMA曲线类似于DMA曲线，傅里叶分析可得到应力应变之间的关系，可将复合模量分成储能模量和损耗模量。然而由于若干原因，这些计算并不准确，特别是用弯曲模式。因此，若想测定储能模量和损耗模量，最好用动态热机械分析DMA。 /p

2013年11月12日，美国TSI公司与清华大学热能系在清华-BP清洁能源研究与教育中心签署了煤质快速分析仪开发项目合作协议。 美国TSI公司出席签字仪式的有：全球总裁Thomas E. Kennedy博士，首席技术官Kenneth (Beau) Farmer博士 , 副总裁Kevin Krause, 副总裁Jerry Bark，高级市场经理Forrest Weesner博士，TSI亚太区总裁Edward Chow，TSI中国区总经理梁东，中国市场开发经理刘岩。 清华大学出席签字仪式的有：中国工程院院士、清华大学原副校长倪维斗教授，清华大学科研院副院长、热能系副主任蔡宁生教授，清华大学科研院海外项目部主任马军、热能工程系王哲副教授等。 在签字仪式上，美国TSI公司全球总裁Thomas E. Kennedy博士指出美国TSI公司是世界领先的精密测量仪器设计和生产企业，并协同世界知名研究机构和各地客户为很多学科的测量仪器制定标准，其产品和服务涉及气溶胶科学、气流、室内空气质量、流体动力学以及生化危险品等多个领域。并表明此次与清华大学签署关于在线/快速煤质分析设备的合作，对美国TSI公司加快推进世界先进技术转换有着重大的意义。美国TSI公司首席技术官Kenneth (Beau) Farmer博士具体介绍了TSI公司的业务领域、发展历史以及此次与清华大学合作项目的“三步走”规划。 倪维斗院士阐释了中国以煤为主的能源形势，指出了煤质在线快速检测技术对于煤炭产业和能源行业的重要意义，并衷心祝贺清华大学与美国TSI公司在煤质快速分析仪开发项目上的合作。蔡宁生教授和马军主任也分别表示对项目意义和项目组的肯定、对双方合作的祝贺、及对今后合作工作的期望，马军主任特别希望此次与TSI公司的合作项目能够成为清华大学海外合作项目和产学研结合的典范之一。