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反射投影仪原理

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反射投影仪原理相关的资讯

  • 进出口均价相差400倍——2019年轮廓投影仪海关数据盘点
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 测量投影仪又称为光学投影检量仪或光学投影比较仪,为利用光学投射的原理,将被测工件之轮廓或表机投影至观察幕上,作测量或比对的一种测量仪器,可以高效地检测各种形状复杂工件的轮廓和表面形状。仪器信息网通过汇总2019年商品编码90314910的海关进出口数据,对2019年1月至11月轮廓投影仪的进出口贸易情况进行了简要盘点。 /p p   统计周期内,轮廓投影仪进口数量1591台,进口总额约1.77亿元(币种单位:人民币元RMB,以下同) 出口数量约11.79万台,出口总额约3400万元。从数量上看,我国轮廓投影仪出口数量要远远高于进口 从金额上看,呈现出反差,说明出口主要集中在轮廓投影仪中低端仪器市场;从均价上看,单台进口均价约是出口的400倍。 /p p   从数量上看,月度进口数量基本保持在100-200台 从金额上看,月进口总额基本保持在1000万-2000万区间。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/26742f9c-4405-49ae-821d-f60643533be5.jpg" title=" 2019年月度进口数量.png" alt=" 2019年月度进口数量.png" width=" 500" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度进口数量 单位:台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a61bcc6c-f823-47cd-a065-2c0f63c894d3.jpg" title=" 2019年月度进口总额.png" alt=" 2019年月度进口总额.png" width=" 500" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度进口总额 单位:元 /p p   日本进口数量遥遥领先,进口数量占总进口数量59.2%,进口金额占总进口金额的69.43% 德国排第二,进口数量占总进口数量的24.7%,进口金额占总进口金额的15.27%。日本和德国占据了80%以上的轮廓投影仪进口市场份额。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/cc3d4406-b80c-4860-bd7e-b87583e0e279.jpg" title=" 2019年各国进口数量.png" alt=" 2019年各国进口数量.png" width=" 500" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国进口数量 单位:台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 315px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/5ac76254-fd90-45e4-b113-6e3a785789aa.jpg" title=" 2019年各国进口总额.png" alt=" 2019年各国进口总额.png" width=" 500" height=" 315" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国进口总额 单位:元 /p p span    /span 2019年8月单月出口量8万余台,数量高居月第一,然而当月出口总额倒数第二,说明出口仪器主要是集中于中低端仪器。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 318px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/711aed5f-bb3d-4f05-ba85-2a1702898b73.jpg" title=" 2019年月度出口数量.png" alt=" 2019年月度出口数量.png" width=" 500" height=" 318" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度出口数量 单位:台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/f97c73f6-1e03-4fa8-afea-a1210266cbce.jpg" title=" 2019年月度出口总额.png" alt=" 2019年月度出口总额.png" width=" 500" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年月度出口数量 单位:元 /p p   从数量上看,最大的贸易出口国是日本,其次为马来西亚,分别占比34.7%、32.18% 从出口金额上看,美国排第一位,其次为台澎金马关税区、香港等。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 309px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/24e00b9c-3472-468b-b0d3-d0d4d03864f6.jpg" title=" 2019年各国出口数量.png" alt=" 2019年各国出口数量.png" width=" 500" height=" 309" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国出口数量(前20) 单位:台 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 303px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/d9a2c205-1896-49e8-b639-e1671c27e664.jpg" title=" 2019年各国出口总额.png" alt=" 2019年各国出口总额.png" width=" 500" height=" 303" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 2019年各国出口总额(前30) 单位:元 /p p style=" text-align: center " 主要进出口企业 /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border-collapse:collapse " data-sort=" sortDisabled" align=" center" colgroup col width=" 72" style=" width:72px" / col width=" 273" style=" width:273px" / col width=" 166" style=" width:167px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" colspan=" 3" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 1" align=" center" valign=" middle" width=" 14" 主要出口企业 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 企业名称 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 年出口规模 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 欧姆龙(上海)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 重庆火星人科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 深圳市中康信实业有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 拜里斯科技(深圳)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 高屋希克斯电子(上海)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 精量电子(成都)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 冲电气实业(深圳)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 上海田岛工具有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 科世达(上海)管理有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 出口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 美艾利尔(上海)诊断产品有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 500万~ 1000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" colspan=" 3" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " rowspan=" 1" align=" center" valign=" middle" width=" 14" 主要进口企业 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 企业名称 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 年进口规模 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 苏州紫翔电子科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 中芯北方集成电路制造(北京)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 北京亦庄嘉里大通物流有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 161" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 乐金显示(中国)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万 ~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 基恩士(中国)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 5000万~ 1亿美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 冲电气实业(深圳)有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 福州京东方光电科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 深圳市华星光电技术有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px transition: all 0.3s ease 0s" td height=" 18" style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 进口 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align=" center" valign=" middle" 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 /td td style=" -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) min-height: 20px border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " align=" center" valign=" middle" width=" 14" 1000万~ 5000万美元 /td /tr /tbody /table p   从以上分析,可以看出,目前我国轮廓投影仪的进口市场相对稳定,进口仪器主要为中高端仪器 我国轮廓投影仪出口数量远远高于进口,但总体出口总额仅为进口的六分之一,说明出口中低端产品数量较多。 /p p br/ /p
  • 光谱光度辐射度计Photo Research技术原理及介绍
    ‍‍简介美国Photo Researc公司成立于1941年,现地点位于纽约州罗彻斯特的North Syracuse(北锡拉丘兹),是一家专门致力于光度、色度、辐射度测量仪器研究、生产的世界著名公司;同时,PR也是全球第一家生产光谱式亮度计的厂家,在全球拥有13个自己独立的光学校准实验室,溯源NIST(美国国家计量局)标定标准;Aunion昊量光电作为Photo Research公司在国内的一级代理商,总部位于上海,在西安、成都分别建立办事处,为国内客户提供快捷的本地校准及维修服务。‍‍一、理论介绍PR-6系列和PR-7系列是真正意义上的的光谱辐射度计;通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号(光信号)。光信号通过反射镜上的孔径光阑(洞)到达衍射光栅(参见图2)。光栅把光按波长展开,就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。一个宽带光,例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。当衍射光栅暴露在这种类型的光下,它将从多角度反射光线产生了一个分散的光谱就像一道彩虹。类似地,如果光栅接触了一种单一光源,比如一束激光,那么只有激光的特定波长的光会被反射。图1 PR-788光谱测量范围对于PR-655、PR-670和PR-788测量波长范围是380纳米(nm)(紫色)到780nm(深红色)-即电磁波的可见光谱段 (参见图1)。衍射光谱到达CCD探测器;PR-655探测器是128位的线性探测器,PR-670探测器是256位的线性探测器,PR-788探测器是512位的线性探测器;每个探测器单元均代表不同的颜色。测量时,辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量,自动适配感应器自动会根据光信号的强弱确定合适曝光时间。光测量后,探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流,然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。图2 简化方框图图3 PR系列亮度计光路图仪器出厂时已通过相应的校准系数校准光谱数据,校正系数包括波长精确度修正、光谱分布修正和光度修正。波长校准采用的是具有特征光谱的氦灯光源,线光源提供了已知的光谱发射谱线通过光栅分光后投射到多探测器上再通过软件显示;用于波长校准的氦谱线包括388.6nm,447.1 nm,471.3 nm,587.6 nm,667.8 nm,706.5 nm和728.13 nm;接下来,可用光谱校准系数校准这些数据;这些校准系数确保被测目标光谱能量分布(SPD)和由此计算出的数据比如CIE色度值经过了正确的溯源。最后,校准系数(光度系数)确保光度测试结果的准确性,如亮度或照度。重要参数计算公式校正后的光谱数据用来计算光度和色度值包括亮度,CIE 1931 x,y和1976 u’, v’的色坐标、相关色温(CCT)和主波长。以下是一些基本的光度色度参数计算公式:图4 CIE 1931 三刺激值函数CIE XYZ三刺激值和光度:X,Y,和Z是CIE的三刺激值。X表示红色,Y是绿色,Z是蓝色。Y还可表示光度值-在使用标准的MS-75镜头时,Y给出的是cd /m²-国际亮度单位。footlamberts(英制亮度单位)可以用cd / m²值乘0.2919 得到fc 单位数值。683是可将流明转换成瓦的一个常数。对于亮场环境(白天),555nm处683流明等同于1瓦的功率。S(l) = 校正的光谱数据, 是CIE三刺激值函数曲线,D(l)是光谱增量 ,对于PR-655的增量是4nm,PR-670的增量是2nm,PR-788的增量是1nm。得出这三个三刺激值表达后,有用的色度值比如CIE 1931 x,y和1976 u,v”可以通过下面的公式计算:CIE 1931 x, y:CIE 1976 u’, v’:光谱式亮度计:速度相对缓慢但是精度高,适合LCD\OLED\Mini-LED\Micro-LED\硅基OLED研发等领域。滤片式亮度计:速度快,但是精度差,适合背光模组,产线上Flicker以及响应时间测试。二、 Spectroradiometer 分光辐射度计SpectraScan分光辐射度计是测量辐射度的高端专业仪器. 具有专利的Pritchard观景器。它们易于使用,高准确性和可靠性,使这一系列产品最广泛应用于光的量测。PR-655 :多功能,极高性价比,配件丰富PR-670 :自动多光阑和自动快门,微区测量PR-680(L) :集光谱式与滤光片式一体,一机多用PR-740/745: 制冷型线阵探测器,超低亮度与超短时间内(最短200ms)测量,同类产品中最敏感。PR-745光谱范围扩展到380-1080nm。PR-788宽动态范围的分光亮度计:是基于超灵敏PR74X系列光谱测试系统而研制的,当前应用于R&D、QC、QA以及工厂生产。具有业界领先的1000000:1 的动态范围 ,它提供了在不必增加外部衰减或改变几何光学(例如测量场地尺寸)的情况下,即可从黑到全白测试设备输出的解决方案,这是在市场上可得到的最高速度。特别地,针对OLED屏幕测试 PR-788满足暗态和超高灵敏度的需求!较宽的动态范围:测试显示/背光不需要添加外部过滤或者改变光阑;可变的光谱带宽:光谱分辨率能够满足LCD甚至激光投影仪的显示技术;极暗态下亮度测试:0.000,034-6,850,000 cd/㎡高速循环时间:测试/校准显示产品的总时间急剧减少;USB、RS232,蓝牙接口:易于集成到自动测试环境(ATE)PR-730/740/735/745技术规格:PR-788 技术规格:光阑&对应光斑尺寸:PR-788亮度范围:三、应用光谱式亮度计在面板显示和照明行业有着广泛的应用。重要可以测量亮度,色度,亮度均匀性,色度均匀性,Gamma值以及某些光学材料的透过率和反射率等应用。还可以作为标准,来校正机差,以及校正成像亮度计参数。不仅是科研,也是工厂中亮度,色度测量解决方案的首选。
  • 《星球大战:原力觉醒》在洛杉矶著名影院首映,新式投影仪效果震撼
    p 美国加利福尼亚州的洛杉矶市传来消息,万众瞩目的《星球大战:原力觉醒》于2016年1月26日在著名的古色古香的Arclight Cinerama Dome影院首映,影院启用了新一代3D激光投影系统来呈现《星战》的壮观场面,效果震撼。在新投影系统联袂《星战》首秀的背后,正是英国豪迈的 a href=" http://www.halma.cn/product/fiberguide" 定制光纤品牌——飞博盖徳工业有限公司 /a 发挥了至关重要的作用:这一双探头激光投影系统采用了飞博盖徳的多模光纤组件进行光能传输。 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img alt=" 好莱坞的Arclight Cinerama Dome影院" src=" http://www.halma.cn/sites/default/files/field/image/201601290101.jpg" / br/ 位于洛杉矶好莱坞的Arclight Cinerama Dome影院的外观(上图)和内部(下图),因其历史底蕴而闻名美国。 /p p br/ /p p 新一代的激光投影系统亮度极高,3D条件下可达到27 nits,2D条件下可达到48 nits,其产生的亮度效果是大多数剧院中所采用系统产生亮度的两倍,画面更明亮,观赏效果更佳。然而,更高的亮度意味着其需要更高效可靠的光能传输与之相匹配。为了满足这一大功率光能传输系统的质量要求,飞博盖徳( a href=" http://www.fiberguide.com.cn" fiberguide.com.cn /a )专门为电影院的3D激光投影系统定制设计了一套多模光纤组件系统。 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img alt=" 飞博盖徳的光纤组件" src=" http://www.halma.cn/sites/default/files/field/image/201601290102.jpg" / br/ 飞博盖徳定制的多模光纤组件系统中用到的光纤。 /p p br/ /p p Arclight Cinerama Dome影院首次安装这一双探头3D激光投影系统就用于《星球大战》的新片首映,足见影院方面对飞博盖德的品牌和其他配套组件的信任。迄今为止,Arclight Cinerama Dome是全美国仅有的三家以新一代3D激光投影系统为卖点的电影院之一。 /p p br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img alt=" 星球大战之原力觉醒" src=" http://www.halma.cn/sites/default/files/field/image/201601290103.jpg" / br/ 《星球大战:原力觉醒》影片一瞥。 /p p br/ /p p 欲了解飞博盖德更多产品及服务信息,请拨打飞博盖德免费电话021-60167698,或发送电子邮件至china.info@fiberguide.com,或访问www.fiberguide.com.cn。国外业务请拨打免费电话877-490-7803,或发送电子邮件至info@fiberguide.com,或访问www.fiberguide.com。 /p p strong br/ /strong /p p strong 关于飞博盖德和英国豪迈: /strong br/ 美国飞博盖德工业有限公司(Fiberguide)生产多种工业标准的和按需定制的高传输光纤和超精密光阵列。公司经过美国食品和药品管理局登记注册,被确定为合同制造商和定制设备制造商。飞博盖德的光纤工厂位于美国新泽西州的斯特林(Stirling),同时在爱达荷州的卡德维尔(Caldwell)也有制造/装配厂。 /p p br/ /p p 飞博盖德是英国豪迈(Halma)的子公司,隶属于豪迈的环境与分析事业部。1894年创立的英国豪迈如今是全球安全、医疗、环保产业的投资集团,伦敦证券交易所的上市公司,富时指数的成分股。集团在全球有5000多名员工,近50家子公司,在中国的上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处,并在多地建立了工厂和生产基地。 /p
  • 光学计量仪器:解读精密测量的利器
    光学计量仪器作为现代科学和工业领域中不可或缺的工具,通过利用光学原理进行精确测量,在各个领域发挥着重要作用。本文将介绍光学计量仪器的定义、原理以及其在科学研究和工业应用中的重要性。  第一部分:光学计量仪器的定义和分类  定义:光学计量仪器是基于光学原理设计和制造的精密测量设备,用于测量长度、角度、形状等物理量。  分类:光学计量仪器可以根据其功能和应用领域进行分类,包括测微计、激光干涉仪、投影仪、扫描电子显微镜等。每种仪器都有其特定的测量原理和适用范围。  第二部分:光学计量仪器的原理和工作方式  光学原理:光学计量仪器利用光的传播和反射、折射等特性进行测量。例如,激光干涉仪利用激光光束的干涉现象测量长度和形状,投影仪通过光学系统投影图像进行测量等。  工作方式:光学计量仪器通常利用光源、探测器、光学透镜和其他相关组件构成测量系统。通过精确的光学路径设计和信号处理,可以实现高精度的测量结果。  第三部分:光学计量仪器在科学研究中的应用  物理学研究:光学计量仪器在物理学领域中广泛应用,例如用于测量材料的光学性质、表面形貌和精细结构等,为理论研究提供重要数据。  生物医学研究:在生物医学研究中,光学计量仪器可用于测量细胞、组织和生物标本的大小、形状和表面特征,为疾病诊断和治疗提供依据。  材料科学研究:光学计量仪器在材料科学领域中用于测量材料的机械性能、光学性能和电子性能,为新材料的开发和应用提供支持。  第四部分:光学计量仪器在工业应用中的重要性  制造业:光学计量仪器在制造业中广泛应用,例如测量零部件的尺寸和形状,确保产品的精度和质量。  航空航天:光学计量仪器可用于航空航天领域中对飞行器、航天器以及相关部件进行精确测量,确保飞行安全和性能。  汽车工业:在汽车制造中,光学计量仪器可用于测量汽车外观、内饰和关键零部件的尺寸和形状,确保产品符合设计要求。  光学计量仪器作为精密测量的利器,在科学研究和工业应用中发挥着不可或缺的作用。通过利用光学原理和精确的测量系统,这些仪器能够提供高精度、可靠的测量结果,满足各行各业对于精密测量的需求。  随着科技的不断进步,光学计量仪器也在不断创新和发展。新的技术和方法被引入,以提高测量精度、扩大测量范围和增加测量功能。同时,仪器的便携性和自动化程度也得到了提升,使得使用更加方便和高效。  然而,光学计量仪器的应用并不仅限于科学研究和工业领域。在日常生活中,我们也可以发现它们的身影。例如,眼镜店使用计量仪器来准确测量眼镜度数;珠宝商使用显微镜和投影仪来评估珠宝的品质和工艺。  总之,光学计量仪器在现代社会中扮演着重要的角色,推动着科学技术的发展和产业的进步。通过持续的创新和应用,光学计量仪器将继续为我们提供精密测量的利器,助力于各个领域的科研、生产和品质控制,推动着社会的发展和进步。
  • 科学实验|高速热成像技术将动态空间3D与热数据相结合
    今天,小菲要跟大家分享一个使用FLIR红外热像仪做实验的有趣案例:德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(Fraunhofer IOF)的研究人员开发了一套成像系统,通过两台高速、高分辨率单色成像仪和一台GOBO投影仪对物体进行三维检测。在碰撞测试、安全气囊展开等典型动态应用中,除快速空间变化过程以外,温度变化也扮演着重要的作用。高速3D热成像系统的工作原理德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(简称“IOF”)主要从事光子学领域应用型研究,早在2016年就开发了一款高速3D成像系统。该系统由两台立体排列的高速立体黑白成像仪和一台自行研发的主动照明GOBO投影仪组成。自2019年以来,其还引入FLIR科学成像仪(FLIR X6900sc 超晶格 长波热像仪,该热像仪支持高达1000 Hz的帧速率和640×512像素的分辨率),推出了一款高速3D热成像系统。高速3D成像系统基于能灵敏感知可见光谱范围(VIS)的两台单色成像仪。二者以12,000 Hz的帧速率和1百万像素的分辨率工作——较低分辨率下还可实现更高帧速率。但两台成像仪尚无法以所需质量标准产生有意义的3D数据。此外还要借助一种复杂的照明系统,超快投射条纹图案序列,这些图案类似于常规正弦条纹,只是其宽度会不定期变化。将重建的3D数据与来自FLIR X6900sc SLS高速热像仪的2D数据相结合,生成三维高速红外图像。FLIR X6900sc超晶格探测器在长波红外范围内运行,因此在GOBO投影仪光源发出辐射的可见和近红外波长范围内不敏感。由于投射的非周期性正弦图案对物体的加热也无关紧要,因此GOBO投影仪不会影响红外成像。FLIR X6900sc SLS丨LWIR高速红外热像仪FLIR X6900sc SLS是一款面向科学家、研究人员和工程师的超快速、高灵敏度的红外热像仪。这款热像仪拥有先进的快门释放功能,搭载额外SSD硬盘后,其内置内存能发挥出超强的记录能力,无论是在实验室,还是测试现场,它都能捕捉到质量超群的高速事件定格图像。可谓一机在手,万事无忧。FLIR X6900sc超晶格长波红外热像仪在640×512像素的全尺寸格式下,记录速率高达1,004帧/秒,在最小局部图像格式下,记录速率高达29 kHz。使用这些热像仪,可以在内置内存中记录长达26秒的全帧格式数据,图像丝毫无损。凭借应变超晶格(SLS) 长波红外探测器,FLIR X6900sc SLS可实现比其他X6900s型号约短12倍的积分时间和更大的动态范围。新型系统的测量与计算在测量过程中,三台成像仪同时记录图像数据。来自黑白成像仪的数据与GOBO投影仪的非周期性条纹投影相结合,产生实际3D图像,然后计算出10对一组的图序列,以形成3D图像。这种“3D重建”会形成空间形状,然后将FLIR长波热像仪的红外图像数据叠加到该空间形状上,以便在映射过程中将温度值分配给空间坐标。当然,在测量之前,需要对由可见光成像仪和长波热像仪组成的系统进行校准。为此,IOF团队使用了带有规则的开环和闭环网格的校准板。为确保即使在温度分布均匀的条件下,仍能在可见光谱范围和长波红外中检测到这些结构,圆和背景选用了具有不同反射率(可见光)发射率(长波红外)的材料。耶拿的研究人员通过印刷电路板找到了解决该问题的方法。为此,他们开发了一款非同寻常的电路板,由规则的开环和闭环网格组成,而不是由电气组件之间的电气连接组成。高速3D热成像系统的实际应用IOF的新型高速3D热成像测量系统旨在将高动态空间3D与红外数据结合起来。运动中的运动员、碰撞测试、安全气囊展开等超快速流程不仅有表面形状的快速变化,也有局部温度的变化,过去无法同时捕获这些变化,该系统首次实现了这一目标。目前,该系统已经过各种情景的测试,其中包括篮球运动员运球(不仅会使球变形,还会引起热量):还有用于测量安全气囊展开时的温度变化和空间表示,系统在距离3米处对高速过程记录半秒钟。将三维数据与热成像信息结合后,不仅可以清楚地看到安全气囊展开后的温度,还能获得时间点和空间坐标信息。借助这些信息可以减少和防止安全气囊展开导致驾驶员受伤的风险。IOF研究团队的Martin Landmann确信:高分辨率3D数据和快速热成像图像相结合的应用场景十分广泛。Martin Landmann解释道:“举例来说,通过观察碰撞测试,研究变形和摩擦过程,或者研究超快速的热相关事件,比如安全气囊触发时的爆炸或者开关柜中的爆炸,我们可以获得非常有用的信息。”他强调称,他们正在不断地开发和优化系统。可见,将来我们有望看到弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所团队的更多创新研究成果。FLIR X6900sc热像仪对于目前的长波红外或中波红外探测器,应变层超晶格(SLS)探测器提供更快的快照速度、更宽的温度频段和更好的均匀性。这款热像仪具有高级触发功能和内置RAM/SSD记录功能,配有一个四插槽电动滤片轮,可以在实验室环境下和测试范围内对高速事件实现画面定格功能。
  • 微型光谱仪之反射检测
    1、技术简介  光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。正是因为光在物体表面发生的反射,我们的眼睛才能感知到周围的世界的颜色与景象。反射是通过光入射到物体表面后在不同波长段的反射率差异引起。光谱仪获得的反射光谱信息就像人眼所见到的视觉内容一样,但是光谱信息更为数据化、更客观。反射测量可以测试物体的颜色,或者通过判定物体的反射光谱差异进行多样品的筛选和品控。 镜面 粗糙表面图5.1 反射原理图  2、 应用说明  由于某些检测样本的特殊性,不能完全依赖于化学方法进行检测,反射光谱模型作为一种迅速、高性价比的检测方法,可以作为化学分析方法在其他应用领域的替代方案,甚至可以直接用来测试粉末状样品。反射光谱检测方法不能判定是否适用于被测目标样本的原有模样,所以还是需要尝试多次对照测试它们的反射光谱,提高光谱数据的准确性。  化学分析的方法可以用来提高最低检出限,并确定掺杂成分,但是光学的方法可以进行预先的快速查看与筛选。将反射光谱检测与化学计量学相结合,利用可见光和近红外漫反射光谱提供快速、无损的检测。在实际检测中,可以分析不同的样本之间的差异。数学上来说,主成分包含在了定义的所有波长多维空间的范围内。主成分使我们能够获得多维数据集和重要维度,然后从无意义的噪音中分离出有意义的信息。  食品安全:香料检测,香蕉成熟度分析,芒果与鳄梨区分检测等   自然环境:水体汞污染监测,农作物分析等  3 、典型产品和配置  颜色检测配置:  1. 光谱仪  2. 光源  3. 积分球:积分球可以180° 收集样品表面的反射光,所以它能尽可能多地收集样品表面的反射光。反射式积分球还能使用在弯曲表面,或者颜色测量。它能将样品表面发射的光很好地在积分球内部进行匀化,然后再耦合到光谱仪。反射光通过圆形的入射光孔径进入积分球,然后经过分球内壁涂抹的特殊涂层材料的均匀反射。图2 积分球示意图  4. 反射探头:当需要快速测量样品或者应用在样品表面非常小的采样点时,反射探头既可以测量镜面反射,也可以测量漫反射,而且可以基于光源和光谱仪的配置不同,选择不同类型的扩大波长范围的反射探头。探头的发射光和反射光是同一方向的,接收到的光是反射光的一部分,所以使用反射探头测量反射光谱是一种相对测量。图3 反射探头  5. 采样附件(光纤、滤光片、透反射支架、动态样品台等):透反射支架用来固定反射探头的标准配件,同时也可以用于透射测量。使用透反射支架,可以有效地减少光源对样品的过度加热,对于生物样品或者有机样品,还有那些低熔点的样品非常重要 动态样品台,基于样品台旋转或者直线移动来对样品进行测量,并获得测量的平均信号。这种测量方式避免了结果的多样性,提高了样品测量的均一性结果,特别是对于谷物、种子和土壤类等不均一的样品,是比较理想的选择。 图4 反射支架和样品台  6. 准直透镜:在做反射测量时,准直透镜可以使用在光纤的末端来准确地固定入射光和反射光的角度。镜面发射或者漫反射都可以使用这样的测量方式,但是我们需要固定夹具来对测量系统进行固定。准直透镜必须预先调焦来避免光束的发散,来保证获得更好的光谱。  7. 光谱仪控制软件图5 反射检测典型配置  典型配置  典型产品:高灵敏度光谱仪,光源,滤光片,积分球,透反射支架,动态样品台,准直透镜  4 、应用文章  4.1 香料掺假检测图6 不同香料检测光谱  4.2 香蕉成熟度检测图7 不同成熟度香蕉光谱图  4.3 芒果与鳄梨区分检测图8 芒果与鳄梨检测光谱  4.4 基于SPR快速检测花生过敏源图9 过敏源光谱  4.5 无人机智能农业检测 图10 无人机农业检测光谱图  4.6 农作物成分检测图11 农作物成分光谱图  4.7 水体汞污染监测图12 水体检测光谱图(来源:海洋光学)
  • 光伏材料的角度分辨反射/透射分析
    光学镀膜材料在太阳能行业应用广泛:由化学气相沉降法生成的氧化锌涂层,自然形成金字塔形表面质地,在薄膜太阳能电池领域被用于散射太阳光。将不同折射系数的高分子材料排列组成的全息滤光镜,将太阳光在空间上分成不同颜色的色带(棱镜一样),将不同响应波长的光伏电池调到每个波长的焦距处,从而形成一种新型的多结太阳能电池。位于硅太阳能电池前部的纳米圆柱形硅涂层起米氏散射的作用,因此增加了在更宽入射角范围和偏振情况下的光被太阳能电池的吸收。曲面型光电模块的渲染和原理图。3M可见镜膜能够使模块在可见光区表现为镜像,而在近红外光区变为黑色。对于所有的光学涂层——特别是那些非垂直角度接收阳光或者阳光入射的涂层,表征波长、角度和偏振测定的反射和入射就尤为关键。PerkinElmer公司的自动化反射/透射附件ARTA,可以测定任何入射角度、检测角度、S和P偏振光在250-2500nm的范围内的谱图,从而告诉我们:所有的入射光都去哪儿啦?装备了ARTA的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计样品3M可见光镜膜:吸收紫外光,反射可见光,透过红外光。仪器PerkinElmer公司的LAMBDA 1050+紫外/可见/近红外分光光度计。150mm积分球,Spectralon涂层积分球包含硅和InGaAs检测器,检测样品200-2500nm的范围内的总透射谱和总反射谱。装备了150mm积分球的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计ARTA,配备PMT和InGaAs检测器的积分球(60mm),能在水平面上围绕样品旋转340°,进行角度分辨测量。3M薄膜固定在ARTA样品支架上的照片实验结果用150mm积分球附件测量的3M薄膜的总反射和总透射谱图。薄膜在750nm附近具有预期的突变,在此处有将近100%的可见光反射率和约90%的红外光透射率。3M薄膜对于s(左图)和p(右图)偏振光的角度分辨反射谱图。对于所有的偏振情况,直至50˚的范围内反射到透射的转变都很急剧,但是有轻微的蓝移。对于入射角在约50˚以上的情况,s偏振光的转换终止,并且薄膜开始失去对光谱的分光功能。这种情况的一个明显后果就是在冬天或者纬度高于30˚的区域的夏季月份,曲面型光电镜片的工作效率都很低。更多详情,请扫描二维码下载完整应用报告。
  • 西安交大张留洋老师课题组《Laser & Photonics Reviews》:3D打印的反射式手性
    手性是一种有趣的几何概念,指物体不能通过平移、旋转和缩放等变换与其镜像重合的特性,其应用范围涉及光学、生物学、化学、医药和生命科学等领域。在光学领域,当手性介质被不同旋向的圆极化光激发时,表现出不同的手性光学效应:当左旋圆极化 (LCP) 光和右旋圆极化 (RCP) 光经过手性介质后的透射率或反射率不同,从而显示出圆二色性(Circular dichroism, CD);若这两种光在手性介质中的折射率不同,导致透射光相比于入射光的偏振面发生旋转,则显示出旋光性(Optical activity, OA)。尽管光学手性在自然界中无处不在,但天然材料中的手性响应极其微弱,且难以灵活控制,这严重阻碍了极化相关器件的微型化和集成化应用。由于具有比自然材料高几个数量级的手性光学响应,由人工设计的亚波长单元结构阵列构成的手性超材料/超表面为实现可控手性光学响应提供了一条途径。然而,尽管常见多层手性超表面具有很强的本征光学手性,但其设计过程相对复杂,且加工所需的多步光刻工艺存在技术要求和加工成本高的问题。近日,西安交通大学张留洋老师课题组提出了一种反射式手性超表面的简单、通用的设计方法及其低成本、无光刻的制备策略,该工作与深圳大学范殊婷老师课题组合作完成。通过结合新型微立体光刻技术实现了手性超表面的3D打印,实验测试结果验证了手性响应机理的准确性相关成果以“Chiral Metasurfaces with Maximum Circular Dichroism Enabled by Out-of-Plane Plasmonic System”为题发表于国际期刊Laser & Photonics Reviews上, 影响因子10.9。 图1. 反射式手性超表面通用设计流程示意图对于任意的谐振器,跟随提出的通用设计流程,仅需简单两步即可打破其n重旋转对称性(n 1)和镜像对称性,从而获得一个具有面外形态的反射式手性超表面。以工作于太赫兹频段的U型手性超表面为例,其圆极化反射谱和圆二色性谱如图2所示。不同的面外形态方向,可获得具有相反手性响应的对映体A和B。 图2. 基于U型共振器的太赫兹手性超表面及其手性响应通过调控超表面的偏置高度可实现对其损耗的调控,根据耦合模理论可知,当其辐射损耗等于耗散损耗时,此时一种圆极化波被近完美的选择性吸收,而另一种圆极化波被非共振地反射,从而可获得最强的圆二色性值(图3(d))。 图3. U型太赫兹手性超表面圆极化反射谱和圆二色性谱通过结合微尺度3D打印技术,提出的手性超表面可由简单的三步工艺制备得到。其中,周期性阵列的面外形态结构采用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S130,摩方精密)加工得到。实验结果表明:得益于高精度的微尺度3D打印技术,加工得到的手性超表面具有良好的表面质量和形状精度,测试所得的太赫兹反射谱与圆二色性谱与数值模拟结果较为吻合。 图4. 太赫兹手性超表面制造策略及表征结果 图5. 太赫兹手性超表面实验验证
  • MEMS是怎样的技术,哪些已经民用了?
    虽然大部分人对于MEMS(Microelectromechanical systems, 微机电系统/微机械/微系统)还是感到很陌生,但是其实MEMS在我们生产,甚至生活中早已无处不在了,智能手机,健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备,部分早期和几乎所有近期电子产品都应用了MEMS器件。MEMS是一门综合学科,学科交叉现象及其明显,主要涉及微加工技术,机械学/固体声波理论,热流理论,电子学,生物学等等。MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米,相比之下头发的直径大约是50微米。MEMS传感器主要优点是体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等,是微型传感器的主力军,正在逐渐取代传统机械传感器,在各个领域几乎都有研究,不论是消费电子产品、汽车工业、甚至航空航天、机械、化工及医药等各领域。常见产品有压力传感器,加速度计,陀螺,静电致动光投影显示器,DNA扩增微系统,催化传感器。MEMS的快速发展是基于MEMS之前已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。 MEMS往往会采用常见的机械零件和工具所对应微观模拟元件,例如它们可能包含通道、孔、悬臂、膜、腔以及其它结构。然而,MEMS器件加工技术并非机械式。相反,它们采用类似于集成电路批处理式的微制造技术。批量制造能显著降低大规模生产的成本。若单个MEMS传感器芯片面积为5 mm x 5 mm,则一个8英寸(直径20厘米)硅片(wafer)可切割出约1000个MEMS传感器芯片(图1),分摊到每个芯片的成本则可大幅度降低。因此MEMS商业化的工程除了提高产品本身性能、可靠性外,还有很多工作集中于扩大加工硅片半径(切割出更多芯片),减少工艺步骤总数,以及尽可能地缩传感器大小。图1. 8英寸硅片上的MEMS芯片(5mm X 5mm)示意图图2. 从硅原料到硅片过程。硅片上的重复单元可称为芯片(chip 或die)。MEMS需要专门的电子电路IC进行采样或驱动,一般分别制造好MEMS和IC粘在同一个封装内可以简化工艺,如图3。不过具有集成可能性是MEMS技术的另一个优点。正如之前提到的,MEMS和ASIC (专用集成电路)采用相似的工艺,因此具有极大地潜力将二者集成,MEMS结构可以更容易地与微电子集成。然而,集成二者难度还是非常大,主要考虑因素是如何在制造MEMS保证IC部分的完整性。例如,部分MEMS器件需要高温工艺,而高温工艺将会破坏IC的电学特性,甚至熔化集成电路中低熔点材料。MEMS常用的压电材料氮化铝由于其低温沉积技术,因为成为一种广泛使用post-CMOS compatible(后CMOS兼容)材料。虽然难度很大,但正在逐步实现。与此同时,许多制造商已经采用了混合方法来创造成功商用并具备成本效益的MEMS 产品。一个成功的例子是ADXL203,图4。ADXL203是完整的高精度、低功耗、单轴/双轴加速度计,提供经过信号调理的电压输出,所有功能(MEMS & IC)均集成于一个单芯片中。这些器件的满量程加速度测量范围为±1.7 g,既可以测量动态加速度(例如振动),也可以测量静态加速度(例如重力)。图3. MEMS与IC在不同的硅片上制造好了再粘合在同一个封装内图4. ADXL203(单片集成了MEMS与IC)通信/移动设备图5. 智能手机简化示意图以智能手机为主的移动设备中,应用了大量传感器以增加其智能性,提高用户体验。这些传感器并非手机等移动/通信设备独有,在本文以及后续文章其他地方所介绍的加速度、化学元素、人体感官传感器等可以了解相关信息,在此不赘叙。此处主要介绍通信中较为特别的MEMS器件,主要为与射频相关MEMS器件。通信系统中,大量不同频率的频带(例如不同国家,不同公司间使用不同的频率,2G,3G,LTE,CDMD以及蓝牙,wifi等等不同技术使用不同的通信频率)被使用以完成通讯功能,而这些频带的使用离不开频率的产生。声表面波器件,作为一种片外(off-chip)器件,与IC集成难度较大。表面声波(SAW)滤波器曾是手机天线双工器的中流砥柱。2005年,安捷伦科技推出基于MEMS体声波(BAW)谐振器的频率器件(滤波器),该技术能够节省四分之三的空间。BAW器件不同于其他MEMS的地方在于BAW没有运动部件,主要通过体积膨胀与收缩实现其功能。(另外一个非位移式MEMS典型例子是依靠材料属性变化的MEMS器件,例如基于相变材料的开关,加入不同电压可以使材料发生相变,分别为低阻和高阻状态,详见后续开关专题)。得益于AlN氮化铝压电材料的沉积技术的巨大进步,AlN FBAR已经被运用在iphone上作为重要滤波器组件。下图为FBAR和为SMR (Solidly Mounted Resonator)。其原理主要通过固体声波在上下表面反射形成谐振腔。图6. FBAR示意图,压电薄膜悬空在腔体至上图7. SMR示意图(非悬空结构,采用Bragg reflector布拉格反射层) (SAW/FBAR设备的工作原理及使用范例)图8. 固体声波在垂直方向发生反射,从而将能量集中于中间橙色的压电层中如果所示,其中的红色线条表示震动幅度。固体声波在垂直方向发生反射,从而将能量集中于中间橙色的压电层中。顶部是与空气的交界面,接近于100%反射。底部是其与布拉格反射层的界面,无法达到完美反射,因此部分能量向下泄露。图9. 实物FBAR扫描电镜图实物FBAR扫描电镜图。故意将其设计成不平行多边形是为了避免水平方向水平方向反射导致的谐振,如果水平方向有谐振则会形成杂波。图10. 消除杂波前后等效导纳上图所示为消除杂波前后等效导纳(即阻抗倒数,或者简单理解为电阻值倒数)。消除杂波后其特性曲线更平滑,效率更高,损耗更小,所形成的滤波器在同频带内的纹波更小。图11. 若干FBAR连接起来形成滤波器图示为若干FBAR连接起来形成滤波器。右图为封装好后的FBAR滤波器芯片及米粒对比,该滤波器比米粒还要小上许多。可穿戴/植入式领域图12. 用户与物联网可穿戴/植入式MEMS属于物联网IoT重要一部分,主要功能是通过一种更便携、快速、友好的方式(目前大部分精度达不到大型外置仪器的水平)直接向用户提供信息。可穿戴/应该说是最受用户关注,最感兴趣的话题了。大部分用户对汽车、打印机内的MEMS无感,这些器件与用户中间经过了数层中介。但是可穿戴/直接与用户接触,提升消费者科技感,更受年轻用户喜爱。该领域最重要的主要有三大块:消费、健康及工业,我们在此主要讨论更受关注的前两者。消费领域的产品包含之前提到的健身手环,还有智能手表等。健康领域,即医疗领域,主要包括诊断,治疗,监测和护理。比如助听、指标检测(如血压、血糖水平),体态监测。MEMS几乎可以实现人体所有感官功能,包括视觉、听觉、味觉、嗅觉(如Honeywell电子鼻)、触觉等,各类健康指标可通过结合MEMS与生物化学进行监测。MEMS的采样精度,速度,适用性都可以达到较高水平,同时由于其体积优势可直接植入人体,是医疗辅助设备中关键的组成部分。传统大型医疗器械优势明显,精度高,但价格昂贵,普及难度较大,且一般一台设备只完成单一功能。相比之下,某些医疗目标可以通过MEMS技术,利用其体积小的优势,深入接触测量目标,在达到一定的精度下,降低成本,完成多重功能的整合。以一些MEMS项目为例,通过MEMS传感器对体内某些指标进行测量,同时MEMS执行器(actuator)可直接作用于器官或病变组织进行更直接的治疗,同时系统可以通过MEMS能量收集器进行无线供电,多组单元可以通过MEMS通信器进行信息传输。图13. MEMS实现人体感官功能其他领域投影仪投影仪所采用的MEMS微镜如图14、15所示(Designing MEMS-based DLP pico projectors),其中扫描电镜图则是来自于TI的Electrostatically-driven digital mirrors for projection systems。每个微镜都由若干锚anchor或铰链hinge支撑,通过改变外部激励从而控制同一个微镜的不同锚/铰链的尺寸从而微镜倾斜特定角度,将入射光线向特定角度反射。大量微镜可以形成一个阵列从而进行大面积的反射。锚/铰链的尺寸控制可以通过许多方式实现,一种简单的方式便是通过加热使其热膨胀,当不同想同一个微镜的不同锚/铰链通入不同电流时,可以使它们产生不同形变,从而向指定角度倾斜。TI采用的是静电驱动方式,即通入电来产生静电力来倾斜微镜。图14 微镜的SEM示意图图15 微镜结构示意图德州仪器的数字微镜器件(DMD),广泛应用于商用或教学用投影机单元以及数字影院中。每16平方微米微镜使用其与其下的CMOS存储单元之间的电势进行静电致动。灰度图像是由脉冲宽度调制的反射镜的开启和关闭状态之间产生的。颜色通过使用三芯片方案(每一基色对应一个芯片),或通过一个单芯片以及一个色环或RGB LED光源来加入。采用后者技术的设计通过色环的旋转与DLP芯片同步,以连续快速的方式显示每种颜色,让观众看到一个完整光谱的图像。图16 微镜反射光线示意图MEMS 加速度计加速度传感器是最早广泛应用的MEMS之一。MEMS,作为一个机械结构为主的技术,可以通过设计使一个部件(图15中橙色部件)相对底座substrate产生位移(这也是绝大部分MEMS的工作原理),这个部件称为质量块(proof mass)。质量块通过锚anchor,铰链hinge,或弹簧spring与底座连接。绿色部分固定在底座。当感应到加速度时,质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能,如果采用电容式传感结构(电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响),电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积,提高测量精度,降低信号处理难度。加速度计还可以通过压阻式、力平衡式和谐振式等方式实现。图17 MEMS加速度计结构示意图图18 MEMS加速度计中位移与电容变化示意图打印喷嘴一种设计精巧的打印喷嘴如下图所示。两个不同大小的加热元件产生大小不一的气泡从而将墨水喷出。具体过程为:1,左侧加热元件小于右侧加热元件,通入相同电流时,左侧产生更多热量,形成更大气泡。左侧气泡首先扩大,从而隔绝左右侧液体,保持右侧液体高压力使其喷射。喷射后气泡破裂,液体重新填充该腔体。图19. 采用气泡膨胀的喷墨式MEMS开关/继电器MEMS继电器与开关。其优势是体积小(密度高,采用微工艺批量制造从而降低成本),速度快,有望取代带部分传统电磁式继电器,并且可以直接与集成电路IC集成,极大地提高产品可靠性。其尺寸微小,接近于固态开关,而电路通断采用与机械接触(也有部分产品采用其他通断方式),其优势劣势基本上介于固态开关与传统机械开关之间。MEMS继电器与开关一般含有一个可移动悬臂梁,主要采用静电致动原理,当提高触点两端电压时,吸引力增加,引起悬臂梁向另一个触电移动,当移动至总行程的1/3时,开关将自动吸合(称之为pull in现象)。生物试验类MEMS器件由于其尺寸接近生物细胞,因此可以直接对其进行操作。图20. MEMS操作细胞示意图NEMS(纳机电系统)NEMS(Nanoelectromechanical systems, 纳机电系统)与MEMS类似,主要区别在于NEMS尺度/重量更小,谐振频率高,可以达到极高测量精度(小尺寸效应),比MEMS更高的表面体积比可以提高表面传感器的敏感程度,(表面效应),且具有利用量子效应探索新型测量手段的潜力。首个NEMS器件由IBM在2000年展示, 如图5所示。器件为一个 32X32的二维悬臂梁(2D cantilever array)。该器件采用表面微加工技术加工而成(MEMS中采用应用较多的有体加工技术,当然MEMS也采用了不少表面微加工技术,关于微加工技术将会在之后的专题进行介绍)。该器件设计用来进行超高密度,快速数据存储,基于热机械读写技术(thermomechanical writing and readout),高聚物薄膜作为存储介质。该数据存储技术来源于AFM(原子力显微镜)技术,相比磁存储技术,基于AFM的存储技术具有更大潜力。快速热机械写入技术(Fast thermomechanical writing)基于以下概念(图6),‘写入’时通过加热的针尖局部软化/融化下方的聚合物polymer,同时施加微小压力,形成纳米级别的刻痕,用来代表一个bit。加热时通过一个位于针尖下方的阻性平台实现。对于‘读’,施加一个固定小电流,温度将会被加热平台和存储介质的距离调制,然后通过温度变化读取bit。 而温度变化可通过热阻效应(温度变化导致材料电阻变化)或者压阻效应(材料收到压力导致形变,从而导致导致材料电阻变化)读取。图21. IBM 二维悬臂梁NEMS扫描电镜图(SEM)其针尖小于20nm图22.快速热机械写入技术示意图其他参考文献:1. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage, Sensors and Actuators A: Physical, Volume 80, Issue 2, 10 March 2000, Pages 100-107, ISSN 0924-4247, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage.2. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for AFM data storage, Technical Digest 12th IEEE Int. Micro Electro Mechanical Systems Conf. MEMS ' 99, Orlando, FL, January 1999, IEEE, Piscataway, 1999, pp. 564–569.3. Fan-Gang Tseng, Chang-Jin Kim and Chih-Ming Ho, "A high-resolution high-frequency monolithic top-shooting microinjector free of satellite drops - part I: concept, design, and model," inJournal of Microelectromechanical Systems, vol. 11, no. 5, pp. 427-436, Oct 2002.4. Sensors for Wearable Electronics & Mobile Healthcare5. Martín, F. Bonache, J. Application of RF-MEMS-Based Split Ring Resonators (SRRs) to the Implementation of Reconfigurable Stopband Filters: A Review. Sensors2014, 14, 22848-22863.(ADXL203 精密±1.7g 双轴iMEMS® 加速度计数据手册及应用电路,http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL103_203.pdf)(Andreas C. Fischer Fredrik Forsberg Martin Lapisa Simon J. Bleiker Göran Stemme Niclas Roxhed Frank Niklaus,Integrating MEMS and ICs,Microsystems & Nanoengineering, 2015, Vol.1. Integrating MEMS and ICs : Microsystems & Nanoengineering)
  • 极紫外光刻新技术能大幅提高能源效率降低制造成本
    据科技日报报道称,日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)官网最新报告,该校设计了一种极紫外(EUV)光刻技术,超越了半导体制造业的标准界限。基于此设计的光刻设备可采用更小的EUV光源,其功耗还不到传统EUV光刻机的十分之一,从而降低成本并大幅提高机器的可靠性和使用寿命。在传统光学系统中,例如照相机、望远镜和传统的紫外线光刻技术,光圈和透镜等光学元件以轴对称方式排列在一条直线上。这种方法并不适用于EUV射线,因为它们的波长极短,大多数会被材料吸收。因此,EUV光使用月牙形镜子引导。但这又会导致光线偏离中心轴,从而牺牲重要的光学特性并降低系统的整体性能。为解决这一问题,新光刻技术通过将两个具有微小中心孔的轴对称镜子排列在一条直线上来实现其光学特性。由于EUV吸收率极高,每次镜子反射,能量就会减弱40%。按照行业标准,只有大约1%的EUV光源能量通过10面反射镜最终到达晶圆,这意味着需要非常高的EUV光输出。相比之下,将EUV光源到晶圆的反射镜数量限制为总共4面,就能有超过10%的能量可以穿透到晶圆,显著降低了功耗。新EUV光刻技术的核心投影仪能将光掩模图像转移到硅片上,它由两个反射镜组成,就像天文望远镜一样。团队称,这种配置简单得令人难以想象,因为传统投影仪至少需要6个反射镜。但这是通过重新思考光学像差校正理论而实现的,其性能已通过光学模拟软件验证,可保证满足先进半导体的生产。团队为此设计一种名为“双线场”的新型照明光学方法,该方法使用EUV光从正面照射平面镜光掩模,却不会干扰光路。
  • 透射与反射测量技术关键工具及颜色测量方法
    在现代科学研究和工业应用中,精确的物质性质测量是至关重要的。特别是在材料科学、光学工程以及生物医学领域,透射测量与反射测量技术的应用日益增多,它们在各自的领域内发挥着不可替代的作用。透射测量是指测量光线通过物质后的强度变化,以此来分析物质的特性;而反射测量则是基于光线打到物质表面后反射回来的光强变化进行分析。这两种测量技术虽然操作原理不同,但都旨在通过光与物质的相互作用来揭示物质的内在属性。一、透射测量与反射测量的比较分析透射式和反射式分光光度计均能利用光源的闪烁特性,覆盖360至750纳米范围内的全部波长光线进行照射。通过对透射光或反射光的测量,这些设备能够创建出色彩的量化图谱(即色彩“指纹”)。在反射光谱中,主要波长决定了颜色的属性。紫色、靛蓝及蓝色属于短波段,波长介于400至550纳米之间;绿色处于中波段,波长在550至600纳米;而黄色、橙色及红色表示长波段光。对于光亮增白剂(OBA)和荧光剂这类特殊物质,它们的反射率甚至可以超过100%。反射式分光光度仪通过照射光源至样本表面并记录以10纳米步长测得的反射光比例,以此来分析颜色。这种方法适用于完全不透明的物质,通过反射光的量化,可以准确测量其色彩。而配备透射功能的分光光度仪则是通过让光穿透样本,使用对面的探测器来捕获透过的光。这一过程中,探测器会测量透射光的波长及其强度,并把它们转换成平均透射率的百分比,以量化样本的特性。尽管反射模式能够用于分析半透明表面,但准确了解样本的透明度是必须的,因为这直接关系到最终数据的准确性。二、样品确实不允许光线穿透吗?测量透射率与评估不透明度并不总是等同的,因为不透明度涉及两个方面:是否能遮挡视线穿过的表面或基质,以及材料允许光线通过的程度。通常,您可能会认为您的手是不透光的,从某种角度来看,这是正确的。然而,当您把手电筒紧贴手掌并开启时,会发现光线能够从手的另一侧透射出来。半透明与透明材质的本质区别半透明材料允许光线穿透,却不允许清晰的视线通过。举个例子,经过蚀刻处理的浴室塑料门便是半透明的。相比之下,透明材料,如普通的玻璃板,可以让人从一侧清楚地观察到另一侧的物体。三、实际应用及解决方案考虑到涂料,当其涂布于墙面时,其不透明性足以覆盖下层材料,阻止透视效果。但要准确评估涂料的不透明度,我们需采用对比度分析法。一旦应用于基底,涂料通常表现出高不透明度,使得Ci7500台式色差仪成为其测量的理想工具。至于塑料,虽然肉眼看来我们可能无法通过塑料样本看穿,但它们可能具备一定的光透过性。比如,外观不透明的塑料瓶,在未经测试前其真实透光性难以判断。以过氧化氢瓶为例,其内容物若暴露于阳光下会迅速分解,因此这类瓶子通常呈棕色,以屏蔽阳光。然而,置于强烈光源下,这些瓶子是能透光的。鉴于成本考虑,过氧化氢瓶的制造尽量保持不透明。在纺织品的应用上,选择分光光度仪时需考虑具体的使用场景。美国纺织化学师与印染师协会(AATCC)推荐将样品折叠至四层以确保不透明度的测量。这一方法对于测量厚实的织物如灯芯绒裤或棉质卷料足够有效,但对于透明或薄的半透明尼龙材料,采用其他量化技术可能更为合适。请记住,在测量特定允许一定光线透过的纺织品时,按照ASTM的203%遮光测试标准,必须使用具备透射功能的分光光度仪进行测量。Ci7600台式分光光度仪、Ci7800台式分光色差仪和Ci7860台式色差仪均支持透射和反射模式测量,它们为需要同时评估不透明与半透明样本的应用场景提供了理想解决方案。这些设备能够执行三种主要测量方式:①直接透射测量:针对完全透明的样本设计,如塑料拉链袋和清晰的玻璃板。②全透射测量:适合那些允许光线穿透但视线模糊的半透明样本,比如橙汁、洗涤液以及2升容量的塑料瓶。③雾度测量:针对那些能够散射光线的半透明样本,如汽车尾灯的塑料覆盖件,这类样本散射红色光线,而不直接显露灯泡和灯丝。若您的需求仅限于测量完全不透明的表面,Ci7500台式色差仪或许更符合您的需求。然而,如果您的主要测量对象为不透明表面,偶尔也需测量一些允许光线透过的物体,那么具备透射测量功能的设备,如Ci7600台式测色仪或更高端的型号,将是更合适的选择。四、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 如何测量绝对反射与相对反射?
    1. 前言光照射到物体上,由于物体的表面不同,通常会发生两种反射,镜面反射和漫反射,如图所示。图1 光在物体表面的反射示意图对于玻璃、镀膜基板、滤光片等表面光滑的零部件,镜面反射率是评价其光学特性的重要参数,测定反射率最常用的仪器是紫外可见近红外分光光度计。日立紫外产品线丰富,波长测试范围涵盖紫外可见区域到近红外区域,可以满足样品不同波长下的测量需求。2. 应用数据镜面反射根据测量方式的不同,分为相对反射率和绝对反射率。客户需要根据样品特征,选择不同的测量方式。日立具有5°到75°固定入射光角度的镜面反射附件,适用于多种样品的镜面反射测量。图2 绝对反射测量图3 相对反射测量绝对反射率通常使用V-N法进行测量,直接获得样品的反射特性,应用广泛。但是对于低反射率的样品,使用相对反射测量,可以有效扩大动态范围。 2.1 石英基板的相对反射率测量 • 测量附件图4 5o 相对反射附件• 测量结果 使用紫外可见分光光度计U-3900 的5o相对反射附件,以BK7玻璃为参考标准品测定石英基板的相对反射光谱。结果表明石英基板的相对反射率约为80%。 图5 石英基板的相对反射率通过日立U-3900的选配程序包,使用相对反射率得到转换后的绝对反射率,如下图所示。如果直接测定石英基板的绝对反射率,光谱易受噪声影响。图6 石英基板转换后的绝对反射率2.2 铝平面镜和金平面镜的绝对反射率金平面镜表面涂有金膜,该金膜在红外区域具有高反射率。铝平面镜是表面涂有铝膜,在可见光区到近红外区有较高的反射率和较小的角度依赖性。两者常作为相对反射测量时的标准面。• 测量附件图7 5 o绝对反射附件• 测量结果 使用紫外可见近红外分光光度计UH4150的5°绝对反射附件分析了金平面镜和铝平面镜的绝对反射率。 图8 金平面镜和铝平面镜的绝对反射率 结果表明,在可见光区域,铝平面镜的反射率超过80%。金平面镜的反射率在可见光区域较低,但其在近红外区域的反射率较高。因此在测量样品的相对反射率时,如果需要关注近红外区域,可以使用在近红外区具有高反射率的金平面镜作为标准面。 3. 结论样品的镜面反射率有两种测量方式,相对反射率和绝对反射率。对于低反射性样品,使用相对反射附件测量其相对反射率,可以获得信噪比良好的光谱,如玻璃基板上薄膜的反射率。对于通常的样品,可以直接使用绝对反射附件测量其绝对反射率。日立提供多种镜面反射测量附件,还可根据客户需求量身定制,满足各种样品的镜面反射率测量。
  • 光的反射和折射定律改变将衍生新型光学元件
    中国学生在哈佛大学做博士后研究发现   人工界面改写光的反射和折射定律   光的折射和反射定律是几何光学的基础。但是美国哈佛大学物理学家用一系列实验演示了光线的传播可以不遵从这些经典定律。这意味着,或许有一天当你用一块平面镜端详自己容貌时,看到的却是哈哈镜的变形效果。   光在不同介质中的传播速度不一样。当一束光从空气中斜射向水中,光束的传播方向会发生改变,这就是所谓的折射现象。它的准确表述即折射定律是很多年前由物理学家斯涅尔、数学家笛卡尔以及费马确立的。这一定律表明,光线在界面的折射角仅由光在两种物质中的传播速度决定。而早在古希腊时期由欧几里德发现的反射定律更简单:光的反射角等于入射角。   经典的反射和折射定律都很自然地认为一个界面仅仅是区分两种物质的理想边界,换句话说,是两种介质而不是它们的截面影响了光的传播。哈佛大学研究人员的创新在于意识到界面可以成为决定光的传播的因素。他们的实验表明,精巧设计的界面能够干预光的传播。   研究人员利用硅片和空气界面处一层薄薄的金属阵列来演示一系列违背经典反射和折射定律的现象。这个阵列中的每个组成单元都类似微小的英文字母“V”,其大小和间距都远小于光的波长以及入射光束横截面的尺寸。这些“V”字形的单元的大小、夹角和朝向都不同,这样设计是为了控制光波和不同单元的相互作用时间:每个金属“V”都类似一个光的陷阱,能够将光波“囚禁”一段时间再释放出来。   阵列的设计使得这个“囚禁”时间沿界面从右向左线性增加,这样即使垂直入射,光束不同部分经历不同的时间延迟,透射以及反射光束就不再沿着垂直于界面的方向传播了。而当光以倾斜的角度入射,按不同的“界面”设计,反射和折射光可以被操纵朝向任何方向。反射角不一定等于入射角,反射光甚至可以被“反弹”回光源方向,而不是像一般情况那样折向远离光源方向。这就是平面镜可以有哈哈镜的效果的原因。   这项成果2日发表在美国新一期《科学》杂志上,第一作者虞南方目前在哈佛大学工程和应用科学学院做博士后研究,虞南方2004年本科毕业于北京大学电子学系,2009年在哈佛大学获博士学位。   利用界面来控制光束不同部分的时延是一个具有革新意义的概念。虞南方告诉新华社记者,他们已用这种人工界面产生了“光涡旋”,这种奇异的光束在空间里螺旋前进,因而可以用来操纵旋转微小的悬浮颗粒。他预计,这一概念将衍生出一系列有用的光学元件,比如可以纠正相差的超薄平面聚焦镜片、可以采集大范围入射阳光的太阳能汇聚装置。哈佛大学目前已就这一成果提出专利申请。
  • 反射高能电子衍射仪
    反射高能电子衍射仪(Reflection High-Energy Electron Diffraction)是观察晶体生长最重要的实时 监测工具。它可以通过非常小的掠射角将能量为10~30KeV的单能电子掠射到晶体表面,通过衍射斑 点获得薄膜厚度,组分以及晶体生长机制等重要信息。因此反射高能电子衍射仪已成为MBE系统中 监测薄膜表面形貌的一种标准化技术。   R-DEC公司生产的反射式高能电子衍射仪,以便于操作者使用的人性化设计,稳定性和耐久性以 及拥有高亮度的衍射斑点等特长得到日本国内及海外各研究机构的一致好评和认可。 特长 ◆可远程控制调节电压,束流强度,聚焦位置以及光束偏转 ◆带有安全闭锁装置 ◆镍铁高导磁合金磁屏蔽罩 ◆拥有高亮度衍射斑点 ◆电子枪内表面经特殊处理,能实现极低放气率 ◆经久耐用,稳定可靠 ◆符合欧盟RoHS指令   低电流反射高能电子衍射仪(Low Emission Reflection High-Energy Electron Diffraction)是利用微通道板技 术,大幅减少对样品损伤的同时,并且保证明亮反射电子衍射图像的新一代低电流反射高能电子衍射仪。可以用于有机薄膜材料等结晶结构的分析研究。 特长 ◆大幅度减少电子束对样品的损伤 (相当于普通RHEED的1/500-1/2800) ◆带有安全闭锁装置 ◆搭载高亮度微通道板荧光屏 ◆可搭载差动抽气系统 ◆kSA400 RHEED分析系统兼容 ◆符合欧盟RoHS指令
  • 中国计量院成功研制材料逆反射系数测量仪器
    4月9日15时左右,青海省西宁市纺织品大楼发生火灾。大火又一次为我们敲响了预防火灾的警钟。在火灾现场,除了消防队员的及时救助,建筑物内的逃生指示标志格外重要。尤其是在现场断电、一片黑暗的情况下,具有高强度反光性能的指示标志能够指引人们按照安全路线迅速逃离危险。可以说,用于制造逃生指示标志的逆反射材料,其质量好坏直接关系到人们生命的安危。   逆反射材料是一种用玻璃微珠或微棱镜采用光学折射与反射原理制成的薄膜材料,是一种新型的被动照明的无源光学器件。这种材料具有将照射到其上的入射光按原入射方向大部分返回,提高自身能见度的功能,具有反光强度高、节能和防爆等明显优点,因而被广泛应用于道路交通、航空管理和矿山坑道,在避免爆炸和应急逃生方面都发挥着重要作用。   据中国计量科学研究院光学所郑春第介绍,根据国外一项统计,鲜明的道路标志和行人着装给司机良好的条件反射,使用反光材料设置醒目的交通标志,车辆牌照,穿戴装饰有反光材料的服装,可使交通事故率下降30%~40%。“可以说逆反射材料性能的优劣与生产、交通安全息息相关。”   据介绍,我国是逆反射材料生产大国和出口大国,年产值近6亿元人民币。随着政府对安全工作力度的加大和人们安全意识的提高,逆反射材料的应用已不仅限于道路交通,在矿山、消防、抢险、救援、环卫、市政、建筑等行业也开始广泛使用。据郑春第介绍,我国对不同级别公路的道路指示标志采用逆反射材料的反射强度有不同的标准要求。“例如,当车速为每小时100公里时,驾驶者通常需要至少380米的距离来准确识别交通标志,并迅速做出相应反应。如果制作交通标志的逆反射材料的反射强度不够,质量不达标,驾驶者可能在100米距离时才能看清交通标志,就有可能导致交通事故的发生。” 因此,人们在对道路警示标志材料的高反射能力提出更高要求的同时,也格外关注如何实现材料逆反射系数的准确测量,使之能够在相关领域发挥出显著的安全警示作用。   据介绍,国内相关行业通过各自不同的方式建立了测量逆反射材料性能参数的装置,但仪器的稳定性和测量准确度水平参差不齐,甚至出现不同实验室对同一样本的测试结果不一致的情况。由于缺乏全国统一的逆反射系数测量标准和测量装置,导致生产企业对产品的性能评价和测量准确度无法确定,容易引起国际贸易争端,为企业带来不必要的损失。   郑春第带领的中国计量院研究团队历经4年,终于完成了“逆反射系数测量装置的建立与研究”。该项目研制的逆反射系数测量装置,成功实现了我国材料逆反射系数的高准确度测量和校准,测量结果不确定度达3.6%(k=2) 该装置采用光强标准灯组对测量系统进行量值溯源,研究并实现了逆反射系数的照度测量方法 项目组同时还研制出了100mm×100mm和200mm×200mm两种规格逆反射标准样品,样品的均匀性达到了1%。生产企业或用户可以利用逆反射标准样品直接快速、便捷地进行量值传递和仪器校准,极大地提高了企业的生产效率。   有关人士评价说,该装置的建立为我国检验逆反射器件的产品质量控制和合格评定提供了准确可靠的量值溯源保证,解决了长期以来我国对逆反射材料测量和性能评价不统一的问题 同时,该院将通过开展国际比对,使得我国的检测结果、检验报告和证书得到国际同行的一致认可,为我国逆反射材料进出口贸易提供有效的技术保障,进一步提高我国逆反射产品的国际竞争力。
  • 科学家开发手持式X射线仪 图像直接显示于皮肤
    投影仪能在病人的皮肤上,人体模型上或墙上投影出6种预先储存在电脑中的典型损伤图像,以此来帮助病人参照判断自己的损伤类型和程度。    这种设备非常轻便,包括一个投影仪和一个指示器以及相机。   北京时间5月25日消息,据英国《每日邮报》报道,担心病人不愿坚持按照既定疗程治疗的医生们这下可以放心了。科学家们最近发明了一种手持式X射线仪,能够帮助鼓励病人坚持治疗。   这种仪器名为“AnatOnMe”,这是一种手持式的小型仪器,包括一个投影仪,数字相机以及红外相机,还带有一个激光指示器。投影仪能在病人的皮肤上,人体模型上或墙上投影出6种预先储存在电脑中的典型损伤图像,以此来帮助病人参照判断自己的损伤类型和程度。详细的图像还包括了骨架结构,肌肉组织,肌腱和神经系统。   医生们则可以通过这种设备拍摄的图像和视频来查看病人康复的进展,并了解他们是否正在每天采用正确的复健方法进行康复锻炼。而红外相机则能让医生用一个激光指示器在图像上“涂写”。这样,医生们便能很快得到一份图像和相关文件,让病人带回家。   据开发这种设备的美国微软公司研究人员称,患有慢性病的患者有30%~50%会很快放弃坚持治疗。   进行这项研究的小组由倪涛(Tao Ni,音译),艾米卡尔森(Amy Karlson)和丹尼尔维格多(Daniel Wigdor)领导。他们表示,他们希望这种设备的问世将能帮助医生们鼓励自己的病人坚持治疗。   他们同时表示,进行试用的志愿者们表示,相比较传统的治疗方法,这样的设备使用后让他们感觉更加愿意治疗,并且能为病人提供更多的信息。   来自微软研究院的卡尔森表示:“这是一个有趣的新领域,因为尽管各种设备出现了很大的进展,但是用于改善医生和病人之间面对面交流和沟通机会的设备却相对匮乏。”   他说:“最棒的一刻就是当我们将医学图像直接投影在病人的手臂和脚上时,他们表示的肯定。他们当时说,哇!这太酷了!我看穿了我的皮肤!因此我们认为病人似乎对于病理图像能直接显示在自己的皮肤上感到非常惊奇而满意。”
  • 如何精确测定LED灯反射板的反射率?
    前言LED灯具有长寿命、安全可靠、节能环保等优点,在家用照明设备、显示屏、公共设施场所以及景观装饰等方面应用广泛,如汽车上的照明设备、景区内各种图案的装饰灯。LED灯通常由光源、外壳组成,光源装有反射板可以有效利用光源的能量,因此反射板的反射率会直接决定LED灯的光利用效率。而评价反射板的反射率,常用的检测仪器是紫外分光光度计。检测实例我们选取了生活中常见的一种LED灯,拆开发现反射板的四周是弧形表面,为获得准确的反射率,要对中间的平整表面进行测定,如图中红色圆圈标注的位置。但这个位置的直经只有5mm,如此小的测量位点,要使仪器光源的光斑中心完全照射到测定位置非常困难。图1 LED灯的反射板为了解决这类微小样品的测定难题,日立特别研发了微小样品全反射/漫反射测量系统定制附件,确保光源的光斑中心完全照射到测定位置。而且日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计的样品仓空间足够大,可以轻松安装这个附件。 测定时使用铝制平面镜作为标准参考,利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝 对值,得到的反射板的全反射光谱如图所示。图2 LED灯反射板的反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%,可以有效利用LED灯光源的光通量,提高照明效率。 想获取更多信息,请拨打电话:400-630-5821。
  • 基于16 × 4阵元的CMUT面阵,实现高效率、高质量三维超声反射成像
    与传统工艺制作的压电块体型超声换能器相比,电容式微机械超声换能器(CMUT)具有阻抗匹配特性良好、带宽大、体积小等优势,在医学超声成像和无损检测方面得到了广泛应用。三维超声反射成像通常需要利用CMUT线阵的机械移动实现对被测物的多维度扫描,但这一方法往往难以实现较小距离的移动,并且存在一定的误差。利用CMUT面阵对被测物进行扫描可以同时获取多维度的超声反射信号,从而减少测试工作量,并且能够准确获取被测物的三维信息。然而,目前国内关于利用CMUT面阵进行非接触式三维超声反射成像的研究鲜有报道。据麦姆斯咨询报道,为了解决上述挑战,来自中北大学的研究人员提出了利用基于16 × 4阵元的CMUT面阵进行B模式及二次谐波三维成像测试的方法,以得到伪影水平更低、重建偏差更小的超声反射图像。相关研究成果以“基于16 × 4阵元CMUT面阵的三维超声反射成像”为题发表在《微纳电子技术》期刊上。CMUT面阵的制备及工作原理研究人员分别利用绝缘体上硅(SOI)和二氧化硅(SiO₂)晶圆制备了CMUT振动薄膜和真空腔,并且在真空环境中通过晶圆键合形成CMUT面阵。图1 CMUT剖面图及阵元图图2 基于16 × 4阵元的CMUT面阵实物图CMUT的工作原理是通过在上、下电极之间施加直流偏压,从而产生感应静电力将顶部薄膜拉向底部电极。当CMUT处于发射模式时,将交流电压信号叠加在直流偏压上会激励薄膜振动,实现电能和机械能的转换,产生超声信号;当CMUT处于接收模式时,在上、下电极之间施加直流偏压,在超声波的作用下,薄膜会产生振动,从而使得电容值发生改变,通过检测这一变化即可实现超声信号的接收。图3 CMUT工作原理仿真及实验平台搭建该研究利用基于Matlab的k-Wave光声仿真工具箱对基于16 × 4阵元的CMUT面阵进行超声反射成像仿真。整个仿真区域介质为硅油,被测物为一块长和宽均为3 cm、厚1 cm的铝块,铝块与CMUT的距离为3 cm,CMUT阵元间的距离为1 mm。此外,采用单个阵元发射、所有阵元接收,即一发多收的扫描方式对铝块进行扫描。图4 基于16 × 4阵元的CMUT面阵及被测铝块仿真模型随后,研究人员在仿真的基础上搭建了基于16 × 4阵元的CMUT面阵的超声反射成像测试系统。采用面阵上第二条线阵的单个阵元发射、所有阵元接收的方式进行实验测试。实验使用信号发生器和功率放大器驱动CMUT面阵发射超声波,并且利用示波器观察超声反射信号波形。图5 基于16 × 4阵元的CMUT面阵超声反射成像测试系统示意图及超声反射成像实测图仿真及实验结果研究人员采用B模式及二次谐波两种成像算法分别对被测铝块的超声反射信号进行处理,以获取其三维图像及对应的二维切面。结果显示,基于16 × 4阵元的CMUT面阵的反射成像系统能够确定铝块的位置。此外,基于B模式成像算法和二次谐波成像算法所获取的成像结果中,铝块与CMUT面阵的距离重建偏差分别为3.63%及1.47%。图6 被测铝块二维反射成像结果图7 被测铝块三维反射成像结果综上所述,该研究搭建了基于16 × 4阵元的CMUT面阵的三维超声反射成像系统,以获得误差小、信噪比高的超声反射图像。采用单个阵元发射、所有阵元接收的收发方式对铝块进行了相关测试与仿真,利用B模式及二次谐波成像算法对超声回波信号进行处理,获取了被测物的二维切面及三维图像。仿真和实验结果均可以较清晰地确定铝块的位置,与实际情况相符。为了对比两种算法的成像效果,研究人员计算了铝块与CMUT面阵的距离重建偏差。计算结果显示,B模式及二次谐波成像算法的仿真距离重建偏差分别为0.63%和0.4%,实验重建偏差分别为3.63%和1.47%,二次谐波图像的距离重建偏差均小于B模式图像的距离重建偏差。总之,该研究证明了所提出的基于16 × 4阵元的CMUT面阵的三维超声反射系统可实现对被测物的三维成像。论文信息:DOI:10.13250/j.cnki.wndz.2023.03.010
  • 玻璃行业中的透射与反射色彩质量测量—色差仪
    玻璃作为一种常见的材料,广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。在玻璃行业中,透射和反射是两个重要的性质。透射涉及玻璃对可见光的透明程度和色彩表现,而反射关乎玻璃表面镀膜的效果。本文将介绍如何使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪来监控色彩质量和测量玻璃镀膜的反射率。透射是玻璃行业中最重要的光学性质之一,它决定了玻璃对可见光的透明程度和色彩表现。当光穿过玻璃时,会受到折射现象的影响。折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变方向的现象。这种折射现象使得玻璃能够将光有效地传播到玻璃的另一侧,使我们能够透过玻璃看到外面的世界。在玻璃行业中,透射率是一个重要的参数。透射率定义为通过玻璃的光强与入射光强的比值。透射率越高,玻璃对光的透明度就越好。而对于特定波长的光,其透过玻璃的能量与光谱分布有关,因此,不同类型的玻璃可能对不同波长的光具有不同的透射率。透射率的测量通常使用分光光度计来完成。在线ERX55分光光度仪是高精度的测量仪器,可以用于测量透明薄膜的色彩、可见光透射和雾度,持续监控色彩质量。通过持续监控透明薄膜的色彩质量,生产厂家可以确保产品的一致性和稳定性。反射是另一个在玻璃行业中需要关注的光学现象。反射率是一个指标,用于衡量光线在物体表面反射的程度。在玻璃制造过程中,常常会在玻璃表面进行涂层处理,这些涂层能够改变玻璃的反射性能。通过合理设计涂层,可以实现特定的反射率,使玻璃在特定波长范围内表现出所需的特殊光学效果,如防紫外线、隐私保护等。玻璃作为非散射性物体,在传统的直接照明测量设备中无法准确提供色彩数据。为解决这一问题,ColorXRAG3色度分析仪成为了一种重要工具。该设备具备宽波长范围(330nm到1,000nm)和高光学分辨率(1nm),可在实验室中安装在支架上,对放置在样品支架上的玻璃板进行测量。同时,它也可用于在线测量,安装在玻璃板上方的横梁用于测量低辐射玻璃,或安装在玻璃板下方用于测量遮阳镀膜。ColorXRAG3色度分析仪具有紧凑型设计,可从距离玻璃板10mm处捕获非散射性样品的光谱数据和色彩反射值,甚至能鉴定多银层镀膜。该仪器采用氙气闪光灯,同时采用+15°:-15°、+45°:-45°和+60°:-60°三种光学结构,每秒进行一次测量,以实现全方位的色彩数据获取。其中,±15°的测量值与传统实验室测量的积分球光学结构结果相同,而±45°和±60°的测量值则可以显示不同观察角度下的色彩变化。ColorXRAG3色度分析仪的应用为玻璃行业提供了一种高效、准确的色彩测量解决方案,使生产厂家能够更好地控制透射与反射性能,提高产品质量,并满足不同市场需求,推动玻璃行业的持续发展。透射和反射是玻璃行业中非常重要的光学现象。透射性能决定了玻璃的透明度和色彩表现,而反射率则与玻璃表面的涂层处理密切相关。使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪,可以对玻璃产品的透射性能和反射性能进行精确测量和监控,从而保证玻璃产品的质量和性能达到预期要求。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 石墨烯缺陷工程的重要一员——表面等离子体激元反射
    石墨烯是近年来受到广泛关注的二维材料,具有特的物理化学性质,在信号传感、物质检测、和能源电池领域都有着广阔的应用前景。2016年9月,南开大学许京军、蔡卫老师研究团队在国际期刊 2D Materials上公开发表题为“Tailorable re?ection of surface plasmons in defect engineered graphene”的全文文章,通过探讨缺陷改变石墨烯光、电、热性质的可能性,提出了对石墨烯纳米尺度下的等离子激元性质进行操控的思路,为未来纳米光电设备的实现开辟新篇。(a) NeaSNOM测量原理示意图 (b)NeaSNOM的AFM成像显示了石墨烯缺陷处的形貌结构 (c)NeaSNOM的纳米显微光学成像展示了该区域的表面等离子波传播图样许京军、蔡卫老师研究团队先设计了离子束对石墨烯缺陷边界的操控可行性,并通过AFM等常规测量手段对这一设想进行了重复验证,检验其可行性。该研究团队对石墨烯表面等离子波在缺陷边界的传播进行了深入研究,通过NeaSNOM提供的可靠等离子激元成像手段,他们近场等离子激元成像图中观测到了靠近边界的明显干涉条纹。通过典型的石墨烯楔形结构,边界处的等离子激元的有效散射波通过操控的缺陷得到了大的增强。在缺陷边界处的等离子激元反射次得到清晰观测,证实了这些缺陷在表面等离子波传播中散射中心的作用。不同程度缺陷石墨烯中等离子激元传播和反射的研究在入射激光波长为10.653um下,不同程度缺陷石墨烯中等离子激元传播和反射的研究。其中,等离子激元干涉峰值被定义为M,在边界处衰减比例为0.28,实验结果与理论数值得到了很好的拟合。该研究团队证明了通过引入离子束在石墨烯缺陷边界处改变等离子激元的反射的结论,他们认为缺陷可以作为有效的等离子激元传播散射中心,通过缺陷程度的控制可以实现对等离子激元的操控,这一研究结果有效开创了控制表面等离子波的新篇章。参考文献:Luo W, Cai W, Wu W, et al. Tailorable reflection of surface plasmons in defect engineered graphene[J]. 2D Materials, 2016, 3(4): 045001.本文涉及的研究过程及实验结果均以原著作为准。相关产品:超高分辨散射式近场光学显微镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/C170040.htm纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR:http://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm
  • 最新综述:热反射表征技术在宽禁带半导体领域应用进展
    近日,武汉大学工业科学研究院袁超课题组在国际权威期刊《Journal of Applied Physics》上,以“A review of thermoreflectance techniques for characterizing wide bandgap semiconductors‘ thermal properties and devices’ temperatures”为题总结讨论了热反射表征技术(Thermoreflectance techniques)在宽禁带半导体材料和器件领域的应用进展。随着宽禁带和超宽禁带半导体器件的功率日益增大,器件散热问题逐渐成为工业界的巨大挑战。半导体材料热物性是反映器件散热能力最直接的参数,而器件结温是评估热可靠性和寿命的关键参数,因此,热物性和结温检测成为宽禁带半导体器件研发和生产中不可缺少的环节。宽禁带半导体器件普遍由薄膜异质结构组成,薄膜尺寸几十纳米到几微米 ( 如图1),因此,要求热物性检测技术具有纳微米级分辨率。传统的检测方法如稳态热板法、瞬态热线法、激光闪射法等,都不能满足分辨率的要求。3-omega方法虽然达到了分辨率的要求,但是需要在材料表面进行复杂的微加工,使得测试流程复杂且对材料表面质量要求过高。另一方面,宽禁带半导体器件沟道尺寸小(亚微米级)且常常在高频工况下(GHz级)运行,要求结温测试方法需满足高空间分辨率和高时间分辨率。图1:几种典型的宽禁带器件结构:(a) 氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT) (b) 氧化镓场效应管(β-Ga2O3 FET) 以上典型结构说明器件内存在大量微纳结构和异质界面近几十年,以热反射(Thermoreflectance)为测试原理,国际上开发并发展了多种泵浦-探测热反射技术(Pump-probe thermorefletance), 实现了纳微米级分辨率测试能力,广泛应用于宽禁带半导体材料的热物性检测。基于相同原理,国际上同期开发了一种热反射成像技术(Transient thermoreflectance imaging),实现了纳秒级时间分辨率和纳米级空间分辨率的测温能力,同样广泛应用于宽禁带半导体器件的稳态和瞬态结温检测。本文重点介绍了热反射现象和原理,在此基础之上,总结和讨论了多种泵浦-探测热反射技术,包括时域热反射法(Time-domain thermoreflectance), 频域热反射法(Frequency-domain thermoreflectance), 瞬态热反射法(Transient thermoreflectance)和稳态热反射法(Steady-state thermoreflectance)。总结了这些方法针对常见宽禁带半导体材料的检测应用,包括氮化镓薄膜异质结构(GaN-based structure)、氧化镓薄膜异质结构(β-Ga2O3-based structure)、金刚石薄膜、合金材料(如钪掺氮化铝ScAlN, 铝掺氮化镓AlGaN)以及宽禁带二维材料(如六方氮化硼h-BN)等,并全面总结了所有材料的热物性报道值(部分结果见本报道图2,详细结果见全文)。本文还重点比较了不同泵浦-探测热反射技术的特点。在所有方法中,时域热反射法发展最早且较为成熟,当前应用较为广泛;而频域热反射法和瞬态热反射法因具有和时域热反射法相似的分辨率和测试精度,也逐渐被认可,且已实现了广泛应用。值得注意的是,瞬态热反射法(如图3),相比时域热反射法,搭建成本大幅度减低,测试分析速度更快,操作更为简便,因而具有在半导体产线上的应用潜力。另外,本文也总结讨论了热反射成像技术以及它在宽禁带器件测温方面的应用。图2:氮化镓薄膜的热导率报道值;全文中还详细总结了氮化镓异质结构、氧化镓异质结构、金刚石薄膜和宽禁带合金材料的热物性报道值(热导率、界面热阻)图3:传统的瞬态热反射法(TTR)系统示意图常规的泵浦-探测热反射技术和热反射成像技术需要借助金属薄膜进行测试。对于泵浦-探测热反射技术,在检测之前需在材料表面镀一层薄膜金属(如金、铝),使得材料破坏,属于破坏性检测;对于热反射成像技术,温度检测区域集中在器件金属电极,而不是器件沟道处,导致温度测试结果往往低估真实器件结温。本文介绍了近几年一些学者(包括袁超研究员)对传统泵浦-探测热反射技术的改进,发展了免金属镀膜的泵浦-探测热反射技术(Transducer-less thermoreflectance),以实现在氮化镓外延、硅等材料的无损测试,为材料研发提供快速反馈,提升研发和生产效率、降低成本,并有望为半导体产线提供实时监测,使“边生长,边观测,边调控”成为可能。此外,介绍了热反射沟道结温直接测试技术以及它在氮化镓HEMTs器件上的应用。图4:免金属镀膜的瞬态热反射法(TTR)系统示意图论文详情:Chao Yuan*, Riley Hanus, Samuel Graham, A review of thermoreflectance techniques for characterizing wide bandgap semiconductors thermal properties and devices temperatures, Journal of Applied Physics, 132(22):220701, 2022. 论文第一作者和通讯作者为袁超研究员,合作作者来自美国佐治亚理工学院的Riley Hanus博士和 美国马里兰大学的Samuel Graham教授。通讯作者简介袁超研究员长期从事宽禁带半导体热表征和热管理研究工作。曾先后加入英、美知名大学宽禁带研究团队从事科学研究。在薄膜尺度热反射表征方法、声子热输运理论、以及(超)宽禁带半导体器件设计等领域具有一定的技术优势和科研特色,并致力于开发半导体无损热检测装备。现承担多个国家/省部/国际合作级重大战略需求的纵向科研项目,在高影响力期刊上(包含 Materials Today Physics, Communications Physics,Appl. Phys. Lett.等)发表多篇论文。此外,长期和国内外知名半导体集成电路企业和机构合作。课题组主页:http://jszy.whu.edu.cn/yuanchao
  • SpectraBlack 超低反射率漫反射目标板
    更易表征激光雷达和飞行时间 (ToF) 传感系统由于缺乏光谱平坦的光学反射材料,因此很难了解激光雷达和 ToF 系统在低反射率 (5%) 下的灵敏度。Labsphere (蓝菲光学)的 Spectrablack 漫反射目标板和材料有效解决了这个问题。Spectrablack 是一种低反射率、耐磨损的吸光材料,非常适合用于室内近标准传感器测试应用,以及OEM光学系统中的遮光/预防散射光。应用:ToF 和 LIDAR 低反射率范围测试遮光/吸光:利用微孔表面的吸光效果预防光学系统、光学测量仪器、相机等中的散射光降低光谱仪和分光光度计杂散光非反光片和一般遮光材料典型反射率*250 – 380 nm:1.5%380 – 780 nm:1.0 %780 – 2500 nm:1.1 %*反射值可能会有所不同。
  • 太赫兹脉冲时域反射计系统在半导体行业的开发与应用
    1、前言随着半导体封装变得更小、集成度更高,使用非破坏性、高分辨率技术定位故障的能力变得越来越重要。对失效分析手段提出了挑战,故障高分辨率定位能力的需求逐渐增大。为满足这些要求,Advantest开发了TS9001TDR方案,该系统分析通过利用专有的短脉冲信号处理技术进行高分辨率时域反射测量(Time Domain Reflectometry, TDR),对先进半导体封装、电子元件和印刷电路板中的导线故障区域进行快速、高精度和无损分析。 2、主要应用以3D集成电路为代表的高密度集成电路中存在着无限小的布线结构,布线故障在封装、印刷电路板封装过程中频繁出现。检测故障点需要几十微米分辨率。由于上升时间(约20ps)和抖动(约1ps)的限制,传统示波器TDR方法的故障距离分辨率仍保持数百微米的分辨率。使用TS9001TDR系统可以准确分析各种尖端半导体封装的布线质量,如倒装芯片BGA、晶圆级封装和2.5D/3D IC封装,能够直接连接客户的射频探测系统,针对其设备形状和故障分析环境,实现高速、高分辨率的测量,提供灵活的解决方案。(1) 高度集成的集成电路封装故障分析1) 封装引线故障分析:确定引线故障点位于Si Interposer内还是封装内,识别故障是由预处理还是后处理中的因素引起的2) C4 Bump故障分析:利用测试回路确定和分析安装Si Interposer的条件,对测试回路的菊花链结构进行故障点分析,并对安装条件进行反馈3) TSV、Micro-Bump故障分析:识别层压芯片的故障层4) 印刷电路板PCB故障分析:识别PCB板中通孔和信号线的故障点3、原理与优势(1)原理与技术太赫兹脉冲时域反射计的原理参见上图。其利用两个的飞秒激光器分别泵浦光电导电线,产生高频的太赫兹脉冲信号。飞秒激光器的中心波长1550nm,脉冲宽度50fs。其中,一个飞秒激光器的重复频率50MHz,另一个激光器的重复频率稍有区别。采用两个激光器的重复频率稍有差别的缘由在于,利用两个激光器的差频延迟,可以实现高频太赫兹信号的产生和探测。其工作是高频太赫兹信号通过探针接触芯片的管脚,高频太赫兹信号在芯片封装的引线中传播。当芯片封装没有开断路时,高频太赫兹沿着引线向前传播;当芯片封装的引线等出现开路时,将反射回正峰脉冲信号;当芯片封装引线出现短路时,将反射回负峰脉冲信号。(2)技术优势为了识别故障点,常用的封装无损检测方法包括光发射显微镜(emission microscope)和示波器时域反射计(Time domain Reflectometry, TDR)等,但是这些无损检测方法受到时域信号抖动的限制(信号抖动约1ps),导致分辨率不高,不能定位微米级的失效位置,无法以高分辨率检测开路、短路故障。故亟需高分辨率时域反射计,以提供快速且精准的失效定位。Advantest通过独有的光学采样和电短脉冲生成技术,借助飞秒激光技术,产生抖动小于30fs的超短采样脉冲。可以实现5μm的故障定位分辨率。通过使用自动探针的自动触地功能,进行精确的可重复测量,具有更高精度和效率的故障位置测量。TS9001TDR系统通过自动探针和与CAD设计联动,实例分析芯片封装的引线开路和短路故障定位,可以直观快速定位芯片封装的故障点,实现先进封装的失效分析。4、国内外发展现状Advantest的TS9001TDR系统中采用两个超短脉冲激光器异步采样,采取异步采样技术可以使系统不再需要机械式的光学延迟线,并且具有超高速的信号扫描速度。是目前全球独一的技术,目前国内外没有同类设备。5、发展趋势随着晶圆代工制程不断缩小,摩尔定律逼近极限,先进封装是后摩尔时代的必然选择,3D封装迅猛发展。作为一种全新的实现定位方法,在未来的几年里,太赫兹TDR技术将继续保持高速发展的势头。随着关键技术的不断发展,相关产品的种类将越来越丰富,行业应用和相关配套服务也将越来越广泛。搭载脉冲电磁波产生和高速采样的超短脉冲光纤激光器的太赫兹TDR设备,有助于半导体3D封装的故障分析。 6、总结与展望 在实际芯片测量过程中,太赫兹脉冲信号耦合至芯片内部衰减较为严重,对于太赫兹脉冲的信噪比提出了很高的要求。为了进一步提高测量精度和芯片内的传输路径,提高信噪比是亟需攻克的问题。另外芯片内部的引线存在阻抗不匹配又没有完全开路的情况,对于这类Soft Open的芯片检测,TDR波形分析需要结合信号模拟仿真,增强对信号的解读。对于材料的吸收系数、折射率、介电常数等光谱特性,可以用太赫兹时域光谱仪表征,这也是爱德万测试太赫兹技术的核心应用。目前爱德万测试已经有太赫兹时域光谱成像系统,通过发射和接收时域太赫兹信号至样品,可以实现生物医学样品、食品农产品、化学品、复合材料、通讯材料等的光谱特性表征。(爱德万测试(中国)管理有限公司 供稿)
  • 港东科技傅里叶红外光谱仪安装系列(四)--------浙江蓝特光学
    当光学玻璃应用于红外区域时,其对于特定波长红外光谱的透过率、反射率或者折射率等,是其最重要的性能参数指标。对于光学玻璃产品的检测需求,港东科技系列傅里叶变换红外光谱仪具有如下优点:(1)主要波长范围为中红外区域的2.5~25μm(4000~400cm-1),完全覆盖光学玻璃在中红外区域的需求(2)产品拥有高稳定性和可靠性,适合光学产品的检验检测(3)体积小巧、操作简便,快捷、专业、完善的售后服务,特别适用于企业客户(4)除光学玻璃外,硅片、锗片等其他光学产品也同样适用 浙江蓝特光学股份有限公司前身为嘉兴蓝特光学镀膜厂,创办于1995年。公司位于嘉兴市秀洲区洪合镇,地处上海与杭州中心,占地面积120000平方米,建筑面积160000平方米,现有员工800余人。公司主要生产棱镜、透镜、玻璃晶圆、玻璃非球面透镜,镀膜以及镜头组装,已涉足传统光学、光电显示、光伏、汽车、照明、光通讯、半导体、消费类电子、医疗、虚拟/增强现实等领域光学产品的加工和制造,可从望远镜、显微镜、数码相机、手机、AR/VR、安防监控器、多媒体投影仪、瞄准仪以及影像测量设备、汽车内外饰、车载镜头等高技术产品的核心部件中找到蓝特光学的产品,是国内最知名的光学产品制造商之一。 客户在其研发实验室的傅里叶红外光谱仪的采购中,经过多方调研和比较,最后选择了港东科技FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪,用于产品开发。 近日,港东科技的FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪已在浙江蓝特完成安装和验收,现场实际使用效果,以及港东科技售后服务的专业水准,得到客户的高度赞扬和认可。作为国产光谱分析仪器的一线品牌,港东科技红外光谱仪产品覆盖高等院校、科研院所、政府机构、第三方检测、制造型企业等众多客户,作为国产自主品牌,拥有高性价比、更完善的售前售后服务等优势,可对进口同档次产品进行替代。
  • 镀膜片基底背面反射的影响——低反射率样品表征
    当光线照射到两种介质的分界面上时,一部分光线改变了传播方向返回原来的媒介中继续传播,这种现象称为光的反射。在自然界中,光的反射存在着镜面反射、漫反射和逆反射三种现象。光的反射示意图镜面反射是在光线入射到一个非常光滑或有光泽的表面上时发生的。光线在物体表面反射的角度和入射的角度,度数相同但方向相反。如果物体的表面和光源成精确的直角,那么反射光线会完整地反射回光源方向。光的漫反射是一种最常见的反射形式。漫反射发生在光线入射到任何粗糙表面上, 由于各点的法线方向不一致,造成反射光线无规则地向不同的方向反射。只有很少一部分光线可以被反射回光源方向,所以漫反射材料只能给人眼提供很少的可视性。逆反射(背面反射)是指反射光线从靠近入射光线的反方向,向光源返回的反射。当入射光线在较大范围内变化时,仍能保持这一特性。当石英片上镀膜后,石英片的逆反射会对镜面反射的结果有明显的影响。本文采用日立的UH4150紫外可见近红外分光光度计、5°绝对反射附件和60mm积分球测试分析逆反射的影响。 下面是2种不同工艺需求的测试数据图:左图为同一批次的2个镀膜样品,变量为基底是否进行了涂黑处理。通过数据可以明显的发现:涂黑处理后的反射率明显降低,在1370nm附近的反射率约为0.3%,这是因为涂黑处理使得基底的背面反射(逆反射)尽可能地消除。 右图为另一种工艺的产品,直接对样品进行测试,不需要额外的处理,可以得到1300 ~ 1600 nm范围内反射率低于0.2%的效果,符合产品的预期。一般遇到测试反射率低于0.5%的指标需求时,建议使用标准片测试。×总结根据测试的目的需求,基底是否处理对实际的测试结果有很大影响。样品的反射率测试,需要考虑背面反射的影响。日立的紫外可见近红外分光光度计UH4150结合镜面反射附件,可以准确的表征低反射率的样品性能。——the end——公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 光学薄膜透射反射性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用PerkinElmer紫外可见近红外光谱仪配置可变角度测试附件,直接测试样品不同角度下绝对反射率、透射率曲线,无需参比镜校准,操作简单方便,测试结果更加准确。附件为变角度绝对反射、变角度透射率测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。PerkinElmer Lambda1050+ 光谱仪自动可变角附件光路图图1 仪器外观图固定布局 工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。样品变角度透射测试采用自动可变角附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,无需多次操作,测试曲线如下图所示。图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据样品变角度透射/反射曲线测试同一个样品,可以通过软件设置一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图所示,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。图3 样品45度透射和反射曲线测试NIST标准铝镜10度反射率曲线测试采用自动可变角附件测试NIST标准铝镜10度下反射率曲线,如下图所示,黑色曲线为自动可变角附件测试曲线,红色为NIST标准值曲线,发现两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。图4 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。图5 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试不同膜系设计的镀膜样品性能验证
  • 基于面投影微立体光刻技术(Pμ SL)的3D打印
    面投影微立体光刻(Projection Micro Stereolithography, PμSL)是一种面投影光固化3D打印技术,适用于制作微尺度的复杂三维结构,有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点。本文将从成型原理、最小加工特征尺寸、最大成型幅面、适配打印材料、与其他3D打印技术的对比、产业化技术创新等方面,对这一技术进行详细介绍。图1 基于PμSL3D打印技术制作的复杂三维结构示例 一、成型原理 图2所示为PμSL 3D打印技术的成型过程,首先使用建模软件构建出三维结构模型;接着使用切片软件对三维模型以一定大小的层厚进行切片处理,得到一系列具有特定图案的二维图片;然后采用PμSL 3D打印系统对切片后的每一层图案进行整面投影曝光;反复重复上一步骤并层层堆叠最终成型出所需的三维结构。图2 PμSL3D打印技术成型过程 PμSL3D打印技术成型三维结构的关键在于光敏树脂材料在紫外光的作用下发生光聚合反应从而固化,而特定图形的产生则依赖于打印系统中的DMD(Digital Micromirror device)芯片所生成的数字动态掩模。如图3所示,切片后的模型数据导入到打印系统后,这些二维图像数据发送至DMD,DMD根据图像数据控制芯片上各个微镜(即DMD上的每一像素点)的偏转。因此,光源发出的紫外光在到达DMD后将重新整形生成与图形数据一致的光。最后,经调制后的光通过最终物镜投影至液态树脂材料表面,对特定区域进行选择性曝光从而生成特定结构。此外,打印系统还可通过打印平台的移动,拼接打印出大幅面的图形结构。图3 典型的PμSL3D打印系统 二、最小加工特征尺寸 通过控制投影物镜的微缩倍率,PμSL 3D打印技术可以实现几微米甚至几百纳米的特征尺寸。深圳摩方材料科技有限公司(以下简称“摩方”)基于在这一技术领域的多年沉淀,自主研发出了一系列PμSL3D打印系统,已经量产的产品最高光学分辨率可达2 μm(这里提到的光学分辨率是指投影光单个像素点的大小)。借助这一高分辨系统,2 μm线宽二维网格线条和8.5 μm杆径三维点阵得以实现(图4)。图4 摩方3D打印系统打印的2 μm线宽二维线条和8.5 μm杆径三维点阵 三、最大成型幅面 PμSL技术采用整面曝光,其中曝光图形由DMD控制产生。因此,一般情况下,PμSL 3D打印系统的最大成型幅面取决于光学分辨率大小以及DMD像素点数量,DMD成像芯片尺寸固定,通过投影镜头只能实现固定的投影幅面。最大成型幅面与系统光学分辨率呈矛盾关系,即当提高系统光学分辨率时,其最大成型幅面相应减小。拼接技术很好地解决了这一矛盾,使得高分辨、大幅面、跨尺度打印得以实现。以摩方PμSL3D打印系统为例,固定投影打印与拼接打印的幅面如表1所示。表1 固定投影打印与最大打印幅面对比 四、适配打印材料 PμSL3D打印技术的加工成型基于材料的光聚合,因此其打印材料为光敏树脂材料。针对不同应用需求,硬性树脂、韧性树脂、耐高温树脂、生物兼容性树脂、柔性树脂、透明树脂、水凝胶等诸多树脂材料已商业化。除上述纯树脂材料以外,功能颗粒掺入树脂中形成的复合树脂材料同样可用于打印,如磁性颗粒复合树脂、陶瓷颗粒复合树脂、金属颗粒复合树脂等。 五、与其他3D打印技术的对比 表2是PμSL技术与其他3D打印技术规格的对比,主要基于已商业化产品的规格对比。熔融沉积成型和聚合物喷射光固化是目前较广泛的两种3D打印技术,可实现大尺寸结构的加工成型,但其精度相对较低。激光逐点扫描光固化和双光子激光直写技术则可实现非常高的分辨率,然而逐点扫描加工的特性极大地限制了其成型速度。此外,双光子激光直写技术的成型尺寸通常在毫米级。相较而言,PμSL3D打印技术很好地平衡了高精度、高速度、大幅面的特点。表2 PμSL技术与其他3D打印技术的对比 六、产业化技术创新 相较于实验室技术,工业市场对这一技术提出了更多更高要求,包括更广泛的功能性打印材料、更大的打印幅面、更稳定的公差控制等方面。深圳摩方材料科技有限公司在这一技术的产业化上进行了诸多工业级技术创新,例如增加气泡消除系统、激光测距、加热打印等创新功能,用以进一步提高打印质量、精密控制加工公差、拓宽打印材料的范围,以满足精密工业设计和制造的需求。本文对PμSL这一高精度、高速度、大幅面的三维复杂结构成型加工技术进行了简要介绍,这一技术适用于复杂精密结构一次成型、快速原型器件验证、小批量功能部件加工等,可用于多个应用领域。后续本公众号将持续推出关于这一技术的应用案例,敬请期待。官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 黑体辐射源原理及选型
    所有物体都会在一定波长范围内发射电磁辐射。入射到物体上的辐射会被部分吸收和部分反射。在热力学平衡下,物体吸收辐射的速率与其发射辐射的速率相同。因此,良好的辐射吸收器(任何吸收辐射的物体)也是很好的发射器。完美的吸收体可以吸收所有入射在其上的电磁辐射;这样的物体被称为黑体。图1 宇宙微波背景辐射(最自然界中完美的黑体)黑体在热力学中是一个理想化的物体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。随着温度上升,黑体所辐射出来的电磁波与光线则称做黑体辐射。图2 黑体辐射强度与发射辐射波长的关系黑体辐射是理想黑体在热平衡状态下发出的辐射,它的强度和分布特征只依赖于温度决定,而不是由物体的形状或成分决定。在日常观察中,大多数情况下观测目标的温度不够高,无法发出可见光波长的辐射。在低温下,人眼无法感知红外波段的辐射。因此,红外热像仪利用辐射温度感知的原理,通过探测红外辐射来判断物体表面的温度。红外热像仪通过红外探测器结合光学系统,将红外辐射的空间分布映射到探测器上,并将其转化为电压信号,进而形成辐射分布的图像。通过对标准辐射源的标定,建立温度与电压之间的关系,从而实现对物体表面温度的测量。黑体作为标准辐射源,通过控制黑体光源的温度来模拟物体的辐射特征进行研究,对红外测温仪、热像仪和其他各类红外探测器响应进行标定校准。其本身的性能决定了红外成像系统的量化程度,高性能的黑体可以决定红外成像系统的应用广度和深度,可以标定高灵敏度的红外成像系统,进而大大提高系统的探测性能。上海明策电子科技结合超14年的行业经验,致力于为中国广大客户提供输出稳定、高发射率、温度控制精确、抗电磁干扰能力强的黑体辐射源,可用于高温系统、热成像系统、热流量测量系统、光谱分析系统中对温标刻度的调整和校准、红外目标模拟系统等诸多场景。腔式高温黑体推荐系列⭐ 明星产品:M390高温黑体MIKRON黑体,美国制造,可溯源到美国NIST标准,符合ANSI/NCSL Z540-1-1994。在较短的加热时间内达到高温。多种型号覆盖300至3000℃,其有效发射率为1.0(0.65至1.8微米波段下)。⭐ 相关型号推荐:M390,M335,M330等MIKRON中温黑体系列推荐⭐ 明星产品:M300中温黑体Mikron M300黑体炉具有高发射率的中温黑体辐射源,可独立于波长进行校准。温度范围200 ... 1150°C。高标准,精密的黑体辐射源,采用独特的均匀加热球形腔体,可实现0.998或更高的接近理想的发射率。⭐ 中温相关型号推荐:M300,M305,M360等MIKRON低温黑体系列推荐⭐ 明星产品:M310-HT低温黑体M310-HT是一款便携式黑体辐射源,采用数字指示温度控制器,可设置为环境温度+ 5°C至450°C(+9至842°F)之间的任何温度。黑体发射器中嵌入了精密RTD温度传感器,可提供高精度和高重复性。⭐ 低温相关型号推荐:M310-HT,M315-HT,M340等*以上型号部分展示!
  • 重大突破 | 国防科技大学实现反射层析激光雷达三维超分辨成像
    面对远距离小目标,常规探测手段往往只能对其定位,看到的目标只是一个点。而有些特殊需求下,需要掌握其面特征甚至体特征,实现运动目标认知,此时迫切需要发展超分辨成像手段。国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室主任胡以华教授团队,继2022年实现10千米距离上优于2厘米分辨率的国内外报道最高水平的反射层析激光雷达超分辨二维成像的基础上,近期实现了三维超分辨成像的重大突破。实现10千米距离2.0×2.0×3.5厘米分辨率的三维超分辨成像反射层析激光雷达实现二维成像的原理日趋成熟,国内外也开展了相关的实验研究,但是实现三维成像的原理和方法在国内外未见报道。团队创新性地提出了反射层析激光雷达三维成像技术架构,建立了激光探测的多角度多视场交叠取样、窄脉冲激光回波的高速高保真采集及图像重构融合处理方法,研制出反射层析激光雷达三维成像实验系统,在合肥紫蓬山地区开展了距离为10.38 km的外场实验,实现目标图像的三维超分辨重构。实验中,在山上(31°43′28″N, 116°59′55″E)的百米高实验塔上分别设置两类目标:1)高度75 cm、宽度30 cm的立体组合件,如图1 (a)所示;2)多块厚度1.7 cm、断面面积不同的块状体构成的从下到上间距9 cm到2 cm递减、面积渐小的60°倾斜角梯形立体分辨率测试靶,如图1 (b)所示。成像实验系统布置在该市华南城(31°46′20″N, 117°5′35″E)楼上,如图1 (c)所示。在多种实验环境和实验参数设置下,成功获得了如图2 (b)、图2 (d)所示的立体目标三维超分辨成像结果。图1 反射层析激光雷达三维成像实验实施图(a) 立体组合件;(b) 立体分辨率测试靶;(c) 反射层析激光雷达三维成像实验系统经第三方专家现场实测,在10.38 km距离上,环绕平面成像分辨率优于2 cm,环绕轴向分辨率优于3.5 cm。根据反射层析激光雷达成像的原理,只要激光脉冲回波信噪比足够,其三维成像分辨率与光学孔径、作用距离、激光发散角相对无关,因此,本实验为实现千千米超远距离微小目标的三维成像奠定了基础。该实验系统光学孔径为260 mm,相同孔径的光学成像系统衍射极限角约为5 μrad,对应10 km处常规光学成像的极限分辨率约为5 cm。本成果取得了超过同口径光学成像衍射极限的远距离小目标超分辨成像能力,其成像分辨率居激光成像领域国内外最优水平,特别是通过独创的技术手段和处理算法首次得到立体目标结构的十千米距离厘米级超分辨三维成像结果。图2 目标实物与成像结果(a) 立体组合件;(b) 立体组合件重构图像;(c) 立体分辨率测试靶;(d) 立体分辨率测试靶重构图像科研团队简介国防科技大学电子对抗学院胡以华教授科研团队长期致力于运动目标精确激光探测和光电对抗等领域方向理论与应用研究,围绕目标的激光三维成像、反射层析激光雷达成像、大气扰动激光探测、相干探测、光子探测以及量子纠缠探测方法,取得了一系列研究成果,为空天弱暗目标远距离探测、高精度定位和多维信息获取提供新型技术手段。团队先后出版专著《激光成像目标侦察》、《目标衍生属性光电侦察技术》、《Theory and Technology of Laser Imaging Based Target Detection》和《激光相干探测应用理论方法》,公开发表学术论文300余篇,授权发明专利70余项,获国家技术发明二等奖2项、国家教学成果二等奖2项、安徽省重大科技成就奖、省部级科技一等奖8项。团队带头人,国防科技大学电子对抗学院胡以华教授,脉冲功率激光技术国家重点实验室主任,光学工程学科首席专家,中国光学学会会士,安徽省科学技术协会兼职副主席。长期从事光电探测与对抗领域研究,取得多项系统性创新成果。
  • 定制镜面反射测量附件
    1. 镜面反射附件可以用来干什么呢? 镜面反射与我们的日常生活密切相关,如利用镜面反射进行照明和聚集能量的日光灯灯罩、高原上的太阳灶,另外,一些显示器面板,如电脑、手机的显示屏,需要使用增透膜(AR涂层),减少镜面反射,从而让屏幕的画面更清晰,减少鬼影和光斑。 在研发生产或质量检测中,需要对这些元件进行镜面反射测定,据此评价它们的性能。由于这些元件的种类多样,需要测定不同固定角度下的镜面反射,因此定制不同入射角的镜面反射附件可以直接测定不同元件的镜面反射率,提高评价效率。可用于测定光学玻璃,塑料,滤光片,镜子等样品。能够为从事玻璃,滤光片及化学领域的客户带来解决方案。2.镜面反射附件是什么样子的呢? 日立紫外-可见-近红外分光光度计UH4150在镜面反射测量中,可以提供4种固定入射角的标准选配附件,分别是5°,12°,30°和45°。凭借丰富的研发经验,日立可以定制不同固定入射光角度的镜面反射附件。附件的详细信息,请点击以下链接。https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s926340.htm有任何关于日立定制附件的问题,请拨打: 400-630-5821
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