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中子仪工作原理

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中子仪工作原理相关的资讯

  • 超声波破碎仪的基本工作原理
    超声波破碎仪的基本工作原理超声波破碎仪是一种利用超声波振动产生的高频机械波动力,对样品进行破碎、分散、乳化等处理的实验仪器。其基本工作原理涉及超声波的产生和传播,以及超声波在液体中产生的声波效应。以下是超声波破碎仪的基本工作原理: 超声波的产生: 超声波破碎仪内部通常包含一个压电陶瓷晶体,该晶体可以通过电压的作用发生振动。当施加高频电压时,压电晶体会迅速振动,产生高频的超声波。超声波的传播: 通过振动的压电晶体,超声波会传播到连接样品的处理装置(通常是破碎杵、破碎管或破碎尖等)。这个处理装置的设计可以将超声波传递到液体中的样品。声波效应: 超声波在液体中产生高强度的声波效应,形成破碎区域。当超声波传播到液体中,它会产生交替的高压和低压区域,形成声波节点和反节点。在高压区域,液体分子受到挤压,形成微小的气泡;在低压区域,气泡迅速坍塌,产生局部高温和高压。这种声波效应称为“空化”效应。空化效应的作用: 空化效应导致液体中的气泡在瞬间形成和坍塌,产生局部高温和高压。这些瞬时的高能量作用于样品中的细胞、分子或颗粒,导致物质的破碎、分散或乳化。作用于样品: 超声波的高频振动和声波效应作用于样品,可以打破细胞膜、细胞壁或分散颗粒,使样品更均匀地分散在液体中。总体而言,超声波破碎仪利用超声波的机械波效应,通过声波在液体中产生的高压和低压区域的交替作用,实现对样品的破碎、分散和乳化等处理。这种方法在生物、化学和材料科学等领域中被广泛应用。
  • 强流D+ RFQ加速器中子成像装置的性能改进研究
    成果名称 强流D+ RFQ加速器中子成像装置的性能改进研究 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 中子成像(Neutron Imaging)与X射线成像类似,是一种射线无损检测技术。中子成像技术包括中子源技术、中子输运技术、中子探测技术、成像与图像处理技术等。中子成像技术在航天航空、国防建设、国家安全、材料能源、生命科学等领域有广泛应用,在发达国家已经成为标准的无损检测手段。其中,热中子与氢、硼等轻元素,以及和钆等特定元素的反应截面很大,故热中子成像特别适合于金属包裹的轻物质或特定元素标记工件的无损检测,热中子成像已经成为航天火工品无可替代的无损检测手段。 2012年,北京大学物理学院陆元荣教授申请的&ldquo 强流D+ RFQ加速器中子成像装置的性能改进研究&rdquo 项目获得第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。该项目旨在课题组已有的RFQ中子成像装置的基础上,进一步完善北京大学RFQ中子成像装置的性能指标。在项目资金的大力支持下,课题组购置并加工了重要配件,并对关键技术问题进行了攻关,开展了卓有成效的研究。其主要工作包括:(1)改善RFQ的注入束流品质与流强;(2)解决离子源及其低能输运线部分电源的故障率较高的问题;(3)针对中子实验大厅地基塌陷的问题,重新调整RFQ中子成像装置的束线的机械准直;(4)进一步改善调谐板与RFQ电极支撑板的高频接触性能, 减少高频损耗。通过以上工作,仪器的改进工作顺利完成,其中RFQ加速器的运行占空比从目前的4% 提高到10%,成果成功通过项目验收。仪器的改进工作顺利完成,其中RFQ加速器的运行占空比从目前的4% 提高到10%。 应用前景:此项研究已有多项专利和论证发表,其成果正在军口应用(航空航天关键部件检测,先进武器关键部件中子成像)和先进材料无损检测领域进行推广,应用前景良好。
  • 泡罩药板密封性测试仪的工作原理
    泡罩药板密封性测试仪的工作原理在医药包装、食品封装等领域,产品的密封性能直接关系到其保质期、安全性和使用效果。因此,对包装材料的密封性进行准确、高效的检测显得尤为重要。泡罩药板密封性测试仪,作为一种采用色水法原理的检测设备,凭借其直观、可靠的检测方式,在行业内得到了广泛应用。本文将详细介绍基于色水法原理的泡罩药板密封性测试仪的工作原理、操作流程及其在评估试样密封性能中的关键作用。一、工作原理泡罩药板密封性测试仪MFY-05S通过模拟包装物在特定条件下的压力变化,检测其密封完整性。其核心在于利用色水(常选用亚甲基蓝溶液以增强观察效果)作为介质,在真空室内形成一定深度的水层。当测试样品置于该水层之上,并对真空室进行抽真空操作时,样品内外形成显著的压力差。这一压力差促使空气(如果存在泄漏通道)从样品内部通过潜在泄漏点逸出,并在释放真空后,通过观察样品形状的恢复情况及色水是否渗入样品内部,来评估其密封性能。二、济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪操作流程准备阶段:首先,向真空室中注入适量的清水,并加入适量的亚甲基蓝溶液,搅拌均匀,使水呈现明显的蓝色,便于后续观察。同时,将待测样品按照测试要求放置在真空室上方的指定位置。抽真空过程:启动真空泵,对真空室进行抽气,直至达到预设的真空度。在此过程中,随着真空度的增加,样品内外压力差逐渐增大,可能存在的微小泄漏通道将被放大,使得空气或气体从样品内部向外逸出。保压与观察:在达到所需真空度后,保持一段时间(根据测试标准设定),以便充分观察样品在压力差作用下的反应。此时,若样品密封良好,则形状基本保持不变,色水不会渗入;若存在泄漏,则可能观察到样品形状发生变化,且色水会沿泄漏路径渗入样品内部。释放真空与评估:释放真空室内的真空状态,恢复至常压。仔细观察样品表面是否有色水渗入痕迹,以及样品形状的恢复情况。根据观察结果,结合测试标准,判定样品的密封性能是否符合要求。三、济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪优势与应用直观性:色水法的应用使得泄漏现象一目了然,无需复杂的数据分析即可快速判断样品的密封性能。高效性:测试过程简单快捷,提高检测效率。广泛适用性:不仅适用于泡罩药板包装,还可用于其他类型包装材料的密封性检测,如瓶盖、软管等。总之,济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪以其独特的色水法原理,为包装材料的密封性检测提供了一种高效、直观且可靠的解决方案。
  • 热失重分析仪:工作原理、设备构成及实验流程
    热失重分析仪是一种重要的材料表征工具,它能够提供有关材料性质的重要信息,如热稳定性、分解行为和反应动力学等。本文将介绍热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容。上海和晟 HS-TGA-101 热失重分析仪热失重分析仪主要利用样品在加热过程中质量的损失来分析其热性质。仪器通过高精度的称量装置,实时监测样品在加热过程中的质量变化,并将质量信号转化为电信号。这些电信号进一步被数据采集装置转化为可分析的数据,从而得到样品的热失重曲线。热失重分析仪的主要组成部分包括称量装置、加热装置和数据采集装置。称量装置负责样品的质量测量,要求具有极高的精度和稳定性;加热装置则为样品提供加热环境,要求具备可调的加热速率和温度范围;数据采集装置则负责将质量信号转化为电信号,并进行进一步的数据处理和输出。实验流程一般包括以下几个步骤:首先,将样品放置在称量装置中并设置加热装置参数;然后开始加热,同时数据采集装置开始工作;在加热过程中,持续观察并记录样品的质量变化;最后,通过数据处理软件对数据进行处理和分析。在实验过程中,需要注意安全事项。首先,要确保实验室内有良好的通风系统,避免长时间处于高温环境下;其次,要随时观察样品的状态变化,避免发生意外情况;最后,在实验结束后,要对设备进行及时清洗和维护,确保设备的正常运行。数据分析是热失重分析仪的重要环节。通过对热失重曲线的分析,可以得出样品的热稳定性、分解行为和反应动力学等方面的信息。通过对这些数据的处理和分析,可以得出样品在不同条件下的性能表现,为材料的优化设计和改性提供理论支持。综上所述,热失重分析仪是一种重要的材料表征工具,它可以提供有关材料性质的重要信息。通过了解热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容,我们可以更好地理解和应用这一技术。热失重分析仪在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用价值,对于科研工作者来说具有重要的意义。
  • 同步热分析仪:基本原理、工作流程及实际应用
    同步热分析仪是一种重要的材料科学研究工具,它可以同时提供热重(TG)和差热(DSC)信息,对于材料科学研究与开发具有重要意义。本文将介绍同步热分析仪的基本原理、工作流程及其在实际应用中的意义和作用。上海和晟 HS-STA-002 同步热分析仪同步热分析仪的基本原理是基于热重和差热分析技术的结合。热重分析是一种测量样品质量变化与温度关系的分析技术,可以研究样品的热稳定性、分解行为等。差热分析是一种测量样品与参比物之间的温度差与时间关系的分析技术,可以研究样品的相变、反应热等。同步热分析仪将这两种分析技术结合在一起,可以在同一次测量中获得样品的热重和差热信息,从而更全面地了解样品的热性质。同步热分析仪的工作流程包括实验前的准备、实验过程中的操作和数据处理等步骤。实验前需要选择合适的坩埚、样品和实验条件,将样品放入坩埚中,然后将坩埚放置在仪器中进行测量。在实验过程中,仪器会记录样品的重量变化和温度变化,并将这些数据传输到计算机中进行处理和分析。数据处理包括绘制热重曲线和差热曲线、计算样品的热性质等。同步热分析仪在实际应用中具有广泛的意义和作用。它可以帮助科学家们更好地了解材料的热性质和化学性质,从而为材料的开发和应用提供重要的参考。例如,在研究高分子材料的合成和加工过程中,同步热分析仪可以用来研究材料的熔融、结晶、氧化等行为,从而指导材料的制备和加工过程。此外,同步热分析仪还可以在药物研发、陶瓷材料等领域得到广泛应用。
  • 负氧离子检测仪的工作原理与选择
    空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负(氧)离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用,其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生,既是不断产生,又不断消失,保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性,空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡,因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称,简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一,有着 “空气维生素”之称。工作原理:空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器,它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途,目前有进口的负离子检测仪,国产的负离子检测仪,仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪,在线的负离子检测仪,按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理,其中“平极板”原理是比较常用的一种方法,检测快速,经济实惠,用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法,具有防尘、防潮等特点,相对于平极板法测空气负离子更加,特别适合于森林、风景区的使用,是林业局,科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分,负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极,B极顶端边着一个环形双极电极,空气通过右下角的风扇吸入,空气中的负离击打A/B电极放电,电荷传导到E环形电极形成自放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟,造价成本也比较低,但是易受外部环境影响,另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应,容易造成气流湍流,造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成,外围筒身及内轴为电极,空气通过圆筒时,离子撞击筒身跟轴产生放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟,但由于内部复杂的结构及控制,造价成本高昂,这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应,同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性,对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。
  • 中国散裂中子源大气中子辐照谱仪通过验收
    作者:倪思洁 来源:中国科学报6月6日,中国散裂中子源的大气中子辐照谱仪通过验收。验收专家认为,基于中国散裂中子源,利用已规划和建设的靶站大气中子孔道,建设了大气中子辐照谱仪试验平台,高质量完成了各设备的设计、研制、安装、调试与谱仪联合调试,完成了预定任务,达到了项目建设指标;与世界同类设施相比,本项目建成的谱仪中子性能更接近大气中子真实环境的能谱,具有中子通量高、通量调节范围宽、束斑尺寸大且调节灵活等特点;项目组在宽能区脉冲中子辐射场测量、强辐照环境下中子束调控、高能中子屏蔽、大气中子辐照效应测试平台等技术上实现了突破,对国内相关工作的开展具有较好的参考价值。大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子第五研究所共同建设的国内首台大气中子地面模拟加速测试平台。中国散裂中子源从2011年开始规划大气中子辐照谱仪并建设靶站内大气中子专用孔道,在广东省科技厅的资助下,大气中子辐照谱仪于2018年开始建设,于今年4月2日成功出束,并开展束流谱仪联合调试、中子束流参数测量以及辐照效应验证实验。据了解,大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、高可靠电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据测量等提供大气中子试验环境,为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗电子及高性能计算等领域的高可靠电子信息系统研发与产品制造,提供一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。
  • 走进中国散裂中子源:这个装置挺“卷”
    作者:倪思洁 来源:中国科学报8月中旬,广东东莞。天气时晴时雨,空气潮湿闷热,郁郁葱葱的荔枝林里,我国迄今为止已建成的、单项投资规模最大的大科学工程——中国散裂中子源正在进行暑期停机检修。2018年8月23日,中国散裂中子源项目通过国家验收,正式投入运行。从那时起,这片昔日的荔枝林里,人气就起来了。这里的年均公众参观访问量超1万人次,最火爆的一次线下科普活动中,科研人员半天里就接待了6000人次,前来参观的小汽车一直从中国散裂中子源的大门口排到高速路口。不仅如此,科学界和产业界对中国散裂中子源机时的竞争也很激烈,项目申请书逐年成倍增加,以至于每100份申请书中,只有29份能成功。这台已运行4年的大装置为何如此“火爆”?趁着停机检修,《中国科学报》记者深入实地一探究竟。红的、绿的、蓝的、黄的… … 好看:五彩斑斓的“黑科技”每年,中国散裂中子源都会放“暑假”,停机时间长达一个半月到两个月,这段时间,科研人员要给装置做“保养”。中国散裂中子源是由国家发改委立项支持建设的国家重大科技基础设施,法人单位是中国科学院高能物理研究所。这个装置让中国成为继英国、美国、日本后世界第四个拥有脉冲散裂中子源的国家。散裂中子源常被比作“超级显微镜”,因为它能够用加速器加速质子打到靶上产生的中子,来探索物质微观结构。它的源头——加速器系统,像卧龙一般,藏在地下。地下17米,空调和新风系统让原本湿热的空气变得干爽。沿着亮绿色走道向前,人们能看见一个五彩斑斓的“黑科技”世界。黄色的是可以让粒子“飞奔”起来的漂移管直线加速器系统,蓝色的是可以把粒子聚成一束的四极磁铁,红色的是可以让粒子以15度角“拐弯”的二极磁铁… … 它们先是串成一条长串,之后又围出一个大环。长串部位是直线加速器,环形部位是快循环同步加速器。看似庞大笨重的装备,安装精度要达到10微米到百微米级别,使得自然界微小的物质-质子,能够按要求得到控制并加速。一旦运行起来,每1秒钟,快循环加速器会像旅游大巴一样“接待”25波等待加速的负氢离子。每波负氢离子“上车”后,会转换为质子,并在0.02秒里沿着快循环同步加速器跑约20000圈,直到速度达到0.92倍光速。接着,接近光速的质子束像“微型子弹”一样,冲向重金属靶,金属靶的原子核被撞“碎”,科学家又用特殊装置把“碎片”里不带电的中子降速后,引入一台台谱仪中。谱仪位于离加速器隧道不远的地方,同样五彩斑斓。中国散裂中子源一期共建了3台谱仪,分别是有着绿色外壳的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪,以及有着蓝色外壳的多功能反射仪。4年来,中国散裂中子源还与粤港澳大湾区高校、研究机构等合作建设了若干条谱仪,以满足全国及地方研究机构和企业的需求。红的、绿的、蓝的、黄的… … 以靶站为中心,已经建成和正在建设的谱仪向四面伸展,让中国散裂中子源看起来像一朵绽放的七色花。“我们的设备国产化率达到90%以上。”散裂中子源科学中心主任、中国科学院高能物理研究所副所长陈延伟告诉《中国科学报》,全国近百家合作单位完成了装置各项设备的研制与批量生产,许多设备达到国际领先或先进水平。5000、97%、800、122%… … 好用:超级显微镜的“超能力”在中国散裂中子源,科研人员喜欢用数字说话。最让他们自豪的一个数字是“5000”。在这里,时间不按年、月、日算,而是按小时算。“我们每年打靶提供中子束流的时间在5000个小时。”陈延伟说。5000小时,意味着一年8700多小时里,中国散裂中子源大部分时间都在产生中子,开展实验。“国际上的其他三台散裂中子源,英国、日本每年的中子束流时间一般都在4000小时左右。”陈延伟说。另一个让他们自豪的数字是“97%”。“2020年到2021年,我们的实际运行效率超过了97%,这是全球其他散裂中子源都无法达到的效率。”散裂中子源科学中心副主任、中国科学院高能物理研究所研究员王生说,实际运行效率是散裂中子源实际运行时间与计划运行时间的比值。数字越高,说明散裂中子源故障率越低,按计划运行的稳定性更好。在描述中国散裂中子源的运行成效时,他们则喜欢用课题的数量来说明。“4年,中国散裂中子源开放运行8轮,共完成800余项课题,重点支持国家重大需求项目的机时。”陈延伟说。面向国家重大需求,他们完成了航空航天发动机叶片应力测试,对“奋斗者”号焊接工艺进行验证… … 面向世界科技前沿,他们开展了超级钢、分子筛吸附剂、量子材料等研究。面向经济主战场,他们在高性能芯片、电池、材料、应力检测等领域,为钢铁研究总院、国电电力发展股份有限公司、中国石油天然气集团有限公司等高技术企业和研究机构提供了重要支撑。面向人民生命健康,他们在2020年8月成功研制出我国首台具有完全知识产权的硼中子俘获治疗实验装置,并于今年7月底在东莞市人民医院开始安装。好的数据和成果,使用户像滚雪球一般激增。陈延伟介绍,目前,注册用户已超过3800人,2021至2022年度申请课题数同比增长了122%,课题申请的通过率为29%。提功率、优性能、加终端、做交叉… … 好谋:未来的“小目标”日渐激增的机时申请和正在加剧的科技战,让中国散裂中子源的“升级”成为现实需求。早在工程设计之初,科研人员就为装置升级预留了空间。正因如此,未来可以直接在一期工程的基础上升级改造。陈延伟介绍,目前,中国散裂中子源已经完成一期的全部设计指标。2020年2月,打靶束流功率达到100千瓦的设计指标,比原计划提前一年半;2022年2月,打靶束流功率达到125千瓦,超过设计指标25%,并且实现了稳定高效运行,大幅度地提高了装置性能。提升打靶束流功率,会使装置在同等时间里生产出更多中子,进而使实验时间缩短,样品分辨率提高。“就好比白天光线强时拍照,曝光时间会比晚上拍照时短,而且拍出来的照片也会更清晰。”陈延伟解释。科研人员对未来的“小目标”之一,就是将打靶束流功率提升到500千瓦,让中子源变得更“亮”。此外,散裂中子源科学中心副主任梁天骄介绍,中国散裂中子源升级改造后,有望覆盖用户需求的绝大部分领域,满足更多尺度结构和动力学表征,为多学科交叉研究提供更有力的支撑。如今,趁着暑期停机检修,这里的科研人员正在为即将安装的新谱仪和实验终端做前期准备。对于该装置未来的进展,《中国科学报》还将持续关注。中国散裂中子源加速器局部 李子锋摄王生向记者介绍直线加速器工作原理 倪思洁摄蓝色的四级磁铁 倪思洁摄红色的二级磁铁 倪思洁摄中国散裂中子源部分线站与实验终端 李子锋摄
  • 仪器百科|拍打式均质器工作原理与应用分析
    拍打式均质器是一种广泛应用于生物医学和食品科学领域的实验设备,其主要功能是通过物理手段将样本与溶剂混合均匀,以便于后续分析和检测。本文将详细介绍拍打式均质器的工作原理及其应用领域。更多拍打式均质器产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C560253.html工作原理拍打式均质器的工作原理是将原始样本与液体或溶剂一起放入专用的均质袋中,然后通过仪器内部的锤击板反复敲击均质袋。具体过程如下:样本准备:将需要处理的样本(例如脑、肾、肝、脾等组织)切成约10×10毫米的小块,以便于均质处理。样本放置:将切好的样本与一定量的液体或溶剂一起放入均质袋中,确保密封良好。锤击处理:启动均质器后,内部的锤击板会反复对均质袋进行敲击。这个过程中,锤击板会产生一定的压力,并引起样本和溶剂的振荡。加速混合:在锤击和振荡的作用下,样本与溶剂快速混合,使得微生物或其他成分在溶液中均匀分布,达到理想的均质效果。通过这种物理手段,拍打式均质器可以有效避免样本污染,同时确保样本中的微生物或化学成分在溶液中均匀分布,为后续的分析和检测提供了可靠的基础。应用领域拍打式均质器在多个领域具有重要应用,尤其在生物医学和食品科学中表现尤为突出。生物医学研究:拍打式均质器广泛用于处理脑、肾、肝、脾等组织样本。通过均质器的处理,可以获得均一的样本悬液,便于后续的显微镜观察、培养、基因检测等实验操作。食品科学:在食品安全检测中,拍打式均质器常用于处理食品样本,如肉类、蔬菜、水果等。通过均质处理,可以有效释放样本中的微生物、病毒或其他有害物质,便于后续的微生物检测和安全评价。分子生物学:在分子生物学研究中,拍打式均质器用于样本制备,如DNA、RNA和蛋白质的提取。通过均质处理,可以确保样本的均匀性和完整性,为分子生物学实验提供高质量的样本。总之,拍打式均质器作为一种高效、可靠的样本处理设备,为生物医学、食品科学和环境监测等领域的研究提供了强有力的支持。其独特的工作原理和广泛的应用范围,使其成为实验室中不可缺少的重要工具。
  • 【仪器百科】光合作用测定仪工作原理与参数指标
    工作原理植物光合作用测定仪是一款用于检测植物叶片光合作用的实验仪器,适用于人工气候室、温室、大棚、大田等环境。该测定仪通过多项参数的测量,分析植物在不同环境条件下的光合作用情况。其工作原理主要包括以下几个方面:CO2分析:采用非扩散式红外CO2分析技术,测定空气中的CO2浓度,通过监测植物周围CO2浓度变化,计算出植物的光合作用速率。温湿度测量:利用高精度传感器,测量环境温度、环境湿度、叶室温度、叶室湿度及叶面温度,提供植物生理状态及环境条件的全面信息。光合有效辐射(PAR):通过光传感器测定植物接收到的光合有效辐射强度,了解光照对植物光合作用的影响。气体交换测量:通过测量气孔导度、蒸腾速率及胞间CO2浓度,评估植物叶片的气体交换效率和水分利用情况。通过上述测量数据,光合作用测定仪可以计算出植物的光合速率(Pn)、水分利用率(WUE)、呼吸速率(Rd)及蒸腾比(TR)等重要生理参数,为植物生长生理、光合生理及胁迫生理研究提供可靠的数据支持。了解更多光合作用测定仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C561710.html参数指标1、空气CO2浓度测量技术:非扩散式红外CO2分析测量范围:0-3000 μmol/mol (ppm)分辨率:0.0005 ppm误差:≤ 3% FS2、环境温度测量范围:0-50℃分辨率:0.001℃误差:≤ ±0.2℃3、环境湿度测量范围:0-100% RH分辨率:0.001% RH误差:≤ ±1% RH4、叶室温度测量范围:0-50℃分辨率:0.001℃误差:≤ ±0.2℃5、叶室湿度测量范围:0-100% RH分辨率:0.001% RH误差:≤ ±1% RH6、叶面温度测量范围:0-50℃分辨率:0.001℃误差:≤ ±0.2℃7、大气压力测量范围:30-110 kPa分辨率:0.01 kPa误差:≤ ±0.06 kPa8、光合有效辐射(PAR)测量范围:0-3000 μmol/(m² s)分辨率:0.001 μmol/(m² s)误差:≤ ±5 μmol/(m² s)9、光合速率(Pn)单位:μmol/(m² s)分辨率:0.001 μmol/(m² s)10、气孔导度(Gs)单位:mmol H₂ O/(m² s)分辨率:0.001 mmol H₂ O/(m² s)11、蒸腾速率(Tr)单位:mmol H₂ O/(m² s)分辨率:0.001 mmol H₂ O/(m² s)12、胞间CO2浓度(Ci)单位:μmol/mol分辨率:0.001 μmol/mol13、水分利用率(WUE)单位:μmol CO2/mol H₂ O分辨率:0.001 μmol CO2/mol H₂ O14、呼吸速率(Rd)单位:μmol/(m² s)分辨率:0.001 μmol/(m² s)15、蒸腾比(TR)单位:μmol H₂ O/mmol CO2分辨率:0.001 μmol H₂ O/mmol CO2植物光合作用测定仪的高精度和多参数测量能力,使其成为农业科研、教学、园艺、草业、林业等领域中不可或缺的重要工具。农业科研植物光合作用测定仪在农业科研中用于评估作物光合作用效率,筛选高效能品种,优化栽培技术,并研究环境变化对作物生长的影响,从而提升农业生产力。教学在教学中,该仪器为植物生理学和生态学课程提供实验平台,帮助学生理解植物光合作用原理,培养科研能力和实验技能,通过多参数测量了解植物在不同环境下的生理响应。园艺园艺领域利用该仪器监测花卉和观赏植物的光合作用,调节温室环境,优化生长状态。它还能帮助选育具观赏价值和抗逆性的品种,并评估病虫害防治效果。草业在草业中,该仪器用于评估牧草生长状况和生产力,研究不同品种的适应性和生产潜力。还可用于草地改良和生态修复,指导草地管理和保护措施。林业林业领域通过测定仪监测树木光合作用,评估森林健康状况和碳吸收能力。它提供树木生理响应数据,帮助制定森林管理策略,并研究树木对环境胁迫的适应机制,指导林木品种选育和改良。植物光合作用测定仪在以上各领域中提供重要技术支持,促进了科研进步和产业发展。
  • 从口感到数据:手持式辣度检测仪的工作原理与应用
    辣椒的独特辣味为美食增添了无数风味,那么如何快速准确测量不同辣椒计辣椒制品的辣度呢?手持式辣度检测仪通过电化学测量方法,将辣味从主观感受转化为可量化的数据,为食品加工和质量控制提供了有力支持。了解更多手持辣度检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C578542.html工作原理:电化学测量辣味手持式辣度检测仪的核心在于其电化学测量原理。辣椒素类物质是辣味的主要来源,其中包括辣椒素和二氢辣椒素,它们共同构成了辣椒素类物质的90%左右。检测仪利用一次性三电极片,在电位作用下,辣椒素在工作电极表面富集,然后在特定的工作电压下进行氧化还原反应。这个过程中,辣椒素得失电子所产生的电流信号,会在显示器上呈现出相应的氧化还原峰。通过对峰电流大小的分析,仪器可以精确地定量检测出样品中辣椒素的含量,从而提供一个客观的辣度数据。优势:便捷、快速、可靠手持式辣度检测仪以其便捷性和快速性,显著提升了辣度检测的效率。首先,仪器设计紧凑、便于携带,适合在实验室外进行现场检测。其次,电化学测量方法使得检测过程不再依赖复杂的前处理步骤,只需简单操作即可获得准确结果。再者,检测仪的高灵敏度使得它能够对辣椒素进行精准的定量分析,这对于食品生产商在进行产品配方调整和质量控制时至关重要。应用:从田间到餐桌的全程监测手持式辣度检测仪还能适应各种辣椒及其制品的检测需求,无论是干辣椒、鲜辣椒还是辣椒粉,都可以通过这款仪器进行快速测定。对于辣椒种植者来说,仪器可以帮助他们在田间快速检测辣椒的辣度,以决定收获时机。食品加工企业则可以通过检测仪对原材料和成品进行质量控制,确保产品符合既定的辣度标准。在餐饮行业,手持式辣度检测仪还可以用于检测不同菜品的辣度,满足顾客对辣味的不同需求。总的来说,手持式辣度检测仪以其电化学测量原理和多功能应用,帮助行业实现了从口感到数据的科学转化。不仅提高了辣度检测的效率和准确性,更为食品行业的品质提升提供了重要的技术支持。
  • 国科中子医疗科技有限公司120.00万元采购脱气、除气
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目公开招标公告 广东省-东莞市 状态:公告 更新时间: 2022-06-01 招标文件: 附件1 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目公开招标公告 2022年06月01日 16:28 公告概要: 公告信息: 采购项目名称 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/分析仪器/多种原理分析仪 采购单位 国科中子医疗科技有限公司行政区域 东莞市 公告时间 2022年06月01日 16:28 获取招标文件时间 2022年06月01日至2022年06月09日每日上午:9:00 至 12:00 下午:14:00 至 17:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥150 获取招标文件的地点 http://www.o-science.com 招标在线频道 开标时间 2022年06月22日 14:30 开标地点 广东省东莞市莞城街道旗峰路莞城段200号1单元中天大厦602开标室 预算金额 ¥120.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 迟兆洋、张君仙 项目联系电话 0769-26627023、020-87001523 采购单位 国科中子医疗科技有限公司 采购单位地址 广东省东莞市大朗镇中子源路1号 采购单位联系方式 童先生 0769-89156448 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层 代理机构联系方式 迟兆洋、张君仙 0769-26627023、020-87001523 / mye@oitc.com.cn、bxu@oitc.com.cn 附件: 附件1 项目需求.docx 项目概况 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目 招标项目的潜在投标人应在http://www.o-science.com 招标在线频道获取招标文件,并于2022年06月22日 14点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G220290138 项目名称:国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目 预算金额:120.0000000 万元(人民币) 最高限价(如有):120.0000000 万元(人民币) 采购需求: 包号 采购内容 数量 是否允许采购进口产品 预算金额 (万元) 最高限价(万元) 1 膜脱气装置 3套 是 120 120 合同履行期限:合同签订后的四个月内交货。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目不属于专门面向中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位采购的项目。 3.本项目的特定资格要求:1)在中华人民共和国境内依法注册的,具有独立承担民事责任能力,遵守国家法律法规,具有良好信誉,具有履行合同能力和良好的履行合同的记录,具有良好资金、财务状况的法人实体;2)为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;3)投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;4)按本投标邀请的规定获取招标文件;5)本项目不接受联合体投标,不允许分包转包;6)投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。注1 注1:1)信用信息查询渠道:“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)网站等。2)信用信息查询截止时点:同投标截止期,即查询投标人截止到投标截止期的信用信息记录。3)信用信息查询记录和证据留存的具体方式:信用信息查询记录将以网站截图打印稿形式与其他采购文件一并保存。4)信用信息的使用规则:如投标人为“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)中列入失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单的供应商,或为中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为记录名单中被财政部门禁止参加政府采购活动的供应商,则其投标将被拒绝。 三、获取招标文件 时间:2022年06月01日 至 2022年06月09日,每天上午9:00至12:00,下午14:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:http://www.o-science.com 招标在线频道 方式:登录东方在线www.o-science.com注册并购买 售价:¥150.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2022年06月22日 14点30分(北京时间) 开标时间:2022年06月22日 14点30分(北京时间) 地点:广东省东莞市莞城街道旗峰路莞城段200号1单元中天大厦602开标室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.投标文件递交地点:广东省东莞市莞城街道旗峰路莞城段200号1单元中天大厦602开标室 2.招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)有兴趣的投标人可登陆 东方在线 (http://www.o-science.com 招标在线频道),完成投标人注册手续(免费),然后登录系统浏览该项目下的 项目需求 ,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币150元,售后不退。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在 东方在线 上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在 东方在线 上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3.以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途,例如:OITC-G220290138第1包标书款、OITC-G220290138第1包投标保证金(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4.采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:国科中子医疗科技有限公司 地址:广东省东莞市大朗镇中子源路1号 联系方式:童先生 0769-89156448 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层 联系方式:迟兆洋、张君仙 0769-26627023、020-87001523 / mye@oitc.com.cn、bxu@oitc.com.cn 3.项目联系方式 项目联系人:迟兆洋、张君仙 电 话: 0769-26627023、020-87001523 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:脱气、除气 开标时间:2022-06-22 14:30 预算金额:120.00万元 采购单位:国科中子医疗科技有限公司 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:东方国际招标有限责任公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目公开招标公告 广东省-东莞市 状态:公告 更新时间: 2022-06-01 招标文件: 附件1 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目公开招标公告 2022年06月01日 16:28 公告概要: 公告信息: 采购项目名称 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/分析仪器/多种原理分析仪 采购单位 国科中子医疗科技有限公司 行政区域 东莞市 公告时间 2022年06月01日 16:28 获取招标文件时间 2022年06月01日至2022年06月09日每日上午:9:00 至 12:00 下午:14:00 至 17:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥150 获取招标文件的地点 http://www.o-science.com 招标在线频道 开标时间 2022年06月22日 14:30 开标地点 广东省东莞市莞城街道旗峰路莞城段200号1单元中天大厦602开标室 预算金额 ¥120.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 迟兆洋、张君仙 项目联系电话 0769-26627023、020-87001523 采购单位 国科中子医疗科技有限公司 采购单位地址 广东省东莞市大朗镇中子源路1号 采购单位联系方式 童先生 0769-89156448 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层 代理机构联系方式 迟兆洋、张君仙 0769-26627023、020-87001523 / mye@oitc.com.cn、bxu@oitc.com.cn 附件: 附件1 项目需求.docx 项目概况 国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目 招标项目的潜在投标人应在http://www.o-science.com 招标在线频道获取招标文件,并于2022年06月22日 14点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G220290138 项目名称:国科中子医疗科技有限公司膜脱气装置采购项目 预算金额:120.0000000 万元(人民币) 最高限价(如有):120.0000000 万元(人民币) 采购需求: 包号 采购内容 数量 是否允许采购进口产品 预算金额 (万元) 最高限价(万元) 1 膜脱气装置 3套 是 120 120 合同履行期限:合同签订后的四个月内交货。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目不属于专门面向中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位采购的项目。 3.本项目的特定资格要求:1)在中华人民共和国境内依法注册的,具有独立承担民事责任能力,遵守国家法律法规,具有良好信誉,具有履行合同能力和良好的履行合同的记录,具有良好资金、财务状况的法人实体;2)为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;3)投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;4)按本投标邀请的规定获取招标文件;5)本项目不接受联合体投标,不允许分包转包;6)投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。注1 注1:1)信用信息查询渠道:“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)网站等。2)信用信息查询截止时点:同投标截止期,即查询投标人截止到投标截止期的信用信息记录。3)信用信息查询记录和证据留存的具体方式:信用信息查询记录将以网站截图打印稿形式与其他采购文件一并保存。4)信用信息的使用规则:如投标人为“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)中列入失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单的供应商,或为中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为记录名单中被财政部门禁止参加政府采购活动的供应商,则其投标将被拒绝。 三、获取招标文件 时间:2022年06月01日 至 2022年06月09日,每天上午9:00至12:00,下午14:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:http://www.o-science.com 招标在线频道 方式:登录东方在线www.o-science.com注册并购买 售价:¥150.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2022年06月22日 14点30分(北京时间) 开标时间:2022年06月22日 14点30分(北京时间) 地点:广东省东莞市莞城街道旗峰路莞城段200号1单元中天大厦602开标室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.投标文件递交地点:广东省东莞市莞城街道旗峰路莞城段200号1单元中天大厦602开标室 2.招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)有兴趣的投标人可登陆 东方在线 (http://www.o-science.com 招标在线频道),完成投标人注册手续(免费),然后登录系统浏览该项目下的 项目需求 ,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币150元,售后不退。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账号:862081657710001 3)投标人应在 东方在线 上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在 东方在线 上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3.以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途,例如:OITC-G220290138第1包标书款、OITC-G220290138第1包投标保证金(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4.采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:国科中子医疗科技有限公司 地址:广东省东莞市大朗镇中子源路1号 联系方式:童先生 0769-89156448 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层 联系方式:迟兆洋、张君仙 0769-26627023、020-87001523 / mye@oitc.com.cn、bxu@oitc.com.cn 3.项目联系方式 项目联系人:迟兆洋、张君仙 电 话: 0769-26627023、020-87001523
  • “超级显微镜”带你探微格物——探访中国散裂中子源
    广东东莞大朗镇,松山湖科这里曾是一片荔枝林,如今坐落着一座“中子工厂”。中国散裂中子源(CSNS),我国迄今为止已建成的单项投资规模最大的大科学工程。它的建成,使我国成为继英国、美国、日本之后,世界上第四个拥有脉冲式散裂中子源的国家。前不久,中国散裂中子源二期工程组织了可行性研究报告评审。明年上半年,二期工程有望动工建设。散裂中子源是什么,为什么被称为“国之重器”?中国科学院高能物理研究所(以下简称中科院高能所)副所长、东莞研究部主任陈延伟打了个比方:“简单来说,散裂中子源就是一台‘超级显微镜’,其产生的中子如同‘探针’,可以清晰检测物质的内部结构。”陈延伟介绍,作为当今人类深度探索微观世界的有力工具,散裂中子源广泛应用于新材料研发、关键零部件的性能检测等热门领域,为材料科学技术、物理学、化学化工、生命科学、新能源等基础研究和应用研究提供先进的科研平台,对满足国家重大战略需求和解决前沿科学诸多领域的瓶颈问题具有重要意义。1 设备研制达到国际先进水平,核心设备国产化率达90%以上中子,组成原子核的基本粒子之一。中子有很多特质。它不带电,但有磁矩,能很好地帮助我们对磁性结构做研究;它穿透力强,具有非破坏性,能够原位地研究大的工程部件的残余应力和金属疲劳,为高端制造保驾护航;它对生命科学和能源领域极为重要的元素,如碳、氢、氧、氮等,都比较敏感;它跟原子核相互作用,能够区分同位素……“这些特质,决定了中子在微观研究领域的不可替代性。”中科院高能所东莞研究部副主任、散裂中子源科学中心副主任金大鹏对记者说。研究物质微观结构需要大量中子,这就要用到能安全、高效地产生中子的散裂中子源。中国散裂中子源主要由三大部分构成:2台加速器,包括1台负氢离子直线加速器、1台快循环质子同步加速器;1个靶站;多台中子谱仪。此外,还有相应配套设施。陈延伟介绍了其工作原理:将质子加速到16亿电子伏特,把速度相当于0.92倍光速的质子束当成“子弹”,去轰击原子序数很高的重金属靶。靶的原子核被撞击出质子和中子,科学家通过特殊的装置“收集”中子,开展各种实验。建设中国散裂中子源的建议,始于上世纪九十年代末期关于中国高能物理发展战略的研究。此后,中国散裂中子源被列入国家“十一五”大科学装置建设计划。2006年,中国散裂中子源选址广东东莞。2011年,中国散裂中子源开始正式建设。2017年8月,首次质子打靶,成功获得中子束流;2018年3月,正式建成;2018年8月,正式通过国家验收,投入运行。散裂中子源装置庞大,设备部件繁多,工艺复杂。“建设散裂中子源,很多技术都需要从头探索。6年半时间就能建成,离不开关键核心技术的突破。”金大鹏介绍。快循环质子同步加速器所用的25赫兹交流磁铁,在我国属首次研制。研制期间,遇到了超乎想象的技术难题。铁芯和线圈振动开裂、涡流发热……如何解决这些经验之外的新问题?科研人员与合作单位联合攻关,最终依靠自己的力量研制出合格的磁铁。科研人员还创新提出了谐振电源的谐波补偿方法,解决了多台磁铁之间的磁场同步问题。挑战接踵而至——高功率靶要用到钨材,而钨材不耐冲刷,需要在其外包覆一层钽金属。怎样把钽做到足够薄,并提高钽和钨的结合力?在零下253摄氏度左右低温下工作的液氢慢化器,其焊接都是难度极大的薄壁焊接,如何保证可靠性?中国散裂中子源的建设过程,也是自主攻关掌握核心关键技术的过程。金大鹏介绍,25赫兹交流磁铁、高功率靶、液氢慢化器、中子探测器等多项关键核心技术突破以后,对其他领域的发展也产生了一定影响。中国散裂中子源各项设备的批量生产在全国近百家合作单位完成。通过自主创新和集成创新,许多设备的研制达到国际先进水平,核心设备国产化率达90%以上,这不仅大大降低了装置成本,还有力提升了国内相关产业的技术水平和制造能力。金大鹏举了个例子:由于工艺水平高、产品质量好,中国散裂中子源靶体部件的制造单位,成功中标了世界上第五台脉冲式散裂中子源——欧洲散裂中子源的靶体部件。2 研发过程中的技术突破有望为肿瘤治疗带来重要技术革新位于地下17米的加速器隧道里,排列着各种颜色、连接各种管线的复杂设备。科研人员使用氢气产生负氢离子,并将它们在直线加速器里加速。当它们的能量达到8千万电子伏特时,将“飞奔”进入环形的快循环质子同步加速器。一秒钟之内,就有25波负氢离子奔来。在这里,负氢离子将转变为质子,并通过不断“狂奔”、反复加速,将能量提高到16亿电子伏特,速度提升到0.92倍光速。接近光速的质子束被引出,去轰击钨靶,由此产生中子。在加速器关键技术研发过程中,也产生了一些新技术成果,并已衍生出具体应用,开花结果。利用中国散裂中子源的射频四极加速器技术突破,2020年8月,研究人员成功研制出我国首台具有完全自主知识产权的加速器硼中子俘获治疗(BNCT)实验装置,可用于癌症治疗研究。这为我国医用BNCT装置整机国产化和产业化奠定了技术基础,有望为肿瘤治疗带来重要技术革新。首台临床设备已在医院安装,预计2023年5月完成安装调试。中国散裂中子源正式运行并向国内外科学家、工程技术人员、工业企业开放后,大科学装置的综合效应日益显现。“中国散裂中子源在多个领域开展重大创新研究,包括对深海潜水器等大型工程部件进行残余应力和服役性能检测等,为国家急需的许多高性能结构材料攻关提供了关键技术平台。在磁性材料、纳米功能材料、高效催化剂、自旋电子学、有机太阳能薄膜电池、金属玻璃、高分子聚合物、生物大分子等国际前沿科技研究中,也取得一大批成果。”陈延伟说。什么是残余应力?它是指在材料、部件加工、服役等过程中,保留在其内部的应力,可能导致工程部件的变形乃至失效。深海潜水器的壳体是钛合金焊接的。下潜海底万米,要扛住巨大的海水压强,焊接的可靠性至关重要。“我们对它的焊接模拟件进行检测,了解不同焊接工艺的残余应力参数,为壳体寿命预测、焊接工艺选择提供了关键数据支撑。”金大鹏说,高铁的车轮等大型高速运动工程部件将来也需要散裂中子源来验证其残余应力参数。作为粤港澳大湾区首个重大科技基础设施,中国散裂中子源的建成,为国内科技工作者带来了研究物质的“利器”,特别是为港澳科学家提供了前所未有的便利。香港大学黄明欣教授团队研发的超强超韧的“超级钢”,就是通过中国散裂中子源,来分析其成分、结构,验证了相关研究结果。3 为前沿科学研究和国家重大需求提供先进研究平台橙色、紫色、蓝色、浅蓝、浅绿……走进靶站谱仪实验大厅,一台台颜色各异的谱仪,以靶站为中心,宛如七色花的花瓣一般向外伸展排列。中子产生后,经过慢化,通过中子通道被引入谱仪。“中子在谱仪中和样品材料的原子核相互作用,产生散射、衍射、透射。”金大鹏解释说,中子就像派进去探查信息的侦察兵,我们可以根据它进去时的角度、能量,出来时的角度、能量等,经过测量,反推回去,研究样品的结构及动力学。探微格物,中国散裂中子源为材料科学技术、物理学、化学化工、生命科学、新能源等基础研究和应用研究提供有力支撑。目前,中国散裂中子源已完成8轮开放运行,全球注册用户超过3900人,完成课题800余项。伴随着国家重大战略部署的推进、新兴产业的发展以及国际前沿研究的需要,中国散裂中子源用户数量快速增长,申请使用装置的课题数快速增长。中国散裂中子源面临“升级”。其实,一期工程设计已经预留了升级改造空间。根据国家“十四五”规划,中国散裂中子源的二期工程即将启动。“中国散裂中子源一共规划有20条中子通道,能够建设22台中子谱仪。”金大鹏向记者介绍,目前共有5台谱仪已投入运行使用,其中包括一期工程国家投资建设的3台谱仪,还有与高校、研究机构合作建设的2台用户谱仪。另有6台不同类型的合作谱仪正在建设、调试中,其中4台预计今年年底将投入使用,满足更多用户的不同需求。不同的谱仪,有不同的用途。浅绿色的通用粉末衍射仪,主要用于研究物体的晶体结构和磁结构,现在也用于开展小部件的残余应力测试。刚投入使用不久的大气中子辐照谱仪,已吸引国内不少高科技企业将自家产品送来测试。研究人员使用高通量的中子加速电子元器件出现问题的进程,从而推动工艺迭代,确保电子元器件与系统性能高度可靠。即将在今年年底投入使用的工程材料应力衍射仪,可以在不破坏样品的情况下,对高铁的车轮、航空航天发动机叶片等设备的残余应力、金属疲劳数据进行研究,一方面为改进工艺提供参考,另一方面也可以评估出部件既能保证安全又能保证经济性的使用里程和时间。金大鹏介绍,目前投入使用的谱仪多为通用型谱仪。围绕国家重大战略部署、新兴产业需求等,专门规划了一批新的谱仪。正在建设中的谱仪,还有专门用来研究新能源电池的。二期工程建成后,中国散裂中子源的谱仪数量将增加到20台,覆盖广大用户各方面研究领域。同时,加速器打靶束流功率将从现在的140千瓦提高到500千瓦。这意味着,同等时间能产生更多中子,不仅能有效缩短实验时间,还能使实验分辨率更高。“新的谱仪和实验终端建成后,中国散裂中子源的设备研究能力将大幅提升,实验精度和速度将大大提高,能够测量更小的样品、研究更快的动态过程,为前沿科学研究、国家重大需求和国民经济发展提供更先进的研究平台。”陈延伟说。工作人员在调试直线加速器有关设备。靶站核心。在这里,接近光速的质子束轰击重金属靶,产生中子。谱仪实验大厅局部。中子产生后,经过慢化,通过中子通道被引入谱仪。不同颜色的谱仪,有不同的用途。中国散裂中子源的环设备楼,快循环质子同步加速器位于此。(中科院高能所供图)装置简介:中国散裂中子源(CSNS)是我国首台、世界第四台脉冲式散裂中子源,是国际前沿基础研究和国家发展战略领域多学科交叉研究的大型平台。中国散裂中子源的成功建设,填补了国内脉冲中子源及应用领域的空白,技术和综合性能进入国际同类装置先进行列,显著提升了我国在相关领域的技术水平和自主创新能力,实现了强流质子加速器和中子散射领域的重大跨越,为物质科学、生命科学、资源环境、新能源等方面的基础研究和高新技术研发提供了强有力的支撑。
  • 从细胞到光信号:ATP微生物检测仪的工作原理解析
    ATP微生物检测仪作为一种可靠的检测工具,以生物化学反应将微生物的存在转化为可测量的光信号为检测原理,不仅实现了对微生物数量的快速检测,也为各种应用领域提供了关键的卫生状况评估。了解更多ATP微生物检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C541815.htmlATP的基本概念三磷酸腺苷(ATP)是一种在所有活细胞中广泛存在的能量转移分子。它在细胞的能量代谢过程中起着核心作用,每个活细胞都包含恒定量的ATP。因此,ATP的存在可以作为生物活性的指标,反映样品中微生物的数量和活动状况。ATP的检测对于评估细菌、真菌以及其他微生物的存在和数量具有重要意义。检测过程的第一步:ATP的释放ATP微生物检测仪的工作始于样品中的ATP释放。检测过程中,首先使用ATP拭子从样品中提取ATP。ATP拭子含有特殊试剂,这些试剂能够裂解细胞膜,从而释放细胞内的ATP。这一过程是确保所有可测量的ATP都从细胞中释放出来的重要步骤,为后续的荧光检测提供了充足的ATP源。荧光反应的核心:荧光素酶—荧光素体系释放出的ATP与拭子中含有的荧光素酶和荧光素发生反应,形成荧光反应。荧光素酶是一种催化剂,它能够将ATP转化为荧光素,通过与荧光素的反应产生光信号。这一反应基于萤火虫发光的原理,其中荧光素酶催化荧光素与ATP结合,生成光信号。这一过程的核心是荧光素酶的催化作用,它使得ATP的存在能够通过发光现象被检测到。光信号的测量与结果分析产生的光信号通过荧光照度计进行测量。荧光照度计能够准确地捕捉到反应产生的光信号强度,并将其转化为数字信号。光信号的强度与样品中ATP的浓度成正比,因此,可以通过测量光信号强度来推断样品中微生物的数量。较强的光信号通常意味着较高的ATP含量,从而反映出样品中微生物的较多存在。应用与优势ATP微生物检测仪因其快速、准确的检测能力,被广泛应用于食品安全、医疗卫生、制药和环境监测等领域。其能够实时、可靠地评估样品中的卫生状况,确保环境和产品的质量。相较于传统微生物检测方法,ATP检测法提供了更为便捷和即时的结果,帮助我们迅速做出响应和决策。结论ATP微生物检测仪通过将细胞中的ATP转化为光信号,提供了一种可靠的微生物检测方法。其工作原理涵盖了从ATP的释放、荧光反应的核心到光信号测量,为微生物检测提供了科学、准确的解决方案。这一技术的应用更大地提升了卫生监测的效率,确保了各种行业的安全与质量。
  • 色度测定仪工作原理及仪器维护
    工作原理仪器使用 220V、100W,色温为 2750±50K 的内磨砂乳壳灯泡为标准光源。光源光经由乳白色玻璃片和日光滤色 33 玻璃片滤色后,所得到的标准光的光谱特性类似于自然光。标准光经由平面反射镜,棱镜组成二条平行光束,其大小形状完全相同,分别均匀地照射在标准色盘的颜色玻璃片上和比色管的试样上。标准色盘上有 26个 Ø14光孔,其中 25顺序装有(1~25)色号的标准颜色玻璃片,第 26孔为空白,色盘安装在仪器右侧由手轮转动。试验时用于选择正确的标准颜色。比色管为内径 Ø32毫米,高(120~130)mm的无色平底玻璃管。比色管由仪器顶部的小盖位置放入。观察目镜由凹镜和分隔栅组成,在目镜中可同时看到二个半圆色,其左边的为试样颜色。其右边的为标准色颜色,光学目镜具有光线调节和调焦能力,使用方便。仪器的维护1,光学目镜系统,已经调焦和光线调节正确,使用时不宜多动,如需调整需专业人士调整,或返修厂家。2,标准颜色玻璃片每隔半年,须用 SH/T0168规定的标定比色液作校验一次如发现色片颜色与相当色号的比色液颜色相差达一个色号时,应更换新的色盘或送请制造厂重新标定。3,请勿随意拆卸目镜。4,目镜表面附着脏物,影响观察,客户只能做简单处理,将目镜从仪器上取下,倒放在干净的平台上,用洁净的洗耳球,轻吹目镜表面,如问题未解决,必须返厂处理,或请专业人员进行清理。相关仪器ENDBT-0168石油产品色度测定仪符合SH/T0168-92标准,可与GB6540的16个色号相对应,适用于测定润滑油及其他石油产品的颜色。测定时将欲测定的石油产品试样注入比色管内,然后与标准色片相比较就可以确定其色度色号。仪器特点1、仪器由标准色盘、观察光学镜头、光源、比色管组成2、采用磨砂乳壳灯泡为发光源3、光源经滤色后能分别均匀照射在标准色盘的颜色玻璃片和比色管4、光学目镜具有光线调节和调焦能力,使用方便技术参数比色管内径:Φ32mm 高:120~130mm环境温度:5℃~40℃相对湿度:≤85%电源电压:交流220V±10% 50Hz±10%功率消耗:
  • 高分子表征技术专题——小角中子散射技术及其在大分子结构表征中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!小角中子散射技术及其在大分子结构表征中的应用The Basic Principle of Small Angle Neutron Scattering and Its Application in Macromolecules作者:左太森,马长利,韩泽华,李雨晴,李明涛,程贺作者机构:中国科学院高能物理研究所 中国散裂中子源 2.散裂中子源科学中心,东莞,523803 中国科学院大学,北京,100049作者简介:程贺,男,1978年生. 中国科学院高能物理研究所东莞研究部研究员. 1996年考取中国科学技术大学,2006年在吴奇教授课题组获得博士学位. 随后赴中国科学院化学研究所韩志超研究员课题组工作,建设我国第一台SANS(2012年国家验收). 2014年加入中国散裂中子源,中国科学院高能物理研究所东莞研究部,现正在主持建设世界上第二台基于散裂中子源的VSANS. 致力于使用和发展散射方法,研究软物质多相多尺度结构和动态学行为.摘要小角中子散射(SANS)是一种表征从纳米到微米尺寸物质特征结构的有力工具,配合中子的强穿透性和同位素辨识等特性,在软物质大分子结构表征方面发挥着独特的作用. 随着中国散裂中子源(CSNS)在2018年正式对外接受机时申请,国内SANS用户群逐年扩大. 本文首先简要介绍小角中子散射技术的基本原理、谱仪结构和实验技巧,然后紧扣小角谱仪的特点和方法学方面的最新进展,介绍小角中子散射在高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料、生物大分子等研究领域的结构表征方面的典型应用. 小角中子散射和其他表征手段,如小角X射线散射(SAXS)相互紧密配合和补充,成为连接大分子内部多相多尺度的微观结构和宏观性的桥梁.AbstractSmall angle neutron scattering (SANS) is a powerful tool to characterize multi-scale structures in macromolecules. Deep penetration and H/D isotope labeling make it a unique scattering method. To make it more familiar to the users, basic principle of SANS, instrumentation and experimental skills were firstly demonstrated. Then typical applications in the fields of polymer solution, polymer blends, nanocomposites, crystallization, gels, porous materials and biomacromolecules were introduced. As for the data analysis of complex systems, such as biomacromolecules, in addition to the traditional data analysis methods, advanced methods such as the ab initial analysis and Reverse Monte-Carlo (RMC) simulations provide more detailed information. Combine with small angle X-ray scattering (SAXS), static light scattering (SLS), electron microscope (EM)et al., SANS enables us to solve the structure and interaction of more complicated systems such as interaction of biomacromolecues and solvation of polymers in mixed solutions. As the China Spallation Neutron Source (CSNS) was officially opened to the users around the world in 2018 and SANS instruments equipped with various sample environments are being built, more opportunities are opened to the SANS communities domestically and abroad.关键词小角中子散射  大分子  多相多尺度  结构表征  中国散裂中子源KeywordsSmall angle neutron scattering  Macromolecules  Multi-scale and multi-phase  Structure characterization  China spallation neutron source 小角散射,通常包括小角光散射(SLS)、小角X射线散射(SAXS)和小角中子散射(SANS),都是表征物质纳米到微米的多尺度特征结构的有力手段[1,2]. 它们的基本原理[3]和数据处理分析方法[4]十分类似,三者可以互补和互相验证. 3种散射方法有两点主要不同之处:一是光源与样品的作用机理不同,所以使用不同散射方法时样品的衬度不同;二是波长不同,所以研究的特征尺度范围不同. 首先,衬度直接决定了散射实验的可行性. 光散射衬度来自样品的微分折光指数;X射线与核外电子相互作用,衬度来自于电子云密度,所以原子序数高的元素衬度高;对于中子,由于中子直接作用于原子核,与核的性质有关而与原子序数无关,反而同一元素的各种同位素的中子衬度有很大不同. 小角中子散射的衬度等于样品与分散剂的相干散射长度密度之差,这里的相干散射长度密度(ρcoh,单位:Å-2)是散射体中所有的元素或同位素的相干散射长度(bcoh, 单位:Fermi,1 Fermi = 10-15 m)的加权平均与散射体的摩尔体积之比;同位素的散射截面相当于原子核与中子相互作用被散射的概率( σσ,单位barn, 1 barn = 10-24 cm 2),正比于散射长度的平方. 中子与原子核相互作用,除了被散射外,还会有一定的概率被吸收. 常见天然元素和同位素对于1.8 Å中子的相干散射长度、相干和非相干散射截面以及吸收截面的数据如表1所示[5]. 设计SANS实验的第一步需要估算样品的中子衬度和透光率,前者决定了SANS实验的可行性,后者决定了数据分析的可行性. 根据表1,已知大分子体系的元素、同位素组成和密度,可以计算中子衬度,溶液体系衬度为溶质和溶剂的中子相干散射长度密度差,二元共混体系衬度为二元组分大分子的中子相干散射长度密度差. 衬度低的样品无法进行SANS实验(比如一般的非晶碳氢化合物样品,化学组成一般为CH2,根据表1,bc+2bH≈0bc+2bH≈0,在不进行氘代的情况下无法进行SANS实验);而样品对中子的透过率可以通过式(1)所示的朗伯-比尔定律计算.其中:d为样品厚度.nini为样品中第ii种元素的原子比例,pij、σij(λ)σij(λ)和ρijρij分别为第i种元素的第j种同位素的丰度、全截面和数密度. 其中全截面包含相干、非相干和吸收截面,同位素截面相关数据可以参考ENDF数据库[6]. 传统的散射基本理论是建立在单次散射的基础上的,如果样品太厚,透光率较低,可能在实验中引入多次散射,造成数据无法用常规分析方法解析,所以一般的SANS实验要求 Ttrans85%,如果是溶液样品,尽量采用氘代溶剂.Table 1Coherent scattering length and coherent, incoherent and adsorption scattering cross section of common elements in macromolecules and commonly used isotopes in SANS experiments[5].一些吸收截面非常大的天然元素或者同位素通常用于中子吸收材料,如表1中的B-10,在实验样品中要尽量避免这类对热中子具有强吸收的同位素,除B-10外,还有Cd-113、Gd-155、Gd-157、Sm-149、Eu-151等同位素.对于结构表征的各类技术,能够覆盖的尺寸范围很大程度上决定了这一技术的应用范围. 用于光散射的激光波长在可见光范围,所以小角激光光散射观察尺度在微米的数量级,而静态激光散射的观察尺度在20~300 nm;由于X射线和中子的波长在埃的数量级,所以常规的SAXS和SANS可以测量1~300 nm的特征尺度.表2总结了3种小角散射方法的一些基本特征,可以看到每种方法都有其特点和不足. 小角光散射波长较长,需要样品透明并且容易受到灰尘的影响;小角X射线散射的优势是亮度非常高,特别是同步辐射X射线小角,缺点是穿透能力一般,容易被吸收(当然共振散射赋予了它另外的特点);小角中子散射的特点是穿透能力强,可以加载各类样品环境,同时还能够识别同位素,可以得到样品的绝对散射强度,缺点是中子源亮度太低. 所以实际使用中,用户需要依据自身样品的特点和需要观察的特征尺度范围,选择合适的散射手段,互相验证和补充.Table 2Comparison between SLS, SAXS and SANS.随着小角中子散射方法的应用越来越广泛,谱仪和方法学上出现了2种趋势,一方面通过中子束的聚焦或准直向更小散射矢量方向扩展1~2个量级,研究特征尺度更大的体系,典型的就是发展微小角(VSANS)[7]甚至超小角(USANS)中子散射谱仪[8];另一方面利用波长更短的中子的散射将散射矢量扩展到50 Å-1以上,研究无序体系在原子尺度上的结构,即所谓的无序大分子中子全散射方法[9]. 谱仪技术发展的驱动力在于实现通过一次散射实验来表征样品从原子到分子,再到组装体,甚至相区的多相多尺度结构的梦想. 虽然这些谱仪的设计思路和物理结构千差万别,但是它们的基本散射原理完全相同. 下文将着重介绍SANS谱仪.1小角中子散射谱仪、基本原理、实验技术和方法小角中子散射谱仪通常分为两类,一类是基于反应堆的固定波长小角谱仪[10],国内有绵阳研究堆的狻猊谱仪和中国先进研究堆的小角中子散射谱仪;另一类是基于强流脉冲中子源的飞行时间小角谱仪[11],国内有CSNS的小角中子散射谱仪. 固定波长小角谱仪,利用速度选择器将中子单色化后进行散射实验;而飞行时间小角谱仪则采用白光中子进行散射实验,利用脉冲中子从中子源运动到探测器的飞行时间标定中子波长. 两类SANS的基本原理完全一样,准直系统通常为如图1所示的小孔几何,源光阑和样品光阑用于中子准直,1个或者多个探测器接收散射中子[7].Fig. 1(a) Schematic diagram of the SANS instrument (b) The relationship between the characteristic length scaled and the scattering vector q⇀q⃑ (Bragg's Law). 运动的中子从量子力学的观点可以看成一种物质波,其波长λ = h/(mnv)(其中h为普朗克常数,mn为中子质量,v为中子速度),入射中子的波矢量记作k⇀i,其绝对值为2π/λ,中子被样品散射后,散射波矢量记作k⇀s,如果是弹性散射,中子波长不变,其绝对值仍为2π/λ.散射前后,入射波矢量和散射波矢量的差值k⇀s−k⇀i定义为散射矢量q⇀.图1是CSNS的VSANS谱仪在小角模式下的示意简图. 根据如图 1所示的几何关系和矢量加减规则得到布拉格公式:其中θ为散射角. 如果样品的特征长度为d,根据如图1几何关系和布拉格方程,两束被样品散射的中子的波程差为2dsin(θ/2),当波程差等于波长λ的整数倍时,散射中子相干增强,即:当n取1时,由公式(4)可知,正空间的样品特征长度与散射矢量q是倒易关系,即1/q是正空间的尺子,在计划实验时,需要对样品的特征尺寸范围有一个预判. 根据香农采样定理[12]:如果谱仪q范围为0.001~0.3 Å-1,其可表征的样品特征尺寸范围为300~1 nm. 如果能将中子聚焦,或者放弃一个方向的分辨率,将最小q向低q方向推进1~2个量级,从而能够表征的样品的特征尺度将增加1~2个量级. 我们将这类谱仪称为微小角中子散射谱仪(qmin=10-4 Å -1)[7]和超小角中子散射谱仪(qmin=10-5 Å -1)[13].考察一个由N个大分子链组成的链间有相互作用的体系,假设每根链聚合度为n,并粗粒化单体作为基本的散射单元. 为了方便表示,如图2所示,考察体系中的链α和链β. 链α和链β的质心距离坐标原点分别为Rα和Rβ,链α和第i个单体距离链α的质心为Sαi,链β的第j个单体距离链β的质心为Sβj,链α和链β之间的距离为Rαβ,i,j距离原点分别为rαi和rβj. 根据散射基本原理,中子入射到单个单体后形成球面波,其散射振幅:Fig. 2Schematic draw of the polymer chain and the vectors between atoms and polymers.一条链的散射振幅:考虑大分子与周围介质的散射长度密度差为Δρ,大分子单体的体积为υ,体系总体积为V.α和β遍历体系中的每一根链,i,j遍历链的每一个单体,得到体系的宏观散射截面可表示为公式(8).公式(8)右边第2项可以近似为倒易2根链的质心相互作用的相干散射得到公式(9).根据如图2所示的几何关系,代入(9)得到:其中F(q)为形状因子的散射振幅,定义单粒子的形状因子P(q),注意,这里的i,j位于同一个散射体或者同一条链上.散射体可近似视为连续介质,P(q)可改写为:其中,Vpart为散射体的体积,ρpart(r)为散射体内部的密度空间分布.定义散射体之间的结构因子SI(q),式(11)适用于所有散射体系对于密度分布均匀的散射体,∣∣F(q)2∣∣=|F(q)|2,而这里的dΣ(q)dΩ是散射矢量为q时的绝对散射强度(单位为cm-1). 小角中子散射实验中,经过样品散射进入立体角为ΔΩ的探测器的中子计数Is(q)(单位为count/s)与q的关系为:其中T(λ)为样品透过率,d为样品厚度,定义入射中子强度I0(λ):Φ(λ)为入射中子波长分布,ε(λ)为探测器效率,A为样品光阑面积,t为数据采集时间.所以对于典型的小角散射实验,如果实验的q值范围已经覆盖了样品的多相多尺度结构,通过一次SANS实验,可以得到Δρ(衬度),n(分子量),P(q) (基本形状)和SI(q) (相互作用),但需要注意的是SANS用了一个粗粒化的模型,所能观察的最小尺度是π/qmax,一般不小于1 nm.2小角中子散射实验一个完整的小角中子散射实验过程包括(1)计划实验:根据科学目标准备合适大小和数量的样品;(2)确定实验方案,并采集小角中子散射数据;(3)对散射数据进行处理和分析.2.1样品准备和要求在样品准备阶段需要注意几个问题,第一,衬度:样品中散射体与周围介质的散射长度密度的差异是否足够. 一般而言,如果衬度Δρ≥1×10-6 Å -2就完全没有问题,否则就需要与谱仪科学家进行沟通,依据谱仪本身的信噪比进行调整. 如果衬度不够就可能需要对溶剂或者散射体进行氘代. 第二,样品的特征尺寸是否在谱仪的测量范围内,通常谱仪的测量范围在π/qmax到π/qmin内;第三,做一些前置实验,如小角X射线散射、电镜等确定合成的样品状态是否由于聚集、结晶等过程的发生而改变. 此外,还需要注意样品的使用量和样品厚度. 根据样品内散射体的尺寸和与周围介质之间的衬度,样品量从300~1500 mg不等,样品厚度根据散射强度选择,通常为1和2 mm. 对于强散射样品,如果样品太厚会产生多重散射;对于溶液样品需要注意样品的结构与浓度有关,稀、亚浓和浓溶液结构会随着样品间相互作用而改变,为区分‍P(q)和‍SI(q)对‍I(q)的影响,除硬球体系之外,一般需要在稀溶液中先确定样品P(q),这时也许需要在0.1 wt%~5 wt%之间做多个样品,从而外推到无限稀溶液的情况.2.2实验数据处理实验数据处理是通过对原始实验数据进行一系列的物理校准和校正,最终得到与实验仪器和样品厚度等无关的,体现样品本质特征的绝对散射强度(dΣ(q)dΩ,cm-1)随着散射矢量(q,Å-1)变化的信息. 一个完整的实验通常包括5组数据的采集:空样品池透过率数据Tc(λ)、空样品池散射数据Iexpcb(q)、样品加样品池透过率数据Tsc(λ)、样品加样品池散射数据Iexpscb(q)、空背底测量Ibackground(下标s表示样品,下标c表示样品池,下标b表示背底). 小角中子散射实验中,散射信号Iexpscb(q)有以下来源:样品、样品池和各种背底(如天然背底、空气散射和电子学噪声等).各种散射信号之间的关系可以用式(1)和式(2)表示,其中I0(λ)代表零散射角度的散射强度. 扣除样品池的散射和其他各种背底,最终计算得到dΣ(q)dΩ. 式(1)和式(2)只是简化和近似,真实SANS数据处理还需要考虑探测器效率、死时间和入射中子波长分布等因素[14].2.3实验数据分析SANS数据分析方法多种多样. 一般来说,可分为不依赖于模型的分析方法和依赖于模型的分析方法. 不依赖于模型的分析方法植根于数学,是数据分析的起点. 具体来说,包括吉尼尔(Guiner)、Porod、Kratky等分析方法. Guiner分析方法是样品的散射强度的自然对数对散射矢量的平方作图,即1n(I(q))对q2作图,在qRgPorod分析方法是主要用于分析散射体尺寸的局部结构信息,要求qRg1. Porod作图即是将散射强度对散射矢量作图,即1g(I(q))对lgq作图,其斜率即为散射体的Porod因子n. 高q的散射数据通常可表示为或者对于长棒形散射体,n=1;对于二维光滑散射体,n=2;如果三维散射体拥有光滑表面,n=4; 否则,n为3~4之间. 对于大分子链,Porod因子与排斥体积参数ν有关,即n=1/v,对于稀溶液中的有排斥体积高斯链n=5/3(或者1/0.588),对于稀溶液中没有排斥体积的高斯链n=2,对于完全蹋缩的大分子链n=3.n为2~3之间可能是枝状大分子或者是形成网络结构.图3为半径为R=50 nm的硬球的散射模型,可以用贝塞尔方程拟合. 对曲线低q区域(qRg≤1)进行Guinier拟合,如图3中的小插图所示,得到均方旋转半径为38.94 nm,与理论值500 × (3/5)0.5 = 38.73 nm相符. 需要注意的是在得到 Rg之后需要进行一次验证,验证拟合区间确实满足qRg≤1.Fig. 3Guinier and Porod fit of the form factor of the hard sphere with a radius of 50 nm.对高q区域(qRg1)进行Porod拟合,得到斜率为-4.0,符合光滑球体表面分形维数. 更详细的关于Guiner、Porod和Kratky作图的图文解释和示例,读者可以参考Hammouda的SANS TOOLBox的第15章[15].常用的依赖于模型的分析方法是借助已知的样品信息,以有限多个初始参数建立正空间中散射体的几何模型,并根据公式(13)计算与之对应的倒空间的数学曲线,采用最小二乘法,不断迭代输入参数,直到模型的计算散射曲线与实验曲线的偏差在可接受范围内. 常用的分析软件有Igor[16]和SASView[17]等. Svergun和McGreevy等发展了新从头算起(ab initio)和逆蒙特卡罗模拟的分析方法[18~21],可以将正空间三维结构的傅里叶变换与散射曲线进行比较.对依赖模型的分析方法,初始模型的设计至关重要. 所以在SANS实验之前,需要进行一系列的前置散射、光谱或者成像实验,估计样品的初始结构. 根据不依赖于模型的Guinier和Porod等方法对一维散射曲线的分析结果,验证初始模型的选择是否正确. 需要注意的是,拟合参数或者基本假设越少,分析结果的准确性越高. 拟合参数多的方程可以拟合大多数SANS曲线,但必须通过结合其他研究手段固定大部分的参数.3大分子相关领域典型应用小角中子散射在物理学、化学、材料、生命科学和工业界等均有大量应用. 本文主要聚焦于大分子领域,即合成高分子、生物大分子和大分子材料领域的典型应用. 为方便讨论,依据样品的特点进行分类,分为高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料、生物大分子. 以下就这些方面的一些经典案例和最新发现进行讨论. 由于小角中子散射应用领域众多,并且各个领域之间还会出现交叉和重叠,所以以下分类讨论并不一定严格和全面,本文只是抛砖引玉,旨在说明小角中子散射的特点和在各领域的典型应用.3.1高分子溶液体系大多数用户使用SANS研究溶液体系是为了得到溶质的多尺度形貌,所以高分子溶液体系的样品处理,实验方法,数据处理与分析具有普适性[22,23]. 大分子在溶液中的基本构象(confor-mation)的确定需要使用SANS进行证明,一般在稀溶液测定. 1974年,Cotton等使用SANS研究了线形聚苯乙烯(PS)在二硫化碳(良溶剂)和环乙烷(θ溶剂)中的构象,验证了高分子在良溶剂中是有排斥体系的高斯链,分形维数5/3,在θ溶剂中是无扰高斯链,分形维数是2[24]. 随着高分子化学的进步,科学家们合成了不同几何形状的单分散大分子. 2014年,Goossen等使用SANS研究了环形PS在氘代甲苯(良溶剂),氘代环乙烷(θ溶剂)和氘代线形PS(类θ本体)中的构象,如图4所示[25]. 环形PS在良溶剂中,Porod区间的表观分形维数1.56,小于线形PS在良溶剂中的5/3,作者解释是由于第2维利系数(A2)的影响,通过扣除A2,得到没有端基的环形PS在良溶剂中的分形维数;环形PS在θ溶剂和相同分子量的PS本体中,分形维数为2. 我们需要着重指出两点:一是对θ溶剂体系,或者高分子本体体系,图4的拟合区间在0.006~0.2 Å-1,对于低q区间,0.002 Å-1qP(q)的基本定义(公式(13))进行计算[15].Fig. 4Scattering functions and representative slopes for the overall and internal structure of ring polystyrene in good andθ solvents at different length scales. The linear polymeric matrix in the ring/linear blend is congruent with the θ‍-solvent. (Reprinted with permission from Ref.‍[25] Copyright (2015) American Chemical Society).相分离过程的研究是高分子溶液研究领域的重点之一. 大多数情形下,基于平均场理论的Ornstein-Zernike方程可以描述溶液中相分离过程的浓度涨落的变化[26,27]. Jia等使用SANS,研究了聚(N,N′-二乙基丙烯酰胺)(PDEA)在氧化三甲胺(TMAO)水溶液中的相分离发生前浓度涨落(concentration fluctuation)的变化,如图5所示[28]. 浓度涨落的强度和幅度都随温度升高而增大,随TMAO含量的增高而增大;通过外推零散射角度散射强度的倒数随着温度的倒数曲线,得到浓度涨落趋近无穷时的温度,就可以得到该共混体系的旋节线相图. 同样,这里需要注意两点:一是SANS是唯一的直接测量旋节线相图的研究手段,其他研究手段,例如浊度法,测量的都是双节线相图;二是越靠近相边界,浓度涨落的尺度越大(图5),这与温敏性高分子靠近最低共溶温度(LCST)时体积收缩[29]并不矛盾:由于图5的SANS实验的衬度来源于浓度涨落的微区,而不是单链高分子. 如果需要看到PDEA单分子链的LCST塌缩(就像使用动静态激光光散射观察PDEA极稀水溶液一样),需要使用衬度匹配技术. 典型的例子可以参考Hammouda等的实验,使用氘代和氢化聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)在衬度匹配的重水/水混合溶剂中,用SANS观察PNIPAM单链的塌缩过程[30].Fig. 5SANS profiles of 4% mass fraction PDEA in TMAO-d9/D2O mixtures. (a) Temperature dependence of PDEA atcTMAO = 0.28 mol/L the arrow is used to guide the eye, indicating the increase of concentration fluctuations with temperature. (b) TMAO concentration dependence at 15 °C when TMAO concentrations are 0, 0.1, 0.28, 0.44, 0.58, 0.76, 0.90, 1.13 and 1.25 mol/L, respectively. (Reprinted with permission from Ref.[ 28] Copyright (2017) American Chemical Society).随着大分子在溶液中的浓度增加,分子之间相互作用(SI(q))逐渐变强,这时相互作用在散射曲线上将会表现为最小散射矢量附近的散射强度相对无相互作用时变小,中间q区间的散射强度相对无相互作用时变强. 如果体系中存在复杂的相互作用,如氢键相互作用、静电相互作用、憎水相互作用、π-π堆叠作用[31]等,在溶液中将形成亚稳的并且能够响应外界刺激的微相自组装结构,在污水净化、废油回收、药物输送等方面有着广泛的应用[32]. 小角中子散射是研究这类体系的非常有效的方法,既可以研究大分子或组装体在溶液中的结构(P(q))的变化[33],又可以研究组装体的结构在溶液中的相互作用(SI(q)).大分子组装结构是小角中子散射研究的一个热点. Sternhagen等合成了一系列的两亲性离子类肽嵌段共聚物,这些共聚物唯一不同的是肽链序列的离子单体的位置不同. SANS研究表明,这些肽嵌段共聚物组装成星形胶束结构,并且离子单体的位置越靠近星形胶束中心,胶束的均方旋转半径越小,并且二者呈现一定的指数关系[34]. 此项研究为利用肽键氨基酸序列调控组装胶束结构开辟了新的道路.3.2高分子共混物和复合材料通过将高分子共混、复合,石油化工工业只需要生产常见的几十种高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等,就可以大致满足人们日常生活对高分子材料的硬度、弹性、机械强度、疲劳强度、导电性、透光性、耐热性、阻燃性、吸水性、耐酶性等多方面的需求. 这表明高分子共混物和复合材料的多相多尺度微观结构及其演化过程与宏观性能密切相关. 小角中子散射适用于实时追踪这类体系的微观结构的变化.通常非晶高分子本体或者共混物中,由于要观察的目标大分子与其周围环境的化学结构大致相同,对大部分研究手段而言衬度几乎都为0,无法看到单一高分子链或者选择性观察某一相高分子. 少部分的观察手段,包括单分子荧光或者核磁虽然有选择性地观察能力,但是前者引入了大尺寸的荧光基团,有可能影响体系的动力学和动态学行为;后者直接观察的是能量空间. 只有SANS可以通过衬度匹配具有选择性地观察单链结构的能力[35].高分子共混物在双节线相区,初级成核过程究竟是如何发生的?到现在仍然是一个非常具有挑战性的课题. Balsara课题组曾进行了深入的研究[36]. 他们使用时间分辨SANS,研究了氘代聚乙基丁烯(dPE)、聚甲基丁烯(PM)和聚(甲基乙烯-b-乙基丁烯)的三元共混物相分离初期的成核过程,如图6所示. SANS的中子束流强度低,需要较长时间(通常大于3 min,依赖于不同中子源或者SANS谱仪)才能得到满足统计误差的散射谱图. 嵌段共聚物hPM-hPE的加入是为了增强dPE/hPM的相容性,降低相分离温度并延长相分离时间,从而满足SANS采样所需时间.图6(a)表明,相分离未发生时,体系为均相,相对散射强度不随散射矢量q变化;随着相分离发生,低q散射曲线随相分离时间增长,不断向上倾斜,这说明有相分离成核的尺寸逐渐增大,零散射矢量处散射强度随之增长. 使用不依赖具体模型的Guinier方程对SANS数据进行拟合(图6(b)),可以得到零散射矢量处散射强度(In)随其均方旋转半径(Rg)变化的标度关系,分形维数1/0.54,说明初级成核也许并不是Gibbs成核过程(分形维数3),而是浓度涨落诱导过程(分形维数2).Fig. 6(a) Dependence of SANS profiles on time during the early stage of the sample with 50 vol% block copolymer. The solid lines in represent fits to the Guinier model. (b) A lg-lg plot ofRg at a given time versus In(In = I(Q=0,t)/I(Q=0,t=0)) at that time. The solid line represents the best power law fit. (Reprinted with permission from Ref.‍[36] Copyright (1996) The American Physical Society).复合大分子材料在工业界有着十分广泛的应用. Liu等利用小角中子散射和电子显微镜研究纳米二氧化硅球(20 nm左右)和橡胶复合体系,发现SiO2会形成24~97个硅球的聚集体,聚集体尺寸随着SiO2球体积分数增加线性变小,最佳的二氧化硅的体积分数在40%~50%之间[37,38].具有刺激响应的智能大分子材料,如自愈(self-healing)复合材料是目前研究的热点. Staropoli 等利用小角中子散射和流变实验研究靠氢键结合而成的瞬态枝化梳状大分子在熔融状态下的氢键形成机理[39]. 结果表明,瞬态链合结构对此类材料至关重要.3.3高分子结晶高分子结晶过程极为复杂,尽管科学家们进行了多年不间断地研究,一些基础性的问题仍有疑问. 1977年,Sadler等使用SANS研究了氘代聚乙烯经过溶液和熔融结晶生成的晶体内部的单链构象[40],在一系列假设下(氘代和氢化聚乙烯无相分离、同时结晶),证明了高分子单链在溶液中优先按照近邻折叠模型结晶;在熔融过程中,优先按照插线板模型结晶. 这个结果争议不大,已经写入了高分子物理的教科书. 而串晶(shish-kebab)中shish的生成机理则至今仍争议不休:究竟是高分子链的拉伸、缠结网络变形或者是壁滑导致了shish的产生?Kimata等的SANS研究使shish成核理论的研究向前迈出了关键的一步[41]. 实验观察结晶过程中分子链结构变化的关键难点还在于衬度:如何能够在shish的狭小范围内看到高分子链的结构. 如之前表2所示,X射线的衬度来源于电子云密度的差别,因此SAXS可以看到二维的大分子片晶结晶区与非晶区片层之间的电子云密度差别,从而得到片晶厚度,但是SAXS看不到一根结晶大分子链与其周围链段之间的任何差别;而常规的SANS均聚物氘代和氢化二元共混同样存在问题,它虽然提供了氘代分子与周围分子之间的衬度差别,但是也引入了结晶的氘代大分子与非晶的氘代大分子之间的衬度差别. 所以Kimata之前,科学家们没有设计出合适的可以在shish中提取分子链结构的实验方法. Kimata等使用了氘代短链(S),中等链(M)和长链(L)等规丙烯(iPP)与多分散非氘带iPP进行共混,在不同温度下进行剪切实验,用SANS观察散射图样的变化,如图7所示.图7(a)中S链的各向异性散射更加显著,温度升高到168 ℃时shish开始熔化,各向异性开始逐渐消失. Kimata等用166 ℃ 时shish刚刚开始取向的散射图样减去168 ℃或者180 ℃完全熔融的背景散射,如图7(b)所示,成功得到了d-iPP链在shish中的取向信息.图7证明了长链在shish中只起引发作用,但扩散较慢,不是shish的主体.Fig. 7(a) Temperature dependence of SANS profiles of deuterium labeled iPP during heating from 25 °C to 180 °C. The labeled fraction is denoted by S, M, and L for short D, medium D, and long D, respectively. (b) The change in SANS scattering intensity between 166 and 180 °‍C (left) and between 168 and 180 °‍C (right) for each of the three deuterium-labeled blends. (Reprinted with permission from Ref.[41] Copyright (2007) American Association for the Advancement of Science).3.4凝胶溶胶或者溶液中的胶体粒子或者大分子在合适条件下相互连接,形成空间网络结构,最后失去流动性,整个体系变成一种外观均匀,并保持一定形态的弹性半固体,这种弹性半固体称为凝胶. 凝胶在有机体的组成中占重要地位,人体内的肌肉、皮肤、细胞膜、血管壁,以及毛发、指甲、软骨等都可看作是凝胶. 相对于稀溶液,凝胶体系中的结构和相互作用更加复杂,小角中子散射方法,可用于研究此类体系的微观结构[42,43]、凝胶相的形成过程[44]和形成机理等[45].Endo等利用SANS研究不同浓度的间规聚丙烯(sPP)在氘代十氢萘溶剂中形成的物理凝胶的结构[46],散射曲线如图8(a)所示. 散射曲线在某一q范围的斜率表示在相应正空间尺度上散射体的分形维数. 浓度最低的sPP十氢萘溶液(2 wt%)的散射曲线低q区间分形维数1,说明在交联点之间有棒状结构,中等q值范围内分形维数4,类似光滑球形外表面. 所以假设sPP纳米晶为球形结构(用贝塞尔方程拟合),纳米晶之间存在的非晶sPP链形成的网络结构(用Ornstein-Zernike方程拟合),纳米晶球之间进行Percus-Yevick近似,就可以得到交联点形状、尺寸随sPP浓度和温度变化的定量关系(图8(b)).Fig. 8(a) SANS profiles of the nitrogen quenched gel with differentsPP concentrations (symbols) and corresponding fitting results (solid lines). The profiles are vertically shifted to avoid the overlap. (b) Schematic illustration of hierarchical structures in gel LN suggested by the SANS profiles. (Reprinted with permission from Ref.‍[46] Copyright (2019) The Royal Society of Chemistry)3.5多孔材料中子直接作用于原子核,具有很强的穿透性,可以轻松穿透较厚的多孔材料,从而在1~100 nm范围内研究其内部孔隙的孔隙率、尺寸分布、各向异性、孔的连接性和比表面积,并且可以追踪这些参数对其容纳和吸附性能的影响.Yang等利用小角中子散射研究我国四川盆地龙马溪页岩的多孔结构[47,48]. 用多分散球形孔模型和Porod方法分析中子散射数据得到的比表面积和孔隙率,都大于压汞法得到的结果,说明样品中存在盲孔. 随着样品埋藏深度的增加,盲孔数量也随之增加,并且与有机碳含量存在相关性. 这个例子需要注意样品多重散射对散射曲线的影响,通常页岩样品厚度在200 μm的情况下可以保证单次散射;具体实验中需要测量不同厚度样品散射曲线来避免多重散射.碳纤维是重要的工业材料,小角中子散射可以对碳纤维内的孔隙缺陷进行精确的表征. Jafta等利用小角中子和小角X射线对多孔碳纤维内的孔隙率和比表面积进行了精确的分析[49]. 同时还用弦长分布函数分析了体系中孔隙的空间分布,发现孔的分布相对无序. 如果多孔材料的孔隙分布比较窄,就可以用于研究液体在空间受限行为、各种气体在孔隙内的吸附和脱吸附. Melgar等利用多金属氧酸盐为水分子提供含有不同配体的孔隙,研究水分子在孔隙内的分布情况[50],研究表明,当孔隙小于1.1 nm,水分子将不能进入孔隙从而去润湿. Bahadur等利用小角中子散射研究二氧化碳在多孔碳材料内的高压吸附行为[51]. 观察到二氧化碳在微孔内随着压强的非线性吸附,微孔尺寸从约5 Å增加到7 Å. 但氩气在同样压强作用下的吸附并没有引起孔隙尺寸的变化. 说明吸附二氧化碳后,孔隙内的压强大于外界压强,推测孔内存在很强的吸附引起的溶解压.3.6生物大分子生物大分子种类丰富,多尺度结构复杂,其内部结构和作用原理的解析对解开生命的奥秘、开发新型药物等意义重大. Shi和Li对小角X射线在该领域的研究进展和一般分析方法进行了详细的阐释[52],介绍的分析方法和研究方向与本小节介绍的内容有一些类似和重叠,有兴趣的读者可以自行查阅. 中子凭借其特性和与X射线的互补在生物大分子方面的应用前景也十分广阔[53].生物大分子的小角中子散射表征难度相对较高,第一,氘代样品的制备难度大,需要利用氘水和氘带碳源培养特定的细菌,粉碎后再纯化需要的氘带样品;第二,小角中子散射是一种低空间分辨率的表征手段,对于复杂体系的散射,人们通常将小角中子散射与其他实验手段和分析方法如透射电镜、X射线晶体衍射、核磁共振以及模拟方法等结合起来对散射数据进行分析,如图9所示. David等综述了利用小角散射研究生物大分子[54]. 在生物大分子方面小角中子散射的研究内容包括但不限于:(1)肽链、核酸、蛋白质[55]、双层磷脂膜、淀粉、纤维素等生物大分子在不同环境下的结构;(2)肽链、核酸、蛋白质和双层磷脂膜等的相互作用和组合结构;(3)病毒、细胞器等.Fig. 9A scheme of an SAS experiment, structural tasks addressed and the joint use with other methods. The nominal resolution of the scattering data is indicated asd = 2 p/s. (Reprinted with permission from Ref.[56] Copyright (2007) Elsevier Ltd.).对于生物大分子这类复杂体系,在能够达成科学目标的前提下,模型设计需要尽可能地简单,将变量维持在可接受范围内. 如果散射体非常复杂,由多个具有不同结构、功能的部分组成,需要使用氘代对各个部分进行衬度匹配. 数据分析方面,第一步,对散射数据做定性或半定量的分析,例如稀溶液,可以通过Guinier作图分析散射体均方旋转半径,Porod作图分析体系拓扑结构或者分形维度;第二步,依据已知数据建立模型,分析数据. 数据分析模型通常有以下2种:第一种是依赖于散射数据的可迭代优化模型,依据模型的计算曲线和实验曲线的均方差对模型的一些变量进行迭代优化,如规则几何模型拟合、逆蒙特-卡洛(RMC)方法[21,57]、从头计算(ab initio)方法[20]等;第二种是不依赖于散射数据的独立模型(强烈依赖于所用力场),例如独立的分子动力学或者蒙特-卡洛模型,独立模型的计算SANS曲线可以与实验曲线对比,或者依据实验曲线与模型得到的可能结构进行筛选[58].限于篇幅,以下举几个有代表性的实例. 如图10为天冬氨酰-tRNA合成酶(Aspartyl-tRNA synthetase complexed)与tRNA复合物结构的小角X射线和小角中子散射联合研究图示[59]. Petoukhov和Svergun分别利用ab initial的串球模型分析复合体系的低分辨结构,如图10(A)和10(B)所示,然后利用复合物各个部分的X射线晶体学结构和刚体建模方法拟合X射线和中子散射数据,得到体系在溶液中的高分辨结构模型.Fig. 10(A) Aspartyl-tRNA synthetase complexed with tRNA. (a, b) Comparisons of the crystal structure with the ab initio bead models generated by the program MONSA. In the high resolution model, the protein and tRNA are shown as blue and magenta backbones, in the bead model corresponding phases are presented in gray and yellow, respectively. (c) Best rigid body model generated by SASREF. (d) A SASREF model with different orientations of tRNA. Right view is rotated by 90° about horizontal axis. (B) Scattering profiles from the Aspartyl-tRNA synthetase complex with tRNA. The simulated data are shown by dots, the fits obtained by the program MONSA and the program SASREF are displayed as red solid and blue dashed lines, respectively. 1 and 2 are X-ray scattering curves of the dimeric protein and the entire complex, respectively. 3-7 are neutron scattering patterns at 0, 40%, 55%, 70% and 100% D2O, respectively. The patterns are displaced in logarithmic scale for better visualization. (Reprinted with permission from Ref.[59] Copyright (2006) Springer European Biophysics Journal).同步辐射和X射线晶体学是研究生物大分子结构的利器,在得到蛋白质的晶体结构后,利用刚体建模方法,或者分子动力学模拟,结合小角X射线和小角中子散射,可以研究各类蛋白在溶液中的结构和相互作用. Shrestha等利用小角中子散射、小角X射线散和分子动力学模拟研究天然无规蛋白(intrinsically disordered protein)结构[60],发现Flory指数为0.54,介于理想链的0.5和自避行走链的0.588之间.4总结小角中子散射技术在基础、应用、产业化的各个领域中都有广泛的应用. 由于篇幅所限,本文只是首先从原理和实践两个方面对这一技术进行了简要的介绍,然后列举了小角中子散射在高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料和生物大分子等体系结构表征方面的一些典型应用,希望能够进一步扩展我国的SANS用户群体. 如果需要更深一步了解SANS或者中子散射技术在高分子科学中的应用,可以参考一些专业书籍[12,61,62].参考文献1Borsali R,Pecora R.Soft-Mattter Characterization.Springer,2008.377-9522Cebe P,Hsiao B S,Lohse D J.Scattering from Polymers Characterization by X-rays, Neutrons, and Light.Washington DC:American Chemistry Society,2000.1-1163Roe R J.Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Science.Oxford:Oxford University Press,2000.1-804Feigin L A,Svergun D I.Structure Analysis by Small-Angle X-Ray and Neutron Scattering.New York and London:Plenum Press,1987.275-320.doi:10.1007/978-1-4757-6624-0_95Dianoux A J,Lander G.Neutron Data Booklet Second Edition (July 2003).2020-10-25.https://www.ill.eu/fileadmin/user_upload/ILL/1_About_ILL/Documentation/NeutronDataBooklet.pdf6National Nuclear Data Center.Evaluated Nuclear Data File (ENDF).2020-10-25.https://www.nndc.bnl.gov/exfor/endf00.jsp.doi:10.2172/9818137Zuo T S,Cheng H,Chen Y B,Wang F W.Chinese Phys C,2016,40(7):76204.doi:10.1088/1674-1137/40/7/0762048Carpenter J M, Agamalian M.J Phys:Conference Series,2010,251:012056.doi:10.1088/1742-6596/251/1/0120569Han Z,Zuo T,Ma C,Cheng H.Instrum Sci Technol,2019,47:448-465.doi:10.1080/10739149.2019.159773310Zhang H,Cheng H,Yuan G,Han C C,Zhang L,Li T,Wang H,Liu Y T,Chen D.Nucl Instrum Meth A2014,735:490-495.doi:10.1016/j.nima.2013.09.06511Anderson K.Reactor & Spallation Neutron Sources.Oxford:Oxford School of Neutron Scattering,2013.55-7612Higgins J S,Benoît H C.Polymers and Neutron Scattering.Oxford:Clarendon Press,1994.86-9513Rehm C,Barker J,Bouwman W G,Pynn R.J Appl Crystallogr,2013,46(2):354-364.doi:10.1107/s002188981205002914Du R,Tian H L,Zuo T S,Tang M,Yan L,Zhang J R.Instrum Sci Technol,2017,45(5):541-557.doi:10.1080/10739149.2016.127822915Hammouda B.Probing Nanoscale Structures-The SANS Toolbox.Gaithersburg:National Institute of Standards and Technology Center for Neutron Research,2010.31-19116Kline S.J Appl Crystallogr,2006,39(6):895-900.doi:10.1107/s002188980603505917Butler P,Doucet M,Jackson A,King S.SasView for Small Angle Scattering Analysis (July 2020).2020-10-25.https://www.sasview.org/18Konarev P V,Svergun D I.IUCrJ,2018,5(Pt 4):402-409.doi:10.1107/s205225251800590019Petoukhov M V,Svergun D I.Acta Crystallogr D Biol Crystallogr,2015,71(Pt 5):1051-1058.doi:10.1107/s139900471500257620Volkov V,Svergun D.J Appl Crystallogr,2003,36:860-864.doi:10.1107/s002188980300026821Gereben O,Pusztai L,McGreevy R L.J Phys Condens Matter,2010,22(40):404216.doi:10.1088/0953-8984/22/40/40421622Li Z,Cheng H,Li J,Hao J,Zhang L,Hammouda B,Han C C.J Phys Chem B,2011,115(24):7887-7895.doi:10.1021/jp203777g23Hu W T,Yang H,He C,Hu H Q.Chinese J Polym Sci,2017,35(9):1156-1164.doi:10.1007/s10118-017-1969-724Cotton J P,Decker D,Benoit H,Farnoux B,Higgins J,Jannink G,Ober R,Picot C,des Cloizeaux J.Macromolecules,1974,7(6):863-872.doi:10.1021/ma60042a03325Goossen S,Bras A R,Pyckhout-Hintzen W,Wischnewski A,Richter D,Rubinstein M,Roovers J,Lutz P J,Jeong Y,Chang T,Vlassopoulos D.Macromolecules,2015,48(5):1598-1605.doi:10.1021/ma502518p26Hao J,Cheng H,Butler P,Zhang L,Han C C.J Chem Phys,2010,132(15):154902.doi:10.1063/1.338117727Hore M J A,Hammouda B,Li Y,Cheng H.Macromolecules,2013,46(19):7894-7901.doi:10.1021/ma401665h28Jia D,Muthukumar M,Cheng H,Han C C,Hammouda B.Macromolecules,2017,50(18):7291-7298.doi:10.1021/acs.macromol.7b0150229Cheng H,Wu C,Winnik M A.Macromolecules,2004,37(13):5127-5129.doi:10.1021/ma049620130Hammouda B,Jia D,Cheng H. OAJoST,2015,3:101152.doi:10.11131/2015/10115231Datta S,Kato Y,Higashiharaguchi S,Aratsu K,Isobe A,Saito T,Prabhu D D,Kitamoto Y,Hollamby M J,Smith A J,Dagleish R,Mahmoudi N,Pesce L,Perego C,Pavan G M,Yagai S.Nature,2020,583(7816):400-405.doi:10.1038/s41586-020-2445-z32Zhang H V,Polzer F,Haider M J,Tian Y,Villegas J A,Kiick K L,Pochan D J,Saven J G.Sci Adv,2016,2(9):e1600307.doi:10.1126/sciadv.160030733Wang Z,Faraone A,Yin P,Porcar L,Liu Y,Do C,Hong K,Chen W R.ACS Macro Lett,2019,8(11):1467-1473.doi:10.1021/acsmacrolett.9b0061734Sternhagen G L,Gupta S,Zhang Y,John V,Schneider G J,Zhang D.J Am Chem Soc,2018,140(11):4100-4109.doi:10.1021/jacs.8b0046135Zuo T,Ma C,Jiao G,Han Z,Xiao S,Liang H,Hong L,Bowron D,Soper A,Han C C,Cheng H.Macromolecules,2019,52(2):457-464.doi:10.1021/acs.macromol.8b0219636Balsara N P,Lin C,Hammouda B.Phys Rev Lett,1996,77(18):3847-3850.doi:10.1103/physrevlett.77.384737Liu D,Song L,Song H,Chen J,Tian Q,Chen L,Sun L,Lu A,Huang C,Sun G.Compos Sci Technol,2018,165:373-379.doi:10.1016/j.compscitech.2018.07.02438Liu D,Chen J,Song L,Lu A,Wang Y,Sun G.Polymer,2017,120:155-163.doi:10.1016/j.polymer.2017.05.06439Staropoli M,Raba A,Hövelmann C H,Krutyeva M,Allgaier J,Appavou M S,Keiderling U,Stadler F J,Pyckhout-Hintzen W,Wischnewski A,Richter D.Macromolecules,2016,49(15):5692-5703.doi:10.1021/acs.macromol.6b0097840Sadler D M,Keller A.Macromolecules,1977,10(5):1128-1140.doi:10.1021/ma60059a04541Kimata S,Sakurai T,Nozue Y,Kasahara T,Yamaguchi N,Karino T,Shibayama M,Kornfield J A.Science,2007,316(5827):1014.doi:10.1126/science.114013242Shibayama M,Li X,Sakai T.Colloid Polym Sci,2018,297:1-12.doi:10.1007/s00396-018-4423-743Gao J,Tang C,Elsawy M A,Smith A M,Miller A F,Saiani A.Biomacromolecules,2017,18(3):826-834.doi:10.1021/acs.biomac.6b0169344Srivastava S,Andreev M,Levi A E,Goldfeld D J,Mao J,Heller W T,Prabhu V M,de Pablo J J,Tirrell M V.Nat Commun,2017,8:14131.doi:10.1038/ncomms1413145Nishi K,Fujii K,Katsumoto Y,Sakai T,Shibayama M.Macromolecules,2014,47(10):3274-3281.doi:10.1021/ma500662j46Endo F,Kurokawa N,Tanimoto K,Iwase H,Maeda T,Hotta A.Soft Matter,2019,15(27):5521-5528.doi:10.1039/c9sm00582j47Yang R,He S,Hu Q,Sun M,Hu D,Yi J.Fuel,2017,197:91-99.doi:10.1016/j.fuel.2017.02.00548Sun M,Yu B,Hu Q,Zhang Y,Li B,Yang R,Melnichenko Y B,Cheng G.Int J Coal Geology,2017,171:61-68.doi:10.1016/j.coal.2016.12.00449Jafta C J,Petzold A,Risse S,Clemens D,Wallacher D,Goerigk G,Ballauff M.Carbon,2017,123:440-447.doi:10.1016/j.carbon.2017.07.04650Melgar D,Zhou Q,Chakraborty S,Porcar L,Weinstock I A,Ávalos J B,Wu B,Bo C,Yin P.J Phys Chem C,2020,124(18):10201-10208.doi:10.1021/acs.jpcc.0c0101951Bahadur J,Melnichenko Y B,He L,Contescu C I,Gallego N C,Carmichael J R.Carbon,2015,95:535-544.doi:10.1016/j.carbon.2015.08.01052Shi Ce(史册),Li Yunqi(李云琦).Acta Polymerica Sinica(高分子学报),2015, (8):871-883.doi:10.11777/j.issn1000-3304.2015.1504853Fitter J,Gutberlet T,Katsaras J.Neutron Scattering in Biology: Techniques and Applications.Berlin Heidelberg and New York:Springer,2006.doi:10.1007/3-540-29111-354Jacques D A,Trewhella J.Protein Sci,2010,19(4):642-657.doi:10.1002/pro.35155Koruza K,Lafumat B,ÁVégvári,Knecht W,Fisher S Z.Arch Biochem Biophys,2018,645:26-33.doi:10.1016/j.abb.2018.03.00856Petoukhov M V,Svergun D I.Curr Opin Struct Biol,2007,17(5):562-571.doi:10.1016/j.sbi.2007.06.00957Ma Chang-li(马长利),Cheng He(程贺),Zuo Taisen(左太森),Jiao Guisheng(焦贵省),Han Zehua(韩泽华),Qin Hong(秦虹).Chinese Journal of Chemical Physics(化学物理学报),2020,33(6s):727-732.doi:10.1063/1674-0068/cjcp200507758Jiao G,Zuo T,Ma C,Han Z,Zhang J,Chen Y,Zhao J,Cheng H,Han C C.Macromolecules,2020,53(13):5140-5146.doi:10.1021/acs.macromol.0c0078859Petoukhov M V,Svergun D I.Eur Biophys J,2006,35(7):567-576.doi:10.1007/s00249-006-0063-960Shrestha U R,Juneja P,Zhang Q,Gurumoorthy V,Borreguero J M,Urban V,Cheng X,Pingali S V,Smith J C,O’Neill H M,Petridis L.Proc Natl Acad Sci,2019,116(41):20446-20452.doi:10.1073/pnas.190725111661Han C C,Akcasu A Z.Scattering and Dynamics of Polymers: Seeking Order in Disordered Systems.Singapore:John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd,2011.1-98.doi:10.1002/978047082484962Zemb T,NeutronLindner P.X-rays and Light.Scattering Methods Applied to Soft Condensed Matter.Amsterdam:Elsevier,2002.1-552.doi:10.1107/s0021889803001808原文链接:http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2020.20242&lang=zhDOI:10.11777/j.issn1000-3304.2020.20242《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304
  • 如何用科学仪器“攥紧中国种子”
    4月10日,正在海南考察的习近平总书记,第一站就来到三亚市崖州湾种子实验室,了解海南支持种业创新等情况,再次指明种子之于中国饭碗、之于粮食安全的重要战略意义。2021 年中央全面深化改革委员会第二十次会议上审议通过了《种业振兴行动方案》,提出种业振兴是我国农业现代化的基础,种源安全是国家粮食安全的保障,未来将集中力量破难题、补短板、强优势、控风险,实现种业科技自立自强、种源自主可控。2021年12月,中央经济工作会议再次强调,“要大力推进种源等农业关键核心技术攻关”、“加快建设南繁硅谷”,对种业工作进行了明确要求,指明方向。2022年3月6日,习近平总书记在看望参加全国政协十三届五次会议的农业界委员并参加政协联组会时强调中国种业要发挥我国制度优势,科学调配优势资源,推进种业领域国家重大创新平台建设,加强基础性前沿性研究,加强种质资源收集、保护和开发利用,加快生物育种产业化步伐;同时要深化农业科技体制改革,强化企业创新主体地位,健全品种审定和知识产权保护制度,以创新链建设为抓手推动我国种业高质量发展。2022年2月22日,2022年中央一号文件《中共中央 国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》发布。这是新世纪以来,中央连续发出的第19个指导中国 “三农”工作的中央一号文件。文件指出,要启动农业生物育种重大项目。加快实施农业关键核心技术攻关工程,实行“揭榜挂帅”、“部省联动”等制度,开展长周期研发项目试点。强化现代农业产业技术体系建设。开展重大品种研发与推广后补助试点。如今,世界范围内以“生物技术+信息化”为特征的第四次种业科技革命正在推动种业研发、生产、经营和管理发生着深刻变革,千亿元规模的种业市场、成长中的我国种企正面临新一轮国际竞争。近年来,发达国家和跨国公司均将前沿生物技术作为优先发展方向超前部署,以期抢占产业制高点。2018年,美国科学院、美国工程院、美国医学科学院联合发布了《2030年农业研究科学突破预测》,提出跨学科研究和系统研究方法、传感技术、数据科学与农业-食品信息化、基因组学与精准育种、微生物组学五大重点突破领域,为农业生物技术发展描绘了战略路径。植物(作物)种子实验室的建设是为了攻关种子重大科学问题、解决种源“卡脖子”等关键技术难题,通常用于开展作物育种、种子学研究、种子检验、种子贮藏加工技术、种子处理等实验、实践项目。一般可以划分为:种子样品接收室、天平称重室、人工气象室、发芽检测室、纯度评定室、净度分析室、生活力检测室、低温储藏室、包衣种子检测室、档案留存室和办公接待室等区域——“种子既是生命的开始,也是终结”。相关的种子实验室仪器配置清单,包括基础实验所需的设备以及升级设备,供大家参考。此外,多家仪器企业也推出了自己的种业产品和方案。“天木生物”助力“攥紧中国种子”天木生物为三亚崖州湾种子实验室提供了常压室温等离子体诱变育种仪、全自动高通量微生物液滴培养仪等高端设备,目前已实现稳定应用。崖州湾种子实验室自去年起就引进了企业自主研发的常压室温等离子体诱变育种仪、全自动高通量微生物液滴培养仪,作为其种业研究专用仪器。在“攥紧中国种子,端稳中国饭碗”的奋斗过程中,“洛阳创新”再次发挥重要作用。其中,常压室温等离子体诱变育种仪在世界上首次实现了利用常压室温等离子体技术诱发细胞产生突变,具有诱变机理独特、突变效率高、使用安全便捷等优点。操作员通过全自动操作,即可获得大容量基因突变库,可极大提高建库效率。相关该技术属国际首创,目前已广泛应用于动物、植物及微生物的育种。托普云农用心守护“中国饭碗”从经验育种转变为科学育种,信息科技的入局更是加快了育种创新的步伐。以浙江托普云农科技股份有限公司为代表的一些农业科技企业凭借自身数据应用能力,为育种科研院所、制种企业提供辅助科研育种、制种的智能设备以及信息化平台,通过详实数据支撑,提升科研效率和准确性,帮助科研人员、企业主体加快科技成果转化推广应用,培育拥有自主知识产权的突破性品种,收获质优产高的中国粮食。育种大数据平台万深植物、种子表型分析设备助力三亚崖州湾种子实验室研究崖州湾科技城种子实验室建设注重科技创新,其根系分析仪、叶面积仪、自动考种仪、大米外观品质检测仪等先进设备,均来自杭州万深检测科技公司。杭州万深检测科技有限公司致力于顶尖智能视觉检测,是一家集研发、销售、服务为一体的国家高新技术企业。作为国内智能视觉检测技术和设备的核心供应商,万深检测在农业、生命科学、环境监测、制药等领域,为上千家用户单位提供鉴定、计数、分析、监控的产品和服务。种子难研磨?可精细到5um,种业人必备!种子的研磨,是有关于种子检测的首先一步,伴随着种子的研发进程不断加深,品种不断增加,在种子的有关检测过程中对于种子的精细度是极其微小的,上海净信多组织研磨仪加强型谁一款能够非常好的研磨所有品类的种子的仪器,最多可达192个样品的同时研磨,且研磨效果一样,不但如此其自身配备的多层次隔离罩还可提供很好的安全性,同时由于是透明材质,可随时观察样品情况,开盖即停。 图为上海净信加强型多样品组织研磨仪-48L它的工作原理主要是通过碳化钨小球或不锈钢等材质的小珠在样品研磨管(罐)内来回震荡将样本的粉碎、混合、均化以及细胞破碎,可以对硬性、软性、弹性等样品进行快速的粉碎和均相化处理,其精细度可达5um!符合种子理化分析实验室的要求;仪器还配置不同体积、不同材料的研磨罐,可根据试验需求进行干磨、湿磨及冷冻研磨,也能够进行细胞破碎及DNA/RNA提取。新芝仪器&植物(作物)种子实验室仪器设备1.高通量组织研磨器系列日常和基本的一个实验就是提取它们的遗传物质—DNA(脱氧核糖核酸)进行基因型鉴定,从而鉴定不同的种子来源。我们将待检测种子初步碾碎后加入离心管后利用高通量组织研磨仪进行组织研磨,获取颗粒更小的粉末,有利于后续种子DNA提取获得更高浓度的基因组模板,有利于后续核酸验证实验的准确性。  Southern Blot在种子分子生物学研究中具有重要地位,虽然距离这项技术发明已经过去很多年,但这项检测技术仍被广泛的应用在各种生物实验研究中。Southern Blot可分析具体基因的基因座及拷贝数,可以鉴定同源重组的概率,也可分析基因随机突变风险,是分子研究的“金标准”。实验过程可分为印迹和杂交两个步骤:一是将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物(硝酸纤维素膜或尼龙膜)上,即印迹(blotting),可采用紫外交联仪进行实现 二是固定于膜上的核酸与同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火,即分子杂交过程,可采用分子杂交炉进行实现。2.LF系列分子杂交炉用模块化设计,结构简单,实用可靠 系统采用微电脑控制,触摸屏显示输入 采用钢化玻璃加工的机箱门不仅美观,还加大了使用人员的操作视野。温度控制系统采用模糊PID算法,自动演算,温度控制精确。杂交管旋转支架转速稳定,不受外界电压波动影响,摇匀功能能够快速满足用户摇匀需求。所有功能采用集中控制,操作更简单实用。在核酸分子杂交中对烤膜,预杂交,杂交,洗膜全过程可进行温度自动控制,可以有效的应用于核酸分子杂交技术的研究。3.紫外交联仪  SCIENTZ03-II紫外交联仪利用中波紫外线提供均匀强度的UV照射,主要用于将核酸交联固定在膜上,还可用于琼脂糖凝胶中DNA的切割、RecA突变筛选、嘧啶二聚体产生的部分限制性内切酶消化、UV灭菌消除PCR污染等。其UV剂量控制精确,使用安全方便、能分紫外能量和时间两种操作模式。4.SCIENTZ18-A超声波DNA打断仪超声波DNA打断仪采用等温、非接触的方式对样品进行打断、匀浆和混合,用于无菌、可超微量破碎,隔着离心管能打断染色体。专为二代测序DNA样本与染色质免疫共沉淀实验样本前处理量身订做,对于每天要处理多个样品或者贵重样品的实验室,它具有处理高通量,样本低损耗,无交叉污染等优势。逐渐成为ChIP(染色质免疫共沉淀)和DNA剪切研究平台不可缺少的标准化工具。5. NP-2032全自动核酸提取仪  NP-2032是通过磁珠法提取、纯化核酸的设备。样品裂解后,释放出来的核酸分子被特异性的吸附在磁珠表面,通过内置磁棒磁吸、转移、洗涤,最后使核酸分子溶解在洗脱液中,搭配不同种类的磁珠核酸试剂,可以快速提取动植物组织、血液、体液、刑事检体等样品中的核酸。  6.加热型功率可调超声清洗机  DTD系列功率可调加热型超声波清洗机主要用于常规清洗、萃取、乳化、混匀、脱气、分散等领域。其优点是大液晶屏幕显示,具有时间、功率、温度均可调等功能,且仪器断电后具有工作参数记忆功能,方便直接调用和数据查询。被广泛应用于验室、机电行业、珠宝首饰、医疗牙科、光学等领域。  7. 恒温水浴系列  恒温槽分单加热型(SC系列)、加热制冷型(DC系列)、单制冷型(DLK系列)、高低温程控机型(CK系列)、高精度机型(GDH/GH系列)5种机型。产品为用户工作时提供一个冷热受控、温度均匀恒定的液体环境,对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试,也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。  8.实验型钟罩式冷冻干燥冷冻干燥机用于种子样品的冻干保存,SCIENTZ-N 系列实验型钟罩式冷冻干燥机是专为实验室用户处理小批量样品打造的专用产品。在保持结构紧凑的同时,兼顾优异的性能。采用性能稳定的进口压缩机,功能强大,可提供高度自动化的高品质冷冻干燥环境(常规空载 -56℃,可选配 -80℃压缩机),是中小型实验室完成冻干工艺实验的理想选择。  9. 真空离心浓缩仪  可用于种子基因组提取物的离心浓缩用于后续检测;可用于种子胞内提取产物的离心浓缩,提高样品浓度,有利用后续检测实验的准确性。  真空离心浓缩仪,自带捕水冷阱,方便快捷。SCIENTZ-10LS 型为分体式离心浓缩仪,可适配 N、ND 系列冻干机,或配置低温冷阱才能实现浓缩冻干。可广泛用于生物学、微生物学、生物化学、制药研究以及分析化学等领域。  10. 台式高速冷冻离心机  为满足低温样本的分离、沉降等需求,并且可根据不同样本的需求更换转子,最小离心管可至 0.2ml(4*PCR8排管),最大离心管可至5ml(12*5ml),是一款性能先进、用途广泛、使用安全、操作简单的高质量产品。  11. XB全自动雪花制冰机  全自动雪花制冰机是一种新型优质的制冰机,特别适用于医院、实验室、学校等医疗科研场所,也可用于餐厅、酒吧、酒店等娱乐场所,还可用于超市、渔业捕捞、化工、食品加工、屠宰冷冻等需要大量使用冰的行业,应用非常范围广。上海保圣快速粘度仪助力“南繁硅谷”建设上海保圣快速粘度仪(Rapid Visco Analyzer,RVA)Rapid-20,RVA高灵敏度和准确度,是检测低粘度样品的选择(最小粘度160rpm时10cP)。低粘度检测包括:低固含量淀粉(例如造纸业或包装行业的乙基化淀粉和阳离子淀粉),低粘度食品淀粉(例如酸解或酶解淀粉),低粘度产品(例如酱油、番茄酱、肉汁、调味料、蛋黄酱、汤类和乳制品饮料)和其他低粘度非淀粉食品(例如胶体和蛋白质)。也适合分析宽粘度范围的样品(160rpm时可以达到25,000 cP )。高粘度检测包括:挤压膨化食品(例如早餐谷物、零食、宠物食品、鱼饲料和动物饲料),可熔性检测(例如人工乳酪、巧克力和糖果),高固含量淀粉和高粘度变性淀粉(例如取代和交联食品淀粉)。上海保圣快速粘度仪走进海南省崖州湾种子实验室,通过淀粉糊化温度、峰值粘度、谷值黏度、最终粘度、回生值、衰减值进行检测及计算,为种子实验室进行水稻育种、小麦育种、种子发芽损伤等种子相关演技提供稳定检测数据。上海保圣仪器工程师与崖州湾种子实验室的浙江大学、中国农业大学等多个学校的科研学者针对种子谷物的淀粉糊化特性进行测定,对不同育种的水稻特性进行分析。
  • 【喜讯】热烈祝贺中国散裂中子源微小角中子散射谱仪通过验收
    热烈祝贺中国散裂中子源微小角中子散射谱仪通过验收NEWS 近日,经过来自华南理工大学、中国科学院长春应用化学所、中国科学院上海高研院、中国原子能科学研究院、香港城市大学等单位的验收组专家的一致同意,世界首台基于散裂中子源的微小角中子散射谱仪项目顺利通过了验收。图片来源于https://ihep.cas.cn/xwdt2022/gnxw/hotnews/2023/202307/t20230717_6810784.html重要意义 微小角中子散射谱仪将应用于关系国计民生的重大前沿科学问题攻关,为粤港澳大湾区和我国的相关产业技术升级提供先进的研究支撑平台。解决方案 中国散裂中子源的科研工作者在能量分辨中子成像谱仪上开发了小角中子散射和小角X射线散射(SAXS)的联用方法学。 其中,由Xenocs公司提供的Nano-inXider作为重要基础硬件,根据科研工作者对联用SAXS技术参数和相关结构的要求,Xenocs公司的专业SAXS工程师在标准版Nano-inXider做出了以下改造:针对面向线站轨道及中子真空管道的物理结构,对Nano-inXider进行了整体框架及底部轨道的重新设计及改造;为了更好地使用联用方法学对样品进行测试,Xenocs团队同时对样品腔及样品台进行了联用改造,考虑到固体样品、粉末样品及液体样品等不同形态下的测试需求,满足了实时原位同步采集中子散射及X射线散射结果的要求;另外为了最大提升Nano-inXider的测试效率,对其进行了联用模式和离线模式的不同适配。在联用模式下,通过电子学器件的联动,使其可与中子谱仪实现安全联锁联控,并通过软件的控制实现联用模式测试结果的一键触发及同步采集。硬件部分- 整体框架- 底部轨道- 样品台- 样品腔软件、电子学部分- 安全联锁- 测试模块 Nano-inXider因其简单易用的特点,以及智能化、集成化的设计使其适用于各种实验室环境。Xenocs致力于为客户提供全方位、专业化、实时且周到的服务,满足您多样化的需求。
  • 低温培养箱的工作原理
    低温培养箱是一种能制冷,保存物品常态的低温保存箱。主要适用于科研院所、电子、化工等实验室,医院、血站、疾病防控,用于保存血浆、生物材料、疫苗等,也可用于电子器件及特殊材料的低温试验。 低温培养箱的工作原理: 制冷循环采用逆卡若循环,该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成,其过程如下:制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力,消耗了的功使排气温度升高,之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功,这时制冷剂温度降低。最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热,使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。本试验箱之制冷系统采用1套法国产泰康全封闭压缩机所组成的二元复叠氟利昂制冷系统。制冷系统的设计应用能量调节技术,既能保证制冷机组正常运行,又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节,使制冷系统保持在最佳的运行状态。采用平衡调温(BTHC),既在制冷系统在连续工作的情况下,控制系统根据设定之温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量,最终达到一种动态平衡。
  • 光照度传感器的工作原理是什么?使用时应注意什么呢?
    光照度传感器是一种常用的检测装置,在多个行业中都有一定的应用。在很多地方我们都会看到光控开关这种设备,比如大街上的路灯、各个自动化气象站以及农业大棚里面,但当我们看到这种有个小球的盒子的时候,虽然知道这是光照度传感器,但是对于它还是不太了解,今天我们来了解一下光照度传感器。光照度传感器的工作原理光照度传感器采用热点效应原理,最主要是使用了对弱光性有较高反应的探测部件,这些感应原件其实就像相机的感光矩阵一样,内部有绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂层,热接点在感应面上,而冷结点则位于机体内,冷热接点产生温差电势。在线性范围内,输出信号与太阳辐射度成正比。透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管,光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号,然后电信号会进入传感器的处理器系统,从而输出需要得到的二进制信号。当然,光照度传感器还有很多种分类,有的分类甚至对上面介绍的结构进行了优化,尤其是为了减小温度的影响,光照度传感器还应用了温度补偿线路,这样很大程度上提高了光照度传感器的灵敏度和探测能力。光照度传感器的使用方法光照度传感器应安装在四周空旷,感应面以上没有任何障碍物的地方。将传感器调整好水平位置,然后将其牢牢固定,将传感器牢固地固定在安装架上,以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。壁挂型光照度传感器安装方式:首先在墙面钻孔,然后将膨胀塞放入孔中,将自攻螺丝旋进膨胀塞中。百叶盒型光照度传感器安装方式:百叶盒型光照度传感器一般应用在室外气象站中,可通过托片或折弯板直接安装在气象站横梁上。宽电压电源输入,10-30V均可。485信号接线时注意A/B条线不能接反,总线上多台设备间地址不能冲突。光照度传感器使用注意事项1.一定要先检查下包装是不是完好无损的,然后去核对变送器的型号和规格是不是跟所购买的的产品一样;如果有问题一定要尽快与卖家联系。2.使用光照度传感器的时候一定不能有外压力冲压光检测传感器,避免压力冲压下测量元件受损影响光照度传感器的使用或导致光照度传感器发生异常或压坏遮光膜产生漏水现象。一定要避免在高温高压环境下使用光照度传感器。3.用户在使用光照度传感器的时候禁止自己拆卸传感器,更加不能触碰传感器膜片,以免造成光照度传感器的损坏。4.使用光照度传感器之前一定要确认电源输出电压是不是正确;电源的正、负以及产品的正、负接线方式,保证被测范围在光照度传感器相应量程内并详细阅读产品说明书或咨询卖方。5.安装光照度传感器的时候,一定要保证受光面的清洁并置于被测面。6.严禁光照度传感器的壳体被刀或其他锋利的金属连接线及物体划伤,磕伤,砰伤,造成变送器进水损坏。
  • 实验型冻干机的工作原理和应用
    实验型冻干机的工作原理和应用 随着科学技术的不断进步,各种新型实验仪器也层出不穷,其中实验型冻干机就是一种近年来应用越来越广泛的一种实验室设备。该产品可以将溶液、材料等在低温下冷冻成固体,然后在真空环境下将其中的水分蒸发掉,从而得到干燥的样品。下面我们来详细了解一下该产品的工作原理和应用。  一、工作原理  实验型冻干机的工作原理是利用制冷技术和真空技术相结合,将待处理物质在低温下冷冻成固体,然后在真空环境下对其进行加热升温,使其从固体状态变为液体状态,最后通过蒸发除去其中的水分,从而得到干燥的样品。具体步骤如下:  1. 预冻:将待处理物质放入该产品的容器中,然后在低温环境下进行预冻,使其变成固体状态。  2. 冻干:将预冻后的物质放入该产品的干燥室中,然后在真空环境下进行加热升温,使其从固体状态变为液体状态。此时,被冻结的水分会逐渐蒸发掉。  3. 重复以上步骤直至完成干燥过程。  二、应用  该产品广泛应用于生物医药、化学化工、食品等领域。以下是几个具体的应用案例:  1. 生物药品生产:该产品可以用于生物药品的生产过程中,如生产血浆、疫苗等。通过冻干处理,可以保证生物药品的质量和稳定性。  2. 化学试剂制备:该产品可以用于化学试剂的制备过程中,如制备氨基酸、维生素等。通过冻干处理,可以使化学试剂长期保存并且方便使用。  3. 食品加工:该产品可以用于食品加工过程中,如制作汤圆、饼干等。通过冻干处理,可以使食品保持原有的口感和营养成分。 冻干机冷冻干燥机LGJ-18N普通型亚星仪科主要特点:1、本机采用进口压缩机制冷,制冷迅速,冷阱温度低。2、冷阱开口大,无内盘管,带样品预冻功能,无需低温冰箱;3、采用7寸真彩触摸液晶屏控制系统,操作简单方便,且功能强大,作为人机界面,中文(英文)可转换界面,以曲线和数字形式显示工作时间、冷凝器温度、样品温度、真空度,并记录干燥曲线;。4、工业嵌入式操作系统,ARM9核心控制电路设计,32M内存128M FLASH,操作响应速度快,存储数据量大。本机可存储多次冻干数据,FAT32文件系统,EXCEL文件存储,可存储一个月以上测量数据128M FLASH,并配置USB通讯接口,实验数据U盘一键提取。 5、控制系统自动保存冻干数据,并能以实时曲线和历史曲线的形式查看,整个冻干过程清晰明了。6、干燥室采用无色透明一次注塑成型聚碳干燥室,耐腐蚀、不易碎、无粘接、透明度高、密闭性强、样品清楚直观,可观察冻干的全过程。7、真空泵与主机连接采用国际标准KF快速接头,简洁可靠。 总之,实验型冻干机作为一种新型的实验室设备,其应用领域越来越广泛,为企业提高产品质量和降低成本提供了有力的支持。
  • 超声波细胞破碎机的工作原理【莱恩德新品】
    超声波细胞破碎机,也称为超声细胞破碎仪,其工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应。以下是其工作原理的详细解释:    1.电能转换:首先,超声波细胞破碎机将电能通过换能器转换为声能。换能器作为核心部件,能够将电能高效地转换为超声波能量。    2.空化效应:当超声波在液体中传播时,它会在液体中产生空化作用。这种空化作用表现为液体中的微小气泡迅速形成并随后炸裂。这些炸裂的气泡会产生类似小炸弹的能量,形成高强度的剪切力和高频交变水压。    3.细胞破碎:这些高强度的剪切力和高频交变水压作用于细胞壁,使细胞壁受到压力变化而破碎。同时,由于超声波在液体中的剧烈扰动,粒子会产生大的加速度,使它们相互碰撞或与装置壁碰撞而破碎。    4.主要应用:超声波细胞破碎机广泛应用于中药提取、细胞、细菌、病毒组织的破碎等领域。其高效的破碎能力使得这些生物样本的处理更加快速和有效。    此外,超声波细胞破碎仪还有一些其他的特性和功能,例如:   结构特点:超声探头通常采用进口钛合金材质,具有高能效换能器和振幅自动调节功能。这些特性保证了设备的高效性和稳定性。    技术参数:工作频率范围通常为20~25KHz,具有频率自动跟踪功能。设备可储存多套常规程序数据和一套组合程序,工作方式有定时和计数两种。这些参数和功能使得设备更加灵活和易用。    综上所述,超声波细胞破碎机的工作原理主要基于超声波在液体中的空化效应,通过电能转换、空化效应和细胞破碎等步骤实现对生物样本的高效处理。点击此处可了解更多产品详情:超声波细胞破碎机
  • 超声波明渠流量计的工作原理是什么
    超声波明渠流量计的工作原理是什么?根据流体力学原理可知:明渠内的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低。另外,一般明渠内水流量大小还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。如果在渠道内安装几何尺寸和堰板材料固定的量水堰槽后,流量与液位就建立了确定的对应关系。这样量水堰槽就把流量测量转成了易于实现的水位测量。常用的量水堰槽种类有三角堰、矩形堰和巴歇尔堰槽三种(见图 1)。根据流体力学原理可知:明渠内的流量越大,液位越高;流量越小,液位越低。另外,一般明渠内水流量大小还与渠道的横截面积、坡度、粗糙度有关。如果在渠道内安装几何尺寸和堰板材料固定的量水堰槽后,流量与液位就建立了确定的对应关系。这样量水堰槽就把流量测量转成了易于实现的水位测量。常用的量水堰槽种类有三角堰、矩形堰和巴歇尔堰槽三种(见图 1)。简言之,水力学法测量流量的原理为:首先测量出量水堰槽内水流的液位,再根据“水位-流量”的水力学关系公式,求出流量。
  • 中国散裂中子源能量分辨中子成像谱仪通过验收
    2023年7月10日至11日,广东省科技厅在中国散裂中子源园区组织召开了“能量分辨中子成像谱仪”项目技术测试和验收会,张统一院士担任验收组组长。验收组专家来自香港科技大学(广州)、中国科学技术大学、中国科学院上海高等研究院、中国航发北京航空材料研究院、华南理工大学、厦门大学、故宫博物院等单位。验收组一致认为:本项目建成的能量分辨中子成像谱仪具有束流通量高、成像视场大、空间分辨率和波长分辨率高等优势,在高能量分辨布拉格边中子成像、中子成像与衍射信息融合、多尺度、多维度、多模态中子无损成像等技术上实现了突破。该项目建成了我国首台高分辨成像与中子衍射结合的中子成像谱仪,可广泛服务于新能源、先进材料、先进制造、基础科学前沿、文化遗产等领域的需求,具有广阔的应用前景。验收组一致同意该项目通过验收。   能量分辨中子成像谱仪是广东省科技厅出资支持建设的中国散裂中子源中子谱仪,于2019年11月启动建设,经过高质量的设计、研制、安装与设备调试,2023年1月5日成功出束,经过紧张的束流调试和测试,达到了项目任务书所列各项设计指标,优于验收指标。能量分辨中子成像谱仪的建成和后续开放运行将在服务国家发展战略需求和粤港澳大湾区的科技发展与产业升级等方面发挥重要作用。
  • 种子尺寸分析仪-测量种子尺寸的仪器
    TPKZ-3-L种子尺寸分析仪由浙江托普云农公司提供,种子尺寸分析仪采用图像识别技术设计而成,可以在极短的时间内快速完成考种工作,测量种子长度尺寸。种子分析仪,也可以理解为能够测量种子尺寸的分析仪。  种子尺寸分析仪也称智能考种分析仪,托普云农新设计研发的智能型自动考种系统。这款仪器可以在极短的时间内快速完成考种工作,是现代育种考种、种子研发中的常用仪器之一。仪器是基于图像识别技术,突破籽粒和感知数据采集等关键技术,研发了集玉米、大豆等散粒长、粒宽、千粒重等多参数一体化快速检测设备,实现考种过程的自动化、智能化,减少人力成本投入,去除人为误差干扰,加强了考种测量准确率,构筑了智能化考种测量方法,为农业遗传育种研究而服务。  用途:能测量数量、千粒重、平均粒型、每一粒籽粒的粒型。玉米棒除外。  功能特点:  1.实时性:测量速度快,能够实时测量出籽粒的数量、粒长、粒宽、周长、面积、重量等参数。算法计算时间≤1s,大大缩短了测量的时间,为研究降低了时间成本。  2.一键式:智能考种分析系统是基于图像识别技术,一键执行,马上计算出所有测量参数,降低人工操作性,减少人为误差,简化操作流程,一键得到测量结果。  3.存储方式:测量数据的保存可以为研究提供详尽而细致的数据结果,智能考种分析系统配备了相应存储容量,可将所有数据导出excel到电脑,方便用户进行本地数据存储和数据对比分析工作,满足了数据存储的需要。  4.适应范围:针对于籽粒考种,智能考种分析系统设置散粒考种范围包括大豆,玉米的考种需求。  种子尺寸分析仪技术参数:  1.数粒范围:50~20000粒  2.数粒精度:圆形种子自动数粒误差≤±0.1%,长形种子自动数粒误差≤±0.5%,可手动修正保证结果准确。粒型误差≤±0.5%  3.系统供电:DC5V,直接使用USB供电,可以外接电脑或者充电宝  4.响应时间:5s内输出结果
  • 真空干燥箱:工作原理、特点、技术参数及使用方法
    真空干燥箱是一种常用的实验室设备,它通过降低环境气压和升高温度,快速有效地去除样品中的水分和溶剂。由于其具有干燥速度快、干燥效果好、使用方便等优点,真空干燥箱在科研、制药、化工、食品等领域得到了广泛应用。本文将介绍真空干燥箱的工作原理、特点、技术参数及使用方法等方面的知识。真空干燥箱的工作原理是利用真空泵将箱体内的空气抽出,降低气压,同时加热样品以促进水分和溶剂的蒸发。这种干燥方法可以在较低的温度下实现,从而避免了高温对样品的损害。此外,真空干燥还可以有效地防止氧化和污染,提高干燥效果和样品质量。上海和晟 HS-DZF-6021-MT 无油真空干燥箱真空干燥箱的优点包括:干燥速度快、效率高;可降低样品在高温下变质的可能性;可避免空气中的氧气对样品产生氧化作用;可减少能源消耗,因为可以在较低的温度下实现干燥。然而,真空干燥箱也存在一些不足之处,例如:需要定期维护和保养;对样品形状和大小有一定限制;不能干燥所有类型的样品。真空干燥箱的技术参数包括真空度、温度和湿度等。真空度指的是箱体内的气压,一般分为低真空、高真空和超高真空三种。温度是控制样品干燥速度的重要因素,可根据样品的特性和需要进行调节。湿度则表示箱体内的水分含量,对于某些样品需要严格控制湿度以避免水分的引入。使用真空干燥箱时,需按照以下步骤进行操作:将样品放入干燥箱内,并将干燥箱密封;连接真空泵并启动设备;调整真空度和温度等参数以满足样品干燥需求;记录干燥时间和观察干燥效果;干燥完成后,关闭设备并取出样品。在使用过程中,需要注意以下几点:真空干燥箱应放置在平稳的工作台上,避免震动和高温;使用前需检查设备的密封性能和管道连接是否良好;根据样品的特性和要求合理设置真空度和温度等参数;如果出现异常情况,应立即关闭设备并检查故障原因;定期对真空干燥箱进行维护和保养,保证其长期稳定运行。总之,真空干燥箱是一种高效的实验室设备,可快速有效地去除样品中的水分和溶剂。在使用过程中,应按照操作规程正确使用和维护保养设备,以保证其正常运行和使用寿命。同时,还需要注意安全问题,避免意外情况的发生。
  • 高能非弹性中子散射谱仪在东莞揭牌
    作者:朱汉斌 张玮 来源:中国科学报11月12日,由中国科学院高能物理研究所(以下简称高能所)与中山大学共建的高能非弹性中子散射谱仪(以下简称高能非弹谱仪)在中国散裂中子源园区揭牌。这是中国散裂中子源首台非弹性散射类型谱仪,也是国内首台中高能非弹性中子散射谱仪,填补了我国百meV以上中高能非弹性中子散射的空白。记者获悉,高能非弹谱仪是中国散裂中子源建设的八台合作谱仪之一。自2019年9月开始,建设团队攻克了一系列关键技术,克服了疫情等重重困难,最终于今年1月12日成功产出第一束中子,标志着谱仪设备研制与安装的成功,开始进入调试阶段。非弹性中子散射谱仪既可获得散射中子的空间分布信息,同时也可获取散射中子的能量变化,可以在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为,是研究材料元激发(如晶格、自旋动力学)最直接的工具。中国散裂中子源根据元激发的能量尺度和能量分辨的需求,规划了三台直接几何非弹性中子散射谱仪。“此次揭牌标志着双方合作取得又一代表性成果。”中国科学院院士、高能所所长王贻芳在致辞时表示,高能所和中山大学有悠久的合作历史和良好的合作基础,高能所在粤的三个重大设施的建设都有中山大学的贡献,双方于2017年底签署了《战略合作协议》,高能非弹谱仪的建设是协议重点内容之一。中国科学院院士、中山大学校长高松致辞时表示,中山大学和高能所将以高能非弹谱仪建设合作为契机,在科学研究、人才培养等方面继续深入合作,共同为粤港澳大湾区建设和国家科学技术发展做出更大贡献。同时期待高能非弹谱仪开放运行后,坚持面向世界科技前沿和国家战略需求,主动服务粤港澳大湾区,积极推动我国中子科学与技术发展。“高能非弹谱仪将为高温超导物理机制、量子磁性作用机制、热电材料输运性质、电池中离子扩散机制、以及生物材料活性等前沿基础研究工作提供晶格热振动、自旋波、晶体场等关键微观结构动力学信息,从而为相关材料的性能提高与新材料开发提供重要的基础支撑。”高能非弹谱仪首席科学家、中国散裂中子源学术委员会主任童欣表示。据介绍,本次建成的高能非弹谱仪的入射中子能量为10-1500 meV,最佳能量分辨率3%,提供1.5-800K高低温环境和7T磁场环境,利用费米斩波器和带宽斩波器协同工作,可实现多波长模式和单波长模式的快速切换。
  • 又成功一台!散裂中子源大气中子辐照谱仪出束
    从中科院高能物理研究所获悉,4月2日15时20分,中国散裂中子源(CSNS)大气中子辐照谱仪成功出束。束流性能测试表明,已测工况的中子束尺寸与分布、中子能谱、通量等重要参数与预期相符。谱仪成功出束,标志着谱仪设备研制与安装成功。大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所共同建设的国内唯一的大气中子地面模拟加速测试平台,也是CSNS继多物理谱仪后完成建设的第二台合作谱仪,可提供与大气中子能谱相匹配、能量范围覆盖毫电子伏特至吉电子伏特(meV-GeV)的高通量中子束流。相关负责人介绍,为确保大气中子辐照谱仪多项指标的先进功能,大气中子辐照谱仪项目组、中子科学部相关专业组、散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所相关部门通力合作,克服众多重大技术挑战,克服谱仪建设期间多次疫情影响,保证了谱仪设计、研制、安装与调试的顺利进行。大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据与测量等方面提供大气中子加速辐照试验环境,填补我国在该领域的空白,为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗卫生、及高性能计算等高新技术开发与行业标准制定,提供了一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。
  • 又成功一台!散裂中子源大气中子辐照谱仪出束
    作者:倪思洁 来源:中国科学报记者从中科院高能物理研究所获悉,4月2日15时20分,中国散裂中子源(CSNS)大气中子辐照谱仪成功出束。束流性能测试表明,已测工况的中子束尺寸与分布、中子能谱、通量等重要参数与预期相符。谱仪成功出束,标志着谱仪设备研制与安装成功。大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所共同建设的国内唯一的大气中子地面模拟加速测试平台,也是CSNS继多物理谱仪后完成建设的第二台合作谱仪,可提供与大气中子能谱相匹配、能量范围覆盖毫电子伏特至吉电子伏特(meV-GeV)的高通量中子束流。相关负责人介绍,为确保大气中子辐照谱仪多项指标的先进功能,大气中子辐照谱仪项目组、中子科学部相关专业组、散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所相关部门通力合作,克服众多重大技术挑战,克服谱仪建设期间多次疫情影响,保证了谱仪设计、研制、安装与调试的顺利进行。大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据与测量等方面提供大气中子加速辐照试验环境,填补我国在该领域的空白,为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗卫生、及高性能计算等高新技术开发与行业标准制定,提供了一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。据悉,CSNS总共可建设22台谱仪,包括目前已经开放运行的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪、多功能反射仪、多物理谱仪,以及正在建设和规划建设的若干合作谱仪和二期谱仪等。去年1月,CSNS的首台合作谱仪——多物理谱仪研制与安装成功。
  • NACHT纳赫特讲解高速离心机工作原理
    订购优质的德国NACHT(纳赫特)离心机,德国Fevik(菲维科)冻干机等产品,请致电杰懋万得福(中山)生物科技有限公司.质量上乘,价格公道,为广大用户提供专业的实验室仪器设备解决方案.离心机是什么?高速离心机的工作原理什么?今天小编就来给大家科普一下离心机的小知识。离心机是一种能把液体与固体颗粒或者是液体与液体中的混合物分组分离的机械。高速离心机则属于常规实验室用的离心机,其广泛应用于生物,化学,医药等科研教育领域和生产部门 ,非常适用于微量样品的快速分离合成。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒和液体分离开;或者是将乳浊液中两种依据密度不同,又互不融合的液体划分开,(比如说可以从牛奶中分离出奶油);它也可以用来排除潮湿物中的液体水分,例如用洗衣机甩干湿的衣服;其中具有特殊的超速管式分离机还能够分离不同密度空气中的气体混合物;利用不同密度分子或粒度大小的固体颗粒在液体中下沉和降落速度不同的特点性能,有的沉降离心机甚至可以对固体的颗粒按密度或粒度进行等级划分。其实离心机就是利用了转子高速旋转而产生的一股强大的离心力,从而加速液体中颗粒的下沉和降落速度,再把样品中拥有各自不同属性沉降系数和浮力密度的物质分离开,这就是离心机的工作原理。高速离心机的型号大小、种类也比较多,价格较贵,选购时应根据工作使用需求进行多方衡量确定。离心机的型号确定后,就是选购什么样的离心转头和内胆。最需要考虑的就是根据就是原有的样品容量及离心的首要条件。离心脱水设备的最主要部件是内胆,电动机通过皮带带动内胆高速旋转产生很大的离心力,水分因此通过内胆上的小孔被甩出去,被收集后统一排出。所以关于内胆材质的选择上也要进行多方的筛选。对于转头的选择上,并不是追求越全越好的,且转头转速的价格相差也大,种类很多,因为一个离心机有两个转头又互相配合,所以应有离心机允许的高转速的转头。有两台离心机的单位可考虑转头型号互补以节省一定资金。离心机的管理也是非常的重要。高、超速离心机要求按期进行检查维修,使用者也应实验状态及维修仔细详尽的记录使用情况,从而保证离心机的后续安全使用。高、低速离心机由于操作过程相对简单,可以通过自主阅读说明书,大量练习离心机操作规程后能独自使用。而超速离心机因为内部的结构复杂,工作程序也较繁多,一旦出现不当的行为容易发生事故,特别是对离心转头更应该小心认真的保养、使用。 免责声明:所载内容来源互联网等公开渠道,我们对文中观点保持中立,仅供参考,交流之目的。转载的稿件版权归原作者和机构所有,如有侵权,请告知我们删除。
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