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拉曼光谱探测仪原理

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拉曼光谱探测仪原理相关的资讯

  • 基于拉曼光谱学的新激光探测仪能“听”出脑内癌细胞
    在脑外科手术中,医生的眼睛在显示屏和病人间来回穿梭会影响他们的专注力。据《新科学家》杂志网站11月7日报道,英国几个大学和医院的科学家合作开发出一种激光探测仪,能把脑细胞光谱信号转换成音频,让医生通过“听”来辨别癌细胞与健康细胞。新技术能帮助医生更快速、更安全地完成脑外科手术。  新激光探测仪在去年研发基础上改进而成。之前的探测仪也能帮助医生辨别脑内癌细胞所在区域,但只能通过显示屏可视化呈现。而新探测仪能将图谱信号转换成音频信号,使医生能“听”出脑内癌细胞,从而将眼睛集中于手术切除部位。参与研究的斯特拉斯克莱德大学的马修贝克表示,新技术能精准地发出信号指导,让医生“目不转睛”地专注于手术。  激光探测仪的工作原理基于拉曼光谱学,可向脑细胞发出激光,并对反射回来的光谱进行分析,形成一个类似细胞指纹的光谱图。光谱图的形状能告诉医生所照射细胞是否癌变。研究团队这次为探测仪安装了一套全新的音频信号软件,该软件能够捕获图谱信号的重要特征,并将这些信号特征转换成声音。  初步检测结果表明,只用耳听,医生依靠激光检测仪辨别出健康细胞和癌变细胞的准确率高达70%。贝克表示,虽然比看光谱信号90%的准确率要低,但他们有信心通过改进继续提高。  对脑癌患者来说,癌变细胞未清除干净会留下复发和转移隐患,而切除健康细胞,神经功能又会受到损害,造成严重的副作用。下一步,他们将争取早日对激光检测仪进行临床试验,以帮助医生尽量将癌变脑细胞清除干净,又不会切除健康细胞。
  • “高灵敏度手持式拉曼光谱探测仪制造”项目通过验收
    p   1月23日,北京理工大学材料学院刘吉平教授主持的中央在京高校重大成果转化项目“高灵敏度手持式拉曼光谱探测仪制造”顺利通过结题验收。刘吉平代表项目组从项目立项背景、项目实施、科研创新、转化应用等情况向与会专家进行详细汇报,并现场展示了手持拉曼光谱探测仪,项目成果得到与会专家的高度认可。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/a4762005-11a1-49d4-a7b7-8868c39547c3.jpg" title=" 微信图片_20180129232942.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上图 第五代拉曼光谱探测仪样机及其应用 /p p   该项目于2014年获得北京市教委中央在京高校重大科研成果转化项目的支持。刘吉平率领团队经过近4年技术攻关,研发了一系列具有自主知识产权的软硬件技术与装备。研制的探测仪整机具有重量轻、便携性好等优点,能够快速完成爆炸物、胶体物质、毒品、有毒气体和粉末的探测,可广泛用于地铁、机场、国家机关等重要场所和重大活动的安检。 /p p   通过与北京华泰诺安探测技术有限公司合作,推进产业化进程,已经建立了一套年产2000台的生产装配线,应用前景广阔。先后向公安、海关一线提供拉曼光谱探测仪1600余台,从2016年8月至今,该项目成果已在北京地铁4号线安检中得到应用,并完成了十九大、“一带一路”峰会、厦门金砖国家会议等重大活动的安保任务,产生了较大的社会效益和经济效益。 /p
  • 研究生利用激光遥感制作实时监测雾霾探测仪
    历经连续多天的雾霾天气,北京终于拨霾见日,大快人心。然而,民众对空气质量的担忧恐慌情绪,却不会像雾霾一样散去。面对日益紧迫的雾霾问题,除了戴上防霾口罩,我们又能做些什么?......雾霾之下,没有看客,我们每个人都应该积极行动起来,你知道吗?西安的一群大学生为我们做了一个良好的表率。  前不久,西安理工大研究生代晨昱和同学们发明了一款便携式雾霾空间分布激光探测仪,可以实时监测大气污染物的仪器,打破了传统环保部门测量大气污染物的方法,将激光遥感技术应用到了雾霾监测领域。据悉,该仪器还荣获了陕西省大学生课外学术科技作品大赛一等奖。  打破陈规 用激光遥感监测领域  目前,相关部门监测大气污染物主要采用的是直接称重、多点监测、人工取样等方法,上述方法都仅是单点测量。例如直接称重法,是抽取等量空气将污染物停留在过滤膜上,直接称其重量,计算单位体积中的污染物浓度。而多点监测需要架设许多仪器,不仅耗时耗力,还不具有实时性。因为大气是流动的,往往当工作人员把仪器上的数据整理出来时,污染源的位置、雾霾污染的空间分布等已经发生了变化。  实际上,城市每个区域的PM2.5数值都不一样,而且数据也是不断变化的,这就让代晨昱萌生了用专业知识发明一种可以实时监测大气污染物的仪器的想法。经过近两年努力,他和同学们完成了设计发明工作。探测仪弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。  探测仪整体系统主要由激光发射系统、光学接收系统、光电探测系统、数据采集处理系统及三维扫描控制系统五部分组成。代晨昱解释,这套系统主要运用了光散射和光测距两大原理。由激光发射系统发出脉冲激光进入大气,激光与大气中的雾霾颗粒发生散射后,由光学接收系统接收后向散射回波信号,再由光电探测系统将光信号转换为电信号,最后由数据采集处理系统利用模拟探测方式完成数据采集与处理。  实时监测,雾霾无处逃遁  这款便携式雾霾空间分布激光探测仪,相较于单点测量,扩大了探测范围,还可对污染源的位置、污染程度、污染物的扩散方式及传播途径进行实时监测,继而对雾霾污染的出现提前预警,使有关部门前移工作关口,采取应对措施缓解污染问题。弥补了现有雾霾探测仪无法进行大面积探测的缺陷,大大拓展了探测距离。这款仪器的夜间探测距离为10-20 km,白天探测距离为5-8km。  以城区面积约为860余平方公里的西安市为例,实验表明,4-6台探测仪就可以实现整个西安市区的覆盖探测,工作效率着实提升了不少。  代晨昱表示,这款仪器可以与现有的颗粒物监测仪器设备配合工作,不仅可以弥补现有仪器的缺陷,配合工作后测试出来的结果精度更高。他们也期待可以和有关单位部门、企业合作,为治污减霾贡献出自己的一份力量。  年轻的大学生也懂得要以己之力,为社会贡献一份力量。身为地理信息行业的从业者,手握各种地理空间技术,在这场休戚与共的雾霾反击战中,也应多思考,多行动,多出力,守护苍穹之下的那片蓝天。
  • 中科院海洋所研制出国际首套深海多通道拉曼光谱探测系统
    近日,国际学术期刊《Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》在线发表了题为“Development and deployment of lander-based multi-channel Raman spectroscopy for in-situ long-term experiments in extreme deep-sea environment”的文章,报道了中国科学院海洋研究所成功研制国际首套多通道深海拉曼光谱探测系统,实现了冷泉喷口流体、天然气水合物动力学过程、冷泉生物群落的长期原位观测与现场实验,在我国南海冷泉区域构建首套深海原位光谱实验室。   研究团队前期研发的探针式深海激光拉曼光谱探测系统已常态化应用到深海沉积物孔隙水、冷泉和热液喷口流体、化能合成生物群落内部流体、天然气水合物以及冷泉和热液喷口系统附近岩石矿物的原位探测与定量分析。但是,随着对深海热液和冷泉系统研究的深入,科学家逐渐认识到深海热液或冷泉系统是有机统一的整体,冷泉和热液活动在时间和空间上都具有强烈的不均匀性。已有的深海原位拉曼光谱仪的探测是短期瞬时且相对独立的,难以捕捉冷泉和热液系统等高动态和非均匀环境中不同目标之间的动态规律和潜在联系。   为此,研究团队研制了国际上首套深海多通道拉曼光谱探测系统(Multi-channel Raman insertion probes system, Multi-RiPs),研发光路切换技术,实现了主要光学器件(如激光器、光谱仪、光电传感器等)的分时复用(如图1所示),结合系列化拉曼光谱探针,实现了深海热液、冷泉系统中流体、固体、气体等不同相态目标物的长期原位监测。 图1 多通道拉曼光谱探测系统关键光学器件布局图和光路切换原理示意图   为了明确甲烷在深海冷泉喷口附近的转换通道以及冷泉区域的甲烷释放通量,研究团队使用深海多通道拉曼光谱探测系统搭载深海坐底长期观测系统(Long-term ocean observation platform, LOOP)于2020年、2021年、2022年前后3次布放于我国南海北部的台西南冷泉区域(如图2所示),实现了冷泉喷口流体中主要成分、天然气水合物与深海环境的耦合变化过程、冷泉生物群落内部甲烷氧化过程的长期原位探测与现场实验,成功建设国际首套深海原位光谱实验室,并常态化运行。 图2 Mulit-RiPs搭载LOOP连续三年(a:2020年;b:2021年;c:2022年)布放于我国台西南冷泉区域对深海原位实验进行探测与分析   论文第一作者为海洋所副研究员杜增丰,通讯作者为海洋所研究员张鑫。研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、中国科学院战略性先导专项等项目联合资助。
  • 高精度温室气体综合探测卫星紫外高光谱大气成分探测仪正样交付
    紫外高光谱大气成分探测仪11月4日,高精度温室气体综合探测卫星(DQ-2)紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)通过了航天八院环境卫星项目办组织的正样交付验收评审。紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)是国产第三代超光谱大气痕量气体监测载荷,拥有独立的天底与临边观测模块,能获取大气痕量气体高空间分辨率水平分布与垂直廓线,主要用于定量监测全球和区域二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、臭氧(O3)和甲醛(HCHO)等痕量污染气体成分的分布和变化,用以分析人类活动排放和自然排放过程对大气组成成分和全球气候变化的影响。EMI-NL载荷性能指标大幅提升,天底对地空间分辨率达到7*7平方公里,达到国际先进水平;并增加了临边同步观测模式,临边切高分辨率为2公里。该载荷具备公里级别的空间分辨率、天底临边同步双模式同步观测,对辨识污染源位置、量化点/面源排放通量、研判区域间相互影响等具有重要作用。经讨论,评审专家组认为紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)正样产品按照正样研制技术流程完成了所有研制工作,经测试、试验,功能、性能满足任务书要求;研制过程质量受控,未发生质量问题;文档资料齐全,符合《八院卫星型号产品交付验收实施要求》,同意通过评审。DQ-2卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025)》中规划的业务星,具有主被动方式结合获取高光谱分辨率、高时间分辨率温室气体、污染气体及气溶胶等大气环境要素的遥感检测能力。DQ-2卫星共配置五台有效载荷,其中紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)、云和气溶胶成像仪(CAPC)分别由安光所环境光学中心和光学遥感中心承担研制任务。正样验收评审会
  • 生命探测仪——废墟中的希望
    说到生命探测仪,就不得不说地震,这个沉重的话题虽然好像离我们十分遥远,但是每年都有来自世界各地的新闻,几乎任何一个时间,都有地方发生地震。过去13年的汶川地震,在大家的印象中已经慢慢淡去,但对于经历过灾难的人来说,是一辈子难以磨灭的印记。而面对这种巨大的自然灾难,生命探测仪就发挥了强大的作用,可以救人于危难中。生命探测仪是一种安全救生装备,它是美国的物理学家大卫席思研发的,对于灾难中的搜救做出了卓越的贡献。其实生命探测仪是一个统称,具体根据探测范围和手法的不同,还可以分为红外探测、雷达探测、光学探测、声波振动探测和其他先进类探测。很不幸的是几乎每一种我们都听说过,尤其是雷达探测和红外探测。红外生命探测,需要被探测的物体体温在绝对零度以上,那么什么是绝对零度呢?和我们知道的0℃不同,绝对零度象征着极度的寒冷,换算下来大概相当于-273.15℃。也就是红外探测在我们日常的温度下都可以探测到生命。并且能够不畏条件的恶劣,不受干扰。雷达探测仪就又先进很多,相比于红外探测仪只能感受体温,雷达探测仪可以通过监测人体生命活动所引起的各种微动,从微动中得到心跳、呼吸等信息,再利用电磁波反射原理进行探测。不仅不受温湿度控制,噪音和地形也同样奈何不了它,稳定性好、准确率高。如果可以,没有人愿意认识这些探测仪,可灾难是无法避免的,我们现代的先进科学仪器,就是为了在自然灾难面前可以做到先知先觉和挽救更多生命。是我们的自救工具,相信在不久的将来,我们对于这类重大灾难,一定可以做到准确的预测和躲避。
  • 高光谱探测仪国产化 我们在路上——访南京地质矿产研究所修连存研究员
    星载成像光谱仪、机载成像光谱仪、无人机(飞艇)成像光谱仪、地面便携式地物波谱仪、地下岩心扫描仪构成了对地立体探测技术手段。相比通用分析仪器,这些名词似乎不是那么熟悉,但是它们却广泛应用于地质、环保、农业、林业和海洋领域,特别是在地质勘察领域发挥重要作用。  近年来在国家、部门和地调专项支持下,中国地质调查局南京地质调查中心研发了除星载以外的所有仪器,大部分仪器实现了成果转化,为地质科研和找矿提供了有力支撑,产生良好的经济和社会效益。  什么是高光谱仪器?我国在高光谱探测仪的研发过程中都取得了哪些成果?与国外的技术还有哪些差距?这里,仪器信息网特别邀请南京地质矿产研究所修连存研究员给大家一一解答。南京地质矿产研究所修连存研究员  从南京地质矿产研究所研究员到南京中地仪器有限公司总经理,修连存研究员一直致力于仪器研制、实验测试方法的开发及地质勘查技术的研究,至今已主持各类调查与研究项目数十项。现主要承担由中国地质调查局《机载成像光谱仪》和国家重大仪器专项《岩心光谱扫描仪研发与产业化》的研究。  在多年国产仪器开发和推广的过程中,修连存研究员不仅研制成功具有自主知识产权的X射线衍射仪,推动了国产化仪器的发展 而且在国内首次研制成功并推广便携式近红外矿物分析仪,其中部分产品已出口,为我国地质勘查技术提供了新的方法,提高了经济效益。  “国产高光谱探测仪约占20%市场份额“  仪器信息网:什么是高光谱技术?  修连存:通常在可见光-短波近红外(400nm-2500nm)范围内,低于100波段称为多光谱,大于100波段称为高光谱,大于1000波段称为超光谱。随着技术发展,目前已经能够做到上千波段。波段越多,被测物质信息含量越多,但数据质量越下降,因此,根据需求来确定波段数非常必要,可以尽量提高信噪比。  目前,我国高光谱仪与国外相比,主要差距还是数据质量,但经过多年来的努力,这种差距逐渐缩小,有的仪器数据质量已经超过国外同类产品。  仪器信息网:目前普遍应用的高光谱对地探测技术都包括哪些?  修连存:目前高光谱对地探测技术包括卫星载荷的多光谱和高光谱成像仪、机载高光谱成像仪、无人机微型成像高光谱仪、地面地物波谱仪和地下岩心光谱扫描仪等,以上这些仪器构成了高光谱遥感对地立体探测系统,广泛应用在地质、环境、海洋、农业、林业和城市生态等领域。  仪器信息网:以上技术中,我国具有自主知识产权的技术占比情况如何?  修连存:目前,我国高光谱仪器大部分依赖进口,特别是一些短波近红外和热红外成像设备对我国禁运。现阶段,国产高光谱探测仪器约占20%市场份额。当然,随着仪器的成熟和国家政策的改革,这一比例会逐年提高。  近年来,中国地质调查局南京地质调查中心在科技部、国土资源部和中国地质调查局支持下成功地研制了机载成像光谱仪、微型成像光谱仪、地物波谱仪、岩心光谱扫描仪和相应的数据处理软件。除机载成像光谱仪样机外,其它仪器均进行了产品化,并成功进入了市场。  多项成果落地开花 填补国内空白  仪器信息网:能否分享一下国产高光谱探测仪的研发历程?都取得了哪些成果?  修连存:上个世纪九十年代,第一台用于矿物分析的PIMA仪(便携式短波红外矿物分析仪)在澳大利亚诞生,它的诞生,打破了传统的地质矿物分析方法,实现了矿物分析定量化,从而带来了地质研究和地质找矿技术的革命。矿物分析仪在地质领域的主要应用包括矿物识别、蚀变矿物填图、钻孔和隧道(平硐)编录、成矿作用的指示、成矿潜力评价、采矿中的品位控制和辅助遥感图片的判别等。  2004年,国土资源部中国地质调查局立项研制便携式近红外矿物分析仪,2006年完成样机研制,2008年实现产品化,产品销往国内外市场,目前已发展到第四代产品   2009年和2012年,在国土资源部公益基金和科技部重大仪器专项支持下,于2014年研制成功宽谱段地物波谱仪、岩心光谱扫描仪,2015年研制成功微型成像光谱仪,并实现产品化,进入市场销售   2009年,在国土资源部中国地质调查局支持下,于2014年研制成功机载成像光谱仪样机,并在新疆哈密进行了试飞,验证了仪器性能和指标,为后续产品化打下了基础。  上述仪器研制成功,填补了国内空白,降低了采购成本,实现了技术推广,推动了高光谱探测技术的发展。  仪器信息网:是什么原因或者契机促使您选择国产高光谱探测仪研发这样的课题?都取得了哪些科研成果?未来有哪些研发计划?  修连存:我从长春地质学院仪器系毕业后被分配到地质行业工作,从事过实验测试,进口仪器计算机升级改造和国家十五公关项目“X射线衍射仪研制”工作,积累了一些经验与技术。  2000年,中国地质调查局南京仪器研制中心成立。中心的主要目标是依托自身人才和技术优势,研制适应广泛的分析仪器,开展仪器的推广应用,培养人才。当时,根据地质需求,结合实际调研,我们发现高光谱对地观测技术在国外刚刚兴起,国内还是空白,市场前景广阔,经过十几年来的探索,终于为我国高光谱探测技术的发展和人才培养奠定了基础。同时还采取国内外技术联合方式建立了两个省级重点实验室以发展我国的高光谱事业。目前,我们已成功研制了机载成像高光谱仪、无人机小型成像高光谱仪、地物波谱仪、地下岩心扫描仪和矿物光谱分析专家系统,并进行了高光谱信息提取方法研究和技术应用示范。  未来,中国地质调查局南京仪器研制中心将在完善现有成果的基础上,重点研究热红外波段(7um-14um)系列高光谱仪,同时开展相应的技术方法研究,拓展高光谱对地探测技术的范围。  仪器信息网:是什么原因促使您成立南京中地仪器有限公司?目前主营业务有哪些?  修连存:中国地质调查局南京仪器研制中心成立后,首次研制成功的是便携式近红外矿物分析仪。为了尽快实现成果产业化,2005年南京中地仪器有限公司成立。通过公司平台对成果进行工程化设计,实现了生产、销售和服务一条龙,搭建了产学研用平台,实现产品优化和换代。  尽管由于体制机制的问题,也曾出现过一些波折,但是在国家大众创业,万众创新方针指导下,在国家成果转化法推出的背景下,公司机制还是坚持下来了。目前公司产品有无人机微型成像高光谱仪、便携式近红外矿物分析仪、地面地物波谱仪、地下岩心光谱扫描仪和矿物光谱分析专家系统软件,这些仪器只有南京中地仪器有限公司生产,国内还没有其它机构和厂家生产销售(其它所售产品几乎都是代理国外厂家生产的产品),特别是便携式近红外矿物分析仪在国内外实现了独家生产,产品销往国内外。  总体来说,我们依托公司平台,通过产学研结合,打破了体制障碍,较好地解决了成果转化问题,建立了这一行业高科技产业链,打造了光谱对地探测仪器系列产品。同时,经过多年来的技术推广,我们的产品和技术也得到了地质工作者的认可,为地质科研和找矿提供了有力支撑,产生了良好的经济和社会效益。 宽谱段地物波谱仪 便携近红外矿物分析仪 VNIR 微型成像光谱仪 SWIR 微型成像光谱仪 岩心光谱扫描仪 机载成像高光谱仪  便携近红外矿物分析仪已达到或超过国外水平  仪器信息网:相对于进口产品,目前国产高光谱探测仪的技术水平如何?  修连存:近年来,随着技术进步和国家科研投入的增加,国产高光谱探测仪器技术指标与国外技术指标的差距越来越小,比如我们生产的便携式近红外矿物分析仪、微型成像光谱仪和岩心光谱扫描仪等的技术指标已经达到或超过国外水平。相对来说,其它仪器还有一定的差距,主要是数据质量还有待提高,这需要经历一个过程。  仪器信息网:您在国内首次研制成功并推广便携式近红外矿物分析仪,请介绍一下技术优势以及目前的应用和销售情况?下一步的研发计划?  修连存:目前便携式近红外矿物分析仪国际上只有南京中地仪器有限公司独家生产,产品除供应国内市场外,还销往澳大利亚、加拿大、缅甸、印尼和蒙古等国。  该仪器采用T型分光技术,具有体积小、重量轻、便于携带等特点,仪器配有专业的数据处理软件,可实现野外和室内现场检测,实现岩石无损定性和定量分析,还可用于珠宝鉴定和药品原材料检测。此外,该仪器已经申请了国家专利。  仪器信息网:国产高光谱探测仪要想得到进一步发展,有哪些问题亟待解决?  修连存:高光谱探测仪是一种高科技产品,涉及到光学、机械、电子、软件、技术方法和应用等学科,以往注重硬件研究,忽视了技术方法和应用,造成了仪器研制成功之后不知怎样应用的尴尬局面。  我的体会是:仪器硬件和应用方法各占50%比例,以满足需求为条件,以提高数据质量为主线,避免片面追求指标而无法应用的情况发生。  一个国产仪器开发者的心声  仪器信息网:当前,国产仪器与进口仪器的差距大家有目共睹,为此也引起了一次又一次的相关探讨,特别是在成果转化方面一直有诸多叹息。作为一位一直致力于国产仪器开发的科研工作者,您对国产仪器的现状有什么样的评价?在成果转化方面有哪些需要注意的事项?  修连存:目前国产仪器发展迅速,但是仍在低端仪器徘徊,高端仪器依赖进口,用户喜欢购买进口仪器,这就需要国家政策强力引导。  另外,科研成果与生产对接严重脱节,缺乏资本运作机制,最近国家出台了成果转换法,解决了科研成果转化体制机制问题,但还需要单位领导克服旧观念,真正落实到位,同时改变科技人员评价机制,从发表论文和获奖档次作为考核指标,转变为绩效考核,真正实现创新和成果转化。  仪器信息网:在国产仪器研发和推广的道路中必然需要克服很多困难,您是如何做到的?想必您一定有很多切身体会,可否给大家分享一些,与大家共勉?  修连存:首先认准市场,市场是决定仪器研发和推广成败的关键,没有市场的仪器是无法发展前途的;另外就是持之以恒,保持团队稳定,给团队一个良好的科研环境,合理的待遇;再就是利益共享,共同发展。合影撰稿编辑:叶建
  • 合肥研究院研制新一代离子迁移谱爆炸物探测仪
    近日,法国巴黎市区公共场所发生系列恐怖袭击,造成129人死亡、352人受伤。据巴黎官方介绍,自杀式炸弹所用材料为三过氧化三丙酮(TATP),这种自制爆炸物也是2005年造成52人死亡、700多人受伤的伦敦地铁爆炸案主角。  据介绍,TATP为白色晶体,轻微摩擦或温度稍高就会爆炸:一个TATP分子可以产生四个气体分子,在不到一秒钟内,几百克的固态TATP能产生成百上千升气体,形成无火焰爆炸。由于TATP不含硝基,因此,不能被硝基炸药探测器检出,这给爆炸物安检提出了更高的技术要求。  早在2008年,中科院合肥物质研究院医学物理中心光谱质谱研究室就研制出了非放射源离子迁移谱爆炸物探测仪,该仪器不但可以检测常规硝基炸药,而且能检测自制炸药TATP。  最近,该部门研制的新一代离子迁移谱爆炸物探测仪,已通过了高低温、高温高湿、震动冲击、放电试验、电磁兼容、软件测评、性能对比等第三方的测试,将为公共安全面临的挑战提供先进技术支撑。此外,光谱质谱研究室在2008年将质子转移反应质谱PTR-MS率先用于炸药的探测,也实现了对痕量炸药TATP的快速检测。
  • 紫外高光谱大气成分探测仪等随大气环境监测卫星进入预定轨道
    4月16日2时16分,大气环境监测卫星在太原卫星发射中心成功发射。卫星上装载了中科院合肥研究院安光所自主研发的三台载荷——紫外高光谱大气成分探测仪EMI、多角度偏振成像仪DPC、高精度偏振扫描仪POSP。图片来源:新华社(郑斌摄)大气环境监测卫星是国家民用空间基础设施首批启动的综合探测卫星,由国家生态环境部牵头、中国航天科技集团有限公司八院抓总研制,是国家民用空间基础设施中长期发展规划中的科研卫星,也是世界首颗具备二氧化碳激光探测能力的卫星。它装载了包括EMI、DPC、POSP在内的五台遥感仪器,国际上首次采用了主被动结合、多手段综合的探测体制,能够大幅提升全球碳监测和大气污染监测能力。卫星在轨应用后将显著提升生态环境、气象和农业等多领域定量遥感服务能力,助力我国实现碳中和与碳达峰、生态文明建设等国家战略,推动航天强国建设。EMI仪器具有2600千米观测幅宽,最小可探测光谱波长间隔0.6纳米,通过对多种气体吸收光谱“指纹”信息的准确识别,可实现单日覆盖全球,对二氧化氮、二氧化硫、臭氧和甲醛等污染气体开展监测。DPC仪器获取的全球大气气溶胶和云的时空分布信息和POSP仪器通过穿轨扫描获取的高精度大气气溶胶参数,在国际上首次实现了DPC和POSP 的“偏振交火”探测方案,可实现对PM2.5、灰霾等颗粒物污染的定量观测,以满足全球气候变化研究、大气环境监测、遥感数据高精度大气校正等应用需求。此次合肥研究院承担的大气环境监测卫星载荷于2021年3月完成正样交付,2022年2月大气环境监测卫星试验队进入发射场以来,不辱使命,奋力攻关,圆满完成了发射前各阶段测试任务。大气环境监测卫星的成功发射和在轨应用标志着我国在大气遥感领域达到国际领先水平。载荷开机运行后,将与2021年9月发射的“高光谱观测卫星”组网运行,增加我国大气环境卫星观测频次,提高重访能力和全球覆盖能力,为我国实现减污降碳协同增效、建设美丽中国的目标提供有力支撑。
  • 金属探测仪首用于高考安检
    30日上午,广州市副市长贡儿珍带队视察高考考点,包括市公安局、市监察局、市环保局、市交委、市水务局、市卫生局、市城管局、市保密局、市气象局、市应急办、市招考办、广州供电局等十六部门联合对广州市部分高考考场进行考前准备工作检查。今年广州58个考点首次启用“金属探测仪”,这仪器到底长啥样?30日记者一探究竟。记者获悉,由于该仪器的使用,今年高考,各科均提前30分钟进场。   入场检查:金属探测仪防带手机入考场   “嘟嘟嘟……随着仪器在身上轻轻一扫,考生身上的所有金属物件,手机、钥匙包、衣扣、甚至女姓的纹胸扣均一一现形”这是昨日记者在广雅中学考场看到的一幕。   今年广东省各大高考试室首次启用金属探测仪检查广州市58个考点将全面实施,此举是防止考生作弊,并对误带手机入场的“大头虾”考生起到提醒警示作用。但这个仪器究竟长啥样?探测中会出现什么问题?需要多长时间?考生和家长疑虑重重。昨日记者一探究竟。   在广雅中学考场,记者看到,所谓“金属探测仪”是类似于机场地铁的安检仪器的“长棒子”。金属探测仪究竟怎样发挥“威力”?市招办负责人现场演示一番。   只见被检查者需双手张开伸直,让金属探测仪在身上游走,一旦发现金属物品,它就会发出“嘟嘟嘟……”的信号声,即便手机等金属物均无所遁形。   市招办负责人表示,由于女生的内衣上的金属扣也会有所反映,高考考场检则将尽显人性化,所有考点安排女监考员检查,避免考生因身体接触而发生不必要的尴尬和误会。“有机场安检经验的人就会知道,这其实跟机场的金属探测仪检测差不多。”   广雅中学负责人向记者证实,该考点已经培训了44名考务人员专门负责金属深测仪检查工作,出于人性化考虑,工作人员都是女士。   每位考生检查耗时6秒   记者获悉,金属探测仪检查,每位考生只需花6秒钟就可以搞定,一试室30名考生约需2分钟,绝不会耽误考生的考试。尽管如此,考试部门依然作出规定,今年高考各科,所有科目均提前30分钟进场,这意味着,除语文外,其它各科进场时间均提前了5分钟。   这种探测行为会不会给原本心情就紧张的考生带来更大压力?市招办负责人就强调,“营造一个公平公正的考试环境是每个考生和家长的愿望,如果考生都能诚信考试,就不会有压力的感觉。所以不但不会给考生增添压力,反而会让他们吃下定心丸,保证公平考试。”
  • 美国“信使”携多种探测仪器观测水星
    美国“信使”号水星探测器按计划将于3月29日从水星轨道传回首张图片。从4月4日起,它将正式展开对水星的观测,以确定水星表面成分,探测水星的神秘磁场以及水星极地区域永久阴影部分是否存在冰。   2011年3月17日,经过15分钟的近水星制动,减速后的“信使”号被水星捕获,进入近水星距离200千米、远水星距离15193千米、周期12小时的水星椭圆轨道,对水星进行为期一年的探测工作。   有人说,水星名不副实,因为它是太阳系中距离太阳最近的行星,表面温度很高,所以上面根本没有水。但也有人认为,在水星极地阳光永远照不到的阴暗陨石坑深处,很可能存在水冰沉积物。   由于水星离太阳很近,因此在地面观测它和用飞行器探测它都十分困难,至今只有美国的“水手10号”和“信使”号探测器探测过水星,其中1973年11月 3日发射的“水手10号”探测器也仅以掠过的方式探测过水星,故无法对水星进行长期、全面和详细的了解。经过多年研制,第一颗水星探测卫星“信使”号终于在2004年8月3日升空。它耗资4.46亿美元,发射质量1100千克,其中600千克为燃料,体积与大型办公桌相近。   水星上太阳的亮度比在地球上高出11倍,表面温度可达450摄氏度,所以设计“信使”号的关键是如何应对这样的高温环境。为此,“信使”号装有先进的大型遮阳罩,能使探测器的温度保持在20摄氏度左右。此外,它还有许多特点,如两翼由数千个小“镜子”组成,其中2/3的“镜子”用于反射水星附近的强烈阳光,剩下的“镜子”用于将阳光转化成电能 各重要系统都有备份 使用现成的部件和标准的数据界面 采用“近地小行星交会”小行星探测器子系统设计等。   “信使”号此行有六大任务:水星具有何种磁场特征?为什么水星的密度那样高?水星具有何种地质形成过程?水星核具有怎样的构成和形态?水星两极的异常物质是什么?水星表面有哪些不稳定物质对其外大气层的形成起了重要作用?为了完成这些任务,“信使”号携带了磁力计、伽马射线与中子光谱仪、X射线光谱仪、水星大气与表面成分光谱仪、高能粒子与等离子体光谱仪、水星双重成像系统和水星激光高度计等共7台科学探测仪器。   “信使”号当初升空后没有直奔水星,而是借助地球、金星和水星的引力飞行6年半后才进入水星轨道。其间,它一次飞越地球(2005年7月)、两次飞越金星(2006年10月和 2007年6月)、三次飞越水星(2008年1月、2008年10月和2009年9月),最终于今年3月17日进入环水星轨道。每次借力飞行都可以改变 “信使”号轨道的形状、尺寸、倾角和速度,最终巧妙地把“信使”号从绕太阳的轨道送入环水星的轨道。“信使”号在三次飞越水星的过程中收获了大量成果。例如,绘制了水星表面的详细状况,勘测了这颗行星的构成成分、地磁环境以及稀薄的大气层等多种特征。   目前,美国航天局计划将“信使”号探测器的服役期延长一年,但未来能延长多久还需要时间来证明。
  • 首颗陆地生态系统碳监测卫星成功发射 携带多波束激光雷达和超光谱探测仪等设备
    今天成功发射的陆地生态系统碳监测卫星可以获取我国森林碳汇数据,提高碳汇计量的效率和精度,为我国实现“碳达峰、碳中和”目标提供重要的数据支撑。航天科技集团五院遥感卫星总体部陆地生态系统碳监测卫星总体主任设计师黄缙:碳排放的过程叫从化石燃料里面储存的碳变到二氧化碳,到大气当中叫碳排放、叫碳源。森林或者其他一些人工手段把二氧化碳从空气当中固化下来,叫碳汇。这颗星的最终目的就是通过对森林进行观测,来实现评估我们国家碳吸收的能力。多种模式综合成像 专业监测森林碳汇数据航天科技集团五院遥感卫星总体部陆地生态系统碳监测卫星总体主任设计师黄缙:这颗星最主要的一个载荷就是这上面这个叫多波束激光雷达,激光雷达可以发射几束激光到地面,我就可以知道森林的高度。我们还配置了多角度多光谱相机,总共5个角度的相机,通过这5个角度相机,从前、正、后不同的角度去观测,对森林进行成像。除此之外,卫星还携带了超光谱探测仪和多角度偏振成像仪等设备,可以探测森林的光合作用以及大气PM2.5含量等森林碳汇能力的核心数据。多种功能用途广泛 全自主任务智能规划森林碳汇监测是陆地生态系统碳监测卫星的主要任务,除此之外它还可广泛应用于环保、测绘、气象、农业、减灾等领域,因此,这颗卫星任务繁多、工作模式复杂,研制人员通过一系列智能化设计,让这颗卫星好用且易用。陆地生态系统碳监测卫星搭载的探测设备多,工作模式也多,不同组合的工作模式多达47种,研制人员在考虑让卫星可以支持更多应用的同时,在卫星的操作模式上也进行了专门的设计。此外,研制团队还为卫星设计了自主化运行方式,卫星可以自主判断海洋、陆地、光照条件等,自动规划探测任务。
  • 拉曼光谱将用于欧洲火星探测任务
    位于马德里的国家航空航天技术研究所,是一家专门从事航空航天研究和技术发展公共研究机构,计划于2018年执行一项火星探测任务,任务中将使用拉曼光谱仪器。   该任务由欧洲航天局与俄罗斯主导,它的目标是检测火星上过去或现在可能存在的生命证据,以及了解该行星上的水资源的发展历史。   航空航天技术研究所将使用紧凑、高效的拉曼光谱仪进行火星探测任务,Fernando Rull是这个项目的主要研究者。   一旦漫游者探测器在火星表面着陆,探测器的探头将收集火星表面下方两米处的样本。样品将被粉碎成细粉,在漫游者的分析实验室进行研究。   &ldquo 激光拉曼光谱仪将被用来分析这些样本,获取矿物信息和化学成分,检测可能存在的有机化合物,&rdquo Wasatch Photonics的CEO Gerald Heidt说,Wasatch Photonics公司生产用于拉曼光谱仪的高性能、体相全息光栅。(编译:刘丰秋)
  • 看在线拉曼光谱技术与高分子材料研究的契合点——拉曼光谱监测原理与应用在线技术交流会
    p   曾有研究报告显示,2017-2023年全球过程分析技术市场将以12.9%的年复合增长率增长,预计2023年将达到40亿美元。过程分析设备可以洞察生产线过程中的关键点、产品特性等,实现最高级别的过程质控,可称为整个生产过程的“侦查兵”。随着日益重视的质量源于设计(QbD)和制造工艺效率,过程分析技术市场正在不断增长。 br/ /p p   作为一类优异的在线分析设备,在线拉曼光谱,以其物质指纹谱、检测速度快、无损、多组分、多通道、运行成本低等优点正逐渐广泛地用于制药、石油化工、高分子化工、能源、精细化工、食品等领域。拉曼光谱所能提供的及时、准确的分析数据为稳定生产、优化操作、节能降耗起到了不可替代的作用。 /p p   其实,早在2001年,FDA就建议要重视在线拉曼光谱等过程分析技术对工艺和生产过程的应用意义。在欧美、日本、新加坡等国家,在线拉曼光谱的过程分析已经成功应用了至少近20年。就国内而言,在线拉曼光谱技术也应用了很多年,但是普及度以及认识度还不够。不过,近几年,随着国内化工、制药等领域日趋激烈的竞争形式,高校科研、制药、化工等领域对在线拉曼光谱的需求日益增多。德国耶拿公司拉曼产品经理王兰芬博士表示,在线拉曼光谱未来一定是一个新的重要发展方向,非常具有发展潜力,该市场在中国每年至少以两位数的速度在递增! /p p   作为全球知名的过程拉曼光谱供应商,凯撒光学系统公司自2016年正式携手德国耶拿分析仪器股份公司进入中国市场以来,一直保持着强劲的发展势头。据王兰芬博士介绍,凯撒拉曼年销售额基本以倍增趋势增长。据悉,目前凯撒公司的在线拉曼产品在高校科研、化工以及制药等领域都具有了一定的市场,比如中科院化学所、中国科技大学、天津大学、中科院固体物理所、中科院青岛海洋研究所等单位的重点实验室已经利用凯撒公司的拉曼光谱仪开展了科学研究 在高分子化工、煤化工以及天然气化工领域,中化泉州、广东炼化、烟台万华、中海油惠州、神华内蒙、星火有机硅等大型化工厂也已经是凯撒公司在线拉曼的用户;另外,在线拉曼在制药领域也具有良好的发展趋势等。 /p p   其中,高分子化工对在线拉曼光谱而言是一个极具潜力的大市场。王兰芬博士解释说,高分子化工市场的重要性不言而喻,一方面,高分子材料与人类生活密不可分,另一方面,高分化工已经成为化学工业的主导产业,产值占整个石油化工的近70%,高分子材料的体积产量已远远超过钢铁和其他有色金属之和。 /p p   高分子材料本身具有非常强的拉曼信号,拉曼光谱可以很好地区分同分异构体,基于此,在线拉曼光谱已经成功用于高分子合成研究、产品质量检测(高分子密度、共聚物组份分析、结晶)、聚合过程监测等。而且,在线拉曼光谱用于HDPE生产装置的工艺方法也写进了高分子著名的工艺专利商CP的工艺包中。在该工艺应用中,可以通过在线拉曼光谱实时控制反应釜中的氢气、乙烯、α-烯烃的浓度,从而控制生产出所期望的具有一定密度以及分子量的聚乙烯。例如,通过实时控制α-烯烃单体的浓度,可以调整HDPE的短支链数量,从而控制HDPE的密度。据悉,基于高密度聚乙烯HDPE的生产工艺优化,凯撒公司已经开发了杜邦、雪弗龙、埃克森美孚公司、泉州石化、广州炼化等众多实际的应用案例。 /p p   为了让更多的同行解拉曼光谱与拉曼光谱在高分子化学与化工的应用,中科院物理所刘玉龙研究员和德国耶拿公司的王兰芬博士携手于3月27日就拉曼光谱原理以及在高分子化学化工的应用进行了报告分享。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 206px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/58499fb6-14b1-44d3-9ddb-9abeef2cd337.jpg" title=" 微信图片_20200331114509.jpg" alt=" 微信图片_20200331114509.jpg" width=" 150" height=" 206" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中科院物理所 刘玉龙研究员 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:拉曼散射原理与光谱分析应用 /strong /p p   在报告中,刘玉龙研究员不仅介绍了拉曼散射基本原理与特点,而且就分析拉曼光谱的必要条件,拉曼光谱在材料中的在线分析应用等方面内容进行了详细的阐述。据刘玉龙研究员介绍,大型实验室光谱仪与现场、在线测控实用级光谱仪器或系统,将会将数字化、智能化、高灵敏、高分辨、高速度与光谱及光学成像技术巧妙结合,发展出集成化光谱分析技术,将光谱技术“进化”到既能对物质完成定性、定量分析,又可进行定位分析的新科技,满足新世纪提出的看到物质与生物组织中化学、生化成分分布图等新要求。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4874cdac-a245-45fe-bc1d-ed6fb1e95561.jpg" title=" 微信图片_20200331114518.png" alt=" 微信图片_20200331114518.png" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:德国耶拿公司的拉曼产品经理王兰芬博士 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:在线拉曼光谱在高分子化学化工中的应用 /strong /p p   王兰芬博士从高分子材料以及生产研究的目的、“RbD”设计理念讲起,介绍了拉曼光谱监测的优势,以及拉曼光谱在高分子化学化工中的应用。报告中,王兰芬博士还总结了在线拉曼光谱仪需要考虑的问题,并针对这些问题介绍了凯撒公司可以提供的在线拉曼光谱新技术及解决方案,如全谱直读的体相全息光栅新技术、轴向分光多色仪、多通道反应与过程同时监控技术、固定设计与智能恒温设计、原位共焦采样技术、多种多样的原位探测光学元件、浸入式采样光学元件设计等。 /p
  • 黑洞追踪者:伽马暴偏振探测仪
    在宇宙深处,像黑洞这样的神秘天体一直吸引着大量的天文学家和天文爱好者的目光,但是目前能够很好观测这种星体的手段并不多。  而天宫二号空间实验室携带的一台天文观测设备,就有可能在这一领域获得突破,它就是伽马暴偏振探测仪。  这台设备叫做伽马射线暴偏振探测仪,它的任务是对宇宙当中的伽马射线暴进行探测。在宇宙中,只有温度极高、密度极高、磁场极强的星体里,才可能产生这种射线,因此它的存在可能就是黑洞留下的痕迹。  伽马暴偏振探测仪首席科学家 张双南研究员:因为伽马射线暴,伽马射线的产生,是从极端相对论性的喷流里面产生的,这种极端相对论性的喷流,它的速度接近光速,这是在黑洞附近,或者是在中子星附近,极端的引力场里面所产生出来的。  在过去,对伽马射线的测量只能测到它的能量,方向,和时间等信息,但是这一次,天宫二号要从全新的领域来探寻这种宇宙中的神秘射线,这就是伽马射线的偏振信息。那么什么是偏振呢?这其实是电磁波,也就是光的一种特性。  伽马暴偏振探测仪首席科学家 张双南研究员:如果我们到海边,我们看到海面,白茫茫的一片,因为从海面来的这种光的偏振的,如果戴上偏振的镜子之后,我们就能够看到海面上的波浪,看得比较清楚。  同样伽马射线的偏振特性里,也记录了产生它的星体的结构甚至磁场的形态信息。解读这些信息,很可能让我们对黑洞有新的认识。所以天宫二号携带的这台伽马射线偏振探测仪就是要以独特的设计,对伽马暴的偏振性质进行系统性地高精度测量,填补这个国际天文研究的空白。  伽马暴偏振探测仪首席科学家 张双南研究员:它是一种特殊的天文望远镜,它实际上是由1600个,对伽马射线光子敏感的器件组成的,通过分析伽马射线在这1600个敏感器件上的信号分布,我们最终来推算伽马射线的偏振性质。  为了打造这个探索宇宙秘密的特殊望远镜,来自瑞士和波兰的科学家也参与到了它的研制当中,这也成了天宫二号上所携带的唯一一台国际合作的科学设备,因此,全世界的科学家都在对这次任务充满期待。  伽马暴偏振探测仪首席科学家 张双南研究员:我们希望这台仪器设计的灵敏度比国际上已有的,专门用于伽马射线暴偏振的仪器的灵敏度提高至少十倍,所以无论是从它的灵敏度和它的精度两方面来讲我们这个仪器都是最好的。
  • 国家重大科研装备研制项目“高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制”通过验收
    7月20日,由中国科学院空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)牵头承担的国家重大装备研制项目“高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制”通过验收。验收会由中国科学院条件保障与财务局组织,成立了由姜会林院士、罗毅院士、江碧涛院士等13位技术、财务、档案专家组成的验收专家组,罗毅院士任组长。会上,验收专家组听取了项目总体报告、空间碎片探测应用示范汇报、汤姆逊散射诊断应用示范汇报、技术测试情况报告、财务验收情况报告、档案验收情况报告,审查了相关文档资料,通过视频了解仪器设备运行情况。经质询和讨论,验收专家组认为,该项目完成了项目实施方案规定的全部任务,实现了仪器的全部技术指标,达到了预期目标;研制工作取得了丰硕的成果,攻克了高功率纳秒激光器、远距离空间碎片激光探测和高精度等离子体汤姆逊散射诊断等关键技术;项目研制的两类激光器、空间碎片探测仪器和汤姆逊散射诊断仪器指标先进、为国家急需,意义重大。专家组同意项目通过验收。该项目由空天院牵头,参研单位包括中国科学院光电技术研究所、中国科学院国家天文台、中国科学技术大学、北京工业大学、同济大学和北京国科世纪激光技术有限公司。研制过程中项目团队突破了高稳定单频种子源、大口径侧泵模块、大尺寸板条模块、相位共轭镜、高损伤阈值膜层和自适应光学等核心技术与器件工艺,基于大口径棒状放大器和大尺寸板条放大器分别研制了100Hz/3.3J/9.1ns/1.83DL和200Hz/5.2J/11.8ns/2.3DL两类高功率纳秒激光器。已经申请89项国家发明专利,其中获得授权46项,相关技术完全自主可控,国产化率达95%以上。中国科学院国家天文台利用空天院提供的100Hz/3.3J激光器,成功研制了空间碎片探测仪器,在云南天文台开展了1000km空间碎片探测技术研究,在轨道高度1075km*1050km上(斜距1274.3-2080.8km)首次实现了直径36 cm的小目标激光探测。中国科学技术大学利用空天院提供的200Hz/5.2J激光器,成功研制了汤姆逊散射诊断仪器,在中国科学技术大学反场箍缩磁约束聚变试验装置上开展了等离子体温度诊断技术研究,实现了空间分辨率5mm、时间分辨率5ms、等离子体密度下限10^13/cm^3的等离子体温度诊断。验收会前期,中国科学院条件保障与财务局分别组织专家完成了100Hz激光器及空间碎片探测仪器技术验收、200Hz激光器及汤姆逊散射诊断仪器技术验收以及项目整体技术验收、财务验收和档案验收。
  • 高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制项目启动
    4月21日,中国科学院条件保障与财务局在光电研究院组织召开了国家重大科研装备研制项目&ldquo 高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制&rdquo 实施方案研讨暨项目启动会。会议由副局长曹凝主持,中科院副秘书长吴建国出席了会议并讲话,院内外10多位专家和项目监理组成员参加了会议。   项目负责人、光电院副院长樊仲维代表项目组作了汇报。曹凝介绍了本次会议的目的和要求,宣布项目正式启动,项目监理工作同步开展。与会专家重点就项目实施方案、研制计划、管理措施以及知识产权保护等方面进行了深入研讨,提出了许多宝贵的意见和建议。   吴建国在项目启动会上提出了三点要求:一是科研装备要研以致用。在项目目标设定和研制过程中,要加强与用户的沟通,提前做好需求分析,加快研制周期,确保装备研制成功后得到真正应用。二是要提高关键部件的国产化率。项目单位要敢于挑战,深入分析,加强关键部件的自主研制,真正实现打破禁运的目的。同时,要通过制定鼓励优先使用自主研制装备的政策,加大设备的扶持推广使用力度,不断检验和提升仪器设备的性能和指标,从而提升我国重大装备研制的自主创新能力。三是要多快好省,保质保量完成研制任务。要加强项目过程管理,充分发挥技术专家组和监理组的作用,及时发现问题并找到解决措施,全力攻关,力争实现项目资金使用效益最大化。
  • 非放射性电离源-爆炸物探测仪研究取得新进展
    基于离子迁移谱技术(IMS)研制的爆炸物探测仪是一种高灵敏的爆炸品的检测仪,可以在几秒内完成对邮件、包裹等物品内隐匿爆炸物品的检测,该技术为各级安全保卫机构提供了良好的检测手段,并被成功用于军队及机场安检的爆炸物检测。   目前,国内外离子迁移谱爆炸物探测仪多用放射性63Ni源作为电离源,但63Ni源的放射性限制了其在公共场所的推广应用。最近,中科院大连化学物理研究所李海洋研究员领导的研究组基于商用的真空紫外光灯(波长为123.6 nm)研制开发了一种新型的双极性电离源(UVRI),该电离源在正、负离子两种模式下均具有较好的电离效率。在负离子模式下,UVRI-IMS对PETN、ANFO、DINA、RDX等爆炸物的电离效率均高于传统63Ni离子迁移谱,对PETN的检测灵敏度可以达到45pg,高出63Ni离子迁移谱5倍左右;此外,该模式下UVRI-IMS对SO2、H2S、CO2等化合物也具有较高的电离效率。通过对电离机理的研究,发现这主要归因于紫外光引发的光化学反应产生了大量臭氧分子,最终形成了高浓度的新型试剂离子O3-(H2O)n。在正离子模式下,该电离源可以实现对挥发性有机污染物的软电离,便于谱图的解析。这些研究结果对于提高爆炸物探测仪的灵敏度以及爆炸物探测仪的推广应用具有重要意义。   该研究成果以研究性论文形式被刊登在近期发表的《美国分析化学》(Anal. Chem., 2010, 82 (10), pp 4151–4157, DOI: 10.1021/ac100342y)杂志上。
  • 中性原子探测仪:国际首次在月表探测中性原子
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从中国研制第一颗科学卫星——双星计划开始,中国科学院国家空间科学中心的科学家就和瑞典空间物理研究所的科学家有了首度合作。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 时隔十数年,在嫦娥四号国际载荷工作中,两位老朋友再度联手,研制出国际上首个可以在月表直接探测中性原子的仪器——中性原子探测仪。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “月球是一个天然的实验室,太阳风和月表的相互作用,可以类比到其他的行星体上,对未来的科学研究提供重要的科学数据。”中方首席专家、中科院空间中心研究员张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 太阳风吹呀吹 中性原子飞呀飞 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 太阳风是一种跟空气流动很相似的“风”,只不过它吹的不是气体分子,而是太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由于太阳风中的粒子会干扰通讯系统,它一直让人类倍感恐慌。2006年12月13日,一次太阳风暴曾经对我国短波无线电通信造成严重影响,使得广州、海南、重庆通信中断达3小时之久。好莱坞大片《2012》《末日预言》等也曾展现过人类对于太阳风袭击地球的恐惧。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这种恐惧同时也演化成了科学家的研究方向,在没有磁场、大气保护层的“月球实验室”里,他们决定近距离且直观地看一看太阳风与月球表面的作用机制。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “最早,人们以为太阳风里的离子和电子是被月表吸收了,但是,经过一段时间的研究后,科研人员发现,太阳风离子打到月表后,会反射回来,反射回来的粒子里,有一部分仍然是离子状态,还有一部分则获得了电子,从离子状态变成了原子状态,成为中性原子。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 与此同时,就好比“一石激起千层浪”,太阳风里的高速粒子打到月球表面后,也会将月球表面物质溅射起来。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “最终,溅射出的中性原子也会因为拥有一定的速度和能量,出现‘逃逸’,形成月球的外逸层。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 除此之外,太阳风和月表作用会对月球环境产生什么样的影响,也是科学家希望探索的内容。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “有科学家猜测,太阳风里的氢离子和月表的氧相击,可能会产生水,月球上的水可能与太阳风打到月球表面有一些关系,虽然这还不是一个定论,这也是我们想要搞清楚的内容。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 创造探月新历史 首次月表直接探测 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这次,嫦娥四号上搭载的中性原子探测仪,主要目标就是在月表上测量太阳风和月表相互作用之后产生的中性原子,包括太阳风本身的离子获得电子后产生的中性原子,和月球表面被溅射出的中性原子。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 印度的首颗绕月人造卫星“月神一号”曾经搭载过中性原子成像仪,但和其他探月卫星一样,都是在环月轨道上对中性原子进行探测。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “我们这次要做的是在月表巡视区直接测量中性原子,可以说是人类探月史上首次在月表开展中性原子探测。以往的探测就好像是用肉眼看中性原子,这次,我们是拿着放大镜近距离、仔细地看。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 过去人类在环月轨道对中性原子的探测,曾发现了一些超出预期的现象,留下了一些未解之谜,例如,人们发现中性原子和太阳风在密度、速度比率上没有直接关系等,而这些谜题也为此次探测指出了方向。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “这次我们在月表可以进行实地观测,随着月球车在月表移动到不同位置,可以观测到月表不同的地形地貌,进而观测到太阳风与月表相互作用的不同过程,有望解决过去遗留的类似科学问题。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 碰撞与交流中 航天文化再度对接 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 作为搭载在嫦娥四号巡视器上的国际载荷,中性原子探测仪由瑞典空间物理所负责研制,中国科学家参与设备的性能测试及交付后的相关工作。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 张爱兵介绍,中国与瑞典在科学卫星载荷上,已经有了很长的合作历史。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 最开始的合作是在中欧合作研制的我国第一颗空间科学卫星——双星计划时。双星计划中有一台测量地球轨道环境下中性原子情况的中性原子探测仪,就是由中国科学家和瑞典科学家合作完成。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2009年,中国发起的“萤火一号”火星探测计划中,中国科学家与瑞典科学家再度合作,双方分别研制其中一个载荷的一部分,然后集中在一起形成了一个载荷包,用于测量火星离子和电子的情况。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 此外,在中科院空间科学先导专项中,中国科学家和瑞典科学家也曾联手完成一些预先研究项目。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “由于双方合作次数比较多,所以在嫦娥四号的合作上非常顺利。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 当然,尽管顺利,但合作中难免会有碰撞和交流,“新的合作加深了两国航天文化的交流。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 按照中方的相关规范,中方在国际载荷接管复查过程中要确保接口安全,包括接口设计和元器件等的安全,不能影响其他载荷的工作,更不能影响嫦娥四号整体任务。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “一开始对方不能理解,但是通过交流,他们还是按照我们的要求做了相关工作,并把相关资料提供给中方。此次合作再一次体现了我国航天精益求精的作风,而这样的工作作风也让瑞典科学家十分认可中国科学家的工作。”张爱兵说。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 未来,中国和瑞典将共同利用科学数据开展科学研究,为此,中方已经组织了专门的科学家团队。“双方将会协同工作,共同利用好这台仪器的科研数据。”张爱兵说。 /p
  • 我国自主研发的紫外臭氧垂直探测仪“超期服役”运转正常
    p   设计寿命为3年的中国首台投入运行的紫外臭氧垂直探测仪已在太空过完“她”的5周岁生日。目前,该载荷各项系统均运转正常、工作稳定,“她”将随风云三号B星继续在太空“超期服役”,为中国环境监测、气候预报和全球气候变化研究提供重要数据。 /p p   紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制,于2010年11月5日搭载风云三号气象卫星B星发射升空。2010年11月11日,仪器开机,完成在轨测试后即投入业务运行。 /p p   该探测仪在中国气象卫星上首次获得830km高度处地外太阳/大气紫外光谱数据,经反演获得全球大气臭氧垂直廓线产品,应用于监测全球大气不同高度层的臭氧分布及其变化,为评估人类活动对大气臭氧分布的影响及气候模式计算等提供基础数据,填补了国内空白,产品水平跨入国际先进行列,从根本上改变了中国大气臭氧探测的面貌,使中国航天紫外遥感技术跻身于世界先进行列。如2011年春季,北极地区发生了有史以来最严重的臭氧损耗事件。中国气象局利用SBUS监测了此次臭氧低值事件发生、发展、消亡的具体变化过程。这是中国第一次利用国产卫星监测到的全球大气臭氧重大异常变化。 /p p   截至目前,该载荷已在轨正常运行5年,超过3年设计工作寿命的要求。SBUS在轨超期服役的稳定表现,体现中国在空间精密光谱遥感仪器研制方面的技术水平,对后续研制长寿命、高精度的卫星载荷提供了重要的参考和技术基础。 /p
  • 我国研发出新型生命探测仪
    我国新型生命探测仪 最大生命探测范围达20米   在地震、泥石流等灾害面前快速准确搜寻到被掩埋的生命信号,第一时间挽救生命是世界各国抗灾救援工作的技术难题之一。7月21日,湖南省公安消防总队和湖南华诺星空电子技术有限公司联合研发的“警用超宽带雷达式生命探测仪”在长沙市通过科技成果鉴定。主持鉴定的中国工程院院士何继善等专家认为,该成果性能良好,最大生命探测范围可达20米,技术处于国内领先水平。   近年来,我国地震、泥石流等地质灾害频发,许多被深埋在瓦砾、混凝土中的群众,由于无法被救援人员及时准确发现而丧失了宝贵的求生机会。为有效突破这一技术难关,2009年初,公安部消防局正式下达了“警用超宽带雷达式生命探测仪”重点攻关科研项目,在湖南省公安消防总队的主持下,由湖南华诺星空电子技术有限公司组织技术力量进行研发。   据了解,该成果采用新体制的超宽带雷达技术,先后攻克了高稳定度纳秒脉冲源、波形保真超宽带脉冲时域收发天线、超宽带脉冲时域波束扫描、合成成像算法、射频抑制与抗强噪声算法等一系列关键技术。充分利用超宽带脉冲电磁波所具有的强穿透性、高分辨率等特性,提出了在复杂环境下人体心肺运动等微弱信号检测算法,来实现对火场、建筑物废墟、地震救灾等高危场所强噪声背景下生命体的快速有效探测与定位。经测试,“警用超宽带雷达式生命探测仪”可有效检测 20米范围内人体的肢体运动、心跳、呼吸等活动,为快速搜寻被困群众生命提供可靠数据。   今年4月,该设备顺利通过国家地震局地震模拟环境测试试验。随后,在玉树地震救援任务中,救援人员使用该设备成功探测、救援出多名群众。
  • 湖南雷达式生命探测仪通过鉴定
    日前,经以中国工程院院士何继善为组长的专家鉴定委员会鉴定,由湖南省研制的 “警用超宽带雷达式生命探测仪”正式通过国家科技成果鉴定。   在重大灾害面前,如何快速准确地找到掩埋在瓦砾、混凝土等废墟中的生命信号,最大限度地挽救被困群众的生命,一直是灾难救援工作的技术难题之一。2009年初,公安部消防局下达了“警用超宽带雷达式生命探测仪”重点攻关科研项目,由湖南省消防总队和湖南华诺星空电子技术有限公司联合研制。针对目前音频、光学、红外等几种生命探测仪存在的一些主要技术缺陷,研究人员先后攻克了一系列关键技术,采用新体制的超宽带雷达技术,实现生命体的快速搜索与精确定位。测试结果表明,该设备可有效检测到20米范围内人体的肢体活动以及心跳、呼吸等活动。   据了解,该设备于今年4月已顺利通过国家地震局地震模拟环境测试试验。随后,在玉树地震救援任务中,救人员使用该设备成功探测、救出多名群众。专家认为,该设备在技术上居于国内领先水平。
  • 中国自主研发的超灵敏炸药探测仪产业化
    中科院相关院所与江苏省无锡市13日就超灵敏炸药探测仪技术转让一事签约,意味着由中科院承担的国家863计划项目、我国自主研发的超灵敏炸药探测仪正式开始产业化进程。   超灵敏炸药探测仪是我国完全拥有自主知识产权的一种高新技术产品,使用分子印迹荧光聚合物传感技术识别炸药。技术研发人、中科院上海微系统与信息技术研究所研究员程建功介绍说,重量仅为1.2公斤的超灵敏炸药探测仪采用荧光聚合物传感技术,比国内一般探测仪速度至少快10倍,发现炸药只需5至8秒,且不污染环境,对使用者无辐射无副作用。这一技术的发明,使我国成为除美国外第二个拥有该项技术的国家。   专家表示,该仪器能够模仿警犬,通过识别爆炸物挥发的气味嗅出隐藏的爆炸物或残留在被检测对象表面的炸药痕迹,灵敏度达到0.1ppt,也就是说探测器能检出10万亿个空气分子中存在的1个炸药分子。这甚至比训练有素的警犬还要敏感一个数量级。这一技术对于提高我国公共安全事业中安检防爆的灵敏度和准确率,有着重要意义。   签约仪式上,无锡市政府表示,将在半年内建成生产线,完成探测仪的工程化设计,实现规模化生产。
  • 美军拟研发拉曼紫外激光器用于生化探测(图)
    美军的生物联合防区外检测系统(JBSDS)。JBSDS是防区外化学与生物威胁监测的应用实例,利用激光雷达(LIDAR)来探测一定距离外的气溶胶。DARPA希望通过LUSTER项目开发出小巧的大功率紫外激光器来实现类似功能。   中新网3月6日电 据中国国防科技信息网报道,美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了一项新研究,旨在开发出一种结构小巧、性能可靠的紫外线探测设备。   该研究项目名为&ldquo 战术有效的拉曼紫外激光光源&rdquo (LUSTER)。DARPA向业界寻求设计方案,以开发结构紧致、高效低成本、可灵活部署的深紫外(deep UV)激光生化战剂探测新技术。这种新技术可以节省空间、降低重量和功率需求,也比当前的同类装置要敏感很多。DARPA的目标是:新紫外激光器的体积不超过目前激光器的1/300,同时效率提高10倍。   拉曼光谱分析是利用激光来测量分子振动、从而迅速准确地识别未知物质的方法。紫外激光的波长特别适合进行拉曼分析,但美国国防部当前所使用的战术紫外线探测系统体积庞大、价格昂贵,其性能也有限。   DARPA项目经理丹格林介绍说,目前探测系统的体积和重量太大,需要用卡车运送,而LUSTER项目的目标是开发出具有突破性的化学与生物战剂探测系统,可以单兵携带,并且效率大幅提高,同时,DARPA希望新系统的价格也能在目前探测系统价格基础上&ldquo 抹去几个零&rdquo 。   目前&ldquo 紧凑型中紫外技术&rdquo (CMUVT)项目已经完成,DARPA希望在此基础上研制LUSTER。CMUVT项目研发出了创纪录的高效大功率中紫外线发光二极管,紫外线波长接近LUSTER的紫外光波长。 但发光二极管对化合物识别的灵敏度有限,因此DARPA希望LUSTER项目能够开发出新的激光技术,使其准确度和灵敏度不低于当前昂贵的激光系统,而其稳定性和成本又与发光二极管相当。   格林透露,除了用于探测战场或国内大规模恐怖袭击中可能出现的化学与生物战剂,紫外激光器还有许多其他用途,例如医疗诊断、先进制造和紧凑的原子钟。   LUSTER项目可考虑采用多种不同的技术方法,只要他们能够发出220-240纳米波长的深紫外光,其功率输出大于1瓦,功率转换效率大于10%,导线宽度小于0.01纳米。
  • 因探测仪器再现漏洞 NASA暂停火星探测计划
    p   据英国路透社12月22日报道,美国国家航空航天局(NASA)当天表示,由于主要探测仪器出现漏洞,原定于明年3月发射的“洞察”号火星探测卫星计划将暂停。这给这项备受期待的火星内部研究计划带来了不确定性。 /p p   据报道,“洞察”号探测卫星旨在帮助科学家们了解包括地球在内的岩质行星的构成。该计划的取消引发了关于未来研究工作的质疑,因为距离下一次地球和火星连线还剩26个月的时间。 /p p   NASA将在未来两个月评估维修故障仪器的办法。该仪器是由法国国家太空研究中心(CNES)提供的一种敏感地震探测仪。它可以检测到微小的震动,其传感器位于真空球体内。自8月份起,该仪器就一直受到一系列漏洞的干扰。工程师们认为他们已经解决了之前出现的故障,但在21日的测试中又发现了出现另一处漏洞。 /p p   NASA科学任务理事会副会长约翰· 格伦斯菲尔德在接受采访时说: “我们还没有足够的时间去寻找并解决漏洞,但仍希望能在明年3月份发射。” /p p   报道称,预算限制可能是决定NASA是否要继续该计划的一大原因。NASA行星科学部主任吉姆· 格林告诉记者,“洞察”号任务的花费,包括发射和数据分析,已从最初的4.25亿美元已上升至目前的6.75亿美元。迄今为止,NASA在该项目上共投资5.25亿美元,其中包括从联合发射联盟公司购买的一枚“阿特拉斯5号”运载火箭。 /p
  • 解码“风云四号”七玄机 四大探测仪为大气做“CT”
    2010年3月,我国风云四号科研试验卫星工程正式立项。中国航天科技(000901,股吧)集团公司八院风云四号卫星系统总师董瑶海说,早前也试图与欧洲合作,但一个小小的元器件,欧洲人却开出比整星还贵的天价——“5亿元人民币你要不要?”  航天高技术是买不来的。近七年的钻研,打造出这颗设计寿命七年的风云四号,最令董瑶海自豪的是,“所有的核心技术都是自主研发的”。  “六”面柱体构型运行更稳定  风云四号采用六面柱体构型,具有对地面大、质心低等优点,有利于安装体积更大、数量更多的有效载荷,能让卫星在太空中更稳定地运行。  “五”项任务体重超五吨  风云四号重达5.4吨有五大任务:获取地球表面和云的多光谱、高精度定量观测数据和图像,获得高频次的区域图像 实现大气温度和湿度参数的垂直结构观测 实现闪电成像观测 完成卫星图像、遥感数据及产品分发和灾害性天气警报信息发布 监测太阳活动和空间环境等。  “四”大有效载荷为大气做“CT”  中国航天科技集团公司八院风云四号卫星工程总师李卿介绍,风云四号观天象、测风云靠的是装载多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间环境监测仪器包等4个探测载荷,直接为大气做“CT”,达世界领先水平。  “三”轴稳定效率提高20倍  与卫星风云二号采用的自旋稳定控制不同,三轴稳定控制能让风云四号在X、Y、Z三个方向上均相对地球保持姿态不动,让卫星的有效载荷始终对准需要观测的目标,从而将观测效率与风云二号相比提高近20倍。  “二”代静止轨道气象卫星升级  我国气象卫星有极轨和静止轨道两个序列。目前,极轨气象卫星方面,新一代的风云三号卫星已全面取代风云一号卫星 静止轨道气象卫星中,风云二号首星发射距今已有19年,作为第二代静止轨道气象卫星的首发星,风云四号为我国静止轨道气象卫星的升级换代吹响号角。  “一”个太阳“翅膀”首次亮相  为了使卫星上的红外探测仪不受太阳帆板上产生红外辐射反射的影响,风云四号首次采用单太阳翼的设计,保证卫星在三万六千公里高空作业的定标精度和稳定。
  • 空间中心紫外臭氧总量探测仪成功监测雾霾天气
    1月7日至16日和1月28日至31日,我国中东部大部分地区持续出现雾霾天气。由国家空间科学中心自主研制的紫外臭氧总量探测仪利用吸收性气溶胶指数AAI(The Absorbing Aerosol Index)成功对雾霾进行监测。中国气象局正是利用该风云三号气象卫星紫外臭氧总量探测仪实现了对雾霾事件的全过程监测。图1和图2为1月29至30日的雾霾监测情况。   由于雾霾的发生时常伴随着云等亮背景信息,因此利用可见光光学遥感卫星准确的监测雾霾具有较大的困难。风云三号紫外臭氧总量探测仪具有实时、大范围雾霾环境监测能力,相对于地面监测,卫星AAI指数可以监测连续空间分布的雾霾天气及其移动发展趋势,在空间覆盖方面具有优势,为雾霾的空间分布研究提供实时、大范围观测资料。该技术即将被中国气象局纳入雾霾天气业务监测运行系统。   AAI值的大小与大气中对紫外线具有吸收作用的气溶胶含量密切相关。普通云或者冰雪AAI指数很小甚至是负值,而雾霾对紫外具有强烈的吸收作用,AAI指数会明显增大,因此通过AAI可以很好地克服云或冰雪的影响,对雾霾进行监测。 图1 紫外臭氧总量探测仪雾霾监测图像2013年1月29日10:15(北京时)   图2 紫外臭氧总量探测仪雾霾监测图像2013年1月30日10:15(北京时)
  • 设计核辐射探测仪 成都人赢百万大奖
    8月3日,首届天府宝岛工业设计大赛评选出的500多件优秀作品在四川科技馆展出,展出作品涉及电子信息产品类、时尚类、医疗科学类等等。在昨晚的颁奖典礼上,成都参赛者罗挽澜的“MT.S1手持探测仪”从1658项作品中脱颖而出,获得大赛“特别表彰奖”,奖金总额高达100万元。   手持探测仪“笑”到最后   在众多作品中,来自成都某设计公司的罗挽澜,以其“MT.S1手持探测仪”获得大赛“特别表彰奖”。昨晚在香格里拉大酒店举行的颁奖典礼上,罗挽澜获得了20万的直接奖励与80万的创业基金。“MT.S1手持探测仪”是一种专业的探测设备,从外观上看,它像一台小型摄像机,主要由机身、手柄、 LED屏幕组成。罗挽澜介绍,该仪器主要用于探测放射性物质的数量,如核辐射等。罗挽澜透露,所获得的奖金将用于探测仪投入生产的基金:“希望能早日把这项设计提供给需要它的单位。”   此外,99项参赛作品分别获得大赛一等奖、二等奖、三等奖与优秀奖。在9项获一等奖的作品中,1项来自韩国、4项来自中国台湾、2项来自四川,另2项来自国内其他省份。   设计大赛将每年举办一次   除优秀作品展示外,工业设计高峰论坛也是天府宝岛工业设计大赛最后一站的重头戏。除分享自身对工业设计的看法与理念之外,多位专家还对中国工业设计面临的问题提出了建议。   作为大赛的主办方之一,台湾工业总会秘书长蔡练生对大赛作了总结与评价:“这次大赛是两岸交流的新形式,两岸在工业设计方面各有各的优势,一起交流可以取长补短,共同进步。”他认为四川有很多优秀的工业设计者,这次大赛为设计者和生产者提供了交流的平台,取得了很好的效果,“但这不是终点,我们的大赛还将继续办下去。”蔡练生说。   四川工业信息联合会常务副会长刘志平透露,以后天府宝岛工业设计大赛将每年举办一次,明年的比赛将从年初开始启动。
  • 日本用塑料瓶研制辐射探测仪
    日本研究人员利用回收饮料瓶的塑料制成能够测知辐射的传感器,可用于辐射探测仪,有望让成本下降90%。   京都大学助理教授中村秀人(音译)与帝人公司合作研究,设计出一种以PET材料制成的传感器,可用于制造小型辐射探测仪和较大型号的辐射值读数测量仪。   PET,即聚对苯二甲酸乙二醇酯,广泛用于塑料饮料瓶。研究人员利用饮料瓶制成一种塑料树脂,发现这种材料遭到辐射时会发出荧光,且强度好、柔韧、成本低,可用作辐射探测仪中的传感器。   当前,日本市场上传感器原材料大多从法国圣戈班公司进口,价格较贵。   帝人公司公关部估计,传感器售价大约1万日元(约合130美元),比市场现有产品便宜九成,最早会在下个月供应一些政府部门和企业。   帝人公司销售主管石井彻(音译)告诉路透社记者,“我们的目标是在9月底制成最终成品”、即辐射探测仪,9月、10月供政府部门和企业试用,随后逐渐供应公众。   日本东北部3月地震和海啸后,福岛第一核电站泄漏,不少民众争相购买辐射探测装置。
  • 拉曼光谱在宫颈癌转移前哨淋巴结活检中的应用
    文献分享-拉曼光谱在宫颈癌转移前哨淋巴结活检中的应用一、研究背景宫颈癌是全球范围内女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一,广泛性全子宫切除加盆腔淋巴结清扫术仍为宫颈癌的常规术式。然而此类手术可能会导致神经损伤、淋巴水肿等并发症的发生,同时也明显降低了患者的生活质量。前哨淋巴结是恶性肿瘤发生淋巴转移的第一站淋巴结,对恶性肿瘤区域淋巴结的转移情况及指导淋巴结清扫具有重要意义,通过前哨淋巴结活检可以判断区域淋巴结的转移状态。目前,前哨淋巴结示踪技术仅能做到对前哨淋巴结的定位,尚无法在术中直接评估淋巴结的转移状态。因此,能在术中示踪前哨淋巴结的同时实现对宫颈癌前哨淋巴结转移状态的评估,将具有非常重大的临床意义。(图片来源于网络)目前临床中应用的前哨淋巴结示踪技术包括染料法、放射性核素法和近红外荧光成像法,但均有其局限性,没有任何一种技术具有绝对优势。表面增强拉曼光谱(SERS)纳米探针因其特有的指纹图谱具有非常高的灵敏性和特异性,使其在生物医学成像方面有明显优势。SERS纳米探针作为肿瘤成像技术已得到了极大关注,但其在示踪前哨淋巴结中的研究几乎空白。本文分享了上海交通大学团队使用如海便携式拉曼光谱仪(SEED3000)在前哨淋巴结拉曼成像中的应用案例。老师通过在活体内探索介孔硅包被的缝隙增强拉曼探针(GERTs)进入前哨淋巴结的动态过程,明确其示踪前哨淋巴结的时间窗口;并利用便携式拉曼光谱仪在活体动物体内进行前哨淋巴结示踪实验,实现术中实时探测的目的。二、研究内容2.1测试方法实验以BALB/c小鼠为实验样本。取小鼠4只,分别于左侧后足爪垫皮下注射1 nM MS-GERTs探针生理盐水溶液25μL,自由活动24h。1%戊巴比妥钠腹腔注射,麻醉小鼠。麻醉成功后,小鼠仰卧位固定,分离暴露左侧后足腘窝淋巴结,用如海光电的SEED3000便携式拉曼探测仪对前哨淋巴结部位进行拉曼信号探测。检测参数设置为:使用激光为785 nm激发波长,激光功率密度为2.4×103 W/cm2,积分时间5 s,每个淋巴结检测5个单点(上、下、中、左、右),收集拉曼光谱。2.2测试结果小鼠麻醉后,用手持式拉曼探测仪对前哨淋巴结区域进行定点检测,每个淋巴结检测5个部位(图1)。结果发现淋巴结任何一个部位都能探测到非常明显的探针拉曼信号,表明使用如海便携式拉曼光谱仪SEED3000可以对前哨淋巴结进行实时定位。图1 手持式拉曼探测仪示踪前哨淋巴结。(a)活体内拉曼探测,图中比例尺为1 cm;(b)前哨淋巴结检测的5个部位(7上,8右,9下,10左,11中),图中比例尺为400 μm;(c)b中5个部位7-11相对应的拉曼光谱文献来源参考文献[1]包州州. 缝隙增强拉曼探针在宫颈癌转移前哨淋巴结中的成像研究[D]. 上海交通大学, 2020.四、SEED3000便携式拉曼光谱仪SEED3000便携式拉曼光谱仪是一款高性价比的785 nm小型拉曼光谱仪;结构简单,检测快速,预留USB和串口通信,方便多功能系统集成,可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。已被广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。产品特点◆ 高度集成,应用灵活,轻巧便捷,方便携带;◆ 可适配光谱范围在200 cm-1~3200 cm-1 ◆ 高稳定性,光谱响应稳定性◆ 高分辨率,分辨率最佳可达4 cm-1。
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