数字波前分析仪原理

日前，中科院高能所多学科中心光学团队基于北京同步辐射装置BSRF和晶体实验室实现了衍射极限水平的波前检测和晶体加工技术。高能同步辐射光源HEPS光束线建设的又一项关键技术取得了突破性进展。大块硅单晶体是硬X射线单色器及谱仪的核心光学元件，而晶体的表面形貌起伏、加工破坏层和晶格应力等诸多因素都会对X射线波前产生严重影响，从而破坏相干性和衍射极限聚焦。对于前几代同步光源，由于光束相干尺寸小，即使是高相干要求的纳米探针或者相干散射束线，也只要求晶体能够挑选出较小的局部范围保持波前即可。而作为衍射极限水平的第四代同步辐射光源，HEPS的相干尺寸较三代光源高出约2个量级，要求全光束范围里获得完美波前，这对晶体的加工能力提出了严峻的挑战，是国际上第四代光源共同面临的技术挑战之一。该团队在X射线晶体实验室已开发的晶体加工工序基础上，通过引入一种新的柔性化学机械抛光方法，实现了全光束口径近厘米范围内超高精度波前保持的晶体加工。同时，该团队还创新性地提出了双刃波前检测的方法，解决了相干性不足、稳定性不足以及入射波前畸变几项关键问题，在第一代同步辐射光源上实现了衍射极限水平的波前检测，为波前保持的晶体加工工艺探索提供了高精度检测手段。2022年7月BSRF专用光期间，该团队在1B3B测试束线上，验证了自研双刃波前检测装置的性能，并利用该装置以日本进口国际前沿水平的“晶格无扰乱”晶体作为参照样品，开展了自研晶体和参照晶体的波前检测对比实验。结果显示，在晶体上50μm横向空间分辨率下，该装置的单次扫描斜率检测精度达到25～50 nrad RMS，波前高度检测精度高达1.5pm RMS；自研晶体波前精度达到60～100 nrad RMS，与参照样品（70～100 nrad RMS）基本处于同一水平，满足HEPS光束线指标要求。团队成员承担PAPS光学系统、HEPS测试束线和光学设计系统等多个项目任务。接下来，团队还将进一步优化实验条件，提升波前检测能力，完善晶体加工工艺。图1 晶体双刃波前检测实验图2双刃法单次扫描波前检测误差25.8nrad 1.5 pm RMS图3 自研柔性化学机械抛光晶体，波前精度61.7nrad 6.0pm RMS图4 日本进口“晶格无扰乱”晶体，波前精度73.2nrad 7.8pm RMS图5 团队现场合影

日前，中科院高能所多学科中心光学团队基于北京同步辐射装置BSRF和晶体实验室实现了衍射极限水平的波前检测和晶体加工技术。高能同步辐射光源HEPS光束线建设的又一项关键技术取得了突破性进展。大块硅单晶体是硬X射线单色器及谱仪的核心光学元件，而晶体的表面形貌起伏、加工破坏层和晶格应力等诸多因素都会对X射线波前产生严重影响，从而破坏相干性和衍射极限聚焦。对于前几代同步光源，由于光束相干尺寸小，即使是高相干要求的纳米探针或者相干散射束线，也只要求晶体能够挑选出较小的局部范围保持波前即可。而作为衍射极限水平的第四代同步辐射光源，HEPS的相干尺寸较三代光源高出约2个量级，要求全光束范围里获得完美波前，这对晶体的加工能力提出了严峻的挑战，是国际上第四代光源共同面临的技术挑战之一。该团队在X射线晶体实验室已开发的晶体加工工序基础上，通过引入一种新的柔性化学机械抛光方法，实现了全光束口径近厘米范围内超高精度波前保持的晶体加工。同时，该团队还创新性地提出了双刃波前检测的方法，解决了相干性不足、稳定性不足以及入射波前畸变几项关键问题，在第一代同步辐射光源上实现了衍射极限水平的波前检测，为波前保持的晶体加工工艺探索提供了高精度检测手段。2022年7月BSRF专用光期间，该团队在1B3B测试束线上，验证了自研双刃波前检测装置的性能，并利用该装置以日本进口国际前沿水平的“晶格无扰乱”晶体作为参照样品，开展了自研晶体和参照晶体的波前检测对比实验。结果显示，在晶体上50μm横向空间分辨率下，该装置的单次扫描斜率检测精度达到25～50 nrad RMS，波前高度检测精度高达1.5pm RMS；自研晶体波前精度达到60～100 nrad RMS，与参照样品（70～100 nrad RMS）基本处于同一水平，满足HEPS光束线指标要求。团队成员承担PAPS光学系统、HEPS测试束线和光学设计系统等多个项目任务。接下来，团队还将进一步优化实验条件，提升波前检测能力，完善晶体加工工艺。图1 晶体双刃波前检测实验图2双刃法单次扫描波前检测误差25.8nrad 1.5 pm RMS图3 自研柔性化学机械抛光晶体，波前精度61.7nrad 6.0pm RMS图4 日本进口“晶格无扰乱”晶体，波前精度73.2nrad 7.8pm RMS图5 团队现场合影

近期中国玩具业大规模召回事件屡次发生，据悉，2007年美国CPSC共召回88起，数量约1800 万件的我国产含铅超标产品，2008年8月14日签署了《2008消费品安全改进法案》（H.R. 4040），其中明确规定了儿童产品中铅和邻苯二甲酸酯的含量要求，这一方案的实施成为玩具出口新壁垒，中国玩具业应如何面对？答案毫无疑问关键是加强自身产品的检测力度，建立良好的内部监控系统，实现简便、快速、精确的定量分析铅与邻苯二甲酸酯具有非常重要的实际意义。 基于此，我们公司协同合作实验室和部分客户对玩具类产品中铅和邻苯二甲酸酯进行了微波前处理和后续分析检测的研究。用微波消解处理玩具类样品用于铅的测定，根据样品的性质我们实验了HCl、 HNO3、 HF、H2O2 等多种酸消解体系考察对玩具类样品的消解情况，并摸索出了一套优化的实验方案，该方法的平均回收率为93.6%-108.3%，RSD为1.9%-4.5%。用微波萃取处理玩具类样品用于邻苯二甲酸酯的测定，对萃取溶剂、微波萃取时间和微波萃取温度选做了考察，摸索出了优化的实验方案，该方法平均回收率为91.6%-103.3%，RSD为2.5%-4.8%。以上实验皆取得了满意的结果，满足企业及检测机构的要求。 如果需要具体的应用方法，请拨打电话：021-54427057 / 54427605 / 54426558转市场部马小姐咨询，或发Email至marketing@eu-chem.com索取。

〖导读〗目前，国际通用的波前传感器主要是四波横向剪切干涉类型的波前传感器，这款波前传感器采用的是国际名企--法国Phasics的专利技术，并在实际应用中得到广大科研工作者的一致认可！ 四波横向剪切干涉类型的波前传感器采用的是法国Phasics对传统的夏克-哈特曼波前传感器的改进的专利技术： 四波横向剪切干涉和夏克-哈特曼技术的区别：PHASICS：SID4SH区别技术四波横向剪切干涉夏克-哈特曼是对夏克-哈特曼技术的改进，PHASICS全球售出超过300个探测器。强度采用傅里叶变换方法，测量对强度变化不敏感由于需要测量焦点位置，测量对强度变化灵敏关于测量精度，波前测量不依赖于强度水平。使用方便界面直观，利用针孔进行对准安装困难，需要精密的调节台SID4 产品使用方便。取样SID4-HR达300x400测量点64x6测量点（微透镜数量）SID4-HR具有很高的分辨率。这使得测量更可靠，也更稳定。数值孔径 NA：0.5NA：0.1SID4-HR动态范围更高。空间分辨率29.6μm115μmSID4-HR具有更好的空间分辨率。重复性2nm RMSλ/200( 5nm @1053 nm)更好的重复率，更稳定。获取频率10fps7.5fps分析速度快照明SID4的技术可以消色差。系统对不同波长和带宽响应一致。无需对每个波长进行校准。夏克-哈特曼技术基于微透镜，其特性依赖于波长（由于玻璃色散）。仪器需要对每个波长校正。PHASICS更灵活：可以测试宽波段，而不需要额外校准。Phasics波前传感器与传统哈特曼波前传感器测量结果对比： Phasics公司波前传感器具有高分辨率、消色差测量 、高动态范围 、高灵敏度、设计简洁紧凑、高性价比、测量可重复性高等优良特性 ，可广泛应用于光传输变换中波前特性分析中。谁来挑战我，法国Phasics公司的波前传感器，一款您不可错过的波前传感器：为了能让广大科研工作者更加直观的了解法国Phasics公司的波前传感器，我们瞬渺团队将出席4月14-16日在南京展览中心举办的---2017年中国（南京）国际教育装备暨科教技术展览会。届时，将展出该款波前传感器，瞬渺团队的技术工程师和销售精英亲临现场，为广大科研工作者全面解析法国Phasics公司的波前传感器！瞬渺团队对于瞬渺人来说，客户的支持是对我们团队最大的认可，面对日益激烈的国内市场，瞬渺将一直秉持客户为先的团队理念，为广大科研工作者带来专业的技术和售后支持！2017年4月14-16日，瞬渺团队将亲临南京-展览中心381展位（靠近交流会一区），届时，欢迎您前来咨询！

自适应光学波前传感的理想选择—sCMOS 相机牛津仪器 Andor sCMOS 相机作为自适应光学波前传感的优选设备，拥有高度并行的像素读出产生的高帧频，结合短曝光条件下的低噪声和高量子效率能够获得最佳信噪比图像。在本次技术说明中，我们比较了Andor sCMOS 系列中三款特别适合波前传感的相机： Marana 4.2B-6（具有CoaXpress接口） Zyla 4.2 PLUS（具有CameraLink接口） Balor 17F（具有CoaXpress接口）下表总结了每款相机的关键性能参数。表1 用于波前传感的三款 Andor sCMOS 相机的关键成像参数在第1部分中，我们将详细分析潜在的帧频性能，尤其是 ROI 模式下帧频的提升。在第2部分中，我们将比较三款相机相对“延迟”特性，这是自适应光学应用的一个重要考虑因素，因为它决定了图像在软件中的准备时间，以便作为闭环可变形镜像系统的一部分进行处理。Part 1 | sCMOS 帧频高速帧频性能对于波前传感至关重要，使用（ROI）子阵列能够实现每秒数百帧的图像采集。作为波前传感备选的成像探测器，表2显示了上述三款 sCMOS 相机在不同 ROI 阵列尺寸上的帧频。表 2 的关键成像参数（可用选项）： 卷帘快门曝光模式 重叠（100％占空比）模式 16位（全动态范围）模式 中心 ROI 成像 CoaXpress（CXP）接口（Marana 和 Balor） CameraLink（CL）接口（Zyla）表2 三款 Andor sCMOS 相机在不同 ROI 阵列尺寸上的帧频 请注意，在比较 Marana 和 Zyla（均为2048 x 2048阵列）时，尽管 Zyla 能够实现更快的帧频，但 Zyla 是使用前照式芯片，通过在每个像素上使用微透镜来实现高量子效率。Marana 使用背照式芯片，在没有微透镜的情况下可实现高达95％的量子效率。此外，如果 Zyla 的 ROI 没有在垂直方向上居中，帧频将会降低（降低到原来的2倍），而对于Marana 和 Balor，ROI 可在任何区域，帧频的降低可以忽略不计。Part 2 | “延迟”比较科学成像相机用作波前传感器的一个关键考虑因素是“延迟”。由于波前传感成像是 AO 配置闭环系统的一部分，因此软件必须快速采集图像以进行实时处理，以便它能够持续地通知变形镜系统如何在到达科学探测器的过程中对入射波前进行重塑和展平。比较波前传感器相机，我们需要清楚地了解曝光、传感器读出和任何图像传输耗时相关的相对时间。在成像的时序流程中，对于“延迟”的定义可能存在一些主观的变化。为了在当前的比较研究中实现标准化，我们将考虑从曝光开始到软件处理该曝光时间内的完整图像/ROI 的整个端到端时间。我们还将通过假设曝光时间为 10 毫秒（帧频达到100 fps）进行标准化。但是请注意，我们比较的三款相机，这 10 毫秒的曝光对应于不同的 ROI 阵列大小和相应的视野。图 1 和图 2 为 Zyla 4.2 PLUS 与 Marana 4.2B-6 进行比较的时序示意图。sCMOS 相机之间的“延迟”区别如下：Zyla 必须先将整个 ROI 阵列（10 毫秒）读出到组装图像的相机 FPGA，然后再通过 CameraLink 接口传输图像，这里又需要10 ms。由于这些过程是按序发生而不是同时进行的，因此整个端到端处理接近曝光（10 ms）+ 读出（10 ms）+ 通过 CameraLink 的数据传输（10 ms）= 30 ms。注意，Zyla图像必须首先在 FPGA上组装的原因是其复杂的传感器读出，这涉及到同时读出阵列的两半，从中间行开始，向外分别移动到顶部和底部行。Marana 具有更直接的传感器读出架构，这意味着无需将图像在相机 FPGA上组装后再传输到主机PC。相反，一旦读出像素行，它就会由 FPGA 处理并立即通过 CoaXpress（CXP）接口进行传输。这意味着图像传输与图像读出同时发生，而不是顺序发生，从而克服了“延迟”造成的影响。 Marana 的整个端到端过程近似于曝光（10 ms）+ 同时读出/数据传输（10 ms）= 20 ms。Marana 具有更直接的传感器读出架构，这意味着无需将图像在相机 FPGA上组装后再传输到主机 PC。相反，一旦读出像素行，它就会由 FPGA 处理并立即通过 CoaXpress（CXP）接口进行传输。这意味着图像传输与图像读出同时发生，而不是顺序发生，从而克服了“延迟”造成的影响。Marana 的整个端到端过程近似于曝光（10 ms）+ 同时读出/数据传输（10 ms）= 20 ms。Balor 未在所示的图中具体表示，但具有与 Marana 相似的单向传感器读出架构，区别在于 Balor 通过同时读取每组 4 行的数据来提高速度。因此，如果 Balor 定义了 ROI 阵列，其结果是曝光时间为 10 ms（相应的读数为10 ms），那么 Balor 的整个端到端过程也将近似于曝光时间（10 ms）+ 同时读出/数据传输（10 ms）= 20 ms。因此，相对于 Zyla 固有的“延迟”, Marana 和 Balor 的“延迟”减少了。然而，如第 1 节所示，Zyla 4.2 PLUS 相对于Marana 4.2B-6 可能具有更高的帧速。在为您的装置选择最合适的波前传感成像相机时，应在确切的实验要求范围内考虑这两个因素。图 1 和图 2 的关键成像参数（可用选项）： 曝光时间/读出时间 — 10毫秒（需要选择ROI） 卷帘快门曝光模式图1 Zyla4.2 PLUS：表示曝光、读出和图像传输（通过 CameraLink接口）的计时示意图图2 Marana 4.2B-6：表示曝光、同时读出/图像传输（通过Coaxress 接口）的计时示意图。Balor 的实验数据接近Marana 4.2B-6

项目概况电子技术实验中心仪器仪表采购 招标项目的潜在投标人应在网上获取获取招标文件，并于2022年04月20日 09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：2022-JK13-W1165/QQZBZC[2022]1031项目名称：电子技术实验中心仪器仪表采购预算金额：460.6000000 万元（人民币）最高限价（如有）：460.6000000 万元（人民币）采购需求：电子技术实验中心依托实验室及智慧实验室管理系统，对实验室和实验教学进行信息化、自动化、精准化管理。其仪器仪表的采购建设内容主要包括：8间基础实验室共计240套实验仪表，另备份10套作为维修替换，共计250套实验仪表。1间创新实验室共计14台高性能仪器仪表。序号物资名称质量技术标准数量计量单位预算金额（万元）服务起止期1数字示波器详见招标文件250台460.6合同签订后6个月内2信号源详见招标文件2503可编程电源详见招标文件2504数字万用表详见招标文件2505高性能200M示波器详见招标文件36高精度信号源详见招标文件37高性能6位半台式三用表详见招标文件48频谱分析仪详见招标文件19功率分析仪详见招标文件110500M四通道示波器详见招标文件111射频信号源详见招标文件1本项目不接受进口品牌投标。合同履行期限：合同签订后6个月内本项目( 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：无3.本项目的特定资格要求：（一）供应商为国有企业；事业单位；军队单位；成立三年以上的非外资控股企业。（二）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，不得同时参加同一包的采购活动。生产型企业的生产场经营地址或者注册登记地址为同一地址的，非国有销售型企业的股东和管理人员（法定代表人、董事、监事）之间存在近亲属、相互占股等关联的，也不得同时参加同一包的采购活动。近亲属指夫妻、直系血亲、三代以内旁系血亲或近姻亲关系。（三）供应商近两年（以公告发布时间为准）未被“信用中国”网站列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购不良行为记录名单，未被“中国政府采购网”列入政府采购严重违法失信行为记录名单，未被“军队采购网”列入军队采购失信名单、未在军队采购失信名单禁入处罚期内。 （四）供应商近两年（以公告发布时间为准）未受到过任何行政处罚，以“国家企业信用信息公示系统”网站“行政处罚信息”查询截图为准。（五）本项目特定资质：供应商必须承诺能提供长期稳定的技术支持和售后服务保障。三、获取招标文件时间：2022年03月31日 至 2022年04月07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：网上获取方式：投标人采取发送电子邮件方式递交报名资料，邮件主题：项目名称+项目编号+公司名称；邮件内容：列明公司名称、法定代表人或授权代表人姓名及联系方式；邮件附件：需采用A4纸幅面，将报名材料加盖企业鲜章，按顺序制作成1个PDF格式文件，文件名称与主题一致，复印件扫描无效。报名材料审核通过后，采购机构联系人向供应商邮箱发送招标文件电子版；审核未通过的，采购机构联系人以邮件形式回复审核情况，供应商可在招标文件申领时间内重新提交材料。采购机构或代理机构邮箱： hbqqzb@126.com 。售价：￥400.0 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04月20日 09点30分（北京时间）开标时间：2022年04月20日 09点30分（北京时间）地点：湖北省武汉市武昌区中北路148号东沙大厦A座21层五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜申领招标文件时需提供以下资料：1.营业执照或事业单位法人证书复印件加盖公章(军队单位不需要提供)；2.法定代表人资格证明书原件；3.法定代表人授权书原件；4.非外资企业或外资控股企业的书面声明（企业提供，事业单位、军队单位不需要提供）；5.投标供应商主要股东或出资人信息；6.未被“信用中国”网站列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购不良行为记录名单，未被“中国政府采购网”列入政府采购严重违法失信行为记录名单，未被“军队采购网”列入军队采购失信名单、未在军队采购供应商失信名单禁入处罚期内的承诺书；7.未受到过任何行政处罚，以“国家企业信用信息公示系统”网站“行政处罚信息”查询截图为准。8.本项目特定资质材料：投标单位能提供长期稳定的技术支持和售后服务保障的承诺书。本采购项目相关信息在《中国政府采购网》（http://www.ccgp.gov.cn/）上发布。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：江岸某学院　　　　　地址：武汉市江岸区　　　　　　　　联系方式：何老师 027-85965459　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：湖北清秦招标有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：湖北省武汉市武昌区中北路148号东沙大厦A座21层　　　　　　　　　　　　联系方式：肖经理 潘经理 027-87311520　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：肖经理 潘经理电　话：　　027-87311520-801

分析仪器重大研发成果进展交流及展望论坛“十四五”期间，国家重点研发计划启动实施“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项（如下简称“条件仪器专项”），旨在围绕国家基础研究与科技创新重大战略需求，以关键核心部件国产化为突破口，重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发，研制可靠、耐用、好用、用户愿意用的高端科学仪器，切实提升我国科学仪器自主创新能力和装备水平，促进产业升级发展，支撑创新驱动发展战略实施。为总结“条件仪器专项”项目亮点、征集未来布局建议，以及集中宣传分析仪器及其关键部件高水平研发成果，带动分析仪器产品技术朝更高水平发展，提升用户对国产仪器和国产关键部件的信心，中国21世纪议程管理中心联合中国仪器仪表学会分析仪器分会，拟于“第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024）”期间，组织“分析仪器重大研发成果进展交流及展望”专题活动。活动内容由大会报告、专题论坛、现场展示、媒体专访四部分组成。组织机构：中国21世纪议程管理中心中国仪器仪表学会分析仪器分会论坛主席：中国21世纪议程管理中心 裴志永处长论坛召集人：中国仪器仪表学会分析仪器分会 吴爱华秘书长专题论坛日程安排：时间报告人报告主题09:00-12:00西安交通大学 李志明研究员 高分辨辉光放电质谱仪器研制与应用进展宁波永新光学股份有限公司董事长兼总经理兼技术总监 毛磊超高分辨活细胞成像显微镜研究及应用中国科学院精密测量研究院刘朝阳研究员核磁共振仪器系统的研制与工程化开发中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 马玉婷研究员高性能流式细胞分选仪研制进展及应用中国地质科学院地质研究所龙涛研究员高分辨率二次离子质谱仪研制进展中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 何益研究员高精度哈特曼-夏克波前传感器研制与推广西北工业大学深圳研究院查钢强教授半导体核辐射探测材料与器件中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 李建高级工程师抗振动分子泵关键技术研发及应用北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 石岩教授气动关键基础件与技术在高端仪器设备中的应用报告人简介及报告摘要报告人：西安交通大学 李志明研究员 报告题目：高分辨辉光放电质谱仪器研制与应用进展李志明，教授/博导，国家级领军人才，西安交通大学教授，中国质谱学会副理事长，中国仪器仪表学会质谱仪器委员会副主任委员。长期从事质谱仪器技术及应用研究，作为项目负责人主持国家重大科学仪器设备研发专项、国家重点研发计划、国防重大专项和国防重点预研等重大科研项目10余项，在无机和同位素质谱仪器研制方面，国内率先建立和具备了“物理设计—工艺加工—综合调试和测试”高端无机和同位素质谱正向研发能力,带领团队相继研制出激光共振电离质谱仪、热表面电离质谱仪、高分辨辉光放电质谱仪等多款磁质谱仪器，关键技术全部自主可控，解决了高端磁质谱仪器一系列“卡脖子”难题。获国家科技进步二等奖1项（3），省部级科技进步一等奖3项（1）、二等奖2项（1、6），授权发明专利10余项，发表论文50余篇。报告摘要：高分辨辉光放电 质谱仪是利用辉光放电源作为离子源与质谱仪器级联进行质谱测定的一种高端分析仪器设备，具有高质量分辨率、高灵敏度、高丰度灵敏度、大动态范围等特点，是无机固体材料，尤其是高纯金属、半导体、高纯稀土、合金中常量、痕量、超痕量成分分析 的最佳工具。在国家重点研发计划专项（2021-2026）的支持下，项目团队经过两年多的技术攻关，成功研制了我国第一台高分辨辉光放电质谱仪样机，其性能指标与国外同类仪器相当，部分指标由于国外仪器，填补了我国在高分辨磁质谱领域的空白，并实现了工程化和产业化。本报告主要汇报项目仪器的关键技术研究、关键部件研制、工程化产业化、人才培养、项目成果以及在固体材料领域中的应用等情况。报告人：宁波永新光学股份有限公司董事长兼总经理兼技术总监 毛磊 报告题目：超高分辨活细胞成像显微镜研究及应用毛磊，永新光学联席董事长、总经理兼技术总监，教授级高工，国家高层次人才特殊支持计划科技创业领军人才，浙江大学兼职教授，从事光学显微系统及核心部件的研究及产业化40年。“十三五”、“十四五”国家重点研发计划项目负责人，中国主导首个国际显微镜标准（ISO9345）制定负责人，曾获国家技术发明二等奖（排名3），中国标准创新贡献二等奖（排名1）及仪器仪表学会科技进步一等奖（排名1）。攻克国产最大数值孔径（NA1.49）物镜的制备和量产；成功研发国内首台套商品化的激光共聚焦显微镜，打破国外品牌34年垄断；主导研发我国首台太空显微实验仪入驻中国空间站，支撑国家空间科学战略并为嫦娥二、三、四号工程中制造观测镜头。报告摘要：超高分辨活细胞成像显微镜是以活细胞的动态、长时程、超分辨成像为目标，针对实时观察活细胞精细结构动态变化需求开发的高端显微科学仪器。具有超分辨（SR-SIM）和高速高分辨光切片(OS-SIM)双模式成像，已攻克高精密双层光路主机、大数值孔径显微物镜（NA1.49）、防焦点漂移等长期受国外垄断的核心部件技术，实现85nm分辨率的多维成像，国产化率达90.5%，实现自主可控。目前已进入整机工程化集成和市场应用推广阶段，并在北京医科大学实现了首台套销售。 报告人：中国科学院精密测量研究院 刘朝阳研究员 报告题目：核磁共振仪器系统的研制与工程化开发刘朝阳，研究员，博士生导师，国务院政府特殊津贴专家，中科院首批“技术百人”。长期从事核磁共振仪器相关领域研究，作为技术负责人完成了国家科技支撑计划课题“300MHz-500MHz 核磁共振波谱仪的研制”、国家重大科学仪器设备开发专项“500MHz超导核磁共振波谱仪的工程化开发”等多个重大重点项目，实现了超导核磁共振波谱仪的产业化，市场销售量近200台，用户遍布全球；获湖北省技术发明一等奖、中国专利优秀奖、安徽省科技进步特等奖等多项省部级奖励。获授权发明专利 75件（含美国专利4项，PCT 5项），发表相关论文50余篇。目前主要研究方向为dnp等新型仪器方法、技术与应用，在研项目包括国家重点研发计划“核磁共振波谱仪的研制与工程化开发”等。报告摘要：核磁共振（NMR）仪器广泛应用于化学化工、食品制药、环境能源和生命医学等领域，开展仪器关键技术的自主研制和工程化开发，实现仪器系统的国产化，具有重要意义。报告全面介绍了团队在国家重点研发计划等项目的支持下，进行NMR仪器核心部件到系统集成和整机优化的自主研制工作，突破高速数据传输、高精度射频脉冲激发与接收、超快响应数字接收机、多核多通道脉冲序列精准控制、超高速魔角旋转探头等一系列核心部件与关键技术瓶颈，实现高集成度、高稳定度、可灵活扩展的分布式 磁共振 控制台，最终完成了能够用于化学分析、食品安全、结构生物学和代谢组学等超导NMR波谱仪、高场磁共振成像与动态核极化增强磁共振等系列科学仪器的研制与工程化开发。报告人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 马玉婷研究员 报告题目：高性能流式细胞分选仪研制进展及应用马玉婷，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员，博导，中国科学院特聘骨干研究员，中国科学院青年创新促进会会员。致力于基于流式细胞术的体外诊断和生命科学仪器研发，具有10年以上的相关装备研发经验。完成多色流式细胞分析仪、高端流式细胞分选仪、流式微流控分选仪等多个仪器的自主研制。作为项目负责人主持国家重点研发计划重大科学仪器揭榜挂帅项目。发表SCI学术论文25篇，授权中国发明专利28项，美国发明专利一项。报告摘要：我国流式细胞仪市场领导者BD 和 Beckman Coulter公司合计占有市场份额的70%以上。特别是高端流式细胞仪设备，市场完全由跨国企业占据。本项目突破国内流式细胞仪多参数高灵敏分析和高纯度分选技术的局限，攻克了高通量单细胞微弱荧光检测、微液滴自适应延迟校准、多重门高纯度实时分选判定三大技术，研制出了具有自主知识产权的高性能流式细胞分选仪，填补了国产高端流式细胞分选仪的市场空白，打破了外国的技术垄断。性能指标达国际一流水平，代表了我国流式分选仪最高水平。本报告重点介绍项目成果的技术进步情况、预期应用亮点、可靠性工作开展情况及本领域技术布局建议。报告人：中国地质科学院地质研究所 龙涛研究员 报告题目：高分辨率二次离子质谱仪研制进展龙涛，中国地质科学院地质研究所，研究员，长期从事二次离子质谱仪（SIMS）研制及微区原位分析方法开发工作。近五年主持国家重点研发计划重点专项项目、国家科技支撑计划课题、自然科学基金项目、国防科工局专项课题等省部级及以上项目/课题8项，申请发明专利5项（R1），在Science和Science Advances等期刊上发表论文10余篇。在SIMS研制、微区原位分析方法和月岩研究等方面取得了新的重要进展，曾获自然资源部科技领军人才、中国科协科研仪器一类优秀案例、中国地质调查局十大地质科技进展奖等。现任中国物理学会质谱分会学术委员等。报告摘要：高分辨率二次离子质谱仪（HR-SIMS）是最先进的样品表面分析仪器，也是微区原位分析的“金标准”，在矿产资源、半导体、核工业等关乎国家经济和国防安全的领域中不可或缺，为防范国外凭借垄断优势对我国进行技术封锁，从而威胁我国相关领域的发展，自主研制HR-SIMS迫在眉睫。为实现研究目标，项目以SHRIMP的总体设计为基础，突破新型离子源技术瓶颈，攻克高稳定、快速切换和高分辨率的双聚焦质量分析器技术、基于超低噪声电流和电容放大器的极弱信号检测及新型多接收器技术，研制出国产HR-SIMS。下一步将优化仪器指标，将针对深海勘探、矿产探测、深空探测和晶格常数研究等重大科学领域创新应用，并建立规范。报告人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 何益研究员 报告题目：高精度哈特曼-夏克波前传感器研制与推广何益，研究员，博士生导师，专注于光学成像与检测技术研究。主持国家重点研发计划、国家重大科学仪器开发专项、国自然面上基金、江苏省杰出青年基金、江苏省重点研发计划等项目，实现从理论方法-科研装备到医疗器械的全链条开发。发表论文80余篇；申请发明专利70余项，在美、日、欧等国家授权 PCT国际专利21件；2项专利已转化，获批医疗器械注册证2项。参与制定ISA国际标准3项，国家团体标准3项，牵头制定国家标准1项。获中国仪器仪表学会青年科技奖、朱良漪分析仪器青年创新奖、中国仪器仪表学会技术发明一等奖、中国分析测试协会 BCEIA 金奖等学术奖励，获中国科学院青促会优秀会员、中国科学院特聘研究员、江苏省“双创个人”等人才项目资助。报告摘要：作为最广泛应用的波前测量技术，高精度哈特曼-夏克波前传感器的研制具有重要意义。针对哈特曼-夏克波前传感器精度受限因素，项目组结合自主研制的高质量微透镜阵列，首次采用微米针孔衍射产生超高精度球面基准波前，实现对传感器耦合误差精确标定，哈特曼-夏克波前传感器测量精度优于RMS≤λ/1000，测量重复性精度优于λ/10000。研制出系列化的高精度哈特曼-夏克波前传感器，整机通过可靠性测试，平均故障间隔时间超过10000小时，开展了在工业领域的应用示范，牵头制定光学系统波前像差测量的哈特曼-夏克波前测量方法国家标准1项。“哈特曼-夏克波前传感器”项目荣获2023年第7届中国（国际）传感器创新创业大赛决赛一等奖。报告人：西北工业大学深圳研究院 查钢强教授 报告题目：半导体核辐射探测材料与器件查钢强，西北工业大学教授/博导，深圳研究院院长，主要研究新型辐射探测材料与器件及其应用，主持国家重点研发计划、工信部民机科研、装发军用电子元器件型谱项目等多项国家重点项目。发表论文100余篇，申请国家发明专利40余项，获国家技术发明二等奖1项，陕西省科学技术一等奖1项，二等奖1项。2010年入选教育部“新世纪优秀人才计划”支持， 2016年入选陕西省“青年科技新星”，2017年获陕西省十佳“杰出青年创业奖”，2019年入选国家万人计划青年拔尖人才。现任中国材料研究学会青年工作委员会副秘书长，广东省“辐射传感材料与器件工程技术研究中心”主任。报告摘要：辐射探测与成像技术广泛应用于深空探测、核安全监控、高端医疗装备等国家重点发展领域，而高性能核辐射探测材料与器件是其核心关键，半导体核辐射探测材料与器件是当前发展的重点方向。本报告拟介绍各种半导体辐射探测材料与器件的特点与应用，并重点介绍国家重点研发计划“高性能半导体伽马射线成像探测器设计与开发”（2022YFF0708100）项目成果的技术进步情况、预期应用亮点、可靠性工作开展情况及本领域技术布局建议等。报告人：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 李建高级工程师 报告题目：抗振动分子泵关键技术研发及应用李建，工学博士，高级工程师，中国工程物理研究院机械制造工艺研究所仪器核心部件研发团队负责人。长期从事四极质量分析器、小型涡轮分子泵、高温等离子体质谱接口锥等核心部件的技术研发与成果转化工作。主持及参与多项国家重点研发计划重大仪器设备开发专项，发表学术论文10篇，申请发明专利9项。突破了四极杆/双曲线形离子型等的关键制造工艺技术，为国内多家质谱仪器整机研发厂家提供支持；系统解决了小型涡轮分子泵的设计、装调、动平衡、电控等多项关键技术，相关产品已在多家质谱仪器厂商实现了应用；开发了多个系列的纯镍、镍铜复合等离子体质谱接口锥，逐步实现进口替代。报告摘要：针对便携式仪器的真空需求和应用环境要求，开发了具有较强抽气能力和环境适应性的抗振动分子泵。突破了复杂零件精密/超精密加工、叶轮的低速动平衡校准、超高速轴承微量润滑、无刷直流电机无传感反馈控制等多项关键技术，分子泵整体性能达到国外同类产品水平，在环境适应性指标上（抗冲击振动强度、工作温度范围）超过国外同类产品指标，进一步扩展了抗振动分子泵的使用范围。在小型质谱分析仪、微型扫描电子显微镜、微型镀膜机等多种产品和领域均实现了应用良好应用。报告人：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 石岩教授 报告题目：气动关键基础件与技术在高端仪器设备中的应用石岩，北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，教授，博导，国家级领军人才。担任中国仪器仪表协会机械量测试仪器分会常务理事，全国液压气动标准化技术委员会副主任委员等。长期专注于气动关键核心部件研发与气动系统精密检测控制研究，研发多种高精度气动关键零部件，并成功应用于色谱仪、氧疗机、呼吸机等精密仪器与装备。主持GFx73计划重点项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等国际级项目30余项。发表SCI论文100余篇，主持/参与制修订ISO国际标准3项，GB国家标注11项。获国家科学技术进步二等奖（第二完成人），宁夏自治区科技进步一等奖（第一完成人），中国仪器仪表学会科技进步一等奖2项（第一完成人）等。报告摘要：针气相色谱仪等分析仪器、呼吸机等高端医疗设备等对气动关键基础件的特殊应用需求，进行微型比例阀等气动关键基础件的性能与寿命机制分析，并开展气动基础件的结构设计、关键部件优化加工、精密生产装配和高效精准性能检测等关键技术研究；针对高端仪器设备应用需求，提出了面向复杂工况的气动系统自适应控制控制方法，并成功应用于气相色谱仪EPC，智能呼吸机等高端仪器设备。报告项目解决了气动关键基础件在“设计-生产-测试-应用”全过程的关键技术难题，实现了高端仪器设备关键基础件的国产化以及性能提升，满足了高端仪器设备应用需求。关于ACAIC 2024第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024）将于2024年11月14-16日在广东省深圳市召开。会议主题为“下一代分析仪器”，本次会议将研究和探讨未来几年分析仪器发展方向及布局建议，集中宣传最新分析仪器及其关键部件高水平研发成果，进一步提升用户对国产仪器和国产关键部件的信心。 主办单位：中国仪器仪表学会分析仪器分会 承办单位：中国科学院深圳先进技术研究院专题论坛：1.分析仪器重大研发成果进展交流及展望论坛2.生命科学创新与下一代分析仪器论坛3.探索未来：下一代质谱技术创新与突破论坛4.光谱仪及核心元器件技术创新论坛5.下一代热分析与量热仪器创新与应用论坛6.智能生物传感技术创新论坛7.下一代空间多组学检测技术论坛8.半导体材料/器件高质量发展与下一代分析仪器论坛9.下一代材料结构与界面分析技术论坛10.高质量仪器共享和国产仪器推广应用论坛报名参会： 参会报名注册及赞助：杨老师 18610289871（微信同号）；ygx@fxxh.org.cn 详细信息请见：第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024） 第二轮通知组织机构简介：中国21世纪议程管理中心于1994年3月25日经中央机构编制委员会办公室批准成立，是国家自然科学基金委直属的公益一类事业单位。受托承担国家重点研发计划启动实施“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项等相关项目管理工作等。中国仪器仪表学会分析仪器分会成立于1979年11月，是由我国分析仪器界产、学、研、用组成的全国性、公益性、学术性的社会组织。主办“中国分析仪器学术年会”（ACAIC）、“科学仪器发展高层沙龙”等学术活动，组织开展“朱良漪分析仪器创新奖”评选、“服务万里行”、行业研究、团体标准研制等工作，有活跃团体会员180余家，直接联系个人会员近3000位。

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。

p 　　热重分析是在程序控温和一定气氛下，测量试样的质量与温度或时间关系的技术。使用这种技术测量的仪器就是热重分析仪(Thermogravimetric analyzer-TGA)，热重分析仪也被称为热天平。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪基本结构 /strong /span /p p 　　热重分析仪的主要部件有热天平、加热炉、程序控温系统、气氛控制系统。 /p p strong 热天平 /strong /p p 　　热天平的主要工作原理是把电路和天平结合起来。通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温)，当被测试样发生质量变化，光电传感器能将质量变化转化为直流电信号。此信号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈，产生反向电磁力矩，驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比(即可转变为样品的质量变化)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d515a402-1f0a-4ba4-a12b-725e7f252d60.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p 　　热天平结构图如图所示。电压式微量热天平采用的是差动变压器法，即零位法。用光学方法测定天平梁的倾斜度，以此信号调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流，线圈转动恢复天平梁的倾斜。另一解释为：当被测物发生质量变化时，光传感器能将质量变化转化为直流电信号，此信号经测重放大器放大后反馈至天平动圈，产生反向电磁力矩，驱使天平复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比，即样品的质量变化可转变电压信号。 /p p 　　TGA有三种热天平结构设计：上置式(上皿式)设计—天平置于测试炉体下方，试样支架垂直托起试样坩埚 悬挂式(下皿式)设计—天平位于测试炉体上方，坩埚置于下垂支架上 水平式设计—天平与测试炉体处于同一水平面，坩埚支架水平插入炉体。 /p p 　　天平与炉体间须采取结构性措施防止天平受到来自炉体热辐射和腐蚀性物质的影响。 /p p 　　天平的主要性能指标有分辨率和量程。根据分辨率不同可分为半微量天平(10μg)、微量天平(1μg)和超微量天平(0.1μg)。 /p p 　　物体的质量是物体中物质量的量度，而物体的重量是质量乘以重力加速度所得的力，TGA测量的是转换成质量的力。由于气体的密度会随炉体温度的变化而变化，需要对测试过程中试样、坩埚及支架受到的浮力进行修正。可采用相同的测试程序进行空白样测试以得到空白曲线，再由试样测试曲线减去空白曲线即可进行浮力修正。 /p p strong 加热炉 /strong /p p 　　炉体包括炉管、炉盖、炉体加热器和隔离护套。炉体加热器位于炉管表面的凹槽中。炉管的内径根据炉子的类型而有所不同。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08fe3180-30d2-44d5-9bb8-da75c8e8d5a6.jpg" title=" 炉体结构图.png" / /p p style=" text-align: center " strong 炉体结构图 /strong /p p 　　1-气体出口活塞，石英玻璃 2-前部护套，氧化铝 3-压缩弹簧，不锈钢 4-后部护套，氧化铝 5-炉盖，氧化铝 6-样品盘，铂/铑 7-炉温传感器，R型热电偶 8-样品温度传感器，R型热电偶 9-冷却循环连接夹套，镀镍黄铜 10-炉体法兰冷却连接，镀镍黄铜 11-炉休法兰，加工过的铝 12-转向齿条，不锈钢 13-收集盘，加工过的铝 14-开启样品室的炉子马达 15-真空和吹扫气体入口，不锈钢 16.保护性气体入口，不锈钢 17-用螺丝调节的夹子，铝 18-冷却夹套，加工过的铝 19-反射管，镍 20-隔离护套，氧化铝 21-炉子加热器，坎萨尔斯铬铝电热丝Al通路 22-炉管，氧化铝 23-反应性气体导管，氧化铝 24-样品支架，氧化铝 25-炉体天平室垫圈，氟橡胶 26-隔板、挡板，不锈钢 27-炉子与天平室间的垫圈，硅橡胶 28-反应性气体入口，不锈钢 29-天平室，加工过的铝 /p p strong 程序控温系统 /strong /p p 　　加热炉温度增加的速率受温度程序的控制，其程序控制器能够在不同的温度范围内进行线性温度控制，如果升温速率是非线性的将会影响到TGA曲线。程序控制器的另一特点是，对于线性输送电压和周围温度变化必须是稳定的，并能够与不同类型的热电偶相匹配。 /p p 　　当输入测试条件之后(温度起止范围和升温速率)，温度控制系统会按照所设置的条件程序升温，准确执行发出的指令。所有这些控温程序均由热电偶传感器(简称热电偶)执行，热电偶分为样品温度热电偶和加热炉温度热电偶。样品温度热电偶位于样品盘下方，保证样品离样品温度测量点较近，温度误差小 加热炉温度热电偶测量炉温并控制加热炉电源，其位于炉管的表面。 /p p strong 气氛控制系统 /strong /p p 　　气氛控制系统分为两路，一路是反应气体，经由反应性气体毛细管导入到样品池附近，并随样品一起进入炉腔，使样品的整个测试过程一直处于某种气氛的保护中。通入的气体由样品而定，有的样品需要通入参与反应的气体，而有的则需要不参加反应的惰性气体 另一路是对天平的保护气体，通入并对天平室内进行吹扫，防止样品加热时发生化学反应而放出的腐蚀性气体进入天平室，这样既可以使天平得到很高的精度，也可以延长热天平的使用寿命。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪测量曲线 /strong /span /p p 　　热重分析仪测量得到的曲线有TGA曲线与DTG曲线。TGA曲线是质量对温度或时间绘制的曲线，DTG曲线是TGA曲线对温度或时间的一阶微商曲线，体现了质量随温度或时间的变化速率。 /p p 　　当试样随温度变化失去所含物质或与一定气氛中气体进行反应时，质量发生变化，反应在TGA曲线上可观察到台阶，在DTG曲线上可观察到峰。 /p p 　　引起试样质量变化的效应有：挥发性组分的蒸发，干燥，气体、水分和其他挥发性物质的吸附与解吸，结晶水的失去 在空气或氧气中的氧化反应 在惰性气氛中发生热分解，并伴随有气体产生 试样与气氛的非均相反应。 /p p 　　同步热分析仪STA将热重分析仪TGA与差示扫描量热仪DSC或差热分析仪DTA整合在一起。可在热重分析的同时进行DSC或DTA信号的测量，但灵敏度往往不及单独的DSC，限制了其应用。 /p

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

p 　　元素定义：是 strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称 /span /strong ，到目前为止，人们在自然中发现的元素有90余种，人工合成的元素有20余种. /p p 　　元素(element)又称化学元素，指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质，它们只由几种有共同特点的原子组成，其原子中的每一原子核具有同样数量的质子，质子数来决定元素是由种类。 /p p 　　明白了我们要检测的东西是什么，接下来就进入正题，看看各元素分析仪器的分析过程及性能对比。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" text-align: center color: rgb(0, 112, 192) " 主要元素分析仪器 /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 1.紫外\可见光分光光度计(UV) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　2.原子吸收分光光度计(AAS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　3.原子荧光分光光度计(AFS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　4.原子发射分光光度计(AES) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　5.质谱(MS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　　6.X射线分光光度计(XRF ) /span /strong /p p 　　常见分析仪器的归属类型： /p p 　　ICP-OES：是原子发射光谱的一种，原名ICP-AES后改名为ICP-OES /p p 　　ICP-MS: 无机质谱(MS)，用于分析元素含量，也用于同位素分析 /p p 　　FAAS、GAAS和 HGAAS(HAAS)：火焰原子吸收、石墨炉原子吸收和氢化物原子吸收，都属于原子吸收一类。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 各种元素分析仪器分析过程、特点及应用 /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 紫外\可见光分光光度计(UV) /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/e2fdc87e-0993-48a6-befd-0ce8f87e01a0.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p 　　 strong 2.原理： /strong /p p 　　利用比耳定律(A=ξbC)，其中ξ为摩尔吸光系数，对于固定物质为常数 b为样品厚度 C为样品浓度 A为吸光度。很明显，在样品厚度和摩尔吸光系数一定的情况下A与样品浓度成正比。 /p p 　　 strong 3.主要特点 /strong strong ： /strong /p p 　　(1)灵敏度高 /p p 　　(2)选择性好 /p p 　　(3)准确度高 /p p 　　(4)适用浓度范围广 /p p 　　(5)分析成本低、操作简便、快速、应用广泛 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 原子吸收和荧光分光光度计 /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4893d001-558b-4388-a325-5cf4e753ce51.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p 　　 strong 2.原子吸收光谱法原理： /strong /p p 　　原子吸收光谱法 (AAS)是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。 /p p 　　公式：A=KC /p p 　　式中K为常数 C为试样浓度 K包含了所有的常数。此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础。 /p p 　　原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。所用仪器与原子吸收光谱法相近。 /p p 　　 strong 3.原子吸收主要特点： /strong /p p 　　(1)灵敏度高FAAS可以测试ppm-ppb级的金属 /p p 　　(2)原子吸收谱线简单，选择性好，干扰少。 /p p 　　(3)操作简单、快速，自动进样每小时可测定数百个样品 /p p 　　(4)测量精密度好，火焰吸收精密度可以达到1-2%，非火焰可以达到5-10% /p p 　　(5)测定元素多，可测试70多种元素，利用化学反应还可间接测试部分非金属。 /p p 　　 strong 4.原子荧光主要特点： /strong /p p 　　(1)有较低的检出限，灵敏度高。 /p p 　　(2)干扰较少，谱线比较简单。 /p p 　　(3)仪器结构简单，价格便宜。 /p p 　　(4)分析校准曲线线性范围宽，可达3～5个数量级。 /p p 　　(5)由于原子荧光是向空间各个方向发射的，比较容易制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 原子发射分光光度计 /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/3f0e5fdc-f945-4e01-9c4f-7238f511c132.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 2.原理 /strong /p p 　　原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定(寿命小于10-8 s)，迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以光的形式出显，即得到发射光谱(线光谱)。 /p p 　　发射的光波长为： /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/465515c6-4eaa-4a6b-b16a-785849c6c925.jpg" title=" 0.png" alt=" 0.png" / /p p 　　每个元素有自己独特的特征光谱，从而进行元素定性分析。 /p p 　　 strong 3.主要特点 /strong /p p 　　(1)高温，104K /p p 　　(2)环状通道，具有较高的稳定性 /p p 　　(3)惰性气氛，电极放电较稳定 /p p 　　(4)具有好的检出限,一些元素可达到10-3~10-5ppm /p p 　　(5)ICP稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1% /p p 　　(6)基体效应小 /p p 　　(7)光谱背景小 /p p 　　(8)自吸效应小 /p p 　　(9)线性范围宽。 /p p 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 质谱分析法 /strong /span /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/389e5ec2-0606-4be5-bad8-d1e0e9dd7a52.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p 　　 strong 2.原理 /strong /p p 　　使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，进入质量分析器，通过电磁场按不同m/e的变化，分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息。 /p p 　　 strong 3.主要特点： /strong /p p 　　(1)质量测定范围广泛 /p p 　　(2)分辨高 /p p 　　(3)绝对灵敏度，可检测的最小样品量。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " X荧光光度计(XRF) /span /strong /p p 　　 strong 1.分析过程： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/908c4b76-7454-4801-876b-f21696fadca4.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p 　　 strong 2.原理： /strong /p p 　　受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。 /p p 　　 strong 3.主要特点： /strong /p p 　　(1)快速，测试一个样品只需2min-3min /p p 　　(2)无损，测试过程中无需损坏样品，直接测试 /p p 　　(3)含量范围广 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 几种元素分析仪器对比 /span /strong /p p 　　 strong 1.工作范围 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/1eceb58a-ba37-4cb0-b29a-24f3ef593b8a.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p 　　 strong 2.无机分析产品的检出限 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d55d223e-1a23-4835-af62-3185baa3e6b5.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p 　　 strong 3.干扰 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4958e1cd-ea8c-4447-bf43-4ce9ce5b38b4.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p 　　 strong 4.费用 /strong /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/72e71f99-335a-49ba-85f8-7a850e6b86e4.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / 　　 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/818.html" target=" _self" style=" color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 医用原子吸收光谱仪会场 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/646.html" target=" _self" style=" color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 金属多元素分析仪会场 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/476.html" target=" _self" style=" text-decoration: underline color: rgb(192, 0, 0) " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 有机元素分析仪会场 /span /a /p

综合热分析仪是一种广泛应用于材料科学、化学、物理等领域的仪器，能够同时测量物质的多种热学性质、设备综合热重分析仪TGA及差示扫描量热仪DSC等。本文将介绍综合热分析仪的基本原理、应用场景及其优劣比较。上海和晟 HS-STA-002 综合热分析仪综合热分析仪的基本原理是热平衡法，即通过加热和冷却待测物质，并记录物质在不同温度下的热学性质。在具体操作中，将待测物质放置在加热炉中，加热炉会按照设定的程序进行加热和冷却，并使用热电偶等传感器记录物质在不同温度下的热学性质。通过数据处理软件，可以将这些数据转化为物质的热容、热导率、热膨胀系数等参数。综合热分析仪在各个领域都有广泛的应用。在材料科学领域，可以利用综合热分析仪研究材料的热稳定性、相变行为等性质，以确定其加工和制备工艺；在化学领域，可以利用综合热分析仪研究化学反应的动力学过程和反应速率常数，为新材料的开发和优化提供依据；在物理领域，可以利用综合热分析仪研究物质的热学性质和物理性能，为新技术的开发和应用提供支持。综合热分析仪的优点在于其能够同时测量物质的多种热学性质，且测量精度高、重复性好。此外，综合热分析仪还具有操作简便、自动化程度高等特点，可以大大减少实验操作的时间和人力成本。然而，综合热分析仪也存在一些缺点，如价格昂贵、维护成本高、对实验条件要求严格等。总之，综合热分析仪是一种重要的仪器，具有广泛的应用场景和优劣比较。在实际使用中，应根据具体需求选择合适的综合热分析仪，以获得更准确的实验结果。随着科技的不断发展，相信未来综合热分析仪将会在更多领域得到应用，并推动材料研究和开发的进步。

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。

p 　　常规的热分析仪器主要有热重分析仪(TGA)，差热分析仪(DTA)，差示扫描量热仪(DSC)，热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)。 /p p 　　热分析仪器测量各种各样的物理量需要靠其核心部件来实现。这些部件有电子天平、热电偶传感器、位移传感器等。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 电子天平 /strong /span /p p 　　电子天平是热重分析仪(TGA)和同步热分析仪(STA)的核心部件，是测量试样质量的关键。 /p p 　　电子天平采用了现代电子控制技术，利用电磁力平衡原理实现称重。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b44413c9-13e5-46ab-a916-78c021d42f3e.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p 　　天平的秤盘通过支架连杆与线圈连接，线圈置于磁场内，当向秤盘中加入试样或被测试样发生质量变化时，天平梁发生倾斜，用光学方法测定天平梁的倾斜度，光传感器产生信号以调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流，线圈转动恢复天平梁的倾斜。在称量范围内时，磁场中若有电流通过，线圈将产生一个电磁力F，可用下式表示： /p p style=" text-align: center " F=KBLI /p p 　　其中K为常数(与使用单位有关)，B为磁感应强度，L为线圈导线的长度，I为通过线圈导线的电流强度。电磁力F和秤盘上被测物体重力的力矩大小相等、方向相反而达到平衡。即处在磁场中的通电线圈，流经其内部的电流I与被测物体的质量成正比，只要测出电流I即可知道物体的质量m。 /p p 　　无论采用何种控制方式和电路结构，其称量依据都是电磁力平衡原理。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热电偶传感器 /strong /span /p p 　　热电偶传感器是所有热分析仪器均会用到的部件，用于测定不同部位(试样、炉体)的温度。 /p p 　　热电偶传感器是工业中使用最为普遍的接触式测温装置。这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围大、信号可以远距离传输等特点，并且结构简单、使用方便。热电偶能够将热能直接转换为电信号，并且输出直流电压信号，使得显示、记录和传输都很容易。 /p p 　　热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)，即热电效应。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。 /p p 　　热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数 热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关 当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关 若热电偶冷端的温度保持一定，热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个连接点之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 位移传感器 /strong /span /p p 　　位移传感器是热膨胀仪(DIL)、热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)中会用到的核心部件。通过测定直接放置于试样上或覆盖于试样的石英片上的探头的移动，来测定试样的尺寸变化。 /p p 　　LVDT位移传感器，LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接，产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力，保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p

p 　　动态热机械分析(或称动态力学分析)是在程序控温和交变应力作用下，测量试样的动态模量和力学损耗与温度或频率关系的技术，使用这种技术测量的仪器就是动态热机械分析仪(Dynamic mechanical analyzer-DMA)。 br/ /p p 　　DMA仪器的结构及重要部件如图所示： /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/26b5a0aa-c61a-4937-9512-91ce4103c5fd.jpg" title=" DMA结构.jpg" width=" 400" height=" 238" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 238px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA的结构示意图(左：一般DMA的结构 右：改进型DMA的结构) /strong /p p style=" text-align: center " 1.基座 2.高度调节装置 3.驱动马达 4驱动轴 5.(剪切)试样 6.(剪切)试样夹具 7.炉体 8.位移传感器(线性差动变压器LVDT) 9.力传感器 /p p 　　DMA核心的部件有驱动马达、试样夹具、炉体、位移传感器、力传感器。 /p p strong 驱动马达 /strong —以设定的频率、力或位移驱动驱动轴 /p p strong 试样夹具 /strong —DMA依据所选用夹具的不同，可采用如图所示的不同测量模式： /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/18bffd85-0be9-4361-927f-8be409b209c8.jpg" title=" DMA测量模式.jpg" width=" 400" height=" 152" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 152px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA测量模式 /strong /p p style=" text-align: center " 1.剪切 2.三点弯曲 3.双悬臂 4.单悬臂 5.拉伸或压缩 /p p strong 炉体 /strong —控制试样服从设定的温度程序 /p p strong 位移传感器 /strong —测量正弦变化的位移的振幅和相位 /p p strong 力传感器 /strong —测量正弦变化的力的振幅和相位。一般DMA没有力传感器，由传输至驱动马达的交流电来确定力和相位 /p p strong 刚度、应力、应变、模量、几何因子的概念： /strong /p p 　　力与位移之比称为刚度。刚度与试样的几何形状有关。 /p p 　　归一化到作用面面积A的力称为机械应力或应力σ(单位面积上的力)，归一化到原始长度L sub 0 /sub 的位移称为相对形变或应变ε。应力与应变之比称为模量，模量具有物理上的重要性，与试样的几何形状无关。 /p p 　　在拉伸、压缩和弯曲测试中测得的是杨氏模量或称弹性模量，在剪切测试中得到的是剪切模量。 /p p 　　在动态力学分析中，用力的振幅FA和位移的振幅LA来计算复合模量。出于实用的考虑，用所谓的几何因子g将刚度和模量两个量的计算标准化。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/feb82561-d2c4-43db-a8c4-44864e46f3b1.jpg" title=" DMA-1.jpg" / /p p 可得到 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c69705fc-1d40-430b-ab24-80b16e80df41.jpg" title=" DMA-2.jpg" / /p p F sub A /sub /L sub A /sub 为刚度。所以测定弹性模量的最终方程为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08ff85ae-0c32-4333-a18d-1aef926a698d.jpg" title=" DMA-3.jpg" / /p p 模量由刚度乘以几何因子得到。 /p p 　　各种动态热机械测量模式及几何因子的计算公式见下表： /p p style=" text-align: center " 表1 DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1a1ebfe9-d3d3-4205-b263-c6348668361f.jpg" title=" DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式.jpg" width=" 400" height=" 276" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 276px " / /p p 　　注：表中b为厚度，w为宽度，l为长度。 /p p strong DMA测试的基本原理： /strong /p p 　　试样受周期性(正弦)变化的机械振动应力的作用，发生相应的振动应变。测得的应变往往滞后于所施加的应力，除非试样是完全弹性的。这种滞后称为相位差即相角δ差。DMA仪器测量试样应力的振幅、应变的振幅和应力与应变间的相位差。 /p p 　　测试中施加在试样上的应力必须在胡克定律定义的线性范围内，即应力-应变曲线起始的线性范围。 /p p 　　DMA测试可在预先设定的力振幅下或可在预先设定的位移振幅下进行。前者称为力控制的实验，后者称为位移控制的实验。一般DMA只能进行一种控制方式的实验。改进型DMA能在实验过程中自动切换力控制和位移控制方式，保证试样的力和位移变化不超出程序设定的范围。 /p p strong 复合模量、储能模量、损耗模量和损耗角的关系： /strong /p p 　　DMA分析的结果为试样的复合模量M sup * /sup 。复合模量由同相分量M& #39 (或以G& #39 表示，称为储能模量)和异相(相位差π/2)分量M& #39 & #39 (或以G& #39 & #39 表示，称为损耗模量)组成。损耗模量与储能模量之比M& #39 & #39 /M& #39 =tanδ，称为损耗因子(或阻尼因子)。 /p p 　　高聚物受到交变力作用时会产生滞后现象，上一次受到外力后发生形变在外力去除后还来不及恢复，下一次应力又施加了，以致总有部分弹性储能没有释放出来。这样不断循环，那些未释放的弹性储能都被消耗在体系的自摩擦上，并转化成热量放出。 /p p 　　复合模量M sup * /sup 、储能模量M& #39 、损耗模量M& #39 & #39 和损耗角δ之间的关系可用下图三角形表示： /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/51080aa0-2961-4541-81f5-b04011690e46.jpg" title=" 复合模量三角形关系.jpg" width=" 400" height=" 191" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 191px " / /p p 　　储能模量M& #39 与应力作用过程中储存于试样中的机械能量成正比。相反，损耗模量表示应力作用过程中试样所消散的能量(损耗为热)。损耗模量大表明粘性大，因而阻尼强。损耗因子tanδ等于黏性与弹性之比，所以值高表示能量消散程度高，黏性形变程度高。它是每个形变周期耗散为热的能量的量度。损耗因子与几何因子无关，因此即使试样几何状态不好也能精确测定。 /p p 　　模量的倒数成为柔量，与模量相对应，有复合柔量、储能柔量和损耗柔量。对于材料力学性能的描述，复合模量与复合柔量是等效的。 /p p & nbsp & nbsp 通常可区分3种不同类型的试样行为： /p p 纯弹性—应力与应变同相，即相角δ为0。纯弹性试样振动时没有能量损失。 /p p 纯粘性—应力与应变异相，即相角δ为π/2。纯粘性试样的形变能量完全转变成热。 /p p 粘弹性—形变对应力响应有一定的滞后，即相角δ在0至π/2之间。相角越大，则振动阻尼越强。 /p p & nbsp & nbsp DMA分析的各个物理量列于下表： /p p style=" text-align: center " 表2 DMA物理量汇总 /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应力 /span /p /td td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " σ(t)=σ sub A /sub sinωt=F sub A /sub /Asinωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应变 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " ε(t)=ε sub A /sub sin(ωt+δ)=L sub A /sub /L sub 0 /sub sin(ωt+δ) /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M*(ω)=σ(t)/ε(t)=M’sinωt+M’’cosωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量值 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " |M*|=σ sub A /sub /ε sub A /sub /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 储能模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub cosδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub sinδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗因子 /span /p /td td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " tanδ=M’’(ω)/M’(ω) /span /p /td /tr /tbody /table p strong 温度-频率等效原理 /strong /p p 　　如果在恒定负载下，分子发生缓慢重排使应力降至最低，材料因此而随时间进程发生形变 如果施加振动应力，因为可用于重排的时间减少，所以应变随频率增大而下降。因此，材料在高频下比在低频下更坚硬，即模量随频率增大而增大 随着温度升高，分子能够更快重排，因此位移振幅增大，等同于模量下降 在一定频率下在室温测得的模量与在较高温度、较高频率下测得的模量相等。这就是说，频率和温度以互补的方式影响材料的性能，这就是温度-频率等效原理。因为频率低就是时间长(反之亦然)，所以温度-频率等效又称为时间-温度叠加(time-temperature superposition-TTS)。 /p p 　　运用温度-频率等效原理，可获得实验无法直接达到的频率的模量信息。例如，在室温，几千赫兹下橡胶共混物的阻尼行为是无法由实验直接测试得到的，因为DMA的最高频率不够。这时，就可借助温度-频率等效原理，用低温和可测频率范围进行的测试，可将室温下的损耗因子外推至几千赫兹。 /p p strong 典型的DMA测量曲线： /strong /p p 　　DMA测量曲线主要有两大类，动态温度程序测量曲线和等温频率扫描测量曲线。 /p p 　　动态温度程序测量曲线，是在固定频率的交变应力条件下，以一定的升温速率(由于试样较大，通常速率较低，以1~3K/min为佳)，进行测试。得到的是以温度为横坐标、模量为纵坐标的图线，图中可观察储能模量G& #39 ，损耗模量G& #39 & #39 ，和损耗因子tanδ随温度的变化曲线，反应了试样的次级松弛、玻璃化转变、冷结晶、熔融等过程。 /p p 　　等温频率扫描测量曲线，是在等温条件下，进行不同振动频率应力作用时的扫描测试。得到的是以频率为横坐标、模量为纵坐标的图线，图中可观察储能模量G& #39 ，损耗模量G& #39 & #39 ，和损耗因子tanδ随频率的变化曲线。等温测试的力学松弛行为与频率的关系又称为力学松弛谱，依据温度-频率等效原理，可将不同温度条件下的力学松弛谱沿频率窗横向移动，来得到对应于不同温度时的模量值。 /p

３月30日，国家药监局发布了关于调整《医疗器械分类目录》部分内容的公告（2022年第30号），对27类医疗器械涉及《医疗器械分类目录》内容进行调整。详情点击查看全文：https://www.instrument.com.cn/news/20220330/611109.shtml本次调整涉及核酸扩增仪器、生化免疫分析仪、病理切片等27类，仪器信息网特别对PCR仪器的调整内容进行了摘录，以飨读者。针对核酸扩增分析仪器，可以看到本次没有对该仪器的产品类别进行调整（仍隶属临床检验器械－分子生物学分析设备-核酸扩增分析仪器），管理类别依旧是Ⅲ类，但对产品描述、品类举例均进行了新增补充。新增品类举例：数字PCR分析系统、数字PCR芯片阅读系统、数字PCR仪；新增产品描述：通常由样本核酸分配体系或模块、扩增模块、信号采集分析模块、软件、电源部件等组成。样本核酸分配体系或模块采用的原理主要为通过微流控芯片或形成微小液滴的方式达到模板单分子分配，从而进行单独、平行的 PCR 反应。扩增模块原理则和核酸扩增仪器一致。信号采集分析模块原理一般为通过采集荧光信号的有无判定单个反应体系中模板分子的存在，进行检测分析。点击查看PCR仪器专场 凭借检测灵敏度高、定量结果更准确、更直观等多项优势，数字PCR技术被认为是分子诊断领域未来最关键的技术平台之一，是当下的热门创业方向和投资热点。近几年，多款国产数字PCR产品获得药监局批准，让这一领域热度再次攀升。近两年数字PCR赛道的国产品牌相继宣布有单笔过亿元融资，新羿生物、领航基因、思纳福医疗等均是其中佼佼者。相信在资本市场的加持下，国产数字PCR品牌将会进一步提升研发实力，扩大市场份额。同时，我们也期待临床数字PCR在未来发挥更大的作用。

1954年，澳大利亚物理学家A.Walsh提出了有关原子吸收光谱(Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)分析方法的理论。1958年，第一台商品型火焰AAS 仪器问世。自此，开启了原子吸收光谱的发展历程。 　　谈到中国原子吸收的生产制造历史，不得不提到北京第二光学仪器厂(二光)，很多的&ldquo 第一&rdquo 发生在二光。而对于中国原子吸收仪器的研发、制造历史的亲身经历，对于未来技术发展方向的了解&hellip &hellip 莫过于北京瑞利分析仪器有限公司的前总工章诒学。 　　到2014年，章诒学研制原子吸收光谱已有33年历史，亲身经历、参与和见证了中国的原子吸收光谱仪器怎样从无到有，从简单到复杂，从低端到高端，产量和市场从少到多，成为一种量大面广、可以和国外仪器一比高下的科学仪器。而如今，章诒学还工作在研发的第一线，另外，每年参加PITTCON等光谱方面学术会议与展览会，积极了解原子吸收的最新进展。 　　日前，仪器信息网的编辑就中国原子吸收的过去、现在与未来，采访了章诒学。 北京瑞利分析仪器有限公司的前总工 章诒学 中国原子吸收的&ldquo 里程碑&rdquo 　　国内第一台商品原吸 　　上世纪60年代，在中国，分析仪器市场需求已经打开，但是商品化的光谱仪器国内几乎没有。当时原子吸收正经历从科研装备向商品化仪器转变的过程。据章诒学回忆，根据国家规划，当时机械工业部向北京市机电工业局下达了建立&ldquo 物理光学仪器生产基地&rdquo 的任务。北京光学仪器厂部分物理光学仪器、北京科学仪器厂物理光学仪器的研发人员、装配人员、设计图纸、装配工具以及初步样机等全部打包&ldquo 搬&rdquo 到了二光。二光成立于1968年12月， 1988年更名为北京瑞利分析仪器有限公司，现归属北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司公司(文中统称&ldquo 二光&rdquo )。 　　我国原子吸收商品仪器的研制始于北京科学仪器厂的倪国栋(浙大光仪系毕业)原子吸收研发团队，该团队1971年加入到二光。在已有研发的基础上，1972年即推出了国内第一台商品原子吸收WFX-Y2型，火焰原子化方式。不过据章诒学介绍，这款仪器并没有大批量推向市场，只生产了10多台。是什么原因导致了中国第一台原子吸收没有成功产业化呢?章诒学说，Y2的研制过程中，有色院、矿冶院作为合作方试用了Y2，而试用结果是认为Y2有不太成熟的地方，需要继续改进。 　　获得国家科学技术奖项、国内第一台石墨炉原吸 　　在从原子化、火焰稳定性、喷雾器供气等方面不断对Y2改进的同时，国际上出现了石墨炉原子吸收仪器，专家们和研发团队建议我国开展石墨炉技术的研制。 　　说到这里，章诒学是1972年加入到了原子吸收团队，Y2研制时处于学习阶段 在1973年初开始石墨炉原子吸收WFX-Y3型研制的时候，章诒学已经开始负责Y3石墨炉机械设计 1979年倪国栋由于个人原因离开二光的时候，章诒学开始担任原子吸收团队的负责人。 　　Y3的研制中，中科院环境化学所倪哲明团队的马怡载先生起到了非常积极的作用，马怡载先生对石墨炉原子化技术非常感兴趣。当时由于中国还没有开放，很多工作都需要自己动手。中国石墨炉原子吸收的研制是从寻找高纯度、高密度、高强度要求的石墨材料开始的，马怡载先生与章诒学分别赶赴兰州炭素厂和哈尔滨电炭厂，最终从兰州炭素厂找到了符合要求的石墨材料。之后，在大量的石墨炉分析试验中，了解到热解镀层石墨管的寿命长、灵敏度高，章诒学找到了北京电子管厂和航天部1院703所王恩福，正巧王恩福与章诒学二人是北大校友，其部门是研制火箭头上使用的石墨部件，巧的是为响应军转民号召，正在积极寻找民用项目。二人交流了原子吸收仪器中石墨管的技术需求，王恩福部门的大型进口设备、技术能力完全可以解决该问题。说起来非常有意思的是，后来王恩福看到了原子吸收石墨管的市场空间和前景，自己成立了专门公司，一直运营到现在。 　　历经了两年的时间，解决了石墨材料、热解石墨管加工、电源设计等技术难题，1975年二光推出了WFX-Y3型石墨炉原子吸收。Y3技术革新的地方不只是增加了石墨炉法，还实现了数字化。当然，这个数字化和现在所说的数字化不一样，原来的Y2是指针显示，Y3则实现了数码管显示。这两方面的技术进步，都是填补了国内空白，并且可以说与国际先进技术保持了同步。令人印象深刻的是，Y3还在1978年获得了第一届科学大会奖，科学大会奖是现在国家科学技术奖项的前身，Y3能够获得国家级大奖，其意义和分量不言而喻。 　　计算机化的原吸 　　1978年，由于改革开放，中国很多行业受到了巨大冲击，其中，电子工业首先垮台。如现在很火的798文化创意园的前身是中国电子元器件产业园，目前主要依靠收取文化创意工作室的租金生存。这种冲击肯定是给国家工业发展带来负面影响，不过换个角度来讲，例如，对于分析仪器行业来说，大量国外的质量好、价格也不贵的电子元器件涌进来，使得电路板整体故障率下降，促进了分析仪器质量的提升。 　　章诒学一直坚持&ldquo 追寻国际先进技术不断改进&rdquo 的观念，认为产品改进是无止境的。改革开放之后，中国与国际接轨、信息更通畅，原子吸收的研发人员积极地学习电子、光学等方面先进技术。&ldquo 当时原子吸收的市场、应用已经多起来了，普及程度大，已被列为量大面广的分析仪器。&rdquo 章诒学说道，&ldquo 当时在原子吸收技术进步方面，最主要的发展是计算机化。&rdquo 　　1985年二光推出了采用计算机进行控制的WFX-1F型原子吸收产品。当然，当时还是286、386等单板机 并且仪器内置了一个9寸电视机显示屏幕。由于计算机的引入，可以实时检查原子化过程中信号变化，达到了毫秒级响应速度，发现了一些原理性问题。另外，1F还推出了自吸收扣背景技术，说到自吸，当时是与广西化工所马治中先生合作的。马治中先生实验室有一台二光的Y2，马先生虽然是研究分析化学的，但是对电子技术很感兴趣，他通过改动Y2的电路实现了自吸收背景校正。 　　WFX-1F的技术进步较多，在1986年获得了国家科技进步三等奖，是原子吸收光谱历史上获得的第二个国家级奖项。 　　在1984年国家鼓励技术引进的时候，原子吸收方面也引进了日立、精工等产品。对于技术引进，章诒学说从中学到了很多，如一种新型的原子化技术&mdash &mdash 钨舟电热原子化，才知道原来原子化方式不只有火焰和石墨炉，后来，这种原子化技术的变更-钨丝电热原子化应用在了二光后来的910型便携原子吸收仪器上。另外，更主要的还是学到了装配、机械加工技术，在工业设计等方面也受到了启发。 　　发展塞曼原吸 　　塞曼效应背景校正是近年来最受关注的原子吸收扣背景技术，章诒学对于恒磁场塞曼效应背景校正技术一直比较偏爱，尤其关注日立公司的恒磁场技术。可以说二光的塞曼原子吸收仪器研发上受日立公司技术影响较多。章诒学介绍，日立的原子吸收从170、180、5000、2000，一直到3000型，始终坚持在恒磁场塞曼效应背景校正技术方向上改进，并且不断有新&ldquo 东西&rdquo 出来，&ldquo 这种坚持自己技术路线不断进步的理念值得学习。&rdquo 　　二光的塞曼背景校正技术是与广州测试所的何华焜先生合作的，何先生是中国最早研究塞曼背景校正技术的人之一。1988年的时候何华焜先生与二光合作推出了交变磁场塞曼背景校正技术的WFX-1G，不过，虽然该样机通过了鉴定，但在后期的试验中发现由于交变磁场部件振动导致基线&ldquo 振荡&rdquo 显著，并且由于该技术不能应用于火焰原子吸收上，最终，WFX-1G没有批量生产。不过这也为二光继续研究塞曼背景校正技术打下了基础，仍然是与何华焜先生合作，经过了3年研究，在2006年，二光推出了并列式火焰与石墨炉原子化系统、恒定磁场横向塞曼效应背景校正WFX-810。 　　1975年WFD-Y3石墨炉、1985年WFX-1F计算机、2006年WFX-810塞曼代表了中国原子吸收的技术进步的步伐。其中，像石墨炉技术、自吸收扣背景技术等的研发几乎与国际同步，而自吸扣背景还可能早于国外。 　　中国原子吸收早期的应用领域主要是冶金、地质，后来扩展到了环境、食品、医药等领域。国产厂商除了二光之外，还有北分、上分、南分、沈分等。 原子吸收技术的&ldquo 现在与未来&rdquo 　　&ldquo 单光束与双光束&rdquo 之争 　　&ldquo 单光束与双光束&rdquo 之争这个话题是章诒学提出的，她还自豪的说在单光束与双光束的光路设计方面是我们中国影响了外国。事件源于上世纪八十年代初，当时大量的进口原子吸收产品涌进了中国，进口原子吸收多采取了双光束的光路设计，而大部分国产原子吸收则是采取单光束设计方式。单光束光路设计简单、光强高，弱点是基线漂移、稳定时间长。而双光束的基线稳定性好，弱点是光路复杂、光强弱，砷等弱光元素受影响较大。 　　当时国外公司极力宣传双光束的优势，基线稳定、不用预热、开机就能使用等。当时，邓勃、马怡载、何华焜、吴廷照等老一辈原子吸收学者们组织了一次PK活动，现场测试、比较国内外原子吸收仪器的稳定性。PK的结果是，单光束的原子吸收仪器效果更好，虽然其基线漂移是缺陷，需要稳定一定时间才能使用，而且当时的元素灯稳定性没有现在的好，稳定时间多在十五或二十分钟。但是单光束原子吸收的光能量强、信噪比好。如今，随着光源制作技术的发展，元素灯的预热时间变短了很多，性能更稳定 而且由于计算机技术的引进，调零方便，基线漂移很容易解决。 　　相反，双光束仪器设计的镜子多，而多一块反射镜最少也要损失15%~20%的能量，原子吸收本就是减弱光强度的过程，如此导致检测到的信号非常弱。那次PK之后，可以说，国外仪器公司也有不坚持双光束的了，至少将双光束当作卖点进行大力宣传的少了很多。 　　原吸&ldquo 短板&rdquo 之多元素同时检测 　　分析速度慢、一次只能分析一个元素是原子吸收的固有缺陷。而2004年，德国耶拿公司在世界上首次推出了连续光源火焰原子吸收光谱商品仪器。耶拿的连续光源原子吸收是通过采用脉冲氙灯作为连续光源、中阶梯光栅的分光系统、CCD 检测器等技术，实现了多元素连续检测。 　　不过，不同元素的原子化条件差异很大，即使是采用连续光源，真正实现多元素同时测定仍有难度，仍需要发展新的技术。另外，连续光源原子吸收仪器的结构与运行都相对复杂，而且，中阶梯光栅等技术具有一定难度，国内短时间内无法达到。 　　在这种情况下，国内的原子吸收走了另外一条技术路线：多元素灯+CCD。多元素灯，用两种以上金属合金制作的空心阴极灯，据了解相关部件供应商现在最多已经可以做到8元素灯。&ldquo 今后可以根据用户的需求定制特色多元素灯，不过哪些元素适合组合在一起还需要进一步研究开发，&rdquo 章诒学说。 　　大势所趋之现场检测、小型化 　　就像标题所说的，小型化、便携化，能够现场检测，是分析仪器&ldquo 大&rdquo 的发展方向，也是原子吸收的发展方向之一。 　　随着全社会对于环境健康和人类健康问题越来越重视，包括原子吸收光谱仪在内的各类重金属检测仪器发挥的作用越来越大，现场小型化、便携式、车载等专用的重金属检测仪也得到长足的发展。从另一个方面来讲，随着大型直读光谱、质谱仪器的迅速发展，原子吸收要保持其仪器和操作上简便易用的特长，应使原子吸收仪器向小型化、专用化方面发展。 　　2010年，二光推出了便携式原子吸收WFX-910型，采用CCD检测器和钨丝电热原子化器，实现了三元素同时检测。不过，章诒学也说道，仍然有许多的工作要做，如：真正实现多元素的同时检测 软件和整体结构的继续改进 目前910在现场还是手动操作，未来可以自动化程度更高些，如远程控制、无线网络数据传输等，逐步实现江河湖海的实时监测，因为我国的很多江河的源头都是在远离人烟的地方，如果仪器能够远程控制开机、采样、运行、报数据等将为国家水环境事业解决了实际问题 样品处理和分析条件方面需要进行更深入的研究，以便实现真正能拿到野外使用。 　　章诒学还遗憾地说道，910推出后，由于没有方法标准的支持，检测出的结果不被认可，使得该仪器的市场推广成了大问题。 　　多功能化是方向吗? 　　近年来一些仪器公司推出了多功能的原子吸收，如沈阳华光推出过一台集合了火焰原子吸收、石墨炉原子吸收、氢化物发生原子荧光、紫外可见分光光度计、火焰光度计于一身的原子吸收。北京华夏科创公司推出主要用于饮用水标准中11项指标检测的原子吸收和原子荧光&ldquo 二合一&rdquo 的多功能原子吸收光谱仪。 　　不过，对于这种多功能的原子吸收，其实用性、客户反应如何，还有待进一步的考察。 　　&ldquo 样品前处理仪器化&rdquo 缺乏 　　样品前处理技术的仪器化，是所有分析仪器都面临的问题，章诒学指出，&ldquo 前处理技术是开启新应用市场的关键。&rdquo 样品前处理是分析工作的一道坎，分析化学的人不会&ldquo 搞&rdquo 仪器，&ldquo 做&rdquo 仪器的人不了解分析，所以，目前，样品前处理属于两边都够不着的&ldquo 空白区&rdquo 。 　　说到这里，章诒学举了一个例子，当时910便携原子吸收推出后，蒋仕强老师非常看好910在饲料行业原料进厂前的检测应用，推荐去联系廊坊一家饲料企业，该企业质控经理看过测试数据后，认为910 能够满足企业的需求。不过，企业的分析人员水平较低，无法胜任复杂的样品前处理技术，对此，质控经理提出了一个要求，能否将910的前处理做成自动、&ldquo 傻瓜相机&rdquo 式的?对于这样的要求，章诒学说自己受到了&ldquo 刺激&rdquo ，&ldquo 太难了，仪器厂家对于这方面很外行，不过这一定是一个方向。&rdquo 　　仪器小型化的目的是为了在现场能够进行检测，恰恰目前还缺少了一个环节&mdash &mdash 样品前处理，未来在这方面有大量的工作可做。全自动化、半自动化的前处理技术或发现新的处理方法解决传统方法不好解决的问题，再或者，另辟蹊径&mdash &mdash 发展直接进样技术。 也谈国内外的差距 　　&ldquo 总的来说，中国的原吸与国际发展方向一致、同步，&rdquo 章诒学说道，&ldquo 国产原子吸收仪器研发力量越来越弱，国内仪器企业的光机系统、分析软件、电路设计的人才很缺乏。&rdquo 　　长期稳定性之殇 　　总体来说，国内外原子吸收之间最大的差距是在于长期稳定性。国产原子吸收的长期稳定性较差，这也是用户购买国产原子吸收不自信的地方。用户普遍反应是&ldquo 使用时间长了之后，故障多，数据重现性差。&rdquo 　　国内外制造水平存在差距之外，关键零部件如光电倍增管、固态检测器等目前几乎都是进口的。很多业内人士建议，国家应该大力扶持关键零部件产业的发展。 　　一揽子解决方案的&ldquo 真与假&rdquo 　　国产原子吸收的用户多是县级单位、企业的用户，仪器操作人员的技术水平较低，更加需求全面解决方案。国外厂家的一揽子解决方案真正做到了包含前处理方法、配套试剂等环节。而国内真正能够做到全面解决方案的厂家还不多。 　　究其原因，章诒学认为，国产仪器厂家的人才结构上存在缺陷，不愿意养、也养不住分析化学人才 而且对于&ldquo 不只造仪器，还要教用户用仪器，最好还能配套前处理设备或方法&rdquo 这种需求缺少意识，然而恰恰这些方面对于占领市场很重要。 　　同质化、低价竞争的怪圈 　　&ldquo 国产原子吸收的现状不是很好，同质化、低价竞争现象较严重，&rdquo 章诒学说道。国产原子吸收多是中低档产品，低价竞争的结果是利润薄、研发投入下降。对于相关产业联盟一直没能真正建起来，章诒学感到困惑，&ldquo 不形成联盟，在应对国外竞争时将毫无优势可言。&rdquo 　　另外，章诒学也谈到目前在仪器招投标中存在的一些弊端，如&ldquo 明明两个灯就够了，偏偏要配八个灯?!灯多了之后，稳定性变差、仪器结构与运行都变得复杂。还有狭缝的个数也是，并不是越多越好，一些仪器厂家往往将这些参数宣传成了&lsquo 噱头&rsquo 。&rdquo 　　采访编辑：刘丰秋

溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。　　溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。　　便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备，其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。　　1、极谱膜法：　　原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流。根据法拉第定律：流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。　　2、光学荧光法：　　荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖，当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时，荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生，导致水中的氧气浓度越高，释放红光的时间就越短，理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性，从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。

第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024）第二轮通知科学仪器的发展是一场马拉松。随着我国在科学仪器设备自主研发方面的持续发力，我国分析仪器正在从“人有我有”向“人优我优”乃至“人无我有”的方向发展。从未来发展趋势看，随着科学研究、技术开发向物质极端尺度推进，分析仪器发挥的作用将更为关键。面对即将到来的下一个“五年计划”，如何以世界一流水平为目标，精准布局下一代分析仪器开发，打好高端分析仪器的国产化攻坚战，显著提升分析仪器国产化替代水平和应用规模，已成为备受各界关注的重要议题。为研究和探讨未来几年分析仪器发展方向及布局建议，集中宣传最新分析仪器及其关键部件高水平研发成果，进一步提升用户对国产仪器和国产关键部件的信心，中国仪器仪表学会分析仪器分会将于2024年11月14-16日在广东省深圳市组织召开第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024），热忱欢迎关心我国分析仪器创新进展的科技工作者、科技型企业、科技管理人员、科技投资人等参会，也热烈欢迎分析仪器产业链上下游相关企业或单位参展宣传。一、会议时间2024年11月14-16日二、会议地点深圳登喜路国际大酒店（广东省深圳市宝安区宝田一路12号）三、会议主题“下一代分析仪器”四、会议日程2024年11月14日, 参会代表注册报到、参展企业布展2024年11月15日，大会开幕式及大会报告2024年11月16日，大会专题论坛2024年11月15-16日，仪器及部件展览；壁报展(含论文/成果/专利等)五、会议规模预计约500-700人，包括科技及工业部门管理人员、高校或科研院所仪器/零部件/关键技术开发人员、仪器及零部件企业代表、资深仪器用户、科技投资人、产业园区负责人、学会/协会专家、专业媒体等。六、注册缴费1、收费标准：会员1800元/人（含中国仪器仪表学会会员库个人会员/团体会员参会代表）；非会员2800元/人；学生1000元/人。食宿及交通费用自理。2、提前扫码，注册成为学会会员（注册时，请选择分析仪器分会）。3、缴费方式（1）会议注册费缴纳，可提前线上汇款或现场缴费。（2）汇款账号如下：户　名： 中国仪器仪表学会账　号： 0200 0043 0901 4464 348开户行： 中国工商银行北京北新桥支行汇款时务必备注：ACAIC2024+汇款单位名称+参会人姓名。若多人一起汇款，请注明全部姓名及人数，如ACAIC2024+XXXX单位+张XX、李XX、王XX（3人）。（3） 开具发票：发票内容统一为“会议费”，发票为“增值税普通发票”。七、住宿预订ACAIC 2024大会住宿酒店：深圳登喜路国际大酒店。协议酒店预留房间数量有限，请尽早与酒店直接联系预定。联系人及手机：刘娟经理 18128818180(微信同号)预定房间时说明：第九届中国分析仪器学术大会，即可享受会议优惠价：500元/间/晚（含早），大床房/双人房同价。八、联系方式1、参会报名注册及赞助：杨老师 18610289871（微信同号）；ygx@fxxh.org.cn 2、报告组织及媒体合作：刘老师13401022872（微信同号）；lyl@fxxh.org.cn 3、会员注册及“会员之家”：李老师18611920516（微信同号）；lyc@fxxh.org.cn 4、会议宣传：秦老师13699208639（微信同号）；qlj@fxxh.org.cn 附件1：组织架构附件2：日程安排附件3：论文及壁报征集须知中国仪器仪表学会分析仪器分会2024年8月26日附件1：组织架构主办单位承办单位大会主席方向理事长 郑海荣院士大会副主席关亚风、刘长宽、曹以刚、丁传凡、付世江、郜 武、胡家祥、鞠熀先、刘成雁、陆 峰、马兰凤、王 静、张新荣、周骏贵、边宝丽、陈彦长、段忆翔、韩 立、韩双来、韩 莹、何世伟、黄云彪、李 红、李 钧、刘虎威、刘召贵、牛 利、石平静、王文青、肖立志、赵 燕、张振方、周 振组委会主任吴爱华组委会副主任罗 茜、程 贺、丁 炯、龚湘君、何世伟、李 磊、李晓天、李 雪、林庆宇、刘轻舟、彭广敦、汪 正、张丽娜、贾 琼组委会委员刘玉兰、李玉琛、秦丽娟、杨冠星、梁侃慧、吴亚慧、朱芷欣、郑传涛、吕金光、高 勋、宋 薇、王嘉宁、黄臻臻、毛 竹、朴明旭、张尹馨、刘 全、刘丽娴、宦惠庭（正在增补中）合作媒体仪器信息网、分析测试百科、化工仪器网、仪器学习网合作杂志《分析测试技术与仪器》附件2：日程安排2024年11月15日全天ACAIC 2024大会开幕式及大会报告时间报告人报告主题08:30-09:30大会开幕式09:30-17:30哈尔滨工业大学谭久彬院士仪器产业体系与国家测量体系中国21世纪议程管理中心 裴志永处长“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项“十四五”实施进展及展望中国仪器仪表学会分析仪器分会 方向理事长分析仪器技术发展趋势及发展建议中国科学技术信息研究所 董诚研究员从专利、文献及情报视角看全球质谱仪技术布局及建议更多精彩大会报告正在积极邀请中，敬请期待！报告主题包括：&bull 解读分析仪器国家政策和行业发展&bull 宣传分析仪器及其关键部件新成果、新产品&bull 宣传分析仪器应用创新&bull 宣传分析仪器及其关键部件创制人才&bull 宣传促进分析仪器创新的新做法2024年11月16日9:00-12:00分析仪器重大研发成果进展交流及展望论坛组织机构：中国21世纪议程管理中心 中国仪器仪表学会分析仪器分会论坛主席：中国21世纪议程管理中心 裴志永处长论坛召集人：中国仪器仪表学会分析仪器分会 吴爱华秘书长时间报告人报告主题09:00-12:00西安交通大学 李志明研究员 高分辨辉光放电质谱仪器研制与应用进展宁波永新光学股份有限公司董事长兼总经理兼技术总监 毛磊超高分辨活细胞成像显微镜研究及应用中国科学院精密测量研究院刘朝阳研究员核磁共振仪器系统的研制与工程化开发中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 马玉婷研究员高性能流式细胞分选仪研制进展及应用中国地质科学院地质研究所龙涛研究员高分辨率二次离子质谱仪研制进展中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 何益研究员高精度哈特曼-夏克波前传感器研制与推广西北工业大学深圳研究院查钢强教授半导体核辐射探测材料与器件中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 李建高级工程师抗振动分子泵关键技术研发及应用北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 石岩教授气动关键基础件与技术在高端仪器设备中的应用2024年11月16日上午9:00-12:00生命科学创新与下一代分析仪器论坛组织机构：中国科学院深圳先进技术研究院论坛主席：中国科学院深圳先进技术研究院 郑海荣院士论坛召集人：中国科学院深圳先进技术研究院 罗茜研究员论坛背景：生命科学的重大创新常以科学仪器和技术方法的突破为先导，这些创新以分子可视化、生物成像，变革性材料、AI智能数据应用和解析为核心，致力于发展在分子、细胞、组织和器官水平，对基因、蛋白质、代谢物、肿瘤异质性、细胞微环境和神经物理场检测、成像与分析的科学仪器。本论坛由中国科学院深圳先进技术研究院组织，将聚焦生命科学研究领域的前沿问题，基于声、光、电、磁的新原理与新方法，深入探讨科学仪器的技术创新与应用革新，特别是下一代生命科学仪器的研发蓝图，拟邀报告主题包括不限于核酸分析、外泌体检测、MRI成像、超声技术、生物传感、显微成像、质谱分析、纳米传感、微纳流控，尤其关注单细胞、单颗粒和单分子分析，活体与原位分析，免疫检测，智能感知和空间多组学的新方法等新技术、部件和仪器。论坛日程正在积极落实中，敬请期待！2024年11月16日上午9:00-12:00探索未来：下一代质谱技术创新与突破论坛组织机构：广东省麦思科学仪器创新研究院 宁波大学材料科学与化学工程学院 暨南大学环境与气候学院论坛主席：宁波大学材料科学与化学工程学院 丁传凡教授论坛召集人：广东省麦思科学仪器创新研究院 李磊副研究员 暨南大学环境与气候学院 李雪副研究员时间报告人报告主题09:00-12:00中国科学院地质与地球物理研究所 李献华院士质谱与空间科学广东省麦思科学仪器创新研究院 李磊副研究员超高分辨质量分析器的现状与发展暨南大学环境与气候学院李雪副研究员待定上海交通大学机械与动力工程学院 齐飞教授质谱技术与燃烧过程研究复旦大学现代物理研究所屠秉晟研究员基于超低温强磁场的超高质量精度离子阱技术中国科学院化学研究所何圣贵研究员化学反应质谱复旦大学人类表型组研究院丁琛教授蛋白质组/蛋白绝对定量质谱技术2024年11月16日09:00-17:30光谱仪及核心元器件技术创新论坛组织机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 四川大学分析仪器研究中心 吉林省分析测试技术学会论坛主席：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 王立军院士 上海理工大学光电信息与计算机工程学院 庄松林院士 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 梁静秋研究员论坛召集人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 李晓天研究员 四川大学机械工程学院 林庆宇副教授时间报告人报告主题09:00-17:30上海理工大学庄松林院士致辞吉林大学 赵冰教授半导体SERS基底的研制及应用中国科学院上海技术物理研究所 何志平教授红外显微光谱分析仪器研发及应用探讨西安交通大学 张淳民教授新型成像光谱偏振技术上海理工大学 张大伟教授光谱仪器分光元件及应用的创新研究 香港理工大学 靳伟教授待定中国科学院烟台海岸带研究所 陈令新研究员基于纸芯片的海洋生态环境快速分析监测技术吉林大学 郑传涛教授待定香港中文大学 任伟教授高灵敏红外激光气体分析仪上海交通大学 陈昌教授微型化拉曼光谱仪的机遇与挑战中国科学院长春精密机械与物理研究所 吉日嘎兰图研究员高性能光栅制造技术及产业化中国科学院西安光学精密机械研究所 冯玉涛研究员高灵敏度拉曼光谱仪及其定量技术研究中国科学院长春精密机械与物理研究所 李博研究员小型光谱仪光学系统设计河北大学质量技术监督学院 李红莲教授基于微流控-LIBS水体在线检测系统及应用研究中国科学院长春精密机械与物理研究所 吕金光研究员基于静态干涉系统的傅里叶变换光谱成像技术研究天津大学 张尹馨副教授结构光照明超分辨显微高光谱成像技术研究西安电子科技大学 刘丽娴副教授谐振型光声光谱气体传感器苏州大学 刘全副研究员高性能闪耀光栅及棱栅设计及研究进展西北大学 张天龙副教授激光诱导击穿光谱结合机器学习的金属材料智能分析及应用江苏海洋大学 黄保坤高级工程师拉曼积分球光谱仪设计及其在ppm量级气液固原位检测中的应用 中国工程物理研究院材料研究所 李海波副研究员面向工况和植入式检测场景的拉曼光谱仪技术 张丽娜正高时间报告人报告主题14:00-17:00

纳米粒度仪是应用很广泛的一种科学仪器，使用多角度动态光散射技术测量颗粒粒度分布 。动态光散射(DLS)法原理 ：当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时，由于颗粒的布朗 运动引起散射光的频率偏移，导致散射光信号随时间发生动态变化，该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关，而颗粒的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小，颗粒大布朗运动速度低，反之颗粒小布朗运动速度高，因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强随时间的涨落规律，使用光子探测器在固定的角度采集散射光，通过相关器进行自相关运算得到相关函数，再经过数学反演获得颗粒粒径信息。纳米粒度仪的应用领域： 纳米材料：用于研究纳米金属氧化物、纳米金属粉、纳米陶瓷材料的粒度对材料性能的影响。 生物医药：分析蛋白质、DNA、RNA、病毒，以及各种抗原抗体的粒度。 精细化工: 用于寻找纳米催化剂的最佳粒度分布，以降低化学反应温度，提高反应速度。 油漆涂料:用于测量油漆、涂料、硅胶、聚合物胶乳、颜料、 油墨、水/油乳液、调色剂、化妆品等材料中纳米颗粒物的粒径。 食品药品：药物表面包覆纳米微粒可使其高效缓释，并可以制成靶向药物，可用来测量包覆物粒度的大小，以便更好地发挥药物的疗效。 航空航天 纳米金属粉添加到火箭固体推进剂中，可以显著改进推进剂的燃烧性能，可用于研究金属粉的最佳粒度分布。 国防科技：纳米材料增加电磁能转化为热能的效率，从而提高对电磁波的吸收性能，可以制成电磁波吸波材料。不同粒径纳米材料具有不同的光学特性，可用于研究吸波材料的性能。

数字PCR技术具备不依赖于标准品、灵敏度高、抑制剂耐受力高以及可区分微小差异等技术特性，是能够直接对目标核酸进行绝对定量的有力检测工具。数字PCR技术在液态活检、产前诊断、病原体筛查、转基因动植物、遗传育种、环境监测方面都有广泛的应用。此外，在细胞治疗及基因治疗等先进治疗领域还能够实现对核酸标准品及质控品定值、病毒基因组（如rAAV VG）滴度测定、GOI拷贝数检测、残留检测以及外源污染物等的检测。新一代微滴芯片数字PCR技术，集微滴式和芯片式数字PCR优势于一体，能够实现自动微滴体积质控和智能可视化数据分析，一步操作，双倍效能，为核酸绝对定量提供可靠的检测工具。本期我们邀请法国Stilla数字PCR系统应用专家王琳琳老师，为大家介绍数字PCR的技术原理、技术优势以及前沿应用。直播时间：2022年5月26日下午3：00主要内容：1、数字PCR如何实现核酸绝对定量2、数字PCR的技术特点和应用优势3、数字PCR在工业CGT等领域的应用进展主讲人：王琳琳，法国Stilla naica微滴芯片数字PCR系统应用专家。毕业于四川大学，细胞生物学专业，从事数字PCR技术数年，在数字PCR技术原理、应用以及方法学验证方面具有丰富的经验。 扫描下方海报内二维码报名

近日，哈尔滨工业大学（深圳）徐科教授、宋清海教授课题组，提出一种基于像素编码的片上数字型超构透镜，因其灵活的设计自由度而具备强大的光场调控能力。该工作以折叠级联的方式构建了高度紧凑的色散元件，结合重构算法实现了片上集成的高分辨率光谱仪。文章提出的数字型超构透镜可显著提升面内光束聚焦、准直和偏转能力。所设计的级联折叠型超构透镜组能够很好地解决传统色散光谱仪尺寸和分辨率互为矛盾的问题。结合重构算法，该器件以100 μm ×100 μm的紧凑尺寸在近红外波段超过35 nm的波长范围内实现了0.14 nm的分辨率，并且可以完成任意光谱的重构和解析。该光谱仪完全通过标准硅光工艺制造，在系统级集成和CMOS兼容性方面具有优势。所提出的超构透镜结构还可移植到氮化硅或其他光子集成平台，以轻松扩展到可见光或中红外波长等波段，为成像、光学计算等其他应用提供有力的光场调控方案。该研究成果以“Folded digital meta-lenses for on-chip spectrometer”为题于2023年4月11日在线发表在《Nano Letters》上。随着物联网、消费电子等应用领域的不断发展，对光谱仪的小型化提出了更高的要求。近40年里，光谱仪的微型化技术经历了从基于分立器件技术到集成光学技术的发展，逐渐趋于低成本和片上集成化。近年来，受到自由空间超构表面波前调控的启发，基于超构波导的一些平面内衍射光网络正在成为片上光波操纵的有力工具。目前已报道的片上超构系统都是基于各单元长度不等的传输阵列，结构规则简单但设计自由度受限，导致系统集成度和功能的局限性。如何突破设计自由度的限制，是提升片上超构表面光场调控能力以及拓展应用的关键。借助超构表面强大的光学操控能力，有望突破传统片上光谱仪分辨率和器件尺寸相互制约的矛盾。为了解决设计自由度受限的问题，文章提出了一种基于像素编码的数字型超构表面。基本思想为求解超构表面目标相位分布。为降低算力消耗，我们将目标区域划分为多个单元，通过逆向设计对每个单元图案分别进行编码，在平面任意区域实现任意相位响应。与数字型超构波导在局部区域内的原位控制不同，本文提出的数字型超构表面可以整体操纵面内波衍射及其在整个平板区域内的传播。这种特性使该结构能够设计连续大相位梯度的高色散数字型超构透镜，允许光束在紧凑的尺寸内实现聚焦、准直和大角度弯曲等类似几何光学透镜的功能。具体设计原理如图1所示。图1. 基于数字型超构表面的超构透镜逆向设计原理。(a)超构透镜在1550 nm处的光弯曲 (θ=45°)和聚焦(f = 19.5 μm)的射线光学演示。(b)透镜的理想相位轮廓曲线(φ)，可视为45°弯曲相位曲线 (φ1)和聚焦相位曲线(φ2)的叠加。I:计算的绝对相位，II:对应的菲涅耳相位。(c)每个单元的优化器件图案和对应的理想相位曲线(φ)。(d) 计算出的理想相位掩模（黑色实线）与所设计超构透镜的模拟相位响应（红色虚线）之间的比较。(e)所设计单个超构透镜的模拟光场分布。(f)模拟超构透镜的焦点AI不同波长下沿x'轴的偏移。插图为不同波长下焦点的横截面光场分布图。要实现更高的波长分辨率，需要累积色差和增加光程。为了验证设计效果，本文设计并制备了一种基于五层折叠超构透镜的光谱仪，器件尺寸仅为100 μm×100 μm。该器件的模拟光场和实测结果如图2所示。图2(a)中的五层超构透镜功能不同，透镜I用于准直扩束输入光同时转折光路，透镜II-IV则承担着累积色散和波长分束的作用。受到读出波导间距的限制，此时该器件直接读出的分辨率约为1 nm (图2(d))。为了进一步提高光谱仪性能以及器件的制备容差，在色散分光的基础上引入了光谱重构算法。图2. 基于五层折叠超构透镜的光谱仪。(a)五层折叠超构透镜光谱仪在1550 nm处的模拟光场分布。(b)器件尺寸为100 μm×100 μm的光谱仪显微镜图像。插图:超构透镜和输出波导阵列的局部电镜图像。(c)器件实测的输出强度与输入波长的映射图。(d)两个相邻输出通道11和12的透射光谱，通道间距约为1 nm。(e)谱相关函数C(δλ)的半高半宽δλ为0.108 nm，与光谱仪的估计分辨率相对应。为了体现光谱仪的性能，构造了几种不同类型的预编程光谱来测试光谱仪的性能。重构光谱见图3。结果表明，结合重构算法后，该光谱仪的光谱分辨率提升至0.14 nm(图3(a))，整体工作带宽覆盖1530 nm-1565 nm，且性能在边带依旧保持稳定(图3(c))。此外，对于同时具有宽高斯背景和窄带单峰特征的复杂频谱(图3(d))，本文提出的片上光谱仪依旧能与商用光谱仪保持良好的一致性。图3. 使用基于五个折叠超构透镜的片上光谱仪进行光谱重建（实线表示重建光谱，虚线表示商用光谱仪测试结果）。(a)两条相隔约0.14 nm的窄光谱线的重建光谱。(b)距离约20.61 nm的双峰重建光谱。(c)在工作带宽上分别重建7处不同波长的窄带光谱。(d)宽带光源入射的重建光谱。此文提出的基于数字型超构透镜的片上光谱仪在超过35 nm的波长范围内实现了0.14 nm的分辨率。整体尺寸仅为100 μm ×100 μm，最小特征尺寸为120 nm，可通过标准硅光工艺大规模制造。该设计方案具有可移植性，使用氮化硅或其他集成平台，基于超构透镜的光谱仪可以扩展到可见光或中红外波长。目前器件的数据读出依赖于片外功率计，可以通过集成片上光电探测器阵列来改善。此外，片上数字型超构透镜作为一种功能强大的片上光场调控器件，在成像、光计算等领域也有应用潜力。

第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024）第二轮通知科学仪器的发展是一场马拉松。随着我国在科学仪器设备自主研发方面的持续发力，我国分析仪器正在从“人有我有”向“人优我优”乃至“人无我有”的方向发展。从未来发展趋势看，随着科学研究、技术开发向物质极端尺度推进，分析仪器发挥的作用将更为关键。面对即将到来的下一个“五年计划”，如何以世界一流水平为目标，精准布局下一代分析仪器开发，打好高端分析仪器的国产化攻坚战，显著提升分析仪器国产化替代水平和应用规模，已成为备受各界关注的重要议题。为研究和探讨未来几年分析仪器发展方向及布局建议，集中宣传最新分析仪器及其关键部件高水平研发成果，进一步提升用户对国产仪器和国产关键部件的信心，中国仪器仪表学会分析仪器分会将于2024年11月14-16日在广东省深圳市组织召开第九届中国分析仪器学术大会（ACAIC 2024），热忱欢迎关心我国分析仪器创新进展的科技工作者、科技型企业、科技管理人员、科技投资人等参会，也热烈欢迎分析仪器产业链上下游相关企业或单位参展宣传。一、会议时间2024年11月14-16日二、会议地点深圳登喜路国际大酒店（广东省深圳市宝安区宝田一路12号）三、会议主题“下一代分析仪器”四、会议日程2024年11月14日, 参会代表注册报到、参展企业布展2024年11月15日，大会开幕式及大会报告2024年11月16日，大会专题论坛2024年11月15-16日，仪器及部件展览；壁报展(含论文/成果/专利等)五、会议规模预计约500-700人，包括科技及工业部门管理人员、高校或科研院所仪器/零部件/关键技术开发人员、仪器及零部件企业代表、资深仪器用户、科技投资人、产业园区负责人、学会/协会专家、专业媒体等。六、注册缴费1、收费标准：会员1800元/人（含中国仪器仪表学会会员库个人会员/团体会员参会代表）；非会员2800元/人；学生1000元/人。食宿及交通费用自理。2、提前扫码，注册成为学会会员（注册时，请选择分析仪器分会）。3、缴费方式（1）会议注册费缴纳，可提前线上汇款或现场缴费。（2）汇款账号如下：户　名： 中国仪器仪表学会账　号： 0200 0043 0901 4464 348开户行： 中国工商银行北京北新桥支行汇款时务必备注：ACAIC2024+汇款单位名称+参会人姓名。若多人一起汇款，请注明全部姓名及人数，如ACAIC2024+XXXX单位+张XX、李XX、王XX（3人）。（3） 开具发票：发票内容统一为“会议费”，发票为“增值税普通发票”。七、住宿预订ACAIC 2024大会住宿酒店：深圳登喜路国际大酒店。协议酒店预留房间数量有限，请尽早与酒店直接联系预定。联系人及手机：刘娟经理 18128818180(微信同号)预定房间时说明：第九届中国分析仪器学术大会，即可享受会议优惠价：500元/间/晚（含早），大床房/双人房同价。八、联系方式1、参会报名注册及赞助：杨老师 18610289871（微信同号）；ygx@fxxh.org.cn2、报告组织及媒体合作：刘老师13401022872（微信同号）；lyl@fxxh.org.cn3、会员注册及“会员之家”：李老师18611920516（微信同号）；lyc@fxxh.org.cn4、会议宣传：秦老师13699208639（微信同号）；qlj@fxxh.org.cn附件1：组织架构附件2：日程安排附件3：论文及壁报征集须知中国仪器仪表学会分析仪器分会2024年8月26日点击下载附件：附件1：组织架构.docx附件2：日程安排.docx附件3：论文及壁报征集须知.docx附件1：组织架构主办单位承办单位大会主席方向理事长 郑海荣院士大会副主席关亚风、刘长宽、曹以刚、丁传凡、付世江、郜 武、胡家祥、鞠熀先、刘成雁、陆 峰、马兰凤、王 静、张新荣、周骏贵、边宝丽、陈彦长、段忆翔、韩 立、韩双来、韩 莹、何世伟、黄云彪、李 红、李 钧、刘虎威、刘召贵、牛 利、石平静、王文青、肖立志、赵 燕、张振方、周 振组委会主任吴爱华组委会副主任罗 茜、程 贺、丁 炯、龚湘君、何世伟、李 磊、李晓天、李 雪、林庆宇、刘轻舟、彭广敦、汪 正、张丽娜、贾 琼组委会委员刘玉兰、李玉琛、秦丽娟、杨冠星、梁侃慧、吴亚慧、朱芷欣、郑传涛、吕金光、高 勋、宋 薇、王嘉宁、黄臻臻、毛 竹、朴明旭、张尹馨、刘 全、刘丽娴、宦惠庭（正在增补中）合作媒体仪器信息网、分析测试百科、化工仪器网、仪器学习网合作杂志《分析测试技术与仪器》附件2：日程安排2024年11月15日全天ACAIC 2024大会开幕式及大会报告时间报告人报告主题08:30-09:30大会开幕式09:30-17:30哈尔滨工业大学谭久彬院士仪器产业体系与国家测量体系中国21世纪议程管理中心 裴志永处长“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项“十四五”实施进展及展望中国仪器仪表学会分析仪器分会 方向理事长分析仪器技术发展趋势及发展建议中国科学技术信息研究所 董诚研究员从专利、文献及情报视角看全球质谱仪技术布局及建议更多精彩大会报告正在积极邀请中，敬请期待！报告主题包括：&bull 解读分析仪器国家政策和行业发展&bull 宣传分析仪器及其关键部件新成果、新产品&bull 宣传分析仪器应用创新&bull 宣传分析仪器及其关键部件创制人才&bull 宣传促进分析仪器创新的新做法2024年11月16日9:00-12:00分析仪器重大研发成果进展交流及展望论坛组织机构：中国21世纪议程管理中心中国仪器仪表学会分析仪器分会论坛主席：中国21世纪议程管理中心 裴志永处长论坛召集人：中国仪器仪表学会分析仪器分会 吴爱华秘书长时间报告人报告主题09:00-12:00西安交通大学 李志明研究员高分辨辉光放电质谱仪器研制与应用进展宁波永新光学股份有限公司董事长兼总经理兼技术总监 毛磊超高分辨活细胞成像显微镜研究及应用中国科学院精密测量研究院刘朝阳研究员核磁共振仪器系统的研制与工程化开发中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 马玉婷研究员高性能流式细胞分选仪研制进展及应用中国地质科学院地质研究所龙涛研究员高分辨率二次离子质谱仪研制进展中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 何益研究员高精度哈特曼-夏克波前传感器研制与推广西北工业大学深圳研究院查钢强教授半导体核辐射探测材料与器件中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 李建高级工程师抗振动分子泵关键技术研发及应用北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 石岩教授气动关键基础件与技术在高端仪器设备中的应用2024年11月16日上午9:00-12:00生命科学创新与下一代分析仪器论坛组织机构：中国科学院深圳先进技术研究院论坛主席：中国科学院深圳先进技术研究院 郑海荣院士论坛召集人：中国科学院深圳先进技术研究院 罗茜研究员论坛背景：生命科学的重大创新常以科学仪器和技术方法的突破为先导，这些创新以分子可视化、生物成像，变革性材料、AI智能数据应用和解析为核心，致力于发展在分子、细胞、组织和器官水平，对基因、蛋白质、代谢物、肿瘤异质性、细胞微环境和神经物理场检测、成像与分析的科学仪器。本论坛由中国科学院深圳先进技术研究院组织，将聚焦生命科学研究领域的前沿问题，基于声、光、电、磁的新原理与新方法，深入探讨科学仪器的技术创新与应用革新，特别是下一代生命科学仪器的研发蓝图，拟邀报告主题包括不限于核酸分析、外泌体检测、MRI成像、超声技术、生物传感、显微成像、质谱分析、纳米传感、微纳流控，尤其关注单细胞、单颗粒和单分子分析，活体与原位分析，免疫检测，智能感知和空间多组学的新方法等新技术、部件和仪器。论坛日程正在积极落实中，敬请期待！2024年11月16日上午9:00-12:00探索未来：下一代质谱技术创新与突破论坛组织机构：广东省麦思科学仪器创新研究院宁波大学材料科学与化学工程学院暨南大学环境与气候学院论坛主席：宁波大学材料科学与化学工程学院 丁传凡教授论坛召集人：广东省麦思科学仪器创新研究院 李磊副研究员暨南大学环境与气候学院 李雪副研究员时间报告人报告主题09:00-12:00中国科学院地质与地球物理研究所 李献华院士质谱与空间科学广东省麦思科学仪器创新研究院 李磊副研究员超高分辨质量分析器的现状与发展暨南大学环境与气候学院李雪副研究员待定上海交通大学机械与动力工程学院 齐飞教授质谱技术与燃烧过程研究复旦大学现代物理研究所屠秉晟研究员基于超低温强磁场的超高质量精度离子阱技术中国科学院化学研究所何圣贵研究员化学反应质谱复旦大学人类表型组研究院丁琛教授蛋白质组/蛋白绝对定量质谱技术2024年11月16日09:00-17:30光谱仪及核心元器件技术创新论坛组织机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所四川大学分析仪器研究中心吉林省分析测试技术学会论坛主席：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 王立军院士上海理工大学光电信息与计算机工程学院 庄松林院士中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 梁静秋研究员论坛召集人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 李晓天研究员四川大学机械工程学院 林庆宇副教授时间报告人报告主题09:00-17:30上海理工大学庄松林院士致辞吉林大学 赵冰教授半导体SERS基底的研制及应用中国科学院上海技术物理研究所 何志平教授红外显微光谱分析仪器研发及应用探讨西安交通大学 张淳民教授新型成像光谱偏振技术上海理工大学 张大伟教授光谱仪器分光元件及应用的创新研究 香港理工大学 靳伟教授待定中国科学院烟台海岸带研究所 陈令新研究员基于纸芯片的海洋生态环境快速分析监测技术吉林大学 郑传涛教授待定香港中文大学 任伟教授高灵敏红外激光气体分析仪上海交通大学 陈昌教授微型化拉曼光谱仪的机遇与挑战中国科学院长春精密机械与物理研究所 吉日嘎兰图研究员高性能光栅制造技术及产业化中国科学院西安光学精密机械研究所 冯玉涛研究员高灵敏度拉曼光谱仪及其定量技术研究中国科学院长春精密机械与物理研究所 李博研究员小型光谱仪光学系统设计河北大学质量技术监督学院 李红莲教授基于微流控-LIBS水体在线检测系统及应用研究中国科学院长春精密机械与物理研究所 吕金光研究员基于静态干涉系统的傅里叶变换光谱成像技术研究天津大学 张尹馨副教授结构光照明超分辨显微高光谱成像技术研究西安电子科技大学 刘丽娴副教授谐振型光声光谱气体传感器苏州大学 刘全副研究员高性能闪耀光栅及棱栅设计及研究进展西北大学 张天龙副教授激光诱导击穿光谱结合机器学习的金属材料智能分析及应用江苏海洋大学 黄保坤高级工程师拉曼积分球光谱仪设计及其在ppm量级气液固原位检测中的应用 中国工程物理研究院材料研究所 李海波副研究员面向工况和植入式检测场景的拉曼光谱仪技术浙江工业大学 潘再法副教授纳米荧光探针及单分子免疫检测中国科学院长春精密机械与物理研究所 陶琛助理研究员空间用紫外单光子成像探测器及其在光谱仪研制中的应用西安电子科技大学 宦惠庭副教授 基于光热光谱的非接触式应力强度检测研究中国科学院长春精密机械与物理研究所 王嘉宁副研究员基于腔增强吸收光谱技术的气体传感器2024年11月16日09:00-12:00下一代热分析与量热仪器创新与应用论坛组织机构：中国计量大学计量测试与仪器学院论坛主席：清华大学化学系 尉志武教授论坛召集人：中国计量大学计量测试与仪器学院 丁炯副教授时间报告人报告主题09:00-12:00西北工业大学Pavel Neuzil 教授Advanced Microcalorimetric Analysis using Stationary Droplets and Flow-through Systems中国科学院大连化学物理研究所史全研究员液氦温区绝热量热仪器研制中国科学技术大学 丁延伟教授级高工新形势下我国热分析与量热仪器的发展机遇与挑战厦门海恩迈科技有限公司 于海涛研究员基于变温谐振集成微悬臂梁的热分析仪器技术中国计量大学计量测试与仪器学院 丁炯副教授锂离子电池热安全热管理中的热分析与量热技术中国工程物理研究院化工材料研究所 待定补偿测压多通道等温热分解测试系统北京科技大学能源与环境工程学院 邱琳教授谐波法热物性测量技术2024年11月16日14:00-17:00智能生物传感技术创新论坛组织机构：深圳大学医学部生物医学工程学院论坛主席：深圳大学 张学记院士论坛召集人：深圳大学 刘轻舟副高智能生物传感技术，作为传感技术的尖端形态，借助人工智能、大数据与5G技术的赋能，实现了从被动监测到主动感知的跨越式发展。其从可穿戴设备向可植入技术的演进，不仅展现了技术的柔性化、轻薄化、智能化趋势，更深刻揭示了生物传感与人工智能（AI）融合的强大潜力。本论坛将聚焦于生物传感与人工智能这一交叉领域的最新进展，邀请清华大学李景虹院士、南京大学鞠熀先教授、中山大学牛利教授、南方科学技术大学蒋兴宇教授、北京科技大学李正平教授、中国科学技术大学潘挺睿教授、浙江大学刘清军教授、深圳大学许太林教授等生物、医学、人工智能领域的权威专家参会作报告。报告主题将从临床需求的迫切性、科研探索的新方向及产业应用的广泛性3个维度，深入剖析智能生物传感器的技术革新与未来趋势，旨在搭建跨学科交流平台，促进生物传感、人工智能与纳米生物技术的深度融合。论坛日程正在积极落实中，敬请期待！2024年11月16日14:00-17:00下一代空间多组学检测技术论坛组织机构：中国科学院广州生物医药与健康院论坛主席：中国科学院广州生物医药与健康研究院副院长 孙飞研究员论坛召集人：中国科学院广州生物医药与健康研究院 彭广敦研究员空间多组学检测技术，是继单细胞测序技术之后的又一个生物技术研究热点，2022年国际顶级学术期刊 Nature 将其评为年度七大颠覆性技术。空间多组学技术通过整合多种组学数据于组织空间分布之中，不仅保留了细胞与组织的精细形态学特征，还实现了前所未有的高通量、高分辨率及多模态信息获取能力。然而，尽管取得显著进展，当前空间多组学技术仍面临诸多挑战，包括技术兼容性、捕获效率、原位综合分析能力的不足，以及高效数据融合分析算法的缺乏。在此背景下，本论坛将汇聚国内外顶尖学者，旨在深入探讨如何通过多学科交叉融合，推动预处理及检测设备的创新发展，同时探索新型数据融合分析策略，以加速空间多组学技术的临床转化进程，共同开启生命科学研究与医疗健康领域的新篇章。目前已邀请的报告专家包括上海交通大学医学院杨朝勇教授、北京大学黄岩谊教授、中国科技大学唐爱辉教授、中科院广州健康院孙飞研究员、深圳理工大学曹罡教授、广州实验室田鲁亦研究员等知名专家学者。论坛日程正在积极落实中，敬请期待！2024年11月16日14:00-17:00半导体材料/器件高质量发展与下一代分析仪器论坛组织机构：中国科学院上海硅酸盐研究所论坛主席：待定论坛召集人：中国科学院上海硅酸盐研究所研究员 汪正研究员时间报告人报告主题14:00-17:00中国科学院半导体研究所赵德刚主任氮化镓半导体激光器材料行业现状及趋势中国科学院上海硅酸盐研究所汪正研究员等离子体质谱应用于高纯半导体材料分析中国科学院上海有机化所王昊阳高级工程师有机半导体材料的体系化质谱分析方法上海集成电路材料研究院性能实验室 王轶滢总监集成电路材料国产化面临的性能检测需求北方工业大学高精尖创新研究院 闫江院长集成电路制造工艺与第三代半导体关键技术上海市计量测试技术研究院集成电路产业中心 李春华主任ICP-MS技术在湿电子化学品检测领域的应用中山大学电子与信息工程学院刘川教授薄膜晶体管测量中的问题与方法初探中国科学院上海硅酸盐研究所李青副研究员离子色谱在电子化学品行业的应用2024年11月16日14:00-17:00下一代材料结构与界面分析技术论坛组织机构：华南理工大学材料科学与工程学院散裂中子源科学中心（高能所东莞研究部）广州市仪器行业协会论坛主席：华南理工大学材料科学与工程学院 张广照教授论坛召集人：华南理工大学材料科学与工程学院 龚湘君副教授散裂中子源科学中心（高能所东莞研究部） 程贺研究员时间报告人中国科学院上海高等研究院李娜研究员同步辐射溶液散射装置在生物制药领域的应用案例Section 2：材料表面分析表征技术东华大学陈前进研究员基于扫描电化学成像的单颗粒分析

p 　　近日，经北京市食品药品监督管理局审批， strong 新羿生物 /strong 数字PCR系统的生物芯片分析仪获医疗器械注册批文，注册证编号：京械注准 20192220517。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 857px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/b50d16e1-0138-4d2c-a15d-65797875d2e4.jpg" title=" 新翌生物获证.jpg" alt=" 新翌生物获证.jpg" width=" 600" height=" 857" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　此前，新羿生物数字PCR系统的样本制备仪和微液滴数字PCR反应预混液(不含UNG及含UNG两种类型)已获医疗器械备案，本次生物芯片分析仪喜获批文，意味着新羿生物自主研发的微液滴数字PCR系统的全套仪器及通用试剂、耗材均可正式进入临床市场应用! /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/95161afc-6020-4791-b8e8-1f1f117ba8b2.jpg" title=" 企业微信截图_15677652687651.png" alt=" 企业微信截图_15677652687651.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 257px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/a76ffa23-9574-4f19-ba56-36661969a804.jpg" title=" 新羿微液滴数字PCR系统.jpg" alt=" 新羿微液滴数字PCR系统.jpg" width=" 600" height=" 257" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 特点： /span /strong span style=" font-weight: bold color: rgb(0, 112, 192) " 超敏 便捷 可靠 开放 br/ /span /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　超敏：灵敏度低至0.01% /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　便捷：操作简单，无须手动移液 /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　可靠：多重防污染，避免假阳性 /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　开放：支持个性化检测项目开发 /span /strong /p p 　　微液滴数字PCR是一种单分子水平的核酸定量分析技术，具有超高的灵敏度，在PCR扩增反应后的任何开放式操作都可能造成微液滴内容物的挥发和逸出，导致扩增产物的气溶胶污染。目前商业化微液滴数字PCR仪器多涉及PCR反应后的开放式操作，比如微液滴的吸取和转移等，这在临床应用中可能导致样本假阳性的严重后果。 /p p 　　新羿生物自主研发的微液滴数字PCR系统由样本制备仪、生物芯片分析仪及相应反应试剂耗材组成，与其他微液滴数字PCR系统不同的是，采用新羿数字PCR平台，液滴直接于8联排管中生成，生成之后无须手工移液，盖上新羿生物专利开发的8联排管盖可直接放入普通PCR扩增仪进行扩增，扩增完成后，直接放入生物芯片分析仪中，即可进行信号读取与分析。液滴扩增、检测流程无开盖操作，且检测后液滴储存于芯片内置废液槽中，不流经仪器内部，完全避免气溶胶污染，符合临床对检测安全性的要求。 /p p 　　重大疾病检测试剂产品 /p p 　　新羿生物基于自主研发的TD-1数字PCR平台，目前已开发肿瘤液体活检、感染性疾病诊断、出生缺陷疾病筛查等三大类数十项试剂产品，并于15个省市近百家单位进行试用，试剂质量受到用户单位的好评。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 1141px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/23e14496-df93-46cf-a42c-c1ffb3bf0eff.jpg" title=" 新羿.jpg" alt=" 新羿.jpg" width=" 600" height=" 1141" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　关于数字PCR /p p 　　微滴数字PCR是一种单分子水平的核酸检测和定量分析技术，被认为是继荧光定量PCR和NGS之后，基因检测领域最引人瞩目的创新之一。与其他传统分子诊断技术相比，数字PCR技术吸引人之处包括：高灵敏度，可实现单分子级检测 绝对定量，不依赖标准品和参考曲线 高稳定性和较高的抗干扰能力，适用于多种复杂样本。数字PCR技术在痕量核酸样本检测、复杂背景下稀有突变检测和表达量微小差异鉴定方面具有极大的优势。随着数字PCR的发展，业内普遍认为在如下领域具有广泛应用前景： /p p 　　 strong 基因表达差异研究 /strong /p p strong 　　拷贝数变异(CNV)研究 /strong /p p strong 　　低丰度DNA模板分子的精确定量 /strong /p p strong 　　甲基化含量鉴定 /strong /p p strong 　　二代测序辅助建库 /strong /p p strong 　　CRISPR-Cas9基因编辑结果验证 /strong /p p strong 　　肿瘤治疗的伴随诊断 /strong /p p strong 　　肿瘤治疗的实时监控 /strong /p p strong 　　无创产前筛查 /strong /p p strong 　　移植排斥监控 /strong /p p strong 　　致病微生物(病毒、细菌等)的检测 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 关于新羿生物 /strong /span /p p 　　新羿生物成立于2015年，位于北京中关村科技园区，是一家由核心技术驱动并具有全球竞争力的生物高科技公司。在中关村科技园拥有高标准的生物医学仪器、耗材和体外诊断试剂生产基地。新羿生物已申请七十余项微液滴技术相关专利，在数字PCR研发领域拥有从芯片、仪器、软件到原料、试剂、耗材全系统开发能力。 /p p 　　新羿生物所提供不仅是一套数字PCR系统或一个诊断项目解决方案，更愿以我们的研发能力与用户进行更广范围的科研及诊断合作，秉承“创新精准，用心为您”的发展理念，为用户提供更优服务，共同推动数字PCR技术的发展，造福社会。 /p

一、概述随着我国制造业迅速发展，已成为世界第一制造大国，《中国制造2025》指明智能制造是我国现代先进制造业新的发展方向。实现智能制造智就是从原材料、工厂制造、销售、客户需求一体化的数字化管理过程，使产品在生产过程中独立地找到自己的运行路径，持续提升制造执行力(交付能力)，按用户需求动态地匹配产品产时、产量、运销等市场经营品质。智能制造作为一种工具来延展和完善产业链，提升我们认识世界和改造世界的能力,助力国家产业转型升级,将产生是一种全新的智能经济形态。智能制造是信息化和智能化技术与工业制造过程的深度融合，促进了传统制造业到新型的转变。本文主要简要介绍了在线分析仪器在冶金、石化工业生产中（智能制造）的一些应用,以及引导传统制造向智能制造转型升级的思路和过程，力求分析论述预期与客观效果的结合。二、在线分析简介在线分析仪器（成套系统）是在实验室离线分析基础上发展起来的，到目前为止仍有一些仪器是实验室分析技术的平移。起初在线分析仪器主要是解决实验室分析难做到的高分析频次、采样样品物性突变、现场采样安全性等系列问题。随着在线分析技术的发展，不仅解决了上述问题，主要解决数字化生产中“靶点” 和“靶标”问题，或者说是通过网络和大数据代替人工找出解决问题的方法（自学提高），不断完善和优化数字控制过程，实现清晰智能分析功能。在线分析仪器一般有两种基本形式，一种是取样式分析仪器，另一种是非取样式（原位）分析仪器，就使仪器分成了截然不同的两大类。取样式分析仪器由取样单元、样品预处理单元、智能分析仪器、数据处理与输出，以及公用工程的防护、信号传输（通信）、电气辅助设备等设施组成。这类仪器都可嵌入在工业生产流程中，完成对被测工艺介质的自动采样与物性参数定性、定量分析，连续不间断地往生产主控计算机（DCS）传输分析数据。图-1三、原理与分类工业在线分析仪器的种类繁多，用途各异，按分析方法和原理可分为数百种。按照被测介质的相态划分，将在线分析仪器分为气体、液体、固体分析仪器三大类；按照测量原理在冶金、石化等行业使用较多的划分为：光谱类、色谱类、湿法化学类、物性检测类。（1）光学仪器类包括采用吸收光谱法的红外线分析仪、红外光谱仪、紫外光谱仪、激光分析仪等；采用发射光谱法的化学发光法、紫外荧光法分析仪等。（2）湿法化学类包括采用化学滴定、化学色差法，PH、电位、电导、电流法的各种电化学分析仪等。（3）色谱分析类采用色谱柱分离技术和检测器定量的色谱类仪器，与其它分析仪器相比有显著应用特点，而且使用量较大，单独划为一类。（4）物性分析和专用仪器类物性分析仪器按其检测对象来分类和命名，如：露点、热值、浊度、分离指数等类物性分析仪器；针对石油石化行业的水分、密度、黏度、酸度、馏程、蒸气压、闪点、倾点、辛烷值等测定等仪器，统称为石化专用类。（5）其它类分析仪器在上述几类仪器之外的在线分析仪器，如磁氧分析仪、差热分析仪、冷焰燃烧分析仪、射线法分析仪（γ射线密度计、中子及微波水分、X射线能谱）等近代物理方法类的在线分析仪器。典型工业在线分析仪器原理图（如：图-2）图-2四、工业在线分析仪器典型应用仪器（一）湿法化学在线分析（滴定）成套系统在冶金行业应用1、在线酸浓度分析的由来酸洗是冷轧带钢生产的龙头工序，酸洗液浓度的控制会直接影响到产品的质量；如果酸洗液浓度偏低，会有氧化皮残留在钢铁表面；酸洗液浓度偏高，酸洗过度，钢铁表面则会出现针眼状凹坑。正常的盐酸酸洗能够有效溶解氧化铁皮，同时生成溶于水的氯化亚铁。当酸洗过程中铁离子浓度逐渐升高到一定量时，酸洗环境就发生改变，即使再增加酸的浓度，氧化皮（氧化亚铁）不发生置换反应，而是与金属铁发生复杂的氧化反应，致使金属铁被腐蚀。这时候就需要把酸换成新酸，才能恢复正常的酸洗流程。所以钢铁行业迫切需要对下面两个工艺参数动态控制和准确的分析：①酸洗槽中的酸浓度变化值，以动态补酸维持酸洗环境；②跟踪分析铁离子浓度的增加量，确定最佳 “换新酸节点”传统酸洗液检测方法是，人工在生产线上取酸样（通常频次为1次/4h），用化学滴定分析酸浓度和铁离子含量。再由生产线操作人员依据酸浓度分析数据凭经验补酸（维持酸浓度）；依据铁离子含量数据确定换酸（换新配酸洗液）。此方式采样存在较多安全生产隐患，人工分析有及时性和频次问题，不适合规模化生产模式。虽然，行业也使用压差法、电磁法、ＰＨ计、β射线法等酸洗中分析法（压差法和β射线法是测密度原理），终因铁离子的干扰检测和不断补充辅助计算机校正模型库，分析数据误差较大，不适合数字化生产线。实践证明，湿法化学在线酸浓度分析（滴定）成套系统能较好解决上述问题。2、分析模型带钢酸洗件表面氧化层主要为FeO（96%）和少量的Fe2O3和Fe3O4含量，酸洗过程的反应原理为：FeO + HCl= FeCl2 + H2O酸浓度（H+%）和铁离子（Fe2+g/l）含量分析模型，其反应式如下: NaOH + HCl = NaCl + H2O… … … … … … … … … … … … ..(1)2NaOH + FeCl2 = 2NaCl + Fe(OH)2… … … … … … … … (2)滴定HCl溶液，化学计量关系式：（CV）HCL=（CV1）NaOH … … … … (3)滴定Fe2+离子，化学计量关系式：（CV）Fe=（CV2）NaOH ..… … … … (4)综合滴定曲线（如：图-3）图-3红色曲线为改进后实际滴定曲线，红色虚线为人工滴定曲线，红点等当点。计算公式： CHCL %=(CV)NaOH×36.5/VHCl … … … … … ⑴ CFe g/L=(CV)NaOH ×MFe/VHCl… … … .… … ⑵3、控制模型①控制模型流程图（如：图-4）图-4②软件组态图（如：图-5） 图-5③滴定控制图（如图-6）：图-64、智能控制使用在线分析系统后，解决了人工采样分析和自动上传分析数据的问题，接下来就是要把分析系统嵌入到生产工艺控制系统中，实现智能补酸和换酸功能。根据即酸浓度（H+%）和Fe+2离子的浓度建立数据库，门限值和优化区间上下限，以及线性跟踪纠偏辅助数据库，将（H+%）和Fe两组数据间设置关联计算因子，关联计算换酸点，将补酸与换酸数据关联到DCS控制系统中实现智能控制。DCS生产线控制系统显示界面（如图-7）：图-7 酸浓度和铁离子的浓度关系图（交点为换酸点） 5、应用考核与评价技术参数考核结果如下表（表-1）序号项目技术参数检测结论1分析频次每个组分的分析周期6分钟/次达标2酸浓度检测范围盐酸浓度：0～30%(w/v)硫酸浓度：0～80%(w/v)达标3Fe2+检测范围Fe2+含量；0-100 g/l达标4结果单位定义％、g/L、mg/L、ppm达标5分析频次酸浓度和Fe2+检测周期：5-8分钟/次达标6分析精度盐酸浓度：＜1%；Fe2+含量；＜1%达标7系统稳定性2100小时连续考察结果稳定、可靠、无故障达标8自动化程度采样、分析、传输信号、显示酸浓度和Fe2+检测结果全部自动进行达标9结果输出将分析结果远传DCS或独立计算机以二元曲线显示达标10内部存储器每个结果自动存储最近1800组数据达标在线滴定分析仪检测精度数据略（与标样对比验证）（二）在线色谱分析成套系统在石化行业典型应用1、氯化苄及相关生产工艺控制检测背景氯化苄产品是一个易燃、易爆、有毒、有害的危险化学品，相关生产过程危险性较大，安全生产一直是企业永恒的主题。应生产企业要求，我们做了相应在线分析方案，解决生产中检测分析和安全需求。经过实地考察了解相关的生产工艺、物料物性和分析检测现状，充分考虑到生产工艺过程特殊性，有针对性的设计和编制了工业在线分析系统技术配套方案，确保现场应用的可靠性、完整性及安全性。2、物料物性与分析需求（1）检测需求 氯化苄反应工段（区）：8台反应釜的反应产物组成含量分析原料区：2个原料罐物质组成含量分析精馏区：3台精馏塔塔顶塔底产物组成含量分析（2）精馏产物项目密度（g/l）馏程（℃）压力（KPa）流量（Kg/m3）温度（℃）1#塔顶996暂缺-90.7暂缺48.21#塔釜1111暂缺-88.6暂缺111.22#塔顶1114暂缺-98.5暂缺67.52#塔釜1204暂缺-95.3暂缺105.83#塔顶1210暂缺-96.9暂缺84.23#塔釜未知暂缺-93.9暂缺122.33、检测原理 在线分析检测系统，是根据拟定检测的物料按流路输送到各个采样预处理单元，通过临界流量控制动和分子仿真技术，使物料中待测组分和杂质分离，经过高选择性检测器检测出含量信号，分析系统再将检测信号解读成可识别分析结果，并且自动传输到用户DCS窗口。4、分析系统流程5、检测流路取样流程配置说明：反应工序8台反应釜出料（产品），共用一套工业在线分析检测系统（IGC）；精馏区的三个精馏塔的塔顶产品中高沸点杂质较少，共用一套IGC；精馏塔的塔釜回流液和1#塔进料含有高沸点物，共用一套IGC，减少过载。6、色谱分析单元控制图7、无残留进样控制示意图8、分析小屋布局图（视现场情况确定）9、在线分析系统构成（部件）（1）分析仪及相应的采样、前级减压站、样品预处理系统和分析小屋等。序号名称规格単位数量生产厂家备注1分析小屋2.5*2.5*2.7m套2磐诺仪器磐诺仪器2过程在线气相色谱仪PGC-88台3磐诺仪器3取样阀PF-1套15磐诺仪器4前级预处理PQ-2套15磐诺仪器5预处理PY-3套3磐诺仪器6标样4种套1国际标物7管缆米待定8开车备件批1详见清单注：所有预处理系统的部件型号需由乙方审核后方可采购。（2）过程气相色谱仪配置表序号名称规格和型号单位数量生产厂家备注1PGC-80谱分析仪PGC-80 监测套3磐诺仪器2零气发生器A8001套3磐诺仪器3氢气发生器A8002套3磐诺仪器4预处理单元PGC-80监测套3磐诺仪器5PGC-80D电控单元PANNA3.624.004套3磐诺仪器6专用色谱柱0.53×0.5×20m个3磐诺仪器（三）在线色谱分析成套系统在环保领域应用（因篇幅略）五、综述1、在线分析仪器（成套系统）是智能制造企业数字化控制的一个主要组成部分，它解决的是控制环节上的 “靶点”和“靶标”问题，系统配套赋予它代替人工（智能）实现控制的同时，还要融入体系自学提高（不断完善和优化数字控制资源），成为一类嵌入生产控制体系参与控制的智能系统。2、在从事在线分析技术推广应用的实践中，认识到每一个现场应用都是有很大差异的。只有深入现场调查了解应用状况，实际模拟推演才能确定两个模型。照抄照搬的方案遇到的问题很大，甚至导致应用失败。它决定实施应用的成败。仪器主要解决数字化生产中或者说是通过网络和大数据找出解决问题的方法，实现清晰智能分析功能。3、对于一些化工生产过程中，工业在线分析仪器配置较少，或者是配置了也是辅助参考，仍然依赖化验室人工分析数据等的系列问题，主要是企业还没有步入智能制造阶段，在线分析仪器只能代替人工采样分析，智能控制和嵌入生产系统功能未用上。是应用的时机不成熟，并不是智能制造和数字化工厂排斥它。（作者：魏宏杰，李杉）

近日，新羿生物5色数字PCR生物芯片分析仪正式获得医疗器械批文（京械注准20212220583）。这一高性能产品的获批，是全球首款基于流式检测的5色微滴数字PCR分析仪获得临床准入，为临床分子诊断提供了更快捷、更容易、更高效的分析工具，是数字PCR领域的重要突破，是分子诊断领域的重要进展。数字PCR作为一种新兴的核酸检测方法，具有绝对定量、单分子灵敏度等突出优势，正成为精准医学领域的关键技术，国际顶尖生命科学和医学诊断企业竞相投入研发。数字PCR的技术路径，主要包括反应体系分割和荧光检测两个关键环节。从反应体系分割实现方式可以分为微滴和微孔两种方式，从检测方式可以分为流式和成像检测两种方式。其中，微滴方式具有耗材成本低、微滴尺寸均一性好、样本通量高等优点；流式检测具有荧光检测灵敏度高、信噪比高、多指标检测能力强、液滴数目不易受限制等优点。基于微滴和流式检测结合的技术路线的数字PCR系统，在数字PCR多个关键性能指标表现更优异。分子诊断的快速发展，对于多指标并行检测需求日益迫切。新羿生物利用首创的激光准共聚焦光路高效激发液滴荧光，在光谱带宽内完成更多荧光通道检测，利用专利算法消除通道间的荧光串扰，从而实现了5色荧光通道同步高速检测。此次在全球首次实现5色数字PCR分析仪的临床准入，在临床分子诊断的多指标精准检测上，领先国际行业水平。新羿5色微滴数字PCR（TD-2）技术特点新羿生物通过自主创新，是掌握基于流式微滴核心技术的数字PCR头部企业。TD-2数字PCR平台，在多个关键环节表现更优异。全封闭微滴PCR扩增和流式检测：多重防污染设计，荧光检测灵敏度高、信噪比好、多指标检测能力强、液滴数目不易受限制。全球首创准共焦光路5色荧光同步检测：利用首创的激光准共聚焦光路高效激发液滴荧光，在光谱带宽内完成更多荧光通道检测，专利算法消除通道间的荧光串扰，实现5色荧光通道同步高速检测。全新高维分水岭分类算法：五色荧光通道自动分类，简化多指标体系的荧光分类过程，分类结果准确可靠，分析结果查看便捷直观。新羿5色微滴数字PCR（TD-2）典型应用基于TD-2微滴数字PCR系统，新羿生物已在肿瘤、感染性疾病、肿瘤伴随诊断、出生缺陷等领域开发出多款配套试剂盒，陆续进入多中心临床试验，为临床应用提供了完整的分子诊断解决方案。比如，肺癌7-10基因联检、甲状腺癌5基因联检、肺炎5项、SMA(含SMN1和SMN2)试剂盒，基于核心基因联检的试剂能更精准地满足临床检测需求。同时，TD-2微滴数字PCR系统作为开放的平台，能满足用户自研体外诊断试剂的开发需求。针对分子诊断的快速发展，新羿生物将继续深耕数字PCR领域，持续进行产品创新，完善科研合作和技术服务，为中国乃至全球体外诊断做出贡献！

项目编号：SDJDHF20220627-Z391项目名称：山东大学数字式单分子免疫阵列分析仪采购项目预算金额：250.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：250.0000000 万元（人民币）采购需求：标包货物名称数量简要技术要求1数字式单分子免疫阵列分析仪 1套详见公告附件合同履行期限：详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。

目前在线水质分析仪器的控制器普遍具有自动运算、统计、图形显示、趋势分析等数据处理功能，同时，一般具有自动诊断、故障报警功能，方便仪器运行及维护人员及时发现和解决仪器的问题。现在采用通用控制器也已经成为趋势，同一种型号的控制器可以同数十种传感器连接，由此给仪器制造厂和用户都带来了好处。仪器制造厂可以实现控制器的大批量生产，取得规模效益。通用控制器降低了仪器技术服务的复杂程度，也可以降低厂家的服务成本。带给使用者的好处也是显而易见的，在保证水处理工艺工程正常运行的同时，可以减少水质分析仪器零备件的库存压力。通用控制器也让操作者减少了学习的时间，可以更快地掌握仪器的使用及维护技能。同时，新型的“数字化”传感器可以被通用控制器自动识别，具有“即插即用”功能，极大地减轻了安装维护人员的劳动强度。 对于一些需要复杂样品处理的水质参数(如总磷、总氮、COD等)，仪器都配置有成套的样品预处理系统，在内置微处理器的控制下，可以自动完成水样过滤、高温、高压消解等一系列操作，极大地加快了分析速度，降低分析人员的劳动强度。在通信及数据传输方面，RS232、RS485 以及Profibus. Modbus 等现场总线技术也在在线水质分析仪器上得到了普遍应用，为实现水质监测数据的实时传输及水处理过程的自动控制提供了支持。 最近，得利特（北京）科技有限公司在消化吸收国内外新技术、总结多年现场实践经验的基础上推出的新一代在线分析仪表-在线硅酸根分析仪。该仪器可以及时准确地对水中的硅酸根含量进行监测，保证设备的安全、经济运行。 仪器特点1、采用嵌入式单片机技术 2、精巧结构、盘式安装、全铝框箱体，美观坚固、抗干扰能力强；3、大屏幕点阵液晶，显示内容直观、丰富；4、可编程实现1～6通道切换；5、可编程修改通道测量周期，有效节省试剂；6、抛弃蠕动泵和精密计量泵，采用恒压式加药原理，结构简单、计量精度高、免维护；7、具有温度测量功能，可以根据温度进行测量数据补偿；8、采用**光源和光电池，寿命长、漂移小、稳定、可靠；9、具体黑匣子功能，可查询历史数据、运行记录、校准记录；10、宽电压（85～265VAC）、宽频率（45～65 Hz），能够适应多条件需求；技术参数测量范围：（0～100）μg/L或（0～200）μg/L或（0～2000）μg/L（定货时的指定）仪器示值误差：±2%F.S重 复 性：1%测量周期：可编程设置1-99分钟，最短10分钟稳 定 性： 基线漂移：使用空白校准，空白漂移无影响。化学漂移：±1%F.S/24h（视试剂稳定性而异）样品条件： 流量：(150～300)mL/min 温度：（5～50）℃水样允许固体成分：不大于5微米（不允许有胶状物出现）环境温度： （5～45）℃环境湿度： 不大于90%RH（无冷凝）试剂消耗： 不大于3升/30天/种（3种试剂）显 示：320×240点阵液晶，中文菜单隔离输出：（4～20）mA（隔离输出，每个通道一个）电 源：交流（85～265）V、频率（45～65）Hz功 率：60W外形尺寸：690mm×450mm×300mm开孔尺寸：645mm×410mm重 量：22kg报 警：断样报警、上限报警

p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 1、前言 /strong /span /p p 　　在线水质分析仪器是一类专门的自动化在线分析仪表，仪器通过实时、现场操作，可在无需人工操作的情况下实现从水样采集到数据输出的快速分析 许多结构复杂的在线水质分析仪器已经具有了自动诊断、自动校准、自动清洗、故障报警等功能，以保证分析结果可靠性和仪器的长时间无故障运行。 /p p 　　目前有两种不同结构和形式的在线水质分析仪器：“在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置”。按照国际标准化组织(ISO)代号ISO15839《水质-在线传感器/分析设备的规范及性能检验》标准的定义：“在线分析传感器/设备(on-line sensor/analyzing equipment) ，是一种自动测量设备，可以连续(或以给定频率)输出与溶液中测量到的一种或多种被测物的数值成比例的信号。” /p p 　　随着全球范围内对环境保护、水资源可持续利用以及水安全的日益重视，为满足世界各国日趋严格的环保法规要求和不断发展的水处理工业市场的需求，作为获取水质信息的源头技术，在线水质分析仪器及其应用技术得到了巨大的发展机会。同时，计算机科学、分析化学、材料科学等相关科学技术的进步，也为在线水质分析仪器技术的发展提供了可靠的技术支撑。国际水协会(IWA)的前身国际水污染研究协会(IAWPR)自1973年就开始了组织主题为ICA(Instrumentation-仪表，Control-控制and Automation-自动化)的专题会议，专门推广和研究水处理领域的在线水质分析仪器及过程控制的应用。近来，世界卫生组织(WHO)也在其发布的《再生水饮用回用：安全饮用水生产指南》中指出需要在再生水饮用回用系统全流程的关键控制点实施运行监测，并建议尽量采用在线监测仪器进行数据实时监测和记录。在技术进步和法规的推动下，越来越多的在线水质分析仪器被应用到环境监测、废水排放监测，以及各种水处理工艺的过程控制系统中了。 /p p 　　在中国，伴随着改革开放40年经济高速发展的城镇化与工业化进程，无论是在城镇化过程中大量的自来水水厂和污水处理厂建设，还是工业化进程中各种火力发电厂、石油化工厂、大型冶金企业、食品酿造厂等高耗水工业企业的兴建，都给予了在线水质分析仪器巨大的市场空间，在此基础上，中国的在线水质分析仪器行业获得了空前的成长机会，中国的在线水质分析仪器技术有了显著的发展和长足的进步，在线水质分析仪器的可靠性得到了市场和权威机构的广泛认可。 /p p 　　随着政府和公众对水环境保护和饮用水安全的高度重视，以及政府逐年增加的巨额环保资金，特别是在具有中国特色的“自动监测为主，手动监测为辅的监测模式”的环境监测技术路线的框架下，中国已经逐渐发展成为了在线水质分析仪器全球最大的地表水水质自动监测和废水污染源排放自动监测领域的单一市场。 /p p 　　中国环境保护部门于2001年6月4号发布并同日实施了HBC 6-2001《环保产品认定技术要求 化学需氧量(CODCr)水质在线自动监测仪》行业标准，这是中国第一部用于废水污染源排放自动监测的在线水质分析仪器标准，在接下来的几年中，各个相关政府部门还陆续发布了多部在线水质分析仪器的国家和行业标准。标准的发布实施，加上在线水质分析仪器在实际水质监测中的成功应用，有力地推动了中国水质在线分析仪器市场的发展和技术的进步。 /p p 　　随着中国环境保护事业和环保市场的持续发展，国务院办公厅于2015年7月印发了《生态环境监测网络建设方案》,提出例如“到2020年，全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖，各级各类监测数据系统互联共享，监测预报预警、信息化能力和保障水平明显提升，监测与监管协同联动，初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络，使生态环境监测能力与生态文明建设要求相适应。”的目标，方案还要求“完善重点排污单位污染排放自动监测与异常报警机制，提高污染物超标排放、在线监测设备运行和重要核设施流出物异常等信息追踪、捕获与报警能力以及企业排污状况智能化监控水平”。在2018年1月1日正式实施的“中华人民共和国环境保护税法”第十条中还明确规定了应税污染物的计算方法，“纳税人安装使用符合国家规定和监测规范的污染物自动监测设备的，按照污染物自动监测数据计算”，通过法律条文的形式进一步确定了在线分析仪器的地位。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 2、在线水质分析仪器的检测技术简介 /strong /span /p p 　　 strong 2.1在线水质分析仪器的技术发展 /strong /p p 　　一直以来，在线水质分析仪器技术都是沿着在线分析仪器研发制造技术和在线水质分析仪器应用技术两个方面同时发展的。 /p p 　　根据ISO标准的定义，有两种形式的在线水质分析仪器：在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置。 /p p 　　第一代的在线水质分析仪器常常是以在线分析传感器+显示控制器的形式出现的，仪器通常结构都比较简单，通过传感器直接和被测水样接触获得水质指标的数据。最初可以测量的水质指标，主要是一些简单的物理指标和成分指标，如水温、电导率、PH、ORP、溶解氧等 接着是浊度、悬浮物浓度等光学原理的传感器 随着电化学分析技术的发展，氟离子、铵离子、硝酸盐等多种离子选择电极法原理的在线水质分析传感器也开始进入市场。由于传感器和水样直接接触，无法像实验室人工分析时进行样品预处理及去除样品中干扰物质，在面对水质复杂的水样(高温、高压、含油、硫化物、重金属、悬浮物、高盐度、腐蚀性气体等各种杂质)时的适用性受到很大局限，最初的测量对象主要是地表水、饮用水、市政污水以及工业纯水等水质情况较为简单的水体。 /p p 　　为了解决传感器测量复杂水样的适用性问题，也为了实现一些实验室人工分析方法步骤比较繁琐或者测试条件要求较高的水质参数的自动分析，随着自动控制技术的采用，结构比较复杂的在线水质分析仪器-水质自动化分析设备或装置开始出现：仪器通过控制一整套的设备或装置的自动运行来完成以前实验室人工分析的步骤，比如：过滤、加热、加显色剂、混合、测量等等 另外，为了保证长时间连续运行的准确度，还需要定时对仪器进行自动校准，以及定期的人工维护。这一类在线水质分析仪器结构复杂，多用于水质成分指标(TOC、SiO2、总磷、总氮、重金属等)和评估性水质综合指标(COD、碱度、硬度、生物毒性等)。 /p p 　　随着现代科学技术的发展，特别是分析化学、材料科学、电子科学以及包括计算机技术和通讯技术、自动控制技术在内的系统工程成套自动化技术的发展， 再加上水质科学自身的发展与进步，从以下介绍的多个维度共同推动了在线水质分析仪器技术的发展。 /p p 　　首先，在测量原理方面，除了传统的电化学、光学、光电比色法原理，激光诱导击穿光谱、混合多光谱分析、X射线荧光分析、三维荧光光谱、生物技术等各种新的测量原理被应用到了在线水质分析仪器 同时，流动注射分析技术的发展和应用，使得仪器分析时间大大缩短，增强了在线分析技术实时性的优点。 /p p 　　其次，水质科学的发展，提出了“替代参数”的概念，为在线水质分析仪器的开发和应用开拓了新的空间。水质替代参数是指一类特定的水质参数，可以综合反映水体的某一类别的水污染情况或水处理过程中某些不能实现在线监测而且实验室分析也非常繁琐水质参数的变化。目前，对饮用水水质安全来讲，反应有机物总量及某些特定成分变化的综合性指标UV254是目前非常重要的水质替代参数，可以通过UV254的实时测量，获得和水中有机物污染相关的其他参数(如，COD、BOD、TOC等)的信息。由于能实时反映水质的变化，测量“替代参数”的在线水质分析仪器在水处理工艺过程控制中有着非常重要的价值。目前其他重要的在线水质替代参数分析仪器还有：浊度、颗粒物、SDI(污染指数)等。 /p p 　　第三，随着材料科学的发展，在线水质分析仪器传感器的环境适应性也得到了很大提高，表现为：高温材料的采用，使得传感器的最高工作温度范围不断提高 传感器材质采用惰性的材料，可以耐受水中硫化氢、硫化物、高盐、重金属、油污染的探头，可以耐受高强度核辐射的溶解氧和溶解氢探头应用于核电厂 采用钛合金材料，可长时间应用于海洋监测的传感器等等。 /p p 　　另外，和所有仪器产品一样，在线水质分析仪器中执行数据处理与通讯功能的硬件与软件都采用了电子工业的最新技术。相对于最初的模拟电路，由于数字电路设计要比模拟电路相对简单、自动化程度高，对设计人员的经验水平要求也稍低，数字电路技术的采用和普及，使得仪器设计和批量生产的成本得以大幅下降，仪器的可靠性有了很大的提升。 /p p 　　目前的在线水质分析仪器的控制器普遍具有了自动运算、统计、图形显示、趋势分析等数据处理功能 同时，仪器一般具有自动诊断、故障报警功能，方便仪器运行及维护人员及时发现和解决仪器的问题 仪器生产商采用通用控制器也已经成为共识，同一种型号的控制器可以同数十种传感器连接，由此给仪器生产企业和使用者两方面都带来了好处：仪器制造厂家可以实现控制器的大批量生产，取得规模效益 同时通用控制器降低了仪器技术服务的复杂程度，也降低了仪器生产厂家的服务成本 带给在线分析仪器使用者的好处也是显而易见的：在保证水处理生产正常运行的同时，可以减少水质分析仪器零备件的库存压力 通用控制器也让操作者减少了学习的时间，可以更快更熟练的掌握仪器的使用及维护，提高生产效率 同时，新型的数字化传感器可以被通用控制器自动识别，具有“即插即用”功能，极大的减轻了安装维护人员的劳动强度。在通讯及数据传输方面，RS232、RS485以及Profibus、Modbus等现场总线技术和TCP/IP等网络协议得到了普遍应用，为实现水质监测数据的实时传输及水处理过程的自动控制提供了支持。 /p p 　　最后，标准化进一步支持了在线水质分析仪器技术和行业的发展。国际标准化组织(ISO)在2003年制定的代号为ISO15839-2003的标准《水质在线传感器/分析设备-水质规范和性能测试》,定义了在线水质分析仪器的性能特征，建立了评估及测定性能特征参数的测试程序，这个通用性标准给在线水质分析仪器的研发、生产及验收提供了依据。进入21世纪以来的十多年中， 中国也发布了大量有关在线水质分析仪器的国家标准和一系列的行业标准。这些标准的发布与实施，为在线水质分析仪器的应用与发展提供了技术上的可靠保证。 /p p 　　 strong 2.2 水质在线分析仪器的主要检测技术 /strong /p p 　　作为一种专用于水质分析的特定仪器分析技术，和其他仪器分析技术一样，水质在线分析仪器检测技术的理论基础也是根据水中待测物质的物理化学或者生物化学性质来测定物质的组成及相对含量。根据测定的方法原理不同，主要可以分为电化学分析、光学分析、色谱分析、其他分析方法等4大类。 /p p 　　电化学分析法(electroanalytical chemistry，也称电分析化学法)，是建立在物质在溶液中电化学性质基础上的一类分析方法，它是仪器分析方法中的一个重要分支。电化学分析测量系统是一个由电解质溶液和电极构成的化学电池，通过测量电池的电位、电流、电导等物理量，实现对待测物质的分析。根据测定电化学参数的不同，电化学分析法又分为电位分析法、库仑分析法、伏安分析法(包括极谱分析法)、电导分析法等。 /p p 　　电化学分析法原理的在线水质分析仪器，是出现最早和应用最普遍的一类在线水质分析仪器。其中，既有较为简单的传感器形式的各种Ph/ORP(氧化还原电位)分析仪、电导率分析仪(目前在工业过程分析中应用十分普遍的酸碱盐浓度计，也都大多是采用电导检测原理的在线分析仪器)、极谱法溶解氧分析仪、基于离子选择电极法的氨氮、氯离子、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮分析仪 也有结构比较复杂的自动化分析设备，如基于伏安分析法的各种重金属分析仪，采用电位滴定原理的COD分析仪，高锰酸盐指数分析仪，采用电导分析法的纯水TOC(总有机碳)分析仪等。 /p p 　　光学分析法(optical analysis)，是以物质发射或吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射相互作用(发光、吸收、散射、光电子发射等)来对待测样品进行分析的方法。可以分为光谱法和非光谱法两大类。非光谱分析法，是基于物质引起辐射的方向或物理性质的改变，检测被测物质的某种物理光学性质，进行定量、定性分析的方法，非光谱分析法不考虑物质内部能量的变化，包括了折射法、散射光法等。光谱分析法，是以光辐射能与物质组成和结构之间的内在联系或者以光谱或波谱的测量为基础，利用物质的光谱特征，进行定性、定量及结构分析的方法。按物质能级跃迁的方式，光谱分析法又分为三种基本类型：发光光谱法(包括分子荧光分析法、X射线荧光分析法等)、吸收光谱法(包括紫外可见分光光度法、红外分光光度法等)以及散射光谱法(如最近比较热门的拉曼散射光谱法)。 /p p 　　在线浊度分析仪是目前非光谱分析法在水质在线分析技术最有价值的应用。浊度是水质净化处理最重要的关键性工艺参数，它既可反应水中悬浮物的浓度，同时又是人的感官对水质最直接的评价，全球各国包括世界卫生组织的饮用水标准都把浊度作为了一个必测的指标。浊度的测量原理是利用光的散射原理，当光束接触到水中的悬浮物颗粒表面时，将会散射和吸收通过水样的光线，散射光与入射光成90度直角时，散射光强度与浊度的大小成线性关系，通过检测器测量散射光强度，同标准比较，就能获得水样的浊度值。目前市场上已经有了数十种不同结构、不同量程、不同测试精度、不同安装方式的在线浊度分析仪器产品，可以满足从洁净度极高的膜过滤水到高污染、高悬浮物水样浊度的实时监测。 /p p 　　目前，采用光谱分析法原理的水质在线分析仪器是能够测量水质参数最多的一类仪器，这其中，既有采用经典比色法原理的总磷分析仪、总氮分析仪、氨氮分析仪、SO2分析仪、六价铬、铜等重金属分析仪 也有X射线荧光分析法原理的铅、砷分析仪 还有紫外荧光原理的水中油(多环芳烃)分析仪等。最近，随着化学计量学和光谱学的发展，采用全光谱扫描方法，可一次分析十多种水质参数的多参数在线水质分析仪也得到越来越多的应用。 /p p 　　另外，随着流动注射分析技术的出现和大量应用，也为提高“结构比较复杂的自动化分析设备或者装置”这类在线水质分析仪器的分析速度，实现仪器快速自动完成水样采集、处理，试剂混合，乃至最终检测提供了支撑。流动注射分析(Flow Injection Analysis，缩写FIA)，是一种“非平衡态”化学分析技术，1974年由丹麦化学家鲁齐卡(Ruzicka J)和汉森(Hansen E H)提出的一种创新的连续流动分析技术。这种技术是把一定体积的试样溶液注入到一个连续流动的、无空气间隔的试剂溶液(或水)载流中，被注入的试样溶液在反应管中形成一个反应单元，并与载流中的试剂混合、反应后，再进入到流通检测器进行测定分析及记录。整个分析过程中试样溶液都在严格控制的条件下在试剂载流中分散，因此，只要待测水样的注射方法，在管道中存留时间、温度和分散过程等条件相同，不要求反应达到平衡状态就可以按照比较的方法，通过标准溶液所绘制的工作曲线测出试样溶液中被测物质的浓度。 /p p 　　流动注射分析技术的应用，极大的提高了水样分析速度。特别是随着由具有良好耐腐蚀性能的聚乙烯、聚四氟乙烯等材料制成的微型管道系统的出现，仪器对样品以及分析试剂的耐受性大大提高，扩展了仪器对分析方法的适应性，增加了可实现自动分析的水质参数，采用流动注射技术的仪器小型化也成为现实。由于流动注射分析技术具有可以把吸光分析法、荧光分析法、比浊法和离子选择电极分析法等诸多分析方法的流程实现在管道中完成、需要的试剂量小、易于自动连续分析的优点，在水质在线分析仪器领域得到了非常普遍的应用，几乎被所有非传感器形式的在线水质分析仪器所采用。 /p p 　　最近以来，为满足对水中多种微量成分的实时监测，色谱原理的在线水质分析仪器开始出现，在线离子色谱监测系统监测水中高氯酸盐和氯酸盐、在线气相色谱仪监测水中VOCs(挥发性有机物)的都取得了成功的应用。 /p p 　　其他原理的在线水质分析仪器中，生物技术原理的产品占据了很大的份额，其中，发光细菌法生物毒性监测仪、微生物燃料电池监测生化需氧量和毒性，核酸酶重金属特异性反应监测重金属，酶底物法监测大肠杆菌、ALP(碱性磷酸酶)法监测细菌总数等原理和方法的在线水质分析仪器最近几年都开始得到市场的认可。 /p p 　　 strong 2.3 国内外水质在线检测的技术差距 /strong /p p 　　在中国，由于水质在线分析仪器的主要市场，包括工业水处理过程监测与控制、市政自来水与污水处理、环境自动监测等同欧美和日本等主要发达国家相比，起步都较晚，同时也因为支撑水质在线分析仪器研发制造的电子技术、自动控制、软件等基础技术和精密制造产业在中国也主要是改革开放以后的短短几十年里才开始发展起来的，两方面的原因造成了中国水质在线分析仪器以及检测技术发展的差距。 /p p 　　和其他分析仪器产品一样，可靠性是国内外在线水质分析仪器最大的差距，专门人才的缺乏造成的设计理念和流程的落后、关键元器件的稳定性和供应不足以及在线水质分析仪器行业的制造水平、质量管理水平的差异都是造成可靠性差距的原因。 /p p 　　水质在线检测技术同国内外差距的另外一点是分析原理创新，同发达国家同行不断应用的新分析原理、新材料、新算法等新技术相比，目前中国水质在线检测仪器主要原理还是以传统的电化学、比色法为主，仪器对水质变化的适应性还不能完全满足目前水处理工业过程控制的要求。 /p p 　　在绿色分析的认知和应用上，国内外水质在线分析技术也存在一定的差距，绿色分析要求是在分析过程减少多环境的影响，避免(或大幅度减少)使用化学试剂，减少气体、液体和固体废物的产生，避免使用剧毒(包括生态毒性)的试剂 减少样品分析的所需的人力和能耗。目前国内在线水质分析仪器，特别是结构比较复杂的监测型在线水质分析仪器，在试剂使用量、废液产生量以及有毒试剂的使用和能耗方面，同国外先进仪器还有一定的差距。 /p p 　　最近十多年以来，在“自动监测为主，手动监测为辅的监测模式”的环境监测技术路线的大力推动下，中国监测型水质在线分析仪器技术有了长足的进步和发展。从2002年至今，几乎每年都有上万台/套的在线水质分析仪器及系统实现了安装调试和实际运行。仪器大量的研发制造和实际应用，为行业技术进步提供和积累了宝贵的经验。与此同时，中国发布了数十项在线水质分析仪器及系统的国家标准、行业标准，这些标准的发布和实施，对在线水质分析仪器在中国市场的应用和发展起到了极大的推动作用，有力的支持了中国监测型在线水质分析仪器研发制造技术的发展，多种适应不同水质条件水样的应用技术也得以开发。中国监测型在线水质分析仪器已经有了巨大的进步。总体来看，水污染源排放和水环境自动监测的常规在线水质分析仪器及其应用技术达到了国际领先的水平。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190701/488018.shtml" target=" _blank" strong 在线水质分析仪器—技术、应用与市场（二） /strong /a /p p style=" text-align: right " strong （供稿：重庆昕晟环保科技有限公司& nbsp 总经理程立） /strong /p

智能碳硫分析仪 什么是智能碳硫分析仪？ 智能碳硫分析仪采用中国国标测定（碳采用气体容量法、硫采用碘量法）原理设置而成，配备了电子天平实现了不定量称样测定，触摸式薄膜按键全中文菜单式操作，并可贮存四条工作曲线，检测结果大屏幕液晶显示并直接打印，碳可显示到小数点后面三位、硫可显示到小数点后面四位，其精度已优于中国国标。 智能碳硫分析仪能快速、准确地检测钢铁、其它金属以及非金属材料中碳硫两元素的质量分数。适用于钢铁、冶金、机械制造加工、铸造有色金属等行业化验室进行碳、硫质量分数检测的主要手段。是分析工作者检测碳硫的理想设备。智能碳硫分析仪广泛应用于冶金铸造、采矿、建筑、机械、电子、环保、卫生、化工、电力、技术监督等部门、可检测钢、铁、及铁合金、铝合金、铜合金、锌合金、钢铁氧化液及磷化液等材料中各种化学成份的含量。 智能碳硫分析仪主要技术参数： 测量范围： 碳：0.010～6.000% 硫：0.003～2.000% 测量时间：45秒（包含称样时间） 测量精度：符合GB223.69-2008，GB223.68-1997标准 智能碳硫分析仪主要特点： 采用单片机控制，全自动操作，零点自动调整彻底消除人为误差，性能可靠，抗干扰强； 配备电子天平实现不定量称样,提高了检测速度和精度； 采用国际先进的传感技术，使用进口传感器,测量结果可数字显示并自动打印测试结果； 高碳、低碳均可直接显示，不需换算； 采用气体容量法定碳、碘量法定硫。