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水平仪绿光激光管原理

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  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm, (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • “硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目获国家技术发明二等奖
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  • 滤光片分光型高光谱相机的发展现状及趋势
    高光谱相机可将成像技术与光谱探测技术相结合,在对目标空间特征成像的同时,可以对每个空间像元形成多个窄波段实现连续的光谱覆盖,不同光谱信息能充分反映地物内部的物理结构、化学成分的差异。与传统的空间二维成像相比,高光谱相机可以同时获取目标的空间和光谱信息,在一定的空间分辨率下,能够获取宽谱段范围内地物独有的连续特征光谱,对地物的精准识别和探测具有显著优势,目前已成为对地遥感重要的前沿技术手段,在农、林、水、土、矿等资源调查与环境监测等领域具有重要的应用价值。随着滤光片镀膜技术的飞速发展,极大地促进了滤光片分光型高光谱相机的研制,目前基于滤光片分光原理的高光谱相机以大幅宽、高空间分辨率、高光谱分辨率和轻小型的优势成为高光谱遥感载荷的重要组成部分,在微纳卫星高光谱星座组网中获得广泛应用。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘春雨研究员课题组在《红外与激光工程》期刊上发表了以“滤光片分光型高光谱相机发展现状及趋势”为主题的文章。刘春雨研究员主要从事光学系统设计、光电系统总体设计等方面的研究工作。高光谱成像原理示意图这项研究主要对滤光片分光型的高光谱相机进行了综述,介绍了国内外典型滤光片分光型星载高光谱成像载荷,以及地面在研的滤光片分光型高光谱成像系统,并分析了这些系统的技术方案、性能指标及应用前景,阐述了基于滤光片分光原理的高光谱相机的技术特点和优缺点,最后展望了滤光片分光型高光谱相机的发展趋势。滤光片轮高光谱相机是以滤光片轮为分光元件,通过转动滤光片轮获得不同波段的光谱图像,从而完成复色光到单色光的分光。滤光片轮高光谱相机的关键器件是滤光片轮,可以根据观测波段的不同替换相应谱段范围的滤光片轮,光路结构简单,谱段更换灵活。随着光谱成像技术的发展,探测波段数目越来越多,滤光片轮已无法满足宽谱段高分辨率的观测,因此越来越多地被用于多光谱探测中。可调谐滤光片高光谱相机以可调谐滤光片为分光元件,根据调谐方式的不同主要分为液晶可调谐滤光片(Liquid Crystal Tunable Filter,LCTF)高光谱相机、声光可调谐滤光片(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)高光谱相机、MEMS可调谐FP腔滤光片(MEMS Tunable Fabry–Perot Cavity Filters)高光谱相机。楔形滤光片型高光谱相机也被称为渐变滤光片型高光谱相机,可以实现在光谱区和空间区的连续取样,它的设计理念是将一个楔形多层薄膜介质作为滤光片,并将其安装在紧靠着二维阵列探测器的位置,使探测器的若干像元与渐变滤光片的某一光谱带相互对应。根据渐变滤光片各波段与探测器像元之间的对应关系,渐变滤光片高光谱相机又可以分为线性渐变型和滤光片阵列型。线性渐变滤光片结构及分光示意图量子点又称为“纳米晶”,是一种无机材料,自身稳定性高,其半径小于大块的激子波尔半径。将不同种类的量子点集成一起,则可以实现不同波段的同时探测,量子点光谱仪(CQD)就是以此为原理研制的。传统概念上的光谱仪配置了高精度的光学和机械元件,体积笨重、造价昂贵、结构复杂,应用领域严重受限,量子点光谱仪的出现突破了上述局限,为微型光谱仪的推广提供了新思路。近红外量子点光谱仪原理图总的来看,滤光片分光型的高光谱相机正处于起步阶段,其光谱分辨率还无法与高精度的光栅色散分光方式相比拟,因此提高系统的光谱分辨率和能量利用率将成为镀膜型高光谱相机总的发展方向,尤其是随着镀膜技术以及量子点等新材料的发展,基于镀膜型的高光谱相机的光谱分辨率和能量利用率已得到了大幅提高,研发成本也有望进一步降低;此外,滤光片与探测器的结合也将进一步提高系统的光谱分辨率,甚至可以与高精度的光栅色散分光相媲美,因此,滤光片和探测器晶元的结合也是镀膜型高光谱相机的一大发展趋势。不难看出,滤光片型高光谱相机的发展将推动高光谱成像领域的颠覆性发展,并由此带动微纳卫星高光谱遥感技术的发展,为未来微纳高光谱卫星星座组网在轨业务运行,更好地服务于国民经济奠定技术基础。该项目获得国家自然科学基金(41504143)、中国科学院科研装备研制项目(YJKYYQ20190044)、安徽省自然科学基金(1908085 ME135)、中国科学院青年创新促进会(2016203)的支持。
  • 四方光电激光扬尘传感器助力打赢蓝天保卫战
    p   根据“两会”期间公布的2020年政府工作报告,今年要实现单位国内生产总值能耗和主要污染物排放量继续下降 深化重点地区大气污染治理攻坚 要打好蓝天、碧水、净土保卫战,实现污染防治攻坚战阶段性目标。 br/ /p p   2020年是打赢蓝天保卫战、“十三五”规划的全面收官之年,我国大气污染治理进入攻坚“深水期”,剩下的都是难啃的“硬骨头”。作为一直以来的重点和难点,扬尘污染治理已然成为大气污染防治目标完成与否的关键点之一。 /p p   扬尘治理,需对症下药 而把脉问诊,监测为先。高性能的扬尘传感器对实现扬尘全面监测、精准治理、降低成本等多方面的重要性不言而喻。 /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 扬尘传感器的需求及应用现状 /strong /span /p p   行业发展初期,扬尘监测设备多基于β射线吸收法,然而受仪器体积较大、成本高昂等因素掣肘,量大面广的需求无法得到真正满足。 /p p   基于光散射原理的粉尘传感器,在民用室内检测应用中,经历了从采用LED光源和扩散式采样,用于粉尘浓度变化的趋势检测,到升级为激光光源和风扇采样,可以精确检测PM2.5数值的创新发展过程。然而针对室外扬尘监测还需要PM10和TSP的精准监测要求,则无法得到满足。 /p p   因此,能够同时准确测量PM2.5/PM10/TSP、体积小、购买和维护成本低成为了扬尘监测设备配套传感器面临的主要挑战。 /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 室外扬尘颗粒物监测的技术难点 /strong /span /p p   ① 与β射线原理的设备保持较高的线性相关性 /p p   国站监测设备采用的是β射线原理,其他的扬尘监测站的监测数据必须要与其保持高度一致性,但由于原理上的差异,要做到这一点,传感器需要采用更高性能的器件,有效提升颗粒物识别的能力。 /p p   ② 满足室外-30℃~70℃的工作温度要求 /p p   温度对传感器激光管的影响非常大,然而室外温度范围更宽,夏天在太阳下暴晒,温度可能会到达70℃ 冬天北方严寒地区最低温度可能达到零下30℃。这就要求传感器在此温度下不仅能够正常工作,还要确保检测的准确性。 /p p   ③检测精度不受水雾影响 /p p   由于室外环境经常会遇到凝霜与露水的情况,这些水汽进入到传感器后会严重影响到传感器的测量值,甚至会造成传感器永久损坏。 /p p   ④长期使用,精度不受积灰影响 /p p   扬尘传感器工作在室外,大颗粒的灰尘经过传感器采样风道内会受到重力影响附着在传感器内部,长期使用,会使得灰尘在传感器内部大量堆积,影响到测量准确性。 /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 四方光电激光扬尘传感器的技术特点 /strong /span /p p   四方光电基于创新的光散射技术研究,陆续推出红外粉尘传感器、激光粉尘传感器等系列传感器产品,广泛应用于室内、室外及车内检测等领域。 /p p   在此基础上,四方光电针对扬尘传感器的应用场景,以及不同地方标准需求,推动技术革新升级,成功研发扬尘颗粒物传感器PM3003S及 PM3006。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/578caa97-49a6-4d7e-9c5f-e5fc398bc203.jpg" title=" 222_副本.jpg" alt=" 222_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1:PM3006S(左)及 PM3006(右)激光扬尘传感器 /p p    strong 1、 扬尘颗粒物智能识别技术(API技术) /strong /p p   PM3003S,PM3006采用了独特的API(Auto Particle Identification,自动颗粒识别)技术,在多种尘源下进行标定,根据检测到的颗粒物分布进行自动判断,确保PM2.5、PM10和TSP的检测精度。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 580px height: 393px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bb9423a3-a58f-4a20-924e-5ae69424f42a.jpg" title=" 11.jpg" width=" 580" height=" 393" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 11.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8ddb10c0-114d-496b-bd0c-6b33eaad613f.jpg" title=" 22.jpg" / /p p    strong 2、 高温、恒功率、线型激光管 /strong /p p   PM3003S、 PM3006激光扬尘传感器采用了工作温度在-30~70℃的恒功率、线型光源,其光功率高达100mW,相比点光源高出20倍以上,原始信号更强,大大提升了颗粒物的识别效率。同时对光源采用了恒功率控制,保证原始信号的稳定输出,确保测量的稳定性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e6860d1a-bc80-4215-b684-13ef739fa43c.jpg" title=" 33_副本.jpg" alt=" 33_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2:室外扬尘传感器与民用粉尘传感器光源差别,左:高功率线型光源,右:低功率点光源 /p p    strong 3、 自带除水雾装置,不受水汽影响。 /strong /p p   四方光电研制的PM3003S、 PM3006激光扬尘传感器前端配套了除湿装置,防止室外环境中细小的水珠进入检测气室,消除水汽对扬尘传感器的精度影响。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0c10a2cf-ddd2-450c-bf4b-330c21a12571.jpg" title=" 44_副本.jpg" alt=" 44_副本.jpg" / /p p    strong 4、 创新结构设计,长效防积灰。 /strong /p p   PM3003S、 PM3006激光扬尘传感器通过流体力学仿真对采样风道进行了长效防积灰结构设计,经过实际验证,可以减少室外环境对传感器检测精确度的影响,降低后期维护成本。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/efa66063-7146-489b-88b2-af426b89892a.jpg" title=" 66.jpg" alt=" 66.jpg" / /p p   我国室外扬尘网格化监测经历了早期的β射线吸收法,到采用民用净化器大量应用的激光粉尘传感器的过程。在使用过程中发现,民用的激光粉尘传感器不仅不能满足-30~70℃室外环境温度的全天候使用要求,同时还必须面对监测场所,特别是建设工地经常喷洒降霾的水雾影响,或者下雨潮湿的气候环境等。这种环境下,水雾经常被判断为严重雾霾造成爆表。同时网格化室外粉尘监控希望得到局部的可以与国家大气环境监测网数据具备的PM2.5/PM10/TSP的多项参数对比, 民用激光传感器由于激光功率小,采样流量小, PM10分辨率很低,无法提供准确的PM10, 通常采用根据PM2.5的数字进行比例计算,造成PM10监测数据失真。四方光电研制的PM3003S、 PM3006激光扬尘传感器通过采用宽温型大功率线型激光光源、API粉尘自动识别技术、先进的流道设计实现抗污染、大流量车规级采样机构、高湿度环境的水雾去除装置等,低成本地实现了对室外扬尘粉尘与β射线吸收法达到0.9相关系数的高精度测量。 /p p br/ /p
  • 张福根专栏|激光粒度仪应用导论之原理篇
    p style=" text-indent: 2em " strong 编者按: /strong 如今激光粒度的应用越来越广泛,技术和市场屡有更迭,潮起潮落,物换星移,该如何全方位掌握激光粒度仪的技术和应用发展,如何更好地让激光粒度仪成为我们科研、检测工作中的好战友呢?仪器信息网有幸邀请在中国颗粒学会前理事长,真理光学首席科学家,从事激光粒度仪的研究和开发工作近30年的张福根博士亲自执笔开设专栏,以渊博而丰厚的系列文章,带读者走进激光粒度仪的今时今日。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " strong 激光粒度仪应用导论之原理篇 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 当前,激光粒度仪在颗粒表征中的应用已经非常广泛。测量对象涵盖三种形态的颗粒体系:固体粉末、悬浮液(包括固液、气液和液液等各类二相流体)以及液体雾滴。应用领域则包含了学术研究机构,技术开发部门和生产监控部门。第一台商品化仪器诞生至今已经50年,作者从事该方向的研究和开发也将近30年。尽管如此,由于被测对象——颗粒体系比较抽象,加上激光粒度仪从原理到技术都比较复杂,且自身还存在一些有待完善的问题,作者在为用户服务的过程中,感觉到对激光粒度仪的科学和技术问题作一个既通俗但又不失专业性的介绍,能够帮助读者更好地了解、选择和使用该产品。本系列文章的定位是通俗性的。但为了让部分希望对该技术有深入了解的读者获得更多、更深的有关知识,作者在本文的适当位置增加了“进阶知识”。只想通俗了解激光粒度仪的读者,可以略过这些内容。 /p p style=" text-indent: 2em " 首先应当声明,这里所讲的激光粒度仪是指基于静态光散射原理的粒度测试设备。当前还有一种也是基于光散射原理的粒度仪,并且也是以激光为照明光源,但是称为动态光散射(Dynamic light scattering,简称DLS)粒度仪。前者是根据不同大小的颗粒产生的散射光的空间分布(认为这一分布不随时间变化)来计算颗粒大小,而后者是在一个固定的散射角上测量散射光随时间的变化规律来分析颗粒大小;前者适用于大约0.1微米以粗至数千微米颗粒的测量,而后者适用于1微米以细至1纳米(千分之一微米)颗粒的测量。激光粒度仪在英文中又称为基于激光衍射方法(Laser diffraction method)的粒度分析技术。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 【进阶知识1】严格地说,把激光粒度仪的原理说成是“衍射方法”是不准确,甚至带有误导性的。从物理上说,光的衍射和散射是有所区别的。“光的衍射”学说源自光的波动性已经被实验所证实,但是还没从理论上认识到光是一种电磁波这一时期,大约是19世纪上半叶。在更早的时候,人们认为光的行进路线是直线,就像一个不受外力作用的粒子作匀速直线运动那样。这一说法历史上被称为“光的粒子说”。后来人们发现光具有波动形。那个时候人们所知道的波只有水波,所以“衍”字是带水的。“光的衍射”描述的是光波在传播过程中遇到障碍物时,会改变原来的传播方向绕到障碍物后面的现象,故衍射又称做“绕射”。描述衍射现象的理论称为衍射理论。衍射理论在远场(即在远离障碍物的位置观察衍射)的近似表达称为“夫朗和费衍射(Fraunhofer diffraction)”。衍射理论不考虑光场与物质(障碍物)之间的相互作用,只是对这一现象的维像描述,所以是一种近似理论。它只适用于障碍物(“颗粒”就是一种障碍物)远大于光的波长(激光粒度仪所用的光源大多是红光,波长范围0.6至0.7微米),并且散射角的测量范围小于5° 的情形。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 麦克斯韦(Maxwell)在19世纪70年代提出电磁波理论后,发现光也是一种电磁波。光的衍射现象本质上是电磁场和障碍物的相互作用引起的。衍射理论是电磁波理论的近似表达。严谨的电磁波理论认为,光在行进中遇到障碍物,与之相互作用而改变了原来的行进方向。一般把这种现象称作光的散射。用电磁波理论能够描述任意大小的物体对光的散射,并且散射光的方向也是任意的。不论是早期还是现在,用激光粒度仪测量颗粒大小时,都假设颗粒是圆球形的。如果再假设颗粒是均匀、各向同性的,那么就能用严格的电磁波理论推导出散射光场的严格解析解(称为“米氏(Mie)散射理论”)。 /p p style=" text-indent: 2em " 现在市面上的激光粒度仪绝大多数都采用Mie散射理论作为物理基础,因此把现在的激光粒度仪所用的物理原理说成是衍射方法是不准确的,甚至会被误认为是早期的建立在衍射理论基础上的仪器。 /p p style=" text-indent: 2em " 世界上第一台商品化激光粒度仪是1968年设计出来的。尽管当时Mie理论已经被提出,但是受限于当时计算机的计算能力,还难以用它快速计算各种粒径颗粒的散射光场的数值。所以当时的激光粒度仪都是用Fraunhofer衍射理论计算散射光场,这也是这种原理被说成激光衍射法的缘由。这种称呼一直延用到现在。不过现在国际上用“光散射方法”这个词的已经逐渐多了起来。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d07b19f0-4c57-4748-9d53-229c65c56d4e.jpg" title=" 图1:颗粒光散射示意图.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 颗粒光散射示意图 /p p style=" text-indent: 2em " 激光粒度仪是基于这样一种现象:当一束单色的平行光(激光束)照射到一个微小的球形颗粒上时,会产生一个光斑。这个光斑是由一个位于中心的亮斑和围绕亮斑的一系列同心亮环组成的。这样的光斑被称为“爱里斑(Airy disk)”,而中心亮斑的尺寸是用亮斑的中心到第一个暗环(最暗点)的距离计算的,又称为爱里斑的半径。爱里斑的大小和光强度的分布随着颗粒尺寸的变化而变化。一种传统并被业界公认的说法是:颗粒越小,爱里斑越大。因此我们可以根据爱里斑的光强分布确定颗粒的尺寸。当然,在实际操作中,往往有成千上万个颗粒同时处在照明光束中。这时我们测到的散射光场是众多颗粒的散射光相干叠加的结果。 /p p style=" text-indent: 2em " strong & nbsp 编者结: /strong 明了内功心法,下一步自然会渴望于掌握武功招式。本文深入浅出地介绍激光粒度仪的原理,激光粒度仪的结构自然是读者们亟待汲取的“武功招式”。欲得真经,敬请期待张福根博士系列专栏——激光粒度仪应用导论之结构篇。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: right " (作者:张福根) /p
  • 海尔欣发布DFB-2000 半导体激光器屏显驱动新品
    DFB-2000是海尔欣推出的新一代DFB激光器驱动控制器,整合了全新设计的触摸屏UI界面,激光电流源,以及温度控制功能,极大的方便了用户的操作、使用及测量。海尔欣自主研发的电路,具有极低的电流噪声与极低的温度漂移,最适合精密光学测量。驱动器包含散热单元,TEC温度控制电路和低噪声电流驱动,支持外部任意波形的模拟信号调制,并将状态监控实时显示于驱动器触摸屏上。与QC750-TouchTM量子级联激光驱动器类似,考虑到激光器芯片的昂贵成本,海尔欣特殊设计的最大电流软钳制功能,可有效规避异常情况下大电流对激光管造成的损伤。除此以外,DFB-2000同时具备多种安全保护机制,zui大限度保证激光器的安全。该产品可被广泛使用在基于实验室和现场部署的多种近红外光谱测量系统,集成度高,稳定可靠。产品特色• 一体化集成电流源及温控驱动,功能完备• 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制,大大延长TEC器件的使用寿命• 多种输出保护机制,确保芯片安全,如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等• 最大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管• 全液晶触控UI界面,便于用户操作使用及数据观测• 全自主研发,集成度高,性价比高参数指标电流源驱动性能 输出电流范围 10 ~ 250mA 漂移24hr(@25℃) 5V 模拟调制带宽 DC - 100kHz 缓启动时间 3 ~ 4s 电流噪声密度 (10kHz~100kHz@250mA) TEC最大控制电流 ±2A TEC最大控制电压 5V 最大热功率耗散 12W 设置温度范围 10 ~ 50℃ 控温范围 10 ~ 50℃ 控温稳定度 0.01℃(环境温度25℃恒温) 0.05℃(室温环境) 温度传感器类型 适用10 kΩ或20kΩ热敏电阻模拟外调制 输入阻抗 10 kΩ 调制系数 100mA/V ±1% 3dB带宽 DC -100kHz 调制电压范围 ±2.5V通用参数 供电电源 5V DC,15W (含电源适配器) 工作环境温度 10 ~ 40℃ 储存环境温度 -10 ~ 85℃ 输出接口 RS232通讯(含模块通讯线缆) 人机界面(含触控笔) 全液晶触摸屏显示与控制,报警,日志记录功能 尺寸(长*宽*高) 16.2×11.56×5.37 cm3 重量 <1.5kg结构尺寸(单位:mm)接口定义序号名称备注1. 液晶显示屏 显示界面,详见用户手册3. 旋转编码器微调电流、温度、快速开机等,详见用户手册232 通讯接口6. 电源接口供电输入8. 触控笔 方便进行屏幕操作 表1 壳体面板说明(部分)1. TEC+14. TEC-2. Thermistor13. Case3. NC12. NC4. NC11. LD Cathode5. Thermistor10. LD Anode6. NC9. NC7. NC8. NC注:可根据客户实际需要更改引脚定义。 表2 DFB发射模块接口说明(部分)界面视图(部分)图1 主界面1)激光器电流:显示了实际的激光器电流值。2)TEC温度:显示了实际的TEC温度值。3)激光器电流和TEC温度左边的选择按钮:一旦选中相应的选项可以用旋转按钮进行微调。4)激光器开关:控制激光器电流源开启/关闭。开启状态时开关为橙色,关闭状态时为灰色。图2 设备连接创新点:• 一体化集成电流源及温控驱动,功能完备 • 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制,大大延长TEC器件的使用寿命 • 多种输出保护机制,确保芯片安全,如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等 • 最大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管 • 全液晶触控UI界面,便于用户操作使用及数据观测 • 全自主研发,集成度高,性价比高 DFB-2000 半导体激光器屏显驱动
  • 岛津二极管激光器「BLUE IMPACT」在日获大奖
    日前,岛津公司研发的光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」获得了日刊工业新闻社主办的 “2015年度超级部件制造大奖”。该奖项主要用于表彰对日本产业、社会发展作出突出贡献的部件及部材。共分为“机械”、“电子电器”、“汽车”、“环境”、“健康/医疗器械”、“生活相关”六大领域,分别予以表彰。从2007年起直至去年,岛津公司装置类产品曾连续八年获奖,但斩获“超级部件制造大奖”尚属首次。 光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」(左)10月13日格兰皇宫饭店颁奖仪式现场(右) 本次荣获“超级部件制造大奖”的光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」采用了蓝光氮化镓类半导体激光,是全球首个完成产品化的激光加工用光源。 本产品采用岛津特有技术,通过将多个激光元件多重合成为直径100μ m以下的微细光纤,在维持高输出效率的同时,实现了世界顶尖水平的能源密度。原来经常使用的红外半导体激光,在进行金、铜等材料加工时,由于金、铜吸收红外光较少,很难完成加工。但光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器可以作为这些材料的微细加工光源使用。 【本产品相关评价】 光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」获得了来自“超级部件制造大奖”事务局的好评。 l “一直以来,蓝光半导体激光用于加工用途时,很难克服输出效率、能量密度等课题。并且,从商品化角度来考虑,成本也不合算。岛津公司本次入选的这款产品,作为光源单元实现了产品化并完成了市场投入。” l “岛津公司的多重合成技术成功将多个激光元件发出的光汇集到微细光纤中,实现了高输出功率、高密度光源。可以说该技术攻克了难度系数非常高的课题。” l “高输入功率、高密度蓝光激光除可用于加工用途外,还有望和绿光、红光结合使用,使应用更加多样化。由于通用性、可行性高,可以说该技术实现了一项重大突破。” 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • HORIBA前沿用户动态|“小分子”也能做“大事情”:氟硼荧光染料首次实现从绿光到近红外光的多重荧光发射
    本文获“X-MOLNews”授权转载有机发光染料在新一代照明显示、生物成像、疾病诊疗等领域已得到广泛应用。利用结构单一、便宜易得的有机小分子发光材料实现从紫外光到近红外光全光谱的发光调控是科学家们追求的终目标之一。近日,南京工业大学先进材料研究院黄岭教授和刘志鹏副教授课题组与南京大学沈珍教授合作,利用一种经典的氟硼荧光染料实现了从绿光到近红外光的多重荧光发射。令人惊奇的是,这些多重发射峰不仅可以被不同波长的激光激发产生,而且多重发射峰之间还存在“多米诺”式的能量转移过程。研究结果表明,光照条件下这种氟硼荧光染料分子在聚集状态能够产生多种具有不同能量的聚集体(如二聚体、三聚体等),这些聚集体的产生可能是染料能够实现多重荧光发射的主要原因。 这一发现颠覆了人们对传统发光理论的认知,改变了人们对于“小分子”只能发出蓝光或绿光,只有结构复杂的“大分子”才能发出红光或者近红外光的看法,填补了国际研究的空白,同时也更新了人们对氟硼荧光染料的认知。该研究将进一步推动人们对发光材料的新的发光机制的探索,促进新型发光材料的研制及其在绿色照明、柔性显示、生物成像和医学诊疗等领域的进一步应用。相关研究工作以《Domino-like multi-emissions across red and near infrared from solid-state 2-/2,6-aryl substituted BODIPY dyes》为题,发表在《Nature Communications》。DOI: 10.1038/s41467-018-05040-8。南京工业大学博士后田丹和硕士研究生齐芬(现为南京大学博士研究生)为本论文的共同作者(扫描下方二维码可直达英文原文)。免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 中央民大可调谐光纤激光器达国际先进水平
    近日,由中央民族大学主办的“中央民族大学国际联合光子技术研发中心学术委员会第一次会议”和由中关村光电产业协会组织的“成果鉴定会”举行。   针对国际联合光子技术研发中心研发的基于MEMS的三通道C波段可调谐光纤激光器原理样机,由中国工程院周立伟院士和中国科学院杨国桢院士、陈良惠院士等国内相关领域十余位权威专家学者组成的鉴定委员会在听取研制报告、测试报告和查新报告,观察样机演示,并通过质询和讨论认为,该原理样机在多波长激射和调谐机制、光纤谐振腔与光路设计等多方面具有创新性,多项性能指标达到国际先进水平。   中央民族大学副校长宋敏出席会议,并为新成立的国际联合光子技术研发中心学术委员会委员颁发聘书。宋敏表示,中央民族大学通过搭建研发平台推动科研攻关,不仅是推动少数民族和民族地区发展的有效方法,更是建成特色鲜明、国际知名的高水平研究型大学的新途径。国际联合光子技术研发中心平台建设是中央民族大学的一次新尝试,在较短时间内推出科研成果振奋人心,不仅对人才培养模式指明了新方向、提出了新思考,而且积极探索了开展产学研用深度合作的有效方式。   国际联合光子技术研发中心由中央民族大学理学院联合北京交通大学、北京邮电大学、大恒科技股份有限公司、澳大利亚埃迪斯科文大学、韩国光州科学技术研究院共同组建,旨在结合国际光电科研与行业需求研发新型光电技术和产品。可调激光器是该中心研究团队推出的最新研究成果。
  • 激光粒度原理及应用
    p   粒度仪是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为沉降式粒度仪、沉降天平、激光粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等。 /p p   激光粒度仪是通过激光散射的方法来测量悬浮液,乳液和粉末样品颗粒分布的多用途仪器。具有测试范围宽、测试速度快、结果准确可靠、重复性好、操作简便等突出特点,是集激光技术、计算机技术、光电子技术于一体的新一代粒度测试仪器。 /p p    strong 激光粒度仪的光学结构 /strong /p p   激光粒度仪的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源和光束处理器件组成,主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区,以便仪器获得样品的粒度信息。 /p p    strong 激光粒度仪的原理 /strong /p p   激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。 /p p   米氏散射理论表明,当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象,散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ,θ角的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小 颗粒越小,产生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的 大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的。进一步研究表明,散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样,测量不同角度上的散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。 /p p   为了测量不同角度上的散射光的光强,需要运用光学手段对散射光进行处理。在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜,在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器,不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时,光信号将被转换成电信号并传输到电脑中,通过专用软件对这些信号进行数字信号处理,就会准确地得到粒度分布了。 /p p    strong 激光粒度仪测试对象 /strong /p p   1.各种非金属粉:如重钙、轻钙、滑石粉、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、硅藻土、黏土等。 /p p   2.各种金属粉:如铝粉、锌粉、钼粉、钨粉、镁粉、铜粉以及稀土金属粉、合金粉等。 /p p   3.其它粉体:如催化剂、水泥、磨料、医药、农药、食品、涂料、染料、荧光粉、河流泥沙、陶瓷原料、各种乳浊液。 /p p    strong 激光粒度仪的应用领域 /strong /p p   1、高校材料 /p p   2、化工等学院实验室 /p p   3、大型企业实验室 /p p   4、重点实验室 /p p   5、研究机构 /p p   文章来源:仪器论坛(http://bbs.instrument.com.cn/topic/5163115) /p p br/ /p
  • 3分钟了解激光干涉仪——最精密的尺子
    本文作者:清华大学张书练教授1. 激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成,这些日常的尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要用尺子,在机械制造企业,卡尺、千分尺随处可见,其精确度是0.1 μm,1 μm。1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)研究以太[1]是否存在,使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差,第一次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象,这就是光学干涉仪的诞生。注[1]:根据古代和中世纪科学,以太被称为第五元素,是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象,例如光和重力的传播。19世纪末,物理学家假设以太渗透到整个空间,以太是光在真空中传播的介质,但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据,这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器,开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源,从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。但今天在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊,但性能远远胜于迈克尔逊。图1 迈克尔逊干涉仪简图基本上,激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8 nm波长的光,橙红灿烂的光束射向远方,发散角可以小到0.1 mrad,光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光,但只有632.8 nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器,如半导体(LD)、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器,研究人员多有尝试,但都没有成功。激光干涉仪有很多应用,但本质都是测量中学课本讲的“位移”,诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型:单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。单频干涉仪能做的双频激光干涉仪都能做,但双频干涉仪能做的单频干涉仪不见得能做。由于历史、技术和商业原因,两种干涉仪都有着广泛应用。但在光刻机上,双频激光干涉仪独占市场。单频干涉仪不需要对市场上的氦氖激光器进行改造,直接可用。但双频激光干涉仪用的激光器需要附加技术使其产生双频(两个频率)。历史上,双频激光干涉仪测量位移的速度不及单频激光干涉仪,自发明了双折射-塞曼双频激光器,双频激光干涉仪的测量速度也达到每秒几米,与单频激光器看齐了。按产生双频的方法,双频激光干涉仪分为塞曼双频激光(国外)干涉仪和双折射-塞曼双频激光(国内)干涉仪。现在干涉仪的指标:最小可感知1 nm(十亿分之1 m),可以测量百米长的零件,且测量70 m长的导轨误差仅为几微米。2. 测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪?有几个概念的定义比较混乱(特别是有些研究发展趋势的报告),需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定,资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器,一种是测量面型(元件表面)的激光干涉仪,一种是测量位移(长度)的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲,利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离,完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移(长度)的干涉仪都是利用光干涉现象,但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。激光波面干涉仪能够测量光学元件表面的形貌,光束直径要覆盖被测零件,在整个零件表面形成系列干涉条纹,根据测量条纹的亮度(也即相位)算出表面的形貌,其光束口径、零件直径可达百毫米;另一种则是测量位移(长度)干涉仪,光干涉发生在直径几毫米光路上,表现为只有光电探测器(眼睛)正对着射来的光线才能“看”到光强度的波动,由波动的整次数和(不足半波长的)小数算出被测件的位移。 3. 双频激光干涉仪的原理和构成当图1的可动反射镜有位移时,光电探测器光敏面会感受到的光强度正弦变化,动镜移动半个波长,光强变化一个周期。光电探测器将光强变化转化为电信号。如探测到电信号变化了一个周期,我们就知道动镜移动了半个波长。计出总周期数测得动镜的位移。 (1)式中:λ为激光波长,N 为电脉冲总数。今天的激光干涉仪使用632.8 nm波长的激光束,半波长即316.4 nm。动镜安装在被测目标上与目标一起位移,如光刻机的机台,机床的动板上。为了提高分辨力,半波长的正弦信号被细分,变成1 nm甚至0.1 nm的电脉冲,可逆计数器计算出总脉冲数,再由计算机计算出位移量S。也常用下式表示动镜的位移, (2)其中∆f为目标运动速度为V时的多普勒频移。式(1)和(2)是等价的,可以互相推导推出来,仅是表方式的不同。图2是今天的双频激光干涉仪框图。它由7个部分构成。图2双频激光干涉仪原理框图(1) 双频氦氖激光器氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形,激光器上加的是纵向磁场,称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长(λ/4)片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件(图内未画出),并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频,横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的核心,很大程度上,它的性能决定激光干涉仪的性能,要求波长(频率)精度高,功率大,寿命长,双频间隔(频差)大且稳定,偏振状态稳定,两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。(2) 频率稳定单元它的作用是保证波长(频率)这把尺子的精确性,达到10-8甚至10-9,即4.74×1014的激光频率长期的变化仅1 MHz左右。(3) 扩束准直器实际上是一个倒装的望远镜,防止光束发散。要求激光出射80 m,光束光斑直径仍然在10 mm之内。(4) 测量干涉光路测量干涉光路包括:从分光镜向右直到可动反射镜(实际是个角锥棱镜),向下到光电探测器2。可动反射镜装在被测目标上(如光刻机工作台上的反射镜),目标的移动产生激光束的频移Δf,Δf和目标速度成正比,积分就是目标走过的距离(位移或长度)。积分由信号处理单元完成。(5) 参考光路参考光路由分光镜-偏振片-光电探测器1实现,参考光路中没有任何元件移动,它测得的位移是“假位移”真噪声。噪声来自环境的扰动。信号处理单元从干涉光路的位移中扣除这一噪声。(6) 温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米,空气折射率(及改变)和长度的乘积成为激光干涉仪的最主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度,信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移,并从结果中扣除。(7)信号处理单元光电探测器1和2,分别把信号f1-(f2±∆f)和f1-f2的光束转化为电信号,±∆f是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度,气压,湿度引入的折射率变化(假位移)送入计算机计算,扣除他们的影响。最后显示。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯,实现对加工过程的闭环控制。4. 激光干涉仪的应用一般说来,激光干涉仪的主要用途是测量目标的运动状态,即目标的线性位移大小、旋转角度(滚转、俯仰和偏摆)、直线度、垂直度、两个目标在运动的平行性(度)、平面度等。无论光刻机的机台,还是数控机床的导轨(包括激光加工机床),不论是飞行物,还是静止物的热膨胀、变形,一旦需要高精度,都要用激光干涉仪测量,得到目标的运动状态。运动状态用由多个参数给出。以光刻机两维运动中的一个方向运动时为例,位移(走过的长度)、机台位移过程中的偏 转( 角 )、俯仰 ( 角 )和滚转(角)都需要测出。很多类型的设备需要测量,如各类机床、三坐标测量机、机器人、3D打印设备、自动化设备、线性位移平台、精密机械设备、精密检测仪器等领域的线性测量。图3(a)(b)(c)(d)(e)是几个应用的例子。美国LIGO激光干涉仪实验室宣称首次直接测量到了引力波(2016),使用的仪器是激光干涉仪,单程臂长4 km。见图4。图3 激光干涉仪几个应用的例子来源:(a)(b)(c)由北京镭测科技有限公司提供,(d)(e)来自深圳市中图仪器股份有限公司网页图4 LIGO激光干涉仪来源:https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20150731c 5. 双频激光干涉仪发展存在的问题(1)国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来,国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大,特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光,原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产。以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的核心技术,走在了世界前端,也解决了国内无源的重大难题。北京镭测科技有限公司的开发、纠错,终于使双折射-塞曼双频激光干涉仪实现产品化,进入先进制造全行业,特别是光刻机。北京镭测科技有限公司双折射-塞曼双频激光器达到指标:频率间隔可在1~ 30 MHz之间选择,功率可达1 mW。 频率差与激光功率之间没有相互影响,没有塞曼效应的双频激光器高功率和大频率差不能兼得的缺点。尽管取得进展,但氦氖激光器的制造工艺等是个系统性技术问题,需要全面改善。特别是,国外双频激光干涉仪的几家企业的激光器都是自产自用,不对外销售,因此,我们必须自己解决问题。(2)业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来,业界认为单频干涉仪没有非线性误差。德国联邦物理技术研究院(PTB) 经严格测试发现,单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差,甚至大于10 nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差,也是无法消除。对此干涉仪测量误差,大多使用者是不知情的。到目前,中国计量科学院的测试得出,北京镭测科技生产的双频激光干涉仪的非线性误差在1 nm以下。建议把中国计量科学院的仪器批准为国家标准,并和德国、美国计量院作比对。非线性误差发生在半个波长的位移内,即使量程很小也照样存在。图5 中国计量科学研究院:镭测LH3000双频激光干涉仪在进行测长比对6. 双频激光干涉仪的未来挑战本文作者从事研究双折射-塞曼双频激光器起步到成批生产双折射-塞曼双频激光干涉仪,历经近40年,建议加强以下研究。(1)高测速制造业的发展很快,精密数控机床运动速度已达几m/s,有特殊应用提出达到10 m/s的要求。目前单频激光的测量速度还没有超过5 m/s。双折射-塞曼双频激光干涉仪的测速也处于这一水平,但其频率差的实验已经达到几十MHz,有待信号处理技术的跟进发展,实现10 m/s以上的测量速度。(2)皮米干涉仪市场上的干涉仪基本都标称分辨力1 nm,也有0.1 nm的广告。需要发展皮米分辨力的激光干涉仪以满足对原子、病毒尺度上的观测要求。(3)溯源前文已经提到,小于半波长的位移是把正弦波动信号电子细分得到标称的1 nm,和真实的1 nm相差多少?没有人知道,所以需要建立纳米、皮米的标准。作者曾做过初步努力,达到10 nm的纯光学信号,还需做长期艰苦的研究。(4)提高氦氖激光器寿命在未来很长一段时间,氦氖激光器仍然是激光干涉仪最好的光源,但其漏气的特点导致其使用寿命有限,替换寿命终结的氦氖激光器导致光刻机停机,会带来巨大经济损失。因此,延长氦氖激光器寿命十分有必要。没有测量就没有科学技术,没有精密测量就没有当今的先进制造,为此作者最近出版了题名《不创新我何用,不应用我何为:你所没有见过的激光精密测量仪器》的书籍,书的主标题似是铭志抒怀,而实际内容是一本地道的学术专著,书籍内容为作者的课题组近40年做出的创新成果总结。作者简介张书练,清华大学教授,博导。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任,清华大学光学工程研究所所长,主要研究方向为激光技术与精密测量,致力于激光器特性的研究和把这些特性应用于精密测量,是国内外正交偏振激光精密测量领域的的主要创始人。
  • 构建高水平仪器设备群落,支撑服务高等教育核心任务落实
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 高等学校仪器设备对人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新及国际交流合作等核心工作具有支撑服务作用。仪器设备支撑体系的建设水平,关系到立德树人根本任务的落实效率。需要从落实根本任务的角度认识仪器设备平台建设,将根本任务观点内化于仪器设备支撑服务体系规划、建设、完善、服务等方面。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 围绕“双一流”建设构建高水平仪器设备群落。仪器设备是科学研究、技术开发等工作的物质基础。应从服务突破关键科学问题和解决国家重大需求角度,规划统筹仪器设备的购置和管理。从简单的单一学科出发转变到服务前沿交叉学科与技术,聚焦新科学、新技术等原始创新需求,围绕关键核心尖端设备,搭建仪器群落,实现跨学科、多用途、全功能平台,提高仪器设备解决科学、技术问题能力效率。跳出学科、方向的藩篱,仪器设备群落才能够为大成果、大团队、大突破提供物质基础。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 构建两支人才队伍。一是领军队伍的建设。利用领军人物所具有的战略眼光、学术视野、创新经验,为对仪器设备群落建设指明方向,构建先进仪器设备群落服务未来发展,优化现有群落充分发挥作用和潜力,淘汰落后群落,推动科技创新和发展。二是专业化技术支撑团队的建设。利用技术人员充分发掘并完善群落功能细节,提供科技问题技术解决方案,并由此提升技术支撑队伍的专业化水平。促进技术队伍融入创新团队,共享科研创新发展成果和荣誉,促进大国工匠精神与情怀传承。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 创新仪器设备群落产学研新机制。仪器设备群落是多种技术、设备的聚合,不是一个学科、一个企业能够构建的。高校应改变仪器设备用户的传统定位,利用高校学科、人才等优势和丰富使用经验,对群落的技术、方案进行凝练,提出创新性思路,推动新方法、新方案的研发,成为仪器设备开发的主要动力之一。企业则应加大与高校之间联系,与高校共同开发高校尖端设备,形成仪器设备群落建设新思想。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 发挥仪器设备群落在“三全育人”中的应用。仪器群落不仅仅为顶尖科学研究服务,也是“三全育人”鲜活的载体。高精尖设备的展示,可以使学生了解我国科技发展、社会进步的成果,增强自豪感、爱国情怀,也可以使学生正视我们与发达国家的差距。仪器设备的背后是一代代高校教职工的奋斗历程,发掘仪器设备背后的人文兼职,为“四史”教育的创新提供了方案。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-top: 10px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 高水平仪器设备群落是设备、人员、管理、情怀融合的支撑服务平台。四者的有机结合,有利于整合优化科技资源配置,必将为科技创新活力激发、创新人才培养、基础科学及核心技术原始创新、国际竞争和合作等提供高水平支撑服务。 /p
  • 从纳米粒度仪、激光粒度仪原理看如何选择粒度测试方法
    1. 什么是光散射现象?光线通过不均一环境时,发生的部分光线改变了传播方向的现象被称作光散射,这部分改变了传播方向的光称作散射光。宏观上,从阳光被大气中空气分子和液滴散射而来的蓝天和红霞到被水分子散射的蔚蓝色海洋,光散射现象本质都是光与物质的相互作用。2. 颗粒与光的相互作用微观上,当一束光照在颗粒上,除部分光发生了散射,还有部分发生了反射、折射和吸收,对于少数特别的物质还可能产生荧光、磷光等。当入射光为具有相干性的单色光时,这些散射光相干后形成了特定的衍射图样,米氏散射理论是对此现象的科学表述。如果颗粒是球形,在入射光垂直的平面上观察到称为艾里斑的衍射图样。颗粒散射激光形成艾里斑3. 激光粒度仪原理-光散射的空间分布探测分析艾里斑与光能分布曲线当我们观察不同尺寸的颗粒形成的艾里斑时,会发现颗粒的尺寸大小与中间的明亮区域大小一般成反相关。现代的激光粒度仪设计中,通过在垂直入射光的平面距中心点不同角度处依次放置光电检测器进行粒子在空间中的光能分布进行探测,将采集到的光能通过相关米氏散射理论反演计算,就可以得出待分析颗粒的尺寸了。这种以空间角度光能分布的测量分析样品颗粒分散粒径的仪器即是静态光散射激光粒度仪,由于测试范围宽、测试简便、数据重现性好等优点,该方法仪器使用最广泛,通常被简称为激光粒度仪。根据激光波长(可见光激光波长在几百纳米)和颗粒尺寸的关系有以下三种情况:a) 当颗粒尺寸远大于激光波长时,艾里斑中心尺寸与颗粒尺寸的关系符合米氏散射理论在此种情况下的近似解,即夫琅和费衍射理论,老式激光粒度仪亦可以通过夫琅和费衍射理论快速准确地计算粒径分布。b) 当颗粒尺寸与激光波长接近时,颗粒的折射、透射和反射光线会较明显地与散射光线叠加,可能表现出艾里斑的反常规变化,此时的散射光能分布符合考虑到这些影响的米氏散射理论规则。通过准确的设定被检测颗粒的折射率和吸收率参数,由米氏散射理论对空间光能分布进行反演计算即可得出准确的粒径分布。c) 当颗粒尺寸远小于激光波长时,颗粒散射光在空间中的分布呈接近均匀的状态(称作瑞利散射),且随粒径变化不明显,使得传统的空间角度分布测量的激光粒度仪不再适用。总的来说,激光粒度仪一般最适于亚微米至毫米级颗粒的分析。静态光散射原理Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度仪的测试范围达0.01-3600μm,根据所搭配附件的不同,既可测量在液体中分散的样品,也可测量须在气体中分散的粉体材料。4. 纳米粒度仪原理-光散射的时域涨落探测(动态光散射)分析 对于小于激光波长的悬浮体系纳米颗粒的测量,一般通过对一定区域中测量纳米颗粒的不定向地布朗运动速率来表征,动态光散射技术被用于此时的布朗运动速率评价,即通过散射光能涨落快慢的测量来计算。颗粒越小,颗粒在介质中的布朗运动速率越快,仪器监测的小区域中颗粒散射光光强的涨落变化也越快。然而,当颗粒大至微米极后,颗粒的布朗运动速率显著降低,同时重力导致的颗粒沉降和容器中介质的紊流导致的颗粒对流运动等均变得无法忽视,限制了该粒径测试方法的上限。基于以上原因,动态光散射的纳米粒度仪适宜测试零点几个纳米至几个微米的颗粒。5.Zeta电位仪原理-电泳中颗粒光散射的相位探测分析纳米颗粒大多有较活泼的电化学特性,纳米颗粒在介质中滑动平面所带的电位被称为Zeta电位。当在样品上加载电场后,带电颗粒被驱动做定向地电泳运动,运动速度与其Zeta电位的高低和正负有关。与测量布朗运动类似,纳米粒度仪可以测量电场中带电颗粒的电泳运动速度表征颗粒的带电特性。通常Zeta电位的绝对值越高,体系内颗粒互相排斥,更倾向与稳定的分散。由于大颗粒带电更多,电泳光散射方法适合测量2nm-100um范围内的颗粒Zeta电位。NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪在一个紧凑型装置仪器中集成了三种技术进行液相环境颗粒表征,包括:利用动态光散射测量纳米粒径,利用电泳光散射测量Zeta电位,利用静态光散射测量分子量。6. 如何根据应用需求选择合适的仪器为了区分两种光散射粒度仪,激光粒度仪有时候又被称作静态光散射粒度仪,而纳米粒度仪有时候也被称作动态光散射粒度仪。需要说明的是,由于这两类粒度仪测量的是颗粒的散射光,而非对颗粒成像。如果多个颗粒互相沾粘在一起通过检测区间时,会被当作一个更大的颗粒看待。因此这两种光散射粒度仪分析结果都反映的是颗粒的分散粒径,即当颗粒不完全分散于水、有机介质或空气中而形成团聚、粘连、絮凝体时,它们测量的结果是不完全分散的聚集颗粒的粒径。综上所述,在选购粒度分析仪时,基于测量的原理宜根据以下要点进行取舍:a) 样品的整体颗粒尺寸。根据具体质量分析需要选择对所测量尺寸变化更灵敏的技术。通常情况下,激光粒度仪适宜亚微米到几个毫米范围内的粒径分析;纳米粒度仪适宜全纳米亚微米尺寸的粒径分析,这两种技术测试能力在亚微米附近有所重叠。颗粒的尺寸动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试胶体金颗粒直径,Z-average 34.15nmb) 样品的颗粒离散程度。一般情况下两种仪器对于单分散和窄分布的颗粒粒径测试都是可以轻易满足的。对于颗粒分布较宽,即离散度高/颗粒中大小尺寸粒子差异较大的样品,可以根据质量评价的需求选择合适的仪器,例如要对纳米钙的分散性能进行评价,关注其微米级团聚颗粒的含量与纳米颗粒的含量比例,有些工艺不良的情况下团聚的颗粒可能达到十微米的量级,激光粒度仪对这部分尺寸和含量的评价真实性更高一些。如果需要对纳米钙的沉淀工艺进行优化,则需要关注的是未团聚前的一般为几十纳米的原生颗粒,可以通过将团聚大颗粒过滤或离心沉淀后,用纳米粒度仪测试,结果可能具有更好的指导性,当然条件允许的情况下也可以选用沉淀浆料直接测量分析。有些时候样品中有少量几微米的大颗粒,如果只是定性判断,纳米粒度仪对这部分颗粒产生的光能更敏感,如果需要定量分析,则激光粒度仪的真实性更高。对于跨越纳米和微米的样品,我们经常需要合适的进行样品前处理,根据质量目标选用最佳质控性能的仪器。颗粒的离散程度静态光散射法Topsizer激光粒度仪测试两个不同配方工艺的疫苗制剂动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试疫苗制剂直径激光粒度仪测试结果和下图和纳米粒度仪的结果是来自同一个样品,从分布图和数据重现程度上看,1um以下,纳米粒度仪分辨能力优于激光粒度仪;1um以上颗粒的量的测试,激光粒度仪测试重现性优于纳米粒度仪;同时对于这样的少量较大颗粒,动态光散射纳米粒度仪在技术上更敏感(测试的光能数据百分比更高)。在此案例的测试仪器选择时,最好根据质控目标来进行,例如需要控制制剂中大颗粒含量批次之间的一致性可以选用激光粒度仪;如果是控制制剂纳米颗粒的尺寸,或要优化工艺避免微米极颗粒的存在,则选用动态光散射纳米粒度仪更适合。c) 测试样品的状态。激光粒度仪适合粉末、乳液、浆料、雾滴、气溶胶等多种颗粒的测试,纳米粒度仪适宜胶体、乳液、蛋白/核酸/聚合物大分子等液相样品的测试。通常激光粒度仪在样品浓度较低的状态下测试,对于颗粒物含量较高的样品及粉末,需要在测试介质中稀释并分散后测试。对于在低浓度下容易团聚或凝集的样品,通常使用内置或外置超声辅助将颗粒分散,分散剂和稳定剂的使用往往能帮助我们更好的分离松散团聚的颗粒并避免颗粒再次团聚。纳米粒度仪允许的样品浓度范围相对比较广,多数样品皆可在原生状态下测试。对于稀释可能产生不稳定的样品,如果测试尺寸在两者都许可的范围内,优先推荐使用纳米粒度仪,通常他的测试许可浓度范围更广得多。如果颗粒测试不稳定,通常需要根据颗粒在介质体系的状况,例如是否微溶,是否亲和,静电力相互作用等,进行测试方法的开发,例如,通过在介质中加入一定的助剂/分散剂/稳定剂或改变介质的类别或采用饱和溶液加样法等,使得颗粒不易发生聚集且保持稳定,大多数情况下也是可以准确评价样品粒径信息的。当然,在对颗粒进行分散的同时,宜根据质量分析的目的进行恰当的分散,过度的分散有时候可能会得到更小的直径或更好重现性的数据,但不一定能很好地指导产品质量。例如对脂质体的样品,超声可能破坏颗粒结构,使得粒径测试结果失去质控意义。d) 制剂稳定性相关的表征。颗粒制剂的稳定性与颗粒的尺寸、表面电位、空间位阻、介质体系等有关。一般来说,颗粒分散粒径越细越不容易沉降,因此颗粒间的相互作用和团聚特性是对制剂稳定性考察的重要一环。当颗粒体系不稳定时,则需要选用颗粒聚集/分散状态粒径测量相适宜的仪器。此外,选用带电位测量的纳米粒度仪可以分析从几个纳米到100um的颗粒的表面Zeta电位,是评估颗粒体系的稳定性及优化制剂配方、pH值等工艺条件的有力工具。颗粒的分散状态e) 颗粒的综合表征。颗粒的理化性质与多种因素有关,任何表征方法都是对颗粒的某一方面的特性进行的测试分析,要准确且更系统地把控颗粒产品的应用质量,可以将多种分析方法的结果进行综合分析,也可以辅助解答某一方法在测试中出现的一些不确定疑问。例如结合图像仪了解激光粒度仪测试时样品分散是否充分,结合粒径、电位、第二维利系数等的分析综合判断蛋白制剂不稳定的可能原因等。
  • 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪原理和不同领域中的应用
    激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)是一种原子发射光谱。它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面,对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展,轻便的手持LIBS光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线,主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速,高效的监控,完善企业质量管理体系,提高生产效率,是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪,它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面,对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展,轻便的手持式光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线,主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速,高效的监控,完善企业质量管理体系,提高生产效率,是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪,其工作原理是利用脉冲激光产生的等离子体烧蚀并激发样品中的物质,并通过光谱仪获取被等离子体激发的原子所发射的光谱,以此来识别样品中的元素组成成分,进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。LIBS作为一种新的材料识别及定量分析技术,既可以用于实验室,也可以应用于工业现场的在线检测。在检测领域中,传统的原子吸收和发射光谱仍然占据主导地位,但其存在试剂消耗量大、检测元素受限,不能便携,难用于现场检测等缺点。由于LIBS技术具有快速直接分析,几乎不需要样品制备,可以检测几乎所有元素、同时分析多种元素,对样品表面风化、尘土层形成清洁,可实现逐层分析且可以检测几乎所有固态样品,远距离探测,适用于现场分析等,因而LIBS弥补了传统元素分析方法的不足,尤其在微小区域材料分析、镀层/薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显,同时,LIBS还可以广泛适用于石油勘探、水文和地质勘探、冶金和燃烧、制药、环境监测、科研、军事及国防、航空航天等不同领域的应用。
  • 北理工张韫宏教授:关于拉曼光谱技术运用的几个故事-从入门到应用
    1988年9月,在梁映秋先生指导下,我开始在吉林大学理论化学研究所攻读博士学位,也就开始了拉曼光谱技术的入门学习。当时我们使用的拉曼光谱仪器是从世界银行贷款购置的,是法国生产的Jobin Yvon HG2S,配置的是Spectra-Physics 171型Ar+激光器,它是一台从国外进口、国内少有高的端仪器设备。光谱仪的体积很大,是一种长光栅系统,激光器功率也很大,需要内外双循环冷却水对激光管进行冷却,仪器占据了一间40平米实验室的整个房间,拉曼光谱的强度由光电倍增管测量,X-Y记录纸输出拉曼光谱。实验需要在黑屋中进行,一开启仪器,首先听到的是内外循环冷却水泵的轰鸣声,点燃激光器后,绿色激光多次反射的光路,引起的光散射光线,映照在暗室房间的墙壁上,形成斑斓图案,水泵的轰鸣声、光栅扫描的马达声与玄妙的绿光散射图案相互呼应,真有科幻大片中魔幻实验室的感觉。我的博士论文的题目是黑皂膜的共振拉曼光谱研究,这是个很有挑战性的工作,首先黑皂膜只有两个单分子层的厚度,想获得它的拉曼光谱谈何容易。但是,把染料探针分子,引入黑皂膜的夹心水层中,通过共振拉曼光谱技术,居然神奇地实现了黑皂膜的拉曼光谱测量,这是梁老师课题组开创的黑皂膜的共振拉曼测量方法,当时有田永池、江渊做了前期的研究,我也就换了探针分子,顺其自然地开展了进一步的工作。仪器的维护和使用是件难缠的事,好在王宇天老师,徐蔚青老师负责维护仪器,以及整个课题组配合默契,也给我留下了一段难忘的时光。记得当时台式电脑刚刚兴起,我们给这台大型仪器设备配备了一台电脑,是PE公司的Unix系统产品,想将它和拉曼光谱仪联接,实现光谱仪的自动控制和光谱数据的采集。由于没有现成的控制软件,电脑与光栅和光电倍增管之间的通讯接口,只有几个简单的控制指令,为了解决电脑控制光栅扫描,实现光电倍增管自动数据采集,我开始了程序编写的工作,用FORTRAN 77语言编写了控制程序。我和徐老师讨论如何控制积分时间,如何实现特定波段自动重复扫描,如何实现偏振拉曼光谱的半自动化测量,经过我们的不断摸索,我们的程序可以直接测量特定波长拉曼信号偏振强度的比值,把分子取向模型融入程序,直接测量得到染料分子在黑皂膜中的分子取向,以及分子取向分布,我记得光电倍增管的曝光时间,也就是拉曼信号的积分时间,是在控制程序中加入一个循环计算套实现的,用完成这个循环计算套花费的时间,来确定光电倍增管的开门和关门时刻。另外一个记忆深刻的拉曼故事是对CCD检测器的认识。1997年,我到香港科技大学陈泽强教授课题组开展合作研究,主要工作是测量悬浮液滴的拉曼光谱。利用电悬浮技术,悬浮半径只有几十微米的无机盐液滴。实验中要控制悬浮液滴环境的相对湿度,用514.5nm Ar+的激发线垂直入射悬浮液滴,沿水平方向接收90度的拉曼散射信号。这也是一个很有挑战性的工作,首先是液滴悬浮在空中,尺寸小,信号弱;其次是激光照射到液滴上,对它的拉曼测量是通过调节宏观光路完成的。但主要困难是杂散光信号干扰的问题。当时的光谱仪是Acton 500 mm焦距的三光栅系统(Acton Spectra Pro 500),配备的是Princeton低温CCD检测器(TE/CCD-1100PFUV)),我摸索光路设计,尝试多种调节方案,可以从光谱中分辨出硫酸镁液滴的弱拉曼光谱信号了,但杂峰很多而且很强,常常会掩盖硫酸根在981 cm-1(硫酸根的最强峰)位置的对称伸缩振动信号。这个问题困扰了我很长时间,我仔细分析杂散光的来源,发现它主要是由样品池四周金属铝表面引起的,起初我想通过对样品池铝表面涂抹特殊材料来避免表面杂散光,但是效果不好。我又开始学习CCD手册,了解到CCD的成像功能和Binning功能,当我获取全幅成像光谱时,突然看到比较微弱的一条很窄的信号带出现,这时我意识到这条光谱带才是悬浮液滴的信号,对这条谱带进行binning,果然得到了硫酸根的拉曼信号,消除了杂散光信号,我为此兴奋了很久。即使这样,得到一个湿度条件下的拉曼光谱,也需要很长的积分时间和多次累加,一般是40秒积分时间,测量50张光谱,从这50张光谱中选出5张信号最好的进行加和平均。这里还要提一下球形液滴的米氏散射共振问题,当拉曼散射信号在球形液滴中形成驻波时,就会发生共振,从而产生受激拉曼,干扰拉曼谱带的峰形,影响分子结构的分析,正是由于这个原因,我需要在50张光谱中,选择硫酸根峰形最漂亮的5张光谱进行加和平均,进一步得到不同相对湿度下硫酸镁的拉曼光谱,提供了过饱和状态下超浓硫酸镁液滴中离子对的结构信息。凭借这个研究成果,在2000年,我们在美国化学会志物理化学杂志,发表了第一篇硫酸镁悬浮液滴的拉曼光谱研究论文(J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9191-9196),虽然很高兴,但有个问题一直悬在我心里,从若干个光谱中,选出来自己满意的,进行加和数学处理,结果可靠吗?这个问题在5年后得到了新的实验验证。这也是我要讲的第三个故事,要从从实验室建设开始说起,1992年到1995年,我在厦门大学田昭武先生指导下做博士后,开展用LB膜修饰电极的电化学研究,在田中群老师课题组开展了一些电解质水溶液的拉曼光谱研究,从这以后,开启了由稀溶液、浓溶液到过饱和溶液的分子光谱学研究路程。出站后,我来到了北京理工大学。当时学校的条件很差,又赶上改革开放的艰难期,国防建设为经济建设让路,学校的仪器设备极其匮乏。一直到了2002年,我担任理学院化学系主任,参与了北京理工大学985二期建设,每个博士点有200万元学科建设经费。北理工的物理化学博士点,是在李前树老师的带领下,于2000年申报成功的,我们也因此得到了这个经费的支持。我负责的光谱学方向得到的经费最多,有100万,我用这些钱买到了英国雷尼绍公司的Renishaw-Invia共焦拉曼光谱仪,当时是濮玉梅负责签订的合同,后来她对我说,真是不容易,我盯了你十多年,本以为你会很快能搭建共焦拉曼技术平台呢。就这样,我们开始了用共焦拉曼技术测量气溶胶物理化学过程的研究,第一个工作,就是测量硫酸镁液滴在不同湿度条件下的拉曼光谱,我们自制样品池,通过改变相对湿度,测量石英基底上微米尺度的硫酸镁液滴的共焦拉曼光谱,得到了过饱和状态下信噪比很高的拉曼光谱数据,这个结果不仅验证了五年前电悬浮液滴的拉曼结果,还让我们对共焦拉曼有了更深入的认识,论文在2005年发表在美国化学会分析化学杂志上(Anal. Chem. 2005, 77, 7148-7155),随后开辟了过饱和状态下液滴溶液中离子对结构研究的一个新领地。第四个故事就是受激拉曼技术的学习。实际上,关于电悬浮液滴的拉曼测量,米氏散射共振引起的受激拉曼信号,虽然干扰液滴化学结构的分析,但受激拉曼信号也包含着重要的信息,如果能对其加以利用,可以得到液滴折射率、半径的数据。可惜的是,电悬浮的液滴半径大,环境湿度控制精度不够,受激拉曼信号的共振峰繁多,变化又十分复杂,导致我们无法对其加以利用。幸运的是,我注意到英国布里斯托大学Jonathan Reid教授开展了这方面的研究,他利用光镊技术对液滴进行进行光悬浮,液滴的半径为5-10微米,这个尺度的液滴,在水的伸缩振动拉曼光谱区域中,刚好可以出现4-8个受激拉曼峰,这十分有助于利用米氏散射理论对其进行处理,进而获得液滴的半径和折射率精确数据。我由此获得启发,申报了国家留学基金委高访资助计划,2007年11月,来到了布里斯托大学,跟Jonathan Reid学习光镊受激拉曼技术,利用受激拉曼共振峰信号,测量液滴的半径和折射率。经过半年的学习,回国后我开始带领课题组搭建光镊受激拉曼平台,先后派出两名博士生到国外学习,并且邀请Jonathan Reid教授来北理工指导我们的工作。经过十几年的努力,利用光镊受激拉曼技术,我们课题组在低挥发性有机物的饱和蒸气压测量、高粘态液滴的传质系数测量、液液相分离测量、痕量气体与液滴反应动力学测量等多方面,都取得了一定的进展。这几年,中科院物理所刘玉龙老师多次来到我的实验室进行指导,也与我进行了多次讨论,他鼓励我搭建自发拉曼、受激拉曼和瑞利散射三合一的平台,发挥各个测试技术的优势,互相补充,构造新型仪器,专门对悬浮液滴进行高时间分辨和高空间分辨的测量,在分子水平上认识微米尺度液滴的表面结构、内部结构、及其与环境痕量气体进行物质交换的动态过程,揭示这个尺度液滴表现出来的多方面的特殊性的本质。这是我的新任务,我下决心一定担当好,带领课题组全体成员共同完成这一历史使命。拉曼研究光散射,诺奖成果应用多,无奈信号很微弱,发展路上多坎坷。激光问世启新程,拉曼光谱获新生,共焦技术显神威,收集效率倍增多,表面增强谱新曲,针尖拉曼唱高歌。1997年在香港科技大学测得的硫酸镁液滴在不同湿度过条件下(换算出对应平衡条件下的水与盐的摩尔比)的拉曼光谱,测量条件:激光器功率1.4 W,积分时间40秒,5张谱累加(相当于200s积分时间) (J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9191-9196)2005年利用共焦拉曼技术测得的硫酸镁液滴在不同湿度条件下的拉曼光谱,激光功率20mw,积分时间10秒,累积扫描5次。(Anal. Chem. 2005, 77, 7148-7155)作者:北京理工大学张韫宏教授,2021年11月于北京理工大学良乡校区工业生态楼
  • IDEX Health & Science 推出流式细胞仪滤光片
    纽约州罗彻斯特市,2023 年 2 月 27 日——IDEX Health & Science (IH&S) 推出了专为流式细胞术应用设计的新 Semrock ® 品牌的 Nanopede&trade 系列滤光片。 "我为我们的流式细胞术和荧光检测客户感到兴奋,” 应用科学家 Elizabeth Bernhardt 博士说, “因为 Nanopede 跨越光谱的方式为他们的仪器提供了方便性,以满足现在和未来的荧光标记改革。”流式细胞仪通过散射光测量和荧光标记检测细胞。在光谱流式细胞术中,使用离散的背靠背(光谱相邻)滤光片收集整个光谱中的荧光。然后将光子合并,以便光谱分解可以分辨出哪些荧光标记存在于被询问的细胞中。因此,光谱流式细胞术需要在离散步骤中覆盖 UV、可见光和 NIR 的滤光片,这可能导致需要平衡仪器成本和光学滤光片性能。IDEX Health & Science 了解这些需求,我们很自豪地宣布推出我们新的 Semrock 品牌滤光片系列,该系列涵盖 20 nm 全宽半高 (FWHM) 步长的可见光谱。Nanopede 系列中的前十款滤光片在设计时就考虑到了您的应用,这只是我们不断发展的流式细胞术产品线的开始,以适应快速发展的流式细胞术市场。我们的团队了解每台流式细胞术仪器都是不同的,与我们合作定制滤光片以满足您的特定应用需求。
  • 原《激光拉曼光谱分析方法通则》实施20年迎来首修
    日前,全国教育装备标准化技术委员会印发教育行业标准《激光拉曼光谱分析方法通则》修订版的征求意见稿,实施20年的《激光喇曼光谱分析方法通则》(JY/T 002—1996)迎来首次修订。  《编制说明》中介绍到,上个世纪八十年代初,我国重点高校利用世界银行的“大学发展项目”贷款,购置了一批当时世界上最先进的测试设备,其中包括美国的Spex-1403和法国的JY-U1000激光拉曼光谱仪。这两款激光拉曼光谱仪为我国高校教学与科研发挥了重要作用,JY/T 002-1996《激光喇曼光谱分析方法通则》就是基于这两款激光拉曼光谱仪编制而成的。JY/T 002—1996《激光喇曼光谱分析方法通则》起草单位为原国家教育委员会,于1997年首次发布,1997年4月1日正式实施,主要起草人:郑思定、盛蓉生。  过去20多年来拉曼光谱技术取得了长足进步,其中最重要的进展是付里叶变换拉曼光谱术、CCD检测器和陷波滤光器等的引入使用。付里叶变换拉曼光谱仪能消除或显著降低大多数试样的荧光背景 而CCD检测器既有照相底片具备的多通道检测又保留光电倍增管易于使用的优点,使得拉曼光谱术成为快速测试技术。在21世纪的激光拉曼光谱仪商品市场,结构紧凑又使用简便的高性能激光拉曼光谱仪不断涌现,使拉曼光谱技术在各个领域的应用得到迅速发展。  早期的Spex-1403和JY-U1000型激光拉曼仪虽然具有焦长长,分辨率高(采用双光栅或叁光栅分光)等优点,但由于采用PMT单道检测器检测,光路长,采谱效率低等明显缺点,现已基本淘汰。因此,修订已使用了20年的JY/T 002-1996《激光喇曼光谱分析方法通则》已是当务之急。  新《通则》是在原国家教委JY/T 002—1996《现代分析仪器分析方法通则—激光喇曼光谱分析方法通则》的基础上,结合20年来激光拉曼光谱技术的发展情况修订而成。鉴于目前尚无拉曼光谱技术相关ISO标准或国内标准,新《通则》中的术语、校准器具与材料、及拉曼光谱定量分析方法借鉴了美国试验与材料协会(ASTM)标准和日本工业标准(JIS)相关条款的部分内容。新《通则》对仪器部分以介绍通用原理为主,不涉及具体型号仪器的结构和技术指标。  新《通则》起草单位包括武汉理工大学、中国科学技术大学、四川大学,主要起草人包括薛理辉、左健、田云飞、龚龑、吴正龙、祁琰媛、陈强、张丽艳、康燕、宋国胜、王力、邓昱、贾茹、路瑶、王梅、何琳、刘晓云。  新《通则》的技术变化:  除编辑性修改外,新《通则》的主要技术变化如下:  ——修改了标准名称及标准内容中的“喇曼”为“拉曼”;  ——限定了本标准的适用范围为普通色散型激光拉曼光谱仪的常规分析;  ——更新了本标准的引用标准;  ——删除了“波长”、“杂散光”、“波数精度”、“波数重复性”、“90° 散射”、“180° 散射”和“0° 散射”的定义;  ——修改“波数”名称为“绝对波数”(见3.4);  ——修改了“分辨率”的定义(见3.20);  ——增加了“瑞利散射”、“拉曼散射”、“相对波数”、“峰位”、“拉曼散射相对强度”、“斯托克斯拉曼散射”、“反斯托克斯拉曼散射”、“振-转拉曼散射”、“转动拉曼散射”、“电子拉曼散射”、“共振拉曼散射”、“表面增强拉曼散射”、“激光等离子线”、“色散率”、“拉曼旋光”和“宇宙射线峰或针刺噪声”等术语的定义(见3);  ——修改了分子的量子化能级示意图,增加了“光致发光”跃迁过程,明确了E=0与振动基态零点能的区别(见图1);  ——补充了“试剂与材料”部分的内容,修改标题为“校准用器具和材料”(见5);  ——修改了“双联、三联式大拉曼光谱仪”组成框图为“色散型显微拉曼光谱仪”组成框图,删除了针对特定生产厂家、特定仪器型号的“主要技术指标表”(见6);  ——针对新技术的使用调整、补充了分析步骤(见8);  ——移动原附录C“喇曼光谱定量分析”到正文“分析结果的表述”部分,并完善了定量分析的方法。(见9.3);  ——针对新技术修改了附录B“拉曼光谱仪主要组成部分若干参量”中的内容。(见附录B)。  附件:激光拉曼光谱分析方法通则(征求意见稿).doc
  • 长光华芯联合中科院苏州纳米所共建“氮化镓激光器联合实验室”
    11月29日,苏州半导体激光创新研究院与中科院苏州纳米所“氮化镓激光器联合实验室”在苏州长光华芯正式揭牌成立。苏州半导体激光创新研究院负责人、长光华芯董事长闵大勇,与中科院苏州纳米所党委书记邓强、技术转移中心主任冀晓燕等参加揭牌仪式并交流座谈。氮化镓是第三代半导体中具有代表性的材料体系,氮化镓蓝绿光激光器未来在激光显示、有色金属加工等诸多领域都有巨大的应用优势以及不可替代的作用。“基于氮化镓的蓝绿光激光器,是第三代半导体光电器件中最具技术难度和产业高度的关键产品。”闵大勇介绍说,长光华芯正处于上市后的快速发展阶段,建设“氮化镓激光器联合实验室”是研究院围绕核心的半导体激光器领域所做的一个重要的横向业务扩展,将长光华芯核心的半导体激光器从短波红外和近红外领域拓展到可见光领域。中科院苏州纳米所党委书记邓强表示,要发展半导体及光电子,既需要研发能力,也需要区域聚集。“长光华芯拥有良好的科研平台,对市场需求也有敏锐的嗅觉,是科研项目产业化的典型。希望通过建立联合实验室,双方强化前端的技术科研能力、后端技术、工艺、质量水平,通过市场需求引导定向技术研究,突破前端技术,提升产品水平,促进市场牵引和成果转化,打造最强的创新联合体。”苏州高新区管委会副主任、虎丘区副区长吴旭翔表示,当前,苏州高新区正全力建设世界级光子创新中心,打造千亿级光子产业创新集群。此次上市企业与研究所联手,共同攻克前沿技术难题,将有力推动“东纳米”和“西光子”在高端创新资源的强强联合,打造“太湖光子中心”建设范例。据悉,“氮化镓激光器联合实验室”将以氮化镓激光器的前沿物理基础和技术研究为牵引,整合纳米所学科力量,攻坚克难,共同凝练并合作开展相关方向的导向性研究,率先填补国内在氮化镓的蓝绿光激光器等第三代半导体光电器件领域的空白,全力构建中国激光产业链的完整性、领先性。
  • 抗疫情!北京加班生产8000片PCR检测用滤光片驰援武汉
    p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 滤光片是新型冠状病毒检测设备中的关键部件。从前天开始,北京专门生产滤光片的企业接到的订单累计增加到8000余片,几乎全部运往武汉。为了保障供应,明天(2月3日),该企业的镀膜车间将提前复工,实现24小时不间断生产。 /span br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 289px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/00159dd4-06b1-4289-b9f7-768735ae0f40.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 289" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 光冷抛光车间,工作人员在进行抛光作业,只有平整度达到要求的滤光片才能进入到下一个生产环节。 span style=" color: rgb(127, 127, 127) " (文中图片由新京报记者 李木易 摄) /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 大年初四,京仪博电公司接到一个特殊的订单:一家苏州企业要定向向武汉地区捐献检测新型冠状病毒使用的荧光PCR检测仪,急需1000片新型冠状病毒检测滤光片。为了确保滤光片能够及时安装进检测设备,该公司决定提前复工,留守在北京的技术人员全员到岗加班生产滤光片。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 307px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/d14a0db4-d584-4a7e-9d53-4ce86cd1563b.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 450" height=" 307" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 工作人员在进行胶合作业,滤光片从制作基础片到成型、胶合、检测、测试,大约需要10个小时。 /p p style=" text-indent: 2em " 今天上午,在该公司的生产车间里,记者看到这种对于检测新型冠状病毒起着至关重要作用的滤光片,它呈圆形,厚度为20毫米和25毫米两种,直径为5毫米。技术人员在各个岗位分别对其加工。在光冷抛光室,两位技术人员站在仪器旁一边用小刷子在滤光片上刷上抛光液,一边随时关注着滤光片的打磨效果,只有平整度达到要求的滤光片才能进入到下一个生产环节。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 292px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e059b362-d556-4a33-abe1-b18b2469b3b9.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 450" height=" 292" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 留守在北京的技术人员全员到岗加班生产滤光片。企业接到的订单累计增加到8000余片,几乎全部运往武汉。 /p p style=" text-indent: 2em " 成型后的滤光片将进入到胶合的环节。在这个环节,技术人员要用酒精对滤光片进行擦拭,确保没有任何灰尘和异物,然后进行胶合。技术人员告诉记者,一片滤光片从制作基础片到成型、胶合、检测、测试,大约需要10个小时。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a06a9cc8-4f4e-46c1-a6f8-254f7fa20c4f.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 450" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 出厂前,工作人员利用分光光度计检测滤光片的质量。 /p p style=" text-indent: 2em " 不过10个小时的工期显然远远不足以满足当下疫情防控的需求。因此技术员们决定使用前期存储的基础片进行加工。这样一来,原本生产1000片需要1个月,现在仅需要7天便可完成。 /p p style=" text-indent: 2em " 随着疫情的蔓延,来自全国的滤光片订单骤然增加。京仪博电公司经理李建华告诉记者,截至2月1日,用于新型冠状病毒检测的滤光片的订单累计超过8000片,这些滤光片几乎全部将运往武汉。他坦言:“目前公司的基础片已经全部消耗殆尽,因此必须扩大复工,镀膜车间将从明天起24小时不间断生产,以确保滤光片能按时交付。”记者了解到,镀膜车间为自动化生产车间,对人工需求不大,因此可以实现不间断生产。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 303px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/8f8d8153-9081-4a6b-bc6b-d6a1fef05989.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 450" height=" 303" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 工作人员在快递箱上贴上“疫区急需货物,请加急处理”的标签。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了让这些重要的滤光片能够及时送抵检测仪器生产企业,技术人员特意在快递箱上贴上“疫区急需货物,请加急处理”的标签。记者注意到,这些标签大大小小,几乎把快递箱贴满了。技术人员告诉记者:“特殊时期,快递物流公司特意交代我们把这提示条贴上。快递员看到提示条,就会优先将这些保障物资送往目的地。” /p p br/ /p
  • 美研制新型中红外激光二极管
    美国西北大学的研究人员研制出了一种小型中红外激光二极管,其转换效率超过50%。有关报道称这一成果是量子级联激光器(QCL)研究的重大突破,使量子级联激光器向多个领域的实际应用,包括对危险化学品的远程探测,迈出了重要一步。相关研究成果刊发在最近的《自然—光子学》(Nature Photonics)杂志网络版上。   量子级联激光器是一种发光机制异于传统半导体激光器的新型二极管激光器,根据量子力学原理设计,其发光波长可覆盖中红外区域。与传统的二极管激光器不同,量子级联激光器是单极器件,仅需电子即可运作,利用电子在一维量子化的导带间的跃迁来实现发光。经过多年的研究和工业化开发,现代近红外(波长在1微米左右)激光二极管的转换效率已接近极值,而中红外(波长大于3微米)激光二极管却很难达到效率极值。先前的报道认为,即使冷却到低温状态,高效量子级联激光器的转换效率也不会高于40%。   美国西北大学量子器件研究中心(CQD)的研究人员通过优化激光器设备的材料质量,在量子级联激光器效率方面取得了突破性进展。他们剔除了在低温条件下激光器操作中非必要的设计元素,研制出的新型激光器在温度冷却到40开尔文时,4.85微米波长光的转换效率达到了53%。   该研究小组的领导者、美国西北大学麦考密克工程与应用科学学院电气工程和计算机科学教授玛尼杰拉泽吉认为,这种高效激光器的问世是一个重大突破,这是科学家们首次使激光器发出的光能超过热能。她强调,激光器的转换效率突破50%这个门槛,是一个里程碑式的成就。   报道称,提高转换效率依然是目前激光器研究的首要目标。而新型设备所展现的高效率,可大大扩展量子级联激光器的功率标定范围。最近的研究表明,伴随着量子级联激光器的广泛发展,单体脉冲激光器的输出功率已高达120瓦特,而在一年前,只有34瓦特。   该研究得到了美国国防部高级研究计划局高效中红外激光器(EMIL)项目和美国海军研究所的共同资助。
  • 便携式电池供电激光功率测量积分球助力激光企业发展
    某现场安装激光二极管的制造公司需要一种可靠的方法用于现场测量激光功率,而无需带回实验室进行测试。激光测量系统需要完全由电池供电,因为现场没有电源。Labsphere(蓝菲光学)根据客户要求提供一套独立的、便携式且耐用的激光功率测试系统。Labsphere (蓝菲光学)提供标准的激光二极管测量积分球; 然而,还需将新功能整合到系统中,使其能被带到现场测试。 由此产生的一个小而轻的积分球系统,能够在世界任何地方进行可靠的激光功率测量。1.5 英寸开口端,用于轻松安装激光二极管组件针孔滤光片后面的制冷型 InGaAs 探测器,用于在功率低至 200 μW 的情况下进行红外范围内的辐射测量两个 FC/PC 适配器,允许通过光纤连接额外的探测器Spectralon® 漫反射材料,在 UV-VIS-NIR 范围内提供近乎完美的朗伯反射,以优化测试结果的准确性为 TE 冷却器和充电装置供电的可充电电池组轻巧的手持式塑料支架可固定每个组件,并带有泡沫内衬派力肯手提箱,可确保安全运输特点电池组可为系统供电数小时,为一个项目中的多项测试提供充足的时间每个组件都包依附在安装板上,提供了极大的可移动性,而手提箱确保了产品运输过程中的安全性InGaAs 探测器在近红外范围内提供可靠的校准测量,附加的光纤适配器使系统能够灵活地在其他范围内或使用光谱仪执行附加测试Spectralon 极高的漫反射率,以及积分球内的挡板几何形状,很大限度地提高了光照射到探测器上的均匀性Labsphere(蓝菲光学) 的 HELIOSense 软件进行实时数据收集、存储和可视化,使测试变得简单易行。光谱响应
  • 辽宁成功研发新型冠状病毒检测用滤光器件,已为全国紧急配套供应件近3000套
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 抗击疫情的“战场”上,辽宁科技工作者也在与疫情“赛跑”。2月5日,记者从辽宁省科技厅了解,针对全国新型冠状病毒检测迫切需求,辽宁省科技厅组织协调沈阳仪表科学研究院利用春节假期,全力开展新型冠状病毒检测用荧光干涉滤光片系列产品的设计、制造、检测和应用等专项技术研究,成功开发2019-nCoV荧光定量PCR核酸检测仪器用高性能荧光干涉滤光片,并迅速将科研成果投入到疫情防控前线。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/d458bbe8-9a8c-421c-b8fc-7b1e42da01c5.jpg" title=" a06a9cc8-4f4e-46c1-a6f8-254f7fa20c4f.jpg" alt=" a06a9cc8-4f4e-46c1-a6f8-254f7fa20c4f.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据了解,高性能荧光干涉滤光片是实时荧光RT-PCR核酸检测设备的核心元器件,其性能直接决定病毒定量检测的精度和可靠性。截至目前,沈阳仪表科学研究院已为湖北省以及上海、西安、杭州、深圳等地区新型冠状病毒检测仪器紧急配套供应新型滤光器件近3000套,以辽宁的科技硬核力量助力全国新型冠状病毒检测和疫情防控。 /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em text-align: justify " 众志成城,抗击疫情。防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情,全国在行动,仪器及检测人也在行动!仪器信息网作为科学仪器行业的专业门户网站,充分发挥科学仪器行业专业媒体资源优势,整合科学仪器及检验检测多方资源,第一时间推出 a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(84, 141, 212) " span style=" margin: 0px padding: 0px " strong style=" margin: 0px padding: 0px " “抗击新冠疫情,仪器人在行动” /strong /span /a 专题,全力支援疫情抗击工作。 br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em text-align: justify " strong style=" margin: 0px padding: 0px " /strong /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a767565f-df49-479b-8f08-ac6296a275ee.jpg" title=" ae723130-0e56-4376-8be7-ad82428ada84.jpg" alt=" ae723130-0e56-4376-8be7-ad82428ada84.jpg" style=" margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% max-height: 100% " / /a /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-align: center " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(84, 141, 212) " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target=" _blank" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(84, 141, 212) " 点击图片查看专题详情 /a /span /p
  • 新品发布悌可光电推出欧美伽光学无人机专用滤光片
    近日欧美伽光学推出针对无人机专用滤光片。随着人工智能、传感技术和控制系统的技术的成熟,近年来无人机行业飞速发展。从传统的娱乐航拍,迅速发展出农业植保,测绘,智能电力检测、外卖快递等,行业也由消费电子扩展至智慧农业、石油与天然气,水利,林业、快递运输多个领域。 举例农业用检测滤光片:在现代农业中,无人机技术的应用越来越广泛,专为农作物测绘而设计的无人机滤光片成为农田管理的得力助手。这款产品配备了专用光学滤光片,飞行高度和相机透镜的精妙搭配保证了获取清晰高效的农田数据,让监测和分析变得如此轻松。滤光片选取最佳波长,根据作物光谱反射率,可以匹配任何品牌的无人机,帮助用户精准监测作物生长状态,健康状况一目了然。现在我们来看看 用于农作物检测的滤光片示例下面的滤光片示例通过使用4个单独的滤光片/相机组合来计算作物的NDRE值,并计算NDRE的比率。这里涉及到的特定波段的比率和差异可以用于许多植物指数的计算。 农作物监测滤光片——红色波段(red)在叶绿素A/B重叠区域的中心,而红色边缘波段(red edge)在反射率曲线的上升边缘的中心。 优化用于农作物监测的光谱性能如何选取最佳波长的滤光片,取决于你所监测的作物的光谱反射率,以及在健康(和患病)植物中存在的叶绿素、类胡萝卜素和花青素的比例。不仅每种健康植物类型都有独特的色素比例,且当植物受到压力时,这些色素的比例也会发生变化。类胡萝卜素和花青素在压力期间都会上调——这就是为什么当作物干燥或受到压力时,叶子会变成黄色、红色或棕色。农作物无人机监测的注意事项1.光源—由于通常使用太阳作为光源,所以光强度可能随云层的变化而变化。云、雾霾和尘埃也会影响太阳光谱的光谱分布,优先散射较低的波长。虽然光谱变化不是造成误差的主要因素,但测量系统需要一个中性(即白色)反射的测试目标进行校准,以获得最佳的测量结果。 2.信号来源植物中常见的色素包括主要的叶绿素A和B,它们赋予植物绿色,但也包括不同数量的类胡萝卜素和花青素。反射光谱在波长被吸收的位置下降。反射率信号-水合作用、叶绿素含量和其他色素含量(花青素和类胡萝卜素)的组合会影响植物反射率的光谱。在压力的作用下类胡萝卜素和花青素表达上升,叶绿素表达下降,将使作物变黄和棕色。同时也会反应在反射率光谱和植物指数上。热成像-可以用来制作在9-14微米波长范围内的作物的温度分布图。水合作用和蒸腾作用良好的植物比那些干燥和热胁迫的植物更冷。阳光不是测量的严格必要条件,但它可以与反射率同时进行,因为可以探测到红外波长。3.无人机的飞行高度和相机上的透镜-决定了图像的视野和分辨率。高度和视场还决定了信号进入成像滤光片的入射角。随着入射角的增加,滤光片的响应区域通常会转移到更低的波长,边缘也变得不那么陡峭。4.光谱滤光片-一般通过对应的带通滤光片:蓝色、绿色、红色、红色边缘和近红外进行标准化差异(示例如下)。另一种选择是使用线性可变带通滤波器,它的带通随滤光片一维方向的变化而变化,可以提供类似“彩虹”的滤光效果。这种滤光片在相机上产生光谱,从而实现高光谱成像。这款无人机农业用检测滤光片的推出,为农业生产带来了全新的技术。随着农业现代化进程的不断推进,无人机技术在农业领域的应用越来越广泛,为农业检测提供了更为便捷、高效的农田管理工具。无人机滤光片的问世,不仅提升了农作物监测和分析的精准度,也使农业生产更加智能化、科技化。可以通过使用这款滤光片,及时了解农田的情况,有效掌握作物的生长情况,为农田的精细化管理提供重要依据。欧美伽光学提供多种无人机适用类型滤光片详细请咨询!
  • 3i流式简讯|IDEX推出全新流式细胞仪滤光片
    仪器信息网讯 近期,IDEX Health & Science (IH&S) 推出了专为流式细胞术应用设计的新 Semrock ® 品牌的 Nanopede™ 系列滤光片。 流式细胞仪通过散射光测量和荧光标记检测细胞。在光谱流式细胞术中,使用离散的背靠背(光谱相邻)滤光片收集整个光谱中的荧光。然后将光子合并,以便光谱分解可以分辨出哪些荧光标记存在于目标检测细胞中。因此,光谱流式细胞术需要在离散步骤中覆盖 UV、可见光和 NIR 的滤光片,这就需要平衡仪器成本和光学滤光片性能。 应用科学家 Elizabeth Bernhardt 博士表示:"我为我们的流式细胞术和荧光检测客户感到兴奋,因为 Nanopede 跨越光谱的方式为他们的仪器提供了方便性,以满足现在和未来的荧光标记改革。IDEX Health & Science 了解这些需求,我们很自豪地宣布推出我们新的 Semrock 品牌滤光片系列,该系列涵盖 20 nm 全宽半高 (FWHM) 步长的可见光谱。Nanopede 系列中的前十款滤光片在设计时就考虑到了上述应用,以适应快速发展的流式细胞术市场。”
  • 电子光学品牌PIXELTEQ推出用于多光谱成像的缩微成像滤光器
    美国佛罗里达州的拉哥于2016年2月2日传来消息,英国豪迈的电子光学品牌PIXELTEQ(pixelteq.com)推出了缩微成像滤光器,其缩微成像光学涂层结合了显微光刻法专利技术和最先进的涂层专利技术,帮助创造了简便且具有性价比的光学设备,可应用于生物医学、安防、航空航天、精细农业和机器视觉等领域。PIXELTEQ的缩微成像滤光器。PIXELTEQ公司的技术使多个电介质、金属和颜料的图案结构能在单一基质上获得滤波阵列涂层。到位的标准化流程为模仿玻璃和半导体晶片奠定基础,且优化了PIXELTEQ获取客户需求的流程、减少了产品投放市场的时间。该公司的高技术性能使其产品可以满足各种市场需求,不管是高精准度、低容量的装置还是高容量的消费者导向产品。PIXELTEQ公司的营销和销售副总裁马尔科?史尼克斯(Marco Snikkers)说:“凭借数十年的经验和努力,我们的专利薄膜涂层流程不断完善。我们能肯定我们是唯一只专注于缩微成像技术的光电公司”。去年,PIXELTEQ公司花费了数百万美元用于发展并升级了生产设施,其缩微成像滤光器的产出已翻两倍。到目前为止,PIXELTEQ是全球市场上专注于缩微成像技术性能的唯一光电企业。欲了解更多信息,请访问www.pixelteq.com,发送电子邮件至info@pixelteq.com,或拨打电话+1-727-545-0741。关于PIXELTEQ和英国豪迈:PIXELTEQ公司提供OEM光谱传感和成像产品、缩微成像滤光器、自定义的电子光学设备,可应用于航空航天、生物医学、工业制造、科研和安全等领域。在每台多光谱设备的核心,都有一个为特定应用而制造的像素级滤光器阵列。为了推动薄膜涂层、缩微成像和光电集成的综合知识技能,PIXELTEQ的专家们与客户合作,通过高产能的OEM方式快速来进行原型制作,从而提供专业的设计帮助和定制的解决方案。PIXELTEQ是英国豪迈(Halma)的子公司,隶属于豪迈的环境与分析事业部。1894年创立的英国豪迈如今是全球安全、医疗、环保产业的投资集团,伦敦证券交易所的上市公司,富时指数的成分股。集团在全球有5000多名员工,近50家子公司,在中国的上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处,并在多地建立了工厂和生产基地。业务合作联系人:曲盛滨(Jerry Qu)PIXELTEQ中国区商务拓展经理电话:010-51261868邮箱:jerry.qu@pixelteq.com
  • 2013年激光行业前景分析
    激光是20世纪60年代发展起来的一门新兴科学。它是一种具有亮度高、方向性好、单色性好等特点的相干光。   激光应用于材料加工,使制造业发生了根本性变化,解决了许多常规方法无法解决的难题。在航天工业中,铝合金用激光焊接的成功被认为是飞机制造业的一次技术大革命。激光加工技术在汽车工业中的使用,实现了汽车从设计到制造的大变化,优化汽车结构,减轻了汽车自重,最终使汽车性能提高,耗油量降低。激光精加工和激光微加工不仅促进了微电子工业的发展,而且为微型机械制造提供了条件。另外,传统加工方法大都为力的传递,因此加工速度受到限制,而激光加工更多地是光的传递,惯性小,柔性大,而且激光能量密度高,加工速度可以很快,激光加工被誉为“未来制造系统共同的加工手段”。总之激光加工技术在世界范围内的迅猛发展正在引起一场新的工业革命,最终使材料加工业从目前的电加工时代过渡到光加工时代。   2012年在全球经济低迷不振的大环境下,激光器制造商在“经济余震”中所经历的不确定性和担忧,在经济大衰退之后的几年内将依然存在。然而从长远销售预期来看,在很多几乎不受地域或者全球性经济衰退影响的领域,激光正在作为一种成熟的、对经济增长发挥重要作用的技术,呈现出上扬态势。尽管预计全球债务危机将会限制2013年的某些资本设备支出,但是激光器有望凭借“能实现制造自动化、提高效率、降低能耗,进而使企业在经济风暴中更具竞争力”的优势脱颖而出。   半导体制造业发展迅速,“绿色”技术无疑具有光明的未来,这就要求有新的激光加工工艺与技术来获得更高的生产品质、成品率和产量。除了激光系统的不断发展,新的加工技术和应用、光束传输与光学系统的改进、激光光束与材料之间相互作用的新研究,都是保持绿色技术革新继续前进所必须的。2013年激光技术在半导体行业将会取得怎样的成绩呢?   半导体市场:黯然神伤   虽然智能电子设备组件的微加工将继续为光纤激光器制造商带来利好势头,但是主要依赖于半导体资本设备采购的激光器制造商,将在2013年遭遇坎坷。   “随着半导体行业从45nm转向20nm甚至更高的节点,需要更多的制造步骤处理更多的层和新材料,这导致资本强度增加。”半导体设备暨材料协会(SEMI)行业研究与统计高级总监DanTracy表示,“2010年和2011年,半导体行业在产能扩充方面实现了坚挺恢复,同时也转向了更加先进的工艺技术。而2012年产能扩张的减少,为半导体行业带来了更多不确定性,一些分析师预计2013年半导体行业的资本支出将出现负增长。”Tracy还补充道,半导体资本设备市场存在着周期性,最近报道的设备数据反映了2012年下半年更加低迷的行业状况。2012年10月的订单出货比为0.75,订单量约比2011年10月下跌20%。   “对于微电子行业来讲,2012年将是一分为二的年头,”相干微电子部门营销总监DavidClark表示,“预计2013年传统消费电子产品,如笔记本电脑、PC、数码相机、硬盘驱动器和电视机将非常不景气,但是平板电脑和智能手机以及相关组件将会以惊人的速度增长。这无疑是个好消息,因为这些移动设备组件很多都是使用相干的激光器制造的,相干的这部分业务将会继续强劲增长。”Clark补充说,“如果基于Windows8的超级本和平板电脑在企业市场获得真正成功,相信这必将刺激2013年IC销售额的限制增长。”   ICInsihts公司也看到了类似趋势,其预计2013年电子设备的销售额将增长5%,2012年的增长率为3%。Clark对更长远的趋势也持乐观态度,他表示,“4G-LTE无线网络建设、互联网流量的持续增长、云计算的采用一级即将向450nm晶圆的迁移,所有这些都将促使未来几年内半导体资本支出方面出现重大投资。”   相干2012年第四财季(截至2012年9月29日)的销售额,从上年同期的2.08亿美元下降到1.89亿美元 与上个季度相比,订单量下降近23%。相比之下,Newport则由于研发市场和工业市场的强劲表现而实现了创纪录的销售额 当然半导体资本支出的疲软也使其受到了一定影响,其第四财季(截至2012年9月29日)微电子业务销售额比上年同期下降了9.7%,降至1.1亿美元。   作为一家主要为半导体行业提供光刻光源的供应商,Cymer公司2012年第三季度(截至2012年9月30号)的总营收约为1.32亿美元,基本与上年同期持平,但低于2012年第二季度1.49亿美元的总营收。2012年10月,Cymer公司被荷兰ASML公司以大约26亿美元的价格收购 2012年第三季度,Cymer出货了27套紫外系统,并向ASML交付了其首款极紫外光源,曝光功率为30W。   Cymer公司和日本Gigaphoton公司是业界领先的极紫外光源制造商,依据摩尔定律,他们会继续享受业务增长。但是研究超短、超高功率激光脉冲(如用于光与物质相互作用研究的极强光设施)的激光器制造商,正在寻求超越摩尔定律。   “早在2007年,来自美国能源部基础能源科学顾问委员会的一份报告就显示,当集成电路制造达到分子级或纳米级的时候,其将远远超越摩尔定律的限制。一个基于纳米芯片的超级计算机,可以舒适地握在掌中,且耗电极低。”CalmarLaser公司营销总监TimEdwards说,“这使得激光产业令人兴奋不已——没有激光发挥举足轻重的作用,分子尺度的未来将无法实现。飞秒光纤激光器制造商始终致力于提升脉冲到脉冲之间的稳定性,以满足眼科、光谱、DNA分析、分子成像、薄膜太阳能电池加工以及计量等应用的苛刻要求,所有这些都提供了广阔的科研激光市场,但是不知为何激光市场并未快速增长。”   随着激光技术的发展,激光技术必将在未来的半导体行业发展中扮演越来越重要的角色。接下来为激光技术在半导体行业的一些应用:   1 激光技术在晶片/芯片加工领域的应用   1.1在划片方面的应用   划片工艺隶属于晶圆加工的封装部分,它不仅仅是芯片封装的关键工艺之一,而是从圆片级的加工(即加工工艺针对整片晶圆,晶圆整片被同时加工)过渡为芯片级加工(即加工工艺针对单个芯片)的地标性工序。从功能上来看,划片工艺通过切割圆片上预留的切割划道(street),将众多的芯片相互分离开,为后续正式的芯片封装做好最后一道准备。   目前业界讨论最多的激光划片技术主要有几种,其主要特征都是由激光直接作用于晶圆切割道的表面,以激光的能量使被作用表面的物质脱离,达到去除和切割的目的。但是这种工艺在工作过程中会产生巨大的能量,并导致对器件本身的热损伤,甚至会产生热崩边(Chipping),被剥离物的沉积(Deposition)等至今难以有效解决的问题。 与很多先行技术不同,传统旋转砂轮式划片机的全球领导厂商东京精密公司和日本著名的激光器生产商滨松光学联合推出了突破传统理念的全新概念的激光划片机MAHOH。其工作原理摒弃了传统的表面直接作用、直接去除的做法 而采取作用于硅基底内的硅晶体,破坏其单晶结构的技术,在硅基底内产生易分离的变形层,然后通过后续的崩片工艺使芯片间相互分离。从而达到了无应力、无崩边、无热损伤、无污染、无水化的切割效果。   1.2在晶片割圆方面的应用   割圆工艺是晶体加工过程中的一个重要组成部分。早期,该技术主要用于水平砷化镓晶片的整形,将水平砷化镓单晶片称为圆片。随着晶体加工各个工序的逐步加工,在各工序将会出现各种类型的废片,将这些废片加工成小直径的晶片,然后再经过一些晶片加工工序的加工,使其变成抛光片。   传统的割圆加工方法有立刀割圆法、掏圆法、喷砂法等。这些方法在加工过程中对晶片造成的损伤较大,出片量相对较少。随着激光加工技术的发展,一些厂家对激光加工技术引入到割圆工序,再加上较为成熟的软件控制,可以在一个晶片上加工出更多的小直径晶片。   2 激光打标技术   激光打标是一种非接触、无污染、无磨损的新标记工艺。近年来,随着激光器的可靠性和实用性的提高,加上计算机技术的迅速发展和光学器件的改进,促进了激光打标技术的发展。   激光打标是利用高能量密度的激光束对目标作用,使目标表面发生物理或化学的变化,从而获得可见图案的标记方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上,使材料迅速汽化,形成凹坑。随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断,激光束也就在材料表面加工成了一个指定的图案。激光打标与传统的标记工艺相比有明显的优点:   (a)标记速度快,字迹清晰、永久   (b)非接触式加工,污染小,无磨损   (c)操作方便,防伪功能强   (d)可以做到高速自动化运行,生产成本低。   在晶片加工过程中,在晶片的特定位置制作激光标识码,可有效增强晶片的可追溯性,同时也为生产管理提供了一定的方便。目前,在晶片上制作激光标识码是成为一种潜在的行业标准,广泛地应用于硅材料、锗材料。   3 激光测试技术   3.1激光三角测量术   微凸点晶圆的出现使测量和检测技术面临着巨大的挑战,对该技术的最基本要求是任一可行的检测技术必须能达到测量微凸点特征尺寸所需的分辨率和灵敏度。在50μm节距上制作25μm凸点的芯片技术,目前正在开发中,更小凸点直径和更节距的技术也在发展中。另外,当单个芯片上凸点数量超过10000个时,晶圆检测系统必须有能力来处理凸点数迅速增加的芯片和晶圆。分析软件和计算机硬件必须拥有足够高的性能来存储和处理每个晶圆上所存在的数百万个凸点的位置和形貌数据。   在激光三角检测术中,用一精细聚焦的激光束来扫描圆片表面,光学系统将反射的激光聚焦到探测器。采用3D激光三角检测术来检测微凸点的形貌时,在精度、速度和可检测性等方面,它具有明显的优势。   3.2颗粒测试   颗料控制是晶片加工过程、器件制造过程中重要的一个环节,而颗粒的监测也就显得至关重要。颗粒测试设备的工作原理有两种,一种为光散射法 另一种为消光法。   对于悬浮于气体中的颗粒,通常采用光散射法进行测试,同时某些厂家利用这种工作原理生产了测试晶片表面颗粒的设备 而对于液体中的颗粒,这两种方法均适用。   4 激光脉冲退火(LSA)技术   该技术通过一长波激光器产生的微细激光束扫描硅片表面,在一微秒甚至更短的作用时问内产生~个小尺寸的局域热点。由于只有上表面的薄层被加热,硅片的整体依然保持低温,使得此表面层的降温速率几乎和它的升温速率一样快。从固体可溶性的角度考虑,高峰值温度能够激活更多的掺杂原子,此外正如65nm及以下工艺所求的那样,较短的作用时间可以使掺杂原子的扩散降到最低。退火处理的作用范围可以限制在硅片上的特定区域而不会影响到周围部位。   该技术已经应用于多晶硅栅极的退火,在减少多晶硅的耗尽效应方面取得了显著的效果。K.Adachi等将闪光灯退火和激光脉冲退火处理的MOS管的Ion/Ioff进行了比较,在pMOS-FET和nMOSFET中,采用激光脉冲退火处理的器件的漏极电流要大10%,器件性能的增强可以直接归因于栅电极耗尽效应的改善和寄生电阻的减小。
  • 魏志义谈2023诺贝尔物理学奖成果——阿秒光脉冲超快激光
    北京时间10月3日17时50分许,在瑞典首都斯德哥尔摩,瑞典皇家科学院宣布,将2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授皮埃尔阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、匈牙利-奥地利物理学家费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)和瑞典隆德大学教授安妮呂利耶(Anne L’Huillier),以表彰他们在阿秒光脉冲方面所做出的贡献。2023年每项诺贝尔奖的奖金也由去年的1000万瑞典克朗,增加到1100万瑞典克朗,约合人民币720万元。“阿秒”是时间单位,即10-18秒。按照时间长短划分,从秒开始依次是毫秒(10-3秒)、微秒(10-6秒)、纳秒(10-9秒)、皮秒(10-12秒)、飞秒(10-15秒)、阿秒(10-18秒)。而“阿秒光脉冲”就是指持续时间在阿秒量级的光脉冲。如此短的脉冲持续时间也为其带来了重要的应用。对此,诺贝尔奖给出的获奖理由如下:获奖理由:三位2023年诺贝尔物理学奖获得者因其实验而获得认可,这些实验为人类探索原子和分子内部的电子世界提供了新的工具。Pierre Agostini、Ferenc Krausz和Anne L’Huillier已经证明了一种制造超短光脉冲的方法,可以用来测量电子移动或改变能量的快速过程。当人类感知到快速移动的事件时,它们会相互碰撞,就像一部由静止图像组成的电影被感知为连续的运动一样。如果我们想调查真正短暂的事件,我们需要特殊的技术。在电子的世界里,变化发生在十分之几阿秒——阿秒如此之短,以至于一秒钟内的变化与宇宙诞生以来的秒数一样多。获奖者的实验产生了短到以阿秒为单位测量的光脉冲,从而证明这些脉冲可以用来提供原子和分子内部过程的图像。1987年,Anne L’Huillier发现,当她将红外激光传输通过稀有气体时,会产生许多不同的光泛音。每个泛音是激光中每个周期具有给定周期数的光波。它们是由激光与气体中的原子相互作用引起的;它给一些电子额外的能量,然后以光的形式发射出去。Anne L’Huillier继续探索这一现象,为随后的突破奠定了基础。2001年,Pierre Agostini成功地产生并研究了一系列连续的光脉冲,其中每个脉冲只持续250阿秒。与此同时,Ferenc Krausz正在进行另一种类型的实验,这种实验可以分离出持续650阿秒的单个光脉冲。获奖者的贡献使人们能够对以前无法遵循的快速过程进行调查。诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森表示:“我们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让我们有机会了解电子控制的机制。下一步将利用它们。”。在许多不同的领域都有潜在的应用。例如,在电子学中,理解和控制电子在材料中的行为很重要。阿秒脉冲也可以用于识别不同的分子,例如在医学诊断中。魏志义:我国激光产业发展迅速,未来可期实际上我国也一直在阿秒激光领域深耕,培养了一批杰出的科研人员。当前国内研究超快激光和阿秒激光的主要代表人物是来自中国科学院物理研究所的魏志义研究员,主要研究领域为超短超强激光物理与技术,包括飞秒激光放大的新原理与新技术、阿秒激光物理与技术、光学频率梳及应用等。魏志义研究员长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,主要成果有:提出了高对比度放大飞秒激光的一种新方法,得到同类研究当时国际最高峰值功率的PW(1015瓦)超强激光输出,创造了新的世界纪录;发明了同步不同飞秒激光的新方案,研制成功综合性能国际领先的同步飞秒激光器;建成国内首个阿秒(10-18秒)激光装置,得到了脉冲宽度小于200阿秒的极紫外激光脉冲;发展了新的光学频率梳技术,研制成功综合性能先进的系列飞秒激光频率梳;利用新的脉冲压缩技术与国外同事一起获得了亚5fs的激光脉冲,打破了保持10年之久的超短激光脉冲世界纪录;研制成功系列二极管激光直接泵浦的新型全固态超短脉冲激光,开发成功多种飞秒激光产品并提供国内外多家用户。仪器信息网在世界光子大会上有幸采访了魏志义研究员。魏志义表示,超快激光(即超短脉冲激光)领域激光领域前沿研究主要关注如何实现越来越窄的激光脉冲宽度,窄的激光脉冲可以用于物质中分子、原子甚至电子的运动过程研究,因为运动过程决定了物质的一些规律和属性。科研人员关注的另一方面是激光功率,更高功率的激光可能用于武器、加工、医疗等领域。功率方面的研究主要包括峰值功率和平均功率,其中峰值功率研究我国处于世界前列。魏志义在采访中表示其对高频功率非常关注和感兴趣。谈到国内在相关领域的前沿研究进展时,魏志义表示,我国在激光领域具有比较好的基础,与国外水平接近,虽然在整体上还有较大差距,但在部分领域有所领先。在超快脉冲激光方面,我国上世纪八九十年代与国际水平差距并不大,如西安光机所、天津大学、中山大学做得都非常不错。当前超快激光脉冲突破到阿秒量级,国内包括物理所在内的一些单位也拥有产生阿秒脉冲激光的能力,可以用来开展研究工作。在激光高频功率方面,上海光机所等单位在峰值功率研究上已达国际领先水平,并将国际水平推向了新的高度。据介绍,物理所十多年前在峰值功率方面取得了很好的研究成果,做到了当时国内最好也是国际上最高的的峰值功率。但在高频功率方面我国还是与国外有较大差距,特别是在产业方面。魏志义建议,接下来不仅要在极端指标方面,还要在可靠稳定性、高频功率方面做出突破,更好的提供给广大用户开展应用工作。魏志义也强调,我国当前在超快激光研究方面有些落后,但也在奋起直追,跟国际最高水平相比有一定差距,在高频物理方面,工业应用方面差距更大。但同时,魏志义表示这些年我国激光产业发展非常迅速,未来可期。
  • 中科院“LAMOST激光信标系统”通过验收
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日,位于河北兴隆国家天文台的“LAMOST激光信标系统”项目通过中科院条财局组织的专家验收,该项目在中科院重大科技基础设施项目的支持下,由南京天文光学技术研究所李国平团队和福建物构所林文雄团队共同合作完成。 br/ & nbsp & nbsp 林文雄团队研制的绿光激光器作为LAMOST的核心部件——激光信标,在12公里附近产生一颗处于望远镜中心视场的7等左右的激光星,通过对大气分子的瑞利散射光波前进行采样,获 得望远镜的面形数据并传递给促动器,实现了望远镜的主动光学校正。 br/ & nbsp & nbsp 在激光器研制过程中,为了克服超长激光谐振腔的光学畸变问题,创新性采用时序控制及4f像传递技术,突破了一般工业用途激光器20 ns脉宽的瓶颈,研制出65 ns脉宽的激光器。为了使激光器能够适应-30℃~+40℃的环境温度,一方面采用热膨胀系数较低的材料作为激光器底板,并且通过合理的光学设计使激光谐振腔处于稳腔状态;另一方面,自主研发出自适应光学调整架,能够利用自身形变抵消环境温度变化引起的应力,保证了激光谐振腔在环境温度变化时的稳定性。这些技术为实现7等激光星以及精确测量瑞利散射光波前提供了有力的保障,相关的研究工作申请了专利3件,其中授权专利2件,发表文章1篇。 br/ & nbsp & nbsp 激光器各项指标均优于合同指标:激光功率33 W,功率稳定性为0.7%;重复频率12 kHz;脉冲宽度65 ns;光束质量M2 = 1.3。验收总结会上,激光器稳定的性能指标得到了专家组的一致好评,由激光器产生的人工信标大大缩短了主动光学的校正时间,提高了LAMOST的巡天效率,为我国自主研制用于大气校正的激光导星系统提供了重要技术储备。 /p
  • 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳
    成果名称 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 &radic 通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。利用频率梳测量频率时,需要频率梳的频率间隔在200MHz以上,以便波长计数器计量波数。特别地,类地行星观测需要20GHz以上频率间隔的频率梳来定标光谱仪,这个频率间隔一般的光纤激光器无法达到,目前只能依靠法布里-珀罗(FP)滤波装置进行频率倍增。由于FP透射光谱的有限线宽会导致边模泄露,从而影响天文光谱仪的定标精度,因此需要源激光频率梳本身的频率间隔尽量大,以抑制边模。可见,研制高重复频率(大频率间隔)的频率梳已经成为国际激光器和频率梳领域研究的热点和难点。目前该产品的国内市场基本上被德国Menlo System公司生产的基于掺镱光纤激光器的可见光域频率梳垄断,我国亟需研制出具有自主知识产权的光梳设备。 2011年,北京大学信息学院张志刚教授申请的&ldquo 基于光纤激光器的可见光频率梳&rdquo 得到第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在基金经费支持下,通过关键配件的购置和加工,该项研究得以顺利开展。课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作,包括:(1)搭建高重复频率、1um波长的锁模光纤激光器,作为频率梳&ldquo 种子源&rdquo ;(2)研究初始频率和腔内色散的关系,以得到更高信噪比的初始频率信号;(3)利用合适的色散补偿元件对种子源输出的脉冲进行色散补偿,并进行多级反向放大,使其输出功率满足频率梳要求;(4)试验多种光子晶体光纤,以获得更宽的、覆盖可见光域的光谱。通过以上工作的开展,课题组成功研制出了国际首创的500MHz光学频率梳样机,而Menlo公司同类产品重复频率仅为250M。这一技术的产品化将打破外国公司在国内市场的垄断,填补国内外市场的空白。 在第三期项目工作的基础上,张志刚课题组的王爱民副教授申请的&ldquo 20GHz可见光波段天文光学频率梳的研制&rdquo 项目在2012年得到了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在第四期基金的支持下,项目组发展了前期500MHz高重复频率的光学频率梳的研究成果,开展了更加深入的工作,包括:(1)利用FP技术对500MHz重复频率的稳定光梳进行倍频,获得20GHz、1m波段的稳定光学频率梳;(2)对20GHz光学频率梳进行功率放大、脉冲压缩和倍频,实现515nm波段的蓝光飞秒光梳源;(3)利用拉锥光子晶体光纤对飞秒蓝光光梳进行可见光扩谱,达到400-750nm的光谱覆盖。通过这些工作,课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 这两期项目目前已经结题,其成果已进入产品化阶段,科技转化前景良好。相关成果受到了北京市科委的高度重视。 课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作。课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 应用前景: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。
  • 862万!广州中医药大学多光谱激光成像系统(双通道)等一批仪器采购项目
    一、项目基本情况项目编号:ZJJLCG-2023-0907项目名称:多光谱激光成像系统(双通道)等一批仪器采购采购方式:公开招标预算金额:8,620,560.00元采购需求:合同包1(荧光定量PCR仪等仪器):合同包预算金额:1,543,500.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他试验仪器及装置荧光定量PCR仪1(台)详见采购文件--1-2其他试验仪器及装置荧光定量PCR仪1(台)详见采购文件--1-3其他试验仪器及装置电转仪1(台)详见采购文件--1-4其他试验仪器及装置荧光细胞成像仪1(台)详见采购文件--1-5其他试验仪器及装置垂直电泳三件套8(台)详见采购文件--1-6其他试验仪器及装置全能型快速蛋白转印仪1(台)详见采购文件--1-7其他试验仪器及装置水平电泳仪2(台)详见采购文件--1-8其他试验仪器及装置梯度PCR仪1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包2(低温冷却液循环泵等仪器):合同包预算金额:1,780,020.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1其他试验仪器及装置低温冷却液循环泵1(台)详见采购文件--2-2其他试验仪器及装置防火防爆安全柜(带排风)1(台)详见采购文件--2-3其他试验仪器及装置防腐蚀柜1(台)详见采购文件--2-4其他试验仪器及装置安全防爆柜1(台)详见采购文件--2-5其他试验仪器及装置脑定位注射系统2(台)详见采购文件--2-6其他试验仪器及装置活细胞成像工作站1(台)详见采购文件--2-7其他试验仪器及装置细胞培养用高温灭菌罐8(台)详见采购文件--2-8其他试验仪器及装置细胞培养用负压仪4(台)详见采购文件--2-9其他试验仪器及装置智能精密细胞培养振荡器2(台)详见采购文件--2-10其他试验仪器及装置恒温摇床1(台)详见采购文件--2-11其他试验仪器及装置水浴摇床2(台)详见采购文件--2-12其他试验仪器及装置超低温冰箱4(台)详见采购文件--2-13其他试验仪器及装置低温冰箱4(台)详见采购文件--2-14其他试验仪器及装置手持小型匀浆机1(台)详见采购文件--2-15其他试验仪器及装置高速匀浆机2(台)详见采购文件--2-16其他试验仪器及装置超净工作台2(台)详见采购文件--2-17其他试验仪器及装置恒温水槽4(台)详见采购文件--2-18其他试验仪器及装置恒温水浴锅4(台)详见采购文件--2-19其他试验仪器及装置水浴锅2(台)详见采购文件--2-20其他试验仪器及装置涡旋仪12(台)详见采购文件--2-21其他试验仪器及装置中药打粉机2(台)详见采购文件--2-22其他试验仪器及装置自动氮吹仪1(台)详见采购文件--2-23其他试验仪器及装置电位滴定仪1(台)详见采购文件--2-24其他试验仪器及装置万分之一天平1(台)详见采购文件--2-25其他试验仪器及装置千分之一天平4(台)详见采购文件--2-26其他试验仪器及装置旋转蒸发仪2(台)详见采购文件--2-27其他试验仪器及装置制冰机1(台 )详见采购文件--2-28其他试验仪器及装置高压灭菌锅2(台)详见采购文件--2-29其他试验仪器及装置烘箱1(台)详见采购文件--2-30其他试验仪器及装置电热恒温培养箱1(台)详见采购文件--2-31其他试验仪器及装置普通生物显微镜6(台)详见采购文件--2-32其他试验仪器及装置加热磁力搅拌器2(台)详见采购文件--2-33其他试验仪器及装置磁力搅拌器2(台)详见采购文件--2-34其他试验仪器及装置金属浴4(台)详见采购文件--2-35其他试验仪器及装置PH计4(台)详见采购文件--2-36其他试验仪器及装置真空抽滤泵4(台)详见采购文件--2-37其他试验仪器及装置数显全自动馏分收集器1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包3(超纯水机等仪器):合同包预算金额:2,152,800.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)3-1其他试验仪器及装置超纯水机1(台)详见采购文件--3-2其他试验仪器及装置8通道4孔板移液工作站1(台)详见采购文件--3-3其他试验仪器及装置全自动蛋白印迹孵育系统2(台)详见采购文件--3-4其他试验仪器及装置石蜡包埋机(连接冰台)1(台)详见采购文件--3-5其他试验仪器及装置组织脱水机1(台)详见采购文件--3-6其他试验仪器及装置石蜡切片机1(台)详见采购文件--3-7其他试验仪器及装置多功能紫外分析仪1(台)详见采购文件--3-8其他试验仪器及装置冷冻离心机4(台)详见采购文件--3-9其他试验仪器及装置迷你离心机12(台)详见采购文件--3-10其他试验仪器及装置组织研磨仪1(台)详见采购文件--3-11其他试验仪器及装置滤光片酶标仪1(台)详见采购文件--3-12其他试验仪器及装置冰箱4(台)详见采购文件--3-13其他试验仪器及装置洗板机1(台)详见采购文件--3-14其他试验仪器及装置UPS电源2(台)详见采购文件--3-15其他试验仪器及装置双人生物安全柜8(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:供货时间为签定合同后 30 天内完成合同包4(多光谱激光成像系统(双通道)等仪器):合同包预算金额:2,093,400.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)4-1其他试验仪器及装置多光谱激光成像系统(双通道)1(台)详见采购文件--4-2其他试验仪器及装置紫外可见分光光度计1(台)详见采购文件--4-3其他试验仪器及装置纳米粒度电位仪1(台)详见采购文件--4-4其他试验仪器及装置二氧化碳培养箱12(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包5(细胞自动计数仪等仪器):合同包预算金额:1,050,840.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)5-1其他试验仪器及装置细胞自动计数仪1(台)详见采购文件--5-2其他试验仪器及装置台式大容量离心机4(台)详见采购文件--5-3其他试验仪器及装置核酸定量仪1(台)详见采购文件--5-4其他试验仪器及装置八道电动移液器4(台)详见采购文件--5-5其他试验仪器及装置八道移液枪12(台)详见采购文件--5-6其他试验仪器及装置单道移液枪60(台)详见采购文件--5-7其他试验仪器及装置十万分之一天平1(台)详见采购文件--5-8其他试验仪器及装置24孔固相萃取装置2(台)详见采购文件--5-9其他试验仪器及装置全波长酶标仪1(台)详见采购文件--5-10其他试验仪器及装置超微量分光光度计1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成二、获取招标文件时间: 2023年11月02日 至 2023年11月08日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取三、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:广州中医药大学地 址:广州市番禺区广州大学城外环东路232号广州中医药大学办公楼911室联系方式:393569702.采购代理机构信息名 称:广州珠江监理咨询集团有限公司地 址:广东省广州市越秀区永泰路50号101房联系方式:020-834921753.项目联系方式项目联系人:林工电 话:020-83492175
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