石英玻璃平凹透镜

玻璃中的羟基会严重影响玻璃的性能，即使羟基重量含量低于1%,它也会明显地影响玻璃的粘度、密度、折射率和热膨胀系数。同时,由于玻璃中羟基的存在,它将对某种波长的红外光波形成强烈的吸收,这对于光纤通讯中光学材料的选择是一个十分重要的问题。在电光源行业中,玻璃中羟基含量的高低是直接影响气体放电灯的质量。因此,需要严格监控玻璃中的羟基含量。此外，为了研究羟基含量与玻璃性能之间的关系，以便为设计与制造具有一定特性的玻璃提供必要的数据,这也需要定量地测定玻璃中羟基的含量。你知道吗？利用红外光谱仪可以快速、准确地检测石英玻璃中的羟基含量！这是怎么做到的呢？让我们一起来揭开这个谜底。红外光谱仪是一种神奇的科学仪器，它能够通过测量样品对红外光的吸收情况，分析出样品的化学成分和结构信息。测定玻璃中羟基含量的方法有两类:一、水的热除气法 二、光谱法。比较这两类方法,光谱法更具有其优越性,该法在测试过程中,玻璃内所有羟基都将被探测,但该法需要已知羟基含量的校准标准。对于石英玻璃来说，其中的羟基会在特定的红外波长范围内产生吸收峰。通过检测这些吸收峰的强度和位置，我们就能分析出石英玻璃中羟基的含量。在水晶或者石英玻璃行业做相关分析的老师如何需要了解具体方案可以联系能谱科技，我们将给您一套完整的解决方案！

导 | 读 近期，瑞士IBM苏黎世研发中心的Colin博士和Swisslitho公司的Martin博士利用热扫描探针(T-SPL)纳米加工技术，配合干法蚀刻解决方案实现了相互作用微腔（两个相邻的光学微腔），并对微腔距离进行了控制，实现了两个微腔光场的相互作用。相关工作发表在Nature子刊 Scientific Report。 T-SPL纳米加工技术 热扫描探针(T-SPL)纳米加工技术是一种灰度刻蚀技术。与传统意义上的3D打印技术相比，3D模型以灰度图的形式呈现和加工，技术难度要比3D打印技术要小得多；而且，灰度刻蚀与标准微电子加工工艺，如沉积和蚀刻等直接兼容，因此具有广泛的应用前景。例如，在光学/光子学方面，它可以用来制造任意光学曲面、多模光波导，光子晶体以及高Q值的光学微腔。在量子光子学中，高Q因子意味着光损失小，单位模式中有更多的光量子。在电子光学上，可以用螺旋结构来将轨道角动量传递给自由电子。相比平面结构，三维结构具备更多的功能和更好的性能。 图1 T-SPL的原理 纳米加工技术对比 传统纳米加工技术中，电子束蚀刻(EBL)是目前先进的直写技术，也能够进行这种灰度的光刻。然而，当结构小于1微米时，电子束在光刻胶内的弛豫散射要计算，需要进行三维距离校正。聚焦离子束(FIB)同样可以用于灰度光刻。然而，由入射离子引起的表面注入，深度延伸可以超过数百纳米，并且需要进行复杂的计算实现临近校正。此外，由于事故的电离造成的损害，FIB加工过的表面对进一步处理非常敏感。此时，T-SPL技术的优势就突显出来了。 T-SPL纳米加工技术的应用 Colin博士利用T-SPL技术，制备了正旋波图形（图2a, b），螺旋相位板（图2c, d），凹透镜（图2e, f），16方格棋盘（图2g, h）。图形结果和设计匹配，棋盘实验中，台阶的高度仅为1.5nm。得益于闭环的直写算法，将每一次直写后探测的深度信息反馈并修正下一行的直写， T-SPL技术实现了纳米高精度的3D直写。图2 利用T-SPL技术制备各种微结构，图形结果和设计匹配 光子分子—双高斯凸透镜DBR光学微腔 Colin博士进一步设计了光子分子——双高斯凸透镜DBR光学微腔（图3）。在SiO2上刻蚀两个相邻的凹高斯透镜结构，并以此为模板制作了TaO5/SiO2布拉格反射镜（DBR）；利用发光染料作为增益介质制备在DBR中间形成法布里-珀罗（Fabry–Pérot）光学微腔，发光燃料层在结构部分形成高斯凸透镜，相邻两个凸透镜各自约束一路光场在DBR中形成谐振。 图3 光子分子的设计，制备和表征 通过加工多种不同间距的凸透镜对，Colin博士研究了不同距离下，两个谐振光场的耦合作用，以期实现基于交互强度控制的类腔阵列量子计算技术。T-SPL高精度3D纳米加工技术必将推动量子计算的研究向一个关键里程碑迈进。 参考文献：Control of the interaction strength of photonic molecules by nanometer precise 3D fabrication. Swisslitho公司荣获“瑞士产品奖” 2017年11月13日，Swisslitho公司因NanoFrazor 3D纳米直写设备（采用热扫描探针纳米加工技术）的研发和特优势获得“瑞士产品奖”。该奖项主要奖授予“具有特、高技术、高质量的、的产品创新能力，具有高价值，强大潜力的公司”。 图为Swisslitho公司团队于苏黎世市中心举行的颁奖典礼 相关产品及链接：1、NanoFrazor 3D纳米结构高速直写机：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C226568.htm2、小型台式无掩膜光刻系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C197112.htm

p style=" margin-left: 66px text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 【作者按】 /span /strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 仪器的测试过程可归类为两件事：激发样品的信息，接收及处理样品的信息。因此其可被看成是由两类功能部件所组成：信号激发、信号接收处理。对扫描电镜来说电子枪和磁透镜属于激发样品信号的部件，探头属于接收样品信息的部件。它们都是构成扫描电镜的最基本部件，其性能的高低将对扫描电镜测试结果产生重大影响。学习扫描电镜也必须从认识这三个功能部件做起。篇幅所限，本文将只探讨激发信号的关键部件：电子枪、电磁透镜。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:24px" 一、 span style=" font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-weight: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp /span /span /strong strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:24px font-family:宋体" 电子枪 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 0em " 电子枪是电子显微镜产生高能电子束，这一样品信号激发源的源头。透射电镜和扫描电镜电子枪的构造基本一致。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 电子枪分为两种：热发射、场发射，它们主体都是三极结构设计。不同点：热发射（阴、栅、阳）；场发射（阴极、第一阳极、第二阳极）。热场电子枪在阴极下方增加了一个抑制热电子发射的栅极。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 热发射电子枪 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 热发射电子枪按阴极材质分为两类：发叉钨丝和六硼化镧。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 发叉钨丝材质是多晶钨，功函数大，电子须由高温激发。电子束发散性、色差都比较大，束流密度低。故本征亮度低，分辨能力较差。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 六硼化镧灯丝的材质为六硼化镧单晶，功函数较发叉钨丝低，激发电子的温度也较低，电子束发散性、色差较发叉钨丝小，束流密度较高。本征亮度和分辨力都好于发叉钨丝。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.1.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 钨灯丝结构图 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 215px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/ce0d7ace-71d6-4ab7-8f68-495672dab472.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" width=" 664" height=" 215" border=" 0" vspace=" 0" / /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.1.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 六硼化镧灯丝结构图 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 0em font-size: 19px " strong img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 278px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/a3341978-d9d2-4556-b62b-1f1c8cfe9484.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析2.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析2.png" width=" 664" height=" 278" border=" 0" vspace=" 0" / /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em font-size: 19px " strong 1.1.3 /strong /span strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 热发射电子枪（钨灯丝、六硼化镧）结构如下图： /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 239px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/186b57f0-421c-4d0e-afcb-fcf35820cb7e.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析a.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析a.png" width=" 664" height=" 239" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 场发射电子枪 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 场发射电子枪分为：热场发射电子枪、冷场发射电子枪。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.2.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 场发射电子枪灯丝的结构及对比 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 215px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/100f10a3-fe51-4966-96a8-ff2395470ad4.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析1.png" width=" 664" height=" 215" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" & nbsp 1.2.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 场发射电子枪的结构 /span /strong strong span style=" font-size:19px" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 其结构图如下： /span span style=" font-size: 19px text-indent: 28px " & nbsp /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 19px text-indent: 28px " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 219px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/201f9912-eb0e-4749-9f83-1d2fb5184e03.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析5.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析5.png" width=" 664" height=" 219" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: center text-indent: 2em " strong span style=" font-size: 18px " span style=" font-family: 宋体 " 左图为热场发射电子枪结构图 /span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp span style=" font-family: 宋体 " 右图为冷场发射电子枪结构图 /span /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 从上图可见，电子枪无论是热场还是冷场，其基本架构都是阴极、第一阳极、第二阳极结构。热场电子枪结构多了一个栅极保护器，以抑制热场电子枪为降低功函数，在灯丝上加高温所发射的热电子。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px" strong 1.2.3 /strong /span strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 场发射电子枪的工作过程 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.2.3.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 热场发射电子枪： /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 37px " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 氧化锆 /span /strong strong style=" text-indent: 37px " span style=" font-size:19px font-family: 宋体" ∕ /span /strong strong style=" text-indent: 37px " span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 钨单晶 /span /strong strong style=" text-indent: 37px " span style=" font-size:19px font-family:宋体" ? /span /strong strong style=" text-indent: 37px " span style=" font-size:19px" 1.0.0 /span /strong strong style=" text-indent: 37px " span style=" font-size:19px font-family:宋体" ? /span /strong span style=" text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 " 所构成的灯丝（阴极）通电后其温度达到 /span span style=" text-indent: 37px font-size: 19px " 1200K /span span style=" text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 " 。位于灯丝下方的栅极（电压低于阴极）保护层将抑制多晶钨和单晶钨的热电子发射。栅极保护层下方第一阳极上加载的电位高于阴极，称为引出电压，在该电压作用下氧化锆电子被从灯丝尖部拔出，由第二阳极与阴极间的加速电场加速，形成扫描电镜信息激发源 /span span style=" text-indent: 37px " /span span style=" text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 " — /span span style=" text-indent: 37px " /span span style=" text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 " 直径小于 /span span style=" text-indent: 37px font-size: 19px " 50nm /span span style=" text-indent: 37px font-size: 19px font-family: 宋体 " 的“高能电子束”。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.2.3.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 冷场发射电子枪： /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 冷场发射电子抢灯丝尖为单晶钨? /span span style=" font-size:19px" 3.1.0 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" ?面。该晶面逸出功低，可由位于其下方第一阳极上的引出电压直接拔出。该电子枪不设栅极保护层。拔出的电子由阴极与第二阳极间加速电场加速，形成扫描电镜信号激发源 — 直径小于 span 10nm /span 的“高能电子束”。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:19px" 1.2.4 /span /strong strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 冷、热场电子枪的优缺点 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:19px" 1.2.4.1 /span /strong strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 冷场电子枪 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em font-size: 19px font-family: 宋体 " 冷场电子枪阴极采用单晶钨（ /span span style=" text-indent: 0em font-size: 19px " 3.1.0 /span span style=" text-indent: 0em font-size: 19px font-family: 宋体 " ）面，功函数极低，针尖电子可以被第一阳极直接拔出。在工作中电子枪温度和环境温度一致而得名“冷场电子枪”。该电子枪灯丝电子的出射范围小，溢出角（立体角）也小，溢出电子的能量差也小（色差）。这些结果会使得以该阴极为基础形成的电子枪本征亮度大。电子枪本征亮度大有利于扫描电镜获取高分辨的测试结果。 /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 由于电子枪温度低，镜筒中气体分子容易在灯丝表面积累，对拔出电子产生影响。故在工作中发射电流会逐渐下降，需要不断提升引出电压（ /span span style=" font-size:19px" set /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" ）或定时加一个瞬时电流（ /span span style=" font-size:19px" FLASH /span span style=" font-size:19px font-family: 宋体" ）来驱赶这些气体分子，使发射束流满足测试需求。为了保持束流在测试中尽可能稳定，镜筒真空要求更高，高真空也是高分辨的基础条件之一。 /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 由于发射面积较小，因此虽然电子枪的本征亮度大，但是束流总量不如热发射以及热场电子枪来的大。 /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 冷场电子枪可以有更好的图像分辨，但束流的稳定度以及束流总量略显不足。不过现在最新的日立 /span span style=" font-size:19px" REGULUS 8230 /span span style=" font-size: 19px font-family:宋体" 冷场电镜在电子枪设计、真空度以及镜筒质量上的改进使这些缺陷有所弥补。 /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 1.2.4.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 热场电子枪 /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 热场电子枪问世时间较冷场电子枪来得早。电子枪阴极采用的是单晶钨（ /span span style=" font-size:19px" 1.0.0 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" ）面，其功函数较多晶钨丝和六硼化镧单晶要低很多但比冷场枪的单晶钨（ /span span style=" font-size:19px" 3.1.0 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" ）面要大。电子发射虽然也是由第一阳极拔出，但需要采用一系列降低功函数的方法： /span span style=" font-size:19px" 1. /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 灯丝加一定电流产生 /span span style=" font-size:19px" 1200K /span span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 的高温， /span span style=" font-size: 19px" 2. /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 表面涂覆一层氧化锆，以降低灯丝表面的功函数，提升发射效果。由于电子基本由第一阳极在单晶钨针尖部拔出，因此其发射面积、立体角及色差都较热发射小很多，但比冷场要大。故本征亮度要比热发射提高很多，但略低于冷场电子枪。 /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 热场和冷场电子枪对比： /span /strong span style=" font-size: 19px font-family:宋体" 本征亮度低会造成仪器分辨能力不足；氧化锆的消耗会降低灯丝束流发射效果，氧化锆有破损，灯丝的高分辨寿命也到头，因此其高分辨寿命较短。束流大且稳定对微区分析有利，但是随着分析设备（ /span span style=" font-size:19px" EDS\EBSD /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" ）性能的提升该优势也在逐步淡化，而分析过程中的空间分辨劣势也会逐步加深。不过这都有个度，而且和测试需求有关，辩证的关系无处不在。 /span /p p style=" margin-left: 4px text-align: justify text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:24px" 二、 span style=" font-variant-numeric: normal font-variant-east-asian: normal font-weight: normal font-stretch: normal font-size: 9px line-height: normal font-family: & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp /span /span /strong strong style=" text-indent: 0em " span style=" font-size:24px font-family:宋体" 电磁透镜 /span /strong /p p style=" margin-left: 48px text-align: justify text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 透镜系统是显微镜对样品信息激发源（光）进行操控的部件。不同激发源（光束、电子束）使用不同的透镜系统：光学显微镜用的是光学透镜，电子显微镜是电磁透镜和静电透镜（静电透镜在电镜中应用面较窄，效果也较差，本文不予探讨）。无论光学透镜还是电磁透镜都是通过对激发源（可见光、高能电子束）运行方向的改变来对其进行操控。尽管高能电子束在电磁透镜中的运行轨迹较可见光在光学透镜中要复杂的多，但结果基本相似，因此在电子显微镜教材中对电磁透镜和电子光路路径的探讨都是以光学显微镜为模板。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px" strong 2.1 /strong /span strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 光学透镜 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.1.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 光的折射现象 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 直线传播、反射、折射是光的三种运行（传播）模式。在同一种均匀介质中光是以直线方式来运行，小孔成像、影子等都是光线直线传播的反映。光线在两种介质交界处会发生传播方向的改变，如果光返回原来介质中这就是反射，反射光光速和入射光相同。光线从一个介质进入另一个介质，会发生传播方向以及传播速度的改变，这就是光线的折射现象。初中的物理教科书告诉我们透镜的成像原理正是基于这种折射现象。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px" strong 2.1.2 /strong /span strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 光学透镜的成像原理 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 透镜可以看成许多棱镜按照特别设计的构造所进行的组合。通常情况下光通过透镜时：凸透镜会将光线经两次折射后会聚在透镜另一侧的焦点（平行光）或像平面上，凹透镜将光线经两次折射后按照像点和虚像各点连线所形成的角度发散出去。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 347px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/323d613a-1a81-4dda-9653-58a36a6d5ef1.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析7.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析7.png" width=" 664" height=" 347" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 凸透镜和凹透镜的经典成像图 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 显微系统中凸透镜的作用是对光线进行会聚、成像（实像、虚像、放大、缩小），也可对光路进行调整，是组成显微系统的主体部件。凹透镜在显微系统中主要是用于消除系统像差对分辨率的影响。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 307px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/3543cd28-5d88-47f4-9ff7-0e6d73d304ad.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" width=" 664" height=" 307" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 透镜的成像规律 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.1.3 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 像差及像差校正 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 色差和球差是显微系统中光线经过透镜时形成的两个主要像差，对显微镜分辨率有极大影响。消除像差影响对获取高分辨像帮助极大。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.1.3.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 色差 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px " 任何光都很难保证光束中能量完全一致。不同能量的光线传播速度不同，通过透镜时折射程度也存在差别，因此其焦点也不相同。如此就会在焦平面或像平面上形成一个弥散斑，使图像模糊不清，影响图像的分辨能力。不同能量的光线对应不同色彩，因此由光的能量差异而引起的像差被称为“色差”。不同形态（凸透镜、凹透镜）、不同材质的透镜色差通过合理的安排可以相互抵消，以此方式就可以消除整个透镜系统的色差。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/0cf133ab-eb6d-4b98-83bd-95d8413e54a0.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析8.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析8.png" / /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.1.3.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 球差 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 透镜中心区与边缘区对光线折射会有差异，使得轴上某个物点发出的光束最后会聚在光轴上不同位置，在像面上形成一个弥散斑从而影响图像的分辨力，这种差异被称为“球差”。利用光阑只让近光轴光线通过可以减少球差，另外还有两种方法最常见：配曲以及组合。 /span /p p style=" text-align: justify " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.1.3.2.1 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 配曲 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 37px " 透镜两个曲面采用不同曲率半径，这两个曲面会对光线的折射产生差异，互相抵消和弥补会减少透镜球差的数值。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.1.3.2.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 组合 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 37px " 利用凸凹透镜的组合消除球差。组合方式有胶合和分离。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 709px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/546f7baa-45c4-4b2c-9bf5-06508692bd6f.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析9.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析9.png" width=" 664" height=" 709" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 电磁透镜 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px " 电子显微镜使用高能电子束做为光源，若用光学透镜对电子束进行会聚的结果是损耗大、工艺繁琐、效果差。因此必须选用另外的方式来对电子束进行操控。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 37px " 一个轴对称的均匀弯曲磁场对电子束拥有更好的折射效果，而且操控简单、效果优异，是对电子束进行会聚的主要方式，类似于光学透镜对光线的会聚，被称为“磁透镜”。该磁场是利用电流通过铜线圈来产生，故而被命名为“电磁透镜”。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px" strong 2.2.1 /strong /span strong span style=" font-size:19px font-family:宋体" 电磁透镜的构造及工作原理 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 电磁透镜构造是将一个轴对称螺旋绕制的铜芯线圈置于一个由软磁（顺磁）性质的材料 /span span style=" font-size:19px" ( /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 纯铁或低碳钢 /span span style=" font-size:19px" ) /span span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 制成具有内环间隙的壳子里。内部插入磁导率更高的锥形环状极靴。该构造可以使得磁场强度、均匀性、对称性得到极大提升，从而在较小空间获得更大的电磁折射率来提升磁透镜的会聚效果。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 199px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/0ea4c139-2224-402e-8f16-0c835e6079c0.jpg" title=" 123.png" alt=" 123.png" width=" 664" height=" 199" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 19px " 电磁透镜的工作过程如下：当电流通过铜芯线圈时，将产生一个以线圈轴中心对称分布的闭环磁场。电子束在穿越磁场时因切割磁力线而受洛仑兹力作用发生向心的偏转折射，该偏转和电子运行方向叠加后使得电子在磁场中以圆锥螺旋曲线轨迹运行，并使电子束从磁场另一端飞出后被重新会聚。类似于光学透镜中的光线会聚，电磁场对电子束起到一个透镜的作用。改变线圈电流的大小，可以改变电磁透镜对电子束的折射率。电子显微镜通过对透镜电流的调节，来无级变换焦点及放大倍率。任何一级透镜可以在需要时打开，不用时关闭，因此更易于仪器的调整。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 199px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/21c7877d-4b03-4a3c-a3a9-778f4197b5e6.jpg" title=" 电子枪与电磁透镜的另类解析10.png" alt=" 电子枪与电磁透镜的另类解析10.png" width=" 664" height=" 199" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size:19px" 2.2.2 /span /strong strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 电磁透镜的像差 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px " 虽然电子束在电磁透镜中的电子轨迹比可见光在光学透镜中的轨迹要复杂得多，但结果基本类似。光学透镜成像过程中存在的像差，在电磁透镜的成像过程中也同样存在，只是程度以及解决方式不一样。解决像差，对扫描电镜和透射电镜成像效果的影响也不一样。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 电子显微镜使用高能电子束和电磁透镜，相对于光学显微镜，其所形成的像差要小很多。而解决像差影响也会对测试结果产生负面影响，比如束流密度增大带来的热损伤、运用单色器会对信号量形成衰减、会聚角增大在扫描电镜测试时会增加样品信号扩散，这些负面影响是否会超过解决像差所带来的正面效果？这里存在着一个辨证的关系。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 光学显微镜显然是解决像差带来的正面效果要大，所以大量的消像差组件存在于光路当中。电子显微镜呢？目前仅在场发射透射电镜中加入球差校正器有着极为明显的作用，扫描电镜中却未见使用。这与两种电子显微镜所针对的样品以及所获取的样品信息特性有关。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 透射电镜样品极薄、样品中信号扩散基本可以忽略不计。球差的改善会带来两个结果：束流密度的增加、会聚角的增加。束流密度增加会使得信息的激发区缩小同时信号量增加，这无疑对提高分辨力有利；电子束会聚角的增加有利于散射电子散射角的扩大，对 /span span style=" font-size:19px" stem /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 成像有利。因此对于透射电镜来说，解决球差所带来结果基本都是正面，这使得球差校正对透射电镜提高分辨力的影响十分明显。当然基础还是电子枪，热发射电子枪加装球差校正，结构更复杂而且结果差。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px " 扫描电镜样品相对电子束来说无穷厚，电子束击入样品所引起的信号扩散较大。采用信号又是溢出样品表面的二次电子和背散射电子，电子束会聚角的改变对它们溢出范围影响不可忽略。球差校正结果到底如何？目前还没看到球差校正在扫描电镜中被运用。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 19px " 球差校正器是采用多极子校正装置产生的磁场对电子束做一个补偿散射（如凹透镜对光线的散射），来消除聚光镜边缘所引起的球差。 /span /p p style=" text-align:center" span style=" font-size:19px" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/c178f974-3020-497b-9c33-5f66b75f8046.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" / /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 球差校正器图解 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px " 电子显微镜减少色差主要依靠单色器。其原理是将电子束按照能量进行分离，然后选取某个能量段的电子束，由此降低电子束的能量差也就是色差。其缺点是电子束强度同时降低，这就要求样品能产生充足信号，同时信号接收器的接收效果也要相应提升。目前单色器主要被用在热场电子枪电镜。冷场电子枪由于色差很小，束流也较小，单色器对测试结果的正面影响不大，负面影响（束流的衰减）可能会更大，因此冷场电镜未见使用单色器。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 28px font-size: 19px font-family: 宋体 " 辩证法的规律无处不在，任何条件的改变，部件的设计都不会是完美无缺。任何事、任何物的存在和变化都包含有正、反两方面的结果。我们必须对事和物做全面的正确了解，根据自己需求选取最大的正面因素，才能使得我们在做事和选物时获得最好的结果。最后以老祖宗的名言来做结束。那就是被我们常常认为是消极思维，其实却包含极大哲理的 /span strong style=" text-indent: 28px " span style=" font-size:24px font-family: 宋体" “中庸之道、过犹不及”。 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px " 作者简介： /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px " img style=" max-width: 100% max-height: 100% float: left width: 100px height: 154px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/3b78ff26-962f-4859-9049-9705ef02e500.jpg" title=" 9735aac7-cc11-41a0-b012-437faf5b20b5.jpg" alt=" 9735aac7-cc11-41a0-b012-437faf5b20b5.jpg" width=" 100" height=" 154" border=" 0" vspace=" 0" / 林中清，87年入职安徽大学现代实验技术中心从事扫描电镜管理及测试工作。32年的电镜知识及操作经验的积累，渐渐凝结成其对扫描电镜全新的认识和理论，使其获得与众不同的完美测试结果和疑难样品应对方案，在同行中拥有很高的声望。2011年在利用PHOTOSHIOP 对扫描电镜图片进行伪彩处理方面的突破，其电镜显微摄影作品分别被《中国卫生影像》、《科学画报》、《中国国家地理》等杂志所收录、在全国性的显微摄影大赛中多次获奖。 /span /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " span style=" font-family: 宋体 font-size: 19px text-indent: 28px " br/ /span /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 参考书籍： /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 《扫描电镜与能谱仪分析技术》张大同 /span span style=" font-size: 19px " 2009 /span span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 年 /span span style=" font-size: 19px " 2 /span span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 月 /span span style=" font-size: 19px " 1 /span span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 日 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 华南理工出版社 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 《微分析物理及其应用》 /span span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 丁泽军等 /span span style=" font-size: 19px" & nbsp & nbsp & nbsp 2009 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 年 /span span style=" font-size:19px" 1 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 月 /span span style=" font-size:19px" /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 中科大出版社 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 《自然辩证法》 /span span style=" font-size:19px" & nbsp /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 恩格斯 /span span style=" font-size:19px" & nbsp /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 于光远等译 /span span style=" font-size:19px" 1984 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 年 /span span style=" font-size:19px" 10 /span span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 月 /span span style=" font-size:19px" /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 人民出版社 /span span style=" font-size:19px" & nbsp /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 《显微传》 /span span style=" font-size: 19px " & nbsp /span span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 章效峰 /span span style=" font-size: 19px " 2015 /span span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 年 /span span style=" font-size: 19px " 10 /span span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 " 月 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 清华大学出版社 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 日立 /span span style=" font-size:19px" S-4800 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 冷场发射扫描电镜操作基础和应用介绍 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family:宋体" 北京天美高新科学仪器有限公司 /span span style=" font-size:19px" & nbsp /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 高敞 /span span style=" font-size:19px" 2013 /span span style=" font-size:19px font-family:宋体" 年 /span span style=" font-size:19px" 6 /span span style=" font-size:19px font-family: 宋体" 月 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family: 宋体" br/ /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 color: rgb(0, 176, 240) " 延伸阅读： /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20191029/515692.shtml" target=" _self" style=" text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 0, 0) font-size: 19px font-family: 宋体 " 扫描电镜加速电压与分辨力的辩证关系——安徽大学林中清32载经验谈（1） /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20191126/517778.shtml" target=" _self" style=" text-decoration: underline " span style=" font-size: 19px font-family: 宋体 color: rgb(0, 0, 0) " 扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱——安徽大学林中清32载经验谈（2） /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size:19px font-family: 宋体" /span /p

p 　　作者：Mix + CCL br/ /p p & nbsp & nbsp & nbsp strong 前言： /strong /p p 　　球差校正透射电镜(Spherical Aberration Corrected Transmission Electron Microscope: ACTEM)随着纳米材料的兴起而进入普通研究者的视野。超高分辨率配合诸多分析组件使ACTEM成为深入研究纳米世界不可或缺的利器。本期我们将给大家介绍何为球差，ACTEM的种类，球差的优势，何时才需要ACTEM、以及如何为ACTEM准备你的样品。最后我们会介绍一下透射电镜的最前沿，球差色差校正透射电镜。 /p p 　　 strong 什么是球差： /strong /p p 　　100 kV的电子束的波长为0.037埃，而普通TEM的点分辨率仅为0.8纳米。这主要是由TEM中磁透镜的像差造成的。球差即为球面像差，是透镜像差中的一种。其他的三种主要像差为：像散、彗形像差和色差。透镜系统，无论是光学透镜还是电磁透镜，都无法做到绝对完美。对于凸透镜，透镜边缘的会聚能力比透镜中心更强，从而导致所有的光线(电子)无法会聚到一个焦点从而影响成像能力。在光学镜组中，凸透镜和凹透镜的组合能有效减少球差，然而电磁透镜却只有凸透镜而没有凹透镜，因此球差成为影响TEM分辨率最主要和最难校正的因素。此外，色差是由于能量不均一的电子束经过磁透镜后无法聚焦在同一个焦点而造成的，它是仅次于球差的影响TEM分辨率的因素。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 246px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/565984ed-0352-4b62-8539-a16db18b6f6b.jpg" title=" 1.jpg" height=" 246" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 图1：球差和色差示意图 /strong /p p 自TEM发明后，科学家一直致力于提高其分辨率。1992年德国的三名科学家Harald Rose (UUlm)、Knut Urban(FZJ)以及Maximilian Haider(EMBL)研发使用多极子校正装置(图3)调节和控制电磁透镜的聚焦中心从而实现对球差的校正(图4)，最终实现了亚埃级的分辨率。被称为ACTEM三巨头的他们也获得了2011年的沃尔夫奖。多极子校正装置通过多组可调节磁场的磁镜组对电子束的洛伦茨力作用逐步调节TEM的球差，从而实现亚埃级的分辨率。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2080a2cf-4ab3-41ab-b731-7719f0c32d28.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong 　图2 三种多极子校正装置示意图 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/090bb4c0-aeea-4ab4-8601-79bcf74b7c8e.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图3 球差校正光路示意图 /strong /p p 　　 strong ACTEM的种类： /strong /p p 　　我们在前期TEM相关内容已经介绍了透镜相关内容，TEM中包含多个磁透镜：聚光镜、物镜、中间镜和投影镜等。球差是由于磁镜的构造不完美造成的，那么这些磁镜组都会产生球差。当我们矫正不同的磁透镜就有了不同种类的ACTEM。回想一下STEM的原理，当我们使用STEM模式时，聚光镜会聚电子束扫描样品成像，此时聚光镜球差是影响分辨率的主要原因。因此，以做STEM为主的TEM，球差校正装置会安装在聚光镜位置，即为AC-STEM。而当我们使用image模式时，影响成像分辨率的主要是物镜的球差，此种校正器安装在物镜位置的即为AC-TEM。当然也有在一台TEM上安装两个校正器的，就是所谓的双球差校正TEM。此外，由于校正器有电压限制，因此不同的型号的ACTEM有其对应的加速电压，如FEI TITAN 80-300就是在80-300 kV电压下运行，也有专门为低电压配置的低压ACTEM。 /p p 　　 strong 球差校正电镜的优势： /strong /p p 　　ACTEM或者ACSTEM的最大优势在于球差校正削减了像差，从而提高了分辨率。传统的TEM或者STEM的分辨率在纳米级、亚纳米级，而ACTEM的分辨率能达到埃级，甚至亚埃级别。分辨率的提高意味着能够更“深入”的了解材料。例如：最近单原子催化很火，我们公众号也介绍了大量相关工作。为什么单原子能火，一个很大的原因是电镜分辨率的提高，使得对单原子的观察成为可能。浏览这些单原子催化相关文献，几乎无一例外都用到了ACTEM或者ACSTEM。这些文献所谓的“单原子催化剂”，可能早就有人发现，但是因为受限于当时电镜分辨率不够，所以没能发现关键的催化活性中心。正是因为球差校正的引入，提高了分辨率，才真正揭示了这一系列催化剂的活性中心。 /p p 　　 strong 何时才需要用球差校正电镜呢? /strong /p p 　　虽然现在ACTEM和ACSTEM正在“大众化”，但是并非一定要用这么高大上的装备。如果你想观察你的样品的原子级结构并希望知道原子的元素种类(例如纳米晶体催化剂等)，ACSTEM将会是比较好的选择。如果你想观察样品的形貌和电子衍射图案或者样品在TEM中的原位反应，那么物镜校正的ACTEM将会是更好的选择。就纳米晶的合成而言，球差校正电镜常用来揭示纳米材料的细微结构信息。比如合成一种纳米核壳材料，其中壳层仅有几个原子层厚度，这个时候普通电镜下很难观察到，而球差电镜则可以拍到这一细微的结构信息(请参见夏幼男教授的SCIENCE，349，412)。 /p p 　　 strong 如何为ACTEM准备你的样品： /strong /p p 　　首先如果没有合作的实验室的帮助，ACTEM的测试费用将会是非常昂贵的。因此非常有必要在这里介绍如何准备样品。在测试之前最好尽量了解样品的性质，并将这些信息准确地告知测试者。其中我认为先用普通的高分辨TEM观察样品是必须的，通过高分辨TEM的预观察，你需要知道并记录以下几点：一、样品的浓度是否合适，目标位点数量是否足量 二、确定样品在测试电压下是否稳定并确定测试电压，许多样品在电子束照射下会出现积累电荷(导电性差)、结构变化(电子束的knock-on作用)等等 三、观察测试目标性状，比如你希望测试复合结构中的纳米颗粒的原子结构，那么必须观察这些纳米颗粒是否有其他物质包覆等，洁净的样品是实现高分辨率的基础 四、确定样品预处理的方式，明确样品测试前是否需要加热等预处理。五、拍摄足量的高分辨照片，并标注需要进一步观察的特征位点。在ACTEM测试中，与测试人员的交流非常重要，多说多问。 /p p 　　 strong 球差色差校正透射电镜： /strong /p p 　　球差校正器经过多年的发展，在最新的五重球差校正器的帮助下，人类成功地将球差对分辨率的影响校正到小于色差。只有校正色差才能进一步提高分辨率，于是球差色差校正透射电镜就诞生了。我们欣赏一下放置在德国Ernst Ruska-Centre的Titan G3 50-300 PICO双球差物镜色差校正TEM (300 kV分辨小于0.5埃)以及德国乌尔姆大学的TitanG3 20-80 SALVE 低电压物镜球差色差校正TEM (20 kV 分辨率小于1.4埃)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/04b96c4d-c6fe-40d2-85c0-b86ce091e6e8.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图4 Titan G3 50-300 PICO、TitanG3 20-80 SALVE及其矫正器 /strong /p

透明熔融石英玻璃作为一种不可或缺的重要材料，在现代社会中具备广泛应用价值。其卓越性能使得它在日常生活、科学和工业领域均发挥着重要作用。尽管熔融石英玻璃具备卓越的光学性能、热稳定性和化学耐久性等优异特点，但其高硬度和高脆性使得其可加工能性备受诟病。目前，传统熔融石英玻璃微结构制备工艺面临着流程复杂、成本高昂以及材料易碎等诸多挑战，并且在实现复杂三维（3D）结构方面仍然存在巨大困难。这给新型玻璃微纳米器件的开发、高效制造和在先进功能领域的应用带来了巨大的挑战。近年来，以3D打印/增材制造为代表的先进制造技术为玻璃加工行业带来了全新变革和重大突破。相较于传统的减材及等材成型工艺，这些新兴技术以数字设计和逐层累积为手段，成为赋予玻璃构件极高设计自由度和精确成型能力的强大工具，使得制造任意熔融石英玻璃三维结构成为可能。德国Karlsruhe理工学院科学家利用立体光刻（SLA）技术制备玻璃已取得重要突破（Nature, 2017, 544），成功实现了玻璃制品在质量、复杂度和精确度诸多方面的显著提升。这一里程碑式的进展也预示着通过3D打印技术制造具有出色光学性能的玻璃结构离普及更近了一步。随着时间的推移，全球范围内的研究者一直在不断努力提升玻璃打印技术的精确性。通过采用双光子飞秒激光直写（TPP-DIW）技术，实现了微纳米尺寸3D分辨率的玻璃结构的有效成形（Adv. Mater., 2021, 33）。然而，尽管立体光刻和双光子飞秒激光直写已分别实现了约50 μm和约100 nm的成型分辨率，并在宏观及纳观尺度上显著扩展了玻璃三维构件的应用领域，但由于3D打印技术在精度和效率方面存在固有矛盾，迄今为止，已有文献中报道的方法无法有效地制造出既具有毫米/厘米级尺寸又带有亚微米级特征的复杂玻璃三维结构。这一限制严重影响了该技术在微光学、微流控、微机械及微表面等先进领域上的应用。有鉴于此，香港理工大学3D打印中心温燮文教授联合香港大学机械工程系陆洋教授，在此前工作（Nat. Mater., 2021, 20, 1506）基础上更进一步，提出了一种通过摩方精密面投影微立体光刻（PμSL）3D打印技术制备同时具有亚微米特征及毫米/厘米级尺寸的熔融石英玻璃三维构件的方法。研究者选择了聚乙二醇功能化的二氧化硅纳米颗粒（平均直径~11.5 nm）胶体和两种丙烯酸酯作为聚合物前驱体，保证二氧化硅纳米颗粒良好的相容性和分散性。结合面投影微立体光刻3D打印灵活地创建具有复杂的三维亚微米结构的高性能透明熔融石英玻璃，其分辨率、构建速度及成型幅面均超越了目前大多数其他3D打印玻璃技术几个数量级。 图1：通过面投影微立体光刻3D打印所得透明熔融石英玻璃。（a）面投影微立体光刻3D打印示意图，呈现了打印所得熔融石英玻璃制成微缩维多利亚港的光学和电子显微镜图像。（b）复合纳米前驱体的各化学组分。（c）面投影微立体光刻3D打印透明熔融石英玻璃微透镜阵列在高温环境下展示了出色的稳定性。（d）4 × 6阵列的透明熔融石英玻璃蜂窝结构的光学和电子显微镜图像，其中央的细长悬线具有亚微米级别尺寸。（e）该方案所制备的熔融石英玻璃在分辨率及成型速度上的关系图，及与已报道的其他同类技术的比较。 图2：面投影微立体光刻3D打印所得具有多尺度临界特征的透明熔融石英玻璃多层级点阵。（a）多层级点阵结构；（b）多层级点阵网络；（c & d）单个多层级点阵胞元；（e）多层级架构；（f）基础点阵；（g & h）基础杆件及其具备的亚微米特征。尺寸跨度由mm逐步减少到nm，接近5个数量级。利用面投影微立体光刻3D打印透明熔融石英玻璃微透镜阵列，其具有亚纳米级别的表面粗糙度（Ra≈0.633 nm）。同时，研究者展示了通过3D打印制造的熔融石英玻璃微透镜阵列在成像方面的出色能力，具备优良的均匀性、清晰度、对比度和锐度。 图3：面投影微立体光刻3D打印的具有亚纳米级别表面粗糙度的熔融石英玻璃微透镜阵列。单个透镜的高精度光学显微镜图像，方框区域显示了白光干涉共聚焦显微镜测试结果，沿XY方向均能实现亚纳米级别表面粗糙度，以此制备高均匀性、高清晰度、高对比度和高锐度的微透镜阵列。面投影微立体光刻3D打印技术赋予了熔融石英玻璃微流体器件高精度、简化工艺、高直视性、大结构尺寸及复杂三维设计自由度，进一步展现出该器件出色的液滴/流体操控能力。 图4：面投影微立体光刻3D打印具备超疏水性能的仿生三维熔融石英玻璃微表面结构，以及具有Y型流道的免键合三维熔融石英玻璃微流控芯片。超疏水仿生三维熔融石英玻璃微表面展现了极佳的液滴黏附能力（即“花瓣效应”），即使在翻转180°后仍能牢固锁住液滴；在免键合Y型流道三维熔融石英玻璃微流控芯片，由于表面张力占主导，两种流体呈现了不互溶的“层流”现象。该工作进行于香港城市大学深圳研究院纳米制造实验室，相关成果以“One-photon Three-dimensional Printed Fused Silica Glass with Sub-micron Features”为题发表于国际期刊《自然通讯》（Nature Communications）上，课题组2020级博士研究生黎子永为该论文第一作者。在该研究中，熔融石英玻璃三维微纳样品由摩方精密2 μm精度的nanoArch® P130超高精密3D打印系统制备。相关技术已申请专利，后续将与摩方精密合作进行商业化应用。

在玻璃生产过程中，温度测量和监控是确保产品质量、提高生产效率以及保障安全性的重要环节。对于处于高温熔化状态下的玻璃，准确的温度测量尤为关键，这不仅影响到最终产品的物理特性和结构，还直接关系到生产设备的运行状况和使用寿命。通过使用专业的红外测温仪，如IMPAC IN 140/5 IS 50系列，生产企业能够更好地控制各个生产阶段的温度，从而优化生产流程，降低能耗，并确保高质量的玻璃产品。 玻璃生产中温度测量的必要性1. 确保产品质量：玻璃生产中的温度控制对产品质量至关重要。通过精确的温度测量，生产过程中的熔化、成型和退火环节可以保持在最佳温度范围内，防止出现气泡、应力裂纹等质量问题。特别是在高温熔融状态下，准确测量玻璃表面的温度，可以确保产品的结构稳定性和光学性能。2. 提高生产效率： 精确的温度监控有助于优化能源使用，减少不必要的能源消耗。通过使用高效的温度测量设备，生产过程中的各个环节可以更加快速、准确地进行，从而提高整个生产线的效率。此外，温度的实时监控可以帮助减少生产周期，进一步提升生产能力。3. 延长设备寿命与提高安全性： 在玻璃生产中，过高的温度可能会对设备造成损害，缩短其使用寿命。通过监测温度变化，可以及时发现异常情况，避免设备因过热而损坏。同时，温度的有效监控可以防止意外事故的发生，如炉体破裂或玻璃意外冷却等，保障生产过程的安全性。高温熔化状态下玻璃的温度测量方法在测量高温熔化状态下的玻璃温度时，使用红外测温仪需要特别注意以下几点，以确保测量的准确性和安全性：1. 高温辐射率调整：熔融玻璃的辐射率一般在0.85左右，使用红外测温仪时，必须根据高温熔融玻璃的辐射率进行校准，以获得准确的温度读数。2. 避免反射干扰：熔融玻璃表面光滑且具有较高的反射性，因此，测量时要避免测温仪与玻璃表面成较大角度。尽量保持测温仪与玻璃表面垂直，减少环境光和其他热源的反射干扰。3. 选择合适的测温仪：在测量高温熔化玻璃时，确保使用的红外测温仪能够承受和精确测量高温。普通测温仪可能无法应对熔融玻璃的高温环境，需选择适合测量高温的工业级红外测温仪，如IMPAC IN 140/5系列。4. 防止表面蒸汽或杂质干扰：熔融玻璃表面可能会产生蒸汽或挥发物，这些可能影响测温仪的读数。因此，确保测量时视线清晰，没有干扰物遮挡。5. 保持一定的安全距离：高温熔融状态的玻璃温度极高，为了保护测量人员和设备，测温仪应保持适当的安全距离。IMPAC IN 140/5系列红外测温仪具备非接触测温的功能，可以在安全距离外进行温度测量。编辑搜图IMPAC IN 140/5系列红外测温仪的优势为了在玻璃生产中实现高效的温度测量，IMPAC IN 140/5系列红外测温仪提供了一系列专为玻璃行业设计的功能和技术，具有以下显著优势：- 宽广的测温范围：IMPAC IN 140/5系列的测温范围为250°C至2500°C，适用于玻璃和石英玻璃表面的非接触式温度测量，能够满足各种玻璃生产需求。- 更短的响应时间：这款测温仪的响应时间最短仅为10毫秒，适用于快速测量任务和高效的生产环境。- 高精度光斑尺寸：光斑尺寸最小可达0.9毫米，适用于小型测量物体的精确温度测量，确保每一测量点的准确性。- 多种调焦镜头与取景方式：IMPAC IN 140/5系列配备调焦镜头，适用于不同的测量距离和测量物体尺寸。此外，仪器还配备激光靶光或优化的目视取景器，使测量对准更加精准。- 数字化显示与接口：内置的数字显示屏可以实时显示当前测量温度，所有参数可通过仪器上的集成键盘进行调节。仪器还提供RS232/RS485接口，方便数据传输和远程监控。- 多功能与可靠性：IMPAC IN 140/5-H高速机型不仅适应高速测量需求，还具有极短的响应时间，能够胜任各种玻璃生产中的温度监控任务。通过使用如IMPAC IN 140/5系列的先进红外测温仪，玻璃生产企业能够更好地管理生产过程中的温度变化，确保产品的高质量、提高生产效率，并延长设备的使用寿命。

p 　　光学系统的应用范围主要在制造工业。由于需要聚焦(射线引导)镜头，目前在医疗或航天技术方面的应用还常常受限。因为新的脉冲激光源产生的辐射强度，超过常规的玻璃透镜和阵列器件。石英玻璃或钻石等替代光学材料则能提供更好的传输性能，耐受高辐射强度和机械环境影响的能力更强。然而，要加工这些材料很难，而且对自由成型镜头的质量检测大多只能依赖抽样进行。 /p p 　　德国弗劳恩霍夫制造技术研究所(IPT)近日称，将承担由德国教研部资助的“数字光子生产”研究园区子项目“MaGeoOptik”，研究如何能使要求苛刻的石英玻璃或钻石聚焦镜头的生产成本降低、质量更高，从而开拓新的更大的光学产品市场。这种镜头主要用于高功率激光器。 /p p 　　研发内容分三部分：一是研制石英玻璃镜头的高精度模具。迄今为止，精密光学器件主要通过研磨和抛光技术生产，但也可通过冲压加工工艺，采用高达1400℃的温度，以复杂的几何形状被制成。“MaGeoOptik”项目的核心是研究这种高温玻璃的性能，并结合新的模具替代材料，如碳化硅或氮化硼陶瓷以及玻璃碳。 /p p 　　二是制定新的钻石镜头抛光控制方案。目前，制造单晶金刚石光学元件只能通过研磨工艺，因为其结构特性，这种极硬的材料很难被改造，因此，磨具在加工过程中磨损严重。研发人员计划研发新的应用模型，制定相应的机轴控制软件方案，使得生产具有复杂几何形状的钻石镜头更快，成本更低，更适应商业市场。 /p p 　　三是建立对超精密自由成型镜头的100%无损检测方法。该方法将是一种新的高精准的光学测量系统，用于检测由石英玻璃或钻石制造的镜头的特性。与现有的触摸式方法相比，该方法的测量速度可提高六至十倍。此外，该方法可在生产现场直接使用，并能被集成到自动化生产过程中。 /p p 　　该项目的研究结果不仅可用于测试高功率激光器及其它未来应用领域的光学新材料，而且符合工业用途。 /p

通过先进制造技术构建具有周期性规则特征的微点阵结构，可以与各类材料相结合形成力学超材料，从而实现传统块体材料难以达到的非凡性能。例如，在需要大变形和能量吸收的应用中，已广泛采用由复合材料或金属构成的点阵超材料；而由碳或陶瓷所构成的点阵超材料，则主要因其低密度和高比强度而受到关注。然而，当前已有的各类力学超材料无法同时满足透明度及其他光学特性要求，这严重制约了其在非平面电子屏幕或异形结构玻璃等特定领域中的应用需求。有鉴于此，香港大学机械工程系陆洋教授课题组在近期与香港理工大学温燮文教授合作发展的高精度微纳石英玻璃3D打印（Nat. Commun., 2024, 15(1), 2689）工作基础上，更进一步通过结合拉伸主导型的高机械效率octet-truss拓扑构型，成功制备了具有可定制化机械性能的透明玻璃微点阵力学超材料（图1）。该进展拓宽了力学超材料的种类范围，为实现轻量化高强度透明超材料铺平了道路，并为各类多功能应用提供了机会。图1：3D打印玻璃微点阵力学超材料的制备示意图。（A）通过多步后处理过程，将打印所得的二氧化硅-聚合物纳米复合前驱体逐步转化为高质量、无缺陷的透明石英玻璃。（B）各阶段下微点阵结构对应的光学和扫描电子显微镜图像。课题组通过采用摩方精密面投影微立体光刻（PμSL）技术3D打印设备（nanoArch® P130 & nanoArch® S140），制备了一系列具有不同拓扑构型（相对密度、特征尺寸、单元数量）的玻璃微点阵超材料；利用原位微纳米机械测试系统研究其力学行为，并结合有限元模拟分析、Bazant-断裂理论、Weibull-最弱链理论和线弹性理论，揭示了玻璃微点阵的结构与性能之间的关系（图2）。图2：不同拓扑构型下玻璃微点阵超材料的力学行为。（A）相对密度所主导的力学行为：随着相对密度的增加，玻璃微点阵超材料破坏模式从逐层破坏转变逐步演变为灾难性的脆性断裂模式；根据有限元模拟结果显示，该转变由裂纹在基体中沿不同方向扩展机制所决定。（B）特征尺寸所主导的力学行为：通过 均匀减小杆件特征尺寸，可以有效增强玻璃微点阵超材料的整体机械性能，包括结构标称强度和归一化材料强度，符合“越小越强”现象。（C）单元数量所主导的力学行为：通过增加单元数量，可以有效减轻边缘效应，并提升特征变化的均质性和独立性，从而显著提高玻璃微点阵超材料的可靠性和一致性。综上所述，课题组采取了一种策略，即在降低相对密度的同时均匀减少特征尺寸并增加单元数目（图3D），以有效提升玻璃微点阵力学超材料的整体机械性能，并且保持其轻质特性（图3A）。最优拓扑构型的玻璃微点阵力学超材料能够轻松承受其自身数千倍重量的载荷，且不会引发任何形式的失效（图3B）；同时，由于玻璃微点阵本身具有较轻的质量，其密度仅为0.198 g/cm3，远低于商业聚氨酯泡沫的密度（0.5 g/cm3），可以轻松地放置在商业泡沫上而不会引起任何形变（图3C）。图3：通过在透明玻璃微点阵力学超材料中实现轻量化和高强度特性。该成果以“3D-printed fused silica glass microlattice as mechanical metamaterial”为题发表于国际期刊《Cell Reports Physical Science》上，课题组2020级博士研究生黎子永为该论文第一作者。

据美国航空航天局(NASA)官网报道，NASA喷气推进实验室(JPL)与加州理工学院研究人员合作开发了一种超薄光学透镜，通过“元表面”(metasurface)技术实现对光路的控制，可应用于先进显微镜、显示器材、传感器、摄像机等多种仪器，使光学系统集成度大大提高，并使透镜制造方式产生革命性变化。　　这种透镜的“元表面”由硅晶阵列组成，单个硅晶的横截面为椭圆形。通过改变硅晶的半径与轴向，可以改变通过光线的相位与偏振性，从而使光路弯曲，实现聚焦。传统的光学系统由多组玻璃镜片组成，每个镜片都要求非常精密的制造工艺 而这一新技术可以采用标准的半导体制造工艺，将厚度仅为微米级的“元表面”相互叠加，即可获得所需的光学系统，可以像半导体芯片一样实现大规模批量化自动制造。　　该研究团队正与企业伙伴进行合作，使这一技术进一步商业化。这一项目还获得了美国能源部与国防部高等研究计划局(DARPA)的资助。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近期，中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室微纳光子集成课题组利用单层超透镜（metalens）实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦，打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性，超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力，对光学成像研究具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 传统几何光学透镜仅是通过玻璃厚度的变化来调节入射光相位实现聚焦，无法完成矢量光场（如偏振、自旋等）的操控。超透镜是一种二维平面透镜结构，其体积极小，重量轻，易于集成，可实现对入射光振幅、相位、偏振等参量的灵活调控，在超分辨显微成像、全息光学、消色差透镜等方面有重要应用。该研究利用构成超透镜的纳米天线动力学相位与Pancharatnam-Berry几何相位结合的方法，通过巧妙设计超透镜上纳米天线几何结构与空间取向，在单层超透镜上同时实现了左、右旋圆偏振光相位的独立操控，在横向和径向完成了不同自旋态光束的聚焦，提升了超透镜的光束操控及聚焦能力，具有结构紧凑、灵活性强等优点，能够满足光学系统及器件小型化功能多样化的要求。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究得到中科院战略性先导科技专项（B类)“大规模光子集成芯片”和国家自然科学基金项目的大力资助。相关成果发表在《先进光学材料》（Advanced Optical Materials）上。 /p

北京时间2月28日上午消息 由美国宾夕法尼亚州立大学的化学家John Badding带领的一组科学家，研发出了一种由硒化锌为核心材质的光纤，可用于半导体的淡黄化合物。 　　这种新型光纤，可对光进行更高效更自由的操作，将为激光雷达技术开拓更多应用打下基础。这种技术可进一步改进医疗激光手术，为军队提供更先进的激光器，用于测量检测污染物，探测恐怖主义的化学药物传播，科学家们的这项研究成果已经登载在材料科学顶级期刊Advanced Materials。 　　Badding说：“我们都知道光纤是现代信息时代的发展基石，新研制出的这种长而细的光纤，只有三根人类头发那么细，却可以每秒传输太字节的数据，相当于250个DVD里刻录的信息。而且，仍然有各种方法可以改善这个技术。” 　　Badding解释说，现有的光纤技术总是受限于玻璃材质，他说：“玻璃的原子排列是偶然性的，而新材质与之相反，硒化锌晶体物质是高度有序的，这种有序性非常有利于光在长波中的传输，特别是在中红外中的传输。” 　　Badding说：“和石英玻璃传统上用于光纤不同，硒化锌是一种化合物半导体，我们一直都知道，硒化锌是一种有用的化合物，可以对光进行多种操作，这是石英玻璃无法做到的。特殊之处是让硒化锌变成纤维结构，这是以前从未做到的。” 　　科学家们发现，由硒化锌合成的光纤有两大用途，首先他们发现新的光纤在颜色转换时更有效率，Badding解释说：“传统的光纤用于信号、显示以及艺术上，但并不能保证时刻都能得到想要的颜色，硒化锌利用非线性频率转换，在颜色变化上能力非常好。” 　　其次，科学家们发现，新光纤不仅在可见光谱中提供更多功能的应用，在红外线中也可以，波长的电磁辐射比可见光更长。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 创新测试解决方案的领先供应商美国CEM公司日前宣布推石英卤素水分测定仪出SMART Q，该仪器采用专利技术和专有技术，是当前市场上速度最快的红外水分分析仪。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/974f5361-28d0-48db-b16a-efec91cab859.jpg" title=" SMART Q _01.jpg" alt=" SMART Q _01.jpg" / /p p style=" text-align: center " SMART Q 石英卤素水分测定仪 /p p 　　SMART Q是基于与SMART 6微波红外水分测定仪相同的技术，为喜欢仅使用红外干燥法的用户提供卓越的价值。SMART Q可以轻松升级到SMART 6，以获得更快的结果。SMART Q已在一些应用领域上例如制药、塑料、乳制品、加工食品等被证明优于竞争对手的红外水分分析仪。 /p p 　　此外，CEM公司还宣布推出用于微波消解仪的一次性玻璃衬管，可以说是痕量金属分析样品制备的最新突破。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/b20e38bd-854b-4dc5-9632-57675e52483a.jpg" title=" Disposable Glass Vessel Liner _03.jpg" alt=" Disposable Glass Vessel Liner _03.jpg" / /p p style=" text-align: center " 一次性玻璃衬管 /p p 　　一次性玻璃衬管是一种易于使用的玻璃插件，可与配备iWave温度测量传感器的MARS 6微波消解系统中的CEM MARSXpress Plus 容器一起使用。iWave Light Emitting Technology能够透过容器和衬管材料来测量样品溶液的实际温度，从而使用户能够更好地控制每个反应。一次性玻璃衬里是一种新的颠覆性技术，其全球专利正在申请中。这些衬垫消除了容器清洗耗时和交叉污染的风险。样品可以直接称重到衬管中，减少Teflon& reg 容器常见的静电干扰，消化后的样品可以放入衬管中，然后放入自动进样器进行分析。 /p p 　　“一次性玻璃衬管将为高通量实验室带来重大节约，”CEM公司总裁兼首席执行官Michael J. Collins评论道。 “在运行之间消除清洗容器的需要将节省技术人员的时间，并加快整体消化过程，允许更少的样品在更短的时间内运行。它是消化样品的完美配件，应用领域包括：环境，食品，饲料/肥料等。” /p

瑞士保罗谢勒研究所（PSI）的科学家开发了一种突破性的X射线消色差透镜。这使得X射线束即使具有不同的波长也可以准确地聚焦在一个点上。根据14日发表在《自然通讯》上的论文，新透镜将使利用X射线研究纳米结构变得更加容易，特别有利于微芯片、电池和材料科学等领域的研发工作。要想在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像，消色差透镜必不可少。它们可以确保不同颜色，即不同波长的光，能够清晰聚焦，从而消除模糊现象。直到现在才开发出一种用于X射线的消色差透镜，这一事实乍一看可能令人惊讶，毕竟可见光消色差透镜已经存在了200多年。它们通常由两种不同的材料组成。光线穿透第一种材料，分裂成光谱颜色，就像穿过传统的玻璃棱镜一样。然后，它通过第二种材料来逆转这种效果。在物理学中，分离不同波长的过程称为“色散”。然而，PSIX射线纳米科学与技术实验室X射线光学与应用研究组负责人、物理学家克里斯蒂安大卫解释说：“这种适用于可见光范围的基本原理并不适用于X射线范围。”对于X射线来说，没有哪两种材料的光学性质在很大的波长范围内有足够的差异，从而使一种材料可以抵消另一种材料的影响。换句话说，X射线范围内材料的色散太相似了。此次，科学家没有在两种材料的组合中寻找答案，而是将两种不同的光学原理联系在一起。这项新研究的主要作者亚当库贝克说：“诀窍是意识到我们可以在衍射镜前面放置第二个折射镜。”PSI用已有的纳米光刻技术来制造衍射镜，并用微米级的3D打印制造出折射结构，成功开发出用于X射线的消色差透镜，解决了上述问题。为了表征他们的消色差X射线透镜，科学家们在瑞士同步辐射光源使用了一条X射线光束线，还使用光刻技术来描述X射线光束，从而描述消色差透镜。这使得科学家们能够精确地探测到不同波长的X射线焦点的位置。

玻璃粉主要组成为PbO 、 SiO2 、 TiO2及其他杂质元素，是一种重要的半导体材料，主要应用于制造电子浆料和其它电子元器件行业。其中组成的变化会影响元器件的性能，因此对玻璃粉中各组分含量的分析具有重要的意义。高纯石英主要矿物成分是SiO2，因具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异物理化学特性，广泛应用于LED照明、光伏和半导体等高新技术产业。《矿产资源工业要求手册》中，根据石英中SiO2、Fe2O3及污染元素（Al、Ti、Na、K、Li、Ca、Fe、P、B）的含量，划分为不同纯度等级。因此对石英粉末中各组分含量的分析对实现不同纯度石英砂的级别划分具有重要的意义。技术难点玻璃粉及高纯石英中多元素分析存在以下技术难点：种类多待测元素种类多，需实现多元素同时检测，常规分析方法（如容量法、比色法）不能满足其检测需求。差异大待测元素含量差异大，需满足高低浓度元素同时检测的需求，对仪器检测准确度、线性范围提出了更大挑战。含量低高纯石英粉末中杂质元素含量低，要求仪器具有高灵敏度和低检出限。谱育优势谱育科技 EXPEC 6000 R型 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）具备高灵敏度、低检出限、宽线性范围、多元素同时测定的特点，可解决上述困难，实现玻璃粉、高纯石英中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的分析。EXPEC 6000 R型电感耦合等离子体发射光谱仪EXPEC 790s超级微波化学工作站多元素同时分析全谱直读数据采集，实现多元素同时性分析。宽线性范围测定谱线的线性动态范围：≥105，实现高低浓度同时检测。高灵敏度百万像素科研级防溢出面阵CCD检测器，实现低含量元素的高灵敏响应。应用案例仪器与试剂仪器：EXPEC 6000 R型、EXPEC 790s主要试剂：氢氟酸 ；盐酸；去离子水测定参数分析结果玻璃粉使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解，应用 EXPEC 6000 R型 测定玻璃粉末标准品中Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O 6种金属氧化物含量，结果表明：该方法测定方法精密度均小于3%，其测量结果与该样品的的标准值比对其偏差在6%以内，说明了 EXPEC 6000 R型 测定结果的准确性。玻璃粉标准品中样品测试结果高纯石英使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解，应用 EXPEC 6000 R型 测定4种高纯石英粉末中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的含量，目标元素均有良好的线性，空白低，样品中常量及微量元素均能满足低浓度的检出。使用 ICP-OES 法测定石英样品中的微量元素的测试方法基体效应小，精密度高，检出限较低，较传统方法效率较高，结果可信度高，可满足石英样品中多元素快速、精确检测的要求。高纯石英粉末中样品测试结果

仪器信息网讯 近日，瑞士保罗谢尔研究所(Paul Scherrer Institute,简称PSI) 的科学家开发了一种X射线显微镜的突破性光学元件——X 射线消色差透镜。这使得 X 射线束即使具有不同的波长也可以准确地聚焦在一个点上。对应成果于3月14日发表在科学杂志Nature Communications上，成果表示，新型X射线镜头将使使用 X 射线研究纳米结构变得更加容易；这种类型的X射线消色差仪将克服衍射光学和折射光学的色差限制，并为宽带X射线管光源在光谱学和显微镜中的新应用铺平道路。DOI: 10.1038/s41467-022-28902-8用于在微纳米尺度上无损研究物质内部结构和元素组成的X射线技术需要高性能的X射线光学系统。为此，在过去的十年中，人们开发了各种类型的反射、折射和衍射光学元件。衍射和折射光学元件已成为大多数高分辨率X射线显微镜的组成部分。然而，始终遭受固有色差的影响。到目前为止，这限制了它们在窄带辐射中的使用，从本质上说，这类高分辨率X射线显微镜仅限于高亮度同步辐射源。与可见光光学类似，解决色差的一种方法是将具有不同色散功率的聚焦光学和散焦光学结合起来。在这次新成果中，PSI科学实现了X射线消色差仪的首次成功实验，该消色差仪由电子束光刻和镀镍制作的聚焦衍射菲涅耳波带片（FZP）和3D打印双光子聚合制作的散焦折射透镜（RL）组成。利用扫描透射X射线显微镜（STXM）和光学显微镜，科学家演示了在宽能量范围内的亚微米消色差聚焦，而无需任何焦距调整。这种类型的X射线消色差仪将克服衍射光学和折射光学的色差限制，并为宽带X射线管光源在光谱学和显微镜中的新应用铺平道路。消色差镜头对于在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像至关重要。它们确保不同颜色（即不同波长的光）具有共同的焦点。然而，迄今为止，X 射线还没有消色差透镜，因此只有单色 X 射线才能实现高分辨率 X 射线显微镜。在实践中，这意味着必须从 X 射线光束光谱中滤除所有其他波长，因此只能有效使用一小部分光，从而导致相对低效的图像捕获过程。由 3D 打印机创建的微结构：由 PSI 科学家开发的创新折射结构与衍射元件相结合，形成一个消色差 X 射线镜头，约一毫米长（或高，如图所示）。打开它的末端，就像一个微型火箭。它是由 3D 打印机使用特殊类型的聚合物创建的。该结构的图像由扫描电子显微镜拍摄。图片来源：Paul Scherrer Institute/Umut SanliPSI 科学家团队已通过成功开发用于 X 射线的消色差 X 射线透镜解决了以上问题。由于 X 射线可以揭示比可见光小得多的结构，创新的镜头将特别有利于微芯片、电池和材料科学等领域的研发工作。比可见光消色差更加复杂对于可见光，消色差透镜的应用已经超过200多年。但对于X 射线的消色差透镜直到现在才被开发出来，这一事实乍一看似乎令人惊讶。可见光的消色差透镜是由一对不同的材料组成，当可见光穿透第一种材料时，分散成不同光谱颜色（就像穿过传统的玻璃棱镜时一样），然后这些光谱再通过第二种材料时就会逆转这种分散效果，聚焦在一个点上。（在物理学中，分散不同波长的过程称为“色散”）消色差聚焦原理：散焦折射透镜（RL）的色度作为聚焦菲涅耳波带片（FZP）色度特性的校正器。b扫描电子显微镜（SEM）显示了通过电子束光刻和镍电镀制作的镍FZP，用于对比测量。c由四个堆叠抛物面组成的RL的SEM图像，使用双光子聚合光刻技术进行3D打印。d使用消色差作为聚焦光学元件的扫描透射X射线显微镜（STXM）和光学成像实验装置的草图。PSI 的X 射线纳米科学与技术实验室 X 射线光学与应用研究组负责人、物理学家 Christian David 解释说：“这种适用于可见光范围的基本原理在 X 射线范围内不再起作用。对于 X 射线，没有任何两种材料的光学特性能够在很宽的波长范围内足以抵消另一种材料的影响。换句话说，材料在 X 射线范围内的色散是太相似了。”两个原理而不是两种材料因此，科学家们没有将寻找答案放在在两种材料的组合中，而是探索将两种不同的光学原理联系在一起。“诀窍是要意识到我们可以在衍射透镜前面放置第二个折射透镜，”新研究的主要作者Adam Kubec说。Kubec 目前是 Christian David 小组的研究员，现在为 XRnanotech 工作，XRnanotech 是 PSI 在 X 射线光学研究过程中的一个衍生公司。“多年来，PSI 一直是 X 射线镜片生产的世界领导者，”David 说，“我们为全球同步加速器光源的 X 射线显微镜提供专门的透镜，称为菲涅耳波带片。” David 的研究小组使用已建立的纳米光刻方法来生产衍射透镜。然而，对于消色差透镜中的第二个元素——折射结构——需要一种新方法，这种方法最近才得以实现：微米级的 3D 打印。这最终使 Kubec 能够制作出一种类似于微型火箭的形状。使用消色差仪演示在不同能量下的 STXM 成像。a）使用消色差获得的图b 中所示的Siemens star样品的 STXM 图像，表明在最佳能量约 6.4 keV 的附近，消色差范围 1 keV。b) Siemens star 测试样品的 SEM 图像，外圈和内圈的径向线和间距 (L/S) 的宽度分别为 400 nm 和 200 nm，见红色箭头。c) STXM 的比较结果是使用消色差 (上) 和传统 FZP (下) 获得的能量范围为 6.0 keV 至 6.4 keV。虽然 FZP 图像的对比度随能量快速变化，但使用消色差获得的图像质量变化很小。潜在的商业应用新开发的镜头使得X射线显微镜实现了从研究应用到商业应用（例如工业）的飞跃。“同步加速器源产生如此高强度的 X 射线，以至于可以滤除除单个波长以外的所有波长，同时仍保留足够的光来产生图像，”Kubec 解释说。然而，同步加速器是大型研究设施。迄今为止，在工业界工作的研发人员被分配了固定的光束时间，在研究机构的同步加速器上进行实验，包括 PSI 的瑞士同步辐射光源 SLS。这种光束时间极其有限、昂贵，且需要长期规划。“行业希望在他们的研发过程中拥有更快的响应循环，”Kubec 说，“我们的消色差 X 射线镜头将在这方面提供巨大帮助：它将使工业公司可以在自己的实验室内操作紧凑型 X 射线显微镜。”PSI 计划与 XRnanotech 一起将这种新型镜头推向市场。Kubec 表示，他们已经与专门在实验室规模上建造 X 射线显微镜设施的公司建立了适当的联系。作为元件安装在瑞士同步辐射光源SLS上进行测试为了测试他们的消色差仪的性能，科学家们在将其作为聚焦光学元件安装在瑞士同步辐射光源SLS的cSAXS光束线上。其中一种方法是非常先进的 X 射线显微镜技术，称为 ptychography。“这种技术通常用于检测未知样本，”该研究的第二作者、Christine David 研究小组的物理学家、X 射线成像专家 Marie-Christine Zdora 说，“另一方面，我们使用 ptychography 来表征 X 射线束，从而表征我们的消色差透镜。” 这使科学家能够精确检测不同波长的 X 射线焦点的位置。他们还使用一种方法对新镜头进行了测试，该方法使样品以小光栅步长穿过 X 射线束的焦点。当改变 X 射线束的波长时，使用传统 X 射线镜头产生的图像会变得非常模糊。但是，在使用新的消色差镜头时不会发生这种情况。“当我们最终在广泛的波长范围内获得测试样品的清晰图像时，我们知道我们的镜头正在发挥作用，” Zdora高兴地说道。David 补充说：“我们能够在 PSI 开发这种消色差 X 射线镜头，并且很快将与 XRnanotech 一起将其推向市场，这一事实表明，我们在这里所做的这类研究将在很短的时间内实现实际应用。”

要想在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像，消色差透镜必不可少。它们可以确保不同颜色，即不同波长的光，能够清晰聚焦，从而消除模糊现象。直到现在才开发出一种用于X射线的消色差透镜，这一事实乍一看可能令人惊讶，毕竟可见光消色差透镜已经存在了200多年。它们通常由两种不同的材料组成。光线穿透第一种材料，分裂成光谱颜色，就像穿过传统的玻璃棱镜一样。然后，它通过第二种材料来逆转这种效果。在物理学中，分离不同波长的过程称为“色散”。然而，瑞士保罗谢勒研究所（PSI）X射线纳米科学与技术实验室X射线光学与应用研究组负责人、物理学家克里斯蒂安大卫解释说：“这种适用于可见光范围的基本原理并不适用于X射线范围。”对于X射线来说，没有哪两种材料的光学性质在很大的波长范围内有足够的差异，从而使一种材料可以抵消另一种材料的影响。换句话说，X射线范围内材料的色散太相似了。此次，科学家没有在两种材料的组合中寻找答案，而是将两种不同的光学原理联系在一起。这项新研究的主要作者亚当库贝克说：“诀窍是意识到我们可以在衍射镜前面放置第二个折射镜。”PSI用已有的纳米光刻技术来制造衍射镜，并用微米级的3D打印制造出折射结构，成功开发出用于X射线的消色差透镜，解决了上述问题。X射线消色差仪的概念和试验装置为了表征他们的消色差X射线透镜，科学家们在瑞士同步辐射光源使用了一条X射线光束线，还使用光刻技术来描述X射线光束，从而描述消色差透镜。这使得科学家们能够精确地探测到不同波长的X射线焦点的位置。他们还使用一种方法对新透镜进行了测试，这种方法将样品以小光栅步移过X射线束的焦点。当X射线束的波长改变时，用传统X射线透镜产生的图像变得非常模糊。然而，当使用新的消色差透镜时，这种情况就不会发生。使用消色差仪演示不同能量的STXM成像X射线束轮廓的演变，其能量用X射线照相术测量消色差透镜和单个FZP（能量范围从5.6keV到6.8keV）多色X射线聚焦模拟该研究成果已发表在近期的《自然通讯》上。文献链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28902-8DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28902-8

日用玻璃器皿就是我们日常生活用的玻璃制品，包括输液瓶、储物罐、罐头瓶、啤酒瓶、白酒瓶、红酒瓶、保温瓶等瓶瓶罐罐，还有玻璃器皿、琉璃艺术品、玻璃工艺品、水晶玻璃首饰、玻璃装饰挂件等等，日用玻璃是人民生活必需品。也是现代科学技术的伴侣，日用玻璃不可或缺。本次实验通过2mm厚度的玻璃测试GB/T 5433-2008。UH4150 紫外-可见近红外分光光度计2mm透明玻璃的光学性能01测量透明玻璃的透射比测量条件测量结果紫外可见近红外分光光度计、UH4150、透射率、日常玻璃、 UV Vis NIR Spectrophotometer, UH4150，Transmittance，Daily glass.公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

满足4003标准 药典玻璃瓶内应力测定仪2024年2月，国家药典委发布了《4003 玻璃容器内应力测定法-第二次公示稿》，此标准预计将体现在2025版中国药典的药包材部分。该标准基于2015版YBB药包材标准YBB00162003-2015内应力测定法修订而来，是国内较为完善的药包材玻璃容器内应力测定方法。内应力的重要性内应力是指物件因外因（如受力、湿度、温度变化等）变形时，内部各部分之间产生的相互作用力。当外部载荷消除后，这些应力仍可能残存于物体内部。内应力的存在会降低玻璃的机械强度，增加药品包装在生产、使用及储存过程中的破裂风险。因此，内应力的测定对于药用玻璃容器退火质量的控制至关重要。测定原理玻璃容器内应力的测定通常基于偏振光干涉原理。当玻璃存在内应力时，它会表现出各向异性，产生光的双折射现象。通过偏光应力仪测量双折射光程差，可以定量地表示产品内应力的大小。仪器配备的灵敏色片和1/4波片补偿方法，使得仪器能够根据偏振场中的干涉色序，定性和半定量地测量玻璃的光程差。而玻璃瓶内应力测定仪也符合的标准技术要求，例如在使用偏振光元件和保护件进行观察时，光场边沿的亮度不小于120 cd/m2，所采用的偏振光元件应保证亮场时任何一点偏振度都不小于99%；偏振场不小于85 mm；在起偏镜和检偏镜之间能分别置入565 nm的全波片（灵敏色片）及四分之一波片，波片的慢轴与起偏镜的偏振平面成90°；检偏镜应安装成能相对于起偏镜和全波片或四分之一波片旋转，并且有旋转角度的测量装置。其中4003标准中需要注意的是，基于目前市面上，有些应力仪能直接读出双折射光程差，无需先记录角度再换算，因此在无色供试品的定量测定中将“记录此时的检偏镜旋转角度”修改为“记录此时的检偏镜旋转角度或双折射光程差”。其实在普通玻璃容器标准上还是看角度，玻璃瓶内应力测定仪可以同时显示应力旋转角度和光程差，满足各种标准要求。玻璃瓶内应力测定仪作为药品包装玻璃容器检测仪器的专业生产商，紧跟国家标准要求，参与了部分国家药包材标准的制定工作。目前推出的玻璃瓶内应力测定仪，不仅满足《4003 玻璃容器内应力测定法》标准，而且适用于各种玻璃器皿、玻璃计量量具、玻璃容器、药用和食品包装用玻璃瓶等玻璃制品内应力值的测定。产品特点高精度测量：能够精确测量内应力值。直观显示：配备液晶屏，可直接读取测试结果，操作简便快捷。设计新颖：仪器设计小巧，便于使用，适用于多种工作环境。广泛应用：广泛应用于制药企业、玻璃制品厂、质检等单位，满足不同行业的需求。适用范围本仪器适用于玻璃量具、药用玻璃瓶、口服液瓶、安瓿瓶、塑料瓶胚、石英、宝石制品以及其他玻璃容器内应力值的测定，以准确定量地测量出玻璃内应力数值，为玻璃制品的质量控制提供有力支持。通过上述整合，我们提供了关于内应力测定法的背景信息，还详细介绍了玻璃瓶内应力测定仪的产品特点和应用范围，使其更加符合用户的需求。

问题奶粉的阴云尚未散尽，宝宝们的奶瓶竟然又出了问题。近日，欧美一些国家陆续对含有BPA的婴儿奶瓶发出禁令，国内的家长们忧心忡忡。请关注——含BPA的奶瓶到底有没有危害? 　　法国国民议会6月23日投票通过一项法案，禁止生产和销售含有BPA(双酚基丙烷)的婴儿奶瓶，但该法案尚不涉及其他塑料制品。法国健康产品卫生安全局援引相关研究成果称，含有BPA的奶瓶存在健康安全隐患。此前，法国一些城市的幼儿园已开始禁用此类奶瓶。 　　对此，北京市塑料制品质量监督检验站朱女士却表示：“根据我国的食品容器、包装材料聚碳酸酯成型品卫生标准，PC容器里的BPA含量微乎其微，溶出量不大于0.05mg/kg，而且这是一种高分子材料，结构非常致密，很难释放出来。” 　　BPA到底有没有危害? 　　BPA又称双酚A，是一种化工原料，在工业上用来合成聚碳酸酯和环氧树脂等材料。聚碳酸酯(PC)是一种透明的硬塑料，常用于制造婴儿奶瓶的瓶体。而环氧树脂则常被用作金属容器——比如婴儿奶粉罐的衬里。这些塑料与食品直接接触，其安全性自然会引起关注。 　　事实上，美国凯斯西部保留地大学医学院的帕特里夏亨特博士早在2003年就研究发现，在对实验鼠进行的实验中BPA可导致其染色体异常等病变，并就此向消费者发出警告。但这一结论在当时遭到了生产厂家的一致否认，科学界也有一些不同看法。 　　近年来，陆续又有研究发现BPA可能导致更多的健康威胁，包括诸如导致内分泌紊乱、可能诱发少女早熟、造成学习能力下降、肥胖、生殖健康风险等。甚至有动物实验显示，BPA与猴子大脑功能失常和情绪紊乱有关，还可能与乳腺、前列腺及生殖系统疾病有关，甚至会诱发某些癌症。 　　中国科学院生态环境研究中心周益奇博士介绍说：“BPA既具有雌激素特性，又可干扰雄性生殖活动的某些机制，是一种潜在的危害很大的化学物质。其弱雌激素特性和抗雄性激素效应均在实验室动物实验中得到证实。” 　　而北京市塑料制品质量监督检验站朱女士则认为：“所有证明BPA有毒的都只是动物实验，还没有人体实验证实这一结论。每年有数以万吨计的PC制品被生产出来，那些生产工人天天接触，也没有BPA中毒的，我们做塑料制品检测的，也天天在接触这些材料，都没有中毒，老百姓日常使用中很难会因此中毒。” 　　塑料奶瓶仍稳占市场 　　在北京市翠微路附近的一家孕婴用品专门店，记者发现，贝亲、新安怡、丽儿宝、利其尔等进口品牌的奶瓶明显占据着上风。他们各自设有专柜，奶瓶品种数量繁多。价格则从六七十元到上百元不等。 　　据店员介绍，店内塑料奶瓶数量达到了6成左右，进口品牌非常热销，由于目前并没有接到什么通知，所以如常销售。很多产品都是口碑相传，消费者一进店就指定买某个品牌的奶瓶。尽管店员也有听说顾客害怕塑料瓶有毒，但众多奶瓶标签明确注明“耐高温，120℃以下使用安全”“允许蒸汽消毒”等字样。 　　有专家指出，识别是否是含有BPA的塑料制品，可以看瓶身或者塑料制品的底部是否有一个三角形的环保回收标志，如果三角形中的数字是7的话，就一定含有BPA。但记者在易初莲花超市发现，这里无论是奶瓶、水杯，还是喂药器，绝大多数都是塑料瓶，并且这些塑料奶瓶和水杯的瓶身上都没有任何标识，只是纸质标签上都注明材料为PC(聚碳酸酯)，可以煮沸消毒。 　　周益奇表示：“BPA是生产环氧树脂、聚碳酸酯等高分子材料的主要原料，在日常生活中，可能含有这一物质的常用塑料用品有塑料水杯、塑料盆等。BPA在水里有一定的溶解度，用塑料制品装水时有一定的溶出，尤其是酸性水，比如醋。在不清楚塑料容器是否含有BPA时，尽量不要用其装食品，也不要装醋，尤其不要用其盛装婴儿食品，不要作为加热器具。” 　　朱女士表示：“现在市场上绝大多数塑料容器都是PC制品，进口品牌的奶瓶也90%以上是PC材料，因为PC材料相对于PET、聚乙烯而言，透明度高、强度好，是很好的耐高温材料，但PC材料里面肯定就含有BPA，但含量极少，很难释出。” 　　玻璃奶瓶危害小 　　在上世纪七八十年代，人们喂养婴儿主要用的是玻璃奶瓶。从材质安全性而言，玻璃奶瓶虽然较塑料奶瓶无毒，但在使用中危险性较高，一旦瓶子被摔碎，玻璃碎渣和瓶中温度较高的奶汁，都可能对婴儿造成严重的伤害。因此，近年来，国际上普遍流行的还是塑料奶瓶。 　　然而，面对塑料奶瓶的BPA隐患，北京市东四妇产医院儿科主治医师付小青建议家长尽量用玻璃奶瓶，用塑料奶瓶的话，给奶瓶消毒时温度不要超过100℃，要用专门的消毒锅。有的家长习惯用蒸锅给奶瓶消毒，但蒸锅的温度超过了100℃，此时PC奶瓶中的BPA会溶出更多，因此不宜用蒸锅消毒。 　　江苏省大丰市第二人民医院妇产科副主任朱海琴表示：“选择奶瓶的首要原则是奶瓶的材质要安全无毒，尽量选用玻璃奶瓶，虽然不够轻巧，但是可以反复消毒，放心使用。塑料奶瓶虽然轻巧、方便携带，但经受反复消毒后‘耐力’就不如玻璃制品了。” 　　事实上，现在已经有不少年轻的妈妈开始重新使用玻璃奶瓶，认为“只有用质量可靠的玻璃奶瓶才比较放心”。家住北京市朝阳区常营的李淼女士的孩子还不满1岁，她说：“玻璃奶瓶和塑料奶瓶我都用，但是塑料奶瓶只有在出门玩耍时，给宝宝喂温水喝。平时在家喝水喝奶都还是用玻璃奶瓶。”

日常生活中人们通过颜色与明暗差异来识别物体，感知空间维度上的物质信息。与人类的眼睛只能感知可见光不同，一些生物能够接收到人类看不到的图像信息，例如虾姑能够感知紫外与红外波段而乌贼可以通过独特的眼睛构造识别偏振信息。　　从描述光子本征属性的维度出发，光子除了具有强度维度外，还具有波长、偏振、拓扑荷等多种维度属性，其中一组正交的物理量可以作为无串扰的图像信息通道从而携带不同的外部信息。如虾姑与乌贼，其独特的图像感知能力使其能够看到人眼所看不到的信息，帮助其更好地完成捕猎、躲避危险、与同伴交流等活动，从而获得生存优势。　　人类利用光学器件同样能够获得更卓越的“人工视觉”。如常用于地球遥感的红外偏振相机，通过波长与偏振的调制能够筛选识别出复杂环境下的具有红外与偏振特征的目标物。然而现阶段传统器件依然存在的问题是，为了实现多维度的感知功能，往往需要多种光学元件进行级联组合，导致器件体积、重量庞大，同时也引起了能量的损失与图像信息的误差累计。因此，可以说虽然人们制造的“人工视觉”光子器件已经实现了远超自然界的绝对性能，但在体积与集成性方面，相对于虾姑与乌贼精巧的视觉器官，传统器件依然没有超越自然界数十亿年的进化。　　中国科学院上海技术物理研究所李冠海、陈效双、陆卫课题组与澳大利亚新南威尔士大学Andrey Miroshnichenko教授合作利用超构单元像素级的光场多维度调控能力，基于与传统硅基半导体工艺兼容的全硅双折射超表面体系在中波红外范围实现了色散调控模式下的波片式偏振解耦宽带中红外成像光子器件，能够实现比昆虫复眼更小尺寸下的光场调控与成像。　　经过设计的光子成像器件由于像素级单元在波长-偏振维度的双重衍射效果设计，能够将正交偏振通道上的不同图像汇聚到不同的深度上，从而为后续级联的光处理器件与电处理器件提供了直接的物理接口。同时，研究团队也实现了消色差与消偏振的微型中红外光子成像器件，实现了集成的宽谱消偏振成像。值得注意的是，其不仅能够在工作波段内同时采集两个正交通道上的图像信息，同时其单元的结构排布角度，能够消除大入射角下的偏振效应，从而提升图像的准确度。　　研究者相信，该研究成果将会为研究相对比较匮乏、难度较大但具有广泛应用前景的中波红外光电探测领域提供新的契机，该研究成果有望在自由空间量子通信、三维激光雷达、航空遥感等领域得到应用。　　该研究得到了科技部重点研发计划量子调控和量子信息专项、纳米专项、国家自然科学基金委、上海市科委启明星项目、中国科学院青年创新促进会等项目的支持。图1 (a)不同正交偏振通道的消色差超透镜示意图；(b)用于不同偏振态调控的单元数据图；(c)超表面单元在不同波长及偏振下的等效折射率、透过率与相位分布示意图；

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。

p 　　南京理工大学学生团队研制出新型无透镜全息显微镜，这种中国人自己的新一代显微镜打破国外在该领域的垄断，成本仅为同类产品的百分之一! br/ /p p 　　据南京理工大学官微消息，在第五届“互联网+”大学生创新创业比赛获金奖的队伍中，一支来自南京理工大学电光学院的学生团队 strong 研 /strong strong 制出的新一代无透镜全息显微镜 /strong 。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 386px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/3524107b-4ffc-4b28-8fb9-e5101b28a382.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 386" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/d4ba7539-616b-4805-8650-15fd7cc1ca01.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 450" height=" 254" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 254px " / /p p style=" text-align: left " span 　　 /span 观察细胞通常需要染色标记，无法同时实现大视场、高分辨观测，体积庞大、成本高昂，是当今显微镜存在的三大痛点。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/14ee853c-da52-4067-98d2-5a3836d97902.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 450" height=" 485" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 485px " / /p p 　　该团队则突破痛点 ，创造出中国人自己的新一代显微镜。 span style=" text-align: center " 　 /span span style=" text-align: center " 　 /span /p p 　　新华社报道称，这种新一代无透镜全息显微镜打破国外在该领域的垄断，成本仅为同类产品的百分之一 。 /p p 　　 strong 中国人自己的新一代显微镜 /strong /p p 　　 strong 有多厉害? /strong /p p 　　“CyteLive”是该团队研发出的新一代无透镜全息显微镜，不仅可以内置于培养箱，还是目前唯一 能够同时实现非染色、大视场、高分辨、长时间连续观察的显微镜产品，且售价远低于 进口产品。 /p p 　　“由于细胞是无色透明的，所以通常需要将细胞染色标记再观察。然而，这将损害甚至是杀死细胞，难以实现长时间连续观测。”团队负责人、电光学院博士研究生卢林芃说道。 /p p 　　团队利用定量相位成像技术，使CyteLive可以在无需对细胞进行任何染色标记的前提下，实现长达数天的连续观测，不仅细胞细节清晰可见，还能准确还原其三维影像，可谓“360度全方位无死角” 。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1d944d2e-2443-4b71-ba19-7e2c61d0addb.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 450" height=" 273" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 273px " / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 卢林芃在全国三强争夺赛 /span /p p 　　卢林芃介绍，传统显微镜镜头受到“物镜比例法则”的制约，大视场和高分辨率不可兼得。“CyteLive”抛弃了传统显微镜的光学镜头，只保留光源和传感器，实现了小型化和轻量化，单手即可托起 。 /p p 　　“ strong 它的体积仅有传统显微镜的0.8% ， /strong 可直接放在细胞培养箱里进行活细胞箱内观察。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/44074baf-fcc5-4c06-9933-d1a65b7cc0de.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 450" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 卢林芃在全国三强争夺赛前一个人练习 /span /p p 　　CyteLive去除了复杂的机械调焦装置，通过先进的计算成像算法，把样品聚焦图像“算”出来，借助自适应超分辨成像技术，成像分辨率可突破至像素尺寸的三分之一，没有物镜却可以实现20倍物镜的成像水平。 /p p 　　 strong 无透镜成像技术造就了CyteLive超大的成像视场 ，单幅图像高达一亿像素，视场是传统显微镜的200倍 ，可同时观测10万个血细胞。 /strong /p p style=" text-align: center " img alt=" " src=" http://pic.rmb.bdstatic.com/5e074dcd0acc8950670a98d073aaf4109893.gif" width=" 600" height=" 427" / /p p 　　这是CyteLive观测到的海拉细胞(宫颈癌细胞)，单幅图像一亿像素，获得的视场是传统显微镜的200倍 /p p 　 strong 　据了解，目前，该型显微镜已经应用于江苏省人民医院、先声药业等机构。团队也与苏州飞时曼、江南永新等国内显微镜企业达成合作，实现商业化落地。 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/8d0a923b-73bc-4212-b530-f6b45502acea.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p 　　对未来市场的进一步探索，团队满怀信心：“我们坚信，通过我们的不懈努力，不远的将来，中国制造的高科技显微镜也能在全世界大放异彩! ” br/ /p

仪器信息网讯 8月29日，全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分技术委员会第四届微光刻分委会年会暨第十三届微光刻技术交流会在青岛成功召开。本届会议由全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分会秘书处和青岛市城阳区人民政府主办，青岛天仁微纳科技有限责任公司承办。会议吸引了业界三百余位资深专家及企业代表参会。 会议现场大会开幕式由微光刻分技术委员会主任委员冯稷主持，青岛轨道交通产业示范区工委委员、管委副主任矫鲲，青岛轨道交通产业示范区管委招商部部长刘新歧，青岛天仁微纳科技有限责任公司董事长冀然，全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分会秘书长陈宝钦分别致辞。微光刻分技术委员会主任委员 冯稷 主持开幕式青岛轨道交通产业示范区工委委员、管委副主任 矫鲲 致辞青岛轨道交通产业示范区管委招商部部长 刘新歧 致辞青岛天仁微纳科技有限责任公司董事长 冀然 致辞全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分会秘书长 陈宝钦 致辞致辞结束后，大会进入2023年度微光刻技术交流会环节。大会首日交流会环节邀请了21位业界专家依次分享报告，对微光刻技术及应用、微光刻设备和材料技术的发展趋势、最新研究成果及进展等展开深入的交流与探讨。报告人：湖南大学 陈艺勤副教授报告题目：《力学辅助光刻及其应用》面临极端加工要求，仅仅依靠常规的微光刻技术面临难加工材料、难加工结构、难加工基底等加工难题。针对于此，陈艺勤所在课题组提出力学辅助光刻技术，人为地通过结构设计或添加外场等方式放大微光刻工艺过程中结构内部或结构之间的相互作用；通过人为施加的力学手段来代替或者补充微光刻技术的某一个或某几个工艺环节。报告中，陈艺勤介绍了其所在课题组利用高分辨的力学辅助光刻技术，围绕材料、工艺、应用三个方面开展的系列工作。报告人：苏州大学 陈林森教授报告题目：《微纳光子制造：赋能创新的引擎》陈林森教授三十年来从全息光学到微纳光学迈向光子制造，先后获得3项国家科技进步二等奖；5项江苏省科技奖一等奖；6项中国专利优秀奖。21世纪是“追光”的世纪，谁率先攻克大面积微纳结构功能化难题，谁将在光子领域处于主动地位。但传统光刻技术难以解决大面积光子器件的制备难题，已有图形化技术难以加工复杂微纳结构。面向科技前沿与重大需求，需要确立“更好的解决方案”。自主可控光子技术，对新材料、新装备、新器件的可控性与安全性意义重大。针对于此，陈林森教授基于光场重构、智能计算、数字化光刻与柔性纳米压印，构成了“微纳光制造”底层关键技术，推出了一系列产业化的产品和设备。报告人：中国科学院上海高等研究院X射线光学技术实验室副主任 吴衍青研究员报告题目:《SSRF-XIL线站EUV光刻胶光刻性能检测技术进展》我国尚处于EUV光刻核心关键技术攻关阶段，国内EUV光刻胶的研发尚属于起步阶段。光刻胶的光刻性能检测是光刻胶研发的必要条件，而13.5nm在波长检测是衡量光刻胶曝光性能最准确的检测方法。曝光后可以获得光刻胶的三个主要参数：分辨率、灵敏度和边缘粗糙度。光刻胶研发过程中需多次迭代、检测，获得最佳曝光性能。吴衍青表示，同步辐射EUV干涉光刻是业界公认的检测方法。当前上海光源已为国内多所高校/研究所/企业单位提供光刻胶性能检测支持，取得了丰硕的成果。报告人：神光光学集团有限公司首席科学家 曹海平院长报告题目：《神光光学用于微光刻的玻璃材料和元件》高纯石英性能优良被称为“玻璃之王”，石英玻璃具有比其它以二氧化硅为骨架的如钠钙硅玻璃、硼硅玻璃、普通光学玻璃等混合物玻璃无法比拟的独特和优异性能，尤其透明石英玻璃的光学性能非常优异，在紫外到红外辐射的连续波长范围都有优良的透射比。曹海平在报告中对比了海内外主流厂商的工艺，并介绍了神光光学的六大特色生产工艺：国内首创立式单灯闭式沉积装置，集成原料预处理、反应合成和适应生长三大模块；超精准燃烧管控和液态物蒸发创造了恒定的流场，确保高纯度；优异的燃烧器热场匹配先进的沉积炉温场，形成最佳的合成界面和产品截面；先进的自动化控制的适应生长获得长度向一致性及轴对称性；首创通过槽沉热成型抑制横向延展后的缺陷分布和改善二次缺陷；自主研发多级精密退火工艺减少了应力影响。之后，曹海平介绍了神光光学石英玻璃的应用、产品关键指标等信息。报告人：青岛天仁微纳科技有限责任公司事业发展经理 Massimo Tormen报告题目：《Manufacturing advanced photonic devices needs reliable nanoimprinting lithography solutions》在可预见的未来，光子器件正在并将在我们的社会中大规模使用。纳米压印技术与其他技术相比具有竞争优势。Massimo Tormen 表示，与其他现有复制技术不同，纳米压印（NlL）技术结合了高分辨率、2.5D图案化能力的特点，吞吐量大，需要的投资和运行成本适中；与DUV和EUV光刻相比，因为NIL的缺陷率更高，目前电子工业不使用NIL技术，但光子学应用的缺陷容忍度略高，这使NlL有机会成为先进光子器件的首选制造技术，因为其他竞争先锋发挥着更大的作用（分辨率、吞吐量、成本、2.5D图案化能力等）；NIL可以在许多光子应用中赢得与投影光刻的竞争优势。目前天仁微纳的UV-NIL技术越来越成熟。报告人：海德堡仪器公司Nano AG 杨菲博士报告题目：《NanoFrazor—A versatile Nanopatterning Tools》海德堡仪器的杨菲博士在报告中介绍了一种可应用于纳米尺度科学研究的纳米制造技术—纳米扫描热探针直写技术。据介绍，海德堡的相关产品NanoFrazor具有高分辨率纳米光刻15 nm横向分辨率，报告题目：《Raith Nanofabracation Application Updates 2023》本次微光刻年会，锐时科技带来了超高性能电子束光刻系统EBPG Plus、VOYAGER 高性能电子束曝光系统、FIB-SEM系统VELION、CHIPSCANNER 高分辨率电子束曝光机和激光光刻解决方案PICOMASTER。由于时间关系，朱国先生主要介绍了超高性能电子束光刻系统EBPG Plus。据了解，EBPG Plus是一种超高性能电子束光刻系统，100kv写入模式和5 nm以下的高分辨率光刻，涵盖了各种纳米制造设备中直接写入纳米光刻、工业研发和批量生产的广泛前沿应用。新系统集稳定性，保真度和精度于一体，确保最佳的高分辨率光刻结果的所有性能参数之间的完美交互。报告人：Genlsys公司亚太总监 陈利奇先生报告题目：《GenlSys Update 2023》陈利奇主要介绍了GenlSys的五类产品。据了解，GenlSys的电子和激光束直接写入软件是高斯光束直写系统的市场领导者，安装在全球大多数主要的纳米制造中心，已成为先进电子束光刻的必备品；蒙特卡罗模拟软件可以进行电子束光刻建模与校正中电子分布的MC模拟，可完成过程校准、PSF可视化、提取和管理；3D光刻模拟和OPC软件覆盖了接触式光刻（掩模对准器）和投影光刻（步进器/扫描仪），电子束光刻和激光直写光刻（海德堡仪器激光系统）；SEM图像分析与计量是一款可用于基于SEM的计量和检验的计量软件；掩模版生产软件是用于掩模室的专用MDP，高性能（层次结构、并行处理、掩模过程校正…）等。报告人：清华大学 刘泽文教授报告题目：《光刻技术回顾与展望》刘泽文教授主要在报告中回顾了光刻技术的起源、发展与展望。刘泽文教授表示，微光刻技术不仅是人类科技文明的集大成，也是科学技术和现代企业、政府协同推进实现技术进步的典范。EUV光刻机设备本质上是一台基于物理原理的科学工具，而不是普通的机械设备，是高投入、多学科、多技术、多企业、有组织协同发展的结果。在中国这样的国家，有一家甚至两家以上的机构组织进行EUV光刻研发是很有必要的，不仅符合中国的国家利益，也符合人类利益。任何形式的垄断，总是不好的。在重视EUV光刻的同时，需要在新的方向上进行探索，保持创新力，寻找突破点。EUV微光刻技术值得微光刻技术标准化分委员会专家们关注。报告人：中国科学院微电子研究所 何萌报告题目：《集成电路产教融合实训装备与教学实践》集成电路是制造业的最高端，其多步工艺、精细加工、复杂、环境要求高、资金密度高；是精密光学、等离子体物理、磁学、精细化学、数学模型、材料科学等多种学科融合学科；也是精密机械、光学工程、电控技术、软件、温度控制技术等多种技术集成；其技术更新快，每18个月更新一代。但当前集成电路学科实验教学面临诸多难点。针对于此，夏洋等团队设计了系列课程，筹备建设了集成电路学科平台。何萌认为，产教融合需要高校和企业联合开设课程，定向培养高端专业工程性人才，形成集成电路产教融合教学联盟。报告人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 魏鸿达报告题目：《大幅面微纳结构的光学表面制造技术研究》据介绍，科技部某项目需研制600*300mm*40mm位相板，以此实现以3.1米主镜为基准，两次装调实现5镜共基准。由于600mm超过设备运动范围（400mm）限制，需要开发激光直写远距离高精度拼接曝光技术。报告中，魏鸿达介绍了拼接方案，第一步完成450*300mm图案加工，经显影、刻蚀、再次涂胶后，第二次曝光完成第二部分加工；两次摆放基板会造成坐标系破坏，产生拼接误差，需重构坐标系，降低误差，大尺度多范围设定靶标；精准提取十字刻线质心，数据拟合修正，以基板靶标重建坐标系，实现在同一坐标系下两次直写。此外，魏鸿达还介绍了离子束刻蚀技术以及相关应用拓展。报告人：中国科学院光电技术研究所 胡松研究员报告题目：《面向广义芯片的光刻技术与装备》广义芯片包括集成电路在内所有由光刻技术制造具体一定功能和集成度的系统，如第二代第三代化合半导体，传感器（应变，光栅，光电探测器，气体传感器等），显示器件，生物芯片，发光器件，MEMS，微光学元件，分立电子器件，通迅器件等。随着信息时代的发展，非IC广义芯片的应用十分广泛，需求量十分巨大；针对广义芯片的光刻机需要适应大量非IC标准要求，目前尚未形成垄断，国内具有实现自主可控的能力；国内相关单位需要把握当前窗口，形成面向广义芯片光刻设备的研发与应用链条，解决相关行业自主可控问题。报告人：江苏长进微电子材料有限公司总经理 王凯先生报告题目：《新型高分辨率电子束光刻胶（用于多层结构和灰度光刻）》江苏长进微电子材料有限公司成立于2021年，专业从事半导体光刻胶产品的研发、生产和销售。公司的产品系列完整，产品应用领域涵盖集成电路 (IC)、发光器件 (LED) 、分立器件 (Transistor) 、先进封装(WLCSP，Bumping，FO-WLP，Chiplet)、微机电系统 (MEMS) 、掩膜版 (Mask) 等。报告中，王凯介绍了长进微电子的产品分类、技术路线、电子束胶在多层结构和灰度光刻中的应用等。报告人：长飞石英技术 (武汉) 有限公司销售副总监 肖畅先生报告题目：《长飞石英-微光刻用合成石英材料开发进展与应用》长飞石英基于30余年的光纤预制棒合成石英沉积、热处理等工艺的深入研发与制备经验开发出多种石英制备技术，并建立了全面的石英材料检测平台。长飞合成石英材料，为光学、半导体、光通信等多个行业领域，提供高品质石英材料产品。依托于先进的检测设备与专业的检测能力，长飞石英检测中心可对石英材料的各类光学特性与参数，进行全方位深入测试，为产品研发与交付提供质量保障。报告人：矽万 (上海）半导体科技有限公司 陈硕先生报告题目：《基于3D光刻的曲面衬底非球面微透镜阵列》变焦复眼具有体积小、视场角大、灵敏度高等优点，非常适用于高性能的光电探测器、光场相机等。得益于3D光刻技术设计自由度高、幅面大、粗糙度低以及保真度高等优点制得了人工超复眼结构。该结构实现了信息共享功能：由于光敏单元的独特结构，能够实现不同光敏单元对物体信息的共同成像；变焦功能: 人工超复眼作为由五种不同焦距子眼组成的复眼，能够感知不同焦平面上的物体；大视场角: 由于在曲面上制备了大量的光敏单元，因此人工超复眼的视场角比在平面上制备的微透镜阵列更大，测试结果显示人工超复眼可工作范围视场角约为62°；超疏水微透镜阵列：在复眼结构中增加超疏水结构，使得在高湿度环境仍具有良好的成像功能。基于信息共享功能与变焦功能，人工超复眼不仅可以在曲面上实现变焦成像，也可以在平面上实现变焦成像。相信这种具有新颖结构的微光学元件为制造具有高光学性能的小型化设备提供了新思路。报告人：苏州锐材半导体有限公司销售经理 江茜女士报告题目：《SOI晶圆和其它晶圆键合新材料》SOI技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层。被称为“二十一世纪的微电子技术”。目前全球制造SOl晶圆的技术主要有四种：注入氧分离技术 (Separation by lmplanted Oxygen，SIMOX)、键合回刻技术 (Bond and Etch-back SOl，BESOI)、智能剪切技术 (smart- Cut )和无研磨基台影响CMP技术 (GCIF: Grinding Chuck Impact Free)。江茜女士在报告中介绍了苏州锐材 SOI核心技术产品、新的晶圆键合材料、SOI主要应用等内容。报告人：深圳清力技术有限公司实验平台负责人 潘旭捷先生报告题目：《深圳超滑技术实验平台微纳米工艺介绍》结构超滑是指两个固体表面直接接触做相对滑移运动时，摩擦极低、磨损为零的状态。结构超滑的初步概念最早可追溯到上世纪八九十年代。之后，郑泉水课题组于2002年预言第一个超滑器件，荷兰Frenken院士于2004年第一次在极端条件下观测到纳米尺度的超滑现象。2012年，郑泉水课题组首次在大气环境下实现了微米尺度的结构超滑，标志着结构超滑技术的诞生。报告中，潘旭捷介绍了结构超滑技术的原理、在微纳米器件中的应用和深圳结构超滑技术实验平台。报告人：纳糯三维科技 (上海) 有限公司总经理 崔万银博士报告题目：《双光子灰度光刻技术在微光学器件中的应用》Nanoscribe的双光子灰度光刻激光直写技术(2GL ®)可用于工业领域2.5D微纳米结构原型母版制作。2GL通过创新的设计重新定义了典型复杂结构微纳光学元件的微纳加工制造。该技术结合了灰度光刻的出色性能，以及双光子聚合的亚微米级分辨率和灵活性。报告中，崔万银介绍了相关技术在硅片上3D加工、光纤端面加工和硅光芯片上的3D加工的应用。报告人：苏州美图半导体技术有限公司总经理 王云翔先生报告题目：《美图&研材工艺介绍》王云翔是美图半导体和研材微纳的创始人。报告中，王云翔介绍了美图&研材的业务架构，键合机、喷胶机、光刻机等产品及其在纳米森林、深结构刻蚀、金属微结构、薄膜器件、生物芯片、量产芯片等方面的应用。报告人：福建省水电科学研究院 刘辉文报告题目：《电位限制式电子束投影光刻技术的新进展》刘辉文在去年报告成果的基础上进行了进一步的研究，电位限制式电子束投影光刻技术进行了分辨率为20nm图形的仿真曝光，并在新型掩模下方0.8um处汇聚形成图形，图形中心线条粒子分布呈类高斯分布。通过增加带电层与原来静电场共同形成柱状透镜，使穿过掩蔽层图形缝隙的电子束汇聚。解决了电子散射问题，使电子能够在远离掩蔽层的位置曝光，解决了采用电位限制式电子束投影光刻技术实用化的问题。电位限制式电子束投影光刻技术能够解决原有电子束投影光刻技术的问题，结合其他技术能够解决电子束投影光刻技术实用化问题。通过本次电磁仿真和计算，从理论上验证了新型电位限制式电子束投影光刻技术的可行性和实用性，为以后实物验证做了前期准备，朝着制造高分辨率的电子束投影光刻系统又前进了一步。

买Duran® 玻璃品得免费Duran® 瓶活动说明：活动期间，购买以下产品单笔订单满880元（含税） ，即可免费领取容量1000ml以下的Duran瓶一个。活动时间：即日起至2021/2/10活动对象：中国区直接用户1.DURAN烧杯，低型- 硼硅酸盐玻璃 3.3- 透明- 带倾倒口产品特征- 很好的耐化学性- 耐高温性- 最小的热膨胀，对温度变化有较高的抵抗力- 刻度为内容物和标签区域的近似读数。- 带有打印的追溯代码（批次标识）；批次证书可在www.dwk.com 下载- ISO 3819货号描述包装数量含税目录价scot211061706 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 50 ml137scot211062402 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 100 ml136scot211062908 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 150 ml139scot211063604 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 250 ml139scot211064103 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 400 ml146scot211064806 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 600 ml154scot211065408 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 1000 ml185scot211066301 DURAN® 烧杯，低型带刻度和倾倒口, 2000 ml11592. DURAN® 锥形瓶，窄口或者宽口，带卷边- 硼硅酸盐玻璃3.3- 透明产品特征- 很好的耐化学性- 耐高温性- 最小的热膨胀，对温度变化有较高的抵抗力- 体积刻度和标记区域- 带有打印的追溯代码（批次标识）；批次证书可在www.dwk.com 下载- 非DIN ISO尺寸- 认证：ISO 1773窄口- DIN ISO 24450宽口货号描述包装数量含税目录价scot212163605 DURAN® 培养瓶，窄口带刻度, 250 ml145scot212164404 DURAN® 培养瓶，窄口带刻度, 500 ml157scot212165409 DURAN® 培养瓶，窄口带刻度, 1000 ml189scot212166302 DURAN® 培养瓶，窄口带刻度, 2000 ml1159scot212262401 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 100 ml149scot212263903 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 300 ml158scot212263209 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 200 ml152scot212263603 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 250 ml152scot212264402 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 500 ml164scot212265407 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 1000 ml1102scot212266309 DURAN® 培养瓶，宽口带刻度 2000 ml11813. DURAN® 容量瓶- 硼硅酸盐玻璃 3.3- 透明- 带PE塞产品特征- 带圆形刻度线- 白色印刷- 有批次证书- 定容特定体积，制备和储存标准溶液- 带有打印的追溯代码（批次标识）；批次证书可在www.dwk.com下载- 带一个刻度标记，八角形PE塞- 宽颈- 认证：ISO 1042货号描述包装数量含税目录价scot216780807 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 7/16, 10 ml2176scot216781409 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 10/19, 25 ml2193scot216781709 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 12/21, 50 ml2260scot216782405 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 12/21, 100 ml2289scot216783204 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 14/23, 200 ml2323scot216783607 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 14/23, 250 ml2311scot216784406 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 19/26, 500 ml2390scot216785402 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 24/29, 1000 ml2582scot216786304 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 29/32, 2000 ml2758scot216787309 DURAN® 容量瓶，白色刻度，A级，NS 34/35, 5000 ml114024. DURAN® 实验室瓶，圆形，带螺旋盖 - 硼硅酸盐玻璃 3.3- 透明- 带PP螺旋盖产品特征- 很好的耐化学性- 耐高温性- 最小的热膨胀，对温度变化有较高的抵抗力- 符合USP、EP和JP的I型玻璃- 圆形，带刻度，DIN螺纹，倾倒环和蓝色螺旋盖。- 带有打印的追溯代码（批次标识）；批次证书可在www.dwk.com 下载- ISO 4796认证货号描述包装数量含税目录价scot218011453 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 25，带倾倒环和蓝色盖, 25 ml150scot218011753 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 32，带倾倒环和蓝色盖, 50 ml157scot218012458 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 100 ml154scot218013651 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 250 ml158scot218014459 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 500 ml168scot218015455 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 1000 ml189scot218016357 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 2000 ml1193scot218017353 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 5000 ml11210scot218018658 DURAN® 实验室瓶，透明，带刻度，GL 45，带倾倒环和蓝色盖, 10000 ml12373本活动最终解释权归艾万拓威达优尔国际贸易（上海）有限公司所有。

白内障指眼球内晶状体混浊，眼睛就像蒙上一层霭，致使视力模糊的一种疾病。通常治疗方式会采用外科手术摘除混浊的晶状体，但患者需要佩戴很厚的眼镜或隐形眼镜。近年来，越来越多的白内障手术在摘除晶状体后，会植入直径约6 mm的眼内透镜。眼内透镜会长年保留在眼内，因此，需要严格把控眼内透镜的材质纯度。此次实验测定了常用的丙烯材料眼内透镜中的6种成分。 表1. 成分名称和眼内透镜作用 图1. 混合样品（成分A与成分D浓度为100 mg/L，其他成分为10 mg/L）色谱图 表2. 测定条件 表3. 流动相梯度程序 图2. 样品制备步骤ü　使用梯度分析法，成功实现丙烯材料眼内透镜中的6种成分的分离。 ü　成分D具有宽分子量分布，可检测到3个峰。ü　制备各成分浓度分别为1, 10, 20, 40 mg/L的样品，得到的线性均为1.000。关于日立液相色谱仪的详情，请见链接：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/Product-C0102-0-0-1.htm关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。

普通拉曼可以穿过透明及半透明包装进行检测，但对纸包装、深色玻璃及有色塑料等不同包装中的样品普通拉曼无法进行直接检测。鉴知RS1500手持式物质识别仪采用1064nm激光光源，结合特殊的光路设计和智能识别算法，有效提高了包装穿透能力，可以对上述多种包装中的样品进行有效检测。本系列测试使用RS1500手持式物质识别仪对多种不同包装中的样品进行测试，并与普通785nm拉曼的测试进行比较。本篇为系列三：玻璃包装篇 往期推荐:系列一：纸包装篇系列二：塑料包装篇 【玻璃包装测试篇】玻璃包装安全耐腐蚀，具有良好的阻隔性能，有效避免氧化或挥发，且有多种颜色和厚度可供选择，适用于多种场合。大部分玻璃材质为透明，具有比较好的透光性，但其瓶壁厚度和颜色往往会给拉曼直接检测带来干扰。 检测设备及方法检测设备1064nm手持拉曼：RS1500手持式物质识别仪785nm手持拉曼：RS1000手持式物质识别仪准备检测样品棕色试剂瓶（实验室常见试剂瓶）内的乙醇、对乙酰氨基酚绿色玻璃瓶（某品牌汽水，厚度8mm）内的乙醇 测试方法使用RS1500及RS1000分别隔着棕色试剂瓶和绿色玻璃瓶，对玻璃包装内的固体、液体样品分别进行直接检测，观察并分析检测结果。 检测结果1、棕色试剂瓶对棕色试剂瓶内的乙醇进行测试，结果如下：RS1500：正确报出乙醇，谱图见红色曲线。RS1000：正确报出乙醇，谱图见黑色曲线，谱图有荧光包但特征峰与标准谱图一致。图1.棕色试剂瓶内的乙醇测试结果 对棕色试剂瓶内的对乙酰氨基酚进行测试，结果如下：RS1500：正确报出对乙酰氨基酚，谱图见红色曲线，与标准谱图一致。RS1000：正确报出对乙酰氨基酚，谱图见黑色曲线。图2.棕色试剂瓶内的对乙酰氨基酚测试结果2、绿色玻璃瓶RS1500：正确报出乙醇，谱图见下方红色曲线。RS1000：未报出乙醇，谱图见黑色曲线，谱图仅有荧光包。 图3.绿色玻璃瓶内乙醇测试结果结果分析 RS1500可检测到3种玻璃包装内不同形态的样品并正确报出，普通785nm手持拉曼能检测到棕色试剂瓶中的样品并正确报出，但当颜色鲜艳且瓶壁很厚时受到干扰强，较难报出。 有色厚玻璃瓶除了颜色本身带来荧光干扰，同时包装厚度也会影响到激光的穿透和聚焦。当包装厚度增强时，RS1000受到厚度干扰无法检测到有效信号，但RS1500仍可穿透包装正确报出内部样品。综上，RS1500具备更强的穿透性和去荧光能力。

玻璃作为一种常见的材料，广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。在玻璃行业中，透射和反射是两个重要的性质。透射涉及玻璃对可见光的透明程度和色彩表现，而反射关乎玻璃表面镀膜的效果。本文将介绍如何使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪来监控色彩质量和测量玻璃镀膜的反射率。透射是玻璃行业中最重要的光学性质之一，它决定了玻璃对可见光的透明程度和色彩表现。当光穿过玻璃时，会受到折射现象的影响。折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变方向的现象。这种折射现象使得玻璃能够将光有效地传播到玻璃的另一侧，使我们能够透过玻璃看到外面的世界。在玻璃行业中，透射率是一个重要的参数。透射率定义为通过玻璃的光强与入射光强的比值。透射率越高，玻璃对光的透明度就越好。而对于特定波长的光，其透过玻璃的能量与光谱分布有关，因此，不同类型的玻璃可能对不同波长的光具有不同的透射率。透射率的测量通常使用分光光度计来完成。在线ERX55分光光度仪是高精度的测量仪器，可以用于测量透明薄膜的色彩、可见光透射和雾度，持续监控色彩质量。通过持续监控透明薄膜的色彩质量，生产厂家可以确保产品的一致性和稳定性。反射是另一个在玻璃行业中需要关注的光学现象。反射率是一个指标，用于衡量光线在物体表面反射的程度。在玻璃制造过程中，常常会在玻璃表面进行涂层处理，这些涂层能够改变玻璃的反射性能。通过合理设计涂层，可以实现特定的反射率，使玻璃在特定波长范围内表现出所需的特殊光学效果，如防紫外线、隐私保护等。玻璃作为非散射性物体，在传统的直接照明测量设备中无法准确提供色彩数据。为解决这一问题，ColorXRAG3色度分析仪成为了一种重要工具。该设备具备宽波长范围（330nm到1,000nm）和高光学分辨率（1nm），可在实验室中安装在支架上，对放置在样品支架上的玻璃板进行测量。同时，它也可用于在线测量，安装在玻璃板上方的横梁用于测量低辐射玻璃，或安装在玻璃板下方用于测量遮阳镀膜。ColorXRAG3色度分析仪具有紧凑型设计，可从距离玻璃板10mm处捕获非散射性样品的光谱数据和色彩反射值，甚至能鉴定多银层镀膜。该仪器采用氙气闪光灯，同时采用+15°:-15°、+45°:-45°和+60°:-60°三种光学结构，每秒进行一次测量，以实现全方位的色彩数据获取。其中，±15°的测量值与传统实验室测量的积分球光学结构结果相同，而±45°和±60°的测量值则可以显示不同观察角度下的色彩变化。ColorXRAG3色度分析仪的应用为玻璃行业提供了一种高效、准确的色彩测量解决方案，使生产厂家能够更好地控制透射与反射性能，提高产品质量，并满足不同市场需求，推动玻璃行业的持续发展。透射和反射是玻璃行业中非常重要的光学现象。透射性能决定了玻璃的透明度和色彩表现，而反射率则与玻璃表面的涂层处理密切相关。使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪，可以对玻璃产品的透射性能和反射性能进行精确测量和监控，从而保证玻璃产品的质量和性能达到预期要求。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌，总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。

近期，中国科学院上海天文台陕欢源课题组和上海交通大学物理与天文学院张鹏杰课题组合作，基于目前国际上最先进的千平方度巡天（Kilo-Degree Survey，KiDS）数据和Planck卫星宇宙微波背景辐射弱引力透镜（CMB lensing）数据，探究了利用二者的交叉关联限制宇宙学，并首次在这一结果中完整考虑扣除来自星系内秉指向性（intrinsic alignment，IA）带来的污染。5月16日，相关研究成果发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）上。弱引力透镜是暗物质宇宙演化的唯一无偏探针，在限制宇宙学、大尺度结构演化、暗能量模型等方面具有其他观测手段无法替代的优势。弱引力透镜描述了光线因相对论效应在弱引力场中产生偏折，而对应光源即会在观测者眼中发生形变而偏离原本形状。通过对这一形变效应的观测，即可推测出光源和观测者之间的引力场分布或物质分布，从而更深入地理解宇宙成分性质和宇宙大尺度结构的演化规律（图1）。天文学家认为，使用星系形状因弱引力透镜的形变（剪切场，shear）和CMB光子因弱引力透镜的形变（汇聚场，convergence）的交叉关联，可以有效避免一些系统误差的影响，更好地提取出宇宙学信息。这一交叉关联自2015年首次被观测到以来，已被多项研究工作使用不同数据得以验证。然而，这一信号的处理仍存在一些简单的假设，而这些假设在未来的观测中可能会被打破。上海天文台博士姚骥提出，星系内秉指向性IA即星系在被弱引力透镜扭曲之前的形状，对这一交叉关联信号的影响一般均基于一些假设，而这些假设的正确性值得更深入探讨。本研究总结了过去八年对这一信号所有的处理方法（图2），其中忽略IA的处理方法以橙色线段标注，考虑了IA的影响但对IA的模型和参数进行了很强的假设的工作以绿色线段标注。为了弥补这方面探索的缺失，研究利用星系内秉指向性和弱引力透镜信号在光路上是否具有对称性这一特征，使用自修正的方法分离并扣除KiDS数据中星系内秉指向性（IA）的影响，并验证了IA导致的这一系统误差在如今的数据中已拥有一定的影响，约合0.5σ，超出无偏宇宙学0.31σ的要求。而这一影响在即将到来的第四代弱引力透镜巡天中将会随着统计误差的缩小而极速放大。本研究所使用的全新的IA自修正方法是在弱引力透镜宇宙学的首次应用。这一新方法为宇宙学研究提供了除模型拟合、模拟数据验证等传统的手段之外，直接从测光巡天数据中提取IA并消除其宇宙学影响的方法，也是目前唯一基于对称性的IA修正手段。研究显示，通过大量的基于模拟数据和观测数据的自洽性检验，自修正方法能够很好的减少IA对宇宙学信号的污染，且通过打破简并现象，保持了观测对宇宙学的限制力。上海天文台研究员陕欢源表示，本研究的重要意义体现在通过大量验证、完善了扣除方法的方式对IA进行了更为翔实的研究，同时本研究使用了独立于其他方法的、全新的自修正扣除方法，首次在测光巡天数据中从对称性的角度提取并扣除IA污染。这种全新的扣除方法也可以扩展到许多其他宇宙学研究上。陕欢源还补充道，本次从星表到宇宙学的研究，在工程实现方面也具有重要意义，期望后续在我国自主研发的空间站工程巡天望远镜（CSST）上开展相关的应用研究。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1.弱引力透镜示意图。左上角的星系发出的光线如果沿蓝色直线传播到望远镜处被我们观察到，则呈现出左下蓝色框中的图景。而实际上光线的传播会被途经的物质的（中上部）引力场所扭曲，以黄色光路传播。对应地，观测到的星系形状也会呈现相应的扭曲，如右下黄色框中所示。从蓝色框到黄色框中星系图像发生的形变，可以用来研究光路经过的物质分布。图2.使用IA自修正方法与之前结果获得的引力透镜幅度的对比（幅度为1表示和Planck宇宙学吻合）。本研究的三个主要结果：使用IA自修正方法扣除IA、完全忽略IA的存在、不使用IA自修正也不对IA进行强的假设，在图中以蓝色呈现。本研究中和IA的物理本质无关的一些对数据、模型、处理方式的选择所造成的差异，以红色呈现。对之前工作的总结以橙色（忽略IA）和绿色（对IA有强假设）呈现，其中橙色做法对应蓝色“ignore IA”，未能扣除IA的污染，绿色做法如果不对IA进行强假设，则误差棒会像蓝色“IA w/o SC”的情况一样显著增大。

2011年9月7日报道 德国马尔堡大学将与德国塑料中心合作研究用于太赫兹和亚毫米波的新聚合物透镜。这种透镜可以改进图像质量，并降低材料和生产成本。 太赫兹和微波系统在过去二十年发展迅速，相关技术已经逐渐成熟，近年来更出现了一些创新性技术，如低成本塑料光学技术。新项目将开发以聚合物和二氧化钛或氧化铝粉末等添加物的混合物为基础的太赫兹透镜。

超透镜能够超越传统光学成像分辨率的极限，实现亚波长级别的微观结构和生物分子的更好观测。然而，超透镜的本征损耗一直是该领域长期存在的关键科学问题，限制了成像分辨率的进一步提升。　　近日，来自香港大学、国家纳米科学中心和英国帝国理工学院等机构的研究人员密切合作，提出了多频率组合复频波激发超透镜成像理论机制，通过虚拟增益来抵消本征损耗，成功提高了超透镜的成像分辨率约一个量级。该研究成果于8月18日在《科学》杂志上在线发表。　　“超透镜”概念最早由英国帝国理工学院教授John Pendry于2000年首次提出。根据理论预测，超透镜将具有突破传统光学成像分辨率极限的能力。随后，为实现超透镜构想，中国科学院外籍院士、香港大学教授张翔团队率先提出了新型银-聚合物超透镜的实验方案，极大推动了超透镜技术的发展和应用。此后，各国科学家纷纷加大研究投入，超透镜迅速成为光学领域的热门课题，并被广泛应用于生物医学、光纤通信、光学成像等场景。合成复频波方法提升超透镜成像质量的原理示意图（研究团队供图）　　目前，基于极化激元材料和超构材料的超透镜已被广泛验证可以实现亚衍射成像，但其本征损耗的严重限制了其分辨率进一步提升，从而也限制了其应用发展。　　为了解决这一重大挑战，由香港大学教授张霜、张翔、国家纳米科学中心研究员戴庆以及John Pendry组成国际科研团队开展联合攻关。　　在最新发表的论文中，张霜介绍：“针对光学损耗提出一种实用的解决方案，即借助多频率组合的复频波激发来获得虚拟增益，进而抵消光学体系的本征损耗。”　　作为验证，他们把这一方案运用到超透镜成像机制，理论上实现了成像分辨率的显著提升。最后，进一步借助微波频段双曲超构材料的超透镜实验进行了论证，获得与理论预期一致的良好成像效果。　　戴庆团队基于长期对原子制造技术下的高动量极化激元的积累，创制了基于合成复频波的碳化硅声子极化激元超透镜。“我们最终实现了超透镜成像分辨率约一个量级的提升，相信这将对光学成像领域产生巨大影响。”戴庆表示。　　科研人员介绍，合成复频波技术是一种克服光子学系统本征损耗的实用方法，不仅在超透镜成像领域有卓越的表现，还可以扩展到光学的其他领域，包括极化激元分子传感和波导器件等。该方法还可以针对不同的系统和几何形状进行定制化应用，为提高多频段光学性能、设计高密度集成光子芯片等方向提供了一条潜在的途径。　　“这是一个优美而普适的方法，可以拓展到其它波动体系来弥补损耗问题，如声波、弹性波以及量子波等。”张翔说。　　香港大学博士后管福鑫、国家纳米科学中心特别研究助理郭相东和香港大学博士生曾可博为本文共同一作。张霜、张翔、戴庆和John Pendry为本文共同通讯作者。