塞曼效应实验装置

重金属污染是我国当前危害最大的环境污染问题之一。重金属主要通过矿山开采，金属冶炼，化石燃料的燃烧，金属加工及化工生产废水，施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源，以及地质侵蚀、风化等天然源的形式进入环境，严重威胁人类和其他生物的生存。目前由于监测及检测条件的制约，有许多地区存在着重金属的污染问题，并导致了一系列的生态灾难。 重金属具有毒性大，在环境中不易被代谢，易被生物富集并有生物放大效应等特点，对环境以及生物的危害是深远的，其中尤以汞及其化合物的毒性最大列居各重金属毒性之首。汞在常温下即以液态的形式存在，气化后的无机汞可以随着大气环流循环至全世界的任何角落，是一种全球性的污染物质。而人为污染源产生的价态汞在排放进入大气后，会结合空气中的水分、粉尘，降落到地面及水体之中，通过微生物的一系列作用，转化成为毒性极强的甲基汞，对当地的生态环境及人口造成严重的影响。 日常生活中我们接触最多的含汞产品即是水银温度计，温度计一旦打破，其中的无机汞不仅会影响室内的空气，对处于汞蒸气暴露下的人体造成危害，同时气化后的无机汞将进入大气，开始一段全球的旅程，其影响甚至可以达到几万公里外的无人区。无机汞沉降至地面或湖泊后，经过微生物的一系列作用，通过生物链的富集放大效应，最终仍会导致食物链顶端的人类遭受甲基汞的毒害。也就是说，我们日常生活中可能会吃到受污染的鱼类，而污染的来源可能是数年前远在大洋彼岸破碎的一支温度计。 事实上，对于普通民众来说危害最大的并不是来自遥远地区的污染，而是近在眼前的含汞产品泄露带来的危害。破碎的温度计让这些水银颗粒散落一地，普通的清扫工作难以彻底清除，尤其是当水银滴藏匿于地毯或者某些角落之中。这些残留的水银滴犹如一剂慢性毒药，缓慢而持久的对处于其中的人体造成影响。而在医院等含汞产品较多的地方，这样的隐患非常之多。而近期流感疫情的爆发，温度计已是家庭和学校的必备，许多学校甚至给小学生每人发放一支，其带来的隐患非常之大。 有如下一篇报道对日常生活中的汞污染进行了描述，《水银温度计：我们身边的定时炸弹？》（来源:中国青年报 赵涵漠） &ldquo 中国科学院地球化学所研究员冯新斌从事&ldquo 汞研究&rdquo 已逾10年。最近，他不小心在卧室内打破了两支水银温度计。这位专业人士在开窗通风前，先是兴致勃勃地将测量汞浓度的仪器搬进卧室，发现&ldquo 比室外大气中的汞浓度高出了1000倍&rdquo 。尽管他迅速撒硫磺并开窗通风，但直到一个月后室内汞浓度才慢慢恢复正常。可是这些办法并不会使那些泄漏的汞消失，它们只是进入了一个更加复杂的循环系统。&rdquo 无机汞进入体内的主要途径是呼吸、口腔摄取和皮肤吸收。高浓度的汞蒸汽可对口腔、呼吸道和肺组织造成损伤，还会引起呼吸衰竭并死亡。无机汞的毒性主要表现为神经毒性和肾脏毒性。吸入的汞蒸汽有80%左右被肺部组织吸收。这些蒸汽也很容易穿过血脑屏障，现已经被充分证实是一种神经毒剂。中枢神经系统可能是汞蒸气暴露的最敏感的靶器官,比较典型的症状包括:震颤、情绪不稳定、注意力不集中、失眠、记忆衰退、说话震颤、视力模糊、肌肉神经功能变化、头痛以及综合性神经异常等。肾脏和中枢神经系统一样,是汞蒸气暴露的要害器官。其他毒性包括致癌性、呼吸系统毒性、心血管疾病影响、消化系统毒性、免疫系统影响、皮肤毒性和生殖毒性等。而长期的低浓度汞蒸气暴露引起症状与甲基汞对人体造成的影响类似，甲基汞能引起神经系统的严重缺陷，表现出强烈的致畸、致癌和致突变活性。 因此，检测并消除室内环境中的汞污染，对于保障人员的安全来说是十分必要的。但是，我们往往是因为不清楚自己所处环境的状况，因而延误了最佳的处理时机。文章中提到冯新斌研究员搬进卧室的测量汞浓度的仪器，即是我们今天的主角：便携式塞曼效应原子吸收测汞仪RA-915+。该仪器采用原子吸收中去除干扰最理想的方式，塞曼效应校正技术，使得气体当中的汞含量的测量能够摈弃常规的金汞齐吸附技术，让测量变得迅速并且准确，仅需1s的响应时间。而该款仪器独有的多光程检测池技术，使得原子吸收检测池的有效光程长达10m，极大的提升了仪器的灵敏度，使得体积轻巧，重量仅为7.5kg的便携式仪器同样拥有实验室仪器般的精准度及良好的稳定性。该款仪器对大气中的汞浓度的实时检测限低至2 ng/m3，接近全球大气汞含量的背景值1.5 ng/m3。对于检测痕量的汞污染也游刃有余。因其卓越的产品优势，被联合国UNEP组织选定为指定消除汞污染的检测仪器，并将其广泛应用在家庭环境、工作场所、学校和医院等场地进行汞污染和溢出的浓度检测，保证人体所处环境当中的汞含量处于可接受的范围。 通过与不同配件的搭配，LUMEX的测汞仪能够适用于各种用途，完成其他测汞仪无法完成的任务。而其独特的设计原理，使其具有其他测汞仪所不具备的特殊优势，如在线测量，连续实时监测，超高精确度和稳定性。彻底颠覆了传统便携式仪器给人的固有印象，轻松胜任来自野外或者实验室的测汞要求。RA-915+的应用，让重金属汞污染监测和检测不再是一件麻烦的事情，让以前需要数人才能完成的工作如今由一个人就能轻松完成。LUMEX便携式气体测汞仪为世界范围内的消除汞污染组织所广泛采用，为保证人们免受重金属汞污染而做出其应有的贡献。

1974 年，日立在全球率先推出偏振塞曼原子吸收分光光度计2016 年1 月，创造出累计发货1 万台的记录自面市以来，经过42年的不断改进，已经发展到第11代——ZA3000系列为什么能够实现销量1万台？日立的偏振塞曼原子吸收分光光度计累计销量突破1 万台，这究竟是个多么具有震撼力的数字呢？当然，如果只是每个家庭必备的几千元左右一台的家用电器，区区1 万台不足挂齿。但对于几十万元一台的仪器来说，就另当别论了。而且，在分析仪器中偏振塞曼原子吸收分光光度计属于较高端的产品，其占有率之高，由此可见一斑。 日立偏振塞曼原子吸收分光光度计自1974 年面市以来，已经被应用于各种领域。如今用户遍布全世界25 个国家，广泛用于以给排水及土壤为主的环境分析和以金属材料、化学、食品、药品等为主的各种工业领域。日立高新技术公司负责偏振塞曼原子吸收分光光度计技术开发的户边早人先生说到原子吸收的应用领域时这样评价: “这种分析仪器在20 世纪70 年代的日本，对确定经济高速增长时期重金属污染问题的源头、及其造成的疾病的发病机制机理做出了巨大的贡献。从20 世纪80 年代起，环境问题被视为一个跨国家、跨地域的全球性问题而受到广受关注后，它被用于研究海水、大气及土壤中金属元素的变化。20 世纪90 年代至21 世纪初，在自来水水质标准及环境标准等法律监督加强的背景下，测量方法发生了大幅调整，它的应用范围产生了大范围的扩展，从研究领域进入常规分析。” 　 如何实现高精度与高灵敏度测量？原子吸收分光光度计是对水溶液中mg/L (ppm) 至μg/L(ppb) 的数量级的金属元素进行定量分析的仪器。经过40 多年不断的技术进步，日立偏振塞曼原子吸收分光光度计实现了灵敏度的大幅提升，不仅可用于砷的分析，而且完全可以按照自来水标准值的1/10进行1 μg/L 数量级分析，实现了高灵敏度。另一方面，自2000 年之后，为了满足日益增长的诸如多种元素一次性分析等需求，ICP 法及ICP/MS 法之类的其他测量技术也迅速推广普及。“即使这样，偏振塞曼原子吸收分光光度计仍能深受人们的长期喜爱，我认为，这归结于它的通用性，可以广泛用于多种领域，而且具有很高的准确度和精度（准确度与精度）”，户边先生如是说道。原子吸收分光光度计是通过高温加热使样品转化为原子蒸气后，用光线照射，利用原子会定量吸收特定波长的光线这一特性，即通过原子吸收对元素进行定量分析的装置。这时，精确测量必不可缺的就是“背景校正”，因为除了目标元素之外的其他元素及分子等对光的吸收与散射，是影响分析结果的重要因素。进行微量元素的测量时，必须去除背景。进行这种背景校正时，仪器开发者日立制作所的研究员小泉英明先生与其制品化团队采用了特殊的塞曼效应。即便是在如此复杂的塞曼效应中，都能够寻找到某种偏振光成分吸光、某种偏振光不吸光的最佳条件，可见日立此款仪器的高精确性。 和生活息息相关的分析仪器与日立的作用 如今，普通公众对食品安全与健康问题、地球环境问题等的意识日益增强，在这种背景下，分析仪器的作用也愈发重要。日立，作为以偏振塞曼原子吸收分光光度计为代表的分析仪器开发公司，今后将继续努力帮助解决全球化所带来的一系列社会课题，帮助人们实现更美好的生活。 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。更多信息敬请关注日立高新官方网站：http://www.hitachi-hightech.com/cn/

仪器信息网讯 2014年11月1日，作为第十八届全国分子光谱学学术会议协办单位之一，上海光谱仪器有限公司在会议召开之际举行了交直流塞曼原子吸收新品发布会。 新品发布会现场 上海光谱总经理陈建钢 　　上海光谱总经理陈建钢介绍了产品的一些研发情况。据其介绍，此次发布的交直流塞曼原子吸收是上海光谱承担的科技部十二五重大仪器专项的成果之一，该项目的主要内容就是光谱仪器关键元器件和部件的研发及工程化。 　　通过这个项目的实施，上海光谱在原子吸收光谱产品方面形成了部件模块化、产品系列化的布局。到塞曼原子吸收形成产品为止，上海光谱整个原子吸收光谱共形成了9大部件，通过这9大部件中也形成了三大类别的原子吸收产品，包括塞曼系列产品、石墨炉系列产品以及火焰石墨炉一体化产品。 　　陈建钢介绍到，在近10年的原子光谱仪器的研发过程中，上海光谱认识到分析仪器具有小批量、多品种的产品特点，若以产品作为研发对象，不同产品在研发过程中会形成很多个性化的零件或者部件，这样不利于产品工艺的开发，因此，上海光谱决定将产品内部功能进行分离。 　　通过五六年的时间，现在上海光谱部件完全按照产品标准来做，每一个部件都有企业标准，在性能和指标方面都有相关的要求，而且还有一整套的包括环境试验在内的设备来保证其可靠性，产品部件的通用化程度可以达到95%。这样一来，就可以对有限资源进行相对集中的控制，保证了产品的质量。 　　陈建钢说，通过该仪器专项，上海光谱形成了年产3000台原子吸收产品的能力（虽然现在还没有这么大的市场份额）。同时，陈建刚还介绍到，上海光谱计划在昆山千灯镇建设生产基地。 Gerhard Schlemmer AC-DC Zeeman for Background Correction in AAS 　　上海光谱顾问Gerhard Schlemmer 先生介绍了原子吸收光谱中的交直流塞曼背景校正相关问题。 SP-3881ZAA交直流磁场石墨炉火焰塞曼原子吸收分光光度计 　　据介绍，SP-3881ZAA交直流磁场石墨炉火焰原子吸收分光光度计是国内首台交流塞曼原子吸收，同时也是国内外首创的交、直流塞曼背景同时校正技术于一体的原子吸收产品。该技术充分利用可变磁场电源创造一种交流、直流磁场双检测器的一种测量方式，实现了交直流塞曼效应原子吸收背景的同时校正。同时，该产品还具有氘灯背景校正和自吸收背景校正技术。 　　据悉，该产品计划明年下半年正式投入市场，在这之前还有一些市场准备工作要做。

8月9日，我国自主研发的质子位移损伤效应模拟试验装置（PREF）——60MeV质子加速器建成出束，首次成功储存、加速、慢引出质子到实验终端。质子位移损伤效应模拟试验装置（PREF）由中国科学院近代物理研究所承担建设，可提供10-60MeV能量段连续精确可调、高流强、高占空比、大扫描面积的高品质质子束流，是目前国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。质子位移损伤效应模拟试验装置——60MeV质子加速器全景图。受访者供图基于几代离子加速器设计、建造的技术和经验积累，近代物理研究所加速器团队首次在超小型质子同步加速器中采用了钛合金瓷环内衬极高真空室及全储能非谐振大功率电源新技术，研发了快上升全波形动态磁场补偿和全系统同步性实时测量技术，实现了加速器全过程数字模拟和束流的精准操控。同时，团队还通过工程全系统BIM（建筑信息模型）建模，严控工艺规范和流程，实现了工程质量大幅提升，为装置的高效运行打下了良好基础。据了解，该装置基于重大基础前沿研究需求而研发，将填补我国空间辐射效应试验能力缺项，成为承载我国空间科学、空间技术和国产宇航元器件发展的重要试验平台。同时，该装置的建成出束也将为我国应用加速器的进一步推广打下坚实基础。PREF质子同步环束流强曲线。受访者供图

p strong 　　仪器信息网讯 /strong 2016年10月11日，第八届慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2016）的第二天，盛装参会的上海光谱仪器有限公司发布了自主研发的交直流塞曼原子吸收光谱仪新品SP-3880ZAA系列。 /p p 　　中国仪器仪表学会分析仪器分会荣誉理事长闫成德先生、中国分析测试协会秘书长张渝英女士、中国分析测试协会朱雷老师、中国仪器仪表学会分析仪器分会理事长关亚风先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽先生、上海市科委研发基地建设与管理处张露璐先生、上海市分析测试协会常务副秘书长马兰凤女士、我国著名原子吸收专家杨啸涛老师、上海光谱仪器有限公司国际营销顾问Werner Schrader先生、上海光谱仪器有限公司产品技术顾问Gerhard Schlemmer博士等近百人参加了上海光谱交直流塞曼原子吸收光谱仪新品发布会。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" IMG_7220_meitu_1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/d6dd9b69-2157-477f-a0ee-fa9e11e7f53d.jpg" / /p p style=" text-align: center " 嘉宾与上海光谱仪器有限公司总经理陈建钢先生一起为新品揭幕 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" IMG_7221_meitu_1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/e6bd8d07-d676-4965-9349-5f21a7995c31.jpg" / /p p style=" text-align: center " 火焰石墨炉一体交直流塞曼原子吸收光谱仪新品SP-3885ZAA /p p 　　此次发布的交直流塞曼原子吸收光谱仪新品是上海光谱2011年承担的国家科技部重大科学仪器设备开发专项“高性能光谱仪器关键元器件与部件的应用及工程化开发”的成果之一。据了解，该项目国拨经费6800万元，连同企业自筹资金超过1.2亿元，是有史以来国内科学仪器企业牵头的最大科技项目。 /p p 　　目前，塞曼背景校正原子吸收仪器的类型组合有：火焰/石墨炉横向恒磁场塞曼、石墨炉横向交变磁场塞曼、石墨炉纵向交变磁场塞曼三种。总而言之是个组合问题，细节上各仪器厂家可能有细微的改进，一般不会有革命性的创新。在背景校正能力上，交流、直流塞曼是一样的。但由于技术实现上的问题，目前的塞曼原子吸收会造成部分灵敏度损失，在这个方面上，交流塞曼的额外损失少一些。但交流塞曼由于技术上的限制，目前无法在火焰原子吸收上实现或者说代价太高，所以商品化的火焰原子吸收目前都是直流的。不过，火焰直流塞曼除了背景扣除外，还有抑制基线漂移的作用，获得更加优良的信噪比，综合获得的检出限是非常不错的。而交流塞曼更适合石墨炉原子吸收的背景校正。 /p p 　　上海光谱此次推出的新品是第一款具有交直流塞曼背景校正技术的原子吸收光谱仪器，交直流塞曼背景同时校正技术是中国自主研发的专利技术。“交直流塞曼背景同时校正技术是国际首创的专利技术，”全程参与了上海光谱原子吸收研发的杨啸涛老师也介绍，采用交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统时，由于磁感应强度可根据不同元素的塞曼分裂模型设定，在分析灵敏度上优于恒定磁场的塞曼背景校正系统。该系统的建立可以实现多种火焰和石墨炉原子化器塞曼背景校正的组合，如恒定磁场、交直流同时磁场、单直流或单交流磁场等，能够满足用户的各种需要。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" IMG_7168_meitu_1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/aa09aee2-f959-4891-bbc3-3bc431a0326e.jpg" / /p p style=" text-align: center " 上海光谱仪器有限公司总经理陈建钢先生 /p p 　　目前在一些应用领域，不少人认为国产石墨炉原子吸收还与进口品牌有一定差距。上海光谱通过设计与产品生产工艺以及质量控制手段的不断优化，同时使用与进口品牌同一供应商的石墨零件，改善了石墨炉的性能稳定，使石墨炉的整体性能有了大幅度提高，完全可与进口品牌相媲美。 /p p 　　国内用户普遍使用我国特有的玻璃雾化器，并且有着良好的性能表现，上海光谱在国内销售的火焰原子吸收都是采用国产雾化器，并且有一整套工艺手段确保雾化器的质量和性能。然而，为了使产品走向国际市场，满足国外用户的使用习惯，上海光谱与国外知名品牌同一供应商合作，根据上海光谱提出的设计图纸开模具，装配测试，使之符合国际产品的标准，虽说这些投入导致了仪器成本升高，但是相应的也让上海光谱收获良多。据了解，2008年以来上海光谱取得了累计出口近千台原子吸收光谱仪的好成绩。 /p p 　　谈到新品技术，必然会对研发它的人感兴趣。上海光谱的研发团队非常精干，虽说只有不到20个人，但是多年来承担了很多国家级的科研项目，是一个效率非常高的团队。而且，在上海光谱还有多位重量级的专家顾问。如，我国原子吸收仪器与应用专家杨啸涛和刘瑶函两位老师，杨啸涛老师是上海光谱原子吸收产品技术主要策划者与规划者之一，而我国最早提出自吸收扣背景技术的刘瑶函老师也是主要顾问之一。另外，上海光谱还有两位“洋”顾问，分别是上海光谱国际营销顾问Werner Schrader先生和产品技术顾问Gerhard Schlemmer博士，Werner Schrader先生曾是珀金埃尔默德国公司总经理，Gerhard Schlemmer博士曾是德国光谱学会主席、珀金埃尔默德国公司原子光谱开发产品经理。专家们的加入不但使得上海光谱技术获得了提升，也帮助上海光谱将产品打造成符合国际要求的产品。据介绍，此次新品已获得了南德意志集团等权威机构的质量认证，并且让人高兴的是新品已经收获了埃及、印度、马来西亚、菲律宾等国家的用户订单。 /p p 　　陈建钢总经理还介绍到，上海光谱的产品开发采取的是模块化设计，进而其管理上实现了“部件按计划生产，产品按订单制造”的新模式。上海光谱整个原子吸收光谱产品线共形成了光学系统、石墨炉、检测器等9个模块，通过这9大模块形成了三大类别的原子吸收产品，包括塞曼系列产品、石墨炉系列产品以及火焰石墨炉一体化产品。 /p p style=" text-align: right " & nbsp 编辑：刘丰秋 /p p & nbsp /p

p 　　 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/37.html" target=" _self" title=" " 原子吸收光谱仪器(AAS) /a 是现代分析检测实验室必备的重要检测手段，有着广泛的应用。而且，AAS是我国国产化最好的少数分析仪器之一。经过多年的发展，我国AAS的技术水平、功能和质量都有了很大的提高。据初步统计，目前全国有AAS生产厂家达19家，国外在华厂商7家。国内AAS仪器公司每年为国家提供数以千计的各种型号的AAS仪器。国产AAS仪器，遍布于国内生产、科研、教学、进出口检验等各个部门，为工农业发展、国际国内贸易、人民健康、食品安全、环境保护、科学进步做出了重要的贡献。 /p p 　　不过，业界同行比较一致的看法是，我国火焰AAS目前的技术水平已达到国外同类仪器的水平 但石墨炉AAS的技术水平与国际先进水平还有一定差距。高档AAS市场仍然由国外知名大公司的品牌仪器所控制。 /p p 　　但是，近来让我们欣喜的是，从国产AAS的主要厂商之一上海光谱仪器有限公司传来了一个好消息。据该公司总经理陈建钢介绍，“ACHEMA展会上，上海光谱展出的具有国际先进水品的高性能全自动石墨炉/火焰/自动进样器一体的原子吸收光谱仪，引起了与会国外同行的高度重视，也引起了来自世界各地经销商的高度兴趣，展会期间落实了三台仪器订单，更多的采购意向正在洽谈之中”、“上海光谱初步形成了一整套原子吸收光谱仪的生产工艺以及工艺装备，具备了生产可与国际知名同行的高端产品性能和可靠性相媲美的原子光谱仪系列产品以及完整的附件产品”。 /p p 　　对此，国内原子光谱知名专家杨啸涛认为，上海光谱的SP-3800系列交直流塞曼扣背景全自动石墨炉火焰原子吸收光谱仪已经达到了高端AAS的水平，尤其是石墨炉技术已经“过关”了。杨啸涛老师全程参与了上海光谱AAS的研发，在SP-3800系列产品中，采用了多项专利技术，如：交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统及使用方法(2010)、一种石墨管保护套置于磁场内的塞曼石墨炉结构(2015)、一种用于双检测器直流塞曼原子吸收的变阵调校方法及装置(2014)等。 /p p 　　杨啸涛认为，塞曼效应背景校正技术是目前高端原子吸收仪器采用的主要背景校正技术。因为原子吸收光谱法最主要的光谱干扰是分子吸收和光散射，而塞曼效应背景校正是能较好地解决这一干扰的方法 另外，由于其双光束特性，可以在火焰和石墨炉分析中获得良好的信噪比，一直受到广大分析工作者的青睐。 /p p 　　“交直流塞曼背景同时校正技术是国际首创的专利技术，”杨啸涛介绍，采用交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统时，由于磁感应强度可根据不同元素的塞曼分裂模型设定，在分析灵敏度上优于恒定磁场的塞曼背景校正系统。该系统的建立可以实现多种火焰和石墨炉原子化器塞曼背景校正的组合，如恒定磁场、交直流同时磁场、单直流或单交流磁场等，能够满足用户的各种需要。 /p p 　　谈到技术创新，杨啸涛老师有很多的感想，他说到，仪器产品要真正地推向市场、并在市场上站稳脚跟，技术创新是必不可少 但是创新不能只停留在思维上，而是需要解决同时产生的众多相关问题。如交直流塞曼背景同时校正技术是杨老师2008年提出的想法，历经了7年的时间不断改进，直到最近才真正用到商品化仪器上。如磁场电源不但要保证产生一定的磁场强度，还要具有稳定可靠、以及省电的能力，为此进行了长时间、无数次的试验。“真正的创新是可行的、能够实现的创新。” /p p 　　“相关技术也要在同一起点上，”这是杨啸涛老师一直提到的观念，“分析仪器发展存在着内因、外因，内因是仪器本身局限的解决，外因就是相关器件和外围技术的发展带动仪器的发展。而外因很可能促使仪器突飞猛进，最典型的例子就是计算机技术快速发展、新型材料的出现等。目前，仪器原理性创新已经很少了，现在进行的多是集合创新，即让外部环境、周边技术为我所用。” /p p 　　如，SP-3800系列仪器上使用了新型磁钢，由于有较高的磁感应强度，可以通过改变磁场位置调节磁感应强度使不同元素的测定灵敏度达到最佳化。与其他技术相比，新型稀土材料磁钢在相同的磁间隙情况下，可达到1.05 T的磁感应强度，经测试，对于Cu 324.8 nm谱线和Zn 213.9 nm谱线，分析灵敏度提高了50%。对于Cd 228.8 nm 谱线分析灵敏度提高了15%，火焰塞曼背景校正原子吸收磁钢的导磁板采用陶瓷材料，并作防腐蚀表面处理，大大延长了磁钢的使用寿命。使用稀土永磁钢，在原有磁感应强度条件下，可以加大工作间隙(例如适应不同种类的火焰)，因此对原子化器形状和大小的限制也会减弱。在仅需要相同磁场强度的条件下可以将磁钢体积减小，进而可以开发体积更小、更便携的小型专用仪器。 /p p 　　“仪器质量提升另一个保障就是‘基础’，‘创新’实现需要有工艺、工装设备等基础的支持。”杨啸涛举例到，在交流塞曼中，当磁场方向和加热电流方向垂直时，石墨管会受到洛伦兹力的影响，引起的震动对仪器光学系统产生影响，降低测定精度。为了降低震动对测量精度的影响，需要提高光机稳定性，这也体现了工厂基础工艺的水平。另外，一个好的石墨炉，不但要有好的结构设计，还需要好的石墨材料、以及温度校正等技术。“不过，提高‘基础’的水平并不容易，不但问题解决难度大，投入的人力物力也非常大。但是，这笔投入是非常值得的，因为，工装、测试设备是质量保证的基础工作。” /p p 　　杨啸涛老师还介绍到，上海光谱在国际合作方面主要有两项工作，一是正在与国外公司商务会谈直接进口石墨管工作 另一项则是在国外定制雾化器模具，因为，目前大部分国产AAS采用的是非标准化的玻璃雾化器，这一点可能阻碍国产AAS走向国际市场，为此，上海光谱专门在瑞士定制了雾化器模具。虽说这些投入导致了仪器成本升高，但是相应的也让上海光谱收获良多，据介绍，2008年以来上海光谱取得了累计出口近千台原子吸收光谱仪的好成绩。 /p p 　　近年来，上海光谱多次得到了科技部、上海市科委等的大力支持，如承担的2011年国家科技部重大科学仪器设备开发专项“高性能光谱仪器关键元器件与部件的应用及工程化开发”等，使得上海光谱能够不断加大力度升级其关键部件、整机制造能力和技术创新，提高了原子吸收光谱仪器的整体性能水平。在不断发展过程中，上海光谱也形成了自己的研发团队 而坚持走高端仪器制造的路线，完全符合“中国制造2025”的制造强国战略。 /p p br/ /p

p 　　根据中国政府采购网消息，大连海事大学日前发布招标公告，将采购一系列的实验室仪器设备。 /p p 　　采购项目名称：大连海事大学永磁塞曼效应实验仪等采购 /p p 　　该项目包括永磁塞曼效应实验仪(数量4套)， a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/43.html" target=" _self" 脉冲核磁共振仪 /a (数量 4套)，液晶电光效应实验仪(数量 4套)，微波段电子自旋共振实验仪(数量 & nbsp 4套)，激光全息实验仪(数量 4套)，双光子成像实验系统(数量 4套)及法拉弟效应塞曼效应实验仪(数量3套)。 /p p 　　预算金额：￥84.0377万元(人民币) /p p 　　招标公告中明确指出：本项目投标产品不允许投进口产品。(进口产品是指通过中国海关报关验收放入中国境内且产自境外的产品)。 br/ /p

光纤中的光子损耗阻碍了量子信息在陆地上的长距离传输分布，由此，量子中继器被提出来解决这个问题。但是由于量子中继器的系统复杂性以及有限的通信距离，可行的解决方案包括可移动量子存储器和配备量子存储器的卫星，其中长寿命的光学量子存储器是实现全球量子通信的关键组件。图1. Eu3+:Y2SiO5 晶体的能图。2015年澳大利亚国立大学团队在一阶塞曼效应为零（ZEFOZ）的磁场下，观察到掺铕硅酸钇晶体（Eu3+:Y2SiO5）的核自旋相干寿命长达6小时。迄今为止，在87Rb原子和Pr3+：Y2SiO5晶体中实现的长光存储时间约为1分钟。近期，中国科学技术大学的郭光灿院士团队在光量子存储领域取得重要突破。该团队李传锋、周宗权研究组将相干光的存储时间提升至1小时，刷新了2013年德国团队光存储1分钟的纪录。该成果已发表在国际知名期刊《自然通讯》上[1]。图2：实验装置示意图，包含低温恒温器。中科大课题组结合理论预言次实验测定掺铕硅酸钇晶体在ZEFOZ磁场下的完整能结构。研究组结合了原子频率梳（AFC）量子存储方案以及ZEFOZ技术，成功实现了光信号的长寿命存储。为了在ZEFOZ领域实现光存储，了解基态和激发态的能结构是解决问题的先决条件。课题组使用连续波拉曼外差探测（RHD）获得了ZEFOZ中的基态共振信息。实验确定的能结构如图1a所示。实验装置示意图如图1b所示，样品被放在低温恒温器内（温度1.7K），磁场强度被设定为1.28特斯拉。样品放置于低温倾角台上，低温倾角台的倾角精度达到千分之二度。探测和泵浦光在进入低温恒温器之前通过单模光纤（SMF）和光纤准直器（FC）发出。图3. 回波强度与存储时间关系图。实验中光信号先被AFC吸收成为铕离子系综的光学激发，接着被转移为自旋激发，经历一系列自旋保护脉冲操作后，终被读取为光信号，总存储时间长达1小时（见图3）。通过加载相位编码，实验证实在经历了1个小时存储后，光的相位存储保真度高达96.4 ± 2.5%。结果表明该装置具有强的相干光存储能力以及用于量子态存储的潜力。 文章中，作者使用了德国attocube公司的attoDRY系列低温恒温器来实现样品在低温条件下的光量子存储。该课题组的工作为基于长寿命固态量子存储器的大规模量子通信带来了光明的前景。 图4：低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列，超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。attoDRY2100+CFM I主要技术特点：+ 应用范围广泛: 量子光学，PL/EL/ Raman等光谱测量+ 变温范围：1.8K - 300K+ 空间分辨率：+ 可进行电学测量，配备标准chip carrier+ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、SHPM等功能 参考文献：[1]. Zongquan ZHOU et al, One-hour coherent optical storage in an atomic frequency comb memory , Nature Communications,12,2381 (2021)

10月31日，空间站梦天实验舱在中国文昌航天发射场发射升空。此次梦天启程太空，搭载着三台由中国航天科技集团有限公司五院510所（以下简称510所）研发的重要科学装置：空间高效自由活塞斯特林热电转换装置、X射线透射成像系统和高温炉及批量样品管理系统。这些凝结着科研人员智慧与心血的产品，驶向了太空深处。　　探索空间高效电源新技术　　空间高效自由活塞斯特林热电转换装置作为梦天实验舱舱内的验证项目之一，安装在航天基础试验机柜内。作为独立系统试验模块，是目前国内最先进的空间能源转换装置。　　负责该装置的高级工程师张安介绍，斯特林热电转换装置可将放射性同位素热能转换为电能，属于“动态”空间同位素电源系统中最先进的技术，相较于传统的“静态”同位素温差转换电源技术，具有高效率、高比功率等显著特点。目前，国际上尚未开展斯特林热电转换技术的空间应用。　　张安说，此次空间科学试验的目的是进一步验证在空间环境下该项技术的适应性及可靠性，获得该技术在轨飞行应用数据，进而结合在轨飞行试验数据优化工程样机，加快飞行样机的研制，为我国空间先进电源技术的发展提供技术支持，为未来“深空探测”计划提供技术储备。　　“在线”实时观察材料实验过程　　此次任务，510所科研人员成功研制了X射线透射成像系统（以下简称X射线系统），巧妙地利用X射线透射成像这一目前最先进的观测方法，实现了在空间环境中对材料实验过程进行“在线”实时观察，可获得空间材料样品制备过程中的固/液界面形态、界面输运效应等实时科学数据，对于认知材料物理与化学过程的本征规律，指导和推动地基材料制备工艺和战略性新兴产业发展具有重要意义。　　负责该装置的高级工程师孙晋川介绍，X射线系统作为空间站材料实时观察实验主载荷，也是“世界第一”台在载人航天器中使用X射线透射成像原理进行实验的科学装置。他说：“在载人航天器环境中，最核心的焦点是对航天员的保护，因此如何在资源与空间受限的情况下实现X射线的完全屏蔽，同时还能承受随火箭上行时的力学环境的考验，是摆在科研人员面前的首要难题，也是保证梦天舱安全性的重中之重。”　　科研人员集智群策，勇趟科研“深水区”，在大量的分析与试验总结下，设计的综合屏蔽结构，既保证了装置在火箭上行时的力学可靠性，也确保了航天员的在轨安全。同时成功研制了空间成像结构，使装置的最高分辨率可达3μm，最大视场达30mm×20mm，最大穿透厚度为6mm，满足绝大多种（类）材料的实验需求，也使X射线系统成功实现了从专用设备到通用设备的转变。　　“神话八卦炉”功能多样　　在梦天实验舱内，510所研制的“天宫八卦炉”——高温炉及批量样品管理系统（以下简称高温炉）将神秘、奇幻的中国神话转化为现实。作为实验舱高温材料溶固实验主载荷，高温炉系统是具有“多温场联动、多功能制备、全自动压控”等特点的全新综合型空间材料试验设备，其内部有诸多“黑科技”，精密传动单元可为系统提供14种试验工况配置，使我国空间材料设备首次具备温场“区熔”功能；全新的材料制备方法，改变了我国同类设备工况少、功能单一的状况，打破了国外技术垄断；综合热控单元给设备建立了温度梯度，实现了材料制备温度的高稳定性，让航天员们在亲自操作时“手感温度刚刚好”。

1月6日，《自然》杂志以封面文章形式发表了被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）的最新成果。在该成果中，中国科学院国家天文台研究员李菂等领导的国际合作团队，通过FAST平台，采用原创的中性氢窄线自吸收方法，首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果。研究发现，星际介质具有连贯性的磁场结构，异于标准模型预测，为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。《中国科学报》了解到，这是FAST产出的系列重大成果之一。自2020年1月11日通过国家验收至今，FAST已运行近两周年。基于超高灵敏度的明显优势，它已成为中低频射电天文领域的观天利器。《自然》杂志封面 中国科学院国家天文台供图又一重磅，挑战星际磁场标准模型磁场在恒星、行星和生命的产生中发挥着重要作用，过程复杂。“磁通量问题”是恒星形成经典三大问题之一，分子云的星际磁场强度测量是全球天文界的共同挑战。恒星诞生于分子云中，分子云中的致密区域发生塌缩，最终形成恒星。恒星磁场的标准模型认为，在恒星形成过程中，磁场和重力是相互抗衡的力量，在分子云密度高的地方，重力越大，磁场也越强。按照这一模型，重力和磁场不断拉扯，以至于恒星形成需要上千万年。测量分子云的星际磁场强度并不是件容易的事。目前，可用于测量磁场强度的唯一手段就是“塞曼效应”。1896年，荷兰物理学家塞曼发现，把产生光谱的光源置于足够强的磁场中，磁场作用于发光体使光谱发生变化，一条谱线会分裂成几条偏振化的谱线。根据光谱的变化，科学家就可以反推出磁场的强度。但是，探测分子云的塞曼效应难度很大。“分子和磁场的作用普遍非常弱，塞曼效应也非常弱。”李菂说。为更好地测量出星际磁场，李菂团队另辟蹊径，原创出一种通过测量氢原子的谱线来测量星际磁场的方法——中性氢窄线自吸收方法。“原子对磁场的响应会比分子强。氢原子是宇宙中丰度最高的元素，广泛存在于宇宙的不同时期，也是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。”李菂说。FAST为李菂等人提出的新方法创造了应用的机会。“FAST是探测暗弱中性氢源的利器。”李菂说。通过FAST，研究人员测量了L1544分子云包层的磁场强度，首次实现了原创的中性氢窄线自吸收方法塞曼效应的探测，也实现了利用原子辐射手段来探测分子云磁场的“从0到1”的突破。研究人员发现，与标准模型的预测结果不同，星际介质从恒星外围的冷中性气体到原恒星核，具有基本一致、连贯性的磁场结构。“由此，我们将恒星形成的时间从上千万年减少到百万年。”李菂说。这一研究成果引起了国际学者的关注。未参与此项研究的美国伊利诺伊大学教授理查德克鲁切尔评价：“通过观测中性氢窄线自吸收的塞曼效应，FAST首次揭示了在恒星形成的早期阶段，磁压不足以阻止引力收缩，这与恒星形成的标准理论不一致。这一发现对于理解恒星形成的天体物理过程至关重要，并显示了FAST在解决重大天体物理问题方面的潜力。”运行两年，FAST产出一系列大成果从2020年1月11日通过国家验收至今，两年来，FAST好消息频传。仅2021年，FAST就产出了不少重要成果。2021年10月14日，《自然》发表了FAST获得迄今最大快速射电暴爆发事件样本的成果。快速射电暴（FRB）是宇宙中最明亮射电爆发现象，由于起源未知，它成为天文学研究的热点。国家天文台科研人员领导的国际合作团队，利用FAST对快速射电暴FRB121102进行观测，在约50天内探测到1652次爆发事件，获得迄今为止最大的快速射电暴爆发事件样本，超过此前本领域所有文章发表的爆发事件总和。这一成果还首次揭示出快速射电暴爆发率的完整能谱及其双峰结构。“FAST多科学目标巡天已经发现至少6例新快速射电暴，为揭示这一宇宙中神秘现象的机制、推进这一天文学全新领域的发展作出独特的贡献。”国家天文台副研究员王培说。面向未来，观天利器正摩拳擦掌5

双频激光干涉仪是先进制造业、半导体芯片制造等行业不可或缺的纳米精度的尺子，应用广泛。张书练教授团队（先清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，后镭测科技有限公司），以解决双频激光干涉仪关键技术为线，经近40年坚韧攀登，研究完成了“可伐-玻璃组装式单频氦氖激光器→双折射双频激光器→双折射双频激光干涉仪”的全链条技术，并批产。该技术开国内可伐-玻璃组装式氦氖激光器之先，吹制工艺或成历史。开国内外应力激光腔镜产生双频激光之先，解大频差和高功率不可得兼之难，频率差可以在1～40 MHZ范围选择而功率大于1 mW。双折射双频激光干涉仪测量70 m长度误差小于5 μm，非线性误差小于1 nm，测量速度高于3 m。1 研究背景激光干涉仪是当今纳米时代的长度基准，也是先进制造业（机床、光刻机，航空、航天等）制造的精度保证。制造精度和生产效率越来越高，对激光干涉仪的测量精度和测量速度提出了更高的要求。激光干涉仪的“激光”是（HeNe）氦氖激光器，至今无可替代。传统HeNe双频激光干涉仪存两个难点，成为瓶颈：1）国内外，我们之前，双频激光器靠塞曼效应产生两个频率，频率之差小（在3 ~ 5 MHz之间），频差越大激光功率越小，不能满足光刻机等应用的更大频率差要求（如10、20、40 MHz），频率差大，测量速度高，效率高；2）不论是单频还是双频激光干涉仪，国产还是外购，各型号都有几纳米甚至十几纳米的非线性误差，一直没有找到解决办法。通常，在单频激光器的光增益路径上加磁场后（塞曼效应）就变成双频激光器。可是，相当长的期间，购买到的大部分单频激光器因为常出现跳模，用于单频激光干涉仪时淘汰率很高，此外，加上磁场后单频并不呈现双频，双频激光干涉仪难有好的光源。经近40年坚持，研究打通了单频氦氖激光器→双折射双频激光器→双频激光干涉仪的全技术链条，批产，获得了广泛应用和认可。2 双折射双频激光器及干涉仪的关键和全链条技术2.1 双折射双频激光器置晶体石英片（图1a中的Q双面增透）或有内应力的玻璃元件(图1b中的M2右表面镀反射膜）于激光器谐振腔内，这些元件的双折射使激光频率分裂，一个频率分裂成两个频率，两个频率的偏振方向互相垂直（正交偏振）。反复实验证明，激光器可输出频率差大于但不能小于40 MHz两个频率。如果频率差稍大于40 MHz，在改变（调谐）激光频率谐振腔长（即用压电陶瓷1纳米一步“距”的推动M2改变激光谐振腔长）过程中看到的是一个频率振荡会陡然变成两个频率振荡，而前者功率陡然下降一半，刚升起的频率则获得同样的功率。继续调谐腔长，最早振荡的频率会陡然消失，而后起振的频率功率升高到最大。如果频率差小于40 MHz，两频率则有你无我。图2示出了频率差20 MHz时o光和e光的光强度此长彼消得过程。理论和实验一致。图1 激光频率分裂原理图。（a）晶体石英片Q于激光谐振腔内，（b）激光输出镜为M2右表面，对M2加力使激光反射镜内产生应力图2 频差20 MHz时的强烈模竞争。激光强度随腔长调谐（改变）的实验曲线。理论和实验一致图3给出了两个频率的频率差多大时，在频率轴上两个频率的共存区的宽度，也即两个频率差大小对应的共存频域宽度。曲线最左侧可见，在约40 MHz时，共存宽度迅速下降趋于0 Hz，也即小于40 MHz时，两频率之一熄灭，频率差消失。图3 实验测得的两个频率共存的频域宽度和激光频率差的关系2.2 双折射-塞曼双频激光器塞曼双频激光器的频率差一般在5 MHz以下，功率随频率差增大而减小，7 MHz时的激光功率仅0.2 mW以下。作者团队研发的双折射双频激光器频率差大于40 MHz，研制成的双折射-塞曼双频激光器可以输出百KHz到几十MHz的频率差，而功率不因频率差增大而改变，可以达到1.5 mW。双折射-塞曼双频激光器包括两项关键技术，先由双折射造成激光器频率分裂，决定了激光器输出为两个偏振正交频率以及它们的间隔（频率差）的大小。再因激光器上加了横向磁场，横向塞曼效应使增益原子分成两群——π群和σ群。π群和σ群光子的偏振对应双折射互相垂直的主方向，也即正交偏振的光“各吃各粮”，它们之间的相互竞争不存在了，无论频率差大小都能振荡。频率差可以是3、5、7、10、20、40 MHz或更大。2.3 内雕应力双折射-塞曼双频激光器提出了“内雕应力”的概念和产生双频的原理，即用窄脉冲激光器对激光腔镜表面或基片内部造孔（或穴），造成激光腔镜内的应力精确改变（图4所示），“雕刻”提高了频率差的控制精度。“内雕应力”双折射双频激光器不仅用于国产双频激光干涉仪，也用于运行中的光刻机的激光器替换。同时，提供了科研单位的科学研究。该激光器替换正在服役的光刻机的原有激光器，使光刻机机台误差由24 nm下降到6 nm。图4 内雕应力双折射-塞曼双频激光器。M2内部雕刻出的孔造成激光器的双频，磁条PMF1和PMF2消除激光器强模竞争2.4 可伐-玻璃组装式（无吹制）双频激光器国内，研制生产HeNe激光器历史很长，但我国一直靠吹制工艺制造氦氖激光器，而且不能制造可伐-玻璃组装式氦氖激光器。北京镭测科技有限公司研制成可伐-玻璃组装式单频氦氖激光器，功率大于1 mW，满足单频和双频激光器的需求。同时，这一技术将使整个国产氦氖激光器告别吹制，进入一个新的技术高度（如图5所示）。图5 可伐-玻璃组装内雕应力双频激光器（镭测科技提供）2.5 研制成的双频激光干涉仪技术指标作者强调的是，我们有了可伐-玻璃组装式激光器和双折射（内应力）-塞曼双频激光器，双频激光干涉仪有了强力的“心脏”，有了自主可控的基础。团队又全面设计干涉仪的光、机、电、算。时至今日，可伐-玻璃组装式双折射（-塞曼）双频激光器（非吹制）和干涉仪已批量生产，正在满足科学研究和产业的需求。中国计量科学院对双折射-塞曼双频激光干涉仪的测试结果：频率稳定度为10-8，分辨力为1 nm，非线性误差小于1 nm（图6所示），12小时漂移35 nm（图7所示）,70 m长度测量误差小于5 μm。这些数据来自中国计量科学院测试证书：CDjx 2014-2352, CDjx 2018-4810, CDjx 2020-04463等。图6 双频激光干涉仪非线性误差图7 双折射-塞曼双频激光干涉仪12小时零点漂移3 展望在实现“可伐-玻璃组装式激光器”→“内雕应力双折射-塞曼双频激光器”→“双折射-塞曼双频激光干涉仪”全链条技术基础上，进一步发展各种规格的可伐-玻璃组装式激光器，以开拓双折射-塞曼双频激光干涉仪的应用深度和应用范围。

回顾仪器分析之路，寻找曾经的记忆。《仪器分析之路-我的记忆》系列采访寻访到的第一位分析测试人是清华大学的邓勃教授。上世纪50年代，大学毕业的他服从组织分配，开启了仪器分析工作；上世纪70年代，科学技术的发展让他选择了AAS-化学计量学-计算机应用相结合的研究方向；回顾几十年的仪器分析之路，邓勃教授不仅先后撰写了多本AAS与数理统计在分析测试中应用的书，还对石墨炉原子吸收光谱的原子化机理进行了深入研究，将化学计量学方法引入分析测试，开发了多种分析测试参数综合评价方法，开展了一系列的应用研究，同时探索开发了元素形态分析方法… … 　　从上世纪60年代电感耦合等离子体光源的出现，到90年代采用电感耦合等离子体光源、中阶梯光栅与棱镜双色散装置、电子耦合器件相结合的全谱直读光谱仪，从塞曼效应校正背景法到稳定温度平台石墨炉原子化技术，应用特制高聚焦短弧氙灯连续光源，线阵型CCD，棱镜和高级次阶梯光栅光学分光系统，实现背景实时校正；从分析仪器的联用、小型便携AAS问世，到分析仪器的计算机化和自动化；国产分析仪器进步和走向国际市场，参与国际市场竞争… … 谈到仪器分析领域过去数十年的发展，诸多仪器技术及应用的进展让邓勃教授印象深刻。　　基于数十年仪器分析的从业经历，特别是清华大学分析中心筹建和发展中的感悟，邓勃教授对国产仪器的发展有自己的看法。他说，发展国产高档分析仪器要处理好多功能和高质量之间的关系，应该首先保证仪器高质量、可靠性，然后再要求多功能，保证不了高质量的多功能没有实际意义与应用价值。　　发展国产分析仪器，全国要统一规划，通力合作。研发重要的先进高档分析仪器与普适性关键部件、材料，按照国家规划的要求，可以集全国之力，包括资金、人才、设备等，去攻坚克难。但对于一般仪器公司，特别是小型企业，应该根据自身的人才、经济及设备条件，从国家对量大面广分析仪器需求中选择适合于本公司的发展方向，不要也盲目追求研发很先进的分析仪器。邓勃教授还特别提到，当前要重视现场快速检测仪器、绿色分离技术等的发展。我们应该充分利用国内现有条件，从国内实际需要出发，针对环境监测、食品安全、生物医药等行业的需求，研发简便的专用型、快检型仪器及其相关技术，可以简化仪器结构，有利于提高仪器的可靠性，延长使用寿命，降低成本，减少维修工作，有利于向广大基层单位推广，这对满足人民生活的需求非常有意义。　　谈到对年轻仪器分析人的寄语，邓勃教授说，过去一些人常常将分析测试视为“拐杖”，认为分析测试工作是为他人做“嫁衣裳”。其实，分析测试是非常重要的，它为研究工作、工艺和生产过程控制提供原始的数据与信息，是任何一项科研工作获得正确结论、保证产品质量不可缺少的基础性工作，责任重大!大家要正确认识分析测试工作的重要地位，在工艺、各项科研、生产中，分析测试人员是团队中的合作者，是光荣的“配角”!邓勃教授强调，“分析测试人员不仅要有良好的基础理论知识和精湛的实验技术，还要有团队精神，要尽职、尽责、尽力，有耐心，精益求精!

2011年4月15日至17日，第八届中国(南京)国际科学仪器、化学试剂及实验装备博览会暨2011长三角现代分析测试学术报告会将在南京国际展览中心隆重举行。北京普立泰科(绿绵巨贸)作为一家集生产、研发和代理销售为一体的高科技公司将亮相此次仪器展。 　　届时，我公司将主要展出公司的各个产品线，为您隆重推出美国J2 Scientific公司的一系列前处理产品、英国PL的高分子表征GPC、美国OI的TOC、流动注射仪等全线产品、自主研发的多功能浓缩仪、全自动消解仪、土壤干燥箱等一系列仪器，欢迎各位老师莅临展位，交流指导。 　　北京普立泰科仪器有限公司展位号：A39，欢迎各位老师前来参观。 　　 关于Polytech： 　　北京普立泰科仪器有限公司是一家集研发、生产、销售、代理为一体的高科技公司。公司现在拥有数项专利，并且已经研发成具有自主知识产权的产品，如全自动消解仪、土壤风干箱(国内首创产品)，主流烟气中氮氧化物分析系统(为国内和国外首创产品，现为烟草行业国标方法)，多功能样品浓缩仪，氮气发生器等。独家代理美国ZOEX 公司全二维气相色谱-高分辨飞行时间质谱、美国J2 Scientific全自动凝胶色谱净化、全自动固相萃取及在线浓缩定容系统、英国Polymer Laboratories 公司凝胶渗透色谱、美国ESC公司烟道汞和重金属采样器、美国SRI 公司车载式气相色谱、美国Baseline 公司在线气体分析仪、Wildlife 公司环境采样器，同时部分代理俄罗斯LUMEX 公司塞曼效应原子吸收测汞仪、在线大气/天然气测汞仪、美国TORION 公司便携式气相色谱-环状离子阱质谱仪。 　　2010年，普立泰科与美国OI分析仪器公司开展全方位的合作，共同在中国打造OI中国。成为美国OI分析仪器公司的总有机碳分析仪、吹扫捕集浓缩仪、全自动化学分析仪、离散式化学分析仪、氰化物分析仪、气相色谱特殊功能检测器在中国的总代理。同时，在北京建立中国培训及应用实验室，该实验室也是OI中国与中国科学院环境化学与生态毒理学国家重点实验室的合作实验室。 　　关于更多详情，请访问普立泰科(绿绵巨贸)网站：polytech.instrument.com.cn

燃煤电厂烟气汞特点及测试难点：烟气中汞的浓度很低，微克甚至纳克级，需要高精度仪器监测。烟气中的汞以不同的化学形态存在。飞灰对汞具有氧化作用，各形态会相互转化，需要先除去飞灰。烟气中的酸性气体如（HCL、HNO3）,会对监测系统产生干扰。 样品分析方法：冷原子吸收法（AAS）塞曼效应原子吸收法（AAS）冷院系荧光法（AFS）氢化物发生-原子荧光法（AFS）等离子体无机质谱法（ICP-MS） 德国MI SM-4烟囱气体-汞监测器技术参考：测量原理:样品稀释、热催化转化、带金汞齐的原子吸收检测器转换装置:低温转化 （200 °C） 在烟囱内完成检测原理:冷蒸气原子吸收法 （CVAAS）, 波长253.7 nm目标成分:总汞 （氧化态和元素态可选）测量范围:0.05 μg/m3 to 500 μg/m3 Hg （选配可达 1000 μg/m3）检出限:0.0001 μg/m3 （检测器） 响应时间:180 – 360 sec样品气最高温度:250℃（482 °F）环境温度范围:-5 °C to 40 °C（23 °F to 104 °F）样品管长度:30 m（100英尺） 可选配100 m（300英尺）信号输出:4-20 mA （500 Ohms） RS232 可选配modbus RTU/RS485 可选以太网状态输出:3对替续器接触（干接触）远程控制:调制解调器，SM-4 控制软件 （选配）尺寸:分析模块: 161 x 80 x 60 cm（63.6”x 32”x 23.6”） HxWxD取样探头: 36 x 36 x 66 cm（14.2”x 14.2”x26”） HxWxD探头控制模块: 48 x 44 x 27 cm（19”x 17” x 11”） HxWxD重量:分析模块 （含自动校准装置）: 130 kg（285 lbs）探头控制模块: 14 kg（30 lbs）转化装置: 28 kg（62 lbs）空气消耗量:6 bar （85 PSI） 约16 L/min校准/基线检查:通过内置的校准气体发生器（选配）自动校准。探头外部装有加热装置，用于提供校准气体。认证:符合US EPA 40CFR60 PS-12A Mercury CEMS 符合欧盟标准EN 15267 通过德国TüV认证，Report-Nr.: 936/21213740/A of March 26, 2012 烟囱气体-汞监测器SM-4的特点和优势:干法热催化方法：无需溶剂、水，无需更换固体催化剂载体。样品稀释技术消除了复杂基质，如SO2, NOx和HCl的干扰，同时大大扩大了测量范围。通过欧盟、美国RATA测试的认证。不产生任何液体或固体废弃物。超高的灵敏度：最低测量范围达0.05μg/m3。自动清理空气颗粒过滤器。快速响应：t（90）约为180s样品线长度可达300英尺。可选配离子校准气体发生器用于自动保证仪器分析质量（QAL3）。可选配元素汞校准气体发生器安装于箱体内，可用于NIST溯源。非常低的维护成本。

“曼”谈光谱——荧光效应与抑制大家好，我是曼曼，好久不见，甚是想念。之前在介绍拉曼光谱的波长选择时，我们曾提到过“荧光效应”日常生活中荧光类物品随处可见，荧光笔、荧光粉、荧光灯等等，这些日常用品在为我们带来便捷的同时也给予了我们美的视觉享受。荧光效应是光与物质之间的一种作用方式，当紫外-可见光照射到物质时，物质可以重新释放出吸收的光，并且其波长大于入射光的波长。有色样品和大生物分子的荧光特性非常强，荧光分析法可以直接利用这些物质自身发射的荧光进行测定分析；还可以通过荧光试剂把不发射荧光的物质转化成能发射荧光的物质，再进行测定。但对于拉曼光谱而言，荧光却是一个致命的干扰，由于拉曼信号很弱，荧光信号又宽又强，会覆盖拉曼信号。所以选择适当的方式抑制荧光效应尤为重要。安东帕Cora家族抑制荧光的方式 【1064nm激发光波长】荧光物质在长波长激光照射下不容易发出荧光，图中蓝色曲线为785nm下物质的拉曼光谱图，拉曼信号几乎全部被荧光覆盖，红色曲线是1064nm下该物质的拉曼光谱图，没有荧光的干扰。【基线校正】拉曼光谱基线校正的示意图引自“白静. 拉曼光谱预处理关键技术研究[D].合肥工业大学,2019. ”荧光背景并不像拉曼峰那样的尖锐，一般较为平缓，可以通过多项式拟合或是其它方式拟合出荧光背景曲线，然后在光谱图中将其扣除，达到去除荧光干扰的目的。但是，该方法只能处理一些拉曼信号本身比较强的光谱，由于拟合误差的影响，系统会将一些强度弱小的拉曼峰误判为荧光背景加以扣除。如何保证质量？ 要保证洗手液达到消毒杀菌的要求，产品的浓度配比必须正确，快速、精确地获得产品成分的浓度数据，这是保证质量的关键。安东帕Abbemat 折光仪，只需一滴样品，按下按钮，10秒内即可得到准确数据。Abbemat折光仪可以显示浓度的质量和体积。其测量符合所有sop的要求及FDA的规定，无需专门知识或专业操作人员，简单操作。测量步骤 1、从Abbemat菜单中根据您的样品选择方法2、滴样品(0.1mL或更多)在折光仪上3、按下开始按钮4、见测量结果(如乙醇浓度)如此简单，安东帕折光仪可以在几秒钟内得到洗手液成分浓度数据，保证产品质量。

文献分享-基于表面增强拉曼光谱的便携式双层过滤装置对多种水源性病原体同时测定一、研究背景近些年来，由感染食源性致病菌所引发的重大安全事件时有发生，不断报道的食品中致病菌的残留问题使得人们对食品中致病菌的检测越发关注，各类致病菌的检测方法也层出不穷。该研究设计了一款带有SERS-Tag作为拉曼信号报告装置的便携式双层过滤设备可以快速识别、分离、浓缩和鉴定湖水中大肠杆菌0157:H7、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌等多种水生病原体。每个SERS-Tag(与抗体结合的AuTag @ Ag)均由Au @ Ag纳米颗粒作为拉曼增强底物，吸附的拉曼报告染料(CVa, R6G和MB)产生特征性SERS信号以及特异性的抗体针对目标细菌。该过滤装置对注射器进行了一定的改造，使得其具有上孔过滤膜(孔径为30μm)(拦截膜)和下层过滤膜(孔径为200 nm(浓缩膜)。使用时推动受污染的湖水样品流通过双层过滤设备。在此过程中，沙粒，浮游生物和植物叶片等大物体被截留膜截留，而三种目标病原体可以被浓缩膜捕获并浓缩。从便携式设备上卸下浓缩膜后，通过上海如海光电便携式拉曼光谱仪可以同时对多个目标病原体进行测试。实验方法本文采用上海如海光电生产的SEED3000便携式拉曼光谱仪进行数据采集，通过上海如海光电提供的预处理算法进行光谱预处理。研究内容3.1 研究拉曼光谱和拉曼增强效应要检测多个目标，必须选择一组没有光谱间干扰的拉曼报告分子。由图4.2可知，AuCVa@Ag、AuR6G@Ag、AuMB@Ag信号强度分别比CVa、R6G、MB强的多，表明SERS-Tag具有强大的拉曼增强效果。3.2 浓缩膜的SEM表征为了验证浓缩膜的富集能力，在图4.4中通过SEM对湖水处理前后的浓缩膜进行了表征。在图4.4D中可以看到，许多小型SERS-TagCVa通过抗原抗体识别紧密紧密地分布在大肠杆菌0157:H7的表面上。该表征是有力证据证明该过滤装置可用于分离和浓缩目标病原体。3.3对单种细菌的测定性能调查经过以上研究和表征，我们首先用三种目标病原菌中的一种来测试过滤装置的细菌检测能力。测试结果表明，随着湖水中细菌浓度的增大，被吸附在浓缩上的细菌也越来越多，呈现明显的线性关系，结果如图4.6所示。随着大肠杆菌0157:H7浓度增加，在特征拉曼峰586cm-1、1501cm-1和1614cm-1处，定量检测1×101至1×106cfu的大肠杆菌0157:H7、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌呈现较好线性关系，R2分别为0.9929、0.9942、0.9854，表明可以将被污染湖水与空白样品区分开来的最低浓度为1×101 cfu/mL，这足以检测实际生活时水中的水生细菌。3.4 对三种细菌的测定性能调查使用三种细菌共同污染了湖水样品，对污染后样品测试结果如图4.8所示，我们发现仍然可以检测到对应于三种目标细菌的特征性SERS峰。通过跟踪586cm-1、 1501cm-1和1613cm-1处的峰值强度，拉曼响应与已知的三种细菌的浓度成正比，表4.4中推导的细菌浓度与已知浓度的加标浓度进行比较得出的回收率也在可接受的范围内。同时也使用经典的基于MNPs的方法进行对比验证，电泳结果也验证了大肠杆菌0157:H7 (101 bp)，金黄色葡萄球菌(132 by)和单增李斯特氏菌(261 by)的PCR扩增，证明拉曼信号确实是由结合的纳米颗粒产生的在三种细菌的表面上。表明该设备可以耐受湖水环境，并同时进行多种水生病原体检测的SERS解码测定。文献来源SEED3000便携式拉曼光谱仪SEED3000广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。结构简单，快速检测，可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信， 方便多功能系统集成。SEED3000便携式拉曼光谱仪是一款高性价比的785nm小型拉曼光谱仪；结构简单，快速检测，可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信， 方便多功能系统集成。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业。产品特点◆ 高度集成，应用灵活，轻巧便捷，方便携带；◆ 可适配光谱范围在200cm-1～3000cm-1 ◆ 高稳定性，光谱响应稳定性2% @2hrs ◆ 高分辨率，分辨率最佳可达4 cm-1。

因全球科技、经济发展的需要，光谱技术和光谱仪器在上世纪四五十年代跳出了科学实验范畴成为广泛应用的分析检测手段之后得到了快速发展，成为现代科技必不可少的精密检测分析手段，为现代天文学、航空航天、分子生物学、现代医学、环境和生态等新科技的建立和发展提供了基础。 　　从技术层面上来看，光谱仪器得到了长期研究，理论上已趋完善，目前以及将来的发展是将其作为一种分析手段加以实用化。追求仪器的灵敏度已经不是主要问题，而如何提高仪器的稳定性和作为一种分析方法的准确性和标准化，以及扩展其应用范围将是光谱仪器主要的发展方向。 　　2010年上半年，各大分析仪器公司推出多台光谱仪器新品，让人振奋的是我国光谱仪器与技术水平较高，可以说，国产部分光谱仪器已达国际先进水平。其中给编者印象最深的是： 　　上海光谱的SP-3880原子吸收分光光度计采用横向可变交、直流磁场塞曼背景校正一体化设计，实现背景有效扣除。这项技术的应用对于提高背景校正的正确性、准确度和精密度，以及对特定背景的形态研究都有重要意义。 　　沈阳华光推出的 LAB600原子吸收分光光度计增加了钨灯，与氘灯配合，使原子吸收光谱仪具备了波长范围190-900nm的紫外-可见分光光度计的功能，实现了一台仪器两用。并且该仪器将火焰原子化器的燃烧头与电热氢化物原子化器形成一体，可以很方便的切换。 　　光谱仪器未来的主要发展方向是：小型、快速、专用，小型化可便携、方便现场检测，测定速度快则适应应急监测，专用化因其功能专一、可靠性良好。赛默飞世尔科技推出的NanoDrop 2000c分光光度计是专为蛋白质定量分析设计，岛津推出的EDX-LE能量色散型X射线荧光专用于RoHS/ELV/法规限制的有害元素筛选分析。 　　原子光谱： 　　上海光谱仪器有限公司SP-3880原子吸收分光光度计 SP-3880AA 　　1、国内外首创交、直流塞曼背景同时校正技术。充分利用可变磁场电源，创造一种交流、直流磁场双检测器的测量方式，实现了交、直流塞曼效应原子吸收背景的同时较正，易于校正快速变换的背景信号。 　　2、国内首创的开关型石墨炉直流加热电源技术。 　　沈阳华光精密仪器有限公司原子吸收分光光度计(AAS) LAB600 LAB600 　　1、独特的元素灯仓设计(国家专利)。可以同时支持8支元素灯的非传统转动式灯仓。大容量的元素灯设计在使用时无须频繁的更换元素灯 在选择元素灯的时候，元素灯不用转动，完全避免了低熔点元素灯在转动过程中受损的可能。2、元素灯自动识别功能。3、精确的燃气流量管理。4、火焰、石墨炉、氢化物电加热原子化器自动切换。5、配置石墨炉自动进样器后可以实现多元素全自动无人值守自动分析操作。6、火焰异常自动检测、燃气泄漏自动检测、载气压力自动检测等安全措施有效保障仪器的安全使用。7、智能采样控制。8、系统状态监控日志。 　　北京纳克分析仪器有限公司 ICP-AES电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)Plasma1000 Plasma1000 　　全自动化控制，所有功能实现电脑设置(点火、熄火、功率等参数设置) 实时功率控制 自动匹配调谐 光室恒温 自动峰位校正 蠕动泵进样，泵速连续可调 针对不同样品有多种进样系统可以选择(普通进样系统、耐高盐进样系统、耐氢氟酸进样系统) 防紫外线辐射、防高频辐射观察玻璃，使操作更安全。 　　利曼中国 Q2 ION全谱直读光谱仪 Q2 ION 　　Q2直读光谱仪采用了许多最新的技术，是一台科技含量非常高的仪器，主要有以下几个方面。 　　(1)平面视场CCD光学系统 　　Q2直读光谱仪采用了布鲁克的最新专利技术——平面视场CCD光学系统，通过该技术可以直接将色散后的所有谱线聚焦于线状CCD上,并完整收集所有谱线信息。此外Q2使用的是最新一代的非镀膜CCD检测器，该检测器性能不会受涂层的影响,并可以延长使用寿命。 　　(2)动态温度补偿技术 　　在Q2直读光谱仪中还采用了一项新技术——动态温度补偿技术(AAC)，在光谱仪的设计中，保证所有材料的热胀冷缩系数严格匹配，确保了仪器即便在10℃至45℃的外界温度变化下也具有极其优异的稳定性，该技术的应用简化了仪器结构,提升了仪器性能,开创了光谱仪全新的设计理念。 　　荷兰帕纳科公司Axios mAX波长色散X射线荧光光谱仪兰帕纳科公司 Axios mAX 　　AxiosmAX: 增强版的X射线荧光光谱仪系列，将SST-mAX X射线光管，及帕纳科专利的ZETA技术融入备受认可的X射线荧光光谱系统——Axios系统，新的性能超越了目前 所有X射线光管的生命周期。 　　岛津国际贸易(上海)有限公司能量色散型X射线荧光分析装置EDX-LE EDX-LE 　　1、专用于RoHS/ELV/法规限制的有害元素筛选分析的X射线荧光分析装置 　　2、配备无需液氮型电子制冷(Si-PIN检测器)检测器，因此在实现降低运作成本和更易维护 　　3、具有X射线管自动老化功能。装置如长期不运行，该装置可自动运行该功能。 　　4、最近几年在众多企业中实施的自行检测有害元素Cl的检测分析，也可通过筛选分析简单的检测出来 　　5、1分钟内可完成测试得到结果，推荐该装置作为中国版RoHS第2步的应对手段 　　分子光谱： 　　赛默飞世尔科技NanoDrop 2000c分光光度计 NanoDrop 2000c 　　NanoDrop 2000c分光光度计利用创新样品保持系统，可将微量蛋白质样品保持在两个测量表面之间，无需稀释即可定量分析2µ L蛋白质样品。比色皿的淘汰允许光程的实时变化，可减少测量时间并增加可测蛋白质浓度的动态范围。在5秒内准确测量2µ L蛋白质样品。 　　爱色丽公司MA94和MA96多角度分光光度仪 MA系列 　　手持式MA94和MA96多角度分光光度仪是爱色丽MA68II的新一代产品和改进版本。MA68II多年来一直都是各行业中许多制造商不可或缺的工具。MA94配有3个压力传感器，可迅速提示工作人员仪器是否已放置在正确的读数位置，从而确保对平坦、柔性和弯曲表面的色彩的可靠测量。除了压力传感器，使用爱色丽专有的JOBS工作流程功能，该功能具有文本和可视双重提示，仪器可显示当前即将对零部件的哪些部位进行测量，可还记录X-Color QC® 软件分析所需的数据。MA94采用卤钨灯光源对测试表面进行照明，可在两秒内从5个观测角度进行测量。 　　更高版本的MA96拥有MA94的所有功能，但不同之处在于MA96可从6个观测角度进行测量，其中一个角度为-15°，能够为特殊效果颜料和涂料的测量数据收集提供更多信息。 　　海洋光学Jaz-ULM-200 新型光学测量系统 Jaz系列 　　新型的Jaz-ULM-200尺寸小巧，拥有强大的微处理器和低功耗显示面板，可以替代标准光学计量仪和辐射计量仪，其组件包含有CCD光谱仪模块、带显示面板的微处理器模块，用于LED、灯、平板显示器、其它辐射源及太阳辐射的光谱辐射分析。 　　不同于传统的测光仪表，JAZ的用户可以脱离计算机获取、处理及存储完整的光谱数据。系统的三键设计简化了操作，即使操作人员不是光谱专家，也可以进行快速、精准的测量。除Jaz-ULM-200的光谱仪和微处理器以外，它还包含以太网模块，使用户可以通过因特网与JAZ相连。此外还可以配置一个可充电的锂离子电池模块(包含SD存储卡接口)，使JAZ成为一个便携式设备。JAZ附加的系统组件包括一个直接连接在设备上的余弦校正器，用于收集180°视野以内的辐射 一个带肩带的包装箱和一个有内衬的工具盒，用于放置所有相关的设备。软件包括Jaz系统软件和JAZ-A-IRRAD。 　　了解更多光谱仪器请访问仪器信息网光谱专场 　　了解更多新品请访问仪器信息网新品栏目

AA-7090型原子吸收分光光度计AA-7090-高端原子吸收光谱仪的典范AA-7090型原子吸收分光光度计是一款全自动的分析仪，是东西分析开发的第五代原子吸收光谱仪。有三个主要配置：AA-7090F\AA-7090G\AA-7090火焰石墨炉一体机。荣获“2016年科学仪器行业优秀新产品”奖。领先的横向加热，纵向塞曼效应石墨炉技术纵向塞曼效应石墨炉到达检测器的光能量与横向相比提高一倍，具有更高的灵敏度、更好的校正线性度 横向石墨炉加热方式，石墨管中全部区域具有更高的温度和更大的温度分布均匀性，保证了样品原子化的高效性和均匀性。最大2500℃/s的升温速率保证高温元素最优化的原子化状态。独一无二的可变磁场强度技术磁场强度在0.6T-1.1T范围内以0.1T的幅度连续可变，可以实现每种元素的最佳磁场强度，从而得到最佳背景校正效果并保证其最佳灵敏度。独特的双气路设计仪器具有内气路及辅助气路，通过辅助气路可编程添加合适的辅助气，有利于帮助样品灰化或更加充分的保护石墨管，提高石墨管的寿命。 双背景校正模式塞曼及氘灯两种背景校正方式，根据具体的样品选择不同的背景校正方式。独特的功能设计，轻松的工作体验燃烧头自动升降软件控制燃烧头在垂直方向上进行调节的，实现仪器性能的最优化。各个元素燃烧头高度优化得到的灵敏度（紫色）和只对cu进行优化（青色）对比超灯电源对某些元素，如As、Se、Cd、Ni和Pb，超灯能明显改善测量的检出限、灵敏度和线性度。编码灯识别只需简单地把元素灯插入灯座，软件可自动识别元素的种类和元素灯的位置。石墨炉可视系统可以对火焰或石墨炉进行实时观测，从而对样品的脱溶、干燥和灰化参数予以正确的设定，得到可再现的精确结果。石墨炉节气模式自动控制保护气开关，最大程度提高保护气的有效利用率，降低仪器的使用成本。应用领域适用于食品、环境等各领域背景干扰较为严重的复杂基质样品元素含量分析要求。实例：高盐背景溴化锌中铝元素的测定样品前处理后，取滤液待测。[石墨炉温度曲线]分析结果新品上市，购买有礼品赠送哦！ 关于我们北京东西分析仪器有限公司，拥有二十多年的分析仪器研发、制造、服务的历史，系北京市高新技术企业，分析仪器制造行业国际化企业。在行业内率先通过ISO9001国际质量体系认证，ISO14001环境管理体系认证，多个产品取得欧盟CE认证，系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析，辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾，以质量管理为保证，以完善的售后服务为支撑，为用户提供高品质的分析仪器产品。

p 　　光谱学是光学的一个分支学科，它研究各种物质的光谱的产生机器物质之间的相互作用。而光谱是一类借助光栅、棱镜、傅里叶变换等分光手段将一束电磁辐射的某项性质解析成此辐射的各个组成波长对比性质的贡献的图表。 /p p 　　人类观察到的第一种光谱，无疑是天空中的彩虹，自然界中另一个引人注目的光谱现象是极光。 /p p 　　从牛顿发现白光是由各种颜色的光组成的开始算起的话，人类对光谱的研究已经有350年的历史了。现在，光谱学的应用极为广泛而多样化。他提供了长度与时间的基本单位。同时广泛应用于分析工作、天文学以及卫星等各个领域。 /p p 　　今天我们来认识12位为光谱学的发展而努力的科学家，别说你只认识第一个...... /p p style=" text-align: center " img title=" 01.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/b30552e0-9ecf-4dd3-9151-5fed6a467e8a.jpg" / /p p 　　对可见光谱所作的首次科学研究是1666年牛顿的著名色散实验，这是人类最早对光谱的研究。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 306" title=" 02.jpg" style=" width: 450px height: 306px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/259de108-4051-4eaa-9a6e-0cd65aa5a4c8.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p 　　通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱，他发现白光是由各种颜色的光组成的，可惜的是并未观察到光谱谱线。 /p p style=" text-align: center " img title=" 03.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/8b3c665e-0b16-44ce-ad7a-3168d19ea971.jpg" / /p p 　　1802年，英国科学家沃拉斯顿采用了窄的狭缝。发现太阳光谱中的7条暗线，这是光谱学的一个重大进展，因为采用狭缝的像进行研究要比针孔的像进行研究容易得多。但沃拉斯顿并未就此深入研究，错误以为是颜色的分界线。 /p p style=" text-align: center " img title=" 04.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/e1a5c0ac-f902-474c-b3e8-7e066d73ff78.jpg" / p 　　德国物理学家夫琅和费(1787～1826)，也独立地采用了狭缝，在研究玻璃对各种颜色光发折射率时偶然发现了灯光光谱中的橙色双线。 /p p 　　1814年，发现太阳光谱中的许多暗线 1822年，夫琅和费用钻石刻刀在玻璃上刻划细线的方法制成了衍射光栅。 /p p style=" text-align: center " img title=" 05.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/4564c8fd-2504-4838-aa62-d8767bf86608.jpg" / 图：夫琅和费线 /p p 　　夫琅和费是第一位用衍射光栅测量波长的科学家，被誉为光谱学的创始人。夫琅和费利用自己的狭缝和光栅得以编排太阳光谱里576条狭窄的、暗的“夫琅和费线”。夫琅和费线是光谱中最早的基准标识，对这些暗线的解释一直是其后45年中的一个重要问题。 /p p style=" text-align: center " img title=" 06.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/af8950ae-28ef-4725-8926-e0d1776149ab.jpg" / p 　　来自海德堡大学的物理学教授基尔霍夫(1824～1887)给出了夫琅和费线的答案。他断言：“夫琅和费线”与各种元素的原子发射谱线处于相同波长的位置。这些黑线的产生是由于在太阳外层的原子温度较低，因而吸收了由较高温度的太阳核心发射的连续辐射中某些特定波长造成的。这种吸收与发射之间的关系导致他创建了现在众所周知的基尔霍夫定律。　 /p p style=" text-align: center " img title=" 07.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/41192fbd-8793-42b3-9bc0-6a3437e62bdb.jpg" / /p p 　　德国科学家本生与基尔霍夫在19世纪60年代发展起实用光谱学，他们系统地研究了多种火焰光谱和火花光谱，并指出，每一种元素的光谱都是独特的，并且只需极少里的样品便可得到，这样，他们就牢固地建立起光谱化学分析技术。 /p p 　　并利用这种方法发现了两种新元素：铷和铯。这两种元素的发现是卓越的，因为他比门捷列夫提出的能预言未知元素的周期律还早10年。这是通过光谱分析方法发现的一些元素中的第一批元素。同时人类应用光谱技术共发现了18种元素。 /p p 　　他们研究了太阳光，并且首次对环绕太阳的大气层作了化学分析，指出环绕太阳的大气也是由地球上已知的那些元素组成的。1859年，本生和基尔霍夫还研制出了第一台实用的光谱仪。 /p p style=" text-align: center " img title=" 09.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/82a318a5-12b4-41cb-8023-8873f92aedb5.jpg" / /p p 　　1868年，瑞典物理学家埃格斯特朗发表了“标准太阳光谱”图表，记载了上千条夫琅和费谱线的波长，为光谱学研究提供了有价值的标准，而埃格斯特朗也被称为“光谱学的奠基人”。为纪念埃格斯特朗将波长的单位定为埃。 /p p style=" text-align: center " img title=" 10.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/aeac0e5e-a893-4f6b-829e-3897780b9d3b.jpg" / /p p 　　1882年，美国物理学家罗兰(1848～1901)研制出平面光栅和凹面光栅，获得了极其精密的太阳光谱，谱线多达20000多条，新编制的“太阳光谱波长表”被作为国际标准，使用长达30年之久。 /p p style=" text-align: center " img title=" 11.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/0c2cc909-a959-4ad6-8203-8f59eecbd86e.jpg" / /p p 　　从事天文测量的瑞士科学家巴耳末(英：ohann Balmer)找到一个经验公式来说明已知的氢原子谱线的位置，此后便把这一组线称为巴耳末系。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 296" title=" 12.jpg" style=" width: 450px height: 296px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/35743deb-30d9-4e04-97b3-77a18cc10034.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " img title=" 13.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/88e9fdd5-38ec-4186-ba19-d4d9f75672d3.jpg" / br/ /p p 　　1889年，瑞典光谱学家里德伯(瑞典语：Johannes Robert Rydberg)发现了许多元素的线状光谱系，其中最为明显的为碱金属原子的光谱系，它们也都能满足一个简单的公式。 /p p style=" text-align: center " img title=" 14.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/4ee2a1f9-0b29-4a69-824c-9824aec71d62.jpg" / br/ p 　　1896年，塞曼(英语：Pieter Zeeman)把光源放在磁场中发现了观察原子光谱在磁场中的分裂现象，并且这些谱线都是偏振的。现在把这种现象称为塞曼效应。 /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 294" title=" 15.jpg" style=" width: 400px height: 294px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/0b9680a0-d67b-4856-9a19-fe93078bed5f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " img title=" 16.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/a7deda05-c24e-453f-a448-306a9124501e.jpg" / br/ /p p 　　1897年，洛伦兹对于塞曼效应作了满意的解释。洛伦兹认为一切物质分子都含有电子，阴极射线的粒子就是电子。把以太与物质的相互作用归结为以太与电子的相互作用。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 269" title=" 17.jpg" style=" width: 450px height: 269px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/524ba97e-82fa-4e91-8315-e28ce2f87601.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / p br/ /p p 　　这一理论成功地解释了塞曼效应，与塞曼一起获1902年诺贝尔物理学奖。塞曼效应不仅在理论上具有重要意义，而且在应用中也是重要的。在复杂光谱的分类中，塞曼效应是一种很有用的方法，它有效地帮助了人们对于复杂光谱的理解。 /p p style=" text-align: center " img title=" 18.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/09b10537-b9b3-4f38-b714-f3c67392ffd0.jpg" / /p p 　　尽管氢原子光谱线的波长的表示式十分简单，不过当时人们对其起因却茫然不知，一直到1913年，丹麦科学家玻尔才对它作出了明确的解释。 /p p style=" text-align: center " img title=" 19.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/noimg/851ffa26-2fa8-44e4-a1d9-4c1e49a25e3f.jpg" / br/ /p p 　　但玻尔理论并不能解释所观测到的原子光谱的各种特征，即使对于氢原子光谱的进一步的解释也遇到了困难。 br/ /p p br/ /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p /p /p /p /p

2017年10月10日，第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA 2017）在国家会议中心拉开大幕。虽然当天的北京寒风习习、小雨淅沥，但这挡不住参观者的热情，毕竟，对于BCEIA，我们已经期待了两年。东西分析携GBC一如既往盛装出席此次盛会。本届展会，东西分析AA-7090型原子吸收分光光度计、ICP-7700型电感耦合等离子体发射光谱仪、EL-100蒸发光散射检测器、EbioReaderTM3700，PTR-MS3500及GBC OptiMass9600、Quantima等多款新产品、新技术与来宾共享，现场氛围火爆，众多观众驻足观赏。匠心成就典范AA-7090型原子吸收分光光度计AA-7090型原子吸收分光光度计是北京市科技培育项目，是东西分析开发的一款全自动分析仪。领先的横向加热，纵向塞曼效应石墨炉技术独一无二的可变磁场强度技术独特的双气路设计塞曼及氘灯双背景校正模式燃烧头自动升降、石墨炉可视系统、石墨炉节气模式等独特的功能设计开拓成就未来PTR-MS3500 型质子转移反应质谱PTR-MS3500 型质子转移反应质谱是一款主要用于挥发性有机化合物（VOCs）检测的仪器，是科技部国家重大项目成果。其主要特点：低气压微辉光放电离子源，电子密度大，效率高，抗污染易维护；高质量四极杆质谱系统，确保数据稳定可靠；最低检测限可达到pptv级；快速简单分析样品，无需样品浓缩处理；快速在线实时分析VOCs；结构紧凑，可用于野外监测。EbioReaderTM3700EbioReaderTM3700 型全自动基质辅助激光解析-飞行时间质谱仪是东西分析新开发的一款多功能微生物信息阅读器。广泛应用于生命科学领域，正在申报中关村科技项目。其特点：飞行管采用特殊材料，保证检测的稳定性；采用动态范围广、灵敏度高的ETP检测器；N2激光器，有效寿命≥9x107；配套微生物检索软件、SNP病原体分析软件、蛋白鉴定软件；微生物形体显示系统，提高微生物检索的准确性与可靠性；医用软件接口，可与医院系统对接。EL-100型蒸发光散射检测器EL-100型蒸发光散射检测器，是东西分析新推出的国产化蒸发光检测器，可检测挥发性低于流动相的任何样品。其特点如下：外观结构：更加简洁紧凑的结构设计；高效雾化器：气液分离双孔石英雾化器，安装方便且不易堵塞；低温蒸发漂移管：精确的温度传感器及灵敏的过温保护装置，蒸发效率高；光源：采用可调恒流电源供电的LED光源，降低仪器的基线噪声及漂移，提高检测的准确度；检测池：使用高放大倍数的侧窗型光电倍增管作为信号采集装置，前端分别装配光学透镜及光阑，屏蔽杂散光的干扰使检测更准确；兼容性：可与任何其他厂家的HPLC系统联用；工作软件：符合GMP标准。专业成就品质OptiMass9600OptiMass9600是GBC第三代ICP-o TOF MS产品，拥有诸多前沿技术优势：同时分析所有质量数操作成本低OptiMass9600分析速度快，运行USEPA200.8方法时，分析每个样品中的20个元素需要25s，而四极杆ICP-MS需要180s。更低的氩气消耗量氩气消耗量比四极杆低十倍以上新八级杆碰撞池（OCC）可以在样品分析中进行干扰管理，去除全部质量范围内所有的干扰离子。展会期间，国家科技部，中国分析测试协会、北京市科委、北京市计量学院、门头沟石龙工业区管委会等多家单位领导及辽宁、天津等地分析测试学会的专家学者，东西分析多年的老客户新朋友，以及来自多个国家的经销商朋友前来展台参观指导。共赴分析技术盛宴，共享BCEIA 2017！为期四天的展会如今已落下帷幕，让我们期待与您相约2019！关于我们北京东西分析仪器有限公司，拥有二十多年的分析仪器研发、制造、服务的历史，系北京市高新技术企业，分析仪器制造行业国际化企业。在行业内率先通过ISO9001国际质量体系认证，ISO14001环境管理体系认证，多个产品取得欧盟CE认证，系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析，辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾，以质量管理为保证，以完善的售后服务为支撑，为用户提供高品质的分析仪器产品。

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

Normal 0 7.8 磅 0 2 false false false MicrosoftInternetExplorer4 /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:普通表格 mso-tstyle-rowband-size:0 mso-tstyle-colband-size:0 mso-style-noshow:yes mso-style-parent:"" mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt mso-para-margin:0cm mso-para-margin-bottom:.0001pt mso-pagination:widow-orphan font-size:10.0pt font-family:"Times New Roman" mso-fareast-font-family:"Times New Roman" mso-ansi-language:#0400 mso-fareast-language:#0400 mso-bidi-language:#0400 } 2011年4月15-17日，第八届中国(南京)国际科学仪器、化学试剂及实验装备博览会在南京国际展览中心隆重举行。博览会由江苏省科学仪器设备协会 ，江苏省分析测试协会主办，北京普立泰科(绿绵巨贸)作为一家集生产、研发和代理销售为一体的高科技公司亮相此次仪器展。 Normal 0 7.8 磅 0 2 false false false MicrosoftInternetExplorer4 /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:普通表格 mso-tstyle-rowband-size:0 mso-tstyle-colband-size:0 mso-style-noshow:yes mso-style-parent:"" mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt mso-para-margin:0cm mso-para-margin-bottom:.0001pt mso-pagination:widow-orphan font-size:10.0pt font-family:"Times New Roman" mso-fareast-font-family:"Times New Roman" mso-ansi-language:#0400 mso-fareast-language:#0400 mso-bidi-language:#0400 } 　本次展会普立泰科不仅展示了其代理的优势进口产品(美国J2 Scientific全自动凝胶色谱净化-固相萃取-在线浓缩定容系统、美国TORION公司便携式气相色谱-环状离子阱质谱仪、美国OI分析仪器公司的总有机碳分析仪、全自动化学分析仪、吹扫捕集样品浓缩仪，还展示了自主研发生产的全自动消解仪、全自动固相萃取等一系列仪器。 　展会上来自南京林业大学，江南大学的用户和经销商及部分省外的专业人士纷纷驻足观看、咨询、了解，表现出浓厚的兴趣。 普立泰科简介： 　　北京普立泰科仪器有限公司是一家集研发、生产、销售、代理为一体的高科技公司。公司现在拥有数项专利，并且已经研发成具有自主知识产权的产品， 如全自动消解仪、土壤风干箱(国内首创产品)，主流烟气中氮氧化物分析系统(为国内和国外首创产品，现为烟草行业国标方法)，多功能样品浓缩仪，氮气发生 器等。 　　另外，公司还独家代理美国ZOEX 公司全二维气相色谱-高分辨飞行时间质谱、美国J2 Scientific全自动凝胶色谱净化、全自动固相萃取及在线浓缩定容系统、英国Polymer Laboratories 公司凝胶渗透色谱、美国ESC公司烟道汞和重金属采样器、美国SRI 公司车载式气相色谱、美国Baseline 公司在线气体分析仪、Wildlife 公司环境采样器，同时部分代理俄罗斯LUMEX 公司塞曼效应原子吸收测汞仪、在线大气/天然气测汞仪、美国TORION 公司便携式气相色谱-环状离子阱质谱仪。 　　2010年，普立泰科与美国OI分析仪器公司开展全方位的合作，共同在中国打造OI中国。成为美国OI分析仪器公司的总有机碳分析仪、吹扫捕集 浓缩仪、全自动化学分析仪、离散式化学分析仪、氰化物分析仪、气相色谱特殊功能检测器在中国的总代理。同时，在北京建立中国培训及应用实验室，该实验室也 是OI中国与中国科学院环境化学与生态毒理学国家重点实验室的合作实验室。 欲了解更多详细资讯，请访问 http://polytech.instrument.com.cn/

近日，中国科学技术大学董振超研究小组在探究针尖增强单分子拉曼光谱的化学增强与猝灭机制方面取得新进展。相关成果以“Chemical Enhancement and Quenching in Single-Molecule Tip-Enhanced Raman Spectroscopy”为题作为热点文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 　　表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Ramanspectroscopy, SERS)具有显著的信号增强特性，能够在单分子尺度提供目标材料丰富的化学指纹信息，因此被广泛应用于物理、化学、材料、生物等领域的物种识别与结构研究。SERS增强机制通常分为两种：局域等离激元场激发产生的物理增强以及分子–金属之间电荷转移诱导的化学增强。物理增强在SERS信号增强中起主导作用，对其电磁场物理增强图像的理解已经比较透彻。化学增强不仅能在物理增强的基础上进一步增强分子拉曼信号，而且往往会对谱型产生影响。然而，尽管经过近半个世纪的大量SERS研究，化学效应对拉曼信号的具体影响机制仍然不够清晰。这主要是因为化学机制比较复杂，跟单个分子与金属表面之间的局域相互作用密切相关，而且其贡献相对较小，并常常与物理增强效应共存，难以分割和评估。存在这些困难在一定程度上是因为SERS技术难以对这种局域相互作用进行精准表征和控制。因此，迫切需要开展局域环境清晰明确的单分子拉曼实验，以便精确调控单个分子的局域化学环境，深入研究化学效应对拉曼信号的影响。 　　2013年，董振超研究小组首次在超高真空和液氮温度下展示了亚纳米分辨的单分子拉曼成像技术[Nature 498, 82 (2013)]，通过针尖局域电磁场调控将具有化学识别能力的光学成像空间分辨率提高到了一个纳米以下(~0.5nm)。这一结果在一定程度上颠覆了当时人们对于光学成像分辨率和光场限域性的固有认知，极大推动了针尖增强技术和相关纳米光子学领域的发展。在此基础上，2019年，该研究小组通过发展液氦条件下工作的低温超高真空针尖增强拉曼光谱(tip-enhanced Ramanspectroscopy, TERS)系统，进一步对针尖尖端高度局域的等离激元场进行精细调控，将空间分辨率提高到了1.5 Å的单个化学键识别水平，并基于这项技术提出了一种重构分子化学结构的新方法¾埃级分辨的扫描拉曼显微术[National Science Review 6, 1169−1175 (2019)]。 　　最近，为了深入探究化学效应对拉曼信号的影响机制，该研究小组利用所发展的高分辨TERS技术，通过精心设计和构建四种不同的清晰明确的单分子局域接触环境(图1)，探究了单个ZnPc酞菁分子在不同接触环境下的拉曼响应，并结合理论计算揭示了基态电荷转移引起的TERS增强以及界面动态电荷转移诱导的拉曼猝灭的新机制(图2)。图1.单分子TERS实验示意图和四种不同的分子局域接触环境。图2.基态电荷转移引起的TERS增强与界面动态电荷转移诱导猝灭效应。他们发现，当针尖与氯化钠表面单个平面型ZnPc分子进行“弱”的点接触时，TERS信号会被显著增强，与此同时，针尖增强光致荧光(tip-enhanced photoluminescence, TEPL)信号迅速猝灭。TERS和TEPL信号演化表明针尖与分子之间的接触产生了化学相互作用。他们对此提出一种新的物理化学联合作用机制，即针尖与分子的点接触会产生基态电荷转移过程，在与表面垂直的方向上诱导出可观的拉曼极化率，而且该垂直极化偶极还会进一步与纳腔等离激元的垂直电场耦合产生增强的拉曼信号。这种新的增强机制不仅超越了传统的纯化学效应机制，而且也不同于之前普遍认为的在化学增强过程中占主导地位的共振电荷转移机制。另一方面，当分子与金属衬底进行“强”的面接触后，TERS信号严重猝灭，特别是对于分子的面内振动信号。结合DFT理论计算表明，这是由于分子与金属衬底之间的轨道杂化引起的动态界面电荷转移以及表面电磁场屏蔽效应所导致的拉曼极化率的减弱，并且前者起主导作用。但是，通过进一步与针尖产生“弱”的点接触，猝灭的拉曼信号能够被有效“拯救”，这同样是因为上面所提及的基态电荷转移诱导的物理化学机制的联合作用所致。需要强调的是，如果分子与金属衬底的相互作用很弱(例如物理吸附的情况)，或者分子垂直吸附在金属表面，这时由于动态界面电荷转移诱导的拉曼极化率的减弱效应会变得很小，预计将不会出现拉曼猝灭现象。 　　该研究小组还进一步开展了偏压和波长依赖的TERS光谱演化研究，证明了基于基态电荷转移的物理化学联合作用机制的正确性。值得注意的是，对于非共振情况下的针尖−分子点接触构型，体系的拉曼信号在纳腔等离激元场增强的基础上，还将获得超过300倍的极大电荷转移化学增强。 　　该工作不仅为理解化学效应诱导的TERS/SERS增强与猝灭现象提供了新的视角，澄清和深化了人们对化学增强机制的认识，而且展示了一种通过针尖−分子原子级点接触增强拉曼信号的方法，将对本征拉曼信号微弱的分子(例如生物分子)的化学探测和识别具有重要意义。 　　文章的第一作者是中国科学技术大学博士后杨犇和特任副研究员陈功。该研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部、安徽省等单位的支持。

近期，重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”在合肥通过验收，使我国成为继美国、法国、荷兰、日本之后五个拥有稳态强磁场的。而在北京怀柔，另一个大科学装置——“综合端条件实验装置”也启动建设。听起来，“稳态强磁场”“综合端条件”都很陌生，它们都属于重大科技基础设施。为什么要建这样的设施，对于科学研究来说，这两个大装置有着什么样的重要意义呢？ 稳态强磁场实验装置 磁现象是物质的基本现象之一。科学研究早已证实，当物质处在磁场中，其内部结构可能发生改变，磁场因而一直是研究物理等诸多学科的一种非常有用的工具。物质结构和状态在强磁场环境下都可能发生变化，呈现出多样的物理、化学现象和效应。磁场强度越高，物质的变化就越为明显，也就越有利于新的科学发现，就像显微镜放大10000倍比放大10倍能告诉研究人员更多一样。但是，磁场强度的提高，每一步都走得很艰难。强磁场中心的“稳态强磁场实验装置”达到了40万高斯的磁场强度，这是二十几年来，上几个有实力的都在尝试的目标。中国科学院强磁场科学中心（图中设备为磁性测量设备mpms，图片来源于网络)混合磁体装置（已产生稳态磁场强度达40t、二高场强，图片来源于网络） 强磁场是现代科学实验重要的端条件之一。在强磁场这种端条件下，物质的特性可以被调控，这就给科学家提供了研究新现象、发现新技术的机遇。因此场也被称为诺贝尔奖的摇篮，包括1985年和1998年诺贝尔物理奖的整数和分数量子霍尔效应、2003年获得诺贝尔奖的核磁共振成像技术。从生命科学到医疗技术，从化学合成到功能材料̷̷在各个科学领域，强磁场都是科学家们渴求的研究环境。 ”稳态强磁场实验装置”运行期间，为清华、北大、复旦、中科大等106家用户单位的1500余项课题提供了实验条件，产出了一大批具有国际影响力的科研成果。综合端条件实验装置 任何物质都是在一定的物理条件下形成的，通过使物理实验条件达到端状态，可以形成许多在常规物理条件下不能得到的新物质和新物态。综合端条件实验装置是指综合集低温、超高压、强磁场和超快光场等端条件为一体的用户装置。就在“稳态强磁场实验装置”通过验收的二天，我国在北京市怀柔科学城启动建设“综合端条件实验装置”，比“稳态强磁场实验装置”更进一步。 综合端条件实验装置启动（图片来源于网络） 项目席科学家、中科院物理研究所研究员吕力（quantum design 公司产品用户）说：“比如低温可以抑制物质中电子、原子的无规运动；强磁场作为可以调控的热力学参量，能够改变物质的内部能量；超高压可以有效缩短物质的原子间距，增加相邻电子轨道的重叠，从而改变物质的晶体结构，以及原子间的相互作用，形成全新的物质状态；超快激光则具有无与伦比的超快时间特性，快速变化的光场是人们能够操作并且控制的快物理量。” 综合端条件实验装置建成之后，将是国际上集低温、超高压、强磁场和超快光场等端条件为一体的用户装置，在非常规超导、拓扑物态、量子材料与器件等领域，提供实验手段的支撑，进而为相关材料的人工设计与制备，以及诸多科学难题的破解提供前所未有的机遇。 稳态强磁场实验装置、综合端条件实验装置等的重大科技基础设施，是科学家们进行科学研究的重要平台，也是提升科研水平的利器。它们的建成，既是我国科研人员创新进取的成果，也将以巨大的磁力，吸引更多人才从事相关领域的研究，推动我国基础领域的科学研究进一步走向前沿。文章原文部分摘自：cctv焦点访谈、人民网 相关产品链接： mpms3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17089.htmppms 综合物性测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17086.htm完全无液氦综合物性测量系统 dynacool：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c18553.htm多功能振动样品磁强计 versalab 系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c19330.htm超精细多功能无液氦低温光学恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c122418.htm低温热去磁恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c201745.htmmicrosense 振动样品磁强计：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c194437.htm智能型氦液化器 (ATL)：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c180307.htm

p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/c6cdcbc2-bdca-4d09-a9e8-e3b27b531473.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 上图：离心机ZJU400，迷你版CHIEF /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/8bdc045f-b873-44a8-a63c-0b7568ae106e.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 下图：陈云敏院士 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 最近，浙江大学牵头建设的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置（CHIEF）项目可行性研究报告获得了国家发展和改革委员会批复。这也是浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该项目选址杭州余杭区未来科技城，建设时间为5年，占地约89亩，总投入将超过20亿人民币。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 什么是超重力离心模拟与实验装置？它有什么作用？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为了揭开这高大上设备的庐山真面目，钱报记者来到浙大紫金港校区，专访了负责该项目的陈云敏院士团队，并独家参观了实验装置。陈院士是浙大建筑工程学院的教授，也是该项目的首席科学家。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 原来，这套高科技设备具有“压缩时空”的神奇功能，它能让研究人员“跨越时间”，用一天模拟一千年，还能在实验室里“跑高铁”！ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 什么是超重力 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 它能压缩时空，一眼万年 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “浙大的这个CHIEF，是‘国家重大科技基础设施’，那是指大型复杂的科学研究装置或系统，是能推动国家科学和技术发展的‘国之重器’。和CHIEF同样级别的装置，还有北京正负电子对撞机、上海光源、天眼FAST射电望远镜等等。”陈云敏院士介绍。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CHIEF项目是“十三五”时期优先建设的10项国家重大科技基础设施项目之一，也是在浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 朱斌教授是该项目的副总工程师，他向记者介绍了和超重力相关的知识。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 地球表面的任何物体都会受到地球重力的作用，人能够站立在地面上，物体会下落，都是重力的原因。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家们把地球上的重力叫做常重力，用1g（重力单位）来表示，大于1个g的就叫超重力。比如航天员乘坐飞船返回地球时，会受到4个g的超重力，相当于承受了4个自己的重量。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在超重力环境下，会发生一些神奇效应。因为这些神奇效应，科学家们可以完成很多在常重力环境中难以完成的实验。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 首先，超重具有“缩尺”作用。朱斌打了一个比方，“举个例子，想知道100层楼高的房子对地基的影响，那么我们只需要造1层楼高的模型，将它放在100个g的超重力作用下，这时，1层楼对地基的影响效果，就相当于常重力下100层楼对地基影响的效果。这就是缩尺作用。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力场中还存在“缩时”效应，科学家们可以利用这点极大地缩短实验时间。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 陈云敏院士给记者举了一个例子。如果在超重力离心机上搭载土体污染物迁移实验装置，就可以模拟污染物在地下大尺度、长历时的运移。如果在现实中研究污染物的迁移，需要花费几千年，但在超重力场中模拟实验，可能只需要一天的时间，可谓“山中方一日，世上已千年”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力有什么用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 可以在实验室里“跑高铁” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力的“缩时”和“缩尺”等效应，可以让研究者做很多现实中无法操作的实验。而想要产生一个超重力场，就需要超重力离心机。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CHIEF就是这样一个超重力装置。在CHIEF预研阶段，浙大团队就利用超重力，做出了不少成果，比如“高速铁路列车运行动力效应试验系统”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这个系统的设计是为了控制高铁在我国东南沿海深厚软土地区运行时的沉降。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 怎么做实验呢？在现实中，不可能真的在东南沿海修一条轨道、造一辆高铁去研究，这需要花费巨大的金钱和时间成本。但是利用超重力环境中的缩尺、缩时等效应，便可以用一个小的模型来模拟现实中高铁的运行，来研究和验证各种方案。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " CHIEF预研实验就提供了这样的条件。这个“在实验室里跑高铁”的项目后来入选了2017年度“中国高等学校十大科技进展”。陈云敏院士说，“CHIEF研发出来可极大拓展我们的试验研究能力，做原来没法做的试验。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该项目选址杭州余杭区未来科技城，建设时间为5年，占地约89亩，总投入将超过20亿人民币。建成后，它将填补我国超大容量超重力装置的空白，成为世界领先、应用范围最广的超重力多学科综合实验平台。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 目前，世界上离心机最大容量为1200g· t（重力加速度× 吨），而CHIEF容量将会达到1900g· t。它是一个构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质运动的实验环境的“大家伙”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 记者现场探访 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超重力离心机长啥样 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 那么，CHIEF到底长什么样子？它是怎样产生超重力场的呢？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 此前，浙大已经建成一个“迷你版”装置ZJU400，它在浙大建工实验大厅的地下室。陈云敏院士带钱报记者近距离触摸了这个装置。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这个圆形地下室占地约50平方米，里面有且仅有一个天平状的机器，并占据了整个房间。陈云敏院士指着机器向记者介绍，这就是ZJU400，它的“手臂”有4.5米长，两个转轴上各搭载了一个边长1米的正方体实验舱，实验舱的最大负荷有3吨。在它转动到一定速度后，实验舱在离心力的作用下，舱内的超重力场就生成了。这是一台离心加速度可达到150倍重力加速度的离心机。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 未来的CHIEF的转臂半径可达9m，实验舱是3m，最大负荷可达32吨，是它的10倍。ZJU400可以说是一个微型CHIEF。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为什么要把机器放在地下室？这主要是出于安全考虑，“因为离心机上面搭载的吊篮会高速旋转。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “不过，在高速旋转的环境中，人是不能在实验舱内操作实验的。”陈云敏院士解释，实验舱内有机械手臂，它们所有的动作都是在中央控制台的控制下进行的。在这个地下室里面安装了很多传感器，能把检测到的信号和数据传输到控制室。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 既然已经有迷你版，为什么还要建设CHIEF这个如此庞大的超重力离心机呢？ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “日常生活中，我们用的洗衣机也有很大的离心力，在医学实验里使用的离心机设备的离心力更大，但是它们都有一个缺点：所能负荷的东西少，抗不平衡能力差。”陈云敏院士说，“所以我们研究的核心就是在高速的离心加速度上增加它所能承担的重量。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 早在去年一月份，CHIEF项目建议书就获得了国家发展和改革委员会的批复。在这一年多里，浙大的科学家团队做的是“找茬”的预研工作，在正式开工之前，把可能碰到的技术难题都提出来。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “如果把超重力离心机主机比作一个挑着扁担在转圈的人，那么如何让他不‘晕头转向’，就是在预研阶段要解决的难题。”陈云敏院士说。 /p

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。

北京普立泰科仪器有限公司将参加4月25-27日在北京展览馆举办的第九届中国国际科学仪器及实验室装备展览会（CISILE 2011）。 北京普立泰科仪器有限公司是一家集研发、生产、销售、代理为一体的高科技公司，公司全资子公司是北京绿绵巨贸科贸有限公司，公司致力于寻求各种资源和合作为客户尽早提供中国制造的产品。 公司现在拥有数项专利，并且已经研发出具有自主知识产权的产品，如全自动消解仪、土壤风干箱（国内首创产品），主流烟气中氮氧化物分析系统（为国内和国外首创产品，现为烟草行业国标方法），多通道斜吹浓缩仪，氮气发生器等。 另外，公司还独家代理美国ZOEX公司全二维气相色谱-高分辨飞行时间质谱、美国J2 Scientific全自动凝胶色谱净化、全自动固相萃取及在线浓缩定容系统、英国Polymer Laboratories公司凝胶渗透色谱、美国ESC公司烟道汞和重金属采样器、美国SRI公司车载式气相色谱、美国Baseline公司在线气体分析仪、Wildlife公司环境采样器，同时部分代理俄罗斯LUMEX公司塞曼效应原子吸收测汞仪、在线大气/天然气测汞仪、美国TORION公司便携式气相色谱-环状离子阱质谱仪。 2010年，普立泰科与美国OI分析仪器公司开展全方位的合作，共同在中国打造OI中国。成成为美国OI分析仪器公司的总有机碳分析仪、吹扫捕集浓缩仪、连续流动分析仪、离散式化学分析仪、氰化物分析仪、气相色谱特殊功能检测器在中国的总代理。同时，在北京建立中国培训及应用实验室，该实验室也是OI中国与中国科学院环境化学与生态毒理学国家重点实验室的合作实验室。 十年的成长历程让绿绵巨贸和普立泰科与国内众多实验室和客户建立了良好的合作关系，我们将客户视为资源。我们是一个平台，寻求与客户的合作，为客户提供更优质的产品和服务。 本公司展位号：7024，欢迎各位老师莅临指导！

日出东方，当清晨第一缕阳光照入怀柔科学城的综合极端条件实验装置实验楼时，一位身着蓝色薄羽绒服的科研人员已在实验站开始忙碌。中国科学院物理研究所研究员、综合极端条件实验装置亚毫开实验站负责人刘广同正在观察各种装置设备的数据变化，并对仪器进行相应调试。在新春来临之际，记者走进怀柔科学城，一探科研人员与科研“利器”大科学装置的日夜“纠缠”。要发现更多的可能来自北京量子信息科学研究院的研究人员林飞走进实验楼内的亚毫开实验站，开始对科研样本进行输运性质表征的观测研究。此类样本的研究具有重要的科学意义。2013年薛其坤院士领衔的清华大学—物理所科研团队就曾经在类似样本中首次观测到了量子反常霍尔效应，被杨振宁先生称为诺贝尔奖级的成果。与此同时，在亚毫开实验站内，多项凝聚态物理方面的重要实验正在进行之中。“今天数据有什么异常吗？”刘广同上前询问。这就是刘广同及其团队的日常——不仅需要维护实验装置，负责指导来检测样本的科研人员如何使用装置，有时还按需帮其制订实验方案，甚至直接参与实验过程。实验站先后迎来清华大学、北京大学、上海交通大学等多所高校院所的科研人员，为他们在物理学、材料科学等多学科的实验研究创造条件。记者观察到，实验室核心区域地面上分布着6个深坑。据介绍，这是科研人员为了获取极低温而精心设计的，它的主要目的是给低温设备减振。极低温下，蕴藏着丰富的物理现象。在物理学领域，不少诺贝尔奖成果正是借助极端实验条件取得的。刘广同表示：“我们要创造条件，要发现更多的可能。我们自主研发的一系列实验设备，不仅可以人为达到极低温，还可以创造强磁场、超高压和超快光场等极端条件，旨在发现奇异物性。而且，它们还可以将不同的极端条件‘综合’起来，提供探索未知世界的新维度。”要不断突破上一次两条长长的银色管状仪器装置“躺”在低温强磁场电子波谱学实验站的实验台上，颇为引人注意。这就是刘广同和团队成员自主研发的极低温氦3制冷机。该设备是综合极端条件实验装置量子调控系统的核心低温设备之一。我国的此类设备在相当长一段时期内主要依赖进口。2021年开始，刘广同和团队成员从原材料的设计和采购开始，用特种薄壁不锈钢、高纯无氧铜等原材料加工成零件，再经120多道精密焊口焊接而成，最终打破了之前我国此类极低温科研仪器设备市场被国外垄断的局面，实现了“从无到有”。在刘广同看来，装置的研发，为物理、材料等学科提供了极端特殊的稀有实验条件，利用这样的条件开展科学研究能够极大地促进我国基础研究水平的提高。“时间是挤出来的”。刘广同几乎把全年的节假日都交付实验室，春节假期也不例外。他常说，“搞科研，尤其是基础研究，要有永不磨灭的好奇心、永不认输的韧劲和勇于探索的精神。所以，我从未觉得辛苦，反倒觉得很有乐趣。”“目前，实验站中的实验装置，在最低温度、最高压力等指标上，已处于世界先进水平。”刘广同说，“我们就是要创造更加极端的条件，不断突破上一次。”

时间分辨泵浦-探测超快光谱由于其独特的优势（如超高的时间分辨率、费米面以上激发态的观测、相干玻色子激发等），被广泛应用于研究各种凝聚态物理(和其它科学)，包括高温超导、复杂相变、多自由度耦合、相干调控、激光诱导新量子态和隐态等。高压技术通过直接改变晶格常数来调节电子能带结构和自旋特性等，提供了一种独特、干净的调控手段，也成为凝聚态物理(和其它科学领域)研究的重要手段。近年来，在上述丰富而深刻的基础科学需求的推动下，人们致力于将超快光谱和高压物理这两个领域结合起来，以研究高压条件下的超快动力学[Chin. Phys. Lett. (Express Letter) 37, 047801 (2020)]。研究挑战主要来自于实验仪器产生数据的可靠性。由于研究超快动力学的实验非常精细，压力变化也容易引起复杂的物理效应，保证仪器装置获取可靠精准的、有可比性的实验数据对于高压超快动力学这个交叉方向的开启和发展至关重要。例如，如果实验过程中将高压装置拿出光路进行加压、调压、校压之后再放回光路，可能会导致位置偏移和样品转动，将会引入人为实验误差，对于泵浦-探测这样的双光束实验的干扰尤为明显（把双光路光谱实验与高压技术相结合面临更多挑战）。从实践看，国内外目前已有的初步尝试，大多获得的是准粒子寿命信息，缺乏可靠的幅值信息，这为研究超快动力学带来了困难，例如量子材料的超导相变、CDW竞争序、拓扑相变等量子物性的标志特征之一是能隙的打开或闭合，能隙的变化直接对应于激发态超快光谱实验中的声子瓶颈效应（phonon-bottleneck effect），确认声子瓶颈效应需要幅值和寿命双方面的信息，仅有寿命信息不足以确认，于是同时获得可靠的幅值和寿命信息对于高压超快动力学这个交叉领域的开启、成型和顺利发展至关重要。这对仪器装置提出两个关键要求：（1）技术层面--研制可靠精准的在线原位（on-site in situ）高压超快泵浦-探测光谱实验装置，（2）标准层面--提出相应的标准描述，同行们在报道实验结果时最好明确是否为在线原位获得的实验数据，以保证学术交流中实验数据有可比性，从而从整体上提高数据的可靠性，减少不必要的人为误差甚至误导。近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室SF05组赵继民研究员及博士后吴艳玲、博士生加孜拉哈赛恩和田珍耘与北京高压科学研究中心丁阳研究员及博士生尹霞合作，成功搭建了一套室温条件下工作的“在线原位（on-site in situ）”的高压超快泵浦-探测光谱装置（图1）。该仪器装置的搭建取得了重要突破：（1）技术方面，实现了on-site in situ 技术，在整个实验过程中高压DAC不拿出光路，在光路中即可加压、调压、校压，完全避免了复位误差（repositioning fluctuation）（图2），最大程度保证了实验过程中样品不发生（控制在CCD监控微调误差范围以内的）移动或转动，避免了实验过程中不必要的人为误差，在实验数据的精准可靠性方面实现了最大化；（2）标准方面，提出了on-site in situ标准描述，如果在文章中明确DAC是否移出及放回了光路，则可在学术交流中提高实验数据的可比性（图3），避免了不必要的对比误差和解读偏差（使用机械臂将DAC移出光路并复位的装置，在最好的情况下等同于在线原位的精度，一般也有可比性）。总之，基于上述两方面仪器研发的突破，研究团队获得了室温下的可靠的幅值和寿命双方面的超快动力学信息，提供了足够丰富和全面的物性信息，为获得量子材料的高压超快动力学、进一步理解复杂相变和高压引起的激发态超快动力学特性提供了可靠的保障。图1. “在线原位（on-site in situ）”高压超快泵浦-探测光谱实验装置原理图。图2. 复位误差（re-positioning fluctuation）若干情形举例：（a）样品有台阶、位错或晶畴边界引起的晶格变化；（b）样品表面有台阶引起的高度差；（c）样品中存在不均匀的掺杂或缺陷分布；（d）样品具有平面内的超结构或复杂晶格结构；（e）样品有转动，且动力学对晶格方向很敏感。图3. 采用“在线原位（on-site in situ）”超快实验装置和“非在线原位（off-site in situ）”超快实验装置对相同实验观测到的不同超快光谱实验数据之间的对比。其中（b）图与（c）图：在off-site实验中只看到一个变化特征，经过on-site条件的实验能够观测到两个变化特征，分别对应两个不同的物理特性（包括声子瓶颈效应及相变等）。相关工作近期发表在Review of Scientific Instruments上，获得了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院创新交叉团队、中国科学院对外合作重点项目、中国科学院先导专项、北京市自然科学基金重点项目的支持。相关工作链接：[1] Y. L. Wu, X. Yin, J. Z. L. Hasaien, Z. Y. Tian, Y. Ding, and Jimin Zhao, On-site in situ high-pressure ultrafast pump–probe spectroscopy instrument, Review of Scientific Instruments 92, 113002 (2021).https://doi.org/10.1063/5.0064071

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