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热激发电流分析仪

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热激发电流分析仪相关的资讯

  • 飞秒激发拉曼光谱帮助理解光伏电池发电机理
    Solarbe(索比)光伏太阳能网讯:不管你是否相信,我们并不完全了解太阳能电池的工作原理,特别是有机薄膜太阳能电池。但最近加拿大、伦敦和塞浦路斯的科学家使用激光器,将一些光线引入来帮助制造更高效的太阳能电池板。   本周早些时候,来自蒙特利尔科学与技术设施委员会、英国伦敦帝国学院和塞浦路斯大学大学的科学家在《自然传播》上发表的一份新报告中解释他们的发现:&ldquo 我们的发现对机制理解所有的太阳能转换系统方面的分子细节的发电机制非常重要。&rdquo 第一作者,蒙特利尔大学Francoise Provencher称:&ldquo 我们几十年来致力理解有机光伏分子的工作原理图这一' 圣杯' ,终于取得重大进展。&rdquo   &ldquo 我们用飞秒激发拉曼光谱,&rdquo 来自科学和技术中央激光设施理事会的Tony Park说,&ldquo 飞秒激发拉曼光谱技术是一种先进的超快激光技术,它提供了在极快的化学反应里,化学键是如何变化的细节。分子与激光脉冲相互作用时,激光提供了分子的振动信息。&rdquo   Experimental setup used to map defect densities in organic thin films. A pulsed laser beam is used to raster-scan the material of interest, which is assembled in a field-effect geometry, allowing changes in current flow to be detected. The yellow zones indicate sites at which the defect density is particularly high. (Credit: Christian Westermeier)   表征薄膜电池表面活性层结构   由此获得的信息显示了太阳能电池中的分子演化过程。他们发现了两项重点:快速分子重排和极少量分子松弛和重组。重排或响应速度非常快 - 仅300飞秒(femtosecond)。研究人员表示,一飞秒相对于一秒的概念,就象是一秒相对于370万年。   &ldquo 在这些设备中,光吸收加速了电子和带正电荷物质的形成。最终要提供电力,这两个相互吸引的粒子就必须分开,电子必须离开。如果电子不能足够快地移开,则正电荷和负电荷就会简单地再结合,结果是什么变化也没有。太阳能设备的整体效率就在于正负电荷重新组合和分离的比例。&rdquo 斯塞浦路斯大学的Sophia Hayes解释说。   &ldquo 我们的研究结果为未来理解生产高效太阳能电池的系统的差别,或者理解那些系统应该有高发电效率却并没有表现出来的原因,提供了可能的路径。更多更深入的了解什么可行,什么不可行,对将来设计更好的太阳能电池将明显有益,&ldquo 蒙特利尔大学卡洛斯· 席尔瓦,也是这项研究的资深作者进一步表示。   慕尼黑Ludwig Maximilian大学Bert Nicket领导的科学家团队首次成功地用激光激发材料对有机薄膜太阳能电池的活性层进行了功能表征,&ldquo 我们已开发出一种方法用激光对材料进行光栅扫描,聚焦的光束通过旋转衰减器调制成不同的方式。这样我们就能够直接映射分布在有机薄膜上的缺陷空间分布,这是以前从未实现过的,&ldquo Christian Westermeier解释说。   太阳能电池通过光子激发分子产生自由电子和正电空穴,来将光能转换成电能。电荷载流子被电极捕获的时间和电池的活性层详细结构有关。原子规则排列中的缺陷会捕获载流子,也减少可用电流。新的映射方法使研究人员能够检测到与激光激发缺陷局部相关的电流变化。   该研究显示,在并五苯有机半导体中,这些缺陷往往集中在一定位置上。选择并五苯来实验,因为它是目前可用于有机半导体生产的导电最好的材料,理解这些表层热电的特别之处非常有意义。是什么在这些地方产生了缺陷?可能是由于化学污染,或是分子的排列不规则?   飞秒激发拉曼光谱这种新技术,为理解有机薄膜发电的深层机理提供了新的途径。
  • 【案例分享】湖南省某县自来水厂水质在线分析仪应用| Flumsys 10SC 流动电流分析仪
    案例分享湖南省某自来水厂应用展示本次安装调试位于湖南省,地处洞庭湖腹地,区域周边覆盖约20万人饮水需求,城乡供水一体化不断完善,项目产品选择为Flumsys 10SC在线流动电流分析仪,在自来水处理中选择合适的絮凝剂,掌握其投加量是确保出水质量的关键一环。传统手动投加方法依赖人工经验判断,存在投加量不均、浪费成本等问题,越来越多供水单位及企业选择采用自动化投加系统进行控制。 Flumsys 10SC作为一种水处理厂操作人员的有效工具,以准确性及可靠性自动化投加控制设备,优化和控制絮凝剂和聚合物用量,受到用户长期信赖选择,不仅用于自来水厂、也用于污水处理等场景。通过实时监测流经管道中液体的游动电流值来确定投加絮凝剂的量,从而达到更加精准的投加控制效果!助力企业为居民提供优质安全的放心水!安装现场流动电流分析仪安装调试现场清流汇民生,水是生命之源,人们的生产、生活用水,都离不开合格的水质。当下智慧水厂在保证水水质综合格稳定的情况,更重视与时俱进完善供水管网建设、迭代升级水质监测设备、持续改进工艺流程,供水企业的生命线更是民生用水的生命源!自来水行业监参数包括浊度、pH,余氯为自来水的基本监测指标,及其他参数包括溶解氧、大肠杆菌、重金属含量等反映水质基本情况和卫生状况。自来水厂中在线水质监测中监测参数、频率、点位、设备、数据、分析都是保障饮用水安全的重要环节。杰普仪器水质在线分析仪器设身处地为从企业用户出发,产品以行业深入不断创新,我们可为用户提供饮用水在线测量解决方案,及供管网监测或二次供水监测解决方案(pH/余氯/浊度)等,在保证水质前提下为用户节省资金和提高效率,JENSPRIMA公司可根据客户需求扩展其他水质测量参数,用于自来水处理流程!案例选型产品共享项目信息:湖南省某县自来水厂应用展示安装地点:益阳市仪器设备:Flumsys 10SC在线流动电流分析仪测量参数:流动电流(Streaming Current)测量范围:-1000~1000SC精准性:±0.1%重复性:±0.1%响应时间:1s操作温度:0-50℃供电电源:220VAC, 50/60Hz显示:7寸触摸屏显示输出:2路4-20mA(测量值及PID),最大负载500Ω通讯:RS485 Modbus RTU报警:2路高/低继电器,可设定报警值自动清洗:清洗间隔:0-9999min, 清洗时间:0-999s数据存储:实时数据记录,支持U盘导出(Excel)取样要求:絮凝剂投加点至传感器时间约3 ~ 5min流速要求:1~4L/min防护等级:控制器:IP65,传感器:IP54尺寸:控制器:300×350×200mm 传感器:250×350×150mm重量:控制器:10Kg、传感器:10Kg
  • JENSPRIMA杰普在线流动电流分析仪应用于自来水厂 | 自动控制絮凝剂的投加
    流动电流分析仪在自来水厂的应用:自来水厂中流动电流分析仪的应用有重要意义,精准在线监测更有力确保供水系统正常运行和安全性。提高供水系统的效率和可靠性。避免供水过程中出现中断或隐患或原水及供水水质问题的发生。在线监测仪器旨在为水处理用户提供更有效的工具,杰普仪器Flumsys系列在线流动电流分析仪在优化和控制絮凝剂和聚合物的用量表现非凡!通过实时监测流经管道中液体的游动电流值来确定投加絮凝剂的量,从而达到更加精准的投加控制效果!杰普仪器Flumsys 10SC及Flumsys 10TC-SP两款在线流动电流分析仪,作为高精度、高可靠性的自动化投加控制设备,受到国内外用户选择,并广泛应用于自来水厂,污水处理厂,污泥脱水,反渗透制程,及其他需要投加絮凝剂工艺等需水质监测场景! 浅谈絮凝剂投加控制“难” 絮凝剂投加量难以控制,絮凝剂的性质和特点会对投加量的控制造成一定的困难,同样水质的特性也是决定投加量的重要因素之一。不同类型絮凝剂在不同水质条件下可能表现出不同的效果,因此为达到理想的效果需要根据具体情况进行调整。水处理过程中的水质变化也会影响絮凝剂的投加量。操作人员经验和技术水平也会产生直接影响。如缺乏经验或技术不敦练可能会导致投加误差,水处理设备的性能和运行状态与翼凝剂投加量也紧密相关。如设备存在故障或不稳定运行状态可能导致絮凝剂投加量的波动。因此,絮凝剂投加量难以控制是由多种因袁共同作用所致。为了解决这个问题,需要综合考虑水质、操作人员技术水平和设备状态等因素,才能进行合理的调整控制投加。 水中悬浮物浓度、溶解物质的种类和浓度,以及pH值等都会影响絮凝剂的投加量。水处理工艺不同、处理过程中的温度、搅拌速度和沉淀时间等操作条件也会对投加量产生影响。及不同场景下水处理目标的要求也是影响投加量的重要因素。根据水质的不同,对于不同的水处理目标,投加量也会有所不同。单纯人工操作在需要综合考虑各种因素来确定最合适的投加量是远远不够的,重持着科技之心不断创新,杰普仪器致力于为用户提供更县实用性的解决方案,助力企业精准测量和高效生产! Flumsys 10TC-SP 在线流动电流分析仪 :● 同时显示实际SC值和相对SC值 ● 同时监控pH值(可选),实时了解絮凝效果 ● 自动清洗功能 ● PID控制功能 ● SC 4-20mA和PID 4-20mA输出 ● 2路高/低报警输出 ● RS485 Modbus RTU通讯 ● 4.3寸彩色触摸屏,操作简单方便 ● 密码保护,防止未经授权的操作 ● 数据记录功能,支持U盘到导出(Excel) ● 具有自动控制/手动控制两种模式 ● 传感器分体式设计,便于现场安装 ● 选配预处理系统,极大降低维护量 Flumsys 10SC 在线流动电流分析仪 ● 自动控制絮凝剂的投加 ● 节省絮凝剂费用 ● 使出水水质达标 ● 运营和维护成本低 ● 实时监控pH值 ● 耐用、可靠且易于控制的加药系统 水温pH值的“影响力” 水温是影响絮凝剂投加效果的因素之一。不同水温会对絮凝剂的溶解速度、分散性以及化学反应产生影响。较高的水温可以加快絮凝剂的溶解速度,提高其活性而加快絮凝过程。过高的水温也可能导致絮凝剂降解或失活。较低的水温则会降低絮凝剂的活性延缓絮凝过程。因此使用絮凝剂时需要根据具体的水温情况进行调整投加达到最佳的絮凝效果。在水处理过程中pH值也是决定絮凝剂效果的关键因素之一。pH值是指溶液的酸碱性程度,会直接影响到絮凝剂的溶解性、稳定性和活性,关注水体的pH值进行相应的调整确才保絮凝剂能够发挥最佳效果。 innoCon 6800P 控制器&innoSens pH/ORP传感器 innoCon 6800P控制器 ● 宽电源输入,防干扰设计 ● 大屏幕背光液晶显示测量值、温度和继电器状态 ● 中/英文菜单,操作简便 ● 密码保护,防止未经授权的操作 ● 全新的校准步骤提示,可以帮助减少操作错误 ● 2 x 可编程Hi/Lo继电器输出 ● 可编程的自动清洗继电器输出 ● 2 x 隔离式4-20mA输出 ● RS485 Modbus RTU通讯 innoSens 125T传感器 ● Ag/AgCl参比系统可选Gel和Polymer电解液电极寿命长 ● 可选开放式隔膜和PTFE隔膜,抗污能力强 ● 工作温度-5-100℃,高温电极可达135℃,可选PT1000温度探头 测量范围:0-14pH 工作温度:-5-100℃ 最大工作压力:6bar 电极材质:Glass 电解液:Polymer 浊度悬浮物的“影响力” 水质浊度及悬浮物对絮凝剂投加有着重要的影响。在水质浊度较高的情况下,絮凝剂投加的效果可能会受到一定程度的限制。因为水质浊度高意味着水中悬浮物和颗粒物的含量较多,这些颗粒物会与絮凝剂发生相互作用,降低絮凝剂的有效性。因此,在处理高浊度水源时,可能需要增加絮凝剂的投加量或者采用更强效的絮凝剂,以确保水质的净化效果。如水质浊度较低的情况,絮凝剂的投加效果通常会更好。因为水中悬浮物和颗粒物的含量较少,絮凝剂可以更充分地与这些颗粒物结合,形成较大的沉淀物,从而更容易被过滤或沉淀。此时,投加适量的絮凝剂可以有效地提高水质的澄清度。水质浊度对絮凝剂投加的影响是非常重要的。根据水质浊度的不同,合理调整絮凝剂的投加量和选择适合的絮凝剂类型,可以提高水处理过程中的效率和水质的净化效果。 水中悬浮物颗粒对絮凝剂投加有一定影响。在水处理过程中,悬浮物颗粒的存在会影响絮凝剂的投加效果。颗粒会与絮凝剂发生相互作用,可能会降低絮凝剂的效能,影响水质的净化效果。 innoCon 6800T-1高量程在线浊度分析仪 innoCon 6800T-1控制器 innoCon6800系列单通道控制器设计用于水处理行业相关的单一水质参数测量。4.3寸彩色LCD显示屏,触摸操作,设置非常简单。该系列控制器具有数据存储功能,支持U盘数据导出。提供三个可编程的继电器和两路4-20mA输出,用于控制辅助设备,标配Modbus RTU (RS485)通讯。 innoSens810T传感器 innoSens810T高量程浊度传感器采用90°光散射原理,符合ENISO 7027标准。当光通过溶液时,一部分被吸收和散射,另一部分透过溶液,这样可以通过测量水中颗粒的散射光的强度来测量水样的浊度/悬浮物,最大可测4000NTU。innoCon 6800T-5 低量程在线浊度分析仪innoCon 6800T-5控制器 innoCon6800系列单通道控制器设计用于水处理行业相关的单一水质参数测量。4.3寸彩色LCD显示屏,触摸操作,设置非常简单。该系列控制器具有数据存储功能,支持U盘数据导出。提供三个可编程的继电器和两路4-20mA输出,用于控制辅助设备,标配Modbus RTU (RS485)通讯。 innoSens 850T传感器 innoSens 850T低量程浊度传感器可测量超低量程浊度,内有消泡结构和防结露功能,保证稳定、高精度测量。使用LED光源,十年内无需更换,广泛用于自来水出水口、工程排水出水口等各类干净水质的浊度在线监测。 外部水利条件的“影响力” 外部水利条件对自来水厂絮凝剂投加产生影响。这些条件包括水源的水质、水位的变化以及水流速度的波动,季节降雨等。在水质方面,如果水源中含有较高的悬浮物或有机物质,自来水厂可能需要增加絮凝剂的投加量以确保水质的净化效果。此外,水位的变化也会影响絮凝剂的投加,因为水位的上升或下降会改变水流的速度和压力,从而影响絮凝剂的混合和分散效果。另外,水流速度的波动也会对絮凝剂的投加产生影响,因为较高的水流速度可能会导致絮凝剂无法充分混合,而较低的水流速度则可能导致絮凝剂无法均匀分散在水中。因此,自来水厂需要根据外部水利条件的变化,灵活调整絮凝剂的投加量和投加,Streaming Current Detector(流动电流仪)简称SCD,通过流动电流原理检测水中离子和胶体的电荷(类似Zeta电位),常用于水处理过程中絮凝剂的精确投加,能更好的确保水质的稳定和净化效果的达到。
  • 210万!西安电子科技大学电流分析仪采购项目
    项目编号:0820-2241SXZB0206项目名称:电流分析仪采购(XDH22059D)预算金额:210.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):210.0000000 万元(人民币)采购需求:序号产品名称数量简要技术规格备注1电流分析仪3台详见招标文件无合同履行期限:合同签订后120天内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用
    EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用哈希公司哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪是一个全自动化的微生物检测系统,符合国际认可的ASTM D4012-81标准方法。传统的用于评估饮用水和工业用水中的细菌安全的方法由于采样频率、菌种筛选和操作不当、污染等限制,通常需要较长的反应时间。等到分析结果出来了,水已经被使用了。哈希为现有的检测方法提供了一个替代方案。哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪使用生物荧光法来测量ATP的含量,从而获得快速且准确的结果。该在线分析仪可以自动进行采样、分析和数据处理,可在0-250 ng/mL ATP (或者 0-500 pM ATP)的范围内快速对水中微生物负荷进行反馈。影响电厂冷却塔杀菌剂投加方案的主要因素有两个。首先,是排放许可证的要求,会对投加药剂的速度或时间有要求,第二,需要根据水中的微生物负荷来制定投加药剂的方案,且该方案会根据水的来源和是否需要循环利用而不同。印第安纳州一个发电厂的操作员需要实时信息来优化杀菌剂加药方案。操作员需要这些数据来确定否间歇加药或连续加药(氯胺浓度较低)哪种加药方式更有效且更具成本效益。减少冷却水回路和冷却塔中的总微生物负荷,减少生物膜的形成以及大型冷却塔军团杆菌爆发的相关风险也是必要的。发电厂对哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪进行为期2个月的试验,清楚地证明了连续监测的优势,间歇使用杀菌剂的数据显示与不使用杀菌剂相比,间歇使用杀菌剂对ATP水平和微生物负荷有显著影响。在试验之后,工厂订购了一台仪表并对两路水流进行连续监测,从而优化杀菌剂的剂量并降低潜在风险。其姊妹电厂也订购了一台EZ7300用于监测供水系统的微生物负荷。END
  • 展会现场|北京得利特(专注油品分析仪器)参加2022年发电企业化学、环保专业技术交流年会
    2022年度广西区发电企业化学、环保专业技术交流年会现场发电企业参会对象发电企业化学(油、SF6、水汽、燃煤等专业)、环保(脱硫、脱硝、除灰、安健环等专业)、热工仪表(化学在线仪表、CEMS等)管理及技术骨干人员等。同时欢迎发电企业及其生产技术部、运行部、检修维护部的领导参会并指导工作。北京得利特得利特受邀参加,有很多客户进入我们的展示台 。向我们咨询了润滑油测定仪。我们销售人员很专业的给客户讲解了关于运动粘度测定仪、开口闪点测定仪、液相锈蚀测定仪、抗乳化测定仪、硅酸根分析仪、便捷式颗粒计数器。客户很认可我们的产品,进行了进一步沟通和了解。专注油品分析仪厂家——北京得利特得利特公司整合石化科学研究院,中国计量科学研究院,北京铁道科学研究院,计量总站等油品方面、仪器方面、设备方面的专家技术班底,集思广益,推出系列精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等产品,得到用户的广泛赞誉。公司以技术实力为用户提供专业贴心的咨询培训服务,包括设备润滑咨询服务,设备润滑知识培训,润滑系统方案设计、实验室建设方案,第三方油品检测。帮客户解决设备润滑的相关问题。相关仪器B1040硅酸根分析仪是一款智能型仪器,该仪器采用人性化设计,图形菜单,操作直观易懂,具有中英文可选,光源采用单色冷光源,测量准确可靠,可用于电厂、化工、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液在实验室的测量与存储。A1035便携式颗粒计数器,采用国际液压标准的光阻(遮光)法计数原理,用于现场油液污染度等级快速检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点,可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。内置微水传感器和温度传感器,在进行污染度检测的同时,可对水含量和油液温度一并检测。适用于发动机油、齿轮油、变压器油(即绝缘油)、液压油、润滑油、合成油等油液,可广泛应用于航空航天、石油化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。A1011自动运动粘度测定仪可测量透明或半透明液体的同样精度,包括原油、轻重质燃料油、润滑油、添加剂、废油的运动粘度。是具有恒温、粘度测试、清洗、烘干等功能的全自动机型,不需人员随机操作,操作员在放样后,可以离开现场,仪器可以自动完成全部任务。执行标准适应标准:GB/T265、ASTM D445A1020自动开口闪点测定仪采用模糊控制集成软件,模块化结构,符合国标、美标等标准。应用于铁路,航空,电力,石油行业及科研部门等。执行标准适应标准:ASTM D92、GB/T3536
  • 分析仪器电源的核心技术指标及测试方法
    摘要:电源是各类分析仪器最重要的、最常用的关键部件之一;本文重点讨论了分析仪器中使用最多的空心阴极灯、氘灯、钨灯等的直流电源、交流电源、脉冲电源等及其核心技术指标的测试方法和有关问题;这些问题对有关仪器的研发者、制造者、维修者、使用者都有非常重要的参考意义。0、前言目前,国内外许多科技工作者对分析仪器中最重要的的电光系统(包括电源和灯泡)普遍重视不够;大家认为只要灯泡好就行。其实不然,如果电源不好,仪器灯泡再好对仪器整机是没有用的[1];当然如果灯泡不好,电源再好也同样是不行的。本文只讨论有关电源;例如:原子吸收分光光度计(AAS)、原子荧光光度计(AFP)、紫外可见分光光度计(UVS)、旋光分光光度计(ORD)、高效液相色谱(HPLC)等仪器中使用最多的空心阴极灯、氘灯、钨灯等电源;如果这些仪器中的电光系统(灯泡和电源)中有一个元件不稳定或出现故障,整个仪器就不可能稳定。特别是电光源系统中,所有灯泡都依赖于电源,没有电源,灯泡就不能发光;即使有了电源,如果电源的核心性能指标不好,整个分析仪器就不可能稳定可靠。例如:各类空心阴极灯、氘灯的电源的触发电压、工作电压、工作电流、预热时间、电源的纹波、电流调整率等核心指标中,只要某一个指标出现问题,灯泡就不能发出稳定可靠的光。所以,AAS、AFP、UVS、ORD、HPLC等所有光谱仪器和色谱仪器的研发者、制造者、维修者、使用者,都必须高度重视分析仪器的电光源系统中的电源。本文将对各类光谱、色谱仪器中使用最多的空心阴极灯、氘灯、钨灯等的电源组成及其核心性能技术指标的测试方法和有关问题进行讨论。一、空心阴极灯电源1、直流电源空心阴极灯系统发光的稳定性,既依赖于灯泡的质量,又依赖于电源的稳定性。空心阴极灯必须要求电源有足够高的起辉(又称触发)电压(250~500V)才能点亮,同时必须要有足够高的工作电压(150~300V)和工作电流(4~20mA)才能维持正常工作。空心阴极灯的电源分直流电源和交流(脉冲)电源两类。目前,空心阴极灯在大多数情况下,都是使用脉冲电源。但是也有人使用直流电源;如果使用直流电源,对其稳定性要求很高。通常采用如下图所示的空心阴极灯恒流电源,并要求电流稳定性(电流调整率)达到(或优于)0.05%以上。 空心阴极灯的恒流电源组成图2、交流电源或脉冲电源一般来讲,空心阴极灯的电源如果是采用直流电源,其发光效率低,并且电流大到一定程度时,会产生自吸现象,同时还容易受到干扰。因此。为了提高空心阴极灯的输出效率,减少自吸现象、谱线变宽和减少干扰,目前,国内外的大多数的AAS都普遍采用脉冲电源供电。脉冲电源的脉冲调制频率和占空比根据不同仪器各异;一般都是采用400Hz以上的调制频率,例如作者使用过的TAS-986/990仪器的空心阴极灯电源的调制频率就是400Hz、其占空比为 4:1。一般空心阴极灯的脉冲供电电流波形如下图所示。 空心阴极灯的脉冲供电电流波形图脉冲供电方式可使用很大的峰值电流,但是平均电流很小。这样,可以延长空心阴极灯的寿命。例如:作者的实践表明:假设采用400Hz的脉冲供电,脉冲宽度为15µ s,峰值电流300mA,则可得到比直流供电时大150倍的输出光强度;但是,自吸现象和谱线宽度并无明显增加。这足已说明脉冲供电的优越性。二、 氘灯恒流电源及其性能技术指标的测试方法1、电路组成氘灯及其电源是UVS的电光系统的关键部件(对AAS仪器而言,氘灯主要用来扣背景,也非常重要)。氘灯的好坏直接影响UVS整机质量和AAS扣背景的能力,影响仪器整机的灵敏度和质量。所以,对氘灯电源要认真测试;特别是用直流恒流电源的氘灯,更加要注意重视对有关核心性能指标的测试。众所周知,氘灯属于气体放电的光源,它需要一个稳定的氘灯恒流电源,其输出电流一般为100-500mA。而氘灯工作时,其工作额定电流一般恒定为300mA,所以称为氘灯恒流电源。氘灯恒流电源是UVS和AAS(一般5mA)的关键部件之一。下图为作者研制的一种非常适用于高精度氘灯恒流电源的电路组成图。氘灯恒流电源的原理图目前,我国的许多计量部门,经常在有关的光谱仪器检定标准中规定:电源波动对测试结果影响的技术指标;如:1990年9月1日开始实施的中华人民共和国国家计量检定规程-JJG682-90中,明确提出“电源电压变化的影响:外电电源电压在220±22V范围内改变,仪器100%透射比的最大变化应小于0.5%”。又如:1997年6月1日开始实施的中华人民共和国国家计量技术规范,JJG375-96中,提出“电源电压的影响:电源电压(220±22)V变化时对仪器的影响应符合具体规定的要求”。而该要求示值变化只允许±0.5%(对A级光栅式的仪器要求示值变化±0.3%;B级要求±0.5%)。这样规定的技术指标一是太低,二是不大科学。因为外电电源就产生±0.5%的分析误差,如果再加样品前处理、噪声、光谱带宽、环境干扰等引起的误差,仪器的分析测试结果总误差就会大得惊人,连一般分析工作的最低要求也达不到。这种技术指标的仪器根本不能满足使用要求。我们说这种技术指标不科学,主要是指它是一个电子学的技术指标,应该用电子学的指标(电流调整率、纹波系数、漂移等)来衡量,而不应该用“示值变化±0.3%”等来表示。当然也可以归一到吸光度(Abs)来表示。作者在实践中,计算了自己研发的AAS和UVS在紫外区工作时微光信号的大小,发现AAS、UVS的光信号在紫外区一般为毫微流明(nLm)级;所以,AAS、UVS属于微光测试范畴。为了保证AAS、UVS仪器的稳定性,一般高质量的AAS和UVS,其氘灯恒流电源的电流调整率要求达到0.05%,纹波系数要求在0.5% 以内。作者曾研究过一种高性能的氘灯恒流电源(DLPS-3型氘灯恒流电源),其电流调整率达到0.0006%,获得了上海市的科技进步奖。为了延长氘灯的寿命,在点燃氘灯以前,氘灯的灯丝一定要事先经过预热;预热时间可以从10秒到30秒均可,使用者可以自选。但一般科技工作者大都取10秒左右的预热时间。否则,如果氘灯不经过预热而直接点亮,氘灯的寿命肯定会缩短。作者在实践中发现,一般国产氘灯的氘灯触发电压为200到400伏,最低170伏也能点亮;一般进口氘灯的触发电压为350伏到650伏。如果一开机,氘灯不经过预热,氘灯的触发电压一下就直接加到阳极上,就会严重缩短氘灯寿命。氘灯电源向氘灯提供的灯丝电压和灯丝电流,一定要与氘灯灯泡的要求相一致。目前国际上一般都是两种类型;一种是2.5V(伏),4A(安培);一种是10V,0.8A。从氘灯电源的制作来讲,因为电流小,10V,0.8A比较好作。而2.5V(伏),4A(安培)的灯丝供电,因电流很大,氘灯的电源比较难制作,同时,因为电流大,容易因为发热而产生漂移。所以,作者认为在AAS中,最好不要选用2.5V(伏),4A(安培)的灯丝供电的氘灯。为了延长氘灯的寿命,还可将氘灯用在半功率点上;即将氘灯恒流电源的工作电流调节到180mA左右。作者的实践证明,最好使用在150到200mA范围内。这样作可大大延长氘灯寿命。有时可使氘灯的寿命延长好几倍。本人研制的优质氘灯电源,在中国科学院组织的专家鉴定会上,用户使用“坏了”的废弃氘灯带到现场当场测试,都可以点亮,并且很稳定!使用者可以对氘灯恒流电源的稳定性作简单的测试,以便判断氘灯电源的稳定性是否合格。最重要的是测试三个指标;其一是电流调整率。其二是漂移,其三是纹波系数目前国际上几种高水平的氘灯电源及其主要技术指标2、氘灯恒流电源的电流调整率的测试方法氘灯是分析仪器中使用最多的光源之一,氘灯也是对电源要求最高的光源之一。因此,对氘灯电源的指标测试也要求非常严格。特别是对电流调整率的测试更是如此;其测试方法如下:通过一只0.5KV的调压变压器,将交流电源引入恒流电源;通过恒流电源点亮氘灯,在氘灯电源的输出端用分压器取采样电压约取1.8V左右(直流信号电压),用数字电压表监控。氘灯电源预热半小时后,调节调压变压器,分别记录198V、220V、242V所对应的1.8V直流电压的变化(即记录交流供电电压220V变化±10%时,所对应的输出直流电压的变化值)。例如:作者在研制DLPS-3型氘灯恒流电源时,实际测量数据的结果如下表所示:DLPS-3型氘灯恒流电源时的实际测量数据 VS V0 V0 V0 V0 V01981.74801.74781.74791.74781.74792201.74791.74791.74791.74791.74792421.74791.74791.74791.74791.7480由上表可计算出,作者研制的氘灯恒流电源的电流调整率为:SI=ΔV0/ V0=0.0001/1.7479=0.0000572=5.72×10-5式中:ΔV0=V0242-V0198差值中的最大者;即1.7479-1.7478=0.0001V0为220V对应的直流输出电压根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电流调整率SI达到0.05% (即 5.0×10-4)。3、氘灯恒流电源漂移的测试方法首先点亮氘灯,电源预热半小时后,在上述电流调整率测试的条件下,固定输入电压为220V左右,用高精度的数字电压表记录1.8V左右的直流输出电压在一小时内的变化值V0,即是氘灯电源的漂移。目前国际上氘灯电源的漂移一般为1×10-3~5×10-4。4、氘灯恒流电源的纹波系数(或纹波电压)的测试方法在点亮氘灯或假负载的情况下,用交流毫伏表或示波器直接测量。作者采用的氘灯恒流电源的纹波系数的简单测试方法有两种:第一,点亮氘灯,预热半小时后,用示波器或交流真空毫伏表,直接在氘灯的阴极和阳极之间测试。例如:作者[2]在研制DLSP-3型氘灯恒流电源时,曾采用这种方法测得纹波电压15mV,测得氘灯两端的直流工作电压为69.11V;由此计算出纹波系数SR=15mV/69.11V=2.17×10-4。第二,点亮氘灯,预热半小时后,用示波器或交流真空毫伏表,在采样电阻上测得纹波电压3mV,测得采样电阻上的直流工作电压为1.7675V;由此计算出纹波系数SR=3mV/1.7675V=1.7×10-3;但是,这是一个假数据;如果采样电压变为为69.11V(增大39倍),则纹波电压也增大到117mV。纹波系数还是一样的。作者的实践表明,在一般情况下,第一种方法较接近实际,比较可靠。一般要求氘灯电源的纹波系数在0.5%以内。三、开关电源的核心技术指标及其测试方法目前,很多企业采用开关电源做氘灯供电电源;其测试方法如下:目前很多科技工作者们,经常使用开关电源。但是,不注重对开关电源的性能技术指标的测试,这是很不妥当的;因为开关电源的组成主要包括:输入电网滤波器、输入整流滤波器、电压变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。开关电源的工作原理是将220V的市电(交流电)先变成直流,而后通过变换器将直流变成交流,再将交流变成直流。它有体积小、重量轻(只有线性电源的25%左右)、功耗小、转化效率高(一般为60-79%;而线性电源一般只有30-40%)等优点。但是,它的输入电压调整率、纹波电压、电流调整率、漂移等指标也很重要,如果不经过测试,不知道这些性能技术指标的情况,就会影响正确使用 ,或者说不能将开关电源用在最佳状态;特别是输入电压调整率、纹波电压、电流调整率和漂移这四项核心性能技术指标,会影响开关电源的使用质量。直至影响仪器的整机的稳定性、噪声和漂移,影响整台仪器的质量。开关电源的输入电压调整率、电流调整率(负载调整率)、纹波电压、漂移和噪声的测试方法简述如下:1、电压调整率测试方法:输入电压调整率是指的输入交流电压变化时,输出电压相应变化的情况(或变化率)。其测试方法如下式所述:LRV=(V242-V198)/V220;式中:LRV为输入电压调整率;V242为输入电压为交流242V时的输出电压(直流);V198为输入电压为交流198V时的输出电压(直流);V220为输入电压为交流220V时的输出电压(直流);只要测出相应的交流电压、直流电压,代入式中,就可算得输入电压调整率。具体操作方法如下:开关电源的输入交流电压通过一只0.5KV(或1 KV)的调压变压器;采用假负载,在电源的输出端用分压器取采样电压约取1.5V-1.8V的直流信号电压,用4位半以上的数字电压表监控。冷态开机预热半小时后,调节调压变压器,分别记录198V、220V、242V所对应的直流电压(即记录交流供电电压220V变化±10%时,所对应的输出直流电压),代入上式即可得到电压调整率。根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电压调整率SV达到0.05% (即5.0×10-4)。2、电流调整率(负载调整率)的测试方法氘灯的电流调整率(负载调整率)是指输出电流在额定范围变化时(一般在测试时采用假负载,取工作电流为50mA-350mA变化),输出电压的变化率。其测试方法如下式所述:LRI=(V50-V359)/VH;×100%;式中:LRI为电流调整率(负载调整率);V50为最小负载时(50mA时)的输出电压(直流);V350为最大负载时(350mA时)的输出电压(直流);VH为半载时(200 mA时)的输出电压(直流)。只要测出V50、V359和VH等相应的直流电压,代入式中,就可算得电流调整率LRI。根据国际微光测试协会的建议:用于微光测试仪器的电源,一般要求电流调整率SI达到0.05%(即5.0 × 10-4)。3、纹波电压的测试方法所谓纹波电压,就是指直流电压上叠加的50-100Hz的交流电压的最大值(P-P值或有效值);因此,可以用交流毫伏表直接测量。一般用LR表示。是指的在负载电流为350mA时,叠加在负载上的直流电压上的交流电压值。纹波电压还可以用示波器直接测量。纹波指标也可以用纹波系数表示;其测量方法如下式所述:SR=LR/V直;式中:SR为纹波系数;LR为直流电压上叠加的交流电压的最大值,即纹波电压值;V直(又有人叫V0)为最大负载时的直流电压值(也可以采用额定电压75V)。根据作者的实践经验,一般光学类分析仪器的纹波系数要求得到1.0*10-3左右。4、漂移、噪声的测试方法:漂移和噪声是开关电源最重要的关键核心性能技术指标之一,它直接影响开关电源的质量。目前国内外的科技工作者,对各类分析仪器的漂移和噪声的定义、测试方法的理解尚未完全统一。尤其对开关电源的测试,很多科技工作者都较陌生。作者在总结目前国内外科技工作者对各类电子仪器的漂移、噪声测试方法的基础上,提出了对开关电源的漂移、噪声的测试方法如下:冷态开启开关电源,预热2小时后,在开关电源的输出端采用假负载(电阻),从分压电阻上采取取样电压约1.8V(直流信号电压)左右,用4位半以上的数字电压表监控。连续测试1小时;取这一小时里的最大值与最小值之差,即是漂移。在这一小时内任取10分钟(哪里最差取哪里;或者说哪里的峰-峰值最大取哪里;总共有无数个10分钟),在这10分钟里的峰-峰值(最大值减最小值),前面加“”符合,即是噪声。我们还必须记住:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子之间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,一般指50周或50周的倍频,用峰-峰(P-P)值表示。而噪声是出现在输出端子之间的纹波以外的一种高频成分;也用峰-峰(P-P)值表示。但是,二者的数值不会相同,肯定是噪声大于纹波。也有很多科技工作者采用脉冲电源给氘灯供电,因篇幅所限,此不赘述。主要参考文献[1] 李昌厚,略论光谱色谱仪器五大系统的创新切入点,仪器信息网,2024-4-25.[2] 李昌厚,DLPS-2型多功能氘灯恒流电源,《电子科学技术》,1987,第5期.[3] 李昌厚,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2008.[4] 李昌厚,紫外可见分光光度计仪器及其应用,北京:化学工业出版社,2010.[5] 李昌厚,原子吸收分光光度计仪器及其应用,北京:科学出版社,2006.[6] 李昌厚,高效液相色谱仪器及其应用,北京:科学出版社,2014.[7] 李昌厚,分析仪器应用中常见的12个有关技术问题的探讨,仪器信息网,2023-05-31作者简介李昌厚,男,1963年毕业于天津大学精密仪器系光学仪器专业;中国科学院上海营养与健康研究所原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授、天津大学兼职教授;国务院政府特殊津贴终身享受者。主要研究方向:长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究;特别对《仪器学理论》和分析仪器指标检测等方面有精深研究;以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定,其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白;以第一完成者身份获得国家发明奖和省部级(中国科学院、上海市、科技部)科技成果奖5项;发表论文280篇,出版《仪器学理论与实践》、光谱和色谱仪器及其应用等专著5本。曾任中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长兼光谱仪器、高速分析等多个专业委员会的副主任;国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组组长、上海市科学仪器专家组成员、《生命科学仪器》副主编、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、上海化工研究院院士专家工作站成员等数十个学术团体和专家委员会成员,和北京瑞利、北京普析、上海科哲、美国ISCO等十多家公司的技术顾问或专家组组长等职务。
  • 精彩持续中 | 第五届“逐梦光电”国产光电分析仪器和核心技术研制与应用研讨会暨怀柔光电产业发展论坛
    2024年8月15日,由北京卓立汉光仪器有限公司、北京怀柔仪器和传感器有限公司、先锋科技(香港)股份有限公司、无锡中镭光电科技有限公司联合举办的第五届“逐梦光电”国产光电分析仪器和核心技术研制与应用研讨会暨怀柔光电产业发展论坛的精彩报告继续进行。来自全国各大知名高校及研究院的近百名专家学者出席了本次会议。8月14日至15日,线上直播观众人数突破9.3万人,明日精彩继续,欢迎预约直播。▲昨日精彩回顾(点击查看)本次研讨会聚焦荧光、拉曼、条纹、分幅、iCMOS、成像光谱仪、2μm激光器、光机、自动化,磁光,压电,仪器联用等10余类产品以及钙钛矿,太阳能,二维材料,燃烧诊断,等离子体诊断,LIBS,半导体,激光物理等八大应用方向。会议期间,共进行了多场精彩纷呈的学术报告和专题研讨。今日,17位来自光电探测、磁光、荧光及超快等领域的专家学者分别就各自的研究领域作了深入的阐述,分享了最新的研究成果和经验。▲华中科技大学研究员——韩俊波华中科技大学韩俊波研究员做二维本征铁磁体的磁性调控及应用探索报告,二维磁性材料是基础磁学和新型存储器件研究重要平台,其宏观性质和微观磁畴密切相关。深入研究其微观磁畴的调控方法及其与宏观性质间的内在联系,对提升材料性能、优化器件结构、诱发新奇量子物性至关重要。韩老师课题组以二维Fe3GeTe2(Fe3GaTe2)为载体,采用低温显微磁光克尔技术,系统研究了二维Fe3GeTe2在界面、电流及磁场调控下铁磁增强特性。获得如下有趣实验结果:(1)在二维反铁磁/铁磁异质结中观测到“非局域”铁磁增强效应;(2)在二维Gr/ Fe3GeTe2/Gr中观测到电流诱导的拓扑磁光效应;(3)在二维单个Fe3GeTe2中同时实现了非易失性和易失性磁光存储。这些研究成果不仅增进了对二维磁性材料微观机制的理解,也为未来磁存储技术和自旋电子学的发展开辟了新方向。▲Clemson University Assistant Professor——Lianfeng Zhao 远在美国克莱姆森大学赵连锋助理教授通过国际直播平台,为国内外科研工作者做Metal Halide Perovskite Laser Diodes英文报告,赵老师聚焦于金属卤化物钙钛矿半导体这一多功能的杂化材料,该材料在推动下一代光伏与发光技术革新中展现出巨大潜力。报告重点阐述了团队在电泵浦钙钛矿激光二极管领域的最新突破,包括钙钛矿内光增益机制的深入研究,以及在极端电流条件下器件性能的优化策略。这些成果不仅增进了对该领域关键技术的理解,还为克服技术障碍、推动该技术变革性发展提供了宝贵见解。▲北京交通大学教授——梁春军北京交通大学梁春军教授做一种新型光伏发电技术_钙钛矿太阳能电池报告,介绍钙钛矿太阳能电池的基本器件结构,进展情况和未来趋势。▲北京大学研究员——康佳昊北京大学康佳昊研究员做显示器件的频率色散和集约模型报告,介绍了北京大学碳基电子学研究中心在显示器件建模方面的部分研究。报告核心内容涵盖三大方面:首先,简要介绍了碳基电子学的基本概念及碳基显示在未来显示技术中的潜力;其次,深入剖析了薄膜晶体管(TFT)的关键性能特征,包括界面态现象、偏压稳定性以及电容的频率色散行为,并据此构建了相应的集约模型,为TFT性能预测与优化提供了理论支持;最后,探讨了微型发光二极管(Micro-LED)在微缩化过程中的尺寸效应,详细分析了其电学与光学性能的频散特性,并建立了集约模型以准确描述这些特性,为Micro-LED显示技术的发展奠定了坚实基础。▲湖北众韦光电科技有限公司研发经理——戴宏伟湖北众韦光电科技有限公司戴宏伟博士做低温磁场下的微区磁光克尔及光谱测试报告,报告从磁性二维材料的磁光克尔研究出发,探讨低温磁场下的微区光谱测试面临的问题与解决方案,如设备稳定性、磁场干扰及高精度要求等,并随后提出了针对不同磁体和低温环境的定制化解决方案。这些方案旨在提升测试平台的易用性和稳定性,为磁光学研究提供强有力的技术支持。▲北京交通大学教授——张福俊北京交通大学张福俊教授做倍增型有机光电探测器报告,重点介绍倍增型有机光电探测器的工作。张老师课题组在2013开始探索全新机理的倍增型有机光电探测器,2015年报道了基于单载流子有源层制备出界面附近受陷电荷诱导能带弯曲的倍增型有机光电探测器,并通过器件工程实现响应范围可调、正、反向偏压下都能工作且响应范围可调的器件。并从有源层中载流子传输通道的调控入手,率先报道了一种具有单载流子传输特性的低暗电流、倍增型有机光电探测器。课题组还通过多元化的策略,包括三元材料体系、厚膜策略调控光场分布、精细的界面工程以及电极优化等,成功制备出响应范围更加灵活、支持双向偏压操作、具备双探测窗口及功能集成化特性的倍增型有机光电探测器。这些创新不仅丰富了倍增型有机光电探测器的设计思路,也为未来高性能光电探测技术的发展提供了宝贵的经验和启示。▲中国科学院半导体研究所青年研究员——郝宏玥中国科学院半导体研究所郝宏玥青年研究员做超表面锑化物红外探测器研究报告,锑化物红外探测材料体系晶格失配度低,能带结构灵活可调,是实现高性能红外探测的优选材料。郝老师课题组聚焦于超表面结构在锑化物红外探测器领域的研究进展,并展望相关技术在焦平面成像领域的应用。通过在单波段锑化物红外探测其基础上,通过超表面结构设计及高精度图形转移技术,实现波长调制型可见-红外探测器制备,及片上集成多谱段红外探测芯片制备,为新一代宽光谱、多谱段红外焦平面探测阵列提供技术基础。▲浙江大学教授——何海平浙江大学何海平教授做钙钛矿发光:材料、器件及应用报告,全面概述了卤化物钙钛矿材料因其优异的光电特性,在新型显示、照明等领域具有潜在的广阔应用情况。何教授课题组聚焦于钙钛矿的发光性质,介绍课题组在钙钛矿光致发光、电致发光、激光等三个方面的研究工作,以及近期在钙钛矿量子点显示应用方面的进展。▲中国人民大学教授——龙峰中国人民大学龙峰教授做全光纤倏逝波荧光生物传感仪器及检测新污染物的应用报告,介绍了新污染物治理在美丽中国建设中具有重要的战略定位。新污染物具有“新”“多”“广”“低”等特点,其快速精准识别和监测是构建新污染物治理体系的重点和难点。传统监测技术存在前处理繁琐、成本高、难以满足现场快速检测需求等不足。龙教授团队通过建立全光纤倏逝波荧光生物传感新理论并突破系列关键核心技术,创制了具有完全自主知识产权的全光纤倏逝波荧光生物传感系列仪器,结合多样化生物靶向识别材料和生物传感机制,建立了新污染物多指标现场快速检测新方法,为新污染物监测提供精准化、即时化、智能化、集成化技术支撑。▲华北电力大学讲师——仇恒伟华北电力大学仇恒伟讲师做钙钛矿纳米晶的表界面调控和光电应用报告,全无机CsPbBr3钙钛矿纳米晶(PNCs)稳定性不足等诸多问题,无损晶格外延核壳纳米晶有望彻底攻克该问题并最小化界面电荷积累。仇老师从PNCs单晶面S系半导体外延生长出发,辅以合适的表面配体钝化晶面以降低结合能垒,实现晶格外延CsPbBr3/PbS核壳纳米晶可控合成,这一创新方法不仅增强了纳米晶的稳定性,还优化了其光电性能。进一步地,报告介绍了结合普适性纳米晶图案化和3D打印工艺的最新进展,成功构建了集成式光电探测阵列。这一技术突破不仅提升了光电探测器的性能和分辨率,还为其在更广泛领域的应用开辟了新途径。仇老师所做的一系列工作旨在推动PNCs稳定性和光电性能方面的发展,并极大拓展其应用。▲RMITUniversity研究员——Xiaoming Wen远在澳大利亚皇家墨尔本理工大学的文小明研究员通过国际直播平台,为国内外科研工作者做Time dependent steady-state and time-resolved photoluminescence under light bias in halide perovskites英文报告,文老师首先介绍了稳态光致发光 (PL) 和时间分辨光致发光 (TRPL) 技术发展现状。然而,当对表现出光照诱导的 PL 光谱、效率和寿命变化的材料(如卤化物钙钛矿)进行测量时,这些技术面临一些问题。在过去十年中,卤化物钙钛矿因其优异的光电特性和出色的器件性能(如高效太阳能电池、光电探测器和 LED)而引起了极大的研究兴趣。使用标准 PL/TRPL 测量时,可能会忽略和遗漏关键信息,并可能导致误解。本次报告文老师重点介绍一些光照诱导 PL 效率和载流子寿命增加的应用案例。使用专门设计的时间相关 PL/TRPL,有/没有光照偏置,进行探索异常的光电特性,并利用其团队最近提出的晶格能量库理论对该现象做了很好地解释。文老师作为卓立汉光产品的使用者,也在演讲中感谢卓立汉光的协助,其团队在RIMT大学定制了多功能PL-TRPL光谱系统,该系统能够完成上述大部分功能,并且功能大大扩展,包括激发、检测范围。可以预期该系统将能为其团队的光物理研究提供重要的技术支持。▲华北电力大学讲师——贾东霖华北电力大学贾东霖讲师做钙钛矿量子点表面特性调控研究及其光伏应用报告,钙钛矿量子点(PQD)凭借出色的光电性能和化学加工性,被视为下一代光伏器件的潜力材料,然而其表面高密度的长链绝缘油酸油胺配体成为电荷传输的障碍。贾去除这些原始配体会引发一系列问题,如表面缺陷增加、载流子捕获、钙钛矿晶格畸变以及水氧渗透通道的形成,从而影响光伏性能。为解决这些问题,研究团队开发了一系列创新策略,包括表面缺陷钝化、表面配体取代和表面晶格锚定等,以优化PQD的表面状态。通过这些策略,贾老师有效改善了太阳能电池的载流子提取效率,使无机CsPbI3-与混合FAxCs1-xPbI3-PQD太阳能电池的光电转换效率分别提升至16.64%与17.29%,为改善量子点光伏性能的表面调控策略提供了全新见解。▲香港城市大学教授——雷党愿香港城市大学雷党愿教授做微纳光腔与低维半导体相互作用及功能器件研究报告,首先分享了微纳光腔这类具有电磁场极端局域化和增强的超构光学体系,是发展多功能、小型化、低功耗、超快响应光学器件的基本模块。雷教授介绍了耦合光学微腔与钙钛矿量子点,构建高稳定性、低量子缺陷和超低阈值的微腔激光器(Nature Communications 2020, 11, 1192 Advanced Functional Materials 2024, 2401247);接着展示集成自组装等离激元纳腔阵列与无铅钙钛矿量子点,实现宽带高探测灵敏度和响应度的柔性光电探测器(Nano Letters 2021, 21, 9195);最后介绍近场耦合等离激元纳腔偶极共振模式与过渡金属硫族化合物自旋禁阻暗激子或其异质结中层间激子,获得室温下暗激子(Nano Letters 2022, 22, 1915)或层间激子的可观测发光(ACS Nano 2024, 18, 13599)。这些研究成果不仅展示了微纳光腔与低维半导体相互作用的独特优势,也为未来高性能光学器件的设计与开发提供了重要的科学依据和技术支撑。▲中国科学院长春应用化学研究所研究员——秦川江中国科学院长春应用化学研究所秦川江研究员做准二维钙钛矿发光机理与高性能器件报告,首先强调了有机/无机杂化钙钛矿半导体材料的显著优势,包括高吸收截面、高载流子迁移率和低成本溶液加工等特性,使其成为新一代半导体发光材料和激光器增益介质的理想选择。然而,这类新型材料的发光和激射原理尚未完全阐明,成为国际研究难题。针对这一挑战,秦老师课题组利用瞬态光谱技术取得了重要突破,不仅证实了Rashba自旋效应和暗态三线态激子的存在,还首次提出了准二维钙钛矿中长寿命暗态三线态激子的概念,并深入探讨了其对光电性能的影响。通过创新的维度和组分工程策略,团队成功调控了钙钛矿中的三线态激子行为和发光特性,进而实现了系列高性能发光器件的制备,和具有低激发阈值的室温连续光泵浦准二维钙钛矿激光。▲北京卓立汉光仪器有限公司应用专家——覃冰北京卓立汉光仪器有限公司应用专家覃冰做超快分子光谱探测技术及解决方案报告,介绍卓立汉光超快光谱探测方案在飞秒及皮秒时空中对超快物理化学及生物过程进行监测的应用,如太阳能电池、低维材料、量子器件、超导材料、新型半导体、纳米催化、生物传感等材料中载流子时空演化,载流子的激发动力学,钙钛矿中的放大自发辐射测试等。▲北京理工大学教授——王卓然北京理工大学王卓然教授做多元硫硒化物半导体光电器件报告,在立足于信息技术领域对新一代光电子器件与集成技术的重大需求基础上,报告聚焦半导体光电材料与器件领域关键问题,重点介绍以Cu2ZnSn(S,Se)4和AgBiS2为代表的环境友好型多元硫硒化物半导体在薄膜光伏与光电探测领域的应用,并就未来面向短波至中波红外应用的多维度硫硒化物材料体系与高维度集成光电传感系统展开讨论。▲北京金竟科技有限责任公司应用经理——李洋北京金竟科技有限责任公司李洋做阴极荧光成像及光谱采集系统及其在半导体领域的应用报告,报告内容涵盖其公司简介、阴极荧光含义及其原理、阴极荧光相关产品介绍及应用案例分享、 电子束曝光简介及产品介绍及应用案例分享、合作用户单位等,整个报告展示了北京金竟科技有限责任公司在阴极荧光成像及光谱采集系统、电子束曝光技术方面的深厚积累和创新能力,以及这些技术在推动半导体行业发展中的重要作用。▲中国人民大学博士——曹丹丹中国人民大学曹丹丹博士做纳米晶半导体高效单光子上转换发光报告,研究发现,钙钛矿具有显著的“声子辅助-单光子上转换”光致发光,浅能级缺陷可作为关键中间态角色。报告分享了基于配体工程调控深缺陷分布,可以有效抑制非辐射复合损失;基于结晶动力学工程调控浅缺陷分布,能够大幅度提升亚带隙电子跃迁的振子强度。在两者协同作用下,钙钛矿纳米晶的单光子上转换强度提高40%以上,有效光学冷却增益窗口超过130 meV。上述结果为深入认识纳米晶光致发光机制、拓宽纳米材料在光学/光电方面的实际应用提供了新的学术见解。▲仪器展示介绍环节除上述大会报告以外,会议期间,结合用户各种需求,卓立汉光公司适时展示多种产品系统,部分产品系统提供免费测样,欢迎详询:拉曼光谱荧光光谱微纳器件光谱响应度测试系统光栅单色仪/光栅光谱仪超快时间分辨光谱测试系统2μm波段掺铥光纤激光器笼式系统阻尼隔振平台
  • 热重分析仪原理简介
    p   热重分析是在程序控温和一定气氛下,测量试样的质量与温度或时间关系的技术。使用这种技术测量的仪器就是热重分析仪(Thermogravimetric analyzer-TGA),热重分析仪也被称为热天平。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪基本结构 /strong /span /p p   热重分析仪的主要部件有热天平、加热炉、程序控温系统、气氛控制系统。 /p p strong 热天平 /strong /p p   热天平的主要工作原理是把电路和天平结合起来。通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温),当被测试样发生质量变化,光电传感器能将质量变化转化为直流电信号。此信号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比(即可转变为样品的质量变化)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d515a402-1f0a-4ba4-a12b-725e7f252d60.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p   热天平结构图如图所示。电压式微量热天平采用的是差动变压器法,即零位法。用光学方法测定天平梁的倾斜度,以此信号调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流,线圈转动恢复天平梁的倾斜。另一解释为:当被测物发生质量变化时,光传感器能将质量变化转化为直流电信号,此信号经测重放大器放大后反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比,即样品的质量变化可转变电压信号。 /p p   TGA有三种热天平结构设计:上置式(上皿式)设计—天平置于测试炉体下方,试样支架垂直托起试样坩埚 悬挂式(下皿式)设计—天平位于测试炉体上方,坩埚置于下垂支架上 水平式设计—天平与测试炉体处于同一水平面,坩埚支架水平插入炉体。 /p p   天平与炉体间须采取结构性措施防止天平受到来自炉体热辐射和腐蚀性物质的影响。 /p p   天平的主要性能指标有分辨率和量程。根据分辨率不同可分为半微量天平(10μg)、微量天平(1μg)和超微量天平(0.1μg)。 /p p   物体的质量是物体中物质量的量度,而物体的重量是质量乘以重力加速度所得的力,TGA测量的是转换成质量的力。由于气体的密度会随炉体温度的变化而变化,需要对测试过程中试样、坩埚及支架受到的浮力进行修正。可采用相同的测试程序进行空白样测试以得到空白曲线,再由试样测试曲线减去空白曲线即可进行浮力修正。 /p p strong 加热炉 /strong /p p   炉体包括炉管、炉盖、炉体加热器和隔离护套。炉体加热器位于炉管表面的凹槽中。炉管的内径根据炉子的类型而有所不同。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08fe3180-30d2-44d5-9bb8-da75c8e8d5a6.jpg" title=" 炉体结构图.png" / /p p style=" text-align: center " strong 炉体结构图 /strong /p p   1-气体出口活塞,石英玻璃 2-前部护套,氧化铝 3-压缩弹簧,不锈钢 4-后部护套,氧化铝 5-炉盖,氧化铝 6-样品盘,铂/铑 7-炉温传感器,R型热电偶 8-样品温度传感器,R型热电偶 9-冷却循环连接夹套,镀镍黄铜 10-炉体法兰冷却连接,镀镍黄铜 11-炉休法兰,加工过的铝 12-转向齿条,不锈钢 13-收集盘,加工过的铝 14-开启样品室的炉子马达 15-真空和吹扫气体入口,不锈钢 16.保护性气体入口,不锈钢 17-用螺丝调节的夹子,铝 18-冷却夹套,加工过的铝 19-反射管,镍 20-隔离护套,氧化铝 21-炉子加热器,坎萨尔斯铬铝电热丝Al通路 22-炉管,氧化铝 23-反应性气体导管,氧化铝 24-样品支架,氧化铝 25-炉体天平室垫圈,氟橡胶 26-隔板、挡板,不锈钢 27-炉子与天平室间的垫圈,硅橡胶 28-反应性气体入口,不锈钢 29-天平室,加工过的铝 /p p strong 程序控温系统 /strong /p p   加热炉温度增加的速率受温度程序的控制,其程序控制器能够在不同的温度范围内进行线性温度控制,如果升温速率是非线性的将会影响到TGA曲线。程序控制器的另一特点是,对于线性输送电压和周围温度变化必须是稳定的,并能够与不同类型的热电偶相匹配。 /p p   当输入测试条件之后(温度起止范围和升温速率),温度控制系统会按照所设置的条件程序升温,准确执行发出的指令。所有这些控温程序均由热电偶传感器(简称热电偶)执行,热电偶分为样品温度热电偶和加热炉温度热电偶。样品温度热电偶位于样品盘下方,保证样品离样品温度测量点较近,温度误差小 加热炉温度热电偶测量炉温并控制加热炉电源,其位于炉管的表面。 /p p strong 气氛控制系统 /strong /p p   气氛控制系统分为两路,一路是反应气体,经由反应性气体毛细管导入到样品池附近,并随样品一起进入炉腔,使样品的整个测试过程一直处于某种气氛的保护中。通入的气体由样品而定,有的样品需要通入参与反应的气体,而有的则需要不参加反应的惰性气体 另一路是对天平的保护气体,通入并对天平室内进行吹扫,防止样品加热时发生化学反应而放出的腐蚀性气体进入天平室,这样既可以使天平得到很高的精度,也可以延长热天平的使用寿命。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪测量曲线 /strong /span /p p   热重分析仪测量得到的曲线有TGA曲线与DTG曲线。TGA曲线是质量对温度或时间绘制的曲线,DTG曲线是TGA曲线对温度或时间的一阶微商曲线,体现了质量随温度或时间的变化速率。 /p p   当试样随温度变化失去所含物质或与一定气氛中气体进行反应时,质量发生变化,反应在TGA曲线上可观察到台阶,在DTG曲线上可观察到峰。 /p p   引起试样质量变化的效应有:挥发性组分的蒸发,干燥,气体、水分和其他挥发性物质的吸附与解吸,结晶水的失去 在空气或氧气中的氧化反应 在惰性气氛中发生热分解,并伴随有气体产生 试样与气氛的非均相反应。 /p p   同步热分析仪STA将热重分析仪TGA与差示扫描量热仪DSC或差热分析仪DTA整合在一起。可在热重分析的同时进行DSC或DTA信号的测量,但灵敏度往往不及单独的DSC,限制了其应用。 /p
  • FLIR光激发和超声波激发无损检测的测量示例
    高性能红外摄像机拍摄从测量对象外部激发(光、超声波、涡流、电流和热弹性等)测量对象内部的密度波动、内部剥离、缺陷和龟裂产生的温度变化是一种无损检测方法。 通过组合一定周期激发的锁相热成像,可以实现更高的分辨率,探测从测量对象表面到深入内部的缺陷;通过改变锁相频率,可以改变向测量对象表面传导的测量对象热传导周期,获得从测量对象表面到深度方向的相关信息。 本文介绍使用锁相热成像的光激发和超声波激发无损检测的测量示例。关键词:热成像、锁相、光激发、超声波激发1、红外热成像本研究需采用最新红外摄像机技术——二维焦平面阵列的红外检测元件。图1 红外摄像机320X256像素或者640X512像素、观测波长范围MWIR的红外检测元件(InSb)通过转向电子冷却器进行冷却,各个红外图像的测量温度分辨率(NETD)在25℃时为0.02℃。每个像素的空间分辨率通过空间分辨率视角规定,如要检测大型测量目标和精细区域,则需要更高像素的640X512像素红外摄像机。 红外应力测量需要更高的温度分辨率,如果计算约2000个图像,温度分辨率要不低于0.001℃。图2 锁相方式对于反复加权的测量对象试样的温度变化,根据所谓的锁相方式(图2)任意设置的一定间隔的帧率,连续采集和计算红外图像,从时刻变化的温度变化量计算最大温度差⊿T,并制成图像。2、光激发热成像图3 光激发锁相热成像通过图3所示的结构进行光激发锁相热成像测量。光激发方法分为脉冲热成像和锁相热成像两种。图4 脉冲热成像脉冲热成像方法显示图4所示的温度变化和时间相位滞后,通过光瞬间激发测量对象,在测量对象温度下降的过程中,将测量对象的正常位置和缺陷位置产生的温度变化和时间相位滞后通过图像显示出来。脉冲热成像针对捕捉测量对象表面附近的缺陷和热传导系数较高的材料瞬变现象的测量。图5 锁相热成像如图5所示,锁相热成像方法通过重复亮灯激发测量对象,测量对象正常位置和缺陷位置因光激发产生的温度变化而出现温度变化和时间相位滞后,该方法通过图像将温度变化量和相位滞后显示出来。锁相热成像方法将按一定频率重复出现的温度变化和相位滞后通过图像表现出。通过锁相方式反复施加相同的温度变化,减少噪音成分,可以检测出每次温度变化测量所包含的噪音成分中隐藏的小型缺陷信号。3、光激发锁相热成像测量示例图6 复合材料汽车车身的缺陷图6显示使用光激发锁相热成像进行缺陷检测的结果。光激发锁相热成像检测出复合材料内部缺陷和剥离位置。图7 频率和缺陷深度的关系图7显示缺陷位置不同的复合材料平板的测量示例。改变光激发的锁相频率,0.5Hz的高频只引起测量对象表面附近出现温度变化,从而只能检测测量对象表面附近的缺陷。而0.06Hz的低频可以使测量对象深处出现温度变化,从而还可以检测深处缺陷。因此,在光激发锁相热成像中,通过改变激发频率,可以评估到从测量对象表面到缺陷以及从缺陷位置到测量位置表面的热传导温度变化和相位滞后,从而可以推测缺陷深度状况。4、超声波激发热成像图8 超声波激发热成像图8为超声波激发热成像概要。通过超声波换能器激发测量对象,使用高性能红外摄像机检测测量对象内部的龟裂或裂纹通过内部摩擦或滞后而发热的状态。在光激发热成像中,捕捉从受热的测量对象表面向缺陷的传热以及温度变化从缺陷位置向测量对象表面传导时的温度变化。而对于超声波激发热成像,因为捕捉从缺陷位置到测量对象表面的温度变化,只需光激发热成像的一半过程即可,因此超声波激发热成像可以检测更深位置的缺陷。5、超声波激发热成像的测量示例图9-铆钉残留的超声波激发热成像图9为使用超声波激发的热成像检测铆钉残留位置。左图为铆钉熔化后成为一体的检测图像,其中检测不到超声波激发引起的发热。右图中的铆钉处存在间隙,可以测量到超声波激发产生的发热。图10 超声波热成像显示气门座圈图10 为插入发动机气门座圈时的啮合状态检测示例。超声波激发使座圈中有间隙的内部产生摩擦而引起发热。本状态使用红外摄像机测量。6、总结通过对测量对象进行光激发或者超声波激发,可以检测测量对象内部的缺陷和剥离状态。高性能红外摄像机可以捕捉非常轻微的温度变化,并且与锁相热成像组合可以改进S/N。通过图像处理将缺陷位置和正常位置进行二进制处理,还可以用作自动识别的检测装置。
  • 斯达沃发布斯达沃便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B新品
    便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B系列介绍 便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B系极谱法测量原理的电化学分析仪器。可测量气体中氧,也可测量水溶液中溶解氧。广泛应用于全国各地的核电厂、发电厂、热电厂、水处理厂、工业锅炉、制药业、医疗机构、石化等各行各业。 气体中氧浓度(单位%)测量用于粮食、水果、药材仓库、坑道、人防工事、舰艇,也用于医学上肺功能测量,电站、冶炼、化工等锅炉燃烧过程中气相中氧浓度的测量。 溶解氧(单位mg/L)是指溶解于水中或液相分子态氧,其含量是衡量水质优劣的重要指标之一。溶解氧的测量是发电、锅炉、水产养殖、水源保护、上水供应、污水处理等部门不可缺少的监测项目。 本测氧仪采用极谱法原理和覆膜测氧电极(又称Clark电极)。分子态氧从液体介质中透过膜进入电极电解质中,在一定的极化电压下,氧被还原,产生电流。覆膜测氧电极中的氧在中性电解液中发生如下的反应: 阴极 O2+2H2O+4C=4OH 阳极 4Ag+4CL-4e=4AgCL电流与氧浓度成正比,电解电流经过电子单元放大、运算,显示氧浓度。在氧还原过程中电极消耗氧,氧必须由介质连续地供给。因此,在使用仪器测量氧浓度时,必须使介质不断流动,保证测量的正确、可靠。 便携式溶解氧主要技术参数1.仪器测量范围: FI (0-20) mg/L 分辨率0.01 mg/LGI (0-20) mg/L 分辨率0.001 mg/LHⅠ(0-20) mg/L 分辨率0.0003 mg/L;HB(0-20) mg/L 分辨率0.0001 mg/L2.仪器示值误差: FI ±0.3mg/L GⅠ ±0.04mg/L HⅠ ±0.008mg/L HB ±0.008mg/L3.仪器重复性: FI ≤0.14mg/L GI ≤0.014mg/L HⅠ≤0.003mg/L HB ≤0.003mg/L4.仪器响应时间:不大于30s (90%,25℃)5.仪器零值(误差): (0.00-20)mg/L ≤0.10 mg/L (0.000-1.999)mg/L ≤0.01 mg/L (.0003-.1999)mg/L ≤0.001 mg/L (.0000-.1999)mg/L ≤0.001 mg/L 6. 仪器工作条件:a)环境温度:(5-35)℃。b)相对温度:不大于85%RH。c)供电电源:DC(9-8.5)V。d)被测介质温度:(5-40)℃。e)应无影响仪器正常工作的电磁干扰。f)大气压力:(86-106)kPa。 g)电源环境与空气流通良好,无影响检测精度的干扰气体。7.电源电压变化时的影响量:仪器示值误差的五分之一。8.环境温度变化时的影响量:仪器示值误差的三分之二。9.氧电极寿命:大于一年。10.功耗:<2mW。11.外型尺寸:25×80×145mm。12.重量:250g。 气氧分析主要技术参数1.仪器测量范围:C1-CIV (0.0-95.0)% (0.00-19.99)%B1 (0.000-1.999)%A1 (0.0000-.1999)%2.仪器示值误差(0.0-95.0)% ±3%F.S(0.00-19.99)% ±2%F.S(0.000-1.999)% ±2.0%F.S(0000-.1999)% ±4.0%F.S3.仪器重复性(0.0-95.0)% ≤1.0%(0.00-19.99)% ≤1.0%(0.000-1.999)% ≤1.0%(.0000-.1999) % ≤2.0%4.仪器零点漂移,量程漂移(0.0-95.0)% ±1%F.S(0.00-19.99)% ±0.67%F.S(0.000-1.999)% ±0.67%F.S(.0000-.1999)% ±1.33%F.S5.仪器响应时间:不大于30s (90%,25℃)6.仪器残余电流≤1.0%F.S7.仪器工作条件:a)环境温度:(5-35)℃。b)相对湿度:不大于85%RH。c)供电电源:DC(9-8.5)V。d)被测介质温度:(5-40)℃。e)应无影响仪器正常工作的电磁干扰。f)大气压力:(86-106)kPa。g)电源环境与空气流通良好,无影响检测精度的干扰气体。8.电源电压变化时的影响量:仪器示值误差的五分之一。9.环境温度变化时的影响量:仪器示值误差的三分之二。10.氧电极寿命:大于一年。11.功耗:<2mW。12.外型尺寸:25×80×145mm。13.重量:250g。 高精度便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12A选型参考类型型 号仪器名称测量范围用途在线的SDW-OX-12A F2安装式溶解氧测氧仪0.01mg/L-20.0mg/L (溶氧)(0.0-80)%O2(气氧)水处理设备厂、工业 锅炉等水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A G2安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A-H2安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.0003mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测在线的SDW-OX-12A-H3安装式高灵敏溶解氧测氧仪0.0001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B F1便携式溶解氧测氧仪0.01mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)水处理设备厂、工业 锅炉等水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B G1便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B-H1便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.0003mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测便携式的SDW-OX-12B-HB便携式高灵敏溶解氧测氧仪0.0001mg/L—20.0mg/L(溶氧)(0.0—80)%O2(气氧)核电厂、发电厂和热电厂冷凝水、除氧器水、省煤气水溶氧含量监测创新点:便携式溶解氧主要技术参数 1.仪器测量范围: FI (0-20) mg/L 分辨率0.01 mg/L GI (0-20) mg/L 分辨率0.001 mg/L HⅠ(0-20) mg/L 分辨率0.0003 mg/L; HB(0-20) mg/L 分辨率0.0001 mg/L 2.仪器示值误差: FI ± 0.3mg/L GⅠ ± 0.04mg/L HⅠ ± 0.008mg/L HB ± 0.008mg/L 3.仪器重复性: FI ≤ 0.14mg/L GI ≤ 0.014mg/L HⅠ≤ 0.003mg/L HB ≤ 0.003mg/L 斯达沃便携式微量溶解氧分析仪SDW-OX-12B
  • 首创!摩擦纳米发电机首次应用于高灵敏度质谱仪
    目前,作为一种关键的分析技术,质谱分析已经被广泛应用于生物医药、食品科学、国土安全、系统生物、药物发现等领域。质谱分析是基于质量-电荷比(m/z)的分析方法,具有高灵敏度、高准确度、普遍适用等优势。  在质谱分析中,离子化是将中性分子带上电荷的关键的第一步。现在商用的离子化方法大多依靠直流(DC)高压在离子源中将样品分子转化为气相离子。但是,在电离化过程中,离子的数量(Q)并不受电压(V)控制。因此,当前所有的离子化方法都没有实现对离子数量进行精确控制。而且,如果使用传统高压电源,绝大部分(99%)的电荷/电流以及离子是浪费掉的。因而,目前质谱分析在提高灵敏度、样品利用率以及占空比等发展方向上具有重大瓶颈。并且,传统使用的高压电源具有耗费高、难以携带、不安全等缺点。  固定电荷量的高压输出恰好是摩擦纳米发电机(TENG)的一个本质特性。在佐治亚理工学院,中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士和Facundo Fernández教授共同指导下,李安寅博士和訾云龙博士组成了跨院系合作团队,用TENG驱动离子源,实现了离子源在电荷数量、正负极性、信号长短等诸多方面的精确控制。该工作为质谱分析提供了一个全新的可控参数,也是纳米发电机在大型分析仪器首次应用。相关工作开辟了崭新的研究和应用领域,并于近日发表于最新一期的Nature Nanotechnology [1]。(图1)。  首先,该团队利用TENG成功实现了电喷雾离子化和等离子体放电离子化。由TENG提供的固定电荷量对离子化过程实现了前所未有的控制。该团队实现了纳库精度(nanoColoumb)的可控离子产生,并提出了相关的物理模型。通过TENG的驱动,离子脉冲的持续时间、频率、带电性都可以得到有效控制,并实现了最小化的样品消耗。TENG的微量电荷避免了质谱分析中DC高电压下常见的电晕放电现象,从而首次实现了超高电压(5-9千伏)纳电喷雾(nanoESI)。该方法提高在低浓度下的电喷雾离子源的灵敏度,并最大化样品的利用率。TENG驱动的离子化所实现的质谱分析被成功用于检测各种有机小分子和生物大分子,并达到了可以检测到几百个分子的灵敏度。TENG驱动的交流离子喷雾还被用于在绝缘表面进行沉积离子材料。  该研究对于质谱分析和TENG两个领域的发展都具有开创性意义。  首先,该研究首次实现了离子化过程中电荷数量的精确控制,为质谱分析带来了一个全新的可控参数,提高了分析精度,提供了分析非常少量样品的能力,为化学、生物检测的质谱方法的瓶颈难题提供了新的可能。并且,使用TENG可以使研究人员将喷雾时间与质谱分析时间同步起来,实现样品的最大化利用。  同时,TENG取代了质谱设备上原有的离子喷雾电源,为小型质谱设备实现便携化并在极端条件下(例如军事或航天上)应用提供了可能。  最后,该研究作为第一个将TENG用在设备仪器中的研究,证实了TENG作为提供高电压的一种简单、安全而有效的方法,为类似相关研究提供了思路,为TENG驱动不同仪器和过程从而实现“可控自驱动系统”奠定了基础。图1.TENG驱动离子化过程的示意图和电喷雾离子化过程的照片。长度单位:1毫米。图2.摩擦纳米发电机所产生的离子元用于分析极其微量的化学和生物样品,其精度可以达到几百个分子。  原文链接:A. Li*, Y. Zi*, H. Guo, Z.L. Wang#, F.M. Fernández#, “TriboelectricNanogenerators for Sensitive Nano-Coulomb Molecular Mass Spectrometry”,Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/NNANO.2017.17 (2017).
  • 美国科学家研发出微生物逆向渗析电池 可利用废水发电
    据英国《自然》杂志网站3月1日报道,美国科学家结合两种可再生能源技术开发出一种新技术——微生物逆向电渗析电池(MRC)。该技术不仅能净化废水,又能利用废水发电。相关研究发表在3月2日出版的《科学》杂志上。   该研究的领导者、宾夕法尼亚州立大学氢能中心和工程能源与环境研究所主任布鲁斯罗根表示,废水中蕴含有大量以有机物形式存在的能量。生活废水包含的化学能源是处理它们所需能量的10倍。生活废水加上家畜和食品生产产生的废水中蕴含的能量几乎足以维持全美水利基础设施的运行。   新方法使用的一种技术是微生物燃料电池(MFC),其能将废水中的化学能转化为可使用的电能并净水。MFC使用微生物群来分解和氧化有机物,此过程会释放出向阳极移动的电子。与此同时,水中的氢离子会通过质子交换膜并进入独立的阴极区。电子通过一个电路从阳极被吸引到阴极,从而产生电流。氢离子也与周围的氧相结合,形成清洁的水。   为获得更高的能量密度,罗根团队使用了另一种名为逆向电渗析(RED,使用清洁水和海水之间的盐度梯度来发电)的技术当“帮手”。使用RED技术时,两种不同来源的水被泵压通过一对膜,这对膜与带相反电荷的电极相连,会让正负电荷分别朝不同的方向行进,当离子朝它们各自的电极移动时,就会产生电流。但这一方法需要使用很多膜,因此成本很高。   罗根团队集合上述两者之长而研发的新系统名为微生物逆向电渗析电池,该系统包含一个由几对膜组成的RED堆,其位于一个MFC的阴极和阳极室之间,质子交换膜也位于MFC上。来自于这两个系统的液流被分开,独立操作但一起提高能量密度:RED堆会增加MFC的电流,与此同时,MFC电极之间的电压能使RED堆使用更少的膜进行操作。   这一系统能运转的一个关键是在RED堆中用碳酸氢铵溶液代替海水。这会提高能量密度,碳酸氢铵也能在堆内再生,使该堆成为一个封闭系统。新系统已被证明能获得每平方米3瓦的最大能量密度。新系统每立方米有机水能产生电能0.94千瓦时,而传统的废水处理方法处理每立方米水会消耗约1.2千瓦时的电能。“最新方法不仅让我们获得更多能量,也让我们能更快更好地净化废水。”罗根说。   加州大学伯克利传感器和执行器中心的联合主任林立伟(音译)表示,新系统也存在一个缺陷,有证据表明,一些氮气会从RED堆进入MFC的阳极室内,这会消耗碳酸氢铵的供应 而且,废水中的污物也可能堆积在膜上并堵塞RED堆。罗根解释道,使用碳酸氢铵溶液能避免污物堆积在与微生物室毗邻的膜上 另外,通过在与阳极最近的膜堆内使用更低浓度的离子溶液或使用仅允许离子在一个方向通过从而预防氮气回流到阳极室的双极膜,可以解决氮气越界的问题。
  • 评新而论Vol.03 安科慧生双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪(MEGREZ-A)
    听用户真实评价,晓新品技术进展!【评新而论】第3期,主角是安科慧生的双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪(MEGREZ-A),曾荣获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”。本次分享清华大学、万华集团以及南京土壤所共计3家知名单位的用户评价。 仪器新品区 点击询价双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪是一款新型的能量色散X射线荧光光谱仪,与传统能量色散XRF和波长色散XRF相比,是在光路上的一次全新创新,核心在于采用双曲面弯晶的单色化入射,消除X射线管出射谱中韧致辐射入射样品所产生的连续散射线背景干扰,由于聚焦激发,提升了硅漂移探测器(SDD)元素荧光接受立体角与强度,大幅提升XRF元素检测灵敏度。同时采用双光源激发能够实现从碳到铀的全元素检测,且各元素的检出限均可满足不同行业对主量元素及微量杂质元素的检测要求。具有样品处理简单、分析速度快、精度高、维护及运行成本低等特点,且性能优于同类产品,同时配备自动进样装置实现测试自动化,节省劳动力。一、创新点:1.1双源单色化聚焦激发技术双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪首先采用全聚焦型双曲面弯晶单色化技术,将X射线光管出射谱中靶材特征射线单色化衍射并聚焦到样品一点,大幅降低X射线管出射谱中连续散射线背景对样品元素谱的干扰,提升元素检测信噪比,弥补了传统能量色散X射线荧光光谱仪对待测元素灵敏度不足。其次,由于不同元素的激发能量(吸收限)不同,为达到最佳的荧光产额,采用双光源进行单色化照射待测样品,激发待测元素,从而进行全元素的定性和定量分析。1.2定量方法—基本参数法基本参数法(FP)是XRF定量分析的一项前沿技术,其通过对X射线荧光物理学明确的物理现象建立基本参数库和系列数学模型,经过大量计算直接得到样品中各元素的含量,解决了XRF基体效应、元素间吸收增强效应、谱线重叠干扰、探测器各种效应等对定量分析的复杂性和不确定性,实现欠缺标准样品情况下的样品元素定量分析。这弥补了经验系数法需要大量标准样品校正的缺陷。北京安科慧生研发的快速基本参数法(Fast FP2.0)不仅采用基本参数库,同时建立系列的数学模型,从而使得基本参数法提升到定量分析水平,在样品适应性、定量精度、扩展性等方面处于国际领先水平。二、功能介绍:2.1元素范围从碳到铀元素,且检出限低,灵敏度高。采用双源单色激发能量色散X射线荧光光谱仪元素检测范围扩展到C、N、O、F,检测精度优于大型的波长色散X射线荧光光谱仪。采用双光源单色化激发,降低背景连续谱干扰,降低元素检出限,比如超轻元素氧的检出限可达到0.2%,氟元素检出限低至0.05%;重金属镉、砷、铅等低至0.1mg/kg以下。谱图如下:图:双源单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪超轻元素谱图表1部分重金属检出限重金属元素铅镉汞砷铬镍锡铊检出限(mg/kg)0.070.030.10.060.20.10.10.08注:检测时间为300s2.2可实现在少标样甚至无标样的情况下进行定量分析。X射线荧光光谱仪因其样品无需消解等前处理,因此样品基体较为复杂,元素之间、基体与元素间、探测器效应等均对定量有影响。快速基本参数法采用基本参数库与数学模型结合来消除各种X射线荧光光谱法中的各种效应,从而对未知样品进行定量分析,如表所示。表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称Cr(mg/kg)Ni(mg/kg)Cu(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2729.8±2.631.425%15.2±0.917.3114%916±699908%GSD-3270±6.776.59%28.1±1.728.672%25.7±1.330.0417%GSS-6048±354.6414%23±224.798%21±121.42%GSS-2462±263.432%24±125.56%28±130.389%ESS-157.261.958%29.630.94%20.924.7118%ESS-470.484.0619%32.837.0213%26.329.4912%续表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称As(mg/kg)Pb(mg/kg)Cd(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2711±0.612.3913%22±0.623.015%0.36±0.030.32-11%GSD-3233.9±1.133.890%35.7±1.339.5611%0.38±0.040.347-9%GSS-6014.3±0.315.529%18.7±0.618.881%0.113±0.0050.098-13%GSS-2415.8±0.916.826%40±241.784%0.106±0.0070.092-13%ESS-110.712.8920%23.624.423%0.0830.06-28%ESS-411.413.8421%22.624.659%0.0830.07-16%2.3样品采用下照式,避免粉末样品污染X射线出射及入射窗口。2.4仪器结构紧凑,无需较大激发电压,光管功率最大仅为50W,运行及维护成本较低。相较于波长色散型X射线荧光光谱仪,光路紧凑,无需较大激发光源,因此运行维护成本较低。因为功率较小因此对样品的烧灼破坏较小,尤其针对空气滤膜等样品来说,样品损失较小,重复利用率较高。对于某些受热易挥发元素如硫、氯等元素,也是降低其损失性。2.5样品处理简单、检测速度快。检测元素样品一般仅需要15分钟左右。 评"新"而论区 用户单位1:清华大学应用领域:综合科研评论:由于学生研发项目较多,合成及研制的样品类型各种各样,样品基体组分复杂多样,没有任何相关标准物质,同时要求全元素的同时测定。双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可快速定性出样品中的全部元素,同时在无标准物质标准曲线的情况下,达到准确定量效果,非常适合未知样品的准确定性和定量,对于科研人员非常友好。用户单位2:万华集团应用领域:锂电池评论:当前锂电池材料尤其是硅氧碳富集材料的准确定量分析非常复杂,且数据稳定性较差,采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可以有效激发C、O、Si等超轻元素的特征X射线荧光峰,采用不同比例混合的硅氧富集材料进行无标定量,无标定量结果与理论值线性良好,测试实际样品测定值也与理论值相符合,为今后行业元素测定提供了新的思路和方法。用户单位3:南京土壤所应用领域:土壤检测评价:土壤中的全总量元素,尤其是Si、S等元素的测定,方法繁杂,要求技术人员操作技术非常高,且经验丰富,此外,测试周期较长,日常样品通量少,面对一百以上甚至上千的样品来说,检测任务非常繁重,而采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可同时对全总量元素及痕量重金属快速准确定量,同时仅需5~7个标准样品进行校正,可适应各类不同土壤类型,同时配备了自动进样系统,完全可胜任大批量工作。用户可从繁重的检测任务中解脱出来,投身更多的科研项目。“3i奖-2023年度科学仪器行业优秀新品”评选火热进行中!获奖结果将于ACCSI2024中国科学仪器发展年会现场揭晓并颁发证书。时间:4月17-19日地点:苏州狮山国际会议中心详情点击:https://www.instrument.com.cn/accsi/2024/index日常新品申报入口↓↓↓https://www.instrument.com.cn/Members/NewProduct/NewProduct关于:“3i奖—科学仪器行业优秀新品”仪器及检测3i奖,又名3i奖(创新innovative、互动interactive、整合integrative),是由信立方旗下网站:仪器信息网和我要测网联合举办的科学仪器及检验检测行业类奖项,是随着行业的发展需求,应运而生。从旗下第一个奖项优秀新品奖于2006年创办,3i奖为记录行业发展路上的熠熠星光,截至目前,已设置有12个常设奖项。“科学仪器行业优秀新品”作为3i奖中非常重要的一项,旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户,同时,鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品。“科学仪器行业优秀新品”评选活动已经成功举办了十七届。评选出的年度优秀新品受到越来越多仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造,该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一,获奖名单被多个政府部门采信,仪器信息网新品首发栏目也成为了国内外科学仪器厂商发布新品的首选平台 往期回顾 vol.01评"新"而论|达普Cytospark CSP高通量细胞筛选系统vol.02评"新"而论|Akoya PhenoCycler-Fusion单细胞原位空间组学分析平台
  • 你知道烟气分析仪的特点吗?该如何选购?
    烟气分析仪可测定烟道气中各燃烧参数的手持式烟道气体分析仪,具有时尚的外观和先进的检测技术,且操作简单。可测量空气和烟气温度、动压、静压、压差,监测 O 2 和 CO 、 NO ,可选配 CO 高浓度, SO 2 、 NO x 测量通道。此外还可以计算出 CO 2 ,燃烧效率,烟气损失和空气过剩系数。可监测周围空气中的 CO 浓度,相当于集成了一台个人 CO 检测报警仪,保护使用者的人身安全。 配有一个有自动过载保护的清洗泵,有防震功能的气体预处理器。内置红外传输器和数据储存器,可存储 40 个外整的测量值(也可选配高容量内存,能储存几千个完整测量值)。通过通讯接口可轻易的将测量值传输到计算机内。目前越来越多的实验室和研究单位,需要采购烟气分析仪。但是鉴于烟气分析仪的品牌较多,性能各异,大家往往无从选择,*后往往只看重价格,结果不能买到*合适自己使用的烟气分析仪。下面小编教你如何选购烟气分析仪!烟气分析仪是利用电化学传感器连续分析测量CO2、CO、NOx、SO2等烟气含量的设备,具有功能全M、性能稳定、适用范围广、使用安全可靠等特点,主要用于小型燃油、燃气锅炉污染排放或污染源附近的环境监测手持使用。烟气分析仪的工作原理常用两种,一种是电化学工作原理,另一种是红外工作原理。电化学气体传感器工作原理:将待测气体经过除尘、去湿后进入传感器室,经由渗透膜进入电解槽,使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解,根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。红外传感器工作原理:利用不同气体对红外波长的电磁波能量具有特殊吸收特性的原理而进**体成分和含量分析。烟气分析在化肥,冶金,石油化工,水泥生产,火力发电行业占有重要地位,不同行业烟气成分不同,但主要是含SO2,NOX,CO,O2等的气体。烟气分析仪已成为这些行业用来保证安全,稳定,高效生产的有力装置。
  • 助力激发创新动能,安捷伦在BCEIA2023展示分析测试技术新作为
    第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BECIA2023)已拉开帷幕。安捷伦科技公司集中展示了面向未来实验室的一系列数字化、智能化与自动化分析创新技术与产品。结合当前国家高质量发展阶段培育出一批战略性新兴产业、并形成经济发展新动能的大环境,本届展会,安捷伦还通过与新动能赛道相关的典型用户代表开展深入探讨,展现在新时期产业升级与新动能发展时,分析测试技术的新作为。新时期,我国经济正走在高质量发展阶段,随之释放了对新型工业化与产业升级的需求,这其中,战略性新兴产业逐渐成为我国经济发展的新动能。实验室是新动能产业取得创新和成果突破的重要基础设施,而作为激发新动能发生与落地的一支力量,安捷伦正在积极支持新赛道上的企业与研学组织,从实验室的功能和目标层面深入挖掘优化空间,提供用户所需的创新方案,期冀帮助用户早日实现更多成果与突破。安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺表示:“我们很高兴参与本届BCEIA2023,并了解到新旧动能转换的关键时期将会为我们带来更多施展空间,这令我们倍添信心。对于安捷伦而言,我们依旧保持技术革新步调,同时持续深入推进本地化战略,助力激发我们国家新动能的活力,这也是我们‘在中国,为中国’顺应新时期的阐述和愿景。”安捷伦展台一览安捷伦正在聚焦的六大业务领域与新动能产业多有交集甚至全面覆盖,并且在这些覆盖的产业领域已拥有多年的技术积淀与操作经验,因此发力新动能赛道正当时。这其中,安捷伦在能源与材料领域拥有深厚积淀,在助推新动能产业发展,尤其以新能源、新材料为代表的产业,具有先发优势。首先,随着国内能源引领企业围绕氢能发展推进产业布局,驱动“氢能时代”加速发展,而安捷伦继续协助该企业下属的研发机构开展氢燃料电池、氢气纯化技术的研发,并助力该机构实施氢气质量标准的制定工作;在新材料方面,目前,安捷伦可作为单一供应商,能够为化工、食品、制药、生物制药的用户提供全系列、更高效、更绿色的GPC/SEC产品和应用解决方案,为核酸、蛋白质、单克隆抗体、多糖、合成塑料等天然和合成聚合物表征提供全面服务。新动能产业的蓬勃发展正在培育出一批专精特新企业。迈上新赛道的这些企业面临着初生的竞争压力,也面临着不确定的市场需求,他们对于研发的投入产出比要比在成熟市场的企业要求高出许多。对于该类型的用户,安捷伦不但提供性能领先的产品,也在服务上不断改善。一个例子是,安捷伦在线工程师团队基于人工智能技术与坐席客服经验,开发出了“小智机器人”,其已帮助安捷伦在线工程师团队整体解决问题的效率提高了约16%左右。安捷伦售后服务机器人每年为8万用户提供7*24小时的支持,帮助用户随时随地解决售后问题。智能分流、人机辅助等功能助力在线支持效率的提高。此外,也是针对初创及中小企业,安捷伦成都仪器服务中心还提供短期租赁和定向翻新服务。安捷伦助理副总裁兼大中华区高级市场总监 郑欣介绍公司实践可持续发展的进展绿色与可持续也是高质量发展的重要组成部分,也符合新动能产业的发展目标。安捷伦持续深入可持续发展实践,从“硬件-软件-服务”等多个层面做创新实践,让实验室的可持续发展不断延伸。如今,越来越多的安捷伦仪器设备出厂即获得My Green Lab 组织 颁发的“归责性、一致性和透明度(ACT)”标签,为持续改善安捷伦产品对环境的影响提供了基准和框架;安捷伦首创推出了氢气惰性离子源(HydroInert)技术与专有的智氢洁技术(JetClean),让氢气作为气质联用系统的载气切实可行,且在部分应用展现出更好的分析性能。这不仅消除了“氦气焦虑”、降本增效,更是正在改变和颠覆用户对于气质联用性能的认知。不但如此,安捷伦的实验室资产管理项目——官方认证翻新仪器,正在增进产品循环利用,降低用户投入压力,减少环境压力。 在软件层面,推动“数字实验室(Digital Lab)”的落地也是安捷伦帮助用户实现可持续发展的重要举措。“数字实验室”是应用数字化、智能化和自动化技术,实现实验室的“三化”——物联化、互联化,智能化,帮助实验室减少能源消耗、提升实验效率、优化实验成果。与此有关的举措例如,安捷伦近年来发布的质谱新品搭载有iReflex智能反馈技术以及AI峰积分软件,简化实验室运维人员对仪器本身的维护流程,并提升对实验数据权威性可靠性的管理。随着“数字经济+国企改革”上升为国家战略,安捷伦还通过自动化控制中间层提供开放的接口,并联合合作伙伴的协作机器人,帮助国内若干石化企业完成全实验室自动化系统的提升。安捷伦与重点客户代表在现场围绕新动能产业研发与分析测试技术创新分享各自洞察嘉宾合影(从左至右):安捷伦助理副总裁兼大中华区高级市场总监 郑欣,清华大学分析中心无机分析平台主管、国家级资质认定主任评审员 邢志教授,中石化石油化工科学研究院首席专家 徐广通教授,国联汽车动力电池研究院有限责任公司副总经理 沈雪玲女士,安捷伦助理副总裁兼大中华区销售拓展团队总经理 朱颖新本届展会同期,安捷伦还召开了用户圆桌会,与受邀到场的新动能领域的研发专家深入交流,讨论了针对新动能赛道的创新技术与服务,以及不断迭代的科学仪器设备在新动能赛道上的研发创新与可持续发展中扮演的角色。
  • 助力激发创新动能,安捷伦在BCEIA2023展示分析测试技术新作为
    2023年9月7日,北京——第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BECIA2023)已拉开帷幕。安捷伦科技公司(纽约证交所:A)集中展示了面向未来实验室的一系列数字化、智能化与自动化分析创新技术与产品。安捷伦展台一览 结合当前国家高质量发展阶段培育出一批战略性新兴产业、并形成经济发展新动能的大环境,本届展会,安捷伦还通过与新动能赛道相关的典型用户代表开展深入探讨,展现在新时期产业升级与新动能发展时,分析测试技术的新作为。 新时期,我国经济正走在高质量发展阶段,随之释放了对新型工业化与产业升级的需求,这其中,战略性新兴产业[1]逐渐成为我国经济发展的新动能。实验室是新动能产业取得创新和成果突破的重要基础设施,而作为激发新动能发生与落地的一支力量,安捷伦正在积极支持新赛道上的企业与研学组织,从实验室的功能和目标层面深入挖掘优化空间,提供用户所需的创新方案,期冀帮助用户早日实现更多成果与突破。 安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺表示:“我们很高兴参与本届BCEIA2023,并了解到新旧动能转换的关键时期将会为我们带来更多施展空间,这令我们倍添信心。对于安捷伦而言,我们依旧保持技术革新步调,同时持续深入推进本地化战略,助力激发我们国家新动能的活力,这也是我们‘在中国,为中国’顺应新时期的阐述和愿景。”安捷伦正在聚焦的六大业务领域与新动能产业多有交集甚至全面覆盖,并且在这些覆盖的产业领域已拥有多年的技术积淀与操作经验,因此发力新动能赛道正当时。这其中,安捷伦在能源与材料领域拥有深厚积淀,在助推新动能产业发展,尤其以新能源、新材料为代表的产业,具有先发优势。安捷伦助理副总裁兼大中华区高级市场总监郑欣介绍公司实践可持续发展的进展 首先,随着国内能源引领企业围绕氢能发展推进产业布局,驱动“氢能时代”加速发展,而安捷伦继续协助该企业下属的研发机构开展氢燃料电池、氢气纯化技术的研发,并助力该机构实施氢气质量标准的制定工作;在新材料方面,目前,安捷伦可作为单一供应商,能够为化工、食品、制药、生物制药的用户提供全系列、更高效、更绿色的GPC/SEC产品和应用解决方案,为核酸、蛋白质、单克隆抗体、多糖、合成塑料等天然和合成聚合物表征提供全面服务。 新动能产业的蓬勃发展正在培育出一批专精特新企业。迈上新赛道的这些企业面临着初生的竞争压力,也面临着不确定的市场需求,他们对于研发的投入产出比要比在成熟市场的企业要求高出许多。对于该类型的用户,安捷伦不但提供性能领先的产品,也在服务上不断改善。一个例子是,安捷伦在线工程师团队基于人工智能技术与坐席客服经验,开发出了“小智机器人”,其已帮助安捷伦在线工程师团队整体解决问题的效率提高了约16%左右。安捷伦售后服务机器人每年为8万用户提供7*24小时的支持,帮助用户随时随地解决售后问题。智能分流、人机辅助等功能助力在线支持效率的提高。此外,也是针对初创及中小企业,安捷伦成都仪器服务中心还提供短期租赁和定向翻新服务。安捷伦与重点客户代表在现场围绕新动能产业研发与分析测试技术创新分享各自洞察嘉宾合影(从左至右):安捷伦助理副总裁兼大中华区高级市场总监 郑欣,清华大学分析中心无机分析平台主管、国家级资质认定主任评审员 邢志教授,中石化石油化工科学研究院首席专家 徐广通教授,国联汽车动力电池研究院有限责任公司副总经理 沈雪玲女士,安捷伦助理副总裁兼大中华区销售拓展团队总经理 朱颖新绿色与可持续也是高质量发展的重要组成部分,也符合新动能产业的发展目标。安捷伦持续深入可持续发展实践,从“硬件-软件-服务”等多个层面做创新实践,让实验室的可持续发展不断延伸。如今,越来越多的安捷伦仪器设备出厂即获得My Green Lab组织颁发的“归责性、一致性和透明度(ACT)”标签,为持续改善安捷伦产品对环境的影响提供了基准和框架;安捷伦首创推出了氢气惰性离子源(HydroInert)技术与专有的智氢洁技术(JetClean),让氢气作为气质联用系统的载气切实可行,且在部分应用展现出更好的分析性能。这不仅消除了“氦气焦虑”、降本增效,更是正在改变和颠覆用户对于气质联用性能的认知。不但如此,安捷伦的实验室资产管理项目——官方认证翻新仪器,正在增进产品循环利用,降低用户投入压力,减少环境压力。 在软件层面,推动“数字实验室(Digital Lab)”的落地也是安捷伦帮助用户实现可持续发展的重要举措。“数字实验室”是应用数字化、智能化和自动化技术,实现实验室的“三化”——物联化、互联化,智能化,帮助实验室减少能源消耗、提升实验效率、优化实验成果。与此有关的举措例如,安捷伦近年来发布的质谱新品搭载有iReflex智能反馈技术以及AI峰积分软件,简化实验室运维人员对仪器本身的维护流程,并提升对实验数据权威性可靠性的管理。随着“数字经济+国企改革”上升为国家战略,安捷伦还通过自动化控制中间层提供开放的接口,并联合合作伙伴的协作机器人,帮助国内若干石化企业完成全实验室自动化系统的提升。 本届展会同期,安捷伦还召开了用户圆桌会,与受邀到场的新动能领域的研发专家深入交流,讨论了针对新动能赛道的创新技术与服务,以及不断迭代的科学仪器设备在新动能赛道上的研发创新与可持续发展中扮演的角色。
  • 【技术知识】在线溶解氧分析仪的注意事项及电极维护方法
    在线溶解氧分析仪是应用嵌入式技术,集信号采集、信号处理、显示、数据传输一体、结合当今流行的图形液晶显示器技术、精心研制而成的用于测量各种水中溶解氧浓度的一种高精度、智能化、高性能的测量仪表,尤其适合发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中微量溶解氧的在线监测。使用注意事项1、继电器与标准伏设备连接时需使用交流接触器。2、首次使用或更换电极时需要对仪器进行校正,且以后每规定时间进行一次校正(根据使用环境而定)。3、仪表与电极安装地点应尽量避开变频器、标准伏电机等干扰源,若有干扰应做好屏蔽工作。4、仪表与电极之间必须使用屏蔽线且不能剪断,信号线长度不能超过标准限定长度,若要延长或剪断信号线必需安装前置信号放大器。电极维护方法1如发现整个测量系统响应时间长、膜破裂、无氧介质中电流增大等等,就需要进行更换膜头、添加电解液的维护工作。2仪器测量值的正确与否,与测量电极有关系,因此,在整个测量系统中,溶解氧电极的维护是个重点。3更换膜、添加电解液的维护工作每六个月左右一次,每次换膜或添加电解液后,电极需重新极化和校准。4电极膜表面清洗:可用纱布沾少量稀洗涤剂轻轻檫洗,或安装喷水流清洗装置,自动定时对溶解氧测量电极膜表面进行清洗。5金阴极的处理:氧电极使用一段时间后,金阴极表面如出现少量褐色,须取下膜架,蒸馏水清洗擦干后用标准号以上金相砂纸轻轻磨擦黄金表面,进行抛光处理。6抛光后,用蒸馏水冲洗干净安装膜架(没有蒸馏水可以用纯净水替代)。相关仪器B2100在线溶解氧分析仪是应用嵌入式技术,集信号采集、信号处理、显示、数据传输一体、结合当今流行的图形液晶显示器技术、精心研制而成的用于测量各种水中溶解氧浓度的一种高精度、智能化、高性能的测量仪表,尤其适合发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中微量溶解氧的在线监测。
  • 英肖仪器上海成为英国哈奇Hitech氧气分析仪热导氢气测试仪全新代理商
    英肖仪器上海成为英国哈奇Hitech氧气分析仪热导氢气测试仪全新代理商Hitech Instruments公司成立于1981年,是集气体分析仪设计、生产和经销为一体的专业厂家。成立以来,一直是各种工业领域用气体分析仪的主要供货商之一。独特的创新设计理念为HITECH在不同的行业应用中赢得了优良的口碑。主要产品:SADP露点仪|在线露点仪| 肖氏露点传感器|肖氏露点仪|顶空分析仪|药品残氧仪|压缩空气露点仪|Mocon透氧仪|膜康透湿仪|PBI顶空分析仪|露点仪品牌|露点仪价格|露点仪批发|Hitech氧气分析仪|Hitech热导气体分析仪|Hitech氢气分析仪|露点仪厂家HITECH标准的产品有分析如氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳及氩气等所有常见气体的气体分析仪表;英肖仪器上海成为英国哈奇Hitech氧气分析仪热导氢气测试仪全新代理商此外,HITECH还为一些特殊应用提供气体分析仪,如氯中氢、氨分解、六氟化硫、发电机吹扫气气氛、封装气氛(如MAP)和燃烧过程监测(如预混空燃比监测)应用等。K850便携式氢气纯度仪使用一个不消耗的热导传感器**检测氢气纯度。K850便携式氢气纯度仪典型用于制氢工艺、气体纯度检测、食品加工、制冷系统、发电厂、酿造厂、冶金气氛控制等。主要产品:SADP露点仪|在线露点仪| 肖氏露点传感器|肖氏露点仪|顶空分析仪|药品残氧仪|压缩空气露点仪|Mocon透氧仪|膜康透湿仪|PBI顶空分析仪|露点仪品牌|露点仪价格|露点仪批发|Hitech氧气分析仪|Hitech热导气体分析仪|Hitech氢气分析仪|露点仪厂家HITECH氧分析仪产品范围:英肖仪器上海成为英国哈奇Hitech氧气分析仪热导氢气测试仪全新代理商HITECH氧分析仪英国HITECH气体分析仪、HITECH氧分析仪、HITECH、HITECH便携式氢气纯度仪、HITECH氧传感器 主要型号:英肖仪器上海成为英国哈奇Hitech氧气分析仪热导氢气测试仪全新代理商主要产品:SADP露点仪|在线露点仪| 肖氏露点传感器|肖氏露点仪|顶空分析仪|药品残氧仪|压缩空气露点仪|Mocon透氧仪|膜康透湿仪|PBI顶空分析仪|露点仪品牌|露点仪价格|露点仪批发|Hitech氧气分析仪|Hitech热导气体分析仪|Hitech氢气分析仪|露点仪厂家K1550、K1550R、K1550Fx、K1550C、K1550C-Fx、ATEX-K1550Fx、G1010、G1010R、G1010X、G1010TxX、G1010Tx、G210、G610、、G810、Z110、Z1400、Z4010、Z230、Z1030、Z130、Z1110、Z530、Z1920C、K850、K6050、K850AP、K6050AP、K1650、K522、KG1550、KG850、KG6050、KK650、IR600、IR250、GIR5500、GIR5000、MAPtest800、MAPtest3050、MAPtest4050主要产品:SADP露点仪|在线露点仪| 肖氏露点传感器|肖氏露点仪|顶空分析仪|药品残氧仪|压缩空气露点仪|Mocon透氧仪|膜康透湿仪|PBI顶空分析仪|露点仪品牌|露点仪价格|露点仪批发|Hitech氧气分析仪|Hitech热导气体分析仪|Hitech氢气分析仪|露点仪厂家更多英肖仪器上海成为英国哈奇Hitech氧气分析仪热导氢气测试仪全新代理商信息请致电英肖仪器上海021-66015906
  • 得利特在线溶解氧分析仪--实现微量溶解氧的在线监测
    “十四五”期间,国家将建立统一的水生态监测技术体系,指导各流域按照物理、化学、生物完整性要求,研究建立符合流域特征的水生态监测方法、指标体系、评价办法,初步形成基于流域的全国水生态监测网络,逐步开展分类、分区、分级的水生态监测与评估。预计到2035年,形成科学、成熟的水生态监测体系并业务化运行,为水质目标管理向水生态目标管理转变奠定基础。将探索开展生态流量、水位监测和河流生态水量遥感监测研究,加快建立完善水资源、水环境、水生态数据共享机制。B2100在线溶解氧分析仪是应用嵌入式技术,集信号采集、信号处理、显示、数据传输一体、结合当今流行的图形液晶显示器技术、精心研制而成的用于测量各种水中溶解氧浓度的一种高精度、智能化、高性能的测量仪表,尤其适合发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中微量溶解氧的在线监测。突出特点:1、 192×64点阵液晶、多参数显示、内容丰富2、 采用先进的嵌入式系统设计、贴片工艺技术提高了产品性能和可靠性、符合EMC设计要求3、 中、英文双语可编程切换,满足不同用户需求4、 全中、英文引导式操作模式、使用简单、通俗易懂5、 可编程的自动或手动温度补偿方式、使用灵活方便6、 两路完全隔离的电流信号输出,可分别设定输出电流范围7、 带有上、下限报警功能,可分别设定报警值8、 带有标准的485数字通讯接口,可实现远距离通讯9、 具有历史数据、运行、校准记录存储、查询功能,可查询100000条历史数据、1000条运行记录、100条校准记录10、防护等级高,达到IP65,可以满足各种复杂环境应用要求11、电极零点漂移量小,响应速度快12、电极残余电流小,维护简单、寿命长久、结构牢固、抗污染能力强技术参数:显 示:中、英文显示,192×64点阵液晶测量范围:(0~20)μg/L、(0~200)μg/L 、(0~20)mg/L (量程自动切换)分 辨 率:0.1μg/L、0.01mg/L基本误差:±1.5%F.S或1ug/L(取大者)响应时间:25℃时60秒内达到变化的90%温度传感器:热敏电阻  温度测量范围:(0.0~99.9)℃  温度测量精度:±0.5℃  温度测量分辨率:0.1℃  温度补偿范围:(0~50)℃(手动或自动)样品条件:温度范围:(5~50)℃   流量范围:(50~300)ml/min (150ml/min左右佳)环境温度:(5~45)℃环境湿度:不大于90%RH(无冷凝)电流输出:(4~20)mA(二路隔离输出)电流精度:±1%F.S电流负载:800Ω报警输出:二路报警输出、直流5A/30V或交流5A/250V。储运温度:(-20~55)℃外形尺寸:144mm×144mm×115mm(宽×高×长)开孔尺寸:139mm×139mm供电电源:交流(85~265)V、频率(45~65)Hz功 率:≤10W重 量:约1.2 kg
  • 十五种分析仪器助力半导体工艺检测
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 半导体器件生产中,从半导体单晶片到制成最终成品,须经历数十甚至上百道工序。为了确保产品性能合格、稳定可靠,并有高的成品率,根据各种产品的生产情况,对所有工艺步骤都要有严格的具体要求。因而,在生产过程中必须建立相应的系统和精确的监控措施,首先要从半导体工艺检测着手。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 半导体工艺检测的项目繁多,内容广泛,方法多种多样,可粗分为两类。第一类是半导体晶片在经历每步工艺加工前后或加工过程中进行的检测,也就是半导体器件和集成电路的半成品或成品的检测。第二类是对半导体单晶片以外的原材料、辅助材料、生产环境、工艺设备、工具、掩模版和其他工艺条件所进行的检测。第一类工艺检测主要是对工艺过程中半导体体内、表面和附加其上的介质膜、金属膜、多晶硅等结构的特性进行物理、化学和电学等性质的测定。其中许多检测方法是半导体工艺所特有的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 工艺检测的目的不只是搜集数据,更重要的是要把不断产生的大量检测数据及时整理分析,不断揭示生产过程中存在的问题,向工艺控制反馈,使之不致偏离正常的控制条件。因而对大量检测数据的科学管理,保证其能够得到准确和及时的处理,是半导体工艺检测中的一项重要关键。同时半导体检测也涉及大量的科学仪器,针对于此,对一些半导体检测的仪器进行介绍。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/537.html" target=" _self" 椭偏仪 /a /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 椭偏仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测量仪器。由于测量精度高,适用于超薄膜,与样品非接触,对样品没有破坏且不需要真空,使得椭偏仪成为一种极具吸引力的测量仪器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,椭偏仪是测量透明、半透明薄膜厚度的主流方法,它采用偏振光源发射激光,当光在样本中发生反射时,会产生椭圆的偏振。椭偏仪通过测量反射得到的椭圆偏振,并结合已知的输入值精确计算出薄膜的厚度,是一种非破坏性、非接触的光学薄膜厚度测试技术。在晶圆加工中的注入、刻蚀和平坦化等一些需要实时测试的加工步骤内,椭偏仪可以直接被集成到工艺设备上,以此确定工艺中膜厚的加工终点。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1677.html" target=" _self" span style=" text-indent: 2em " 四探针测试仪 /span /a /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 四探针测试仪是用来测量半导体材料(主要是硅单晶、锗单晶、硅片)电阻率,以及扩散层、外延层、ITO导电箔膜、导电橡胶方块电阻等的测量仪器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 测量半导体电阻率方法的测量方法主要根据掺杂水平的高低,半导体材料的电阻率可能很高。有多种因素会使测量这些材料的电阻率的任务复杂化,包括与材料实现良好接触的问题。特殊的探头设计用于测量半导体晶片和半导体棒的电阻率。这些探头通常由诸如钨的硬质金属制成,并接地到探头。在这种情况下,接触电阻很高,必须使用四点共线探针或四线绝缘探针。两个探针提供恒定电流,另外两个探针测量整个样品一部分的电压降。通过使用所测电阻的几何尺寸来计算电阻率。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 薄膜应力测试仪 /span br/ /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 薄膜应力作为半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜镀膜过程中性能测试的必检项,其测试的精度、重复性、效率等因素为业界所重点关注。对应产品目前业界有两种主流技术流派:1)以美国FSM、KLA、TOHO为代表的双激光波长扫描技术(线扫模式),尽管是上世纪90年代技术,但由于其简单高效,适合常规Fab制程中进行快速QC,至今仍广泛应用于相关工厂。2)以美国kSA为代表的MOS激光点阵技术,抗环境振动干扰,精于局部区域内应力测量,这在研究局部薄膜应力均匀分布具有特定意义。线扫模式主要测量晶圆薄膜整体平均应力,监控工序工艺的重复性有意义。但在监控或精细分析局部薄膜应力,激光点阵技术具有特殊优势,比如在MEMS压电薄膜的应力和缺陷监控。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 热波系统 /span br/ /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热播系统主要用来测量掺杂浓度。热波系统通过测量聚焦在硅片上同一点的两束激光在硅片表面反射率的变化量来计算杂质粒子的注入浓度。在该系统内,一束激光通过氩气激光器产生加热的波使硅片表面温度升高,热硅片会导致另一束氦氖激光的反射系数发生变化,这一变化量正比于硅片中由杂质粒子注入而产生的晶体缺陷点的数目。由此,测量杂质粒子浓度的热波信号探测器可以将晶格缺陷的数目与掺杂浓度等注入条件联系起来,描述离子注入工艺后薄膜内杂质的浓度数值。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " ECV设备 /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " ECV又名扩散浓度测试仪,结深测试仪等,即电化学CV法测扩散后的载流子浓度分布。电化学ECV可以用于太阳能电池、LED等产业,是化合物半导体材料研究或开发的主要工具之一。电化学ECV主要用于半导体材料的研究及开发,其原理是使用电化学电容-电压法来测量半导体材料的掺杂浓度分布。电化学ECV(CV-Profiler, C-V Profiler)也是分析或发展半导体光-电化学湿法蚀刻(PEC Etching)很好的选择。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 少子寿命测试仪 /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 载流子寿命就是指非平衡载流子的寿命。而非平衡载流子一般也就是非平衡少数载流子(因为只有少数载流子才能注入到半导体内部、并积累起来,多数载流子即使注入进去后也就通过库仑作用而很快地消失了),所以非平衡载流子寿命也就是指非平衡少数载流子寿命,即少数载流子寿命。例如,对n型半导体,非平衡载流子寿命也就是指的是非平衡空穴的寿命。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 少子寿命是半导体材料和器件的重要参数。它直接反映了材料的质量和器件特性。能够准确的得到这个参数,对于半导体器件制造具有重要意义。少子寿命测试仪可以直接获得长硅的质量参数。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" 拉曼光谱 /a /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.Raman在1928年所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息并应用于分子结构研究的一种分析方法。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 拉曼光谱在材料科学中是物质结构研究的有力工具,在相组成界面、晶界等课题中可以做很多工作。半导体材料研究中,拉曼光谱可测出经离子注入后的半导体损伤分布,可测出半磁半导体的组分,外延层的质量,外延层混品的组分载流子浓度。 span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/31.html" target=" _self" 红外光谱仪 /a /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源,单色器,探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同,分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言,当样品吸收了一定频率的红外辐射后,分子的振动能级发生跃迁,透过的光束中相应频率的光被减弱,造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差,从而得到所测样品的红外光谱。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 红外光谱法操作简单,不破坏样品,使其在半导体分析的应用日趋广泛。半导体材料的红外光谱揭示了晶格吸收、杂质吸收和自由载流子吸收的情况,直接反映了半导体的许多性质,如确定红外透过率和结晶缺陷,监控外延工艺气体组分分布,测载流子浓度,测半导体薄层厚度和衬底表面质量。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 二次粒子质谱 /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 二次粒子质谱是借助入射粒子的轰击功能,将样品表面原子溅出,由质谱仪测定二次粒子质量,根据质谱峰位的质量数,可以确定二次离子所属的元素和化合物,从而可精确测定表面元素的组成。这是一种常用的表面分析技术。其特点是高灵敏度和高分辨率。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 利用二次离子质谱对掺杂元素的极高灵敏度的特点,对样品的注入条件进行分析,在生产中可以进行离子注入机台的校验,并确定新机台的可以投入生产。同时,二次离子质谱对于CVD沉积工艺的质量监控尤其是硼磷元素的分布和生长比率等方面有不可替代的作用。通过二次离子质谱结果的分析帮助CVD工程师进行生长条件的调节,确定最佳沉积工艺条件。对于杂质污染的分析,可以对样品表面结构和杂质掺杂情况进行详细了解,保证芯片的有源区的洁净生长,对器件的电性质量及可靠性起到至关重要的作用。对掺杂元素退火后的形貌分析研究发现通过改变掺杂元素的深度分布,来保证器件的电学性能达到设计要求。可以帮助LTD进行新工艺的研究对于90nm/65nm/45nm新产品开发起到很大作用。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " X射线光电子能谱仪 /span br/ /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " X射线光电子能谱仪以X射线为激发源。辐射固体表面或气体分子,将原子内壳层电子激发电离成光电子,通过分析样品发射出来的具有特征能量的光电子,进而分析样品的表面元素种类、化学状态和电荷分布等信息,是一种无损表面分析技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这种技术分析范围较宽,原则上可以分析除氢以外的所有元素,但分析深度较浅,大约在25~100 Å 范围,不过其绝对灵敏度高,测量精度可达10 nm左右,主要用于分析表面元素组成和化学状态,原子周围的电子密度,特别是原子价态及表面原子电子云和能级结构。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " X射线衍射 /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有X射线衍射分析相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关,每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 半导体制造中的大部分材料是多晶材料,比如互连线和接触孔。XRD能够将多晶材料的一系列特性量化。这其中最重要的特性包括多晶相(镍单硅化物,镍二硅化物),平均晶粒大小,晶体织构,残余应力。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " 阴极荧光光谱 /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 阴极荧光谱是利用电子束激发半导体样品,将价带电子激发到导带,之后由于导带能量高不稳定,被激发电子又重新跳回价带,并释放出能量E≤Eg(能隙)的特征荧光谱。CL谱是一种无损的分析方法,结合扫描电镜可提供与形貌相关的高空间分辨率光谱结果,是纳米结构和体材料的独特分析工具。利用阴极荧光谱,可以在进行表面形貌分析的同时,研究半导体材料的发光特性,尤其适合于各种半导体量子肼、量子线、量子点等纳米结构的发光性能的研究。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 例如,对于氮化镓单晶,由于阴极萤光显微镜具有高的空间分辨率并且具有无损检测的优点,因此将其应用于位错密度的检测已经是行业内广泛采用的方法。目前也制定了相应的标准。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1016.html" target=" _self" 轮廓仪 /a /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 轮廓仪是一种两坐标测量仪器,仪器传感器相对被测工件表而作匀速滑行,传感器的触针感受到被测表而的几何变化,在X和Z方向分别采样,并转换成电信号,该电信号经放大和处理,再转换成数字信号储存在计算机系统的存储器中,计算机对原始表而轮廓进行数字滤波,分离掉表而粗糙度成分后再进行计算,测量结果为计算出的符介某种曲线的实际值及其离基准点的坐标,或放大的实际轮廓曲线,测量结果通过显示器输出,也可由打印机输出。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 而利用先进的3D轮廓仪可以实现对硅晶圆的粗糙度检测、晶圆IC的轮廓检测、晶圆IC减薄后的粗糙度检测。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-size: 16px " AOI (自动光学检测) /span br/ /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " AOI的中文全称是自动光学检测,是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术,但发展迅速,很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCB板上各种不同贴装错误及焊接缺陷。PCB板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板,并可提供在线检测方案,以提高生产效率,及焊接质量。通过使用AOI作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程的早期查找和消除错误,以实现良好的过程控制。早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段,AOI将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " ATE测试机 /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 广义上的IC测试设备我们都称为ATE(AutomaticTest Equipment),一般由大量的测试机能集合在一起,由电脑控制来测试半导体芯片的功能性,这里面包含了软件和硬件的结合。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在元器件的工艺流程中,根据工艺的需要,存在着各种需要测试的环节。目的是为了筛选残次品,防止进入下一道的工序,减少下一道工序中的冗余的制造费用。这些环节需要通过各种物理参数来把握,这些参数可以是现实物理世界中的光,电,波,力学等各种参量,但是,目前大多数常见的是电子信号的居多。ATE设计工程师们要考虑的最多的,还是电子部分的参数比如,时间,相位,电压电流,等等基本的物理参数。就是电子学所说的,信号处理。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此外,原子力显微镜、俄歇电子能谱、电感耦合等离子体质谱仪、X光荧光分析、气相色谱等都可以用于半导体检测。而随着半导体制程工艺的进步,工艺过程中微小的沾污、晶格缺陷等都可能导致电路的失效等,半导体的工艺检测也凸显的越来越重要。 /p
  • 仕富梅发布SERVOTOUGH系列激光气体分析仪
    全球气体分析仪领先供应商仕富梅近期发布了SERVOTOUGH系列激光气体分析仪,该系列采用最新的抽取和直装式技术,性能卓著,适用于现场连续监测。   全球气体分析仪领先供应商仕富梅近期发布了SERVOTOUGH系列激光气体分析仪,该系列采用最新的抽取和直装式技术,性能卓著,适用于现场连续监测。   SERVOTOUGH激光气体分析仪是仕富梅自近期与Norsk Elektro Optikk(NEO)签订战略合作合同以来,首款采用NEO可调谐二极管激光吸收光谱技术的产品,对仕富梅世界领先的顺磁、氧化锆与红外技术进行了有益的补充。SERVOTOUGH 在仕富梅坚实耐用的设计中融入了NEO的精密技术,为极端或恶劣环境的现场测量提供了最佳解决方案。   激光系列产品可以检测多种气体,包括O2, HCl, HF, NH3, CO, CO2, H2O, H2S, HCN, NO, N2O, CH4及其它碳水化合物。响应快速,性能稳定可靠,且无需活动部件和消耗型部件,最大程度地降低了取样调节的需求,广泛适用于排放控制处理及燃烧控制。   因此,SERVOTOUGH激光分析仪适用于各种工业应用,如化学与石化处理,钢铁、铝及其他非有色金属加工,发电和垃圾焚烧。其典型应用为洗涤及减污工厂的排放控制系统,锅炉或垃圾焚烧炉的燃烧控制系统及氮氧化物催化剂厂的滑移控制。   “SERVOTOUGH激光系列产品意味着我们与NEO的伙伴关系迈出了第一步,这是一款极为重要的产品,它确保了我们可为全球市场提供各类完整的气体分析解决方案。”仕富梅总经理Chris Cottrell说道。
  • 仕富梅发布SERVOTOUGH激光气体分析仪系列产品
    2009-9-11,中国,上海 - 全球气体分析仪领先供应商仕富梅近期发布了SERVOTOUGH系列激光气体分析仪,该系列采用最新的抽取和直装式技术,性能卓著,适用于现场连续监测。   全球气体分析仪领先供应商仕富梅近期发布了SERVOTOUGH系列激光气体分析仪,该系列采用最新的抽取和直装式技术,性能卓著,适用于现场连续监测。   SERVOTOUGH激光气体分析仪是首款采用可调谐二极管激光吸收光谱技术的产品,对仕富梅世界领先的顺磁、氧化锆与红外技术进行了有益的补充。SERVOTOUGH 在仕富梅坚实耐用的设计中融入了NEO的精密技术,为极端或恶劣环境的现场测量提供了最佳解决方案。   激光系列产品可以检测多种气体,包括O2, HCl, HF, NH3, CO, CO2, H2O, H2S, HCN, NO, N2O, CH4及其它碳水化合物。响应快速,性能稳定可靠,且无需活动部件和消耗型部件,最大程度地降低了取样调节的需求,广泛适用于排放控制处理及燃烧控制。   因此,SERVOTOUGH激光分析仪适用于各种工业应用,如化学与石化处理,钢铁、铝及其他非有色金属加工,发电和垃圾焚烧。其典型应用为洗涤及减污工厂的排放控制系统,锅炉或垃圾焚烧炉的燃烧控制系统及氮氧化物催化剂厂的滑移控制。   &ldquo SERVOTOUGH激光系列产品意味着我们与NEO的伙伴关系迈出了第一步,这是一款极为重要的产品,它确保了我们可为全球市场提供各类完整的气体分析解决方案。&rdquo 仕富梅总经理Chris Cottrell说道。
  • 直读光谱分析仪在钢铁、有色金属的解决方案
    直读光谱分析仪在钢铁、有色金属的解决方案 直读光谱分析仪广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工、汽车制造、有色、黑色金属材料、航空航天、兵器、化工等领域的生产过程控制,中心实验室成品检验等,是控制产品质量的有效手段之一。 使用方便、快捷,精度高,成本低等特点,已经在很多行业得到广泛的应用。尤其在钢铁行业,其应用更得到客户的认可。 南京麒麟分析仪器有限公司生产的QL-5800型光谱分析仪产品,就是在钢铁、有色金属行业应用非常成功的一款光谱仪器,它具有以下特点: 主要用于对各种金属及其合金材料中化学元素的精确成份分析,进行定性、定量的检测,方便快捷; QL-5800型直读光谱分析仪借鉴了国内外多家仪器的先进功能,经过本行业专家、学者的精心打造,突出仪器使用的稳定、快捷、方便的特点,以其卓越的性能,全新的设计,先进的技术跻身于国内外市场; QL-5800型直读光谱分析仪用于对金属元素进行准确定量分析,分析结果准确,分析精度高。仪器日常维护简单,运行成本低,故障率低。 光学系统采用750mm焦距、帕邢龙格结构,色散效果好,光栅采用美国光栅Newport公司及法国JY公司最优产品; 使用信噪比高、暗电流小、寿命长的大直径光电倍增管(&Phi 28mm),采用日本进口的光电倍增管; 光电倍增管高压可通过计算机控制给每个通道提供多档高压,同一通道可以在不同分析程序中得到应用,大大提高了通道的利用率; 独立出射狭缝结构,各出缝缝宽可选,位置可精确调整,提高了元素分析的准确性及精度; 计算机控制自动描迹,描迹简单方便,即使非专业人员也可操作; 分光系统采用动态安装,可减小温度、材料应力变化的影响;激发光直接进入真空室; 内设自动恒温系统,保证光室温度35℃± 0.5℃,可减小环境温度波动对仪器光学系统稳定性的影响。 测量控制系统:高压自动调节,由计算机软件控制,高压稳定度优于0.2%,有电路自检功能,模块化设计,方便增加通道。 南京麒麟分析仪器有限公司技术部
  • 便捷式溶解氧分析仪测量原理分两种方法,你可知?
    溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。  溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。  便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备,其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。  1、极谱膜法:  原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流。根据法拉第定律:流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。  2、光学荧光法:  荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖,当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时,荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生,导致水中的氧气浓度越高,释放红光的时间就越短,理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性,从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。
  • 海尔欣发布高精度大气氨本底激光开路分析仪新品
    开路气体分析技术:不同于常见的抽取式采样+闭路气体池技术,开路气体分析技术对浓度变化的响应时间可达0.1秒,不存在采样和预处理通道管壁对分子的吸附和滞后现象。低功耗、部署范围广:无需采样泵降低了整机功耗和质量,方便携带,结合太阳能电池板,有利于在无供电电网地区部署,提高了用户选择研究地点的自由度。波长调制技术:采用预设的程序,在目标气体的吸收范围内选取波长进行扫描式复合测量,以此获得更佳的峰型(用于光谱积分反演),排除非目标气体的干扰。信号噪音屏蔽:优化的模拟电子技术,极低噪声激光电流源,探测器前放,结合锁相放大数字信号处理算法,避免了自然环境中的电磁干扰,以及光电子噪声的影响,以此获得更准确的测量结果。中心波长控制器:通过参考光路以及自动反馈将激光器中心波长锁定在特征吸收谱中心,确保获得更准确的特征波谱。稳定的温度控制:通过被动散热和半导体制冷,保证激光器温度的精准控制。在外界不断变化的温度条件下获得更准确的测量结果。稳定的环境气压和温度测量补偿:对环境温度和压力实时精准测量,结合内置的温度和压力补偿算法,确保在环境条件不断变化下获得更准确的测量结果。冬季/夏季两种工作模式:冬季,夏季模式可根据环境温度进行切换,拓展仪器工作温度范围,提高测量准确度。创新点:海尔欣公司自主研发的大气氨激光开路分析仪采用红外激光吸收光谱技术(LDIR),结合开路式多次反射气体池,使得测量有效光程达数十米,实现了对大气氨分子进行10Hz,亚ppb精度的高速测量,该大气氨开路分析仪采用车辆移动平台搭载的形式,形成一整套车载巡检系统。 1、避开了传统的闭路氨分析仪器由于采样管路的传输时间和吸附效应,响应速度很慢的缺点,创新性的采用开路测量方案,无需采样,响应速度非常快,由高浓度恢复至零点时间小于1秒,尤其适合车载平台高速运动中收集到瞬时浓度变化,避免漏检氨排放源; 2、开路分析仪无需采样泵,依靠大气的自然流动经过光路分析,大大降低了整机功耗(50W)和质量(5kg),因此可使用小型车载电源或电池供电,适合多种巡检车型。海尔欣的分析仪甚至结合太阳能电池板可在无电网覆盖区域部署,提高了用户选择测量点的自由度。
  • 分析仪器稳定可靠的光电技术保障:详解 BCEIA 2017 滨松新品
    由中国分析测试协会主办的第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会(bceia 2017)于10月10日-13日在北京国家会议中心举办,现场可谓是红红火火,人从众众!而滨松展台上也聚集了新老朋友,人潮攒动在一个不大的透明展柜周围,而在这个展柜中,就是这次滨松为分析仪器应用准备的新惊喜!按照分析技术手段的不同,分析仪器一般可分为光、电、色、质四大板块,那针对不同领域,此次滨松带去的“新惊喜”——新产品和新的解决方案到底是怎样的呢?下面让我们重返会场,打开展柜的玻璃罩,一个一个地拿起来详细解读,同时也将分享各种分析仪器应用的小知识哦!here we go~滨松中国展台质谱质谱技术发展至今已逾百年,一百多年来,质谱工作者们站在彼此的肩头,将一个简单的物理现象在理论和实践上推到今天的高度。从一开始对元素同位素的辨别、相对原子量的测定,到第二次世界大战用于分离核燃料铀235制造原子弹,乃至今天广泛应用于化学、环境、医学及生命科学研究,质谱技术的每一次进步,都推动了其他相关领域,如原子物理学、化学、材料科学、核技术、环境科学、生命科学乃至地球和天体科学的发展。 质谱技术的核心是“制造离子”和“检测离子”,其他所有的一切都是为这个目的服务。上图是质谱仪的基本工作流程,在本次bceia中,图中所示的几个重要元件就是滨松展台的重头戏之一。1、电离源要在质谱仪上检测到某种化合物,前提是这种化合物必须被电离,因此离子源的发展一直影响着质谱技术的发展,反过来质谱技术的发展也对离子源不断提出着更高的要求。 常见的质谱离子源包括电子电离源(ei)、化学电离源(ci)、大气压化学电离源(apci)、大气压光致电离离子源(appi)、快原子轰击电离子源(fab)、基质辅助激光解析电离源(maldi)等。 大气压光致电离源(atmospheric pressure photoionization,appi)是由前苏联的i. a. revel’ skii在1986年推出的,其最初的目的是取代放射性的ni63来提供分子电离的能量,出乎意料的是,这一改变使仪器的线性范围得到扩展并提高了灵敏度。之后通过对结构的不断改进,这种技术逐渐应在了那些难于被esi和apci技术离子化的化合物上。而且,由于appi不仅能够将非极性分子离子化,其应用还能扩展到极性化合物,因此取得了快速发展。 光致电离是使用波长在真空紫外区(vacuum-ultraviolet, vuv)的光子所携带的高能量使待测化合物电离,此次出展的全新光致电离离子源——vuv氘灯 l13301,就可以很好的担起这个任务。带有驱动电路的vuv氘灯l13301 基于mgf2窗材的滨松vuv氘灯可以促成一种高电离效率、碎片离子峰产生量少的新型软电离方式。 它的电离能可达到10.78ev,电离效率提高,且相对于传统pid灯可以电离出更多的离子,使仪器整体灵敏度有数倍提高,此外还具备低成本、易安装等特点。2、探测器探测器作为质谱仪的“眼睛”,和质量分析器一起在检测端担当起双核之一的重要作用:如何将微弱的离子信号放大到能够使人顺利辨别的水平并将其背景干扰排除。 从最初的无极质谱时代的手工描绘到干版照相感光,再到有机质谱出现后的长条记录仪和光束示波仪直至各种不同的电子倍增器,质谱仪的探测系统经历了漫长的发展过程。因为探测器的主要任务是检测质谱仪产生的离子信号,因此灵敏度、精确度和反应时间就成为衡量探测器的重要指标。电子倍增器电子倍增器(electron multiplier, 下称em)是目前使用最多的质谱探测器,其形式多样,基本原理是对带电粒子产生的次级电子进行放大。从质量分析器出来的离子根据其极性不同被施加正/负高压,在此高压下离子被加速进入em。em可分为非连续式(discrete dynode electron multiplier,下图a)和连续式倍增电极(channel electron multiplier, cem,下图b)。其通常有13~23级表面涂布有良好次级电子发射能力的金属氧化物(如cu-be的氧化物)的倍增电极。从质量分析器出来的离子束被聚集在第一级(或转换打拿极)上之后从其表面会发射一次电子,一次电子的数目和离子束的性质(质量、携带电荷、结构等)、撞击速度、倍增极表面金属合金氧化物的功函数等因素有关。根据电子轨迹的设计,一次电子之后打到之后的倍增极产生二级电子,最后阳极部分负责将经过各级倍增的二次电子进行收集,并通过外接电路将电流信号进行输出。 而从本质上来说,em就是没有光阴极面的光电倍增管(pmt)。(下图中蓝色线标注部分)传承了pmt的工艺,滨松em也已有40年的历史。因为em一般作为四级杆及四级杆相关串联质谱仪的探测器去应有,需要进行定量分析,因此要求em具有宽动态范围、长寿命、高增益等特性。除了具有上述特征外,滨松的em还能够根据客户不同需求提供丰富的产品线:小体积紧凑型、低噪声结构型、双极性探测型、大动态范围双模式输出型等。 近年来,针对冶金、环保、地质矿产、食品等领域越来越多的痕量重金属检测需求,icp-ms得到更加广泛的应用,因为icp-ms面向的是痕量无机元素的测定(检出限ppt级别),本次展会上的具有大动态范围双模式输出(模拟输出和计数输出)的em r13733就十分合适了。当入射离子量很小时,可以选择高增益的技术模式对输出脉冲进行计数;当入射离子量增加较多后,可以选择较低增益的模拟输出模式。这样探测器就可提供更宽的动态范围,避免饱和输出。不同模式下r13733的增益曲线 双模式输出工作示意图 荧光屏 在电子光学聚焦系统中,为把光电子图像转换为可见的光学图像,通常需要荧光屏。荧光屏是由发光材料的微晶颗粒沉积或喷涂而成的薄层,可以将电子动能转换成光能。 某些金属的硫化物、氧化物或硅酸盐等粉末状晶体在适当处理后具有受激发光的特性,这些材料称之为晶态磷光体,当高速光电子轰击荧光屏时,晶态磷光体基质中的价带电子受激跃迁到导带,所产生的电子和空穴分别在导带和价带中扩散。当空穴迁移到发光中心的基态能级上时,就相当于发光中心被激发了,而导带中的受激电子有可能迁移到这一受激的发光中心,产生电子和空穴的符合而释放光子。 展会上具有极短衰减时间(仅为3.5ns)的滨松快速荧光屏j13550-09d,可以与微通道板结合构成组件,使得待测离子打出的电子在荧光屏上进行显像。
  • 【敲黑板】如何降低CCD中的暗电流,提升仪器检出限
    自从电荷耦合器件(ccd,charge-coupled device)在大名鼎鼎的贝尔实验室发明仪器,其技术突飞猛进,在航空航天、医疗和工业等方面得到了广泛应用。特别在新型的aes光谱仪中,ccd就像眼睛一样,感知样品激发的等离子体发出的光。在微光应用方面,科学级ccd已经能打到探测到几个光子的水平,如果ccd能够准确的将光子信号转换为电荷信号,那新型的ccd光谱仪的检测极限将大大提高,但是实际情况中,这些微弱的光子信号产生的电荷信息,被ccd产生的暗电流淹没。暗电流(dark current), 也称无照电流,指在没有光照射的状态下,在光导电元件、光电管等的受光元件中流动的电流。它包括晶体材料表面缺陷形成的泄漏电流和载流子热扩散形成的本征暗电流。现代科学研究主要两个方向去解决,一个是提升材料性能,一个是降低ccd的工作温度。暗电流的大小与温度的关系极为密切,温度每降低10℃,暗电流约减小一半。越小的暗电流,同等条件下,光谱的检测下限越好。 赛默飞世尔科技是检测领域的世界领导者。它为全球客户提供的优质分析仪器、实验室设备、试剂耗材及创新的实验室综合解决方案。赛默飞世尔在直读火花光谱仪行业拥有超过80年的经验,最近在高端台式直读火花光谱仪3460/4460之后,赛默飞世尔科技又推出一款全新的全谱直读火花光谱仪arl easyspark 1160。全新的arl easyspark 1160 使用定制镀膜ccd,提升透光率,总像素高达26000,而传统ccd只有2000~4000像素。除此之外,它还采用独特的半导体制冷,ccd的工作温度为9.6℃,而传统ccd工作温度30~40℃,极大的降低仪器的暗电流,提升仪器的检测下限。关于朗铎科技朗铎科技,全球科学服务领域的领导者-赛默飞世尔科技(thermo fisher scientific)中国区域战略合作伙伴。作为工业检测分析系统解决方案服务商,我们致力于为中国客户提供全球高品质的分析仪器、专业的应用技术支持、优质的售后服务等系统解决方案 朗铎科技是赛默飞世尔尼通(niton)手持式光谱仪在合金/地矿行业的中国区总经销商,也是赛默飞世尔arl全谱直读光谱仪中国区总经销商。目前朗铎科技主要产品包括手持式合金光谱仪、手持式矿石光谱仪、直读光谱仪、工业内窥镜等系列产品。
  • 物理所在光激发VO2超快电子相变和结构相变的动力学解耦研究中取
    二氧化钒(VO2)是一种典型的强关联材料。在温度约为340K时,VO2会经历从绝缘性单斜相(M1-VO2)到金属性金红石相(R-VO2)的一级相变过程。强关联材料中电荷、晶格、轨道和自旋等自由度强烈地耦合在一起,这使得VO2绝缘体-金属相变存在多种相变机制。超快激光脉冲通过激发固体材料的价电子可以快速改变原子的势能面,因此激光辐射已经成为一种诱导强关联材料相变的有效途径,比如激光辐射可以使M1-VO2在500fs内发生非热的结构相变。但是实验上通常很难直接同时观测结构相变和绝缘体-金属相变中的超快原子和电子动力学,因此对于VO2的超快结构相变和绝缘体-金属相变的相变机制,以及两种相变能否脱耦仍然存在巨大争议。近日,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研究人员利用自主开发的激发态动力学模拟软件TDAP,研究了激光诱导M1-VO2到R-VO2的超快结构相变和绝缘体-金属相变,揭示了超快尺度上的非平衡相变机制。激发态动力学模拟可以追踪光诱导VO2结构相变和绝缘体-金属相变的超快过程,直接证明飞秒尺度上两种相变的解耦合行为。在这种动力学过程中,激光将M1-VO2 d||带上的价电子激发到导带上,d||带上产生的空穴可以引起V-V对的扩张和V-V-V扭转角的增加,从而驱动M1-VO2到R-VO2的结构相变(图1、图2)。计算模拟得到的结构相变速率与激发强度的依赖关系,与超快实验数据符合得很好。基于杂化密度泛函的激发态动力学模拟证明了在M1-VO2构型下可以出现等同结构的绝缘体-金属相变(图3)。M1-VO2中的空穴会引起间隙能级在带隙中的填充,从而引起带隙的消失。更高强度的光激发可以引起d||带的明显上移。模拟得到的结构相变和绝缘体-金属相变的激发阈值基本上是相同的,而结构相变和电子相变存在着数百飞秒的时间延迟,这导致了金属型M1-VO2瞬态和等同结构电子相变的出现(图4)。该工作揭示了VO2超快结构相变和绝缘体-金属相变过程中不同的超快机制,澄清了以往对于VO2是否存在等同原子结构的电子相变的争议,并提供了研究强关联材料非平衡动力学的新方法。相关成果近期发表在Science Advances上。研究工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金委和中科院的资助。图1 VO2原子结构图和光激发电子跃迁过程。(A)低温绝缘型M1-VO2和(B)高温金属型R-VO2的原子结构图。钒原子和氧原子分别以绿色和橙色显示。(C)脉冲电场强度E0为0.20 V/的800nm激光脉冲,以及其激发M1-VO2中的光生空穴密度随时间的演变。(D)光激发有效空穴密度与激光脉冲电场强度E0的关系。图2 光激发M1-VO2到R-VO2相变原子动力学。(A)不同激发强度下V-V长键和V-V短键平均长度的时间演变。(B)不同激发强度下平均V-V-V扭曲角的时间演化。(C)0.64 e/f.u激发强度下的差分电荷密度图。黄色区域对应于电子增加,青色区域对应于电子减少。(D)光激发结构相变时间常数与实验数据的比较。图3 光激发M1-VO2的电子动力学。(A)不同激发强度下M1-VO2的电子态密度。(B)杂化泛函非绝热模拟中电子激发量的演化。在E0=0.14 V/ 下t= 20 fs(C)和t = 40 fs(D)时的电子占据和态密度。图4 光诱导M1-VO2超快相变示意图。初始的绝缘相M1-VO2(t = -100 fs)在t = 0 fs时被激光脉冲激发。光激发诱导M1-VO2发生等同原子结构的绝缘体-金属相变(10 fs内),而结构相变在100至300 fs的时间尺度内发生。
  • 科学家辐照缺陷影响热离子发电器件石墨烯电极功函数研究获进展
    近期,中科院合肥研究院核能安全所在辐照缺陷影响热离子发电器件石墨烯电极功函数研究方面取得新进展,研究成果发表在国际材料薄膜领域期刊 Applied Surface Science 上。   石墨烯作为微型堆热离子发电器件电极涂层材料具有巨大的应用潜力,能够显著提升电极表面的电子发射能力。热离子发电器件在服役过程中,电极材料将面临高能粒子的辐照作用,早期的理论计算和实验研究表明,在石墨烯内部辐照诱导的缺陷类型主要是Stone-Wales缺陷、掺杂缺陷和碳空位等。缺陷的产生将会影响电极间隙内碱金属和碱土金属在石墨烯表面的吸附性质,进而改变石墨烯涂层的电子发射性能(功函数)。   针对上述问题,科研人员通过第一性原理计算方法在原子尺度上研究了缺陷石墨烯表面碱金属和碱土金属的吸附和迁移行为。研究结果表明:(1)石墨烯表面缺陷位点作为陷阱对金属原子具有捕获作用,Stone-Wales缺陷和碳空位缺陷附近的金属原子扩散受到了严重的阻碍,在掺杂B或O的石墨烯表面,金属原子迁移势垒也有不同程度的升高;(2)Stone-Wales缺陷、碳空位缺陷及掺杂石墨烯的表面功函数均显著增加,电子发射能力明显降低,这主要归因于电偶极子形成概率的降低以及金属内聚能的增加。本研究工作为石墨烯涂层材料在反应堆热离子发电器件中的应用提供了理论指导。   上述研究工作理论计算部分在合肥先进计算中心完成。图1 热离子能量转换示意图图2 碱金属和碱土金属在原始和含氧缺陷石墨烯表面的迁移行为
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