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红外吸收范围测量

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红外吸收范围测量相关的资讯

  • 近红外吸收染料的吸收光谱
    |前言近红外吸收染料通常在700~1200nm范围内有最大吸收波长,因其重要的光学性能而应用广泛,如隔热玻璃、激光防护、热写显示、等离子显示器等。为了获取性能优异的近红外吸收染料,需要确定其吸收性能。因此具有近红外波长测定范围的紫外分光光度计必不可少。日立新型紫外分光光度计产品UH5700,检测波长范围190~3300nm波长,同时,标配操作软件UV Solutions Plus具有峰检测功能,可以轻松测定不同近红外吸收染料的吸收光谱。日立紫外可见近红外分光光度计UH5700|应用数据样品制备:将近红外吸收染料粉末溶解于甲苯溶液中,获得待测样品。光谱测定:以甲苯溶液为参比,使用UH5700测定样品的吸收光谱图1 五种近红外吸收染料的吸收光谱1 1纵轴是以每个样品的最大峰值波长归一化后的值UH5700采用连续可变狭缝功能,根据光量大小自动调节狭缝,即使在能量较低的检测器切换波长附近仍然可获得平缓的光谱。如图所示样品约在800~1100nm范围内有最大吸收峰,包含了UH5700的检测器切换波长。 图2 峰检测软件界面2峰高是以每个样品的最大峰值波长归一化后的值图3 峰检测结果UH5700操作软件UV Solutions Plus具有峰检测功能,同时对五种近红外吸收染料进行了峰检测,结果如表所示,可以轻松获取不同样品吸收峰的位置、面积、起始波长等信息。 |总结日立UH5700在近红外波长处获得的数据噪声小,非常适合检测和近红外波长有关的样品。软件中的峰检测功能可以快速分析多个样品的光谱性能,提高工作效率。
  • 深圳先进院拓展近红外荧光成像光谱范围
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日,中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛团队发现一类分子染料在NIR-1a和NIR-1b区域中都具有不同的荧光发射峰,并通过植物绿萝叶脉和动物脑胶质瘤模型证明NIR-Ib区域近红外荧光成像的可行性和优越性。相关研究成果以Near-infrared fluorescence imaging in the largely unexplored window of 900–1,000 nm为题,发表在Theranostics上。 /p p style=" line-height: 1.5em "   近红外荧光成像的波长主要集中在700-900 nm波段(NIR-1a)和1,000-1,700 nm波段(NIR-II),其波段中自发荧光低、散射率小和生物组织吸收弱。近年来,尽管近红外荧光成像发展迅速,但科学家很少关注900-1000 nm(NIR-1b)区域的近红外荧光成像,一方面是因为NIR-Ib区域存在水吸收峰,科学家认为它会影响这个波段的近红外荧光成像质量,另一方面是因为目前几乎没有在NIR-1b区域荧光发射峰的分子探针。 /p p style=" line-height: 1.5em "   在该研究中,科研人员通过植物绿萝的叶脉成像和动物的脑胶质瘤成像实验评价NIR-1b区域近红外荧光成像的性能,结果表明,与NIR-Ia区域近红外荧光成像相比,NIR-1b区域近红外荧光成像能够产生更清晰的叶脉和脑胶质瘤图像。此外,研究人员设计了植物叶片和动物肌肉组织的模拟实验,利用线性光谱分离方法分析,发现在NIR-1b区域中自发荧光、散射率和生物组织对光吸收均减少,说明NIR-1b区域近红外荧光成像具有一定的优越性。这些发现拓宽了近红外荧光成像的光谱范围,对生物医学研究具有重要意义。 /p p style=" line-height: 1.5em "   研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金研究团队、广东省纳米医药重点实验室和深圳市科创委基础研究等的资助。深圳先进院研究员蔡林涛和龚萍为论文的共同通讯作者,课题组成员邓冠军为论文的第一作者。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2a98611d-132f-4e61-bde9-06c89b45ae9a.jpg" title=" W020180802392944094930.png" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 七甲川菁染料分子探针在NIR-1a和NIR-1b区域中具有不同的荧光发射峰,及其在植物绿萝叶脉成像的应用 /p p br/ /p
  • 水质总有机碳的测定燃烧氧化 非分散红外吸收法TOC分析仪
    XY-2201E总有机碳TOC分析仪  水质总有机碳的测定燃烧氧化 非分散红外吸收法TOC分析仪  水质总有机碳的测定燃烧氧化-非分散红外吸收法(TOC分析仪)是一种常用的水质检测方法,用于测量水中的总有机碳。这种方法通过燃烧样品,将有机碳转化为二氧化碳,然后使用红外光谱仪测量其浓度。  具体步骤包括:  1. 样品处理:将水样进行适当的前处理,如去除悬浮物和金属氧化物等,以避免干扰。  2. 燃烧氧化:将处理过的水样在高温下进行燃烧,使有机物氧化为二氧化碳,以便测量其浓度。  3. 非分散红外吸收法:使用红外光谱仪测量生成二氧化碳的浓度,从而推算出总有机碳(TOC)的含量。  这种方法的优点是测量范围广、灵敏度高、选择性好,可以用于测量不同类型和浓度的水样。同时,TOC分析仪是一种连续测量的仪器,可以实时监测水样的TOC浓度,有助于及时了解水质状况。  一、产品介绍:  XY-2201E总有机碳TOC分析仪采用了高温催化燃烧氧化法,将试样连同净化气体(高纯氧)分别导入高温燃烧管和低温反应管中,经高温燃烧管的试样被高温催化氧化,其中的有机碳和无机碳均转化为二氧化碳,经低温反应管的试样被酸化后,其中的无机碳分解成二氧化碳,两种反应管中生产的二氧化碳经载气输送依次被导入非分散红外气体检测器NDIR中, CO?被检测。从而分别测得水中的总碳(TC)和无机碳(IC)。总碳与无机碳之差值,即为总有机碳(TOC)。即:TOC=TC-IC  二、产品特点:  1.高温催化氧化,对于难消解的有机碳,也能高效率的氧化,使得产品易于分析高浓度的TOC样品;  2.快速分析(1~4min);  3.更高的安全性,燃烧炉加热采用多重保护,独立于温度控制系统的过热保护电路,过热能自动切断加热,确保产品安全;  4.实时流量监视,保持流路稳定,保证数据的可靠性;  5.管路多方位清洗和吹扫,可以根据需求,按操作要求清洗内部回路,大大减少了故障发生率及仪器维护时间;  6.仪器自动排废,自动排酸和进酸,进酸量控制稳定;  7.较少的样品和试剂消耗,每次测量需消耗高纯水0.5μL,酸试剂2ml(IC测试时),高纯氧气约2000ml(标况下,流速100ml/min,通气时间20min.);  8.NDIR检测器的CO?检测有良好的线性和高准确性。CO?信号转化成为一个峰曲线,然后再由内置的数据处理器计算出TOC数值(TC与IC之差);  9.催化燃烧氧化法氧化能力强,几乎可以氧化所有的有机物且性能稳定。680℃燃烧法几乎是在所有盐份的融点以下,这样可以延长催化剂和燃烧管的寿命,这一点尤其是在测定对象是含盐份的水样时很重要;  10.仪器使用高分辨率7寸触摸宽屏,采用智能系统,全中文界面,使得界面友好,操作简便。  三、技术参数:  1.测定范围:0~1000mg/L(非稀释状态),稀释状态可达到0~30000mg/L  2.重 复 性:≤ 3%  3.示值误差:TC:±0.1%F.S或±5%(取较大者)  IC:±0.1%F.S或±4%(取较大者)  4.线 性:R2≥99.9%  5.检出下限:0.5mg/L  6.分析时间:2~4min  7.注 射 量:10μL~500μL  8.外部存储:U盘  四、使用范围:  地表水、地下水、生活污水、工业废水中总有机碳(TOC)的测定,应用于环境监测、城市给排水、疾病控制、化工电力等行业。
  • 全新一代纳米光谱与成像系统-neaSCOPE,在可见、红外和太赫兹光谱范围实现10 nm高分辨光谱和成像!
    一、 neaspec推出全新一代纳米光谱与成像系统neaSCOPE系列产品 近期,全球知名纳米显微镜领域制造商neaspec推出了纳米光学显微镜neaSCOPE全新一代系列产品,加载了全新技术,拓展了产品功能,以满足客户多样的实验需求。neaSCOPE是基于针增强的纳米成像和光谱,以应用为目的,满足客户在科学,工程和工业研究等不同领域的科研需求。由于其高度的可靠性和可重复性,neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备,在等离子激元、二维材料声子化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。neaSCOPE技术特点和优势包括:♢ 行业的针增强技术,高质量的纳米分析实验数据。♢ 采用模块化设计,针对用户的实验需求量身定制配置,同时兼顾未来的升需求,无需重复购置主机。♢ 软件使用方便,提供交互式用户引导功能,让新用户也能快速上手。流程化的软件界面,逐步引导用户轻松完成实验操作。♢ 功能多样、可靠性高,已得到大量发表文章的印证,在纳米光学领域有很深的影响力,是国内外实验室的头号选择。二、neaSCOPE全新一代产品型号 IR-neaSCOPE:基于AFM 针的激光诱导光热膨胀的纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE可测量纳米红外吸收谱。该设备利用AFM-IR机械信号来检测样品中激光诱导的光热膨胀。IR-neaSCOPE无需红外探测器和光学干涉仪,为热膨胀系数大的样品(如聚合物、生物材料等)提供了一种经济高效的纳米红外成像及光谱研究的解决方案。IR-neaSCOPE提供红外吸收成像,点光谱和高光谱成像,并可升到IR-neaSCOPE+s,拓展更多功能,实现更多种类材料的研究。♢ 将样品的光学与机械性质有效地去耦,实现无伪影的吸收测量。♢ 将激光地聚焦在探针上,实现优化条件下对样品的无损表征。♢ 互动式软件界面,帮助新用户直接上手,获取高质量数据。IR-neaSCOPE+s:探测商用AFM针的弹性散射光,实现纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE+s能实现10 nm空间分辨率的化学分析和电磁场成像。该设备利用先进的近场光学显微镜技术来测量红外吸收和反射率,以及局部电磁场的振幅和相位。设备支持红外纳米成像、点光谱、高光谱、以及纳米 FTIR,可使用CW照明源,宽波激光器,以及同步辐射源。IR-neaSCOPE+s在有机和无机材料分析方面具有广泛的应用案例以及特殊的近场表征手段,如定量s-SNOM或亚表面分析。♢ 同时探测样品吸收和反射,适用于各类型材料。♢ 快速可靠的s-SNOM成像和光谱系统,在不影响数据质量的情况下实现高效数据产出。♢ 结合多光路设计和多项技术,实现大量选配功能(纳米 FTIR、透射、底部照明、光电流等)。...… VIS-neaSCOPE+s:局部电磁场偏振分辨的近场成像(振幅和相位)。VIS-neaSCOPE+s优化了可见光波长范围内的振幅和相位的矢量场成像。利用的s-SNOM技术实现对等离子体纳米结构和波导结构的近场成像和光谱研究。VIS-neaSCOPE+s提供灵活的光路配置,能够进行偏振测量、侧面和底部照明。同时支持升纳米FTIR 和TERS功能。♢ 检测局域电磁场的振幅和相位,实现对波衰减、模场和色散的全面表征。♢ 有的100%无背景检测技术和稳定的无像差对焦,保证在可见光全波数范围内的实验结果。♢ 灵活的光路选配,可将光源聚焦到样品或探针上,适用于等离子体不同的研究方向。 THz-neaSCOPE+s:纳米尺度太赫兹 (THz) 近场成像和光谱多功能平台。THz-neaSCOPE+s可在纳米尺度上实现太赫兹成像和光谱。该设备基于完全集成的紧凑型 THz-TDS 系统,可直接用于半导体纳米结构、二维纳米材料和新型复合材料系统的电导率研究。THz-neaSCOPE+s同时支持用户自由耦合太赫兹和亚太赫兹源,并集成了市面上SPM仪器中的软件界面,是强大的纳米太赫兹分析仪器。 ♢ 全反射光路,大程度上兼容宽波和单波太赫兹源,覆盖全部光谱范围。♢ 模块化设计和多光束路径设计,支持多种分析功能,包括光电流、泵浦以及纳米FTIR。♢ 基于THz-TDS 技术,实现紧凑且完全集成的太赫兹纳米光谱。 IR-neaSCOPE+fs:10 fs 时间分辨率和 10 nm 空间分辨率的超快泵浦光谱。IR-neaSCOPE+fs实现了泵浦光谱空间分辨率的突破。设备基于纳米FTIR 的fs激光系统,提供完全集成的硬件和软件系统,实现纳米的时间动态研究。该系统具备有的双光路设计、无色散光学元件、以及可选配的SDK,兼容各种泵浦激光器,使用成熟的高功率实验配置进行突破性的超快研究。♢ 完全集成的系统,帮助用户免于复杂的设备调试,专注于研究本身。♢ 无芯片的光学元件进行光聚焦和收集达到大时间分辨率。♢ 灵活的硬件和软件界面,可根据客户实验需求定制。 IR-neaSCOPE+TERs:nano-FTIR与nano-PL和TERS相结合,突破性的纳米尺度光谱探测技术。IR-neaSCOPE+TERs将纳米FTIR与针增强拉曼TERS和光致发光(PL)光谱相结合,在同一显微镜内利用弹性和非弹性散射光同时进行表征。该系统通过简单的光路校准可实现互补的红外光和可见光散射,可使用商用镀金的AFM探针进行稳定的纳米拉曼和PL表征。 ♢ 模块化设计和多光路设计,实现AFM探针在同一位置的纳米FTIR和纳米拉曼/PL光谱。♢ 通过简单的光路校准收集AFM探针针的强弹性散射光。♢ 使用商用AFM探针获得大 TERS 信号。♢ 优化的软件数据收集处理,在同一用户界面进行所有测量。 cryo-neaSCOPE+xs:超低温环境纳米光学成像和光谱。cryo-neaSCOPE+xs可在端低温下实现近场光学纳米成像和纳米光谱。该设备可获得高质量的近场信号,且支持可见光、红外光、以及太赫兹源。因此,该系统可实现10 K以下不同能相关的研究。cryo-neaSCOPE+xs 基于全自动干式低温恒温器,无需液氦。该系统同时具备共聚焦以及接电功能,以实现低温条件下的多功能研究。♢ 的s-SNOM和纳米FTIR技术,实现低温下纳米光学分析,温度低至10K。♢ 使用neaspec 照明和检测模块,兼容红外到太赫兹光源,应用领域广泛。♢ 使用全自动闭式循环高真空干式低温恒温器,降温速度快,使用成本低。 三、背景简介neaspec创立于2007年,起源于德国马克斯普朗克研究所,因其在纳米分析领域的一系列突破性技术而受到广泛关注。neaspec和Quantum Design结为全球战略合作伙伴,并于2013年次引入中国。产品经过多次升换代,设备的各方面性能均已达到高度优化。目前在国内的用户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院诸研究所等高校和研究所。此次升使得系统在软件用户交互性、模块化、后续升兼容性方面具有更大的提升。 四、应用案例1. Nature: 双层旋转的范德瓦尔斯材料中的拓扑化激元和光学魔角 相关产品:IR-neaSCOPE+s 2018年W. Ma等在Nature报道了范德瓦尔斯材料α-MoO3 中的面内双曲声子化激元的重要发现。2020年6月,G.W. Hu等在此基础上通过理论预测并在实验上证实了双层旋转范德瓦尔斯材料α-MoO3体系,可以实现由转角控制的声子化激元从双曲到椭圆能带间的拓扑变换。在这个变换角附近,光学能带变成平带,从而实现激元的直线无衍射传播。类比于双层旋转石墨烯中的电子在费米面的平带,作者因此将这一转角命名为光学魔角。 研究中作者采用散射型近场光学显微镜(s-SNOM)对双层α-MoO3 旋转体系进行扫描测试。实验结果显示,在接近魔角时,光学能带变平,声子化激元沿直线无衍射传播。此外,通过测试不同转角的双层体系,作者成功观测到在不同频段大幅可调的低损耗拓扑转换和光学魔角。这一重要发现奠定了“转角光子学”的基础,为光学能带调制、纳米光操控和超低损耗量子光学开辟了新的途径,同时也衍生出“转角化激元”这一重要分支研究方向,为进一步发展“转角声学”或“转角微波系统”提供了重要的线索和启发。(引自:中国光学-公众号,2020年6月11日《Nature:光学魔角!二维材料转角遇见光》) 【参考】 Topological polaritons and photonic magic angles in twisted α-MoO3 bilayers. Nature, 2020, 582, 209-213.2. Nature: 天然双曲材料的声子化研究 相关产品:IR-neaSCOPE+s W. Ma在自然材料体系(α-MoO3)中观察到在平面内各项异性传播的声子化激元,包括传播速度不同的平面椭圆型和单向传播的平面双曲型声子化激元;并发现了在α-MoO3中支持的声子化激元具有低的损耗。实验发现,α相三氧化钼在两个光谱范围内存在两个剩余射线带,声子化激元的传播行为在两个剩余射线带内表现出不同的性质。在低剩余射线带内,α相三氧化钼可以在中红外波段支持双曲型声子化激元,也就是说声子化激元仅沿一个方向传播([001]方向),在垂直方向[100]的传播完全被抑制,这种化激元有多种具吸引力的性质,它具有强的场局域特性,可以支持厚度可调节的波导模式,并且损耗低。而在另外一个剩余射线带内,α相三氧化钼在中红外波段支持椭圆型声子化激元,化激元沿着[001]和垂直方向[100]以不同的波长进行传播,这种化激元传播寿命高达约8 ±1 ps,远高于目前已知的高寿命。研究进一步促进了光学器件的微型化和多元的调制特性,并且再次证明自然材料中仍然具有无穷的挖掘潜力。 【参考】 In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature, 2018, 562, 557–562. 3. 纳米空间分辨超快光谱和成像系统在范德瓦尔斯半导体研究中的应用 相关产品:IR-neaSCOPE+fs近年来,范德瓦尔斯(vdW)材料中的表面化激元(SP)研究,例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等,受到了广大科研工作者的关注,成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中,范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元,可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时,具有较强的激子共振可以实现非热刺激(包括静电门控和光激发)的光波导调控。2020年7月,美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为:“Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例,利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统,通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布,并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时,研究者也通过监视波导模式的相速度,探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克(Stark)位移。【参考】 Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications, 11, 3567 (2020) 4. ACS Nano:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性 相关产品:IR-neaSCOPE+TERs 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下(100天),作者进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。值得注意的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 【参考】 Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457. 5. Cryo-SNOM低温近场在氧化物界面的新应用 相关产品:cryo-neaSCOPE+xs 氧化物界面处的二维电子体系(2DES)做为一个特的平台,将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同,可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测,为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术,如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究,其中,远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率,而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量,无法满足测试需求,而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制,使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期,Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展,他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况,从近场光学信号,特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用,并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联,从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看,二者之间具有很好的拟合,这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。【参考】 High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces. Nature Communications 2019, 10, 2774. 6. Science:近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应 相关产品:THz-neaSCOPE+s西班牙光子科学研究所(ICFO)的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为:Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中,研究者利用散射式近场光学手段,对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描,由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现,在慢的速度(数百倍低于光速)下,石墨烯等离子的非局域响应得以探测,通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述,进而展示了三种类型的非局域量子效应,即单粒子速率匹配,相互增强费米速率和相互减弱压缩性。通过该近场光学的研究方法,研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 【参考】 Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics. Science 2017, 357, 187. 五、部分发表文章[1]. Nature (2021) 596, 362[2]. Science (2021) 371, 617[3]. Nature Physics (2021) 17, 1162[4]. Nature Phot. (2021) 15, 594[5]. Nature Chem. (2021) 13, 730[6]. Nature (2020) 582, 209[7]. Nature Phot. (2020) 15, 197[8]. Nature Nanotech. (2020) 15, 941[9]. Nature Mater. (2020) 19, 1307[10]. Nature Mater. (2020) 19, 964[11]. Nature Phys. (2020) 16, 631[12]. Nature (2018) 562, 557 [13]. Nature (2018) 359, 892[14]. Science (2018) 362, 1153 [15]. Science (2018) 361, 6406 [16]. Science (2018) 359, 892[17]. Science (2017) 357, 187[18]. Science (2014) 344, 1369[19]. Science (2014) 343, 1125
  • 红外分光测油仪的检测范围及校准方法
    红外分光测油仪是一款可以用于地表水、地下水、生活污水、工业废水、土壤中的矿物油和动植物油及废气中油烟和油雾排放检测的仪器设备,现在使用越来越广泛,今天小编就来介绍一下红外分光测油仪的相关情况。红外分光测油仪检测范围:红外分光测油仪检出限:DL≤0.04mg/L(四氯乙烯空白液测定11次的3倍SD)方法检出限:检出限为0.06mg/L;当样品体积为500ml,萃取液体积为50ml时(HJ637-2018标准)最低检出浓度:0.003mg/L样品测量范围:0~100%油(富集和稀释)基本测量范围:0.0-800mg/L重复性:RSD ≤ 0.6%(30-80mg/L 油样测定 11 次 )准确度误差:≤2%相关系数:r0.999扫描速度:全谱扫描,快速模式45 秒钟/次,精密模式3分钟/次波数范围:3100cm-1 ~ 2800cm-1 (即 3200nm ~ 3570nm )红外分光测油仪如何校准?1.选择:选择一条空白检测的曲线作为检测页背景线条;2.清空:将已选择的背景曲线清空,检测页将不显示背景曲线;3.校正系数计算:根据上方所选的四类样品计算出XYZF的值;4.保存:将计算出的XYZF的值进行保存;5.选取数据:选取用于计算标准曲线法参数的数据;6.计算:根据所选数据计算出相应公式;7.清空:将已保存的标准曲线法参数清除;8.保存:将计算得出的标准曲线法参数进行保存。红外分光测油仪校准页为出厂前对光路、基本波长和三个检测点进行校准,由于红外分光测油仪出厂前已经校准完毕,用户不需要对其进行设置,直接进行样品检测即可。
  • 莱恩德新品|肉类水分检测仪在食品监管领域的应用范围
    点击此处可了解更多产品详情:肉类水分检测仪  肉类水分检测仪是一种用于检测肉类水分的仪器,它的使用可以有效地控制肉类的质量,保证食品的安全和口感。下面是一篇关于肉类水分检测仪的文章正文:    肉类水分检测仪:食品质量保障的守护神    肉类作为人们日常饮食中重要的组成部分,其质量安全一直备受关注。然而,由于肉类中含有大量的水分,如果水分含量过高,不仅会影响肉类的口感,还会增加细菌滋生的可能性,从而威胁肉类的安全。为了解决这个问题,肉类水分检测仪应运而生,成为食品行业中的一大助力。    一、肉类水分检测仪的工作原理    肉类水分检测仪主要基于近红外光谱技术,通过测量肉类中水分的吸收光谱来确定其水分含量。在具体操作中,将样品放置在仪器中,仪器会发出近红外光,然后收集样品对光的吸收情况。由于水分子对近红外光有特殊的吸收带,因此通过测量样品对光的吸收情况,就可以推算出样品中的水分含量。    二、肉类水分检测仪的优点    1. 快速准确:肉类水分检测仪可以在短时间内获得准确的测量结果,而且不需要对样品进行特殊的处理,大大提高了工作效率。    2. 无损检测:仪器采用非接触式测量方法,不会对样品造成任何损伤,也不会影响其后续处理。    3. 多样化应用:肉类水分检测仪不仅适用于猪肉、牛肉等常见肉类,还可以应用于禽肉、羊肉等其他肉类,具有广泛的应用领域。    4. 智能化操作:仪器采用智能化的操作系统,操作简单方便,即使是新手也可以快速上手。    5. 安全性高:由于肉类水分检测仪可以快速准确地测量肉类中的水分含量,因此可以帮助企业更好地控制肉类的质量,保证食品的安全性。    三、肉类水分检测仪的应用范围    1. 生产过程控制:在肉类的生产和加工过程中,通过使用肉类水分检测仪可以有效地控制肉类的水分含量,从而提高产品的质量和口感。    2. 质量检测:在肉类的质量检测中,肉类水分检测仪可以快速准确地检测出肉类中的水分含量,从而判断其是否符合标准。    3. 科学研究:肉类水分检测仪也可以应用于相关的科学研究中,例如探讨肉类中水分含量的影响因素等。    4. 食品监管:在食品监管领域,肉类水分检测仪也是一种重要的检测工具,可以帮助相关部门更好地控制肉类的质量安全。    四、总结    肉类水分检测仪作为一种先进的检测工具,在肉类的生产和加工过程中发挥着重要的作用。它的优点包括快速准确、无损检测、多样化应用、智能化操作和安全性高等。通过使用肉类水分检测仪,可以有效地控制肉类的质量安全,保证消费者的健康和权益。随着科技的不断发展,相信肉类水分检测仪在未来还会有更加广泛的应用前景。莱恩德新品|肉类水分检测仪在食品监管领域的应用范围
  • 便携易操作!基恩士发布WM-3500大范围三坐标测量仪
    2022年10月,基恩士推出全新WM-3500大范围三坐标测量仪,测量范围长达15米,适合于大型阀门、焊接夹具、搬运装置、桥梁部件等各类大型产品的测量。 WM-3500采用新原理实现更大的测量范围,且操作简单,只需通过无线探头接触测量目标物;由此,单人即可对超大型产品、装置进行三坐标测量。支撑高精度大范围测量的 3 相机结构WM-3500配备可动相机、探头搜索相机、参考相机3个相机,在大范围内也能实现重复精度为 ±10 μm 的高精度测量。新品通过可动相机捕捉7个无线探头标记点所发出的近红外光,高精度识别探头的位置和姿势;通过探头搜索相机即时追踪探头发出的光,实现流畅测量;而参考相机可以通过识别内部的图表,高精度测量可动相机的左右±90°、上下±30的角,以此相机为基准求出三维坐标。操作简单,只需探头接触测量目标物WM-3500没有三坐标或关节臂等驱动部,可以从更多角度进行测量。无线探头配备触摸屏、小型探头相机,操作人员可在手中的显示器上进行与笔记本电脑上相同的操作。小型探头相机可将相机中呈现的图像与3D图像叠加显示,即使是初次接触三坐标测量仪的人,也可直观地理解测量的所在位置。便携式设计,可在各种地方进行三坐标测量WM-3500采用便携式设计且安装简单,无需测量室,通过使用三脚架、延长杆、手推车,可安装在各个地方进行测量。同时,为了能在现场等恶劣环境下使用,新品还采用了耐久性和刚性较高的设计,配备了温度补偿功能。此外,针对测量无法一次性全部进入相机视野的大型目标物,或会遮挡相机光路的复杂设备和装置, 使用“相机移动功能”可轻松完成测量。
  • 110万!农检中心采购原子吸收、微波消解
    一、项目基本情况项目编号:JF2022(NH)WZ0107项目名称:农检中心设备购置(原子吸收光谱仪、微波消解仪)采购方式:公开招标预算金额:1,100,000.00元采购需求:品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求最高限价(元)1-1农林牧渔专用仪器原子吸收光谱仪1(套)详见(二)700,000.001-2农林牧渔专用仪器微波消解仪1(套)详见(二)400,000.00本合同包不接受联合体投标二、采购仪器技术参数要求A(原子吸收光谱仪):1、仪器名称:石墨炉原子吸收光谱仪2、数量:1套3、用途:测定食品、材料、环境等样品中痕量元素的含量。4、工作条件:4.1 环境温度:5--35ºC4.2 相对湿度:8--80%4.3 电源:220V±10%,交流50Hz5、仪器性能及技术要求基本描述:原子吸收光谱仪采用石墨炉原子化,背景采用可变磁场强度塞曼扣背景方式,含自动进样器、仪器工作站、循环冷却水仪等配套附件(提供产品彩页证明材料)。5.1 光学系统:5.1.1 波长范围:190-900nm;波长示值误差:≤±0.2nm,波长重复性:≤±0.15nm;(提供彩页证明材料)▲5.1.2 单色仪:C-T型全息平面衍射光栅或消像差的C-T型单色器(提供彩页证明材料)▲5.1.3 光栅刻线密度1800条/mm(提供彩页证明材料)5.1.4 狭缝:有四挡或以上的狭缝宽度,并可自动选择。(提供彩页证明材料)▲5.1.5 焦距≥330mm。(需提供彩页证明材料)▲5.1.6 检测器:光电倍增管检测器(提供彩页证明材料)5.1.7 光学室:光学系统全部采用石英涂层的反射性光学元件,无透射、折射光学元件,提高光通量。▲5.1.8 元素灯灯位:8灯位(提供彩页证明材料)5.1.9 元素灯座:固定灯座,自动准直,无须移动,自动选灯。▲5.1.10 背景扣正:石墨炉采用横向塞曼背景校正,可校正2.5A以上的背景。(需提供彩页证明材料)5.2 石墨炉部分5.2.1 温度范围:室温-3000ºC;温差小于±10°C;最大升温速率:≥2000度/秒。(需提供彩页证明材料)5.2.2 气体控制:二进制气体控制,保护气内外独立自动控制,有节气功能,延长石墨管寿命。▲5.2.3 石墨炉加热方式:带多段程序及温度区域稳定控制技术的纵向加热方式。(提供彩页证明材料)5.2.4 石墨炉加热电源:交流式加热(提供彩页证明材料)5.2.5 温度传感器:采用高频快速光纤或CCD色度温控测温,结合动态反馈温度控制系统。5.2.6 配备石墨炉进样可视系统,对石墨炉进样、原子化状态进行实时观测监控。(提供软件界面截图)5.2.7 保护功能:能够对气体的压力和流量等自动监控。石墨炉温度、冷却水、废液排放等进行监控。在意外情况下能自动切断气路、加热电源,停止工作并指示出故障产生的可能原因。5.2.8 具有自动样品方法开发功能,对每一元素的测量参数自动优化并推荐最佳值,提高效率。5.2.9 石墨炉典型检出限(验收指标):Pb 0.2ug/L;Cd 0.02ug/L;5.3 石墨炉自动进样器:50位以上样品瓶位,进样量:1-50ul,进样精度:±0.1ul,进样重复性:RSD≤1%,具有自动加入基体改进剂,样品稀释功能,含防尘设计。(提供产品彩页证明材料)5.4 软件:支持中文WINDOWS,在分析样品的同时,能同时进行数据处理。附有全汉化版本及中文在线帮助,及全套中文操作手册,有远程诊断功能。(提供软件截图)5.5 详细配置,包括以下部分:5.5.1 石墨炉主机(含仪器控制操作系统软件)1台5.5.2 原子吸收控制操作系统软件(中文版)1套5.5.3 冷却循环水机1台5.5.4 可视系统1套5.5.5 与原子吸收主机同品牌热解涂层石墨管100根5.5.6 工作站电脑1套5.5.7 图文输出设备1台5.5.8 石墨炉自动进样器毛细管1套5.5.9 与原子吸收主机同品牌原装空心阴极灯:元素灯Pb、Cd、Ni、Cr各1支5.5.10 自动进样器备件:2ml样品杯1000个,基体改进杯/试剂杯5个B(微波消解仪):1、用途:用于各种样品的消解和萃取2、工作条件2.1 环境温度0-40℃2.2 适用电源220V(AC),50HZ2.3 微波发射频率2450MHz3、技术指标:3.1 硬件部分▲3.1.1 采用双磁控管微波控制技术,微波输出功率≥1800W;3.1.2 微波发射方式脉冲和非脉冲可选,并有微波功率曲线以于证实。磁控管终身保修。(提供彩页证明材料)3.1.3 满功率工作时,微波泄漏量≤0.05mW/cm2.(提供国际认可的标准检测方法及数据证明材料),以保证操作人员健康。3.1.3 多维微波能量输出或双向波导输出技术,以保证腔体内能量分布均匀和微波能量最优化。▲3.1.4 大微波消解腔体,容积≥66L。3.1.5 腔体内具有多层防腐耐高温聚四氟乙烯或特氟龙涂层,具有≥5年的防腐质量保证3.1.6 不锈钢门体可自吸式关闭,有效防爆、防微波泄露作用,具有自动平移泻压功能,遇到意外事故可自动迅速向外平移,解除隐患后能自动恢复原状。(提供腔内爆炸平移泄压功能的演示视频)3.1.7 系统运行时自动落锁,门体打开后自动切断微波,确保操作人员安全。3.2 温度/压力控制系统▲3.2.1 传感器要求配置≥2套非接触式的红外温度传感器,测温点必须为内管底,不受液位影响且为内管管壁的实际温度,以保证测温准确性.且温度传感器需提供大于3年的免费质保。(底部测温技术提供彩页证明材料)3.3 控制终端3.3.1 触摸式一体/分体两用防腐智能控制终端,高分辨率彩色显示,支持中文界面,大屏幕直观易操作,可远距离在线控制微波消解系统的所有操作,避免微波辐射。(提供彩色图片证明)。3.3.2 控制终端至少有5个USB、1个LAN接口、1个扩展接口,用于连接无线鼠标、键盘打印机、电脑等设备(提供彩页证明材料)▲3.3.3 全自动消解罐识别系统,根据用户消解样品的数量和消解罐类型,全自动调节微波输出功率大小,确保每次试验的重现性。(提供彩页证明材料)3.3.4 全自动过温保护系统,当消解罐内温度高于设定温度时,全自动识别并自动切断微波输出,确保操作安全。当消解温度回归正常时,自动识别并启动,全自动消解罐识别系统。保证样品消解不会中断重做。3.3.5 微波消解过程中能自动记录工作数据,有平均功率计算功能,为新方法的建立提供足够依据▲3.4 仪器反应状态灯功能,仪器可通过≧3种颜色变换,显示仪器运行状态(提供图片证明材料)。3.5 高压高通量样品罐转子3.5.1 高温/高压样品消解罐,每个消解罐均有“弹性泄压阀”主动泻压保护技术,泄压后不影响样品继续消解,泄压过程无任何消耗件3.5.2 样品消解罐最高耐压:≥1500psi3.5.3 样品消解罐最高耐温:≥330℃。▲3.5.4 样品消解罐体积:≥55ml,且批处理量:≥40位3.5.5 样品消解罐和盖子的材料:TFM或PTFE-TFM▲3.5.6 保护外罐材质:复合纤维或复合石英纤维PEEKK材料,不吸收任何溶剂和气体,永远不会发生形变。(提供产品彩页证明材料)3.5.7 外罐如非认为损坏,提供5年免费质保,如有损坏,免费更换新外罐。4. 仪器配置4.1 含安全装置的微波消解主机1套4.2 高精度红外温度控制系统2套4.3 自动落锁系统1套4.4 ≧3种颜色变换状态灯光系统1套4.5 ≥40位超高压样品罐转子1套4.6 一体/分离式两用控制终端1套4.7 高压消解反应罐(含外罐、内罐、弹片、盖子)≥40套(数量≥超高压样品罐转子孔数)4.8 消解罐专用支架(可装所有配套消解罐)4.9 国内配套赶酸器(赶酸器孔数≥转子位数)1台三、售后服务及培训若投标人所投货物为进口产品,则需提供制造商或国内总代理商出具盖章的售后服务承诺函,需涵盖以下内容:1. 原子吸收光谱仪1.1、仪器设备安装、操作手册、工作站软件说明书、维修保养手册等技术文件中、英文各一份。1.2、制造商的售后服务体系通过了ISO认证。1.3、制造商在广东省内有独立的应用实验室和技术服务中心,能提供快捷优质的技术服务及备用零件、易耗品的供应,同时帮助用户进行方法开发;提供800免费热线咨询电话,以保证用户能以最快、最低成本的得到技术支持,需提供实验室照片及联系方式。1.4、保修:3年免费保修服务,提供终身维修维护。1.5、初级培训:提供现场安装培训服务,至少教会3名以上用户人员熟练掌握仪器操作及维护保养。1.6、技术进阶培训班:提供3个或以上技术培训班(中级班或提高班等以上课程)培训名额,到广东省内的制造商的应用实验室或技术服务中心进行3-5天的技术培训,含培训期间的食宿费用,培训名额有效期为到货后的三年。1.7、响应时间:在接到用户的技术/维修电话要求后,工程师在4小时内进行响应,提供技术咨询及解答;如需更换配件,工程师在2个工作日内到现场进行维修服务。2. 微波消解仪2.1 整机提供3年保修;2.2 仪器至安装之日起3年内,制造商工程师须提供1次/年的现场操作培训,每次至少保证4小时,培训人员为采购方技术人员,人数不限,采购方无须支付任何费用。2.3 温度监控系统(包括温度传感器、监测探头等)提供至少5年免费质保,期间如有损坏制造商或总代理商负责免费更换;2.4 消解罐转盘提供至少5年免费质保,期间如有损坏制造商或总代理商负责免费更换;2.5 消解罐外罐、消解罐盖子均提供至少8年免费质保,期间如有损坏制造商或总代理商负责免费更换;
  • 创锐光谱中标东南大学显微红外瞬态吸收光谱仪项目
    一、项目编号:JTCC-2202AW1385(SEU-ZB-220146)(招标文件编号:JTCC-2202AW1385(SEU-ZB-220146))二、项目名称:东南大学物理学院显微红外瞬态吸收光谱仪采购项目三、中标(成交)信息供应商名称:大连创锐光谱科技有限公司供应商地址:大连高新技术产业园区会汇贤园7号1层#01-02室中标(成交)金额:69.8000000(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 大连创锐光谱科技有限公司 显微红外瞬态吸收光谱仪 创锐光谱 TA100-1030nm-NIR-MIC 1 690000.00 五、评审专家(单一来源采购人员)名单:赵伟杰(采购人代表)、雷文(组长)、陈黎来、杨洋、杨培红六、代理服务收费标准及金额:本项目代理费收费标准:中标供应商在领取中标通知书时需按《招标代理服务收费管理暂行办法》(国家发展计划委员会计价格[2002]1980号)招标收费基准费率的69%向招标代理机构支付招标代理服务费。费用一次付清。本项目代理费总金额:0.7224300 万元(人民币)七、公告期限自本公告发布之日起1个工作日。八、其它补充事宜本中标公告期限为1个工作日。各有关当事人对中标公告结果有异议的,可以在中标公告期限届满之日起7个工作日内,以书面原件形式提出明确的请求并提供必要的证明材料,一次性向采购代理机构提出质疑,逾期将不再受理。九、凡对本次公告内容提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:东南大学     地址:江苏省南京市玄武区四牌楼2号        联系方式:物理学院:赵老师 18115881316; 实验室与设备管理处:刘老师 025-83792693      2.采购代理机构信息名 称:江苏省招标中心有限公司            地 址:江苏省南京市鼓楼区郑和中路118号D座16楼1612室            联系方式:徐凌云、顾建钧,025-83307682、83249924            3.项目联系方式项目联系人:顾建钧电 话:  025-83249924
  • 紫外可见分光光度计最佳吸光度范围和光谱带宽选择方法的研究
    李昌厚(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233)李菁菁(上海中医药大学公共健康学院 上海 201203)摘要:本文根据仪器学理论[3]并结合作者的实践,对紫外可见分光光度计的最佳吸光度范围(或最佳浓度范围)和最佳光谱带宽的选择方法进行了研究,并对有关问题进行了讨论。本文可供从事紫外可见分光光度计研发、制造、使用和维修的科技工作者参考。0、前言紫外可见分光光度计是目前国际上使用最多的常规分析仪器之一,但如何选择紫外可见分光光度计的最佳吸光度范围(最佳浓度范围)和光谱带宽,很多从事分析工作的科技工作者没有引起重视。对使用者来说,选择紫外可见分光光度计的最佳吸光度范围(或最佳浓度范围)和最佳光谱带宽,是用好紫外可见分光光度计最关键的问题之一,也是一门很深的学问。作者根据仪器学理论和自己的长期实践,对如何选择最佳吸光度范围(或最佳浓度范围)和选择最佳光谱带宽及有关问题进行了研究,提出了选择的方法,并对有关问题进行了讨论。1、吸光度范围(或试样浓度范围)的选择1.1、认真选择最佳吸光度(Absorbance-Abs)范围的重要性[1] 、[2]根据比耳定律[3],吸光度(Abs)与试样的浓度(C)成正比。所以,不同的浓度范围内测量(即不同的吸光度范围内测量),会引起不同的误差。这一点,所有使用紫外可见分光光度计的分析工作者,都必须高度重视。有时,很多科技工作者,在工作中往往忽视这个问题,例如:作者曾看到有一位分析人员,用一台光度噪声为0.005Abs的紫外可见分光光度计分析小于吸光度为0.005Abs的样品。她的工作做了很长时间,一是测试结果不稳定,二是结果比标准值小很多,总是得不到可靠的结果。于是,她开始怀疑所用的紫外可见分光光度计仪器有问题,后来,请制造厂的工程师来维修仪器,维修工程师一到现场,稍加检查,就立即指出仪器没有问题。但这位使用者仍坚持仪器有问题,制造厂的工程师经过反复检查,断定仪器肯定没有问题,并指出是样品太稀。后来,对样品稍加浓缩,很快就得到了令人满意的测试结果,所测得的数据,与标准值完全一致。还有一位科研工作者,他使用一台中档偏下的紫外可见分光光度计分析食品中的添加剂,他发现所测得的样品含量总是偏低。后来,也怀疑仪器有问题。结果,经维修工程师检修,认为仪器没有问题。最后,发现被分析的样品浓度太高,被测量样品的吸光度值达到2.5Abs。在把样品稀释到0.8Abs后,再反复多次测量,结果非常准确,与文献值完全一致。这两个例子,充分说明在使用紫外可见分光光度计时,对被分析样品的吸光度范围的选择非常重要。1、2、最佳吸光度范围(或最佳试样浓度)选择的原则1.2、1 吸光度范围不能太小(或试样浓度范围不能太稀)为什么吸光度范围不能太小?因为噪声是主要分析误差的来源之一[2] 、[3] ,它限制被分析试样吸光度值的下限。吸光度太小(或试样太稀)时,有用的信号会被仪器的噪声淹没;当光度噪声大到一定程度或样品吸光度小到一定程度时,吸光度就根本不与样品的浓度成正比。甚至会产生试样浓度变稀时,吸光度值反而增大(噪声所致)的现象,以致无法得到稳定的测量数据,产生很大的分析误差。例如:作者曾用某紫外可见分光光度计测试黄曲霉素,因为仪器的噪声太大,测试数据从0.4Abs就开始超过1%的相对误差。作者的实践表明,一般常规分析时,对大多数试样浓度取10µg/ml~100µg/ml(相当0.3~0,7Abs)左右为最佳。1.2.2、最佳吸光度值范围(或最佳试样浓度范围)不能太大为什么吸光度不能太大?因为杂散光是分析误差的主要来源之一[2]、[3],它限制被分析试样吸光度值的上限,如果试样的吸光度太大,因为杂散光的原因,可能会使分析误差增大。因为杂散光会使分析测试结果严重偏离比耳定律(分析测试结果的数据可能偏小,也可能偏大;若杂散光被试样吸收则测量数据偏小,若杂散光不被试样吸收则测量数据偏大)。如果仪器的杂散光很大、被分析的试样吸光度值太大,吸光度就根本不与试样的浓度成正比,甚至会产生试样浓度增大时,吸光度值反而减小等反常现象。1.3、 试样浓度的选择原则1.3.1、试样不能太稀(理由如1.2、1所述)1.3.2、试样不能太浓(理由如1.2、2所述)1.3.3、在试样量允许时,试样的浓度应选择靠近最佳吸光度值(0.434Abs)。因为,从理论上讲,比耳定律在吸光度值为最佳值0.434Abs时,分析误差最小 。所以,如果被测试样太浓时,应向靠近0.434Ab的方向稀释。假设被测试试样太浓,达到2Abs左右,这时,应稀释到1Abs以下,但要注意不能太稀。在不同的吸光度上测试,相对误差和绝对误差都不同;作者研究的结果如下:(设仪器给出的△T=0.3%T;目前,国际上的高档紫外可见分光光度计一般都给出△T=0.3%T)。2、最佳光谱带宽的选择[4]、[5]、 [6]2.1、认真选择光谱带宽(Spectrum Band width)的重要性光谱带宽是紫外可见分光光度计主要分析误差的来源。我国广大的分析测试工作者,对紫外可见分光光度计光谱带宽的重要性并没有引起重视。甚至,有的分析工作者,根本就没有认识到光谱带宽会影响分析误差,这是影响我国紫外可见分光光度计仪器和应用水平提高的重要原因之一。作者在长期的实践中深深体会到,光谱带宽是非常重要的技术指标,并对它进行了认真研究[2]、[4]。作者为了研究光谱带宽对分析误差的影响,曾对青霉素钠、青霉素钾进行过测试研究。我国药典规定对青霉素钠、青霉素钾的分析测试用1nm光谱带宽,但作者对同一种浓度的青霉素钠测试用2nm光谱带宽测试时,吸光度值为0.805Abs;用1nm光谱带宽测试时,吸光度值为0.825Abs;用0.3nm光谱带宽测试时, 吸光度值为0.865Abs;用0.2nm光谱带宽测试时,吸光度值为0.823Abs。实践证明,0.3nm光谱带宽测试时吸光度值最大,2nm光谱带宽测试的结果比0.3nm光谱带宽测试时吸光度值小0.060 Abs,1nm光谱带宽测试时,吸光度值比0.3nm光谱带宽测试时吸光度值小0.04Abs,说明0.3nm光谱带宽是最佳光谱带宽。2nm光谱带宽测试时的吸光度值和0.3nm光谱带宽测试时的吸光度值绝对误差△A为0.06Abs,相对误差为△A/A=0.06/0.865=0.69(6.9%);1nm光谱带宽测试时的吸光度值和0.3nm光谱带宽测试时的吸光度值绝对误差△A为0.040Abs,相对误差为△A/A=0.046(4.6%)。由此可见,光谱带宽的重要性是不言而喻的。但是,在实际工作中,有许多科技工作者很不重视光谱带宽问题。例如:我国某地的某某制药厂,采用国外某公司的紫外可见分光光度计作为质检仪器,该仪器的光谱带宽为5nm,根本不符合我国和世界各国药典规定用于药品检验的紫外可见分光光度计,其光谱带宽应为2nm的要求。作者从理论上计算,5nm光谱带宽的紫外可见分光光度计,若要用于药品检验,其测试误差为3%,而很多药品检验时,药典规定要求其分析误差在1%以内。所以,使用者一定要高度重视紫外可见分光光度计的光谱带宽的选择。2.2、光谱带宽选择的原则[2]2.2.1、根据分析工作的误差要求选择光谱带宽因为不同的光谱带宽对同一种药品进行分析测试有不同的误差,所以,不同行业应对光谱带宽有不同的要求。使用者应根据分析工作的误差要求来选取不同的光谱带宽。特别是制药行业、科研工作或要求较高的使用者,更应如此。2.2.2、光谱带宽不能过大或过小的原因我们应根据被分析样品对误差的要求,选用不同的光谱带宽来进行分析测试。一般来讲,不同的试样要求用不同的光谱带宽来分析,并且,我们应该选择最佳光谱带宽或选择靠近最佳光谱带宽的光谱带宽来分析,才能得到最佳分析结果。有些科研工作者以为光谱带宽越小越好(分辨率高),也有科研工作者以为光谱带宽越大越好(能量大,灵敏度高)。其实不然,如前所述,作者对同一浓度的青霉素钠、青霉素钾的测试就很好的说明了问题。2.3、光谱带宽与分析误差的关系在理想状态下[7]、 [8],光谱带宽与分析误差的关系如表2:表2 在理想条件下,A obs与SBW在吸收极大时的关系[4]RBWA obs/ARBWA obs/ARBWA obs/A0.01000.99950.06000.99830.20000.98190.02000.99950.07000.99770.30000.96040.03000.99950.08000.99700.40000.93210.04000.0.99920.09000.99620.50000.89870.05000.99880.10000.9954表2中:RBW 为相对带宽;RBW=SBW/NBW;NBW为被测样品的吸收带半宽度,指样品的吸收值达到最高峰值之半的两点间的波长间隔;A obs为吸光度实际测量值;A为吸光度理论值。表2 可供分析工作者用来修正实验值,但只适用于吸光度实际测量值小于1.0时的情况。因为一般的常规分析中,被测样品的实际测量吸光度值基本上都小于1.0,所以,表2具有实际参考价值。有学者对光谱带宽与分析测试误差的关系进行过研究,如Owen[5] 研究后指出:当仪器的光谱带宽(SBW)与被测样品的自然带宽(NBW,即吸收带半宽度,一般为20nm)之比小于或等于1时(即SBW/NBW≦0.1时),该光谱仪器可满足99%的样品的分析测试工作,且分析测试的准确度在99.5%以上。这也是我国和世界各国药典规定用于药检的紫外可见分光光度计的光谱带宽要求≦2nm的原因。曾有文献[6] 报道过光谱带宽对分析测试误差的影响,此不赘述。作者研究过光谱带宽对青霉素钠、青霉素钾定量分析的影响,发现青霉素钠定量分析的最佳光谱带宽与药典规定不一致(药典规定:取本品加水制成1ml含1.80mg的溶液,… … ,用1nm光谱带宽、在264nm处测试,吸光度应为0.80-0.88)。笔者在药典规定的条件下,将光谱带宽从1nm开始减小,一直减到0.3nm,其峰高一直在增高!但低于0.3nm时,峰高就开始下降。这说明青霉素钠的最佳光谱带宽是0.3nm,而不是1nm。为此,作者向当时国家药典委员会的专家张淑良先生(上海药检所)反映,他们接收了此意见。所以,今天的药典委员会已经去掉了每一种药品,一定要采用多大的光谱带宽检测了。笔者根据表2计算:当SBW为2nm以下时,由于SBW引起的分析测试的相对误差小于0.5%;但是,当SBW为5nm时,分析测试的相对误差将达到2.7%。可惜,我国有很多分析工作者不注重这个问题,有些药厂用SBW为5nm的UVS来作质量控制,其仪器本身的误差就远远超过我国药典规定的1%的要求,这必须要引起我国广大药检工作者重视。3、讨论3.1目前,国内外很多科技工作者经常将光谱带宽和狭缝宽度混为一谈,很多仪器制造商经常在自己的说明书中说:“狭缝宽度为XXXnm”,这是不对的。因为在光谱仪器中,狭缝宽度以mm计,而光谱带宽以nm计,二者相差一百万倍(106)。所以只能说“光谱带宽为XXXnm”,而不能说“狭缝宽度为XXXnm”。同时还必须注意,光谱仪器的狭缝宽度制造商一般是不会告诉使用者的,因为它涉及到仪器设计时所选用的准直镜焦距、光栅和物镜的焦距等指标。所以,我们对仪器的技术指标描述应该注意科学性、国际接轨和规范性。3.2 有许多紫外可见分光光度计使用者,很不注重对吸光度范围的选择,他们不了解不同浓度(或吸光度)分析时,有不同的分析误差。因此,往往在样品前处理上有时比较马虎,。他们此外,也不大注意或不懂得将样品稀释到最佳浓度范围,这是很多使用紫外可见分光光度计的分析工作者应该特别引起重视的问题。3.3目前,国外有些紫外可见分光光度计制造商,在自己的说明书中写某某最高级的紫外可见分光光度计,仪器的最大光谱带宽为8nm(特别是在招标时,作为仪器的“特点”提出),这完全在误导使用者。因为,从文献[2]可以非常简单计算出,光谱带宽为8nm时,分析测试结果的相对误差达到了6.79%。而紫外吸收光谱分析是一种精密分析,有些样品(如药品)分析时,要求相对误差小于1%。例如:世界上许多国家的药典规定,用于药品检验的紫外仪器,要求的光谱带宽为2nm,此时的相对误差只有0.5%。所以,在高档(或最高级)的紫外可见光分光光度计中,写出光谱带宽为8nm是不合适的。4、主要参考文献[1]陈国珍主编,紫外可见光分光光度法,原子能出版社(北京),1983.[2]李昌厚著,紫外可见分光光度计,北京:化学工业出版社,2005[3]李昌厚著,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2008[4]李昌厚,光谱带宽对分析误差影响的研究,分析测试技术与仪器,,10(2),65~67,2004[5]T. Owen, Fundamentals of UV-Visible Spectroscopy,© Copyright Hewlett-Packard Company, Printed in Germany 09/96,Hewlett-Packard publication number 12-5965-5123E[6]E.disbury, J. R. Practical Hints on Absorption Spectrometry,UV/Visible,NewYork, Plenum Press,1967作者简介李昌厚,中国科学院上海营养与健康研究所研究员、教授、博士生导师、国务院政府津贴终身享受者;原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任;曾任华东理工大学等兼职教授、上海化工研究院院士专家工作站专家委员会成员、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和第六届副理事长、全国光谱仪器专业委员会副主任、全国高速分析专业委员会副主任、原国家认监委实验室计量认证/审查认可国家级常任评审员、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、国家科技部多项重大仪器及其应用专项的专家组组长等职。主要从事各类光谱和色谱仪器及其应用研究;在仪器学理论、分析仪器性能指标的测试方法、光电技术等方面有精深研究;以第一完成者身份,完成了15项科研成果,其中5项获得省部级以上科技奖励(含国家发明奖1项);发表论文280篇(退休后97篇)、出版了:仪器学理论与实践、光谱仪器及其应用、色谱仪器及其应用等的专著5本。曾先后任北京普析、美国ISCO等国内外十多家高科技公司的专家组、顾问组组长、《仪器信息网》、等多个高科技学术团体的技术专家顾问或专家委员会成员等学术团体的领导职务。
  • 三项激光器/激光相关设备国标征求意见 涉及紫外、可见、红外光谱范围元件
    p   日前,全国光学和光子学标准技术委员会电子光学系统分技术委员会(SAC/TC103/SC6)秘书处发布关于征求《激光器和激光相关设备 光腔衰荡高反射率测量方法》等3项国家标准(征求意见稿)意见的通知。 /p p   根据通知内容,由全国光学和光子学标准技术委员会、电子光学系统分技术委员会(SAC/TC103/SC6)负责归口的《激光器和激光相关设备光腔衰荡高反射率测量方法》、《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第1部分:紫外、可见和近红外光谱范围内的元件》、《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第2部分:红外光谱范围内的元件》等3项国家标准已完成,现公开征求意见,截止日期11月17日。 /p p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 近年来随着薄膜沉积技术的发展,光学薄膜,尤其是广泛应用于大型高功率激光装置、干涉引力波探测、激光陀螺、腔增强和腔衰荡光谱测量中的高反射薄膜的性能获得了极大的提高。激光光学系统中需要用到一些反射率很高(高于99.9%甚至99.99%)的反射元件,必须精确测量其反射率(测量重复性精度达到0.001%甚至更低)。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   strong   /strong a title=" " href=" http://www.sac.gov.cn/gzfw/zqyj/201710/P020171023319778323438.rar" target=" _blank" strong 1.《激光器和激光相关设备 光腔衰荡高反射率测量方法》(征求意见稿)及编制说明 /strong /a /span /p p   本标准规定了激光光学元件反射率的测量方法,适用于激光光学元件高于99%的反射率的精确测量。 /p p   基于光腔衰荡技术,本标准的测试方法和流程可实现激光光学元件的高反射率(大于99%,理论上可达100%)测量,且精度高、重复性和再现性好、可靠性高。特别是大于99.9%的反射率的准确测量对发展高性能反射激光元件具有重要意义。 /p p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 目前,激光应用领域越来越多,包括医疗、材料处理、信息技术和计量等等。激光器及激光系统一般要用到光学窗口、反射镜、分光镜和透镜等光学元件,为防止激光损伤,这些光学元件要禁得起激光系统高峰值功率/能量密度的技术要求,这对光学元件提出了更高的制造要求。另外,随着我国光学与光电子产业的迅猛发展,光学元件加工制造形成了相当的产业规模,在满足国内要求的同时,产品正在走向国际化。因此对此类光学元件标准化的要求越来越高。 /span /p p    a title=" " href=" http://www.sac.gov.cn/gzfw/zqyj/201710/P020171023319792051186.rar" target=" _blank" strong 2.《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第1部分:紫外、可见和近红外光谱范围内的元件》(征求意见稿)及编制说明 /strong /a /p p   本部分规定了紫外、可见和近红外波段,波长从170nm至2100nm光谱范围内的激光光学元件的要求。适用于激光器和激光相关设备使用的标准光学元件,包括平面、平面球面和球面基片不包括镀膜后的光学元件,透镜和按规定设计由供应商提供的其它标准光学元件。 /p p   本部分的发布可以填补我国用于紫外、可见和近红外光谱范围标准激光光学元件要求的空白 同时,通过规定优先的尺寸和公差,来减少元件的种类,通过标准化的规定,去除贸易壁垒,并通过建立一致的订单标识使备件的供应更加便利。 /p p    a title=" " href=" http://www.sac.gov.cn/gzfw/zqyj/201710/P020171023319805778591.rar" target=" _blank" strong 3.《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第2部分:红外光谱范围内的元件》(征求意见稿)及编制说明 /strong /a /p p   本部分规定了近红外到中红外波段,波长从2.1mm至15mm光谱范围内的激光光学元件的要求。适用于激光器和激光相关设备使用的标准光学元件,包括平面、平面球面和球面基片不包括镀膜后的光学元件,透镜和按规定设计由供应商提供的其它标准光学元件。 /p p   本部分的发布可以填补我国用于红外光谱范围标准激光光学元件要求的空白 同时,通过规定优先的尺寸和公差,来减少元件的种类,通过标准化的规定,去除贸易壁垒,并通过建立一致的订单标识使备件的供应更加便利。 /p p   联系地址:北京市海淀区车道沟十号院科技一号楼 兵器标准化所 电光系统分标委秘书处 010-68962373 /p p   邮编:100089 /p p   联系电话:010-6896 2373 /p p   传 真:010-6896 3156 /p p   邮件地址: a href=" mailto:bzsbjw@126.com" bzsbjw@126.com /a /p
  • 安光所在虚像相位阵列光谱仪研制及吸收光谱应用方面取得新进展
    近日,中国科学院合肥物质院安徽光机所张为俊研究员团队在虚像相位阵列光谱仪装置研制及其吸收光谱应用方面取得新进展,相关研究成果以《基于虚像相位阵列的可见光波段皮米分辨宽带CCD光谱仪》和《基于虚像相位阵列光谱仪的宽带高分辨CO2吸收光谱测量技术研究》为题分别发表在学术期刊Analyst(SCI二区, IF=4.20)上和光学学报(ESCI)上。   宽带、高分辨光谱可同时精准识别多种物质成分,获取相关的理化特性,在精密测量等众多科学研究与应用领域具有重要的应用价值。然而传统光谱仪难以兼顾高光谱分辨率与宽光谱检测范围,近年来发展的新型色散元件虚像相位阵列为解决该问题提供了新的紧凑型方案。   团队赵卫雄研究员和周昊博士设计并建立了可见光和近红外波段两台虚像相位阵列光谱仪(分别工作于可见光660 nm和近红外1.4 μm波段)。使用近红外光谱仪于1.42 ~ 1.45 μm波段测量了CO2气体的吸收光谱,并利用HITRAN数据库实现了一维光谱信息的高精度提取,测量结果与数据库模拟光谱吻合,证明了研制的虚像相位阵列光谱仪的测量准确性及相关光谱反演算法的可靠性。该装置在大气痕量探测、精密测量及基础物理化学研究等领域有着重要的应用前景。   本研究工作得到国家自然科学基金(42022051, U21A2028)、中国科学院青年创新促进会(Y202089)、中国科学院合肥物质科学研究院院长基金(YZJJ202101)项目的资助。VIPA 光谱仪示意图。(a)结构示意图;(b)二维光谱图像示意图宽带 CO2吸收光谱测量装置示意图
  • 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制
    成果名称 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 &radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 扫描探针显微镜(SPM)是研究材料表面结构和特性的重要分析设备,具有高精度和高空间分辨的优点,可以在多种模式下工作。其中,扫描隧道显微镜(STM)和导电原子力显微镜(CFM)技术,通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流,可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息,成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。SPM中用于探测针尖与样品间电流的关键部件是电流-电压转换器(I-V Converter),其作用是把探测到的微弱电流信号转换为电压信号以便后续处理。目前商用SPM设备中采用的是虚地型固定增益线性电流-电压转换器,典型灵敏度为108 V/A,其主要缺点是电流测量的动态范围较小,只能达到3~4个数量级,这使得目前SPM的电流测量能力被限定在10pA~100nA之间,阻碍了SPM在微纳电子学领域的应用。 2012年,信息学院申自勇副教授申请的&ldquo 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制&rdquo 获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持,在项目资金的支持下,申自勇课题组开展了富有成效的工作,包括:(1)宽动态电流测量系统总体设计;(2)测量系统与SPM控制系统的接口设计;(3)测量系统加工制作和联机调试;(4)测量系统性能指标的测试评估与优化。此外,课题组还克服了皮安级微弱电流的高精度低噪声测量、反馈回路中用于非线性转换的双极结型晶体管的温度补偿等技术难题,所研制的测量系统取得了良好的效果。目前,该项目已经顺利结题,其成果装置已经在该课题组相关仪器上正常使用,并在向校内外相关用户推广。 应用前景: 扫描隧道显微镜(STM)和导电原子力显微镜(CFM)技术,通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流,可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息,成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。
  • 天瑞仪器变更经营范围 增加“技术服务”
    日前,江苏天瑞仪器股份有限公司就关于变更公司经营范围并修订《公司章程》相应条款发布公告。该公告称,因生产经营需要,天瑞仪器需变更经营范围,增加了&ldquo 技术服务&rdquo 一项。   这不由让人联想到天瑞仪器对问鼎环保的并购,借助该交易,天瑞仪器意欲摆脱环保领域监测与检测仪器设备供应商的单一身份,更为深入环保监测领域,并迅速切入环保治理和环保营运领域,拓展公司在环保领域的经营范围,延伸公司的产业链。 江苏天瑞仪器股份有限公司关于变更公司经营范围并修订《公司章程》相应条款的公告   本公司及董事会全体成员保证信息披露的内容真实、准确、完整,没有虚假记载、误导性陈述或重大遗漏。   江苏天瑞仪器股份有限公司(以下简称&ldquo 公司&rdquo )于 2015 年3 月11 日召开第二届董事会第二十次会议,审议通过了《关于变更公司经营范围并修订相应条款的议案》,该议案尚需提交公司2014年年度股东大会审议,具体   情况公告如下:   一、公司经营范围变更情况   因生产经营需要,公司需变更经营范围,具体情况如下:   变更前:   公司经营范围   许可经营项目:制造:原子荧光光谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计。   一般经营项目:研究、开发、生产、销售:化学分析仪器、环境监测仪器、生命科学仪器、测量与控制仪器 研究、开发、制作软件产品,销售自产产品 从事国际贸易、货物及技术的进出口业务 自有房屋租赁。   变更后:   公司经营范围   许可经营项目:制造:原子荧光光谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计。   一般经营项目:研究、开发、生产、销售、技术服务:化学分析仪器、环境监测仪器、生命科学仪器、测量与控制仪器 研究、开发、制作软件产品,销售自产产品 从事国际贸易、货物及技术的进出口业务 自有房屋租赁。   二、《公司章程》修订情况   由于上述经营范围变更事项,公司拟对《公司章程》第十三条作如下修订:   原条款   第十三条   原条款内容   经依法登记,公司的经营范围为:许可经营项目:制造:原子荧光光谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计。一般经营项目:研究、开发、生产、销售:化学分析仪器、环境检测仪器、生命科学仪器、测量与控制仪器 研究、开发、制作软件产品,销售自产产品 从事国际贸易、货物及技术的进出口业务 自有房屋租赁。   修订后条款   第十三条   修订后条款内容   经依法登记,公司的经营范围为:许可经营项目:制造:原子荧光光谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计。一般经营项目:研究、开发、生产、销售、技术服务:化学分析仪器、环境检测仪器、生命科学仪器、测量与控制仪器 研究、开发、制作软件产品,销售自产产品 从事国际贸易、货物及技术的进出口业务 自有房屋租赁。   三、授权办理工商变更登记相关事宜   因公司变更经营范围和修改《公司章程》需办理工商变更登记手续,公司董事会授权公司职能部门根据规定办理工商变更登记事宜。   公司经营范围变更及《公司章程》修订情况以工商登记部门核准为准。   特此公告。 江苏天瑞仪器股份有限公司董事会 二〇一五年三月十一日
  • 国内光谱仪崛起 在全球范围内比重增加
    世界上第①台光谱仪器是在1859年由Kirchhoff和Bunsen合力制造出来的,从此之后光谱技术和光谱仪器在全世界一直得到广泛重视和迅速发展。光谱技术在物理、天文、化学等基础学科研究和地质、化工合成、冶金、高纯材料、石油化工等物质生产领域中都已经得到了广泛应用,成为全世界各个国家都具备的必要技术。国内光谱仪市场规模日渐扩大随着我国经济的发展与科研技术的提高,光谱仪技术水品也在以肉眼可见的速度提升。加之近年来食品检测与环保监督等众多领域的要求越来越高,也推动了光谱仪需求的增加。这些原因都导致了我国光谱仪行业的规模不断壮大。光谱仪据可靠的数据显示,2017年,中国光谱仪行业产品进出口总额为7.17亿美元,其中进口额6.24亿美元,出口额0.93亿美元,实现贸易逆差5.31亿美元。2018年进出口总额达到8.36亿美元,贸易逆差扩大为6.32亿美元。2019年1-4月行业产品进出口总额达到2.43亿美元,其中进口额为2.09亿美元,出口额为0.34亿美元,实现贸易逆差1.75亿美元。由以上数据可知,虽然近年来光谱仪技术水平整体提升,市场规模也不断扩大,但由于中国光谱仪起步晚,导致高端产品领域仍落后于国外。但相信在未来,随着应用领域的进一步扩大和应用加深,中国光谱仪行业市场规模仍将保持稳定扩大态势。全球市场规模稳步提升据小编了解,国际上的光谱仪器多达20多种。其中使用最多、覆盖面广、具有代表性的光谱仪器是紫外光谱、红外光谱、原子吸收光谱等。新生的激光拉曼光谱和近红外光谱也逐渐受到市场的喜爱。随着国际化进程的加快,光谱仪领域技术更新也越来越快,仪器的高科技含量增长迅猛,使得光谱仪产业成为典型的高附加值、知识密集型产业。纵观全球光谱仪器市场,在农业、能源、信息、环境、材料、生物、医学等领域快速发展的前提下,刺激了光谱仪市场的需求递增。有数据显示,近年来全球光谱仪器市场销售额保持4%左右的年增长率,增长较为平稳。2018年全球光谱仪器市场规模达到73.5亿美元,2019年全球光谱仪器的市场规模达到82.8亿美元。全球范围内,主要的发达国家在光谱仪领域的研究比较早,产品投入应用的时间也久,所以这些国家的技术、质量和行业规模等都优于其他国家,在全球市场中占据着重要地位。中国由于起步晚,加上工业建设的历史不够悠久,所以对光谱仪产业的深入还需要时间积淀,导致目前该市场规模落后于西方。不过近年来我国光谱仪行业技术水平有明显的上升趋势,得益于行业整体氛围良好与政策利好。加之各领域应用的扩大与加深,我国光谱仪市场规模占全球比重不断提升。在未来,相信随着我国科研力度的加大,我国的光谱仪在高端产品领域将逐步替代进口,为我国光谱仪企业开辟良好发展渠道24小时客服如果您对以上色谱分析仪器感兴趣或有疑问,请点击联系网页右侧的在线客服,瑞利祥合——您全程贴心的分析仪器采购顾问.------责任编辑:瑞利祥合--分析仪器采购顾问版权所有(瑞利祥合)转载请注明出处
  • 原子吸收测定水中矿质元素 - 非同“钒”响
    钒是人体必需的微量元素,虽然含量极低,总量大约仅有25mg,但研究显示,钒进入人体细胞后能产生广泛的生物学效应,可以起到防止胆固醇蓄积、降低过高血糖、帮助骨骼发育钙化等效用。  《HJ 673-2013水质 钒的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》中规定了可以用原子吸收石墨炉法测定水中的钒,适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中钒的测定。  我们使用日立ZA3000原子吸收分光光度计,测定了矿泉水中的钒。图. 矿泉水中钒的测定结果此应用特点:矿泉水中含有丰富的矿质元素,例如钙、钠等,会产生背景吸收,影响基线稳定性。日立ZA3000采用偏振塞曼校正法,可以实现全波长实时背景校正,避免背景干扰。日立ZA3000原子吸收分光光度计特点:(1) 火焰石墨炉均采用偏振塞曼校正法:基线稳定,开机就能测量(2) 石墨管双进样技术:有效提高灵敏度(3) 暴沸自动检测功能:提高数据的重现性(4) 石墨管残留清除功能:减小记忆效应(5) 自动进样器连续注入:减少样品污染,缩短分析时间,减少改进剂用量关于该应用的详细信息,请点击: http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/down_554090.htm关于日立ZA3000原子吸收分光光度计,请点击:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C170248.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/
  • 【新品发布】 匠心成就典范-东西分析AA-7090型原子吸收分光光度计强势上市
    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。
  • PSC发布非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统新品
    非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 — —mIRage O-PTIR系统 产品简介:美国PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)最新发布的一款应用广泛的亚微米级空间分辨率的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统。基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,mIRage产品突破了传统红外的光学衍射极限,其空间分辨率高达500 nm,可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 mIRageTM O-PTIR 光谱O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光谱是一种快速简单的非接触式光学技术,克服了传统IR衍射的极限。与传统FTIR不同,不依赖于残留的IR 辐射分析,而通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩,来反映微小样品区域的化学信息。 mIRage工作原理:• 可调的脉冲式中红外激光汇聚于样品表面,并同时发射与红外激光共线性的532 nm的可见探测激光;• 当IR吸收引发样品材料表面的光热效应,并被可见的探测激光所检测到;• 反射后的可见探测激光返回探测器,IR信号被提取出来;• 通过额外地检测样品表面返回的拉曼信号,可以实现同时的拉曼测量。 O-PTIR克服了传统红外光谱的诸多不足:• 空间分辨率受限于红外光光波长,只有10-20 μm• 透射模式需要复杂的样品准备过程,且只限于薄片样品• 无传统ATR模式下的散射像差和接触污染 O-PTIR的优势之处在于: • 亚微米空间分辨的IR光谱和成像(~500 nm),且不依赖于IR波长• 与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果• 非接触测量模式——使用简单快捷,无交叉污染风险• 很少或无需样品制备过程 (无需薄片), 可测试厚样品• 可透射模式下观察液体样品• 可以与拉曼联用,实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试,无荧光风险mIRage 技术参数 波谱范围模式探针激光样品台最小步长样品台X-Y移动范围IR (1850-800 cm-1)反射 532 nm 100 nm 110*75 mmIR (3600-2700 cm-1)透射Raman (3900-200 cm-1)反射 重要应用实例分析: 1、多层薄膜 高光谱成像: 1 sec/spectra. 1 scan/spectra样品区域尺寸:20 μm x 85 μm size. 1 μm spacing.图谱中可以明显看出在不同区域上的羰基,氨基以及CH2 拉伸振动的分布。 2、高分子膜缺陷左:尺寸为240 μm的两层薄层上缺陷的光学图像;右:在无缺陷处(红色)和缺陷处(蓝色)的样品的IR谱图,998 cm-1处为of isotactic polypropylene 的特征红外吸收峰。 3、生命科学 左:70*70 μm范围的血红细胞的光学照片;中:红色条框区域在1583cm-1处的Raman照片;右:红血细胞选择区域的同步的IR和Raman图谱 上左:水中上皮细胞的光学照片;上右:目标分子能够在红外光谱上很容易的区分和空间分离,可以明显看到0.5-1.0 μm的脂肪包体;下:原理示意图:红外光谱测量使用透射模式,步长为0.5 μm。 4、医药领域 左:PLGA高分子和Dexamethasone药物分子的混合物表面的光学照片中:在1760 cm-1 出的高光谱图像,显示了 PLGA在混合物中的分布,图像尺寸40 μm * 40 μm右:在1666 cm-1 出的高光谱图像,显示了 Dexamethasone在混合物中的分布,图像尺寸40 μm *40 μm 5、法医鉴定 左:800 nm纤维的光学照片右:纳米纤维不同区域的O-PTIR图谱 6、其他领域• 故障分析和缺陷• 微电子污染• 食品加工• 地质学• 考古和文物鉴定 部分用户及发表文章 [1] Ji-Xin Cheng et al., Sci. Adv.2016, 2, e1600521.[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.创新点: mIRage O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 是基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,m其突破了传统红外的光学衍射极限,空间分辨率高达500 nm,可有效助力科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统
  • 安光所在激光吸收光谱气体测量谱线解析方面取得新进展
    近日,中科院合肥研究院安光所张志荣研究员团队在激光吸收光谱技术(TDLAS)气体检测谱线混叠干扰与分离研究方面取得新进展,相关研究成果分别以《CO and CH4混叠吸收光谱解调方法研究》和《基于激光吸收光谱技术的多组分气体测量混叠光谱解调方法研究》为题发表在国际知名期刊Sensors and Actuators B: Chemical(IF=9.221,中科院一区)、Optics Express(IF=3.833,光学类Top期刊)上。博士生赵晓虎、王前进分别为文章的第一作者。   可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是最常用的气体检测方法,具有结构简单、响应速度快、操作容易等优点,已经被广泛应用于环境监测、医学诊断、工业过程监测等领域。但是,工业、煤矿、油气等特殊场景不仅包含非常复杂的气体组分,而且气体组分含量差别巨大,以至于激光吸收光谱技术检测时会遭遇气体谱线之间的混叠,产生交叉干扰的“共性”技术瓶颈,为TDLAS技术的应用增加了难度,限制了该技术在某些行业的应用发展。   张志荣团队孙鹏帅副研究员、赵晓虎、王前进两位博士研究生,对煤矿中甲烷(CH4)和微量一氧化碳(CO)气体进行分析,分别利用偏最小二乘和非负最小二乘方法,解决了含量为百分量级的CH4和百万分量级的CO气体的混叠光谱干扰的解调问题。从吸收光谱机理上提出了“光谱分离度”的概念,并进行了详实的仿真模拟和复杂的实验验证。经过实验分析,两种方法均表现出了良好的解调效果,能够在两种气体浓度相差3-4个数量级(光谱特征严重混叠干扰)的特殊情况下仍然能够准确解调其中的微量气体成分,极大的提高了系统的选择性和可靠性。因此,该方法能够在不增加压力控制等硬件设备的基础之上,利用软件算法解调混叠光谱,为利用单支DFB激光器完成两种或多种混合气体浓度的准确测量提供了方向,拓宽了激光吸收光谱气体传感系统的环境适用性和应用前景。   该研究获得了国家重点研发计划(2021YFB3201904)、国家自然科学基金(11874364,41877311,42005107),安徽省重点研发计划(202104i07020009),中科院合肥研究院“火花”基金(YZJJ2022QN02)、中科蚌埠技术转移中心重点专项等项目(ZKBB202002)支持。CO和CH4分别测量和混合气测量的二次谐波信号情况不同浓度的CH4气体对CO测量结果的影响处理
  • 科学岛团队在激光吸收光谱气体测量谱线解析方面取得新进展
    近日,中科院合肥研究院安光所张志荣研究员团队在激光吸收光谱技术(TDLAS)气体检测谱线混叠干扰与分离研究方面取得新进展,相关研究成果分别以《CO and CH4混叠吸收光谱解调方法研究》和《基于激光吸收光谱技术的多组分气体测量混叠光谱解调方法研究》为题发表在国际知名期刊Sensors and Actuators B: Chemical和Optics Express上。博士生赵晓虎、王前进分别为文章的第一作者。   可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是最常用的气体检测方法,具有结构简单、响应速度快、操作容易等优点,已经被广泛应用于环境监测、医学诊断、工业过程监测等领域。但是,工业、煤矿、油气等特殊场景中,不仅包含非常复杂的气体组分,而且气体组分含量差别巨大,以至于激光吸收光谱技术检测时会遭遇气体谱线之间的混叠,产生交叉干扰的“共性”技术瓶颈,为TDLAS技术的应用增加了难度,限制了该技术在某些行业的应用发展。   张志荣团队孙鹏帅副研究员、赵晓虎、王前进两位博士研究生,对煤矿中甲烷(CH4)和微量一氧化碳(CO)气体进行分析,分别利用偏最小二乘和非负最小二乘方法,解决了含量为百分量级的CH4和百万分量级的CO气体的混叠光谱干扰的解调问题。从吸收光谱机理上提出了“光谱分离度”的概念,并进行了详实的仿真模拟和复杂的实验验证。经过实验分析,两种方法均表现出了良好的解调效果,能够在两种气体浓度相差3-4个数量级(光谱特征严重混叠干扰)的特殊情况下仍然能够准确解调其中的微量气体成分,极大的提高了系统的选择性和可靠性。因此,该方法能够在不增加压力控制等硬件设备的基础之上,利用软件算法解调混叠光谱,为利用单支DFB激光器完成两种或多种混合气体浓度的准确测量提供了方向,拓宽了激光吸收光谱气体传感系统的环境适用性和应用前景。   该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、中科院合肥研究院“火花”基金、中科蚌埠技术转移中心重点专项等项目支持。CO和CH4分别测量和混合气测量的二次谐波信号情况不同浓度的CH4气体对CO测量结果的影响处理
  • 山东省发布《便携式紫外吸收法多气体测量系统技术要求及检测方法》
    为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,防治大气污染,改善环境质量,规范便携式紫外吸收法多气体测量系统的技术性能,制定本标准。 随着国家环保部展开以锅炉或炉窑监测SO2、NOx为主的气态污染调查,各省市环保局对CEMS在线监测系统的大力普及,SO2、NOx的在线监测与瞬时监测之间的数据不统一的矛盾日益突出。目前国内监测SO2、NOx常用的仪器主要依赖于电化学传感器法,但由于在高湿低硫的工况中,易发生气体间交叉干扰以及前处理不彻底受水汽影响等因素而导致测量数据不准确的案例时有发生。 2007年8月,中国环境监测总站在青岛召开各省、直辖市、省会城市环境监测工作会议,许多代表提出目前电化学传感器测试烟气中SO2存在的问题,中环总站副站长在会议上指出:电化学传感器是否继续适用我国的固定污染源测试值得商榷,建议仪器生产厂家抓紧时间研制稳定、可靠的SO2测试仪。 在这种大环境下,崂应公司很早就开始研制以紫外光学法测量SO2、Nox等烟气的监测仪。此方法的特点是利用紫外光谱分段测量不同气体,不受水汽及气体间交叉干扰的影响,测量精度高、数值准确。 另外,崂应相信在广大同仁及社会各界人士的共同努力下,我们一定会在大气污染防治这场攻坚战中取得最终胜利,还给地球一片绿色,为生活在“穹顶之下”的我们呼吸到干净的空气贡献出环保人的一份力量,给我们的子孙后代留下一片干净的天空!
  • 合肥研究院在激光吸收光谱气体测量谱线解析方面取得进展
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所研究员张志荣团队在激光吸收光谱技术(TDLAS)气体检测谱线混叠干扰与分离研究方面取得进展,相关研究成果分别发表在Sensors and Actuators B: Chemical和Optics Express上。  可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是最常用的气体检测方法,具有结构简单、响应速度快、操作容易等优点,已经被广泛应用于环境监测、医学诊断、工业过程监测等领域。但是,工业、煤矿、油气等特殊场景中,不仅包含非常复杂的气体组分,而且气体组分含量差别巨大,以至于激光吸收光谱技术检测时会遭遇气体谱线之间的混叠,产生交叉干扰的“共性”技术瓶颈,为TDLAS技术的应用增加了难度,限制了该技术在某些行业的应用发展。  该团队研究人员对煤矿中甲烷(CH4)和微量一氧化碳(CO)气体进行分析,分别利用偏最小二乘和非负最小二乘方法,解决了含量为百分量级的CH4和百万分量级的CO气体的混叠光谱干扰的解调问题。从吸收光谱机理上提出了“光谱分离度”的概念,并进行了详实的仿真模拟和复杂的实验验证。经过实验分析,两种方法均表现出了良好的解调效果,能够在两种气体浓度相差3-4个数量级(光谱特征严重混叠干扰)的特殊情况下仍然准确解调其中的微量气体成分,提高了系统的选择性和可靠性。因此,该方法能够在不增加压力控制等硬件设备的基础之上,利用软件算法解调混叠光谱,为利用单支DFB激光器完成两种或多种混合气体浓度的准确测量提供了方向,拓宽了激光吸收光谱气体传感系统的环境适用性和应用前景。  相关研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、合肥研究院“火花”基金、中科蚌埠技术转移中心重点专项等项目的支持。 CO和CH4分别测量和混合气测量的二次谐波信号情况不同浓度的CH4气体对CO测量结果的影响处理
  • 亚微米红外拉曼同步测量技术助力生物材料对骨组织矿化的研究取得重要进展!
    由于红外光谱技术对于分子结构的敏感性,能够在无任何标记的情况下实现对生物样品成分的鉴定和分布解析,对于不便于荧光标记的生物组分鉴别十分有利,使得其在生命科学领域的应用越来越广泛。 近期Maryam Rahmati等人使用亚微米红外拉曼同步测量技术在Materials Today上报道骨生物材料对骨骼再生的研究中成功揭示了红外显微镜在组织样品分析中的潜力。众所周知,生物骨骼有机材料能够模仿天然组织功能,是作为受损骨骼良好的替代物。Maryam等通过设计两个富含脯氨酸的无序肽(IDP2和IDP6)并将它们添加到SmartBone(SBN)生物杂交替代物中,成功合成了具备改善由于植入物导致的组织矿化问题的新型材料。通过对家猪开颅损伤后8周和16周愈合情况的研究,作者团队发现这种材料能够很好的帮助颅骨愈合,如下图所示。研究富含脯氨酸的无序肽的成骨和生物矿化作用。(a)四组监测骨愈合情况的代表图包括假手术、SmartBone(SBN)、SBN + P2和sbn+P6(n = 8)。(b,c) mCT分析骨容积比的代表图像和统计数据(Obj. V/TV)、骨表面/体积比(Obj.S/Obj.v)和骨表面密度(Obj.S/TV),比例尺: 4 mm,(N = 8)。(d–g)研究钙化样品的矿化/非矿化的代表图像和统计数据。(h)碱性磷酸酶(ALP)和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色法研究脱钙骨中成骨细胞和破骨细胞的活性。 本文中作者认为通过亚微米红外拉曼同步测量技术检测,能够很好的评估IDP的结构变化,因为该技术能够很好的对组织进行高精度成像,并且不受组织粗糙度的影响。通过1037 cm-1的红外图分析,能够很好区别不同区域的磷酸酯和磷酸铵的分布。并通过数据对比实验组与对照组的分布来看,能够看到实验组的骨骼具有良好的矿化。对比1660 cm-1 和1546 cm-1的红外吸收峰可以证明肽发生了构象转变,而且这种转变是与磷酸盐的分布呈现明显相关的。说明了该材料具备良好的医疗价值,同时也说明了亚微米红外拉曼同步测量技术在评估植入生物材料和构象的影响中具备高的潜力。用亚微米红外拉曼同步测量技术研究IDP对的成骨和生物矿化效应的影响及其构象变化。红外40X光学图像和其上标记点的红外光谱(下)。两个单波长图像(1037/1660 cm-1)的比例图,突出显示了在光谱中观察到的富含矿物质和胺的区域。 美国Photothermal Spectroscopy Corp公司经多年潜心攻关,研发出的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage凭借其有的亚微米红外拉曼同步测量技术能够直接对样品表面进行红外光谱测试,并且不受到水的干扰,该设备成功将红外光谱的空间分辨率提升至亚微米(~500 nm);得益于其非接触式测量特性,该系统无需制备薄片,直接测试较厚样品,大地简化了制样过程、提高测试效率;同时可实现无接触式地快速简易测量,有效避免了传统ATR模式下的散射像差和交叉污染。且该设备在反射模式下所得谱图与透射模式下FTIR完全一致,还可以选配透射模式,十分适用于液体样品和一些特殊混合样品,大的扩展了光热红外在生命科学领域的应用范围(如图1所示)。亚微米红外拉曼同步测量系统,工作原理及钙化乳腺组织的红外成像图 这项先进技术让mIRage有别于传统的红外测试设备,能够对生命科学领域的常用样本,诸如细胞爬片,病理组织切片,单细胞细菌等有良好的兼容性,并让活细胞观测成为可能。除此之外,mIRage还可与拉曼光谱进行联用,实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试,且无荧光风险,能够帮助研究者更快速全面的确定所分析生物样品的化学组成信息。 亚微米红外拉曼同步测量技术在生命科学领域应用的显著优势:☛ 亚微米的空间分辨率;☛ 可直接获取液体中活细胞的红外成像;☛ 灵敏度高,可直接观测单细胞 (如细菌、哺乳动物细胞等);☛ 无米氏散射干扰,即使在细胞边缘也不受影响;☛ 高的光谱分辨率;☛ 无需直接接触即可测量软组织的红外光谱;☛ 可实现红外和拉曼同步测量;☛ 可实现超过10 μm厚的样品测试,直接置于载玻片上观察分析;☛ 可配置化的红外光源;
  • 瞬态吸收光谱法测量极紫外自由电子激光脉冲的频率啁啾
    【研究背景】快速发展的自由电子激光(FEL)技术在高光子能量下产生了飞秒甚至阿秒的脉冲,使得X射线能够用于状态选择性和相敏多维光谱分析和相干控制。直接和常规测量现有的极紫外(XUV)和X射线自由电子激光脉冲的光谱相位是充分实现这种非线性相干控制概念的关键,以便为它们与物质的相互作用找到和设置最佳的脉冲参数。自放大自发辐射XUV/X射线自由电子激光脉冲的直接时间诊断工具是线性和角度条纹法,它对脉冲的时间形状(包括啁啾)非常敏感。这些方法依赖于一个时间同步且足够强的外场的可用性。诊断SASE辐射脉冲的时间结构的一个补充途径是测量电子束中FEL激光诱导的能量损失(例如使用X波段射频横向偏转腔(XTCAV)),从中可以重建XUV/X射线发射的时间剖面。对于种子自由电子激光脉冲,两个几乎相同的自由电子激光脉冲的产生及其XUV干涉图的评估允许其光谱时间内容的完整表征。在这项工作中,科学家提出了一种直接测量XUV-FEL频率啁啾的技术,而不依赖于任何额外的外场或种子多脉冲方案。由于所报道的技术提供了对XUV辐射光谱时间分布的目标访问,它是对FEL激光性能敏感的用户实验的原位诊断的理想方法。例如,在这里,我们实验观察到频率啁啾对自由电子激光脉冲能量的系统依赖性(增加啁啾以减少脉冲能量)。【成果简介】由最先进的自由电子激光器(FELs)产生的极紫外(XUV)和X射线光子能量的高强度超短脉冲正在给超快光谱学领域带来革命性的变化。为了跨越下一个研究前沿,精确、可靠和实用的光子工具对脉冲的光谱-时间特性的描述变得越来越重要。科学家提出了一种基于基本非线性光学的极紫外自由电子激光脉冲频率啁啾的直接测量方法。它在XUV纯泵浦探针瞬态吸收几何结构中实现,提供了自由电子激光脉冲时能结构的原位信息。利用电离氖靶吸光度随时间变化的速率方程模型,给出了直接从测量数据中提取和量化频率啁啾的方法。由于该方法不依赖于额外的外场,我们期望通过对FEL脉冲特性的原位测量和优化,在FEL中得到广泛的应用,从而使多个科学领域受益。【图文导读】图1:频率分辨等离子体选通原理图2:等离子体选通效应的数值模拟图3:通过瞬态吸收光谱测量XUV-FEL频率啁啾图4:频率啁啾特性,自由电子激光脉冲能量依赖性分析图5:色散对部分相干自由电子激光场的影响原文链接:Measuring the frequency chirp of extreme-ultraviolet free-electron laser pulses by transient absorption spectroscopy | Nature Communications
  • 每月可释放1.55万亿微塑料!亚微米红外拉曼同步测量系统,助力东南大学新成果
    导读:近日,东南大学苏宇老师团队和合作者利用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage研究发现清洁海绵在擦除顽固污渍受磨损时,每月可释放1.55万亿微塑料,这些微塑料可能会污染环境进入食物链。该成果以“Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers During Abrasion of Cleaning Sponges”为题,发表于环境领域高水平期刊《Environmental science technology》上。 文中使用的非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统-mIRage,因其500 nm空间分辨率、不因颗粒尺寸变化而发生散射且无需接触测量对样品无污染等优势,为本研究提供了关键性技术支持。研究概述:微塑料(MPs)是指小于5 毫米的塑料颗粒,与常见的塑料袋和饮料瓶等塑料制品不同,微塑料常常难以用肉眼观察,而其一旦释放到环境中,就可能会进入食物链,对人体造成未知的健康风险。日常使用的清洁海绵由三聚氰胺和甲醛的聚合物制成,在使用过程中,会磨损产生环境微塑料纤维(MPFs)。苏宇老师和其合作者购买了三个知名品牌的清洁海绵,反复在不同粗糙度的金属表面摩擦,通过非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage等多种技术手段表征了海绵的结构组成和释放的MPF。结果发现,海绵的密度对微塑料释放有显著的影响,密度越大,微塑料纤维的释放量越少。 实验详情:研究团队使用基于O-PTIR基于光学光热红外全新技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage观察了磨损海绵释放的MPF(直径为7.4 ± 1.2 μm)上的原始聚合物分子结构的变化。获得了亚微米尺度下聚合物的组成和微结构参数。O-PTIR光谱点1 - 4与未磨损海绵的O-PTIR光谱不同。海绵的碳氮双谱带(1558和1506 cm&minus 1)在MPFs(范围从1600到1456 cm&minus 1)中表现出增宽,相对强度略有变化。MPF上1340 cm&minus 1(芳基C-N带)与1558 cm&minus 1(C-N带)的吸收强度之比增加或减少。此外,在磨损海绵的洗涤沃茨中检测到较小的微塑料碎片(3 - 10 μm)(图e),其O-PTIR光谱(图d,点5和6)与长I型MPF(图d,点1)相似。摩擦热不会导致MPF上的聚合物分解,因为海绵磨损期间金属表面的温度升高(从21.5 ° C至24.9 °C)低于三聚氰胺热解引发的阈值(379&minus 387°C。然而,在海绵中存在水和甲醛残留物的情况下,机械能可能通过缩醛胺基团(&minus NH-CH2-NH-)和羟甲基基团(&minus NH-CH2-OH)之间的交替水解和缩合反应,诱导破坏或形成三聚氰胺-三聚氰胺交联。从磨损海绵中释放的微塑料图示。其中 (a)为沉积的海绵磨损颗粒的全景和局部投影图像。(b) 和(c)为S1-S3样品的放大图像(I、II和III型MPF),S4-S6的反射光图像。(d) c和e中位置1 - 6的归一化O-PTIR红外光热光谱。(e)从磨损海绵释放的小微塑料碎片(直径5.8和8.3 μm)的投影、反射光、可见激光和OPTIR光热红外光谱图(1340 cm&minus 1,芳基C-N吸收带)。 基于O-PTIR技术的mIRage产品: 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage,采用光热诱导共振技术(O-PTIR),突破了传统红外光谱衍射极限,空间分辨率可达500 nm且无散射伪影。创新性的技术使其具备了以下优异的科研级别分析优势:☛ 500nm左右的空间分辨率,无散射伪影;☛ 基本无需样品前处理,样品即放即测;☛ 光源“探针”对样品无污染、无损伤;☛ 可分析固体、液体等多物态样品;☛ 同时、同位置红外、拉曼光谱共表征,提供相互佐证的分析结果;☛ 光谱表征、光学成像共表征,提供多维度科研分析信息;☛ 微塑料颗粒分析功能,自动搜索微塑料颗粒、自动测量微塑料颗粒尺寸、自动微塑料光谱表征。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage 样机体验为满足国内日益增长的新型红外表征需求,更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage,为您提供样品测试、样机体验等机会,期待与您的合作! 欢迎您通过电话:010-85120277/78、邮箱:info@qd-china.com或扫描下方二维码联系我们。扫描上方二维码,即刻咨询产品详情!参考文献[1]. Yu Su, Chenqi Yang, Songfeng Wang, Huimin Li, Yiyu Wu, Baoshan Xing,* and Rong Ji. Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers During Abrasion of Cleaning Sponges. Environ. Sci. Technol. 2024, 58, 10764&minus 10775
  • 研究人员开发出基于远红外光的无创血糖测量技术
    p   日本东北大学生物医学工程研究生院Yuji Matsuura教授领导的一个研究团队开发出利用远红外光测量血糖的方法。这种方法是无害的,也是非侵入式的。 /p p   糖尿病病人传统上需要使用一种常规的检测仪器测量从指尖中采取的血液,从而监控他们每天的血糖水平。这种让人不适的疼痛感和感染风险有时可能是巨大压力和担忧产生的源头。 /p p   为了解决这一问题,其他的研究人员已提出和开发出利用近红外光测量血液中葡萄糖浓度的非侵入式方法。这种方法工作的前体条件为一些特定波长的近红外光被血液中的葡萄糖选择性地吸收。 /p p   然而,利用这种方法进行准确地和稳定地测量已被证实是比较困难的,这是因为近红外光不仅被葡萄糖较弱地吸收,而且也被水、蛋白和血红蛋白较弱地吸收。 /p p   相比之下,波长在40微米左右的远红外光能够被葡萄糖强劲地吸收,这就使得在理论上可以对病人进行更加准确地和灵敏地测量。然而,研究人员面临的问题是,远红外光只能穿透到皮肤表面下几微米,这就使得检测血糖比较困难。因此,Matsuura团队开发出一种新的测量技术:将一块小的棱镜附着到柔韧的空芯光纤末端上来发射远红外光。利用这种方法,就能够照射内唇的口腔黏膜。不同于皮肤,内唇没有厚厚的表皮角质层。 /p p   实验结果证实这种新技术能够高灵敏度地检测和准确地测量血糖水平,误差范围在20%以下。Matsuura教授认为这足以适合临床使用。 /p p   糖尿病是一种影响着全世界数百万人的严重健康问题。通过将这种方法与最近刚被开发出的远红外激光器联合使用,Matsuura教授期待更为紧凑的低成本血糖测量系统将很快地在临床上被广泛使用。 /p
  • 红外光谱的测量极限在哪里?
    [导读] Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量限上展现了特的魅力,先后获得科学仪器“新品奖”。近年来,在多领域大发展及各类新技术不断进步的形势下,传统的红外光谱技术已经从单纯的红外光谱仪、显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统,并在信噪比、空间分辨率、时间分辨率、测量模式等方面呈现了新的发展活力。同时,在新技术的助力下,红外光谱在应用方面也得到了很大的拓展。   Quantum Design公司一直致力于引进先进的红外光谱技术,其中neaspec纳米傅里叶红外光谱仪、微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪在探寻红外光谱测量限上展现了特的魅力,先后获得科学仪器“新品奖”。业界评价:Quantum Design在产品的选择上颇具眼光! 为了多方位展现我国在红外光谱领域的新成果,仪器信息网特别策划制作《稳中求新红外光谱技术及应用进展》网络专题,特别邀请Quantum Design中国表面光谱销售总监韩铁柱博士为大家介绍红外光谱仪的新技术及应用情况,并探寻红外光谱的测量限。   红外光谱技术发展需求:高敏感度、高空间和高时间分辨率 仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前红外光谱仪器及技术走到了哪一个阶段?韩铁柱博士:人类对红外光的认识已经超过两个世纪,1800年,英国科学家W.?Herschel在研究温度计对紫色到红色光照射变化时,就已经意识到红色末端区域外仍然存在着看不到的辐射区域。九十年后,瑞典科学家Angstrem利用CO和CO2次证明了不同分子具有不同的红外谱图,并在此基础上进一步建立了现代分子光谱学。在此之后的一个多世纪里,人类科学家已经可以利用红外光手段,对大量的分子振动和转动信息进行谱学分析和鉴别。上世纪50年代,双光束红外光谱仪的问世,意味着红外检测已无需由经过专门训练的光谱学家进行操作,也能轻易获取数据。该设备的商业化及畅销普及标志着红外谱学门槛的大降低,在科学研究、社会实践及工业控制等领域将迎来飞跃式发展。现代红外光谱议主要指由上世纪80年代发展建立的以傅立叶变换为基础的仪器。该类仪器不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将以时间为变量的干涉图变换为以频率为变量的光谱图。与更早期的双光束红外仪器相比,傅立叶红外光谱仪具有快速、高信噪比等特点,并且随之催生了许多新技术,诸如步进扫描、时间分辨和红外成像等,从而拓宽了红外的应用领域,使得红外技术的发展产生了质的飞跃。然而,随着科学技术的不断发展和应用领域的进一步细分,特别近年来纳米材料、拓扑材料、二维材料等新材料的兴起,传统傅立叶红外光谱仪光源亮度弱、光斑范围大、迈克尔逊干涉仪平动速度慢等缺陷开始显现,逐渐不能满足红外光谱科学研究中高敏感度、高空间和高时间分辨率的需要。仪器信息网:目前红外光谱的测量限发展到了什么程度?可以给大家带来什么样的体验?韩铁柱博士:目前,传统红外光谱的空间分辨测量限在几微米到几十微米,时间分辨测量限在几十毫秒的量,这主要是由于光源本身及步径位移机制限制。20世纪60年代开始,随着台红宝石激光器的问世,科学领域得益于激光技术的广泛应用,对光谱研究的空间分辨和时间分辨也得以大幅提高。由于激光器的高线性特点,非接触式的红外光谱技术空间分辨率可达500nm,如果进一步搭配近场探针突破衍射限,空间分辨可进一步提升至10nm。利用QCL激光的双光梳设计,目前激光base的红外光谱可以完全抛弃步径位移,将时间分辨提高到us,如果将超快激光引入pump-probe体系,时间分辨可以达到fs别。仪器信息网:相对于其它的分析仪器,红外光谱的应用市场活力如何?哪些应用领域会有大的发展空间?为什么?韩铁柱博士:相对于其他分析仪器,红外光谱分析技术具有使用成本低、操作和维护简单、灵敏度和分辨率较高、特征性强等优点,能提供包含化合物官能团、类别、立体结构、取代基种类和数目等多种信息。近年来计算机技术的迅猛发展带来了分析仪器数字化和化学计量学科的同步发展,加之红外光谱技术有特点,使得其应用范围进一步拓宽。红外光谱既可以用于定性分析,也可以用于定量分析,还可以对未知物进行剖析,广泛应用于化工、制药、农业和食品、半导体、宝石鉴定、质检、地矿和环境等领域,是科学研究的有力技术手段,也是常规应用分析和生产不可缺少的分析技术。譬如在中医药领域,作为一个复杂的混合体系,中药的鉴别和质量控制,以及有效成分的确定和质量分析,一直是个难题,红外光谱技术的特点使得其作为指纹分析手段并结合化学计量学方法,成为中药研究不可或缺的工具 在农业和食品领域,近年来得益于焦平面阵列检测器、可调谐滤光器、化学计量学方法和计算术的提升,红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。除了进行农产品和食品的品质分析外,红外光谱的应用还扩展到了污染物检测、产品分类和来源鉴别、土壤的物理和化学变化、以及食品加工过程中组成变化的监控和动力学行为等。Quantum Design红外产品着眼红外光谱测量限仪器信息网:请介绍贵公司在红外光谱产品的定位及发展历史?有哪些具优势(里程碑式)的技术(技术,有技术)? 韩铁柱博士:我们公司一直贴合新研究前沿和热点课题,结合红外光谱的应用与现代科学研究的需要,专注新、先进红外光谱技术和产品的引进,先后引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外光谱仪、美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,2019年又引进了瑞士IRsweep公司的IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪。这三款主推产品从空间分辨率、非接触测量、时间分辨等维度,大推动了红外光谱测量限。 nano-FTIR纳米傅里叶红外光谱技术是由德国neaspec公司基于其创的散射型近场光学技术发展出来的、具有10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外技术,使得纳米尺度下的化学鉴定和成像成为可能。这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率和傅里叶红外光谱的高化学敏感度,实现对几乎所有材料的化学分辨和成分分析。它不受被检测样品厚度制约,可广泛适用于有机物、无机物、半导体材料、二维范德华材料的纳米分辨红外光谱分析,并同时提供纳米空间分辨的红外吸收谱和反射谱。 全新一代mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,是美国PSC公司基于的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500nm的空间分辨率 它具备非接触式/反射模式测量,对样品表面无严格要求,可直接对厚样品进行测试 可搭配液体模式和与拉曼联用,直接观察液体生物样品,并对样品进行同时同地同分辨率下的红外拉曼同步光谱和成像分析,无荧光风险。 瑞士IRsweep公司推出的IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪,荣获了由仪器信息网主办2019年度科学仪器“新品奖”,它是一种基于量子联激光器频率梳的红外光谱仪,突破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间来获取一个完整的光谱的限制,能实现高达1μs时间分辨的红外光谱快速测量。它测量数据信噪比高,易于微量及痕量光谱分析,兼容常用红外光谱仪插件,方便易用、可靠性高。仪器信息网:贵公司红外光谱仪应用具优势的领域?主推的解决方案?韩铁柱博士:我们公司近几年在红外光谱领域销售保持持续地稳定增长,针对不同的应用领域和具体的技术需求,我们推出了对应的解决方案。1、nano-FTIR是我们针对傅里叶红外光谱空间分辨率在10nm量,所推出的成熟技术方案,它利用AFM探针突破红外光斑的限制,并利用激光光源的高亮度和稳定性可进超高空间分辨下的物质微纳组分研究和表征。并后期结合飞秒激光器,可实现fs的红外光谱测量表征。美国NASA于2014年从太空带回了直径约为10um的彗星碎片。由于传统红外分辨率受制于光斑大小,该样品内部成分无法进一步检测。利用上述内容提到的纳米傅里叶红外技术10nm空间分辨率,科学家可以很好的对彗星碎片内主要5种矿物进行有效分析,并能就其组分的空间分布进行具体的表征。进一步地,在10nm超高空间分辨率的基础上,nano-FTIR还可以与50fs的时间分辨超快激光技术进行结合,同时达到红外设备的“超高空间分辨”和“超高时间分辨”。该工作在2014年由Eisele等人在实验室实现,作者利用pump激光和我们的纳米傅立叶红外光谱进行同步,在InAs纳米线上由-5ps到1050fs分别延迟激发样品,得到了纳米线上载流子形成和衰减的全过程红外光谱图。2、当红外光谱空间分辨率要求在亚微米量,且传统傅里叶变换红外光谱和ATR技术应用受限或者样品制备困难情况下,mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统无疑是一个好的选择。它的高空间分辨率、非接触式的测量方法以及可与拉曼联用的特点,可以快速获取材料的二维红外光谱和组成分布信息。越来越多的塑料产品的使用引发了人们对于其在环境中累积所引发的环境和生态污染问题的担忧,迫使科学家尽快找到可替代性的新型材料。而生物塑料, 如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等均来源于天然资源(如糖,植物油等),在适当条件下可发生生物降解,成为近研究的热点话题。为了更好地理解这两种材料在微观上的相互作用,美国特拉华大学Isao Noda教授课题组使用mIRage系统对PLA和PHA的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究了这两种材料结合的方式和内在扩散机制,为未来研究生物微塑料的演变和降解过程提供数据和理论上的支持。3、为描述生物医学、化学动力学等许多变化过程中的红外光谱情况,我们推出了IRis-F1微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪解决方案。斯坦福大学的Nicolas H.Pinkowski研究团队利用IRis-F1实现了高能气相反应中的微秒分辨单次测量。他们在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应,以4μs时间分辨测量速率,解析了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱。来自IRis-F1的量子联激光的双梳状光谱仪(DCS)测试数据表明:在反应早期(0-0.6 ms)能观察到宽带丙炔吸收特征峰,而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。未来:通用型和专用型红外光谱协同发展 仪器信息网:目前国内外红外光谱仪的技术及市场发展态势有什么不同?您如何看待未来中国市场的需求及发展潜力? 韩铁柱博士:当前市场上红外光谱仪可以大致分为通用型和专用型两大类,体现了红外光谱仪的发展与工业化需求以及科学研究需求是密切相连的。进口通用型红外光谱仪市场主要以傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)为主,制造厂家主要来自于欧美等国,而色散型红外光谱仪比较少见 近些年来国产的FTIR厂家逐渐崭露头角,尽管技术和主流公司相比还有一定差距,但差距正在不断缩小。其新型干涉光路的搭建,有效降低了振动和导轨偏移引发的干涉变形,结合众多新型红外附件的开发,目前国内红外光谱议产品正在走出国门,远销欧美和东南亚 专业的研究型红外光谱仪主要在一些科研机构使用,存在一定的定制化,它可以与红外显微镜、热分析、气相色谱等外联附件联合使用,实现多种分析手段的同步进行和数据交叉对比。作为普适性的一种分析手段,红外光谱仪在国内有较大的潜在市场,未来红外光谱仪技术,无论是智能化程度、产品联用、应用领域专业化还是小型化上都存在很强的发展潜力。另外,红外光谱与成像相结合的多信息融合检测技术,也是当前红外技术的主要发展方向。未来随着应用领域的不断扩展,制造技术的不断变革以及计算机技术的发展,更多成本更低的研究型和专用型红外成像光谱仪预计将会陆续出现,被更多的应用于过程分析和高通量分析中,如制药,农业,食品,高分子和催化材料等领域,成为传统红外光谱技术的一种有力互补技术。仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在红外光谱产品方面有什么样的布局?重点拓展的新领域有哪些? 韩铁柱博士:针对当前的市场格局,我们公司继续结合科研用户的技术需求,引进一系列红外产品引入中国市场,比如基于AFM探针技术的超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜、纳米傅里叶红外光谱仪等 同时,我们也将开展通用型红外光谱仪的布局,引入适合普通科研用途和工业应用的光谱仪,拓展其应用领域范围,解决一系列应用中的实际问题,具体体现在:1)针对传统傅里叶变换和衰减全反射红外光谱限制的亚微米分辨光学光热红外显微技术,提高其空间分辨率;2)简化样品制备过程,避免样品污染和接触引发的红外赝相;3)拓展红外样品的适用范围,包括一些常规红外无法检测的厚样品,透明样品,液体样品等;4)努力发展与其他技术的联用,实现多种技术的交叉互补使用,全面了解样品表面的化学信息,如红外和拉曼光谱技术联用,对有机无机样品的各种分子振动进行全面的分析和相互验证。通过以上布局,我们一方面注重拓展高新技术领域的红外光谱应用,如纳米红外光谱和成像,超快/时间分辨红外光谱等,用于纳米材料的高分辨表征和化学过程的监测 另一方面拓展实际应用领域的红外技术应用,包括制药、化工、半导体、农业和食品、地质和环境、法医鉴定等,解决科研和生产过程中遇到的一系列实际问题,推动红外光谱技术的应用。后记:习近平总书记非常重视科技创新能力,他在重要讲话中指出“自主创新是我们攀登科技高峰的必由之路”,“当今科技革命和产业变革方兴未艾,我们要增强使命感,把创新作为大政策,奋起直追、迎头赶上”。Quantum Design中国也以此为己任,在公司的建设和发展过程中,致力于为中国科研工作者的成功提供专业支持和服务。韩铁柱博士介绍说,“我们深深理解国内科学家和学者们从不缺乏创新性的科研想法和构想,如何借助先进仪器帮助科学家将这些想法付诸于实践,是Quantum Design中国一直在思考的问题。”据悉, Quantum Design中国建立了超过300万美元的样机实验室,为国内科学家尝试自己的想法提供了舞台和施展的空间。就红外光谱分析仪器而言,Quantum Design中国样机实验室引进了德国neaspec公司的nano-FTIR 10纳米超高空间分辨的新型傅里叶红外仪,以及美国PSC公司的mIRage非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统,并向国内科学家开放。截至2020年6月,Quantum Design中国样机实验室测量的数据已经协助科学家在Nature正刊、Nature子刊、ASC等著名国际期刊上发表多篇创新性的科研成果,得到了广大科学家的认可和赞誉。
  • 亚微米分辨红外+拉曼同步测量技术——打破传统芯片/半导体器件失效分析局面
    前言芯片是科技领域核心技术,是电子产品的“心脏”,是“工业粮食”。在新一轮科技革命与产业变革背景下,大力推动高科技产业的创新发展对于抢占全球高科技领域制高点、增强产业发展优势和提高国际竞争力的战略作用更加凸显。 而如何解决芯片/半导体器件有机异物污染问题,成为众多科研工作者的研究难题。虽然元素和无机分析存在高空间分辨率技术,如SEM-EDX,但在微米和亚微米尺度上识别有机污染物一直是巨大挑战。在过去的几十年里,传统的傅里叶变换红外光谱FTIR/ QCL显微技术虽然得到了广泛的应用,但在关键问题上存在一些局限性,例如相对较差的空间分辨率(5-20 μm)和对仪器介绍图1. 设备及原理图 基于光学-光热技术(O-PTIR)的亚微米分辨率红外拉曼同步测量系统mIRage可实现远场红外+拉曼显微镜的同步测量,该技术具有非接触、免样品制备、亚微米分析等优点,已广泛应用于硬盘和显示器等器件的成分分析。mIRage扩展集成的同步拉曼显微镜,主要用于目标物的应变/应力、掺杂浓度、DLC等测试。获取的高质量反射模式光谱可以通过亚微米红外拉曼同步测量系统mIRage在商业数据库中进行光谱比对检索,终确定亚微米到微米的污染物成分。mIRage光谱的显著优势:1. 亚微米红外空间分辨率,比传统FTIR/QCL显微镜提高30倍,达到500 nm;2. 非接触式测量,非破坏性,反射(远场)模式测量,无须制备样品;3. 高质量光谱(测试可兼容粒子形状/尺寸和表面粗糙度),没有色散/散射伪影问题;4. 可直接在商业数据库中匹配搜索 的污染识别和控制对于把控制造过程以及高科技产品开发至关重要,随着愈发严格的标准和产品尺寸的缩小,识别较小的污染物变得越来越重要和困难。mIRage的先进光学光热红外(O-PTIR)技术的出现彻底改变了微电子器件微小缺陷的红外化学分析方法。mIRage的工作原理是用宽可调谐的脉冲红外激光源激发样品,在样品中产生调制光热效应。通过光热效应提取并计算红外吸收, 通过检测反射探头光束强度的变化作为红外波数调谐的函数,从而提供红外吸收光谱。这种短波长脉冲探测光束(通常是532 nm)决定了红外测试空间分辨率,而不是传统FTIR/QCL显微镜中依赖的红外波长。由于其特的系统架构,短波长探测光束同样也能作为一个拉曼激光源,集成拉曼光谱仪后,mIRage系统可提供同一地点,同一时间,同一空间分辨率的亚微米红外+拉曼显微镜的检测结果。 精彩案例分享 在本文中,我们将介绍通过亚微米红外+拉曼同步测量技术对只有几微米尺寸的缺陷进行电子器件失效分析的研究,案例中的硬盘组件和显示组件由希捷技术提供。 图2为微电子器件免制样,原位测量数据。该案例展示了互补的、验证性的mIRage红外光谱和拉曼光谱的信息。尽管mIRage红外光谱是在反射模式下采集的,但它完全可以与FTIR/ATR数据库中的光谱相媲美。通过与KnowItAll(Wiley)红外光谱和拉曼光谱数据库进行比对,确定这种特殊的污染物可能是一种聚醚(缩醛)材料。污染可能源于研发过程中的异物,包括聚合物、润滑剂等。在此次测试中,mIRage获取的谱图与标准谱峰位重合度超过95%。图2. 左:可见图像显示6 µm缺损位置,右上:与标准数据库比对未知物质的红外光谱;右下:与数据库比对未知物质的拉曼光谱 在许多情况下,传统红外仪器可能会收到一些物质的影响无法直接接触到污染物。图3显示了金属薄膜下20 μm的黑色污染,从金属薄膜的白色圆形分层中可以看到,这是由于有缺陷的薄膜晶体管显示器突出造成的。传统的ATR显微镜的使用将受到薄膜存在的限制,阻碍直接接触污染粒子。此类样品可以通过mIRage进行光谱焦平面定位实现光谱检查,无需额外的样品制备或对粒子进行物理提取。特别是在1706 cm−1波段有强宽红外吸收带的存在,表明污染粒子可能是硫化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR),已氧化形成羧酸。图3. 左上角:样品和测量的示意图;左下:光学图像缺陷;右:缺陷区域不同位置的mIRage红外光谱。颜色对应于光学图像上的标记。 结论综上所述,我们引进的革命性红外拉曼同步测量系统mIRage在显微红外方面取得了重大进展,如亚微米分辨率测量(~500 nm)、非接触模式测量(非ATR)、非破坏性和免样品制备、点线/面多模式分析、无任何色散/散射伪影以及提供数据库检索等。希捷科技选择mIRage系统是为了研究制造工艺和产品早期开发的污染改善问题。本文介绍的基本原理和实例表明mIRage在识别硬盘和相关精细电子行业的缺陷和污染方面有诸多优势。在红外显微光谱的重要发展领域中,mIRage技术具有颠覆性的潜力。而拉曼光谱仪的联用进一步拓展了它的能力,实现亚微米红外+拉曼显微镜同步测量(同一时间、同一点、同一空间分辨率),以提供互相印证的补充和确认信息。亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage的应用领域正在不断扩大,涵盖了聚合物、药学、司法鉴定、半导体器件缺陷分析、生命科学、环境地质、古生物等众多传统领域。
  • 【环境监测行业】2020年度最热关键词 - TOP1 紫外吸收法
    top1 紫外吸收法 上榜理由2020.4.24《固定污染源烟气(二氧化硫和氮氧化物)便携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法》(HJ 1045-2019)标准实施2020.5.15《固定污染源废气 二氧化硫的测定 便携式紫外吸收法》(HJ 1131-2020)《固定污染源废气 氮氧化物的测定 便携式紫外吸收法》(HJ 1132-2020)两项标准发布2020.8.15《固定污染源废气 二氧化硫的测定 便携式紫外吸收法》(HJ 1131-2020)《固定污染源废气 氮氧化物的测定 便携式紫外吸收法》(HJ 1132-2020)两项标准实施 紫外吸收法相关标准密集发布,意味着紫外烟气分析仪将迎来广阔的市场的火爆标准方法的实地应用离不开相关设备的支持!MH3200紫外烟气分析仪,自2019年以来,2020口碑销量双丰收,各大环保类相关网站搜索量位居前列! 执行标准HJ 1131-2020《固定污染源废气 二氧化硫的测定 便携式紫外吸收法》HJ 1132-2020《固定污染源废气 氮氧化物的测定 便携式紫外吸收法》HJ 1045-2019《固定污染源废气(二氧化硫和氮氧化物)便携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法》JJG 968-2002 《烟气分析仪检定规程》 优势1台仪器——3种方法——7种气体测量集紫外吸收法(SO2、NO、NO2、NH3)、红外吸收法(CO2)、电化学法(CO、O2)等多种烟气检测技术于一体,快捷高效。热湿法真空枪管全程加热,避免水损失,准确度高,安全可靠。一体化整机一体化设计,管线连接简便,携带方便。高清大屏4.3寸触摸彩屏,操作简单高效。自动反吹内置可充电锂电池,断电后自动反吹维护,无需人工操作。云平台数据交互手机电脑远程监控,规范质控管理,紧跟大数据时代步伐。 好啦,本周的关键词就聊到这里,下周小编将为大家带来年度热词TOP2“VOC检测”,我们下周见啦!
  • 石墨炉原子吸收法测定不同溶剂中的铜
    原子吸收分光光度计多用于测定水溶液样品,但有的时候也需要用有机溶剂来制备样品。下面就来介绍使用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000,测定不同溶剂中铜的实验。实验分别以水、甲醇、乙醇、丙酮、4-甲基-2-戊酮 (MIBK)为溶剂制备样品,采用石墨炉法测定样品中的铜(Cu)。u 样品处理向水溶液中加入0.5 %的硝酸溶液,得到待测样品。向有机溶液(甲醇、乙醇、丙酮、MIBK)中加入0.5 %的硝酸溶液,得到待测样品。加入0.5 %的硝酸溶液,目的是为了维持铜在溶液中的稳定性。u 实验条件使用有机溶剂时,干燥温度可以稍微设置低一些。使用有机溶剂时,洗涤液可以用有机溶液,但在测定完成后,应使用纯水清洗或更换石墨管。u 实验结果? 原子吸收曲线图? 标准曲线即使溶剂使用有机溶液,也可在与水溶液基本相同的测量条件下准确测定样品。五种溶剂的铜溶液在0μg/L~20μg/L浓度范围内r2 ≥0.9997, 线性关系良好。 从上面这个实验表明,日立偏振塞曼原子吸收分光光度计采用双检测器系统,即使测定有机溶剂样品,基线也十分稳定,可以得到高精度的测定数据。
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