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质谱离子聚焦透镜

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质谱离子聚焦透镜相关的资讯

  • 钢研纳克申请用于三重四极杆ICPMS的聚焦传输透镜装置专利
    2024年1月9日,钢研纳克检测技术股份有限公司公开了“一种用于电感耦合等离子体质谱仪的聚焦传输透镜装置”的发明专利,公开号为CN117373899A。发明人为:沈学静 王雷 李凯 任立志 方哲 王超刚 王立平 王海舟。  发明内容  本发明的目的是提供一种用于电感耦合等离子体质谱仪的聚焦传输透镜装置,能够在三重四极质谱仪结构基础上增设三个透镜,通过灵活施加三个透镜的电压使其有助于离子沿离子光轴集中和聚焦,有效提高离子传输效率,从而提高质谱仪的灵敏度。  为实现上述目的,本发明提供了如下方案:  一种用于电感耦合等离子体质谱仪的聚焦传输透镜装置,所述电感耦合等离子体质谱仪为三重四极质谱仪,所述聚焦传输透镜装置设置在所述三重四极质谱仪的第一级四极杆与第二级多极杆之间或第二级多极杆与第三级四极杆之间   所述聚焦传输透镜装置包括:依次设置的透镜一、透镜二、透镜三,所述透镜一、透镜二、透镜三之间互不接触且相对距离可调节,所述透镜一、透镜二、透镜三的中心均开设有通孔,且所述透镜一、透镜二、透镜三的通孔的中心处于同一水平轴 通过直流电压施加装置分别对所述透镜一、透镜二和透镜三施加零电压、正电压或负电压。  专利内容为:本发明涉及电感耦合等离子体质谱仪技术领域,公开了一种用于电感耦合等离子体质谱仪的聚焦传输透镜装置,应用于三重四极质谱仪,设置在所述三重四极质谱仪的第一级四极杆与第二级多极杆之间或第二级多极杆与第三级四极杆之间 所述聚焦传输透镜装置包括:依次设置的透镜一、透镜二、透镜三,透镜一、透镜二、透镜三之间互不接触且相对距离可调节,所述透镜一、透镜二、透镜三的中心均开设有通孔,且通孔的中心处于同一水平轴 通过直流电压施加装置分别对透镜一、透镜二和透镜三施加零电压、正电压或负电压。本发明提供的聚焦传输透镜装置,能够实现对电压的灵活施加,实现离子的有效传输与聚焦,从而提高质谱仪的灵敏度。
  • 聚焦离子束(FIB)技术原理与发展历史
    20世纪以来,微纳米科技作为一个新兴科技领域发展迅速,当前,纳米科技已经成为21 世纪前沿科学技术的代表领域之一,发展作为国家战略的纳米科技对经济和社会发展有着重要的意义。纳米材料结构单元尺寸与电子相干长度及光波长相近,表面和界面效应,小尺寸效应,量子尺寸效应以及电学,磁学,光学等其他特殊性能、力学和其他领域有很多新奇的性质,对于高性能器件的应用有很大潜力。具有新奇特性纳米结构与器件的开发要求开发出具有更高精度,多维度,稳定性好的微纳加工技术。微纳加工工艺范围非常广泛,其中主要常见有离子注入、光刻、刻蚀、薄膜沉积等工艺技术。近年来,由于现代加工技术的小型化趋势,聚焦离子束(focused ion beam,FIB)技术越来越广泛地应用于不同领域中的微纳结构制造中,成为微纳加工技术中不可替代的重要技术之一。FIB是在常规离子束和聚焦电子束系统研究的基础上发展起来的,从本质上是一样的。与电子束相比FIB是将离子源产生的离子束经过加速聚焦对样品表面进行扫描工作。由于离子与电子相比质量要大的非常多,即时最轻的离子如H+离子也是电子质量的1800多倍,这就使得离子束不仅可以实现像电子束一样的成像曝光,离子的重质量同样能在固体表面溅射原子,可用作直写加工工具;FIB又能和化学气体协同在样品材料表面诱导原子沉积,所以FIB在微纳加工工具中应用很广。本文主要介绍FIB技术的基本原理与发展历史。离子源FIB采用离子源,而不是电子束系统中电子光学系统电子枪所产生的加速电子。FIB系统以离子源为中心,较早的离子源由质谱学与核物理学研究驱动,60年代以后半导体工业的离子注入工艺进一步促进离子源开发,这类离子源按其工作原理可粗略地分为三类:1、电子轰击型离子源,通过热阴极发射的电子,加速后轰击离子源室内的气体分子使气体分子电离,这类离子源多用于质谱分析仪器,束流不高,能量分散小。2、气体放电型离子源,由气体等离子体放电产生离子,如辉光放电、弧光放电、火花放电离子源,这类离子源束流大,多应用于核物理研究中。3、场致电离型离子源是利用针尖针尖电极周围的强电场来电离针尖上吸附的气体原子,这种离子源多应用于场致离子显微镜中。除场致电离型离子源外,其余离子源均在大面积空间内(电离室)生成离子并由小孔引出离子流。故离子流密度低,离子源面积大,不适合聚焦成细束,不适合作为FIB的离子源。20世纪70年代Clampitt等人在研究用于卫星助推器的铯离子源的过程中开发出了液态金属离子源(liquid metal ion source,LMIS)。图1:LMIS基本结构将直径为0.5 mm左右的钨丝经过电解腐蚀成尖端直径只有5-10μm的钨针,然后将熔融状态的液态金属粘附在针尖上,外加加强电场后,液态金属在电场力的作用下形成极小的尖端(约5 nm的泰勒锥),尖端处电场强度可达10^10 V/m。在这样高电场作用下,液尖表面金属离子会以场蒸发方式逸散到表面形成离子束流。而且因为LMIS发射面积很小,离子电流虽然仅有几微安,但所产生电流密度可达到10^6/cm2左右,亮度在20μA/Sr左右,为场致气体电离源20倍。LMIS研究的问世,确实使FIB系统成为可能,并得到了广泛的应用。LMIS中离子发射过程很复杂,动态过程也很复杂,因为LMIS发射面为金属液体,所以发射液尖形状会随着电场和发射电流的不同而改变,金属液体还必须确保不间断地补充物质的存在,所以发射全过程就是电流体力学和场离子发射相互依赖和相互作用的过程。有分析表明LMIS稳定发射必须满足三个条件:(1)发射表面具有一定形状,从而形成一定的表面电场;(2)表面电场足以维持一定的发射电流与一定的液态金属流速;(3)表面流速足以维持与发射电流相应的物质流量损失,从而保持发射表面具有一定形状。从实用角度,LMIS稳定发射的一个最关键条件:制作LMIS时保证液态金属与钨针尖的良好浸润。由于只有将二者充分持续地粘附在一起,才能够确保液态金属很好地流动,这一方面能够确保发射液尖的形成,同时也能够确保液态金属持续地供应。实验发现LMIS还有一些特性:(1) 存在临界发射阈值电压。一般在2 kV以上;电压超过阈值后,发射电流增加很快。(2) 空间发射角较大。离子束的自然发射角一般在30º左右;发射角随着离子流的增加而增加;大发射角将降低束流利用率。(3) 角电流密度分布较均匀。(4) 离子能量分散大(色差)。离子能散通常约为4.5 eV,能散随离子流增大而增大,这是由于离子源发射顶端存在严重空间电荷效应所致。由于离子质量比电子质量大得多,同一加速电压时离子速度比电子速度低得多,离子源发射前沿空间电荷密度很大,极高密度离子互斥,造成能量高度分散。减小色差的一个最有效的办法是减小发射电流,但低于2uA后色差很难再下降,维持在4.5eV附近。继续降低后离子源工作不稳定,呈现脉冲状发射。大能散使离子光学系统的色差增加,加重了束斑弥散。(5) LMIS质谱分析表明,在低束流(≤ 10 μA)时,单电荷离子几乎占100%;随着束流增加,多电荷离子、分子离子、离子团以及带电金属液滴的比重增加,这些对聚焦离子束的应用是不利的。以上特性表明就实际应用而言,LMIS不应工作在大束流条件下,最佳工作束流应小于10μA,此时,离子能量分散与发散角都小,束流利用率高。LMIS最早以液态金属镓为发射材料,因为镓熔融温度仅为29.8 ºC,工作温度低,而且液态镓极难挥发、原子核重、与钨针的附着能力好以及良好的抗氧化力。近些年经过长时间的发展,除Ga以外,Al、As、Au、B、Be、Bi、Cs、Cu、Ge、Fe、In、Li、Pb、P、Pd、Si、Sn、U、Zn都有报道。它们有的可直接制成单质源;有的必须制成共熔合金(eutectic alloy),使某些难熔金属转变为低熔点合金,不同元素的离子可通过EXB分离器排出。合金离子源中的As、B、Be、Si元素可以直接掺杂到半导体材料中。尽管现在离子源的品种变多,但镓所具有的优良性能决定其现在仍是使用最为广泛的离子源之一,在一些高端型号中甚至使用同位素等级的镓。FIB系统结构聚焦离子束系统实质上和电子束曝光系统相同,都是由离子发射源,离子光柱,工作台以及真空和控制系统的结构所构成。就像电子束系统的心脏是电子光学系统一样,将离子聚焦为细束最核心的部分就是离子光学系统。而离子光学与电子光学之间最基本的不同点:离子具有远小于电子的荷质比,因此磁场不能有效的调控离子束的运动,目前聚焦离子束系统只采用静电透镜和静电偏转器。静电透镜结构简单,不发热,但像差大。图2:聚焦离子束系统结构示意图典型的聚焦离子束系统为两级透镜系统。液态金属离子源产生的离子束,在外加电场( Suppressor) 的作用下,形成一个极小的尖端,再加上负电场( Extractor) 牵引尖端的金属,从而导出离子束。第一,经过第一级光阑后离子束经过第一级静电透镜的聚焦和初级八级偏转器对离子束的调节来降低像散。通过一系列可变的孔径(Variable aperture),可以灵活地改变离子束束斑的大小。二是次级八极偏转器使得离子束按照定义加工图形扫描加工而成,利用消隐偏转器以及消隐阻挡膜孔可以达到离子束消隐的目的。最后,通过第二级静电透镜,离子束被聚焦到非常精细的束斑,分辨率可至约5nm。被聚焦的离子束轰击在样品表面,产生的二次电子和离子被对应的探测器收集并成像。离子与固体材料中的原子碰撞分析作为带电粒子,离子和电子一样在固体材料中会发生一系列散射,在散射过程中不断失去所携带的能量最后停留在固体材料中。这其中分为弹性散射和非弹性散射,弹性散射不损失能量,但是改变离子在固体中的飞行方向。由于离子和固体材料内部原子质量相当,离子和固体材料之间发生原子碰撞会产生能量损失,所以非弹性散射会损耗能量。材料中离子的损失主要有两个方面的原因,一是原子核的损失,离子与固体材料中原子的原子核发生碰撞,将一部分能量传递给原子,使得原子或者移位或者与固体材料的表面完全分离,这种现象即为溅射,刻蚀功能在FIB加工过程中也是靠这种原理来完成。另一种损失是电子损失:将能量传递给原子核周围的电子,使这些电子或被激发产生二次电子发射,或剥离固体原子核周围的部分电子,使原子电离成离子,产生二次离子发射。离子散射过程可以用蒙特卡洛方法模拟,具体模拟过程与电子散射过程相似。1.由原子核微分散射截面计算总散射截面,据此确定离子与某一固体材料原子碰撞的概率;2.随机选取散射角与散射平均自由程,计算散射能量的核损失与电子损失;3.跟踪离子散射轨迹直到离子损失其全部携带能量,并停留在固体材料内部某一位置成为离子注入。这一过程均假设衬底材料是原子无序排列的非晶材料且散射具有随机性。但在实践中,衬底材料较多地使用了例如硅单晶这种晶体材料,相比之下晶体是有晶向的,存在着低指数晶向,也就是原子排列疏密有致,离子一个方向“长驱直入”时穿透深度可能增加几倍,即“沟道效应”(channeling effect)。FIB的历史与现状自1910年Thomson发明气体放电型离子源以来,离子束已使用百年之久,但真正意义上FIB的使用是从LMIS发明问世开始的,有关LMIS的文章已做了简单介绍。1975年Levi-Setti和Orloff和Swanson开发了首个基于场发射技术的FIB系统,并使用了气场电离源(GFIS)。1975年:Krohn和Ringo生产了第一款高亮度离子源:液态金属离子源,FIB技术的离子源正式进入到新的时代,LMIS时代。1978年美国加州的Hughes Research Labs的Seliger等人建造了第一套基于LMIS的FIB。1982年 FEI生产第一只聚焦离子束镜筒。1983年FEI制造了第一台静电场聚焦电子镜筒并于当年创立了Micrion专注于掩膜修复用聚焦离子束系统的研发,1984年Micrion和FEI进行了合作,FEI是Micrion的供应部件。1985年 Micrion交付第一台聚焦离子束系统。1988年第一台聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)双束系统被成功开发出来,在FIB系统上增加传统的扫描电子显微系统,离子束与电子束成一定夹角安装,使用时试样在共心高度位置既可实现电子束成像,又可进行离子束处理,且可通过试样台倾转将试样表面垂直于电子束或者离子束。到目前为止基本上所有FIB设备均与SEM组合为双束系统,因此我们通常所说的FIB就是指FIB-SEM双束系统。20世纪90年代FIB双束系统走出实验室开始了商业化。图3:典型FIB-SEM 双束设备示意图1999年FEI收购了Micrion公司对产品线与业务进行了整合。2005年ALIS公司成立,次年ZEISS收购了ALIS。2007年蔡司推出第一台商用He+显微镜,氦离子显微镜是以氦离子作为离子源,尽管在高放大倍率和长扫描时间下它仍会溅射少量材料但氦离子源本来对样品的损害要比Ga离子小的多,由于氦离子可以聚焦成较小的探针尺寸氦离子显微镜可以生成比SEM更高分辨率的图像,并具有良好的材料对比度。2011年Orsay Physics发布了能够用于FIB-SEM的Xe等离子源。Xe等离子源是用高频振动电离惰性气体,再经引出极引出离子束而聚焦的。不同于液态Ga离子源,Xe等离子源离子束在光阑作用下达到试样最大束流可达2uA,显著增强FIB微区加工能力,可以达到液态Ga离子FIB加工速度的50倍,因此具有更高的实用性,加工的尺寸往往达到几百微米。如今FIB技术发展已经今非昔比,进步飞快,FIB不断与各种探测器、微纳操纵仪及测试装置集成,并在今天发展成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的功能极其强大的综合型加工与表征设备,广泛的进入半导体行业、微纳尺度科研、生命健康、地球科学等领域。参考文献:[1]崔铮. 微纳米加工技术及其应用(第2版)(精)[M]. 2009.[2]于华杰, 崔益民, 王荣明. 聚焦离子束系统原理、应用及进展[J]. 电子显微学报, 2008(03):76-82.[3]房丰洲, 徐宗伟. 基于聚焦离子束的纳米加工技术及进展[J]. 黑龙江科技学院学报, 2013(3):211-221.[3]付琴琴, 单智伟. FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍[J]. 电子显微学报, 2016, v.35 No.183(01):90-98.[4]Reyntjens S , Puers R . A review of focused ion beam applications in microsystem technology[J]. Journal of Micromechanics & Microengineering, 2001, 11(4):287-300.
  • 科研团队提出一种质谱仪离子高效传输的静电场离子漏斗聚焦新技术
    近日,中科院合肥研究院健康所医用光谱质谱研究团队提出了一种静电场离子漏斗聚焦新技术,可在静电场下实现对离子的高效聚焦引导,进而提升质谱类仪器的灵敏度。相关结果作为封面文章发表在国际分析领域TOP期刊Analytical Chemistry上。   质子转移反应质谱(PTR-MS)技术在环境监测、医学研究、公共安全和食品科学等领域都有着极其重要的应用价值。医用光谱质谱研究团队坚持PTR-MS技术研究和仪器研制工作不松懈,通过十余年时间实现了PTR-MS仪器产品化。前期研制的PTR-MS仪器在具有高灵敏的同时,还有大功率和大体积的不足。针对大气挥发性有机物(VOCs)车载监测需求,如何在减小体积和功率的情况下保证较高的灵敏度是车载小型化PTR-MS发展的难题。国外研究者为了提高灵敏度,一般在PTR-MS中采用射频场离子漏斗来聚焦离子,但射频场需要射频电源,这会增加功率和体积,不适用于车载小型化PTR-MS。   为解决上述问题,团队提出了一种静电场离子漏斗聚焦新技术,将传统的圆环状电极改进为球面加网电极,并通过孔径逐渐缩小的漏斗状组合设计,实现静电场下离子的高效聚焦引导。实验表明,相比于传统的反应管结构,新型结构对于考察的8种VOCs灵敏度提升了3.8-7.3倍,且不破坏PTR-MS中的软电离效果。团队已围绕该技术申请了专利,并将其应用于大气VOCs车载走航监测的小型化PTR-MS中,相关仪器已成为政府部门和行业龙头企业开展业务化监测的重要工具。静电场离子漏斗聚焦技术是一种通用的离子聚焦引导,还可以拓展应用于其他质谱仪器中,可为我国高端质谱仪器自立自强提供关键支撑。   本文的第一作者是张强领博士后,通讯作者为中科院青促会会员沈成银研究员。本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、安徽省重点研发计划、合肥研究院院长基金等项目的支持。静电场离子漏斗聚焦效果
  • 690万!常州大学采购聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统
    项目概况聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购项目的潜在投标人应在常州润邦招标代理有限公司前台获取招标文件,并于2022年2月18日14点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况1.项目编号:常润公2022-0001号2.项目名称:聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购3.预算金额:人民币690万元4.最高限价:人民币690万元5.采购需求:本项目采购内容为聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购,包括设备及系统的采购、供货、安装、调试、测试、售后服务、质保、技术培训等,直至通过采购人验收。具体参数详见采购需求。序号设备名称数量单位1聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统1套7.合同履行期限:合同签订,免表办理好后6个月内完成供货、安装调试、经采购人验收合格并投入使用。8.本项目不接受联合体。9.本项目接受进口产品。二、申请人的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定:(1)具有独立承担民事责任的能力;(2)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(3)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(4)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(5)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录;(6)无其他法律、行政法规规定的禁止参与招投标或采购活动的行为,含下列情形:a.未被“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)和 “中国政府采购网”网站(www.ccgp.gov.cn)列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重失信行为记录名单;b.单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同投标人,不得参加同一合同项下的政府采购活动。2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无。3.本项目的特定资格要求:本项目接受进口产品投标,投标人所投设备为进口产品的,应提供以下之一的证明材料:(1)投标人为所投设备的授权经销(代理)商,必须提供生产(制造)商或上级经销(代理)商授权供应商的授权书,并提供逐级经销(代理)商的营业执照复印件。(2)投标人为本项目的授权投标人,必须提供生产(制造)商或授权经销(代理)商对本次招标的项目或所投产品的授权书,并提供逐级经销(代理)商的营业执照复印件。三、获取招标文件时间:2022年1月28日至2022年2月9日17:00时(北京时间,法定节假日除外)地点:常州市飞龙东路108号-304室(翠园世家商业街三楼)方式:(投标人可采取以下任一种方式获取招标文件)(1)线上申领:投标人在规定的时间内将相关材料扫描PDF文档发至本公司邮箱“2406652663@qq.com”并按邮箱回复要求交纳费用后,招标文件以邮件形式发送至投标人邮箱。报名咨询电话:0519-81882063。(2)现场申领:至常州润邦招标代理有限公司前台领取。(3)投标人获取招标文件时应提供如下材料:①招标文件获取申请表(格式见公告附件1)②投标人为企业的,提供企业营业执照(三证合一复印件加盖公章);投标人为事业单位的,提供事业单位法人证书(三证合一复印件加盖公章);投标人为自然人的,提供自然人身份证明文件(复印件及签名)。售价:人民币伍佰元/份。招标文件售后一概不退,未获取招标文件的投标人不得参与本项目投标。四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点截止时间:2022年2月18日14点00分(北京时间)地 点:常州润邦招标代理有限公司开标室(一)五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目不组织现场踏勘。2.对招标文件需要进行澄清或有异议的投标人,均应在2022年2月10日12:00前按招标公告中的通讯地址,以书面形式(加盖公章)提交采购代理机构,否则视为无效澄清或异议。3.有关本次采购的事项若存在变动或修改,采购代理机构将通过补充或更正形式在相关网站上发布,因未能及时了解相关最新信息所引起的失误责任由投标人自负。4.费用缴纳账户信息如下(汇款请备注项目名称或编号)户名:常州润邦招标代理有限公司开户银行:江南农村商业银行龙虎塘支行账号:01080012010000003610财务电话(付款、开票咨询):0519-81882063七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名称:常州大学地址:江苏省常州市武进区滆湖中路21号 联系方式:丁老师155012902882.采购代理机构信息名称:常州润邦招标代理有限公司地址:常州市飞龙东路108号-304室(翠园世家商业街三楼)联系方式:0519-818829933.项目联系方式项目联系人:周叶电话:0519-81882993网址:cg.czrbzb.com
  • 聚焦最新质谱技术在食品安全检测中的应用
    第六届中国北京国际食品安全高峰论坛:质谱技术分论坛   仪器信息网讯 2013年4月1日,由北京食品学会、北京食品协会主办,太平洋国际展览(北京)有限公司承办的“第六届中国北京国际食品安全高峰论坛”在国家会议中心召开。本次高峰论坛为期两天,旨在从科学和技术的角度来探讨如何确保全国13亿人民的食品安全。论坛吸引了1000余名业内人士参加、60余家企业参展,仪器信息网作为合作媒体亦参加了本次会议。   作为论坛的重要组成部分之一——“食品安全—质谱分析技术”分论坛于2013年4月1日下午召开,北京莱伯泰科、AB SCIEX、布鲁克等公司为参会嘉宾介绍了其公司的最新质谱技术及应用。 “食品安全—质谱分析技术”专题研讨会现场   莱伯泰科:移动式气质联用系统Griffin 460,可对液体、固体和气体样品进行直接进样分析   北京莱伯泰科介绍了由美国Griffin公司推出的移动式气质联用系统Griffin 460,其专门为现场应用设计,能够对复杂样品基质中的化学物质提供实验室级别的化学分析,并可以24小时全天候对大气进行连续监测。   据悉,Griffin 460采用内部独立减震技术对整个系统进行保护,由于所有的减震系统都在系统内部,所以整机可以方便快速的在固定实验室、移动实验室、现场应急实验室、移动检测车之间进行移动。   值得一提的是,丰富的进样附件使得Griffin 460可以对液体、固体和气体样品进行直接分析:单独系统可以接受进样针直接进样或者固相微萃取进样;在进行气体样品分析时,专为现场大气采样设计的X-Shorber大气采样器,可以与Griffin 460系统通过其通用接口直接快速连接,进行样品分析;水样可以通过Griffin 460吹扫捕集附件进行分析;对于固体、液体或气体样品,还可以采用其独特的PSI-Probe进样技术,即可实现无需样品前处理的直接进样分析,其包括TAG PSI-Probe和TWISTER PSI-Probe两种技术,为现场分析的复杂样品前处理过程提供了革命性的解决方案。   AB SCIEX:6500系列质谱仪,灵敏度提高10倍   AB SCIEX公司则介绍了其在2012年推出的6500系列质谱仪。AB SCIEX Triple Quad™ 6500 和 QTRAP® 6500系统是新一代质谱仪,与目前市场上最畅销的高性能三重四极杆系统相比,其灵敏度提高了10倍。   据了解,AB SCIEX 6500系列采用新的IonDrive™ 技术,能够离子化、传输以及检测更多的离子,实现了高灵敏度。该技术包含新的IonDrive Turbo V离子源、新型的IonDrive™ QJet 导入技术以及性能提高20倍的IonDrive™ HED检测器。新型IonDrive Turbo V离子源,使样品的离子化效率更好;而且新的IonDrive QJet 离子导入具有两级设计,具有更高的离子聚焦和传输效率;全新的IonDrive HED检测器,大幅提高了动态线性范围,可达6个数量级,因此大大提高了6500的灵敏度。   布鲁克:LC-QQQ和LC-(Q)TOF农残分析解决方案,全面满足定性定量需求   布鲁克公司则介绍了其采用液质联用技术的最新农药残留分析解决方案。包括“专为定量应用而设计的LC-QQQ液质分析方案”和“LC-(Q)TOF食品与药品质量控制系统研究方案”。   LC-QQQ液质分析方案——EVOQ系列液质联用型三重四极杆质谱,布鲁克公司2012年推出的质谱新品,可对数以千计的实际样品进行快速且可靠地定量分析,并提供样品管理到检测报告的全自动工作流程。   该系统采用创新的交错式四级杆(IQ)设计的双重离子漏斗,使小分子和生物分子的分析能够轻易达到超高的灵敏度。其具有两大优势:(1)简单,漏斗形式的设计,并且只有射频电压,使得这个系统可以无需对化合物进行调节就可以很好的对化合物离子进行聚焦;(2)非常显著地减少了仪器维护的次数,从而增加的仪器正常使用时间。相对于传统的层叠式透镜漏斗设计,IQ双重离子漏斗的空间几何学设计改善了背景气的移动,从而减少了表面污染。   LC-(Q)TOF系统研究方案:LC-(Q)TOF不仅应用于常规分析,还可应用于未知物剖析,以及差异性比较、代谢组学研究等扩展研究方面。与LC-QQQ相比,ESI-(Q)TOF具有“能够推测未知物;不受通道数限制,方法开发简单;全数据记录,便于风险评估;具有高分辨峰型图,适用于质量相近的化合物分析”等优点。布鲁克公司的LC-(Q)TOF农残检测方案基于全灵敏度高分辨数据,结合专业的分析软件和数据库,可以实现已知物/未知物定性(半)定量分析。(编辑:萧然)
  • 聚焦PerkinElmer质谱新产品技术特点——BCEIA 2011视频采访系列
    仪器信息网讯 2011年10月12-15日,第十四届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2011)在北京展览馆隆重举行。为让广大网友及仪器用户深入了解BCEIA 2011仪器新品动态,仪器信息网特别开展了以“盘点行业新品 聚焦最新技术”为主题大型视频采访活动,力争将科学仪器行业最新创新产品、最新技术进展及最具有代表性应用解决方案直观地呈现给业内人士。以下是仪器信息网编辑采访PerkinElmer资深应用工程师张杨、沈飞翔的视频。   在本届BCEIA上,PerkinElmer资深应用工程师重点介绍了NexION 300 ICP-MS、AxION TOF 质谱仪等几款新产品。   NexION 300 ICP-MS的进样器、射频发生器、离子透镜、通用池、ICP和MS的接口部分的设计都有很大的改动,使得仪器性能有了更大的提高。另外,整个仪器采用真空设计,只需10min就能达到仪器的操作条件。   AxION TOF是PerkinElmer 推出的首款飞行时间质谱仪,AxION MS 可在较广动态范围内对复杂分子进行明确测定,因此更容易鉴别污染物和杂质。   具体产品展示、技术特点介绍、应用领域分析,请点击查看采访视频。   相关新闻:   PerkinElmer新品NexION 300 ICP-MS发布   http://www.instrument.com.cn/news/20100408/040982.shtml   PerkinElmer首款TOF MS新品亮相ASMS 2011   http://www.instrument.com.cn/news/20110608/062821.shtml   关于PerkinElmer, Inc.  PerkinElmer, Inc.是一家专注于提高人类健康及其生存环境安全的全球领先公司。据报道,该公司2010年收入约为17亿美元,拥有约 6,200 名员工,为超过150个国家/地区的客户提供服务,同时该公司也是标准普尔500 指数的成员。
  • 689.35万!聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购结果公布
    一、项目编号:常润公2022-0001号  二、项目名称:聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用  系统采购  三、中标(成交)信息  供应商名称:建发(上海)有限公司  供应商地址:中国(上海)自由贸易试验区张杨路620号1201室  中标(成交)金额:人民币陆佰捌拾玖万叁仟伍佰元整(¥6893500.00)  四、主要标的信息货物类名称:聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统品牌(如有):见附件项目清单规格型号:见附件项目清单数量:见附件项目清单单价:见附件项目清单
  • 基于折叠数字型超构透镜的片上光谱仪
    近日,哈尔滨工业大学(深圳)徐科教授、宋清海教授课题组,提出一种基于像素编码的片上数字型超构透镜,因其灵活的设计自由度而具备强大的光场调控能力。该工作以折叠级联的方式构建了高度紧凑的色散元件,结合重构算法实现了片上集成的高分辨率光谱仪。文章提出的数字型超构透镜可显著提升面内光束聚焦、准直和偏转能力。所设计的级联折叠型超构透镜组能够很好地解决传统色散光谱仪尺寸和分辨率互为矛盾的问题。结合重构算法,该器件以100 μm ×100 μm的紧凑尺寸在近红外波段超过35 nm的波长范围内实现了0.14 nm的分辨率,并且可以完成任意光谱的重构和解析。该光谱仪完全通过标准硅光工艺制造,在系统级集成和CMOS兼容性方面具有优势。所提出的超构透镜结构还可移植到氮化硅或其他光子集成平台,以轻松扩展到可见光或中红外波长等波段,为成像、光学计算等其他应用提供有力的光场调控方案。该研究成果以“Folded digital meta-lenses for on-chip spectrometer”为题于2023年4月11日在线发表在《Nano Letters》上。随着物联网、消费电子等应用领域的不断发展,对光谱仪的小型化提出了更高的要求。近40年里,光谱仪的微型化技术经历了从基于分立器件技术到集成光学技术的发展,逐渐趋于低成本和片上集成化。近年来,受到自由空间超构表面波前调控的启发,基于超构波导的一些平面内衍射光网络正在成为片上光波操纵的有力工具。目前已报道的片上超构系统都是基于各单元长度不等的传输阵列,结构规则简单但设计自由度受限,导致系统集成度和功能的局限性。如何突破设计自由度的限制,是提升片上超构表面光场调控能力以及拓展应用的关键。借助超构表面强大的光学操控能力,有望突破传统片上光谱仪分辨率和器件尺寸相互制约的矛盾。为了解决设计自由度受限的问题,文章提出了一种基于像素编码的数字型超构表面。基本思想为求解超构表面目标相位分布。为降低算力消耗,我们将目标区域划分为多个单元,通过逆向设计对每个单元图案分别进行编码,在平面任意区域实现任意相位响应。与数字型超构波导在局部区域内的原位控制不同,本文提出的数字型超构表面可以整体操纵面内波衍射及其在整个平板区域内的传播。这种特性使该结构能够设计连续大相位梯度的高色散数字型超构透镜,允许光束在紧凑的尺寸内实现聚焦、准直和大角度弯曲等类似几何光学透镜的功能。具体设计原理如图1所示。图1. 基于数字型超构表面的超构透镜逆向设计原理。(a)超构透镜在1550 nm处的光弯曲 (θ=45°)和聚焦(f = 19.5 μm)的射线光学演示。(b)透镜的理想相位轮廓曲线(φ),可视为45°弯曲相位曲线 (φ1)和聚焦相位曲线(φ2)的叠加。I:计算的绝对相位,II:对应的菲涅耳相位。(c)每个单元的优化器件图案和对应的理想相位曲线(φ)。(d) 计算出的理想相位掩模(黑色实线)与所设计超构透镜的模拟相位响应(红色虚线)之间的比较。(e)所设计单个超构透镜的模拟光场分布。(f)模拟超构透镜的焦点AI不同波长下沿x'轴的偏移。插图为不同波长下焦点的横截面光场分布图。要实现更高的波长分辨率,需要累积色差和增加光程。为了验证设计效果,本文设计并制备了一种基于五层折叠超构透镜的光谱仪,器件尺寸仅为100 μm×100 μm。该器件的模拟光场和实测结果如图2所示。图2(a)中的五层超构透镜功能不同,透镜I用于准直扩束输入光同时转折光路,透镜II-IV则承担着累积色散和波长分束的作用。受到读出波导间距的限制,此时该器件直接读出的分辨率约为1 nm (图2(d))。为了进一步提高光谱仪性能以及器件的制备容差,在色散分光的基础上引入了光谱重构算法。图2. 基于五层折叠超构透镜的光谱仪。(a)五层折叠超构透镜光谱仪在1550 nm处的模拟光场分布。(b)器件尺寸为100 μm×100 μm的光谱仪显微镜图像。插图:超构透镜和输出波导阵列的局部电镜图像。(c)器件实测的输出强度与输入波长的映射图。(d)两个相邻输出通道11和12的透射光谱,通道间距约为1 nm。(e)谱相关函数C(δλ)的半高半宽δλ为0.108 nm,与光谱仪的估计分辨率相对应。为了体现光谱仪的性能,构造了几种不同类型的预编程光谱来测试光谱仪的性能。重构光谱见图3。结果表明,结合重构算法后,该光谱仪的光谱分辨率提升至0.14 nm(图3(a)),整体工作带宽覆盖1530 nm-1565 nm,且性能在边带依旧保持稳定(图3(c))。此外,对于同时具有宽高斯背景和窄带单峰特征的复杂频谱(图3(d)),本文提出的片上光谱仪依旧能与商用光谱仪保持良好的一致性。图3. 使用基于五个折叠超构透镜的片上光谱仪进行光谱重建(实线表示重建光谱,虚线表示商用光谱仪测试结果)。(a)两条相隔约0.14 nm的窄光谱线的重建光谱。(b)距离约20.61 nm的双峰重建光谱。(c)在工作带宽上分别重建7处不同波长的窄带光谱。(d)宽带光源入射的重建光谱。此文提出的基于数字型超构透镜的片上光谱仪在超过35 nm的波长范围内实现了0.14 nm的分辨率。整体尺寸仅为100 μm ×100 μm,最小特征尺寸为120 nm,可通过标准硅光工艺大规模制造。该设计方案具有可移植性,使用氮化硅或其他集成平台,基于超构透镜的光谱仪可以扩展到可见光或中红外波长。目前器件的数据读出依赖于片外功率计,可以通过集成片上光电探测器阵列来改善。此外,片上数字型超构透镜作为一种功能强大的片上光场调控器件,在成像、光计算等领域也有应用潜力。
  • Nature Communications | 主动变焦超透镜研究取得进展
    超透镜是实现透镜成像功能的光学超表面,它基于亚波长的人工结构单元对入射光的相位与振幅等参量进行调控,实现透镜聚焦或成像的功能。超透镜具有超轻超薄的平面结构,可以组成高集成度的成像系统,有望替代传统光学系统中繁琐的透镜组。但利用超透镜实现可见光波段的主动变焦成像仍面临挑战。光子轨道角动量(OAM)是一种新颖的光场调控维度,携带OAM的涡旋光束具有螺旋型相位波前,中心相位存在奇点,同时不同拓扑荷之间保持本征正交无串扰的物理属性,为主动调控提供全新的技术手段,在微粒操控、超分辨显微成像、大容量光通信等领域应用前景广阔。近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心微加工实验室的李俊杰研究组和纳米物理与器件实验室的顾长志研究组(N10)一起,提出了一种基于轨道角动量(OAM)的多波段选择解码方法,通过全介质TiO2超表面结构的独特设计,实现了可见光频段多路复用的主动变焦超透镜。他们设计了具有面内C2旋转对称性和螺旋排布的TiO2高深宽比纳米鳍阵列结构,成功实现了较高转极化率的圆偏振光调制,同时利用附加的Pancharatnam Berry (PB)相位实现了2π范围的有效螺旋相位调控(图1)。超透镜中包含了四个OAM通道,对应四个焦距深度的聚焦。当入射光携带的OAM拓扑荷数l与超透镜中通道设计的螺旋相位模式l’互为相反数时( l=l' ),该通道获得解码。因此,四种OAM入射可以实现超透镜在四个焦距位置上的聚焦,通过切换入射光携带OAM的模式即可实现主动切换焦距的功能,在532 nm处获得了5-35 mm的四个焦点(图2)。这种主动变焦的超透镜显示出在非机械转换成像和三维成像等领域具有重要应用潜力。该研究成果以“Active Multiband Varifocal Metalenses Based on Orbital Angular Momentum Division Multiplexing”为题,于2022年07月25日在线发表在《Nature Communications》上。N10组的博士研究生郑睿瑄为第一作者,顾长志和李俊杰为通讯作者,北京理工大学的黄玲玲教授和蒋强博士在测试方面提供了支持。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和北京市科委的项目资助。文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-32044-2 图1. 主动变焦超透镜的功能示意图图2.主动变焦超透镜在532nm处的聚焦光斑强度、半径及景深
  • 卡尔蔡司AURIGA COMPACT聚焦离子束电镜全球首发
    仪器信息网讯 2012年8月29日,在北京国际材料工艺设备、科学仪器展(CIAMITE 2012)召开之际,卡尔蔡司举行了AURIGA COMPACT聚焦离子束电镜系统新品全球首发仪式。来自科研院所高校150多位专家学者参加了此次新品发布会。    卡尔蔡司AURIGA COMPACT发布会现场 卡尔蔡司负责人与嘉宾共同启动新品发布仪式   聚焦离子束(Focused Ion beam, FIB)系统是利用电镜将液态金属离子源产生的离子聚焦成尺寸非常小的离子束,在电场的作用下离子束与样品产生物理碰撞,来达到切割(蚀刻)样品的目的。聚焦离子束电镜是指在离子束切割的同时利用电子束观察影像,同时也可配备能谱进行样品表面的元素分析。离子束显微镜也可以为透射电镜制作厚度达十几纳米的样品薄片。   卡尔• 蔡司新推出的AURIGA系列聚焦离子束显微镜是由电子束系统(SEM)和离子束系统(FIB)组成,具备高分辨率成像功能。AURIGA系列包含AURIGA Compact、AURIGA、AURIGA 60、AURIGA Laser四款产品。此次发布的AURIGA Compact FIB-SEM系统可以对材料实现高分辨三维纳米尺度成像和精确的材料加工及纳米组装。   AURIGA Compact GEMINI透镜设计可以在FIB切割的同时同步高分辨成像,样品的倾斜不会影响电子光学性能。AURIGA Compact具有的稳定性和效率,足以支持自动采集成百上千的EBSD剖面图谱。CrossBeam工作站的ASP系统支持自动制备TEM样品和进行断面切割。卡尔蔡司独有的X2技术,可以制备面积较大薄片样品,厚度小于10nm。    卡尔蔡司中国区总裁兼CEO Maximilian Foerst先生   卡尔蔡司中国区总裁兼CEO Maximilian Foerst先生在致辞中表示,这次活动对于卡尔蔡司非常重要,这是卡尔蔡司首次在中国举行新产品全球首发仪式,同时也证明了中国的客户和市场对于卡尔蔡司非常重要。去年,卡尔蔡司集团的收入超过了42亿欧元,其中卡尔蔡司中国公司的收入超过15亿人民币,并且建立了拥有超过30位研发人员的研发中心。随后Maximilian Foerst介绍了卡尔蔡司集团以及卡尔蔡司中国公司的总体发展情况。    北京科技大学新金属材料国家重点实验室主任吕昭平教授   卡尔蔡司全球首台AURIGA® Compact FIB-SEM系统落户北京科技大学新金属材料国家重点实验室,实验室主任吕昭平教授在致辞中表示,研究材料有四个重要因素:材料制备、组织结构、性能和服役,材料学研究的主要内容是将这些方面联系起来 而组织结构是研究的核心。材料科学的发展与分析手段息息相关,得益于像卡尔蔡司这样的公司在显微分析手段和关键技术上的突破。   在新品发布会期间,卡尔蔡司显微镜中国区副总裁张育薪先生接受了仪器信息网简短采访。    卡尔蔡司显微镜中国区副总裁张育薪先生   仪器信息网:请您谈谈,电子显微最近有哪些技术发展趋势?   张育薪:近期电子显微技术发展趋势都是围绕“追求自动化、更高分辨率、操作简单以及软件界面更清楚,为客户节省更多的时间”。此次发布的针对常规用户的AURIGA Compact,在这方面都有很好的体现,同时为客户带来3D测试效果。这些方面,基本上已经体现了目前电镜追求的发展方向。   仪器信息网:请您谈谈国内电镜市场情况,近几年哪些领域对于电镜需求比较大?   张育薪:近期,中国政府推出了十二五战略发展规划,涉及到新能源、新材料、制药等,很多方面都会用到电镜,所以国内的市场不是简单的销售市场,而是全方位的大市场。整个纳米技术的发展对电镜市场有很大推动作用。就市场规模而言,每年都有变化,我个人估计2011年国内电镜市场规模在20亿人民币左右,其中约60%左右是扫描电镜。   仪器信息网:相对于其他的电镜厂商,卡尔蔡司的技术优势体现在哪些方面?   张育薪:卡尔蔡司是全球唯一一家同时拥有光镜和电镜及相关显微镜技术的公司,我们能够给客户提供一个完整的解决方案,一次性达到客户的要求。很多需要电镜的用户大多数需要光镜来进行筛选,光镜用户也有不断提高分辨率的要求,这两类产品互为补充。   Instrument:电镜产品的价格一直居高不下,随着配件不同,价格变化非常大,您是如何看待这方面的问题?   张育薪:大部分电镜产品是与科研有密切的关系,这样的高端设备都是一台一台的生产,很难像民品那样集成化、规模化生产,这是其价格高的主要原因。另外,越是高端的产品,对于售后支持依赖性越强,客户在购买产品的时候,都应该把这些考虑进去,没有完善的售后,再好的产品也很难发挥应有的作用,我们对于价格的理解是客户得到的应该是包括各种服务在内的“完整产品”,而不只报价上的数字。    AURIGA COMPACT聚焦离子束系统
  • 聚焦离子源技术 畅谈国产质谱发展——BCEIA 2011质谱仪器评议活动记实
    2011年10月12-15日,由科技部批准、中国分析测试协会主办的“第十四届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2011)”在北京展览馆隆重举行。展会除了仪器展出、学术报告、厂商技术交流等活动外,还有一项重要活动就是“仪器评议”。该活动是由科技部倡导,中国分析测试协会技术与标准委员会仪器评议组负责组织实施。旨在为我国仪器的引进、开发提供重要参考,为我国仪器用户在仪器选型、测评等方面提供一个交流和实习机会,为我国分析测试相关领域提供一种实践性学术交流模式。 BCEIA 2011质谱仪器评议人员合影   BCEIA 2011质谱仪器技术评议活动由军事医学科学院魏开华研究员主持,参加评议的专家有中国科学院化学研究所王光辉研究员、中国分析测试协会汪正范研究员、中石化石油化工研究院苏焕华教授、中国农业大学李重九教授、国家生物医学分析中心赵晓光教授、地质科学研究院李冰教授、钢铁研究总院胡净宇博士、中国地质科学院地质所宋彪研究员和北京CDC刘丽萍主任。 BCEIA 2011质谱仪器评议专家谈国产质谱仪器发展   仪器信息网编辑特别采访了魏开华研究员、王光辉研究员、苏焕华教授、李重九教授。在采访中,各位质谱专家介绍了此次质谱评议活动的基本情况、他们对此次质谱评议活动的感受,以及对我国质谱仪器未来的发展的建议。 军事医学科学院魏开华研究员   魏开华研究员:此次质谱类仪器评议活动主要包括“2011质谱技术评议—聚焦离子源”和“便携式气质联用仪现场评议”两个部分。有5家仪器公司对新型离子源技术做了介绍,取得了不错的效果。   参与BCEIA 2011现场测评的仪器是聚光科技有限公司的Mars-400便携式气相色谱-离子阱质谱联用仪。主要包括对仪器关键指标的现场考核,以及对BCEIA展馆内空气进行现场监测。在现场监测这一环节,不仅对空气进行监测,还对花的香味进行了监测。 聚光科技Mars-400便携式气相色谱-离子阱质谱联用仪进行现场测评   通过此次质谱仪器技术评议我们希望能为国产质谱仪器的发展提供一些建议,以及专业技术方面的指导,希望国产仪器有腾飞的一天。 中国农业大学李重九教授   李重九教授:以前我们总是评进口仪器,现在我们来评一下国产仪器,看看国产质谱仪器经过这些年的发展有哪些进步,和进口仪器有什么差距,希望通过这一活动能对国产质谱仪器的发展有所帮助。另外,也希望通过质谱技术评议活动,能使更多用户了解仪器的性能,并对用户今后的仪器选型和应用有所帮助。 中石化石油化工研究院苏焕华教授   苏焕华教授:在前三届的质谱仪器技术评议活动中,用于现场测评的仪器都是进口的,我们很高兴今年接受现场测评的质谱仪是国产仪器,这说明我们的国产质谱仪器在短短几年的时间里发展还是很快的。我们也欣喜的看到用户对于国产仪器的认可度也大大提高。   目前,国家对于质谱仪器研制的投入很大,同时我们也看到业内许多同仁也非常努力,相信我们会逐渐赶上进口仪器的水平。有人说质谱的核心技术,一方面是质量分离、另一方面是离子化。质量分析器这一方面,我们上午去看了禾信的质谱仪,还是有新的东西。而离子源技术的研究水平,现在国内和国外差距也不是很大,基本上国外有人研究的技术,国内也有很多人在做,也有成果出来。   对于质谱仪器的发展,其实几十年来,最关键的问题是如何将实验室的技术研究转化为产品,究竟如质谱这样的高端仪器的发展应该采用怎样的方式?现在,我们采用了让生产厂家牵头,组成“产、学、研”结合的团队,这可能比原来的研制、产业化分离的状态要好。我觉得原来的路有很多失败的教训,而采用新的路子后,这两年发展还是很快,比如聚光、禾信。只要这些生产企业能够组织起来比较有力的团队,我相信我们的国产仪器发展能够更快一些。 中国科学院化学研究所王光辉研究员   王光辉研究员:国产质谱仪在短短几年时间,取得这样大的成绩,是很不容易的。现在应该得到大家更多的鼓励。目前国产仪器遇到的最大的一个问题就是与进口仪器的竞争。而想通过低价位争取国内市场的做法是行不通的。另外,我们国产仪器大都跟在进口仪器后面模仿,这条路看来也不是一条好的发展之路,走到最后,就会无路可走。因而,国产仪器应该在创新方面再多下一点功夫,同时这也需要国家的支持。当然,最重要的还是观念的改变,大家要重视创新,这样国产的仪器才会走出低谷。BCEIA 2011质谱仪器评议活动现场 BCEIA 2011质谱仪器评议专家点评离子源技术   本次技术评议部分的主题是聚焦离子源,参与评议的企业有布鲁克、岛津、好创生物、华质泰科、AB SCIEX公司。   (1)布鲁克公司-CaptiveSpray电喷雾离子源(CSI)   布鲁克公司蒲海博士介绍到,CaptiveSpray技术的关键点是气体流量聚焦技术,无需复杂且费时的喷嘴调节装置,也可获得纳升喷雾灵敏度 同时,CaptiveSpray技术可直接使用空气,流速适用范围为50-5000nL/min,喷雾稳定,重现性好。会上专家纷纷对气体流量聚焦技术表现出了很大的兴趣,并指出CSI中的气体螺旋聚焦及氮气/空气载气的问题还有待好好研究。   (2)岛津公司-解吸电晕放电束离子源(DCBI)   岛津公司孙文剑博士说到,DCBI利用直流高压在高速气流中产生发光的细束电晕,该细束射到样品上即能对样品进行解吸电离,进而引入质谱仪进行实时质谱分析,在不经任何前处理即可对固体样品进行高效高灵敏度的直接分析,极大提高了样品分析效率。专家们则指出,人们对该技术寄予了很大的希望,但DCBI在挥发性、精度定性以及靶的温度控制方面还需做大量的开发应用工作。   (3)好创生物公司-封闭式可调气氛电喷雾离子源   好创生物公司董事长朱一心先生指出,该技术是通过对电喷雾离子源电离气氛进行控制,产生了场致蒸发氢离子、极性分子在高电场中的极化和静电吸附的组合现象,该技术具有比John B. Fenn离子源更加广泛应用领域和更高性能的质谱分析。对此,专家们纷纷表示该技术具有独创性和极大的应用前景,朱一心先生也希望与国内质谱仪器公司合作,共同推进该技术的产业化发展。   (4)华质泰科公司-芯片多通道直接进样系统(TriVersa NanoMate:Chip-based ESI)   华质泰科公司总裁兼首席技术官刘春胜博士介绍到,TriVersa NanoMate是一款新一代电喷雾质谱的进样系统,集馏分收集和芯片电喷雾技术于一体,把质谱和液相技术结合在一起,特别适合于对药物及其代谢物、蛋白质、脂质等复杂样品的分析。对此,与会专家们谈到,在蛋白质分析中质谱总是“太快”、色谱总是“太慢”,而NanoMate则为国内外蛋白质学工作者提供了一种更为新颖的进样方式。   (5)AB SCIEX公司-离子淌度差分质谱技术   AB SCIEX公司李春波博士说到,SelexION 技术是一种获得高重现性、耐用性及易用性的离子淌度差分质谱分离技术,同时还可为高灵敏度的定量与定性分析提供更多一维的选择性,特别适合分离同分异构体样品分析、共流出杂质分离以及消除高背景噪音等领域。而现场专家则指出,目前同分异构体最好的分离技术仍属色谱,而SelexION 技术是否能够很好的分离同分异构体还需要下功夫做更多的应用实例。   采访编辑:秦丽娟
  • 聚焦仪器研发——2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2017年8月20日,为期两天的“2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议”落下了帷幕。中国质谱学会副理事长、清华大学教授张新荣在致闭幕词时总结到本次会议的特点之一即是很多科研人员都介绍了创新型质谱及相关仪器、设备的研制工作,其中不乏高水平的成果。而且,此次会议还首次设立了“仪器研发”分会及“仪器研发专题论坛”。下面摘取部分有关仪器研发内容的报告与大家共享。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5bc2da9b-afd7-425a-951a-92cb3caa9620.jpg" title=" 李志明.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 西北核技术研究所研究员 李志明 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:核测试中的质谱技术研究进展 /strong /p p   质谱技术广泛应用于核取证、军控核查、核环境与核安全等领域,李志明团队在应用过程针对工作中遇到的问题自己也在研发相关的关键技术及仪器设备。如新型高效离子源、离子探测技术,以及激光共振电离质谱仪关键技术研究和设备研制。李志明也特别指出,最先进的质谱仪器通常在实验室中首先产生,然后才逐渐走向商品化。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/0c397540-8f4b-472f-82ed-e9b2a330678a.jpg" title=" 杭纬.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 厦门大学教授 杭纬 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:飞克级元素检测—激光解吸/激光后电离质谱技术 /strong /p p   杭纬团队自建了激光解吸/激光后电离反射式飞行时间质谱仪,使用532 nm脉冲激光实现固体表面物质的解吸,使用第二束激光(266 nm)使气化物质电离服从多光子非共振电离机理,即待测物原子在吸收一个光子能量后达到驰豫时间较长的稳定激发态,再通过吸收第二个光子使其发生电离。实验结果展示了激光解吸/激光后电离质谱技术在固体样品的快速分析巨大潜力。杭纬介绍到,其下一步研究的方向可能是通过更强的激光、更短的脉冲、更短的波长等技术的应用,提高该实验装置的性能。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/7da66240-63b4-46e2-bdce-077f9fd222f0.jpg" title=" 侯贤灯.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 四川大学教授 侯贤灯 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:ICP-MS/OES:蒸汽进样、同时测定与应用 /strong /p p   为了进一步提高ICP-MS/OES的进样效率、消除基体干扰,侯贤灯团队在进样系统方面做了很多工作,如光化学蒸汽发生、低温介质阻挡放电、钨丝电热蒸发等进样方式。另外,为了充分发挥ICP-MS没有光谱干扰、ICP-OES没有同位素干扰的优势,侯贤灯团队搭建了一套ICP-MS/OES同时测定装置,即一次进样同时获取元素的质谱信号和发射光谱信号,该技术在某些领域有着独特的应用优势。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/6e834301-2ee4-4278-be24-b629024b763f.jpg" title=" 丁传凡.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 复旦大学 丁传凡 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:高阶场对离子阱质谱性能的影响及其离子阱有效场半径的测量 /strong /p p   四极离子阱质量分析器的工作原理是利用四极电场将不同质荷比的离子区分开来。传统理论认为,要实现高质量分辨能力的质谱分析,离子阱电极的几何加工和组装精度都必须非常高,如为几个微米以内。这是因为微小几何误差会导致四极电场中高阶场的产生,而高阶场被认为是获得高分辨质量分析的克星。丁传凡教授从理论和实验二个方面系统研究了高阶电场成分,如八极场、十二极场等对四极离子阱质量分析器性能的影响。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e9b36fe5-f100-4a2f-8d45-05b3b0ced390.jpg" title=" 邢志.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 清华大学 邢志 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:ICPMS-富有生命力的元素分析技术 /strong /p p   邢志教授报告中说到,现有的商品化仪器往往不能完全满足科研需求,需要科研工作者自己改装、自己搭建装置,从而进行创新性科学研究。邢志教授尝试了利用ICP-MS(/MS)研究金属相关的反应、探索金属催化有机反应的机理、发现针对某一化学反应新的金属催化剂等几个方面的工作,其对仪器装置进行了一些改进,如将ICP-MS(/MS)的碰撞反应池作为反应器。另外,邢志教授还将低温等离子体探针用作激光剥蚀以及离子源,做了相关研究,并已经搭建了装置。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/05836c6d-98fe-43a5-884a-b1c9dda95afb.jpg" title=" 徐伟.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京理工大学 徐伟 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:微型质谱仪研发及应用 /strong /p p   报告中,徐伟教授介绍了其课题组近5年来的微型质谱仪的研发工作,开发了3代微型质谱仪。徐伟教授团队开发的微型质谱仪都是基于连续大气压接口技术,可以兼容ESI、AP-MALDI、敞开式离子源,实现了样品的快速分析;通过真空等离子体离子源、小型化离子漏斗、离子透镜、正弦波频率扫描离子阱驱动等关键技术一步一步的提升了仪器的性能,尤其是仪器的灵敏度、体积、质量范围都有了提升,目前仪器性能更加接近台式质谱的性能,有望实现应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c5ef801d-bb3d-4e0c-9991-ecef12137a06.jpg" title=" 袁祥龙.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 西北核技术研究所 袁祥龙 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:激光共振电离飞行时间质谱离子导向装置设计 /strong /p p   激光共振电离技术具有超高的元素和同位素选择性,十分适合进行痕量元素和同位素的分析。国际上研发的激光共振电离质谱系统大都采用的是飞行时间质量分析器。近期,袁祥龙博士实验室建立了激光共振电离飞行时间质谱系统。为了实现激光共振电离离子源与飞行时间质量分析器的匹配,采用多种静电透镜组合的方式设计了离子导向装置。为了提高飞行时间质谱的分辨率,研究了二阶反射式飞行时间质谱时间聚焦方法。通过SIMION模拟,分析了飞行时间质量分析器对入射离子束的参数要求。基于离子光学基本原理设计了离子导向装置。在实验和模拟中都获得了较高的分辨率并消除了谱峰拖尾,为进行同位素比值的测量奠定了基础。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5df18286-5eed-4729-880e-7bbd8519387e.jpg" title=" 姜山.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国原子能科学研究院 姜山 br/ /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:加速器质谱技术最新进展 /strong /p p   加速器质谱(AMS)是基于加速器技术和离子探测器技术的一种高能同位素质谱。AMS因具有排除分子本底和同量异位素本底的能力,极大地提高了测量的丰度灵敏度。姜山教授退休后即成立了一家公司进行AMS小型化技术、快速/在线测量技术、新型AMS技术、离子原与探测器技术等的研制。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/61003abc-e087-4100-9380-0bc4b4e3a38e.jpg" title=" 合影.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 参会者合影 /strong br/ /p p br/ /p
  • 上海理工大学:基于Pμ SL 3D打印技术的多焦距微透镜阵列制造
    微透镜阵列是由微米级或亚毫米级透镜按一定规律排列而成的阵列,被广泛应用于光学和光子学领域,包括立体显示、光均匀化、光束整形和三维成像等。与单个透镜相比,微透镜阵列可以收集每一点上的信息,如入射光线的强度和角度。在集成成像系统中,微透镜阵列上的透镜从不同的观察角度在不同的空间位置捕捉一组子图像,而这些图像可以被重建在一起以提供一个伪视觉。此外,在光场成像系统中,位于物镜和图像传感器之间的微透镜阵列能够在单次摄影曝光下收集空间和方向信息,无需聚焦于3D物体。大多数的微透镜阵列中,所有透镜的焦距都是相同的,这导致景深狭窄、深度感知能力有限。因此,这些微透镜阵列不能直接获取距离不同的物体的清晰图像。近日,上海理工大学张大伟教授课题组提出了一种多焦距微透镜阵列的制作方法。该微透镜阵列制造过程具体如下:首先,利用摩方精密面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch P140,BMF Precision,Shenzhen, China)制备出孔壁呈不同倾斜角度的微孔阵列,再采用旋涂的方法使微孔中残留部分光敏树脂并得到不同曲率的液面,最后经过PDMS翻模即可得到多焦距微透镜阵列。该多焦距透镜阵列能够扩展成像景深,具有感知物体深度的能力。该成果以“Fabrication of uniform-aperture multi-focus microlens array by curving microfluid in the microholes with inclined walls”为题发表在光学期刊Optics Express上。图一 多焦距微透镜阵列制作原理图图二 (a) 多焦距微透镜阵列设计,(b) 3D打印的微孔阵列,(c) 复刻的多焦距微透镜阵列,(d) 多焦距微透镜阵列局部显微图。图三 利用多焦距微透镜阵列拍摄不同物距情况下的物体,物距为(a) 14.3mm,(b) 28.5mm,(c) 45.5mm时拍摄的图像。当物距为14.3mm时,中心区域的透镜可呈现清晰图像;当物体移离微透镜阵列时,外圈的透镜可以呈现清晰的图像。文章链接:https://doi.org/10.1364/OE.425333官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 上海理工大学:基于Pμ SL 3D打印技术的多焦距微透镜阵列制造
    微透镜阵列是由微米级或亚毫米级透镜按一定规律排列而成的阵列,被广泛应用于光学和光子学领域,包括立体显示、光均匀化、光束整形和三维成像等。与单个透镜相比,微透镜阵列可以收集每一点上的信息,如入射光线的强度和角度。在集成成像系统中,微透镜阵列上的透镜从不同的观察角度在不同的空间位置捕捉一组子图像,而这些图像可以被重建在一起以提供一个伪视觉。此外,在光场成像系统中,位于物镜和图像传感器之间的微透镜阵列能够在单次摄影曝光下收集空间和方向信息,无需聚焦于3D物体。大多数的微透镜阵列中,所有透镜的焦距都是相同的,这导致景深狭窄、深度感知能力有限。因此,这些微透镜阵列不能直接获取距离不同的物体的清晰图像。近日,上海理工大学张大伟教授课题组提出了一种多焦距微透镜阵列的制作方法。该微透镜阵列制造过程具体如下:首先,利用摩方精密面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch P140,BMF Precision,Shenzhen, China)制备出孔壁呈不同倾斜角度的微孔阵列,再采用旋涂的方法使微孔中残留部分光敏树脂并得到不同曲率的液面,最后经过PDMS翻模即可得到多焦距微透镜阵列。该多焦距透镜阵列能够扩展成像景深,具有感知物体深度的能力。该成果以“Fabrication of uniform-aperture multi-focus microlens array by curving microfluid in the microholes with inclined walls”为题发表在光学期刊Optics Express上。图一 多焦距微透镜阵列制作原理图图二 (a) 多焦距微透镜阵列设计,(b) 3D打印的微孔阵列,(c) 复刻的多焦距微透镜阵列,(d) 多焦距微透镜阵列局部显微图。图三 利用多焦距微透镜阵列拍摄不同物距情况下的物体,物距为(a) 14.3mm,(b) 28.5mm,(c) 45.5mm时拍摄的图像。当物距为14.3mm时,中心区域的透镜可呈现清晰图像;当物体移离微透镜阵列时,外圈的透镜可以呈现清晰的图像。文章链接:https://doi.org/10.1364/OE.425333官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • IMC 2014聚焦电镜仪器与技术
    仪器信息网讯 2014年9月7日-12日,第18届国际显微学会议将在捷克共和国首都布拉格举行。该会议每4年举办一次,此次会议报告包括四个方面的主题:仪器及技术、材料科学、生命科学、交叉学科。其中仪器及技术专场下设了电子光学和光学元件、高分辨率TEM和STEM、超高分辨率光学显微镜和纳米显微成像、扫描电子显微镜等17个分会场。   分会场1:电子光学和光学元件   电子源和电子光学元件对显微镜的性能起着关键作用。该研讨会将关注所有类型的电子源,如脉冲源或光电发射源,以及高亮度枪、单色器、像差校正器、能量过滤器、基于新检测原理的检测器,分束器和偏转器,信号转换器等。   分会场2:高分辨率TEM和STEM   该研讨会涵盖像差校正、抑制漂移和不稳定性、镜筒屏蔽、离域问题、原子分辨率点缺陷、原子位置的测量、辐照损伤的证明与抑制、低剂量成像、成像模式的结合、STEM多通道检测等。   分会场3:超高分辨率光学显微镜和纳米显微成像   该研讨会聚焦于光学显微镜的前沿方法进展。包括PSF工程技术,4PI显微镜,受激发射损耗显微镜(STED)、随机光学重建显微镜(STORM)、光敏定位显微镜(PALM)等,以及采用类似原理的显微镜,如结构照明显微镜,近场光学显微镜,TIRF等。   分会场4:扫描电子显微镜   该研讨会将主要关注提升分辨率的方法,进行低能量甚至非常低的能量下的操作,多通道检测,以及包括FIB技术的数据采集、处理和可视化。另外,研讨会还涵盖能量/角度敏感探测器、传输模式、表面处理和原位处理,近场发射扫描电子显微镜等。   分会场5:分析电子显微镜   该研讨会将探讨通过分析技术,包括电子能量损失谱(EELS)、高分辨率元素分布、以及近边精细结构谱,可以使得TEM、STEM、SEM的背散射电子像、二次电子像、透射电子像以及前向散射电子像得到显著增强。   分会场6:环境电镜   该研讨会将探讨环境扫描电镜、环境透射电镜的各个方面,如加热、冷却、气体处理、电子束诱导沉积、刻蚀、蒸发的动力学现象、冷凝、熔化和凝固、气体中带电粒子束的行为、电子检测等,以及样品湿度控制及相关话题。   分会场7:原位及冷冻显微技术   该研讨会将关注在高温、强电场和强磁场条件下的原位实验,原位纳米压痕和变形,在电子、激光及其他辐照条件下观察动态现象,以及相关的仪器。另外,TEM,STEM和SEM在低温及超低温度下,冷冻阶段所涉及的各方面问题,如表面凝结,原位低温压裂和切割,局部温度的测量等也将被关注。   分会场8:超快显微技术   该研讨会将专门关注利用时间分辨显微技术,飞行时间技术观察动态现象,飞秒激光的应用、光发射电子显微镜(PEEM)和低能电子显微术(LEEM)中的同步加速器、4D成像、用于像差校正的时间分辨成像,基于电子计数和超快采集的二维图像技术等。   分会场9:电子衍射技术   该研讨会将关注会聚束电子衍射(CBED)、纳米束衍射(NBD)、旋进电子衍射(PED)和时间分辨电子衍射方法及应用,以及EBSD的所有相关内容。   分会场10:电子断层成像   该研讨会关注先进技术包括:断层成像的新图像模式、用于定量和准确度重建的新算法、以及破坏性和非破坏性成像技术。   分会场11:电子全息成像及lens-less成像   除了传统的电子显微镜成像方法,研讨会还将关注离轴和在线全息技术,原子分辨率级的全息术,相位移和微弱信号的测量,洛伦兹电镜和相差显微镜。其他还将关注相位恢复和图像重构算法的进展、全息技术的应用、X-ray spectro-holography、低能电子点源显微镜、少透镜光学显微镜、数字全息显微镜和光学相干断层扫描。   分会场12:表面显微技术   该研讨会的核心主题是基于阴极物镜的超高压表面电镜技术和仪器。这包括LEEM,镜式电子显微镜、各种模式的PEEM(UV-PEEM,激光PEEM,同步加速器辐射XPEEM),具有磁性或化学敏感性的电镜,以及其他场发射电镜等,重点关注高空间分辨率和光谱分辨率。   分会场13:聚焦离子束显微镜及技术   该研讨会探讨的内容将包括离子源(镓,氙等),离子光学器件,二次离子质谱法(SIMS),注气系统(GIS),三维聚焦离子束断层扫描和化学分析,微加工和样品制备,生物材料的聚焦离子束分析,离子/固体相互作用,以及新的应用和仪器。   分会场14:扫描探针显微镜和近场显微镜   该研讨会将探讨扫描探针仪器和方法,STM、SFM、MFM和SPM的应用,使用SPM作为操纵纳米结构或加工的工具,近场电子显微技术和近场光学显微技术的结合等。   分会场15:X射线、中子和其他显微技术   该研讨会将探讨X射线光学、X射线显微学和成像、相位衬度成像、光谱成像、傅里叶变换全息方法、中子束等。   分会场16:电镜理论和模拟   基于计算机的分析和模拟工具是该研讨会的主题,将包括用于电子光学的CAD的各个方面,如物理原理、算法、计算机模拟软件、扫描电镜成像过程的完整模拟,以及透射电镜图像模拟。   分会场17:原子探针和非传统的微量分析任务   该研讨会将探讨微量分析的非传统解决方案以及新型微量分析工具。另外将探讨原子探针层析技术的原理、仪器及实验操作。(编译:秦丽娟)
  • 国内首套双束聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用系统即将投入使用
    核工业北京地质研究院分析测试研究中心是以核能材料、放射性标准物质的制备、地质矿产和环境分析测试技术研究与服务为主的综合性检测实验室技术机构,也是核工业地质行业的仲裁分析测试实验室,是地质行业同位素分析、微束分析等领域的权威机构。核工业北京地质研究院分析测试研究中心采购了两台特殊的质谱仪,今年两台设备同时到货、安装。一台是法国CAMACA公司的IMS 1280-hr高分辨二次离子质谱仪,另一台是TESCAN公司的双束聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用系统。CAMECA公司工程师正在调试设备TESCAN公司专家正在进行应用培训 之所以采购两台二次离子质谱,是因为高分辨质谱仪以极佳的检出限以及超高的分辨能力和精度著称,但成像及原位分析能力较差;而联用系统是扫描电镜(SEM)、聚焦离子束(FIB)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS),三者的结合,具有sem的二维高分辨成像和成分、结构等分析能力,结合fib的微区分析与加工能力,实现成分和结构的三维分析;FIB与TOF-SIMS的联用,相比于大型质谱仪具有更高的空间分辨率、更快速的成像速度、更优异的成像能力,同时操作也更简单灵活。整套联用系统可同时进行原位超轻元素、同位素分析能力,此外还可以对元素、同位素等进行二维、三维成像分析。TESCAN公司在电子显微镜和聚焦离子束领域有多项创新,是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者,也是行业领域的技术领导者。TESCAN研发部的专家libor sedlá?ek博士 这是国内首套双束聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用系统,TESCAN十分重视和核工业北京地质研究院的合作,研发部的专家libor sedlá?ek博士,专程到北京进行培训,并和中心主任郭冬发研究员、书记范光研究员等专家进行了交流。我们将继续跟踪双束聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用系统的最新应用进展,分多个篇幅进行介绍,我们也欢迎感兴趣的用户前来参观和交流。
  • 西安光机所光学超透镜研究取得进展
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近期,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室微纳光子集成课题组利用单层超透镜(metalens)实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦,打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性,超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力,对光学成像研究具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 传统几何光学透镜仅是通过玻璃厚度的变化来调节入射光相位实现聚焦,无法完成矢量光场(如偏振、自旋等)的操控。超透镜是一种二维平面透镜结构,其体积极小,重量轻,易于集成,可实现对入射光振幅、相位、偏振等参量的灵活调控,在超分辨显微成像、全息光学、消色差透镜等方面有重要应用。该研究利用构成超透镜的纳米天线动力学相位与Pancharatnam-Berry几何相位结合的方法,通过巧妙设计超透镜上纳米天线几何结构与空间取向,在单层超透镜上同时实现了左、右旋圆偏振光相位的独立操控,在横向和径向完成了不同自旋态光束的聚焦,提升了超透镜的光束操控及聚焦能力,具有结构紧凑、灵活性强等优点,能够满足光学系统及器件小型化功能多样化的要求。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究得到中科院战略性先导科技专项(B类)“大规模光子集成芯片”和国家自然科学基金项目的大力资助。相关成果发表在《先进光学材料》(Advanced Optical Materials)上。 /p
  • 东方理工高等研究院招标购买球差透射电镜、双束聚焦离子束系统等13套仪器设备
    近日,根据千里马招标网站发布的信息,宁波市东方理工高等研究院正在进行公开招标,招标购买高低温一体原位透射电镜样品杆、球差透射电子显微镜、双束聚焦离子束系统等一批仪器设备。其中,最晚截至时间为2024年09月13日。详见下表:序号产品名称数量简要技术规格预算(人民币万元)招标详情1高低温一体原位透射电镜样品杆1套详见招标文件第八章140宁波市东方理工高等研究院高低温一体原位透射电镜样品杆采购项目招标公告 2球差透射电子显微镜1套用于材料的多尺度综合表征:精确的形貌观察和微区的晶体结构、元素组成及化学价态的定量等。/宁波市东方理工高等研究院采购球差透射电子显微镜 和双束聚焦 离子束系统项目国际招标公告3双束聚焦离子束系统1套用于微纳米结构观察及分析、稳定的大束流,确保能谱仪分析工作的快速与准确、及高质量定点TEM样品制备,冷冻TEM样品制备、提取和转移。/4离子减薄仪1套详见招标文件第八章200宁波市东方理工高等研究院离子减薄仪和冷冻传输样品杆采购项目招标公告5冷冻传输样品杆1套详见招标文件第八章6电子背散射衍射仪1套详见招标文件第八章96宁波市东方理工高等研究院电子背散射衍射仪及能谱仪采购项目招标公告7能谱仪1套详见招标文件第八章8混合像素直接电子探测器11套用于4D-STEM成像技术,配备STEM数据同步控制器,能够同步STEM扫描线圈扫描及探测器数据获取;配备数据采集软件及数据分析软件,同时具备常见BF/ABF/ADF等虚拟探头。/宁波市东方理工高等研究院采购混合像素直接电子探测器等设备项目国际招标公告(1)9混合像素直接电子探测器21套用于Micro ED电子衍射分析,能够直接探测高能电子衍射。/10原位液体样品杆1套配合透射电镜使用,使用不同的液相环境,研究样品在原位液相电化学反应过程的结构、成分等变化行为。/11原位气体加热样品杆1套配合透射电镜使用,使用不同的实验气体及水蒸汽,研究样品在原位气-固反应中的结构、成分等变化行为。/12真空冷冻传输制备系统1套具有样品断裂、升华、冷冻镀膜功能模块;冷冻制备腔室和扫描电镜冷台、冷阱均采用过冷氮气气冷方式。/13常规透射电镜制样设备1批包含超声波切割仪、圆片打孔器、手动研磨盘、精密凹坑仪、精密机械研磨仪、低速切割锯各1台。/
  • 钢研纳克申请电感耦合等离子体质谱仪专利,提高质谱仪的灵敏度
    据国家知识产权局公告,钢研纳克检测技术股份有限公司申请一项名为“一种用于电感耦合等离子体质谱仪的聚焦传输透镜装置“,公开号CN117373899A,申请日期为2023年11月。专利摘要显示,本发明涉及电感耦合等离子体质谱仪技术领域,公开了一种用于电感耦合等离子体质谱仪的聚焦传输透镜装置,应用于三重四极质谱仪,设置在所述三重四极质谱仪的第一级四极杆与第二级多极杆之间或第二级多极杆与第三级四极杆之间;所述聚焦传输透镜装置包括:依次设置的透镜一、透镜二、透镜三,透镜一、透镜二、透镜三之间互不接触且相对距离可调节,所述透镜一、透镜二、透镜三的中心均开设有通孔,且通孔的中心处于同一水平轴;通过直流电压施加装置分别对透镜一、透镜二和透镜三施加零电压、正电压或负电压。本发明提供的聚焦传输透镜装置,能够实现对电压的灵活施加,实现离子的有效传输与聚焦,从而提高质谱仪的灵敏度。
  • 用于X射线的消色差透镜问世 有助微芯片等研发
    瑞士保罗谢勒研究所(PSI)的科学家开发了一种突破性的X射线消色差透镜。这使得X射线束即使具有不同的波长也可以准确地聚焦在一个点上。根据14日发表在《自然通讯》上的论文,新透镜将使利用X射线研究纳米结构变得更加容易,特别有利于微芯片、电池和材料科学等领域的研发工作。要想在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像,消色差透镜必不可少。它们可以确保不同颜色,即不同波长的光,能够清晰聚焦,从而消除模糊现象。直到现在才开发出一种用于X射线的消色差透镜,这一事实乍一看可能令人惊讶,毕竟可见光消色差透镜已经存在了200多年。它们通常由两种不同的材料组成。光线穿透第一种材料,分裂成光谱颜色,就像穿过传统的玻璃棱镜一样。然后,它通过第二种材料来逆转这种效果。在物理学中,分离不同波长的过程称为“色散”。然而,PSIX射线纳米科学与技术实验室X射线光学与应用研究组负责人、物理学家克里斯蒂安大卫解释说:“这种适用于可见光范围的基本原理并不适用于X射线范围。”对于X射线来说,没有哪两种材料的光学性质在很大的波长范围内有足够的差异,从而使一种材料可以抵消另一种材料的影响。换句话说,X射线范围内材料的色散太相似了。此次,科学家没有在两种材料的组合中寻找答案,而是将两种不同的光学原理联系在一起。这项新研究的主要作者亚当库贝克说:“诀窍是意识到我们可以在衍射镜前面放置第二个折射镜。”PSI用已有的纳米光刻技术来制造衍射镜,并用微米级的3D打印制造出折射结构,成功开发出用于X射线的消色差透镜,解决了上述问题。为了表征他们的消色差X射线透镜,科学家们在瑞士同步辐射光源使用了一条X射线光束线,还使用光刻技术来描述X射线光束,从而描述消色差透镜。这使得科学家们能够精确地探测到不同波长的X射线焦点的位置。
  • 西安光机所在太赫兹消色差超透镜研究方面取得新进展
    近日,瞬态光学与光子技术国家重点实验室在太赫兹频段可变焦消色差超透镜领域取得新进展,相关研究成果发表于Journal of Science: Advanced Materials and Devices(IF = 7.38)。论文第一作者为博士生江晓强,通讯作者为范文慧研究员。   超透镜是一种二维平面透镜结构,具有体积小、重量轻、易于集成等特点,可实现对太赫兹波振幅、相位、偏振等参量的灵活调控,有望解决天然材料在太赫兹频段电磁响应不足而导致的效率低、体积大等问题。近年来,消色差超透镜由于能够有效消除宽频带成像产生的色差问题而受到广泛关注。然而,如何在实现宽频带消色差的同时,赋予超透镜连续变焦的能力,仍然是目前亟待解决的难题。   针对此问题,研究团队首先基于Ⅲ-Ⅴ族半导体材料锑化铟(InSb)设计了性能优异的单元结构。随后,研究团队采用几何相位和传输相位相结合的方式,巧妙设计超透镜单元结构的排布方式与空间取向,采用单层超透镜实现了太赫兹波的宽频带聚焦,有效消除了色差现象。进一步地通过改变器件工作温度,进而调控器件单元结构的相位补偿范围,实现了焦距736.25 μm (NA = 0.62)至 861.02 μm(NA = 0.56)的连续变焦。本研究成果为设计多功能消色差超透镜提供了一种新思路,有望进一步拓展太赫兹频段超透镜在显微成像和内窥镜等领域的实际应用。 图1 连续变焦消色差超透镜工作示意图   西安光机所范文慧研究员带领的太赫兹光子学与表面微纳智造团队已在超宽频谱太赫兹波产生与探测、超快太赫兹波谱成像与应用、太赫兹频段超材料与超表面功能器件等领域开展持续研究并取得一定突破。相关研究成果陆续发表于Angewandte Chemie - International Edition、Carbon、Journal of Science: Advanced Materials and Devices、Optics Letters、Optics Express、Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy、Nanomaterials等国际知名期刊,获得了国内外同行的广泛认同。
  • 德国研发聚焦镜头制造和质量检测新技术
    p   光学系统的应用范围主要在制造工业。由于需要聚焦(射线引导)镜头,目前在医疗或航天技术方面的应用还常常受限。因为新的脉冲激光源产生的辐射强度,超过常规的玻璃透镜和阵列器件。石英玻璃或钻石等替代光学材料则能提供更好的传输性能,耐受高辐射强度和机械环境影响的能力更强。然而,要加工这些材料很难,而且对自由成型镜头的质量检测大多只能依赖抽样进行。 /p p   德国弗劳恩霍夫制造技术研究所(IPT)近日称,将承担由德国教研部资助的“数字光子生产”研究园区子项目“MaGeoOptik”,研究如何能使要求苛刻的石英玻璃或钻石聚焦镜头的生产成本降低、质量更高,从而开拓新的更大的光学产品市场。这种镜头主要用于高功率激光器。 /p p   研发内容分三部分:一是研制石英玻璃镜头的高精度模具。迄今为止,精密光学器件主要通过研磨和抛光技术生产,但也可通过冲压加工工艺,采用高达1400℃的温度,以复杂的几何形状被制成。“MaGeoOptik”项目的核心是研究这种高温玻璃的性能,并结合新的模具替代材料,如碳化硅或氮化硼陶瓷以及玻璃碳。 /p p   二是制定新的钻石镜头抛光控制方案。目前,制造单晶金刚石光学元件只能通过研磨工艺,因为其结构特性,这种极硬的材料很难被改造,因此,磨具在加工过程中磨损严重。研发人员计划研发新的应用模型,制定相应的机轴控制软件方案,使得生产具有复杂几何形状的钻石镜头更快,成本更低,更适应商业市场。 /p p   三是建立对超精密自由成型镜头的100%无损检测方法。该方法将是一种新的高精准的光学测量系统,用于检测由石英玻璃或钻石制造的镜头的特性。与现有的触摸式方法相比,该方法的测量速度可提高六至十倍。此外,该方法可在生产现场直接使用,并能被集成到自动化生产过程中。 /p p   该项目的研究结果不仅可用于测试高功率激光器及其它未来应用领域的光学新材料,而且符合工业用途。 /p
  • Scientific Report 文章解读:双高斯凸透镜DBR光学微腔
    导 | 读 近期,瑞士IBM苏黎世研发中心的Colin博士和Swisslitho公司的Martin博士利用热扫描探针(T-SPL)纳米加工技术,配合干法蚀刻解决方案实现了相互作用微腔(两个相邻的光学微腔),并对微腔距离进行了控制,实现了两个微腔光场的相互作用。相关工作发表在Nature子刊 Scientific Report。 T-SPL纳米加工技术 热扫描探针(T-SPL)纳米加工技术是一种灰度刻蚀技术。与传统意义上的3D打印技术相比,3D模型以灰度图的形式呈现和加工,技术难度要比3D打印技术要小得多;而且,灰度刻蚀与标准微电子加工工艺,如沉积和蚀刻等直接兼容,因此具有广泛的应用前景。例如,在光学/光子学方面,它可以用来制造任意光学曲面、多模光波导,光子晶体以及高Q值的光学微腔。在量子光子学中,高Q因子意味着光损失小,单位模式中有更多的光量子。在电子光学上,可以用螺旋结构来将轨道角动量传递给自由电子。相比平面结构,三维结构具备更多的功能和更好的性能。 图1 T-SPL的原理 纳米加工技术对比 传统纳米加工技术中,电子束蚀刻(EBL)是目前先进的直写技术,也能够进行这种灰度的光刻。然而,当结构小于1微米时,电子束在光刻胶内的弛豫散射要计算,需要进行三维距离校正。聚焦离子束(FIB)同样可以用于灰度光刻。然而,由入射离子引起的表面注入,深度延伸可以超过数百纳米,并且需要进行复杂的计算实现临近校正。此外,由于事故的电离造成的损害,FIB加工过的表面对进一步处理非常敏感。此时,T-SPL技术的优势就突显出来了。 T-SPL纳米加工技术的应用 Colin博士利用T-SPL技术,制备了正旋波图形(图2a, b),螺旋相位板(图2c, d),凹透镜(图2e, f),16方格棋盘(图2g, h)。图形结果和设计匹配,棋盘实验中,台阶的高度仅为1.5nm。得益于闭环的直写算法,将每一次直写后探测的深度信息反馈并修正下一行的直写, T-SPL技术实现了纳米高精度的3D直写。图2 利用T-SPL技术制备各种微结构,图形结果和设计匹配 光子分子—双高斯凸透镜DBR光学微腔 Colin博士进一步设计了光子分子——双高斯凸透镜DBR光学微腔(图3)。在SiO2上刻蚀两个相邻的凹高斯透镜结构,并以此为模板制作了TaO5/SiO2布拉格反射镜(DBR);利用发光染料作为增益介质制备在DBR中间形成法布里-珀罗(Fabry–Pérot)光学微腔,发光燃料层在结构部分形成高斯凸透镜,相邻两个凸透镜各自约束一路光场在DBR中形成谐振。 图3 光子分子的设计,制备和表征 通过加工多种不同间距的凸透镜对,Colin博士研究了不同距离下,两个谐振光场的耦合作用,以期实现基于交互强度控制的类腔阵列量子计算技术。T-SPL高精度3D纳米加工技术必将推动量子计算的研究向一个关键里程碑迈进。 参考文献:Control of the interaction strength of photonic molecules by nanometer precise 3D fabrication. Swisslitho公司荣获“瑞士产品奖” 2017年11月13日,Swisslitho公司因NanoFrazor 3D纳米直写设备(采用热扫描探针纳米加工技术)的研发和特优势获得“瑞士产品奖”。该奖项主要奖授予“具有特、高技术、高质量的、的产品创新能力,具有高价值,强大潜力的公司”。 图为Swisslitho公司团队于苏黎世市中心举行的颁奖典礼 相关产品及链接:1、NanoFrazor 3D纳米结构高速直写机:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C226568.htm2、小型台式无掩膜光刻系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C197112.htm
  • 气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法检测,让血清无所遁形
    同位素内标-气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法检测血清中多溴联苯醚背景介绍  多溴联苯醚(PBDEs),是一种持久性有机污染物(POPs),根据苯环上溴原子的取代个数和位置的不同,共有10类209种同系物。由于其阻燃性能良好,被广泛应用于纺织品、玩具、建筑材料和电子设备等产品中。PBDEs的化学结构稳定,亲脂性强,容易释放到环境中,并通过食物链对生物体产生生物蓄积与生物放大作用,产生甲状腺毒性、神经毒性、内分泌毒性、生殖毒性、肝脏毒性、细胞毒性、致癌性等。  PBDEs对人体健康的影响已成为世界范围内高度关注的问题,目前针对多溴联苯醚人群暴露情况的研究,分析样本主要为血液、母乳和各种组织(脂肪、胎盘等)。由于多溴联苯醚是脂溶性化合物,在尿液中含量较低且多以羟基化代谢物的形式存在,脂肪组织的采样具有侵害性,且母乳和胎盘的采样仅限于一部分特殊人群,而血液样本相对较易获得,所以血液样本的测定是研究多溴联苯醚对人群健康影响的主要途径。  人体血清基质复杂,PBDEs含量较低,因此需提高富集效率并尽可能降低基质干扰,提高检测灵敏度。目前,液液萃取法、固相萃取法和加速溶剂萃取法是样品提取时较常使用的方法,样品净化主要使用凝胶色谱法和固相萃取柱净化法,检测方法主要有液相色谱-质谱法(LC-MS)、气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)、气相色谱-负化学源质谱法(GC-NCI/MS)和气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法(GC-HRMS)。  LC-MS前处理步骤相对简便,但对PBDEs分辨能力较弱、灵敏度较低,更适合易热降解的高溴代多溴联苯醚的测定;GC-MS/MS、GC-NCI/MS选择性、灵敏度较高,对复杂基质抗干扰能力强,适用于痕量PBDEs的测定,但样本需求量较大,需采集2~5 mL血清样本;GC-HRMS同时备有静电场离子分析器和磁场质量分析器,因而使仪器同时具有能量聚焦和方向聚焦的双聚焦功能,灵敏度高、检出限低,适用于小体积样本中痕量和超痕量PBDEs的测定。  目前常用的GC-HRMS样品前处理步骤中主要采用凝胶色谱和酸性硅胶柱对样品进行净化,其中凝胶色谱法样本需求量较大(2 mL),酸性硅胶柱对实验人员填装操作要求较高,且无法同时测定多种PBDEs组分(如BDE-209等),批量样品检测时效率较低。  本方法探索使用少量血清(0.5 mL),采用GC-HRMS结合液液萃取和硅胶柱净化的方法,建立了人血清中14种PBDEs的测定方法,并用该方法对某地区15份青少年人群血样进行了检测,以期了解该地区青少年人群PBDEs的暴露水平。  样品前处理  血清样品解冻后移取0.5 mL于12 mL玻璃离心管中,分别加入200 μL硫酸、0.5 mL甲醇和20 μL内标使用溶液后混匀。先加入6 mL正己烷充分摇振后,以3500 r/min离心10 min,收集上层有机相;再加入6 mL甲基叔丁基醚,重复萃取,合并两次萃取液,于40 ℃、5 Pa氮吹25 min至0.5 mL。依次用2 mL甲醇和2 mL正己烷活化硅胶固相萃取柱,将浓缩液转移到硅胶柱上,先收集流出液,再用10 mL二氯甲烷-正己烷(1:1, v/v)溶液洗脱,合并流出液与洗脱液,40 ℃氮吹30 min至近干。向试管中加入10 μL正己烷复溶,振荡混匀,转移至棕色进样小瓶中,待测。  色谱条件  色谱柱:Rtx-1614毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.1 μm);进样方式:不分流进样;进样口温度:290 ℃;传输线温度:320 ℃;升温程序:初始温度150 ℃,保持2 min,以15 ℃/min升温至250 ℃,保持1 min,再以25 ℃/min升温至290 ℃,保持3 min,然后以25 ℃/min升温至320 ℃,保持12.5 min;载气:氦气,恒定流量1.0 mL/min;进样量为1 μL。  质谱条件  电子轰击(EI)离子源,源温:280 ℃;电子能量:35 eV;电压选择离子检测(VSIR);分辨率:10000。14种PBDEs及其同位素内标的质谱参数见原文表1。  质量控制  样品前处理环境应在每次实验开始前和结束后进行清理,避免有目标物残留。实验过程中所用玻璃离心管、试剂、进样小瓶、固相萃取柱、枪头均做空白对照实验,未检出14种待测PBDEs。  文章信息  色谱, 2022, 40(4): 354-363  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.10017  王梦梦, 谢琳娜, 朱英*, 陆一夫*  中国疾病预防控制中心环境与人群健康重点实验室, 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所, 北京 100021
  • Nature Communications | 用于X射线的消色差透镜问世
    要想在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像,消色差透镜必不可少。它们可以确保不同颜色,即不同波长的光,能够清晰聚焦,从而消除模糊现象。直到现在才开发出一种用于X射线的消色差透镜,这一事实乍一看可能令人惊讶,毕竟可见光消色差透镜已经存在了200多年。它们通常由两种不同的材料组成。光线穿透第一种材料,分裂成光谱颜色,就像穿过传统的玻璃棱镜一样。然后,它通过第二种材料来逆转这种效果。在物理学中,分离不同波长的过程称为“色散”。然而,瑞士保罗谢勒研究所(PSI)X射线纳米科学与技术实验室X射线光学与应用研究组负责人、物理学家克里斯蒂安大卫解释说:“这种适用于可见光范围的基本原理并不适用于X射线范围。”对于X射线来说,没有哪两种材料的光学性质在很大的波长范围内有足够的差异,从而使一种材料可以抵消另一种材料的影响。换句话说,X射线范围内材料的色散太相似了。此次,科学家没有在两种材料的组合中寻找答案,而是将两种不同的光学原理联系在一起。这项新研究的主要作者亚当库贝克说:“诀窍是意识到我们可以在衍射镜前面放置第二个折射镜。”PSI用已有的纳米光刻技术来制造衍射镜,并用微米级的3D打印制造出折射结构,成功开发出用于X射线的消色差透镜,解决了上述问题。X射线消色差仪的概念和试验装置为了表征他们的消色差X射线透镜,科学家们在瑞士同步辐射光源使用了一条X射线光束线,还使用光刻技术来描述X射线光束,从而描述消色差透镜。这使得科学家们能够精确地探测到不同波长的X射线焦点的位置。他们还使用一种方法对新透镜进行了测试,这种方法将样品以小光栅步移过X射线束的焦点。当X射线束的波长改变时,用传统X射线透镜产生的图像变得非常模糊。然而,当使用新的消色差透镜时,这种情况就不会发生。使用消色差仪演示不同能量的STXM成像X射线束轮廓的演变,其能量用X射线照相术测量消色差透镜和单个FZP(能量范围从5.6keV到6.8keV)多色X射线聚焦模拟该研究成果已发表在近期的《自然通讯》上。文献链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-28902-8DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28902-8
  • 瑞士科学家开发X 射线消色差透镜 将很快实现X 射线显微镜商业应用
    仪器信息网讯 近日,瑞士保罗谢尔研究所(Paul Scherrer Institute,简称PSI) 的科学家开发了一种X射线显微镜的突破性光学元件——X 射线消色差透镜。这使得 X 射线束即使具有不同的波长也可以准确地聚焦在一个点上。对应成果于3月14日发表在科学杂志Nature Communications上,成果表示,新型X射线镜头将使使用 X 射线研究纳米结构变得更加容易;这种类型的X射线消色差仪将克服衍射光学和折射光学的色差限制,并为宽带X射线管光源在光谱学和显微镜中的新应用铺平道路。DOI: 10.1038/s41467-022-28902-8用于在微纳米尺度上无损研究物质内部结构和元素组成的X射线技术需要高性能的X射线光学系统。为此,在过去的十年中,人们开发了各种类型的反射、折射和衍射光学元件。衍射和折射光学元件已成为大多数高分辨率X射线显微镜的组成部分。然而,始终遭受固有色差的影响。到目前为止,这限制了它们在窄带辐射中的使用,从本质上说,这类高分辨率X射线显微镜仅限于高亮度同步辐射源。与可见光光学类似,解决色差的一种方法是将具有不同色散功率的聚焦光学和散焦光学结合起来。在这次新成果中,PSI科学实现了X射线消色差仪的首次成功实验,该消色差仪由电子束光刻和镀镍制作的聚焦衍射菲涅耳波带片(FZP)和3D打印双光子聚合制作的散焦折射透镜(RL)组成。利用扫描透射X射线显微镜(STXM)和光学显微镜,科学家演示了在宽能量范围内的亚微米消色差聚焦,而无需任何焦距调整。这种类型的X射线消色差仪将克服衍射光学和折射光学的色差限制,并为宽带X射线管光源在光谱学和显微镜中的新应用铺平道路。消色差镜头对于在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像至关重要。它们确保不同颜色(即不同波长的光)具有共同的焦点。然而,迄今为止,X 射线还没有消色差透镜,因此只有单色 X 射线才能实现高分辨率 X 射线显微镜。在实践中,这意味着必须从 X 射线光束光谱中滤除所有其他波长,因此只能有效使用一小部分光,从而导致相对低效的图像捕获过程。由 3D 打印机创建的微结构:由 PSI 科学家开发的创新折射结构与衍射元件相结合,形成一个消色差 X 射线镜头,约一毫米长(或高,如图所示)。打开它的末端,就像一个微型火箭。它是由 3D 打印机使用特殊类型的聚合物创建的。该结构的图像由扫描电子显微镜拍摄。图片来源:Paul Scherrer Institute/Umut SanliPSI 科学家团队已通过成功开发用于 X 射线的消色差 X 射线透镜解决了以上问题。由于 X 射线可以揭示比可见光小得多的结构,创新的镜头将特别有利于微芯片、电池和材料科学等领域的研发工作。比可见光消色差更加复杂对于可见光,消色差透镜的应用已经超过200多年。但对于X 射线的消色差透镜直到现在才被开发出来,这一事实乍一看似乎令人惊讶。可见光的消色差透镜是由一对不同的材料组成,当可见光穿透第一种材料时,分散成不同光谱颜色(就像穿过传统的玻璃棱镜时一样),然后这些光谱再通过第二种材料时就会逆转这种分散效果,聚焦在一个点上。(在物理学中,分散不同波长的过程称为“色散”)消色差聚焦原理:散焦折射透镜(RL)的色度作为聚焦菲涅耳波带片(FZP)色度特性的校正器。b扫描电子显微镜(SEM)显示了通过电子束光刻和镍电镀制作的镍FZP,用于对比测量。c由四个堆叠抛物面组成的RL的SEM图像,使用双光子聚合光刻技术进行3D打印。d使用消色差作为聚焦光学元件的扫描透射X射线显微镜(STXM)和光学成像实验装置的草图。PSI 的X 射线纳米科学与技术实验室 X 射线光学与应用研究组负责人、物理学家 Christian David 解释说:“这种适用于可见光范围的基本原理在 X 射线范围内不再起作用。对于 X 射线,没有任何两种材料的光学特性能够在很宽的波长范围内足以抵消另一种材料的影响。换句话说,材料在 X 射线范围内的色散是太相似了。”两个原理而不是两种材料因此,科学家们没有将寻找答案放在在两种材料的组合中,而是探索将两种不同的光学原理联系在一起。“诀窍是要意识到我们可以在衍射透镜前面放置第二个折射透镜,”新研究的主要作者Adam Kubec说。Kubec 目前是 Christian David 小组的研究员,现在为 XRnanotech 工作,XRnanotech 是 PSI 在 X 射线光学研究过程中的一个衍生公司。“多年来,PSI 一直是 X 射线镜片生产的世界领导者,”David 说,“我们为全球同步加速器光源的 X 射线显微镜提供专门的透镜,称为菲涅耳波带片。” David 的研究小组使用已建立的纳米光刻方法来生产衍射透镜。然而,对于消色差透镜中的第二个元素——折射结构——需要一种新方法,这种方法最近才得以实现:微米级的 3D 打印。这最终使 Kubec 能够制作出一种类似于微型火箭的形状。使用消色差仪演示在不同能量下的 STXM 成像。a)使用消色差获得的图b 中所示的Siemens star样品的 STXM 图像,表明在最佳能量约 6.4 keV 的附近,消色差范围 1 keV。b) Siemens star 测试样品的 SEM 图像,外圈和内圈的径向线和间距 (L/S) 的宽度分别为 400 nm 和 200 nm,见红色箭头。c) STXM 的比较结果是使用消色差 (上) 和传统 FZP (下) 获得的能量范围为 6.0 keV 至 6.4 keV。虽然 FZP 图像的对比度随能量快速变化,但使用消色差获得的图像质量变化很小。潜在的商业应用新开发的镜头使得X射线显微镜实现了从研究应用到商业应用(例如工业)的飞跃。“同步加速器源产生如此高强度的 X 射线,以至于可以滤除除单个波长以外的所有波长,同时仍保留足够的光来产生图像,”Kubec 解释说。然而,同步加速器是大型研究设施。迄今为止,在工业界工作的研发人员被分配了固定的光束时间,在研究机构的同步加速器上进行实验,包括 PSI 的瑞士同步辐射光源 SLS。这种光束时间极其有限、昂贵,且需要长期规划。“行业希望在他们的研发过程中拥有更快的响应循环,”Kubec 说,“我们的消色差 X 射线镜头将在这方面提供巨大帮助:它将使工业公司可以在自己的实验室内操作紧凑型 X 射线显微镜。”PSI 计划与 XRnanotech 一起将这种新型镜头推向市场。Kubec 表示,他们已经与专门在实验室规模上建造 X 射线显微镜设施的公司建立了适当的联系。作为元件安装在瑞士同步辐射光源SLS上进行测试为了测试他们的消色差仪的性能,科学家们在将其作为聚焦光学元件安装在瑞士同步辐射光源SLS的cSAXS光束线上。其中一种方法是非常先进的 X 射线显微镜技术,称为 ptychography。“这种技术通常用于检测未知样本,”该研究的第二作者、Christine David 研究小组的物理学家、X 射线成像专家 Marie-Christine Zdora 说,“另一方面,我们使用 ptychography 来表征 X 射线束,从而表征我们的消色差透镜。” 这使科学家能够精确检测不同波长的 X 射线焦点的位置。他们还使用一种方法对新镜头进行了测试,该方法使样品以小光栅步长穿过 X 射线束的焦点。当改变 X 射线束的波长时,使用传统 X 射线镜头产生的图像会变得非常模糊。但是,在使用新的消色差镜头时不会发生这种情况。“当我们最终在广泛的波长范围内获得测试样品的清晰图像时,我们知道我们的镜头正在发挥作用,” Zdora高兴地说道。David 补充说:“我们能够在 PSI 开发这种消色差 X 射线镜头,并且很快将与 XRnanotech 一起将其推向市场,这一事实表明,我们在这里所做的这类研究将在很短的时间内实现实际应用。”
  • 德国斯派克SPECTRO MS等离子质谱仪荣膺“2010年度科学仪器优秀新产品”
    2011年4月26日,由中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网联合主办的“2011年中国科学仪器发展年会(ACCSI 2011)”在北京京仪大酒店隆重召开,德国斯派克分析仪器公司的SPECTRO MS全谱同时测量等离子质谱仪喜获“2010年度科学仪器优秀新产品”这一殊荣。另外SPECTRO xSORT 手持式X荧光仪和SPECTROLAB直读光谱仪也入围“2010年度绿色仪器”。 SPECTRO MS创新特点: 所有的ICP-MS仪器都是基于时序测量的技术,每一瞬间仅能检测一种离子,不能实现实时内标,也难于对脉冲信号作全谱测量。最新推出的SPECTRO MS是目前市场上唯一的从6Li到238U质量范围同时测量的ICP质谱仪,它实现了从时序扫描测量到全谱同时测量的新飞跃。其革命性技术的核心是双聚焦Mattauch-Herzog扇形场质谱仪与全新的能同时俘获全部离子的检测器,及其创新设计的离子透镜系统。离子透镜采用一个127°扇形静电场,使离子按圆形路径飞行,而光子和其他非带电粒子仍直线飞行而被抛离。双聚焦扇形场质量分析器由入射狭缝、静电场分析器(ESA)、能量狭缝和900扇形磁场所组成,其磁场强度和静电场电压均固定不变,它把所有的离子按质量分离并分别聚焦到同一个焦平面上。新型的长120mm有4800个通道的DCD检测器安装在磁场的焦平面上,同时复盖全部无机质谱范围,实现全谱同时检测。它分析速度快,实时内标,并可对脉冲信号作全质谱的测量。 有关SPECTRO MS的详细信息敬请浏览:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100429/C103510.htm 欲了解更多,点击进入该公司展位
  • 哈佛大学联合阿尔贡国家实验室开发出基于MEMS芯片的超级透镜
    p   将超表面透镜和MEMS技术相结合,或能为光学系统带来高速扫描和增强的聚焦能力。 /p p   目前,透镜技术在各个领域都获得了长足的发展,从数码相机到高带宽光纤,再到激光干涉仪引力波天文台 LIGO的仪器设备等。现在,利用标准的计算机芯片制造技术开发出了一种新的透镜技术,或将替代传统曲面透镜复杂的多层结构和几何结构。 /p center img alt=" " src=" http://07.imgmini.eastday.com/mobile/20180226/20180226155844_edbff27bad1f96d86a071f94afa52e29_1.jpeg" height=" 249" width=" 533" / /center p   集成在MEMS扫描器上的基于超表面技术的平面透镜(超级透镜),左图为扫描电镜图片,右图为光学显微成像图片。在MEMS器件上集成超级透镜,将有助于整合高速动态控制和精确波阵面空间控制优势,打造光控制新模型 /p p   与传统曲面透镜不同,基于超表面光学纳米材料的平面透镜相对更轻。当超表面亚波长纳米结构形成某种重复图纹时,它们便可以模仿能够折射光线的复杂曲度,但是体积更小,聚光能力更强,同时还能减少失真。不过,大部分这种纳米结构器件都是静态的,功能性有限。 /p p   据麦姆斯咨询报道,超级透镜技术开拓者——美国哈佛大学应用物理学家Federico Capasso,和MEMS技术早期开发者——美国阿尔贡国家实验室纳米制造和器件小组负责人Daniel Lopez,他们俩来了一番头脑风暴,为超级透镜增加了运动控制能力,例如快速扫描和光束控制能力,或将开辟超级透镜新应用。 /p p   Capasso和Lopez联手开发了一款器件,在MEMS上集成了中红外光谱超级透镜。他们将该研究成果发表在了本周的《APL Photonics》期刊上。 /p p   MEMS是一种结合微电子和微机械的半导体技术,在计算机和智能手机中可以找到,包括传感器、执行器和微齿轮等机械微结构。MEMS现在几乎无处不在,从智能手机到汽车安全气囊、生物传感器件以及光学器件等,MEMS可以借助典型计算机芯片中的半导体技术完成制造。 /p
  • 美研究人员发明新型超薄光学透镜 可用于多种仪器
    据美国航空航天局(NASA)官网报道,NASA喷气推进实验室(JPL)与加州理工学院研究人员合作开发了一种超薄光学透镜,通过“元表面”(metasurface)技术实现对光路的控制,可应用于先进显微镜、显示器材、传感器、摄像机等多种仪器,使光学系统集成度大大提高,并使透镜制造方式产生革命性变化。  这种透镜的“元表面”由硅晶阵列组成,单个硅晶的横截面为椭圆形。通过改变硅晶的半径与轴向,可以改变通过光线的相位与偏振性,从而使光路弯曲,实现聚焦。传统的光学系统由多组玻璃镜片组成,每个镜片都要求非常精密的制造工艺 而这一新技术可以采用标准的半导体制造工艺,将厚度仅为微米级的“元表面”相互叠加,即可获得所需的光学系统,可以像半导体芯片一样实现大规模批量化自动制造。  该研究团队正与企业伙伴进行合作,使这一技术进一步商业化。这一项目还获得了美国能源部与国防部高等研究计划局(DARPA)的资助。
  • 聚焦精准!谱聚医疗PreMed 5200 液相色谱串联质谱
    近日,谱聚医疗自主研发的全自主知识产权临床质谱PreMed 5200 液相色谱串联质谱成功通过了《2021-2022年杭州市创新优质杭产药械推荐目录名单》,并被纳入2022年度新制造业计划创新产品、优质杭产品目录。谱聚医疗在临床质谱领域全面发力,推出重磅国产化产品,打破行业垄断,冲破高端质谱仪“卡脖子”桎梏迈出关键一步。 聚焦精准 普惠大众 谱聚医疗为突破国外封锁,在国家重大科学仪器专项的支持下,独立研发,掌握高端质谱设计制造能力,全面发力临床质谱领域,推出重磅临床质谱产品PreMed 5200 液相色谱串联质谱,凭借卓越的灵敏度、优异的稳定性、突出的可扩展性和简单易学的全中文操作软件,未来将成为临床质谱检测快速发展的新引擎,并可推动临床质谱检测技术真正成为普惠大众的精准诊断技术。 乘风破浪 扬帆远航 谱聚医疗PreMed 5200 液相色谱串联质谱的推出,代表着国产临床质谱迈出的重要一步。研发团队甘做十年冷板凳,在“国家重大科学仪器设备开发专项”支持下,突破一系列创新质谱技术,完全自主设计制造出的拥有全自主知识产权的国产三重四极杆串联质谱。正是凭借优异的产品力,PreMed 5200 液相色谱串联质谱也正式成为拿到二类医疗器械的完全自主知识产权的国产临床质谱,同时被认定为浙江省第二类创新医疗器械。PreMed 5200 天生强大 PreMed 5200 液相色谱串联质谱检测系统配备了全中文质谱分析工作站,有优异的灵敏度和稳定性,可用于临床样本中氨基酸、维生素、外源性药物、激素等小分子有机物的高灵敏度定性和定量分析。产品的离子源、离子传输系统、电控模块、碰撞反应池等质谱核心部件均为自主研发,实现了质谱分析检测系统的国产化,核心技术模块自主可控,摆脱质谱技术随时被“卡脖子”的风险。 科学的奥秘在于探索,仪器的发展在于创新。国内政策环境的越来越好,市场也越来越大,谱聚医疗聚焦精准,临床质谱飞速发展的时代已经启程,青云万里,未来可期。
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