同步吸收三维荧光仪

三维荧光光谱检测水中的有机物前言目前水污染问题已经收到世界各国的关注，其中溶解有机物普遍存在于水体中，主要包括腐殖质，复杂的多糖，含氮有机物（如蛋白质）以及乙酸等简单有机物。因此对水体进行净化至关重要，而净化过程中对溶解有机物的追踪必不可少。荧光光谱技术灵敏度高，不破坏样品结构，选择性好，被广泛用于水体中溶解有机物的检测。日立荧光分光光度计F-7100具有超高灵敏度和最快的扫描速度，配备有荧光指纹测定系统，能够有效的监测水体净化过程。荧光指纹自动测定系统 图1 荧光指纹自动测定系统系统组成：①自动取样器 ②F-7100荧光分光光度计 使用荧光指纹自动测定系统，同时还可以选配高灵敏度流通池，EEM Assist程序，分析软件（solo）等，具有以下优点:ü 系统连接自动取样器，可轻松自动测量多个待测样品的荧光指纹。 测试时间：5 min/样品（200-600nm, 5nm间隔） 进样量：20 mL/样品（使用高灵敏度流通池时） 最多样品数量：56个ü F-7100的灵敏度是现有机型的1.5倍，同时标配使用寿命是现有机型5倍的氙灯。ü 通过自动滤光器附件可进行去除不需要的多次光的荧光指纹测定。ü 通过使用吸收流通池池架（定制品）也可自动进行吸收光谱测定。ü 将输出文件读取到分析软件Solo，进行PARAFAC分析。水质测定实验从自来水厂采集一个待测水源，经过薄膜经过孔径为 0.45μm 的 薄膜滤器过滤后 ，再进行实验。详细信息请查看：https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s912841.htm总结水中的溶解有机物大多数具有荧光性，通过荧光分光光度计可以对它们进行追踪从而判断水质的好坏。日立集团以“高科技解决方案创造价值”这一基本理念，开发的F-7100荧光分光光度计以其超高的灵敏度将极大优化水质监测过程。

1. 前言三维荧光光谱技术可以获取样品特有的荧光光谱，采用多变量分析方法可以对多个特征荧光强度进行分析，实现样品的快速判别，从而进行合格与否判别/异物鉴别/产地溯源等。此分析手段在食品、环境、医药等领域应用广泛。本次实验采用多变量分析方法对市售营养饮料进行了分析。2. 应用数据营养饮料主要包括药物、保健品和能量饮料，实验采用F-7100分光光度计搭配微孔板附件和自动滤光器采集了两个类别保健品和能量饮料中每个样品的三维荧光光谱。图1 微孔板附件（左）和自动滤光器（右）图2 市售12种饮料的三维荧光光谱市售12种饮料的三维荧光光谱如图2所示，可以看出每种饮料的三维荧光特征信息不同，为了探究不同饮料的成分差异，使用多变量分析软件3D SpectAlyze进行平行因子分析（PARAFAC），实现成分分离。图3 两种分类饮料的平行因子分析由PARAFAC分析结果可知，该样品至少含有4种成分。根据以往报告中各成分的激发和发射波长数据，推测出两类样品含有的成分如下。①核黄素（维生素B2）②烟酸（维生素B3）③吡哆醇（维生素B6）④生育酚（维生素E）。通过选用平行因子分析中的核黄素和烟酸进行主成分分析，对12种市售饮料进行能量饮料和营养饮料的分类。 图4 载荷和得分图从图中可以看出，核黄酸（维生素B2）和烟酸（维生素B3）对分类1能量饮料的贡献大，可以判定，能量饮料中含有的核黄素（维生素B2）和烟酸（维生素B3）高。因此可以根据主成分分析的结果，确定各饮料的分类情况。3. 结论三维荧光光谱结合多变量分析可以实现多样品的快速分析。日立提供软件和硬件的一体化全面解决方案。F-7100荧光分光光度计具有60000nm/min的超高扫描速度，快速获取样品荧光数据，多变量分析软件3D SpectAlyze配备常用分析方法，操作简单，5分钟即可输出分析结果，全面助力于您的科研分析！

三维荧光光谱仪可快速检测液体中的有机化合物(DOM)，每个样品仅需数十秒或者几分钟，即可及时识别液体中的有机物成分。具体应用如下：提供水中有机污染物的检测；自来水中微生物污染的检测；评价净水工艺及再生水对环境的危害；食品中各组成成分定量分析及农药残留检测； 应用实例：水中微生物检测研究水环境中的荧光物质和微生物的活动可为水体污染提供预警、水质污染溯源、水质净化等提供强有力的技术支持。测试过程中，瑞利散射和拉曼散射会对荧光信号进行干扰，结合相关算法进行瑞利校正和拉曼校正之后，可以得到更加准确的三维荧光光谱，使得分析更准确、高效。图：原始图谱，标注位置为瑞利和拉曼干扰区图：去除瑞利散射和拉曼散射的光谱 食品安全检测可检测食品中的成分以及各组分的含量(包括农药残留等)，为食品定级以及判定是否合格提供有力证据。 标准库中菜籽油光谱疑似菜籽油成分，可信度85% 某品牌芝麻油 白酒检测根据三维荧光光谱可进行不同白酒品牌和同一品牌不同系列白酒的鉴定，结合标准数据库和客户自建数据库，可进行真假白酒的鉴定和白酒品质的定级。 品牌一46度 品牌一56度 品牌二46度 品牌二56度三维荧光系统产品优势：1、简单易操作的软件可进行荧光光谱测量、激发光谱测量、同步荧光光谱测量、三维荧光光谱测量、三维同步荧光光谱测量。三维数据可进行大小、俯仰和旋转调节。 2、激发/发射较正功能激发校正前 激发校正后 3、三维数据提取功能可根据三维荧光光谱数据得到测试区域内的荧光光谱、激发光谱、同步荧光光谱和等高线视图。 仪器性能参数参数规范参数规范光源150W连续氙灯光源波长准确度±1nm激发单谱仪200mm焦距，CT结构，低杂散光波长重复性±0.5nm光栅1800g/mm@400nm积分时间100μs~24s激发范围200~800nm检测限5nm样品架标准石英比色皿发射范围200~800nm仪器体积620×415×300mm(L*H*W)发射带宽5nm仪器重量25Kg* 硫酸奎宁溶于0.1mol/L硫酸溶液中 创新点："1. 检测限达到0.1μ g/L 2. 全新的样品室光路设计，使得相较于普通光路信号强度提高了3倍以上 3. 优化的氙灯光源室设计，更换氙灯灯泡无需专业技能，且更换后无需调节既能达到/接近最佳效果。 4. 整体化的结构设计，使得仪器整体重量降到了25Kg，不仅可应用于实验室，也试用于工业应用。" 三维荧光光谱仪SmartFluo-Pro

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2018年10月31日，第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)于上海新国际博览中心盛大召开。本届展会规模空前，近1,000家行业先锋企业齐聚一堂，展示尖端科技，解析热点话题，引领行业新高度。同时也吸引近30000名实验室研究和应用领域的专业观众云聚于此，共享分析生化领域两年一度的饕餮盛宴。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/dde426f5-5205-4f7e-b60f-9ef505564899.jpg" title=" 000.jpg" alt=" 000.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 视频采访现场（从左至右：HORIBA科学仪器事业部部的全球荧光产品经理Cary Joseph Davies、中国区总经理濮玉梅、技术支持工程师周延民） /span /p p 　　作为具有世界先进水平的分析仪器系统及系列产品供应商，HORIBA集团再次亮相analytica China 2018，并在展会发布多款重磅仪器新品。仪器信息网编辑在HORIBA展位现场，有幸视频采访了HORIBA科学仪器事业部的全球荧光产品经理Cary Joseph Davies、中国区总经理濮玉梅、技术支持工程师周延民，分别请三位对发布的Duetta荧光及吸收光谱仪、X射线荧光分析仪XGT-9000等新品特点、市场定位、荧光光谱仪的技术发展趋势等进行了一一介绍。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/4060b5ee-359d-4b85-8599-14eb553f56d9.jpg" title=" 0001.png" alt=" 0001.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 此次发布的新品：Duetta荧光及吸收光谱仪(左)，X射线荧光分析仪 XGT-9000(右) /span /p p 　　首先，Cary Joseph Davies介绍了新品Duetta荧光及吸收光谱仪的产品特点，该产品实现了更佳的光谱仪理念，实现荧光与吸收光谱“合二为一”，具有一台光谱同时完成荧光和吸收光谱采集、瞬间获得荧光光谱、高灵敏度、智能触屏操作等特点。至2018年年初上市以来，已经获得业内人士和用户的广泛关注和咨询。同时，还介绍了该产品的产品定位、“二合一”设计契机、应用领域等。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=78E1F62B1D13B6A69C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p 　　接着，濮玉梅补充道，由于Duetta标配的超快先进CCD技术，大大改进了以往荧光光谱单道PMT测谱慢的弊病，一次取谱测试时间缩减至100毫秒以下。同时，CCD技术也使得近红外测试可以一次取谱，这些新的改进都极大促进了研究应用的快速、便捷。同时，HORIBA以往产品技术更加专注和擅长于高端科学研究领域，而此次Duetta更快捷测试技术、外观更小巧设计等也使该产品从科学研究领域向分析测试、工业应用市场的拓展成为可能，分析测试、工业领域等未来潜力市场也将得到HORIBA的重点关注。 /p p 　　最后，周延民还介绍了另外一款新品——X射线荧光分析仪XGT-9000，该产品延续了HORIBA产品分析微小部的优势，非常适用于胶片、食品、药品、电池隔膜等异物分析以及电子元件和电路板中包含的异物及故障分析。可同时取得清晰的光学图像， X射线荧光图像和X射线透视图像 且通过提高X射线光束的强度提高了XGT-9000的灵敏度和成像速度 另外利用图像解析功能分析异物，XGT-9000可以检测出原始数据所得不到的异物的位置。 /p

美国easyXAFS公司新推出无需同步辐射光源的台式X射线吸收精细结构谱仪——可以放置在实验室内使用的XAFS！ 1. 什么是XAFS？X射线吸收精细结构（X-ray absorption fine structure，XAFS）原理： X射线通过光电效应被物质吸收，产生光电子（出射波）；经过周围原子散射，产生散射波；相位不同的两列波在吸收原子处产生干涉，影响吸收原子处的光电子波函数，即吸收系数μ。随能量E变化的μ（E）曲线即XAFS。 由上可知，XAFS信号由吸收原子周围的近程结构决定，可提供小范围内原子簇结构信息，包括配体种类、配位数、配位距离等结构信息和元素价态分析等电子结构信息。 2. 哪里可以做XAFS测试？目前XAFS测试需要依赖同步辐射光源，国内仅有三家：北京高能物理所，上海光源、中国科学院大学；XAFS测试服务也只是同步辐射实验室内的一小部分应用，实在难以满足广大科研用户的使用需求。不过不用担心，台式XAFS谱仪将为您提供服务！ 3. 台式XAFS/XES谱仪由美国easyXAFS公司研发的台式X射线吸收精细结构谱仪（XAFS/XES），无需同步辐射光源即可提供XAFS和XES测试；台式体积，可放置于实验室内随时使用，大节省了科研等待时间！同时具有操作简单、方便；配有7位自动样品轮；可集成辅助设备，控制样品条件；后期维护成本低等优势。 XAFS300XES100 4. 应用案例4.1 不同配体化合物的鉴别应用台式XAFS谱仪可以快速实现不同配体化合物的鉴别，直观明了！尤其对广泛应用而言，操作使用无压力。如下图中CoP和CoP标准品。 Mundy, Cossairt, et al., Chemistry of Materials 2018 4.2 同步辐射&台式XAFS/XES经过不同温度处理的橡木的生物炭样品，其同步辐射实验结果和台式XAFS/XES实验结果相一致，即随着温度升高，氧化态S的样品含量在减少。XES：CS500 (800 ppm S) 50min；Oak600 sample (150 ppm S) 6hSynchrotron XANES：CS500（800 ppm）24min；Oak 600sample（150ppm S）114minHolden, Seidler, et al., J. Phys. Chem. A, 2018 4.3 固体核磁&台式XAFS/XES通过对比P的MAS NMR和XES的结果，证明了用P的Kα 的XES谱图可以定量检测LnP量子点的氧化程度和磷酸盐的种类。而且仅从几毫克的样品量即可获得高分辨结果，时间短，将会是更好的测量工具。XES：＜5mg样品量，30min内SSNMR：10—20mg样品量，长达数天 在SSNMR谱图中，0ppm位置的峰对应的是表面磷酸盐，而该组分显示在约2014.41 eV的Kα1能量位置。 不同价态的含P化合物的谱图出峰差异，可以判断化合物种类。 -3 -1 +5Stein, Holden, et al., Chem. Mater., 2018. 5. 仪器用户台式XAFS/XES一经推出，便受到广泛的关注，其的性能，得到越来越多的用户认可。目前已安装的用户单位有：催化剂研究方向格罗宁根大学 马克思普朗克研究所 苏黎世理工大学 电池研究方向 克劳斯塔尔工业大学乌尔姆赫尔姆霍兹研究所放射性核素研究方向 谢菲尔德大学

由仪器信息网主办的第三届&ldquo iCS光谱网络会议（iConference on Spectroscopy，iCS2014 ）&rdquo 今日进行了X射线荧光（XRF）专场和原子吸收光谱（AAS）专场的会议。会议报名持续火爆，两场会议的报名人数再次超越千人大关，出席人数近五成。 上午主题是X射线荧光（XRF）专场，中国科学院地球环境研究所的徐红梅博士代表曹军骥 研究员做了《能量色散X射线荧光光谱仪（EDXRF）在测试大气气溶胶样品中的应用》的报告，中检南方邓春涛老师根据自己多年工作经验也为大家详述XRF在电子产品检测领域的应用，来自赛默飞世尔科技的吕勇老师则介绍了赛默飞世尔XRF产品在汽车尾气三元催化和板材涂层方面的最新应用和技术。 下午主题为原子吸收光谱（AAS）专场，共有3位专家为网友做精彩报告。做报告的专家依次为中国广州分析测试中心舒永红研究员、北京市环境保护监测中心徐子优 高工、中国环境监测总站梁宵老师，三位专家分别从食品、环境等角度解析了相关领域的原子吸收（AAS）进展。 今日，原子吸收光谱（AAS）专场报告人中国环境监测总站梁宵老师专程来到仪器信息网会议现场为网友做报告。 中国环境监测总站 梁宵 明天，将进行第三届&ldquo iCS光谱网络会议（iConference on Spectroscopy，iCS2014 ）&rdquo 的原子光谱技术展望专场。这个专场承载着原子光谱人对他们倾心的领域&mdash &mdash 原子光谱未来的展望，也承载我们对下一届iCS光谱网络会议的共同期待。 本次专场邀请到四川大学分析仪器研究中心段忆翔教授和复旦大学卢宏亮老师为大家讲述原子光谱领域的新技术LIBS和辉光放电光谱技术，精彩内容欢迎用户抓紧最后的机会报名参与。 报名地址：http://www.instrument.com.cn/webinar/ics2014/sche.aspx#rd 具体报告列表如下： 原子光谱的希望之星&mdash LIBS技术的现状与展望 段忆翔 教授 四川大学分析仪器研究中心 辉光放电光谱仪在半导体领域的应用 卢宏亮 复旦大学 微电子系

引言不同种类，不同浓度物质的三维荧光信息不同，三维荧光光谱同时表征了发射波长、激发波长、荧光强度三者的关系，信息含量丰富。天然湖泊、河水、生活用水等中含有多种可溶性有机物，在紫外区具有较强的荧光，因此使用三维荧光可以表征这些可溶性有机物的变化。 本文全面介绍了环境水的三维荧光分析步骤，包括三维荧光的采集、光谱校正、平行因子分析。1. 三维荧光采集收集自来水厂各净水工序中的水样品，用0.45μm的滤膜过滤以去除不可溶有机物，使用日立荧光分光光度计F-7100采集三维荧光光谱。图1自来水厂各净水工序在获得的各净水工序中的三维荧光光谱中，用红点标注出所有特征峰，从而直观判断激发/发射峰的变化。图2 各工序的三维荧光光谱2. 三维荧光校正三维荧光信息含量丰富，能够全面描述样品信息，但水样中的胶体等物质在激发光照射时容易产生散射光，因此需要进行三维荧光校正。日立荧光操作软件配备光谱校正功能，能够满足环境水的检测需求。荧光强度标准化样品的荧光强度会受光源亮度变化、室温变化等的影响，使用日立荧光软件FL Solutions中的“荧光强度标准化功能”可以快速进行荧光强度标准化。通过测定标准品的荧光强度，将样品的荧光强度换算为与标准品相对的荧光强度，从而校正荧光强度的时间变化和日间差变化。测定水中的腐殖质时，以硫酸奎宁为基准。本实例中选用1μg/L的硫酸奎宁作为标准品，对自来水厂各净水工序的三维荧光光谱进行荧光强度标准化。有关拉曼散射校正、内滤效应校正的详细信息请点击：https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s929202.htm 瑞利散射的去除日立多变量分析软件3D SpectAlyze具有光谱预处理功能，可以直接在光谱中去除不需要的瑞利散射。 图3 瑞利散射的去除3. 三维荧光的多变量解析各个净水处理工序中样品的三维荧光光谱经过校正后，可以通过日立多变量分析软件 3D SpectAlyze实现谱图分离、主成分分析等。使用多变量分析软件中的平行因子分析（PARAFAC）功能，谱图分离为3种成分，通过查阅相关文献，确定了三种成分是富啡酸、腐殖酸和蛋白质。图4 原水的平行因子分析对自来水厂其他净水工序的三维荧光光谱进行平行因子分析，得到每种成分在不同工序中的得分值，通过得分值计算出各成分在不同工序中的残存率。图5 不同净水工序中成分的残存率结果表明，从沉淀过滤到活性炭处理工序，富啡酸和腐殖酸残存率开始减少。从活性炭处理到净水池，蛋白质残存率开始大幅减少。 总结三维荧光技术由于灵敏度高、操作简单，在环境水检测方面得到广泛应用。日立为环境水监测用户可提供硬件和软件的系统性方案，包括三维荧光采集、校正、解析，可以大大提高用户的科研效率。拨打400-630-5821获取更多信息！

荧光光谱法具有灵敏度高、选择性强、测量便捷快速、重现性好等特点，因此广泛用于水体中溶解性有机物的研究。本实验通过测试水质三维荧光谱图，观察其不同处理阶段可溶性有机物的种类及含量的变化。F-2710荧光分光光度计分析水质的三维荧光光谱测定6种水质处理阶段的三维荧光光谱。 测量条件仪器配置 F-2710荧光分光光度计,Auto sipper自动吸样器,Auto sampler自动进样器测量结果三维荧光图谱公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

仪器信息网讯 2011年3月7日至14日，中国科学院安徽光学精密机械研究所研制的AGHJ-LIF-I水质有机污染三维荧光监测仪、TEMO大气颗粒物分析仪亮相国家“十一五”重大科技成就展。 AGHJ-LIF-I水质有机污染三维荧光监测仪 TEMO大气颗粒物分析仪 　　关于中国科学院安徽光学精密机械研究所： 　　中国科学院安徽光学精密机械研究所成立于1970年12月。位于安徽省合肥市西郊，占地面积约600余亩。现设大气光学研究中心、环境光学研究中心、应用激光技术研究中心和光学工程技术中心以及一批高科技公司。安徽光机所具有光机电技术研究开发综合优势和配套的生产制造能力，并已获得了GB/T19001-2000和GJB9001A-2001质量体系认证证书。 安徽光机所在激光大气传输和激光大气探测、激光光谱学、环境光学和环境监测技术、遥感和辐射定标与校正、新型激光器和晶体材料、医学光电子学和激光医疗仪器、光电子学和光电工程等学科领域，承担着国家重点科技攻关、国家"八六三"计划、国家自然科学基金、国家部委预研、中科院重大以及地方攻关等项目。在和企业合作研发环境监测技术、工业和医用激光技术、激光晶体材料等方面已开发出一系列高技术产品。研制成功的空气质量长程差分吸收监测系统、便携式大气探测激光雷达和测污激光雷达设备，已在我国环境污染监测中发挥着重要作用。

近日，珠海首次大规模入海污染通量监测分析项目已完成阶段性任务，任务包括开展70条入海河涌排洪渠、断面和31个入海排污口的入海污染通量以及水质指纹（三维荧光光谱）监测和评估，主要监测指标包括盐度、pH值、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、无机氮、总磷、石油类、流量、三维荧光光谱等。在开展监测过程中，监测单位运用多普勒流速流量无人走航船、三维荧光光谱仪等先进仪器获取水体水文信息和水质指纹，在摸清入海污染通量的同时，建立可供海洋污染溯源的水质指纹库和溯源模型。“水中的污染物组分不同，呈现出来的三维荧光光谱就随之不同，这些特征光谱就是水质的指纹。”市西部生态环境监测中心工程师杨锡明介绍，“本项目就是基于三维荧光光谱测定结果，建立谱库分析模型，分析入海河涌、入海排污口水质指纹特征，确定其污染类型，然后追溯水中污染物的排放来源。”对于三维荧光光谱技术，今年2月，标准《在线水质荧光指纹污染预警溯源仪技术要求》正式实施，具体可查看：三维荧光光谱方法识别判定水污染排放源。该项标准即采用三维荧光光谱方法识别判定水污染排放源的技术。三维荧光光谱技术除了检测水质外，还可以检测气体，应用于大气环境防治及污染处理。在第十一届光谱网路会议（iCS2022）上，陕西科技大学陈庆彩教授将讲解“三维荧光光谱在大气污染科学研究和控制中的应用”，报告将讲述三维荧光光谱法在大气污染形成机制和来源鉴定中的应用案例和理论技术、关键技术，以及应用范围，从检测设备的设计和搭建，到数据处理和实际应用过程。》》》点击报名》》》

三维荧光光谱判别不同种类的谷物面粉 在日常生活中，面粉与我们息息相关，种类复杂多样，如小麦面粉，黑麦芽粉等，不同种类的面粉对应的等级和价格也有所不同。使用三维荧光光谱可以获得样品大量信息，因此在食品领域应用非常普遍。日立F-7100分光光度计，在同类仪器中具有最快的扫描速度和超高的灵敏度，可以快速准确获得包含多种信息的三维荧光光谱，从而鉴别样品种类。测定附件微孔板附件通常用于溶液样品多样品分析，然而之所以它能够进行固体样品的分析是因为该附件的结构能够在样品表面进行荧光测量。图1 微孔板附件测定实例样品：小麦粉，黑麦粉，玉米粉，南瓜粉，大米粉，土豆粉，糙米粉，大豆粉将8种不同的谷物面粉填充在微孔板中，每种谷物面粉的样品数为3，总共24个样品。确保样品表面平整进行三维荧光光谱的测定。详细测定信息及数据见：https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s912171.htm总结 三维荧光光谱具有指纹特征，能够快速有效判别多样品类别物质，日立集团以“高科技解决方案创造价值”这一基本理念，使用自主研发技术，在食品领域中发挥着巨大作用。

大气发色团是气溶胶中可以吸收太阳光的一类有机物质，可能对全球气候产生影响。大气发色团也可能通过形成三线态进而催化产生活性氧物质，因此对大气气溶胶的老化过程也具有重要潜在贡献。充分的了解大气发色团的理化性质和来源是掌握它们对环境的影响的本质要求。三维荧光光谱法（EEM）是鉴定环境中发色团物质的重要仪器分析方法，近年来已被频频的应用到大气气溶胶研究领域中。然而，当前EEM方法应用于大气领域进入了瓶颈时期。随着EEM方法广泛应用和深入研究，研究者们开始怀疑EEM方法是否具有区别气溶胶来源和物质种类的能力，因为多数情况下发现样品的EEM谱图具有非常相似的形貌。这样就限制了EEM方法更加广泛的应用于研究大气发色团来源、形成和消去过程。可喜的是，近日陕西科技大学陈庆彩研究团队，利用三维荧光光谱（EEM）研究，对大气颗粒物化学结构和来源进行了分析。在该项工作中，陈庆彩等人演示了EEM方法是有能力分辨大气颗粒物中不同类型发色团以及来源的，并构建了大气发色团与其来源、化学种类的对应关系。这项工作突破了一定的方法瓶颈，对于EEM方法在气溶胶研究领域的应用起到了关键推动的作用，或将促进大气发色团来源和大气化学过程的研究。研究过程1. EMM助力大气颗粒物来源和组成的初步分析研究团队分别采集了城市、一次燃烧源和二次气溶胶样品，利用EMM方法和 PARAFAC模型调查了不同发色团在不同种类气溶胶样品中的含量，讨论了EEM方法在分辨发色团类型以及样品来源的能力。通过对实际大气颗粒物样品进行分析，从整体轮廓分析，确实发现实际样品具有相似的EEM光谱外貌特征。这个结果也是当前研究者们担心的事情：到底EEM方法是否可以区分不同来源和组成的大气颗粒物样品？图1（a）为大气颗粒物萃取样品WSM和MSM的平均EEM光谱图以及它们的差光谱 （b）和（c）表示样品EEM光谱之间相关系数的四分位图和频率分布图针对这个值得怀疑的问题，团队人员研究了不同来源大气颗粒物样品，包括各种燃烧源样品（生物质燃烧、煤炭燃烧、汽车排放和做饭排放样品）和二次气溶胶样品。研究发现，不同种类样品的荧光性能是不同的，其中：生物质燃烧和煤炭燃烧样品的荧光效率是大的而汽车尾气样品和二次气溶胶样品相对较小另外发现，鉴定出的不同种类发色团，在不同来源样品中的相对含量也是不同的这些结果直接解答了上述疑问，确认：EEM方法可以用来区别不同气溶胶来源。图2 依据不同发色团（C1-C8）在不同污染物上的相对载荷鉴定出发色团来源，以及不同来源发色团在WSM和MSM样品中的相对含量2. PARAFAC 模型：一种系统的来源和成份分析图谱进一步，研究人员基于改进的PARAFAC 模型对大气气溶胶中发色团的来源和化合物的种类归属进行了研究。在这一步骤，该团队开创性的将大气颗粒物化学组分融合进EEM图谱的PARAFAC分析，进而对各种大气发色团的来源进行了鉴定。结果显示有一半左右的发色团来源被鉴定出来了，并发现了几个有意思的结果，比如：发现发色团的沙尘暴一次来源和光化学形成的二次来源，分析了季节变化中沙尘暴发生、光强度变化对发色团类型和含量的影响。该工作还利用优化的PARAFAC分析方法，把几种典型的有机化合物的EEM谱图耦合进了模型解析，进而对发色团的可能化学物质属性进行了归属。结果显示了苯酚类发色团是重要的水溶性发色团，而PAHs是水不溶性发色团的重要类型。图3 EEM区域和对应的大气发色团可能化学结构和来源图中不同彩色区域表示本研究鉴定的大气发色团来源对应区域，不同彩色数字球表示本研究鉴定的大气发色团对应化合物种类区域后研究人员总结了当前人们的认知和该项工作的主要结论，形成了一个可用于发色团化学物种和来源的依据图谱（图3），这个图谱对于今后EEM方法应用与于大气气溶胶的来源和化学转化研究提供了重要参考和研究途径。小结由上述研究可知，本研究工作提供了不同种类大气发色团对应来源以及化合物类别鉴定依据。这其中重点在于演示了不同发色团在不同气溶胶样品中的含量是不同的，从而说明EEM方法是有能力分辨不同类型发色团以及样品类型的。这项研究也构建了大气发色团与其来源、化学种类的对应关系。他们鉴定出了样品中大约一半的荧光物质所对应的来源和化合物种类，结果提供了大气发色团来源以及化合物类别鉴定依据，这将大大促进了EEM方法应用于研究大气发色团来源和大气化学过程，对于EEM方法在气溶胶研究领域应用起到了推动的作用。本研究中的三维荧光光谱法和大量光谱采集采用的是HORIBA Aqualog光谱仪完成，该仪器在EEM图谱快速获取、数据校正等方面的优势，为研究的顺利进行提供了不少便利。tips: 想了解更多荧光光谱仪的解决方案，点击阅读原文提交需求，HORIBA工程师会尽快联系您~论文原文&作者该研究以 Identification of species and sources of atmospheric chromophores by fluorescence excitation-emission matrix with parallel factor analysis 为题，发表在《Science of The Total Environment》上作者：陈庆彩通讯作者：陈庆彩、杜林通讯单位：陕西科技大学环境科学与工程学院、山东大学环境研究院Doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.137322文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137322 课题组介绍：陈庆彩，男，山东人，博士，副教授，博士生导师。毕业于日本名古屋大学，取得理学博士学位。陕西省“百人计划”，陕西科技大学大气污染控制团队负责人，名古屋大学特邀教员，日本大气化学学会会员。主要研究方向为气溶胶化学，包括有机气溶胶、大气棕碳（BrC）、长寿命自由基（EPFRs）等。参与和主持中国国家自然科学基金等十余项科研项目；已在ES&T等权威期刊一作/通讯发表20余篇学术论文；获得国家和软件注册权10余项。ORCID：http://orcid.org/0000-0001-7450-0073个人主页：https://hj.sust.edu.cn/info/1015/1394.htm 免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容（含图片）来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享，供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们取得联系，我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确，如有任何失误失实，敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的选择，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。

锂离子电池（LIBs）是电动汽车的主要动力来源，同时在电网储能方面显示出巨大的应用前景。然而，对于其材料的能量密度、功率和安全性等方面的研究并未得到真正的完善。近期研究表明，富锂无序岩盐(DRS)体系是非常有前途的材料之一，如富锂-过渡金属(TM)氧氟化物就表现出巨大潜力。但DRS正极材料的一个关键问题是容量衰退明显。例如电极材料和电解质之间的副反应，导致容量下降和循环过程中的结构变化；锰基尖晶石中观察到Mn从阴极溶解并随后迁移到阳极，造成容量衰退；较高的充电电压可以触发氧化还原反应形成二氧化碳，导致不可逆的O损失和降解。为了解决该问题，研究人员发现可以通过替换初始部分的过渡金属来稳定DRS氧氟相。近期，Maximilian Fichtner课题组采用机械化学球磨法合成了锰基无序岩盐氧氟化物Li2Mn1&minus xVxO2F(0≤x≤0.5)作为锂离子电池正极材料，分析了部分钒取代对样品性能的影响，重点研究了样品的电化学性能。为了确定合成材料中Mn和V的氧化状态，作者利用美国台式X射线吸收精细结构谱仪easyXAFS进行了X射线吸收光谱分析。该系统，摆脱了同步辐射光源的束缚，在实验室中提供了一套媲美同步辐射光源数据的表征技术，包括X射线吸收光谱(XAFS)和X射线发射光谱(XES)，实现了对元素化学价态、局部配位结构以及自旋态的多重互补信息的获取，为阐明电化学性能的改善机理提供了关键数据支撑。图1. 美国台式X射线吸收谱仪系统easyXAFS300+ 图2a是Li2MnO2F (LMOF)和Li2Mn0.5V0.5O2F (LMVOF)的Mn K边XANES光谱，并与各种锰氧化态的标准物进行对比。从MnO金属到MnIVO2，随着氧化状态的增加，吸收边逐渐向高能量移动。两种LMOF样品（正常和高温）都接近MnIII2O3的吸收边，表明Mn的平均氧化态为3+。相反，LMVOF接近MnIIO的+2氧化态。因此，与所使用的前驱体相比，Mn氧化态未发生变化，而且热处理对氧化态无任何影响。此外，两个LMVOF样品中V K边的能量位置均位于VIII2O3和VIVO2之间，如图2b所示，V的边前锋与1s→3d转变有关，在两个LMVOF样品的边前锋不同，表明其DRS结构中六配位V-O（F）发生局部畸变，p-d轨道杂化使得1s→3d跃迁成为可能。边前峰的强度反映了偏离中心对称性的程度，在HT-LMVO中变弱的边前锋表明热处理减轻了局部畸变。如图2c所示，拟合的边前峰中心随V的氧化态增加向高能偏移，两个LMVOF都接近VIII2O3的边前锋位置，表明平均氧化态为3+。因此，从Mn和V的K 边光谱可以看出，在高能球磨过程中没有发生电荷转移，可以认为合成的化合物保持了起始前驱体的价态。图2. (a) LM(V)OF的归一化Mn K边XANES谱 (b)LMVOF的归一化V K边XANES谱。插图为边前区。(c)线性+洛伦兹基线函数的高斯峰值模型对LMVOF进行边前区拟合。V2O3、VO2和V2O5采用相同的拟合方法。 图3为测得的Mn K边X射线吸收精细结构（XAFS）光谱。如图3a所示，原始的LMOF、以及经20个循环的LMOF和HT-LMOF XANES光谱与Mn2O3的吸收边能量一致。这表明Mn3+处于放电/锂化状态，与原始LMOF（图3）和前20个循环的锰可逆的氧化还原反应类似。如图3b所示，虽然两个循环的电极都表现出比原始材料更高的振幅，但扩展边（EXAFS）数据的傅里叶变换证实了他们相同的局域配位，这表明循环后局部无序化降低。在HT-LMOF_20C中，观察到第一和第二配位壳的傅里叶变换峰振幅略高，这表明热处理减少了局部无序化现象。对第一个Mn-O/F和第二个Mn-Mn配位壳进行了壳拟合（表2）。对于HT-LMOF来说，Mn-O/F的原子间距离变大，Mn-Mn的配位键长略有增加。可以推断，热处理有助于提高球磨化合物的对称性并减少缺陷，但也可能影响结构中的局部氟化程度。图3. 原始LMOF、以及LMOF及HT LMOF 20个循环后的Mn k边XAFS光谱。(a)标准物的XANES (b) EXAFS的傅里叶变换，原始LMOF (c和d)、原始LMOF_20C (e和f)和HT-LMOF_20C (g和h) 的R空间壳层拟合；k3加权χ(k), dk = 1。 图4为放电状态下HT-LMVOF电极的V和Mn K-边XANES光谱。Mn K-边略向高能量移动，表明Mn氧化态的升高。此外，V的 K 边出现明显的吸收边偏移和显著的边前锋强度增加，表明V的平均氧化态已经从3+增加到4+。因此，经过长时间的循环，V和Mn都被轻微氧化，尤其是Mn的氧化态，这可能是受到Mn溶解的影响。图4. 放电状态下，(a) LMVOF_20C电极的V和Mn 的K边XANES光谱。 台式X射线吸收精细结构谱仪-XAFS/XES测试数据展示： XAFS for 3d-transition metalseasyXAFS硬x射线能谱仪具有宽的能量范围，可以测量从Ti到Zn的所有三维过渡金属的高质量XANES和EXAFS。这些元素在从电池到催化、环境修复等现代研究的关键领域关重要。Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES & XES Kβ data用easyXAFS300+测量了Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES 谱图及 Fe XES Kβ数据，分别提供元素价态及自旋态的数据支撑。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372。Cu EXAFSeasyXAFS光谱仪探测了Cu K-edge X射线近边吸收谱（XANES）。实现材料元素价态及配位结构的解析对MOFs材料的性能及机理研究尤为重要。J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 4515&minus 4521Ni EXAFSeasyXAFS硬x射线光谱仪拥有与同步加速器匹配的高能量分辨率。实现对Ni近边区XANES和扩展边区EXAFS的高质量数据采集。J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 14432–14443Fe EXAFS高性能Fe K-edge 扩展边到k = 14 &angst ，样品为Fe金属箔。EXAFS提供了对局部结构和配位环境的数据测量。NMC Ni K-edge高性能NMC 442和NMC 811电池电极的Ni K-edge XANES谱图。Ni K-edge位置的变化反映了不同NMC组成导致Ni氧化态的变化。J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 050532Co K-edge Rapid XANESeasyXAFS硬x射线光谱仪能够与同步加速器匹配的能量分辨率高质量的数据收集。优异的性能可以在几分钟内实现。这使得在短时间内收集大数据集以及实时跟踪反应过程成为可能。Pr L3-edge XANESPr2O3和Pr6O11的L3边XANES数据表明对Pr氧化状态变化的敏感性。用easyXAFS300光谱仪测量。V XANES利用台式X射线吸收精细结构谱仪获得了V k边的边前及近边结构谱图，揭示了引入Al3+后，VOH的结构变化及充放电过程中的有利作用。Nano Energy, 2020, 70, 104519Cr Kα XES用easyXAFS光谱仪测量了不同氧化态的Cr Kα X射线，兼具高能量分辨率及X射线荧光的高灵敏度。Anal. Chem. 2018, 90, 11, 6587–6593V EXAFSV K-edge EXAFS显示了easyXAFS谱仪与同步辐射光源相匹配的高k值下的优异表现。Fe Oxide XANES data用easyx150光谱仪测量Fe和Fe(III) [Fe2O3]的Fe K-edge，利用XANES对氧化态差异进行表征。Ti\Mn XANES dataeasyXAFS谱仪获取Ti元素和Mn元素的价态变化，进一步验证了高价Ti离子和部分F离子替代后策略背后的作用机理。Chem. Mater. 2021, 33, 21, 8235–824Mn&Fe EXAFSeasyXAFS谱仪获取Ti元素和Mn元素的XANES和EXAFS谱图，解析化学价态及局部配位结构。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372Fe oxide XES(low weight %)Fe Kβ 光谱测量浓度低0.25 wt. %，测量时间仅为4分钟。X射线发射谱XES非常适合于低元素浓度。XES-Se VTC 在easyXES150光谱仪上对金属Se和Na2SeO4的价带→核心的XES测量。12639 eV处出现的附加峰反映了Na2SeO4中硒价电子的价电子结构的变化，这可能是由于与氧的轨道混合所致。XES- Ni VTC用easyXAFS光谱仪测量了不同化合物的Ni Kβ XES，在高能量分辨率下，显示了对X射线荧光的灵敏度。Adv. Mater. 2021, 2101259【参考文献】[1]. Synthesis and Structure Stabilization of Disordered Rock Salt Mn/V-Based Oxyfluorides as Cathode Materials for Li-Ion Batteries. Iris Blumenhofer, Yasaman Shirazi Moghadam, Abdel El Kharbachi, Yang Hu, Kai Wang, and Maximilian Fichtner. ACS Materials Au, DOI: 10.1021/acsmaterialsau.2c00064

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HORIBA JY元素分析部销售经理Jerome Barraque先生、ICP销售经理吴明祥先生、荧光部总经理Ishai Nir先生的视频。 　　经过60余年的稳健发展，HORIBA集团目前在全球22个国家拥有43家分公司，其业务涉及汽车测试、科学仪器、过程和环境仪器、医疗诊断和半导体仪器等。集团全球雇员产国5000人，年销售额大13亿美元。 　　Jerome Barraque先生和吴明祥先生向我们介绍了HORIBA集团最新推出的3D金属光谱仪的技术和应用特点，“这款产品预计会在2012年1月1日在中国上市，可用于金属的成分分析，其目标客户主要在金属行业。针对金属行业的细分领域，我们会有不同的解决方案。” 　　此外，HORIBA JY荧光部总经理Ishai Nir先生介绍了X荧光新产品AquaLog水质分析三维荧光光谱仪的特点以及在检测水中有色溶解有机质的应用情况，“Aqualog是HORIBA集团在Pittcon 2011期间推出的，这是首次在中国展出，在这半年当中，世界各地的科学家已经运用该仪器发布了多篇论文。该产品是专门用于检测水中的有色溶解有机质(CDOM)的。Aqualog 荧光光谱仪只用90秒就能完成一个样品的检测，而以前的方法需要一个半小时，其检测速度增加了100倍。”

市面绝大多数共聚焦显微镜采用点扫描式激光共聚焦技术，成像速度较慢，难以满足活细胞动态观测、大视野快速扫描等成像需求。长光辰英的S3000转盘共聚焦显微镜采用三条纹转盘共聚焦成像技术，配合电动Z轴快速扫描，将成像速度提高至少二十倍。同时采用LED面光源激发光线更均匀，光毒性、光漂白性大大降低，适合连续观测。作为超快荧光三维成像的革新者，长光辰英的成像产品为活细胞，细胞生物学、微生物学、发育生物学、神经生物学及植物学等领域研究提供快速三维荧光成像的有力工具。推荐产品 S3000超快三维荧光成像系统S3000 超快三维荧光成像系统 (qq.com) PRECI SCS-F荧光单细胞分选仪PRECI SCS 微生物单细胞分选仪 (qq.com) RAColony菌落原位多表型检测与挑取工作站RAcolony 菌落原位多表型检测与挑取工作站 (qq.com) SC-catcher单细胞光镊操纵与分选系统SC-catcher单细胞光镊操纵与分选系统 (qq.com)应用案例Daphnia活体内纳米塑料颗粒排出过程的动态成像Daphnia吃到肠道内的纳米塑料颗粒会产生红色荧光，用共聚焦模式进行拍摄随着Daphnia肠道蠕动，纳米塑料颗粒排出的全部过程。此动图由10min的实际时间缩时到12s。传统点扫描激光共聚焦显微镜很难对动态过程实现拍摄，S3000转盘共聚焦成像系统可以很好地捕捉活体样本的动态变化。斑马鱼活体全鱼3D荧光成像神经细胞转入GFP基因的3d日龄斑马鱼，在镜下进行长达2h的活体动态荧光扫描，整张图由8个视野，每个视野17层进行逐层扫描成像，可以在2分钟内进行斑马鱼活体全鱼的荧光扫描，实现了激光点扫描共聚焦无法达到的速度，更好的保持斑马鱼的活性，提供长时间拍摄的条件。肺组织切片的超大视野快速成像对小鼠肺叶组织切片进行共聚焦切片扫描，在其中橙色标明的气管ROI区域进行更大放大倍数的细节扫描。对常规荧光切片扫描仪难以捕捉及判断的信号进行高清成像。肠道微生物高分辨成像利用能够代谢标记肽聚糖的D型氨基酸荧光探针（FDAA）作为工具，通过使用红绿两种FDAA探针对小鼠进行序贯在体标记，随后，对肠道微生物进行取样，并使用S3000转盘共聚焦显微镜观察双色荧光在细菌上的分布，进而推测其增殖分裂模式。【文章链接：《mLife》丨基于共聚焦荧光成像的单细胞分选测序技术揭示肠道菌群中细菌的分裂模式及种属分类 (qq.com)】【拓展阅读：想知道共聚焦显微镜下的昆虫什么样子吗？(qq.com)】【拓展阅读：HOOKE S3000转盘共聚焦显微镜下的微观世界掠影 第二篇--植物系列 (qq.com)】【拓展阅读：共聚焦显微镜下掠影 第三篇《动物组织系列》 (qq.com)如果您对我们的产品和服务感兴趣，请随时联系我们

神舟十五号航天员乘组近日使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。记者27日从空间站双光子显微镜项目团队获悉，这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像，为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。　　双光子显微成像技术是基于双光子吸收及荧光激发的一种非线性光学成像技术，具有高分辨率、强三维层析能力、大成像深度等特点。由于传统的双光子显微镜整机系统庞大，不能满足在轨实验仪器设备对可靠性、体积、重量、抗冲击和振动性能等的苛刻要求，此前国际上还未能实现双光子显微成像技术在空间站在轨运行与应用。　　2017年，北京大学国家生物医学成像科学中心主任程和平院士带领团队成功研制探头仅重2.2克的微型化双光子显微镜，为空间站双光子显微镜的开发奠定基础。2019年，在中国载人航天工程办公室大力支持下，由北大程和平、王爱民团队，中国航天员科研训练中心李英贤团队，北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所组建空间站双光子显微镜项目团队，由程和平担任总负责人。项目组攻克多项显微镜小型化技术难题，于去年9月研制成功空间站双光子显微镜。　　项目团队成员、北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰博士介绍，去年11月12日，空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站，成为世界首台进入太空的双光子显微镜。近日，神舟十五号航天员乘组完成了双光子显微镜的安装、调试和首次成像测试，成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。　　据悉，空间站双光子显微镜能以亚微米级分辨率清晰呈现出航天员皮肤结构及细胞的三维分布，具备对皮肤表层进行结构、组分等无创显微成像的能力。成像结果显示，皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。　　“空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。”程和平介绍，此次在轨验证实验实现了多项第一，例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行；国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行；国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。“这些不仅为从细胞分子水平开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具和方法，也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”

近年来，高熵的概念被应用到各种功能材料中，并被证明有利于结构的稳定性以及能量的储存和转换效率。在电化学储能领域，科研人员通过在单相结构中引入大量不同的元素来制备多组分材料，实现增加构型熵(成分无序)，提升电池性能和稳定性。德国卡尔斯鲁厄理工学院的Torsten Brezesinski课题组将高熵概念应用于四种金属离子(Fe, Co, Ni和Cu)结合的高熵Mn基HCF材料 (HEM -HCF, 40% Mn)，并与中熵HCF(MEM-HCF, 60% Mn)，低熵HCF (LEM-HCF, 80% Mn)和传统单金属Mn基HCF (Mn-HCF, 100%Mn) 进行对比，发现多组分的高构型熵样品在钠存储方面有显著改善。相关成果发表在Adv. Func. Mater. 2022, 2202372。　　为了更好地理解多组分材料体系中的作用机理，探索高构型熵概念其对电池性能的影响，作者利用美国台式X射线吸收谱仪系统easyXAFS300+，揭示了构型熵在Mn-HCF 钠离子电池阴循环性能中的作用，并提供了与其电化学行为之间的关联佐证。该台式X射线吸收谱仪系统，摆脱了同步辐射光源的束缚，在实验室中为Torsten Brezesinski课题组提供了一套媲美同步辐射光源数据的表征技术，包括X射线吸收光谱(XAS)和X射线发射光谱(XES)，实现了对元素化学价态、局部配位结构以及自旋态的多重互补信息的获取，为阐明电化学性能的改善机理提供了关键数据支撑。美国台式X射线吸收谱仪系统easyXAFS300+　　作者采用XAS方法研究了不同金属离子的氧化状态和局部配位结构。图1c-e比较了HEM-和Mn-HCF的Mn K-edge数据。得到了非常相近的键位及键长径向分布，分别对应于M-N、M-C和M-M化学键位。结果表明，HEM-HCF中的4b (M)位点(Fe2, Mn, Co, Ni, Cu)，即-Fe(4a)-C≡N-M(4b)-N≡C-Fe(4a)-与Mn-HCF中的Mn位点具有相同的配位环境。从HEM-，Mn-和Fe-HCF材料(图1f-h)收集的Fe K-edge 数据再次表明，HEM-和Mn-HCFs的键位及键长径向分布相似，这是因为-Fe(4a)-C≡N-的贡献占主导地位，而-Fe(4b)-N≡C-的贡献为零(Mn-HCF)或较小(HEM-HCF)。相反，与其他两种材料相比，Fe-HCF的壳层具显著不同，说明Fe元素在-Fe(4a)-C≡N-和-Fe(4b)-N≡C-中显示出不同的金属配体间距。图1. 构型熵在提高钠离子电池多组分六氰铁酸阴循环性能中的作用。a) HEM-HCF晶体结构示意图；b) HEM-HCF的XRD图谱和相应的Rietveld细化图谱；c)归一化Mn K-edge吸收谱；d) k3加权χ(k)谱，e) k3加权χ(k)谱的傅里叶变换；f)归一化Fe K-edge吸收谱；g) k3加权χ(k)谱；h) k3加权χ(k)谱的傅里叶变换。　　图2a-e显示了从HCF样品和标准物质中收集的归一化K-edge X射线吸收近边光谱(XANES)。平均氧化态通过与已知标准品的“指纹”比对确定，其中大部分为具有八面体配位环境的金属氧化物，对应于HCFs中的M-N6和Fe-C6。HEM-HCF中Mn, Co, Ni和Cu 的XANES数据表明与传统HCF材料的近边结构一致。Mn, Co和Cu K-edge分别与MnO, CoO和CuO吸收边位置相近，如图2b,d,e所示，表明氧化态为+2价。Ni K-edge的能量位移不太明显(图2c)。因此，对比HEM-HCF中Ni的一阶导数(dμ(E)/dE)个峰的位置，表明Ni在HEM-HCF中是+2~+3的氧化态。尽管Fe在这些标准参考材料中的氧化状态不同，但HEM-、Mn-和Fe-HCF中的Fe K-edge谱图(图2a)仍显示了与Fe2O3、 K4[Fe(CN)6]3H2O和K3[Fe(CN)6]相似的吸收边位置,。这是因为Fe K-edge的吸收对配体类型、共价性和Fe自旋态非常敏感，会使吸收边产生微小变化。图2. a) Fe, b) Mn, c) Ni, d) Co, e) Cu K-edge XANES数据；f)不同HCF和标准参考物质的Fe Kβ X射线发射谱XES；(f)中的插图为Kβ1,3；g) Fe(+2和+3,高自旋HS和低自旋LS)对应激发态的简化描述。　　为了更深入地了解Fe的氧化态和自旋态，作者进一步测试了X射线发射谱XES，见图2f。行过渡金属的Kβ发射线对应于3p电子→1s核孔(1s13p63dn)的跃迁过程，形成终态为1s23p53dn。3p-3d交换耦合导致线分裂(形成Kβ1,3和Kβ′)，Kβ′的相对强度取决于未配对3d电子的数量。HEM-和Mn-HCF样品以及K4[Fe(CN)6]3H2O和K3[Fe(CN)6]标准参考材料均显示出弱Kβ′，表明未配对电子数量较少，证明了低自旋(LS)电子构型(1s23p5t2gneg0)。Fe-HCF具有不同的Kβ1,3-Kβ′分裂(Kβ′强度相对较低)。这表明在-Fe(4a)-C≡N-和-Fe(4a)-N≡C-配位中低自旋(LS)和高自旋(HS) 的Fe提供了混合贡献。以前的报道也表明，铁基材料的Kβ1,3线随着标称自旋值(S)的增加而向更高的能量转移，反映了氧化态和自旋态。K4[Fe(CN)6]3H2O具有明确的LS Fe2+(1s23p5t2g6eg0)结构，标称自旋值S=0，其Kβ1,3峰如预期的集中在能量低处。从FeO (1s23p5t2g4eg2, S=2)和Fe3O4(S=2.33)到Fe2O3(S=2.5)和Fe4(P2O7)3(1s23p5t2g3eg2, S=2.5)的变化中，高自旋标准品的Kβ1,3线的能量确实稳步增加，这与文献保持一致。HEM-和Mn-HCF的Kβ1,3线位置与K4[Fe(CN)6]3H2O相似，但能量略低于K3[Fe(CN)6] (LS, 1s23p5t2g5eg0, S = 0.5)，说明大部分Fe2+离子(LS, S=0)与C相配位(-Fe-C≡N-)。另一方面，Fe-HCF Kβ1,3线的能量位置位于Fe单质LS, S = 1)和FeO (HS, S = 2)之间，表明存在一种NaxFe3+(HS, S=2.5)[Fe2+(LS, S = 0)(CN)6]构型。　　综上所述，通过比较三种HCF的性能，使用高构型熵材料的优势变得明显。特别是，随着熵的增加，结构降解和相变的抑制程度依次为LEM-HCF easyXAFS硬x射线能谱仪具有宽的能量范围，可以测量从Ti到Zn的所有三维过渡金属的高质量XANES和EXAFS。这些元素在从电池到催化、环境修复等现代研究的关键领域至关重要。Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES & XES Kβ data用easyXAFS300+测量了Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES 谱图及 Fe XES Kβ数据，分别提供元素价态及自旋态的数据支撑。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372。Cu EXAFSeasyXAFS光谱仪探测了Cu K-edge X射线近边吸收谱（XANES）。实现材料元素价态及配位结构的解析对MOFs材料的性能及机理研究尤为重要。J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 4515−4521Ni EXAFSeasyXAFS硬x射线光谱仪拥有与同步加速器匹配的高能量分辨率。实现对Ni近边区XANES和扩展边区EXAFS的高质量数据采集。J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 14432–14443Fe EXAFS高性能Fe K-edge 扩展边到k = 14 Å，样品为Fe金属箔。EXAFS提供了对局部结构和配位环境的数据测量。NMC Ni K-edge高性能NMC 442和NMC 811电池电的Ni K-edge XANES谱图。Ni K-edge位置的变化反映了不同NMC组成导致Ni氧化态的变化。J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 050532Co K-edge Rapid XANESeasyXAFS硬x射线光谱仪能够与同步加速器匹配的能量分辨率高质量的数据收集。优异的性能可以在几分钟内实现。这使得在短时间内收集大数据集以及实时跟踪反应过程成为可能。Pr L3-edge XANESPr2O3和Pr6O11的L3边XANES数据表明对Pr氧化状态变化的敏感性。用easyXAFS300光谱仪测量。V XANES利用台式X射线吸收精细结构谱仪获得了V k边的边前及近边结构谱图，揭示了引入Al3+后，VOH的结构变化及充放电过程中的有利作用。Nano Energy, 2020, 70, 104519Cr Kα XES用easyXAFS光谱仪测量了不同氧化态的Cr Kα X射线，兼具高能量分辨率及X射线荧光的高灵敏度。Anal. Chem. 2018, 90, 11, 6587–6593VEXAFSV K-edge EXAFS显示了easyXAFS谱仪与同步辐射光源相匹配的高k值下的优异表现。Fe Oxide XANES data用easyx150光谱仪测量Fe和Fe(III) [Fe2O3]的Fe K-edge，利用XANES对氧化态差异进行表征。Ti\Mn XANES dataeasyXAFS谱仪获取Ti元素和Mn元素的价态变化，进一步验证了高价Ti离子和部分F离子替代后策略背后的作用机理。Chem. Mater. 2021, 33, 21, 8235–824Mn&Fe EXAFSeasyXAFS谱仪获取Ti元素和Mn元素的XANES和EXAFS谱图，解析化学价态及局部配位结构。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372Fe oxide XES(low weight %)Fe Kβ 光谱测量浓度低至0.25 wt. %，测量时间仅为4分钟。X射线发射谱XES非常适合于低元素浓度。XES-Se VTC在easyXES150光谱仪上对金属Se和Na2SeO4的价带→核心的XES测量。12639 eV处出现的附加峰反映了Na2SeO4中硒价电子的价电子结构的变化，这可能是由于与氧的轨道混合所致。XES- Ni VTC用easyXAFS光谱仪测量了不同化合物的Ni Kβ XES，在高能量分辨率下，显示了对X射线荧光的灵敏度。Adv. Mater. 2021, 2101259　　【参考文献】　　[1]. Yanjiao Ma, Yang Hu, et al., Resolving the Role of Configurational Entropy in Improving Cycling Performance of Multicomponent Hexacyanoferrate Cathodes for Sodium-Ion Batteries, Adv. Func. Mater. 2022, 2202372.

ModelLab Specman3D® 是由科迈恩科技与化学生物传感与计量学国家重点实验室（湖南大学）联合开发行业领先的新一代三维荧光智能工作站软件。该系统采用由湖南大学国家重点实验室独家授权的ATLD交替三线性因子分解化学计量学算法，并结合高性能定性与定量机器学习模型，为高维光谱的智能建模和快检分析提供行业领先的检测平台和科学研究工具。三维荧光光谱结合ATLD高性能因子分解算法，可获得每个被解析化合物的精确定量信息，实现通过“数学分离”代替或增强“化学或物理分离”。二者结合的优点： 样本前处理简便，绿色环保 检测速度极快（秒级EEM采集） 荧光法检测灵敏度极高（可达10-6~10-9mg/L） 因子解析速度极快，可用于实时在线检测场景 组分数不敏感，不受未知干扰物影响 支持精确定量分析，以及非靶向的指纹图谱鉴别分析【行业应用】一、药品质量控制 多组分同时含量测定 / 非法添加 / 有毒有害物质筛查 / 中药材真伪鉴别 / 指纹图谱分析 / 产地溯源二、环境与水质分析水中总有机碳TOC / 多环芳烃 / 藻类分析/废水、污水厂原水及尾水分析 / 溢油溯源鉴别 / 污染物溯源分析三、石油化工与勘探轻重质油、润滑油、生物柴油的油品分析 / 水中油鉴别 / 录井勘探 / 真实性判别与性能预测四、食品、快消品与农产品分析农兽药残留快检 / 真菌毒素 / 非法添加鉴别 / 地理标志产区及年份溯源 / 分类分级 / 一致性评价 【产品界面展示】图1 Specman3D三维荧光解决方案样品管理界面 图2 Specman3D三维荧光解决方案组分因子分解界面 图3 Specman3D三维荧光解决方案各组分因子分解预览界面 图4 Specman3D三维荧光解决方案多组分同时含量测定界面 图5 Specman3D三维荧光解决方案AI模式识别界面关于化学生物传感与计量学国家重点实验室（湖南大学）实验室由中国化学计量学奠基人、湖南大学原校长、中国科学院俞汝勤院士创建。实验室定位于探索和发展化学生物传感的新原理，推动分析化学原始创新，为解决国家重大需求和科学前沿问题提供技术支撑；探索发展分子识别与探针、纳米生物学、化学生物传感、生化分析仪器、化学计量学等方向的新方法。实验室2003年以来获国家自然科学奖二等奖5项，国家科技进步奖二等奖1项，国家技术发明奖二等奖2项。现任学术委员会主任为中国科学院江桂斌院士，实验室主任为中国科学院谭蔚泓院士。关于科迈恩科技科迈恩科技秉持“让AI为创新分析技术赋能”的愿景，致力于让广大用户受益于大数据和人工智能技术对于检测能力的创新和提高。目前科迈恩科技已在智能化仪器数据分析、快检技术、新药研发、精准医疗、感官评价等工业级AI建模等领域拥有系列化产品或解决方案，涵盖色谱、质谱、光谱、核磁共振等多维分析大数据的融合。所服务的客户覆盖制药、快消品、农产品、临床、石化、环保、交通、汽车制造等诸多领域。关注“科迈恩科技”公众号，了解更多分析检测行业的解决方案如您对科迈恩科技有更多想了解，可通过仪器信息网和我们取得联系！400-860-5168转3905

p 　　近期，在国家自然科学基金的支持下，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赵南京课题组在三维荧光光谱组份识别方面取得新进展，相关研究成果发表在近期的美国John Wiley& amp Sons Ltd 出版社出版的J.CHEMOMETRICS 上。 /p p 　　随着工业发展、城镇化提速以及人口数量的膨胀，水污染情况仍然非常严重。水污染主要可分为：生物污染，物理污染和化学污染三大类。多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons)具有极强的“三致”效应，在环境中很难降解，成为化学污染监测的重点之一。检测多环芳烃的传统方法主要有气相色谱法和液相色谱法，由于多环芳烃在水里的溶解度很低，这些方法通常需要对样本进行预处理，费时费力且不适合在线实时监测水中的多环芳烃。三维荧光光谱法具有非破坏性、高灵敏度等特点，已成为一种重要的多组分物质分析手段。而多环芳烃由于自身的结构受到紫外光及可见光的激发可产生荧光，因此，三维荧光光谱成为在线监测痕量多环芳烃的最佳选择。但是目前阻碍这一技术广泛应用的困难主要有：谱线较宽、同一类物质光谱相似等原因造成光谱重叠，影响单一成份提取与识别。因此，三维荧光光谱组分解析成为亟待解决的问题之一。 /p p 　　该文中，赵南京课题组提出了右因子非负矩阵分解用于光谱组分解析，该新方法在信号提取方面有优越的表现，能实现实际水体中多环芳烃荧光光谱组分的成功提取与识别。 /p

岁月荏苒，转瞬之间，又至盛夏季节。 论坛的线上活动不因时间的流逝而停滞，我们陆续推出第一期与第二期后，第三期的线上活动——“塞曼吸收之原理、参数设置”也如期来临，本期我们邀请了论坛专家anping老师主讲。 anping老师从1976年起在地质部门从事分析仪器维修工作，工作年限已经达到32年之久，他经验丰富，知识渊博，涉及到光谱领域的各个方面；其主要擅长原子吸收、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、液相色谱、氨基酸分析仪等的维修工作。 anping老师首先举例分析Z-2000的光学系统，再详细阐述了塞曼方式扣除背景的简单原理和特点；anping老师在此次的线上活动的讲座中重点从灯电流的设置方法、狭缝的设定原则、时间常数的选择等仪器条件和参数设置的注意事项。图文并貌，让人一目了然。 如果您对塞曼吸收这个方面感兴趣，或者您正在从事或研究这个方面的，欢迎您参与讨论。anping老师和论坛的其他专业人士将与您一起交流心得、切磋观点、分享经验。（参与讨论连接地址：http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080612/1306411/） 相关活动连接： 第一期线上活动：http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080407/1214319/（气路系统　 主讲：水中月） 第二期线上活动：http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080513/1260791/（华山论剑之能谱篇主讲人：德国工兵） 第三期线上活动：http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20080612/1306411/（原子吸收之塞曼吸收原理、参数设置 主讲：anping） 后记：第四期的线上活动anping老师将针对塞曼吸收的常见故障进行分析。

三维荧光光谱法（EEM）是鉴定环境中发色团物质的重要仪器分析方法，近年来已被频频应用到大气气溶胶研究领域中。然而，因为多数情况下样品的EEM谱图具有非常相似的形貌，限制了EEM方法的广泛应用，当前EEM方法在大气领域的应用也进入瓶颈期。前不久，我们曾报道过陕西科技大学陈庆彩研究团队利用三维荧光光谱（EEM），对大气颗粒物中发色物质的种类和来源进行了分析。这项工作突破了一定的方法瓶颈，对于EEM方法在气溶胶研究领域的应用起到了关键推动作用。那么，EEM法是如何应用于大气颗粒物中发色团的化学组成、来源分析的呢？在这一研究中还有哪些技术问题亟待解决？如何突破现有EEM方法在大气领域的应用瓶颈？为解答这些疑问，5月29日，HORIBA 2020在线讲座第6课，我们邀请了陕西科技大学环境学院——陈庆彩副教授，为大家详细介绍EEM法研究大气颗粒物的具体应用案例、当前待解决的技术难点，以及他所在研究团队的新科研成果。前往微信公众号“HORIBA 科学仪器事业部”，查看历史文章即可报名！精彩内容不止一个！除了陈庆彩副教授的精彩报告外，本次讲座还将为大家介绍三维荧光光谱在食品、生化检验等领域的应用。HORIBA 资深技术顾问周磊博士，将以红酒、橄榄油、胰岛素、细胞培养基等为例，详细介绍HORIBA新稳态技术——A-TEEM技术在复杂样品定性和定量分析中的作用。 HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识，旗下的JobinYvon更有着201年的光学、光谱经验，HORIBA非常乐意与大家分享这些经验，为此特创立Optical School（光谱学院）。无论是刚接触光谱的学生，还是希望有所建树的研究者，都能在这里找到适合的资料及课程。 HORIBA希望通过这种分享方式，使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解，不断提高仪器使用水平，解决应用中的问题，进而提升科研水平，更好地探索未知世界。

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国海洋环境保护法》，规范入河入海排污口水质指纹溯源技术，提升入河入海排污口溯源调查科学化水平，9月14日，生态环境部办公厅发布关于公开征求国家生态环境标准《入河入海排污口监督管理技术指南 水质指纹溯源方法（征求意见稿）》意见的通知。　　该标准规定了入河入海排污口水质指纹溯源方法的技术流程、技术要求、结果校核与记录的具体要求。适用于对有排水的入河入海排污口开展溯源，尤其适合于排放混合污水且污染来源不明、溯源难度大的入河入海排污口。标准采用三维荧光光谱仪或者内置三维荧光光谱仪的水质指纹溯源仪进行水质指纹检测。　　入河入海排污口溯源主要包括三种方式，即资料溯源、人工排查和技术溯源。技术溯源包括管道检测法、同位素解析法、图谱比对法等。本次公布的标准采用了水质指纹溯源法。水质指纹是指水体中溶解性有机物在特定波长的激发光照射下会发出特定波长的发射光（即荧光），将水样荧光强度以等高线方式投影在以激发光波长和发射光波长为横纵坐标的平面上得到的三维荧光光谱。　　水质指纹溯源法具有高选择性、操作简便、试剂耗量少、测量精度高、检测快速等优点，目前可识别包括生活污水、城市雨水、农业面源、养殖废水、印染废水、电子废水、造纸废水和电镀制造废水等 10 余种污染类型的污水。　　针对入河入海排污口进行污染溯源，可以确定责任主体，从而落实入河入海排污口整治和管理职责，有效管控污染物入河入海。这对维护流域、海域水生态安全，推动水环境质量改善和高质量发展具有重要意义。　　以下是通知原文：关于公开征求国家生态环境标准《入河入海排污口监督管理技术指南 水质指纹溯源方法（征求意见稿）》意见的通知　　为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国海洋环境保护法》等法律法规及《国务院办公厅关于加强入河入海排污口监督管理工作的实施意见》（国办函〔2022〕17号）要求，指导各地开展入河入海排污口溯源，我部组织编制了《入河入海排污口监督管理技术指南 水质指纹溯源方法（征求意见稿）》，现公开征求意见。征求意见稿及其编制说明可登录我部网站（http://www.mee.gov.cn）“意见征集”栏目检索查阅。　　各机关团体、企事业单位和个人均可提出意见和建议。有关意见建议请于2023年10月16日前通过信函或电子邮件的方式反馈我部。　　联系人：生态环境部海洋生态环境司 吴彤　　通信地址：北京市东城区东长安街12号　　邮政编码：100006　　电话：（010）65645536　　传真：（010）65645500　　电子邮箱：hysjgec@mee.gov.cn　　联系人：生态环境部华南环境科学研究所 赵庄明　　通信地址：广东省广州市黄埔区瑞和路16-18号　　邮政编码：510530　　电话：18122329667　　电子邮箱：zhaozhuangming@scies.org　　附件：　　1.征求意见单位名单1.pdf　　2.入河入海排污口监督管理技术指南 水质指纹溯源方法（征求意见稿）2.pdf　　3.《入河入海排污口监督管理技术指南 水质指纹溯源方法（征求意见稿）》编制说明3.pdf　　生态环境部办公厅　　2023年9月12日

关于举办《紫外可见分光光度计、原子吸收光谱仪、X射线荧光分析仪》 学术交流会邀请函 随着加入WTO与国际接轨，新的要求、新的标准给仪器应用带来了更广泛的领域，同时，随着科技的发展、市场的繁荣给分析工作带来了新的仪器、新的技术。为更进一步了解仪器的原理性能，使现有的资金——购置最适用的设备；使现有的设备——发挥最出色的作用，北京普析通用仪器有限责任公司特举办此交流会，并邀请专家授课。现将有关事宜通知如下： 一、日期：2006年4月26日 二、讲课内容及时间安排： l 上午8：45－11：45介绍讲解 李昌厚教授专程主讲 紫外可见分光光度计部分 1． 目前国内、外紫外可见分光光度计仪器及应用的最新进展。 2． 紫外可见分光光度计的主要性能指标（定义、测试方法、对分析误差的影响、应用上的重要性）。 3． 如何评价（挑选）紫外可见分光光度计使之适用于本职的分析工作。 4． 如何使用好紫外可见分光光度计的关键问题。 l 下午1：00－2：30介绍讲解 李昌厚教授专程主讲 原子吸收分光光度计部分 1． 目前国内、外原子吸收分光光度计仪器及应用的最新进展。 2． 原子吸收光谱仪的主要性能指标（定义、测试方法、对分析误差的影响、应用上的重要性。） 3． 如何比较一台原子吸收光谱仪的功能，它给分析工作带来的优越性是什么？ 4． 如何选择原子吸收光谱仪的最佳分析条件，及提高灵敏度的方法。 l 下午2：30－4：00介绍讲解 田宇纮教授专程主讲 X射线荧光分析仪部分 全反射X射线荧光(TXRF)分析技术是近年才发展起来的多元素同时分析技术。TXRF可以大大提高能量分辨率和灵敏度。该技术被誉为在分析领域是最具有竞争力的分析手段、在原子谱仪领域内处于领先地位。本讲座将要介绍的就是X射线荧光分析仪在材料分析中的应用技术与最新的发展情况。 三、 原吸紫外主讲人： 李昌厚教授 中国分析仪器学会副理事长 中国光学仪器学会　物理光学仪器专业委员会　副主任 中国国家技术监督局　国家级计量认证评审员 中国科学院上海生物工程研究中心 仪器分析室主任、研究员、博士生导师：李昌厚教授专程主讲 X射线荧光分析仪主讲人： 田宇纮教授 中国科学院近代物理研究所 教授 X射线荧光分析仪设计与制造 专家 四、 会议地点： 唐山饭店 多功能厅 唐山市建设南路46号(唐山市百货大楼对面) 报名联系人：孟令红 田凤 电话：13383059598 0311-86050158 五、 本次研讨会免费听取，并提供中午工作餐。 六、 到场请认真填写《会议信息反馈表》，及时交到会务组，凭此领取礼品。 七、 为提高听课质量，敬请与会者在主讲人授课时间保持手机安静。 八、 乘车路线：唐山市火车站汽车站坐车到唐山市百货大楼对面。车程十五分钟。 注：具体讲课时间以4月26日当天的研讨会现场安排为准，如有变动不另行通知。 北京普析通用仪器有限责任公司河北联络处 2006年4月12日 参　会　回　执 单位全称： 部门（科、室）： 通讯地址： 邮　　　　编： 参会人数： 电　　　　话： 参会人员姓名： 联 系 电 话： 其他要求： 注：因会场空间有限，名额仅限150人。请参会人员及时准确填写回执。并请传真至0311-86050158-810。凭此回执参加研讨会。 另：如不方便发传真，也可电话及邮件报名 报名联系人：田凤 联系电话：0311-86050158 E-mail:hebeioffice@pgeneral.com

组织透明化和光片显微镜诞生的必要性生物组织的三维特性使得生命科学的研究都需基于3D空间信息而进行分析，如脑部神经投射、血管分布以及肿瘤微环境等。传统组织学检测包括对冰冻或者石蜡包埋的组织样本进行切片，从而产生微米级别的切片，研究者可以对该切片进行免疫组化染色从而获得细胞层面信息。生物学家早就认识到组织薄切片比厚组织观察起来更加容易，显微切片机将组织切割成微米厚度的二维切片，通过二维切片我们可以获得单细胞层面的信息(Richardson & Lichtman, 2015)。但是三维组织结构可以让人们全面理解器官在正常功能和病理状态下的关键信息，例如神经系统就迫切需要进行三维结构的成像，因为大多数单个神经元向许多方向延伸，它们的真实性质和功能无法通过二维切片来确定；此外，发育生物学需要在三维结构上才能更好的认识器官甚至整个动物的形态发生(Chung et al., 2013)。因此获取完整生物组织在单细胞分辨率尺度上的三维结构一直是生命科学领域的重要目标之一。怎样才能获得组织的三维层面信息？一种方法是通过将一系列连续的切片输入电脑进行三维结构重建，但是这种方法在技术上具有挑战性，因为组织在此过程会被撕裂、折叠、压缩或拉伸从而导致组织某个部分的损失或变形，由于剖面不完整，最终的体积重建可能无法还原最原始的三维结构(Oh et al., 2014)。还有一种方法是使用光学切片技术进行整体成像，比如激光共聚焦、双光子显微镜和转盘显微镜等成像显微镜的使用，这些成像显微镜可以对小组织进行三维结构成像，但是这些现代的显微技术没办法解决组织太厚带来的严重速度滞后问题，以及强激光造成的光漂白、光毒性等问题。光学成像与细胞荧光标记相结合，因其具有良好的空间分辨率和高信噪比，是收集器官或组织单细胞分辨率信息的实用方法之一。然而，组织不透明是全组织和全器官光学成像的主要障碍之一，因此要进行光学成像就要进行组织透明化。那么是什么原因导致组织不够透明？在组织中，生物物质如水、脂类、蛋白质和矿物质通常以不均匀的混合物存在，它们的不均匀分布导致光发生强烈的横向散射，此外，生物物质有时会在细胞内外形成不均匀的结构，包括脂质颗粒和细胞器（如线粒体）、大的蛋白质簇（如胶原纤维）、甚至全细胞体积（如红细胞），当光被分子、膜、细胞器和组织中的细胞反射时，本来应该以直线传播的光线会发生多次偏移，因此光不能直接穿过组织从而形成光的散射(Tuchin, 2015 Wen, Tuchin, Luo, & Zhu, 2009)。组织不透明的另一个原因是光的吸收，血红蛋白、肌红蛋白和黑色素是生物组织中吸收可见光的主要分子，血红蛋白存在于所有脊椎动物（除了鳄鱼、冰鱼）和许多无脊椎动物中，样品内的光吸收可以限制激发光进入组织和荧光发射返回到探测器(Richardson & Lichtman, 2015)。正是由于光的散射和光的吸收，导致光的分布加宽、光的强度衰减，特别是在组织的深层区域，最终导致组织不透明，无法进行全组织三维结构光学成像。因此，组织透明化的目的主要是减少光的散射和吸收，以获得更好的光学成像效果（图1）(Gracie Vargas, 2001)。图1 实现组织透明化的关键步骤 (Susaki & Ueda, 2016)当光穿过组织时，由于脂质、色素的存在，导致光发生散射和吸收，从而组织不透明；组织透明化最主要的目的是通过脱脂、脱色等步骤从而减少光的吸收和光的散射。三种组织透明化方法类型：有机溶剂型、水溶剂型、水凝胶型经科学家的不断研究和突破，多种组织透明化方法相继被提出和优化。组织透明步骤包括：①样本固定；②样本透化（依据组织特性选择脱脂、脱钙、脱色、脱水或水化）；③折射率匹配。有机溶剂型透明化方法还涉及到组织脱水过程，根据组织成像需要还要涉及到样本免疫标记(图2)(Almagro, Messal, Zaw Thin, van Rheenen, & Behrens, 2021)；为了避免组织发生形变以及检测目标丢失，在透明化之前必须进行样本固定，但是固定程度需要控制，如果固定太弱，组织会软榻，如果固定过头，会阻碍免疫标记；一般使用多聚甲醛（PFA）、戊二醛（GA）进行组织固定，PFA可以均匀的固定大于500微米直径的样品，GA比PFA固定效果好，但是速度慢（分子较大，扩散速度慢），SWITCH方法通过改变pH提高GA效率，GA一般适合固定脆弱以及蛋白表达较弱的组织；在组织切片中我们通过抗原修复减少醛固定时造成的抗原表位封闭（二硫键），在水性透明化方法SHIELD采用聚甘油-3-聚缩水甘油醚（P3PE）既能固定组织又能保存蛋白质；透化过程中用到的试剂主要有三种类型：①有机溶剂；②高水化试剂；③脱脂试剂；随后用高折射率的物质替换组织液体进行折射率匹配，实现组织透明。(Park et al., 2018)。图2 组织透明化基本流程(Almagro et al., 2021)(a) 不同来源样本获取。(b) 用不同方式（去垢剂、醇类化学试剂、电泳）增加组织通透性。(c) 组织标记（抗体、染料、凝集素）以及透明化（有机溶剂型透明化方法、水溶剂型透明化方法）。(d) 组织成像（三维数据、定量分析）。依据各透明化方法中使用的溶剂及其作用原理将现有的组织透明化方法主要分为三类：有机溶剂型、水溶剂型、水凝胶型（图3）(Matryba et al., 2020 Ueda et al., 2020b)。基于有机溶剂的组织透明化方法通过使用高折射率（RI）的有机溶剂将不同成分的RI均质，从而获得极好的组织透明度。BABB组织透明化方法可以完全透明胚胎和幼鼠大脑(Dodt et al., 2007)，但该方法中乙醇脱水作用会导致内源性GFP信号淬灭，无法透明有髓组织。通过引入四氢呋喃（THF）和二苄醚（DBE）, 3DISCO能够实现大多数成年啮齿动物器官的良好透明度，并将FPs保存几天，虽然DBE能有效保护内源荧光信号，但是DBE降解产物如过氧化氢、醛类物质会对荧光蛋白产生有害干扰(Erturk et al., 2012)。与3DISCO相比，uDISCO能够实现全身透明化和成像，并在数月内保持内源性FPs(Pan et al., 2016)。a-uDISCO是uDISCO的改良版本，通过调节pH条件提高荧光强度和稳定性(Li, Xu, Wan, Yu, & Zhu, 2018)。然而，uDISCO和a-uDISCO都不能有效的透明化高度着色的器官和硬组织。为了解决这些限制，赵瑚团队开发了聚乙二醇(PEG)相关溶剂系统(PEGASOS)，该系统可以透明所有类型的组织，同时保留内源性荧光(Jing et al., 2018)。朱丹教授团队通过温度和pH值调节开发了一种基于3DISCO，称为FDISCO，FDISCO有效的保存了FPs和化学荧光示踪剂，并允许在几个月内重复拍摄样品(Qi et al., 2019)。最近开发的sDISCO通过添加抗氧化剂稳定DBE，进一步保留了荧光信号。蛋白质也可以通过免疫标记来观察。由Renier等人开发的iDISCO可以对小鼠胚胎和成年器官进行全贴装免疫标记和体积成像(Renier et al., 2014)。vDISCO是一种基于纳米体的全身免疫标记技术。该技术将FPs的信号强度增强了100倍以上，并揭示了Thy1-GFP-M小鼠的全身神经元投射(Cai et al., 2019)。虽然有机溶剂方法表现出出色的透明性能，并实现了亚细胞分辨率的全身成像，但也存在一些不足，例如样品的大幅收缩、大多数有机溶剂的毒性和荧光蛋白的猝灭。由于油性透明化方法存在诸多缺点，水性透明化方法诞生，水性与油性透明化方法最大区别在于水性试剂具有强亲水性，更有利于荧光信号的保存，适用于自带荧光的组织样本进行透明化。水性透明化试剂主要包括：单纯浸泡透明化和高水化脱脂透明。ClearT是基于甲酰胺的浸泡型透明化方法，速度快，但是会导致组织膨胀且荧光信号会淬灭。PEG可以稳定蛋白质构象，继而发展了可保留荧光蛋白的ClearT2透明化技术，但该方法透明度比ClearT低。SeeDB技术以果糖和硫代甘油为主要成分，可以在几天内将组织透明化，但果糖粘度过高导致组织内渗透性低，在此基础上衍生出FRUIT透明化方法，尿素的使用降低了果糖粘度，提高试剂流动性和渗透性。浸泡型透明化方法不能去除脂质，因此样本透明度有限。SDS、Triton X-100可以有效去除脂质，水化法通过在透明化过程中去除脂质，利用水化作用降低样本折射率进而实现组织透明化。Scale技术利用尿素水化作用进行透明化，可保留荧光信号，但该方法操作时间较长，易导致组织破碎。CUBIC在Scale基础上添加了胺基醇，可以去除血红素使组织脱色,也可以保留荧光信号(Tian, Yang, & Li, 2021)。水凝胶解决了高浓度去垢剂导致样本形变的问题，水凝胶与样本中蛋白质和核酸分子形成共价连接便可以固定和保护细胞结构。水凝胶型组织透明化方法是一种基于水凝胶的组织透明化方法，利用丙烯酰胺凝胶将生物分子固定在它本来的位置，用水凝胶来替换组织中的脂类，让溶液中的单体进入组织，然后对其稍微加热，上述单体开始凝聚为长分子链，在组织中形成高分子网络，这一网络能够固定组织的所有结构，但不会结合脂类，随后快速将脂类抽出，便获得了完整透明的立体组织，如脑组织中的神经元、轴突、树突、突触、蛋白、核酸等都完好的维持在原位。这种独特的组织脱脂方法能够最小化结构破坏和生物分子损失。该方法的脱脂方式主要有两种：电泳和简单被动脱脂，均能有效去除脂质，从而大大提高了水凝胶组织的光学透明度和大分子通透性(Chung et al., 2013 Treweek et al., 2015)。CLARITY透明化方法利用凝胶包埋样本，并利用电场力去除脂质使样本快速透明；SHIELD通过环氧化物P3PE固定组织实现蛋白的保护，之后使用SDS进行被动或主动脱脂。水性透明化方法虽然可以部分解决荧光蛋白易淬灭的问题，但是也存在透明时间长，透明能力低的缺点，一般适用于小样本组织透明化。水凝胶透明化方法操作过程复杂，且需要一定的设备。图3 组织透明化方法的主要类型 (Ueda et al., 2020b)(A) 有机溶剂型透明化方法通过使用有机溶剂依次将组织进行脱水、脱脂、折射率匹配，在短时间内可使组织完全透明。然而，有机溶剂会快速漂白荧光蛋白的信号并且使组织皱缩。(B) 水溶剂型透明化方法以水溶性试剂对组织依次进行脱色、脱脂、折射率匹配，从而使组织完全透明。该方法具有更高的生物安全性和兼容性。(C) 水凝胶型透明化方法通过凝胶将生物分子固定在原来的位置，随后对组织进行脱色、脱脂、折射率匹配操作，从而使组织透明。基于水凝胶的方法可以保留足够的RNA用于分析，如荧光原位杂交；由于水凝胶网会固定组织，因此会使组织体积扩大几倍。组织透明化方法的选择（对于不同检测目标、不同组织、含有特定化学成分的组织选择的组织透明化方法以及试剂不同）组织透明化从2014年兴起以来，前期主要在神经科学领域广泛应用，随着透明化方法的不断改进，目前在发育生物学、免疫学、肿瘤学研究中也被广泛应用。检测目标不同，透明化方法中的试剂选择不同，水凝胶适用于不稳定分子如RNA的保存，CLARITY方法中用到的化学试剂单丙烯酰胺或双丙烯酰胺对细胞内部结构进行很好的固定，使得在后期脱脂等处理后组织内部结构依然保持；常用的样本固定试剂是甲醇，在使用过程中可以较好的固定蛋白质（表1）(Almagro et al., 2021)。表1 不同试剂适用于不同检测目标(Almagro et al., 2021)水性试剂蔗糖和尿素对内源性荧光试剂、脂类试剂比较友好；而有机溶剂苄醇-苯甲酸苄酯(BABB)会造成脂质洗脱和蛋白质荧光基团淬灭，所以不能用于脂肪组织的检测；聚乙二醇(PEG)是有机溶剂型透明化方法PEGASOS中用到的试剂，可以有效保护内源性荧光；此外在有机溶剂型透明化方法中可以通过调节pH、温度达到保护荧光的效果，如FDISCO在四氢呋喃(THF)中，维持碱性pH和低温下，EGFP荧光信号可以维持数月（表2）。此外，免疫标记中使用的小分子染料（如细胞核染料DAPI、碘化丙啶、RedDot和SYTO）、凝集素、抗体对目标进行标记，其中抗体被动扩散速度非常慢，免疫染色可以通过优化抗体浓度、温度、孵育时间等提高染色效率；我们也可以通过减小样品体积、用小分子荧光染料代替抗体增强染色效果。也可以通过改变荧光标记的亲和属性如SWITICH方法，让它们在组织中自由扩散再进行结合；通过电泳的方式也可以提高染色效率(Almagro et al., 2021)。 表2不同试剂对于荧光信号的保留(Almagro et al., 2021)此外，某些组织中含有较难去除的成分如色素、脂肪，其中血红素是组织中较难去除的色素，仅仅通过灌注PBS不足以去除肾脏、心脏、肌肉、肝脏中的血红素，可以选择含有漂白剂成分的试剂进行脱色如双氧水，并且能去除自发荧光，但是过氧化物处理会损伤目标荧光蛋白，所以荧光标记一般在漂白之后进行；前列腺和乳腺富含脂肪，会阻碍抗体进入、光线穿透，可以选择含有去垢剂成分的组合如TritonX-100、SDS、CHAPS等进行脱脂，去污剂可以破坏脂质双层使组织形成可以运输出组织的胶束，SHANEL方法中的CHAPS能生成较小的胶束，能更快的从组织中析出，具有有效的去脂效果。当组织较大时，被动去脂速度就比较慢，这时可以通过电泳的方式加快进程；电泳组织透明设备（ETC）和随机电子迁移（使用旋转电场或在单向电场内旋转样品）可以加速去脂。其它类型组织如硬组织骨骼，其中含有的钙化矿物质阻碍光的穿透，50%-70%的骨骼由遍布蛋白基质的钙化羟基磷灰石（HAP）晶体组成，这时可以选择含有钙螯合剂组合的方法如乙二胺四乙酸（EDTA）中性缓冲液，进行脱钙处理（表3）(Almagro et al., 2021)。表3不同试剂对于细胞组分去除(Almagro et al.,2021)组织透明化方法的应用范围不同组织在透明化方法的选择上都有所不同，根据组织成分、检测目标、组织类型选择不同的透明化方法，下表是不同透明化方法在不同健康以及肿瘤组织上的应用实例，对于组织在选择方法的时候可以借鉴这些实例，从而更好的避开长时间的摸索（表4）。表4 不同透明化方法应用到不同肿瘤组织举例(Almagro et al., 2021)此外，利用组织透明化方法可以实现人类器官三维成像（图4）(Ueda et al., 2020a)。图4 人类胚胎组织以及器官透明化三维结构图(Ueda et al., 2020a)(a) 胚胎周围神经三维图像。(b) 泌尿系统中的肾脏和Wolffian管。(c) 胚胎背部、手臂、头部肌肉。(d)手部脉管系统。(e)手部三种感觉神经。(f)肺上皮小管。参考文献Almagro, J., Messal, H. A., Zaw Thin, M., van Rheenen, J., & Behrens, A. (2021). Tissue clearing to examine tumour complexity in three dimensions. Nat Rev Cancer, 21(11), 718-730. doi:10.1038/s41568-021-00382-wCai, R., Pan, C., Ghasemigharagoz, A., Todorov, M. I., Forstera, B., Zhao, S., . . . Erturk, A. (2019). Panoptic imaging of transparent mice reveals whole-body neuronal projections and skull-meninges connections. Nat Neurosci, 22(2), 317-327. doi:10.1038/s41593-018-0301-3Chung, K., Wallace, J., Kim, S. Y., Kalyanasundaram, S., Andalman, A. S., Davidson, T. J., . . . Deisseroth, K. (2013). Structural and molecular interrogation of intact biological systems. Nature, 497(7449), 332-+.Dodt, H. U., Leischner, U., Schierloh, A., Jahrling, N., Mauch, C. P., Deininger, K., . . . Becker, K. (2007). Ultramicroscopy: three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain. Nat Methods, 4(4), 331-336. doi:10.1038/nmeth1036Erturk, A., Becker, K., Jahrling, N., Mauch, C. P., Hojer, C. D., Egen, J. G., . . . Dodt, H. U. (2012). Three-dimensional imaging of solvent-cleared organs using 3DISCO. Nat Protoc, 7(11), 1983-1995. doi:10.1038/nprot.2012.119Gracie Vargas, M., Kin F. Chan, PhD, Sharon L. Thomsen, MD, and A.J. Welch, PhD. (2001). Use of Osmotically Active Agents to Alter Optical Properties of Tissue: Effects on the Detected Fluorescence Signal Measured Through Skin.Jing, D., Zhang, S., Luo, W., Gao, X., Men, Y., Ma, C., . . . Zhao, H. (2018). Tissue clearing of both hard and soft tissue organs with the PEGASOS method. Cell Res, 28(8), 803-818. doi:10.1038/s41422-018-0049-zLi, Y., Xu, J., Wan, P., Yu, T., & Zhu, D. (2018). Optimization of GFP Fluorescence Preservation by a Modified uDISCO Clearing Protocol. Front Neuroanat, 12, 67. doi:10.3389/fnana.2018.00067Matryba, P., Sosnowska, A., Wolny, A., Bozycki, L., Greig, A., Grzybowski, J., . . . Golab, J. (2020). Systematic Evaluation of Chemically Distinct Tissue Optical Clearing Techniques in Murine Lymph Nodes. J Immunol, 204(5), 1395-1407. doi:10.4049/jimmunol.1900847Oh, S. W., Harris, J. A., Ng, L., Winslow, B., Cain, N., Mihalas, S., . . . Gerfen, C. R. (2014). A mesoscale connectome of the mouse brain. Nature, 508(7495), 207-+.Pan, C., Cai, R., Quacquarelli, F. P., Ghasemigharagoz, A., Lourbopoulos, A., Matryba, P., . . . Erturk, A. (2016). Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO. Nat Methods, 13(10), 859-867. doi:10.1038/nmeth.3964Park, Y. G., Sohn, C. H., Chen, R., McCue, M., Yun, D. H., Drummond, G. T., . . . Chung, K. (2018). Protection of tissue physicochemical properties using polyfunctional crosslinkers. Nat Biotechnol. doi:10.1038/nbt.4281Qi, Y., Yu, T., Xu, J., Wan, P., Ma, Y., Zhu, J., . . . Zhu, D. (2019). FDISCO: Advanced solvent-based clearing method for imaging whole organs. Sci Adv, 5(1), eaau8355. doi:10.1126/sciadv.aau8355Renier, N., Wu, Z., Simon, D. J., Yang, J., Ariel, P., & Tessier-Lavigne, M. (2014). iDISCO: a simple, rapid method to immunolabel large tissue samples for volume imaging. Cell, 159(4), 896-910. doi:10.1016/j.cell.2014.10.010Richardson, D. S., & Lichtman, J. W. (2015). Clarifying Tissue Clearing. Cell, 162(2), 246-257. doi:10.1016/j.cell.2015.06.067Susaki, E. A., & Ueda, H. R. (2016). Whole-body and Whole-Organ Clearing and Imaging Techniques with Single-Cell Resolution: Toward Organism-Level Systems Biology in Mammals. Cell Chem Biol, 23(1), 137-157. doi:1

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 为了更全面的展现BCEIA上展出的光谱新产品、新技术，仪器信息网特别开设BCEIA之光谱新品大观，给大家分享光谱新产品及新技术相关信息！ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 展会期间，仪器信息网特别来到了北京卓立汉光仪器有限公司展位，其销售经理李敏详细介绍了本次展会卓立汉光带来的三维荧光光谱仪的特点，并展望了未来光谱仪的发展趋势。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 详细视频如下： /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=D7F84C7C451200199C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p br/ /p

华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室曾和平教授与黄坤研究员团队在中红外三维成像领域取得进展，发展了宽视场、超灵敏、高分辨的中红外上转换三维成像技术，获得了单光子成像灵敏度与飞秒光学门控精度，可为芯片无损检测、远程红外遥感和生物医学诊断等重要应用提供有力支撑，相关成果以“Mid-infrared single-photon 3D imaging”为题于2023年6月9日在线发表于Light: Science & Applications。华东师大为论文的第一完成单位，博士研究生方迦南为论文第一作者，曾和平教授和黄坤研究员为共同通讯作者。激光三维成像技术具有成像分辨率高、测量距离远、探测信息丰富等优点而被广泛应用于自动驾驶、卫星遥感、工业生产检测等众多领域。特别是，中红外波段位于分子指纹光谱区，涵盖多种官能团吸收峰，能够对三维目标进行化学特异性识别，在无损伤物质材料鉴定、无标记生物组织成像，以及非入侵医学病理诊断等领域备受关注。此外，该波段包含多个大气透射窗口，且相较于近红外光有更好穿透烟尘、雾霾的能力，在形貌测绘与遥感识别等方面具有独特优势。长期以来，如何实现趋近单光子水平的探测灵敏度都是中红外三维成像领域的国际研究热点，对于促进其在低光通量、光子稀疏的微光探测场景下的应用具有积极意义。然而，单光子水平的激光三维成像长期以来仅局限在可见光/近红外波段，主要制约因素在于中红外波段缺乏高探测灵敏度与高时间分辨率的光子探测与成像器件。近年来，随着红外器件工艺精进与新材料涌现，中红外探测器性能得到了长足发展，但依然面临着增强灵敏度、提升响应带宽、扩大像素规模、提高工作温度等亟待解决的难题。中红外三维测量可以采用光学相干层析、光热成像、光声成像等技术方案来实现，但往往需要逐点扫描，无法单次获取高性噪比的大面阵成像。因此，实现大视场、高分辨的中红外单光子三维成像仍颇具挑战。图3：中红外单光子三维成像装置图为此，华东师大研究团队发展了基于高精度非线性光学取样的中红外上转换测控技术，实现了超灵敏、高分辨、大视场的中红外三维成像，展示了单光子探测灵敏度、飞秒门控时间精度以及百万像素宽画幅。具体而言，研究人员采用非线性光学和频过程将信号波长高效转换至可见光波段，利用高性能硅基相机即可实现红外成像，从而规避了现有红外焦平面阵列灵敏度不足的技术瓶颈。同时，该上转换成像系统采用同步脉冲泵浦方案，可将背景噪声限制在极窄时间窗口内，结合精密频谱滤波可以有效提升探测信噪比，进而实现单光子水平的成像灵敏度。此外，研究人员沿用课题组此前发展的非线性广角成像技术[Nature Commun. 13, 1077 (2022)]，通过单次曝光即可获得大视场成像，免除了逐点机械扫描过程，大幅提升了成像速度。图4：中红外三维立体成像，被测信号强度约为1光子/像素/秒进一步，研究人员采用超快光学符合门控技术，精确测量中红外信号的相对飞行时间，从而得到被测物体表面的形貌信息。该时间飞行成像系统的时间分辨能力取决于光学脉冲宽度，可以达到飞秒水平的时间标记精度，通过高速延时扫描与宽场全幅采集，对被测场景进行快速时域切片，进而反演出目标界面的反射率、透射率以及材料的吸收率、折射率、色散量等丰富信息。图4展示了多角度中红外照明下三维数据信息融合重构出的被测目标立体形貌，其中被测信号强度约为1光子/像素/秒。图5：时空关联去噪算法，信号和噪声水平分别约为0.05和1000光子/像素/秒 在稀疏光子场景中，有效信号往往被淹没在严重的背景噪声中，仅从强度信息通常难以识别被测目标。为此，如何有效地区分信号和噪声光成为单光子成像的关键难点。为模拟极低照度、高噪声场景，该研究团队将红外信号衰减至0.05光子/像素/秒，对应的信噪比低至1:20000。如图5a-c所示，传统强度峰值识别算法并不能有效甄别信号。在主动成像中，成像系统接收的信号光子在时-空域上具有一定的连续性，而背景噪声光子则会随机分布在整个时间轴与空间像素点上。 基于该特性，研究人员发展了精确、高效和鲁棒的点云去噪算法，通过关联增强空间相邻像素与相邻时间帧的强度，有效提取与甄别信号光子，进而实现高背景噪声下的中红外单光子三维成像（图5d-i）。 所发展的中红外三维成像技术具备高灵敏与高分辨的独特优势，结合该波段优越的抗散射干扰能力，对于复杂环境下的红外场景恢复具有重要意义，可以发展出中红外散射成像与中红外非视域成像。此外，通过调谐中红外信号波长，可以实现四维高光谱成像，可为材料检测、无损探伤、生物成像等创新应用提供有力支撑。 近年来，曾和平教授与黄坤研究员课题组在红外单光子测控方面开展了系列创新研究，先后发展了中红外非线性广角成像 [Nature Commun. 13, 1077 (2022)]，中红外单光子单像素成像[Nature Commun. 14, 1073 (2023)]，以及高帧频中红外单光子光谱 [Laser Photonics Rev. 2300149 (2023)]等。相关工作得到了科技部、基金委、上海市、重庆市与华东师大的资助。

众所周知，光学显微镜的分辨率即使达到波动光学理论的极限也只不过 200nm，对材料微观结构的认识还存在一定的局限。电子显微镜的点分辨率虽然可以达到 0.1nm，但考虑到电子的穿透深度较低，同时与结构原子相互作用可能引起结构的改变，难以实现蛋白质、DNA 等生物大分子的原位无损观测。近年来，基于水窗波段（2.3nm-4.4nm）的软 X 射线显微和光谱学技术的发展为土壤和生物细胞的原位分析提供了新的途径，避免了化学提取或样品处理过程产生的人为干扰。基于透射 X 射线吸收成像原理的软 X 射线显微成像技术，能够在纳米尺度的空间分辨率上获得材料的三维图像信息，实现样品的无损观测。软 X 射线吸收精细结构光谱分析能够获取样品内在元素价态及分子结构的变化信息。两种技术相结合的软 X 射线原位成像和光谱分析已成功在同步辐射光源上得以验证，并在纳米尺度上观测到土壤有机质和生物体细胞内碳元素种类的异质性分布。但同步辐射测试机时紧张，往往跟不上科研需求，极大地限制了这类表征技术在各领域的应用。鉴于此，德国 HP Spectroscopy 公司推出了实验室软 X 射线吸收精细结构光谱仪和显微成像系统。该系统采用双光路设计，核心是激光驱动气体等离子体产生的 XUV 光源，能够同时满足水窗波段的软 X 射线显微和高分辨率的 NEXAFS 表征。图1. 激光驱动等离子体 XUV 光源系统得益于水分子对水窗波段的软 X 射线的高透性，利用该系统可以原位观测一种耐辐照球菌和囊裸藻类生物的活体显微结构，如图2 所示。从显微图像可以看出，受限于生物样品的厚度，虽然这些生物体内部更详细的结构信息难以被观测到，但生物体的边界轮廓非常清晰。图2.一种耐辐照球菌（DSM no. 20539）（左）和囊裸藻类生物（SAG 1283-11）（右）的软 X 射线显微成像图，曝光时间分别为 5 min 和 60 min与此同时，利用软 X 射线吸收精细结构光谱的元素的特异性及局域环境的敏感性，通过原位探测土壤有机质的分子结构变化，能够让我们从生命活动的产物在土壤中的滞留状态及这种状态与土壤中生命的关系重新审视土壤有机质的本质。例如，NEXAFS 光谱中脂肪族 C 峰强度的增加可能与根系沉积物的滞留有关等。图3 聚酰亚胺、腐植酸、富里酸和淋溶土的碳 K 边 NEXAFS 谱图（左）和几类有机质的碳 K 边 NEXAFS 谱图，单个光谱采集时间为2.5 min软 X 射线吸收精细结构光谱和显微成像系统——proXAS德国 HP Spectroscopy 公司采用的激光驱动等离子体产生 XUV 光，无固体碎屑产生，可满足 1-6nm 波长范围内的光谱分析及多个特征波长的单色 XUV 光发射。像差校平场光栅结构能够实现最高 400 eV 带宽的摄谱范围，元素吸收边覆盖 C、N、O 等轻元素的 K 边及 Ti、V、Mn 等过渡金属元素的 L 边。目前得到的 1-6nm 波长范围内的 NEXAFS 光谱分辨率 ≥1500。系统主要参数描述如下激光驱动XUV光源波长/能量范围1-6 nm/200-1200 eV重频20 Hz像差校正平场光栅谱仪光源光通量1E15 photons/s/sr @ 200-800 eV光谱分辨率λ/∆ λ≥1500 @ 200-1200 eV摄谱能量带宽∆ E=250-400 eV @ 200-1200 eV光谱采集时间≤5 min (100 nm有机薄膜)分析元素浓度≥0.2 wt%腔室真空度≥1E-5 mbar控制及光谱分析系统探测器类型CCD探测器探测器像素尺寸≤13.5 μm×13.5μm控制及光谱分析软件集成光谱系统控制、光谱分析及校正功能软X射线显微系统单色波长λ=2.88 nm（其他波长可定制）空间分辨率≤50 nm相关阅读利用实验室XANES改进电解催化剂使用实验室XANES优化合成气转化催化剂“足不出户，走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了！看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪，加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐关于HP Spectroscopy德国 HPSpectroscopy 公司成立于 2012 年，致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案，是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS，以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS，产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪，beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作，关注前沿技术，保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商，为中国客户提供所有产品的售前咨询，销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题，欢迎联系我们进行交流和探讨。参考文献：[1] Zhe (Han) Weng, Johannes Lehmann, et al. Probing the nature of soil organic matter, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 52(22), 4072-4093 (2022). DOI: 10.1080/10643389.2021.1980346.[2] Jonathan Holburg, Matthias Müller, et al. High-Resolution Table-Top NEXAFS Spectroscopy, Analytical Chemistry 94 (8), 3510-3516 (2022). DOI: 10.1021/acs.analchem.1c04374.[3] Matthias Müller, Tobias Mey, et al. Table-top soft x-ray microscope using laser-induced plasma from a pulsed gas jet, Opt. Express, 22, 23489-23495 (2014). DOI: 10.1364/OE.22.023489.[4] Matthias Müller, Tobias Mey, et al. Table-top soft X-ray microscopy with a laser-induced plasma source based on a pulsed gas-jet, AIP Conf. Proc., 1764, 030003-03008 (2016). DOI: 10.1063/1.4961137.免责声明：此篇文章内容（含图片）部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有，北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处，请联系我们，我们会在第一时间处理。如有任何疑问，欢迎您随时与我们联系。

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规，规范和指导在线水质荧光指纹污染预警溯源仪的生产制造和检验，由中国环境保护产业协会组织制订了标准：在线水质荧光指纹污染预警溯源仪技术要求（点击即可下载）。本标准为首次发布，规定了在线水质荧光指纹污染预警溯源仪的术语和定义、总体要求、技术要求、检验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存等。本标准适用于监测地表水、地下水、近岸海水和管网排水的预警溯源仪。方法原理水质荧光指纹污染预警溯源是一种采用三维荧光光谱方法识别判定水污染排放源的技术。三维荧光光谱是由激发波长—发射波长—荧光强度三维坐标所表征的矩阵光谱。荧光光谱图像形象直观，所含信息丰富。由于有机物的发光位置固定，通过测定其三维荧光光谱，可分析水体、污水等水样中有机物的组成，因此水质荧光光谱也被称为水质荧光指纹。预警溯源仪的原理是将被测水样的水质荧光指纹与已建立的污染源水质荧光指纹库中的水质荧光指纹进行一一比对，通过水质荧光指纹的相似度高低，判断污染源的组成和污染物浓度。预警溯源仪结构与组成预警溯源仪的主要组成包括自动进样单元、水质荧光指纹检测单元、总控和污染源水质荧光指纹数据库。自动进样单元：将被测水样直接送入或根据水质情况按一定比例稀释后送入水质荧光指纹检测单元进行检测。应包括采水单元、预处理单元和配水单元。水质荧光指纹检测单元：用于被测水样的水质荧光指纹检测，并将检测结果传输至总控单元进行分析。总控：包括系统控制单元、显示查询单元、存储单元、输出单元和数据处理单元。各单元功能分别为：a) 系统控制单元用于预警溯源仪硬件和自动化的控制；b) 显示查询单元用于水质荧光指纹等数据的显示与查询；c) 存储单元用于水质荧光指纹数据的存储；d) 输出单元用于数据传输；e) 数据处理单元用于数据比对、数据计算与分析。污染预警功能预警溯源仪应能根据预警峰强度的变化对被测水样的污染状况进行判断。若强度超过预警阈值上限或低于预警阈值下限，预警溯源仪应给出水质异常的提示。污染溯源功能预警溯源仪在使用前应加载已建立的当地或行业污染源水质荧光指纹数据库。污染源水质荧光指纹数据库应具有可扩展和更新的功能，污染源水质荧光指纹数据库应及时更新。预警溯源仪应能检测被测水样的水质荧光指纹，并自动将检测到的水质荧光指纹与加载的污染源水质荧光指纹数据库进行比对，以判断疑似污染源和相似度。当预警溯源仪判定水样和疑似污染源的相似度达到90%以上时，表明水样可能主要受到了该污染源的污染；相似度为60%～89%时，表明水样可能受到该疑似污染源污染，但同时还可能存在其他污染源；相似度低于60%时，表明被测水样的水质荧光指纹与污染源数据库的各污染源水质荧光指纹没有明显相关性，为未知污染。

近日，长光辰英S3000超快三维荧光成像系统，在成都四川大学生物治疗国家重点实验室装机试用，S3000凭借其快速共聚焦切片成像的核心特点，受到众多老师关注，争先申请试用。试用现场，产品经理对成像原理进行详细讲解，演示系统操作流程，并为试用过程中老师遇到的问题进行一一解答。川大重点实验室王老师：“将原来一整天的拍摄时间缩短到2个小时以内，这样的拍摄效率，要得”。S3000超快三维荧光成像系统，软件易学易用，操作简单。节省了共聚焦层扫的宝贵时间，提升实验效率及科学产出，更好地助力科研工作。S3000超快三维荧光成像系统由快速三维扫描狭缝转盘模块、高分辨率高灵敏度相机、大功率低光毒性LED荧光激发光源及自动化显微镜主机构成。超快共聚焦成像。采用结构光转盘技术,光通量比针孔式转盘提高数倍,允许LED激发光源共聚焦成像 根据相机配置、成像度可达30-50帧/秒 三种切片模式自由切换,实现快速成像和高质量成像的结合。全谱段探测。一个LED光源可应对全谱段检测应用,激发光:370-700 nm,发射光:410-750 nm 覆盖常见荧光染料的光谱范围 4位滤光块转轮,通道切换时间小于0.2s,滤光块免工具更换,可实现4+N多通道荧光拍摄。模块化设计。采用紧凑的共聚焦光路设计,仪器外形更小巧 无需庞大空间也可安装,共聚焦模块可灵活耦合在正置、倒置、体式等各种显微镜上，适应不同应用场景。高可靠性及可扩展性,兼容已有成像设备,让科学工作者从仪器维护中释放出来,把更多时间投入到科学研究本身。该仪器在四川大学生物治疗国家重点实验室试用展示一周后，还将在华西口腔医院及四川大学生命科学学院分别做试用演示。届时欢迎想了解的老师及经销商同仁莅临观摩试用。样片showtime小鼠神经突触 60X NA1.4 oil给药细胞 60X NA1.4 oil果蝇脑神经元 40X NA 0.95

p 　　日前，复旦大学先进材料实验室车仁超教授课题组成功制备了坡莫合金复合吸波材料并运用洛伦兹透射电镜观察到了三维磁耦合。 /p p 　　随着电磁波在军事、工业及民用产品中的应用迅速增加，电磁干扰已经成为一种新的社会污染，因此亟待发展高效的微波吸收材料。如何设计合成一种高性能的微波吸收材料并理解分析其微观吸收机理一直是微波吸收领域的关键问题和难点所在。针对这一难点，车仁超教授课题组开展了富有创新性的工作，并取得重要进展。 /p p 　　首先，该工作中首次利用具有强磁损耗能力的坡莫合金微球为“核”和具有偶极极化和弛豫现象介电损耗的氧化钛为“壳”来构建三明治型复合吸波微球，得到介电损耗和磁损耗协同效应协同吸波的新颖吸收剂，可解决一些现存在于微波吸收剂设计的缺陷，从而满足对高性能微波吸收应用的技术要求。其次，通过利用先进的透射电镜电子全息分析建立了复合微球的微磁特性和宏观吸波性质的物理关联。电镜电子全息证实磁核的高密度杂散磁力线可以穿透氧化硅和氧化钛外壳，并与相邻微球建立耦合，由此来消耗了入射微波能量，高达-58.2 分贝。 /p p 　　该结果日前在线发表于国际权威期刊《先进材料》(Advanced Materials，影响因子17.493)上，题目为CoNi@SiO2@TiO2 and CoNi@Air@TiO2 Microspheres with Strong Wideband Microwave Absorption。本工作得到了科技部973计划，国家自然基金委员会的资助，并得到了先进材料实验室的大力支持。 /p p 　　链接： a href=" http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201503149/full" target=" _blank" title=" " 点击浏览 /a /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/31a7b173-ce8c-41e4-b526-8cbe51e7f430.jpg" title=" 图.jpg" / /p p 　　CoNi@SiO2@TiO2微球的(a)杂散磁场 (b)相邻微球的磁耦合 (c)三维模型 /p