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固定倍率激光扩束镜

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固定倍率激光扩束镜相关的资讯

  • 周光敏/丘陵AFM:亲锂设计+3D打印,实现50C倍率的锂金属电池
    第一作者:Shuyan Ni,Jinzhi Sheng通讯作者:周光敏,丘陵 通讯单位:清华大学深圳国际研究生院背景介绍:锂金属是下一代高能量密度可充电电池负极的终极选择而备受关注。然而,不可控的枝晶生长、死锂的形成以及锂金属负极的大体积变化会导致严重的安全隐患,例如短路、起火甚至爆炸。引入锂宿主材料可能是缓解上述问题的优异策略,氧化石墨烯(GO)薄膜具有优异的亲锂性,这对于在合成过程中实现均匀的熔融锂注入和电池循环中的低锂成核势垒至关重要。然而,用作锂宿主的全致密GO薄膜存在许多问题。金属锂倾向于在电极的上表面沉积和剥离,且沉积的锂金属会阻碍电解液的进入和离子传输,导致枝晶生长、SEI破裂和内部电极表面的损失。值得关注的是,电极中不那么曲折的离子传输路径会在电解液中产生低的锂离子浓度梯度和均匀的电极电流密度。成果介绍:鉴于此,清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授和丘陵副教授等人采用连续离心铸造法制备了大面积氧化石墨烯(GO)作为锂金属的宿主,然后使用3D打印模板通过简单的冲压方法在其中制造对齐的微通道。GO基体有效地调节了锂的沉积/剥离行为,而对齐的通道均匀地分布了锂离子通量并提供了短的锂离子扩散路径。同时,Li/多孔GO复合材料具有柔韧性,其可控厚度为50至150µm,对应的容量为9.881至27.601 mAh cm-2。结果表明,所制备的负极在循环100小时后具有30 mV的低过电位,≈3538 mAh g-1的高容量(理论容量的91.4%),以及匹配LiFePO4正极在高达50 C的倍率下展现出优异的循环性能。此外,多孔GO/Li电极还与其他正极配对并用于软包电池,表明其适用于各种高能电池系统。相关论文以“Dendrite-Free Lithium Deposition and Stripping Regulated by Aligned Microchannels for Stable Lithium Metal Batteries”为题发表在Adv. Funct. Mater.。研究亮点:1. 耦合亲锂和结构设计,得到的电极具有柔韧性,可以多次折叠和展开,厚度可控。GO中排列的通道能够均匀分布锂离子通量,提供更短的扩散路径;2. 复合负极具有低于30 mV的低过电位和超过400小时的长寿命。组装了与 LiFePO4正极匹配的电池,在20 C的高倍率下具有93 mAh g-1的容量和超过600 次的长循环寿命;3. 与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极配对时,其容量为117.9 mAh g-1,并在150个循环后保持稳定;图1. GO致密薄膜的制备及表征图2. GO/Li电极的锂沉积/剥离过程图3. 循环过程中的极化测试图4. 循环前后的形貌和阻抗演变图5. 全电池测试Shuyan Ni, Jinzhi Sheng, Chang Zhang, Xin Wu, Chuang Yang, Songfeng Pei, Runhua Gao, Wei Liu, Ling Qiu,*Guangmin Zhou*,Dendrite-Free Lithium Deposition and Stripping Regulated by Aligned Microchannels for Stable Lithium Metal Batteries,2022来源:顶刊收割机,转载目的在于传递更多信息,如涉及作品内容、版权或其它问题,请于我司联系,我们将在第一时间删除内容!
  • 激光共聚焦荧光显微镜 活体荧光物质检查
    激光共聚焦荧光显微镜 活体荧光物质检查激光共聚焦显微镜,简称CLSM(Confocal Laser Scanning Microscopy),是一种利用激光共振效应进行成像的显微镜。它通过使用激光束扫描样品的不同层面,将所得到的图像合成成一幅清晰的三维图像。与传统显微镜相比,激光共聚焦显微镜具有更高的分辨率和更强的穿透能力,可以观察到更加细微的结构和更深层次的物质。在活体荧光物质的检查中,激光共聚焦显微镜发挥了重要的作用。通过标记活体细胞或组织的特定结构或分子,激光共聚焦显微镜可以实时观察到这些结构或分子的活动和分布情况。在生物医学领域,它可以用于观察细胞的生长、分裂和死亡过程,研究细胞信号传导和分子交互作用等。在药物研发中,它可以用于观察药物在活体细胞或组织中的分布情况,评估药物的疗效和毒性。此外,在神经科学领域,激光共聚焦显微镜可以用于观察神经元的活动和连接,揭示大脑的工作机制。NCF950激光共聚焦显微镜较宽场荧光显微镜的优点:&bull 能够通过荧光标本连续生产薄(0.5至1.5微米)的光学切片,厚度范围可达50微米或更大。(主要优点)&bull 控制景深的能力。&bull 能够从样品中分离和收集焦平面,从而消除荧光样品通常看到的焦外“雾霾”,非共焦荧光显微镜下无法检测到。(最重要的特点)&bull 从厚试样收集连续光学切片的能力。&bull 通过三维物体收集一系列图像,用于二维或三维重建。&bull 收集双重和三重标签,精确的共定位。&bull 用于对在不透明的图案化基底上生长的荧光标记细胞之间的相互作用进行成像。&bull 有能力补偿自发荧光。耐可视共聚焦成像效果图 尼康共聚焦成成像效果图NCF950激光共聚焦显微镜应用,共聚焦显微镜在以下研究领域中应用较为广泛:1、细胞生物学:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化、细胞凋亡;2、生物化学:酶、核酸、FISH、受体分析3、药理学:药物对细胞的作用及其动力学;4、生理学:膜受体、离子通道、离子含量、分布、动态;5、遗传学和组胚学:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断;6、神经生物学:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递;7、微生物学和寄生虫学:细菌、寄生虫形态结构;8、病理学及病理学临床应用:活检标本的快速诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病的诊断;9、生物学、免疫学、环境医学和营养学。NCF950激光共聚焦显微镜配置NCF950激光共聚焦配置表激光器激光405 nm、488 nm、561 nm、640 nm探测器波长:400-750nm,探测器:3个独立的荧光检测通道;1个DIC透射光检测通道扫描头最大像素大小:4096 x 4096 扫描速度:2 fps(512 x 512像素,双向),18 fps(512 x 32像素,双向),图像旋转: 360°扫描模式X-T, Y-T, X-Y, X-Y-Z, X-Y-Z-T针孔无级变速六边形电动针孔;调节范围:0-1.5毫米共焦视场φ18mm内接正方形图像位深12bits配套显微镜NIB950全电动倒置显微镜光学系统NIS60无限远光学系统(F200)目镜(视野)10×(25),EP17.5mm,视度可调-5~+5,接口Φ30观察镜筒铰链式三目观察镜筒,45度倾斜,瞳距47-78mm,目镜接口Φ30,固定视度;1)目/摄切换:(100/0,50/50,0/100);2)目视/关闭目视/可调焦勃氏镜NIS60物镜10×复消色差物镜,NA=0.45 WD=4.0 盖玻片=0.1720×复消色差物镜,NA=0.75 WD=1.1 盖玻片=0.1760×半复消色差物镜,NA=1.40 WD=0.14 盖玻片=0.17 油镜100×复消色差物镜,NA=1.45 WD=0.13 盖玻片=0.17 油镜物镜转换器电动六孔转换器(扩展插槽),M25×0.75聚光镜6孔位电动控制:NA0.55,WD26;相衬(10/20,40,60选配)DIC(10X,20X/40X)选配.空孔照明系统透射柯拉照明,10W LED照明;落射照明:宽场光纤照明6孔位电动荧光转盘(B,G,U标配);电动荧光光闸;中间倍率切换手动1X,1.5X、共焦切换机身端口分光比:左侧:目视=100:0;右侧:目视=100:0;平台电动控制:行程范围130 mm x100 mm (台面325 mm x 144 mm )最大速度:25mm/s;分辨率:0.1μm - 重复精度:3μm。机械可调样品夹板调焦系统同轴粗微动升降机构,行程:焦点上7下2;粗调2mm/圈,微调0.002mm/圈;可手动和电动控制,电动控制时,最小步进0.01um;DIC插板10X,20X,40X插板;可放置于转换器插槽;选配控制摇杆,控制盒,USB连接线软件软件:NOMIS Advanced C图像显示/图像处理/分析2D/3D/4D图像分析,经时变化分析,三维图像获得及正交显示,图像拼接,多通道彩色共聚焦图像
  • 上海市环境科学学会发布《固定污染源废气 氨的测定 便携式可调谐激光法(征求意见稿)》团体标准公开征求意见稿
    各相关单位:由上海市环境科学学会组织编制的团体标准《固定污染源废气 氨的测定 便携式可调谐激光法》已形成征求意见稿。按照《上海市环境科学学会团体标准管理办法》的有关要求,现公开征求意见。请于2023年12月21日前将《征求意见回复表》反馈至上海市环境科学学会。联系人:戚老师邮 箱:shsseshjjc@126.com上海市环境科学学会2023年11月22日上海市环境科学学会关于《固定污染源废气 氨的测定 便携式可调谐激光法(征求意见稿)》团体标准公开征求意见的函.pdf
  • 北京将装150套固定遥感监测设备
    &ldquo 尾气遥测,合格&rdquo ,随着车辆正常驶过,黄色和绿色的字体在黑屏幕上跳动,白色的遥感车旁,工作人员正记录着数据。北京市机动车排放管理中心副主任厉凛楠介绍,北京将加强整治机动车污染,增加遥感车的数量,在全市重要路段安装150套固定式遥感监测设备。   采用激光遥感监测技术检测机动车排放,是指利用遥感设备发出的部分光红外光和紫外光照射机动车尾气,对尾气中不同物质的吸收光谱进行分析,检测出一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)的浓度。   目前,北京机动车保有量已达550余万辆,机动车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物分别占空气污染总量的86%、32%、56%。PM2.5来源中,机动车排放占本地排放源的31.1%。   厉凛楠介绍,遥感车能够在不影响机动车正常行驶的情况下,对机动车的动态排放进行实时检测,具有检测速度快(0.7秒检测一辆车)、效率高、监测范围广、节省人力的特点,已在很多发达国家和地区采用。   &ldquo 遥感监测,填补了对上路行驶的机动车的监管空白&rdquo ,厉凛楠说。他指出,遥感检测车是执法的重要方式,为北京机动车排放监管增添了新手段,增加了执法检查的科技含量。   他介绍,数据将自动进入数据库,对于检测超标的车辆,将通过发送短信、书面信件等通知车主进行维修,罚款300元。他说,通过对大量监测数据的分析,评估机动车年检场尾气检测工作情况,可有针对地加强机动车检测场的管理 也可筛选出排放水平较高的机动车类型,加强对车辆的治理。   他介绍,目前北京各区县环保部门积极协调交管部门,在全市85个遥感监测点位开展执法检查,市环保局购置了19辆激光遥感检测车配发给全市各区县及亦庄经济开发区,在全国率先对上路行驶的机动车尾气排放实施大规模动态监测。   2014年前9个月里,北京市遥感监测597万余辆,处罚超标车4168辆。   &ldquo 将不断扩大应用范围&rdquo ,厉凛楠说。他称,在充分发挥现有移动式遥感监测车灵活特性的基础上,北京将补充20辆搭载新型汽柴一体化遥测设备的监测车,并在全市重要路段安装150套固定式遥感监测设备,&ldquo 搭建全市的遥感监测网络信息平台。&rdquo
  • 固定化酶技术在中药酶抑制剂筛选中的研究现状
    中药资源丰富,历史悠久,在预防与治疗疾病中扮演着重要的角色。然而,中药的化学成分多种多样,作用机制更是复杂多样,如何从中药中筛选疾病相关药效物质是当前亟待解决的关键问题。大量研究表明,人体许多疾病过程都与体内生物酶调节作用相关,如痛风[1]、阿尔茨海默症[2]、糖尿病[3-5]等。而且,中药在治疗各种疾病中也扮演着重要角色,如白芷提取物能促进新生血管形成与成熟,从而提高自发2型糖尿病小鼠创面愈合速率和质量[6];绞股蓝叶水提物能够降低链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的血糖,其作用机制可能与增加骨骼肌肌膜葡萄糖转运体4蛋白表达和抑制骨骼肌炎症有关[7]。因此,基于酶在疾病发生发展的重要性,以酶为靶点从中药中筛选新药是一有力途径,而且开发一种快速、高效的酶抑制剂筛选方法是当前首要任务。固定化酶技术是20世纪60年代发展起来的,该技术利用物理或化学方法将游离酶固定在相应的载体上用于筛选酶抑制剂。固定化酶技术可以有效提高酶的催化性能和操作稳定性,并降低成本,是目前广泛使用的技术[8]。此外,相比于游离酶,固定酶更有利于酶-配合物的分离纯化,在pH耐受性,底物选择性,热稳定性和可回收性等方面表现出优越的性能[9-10]。不同的酶发挥催化作用的活性部位不同,将酶进行固定时,要使载体材料与酶的非活性部位结合,才可以保留酶的活性,因此载体材料的选择是固定化酶技术发挥作用的关键。本文以固定载体材料(表1)为分类综述了近10年固定化酶技术在中药酶抑制剂[α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase,α-Glu)、脂肪酶等] 筛选中的研究现状,希望可以为后续的相关研究提供一定的参考依据。1 磁性载体磁性载体材料是利用铁、锰、钴及其氧化物等化合物制备的一类具有磁性的材料[11],通过改变磁力大小和外部磁场的方向来改变粒子的运动轨迹,从而使酶与载体的结合与分离可以在可控条件下完成,便于固定化酶的分离和收集,并用于酶抑制剂的筛选[12]。以磁性载体为材料的固定化酶技术的最大优点在于利用磁力吸引可使固定化酶快速从反应体系中分离,且固定化方法简单,能有效减少筛选时间及实验试剂的消耗。因此,通过不同方法对磁性载体材料进行功能化修饰,在充分发挥磁性材料优势的基础上改善其表面性质,提高对不同类型目标物的特异性,从而在各类复杂样品的前处理过程中有着良好的应用潜力[13]。目前,磁珠是近年来发展起来的一种常用的磁性载体材料,也叫做磁性纳米粒子,包括氧化铁(Fe3O4和γFe2O3)、合金(CoPt3和FePt)等。其中,Fe3O4纳米粒子具有生物相容性和无毒性等优点,被广泛应用于酶的固定化。中药酶抑制剂筛选中的常用磁珠其磁核以Fe3O4纳米粒子为主,壳层为二氧化硅、琼脂糖、葡聚糖等,是具有超顺磁性的小球形磁性粒子[14-15],可借助外部磁场从生物催化体系中分离酶抑制剂。该方法机械稳定性高、孔隙率低,利于降低反应中的传质阻力,提高了固定化酶的重复使用性。由于其具有操作稳定性高、磁响应强、磁分离速度快等优点,在生物和药物研究中得到了广泛的应用[16]。在进行酶抑制剂筛选时,磁珠的修饰位置不同,所固定的位点也不同。因此,在实验中,往往要根据靶蛋白的分子结构选择合适的磁珠或将某一磁珠进行修饰后作为固定载体。将酶固定在合适的磁珠上会增强酶与待筛选酶抑制剂的亲和力,利用磁力将固定化酶及其抑制剂从提取液中分离,然后洗去与酶不相互作用的化合物,随后可得到酶固定化磁珠配体配合物,最后通过洗脱溶剂使配体释放进而通过质谱表征[17]。在这种方法中,潜在的配体与酶相互作用,生成酶配体配合物,这有利于利用磁性[18-23]从复杂混合物中分离活性化合物。在酶抑制剂的筛选中,磁性载体材料是最常用的固定化载体材料[24-30]。1.1 无机载体材料二氧化硅是磁性纳米粒子表面修饰最常用的无机材料[23,31-34],此外还有二氧化钛[35]、介孔二氧化硅[16]等。Li等[23]首先将Fe3O4分散在水中加入聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)室温搅拌得到产物。然后在超声作用下将产物分散在含有异丙醇和氨水的混合溶剂中,室温搅拌下缓慢加入正硅酸乙酯(tetraethylorthosilicate,TEOS)溶液得到SiO2@Fe3O4磁性微球,并加入3-氨丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyltrimethoxysilane,ATPES)对其表面进行改性。最后将α-淀粉酶固定在表面改性的SiO2@Fe3O4磁性微球上。将制得的酶固定化磁性微球用于黄花草中α-淀粉酶抑制剂的筛选,最终得到3种黄酮类化合物对α-淀粉酶具有较好抑制作用。Liu等[35]采用溶剂热法(也称水热法或水热合成法)制备了Fe3O4@TiO2纳米粒子,并通过静电相互作用固定脂肪酶。采用透射电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对磁性纳米粒子进行表征,以确定脂肪酶是否已经被固定。研究中应用脂肪酶固定化Fe3O4@TiO2纳米粒子从6种具有脂肪酶抑制活性的藏药中筛选出脂肪酶抑制剂,获得5种具有与临床常用减肥药物奥利司他活性类似的化合物,其中1种化合物(山柰酚)的抑制活性优于奥利司他。Yi等[16]将谷胱甘肽S-转移酶固定在介孔二氧化硅磁性微球表面筛选紫苏中的酶抑制剂,利用高效液相色谱和四极飞行时间质谱法进行鉴定,筛选出6种具有谷胱甘肽S-转移酶抑制作用的物质,其中,迷迭香酸、(−)表没食子儿茶素-3-没食子酸酯和 (−)-表儿茶素-3-没食子酸酯具有较好的抑制活性。最后利用分子对接技术确定潜在抑制剂与谷胱甘肽S-转移酶的结合方式。首先,用FeCl3与柠檬酸三钠和乙酸钠合成Fe3O4,然后将其分散在含有乙醇、去离子水和氨水的混合溶液中,搅拌均匀后加入TEOS制得SiO2@Fe3O4磁性微球。为进一步合成介孔二氧化硅磁性微球(mSiO2@SiO2@Fe3O4),将SiO2@Fe3O4磁性微球分散在十六烷基三甲基氯化铵、去离子水和三乙醇胺中并滴加TEOS,产物用磁铁分离并清洗除杂后得mSiO2@SiO2@Fe3O4磁性微球。最后用PDA对mSiO2@SiO2@Fe3O4磁性微球进行表面改性并将谷胱甘肽S-转移酶固定在其表面。1.2 有机载体材料在酶抑制剂的筛选中,有机载体材料相比于无机载体材料应用较少。目前,用于磁性纳米粒子表面修饰的有机载体材料有聚酰胺(polyamidoamine,PAMAM)[36]、共轭-有机骨架[37]和金属-有机骨架[38]等。Jiang等[36]以PAMAM包覆磁性微球为基础,建立了一种筛选和鉴定赤芍提取物中α-Glu抑制剂的方法。首先,采用微修饰法合成了Fe3O4-COOH微球。然后,通过Fe3O4-COOH微球表面羧基与PAMAM氨基的偶联反应,制备了Fe3O4@PAMAM微球。最后,通过GA的交联,成功地将α-Glu连接到其表面。结果表明,没食子酸和(+)-儿茶素对α-Glu均具有较好抑制作用。Zhao等[37]将乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AchE)固定在适配体功能化磁性纳米颗粒共轭有机骨架上构建固定化酶反应器,并将该方法用于酒石酸、(−)-石杉碱A、多奈哌齐和小檗碱4种AchE抑制剂抑制活性的测定,发现酒石酸的IC50与已报道的结果相当,证明了该固定化酶反应器的可行性。Wu等[38]将α-Glu固定在磁性纳米材料Fe3O4@ZIF-67上,构建了快速筛选α-Glu抑制剂的生物微反应器。然后,将酶生物微反应器通过外加磁场固定在连接高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography,HPLC)和微注射泵2端的管中,形成一个磁性在线筛选系统。以信阳毛尖粗茶提取物为实验对象,对该在线筛选方法进行验证,利用该在线筛选系统筛选出3种抑制剂(儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子酸酯)。与传统方法相比,该方法可将筛选、洗脱和分析结合起来,可以简单、高效、直接地从天然来源筛选和鉴定潜在的α-Glu抑制剂。磁珠分散性好,磁分离速度快,酶结合量大,酶活性高,是固定化酶的理想载体,现已广泛应用于酶抑制剂的筛选中。将酶固定在特定的磁珠上,可实现酶抑制剂的分离。此方法操作较稳定,非特异性结合率低。因此,酶固定化磁珠技术因其快速的生物分析、导向性分离和从复杂混合物中直接捕获配体而受到越来越多的关注。2 非磁性载体2.1 无机载体材料2.1.1 石英毛细管 毛细管电泳(capillary electrophoresis
  • iCEM 2016特邀报告:高压快速冷冻电镜固定技术及在生命科学中的应用
    p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 第二届电镜网络会议(iCEM 2016)特邀报告 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 高压快速冷冻电镜固定技术及在生命科学中的应用 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" personalfoto.jpg" style=" HEIGHT: 299px WIDTH: 200px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/8161dc5a-ce0a-4fad-b46b-7088733e4181.jpg" width=" 200" height=" 299" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 赵善廷 教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 西北农林科技大学动物医学院 /strong /p p strong 报告摘要: /strong /p p   电镜技术在生命科学中的应用已有六十多年的历史,为生命科学在形态结构方面的研究带来了一场革命,突触(synapse)的发现就是一个典型的例子,它结束了自十九世纪末至二十世纪五十年代近半个世纪有关神经元之间是否有直接联系的神经生物学世纪之争。 /p p   生命科学常规电镜技术需要先用甲醛、戊二醛等化学试剂对样品进行化学固定,但化学固定有以下三个方面的缺点,一是固定过程至少需要数分钟,而机体内的许多生理过程都非常短暂,仅持续数秒甚至毫秒,如神经元突触小泡内神经递质的释放,用传统化学固定方法无法扑捉到这些生理过程的形态学变化和特征,而且植物细胞有细胞壁,昆虫如线虫等体表有几丁质,化学固定剂很难渗透,严重影响固定的效果 二是包埋前需要用酒精等有机溶剂对样品进行脱水,这一过程会造成细胞和组织皱缩,使其形态和大小发生改变 三是化学固定剂特别是戊二醛可引起蛋白质变性,造成蛋白质抗原特性改变,使其与相应抗体的结合能力下降甚至丧失,导致电镜免疫组化染色失败。 /p p   为克服化学固定以上缺点,科学家发明了一种新的物理性电镜固定技术,称为高压快速冷冻电镜固定技术,利用该技术可以在不使用任何化学固定剂的条件下在五十毫秒之内将组织和细胞完全固定,然后既可通过常规电镜包埋和超薄切片后进行超微结构观察和研究,也可通过冰冻替代技术包埋和切片后进行包埋后免疫胶体金染色(post-labeling),对蛋白质进行超微结构下的定位定量研究。 /p p   虽然高压快速冷冻固定技术克服了化学固定的三大缺点,但它本身也有一个缺点,即固定的样品非常小,直径不能超过1毫米,厚度不能超过200微米,限制了它在神经生物学研究中的应用。为了克服高压冷冻固定技术的缺点,将其应用到神经生物学研究中,赵善廷教授与该技术的发明者Studer博士合作,将器官型脑片培养技术(organotypic slice culture)和高压快速冷冻固定技术相结合,成功地研究了与学习和记忆密切有关的长时程效应(long-term potentiation, LTP)对突触的影响。 /p p   结果显示与化学固定相比高压冷冻固定后细胞和组织的超微结构更加清晰完整,LTP十分钟后突触小泡的数量明显下降,突触结构明显改变。结合包埋后免疫胶体金技术我们发现高压冷冻固定可明显提高胶体金标记的阳性率和特异性。因此,高压快速冷冻电镜技术为研究突触小泡递质释放和再循环机制及相关蛋白在突触上的超微结构定位和定量等神经生物学方面的研究提供了有利条件。 /p p   参考文献: /p p   1, Studer D*, Zhao S*(equally contributed), Chai X, Jonas Peter, Graber W , Nestel S, Frotscher M. Capture of activity-induced ultrastructural changes at synapses by high-pressure freezing of brain tissue. Nature Protocols. 2014 9(6):1480-95. /p p   2,Zhao S, Studer D, Chai X, Graber W, Brose N, Nestel S, Young C, Rodriguez EP, Saetzler K, Frotscher M. Structural plasticity of hippocampal mossy fiber synapses as revealed by high-pressure freezing. J Comp Neurol. 2012 520(11):2340-5. /p p strong 报告人简介: /strong /p p   赵善廷,西北农林科技大学动物医学院“后稷学者”特聘教授,博士生导师,陕西省“百人计划”入选者,德国汉堡大学客座研究员。 /p p   主要学习经历 /p p   1980.9-1985.7: 滨州医学院,临床医学专业,获学士学位 /p p   1985.9-1988.7: 新疆医科大学,组织胚胎学专业,获硕士学位 /p p   1998.10-2001.1:德国Freiburg大学医学院, 解剖研究所,获医学博士学位 /p p   2001.1-2004.9: 德国Freiburg大学医学院, 解剖研究所,博士后 /p p   主要工作经历 /p p   1988.8-1998.9: 新疆医科大学,组织胚胎学教研室,助教,讲师,副教授 /p p   1997.5-1998.4: 德国Freiburg大学医学院,解剖研究所,访问学者 /p p   2004.10-2010.12:德国Freiburg大学医学院,解剖研究所,助理教授 /p p   2008.12-2011.3:兰州大学生命科学学院,“萃英学者”特聘教授,博士生导师 /p p   2011.1-至今:西北农林科技大学动物医学院“后稷学者”特聘教授,博导, /p p   陕西省“百人计划”入选者,德国汉堡大学客座研究员 /p p   工作简介 /p p   在德国Freiburg大学医学院,赵善廷主要以子宫内电击转染、器官型脑片培养、荧光免疫组化、电镜、激光共聚焦显微镜等形态学技术和原位杂交、Western-blot等分子生物学技术对大脑发育,成体神经干细胞及突触可塑性与学习和记忆的机制等神经生物学热点问题进行了深入和细致的研究。 /p p   回国后,在继续进行以上研究方向的基础上,赵善廷开展了环境和疫病对动物和家畜神经系统的影响、应激和动物福利对畜禽免疫力和健康养殖的影响及与食品安全的关系、中药对神经系统的影响及对老年性疾病的预防和治疗等方面的研究。先后发表学术论文90余篇,其中在“Nature”子刊、“Journal of Neuroscience”、“Development”等国际著名学术杂志上发表SCI论文53篇,累积影响因子超过250,其中17篇影响因子在5以上,一篇影响因子高达31.7 。 /p p   自2002年以来作为主要人员参与德国及欧共体重大科研项目4项(相当于中国973项目),并主持一项子课题。回国后主持2项国家自然科学基金面上项目和2项省部级项目。 /p p strong 报告时间: /strong 2016年10月26日上午 /p p a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/icem2016/index2016.html" target=" _self" img src=" http://www.instrument.com.cn/edm/pic/wljt2220161009174035342.gif" width=" 600" height=" 152" / /a /p
  • 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳
    成果名称 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 &radic 通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。利用频率梳测量频率时,需要频率梳的频率间隔在200MHz以上,以便波长计数器计量波数。特别地,类地行星观测需要20GHz以上频率间隔的频率梳来定标光谱仪,这个频率间隔一般的光纤激光器无法达到,目前只能依靠法布里-珀罗(FP)滤波装置进行频率倍增。由于FP透射光谱的有限线宽会导致边模泄露,从而影响天文光谱仪的定标精度,因此需要源激光频率梳本身的频率间隔尽量大,以抑制边模。可见,研制高重复频率(大频率间隔)的频率梳已经成为国际激光器和频率梳领域研究的热点和难点。目前该产品的国内市场基本上被德国Menlo System公司生产的基于掺镱光纤激光器的可见光域频率梳垄断,我国亟需研制出具有自主知识产权的光梳设备。 2011年,北京大学信息学院张志刚教授申请的&ldquo 基于光纤激光器的可见光频率梳&rdquo 得到第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在基金经费支持下,通过关键配件的购置和加工,该项研究得以顺利开展。课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作,包括:(1)搭建高重复频率、1um波长的锁模光纤激光器,作为频率梳&ldquo 种子源&rdquo ;(2)研究初始频率和腔内色散的关系,以得到更高信噪比的初始频率信号;(3)利用合适的色散补偿元件对种子源输出的脉冲进行色散补偿,并进行多级反向放大,使其输出功率满足频率梳要求;(4)试验多种光子晶体光纤,以获得更宽的、覆盖可见光域的光谱。通过以上工作的开展,课题组成功研制出了国际首创的500MHz光学频率梳样机,而Menlo公司同类产品重复频率仅为250M。这一技术的产品化将打破外国公司在国内市场的垄断,填补国内外市场的空白。 在第三期项目工作的基础上,张志刚课题组的王爱民副教授申请的&ldquo 20GHz可见光波段天文光学频率梳的研制&rdquo 项目在2012年得到了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在第四期基金的支持下,项目组发展了前期500MHz高重复频率的光学频率梳的研究成果,开展了更加深入的工作,包括:(1)利用FP技术对500MHz重复频率的稳定光梳进行倍频,获得20GHz、1m波段的稳定光学频率梳;(2)对20GHz光学频率梳进行功率放大、脉冲压缩和倍频,实现515nm波段的蓝光飞秒光梳源;(3)利用拉锥光子晶体光纤对飞秒蓝光光梳进行可见光扩谱,达到400-750nm的光谱覆盖。通过这些工作,课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 这两期项目目前已经结题,其成果已进入产品化阶段,科技转化前景良好。相关成果受到了北京市科委的高度重视。 课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作。课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 应用前景: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。
  • 530万!浙江大学医学院附属第二医院快速超高分辨率激光共聚焦显微镜项目
    项目编号:0625-22215621-5 项目名称:浙江大学医学院附属第二医院快速超高分辨率激光共聚焦显微镜项目 预算金额(元):5300000 最高限价(元):/ 采购需求: 标项名称: 快速超高分辨率激光共聚焦显微镜 数量: 1 预算金额(元): 5300000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:该设备用于获取清晰的高质量的以及超高分辨率的共聚焦荧光图像,可用于观测固定细胞,活细胞,动植物组织的深层结构, 得到清晰锐利的多层Z平面结构 (光学切片) 备注:允许进口 合同履约期限:标项 1,到货时间:合同签订后30个工作日内 本项目(是)接受联合体投标。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;未被“信用中国”(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(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、政府采购严重违法失信行为记录名单。 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:无
  • 激光赛道再添新军 英诺激光A股上市
    7月6日,我国激光产业赛道再添新军,英诺激光(301021)正式登陆创业板。英诺激光本次IPO发行3800万股,发行价格9.46元/股,对应的市盈率和市净率分别为26.48倍和1.59倍;募资总额3.59亿,拟用于固体激光器及激光应用模组生产、营销及技术服务网络中心建设、激光及激光应用技术研究中心建设和企业管理信息化建设及补充流动资金。  激光器+定制模组双向驱动  英诺激光是国内领先的专注于微加工领域的激光器生产商和解决方案提供商,激光器产品包括DPSS调Q纳秒激光器(纳秒固体激光器)、超短脉冲激光器(超快激光器,包括皮秒、飞秒级)和MOPA纳秒/亚纳秒激光器(MOPA光纤激光器),覆盖从红外到深紫外的不同波段,从纳秒到飞秒的多种脉宽。  2018 至2020 年,英诺激光营业收入分别为2.91 亿、3.59 亿和3.39 亿元,除了2020年受疫情影响外,主营业务整体上呈良好增长态势,最近三年复合增长率为6.90%。2021年一季度,公司营业总收入8608.20万元、归母净利润1956.29万元,同比增速分别为100.17%和561.79%。  从营收构成来看,激光器产品和定制激光模组销售是公司主要收入来源。公司激光器产品主要面向激光智能装备集成商,2018至2020年主营业务收入占比分别为69.28%、63.32%和64.84%;定制激光模组主要面向工业制造商、科研机构等终端用户,2018至2020年主营业务收入占比分别为24.17%、30.12%和28.13%。随着新产品的研发、推广以及新客户的开发,公司定制激光模组销售收入呈整体增长态势。  盈利能力上,英诺激光的整体毛利率和净利率水平较高,超过多数国内的可比公司。2018 至2020 年,公司销售毛利率分别为56.91%、50.75%和50.63%,销售净利率分别为21.35%、19.97%和19.35%。  顶尖“高材生”团队  管理团队背景来看,英诺激光是一家“高材生”企业。公司核心技术团队是广东省“珠江人才计划”和深圳市“孔雀计划”重点引进的创新创业团队;董事长暨创始人赵晓杰毕业于华中科技大学光电子工程系,日本分子科学研究所博士后,普林斯顿大学应用研究科学家,该机构也被认为是全球顶级的电化学研究机构;MOPA纳秒/亚纳秒激光技术研发负责人林德教为清华大学博士,英国哈德斯菲尔德大学博士后,曾发表过与激光技术及应用相关的期刊论文70多篇。此外,公司的激光应用技术研发工程师陶沙、混合超快激光技术研发工程师杨昕、激光应用技术研发负责人Jie Zhang等也均拥有知名机构的博士学历背景。  截至2020年12月31日,英诺激光共有研发人员55人,占公司员工总数的16.67%,其中博士15人。2018年-2020年,公司研发投入占比分别为9.19%、10.72%、11.78%,处于行业头部水准。  得益于较强的技术背景和较高的研发投入,英诺激光已成为全球少数同时具有纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的厂商之一,同时也是全球少数实现工业深紫外纳秒激光器批量供应的生产商之一,拥有专利124项,其中发明专利34项。  英诺激光的主要产品纳秒紫外激光器,2018年销售量为2633台,约占当年全国销量的21.94%,市占率水平较高。  国产激光器正当时  2018年起全球激光行业周期性下行,目前正处于加速复苏阶段。而国内激光产业自2012年以来,市场规模加速成长,年均复合增速达26.45%。2019 年,我国激光设备市场规模达到658 亿元,全球激光设备市场规模1267 亿元,超过一半以上的激光设备市场在国内。  从发展趋势上看,紫外激光器销量增长明显,现已成为激光微加工的主力机型。紫外光的波长较短,加工时的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,应用领域广。根据《2019年中国激光产业发展报告》,国产紫外激光器的出货量从2014年的2300台增长至2018年的15000台,预计2020年出货量有望达到20,000 台,整体增速较高。18年15000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。  同时,超快激光器也正蓬勃发展,2017、2018 年两年的增速远超过整体激光设备市场增速。超快激光器短脉宽、大功率,适用于精密加工,未来仍有望成为激光微加工领域新的增长点。  回到公司而言,英诺激光的主力产品便是纳秒紫外激光器,主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干和华日精密激光等。与国际先进企业相比,公司的产品在光束质量M2、最大单脉冲能量和平均输出功率等性能指标上已达到国际先进水平。同时,超快激光器正是英诺激光主要研发布局方向,目前公司部分产品的性能也已达到或接近国际先进水平,该领域主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干等。  公司表示,未来将继续专注于微加工激光器及解决方案的自主研发,在激光器方面进一步丰富产品线,朝更短波长、更窄脉宽、更高功率方向发展。在微加工解决方案方面,积极布局激光技术在生命健康、生物医疗、高效微纳制造等新兴领域的应用,成为全球激光微加工行业的技术引领者之一。
  • imec集成薄膜固定光电二极管以实现卓越的短波红外成像传感器
    2023年8月14日在比利时鲁汶,imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。
  • 北京印发新版《北京市固定污染源自动监控管理办法》
    p   北京市生态环境局近日印发了新修订的《北京市固定污染源自动监控管理办法》,此办法从总则、自动监测设备的安装、运行管理、数据使用以及违法行为认定等方面详细规定了北京市行政区域内固定污染源水污染物和大气污染物排放自动监控系统的监督管理。新修订的办法自2019年1月1日起实施。 /p p   对于监测数据提出了严格要求,传输的自动监测数据与现场监测数据偏差大于1%,即视为未保证大气或水污染物排放自动监测设备正常运行。 /p p   全文如下: /p p style=" text-align: center "   北京市固定污染源自动监控管理办法 /p p    strong 第一章 总则 /strong /p p   第一条 为加强污染源监管,根据《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》《中华人民共和国大气污染防治法》《北京市水污染防治条例》《北京市大气污染防治条例》《污染源自动监控管理办法》和《污染源自动监控设施现场监督检查办法》等法律法规和有关规定,结合本市实际,制定本办法。 /p p   第二条 本办法适用于北京市行政区域内固定污染源水污染物和大气污染物排放自动监控系统的安装、运行和监督管理。 /p p   第三条 本办法所称自动监控系统,由排污单位的自动监测设备和生态环境行政主管部门的监控设备组成。 /p p   自动监测设备安装在固定污染源现场,包括用于监控、监测污染物排放的仪器,流量(速)计、采样装置、生产或治理设施运行记录仪、数据采集传输仪等仪器、仪表、传感器、视频监控、污染源排放过程(工况)监控等,自动监测设备及其配套辅助设施是污染防治设施的组成部分。 /p p   生态环境行政主管部门的监控设备通过通信传输线路与现场端自动监测设备联网,包括用于对固定污染源实施自动监控的信息管理平台、计算机机房硬件等监控设备。 /p p   第四条 本办法所称自动监测数据,是指排污单位安装使用的自动监测设备产生的实时数据及其累计数据、统计数据等。 /p p   排污单位应当按照国家和本市有关规定安装使用自动监测设备,与生态环境行政主管部门监控设备联网,并保证自动监测设备正常运行,对自动监测数据的真实性和准确性负责。 /p p   第五条 排污单位自动监测设备的安装和运行维护经费由排污单位自筹 生态环境行政主管部门监控设备的建设安装、运行维护经费由生态环境行政主管部门编报预算申请。 /p p   第六条 污染源自动监测设备的生产者和销售者,应当保证其生产和销售的污染源自动监测设备符合国家规定的标准。 /p p   第七条 任何单位和个人都负有保护自动监控系统的义务,并有权对闲置、拆除、破坏自动监测设备以及擅自改动自动监测设备参数和数据等不正常使用自动监控系统的行为进行举报。 /p p    strong 第二章 自动监测设备的安装 /strong /p p   第八条 列入《北京市大气污染物排放自动监控计划》和《北京市应当安装水污染物排放自动监测设备的重点排污单位名录》的排污单位,应当按照国家和本市的相关标准、规范和文件的要求,安装、配备污染物排放自动监测设备,并与生态环境行政主管部门的监控设备联网。 /p p   第九条 排污单位应当在下列排放口安装自动监测设备: /p p   (一)按照已发布的相关行业排污许可证申请与核发技术规范、自行监测技术指南和相关排放标准等文件要求筛选出的主要废气有组织排放口 /p p   (二)按照已发布的相关行业排污许可证申请与核发技术规范、自行监测技术指南和相关污染物排放标准等文件要求筛选出的废水排放口 /p p   (三)已核发排污许可的单位,排污许可证中载明的应实施自动监测的排放口 /p p   (四)排污单位通过相关行业排污许可证申请与核发技术规范、自行监测技术指南和相关排放标准等文件筛选后,仍难以确定纳入的排放口范围的,可以在专家论证基础上,通过“一厂一策”方式,制定排放口自动监测技术方案。技术方案应满足相关法律法规和标准的要求,具备合理性和可行性。被监测排放口的污染物年排放量,应不低于该项污染物全部有组织年排放量的65%。 /p p   第十条 安装、配备污染物自动监测设备的监控项目应当符合下列规定: /p p   (一)锅炉废气排放口,监测项目至少包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及相关烟气参数(包括温度、压力、流速或流量、湿度、含氧量等),其中使用天然气的可以暂不监测二氧化硫和颗粒物 /p p   (二)固定式燃气轮机的废气排放口,监测项目至少包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及相关烟气参数(包括温度、压力、流速或流量、湿度、含氧量等),其中使用天然气的可以暂不监测二氧化硫和颗粒物 /p p   (三)固定式内燃机机组的废气排放口,监测项目至少包含氮氧化物、一氧化碳以及相关烟气参数(包括温度、压力、流速或流量、湿度、含氧量等) /p p   (四)垃圾焚烧炉和危险废物焚烧设施的废气排放口,监测项目至少包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、一氧化碳、氯化氢以及相关工艺参数(包括烟气温度、压力、流速或流量、湿度、含氧量和炉膛内温度等) /p p   (五)冶金、建材行业及其他工业炉窑等的废气排放口,监测项目至少包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及相关烟气参数(包括温度、压力、流速或流量、湿度、含氧量等),其中使用天然气的可以暂不监测二氧化硫和颗粒物 /p p   (六)产生挥发性有机物的生产设施,其废气排放口监测项目至少包含非甲烷总烃和相关废气参数(包括温度、压力、流速或流量、湿度等)。排放标准中规定需要按含氧量折算污染物排放浓度的,还应监测含氧量 /p p   (七)小时处理能力大于8万立方米(含8万立方米)的废气污染物治理设施,还应在废气进入治理设施前,对相应监测项目进行监测。同时,安装污染源排放过程(工况)监控系统,监控生产、排放及治理设施的关键参数。监控项目至少包含表征生产负荷的参数、污染物处理用原料输送泵电流、污染物处理用原料供应量、脱硫岛pH值、除尘器运行信号等 /p p   (八)集中污水处理设施的废水排放口,监测项目至少包含化学需氧量、氨氮、pH值和流量。纳入国家或者本市规定的氮、磷重点排放行业的排污单位还应当监测总氮和(或)总磷两项污染物 /p p   (九)设计日处理能力大于1万吨(含1万吨)的集中污水处理设施,还应监测进水的化学需氧量、氨氮、pH值和流量。同时,安装污染源排放过程(工况)监控系统,监控相关生产、排放及治理设施的关键参数。监控项目至少包含鼓风机电流、鼓风量、曝气设备运行状况、曝气池溶解氧浓度、污泥浓度和剩余污泥流量等 /p p   (十)排污许可证或者其他法律、法规和标准规定的情形。 /p p   第十一条 污染源自动监测设备的安装应当满足下列要求: /p p   (一)自动监测设备应当选用符合国家有关环境监测和计量规定的设备 /p p   (二)自动监测设备的安装和调试应当符合污染源自动监测设备现场端建设技术规范等标准和要求 /p p   (三)自动监测数据的采集和传输应当符合有关污染源自动监控(监测)系统数据传输标准 /p p   (四)排污单位应在完成自动监测设备安装和调试工作后10个工作日内申请与生态环境行政主管部门联网,并如实提供单位名称、地址、排污口名称、监测和监控项目、排放标准等信息 /p p   (五)排污单位应在自动监测设备满足技术规范要求的验收条件并与生态环境行政主管部门联网后3个月内,按照建设项目竣工环境保护验收管理相关法律法规的规定,组织完成验收工作,验收合格后5个工作日内向所在区生态环境行政主管部门登记备案。验收具体项目和要求,按照自动监测相关技术规范执行 /p p   (六)其他相关技术规范、标准的要求。 /p p   第十二条 排污单位更换自动监测设备,或者出现采样位置变更、设备核心部件更换等重大变化的,应当重新进行验收,并报所在区生态环境行政主管部门登记备案。 /p p    strong 第三章 自动监测设备的运行管理 /strong /p p   第十三条 排污单位对自动监测设备的运行和维护,应当遵守以下规定: /p p   (一)自动监测设备的操作人员应当按照国家相关规定,经培训考核合格、持证上岗 /p p   (二)自动监测设备应当按照有关标准、规范与生态环境行政主管部门监控设备联网,及时准确地传输监控信息和数据 /p p   (三)自动监测设备的操作和运营维护应当符合有关标准和技术规范,符合仪器设备厂商提供的运维手册或者使用说明书 /p p   (四)自动监测设备应当按照有关标准、规范定期校准,定期开展手工比对校验 设备所需的试剂、标准物质和质控样,应注明制备单位、制备人员、制备日期、物质浓度和有效期限等重要信息 /p p   (五)自动监测设备应每半年至少开展一次比对监测,比对监测结果应符合相关技术规范要求。若采取委托监测的形式,应委托具备检验检测机构资质认定证书的环境监测机构开展 /p p   (六)自动监测设备因故障不能正常监测、采集、传输数据的,应当于发生故障后12小时内向生态环境行政主管部门报告,并在5日内恢复正常运行。停运期间,排污单位应当采用手工监测的方式对污染物排放状况进行监测,并向生态环境行政主管部门报送手工监测数据,每天不少于4次,间隔不得超过6小时。排污单位自行开展手工监测的,其实验室建设运行应当符合国家和本市相关标准 若采取委托监测的形式,应当委托具备检验检测机构资质认定证书的环境监测机构开展 /p p   (七)自动监测设备需要进行更换的,应当至少提前5日向生态环境行政主管部门报告,设备更换时间不得超过5日,期间应当采用手工监测的方式对污染物排放状况进行监测,并向生态环境行政主管部门报送手工监测数据,每天不少于4次,间隔不得超过6小时。排污单位自行开展手工监测的,其实验室建设运行应当符合国家和本市相关标准 若采取委托监测的形式,应当委托具备检验检测机构资质认定证书的环境监测机构开展。确因特殊原因无法在5日内完成设备更换的,最长不超过30日 /p p   (八)排污单位任意连续90日内自动监测数据有效传输率应当达到90%以上 /p p   (九)排污单位应建立污染源自动监测设备运行、维护、管理制度和记录台账 自动监测历史数据应保存5年以上、污染源排放过程(工况)监测历史数据应保存1年以上 /p p   (十)其他标准、技术规范等规定的要求。 /p p    strong 第四章 自动监测数据的使用 /strong /p p   第十四条 排污单位排放污染物过程中,自动监测设备正常运行情况下产生的自动监测数据,可以作为生态环境行政主管部门实施监督管理的依据。自动监测数据与其他有关证据共同构成证据链后,可以用于环境行政处罚。 /p p   第十五条 自动监测数据用于判定污染物排放浓度超标时,排污许可证、相关行业排污许可证申请与核发技术规范、国家及本市污染物排放标准明确规定使用小时均值、日均值(24小时均值)或者其他数据类型的,从其规定 没有明确规定的,水污染物排放浓度是否超标以日均值判定,大气污染物排放浓度是否超标以小时均值判定。排污单位或者其委托的自动监测运营单位,依据有关标准、规范对异常、缺失数据进行修约补遗的,人工修约补遗数据不作为判定超标或达标的依据。 /p p   第十六条 自动监测数据用于计算排放量时,人工修约补遗数据可作为计算污染物排放量的依据。 /p p   第十七条 同一时段的生态环境行政主管部门委托开展的现场监测数据与排污单位自动监测数据不一致,现场监测数据符合法定的监测标准和监测方法的,以现场监测数据作为优先证据使用,作为判断污染物排放是否达标、自动监测设备是否正常运行的依据。 /p p    strong 第五章 违法行为的认定 /strong /p p   第十八条 有下列行为之一的,视为未按照规定安装大气或水污染物排放自动监测设备: /p p   (一)排污单位未按照《北京市大气污染物排放自动监控计划》或《北京市应当安装水污染物排放自动监测设备的重点排污单位名录》以及相关技术标准和规范的要求,安装污染物排放自动监测设备并与生态环境行政主管部门联网的 /p p   (二)排污单位使用未通过验收的大气或水污染物排放自动监测设备的。 /p p   第十九条 有下列行为之一的,视为未保证大气或水污染物排放自动监测设备正常运行: /p p   (一)自动监测设备因故障不能正常监测、采集、传输数据时,未于12小时内向生态环境行政主管部门报告或者未在5日内恢复正常运行的 /p p   (二)传输的自动监测数据与现场监测数据不一致,数据偏差大于1%的 /p p   (三)生产工况、污染治理设施运行与自动监测数据相关性异常的 /p p   (四)违反技术规范要求对仪器、试剂进行变动操作的 /p p   (五)自动监测设备所需的试剂、标准物质和质控样,未注明制备单位、制备人员、制备日期、物质浓度和有效期限等重要信息 未按要求开展比对监测,或者使用的标准物质、质控样的实验结果不符合技术指标的 /p p   (六)任意连续90日内自动监测数据有效传输率低于90%的 /p p   (七)其他不正常运行自动监测设备的情况。 /p p   第二十条 排污单位自动监测历史数据保存低于5年或污染源排放过程(工况)监测历史数据保存低于1年的,视为未保存自动监测原始监测记录。 /p p   第二十一条 排放污染物超过国家或者地方规定的污染物排放标准,或者超过重点污染物排放总量控制指标的,可以依照《中华人民共和国水污染防治法》第八十三条第(二)项或者《中华人民共和国大气污染防治法》第九十九条第(二)项的规定处理。 /p p   第二十二条 不按照规定公开大气污染物自动监测数据的,可以依照《中华人民共和国大气污染防治法》第一百条第(四)项的规定处理。 /p p   第二十三条 排污单位通过自动监测数据弄虚作假,骗取环保电价、税收减免等各种优惠的,生态环境行政主管部门可以通报有关部门,取消相关优惠。 /p p   第二十四条 违反技术规范要求,对污染源自动监控系统功能进行删除、修改、增加、干扰,造成污染源自动监控系统不能正常运行,或者对污染源自动监控系统中存储、处理或者传输的数据和应用程序进行删除、修改、增加的操作,构成违反治安管理行为的,生态环境行政主管部门可以依据《中华人民共和国治安管理处罚法》第二十九条的规定移送公安部门处理 涉嫌构成犯罪的,移送司法机关依照《中华人民共和国刑法》第二百八十六条或第三百三十八条追究刑事责任。 /p p    strong 第六章 附则 /strong /p p   第二十五条 储油库、加油站、油烟产生单位等固定污染源大气污染物自动监测设备的安装、验收、运行维护等具体要求另行发布。 /p p   第二十六条 本办法由北京市生态环境局负责解释。 /p p   第二十七条 本办法自2019年1月1日起施行。原《北京市固定污染源自动监控管理办法》同时废止。 /p
  • 组建物理所第一台激光拉曼光谱仪的历史回顾
    1978年3月18—31日,盛况空前的全国科学大会在北京隆重召开。这次大会标志着对“十年动乱”中遭到严重破坏的科技工作的全面拨乱反正,我国科技事业终于迎来“复苏的春天”,为科技工作的开放和改革打开了大门。正值此时,我正在冶金部钢铁研究总院磁学研究室李学东老师的指导下,进行高性能稀土钴永磁材料研制的毕业实践。在实践中,在李老师理论知识与具体制备工艺的传授下,怀着想把材料磁性能做上去的愿望,我开始了把书本上学到的基础知识落实到解决具体问题的深入学习中,思索着如何将科学知识落实到自己具体的毕业实践的活动中去。通过学习稀土永磁材料中包括磁结构、磁化取向、局域组分涨落和材料缺陷在内的微观不均匀性对宏观磁性的影响及产生大磁晶各向异性结构的微观机制后,为我优化材料质量提供了扎实的理论基础与设计实验工艺的依据。经过半年的实践活动,最终制备出了优异磁性能的永磁材料,并被钢铁研究总院留用。只是,还未去该院正式报到就被要求回中科院重新分配,也因此,我很幸运的于1979年1月从中国科学技术大学毕业之后就踏进了中国科学院物理研究所大门,分配在物理所磁学研究室的“微波铁氧体磁性研究组(205组)工作”(后改为“布里渊散射与表面增强拉曼散射研究组”),为我从事磁光光谱技术和光散射光谱的研究工作奠定了职业基础。从业过程中,先后受到组长张鹏翔、贾惟义等老师们和 G.Guntherodt、J.R.Sandercock等国外名师的知识传授与技术指点,为我做好固体光散射研究与光谱技术研发打下了坚实的基础。几十年来,在物理所各级领导的支持和老师、同事的帮助下,从对光散射学问一无所知的门外汉逐步成为一名从事光散射领域研究的专业人员。由于各种不同的原因,我的老师们和同事们先后离开了物理所或离开了这个研究室,我从1992年起直至退休,无论在暂时负责拉曼与荧光公共实验室工作,到负责构建并且主持物理所技术部分析测试部的工作,都是凭借自己在长期实践工作中积累的理论与技术能力,带领本部门同事,在完成公用测试服务的同时,积极申请包括“973”、“863”、国家重大科学仪器研发项目、国家基金项目、及包括中科院和物理所在内的各类科学研究与技术研发项目,提高了个人及团队的研究和研发能力,实现了持续的发展。把分析测试部建设成了一个测试技术高超,光谱测试设备精良,协作共用资源共享,为院所科研测试服务、又面向社会开放的专业测试中心。期间是我冒着巨大的风险和压力,以个人借贷的方式自筹了大量的经费为主,科研经费投入为辅,在升级改造旧有设备的同时,先后购置了世界上技术指标最先进、测试功能最齐全的各类光谱仪,实现了在同一实验室内同时拥有完整、先进成套的振动光谱学方面的专用仪器和相应各种极端条件(低温,电场、磁场和高压)下的测量附件,如显微/宏观共焦光路拉曼散射光谱仪、显微/宏观共焦光路布里渊散射光谱、时间分辨光致发光光谱仪、显微/宏观共焦光路的时间分辨傅里叶变换红外光谱仪等设备,使分析测试部在公用测试和科研工作方面发挥出了越来越重要的作用,并在国内外享有良好声誉。同时,我在多年晶体的光学/声学声子和自旋波的光散射光谱学的研究中,不仅掌握了拉曼/布里渊散射等的技术,并且对光与物质中各类元激发及它们相互作用规律的认识愈益深入,做出一些有影响的研究工作。今年恰逢第一届全国光散射大会召开和物理学会光散射专业委员会成立四十周年。物理所是国内最早开展光散射研究的单位之一。在1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班期间,以张鹏翔老师为主,联合全国相关科研单位专业积极分子,发起了成立专门的全国性专业学术组织和召开全国学术交流大会的倡议,以此推动中国光散射事业的持续发展。那时我作为张鹏翔老师的助手,参与筹备了第一届全国光散射大会(简称厦门会议)至第六届全国光散射大会(简称黄山会议)有关的事务性工作。期间我也有幸结识了一些值得我一辈子学习和求教的老师们,更见证了大家对事业的热爱,以及有梦想、能坚持的科学精神。在1981年7月22日和1981年10月19日,分别在物理所召开了“第一届全国光散射大会”第一次和第二次筹备会,成立以中科院物理研究所所长管惟炎院士为组长,厦门大学副校长蔡启瑞院士为副组长的10人会议领导小组,决定由厦门大学主办“第一届全国光散射大会”。大会于1981年12月19日至25日在厦门鼓浪屿宾馆顺利召开,经与会全体代表的建议和充分的酝酿后,形成了成立第一届光散射专业委员会的成员名单和相应的章程。1982年,中国物理学会和中国科学技术协会批准此项提议。由著名物理学家、中科院半导体研究所所长黄昆院士出任第一届中国物理学会光散射专业委员会主任委员,中科院物理所张鹏翔任第一任秘书长。张鹏翔老师连任第二届专业委员会秘书长和第三届专业委员会副主任。刘玉龙任第五届、第六届专业委员会秘书长,第七届专业委员会主任。刘玉龙分别协助以第五届专业委员会主任委员田中群院士、第六届专业委员会主任委员李灿院士为首的专业委员会,与四川大学龚敏教授和杨经国教授为主的《光散射学报》编辑部一起努力奋进,在原有办报的基础上,除在争取增加稿源和提高论文质量上下功夫外,还狠抓提高学报的出版质量,在全体光散射同仁们的努力下,最终在2008年将《光散射学报》带进北京大学图书馆的“中文核心期刊”体系。我作为中国改革开放及中国光散射事业蓬勃发展四十年的见证者、受益者和幸运参与者,经过四十年的岁月磨练,我从懵懂的青涩到朝气蓬勃的青春,走过了沉着稳健的成熟,印记上了已知天命的沧桑。今天仅以开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪的片段纪念自己从业光散射的四十年,并与大家分享。在那国家百废待兴之时,人才的缺乏是影响我国科学技术发展的最大阻碍。因此,中科院和物理所领导为加强院、所科研人员的基础科学研究水平,举办了各类专业理论与实验学习班。我有幸参加了物理所在1979年春天举办的“固体基础理论与元激发”学习班和1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班。其中涉及传授晶格(分子)振动理论与实验内容的老师,分别是中科院物理所的顾本源老师、德国科隆大学第二物理所的 W.Dieterrich 教授和 G.gunterodt 教授。是这几位拉曼散射领域中的前辈把我带进入了晶格(分子)和固体元激及它们相互作用光谱学这个当时在国内还算比较新的知识领域。这几位教授渊博的固体物理和元激发理论科学知识、开阔的学术研究视野、深厚扎实的数理化知识功底、及精湛的实验技能,都体现在利用新的科学仪器开展前沿科学研究成果上,让我大开眼界,受益匪浅。学习期间,我经常主动向老师们请教和提问,获得了他们热情的帮助和鼓励。 G.Gunterodt教授向我介绍了他讲课内容主要源于由W. Hayes等人撰写的《Scatteringof Light by Crystals》专著,并且真切地告诫我想当专业学者的话,它是一本值得必读和读懂的专著之一。顾本源老师把他自己编写的《固体光散射》的讲义赠送给了我,日后又将他主持翻译英国科学家 D.A. Long 教授撰写的《Raman Spectroscopy》原著的中文版书籍赠送给我了。这些教授尤其是顾本源教授,都成为我光散射研究事业行进中的良师益友。他们传授的知识结晶和赠送的讲义与书籍,一直是我在研究工作中探索科学知识和求解问题的源泉之一(见图1)。老师们的教诲和帮助使我清楚的认识到,虽然光散射是一个老学科,但伴随现代科学技术的发展,既可以革新方法,又可以拓宽学科而可获持续发展的学问与技术,其未来发展和理论影响,以及实用价值尚不可估量。这些因素奠定了我想在光散射科学研究的道路上寻找发展方向的机会,但也明白开展实验科学研究获得研究结果与需要有相应先进的科学仪器密不可分的道理。据了解,从20世纪70年代初期,物理所多个研究室均提出进口拉曼光谱仪的要求,但受各种因素所限,一直未能如愿。当时为也曾为所内不具备开展基础性光散射实验的条件而陷入困惑和痛苦中。图1. 我最早读过的相关光散射的书与资料20世纪70年代末,因张鹏翔老师在德国马普金属研究所做访问学者时,曾有过布里渊散射研究的经历,并率先进行了金属非晶态中的自旋波和声子的布里渊散射研究,研究结果受到科学界的关注和好评。他作为学有所成的中青年科研骨干而获得优先发展的机会。在1980年8月,张鹏翔研究组获得一台东德蔡司光学仪器公司制造的双光栅单色仪(GDM-1000),这为组建拉曼光谱仪提供了必不可少的核心部件。当时我心中涌现的那种如获至宝的喜悦,真的是不能用语言来表达的。以张鹏翔老师为组长,王焕元、刘玉龙和曹克定3人为组员,成立了用GDM-1000为主要核心部件的拉曼光谱仪的研制小组。考虑到许多固体拉曼光谱研究需要在不同的物理环境下进行,对增设变温、磁场、电场,和加压装置提出了要求。因此,除组建拉曼光谱仪需求五大部件外,还将建立相应的低温/高温、磁场/电场,和高压装置进行了工作部署,依据专业、年龄、和责任的分工,小组成员的具体分工如下:刘玉龙具体负责:1)收集散射散射光的样品台设计和加工;2)激光器购置、激光器架与光学转换架的设计与加工;3)用于光散射测量的低温杜瓦改造与安放架及电场、磁场装置设计加工与安放;4)探测器中光电倍增管(PMT)的制冷腔体设计与加工,及其给GDM-1000配用光子计数器系统的调试。曹克定具体负责:1)放置整套光谱仪刚性平台的设计与加工;2)给PMT腔体制冷电源与控温系统的设计与加工;3)低温杜瓦瓶的变温控温电源、及电场/磁场控制电源的设计和加工。张鹏翔和王焕元参加光谱仪整机集成调试并且负责光谱仪技术指标的验收,及实验研究内容。我从一个连拉曼光谱仪模样都没有见过的门外汉,开始只能从调研的文献中看图解,去了解和解析收集散射光光路的原理,及其各部件和元件的作用和要求和功能。我们是从事磁性材料与特性的研究组,几乎就没有任何光学设备和元件,我开始到所内不同研究室,尤其是光学研究室中去收集不同焦长、不同直径的单透镜,和不同孔径比的复合透镜组、偏振片和大大小小的反射镜。当年也没有像如今有不同种类、规格齐全的精密光学调节架可买,而是利用别人多余的,闲置不用的各种光学支架来装配各种光学元件。用大把的“娃娃泥”分别把复合透镜组、单透镜、反射镜、和偏振片沾黏到各类不同的光学支架上,起到固定作用。应用简单的几何光学成像原理知识,花费大约三个月的时间,一套简易、实用的可做背向散射、直角散射配置的拉曼散射光收集系统初步建成。这是我入职后第一次通过图纸设计变成组建拉曼光谱仪上的核心部件之一。再有将原来只能把样品泡在液氦(4.2K)做低温核磁共振测量的玻璃杜瓦瓶,通过再设计一个正方形柱状石英管,用于隔离样品与液氦直接浸泡而不能变温。在放置样品的部位加装了加热电热丝,通过控制电流大小实现了对样品从4.2K-300K 的变温。以此类推,用实验室或研究所已有的设备,经过适当的改造,我们仅用半年左右的时间,成功组建了物理所第一台配备了二个激光激发波长(氦镉激光器-441nm,氦氖激光器-633nm),及带有变温控制(4.2K-300K)、和磁场控制(0-0.7T)、电压控制(0-3kV)装置,及可做两种散射配置的激光拉曼光谱仪系统。这台激光拉曼散射光谱仪的组建成功,为物理所固体拉曼散射和表面增强拉曼散射(SERS)实验研究拉开了帷幕,许多样品的拉曼光谱实验研究都是从这台激光拉曼光谱仪开始的(见图2)。图2.在与老师们和同事们的共同努力下,完成了物理所第一台拉曼光谱仪的组建,并开展实验研究该光谱仪研制与实验研究结果均在全国第一届光散射大会上进行了报告,与会代表认为这是一台已有较高技术水平的拉曼光谱仪,做出的实验结果在当时算有较高研究水平的。例如,1981年,我参与了由王焕元、张鹏翔和庞玉璋为主的SERS实验研究,观测到电化学池中不同粗糙度的电极表面与在施加不同电压下表面吸附吡啶分子而增强的拉曼散射光谱。这是中国首例有关SERS的研究报告。由此,在物理所开辟了一个新的光散射研究领域。在1988年前,本研究组有关SERS的研究获得国家发明专利1项,在国内外SCI学术刊物上发表了80篇论文,并为国内外同行所引用。表面增强拉曼散射的机制和应用研究项目获得1989年中科院自然科学三等奖。其中获奖的大部分实验数据是在这台光谱仪上获得的。另外,本研究组许多晶体的声子和电子的拉曼散射实验均在这台光谱仪上完成,如掺杂系列的石榴石晶体(YIG,Bi-YIG,In-BCVIG,GGG,),取得了有意义的结果。所内外一些科研院校的研究团队也借助这台光谱开展了实验研究,取得了一些有意义的结果。例如,物理所李萌远院士在这台光谱仪上,开展了对电场下-LiIO3 单晶的拉曼散射研究时,首先发现当沿晶体的c轴加静电场时,除了-LiIO3 单晶的拉曼模式外,还出现了一个随施加电场强度而出现的拉曼模式,也称“串线”, 该峰强度随电场而改变。通过理论分析认为,这是由于离子输运引起的空间电荷涨落,使-LiIO3 极化率张量和拉曼张量主轴方向发生涨落所致。更值得一提的是,在1988年前,张鹏翔等其他老师利用这台光谱仪,培养了本所,以及与外单位联合相关SERS研究的硕士和博士研究生约20余人,当年培养的学生有的已经成为国内光散射研究领域的骨干人物。从我开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪至今,四十多年已经过去了。当年自己刚从事光散射研究和技术工作不久,对拉曼散射原理及在研究固体物理和元激发应用的认识和理解不深。前期开展拉曼散射实验是介入老师们的研究课题,是他们带着我边干边学,这为我在固体的拉曼光谱研究方面的进步打下了良好的基础。在组建光谱仪的学习与实践的过程中,我也领悟了先进的科研仪器对固体物理及材料学基础研究的重要作用,学会了独立思考寻找重要科学问题和解决问题的能力, 写下了大量的实验分析、技术改进的总结和建议(见图3),树立了要加强培养自己独立科研工作的信心,也进一步理解了耐心、缓慢、坚持、少量、精细、极致的工匠精神,同时加深了对实验技术研究的兴趣和热情,更坚定了要利用好光谱仪现有性能和功能,及发展新的高端仪器用于科学研究工作的决心。图3.早年写过的仪器组建总结报告、实验结果与技术改进的分析报告四十年的时光如一把无情的刻刀,公正地雕刻着包括自己在内的每一个人的模样,一切记忆犹新。四十年的失败与成功,四十年的辛酸与欣喜,四十年读过的书,走过的路,遇到的人,做过的事,这些都决定了我的人生视野,也构成了我自己勤奋好学、吃苦耐劳、热心助人、踏实做事、淡薄名利、不卑不亢,永不作假的人生格局。由于此心得体会起草晚,时间紧迫,难免有用词不当,或错误的地方,请大家批评指正。谢谢大家! (作者:中科院物理研究所 刘玉龙 研究员)
  • “硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目获国家技术发明二等奖
    1月18日,中共中央、国务院在北京隆重召开2012年度国家科学技术奖励大会。胡锦涛、习近平等党和国家领导人出席奖励大会并为获奖人员颁奖。山东大学晶体材料研究所王继扬教授完成的“硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目荣获国家技术发明二等奖。此外,山东大学作为合作单位获得一项国家科技进步二等奖。   王继扬教授及其课题组在国家自然科学基金和“973”专项支持下,在蒋民华院士学术思想指导下,坚持复合功能晶体研究,与中科院理化所许祖彦院士课题组合作,突破传统思想,发现硼酸钙氧盐类晶体的最大有效非线性系数在非主平面方向。他通过对多种硼酸钙氧盐晶体生长和激光特性的筛选研究,发现硼酸钙氧钇钕晶体综合性能优良,具有实用化前景,通过产学研结合实现了激光自倍频晶体元件和激光自倍频绿光器件模组的商品化生产,根据市场需求开发了多种产品,并已获得广泛应用,在国际上首次实现了激光自倍频晶体及其器件的商品化,开辟了激光自倍频晶体与器件应用的商品化领域,创造了具有特色和优势的小功率绿光全固态激光器新品种,发展了激光自倍频功能复合模型,丰富了功能晶体学科,是复合功能晶体研究领域的重大突破。
  • Zygo 发布全新 Qualifire 激光干涉仪
    阿美特克(纽约证券交易所代码:AME)旗下Zygo公司宣布发布其最新的激光干涉仪Qualifire™。Qualifier加入了一系列高端干涉仪解决方案,该仪器旨在支持半导体、光刻、星载成像系统、尖端消费电子产品、国防等行业中最苛刻的计量应用。Qualifire将于1月30日在加州旧金山的SPIE Photonics West首次亮相。这款干涉仪在不牺牲性能的情况下,将显著的增强功能集成到一个更轻的小型封装中。Zygo 激光干涉仪产品经理 Erin McDonnell 表示:“我们很高兴将 Qualifire 推向市场,其改进的人体工程学设计使其易于使用,并且比 Zygo 的许多其他激光干涉仪更便携。使用激光干涉仪进行的测量往往对噪声、污染物和其他伪影敏感,因为该仪器能够提供纳米级精度;Qualifire上的可选模块飞点可主动减少甚至消除这些伪影,从而提高测量的可靠性和可重复性。飞点结合了Zygo最好的两种伪影减少技术:环纹和相干伪影减少。飞点在需要高精度的应用中尤其有价值,包括科学研究和先进的制造工艺。Qualifire为Zygo的激光干涉仪产品线带来这些功能和改进:Qualire激光干涉仪提供了许多新颖的新功能。智能附件接口——干涉仪可以识别任何安装的“智能附件”,并自动应用系统错误文件并执行横向校准。体积小、重量轻——最小的 Qualifire 型号重约 45 磅(20.4 千克)。 它是真正的便携式,特别是对于干涉仪必须经常移动或调整的复杂和精密应用。移相器(PMR)——PMR 是调制测试部件和参考光学器件之间干涉条纹所必需的,最终可创建定量表面图。其整体设计提供:整体机械稳定性和对准降低损坏或错位的风险确保性能一致,减少重新校准的需要改进的用户体验——方便使用的电源按钮和运动安装支脚使设置更易于使用。大型控制旋钮可实现更精确的调整,这对校准和校准都至关重要。 集成手柄确保安全可靠的操作。更易于维护—— 密封的光学系统和整合的电子元件使更换各种组件变得简单,而不会使光学元件暴露在污染物中。飞点——用于减少伪影的可选模块,包括自动对焦功能。稳定变焦——提供新变焦方法的选项,可在所有放大倍率下实现完美的图像配准和衍射限制图像采样。计量集团副总裁Kurt Redlitz 表示:“Qualifire 保持了 Zygo 在计量方面的高标准,同时提供了最高水平的精度并优化了用户体验。通过改进的人体工程学设计,它可以在不牺牲性能的情况下提高操作效率和部署灵活性。Qualifire 是一款更强大、更可靠、用户友好的仪器,可随时应付最苛刻的应用和环境——精度不容置疑。
  • 中科院分子植物卓越中心蔡文娟博士:激光扫描共聚焦显微镜使用和管理心得分享
    生命科学基础研究与人类健康和社会经济发展密切相关,在科学和经济社会领域中的重要性日渐增强。Science 曾发布125 个挑战全球科学界的重要基础问题,其中涉及生命科学的问题约占 54%。生命科学研究过程离不开各类科学仪器的帮助,今年,仪器信息网特别策划话题:“生命科学技术平台经验分享”,邀请高校、科研院所公共技术平台的老师分享技术心得和经验,方便生命科学领域研究人员了解相关技术进展、学习仪器使用方法。 本篇为中国科学院分子植物科学卓越创新中心细胞结构分析技术平台主管蔡文娟撰写,蔡老师根据多年工作经验,详细介绍了激光扫描共聚焦的发展、系统组成和应用,并分享了工作中仪器使用的心得体会。以下为供稿内容:1957年, Malwin Minsky博士在其博后阶段首次阐明了激光扫描共聚焦显微镜技术的基本工作原理,但由于当时没有足够强度的照明光源,工作一直停留在理论阶段。20世纪60年代,伴随着激光器技术的发展,激光扫描共聚焦技术开始进一步发展,直到80年代中期才基本成熟,有了成熟的商业化产品(Bio-Rad)。由于该系统所用光源为激光,成像方式为逐点扫描成像,因此又被称为“laser scanning confocal microscope”, 简称为LSCM。激光扫描共聚焦仪器发展至今,已经不再是简单的光学显微镜 ,而是整合了光学显微镜 、激光、检测器、工作站和图像处理软件的复合型显微成像系统。1987年,White和Amos在英国《自然》杂志发表了“共聚焦显微镜时代的到来”一文,标志着LSCM已成为进行科学研究的重要工具。作为细胞生物学研究的必备工具,激光扫描共聚焦显微镜堪称各个成像平台的“扛把子”,其对各种标本和荧光标记方法具备很强的普适性,即使在各种高端显微成像技术飞速发展的当下,也依然占据着极高的使用率。中国科学院分子植物科学卓越创新中心所级中心细胞结构分析技术平台成立于2010年,经过10余年的发展,拥有多种细胞成像设备,包括激光扫描共聚焦(7台)、转盘共聚焦和SIM超高分辨等高端显微系统(http://cfc.cemps.ac.cn/xibao.php),为中心内部及周边科研院所和企业提供专业的显微成像服务,最大程度地满足中心及周边的成像需求。一、 激光扫描共聚焦显微镜的组成和应用激光扫描共聚焦显微镜(以下简称为LSCM)的灵魂部件是针孔(pinhole),针孔与物镜的焦平面共轭,因此被称为“共(共轭)聚焦”。由于共轭针孔的存在,只有标本焦平面的荧光信号才会透过针孔被检测器捕捉,而非焦平面的信息被阻挡在针孔之外,形成类似光学CT的效果。配合针孔成像, LSCM硬件部分通常包括光学显微镜、激光器、扫描振镜、检测器和图像工作站组成,每一个重要部件均可根据实验需求选择合适的配置,以下将结合分子植物卓越中心细胞平台的实际需求,逐一进行简要介绍。1、光学显微镜 LSCM可以搭建在正置或倒置荧光显微镜上。生命科学研究中,倒置显微镜使用更为广泛,适合组织切片、贴壁细胞等相对较薄的标本。样品固定在载玻片上,可以方便地倒置观察。在植物研究领域,倒置显微镜也经常用于观察拟南芥根/叶片、烟草叶片、原生质体等标本,这类标本的特点是相对较薄,制片简单,可以通过简单压片的方式,利用水或其他压片溶剂在载玻片盖玻片之间形成的吸附力,将标本固定住,从而可以倒置观察。但也存在部分无法使用倒置观察的应用场景,如茎尖分生组织、较厚的作物叶片或根等,由于标本过于厚重,倒置观察时容易掉落,不方便固定,或者由于压片会导致表面形态发生变化或组织破裂,从而影响定位观察。针对这类应用,正置显微镜就显得尤为重要,尤其是搭配合适的浸入式水镜,可以帮助这类厚标本实现清楚方便的显微成像。作为光学显微平台,需要考虑到研究所各个课题组之间的应用差异,保证正置与倒置的合理配备,设备组合可最大程度地满足各类研究需要。2、激光器 为了激发出足够的荧光信号,LSCM采用激光作为照明光源。根据标记和成像需求,一般LSCM至少配置4个波段的激光器,包括405/488/561/633nm等,涵盖了整个可见光波段的激发需求,能满足大多数荧光染料和蛋白的成像。在此基础上,研究组经常涉及荧光共振能量转移(FRET)相关实验,需要对CFP和YFP等分子对进行特异性激发,这种情况下,必须选择配置有458和514nm激光器的LSCM系统。红色荧光蛋白中,mCherry以单体形式存在,不易出现由荧光蛋白多聚化带来的artifact定位现象,因此现在很多研究组选择mCherry荧光蛋白标记,543nm和561nm等波长都能够激发mCherry蛋白,但如果希望得到更为明亮和特异的红色荧光信号,最好选择含594nm激发波长的系统。除了固定波段的激光器,还可选择搭配脉冲式白色激光器,自由选择所需激发波段。由于白色激光器在激发波段方面调节的灵活性,以及其特有的脉冲式而非连续激发,可以配合检测器做基于门控技术的荧光寿命成像,有助于过滤部分自发荧光信号,或者得到荧光寿命信息。分子植物卓越中心细胞平台(辰山园区)就配备了该系统,配合脉冲式白激光和高灵敏度检测器,可以进行FLIM-FRET实验,在荧光强度成像的基础上,增加荧光寿命维度的检测。3、扫描振镜 扫描振镜一般由x和y两个方向的振镜组成,通过高速振动控制激光在成像视场内逐点扫描,“点动成线,线动成面”,形成一个完整的2D图片。根据振动速度的区别,在LSCM中一般分为检流式振镜(galvanometer)和共振振镜(resonant)。检流式振镜是应用最多的扫描振镜,单个像素点上停留时间在微秒层级,可激发出更多的荧光信号,保证图像信噪比。常规拍摄荧光2D/3D图像和非毫秒级变化的time-series,检流式振镜一般都可以满足需求。共振振镜的振动频率相比检流式有显著提高, 能实现万赫兹,512X512分辨率的图像采集频率可达到30fps。如果涉及到钙波捕捉、相分离小体快速融合/FRAP实验、囊泡运动等快速变化,使用该振镜更容易检测完整的运动变化。细胞平台2015年后购买的系统,多为混合式振镜(含有两种振镜),在实际实验中,会根据需求选择合适的振镜使用。但必须注意的是,由于共振振镜速度很快,牺牲了每个像素点上的激发时间,图像的信噪比下降严重,一般需结合合适的图像处理,才可以得到相对清晰的共聚焦图片。近三年植物领域由于相分离和钙信号相关研究逐渐增多,对扫描成像速度的要求也日渐提高,共振振镜的存在可以很好地补充检流式振镜的不足,两种振镜同时存在,可兼顾成像分辨率和时间分辨率,更好地满足不同研究方向的需求。4、检测器 配合振镜的点扫描方式,光电倍增管(PMT)和雪崩式光电二极管(HyD)均可用于激光扫描共聚焦系统的荧光检测,实现光电子信号的倍增放大。除了常规的PMT(一般以多碱作为光阴极感光材料),细胞平台每套LSCM系统上也会配置高灵敏度的GaAsP检测器(镓砷磷为感光材料的PMT)或HyD检测器,目的是提高检测灵敏度,提升弱信号的捕捉能力。对于较明亮的荧光信号,常规PMT即可满足需求;碰到相对较弱的信号,建议使用高灵敏度的GaAsP或HyD检测器,以获得信噪比更高的图片。但实际使用中,高灵敏度检测器并非万能,如果荧光发射在近红区域(Cy5.5和Cy7等),常规PMT的检测效率会相对更高,这是因为不同的感光材料对各个光谱波段的响应效率不一样。作为细胞成像平台,需要保证各类型检测器的存在,根据荧光染料的强度和特性,给出专业的建议和设置,能够更好地保证成像效率。5、图像工作站 激光扫描共聚焦系统需要整合多种硬件协同工作,因此对图像工作站和操作软件都提出了较高的要求。操作软件和工作站必须能稳定运行,精准控制各电动部件,流畅采集显微图片,针对3D/time series等较大的图像数据,能够保证后期图像处理速度。一般来说,成熟的商业化共聚焦系统在硬件控制上都可以做到稳定流畅,但对于后期的图像处理,则需要根据平台常见的数据做合理配置。反卷积处理,3D重构和AI分析等图像数据处理都对图形处理显卡有一定的要求,因此我们平台一般都会选择配备有GPU的工作站,以满足越来越高的分析需求。同时,在实际使用中,尽量避免在采集电脑上使用USB等移动存储设备,以最大可能杜绝电脑病毒的存在引起整机系统故障。二、 激光扫描共聚焦系统管理心得和未来可提升空间细胞平台成像设备类型多样化,各有特点,作为其中的“扛把子”成员,激光扫描共聚焦系统使用频率极高,受众很广,应用方向也更为多样化。作为平台管理人员,如何管理统筹多台LSCM系统的使用,使其更好地服务于科研工作,也是常思常修的一门功课。现将日常管理心得和提升空间分享如下:1、激光扫描共聚焦系统的日常维护必不可少,尤其是物镜的清洁和光路的校准。每位用户根据观察标本的不同,会选择空气镜/水镜/油镜等不同介质类型的物镜,很容易存在交叉污染,导致物镜使用不当。在培训用户遵守使用章程的同时,平台工作人员必须保证2-3天检查一次常用物镜的清洁程度。光路校准方面,建议根据仪器使用状况每半年或一年检查一次光路状态,保证光路的准直。如果共聚焦光路上搭载了超高分辨系统,使用中尤其需要注意光路状态,以确保使用效率。2、激光扫描共聚焦系统的基础操作培训是重中之重。平台工作人员要精通已有设备的软件使用和参数调节,组织小范围培训,每次上机培训不超过5人,确保培训效果。培训必须结合考核进行,第一次上机实验须保证培训老师陪同,以了解用户的实验和使用薄弱点,巩固培训效果。3、预约体系和微信用户群的合理使用。目前中科院仪器平台有统一的预约体系,可以在网预约所需仪器机时。但作为使用频率极高的激光扫描共聚焦系统,经常面临僧多粥少难以预约的状况。我们针对高频使用的LSCM建立了仪器专用微信用户群,培训考核通过后即可入群。用户在使用结束或临时取消后会在微信群内公告,便于后续用户及有需求的用户及时知晓,提升使用效率。同时,该仪器如有任何不合理使用和故障,管理人员也可在群内及时公告,方便用户调整实验。4、拓宽平台设备的应用边界,提升管理人员的技术能力。作为平台管理人员,需要密切关注生命科学领域的研究进展,尽可能从应用角度提前布局所需的成像设备,做到有备无患,不断拓展应用边界。另外,必须时刻关注显微成像的技术前沿,结合用户的实验特性和科研目的,立足已有的设备进行必要的改造和改进,提升自身的技术能力。5、国产化成像设备的落地展望。2019年已有相关国产化LSCM设备搭建成功的报道(苏州医工所),2021年也有商业化SIM超高分辨显微镜的落地(北京大学),今年再传出国产超分辨显微成像设备商业交付的消息(中科院生物物理所),这表明国产化设备正在显微成像赛道不断发力,相信其能够更好地结合国内科研用户的应用需求,不断突破瓶颈,落地于细胞平台,提升平台的技术实力。作者简介: 蔡文娟 博士,高级工程师,中国科学院分子植物科学卓越创新中心(植物生理生态研究所)细胞结构分析技术平台主管。2012年中国科学院上海生科院植生所获博士学位,2012-2017年中科院上海生科院植生所担任助理研究员, 2017-2020在奥林巴斯中国有限公司担任应用工程师,2020年12月加入中科院分子植物科学卓越创新中心,担任细胞结构分析技术平台主管,主要负责所级中心细胞结构分析技术平台的管理维护和运行,承担院级功能开发研制项目,承担和参与多项国自然基金等。
  • 傅若农:气相色谱固定液的前世今生
    编者注:傅若农教授生于1930年,1953年毕业于北京大学化学系,而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年,傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期,傅若农教授在干校劳动的间隙,系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书,从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家,见证了我国气相色谱研究的发展,为我国培养了众多色谱研究人才。此次仪器信息网特邀傅若农教授亲述气相色谱技术发展历史及趋势,以飨读者。   第一讲:傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势   第二讲:傅若农:从三家公司GC产品更迭看气相技术发展   第三讲:傅若农:从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状   气相色谱(GC)技术至今已有52年的历史了,其现在已经是相当成熟的技术。今天气相色谱仪已经相当普及,就像分析天平一样,在许多实验室都可以见到。而对于分析人员而言,气相色谱仪的操作也很简单,样品处理完以后装到进样瓶中,之后往自动进样器上一放就自动进行分析了。而这一切的实现其实是50年来无数分析人员及厂家设计制造人员的研究,借助现代科学技术集成起来的成就。但是气相色谱仪和气相色谱方法具有相当的科学内涵,值得从事气相色谱分析人员深入地去学习和领会,才能使你在长期气相色谱分析当中应付自如、游刃有余。这里我们先从气相色谱的核心气相色谱固定液谈起,本章所谈只限于液体固定相,即在工作温度下固定相以液态存在。   首先,我讲一个我自己经历的故事。1974年我们买了一台北京分析仪器厂的SP-2305 E型气相色谱仪,为了测试仪器的性能,我们就用仪器附带的、厂家事先配制好的固定液 DNP(邻苯二甲酸二壬酯)做测试,但是厂家没有在固定液的包装上注明它的最高使用温度(低于130 ℃),我们在设定温度时设定为130 ℃,结果由于固定液流失把热导池污染了,不能正常使用,没有办法只好到北京分析仪器厂又更换了热丝。后来查了文献才知道这种固定液在130 ℃就会流失。因此我意识到做气相色谱必须要了解、熟悉气相色谱固定液的性能,当然了解气相色谱固定液的性能的重要性还远不止于此,因为气相色谱固定液的性能是影响色谱分离的主要因素。   一.早期使用的气相色谱固定液   气相色谱发明人马丁(Martin)1950 年使用硅藻土(Celite)做载体,用硅油(DC 550)做固定液,用气体做流动相, 分离氨、脂肪胺和吡啶同系物。 DC 550(含25%苯基的甲基聚硅氧烷)原为工业用的耐高温硅油。   马丁使用硅油(聚硅氧烷)作气相色谱固定液以后,开辟了聚硅氧烷作气相色谱固定液的先河。但是聚硅氧烷类固定液在当时还没有占主导地位,人们更多地使用各种低分子化合物。如1956年有人提出了&ldquo 标准&rdquo 固定液:正十六烷、角鲨烷、苄基联苯、邻苯二甲酸二壬酯、二甲基甲酰胺、二缩甘油。(J.Chromatogr.Sci. 1973,11(4):216)。   后来也使用了一些高聚物用作气相色谱固定液,如聚乙二醇类,各种聚酯类,以及各类从石油提炼出来的润滑脂阿皮松-L 、阿皮松-M等。当时使用的一些聚硅氧类固定液也都是工业品,如 DC-550 、DC-710 、QF -1、 DC-11 、SE-30(聚二甲基硅氧烷),聚二甲基硅氧烷之后成为非常广泛使用的GC固定液 。   1964年又有人提出 58 个常用固定液,使用频率最高的十个固定液是阿皮松-L、SE-30、邻苯二甲酸二壬酯、角鲨烷、PEG 20M、己二酸乙二醇聚酯、PEG 400、DC 550、磷酸三甲酚酯、PEG 1500。   为了适应各种各样混合物的分离,固定液如雨后春笋地增长,在1972年出版的 &ldquo Gas Chromatographic Data Compilation DS 25 A S-1&rdquo 中收集了700多种气相色谱固定液。   在气相色谱以填充柱为主的时代,由于填充柱的柱效有限,为了能分离各类混合物,人们研究发展了上千种固定液,但是固定液量太多了又带来新的麻烦。为此,许多人致力于固定液的分类和精选最常用的固定液,最有影响的是Rohrschneider和McReynolds的固定液表,下表1是McReynolds固定液表的一部分,它发表于1970年的色谱科学杂志上(J chromatogr Sci 1970,8:685-691)。 表1 McReynolds 固定液表   说明:X' , Y' ,Z' ,U' ,S' 分别代表苯、正丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷、吡啶   McReynolds用10种典型化合物,苯、正丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷、吡啶、2-甲基2-戊醇、碘丁烷、2-辛炔、二氧六环和顺八氢化茚,在120℃柱温下测定了226种固定液上的保留指数差(△I),以前五种化合物△I之和的大小来表示固定液的极性。   McReynolds 工作的目的是为了解各种固定液的性能,选择时可以寻找性能类似的品种,减少测试比较固定液的数量。   后来Hawkes推荐的较常用的气液色谱固定液有下列一些:   (1) 聚二甲基硅氧烷 (OV-101, OV-1, SE-30 )   (2) SE-54 ( 含5%苯基和1%乙烯基的聚甲基硅氧烷)   (3) OV-7 ( 含20%苯基的聚甲基硅氧烷)   (4) OV-1701 ( 含7%苯基和7% 氰丙基的聚甲基硅氧烷)   (5) OV-17 [ 含50% 苯基的聚甲基硅氧烷(油) ]   (6) OV-17(gum)[ 含50%苯基, 2%乙烯基的聚甲基硅硅氧烷(橡胶) ]   (7) OV-25 [ 含75%苯基的聚甲基硅氧烷(油)]   (8) OV-210 [( 含50% 三氟丙基的甲基硅氧烷(油))   (9) OV-215 [含50%苯基, 2%乙烯基的聚甲基硅氧烷(橡胶)]   (10) UCON HB 5100 ( 约50/50的聚乙/丙基醚 )   (11) OV-225 ( 含25% 氰丙基﹑25% 苯基的聚甲基硅油或硅橡胶 )   (12) Superox-4 ( 高分子量的聚乙二醇, 使用温度可到300℃ )   (13) Superox-0.1 ( 聚乙二醇,使用温度可到 280℃ )   (14) Superox 20M ( 聚乙二醇, 使用温度可到 300℃)   (15) PEG-20M ( 聚乙二醇, 使用温度可到 300℃)   (16) Silar 5CP ( 含 50% 氰丙基﹑50% 苯基的聚甲基硅油 )   (17) SP-2340 (含75% 氰丙基的聚甲基硅油 )   (18) Silar 10 CP ( 含100% 氰丙基的硅油 )   (19) OV-275 ( 含 100% 氰乙基的硅油 )。   他还推荐了最常用的 6 种气相色谱固定液如下表2。 表2 最常用的6种气相色谱固定液   自从1979年弹性石英毛细管柱问世之后,毛细管气相色谱得到了迅速的发展。以毛细管柱代替填充柱的趋势日益明显,特别是1983年大内径厚液膜毛细管柱的发展和应用。而优秀的气-固色谱毛细管柱&mdash &mdash PLOT柱的出现把填充柱仅剩余的一点优势也给抵消了。   有人认为毛细管柱具有非凡的高柱效,对固定液的选择性就降低了要求,只要有三支毛细管柱(聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇20M、氰基聚二甲基硅氧烷)就可以应付80%的分析任务。但是要解决高沸点复杂混合物、各种沸点相近的异构体,性质极为相近的光学异构体,必须要有新的、热稳定性极好的、重复性好的、有不同选择性的固定液,为此多年来研究人员合成了许名适用于毛细管柱的固定液。   二、硅氧烷是现时气相色谱固定液的主体   尽管使用和研究过的气相色谱固定液有千余种,以适应填充柱低柱效和高选择性的要求。但是对现代毛细管色谱柱而言,这些固定液合用者很少。其中尚可在毛细管色谱柱中使用的除去聚乙二醇外几乎都是聚硅氧烷类,因而在新的固定液合成中也还限于以聚硅氧烷作为骨架,同时引入不同的选择性基团。这是因为聚硅氧烷类固定液具有以下的优点:(1)热稳定性好 (2)成膜性能好 (3)玻璃化温度低,使用温度范围宽 ( 4)如在分子中有一定量的乙烯基则易于交联 (5)扩散性能好,传质阻力小,易获高柱效 (6)可在聚硅氧烷侧链上引入各种有机分子片段,调节选择性。从上世纪70年代至今,以聚硅氧烷类固定液为基础发展了一系列优秀的气相色谱固定液。   (一)热稳定性好的固定液   目前有许多高沸点复杂混合物的分离要使用耐高温的毛细管色谱柱,如石油中碳数高达100的烃类,食品中的甘油三酸酯,环境污染物中六、七环多环芳烃等,均需要热稳定性极好的固定液。过去用的固定液几乎没有能经受370℃高温的。为此近年来出现了一些可在400℃左右使用的毛细管柱固定液。   (1)耐高温聚二甲基硅氧烷   有人利用涂有聚二甲基硅氧烷的毛细管柱,在390℃下分离碳数高达90的烃类。用程序升温到430℃ ,可使100-110个碳原子的烃类流出色谱柱。   前几年VIBI公司使用窄分布的聚二甲基硅氧烷(Unimolecular Low Bleed VB-1),它的特点是纯化预聚体除去低聚物,聚硅氧烷链上有支链,减少交联剂量,使用全部交联原理把端基也纳入,使其交联行成一个网络整体,没有低分子化合物。   (2)使用交联的聚硅氧烷固定液提高其热稳定性   在毛细管柱进行原位交联(固相化)是提高液膜稳定性的重要途径,也是制备抗溶剂冲洗的必要手段。但是一些苯基含量高的聚甲基硅氧烷,如OV-17、OV-25、以及OV-225难以用引发剂使之交联,但如引入一定量的乙烯基后它们可以交联,所以在研究毛细管色谱用固定液时,往固定液分子中引入乙烯基或使用端羟基聚硅氧烷固定液。   (a)引入乙烯基   早在80年代初,M.L.Lee研究组和Blomberg研究组就研究把乙烯基引入含苯基和氰丙基的聚硅氧烷的分子中使之易于交联。因为很早人们就知道含有乙烯基的聚硅氧烷很容易被过氧化物或其它引发剂使之交联的。例如在含50%苯基的聚硅氧烷中引入1%的乙烯基,在含70%苯基的聚硅氧烷中引入4%的乙烯基,就可以在加入过氧化物引发剂的情况下较为容易地进行交联。对含有苯基和氰丙基的聚硅氧烷,Markeides等人采用先制备含有乙烯基的预聚体,然后再在柱中进行原位交联。对这类固定液可采用过氧化物、偶氮化合物,甚至臭氧都可以使之引发交联。   (b)用端羟基聚硅氧烷固定液交联并和毛细管壁进行键合   1983年Verzele提出用端羟基的聚硅氧烷固定液。1985年Blum又进一步研究了非极性和中等极性的聚硅氧烷(以羟基为端基)的固定液,以及毛细管柱的制备工艺问题。1986年Lipsky等人首次把端羟基聚二甲基硅氧烷涂渍在弹性石英毛细管柱上,石英柱的外涂层不用聚酰亚胺,而使用金属铝,端羟基聚二甲基硅氧烷在高温下加热(375-400℃),形成交联并键合的液膜。这一色谱柱在8-12h内逐渐从350℃升温到425℃。利用这种色谱柱分离原油组分,程序升温可达425&mdash 440℃。   (3)利用硅氧烷/硅亚芳基共聚物提高热稳定性   在聚硅氧烷中如把主链中的氧原子用亚苯基取代,它的热稳定性就会提高,这类化合物用作气相色谱固定液可以耐高温,其结构如下图1: 图1 硅氧烷/硅亚芳基共聚物结构   其热稳定性当R及R为苯基时提高,见下表中的数据。据Buijten等的研究结果,用这类化合物可涂渍出高效毛细管柱,涂渍效率达102%。这种色谱柱可在370 ℃下分离多环芳烃. 下表是硅氧烷/硅亚芳基共聚物在氮中热重分析数据。目前在GC/MS中使用最多的含5%苯基的硅氧烷/硅亚芳基共聚物,硅氧烷/硅亚芳基共聚物的热性能见表3。如DB-5MS色谱柱就是使用这类固定液。 表3 硅氧烷/硅亚芳基共聚物在氮中的热重分析数据   (4) 在聚硅氧烷链中引入硼烷提高热稳定性   在硅氧烷链中引入十硼烷,可以提高固定液的耐热性,现在网上有信息显示,北京绿百草科技提供信和固定相Dexsil 300 GC,该固定相主要用于药物、三酸甘油酯和醚、高沸点脂肪烃、高沸点烃、甾族化合物、杀虫剂和糖类。   Dexsil有三个品种及其结构和极性如下表4: 表4 三个品种Dexsil的结构及极性   HT-5 高温固定液就是Dexsil 400 GC 固定液制备的色谱柱,用以进行模拟蒸馏的色谱图2: 图2 DB-HT Sim Dis 色谱柱的模拟蒸馏色谱图   色谱柱:DB-HT Sim Dis 5 m x 0.53 mm I.D., 0.15 &mu m   载气:氦,18 mL/min, 在 35下测定   拄温:30-430 ℃,程序升温,10℃/min   检测器温度:FID 450 ℃   三、极性固定液   小分子的极性固定液极性最强的是b,b-氧二丙氰,但是它的耐温性很差,于是人们就研究各种极性高的高聚物,聚乙二醇20M (即分子量为20000的聚乙二醇)是使用最多中等极性的固定液。多年来人们知道往聚硅氧烷分子中引入苯基可以提高极性,所以上世纪七八十年代OV公司就合成了含不同数量苯基的甲基苯基聚硅氧烷固定液,OV-7是较早使用的含20% 苯基的甲基聚硅氧烷固定液,又如 SE-54 (含5% 苯基),OV-17 (含 50% 苯基),OV-25 (含 75% 苯基,含5% 苯基的聚二甲基硅氧烷)是各个公司制备毛细管柱的主要气相色谱固定液,如安捷伦公司的 HP-5、DB-5. Restke公司的Rtx-5 SGE公司的BP-5 Supelco公司的SPB-5 PerkinElmer公司的PE-2等。OV-17在农残分析中多有使用,相当于安捷伦公司的DB-17, Restke 公司的 Rtx-50,SGE公司的 BPX-50, Supelco公司的 SP-2250,使用DB-17ms(用于GC/MS的色谱柱)分析22种杀虫剂的色谱如图 3(安捷伦公司的图谱)。 图3 使用DB-17ms分析22种杀虫剂的色谱图   另外往聚硅氧烷分子中引入氰乙基、氰丙基、三氟丙基等可提高其极性。如 OV-275,Silar10C ,OV-1701 ,OV-210 。OV-275,Silar10C是含100% 氰乙基或氰丙基的聚甲基硅氧烷,OV-1701是含7% 氰丙基和7% 苯基的聚甲基硅氧烷 ,OV-210含三氟丙基的聚甲基硅氧烷。但是这类种固定液不易涂渍,也不易交联,所以多年来人们研究易于涂渍、易于交联的含高氰丙基的聚硅氧烷固定液,本世纪多个公司有所突破,制备成功各种各样的极性固定液和毛细管色谱柱。用OV-1701涂渍的毛细管色谱柱DB-1701分离22种杀虫剂的色谱见图4(安捷伦公司的图谱) 图4 DB-1701 分离22种杀虫剂的色谱图   各种固定液使用频率有很大的差别,国外有人统计各类固定液在色谱柱中使用的百分比见表5。 表5 五类典型气相色谱固定液的使用情况   四、选择性固定液   选择性固定液是近年来研究最多的气相色谱固定液,而且主要是针对手性异构体的分离。因为化合物的手性特征十分普遍,它在医药,农药应用中具有重要意义,所以对分析手性化合物提出迫切要求。而分离对映异构体的核心是寻找合适的手性固定相。气相色谱中手性固定相一般讲有三大类:第1类是手性氨基酸的衍生物 第2类是手性金属配合物 第3类是环糊精衍生物和其他主客体相互作用固定液,如冠醚类、杯芳烃类固定液。   第1类和第2类手性固定相有不少好的固定相,例如1978年有人把手性氨基酸的衍生物接枝到聚硅氧烷上,并有商品色谱柱上市,即把L-缬氨酸-特丁酰胺接枝到聚硅氧烷上,商品名&ldquo Chirasil-Val&rdquo 。这一固定液可以使用到220℃。特别适用于氨基酸手性异构体的分离,以及对手性胺类、氨基醇类、&alpha -羟基基酸酰胺类的分离。但是近年来大量研究的手性固定液的、能成为商品毛细管的只有环糊精(CD衍生物固定液。基于美国密苏里-罗拉大学的环糊精研究者Armstrong的研究结果,1990年美国的ASTEK公司推出一套CD毛细管色谱柱,典型的有下列9种,见表6。 表6 ASTEK公司的9种环糊精衍生物毛细管商品柱   五、近年商品柱所使用的新固定液   近几年在气相色谱的进展中只有气相色谱固定相的发展有所突破,即室温离子液体的研究和用它们制备的商品化气相色谱柱 金属有机框架化合物用于气相色谱固定相的研究有很大进展 碳纳米管作气相色谱固定相的研究也所发展,但是后二者应属于气-固色谱固定相,而且还没有商品化色谱柱的出现,所以本章暂不讨论。   室温离子液体是在常温下呈液态的离子型化合物,常由较大的有机阳离子( 如烷基咪唑盐、烷基吡啶盐、烷基季铵盐、烷基季膦盐) 和相对较小的无机或有机阴离子( 如六氟磷酸根、四氟硼酸根、硝酸根)构成。室温离子液体所以能在许多领域获得广泛的应用,是因为它的热稳定性好、粘度高而且随温度变化的波动小、表面张力小、蒸汽压力低、物理性能可变换幅度大、有成千上万的品种可供选择。而这些性能正好符合气相色谱固定相的要求,所以选择它作气相色谱固定相是很自然的事。下表7是Supelco公司的商品离子液体固定相的牌号和极性(J Chromatogr A, 2012,1255:130-144)。 表7 几种商品离子液体固定相的极性(Supelco公司)   *相对极性数=(Px x 100)/ PSLB-IL 100= McRynolds 极性乘以100再除以SLB-IL 100的McRynolds 极性   小结:   气相色谱固定液是气相色谱仪的核心和灵魂,也是迄今为止气相色谱不断研究的课题之一。现在聚硅硅氧烷类固定液是气相色谱固定液的主体,其中含5%苯基的聚甲基硅氧烷占有半壁江山,而极性固定相使用较多的是聚乙二醇固定液和含氰丙基、三氟丙基聚甲基硅氧烷的固定液。选择性固定液目前有商品柱的主要是环糊精衍生物固定液,近年发展和研究最多并成为商品柱的新型固定液主要是室温离子液体固定液。下一章,我将为大家讲述气相色谱固体固定相的今夕。(未完待续)   (作者:北京理工大学傅若农教授)
  • 世界最大激光器:192束激光点燃人造太阳
    经过10余年设计制造、35亿美元投资,美国建成世界最大激光器   新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)。最后一批激光器安装完毕后,《连线》网站记者参观了这个点火设施。观看看世界上最先进的科学设备。   1.美国“国家点火装置”   这个大部头看起来可能很像迈克尔贝执导的《变形金刚》中的人物,但是这个大型机器很快就会成为地球上的恒星诞生地。   美国“国家点火装置” 位于加州,投资约合24亿英镑,占地约一个足球场大小。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力。“国家点火装置”由192个激光束组成,产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。2010年,192束激光将被汇聚于一个氢燃料小球上,创造核聚变反应,打造出微型“人造太阳”,产生亿度高温。   2.庞大的靶室    庞大的靶室   在庞大的靶室里,192束激光束进入直径是33英尺的蓝色真空室,在那里跟一个胡椒瓶大小的目标物相撞。然后这些光束会以动力较低的红外线的形式,从该仪器的不同部位出来,这个部位跟DVD播放器的内部结构类似。接着激光经过一系列复杂的放大器、过滤器和镜子,以便变得足够强大和精确,可以产生自维持聚变反应堆。   3.包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球    包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球   这个铍球包含放射性氢同位素、氘和氚。科学家将利用这个系统的192个激光器产生的X射线轰击它。核子熔合的关键是有足够的能量把两个核子熔合在一起,在这项实验中用的是氢核子。由于把两个核子分开的斥力非常强,因此这项任务需要利用极其复杂的工程学和特别多的能量。   例如,在光束进入真空室(包含图片上方的目标物)之前,激光必须通过巨大的合成水晶,转变成紫外线。发射到真空室里的光束会进入一个被称作黑体辐射空腔(hohlraum)的豆形软糖大小的反射壳(reflective shell)里,光束的能量在这里产生高能X射线。从理论上来说,X射线的能量应该足以产生可以克服电磁力的热和压力,这样核子就能熔合在一起了。电磁力促使同位素的核子分开。   4.靶室顶部的起重机和气闸盖    靶室顶部的起重机和气闸盖   在第一张照片的靶室顶上,是用来把底部仪器放入真空室的起重机和气闸盖。如果这个仪器产生作用,它将成为未来发电厂的前身,将提高科学家对宇宙里的力的理解。当常规核试验被禁止的时候,它还有助于我们了解核武器内部的工作方式。   5.精密诊断系统    精密诊断系统   激光束将被发射到精密诊断系统里,以在它进入靶室以前,确定它能正常工作。   6.激光间    激光间   在激光间(laser bay)里眺望,会看到国家点火设施的激光间2号向远处延伸超过400英尺,激光在从这里到达靶室的过程中,会被放大和过滤。过去35年间,科学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室建设了另外3个激光熔合系统,然而它们都不能生成足够达到核子熔合的能量。第一个激光熔合系统——Janus在1974年开始运行,它产生了10焦耳能量。第二项试验在1977年实施,这个激光熔合系统被称作Shiva,它产生了10000焦耳能量。   最后一项实验在1984年实施,这个被称作Nova的激光熔合项目产生了30000焦耳能量,这也是它的制造者第一次相信通过这种方法可以实现核子熔合。国家点火设施科研组制造的这个最新系统有望产生180万焦耳紫外线能量,科学家认为这些能量已经足以在劳伦斯利弗莫尔国家实验室里产生一个小恒星。   7.磷酸盐放大玻璃    磷酸盐放大玻璃   国家点火设施包含3000多块混合着钕的磷酸盐放大玻璃,这是在熔合试验中用来增加激光束的能量的一种基本材料。这些放大玻璃板隐藏在密封的激光间周围的围墙里。   8.技术人员在激光间里安装光束管    技术人员在激光间里安装光束管   技术人员在激光间里安装光束管,激光通过这些管会进入调试间。激光在调试间里会被重新改变运行路线,并重新排列,然后被输送到靶室里。   9.紧急停运盘    紧急停运盘   在整个国家点火设施里,标明激光位置的紧急停运盘(emergency shutdown panels),可在激光发射时,为那些在错误的时间站在错误的地方的科学家和技术人员提供安全保障。   10.光导纤维    光导纤维   光导纤维(黄色电缆部分)把低能激光传输到能量放大器里。然后在通过混有钕的合成磷酸盐的过程中,利用强大的频闪放电管放大。   11.能量放大器    能量放大器   能量放大器隐藏在天花板上的金属覆盖物下面,它含有可增大激光能量的玻璃板。在激光刚刚进入放大玻璃前,灯管把能量吸入玻璃里,接着激光束会获得这些能量。   12.可变形的镜子    可变形的镜子   可变形的镜子隐藏在天花板上覆盖的银膜下面,这种镜子是被用来塑造光束的波阵面,并弥补它在进入调试间前出现的任何缺陷。每个镜子利用39个调节器改变镜子表面的形状,纠正出现错误的光束。你在照片中看到的电线是用来控制镜子的调节器的。   13.激光放大器    激光放大器   激光束在进入主放大器和能量放大器前,较低前置放大器会放大激光束,并给它们塑形,让它们变得更加流畅。   14.便携式洁净室    便携式洁净室   科学家利用一个独立的便携式洁净室(CleanRoom)运输和安置能量放大器和其他元件,这个洁净室就像用来装配微芯片的小室。   15.能量放大器    能量放大器   每个能量放大器都被安装在洁净室附近,然后利用遥控运输机把它们运输到梁线所在处。   16.技术人员校对能量放大器    技术人员校对能量放大器   从照片中可以看到,能量放大器在被放入梁线以前,技术人员正在对它进行校对。   17.模仿NASA的主控室    模仿NASA的主控室   照片中的主控室看起来跟美国宇航局的任务控制中心很相似,这是因为前者是模仿后者建造的。国家点火设施并不是利用这个主控室把火箭发射到外太空,而是设法通过激光,利用它把恒星的能量(核子熔合)带回地球。   18.光束源控制中心    光束源控制中心   光束源控制中心即已知的主控振荡器室,看起来跟数据中心(Server Farm)很像,但是这个控制中心不是利用电脑,而是安装了一排排架子。光束通过光纤前往能量放大器的过程中,看起来就像网络供应商使用的网络。   19.国家点火设施的激光源    国家点火设施的激光源   国家点火设施的激光是从一个相对较小、能量较低,并且比较呆板的盒子里发射出来的。这个激光器呈固体状态,跟传统激光指示器没有多大区别,不过它们发射的光波波长不一样,前者是红外线,后者是可见光。   20.高能灯管    高能灯管   高能灯管(flashlamps)跟照相机里的灯管一样,但是前者的体积超大,它可以用来激发激光。每束光束刚产生时,强度仅跟你的激光指示器发出的激光强度一样,但是它们在二十亿分之一秒内,强度就能曾大到500太拉瓦,大约是美国能量输出峰值时功率的500倍。   这一结果是能实现的,因为该实验室里拥有巨大的电容器,里面储存了大量能量。这个电容器非常危险,当它充电后,这个房间将被封闭,禁止任何人靠近,以免出现高压放电现象,伤着来访的人。   国家点火设施的外面看起来很像《半条命(Half-Life)》的拍摄现场,这种普通的外观掩饰了在里面进行的历史性科学研究。(孝文) 英刊揭秘世界最强激光产生过程(组图)   导读:2009年4月,耗资达35亿美元的美国“国家点火装置”(NIF)正式开始进行相关实验,并计划于2010年最终实现聚变反应。届时会将192束激光同时照射在一个微小的目标上,是迄今世界上性能最强大的激光装置。英国《新科学家》杂志网站13日撰文揭秘世界最强激光产生过程。以下为全文:   “国家点火装置”是美国国家核安全管理局(NNSA)的库存管理计划的关键环节。在受控实验室条件下,“国家点火装置”将进行聚变点火和热核燃烧实验,实验结果将为NNSA提供相关武器生产条件的实验手段。这些条件对NNSA在不开展地下核试验的条件下评估并验证核武库的工作至关重要。“国家点火装置”实验将研究武器效应、辐射输运、二次内爆和点火相关的物理学机理,并支持库存管理计划继续取得成功。“国家点火装置”是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统,用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。192束矩形激光束将在30英尺的靶室中实现会聚,其中靶室内含有直径为0.44厘米的氢同位素靶丸。发生聚变反应时,温度可达到1亿度,压力超过1000亿个大气压。   以下是“国家点火装置”产生最强激光的几大步骤:   1、安装球形外壳      安装球形外壳   为了产生聚变所必须的高温和高压,“国家点火装置”将汇聚其所有192束激光束同时射向一个氢燃料目标之上。“国家点火装置”呈球形(如图所示),直径约为10米,重约130吨。装置内有一个目标聚变舱,点火实验就发生于目标聚变舱内。整个球体由18块铝材外壳拼接而成,每块外壳均约10厘米厚。球体外壳上正方形窗口就是激光束的入口,而圆形窗口则是用来安装和调节诊断装置,诊断装置共有近100个分片。   2、用调节器调整靶位      用调节器调整靶位  这是目标聚变舱内部的照片。激光束通过外壳上的入口进入目标舱,把将近500万亿瓦特的能量瞄准于位置调节器的尖端。图中右侧的长形带有尖端的物体就是位置调节器,每次实验的目标氢燃料球就置放于尖端之上。当所有激光束全部投入时,“国家点火装置”将能够把大约200万焦耳的紫外线激光能量聚焦到小小的目标氢燃料球之上,它比此前任何激光系统所携带能量的60倍还要多。当激光束的热和压力达到足以熔化小圆柱目标中氢原子的时候,所释能量要比激光本身产生的能量更多。氢弹爆炸和太阳核心会发生这类反应。科学家相信,总有一天通过核聚变而不是核裂变会产生一种清洁安全的能源。   3、将燃料放入燃料舱(圆柱体)      将燃料放入燃料舱(圆柱体)   进入“国家点火装置”的所有192束激光束都将被引向图中这个铰笔刀大小的圆柱体。该圆柱体中将装有聚变实验所使用的目标燃料,目标燃料就是约为豌豆大小的球状冰冻氢燃料。实验时,激光束将通过各自窗口进入目标舱内,从各个方向压缩和加热氢燃料球,希望能够产生自给能量的聚变反应。曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的。近年来,科学家找到了一些点燃热聚变反应的方法,美国研究人员找到的方法是利用高能激光。虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术,但从已完成的实验效果看,激光技术是目前最有效的手段。除激光外,利用超高温微波加热法,也可达到点燃核聚变的温度。   4、压缩并加热燃料      压缩并加热燃料   所有激光束进入这个金属舱内部时,他们将产生强烈的X光线。这些X光线不仅仅可以把豌豆大小的氢燃料球压缩成一个直径只有人类头发丝截面直径大小的小点,它还能够将其加热到大约300万摄氏度的高温。尽管激光的爆发只能持续大约十亿分之一秒,但物理学家们仍然希望这种强烈的脉冲可以迫使氢原子相互结合形成氦,同时释放出足够的能量以激活周围其他氢原子的聚变,直到燃料用尽为止。在激光点火装置内,一束红外线激光经过许多面透镜和凹面镜的折射和反射之后,将变成一束功率巨大的激光束。然后,研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束,照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时,瞬间产生高能X射线,压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂,直到引起燃料内部的核聚变,从而产生巨大能量。   5、用磷酸二氢钾晶体转换激光束      用磷酸二氢钾晶体转换激光束   激光束在进入目标舱内之前,必须要先由红外线转换成紫外线,因为紫外线对加热目标燃料更为有效。激光转换过程必须要使用磷酸二氢钾晶体。图中的这块磷酸二氢钾晶体重约360公斤。首先将一粒籽晶放入一个高约2米的溶液桶中,经过两个月的培养才可形成如此巨型的晶体。然后将晶体切割成一个个截面积约为40平方厘米的小块。“国家点火装置”共需要大约600多块这样的晶体小块。“国家点火装置”将被用于一系列天体物理实验,但是,它的首要目的是帮助政府科学家确保美国“老年”核武器的可靠性。“国家点火装置”项目的建造计划于上世纪90年代早期提出,1997年正式开始建设。(刘妍)
  • 激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用
    锂离子电池产业作为我国“十二五”和“十三五”期间重点发展的新材料、新能源、新能源汽车三大产业中的交叉产业,国家出台了一系列支持锂离子电池产业发展的支持政策,直接带动了我国锂离子电池行业的持续高速增长。为了规范锂离子电池行业的健康稳健发展,国家相关部门先后制订了涉及到锂离子电池全产业链的相关行业标准,而相关电池材料的粒度分布检测就是其中一项重要检测指标。下面,我们看一看这些行业标准对粒度分布的相关规定。锂离子电池材料粒度分布要求电池材料的粒度分布影响电池材料的物理性能及电化学性能,进而影响锂离子电池的容量、能量密度、充放电性能、循环性能及安全性能等。在锂离子电池材料中,需要检测粒度的粉体材料主要有正极材料及原材料、负极材料及原材料、导电添加剂、电解质、隔膜涂覆材料。正负极材料正极材料颗粒的粒径越小,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升锂离子电池的倍率性能;同时,粒径越小的材料首次容量越高。但是,粒径越小的材料比表面积越大,颗粒表面能升高,易团聚并与电解液发生副反应,电池内阻升高,充放过程中会积聚过多能量,温度升高,从而导致安全隐患;同时,粒径越小的材料不可逆容量增加,降低电池的循环性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。粒径较小的负极材料具有较大的首次容量,但不可逆容量也较大;随着粒径增大,首次充放电容量降低,不可逆容量减少。同时,粒径越小的颗粒,越有利于Li+的嵌入和脱嵌,有利于提升电池的倍率性能。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。正极材料和负极材料原料的颗粒的粒径大小影响到正极材料和负极材料的生产工艺控制及成品性能。比如,三元前驱体的粒度影响三元材料的煅烧时间及晶粒大小一致性。粒径越小的前驱体煅烧时间越短;粒径分布越窄的前驱体,煅烧时热量从材料表面传导到材料中心的时间一致性越高,晶粒生长时间一致性越高,晶粒大小一致性也越高。碳酸锂作为正极材料的锂源材料,粒度大小对正极材料的生产工艺和性能也有着重大影响。导电添加剂导电添加剂颗粒的粒径太小,容易发生团聚,不能与活性物质充分接触,导致导电作用降低;如果粒径太大,导电添加剂颗粒不能嵌入到活性物质中,同样会降低导电添加剂的导电作用。如果材料中混入少数超大颗粒,会导致在极片生产过程中出现划痕、断带现象,严重影响产品质量。对于电解液的电解质来说,电解质颗粒大小越均匀,电解液性能的一致性越好。电解液作为锂离子电池的血液,承担着运输锂离子的重任,质量的好坏直接影响锂离子电池的电化学性能,并很大程度上影响锂离子电池的安全性能。涂覆隔膜涂覆隔膜是在基膜的单面或双面涂覆一层氧化铝、二氧化硅等粉体无机材料,从而提升隔膜的高温性能、穿刺强度、亲液性能等。涂覆材料粒度大小及分布对涂覆隔膜的性能起着决定性的作用。以最常用的氧化铝涂覆隔膜为例,一般采用亚微米级别的α相氧化铝材料,颗粒大小适中且粒度均匀的氧化铝能很好地粘接到隔膜表面,不会堵塞膜孔,成孔均匀,能够提高隔膜的耐高温性能和热收缩率,能够改善隔膜对电解液的亲和性,同时保持较好的机械性能,从而提高锂电池的安全性能。氧化铝涂层的粒径越大,隔膜的厚度会增加,隔膜的化学性能会迅速下降。综上所述,粒度分布测试已成为提升锂离子电池性能的重要检测手段,选择一款高性能的激光粒度分析仪就成为了研发机构、材料生产厂家、电芯生产厂家的共同需求。一款好的激光粒度分析仪应该具备良好的测试结果的真实性、重现性、分辩能力、易操作性等。测试结果的真实性是指测试结果能够反映颗粒的真实大小,尽管粒度测量不宜引用“准确性”这一指标,但这并不意味着测量结果可以漫无边际地乱给。测试结果的真实性是激光粒度分析仪最根本的分析性能,如果没有测试结果的真实性做基础,仪器的重复性、重现性等其它性能就失去了讨论的意义。测试结果的重现性是指将同一批样品多次取样的测试结果的重复误差,误差越小,表示重现性越好。重现性的好坏取决于仪器获取光能分布数据的稳定性、对杂散光的控制能力、对中精确度、光源和背景的稳定性、进样器的分散性能等。只有具备良好重现性的仪器才能对测试样品的粒度分布进行可靠的评价,有利于用于多个样品之间差异的准确识别。激光粒度分析仪的分辨能力指的是仪器对样品不同粒径颗粒的测量分辨能力以及对给定粒度等级中颗粒含量的微小变化识别的灵敏程度。一般来说,除了影响重现性的因素外,散射光能分布角度和光强的获取,低背景噪声的光学电子设计,高精度的模数转换及反演计算水平都对仪器的分辨能力有较大影响。只有高分辩能力的仪器才能准确识别测试样品的细微粒径变化。激光粒度分析仪的原理结构激光粒度分析仪的易操作性是指操作简单、故障率低、易于日常维护保养。如果仪器的易操作性不高,即便有良好的测试性能,也不能高效满足用户的测试需求。Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Pus激光粒分析仪就是这样两款在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力,而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致,不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本,更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险,无论在产品研发、过程控制还是质量控制上,都能够为用户带来真正的价值。● 测试范围:0.02-2000μm(湿法),0.1-2000μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±1%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer激光粒度分析仪Topsizer激光粒度分析仪是珠海欧美克仪器有限公司于2010年被英国思百吉集团全资收购后,利用思百吉集团的全球资源全新打造的旗舰产品,具有量程宽、重现性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点,真正站在了当前粒度检测领域的前沿。● 测试范围:0.01-3600μm(湿法),0.1-3600μm(干法)● 重复性:≤0.5%(标样D50偏差)● 准确性:≤±0.6%(标样D50偏差)● 测量速度:常温测量10秒内完成欧美克Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度分析仪是继广受赞誉的Topsizer 后,作为马尔文帕纳科的全资子公司,珠海欧美克仪器有限公司推出的又一款高端粒度分析仪器。该仪器引入了国际先进的光学设计,结合欧美克近30年的技术积累,采用全球化的供应链体系,使激光衍射法的测试范围达0.01-3600um。Topsizer Plus保持了Topsizer量程宽、重复性好、分辨力高、真实测试性能强和智能化程度高等优点,通过进一步提升光学设计、硬件和反演算法,拓展了其测试范围以及实际测试性能,代表了当前国产激光粒度仪的技术水平。
  • 中智科仪逐光IsCMOS像增强相机拍摄激光诱导等离子体羽流
    1、应用背景   等离子体是区别于固体、液体和气体的第四种物质聚集状态。在高能环境下,原子的外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子,失去电子的原子变成带正电的离子,这个过程叫电离,这种电离气体就是等离子体,通常由带电离子、自由电子、基态/激发态分子原子和自由基等粒子组成。等离子体在自然界中广泛存在,如太阳、恒星、星际物质、闪电等都是等离子体。   激光诱导等离子体(Laser-Induced Plasma, LIP)是通过激光与物质相互作用产生的一种高温、高密度的等离子体状态物质。当高能量的激光脉冲照射到物体表面时,会使得物质迅速加热并部分或完全电离,形成等离子体。伴随形成的等离子体羽流的演化过程具有超高速、持续时间短(一般几百纳秒)、强自发光背景和小空间尺度的特点,这使得其观测变得具有挑战性。   本次实验采用中智科仪的逐光IsCMOS像增强相机(TRC411),拍摄了激光诱导等离子体羽流的形貌演化过程。基于逐光IsCMOS像增强相机的纳秒级快门门控、高精度的时序同步技术和变延迟序列推扫功能,记录了等离子体羽流的完整演化过程。 2、实验方案   实验设备:   中智科仪逐光IsCMOS像增强相机,型号:TRC411-S-HQB-F F2UV100大通量紫外镜头。   实验室所用激光器为镭宝Dawa-200灯泵浦电光调Q纳秒Nd:YAG激光器,波长1064nm,重复频率1-20Hz。采用激光器Q-out输出触发TRC411相机的方式,对相机Gate通道进行变延迟序列推扫,寻找相机与激光器的同步时刻。   实验流程:   1.实验材料被激发的等离子体羽发光在200nm-500nm左右,因此在镜头前端安装一个430nm的带通滤光片,屏蔽掉1064nm的激发激光和其他杂散光。需要注意观察成像画面中是否有强反射材料,比如样品台的光滑金属反光面或螺丝帽等,为了防止这些强烈反射面的反射光对相机造成损害,需要使用黑色电工胶带将它们遮挡或覆盖。   2. 激光器的Q-out触发输出接到示波器,测得同步输出的TTL信号电平为5V@1MΩ,频率与激光输出频率匹配,均为5Hz。TRC411相机可接受的最大外触发信号电平为5V,保守起见,在触发线末端加入了6dB衰减器,将激光器Q-out输出电平减半。   3. 由于等离子体的发光强度较大,无法确定所使用的滤光片的衰减倍率是否足够,因此首先将镜头光圈调至最小,设置增益为1800,Gate时间13ns(对应光学门宽3ns)。   软件参数设置如下表:   4. 对Gate通道进行变延迟序列扫描,最终找到Gate延时起止时刻在700ns至1100ns之间时,可以捕获到等离子体的发光信号。   软件参数设置界面: 3、实验结果   序列采集SEQ曲线:   根据曲线可以看到实验材料被激发的等离子体发光持续时间约为400ns。   高功率纳秒脉冲激光激发产生的完整等离子体羽形貌演变过程: 4、结论   中智科仪逐光IsCMOS像增强相机具有短至纳秒级的快门,超短的门控可以屏蔽背景噪声,提高信噪比。相机内置的高精度时序控制器可以确保相机与脉冲激光器的同步工作,在确定的延迟捕获等离子体信号。相机的变延迟序列扫描功能可以使相机快速拍摄不同延迟时刻的等离子体信号,获得完整的等离子体演化过程。诸多优势展示了TRC411相机在等离子体诊断方面的重要应用价值。   免责说明:中智科仪(北京)科技有限公司公众号发布的所有内容,包括文字和图片,主要基于授权内容或网络公开资料整理,仅供参考。所有内容的版权归原作者所有。若有内容侵犯了您的权利,请联系我们,我们将及时处理。 5、解决方案   由中智科仪自主研发生产的逐光IsCMOS像增强相机采用高量子效率低噪声的2代Hi-QE以及第3代GaAs像增强器,光学门宽短至500皮秒 全分辨率帧速高达98幅/秒 内置皮秒精度的多通道同步时序控制器,由SmartCapture软件进行可视化时序设置,完全适合时间分辨快速等离子现象。   1. 500皮秒光学快门   以皮秒精度捕捉瞬态现象,并大幅降低背景噪声。   2.超高采样频率   逐光IsCMOS相机目前全分辨率下可达98帧,提供高速数据采集速率,同时可提供实验效率。此外设置使用其中16行的区域下,可以达到1300帧以上。   3.精准的时序控制   逐光IsCMOS像增强相机具有三路独立输入输出的时序同步控制器,最短延迟时间为10皮秒,内外触发设置可实现与激光器以及其他装置精准同步。   4. 创新“零噪声”技术   得益于单光子信号的准确识别,相机的暗噪声及读出噪声被完全去除。
  • 生态环境部部署固定污染源氮磷污染防治
    p   生态环境部发布消息称,为打好污染防治攻坚战,推动解决日益突出的氮磷污染问题,生态环境部近日印发了《关于加强固定污染源氮磷污染防治的通知》(以下简称《通知》)。 /p p   《通知》要求,各地要以重点行业企业、污水集中处理设施、规模化畜禽养殖场氮磷达标排放整治为突破口,强化固定污染源氮磷污染防治 重点流域要以实施排污许可制为契机和抓手,严格控制并逐步削减重点行业氮磷排放总量,推动流域水质改善。到2019年底前,基本完成氮磷排放重点行业企业超标整治工作。 /p p   《通知》明确,将肥料制造、污水集中处理、规模化畜禽养殖等18个行业作为氮磷污染防治的重点行业,要求全面推进氮磷达标排放。地方各级环境保护主管部门应依托排污许可证核发管理逐行业掌握氮磷排放重点行业企业信息,督促重点行业企业建立氮磷排放管理台账,摸清行业排放底数。各地环境保护主管部门应督促指导相关工矿企业、污水集中处理设施优化升级生产治理设施并强化运行管理,提高脱氮除磷能力和效率。重点开展磷化工和磷矿采选企业生产工艺及污水处理设施建设改造,推进磷石膏无害化处理和资源化利用。氮磷排放重点行业的重点排污单位应于2018年6月底前安装含总氮和(或)总磷指标的自动在线监控设备并与环境保护主管部门联网。 /p p   《通知》明确,实施重点流域重点行业氮磷排放总量控制。生态环境部将研究确定实施氮磷排放总量控制的流域控制单元及对应行政区域,根据排污许可证氮磷许可排放量信息确定相关流域控制单元的行业总量控制指标,实施行业总量控制。对于氮磷超标的流域控制单元内新、改、扩建项目,实施氮磷排放总量指标减量替代并严格落实到许可证上,严控氮磷新增排放。 /p p   《通知》强调,市、县两级人民政府在制定实施工业污染源全面达标排放工作方案中应强化氮磷排放达标管理,建立整改企业台账,对重大问题实行挂牌督办,跟踪整改销号。生态环境部优先将工作成效显著地区的氮磷减排工程纳入水污染防治中央项目储备库,对工作任务不落实、工作目标未完成的地区采取挂牌督办、约谈、限批等措施,将氮磷污染防治工作问题突出的纳入中央环保督察。 /p
  • 863计划“先进激光材料及全固态激光技术”项目申请指南公布
    国家高技术研究发展计划(863计划)新材料技术领域“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目申请指南  在阅读本申请指南之前,请先认真阅读《国家高技术研究发展计划(863计划)申请须知》(详见科学技术部网站国家科技计划项目申报中心的863计划栏目),了解申请程序、申请资格条件等共性要求。  一、指南说明  依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,为满足先进制造、精密测量和国家重大科学工程等对全固态激光器的迫切需求,设立“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目。  本项目通过突破人工晶体材料及全固态激光器研制和产业化关键技术,开发出具有自主知识产权的系列化高功率、皮秒和紫外全固态激光器产品,促进我国人工晶体材料和全固态激光器产业的发展。  本主题项目的任务落实只针对项目整体进行,项目申请者应针对指南内容,围绕项目总体目标和任务进行申请,而不要只针对项目部分目标和任务进行申请。  项目可以由一家申请,也可以由多家共同申请。对于多家共同申请的主题项目,由研究单位自行组合形成项目申请团队(一个单位只能参加一个申请团队),并提出项目牵头申请单位和申请负责人,由项目牵头申请单位具体负责项目申请。  项目申请要提出项目分解(包括任务分解及经费分解)方案,提出项目课题安排及承担单位建议,并填写课题申请书(项目拟分解的课题数最多不超过10个)。  二、指南内容  1、项目名称  先进激光材料及全固态激光技术  2、项目总体目标  突破人工晶体、全固态激光器及其核心器件的研发和产业化关键技术,开发出系列化高功率、皮秒和紫外全固态激光器产品并实现工业示范应用,促进我国人工晶体和全固态激光器产业的发展。  3、项目主要研究内容  (1)深紫外激光器及人工晶体关键技术  KBBF/RBBF晶体生长、KBBF-PCT器件制备、激光高次谐波和激光线宽控制等技术研究。  (2)新型晶体材料及器件技术  超晶格晶体制备、超晶格可调谐锁模、Nd:YAG激光陶瓷材料制备等技术研究。  (3)千瓦级光纤材料及全光纤激光器  低光子暗化光纤制备、全光纤种子源研制、全光纤激光器整机设计和装配等技术研究。  (4)单频激光器关键技术  纵模控制、增益光纤与标准光纤熔接、倍频晶体抗光损伤工艺等技术研究。  (5)紫外激光器产业化关键技术及应用  光学晶体长寿命使用、激光器单元模块化、系统集成等产业化关键技术开发 紫外激光微加工应用技术开发。  (6)高功率激光器产业化关键技术及应用示范  大批量Nd:YAG单晶高质量低成本生长及加工、激光振荡放大、系统集成等产业化关键技术研发 高功率激光在焊接、表面处理等方面的应用技术开发。  (7)皮秒激光器产业化关键技术及应用示范  皮秒激光振荡、再生与行波放大、系统集成等产业化关键技术研发 皮秒激光微加工应用技术开发。  4、项目主要考核指标  (1)深紫外人工晶体及激光器  KBBF晶体尺寸15×10×4mm3,RBBF晶体尺寸12×6×1.5mm3,KBBF-PCT器件透过率95%@193nm 177.3nm激光器功率100mW。  (2)光学超晶格锁模器件  线性损耗0.5%/cm、尺寸≥20×3×1mm3 锁模激光器:1.0μm/0.5μm双波长和1.3μm 激光陶瓷尺寸≥100×100×20mm3、透光率≥80%@1064nm。  (3)千瓦级光纤材料及激光器  双包层光纤材料光子暗化12dB/m@633nm 全光纤激光器功率1.5kW、光束质量M21.5。  (4)单频激光器  倍频晶体KTP抗光损伤阈值2GW/cm2@1064nm/10ns/10Hz 单频绿光激光器功率10W、线宽2MHz、噪声0.03%RMS 单频光纤激光器功率5W、线宽10kHz、边模抑制比60dB。  (5)紫外激光器  功率10W/20W/30W系列,重复频率50~150kHz,光束质量M2≤1.3,8小时内功率起伏3%,无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产。  (6)高功率激光器  Nd:YAG晶坯直径≥100mm、单程损耗≤2×10-3/cm@1064nm,键合晶体的键合面损耗≤0.1% 3kW和5kW激光器产品:光纤芯径为400μm,连续无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产 激光器功率≥6kW,8小时内功率起伏±2%。  (7)皮秒激光器产品  千赫兹10~20mJ@1064nm、5~10mJ@532nm、1~2mJ@355nm,脉冲宽度≤20ps,光束质量M2≤2,连续无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产。  5、项目支持年限为2年。  6、项目国拨经费控制额为9000万元,自筹经费不低于国拨经费控制额。  三、注意事项  1、鼓励“产学研用”联合申报,项目下设每个课题的协作单位原则上不超过5家。  2、受理时间:项目申请受理截止日期为2010年12月8日17时。  3、申报要求:项目申请采取网上申报方式,申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行,网址为program.most.gov.cn。请按要求编写《国家高技术研究发展计划(863计划)主题项目申请书》,具体申请程序、要求及其他注意事项详见《国家高技术发展计划(863计划)申请须知》。  4、咨询联系人及联系电话、电子邮件  咨询联系人:史冬梅  联系电话:010-88372105/68338919  电子邮件:shidm@htrdc.com  863计划新材料技术领域办公室  2010年10月20日
  • Nanoscope system发布Nanoscope system NS3500三维激光共聚焦显微镜新品
    NS3500三维激光共聚焦显微镜NS-3500是一种精确、可靠的三维(3D)测量高速共焦激光扫描显微镜(CLSM)。通过快速光学扫描模块和信号处理算法实现实时共焦显微图像。在测量和检测微观三维结构,如半导体晶片,FPD产品,MEMS设备,玻璃基板,材料表面等方面拥有无可比拟的解决方案。 Features & Benefits(性能及优势): 高分辨率非破坏性光学三维测量实时共焦成像多种光学变焦同时进行亮场和共焦成像自动获取最佳聚焦位置倾斜补偿简易分析模块精确可靠的高速高度测量通过半透明基板检测特征无样品准备大范围图像拼接检测 Software(软件):Image stitching(图像拼接):对于大范围的检测,可使用自动XY平台和NS-3500图像拼接软件NSMosaic对预测的区域进行连续测量和图像拼接。拼接后的图像可以作为一个单一的测量结果进行分析。 Application field(应用领域): NS-3500是测量高度、宽度、角度、面积和体积的一种有效的解决方案,例如:-半导体:IC图形,凹凸高度,线圈高度,缺陷检测,CMP工艺- FPD产品:触摸屏屏幕检测,ITO图案,LCD柱间距高度- MEMS器件:结构三维轮廓,表面粗糙度,MEMS图形-玻璃表面:薄膜太阳能电池,太阳能电池纹理,激光图案-材料研究:模具表面检测,粗糙度,裂纹分析 Specifications:Model Microscope NS-3500 备注 Controller NS-3500E 物镜倍率 10x 20x 50x 100x 150x 观察/ 测量范围 水平 (H): μm 1400 700 280 140 93 垂直 (V): μm 1050 525 210 105 70 工作范围: mm 16.5 3.1 0.54 0.3 0.2 数值孔径(N.A.) 0.30 0.46 0.80 0.95 0.95 光学变焦 x1 to x6 总放大倍率178x to 26700x 观察/测量光学系统 针孔共聚焦光学系统 高度测量 测量扫描范围 精细扫描 : 400 μm (and/or) 长扫描: 10 mm [NS-3500-S] 注 1 长扫描 : 10mm [NS-3500-T] 显示分辨率 0.001 μm 重复率 σ 0.010 μm 注 2 宽度测量 显示分辨率 0.001 μm 重复率 3σ 0.02 μm 注 3 帧记忆 像素 1024x1024, 1024x768, 1024x384, 1024x192, 1024x96 单色图像 12 bit 彩色图像 8-bit for RGB each 高度测量 16 bit帧速率 表面扫描 20 Hz to 160 Hz 线扫描 ~8 kHz 自动功能 自动对焦 激光共焦测量光源 波长 紫光激光, 405nm 输出 ~2mW 激光等级 Class 3b 激光接收元件 PMT (光电倍增管) 光学观察光源 灯 10W LED 光学观察照相机 成像元件 1/2” 彩色图像 CCD 传感器 记录分辨率 640x480 自动调整 增益, 快门速度, White balance 数据处理单元 专用 PC 电源 电源电压 100 to 240 VAC, 50/60 Hz 电流消耗 500 VA max. 重量 显微镜 Approx. ~50 kg (Measuring head unit : ~12 kg) 控制器 ~8 kg 隔振系统 有源隔离器 Option 精细和长距离扫描仪的双重扫描模式仅适用于NS-3500-S(单镜头类型)。 注1:精细扫描由压电执行器(PZT)执行。注2 :以100×/ 0.95物镜对标准样品(步长1μm)进行100次测量。 注 3 :以100×/ 0.95物镜对标准样品(5μm间距)进行100次测量。创新点:NS-3500新增快速光学扫描模块和信号处理算法来实现实时共焦显微图像。增加设备稳定性及快速测量的能力。在测量和检测微观三维结构如半导体晶片,FPD产品,MEMS设备,玻璃基板,材料表面等方面拥有无可比拟的解决方案。 Nanoscope system NS3500三维激光共聚焦显微镜
  • 国产技术渐崛起:北京2021激光共聚焦及超高分辨显微学研讨会召开
    仪器信息网讯 2021年4月10日,“北京市2021年度激光共焦及超高分辨显微学学术研讨会”在北京召开。会议由北京市电镜学会主办,北京理化分析测试技术学会协办,会议旨在推动北京市及周边省市激光共焦超高分辨显微学的进步和发展,提高广大相关工作者的学术及技术水平,促进上述学科在生命科学等领域中的应用。150余名光学高分辨显微学领域国内专家学者、青年科技工作者,及相关仪器厂商代表慕名参会。会议现场“铁打的”进口品牌,悄然崛起的国产技术本次参会,从专家报告分享到会见交流,都给笔者留下一个印象——国产仪器技术正在逐渐崛起。以下笔者整理了仪器信息网参加的近六届“北京市年度激光共焦及超高分辨显微学学术研讨会”(2020年度因新冠疫情停办一次)仪器技术相关报告情况,从仪器技术分享报告数量来看(含仪器技术研究与商业化技术),近六年来,进口品牌变化不大,而国产技术已在悄然崛起。谈应用:市场需求大 超分辨荧光成像解决的科学问题还比较有限中国科学院动物研究所财务资产部资产管理办公室主任王荣荣分享了动物所在激光共聚焦超高分辨显微镜等技术支撑下的科研创新情况。其影像学平台主要提供光学成像类分析测试服务,先进的设备可满足XY分辨率从50nm-500nm的成像需求,专业团队可提供从分析测试到后期图像处理、定量计算的整套解决方案。据介绍,影像学平台配置有结构光照明、激光扫描共聚焦显微镜、双光子显微镜等成像要求设备17套,目前处于饱和运行,接下来还有很大采购需求。在这些设备支持下,平台支持的许多科研成果发表在《Cell Research》、《PNAS》、《Cell Stem Cell》等国际高水平期刊上。中国科学院生物物理研究所王晋辉研究员分享了光学成像技术在示踪大脑记忆细胞方面的应用,以小鼠大脑成像进行研究,对小鼠的胡须、嗅觉,及尾巴进行温度刺激,研究表明,多个相关信号是联合捕获的,大脑会集成和存储这些相关信号,且信号间可相互检索,联想记忆是认知和感情的基础。且联想记忆相关的脑细胞可以对多个相关信号的存储进行编码,可以接受多种来源突触神经的支配。中国农业大学傅静雁教授分享了团队利用超分辨显微技术解析中心体骨架蛋白装配的研究进展。如何重建中心体以满足细胞的需求?基于组装中心体蛋白质动态3D形态的目标,其团队利用系列超高分辨显微技术研究了中心中心体蛋白质的3D结构及形成过程。分别利用3D-SIM技术(120nm分辨)研究得出中心体的分层模型,及中心体蛋白动态装配顺序;进一步利用STED技术(50nm分辨率)研究得出中心体核心蛋白空间分布;接着,利用Expansion microscopy+3D-SIM技术(30nm分辨率)最终研究得出中心体九轴对称的分子基础结构。谈仪器技术之“铁打的”进口品牌:新技术百花齐放徕卡显微系统邢斯蕾介绍了徕卡去年推出的STELLARIS共聚焦平台。与以往平台相比,STELLARIS性能显著增强。蓝-绿波段的灵敏度增强(PDE 55%)提升了最常用光谱的检测限值和动态范围。集成式TauSense是基于荧光寿命而无需增加额外专用硬件的创新成像模式。能够让研究者区分特异性的荧光信号和多余的自发性荧光,从而改善最终图像的质量并通过光谱分离技术将原先无法分离的荧光分离出来。Andor(牛津仪器)王坤主要介绍了其多模式共聚焦显微成像系统Dragonfly,其核心功能是多点高速,高灵敏度共聚焦成像,其采集速度比普通点扫描共聚焦技术快至20倍。另外采用高分辨,高灵敏的探测器,有效减少活细胞成像的光毒性及光漂白,同时也适合于固定样品的高分辨快速三维成像。据介绍,该产品推出以来已经实现全球装机200台,中国装机50台。卡尔蔡司吕冰洁介绍了其去年推出的全新Lattice Light Sheet晶格层光显微镜——Lattice Lightsheet 7,该产品基于Ernst H.K. Stelzer教授在德国海德堡欧洲分子生物学实验室,以及诺贝尔奖获得者Eric Betzig教授在美国霍华德休斯医学研究所Janelia研究园区对于光片技术开创性的研究成果。该产品具有非常低的光毒性,从而能长时间以亚细胞分辨率观察细胞及微小生物体的3D动态过程。配置以环境温控系统以及稳定的光学设计,该产品能帮助研究人员连续观察活体样本数小时,甚至数天。奥林巴斯王咏婕主要介绍了其NoviSight 3D分析软件带来的共聚焦显微凸显分析新方法。该软件特别适合对多孔板多细胞球等标本在复杂的3D范围内进行数据分析。具有精准快速的3D检测、简单便捷的分类分析、数据图片实时联动、与多种共聚焦兼容等特点。上海仁科生物黎瑜辉介绍了美国3i光片显微镜系统产品,包括Lattice LightSheet(超分辨光片系统,实现活细胞内超分辨4D成像)、Marianas LightSheet(多功能光片显微镜,专为活细胞定制)、VIVO LightSheet(活体多光子成像系统)、Cleared Tissue LightSheet(CLTS光片显微镜,专为透明化组织成像定制)等。尼康仪器薛志红分享了其2020年推出的新品显微镜自动培养和成像系统BioPipeline-Live,可解决研究人员在细胞培养与细胞成像环节中的潜在难题。产品具有高内涵平台、摆脱箱式系统的束缚、强大软件系统等特性,采取了灵活的高内涵倒置显微镜平台,可适用于高内涵采集和分析的镜、探测器、影像采集设备和应用程序。软件系统NIS-Elements为用户提供了一个处理和分析工具箱,同时也搭载了全新三大AI模块。谈仪器技术之悄然崛起的国产技术:产业化品牌逐现中国科学院生物物理研究所黄韶辉研究员分享了其团队关于荧光相关光谱(FCS)单分子技术的仪器研发机产业化工作。相关成果在广东中科奥辉科技有限公司实现转化,研制出首创的桌面式荧光相关光谱单分子分析仪CorTectorTM SX100,被纳入中科院首批(2019)推荐国产仪器目录,并认定为广东省高新技术产品,首批客户包括美国国立卫生研究院(NIH)、加州大学旧金山分校等。锘海生物翟星帏主要介绍了其于2019年推出的锘海LS 18平铺光片显微镜,LS 18是一款为透明化大组织样品设计的高分辨率3D成像仪器,采用自主研发的动态虚拟光片平铺技术,克服传统光片显微镜3D空间分辨率、Z轴层析能力和成像视野之间的矛盾,摒弃了原有选择性平面照明显微镜中的单光片照明的方式,利用多个薄的光片分段照明,在不损失成像视野的情况下,获得高分辨率的3D图像,具有高速高分辨率成像、成像模式灵活可调,多色同时成像等优势。据悉,该产品已完成10台销售。北京大学陈良怡教授发明了一系列高时空分辨率生物医学成像方法,还将原创技术转化为国内急需的高端显微镜产品,解决国内高端显微镜“卡脖子”现状。发明的主要技术包括:高分辨微型化双光子显微镜、高三维成像速度的贝塞尔三光子荧光显微镜、大视场下高分辨双光子三轴扫描光片显微镜、海森结构光成像结构超分辨荧光显微镜等。在广州超视计生物科技有限公司产业化的自主创新超灵敏结构光超分辨显微镜HiS-SIM PRO,性能参数皆由于国外厂商同类高端超分辨显微镜,且商品化产品已经达到已经发表高水平文章中的效果。北京世纪桑尼赖博分享了公司于2018年启动研发,2019年实现上市的CSIM 100/110共聚焦成像系统,基于独特光路结构(激光和荧光相向穿过同一个针孔等)和自主开放的信号放大电路(更高信号转换效率等),该系统具有相应时间快、重复精度高等优点。目前该系统DAMO及装机用户包括兰州大学、遗传发育所、军科院、北京大学等高校院所,并表示性能不弱于进口品牌。最后,赖博分享了超分辨技术摄像的探讨及接下来的研发工作,基于其发现的无限远校正光学系统原理,提出增加扫描透镜和真空透镜距离,可提高系统轴向分辨率,突破物镜分辨率极限的计划畅想。
  • 激光共聚焦显微镜发现人体“新器官” 疑似人体经络
    p   科学家们说,他们发现了一条“流动流体的高速公路”。在一项新的研究中报告说,长期以来被认为是致密的结缔组织实际上是相互连接的、充满流体的隔间。这项发现有可能推动医学上的戏剧性进步。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/dd49afe6-76bb-44b0-aa97-0f183bdda73f.jpg" title=" QQ截图20180329102502.jpg" / /p p   来自纽约大学朗伯健康病理学教授表示:“间质液的直接采样可能成为强大的诊断工具,这一发现也可能带来各种健康问题的解决,包括癌症和年龄相关疾病的新方法。” /p p   研究人员说,新发现的网络位于皮肤的表面之下,肌肉之间,内衬消化道,肺和泌尿系统,以及周围的动脉和静脉。他们怀疑充满流体的空间可以像减震器那样作用,以防止器官、肌肉和血管组织在正常工作过程中移动。研究人员称,网络排入淋巴系统,可以解释为什么进入这条“公路”的癌症更可能通过身体传播。 /p p   根据该报告,驻留在该网络中的细胞还可以在许多其它身体过程中发挥作用,从皮肤老化到四肢的硬化和炎性疾病的进展。据作者称,第一个研究是将间质作为一个器官以其自身的权利和身体中最大的一个器官进行识别。那么,这些充满流体的空间是如何被检测到的呢?到目前为止,医学领域依赖于显微镜载玻片上的固定组织。组织是通过用化学物处理它来制备的,将其切成薄片并将其染色以突出重要特征。 /p p   然而,研究人员解释说,固定过程造成了先前充注流体的隔间的流体损失和塌陷。然后,组织出现固体。最近的发现是使用一种新的技术,称为基于探针的共焦激光显微术(编者注:或称为激光共聚焦显微内窥镜检测法),它提供了活体组织的显微镜观察,而不是固定的组织。这份报告是在3月27日发表的《科学报告》中发表。 /p p br/ /p
  • 浅谈激光干涉技术及应用现状
    激光干涉技术主要应用光波的空间相干特性。具体而言,对于两束光波或电磁波等横波,当波长相等、且相位差为2π整数倍时,合成波的振幅叠加增强至最大;当相位差为π奇数倍时,合成波的振幅抵消减小至最小。早在十九世纪下半叶,科学家们就已发明了多种原理干涉结构装置用于科学研究,其中最著名的是迈克尔逊-莫雷干涉试验,该实验采用钠光源平均谱线近似单色光进行干涉测量,从而否定了“以太”的假说。图1 迈克尔逊-莫雷干涉试验激光干涉仪的构成真正促进干涉技术巨大进步的契机是1960年激光器的发明。激光由于具有极窄的谱线,因而具有非常优秀的空间相干性。目前激光干涉仪主要的用途包括精准的尺寸和移动距离测量,测量准确度最高可以达到纳米甚至亚纳米量级。在构成上激光干涉仪最常使用的波长为632.8 nm,对于经典的迈克尔逊干涉测量原理,由激光器中出射的单色激光经过50:50半透半反的分束镜后分为2束光束,其中一束经过固定的光程后被反射镜反射,称为参考光束;另外一束光束由于存在被测对象,被反射镜反射后光程发生改变(距离或折射率变化引起),称为测量光束。当两束光被反射后在分束镜第二次合成并随后照射探测器上被接收后,将产生干涉条纹的移动。由之前的光波的叠加性可知,假设测量光路距离变化为316.4 nm,当只存在一去程一回程的情况下,此时干涉条纹相位变化2π。目前商用激光干涉仪普遍采用两去程两回程,同时采用1024倍电子细分卡,因此分辨率可达0.16 nm。图2 激光干涉仪原理构造激光干涉仪的应用现状1. 在工业领域应用随着理论研究的深入和技术的不断进步,激光干涉测量技术目前精彩纷呈,在多个领域中都得到了非常广泛的应用。 包括单频激光干涉仪、双频激光干涉仪、激光平面干涉仪、法布里-珀罗干涉仪、皮米激光干涉仪、多波长干涉测距等。 单频和双频激光干涉仪。测量具有非接触和无损检测的特点,能够在线测量长度、角度和转速等参数,因此已成为各国精密数控机床在线定位精度测量的最主要标准之一。在精密加工过程中,位置精度是机床的重要指标,激光干涉仪通过在线位置测量、实时数据处理实现机床误差修正。另外在集成电路制造中,激光干涉仪也是光刻机在线位移测量的核心部件。图3 激光干涉仪在精密机床中的应用激光平面干涉仪。激光干涉仪不仅可以用于测量长度、角度以及位移,也可以测量物体的表面形貌。测量基本原理为激光菲索(Fizeau)干涉,激光经过扩束后先后经过参考平面和待测平面,两个平面的反射光发生干涉后产生干涉条纹,通过成像系统接收。分析条纹形状即可判断是否存在缺陷。图4 激光平面干涉仪皮米激光干涉仪。现在随着微纳测量分辨率要求的进一步提高,出现了商品化的皮米激光干涉仪。皮米激光干涉仪采用包覆光纤作为激光传输介质,有效减小了空气折射率扰动对测量的影响;同时在干涉方式上干涉仪采用法布里-珀罗(F-P)干涉仪原理,是一种多倍程干涉,进一步提高了分辨率。 图5 皮米激光干涉仪多波长干涉绝对测距。采用单波长干涉测距虽然分辨率可达到纳米级,但是单波长干涉测距是相对测量,且测量时光路不能中断,而多波长干涉能很好解决这个问题。因为在干涉测距中波长就像一把量尺,但如果测量距离大于这把量尺,则需要多次拼接测量。多波长干涉能形成很长的等效波长,使量尺范围大于被测距离,实现绝对距离测量。图6 多波长干涉绝对测距光相控阵雷达。随着自动驾驶技术的高速发展,现在激光干涉技术也应用在光相控阵(OPA)激光雷达(LiDAR)中。激光雷达会产生一系列密集超短激光脉冲扫描周围物体,通过脉冲返回时长差判断距离和轮廓。光相控阵雷达利用光栅干涉原理,可以通过改变不同狭缝中入射光线的相位差来改变光栅后中央条纹(主瓣)位置,从而控制激光雷达光束的指向和转向。 图7 激光干涉技术在光相控阵雷达中的应用2. 在科学研究方面应用激光干涉引力波天文台(LIGO)。LIGO用于验证广义相对论预言的引力场扰动产生的时空扭曲。它本质上是一个超大型迈克尔逊干涉仪,由2条4千米长的互相垂直的臂构成,同时光线还会在臂内折返300次。当引力波会产生空间弯曲,干涉结果也会轻微变化。2017年美国科学家借助LIGO观测到双中子星合并引力波事件并获得了诺贝尔物理学奖。图8 激光干涉引力波天文台(LIGO)激光全息干涉测量技术。利用非共面多光束干涉可以在空间形成二维或三维周期性强度分布,从而被用来制作二维或三维光子晶体;利用全息干涉技术可用于位移及形变测量、应变与应力分析、缺陷或损伤探测、振动模式可视化及测量、晶体和蛋白质生长过程监测、流体中密度场和热对流场的观察与测量。图9 激光全息干涉测量技术作者:中国计量科学研究院副研究员 李琪
  • 瑞沃德发布RFLSIⅢ激光散斑血流成像系统 激光多普勒 血流仪新品
    瑞沃德新一代激光散斑血流成像系统采用全新的LSCI (Laser Speckle Contrast Imaging)技术,集成照明光源和血流成像激光光源的一体化设计,无需任何调节,开机即可成像使用,极大的提高了用户的使用便利性性能特色RFLSI Ⅲ 激光散斑以非接触、高时间和空间分辨率、全场快速成像的技术优势,为广大科研工作者提供了一种实时动态血流监测和视频成像记录手段,是了解组织、器官病理或生理指标至关重要的依据。激光散斑成像仪器无需任何造影剂,时间分辨率可达毫秒量级,空间分辨率可达微米量级,实现了科研人员及医疗实时观察微血管的血流分布状态及血流数值相对变化的功能需求。散斑倒置支架:主要用于MCAO造模过程中从底部观察动物颅脑血流变化。动物固定器:特制简易动物固定器,在散斑观察过程中,可以简易将小鼠头颅固定。技术参数应用领域生命科学基础研究与药物开发脑血流 、MCAO模型 肠胃血流 、下肢缺血/血管生成烧伤评估 、 皮肤斑贴实验 脑皮层扩散抑制 、其它应用案例分享关键搜索查找:激光多普勒, 激光散斑, 血流仪创新点:(1)全场成像,非显微镜局部成像,可应用于大面积大视野观测需求的应用。 (2)采用高分辨率工业级CMOS相机,分辨率上升至4K水平,拍摄速率大幅提升,同时降低功耗更为环保。 (3)激光二极管电流及功率更稳定,数据波动小。 (4)采用明场和激光双相机,可记录不同类型是实验数据,明场图像和激光图像位置通过软件校正,无位移。 RFLSIⅢ激光散斑血流成像系统 激光多普勒 血流仪
  • 青岛众瑞-固定污染源超低排放解决方案
    政策背景为了控制燃煤火电污染,国内针对火电污染物的排放标准提出了更加严格的要求。2014年9月,国家发改委、环境保护部、国家能源局联合发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》,提出到2020年,东部地区现役的机组通过改造基本达到燃气轮机组排放限值的要求,烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,完成超低排放改造。与此同时,多个省份陆续发布了燃煤电厂大气污染物地方标准,无一例外的将“超低排放”写入了排放限值。据统计,目前公布大气污染地方标准的省份有5个,分别是河南、河北、上海、山东、浙江。这些地方标准除了规定烟尘、SO2、NOx排放浓度外,也将汞及其化合物的排放限值 30μg/m3写入到了标准中。监测难点解决方案烟尘采样→采样头组装《固定污染源废气低浓度颗粒物测定重量法》征求意见稿中要求颗粒物采样前后对一体化采样头整体称量,采样头组装要求整体密封效果良好。众瑞ZR-L03型自动滤膜压紧器,操作简便,装配过程一键完成。烟尘采样装置ZR-3260D型低浓度自动烟尘烟气综合测试仪配备高负载、低噪声大流量抽气泵,可有效克服颗粒物滤膜法采样相对于滤筒采样存在阻力大的问题,配合ZR-D09ET型高湿低浓度烟尘采样管(钛合金材质),可实现超低浓度颗粒物的采样功能。烟气分析ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪,采用紫外光谱差分吸收技术(DOAS)测量固定污染源排放中的SO2、NO、NO2等气体浓度,测量精度高,不受烟气中水蒸气影响,特别适合高湿低硫工况,配合ZR-D05BT型烟气预处理器使用,可实现超低工况烟气的采样和分析功能。烟气汞采样部分省份将汞及其化合物的排放限值也写入到了地方标准中,众瑞研发生产的ZR-3700A型烟气汞综合采样器和ZR-3701型烟气总汞采样器,配合相应的采样管可实现分价态汞、气态总汞及颗粒态汞的监测。颗粒态汞和气态汞:ZR-3701烟气总汞采样系统从烟气中等速取样,取样管线的温度维持在120℃以上,以防止烟气中的汞(尤其是气态二价汞)在取样管线上凝结。烟气样品依次经过采样管、过滤器和冰浴吸收瓶箱(三个氯化钾吸收瓶、一个双氧水/硝酸吸收瓶、三个高锰酸钾/硫酸吸收瓶)。烟气样品中的颗粒态汞被过滤器(玻璃纤维滤筒)捕集,气态二价汞被前三个吸收瓶捕集,气态零价汞被后四个吸收瓶捕集。颗粒物上的汞在热解或消解之后采用冷原子吸收分光光度法进行测定,吸收液中的汞被还原后使用冷原子吸收分光光度法进行测定。气态汞:ZR-3700A烟气汞综合采样器兼配湿法HJ543-2009和干法EPA 30B两种采样要求1. 废气中的汞被酸性高锰酸钾溶液吸收并氧化形成汞离子,汞离子被氯化亚锡还原为原子态汞,用载气将汞蒸气从溶液中吹出带入测汞仪,用冷原子吸收分光光度法测定。2. 通过ZR-3700A烟气汞综合采样器,从固定污染源以低流量、恒速抽取定量体积废气,使废气中气态汞有效富集在吸附管中经过碘或其它卤素及其化合物处理的活性炭材料上。采用直接热裂解原子吸收法或者其它分析方法测定吸附管中二段分隔活性炭材料中汞的含量和采样体积,计算出气态汞浓度。质控方案ZR-5410A便携式气体、粉尘、烟尘采样仪综合校准装置,内置罗茨流量计,流量直读,一套设备即可满足对空气采样器、颗粒物采样器、烟尘测试仪的流量、压力标定。
  • 国务院部署完善固定资产加速折旧政策 超100万元仪器设备按60%缩短折旧年限
    国务院总理李克强9月24日主持召开国务院常务会议,部署完善固定资产加速折旧政策、促进企业技术改造、支持中小企业创业创新,决定进一步开放国内快递市场、推动内外资公平有序竞争。   会议指出,顺应新技术革命潮流,推动中国经济向中高端水平迈进,必须更大力度推进企业技术改造。要用既利当前、更惠长远的改革办法,完善现行固定资产加速折旧政策,通过减轻税负,加快企业设备更新、科技研发创新,扩大制造业投资,促进大众创业,这对于传统产业&ldquo 破茧化蝶&rdquo ,增强经济发展后劲和活力,实现提质增效升级和持续稳定增长,具有重要意义。会议确定,一是对所有行业企业2014年1月1日后新购进用于研发的仪器、设备,单位价值不超过100万元的,允许一次性计入当期成本费用在税前扣除 超过100万元的,可按60%比例缩短折旧年限,或采取双倍余额递减等方法加速折旧。二是对所有行业企业持有的单位价值不超过5000元的固定资产,允许一次性计入当期成本费用在税前扣除。三是对生物药品制造业,专用设备制造业,铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业,计算机、通信和其他电子设备制造业,仪器仪表制造业,信息传输、软件和信息技术服务业等行业企业2014年1月1日后新购进的固定资产,允许按规定年限的60%缩短折旧年限,或采取双倍余额递减等加速折旧方法,促进扩大高技术产品进口。根据实施情况,适时扩大政策适用的行业范围。会议要求加快落实上述政策,努力用先进技术和装备武装&ldquo 中国制造&rdquo ,推出附加值更高、市场竞争力更强的产品。   会议认为,扩大全方位主动开放,打造内外资企业一视同仁、公平竞争的营商环境,是我国长期坚持的重大政策取向。目前我国国际快递业务已基本对外资开放,主要城市国内快递业务也已对部分外资企业分批开放。依据我国加入世界贸易组织时的承诺,进一步放开国内市场,让国内外快递企业同台竞争,有利于倒逼国内企业改善经营管理、提升服务水平,使广大消费者有更多选择。同时,推动快递业成为现代服务业发展的&ldquo 黑马&rdquo ,也能促进物流业上台阶,进一步搞活流通、拉动内需,增加社会就业,为稳增长、调结构、惠民生积极出力。会议决定,全面开放国内包裹快递市场,对符合许可条件的外资快递企业,按核定业务范围和经营地域发放经营许可。会议强调,要坚持放管结合,确保快递行业有序健康发展。一是完善经营许可程序,加强资质审核。简化手续,提高效率。二是推进快递与电子商务、制造业联动发展,与综合交通运输体系顺畅对接,支持解决城市快递车辆通行难等问题。保障寄递安全。三是鼓励快递企业兼并重组,完善和落实重组备案、外资并购审查等制度。加强代理和加盟企业管理,严肃查处非法经营、超范围经营、违规代理等行为。让快递这一朝阳产业更加红火,为刺激居民消费创造条件,便利广大商家和亿万群众。   会议还研究了其他事项。
  • 奥林巴斯全国工业激光共焦显微镜用户交流会 暨OLS4500新品推介会隆重举行
    5月24日,&ldquo 2013奥林巴斯工业激光共焦显微镜用户交流会暨OLS4500新品推介会&rdquo 在大连国际金融会议中心隆重举行。来自全国各地的高校、科研院所及企事业单位的150余名专家学者出席了此次交流会,其中包括清华大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学、中科院沈阳金属研究所、一汽大众等20余个奥林巴斯激光显微镜代表用户。 用户交流会现场 会议开始,由奥林巴斯工业机器部部长赵新安致词,赵新安部长对广大用户抽出时间参加奥林巴斯激光显微镜用户交流会暨OLS4500新品推介会表示感谢。赵新安部长首先对奥林巴斯公司进行了介绍,奥林巴斯公司成立于1919年,有着90多年的光学研发历史,在医疗、生命科学、产业、影像相关4大主要领域内开展业务。基于雄厚的技术力量,奥林巴斯公司在工业显微镜领域不断推陈出新,先后推出DSX系列光学数码显微镜,OLS系列激光共焦显微镜以及完美结合激光共焦显微镜和扫描探针显微镜的OLS4500等新产品。赵新安部长希望通过这次用户交流会,使大家能充分体验奥林巴斯激光共焦显微镜产品,为大家的工作创造新的价值。 奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部部长赵新安致辞 沈阳元杰光学技术有限公司是奥林巴斯工业显微镜的东三省代理商,也是这次用户交流会的协办单位。马晓冰总经理在交流会中向大家介绍了沈阳元杰光学技术有限公司的到会员工,同时表示奥林巴斯是工业显微镜的领导者之一,一直努力为大家的科研、质检等工作提供有力支持,奥林巴斯的工业显微镜产品在不断发展进步,沈阳元杰光学技术有限公司作为奥林巴斯工业显微镜产品的代理商,一定会一如既往地为广大工业用户提供最优秀的仪器,最专业的服务,以及更完善的显微技术解决方案。 沈阳元杰光学技术有限公司总经理马晓冰致辞 今年年初,&ldquo 大连理工大学-奥林巴斯(中国)有限公司&rdquo 激光共焦显微镜共建实验室正式成立,大连理工大学也成为继清华大学、西安理工大学、北京科技大学后奥林巴斯工业激光共焦显微镜第四家共建实验室单位。奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部赵新安部长和大连理工大学材料学院黄明亮副院长作为双方代表,在此次交流会中出席了&ldquo 大连理工大学-奥林巴斯(中国)有限公司&rdquo 激光共焦显微镜共建实验室成立仪式。 &ldquo 大连理工大学-奥林巴斯(中国)有限公司&rdquo 激光共焦显微镜共建实验室成立 交流会还进行了奥林巴斯年度优秀代理商颁奖仪式,沈阳元杰光学技术有限公司在2012-2013年度表现突出,获得了&ldquo 年度优秀代理商&rdquo 称号,沈阳元杰光学技术有限公司马晓冰总经理作为代表从奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部赵新安部长手中接过了纪念奖杯并合影留念。 奥林巴斯年度优秀代理商颁奖 随后,奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部徐圣救经理、熊伟先生和姚旭明先生分别就奥林巴斯光学显微发展史、奥林巴斯纳米检测显微镜OLS4500新产品以及奥林巴斯DSX系列新一代光学数码显微镜及其应用做了介绍。 徐圣救经理首先介绍了光学显微镜的发展历史和现状、奥林巴斯工业显微镜的发展历程以及光学显微镜未来发展方向,其中3D测量激光共焦显微镜代表了光学显微镜未来发展的方向,激光共焦显微镜采用非接触式,可以提供逼近纳米的高分辨率观察和高精度测量,可以在同一视野内获得亮度信息、高度信息、彩色信息,而且不需要前处理、准备样品、不需要专业人员,谁都可以使用。奥林巴斯OLS系列激光共焦显微镜具有宽范围的放大倍率、高分辨率、丰富的测量功能、同时保证重复性和准确度、双共焦光路、可进行多幅大尺寸拼图以及操作简便等优点,从1974年问世至今,经过不断发展创新,产品不断更新换代,得到了世界各地用户的支持,为世界各地研究机构作出了贡献。徐圣救经理还就OLS在材料方面的应用以及激光共焦显微镜与常规光学显微镜的对比列举的丰富的实例,还进一步介绍了奥林巴斯激光共焦显微镜大视野观察、表面粗糙度分析,3D形貌观察,全数据信息分析等应用进行了介绍。 奥林巴斯光学显微发展史 奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部徐圣救经理 熊伟先生向与会嘉宾介绍了奥林巴斯最新发布的纳米检测显微镜OLS4500,OLS4500结合了SPM(探针扫描显微镜)和LSM(激光扫描显微镜)两种功能,能够轻松实现从毫米到纳米无缝转换测量。还介绍了OLS4500的仪器构成以及OLS4500 SPM具有的不同测量模式:接触模式、动态模式、相位模式、电流模式、表面电位模式和磁力模式。熊伟先生还进一步介绍了探针扫描显微镜的工作原理、特点、分辨率、样品制备方法、应用领域以及不同测量模式下的应用实例,还同时对OLS4500的操作界面、 SPM(探针扫描显微镜)和LSM(激光扫描显微镜)下的不同测量功能、SPM和LSM的功能切换、地图功能、定位功能、向导功能、粗糙度功能进行了介绍。 奥林巴斯纳米检测显微镜OLS4500新产品 奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部熊伟先生 姚旭明先生介绍了DSX系列的优异性能,DSX系列包含DSX100、DSX500、DSX500i三款机型,体现了光学技术与数码技术的完美结合,具有无与伦比的操作性能和毫不动摇的可靠性,具有红外触操控系统、高品质光系统、最高品质CCD、高动态和宽动态数据处理技术,具有地图功能,多种观察模式以及不同观察模式之间的组合、多种测量模式。 最后姚旭明先生展示了DSX系列产品在材料、电子、半导体等领域的应用实例,并突出了DSX系列产品面向金相用户的优势。 奥林巴斯DSX系列新一代光学数码显微镜及其应用 奥林巴斯(中国)有限公司工业机器部姚旭明先生 本次交流会还邀请了奥林巴斯激光显微镜产品用户代表中科院沈阳金属研究所袁金才高工和大连交通大学材料学院高飞教授向所有参会人员交流了产品的使用心得。 中科院沈阳金属研究所袁金才高工向所有与会人员沈阳材料科学国家(联合)实验室的基本情况,他表示先进的科研仪器设备在科研工作中的作用十分重要,为他们在科研领域的工作提供了强有力的保障,最后他分享了奥林巴斯激光共聚焦显微镜在他们科研工作中的具体应用,分享了使用激光共焦显微镜观察Cu和Cu&mdash Al合金经过高压扭转(HPT)后中心区域的变形结构,铸状纳米孪晶铜经疲劳后对表面滑移带进行形貌表征,测量分析硬度压痕,分析强度与硬度之关系等应用,这些应用都已在材料领域的高水平论文中发表。 中科院沈阳金属研究所袁金才高工做报告 大连交通大学材料学院高飞教授以&ldquo 铜基粒子摩擦材料(制动材料)&rdquo 做了报告,铜基粒子摩擦材料主要用于高速列车制动领域,他分享了激光共聚焦显微镜在显微观察摩擦磨损机制与第三体、摩擦表面第三体的演化过程、钢摩擦表层的三维形貌等方面的应用,激光共焦显微镜强大的显微观察、形貌表征、测量分析功能给科研工作的进行提供了有力的支持。 大连交通大学材料学院高飞教授做报告 交流会的最后,还举行了现场抽奖活动和样机展示演示活动,奥林巴斯的工程师对与会嘉宾关于产品的有关问题进行了解答,并对用户带来的样品进行了现场测试。大家对于奥林巴斯的产品表现出了浓厚的兴趣,现场交流气氛十分热烈。 现场抽奖活动
  • 上海光机所在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展,实现了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束激光薄膜制备。相关研究成果发表在《光学材料快报》(Optical Materials Express)。电子束蒸发沉积薄膜因其激光损伤阈值高,光谱均匀性好且易实现大口径制备而广泛应用于世界上各大型高功率激光系统中。然而,电子束蒸发沉积薄膜的多孔结构特性易与水分子相互作用,使得薄膜的各项性能极易受环境条件(尤其是湿度)的影响。即便是在可控的环境下,电子束蒸发沉积薄膜的性能也会随时间而变化。该项成果提出了等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术,覆盖多孔电子束蒸发沉积薄膜的上表面和侧面,有效地将其与水汽隔离,制备出了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束蒸发沉积薄膜。同时,该水汽阻隔技术显著提升了电子束蒸发沉积薄膜的耐划性能,且提供了一种离线获得无水吸附时薄膜应力的方法。该项成果为提升电子束沉积薄膜的光谱和面形稳定性提供了途径,有助于解决高功率激光应用中电子束沉积薄膜随时间和环境变化性能不稳定问题。相关工作得到了国家自然科学基金、中科院青促会基金、中科院先导专项(B类)等支持。(薄膜光学实验室供稿)原文链接图1 等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术示意图图2 有、无全口径水汽阻隔膜的多层膜性能对比(a)峰值反射率处波长随时效时间变化(b)应力随时效时间变化
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