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动态三轴激光打标系统

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  • 【激光成像】AM:从蓝色至近红外的碳点激光用于彩色无散斑激光成像与动态全息显示
    背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进,该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而,增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著,这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此,寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点(CDs)作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料,近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道,并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展,并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而,跨度广的全彩色激光,尤其是近红外激光器,一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视,特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景,开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外,CDs激光缺乏系统性的研究,这些研究可以指导CD激光材料的开发,并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下,郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光(分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs)的全色CDs(FC-CDs)的制备,其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明,这些FC-CDs的半高宽明显较窄,在44 ~ 76 nm之间;同时,辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1,与普通有机激光材料相当,表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点,成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围(238 nm)可调的CDs激光出射,覆盖了国家电视标准委员会(NTSC)色域面积的140%。结果表明,CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后,利用这些FC-CDs激光作为光源,实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围,而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考,是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上,第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片,显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒,平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示,所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm,这可归因于石墨烯的(100)面。值得注意的是,NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射(XRD)峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨(002)平面25°和层间距(0.34 nm)处的衍射峰。通常,对于脂肪族前驱体,制备的CDs的XRD峰在21°左右,晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面,从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰,表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外,NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰,这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体(IL),IL具有聚集单分散CDs的功能,有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进一步收集了的结构成分信息(图1h和i)。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征,证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关,1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明,所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的,这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子(O和N)的极性基团修饰,这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示,FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/(C-S)和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。(a)B-CDs,(b)G-CDs,(c)Y-CDs, (d)R-CDs,(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs;右上方的插图是相应的粒径分布,右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM(HRTEM)图像。(g)XRD图谱,(h)FTIR谱,(i)XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光,其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外,对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,其PL光谱的半高全宽(FWHM)分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明,C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态,并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关,决定了PL光谱的FWHMs。因此,CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区,分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%,意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL(TRPL)谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns(图2h)。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射(SE)。为了评估CDs的激光增益能力,结合公式(1)和(2)计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面(σem)成反比:KR = φ / τ, (1) σem(λ)= λ4g(λ)/ 8πn2cτ, (2)B ∝ (c3/8πhν03)KR, (3)其中φ为PLQY,τ为平均荧光寿命,λ为发射波长,n为折射率,c为光速,g(λ)是自发辐射的线性函数,表示为g(λ)dλ = φ,h 为普朗克常数,ν0 为光频率,c 为光速。因此,KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1(图2i)。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2(图2i)。这些值与普通有机激光材料的值相似,表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析,我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先,需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子,这有利于粒子数反转。其次,处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态,这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制:通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级,通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱,插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片,,线标签表示激发波长,单位为nm。(g)CDs发光光谱的CIE色坐标。(h)FC-CDs的TRPL光谱和(i)KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱,显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰;输出在可见光区域的跨度为238 nm(图3m)。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑(图4a、c、e、g、i和k的插图),表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加,FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明,泵浦强度的增加使发射强度急剧增加,峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系,图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点:对于拐点以下的泵浦强度,FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显,但在拐点以上增加泵浦能量,FWHMs急剧窄化,发射峰值强度急剧增加,其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值,B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系,这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平,我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G (Rh6G),其激光阈值为32 mJ cm−2,表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力,研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数(g)和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为(0.131,0.047)、(0.178,0.822)、(0.494,0.505)、(0.684,0.315)、(0.728,0.272)和(0.735,0.265)(图3n)。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%,表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm,相应的Q因子(Q = λp/∆λp,其中λp为激光峰波长,∆λp为激光线宽)分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8,这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明,我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势,这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力,可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为:I(l) = (IsA/g) [exp(gl)-1], (4)其中I(l)为从样品边缘监测到的发射强度,IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射,在固定的泵浦能量下为常数,l为泵浦条纹的长度,g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下,输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优,表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光,G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后,激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍(图4)。在CDs的2倍激光阈值下,将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 (541 nm)、Rh6G (568 nm)、RhB (610 nm)、Rh640 (652 nm)和尼罗蓝690 (695 nm)的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs,激光阈值大约比其他CDs高一个数量级;在泵浦的0.6 h时,激光输出逐渐降至零。相比之下,香豆素461 (465 nm)的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比,本工作对CDs激光进行了更全面的研究,该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板(1951USAF)照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比,我们也使用商用激光器作为成像光源,使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲(7 ns, 10 Hz)激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像,具有明显的激光散斑。从根本上说,这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性,全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一,并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器(SLM)上,在SLM上加载不同相位掩模(全息图)以重建全息显示所需的图案,在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分,每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像(图4j)。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体,并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来,以获得完整的彩色徽标(图4k)。这些静态图像具有高分辨率和高对比度,为了更接近实际应用,我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像,以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出,从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进,但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs激光,以及(g)连续波激光器(532 nm)和(h)脉冲激光器(7 ns, 10 Hz,532 nm)的商用激光源下的1951USAF的光学图像,标尺均为100 μm。(i)以CDs激光为光源的全息显示器实验装置(S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器;L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm)。(j)郑州大学校徽全息静态展示。(k)为(j)中部分成像合并后的彩色徽标。(l)运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述,在无反光镜体系的光泵浦中,FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射,从蓝色到近红外区跨越238 nm,覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级,从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转,高KR(高PLQY和小寿命)有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性,在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下,FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后,我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围,提供了对其激光性能的全面评估,并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门,从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.202302536
  • 950万!中国科学院宁波材料技术与工程研究所特殊环境原位动态评价表征系统-原位扩展互联型X射线光电子能谱仪、激光共聚焦显微拉曼光谱仪采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:OITC-G240270057项目名称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所特殊环境原位动态评价表征系统-原位扩展互联型X射线光电子能谱仪采购项目预算金额:550.000000 万元(人民币)最高限价(如有):525.000000 万元(人民币)采购需求:采购项目的名称、数量:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品1特殊环境原位动态评价表征系统-原位扩展互联型X射线光电子能谱仪1是 投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:OITC-G240270059项目名称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所激光共聚焦显微拉曼光谱仪采购项目预算金额:400.000000 万元(人民币)最高限价(如有):328.000000 万元(人民币)采购需求:采购项目的名称、数量:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品1特殊环境原位动态评价表征系统-真空拉曼光谱仪1是投标人可对其中一个包或多个包进行投标,须以包为单位对包中全部内容进行投标,不得拆分,评标、授标以包为单位。合同履行期限:详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年01月02日 至 2024年01月09日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:www.oitccas.com方式:登录东方招标平台www.oitccas.com注册并购买。售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:中国科学院宁波材料技术与工程研究所     地址:浙江省宁波市镇海区中官西路1219号        联系方式:范老师0574-86324529      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:窦志超、王琪010-68290502/0523            3.项目联系方式项目联系人:窦志超、王琪电 话:  010-68290502/0523
  • 安光所第三代大气环境激光雷达监测系统通过验收
    11月10日,中科院合肥物质科学研究院安光所大气光学研究中心研制的第三代测污激光雷达“AML-3大气环境激光雷达监测系统”在北京通过验收并交付中国环境科学研究院使用。   “AML-3大气环境激光雷达监测系统”是一台可移动大气环境质量监测系统,能够监测大气边界层气溶胶,O3、SO2和NO2的时空变化,系统配备的地面大气参数测量分系统能够同时测量近地面O3、SO2、NO2、温湿度、大气压力和风速风向等大气成分和气象参数。   在项目合作方北京国科世纪激光技术有限公司的参与下,验收专家组对激光雷达系统进行了现场测试,测试显示系统各项指标均符合研制合同要求,专家组一致同意通过验收。   验收会上,用户对系统的研制工作给予了高度评价,并与研制方达成共识——AML-3大气环境激光雷达监测系统的圆满交付是开展合作的良好开端,此举将为双方在大气环境质量监测领域进行更广泛深入的合作交流打开局面。     验收会会场   可移动大气环境质量监测系统
  • 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
  • 激光雷达:技术概述-漫反射目标在测试和校准高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用
    作者:Pro-Lite Technology Ltd 产品经理 Russell Bailey 和 Labsphere Inc 首席技术专家兼产品营销经理 Greg McKee图1 激光雷达激光雷达是一项成熟的技术,越来越多地部署在消费产品和无人驾驶车辆中。LIDAR 是 Light Detection And Ranging 的首字母缩写词。激光雷达系统已经使用了 50 多年,但直到最近,此类系统的成本仍使它们无法在大众市场中广泛应用。尽管雷达在自动驾驶汽车技术(例如自适应巡航控制系统)中被广泛应用,但LIDAR被认为是驾驶员辅助汽车的首选传感器,因为它可以精确地映射位置和距离,从而检测小物体和3D成像。它使用带有飞行时间感应的脉冲激光和固态光来测量距离。激光雷达系统的表征要求在宽反射率动态范围内补偿传感器对脉冲激光或固态光水平的响应。为此,需要使用已知和稳定反射率的大面积反射率漫反射目标板。Labsphere(蓝菲光学)的Permaflect漫反射涂层目标板,范围从5%到94%的反射率,使汽车制造商 OEM 及其供应商能够在广泛的环境条件下表征和校准其 LIDAR 系统。图2 Labsphere(蓝菲光学)的Permaflect漫反射涂层目标板激光雷达技术激光雷达最基本的形式是激光测距仪,自20世纪80年代以来已广泛应用于军事应用。激光测距仪由一个脉冲激光器(发射器)和一个光电探测器(接收器)组成。测距仪的设计可精确测量距离(所谓的“测距”),主要测量激光脉冲被反射和接收到探测器所花费的时间(这被称为“飞行时间”测量)。测距仪对准目标物并发射激光脉冲。激光击中目标,被散射,并且一部分反射光由探测器测量。由于光速非常精确,因此可以非常精确地测量测距仪和目标物之间的距离。更先进的激光雷达系统使用相同的原理,但使用光学和移动或多个探测器在二维中映射目标。这些系统通常每秒脉冲数千次,每秒可以探测到数千个点。分析该点云的数据可以创建目标区域的准确映射。激光雷达的工作方式类似于雷达和声纳,它们分别使用无线电波和声波。来自雷达和声纳的数据可用于以类似方式映射周围环境,但激光雷达系统使用的是较短波长的红外辐射,而不是较短波长的无线电波。由于使用的波长较短,激光雷达测量比雷达更准确。部署在自动驾驶汽车上的激光雷达系统通常使用扫描激光束和闪光技术来测量空间中相对于传感器的 3D 点。这些激光雷达系统通常每秒发射数千个激光脉冲,以便车辆可以对行人和其他车辆等障碍物做出反应。激光雷达允许自动驾驶汽车以高精度、高分辨率和长检测距离传送和接收物体和周围环境的反射光。目前正在开发更先进的 AI(人工智能)系统,用来预测车辆和行人路径,并做出相应反应。当您将 LIDAR 数据与定位信息(使用 GPS 或类似信息)相结合时,您就可以全面映射车辆周围环境。激光雷达的性能在很大程度上取决于所使用的激光功率和波长。出于安全原因,可使用的激光功率有一个上限。在没有更高的激光功率的情况下,你可以使用更高灵敏度的探测器,或者使用波长延伸到更远的红外(IR)的激光。由于现有激光器的技术成熟,通常使用的波长为850nm、905nm或1550nm。1550nm激光比其他选择更安全,因为超过1400nm的红外辐射不会再通过眼睛的角膜,所以不会聚焦在视网膜上,但因水对1550nm的光吸收较强,1550nm要求更多的功率来补偿。消费电子产品和自动驾驶汽车中的激光雷达激光雷达作为关键性技能与摄像头系统和其他传感器一起在自动化中应用。激光雷达系统已经在专业测绘和相关应用中商用多年。然而,直到最近几年,激光雷达才变得越来越普遍,这主要是由于自动驾驶汽车应用(无人驾驶汽车)需要更小、更便宜的设备。自上世纪90年代初以来,激光雷达已作为自适应巡航控制的基础应用于半自动驾驶汽车,而激光雷达首次应用于自动驾驶汽车是在2005年。在消费电子领域,最新一代的 Apple iPad Pro(以及现在的 iPhone 12 Pro)已将 LIDAR 传感器集成到其摄像头阵列中,专门用于成像和增强现实 (AR) 应用。LIDAR 传感器可使 iPad 正确解析真实物体相对于由相机阵列成像的 AR 物体的位置。AR 还处于起步阶段,因此 LIDAR 在智能手机和其他消费设备上的应用还有待观察,但人们对为专业应用开发的 AR 产生了极大的兴趣,其中 LIDAR 可以成为非常有用的增强功能。专业 AR 的应用多种多样,从帮助仓库工人找到最快、最安全的路径到所需零件,到辅助工程师了解复杂维修的过程。这些应用中的激光雷达可精确定位和对齐,这对于任何需要高精度的应用都很重要。漫反射目标板在激光雷达系统测试与标定中的作用多年来,Pro-Lite 和Labsphere(蓝菲光学)多年来使用漫反射板一直在支持开发 LIDAR 系统开发。Labsphere(蓝菲光学) 更紧凑的 Spectralon® 漫反射目标板通常被军方用于测试激光测距仪。精确校准的光谱反射率与近朗伯(漫反射)反射率相结合,意味着对于这些应用,您有一个准确性、重复性的漫反射目标板可在实验室或现场测试您的系统。用于更大规模测绘或自动驾驶汽车应用的激光雷达系统需要更大的目标区域。由于大多数自然物体都会漫反射光线,因此 Labsphere (蓝菲光学)的漫反射材料是用户的自然选择,可以提供质量保证、现场测试和比较。Labsphere(蓝菲光学) 开发了 Permaflect 目标板,以满足对大面积、耐用和光学稳定目标板材料的需求。大的漫反射目标板尺寸(标准尺寸高达 1.2m x 2.4m)与校准的光谱反射率数据相结合,可以精确测量 LIDAR 范围。在 100m、200m、300m 等长距离测试距离内,则需要更大的目标板来反映目标上具有代表性的点数。Permaflect 是一种喷涂漫反射涂层,可以将其应用于大面积或 3D 形状,从而可以模拟真实世界的物体。现实世界中很少有物体像目标面板一样平坦,因此 Permaflect 涂层物体可以实现可重复的近朗伯反射率水平,例如,可以应用于人体模型以模拟行人。图3 Labsphere(蓝菲光学) Permaflect 喷涂人体模型LIDAR 漫反射目标板通常部署在室外,因此随着时间的推移,当漫反射目标板的表面暴露在大气中时,可以预期校准的反射率值会出现一些漂移。Labsphere (蓝菲光学)的漫反射材料易于清洁。为了考察是否有反射率的下降,可以使用校准的反射率计(“反射率计”),它可原位测量漫反射目标板反射率并将红外反射率的任何变化考虑到内。漫反射目标板反射率的变化将直接影响测量范围。下图显示了不同漫反射目标板反射率水平范围内反射率变化对测量范围的影响。反射率的微小变化会对较低反射率目标板的测量范围产生很大影响。例如,如果目标板的反射率从5%降低到 4%,则原先 300 m的测量范围将下降到30 m。实时了解情况发生的方法是测量目标板的反射率,然后根据此调整修正您的计算。图4 Labsphere (蓝菲光学)漫反射板反射率测试仪(反射率计)图5 在300nm波长下对物体反射率进行距离测量的模拟灵敏度Labsphere(蓝菲光学) 的激光雷达反射仪套件就是为满足这一要求而开发的。这款手持式反射计测量测量在三个波长(使用可互换的 850nm、905nm 或 1550nm LED)中的8°/半球反射率。观看Labsphere 视频库中的短视频。这可用于验证 Permaflect 目标板或测试 LIDAR 系统的任何其他对象的反射率。图6 Labsphere 开发了 Permaflect 漫反射目标板,以满足对大面积、耐用和光学稳定漫反射目标板材料的需求。
  • 不贴点!跟踪式激光扫描系统在大尺寸精密测量中显身手
    精准测量是支撑高质量制造的基石。先临三维的高精度工业3D扫描技术作为一种光学测量工具,凭借其高精度、高效率、非接触等优势,为高端制造的精密三维尺寸检测提供保障。当下,这项技术已经渗透至到汽车工业、航天制造、电子电器、教育科研等行业,满足了不同用户对三维尺寸检测的需求。在工业领域,激光3D扫描仪得到了广泛应用。然而,传统的激光3D扫描仪需要在被测物体上粘贴标志点,以实现高精度三维数据的拼接与获取。在大型工件的三维尺寸检测中,这种方式动辄需要粘贴和去除成百上千个标志点,耗费大量时间。先临三维的跟踪式激光扫描系统以动态跟踪、不贴点的独特优势,以及激光扫描高精度、高效率、材质适应性佳的稳定表现,为大型工件精准的三维尺寸检测提供了破题思路。通过在扫描仪的工作过程中使用跟踪仪来获取扫描仪的三维空间信息,跟踪式激光扫描系统实现了大范围的无需标志点的拼接扫描,从而为大型工件的三维尺寸检测进一步提速。行业应用案例: 汽车工业白车身是指装焊完成但未涂装的车身结构,是整车零部件的载体。这种车身具有尺寸体积大、曲面复杂、部分零件表面反光等检测难点,因此需要精度高、无需贴点、材质适应性更强的激光3D扫描设备进行数据获取。使用先临天远的FreeScan Trak Pro2 跟踪式激光扫描系统,仅需约10分钟即可获取完整的白车身三维数据。此外,扫描精度最高可达0.023mm且重复性精度稳定,结果准确可靠满足工业测量需求。*FreeScan系列产品 ISO 17025 认证:基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分标准。基于可追踪球体直径测量数据对探测误差性能进行评估,在工作范围内基于可追踪长度标准件从多视角方向进行测量,来评估球体间距误差。可通过集成或内置摄影测量获取体积精度进一步优化的数据。轨道交通轨道车辆的车身主体是由一次次的焊接而成型,保证焊接的准确度,是后期顺利装配的基础。因此,确保扫描结果精准、扫描过程不贴点以保证效率,是车身进行三维检测的核心诉求。FreeScan Trak Pro跟踪式激光扫描系统表现出色,高效获取车身的完整三维数据后,将扫描获取数据与原始的CAD设计数据相对比,即可完成车身的焊接质量检测。模具铸造在模具铸造过程中,模型的形状和尺寸至关重要。面对结构复杂的大型铸件模型,不贴标志点的高效扫描成为三维检测中的关键环节。FreeScan Trak Pro流畅、高质的扫描提供了助力,不仅大幅缩短三维尺寸检测时间,还为铸件的浇筑生产节省大量时间。更多应用场景先临三维的跟踪式激光扫描系统,同样为航空制造、工程机械等行业的大尺寸精密测量提供高效解决方案。我国制造业正向高端迈进,大型化装备 和复杂结构制造的兴起,对测量方式提出了精度更高、适应性更强的要求。先临三维的高精度工业3D扫描业务线,品全而精,包含踪式激光三维扫描系统、手持式激光三维扫描仪、固定式蓝光三维扫描仪等多款产品,以精准测量保证精密制造。未来,先临三维将持续对产品、功能、应用进行深度打磨,让高精度工业3D扫描技术朝着设备无线化、软件智能化、检测自动化的方向不断精进,助力先进制造业的高质量发展。
  • 大族激光透露第三代半导体设备最新动态
    近日有投资者在互动平台就大族激光是否有切割碳化硅的技术与设备,以及已量产的第三代半导体设备进行了提问。大族激光表示公司应用于第三代半导体的SiC晶锭激光切片机、SiC超薄晶圆激光切片机正在客户处做量产验证。有数据显示,大族激光今年上半年实现营业收入69.37亿元,营业利润6.82亿元;归属于母公司的净利润6.31亿元,扣除非经常性损益后净利润6.07亿元。其中半导体及泛半导体行业晶圆加工设备业务实现营业收入7.17亿元。今年5月份,大族激光的全资子公司大族半导体发布了激光切片(QCB技术)新技术,并同时发布了两款全新设备:SiC晶锭激光切片机(HSET-S-LS6200)、SiC超薄晶圆激光切片机(HSET-S-LS6210)。其产品性能非常优越,以切割2cm厚度的晶锭,分别产出最终厚度350um,175um和100um的晶圆为例,QCB技术可在原来传统线切割的基础上提升分别为40%,120%和270%的产能。据悉,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。第三代半导体材料是以碳化硅SiC、氮化镓GaN为主的宽禁带半导体材料,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。以第三代半导体的典型代表碳化硅(SiC)为例,碳化硅具有高临界磁场、高电子饱和速度与极高热导率等特点,使得其器件适用于高频高温的应用场景,相较于硅器件,碳化硅器件可以显著降低开关损耗。 因此,碳化硅可以制造高耐压、大功率的电力电子器件,用于智能电网、新能源汽车等行业。
  • 激光跟踪仪:在大尺寸高端装备中大显身手
    导语:激光跟踪仪作为大尺寸空间几何量精密测量仪器,由于具有较高的技术门槛,国内企业又缺乏深厚的经验积累,导致该产品长期被国外垄断。历经十余年的研发与实践,中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队终于在激光跟踪仪的技术领域有了与国际先进技术比肩的突破性进展。本文将带您了解这个研发团队的激光跟踪仪和它在精密制造中扮演的关键性角色。说起激光跟踪仪,高端装备制造企业对它大概并不陌生,它是一种大尺寸空间几何量精密测量仪器,是大型高端装备制造的核心检测仪器,具有测量功能多(三维坐标、尺寸、形状、位置、姿态、动态运动参数等)、测量精度高、测量速度快、量程大、可现场测量等特点。检测的装备体积越大越能显示出此类产品的优越性,所以它更多出现在航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、能源、科研、医疗等领域等先进制造领域。激光跟踪仪是激光干涉测距技术、激光绝对测距技术、精密测角技术、光电探测技术、精密机械技术、精密跟踪技术、现代数值计算理论等各种先进技术的集大成之作,需要突破百米的测量范围、毫秒级的测量时间、微米级的测量精度以及动态实时跟踪测量等各项技术难点,技术门槛非常高,需要长期的经验积累,几乎不存在弯道超车的可能性。目前,世界范围内主要有美国FARO、美国API、瑞士Leica三家公司生产销售激光跟踪仪,我国当前尚无成熟的激光跟踪仪产品销售。因此,攻克关键技术难点实现激光跟踪仪国产化迫在眉睫。组建团队 攻关激光跟踪仪技术壁垒由于激光跟踪仪的重要性、特殊性和不可替代性,国家层面高度重视激光跟踪仪的自主研发。中国科学院微电子研究所和海宁集成电路与先进制造研究院共同组建的研发团队(以下简称该团队)一直致力于实现激光跟踪仪的国产化。该团队激光跟踪仪的研发历史已有十余年,并阶段性取得骄人成绩:(1)2011年中科院微电子研究所 (原中科院光电研究院激光跟踪仪研发团队)在国内率先开展激光跟踪仪整机研制;(2)2013年推出国内首台原理样机,初步形成具有一定规模的、专业稳定的整机开发团队,引领国内激光跟踪仪的整机与系统关键技术发展,积极追赶国际前沿;(3)2017年推出国际首台三自由度飞秒激光跟踪仪样机,从技术层面上实现了跨越式发展;(4)2021年研制成功国内第一台六自由度激光跟踪仪样机,并通过技术指标测试;(5)2021年三自由度激光跟踪仪进入到产业化阶段,立足海宁集成电路与先进制造研究院,组建了数十人的激光跟踪仪产业化团队,建立激光跟踪仪小批量生产线。该团队在激光跟踪仪领域取得了一系列具有自主知识产权的研究成果,共申报发明专利32项(已授权21项),软件著作权6项,发表研究论文60余篇。2020年激光跟踪仪成果通过了中国仪器仪表行业协会组织的成果鉴定,鉴定委员会认为:“本研究成果技术难度很大,创新性很强,取得了多项自主知识产权。整体达到国际先进水平,研制的激光跟踪仪填补国内空白,飞秒激光跟踪仪属国际首创,其中绝对测距精度、断光续接精度达到国际领先水平。”该成果荣获中国机械工业技术发明特等奖和中国计量测试学会科技进步一等奖。该团队目前主推三自由度激光跟踪仪ICAM-LT-3DOF、六自由度激光跟踪仪ICAM-LT-6DOF如图1所示。除此以外,该团队还可以根据用户的要求定制解决方案,更加贴近客户的使用需求,解决用户的“非标”问题。图1 ICAM-LT-3DOF型激光跟踪仪图2 ICAM-LT-6DOF型激光跟踪仪干货满满 技术原理深度剖析当三自由度激光跟踪仪工作时,如图2所示,激光测距系统获得靶球到仪器的精确距离r,方位编码器和俯仰编码器测角系统分别测出目标方位角A和俯仰角E,利用这三个原始测量值,就可以通过球坐标与直角坐标之间的转换关系获取空间三维直角坐标(X,Y,Z)。图3 三自由度激光跟踪仪原理图合作靶球在空间移动时,从合作靶球返回的一部分光会进入激光跟踪仪内部的位置检测器(PSD,Position Sensitive Detector),随着合作靶球的移动PSD将探测偏移值,跟踪控制系统根据这个偏移值控制方位和俯仰电机转动直到偏移值为零,从而达到跟踪的目的。测量组合参数(A,E,r) 经过坐标转换得到空间三维直角坐标(X,Y,Z)后,经过数据分析软件可以得到被测对象各种几何量参数。激光跟踪仪数据采集系统将测量数据发送至上位机以后,经上位机解析可以确定目标的三维尺寸、几何形貌等信息,并通过计算机实时显示并打印测量结果。六自由度激光跟踪仪为三自由激光跟踪仪的升级产品,如图3所示,在空间位置信息测量的基础上加入了视觉测量、光电测量和惯性测量等模块,用以获取目标空间姿态信息。首先需要建立激光跟踪仪坐标系与上述测量模块之间的转换关系,并通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角测量;在上述基础上,基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量,最后实现三个空间姿态角的测量;除此之外,还融入了惯性测量单元IMU的测量信息,用于动态条件下的辅助测量。图4 六自由度激光跟踪仪原理图多项技术突破 跻身国际先进该团队历经10余年的垂直深耕,在激光跟踪仪领域相继突破了高速激光干涉测距、高精度绝对测距、精密跟踪转台设计、高精度测角、动态伺服跟踪、目标快速识别锁定、多源融合姿态测量、系统误差检测与补偿等多项关键技术,在80m范围内,跟踪测量速度大于4m/s,具有良好的目标快速识别锁定能力,测量精度达到15μm+6ppm,技术性能跻身国际先进行列。优势突出 大尺寸精密测量显身手在大尺寸精密测量领域,激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、功能多、可现场测量等优点,取代了大型固定式三坐标测量机、经纬仪、全站仪等许多传统测量设备,在设备校准、部件检测、工装制造与调试、集成装配和逆向工程等应用领域显示出极高的测量精度和效率,激光跟踪仪已成为大尺寸精密测量的主要手段,在实践中可以为为航空航天、汽车制造、重型机械制造、重工与船舶、科学研究、能源、医疗等领域等行业提供可靠的技术保障。(1)航空航天领域在航空航天制造领域,飞行器具有外形尺寸大、外部结构特殊、部件之间相互位置关系要求严格等特点,飞行器的装配通常是在各部件分别安装后再进行总体装配,在部装的某些环节和总装的整个过程中都需要进行严格的几何检测。激光跟踪仪测量的现场性和实时性以及它的高精度可以满足飞机型架和工装的定位安装、飞机外形尺寸的检测、大型零部件的检测以及飞机维修等工程测量需求。例如,测量一架大型飞机的内外形尺寸,首先要确定整架飞机的空间坐标,保证所测量的外形尺寸空间点都在同一坐标系中,可以布置足够的激光跟踪仪测站,这些测站保证了飞机上、下、左、右、前、后等整个外形都在激光跟踪仪测量范围内。其次要保证飞机处于静止状态,测量过程中不能产生移动。激光跟踪仪在每个测站测量某一个区域的飞机外形坐标点,将各个测站下的飞机外形坐标连接起来就构成整架飞机的外形尺寸坐标,对这些点进行处理可形成飞机外形的数字模型。激光跟踪仪扫描范围大,采集数据速度快,数据采集量大,精度高,大大提高了飞机测量的工作效率。(2)汽车制造领域在汽车制造领域,激光跟踪仪用于车身检测、汽车外形测量、汽车工装检具的检测与调整。通过激光跟踪仪采集汽车不同部位的点云数据,再进行拼接得到完整的汽车曲面点云数据,利用三维造型软件得到汽车三维模型。另外,汽车生产线需要以最高级别的自动化程度和准确性进行定期检测,以进行重复性和适产性测试。激光跟踪仪这种移动坐标测量设备适合工业现场使用,在检测工程中使汽车生产的停工期大幅缩短。(3)重型机械制造领域在重型机械制造业中,大尺寸部件的检测和逆向工程常采用激光跟踪仪。在零部件生产中,该系统可以快速精确地检验每个成品零部件的尺寸是否与设计尺寸一致,同时将零部件物理模型迅速数字化,得到的数字化文件可以用各种方法处理从而得出测量结果。在工件模具生产中,激光跟踪仪对工件模型进行扫描测量后建立数据模型,由数据模型生成可被加工中心识别的加工程序,从而加工出模具。三维管片和模具测量系统也是激光跟踪仪的典型工程应用之一,通过跟踪测量成品管片各个表面上的空间点坐标,经过坐标系转换和纠正将表面数据点拟合成平面或曲面,检验管片的尺寸与设计尺寸的偏差,便可判断成品的质量是否合格。与传统的检测方法相比,激光跟踪仪测量速度快,能在短时间内采集大量空间数据点信息,同时可以直接处理数据,给出成果报表,不仅工作效率高,而且大大节省了人力物力。(4)重工与船舶领域在造船工业领域中,激光跟踪仪常用于舰船外形尺寸检测、重要部件安装检测与逆向工程等。例如,船舶制造公司对于甲板都有着极高的要求,每一个拼接块的连接点都必须恰好能够和另外一片拼接块严丝合缝对接,且甲板外侧的外观必须与船体形状严格吻合,如此才能体现船舶的质量和性能。激光跟踪仪能够实时地对长度以及横向曲率进行测量,代替笨重的模板进行现场装配与检测,可使生产时间节约60%-70%,大大提高了船舶的生产效率。(5)能源领域在能源领域,激光跟踪仪常用于大型零部件的高精度加工、尺寸检测和辅助维护。例如,水力发电站中,新的涡轮发电机投入工作之前,必须获得精确的涡轮机转子形状,以便后续的勘测;当进行水力发电站的检测时,需要对在役涡轮机转子开展数字化测量,从而确定涡轮转子的磨损情况。在风力发电站中,对大型风电轮毂叶片外形尺寸进行高精度测量是保证风电轮叶片正常工作的关键。激光跟踪仪能够完成定轴轴径、同轴度、轮毂连接孔位置度的高精度测量,并且仪器轻便灵活、精度高、测量范围大、能够现场测量,已成为风电行业的必然选择。(6)科研领域在科研领域中,激光跟踪仪在粒子加速器的定期检测与调整、重要核心部件安装检测以及机器人制造校准中发挥了重要作用。例如,机器人在工厂机械安装、马达驱动安装、夹具重组等整个生产周期过程中必须保持规定的精度,才能称为高性能工业机器人。机器人设计尺寸与实际生产尺寸的偏差往往较大,主要是由于机械公差和部件安装误差所引起的。在校准机器人的实际应用中,一般有两个工作测量组,一组负责装配机器人,一组则负责检测校准安装部件,激光跟踪仪安置在这两个测量组之间。操作人员通过计算机控制定位,激光跟踪仪可以监测两个工作小组的测量工作。在一组操作人员利用激光跟踪仪检测机器人配件的同时,另一组工作人员负责装配经过检测的工件,装配后再利用激光跟踪仪进行校准。这样,大幅提高了机器人生产安装的工作效率,也节省了人力物力。(7)医疗领域在医疗领域中,质子医疗机在治疗时最重要的是需要准确定位患者体内癌细胞位置,通过控制治疗床移动,将患者需要治疗的部位送到有效的治疗区域内,才能够进行准确有效的治疗。因此医疗机在安装调试时,要求系统能够控制机械臂,将末端工装精确地移动到理论位置。这对测量方案提出了更高标准的要求:能够准确调整病灶中心的位置,X、Y、Z方向偏差要求小于0.1 mm;能够调整连接法兰的姿态精度,RX、RY、RZ要求小于0.1°,同时检测、分析效率要尽可能高。在质子医疗机安装调试过程中,激光跟踪仪可以提供简单便捷的应用方案。首先通过测量固定在墙体上的定位点,建立离子源坐标系,在软件中将机器坐标系定位到离子源坐标系统;通过坐标转换得出病灶中心与工装上定位孔的坐标关系,解算出定位孔的坐标。其次,将反射球放置在定位孔上,通过监视窗口功能查看当前位置偏差,实时调整工装,使偏差逐渐缩小至公差要求。该团队研发的激光跟踪仪已在卫星天线变形与位姿测量技术、飞机大型部件装配测量技术、船舶分段对接测量技术、高能加速器准直调节测量技术、工业机器人现场校准技术等领域开展了一系列应用研究,并取得了良好的社会效益。制造业中的智能装备、复杂结构制造、高精密制造和装配的兴起,对于测量系统提出了精度更高、智能化程度更高、适应性更强的要求。激光跟踪仪作为最先进的三坐标及姿态精密测量仪器之一,将为工程技术及科学研究大尺寸精密测量提供有效的解决方案。由于激光跟踪仪应用范围广、测量效率高、测量精度高,该仪器在高端制造领域扮演的角色越来越重要。激光跟踪仪的国产化,对于我国的制造业,尤其是高端制造领域,具有十分重大的意义。借势而起 稳扎稳打培育市场目前,国家政策一直在主张推进仪器的国产化,实现国产仪器与进口仪器的同台竞争。中国仪器仪表行业协会与中国和平利用军工技术协会在此方面做了大量的工作,这对国产激光跟踪仪的市场化推进是极大的政策性优势。在国防军工行业,激光跟踪仪的应用主要在导弹的测量、潜艇的测量、战斗机的装配、军舰的测量、天线的装配及外形检测,大型结构件测量检测等。由于进口的高端激光跟踪仪含有摄像头装置,这对我国国防军工行业造成了安全隐患。另外,由于进口激光跟踪仪不对我国展示源代码,不排除进口激光跟踪仪含有潜在的功能,这对我国部分商业秘密也带来了风险。如此种种安全隐患更是急需国产激光跟踪仪技术的开发与产品的应用。这是提供给国内企业的机会更是挑战。该团队也将借助他们国际领先的技术优势、可靠的数据链优势,以及强有力的价格优势和维修服务优势,不遗余力的为客户提供高质量的定制化产品和服务。结束语随着中国先进制造业和高端装备的飞速发展,以激光跟踪仪为代表的高精度、数字化、智能化的精密检测设备已经成为这些领域企业占领行业制高点的制胜法宝。一方面,激光跟踪仪在先进制造和高端装备领域的关键作用日益凸显,成为制造行业的核心仪器,国内对激光跟踪仪的需求量激增,国产化呼声高涨;另一方面,近年来西方对我国的技术限制和打压,使激光跟踪仪的采购和售后具有一定的不确定性,这将影响我国高端装备的发展,所以国家对激光跟踪仪等关键核心仪器的国产化大力支持。显而易见,未来激光跟踪仪的产业化具有极为光明的市场前景。
  • 上市3周年 | RWD激光散斑血流成像系统,服务全球100+用户,助力50+研究成果
    2019年,瑞沃德第一代激光散斑血流成像系统RFLSI上市。上市初,瑞沃德激光散斑血流成像系统采用业界最高的参数指标,同时依托光学成像、精密传动、精确控温和微弱信号检测方面的技术背景,让其在分辨率、灵敏度、稳定性等方面有着独特的优势。2020年,瑞沃德更新了第二代激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ,不仅延续了上一代产品出色的分辨率及灵敏度,在成像面积、图像算法、分析功能上又做了进一步的优化。RWD激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ截至2021年底,瑞沃德激光散斑血流成像系统,装机量已突破100+台,获得如首都医科大学附属北京天坛医院、北京脑重大疾病研究院、斯坦福大学医学院、杜克大学医学中心等众多一流科研单位的青睐;并与全球 200 多家客户进行了线上演示和线下试用;助力科研人员在Gut、Blood、Diabetes、Theranostics、Nature Communications等专业期刊发表学术成果50多篇,为科研产出全面提速。案例:1肠道微生物群是许多中风风险因素的重要因素。然而,中风和肠道菌群之间的双向相互作用在很大程度上仍然未知。2021年2月,南方医科大学珠江医院尹恝、周宏伟、何彦研究团队在知名期刊《Gut》(2021 IF=23.059)发表了《Rapidgut dysbiosis induced by stroke exacerbates brain infarction in turn》一文。团队成员发现脑缺血迅速引起肠道缺血,并通过自由基反应产生过量硝酸盐,导致肠道菌群扩张失调。肠杆菌科富集通过增强全身炎症而加重脑梗死,是卒中患者主要不良预后的独立危险因素。使用氨基胍或超氧化物歧化酶减少硝酸盐生成或使用钨酸钠抑制硝酸盐呼吸均可抑制肠杆菌过度生长,减少全身炎症并减轻脑梗死。这些影响是肠道菌群依赖的,表明脑肠轴在中风治疗中的转化价值。这项研究揭示了中风和肠道失调之间的相互关系。缺血性中风会迅速引发肠道菌群失调,肠杆菌过度生长,进而加重脑梗死。案例:2脑卒中后会出现远隔区继发性脑白质损伤,造成脑卒中患者远期预后不良。然而可能的机制尚不明确。国外学者在其他脑白质病变患者的研究中发现星形胶质细胞吞噬作用参与脱髓鞘损伤,吞噬髓鞘碎片后肿胀变形的星形胶质细胞能募集炎症细胞并参与脑白质病变。脂质运载蛋白2(Lipocalin-2,LCN2)作为反应性星形胶质细胞的重要标志物,其功能研究多集中于星形胶质细胞分泌后引发的炎性改变,而LCN2在继发性脑白质损伤及星形胶质细胞吞噬作用的相关研究仍不清楚。2022年3月,南京大学神经病学研究所(南京大学附属金陵医院神经内科)团队在国际著名综合性期刊《Nature Communications》(2021 IF=14.919)在线发表文章《Astrocytic phagocytosis contributes to demyelination after focal cortical ischemia in mice》,发现急性局灶性脑皮质梗死后星形胶质细胞内源性LCN2表达升高,能与介导吞噬作用的受体LRP1结合,导致LRP1磷酸化,激活下游吞噬信号通路,造成星形胶质细胞吞噬活化,引起胼胝体髓鞘丢失。案例:3血小板是哺乳动物血液中主要的细胞成分之一,在血栓形成和止血过程中发挥关键作用。αIIbβ3整合素(αIIbβ3integrin)是血小板中特有的、与血小板激活密切相关的膜蛋白。临床中常使用的抗血栓药物依替巴肽、阿昔单抗和替罗非班,均是通过竞争性结合于αIIbβ3胞外域的配体结合区,通过抑制其与配体(如纤维蛋白原、纤维蛋白等)的结合发挥抗血栓作用,但这些药物会增加患者的出血风险。2020年8月,中国科学院昆明动物研究所研究员赖仞团队在专业期刊《Blood》(2021 IF=22.113)发表了在抗血栓领域的突破性成果。该团队发现,由血小板β3整合素、14-3-3ζ蛋白以及c-Src激酶构成的复合体在血小板激活和血栓形成中发挥重要作用。14-3-3ζ蛋白通过同时结合于β3整合素胞内“TST”结构域和c-Src的SH2结构域,促进14-3-3ζ-c-Src-integrin-β3复合体的形成以及αIIbβ3整合素外向内的信号传导。针对此复合物形成的关键结合位点,该研究设计发掘了两个抑制剂KF7、THO。这些抑制剂可干扰14-3-3ζ-c-Src-integrin-β3复合体的形成并抑制血小板的聚集和延展,但不会显著改变αIIbβ3与其配体(纤维蛋白原)的结合以及血小板的黏附。小鼠模型实验发现,干扰该复合体能够显著抑制血栓发生,但不会增加出血风险。该研究为开发新型、低出血风险的抗血栓药物提供了新靶点和思路,同时也提供了一系列潜在的抗血小板/抗血栓先导分子。案例:4下肢外周动脉疾病(PAD)是导致动脉粥样硬化性心血管疾病的第三大原因,为了促进缺血后血管的恢复,识别关键的内源性调节因子并探索增强其体内功能的途径是十分重要的。以往的研究表明,配体依赖的过氧化物酶体增殖物激活受体δ亚型(PPARδ)激活促进了血管生成。然而,低氧如何触发PPARδ及其在缺血后血管修复过程中的下游影响尚不清楚。2022年3月,香港中文大学的研究者们在《Theranostics》(2021 IF=11.556)杂志上发表了“Endothelial PPARδ facilitates the post-ischemic vascular repair through interaction with HIF1α”的文章,该研究揭示了低氧诱导的内皮细胞PPARδ非依赖于配体的激活稳定了HIF1α,并且是HIF1α激活的关键调节因子,以促进缺血后血管内稳态的恢复。在本研究中,研究者首先发现了内皮PPARδ的缺失延迟了组织的灌注恢复和修复,伴随着缺血后血管生成的延迟,损害了血管完整性的恢复,更多的血管渗漏和炎症反应增强。在分子水平上,缺氧上调和激活内皮细胞中的PPARδ,而PPARδ相互稳定HIF1α蛋白,以防止其泛素介导的降解。PPARδ直接与缺氧诱导因子1α(HIF1 α)的氧依赖降解结构域结合在PPARδ的配体依赖结构域上。重要的是,这种HIFα-PPARδ相互作用不依赖于PPARδ配体。腺相关病毒介导的稳定的HIF1α在体内的内皮靶向性过表达改善了小鼠后肢缺血后的灌注恢复,抑制了血管炎症,并增强了血管修复,以抵消PPARδ基因敲除的影响。🔽使用者评价🔽看到这里是不是超级心动想把它带回实验室,小沃想你所想为助力更多科研工作者瑞沃德激光散斑血流成像系统免费试用识别上方二维码,即可申请免费试用
  • 卡尔蔡司发布激光层照显微系统
    卡尔蔡司激光层照显微系统(Lightsheet Z.1)   ——低光毒性的大型生物活体样本的三维荧光成像   2012年10月15日   德国,耶拿 / 美国,新奥尔良   在路易斯安那州新奥尔良的神经科学年度会议上,卡尔蔡司的显微镜事业部提出了一项新的显微技术,即激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)。这给生物学家带来了在活体生物动态成像研究上的新方法。   生命观察   生物学家可以使用新的显微系统观察整个生物体在几天甚至更长时间内的发育。极低的光毒性和整合的培养系统可以在不损伤样本的情况下观察细胞群的分化。在大型生物活体上,特别是像果蝇或斑马鱼胚胎,相比已有的荧光显微镜观察方式来说,激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)可以提供更多的信息。“样本越大,你可以从激光层照显微镜上获到越多的信息。” 德国Max Planck研究所的分子生物学和遗传学博士 Pavel Tomancak说。同时,激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)也可被用于海洋,细胞生物学和植物生理学。   Multiview带来的新视觉   激光层照显微镜(Lightsheet Z.1)的光照光束(层照光束)只会照亮样本很薄的一层,因而起到保护样本其他部分的作用。并且它的成像光束与光照层成90度角。 因此,激光层照显微镜(Lightsheet Z.1) 能在最小的照明强度下获得最好的图像质量,尤其适合于活体样本的长期试验。Multiview成像从不同的观察角度获得数据,再通过数学运算进行三维重建和时间序列视频录制。   Lightsheet Z.1的激光层照系统使用了可实现柱面透镜光学与激光扫描相结合的新型光学概念。用户能从复杂的实验样本上得到均匀的光学切片信息。   蔡司激光层照显微镜产品经理Olaf Sslchow博士说:“我相信这种照明方法将会为三维荧光照明带来革命性的改变。”   更多产品信息,请访问www.zeiss.com/lightsheet
  • 英国新型激光雷达系统,使超快的低光检测成为可能
    近日,英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统,其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度,即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息,可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构,也可用于监测或勘测水下考古遗址,以及用于安全和防御等领域。 在水下实时获取物体的3D图像极具挑战性,因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力,即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中,研究人员设计了一个激光雷达系统,该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测,这一方法使超快的低光检测成为可能,并在光子匮乏的环境(如高度衰减的水)中大幅减少测量时间。激光雷达系统通过测量飞行时间(激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间)来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间,研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子,使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。他们还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法,并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明,在3 m距离的受控高散射场景中,3D成像取得了成功。量子检测技术在陆地上的应用,较多见诸报道。其实这种技术在水下的应用,同样空间广阔。例如,利用它进行海底地形勘测、水下考古、海底设备检测等等。不过,将这种技术应用于水下,绝对不意味着将其直接“照搬”。以在海洋中的应用为例,需要考虑海水的腐蚀性、洋流的运动、海底光照条件等多种特殊因素。因此需要使用特殊的耐腐蚀材料,进行特殊的设计,以更加适应水下环境的应用。
  • 激光粒度仪1月中标盘点 华灯初上进口三品牌头彩
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 又到了吃元宵赏灯的正月十五。古代时,帝王们在这一日,用万千灯盏点燃火树银花的盛大繁华。值此佳节之际,仪器信息网也汇总整理在2019年伊始红红火火的激光粒度仪中标市场,让我们在华灯初上的元宵节,捕捉激光粒度仪1月市场延展的草蛇灰线,看看哪家厂商凤箫声动,拨得中标市场的头彩。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在仪器信息网的搜索雷达中,2019年1月共产生激光粒度仪中标信息30条,其中公布中标品牌的信息15条,在全国纷纷步入整顿期的春节前,能有这样的成绩可谓喜人。下面小编将对这些中标信息进行汇总分析。本文数据来源于网络公开招标平台,分析仅供读者参考,如有遗漏,欢迎随时指正、补充。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 采购方常态偏科研 京辽牵头引领旺盛需求 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/882c1034-13b6-434b-a1a7-a2ac65304d86.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 激光粒度仪的招标采购市场一向是高校/科研院所主导的天下,在2019年1月也不例外,高校/科研院所占比高达80%,另外20%来自与企业研发/检测中心。这其中,值得一提的是有六所农林大学对激光粒度仪进行了采购,分别是中国农业大学、华南农业大学、湖南农业大学、浙江农林大学、山西农业大学和西北农林大学。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/a9011916-3da0-4937-99ac-3fc4dc1c65ce.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/81b4858a-8e9a-4993-a3ab-bb72f7a323f5.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从地域分布上分析,整体来看,激光粒度仪2019年1月的中标信息在华北、华东、东北、华南、西南等地分布较为平均,其中华北地区占比最高,约为30%左右。华北和东北地区的主要贡献分别来自于北京市和辽宁省,两者在激光粒度仪1月份中标分布中也占比在前两位,北京占比约20%,辽宁占比约13%。另外华东地区采购激光粒度仪的省及直辖市最多,山东、安徽、江苏、浙江、上海等五个省市都有激光粒度仪的中标信息公布。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 进口品牌锋芒盛 老三家延续2018年火热态势 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/dbd1f069-7b8d-4641-8c53-e76ec1505dd2.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /strong /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/5e39657c-e394-4645-8cf2-5aa62ba746b2.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 对2019年1月中标的激光粒度仪价位进行分析,30-40万以及40万以上价位的激光粒度仪合计占比约80%,占据主流位置。这其中,进口品牌收获颇丰,在已公布中标品牌的15家中标信息中,进口品牌占比超过90%,而在网络招标平台上可追溯中标信息的国产品牌仅有丹东百特一家,中标金额为8.2万。这或许与搜集的中标信息当中,企业研发/检测中心大多并未公布中标品牌有关,按照2018年经验,工业应用是国产激光粒度仪品牌驰骋的重要领域。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/b8955ff5-0d64-4d54-a794-c71d1ff7f72e.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 而在具体的品牌分布上,马尔文帕纳科、美国麦奇克、贝克曼库尔特分别以约33%、20%、13%的占比包揽前三位,延续了他们在2018年下旬的强势表现。另外上榜的其他品牌还有美国布鲁克海文、美国PSS、HORIBA和弗尔德(德国莱驰),都是业内耳熟能详的品牌。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 另外值得一提的是,在2019年1月的激光粒度仪中标信息中,对纳米粒度仪的采购有进一步上升的趋势,其中马尔文帕纳科的Zetasizer Nano和美国麦奇克的Bluewave都夺得多个标的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 正如东风中夜放的花千树,2019年激光粒度仪中标争夺战已经一点燎原,仪器信息网也将密切关注2019年激光粒度仪中标市场的后续动态,给读者实时带来第一手的盘点与资讯。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 延伸阅读: /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20181217/477214.shtml" target=" _self" style=" font-family: 微软雅黑 text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 激光粒度仪10-11月中标盘点 静态法国产占半壁 /a span style=" color: rgb(34, 34, 34) font-family: 微软雅黑 font-size: 24px text-indent: 2em " /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20181009/472614.shtml" target=" _self" style=" font-family: 微软雅黑 text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 激光粒度仪9月中标盘点 上海占头彩(附赠名单详情) /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20180831/470487.shtml" target=" _self" style=" font-family: 微软雅黑 text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 激光粒度仪7-8月中标盘点 ——金额超千万 药、农需求旺 /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20180705/467016.shtml" target=" _self" style=" font-family: 微软雅黑 text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 管中窥豹:2018激光粒度仪中标半年盘点 国产37%喜忧参半 /a /p
  • 西安光机所成功推出三维光纤激光加工系统
    近日,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室成功进行了三维光纤激光加工系统的演示试验,得到在场专家的好评。该系统所使用的500W光纤激光器是由中科院西安光机所新孵化企业西安中科梅曼激光科技有限公司研制。该企业致力于高功率光纤激光器的研发、生产和销售,并可为光纤激光加工系统提供全套的解决方案。现已具备200W~1000W光纤激光器的生产能力,所推出的光纤激光器在切割速度、切割质量等方面与国外同类产品相比具有较强的竞争优势。   三维光纤激光加工系统   500W光纤激光器
  • 北京是卓科技发布激光雷达监测无人机新品
    无人机自动分析识别检测系统方案一、方案背景低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写 UAV )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器。无人机具有机动灵活的特点,它体积小,重量轻,可随时运输和携带。它对起降的要求低,随时飞降。无人机一般在云下低空平稳飞行,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。除了具有广阔的军事应用前景外,用无人机替代有人飞机执行高风险任务,也是当今国际航天领域一个重要发展方向。特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用。对无人机的监管存在盲区,无人机的大量使用更是给公共安全带来隐患。本来是为合法用途使用的无人机越来越多的被用于犯罪目的。公众已经日渐强烈的意识到了无人机可能造成的危害。无人机能窥探隐私/技术;无人机能影响民航 – 接近撞机;无人机可能会出现在敏感地区、关键位置和政府设施区域;无人机甚至能自动射击… … 最近两年,全国已发生多起无人机空中逼停飞机事件,成为民航飞行的“隐形杀shou”。2013年底,北京一家公司在没航拍资质、未申请空域的情况下航空测绘,造成多架次民航飞机避让延误。2017年浙江萧山机场、绵阳机场,此次成都机场都是由于不明无人机,导致了数百架飞机延误,数万人滞留,给国家和人民带来的损失是数以亿计的。二、无人机监测与反制现状2.1无人机控制链路介绍无人机如何控制呢?无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传,超过90% 的无人机使用ISM频段 (2.4GHz) 操作,包括跳频, Wi-Fi等, 其中控制链路采用:常用的频率为 ISM 频段: 2.4 GHz, 5.8 GHz很少使用: 433 MHz, 比2.4GHz传播距离更远少量使用过时的遥控频段: 27 MHz, 35 MHz, 72 MHz (使用 PCM 或模拟编码),这类无人机逐步消失了。无人机根据价格水平有不同的控制方式,比如一些低成本的无人机采用蓝牙技术(ISM2.4GHz);大部分无人机采用Wi-Fi或跳频(ISM2.4GHz);也有部分高端无人机采用基于预设路径的卫星导航。 2.2无人机主要监控方式各国对无人机的监控主要的手段分为两种方式:行政监管、技术防范。2.2.1行政监管:日本为了加强无人机管理,实施了新的《航空法》,规定人口集中的地区一律禁止飞无人机,防止无人机引发事故或被用于犯罪,违者将处以50万日元的罚款;英国对无人机使用也作出规定,航空法第166条第三款规定,小型无人机操作员必须保持时时刻刻能看见无人机,对无人机能够完全掌控,在飞行时应与其它飞行器、人群、车辆以及建筑保持一定的距离,以免发生碰撞事故。2.2.2技术防范从技术角度来说。目前,国外无人机反制技术大致有信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几大类。(1)信号干扰:无人机工作时需要知道自己的精确位置,但无人机自身无法获得足够精确坐标数据,因此,无人机上通过安装GPS信号接收机,采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。美国DroneDefender电波枪打击技术美国俄亥俄州非盈利开发机构“巴特尔”(Batfeoe)最近推出了一种DroneDefender反无人机设备。DroneDefender设备前端上部安装了一根白色的杆状天线。这种设备采用非破坏性技术,是首款能移动、精准、快速阻止可疑无人机靠近的专用设备。用户只需将其指向空中的无人机,扣下扳机,就可以将目标“击落”。该设备只对实时遥控型无人机或依靠GPS导航的无人机有效(如常见的四轴飞行器和六轴飞行器),打击范围约400米;欧洲空客集团反无人机系统,空中客车防务及航天公司研发了一种反无人机系统,采用干扰技术对目标信号的频率进行干扰,而不会影响到周围其他频率的信号。该系统可远距离侦察在争议地区飞行的非法无人机并实施打击,同时又能尽可能地减少对其他物体的影响。该系统具备信号分析技术和干扰功能,并配有雷达、红外相机和定向仪,可以侦察到5至10公里范围内的无人机,还可对无人机的威胁性做出判断。基于庞大的信息库信息,该系统还可以对无人机的信号进行分析,一旦发现问题,系统就会通过干扰台切断无人机与其操作人员之间的联系,然后定向仪会追踪到无人机操作人员的具体位置,便于实施抓捕行动。(2)雷达探测:瑞典“长颈鹿”雷达系统,据美国H JS Jane’s国防、安全情报网站2015年9月1 6日报道,瑞典萨博公司在苏格兰的西弗瑞格(WestFreuqh)靶场演示验证了其“长颈鹿”捷变多波束(AMB)雷达系统对低空、低速小型目标的探测能力。此次试验名为“布里斯托15”,显示了该雷达对低空、低速小型目标强大的探测能力(ELSS),该雷达在执行全部空中监视任务的同时,能够执行反无人飞机系统(UAS)作战任务。在“布里斯托15”试验中,雷达散射截面精确到0.001平方米,增强了对低空、低速小型目标的探测能力,可自动识别低空、低速小型目标并对其进行跟踪,业余爱好者操作低速、小型四轴无人飞机系统。“长颈鹿”捷变多波束雷达系统属于地面和海洋的二维或三维G/H波段被动电子扫描阵列雷达家族系列,可在提供海岸监视能力的同时,对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪;意大利“猎鹰盾”系统2015年9月15日,在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上,意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES公司展示了其研发的“猎鹰盾”无人机系统。该系统能够定位、辨识和控制对公共安全或是私人构成威胁的远程微型或者小型无人机,即所谓的“流氓无人机”。该公司称,这种设备的市场价值可能达数亿英镑;“猎鹰盾”系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号,从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标,“猎鹰盾”就会利用其专有技术控制无人机,甚至将其坠毁。与其他企业利用电子战击毁无人机的系统相比,“猎鹰盾”优势在于,在精准击落“流氓”无人机的同时,可以有效避免对周边建筑物等环境造成伤害。此外,发送无线电信号控制无人机时,还不会妨碍紧急救援服务甚至移动通讯等其他重要信号的传输;墨西哥JAMMER公司防卫系统墨西哥JAMMER公司开发了Tamce Bloqueador Direccional Anti-Drone防卫系统,用于家庭防空。系统的干扰功率为20瓦,可压制几百毫瓦的无人机。启动开关后,干扰器可以干扰2.4G和5.8G信号,这对于大部分消费级无人机来说,遥控信号和图传信号都会丢失,丢失了信号后无人机只能返航或者原地降落;美国Drone Shield公司监测系统美国无人机探测系统制造商Drone Shield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。它内置了Raspberry Pi、信号处理器、麦克风、分析软件、无人机声音特性的数据库,通过监听周围环境的声音,通过声音对比确定是否有无人机。当有无人机在附近时,通过邮件或者短信发出警报。从原理上来看,预警技术并不难,因此监控的准确性和低误报率就非常关键,在这方面,Drone Shield拥有自己的专利技术。据悉,美国当局已经利用这种系统来为监狱、体育赛事和政府大楼提供安保。(3)综合型技术:英国反无人机防御系统AUDS,2015年10月,英国广播公司、美国国土安全新闻网、俄罗斯卫星网等网站分别对英国完全集成的“反无人机防御系统(AUDS)”进行报道。该系统俗称电磁干扰射线枪,由英国的三家防务技术公司(Blighter Surveillance Systems,Chess Dynamics和Enterprise Control Systems公司)联合研发,可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪,随后定向射频干扰系统开始工作,发射定向的大功率干扰射频,干扰无人机自控系统,切断无人机与后方控制中心之间的数据联接或无线电通讯,致使无人机无法自主飞行,导致坠毁、迫降或者返航。AUDS系统的售价约为100万美元,可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。该系统由三个子系统和一套总控设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰装置。雷达探测系统由Blighter公司研制,据称可探测反射面积0.01平方米大小的目标,最远探测距离可达8公里,并通过选配不同的天线来实现俯仰角度和水平旋转角度的变化;动态定位和视频追踪系统由CHESS dynamic公司开发,由一个可以旋转的机械平台加上高分辨的摄像机和热成像相机组成,以实现视频追踪,可以选装光学干扰装置发出高密度光束;定向射频干扰装置由Enterprise Control Systems公司研发,它使用高增益四频段天线来对准目标发出电波,可以使在C2频道下工作的无线遥控装置失灵,无法接收到指令的无人机只能盘旋不动,直到电力耗尽坠毁。报道称,该系统于2015年5月首次公开亮相,并在欧洲(如英国、法国)和北美(如美国)野外与城市等不同地形环境中进行了测试;泰利斯公司组合装备泰利斯公司正在推出一种由雷达、声像探测器、定向仪、射频和视频定位器和激光扫描装置组成的组合设备。对非法无人机的压制任务由动能杀伤武器完成,也可以通过激光干扰、选择性干扰、GPS电子欺骗、电磁脉冲来完成,还可以用另外一架装备干扰设备的无人机进行拦截。泰利斯公司已经针对4旋翼无人机和其他小型无人机进行过反无人机的技术试验。(4)其他技术:无线电控制采用接收器追踪并确定无人机,使用足够强大的电子信号照射无人机,夺取其无线电控制权。操作过程中,一旦无人机不能接收信号,就会坠毁,通过借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制无人机,令其返航。美国联邦航空管理局(FAA) 与信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统,该系统可在敏感地带如机场周围构建电子边界线。CACI表示,该系统可利用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域内飞行的无人机,还可定位无人机的操纵人员。CACI网站提到:“CACI系统可精确定位黑飞无人机,并可将同一空域内其它无人机与此区别出来。”CACI称,SkyTracker还可有效地阻止指定无人机;微波干扰,微波武器又叫射频武器,这种武器可利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标。与激光武器相比,微波武器作用距离远,受气候影响小,火力控制方便。军事专家们预测,随着新技术、新材料的不断发展,微波武器将会发挥越来越多的作用。俄罗斯联合仪表制造集团已制成超高频率微波炮,可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机及高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里,将其安装在特殊平台上可实现360度全方位防御。该款武器除了可搭配“山毛榉”地对空导弹用于防空外,还可检测俄军电子系统抗微波辐射能力;声波干扰,声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振,输出错误信息,从而导致无人机坠落。研究人员发现,如果声音足够强(例如达到140分贝),声波可以击落40米外的无人机。韩国2015年8月公开了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器,扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右,然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时,一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。当然,在真实的攻击场景中是不可能把扬声器接到无人机上的,这种方法还不是真正有效的反无人机措施。目前存在的难点在于瞄准和跟踪,未来可能与跟踪雷达配合使用。三、系统实现 目前国内低慢小目标探测需求突现,其中蕴藏的巨大市场需求。本系统依托激光雷达技术,多无人机进行实时在线监测。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用激光雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪。 整套系统由三部分组成:激光雷达探测系统、旋转云台、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰系统。光电设备,先由激光雷达,最远探测距离可达20公里,最小分辨率可达0.01m2大小的目标,发现目标后,动态视频追踪系统根据目标距离自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,提高系统检测的准确性及无人机的移动趋势;定向射频干扰系统根据无人机运行轨迹及距离,定向发射射频干扰或捕捉网等手段,对无人机进行干扰及捕捉。系统可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。四、优势比较到目前为止,大多数雷达都是所谓的脉冲雷达。例如,这适用于几乎所有用于空中交通管制的雷达。脉冲雷达以固定的间隔发射短而强大的脉冲,并且该脉冲的一些被物体反射。通过测量发送和接收反射信号之间的时间,可以计算到物体的距离。脉冲雷达系统擅长检测大面积天空内的物体,并确定与物体的距离。另一方面,它们不太适合确定物体的速度和方向。多普勒雷达系统传输恒定信号。利用多普勒效应,当发射它的物体远离观察者时,信号的波长增加,而当物体向观察者移动时,信号的波长减小。正是这种效应导致救护车警报器在驶过后发出不同的声音。物体移动得越快,效果越强。因此,多普勒雷达可以基于从物体反弹回来的信号波长的变化以非常高的精度确定物体的速度。还可以以非常高的精度确定物体的运动方向。多普勒雷达系统提供了有关被检测物体的更多信息。另一方面,教科书会说多普勒雷达在覆盖大片天空和确定物体距离方面不如脉冲雷达。无人机的飞行速度非常慢。这使得它们难以使用脉冲雷达进行检测,也不适用于多普勒雷达系统。因为即使整个无人机移动缓慢,转子也会快速移动,并在多普勒雷达中产生独特的信号。“除了它们的小尺寸以及它们可以飞得极低的事实之外,无人机还带来了其他一些挑战。无人机尤其具有极强的机动性。熟练的操作员可以利用它来将无人机隐藏在不相关的物体之间,如树木,建筑物,鸟类等。这需要雷达集成的光学系统。通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时更加可行。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360°全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。五、系统结构图 创新点:通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时进行区分。光学传感器还有助于识别无人机。 激光雷达,采用不可见光对空域进行360° 全方位不间断探测,整个系统具有以下优势: 1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。 2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。 3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。
  • 862万!广州中医药大学多光谱激光成像系统(双通道)等一批仪器采购项目
    一、项目基本情况项目编号:ZJJLCG-2023-0907项目名称:多光谱激光成像系统(双通道)等一批仪器采购采购方式:公开招标预算金额:8,620,560.00元采购需求:合同包1(荧光定量PCR仪等仪器):合同包预算金额:1,543,500.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他试验仪器及装置荧光定量PCR仪1(台)详见采购文件--1-2其他试验仪器及装置荧光定量PCR仪1(台)详见采购文件--1-3其他试验仪器及装置电转仪1(台)详见采购文件--1-4其他试验仪器及装置荧光细胞成像仪1(台)详见采购文件--1-5其他试验仪器及装置垂直电泳三件套8(台)详见采购文件--1-6其他试验仪器及装置全能型快速蛋白转印仪1(台)详见采购文件--1-7其他试验仪器及装置水平电泳仪2(台)详见采购文件--1-8其他试验仪器及装置梯度PCR仪1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包2(低温冷却液循环泵等仪器):合同包预算金额:1,780,020.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1其他试验仪器及装置低温冷却液循环泵1(台)详见采购文件--2-2其他试验仪器及装置防火防爆安全柜(带排风)1(台)详见采购文件--2-3其他试验仪器及装置防腐蚀柜1(台)详见采购文件--2-4其他试验仪器及装置安全防爆柜1(台)详见采购文件--2-5其他试验仪器及装置脑定位注射系统2(台)详见采购文件--2-6其他试验仪器及装置活细胞成像工作站1(台)详见采购文件--2-7其他试验仪器及装置细胞培养用高温灭菌罐8(台)详见采购文件--2-8其他试验仪器及装置细胞培养用负压仪4(台)详见采购文件--2-9其他试验仪器及装置智能精密细胞培养振荡器2(台)详见采购文件--2-10其他试验仪器及装置恒温摇床1(台)详见采购文件--2-11其他试验仪器及装置水浴摇床2(台)详见采购文件--2-12其他试验仪器及装置超低温冰箱4(台)详见采购文件--2-13其他试验仪器及装置低温冰箱4(台)详见采购文件--2-14其他试验仪器及装置手持小型匀浆机1(台)详见采购文件--2-15其他试验仪器及装置高速匀浆机2(台)详见采购文件--2-16其他试验仪器及装置超净工作台2(台)详见采购文件--2-17其他试验仪器及装置恒温水槽4(台)详见采购文件--2-18其他试验仪器及装置恒温水浴锅4(台)详见采购文件--2-19其他试验仪器及装置水浴锅2(台)详见采购文件--2-20其他试验仪器及装置涡旋仪12(台)详见采购文件--2-21其他试验仪器及装置中药打粉机2(台)详见采购文件--2-22其他试验仪器及装置自动氮吹仪1(台)详见采购文件--2-23其他试验仪器及装置电位滴定仪1(台)详见采购文件--2-24其他试验仪器及装置万分之一天平1(台)详见采购文件--2-25其他试验仪器及装置千分之一天平4(台)详见采购文件--2-26其他试验仪器及装置旋转蒸发仪2(台)详见采购文件--2-27其他试验仪器及装置制冰机1(台 )详见采购文件--2-28其他试验仪器及装置高压灭菌锅2(台)详见采购文件--2-29其他试验仪器及装置烘箱1(台)详见采购文件--2-30其他试验仪器及装置电热恒温培养箱1(台)详见采购文件--2-31其他试验仪器及装置普通生物显微镜6(台)详见采购文件--2-32其他试验仪器及装置加热磁力搅拌器2(台)详见采购文件--2-33其他试验仪器及装置磁力搅拌器2(台)详见采购文件--2-34其他试验仪器及装置金属浴4(台)详见采购文件--2-35其他试验仪器及装置PH计4(台)详见采购文件--2-36其他试验仪器及装置真空抽滤泵4(台)详见采购文件--2-37其他试验仪器及装置数显全自动馏分收集器1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包3(超纯水机等仪器):合同包预算金额:2,152,800.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)3-1其他试验仪器及装置超纯水机1(台)详见采购文件--3-2其他试验仪器及装置8通道4孔板移液工作站1(台)详见采购文件--3-3其他试验仪器及装置全自动蛋白印迹孵育系统2(台)详见采购文件--3-4其他试验仪器及装置石蜡包埋机(连接冰台)1(台)详见采购文件--3-5其他试验仪器及装置组织脱水机1(台)详见采购文件--3-6其他试验仪器及装置石蜡切片机1(台)详见采购文件--3-7其他试验仪器及装置多功能紫外分析仪1(台)详见采购文件--3-8其他试验仪器及装置冷冻离心机4(台)详见采购文件--3-9其他试验仪器及装置迷你离心机12(台)详见采购文件--3-10其他试验仪器及装置组织研磨仪1(台)详见采购文件--3-11其他试验仪器及装置滤光片酶标仪1(台)详见采购文件--3-12其他试验仪器及装置冰箱4(台)详见采购文件--3-13其他试验仪器及装置洗板机1(台)详见采购文件--3-14其他试验仪器及装置UPS电源2(台)详见采购文件--3-15其他试验仪器及装置双人生物安全柜8(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:供货时间为签定合同后 30 天内完成合同包4(多光谱激光成像系统(双通道)等仪器):合同包预算金额:2,093,400.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)4-1其他试验仪器及装置多光谱激光成像系统(双通道)1(台)详见采购文件--4-2其他试验仪器及装置紫外可见分光光度计1(台)详见采购文件--4-3其他试验仪器及装置纳米粒度电位仪1(台)详见采购文件--4-4其他试验仪器及装置二氧化碳培养箱12(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成合同包5(细胞自动计数仪等仪器):合同包预算金额:1,050,840.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)5-1其他试验仪器及装置细胞自动计数仪1(台)详见采购文件--5-2其他试验仪器及装置台式大容量离心机4(台)详见采购文件--5-3其他试验仪器及装置核酸定量仪1(台)详见采购文件--5-4其他试验仪器及装置八道电动移液器4(台)详见采购文件--5-5其他试验仪器及装置八道移液枪12(台)详见采购文件--5-6其他试验仪器及装置单道移液枪60(台)详见采购文件--5-7其他试验仪器及装置十万分之一天平1(台)详见采购文件--5-8其他试验仪器及装置24孔固相萃取装置2(台)详见采购文件--5-9其他试验仪器及装置全波长酶标仪1(台)详见采购文件--5-10其他试验仪器及装置超微量分光光度计1(台)详见采购文件--本合同包不接受联合体投标合同履行期限:国产仪器:供货时间为签定合同后 30 天内完成。 进口仪器:供货时间为签定合同后 120 天内完成二、获取招标文件时间: 2023年11月02日 至 2023年11月08日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:广州中医药大学地 址:广州市番禺区广州大学城外环东路232号广州中医药大学办公楼911室联系方式:393569702.采购代理机构信息名 称:广州珠江监理咨询集团有限公司地 址:广东省广州市越秀区永泰路50号101房联系方式:020-834921753.项目联系方式项目联系人:林工电 话:020-83492175
  • 一文详解激光雷达
    激光雷达是集激光、全球定位系统(GPS)、和IMU(惯性测量装置)三种技术于一身的系统,相比普通雷达,激光雷达具有分辨率高,隐蔽性好、抗干扰能力更强等优势。随着科技的不断发展,激光雷达的应用越来越广泛,在机器人、无人驾驶、无人车等领域都能看到它的身影,有需求必然会有市场,随着激光雷达需求的不断增大,激光雷达的种类也变得琳琅满目,按照使用功能、探测方式、载荷平台等激光雷达可分为不同的类型。激光雷达类型图激光雷达按功能分类激光测距雷达激光测距雷达是通过对被测物体发射激光光束,并接收该激光光束的反射波,记录该时间差,来确定被测物体与测试点的距离。传统上,激光雷达可用于工业的安全检测领域,如科幻片中看到的激光墙,当有人闯入时,系统会立马做出反应,发出预警。另外,激光测距雷达在空间测绘领域也有广泛应用。但随着人工智能行业的兴起,激光测距雷达已成为机器人体内不可或缺的核心部件,配合SLAM技术使用,可帮助机器人进行实时定位导航,实现自主行走。思岚科技研制的rplidar系列配合slamware模块使用是目前服务机器人自主定位导航的典型代表,其在25米测距半径内,可完成每秒上万次的激光测距,并实现毫米级别的解析度。激光测速雷达激光测速雷达是对物体移动速度的测量,通过对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距,从而得到该被测物体的移动速度。激光雷达测速的方法主要有两大类,一类是基于激光雷达测距原理实现,即以一定时间间隔连续测量目标距离,用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值,速度的方向根据距离差值的正负就可以确定。这种方法系统结构简单,测量精度有限,只能用于反射激光较强的硬目标。另一类测速方法是利用多普勒频移。多普勒频移是指目标与激光雷达之间存在相对速度时,接收回波信号的频率与发射信号的频率之间会产生一个频率差,这个频率差就是多普勒频移。激光成像雷达激光成像雷达可用于探测和跟踪目标、获得目标方位及速度信息等。它能够完成普通雷达所不能完成的任务,如探测潜艇、水雷、隐藏的军事目标等等。在军事、航空航天、工业和医学领域被广泛应用。大气探测激光雷达大气探测激光雷达主要是用来探测大气中的分子、烟雾的密度、温度、风速、风向及大气中水蒸气的浓度的,以达到对大气环境进行监测及对暴风雨、沙尘暴等灾害性天气进行预报的目的。跟踪雷达跟踪雷达可以连续的去跟踪一个目标,并测量该目标的坐标,提供目标的运动轨迹。不仅用于火炮控制、导弹制导、外弹道测量、卫星跟踪、突防技术研究等,而且在气象、交通、科学研究等领域也在日益扩大。按工作介质分类固体激光雷达固体激光雷达峰值功率高,输出波长范围与现有的光学元件与器件,输出长范围与现有的光学元件与器件(如调制器、隔离器和探测器)以及大气传输特性相匹配等,而且很容易实现主振荡器-功率放大器(MOPA)结构,再加上效率高、体积小、重量轻、可靠性高和稳定性好等导体,固体激光雷达优先在机载和天基系统中应用。近年来,激光雷达发展的重点是二极管泵浦固体激光雷达。气体激光雷达气体激光雷达以CO2激光雷达为代表,它工作在红外波段 ,大气传输衰减小,探测距离远,已经在大气风场和环境监测方面发挥了很大作用,但体积大,使用的中红外 HgCdTe探测器必须在77K温度下工作,限制了气体激光雷达的发展。半导体激光雷达半导体激光雷达能以高重复频率方式连续工作,具有长寿命,小体积,低成本和对人眼伤害小的优点,被广泛应用于后向散射信号比较强的Mie散射测量,如探测云底高度。半导体激光雷达的潜在应用是测量能见度,获得大气边界层中的气溶胶消光廓线和识别雨雪等,易于制成机载设备。目前芬兰Vaisala公司研制的CT25K激光测云仪是半导体测云激光雷达的典型代表,其云底高度的测量范围可达7500m。按线数分类单线激光雷达单线激光雷达主要用于规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高。由于单线激光雷达比多线和3D激光雷达在角频率和灵敏度反映更加快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精 确。但是,单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,有一定局限性。当前主要应用于服务机器人身上,如我们常见的扫地机器人。多线激光雷达多线激光雷达主要应用于汽车的雷达成像,相比单线激光雷达在维度提升和场景还原上有了质的改变,可以识别物体的高度信息。多线激光雷达常规是2.5D,而且可以做到3D。目前在国际市场上推出的主要有 4线、8线、16 线、32 线和 64 线。但价格高昂,大多车企不会选用。按扫描方式分类MEMS型激光雷达MEMS 型激光雷达可以动态调整自己的扫描模式,以此来聚焦特殊物体,采集更远更小物体的细节信息并对其进行识别,这是传统机械激光雷达无法实现的。MEMS整套系统只需一个很小的反射镜就能引导固定的激光束射向不同方向。由于反射镜很小,因此其惯性力矩并不大,可以快速移动,速度快到可以在不到一秒时间里跟踪到 2D 扫描模式。Flash型激光雷达Flash型激光雷达能快速记录整个场景,避免了扫描过程中目标或激光雷达移动带来的各种麻烦,它运行起来比较像摄像头。激光束会直接向各个方向漫射,因此只要一次快闪就能照亮整个场景。随后,系统会利用微型传感器阵列采集不同方向反射回来的激光束。Flash LiDAR有它的优势,当然也存在一定的缺陷。当像素越大,需要处理的信号就会越多,如果将海量像素塞进光电探测器,必然会带来各种干扰,其结果就是精度的下降。相控阵激光雷达相控阵激光雷达搭载的一排发射器可以通过调整信号的相对相位来改变激光束的发射方向。目前大多数相控阵激光雷达还在实验室里呆着,而现在仍停留在旋转式或 MEMS 激光雷达的时代,机械旋转式激光雷达机械旋转式激光雷达是发展比较早的激光雷达,目前技术比较成熟,但机械旋转式激光雷达系统结构十分复杂,且各核心组件价格也都颇为昂贵,其中主要包括激光器、扫描器、光学组件、光电探测器、接收IC以及位置和导航器件等。由于硬件成本高,导致量产困难,且稳定性也有待提升,目前固态激光雷达成为很多公司的发展方向。按探测方式分类直接探测激光雷达直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。工作时,由发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量激光信号往返传播的时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,则可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度。相干探测激光雷达相干探测型激光雷达有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径,并由发送-接收开关隔离。而双稳系统则包括两个光学孔径,分别供发送与接收信号使用,发送-接收开关自然不再需要,其余部分与单稳系统相同。按激光发射波形分类连续型激光雷达从激光的原理来看,连续激光就是一直有光出来,就像打开手电筒的开关,它的光会一直亮着(特殊情况除外)。连续激光是依靠持续亮光到待测高度,进行某个高度下数据采集。由于连续激光的工作特点,某时某刻只能采集到一个点的数据。因为风数据的不确定特性,用一点代表某个高度的风况,显然有些片面。因此有些厂家折中的办法是采取旋转360度,在这个圆边上面采集多点进行平均评估,显然这是一个虚拟平面中的多点统计数据的概念。脉冲型激光雷达脉冲激光输出的激光是不连续的,而是一闪一闪的。脉冲激光的原理是发射几万个的激光粒子,根据国际通用的多普勒原理,从这几万个激光粒子的反射情况来综合评价某个高度的风况,这个是一个立体的概念,因此才有探测长度的理论。从激光的特性来看,脉冲激光要比连续激光测量的点位多几十倍,更能够精确的反应出某个高度风况。按载荷平台分类机载激光雷达机载激光雷达是将激光测距设备、GNSS设备和INS等设备紧密集成,以飞行平台为载体,通过对地面进行扫描,记录目标的姿态、位置和反射强度等信息,获取地表的三维信息,并深入加工得到所需空间信息的技术。在军民用领域都有广泛的潜力和前景。机载激光雷达探测距离近,激光在大气中传输时,能量受大气影响而衰减,激光雷达的作用距离在20千米以内,尤其在恶劣气候条件下,比如浓雾、大雨和烟、尘,作用距离会大大缩短,难以有效工作。大气湍流也会不同程度上降低激光雷达的测量精度。车载激光雷达车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,是一种移动型三维激光扫描系统,可以通过发射和接受激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出目标对象与车的相对距离,并利用收集的目标对象表面大量的密集点的三维坐标、反射率等信息,快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。车载激光雷达在自动驾驶“造车”大潮中扮演的角色正越来越重要,诸如谷歌、百度、宝马、博世、德尔福等企业,都在其自动驾驶系统中使用了激光雷达,带动车载激光雷达产业迅速扩大。地基激光雷达地基激光雷达可以获取林区的3D点云信息,利用点云信息提取单木位置和树高,它不仅节省了人力和物力,还提高了提取的精度,具有其它遥感方式所无法比拟的优势。通过对国内外该技术林业应用的分析和对该发明研究后期的结果验证,未来将会在更大的研究区域利用该技术提取各种森林参数。星载激光雷达星载雷达采用卫星平台,运行轨道高、观测视野广,可以触及世界的每一个角落。为境外地区三维控制点和数字地面模型的获取提供了新的途径,无论对于国防或是科学研究都具有十分重大意义。星载激光雷达还具有观察整个天体的能力,美国进行的月球和火星等探测计划中都包含了星载激光雷达,其所提供的数据资料可用于制作天体的综合三维地形图。此外,星载激光雷达载植被垂直分布测量、海面高度测量、云层和气溶胶垂直分布测量以及特殊气候现象监测等方面也可以发挥重要作用。通过以上对激光雷达特点、原理、应用领域等介绍,相信大家也能大致了解各类激光雷达的不同属性了,眼下,在激光雷达这个竞争越来越激烈的赛道上,打造低成本、可量产、的激光雷达是很多新创公司想要实现的梦想。但开发和量产激光雷达并不容易。丰富的行业经验和可靠的技术才能保障其在这一波大潮中占据主导地位。
  • 我国科学家在激光雷达系统研制上获突破
    记者获悉,中国科学技术大学地球和空间科学学院教授薛向辉团队在相干测风激光雷达系统研制方面首次实现空间分辨率3米、时间分辨率0.1秒的风场探测。据了解,米级-亚秒级分辨率的大气风场探测在航空航天安全、高价值目标保障、数值天气预报等方面具有重大意义,但高时空分辨的连续风场观测对激光雷达仍是一个挑战。据介绍,薛向辉团队雷达样机工作波长为1550.1纳米,通过外场对比试验,该雷达样机风场观测结果与定标设备对比误差小于0.5米每秒。为进一步测试雷达观测性能和环境适应性,薛向辉团队在安徽省宿州市高铁站实地测量了高速列车尾流中的风场结构。雷达在无人值守下连续稳定工作超过100小时,获得了3米和0.1秒高时空分辨率下的350公里每小时的高铁尾流连续观测,并首次利用激光雷达捕捉到高铁尾流中类似于冯卡门涡街的风场结构,与计算流体力学模拟结果高度一致。相关成果发表于国际光学期刊《光学快报》。审稿人认为,“观测结果是引人注目和印象深刻的”“迄今为止首次实现连续观测的高分辨率结果”。中科大地球和空间科学学院博士研究生梁晨为该论文第一作者,王冲副研究员和薛向辉教授为论文共同通讯作者。
  • 多波段拉曼-荧光激光雷达系统可用于雾霾探测
    近日,兰州大学教授黄建平带领科研团队研制出我国首个多波段拉曼-荧光激光雷达系统。该系统不仅可用于大气雾霾探测的研究及预警,还可用于卫星数据校正、医疗气象观测等领域,处于国际先进水平。   &ldquo 多波段拉曼-荧光激光雷达系统用高功率激光器向天空同时发射三束激光,也就是三个波段。紫外激光与大气颗粒物作用之后,就会释放出荧光,我们利用大口径的望远镜接收被大气反射回来的信号,共有38个波段。大多国内研究中使用的少数波段,对于颗粒物的大小、形状、成分等认识还不够。&rdquo 黄建平介绍说,&ldquo 印度科学家拉曼发现了光和粒子的相互作用,在这种作用后,光的波长和频率会发生变化。对接收到的信号进行分光、提取和探测,根据其变化的多少,就可以知道这种物质的化学成分是什么,也就可以进一步分析大气污染物的重要性质,尤其是对人体有害的有机物。&rdquo   课题组成员黄忠伟解释说:&ldquo 大家现在都关心雾霾天气,但对于雾霾的成因、成分等问题的认识都还不够,多波段拉曼-荧光激光雷达系统能够连续工作并探测到不同高度的雾霾变化数据,而且精度很高。&rdquo   当前,我国在全球气候变化、空间环境监测等领域都急需大量激光雷达技术支撑,但一直依赖国外进口的高成本产品。多波段拉曼-荧光激光雷达系统的成功研制,将降低我国购置相关产品的成本。
  • 天津地勘院研发移动式三维激光扫描系统
    近期,天津市地质工程勘测设计院研发了一套移动式三维激光扫描系统,最高运行速度可达5公里每小时,点云分辨率最高可达2 mm,具备开展轨道交通结构大范围快速检测的技术能力,技术水平全国领先。同时,基于移动式三维激光扫描系统,科研团队联合外部技术团队研发了一种非接触式快速检测技术,可快速获取地铁隧道、车站、轻轨高架等结构表面的海量点云数据。根据点云数据所包含的坐标数据、图像灰度值等信息进行深入的处理、分析,能够获得诸如隧道内壁影像、隧道收敛直径、管片错台、限界入侵、渗漏水、结构裂缝等有效信息,实现对目标区间的结构尺寸、变形大小、病害点位等进行检测目的。检测区域隧道点云漫游图目前,移动式三维激光检测技术已成功用于工程项目中,累计检测里程达5公里,实现了目标区域全要素点云数据获取,完成了对隧道结构尺寸、病害分布、管片状态的检测分析。
  • 嫦娥三号探测器大揭秘:携带多种激光仪器
    承担中国探月工程第二步&ldquo 落月&rdquo 任务的嫦娥三号探测器将于今年12月份择机发射,它将实现中国航天器首次在地外天体的软着陆,从嫦娥三号着陆器中释放的月球车还将完成中国首次在月表的巡视探测。   昨日,探月与航天工程中心启动为中国第一辆月球车全球征名的活动,要求名称体现探月理念和月球车特点。参与者除了要选好名称,还要提交一份不多于300字的创意说明和背景阐述,每人最多允许提交5个方案。从昨日开始到10月25日,参与者可以提交方案,11月上旬,将确定最终入选名称。部分获奖者将有机会免费亲临西昌发射中心现场观摩嫦娥三号发射。   目前,包括月球车,以及嫦娥三号着陆器等组件,都已经被运抵西昌卫星发射基地。嫦娥三号已经进入到了发射前在前方发射场的调试、测试、准备阶段。   一、嫦娥三号探测器揭秘   看着像辆车 实为机器人   正在向全球征名的月球车将跟随年底择机发射的嫦娥三号&ldquo 着陆探测器&rdquo 展开对月球表面的探测。探月工程总设计师吴伟仁说,这不仅是我国第一辆月球车,且全部为中国制造,国产率达到100%。   嫦娥三号探测器   二、长相:身背太阳翼 脚踩&ldquo 风火轮&rdquo   月球车的专用名称叫做&ldquo 月面巡视探测器&rdquo ,设计质量是140公斤,由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷等分系统组成。   在活动现场,记者看到了月球车1:2的模型,从模型上看,它的大脑袋上有一个定向天线和几个太阳敏感器,两侧为太阳翼,尾巴上很多天线,右后侧是导航相机和全景相机。它脚踩六个&ldquo 风火轮&rdquo 似的移动装置。腹部的&ldquo 秘器&rdquo 最多:包括红外成像光谱仪、避障相机、机械臂、激光点阵器等。   中国航天科技集团公司宇航部部长赵小津说,从严格意义上来说,月球车并不是一辆车,而是一个长着轮子,能够适应恶劣空间环境并开展空间科学探测的航天器,是一个小型化、低功耗、高集成、高智能的机器人。   据了解,月球车驶下着陆探测器后,可通过地面遥操作控制和自主规划路径,自主导航等开展长期的科学探测。   三、落月靠"3只眼"   嫦娥三号任务是我国探月工程&ldquo 绕、落、回&rdquo 三步走中的第二步,是承前启后的关键一步。在&ldquo 绕月&rdquo 阶段,中科院上海技术物理所、上海光学精密机械所为嫦娥卫星研制了&ldquo 激光眼&rdquo &mdash &mdash 激光高度计,为我国首幅全月面三维图提供了高程,相当于地球上的海拔高度。即使在无可见光的月面环境下,激光计也能&ldquo 拍摄&rdquo 自如。   但比起距离月面一两百公里外的绕月,零距离接触的落月对激光测距精度和速度提出了极高要求。在我国探月初期,嫦娥卫星对月发射一束激光,在月面形成的&ldquo 激光足印&rdquo 约有120米方圆范围,而嫦娥三号激光测距的&ldquo 足印&rdquo 将小到米级,测量精度进一步提高,可实时监测嫦娥三号着陆器距离月面的高度。   除了这束&ldquo 大激光&rdquo ,&ldquo 嫦娥&rdquo 还有一道灵敏度极高的&ldquo 小激光&rdquo 。当&ldquo 嫦娥&rdquo 向月面释放着陆器,着陆器将在接近月面时,通过激光三维成像,进一步&ldquo 观察地形&rdquo ,获取正下方图像。如下方不适合降落,它就马上换一块地方,确保着陆点相对更为平坦。这种接近&ldquo 现场直播&rdquo 的实时成像需在数秒内完成,为此中科院上海技物所研制的三维成像系统采用了多源激光并扫、实时成像方法,这种实测方式是在着陆月球时首次应用。   两只&ldquo 激光眼&rdquo 之外,&ldquo 嫦娥&rdquo 另有一只&ldquo 红外眼&rdquo &mdash &mdash 红外成像光谱仪。这台仪器置于俗称&ldquo 月球车&rdquo 的月面巡视器上,当巡视器从着陆器中驶出,便开启这一关键探测设备。这只&ldquo 眼睛&rdquo 不但能在可见光范围获得上百个光学波段的图像,还能用来探索可见光之外的&ldquo 光&rdquo ,捕捉月球物质资源放出的红外线光谱。因为每种物质都有其独特的&ldquo 红外图谱&rdquo ,红外成像光谱仪以极高的光谱分辨率&ldquo 拍摄&rdquo 月表物质,并能通过计算机直接将物质分门别类。   对于登月任务以及其后实施的返回任务,卫星发射重量越轻越好,因此&ldquo 嫦娥&rdquo 严格控制体重。相关项目负责人上海技物所研究员王建宇透露,此次星载的红外成像光谱仪只有5公斤多,是&ldquo 嫦娥&rdquo 3只眼中最轻的,而机载的同类光谱仪重量可达百公斤。今后,这种超轻型成像光谱仪器还能用于火星、小行星等更遥远的深空探测任务。   四、性能:耐极限温度 能爬坡越障   月球车以太阳能为能源,能够耐受月球表面真空、强辐射,以及从正150摄氏度到负180摄氏度,温差超过300摄氏度的极限温度和环境。工作时的舱内温度可以控制在零下20摄氏度至零上50摄氏度之间。   月球车凭借六个轮子可实现前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障。   &ldquo 月面松软、崎岖不平、障碍物很多。月球车能够对月面环境和障碍进行感知和识别,然后对巡视的路径进行规划。月球车在月面巡视时采取自主导航和地面遥控的组合模式。&rdquo 探月工程副总指挥、探月与航天工程中心主任李本正说。   五、作息:大干3个月 一觉14天   月球上的一天相当于地球上的27天多,月球昼夜间隔相当于地球上14天。李本正说,月球车具备月球表面环境的生存能力,该休息的时候自动进入休眠状态,然后又能自动唤醒重新工作。据新华视点消息,月球车在月球上是连续工作14天,然后&ldquo 睡&rdquo 14天再重新工作。   在月球表面巡视的3个月中,月球车将依靠各种先进设备对月表进行三维光学成像、红外光谱分析,开展月壤厚度和结构的科学探测,对月表物质主要元素进行现场分析。它传回来的数据,将帮助人们更直接、更准确地了解神秘的月亮。   六、月球车探月过程:   1、动身   今年12月,中国将在西昌卫星中心用长征-3B增强型火箭发射&ldquo 嫦娥三号&rdquo 。   2、着陆   当&ldquo 嫦娥三号&rdquo 完成发射、飞行到达月球时,着陆探测器采取不同制导方式,从距月面15公里处开始动力下降,经过主动减速、调整接近、悬停避障等飞行阶段,实现路径优、燃料省、误差小的安全着陆。   &ldquo 到达月球轨道后,月球车将由着陆器背负,由变推力液体火箭发射器控制,通过各种光学、微波等敏感器测量,在月球表面百米高度上进行悬停和平移,以规避岩石和深坑等障碍,选择最佳着陆点缓慢降落月球表面。&rdquo 中国航天科技集团公司宇航部部长赵小津说。   3、准备   着陆器为月球车充电,对月球车进行初始化 之后月球车与地面建立通信链路,控制连接解锁机构解锁,走上转移机构 着陆探测器将控制转移机构运动到月面,月球车驶离转移机构,开始勘查。   4、勘查   为期3个月,月球车将依靠各种先进设备对月表进行三维光学成像、红外光谱分析 开展月壤厚度和结构的科学探测 对月表物质主要元素进行现场分析。
  • 激光雷达 lidar
    激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代产品。20世纪90年代研制成功的第三代系统以第二代系统为基础,增加了GPS定位和定高功能,系统与自动导航仪接口,实现了航线和高度的自动控制。   成像激光雷达可水下探物   美国诺斯罗普公司为美国国防高级研究计划局研制的ALARMS机载水雷探测系统,具有自动、实时检测功能和三维定位能力,定位分辨率高,可以24小时工作,采用卵形扫描方式探测水下可疑目标。 美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达,最大特点是可对水下目标成像。由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大,因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达。另外,成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征,更加便于识别目标,这已是成像激光雷达的一大优势。 History and Vision History Velodyne's expertise with laser distance measurement started by participating in the 2005 Grand Challenge sponsored by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).A race for autonomous vehicles across the Mojave desert, DARPA's goal was to stimulate autonomous vehicle technology development for both military and commercial applications. Velodyne founders Dave and Bruce Hall entered the competition as Team DAD (Digital Audio Drive), traveling 6.2 miles in the first event and 25 miles in the second. The team developed technology for visualizing the environment, first using a dual video camera approach and later developing the laser-based system that laid the foundation for Velodyne's current products. The first Velodyne LIDAR scanner was about 30 inches in diameter and weighed close to 100 lbs. Choosing to commercialize the LIDAR scanner instead of competing in subsequent challenge events, Velodyne was able to dramatically reduce the sensor's size and weight while also improving performance. Velodyne's HDL-64E sensor was the primary means of terrain map construction and obstacle detection for all the top DARPA Urban Challenge teams. Vision Velodyne's ultimate vision for its LIDAR technology is simple: to save lives. We see the day where this sensor technology is deployed on every vehicle in the world. While traditional LIDAR sensors have relied on fixed electronics and rotating mirrors to deliver a 3-D terrain map, the rotation of an entire array of multiple fixed lasers has proven to be a quantum leap forward in sensing technology. This accomplishment has been termed a "disruptive event" by car safety research groups, who see the technology as a reason to rethink all that we know about vehicle sensors and the safety systems they enable. Until the day when we help eliminate automobile-relatedcasualties, Velodyne plans to market its unique LIDAR technology wherever sophisticated 3-D environment understanding is required: robotics, map capture, surveying, autonomous navigation, automotive safety ystems, and industrial applications. 激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代
  • 丹东百特研制成功国内首台三光束激光粒度仪
    经过多年的准备和一年多的奋力攻关,国内首台三光束激光粒度仪&mdash &mdash Bettersize2000激光粒度仪在丹东百特研制成功。经测试,该系统的动态测试范围达到0.01-2000微米,平均重复性误差小于1.5%,实际测试多种国际国内颗粒度标准物质,平均准确性误差(D50)小于1.35%。与几种进口激光粒度仪进行样品平行测试比较,结果偏差小于进口仪器之间的偏差。上述测试结果表明,Bettersize2000三光束激光粒度仪的主要技术指标达到了国内外现有同类仪器的先进水平。为中国高端粒度仪器用户增添了新的选择。
  • 中国科学技术大学在相干测风激光雷达系统研制方面取得重大突破
    日前记者从中国科学技术大学获悉,该校地球和空间科学学院教授薛向辉团队在相干测风激光雷达系统研制方面取得重大突破,首次实现空间分辨率3米、时间分辨率0.1秒的风场探测。据悉,这是迄今为止有报道的全球最高精度的风场连续探测。相关成果发表在国际知名光学期刊《光学快报》。测风激光雷达的封装样机 课题组供图 米级-亚秒级分辨率的大气风场探测在航空航天安全、高价值目标保障、数值天气预报等方面具有重大意义,但高时空分辨的连续风场观测对激光雷达仍是一个挑战。比如,为获取3米和0.1秒时空分辨率的风场观测结果,需要将现有激光雷达信号检测灵敏度提高2个数量级以上。 为了实现“看的远、看的细,测的快、测的准”的高时空分辨测风激光雷达,团队通过在激光光源、光学收发系统、高速数据采集电路和数据处理算法上对激光雷达进行全面优化,并在时频分析、脉冲编码基础上提出一种新的反演算法,大大提高了风场反演精度和稳健性,最终实现了一套全国产化的“产品级”测试样机。图1 3米距离分辨率相干测风雷达实验装置:(a)实验装置实物;(b)白天观测;(c)夜间观测;(d)光学系统及电路控制示意图;(e)连续5分钟观测的阵风结构图(时间分辨率为1秒)。图2 高铁尾流风场结构观测及模拟结果:(a)雷达观测的0.1秒分辨率尾流中风场结构图;(b)基于CCM+模拟的300km/h运行列车的尾流风场结构。 据介绍,雷达样机工作波长为1550.1纳米,具有人眼安全、设备轻便(整装设备40公斤)、工作稳定、环境适应性强等特点。通过外场对比试验,该雷达样机风场观测结果与定标设备对比误差小于0.5米每秒。 为进一步测试雷达观测性能和环境适应性,团队在安徽省宿州市高铁站实地测量了高速列车尾流中的风场结构。雷达在无人值守下连续稳定工作超过100小时,获得了3米和0.1秒高时空分辨率下的350公里每小时的高铁尾流连续观测,并首次利用激光雷达捕捉到高铁尾流中类似于冯卡门涡街的风场结构,与计算流体力学模拟结果高度一致。 审稿人认为,“观测结果是引人注目和印象深刻的”、“迄今为止首次实现连续观测的高分辨率结果”。
  • 新品发布 | RFLSI ZW激光散斑血流成像系统,无与/伦比的成像体验
    想拥有一台微循环研究利器吗?不仅实时监测活体组织器官的血流灌注情况还可成像更快、更大,拓展性更广……新一代RFLSI ZW激光散斑血流成像系统实力全开,给你的科研工作更大的加速度!升级点1:全局快门COMS传感器-更快全新的RFLSI ZW采用全新的全局快门CMOS传感器。新款传感器具有更高的量子效率,即使是非常短的曝光也能获得清晰的图像;同时具备更加优秀的抗噪性能,在高分辨率模式下,采样速度相较于上一代产品提升了3倍,更快更精准获取成像图。升级点2:成像面积-更大RFLSI ZW的监测面积为225mm*300mm,相较于上一代产品提升了近8倍,应用对象从小动物扩展至大动物及人体的拍摄,进一步扩大了应用的范围。升级点3:成像算法升级-更强RFLSI ZW激光散斑血流成像系统,在成像算法上进一步提升,相较于上一代产品,在空间算法模式下将图像合成数量提升了5倍,在时间算法模式下提升了24倍,图片成像质量更加清晰、细节化增强。升级点4:扩展性-更广设备增加了BNC扩展接口,可实现与外部设备的通信,如电生理、刺激器、注射泵、光遗传等。通过软件控制协议,可自定义设备的工作顺序、间隔、频率等参数,满足多样化的实验需求。升级点5:内置校准程序—更智能使用标准校准物配合校准程序,可以定期进行自校准,保持设备处于最佳工作状态,使不同时期的血流灌注量具有可比较性。升级点6:激光安全性-更高新一代激光散斑血流成像系统在安全性上进行了升级,产品符合Class1-IEC 60825-1:2014安全激光等级标准,使用安全性更高,进一步保障实验人员的安全。RFLSI ZW激光散斑血流成像系统效果图参考Brain-c57bl/6Foot-HumanMesentery-SD ratFemoralartery-c57bl/6除了上述六大升级更多升级细节可查看下表想率先试用这款新品识别二维码,即可免费申请试用
  • 便携式颗粒物激光雷达的“人生终极三问”
    第三届气象科技活动周南京主场活动中,聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司无锡中科光电技术有限公司(以下简称“中科光电”)便携式颗粒物激光雷达收获了众多关注目光。  大家对它有诸多疑问,归纳起来主要是:Q1 我是谁?学名  便携式颗粒物激光雷达主要构成  主机+云台+支架,分析软件优点  这个有点多Q2 我从哪里来?诞生于创新基地  中科光电怀有光荣梦想  近些年雾霾日益严重,科学治霾需要说清楚污染源状况、说清楚环境质量现状及变化趋势、说清楚潜在的环境风险。面对繁重的环境监测任务,已有的传统监测设备不能完全满足要求。  为了弥补传统大气环境监测的不足,提升环境监测对科学开展环境管理的支撑作用,激光雷达立体监测技术应运而生。  我的梦想是仰望蓝天,遥望星空!肩负重要使命 Q3 我到哪里去?主要战场  哪里有大气污染,哪里就有我的身影。  人力不可及的地方,我也能不辱使命。应用区域  1、垂直监测,获取气溶胶垂直时空分布、边界层高度、云信息等,判别外来或本地污染来源;  2、水平扫描,实时监控、突发源快速定位,精准溯源、偷排漏排取证,开展专项监测和专项管控,高架源或者爆炸后的烟羽扩散、对站点数据影响评价;  3、走航观测,边走边测,实时获取大区域气溶胶浓度分布和烟羽扩散影响评价。战绩显著  在福建、广东、江苏、河南等多地支撑蓝天保卫战,让当地的大气污染防治“有数可依”,为空气质量改善提供了有力的科技支撑。未来可期  希望我的脚步能够遍布全国,和小伙伴们一起组成全覆盖、全天候的激光雷达网,全力支撑空气质量持续改善,让大家不再惧怕“十面霾伏”,能够见到更多蓝天和星空。
  • 146万!天津大学环境学院激光粒子动态分析仪等采购项目
    项目编号:TDZC2022J0267项目名称:天津大学环境学院激光粒子动态分析仪、激光粒子处理器采购方式:竞争性磋商预算金额:146.5000000 万元(人民币)采购需求:激光粒子动态分析仪、激光粒子处理器:1套。本项目接受进口产品参与磋商,具体要求详见本项目用户需求书。本项目不接受联合体磋商并不得分包转包。合同履行期限:合同签订后180天内交货及完成安装调试并具备验收条件等。(特殊情况以合同为准)。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 中标盘点三大新实况 激光粒度的春日好不热闹
    p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 轻轻叩响夏的门扉,春天的尾巴正悄悄溜走。正如薰衣草是夏的赫尔墨斯(信使)一样,在即将过去的草长莺飞中,激光粒度仪中标市场上又有什么新的讯息呢?仪器信息网中标盘点栏目即将带您走进激光粒度仪中标市场的 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" 月和 /span span 4 /span span style=" font-family:宋体" 月,希望能给相关领域的仪器用户和仪器厂商带来些许参考。本文搜集、汇总的信息来源于网络招标平台,涉及的激光粒度仪类型为静态光散射 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 衍射法激光粒度仪和纳米粒度仪。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" (重点标注:本文信息完全来源于网络,文章得出的结论和趋势或与实际情况有出入,仅供读者参考。) /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 政、企用户攀升 /span /strong strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 蜀地发力成热点 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/6aeedf9e-cd06-4fd4-93c2-456ca1e98416.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /span strong /strong /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 从单位类型的角度看,来自大专院校和科研院所的用户仍然是采购激光粒度仪的绝对主力,占比高达 /span span 65% /span span style=" font-family:宋体" 。但是相比于 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 、 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 月份,来自政府机构和企业分析测试中心的采购行为明显增多。其中企业分析测试中心的占比由 /span span 5% /span span style=" font-family:宋体" 提升至 /span span 12% /span span style=" font-family:宋体" 。在仪器信息网的雷达范围类,这些通过采购方式购买激光粒度仪的企业用户以石化行业居多,其中中国石化国际事业有限公司一个公司即采购两台。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: center " /p p style=" text-indent: 28px text-align: center " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/53cbc447-018d-466d-8480-ca0a06f3b9a5.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /span /p p style=" text-indent: 28px " span br/ /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 而从地域的角度看,采购用户的分布比较平均,采购较多的仍然是东部沿海的广东、山东、江苏等地,值得一提的是,由于四川大学和四川师范大学的发力,四川省也在 /span span 3-4 /span span style=" font-family:宋体" 月份迎来的采购的小爆发。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 农业研究登顶 /span /strong strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 大江大河工程带新机 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/8a77b9f8-ad6e-4d2a-8137-4ffdb00f2eb5.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /span strong /strong /p p style=" text-indent: 28px " br/ /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 石油 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 化工、制药 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 医疗、食品、环保 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 水工业一向都是激光粒度仪的热点行业。而在 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 月份的盘点中占比颇高的新贵——农业研究,在 /span span 3-4 /span span style=" font-family:宋体" 月的盘点中已然飙升为需求头牌。占比约 /span span 23% /span span style=" font-family:宋体" ,这其中采购的主要用户群体为农业类的大专院校。而环保 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 水工业的需求也百尺竿头,排在 /span span 3-4 /span span style=" font-family:宋体" 月盘点的第二位,占比 /span span 19% /span span style=" font-family:宋体" 。值得注意的是黄河和长江水利委员会都爆出了采购需求,其项目都为大江大河水文监测系统建设工程。从 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" 、 /span span 4 /span span style=" font-family:宋体" 月开始, /span span 2019 /span span style=" font-family:宋体" 年的“大江大河”工程项目已在全国各地陆续展开,值得业内厂商和用户关注。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 国产占比回升 /span /strong strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 新帕泰克增幅明显 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/23cd1862-5ab9-49cc-b314-1999a2f0198c.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /span strong /strong /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 聚焦于中标市场情况,从价位上看 /span span 30 /span span style=" font-family:宋体" 万以上的激光粒度仪仍然是科研用户占比高的采购市场的主流,而有趣的一点是,在所有公布采购金额的统计内数据中,随着价位的降低,采购的数量也呈现递减的趋势。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/dbd80268-6f37-4b0b-bce4-270b61b2b183.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/f9207774-052a-4859-983b-b22b4371e565.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 在 /span span 3-4 /span span style=" font-family:宋体" 月仪器信息网可搜集到的中标内容中,进口占比 /span span 68% /span span style=" font-family:宋体" ,国产占比 /span span 32% /span span style=" font-family:宋体" 。相比于 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 月份进口品牌一边倒的趋势,国产品牌有所回升。而随着中美贸易战的打响,在下一轮的盘点中,国产激光粒度仪有望进一步抬头。具体到品牌的维度,马尔文帕纳科不出意外地居于榜首,紧随其后的为德国新帕泰克和丹东百特,其中相比于 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 月份,新帕泰克在 /span span 3-4 /span span style=" font-family:宋体" 月份的中标增幅明显,占比高达 /span span 14% /span span style=" font-family:宋体" 。其他上榜的进口品牌还有美国布鲁克海文和麦奇克,其他上榜的国产品牌还有珠海欧美克、济南微纳、济南润之。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:& #39 Calibri& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#00B0F0" 3-4 /span /strong strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 月激光粒度仪采购: /span /strong strong span style=" font-family:& #39 Calibri& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#00B0F0" & nbsp /span /strong strong span style=" font-family:宋体 color:#00B0F0" 典型仪器分析 /span /strong strong span style=" font-family:& #39 Calibri& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#00B0F0" & nbsp /span /strong strong /strong /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" /span /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border: none" tbody tr class=" firstRow" td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 仪器种类 /span /p /td td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 厂商 /span /p /td td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 型号 /span /p /td /tr tr td width=" 125" rowspan=" 3" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 静态光散射 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 衍射法激光粒度仪 /span /p /td td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 丹东百特 /span /p /td td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span Bettersize2600 /span /p /td /tr tr td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 马尔文帕纳科 /span /p /td td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span Mastersizer 3000 /span /p /td /tr tr td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 新帕泰克 /span /p /td td width=" 125" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " p span HELOS-R /span span style=" font-family: 宋体 text-align: justify text-indent: 28px " /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 在 /span span 3-4 /span span style=" font-family:宋体" 月的激光粒度仪中标市场上,上表三款静态光散射法激光粒度仪表现抢眼。仪器信息网编辑对这几款仪器的特点进行了汇总整理。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:宋体" 丹东百特 /span span Bettersize2600 /span /strong strong span style=" font-family: 宋体" 激光粒度分布仪 /span /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/fc12e36b-c6e8-4256-aeda-67d064108fa2.jpg" title=" AAAAA.jpg" alt=" AAAAA.jpg" / /span strong /strong /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span Bettersize2600 /span span style=" font-family:宋体" 是干湿法二合一激光粒度仪。仪器采用百特专利的正反傅立叶结合光路,结合前向、侧向和后向散射技术,拥有 /span span 92 /span span style=" font-family:宋体" 个探测器和百特发明的双镜头光学系统,同时又采用倾斜样品池技术达到全角度测量。提升了测量范围,提升了细颗粒端的测量精度,提升了分辨率。仪器的测试范围为 /span span 0.02-2600um /span span style=" font-family:宋体" ,重复性误差≤ /span span 0.5% /span span style=" font-family:宋体" ,双峰分辨力≥ /span span 1.65 /span span style=" font-family:宋体" (两标样标称值之比) /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:宋体 color:#333333" 马尔文帕纳科 /span /strong strong span style=" font-family:& #39 Helvetica& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#333333" span Mastersizer 3000 /span /span /strong /p p style=" text-align:center" span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/04e91865-2e42-4712-bead-130b5e427421.jpg" title=" BBBBB.jpg" alt=" BBBBB.jpg" / /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 28px " strong /strong br/ /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:& #39 Helvetica& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#333333" Mastersizer 3000 /span span style=" font-family:宋体 color:#333333" 激光衍射粒度分析仪在无需更换透镜的前提下, /span span style=" font-family:宋体 color:#444444" 量程宽达 /span span style=" color:#444444" 0.01 /span span style=" font-family:宋体 color:#444444" 至 /span span style=" color:#444444" 3500um /span span style=" font-family:宋体 color:#444444" 。仪器采用全密封防尘光路设计,同时加持了同轴式红蓝双光源技术,即使是分布极宽的样品也能精准测量。该仪器 /span span style=" font-family:宋体 color:#333333" 适用于干湿样品的测定,其前所未有的独特光学系统,将高超的性能融入到极其小巧的体积中,并配备有同样精心设计的样品分散系统,其中全新设计的 /span span style=" font-family:& #39 Helvetica& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#333333" Aero /span span style=" font-family:宋体 color:#333333" 系统充分体现了干法分散技术的最高水平。 /span span style=" color:#444444" Mastersizer3000 /span span style=" font-family: 宋体 color:#444444" 在高校科研院所,生物制药、化药、精细化工、新能源、涂料等细分领域均有广泛应用。 /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " strong span style=" font-family:宋体 color:#444444" 新帕泰克 /span span style=" color:#444444" HELOS-R /span /strong strong span style=" font-family:宋体 color:#444444" 系列激光粒度仪 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/238cd269-e776-465d-a201-ffcb5ddefc1a.jpg" title=" CCCCC.jpg" alt=" CCCCC.jpg" / /span /p p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span HELOS/R /span span style=" font-family:宋体" 系列是新帕泰克在原来 /span span HELOS /span span style=" font-family:宋体" 系统上增加了新的设计,使仪器更适应广大用户的需求。仪器最多可选用 /span span 7 /span span style=" font-family:宋体" 个镜头进行测试,每个都使用特殊设计,在保证测试精度的同时解决测试范围的问题。仪器具有 /span span BR /span span style=" font-family:宋体" 、 /span span KR /span span style=" font-family:宋体" 、 /span span VARIO /span span style=" font-family:宋体" 三个型号的激光传感器,其中 /span span BR /span span style=" font-family:宋体" 的测量范围为 /span span 0.1 µ m - 875 µ m& nbsp /span span style=" font-family:宋体" , /span span KR /span span style=" font-family:宋体" 的测量范围为 /span span 0.1 µ m -& nbsp 3500 µ m& nbsp /span span style=" font-family:宋体" , /span span VARIO: /span span style=" font-family:宋体" 的测量范围为 /span span 0.1 µ m - 3500 µ m /span span style=" font-family:宋体" 。仪器还采用了刚性全金属外壳结合高精度光学平台,允许激光传感器在任何方向的操作,并加速了镜头转换的速度。 /span /p
  • 400万!北京大学宁波海洋药物研究院超高分辨激光共聚焦显微成像系统采购
    北京大学宁波海洋药物研究院超高分辨激光共聚焦显微成像系统采购项目国际招标公告项目编号 : 0762-2141CBNB3015 公布日期 : 2021-12-20宁波中基国际招标有限公司受招标人委托对下列产品及服务进行国际公开竞争性招标,于2021年12月20日在中国国际招标网公告。本次招标采用传统招标方式,现邀请合格投标人参加投标。1. 招标条件项目概况:北京大学宁波海洋药物研究院因发展需要,需采购超高分辨激光共聚焦显微成像系统设备1套。资金到位或资金来源落实情况:项目所需资金已经落实。项目已具备招标条件的说明:项目已具备招标条件。2. 招标内容:招标项目编号:0762-2141CBNB3015招标项目名称:北京大学宁波海洋药物研究院超高分辨激光共聚焦显微成像系统采购项目项目实施地点:中国浙江采购预算:人民币400万元;采购用途:科研交货期:合同签订后接招标人书面通知(或电子邮件形式)送货函发出之日起120 天内(含国定节假日)完成安装调试并验收合格;交货地点:宁波,北京大学宁波海洋药物研究院指定地点招标产品列表(主要设备):子包号产品名称数量简要技术规格/超高分辨激光共聚焦显微成像系统1套主要用途包括:本仪器应能够通过可见激光对线虫,活细胞、组织和切片进行连续扫描,获得精细的单个细胞或一群细胞的各个层面结构(包括染色体等)的三维图像,可利用荧光标记测定细胞内如钠、钙、镁等离子浓度的比率、动态变化及pH值的动态变化。具体详见第八章。3. 投标人资格要求1)投标人是响应招标、已在招标人或招标机构处领购招标文件并参加投标竞争的法人或其他组织。任何未在招标人或招标机构处领购招标文件的法人或其他组织均不得参加投标。2)除非另有规定,凡是来自中华人民共和国或是与中华人民共和国有正常贸易往来的国家或地区(以下简称“合格来源国/地区”)的法人或其他组织均可投标。3)接受委托参与项目前期咨询和招标文件编制的法人或其他组织不得参加受托项目的投标,也不得为该项目的投标人编制投标文件或者提供咨询。4)单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位,不得参加同一招标项目包投标,共同组成联合体投标的除外。5)只有在法律上和财务上独立、合法运作并独立于招标人和招标机构的供货人才能参加投标。6)近三年内(本项目招标截止期前)被“信用中国”网站列入失信被执行人和重大税收违法案件当事人名单的、被“中国政府采购网”网站列入政府采购严重违法失信 行为记录名单(处罚期限尚未届满的),不得参与本项目。7)如果投标人按照合同提供的货物不是投标人自己制造的,投标人应得到货物制造商或货物制造商的代理商同意其在本次投标中提供该货物的正式授权书。8)投标人须提供其开户银行在开标日前三个月内开具的资信证明原件或该原件的复印件(如资信证明中明确注明复印无效的则必须提供该资信证明原件,招标机构保留审核原件的权利)。9)投标人应当于招标文件载明的投标截止时间前在机电产品招标投标电子交易平台(网址:http://www.chinabidding.com)成功注册。否则,投标人将不能进入招标 程序,由此产生的后果由其自行承担。本项目不接受联合体投标。未领购招标文件不可以参加投标。4. 招标文件的获取招标文件领购开始时间:2021年12月20日,上午:8:30-11:30;下午:13:30-17:00。招标文件领购结束时间:2022年01月05日17:00(北京时间)招标文件领购地点:宁波中基国际招标有限公司(宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦19楼前台),李小姐,电话88090098,传真:0574-87425386,电子邮箱:719126619@qq.com。或在线购买,网址:https://dwz.cn/BzVsB93Q。招标文件售价:500元人民币或75美元,售后不退(请勿个人或支付宝汇款)。5. 投标文件的递交投标截止时间(开标时间):2022年01月14日13:30(北京时间)投标文件送达地点:宁波中基国际招标有限公司会议中心(宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦1楼)开标地点:宁波中基国际招标有限公司会议中心(宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦1楼)6. 投标人在投标前需在中国国际招标网上完成注册。评标结果将在中国国际招标网公示。7. 联系方式招标人:北京大学宁波海洋药物研究院地址:宁波梅山保税港区三创基地二期联系人:王上宁电 话:0574-88090336招标代理机构:宁波中基国际招标有限公司地址:宁波市鄞州区天童南路666号中基大厦19楼联系人:徐军、高书焓、陈露、林申杰、张龙锋、梁慧强、夏巍联系方式:0574-88090039、880903368. 汇款方式招标代理机构开户银行(人民币):中国工商银行宁波鼓楼支行招标代理机构开户银行(美元):中国工商银行宁波鼓楼支行帐 号(人民币):3901110009200043078帐 号(美元):3901110009814008126帐 号(日元):3901110009827008737帐 号(欧元):3901110009838008695银行地址:中国浙江省宁波市中山西路218号开户名称:宁波中基国际招标有限公司swift代码:ICBKCNBJNBO行号(人民币):25197003
  • 动态光散射技术入门及仪器采购指南
    作者:马尔文仪器公司纳米颗粒及分子鉴定产品营销经理 Stephen Ball   动态光散射(DLS)是一项用于蛋白质、胶体和分散体的极具价值的粒度测量技术,其应用范围可轻松扩展到1 nm以下。本文中,马尔文仪器公司产品营销经理Stephen Ball将向您介绍DLS的工作原理,并就购买光散射系统时的关注事项为您并提供一些专业建议。   通过观察散射光,可以测定粒子分散体系或分子溶液的特性,如粒度、分子量和zeta电位。光散射系统充分挖掘利用这些特性之间关联,并在近几十年间经过不断完善,目前已经能为常规实验室应用提供高度自动化的检测。利用光散射仪器的检测快速而高效,可用来表征分散体系、胶体和蛋白质。   理论上,光散射仪器中使用的各种技术看起来可能很相似,但它们的功能和检测结果却在实际应用中千差万别,从而对仪器的寿命期价值产生显著影响。光散射系统中的组件和设计的差异也会导致数据质量及仪器适用范围产生很大的差异。例如,某些光散射系统可通过测量蛋白质电泳迁移率对蛋白质电荷以及粒度进行测定,从而成为生物制药应用中高效的选择方案。   撰写本文的目的在于为考虑采用动态光散射DLS技术的读者提供一个入门指南。本文将考察DLS的主要用途、应用领域,尤其会侧重系统设计中对于特定性能的重要性,从而为那些正为自身需求而关注DLS技术的用户提供背景信息和理论支持。   了解基本知识   当我们要开始对一种新的分析技术进行评估时,第一个重要步骤就是要了解它的基本工作原理。DLS的优势之一是它操作非常简单,而这直接源于它的测量原理。   由于热能,溶剂分子不断运动,和悬浮的颗粒物产生碰撞,使得分散体或溶液中的小颗粒做无规则的布朗运动。可以通过观测散射光随时间的波动性得到颗粒布朗运动的速度,这种技术被称为光子相关光谱法(PCS)或准弹性光散射法(QELS),但现在通常称作动态光散射法(DLS)。   斯托克斯 - 爱因斯坦方程定义了颗粒布朗运动速度与颗粒大小之间的关系:      其中,D = 扩散速度, k = 波尔兹曼常数,T = 绝对温度,h = 粘度,DH = 流体力学直径   上述关系式清楚地表示了在样品温度和连续相粘度已知的情况下,如何根据扩散速度测定粒径。尽管必须是控制检测温度,但很多商用仪器还是会对温度进行测量 而对于许多分散剂,尤其是水而言,粘度是已知的。在很多情况下,DLS实验所需的补充信息也仅仅是粘度测量。   DLS的优势   DLS固有的操作简便性意味着操作者无需具备很强的专业知识就能得到详尽而有用的数据,这个优点在最新的高度自动化系统中表现得尤为明显&mdash &mdash 一般分析只需要几秒钟的时间,并且分散剂的选择余地比较大,不管是水性还是非水性的,只要它们呈透明状并且不太粘稠,就都可以使用。这种测试方法所需的样品量也很小,最少时只需要几微升即可,这一点对于涉及宝贵的样品的早期研究而言是极具吸引力的。   实际上,DLS法在测量0.1 nm ~ 10 µ m范围的粒径时十分出色。它在测量小颗粒方面的能力尤为突出,对于绝大多数待测体系提供2nm及以上的准确、可重复的数据。从理论上讲,检测低密度分子的粒径仅仅受到仪器灵敏度的限制,但对致密颗粒而言,沉降是可能导致分析不准确的一个潜在问题。例如,对于密度为10g/ml的颗粒,最大检测粒径通常会限制在大约100nm以内。   无论是稀释样品还是混浊样品都可以用DLS法来进行测量,可分析的浓度范围最低可至0.1ppm,最高可达40%w/v。不过,由于样品浓度会大大影响其外观尺寸,因此当粒子含量较高时对样品的制备需要加倍小心。   上述适用的粒径和浓度范围以及该测量技术的高重现性(粒径20nm时可达到+/- 0.1nm),使得DLS这种测量方法具有广泛的适用性。比如,它特别适合检测平均粒径的细微变化,这种变化可能会反映出胶体样品的稳定性 它也可以测得少量聚集体的出现。上述这些现象很有可能是某种样本解体的前兆,当用于药物的蛋白质研究时,这类情况的出现有可能对药物性能产生不利甚至有害的影响。   DLS法的局限性   DLS方法的大多数局限性可以或已经通过对实验操作过程进行改进,或对DLS技术进行改进来加以克服 但在区分仪器类型,尤其是对于那些要求异常苛刻的应用而言,它的局限性仍然值得我们加以关注。一般来说,DLS使用过程中遇到的大多数问题是出于以下原因:   &diams 存在较大的颗粒   超出仪器最高量程范围的颗粒应该事先被过滤掉。或者,如果大颗粒的存在量极少也可以通过软件进行处理。   &diams 沉淀   这种现象在较为致密的颗粒中尤其比较容易出现。提高分散液密度是比较有效的抑制方法(比如在系统中加入蔗糖),但这种方法仅适用于密度不高于1.05 g/ml的样品体系。   &diams 分辨率较低   DLS不属于高分辨率的技术。当样品的粒度分布排列十分密集,且存在三种以上的粒度分布差异时,DLS 将无法对多重分散样品进行精确表征。在这种情况下,建议最好在测量之前对样品进行分离 而在测量方法上,则需要将DLS与制备技术如凝胶渗透法或尺寸排除色谱法(GPC / SEC)和(或)流场分离技术(FFF)联合使用。   &diams 多重光散射   多重散射是指从一个颗粒发出的散射光在到达探测器之前又会被其它粒子再次散射,在较致密的样品中,这种现象会使粒径计算的精确度受到影响。背散射检测器以大于90° 的角度进行测量,大大抑制了这一现象,从而扩大了该技术的测量范围。   &diams 分散剂的选择   虽然大多数分散剂都适用于DLS,但如果分散剂粘度大于100mPa.s,往往会影响测量的可靠性,另外分散剂对光的吸收也会对检测产生干扰。比如有色样品的散射光强度可能会有所降低。一种可行的解决方案是根据系统的灵敏度,采用不同的激光波长进行分析或对样品进行稀释。样品中的荧光也会对信噪比造成影响,但可以通过使用窄带滤波器来解决,以排除荧光杂散光的影响。   界定DLS检测仪的特性   上述的讨论是在对DLS仪器的界定特征进行检验的背景下展开的。对于任何分析技术,灵敏度都是最基本的要素,对于DLS系统,这方面的性能是由光学硬件和相应的设置来确定的。稀释度较高时,具有优越光学设置的系统能对较小的颗粒进行可靠测量,但对于在这些功能方面要求不高的应用而言,替代方案可能会更为经济。光学设置的主要元件包括:   &diams 激光源   具有低噪特性的稳定激光源最为合适,如某些氦氖气体激光器。也可以使用某些特定的固态激光器,但价格要贵得多 低成本的固态激光器使测量结果的精度和可重现性受到极大影响。   &diams 光学设置   光学设置的核心是进行测量的散射角。测量角固定于90o 时,可使系统简便而经济高效,为许多应用(见图1)提供合适的灵敏度级别。这类系统已得到广泛使用。   当实验需要灵敏度更高,或样品浓度更高时,最好选择较大的测量角度。例如马尔文仪器公司Zetasizer Nano系列激光粒度仪,采用非侵入式背散射检测器 (NIBS),将测量角度调到175o(参见图1),扩大了颗粒粒度与浓度的测量范围。由于入射光无需通过整个样品,因此显著减少了多重散射引起的测量不准确性,同样也排除了大灰尘颗粒的影响。   在上述两种类型的设置中采用了光纤光学收集组件,其提供的信噪比优于传统的相应部件,从而大大提高了数据质量。   &diams 检测器   检测器有两种类型:一种是便宜、灵敏度较低的光电倍增管PMT,另一种是较昂贵的、性能更好的雪崩光电二极管检测器(APD)。后者宣称效率高达65%,远远优于替代产品PMT4-20%的效率,从而使数据收集最大化,测量速度更快、质量更高。   要获得精确的DLS测量,另一项基本要求是必须对温度进行很好的控制。如同分散剂粘度一样,颗粒的布朗运动也直接和温度相关,因此温度控制较差造成的影响非常严重。例如,在环境温度下对水性体系进行测量,1oC的温度误差将导致2.4%的检测结果偏差,超过ISO13321 [1] 标准规定的+/-2% 或更新的 ISO 22412[2] 标准规定的范围。对于使用的各类比色皿,DLS仪器温度控制的合理目标是 +/-0.2oC。   比起在检测仪外部连接水浴装置,内置温度控制器在使用上更加方便,在测量精度、稳定性和重现性方面也更加可取。此外,具有高性能控制系统的仪器,既能进行快速的系统预热,又能迅速调整温度,从而对温度变化所产生的影响(如蛋白质热不稳定性)进行研究。   日常使用   当选择仪器时,评估整体性能特点尤为重要。然而,如果每天使用一个不太符合操作要求的系统所造成的不便会令人非常烦恼,甚至不想再去用它。因此,当需要在最终几个备选仪器之间进行选择时,以下几个问题是值得考虑一番的:   &diams 我最重要的需求是什么:速度还是准确性?   &diams 我的样品粒径的范围?   &diams 我要测量的样品属于什么类型,比如是否有毒?或者具有特别强的腐蚀性?   &diams 今后仪器的操作者是专家还是新手?他们具备多少关于光散射的专业知识?   速度与准确性   DLS测量通常成批进行,样品通常不同、且体积较小。测量时间一般按照能达到要求的重复性水平设置,但一般不大会超过几分钟。不过,分析效率可能因样品制备和系统清洗要求而有所不同,不同系统的使用方便性也会有较大的差异。如果DLS系统被用作 GPC/SEC 检测器,系统将设置为流体工作模式。由于样品流经仪器,为达到必要的精度,测量必须在短短几秒钟之内完成。   具有良好测试速度和准确性的仪器通常都价格较高,但考虑使用寿命期的成本更为重要。考虑到因不能满足重复性标准而进行反复实验所花费的时间和成本,以及因仪器装备不能满足常规实验室使用要求而造成的分析效率下降等因素,更昂贵一些的系统也许更能体现物有所值。   适用于各种样品类型的比色皿   大多数光散射系统在批量样品分析期间使用各种比色皿池或比色皿来盛放样品。它们通常是塑料(通常是聚苯乙烯)、玻璃或石英材质的,但大小各不相同。样品的最小用量取决于光学设置,通常为2-3 ml。不过,如果不考虑任何样品回收要求,也有一些系统测量只需要2µ l的样品用量。   一次性塑料比色皿无需清洗,消除了交叉污染的风险,特别适用于盛放有毒材料 有些比色皿只有50 &mu L大小。采用比色皿可以避免产生&lsquo 非比色皿&rsquo 系统(即把样品直接放在玻璃片上进行测量)因清洗不彻底而导致测量不准确的问题。石英比色皿具有更佳的测量质量,尤其是用于低浓度或小粒径样品时,这是因为石英材料具有优异的光学特性和抗划伤性。   减轻分析负担   光散射通常只是许多研究人员在实验室中常规使用的多种技术之一。仪器操作者可能不是光散射方面的专家,因而仪器操作的简便性是很有帮助的。   一些DLS系统在数据收集过程中即对数据进行评估,剔除因大颗粒存在而被污染的结果。这类些系统有助于提高样品制备的速度和容许范围。粒径大于10微米的颗粒主要发生向前散射,因此含背散射检测器的仪器对这些颗粒的存在不太敏感。测量浓度范围宽的系统尽可能降低了样品稀释的需求,进一步提高了测量效率。   大多数现代化测量系统在数据采集过程中都无需操作员干预,从而减少了分析师的工作量,并提高测量的可重复性。但是有些比较复杂的样本可能需要采用特殊方法进行测量,因此应在标准操作程序(SOPs) 中包含这些特殊方法,从而确保应用的标准化。   虽然自动测量现在已很普遍,但在内置数据分析支持程度方面,不同仪器之间的差异很大。如果是给非专业人员使用的光散射测量系统,那么含有内置数据分析和专家意见的先进软件将极富价值,就好像在电话另一端有一位可靠的、活生生的专家一样。   总结   DLS是一项比较成熟的技术,可为各种类型的样品进行粒径和分子尺寸测量。因此,在选择仪器时,必须将系统能力与用户要求紧密联系起来,使两者相匹配。光散射系统在测量粒径的同时,还可以测量分子量、蛋白质电荷和Zeta电位,甚至还能具有微流变学测量功能。   不同系统之间的灵敏度有很大差别,如同在高浓度下也能进行测量一样,也可对各种大小的颗粒或分子进行有效的测量。与那些90o 度探测器相比,背散射仪器具有很实际的优势。   除了性能以外,还有其它因素也会影响仪器使用寿命期内的价值,包括易于清洁 能获得的支持以及友好的用户软件界面。无论是什么规格的仪器,最好的建议是在购买前进行测试,看看你能否轻松得到有用的数据。DLS问世已经多年,因此不论你的用途是什么,你都可以期望拥有一套有使用针对性的、富有成效并且易于操作的测量系统。   结束   参考文献:   [1] ISO 13321 (1996) 粒度分析 - 光子相关光谱。   [2] ISO 22412 (2008) 粒度分析 - 动态光散射   [3] GPC / SEC静态光散射技术说明,(马尔文仪器公司白皮书)。下载网址:www.malvern.com/slsforgpc   [4] www.malvern.com/aurora   图片   图1:DLS系统的关键组件包括(1)激光器,(2)测量单元,(3)检测器,(4)衰减器,(5)相关器和(6)数据处理PC。探测器可置于90° 或更大的角度,例如这里所显示的NIBS检测器设置在175° 。   图2:在悬浮液稳定性研究中采用Zeta电位对粒子之间斥力进行量化   laser:激光器   attenuator:衰减器   detector:检测器   digital signal processor 数字信号处理器   correlator:相关器   Electrical double layer:双电层   Stern layer:严密电位层   Diffuse layer:扩散层   Negatively charged particle:带负电荷的颗粒   Slipping plane:滑动面   Surface potential:表面电位  Zeta potential:Zeta电位   Distance from particle surface:到颗粒表面的距离
  • 新品发布 | 激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ全新来袭
    第三代激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ-新品来袭-通过不断创新迭代,瑞沃德新一代激光散斑血流成像系统新增诸多实用功能,带给你超凡使用体验!01超高2K分辨率(2048 × 2048)带你清晰观察肠系膜第五分支血管肠系膜02最高帧率可达140帧/秒快速记录每一次心脏跳动点击视频查看心脏区实验结果03超强12倍光学变倍轻松应对从颅脑到双侧下肢各类使用场景04采用万向支架随心调整仪器05同时展示实物图、散斑图、伪彩图互为参照,同步调整06离线模式无加密系统摆脱加密狗“控制”07可获取原始图片利用第三方软件分析数据08提供相关配套实验设备购买更省心09完善的售后服务体系及时响应客户需求给你全新使用体验用户评价实验数据在新品上市之前,已有多位老师试用RFLSI Ⅲ激光散斑血流成像系统,十分感谢老师们为我们提供的宝贵意见,以及反馈的诸多实验成像图:颅脑耳朵双侧下肢目前试用客户遍及北京、上海、深圳台湾、美国、欧洲等相关单位试用申请即日起扫描下方二维码,就有机会试用瑞沃德新一代的激光散斑血流成像系统。申请须知1.请填写有效联系地址和联系方式2.试用结束后,提供试用报告提交申请后7个工作日内我们的工作人员会与您联系更多产品详情,可咨询:电话:0755-86111286-8303邮箱:rwd@rwdmall.com产品地址:https://www.rwdls.com/product/imaging/case2/
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