多功能干涉教学实验仪

山中伸弥(Shinya Yamanaka)，京都大学iPS细胞研究所所长，因在“诱导多功能干细胞(induced Pluripotent Stem Cell, iPSC)”的卓越贡献，被授予2012年诺贝尔生理或医学奖[1]。“iPSC来源于病人体细胞，有望为重大疾病的新药开发提供强有力的治疗工具。” "IPS cells can become a powerful tool to develop new drugs to cure intractable diseases because they can be made from patients' somatic cells." by Shinya Yamanaka. [2]—山中伸弥对iPSC在临床应用方向寄予厚望iPSC是生物学里界内的一个重要里程碑。研究发现哺乳动物成熟体细胞能够重新编程为诱导多功能干细胞，且细胞能够进一步发育成各种其他器官类型的细胞。这一发现不仅彻底改变了人类对细胞和器官生长的理解；同时，通过对人体细胞的重新编程，为重大疾病治疗提供了崭新的应用前景。iPSC 的商业应用主要有以下四个领域：1）药物研发，2）细胞治疗，3）毒性筛选，4）干细胞生物银行。[3]iPSC商业化的四个关键领域（图片源自BioInformant）相对与其他治疗方法，iPSC用于细胞治疗的关键优势在于伦理法规和即用型(off-on-shelf)定制。与胚胎干细胞不同，iPSC来源成体而非人类胚胎，伦理风险小；另一方面，借助基因工程技术，iPSC允许创建针对不同疾病的基因定制细胞系，同时降低免疫排斥风险，以实现即用型可大规模生产的细胞治疗产品。[4]距iPSC研究获诺贝尔奖7年后，2019年 Fate Therapeutics公司宣布首个iPSC来源的CAR-NK细胞免疫产品FT596获批新药临床研究申请。FT596源自诱导多能干细胞，除靶向CD19专利CAR以外，还具有CD16(hnCD16)Fc受体和IL15受体片段，以增强其抗体依赖性细胞毒性(ADCC)，并促进NK细胞和CD8 T细胞增殖及活化。Fate Therapeutics公司的iPSC产品平台已获得100多项专利批件和100多项待批专利申请组合，用于大规模生产通用NK细胞和T细胞产品。iPSC来源的细胞疗法已开启细胞治疗3.0时代，有望改善目前细胞疗法“批量到批量”工程化生产中成本高昂、工艺费时及产品显著异质性等现状。FT596设计图示（图片源自Fate）在实际研发操作过程中，iPSC 来源的细胞分化培养面临着独特挑战。iPSC来源的神经元细胞通常需要进行长期培养（在同一个384孔板上培养长达数周），以获得相对成熟的细胞。而且，我们会经常使用老年病人来源的细胞样本来模拟疾病，进一步增加培养的周期。然而，随着培养时间的增加，细胞污染和聚团的风险也会增加；长期培养还会使每孔的细胞数具有更大的可变性；以及复杂的细胞表型会极大增加药物评价的难度。基于诱导多功能干细胞iPSC来源的药物研发平台（图片源自Evotech）带着这个行业难题，让我们去国际顶尖的生物科技公司Evotech一探究竟。Evotec公司总部位于德国汉堡，在欧美市场共有15个分部，在药物研发领域有20多年的经验积累，与数十家国际生物制药巨头有长期合作。在整个药物研发管线布局中，最引人瞩目的是其业内一流的基于诱导多功能干细胞iPSC来源的药物研发平台。借助于该平台，Evotec从病人群里中获得细胞源，并以此建立涵盖20多种疾病的200多株iPSC生物银行，进一步培养、扩增及诱导分化后，通过自动化样品处理、多模式检测及高内涵表型筛选系统组成的一体化质控分析平台，完成多种疾病模型的药物筛选和针对个体病人的细胞治疗工作。[6][蓝色-细胞核；绿色-神经元标志物 TuJ1；蓝色-皮层神经元标志物-TBR1]；高内涵表型筛选平台用于iPSC来源的X染色体脆折症研究 （图片源自Evotec）基于XLII cell::explore和Explorer G3工作站，Evotec和PerkinElmer共同开发了一个自动化平台，用于工业级别iPSC来源细胞的培养。该平台处于配备层流的无菌环境中，支持384孔iPSC来源细胞的全自动培养，包括细胞接种、培养基更换和化合物处理。由专门设计的专用数据库管理孔板的处理和跟踪，对iPSC来源的细胞进行常规监控，以检查污染物、细胞密度或聚团以及进行智能软件决策，为进行大规模HTS检测的iPSC来源细胞类型增加了必不可少的质量控制组成部分，任何不符合QC标准的培养皿都会被自动放入隔离培养箱中。扫描下方二维码，即可下载高通量人源iPSC分化细胞培养和自动化质控应用相关资料。参考文献1.https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/yamanaka/facts/2.https://www.brainyquote.com/authors/shinya-yamanaka-quotes3.https://mp.weixin.qq.com/s/bPaO6xj956XmVEAJYTKLPA4.https://medicalxpress.com/news/2017-08-off-the-shelf-cell-therapies-multiple-myeloma.html5.https://fatetherapeutics.com/pipeline/immuno-oncology-candidates/ft596/6.https://www.evotec.com/en

项目概况南宁师范大学教学实验仪器设备采购项目 招标项目的潜在投标人应在“政采云”平台（http：//www.zcygov.cn）下载获取招标文件，并于2022年02月17日 09点30分（北京时间）前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号：GXZC2021-G1-005221-GXCJ项目名称：南宁师范大学教学实验仪器设备采购项目预算金额：424.7128000 万元（人民币）最高限价（如有）：424.7128000 万元（人民币）采购需求：详见附件合同履行期限：A分标：自签订合同之日起30个日历日内验收合格并交付使用（进口产品在90个日历日内交货验收合格并交付使用）；B分标：自签订合同之日起120个日历日内验收合格并交付使用。本项目( 不接受 )联合体投标。

只有做过检测，才知道做检测的痛。这种痛，每分每秒燃烧着快检人员、研发人员和检测行业从业人员的心……再看看高校实验室里披星戴月的研究新苗们，慨叹一声：「检测深坑无穷匮矣。」检测其实不难，检测方案一出台，按步骤流程做就是了。难的是要在「规定时间内」出结果——倘若这时候遇到实验仪器抽风，内心崩溃到想飞奔到月球……崩溃归崩溃，但崩溃完擦干眼泪后还能冷静地分析问题，才是我们应当具有的职业素养。实验室仪器出问题，对检测环节、检测结果能有什么影响呢？毕竟我们老板说了：这台仪器够你们用了，一个ph值、一个样本质量，能有多难测？要那么多功能干嘛？浪费！ 于是乎，用着四流的设备和三流的样品进行二流的检测还要一流的检测结果。每次检测任务，都成了会呼吸的痛。 凑巧不巧，新的检测方案里要用打印数据，偏偏现有的打印机坏了不说，厂家发货还要好几天？没有打印机，不能让我手写数据吧……偏偏老板说：最晚明天出结果！(晴天霹雳)「老板，不行啊，仪器出了点故障……」「故障嘛，找售后来修啊！」「咱们这台仪器早过了售后维修期了，售后不管啊。」「这么多借口啊？明天能出结果吗？」 ……「能……」 以上情景，每上演一次，心脏都要萎缩一次。除此以外， 什么ph计电极突然坏了、没有温度探头，每次做实验总要手动输入温度值……结果换季变天，温度猛降了十度，没调温度就做实验了等等的事儿，都算小case；天平数值总要十几秒才能稳定，也无所谓了；手机都用多少年触摸屏了，我们的仪器还是古董式的旋钮操作……说好的与时俱进呢？ 哎，哎，不说了，工作，工作！后来有天，老板突然说：「我们准备买新仪器了，与时俱进的那种！你们去选选型号。」 摆在面前的仪器，锃锃亮的样子，好像呐喊着说：「选我，选我！」心里虽然乐不可支，但还是要保持镇定，不然一激动挑花眼了可就悲剧了。于是我花了两三天时间，先列了自己的需求，再搜索了下那些「锃锃亮」的品牌，每一款可以选择的型号我都进行了详细的比对，又问了问身边同行的好友们。经过这样反复的比较和甄选，有三款产品让我眼前一亮！1一款十万分之一精度的准微量天平数值稳定只要8秒，测万分之一稳定速度只要3秒；准确性、重复性自然是没得说；居然还有防静电功能，秋冬测粉末再也不怕了；最牛的是无线感应功能，站在天平前挥挥手，就可以完成去皮、清零、校准、打印的功能̷̷每次做实验都像在做魔法啊有木有！2一款易于操作的ph计带有便携产品卡片，新人看过卡片就知道怎么操作；仪表和支架可以分开使用，使用灵活；最重要的是，仪表屏幕大，读数清楚，用表情符号表示电极状态，不用费脑校对数据了；还有温度补偿功能，不用手动输入数据，操作简单又省事儿。3一款功能非常强大的水分测定仪自带温度辅助测试功能，还能存储100种加热方法和1000组测试数据，避免了复杂的人工计算过程；同时其优化后的加热腔设计和卤素加热技术，可以满足快速且精准的测定结果，提升测试效率；为了方便实验室管理规范，这款仪器还设有三级用户权限管理系统，方便不同人员操作，避免了误操作，规范实验室仪器使用；最棒的是彩色触摸屏，用起来就像手机一样方便，操作非常简单。有了这三款颜值高功能好的仪器，做实验再也不会如坐针毡如赴刑场了。特别是这三款仪器的细节功能非常人性化，每一个优化功能都直戳测试人员的仪器使用痛点啊。其品牌奥豪斯也值得信赖——他们是一家专注于实验室仪器的美国百年仪器公司，在天平仪器及实验室全线产品上有着得天独厚的优势和严谨细致的专业能力，性价比更高。好，就买它们了！老板，买单！自此，我们检测实验的未来，一定是星辰大海。奥豪斯有话说如果您想了解更多摇床系列或奥豪斯其他实验室设备的产品信息，或正在寻求更专业细致的选型指导，请及时联系我们，我们的工程师们将会在第一时间为您提供专业的解答和建议。

“坐标”这个概念源于解析几何，其基本思想是构建坐标系，将点与实数联系起来，进而可以将平面上的曲线用代数方程表示。坐标的概念应用到工业生产中解决了大量实际问题，例如，坐标测量机可采集被测工件表面上的被测点的坐标值，并投射到空间坐标系中，构建工件的空间模型等诸多案例。坐标测量机还被用于产品质量控制，测量磨损，制造精度，产品形貌，对称性，角度等工业产品参数，因此需要非常高的移动精度，才能确保测量的准确性。德国attocube公司推出的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪就是辅助坐标测量机提高测量精度的有力手段。图1 皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪是如何帮助坐标测量机实现高精度的呢？图2 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机探测臂上通常坐标测量机要求探测臂位移精度高于1微米，现在坐标测量机位移反馈大多是通过玻璃分划尺来实现的。玻璃分划尺是常用的一种位置测量的方法，分划尺在坐标测量机上位于龙门处，一般情况下，采用玻璃分划尺探测的不是探测臂本身，而是坐标测量机龙门处的位置变化。实际上， 坐标测量机的探测臂与龙门之间有一定长度的距离，它们的位置变化会因存在例如振动、位置差等而有所不同，因此只凭借龙门处位置变化来判断真实的位移反馈是不准确的，影响到实际样品的测量精度。图3 IDS3010激光干涉仪集成到坐标测量机上。坐标测量机通过干涉仪探头的配合，可反馈探测臂的位移。德国attocube公司的IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪通过非接触式方法测量，可以直接测量探测臂的运动，避免龙门处探测误差，实现高精度测量。如图3，激光探头位于坐标测量机侧边，M12/C7.6激光探头出射的激光可以被探测臂上的反射镜（直径3mm）反射回激光探头，IDS3010干涉仪通过分析干涉信号从而进行位置测量。探测臂能够移动0.8米距离，移动精度达到10微米。干涉仪能够实时测量该探测臂的位移以及振动等信息。图4 IDS3010实时位置测量软件WAVE测量数据。扩展图为中间区域的数据放大。IDS3010配置的软件WAVE可以实时观测与保存测量数据。如图4，坐标测量机的运动数据被测量并记录。图中所示，前15秒与终10秒间的数据是0.8m距离的往复运动。中间时间的数据看似没有变化，但通过WAVE软件的放大功能，我们发现中间时间的探测臂其实进行了10微米的步进运动。同时，通过WAVE软件我们也可以观测到步进运动的详细变化过程。每一个步进大约2秒，在运动初始的时候位移有超过，在大约0.4秒的短时间内位移被调整为10微米的步进长度。而在步进的末尾，也有小幅的位置噪音，该噪音一般是由于振动引入。这对于探测样品位移以及振动信息具有重大意义。IDS3010技术特点：IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪具有体积小、适合集成到工业应用与同步辐射应用中的特点，同时，测量精度高，分辨率高达1 pm，是适合工业集成与工业网络无缝对接的理想产品。除与坐标测量机结合使用外，在工业中的其他应用实例也非常广泛，包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等等。+ 测量精度高，分辨率高达1 pm+ 测量速度快，采样带宽10MHz+ 样品大移动速度 2m/s+ 光纤式激光探头尺寸小，灵活性高+ 兼容超高真空，低温，强辐射等端环境+ 其可靠与稳定+ 环境补偿单元，不同湿度、压力环境中校正反射率参数提高测量精度+ 多功能实时测量界面，包含HSSL、AquadB、CANopen、Profibus、EtherCAT、Biss-C等界面相关产品及链接：1、皮米精度位移激光干涉器attoFPSensor：http://www.instrument.com.cn/netshow/C159543.htm2、EcoSmart Drive系列纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C168197.htm3、低温强磁场纳米精度位移台：http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

光电界面携能载流子的时空演化与能源、催化和传感等领域紧密相关，是近年来物理、化学和材料等领域的研究热点之一。载流子的迁移、分布和弛豫是影响材料功能的关键之所在，因此，利用高时空分辨成像技术观测载流子时空演化对于新型材料基础研究和应用均具有重大意义。然而，极微弱载流子信号的测量是学界公认的难题。总体而言，国内外尚无成熟的仪器装置能够有效实现瞬态信号放大，直接"看见"少量载流子仍是巨大的挑战。近日，南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室康斌/徐静娟团队结合飞秒泵浦-探测技术和干涉散射显微术，研制成国际上首台飞秒干涉散射显微镜（Femto-iSCAT），并成功获得发明专利授权（专利号：202110510123.X）。该仪器作为一个通用测量平台，实现了超灵敏、高通量观测各种材料中的载流子迁移、分布和弛豫动力学。通过干涉放大效应和空间光场调制，瞬态图像对比度相比于传统方法提升了2个数量级以上，可探测极微弱载流子信号，从而有利于揭示超导材料、二维材料及新型光电材料中的稀奇科学现象。飞秒干涉散射成像原理随后作者展示了Femto-iSCAT的一系列极具挑战的应用场景，包括常用光电器件如金属薄膜、硅基半导体和钙钛矿太阳能电池中的界面载流子/热扩散迁移，单个等离激元微纳颗粒中的不均匀热电子分布和弛豫，以及二维材料中的载流子/激子在边缘态的独特动力学。Femto-iSCAT相比于传统瞬态显微镜，极大拓展了材料的适用范围，以极高灵敏度和检测通量实现了载流子时空演化的多功能成像，助力界面能量和载流子转移等超快过程的研究。该工作以"Decrypting Material Performance by Wide-field Femtosecond Interferometric Imaging of Energy Carrier Evolution"为题，于2022年7月22日发表在Journal of the American Chemical Society（美国化学会志）。博士生吕品田为该论文第一作者，康斌副教授和徐静娟教授为论文通讯作者，陈洪渊院士对该工作的研究思想做出了重要指导。该工作得到了国家自然科学基金、南京大学卓越研究计划、南京大学生命分析化学国家重点实验室自主研究课题等资助。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c05735

p 　　近年来，随着多功能酶标仪在国内各高校实验室逐渐推广开来，多功能酶标仪品牌和型号也逐渐多了起来，乱花渐欲迷人眼。除了三大传统优势品牌PE、MD和TECAN，还出现了众多后来者插足此市场，如收购了芬兰雷勃的Thermo、从发光起家的Berthold、针对药筛领域的BMG以及新兴的BioTek等品牌。各品牌都有各自的一个甚至多个系列产品线，特性各不相同，选购时各种技术参数、技术指标令人眼花缭乱。 /p p 　　本文尝试从用户实际使用的角度，探讨应该如何看待花样繁多的参数特性，希望能帮助大家找到真正合适自己的多功能酶标仪。 /p p 　 strong 　1.滤片Vs光栅 /strong /p p 　　多功能酶标仪的分类方法众多，但最简单的莫过于用他们的滤光方式来作分界线。 /p p 　　一般来说，酶标仪可以分为滤光片型和光栅型两大类。当然也有一些型号，例如Synergy4和EnVision等在一台机器里面同时装上了滤光片和光栅。但是滤片和光栅并不能同时完成同一个检测，还是想用光栅的时候用光栅，该用滤片的时候用滤片 还有一些实验非用其中一个不可，另一模块实现不了的。所以这类仪器本质上还只是把滤片和光栅放在了一起，并没有使两者糅合而产生新的技术突破。 /p p 　　总体来说，滤片技术由于发展已久，配合二向色镜(其实也就是另一模式的滤光反光滤镜)等光路系统，可以实现大部分实验的需要。目前常规多功能酶标仪中最高的检测灵敏度就是用滤光片型做出来的，例如TECAN Infinite F500的荧光检测的灵敏度可以达到0.04 fmol/孔(荧光素，384孔/80ul)。 /p p 　　但是滤光片型仪器由于受限于滤片的波长和数量限制，不可能满足日益增加的实验类型的检测需要，而且有时需要对物质的吸收、激发和发射光谱进行研究，所以后来就诞生了光栅型的仪器。 /p p 　　最先推出光栅的是MD公司，其光栅习惯上称为单光栅。由于光纯度的不足，在光栅的后面又加入了一组带阻滤片，对杂光进行二次过滤，达到了5× 10-4的杂光率，基本与纯粹的滤光片系统一致。后来TECAN又发展出了双光栅技术，通过两次光栅滤光，杂光率降到了10-6。后来，Thermo、BioTek和PE的部分新款仪器等都使用了类似双光栅技术。由于激发和发射各用了一组双光栅，此类机器又被称为四光栅型多功能酶标仪。 /p p 　　光栅型酶标仪的推陈出新，使得用户在波长选择上不再受限，而且在杂光率、带宽控制等性能上还超越了滤光片系统。例如，TECAN公司在2008年底推出使用了第三代四光栅系统的M1000酶标仪，杂光率降到了2× 10-7的新低，还实现了带宽2.5～20nm连续可调。这些都是目前滤光片型酶标仪所不能或者较难实现的。 /p p 　　 strong 2.杂光率& amp 波长准确性 /strong /p p 　　光栅型滤光系统俨然已经成为了目前通用性多功能酶标仪的主流，多家厂家共同努力，已经把光栅技术推到了历史新高。在光栅的众多技术参数之中，最关键的无疑就是光栅的杂光率和波长选择的准确性了。 /p p 　　杂光率指得就是光源通过光栅后，得到的光线中，“不需要”的波长的光占所标称波长的光的比例，表征了滤光的纯度。由于光线干涉、衍射等的复杂性，无论使用滤光片还是光栅，杂光都是不可避免的。各种滤光技术的本质就是要想办法把杂光尽可能地去掉。一般来说，滤光片型的杂光率在10-4～10-5之间，光栅型的可以做到10-6～10-7。由于此类杂光是非特异的，而且会直接进入最后的检测器，所以有多少的杂光就会引入多少的随机误差。在荧光等检测过程中，由于检测器存在放大效应，杂光率的干扰也会被指数级放大。因此，杂光率就是一个滤光系统的首要性能指标。 /p p 　　光栅的另一个重要指标就是波长选择的准确性。因为很多检测是依赖于物质在某个波长的特征图谱。就像DNA/RNA的OD260浓度测定，实际检测波长偏离260nm几个nm以上的话，OD值与最终浓度之间的数学关系就会发生改变。因此，一组性能优良的光栅系统，他的波长选择准确性应该是在± 0.5～1nm之间。波长偏离过大有时就会影响到最终结果的准确性。 /p p 　　这两个可谓是光栅甚至滤光片滤光系统最关键的技术参数，直接影响到的是得到数据是否是真正所要测量的结果，是实验结果可靠性的最基本要求。 /p p 　 strong 　3.认证& gt 参数 /strong /p p 　　在保证检测可靠的基础上，不同仪器的下一个差异就体现在检测的灵敏度上面，这时人们关心的就是仪器能够检测到多弱的信号。 /p p 　　灵敏度涉及了整个光路系统的设计和选料，很难说某一个部件会起决定性作用。但是有一点，在各种单功能检测项目中，光吸收检测用非放大型的光电二极管、荧光检测用光电倍增管、发光检测用专门设计的单光子计数光电倍增管，这三种不同的检测器是各自检测领域的优先选择。 /p p 　　各单项检测的最优结果都是用相应检测器完成的。当然也有的仪器出于成本等考虑，用一个检测器兼容多种检测模式，这在一定程度上也能完成实验需求，但是在性能上也会有所牺牲折中，无法实现各项检测都达到最优化。 /p p 　　关于灵敏度的定义和检测标准，每个厂家都有各自的描述，都会说自己是怎样怎样好，很难有一个直观的客观比较。因此，某些试剂厂家就站了出来，对某些仪器的检测性能提供一个第三方的认证。 /p p 　　比较常见的是发光检测领域里面的Promega公司DLReady认证，荧光检测领域的Invitrogen公司的LanthaScreen系列认证、Cisbio公司的HTRF认证、BellBrook实验室的Transcreener认证等等。这些认证主要是针对公司提供的某一类型的要求较高的试剂盒，涵盖了对检测仪器的各种性能要求，包括：检测方法是否能用，灵敏度、线性范围、孔间干扰等是否满足要求等等。 /p p 　　如果需要做相关的实验，例如做Luciferase发光检测的就看看仪器是否有DLReady认证、做TR-FRET的就看看HTRF认证、做FP就看看Transcreener认证，如果机器拥有相关的认证，就可以说明该机器在一定程度上能够较好地满足类似检测的各种需求，远比单单比较一个灵敏度参数更能说明问题。因为一个实验能否做好并不是单单一个灵敏度就能表征的。 /p p 　　需要特别注意的是，LanthaScreen是一个系列的认证，涵盖了FI、FRET、TRF、FP等多个子项目，不同仪器所通过的子项目是不一样的，需要上Invitrogen网站仔细查询核对。 /p p 　　光栅型的仪器由于新技术近几年才逐渐兴起，受限于技术研发和仪器成本，同一个价格范围内的灵敏度等指标会略差于发展成熟的滤光片机器。所以，在中档多功能酶标仪领域，拿到了各种认证的光栅型仪器并不多见。而作为新一代光栅型酶标仪的代表作，TECAN M1000已经拿到了全部上述四种认证，而且在灵敏度等单项性能上也已经超越了不少的中高端滤片型酶标仪。 /p p 　　这说明了光栅型酶标仪的研发又进入了一个新的高度，除了在灵活性上取得了无可替代的作用外，还在检测灵敏度等方面也逐渐替代传统的滤光片型酶标仪。光栅型是科研领域多功能酶标仪的未来主要发展趋势 而滤光片型仪器也正在往单项性能更优的方面改进。 /p p 　　 strong 4.比色杯+微量检测 /strong /p p 　　除了常规的6～384/1536孔酶标板检测之外，有些仪器还附带了比色杯、微量检测板等的兼容功能。无论是使用立式比色杯、卧式比色杯还是各种微量检测板，其目的都是给光程不固定的酶标板检测引入一个标准光程的概念。虽然酶标板检测也能通过光程校正等方式实现10mm光程OD值的换算，但这只是一个数学转换过程，检测误差累积较多，实际使用效果不佳。引入比色杯和微量检测板后，光吸收的检测光程就被固定在10mm或者0.5mm等的标准长度，OD值换算更加简单和准确。附带了此类检测功能的酶标仪，相当于除了本身的多功能酶标检测之外，还能替代部分分光光度计的功能，使其功能更加全面，仪器的性价比更高。 /p p 　　 strong 5.品牌与售后 /strong /p p 　　不同品牌的仪器往往性能侧重点有所不用。例如，PE公司由于在试剂领域有较深底蕴，他们的酶标仪在配合使用他们的TRF系列检测试剂盒上作了多项优化，因此PE的酶标仪普遍来说在TRF领域会有较多的特色功能和相对较高的性能指标。而像TECAN，就把研发的重点放在了四光栅的研究方面，近年来相继推出了第二和第三代光栅型多功能酶标仪(M200、M1000)，成为四光栅酶标仪领域的领头羊。而像多功能酶标仪上加入比色杯、微量检测板等功能也是TECAN从用户角度考虑作出的技术创新，后来此类技术都成为了Thermo、BioTek等品牌纷纷仿效的对象。 /p p 　　最后，无论是一台多好的酶标仪，脱离了良好的售后服务体系也是难以正常运作的。今年，各家厂商都在中国国内设立了办事处甚至亚太区总部，有些产品还专门研发了中文版的软件和说明书。这都说明了厂家对中国市场的重视。而正因为这种重视，无论是厂家直销还是选择代理分销，都会对国内的售后服务提出各自的要求和期望，最基本的就是普及仪器的应用工程师和维修工程师网络体系。 /p p 　　可以说，国内的各大城市里面，基本已经做到了部分品牌总有一个工程师在你身边。选购之前多与工程师交流，充分了解各家的性能特长和售后情况，反复对比，总能找到最适合自己需要的一款多功能酶标仪。 /p p br/ /p

全共线多功能超快光谱仪BIGFOOTMONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜，突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起，以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号，真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测，还可以兼容瞬态吸收光谱（Transient absorption (TAS)）、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计，使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜（NESSIE）联用，实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验，系统软件可自动调控参数，光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数：高精度激光扫描显微镜NESSIEMONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品，在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器，物镜高度最多可变化5英寸，大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能，可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起，也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE 高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束，输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束，这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移，因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a） 用相机测量的白光图像。b） 用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器（5mW激光输出）进行激光扫描线性反射率测量。c） 同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE应用案例：1. 高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频（FWM）技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应，利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明，提取材料参数，如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布，比目前普遍的技术，包括白光显微镜和线性微反射光谱学，可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4. (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图，在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物（TMDs）是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中，去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中，耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常，TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现，这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱（Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS），阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变，并确定了量子信息的应用前景。此外，课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化，但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. （a）hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。（b）MoSe2/WSe2异质结构在图（a）中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。（c）图（b）中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。（d）MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。（e）MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。（f）所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时，就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制： (i)吸引极化子（AP）分支与配对现象有关，跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚；（ii）排斥分支（RP），这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中，许多关于其性质的问题和争论仍然存在。黄迪教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加，吸引极化子的量子退相保持不变，表明准粒子稳定，而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学对于理解导致其形成的成对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)

近年来，随着多功能酶标仪在国内各高校实验室逐渐推广开来，多功能酶标仪品牌和型号也逐渐多了起来，乱花渐欲迷人眼。除了三大传统优势品牌PE、MD和TECAN，还出现了众多后来者插足此市场，如收购了芬兰雷勃的Thermo、从发光起家的Berthold、针对药筛领域的BMG以及新兴的BioTek等品牌。各品牌都有各自的一个甚至多个系列产品线，特性各不相同，选购时各种技术参数、技术指标令人眼花缭乱 　　本文尝试从用户实际使用的角度，探讨应该如何看待花样繁多的参数特性，希望能帮助大家找到真正合适自己的多功能酶标仪。 　　一、滤片Vs光栅 　　多功能酶标仪的分类方法众多，但最简单的莫过于用他们的滤光方式来作分界线。一般来说，可以分为滤光片型和光栅型两大类。当然也有一些型号，例如Synergy4和EnVision等，一台机器里面同时装上了滤光片和光栅。但是滤片和光栅并不能同时完成同一个检测，还是想用光栅的时候用光栅，该用滤片的时候用滤片 还有一些实验非用其中一个不可，另一模块实现不了的。所以这类仪器本质上还只是把滤片和光栅放在了一起，并没有使两者糅合而产生新的技术突破。 　　总体来说，滤片技术由于发展已久，配合二向色镜(其实也就是另一模式的滤光反光滤镜)等光路系统，可以实现大部分实验的需要。目前常规多功能酶标仪中最高的检测灵敏度就是用滤光片型做出来的，例如TECAN Infinite F500的荧光检测的灵敏度可以达到0.04 fmol/孔(荧光素，384孔/80ul)。 　　但是滤光片型仪器由于受限于滤片的波长和数量限制，不可能满足日益增加的实验类型的检测需要，而且有时需要对物质的吸收、激发和发射光谱进行研究，所以后来就诞生了光栅型的仪器。 　　最先推出光栅的是MD公司，其光栅习惯上称为单光栅。由于光纯度的不足，在光栅的后面又加入了一组带阻滤片，再把杂光过滤一遍，达到了5×10-4的杂光率，基本与纯粹的滤光片系统一致。后来TECAN又发展出了双光栅技术，通过两次光栅滤光，杂光率降到了10-6。后来，Thermo、BioTek和PE的部分新款仪器等都使用了类似双光栅技术。由于激发和发射各用了一组双光栅，此类机器又被称为四光栅型多功能酶标仪。 　　光栅型酶标仪的推陈出新，使得用户在波长选择上不再受限，而且在杂光率、带宽控制等性能上还超越了滤光片系统。例如，TECAN公司在2008年底推出使用了第三代四光栅系统的M1000酶标仪，杂光率降到了2×10-7的新低，还实现了带宽2.5～20nm连续可调。这些都是目前滤光片型酶标仪所不能或者较难实现的。 　　二、杂光率&波长准确性 　　光栅型滤光系统俨然已经成为了目前通用性多功能酶标仪的主流，多家厂家共同努力，已经把光栅技术推到了历史新高。在光栅的众多技术参数之中，最关键的无疑就是光栅的杂光率和波长选择的准确性了。 　　杂光率指得就是光源通过光栅后，得到的光线中，“不需要”的波长的光占所标称波长的光的比例，表征了滤光的纯度。由于光线干涉、衍射等的复杂性，无论使用滤光片还是光栅，杂光都是不可避免的。各种滤光技术的本质就是要想办法把杂光尽可能地去掉。一般来说，滤光片型的杂光率在10-4～10-5之间，光栅型的可以做到10-6～10-7。由于此类杂光是非特异的，而且会直接进入最后的检测器，所以有多少的杂光就会引入多少的随机误差。在荧光等检测过程中，由于检测器存在放大效应，杂光率的干扰也会被指数级放大。因此，杂光率就是一个滤光系统的首要性能指标。 　　光栅的另一个重要指标就是波长选择的准确性。因为很多检测是依赖于物质在某个波长的特征图谱。就像DNA/RNA的OD260浓度测定，实际检测波长偏离260nm几个nm以上的话，OD值与最终浓度之间的数学关系就会发生改变。因此，一组性能优良的光栅系统，他的波长选择准确性应该是在±0.5～1nm之间。波长偏离过大有时就会影响到最终结果的准确性。 　　这两个可谓是光栅甚至滤光片滤光系统最关键的技术参数，直接影响到的是得到数据是否是真正所要测量的结果，是实验结果可靠性的最基本要求。 　　三、认证参数 　　在保证检测可靠的基础上，不同仪器的下一个差异就体现在检测的灵敏度上面，这时人们关心的就是仪器能够检测到多弱的信号。 　　灵敏度涉及了整个光路系统的设计和选料，很难说某一个部件会起决定性作用。但是有一点，在各种单功能检测项目中，光吸收检测用非放大型的光电二极管、荧光检测用光电倍增管、发光检测用专门设计的单光子计数光电倍增管，这三种不同的检测器是各自检测领域的优先选择。 　　各单项检测的最优结果都是用相应检测器完成的。当然也有的仪器出于成本等考虑，用一个检测器兼容多种检测模式，这在一定程度上也能完成实验需求，但是在性能上也会有所牺牲折中，无法实现各项检测都达到最优化。 　　关于灵敏度的定义和检测标准，每个厂家都有各自的描述，都会说自己是怎样怎样好，很难有一个直观的客观比较。因此，某些试剂厂家就站了出来，对某些仪器的检测性能提供一个第三方的认证。 　　比较常见的是发光检测领域里面的Promega公司DLReady认证，荧光检测领域的Invitrogen公司的LanthaScreen系列认证、Cisbio公司的HTRF认证、BellBrook实验室的Transcreener认证等等。这些认证主要是针对公司提供的某一类型的要求较高的试剂盒，涵盖了对检测仪器的各种性能要求，包括：检测方法是否能用，灵敏度、线性范围、孔间干扰等是否满足要求等等。 　　如果需要做相关的实验，例如做Luciferase发光检测的就看看仪器是否有DLReady认证、做TR-FRET的就看看HTRF认证、做FP就看看Transcreener认证，如果机器拥有相关的认证，就可以说明该机器在一定程度上能够较好地满足类似检测的各种需求，远比单单比较一个灵敏度参数更能说明问题。因为一个实验能否做好并不是单单一个灵敏度就能表征的。 　　需要特别注意的是，LanthaScreen是一个系列的认证，涵盖了FI、FRET、TRF、FP等多个子项目，不同仪器所通过的子项目是不一样的，需要上Invitrogen网站仔细查询核对。 　　光栅型的仪器由于新技术近几年才逐渐兴起，受限于技术研发和仪器成本，同一个价格范围内的灵敏度等指标会略差于发展成熟的滤光片机器。所以，在中档多功能酶标仪领域，拿到了各种认证的光栅型仪器并不多见。而作为新一代光栅型酶标仪的代表作，TECAN M1000已经拿到了全部上述四种认证，而且在灵敏度等单项性能上也已经超越了不少的中高端滤片型酶标仪。 　　这说明了光栅型酶标仪的研发又进入了一个新的高度，除了在灵活性上取得了无可替代的作用外，还在检测灵敏度等方面也逐渐替代传统的滤光片型酶标仪。光栅型是科研领域多功能酶标仪的未来主要发展趋势 而滤光片型仪器也正在往单项性能更优的方面改进。 　　四、比色杯+微量检测 　　除了常规的6～384/1536孔酶标板检测之外，有些仪器还附带了比色杯、微量检测板等的兼容功能。无论是使用立式比色杯、卧式比色杯还是各种微量检测板，其目的都是给光程不固定的酶标板检测引入一个标准光程的概念。虽然酶标板检测也能通过光程校正等方式实现10mm光程OD值的换算，但这只是一个数学转换过程，检测误差累积较多，实际使用效果不佳。引入比色杯和微量检测板后，光吸收的检测光程就被固定在10mm或者0.5mm等的标准长度，OD值换算更加简单和准确。附带了此类检测功能的酶标仪，相当于除了本身的多功能酶标检测之外，还能替代部分分光光度计的功能，使其功能更加全面，仪器的性价比更高。 　　五、品牌与售后 　　不同品牌的仪器往往性能侧重点有所不用。例如，PE公司由于在试剂领域有较深底蕴，他们的酶标仪在配合使用他们的TRF系列检测试剂盒上作了多项优化，因此PE的酶标仪普遍来说在TRF领域会有较多的特色功能和相对较高的性能指标。而像TECAN，就把研发的重点放在了四光栅的研究方面，近年来相继推出了第二和第三代光栅型多功能酶标仪(M200、M1000)，成为四光栅酶标仪领域的领头羊。而像多功能酶标仪上加入比色杯、微量检测板等功能也是TECAN从用户角度考虑作出的技术创新，后来此类技术都成为了Thermo、BioTek等品牌纷纷仿效的对象。 　　最后，无论是一台多好的酶标仪，脱离了良好的售后服务体系也是难以正常运作的。今年，各家厂商都在中国国内设立了办事处甚至亚太区总部，有些产品还专门研发了中文版的软件和说明书。这都说明了厂家对中国市场的重视。而正因为这种重视，无论是厂家直销还是选择代理分销，都会对国内的售后服务提出各自的要求和期望，最基本的就是普及仪器的应用工程师和维修工程师网络体系。 　　可以说，国内的各大城市里面，基本已经做到了部分品牌总有一个工程师在你身边。选购之前多与工程师交流，充分了解各家的性能特长和售后情况，反复对比，总能找到最适合自己需要的一款多功能酶标仪。 　　欢迎选购，详情请联系东胜创新各地办事处咨询。 　　东胜创新公司www.eastwin.com.cn 　　北京：010-51663168，上海：021-64814661，广州：020-38331360

table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 123" p style=" text-indent: 0em line-height: 2em " 成果名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " DZS-III硬脆材料性能检测仪 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 单位名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " 中国建材检验认证集团股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 联系人 /p /td td width=" 177" p style=" line-height: 2em " 艾福强 /p /td td width=" 161" p style=" line-height: 2em " 联系邮箱 /p /td td width=" 187" p style=" line-height: 2em " a href=" mailto:afq@ctc.ac.cn" afq@ctc.ac.cn /a /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 成果成熟度 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试√可以量产 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 合作方式 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " □技术转让 & nbsp □技术入股 & nbsp □合作开发& nbsp √其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 2em " strong 成果简介： /strong /p p style=" line-height: 2em " br/ /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/d4b15713-f6b9-42cf-8df2-abc2a9338f3c.jpg" title=" 多功能材料测试仪.jpg" / /p p style=" line-height: 2em " & nbsp & nbsp & nbsp 材料性能分析评价与计算软件是我们自行研制开发的一套集材料力学性能评价与计算于一体的多功能复合型软件。这套软件与我们自发研制的多功能材料表面性能试验仪结合使用， 可以更方便、 更简单、 更快捷、 更精确的实现脆性材料的力学性能的检测, 并可推广到其他一些相关的应用领域， 能够满足企业、 科研院所的科研、 开发、 教学所需 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 技术特点及创新点： br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑴ 一台主机可以同时最多配置 4 个力传感器， 量程从 50kN—2000kN， 用户可根据需要随时更换； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑵ 一台主机可以最多配置 8 个变形传感器(电子引伸计) 用户可根据需要随时更换； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑶ 程序采用开放的数据库结构定义 ， 标准配置包含国标 GB228-87 、GB/T228-2002、 GB7314-87 等试验方法， 可根据用户要求定制特殊的试验方法； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑷ 分档或不分档数码显示拉试验力和压试验力及峰值，精度为每档量程 20%开始示值的& amp #177 1%(分档) 或全量程的 2%示值的& amp #177 1%(不分档) ， 可自动标定； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑸ 分 4 档或不分档数码显示变形，精度为每档量程 20%开始& amp #177 0.5%FS(分档)或全量程的 2%示值的& amp #177 0.5%(不分档)，可自动标定； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑹ 同时记录力-时间，变形-时间，力-变形和力-位移试验曲线，可随时切换观察，任意放大缩小，水平或垂直移动，实时高速采样； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑺ 采用人机交互方式分析计算测试材料的机械性能指标，试验结束时自动计算弹性模量、 屈服强度、 非比例伸长应力等(试验方法不同， 分析的数据也会不同) ， 在自动分析的基础上， 还可以人工干修正分析结果， 提高分析的准确性； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑻ 试验数据采用数据库管理方式， 自动保存所有试验数据和曲线； br/ & nbsp & nbsp & nbsp ⑼ 提供多种报表打印接口 ， 用户可根据需要编辑任何格式的报表，并打印输出； br/ & nbsp & nbsp & nbsp 性能指标： br/ & nbsp & nbsp & nbsp 1． 最大负荷：1kN & nbsp & nbsp 2． 测力范围：0.5 %—100% & nbsp & nbsp & nbsp 3．精度等级：1 级 & nbsp 4．测力精度：示值的& amp #177 0.5%以内 & nbsp 5．位移精度：示值的& amp #177 0. 5%以内 & nbsp 6．速度范围：0. 001—50mm/nim 无级设定 & nbsp 7．速度精度：示值的& amp #177 0.5%以内& nbsp 8．有效可动距离：横梁可动 500mm，加载头可动 50mm& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 9．保护功能：超载保护，限位保护，急停开关& nbsp & nbsp 10．在线监测：通过体视显微镜在线监测和数码摄像可以在计算机上进行监控并 照相。 & nbsp 11．损伤监测：通过声发射信号监测材料在受力过程中的损伤起始和发展。材料性能分析评价： 可通过连接在控制面板上的性能评价软件对材料的各种力学性 能进行分析和评价。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 本产品适用于航空航天、 汽车工业、 工矿企业、 科研部门、 大专院校、 技术监 督、 工程监测等， 对各种陶瓷、 玻璃以及各种陶瓷基复合材料的力学性能评价和表 征和材料科学研究工作。 br/ /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 2em " strong 应用前景： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp DZS—IIII台式多功能材料性能试验机为材料的在线检测提供了一个全面的解决方案： 其特点是体积小， 重量轻， 可以垂直方向加载或水平方向加载。 配合光学显微 镜进行在线测试与显微观测, 直接观测并通过数码相机记录加载过程中的变形和裂 纹扩展过程， 并存入计算机。各种压头和夹具可灵活装配和置换， 可以进行拉伸、 压缩、 弯曲、 剪切等状态 下的力学性能试验； 当换上各种硬度压头， 可以当硬度计在任何连续载荷范围内使 用， 换上四点或三点弯曲的夹具， 则可以做陶瓷或玻璃等材料的强度性能测试或者弹性模量测试， 或断裂韧性等测试。 /p /td /tr /tbody /table

12月21日至22日，中国科学院武汉物理与数学研究所承担的中国科学院重大科研装备研制项目——“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”通过了由中科院计划财务局组织的现场测试和验收。来自中科院的管理专家和来自中科院上海光机所、中国计量院、华中科技大学、武汉大学、华中师范大学的专家参加了验收会。与会领导和专家在认真听取了项目负责人王谨研究员所作的仪器研制工作报告、财务报告以及测试专家组所作的测试报告后，对取得的成果表示了充分的肯定，并就下一步如何充分利用该科研装备开展研究工作提出了很好的建议。 　　“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”研制项目综合运用了超高真空、磁屏蔽、激光、磁光阱、原子喷泉等多项复杂技术，实施方案具有创新性。经过三年多的不懈努力，课题组逐项攻克各单项技术难题，完成了方案设计、部件加工、单元测试、安装调试等一系列任务。整套仪器自2010年4月28日起在原子频标实验大楼安装调试，2010年12月8日完成全部安装调试任务。经过现场测试，原子喷泉上抛高度为6米，原子干涉条纹对比度为76%，主要技术指标达到项目任务书的要求，标志着喷泉式高精度原子干涉仪在武汉物理与数学所研制成功。该仪器的整体高度为12.6米，设计的原子最大上抛高度为10米，是目前国际上最高的喷泉式原子干涉仪。 　　验收专家组认为，喷泉式高精度原子干涉仪的研制成功，为基于自由下落微观原子的重力加速度精确测量和等效原理检验实验提供了平台，也为利用原子干涉仪开展精密测量物理实验研究创造了条件。 　　据悉，在武汉建设大型喷泉式高精度原子干涉仪研究平台的最初设想，是2007年5月在中科院武汉物理与数学所学科发展战略研讨会上由冷原子物理研究组提出的，该设想于2007年10月正式付诸实施，先后得到了中科院科研装备研制项目、中科院武汉物理与数学所前沿部署项目和国家自然科学基金委仪器研制重点项目的资助。 　　验收会议现场 　　现场测试 　　等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉

7月4日，天津市发展和改革委员会发布了《关于天津职业技术师范大学建设全国职业技术师范教育标杆学科科研教学设备更新项目可行性研究报告的批复》。经委托天津国际工程咨询集团有限公司组织专家评审，原则同意该项目可行性研究报告，项目建设主体为天津职业技术师范大学，项目代码：2405-120000-89-03-106892。一、项目选址项目位于天津市河西区大沽南路1310号天津职业技术师范大学现址内。二、项目主要建设内容及规模项目主要购置设备319台（套），替换原有老旧设备60台（套）。其中，学科科研项目购置高性能大模型智能机器人平台等设备65台（套）。新工科建设项目购置五轴加工中心等设备254台（套），替换原有成型磨床、轮廓测量仪、低压压电作动器等设备60台（套）。购置设备清单详见附件1。三、项目总投资及资金来源项目总投资20000万元，通过申请中央资金和学校自筹等多种渠道解决。天津职业技术师范大学建设全国职业技术师范教育标杆学科科研教学设备更新项目设备清单表序号仪器设备名称数量（台、套）一学科科研平台651热力学模拟试验机12霍普金森拉压杆系统13原位纳米压痕仪14网格应变测量系统15X射线残余应力分析仪16表面多功能动态损伤与防护系统17高温疲劳试验机18热机械疲劳试验测试系统19同步热分析仪110动态热机械分析仪111光学数码显微镜112白光-激光共聚焦显微镜113场发射扫描电镜114微区X射线衍射仪115电磁成形系统1163D微纳功能表面表征设备117整机静动态特性测试仪118高速霍尔离子源系统119高精密力传感器120传动链测量仪121氦检漏仪122智能多能量场复合加工机床123多光束激光干涉仪集成系统124锥齿轮机床性能研究测试实验台125静压系统性能研究测试实验台126阴极电弧系统及电沉积电源127微纳制造与测试平台128ALD原子层气相沉积系统129紫外飞秒光纤激光微纳加工设备130循环氧化炉131高功率脉冲电源HiPIMS+电源132数控磨刀机133多通道高通量电化学设备134全自动热镶样机135恒电位仪136Leica绝对激光跟踪仪137电弧增材专用丝材成形制备一体机138基于CMT工艺的数字化电弧增材制造系统139微束等离⼦ 送粉增材制造与逆向工程系统140真空感应悬浮熔炼炉141六自由度汽车驾驶模拟系统142交通参与者虚拟仿真系统143多维度驾驶员状态检测分析系统144智能网联汽车队列驾驶实验系统145自动驾驶线控底盘硬件在环控制与测试平台146振动噪声在线检测仪147振动视觉测量与成像系统1483D视觉与精密测量平台技术149新能源汽车变流系统电量测量平台150亚太赫兹天线测试系统151激光加工控制与检测系统152多模态脑部神经信号无线采集系统253高性能大模型智能机器人平台154便携式多模态神经诊断与评估系统155脑部神经电磁联合刺激系统156人形机器人开放平台157便携式脑机接口设备158眼动测量设备159便携式脑控康复照护研究平台160脑肌电混合康复训练研究平台161控制阀智能诊断系统162异构多机器人群组协同控制科研平台163背景噪声回放和交互式语音智能产品测试和评价系统164智算大模型协同系统1二新工科建设项目2541人工智能开发平台62工业机器人数字孪生VR多功能训练机63工业机器人生产线工艺调试实验系统64智慧工厂虚实一体实验系统25轮式移动机器人智能应用开发平台66穿杆机27双头螺丝机38自动飞杆安装机19在线式自动UV胶固化机110在线式点胶机211连接器预制安装机112全自动数据测试机113“智匠”管理系统——iMOM生产管理系统平台(软件)214“智谋”BI系统——数字孪生总控中心（软件）215多功能通用智能服务机器人教学平台816智能代步康养服务机器人教学平台117大型智能人形机器人教学平台418人工智能技术应用教学平台219开源协作机器人教学平台220人体指标测试平台121多场景智能测控创新应用教学平台522边云协同智能测控系统123XR演播系统724多讯道摄像系统225机器人摇臂系统126超高清编辑系统127纯电动整车实训教学系统528电动汽车解剖测试一体化平台129电动汽车故障检测与演示平台330受电弓的检修与控制实训平台4315G核心网系统1325G接入系统2335G教学型基站系统2345G工程实践仿真及综合实训系统235现代通信导论及5G技术原理仿真系统1365G+人工智能网络优化及软件无线电仿真系统1375G+车联网仿真及工程实践系统3385G+车联网实训沙盘139工业互联网数据平台及标识解析实训系统140工业互联网综合实训系统341工业互联网应用开发系统142智能仓储运营实验平台943基于大数据的产品开发实验平台144AIGC实验平台（人工智能平台）245智能物联实验平台146数字化教学平台147应急物资综合实践平台148物流配送无人机249人力资源管理大数据分析平台150五轴加工中心751三坐标测量机152液压实验台1153多站式机电一体化实训平台854AI人机协同智能应用与工业视觉智能应用平台1055智能产线控制与运维系统256人工智能综合实训平台1757机器视觉多场景应用平台1958智能机器人创新实践平台1559沉浸式显示终端360混合现实显示终端161数字孪生系统1062激光加工实训教学平台163逆向测量实训教学系统1643D精密铸造实训教学系统165木工实训坊166智能焊接技术平台467焊接检测设备168数控机床安装调试及升级改造平台1069电动刀架6合计319

引力波模拟图 　　据近日美国《基督教科学箴言报》在线版文章称，德国引力波探测器GEO 600的一项奇怪发现，不但可能冲击现有宇宙理论，还引发美国费米国家实验室的科学家们开始建造一个“全息干涉仪”，将探测深入到“普朗克长度”，以便更进一步观察宇宙的时空结构及这一结构中的波动――引力波。 　　引力波被称为“爱因斯坦广义相对论中最后一个尚未被证明是对的组成部分”，新探测仪器的出现有可能使人们直接观测到时间的不连续性，亦将带领人们发掘宇宙起源最深处的奥秘。 　　激光干涉追寻时空波纹 　　引力波其实是爱因斯坦对于万有引力本质的理解。他认为引力场有一种跟电磁波一样的波动，是为引力波。而引力波表现为时空曲率的扰动，以行进波的形式向外传递，其传播速度等于光速。 　　按道理，引力波存在且无处不在，深空中的突变性事件，如超新星爆发、黑洞形成、大型天体相撞这些过程，都能辐射出较强引力波。但事实上，以往在地球上进行的引力波直接搜寻的所有努力都以失败告终。其原因在于，波动虽能造成地球上各处相对距离的变动，但当它们到达地球的时候已经变得非常弱了，对于地球上最先进的引力波探测器来说，其变动的数量级小于一颗质子直径的千分之一。因而尽管引力波毫不模糊且被公认，却一直只能是广义相对论的预言。 　　但科学家们可不满足于这一点。于是，基于激光干涉原理的引力波探测器被建造出来。这一类型的探测器通过测量两条激光束相遇时所形成的干涉图像的变化来探测引力波，干涉图像依赖于激光束的传播距离，当引力波穿过时激光束的传播距离会相应变化。 　　因为目标是非常微弱的信号，引力波探测器的敏感度需达到几乎难以想象的程度。以德国引力波探测器GEO 600来讲，其对距离上极微小的变化都非常敏锐，甚至可探测到日地距离所发生的原子半径级别的变化。不过，这种激光干涉计的探测器灵敏度要与激光传播的距离成比例的话，一般来讲其尺寸都非常可观。 　　“奇怪波动”挑战现有认知 　　德国的GEO 600并不是新产物了，其已默默工作有些时日。然而，在近期利用其搜寻引力波的过程中，物理学家偶然发现了令人迷惑的现象――这一高科技设备虽然还没有找到引力波存在的证据，但却发现了大量的噪音。 　　这就有必要简单描述一下这类探测器的工作过程。以GEO 600为例，其要实现功能，需要发射一束激光穿过600米的隧道，再将激光分裂成两束，经过反射的一束以及未经反射的一束均进入干涉仪。当引力波经过这部分空间的时候，两束激光之间的微小位移将会由干涉仪进行探测。即便这种距离的变化非常之微妙，但如果引力波探测器有结果，那就很可能是引力波通过时引起的。 　　而今GEO 600的“噪音”让研究人员无从解释，在剔除了所有人为因素的影响之后仍不得要领，他们于是向费米实验室的科学家克雷格・ 霍根寻求帮助，希望他利用量子力学上的专业知识帮助阐明这一不规则的噪音。 　　霍根反馈的意见让人震撼又迷惑。他说：“看上去GEO 600受到了时空微观量子级别的冲击。”换句话说，GEO 600探测到的并不是来自什么噪音源，而是时空本身发生的量子级别波动。 　　这一看法的深层意义在于：根据爱因斯坦对宇宙的认知，时空应该是连续平滑的，而照霍根的结论推测时空实际上是不连续的，是由一系列量子点组成。其直指爱因斯坦的理论需要修正。 　　全新探测器进入量子尺度 　　量子力学的测不准原理意味着一些基本量度如长度和时间具有测不准性。而测不准的程度由普朗克常数确定，该常数可以定出最小长度量子――“普朗克长度”，比其更短的长度是没有意义的。 　　现在，要证明“奇怪波动”的来源，研究人员就需要深入到“普朗克长度”――10-35米进行探测，而GEO 600实验中探测到的噪音尺度不到10-15米。因此需要提升引力波探测仪的分辨率，这导致了“全息干涉仪”的产生。 　　“全息干涉仪”是利用全息照相的方法来进行干涉计量，其与一般光学干涉检测方法很相似，但获得相干光的方式不同。光学干涉检测方法获得相干光的方式如前所述，一般是将同一束光的振幅分为两个部分，但全息干涉计量术则是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉，可以看作是一种波前的时间分割法。这就使相干光束由同一光学系统所产生，可以消除系统误差。 　　霍根认为，GEO 600在其尺度上发现的噪音是由于宇宙“视界”(天文学中黑洞的边界，在此边界以内的光无法逃离)的全息投射造成的。霍根比喻说，这就像一张图片越放大就会越模糊甚至像素化，宇宙“视界”投射其实发生在普朗克尺度中，所以在我们所身处的时空尺度上，这一投射发生了模糊。 　　而要验证霍根的结论，目前最值得依赖的就是这台“全息干涉仪”。其现正由费米实验室全力打造，它必将比GEO 600探测到更小的尺度，从而进入到量子尺度。如果霍根的看法是正确的，探测器将能探测到时空结构中的量子噪声，给我们现有对宇宙的认知带来巨大的冲击。

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。

由中国科学院长春应用化学研究所完成的中国科学院科研装备研制项目“基于电化学发光及其分离检测联用技术的多功能免疫分析仪”于1月22日通过了中国科学院条件保障与财务局组织的专家验收。　　电化学发光是在电极表面生成的物质，经历电子转移的反应之后，形成可以发光的激发态的过程，由于具有操作简便、灵敏度高、背景信号低、易于控制等特点，已成为免疫分析最常用的分析手段之一，被广泛用于检测抗原、抗体和半抗原，并用于临床医学检验。　　长春应化所电分析化学国家重点实验室围绕这一重要研究方向，凭借多年的科学研究及仪器产品研发工作的积累，在中科院科研装备研制专项的支持下，研制开发出具有自主知识产权的电化学发光及其分离检测联用技术的多功能免疫分析仪，可应用于癌胚抗原、甲胎蛋白和免疫球蛋白的检测，也可以单独作为电化学工作站、电化学发光和石英晶体微天平等进行科学研究，达到并部分优于实施方案规定的各项技术指标。　　该仪器设计新颖，采用薄层检测池、光电子采集及集成化电极相结合，实现了电化学发光的灵敏检测及仪器的便携式和集成化；研制了上采光的电化学发光系统，实现了免疫检测的稳定性。申请5项发明专利，发表14篇SCI论文。　　目前成功研制工程样机4台，其中便携式电化学发光仪器2台，已应用于长春工程学院的科研与教学工作。

量子信息技术作为一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性创新技术，如何在日常教学中让学生理解量子信息科学的基本原理并进行基础的实验实践，成为了当前物理实验教学中的热点与难点。近期，来自复旦大学物理学系的周诗韵老师与赵铮阳同学在《物理实验》杂志上联合发表了“基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展”的研究成果，基于国仪量子开发的金刚石量子计算教学机，介绍了基于金刚石NV色心体系进行量子计算的基础内容，即量子比特的初始化、调控及读出，设计并拓展了拉比振荡相关教学内容。该研究获得了教育部产学合作协同育人项目与国仪量子（合肥）技术有限公司的支持。01PHYSICS教学实验量子计算实验理论内容丰富，操作难度较大，顺利完成实验并不代表学生真正理解其内涵。因此，讨论量子计算实验内容的教学设计与拓展十分必要。研究人员以国仪量子生产的基于金刚石NV色心的量子计算实验仪为基础开展量子计算教学实验，包含两部分内容：ａ．学习基础的量子调控，了解量子计算基本知识，如量子比特的初始化、操控和读出等；ｂ．进行实际应用，学生通过实现经典的量子D-J算法，理解量子算法的优越性。研究人员基于复旦大学的教学实践，着重讨论该实验的第一部分，即量子调控部分的教学内容与方法。02PHYSICS实验拓展为更好地帮助学生理解，研究人员设计并拓展了拉比振荡相关教学内容：通过拉比振荡实验，了解微波与自旋的相互作用，熟悉量子态的初始化及读出方法；讨论拉比振荡实验中微波频率的影响，从而引出测量共振频率的方法；通过连续波实验测量共振频率，并讨论测量过程中微波时长参量对测量结果的影响；改变磁铁位置，定性展示了NV色心的系综特性，让学生了解实际仪器中如何进行参量优化。通过该教学设计，老师们可对学生进行启发式教学，引导学生主动思考，帮助学生对量子调控的原理和技术理解得更加全面，为进一步实现量子计算打下良好的基础。量子信息科学是一项由物理学、信息科学等多学科交叉融合在一起形成的新兴科学技术，具有广基础、重交叉、注重科研实践、理论实验相结合等特点。所以，在日常教学实践中让学生参与量子信息科学的实验实践，对帮助学生全面理解量子信息科学的基础——量子调控的原理和技术具有重要价值。03PHYSICS论文全文04PHYSICS《物理实验》杂志介绍《物理实验》杂志创刊于1980年，是教育部主管、东北师范大学主办的学术期刊(物理类)，是教育部物理学与天文学教学指导委员会的会刊，主要刊载物理实验成果，交流物理实验教学改革的新思想、新方法、新动态。金刚石量子计算教学机专注量子信息科学实验教学金刚石量子计算教学机是一台基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能的教学仪器。该仪器在室温大气条件下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学与量子计算实验教学。金刚石量子计算教学机今年8月，金刚石量子计算教学机在第十一届全国高等学校物理实验教学研讨会上，荣获教学仪器评比一等奖。 获奖证书与现场评比情况扫描下方二维码获取论文原文注：本文部分内容摘自赵铮阳,周诗韵.基于金刚石NV色心的量子调控教学实验拓展[J].物理实验,2022,42(04)

成果名称 实验室多功能小型热泵蒸发仪 单位名称 中国科学院理化技术研究所 联系人 芦琳 联系邮箱 lulin8625@163.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介： 实验室多功能小型热泵蒸发仪自控系统 该项目立足热能与动力工程专业领域，提出将基于世界领先水平的低功率水润滑单螺杆水蒸气压缩机，开发为&ldquo 实验室多功能小型热泵蒸发仪&rdquo ，取代传统蒸发皿，不仅填补了市场空白，为广大实验室和企业研发提供了方便简洁的新手段，而且对于该项新技术的市场认可具有很大意义。 开发&ldquo 实验室多功能小型热泵蒸发仪&rdquo ，用以模拟不同物料、不同蒸发工艺的实验特性研究，为大规模工业实际应用奠定坚实的实验基础；利用该仪器，在科研院所或工厂开展新型热泵蒸发技术的现场培训，掌握该节能环保蒸发仪的实际操作规律和特性，为大型热泵蒸发系统的操作奠定基础。 创新点： （1）采用国产化单螺杆水润滑水蒸气压缩机关键设备。 （2）建立实验室多功能小型热泵蒸发仪设计理论，开发国产化的实验热泵仪器装备。 （3）实现蒸发温度从70℃&mdash 110℃、传热温差5℃&mdash 20℃的宽广范围内的蒸发操作，满足不同实际蒸发工艺要求。 性能指标： （1）基于体积流量3.8m³ /min与8.6m³ /min的两种不同型号的单螺杆水蒸气压缩机，完成实验室多功能小型热泵蒸发仪优化设计及生产平台的建立；开发样机，并实际生产，压缩机容积效率达到80%，压缩机绝热内效率大于65%。 （2）结合实际需要，完成两种蒸发量大于100kg/h，可实现蒸发温度从70℃&mdash 110℃、传热温差5℃&mdash 20℃的宽广范围内进行蒸发操作的实验室多功能小型热泵蒸发仪样机。 应用研发： 在原理样机的基础上，根据科研仪器设备的需要进行重新设计、加工和测试，同时沟通联系相关用户进行试用，努力将研制和实际应用结合在一起。 从系统设计优化；关键工艺研究；关键设备研制；样机设计和验证；系统改进及性能提高；用户试用研究和反馈；可靠性、安全性设计和产品定型；小批量生产和产业化推广等方面进行了应用研发，尽可能满足市场对该类科研仪器的需求。 应用前景： 不同行业的企业和科研院所都是小型热泵蒸发仪的潜在用户。我们近年的工作中，已发现很多专家、企业家都有试用的意向，潜在用户已达数十。未来如果大规模推广，年销售1000套是有可能的，考虑单套的价值50万元，可以实现5个亿的年产值；短期内年销售数十套将很容易，这也是超千万的营业额，故而前景很好。 知识产权及项目获奖情况： 基于水润滑单螺杆水蒸气压缩机的&ldquo 实验室多功能小型热泵蒸发仪&rdquo 是具有我国自主知识产权的科研仪器，属于国内首创，国际上也无相关产品的报道。 &ldquo 实验室多功能小型热泵蒸发仪的研发培育&rdquo 项目获得北京市科委首都科技条件平台支持。

超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器 杨宏兴 1，2，付海金 1，2，胡鹏程 1，2*，杨睿韬 1，2，邢旭 1，2，于亮 1，2，常笛 1，2，谭久彬 1，2 1 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所，黑龙江 哈尔滨 150080； 2 哈尔滨工业大学超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080 摘要 针对微电子光刻机等高端装备中提出的超精密、高速位移测量需求，哈尔滨工业大学深入探索了传统的共 光路外差激光干涉测量方法和新一代的非共光路外差激光干涉测量方法，并在高精度激光稳频、光学非线性误差 精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术方面取得持续突破，研制了系列超精密高速激光干涉仪，激 光真空波长相对准确度最高达 9. 6×10-10，位移分辨力为 0. 077 nm，光学非线性误差最低为 13 pm，最大测量速度 为 5. 37 m/s。目前该系列仪器已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测 试领域，为我国光刻机等高端装备发展提供了关键技术支撑和重要测量手段。 关键词 光学设计与制造；激光干涉；超精密高速位移测量引 言 激光干涉位移测量（DMLI）技术是一种以激光 波长为标尺，通过干涉光斑的频率、相位变化来感知位移信息的测量技术。因具有非接触、高精度、高动 态、测量结果可直接溯源等特点，DMLI 技术和仪器被广泛应用于材料几何特性表征、精密传感器标定、 精密运动测试与高端装备集成等场合。特别是在微电子光刻机等高端装备中嵌入的超精密高速激光干涉仪，已成为支撑装备达成极限工作精度和工作效率的前提条件和重要保障。以目前的主流光刻机为例，其内部通常集成有 6 轴至 22 轴以上的超精密高速激光干涉仪，来实时测量高速运动的掩模工件台、 硅片工件台的 6 自由度位置和姿态信息。根据光刻机套刻精度、产率等不同特性要求，目前对激光干涉的位移测量精度需求从数十纳米至数纳米，并将进一步突破至原子尺度即亚纳米量级；而位移测量速度需求，则从数百毫米每秒到数米每秒。 对 DMLI 技术和仪器而言，影响其测量精度和测量速度提升的主要瓶颈包括激光干涉测量的方法原理、干涉光源/干涉镜组/干涉信号处理卡等仪器关键单元特性以及实际测量环境的稳定性。围绕光刻机等高端装备提出的超精密高速测量需求，以美国 Keysight 公司（原 Agilent 公司）和 Zygo 公司为代表的国际激光干涉仪企业和研发机构，长期在高精度激光稳频、高精度多轴干涉镜组、高速高分辨力干涉信号处理等方面持续攻关并取得不断突破， 已可满足当前主流光刻机的位移测量需求。然而， 一方面，上述超精密高速激光干涉测量技术和仪器 已被列入有关国家的出口管制清单，不能广泛地支撑我国当前的光刻机研发生产需求；另一方面，上述技术和仪器并不能完全满足国内外下一代光刻机研 发所提出的更精准、更高速的位移测量需求。 针对我国光刻机等高端装备研发的迫切需求， 哈尔滨工业大学先后探索了传统的共光路双频激光干涉测量方法和新一代的非共光路双频激光干涉测量方法，并在高精度激光稳频、光学非线性误差精 准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等关键技术方 面取得持续突破，研制了系列超精密高速激光干涉 仪，可在数米每秒的高测速下实现亚纳米级的高分辨力高精度位移测量，已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域。该技术和仪器不仅直接为我国当前微电子光刻机研发生产提供了关键技术支撑和核心 测量手段，而且还可为我国 7 nm 及以下节点光刻机研发提供重要的共性技术储备。高精度干涉镜组设计与研制 高精度干涉镜组的 3 个核心指标包括光学非线性、热稳定性和光轴平行性，本课题组围绕这 3 个核心指标（特别是光学非线性）设计并研制了前后两代镜组。 共光路多轴干涉镜组共光路多轴干涉镜组由双频激光共轴输入，具备抗环境干扰能力强的优点，是空间约束前提下用于被测目标位置/姿态同步精准测量不可或缺的技术途径，并且是光刻机定位系统精度的保证。该类干涉镜组设计难点在于，通过复杂光路中测量臂和参考臂的光路平衡设计保证干涉镜组的热稳定性，并通过无偏分光技术和自主设计的光束平行性测量系统，保证偏振正交的双频激光在入射分光及多次反射/折射后的高度平行性［19- 20］。目前本课题组研制的 5 轴干涉镜组（图 11） 可实现热稳定性小于 10 nm/K、光学非线性误差小于 1 nm 以及任意两束光的平行性小于 8″，与国 际主流商品安捷伦 Agilent、Zygo 两束光的平行性 5″~10″相当。 图 11. 自主研制的共光路多轴干涉镜组。（a）典型镜组的3D设计图；（b）实物图非共光路干涉镜组 非共光路干涉镜组在传统共光路镜组的基础上， 通过双频激光非共轴传输避免了双频激光的频率混叠，优化了纳米量级的光学非线性误差。2014 年，本课题组提出了一种非共光路干涉镜组结构［2，21］，具体结构如图 12 所示，测试可得该干涉镜组的光学非 线性误差为 33 pm。并进一步发现基于多阶多普勒 虚反射的光学非线性误差源，建立了基于虚反射光迹精准规划的干涉镜组光学非线性优化算法，改进并设计了光学非线性误差小于 13 pm 的非共光路干涉镜组［2-3］，并通过双层干涉光路结构对称设计保证热稳定性小于 2 nm/K［22- 25］。同时，本课题组也采用多光纤高精度平行分光，突破了共光路多轴干涉镜组棱镜组逐级多轴平行分光，致使光轴之间的平行度误差 逐级累加的固有问题，保证多光纤准直器输出光任意 两个光束之间的平行度均小于 5″。 图 12. 自主设计的非共光路多轴干涉镜组。（a）典型镜组的3D设计图；（b）实物图基于上述高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技 术，本课题组研制了系列超精密高速激光干涉仪 （图 17），其激光真空波长准确度最高达 9. 6×10-10 （k=3），位移分辨力为 0. 077 nm，最低光学非线性误差为 13 pm，最大测量速度为 5. 37 m/s（表 2）。并成功应用于上海微电子装备（集团）股份有限公司 （SMEE）、中国计量科学研究院（NIM）、德国联邦物理技术研究院（PTB）等十余家单位 ，在国产光刻机、国家级计量基准装置等高端装备的研制中发挥了关键作用。 图 17. 自主研制的系列超精密高速激光干涉仪实物图。（a）20轴以上超精密高速激光干涉仪；（b）单轴亚纳米级激光干涉仪；（c）三轴亚纳米级激光干涉仪超精密激光干涉仪在精密工程中的实际测量， 不仅考验仪器的研制水平，更考验仪器的应用水 平，如复杂系统中的多轴同步测量，亚纳米乃至皮 米量级新误差源的发现与处理，高水平的温控与隔 振环境等。下面主要介绍超精密激光干涉仪的几 个典型应用。 国产光刻机研制：多轴高速超精密激光干涉仪 在国产光刻机研制方面，多轴高速超精密激光 干涉仪是嵌入光刻机并决定其光刻精度的核心单元之一。但是，一方面欧美国家在瓦森纳协定中明确规定了该类干涉仪产品对我国严格禁运；另一方面该类仪器技术复杂、难度极大，我国一直未能完整掌握，这严重制约了国产光刻机的研制和生产。 为此，本课题组研制了系列超精密高速激光干涉测量系统，已成功应用于我国 350 nm 至 28 nm 多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域，典型应用如图 18 所示，其各项关键指标均满足国产先进光刻机研发需求，打破了国外相关产品对我国 的禁运封锁，在国产光刻机研制中发挥了重要作用。在所应用的光刻机中，干涉仪的测量轴数可达 22 轴以上，最大测量速度可达 5. 37 m/s，激光真空 波 长/频 率 准 确 度 最 高 可 达 9. 6×10−10（k=3），位 移 分 辨 力 可 达 0. 077 nm，光 学 非 线 性 误 差 最 低 为 13 pm。 配 合 超 稳 定 的 恒 温 气 浴（3~5 mK@ 10 min）和隔振环境，可以对光刻机中双工件台的多维运动进行线位移、角位移同步测量与解耦，以满足掩模工件台、硅片工件台和投影物镜之间日益复杂的相对位置/姿态测量需求，进而保证光刻机整体套刻精度。图 18. 超精密高速激光干涉测量系统在光刻机中的应用原理及现场照片国家级计量基准装置研制：亚纳米精度激光干涉仪 在国家级计量基准装置研制方面，如何利用基本物理常数对质量单位千克进行重新定义，被国际知名学术期刊《Nature》评为近年来世界六大科学难题之一。在中国计量科学研究院张钟华院士提出的“能量天平”方案中，关键点之一便是利用超精密激光干涉仪实现高准确度的长度测量，其要求绝对测量精度达到 1 nm 以内。为此，本课题组研制了国内首套亚纳米激光干涉仪，并成功应用于我国首套量子化质量基准装置（图 19），在量子化质量基准中 国方案的实施中起到了关键作用，并推动我国成为首批成功参加千克复现国际比对的六个国家之一［30- 32］。为达到亚纳米级测量精度，除了精密的隔振与温控环境以外，该激光干涉仪必须在真空环境 下进行测量以排除空气折射率对激光波长的影响， 其测量不确定度可达 0. 54 nm @100 mm。此外，为了实现对被测对象的姿态监测，该干涉仪的测量轴 数达到了 9 轴。图 19. 国家量子化质量基准及其中集成的亚纳米激光干涉仪 结论 近年来，随着高端装备制造、精密计量和大科学装置等精密工程领域技术的迅猛发展，光刻机等高端制造装备、能量天平等量子化计量基准装置、 空间引力波探测等重大科学工程对激光干涉测量技术提出了从纳米到亚纳米甚至皮米量级精度的 重大挑战。对此，本课题组在超精密激光干涉测量方法、关键技术和仪器工程方面取得了系列突破性进展，下一步的研究重点主要包括以下 3 个方面： 1）围绕下一代极紫外光刻机的超精密高速激光干涉仪的研制与应用。在下一代极紫外光刻机中，其移动工件台运动范围、运动精度和运动速度将进一步提升，将要求在大量程、6 自由度复杂耦合、高速运动条件下实现 0. 1 nm 及以下的位移测量精度，对激光干涉仪的研发提出严峻挑战；极紫外光刻机采用真空工作环境，可减小空气气流波动和空气折射率引入的测量误差，同时也使整个测量系统结构针对空气- 真空适应性设计的复杂性大幅度增加。2）皮米激光干涉仪的研制与国际比对。2021年， 国家自然科学基金委员会（NSFC）联合德国科学基 金会（DFG）共同批准了中德合作项目“皮米级多轴 超精密激光测量方法、关键技术与比对测试”（2021 至 2023 年）。该项目由本课题组与德国联邦物理技术研究院（PTB）合作完成，预计将分别研制下一代皮米级精度激光干涉仪，并进行国际范围内的直接 比对。3）空间引力波探测。继 2017 年美国 LIGO 地面引力波探测获诺贝尔物理学奖后，各国纷纷开展了空间引力波探测计划，这些引力波探测器实质上就是巨型的超精密激光干涉仪。其中，中国的空间引力波探测计划，将借助激光干涉仪在数百万公里距离尺度上，实现皮米精度的超精密测量，本课题组在引力波国家重点研发技术项目的支持下，将陆 续开展卫星- 卫星之间和卫星- 平台质量块之间皮米级激光干涉仪的设计和研究，特别是皮米级非线性实现和皮米干涉仪测试比对的工作，预期可对空间引力波探测起到积极的支撑作用。本课题组在超精密激光干涉测量技术与仪器领域有超过 20 年的研究基础，建成了一支能够完全自主开发全部激光干涉仪核心部件、拥有完整自主知识产权的研究团队，并且在研究过程中得到了 12 项国家自然科学基金、2 项国家科技重大专项、2 项 国家重点研发计划等项目的支持，建成了超精密激光测量仪器技术研发平台和产业化平台，开发了系列超精密激光干涉测量仪，在国产先进光刻机研发、我国量子化质量基准装置等场合成功应用，推动了我国微电子光刻机等高端装备领域的发展，并将通过进一步研发，为我国下一代极紫外光刻机研 发、空间引力波探测、皮米激光干涉仪国际比对提供支撑。全文详见：超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器.pdf

项目概况一、项目基本情况项目编号：202209068912035项目名称：嘉应学院医学院科研实验仪器设备采购项目采购方式：公开招标预算金额：5,063,500.00元采购需求：合同包1(科研实验仪器设备):合同包预算金额：5,063,500.00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教学专用仪器科研实验仪器设备1(批)详见采购文件2,503,615.00-1-2教学专用仪器科研实验仪器设备1(批)详见采购文件2,559,885.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限：自合同生效之日起至合同全部权利义务履行完毕之日止二、申请人的资格要求：1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件，提供下列材料：1）具有独立承担民事责任的能力：在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人， 投标（响应）时提交有效的营业执照（或事业法人登记证或身份证等相关证明） 副本复印件。分支机构投标的，须提供总公司和分公司营业执照副本复印件，总公司出具给分支机构的授权书。2）有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录：提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的， 提供相应证明材料。3）具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度：提供2020年（或2021年）的会计师事务出具的审计报告或银行出具的资信证明）；4）履行合同所必需的设备和专业技术能力：按投标（响应）文件格式填报设备及专业技术能力情况。5）参加采购活动前3年内，在经营活动中没有重大违法记录：参照投标（报价）函相关承诺格式内容。 重大违法记录，是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。（根据财库〔2022〕3号文，“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款，法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的，从其规定）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：合同包1(科研实验仪器设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）“记录失信被执行人或重大税收违法失信主体”记录名单；不处于中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。（以采购代理机构于投标（响应）截止时间当天在“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）及中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn） 查询结果为准，如相关失信记录已失效，供应商需提供相关证明资料）(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商，不得同时参加本采购项目（或采购包） 投标（响应）。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商， 不得再参与本项目投标（响应）。 投标（报价） 函相关承诺要求内容。三、获取招标文件时间： 2022年10月10日 至 2022年10月17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： 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年10月31日 09时00分00秒 （北京时间）递交文件地点：广东省梅州市梅江区江南路丰盛大厦A栋三楼303开标地点：广东省梅州市梅江区江南路丰盛大厦A栋三楼303五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标，请在投标前详细阅读供应商操作手册，手册获取网址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题，可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标，需要提前办理CA和电子签章，办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南，指南获取地址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金，供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/)，申请办理投标（响应）担保函、保险（保证）保函。/七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：嘉应学院医学院地 址：梅江区黄塘路146号联系方式：0753-22067042.采购代理机构信息名 称：广州群生招标代理有限公司地 址：广东省梅州市梅江区江南路丰盛大厦A栋三楼303联系方式：0753-22538823.项目联系方式项目联系人：刘先生电 话：0753-2253882广州群生招标代理有限公司2022年10月10日

10月16日，由杭州市政府主办的2020“市长杯”杭州高价值知识产权智能产品创新创意大赛在杭州国际博览中心圆满落幕。本次大赛以“高价值智能知本，高质量杭创未来”为主题，参与企业均来自全国实力雄厚的人工智能产品相关企业，报选项目共155项 (创新组项目69项，创意组项目86项)，总计涉评2112件国内专利和766件国外专利。大赛评委会将奖项分为创新组和创意组，评选范围包括：项目知识产权情况、项目创意、项目产业化程度、项目的社会效益等方面。图片源于2020杭州高价值知识产权智能产品创新创意大赛官网先临三维自主研发项目《多功能手持3D扫描系统》，经评委会全面评选后，获2020年杭州高价值知识产权智能产品创新创意大赛-创新组-优秀奖图片源于2020杭州高价值知识产权智能产品创新创意大赛官网多功能手持3D扫描系统本次获奖的多功能手持3D扫描系统是先临三维自主研发项目。该项目开创性地通过主体硬件辅以多种功能模块，配套多种扫描算法，将包括正弦条纹测量、数字散斑测量、多根平行直线测量等多种测量模式融合到一个系统中，实现多模式、低成本、高效率、高精度的3D数据获取，使一台设备同时满足不同应用领域或场景的使用需求。该套扫描系统兼容多种扫描模式与多种拼接方式，具有如下特色及优势：1）数据细节丰富，高度还原实物表面立体信息2）图形算法先进、交互流程直观高效3）材质、尺寸适应广泛，更大程度扩展扫描应用边界4）扫描流畅，数据采集传输不卡顿5）精度高，数据尺寸误差低6）模块化设计，兼容多种扫描模式和拼接模式多功能手持3D扫描系统是高效获取高品质3D数据的利器，其对于三维模型的精度、细节等的表现令其成为设计师、工程师、艺术家、医疗工作者以及科研工作者工作及学习的得力助手。目前已应用于汽车、船舶、轨道交通、航空航天、虚拟展示、家居消费、雕塑文保、教学科研、医疗健康等领域。

本文作者：清华大学张书练教授1. 激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成，这些日常的尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要用尺子，在机械制造企业，卡尺、千分尺随处可见，其精确度是0.1 μm，1 μm。1887年迈克尔逊（Michelson）和莫雷（Morley）研究以太[1]是否存在，使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差，第一次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象，这就是光学干涉仪的诞生。注[1]：根据古代和中世纪科学，以太被称为第五元素，是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象，例如光和重力的传播。19世纪末，物理学家假设以太渗透到整个空间，以太是光在真空中传播的介质，但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据，这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器，开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源，从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。但今天在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊，但性能远远胜于迈克尔逊。图1 迈克尔逊干涉仪简图基本上，激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8 nm波长的光，橙红灿烂的光束射向远方，发散角可以小到0.1 mrad，光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光，但只有632.8 nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器，如半导体（LD）、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器，研究人员多有尝试，但都没有成功。激光干涉仪有很多应用，但本质都是测量中学课本讲的“位移”，诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型：单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。单频干涉仪能做的双频激光干涉仪都能做，但双频干涉仪能做的单频干涉仪不见得能做。由于历史、技术和商业原因，两种干涉仪都有着广泛应用。但在光刻机上，双频激光干涉仪独占市场。单频干涉仪不需要对市场上的氦氖激光器进行改造，直接可用。但双频激光干涉仪用的激光器需要附加技术使其产生双频（两个频率）。历史上，双频激光干涉仪测量位移的速度不及单频激光干涉仪，自发明了双折射-塞曼双频激光器，双频激光干涉仪的测量速度也达到每秒几米，与单频激光器看齐了。按产生双频的方法，双频激光干涉仪分为塞曼双频激光（国外）干涉仪和双折射-塞曼双频激光（国内）干涉仪。现在干涉仪的指标：最小可感知1 nm（十亿分之1 m），可以测量百米长的零件，且测量70 m长的导轨误差仅为几微米。2. 测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪？有几个概念的定义比较混乱（特别是有些研究发展趋势的报告），需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定，资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器，一种是测量面型（元件表面）的激光干涉仪，一种是测量位移（长度）的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲，利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离，完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移（长度）的干涉仪都是利用光干涉现象，但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。激光波面干涉仪能够测量光学元件表面的形貌，光束直径要覆盖被测零件，在整个零件表面形成系列干涉条纹，根据测量条纹的亮度（也即相位）算出表面的形貌，其光束口径、零件直径可达百毫米；另一种则是测量位移（长度）干涉仪，光干涉发生在直径几毫米光路上，表现为只有光电探测器（眼睛）正对着射来的光线才能“看”到光强度的波动，由波动的整次数和（不足半波长的）小数算出被测件的位移。 3. 双频激光干涉仪的原理和构成当图1的可动反射镜有位移时，光电探测器光敏面会感受到的光强度正弦变化，动镜移动半个波长，光强变化一个周期。光电探测器将光强变化转化为电信号。如探测到电信号变化了一个周期，我们就知道动镜移动了半个波长。计出总周期数测得动镜的位移。 （1）式中：λ为激光波长，N 为电脉冲总数。今天的激光干涉仪使用632.8 nm波长的激光束，半波长即316.4 nm。动镜安装在被测目标上与目标一起位移，如光刻机的机台，机床的动板上。为了提高分辨力，半波长的正弦信号被细分，变成1 nm甚至0.1 nm的电脉冲，可逆计数器计算出总脉冲数，再由计算机计算出位移量S。也常用下式表示动镜的位移， （2）其中∆f为目标运动速度为V时的多普勒频移。式（1）和（2）是等价的，可以互相推导推出来，仅是表方式的不同。图2是今天的双频激光干涉仪框图。它由7个部分构成。图2双频激光干涉仪原理框图（1） 双频氦氖激光器氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形，激光器上加的是纵向磁场，称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长（λ/4）片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件（图内未画出），并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频，横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的核心，很大程度上，它的性能决定激光干涉仪的性能，要求波长（频率）精度高，功率大，寿命长，双频间隔（频差）大且稳定，偏振状态稳定，两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。（2） 频率稳定单元它的作用是保证波长（频率）这把尺子的精确性，达到10-8甚至10-9，即4.74×1014的激光频率长期的变化仅1 MHz左右。（3） 扩束准直器实际上是一个倒装的望远镜，防止光束发散。要求激光出射80 m，光束光斑直径仍然在10 mm之内。（4） 测量干涉光路测量干涉光路包括：从分光镜向右直到可动反射镜（实际是个角锥棱镜），向下到光电探测器2。可动反射镜装在被测目标上（如光刻机工作台上的反射镜），目标的移动产生激光束的频移Δf，Δf和目标速度成正比，积分就是目标走过的距离（位移或长度）。积分由信号处理单元完成。（5） 参考光路参考光路由分光镜-偏振片-光电探测器1实现，参考光路中没有任何元件移动，它测得的位移是“假位移”真噪声。噪声来自环境的扰动。信号处理单元从干涉光路的位移中扣除这一噪声。（6） 温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米，空气折射率（及改变）和长度的乘积成为激光干涉仪的最主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度，信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移，并从结果中扣除。（7）信号处理单元光电探测器1和2，分别把信号f1-(f2±∆f)和f1-f2的光束转化为电信号，±∆f是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率，正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减，输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后，由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度，气压，湿度引入的折射率变化（假位移）送入计算机计算，扣除他们的影响。最后显示。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯，实现对加工过程的闭环控制。4. 激光干涉仪的应用一般说来，激光干涉仪的主要用途是测量目标的运动状态，即目标的线性位移大小、旋转角度（滚转、俯仰和偏摆）、直线度、垂直度、两个目标在运动的平行性（度）、平面度等。无论光刻机的机台，还是数控机床的导轨（包括激光加工机床），不论是飞行物，还是静止物的热膨胀、变形，一旦需要高精度，都要用激光干涉仪测量，得到目标的运动状态。运动状态用由多个参数给出。以光刻机两维运动中的一个方向运动时为例，位移（走过的长度）、机台位移过程中的偏 转（ 角 ）、俯仰 （ 角 ）和滚转（角）都需要测出。很多类型的设备需要测量，如各类机床、三坐标测量机、机器人、3D打印设备、自动化设备、线性位移平台、精密机械设备、精密检测仪器等领域的线性测量。图3（a）（b）（c）（d）（e）是几个应用的例子。美国LIGO激光干涉仪实验室宣称首次直接测量到了引力波(2016)，使用的仪器是激光干涉仪，单程臂长4 km。见图4。图3 激光干涉仪几个应用的例子来源：(a)(b)(c)由北京镭测科技有限公司提供，(d)(e)来自深圳市中图仪器股份有限公司网页图4 LIGO激光干涉仪来源：https://www.ligo.caltech.edu/image/ligo20150731c 5. 双频激光干涉仪发展存在的问题（1）国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来，国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大，特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光，原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产。以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的核心技术，走在了世界前端，也解决了国内无源的重大难题。北京镭测科技有限公司的开发、纠错，终于使双折射-塞曼双频激光干涉仪实现产品化，进入先进制造全行业，特别是光刻机。北京镭测科技有限公司双折射-塞曼双频激光器达到指标：频率间隔可在1~ 30 MHz之间选择，功率可达1 mW。 频率差与激光功率之间没有相互影响，没有塞曼效应的双频激光器高功率和大频率差不能兼得的缺点。尽管取得进展，但氦氖激光器的制造工艺等是个系统性技术问题，需要全面改善。特别是，国外双频激光干涉仪的几家企业的激光器都是自产自用，不对外销售，因此，我们必须自己解决问题。（2）业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来，业界认为单频干涉仪没有非线性误差。德国联邦物理技术研究院(PTB) 经严格测试发现，单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差，甚至大于10 nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差，也是无法消除。对此干涉仪测量误差，大多使用者是不知情的。到目前，中国计量科学院的测试得出，北京镭测科技生产的双频激光干涉仪的非线性误差在1 nm以下。建议把中国计量科学院的仪器批准为国家标准，并和德国、美国计量院作比对。非线性误差发生在半个波长的位移内，即使量程很小也照样存在。图5 中国计量科学研究院：镭测LH3000双频激光干涉仪在进行测长比对6. 双频激光干涉仪的未来挑战本文作者从事研究双折射-塞曼双频激光器起步到成批生产双折射-塞曼双频激光干涉仪，历经近40年，建议加强以下研究。（1）高测速制造业的发展很快，精密数控机床运动速度已达几m/s，有特殊应用提出达到10 m/s的要求。目前单频激光的测量速度还没有超过5 m/s。双折射-塞曼双频激光干涉仪的测速也处于这一水平，但其频率差的实验已经达到几十MHz，有待信号处理技术的跟进发展，实现10 m/s以上的测量速度。（2）皮米干涉仪市场上的干涉仪基本都标称分辨力1 nm，也有0.1 nm的广告。需要发展皮米分辨力的激光干涉仪以满足对原子、病毒尺度上的观测要求。（3）溯源前文已经提到，小于半波长的位移是把正弦波动信号电子细分得到标称的1 nm，和真实的1 nm相差多少？没有人知道，所以需要建立纳米、皮米的标准。作者曾做过初步努力，达到10 nm的纯光学信号，还需做长期艰苦的研究。（4）提高氦氖激光器寿命在未来很长一段时间，氦氖激光器仍然是激光干涉仪最好的光源，但其漏气的特点导致其使用寿命有限，替换寿命终结的氦氖激光器导致光刻机停机，会带来巨大经济损失。因此，延长氦氖激光器寿命十分有必要。没有测量就没有科学技术，没有精密测量就没有当今的先进制造，为此作者最近出版了题名《不创新我何用，不应用我何为：你所没有见过的激光精密测量仪器》的书籍，书的主标题似是铭志抒怀，而实际内容是一本地道的学术专著，书籍内容为作者的课题组近40年做出的创新成果总结。作者简介张书练，清华大学教授，博导。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任，清华大学光学工程研究所所长，主要研究方向为激光技术与精密测量，致力于激光器特性的研究和把这些特性应用于精密测量，是国内外正交偏振激光精密测量领域的的主要创始人。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 加州大学旧金山分校的科学家们利用CRISPR-Cas9基因编辑系统创造了第一个对免疫系统功能性“隐身”的多能干细胞，这是生物工程的一项壮举，有助于帮助实验室研究防止干细胞移植排斥的出现。这些“通用”干细胞比为每位患者量身定制的干细胞更有效地完成个性化医疗，实现再生医学。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这一研究成果公布在2月18日的Nature Biotechnology杂志上，由加州大学旧金山分校心脏外科主任Julien I.E. Hoffman博士等人领导完成， Hoffman博士说，“科学家经常吹嘘多能干细胞的治疗潜力，比如说它可以形成任何成体组织，但是免疫系统不这么认为，它一直都是安全有效进行干细胞治疗的主要障碍之一。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 免疫系统一方面能保护我们免受外来入侵物的伤害，如果没有它，我们人体无法正常运行；但另外一方面，这也意味着移植的器官，组织或细胞会被认作是具有潜在危险的外来物，因此会引发强烈的免疫反应，导致移植排斥，这也就是临床上所说的“组织相容性不匹配（histocompatibility mismatched）”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 天津生物芯片 PacBio测序技术详细资料领 取 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为此我们只能服用抑制免疫活性并减少排斥反应的药物。但不幸的是，这些免疫抑制剂使患者更容易感染和患上癌症。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 干细胞移植领域科学家曾经认为排斥问题可以通过诱导多能干细胞（iPSCs）解决，这种干细胞是由完全成熟的细胞（如皮肤或脂肪细胞）重新编程得来的，可以发育成任何构成身体组织和器官的细胞。如果将来自iPSCs的细胞移植到捐献原始细胞的同一患者体内，那么人们会认为移植的细胞是“自我”，不会发生免疫攻击。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 但实际上，iPSC的临床应用已证明这很困难。由于尚未了解的原因，许多患者的细胞被证明无法进行重编程，而且为每位进行干细胞治疗的患者生产iPSC既昂贵又耗时。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “iPSC技术存在许多问题，但最大的障碍是质量控制和可重复性。我们不知道是什么让一些细胞能够重新编程，但大多数科学家认为这还是不太可靠。因此，大多数个体化iPSC治疗方法已被放弃。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为此，研究人员尝试通过创建“通用”iPSC来回避这些问题，在最新研究中，他们发现在仅仅三个基因的活性被改变后，将iPSC移植到具有完全免疫系统功能组织相容性不匹配的受体后能够避免排斥。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “这是第一次有人设计出可以普遍移植，在免疫功能正常的受体中存活而不会引起免疫反应的细胞，”作者表示。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 具体来说，研究人员首先利用CRISPR删除两个基因，这两个基因对于主要组织相容性复合体（MHC）I类和II类蛋白质家族的正常功能至关重要。MHC蛋白质位于几乎所有细胞的表面，携带帮助免疫系统区分入侵者与本体的分子信号。缺少MHC基因的细胞不会出现这些信号，因此它们不会标记外来者。然而，缺失MHC蛋白的细胞会成为自然杀伤（NK）细胞这种免疫细胞的靶标。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 加州大学旧金山分校的Lewis Lanier教授是一位信号学专家，其研究组曾发现CD47（一种细胞表面蛋白）能作为针对巨噬细胞的“别吃我”信号，对NK细胞也有很强的抑制作用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究人员认为CD47可能是完全关闭排斥反应的关键，因此他们将CD47基因加载到一种病毒中，传递给MHC蛋白缺失的小鼠和人体干细胞。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 实验结果证实了他们的假设，CD47确实是这个难题的缺失部分。当研究人员将三重修饰过的小鼠干细胞移植到具有正常免疫系统的错配小鼠时，结果没有观察到排斥反应。然后，他们又将类似调整过的人类干细胞移植到所谓的人源化小鼠体内，这些小鼠的免疫系统已经被人体免疫系统的成分所取代，也没有排斥反应。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 此外，研究人员利用这些干细胞中分化出各种类型的人类心脏细胞，并将它们再次移植到人源化小鼠体内。干细胞分化的心肌细胞能够实现长期存活，甚至开始形成基本的血管和心肌，这为修复衰竭心脏带来了希望。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “我们的技术解决了干细胞和干细胞衍生组织的排斥问题，这是干细胞治疗领域的一大进步，”Deuse说。 “我们的技术可以使更多的患者受益，其生产成本远低于其它任何个性化方法。我们只需要制造我们的细胞一次，得到的产品可以广泛应用。 /p p br style=" text-indent: 2em text-align: left " / /p

在超精密的测量和校准方面，激光干涉仪已经扮演多年极重要的角色。但是近年来随着自动化运动系统性能大幅提高，面对半导体和传统金属加工业的需求，现有激光系统的性能已无法满足一些客户的要求。 Renishaw的新型XL-80激光干涉仪能够满足和超越实际工业规范水平，提供4 m/s最大的测量速度和50 kHz记录速率。即使在最高的数据记录速率下，系统准确性可达到± 0.5ppm（线性模式）和1纳米的分辨率，这些改进意味着工程师仍能使用可溯源性激光干涉的独特优势，帮助解决现代化机器设计问题。 系统精度比原有的对应产品ML10激光系统有所提升，在整个日常温度、气压和湿度不同工作环境下，均可达到± 0.5 ppm的精度。环境读数使用XC-80智能传感系统进行读取，每7秒更新一次激光读数补偿值。还有一点很重要，与Renishaw的ML10系统一样，所有测量值均采用稳定的氦氖激光源的波长为基准，保证能够溯源至国际公认的长度标准。 此新系统可以与现有的ML10系统光学镜组完全兼容，使目前全球数千ML10用户能够升级到新系统，并同时保留其在光学镜组、程序和人员培训上的原有投资。 我们还提供已更新的Renishaw软件版本（LaserXL™ 及QuickViewXL™ ），能够以用户熟悉的、易于使用的格式提供数据。Laser XL™ 能够执行循序渐进式的测量，以方便对大多数机床按标准进行检验，QuickViewXL™ 软件能够在屏幕上实时地显示激光读数。 您只要看一眼Renishaw的新型XL-80激光装置和XC-80补偿器，就会注意到它们比原有的ML10和EC10小了许多。现在，二者总重仅3公斤多一点（包括连接电缆、电源和传感器），比原来减轻了70%。当然，随着激光头和补偿器尺寸减小，其他系统组件，例如三脚架和云台也相应地减小以便相配，因此整个系统（除了三脚架）的装运箱减小了许多。现在，最小的“脚轮箱”只有原来箱子的一半大一点点，却可以携带整个线性和角度测量系统，并有放置Renishaw QC10球杆仪组件的位置。这个高度便携的“检查和修正”系统总重不到15公斤，同类产品无以匹敌。 为了与系统的其他组件的便携性相匹配，我们设计了新型三脚架和装运箱，仅重6.2公斤。 激光头和云台体积很小，能够方便地固定在标准磁性座上，可以在不方便使用三脚架固定的应用条件下使用。XL-80激光测量系统的光束高度和光学镜组尺寸与ML10系统一样，因此也可以直接放在花岗岩工作台（不使用三脚架云台）上，进行坐标测量机的校准。 Renishaw已将激光的预热时间缩短至大约仅6分钟。预热速度较同类系统快，因此用户等待时间减少了，用于测量工作的几率增加了，这对于机器校准服务商和那些需要在一个地点执行多项测量的用户而言非常重要。 现在，信号增益的开启和关闭是一项标准功能，使其具有80米线性测量距离的能力。若短距离应用时，则可以提高信号强度。激光信号通过USB连线直接输出到电脑上（无需单独的接口），辅助功能端口可提供模拟信号及工厂按需设定的数字信号输出。XL-80激光头的配置集原ML10G/Q/X多种任选功能于一体，功能更完善。 XL-80系统具有长达3年标准的全面保修，并可以以优惠的价格选购延长保修时间为5年。对于使用ML10的老用户和使用其他厂商制造的同类系统的新客户，我们均提供一些特别优惠政策。请联络Renishaw各办事处。

仪器信息网讯 由山东省科学技术厅主办，山东省理化分析测试协会、山东省分析测试中心、青岛市分析测试学会、山东质量检验协会、山东计量测试学会、山东化学化工学会、山东新丞华展览有限公司共同承办的“2012第十届山东国际科学仪器及实验室装备展览会”于2012年9月20日在青岛国际会展中心举办。 　　该展会场地总面积约16000平方米。展会为期3天来，吸引了多家仪器设备生产制造商、代理商参展。主要展商及展出的产品详细情况如下： 青岛盛瀚色谱技术有限公司 　　青岛盛瀚CIC-300离子色谱仪，是在CIC-200离子色谱仪所具有的所有功能基础上，采用先进的屏蔽技术及精确的控温设计，标配双流路系统，可实现阴阳离子同时检测，并可选配多种检测器和自动进样系统，对特殊样品及大批量样品有很大的优势。适用于高校科研、环境监测、农业等系统的水质检测与分析。【详细】 青岛普仁仪器有限公司 　　青岛普仁双通道PIC-10型离子色谱仪：实现双电导检测器、双进样阀、双高压平流泵、双系统工作站、恒温系统等部件一体化，可以完成阴阳离子同时分析。【详细】 　　沈阳华光LAB600型多功能原子吸收光谱仪：是一款集火焰原子吸收、石墨炉原子吸收、氢化物原子吸收（原子荧光功能）、紫外、可见分光光度计、火焰光度计于一身的多功能原子吸收光谱仪；该仪器拥有自主知识产权，其中有6项技术已申请了国家专利，特别是氢化物发生器内置于原子吸收仪器技术填补了我国及世界原子吸收领域上的一项空白，为原子吸收分光光度计方便、快捷检测食品、药品、环保等领域中有毒有害元素提供了一个非常实用的仪器。 　　崂应3023型紫外差分综合烟气分析仪：采用DOAS（差分吸收光谱）烟气测量技术，能够精确测量SO2、NOx等气体的浓度，并具备热工参数测量计算功能，特别适合低温、高温、低浓度，广泛适用于环境监测、热工测量、科研院所等部门。【详细】 　　崂应7003型油气回收多参数检测仪：依据国家标准GB 20952－2007 《 加油站大气污染物排放标准 》开发，适用于油气回收系统的密闭性、液阻和气液比等参数的检测。适用于现有加油站的汽油油气排放管理，以及新、改、扩建加油站项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的油气排放管理。【详细】 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 　　赛默飞世尔iCAP Q ICP-MS：专利iCAP™ Q接口由一对镍锥组成。水冷使整个镍锥达到最佳温度，提高样品抗沉积能力，延长两次日常清洁间隔时间。RAPID透镜技术90度偏转离子光路，从接口中提取的离子被加速通过初级离子透镜进入RAPID透镜，使分析的离子进入QCell之前有效偏转90度。与其它复杂的90°离子光路相比，在固定电压下工作，简单、开放，实现稳定的离子传输。【详细】 安捷伦科技有限公司 　　安捷伦Cary630傅里叶变换红外光谱仪：采用独特的干涉仪设计，尺寸仅仅为8cmx8cmx13cm， 是目前最小、最牢固的商用干涉仪。使用该干涉仪模块，显著减小了傅里叶变换红外光谱仪尺寸和重量，但却没有损失红外的光学性能。【详细】 　　安捷伦4100 MP-AES：采用空气运行，通过微波导波技术，将微波能量通过特殊的技术耦合到等离子体激发腔中，从而形成稳定的微波等离子体光源。激发频率2450MHZ，工作功率1000W。扫描式光学结构，宽响应、低噪音CCD固态检测器，同步背景扣除。【详细】 　　华利世科技蛋白质组学-质谱方法包：该方法包采用2D色谱柱技术，结合有机缓冲洗脱液，以及北京华利世科技研发生产的质谱级胰蛋白酶，为每一个蛋白质样品鉴定和研究提供简单的、可重复的解决方案，是蛋白质组学研究的新思路，可获得倍数量级的蛋白鉴定数据。 博纳艾杰尔科技 珀金埃尔默仪器（上海）有限公司 瑞士万通中国有限公司 北京海光仪器公司 北京吉天仪器有限公司 北京普析通用仪器有限责任公司 睿科仪器（厦门）有限公司 　　睿科Fotector-06C 全自动固相萃取仪：将固相萃取的各个过程有效地集成于一个平台，可实现萃取柱的活化、上样、淋洗、吹干、洗脱、浓缩、定容整个固相萃取过程的全自动操作，使样品前处理的效率大大提高。该仪器是专门针对小体积样品中有机物残留，如农药残留，兽药残留，食品添加剂，药物等分析而设计的前处理设备。【详细】 北京桑翌实验仪器研究所 上海科创色谱仪器有限公司 上海新仪微波化学科技有限公司 天美(中国)科学仪器有限公司 北京普瑞赛司仪器有限公司 青岛爱普科生物工程有限公司

4月16日，河南省人民政府印发《河南省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案》。河南省将实施制造业技术改造升级、先进用能设备推广、交通运输设备绿色转型、教育文旅医疗设备更新等十大工程。其中，教育文旅医疗设备更新工程提出，推动有条件的高校、职业院校（含技工院校）更新置换先进教学及科研技术设备、实训设备等，利用信息技术升级教学设施、科研设施和公共设施，促进学校物理空间与网络空间一体化建设，推广在线教育、远程教育和混合式教学等新型教学模式。支持中学物理、化学、生物、地理等实验仪器更新。加强优质高效医疗卫生服务体系建设，推进各级医疗卫生机构医用设备和信息化设施迭代升级，淘汰已达使用年限、功能不全、性能落后、影响安全的医用设备。鼓励具备条件的医疗机构加快医学影像、放射治疗、远程诊疗、手术机器人等医疗装备更新改造。全文如下：河南省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案　　一、总体要求　　以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十大和二十届二中全会精神，贯彻落实中央经济工作会议和中央财经委员会第四次会议工作部署，统筹扩大内需和深化供给侧结构性改革，坚持供给端和消费端双向发力，打好政策组合拳，持续提升先进产能比重，推动高质量耐用消费品更多进入居民生活，畅通消费品更新换代链条，强化资源循环利用，塑造产业新动能，拓展消费新空间，推动经济社会高质量发展。　　到2027年，全省工业、农业、建筑、交通运输、教育、文化和旅游、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上；重点行业主要用能设备能效基本达到节能水平，环保绩效达到A级水平的产能比例大幅提升，规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别超过90%、75%；报废汽车回收量较2023年增加约一倍，二手车交易量较2023年增长45%，废旧家电回收量较2023年增长30%，再生金属产能力争达到1700万吨，再生材料在资源供给中的占比进一步提升。　　二、实施重大工程　　（一）制造业技术改造升级工程。围绕推动传统产业转型升级、建设“7+28+N”产业链群、实施“一转带三化”（数字化转型推动制造业高端化、智能化、绿色化发展）行动等工作，聚焦钢铁、有色、石化、化工、建材、电力、煤炭、机械、航空、船舶、轻纺、电子等重点行业，大力推动生产设备、发输配电设备等更新改造。开展绿色装备推广、本质安全水平提升等专项行动，推动产业高端化、智能化、绿色化发展。力争到2025年完成存量燃煤机组节能降耗改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”。严格落实能耗、排放、安全等强制性标准和设备淘汰目录要求，加快淘汰超期服役的落后低效设备、高能耗高排放设备、具有安全隐患的设备。加快工业互联网建设和普及应用，推进企业应用5G技术对现有生产、服务和管理方式进行数字化、网络化升级改造，全面提升企业智能化水平。加快智能煤矿建设，对具备条件的生产煤矿加快智能化改造，对采掘（剥）、供电、供排水、通风、主辅运输、安全监测、洗选等生产环节实施设备更新和智能优化提升。培育数字经济赋智赋能新模式，聚焦精益运营、质量管控、敏捷协同、设备管理、产量提升、能耗管控等关键环节，打造“5G+”“数字孪生+”“人工智能+”等智能制造应用场景，提高产品质量，提升生产效率，塑造竞争优势。抢抓设备和消费品更新换代需求升级机遇，加速培育新质生产力，补齐高端装备、新能源汽车等领域供给能力短板，开发智能化、适老化家电家居产品，积极打造新装备，多元拓展新产品，加快培育新业态，提升产业链、供应链韧性与安全水平。（省发展改革委、工业和信息化厅、生态环境厅、市场监管局、应急厅按职责分工负责）　　（二）先进用能设备推广工程。加快重点领域节能降碳用能设备集成化更新和智能化改造，持续提升需求侧管理能力，加强用户侧储能、电动汽车和综合智慧能源系统等灵活性调节资源建设。加快推广能效达到先进水平和节能水平的用能设备，组织重点区域、重点用能单位实施节能诊断，分行业分领域开展重点用能设备能效对标活动，聚焦锅炉、电机、电力变压器、换热器、制冷、照明、风机、水泵、空压机等主要用能设备，2024至2027年，力争每年实施节能降碳改造项目200个以上。鼓励用能设备更新改造后达到能效节能水平（能效2级），并力争达到能效先进水平（能效1级）。加强能效标杆引领，工业新建（扩建）年综合能耗1万吨标准煤以上项目和获得中央预算内投资等财政资金支持的项目，原则上要采购使用能效达到先进水平的用能设备。（省发展改革委、工业和信息化厅按职责分工负责）　　（三）建筑和市政基础设施领域设备更新工程。推进以人为核心的新型城镇化，以住宅电梯、供水、供热、供气、污水处理、环卫、城市生命线工程、安防等为重点，对超过设计使用年限、材质落后的老旧市政基础设施及设备进行更新改造，推进“平急两用”公共基础设施建设。加快更新不符合现行产品标准、安全风险高的老旧住宅电梯。加快推进处理工艺陈旧、设备设施不达标的自来水厂更新改造，按照高能效、智慧化运维管理要求，重点推动加压调蓄供水设施设备升级改造。有序推动液化石油气充装站标准化更新建设。稳步推进供热计量改造，持续推动供热企业燃煤锅炉替代，重点推动老旧换热站设备更新，加大高效能换热器、变频水泵推广使用力度，安装在线调控智能化装置，提高供热管理效能。结合城市更新、“三区一村”（老旧小区、老旧厂区、老旧街区、城中村）改造等工作，以外墙保温、门窗、供热装置等为重点，推进存量建筑节能改造，购置更换建筑热泵。发展装配式建筑，支持绿色建材下乡。持续实施燃气等老化管道更新改造。加快推进生活污水垃圾处理设施设备补短板、强弱项，推动污水处理厂开展高效低能耗设备更新，建设绿色低碳标杆污水处理厂。持续推动老旧环卫车辆、中转压缩设备、移动公厕、垃圾焚烧发电成套设备、垃圾分类设备更新改造。推动地下管网、桥梁隧道、排水防涝、窨井盖等城市生命线工程配套物联智能感知设备建设。加快重点公共区域和道路视频监控等安防设备改造，推动公共安全视频监控设施建设和联网应用，提高视频监控点位覆盖率、在线率和道路交通事故预防水平。（省住房城乡建设厅、工业和信息化厅、公安厅、生态环境厅、商务厅、市场监管局按职责分工负责）　　（四）交通运输设备绿色转型工程。加快公共领域车辆绿色替代，扩大新能源汽车在公共交通、环境卫生、邮政快递、城市物流等领域的应用，到2025年，除应急车辆外，全省公交车、巡游出租车以及城市建成区的渣土运输车、水泥罐车、物流车、邮政用车、环卫用车、网约出租车基本使用新能源汽车；重型载货车辆、工程车辆绿色替代率达到50%以上。促进一般公务用车绿色更新，对全省使用8年以上且车辆状况较差的老旧一般公务用车，分批次统一实施更新淘汰，新购置车辆严格执行公务用车配置标准和要求，积极采购新能源汽车。推动老旧飞机和机场10年以上汽柴油车辆及相关设备淘汰退出，加强电动、氢能等绿色航空装备产业化能力建设。持续淘汰高污染、高耗能、“老旧小”船舶，依法强制报废超过使用年限的船舶，逐步扩大电动、液化天然气动力、生物柴油动力、绿色甲醇动力等新能源船舶应用范围。（省交通运输厅、工业和信息化厅、生态环境厅、住房城乡建设厅、事管局、中豫航空集团按职责分工负责）　　（五）农机装备水平提升工程。加大农机报废更新补贴政策支持力度，推进耗能高、污染重、作业损失大、安全性能低的老旧农业机械报废淘汰，加快农机安全生产、节能减排和结构调整。实施非道路柴油移动机械第四阶段排放标准，推进绿色、智能、复式、高效农机化技术装备普及应用。推广无人驾驶机械、农业机器人及智慧农业相关装备。加快高端智能农机装备在农业生产中广泛应用，加大保护性耕作、秸秆综合利用、精量播种、精准施药、高效施肥、节水灌溉、畜禽粪污资源化利用及病死畜禽无害化处理等绿色高效农机装备推广力度。根据农作物生产特点和种植地区条件，示范应用一批适应性强、易入田、易作业、可靠性好的小型轻简农机装备。实施“互联网+农机作业”，提升农机装备“耕、种、管、收”全程作业质量与作业效率。（省农业农村厅、工业和信息化厅、生态环境厅、商务厅按职责分工负责）　　（六）教育文旅医疗设备更新工程。推动有条件的高校、职业院校（含技工院校）更新置换先进教学及科研技术设备、实训设备等，利用信息技术升级教学设施、科研设施和公共设施，促进学校物理空间与网络空间一体化建设，推广在线教育、远程教育和混合式教学等新型教学模式。支持中学物理、化学、生物、地理等实验仪器更新。提升文旅产业发展能级，推进观光游览、游艺游乐、演艺、数字化智能化等文旅设备更新提升。加强优质高效医疗卫生服务体系建设，推进各级医疗卫生机构医用设备和信息化设施迭代升级，淘汰已达使用年限、功能不全、性能落后、影响安全的医用设备。鼓励具备条件的医疗机构加快医学影像、放射治疗、远程诊疗、手术机器人等医疗装备更新改造。推动医疗机构病房改造提升，补齐病房环境与设施短板。（省教育厅、文化和旅游厅、卫生健康委按职责分工负责）　　（七）汽车以旧换新工程。加大政策支持力度，畅通流通堵点，促进汽车梯次消费、更新消费。鼓励汽车生产、销售企业开展以旧换新促销活动，引导行业有序竞争。依法依规淘汰符合强制报废标准的老旧汽车，严格执行机动车强制报废标准规定和车辆安全环保检验标准，全面实施重型车国六排放标准，加快淘汰采用稀薄燃烧技术的燃气货车和国三及以下排放标准的柴油货车，推动淘汰国三及以下排放标准的柴油客车和汽油车。推进汽车使用全生命周期管理信息交互系统建设。（省商务厅、生态环境厅、公安厅按职责分工负责）　　（八）家电家装消费品换新工程。以提升便利性为核心，畅通家电更新消费链条。联合相关部门、行业协会和家电生产、销售、服务企业开展家电换新消费活动。支持重点企业聚焦绿色、智能、适老等重点方向，开设“线上+线下”智能家电、集成家电等产品以旧换新专区，对以旧家电换购节能、节水型家电的消费者给予优惠。鼓励各地对消费者购买绿色智能家电给予补贴。加快实施家电售后服务提升行动。通过政府支持、企业让利等多种方式，支持居民开展旧房装修、局部升级改造、加装采暖设备等，支持采用装配化装修模式。持续推进居家适老化改造，积极培育智能家居等新型消费，鼓励社区、养老服务机构与企业深度应用物联感知、人工智能等技术，联合构建智慧养老看护平台。支持老年人家庭安装视频照护系统，配置血氧仪、血压计、血糖仪等家用健康监测设备。推动家装样板间进商场、进社区、进平台，鼓励企业打造线上样板间，提供价格实惠的产品和服务，满足多样化消费需求。（省商务厅、住房城乡建设厅按职责分工负责）　　（九）资源回收及流通交易网络构建工程。围绕废弃物循环利用体系建设，综合采用“线上线下”相结合方式，加快“换新+回收”物流体系和新模式发展，支持耐用消费品生产、销售企业建设逆向物流体系或与专业回收企业合作，上门回收废旧消费品。推动废旧物资回收网点和生活垃圾分类网点融合，构建废旧物资“点、站、中心”三级回收体系。优化报废汽车回收拆解企业布局，引导回收拆解企业提升服务质量，提供上门收车服务。完善公共机构办公设备回收渠道。支持废旧产品设备线上交易平台发展。支持有条件的地方建设集中规范的二手商品交易市场。持续优化二手车交易登记管理，促进便利交易，扩大二手车出口，支持符合条件的企业申请临时出口许可。推动二手电子产品交易规范化，防范泄露及恶意恢复用户信息。推动二手商品交易平台企业建立健全平台内经销企业、用户的评价机制，加强信用记录、违法失信行为等信息共享。支持电子产品生产企业发展二手交易、翻新维修等业务。（省商务厅、公安厅、市场监管局、供销社按职责分工负责）　　（十）资源再生利用链条建设工程。结合循环经济产业园区培育、静脉产业园提质升级、“无废城市”建设，立足我省再生资源规模优势，培育壮大多元化市场主体，完善提升循环经济产业链条。有序推进再制造和梯次利用，鼓励对具备条件的废旧生产设备实施再制造，推进汽车零部件、工程机械、农业机械、机床、文化办公设备等传统设备再制造，探索在风电光伏、盾构等新兴领域开展高端装备再制造业务。再制造产品设备质量特性和安全环保性能应不低于原型新品。加快风电光伏、动力电池等产品设备残余寿命评估技术研发，有序推进产品设备及关键部件梯次利用。推动资源高水平再生利用，促进再生资源加工利用企业集聚化、规模化发展，引导低效产能逐步退出。支持建设一批再生金属、退役动力电池、再生塑料等再生资源精深加工产业集群。持续提升废有色金属利用技术水平，加强稀贵金属提取技术研发应用。积极有序发展以废弃油脂、非粮生物质为主要原料的生物质液体燃料。（省发展改革委、工业和信息化厅、生态环境厅、供销社按职责分工负责）　　三、强化保障措施　　（一）突出标准牵引。落实节能降碳、环保、安全、循环利用等国家标准，推广应用材料和零部件易回收、易拆解、易再生、再制造等绿色设计标准。加快建设标准河南，完善提升符合我省实际的安全、环保、能耗等地方标准，提供有力的标准支撑。实施标准化创新发展工程，鼓励和引导企业在新型储能和硅能源、半导体与集成电路、电子整机和系统、先进装备和工业母机、新能源汽车、教育设备等领域开展标准研制，制修订一批绿色、节能、高端装备、新材料、基础电子元器件的关键技术标准。充分发挥标准引领、绿色认证、高端认证等作用。大力普及家电安全使用年限和节能知识，引导消费者增强安全、环保、可持续的消费和回收理念。（省市场监管局牵头，省发展改革委、教育厅、工业和信息化厅、生态环境厅、自然资源厅、水利厅、商务厅、应急厅按职责分工负责）　　（二）强化供给支撑。实施制造业“增品种、提品质、创品牌”行动，大力培育“美豫名品”，引导装备制造业加快提质升级，在现代农机、矿山装备、盾构装备、起重装备、新型电力装备等领域培育一批智能制造和服务型制造示范品牌、产业集群品牌。在汽车、消费类电子、家用电器等领域培育一批“专精特新”企业。依托市场规模优势，实施产业万亿招商行动，聚焦汽车制造、智能装备、电子电器等重点领域，发挥集群产业链链主企业作用，强化以商招商、资本招商、群链招商、央企招商等，加快高位嫁接，延链中高端，形成“新制造”。（省工业和信息化厅、商务厅按职责分工负责）　　（三）完善财税政策。加大财政政策支持力度，利用中央预算内投资、省级财政专项资金等资金支持设备更新、技术改造、循环利用。落实中央财政和地方政府联动支持耐用消费品以旧换新机制，通过中央财政安排的专项补助资金支持符合条件的汽车以旧换新；统筹使用中央财政安排的现代商贸流通体系相关资金等，支持家电等领域耐用消费品以旧换新。持续实施老旧营运车船更新补贴政策，支持老旧船舶、柴油货车等更新。争取中央财政安排的城市交通发展奖励资金，支持新能源公交车及电池更新。用好用足农业机械报废更新补贴政策。鼓励各地开展家用电器、智能电子产品以旧换新促销活动，统筹中央资金支持废弃电器电子产品回收处理。进一步完善政府绿色采购政策，加大绿色产品采购力度。严肃财经纪律，强化财政资金全过程、全链条、全方位监管，提高财政资金使用的有效性和精准性。落实节能节水、环境保护、安全生产、数字化智能化专用设备投资抵免企业所得税政策。落实再生资源回收企业增值税简易征收政策及所得税征管配套措施，优化税收征管标准和方式。推广资源回收企业向自然人报废产品出售者“反向开票”做法。（省发展改革委、工业和信息化厅、财政厅、住房城乡建设厅、交通运输厅、农业农村厅、商务厅、税务局按职责分工负责）　　（四）优化金融支持。发挥扩大制造业中长期贷款投放工作机制作用，强化银企对接。引导金融机构加强对设备更新和技术改造的支持，合理运用再贷款政策工具。鼓励各级投融资公司积极担保承接设备更新项目，撬动社会力量参与设备更新。充分发挥省级投资基金带动效应，鼓励社会资本或有条件的省辖市设立农机装备产业发展基金。合理增加绿色消费信贷，加大对农业机械更新的支持力度。引导银行加强对绿色智能家电生产、服务和消费的金融支持。鼓励银行在依法合规、风险可控前提下，适当降低乘用车贷款首付比例，合理确定汽车贷款期限、信贷额度。（省财政厅、工业和信息化厅、农业农村厅、省委金融办、人行河南省分行、金融监管总局河南监管局按职责分工负责）　　（五）加强要素保障。加强企业技术改造项目用地、用能等要素保障，将技术改造项目列入各地优先工业用地保障范围。对不新增土地、以设备更新为主的技术改造项目实行承诺备案制，简化前期审批手续。统筹区域内社会源废弃物分类收集、中转贮存及再生资源回收设施建设，将其纳入公共基础设施用地范围，保障合理用地需求。完善资源循环利用项目用地保障机制，在用地规划中划定一定比例专门用于保障资源循环利用项目。（省发展改革委、自然资源厅、住房城乡建设厅按职责分工负责）　　（六）提升创新能力。打好关键核心技术攻坚战，瞄准重点产业链发展中亟需解决的重大科学问题，常态化研究论证基础研究重点和重大项目指南，引导企业投入基础研究，形成多元化基础研究投入体系。完善“揭榜挂帅”“赛马”和自主创新产品迭代等机制，择优实施一批省级重大创新项目，支撑产业创新发展。强化制造业中试能力支撑，加强首台（套）装备、首批次材料、首版次软件推广与应用。（省科技厅、工业和信息化厅按职责分工负责）　　各地、各部门要完善工作机制，加强统筹协调，明确任务分工，做好政策解读工作，营造推动大规模设备更新和消费品以旧换新的良好社会氛围。省发展改革委要会同有关部门建立工作专班，健全央地、政企、上下游协同联动机制，加强协同配合，形成工作合力。省直各有关部门要按照职责分工，分领域深化市场需求预测，细化工作举措，加强跟踪分析，推动各项任务落实。重大事项及时按程序请示、报告。

SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪 ----专为生命科学实验室而打造上海闪谱生物科技有限公司成立于中国科学院上海生物工程中心，与复旦大学、上海交通大学有着良好的合作关系，是一家致力于为生命科学和药物研发工作者提供专业的、高精度、高通量、高性能的微孔板测读分析仪厂商，是国内第一家光栅型酶标仪生产商，SuPerMax型光栅酶标仪系列产品已被广泛应用于药物筛选、分子生物学、免疫学、细胞学、生物化学等多个领域，完全可以取代进口产品，是高性能微孔板测读分析领域的国产领导品牌，是科研单位与生化制药厂的明智选择。SuPerMax 3000FA型主要特点：1、适用于荧光、光吸收检测，具有多种拟合曲线进行分析；2、适用于蛋白酶与激酶、磷脂酶、NADH、GST活性测试；3、适用于蛋白质定量分析，支持UV，NanoOrange，Bradford，Lowry等方法；4、适用于DNA/RNA分析；5、适用于活性氧分析，cAMP分析；6、适用于细胞增殖和细胞毒性测试，MTT，XTT；7、适用于微生物生长、内毒素与细菌浓度分析；8、适用于分子探针实验；9、可进行紫外、荧光光谱扫描；10、激发与发射组件均为高分辨光栅单色仪，可设定最优激发与发射波长；11、内置光栅单色器的波长范围为190-1000nm，具有良好适应性；12、波长分辨率1nm，波长重复性可达0.2nm；13、具有动力学分析模式；14、具有温控孵育系统，温度可达65℃，适应高温试验；15、带有微孔板震荡混匀功能，无需使用外部摇床；16、使用氙灯光源，强度高、发光稳定；17、具有有样品检测探测器和参比探测器，检测精确；18、具有功能强大的数据分析能力的微孔板分析工作站；19、具有仪器参数设置与仪器自检功能，高度自动化；20、使用USB数据接口，便于仪器控制与数据传输；21、全中文界面，适合国内操作人员使用与教学；22、性能不低于进口同类产品，具有极高的性价比； SuPerMax 3000FA型主要指标：荧光性能：n 探测器：光电倍增管（PMT）n 激发波长范围：190nm-1000nm；n 发射波长范围：270nm-850nm；n 波长分辨率：1nm；n 波长带宽：10、20nm可选；n 波长准确度：顶读＜0.5fmol（FITC/孔→384板） 底读＜ 5fmol （FITC/孔→384板）n 检测数量级：顶读＞ 6个数量级（FITC/孔→384板） 底读＞5.5个数量级（FITC/孔→384板）n 读数方式：顶读+底读n 比色皿模块：不存在 光吸收性能：n 检测器：光电池n 波长范围：190nm-1000nmn 波长准确度：±1.0nmn 波长重复性：n 数量： 1或2个n 加液体积：10-1000uL 常规特性n 光源：氙灯n 温度控制：（室温+2℃）至65℃n 振荡方式：线性、十字、圆周n 振荡幅度：高、中、低n 板型：96、384孔（其它孔位可定制） SuPerMax 3000FA型主要组成：1、主机（包括光源、检测器、孵育装置、振荡装置）；2、SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪工作站软件；仪器附件（选配）1、MF-10型孵育振荡仪；2、加液器组件；3、审计追踪；SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪工作站软件界面： 由于技术不断进步，本公司保留设计更改之权利，更改恕不通知敬请谅解。创新点：适用于荧光、光吸收检测，具有多种拟合曲线进行分析，可进行紫外、荧光光谱扫描，激发与发射组件均为高分辨光栅单色仪，可设定最优激发与发射波长，内置光栅单色器的波长范围为190-1000nm，具有良好适应性 SuPerMax 3000FA型多功能酶标仪

日前，介休三中青年教师刘剑飞发明的力学多功能演示器，被国家知识产权局授予实用新型专利。该教具是针对物理教科书中“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能的大小与什么因素有关”的实验演示而设计的，用于课堂教学演示直观性强。 　　据了解，该发明获得专利之前，在全国科技创新大赛山西省科技教育创新作品展评中，获得了科教制作类一等奖。

诊断高能量密度(HED)等离子体的特性，例如存在于惯性约束聚变(ICF)中的等离子体，对于理解它们的演化和相互作用至关重要。然而，考虑到所涉及的通常极端的温度和密度条件，以及其中一些相互作用发生的小时间和空间尺度，获得这些测量结果是具有挑战性的。干涉测量法是目前等离子体最灵敏、最成功的诊断方法之一。然而，由于最常见的干涉测量系统的设计，工作波长有限，因此可以探测的密度和温度范围受到严重限制，难以测量对于可见光波段不透明的 HED 等离子体。基于 Talbot 效应的 Talbot-Lau 干涉法，提供了将干涉测量扩展到 X 射线波长的可能性。另一方面，在光子能量从几 keV 到几十 keV 的范围内的硬 X 射线，低 z 物质的弹性散射截面远大于衰减截面，相位对比度比传统的衰减度对比对电子密度的变化更敏感。因此，在成像机制上，基于折射的方法相较于基于吸收的方法有更高的固有对比度。即，基于相位变化的 X 射线成像方法，包括 Talbot-Lau 偏折测量方法，尤其适用于低 z 生物组织、聚合物、纤维复合材料和 HED 等离子体等的表征。约翰霍普金斯大学物理与天文学系的 M. P. Valdivia 与 D. Stutman 等人提出了将TL莫尔光束偏转技术扩展到8 keV 能量，用于 HED 等离子体实验中的密度梯度测量。[http://dx.doi.org/10.1063/1.4885467]该实验采用低能 TL 干涉仪装置采用焦斑为 ~ 15 μm FWHM 的铜阳极管作为 X 射线源。当在 22 kV 下工作时，该管产生 Kα 特征线主导的光谱，在 8 keV 处有一个强峰。同时使用了 30 μm 厚度的 Ni 滤波器，进一步提高特征线与轫致辐射之间的比率。对于微周期 Talbot-Lau 光栅的设计与制造工艺，对于高能量X射线（如20~100keV），难点在于得到高厚度/深宽比的光栅结构；对于低能 X 射线（如1. Microworks GmbH 提供的 Talbot-Lau 光栅：a)源光栅；b)相位光栅；c)分析光栅该小组使用多种形状（棱柱，圆柱，球型）的多种材料（丙烯酸，铍，PMMA）作为材料进行实验验证。其中，以 PMMA 球形样品的测试结果为例：2. 直径1.5mm的 PMMA 球的 Moiré 条纹像（a）及其偏移映射图（b）结果表明，在 8 keV 下的测量足够灵敏，可以测量几到几十微弧度范围内的折射角，从而提供 10-20 到 10-21 mm&minus 2范围内的面密度。在静态模式下论证得出该技术能够为 HED 相关物体提供密度诊断。上述小组进一步改进该实验，使用短脉冲(30–100 J, 10 ps)激光轰击 Cu 箔产生 X 射线作为测量光源，由于激光的脉冲特性，使得对 HED 的时间分辨测量成为了可能。(doi: 10.1063/1.5123919)3. 超短脉冲时间分辨 X 射线 Talbot-Lau 干涉实验前端光路示意图4. Talbot-Lau X 射线干涉法诊断平台波尔多大学的 G. P´ erez-Callejo 与 V. Bouffetier,对特定靶结构在激光作用下产生的 HED 瞬时密度进行了模拟和测量，并提供了相应的干涉图像的后处理工具。（DOI: 10.1063/5.0085822）5. 等离子体靶材结构设计示意图（左）；模拟轰击靶材后30ns 瞬时密度图像6. 瞬时状态下的干涉图像（a）与空光路参考图像(b)7. 经数据处理后的吸收像（a），暗场像（b）与相位像（c）相关阅读- Microworks光栅助力新冠病毒肺部诊断- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析（上）- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析（下）Microworks 德国 Microworks GmbH 基于其独特的 LIGA 技术，向广大科研用户提供定制化的微结构加工服务。其中，它的X射线透射光栅在相衬成像领域，有着极高的声誉。Microworks为X射线无损检测（NDT）提供标准化和定制产品。在微纳米技术领域，Microworks代表着高精度，其最高纵横比和精度可以远低于 1 µ m。北京众星联恒科技有限公司作为 Microworks 的中国大陆全权代理商，为中国用户提供所有的售前咨询，销售及售后服务，同时 TALINT EDU 干涉仪套件目前我们开放国内试用, 如果您想体验这款模块化、操作简易的 X 射线相衬、暗场成像套件, 欢迎联系我们。免责声明：此篇文章内容（含图片）部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有，北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处，请联系我们，我们会在第一时间处理。如有任何疑问，欢迎您随时与我们联系。

p style=" line-height: 1.75em " 　　岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪是中国科学院武汉岩土力学研究所自主研制和开发的多功能试验仪。该所科研人员自2013年起经过反复试验和调试，2014年获得研制成功，并取得多项发明专利，已配合完成多项国家级科研课题及设计院委托科研项目，各试验结果已发表在国际学术期刊上。该实验系统具有优异的技术性能，达到了国际同类岩石力学试验仪器的主流水平，并且具有较高的性价比，得到了国内同行的认可，已推广应用到中国石油大学(华东)、湖北工业大学、山东科技大学、河海大学、南昌大学、中国矿业大学(徐州)等多家高等院校。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪可进行温度-应力-渗流-化学腐蚀(THMC)全耦合的岩石三轴流变试验，也可进行THMC全耦合或局部耦合条件下的岩石常规三轴力学试验。该试验仪具有以下特点：1、多物理场耦合：温度、应力、渗流和化学腐蚀全耦合或局部耦合 2、多功能：大尺寸单轴压缩试验、变角剪切试验、巴西劈裂试验 3、高精度闭环伺服电机控制：耗能低，静音，适合长时间试验 4、结构简单：适合试验操作 5、大吨位高刚度反力框架。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　该试验仪由围压室、大吨位偏压加载框架、高精度围压伺服控制模块、高精度偏压伺服模块、高精度孔压伺服控制模块、变形测量模块、温控模块和油路旁路过滤模块等10部分组成。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/b0292a17-412b-4e9e-94da-8903de45742e.jpg" title=" W020160421397808361989.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 　　中国石油大学(华东)试验仪照片 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/a49162de-e660-4dc7-b8c7-ff029f7b61d2.jpg" title=" W020160421397808373820.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 　　采集控制系统 /p p br/ /p

近年来，3D检测技术发展迅速，广泛应用于工业、国防、医疗、农业等领域。根据其是否应用人造光源作为照明系统，可分为主动式3D成像技术与被动式3D成像技术。无论是哪种方法，为了获得目标的高精度3D轮廓信息，都希望检测仪器具备高精度、高帧率、算法兼容性强、环境适应性强、稳定性强、操作简便、性价比高等特点，这在实际应用中，尤其在微纳米结构检测中有着重要意义。微纳米技术，是指对微纳级材料的测量、加工制造、设计、控制等相关研究技术，它与高精尖装备制造领域的发展息息相关。微纳结构测量最为基础和重要的是表面形貌的3D测量，它包括了轮廓的测量以及表面粗糙度的测量，目前常用的微结构表面形貌测量方法分为接触式和非接触式。接触式测量是目前工业领域内应用最为广泛的测量方法。这种方法在测量时有一个微小的触针，在被测样品表面上做横向移动；在这过程中触针会随着样品表面的轮廓形状垂直起伏，然后通过传感器将这微小的位移信号转换为电信号；对这些信号进行采集和运算处理后，就可以测得表面轮廓或形貌特征。测量中可以使用的传感器有很多，如光栅式、压电式、干涉式以及普遍应用的电感式。这种方法测量量程大，结果稳定可靠，并且仪器操作简单，对测量环境要求低；缺点是触针在测量时有可能会对被测表面造成损伤，且测量速度慢。非接触式测量技术大多基于光学方法，例如干涉显微法、自动聚焦法、激光干涉法等。光学测量方法具有非接触、操作简单、速度快等优点。然而在利用光学方法进行测量时，被测表面的斜率、光学参数等发生变化会引起测量误差。例如，若被测样品表面存在沟槽或其他微细结构，它们引起的散射、衍射等现象会对测量信号造成干扰。另外，若样品表面存在灰尘、细小纤维等，光学测量方法的结果也会有一定失真；而触针式方法由于测量时与样品表面接触，会划去部分表面污染物使测量结果不受影响。因此，根据不同测量要求，每种方法都有其适用性，常用的微纳结构三维测量方法如图1所示。图1：微纳结构三维测量方法接触式检测技术（1）扫描电子显微术利用物质与电子的相互作用，当电子束轰击表面时，会产生多种形式的电子和光电现象，扫描电子显微镜（SEM）利用其中的二次电子和背散射电子与表面具有的关系进行结构分析。SEM具有大视场、大倍率、大景深等优点，但其测量样品制备复杂，种类有限，常用于微结构缺陷检测等定性分析。（2）扫描探针显微术被测样品表面的相关信息利用探针与样品的相互作用特性获得，扫描探针显微镜（SPM）及其衍生而来其他测量方法，具有较高的测量分辨力，但其测量过程需要对测量表面逐点扫描，且只有微米级别成像范围，测试效率较低。（3）机械探针轮廓术探针始终与被测表面接触，被测表面结构的变化会使探针产生垂直位移，通过位移的感知即能获得被测表面特性。该方法在工业特别是制造业领域广泛使用，也是国际社会公认的表面粗糙度测量的标准方法。但是其作为接触式测量方法，容易对被测表面造成划伤，逐点测量的办法效率较低，也难以测量复杂器件。非接触式检测技术（1）激光干涉术通过干涉条纹变化与被测物位置变化的对应关系，获得位移信息，从而达到几何量测的目的。（2）自动聚焦法基于几何光学的物象共轭关系，当照明光斑汇聚在被测面时，进一步调整检测头与表面的距离，直至光斑像尺寸最小而得到该被测位置的相对高度。该方法简单易操作，但水平分辨力受光斑大小的限制较大，且垂直高分辨力对成像分析和调节能力要求高。（3）激光共焦扫描显微术首先利用精密共焦空间滤波结构，通过物象共轭关系滤除焦点外的反射光，极大地提高成像的可见度。通过聚焦光对样品垂直扫描，样品在垂直方向被分层成像，光学切片图像经三维重构，可得到样品的三维结构。该方法一次测量过程就能实现该视场三维形貌的测量，兼具高效和高精度的优点，但其分辨率易受扫描步长和物镜数值孔径的限制。（4）光学显微干涉术传统的干涉测量方法，主要是通过观测干涉条纹的位置、间距等的变化来实现精确测量。典型方法是单色光相移干涉术和白光扫描干涉术。单色光相移干涉术的测量思路为：参考臂和测量臂的反射光发生干涉后，利用相移法引入相位变化，根据该相位变化所引起的干涉光强变化，求解出每个数据点的相位，其结果不连续，位于(-p,p]之间，因此需要对该结果进行解包裹运算，然后根据高度与相位的关系，得到被测样品的表面形貌。这种方法在测量时对背景光强不敏感，测量分辨率高；但无法确定干涉条纹的零级位置和相位差的周期数，存在相位模糊问题；若被测样品表面的相邻高度超过1/4波长则不能测准，因此只能应用于对表面连续或光滑的结构的测试。白光扫描干涉法由单色光相移技术发展而来，由于使用白光作为光源，在干涉时有一个确切的零点位置，其相干长度短，干涉条纹只出现在很小的范围内；当光程差为零时，干涉信号出现最大值，该点就代表对应点的高度信息，通过Z向扫描能够还原被测样品的整体形貌。光谱分光型白光干涉由上述方法发展而来的光谱分光型白光干涉技术，则是基于频域干涉的理论，利用光谱仪将传统方法对条纹的测量转变成为对不同波长光谱的测量。包含有被测表面信息的干涉信号，由含有色散元件和阵列探测器的光谱仪接收，通过分析该频域干涉信号来实现信息获取。相比于单色光干涉技术，光谱分光型白光干涉技术具有更大的测量范围，同时与白光扫描干涉术相比，它在测量时不需要大量的Z向扫描过程，极大提高了测量效率。利用光谱分光型白光干涉技术可以测量绝对距离、位移、微结构表面形貌、薄膜厚度等。在测量微结构三维形貌时，光谱分光型白光干涉技术，比于其他方法操作更简单，测量精度更高。在微纳测量领域，为了提高光学测量系统的水平分辨率，通常采用显微物镜放大的方法。在光谱分光型白光干涉测量系统中可以采用几种显微结构，如Michelson型、Mirau型和Linnik型，图2显示了这三种显微干涉结构的构成原理。图2：三种显微干涉结构的构成原理高精度仪器设备需求不断推动着微纳米技术向前发展，因此高精度的微纳检测技术也成为了必然需求。微纳结构测量的对象有表面形貌、电子特性、材料特性、力学特性等，其中表面形貌3D测量最为基础和重要，它包括轮廓测量（如长、宽、高等）和表面粗糙度等参数的测量。对于尺寸处于微纳米量级的微纳结构器件而言，其静电力、黏附力和结构应力等因素对其本身的影响，会随着其表面积和体积之比的增大而增加，使器件的功能和质量发生变化，从而影响器件的使用。因此，对微纳结构表面形貌的检测非常必要。光谱分光型白光干涉技术，用于测量微纳米结构三维形貌的研究及其进一步产业化，填补国内空白。光谱分光型白光干涉仪（见图3）具备高精度、高帧率、算法兼容性强、环境适应性强、稳定性强、操作简便、性价比高等优点，其在新型成像/检测系统中的应用及产业化，将打破国外垄断。图3：光谱分光型白光干涉仪整机系统原理图光源是超辐射发光二极管（SLD），从光源发出的光进入光纤耦合器，从耦合器输出的光经消色差准直器准直成平行光，使用分光棱镜将准直光分为参考光和样品光。参考光经透镜3聚焦于反射镜，样品光经XY扫描振镜和透镜4，聚焦于样品。经反射的参考光和样品光由光纤耦合器的另一端输出，进入光谱仪中。光谱仪由透镜1、光栅、透镜2以及相机组成。输出的光经透镜1准直为平行光，照射到光栅上；光栅衍射分光，经透镜2汇聚于线阵相机；线阵相机记录参考光和样品光的干涉光谱，传给电脑进行处理。该系统使用振镜代替昂贵的高精密位移台进行二维扫描，可用于位移、振动及厚度测量（点测量）；线轮廓测量（线测量）；表面轮廓成像（面成像）。中科行智最新研发的白光干涉仪，用于对各种精密器件表面进行纳米级测量，专业用于超高精度、高反光及透明材质的尺寸测量。该白光干涉仪采用非接触式测量方式，避免物件受损，可进行精密零部件重点部位的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸测量。目前，在3D测量领域，白光干涉仪是精度最高的测量仪器之一。中科行智重点开发的3D飞点分光干涉仪，重复精度达30nm，扫描速度70kHz，扫描范围广，最大直径可达40mm；适应性强，可适用于测量最强反射、弱反射及透明物体等；稳定性强，分光模块与光学振镜模块化设计，加入光学振镜扫描，可替代昂贵的高精密位移台。主要特点如下：大视野：采用高精度光学振镜扫描方案，实现水平方向大视野扫描，避免使用昂贵的高精度水平位移台；大景深：高分辨率光谱仪进行信号采集，经分光元件将白光分光，具备mm级测量深度特性，无需深度方向扫描装置；高精度：大测量深度高分辨率相敏谱域干涉调解算法，重复精度30nm；高速度：采用FPGA硬件加速设计，帧率70kHz；灵活性：信号采集端和接收端分离式设计，采集端安装更灵活；用户设置自定义扫描区域、扫描间隔，也可重点获取感兴趣区域；适用性：适用于透明、弱反光、高反光、狭缝等材料类型的表面形貌以及厚度检测（见图4、图5）。目前白光干涉仪相关技术处于国际领先，苏州中科行智智能科技有限公司已发布的3D飞点分光干涉仪为国内首家，可广泛应用于半导体晶片、微机电系统、精密加工表面、材料研究等领域，为国内半导体行业及高精密行业赋能，高质量解决环节价值，可趋于替代国外高精密传感器，赋能国内高精密、高价值智能制造！

激光外差干涉技术在光刻机中的应用 张志平*，杨晓峰 复旦大学工程与应用技术研究院上海市超精密运动控制与检测工程研究中心，上海 201203摘要 超精密位移测量系统是光刻机不可或缺的关键分系统之一，而基于激光外差干涉技术的超精密位移测量系统同时具备亚纳米级分辨率、纳米级精度、米级量程和数米每秒的测量速度等优点，是目前唯一能满足光刻机要求的位移测量系统。目前应用于光刻机的超精密位移测量系统主要有双频激光干涉仪和平面光栅测量系统两种，二者均以激光外差干涉技术为基础。本文将分别对这两种测量系统的原理、优缺点以及在光刻机中的典型应用进行阐述。关键词 光刻机；外差干涉；双频激光干涉仪；平面光栅1 引言集成电路产业是国家经济发展的战略性、基础性产业之一，而光刻机则被誉为集成电路产业皇冠上的明珠［1］。作为光刻机三大指标之一的套刻精度，是指芯片当中上下相邻两层电路图形的位置偏差。套刻精度必须小于特征图形的1/3，比如14 nm节点光刻机的套刻精度要求小于5.7 nm。影响套刻精度的重要因素是工件台的定位精度，而工件台定位精度确定的前提则是超精密位移测量反馈，因此超精密位移测量系统是光刻机不可或缺的关键分系统之一［2-4］。随着集成电路特征尺寸的不断减小，对位置测量精度的需求也不断提高；同时，为了满足光刻机产率不断提升的需要，掩模台扫描速度也在不断提高，甚至达到 3 m/s 以上；此外，为了满足大尺寸平板显示领域的需求，光刻机工件台的尺寸和行程越 来越大，最大已达到 1. 8 m×1. 5 m；最后，为了获得工件台和掩模台良好的同步性能，光刻机还要求位置测量系统具备多轴同步测量的功能，采样同步不确定性优于纳秒级别［5-8］。 综上，光刻机要求位置测量系统同时具备亚纳米级分辨率、纳米级精度、米级量程、数米每秒测量速度、闭环反馈以及多轴同步等特性。目前，在精密测量领域能同时满足上述测量要求的，只有外差干涉测量技术。 本文分别介绍外差干涉测量技术原理及其两 种具体结构——双频激光干涉仪和平面光栅测量系统，以及外差干涉技术在光刻机中的典型应用。 2 外差干涉原理 2. 1 拍频现象 外差干涉又称为双频干涉或者交流干涉，是利用“拍频”现象，在单频干涉的基础上发展而来的一 种干涉测量技术。 假设两列波的方程为 x1 = A cos ω1 t ， （1） x2 = A cos ω2 t 。 （2） 叠加后可表示为（3）拍频定义为单位时间内合振动振幅强弱变化 的次数，即 v =| (ω2 - ω1)/2π |=| v 2 - v 1 | 。 （4） 波 x1、x2 以及合成后的波 x 如图 1 所示，其中包 络线的频率即为拍频，也称为外差频率。如果其中一个正弦波的相位发生变化，拍频信号的相位会发生完全相同的变化，即外差拍频信号将完整保留原始信号的相位信息。 图 1. 拍频示意图Fig. 1. Beat frequency diagram对于激光而言，因为频率很高（通常为 1014 Hz 量级），目前的光电探测器无法响应，但可以探测到两束频率相近的激光产生的拍频（几兆到几十兆赫兹）。因此拍频被应用到激光领域，发展成激光外差干涉技术。2. 2 外差干涉技术 由拍频原理可知 ，所谓外差就是将要接收的信号调制在一个已知频率信号上，在接收端再将该调制信号进行解调。由于高频率的激光信号相位变化难以精确测量，但利用外差干涉技术可以用低频拍频信号把高频信号的 相位变化解调出来，将大大降低后续精确鉴相的难度。因此，外差技术最显著的特点就是信号以交流的方式进行传输和处理。 与单频干涉技术相比，外差干涉技术的突出优点是：1）由于被测对象的相位信息是加载在稳定的差频（通常几兆到几十兆赫兹）上，因此光电探测时避过了低频噪声区，提高了光电信号的信噪比。例如在外界干扰下，测量光束光强衰减 50% 时，单频干涉仪很难正常工作，而外差干涉仪在光强衰减 90% 时仍能正常工作 ，因此更适用于工业现场 。 2）外差干涉可以根据差频信号的增减直接判别运动方向，而单频干涉技术则需要复杂的鉴相系统来 判别运动方向。单频干涉技术与外差干涉技术对比如表 1 所示。表 1. 单频干涉技术与外差干涉技术对比Table 1. Comparison between homodyne interferometry and heterodyne interferometry3双频激光干涉仪 3. 1 双频激光干涉仪原理 双频激光干涉仪是在单频激光干涉仪的基础上结合外差干涉技术发展起来的，其原理如图 2 所 示。双频激光器发出两列偏振态正交的具有不同频率的线偏振光，经过偏振分光器后光束被分离。 图 2. 双频激光干涉仪原理图Fig. 2. Schematic diagram of dual frequency laserinterferometer设两束激光的波动方程为 E1 = E R1 cos ( 2πf1 t ) E2 = E R2 cos ( 2πf2 t ) ， （5） 式中：ER1和 ER2为振幅；f1和 f2为频率。 偏振态平行于纸面的频率为 f1 的光束透过干涉仪后，被目标镜反射回干涉仪。当被测目标镜移动时，产生多普勒效应，返回光束的频率变为 f1 ± Δf， Δf 为多普勒偏移量，它包含被测目标镜的位移信息。经过干涉镜后，与频率为 f2 的参考光束会合，会合后光束发生拍频，其光强 IM函数为 （6） 式（6）包含一个直流量和一个交流量，经光电探测器转换为电信号，再进行放大整形后，去除直流量，将交 流量转换为一组频率为 f1 ± Δf- f2的脉冲信号。从双频激光器中输出频率为 f1 - f2 的脉冲信 号，作为后续电路处理的基准信号。测试板卡采用减法器通过对两列信号的相减，得到由于被测目标 镜的位移引起的多普勒频移 Δf。被测目标镜的位移 L 与 Δf的关系可表示为 （7） 式中：λ 为激光的波长；N 为干涉的条纹数。因此， 只要测得条纹数，就可以计算出被测物体的位移。 3. 2 系统误差分析 双频激光干涉仪的系统误差大致由三部分组成：仪器误差、几何误差以及环境误差，如表 2 所示。 三种误差中，仪器误差可控制在 2 nm 以内；几何误 差可以通过测校进行动态补偿，残差可控制在几纳米以内；环境误差的影响最大，通常可达几十纳米到几微米量级，与测量区域的环境参数（温度、压 力、湿度等）有关，与量程几乎成正比，因此大量程测量时，需要对环境参数进行控制。 表 2. 双频激光干涉仪系统误差分解Table 2. System error of dual frequency laser interferometer4 平面光栅测量系统 双频激光干涉仪在大量程测量时，精度容易受 温度、压力、湿度等环境因素影响，研究者们同样基于外差干涉原理研发了平面光栅测量系统，可克服双频激光干涉仪的这一缺点。 4. 1 基于外差干涉的光栅测量原理 众所周知 ，常规的光栅测量是基于叠栅条纹的，具有信号对比度差、精度不高的缺点。基于外差干涉的光栅测量原理如图 3 所示，双频激光器发出频率 f1 和 f2 的线偏振光，垂直入射到被测光栅表面，分别进行+1 级和−1 级衍射，衍射光经过角锥反射镜后再次入射至被测光栅表面进行二次衍射， 然后会合并沿垂直于光栅表面的方向返回。由于被测光栅与光栅干涉仪发生了相对运动，因此，返回的激光频率变成了 f1 ± Δf和 f2 ∓ Δf，其中 Δf为多 普勒频移量，它包含被测目标镜的位移信息。 图 3. 基于外差干涉的光栅测量原理Fig. 3. Principle of grating measurement based on heterodyne interference会合后的光束 f1 ± Δf 和 f2 ∓ Δf 发生拍频，其频率为 ( f1 ± Δf ) - ( f2 ∓ Δf ) = ( f1 - f2 ) ± 2Δf。（8） 式（8）的信号与双频激光器中输出频率为 f1 - f2 的 参考信号相减，得到多普勒频移 Δf。被测目标镜的位移 L 与 Δf的关系可表示为（9） 式中 ：p 为光栅的栅距 ；N 为干涉的条纹数 。 因此，只要测得条纹数 ，就可以计算出被测物体的位移。 上述原理推导是基于一维光栅刻线的，只能测量一维运动。为了获得二维测量，只需将光栅的刻线由一维变成二维（即平面）即可。 4. 2 两种测量系统优缺点对比 由此可知，基于外差干涉的光栅测量原理与双频激光干涉仪几乎完全相同，主要的差别是被测对象由反射镜换成了衍射光栅。两种测量系统的优缺点如表 3 所示。表 3. 双频激光干涉仪与光栅测量系统对比Table 3. Dual frequency laser interferometer versus gratingmeasurement system5外差干涉测量在光刻机中的应用 发展至今，面向 28 nm 及以下技术节点的步进扫描投影式光刻机已成为集成电路制造的主流光刻机。作为光刻机的核心子系统之一的超精密工件台和掩模台，直接影响着光刻机的关键尺寸、套刻精度、产率等指标。而工件台和掩模台要求具有高速、高加速度、大行程、超精密、六自由度（x、y 大 行程平动，z 微小平动，θx、θy、θz微小转动）等运动特点，而实现这些运动特点的前提是超精密位移测量反馈。因此，基于外差干涉技术的超精密位移测量子系统已经成为光刻机不可或缺的组成部分。 4. 光刻机中的多轴双频激光干涉仪［10］Fig. 4. Multi-axis dual frequency laser interferometer in lithography machine[10]图 4 为典型的基于多轴双频激光干涉仪的光刻机工件台系统测量方案［10］，在掩模台和硅片台的侧面布置多个多轴激光干涉仪，对应地在掩模台和硅 片台上安装长反射镜；通过多个激光干涉仪的读数解算出掩模台和硅片台的六自由度位移。 然而，随着测量精度、测量行程、测量速度等运动指标的不断提高，双频激光干涉仪由于测量精度易受环境影响、长反射镜增加运动台质量致使动态性能差等问题难以满足日益提升的测量需求。因 此，同样基于外差干涉技术的平面光栅测量系统成为了另一种选择［8］。 光刻机工件台平面光栅测量技术首先由世界光刻机制造巨头 ASML 公司取得突破。该公司于 2008 年 推 出 的 Twinscan NXT：1950i 浸 没 式 光 刻机，采用了平面光栅测量技术对 2 个工件台的六自 由度位置进行精密测量。如图 5 所示，该方案在主基板的下方布置 8 块大面积高精度平面光 栅（约 400 mm×400 mm），在两个工件台上分别布置 4 个 平面光栅读数头（光栅干涉仪），当工件台相对于平 面光栅运动时，平面光栅读数头即可测出工件台的 运动位移［2，5，9］。图 5. ASML 光刻机的平面光栅测量方案［2，5，9］Fig. 5. Plane grating measurement scheme of ASML lithography machine[2,5,9]相比多轴双频激光干涉仪测量方案，平面光栅测量方案具有以下优点：1）测量光路短（通常小于 20 mm），因此测量重复精度和稳定性对环境变化不 敏感；2）工件台上无需长反射镜，因此质量更轻、动态性能更好。 然而，平面光栅测量方案也有其缺点：1）大面积高精度光栅制造难度太大；2）由式（9）可知，位移 测量结果以栅距 p 为基准，然而受栅距均匀性限制， 测量绝对精度不高。为了获得较好的精度和线性度，往往需要利用双频激光干涉仪进行标定。 面临极端测量需求的挑战 ，Nikon 公 司 在 NSR620D 光刻机中采用了平面光栅和双频激光干涉仪混合测量的技术方案［9］，如图 6 所示。该方案 将平面光栅安装在工件台上表面，而将光栅读数头安装在主基板下表面，同时增加了双频激光干涉仪，结合了平面光栅测量系统和双频激光干涉仪的 优点。在读头与读头切换时采用双频激光干涉仪进行在线校准。 图 6. Nikon光刻机混合测量方案［9］Fig. 6. Hybrid measurement scheme of Nikon lithography machine [9]6激光外差干涉系统的发展趋势 无论是双频激光干涉仪还是平面光栅测量系统，要想获得纳米级测量精度，既需要提高测量系统本身的精度，更需要从使用的角度努力，即“三分 靠做，七分靠用”。 就激光外差干涉测量系统本身而言，误差源主要来自于光学非线性误差。在外差干涉测量系统 中，由于光源及光路传输过程各光学器件性能不理想或装调有偏差，会带来两个频率的光混叠现象， 即原本作为测量信号频率 f1（或 f2）的光中混杂了频 率 f2（或 f1）的光，或原本作为参考信号频率 f2（或 f1） 的光中混杂了频率 f1（或 f2）的光。在信号处理中该混叠的频率信号会产生周期性的光学非线性误差。尽管目前主流的双频激光干涉仪厂家已经将非线性误差控制在 2 nm 以内［10- 12］，但应用于 28 nm 以下光刻机时仍然需要进一步控制该误差。国内外众多学者从非线性误差来源、检测和补偿等角度出发，进行了大量研究并取得了丰硕成果［13- 17］。这些成果有望对非线性误差的动态补偿提供理论支持。 从应用角度，研究热点主要集中在应用拓展、 安装误差及其测校算法、环境参数控制及其补偿方法研究等方面。在应用拓展方面，激光外差干涉技术除了应用于测长之外，还在小角度测量、直线度、平面度、反馈测量等方面取得了应用［18- 20］。在安装误差和环境误差补偿算法方面，主要聚焦于多自由度解耦算法、大气扰动补偿等研究方向［4，21- 27］。 7 总结 阐述了光刻机对位移测量系统大量程、亚纳米 分辨率、纳米精度、高测速及多轴同步的苛刻要求。 概述了激光外差干涉技术原理，指出目前为止，激光外差干涉技术是唯一能满足光刻机上述要求的超精密位移测量技术。并综述了两种基于激光外差干涉技术的测量系统：双频激光干涉仪和平面光栅测量系统。总结了这两种位移测量系统在光刻机中的典型应用，以及激光外差干涉技术的当前研究热点和发展趋势。全文详见：激光外差干涉技术在光刻机中的应用.pdf