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数字空气折射率测量仪

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数字空气折射率测量仪相关的资讯

  • 700万!宁波海洋研究院采购红外折射率测量仪及中波红外干涉仪项目
    一、采购项目名称:宁波海洋研究院采购红外折射率测量仪及中波红外干涉仪项目二、项目编号:CBNB-20221203三、公告期限:2022年5月31日至2022年6月8日止四、采购组织类型:分散采购委托代理五、采购方式:公开招标六、招标项目概况(货物名称、数量、简要技术要求、采购预算/最高限价):品目号货物名称数量简要规格描述采购预算/最高限价一红外折射率测量仪1台用于测量光学材料的折射率特性,具体详见招标文件450万元二中波红外干涉仪1台用于红外玻璃均匀性检测,球面、非球面以及自由曲面等面型透镜加工精度检测,具体详见招标文件250万元
  • 如何借助折射率测量技术来提高半导体生产质量
    化学机械研磨/抛光 (CMP) 将化学反应和机械研磨结合在一起,是一项成本高昂且具有挑战性的重要纳米抛光工艺。这一工艺是集成电路制造中关键的使能步骤,对产量和工作效率都会产生影响。CMP 简介抛光工艺使用含氧化剂的浆料完成,氧化剂通常为过氧化氢 (H2O2)。在制造过程中,将晶圆和抛光垫紧密地压在一起,同时使二者各自以略微不同的速度逆时针旋转。将浆料铺在抛光垫的中央,然后结合运用机械操作和化学操作,逐步除去晶圆表面的材料,使晶圆表面局部和整体都顺滑平坦。 使用 CMP 浆料前,先在工厂对其进行混合或稀释。氧化物抛光浆料在购买时通常为浓缩状态,使用前在现场加水稀释,以减少运输和人工成本。一些多组分抛光浆料只能随用随混,因为这些浆料在混合后有效期很短。确保正确地混合至关重要,因为混合效果直接关系到化学反应速率和晶圆抛光速率;混合过程中的任何缺陷都会对可制造性和可靠性产生负面影响。尽管制造点 (POM) 的浆料控制很严格,但后续过程(包括运输、处理和过滤)会影响化学特性,因此需要对浆料进行连续监测,直到抵达使用点 (POU) 为止,以确保实现高产量。这样就需要有效、快速、可靠、准确且经济高效的计量工具和方法,因此许多制造厂选择使用折光仪。如何借助折射率测量技术来提高生产质量折射率 (RI) 测量技术是一种不消耗浆料的连续在线测量方法,可帮助制造厂在传递工艺相关的实时信息时迅速识别出浆料成分错误,从而减少存在风险的晶圆数量。CMP 浆料携带纳米颗粒,其固体含量为 1 - 30%(取决于浆料类型),因此对其中的过氧化氢浓度进行分析极具挑战性。但通过对特定浆料的折射率及温度特性进行标定,RI 测量法可以不惧这些困难条件,成功测量出钨浆料中的过氧化氢浓度并将误差控制在 ±0.03%(重量)以内。此外,与电导率探头测试不同,RI 测量可以监测 H2O2 浆料浓度,该指标可以反映浆料随时间的沉降和降解情况。因此,RI 不仅用于检验产品的质量,也用于监测进厂原始浆料各批次之间的变化,并验证混合 - 添加步骤。部分浆料输送系统拥有一项引人注目的功能,那就是日用槽自动化学品加料功能。维萨拉半导体行业用折光仪的优点维萨拉半导体行业用折光仪为半导体制造环境设计。该仪器尺寸小且不含金属,因此适合在不影响工艺的情况下测量化学物质。维萨拉半导体行业用折光仪适合 CMP 操作,因为:测量数字化,并且不会产生偏差集成了温度测量组件,可确保高精度的 RI 测量可进行直接密度测量设计坚固可靠,可承受过程中的振动,减少测量误差通过内置诊断程序,可即时了解工艺条件拥有流通池(旨在减少甚至消除结垢现象)参考文献多年来, DFS公司一直在 CMP 操作中使用维萨拉半导体行业用折光仪,长期的成功运作证明该设备可靠且准确。“随着工艺节点越来越多地采用 CMP 步骤,我们必须确保输送到抛光工具的浆料的化学特性以及机械特性保持稳定一致,”DFS公司化学技术研发总监Karl Urquhart 解释道,“在线 RI 监测可以评估进料的化学成分,检验混合添加步骤的质量,并且可以通过一次不消耗浆料的实时测量来验证 CMP 浆料是否混合均匀。”针对 CMP 浆料的 H2O2 测量装置于 2013 年在一家大型半导体制造厂中完成安装,用于取代自动滴定法。安装后,该测量设备稳定运行,并且除了正常的冲洗混浆池外,无需进行仪器维护。通常,在安装维萨拉半导体行业用折光仪后,制造厂的晶圆产量可提升约 20%。此外,CMP 浆料受到严格控制,能够提高研磨过程的均匀性。❖ 维萨拉半导体行业用折光仪 PR-33-S适用于半导体液态化学品测量该折光仪外形紧凑,流通池采用改良超纯 PTFE 制成,适用于半导体液态化学品测量。可通过 ¼ 至 1 英寸的皮拉 Pillar 或扩口 Flare 连接。维萨拉半导体行业用折光仪 PR-33-S 用于晶圆洁净室里的化学品浓度监测,通常被安装在混合、清洗、蚀刻和 (CMP) 等机台上。PR-33-S 包含一个超纯改性 PTFE 流通池主体和一根以太网线,不同标准的以太网供电 (PoE) 开关均可通过以太网线向传感器供电,并将数据传输给计算机。PR-33-S 实时监测化学品浓度,当化学品浓度超出规定范围时,立即通过以太网反馈报警。例如,可通过配置低浓度和高浓度警报来控制和延长溶液使用寿命。这里的浓度通过对溶液折射率 nD 和温度测量来确定。PR-33-S 直接通过喇叭形或pillar配件进行安装。PR-33-S 结构紧凑,不含金属,体积小。关键要素:• N.I.S.T. 标准下的可追溯校准及验证,采用标准折射率液体和验证程序进行验证。• 光学核心设计。 • 通过以太网进行数据记录和远程界面操作。• 标准 UDP/IP 通信。• 过程温度范围:-20°C – 85°C (-4°F – 185°F)。• 内置 Pt1000 快速温度测量及自动温度补偿 。
  • ATAGO(爱拓)REPO-5 折光旋光一体机新品上市 -----测定香精香料的折射率和旋光度
    一台顶三台,一台仪器三种测量显示参数 由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布的GB/T 14454 《香料通用试验方法》中的第四、第五部分使用折光法和旋光法的方法对香料进行折光指数测定。 各香精生产企业、卷烟生产企业为控制烟用香精的质量,通常需进行相对密度、折光指数、溶混度等物化指标的测定,折光指数是有机化合物的重要物理常数之一,作为液体纯度的标志,折光指数的测定受温度影响较大,若不在20℃恒温检测的情况下,折光指数的检测结果要进行换算,发现换算值与20℃恒温测定值存在较大的差异,折光指数和密度属于凝聚型性能,与分子结构密切相关,且具有相同的结果基础,因此,两者之间必然存在着一定的关系。 香精香料公司生产了一系列的产品以满足不同的应用,如:冰淇淋、饮料、休闲食品、休闲食品、糖果和家庭用品等,几乎所有的香精香料公司都需要对他们的原材料、半成品和成品进行纯度和一致性测试。一种理想的测试技术是密度/折光率,利用折光旋光仪联用测量系统,可以在短时间内完成对一种物质,提高了测量的效率,同时可作为符合HACCP规范的重要安全指标。 RePo-5折光旋光仪可测量仪器显示3种测量结果:折射率,Brix%和旋光度。适合于化工领域任何需要检测上述参数的样品,比如香精香料行业、化工原料行业等。其原理是根据旋光和折射率的检测原理样品。用户只需在样品槽内放置3ML的样品,按下START按钮,即可测量旋光性和折射率。折光旋光仪自动计算折射率、国际标准糖度、比旋光度、浓度。如果预先设定了上限和下限值,当样品超过设定范围,仪器也可以灯光报警。帮助香精香料生产企业、研究行业观察仅靠Brix无法查看的旋光度、折射率的构成成分比例。 国家标准规定中GB/T 14454.4-2008 《香料 折光指数的测定》,GB/T 14454.5-2008 《香料 旋光度的测定》,对香精香料产品既需要测试折光,又需要测试旋光的联用测量方法。 产品参数货号5015型号RePo-5 检测对象 折射率(化工原料) 测量项目旋光度,Brix (%),折射率,温度 主要特点 仪器显示3种测量结果:折射率,Brix%和旋光度。适合于化工领域任何需要检测上述参数的样品,比如香精香料行业、化工原料行业等。 测量范围AR旋光度: -5.00 至 +5.00°Brix (%): 0.0 至 85.0%折射率: 1.3278 至 1.5093温度: 15 至 40℃ 分辨率 AR旋光度: 0.01°Brix (%): 0.1%折射率: 0.0001温度: 0.1℃ 测量精度AR旋光度: ±0.1°(at 20℃)Brix (%):±0.2%折射率: ±0.0003 (1.3330时)温度: ±1℃ 温度补偿范围 Brix (%): 15 至 40℃测量时间12 秒环境温度15 至 40℃存放温度0 至65℃样品量3ml测量波长589nm光源LED电源四节AAA碱性电池防水等级IP 64规格101 x 160 x 38mm, 325g (仅主机) 欢迎用户邮寄样品资料,进行样品测量检测,ATAGO(爱拓)超过200种产品应用解决方案。
  • Photonic Lattice发布应力双折射测量仪新品
    在PA系类设备的基础上,加装晶圆专用的装置,可以高效精确的测量SIC和蓝宝石这类光学性能特殊的产品的双折射和残余应力的信息。 应力双折射测量仪主要特点:操作简单,测量速度可以快到3秒。视野范围内可一次测量,测量范围广。更直观的全面读取数据,无遗漏数据点。具有多种分析功能和测量结果的比较。维护简单,不含旋转光学滤片的机构。高达2056x2464像素的偏振相机。应力双折射测量仪应用领域: SIC 蓝宝石应力双折射测量仪技术参数: 项次 项目 具体参数1 输出项目 相位差【nm】,轴方向【°】,相位差与应力换算(选配)【MPa】2测量波长520nm3双折射测量范围0-130nm4测量最小分辨率0.001nm5测量重复精度40x48mm到240x320mm(标准)7选配镜头视野不适用8选配功能 实时解析软件,镜片解析软件,数据处理软件,实现外部控制创新点:测量速度可以快到3秒。 更直观的全面读取数据,无遗漏数据点。 具有多种分析功能和测量结果的比较。 维护简单,不含旋转光学滤片的机构。 高达2056x2464像素的偏振相机。 应力双折射测量仪
  • Photonic Lattice发布PA系列双折射测量仪新品
    PA系列是日本Photonic lattice公司倾力打造的双折射/应力测量仪,PA系列测量双折射测量范围达0-130nm,可以测量的样品范围从几个毫米到近500毫米。PA系列双折射测量仪以其技术的光子晶体偏光阵列片,独有的双折射算法设计制造,得到每片样品仅需几秒钟的测量能力,使其成为业内,特别是工业界双折射测量/应力测量的选择。 PA-300 主要特点:操作简单,测量速度可以快到3秒。视野范围内可一次测量,测量范围广。更直观的全面读取数据,无遗漏数据点。具有多种分析功能和测量结果的比较。维护简单,不含旋转光学滤片的机构。高达2056x2464像素的偏振相机。 应用领域:光学镜片智能手机玻璃基板碳化硅,蓝宝石等 技术参数:项次项目 具体参数1输出项目相位差【nm】,轴方向【°】,相位差与应力换算(选配)【MPa】2测量波长520nm3双折射测量范围0-130nm4测量最小分辨率0.001nm5测量重复精度6视野尺寸27x36mm到99x132mm(标准)7选配镜头视野低至7x8.4(扩束镜头)8选配功能实时解析软件,镜片解析软件,数据处理软件,实现外部控制 测量案例:创新点:操作简单,测量速度可以快到3秒。 视野范围内可一次测量,测量范围广。 更直观的全面读取数据,无遗漏数据点。 具有多种分析功能和测量结果的比较。 维护简单,不含旋转光学滤片的机构。 高达2056x2464像素的偏振相机。 PA系列双折射测量仪
  • Anton Paar ConsumerTec推出数字折射仪SmartRef
    Anton Paar ConsumerTec推出了第二款产品:可应用于多种领域的数字折射仪。继EasyDens之后,Anton Paar ConsumerTec GmbH推出了下一款个人使用的APP连接测量仪器SmartRef。数字折射仪的工作原理与实验室使用的“大家伙”相同。液体中的浓度通过折射率确定。各种应用SmartRef是各种令人激动应用的完美伴侣,无论是在私人领域还是在专业领域。数字折射仪可测量水族箱和游泳池的含盐量、啤酒麦芽汁的提取物含量、葡萄酒葡萄中的糖含量、水果和蔬菜的甜味、自制果酱和酱汁或蜂蜜的水分。但也可以在技术领域进行测量,比如冷却液和防冻液的冰点和浓度等等。
  • 百特激光粒度仪折射率测量技术在Pittcon2017上获瞩目
    正在美国芝加哥举行的Pittcon2017展览会上,丹东百特展出的最新激光粒度仪——Bettersize3000Plus,引起美国、意大利等国客户的兴趣,当他们看到这种仪器独特的测量粉体材料折射率功能时,更是大加赞赏,称这将解决困扰他们多年的难题。 折射率是激光粒度测试的必备参数,但有一些新的合成材料,其初始形态就是粉体,无法测量也无法查到它的折射率,给激光粒度测试出了一道难题。百特Bettersize3000Plus激光粒度仪通过对颗粒消光和散射光的精确测量,并运用最小二乘数值处理技术实现了粉体材料折射率的快速准确测量,使新的合成材料粒度测试的准确性有了充分的保障。 百特通过Pittcon2017向世界展示了中国首创的新技术,新技术将通过Pittcon2017走向世界。
  • Photonic Lattice发布Photonic Lattice双折射测量仪超大幅新品
    主要简介: 汽车车窗玻璃幅面很大,一般桌面式测量双折射/残余应力测量仪无法测量,扫描测量由非常慢,无法满足实际使用,因此Photonic Lattece研制出超大幅面的WPA双折射测量仪,会根据客户样品定制大型圆偏振光光源系统,实现大幅面样品的高速测量。设备在日本的汽车厂商得到广泛应用。主要特点: 解决汽车车窗玻璃等大幅面产品的双折射/残余应力测量。测量速度快,可满足玻璃工厂研发或质量控制测量。采用523nm,543nm,575nm三种波长,相位差测量范围高达3000nm。采用广角偏振面阵传感器,一次得到测量结果。专用操作软件,功能强大,操作简单,便于做分析比较和品质判断。 主要参数:测量案例:创新点:解决汽车车窗玻璃等大幅面产品的双折射/残余应力测量。 测量速度快,可满足玻璃工厂研发或质量控制测量。 Photonic Lattice双折射测量仪超大幅
  • Photonic Lattice发布online双折射测量仪WPA-KAMAKIRI新品
    主要简介:Photron集团公司是日本大型相机,视频,软件控制供应商,其旗下的高速/超高速摄像机业务应用非常广泛,欧屹科技代理的是其旗下KAMAKIRI品牌的双折射/残余应力测量设备,其高速相机CCD芯片与Photonic Lattice公司的偏光阵列片完美结合,研制在线双折射/残余应力测量仪,世界上仅有KAMAKIRI可以提供,广泛应用于光学薄膜,PVA,PC,COP和TAC等领域。 主要特点:可用来评估高相位差产品,PET薄膜和树脂成品三波长测定双折射范围可达3000nm可选配高相位差配件,满足10000nm的超过相位差测定需求应用领域:相位差薄膜(TAC/PC/PMMA/COC)保护薄膜(PET/PEN/PS/PI)树脂成型玻璃主要参数:项次项目具体参数1输出项目相位差【nm】,轴方向【°】2测量波长523nm、543nm、575nm3双折射测量范围0-3000nm4主轴方位范围0-180°5测量重复精度6测量尺寸97×77mm ~ 2900×2310mm7定制选项光学配件,可测量超过10000nm的高相位差创新点:可用来评估高相位差产品,PET薄膜和树脂成品 三波长测定双折射范围可达3000nm 可选配高相位差配件,满足10000nm的超过相位差测定需求 online双折射测量仪WPA-KAMAKIRI
  • 什么是brix值及brix值与折射率的换算
    什么是Brix值? 折射计测量的是溶液的折射率。Brix标度实际上是表示是蔗糖水溶液的浓度。而在大多数溶液中除蔗糖外,可能还包括盐、矿物质和蛋白质等,Brix值表示溶液中总的可溶性固形物的含量。对于特定的样品,如切削油或其他工业产品,可通过建立Brix值与样品实际浓度的转换关系进行测量。 Brix(%)值与折射率(nD)换算表 % n 20D % n 20D % n 20D 0 1.33299 35 1.39032 70 1.46546 1 1.33442 36 1.39220 71 1.46790 2 1.33586 37 1.39409 72 1.47037 3 1.33732 38 1.39600 73 1.47285 4 1.33879 39 1.39792 74 1.47535 5 1.34026 40 1.39986 75 1.47787 6 1.34175 41 1.40181 76 1.48040 8 1.34477 43 1.40576 78 1.48552 9 1.34629 44 1.40776 79 1.48811 10 1.34782 45 1.40978 80 1.49071 11 1.34937 46 1.41181 81 1.49333 12 1.35093 47 1.41385 82 1.49597 13 1.35250 48 1.41592 83 1.49862 14 1.35408 49 1.41799 84 1.50129 15 1.35568 50 1.42009 85 1.50398 16 1.35729 51 1.42220 86 1.5067 17 1.35891 52 1.42432 87 1.5094 18 1.36054 53 1.42647 88 1.5122 19 1.36218 54 1.42863 89 1.5149 20 1.36384 55 1.43080 90 1.5177 21 1.36551 56 1.43299 91 1.5205 22 1.36720 57 1.43520 92 1.5234 23 1.36889 58 1.43743 93 1.5262 24 1.37060 59 1.43967 94 1.5291 25 1.37233 60 1.44193 95 1.5320 26 1.37406 61 1.44420 27 1.37582 62 1.44650 28 1.37758 63 1.44881 29 1.37936 64 1.45113 30 1.38115 65 1.45348 31 1.38296 66 1.45584 32 1.38478 67 1.45822 33 1.38661 68 1.46061 34 1.38846 69 1.46303 上表所用Brix0-85%与折射率之间的换算值系采用ICUMSA(国际糖分析办法协会,1974年成立)数据。 ATAGO(爱拓)是专业的折光仪/折射仪与旋光仪旋光仪生产厂商,生产多种类型的折光仪/折射仪及旋光仪 旋光仪。提供生产原料及成品的Brix值、折射率、盐度、糖度、物质浓度、旋光度的测量方案!更多折光仪/折射仪/旋光仪旋光仪详情请点击 www.atago-china.com 或致电020-38108256 ATAGO(爱拓)中国分公司 咨询。
  • ATAGO(爱拓)UG-α尿比重测量仪通过计量局认证评审鉴定
    近日,由华南国家计量测试中心广东省计量科学研究院专家评审组对ATAGO(爱拓)尿液比重测量仪进行了计量认证现场评审。广东省计量科学研究院是华南国家计量测试中心(简称SCM)作为国内获得国家认可委员会认可项目最齐全的校准实验室,是华南地区计量标准装置最全,覆盖领域 最广,检测质量最好的法定计量技术机构。   经现场SCM委员会审核,评审专家组对ATAGO(简称:爱拓)尿液比重测量仪给予了肯定,评审组专家认为ATAGO 尿液比重测量仪 检测环境、仪器设备和标准方法应用均能满足检测标准要求,顺利通过计量认证评审。 UG-α尿液比重测量仪 UG-α尿液比重测量仪 校准鉴定证书 UG-α尿液比重测量仪,PAL-10S 数字式手持数显尿比重折射计两款产品在临床医学、体育检测过程中所展示的功能及便携性。通过折光率与尿比重曲线,可以直接读取尿比重值,针对温度变化的自动温度补偿功能。快速,方便,高效。选型提示:人类、犬类、猫科等其折射率与尿比重的对应曲线是不同的,可以因检测对象不同对应选择相应的型号。成功被应用单位举例:北京国家反兴奋剂中心、2008北京奥组委、2010广州亚组委等 ATAGO(爱拓)UG-α尿液比重测量仪计量结果 鉴定计量局SCM委员会一致认为:ATAGO(简称:爱拓)仪器研制开发的“UG-α尿液比重测量仪”技术均达到国内领先水平,同意通过计量局认证鉴定资格。ATAGO(爱拓)为您提供100种以上物质浓度检测方案,欢迎您的咨询。官方网站:http://www.atago-china.com企业QQ:800064900广州分公司电话:86-20-38108256/38106065/38106057上海办事处电话:86-21-61131991/61131992/61131993
  • 荷兰科学家发明可见光折射率为零的装置
    在细心加工的波导里(图左),光波产生了一个带状图案(中间),但是,由于波导的宽度不同,某一特定波长的光波能无限快地传播,从而照亮整个波导。   一个由物理学家和工程师组成的研究小组日前宣称,在一个纳米尺度的装置内,可见光的速度能达到无限快。当然,该小发明并不会带来瞬时通信,爱因斯坦相对论中提出的著名速度限制也仍然有效,但是,这个小东西将有各种各样的用途,包括在一种光学电路中充当一个要素。   在真空中,光大约以3亿米/秒的速度传播。而在诸如玻璃等物质中,其传播速度会变慢。但是,科学家们能使用奇怪的方法操纵光和物质的交互作用,来调整光的折射率,例如使其变成负数,这样能带来光的弯曲。   《科学》杂志在线报道称,现在,荷兰原子和分子物理学研究所物理学家Albert Polman、美国宾夕法尼亚大学电气工程师Nader Engheta及其同事们实现了一个非常奇特的“壮举”。   他们发明了一个微小装置,在这里,可见光的折射率为零,因此,光波以一个特别的波长快速传播,速度甚至达到无限快。   这个装置包含一个85纳米厚、2000纳米长,被银环绕的绝缘二氧化硅矩形杆,光通常无法穿透这个矩形杆。结果是形成了一个被称为波导的光传送空间。   研究人员还做成了二氧化硅宽度从120纳米到400纳米的不同装置,并将研究成果发表在了《物理评论快报》上。   这里,光的表现不同,因为电磁场必须服从确定的“边界条件”。一般而言,对向传播光波的高峰和低谷重叠,就产生了明亮和黑暗的条带。一旦截止波长正确,就会发生有趣的事情。那时整个波导被照亮,而不是产生条带状的图案。因此,光沿着波导的长度同步振荡。   之前,Engheta领导的研究小组也曾制造出较长波长辐射的零折射率。不过,在可见光上重复这项工作更加困难,因为设备太小而无法容纳光源。   因此,研究人员通过击中一个电子束在波导里产生所有波长的光,并且测量了泄漏的光量。研究人员发现,以特殊波长照射出去的光量取决于电子束是否进入某一点,这里对于这个波长来说可能有一个光亮或黑暗的点。因此通过沿着波导扫描电子束,并检测输出量,研究人员追踪了每个波长的光图像。   为何这一现象没有违反相对论?因为光有两种速度,Engheta解释道。“相速度”是指一个给定波长传播速度多快,而“群速度”指的是光运送能量或信息的速度有多快。而只有群速度必然比光在真空中传播的速度慢。   这个设备将有多种用途,Engheta说,它能够帮助制作出期望中的纳米级光学电路导管。   一批这样的波导甚至能够制出一种有零折射率的疏松材料。但是,制造这种排列可能十分具有挑战性,美国佐治亚理工学院电气工程师Wenshan Cai说:“理论上很简单,但操作上很困难。”
  • “让折射仪又好、又小、性价比更高”——“创新100”访北京领航力嘉机电有限公司
    北京领航力嘉机电有限公司成立于2013年,是一家液体浓度测量产品及行业解决方案供应商,专注于液体测量仪器的设计与制造,主要从事光学测量仪器的研发和生产,主要提供便携式数字折射仪、在线液体浓度传感器等产品,是国家高新技术企业、中关村高新技术企业。仪器信息网独家对话领航力嘉创始人马玉峰,关注这家液体浓度测量产品企业的发展与成长。北京领航力嘉机电有限公司创始人 马玉峰“创业初期是领航力嘉生存的关键期,我们怀着‘要做国内最好的折射计产品’的初心,努力克服资金紧张、人员不足、办公环境简陋等各方面的困难,齐心协力,迈出了科技攻关的第一步,对标国际水平填补国内市场空白,完成企业市场定位由OEM向ODM的角色转换。“马玉峰回忆。“让折射计产品又好、又小、性价比更高”,是领航力嘉技术团队最朴实的愿望,在此基础上,领航力嘉的产品开发始终遵循“4S”原则——“Small”、“Smart”、“Low cost”、“Scale”,即未来领航力嘉所有的研发产品必须要满足以下4个条件:小巧、智能化、低成本、可规模化生产,让折射计产品服务于更多人群和更多行业领域。根据光学折射原理,领航力嘉产品可在线测量DMAC、NMP、DMF、车用尿素、切削液、乳化液、乙二醇、氨水、酒精清洗液等各种化工液体的浓度百分比、折射率、温度等参数,产品广泛应用于食品饮料、果蔬加工、制糖业、日用化工、生物制药、临床检验、石油化工、金属制造等诸多领域。目前,领航力嘉已针对食品饮料、果蔬加工、制糖业、日用化工、生物制药、临床检验、石油化工、金属制造等诸多领域提供细分化产品与专业的行业解决方案。领航力嘉产品不仅畅销全国各地,还远销至欧洲、北美及东南亚等海外市场,收获了用户的广泛好评。仪器信息网:领航力嘉目前的研发能力如何?马玉峰:领航力嘉拥有业内领先的自主核心技术和可持续研发能力,是国家高新技术企业、中关村高新技术企业,目前有员工25人,研发人员占比超过30%,办公面积约800㎡。领航力嘉成创立初期的核心团队成员均拥有十年以上的折射计产品研发经验,这为项目的顺利启动奠定了坚实的基础。领航力嘉已有自主研发的专利包含:发明专利1枚、实用新型专利8枚、外观专利5枚、软件注册权6枚。并已申请ISO9001认证证书、14001认证证书。仪器信息网:领航力嘉目前有着怎样的竞争优势?马玉峰:领航力嘉的竞争优势主要体现在三个方面。一是技术优势。领航力嘉的产品功能,主要包括:精准折射率测量,温度测量,折射率与浓度或密度的转换,测量数据上传云端或工控机,云端大数据的监控及分析。二是应用优势。领航力嘉主张折射计产品应该小型化,微型化,数据化,网络化,走进各行各业,走进千家万户。由于折射计产品具备无损、快速、稳定、可测液体种类多等优势,适合与大数据和物联网相结合,并进行数据分析,提供有效的数据服务,并由此形成新的应用。三是性价比优势。领航力嘉产品始终坚持“小型化”、“低成本”、“可规模化生产”的研发路线,为让折射计产品能服务更多行业用户与消费者,市场售价仅为国外品牌同类产品的30%左右。仪器信息网:领航力嘉当前的业绩增长点集中在哪几个方面?马玉峰:领航力嘉目前主要的业务增长点集中在C端、B端和G端。C端包括小家电消费市场的应用,如智能控糖水杯。B端体现在在线传感器面向工业物联网的应用逐步丰富,当前产品重点关注的使用场景包括车用尾气管理、锂电池过程液体管理、结构加工用液体管理、精酿啤酒酿造过程管理等。G端包括环保监测领域应用,如道路交通执法。仪器信息网:领航力嘉目前有着怎样的市场布局?马玉峰:经过20多年的积累,本人及技术团队实现了在折射仪行业内的基础技术原始积累,包括光学原理、光学结构、制造工艺、电路设计、软件算法等。在企业的发展理念上,也更加重视整体规划和市场布局。同时,坚持“4S”产品研发思路,重视知识产权的保护、积极开拓国内市场,使得领航力嘉产品的市场竞争力和市场占有率不断提高。1.技术发展从技术发展的角度来看,领航力嘉通过创新的光学设计,不仅使产品性能更加稳定,同时还大幅度降低产品的成本,使折射计产品小型化,甚至微型化;同时还结合“大数据应用”和“互联网+”的设计理念,填补了多项行业空白,为数字折射计产品的普及和推广应用打下了坚实的基础。2.贸易发展从贸易的角度来看,过去我们的中高端仪器仪表类产品长期依赖进口,高端仪器仪表产品几乎被国外公司垄断,全球知名的折射计研发及生产厂家有日本ATAGO、德国B+H、奥地利安东帕、瑞士梅特勒-托利多、和美国鲁道夫公司等,其中日本ATAGO在我国国内市场占据明显优势,主要通过代理商来销售。特别是传感器类仪器仪表产品,不仅价格昂贵,而且80%以上来自国外。这些年来,经过我们的不断努力,不仅大大降低了数字折射计产品的生产成本,使产品的外形设计趋于微型化,还解决了产品规模化生产等问题,从而提高了产品在国内市场和国际市场的竞争力和市场占有率,收获了来自海内外用户的广泛好评。让“中国发明,中国制造”真正走向世界!3.社会效益一直以来,由于国内相关企业在液体测量仪器方面技术研发基础比较薄弱、品牌意识欠缺等原因,导致国外的折射计产品占据了国内高端仪器仪表的绝大部分市场。面对这样的现状,我们深感责任重大,虽然我国测量仪器设备的总体水平确实落后于国际先进水平,尤其是光学测量系统的设计水平,但我们必须迎难而上,打破国外企业的技术垄断,打造出中国智能测量领域的民族品牌。面对这样的差距,我们需要加大加快投入力度,重视技术研发和生产线的改造升级。仪器仪表行业是从业人员的长征路,我们一直在与时间赛跑,通过二十多年的努力,我们在折射计领域已经取得了长足的进步,我们的折射计产品从无到有,从有到精,不断前进。与此同时,折射计产品的应用领域也得到了前所未有的扩展,目前应用领域有食品加工、汽车、医疗、能源、纺织、印刷、化工等多个行业及实验室、高校、科研院所等单位。产品可以用来测量食品饮料的糖浓度,测量人体尿液指标,测量蓄电池电解液参数(蓄电池电量测量及寿命诊断),测量汽车用玻璃水、冷冻液的冰点及刹车油的沸点,测量柴油车的燃油添加尿素的指标(ADBLUE)以及汽、柴油的品质等等。不仅打破行业壁垒,细化用户群体,更实现了良好的社会效益。仪器信息网:领航力嘉产品在工业物联网中的定位?马玉峰:领航力嘉深耕折射计行业20年, 具有“国家高新技术企业”、“中关村高新技术企业”双高认证,拥有自主知识产权的ODM产品体系,产品覆盖国内和海外欧、美、韩、印市场, 不仅支持测量数据云存储,更实现了产品的物联网化转型,致力于成为国内一流的工业液体光电传感器供应商。领航力嘉产品在工业物联网中的定位即顺应“工业4.0”的发展需求,强调工业物联网的搭建, 突出传感器的应用。中国制造2025,强调生产的智能化,在智慧物流(供应链)和数据学习能力中形成优势,包括:1、基于传感器、控制器、移动设备的物联网硬件体系 无线/有线网络,射频标签(RFID), 传感器构成基础服务的硬件架构。2、基于软件平台的服务互联网包括PLM、SCM、CRM、ERP等功能 的自动化集成,通过云服务和边缘计算实现。3、基于信息物理系统的数据融合 在CPS系统中的物理对象和虚拟对象通过网络通信,生产数据通过网络被各处理节点触达。4、未来的数据供应商(MaaS) 打通分立的物理感知系统,通过采集数据(大数据)和决策策略(智能学习) 的共享和分享,在信息系统间实现提效。仪器信息网:领航力嘉折射计产品的发展趋势?马玉峰:领航力嘉折射计产品的发展趋势有三个方面:1.与大数据和物联网相结合,并进行数据分析,提供有效的数据服务。云端的大数据处理和数据分析,是现代信息社会的发展趋势。2.小型化,微型化发展未来人们需要许许多多的传感器来量化我们的生活,感知工业生产中的各个环节,大型而笨重的传统测量设备正在逐步远离我们的工作与生活。作为用于液体折射率测量的折射计,由于其具备无损、快速、稳定、可测液体种类多等优势,更加适合于目前的技术潮流。让数字折射计小型化,微型化,数据化,网络化,走进各行各业,走进千家万户,这是折射计产品不可逆转的发展趋势。3.应用场景多样化目前领航力嘉已经拥有了超过100种的液体折射率数据,这些数据对应着近十几个不同行业中各种液体的相应技术指标和参比参数;可以换算成各种领域的行业数据,应用范围非常的广泛,对工业生产有极好的质量控制和监督作用。仪器信息网:您如何评价公司目前的发展情况,您对公司未来发展有怎样的愿景,最想要实现的一件事是什么?马玉峰:领航力嘉作为国内仪器仪表行业的新生力量,面对激烈的技术竞争和商业竞争,经过这几年的艰苦奋斗,已经取得了不俗的成绩。这些都得益于,我们始终以市场需求驱动发展,实现产品的快速迭代,进而形成良性的生态循环。最想实现的目标:让原来“高、大、上”的实验室科学仪器走出实验室,进入更广阔的工业领域及民用市场。只有这样,才能实现科技普惠大众的理念。仪器信息网:您认为企业当前面临的最大困难或挑战是什么,希望借助“创新100”获得怎样的资源或帮助?马玉峰:目前政府相关部门已经出台了一系列政策来支持鼓励仪器仪表行业的发展,但是仅仅这些还不够,仪器仪表类产品的研发与制造是一个前期投资高、回报周期长的行业,很多公司在最初几年很难盈利,即使产品研发成功,但测量仪器的精准度、稳定性、可靠性都是需要客户在较长时间(半年甚至是一年)的实际使用后才能得出可信的结论。因此,客户认可滞后、销量滞后,依然会使公司面临亏损的尴尬局面。国家可以继续加强政策上的激励和资金上的支持,从而为仪器仪表行业注入新的活力。仪器仪表行业作为技术密集型行业,也希望国家能建立一套完整的知识产权保护机制,在仪器仪表产业链的薄弱环节,积极鼓励创新,营造良好的产业环境。仪器信息网:您如何看待国产科学仪器的发展前景,未来还有哪些机会值得关注?马玉峰:国产科学仪器的发展,需要科技创新、企业创新和人才创新。互联网、物联网和大数据的发展,必然给国产科学仪器带来更多机遇。目前领航力嘉已经拥有了超过100种的液体折射率数据,这些数据对应着近十几个不同行业中各种液体的相应技术指标和参比参数;可以换算成各种领域的行业数据,应用范围非常的广泛,对工业生产有极好的质量控制和监督作用。过去二十多年,我们在折射计领域已经取得了长足的进步,折射计产品的应用已经渗透到工业生产和人们生活的很多领域。未来十年,折射计产品在社会经济发展中也存在着巨大的发展空间。新技术、新产品的出现必将带来巨大的市场,而国产替代化,也将催生一批新的仪器仪表企业。在中国经济转型和产业升级的浪潮中,只要我们稳扎稳打,刻苦攻坚,始终坚持“科研创新,科技自强”的信念,就一定会迎来属于我们自己的新时代!领航力嘉主要折射计产品简介:2013年,领航力嘉创始人马玉峰及技术团队成立北京领航力嘉机电有限公司,开始创业的征程。有了之前二十余年产品研发工作的积累,并明确创业的目标和方向,深挖国内市场需求,并制定了领航力嘉的产品开发“4S”原则,即:“Small”、”Smart”、”Low cost”、”Scale”。即未来领航力嘉所有的研发产品必须要满足以下4个条件:小巧、智能化、低成本、可规模化生产。(一)离线折射计产品的研发与推广自2014年开始,领航力嘉技术团队相继开发了MSDR-P系列智能数字折射仪产品;MDSR-M系列笔式折射仪产品;MDSR-D系列台式折射仪产品;行业内首个数字折射仪云端数据平台,并相继取得了包括国家发明专利在内的二十项知识产权成果。这些产品均具备与云端数据库进行数据交互的功能,完成了产品智能化的框架构成,与同类产品相比,具有独特的技术优势。产品在国内外市场获得认可的同时,产品与客户的黏度提升,甚至已经改变了部分客户及经销商对数字折射仪产品的使用习惯和销售策略,也将更高品质、更高性价比的折射计产品普及应用到更多领域,实现了科技进步、企业盈利与社会经济同步发展的目标。(二)在线折射计产品的研发与推广随着国家对环境污染治理的重视,机动车尾气排放第六阶段标准(国六标准)的落地以及中国制造2025(强调生产、物流的智能化)的开展。领航力嘉自2017年开始,进军液体浓度在线测量传感器领域,并于2018年做出快速开发车用尿素浓度在线检测传感器的决策。2019年,领航力嘉完成在线传感器产品的标准作业程序,同年送测B端客户。2020年,领航力嘉在线传感器产品的应用场景,已扩展至新能源锂电池制备(NMP回收液),柴油车尾气治理液监测(车用尿素液),机械加工过程监测(切削液)等多个领域,并实现量产出货。2022年,领航力嘉又将液体浓度传感器产品的应用扩展至制药行业,开辟了又一行业应用新领域。领航力嘉折射计系列:(一)便携式数字折射计MSDR-P系列MSDR-P系列折射计,2014年研发成功,并于当年获得第一项实用新型专利证书,2015年进入规模化量产阶段,该系列产品可测量液体的糖度、盐度、蜂蜜的波美度、酒类产品的酒精度、清洗液/玻璃水/车用尿素的浓度等等,适用于日常民用,以及食品、医疗、车用等行业。MSDR-P系列折射计,可搭配蓝牙模块,支持自定义修改刻线和云端数据存储,自进入国内市场以后,以其亲民的价格、稳定的性能和多场景应用,收获了大量的用户好评,市场份额逐年快速提升。MSDR-P系列折射计产品,主要依靠数学在电子技术上构建的优势和“互联网+”应用,获得了产品与服务的成功。在此基础上,后期MSDR-P系列产品线逐渐增加了MSDR-P0、MSDR-P1、MSDR-P2、MSDR-P3多种型号及定制化产品,从外观设计、价格、功能等各个方面满足了不同用户的需求。MSDR-P系列产品以2B2C销售模式为主,兼顾G端政府采购。近两年,我们着力推进G端环保监测用市场发展, 2020年产品中标广州市移动源监测能力建设项目,形成示范效应。主要解决柴油车车用尿素浓度检测的问题,因为车用尿素溶液能够将氮氧化物转换成无害的氮气和水排入大气中,实现节能与环保。(二)台式数字折射计MSDR-D系列MSDR-D系列折射仪产品采用线阵CMOS高精度传感器,采样精度高,重复性好。测量面采用蓝宝石玻璃,硬度更高,不易划伤,同时采用5寸大液晶显示屏,数据读取更便捷。标配18650锂电池,可自主更换。该系列产品拥有PC软件扩展功能,用户可以自定义刻线编程,定制属于自己的刻线,也支持经销商利用云端数据库下载不同应用。MSDR-D系列折射仪产品适用于科研实验室、食品饮料行业品质监控、医疗卫生、化工及汽车等多个行业领域,可满足特定客户定制需求。(三)在线传感器系列
  • 爱拓-尿液比重折射仪成功被临床医学反兴奋剂中心应用
    摘要:介绍广州市爱宕科学仪器有限公司UG-&alpha 尿液比重测量仪,PAL-10S 数字式手持袖珍尿液比重折射仪两款产品在临床医学应该过程中所展示的功能及便携性。 关键词:尿液比重测量仪 液比重折射仪 优点:通过折光率与尿比重曲线,可以直接读取尿比重值,针对温度变化的自动温度补偿。 选型提示:人类、犬类、猫科等其折射率与尿比重的对应曲线是不同的,可以因检测对象不同对应选择相应的型号。 成功被应用单位举例:北京反兴奋剂中心 前言: 各界奥运会的举行,在兴奋剂检测工作中,由于兴奋剂药物及其代谢物的种类多,变化大,禁用的百余种药物以原体或一个或多个代谢产物的形式存在于人体体液中。而尿液检测的方法具有取样方便,检验快速准确,对人体无损害,在尿液中的残留药物浓度高于血液中的药物浓度以及其他干扰少等原因,使其成为兴奋剂检测中的一个重要手段。pH是尿液样本中的一个重要数值,它和尿液的比重值一起成为判断尿液取样真实性的重要监测指标。但是由于其浓度很低,检测仪器必须有极高的精确度以及良好的数据重复性。ATAGO(爱拓)临床折射仪主要应用于临床尿比重和血清蛋白检测,在临床应用中,尿检通常应用于肾功能评估、肝功能中血清蛋白指标诊断。体育运动员的尿检通常有小弟反应出其身体脱水状况,虽然不同的运动员结果有差别,但是常规数值在1.015-1.020之间。爱拓仪器公司的两款产品UG-&alpha 尿液比重测量仪,PAL-10S 数字式手持袖珍尿液比重折射仪因其良好的精确度和稳定性被世界多家兴奋剂检测实验室采用,更得到肯定好评.并且在临床医学应用领域取得卓越的成效。 尿液比重折射仪临床应用展示图: 猫狗专用尿液折射仪 体育运动员专用尿检测量仪,医院尿临床实验专用尿比重计 尿液比重折射仪参数展示: PAL-10S是迷你型数字式尿比重折射仪。易于操作,将样品滴在菱镜上面按开始键后测量值很快就可以显示。 型号 PAL-10S 货号 4410 测量范围 尿液比重 1.000 至 1.060 溶解值 尿液比重 0.001 测量准确度 尿比重标度± 0.001 测量温度 10 至 35° C (自动温度补偿) 环境温度 10 至 35° C 样本量 0.3毫升 测量时间 3 秒 电源 2 × AAA 电池 国际保护等级 IP65 无尘且对喷射水柱具防护作用 尺寸重量 55(W)× 31(D)× 109(H)毫米, 100公克(不含零件的重量) 选件 &bull PAL保管箱 : RE-39409 &bull PAL携带连 : RE-39410 UG-&alpha 尿液比重测量仪 新产品数字式尿液比重折射仪. UG-&alpha (alpha)这新款是以UG-1为基础制造. 将最小标度改进为0.0001. 型号 UG-&alpha 货号 3464 测量范围 尿液比重标度 1.000 至 1.0600最小显示单位 尿比重标度 0.0001 测量准确度 尿比重标度± 0.0010 测量温度 10 至 35° C (自动温度补偿) 环境温度 10 至 35° C 样本量 0.3毫升 测量时间 3 秒 电源 006P 干电池 ( 9V ) 国际保护等级 IP65 无尘且对喷射水柱具防护作用 尺寸重量 17× 9× 4公分, 300公克 (不含零件的重量) 结束语 尿比重是表示尿中溶解物质浓度的指标。测定尿比重可以粗略估计肾脏浓缩功能,尿比重的测定方法有多种,以往我们使用比重计法测尿比重操作较繁琐,后来由于折射仪法所需标本量少,结果判断方便,使用者很多,近几年,尿干化学分析仪检测法为尿液化学成分的检查提供了快速、可靠、客观。通过以上分析,ATAGO(爱拓)尿液比重折射仪在临床医学的应用得到了医学界广泛的认可。 本文来之:广州市爱宕科学分析仪器有限公司
  • 毛细管电泳新型高灵敏度折射率检测技术面世
    毛细管电泳(CE)常用的检测技术只能检测具有特定特性的分析物。例如,荧光检测器只能检测发出荧光的分析物,紫外线检测器只能检测吸收紫外线的分析物,而安培检测器只能检测在电极上可被氧化或还原的分析物。即使是通常被认为是通用检测技术的质谱仪,也只能检测可以通过电喷雾电离有效地转化为离子的分析物。  回音圆廊的折射原理  可以与毛细管电泳一起使用并且真正通用的一种检测技术是折射率(RI)检测。在这种检测技术中,当光穿过毛细管电泳缓冲区中的分析物时会产生折射,通过对所引起的弯曲或折射程度的变化来检测分析物。问题在于,折射率检测并不是特别敏感,尤其是在小规模的毛细管电泳中。伦敦圣保罗大教堂的圆顶天坛回音壁  但是,有一种方法可以利用所谓的“回音圆廊”效果来增强折射率检测的灵敏度。就像声波可以在圆形空间中反弹一样,例如伦敦圣保罗大教堂的圆顶以及北京天坛的回音壁,由于声音的折射,可以在空间的一侧清晰地听到另一侧的对话。特定波长的光可以围绕圆形结构反弹,最终被俘获。被俘获的特定波长取决于周围介质的折射率。  散射光的监测  通过将激光照射在与毛细管电泳缓冲液接触的圆形结构上,可以通过监测散射光来检测由分析物引起的缓冲液折射率的任何变化。为此,散射光将丢失在圆形结构中被俘获的波长的光,该波长的光将随着折射率的变化而变化。几个研究小组表明,这种方法行之有效,他们已经使用了专门定制的设备(例如用于俘获光线的小玻璃球)来实现了这一目的。  现在,来自美国安阿伯市密歇根大学的John Orlet和Ryan Bailey使用市售设备进行了同样的操作,从而提供了一种更简单,更方便的方法来进行毛细管电泳敏感的折射率检测。该设备是美国一家名为Genalyte的公司生产的硅光子微环谐振器阵列。它由两个由四个圆形硅环的16个簇组成的通道组成,每个环可以俘获入射的激光。  Genalyte将这些阵列用于医学诊断,因为当诸如生物标记的分子结合到环上时,被环俘获的光的波长也会改变。但是Orlet和Bailey意识到,这种阵列有可能成为与毛细管电泳一起使用的理想折射率检测器。为了将阵列变成这样的检测器,两名研究人员将其容纳在连接到两个毛细管的流通池中。被毛细管电泳分离的分析物通过第一个毛细管迁移到流通池中,然后离开毛细管并通过阵列的两个通道进行检测,然后再通过第二个毛细管流出流通池。  糖和咖啡因的成分检测  Orlet和Bailey首先在山梨糖上测试了这种设置,发现该阵列可以检测到浓度低至15毫摩尔的分析物,并且阵列响应的大小随浓度而变化。接下来,他们尝试了两种简单的混合物,一种包含甘露糖、乳糖和果糖,另一种包含小分子乙酰胆碱、咖啡因和荧光素。在这两种情况下,混合物均通过毛细管电泳分离,并通过阵列检测其单个成分。但是,因为每个簇都可以检测到分析物,所以该阵列还可以监控它们沿通道的通过,从而记录其迁移速度,从而提供有关分析物的其他信息。  最终,Orlet和Bailey表明,该阵列可以检测通过毛细管电泳分离的三种蛋白质——肌红蛋白、血红蛋白和β-乳球蛋白,证明它也可以与生物分子一起使用。他们现在正在研究各种方法来进一步提高其新型折射率检测器的灵敏度,包括通过改善毛细管装配到流通池中的方式以及将特定生物分子的俘获剂附着到阵列中的环上。符斌供稿
  • 630万!山东大学原位3D折射率成像及激光纳米加工系统采购项目
    项目编号:SDDX-SDLC-GK-2022014项目名称:山东大学原位3D折射率成像及激光纳米加工系统购置预算金额:630.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):630.0000000 万元(人民币)采购需求:原位3D折射率成像及激光纳米加工系统,亟需购置,具体内容详见招标文件。标段划分:划分为1包合同履行期限:质保期:国产设备3年,进口设备1年。本项目( 不接受 )联合体投标。20230205山东大学原位3D折射率成像及激光纳米加工系统购置招标文件(定稿).doc
  • 日本ATAGO爱拓手持折射仪PAL-1销售9周年庆
    公元2003年5月21日正式开始发售的PAL-1, 数字手持袖珍折射仪PAL-1分别荣获了2003年优秀设计奖 Good Design Award !从2003年5月面世到现在已经经历9周年的客户体验,现在还继续在全世界保持超高人气。全新的数字式手持折射仪PAL-1,它是经过重新设计的产品,PAL-1的发表,彻底改变了传统折射仪的概念,是一种革命性的,颠覆传统的科学仪器产品,PAL-1的袖珍型大小将能让您随身携带,并且不论厂房内外均能使用。您将会对它的尺寸、设计、功能与性能感到惊奇!PAL-1将会扩展您检测范围的更多可能性。 PAL系列完全采用模块化设计,将光学分析模块与电子器件(包括模数转换,数据处理,显示器驱动,显示LCD板,按键等)部分完全分离,并采用共用模具设计制造工艺,使得一个检测仪器能够像消费类电子产品一样被大规模复制,设置不同的测试功能只是在工厂里重写Flash-ROM-BIOS数据,因而该仪器既能够被制造得小巧玲珑,又能够满足测试精度,还能够衍生出无数种不同参数的测试仪器,并且,价格还非常便宜。目前PAL-1数字式折光糖度计的价格仅相当于过去买一只手持刻度式折光糖度计的价钱。 数字手持袖珍折射仪PAL-1荣获了2003年优秀设计奖 Good Design Award !数字手持袖珍折射仪PAL-1荣获了2004年东京杰出创新技术奖!数字手持袖珍折射仪PAL-1荣获了2005年食品产业技术功劳奖! 为了拓展PAL-系列的应用,ATAGO开发出了许多单参数的特殊标度PAL浓度测定仪,应用领域包括:糖、蜂蜜、豆奶、盐卤(氯化镁)、拉面汤(两种刻度)、盐水、海水、食品添加物、酒精、药剂、葡萄汁(未发酵葡萄酒)、消毒剂,漂白剂、碱性液体、融雪剂、冷冻剂(两种刻度)、皮革鞣剂、纺织、糊状物、各种化学制品和溶剂浓度的测量等等。 比如:具有特殊标度的较高浓度盐分折射仪,可以应用在腌菜制造、测量冲洗海洋产品的盐水浓度、料理食物用盐水浓度等,还可以在冬天测定融雪剂的浓度以控制盐类工业品的使用量。 PAL-06S是具有特殊标度的海水盐度折射仪。还有另外一款刻度式手持折射仪,MATER-S/MillM,MATER-S/Millα,MATER-S10α,MASTER-S28M盐度折射仪目测得到数据,满足你不同的盐度要求。立即以数字显示海水盐分浓度,适于测量海产品养鱼池的盐分,以便对水产品的生育状态进行监测控制。使用方便、操作简易,易于携带,并采用防水设计,掉在水中也没问题! 另外一个例子:PAL-37S,既可以用于测量丙二醇的浓度,还可以判断在冬天的冻结温度, 适用于北方的汽车司机,维修厂进行冷却剂浓度的管理。 PAL-22S 蜂蜜折射仪是特别设计以折射指数表示,用来测量蜂蜜含水量的仪器。具有轻巧,易于携带,数字显示,操作简易,防水设计等特性 还有另外一款刻度式手持折射计HHR-2N蜂蜜折射仪,适合测量12.0 至 30.0%( 蜂蜜含水量 )标度范围。 数字手持袖珍葡萄折射仪(Baume,波美度) PAL-84S,专门用于测量葡萄的成熟过程中的各种指标,可以提供给葡萄栽培酿造商、酿造厂、葡萄收购者等测量葡萄浓度, 以便确定葡萄用于酿酒的最佳时期。 目前ATAGO在PAL-系列上开发出了大约80种特殊标度的数字式折射仪,请根据您的样品种类选择合适型号。 目前可供销售的型号和标度如下: 各个型号的浓度测定范围等详细技术参数资料请联系ATAGO(爱拓)中国索取。 附表:色标字母,机身的颜色参考图例。 A B C D E F 橙色 黄色 银色 蓝色 桃红 紫色 上述PAL-系列的产品目前在全球非常畅销,成为ATAGO取得新的市场成功的关键性产品,当然,ATAGO还有已经获得市场广泛认同的Pallet系列数字折射率/多种物质浓度测定仪,RX-5000a, RX-7000a高精度数字式折光仪,新品触摸屏式数字式折光仪,RX-7000i,1T, 2T, 3T, 4T阿贝折射仪,DR-A1数字式阿贝折射仪和DR-M4多波长数字式阿贝折射仪,在旋光度测定仪方面,ATAGO的AP-300全自动旋光仪,成为最佳性能价格比旋光仪的典型代表,一经上市,目前已经成为全球范围最畅销的旋光度测量仪产品。 Pallete系列, 32α, 101α RX-5000a,7000a,7000i 1T,2T,3T,4T(DR-A1-Plus) AP-300,制药,制糖行业 糖度,特殊标度折射仪 高精度触摸屏数字折射仪 新品 阿贝折射仪 高精度全自动旋光仪 2011年ATAGO(爱拓)中国分公司的成立和正式运行(全称广州市爱宕科学仪器有限公司),将使广大国内用户能够快速地购买产品,获得使用指导和维修服务。有关此品牌产品的任何购买问题;请联系:info@atago-china.com 任何技术问题:请联系:wxb@atago-china.com 通讯地址:中国广州:广州市天河区林和西路9号耀中广场A座702 (510620)电话:86-20-38108256 38106065 38106057 传真:86-20-38109695E-mail: info@atago-china.com http://www.atago-china.com ATAGO(爱拓)中国 提醒:本文件的内容可随意下载,转贴,公示而不受版权限制,但仅限于本文章的完整章节和整体,任何断章取义的粘贴,歪曲或传播将不被鼓励和容许。
  • 精密测量仪器产业发展与制造业数字化转型的思考与建议——访中国计量测试学会秘书长马爱文
    近日,第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议(IFMI & ISPEMI 2024)在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖,就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨,展望其未来发展方向和技术路线等。会议期间,仪器信息网特别策划了专访环节,荣幸地邀请到了中国计量学会秘书马爱文,就我国精密测量仪器产业发展现状与建议、精密测量技术未来发展方向、制造业转型升级面临的挑战等话题展开分享。国产精密测量仪器产业发展面临瓶颈马爱文秘书长表示,“国内精密测量仪器的发展正面临瓶颈期。从更宏观的视角审视,精密测量技术是社会发展水平的缩影。我们过去常言,测得准才能造得精。这意味着,只有不断推进高精度测量仪器的研发与应用,才能引领产品向更高质量、更高精度迈进。以机械制造业为例,要实现高精尖产品的制造,其背后的工业母机必须具备远超产品本身的精度标准,而测量技术则需再上一层楼,至少达到母机精度的三分之一以上额外精度,方能确保产品的质量。然而,不可否认的是,我国在机械加工领域,包括精度、可靠性等方面,仍面临诸多挑战,这也在一定程度上折射出我国精密测量仪器及其技术与国际先进水平之间的显著差距。更为严峻的是,国际上的高精度产品禁运政策,如同一道无形的壁垒,严重制约了我国多个产业,尤其是高精度仪器仪表产业的发展。但我坚信,挑战与机遇并存,中华民族自古以来便以坚韧不拔、勇于探索著称,面对重重困难,我们定能迎难而上,研发出具有自主知识产权的高精度测量仪器,满足社会高质量发展的迫切需求。”多措并举,推动精密仪器产业高质量发展马爱文秘书长进一步谈到:“推动精密仪器产业的全面发展,需采取多维度策略,首要且核心的是计量测试技术的坚实基础。2018年国际单位制迎来重大变革,将七个基本量被定义于基本物理常数之上,为全球测量技术领域树立了统一的基准线。然而,要精准定义这七个基本量、构建坚实的计量基准体系,仍面临漫长且艰巨的探索之路。鉴于此,国家应聚焦基础研究,攻克计量基准难题,研发高精度仪器,为技术转化与社会应用奠定基础。同时,仪器仪表产业需加大科研投入,加速成果转化,将创新应用于实践。国家与产业界共同努力,才能推动我国精密仪器产业的蓬勃发展。高精密测量仪器的性能,实为整个产业技术水平的集中展现。其内部集成的芯片、精密齿轮及诸多基础零部件,其性能与品质直接决定了仪器的测量精度。这些部件共同构建了一个精密而复杂的产品系统,而系统性问题的解决,如误差调控,便成为推动仪器仪表产业向前发展的关键所在。以激光干涉仪为例,其高精度的实现同样依赖于多元零部件的精密配合。因此,零部件的质量、设计思路、制造工艺等因素,均对精密测量仪器的整体精度产生影响。中国若要在高精度测量仪器领域取得突破,不仅需计量部门的不懈努力,更需整个产业链上下游的协同提升。近年来,我持续关注国产仪器与国外同行在性能与市场上的差距。从设计等多个维度来看,国产仪器已在众多领域展现出替代进口产品的强劲实力。然而,在稳定性和可靠性方面,国产仪器及设备存在一定短板。以机床制造为例,德国机床采用经过30年应力消除的钢材制作导轨,以确保长期精度稳定,而国内企业往往难以达到这种高标准,甚至存在直接使用未经充分应力消除的钢材制作导轨的情况。这直接导致机床在使用一两年后,因应力变化而影响测量精度,发生精度漂移。此现象并非个例,也广泛存在于各类精密测量与测试设备中。国产设备在初期往往表现出色,但长期使用后精度下降的问题较为突出。尽管国家已建立了严格的检定校准制度作为外部保障,但提升设备自身的稳定性和可靠性才是治本之策。此外,在科研领域,前沿理论的探索与现场实际应用的紧密结合也至关重要。针对仪器设备在不同应用环境下的性能变化,特别是测量精度的波动及其对最终结果的潜在影响,亟需深入探究。当前,我国计量体系已臻完善,国家计量院专注于计量基准的研究,各省计量院则负责计量标准的制定。同时,众多高校与科研院所也在测量技术领域深耕细作。我们应凝聚各方智慧与力量,共同推动高精度测量技术及仪器的研发与转化进程,以切实满足企业及社会发展的实际需求。当前,国家高度重视这一领域的协同发展,通过NQI等支撑项目,积极促进产学研深度融合,确保企业界的广泛参与。”AI与量子测量赋能精密测量技术发展聚焦精密测量技术,仪器厂商正积极拥抱人工智能(AI)技术,通过深度融合与创新应用,实现测量精度与效率的双重提升。对此,马爱文秘书长认为,人工智能与精密测量之间相辅相成,不可分割。精密测量借助人工智能的算法优化,显著提升了测量精度;然而,若过度聚焦于人工智能,可能导致对测试技术基础工艺及零部件材料研究的忽视,从而限制了测量技术的整体进步。因此,他强调两者应形成良性的互动循环,人工智能为精密测量提供算法支持,精密测量则为人工智能算法提供精确数据,共同推动整个系统性能的大幅提升。在探讨精密测量的未来发展方向时,马爱文秘书长则表示:“量子测量技术无疑是一个极具潜力和前瞻性的领域。随着2018年国际单位制中七个基本单位全面基于基本物理常数重新定义,人类社会正式迈入了量子时代,极大地促进了量子测量技术的发展。量子测量技术,简而言之,是利用量子、原子、分子等微观粒子作为测量工具,依托其独特的物理特性(如体积小、能量高、带电性、磁性等)来精确感知和测量外界环境的变化。这一技术因其极高的灵敏度,在精密测量领域展现出前所未有的优势,被视为未来发展的重要方向。然而,量子测量仍需攻克诸多技术难题,如离子干涉、离子阱的精确控制、单控温色芯技术的突破等。这些技术挑战要求我们在研发过程中不断创新,攻克难关,以实现量子测量技术的突破与应用。尽管如此,量子测量的潜力和价值不容忽视。它将成为人类认知世界、利用自然规律的重要工具。因此,我衷心希望仪器仪表产业能够紧跟量子测量技术的发展步伐,积极投入研发创新,推出具有自主知识产权的量子测量产品与设备。”精密测量:筑牢数字化与智能化转型的基石2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,围绕推进新型工业化,以大规模工业设备更新为抓手,实施制造业技术改造升级工程,以数字化转型和绿色化升级为重点,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。针对此重大举措,马爱文秘书长发表了深刻见解:“数字化转型是一个多维度、深层次的变革过程。基于我在工业计量与测量领域的研究,以及对众多工业企业的实地考察,我深刻体会到,我国工业发展尚处在1.0至2.0的初级阶段,数字化与智能化水平与国际前沿存在显著差距,这主要受限于历史工业基础薄弱。然而,值得注意的是,国内大型企业已积极投身数字化、智能化、网络化转型,并初显成效,特别是在汽车制造业中,智能化技术的应用彻底革新了这一传统行业。关于精密测量技术,对于大多数工业企业而言,当前或许并不需要过于高端的测量设备;但在高端装备制造领域,如芯片制造与航空航天关键部件(如齿轮)的制造中,高精度测量仪器不可或缺。这种高精度需求推动了精密测量技术的发展,反过来精密测量技术也促进了工业企业的智能化与快速化进程。传感器作为智能化的基石,其高精度制造同样离不开先进测量技术的有力支撑。因此,精密测量技术与工业智能化之间形成了相辅相成、共同发展的良性循环。工信部最新推出的大规模设备更新政策,旨在通过优化生产工艺与流程,引领工业企业借助数字化转型实现制造质量的提升。在此过程中,我强烈建议加强对测量仪器与设备的集成应用,将其直接嵌入生产流程,确保产品质量的显著提升。以汽车制造业为例,高精度测量技术是机床与机器人高效运作的关键。只有确保机器人装配精准无误,才能组装出高质量汽车。因此,我们必须将计量与高精度测试技术融入设备更新与工艺改造之中,确保每一次升级都是对品质追求的深刻实践,而非简单的设备替换。此外,国家大力倡导的数字化转型及大数据应用,其根基源自精准的测量技术,特别是稳定可靠的高精度数据。这些数据不仅是提升产品质量的基石,也是节能减排、精细化管理及应对气候变化等战略决策的重要依据。因此,我们呼吁将计量与测试技术贯穿于产品全生命周期的每一个环节,从设计、研发、制造到检验、报废,全程赋能产业升级,减少资源浪费,促进可持续发展。同时,这也为测量仪器制造企业与供应商带来了前所未有的发展机遇,但前提是他们必须持续提供高质量的产品与服务,以满足市场的测量需求。”采访中,马爱文多次强调,精密测量技术不仅是产业升级的基石,更是国家高端科研不可或缺的支撑。作为科学研究的先行者,高精度的测量仪器应广泛服务于各科研领域,提供可靠的测量手段。与此同时,智慧城市、智慧交通、医疗及生命科学等领域都离不开精密的测量设备与仪器。我衷心希望,全国的仪器仪表制造企业能够瞄准社会需求,研发出更多高质量、高性能的测量仪器设备,共同促社会进步与发展。
  • 迷你数显折射仪 日本ATAGO(爱拓)的应用
    迷你数显折射仪(又名折光仪)的应用与刻度式手持折射仪/折光仪类似,其数显折射仪(又名折光仪)特性可以有效消除人为读数误差,同时减轻操作者视力疲劳度。 ATAGO(爱拓)的PAL系列迷你数显折射仪/折光仪是手持式折射仪/折光仪的创新与代表,完全颠覆了过去用户对于手持式折射仪/折光仪的传统认知,数字显示,仅手掌大小,重100g。 PAL迷你数显折射仪/折光仪拥有让您惊奇的快速测量能力。只要将一滴样本溶液置于棱镜上,然后按「开始」键,糖度值会在3秒之内显示。具有数字LCD显示面版,可以避免主观错误的数值判读。PAL迷你数显折射计/折光仪可流水冲洗,具自动温度补偿,能测量高温样品,您将会对它的尺寸、设计、功能与性能感到惊奇!(日本ATAGO爱拓 折射仪&mdash 折射仪/折光仪&mdash 折光仪/旋光仪&mdash 旋光仪) ATAGO(爱拓)的AP-300旋光仪旋光仪是一款具有旋光度和国际标准糖度(ISS)双标度的全自动旋光仪旋光仪,AP-300全自动旋光仪/旋光仪专为需要测定旋光度和糖度的制糖行业而设计的一款旋光仪旋光仪。 ATAGO(爱拓)是专业的折光仪/折射仪与旋光仪旋光仪生产厂商,生产多种类型的折光仪/折射仪及旋光仪 旋光仪。提供生产原料及成品的Brix值、折射率、盐度、糖度、物质浓度 、旋光度的测量方案!更多折光仪/折射仪/旋光仪旋光仪详情请点击 www.atago-china.com 或致电020-38108256 ATAGO(爱拓)中国分公司咨询。
  • ATAGO(爱拓)举办多波长阿贝折射仪安装培训
    为提高用户操作水平,加强与用户的交流,ATAGO(爱拓) 近日在东莞举办多波长阿贝折射仪安装调试用户培训。ATAGO应用工程师一行三人在位于东莞市东城区的广东省计量科学研究院东莞分院测试中心面向计量院测试中心用户培训多波长数显阿贝折射仪的安装调试及维护保养、使用注意事项等内容。 图为安装调试好的DR-M4/1550多波长数显阿贝折射仪 这次培训的仪器是ATAGO(爱拓)公司最新研制的DR-M4/1550多波长数显阿贝折射仪,计量院测试中心主要用于测量眼镜镜片的阿贝数,方便对镜片质量的鉴定。ATAGO(爱拓)多波长数显阿贝折射仪的主要特点是可以测量不同波长下的折射指数或阿贝数(vd 或 ve) ,波长范围从450至1550nm,且能在液晶屏幕上数字显示折射指数与阿贝数,极大地提高了工作效率。被广泛的应用到电子胶水、液晶面板、镜片等材料的检测上。 图为广东省计量科学研究院东莞分院办公楼和测试中心外景 通过对培训的调查,大多数客户都希望能增加培训的次数,多讲解实际操作时发生的案例。今后,ATAGO(爱拓)中国将继续努力,将用户培训越办越好。   更多有关ATAGO(爱拓)全线折射仪,旋光仪,糖度仪产品资料及应用技术的资料 请密切关注日本ATAGO 中国分公司网站: www.atago-china.com   ATAGO(爱拓)是专业的折光仪,折射仪与旋光仪生产厂商,生产多种类型的折光仪/折射仪及旋光仪。提供生产原料及成品的Brix值、折射率、盐度、糖度、物质浓度、旋光度的测量方案!   详情请点击 www.atago-china.com   或致电020-38108256   ATAGO(爱宕)中国分公司咨询
  • 申贝发布环境氡测量仪新品
    环境氡测量仪PRn700仪器符合新标准GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》少量抽气—静电收集-射线探测器法GB/T 14582-93《环境空气中氡的标准测量方法》 T/CECS 569-2019《建筑室内空气中氡检测方法标准》的测量原理和要求。环境氡测量仪PRn700采用泵吸-静电收集-半导体传感器-α能谱分析法氡测量仪。基于Android4.4系统全触控操作,用于空气、土壤、氡析出率等氡活度定量测量。应用领域环境空气、土壤、水等氡体积活度及土壤、建材等表面氡析出率的测量。可用于环境监测、地质找矿、辐射防护、核事故监测、辐射剂量评价、地震预报及教学等。仪器特点精致、轻巧 、便携: 外型尺寸(275x220x167)mm,重量2.5kg。先进、准确、可靠:PRn700环境氡测量仪为静电收集-半导体传感器-α能谱分析法氡测量仪。通过泵吸将被测量气体(空气)吸入静电收集室内,在静电收集室内通过高压电场将222Rn的一代衰变产物RaA(218Po)吸附于半导体α射线传感器的表面(阴极),通过能谱分析,测量RaA的α粒子线计数率,定量测量222Rn的体积活度。采用用222Rn的短半衰期子体(218Po半衰期为3分钟)的α粒子的能谱测量,可能有效解决土壤氡测量过程中钍射气干扰,同时,由于被测量的子体半衰期短,在进行高活度(例如土壤氡)测量时,探测器能的较短时间内(典型条件下小于30分钟)恢复到低本底状态。内置气候传感器,可精确测量静电室内气体温度、温度、大气压强,用于指示干燥器状态,气体体积修正及温度-吸附率修正。智能、易用:PRn700环境氡测量仪采用基于ARM处理器与Android4.4系统的智能触控平台完成数据获取、处理、显示打印等,这使得PRn700系列智能环境氡测量仪具有图像、声音、有线\无线网络、触控感应等多种直观友好的人机交互模式。基于ARM处理器与Android4.4操作系统构成的计算机平台拥有强大的数据处理能力,WIFI、蓝牙、USB(HOST\DEVICE模式)、RJ45、RS232等丰富的数据连接模式,支持用户更新软件。智能背光、无任务自动关机、关键操作确认等符合主流智能触控设备操作模式的软件设计,产品易操控,使用者经过短时简单的摸索即可正确操作作用本设备。手持式蓝牙打印机,自粘贴式报告标签。一键打印,一撕一粘即可完成数据的保存 。主机即可为打印机提供充电服务,免去野外打印机无处充电的尴尬!配套、功能齐全配备有各种专业附件,用于土壤、建材、水等氡活度测量。成熟可靠的技术方案、高度集成化的平台、成熟的软件环境,因此、设备结构紧凑性能更可靠。技术指标1. 静电室:容积700ml,静电场高压2500~3000V 2. 探测器:半导体平面硅探测器,有效探测器面积572mm2;α粒子能量测量范围为0~10(MeV),能量分辨率37KeV(FWHM);3. 本底计数率:≤0.01cpm ;4. 探测灵敏度:0.2 cpm /pCi/L;5. 探测下限:≤3.7Bq/m3;6. 测量范围:0.1~25000pCi/L (3.7Bq/m3~925000Bq/m3);7. 测量不确定度:≤10%(k = 2); 测量范围:空气氡: (3.7~10000)Bq/ m3;土壤氡: (300~300000)Bq/ m3;水中氡: (0.003~100.00)Bq/L;氡析出率:(0.001~10.000)Bq/[m2• s] ;8. 体积活度响应年偏移量:≤±20%;9. 相对固有误差:≤±20%;10. 电 源:锂离子充电池:11.1V、5400mA/h。充电器输入:AC(110~240)V、输出:12.6V/2A; 11. 工作环境温度:(5~40)℃ 湿度:≤90%RH;12. 显 示 器:5.5寸5点电容触控液晶显示屏; 13. 取气方式:主动泵吸式 ,泵气速率:2L/min(无真空负载);14. 测量时间(典型条件下):空 气 氡:120min 、土 壤 氡:17min 、氡析出率:300 min (不含集气收集时间);15. 尺 寸: (330 × 210 × 170)mm ;16. 重 量:2.5 ㎏(含设备防护箱、过滤器、充电器);17.气候传感器:温度:测量范围(0~50℃) ,精度±0.5℃;压力:测量范围(300~1100) hPa ,精度±1.0 hPa;湿度:测量范围(0~100)%RH ,精度±3 %RH。注:上述参数仅为一般性参数,具体到某一台设备时可能会有特殊要求,请以合同或招投标文件表述为准。仪器配置1.PRn700系列智能环境氡测量仪主机一台;2.管道式干燥器一只;3.充电器一只;4.过虑器一只; 5.蓝牙热敏打印机一台(选配);6.土壤聚气钎杆一套(打孔取气各一根)(选配);7.氡析出率测量附件一套(选配);8.水中氡测量附件一套(选配);9.仪器校准证书一份;10.检验合格证一份;11.用户使用手册一份;注:上述配置为常规配置,仅供参考。根据用户需求不同配置也会不同,实际请以销售合同或投标文件为准。创新点:仪器符合:新标准:GB 50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》T/CECS 569-2019《建筑室内空气中氡检测方法标准》的测量原理和要求。创新点:采用用222Rn的短半衰期子体(218Po半衰期为3分钟)的α 粒子的能谱测量,可能有效解决土壤氡测量过程中钍射气干扰,同时,由于被测量的子体半衰期短,在进行高活度(例如土壤氡)测量时,探测器能的较短时间内(典型条件下小于30分钟)恢复到低本底状态。环境氡测量仪
  • 新型冰雪粒径测量仪和硬度测量仪助力“科技冬奥”
    高山滑雪最高时速达248km/h,滑雪赛道也需要“塑胶跑道”“更快,更高,更强”是奥林匹克的口号,充分反映了奥林匹克运动所倡导的不断进取、永不满足的奋斗精神。奥运会纪录的频频打破,不但有运动员的刻苦训练,教练员的辛勤指导,科技尤其是对于运动场地的科技提升也扮演了重要的角色。就拿大家熟悉的田径运动场而言,最初的跑道是煤渣跑道(相信很多70后、80后的老伙伴们都跑过吧),后来改成了人工合成的塑胶跑道,与煤渣跑道相比,其弹性好,吸震能力好,为运动员的发挥和成绩的提高提供了物质基础。在1968年的墨西哥奥运会上,在首次使用的塑胶跑道赛场上创造了诸多的奥林匹克纪录。2022年中国北京即将举行冬季奥林匹克运动会,中国提出了“科技冬奥”的概念,中国冰雪运动必须走科技创新之路。高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分,被誉为“冬奥会皇冠上的明珠“。高山滑雪的观赏性强,危险性大,比赛时运动员最高时速可达到248km/h。高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。什么是冰状雪?所谓冰状雪,是指滑雪场的雪质形态,其表面有一层薄的硬冰壳,用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。可以说冰状雪赛道就是高山滑雪项目的塑胶跑道,其制作的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感,保护运动员的身体,延长运动寿命有着十分重要的作用。看似简单的冰状雪赛道,制作起来却大有讲究。冰状雪的制作过程十分复杂,目前采用的是向雪地内部注水的方案。但是注水的强度和注水的时间把握需要根据不同的赛道地点以及当时注水时的气温进行相应的调节,以保证冰状雪赛道既有一定的强度,又有足够的弹性,使得运动员能够在高速的高山滑雪比赛中舒畅的进行滑降、回转等比赛项目。与田径场塑胶跑道不同的是,每次比赛每一个运动员在进行高山滑雪比赛时,由于技术动作的需要,都或多或少的会对冰状雪的赛道产生一定损伤,为了保证比赛的公平性,前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致,因此冰状雪赛道还需要有一定的厚度以及均匀性。研制新型冰状雪测量仪器,保障赛道质量既然冰状雪赛道有如此多的要求,那么过去是如何判断冰状雪赛道的雪质的呢?主要是采用人工判断的方法,即找一些有经验的裁判员用探针安装在电钻上进行触探工作,通过触探工作反馈的手感判断冰状雪赛道的建造质量。这种带有一定“盲盒”性质的判断工作往往会显得很不透明,也不利于这项运动的推广。助力2022北京冬奥会,依托科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项2020的“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目,中国科学院南京天文光学技术研究所南极团队和中国气象科学研究院共同合作研发了用于判断冰状雪赛道质量的冰雪粒径测量仪和冰雪硬度测量仪,其目的在于将冰状雪质量的人工主观判断,变成清晰可见的客观物理数据,通过对这些物理数据的科学分析,结合有经验的运动员的滑雪体验,掌握不同地点,不同天气条件下冰状雪赛道的制作方法。主要有如下两种仪器:冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪。积雪颗粒的形状及大小是影响雪的力学性质的主要因素,不同大小雪粒之间在自然状态下空隙不断变小,雪中含有的空气降低,使得雪粒间的化学键合力增强,从而影响雪的硬度。那么如何测量积雪的颗粒呢,科研人员采用漫散射原理:近红外光经过粗糙的表面会被无规律的向各个方向反射,会造成光强度减弱,光减弱的大小跟表面的粗糙相关,而积雪表面的粗糙程度是由粒径决定的。通过测量光减弱的比例间接的测量出冰雪的颗粒大小。冰雪粒径自动测量仪测量注水雪样雪的硬度测试是反映冰雪强度的重要指标之一,冰雪硬度测量仪的原理是通过电机带动滑轨驱动探头打入冰状雪赛道内部,并读取探头受到的反作用力的大小来判断冰雪的硬度条件。该方法的好处是可以做到基本无损的对赛道进行冰雪硬度的测量,不影响赛道的后续使用,并且可以通过读取力和冰状雪深度的曲线了解冰状雪赛道的均匀性。针对高山滑雪的赛场坡度较陡,人工攀爬十分困难,科研人员在仪器的便携性上做了特殊的设计,设计了一款折叠式的硬度测量仪,方便携带,可以从坡顶沿雪道一直测量到坡底,实现了仪器的“就地展开”和“指哪测哪”的功能。冰雪硬度测量仪现场工作照片2020年11月-2021年3月,抓住冬奥会举办前的最后一个冬季的机遇,在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道,使用研制的冰雪粒径自动测量仪和冰雪硬度自动测量仪进行了粒径及冰雪硬度测试,获得了不同深度冰雪粒径的变化图以及不同深度的冰雪硬度的曲线图。冰状雪赛道压强-深度关系图该项目的首席科学家,中科院西北研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任王飞腾研究员认为“雪粒径及硬度计等新型冰雪仪器的研究,将过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断变为了客观、清晰的科学指标,为冰状雪赛道制作标准的透明化提供了参考依据”。项目攻关团队的带头人,国际冰冻圈科学协会副主席,中国气象科学研究院丁明虎研究员认为“雪粒径和硬度计的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况,仪器在项目工作中表现优异,性能稳定,可靠性高。”未来将在南极天文台发挥作用冰雪强度、硬度的测量不仅可以应用于滑雪相关的体育运动中,在未来的极地工程建设上也能发挥作用。遥远的南极虽然不是适合人类居住的地方,但是却有着良好的天文观测条件。根据2020年在 Nature 上发表的一篇文章,证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源,为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学的基础。但是如何在南极地区安装大型望远镜又有很多实际的困难,其中之一就是普通的大型望远镜的基墩都是直接安装在地球的基岩上,这样基墩比较扎实稳固,能保证望远镜在观测时不会因为地基不稳产生晃动,但是冰穹A地区的冰大约有4000m那么厚,相当于1500层楼房那么高,如果再想将望远镜基墩打入基岩显然难以做到。那么大型望远镜如何能够平稳的伫立在南极浮动的冰盖上呢?这就需要科学家们对冰穹A地区的冰雪进行特殊的加固处理,使其能够满足基墩的设计要求。在加固处理完后,我们的雪粒径和硬度测量仪就可以对加固后的冰雪强度进行测量,通过科学的数据检验其是否能够满足南极大型望远镜的需求。
  • 盘点|压力测量仪器与技术大全
    压力是工业生产中的重要参数,如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的,必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外,在一定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。伴随经济、技术的进步,压力测试在实际的生产工作中发挥着至关重要的左右,为生产活动提供了大量有价值的参考信息,使生产和科研活动的质量和效率都得到了实质性的提升。而压力测量仪表是用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。类别原理仪器种类液柱式根据流体静力学原理,将检测压力转换成液柱高度进行测量U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等弹性式利用各种形式的弹性元件,在被测介质的作用下,使弹性元件受压后产生弹性形变的原理弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等电测式将压力转换成电信号进行传输及显示电阻式压力计、电容式压力计、压电式压力计和压磁式压力计等负荷式直接按照压力的定义制作。这类压力计误差很小,主要作为基准仪表使用常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计仪器信息网特盘点各类常见压力检测仪器,以供读者参考。液柱式压力计 液柱式压力计是利用液柱所产生的压力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。所用的液体叫封液——水,酒精,水银等. 液柱式压力计结构简单,灵敏度和精确度都高,常用于校正其他类型压力计,应用比较广泛。液柱式压力计按照结构形式可大致分为U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等。U形管压力计是根据流体静力学原理用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压、差压和负压既真空度的。由于其结构简单、坚固耐用、价格低廉、使用寿命长若无外力破坏几乎可永久使用、读取方便、数据可靠、无需外接电力既无需消耗任何能源。故在工业生产各科研过程中得到非常广泛的应用,广泛用于测量风机和鼓风机的压力、过滤器阻力、风速、炉压、孔压差、气泡水位、液体放大器或液压系统压力等,也可用于燃烧过程中的气比控制和自动阀门控制,以及医疗保健设备中的血压和呼吸压力监测。斜管压力计 在测量微小压差时,由于h值较小,用U形管或单管液柱式压力计测量时的相对误差极大,此时可休用斜管式压力计,斜管式压力计分墙挂式和台式两种。  在许多实验中往往需要同时测量多点的压力,例如压力分布实验。这时就要采用多管式压力计,多管式压力计的工作原理与斜管压力计相同,实际就是多根斜管压力计,由于多管压力计各测压管的内径不可能一样,因此,由毛细现象所造成的各测压管的初读数也不一致,测量前必须读出每根测压管的初读数,并作适当的修正。弹簧管压力计 弹簧管压力计又称波登管压力计。它是一种常见的也是应用最广泛的工程仪表,主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管,管的横切面为椭圆形,作为测量元件的弹簧管一端固定起来,通过接头与被测介质相连,另一端封闭,为自由端,自由端借连杆与扇形齿轮相连,扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。当被测压的流体引入弹簧管时,弹簧管壁受压力作用而使弹簧管伸张,使自由端移动,其移动距离与压力大小成正比,或者带动指针指示出被测压力数值,适用于对铜合金不起腐蚀作用的气体和液体。波纹管压力计 波纹管压力计的波纹管由金属片折皱成手风琴风箱状,当波纹管轴向受压时,由于伸缩变形产生较大的位移,故一般可在其自由端安装传动机构,带动指针直接读数,从而测量出介质压力。波纹管压力计可广泛应用于石油、化工、矿山、机械、电力及食 品行业,直接测量不结晶体,有腐蚀性的气体、液体的压力。波纹管压力计的特点是低压区灵敏度高,常用于低压测量,但迟滞误差大,压力位移线性度差,精度一般只能达到1.5级,常在其管内安装线性度较好的螺旋弹簧。膜片式压力计 膜片压力计适用于测量无爆炸危险、不结晶、不凝固、有较高粘度,但对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。 膜片压力计耐腐蚀性能取决于膜片材料。不锈钢耐腐膜片压力计的导压系统和外壳等均为不锈钢,具有较强的耐腐蚀性能。主要用于化学、石油、纺织工业对气体、液体微小压力的测量,尤其适用于腐蚀性强、粘稠介质(非凝固非结晶)的微小压力测量。 膜片压力计的工作原理是基于弹性元件(测量系统上的膜片)变形。在被测介质的压力作用下,迫使膜片产生相应的弹性变形——位移,借助连杆组经传动机构的传动并予放大,由固定于齿轮上的指针将被测值在度盘上指示出来。压阻式压力计 压阻式压力计是基于单晶硅的压阻效应而制成。采用单晶硅片为弹性元件,在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺,在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻,并将电阻接成桥路,单晶硅片置于腔内。当压力发生变化时,单晶硅产生应变,使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化,再由桥式电路获相应的电压输出信号。 具体来讲,当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化,而且前者的灵敏度比后者大50~100倍 压阻式压力计是电阻式压力计的一种。采用金属电阻应变片也可制成压力计,测量原理以金属的应变效应为主。电容式压力传感器 电容式压力传感器,是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力计。特点是,输入能量低,高动态响应,自然效应小,环境适应性好。 电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。压电式压力传感器 压电式压力传感器是基于压电效应的压力传感器。它的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃,是制造高温传感器的理想压电材料。压磁式压力传感器 压磁式压力传感器是利用铁磁材料的压磁效应制成的,即利用其将压力的变化转化成导磁体的导磁率变化并输出电信号。压磁式的优点很多,如输出功率大、信号强、结构简单、牢固可靠、抗干扰性能好、过载能力强、便于制造、经济实用,可用在给定参数的自动控制电路中,但测量精度一般,频响较低。 所谓压磁效应就是在外力作用下,铁磁材料内部发生应变,产生应力,使各磁畴之间的界限发生移动,从而使磁畴磁化强度矢量转动,因而铁磁材料的磁化强度也发生相应的变化,这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象,称为压磁效应。 若某一铁磁材料上绕有线圈,在外力的作用下,铁磁材料的导磁率发生变化,则会引起线圈的电感和阻抗变化。当铁磁材料上同时绕有激磁绕组和测量绕组时,导磁率的变化将导致绕组间耦合系数的变化,从而使输出电势发生变化。通过相应的测量电路,就可以根据输出的量值来衡量外力的作用。霍尔式压力计 霍尔式压力计是利用霍尔效应制成的压力测量仪器。当被测压力引入后,弹簧管自由端产生位移,从而带动霍尔片移动,改变了施加在霍尔片上的磁感应强度,依据霍尔效应进而转换成霍尔电势的变化,达到了压力一位移一霍尔电势的转换。 霍尔压力计应垂直安装在机械振动尽可能小的场所,且倾斜度小于3°。当介质易结晶或黏度较大时,应加装隔离器。通常情况下,以使用在测量上限值1/2左右为宜,且瞬间超负荷应不大于测量上限的二倍。由于霍尔片对温度变化比较敏感,当使用环境温度偏离仪表规定的使用温度时要考虑温度附加误差,采取恒温措施(或温度补偿措施)。此外还应保证直流稳压电源具有恒流特性,以保证电流的恒定。活塞式压力计 活塞式压力计又称为静重式压力计,是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器。 流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体(活塞筒)组成,二者形成极好的动密封配合。活塞的面积(有效面积)是已知的,当已知的力值作用在活塞一端时,活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此,可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中,力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。 活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计,也有称之为压力天平,主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用,也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。浮球式压力计 浮球式压力计是以压缩空气或氮气作为压力源,以精密浮球处于工作状态时的球体下部的压力作用面积为浮球有效面积的一种气动负荷式压力计。 压缩空气或氮气通过流量调节器进入球体的下部,并通过球体和喷嘴之间的缝隙排入大气。在球体下部形成的压力将球体连同砝码向上托起。当排除气体流量等于来自调节器的流量时,系统处于平衡状态。这时,球体将浮起一定高度,球体下部的压力作用面积(即浮球的有效面积)也就一定。由于球体下部的压力通过压力稳定器后作为输出压力,因此输出压力将与砝码负荷成比例。钟罩式压力计 钟罩式压力计的作用原理,是直接从压强定义出发,用一台天平对压力在液封受力器上 的垂直作用力F进行测定。这个受力器是一只几何形状有一定要求的钟罩,根据对钟罩几何 尺寸的精密测量和理论分析,求出其受力有效面积S后,待测压强p可由公示p=F/S求出。 因为钟罩式压力计有独特的结构原理,并具有、足够高的精度,这就可以通过与其他基准压力仪器比对,发现未知的系统误差。同时,钟罩式压力计在测量压强差时,其单端静压强可以根据需要调整,直至单端压强为零,即可以测量绝对压强。另外,该仪器还具有操作简单、受外界干扰小等优点。在高新科技快速发展的现今,静态的压力测量方法已获得了较大的优化,成为了各领域中常用的测量体系,并逐渐朝着动态的压力校准趋势发展。由此,相关技术人员针对压力计量检测方法的进步展开了深入的探究。简而言之,压力计量检测的未来趋势表现在测试精度等级、测试响应速率、测试可靠性与智能化水平这几个方面的提高。比如,在活塞式仪表测试中融进了智能加码与操作部位激光监测方法,如此不仅提升了检测效率,并且提高了测试的精准性,同时为绝压式仪表与活塞式仪表智能测试体系的进步打下了良好的基础。针对数字式仪表及压力变送器和压力传感器等设备的量传任务有了精良的全智能压力控制其能够用作量传标准,利用1台控制器配置若干个压力模块能够操作许多量程范围,随意确定测试点的高精度检测任务,而且能够选用气介质来工作,如此防止了采用液体介质在检测压力时引起的诸多问题,大幅度提升了数字式仪器的测试效率与智能化程度。
  • 气溶胶液滴的精确测量仪器-气溶胶光镊技术及其应用
    气溶胶是悬浮在大气中的固态或者液态的颗粒物,极大地影响气候变化、人体健康和大气化学反应过程。不同于伦敦雾和洛杉矶光化学烟雾污染,我国雾霾污染是复合型霾化学机制,存在成分复杂、机制不清状况,需要建立精确的测量方法,获得气溶胶的重要物理化学参数。面对气溶胶对太阳能辐射平衡的不确定性、雾霾关键理化参数的缺失,在迫切期待获得气溶胶的浓度、折射率、吸湿性、挥发性、反应性的数据时,气溶胶光镊应运而生。经过二十多年的发展,气溶胶光镊测量技术,完成了从实验室萌生,到光学技术平台的构建、测量方法的建立等一系列过程,英国目前已经推出了第一代气溶胶光镊仪器(2016,AOT100)。光学镊子简称光镊,顾名思义,它是利用激光作为操作手段,能够像镊子一样对微观物体进行抓取、捕获、操纵。2018年,阿什金教授在光镊技术领域的开创性贡献获得诺贝尔物理学奖。图1 光镊-受激拉曼光谱装置示意图气溶胶光镊如图1所示,以532nm激光作为光源,激光经过100倍油镜(1.25数值孔径),形成光阱能够稳定捕获悬浮单液滴,球形液滴作为一个光学共振腔能够产生很强的受激拉曼信号,即耳语回音模式(WGM),水的OH伸缩振动自发拉曼峰出现在620-660 nm,在水的自发拉曼峰上,会出现4-8组尖锐的受激拉曼共振峰,采用米氏散射模型对受激拉曼信号进行拟合,就能够精确给出悬浮液滴的半径和折射率,具有极高的精度。可以说,气溶胶光镊技术是当前大气气溶胶的物理化学参数最精确的测量技术,它的独特性和精准性,体现在以下几个方面:(1)激光悬浮单个微米尺度的液滴,能稳定悬浮几天的时间,特别适合气溶胶各种老化过程和反应过程的长时间检测;(2)受激拉曼的测量可以提供悬浮液滴半径、折射率、浓度的精准信息,半径的精度可以超过1nm、折射率可达± 2×10-4、浓度的精度可以达到千分之一水平半径(5微米的液滴)。目前,本课题组采用自行搭建的光镊-受激拉曼光谱装置开展了以下几个方面的研究:(1)半挥发性有机物(SVOC)的饱和蒸气压测量,测量范围在10-2到10-7pa;(2)气溶胶液滴中的相分离过程分析;(3)高粘态气溶胶非平衡态动力学传质;(4)痕量气体与液滴反应动力学速率常数测量,能判断痕量气体与悬浮液滴之间的反应,是表面反应还是体相反应。(光镊技术在气溶胶物理化学表征中的应用,中国光学,doi: 10.3788 /CO.20171005.0641 )特别是,我国雾霾事件中二次硫酸盐生成速度严重被低估,不清楚低二氧化硫排放条件下,为什么还有大量硫酸铵形成。作为一个突出案例,我们通过光镊受激拉曼的测量发现,气溶胶的气液界面加快了过渡金属离子催化SO2氧化过程,痕量的Fe(III)和Mn(II)可以使转化速率提升1000倍。对各种条件如液滴的pH、反应场所、离子强度、氧化剂种类、温度、化学组成是如何影响转化速率的,光镊受激拉曼技术都可以给出明确的分析。(Directly measuring Fe(III)-catalyzed SO2 oxidation rate in single optically levitated droplets,RSC Environ. Sci: Atmos. 2023,https://doi.org/ 10.1039/d2ea00125j )。另外一个案例,我们利用受激拉曼光谱的高精度,确定了氧化过程到底是发生在表面,还是液滴内部。我们观测了SO2与悬浮硫酸铵单液滴的自氧化反应过程,实现了单液滴中反应引起的纳米级尺寸变化的精确测量,进而给出了反应的动力学参数。通过精确控制环境相对湿度(RH)、反应气体(SO2、NH3)浓度,我们考察了液滴pH(~3.5-~5.5)、离子强度(最高~40 mol/kg)对SO2自氧化过程的影响。在RH、反应物浓度恒定条件下,反应速率在不同的pH区域内表现出不同的变化趋势:pH 4.5时,速率随pH的增大而增大,即与[H+]-1成正比;pH 4.5是反应速率维持恒定,不受pH的影响。据此我们推断在两个pH范围内,SO2自氧化通过不同的机制进行,前者为体相反应过程,后者为表面反应过程。为进一步验证此推断,我们进一步考察了体相、表面条件下,液滴反应过程中半径变化率(dr/dt)与液滴半径(r)的依变关系。结果表明:对于体相条件(pH = 5.04),反应过程中液滴的dr/dt随着液滴半径的增大而增大;而对于界面条件(pH = 3.83),不同半径液滴的dr/dt为常数。由此证明了在这两种条件下,SO2的自氧化过程确实是存在着体相、界面两种反应机制。上述发现不仅为深入认识大气溶胶诸如硫酸盐生成之类的气粒转化问题提供了新的理论视角,也再次证明光镊-受激拉曼光谱技术是研究气溶胶物理化学过程的一个优异手段。(Rapid sulfate formation via uncatalyzed autoxidation of sulfur dioxide in aerosol microdroplets. Environ. Sci. Technol. 2022, 56, 7637-7646) 气溶胶光镊测量液滴的质量在纳克级,液滴的半径精度优于1nm,折射率精度在10-4量级,该仪器在气溶胶计量科学中前景无量。北京理工大学环境分子科学分子光谱实验室,自2008年开始搭建气溶胶光镊受激拉曼光谱仪器,经过十多年的积累,在仪器的测量精度、重现性、稳定性方面都取得很大进展,已经搭建3套光镊仪器,应用于科学研究,培养了一批高水平人才队伍,2022年获得国家自然科学基金重大仪器项目资助,在高端仪器国产化方面进行孵化,力图形成具有自主知识产权的光学仪器。(作者:北京理工大学化学与化工学院 陈哲 曹雪 刘雨昕 刘湃 黄启燊 张韫宏 )北京理工大学分子光谱实验室简介:北京理工大学分子光谱实验室成立于2003年,隶属于北京理工大学化学与化工学院化学物理研究所。实验室拥有Renishaw共聚焦拉曼光谱仪、Nicolet红外光谱仪、VERTEX 80V真空红外光谱仪、Nicolet iN10显微红外光谱仪、Tweez250si多光阱光镊系统、比表面仪、高速摄像仪等多种先进仪器设备,自主搭建了3台气溶胶光镊受激拉曼仪器。实验室在张韫宏教授带领下,科研队伍逐年壮大。现已经拥有博士生导师2名,副教授1名,预聘助理教授2名,博士后、在读博士、硕士研究生十余名。主要围绕大气物理化学,开展颗粒物形成机制研究。
  • ATAGO爱拓-阿贝折射仪操作清洗方法与维护保修问题
    阿贝折射仪测透明、半透明液体或固体的折射率ND的检测仪器。ATAGO(爱拓)阿贝折射仪有恒温器,可测定温度为0℃~70℃内的折射率ND,并能测出糖溶液内含糖量浓度的百分数。故此种仪器是石油工业、油脂工业、制药工业、造漆工业、食品工业、日用化学工业、制糖工业和地质勘察等有关工厂、教学及科研单位不可缺少的常用设备之一。 手持式折射仪是根据不同浓度的液体具有不同的折射率这一原理设计而成的,是一种用于测量液体浓度的精密光学仪器,具有操作简单、携带方便、使用便捷、测量液少、准确迅速等特点,是科学研究、机械加工、化工检测、食品加工及海水养殖的必备仪器。 一、产品结构 ①折光棱镜 ②盖板 ③校准螺栓 ④光学系统管路 ⑤目镜(视度调节环) 二、使用步骤 1、将折光棱镜 ①对准光亮方向,调节目镜视度环 ②直到标线清晰为止。 2、调整基准:测定前首先使用标准液(有零刻度的为纯净水,量程起点不是零刻度的,得使用对应的标准液)、仪器及待测液体基于同一温度。掀开盖板②,然后取1滴标准液滴于折光棱镜①上,并用手轻轻按压平盖板②,通过目镜⑤看到一条蓝白分界线。旋转校准螺栓③使目镜视场中的蓝白分界线与基准线重合(0%) (注:ATATGO(爱拓)每一台光学仪器出厂时都经过严格的校验,可直接使用) 3、测量:可用棉花(柔软绒布、较好的纸巾、擦镜纸)擦净棱镜①表面及盖板,掀开盖板②,取1滴被测溶液滴于折光棱镜①盖上盖板②轻轻按压平,里面不要有气泡,然后通过目镜⑤读取蓝白分界线的相对刻度,即为被测液体的含量(根据每一台仪器的标准刻度而定)。 4、测量完毕后,直接用棉花(柔软绒布、较好的纸巾、擦镜纸)和水(或是酒精)擦干净棱镜表面及盖板上的附着物,待干燥后,妥善保存起来。注意:防止仪器脱落,造成盖子或棱镜损伤。 三、注意事项及维护 1、使用完毕后,防水型号可直接用水直接冲洗;而不防水型号严禁用水直接冲洗,避免光学系统管路进水。 2、在使用与保养中应轻拿轻放,不得任意松动仪器各连接部分,不得跌落、碰撞,仪器要精心保养,光学零件表面不应碰伤、划伤。 3、本仪器应在干燥、无尘、无腐蚀性气体的环境中保存,以免光学零件表面发霉。 4、与被测物接触的棱镜为光学玻璃,可放心使用。 四、附件 仪器装在专用盒内,配有:说明书1份,校正螺丝刀1把。 五、保修 仪器自销售之日起保修1年,由于使用者的人为破坏或使用、维护不当造成的损坏,不在保修范围之内。 访问日本ATAGO(爱拓)中文网站,您将获得更多信息 &hellip 查看详细仪器价格、产品目录资料、技术资料并订购,请访问ATAGO(爱拓)中国官网或者致电联系我们: Web: http://www.atago-china.com TEL:020-38108256/38106065/38106057
  • 一文了解坐拥70亿美元市场的电子测试测量仪器行业
    电子测量仪器产业是知识经济的一个重要分支,也是信息社会的一个重要组成部分。电子测量技术与仪器的发展,以现代测量原理为基础,融合了最先进的电子测量技术、射频微波设计技术、数字信号处理技术、微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术等技术,使电子测量技术与仪器在现代工业与社会发展中获得了更广泛的应用。电子测量仪器的产品种类繁多,一般可将其分为专用仪器和通用仪器两大类:专用仪器是为某一个或几个专门目的而设计的,如电视彩色信号发生器;通用仪器是为了测量某一个或几个电参数而设计的,它能用于多种电子测量。 其中,通用电子测量仪器是电子测量仪器行业的重要组成部分,是现代科学技术发展的基础设备,主要包括数字示波器、波形和信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪及其他电子仪器(如万用表、功率计、逻辑分析仪、频率计和电池分析仪等),下游应用领域具体涵盖通讯、半导体、汽车电子、医疗电子、消费电子、航空航天、教育科研等行业。通用电子测试测量仪器销售市场特征1)欧美市场使用者相对成熟在通用电子测试测量仪器领域,欧美有是德科技、泰克、力科和罗德与施瓦茨等行业优势企业,培育了更为成熟的使用者,其能够熟练理解和使用功能日趋复杂的通用电子测试测量仪器,在选择相关仪器时能够更好的鉴别产品的性能,选择一些性价比高的品牌。2)经销渠道是行业主要的销售渠道通用电子测试测量仪器使用者主要包括电子相关产业的企业、教育院校和科研院所、个人爱好者等,数量众多且分散。因此,经销渠道是行业主要的销售渠道。经销商一般为电子类产品配套销售商,拥有一定的客户资源,为客户提供各类电子产品,其经营时间较长,通用电子测试测量仪器在其销售体系中占比较小,在产业链中处于较为强势的地位,通用电子测试测量仪器企业对经销商的控制力较弱。3)各档次产品并存发展通用电子测试测量仪器广泛应用于国民经济的各个领域,下游领域的应用场景不同,对仪器的性能指标要求不同,中低端应用场景是主流,高带宽和高频率产品主要应用于一些信号频率高的产品测量。因此,不同档次产品满足不同需求的应用场景,各档次产品并存发展。通用电子测试测量仪器行业市场情况1)持续稳定增长随着全球信息技术的发展、电子测量仪器应用领域的不断扩大以及5G、半导体、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动,全球通用电子测试测量仪器市场将持续稳定增长。根据Technavio的数据显示,2019年全球通用电子测试测量行业的市场规模为61.18亿美元,预计在2024年市场规模达到77.68亿美元,期间年均复合增长率将保持在4.89%。数据来源:Technavio《Global General Purpose Test Equipment Market 2020-2024》华经产业研究院整理资料显示,我国电子测量仪器行业规模以上企业数量保持稳定增长态势,从2014年的150家发展到2019年的204家;电子测量仪器中国市场约占全球市场的三分之一,是全球竞争中最为重要的市场。2)各细分产品均衡、稳定发展从具体产品来看,数字示波器和频谱分析仪是细分产品中最重要的两类产品,在通用电子测试测量仪器中的比重达到20%以上。根据Technavio的统计数据,细分产品2019年的市场规模和市场占用率情况如下:3)全球各区域市场发展状况各异从区域来看,欧美等发达国家和地区具有良好的上下游产业基础,通用电子测试测量仪器产业起步时间早,市场需求以产品升级换代为主,市场规模大,需求稳定;亚太地区由于中国、印度为代表的新兴市场电子产业的迅速发展,已发展成为全球最重要的电子产品制造中心,对通用电子测试测量仪器的需求潜力大,产品普及需求与升级换代需求并存,需求将增长较快。根据Technavio的预测,各区域市场规模及占有率和年均复合增长率如下:各主要产品中不同档次产品的市场规模比较目前市场上尚无关于通用电子测试测量仪器各主要产品中不同档次产品的市场规模的统计数据,结合各主要产品中不同档次产品的主要应用场景以及发展情况等因素,可知各主要产品中不同档次产品的市场规模比较情况呈现的特点一致,具体为:低端产品的主要应用场景相较于中高端产品较多,下游应用领域对其数量的需求较大,但其销售单价较低;中高端产品的市场需求数量相对较少,但其销售价格较高,特别是高端产品,其销售价格高昂。如根据是德科技的官方网站,其低端数字示波器EDUX1002A(带宽为50MHz)的参考起价为531美元,而中端数字示波器DSOS204A(带宽为2GHz)的参考起价为2.9万美元, 高端示波器DSOZ634A Infiniium(带宽为63GHz)参考起价达到56.99万美元。行业内主要企业情况1)是德科技是德科技于2014年11月从安捷伦科技分拆而来,位于美国加州圣罗莎,是全球领先的测量仪器公司,为电子设计、电动汽车、网络监控、5G、 LTE、物联网、智能互联汽车等提供测试解决方案。公司在美国、欧洲和亚太地区设有工厂和研发中心,客户遍布全球100多个国家和地区。公司在纽约证券交易所上市,股票代码KEYS,2021上半财政年(2020年11月至2021年4月)营收24.01亿美元。主要产品:示波器和分析仪类、万用表等仪表类、发生器、信号源与电源类、无线网络仿真器类、模块化仪器类和网络测试仪器类等。2)泰克泰克成立于1964年,2016年并入福迪威集团(美国纽交所上市代码FTV),位于美国俄勒冈州比弗顿,是一家全球领先的测试、测量和监测解决方案提供商。泰克是世界第一台触发式示波器的发明者。当今泰克已成为全球主要的电子测试测量供应商之一,其市场遍布全球各洲,办事处遍布21个国家和地区。泰克的客户遍及全球的通信、计算机、半导体、军事/航空、消费电子、教育、广播和其他领域。主要产品:示波器、信号发生器、电源、逻辑分析仪、频谱分析仪和误码率分析仪以及各种视频测试产品等。3)罗德与施瓦茨罗德与施瓦茨成立于1933年,总部位于德国慕尼黑,是测试与测量、广播电视、网络安全、无线电通信和安全通信领域中质量、精准和创新的代名词,是移动和无线通信领域的市场领先供应商,提供全面的测试与测量仪器和系统,以用于组件和消费类设备的开发、生产与验收测试,以及移动网络的建立和监测。此外,公司还瞄准其他重要的测试与测量市场,包括汽车电子、航空航天、所有的工业电子以及研发和教育领域。在全球超过70个国家、地区设有销售和服务网络。2020财政年(2019年7月至2020年6月),公司的净收入为25.8亿欧元。主要产品:无线通信测试仪和系统、信号与频谱分析仪、信号发生器、示波器、音频分析仪以及广播电视测试与测量产品等。4)力科力科成立于1964年,总部位于美国纽约,是全球唯一一家专业专注于数字示波器的厂商,持续为工程师们创造“最能解决问题”的示波器,当今数字示波器中的一些耳熟能详的“术语”都是力科最先发明或引入到示波器领域的。在亚洲和欧洲设有分支机构。主要产品:示波器、任意波形发生器、高速互联分析仪、逻辑分析仪等。5)美国国家仪器公司美国国家仪器公司成立于1976年,总部位于美国特拉华州,是一家以测量计算仪器为主导的供应商,主要业务范围包括测试和测量及工业自动化,主要业务区域为美洲、欧洲、中东、非洲、印度以及亚太地区。公司为美国上市公司,股票代码为NATI.O,2021年1-6月营业收入为6.82亿美元。主要提供:设备状态监测、动态测试、嵌入式控制、硬件在环测试、多媒体测试、射频与通信测试、声音与振动测试、台架测试与控制等产品及方案,具体包括相关的工程软件以及硬件设备,硬件设备主要包括数据采集与控制设备(多功能I/O等)、电子测试和仪器(示波器等)、无线设计和测试(信号发生器等)以及相关配件。6)固纬电子固纬电子成立于1975年,总部位于中国台湾,是台湾创立最早且最具规模的专业电子测试仪器厂商,在亚洲和美国设有分支机构。公司在台湾证券交易所上市,股票代码2423,2021年1-6月营业收入为2.78亿元。主要产品:数字示波器、信号发生器、 电源、频谱分析仪、电子负载等。7)普源精电普源精电成立于1998 年,总部位于苏州,是全球测试测量行业的创新者,全球电子测试测量行业的优秀品牌之一,是目前测试测量行业唯一拥有自主芯片研发能力的国内公司。在美国、德国、日本和台湾等地设有分支机构,产品销往全球80多个国家和地区,2020年度营业收入为3.54亿元。主要产品:数字示波器、波形发生器、频谱分析仪、射频信号源、数字万用表及电源等。8)创远仪器创远仪器成立于2005年,总部位于中国上海,在北京、南京、广州、深圳、成都、西安、长沙、武汉等地设有分公司或办事处,是一家自主研发射频通信测试仪器和提供整体测试解决方案的专业仪器仪表公司。该公司为新三板精选层公司,股票代码为831961,2021年1-6月的营业收入为1.89亿元。主要产品:信号分析与频谱分析系列、信号模拟与信号发生系列、无线电监测与北斗导航测试系列、矢量网络分析系列、无线网络测试与信道模拟系列。9)鼎阳科技鼎阳科技成立于2007年,多年来一直专注于通用电子测试测量仪器及相关解决方案,是全球极少数能够同时研发、生产、销售数字示波器、信号发生器、频谱分析仪和矢量网络分析仪四大通用电子测试测量仪器主力产品的厂家之一,是国家级重点“小巨人”企业。公司总部位于深圳,在美国克利夫兰和德国奥格斯堡成立了子公司,在成都成立了分公司,在北京、上海、西安、武汉、南京设立了办事处。该公司于2021年12月成功登录上海证券交易所科创板,股票代码688112。2021年1-9月营业收入2.08亿元。主要产品:数字示波器、函数/任意波形发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频/微波信号发生器、直流电源、数字万用表、手持示波表等。
  • 赛默飞世尔科技推出Orion 台式制药用水pH、电导率测量仪
    在2010中国药典《化学二部》中针对纯化水、注射用水、灭菌注射用水修订了pH并新增了电导率的测定法标准,其测定内容与美国药典USP/中的测定要求基本一致。赛默飞世尔科技水质分析仪器应用实验室针对两国药典中的相关测定方法做过一系列实验和计算,证实OrionOrion台式制药用水pH、电导率测量仪完全可以满足制药业用水测量要求,并总结了一套完整的测量方案,配合测量套装可以让用户开箱即可进行pH、电导率的校准、测定,快速、精确、简便地得到测量结果。 优异的性能特点帮助用户轻松应对中国、美国药典之相关要求! • 电导率电极常数误差在±2%的范围内; • 仪表电导率分辨率达0.1μs/cm(最低可达0.001μs/cm),精度±0.1μs/cm(最低可达0.01μs/cm);pH分辨率达0.001pH,相对精度±0.001pH; • 仪表具有温度校正功能,确保温度测量误差在±2℃以内; • 通过主机轻松设置温度补偿模式或非温度补偿模式; • 仪表可设置为自动终点、连续、定时三种测量模式; • 独有的电导率校准套件用于主机校准,严格控制仪表的准确性; • 主机预留搅拌器接口,选择电极式搅拌附件即可满足药典在电导率测量时的搅拌要求,并有7档搅拌速率可调,保证批量测量过程中搅拌速率的一致性; • 标配电导率电极流通池,可避免水样与空气接触,使得结果更准确、快速; • 可提供pH/电导率双参数套装,可同时测量并显示样品pH、电导率值,便于与药典中的标准值进行比较; • 可提供NIST标准pH缓冲液(1.68,4.01,6.86,9.18,12.45)和电导率标准液(100 μs/cm),便于校准使用; • 可为用户提供专业的IQ/OQ/PQ认证服务; • 主机预留打印机接口,可选配打印机。 510M-18 5-Star精密型台式制药用水pH、电导率双参数测量套装 • 5-Star 台式多参数测量仪表,测量范围电导率0.001μs/cm – 3000ms/cm,pH -2.000~19.999pH • 8102BNUWP 超级ROSS复合pH电极 • 013016MD纯水电导电极 • pH电极储存液、填充液 • pH缓冲溶液 • 电导标准液(100μs/cm),符合NIST,可提供分析证书 • 电导率校正套件 • 搅拌器 • 电极支架 • 软件和数据线 310C-18 3-Star精密型台式制药用水电导率测量套装 • 3-Star 台式电导率测量仪,测量范围0.001μs/cm – 3000ms/cm • 013016MD纯水电导电极 • 电导标准液(100 μs/cm),符合NIST,可提供分析证书 • 电导率校正套件 • 电极支架 310P-01N 3-Star精密型台式制药用水pH测量套装 • 3-Star 台式pH测量仪,测量范围:-2.000~19.999pH • 8157BNUMD 超级ROSS三合一pH 电极 • pH缓冲溶液 • 电极储存液 • 电极支架 -------------------------------------------------------------------------------- Star仪表特点: • 符合USP标准 • 符合GLP标准 • 符合21CFR11 – Star Navigator软件 • 可切换为温度手动补偿或自动补偿,温度校准功能 • 可提供符合USP的仪表校正套件 • 可下载USP测试步骤,仪表校正和Star Navigator使用方法的应用方案 013016MD电导率电极特点: • 电极常数0.1cm-1,适合测量低电导率样品,如纯水、超纯水样品 • 测量范围0.01μs/cm - 300μs/cm • 内置温度电极,自动温度补偿 • 不锈钢电极,纯水测量时优于铂电极(铂电极表面容易沾染污染物,清洗表面将改变电极常数)。 • 附带可拆卸玻璃流通池(测量槽),测量时可以避免水样和空气接触,测量更准确、快速 • 网上可下载USP测试步骤,电极常数校正和测量注意事项的应用方案 8102BNUWP、8157BNUMD超级ROSS复合pH电极特点: • 独有ROSS专利技术,I2/I-参比系统,相比于传统Ag/AgCl电极,响应更快速、精确度更高、测量更准确、寿命更长。 • 双液接界设计,拓展了电极的应用。 • 低电阻率配方的玻璃膜使得测量纯水更加准确。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过 100 亿美元,拥有员工约35,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的从复杂的研究项目到常规检测和工业现场应用的各种战。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 或中文网站www.thermo.com.cn;www.fishersci.com.cn 。
  • 案例遴选!采用机器视觉、先进测量仪器等技术推动试验检测数字化和智能化
    为增强工业和信息化质量管理能力、推动质量技术创新应用、提升产品可靠性水平,及时发现、总结、推广一批示范性强的先进经验,工业和信息化部组织开展2023年度工业和信息化质量提升典型案例遴选工作。   一、征集方向   (一)质量管理能力。   企业贯彻实施GB/T 19000、GB/T 19004、GB/T 19024等先进标准,建立先进质量管理体系,加快质量管理数字化,不断提高质量改进能力,实现质量效益有效提升。征集方向包括:   1.质量管理体系有效性。树立追求卓越的质量理念,确保GB/T19000质量管理体系有效运行,发挥企业最高管理者作用,优化质量组织体系和管控模式,调动全员参与质量提升,不断提高质量管理能力的解决方案。   2.企业持续成功的能力。贯彻实施GB/T 19004等先进标准,持续健全制度机制,建设质量文化,创新方法应用,加强过程识别、管理和验证,采用策划、实施、检查、处置(PDCA)模式开展持续改进,确保达成质量目标、实现持续成功的解决方案。   3.质量管理数字化。运用数字技术对质量数据进行采集、存储、处理和分析,实施质量预防和改进,推进供应链管理数字化,开展数字化质量追溯,实现生态圈质量协同、开放合作、模式创新的解决方案。   4.全过程质量绩效水平。依据GB/T 19024等标准,有效识别质量绩效指标,采用先进质量方法工具,加强对用户满意度、产品合格率、平均缺陷率、质量损失率、市场占有率等关键指标的度量、监测、分析和评价,不断提升质量管理财务和经济效益的解决方案。   (二)质量技术创新应用。   加强质量技术创新,开展质量设计技术、过程控制方法与工具、试验检测技术、运维保障技术等攻关和应用,不断提高产品质量水平。征集方向包括:   1.质量设计。应用人工智能、虚拟现实、增强现实等技术,搭建数字孪生模型,加强可靠性设计与仿真,开展基于或高于用户需求的质量设计,实现关键质量指标的设计优化,从源头防止质量风险、解决质量问题的解决方案。   2.质量控制。应用数字化技术,开展全流程质量在线监测、诊断与优化,实施关键过程智能分析、精准控制、设备远程监测和智能运维,实现制造过程的数字化控制、网络化协同和智能化管理,持续增强生产过程质量控制水平,提升产品制造可靠性、一致性、稳定性的解决方案。   3.质量检测。采用机器视觉、人工智能、先进测量仪器等技术推动试验检测数字化和智能化,加快在线检测、智能检测等先进方法工具的创新应用,提高质量检验检测效率、覆盖率和准确性的解决方案。   (三)可靠性提升。   落实《制造业可靠性提升实施意见》,围绕机械、电子、汽车及其他相关行业企业实施可靠性工程,推动产品可靠性提升。征集方向包括:   1.可靠性管理。通过企业可靠性工作计划、可靠性评审、故障报告分析和纠正措施系统、故障审查组织、可靠性增长管理等实施应用,实现产品可靠性提升的解决方案。   2.可靠性工程技术。通过可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验验证、可靠性仿真等方法以及数字技术应用实现产品可靠性提升的解决方案。   3.可靠性工具。通过测量仪器、可靠性软件工具、可靠性试验设备的开发或改造升级试验检测设施等,实现产品可靠性提升的解决方案。   4.可靠性“筑基”和“倍增”攻关。通过核心基础零部件、核心基础元器件、关键基础软件、关键基础材料及基础工艺的可靠性攻关,实现整机系统的可靠性关键指标和水平提升的解决方案。   5.产业链供应链可靠性保障。通过加强产业链供应链可靠性管理,如产业链供应链管理、可靠性指标传递机制等,实现产业链供应链可靠性水平提升的解决方案。   二、申报要求   (一)申报主体应在中华人民共和国境内注册登记,具有独立法人资格。申报主体近三年财务状况良好,在信用等方面无不良记录。   (二)应用案例应具有较强的代表性、示范性、创新性和可推广性,对相关行业、供应链质量或企业质量提升具有较强借鉴意义和推广价值。   (三)申报材料应客观真实,体现工业和信息化质量提升的技术特点,聚焦实际场景应用需求和重点问题。   (四)每个申报主体限申报1项。   三、工作程序   (一)申报。按照自愿参与原则,申报单位可向所在地省级工业和信息化主管部门、相关行业协会提交《工业和信息化质量提升典型案例申报书》(附件1)。各单位组织对本地区(行业)企业申请进行初审,每单位每个方向推荐数量原则上不超过5个,并于9月28日前将正式推荐意见及《工业和信息化质量提升典型案例汇总表》(附件2)报工业和信息化部。被推荐企业需通过申报平台(https://www.miitqb.cn)提交电子版材料。   (二)评审。工业和信息化部组织专家进行评审,按程序确定、公示、发布典型案例名单。   (三)宣传推广。开展专题培训、现场考察等分享交流活动。依托部属新闻媒体、“两微一端”平台渠道,择优宣传典型案例。   (四)有关支持。鼓励各级工业和信息化主管部门针对应用成果突出、推广价值较高的典型案例,从项目审批、政策资金等方面对项目提供支持,不断推动产品质量提升。
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm, (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 重大科学仪器开发专项三维数字彩色成像测量仪项目启动
    p   9月11日,国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项“三维数字彩色成像测量仪”项目启动会在广东深圳举行,该项目旨在提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备水平,进一步推动3D和虚拟现实产业跨部门、跨行业、跨区域研发布局和协同创新。 /p p   这一重大专项由国内3D扫描打印和VR/AR领域的领军企业易尚展示牵头,联合清华大学、北京航空航天大学、深圳大学、南京理工大学、河北工业大学、中航工业长城计量所等国内光学领域顶尖研究院所,针对三维测量仪器设备技术和产品的迫切需求,以关键核心技术和部件的自主研发为突破口,研制技术国际领先、具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的结构光三维数字彩色成像测量仪。项目将在赶超国际一流“三维数字彩色成像测量”技术、进行产品迭代升级等方面形成良好的契机和优势,并在树立行业创新标杆方面发挥积极作用。 /p p   项目实施后,能大幅提升我国三维数字化科学仪器设备的可持续发展能力和核心竞争力,极大推动我国3D扫描打印产业和虚拟现实产业的发展,为我国博物馆文物三维数字化提供核心装备,加速推动3D虚拟电商发展,提升国内3D创客教育领域的整体装备水平。 /p p /p
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