气体浓度检测模拟现场实验

“酸气已倒入实验室撬块，投运一次成功!”7月24日上午9时，在普光3011集气站高酸性气体现场实验室，已经熬了一夜的技术人员仍然精力充沛，击掌庆祝。从前一日晚上8点多，普光3011—1井开井后，他们严格按实验室投运方案操作。至此，国内首座高酸性气体现场实验室成功投入使用。　　据悉，高酸性气体现场实验是国家重大专项课题研究内容，普光3011集气站高酸性气体现场实验室是国内第一个专用于高含硫气田腐蚀研究的大型现场实验室。普光气田根据气田井场实际，选择最有代表性的集气站，统筹利用国内现有科技资源，自主设计实验装备，经过多年的论证和摸索，建成了该实验室。　　利用该实验室，技术人员可以人为调节采气井内喷出的天然气的压力、温度和流速，从而在撬装设备上复现多种特殊工况，为深入开展涉硫科研提供技术条件。该实验室可以为抗腐蚀材料评价、缓蚀剂现场评价及优化、溶硫剂等入井药剂性能的工业测试提供研究条件，帮助技术人员整体测试和评估井下工具及仪器，为管材研究及入井仪器的研发提供技术先进、数据可靠的实验基础平台。根据实验室条件，技术人员可以完成5项高含硫气田井筒试验管试验、4项集输试验管试验共计9个大类的研究。

p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 大健康时代下的实验室行业创新与变革 /span /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 为贯彻落实 strong 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》 /strong ，中央财政特设国家重点实验室专项经费，从开放运行、自主选题研究和科研仪器更新，加大对国家重点实验室的稳定支持。2018年，科技部与财政部等联合发布 strong 《关于加强国家重点实验室建设发展的若干意见》 /strong ，在完善国家重点实验室发展体系、提升国家重点实验室创新能力、加强国家重点实验室管理创新等方面，对国家实验室建设提出新的要求与目标。这标志着中国实验室建设能力提升的步伐正不断加快。今年5月， strong 《公共卫生防控救治能力建设方案》 /strong 表明将全面改善疾控机构设施设备条件，实现每省至少有一个达到生物安全三级（P3）水平的实验室，每个地级市至少有一个达到生物安全二级（P2）水平的实验室，具备传染病病原体、健康危害因素和国家卫生标准实施所需的检验检测能力。8月，工信部提出将重点支持面向智慧医疗等7大领域的5G创新应用，表示支持中小型企业稳定健康发展，同时着力推动技术创新和数字化转型升级。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 顺应国家政策和市场趋势，实验室需要加大自主创新能力，引进吸收国外先进技术，实现产品更新换代，加速实验室数字化、智能化和信息化发展，逐步呈现实验室多功能、场景化布局，同时更关注环境与安全，打造人与实验室和谐共处的理想状态，让实验室趋于更现代化、人性化的办公空间。为响应国家对提升医疗卫生公共设施、研发以及实验室能力建设的号召，满足广大用户提升实验室品质与环境的需求，中国国际实验室规划、建设与管理大会暨展览（labtech China）应运而生。 strong labtech China 2020将于11月15-18日在上海浦东嘉里大酒店及新国际博览中心举办。大会将以“健康中国2030”为纲领，探讨大健康时代医疗卫生设施建设创新与变革 /strong 。 /span span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 超2,000平现场实验室，打造沉浸式开放共享的未来实验室空间 /span /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " labtech China 2020现场将设立 strong 超过2,000平米真实实验室场景——现场实验室（Live Lab），其中由瀚广、Waldner、大橡木、优弗、科贝、诺瑞等知名企业打造智慧实验室、生命科学、诊断与临床实验室、创新药研发实验室、P3实验室、食品安全实验室、环境监测实验室等多主题现场实验室 /strong ，通过沉浸式的开放共享空间，直观展示更具人文关怀、多功能应用的未来实验室空间。此外，近百家国内外企业将配套展示当下最受关注的实验室技术和自动化相关的创新产品，包括仪器设备、软件技术、服务解决方案及实验室建设方案等。在在舒适与高效的空间中，在体验式与启发式的参与环境里，用户将会体验全面升级的实验室，更具人文关怀且开放共享的未来实验室空间。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 2020年的疫情让群众对健康管理产生更高需求，进一步推动了医疗消费的增长。人们对疾病预防、早期就诊、治疗方法和药物、疾病预后和危害的认知也更为深入。labtech China 2020重磅打造的 strong 临床诊断及研究现场实验室（Clinical Lab） /strong ，围绕新冠及其他传染病诊断筛查，肿瘤/癌症等疾病早期筛查诊断，新药与疫苗研发三大主题，结合科研及临床需求，展示及演示创新产品技术，同期还将邀请业内大咖分享实践经验与精彩演讲。 /span span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 畅想人与实验室和谐共处的未来实验室趋势 /span /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 1. 智慧实验室 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 智慧实验室将可以为实验室从业人员实现预约实验，快速检测记录，实时信息分享，总结留存至系统一体化功能。同时还可以设置仪器提醒功能，提升使用时间和利用率，物料库存管理和能源管理，包括光、电、水、冷、热的控制都可以接入到智慧实验室系统，从而更全面地管理整个实验室。当今数据时代，实验的过程数据记录碰到的所有问题和解决方法，也将会在产品维护和新产品开发中发挥重要作用。 /span span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 2. 创新药研发实验室 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 创新药研发实验室满足实验过程中对原辅料的分析验证及病理研究并产出目标试剂，一般包含中心实验室，微生物检查室（一般无菌室(半无菌室)和卫生标准室），仪器室（天平室、光谱室、显微室、玻璃仪器存放间和普通仪器室等），高温室（用于制剂干燥或者消毒之所），留样观察室（实验室原辅料、包装材料以及成品的留样进行储存验证管理），气体供应室（对环境安全与操作安全要求极高。某些特殊的气体，比如毒气室，就需要安全隔离的建造，才能满足安全实验的要求。），还有具备质量管理办公室以及档案室等行政办公区域。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 3. 生物安全实验室 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 根据传染病原的传染性和危害性，国际上将生物安全实验室分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级。其中P1最低，P4最高。在新冠肺炎疫情防控中，P3生物安全实验室发挥了重要作用。分离病毒毒株，研究病毒的侵入机制、变异追踪，以及疫苗研发、药物筛选都需要在P3实验室中进行。拼装式P3实验室将在labtech China现场模拟实验室呈现，同时还将有移动检测车。让我们敬请期待吧！ /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " & nbsp /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: center " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 扫描下方二维码或直接 a href=" https://www.analyticachina.com.cn/zh-cn/visitor/login.html?ad_code=IKExstvneL" target=" _self" 点击预登记 /a /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/c9432f36-45ba-4e66-9fa9-2bf7d1816157.jpg" title=" 71.jpg" alt=" 71.jpg" / span style=" font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " analytica China 2020 及 labteach China 2020更多信息可浏览展会官网：www.analyticachina.com.cn，或关注微信: analyticaChina 及 labtechChina。 /span /p p br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bdb48122-18d3-4baf-9493-3e318012b6c6.jpg" title=" 62.png" alt=" 62.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun " strong analytica China简介 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " analytica China 慕尼黑上海分析生化展已经成为亚洲重要的分析、实验室技术、诊断和生化技术领域的专业博览会和网络平台，位于行业在亚洲最具成长性的市场之一——中国。展会每两年在上海浦东新国际博览中心举办一次。上海同时是中国的化工和制药产业集散地。观众来自化学、医疗、食品、环境和医药产业，以及工业和政府研究部门的用户和决策者。analytica China 2018云集了950家国内外参展企业，展示面积达46,000平米，接待了来自66个国家和地区的30,852名专业观众。展会同期举办的analytica China国际研讨会聚焦多个行业热点话题，吸引了3,323名来自不同行业领域的专业用户前来参会。（点击下载analytica China 2018展后报告，更多内容请访问：www.analyticachina.com.cn。） /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " analytica China慕尼黑上海分析生化展是analytica全球网络的一部分。该网络涵盖了analytica 德国国际分析、生化技术、诊断和实验技术贸易博览会暨国际研讨会（analytica 2020，2020年10月19日至22日，德国慕尼黑）、analytica China慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2020，2020年11月16至18日，中国上海）、analytica Anacon India印度国际分析、生化技术、实验室技术博览会暨国际研讨会（analytica Anacon India 2020，2020年8月19日至20日，印度孟买，2020年9月17日至19日，印度海德拉巴）、analytica Vietnam越南国际分析、生化技术、实验室技术博览会暨国际研讨会（analytica Vietnam 2021, 2021年4月14日至16日，越南胡志明市）、analytica Lab Africa南非国际分析、生化技术、实验室技术博览会暨国际研讨会（analytica Lab Africa 2021，2021年7月13日至15日，南非约翰内斯堡）。更多以上展会及同期活动信息，请访问：www.analytica.de。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 慕尼黑博览集团简介 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 慕尼黑博览集团作为知名的全球性展览公司，拥有50余个品牌博览会，涉及资本产品、高新科技、建筑与房地产、消费品及生活方式四大领域。集团每年在慕尼黑展览中心、慕尼黑国际会议中心、慕尼黑会展与采购中心举办逾200场展会，共吸引5万余家参展商及300余万名观众齐聚现场。慕尼黑博览集团及旗下子公司的各类专业博览会遍及中国、印度、巴西、俄罗斯、土耳其、南非、尼日利亚、越南和伊朗。此外，集团的业务网络覆盖全球，不仅在欧洲、亚洲、非洲及南美洲拥有数家子公司，还在全球100余个国家和地区设有70多个海外业务代表处。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 集团举办的国际展会均获得FKM资格认证，即：展商数、观众数和展会面积均达到展会统计自主监管团体FKM的统一标准并通过其独立审核。同时，慕尼黑博览集团也在可持续发展领域中有着非凡表现：集团先行获得了由官方技术认证机构TÜ V SÜ D授予的节能证书。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 更多信息： a href=" https://messe-muenchen.de/en/" target=" _self" https://messe-muenchen.de/en/ /a /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " strong 联系方式 /strong ： /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 参观报名： /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 朱莉华 女士& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 慕尼黑展览（上海）有限公司 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 电话：+86-21-2020 5500 *646 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 传真：+86-21-2020 5688/5699 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " E-mail：lihua.zhu@mm-sh.com /span /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 媒体联系： /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 张洁 女士 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 慕尼黑展览（上海）有限公司 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 电话：+86-21-2020 5500 *620 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 传真：+86-21-2020 5688/5699 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " E-Mail：gigi.zhang@mm-sh.com /span /p p br/ & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " & nbsp /span /p p br/ /p

项目编号：22CNIC-021657-48项目名称：国家自然灾害防治研究院重大灾害现场应急观测装备建设项目——灾害现场气体浓度检测仪及同位素检测仪采购预算金额：160.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：160.0000000 万元（人民币）采购需求：序号设备名称数量核心产品进口/国产简要技术参数1灾害现场气体浓度检测仪1灾害现场气体同位素检测仪接受进口设备投标甲烷测量精度0.1ppb、二氧化碳测量精度0.05ppm，可实现现场原位测量（具体详见第六章项目采购需求）2灾害现场气体同位素检测仪1接受进口设备投标13C精度0.15‰、18O精度1‰，可实现现场原位测量（具体详见第六章项目采购需求）备注：进口产品为制造于中国关境外的产品，需要通过中国海关进入中国境内。具体产品技术参数见招标文件第六章采购需求。投标人按项目进行投标，若投标人报价高于最高限价，其投标将被作为无效投标处理。 合同履行期限：合同履行期限：采购合同签订后6个月内将全部中标设备交货至采购人指定地点。质保期限：全部设备自最终用户签署验收合格证书之日起，中标人必须提供至少十二个月免费维修服务，并保证订货合同执行完毕后2年内可以继续提供所有部件和整套设备。交货地点：采购人指定地点。本项目( 不接受 )联合体投标。

实验背景美国国家海洋和大气管理局长期观测数据表明，土壤排放中温室气体含量逐年增加。许多研究证据表明，N2O、CH4和CO2的现场通量与实验室培养数据存在较大差异，说明原位测量具有必要性。实验地点大学校园绿地和工业场站实验内容在清华大学深圳国际研究生院余老师带队下，采用土壤呼吸室进行现场土壤排放监测，利用手推车和电瓶车进行移动监测。(1)天然土壤：校园草坪，校园草坪(潮湿)，湿地(2)施肥土壤：校园草坪+有机肥+尿素　　 (3)天然气净化厂(走航监测）　实验目标(1)测量土壤温室气体排放通量，评估在不同条件下土壤的温室气体源汇贡献。(2)应用于油气工业区甲烷泄漏检测和场站地面排放分布强度刻画。经验分享(1)为减少对土壤呼吸室方法的影响，近期流速应当优化(当前流速调整为500 ml/min)。(2)考虑到土壤中CH4的小或负通量，CH4测量结果需要在校准和补偿算法方面进一步调整。总结基于量子级联技术，HT8800系列便携式高精度温室气体分析仪可在原位土壤条件同时测量多种温室气体（N2O、CH4和CO2）通量，数据成果对农田土壤管理优化和温室效应评估具有指导意义。相关资料及数据尚在收集与整理阶段，如您想要了解更多详情，敬请垂询宁波海尔欣光电科技有限公司。

英国南安普顿大学和日本先进科学技术研究所的科学家研发了一种以石墨烯为原材料的传感器，能检测出室内空气污染且精度极高。这一研究近日发表在《科学进展》期刊上。新研发的传感器可以感应到来自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及挥发性有机化合物(VOC)气体分子。近年来，由个人居住环境中的空气污染引起的健康问题与日俱增。　　这些有害化学气体的浓度水平一般在几十亿分之一(ppb)，用现有的环境传感技术难以检测到，因为这些传感器只能检测到浓度为百万分之一(ppb)的此类气体。　　该研究团队研发出的石墨烯传感器在通电后，可使单个的二氧化碳分子一个一个吸附到石墨烯材料上，并在分子水平上检测其浓度。其原理是：装置中的石墨烯材料采用单原子悬浮束式层状结构，石墨烯材料周边有弱电场分布。当单个二氧化碳分子或挥发性有机气体分子接触或离开石墨烯材料时，石墨烯的电阻率受影响发生改变，传感器能够检测到这种变化，由于能够检测到分子级的浓度变化，因此这种传感器拥有相当惊人的精度。在试验中，原型传感器可检测到一分钟内30ppb的二氧化碳浓度变化。而且传感器非常紧凑小巧，科学家相信其有望应用于制成便携廉价的空气污染监测装置。

p 　　5月14日，天津市河西区陈塘科技商务区南京理工大学北方研究院在津洽会举办推介会。在推介会上，北方研究院智能装备研发中心向大家展示了自动采样机器人，同时，研究院几家产业化公司也纷纷发布新型科技产品。 /p center img alt=" “坦克车”随意开 监测有毒气体浓度" src=" http://images.ofweek.com/Upload/News/2017-05/16/nick/1494901855880074044.jpg" width=" 300" height=" 225" / /center p 　　此次展示的“全地形智能机器人采样器”，外形类似遥控坦克车模型，虽然体积小巧，却有大本领，是一款基于解决非常环境下的环境监测智能装备。通过行走履带和各种传感器，可以在灾害环境中，监测温度、湿度、震动、易燃易爆有毒气体浓度等等。 /p p 　　为了确保产业化项目能够扎实推进，真正将南理工大学的一流专家和他们掌握的核心技术拿到河西区进行成果转化和产业化，北方研究院三个产业化项目公司，也对各自产品进行了推介。 /p p 　　我们身边正在发生，并将飞速提升的智能交通、智慧城市及共享经济的产品和技术与每个人的生活都密不可分。如今共享电动汽车已经逐渐走入我们的生活，作为本市唯一具有政、产、学、研究、用一体化背景的电网互动式新能源汽车充换电系统和智能交通运营服务解决方案的高新技术企业，天津瑞晟智通新能源科技有限公司现场介绍了其核心产品——智能充电桩，是目前国内充电速度最快的充电桩，25秒即可完成小型客车8%的充电，1分钟即可完成25%的充电，完成全部充电仅需要27分钟。 /p p 　　天津瑞晟晖能科技有限公司市场开发部经理昝峰博士向参会来宾展示了全固态薄膜锂电池产品样品，介绍了这个具有国际领先水平的技术研发情况及产品开发应用前景。未来这一技术将广泛应用于微电子器件、智能可穿戴设备、医疗电子等领域。 /p p 　　研究院第一家产业化公司——天津瑞晟先发激光科技有限公司的高功率光纤激光器的技术指标及质量控制状况，推介会后有来自全国各地的6家公司和机构，移场北方研究院研发产业基地进一步考察、商洽。 /p p 　　随着未来相关产业化项目规模的扩大，南京理工大学北方研究院将按照“研发总部+生产基地”的模式，在锁定相关项目的源头研发和产业链高端部分的基础上，在天津其他区县、其他省市建立承接在河西研发、转化的核心技术的生产基地，用最少的土地载体资源创造最大的价值，打造以河西区为策源地的全产业链创新生态系统。 /p

作者：甘露雨 1,2 陈汝颂 1,2潘弘毅 1,2吴思远 1,2禹习谦 1,2 李泓 1,2第一作者：甘露雨（1996—），男，博士研究生，研究方向为锂离子电池安全性，E-mail：ganluyu@qq.com；通讯作者：禹习谦，研究员，研究方向为高比能锂电池关键材料、电池先进表征与失效分析，E-mail：xyu@iphy.ac.cn。单位： 1. 中国科学院物理研究所，北京 100190；2. 中国科学院大学材料科学与光电技术学院， 北京 100049DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0047摘 要 作为新一代电化学储能体系，锂离子电池在消费电子产品、交通动力系统、电网储能等领域具有重要的应用价值。然而，在锂离子电池的商业化进程中，安全性事故时有发生，影响了锂离子电池的大规模应用。本文从电池安全性的三个研究尺度：材料、电芯、系统，综述了与之对应的重要研究方法，其中每个尺度均包括基于物理样品的实验方法和基于计算机数学模型的模拟方法。本文介绍了这些方法的基本原理，通过典型案例展示了这些方法在安全性研究中的适用场景和作用，并探讨了实验和模拟方法之间的联系，着重介绍了材料热分析、材料加热过程中结构分析、电芯加速度量热分析、电芯安全性数值模拟等方法。基于对多尺度研究策略的系统综述，认为安全性研究需要在各个尺度联合同步开展。最后，展望了下一代锂电池，如固态电池、锂金属电池等，可能面临的电池安全性问题。这些新体系的安全性研究仍处于早期，其材料和验证型电芯的安全性研究是当前阶段值得关注的重要课题。关键词 锂离子电池；安全性；实验方法；数值模拟；固态电池；锂金属电池锂离子电池的研究始于1972年Armand等提出的摇椅式电池概念，商业化始于1991年SONY公司推出的钴酸锂电池，经历超过三十年的迭代升级，已经成熟应用于消费电子产品、电动工具等小容量电池市场，并在电动汽车、储能、通信、国防、航空航天等需要大容量储能设备的领域中展现出了巨大的应用价值。然而，自锂离子电池诞生开始，安全性便一直是限制其使用场景的重要问题。早在1987年，加拿大公司Moli Energy基于金属锂负极和MoS2正极推出了第一款商业化的金属锂电池，该款电池在1989年春末发生了多起爆炸事件，直接导致了公司破产，也促使行业转向发展更稳定地使用插层化合物作为负极的锂离子电池。如图1所示，锂离子电池进入消费电子领域后，多次出现了因电池火灾隐患而开展的大规模召回计划，2016年韩国三星公司的Note7手机在全球发生多起火灾和爆炸事故，除了引起全球性的召回计划外，“锂电池安全性”再次成为广受关注的社会话题。在电动交通领域，动力电池的安全性事故伴随着新能源汽车销售量的提升逐渐增加，据统计，中国在2021年有报道的电动车火灾、燃烧事故超过200起，电动汽车安全性成为消费者和电动车企最关心的问题之一。在储能领域，韩国在2017—2021年期间发生了超过30起储能电站事故，2021年4月16日北京大红门储能电站爆炸事故除导致整个电站烧毁外还造成2名消防员牺牲、1名员工失踪。随着锂离子电池的应用场景日益扩大，其安全性在工业界和学术界均引发了广泛的讨论和研究。图1 锂离子电池近年引起的安全事故在锂电池发展的早期阶段，产业界和学术界更关注锂电池发生安全性事故的本质原因，基于长期的认识积累，锂电池发生安全事故的本质可以总结为：电池在过充、过热、撞击、短路等异常使用条件下温度异常升高，引发内部一系列化学反应，引起电池胀气、冒烟、安全阀打开，同时这些反应会大量释放热量使整个电池温度进一步升高，最终各个化学反应剧烈发生，电池温度不可控地迅速上升，引起燃烧或爆炸，导致严重的安全事故，这一过程也被称为电池的“热失控”。电池从异常升温到热失控过程中存在多个重要的化学反应，它们与温度的对应关系如图2所示。图2 锂离子电池热失控的诱发机制随着锂离子电池的广泛应用，关于锂离子电池安全性的研究逐渐深入，从早期简单的描述现象和定性预测，发展为在多个尺度、采用多种手段研究安全性机理，基于精准测量和数值化模型准确预测电池安全性表现，最终提出应用化解决方案的综合性研究策略。如图3所示，目前对于电池安全性的研究一般从理解锂离子电池电芯的热行为出发，包括利用各类滥用条件测试确定电池的安全使用极限和失效表现，利用绝热量热等手段具体分析电池的热失控行为和特征温度，以及利用热失控数值模拟方法模拟电池的热失控表现；在认识电芯热行为的基础上，需要深入材料本质，利用热分析、物质结构和化学成分分析、理论计算等方法理解电芯发生热失控在材料层面的反应机制，从而为设计制造高安全性的电池提供基础理论的指导；此外，电芯作为电池系统的基础，其热失控行为的精准测量和准确模拟也为在系统层面设计更高安全性的电池系统和管理预警方案提供了理论指导。本文从材料热稳定性、电芯热安全性和大型电池系统热安全性三个尺度介绍安全性研究策略，着重介绍几种实验和模拟方法。基于商用体系锂离子电池的研究策略和成果，进一步探讨了这些方法对于产学研各界研发下一代锂电池所具有的重要意义。图3 锂离子电池安全性研究策略1 材料热稳定性研究锂离子电池发生热失控的根本原因是电池中的材料在特定条件下不稳定，从而发生不可控的放热反应。目前商业化使用的电池材料中，与安全性关系最密切的主要是充电态(脱锂态)过渡金属氧化物正极、充电态(嵌锂态)石墨负极、碳酸酯类电解液和隔膜，其中前三者在高温下均不稳定且会发生相互作用，在短时间内释放大量的热量，而现行常用的聚合物隔膜则会在140～150 ℃熔融皱缩，导致电池中的正负极直接接触，以内短路的形式快速放热。研究人员自20世纪末开始进行了大量材料热稳定性的研究工作，发展了以热分析认识材料热行为，结合形貌、结构、元素成分和价态表征综合研究内在机理的研究方法。近年来计算材料学的发展也为从原子尺度模拟预测材料的稳定性提供了新的方法和手段。1.1 热分析方法热分析是最直接和直观认识材料热行为的方法，指在一定程序控温(和一定气氛)下，测量物质的某种物理性质与温度或时间关系的一类技术。对于电池材料来说，一般关注其质量、成分、吸放热行为随温度的变化关系。质量与温度的关系可通过热重分析获得，吸放热与温度的关系可通过差示扫描量热法获得，TG和DSC可以设计在同一台仪器中同步测试，该种方法又被称为同步热分析。TG、DSC、STA等仪器通常采用线性升温程序，通过热天平、热流传感器等记录样品的质量、吸放热变化，由于发展时间较早，测试技术和设备工程化水平较为成熟，已成为认识材料稳定性最重要的测试手段之一。基于热分析结果可以确定材料发生相变、分解或化学反应的起始温度、反应量和放热量，但在锂离子电池中，往往更关心充电态材料在电解液环境下的稳定性和反应热。良好的热稳定性是电池材料进入应用的必要条件，而产热量和产热速度则影响电池热失控的剧烈程度。用于常规热分析样品的坩埚一般为敞口氧化铝材质或开孔的铝金属材质，为了研究材料在易挥发电解液中的热表现，需要使用自制或设备厂商专门提供的密封容器。Maleki等通过STA系统研究了钴酸锂/石墨圆柱电池中各种材料的热分解行为，由于电解液采用高沸点的EC溶剂，所以仅在敞口容器中便可以测试，研究发现全电池截止电压4.15 V时，脱锂态钴酸锂在178 ℃发生分解，产生的氧气和电解液反应释放大量热量，释放的能量达到407 J/g，嵌锂态负极的SEI会优先分解，温度在125 ℃之前，之后会出现持续的放热反应，释放能量为697 J/g，而当负极发生析锂后释放能量会上升到827 J/g，这一结论有力支持了近年来析锂电池安全性下降的报道。Yamada等利用DSC确认了充电态磷酸铁锂(LiFePO4)的稳定性很好，与电解液的反应温度大于250 ℃，放热量仅为147 J/g，显著低于层状氧化物材料。Noh等利用密封容器系统研究了不同Ni含量的三元正极材料Li(NixCoyMnz)O2，比较热分析结果发现脱锂态三元材料的热稳定性与Ni含量呈现负相关性，且在x0.6之后加速下降。材料经过改性后，其稳定性需要通过热分析进行确认，研究人员基于DSC发现核壳浓度、包覆等方法均能不同程度地提高正极材料的热稳定性。需要注意的是，热分析的数据质量与实验条件、样品制备方法密切相关，目前并没有严格一致的测试规范，文献中不同单位之间的测试结果横向对比性很差，很多电池材料的热稳定性尚缺乏准确定量的结论。除了DSC、TG外，还有一类特殊的热分析方法是利用加速度量热仪研究反应的起始温度。与常规热分析采用线性升温不同，ARC使用的升温程序是加热-等待-检索模式，即步进式地在每个温度点保持恒温，如果检索程序发现样品的升温速率超过0.02 K/min，则通过同步样品的升温速率保持样品处于绝热状态，从而跟踪样品的自加热升温过程，否则开始加热至下一个温度点进行恒温、检索。不难发现，ARC获取的是样品近似热力学上的失稳温度，由于检测精度高，获得的失稳温度往往比DSC、TG等方法获得的低很多。Dahn课题组基于ARC测试了大量材料-电解液体系的反应起始温度，基本均低于DSC数据中的放热主峰。事实上，Wang等在低升温速率的DSC测试中也发现充电态材料与电解液的放热起始点远早于剧烈的放热峰。这些信息表明材料失稳到完全失控的过程并不是突变式的，整个体系动态演变的过程仍然缺乏深入的研究认识。图4 (a) DSC基本原理；(b) 脱锂态正极-电解液的DSC测试结果1.2 物相分析技术电池材料在升温过程中发生相变和化学反应，其形貌、结构、成分和元素价态都有可能发生变化，这些变化需要基于对应的方法进行表征分析，如利用扫描电子显微镜观察材料热分解前后的形貌变化，利用X射线衍射和光谱学研究材料结构和元素价态演变。由于材料热分解和热反应存在显著的动力学效应，在加热过程中原位测试可以最大程度地还原物相变化的真实过程。目前较为成熟的原位表征技术主要有两类：一类是与热分析仪器串联使用的质谱、红外光谱等，可以实时监测物质分解产生的气体类型，判断材料加热过程中化学组成的变化；另一类是原位X射线衍射技术，通过特制的样品台，可以在升温过程中实时、原位测定材料的结构变化，目前全球多数同步辐射光源和一些实验室级的X射线衍射仪上都可以实现原位变温XRD测试。Nam等利用变温XRD发现脱锂态LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构在350 ℃向尖晶石转变，而加入电解液后该转变温度会下降至304 ℃。Yoon等在LiNi0.8Co0.2O2中发现了类似的规律，并发现MgO包覆可以改善脱锂态正极在电解液中的相变。图5展示了变温XRD和MS的联用技术，系统研究了不同Ni含量的脱锂态NCM三元正极在升温过程中的结构和成分变化，研究发现三元正极失稳释放氧气的过程与结构在高温下转化为尖晶石相的行为直接对应，且这一过程的起始温度随镍含量的上升显著下降，NCM523的起始相变温度约为240 ℃，NCM811则小于150 ℃，从体相结构的本征变化解释了高镍正极在电池应用中热安全性差的原因。以上工作都是基于同步辐射光源实现的，由于同步辐射提供的光源质量高、扫谱速度快，更适用于研究与时间相关的动力学问题。除此之外，近年来基于X射线谱学以及拉曼光谱实现同步表征的方法均有所发展。结合通过热分析手段观察得到的材料热行为信息，并对升温过程中材料物相变化的研究，可以更深刻地理解材料演变以及电池体系热失稳的动力学过程，为材料的安全性改良提供理论指导。图5 基于原位XRD和质谱对镍钴锰酸锂结构稳定性的研究1.3 计算材料学基于材料原子结构计算预测材料的全部性质是计算材料学家的终极追求。材料的热力学稳定性可以基于密度泛函理论计算。DFT中判断材料稳定性的依据是反应前后的能量差ΔE是否小于0，如果ΔE小于0，反应能发生，则反应物不稳定，反之同理。Ceder等在1998年就计算了LiCoO2脱锂过程结构相变的过程，计算结果与实验结果吻合良好。然而目前大多数热力学计算不考虑温度效应，且热力学只能作为反应进行方向的判据，无法预测反应速率等动力学问题，考虑温度和动力学计算则需要使用成本较高的分子动力学、蒙特卡洛或者过渡态搜索方法。相对于材料本身的稳定性，计算材料学对于计算预测两种材料间的界面稳定性存在一定优势。Ceder等计算了不同正极和固态电解质之间的稳定性，为选取界面包覆的材料提供理论指导。Cheng等利用AIMD模拟Li6PS5Cl|Li界面，发现界面副反应会持续发生，材料界面之间的副反应是自发发生的，与通常认为的界面钝化效应有所差异。此外，正极材料中的相变析氧、过渡金属迁移等问题的计算模拟也都处于初期开发阶段，仍需持续探索。总的来说，目前阶段材料层级的理论模拟技术与实验技术的差距仍然较远，需要研究人员的持续努力。2 电芯热安全性研究电芯指电池单体，是将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置，通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子。电芯的热安全性特征是电池工业界最关注的内容之一，它是电池材料热稳定性的集中表现，也是制定规模化电池系统安全预警和防护策略的基础。由于电芯内部具有一定的结构，其安全性会呈现一些在纯材料研究中不被讨论的特点，使得电芯安全性具有更广泛的外延和认识角度。工业上一般通过滥用实验来研究和验证电芯产品的安全性，近年来基于扩展体积加速度量热仪(又称EV-ARC)的安全性测试方法有较快发展，此外电芯安全性模拟方法也从早期的定性分析发展到可以准确仿真预测热失控进展的水平。2.1 滥用测试国际电工委员会(IEC)、保险商实验室(UL)和日本蓄电池协会(JSBA)最初定义了消费电子产品电芯的滥用测试，模拟电芯工作可能遇到的极端条件，通常分为热滥用、电滥用和机械滥用。常见的热滥用为热箱实验，电滥用包括过充电和外部短路实验，机械滥用包括针刺、挤压、冲击和振动等。企业和行业标准一般将电池对滥用测试的响应描述为无变化、泄漏、燃烧、爆炸等，也可基于附加的传感器和检测系统记录温度、气体、电压对滥用的响应。电芯通过滥用测试的标准是不燃烧、不爆炸。锂电池应用早期研究人员大量研究了电池对各类滥用测试的响应与使用条件、材料体系、充电电量等的影响，提出了各类滥用机制引发电池热失控的机理。滥用测试中最难通过的项目是针刺测试，近年来关于针刺测试的存废引起了较大争议，但提高电芯的针刺通过率仍是锂电池安全性研究的重要课题之一。由于滥用测试针对的是商用成品电芯和贴近真实的使用条件，目前更多作为电池行业的安全测试标准而非研究手段。2.2 EV-ARC测试早期的ARC只适用于研究少量材料样品的热失控行为，Feng等发展了利用EV-ARC研究大体积电芯绝热热失控行为的方法，研究的方法原理和结论如图6所示，由于EV-ARC的加热腔更大，所以需要更精准的控温技术和更严格的校准方案。基于EV-ARC测试可以定量标定出电芯热失控的特征温度T1、T2和T3，分别对应电芯自放热起始温度、电芯热失控起始温度和电芯最高温度，为评价电芯安全性提供了更精确定量的评价指标，标准化的测试条件可以帮助建立统一可靠的电芯热失控行为数据库，分析了不同体系电芯的热失控机理。Feng等利用EV-ARC首次提出正负极之间的化学串扰会引起电芯在不发生大规模内短路的情况下热失控，说明脱锂正极释氧是现阶段影响电芯安全性的关键因素。Li等研究快充后的电芯发现快充析锂导致T1大幅下降，说明析锂同样是电芯安全监测中需要重点关注的问题。以上这些问题都是在常规的滥用测试中难以定量验证的。图6 基于EV-ARC对电芯热失控的研究相比于普通的加热滥用实验，EV-ARC实验环境的温度由程序精确控制，获得的测试结果重复性更好、数据可解读性更高，近年来已成为评价和研究电芯安全性的重要手段。然而EV-ARC模拟的绝热热失控环境与真实的电池滥用工况仍有所差异，评价电芯的实际安全性仍需大量模拟真实严苛工况的测试手段。2.3 高速成像技术为了更直观地理解热失控过程中电池内部物质、结构的演化，研究人员发展了结合红外测温以及原位针刺等辅助功能的透射X射线显微方法如图7(a)～(c)所示。由于热失控往往是在极短的时间内发生剧烈的反应，同时伴随剧烈的物相、结构变化。这一特点给TXM表征方法提出了相当高的时间分辨率的要求。实验室X光源能够发射出的X射线光电子数量有限，采集一组TXM影像数据需要较长的时间。为了观察剧烈变化的热失控过程，Finegan等在欧洲同步辐射实验室(ESRF)使用同步辐射光源将TXM的曝光时间降低至44 μs，配合针内预埋的热电偶温度传感器，实现了对针刺发生时电池内部形貌与刺入点温度的同步监控。该团队利用这种手段研究了刺针纵向与径向刺入18650商业圆柱电池时电池内部热失控行为的差异。Yokoshima等采用实验室光源进行连续实时的透射X射线照相技术，也得到了软包电池在针刺过程中结构随时间变化的一组透射投影图。该方法以4 ms的时间分辨率较为清晰地观察到了针刺入软包电池后电池内部每一层材料的形变过程，以及针刺深度与热失控程度的对应关系。图7 基于X射线成像技术对电芯热失控的研究由于透射投影图只能反映某一方向上二维的信息，如果要对真实三维空间中物质的分布做精确地定量，需要借助计算机成像技术。如图7(d)所示，Finegan等利用同步辐射光源X射线高亮度的特征，在欧洲同步辐射装置(ESRF)的线站上搭建了一套集合原位红外加热、红外测温与高速CT的装置。使用红外加热，实现在线的18650电池升温，同时进行连续的X射线CT成像。连续扫描的TXM投影图能够反映极高时间分辨率的热失控电池内部情形。基于每500张TXM重构得到1个X射线CT结果能够达到2.5帧每秒，实现了一定时间分辨率的电池内部空间分布成像。通过CT结果能够清晰地看到热失控过程中各个阶段的电池材料变化，如电极活性物质层破损、铜集流体融化再团聚等。结合TXM技术获得的投影图和高速X射线CT结果，可以清晰认识热失控过程中电池内部不同位置各个材料的反应、产气、结构破坏等失效行为。另一方面，配合诸如针刺、红外加热、挤压、拉伸等原位实验，可以帮助研究与理解电池的各类宏观失效行为。2.4 电芯热失控数值模拟电芯安全测试的维度广、涉及的测试项目多，通过实验评价电芯安全性需要大量样品和时间成本。同时，产品级电芯的研发周期长、成本高，安全性评估往往处于电芯研发周期的后端。通过数值模拟方法预测电芯安全性测试表现可以大幅度降低实验成本，且在产品研发的前期便对体系的安全性做出判断，大大提高研发效率。电芯热失控数值模型的核心是准确描述电芯热失控过程中的化学反应及吸放热量，从而基于能量守恒模拟电池温度在不同条件下的动态变化。化学反应的吸放热一般通过Arrhenius公式描述 (1)式中，图片指反应的产热量；图片为反应物的质量；图片为反应单位质量的吸放热；α为反应的归一化反应量；图片为机理函数；图片为反应的指前因子；图片为反应活化能。通过热分析实验可以测定求解以上参数，这也是热分析动力学的基本问题。电芯升温过程中内部会发生多个反应，它们对电芯升温的贡献可以看作线性叠加，通过准确描述所有反应即能较为精准地预测电芯在不同条件下的温度变化行为 (2)上述方程中，图片为电芯密度；图片为等压比热容；图片、图片、图片为电芯中沿各个方向的热导率；图片为对所有化学反应的产热速率求和；图片为电池与环境换热所引起的能量变化。预测温度变化需要求解二阶含时偏微分方程，如果认为电池中的反应和空间无关，电芯温度均匀上升且电芯体系与外界无热交换，也可简化为一阶微分方程 (3)基于该理论，Hatchard等将电池中主要的化学反应总结为SEI分解、负极-电解液反应、正极-电解液反应、电解液分解反应，计算了方形和圆柱电芯在热箱中的热行为。Spotnitz等总结了早期文献中的反应动力学参数，并基于均一电芯模型系统预测了不同材料体系的电芯在各类滥用测试中的表现。通过理论模拟，可以仅基于少量小规模实验数据对实际电芯的安全性表现进行系统预测。Feng等、Ren等基于热分析动力学和非线性优化算法重新标定了电池中关键反应的动力学参数并进行了更准确的热失控模拟，他们的模型利用DSC测试获得的参数准确预测了电池在ARC中的热失控表现，可以进一步用于预测热箱、短路等条件下的安全性。需要指出的是，不同材料体系、配方和工艺的电芯中涉及的反应机制和动力学可能存在差异，如近年来电芯内短路、正极-电解液反应和正负极化学串扰三者是否均在热失控过程中主导发生的问题引起了广泛争论，安全性的数学模拟并非空中楼阁，而是建立在具体实验和对电池内部化学反应深刻理解的基础上。由于算力的限制，早期的安全性仿真工作大多不考虑温度空间分布或只计算一维分布，而空间分布在大容量电池和真实工况中是不可忽略的，Kim等、Guo等较早提出了描述热失控温度分布的三维电池模型。近年来数值计算方法的发展和商业计算软件的成熟大幅降低了安全性模拟仿真的难度，Feng等利用商业化的有限元计算软件Comsol Multiphysics建立了大容量三元方形锂离子电芯的热失控仿真模型，可以模拟电芯在短路状态下热失控过程和温度的分布，与实测有较好地拟合结果。除了电芯的热行为，电滥用和力学失效对安全性也存在一定的影响，目前，通过构建电-热耦合模型研究电池非等温电化学性能和短路热失效表现的方法目前已较成熟[59-60]，而力学失效如碰撞、针刺等引起热失控的数值模型仍需要持续地开发。3 系统热安全性研究电池系统的安全性是目前锂电池应用面临的最直接问题，其研究重点是系统中热失控的扩展规律与抑制、预警措施。目前商品化电芯的热失控无法完全避免，在系统层面防止热失控扩展是可能的安全性解决方案。在系统层级开展实验研究的成本较高，但难以避免，在模拟仿真的辅助下可以提前预测优化系统设计，降低实验成本。3.1 热失控扩展和火灾危险性测试电池系统热扩展的实验研究成本和危险性较高，主要方法是通过加热、过充、针刺等方式诱发电芯单体的热失控，并利用接触式热电耦、红外测温等手段研究温度在系统中的分布和变化，这种方式只能获得局部多点的热失控信息。Wang团队在国内首次开发了全尺寸锂离子电池火灾危险性测试平台，用来测量大尺寸动力电池及电池组的燃烧特性，除了可以获得电池温度变化外，还可以获得电池组失控过程中的质量变化、火焰温度等信息，同时基于锥形火焰量热等技术可以测定大型电池系统宏观燃烧所释放的能量。与电芯EV-ARC等方法获得的信息不同，在真实环

据物理学家组织网11月20日报道，美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)研究人员研制的一种便携、准确、高灵敏设备，可嗅探出从炸药和其他物质发出的蒸汽。 　　研究人员使用微流体纳米技术设计的该探测器，能模拟隐藏在犬类嗅觉受体后的生物机制。该设备既对追踪特定蒸汽分子高度灵敏，又能明确将某一特定物质与相似分子区别开来。 　　研究人员表示，狗仍然是利用气味检测爆炸物的黄金标准。但就像人一样，狗也有状况好或坏的一天，也有疲累或烦躁的时候。新研制的设备有着与狗鼻相同或更高的灵敏度，反馈回计算机的数据可显示其检测到了何种类型的分子。 　　此项技术的关键在于融合了机械工程学和化学的原理。发表在本月《分析化学》上的该研究成果表明，该设备可检测一种化学名为2,4-二硝基甲苯的空气分子，这是TNT炸药散发出蒸汽的主要成分。人鼻无法探测到微量的这种物质，一直以来主要依靠嗅探犬跟踪此类分子。该技术的灵感就来自于生物学设计乃至犬类嗅觉黏液层的微尺度。 　　该设备能实时检测和识别浓度在1ppb(十亿分之一)或以下的某类分子，其特异性和灵敏度是无与伦比的。包装在一个指纹大小硅微芯片中的该设备，其底层技术结合了自由表面微流体学和表面增强拉曼光谱学，用以增强捕获和识别分子的能力。 　　一个微尺度流体通道最多能吸收和汇聚6个数量级的分子。蒸汽分子一旦被吸收进微通道，在激光激励下就与能放大其光谱特征的纳米粒子相互作用，装有光谱特征数据库的计算机就能识别捕获到的分子类型。研究人员表示，该项技术也能扩展到某些疾病的诊断或毒品检测等。

天霁HN-ASA1双模正压大气采样器在中国计量科学研究院成功完成了模拟高海拔低温条件下的采样测试。测试分别模拟了珠峰大本营（海拔5100米、0.5大气压、-10℃）和前进营地（海拔6500米、0.42大气压、-20℃）的气压和温度条件，天霁HN-ASA1双模正压大气采样器在这些极端条件下均可以正常启动，并成功完成了气体样品的采集工作，采集的样品压力均可满足后续分析的要求。 这批采样器随“巅峰使命2022”第二次青藏科考北京大学分队赴珠峰进行高海拔空气采样工作。这是我国首次在珠峰营地开展针对甲烷和含氟气体的采样实验，所得数据对于珠峰地区乃至全球的温室气体浓度分布与传输状况的研究具有重要意义。此前，天霁采样器还曾搭乘“雪龙号”极地考察船，在南极圆满完成了空气采样工作。天霁系列大气采样器专门为环境空气正压采样所开发，采用便携拉杆箱设计，携带方便，稳定可靠。采样器具有独特的抽气-充气双模式切换功能，在现场只需一台采样器即可完成采样罐的冲洗和采样，极大提高空气采样效率和样品可靠性。天霁大气采样器还提供全自动（ASP2）、多通道可编程（ASP8）等多个型号，并可选配流量控制、内置电池等模块，满足各种场景下的空气采样需求。

10月23日，宁波诺丁汉大学跨学科研究与知识交流会顺利举行，多位研究生、博士、教授参与本次交流会。会上分享了一篇《一种用于远程实时温室气体排放数据采集和分析的新型物联网解决方案》的研究报告。研究背景在“碳中和”时代背景下，测量温室气体排放量对于应对气候变化至关重要。目前，三种主要温室气体CO2、CH4和N2O的大规模量化具有挑战性，例如气体分子容易受到风向的影响。而当前常用的温室气体排放测量多以涡动协方差（EC）技术，但该技术存在一定的局限性，例如：数据处理需要离线、数据访问频率有限。解决方案为了解决此类问题，报告提出了“云服务器”的概念，并使用宁波海尔欣光电科技有限公司的HT1800水汽开路分析仪完成了现场实验。设备连接现场部署研究成果使用智能物联网平台的温室气体检测技术，可以有效实现：1. 实时处理流量数据以反映现场状态2. 实时原始数据下载未来，该基于智能物联网平台的气体检测技术将对包括EC通量计算的模型修正、实时测量CH4和N2O通量等问题实现处理和解决。

碳汇能力巩固提升行动是我国双碳战略的“十大行动”之一，其中包括：巩固生态系统固碳作用，提升生态系统碳汇能力，加强生态系统碳汇基础支撑，推进农业农村减排固碳。生态系统固碳是实现碳中和的关键，但我国目前温室气体监测能力不足，亟需提升。为此， 中国生态系统研究网络(CERN)、中国科学院地理科学与资源研究所、比科技术（北京）有限责任公司（以下简称Picarro）于2024年8月19-20日在北京联合举办了为期两天的生态大讲堂“温室气体高精度监测技术及应用”高级研讨班。来自中国科学院各研究所、清华大学、南京大学、Picarro公司、北京世纪朝阳科技发展有限公司（以下简称世纪朝阳）等多家机构的18名科学家和技术专家做了学术报告和应用案例分享。会议现场基于光腔衰荡光谱技术的气体分析仪可以实现温室气体的高精度监测Picarro应用科学经理王杰在报告中提到，基于多项专利的光腔衰荡光谱（CRDS）技术，Picarro面向行业用户提供温室气体浓度分析仪、痕量气体浓度分析仪、稳定同位素分析仪和配套样品处理装置以及系统集成解决方案。凭借高精度、高质量的产品性能，Picarro分析仪被世界气象组织和欧洲综合碳观测系统等国际多个知名监测网络广泛采用并誉为温室气体监测的“黄金标准”。世纪朝阳的陈晓峰和涂坤萍在报告中提到，Picarro已开发了高塔温室气体监测的解决方案，包括高精度温室气体分析仪、样气采集及前处理系统、标校及控制系统和数据校准及处理软件。Picarro 温室气体监测产品温室气体高精度监测技术广泛应用于环境监测、大气本底监测、温室气体溯源和生态系统碳汇等领域我国生态环境部门、国家气象部门、科研院士和高校正积极建设温室气体高精度监测系统。根据清华大学林光辉、余龙飞、南京大学余倩、中国科学院许海等介绍，稳定同位素技术可以广泛用于CO2、CH4、N2O等温室气体源汇关系研究和源汇通量分析，中国生态系统研究网络生态站方运霆、李发东、李跃林、郭跃东、徐海、王晓玥分享了温室气体监测在生态系统碳汇监测与核算中的应用。这些应用研究不仅获取了大量高精度温室气体监测数据，深化了关键区域和生态系统温室气体碳源汇关系的理解，并产出了许多具有重要国际影响力的研究结果。值得注意的是，青年科学家（包括博士后和博士生）成为该领域监测研究的主力军，成果喜人，受到与会人员的称赞和好评。Picarro 温室气体监测产品生态系统碳汇监测与核算仍面临巨大挑战温室气体监测要实现空天地一体化监测，即利用卫星遥感、航空遥感、地面监测站和移动监测等多种手段，对大气中的温室气体浓度进行全方位的监测，要解决包括数据质量、数据整合、核算方法等一系列技术难题。根据中国生态系统研究网络秘书长于秀波介绍，我国陆地碳汇“家底”不清，固碳潜力不清；陆地碳源/汇观测站点不够，精度不够；缺少CH4、N2O、NO等温室气体观测，缺少高塔CO2浓度观测，与遥感反演匹配困难等诸多问题。据中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室主任牛书丽介绍，生态系统碳汇评估方法主要有样地清查法、涡度相关法、模型模拟法和大气反演法等，这四类方式所估算生态系统碳汇结果相差很大，在碳汇核算上存在着很大的不确定性。另据中国科学院大气物理所蔡兆男和中国科学院地理科学与资源研究所张慧芳介绍，我们目前的温室气体高精度监测站点不够、布局不平衡且数据共享困难，尚难以有效支撑“自上而下”的全球“碳盘点需求”。因此，我国应进一步加强温室气体高精度监测能力建设，开展关键技术与方法的研发与应用，开展碳汇监测与核算的科技攻关，抢占应对气候变化领域的科技“制高点”。中国生态系统研究网络秘书长 于秀波Picarro作为温室气体监测仪器领导者，积极推进本土化业务 Picarro环境业务全球副总裁Joel Avrunin也出席了本次活动并发表讲话。Joel提到，Picarro公司致力于本土化发展，为中国的双碳战略目标贡献力量。2023年，Picarro成立了全资子公司—比科技术（北京）有限责任公司（其前身是美国比科公司北京代表处）。中国是Picarro极其重要的市场，因此我们十分关注来自中国用户的声音，加速实现本地化便是我们积极聆听客户需求并付诸实践的最好证明。 Joel还在发言中提到，目前Picarro正在积极参与中国环境监测总站组织的CO2、CH4、N2O等温室气体监测系统适用性检测认证，以进一步获得CCEP认证。此外，他还重点介绍了Picarro最新发布的升级版N2O、 CO的高精度分析仪PI5310，该分析仪具有高精度、性能更加稳定等优势，并于近日通过了欧洲综合碳观测系统的性能认证。Picarro环境业务全球副总裁 Joel Avrunin来自中国生态系统研究网络（CERN）、国家野外科学观测研究站、有关部委的生态环境监测站、大气本底站、高校和研究机构、以及Picarro用户等100余人参加了该研讨班。参加培训班的专家和人员深入交流了温室气体高精度监测的前沿技术及应用案例，收获满满, 践行了生态大讲堂“传播新知识、交流新思想、展示新成果”的宗旨。会议现场

肺功能检查仪进行检测校准的必要性　　　　慢性呼吸系统疾病排在心脑血管病、癌症之后,成为我国居民慢性病致死的第三位死因。肺功能检查作为慢性气道等呼吸疾病诊断的金标准之一，是慢性阻塞性肺疾病防治和检查的关键。肺功能检查仪是检测肺脏吸入、呼出气体容量和速率，从而了解呼吸生理和呼吸功能是否正常的一种设备，主要由肺量计、气体分析器等部件组成。肺功能检查仪对于早期检出肺及气道的病变，诊断病变部位和评估疾病的严重程度具有重要的临床意义。　　　　在钟南山院士、王辰院士等国内权威专家的推动下，“要像测量血压一样，测量肺功能”近年来得到社会各界的广泛关注和认可。2019年推出的《健康中国行动（2019—2030年）》明确提出将肺功能检查纳入40岁及以上人群常规体检内容。随着2020年国家基层呼吸系统疾病早期筛查干预能力提升项目在各地的实施落地，以及社区居民对呼吸系统慢性疾病早防早治意识的增强，不同原理类型的肺功能检查仪在全国各地基层医疗卫生机构得到了广泛配置及使用。　　　　但肺功能检查仪的检测结果容易受多方面因素影响。比如不同肺功能检查仪的生产厂家采用的检测原理和设备结构不一样，会导致性能有较大差异，加上仪器设备在使用过程中因磨损或受环境因素而影响其正常使用，将出现检测结果的不准确。所以临床上常见发生同一个患者在不同医院所进行的肺功能测试结果有较大的偏差，给诊断造成很大影响。因此，对肺功能检查仪进行定期检测校准等质量控制、确保其测量的准确性极为重要。　　　　肺功能检查仪检测校准的标准要求　　　　校准是肺功能检查设备质控的关键措施，国际上美国胸腔协会(ATS)、欧洲呼吸协会(ERS) 、英国标准协会(BSI)分别发布的肺功能检查技术指南中，均提出了肺功能检查设备的技术性能标准和质控规范，我国也于2008年颁布了JJF 1213-2008 《肺功能检查仪校准规范》，解决肺功能检查仪的质量控制和量值溯源问题。　　　　对肺功能检查仪肺量计的检测通常采用标准呼吸模拟器进行校准，要求必须能模拟人体器官肺的基本运动模式，标准规范主要参考美国胸腔协会(ATS)肺功能检测标准的内容。该标准对肺功能检查仪性能指标、测定方法、校准装置、BTPS修正、对FVC及PEF等指标检测的操作方法作了具体的要求和说明，并提供了24条标准波形检测肺功能检查仪的FVC指标，26条流量标准波形检测PEF指标。　　　　（表：校准用设备性能表）　　　　肺功能检查仪检测校准质控设备的选择　　　　肺功能检查仪校准用标准呼吸模拟器必须能够精确模拟人体器官肺的运动模式，特别是模拟输出ATS推荐的标准波形，因此普通气体流量计计量标准和肺量计定标筒，不适合用于肺功能检查仪的量值传递。　　　　四方光电呼吸模拟器是一款肺功能检查仪校准专用设备，由气缸、交流伺服电机、伺服电机控制器、专用控制卡和计算机组成。通过计算机控制软件驱动控制卡进而驱动伺服电机转动，推动活塞作往复运动，压出或者吸入气缸中的空气，从而模拟人的平静呼吸、深吸气、用力快速吹气等呼吸动作，为检验肺功能检查仪 VC、FVC、MVV 等测试指标提供了标准方法。　　　　四方光电呼吸模拟器不但可精准输出ATS的24条标准FVC及26条PEF波形曲线，还可用于智能检测分析被校正肺功能检查仪的准确度和频率速度响应情况，有助于医生对肺功能检查仪所测定的病人肺功能状况的数据指标作准确判断。产品符合多重质控标准，满足临床检测/计量校准要求，可为《呼吸学科医疗服务能力指南（2018年版）》、《健康中国行动（2019—2030年）》的实施提供装备支撑。　　　　■ 设备标准质控　　　　符合美国胸科学会发布的“肺活量测定的标准化”（2005）　　　　符合ISO 23747:2015（ATS）　　　　符合EN ISO 26782:2009　　　　■ 模拟波形质控　　　　ATS标准24个容量-时间波形　　　　ATS标准26个流量-时间波形　　　　13项波形符合EN ISO 26782：2009附录C要求的标准波形　　　　10项波形符合EN ISO 23747：2009附录C外形A要求的标准波形　　　　用户还可自定义波形　　　　■ 使用过程质控　　　　为所有类型的呼气曲线提供完整的BTPS模拟　　　　根据ATS全面支持人体差异测试　　　　全自动测试程序可由用户定义，如自定义容量、自定义流速、自定义运行次数　　　　■ 结果判读质控　　　　所产生波形的参数均可完全溯源至国家标准　　　　根据ATS评估测试结果并进行错误分析　　　　四方光电标准呼吸模拟器应用领域及技术参数　　　　 计量院肺功能检查仪年检手段　　　　 科研单位呼吸模拟测试研究　　　　 肺功能检查仪企业溯源设备　　　　关于四方光电　　　　四方光电股份有限公司（以下简称“四方光电”）是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业（股票代码688665）。公司2003年成立于武汉“光谷”，形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台。这个平台为四方光电开发基于呼气分析的医疗器械应用提供和强有力的技术保障。　　　　四方光电建设有省级企业技术中心和湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心。同时公司积极融入国家技术创新体系，先后获得国家重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网发展专项、工信部强基工程传感器“一条龙”、科技部科技助力经济2020重点专项、湖北省技术创新重大项目等多个项目的支持，被国内外行业权威机构列为中国气体传感器主要厂商和代表性企业，并荣获中国物联网产业联盟“最具影响力物联网传感企业奖”。 　　　　在健康医疗领域，四方光电超声波肺功能检查仪是一款用于肺通气功能和肺活量检查的高新技术产品，是检查哮喘、COPD、其它呼吸病患者以及评估吸烟者、慢性咳嗽和多痰者的肺功能的有力测定仪器。同时公司开发的肺功能检查仪定标筒、制氧机用氧气传感器、呼吸机用流量及气体成分传感器、监护仪用红外EtCO2传感器在国内外医疗机构及设备中得到广泛应用。未来，四方光电还将大力开拓基于呼吸监测的智能医疗健康板块，加大在呼吸机、麻醉机、监护仪等更广阔医疗器械开拓力度，推动提升肺功能检测仪在医疗机构、社区及家庭的配置率。

近日，来自西安电子科技大学、哈尔滨工业大学可调谐（气体）激光技术国家级重点实验室的联合研究团队发表了《T型光声池的光声光谱技术用于基于三重共振模态的多组分气体的同时检测》论文。Recently, the joint research team from School of Optoelectronic Engineering, Xidian University, National Key Laboratory of Science and Technology on Tunable Laser, Harbin Institute of Technology, published an academic papers T-type cell mediated photoacoustic spectroscopy for simultaneous detection of multi-component gases based on triple resonance modality 油浸式电力变压器是现代电力分配和传输系统中最重要的绝缘设备之一。通过同时测量绝缘油中的溶解气体，如一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）和乙炔（C2H2），可以在电力变压器的过热、电弧和局部放电故障的早期诊断中提供合适的解决方案。变压器故障主要可分为过热故障和放电故障。CO、CH4和C2H2的含量变化是变压器故障的主要指标。过热故障包括裸金属过热、固体绝缘过热和低温过热。裸金属过热的特征是烃类气体（如CH4和C2H2）浓度的上升。上述两种气体的总和占总烃类气体的80%以上，其中CH4占较大比例（30 ppm）。CO的浓度（300 ppm）强烈指示固体绝缘过热和变压器故障中的低温过热。当变压器处于放电故障时，C2H2会急剧增加（5 ppm，占总烃类气体的20%-70%）。因此，本研究选择CO、CH4和C2H2作为目标分析物。传统的多组分气体定量检测方法，如气相色谱仪、半导体气体传感器和电化学传感器，在实时监测、恢复时间、选择性和交叉敏感性方面存在一定限制。基于光声光谱技术的光学传感器平台具有高灵敏度、高选择性、快速响应、长寿命和成熟的传感器设备等优点，在多组分气体传感领域发挥着重要作用。已经开发出多种基于光声光谱技术的多组分气体传感器模式，如傅里叶变换红外光声光谱模式、基于宽带检测的热辐射体或黑体辐射体使用多个带通滤波器、多激光器与时分复用（TDM）方法的结合，以及采用多共振器和频率分割复用（FDM）方案。然而，由于宽带光源的相对弱强度，弱光声（PA）信号易受到背景噪声的干扰，这是高灵敏度检测的主要障碍。Oil-immersed power transformer is one of the most important insulation equipment in modern power distribution and transmission systems. Simultaneous measurements of the dissolved gases in insulating oil, such as carbon monoxide (CO), methane (CH4) and acetylene (C2H2), can represent a suitable solution in early diagnosis of overheating, arcing and partial discharge failures of power transformers . Transformer fault can mainly be divided into overheating fault and discharge fault. The content changes of CO, CH4, and C2H2 are the main indicators of transformer failure. Overheating fault includes bare metal overheating, solid insulation overheating and low temperature overheating. The bare metal overheating is characterized by the rising concentration of hydrocarbon gas, such as CH4 and C2H2. The sum of the above two gases accounts for more than 80% of the total hydrocarbon gas, and CH4 accounts for a larger proportion (30 ppm). The concentration of CO (300 ppm) strongly indicates the solid insulation overheating and the low temperature overheating in the transformer failure. When the transformer is in discharge fault, the C2H2 will increase dramatically (5 ppm, 20%&minus 70% of the total hydrocarbon gas). Therefore, CO, CH4, and C2H2 are selected as the target analytes in this work. The traditional quantitative detection of multiple analytes, such as gas chromatographs, semiconductor gas sensors and electrochemical sensors, were limited in terms of real time monitoring, recovery time, poor selectivity and cross sensitivity. Photoacoustic spectroscopy (PAS)-based optical sensor platforms, which feature the advantages of high sensitivity, high selectivity, fast response, long lifetime and well-established sensing devices, have played an important role in the field of multi-component gas sensing. Various PAS-based multi-gas sensor modalities have been developed, such as Fourier transform infrared PAS modality, broadband detection based thermal emitters or blackbody radiators using several band-pass filters, the use of multi-lasers combined time-division multiplexing (TDM) methods , and multi-resonators with frequency-division multiplexing (FDM) schemes. Due to the relatively poor intensity of the broadband source, the weak photoacoustic (PA) signals were sensitively affected by the background noise, which was a major obstacle to highly sensitive detection. 由于吸收和共振圆柱体共同决定了其共振频率，设计并验证了一种T型光声池作为适当的传感器。通过引入激励光束位置优化，从模拟和实验中研究了三种指定的共振模式，呈现了可比较的振幅响应。使用QCL、ICL和DFB激光器作为激发光源，同时测量CO、CH4和C2H2，展示了多气体检测的能力。A T-type photoacoustic cell was designed and verified to be an appropriate sensor, due to the resonant frequencies of which are determined jointly by absorption and resonant cylinders. The three designated resonance modes were investigated from both simulation and experiments to present the comparable amplitude responses by introducing excitation beam position optimization. The capability of multi-gas detection was demonstrated by measuring CO, CH4 and C2H2 simultaneously using QCL, ICL and DFB lasers as excitation sources respectively.图片显示了配备了T型光声池的基于PAS的多组分气体传感器配置的示意图。使用三个激发激光器作为激光源，包括DFB ICL（HealthyPhoton，型号HPQCL-Q）、DFB QCL（HealthyPhoton，型号QC-Qube）和NIR激光二极管（NEL），分别在2968 cm&minus 1、2176.3 cm&minus 1和6578.6 cm&minus 1处发射，以实现对CH4、CO和C2H2的同时检测。ICL、QCL和NIR激光二极管在目标吸收波长处的光功率分别为8 mW、44 mW和32 mW，通过热功率计（Ophir Optronics 3 A）进行测量。所有激光源都通过调节电流和温度控制来驱动。A schematic diagram of PAS-based multi-component gas sensor configuration equipped with the developed T-type PAC is shown in Fig. Three excitation laser sources, including a DFB ICL (HealthyPhoton, model HPQCL-Q), a DFB QCL (HealthyPhoton, model QCQube) and an NIR laser diode (NEL) emitting at 2968 cm&minus 1, 2176.3 cm&minus 1 and 6578.6 cm&minus 1, were employed to realize the simultaneous detection of CH4, CO and C2H2. The optical powers of the ICL, QCL and NIR laser diode measured by a thermal power meter (Ophir Optronics 3 A) at the target absorption lines were 8 mW, 44 mW and 32 mW, respectively. All the laser sources were driven by tuning the current and temperature control.Fig. The schematic diagram of multi-resonance PAS-based gas sensor configuration equipped with the developed T-type PAC for multi-component gas simultaneous detection. Operating pressure: 760 Torr.HealthyPhoton, model HPQCL-QHealthyPhoton, model QCQube结论建立了基于T型光声池的多共振光声光谱气体传感器，并验证其能够进行多组分同时检测，达到ppb级别的灵敏度。通过有限元分析（FEA）模拟优化和实验光束激发位置设计，三个指定的谐振频率的光声响应相互比较，确保了同时检测多种微量气体的高性能。选择了CO、CH4和C2H2这三种可燃气体作为目标气体，使用QCL（4.59 µ m，44 mW）、ICL（3.37 µ m，8 mW）和NIR激光二极管（1.52 µ m，32 mW）作为入射光束进行同时检测验证。F1模式下，光束照射到缓冲腔体壁上，信噪比（SNR）相比通过吸收圆柱体的情况提高了4.5倍。实验得到了CO、CH4和C2H2的最小检测限（1σ）分别为89ppb、80ppb和664ppb，对应的归一化噪声等效吸收系数（NNEA）分别为5.75 × 10&minus 7 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2、1.97 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2和4.23 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2。对湿度交叉敏感性进行改进的研究提供了对光声光谱传感器在湿度松弛相关效应方面的更好理解。利用单个光声腔体和单个探测器进行多组分气体传感的这种开发的光声光谱模式，具有在电力变压器故障的早期诊断方面的独特潜力。Conclusions A T-type cell based multi-resonance PAS gas sensor was established and verified to be capable of multi-component simultaneous ppb-level detection. By the FEA simulation optimization and experimental beam excitation position design, the PA responses of the three designated resonant frequencies are comparable which guarantees the high performance of multiple trace gas detection simultaneously. The three combustible species of CO, CH4 and C2H2 were selected as target gases for the simultaneous detection verification using a QCL (4.59 µ m, 44 mW), an ICL (3.37 µ m, 8 mW) and a NIR laser diode (1.52 µ m, 32 mW) as incident beams. The SNR for F1 mode with the beam irradiating on the buffer wall was increased by 4.5 times than that of passing through absorption cylinder. The experimental MDLs (1σ) were achieved as of 89ppb (CO), 80ppb (CH4) and 664ppb (C2H2) have been acquired, respectively, corresponding to the NNEA coefficients of5.75 × 10&minus 7 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2, 1.97 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2 and 4.23 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2. An improved humidification investigation regarding cross-sensitivity analysis provides a better understanding of PAS sensors in humidity relaxation related effects. This developed PAS modality of utilizing a single PAC and a single detector for multicomponent gas sensing exhibits unique potential for early diagnosis of power transformer failures.Fig. 1. Simulated spectral distribution characteristics of CO, CH4 and C2H2 based on HITRAN Database. Temperature and pressure: 296 K and 1 atm respectively.Fig. 2. Schematic structure of the developed T-type PAC.Fig. 3. Simulated sound pressure distribution of T-type PAC model for the three selected resonance modes by FEA method. Color bar: Simulated sound pressure (Pa).Fig. 4. Simulation results of the T-type PAC acoustic characteristics with the incident beam position optimization. (a) and (b): Two different incident ways of the excitation beam (c), (d) and (e): The simulated pressure amplitude response vs. frequency for F1, F2 and F3 detection, respectively.Fig. 6. The experimental results of PA signals for different resonance modes by scanning the incident excitation beam. (a) Schematic diagram of the light source scanning process in the T-type PAC. Dashed line: Central axis. (b) The PA amplitude of 100 ppm CO vs. the beam position of ICL source. (c) The PA amplitude of 50 ppm CH4 vs. the beam position of ICL source. (d) The PA amplitude of 50 ppm C2H2 vs. the beam position of DFB laser diode. Insert: The irradiated surface of PAC.Fig. 7. The experimental results for CH4 detection with the incident beam position optimization. (a) Two different ways (I1, I2) of incident excitation beam using ICL for CH4 measurement (b) The PA amplitude vs. frequency of F1 for the two incident ways (c) The PA spectra of 100 ppm CH4 in the ICL tunning range using both incidence ways (d) The PA signal amplitude of CH4 vs. gas concentration for two incidence ways.Fig. 8. Noise level analysis of F1, F2 and F3 modes for two incidence ways.Fig. 9. Experimental frequency responses of the developed T-type PAC.Fig. 10. The PA signal amplitudes vs. laser modulation amplitudes for multi-component gas sensing. (a) The ICL modulation amplitudes for 100 ppm CH4 detection (b) The QCL modulation amplitudes for 400 ppm CO detection (c) The NIR laser diode modulation amplitudes for 100 ppm C2H2 detection.Fig. 11. The experimental results for simultaneous detection of multi-component gases. (a), (b) and (c): Measured 2f-PAS spectral scans of the CO, CH4 and C2H2 absorption features for F1, F2 and F3 modes, respectively.Fig. 12. Schematic of the improved humidification system for humidity control.引用：Le Zhang, Lixian Liu, Xueshi Zhang, Xukun Yin , Huiting Huan, Huanyu Liu, Xiaoming Zhao, Yufei Ma, Xiaopeng Shao,T-type cell mediated photoacoustic spectroscopy for simultaneous detection of multi-component gases based on triple resonance modality,Photoacoustics 31 (2023) 100492.https://doi.org/10.1016/j.pacs.2023.100492

记者16日午后从山西省气象局了解，由中国气象局、山西省发展和改革委员会、山西省科技厅和山西省气象局共同投资，山西省气象科学研究所承建的“山西省温室气体观测站网建设(一期)工程”已顺利完成并正式试运行。 　　据了解，此工程实现了山西环境温室气体浓度数据的在线监测、在线传输、在线处理和在线发布。标志着山西率先建成全国首个省级环境温室气体浓度在线监测系统。 　　此工程依托温室气体观测站网，获取CO2/CH4等温室气体、SO2、NOX、PM10/PM2.5/PM1等大气成分观测数据和相关气象数据，通过信息传输系统传到中心站，从而建立起山西全省的环境温室气体浓度数据库。 　　此间专业人士称，建立温室气体观测站网为可准确掌握山西全省温室气体浓度变化状况及时空分布特征，了解全省不同地区温室气体浓度、排放种类及排放量和吸收汇的动态变化提供了重要技术支撑。同时，通过对数据进行分析处理并形成相关业务服务产品，定期向政府及相关部门报送，还有助于为各级政府应对气候变化提供科学数据和对策建议，为全省温室气体减排战略的制定和区域、部门产业及能源结构的调整等相关决策提供科学依据，为山西在未来的省际碳补偿、交易谈判中抢占制高点提供重要支持。 　　此工程于去年11月开工建设，总投资1025万元人民币，先后建成温室气体观测中心站、太原、临汾和大同子站，完成观测仪器、信息传输系统的安装调试，实现数据正常传输。 　　据称，目前，山西气科所也已对中心站和各子站的业务人员进行集中培训，为有效开展相关观测业务和服务奠定良好基础。

两名宇航员、一名海底工程师和一名经验丰富的科学家将会置身于佛罗里达东海岸的宝瓶座海底实验室，模拟执行太空任务。 　　新浪科技讯 北京时间5月8日消息，据美国太空网报道，美国宇航局计划于近期展开一次海底实验，模拟执行太空任务。届时，两名宇航员、一名海底工程师和一名经验丰富的科学家将会置身于佛罗里达东海岸的海底，模拟执行太空任务，从而检验外太空探测的新理念，掌握更多有关在极端恶劣环境下进行工作的知识。 　　美国宇航局5月4日宣布，将于本月10日开始进行第14次海底实验，为期14天。这次实验是NASA名为“极限环境任务实施”(NEEMO)项目的一部分。 　　加拿大宇航局宇航员克里斯-哈德菲尔德是此次海底实验的领导者。克里斯是一名资深宇航员，有过多次太空行走经历。从本月10日起，克里斯将带领其他参加实验的人员，在“宝瓶宫”海底实验室体验太空生活环境，展开模拟执行太空任务的实验。 　　据悉，美国宇航局(NASA)在佛罗里达州Key Largo附近的海底建立了一个名为宝瓶宫(Aquarius)的海底模拟实验室。这个能容纳6个人的实验室能够训练宇航员在模拟的环境下熟悉太空飞行，并开展一系列科学实验训练。宝瓶宫模拟器长14米，宽3米，装备有全套的设备，位于海面一下18米。借助于这个模拟器，宇航员不必要再等候轮到登上航天飞机或者进入国际空间站的机会去体验太空生存环境。 　　本月10日开始的此次海底模拟实验，将会利用海床模拟其他行星的表面和低重力环境。为准备此次海底实验，2009年10月潜水员在宝瓶宫模拟器附近放置了着陆器、探测车和模拟机械臂的小型吊车。 　　模拟执行太空任务 　　据悉，执行此次海底模拟实验的成员将会在宝瓶宫海底实验室内生活、进行模拟太空行走、操纵小型吊车来移动实验室，这同在外星球上搭建宿营地非常相似。 　　当潜水员执行操作并检测这些技术时，将会为美国宇航局工程技术人员提供非常有价值的信息和反馈。预计在此次的海底实验中，实验人员将会从着陆器上取下一个模拟月球车、从着陆器上取下少量荷载并模拟将一名失去行动能力的宇航员从海床转送回舱内。 　　据了解，此次试验的着陆器和探测车模拟器同美国宇航局考虑用于未来行星探测的着陆器和探测车大小相仿。模拟着陆器的宽度比一辆校车的长度还要大，几乎是其三倍高。宽13.7米，高8.5米，有一个3米高的吊车。模拟探测车比一辆SUV稍大，高2.4米，长4.3米。 　　训练海中溅落 　　哈德菲尔德2001年4月份航天飞机执行STS-100任务时，执行过两次太空行走任务，操纵国际空间站的Canadarm2机械臂。1995年他还在STS-74任务中，执行过大量操纵航天飞机Canadarm的任务。其他参加此次海底实验的人员包括，美国宇航局宇航员兼太空飞行医生托马斯-马斯伯恩，“月球车”副项目经理安德鲁和科学家史蒂夫-夏贝尔。北卡罗来纳大学的詹姆斯和内特-本德是建设外星球露营地的技术人员，他们将会提供工程技术支持。 　　在宝瓶宫实验室内时，实验小组将会进行生命科学实验，主要关注在极端环境下人们的行为、表现和心理。此次实验还将对自动开展工作展开研究。也就是说，实验中将会有一段时间成员间的通信和任务控制中心的通联将受到限制，这中状况在未来人类探索火星或月球时也将会遇到。 　　据悉，宝瓶宫实验室归属于美国国家海洋和大气管理局，由北卡罗来纳大学操作运行。

“双碳”目标2020 年 9 月 22 日，习近平主席在第 75 届联合国大会一般性辩论上承诺，"中国将采取更加有力的政策和措施，降低二氧化碳排放；力争于 2030 年实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。"相关政策2021年9月，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》指出，要建立健全碳达峰、碳中和标准计量体系；制定重点行业和产品温室气体排放标准；加强二氧化碳排放统计核算能力，提升信息化实测水平。2022年10月，市场监管总局等九部门印发《建立健全碳达峰碳中和标准计量体系实施方案》指出，提升碳排放和碳监测数据准确性和一致性，推动具备条件的行业领域由宏观“碳核算”向精准“碳计量”转变。2024年2月4日，随着全国温室气体自愿减排交易市场正式启动，国务院发布的《碳排放权交易管理暂行条例》开启我国碳排放权交易的法治新局面，碳交易需求与活力加速释放，驱动加快完善碳达峰碳中和标准计量体系，碳排放及温室气体监测市场将迎来新机遇与新挑战。舒茨积极响应“双碳”战略舒茨股份，是由德国归国工程师创办的高新技术企业。依托全球领先的光声光谱痕量气体检测技术、红外非分光检测技术等高端传感技术，成为高端工业气体传感器生产商，产品广泛应用于环境监测、温室气体监测、工业过程分析及部分科研领域。舒茨积极响应国家“双碳”战略布局，结合自身研发技术优势，在电力、钢铁、水泥、建材、石化、化工等领域探索研究二氧化碳、甲烷等温室气体排放监测解决方案，加快推出碳排放/温室气体检测相关产品，助力客户实现降碳增效的综合解决方案，为客户创造价值的同时，也为国家实现“双碳”目标出一份力。 舒茨碳排放/温室气体传感器二氧化碳 | SILAREX 多通道气体传感器SILAREX代表高精度与高性能；可实现三种气体的平行浓度测量或支持单一气体的三个量程范围。非常适用于诸如CO2、CO、CH4、N2O和SO2等气体的排放浓度测量。与使用三个单独传感器进行测量相比，SILAREX的优势显而易见：只需校准和维护一个传感器。且不必考虑不同的样品制备、协调传感器精度或使用寿命等因素。其交叉灵敏度校正亦可直接在传感器中计算完成。技术参数:SILAREX检测原理NDIR 红外非分光检测技术测量气体数量三种气体平行浓度测量内部交叉补偿是线性误差≤ ±1% [FS]检测范围0...50 ppm up to 0..100Vol.%T90响应时间与噪声绝对值（156mm检测池）≤ 14 sec ≤ ±0.1% [FS]≤ 3sec ≤ ±1.0% [FS]检测下限LDL（3σ）≤±0.05%[FS] （最小量程范围）循环时间（输出频率）Max 2.5Hz压力补偿内置（可选）数字接口TTL 1路线/RS485模拟接口无主动控制加热型（稳定性含隔热）内置 ± 1.0K 或外置高性能 ±0.5K （可选） 一氧化碳 | FLOWEVO PLUS泵吸式气体传感器FLOWEVO PLUS是一款高性能NDIR气体传感器，是在FLOWEVO升级版产品。其在复杂环境下的稳定性、LDL（检测下限）、T90响应时间和读出频率等方面均树立了行业新标杆。技术参数:FLOWEVO PLUS检测原理NDIR 红外非分光检测技术测量气体数量一种内部交叉补偿是线性误差≤ ±1% [FS]检测范围0...50 ppm up to 0..100Vol.%T90响应时间与噪声绝对值（156mm检测池）≤ 3sec ≤±0.075%[FS]检测下限LDL（3σ）≤±0.05%[FS]循环时间（输出频率）Max. 10Hz压力补偿内置（可选）数字接口RS232/RS485模拟接口4(0) .. 20mA0(0.4) .. 2VDC0(1) .. 5VDC0(2) .. 10VDC4(0) .. 20mA (3kV/rms)自定义软件界面可以可选配件/标准气体清单CO2 CO CH4 C2H4 SO2 N2O CH3Br SO2F2 SF6 NH3 CnHm 甲烷 | FLOWEVO 泵吸式气体传感器FLOWEVO是一款高性能NDIR气体传感器。维护成本低，检测限低，对干扰气体具有高度选择性。此外，它经过温度和漂移补偿，适用于需要极高精度和可靠性的应用环境。比如：SF6高压技术、排放测量、害虫控制、沼气分析、水果储存。技术参数:FLOWEVO检测原理NDIR 红外非分光检测技术测量气体数量三种气体平行浓度测量内部交叉补偿是线性误差≤ ±1% [FS]检测范围0...50 ppm up to 0..100Vol.%T90响应时间与噪声绝对值（156mm检测池）≤ 14 sec ≤ ±0.1% [FS]≤ 3sec ≤ ±1.0% [FS]检测下限LDL（3σ）≤±0.6%[FS]循环时间（输出频率）Max 2.5Hz压力补偿外置（可选）数字接口TTL 1路线自定义软件界面否可选配件外置界面压力补偿RS232/RS485模拟接口4(0) .. 20mA 0(0.4) .. 2VDC 0(1) .. 5VDC0(2) .. 10VDC外置加热 ± 1.0K标准气体清单CO2 CO CH4 C2H4 SO2 N2O CH3Br SO2F2 SF6 NH3 CnHm

项目编号： ZQC-Z22028项目名称：安徽省温室气体浓度等监测系统气象探测装备预算金额：1800.0000000 万元（人民币）采购需求：采购8套温室气体（CO2/CH4/H2O）浓度监测系统、8套三维风监测系统；升级现有2套温室气体（CO2/CH4/H2O）浓度监测系统。合同履行期限：合同签订后90天内交货，交货后30天内完成安装调试并具备验收条件本项目( 不接受 )联合体投标。

p 　　北京大方科技有限责任公司(以下简称“大方科技”)是由留学归国人员创办的一家高新技术企业。公司基于自身掌握的TDLAS核心技术(可调谐激光吸收光谱技术)，扎根激光气体检测领域，坚持自主创新，研发了一系列激光气体在线分析系统及核心模块产品。其代表产品“脱硝氨逃逸在线监测系统”，拥有完全自主知识产权，广泛应用于环保、电力、水泥、陶瓷、化工、冶金、焦化以及工业锅炉等领域。 /p p 　　这家公司创始人是周欣。转眼间，大方科技创始人周欣博士回国创业已经八年了。八年来，他不忘初心，对科研、对创业的热情从未减弱。把好的技术引进中国，做自主品牌的好产品，是他始终坚持的事情。 /p p 　　酒香不怕巷子深，近日，仪器信息网编辑来到了位于北师大科技园一隅的北京大方科技有限责任公司，与公司的创始人周欣博士来了个“面对面”，听他讲讲创业“背后的故事”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/de6463ff-84d1-4281-9b47-6ecc495674b9.jpg" title=" DSC03896.JPG" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 北京大方科技有限责任公司创始人周欣博士 /span /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　创业路漫漫 我亦决然 /strong /span /p p 　　2000年，在清华大学完成了本科、研究生的学习之后，周欣远赴美国，在斯坦福大学攻读博士学位，师从美国工程院院士、激光光谱测量领域国际权威专家Ronald. K. Hanson 教授。Hanson教授是TDLAS技术的鼻祖，他所领导的实验室是斯坦福工程学院里最大的研究团队，在行业公认第一。他本人以治学严谨闻名，毕业的学生都非常优秀，有些已经取得了很受瞩目的成就。 /p p 　　2005年博士毕业后，周欣加入美国光谱仪器公司(SSI)历任资深科学家和首席科学家，代表性的研发成果之一是国际首台基于TDLAS技术的测量天然气和炼厂气中微量硫化氢的气体分析仪。这款仪器解决了长期存在的测量难题，成功销售并应用在美国、加拿大、欧洲、中东和亚洲等世界著名石油化工与天然气公司。 /p p 　　如果一直这样下去，伴随着周欣的就是“稳定高薪的职业、优渥的生活条件以及首席科学家的身份”。然而，2009年，周欣放弃了这些标签，毅然回国创业。 /p p 　　在谈及为何想要回国创业时，周欣坦言道，其实他在斯坦福读博士的时候就有创业的想法。斯坦福的校园里创业氛围浓厚，他身边的很多同学、师兄都选择了创业，这些对他造成了潜移默化的影响。在洛杉矶工作了4年后，他觉得自己的职业生涯遇到了瓶颈，他想要寻求改变，挑战一下自己。 /p p 　　2008年，周欣回国休假，恰逢北京举办奥运会。他深深地感受到中国经济的快速发展，他心中回国创业的“小火苗”也愈烧愈旺。2009年，周欣携带家人毅然从美国辞职回国创业，一切都从零开始了。 /p p 　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　 /span span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 情系安全生产 起步煤矿行业 /strong /span /p p 　　2009年初，周欣成立大方科技，公司总部自然而然地设在了人才汇聚且他又熟悉的北京。刚回国的时候，他发现国内气体检测的市场很大，但很多方面却一直依赖进口。 /p p 　　在经过一个简单的了解之后，周欣将目光锁定在了煤矿瓦斯在线监测市场。2009年的时候，煤矿行业的市场热度还很高，当时周欣认为， 中国煤矿很多，每一个矿底下需要用到的传感器很多，市场很大，而煤矿瓦斯的监测又涉及到生产安全。周欣本身一直都有关注煤矿市场，每次发生的瓦斯爆炸事故都紧紧牵动着他的神经。传统的煤矿瓦斯浓度测量方式存在测量结果易漂移、仪器设备每两个礼拜就要重新校准一次等缺陷，较难满足准确、快速、实时监测及预警的需求。 /p p 　　TDLAS技术可以克服传统技术的缺陷，被认为是气体检测领域的最佳解决方案之一。TDLAS技术是光学、电子、信息、材料、结构等多门学科的综合运用，技术壁垒高，是气体分析技术中的“贵族”。 /p p 　　“贵族”不仅体现在它的技术优势上，而且也确确实实地体现在它的价格上。据周欣介绍，国外的气体分析仪几万美元一套，也就是几十万人民币。“当时就是特别简单的想法，能否将基于TDLAS技术的气体检测仪国产化，从而降低它的成本，让它普及到中国每个需要监测的场所。”周欣说。 /p p 　　于是，2009年的夏天，在一个二十几平方米，没有空调的小平房里，他和他的团队开始了研发之路。 /p p 　　产品的研发不是纸上谈兵，它需要真刀真枪的去干。周欣回忆道，刚开始研发的时候，难度很大，难度不在于核心技术，而在于煤矿本身这个行业的特殊性，即技术上如何满足特定环境的使用要求及成本上如何能使客户接受。 /p p 　　经历了初步设计、拿出样机、现场实验、改进等过程，通过一年多的努力，周欣带领的研发团队研发出了国内第一款用于煤矿瓦斯监测的激光甲烷气体分析仪。这期间，为了亲自掌握第一手资料，他下过几百米深的矿井。可喜的是，这款激光甲烷气体分析仪最终获得了煤安认证，在客户端的试用也取得了满意的效果，同时也被评选为“科技部国家重点新产品”。 /p p 　　然而，据周总介绍，虽然这款产品在技术上取得了很大的成功，但是当时在市场推广上遇到了一定的困难。 /p p 　　一方面是因为产品获得煤安证后，煤矿市场却出现大幅度滑坡，导致产品并未实现大规模的销售 还有一个原因是客户对于这款产品并没有完全接受。对于煤矿行业来说，客户对于甲烷传感器心理价位在两、三千人民币，虽然现有产品存在一些缺陷，但他们已习惯了这些缺陷。另外，激光甲烷气体分析仪这种新技术，国家当时并没有相应的标准。对于客户来说，接受新技术也需要很长的时间。 /p p 　　面对创业初期的困难和挑战，周欣没有选择逃避。他勇敢面对现实，通过读书、参加培训，将知识和实践相结合，不断提高和成长，努力从技术层面向销售、管理层面多栖发展。 /p p 　　从长远角度看，周欣认为，他们的首款产品未来还会有市场。近几年，国家也出台了一些政策鼓励激光甲烷气体分析仪的使用，虽然走了一些弯路，但他们这款产品并不会永远被“搁浅”。机会总是留给有准备的人，当未来市场爆发需求的时候，大方科技定会快人一步! /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 进军氨逃逸监测市场 峰回路转 /strong /span /p p 　　虽然第一款产品并没有获得大规模的销售，但大方科技利用TDLAS技术自主生产激光光谱气体分析仪的声名已经远扬在外。激光甲烷气体分析仪还在煤安认证阶段时，有一些代理进口氨逃逸监测产品的厂商找到了大方科技，并针对进口的氨逃逸产品在国内的使用情况与周欣进行了交流。2012~2013年，虽然一些代理商卖出去很多进口的氨逃逸产品，但用户反馈的使用效果并不是很理想， “仪器测得不准、不好，测量结果不稳定。”这些代理商找到周欣，希望能商讨出一个好的解决方案。 /p p 　　这件事情为周欣提供了新的思路，加上国家“十二五”中提出的氮氧化物要减排的问题。周欣认为开发氨逃逸监测仪器这件事情可以做。 /p p 　　氮氧化物是空气污染中的“大户”，也是产生有害悬浮颗粒的“元凶”之一，但燃煤电厂、水泥等工业生产却常常释放它。随着国家对环境保护提出了高标准，越来越多的火力发电厂采用烟气脱硝装置来减少氮氧化物的排放。脱硝过程所用的还原剂主要是液氨，如果没有对氨有效的实时在线监测，在还原过程中就不可避免的出现喷氨过量而导致的氨逃逸问题，这不仅会给后续工艺设备带来堵塞、腐蚀等损害，同时也会造成经济上的损失。 /p p 　　在国产激光氨逃逸在线分析系统研发出来之前，脱硝氨逃逸市场基本被进口仪表垄断，但使用效果却并不理想。经过走访调研国内一些电厂之后，周欣团队发现，进口设备在产品设计上不适合于国内高粉尘的环境，高粉尘量对仪表的测量造成严重干扰，测量精度不足。除此之外，烟道本身出现的震动和热膨胀，也会导致测量出现偏差。 /p p 　　为此，大方科技根据国内的工况环境以及对同类进口设备的分析，利用自身掌握的TDLAS核心技术，率先提出采用“抽取+高精度”的测量技术路线。 /p p 　　采用抽取方式，将烟气抽出来，经过过滤、伴热等预处理后进行测量，解决了粉尘对测量的干扰问题。同时，抽取法测量不受现场震动、热膨胀等环境因素的影响。为了提高测量精度，大方科技自主研发的激光氨逃逸在线分析系统还设计了耐腐蚀高温多次反射测量气室，国内首家实现氨逃逸多次反射技术，光程可达30米，极大地提高了测量精度和检测下限。为脱硝过程氨逃逸提供了准确可靠的监测手段。 /p p 　　谈及激光氨逃逸在线分析系统的研发，我们能感受到周欣满满的自豪感。这款产品的研发还是在北师大科技园的小平房里进行的。2012年12月，研发团队刚把产品研发出来后，订单就来了。为了保证产品的质量，发货的前一天晚上，团队还在进行测试。“当时我们研发团队六、七个人，一晚上没睡进行测试。现在这六、七个人基本上都还在公司。”周欣微笑着对我们说道。在笔者看来，大方科技的这种老板与员工之间的关系已经远远超过了简单的上下级关系，它是比金子还要宝贵的患难与共。 /p p 　　经过几年的不懈努力推广，脱硝氨逃逸市场基本被进口仪表垄断的局面开始被打破。客户开始认识到大方科技虽然是国产仪器，但掌握核心技术，自主研发的“激光氨逃逸在线分析系统”从设计上更适合我国电厂、水泥厂等脱硝过程的现场实际工况，从而逐渐得到了客户的认可。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 大环境下 产品、服务始终优先 /strong /span /p p 　　随着相关政策对氨逃逸在线监测仪器市场的推动，市场竞争也越来越激烈。一方面，很多企业还是“迷信”进口产品，在没有国产厂商对他们进行深入宣传的情况下，他们还是默认使用进口产品，进口产品依旧占据氨逃逸在线监测市场的主要份额，另一方面，市场上存在一些低价竞争的情况。大方科技想要突出“重围”，还有很长的路要走。 /p p 　　面对这样的现实，大方科技并没有畏缩，周欣说：“我们始终把产品和服务放在第一位。”周欣认为，产品的销售不是一锤子买卖，要想在一个市场长远的发展下去，首先要把产品真正的做好，真正的解决客户需求，另外就是售后服务要同步保障。周欣强调，无论何时，大方科技的市场策略始终围绕两个关键词“产品”和“服务”。此外，周欣认为，厂商与客户之间的产品售后反馈，也是一个双赢的过程。客户反馈出问题，大方科技的售后人员会到现场帮他们解决 售后在现场发现的问题，能够给研发一个真实的反馈，进而帮助产品的改进。而为了保证高质量的产品和售后服务，大方科技的产品始终保持在一定的价格。 /p p 　　由于同行的低价竞争，大方科技可能会失去一些订单，但周欣并不觉得遗憾，“我们的产品可能比一些兄弟厂家贵了一点，但是我们的产品有任何问题，我们都会派人过去帮他们解决，所以从长远来看，我们和竞争对手不是打价格战。我们始终坚持以技术为核心竞争力。” /p p 　　谈及国产品牌与进口品牌的优势与劣势，周欣给出了他的看法：国产厂商的优势在于灵活，面对用户的个性化需求能够及时作出反馈动作 另外，进口品牌在中国的销售很多是通过代理商，而代理商对专业技术的了解相对欠缺，客户反馈出产品问题时可能无法及时解决。同时，国产厂商也有一些不足需要去向国外厂商学习，学习国外先进的经营理念与管理体系，学习他们在产品设计方面的独到之处、学习对于产品的创新...... /p p 　　这是一件需要长久去做的事情。 /p p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 采访后记：见到周总的第一眼，笔者觉得他非常的平易近人。随着采访的深入，这种感觉也愈发强烈。采访中，我们了解到，他跟员工之间的相处也是这种模式，更多时候像是朋友，而不只是领导与员工的关系。周总也是一个心怀感恩的人，采访中，他多次提到感谢国家的政策支持，这些支持对于他个人和公司来说都非常重要，国家对海归人才创业的重视和肯定，对他和他的团队是一种鼓舞和激励，也对提升公司知名度起到了很大的作用。因此，他觉得自己身上的社会责任也很大，希望通过大方科技过硬的产品切实解决用户的问题。文章最后，笔者想起一句网络流行语“你若盛开，清风自来”，相信好的产品自会逐渐得到客户的肯定！ /span /p p style=" text-align: right " strong (采访编辑：李亚楠) /strong /p

美国海洋光学（www.oceanopticschina.cn）近日推出一款 RaySphere 光学测量系统，用以测量太阳光模拟器和其他辐射源的绝对辐照度。RaySphere系统可测量从紫外线到近红外光谱（380-1700nm）的不同光谱范围的绝对辐照度（mW/cm2/nm）。 下载高清晰图像:http://halmapr.com/oo/RaySphereRelease.jpg （图片说明：海洋光学 RaySphere 系统评估并判定太阳能闪光灯和太阳光模拟器的光谱分布是否合格） 作为一种用于验证已安装的太阳能闪光灯输出的工具，RaySphere 特别适用于太阳光模拟器制造商以及研发实验室。太阳光模拟器的闪光可用于目的为根据光谱反应组合细胞像素的光电制造流程、以及目的为测量最终光电效能的光电制造流程。RaySphere 的系统具有必要的精确度和分辨率，以测量和分析闪光器的性能和稳定性，并通过高级的低频抖动方式触发电子设备为闪光测量计时。RaySphere 的刻度经过公认的认证实验室的确认，以确保精确的探测，并使太阳能闪光灯和太阳光模拟器的评估和资格认证符合由 ASTM 和 IEC（IEC60904-9 2007）等标准制定机构制定的标准。 两台热电冷却探测器使太阳能闪光灯的光谱分析（380-1700nm）可复验性高且准确。第二种型号的 RayShere 含有一个冷却探测器，以测量最多 1100nm 的光谱。 该系统同时包含高级、高速的电子设备，以及直观、强大的软件界面。极少的测量次数可实现在闪光期间，甚至于闪光间隔期间的完整光谱检测。此外，测量还可以由一个快速反应的发光二极管促发。该二极管可在百万分之一秒内通过增加闪光强度而做出反应。 关于海洋光学(Ocean Optics)和豪迈(HALMA): 总部位于美国佛罗里达州达尼丁市的海洋光学(www.OceanOpticsChina.cn)是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商，为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部，自1992年以来，在全球范围内共售出了超过150,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线，包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛，公司隶属英国豪迈集团。创立于1894年的豪迈(HALMA www.halma.cn)是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有3700多名员工，约40家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。

便携式气体检测仪是一种方便携带的设备，可以随时随地检测周围环境中的气体浓度，它通常体积小巧、操作简单，非常适合现场检测和巡检使用。那么便携式气体检测仪的安装方法你知道多少？下面是逸云天小编的分享。　　一般遵循以下步骤：　　1.选择合适的位置：根据检测需求，选择合适的安装位置。通常可以将检测仪携带在身上、固定在工作区域或车辆上。　　2.打开检测仪：按照检测仪的使用说明书，打开检测仪并确保其处于正常工作状态。　　3.校准检测仪**：在使用前，根据厂家的建议进行校准，以确保测量的准确性。　　4.佩戴或固定检测仪**：如果是便携式的，可以将检测仪佩戴在身上，如腰带上或背包上。如果需要固定在某个位置，可以使用配套的安装附件，如夹子、支架等。　　5.启动检测仪**：按照检测仪的操作说明，启动检测仪并开始监测气体。　　6.注意检测仪的显示和报警**：在使用过程中，密切关注检测仪的显示屏幕，以及任何报警信号或指示灯。　　综上所述，需要注意的是，具体的安装方法可能因不同的检测仪型号和厂家而有所差异。因此，在进行安装之前，必须仔细阅读检测仪的用户手册和相关说明。此外，还应该遵循厂家的建议和安全操作规程，确保正确使用和维护检测仪。　　部份合作机构：　　清华大学、西安交通大学、青岛理工大学、中南大学等14所名校、中国原子能科学研究院、中国检验检疫局等深度合作，为研发工作汇入强有力的智力资源。　　专利技术在材料、工艺、软件等多层面累计取得100+专利/研发成果，知识产权体系构建完善，具备为用户提供产品/方案/服务全方位专业支持强大技术实力。

近日智谱科技携自主研发的红外光谱气体泄漏检测系统参加由中国仪器仪表行业协会主办的“第二十一届中国国际科学仪器及实验室装备展览会（CISILE 2024）”，荣获“自主创新金奖”。气体泄漏实时监测预警的必要性化工行业危化气体泄漏易引发爆炸和火灾事故，造成严重的人员伤亡与经济损失。根据2023年的全国化工事故分析报告[1]，中毒、窒息、火灾爆炸引起的事故占比达到55%，死亡人数占比达60%，而这些事故大多源于危险气体泄漏。因此，实现关键区域气体泄漏实时监测预警，对于化工行业的安全生产具有至关重要的意义。传统的气体在线监测技术主要依赖电化学、半导体、催化燃烧等点式传感器，这类传感器以其较高定量精度和成本效益而受到青睐。然而由于需要与气体接触并发生反应，因此易受到环境因素的干扰，导致出现漏报、误报、报警滞后等情况发生，且难以迅速定位泄漏源。为了解决现有点式气体监测技术存在的问题，促进化工行业安全生产水平的提升，智谱科技开发了系列基于红外光谱成像技术的气体泄漏监测系统，能够实现非接触、大范围、实时且精确的气体泄漏实时监测预警，目前可监测气体种类已覆盖烷类、苯类、烯类、醇类、醚类等60种常见化工危险气体。该系统能够迅速确定泄漏位置、泄漏气体的扩散方向与泄漏浓度，为应急指挥提供关键信息。且得益于红外光谱技术独特的“指纹”特征【2】，本系统能有效减少环境干扰，确保监测的准确性和可靠性。图1 工业危险气体红外吸收光谱[3]推荐应用场景1) 储罐罐区在生产装置中，储罐常用于储存大量的易燃、易爆及挥发性液体和气体。当储罐在超温、超压、超负荷状态下工作时，易发生气体泄漏，进而引发爆炸。为了对这些潜在的危险源进行监控，可部署云台式或固定式气体泄漏监测设备可以对罐区及周边设施进行大范围、实时在线、全天候的气体监控。图3 罐区泄漏监测效果2) 装卸区在危化品运输过程中，装卸作业是关键环节，涉及鹤管、泵管、阀门等设备的频繁操作，且作业人员密集。管道砂眼、车辆移动或法兰垫片阀门失效等因素可能导致物料泄漏，进而引发中毒、火灾或爆炸事故。为防范这些风险，装卸区可部署云台式或固定式气体泄漏监测设备，对装卸全过程进行实时监控。同时，巡检人员可使用手持式气体泄漏监测摄像机对管道、阀门等进行近距离检查，以确保安全。图4 装卸过程监测效果3) 工艺设备区化工厂区的工艺设备构成复杂，包括反应塔、分析塔、中间罐以及各类管路等。这些设备通常在震动和高温的环境下运行，内部承受强压和溶液腐蚀，易产生微小泄漏。由于工艺设备体积庞大复杂，仅依靠人员巡检难以迅速发现泄漏点。因此，部署云台式或固定式气体泄漏监测设备，可以对多个工艺设备进行远程在线监测，及时识别微小泄漏，确保安全生产[4]。图5 生产装置运行过程监测效果4) 管廊管道区管廊管道系统是炼油化工企业能源或原料输送的关键组成部分，具有分布广泛、数量众多、布局距离长的特点，人工巡检需要大量的人力投入，且巡检周期较长。因此管廊管道发生泄漏时被发现的时间滞后严重，这段时间内的气体泄漏可能造成重大的经济损失和人身安全风险。为了提高管廊管道系统安全的监控效率，部署云台式或固定式监控产品可以实现大范围的实时监控，同时可结合手持和移动式智能巡检设备进行细致的现场勘查的方案正在成为智慧管廊监管的新趋势。图6 管廊泄漏监测效果目前智谱科技研发的红外光谱气体泄漏监测系列产品已在国内数十家油田和石化企业中成功应用。我们期待通过这些产品与解决方案，帮助更多企业有效解决危险气体监测的难题，为化工企业的安全生产保驾护航。我们提供免费的产品借测和园区定制化的解决方案。欢迎各界与我们联系，共同探讨合作。参考文献：[1]2023年全国化工事故分析报告.[2]袁盼，谭竹嫣，张旭等. 工业气体泄漏红外成像检测及差分光谱滤波检测方法研究[J].红外与激光工程,2022,51(8),20210714-1: 20210714-14.[3]沈英，邵昆明，吴靖等.气体光学检测技术及其应用研究进展[J].光电工程,2020，47(4), 190280-1: 190280-16.[4]朱渊，陈国明，刘德旭.复杂地形天然气净化厂脱硫装置泄漏事故模拟及危害评价[J].化工学报,2010，61(10),2758:2764

中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的研究人员合作，在超冷原子量子模拟研究中取得进展。科研人员使用超冷原子量子模拟器，对格点规范场理论中非平衡态过渡到平衡态的热化动力学进行了模拟，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”，取得了利用量子模拟方法求解复杂物理问题的重要进展。相关研究成果发表在《科学》上。规范场理论是现代物理学的基础，如描述基本粒子相互作用的量子电动力学、标准模型等是满足特定群对称性的规范场理论，在粒子物理学、宇宙学以及凝聚态物理学等领域得到广泛应用。由于其求解复杂度高，规范场理论体系中仍有许多开放问题。其中，规范场理论描述的物理系统是否可以从远离平衡态经过演化达到热平衡备受关注。该问题的解决，有助于理解高能物理中重核碰撞的问题，也将为现代宇宙学中大爆炸早期物质的形成提供了物理解释。但是，使用经典计算机求解复杂的规范场理论是公认难题，量子模拟器为解决该问题提供了新路径。近年来，科学家尝试用离子阱、超冷原子气体、Rydberg原子阵列和超导量子比特等体系对格点规范场理论开展量子模拟研究。然而，由于格点规范理论中相互作用形式复杂，并要求物理系统始终处在局域规范对称性约束条件下，对格点规范场理论热化动力学的实验模拟造成了困难，因而还未在实验上实现。为解决量子模拟器中相干调控的粒子数太少和无法保证规范对称性约束的两个主要问题，中国科大科研人员开发了独特的自旋依赖超晶格、显微镜吸收成像、粒子数分辨探测等量子调控和测量技术，在超冷原子量子模拟器中提出并实现了光晶格中原子的深度制冷，解决了量子模拟器温度过高、缺陷过多的问题，实验制备了近百个原子级别的规模化量子模拟器【Science 369, 550 (2020)】；首次实现了利用大规模量子模拟器对格点规范场理论量子相变过程的实验模拟，验证了过程中的规范不变性【Nature 587, 392 (2020)】。在上述研究基础上，通过实验和理论结合，该团队将系统制备到远离平衡的初态，首次实验研究了规范对称性约束对量子多体系统热化动力学的影响，并观测到具有相同守恒量的不同初态热化到同一个平衡态的过程，验证了热化过程造成的量子多体系统初态信息的“丢失”，建立了规范场理论早期非平衡动力学与最终热平衡态之间的联系，在使用规模化的量子模拟器求解复杂物理问题的道路上取得了重要进展。未来，该团队将进一步使用量子模拟方法研究具有其他群对称性的、更高空间维度的规范场理论模型，以及真空衰变、动态拓扑量子相变等物理难题。《科学》杂志审稿人对此给予高度评价，认为该研究为超冷原子模拟格点规范场理论这一领域的发展做出了重要贡献，代表了量子模拟研究领域的前沿。研究工作得到科技部、国家自然科学基金委、中科院、教育部和安徽省等的支持。论文链接

河海大学订购宏展步入式模拟环境高低温恒温恒湿淋雨综合实验室我公司在河海大学关于"步入式模拟环境高低温恒温恒湿淋雨综合实验室"的招标活动中，以886分的高票中标。 通过现场9位评委公平、公证、公开的评比方式，能够在众多的同行中夺的标魁，一方面取决于公司自身的技术实力和资本实力，另一方面源自于公司的技术成熟度和自身生产加工实力带来的成本优势。我们在竟标过程中不论专业技术分、质量分、售后服务分、价格分等各方面都领先于通行**的优势。招标会从上午9点开始，经过**轮的开标价格公布、公司资格审查 ，独立的技术方案讲解问答，再到第二轮的**终报价以及主持人公开宣布中标单位，整个招标会直到中午12点结束耗时近三个小时. "步入式模拟环境高低温恒温恒湿淋雨综合实验室"不是一个普通的实验室，它主要是解决客户产品在不同的气候环境下[包括高原气候反应低压缺氧等]进行的吹风角度、风速、模拟大气压力、换气、霜冻及一氧化碳含量等综合性能工况实验。要解决这些综合条件下的工况环境实验，我们必须要将所有的结构和系统进行综合数据采集及分析处理，这集中了空气力学、自动化控制、气体分析、数据采集、机械结构、气候环境等各种原理 21世纪，随着地球村的成型，终端用户对产品的工况品质要求越来越高。他**不是在一个固定的气候或机械环境条件下来进行一个简单的模拟实验，它直接模拟终端用户的操作动作、当地的海拔高度所带来的气压变化及温湿度条件来进行各种工况实验。所以，此类实验室的需求，一定是以后的环境测试大势所趋。我们也将集中全厂的技术力量，来制造一间满足客户要求的高品质实验室。

6月17日，中国社会科学院——中国气象局气候变化经济学模拟联合实验室成立揭牌仪式在中国气象局举行。中国社会科学院副院长王伟光、中国气象局局长郑国光为联合实验室揭牌，国务院发展研究中心副主任刘世锦等领导出席，中国气象局副局长沈晓农主持了揭牌仪式。 王伟光在揭牌仪式上表示，中国气象局与中国社会科学院跨部门、跨学科联合建立实验室，站在国际学术前沿，实现了自然科学与社会科学的联合，在理论与方法上进行了探索创新，以保护全球气候和促进我国经济社会发展为主要内容，把握争取并引导国际话语权，积极服务于国家宏观经济决策和国际合作。目前，发达国家对我国减排施压，在承担大国责任的同时，我们还要维护发展权益，保证发展空间。气候变化经济学模拟研究为我们寻求这一两难问题的正确解决提供了重大的理论支持。 郑国光指出，气候变化经济学模拟联合实验室的成立，是中国社会科学院和中国气象局适应国家需求，为我国应对气候变化提供科技支撑的一个重要举措。它将利用双方的资源和优势，进一步加强在气候变化与经济系统交互作用机理、减缓和适应气候变化的社会经济学方面以及气象经济学理论与方法等领域的合作研究，进一步拓宽我国气候变化科学研究的领域，为我国参与气候变化国际谈判以及国内应对气候变化工作提供更有针对性的支持和保障。 郑国光说，IPCC第五次气候变化评估工作的一个显著特点就是更加注重气候变化的经济学分析，而我国在气候变化经济学方面的研究还很薄弱。因此，联合实验室的主要任务就是为我国在哥本哈根谈判中确定发达国家2012年后量化的温室气体减排指标，以及发展中国家国内实质性的适应和减缓行动等焦点问题提供有价值的决策咨询。他希望，联合实验室要科学规划研究方向和重点，引进和培养优秀人才，建立“开放、协作、竞争”的运行机制。同时要积极开展国内外的合作与交流，加强研究成果的应用，力争建成一个高水平、国内知名、国际上有影响的气候变化经济学研究实验室。 长期以来，中国气象局与中国社会科学院在气候变化、IPCC国内外活动、气象经济学等领域有着很好的合作，特别是在国际气候变化政策、全球温室气体人均历史累积排放等方面开展了很好的合作研究。中国气象局和中国社会科学院将依托这个联合实验室平台，充分发挥中国气象局在气候变化观测、气候系统模式研发等方面的科研基础优势和中国社会科学院在社会经济领域的研究优势，不断做出基础性、战略性和前瞻性重大创新性成果，将实验室建设成我国乃至世界气候变化经济学研究领域的知名实验室。 揭幕仪式后，还举行了“气候变化与经济社会”学术报告会。

HT8800系列便携式高精度温室气体分析仪仪器简介HT8800系列便携式高精度温室气体（二氧化碳/CO2、甲烷/CH4、氧化亚氮/N2O、水/H2O）分析仪由宁波海尔欣光电科技有限公司（HealthyPhoton）自主研发、生产、销售。该系列仪器基于量子级联激光技术设计，利用气体分子在中远红外的“指纹”吸收谱，使用世界领先的半导体量子级联激光器（QCL）作为光源，使激光通过独创的中红外增强型光腔，被中红外光电探测器接收透射光并提取和分析透射光谱，准确反演获得目标温室气体成分的浓度，实现对目标温室气体分子的更精确、更及时、更科学的测量。HT8800系列便携式高精度温室气体在便携的仪器箱内仪器箱内实现快速响应的高精度温室气体测量，采用独立强吸收谱线，使其不受其他气体分子光谱的交叉干扰。该系列便携式温室气体分析仪能够可由太阳能或锂电池供电，实现温室气体浓度的定点或移动连续观测。主要优势&bull 多组分：采用中红外波段，独立强吸收谱线，无交叉干扰，使测量更精准测量组份CO2CH4N2OH2O测量范围0.02~2%0.1~15ppmv0.1~5ppmv0~3%（无冷凝）测量精度（5s）＜0.2ppmv＜2ppbv0.5ppbv100ppmv响应时间(T90)＜10s最高输出频率1Hz&bull 便携性：高强度ABS材料箱体设计，防水耐用易携带，在仪器箱内实现快速响应的高精度测量&bull 可靠性：气体分子的最强吸收信号，不需要超长光腔，使测试光腔更稳定，数据更可靠&bull 灵活性：可用于定点或车载走航连续自动检测，突破检测环境局限&bull 低功耗：主机功耗小于100W，可由太阳能或电池供电，实现连续不断电检测&bull 国产自主研发，全国范围快速响应，售后无忧 应用场景 &bull 土壤呼吸气体分析&bull 水体温室气体分析&bull 大气温室气体分析技术原理中远红外量子级联激光技术（QC Laser-based Sensing Technology）技术参数工作温度25℃~45℃大气压力范围70 ~ 110 kPa湿度范围用户界面基于Windows的软件尺寸47cm*35.7cm*19.1cm重量15 kg供电要求24 VDC/5A（锂电池不能大于24V）功耗100W@35℃(最大120W在仪器启动时)可选配件呼吸室、外置真空泵、真空管线、北斗短报文发送模块（含GPS和授时）应用案例海尔欣昕甬智测 x 清华大学深圳国际研究生院HT8800系列便携式高精度温室气体分析仪完成户外现场实验海尔欣昕甬智测HT8800系列便携式高精度温室气体分析仪现已进入全面量产阶段。如您想了解全部产品信息、测试数据、应用案例、相关论文，可联系我们。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " 环境试验设备经历了由单一环境因素模拟向多环境因素模拟，从静态模拟到动态模拟，由简单控制到微机全自动控制的发展过程。目前的发展方向是“更快、更好、更省”，并呈现以下特点： /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （1）试件尺寸：从小尺寸向大尺寸、全尺寸方向发展，试样从材料向构件、整机发展； /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （2）提高环境因素模拟精度：如目前模拟太阳辐射的光源主要是氙灯，尽管氙灯的光谱与太阳光谱接近，但光谱上某些点段相差较大。实践表明这些差别对有些材料样品的试验结果有影响，国外一些厂家在积极寻找新的光源。另外对氙灯光强的控制正在由点段控制向全光谱段控制方向发展。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （3）自然环境试验从典型环境向严酷与极端环境发展，向自然环境加速试验发展，向实验室模拟自然环境加速试验发展，并开始应用计算机数字仿真技术。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （4）采用新的控制技术：大量采用计算机领域内的新技术，如显示触摸屏技术、 span style=" font-size: 16px font-family: " times=" " new=" " PLC /span 技术、现场总线技术等。试验过程的检监测技术已向现场连续观察与检测方向发展，并对观察与检测结果实现远程传输。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （5）更接近于实际环境的综合箱：如振动试验箱已经发展成为三综合（温度、湿度、振动）、四综合（温度、湿度、低气压、振动）试验箱，并且出现了多维振动试验箱；腐蚀试验箱由单一腐蚀试验向循环腐蚀试验（腐蚀－湿热－干燥－腐蚀）箱方向发展。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （6）大型综合专用设备：为适应各行各业的需要，研发制作大型综合专用的环境试验设施，如美国陆军阿伯丁靶场的兵器环境试验设备能让车辆在行驶道路条件下，模拟低温、高温、湿热、低气压等多参数组合环境。该设备有 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 1000m sup 3 /sup /span 、 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 145m sup 3 /sup /span 和 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 45m sup 3 /sup /span 三个环境试验室，采用一套空气制冷系统和各自独立的电加热设备。在大型环模设备中首次成功采用了空气制冷。该设备最大试验室空间尺寸为 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 16m× 8m× 8m /span （长× 宽× 高），温度范围为常温 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " ~50℃ /span ，相对湿度可到 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 85× (1± 0.05)%RH（≤40℃） /span ，模拟的最大太阳辐射强度为 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 1kW/m sup 2 /sup /span ，模拟的最大风速为 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 35m/s /span 。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px " （7）重视各种试验数据的管理和应用：发达国家以数据库、数据手册、标准规范等集成性成果作为其共享与保护的手段，同时为研究、设计和技术改进提供了科学依据，避免了设计的盲目性。美军在自然环境试验中，经过长期系统的环境试验数据积累，出版了腐蚀手册，开发了新的耐候材料和产品，并制定了大量的材料生产、产品设计、工程设计等一系列标准和规范。美国制定的各类环境试验方法标准，为世界各国普遍采用，其中不少已成为国际标准。如美国著名的《尤利格腐蚀手册》、《军工材料与构件环境适应性数据汇编》等集成性成果已在全世界推广应用，形成了一种独立的知识产权，实现了材料与产品环境试验数据面向全社会的共享与服务。日本也十分重视自然环境适应性数据共享与保护。他们大约有 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 40 /span 个大气环境试验站，并形成网络体系，通过对原始数据的分析处理，建立共享服务数据库，面向社会为国家重点工程、项目研究、材料生产与应用部门提供数据服务。英国共有各类大气暴露场 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 40 /span 个左右，仅钢铁研究协会就有 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " 8 /span 个，其中最大的是卡林顿暴露场。对于各试验站产生的环境试验数据，他们通过环境数据采集自动化、测试数据数字化和数据汇交格式标准化，建立完善的国家试验站网计算机网络。以关键材料、通用零部件、核心元器件等基础产品为对象，系统积累它们在各类环境中的环境因素及环境适应性数据，研究其与这些环境相互作用、性能演变及失效机理。为环境严酷度评估、装备产品环境适应性评价、实验室加速试验方法研究、环境试验标准制定、数据共享等提供技术支撑和服务。如英国皇家化学会数据库 span style=" font-size: 16px font-family: & quot times new roman& quot " （RCS） /span 等，都通过大型数据库实现数据资源的有偿使用，有力促进了数据资源的推广与应用。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 16px " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 280px height: 250px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/07635131-5027-48ed-a1c9-48fd8d31b2ed.jpg" title=" 试验箱.jpg" alt=" 试验箱.jpg" width=" 280" height=" 250" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span span style=" text-indent: 2em " 环境试验设备发展趋势 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1. 提高加速性和相关性 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加速性和相关性本身是相互矛盾的，提高加速性一般会牺牲相关性。从试验技术的角度来看，提高加速性并不难，难就难在同时提高加速性和相关性。不管从客户要求或技术发展方面看，提高加速性和相关性是气候环境试验技术的重要发展方向。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2. 开发多因素综合试验 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于材料在自然环境中受到多种复杂因素的综合作用，因而要更真实地再现材料在自然环境中的腐蚀和老化，必须尽可能综合考虑多种自然环境因素。近几年，模拟海洋性气候环境的加速试验方法向多因素试验方向发展。多因素模拟加速试验方法分为多因素组合循环模拟加速试验方法和多因素模拟加速试验方法。多因素模拟加速试验方法由于考虑两个或两个以上主要环境因素的同时作用，能更真实地模拟多种环境因素的协同效应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 3. 开发环境适应性仿真 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 1992 /span 年 span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 7 /span 月，美国国防部研究与工程署在《美国国防部核心技术计划》中，将“环境影响”列为112项核心技术之一， span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 2005 /span 年的技术目标是对大气、海洋、地球和空间环境在自然和人工平台（如飞机、导弹、舰船等）两方面的影响进行研究、建模和仿真。在建模和仿真的研究方面，美国陆军在阿伯丁试验场、红石试验中心、达格威试验场和尤马试验场，开展自然环境和诱发环境对装备及其材料性能影响的虚拟试验场研究。在环境适应性规律分析和建立数学模型方面，我国学者创造了灰色理论，并在环境影响规律方面得到成功的应用；神经网络仿真模型理论被成功地应用于环境行为规律的建模和仿真。在积累大量可靠基础数据的基础上，实现对装备环境适应性进行仿真是装备环境工程的发展方向和目标。 /p p br/ /p

北京普瑞亿科科技有限公司（PRI-ECO）成立于2007年，深耕温室气体科学研究与监测领域16年，承担和参与过科学技术部、中国科学院和北京市科学技术委员会等授予的温室气体分析相关的重大仪器研发专项，具有优秀的仪器研发、设计和生产能力，可以提供各种高、中、低精度的痕量和温室气体分析仪、光谱和质谱同位素分析仪、室内和室外土壤呼吸测量系统等。2022年，针对“双碳”市场需求，在遵循MRV体系的前提下，普瑞亿科升级体系至MVS（可监测-Monitoring、可核查-Verification、可支持-Support），并针对性地开发了国内首套区域碳监测核查支持系统解决方案，包含监测设备租售运维、碳核查核算支持、碳源汇科学评价、以及区域“碳中和”建议。公司产品及解决方案：1、会“飞”的分析仪——PRI-5251F 飞行版温室气体测量系统全球气候变暖给人类的生产生活带来严重威胁，减缓气候变暖、监测温室气体排放变得日益迫切，而传统的监测方法只能获取有限的数据，很难测量一些难以到达的区域，因此构建“天-空-地”一体化监测体系已然成为新形势下生态环境、农林气象等领域的重要解决方案。普瑞亿科创新研发的PRI-5251f Plus CO CO2 CH4 N2O H2O 飞行版温室气体测量系统，通过创新的微型激光传感器引擎，可以短时间内获得更高精度、准确度和宽范围的气体浓度数据，多样化的应用场景为研究人员提供更加灵活、高效、便捷的温室气体测量解决方案。PRI-5251f Plus CO CO2 CH4 N2O H2O 飞行版温室气体测量系统是一套高精度、多组分飞行版温室气体测量的全新解决方案，采用中红外激光直接吸收光谱技术（MIRLAS）。系统包含了高精度多组分温室气体分析模块、微型气象站和ELF-600六旋翼无人机系统，能同步在线测量3种主要的温室气体（CO2、N2O、CH4）、伴生气体（CO）和水汽（H2O），以及三维超声、空气温湿度、大气压等参数。系统核心的PRI-5251f Plus CO CO CO2 CH4 N2O H2O 分析仪基于创新的微型激光传感器引擎，通过中红外波段极强的光谱吸收提供更高精度、准确度和宽范围的气体浓度数据，具有ppb级的灵敏度；在尺寸、重量和低功耗与整体性能的综合优化设计上，最佳适配微型无人机载。2、PRI-5251CT：空气高效除水“新标杆”,高精度温室气体观测“必备品”“双碳”战略目标的实现，需要对区域范围内、特定排放源进行温室气体的高精度监测，并将监测分析计算结果服务于国家战略目标和国家核证自愿减排量（CCER）。包含但不限于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的高精度测量和监控是评估“双碳”目标行动有效性重要的技术手段，是获取我国二氧化碳气体及其他温室气体浓度的长期变化趋势、深入开展气候变化研究的基础，有助于科学评估各地区、各行业的碳减排成效，有助于支撑我国“碳达峰、碳中和”工作的开展和相应政策的制定。通常，我们需要采用高精度温室气体监测设备连续抽取大气进行目标气体的在线测量。但是大气中的不同水平的水汽含量会很大的影响高精度温室气监测设备对目标气体测量精度和准度。针对目前基于光谱技术的高精度温室气体分析仪，世界气象组织（WMO）和生态环境部环境监测总站等组织和机构明确要求，其待检目标气中的水汽含量应低于500ppm，因此，需要通过专业设备对待测气进行高水平的干燥处理，以获得低于500ppm 或者更低水平水汽含量的待测气体。为实现高效地大气除水，普瑞亿科针对性地开发了一套PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统，该系统特别适配温室气体高精度观测量，具有两级除水功能，可以通过交替双工模式实现待测气体的高效除水和快捷除冰，输出的水汽浓度低于0.01%。PRI-5251CT包含两个一级低温除水单元和两个超低温除水单元，通过两次除水提高冷阱除水效率和降低冷阱切换频率；优化设计的冷阱管内容积小，气体消耗量低而气体周转速率高，且标准气和样品气都过冷阱，能确保标定和测样具有统一的系统误差；包含双泵双通道主动送气单元，可以提前对下一个待测通道进行吹扫净化并制取干燥气体，实现不同冷阱之间的无缝切换；包含压力和流量平衡设计，可以消除不同通道间因电磁阀切换造成的压力波动带来的测量误差。PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统是高精度温室气体测量更好的除水解决方案，针对性解决了目前其他品牌冷阱稳定性差等各种弊端。3、PRI-8800: 土壤呼吸温度敏感性（Q10）室内快速测量的新方法气候变暖如何影响土壤有机质分解，以及陆地生态系统碳排放如何响应气候变暖成了目前科学家主要关注的内容之一。在国内“双碳”背景的目标下，如何快速、科学、高效地监测、核查和支持因为升温导致的土壤呼吸速率的增加成了科学家和政府组织的重点关注。为响应国家“双碳”目标，针对国内“双碳”行动有效性评估，2022年普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，模式的培养与测试过程非常简单高效，这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究，可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出，为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。土壤有机质分解速率（R）对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数（Q10）可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃，Ｒ所增加的倍数；Q10值越大，表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性，也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应，在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数，因此其研究意义重大。以往Q10研究通过选取较少的温度梯度（3-5个点）进行测量，从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究（2017）指出，最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具，不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应，也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究，提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。为了更好地助力科学研究，拓展设备应用场景，普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。1）选型推荐：2）实验设计：1）原状土冻融过程模拟：气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力，即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变，但一种气候波动的影响（例如干湿交替）是否影响了对另一种气候（例如冻融交替）的反应，其温室气体排放是如何响应的？通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟，我们可以找出清晰答案。2）湿地淹水深度模拟：在全球尺度上湿地甲烷（CH4）排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化，而二氧化碳（CO2）排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放？我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放？借助PRI-8800 Plus，通过淹水深度和温度变化的组合测试，可以查出真相。3）温度依赖性的研究：既然温度的变化会极大影响土壤呼吸，基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议，将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法，该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题，更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量，仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量，这将极大提高科学家的工作效率。除了上述变温应用案例外，科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养，通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量，将极大减少科学家实验实施的周期和工作量，并提高了工作效率。PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色，还可以进行恒温培养，抑或是恒温/变温交替培养，这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。4）水分依赖性的研究：多数研究表明，在温度恒定的情况下，Q10很容易受土壤含水量的影响，表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法，并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下，实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量，而PRI-8800 Plus的逻辑设计，为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。5）底物依赖性的研究：底物物质量与Q10密切相关，这里的底物包含不限于自然态的土壤，如含碳量，含氮量，易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等；也可能包含了某些外源底物，如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量，能加速某些研究进程并获得可靠结果，如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。6）生物依赖性的研究：土壤呼吸包含土壤微生物呼吸（90%）和土壤动物呼吸（1-10%），土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加，或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。

在热带鱼养殖场中，尖吻鲈鱼受到越来越多人的欢迎。该鱼类能够在温水环境和含氧量相对较低的环境中存活，但当氧含量降至约3毫克/升以下时，它们的生长速度会减缓，如果氧含量迅速下降，有可能会导致鱼类死亡。本研究的目的是为了更好地了解对于养鱼场的日常操作和环境影响最重要的现场海洋条件。另一个方面是将来自预测模型的模拟水流与实测水流进行对比。围栏里面的氧气含量取决于水流循环和鱼类的本地氧气消耗，以及鱼类食物和排泄物（粪便颗粒）残留物对有机物质的降解。将两个安得拉海洋卫士II（Aanderaa SeaGuardII）多参数系统部署在围栏的外围和内部。在上游部署中，第一个系统放置在系泊中，向上并靠近底部。在下游的部署中，系统颠倒放置，靠近水面（图[1]）。测量的参数是水柱中的水流（1米层）、波浪、氧气、盐度、温度和浊度。此外，在其中一个围栏内还安装了测量氧气、温度和盐度的链系统，测量深度分别为水面以下5米和9米。【1】在位置A、B和C安装和部署的安得拉海洋卫士II（Aanderaa SeaGuardII）DCP。A和B用于评估鱼笼对水流速度的影响。第二个系统放置在一个围栏里面, 位置C（红色），用于监测2个不同深度处的氧气盐度和温度。结果表明：在这一位置，水流由潮汐驱动以0至100cm/s的速度运动，在整个水柱的东南方向有一个相当均匀的主水体运移，在有鱼笼的情况下，围栏下游的位置B水流速度出现了很大程度的减缓。【2】位置A和B中预测水流速度（红色）和实际现场测量的水流速度（蓝色）之间的对比。在此位置，渔场运营团队从模型公众号中接收整个水柱的平均水流速度信息。为便于比较，对所有在1m测量单元处测量的水流速度进行了平均，并与模拟结果进行了对比（图[2]）。渔场上游的模拟和实测速度对比结果较好，但是当水流速度较大时，模型低估了水流的速度。因为没有考虑到渔场，因此，下游的模型完全高估了下游的水流速度。在此位置，整个水柱在一个主方向上运移，建模相对容易。如果某个位置的水流在不同的深度朝着不同的方向流动，那么此位置的建模将会变得比较困难。在两个不同深度处对溶解氧（DO）进行了测量。在两周的部署期间中，溶解氧主要随潮在60%至100%的空气饱和度之间变化。与9米的深度相比，5米深度处的溶解氧含量有较低的趋势，这可能是由于鱼类喜欢在较浅的深度处聚集。8月12日测得的氧气含量最低，在水深5米和水深9米深度处测得的浓度分别为3.88毫克/升和5.64毫克/升。在同一时期，温度读数和盐度读数没有出现任何的异常[图[3]），这意味着溶解氧水平的下降可能是由于鱼笼内外溶解氧交换不良所致。这种较大的差异表明了连续监测相对于点测量的重要性。在这种研究，溶解氧没有下降到临界水平以下，但监测时间较短。【3】安得拉（Aanderaa）链系统在水面下5米深度处和9米深度处监测到的氧气、温度和盐度

剪切应力模拟器polyshear----模拟液体涂料和油漆的剪切效应在涂装车间或喷涂线上，涂料需从不同口径、不同排布的管道、减压器和泵中输送。此过程中会产生剪切力，这些剪切力可能会导致涂料的降解，变质，粘度和色彩的改变。通过使用德国orontec公司生产的polyshear剪切应力模拟器，可以判断某种涂料原料是否会在输送管道和搅拌中产生问题，降低风险。德国orontec公司制造的polyshear剪切应力模拟器可模拟合理测试时间中的剪切应力。包括与工业环境相关联的涂料管道。剪切应力模拟器polyshear仅使用确定的剪切力元件，装置体积小巧且有优秀的重复性。剪切应力模拟器polyshear客户剪切应力模拟器polyshear广泛运用在涂料，汽车油漆，以及工业喷涂线等领域，发挥出重要的作用。部分客户如下：polyshear剪切应力模拟器工作原理---泵跟剪切应力元件是剪切应力两个重要影响因素油漆在喷漆车间的管道中循环时，会在管道内的各种元件流动，在剪切力的作用下发生粘度和颜色改变，从而造成喷涂时的质量问题。使用剪切应力模拟器，可以重现这过程，为进料检验，产品优化提供快速有效的方法。☞ 泵以活塞泵为例，如下图所示，剪切应力总是发生在重要部位上（直径最小的位置），剪切率可以达到15000 1/s。以齿轮泵为例，如下图所示，剪切应力总是发生在重要部分上（齿轮口边缘），剪切率可以达到10000 1/s。☞ 剪切应力元件德国orontec的剪切应力模拟器中有个重要的剪切应力元件，可以模拟涂料在管道中受到的压力情况，如下图左所示，关闭剪切应力元件上的膜时引起的压力变化。压力的变化会改变流速，如下图右所示，剪切应力元件上膜关闭后，流速为0.12kg/s。剪切应力元件也可以很好的模拟涂料在管道中受到的剪切率，如下图所示，剪切应力元件可以达到大于10000 1/s的剪切率。涂料的颜色受到剪切应力的影响，如下图所示，在泵的作用下，涂料颗粒大小的分布发生了变化，因此模拟涂料在管道中受到的剪切应力，可以帮助客户对进料进行检验。剪切应力模拟器polyshear的基础模块由一个小机动柜组成，只需一个6条的压力线即可运行。喷涂材料充满小罐（1l）后，在泵的作用下通过剪切应力元件流动。其循环流动次数与涂装输送管道有良好的相关性，且相关性已被研究证明。在测试过程中或在测试后，都可以检测样品的粘性和颜色(使用液体涂料色浆测色系统lcm)，由此可得出剪切应力与材料降解的相关性。与此同时，在基础模块上可额外添加额外的配件，例如有自动停功能的循环次数计数器、温度传感器。此外，还有另一型号可测试5升样品，此型号可装在手推车上并可以移到如喷涂机器人等装置上。剪切应力模拟器polyshear特点✔专为实验室研制，机动性强且占用空间小。✔涂料测试量仅为1l✔高重复性与与重现性✔与工业喷涂线有优秀的关联性(例如automotive oem paint shops)✔较短的循环周期✔模块化安装，基础模块可以通过更高级的在线测量传感器扩展✔可实现与模拟软件相结合✔可与lcm液体测色系统实现无缝联接✔德国fraunhofer ifam, bremen开发并获得专利剪切应力模拟器polyshear基础型号内部结构说明剪切应力模拟器polyshear基础型号技术参数材质不锈钢外壳和连接器用于测试观察和控制的玻璃窗尺寸长: 400 mm,宽: 660 mm,高: 640 mm重量约56kg压力锅体积约1 l最大压力输入6 bar最大材料压力21 bar泵比约3.5:1翁开尔是德国ORONTEC中国总代理，欢迎咨询剪切应力模拟器更多产品信息和技术应用

尊敬的老师和同学，您好！ 近20年来，诺贝尔化学奖已两次授予计算化学学科（1998年度和2013年度），这充分说明了理论计算和模拟在科学研究中的重要性，不仅在化学和生命科学领域，科学计算和模拟结合高性能计算机，已经成为认识和解决所有复杂的科学和工程问题的重要方法。Discovery Studio（简称DS），作为面向生命科学领域的综合性分子模拟平台，通过高质量的图形界面、经多年验证的科学算法以及集成的环境，为科研工作者提供了易用高效的药物设计与大分子模拟技术和工具，从而得到了广大用户的认可与青睐。 2015年创腾科技有限公司在北京成功举办了Discovery Studio4.5体验日，共吸引超过120多位相关领域的科研工作者。为满足更广大客户的学习需求，我们计划于2016年在全国（暂定五大区：成都、沈阳、武汉、西安、南京）继续举办该学习体验活动，为更多科研人员提供一个免费交流学习Discovery Studio软件在药物设计和生物大分子模拟领域应用的机会与平台，帮助更多的科研人员了解Discovery Studio软件的应用并学以致用。 随着Discovery Studio2016版本的正式发布，本年度活动将以Discovery Studio2016软件为依托，介绍Discovery Studio2016新功能，并围绕经典的模拟技术手段进行介绍和案例分享，内容涵盖：基本界面和入门操作、分子对接、药效团模型、蛋白质理性设计等，从而帮助大家系统了解该模拟技术并应用于蛋白（核酸）-小分子相互作用机理解释、化合物的虚拟筛选、化合物构效关系的分析、反向找靶、抗体设计和酶设计等方面。活动具体信息如下： 一、活动城市和时间:二、活动日程安排： 详情见创腾科技网站活动页面（www.neotrident.com)三、参加对象： 对分子模拟感兴趣、希望了解分子模拟并将模拟技术应用于药物研发、蛋白结构功能研究、抗体研究或酶研究领域的高校或企业科研人员；对Discovery Studio软件感兴趣、希望了解Discovery Studio软件的高校或企业科研人员。 四、活动费用：免费活动（食宿交通等费用自理） 五、学习电脑： 学习体验日现场涉及上机操作，需自带电脑（具体会有后续通知）。请在活动开始前自行下载并安装DS软件。学员可根据自己手提电脑配置自行下载所对应的版本： Windows 32bit下载 链接: http://pan.baidu.com/s/1i4ho54x 密码: 4n4u Windows 64bit 下载 链接: http://pan.baidu.com/s/1qXtR8SG 密码: qh5m Linux 64bit下载 链接: http://pan.baidu.com/s/1qXiwsby 密码: bixs 六、报名方式：请填报名回执并发送到market@neotrident.com信箱，提交回执后3个工作日内会收到一封确认邮件，敬请留意！注：1）自通知发布后接受报名，以报名先后顺序安排座位，因场地名额限制，额满为止！ 2）若临时取消报名，务必提前通知工作人员；活动当日请提早报到，若活动开前5分钟仍不到现场，为您预留的座位将由旁听席学员顶替。 报名邮箱：market@neotrident.com