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震惊恐惧条件反射测试系统

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  • 中国计量院成功研制材料逆反射系数测量仪器
    4月9日15时左右,青海省西宁市纺织品大楼发生火灾。大火又一次为我们敲响了预防火灾的警钟。在火灾现场,除了消防队员的及时救助,建筑物内的逃生指示标志格外重要。尤其是在现场断电、一片黑暗的情况下,具有高强度反光性能的指示标志能够指引人们按照安全路线迅速逃离危险。可以说,用于制造逃生指示标志的逆反射材料,其质量好坏直接关系到人们生命的安危。   逆反射材料是一种用玻璃微珠或微棱镜采用光学折射与反射原理制成的薄膜材料,是一种新型的被动照明的无源光学器件。这种材料具有将照射到其上的入射光按原入射方向大部分返回,提高自身能见度的功能,具有反光强度高、节能和防爆等明显优点,因而被广泛应用于道路交通、航空管理和矿山坑道,在避免爆炸和应急逃生方面都发挥着重要作用。   据中国计量科学研究院光学所郑春第介绍,根据国外一项统计,鲜明的道路标志和行人着装给司机良好的条件反射,使用反光材料设置醒目的交通标志,车辆牌照,穿戴装饰有反光材料的服装,可使交通事故率下降30%~40%。“可以说逆反射材料性能的优劣与生产、交通安全息息相关。”   据介绍,我国是逆反射材料生产大国和出口大国,年产值近6亿元人民币。随着政府对安全工作力度的加大和人们安全意识的提高,逆反射材料的应用已不仅限于道路交通,在矿山、消防、抢险、救援、环卫、市政、建筑等行业也开始广泛使用。据郑春第介绍,我国对不同级别公路的道路指示标志采用逆反射材料的反射强度有不同的标准要求。“例如,当车速为每小时100公里时,驾驶者通常需要至少380米的距离来准确识别交通标志,并迅速做出相应反应。如果制作交通标志的逆反射材料的反射强度不够,质量不达标,驾驶者可能在100米距离时才能看清交通标志,就有可能导致交通事故的发生。” 因此,人们在对道路警示标志材料的高反射能力提出更高要求的同时,也格外关注如何实现材料逆反射系数的准确测量,使之能够在相关领域发挥出显著的安全警示作用。   据介绍,国内相关行业通过各自不同的方式建立了测量逆反射材料性能参数的装置,但仪器的稳定性和测量准确度水平参差不齐,甚至出现不同实验室对同一样本的测试结果不一致的情况。由于缺乏全国统一的逆反射系数测量标准和测量装置,导致生产企业对产品的性能评价和测量准确度无法确定,容易引起国际贸易争端,为企业带来不必要的损失。   郑春第带领的中国计量院研究团队历经4年,终于完成了“逆反射系数测量装置的建立与研究”。该项目研制的逆反射系数测量装置,成功实现了我国材料逆反射系数的高准确度测量和校准,测量结果不确定度达3.6%(k=2) 该装置采用光强标准灯组对测量系统进行量值溯源,研究并实现了逆反射系数的照度测量方法 项目组同时还研制出了100mm×100mm和200mm×200mm两种规格逆反射标准样品,样品的均匀性达到了1%。生产企业或用户可以利用逆反射标准样品直接快速、便捷地进行量值传递和仪器校准,极大地提高了企业的生产效率。   有关人士评价说,该装置的建立为我国检验逆反射器件的产品质量控制和合格评定提供了准确可靠的量值溯源保证,解决了长期以来我国对逆反射材料测量和性能评价不统一的问题 同时,该院将通过开展国际比对,使得我国的检测结果、检验报告和证书得到国际同行的一致认可,为我国逆反射材料进出口贸易提供有效的技术保障,进一步提高我国逆反射产品的国际竞争力。
  • 镇静、兴奋、防腐三剂齐“聚”野味穿山甲
    原标题:“三针”野味穿山甲你还敢吃? ■漫画:王云涛   运输-打镇静剂,贩卖-打兴奋剂,死了-打防腐剂   从化警方破获贩卖野生动物大案,查获118只穿山甲10只熊掌,告诫野味基本注射“激素”,下箸有风险   去年底,新快报曾刊登过“舌尖上的野味很危险”专题报道(11月29日A06版),披露了不法商家为保持野生动物的活性而大量注射兴奋剂等“激素”的惊人情况。尽管广东林业部门自去年12月起持续开展打击违法售卖野生动物的“冬季行动”,但类似破获生态、害人害己的行为并未因此杜绝。广州从化警方昨日通报称,经过两个月的不懈追查,前天凌晨从化警方出动上百警力在从化市太平镇某三鸟市场等地抓获涉嫌贩卖穿山甲、熊掌等野生动物的犯罪嫌疑人17名,当场查获活体、死体穿山甲118只,熊掌10只,涉案车辆4辆。据了解,这是近年来广州警方破获的最大一起非法贩卖野生动物案。   据警方初步审查,犯罪嫌疑人为了令野味“卖相好”、“保持活性”、“增重”等,竟在运输时给动物打镇静剂、售卖时打兴奋剂、死亡后打防腐剂,并喂食重金属,无所不用。广州森林警方相关人士向新快报记者表示,给野味注射“激素”已是行业的“潜规则”,基本上市面上售卖的“野味”都含有兴奋剂等激素,食后对人体存在危害,并提请市民群众最好不要使用野生动物,“没有买卖就没有杀戮”,让它们获得生存的机会,促进自然生态的平衡和谐。   ■案件   近年来贩卖量规模最大   去年11月,从化警方接报线索称,太平镇某三鸟市场存在贩卖野生动物非法行为。从化警方刑侦大队迅速联合森林公安分局成立专案组,对相关的违法行为展开追踪、摸查发现,该个贩卖野生动物的犯罪团伙由湖南、广西籍人员组成,成员间很多是亲戚。   “他们很狡猾,也很小心,交易的地点和时间很不固定,没有任何规律可循,就像贩卖毒品一样,我们花了很长的时间进行跟踪取证。”办案民警徐警官说,在具体的操作流程上,一般是老板负责收购(动物),工仔拿到市场上出售,为逃避打击,每次老板收货后都会换不同的工仔前来取货。   据了解,这些野生动物可能被卖往附近地市的一些酒楼、山庄,然后被酒楼加工成野味出售,“他们已经形成了地下利益链条,客户有什么需求,他们就进什么货”。   前天凌晨2时,从化警方出动百余警力展开突击出动,在三鸟市场等地一举抓获涉嫌贩卖野生动物的犯罪嫌疑人17名,当场查获活体穿山甲野生动物58只,死体穿山甲野生动物60只,熊掌10只(都是冰冻熊掌),以及穿山甲鳞片132斤、碎体穿山甲若干,涉案车辆4辆。   “这样大批量贩卖野生动物的行为近年已经比较罕见了,可以说是近年来缴获穿山甲数量最多的一宗案件了。”办案警察表示,目前,案件正在进一步的审查中,涉案的犯罪嫌疑人已均被刑事拘留。   野味四“毒”加身   “吃下没补到,反而被毒到”   新快报记者前日下午在查处现场看到,被缴获的大部分活体穿山甲都神态“惊恐”,相互蜷缩一团。而60只已经剥了壳的穿山甲死体则装在袋子里,一靠近即能闻到一股恶臭。   据办案民警介绍,当他们冲入嫌疑人储藏野生动物的窝点时,发现仓库内胡乱摆放了几十瓶化学用品类的东西。据嫌疑人交代,为了稳定动物情绪,在运输途中会给穿山甲打镇静剂 到了市场上,为了卖相好,就打兴奋剂,让其显得生猛 而如果是死体穿山甲,则会打防腐剂 最后为了多赚钱、增加重量,还会给穿山甲喂重金属。   “兴奋剂、镇静剂、防腐剂对人体的危害有多大还需要专业部门考证,但重金属肯定是有毒的,吃下这些野味,可能没补到,反而先被毒到。”办案民警呼吁市民群众尽量不要食用野味。如发现非法收购、运输、储存、出售野生动物及其制品等行为,可打110举报。
  • 激光雷达:技术概述-漫反射目标在测试和校准高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用
    作者:Pro-Lite Technology Ltd 产品经理 Russell Bailey 和 Labsphere Inc 首席技术专家兼产品营销经理 Greg McKee图1 激光雷达激光雷达是一项成熟的技术,越来越多地部署在消费产品和无人驾驶车辆中。LIDAR 是 Light Detection And Ranging 的首字母缩写词。激光雷达系统已经使用了 50 多年,但直到最近,此类系统的成本仍使它们无法在大众市场中广泛应用。尽管雷达在自动驾驶汽车技术(例如自适应巡航控制系统)中被广泛应用,但LIDAR被认为是驾驶员辅助汽车的首选传感器,因为它可以精确地映射位置和距离,从而检测小物体和3D成像。它使用带有飞行时间感应的脉冲激光和固态光来测量距离。激光雷达系统的表征要求在宽反射率动态范围内补偿传感器对脉冲激光或固态光水平的响应。为此,需要使用已知和稳定反射率的大面积反射率漫反射目标板。Labsphere(蓝菲光学)的Permaflect漫反射涂层目标板,范围从5%到94%的反射率,使汽车制造商 OEM 及其供应商能够在广泛的环境条件下表征和校准其 LIDAR 系统。图2 Labsphere(蓝菲光学)的Permaflect漫反射涂层目标板激光雷达技术激光雷达最基本的形式是激光测距仪,自20世纪80年代以来已广泛应用于军事应用。激光测距仪由一个脉冲激光器(发射器)和一个光电探测器(接收器)组成。测距仪的设计可精确测量距离(所谓的“测距”),主要测量激光脉冲被反射和接收到探测器所花费的时间(这被称为“飞行时间”测量)。测距仪对准目标物并发射激光脉冲。激光击中目标,被散射,并且一部分反射光由探测器测量。由于光速非常精确,因此可以非常精确地测量测距仪和目标物之间的距离。更先进的激光雷达系统使用相同的原理,但使用光学和移动或多个探测器在二维中映射目标。这些系统通常每秒脉冲数千次,每秒可以探测到数千个点。分析该点云的数据可以创建目标区域的准确映射。激光雷达的工作方式类似于雷达和声纳,它们分别使用无线电波和声波。来自雷达和声纳的数据可用于以类似方式映射周围环境,但激光雷达系统使用的是较短波长的红外辐射,而不是较短波长的无线电波。由于使用的波长较短,激光雷达测量比雷达更准确。部署在自动驾驶汽车上的激光雷达系统通常使用扫描激光束和闪光技术来测量空间中相对于传感器的 3D 点。这些激光雷达系统通常每秒发射数千个激光脉冲,以便车辆可以对行人和其他车辆等障碍物做出反应。激光雷达允许自动驾驶汽车以高精度、高分辨率和长检测距离传送和接收物体和周围环境的反射光。目前正在开发更先进的 AI(人工智能)系统,用来预测车辆和行人路径,并做出相应反应。当您将 LIDAR 数据与定位信息(使用 GPS 或类似信息)相结合时,您就可以全面映射车辆周围环境。激光雷达的性能在很大程度上取决于所使用的激光功率和波长。出于安全原因,可使用的激光功率有一个上限。在没有更高的激光功率的情况下,你可以使用更高灵敏度的探测器,或者使用波长延伸到更远的红外(IR)的激光。由于现有激光器的技术成熟,通常使用的波长为850nm、905nm或1550nm。1550nm激光比其他选择更安全,因为超过1400nm的红外辐射不会再通过眼睛的角膜,所以不会聚焦在视网膜上,但因水对1550nm的光吸收较强,1550nm要求更多的功率来补偿。消费电子产品和自动驾驶汽车中的激光雷达激光雷达作为关键性技能与摄像头系统和其他传感器一起在自动化中应用。激光雷达系统已经在专业测绘和相关应用中商用多年。然而,直到最近几年,激光雷达才变得越来越普遍,这主要是由于自动驾驶汽车应用(无人驾驶汽车)需要更小、更便宜的设备。自上世纪90年代初以来,激光雷达已作为自适应巡航控制的基础应用于半自动驾驶汽车,而激光雷达首次应用于自动驾驶汽车是在2005年。在消费电子领域,最新一代的 Apple iPad Pro(以及现在的 iPhone 12 Pro)已将 LIDAR 传感器集成到其摄像头阵列中,专门用于成像和增强现实 (AR) 应用。LIDAR 传感器可使 iPad 正确解析真实物体相对于由相机阵列成像的 AR 物体的位置。AR 还处于起步阶段,因此 LIDAR 在智能手机和其他消费设备上的应用还有待观察,但人们对为专业应用开发的 AR 产生了极大的兴趣,其中 LIDAR 可以成为非常有用的增强功能。专业 AR 的应用多种多样,从帮助仓库工人找到最快、最安全的路径到所需零件,到辅助工程师了解复杂维修的过程。这些应用中的激光雷达可精确定位和对齐,这对于任何需要高精度的应用都很重要。漫反射目标板在激光雷达系统测试与标定中的作用多年来,Pro-Lite 和Labsphere(蓝菲光学)多年来使用漫反射板一直在支持开发 LIDAR 系统开发。Labsphere(蓝菲光学) 更紧凑的 Spectralon® 漫反射目标板通常被军方用于测试激光测距仪。精确校准的光谱反射率与近朗伯(漫反射)反射率相结合,意味着对于这些应用,您有一个准确性、重复性的漫反射目标板可在实验室或现场测试您的系统。用于更大规模测绘或自动驾驶汽车应用的激光雷达系统需要更大的目标区域。由于大多数自然物体都会漫反射光线,因此 Labsphere (蓝菲光学)的漫反射材料是用户的自然选择,可以提供质量保证、现场测试和比较。Labsphere(蓝菲光学) 开发了 Permaflect 目标板,以满足对大面积、耐用和光学稳定目标板材料的需求。大的漫反射目标板尺寸(标准尺寸高达 1.2m x 2.4m)与校准的光谱反射率数据相结合,可以精确测量 LIDAR 范围。在 100m、200m、300m 等长距离测试距离内,则需要更大的目标板来反映目标上具有代表性的点数。Permaflect 是一种喷涂漫反射涂层,可以将其应用于大面积或 3D 形状,从而可以模拟真实世界的物体。现实世界中很少有物体像目标面板一样平坦,因此 Permaflect 涂层物体可以实现可重复的近朗伯反射率水平,例如,可以应用于人体模型以模拟行人。图3 Labsphere(蓝菲光学) Permaflect 喷涂人体模型LIDAR 漫反射目标板通常部署在室外,因此随着时间的推移,当漫反射目标板的表面暴露在大气中时,可以预期校准的反射率值会出现一些漂移。Labsphere (蓝菲光学)的漫反射材料易于清洁。为了考察是否有反射率的下降,可以使用校准的反射率计(“反射率计”),它可原位测量漫反射目标板反射率并将红外反射率的任何变化考虑到内。漫反射目标板反射率的变化将直接影响测量范围。下图显示了不同漫反射目标板反射率水平范围内反射率变化对测量范围的影响。反射率的微小变化会对较低反射率目标板的测量范围产生很大影响。例如,如果目标板的反射率从5%降低到 4%,则原先 300 m的测量范围将下降到30 m。实时了解情况发生的方法是测量目标板的反射率,然后根据此调整修正您的计算。图4 Labsphere (蓝菲光学)漫反射板反射率测试仪(反射率计)图5 在300nm波长下对物体反射率进行距离测量的模拟灵敏度Labsphere(蓝菲光学) 的激光雷达反射仪套件就是为满足这一要求而开发的。这款手持式反射计测量测量在三个波长(使用可互换的 850nm、905nm 或 1550nm LED)中的8°/半球反射率。观看Labsphere 视频库中的短视频。这可用于验证 Permaflect 目标板或测试 LIDAR 系统的任何其他对象的反射率。图6 Labsphere 开发了 Permaflect 漫反射目标板,以满足对大面积、耐用和光学稳定漫反射目标板材料的需求。
  • 太赫兹脉冲时域反射计系统在半导体行业的开发与应用
    1、前言随着半导体封装变得更小、集成度更高,使用非破坏性、高分辨率技术定位故障的能力变得越来越重要。对失效分析手段提出了挑战,故障高分辨率定位能力的需求逐渐增大。为满足这些要求,Advantest开发了TS9001TDR方案,该系统分析通过利用专有的短脉冲信号处理技术进行高分辨率时域反射测量(Time Domain Reflectometry, TDR),对先进半导体封装、电子元件和印刷电路板中的导线故障区域进行快速、高精度和无损分析。 2、主要应用以3D集成电路为代表的高密度集成电路中存在着无限小的布线结构,布线故障在封装、印刷电路板封装过程中频繁出现。检测故障点需要几十微米分辨率。由于上升时间(约20ps)和抖动(约1ps)的限制,传统示波器TDR方法的故障距离分辨率仍保持数百微米的分辨率。使用TS9001TDR系统可以准确分析各种尖端半导体封装的布线质量,如倒装芯片BGA、晶圆级封装和2.5D/3D IC封装,能够直接连接客户的射频探测系统,针对其设备形状和故障分析环境,实现高速、高分辨率的测量,提供灵活的解决方案。(1) 高度集成的集成电路封装故障分析1) 封装引线故障分析:确定引线故障点位于Si Interposer内还是封装内,识别故障是由预处理还是后处理中的因素引起的2) C4 Bump故障分析:利用测试回路确定和分析安装Si Interposer的条件,对测试回路的菊花链结构进行故障点分析,并对安装条件进行反馈3) TSV、Micro-Bump故障分析:识别层压芯片的故障层4) 印刷电路板PCB故障分析:识别PCB板中通孔和信号线的故障点3、原理与优势(1)原理与技术太赫兹脉冲时域反射计的原理参见上图。其利用两个的飞秒激光器分别泵浦光电导电线,产生高频的太赫兹脉冲信号。飞秒激光器的中心波长1550nm,脉冲宽度50fs。其中,一个飞秒激光器的重复频率50MHz,另一个激光器的重复频率稍有区别。采用两个激光器的重复频率稍有差别的缘由在于,利用两个激光器的差频延迟,可以实现高频太赫兹信号的产生和探测。其工作是高频太赫兹信号通过探针接触芯片的管脚,高频太赫兹信号在芯片封装的引线中传播。当芯片封装没有开断路时,高频太赫兹沿着引线向前传播;当芯片封装的引线等出现开路时,将反射回正峰脉冲信号;当芯片封装引线出现短路时,将反射回负峰脉冲信号。(2)技术优势为了识别故障点,常用的封装无损检测方法包括光发射显微镜(emission microscope)和示波器时域反射计(Time domain Reflectometry, TDR)等,但是这些无损检测方法受到时域信号抖动的限制(信号抖动约1ps),导致分辨率不高,不能定位微米级的失效位置,无法以高分辨率检测开路、短路故障。故亟需高分辨率时域反射计,以提供快速且精准的失效定位。Advantest通过独有的光学采样和电短脉冲生成技术,借助飞秒激光技术,产生抖动小于30fs的超短采样脉冲。可以实现5μm的故障定位分辨率。通过使用自动探针的自动触地功能,进行精确的可重复测量,具有更高精度和效率的故障位置测量。TS9001TDR系统通过自动探针和与CAD设计联动,实例分析芯片封装的引线开路和短路故障定位,可以直观快速定位芯片封装的故障点,实现先进封装的失效分析。4、国内外发展现状Advantest的TS9001TDR系统中采用两个超短脉冲激光器异步采样,采取异步采样技术可以使系统不再需要机械式的光学延迟线,并且具有超高速的信号扫描速度。是目前全球独一的技术,目前国内外没有同类设备。5、发展趋势随着晶圆代工制程不断缩小,摩尔定律逼近极限,先进封装是后摩尔时代的必然选择,3D封装迅猛发展。作为一种全新的实现定位方法,在未来的几年里,太赫兹TDR技术将继续保持高速发展的势头。随着关键技术的不断发展,相关产品的种类将越来越丰富,行业应用和相关配套服务也将越来越广泛。搭载脉冲电磁波产生和高速采样的超短脉冲光纤激光器的太赫兹TDR设备,有助于半导体3D封装的故障分析。 6、总结与展望 在实际芯片测量过程中,太赫兹脉冲信号耦合至芯片内部衰减较为严重,对于太赫兹脉冲的信噪比提出了很高的要求。为了进一步提高测量精度和芯片内的传输路径,提高信噪比是亟需攻克的问题。另外芯片内部的引线存在阻抗不匹配又没有完全开路的情况,对于这类Soft Open的芯片检测,TDR波形分析需要结合信号模拟仿真,增强对信号的解读。对于材料的吸收系数、折射率、介电常数等光谱特性,可以用太赫兹时域光谱仪表征,这也是爱德万测试太赫兹技术的核心应用。目前爱德万测试已经有太赫兹时域光谱成像系统,通过发射和接收时域太赫兹信号至样品,可以实现生物医学样品、食品农产品、化学品、复合材料、通讯材料等的光谱特性表征。(爱德万测试(中国)管理有限公司 供稿)
  • 测谎新技术:眼球测谎仪识别谎言
    眼睛不会说谎(供图:CFP) 意识无法控制瞳孔大小(供图:Gettyimages) 新型眼球测谎仪(供图:Gettyimages) 意识无法控制瞳孔大小(供图:Gettyimages)    童话故事《木偶奇遇记》中,木偶人匹诺曹一撒谎,鼻子就会变长,谎话显而易见。现实生活中,虽然说谎话时我们的鼻子不会变长,但我们身体确实也会产生一些细微的生理变化,有的通过肉眼就可以观察到,有的则要通过精密的测谎仪器才测试出来。日前,美国犹他州大学的科学家研发出一款新型的眼球测谎仪,通过追踪眼球运动来判断被测试人有没有说谎。   眼球细微变化反映内心波动   最近,美国犹他州大学的研究人员开发出一种新的测谎工具——眼球测谎仪,即通过观察眼球运动的轨迹便能判断人是否说谎。研究人员让受测者在计算机上回答多个“是非题”,然后记录他们作答时的反应。眼球测谎仪的研究团队负责人、犹他州大学教育心理学家John Kircher在接受媒体采访时表示,人在撒谎的时候要比说真话时“多花一点心思”,因此说谎的人会有迹象可寻,比如:说谎者的瞳孔会扩张,而且需要更多时间来阅读题目和回答问题灯。这些细微变化都在瞬间发生,需要精密复杂的模型和测量系统进行区分判断。   John Kircher说,眼部追踪测谎技术和其他谎言识别技术在原理上有很大的区别。以往的技术通常都是测量一个人撒谎时的情绪反应,根据人情绪波动的各项生理反应数据,推断人是否说谎。而眼球追踪测谎技术则取决于人对某些事件的认知所做出的反应,针对受测者的认知反应。眼部追踪测谎技术从成本上只需传统技术的五分之一,同时不需要在受测者身上附加设备 一般的技术人员就可以操作眼部追踪测谎仪,而传统测谎仪需要特别受训的鉴定员来做检测。John Kircher相信他们的眼球跟踪测谎技术将来可以替代传统的测谎仪。   主观意志无法控制瞳孔大小   中山大学附属眼科医院神经眼科副主任医师杨晖表示,眼球测谎仪的应用原理在于人的主观意识无法控制瞳孔的大小变化。瞳孔是眼睛内虹膜中心的开口,是光线进入眼睛的通道。它在亮处缩小,在暗光处散大。在虹膜中有两种细小的肌肉,一种叫瞳孔括约肌,它围绕在瞳孔的周围,主管瞳孔的缩小,受动眼神经中的副交感神经支配 另一种叫瞳孔开大肌,它在虹膜中呈放射状排列,主管瞳孔的开大,受交感神经支配。   杨晖说,当一个人说谎的时候,他的内心难免会情绪波动,这时交感神经就会起作用,使瞳孔散大、心跳加快、冠状动脉扩张、血压上升等,所有的这一切变化都是人的主观意志无法控制的。例如当一名男子面对着心爱的女子时,他可以做到表面不露声色,但他的爱意会使得他内心不由自主地产生波澜,瞳孔也就随之扩散。   而副交感神经系统的作用则是保持身体在安静状态下的生理平衡,例如缩小瞳孔以减少刺激、心跳减慢以节省不必要的消耗等。“瞳孔的变化肉眼很难观察出,但现在已经研制出一些精密的仪器可以测量出来。例如在医学上也会用一种红外瞳孔记录仪来观察患者的瞳孔收缩变化,以判断眼睛有没发生病变。”杨晖说。   眼球向右转动多为说谎信号?   除了瞳孔的变化,眼球运动的轨迹也是眼球测谎仪判断是否说谎的一个指标。孩子说谎的时候因为心虚,所以脸庞发红,眼神闪烁,经常往下看。但大人说谎不仅不会脸红,甚至可以伪装出一副坦诚无比的样子。怎么能够判断他有没有在说谎呢?   中国NLP(神经语言程序学)学院认证的“NLP专业教练”邓隽元在接受记者采访时表示,在NLP的理论中,眼球转动的六个位置﹕右上﹑左上﹑右中﹑左中﹑右下﹑左下﹐每个位置都有不同的意义。在NLP中,右边代表将来,左边代表过去,上边代表视觉,中间代表听觉,下边代表感觉、理性思维,因此当眼睛转向左上方,表示在回想一些视觉上的记忆 眼睛转向左中方,表示在回想一些听觉上的记忆 眼睛转向左下方,表示在内心在进行一些理性思考,例如在思考 “3+3=?” 眼睛转向右上方,表示在思考未来 眼睛转向右中方,表示在想象一个声音,例如在想象询问某人问题时,对方会如何答复 眼睛转向右下方,表示正在体会一种身体上的感觉,例如体会着食指的感觉。   如果你想分辨出一个人是否说谎,可以问一些必须要回忆才能想起来的细节,比如“那天你去买衣服的路上碰到了哪些人?聊了些什么?”如果对方不经思考就看着你的眼睛马上回答,他可能在讲述已经编好的谎言 如果他的眼睛先向上、再向左转动,说明他可能在回忆真实的情况 如果眼睛先向上、后向右转动,说明他有可能正在编造谎言。   邓隽元说,这个眼球运动反应心理变化的理论适用于绝大部分人,但不是所有的人。如果这个人是一个左撇子,其左边和右边所代表的情况则正好相反。杨晖则指出,在两种情况下无法进行判断:一是如果被观察者得知会有人观察自己的眼睛时,他会刻意保持眼球不动,二是被观察者的眼球发生了疾病。   传统测谎仪:量化无形的心理变化   测谎原理   “测谎”并不是检测谎言本身,而是要检测一个人想隐瞒时的心理反应所引起的生理指标的变化。因此“测谎”可以说是一种“心理测试”,其基本假设就是被测者在说谎时,会出现一些生理反应,如心跳加快,血压升高等,以及一些行为上的变化。每个人都有自己的道德定位,面对这种道德冲突,人们会不由自主地产生一种矛盾心理,进而导致自主神经的活跃 条件反射,当罪犯被问及一些与犯罪行为相关的问题时,容易产生与犯罪过程中相同的情绪体验(如紧张、恐惧、兴奋)。   1921年美国加州伯克利市警察局的拉森组装了一台可记录血压、脉搏振幅与呼吸模式相关变化的便携仪器。约翰拉森从 1921年到1925年做了很多测谎测试。上世纪30年代,拉森的助手基勒研制了新型的基勒测谎仪,皮肤电阻作为第三通道增设到基勒测谎仪中。这是第一台能把呼吸、皮肤电阻和心脏反应都组合在一个比较单元的测谎仪,设计者申请了专利,在美国军方、警方推广应用。皮肤电阻是通过测量人手心发汗的程度了解人心理紧张状态的变化 呼吸波是反映人心理变化的重要生理指标之一,人紧张时,呼吸会下意识地发生一系列变化,如深呼吸、呼吸节律加快或变慢等 人在紧张时,心跳加快,使脉搏波的收缩压上升。   测谎过程   邓隽元告诉记者,通常在正式测谎之前,测谎员要以非审讯的方式与被测试人进行谈话,例如测谎员会问被测试人:“1加1是不是等于2?”当被测试人回答“是”的时候,有关仪器和人会记录下被测试人“说实话”时的种种心理特征和身体反应的信息 接着测试员再问:“1加1是不是等于4?”这次同样要求被测试人回答“是”,并同时记录下被测试人“说谎”时的种种心理特征和身体反应的信息。被测试人“说实话”和 “说谎话”时的种种细微反应被测试仪器记录下来后,汇集形成或者“知情”、或者“参与”的结论,接着才开始真正的测谎。   当测谎员提出问题后,发现被测试人回答时表现出的反应信息与之前“说谎”时的反应信息相似,则会将其答案视为“疑似说谎”,进而作进一步的调查问话。结束后,测谎员再进行全面分析,最终得出最后的判断。   撒谎的一些“微表情”:   1.单肩抖动——不自信 。   2.回答时生硬地重复问题——典型谎言 。   3.揉鼻子——掩饰真相(男人的鼻子里的海绵体在撒谎时容易痒) 。   4.话语重复 声音上扬——撒谎 。   5.惊讶表情超过一秒就是假惊讶 。   6.男人右肩微耸一下有可能是在说假话 。   7.当不能倒着将事情回忆一遍,那么事情肯定是编造的 。   8. 眼睛向左看是在回忆,向右看是在思考谎话。   链接:说谎时的生理变化   科研证明,人在说谎时生理上的确会发生变化,有一些肉眼可以观察到,如抓耳挠腮、腿脚抖动等一系列不自然动作 还有一些生理变化由于受植物神经系统支配而不易察觉,例如:   呼吸系统:呼吸速率和血容量异常,出现呼吸抑制和屏息   循环系统:脉搏加快,血压升高,面部、颈部皮肤苍白或发红   消化系统:胃收缩,消化液分泌异常,导致嘴、舌、唇干燥   皮肤:皮下汗腺分泌增加导致出汗,手指和手掌出汗尤其明显   眼睛:瞳孔放大   肌肉:肌肉紧张导致说话结巴。
  • 基于16 × 4阵元的CMUT面阵,实现高效率、高质量三维超声反射成像
    与传统工艺制作的压电块体型超声换能器相比,电容式微机械超声换能器(CMUT)具有阻抗匹配特性良好、带宽大、体积小等优势,在医学超声成像和无损检测方面得到了广泛应用。三维超声反射成像通常需要利用CMUT线阵的机械移动实现对被测物的多维度扫描,但这一方法往往难以实现较小距离的移动,并且存在一定的误差。利用CMUT面阵对被测物进行扫描可以同时获取多维度的超声反射信号,从而减少测试工作量,并且能够准确获取被测物的三维信息。然而,目前国内关于利用CMUT面阵进行非接触式三维超声反射成像的研究鲜有报道。据麦姆斯咨询报道,为了解决上述挑战,来自中北大学的研究人员提出了利用基于16 × 4阵元的CMUT面阵进行B模式及二次谐波三维成像测试的方法,以得到伪影水平更低、重建偏差更小的超声反射图像。相关研究成果以“基于16 × 4阵元CMUT面阵的三维超声反射成像”为题发表在《微纳电子技术》期刊上。CMUT面阵的制备及工作原理研究人员分别利用绝缘体上硅(SOI)和二氧化硅(SiO₂)晶圆制备了CMUT振动薄膜和真空腔,并且在真空环境中通过晶圆键合形成CMUT面阵。图1 CMUT剖面图及阵元图图2 基于16 × 4阵元的CMUT面阵实物图CMUT的工作原理是通过在上、下电极之间施加直流偏压,从而产生感应静电力将顶部薄膜拉向底部电极。当CMUT处于发射模式时,将交流电压信号叠加在直流偏压上会激励薄膜振动,实现电能和机械能的转换,产生超声信号;当CMUT处于接收模式时,在上、下电极之间施加直流偏压,在超声波的作用下,薄膜会产生振动,从而使得电容值发生改变,通过检测这一变化即可实现超声信号的接收。图3 CMUT工作原理仿真及实验平台搭建该研究利用基于Matlab的k-Wave光声仿真工具箱对基于16 × 4阵元的CMUT面阵进行超声反射成像仿真。整个仿真区域介质为硅油,被测物为一块长和宽均为3 cm、厚1 cm的铝块,铝块与CMUT的距离为3 cm,CMUT阵元间的距离为1 mm。此外,采用单个阵元发射、所有阵元接收,即一发多收的扫描方式对铝块进行扫描。图4 基于16 × 4阵元的CMUT面阵及被测铝块仿真模型随后,研究人员在仿真的基础上搭建了基于16 × 4阵元的CMUT面阵的超声反射成像测试系统。采用面阵上第二条线阵的单个阵元发射、所有阵元接收的方式进行实验测试。实验使用信号发生器和功率放大器驱动CMUT面阵发射超声波,并且利用示波器观察超声反射信号波形。图5 基于16 × 4阵元的CMUT面阵超声反射成像测试系统示意图及超声反射成像实测图仿真及实验结果研究人员采用B模式及二次谐波两种成像算法分别对被测铝块的超声反射信号进行处理,以获取其三维图像及对应的二维切面。结果显示,基于16 × 4阵元的CMUT面阵的反射成像系统能够确定铝块的位置。此外,基于B模式成像算法和二次谐波成像算法所获取的成像结果中,铝块与CMUT面阵的距离重建偏差分别为3.63%及1.47%。图6 被测铝块二维反射成像结果图7 被测铝块三维反射成像结果综上所述,该研究搭建了基于16 × 4阵元的CMUT面阵的三维超声反射成像系统,以获得误差小、信噪比高的超声反射图像。采用单个阵元发射、所有阵元接收的收发方式对铝块进行了相关测试与仿真,利用B模式及二次谐波成像算法对超声回波信号进行处理,获取了被测物的二维切面及三维图像。仿真和实验结果均可以较清晰地确定铝块的位置,与实际情况相符。为了对比两种算法的成像效果,研究人员计算了铝块与CMUT面阵的距离重建偏差。计算结果显示,B模式及二次谐波成像算法的仿真距离重建偏差分别为0.63%和0.4%,实验重建偏差分别为3.63%和1.47%,二次谐波图像的距离重建偏差均小于B模式图像的距离重建偏差。总之,该研究证明了所提出的基于16 × 4阵元的CMUT面阵的三维超声反射系统可实现对被测物的三维成像。论文信息:DOI:10.13250/j.cnki.wndz.2023.03.010
  • 圣元早熟门会诊结果称激素值正常 家长难接受
    8月11日,武汉继续着闷热高温,比天气更骄热的是三个家庭的心情。   按照卫生部的安排,湖北省卫生厅昨日下午组织专家组对圣元“早熟门”3名女婴进行了一次集体会诊。小菲、小霞和小彤,三名原本没有交集的女婴因为同饮一款奶粉产品而聚到了一起。   记者8月11日跟随邓女士等3名家长来到武汉市儿童医院,三个家庭一直盼着有关部门告诉他们奶粉抽检的最终结果。但未曾料到,奶粉抽检结果尚未出炉之前,3名女婴还得再遭一次罪。   在医院行政大楼5楼第二会议室,50多平方米的会议室被临时围成一间简陋的诊断室,门外两名保安严阵以待。3名女婴享受着“特事特办”的超国民待遇。“里面都是(湖北)省(卫生)厅的专家。”一名现场导医人员告诉记者。   不过,记者现场观察发现,阵势规格虽高,但对3名女婴所做的检查项目依然是:抽血,不过抽血量较平常多一倍 CT扫描,只做手掌部分以测骨龄 超声波检查,但因家长拒给孩子服用镇静药品而作罢。此外,专家组还登记了女婴父母的身高。   从行政楼五楼到一楼,再到住院楼三楼,最后回到会诊所在地,这一路上一直有不少于两名医护人员全程陪伴 当然,路上最多的是全副装备的保安。“你要是再拍照片,我就把你的相机砸了!”一名现场负责人如此对在场的一名摄影记者吼道。   15个月大的小菲从一开始就表现得很活跃,明亮的大眼眸里映着医护人员白色的外衣,每次走进一个房间,她都会条件反射性地哭喊起来。   记者离开医院时已是傍晚6时30分左右,女婴与家长们却还不能离开。“卫生部要求今天无论多晚都要上报会诊结果,家长们必须留下一人等候。”一名现场导医人员表示。   终于,晚上9时14分,会诊专家组向3个家庭宣布了相同的会诊结果:“会诊数据都没有问题,是单纯性的乳房发育,不一定是性早熟。”专家对仅4个月大的女婴做出的诊断结果是,其雌激素值在成年女性的正常值范围内。面对这一结果,邓女士哭了,小彤爸爸也陷入沉默……   就在3名女婴及其家长焦急等待会诊结果的同时,湖北省有关方面昨日17时许发布了一则消息。消息称,据同济医院、协和医院、武汉大学人民医院、武汉市儿童医院等武汉多家主流医院的儿科专家反映,今年上半年,新发单纯性乳房早发育典型病例较往年没有显著增加。无论是单纯性乳房早发育还是真性性早熟,专家尚未发现其与特定食物或环境有密切关系。   此外,就在农业部向湖北省食品安全部门提供了“奶及奶制品中的三种雌激素检测方法”的同时,湖北省食品安全部门却将奶粉样品送往国家有关部门进行检测。消息人士称,随奶粉样本一同前往北京的还有该省食品安全部门部分负责人。   8月11日,多位儿科专家在获知上述会诊结果时均一反常态地保持沉默。然而,记者随机采访了多名正在武汉市儿童医院就诊的孩子家长,他们表示:“大家现在最关心的其实是两个问题:一是乳房发育过早不等同于性早熟,那么发育过早到底是什么原因引起的 二是奶粉里到底有没有激素,有多少含量的激素。”   根据卫生部的说法,我国对乳品中雌激素检测目前尚无检测要求,也没有公开的检测方法与标准。
  • 光学薄膜透射反射性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用PerkinElmer紫外可见近红外光谱仪配置可变角度测试附件,直接测试样品不同角度下绝对反射率、透射率曲线,无需参比镜校准,操作简单方便,测试结果更加准确。附件为变角度绝对反射、变角度透射率测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。PerkinElmer Lambda1050+ 光谱仪自动可变角附件光路图图1 仪器外观图固定布局 工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。样品变角度透射测试采用自动可变角附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,无需多次操作,测试曲线如下图所示。图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据样品变角度透射/反射曲线测试同一个样品,可以通过软件设置一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图所示,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。图3 样品45度透射和反射曲线测试NIST标准铝镜10度反射率曲线测试采用自动可变角附件测试NIST标准铝镜10度下反射率曲线,如下图所示,黑色曲线为自动可变角附件测试曲线,红色为NIST标准值曲线,发现两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。图4 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。图5 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试不同膜系设计的镀膜样品性能验证
  • 便携式红外衰减全反射光谱仪用于食品分析测试
    合适的食品质量检测方法十分重要,科学家利用众多方法来测试不同的污染物。最近一种红外衰减全反射(IR-ATR)仪器在食品检测领域流行起来,它可以在几乎不需要样品制备的情况下获取倏逝场吸收,同时促进对任何聚集状态中的分析物的无损分析。食品安全控制概念 | 图片来源:© Alexander Raths - stock.adobe.com最近发表在《应用光谱学》杂志上的一项研究介绍了一种便携式的红外衰减全反射(IR-ATR)食品分析设备,可用于分析食品行业中有重要意义的物质。该系统的核心是了解脂质中脂肪酸(FAs)的组成;由于正常的脂质成分是表征鱼类等食品的质量的特征指标,但易受环境因素如水质、捕捞季节和温度的影响,因此跟踪脂肪酸是理解脂质的真实特征以及它们如何影响食物质量的关键。该系统还使用了霉菌毒素和有机溶剂作为代表进行了测试。霉菌毒素是与真菌污染相关的有害次生代谢物,它们的存在可能对人体和家畜的健康产生有害影响,因此检测它们对于食品安全至关重要。至于有机溶剂,食品行业主要将其用于从食品基质中提取成分,但由于传统方法性能优越,导致绿色提取方法不太受欢迎。这两种物质对于食品加工都是必不可少的,这也解释了为什么除了脂肪酸之外,IR-ATR 系统还主要针对它们进行测试。用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对便携式IR-ATR设备与传统实验室IR-ATR设备进行了对比测试,以展示前者系统的潜在优势。使用了三种类型的模型系统,每种系统内都含有不同的样品:溶解在水中的N,N-二甲基甲酰胺((CH3)2NCH)(DMF)、溶解于乙醇中的硬脂酸(C17H35CO2H)以及溶解于甲醇中的DON(C15H20O6)。这些分析物作为典型的化合物类别,在中红外(MIR)光谱图中具有特征波段。通过两种系统的比较证实了的两者的多个因素,包括霉菌毒素的检测、FAs的分析以及有机溶剂的定量。值得注意的是,便携型系统的分析性能与标准型系统分析能力一致。然而,在该系统投入大规模使用之前仍需要进一步的工作要做。科学家在研究中指出:“未来研究旨在分析更复杂的系统,包括真正的鱼类样品和各种含有真菌污染物/霉菌毒素的谷类作物提取物,并采用先进的数据分析方法来开发无需标记的快速筛查方法。”
  • 2021数理科学部发布X射线反射镜等10个重大项目指南,拟资助5个
    8月5日,国家自然科学基金委员会发布“十四五”第一批重大项目指南及申请注意事项。其中,2021年数理科学部共发布10个重大项目指南,拟资助5个重大项目,项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。2021年数理科学部共发布10个重大项目指南如下:“超大型航天结构空间组装动力学与控制”重大项目指南“材料长效使役性能高通量表征的力学理论与实验方法”重大项目指南“活动星系核反馈在星系演化中的作用”重大项目指南“致密天体活动与爆发的宽能段时变与能谱研究”重大项目指南“基于强太赫兹源的声子调控诱导电子新结构与物性研究”重大项目指南“基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控及其应用基础研究”重大项目指南“粲夸克衰变中标准模型的精确检验”重大项目指南“基于LHAASO实验的粒子天体物理前沿问题研究”重大项目指南“先进核能系统中材料的若干协同损伤作用机理研究”重大项目指南“高精度X射线反射镜的关键科学与技术问题”重大项目指南10个重大项目指南关键内容如下:“超大型航天结构空间组装动力学与控制”重大项目指南一、科学目标瞄准超大型航天结构的减重设计和空间组装需求,提出满足在轨动力学要求的组装结构轻量化设计新理论;建立空间组装过程的“轨道-姿态-结构”耦合动力学新模型,揭示空间组装过程的耦合动力学演化新规律;提出空间组装过程的“轨道-姿态-结构”一体化稳定控制新理论;探索解决超大型航天结构动力学试验“天地一致性”问题的新方案。二、研究内容(一)超大型航天结构的轻量化和可控性设计。(二)超大型航天结构空间组装过程的动力学演化。(三)空间组装过程轨道-姿态-结构一体化稳定控制。(四)空间组装过程动力学与控制的地面模拟试验。“材料长效使役性能高通量表征的力学理论与实验方法”重大项目指南一、科学目标建立基于全场分析的梯度材料表征力学理论,发展多重物性宏微观高通量测试技术,通过结构与性能关系的多尺度机理研究和机器学习,构建材料短时数据与长效使役性能之间的映射关系,实现对其使役寿命的精准预测,应用于具有重要战略意义的高速列车车轴材料和全固态电池材料。二、研究内容(一)基于梯度样品全场分析的高通量表征力学理论。(二)梯度样品宏观层次高通量表征实验方法。(三)梯度样品微观层次高通量表征实验方法。(四)机理驱动的使役行为跨时空尺度映射。“活动星系核反馈在星系演化中的作用”重大项目指南一、科学目标获得不同光度活动星系核风的观测证据、以及风的速度、质量流与活动星系核光度的定量关系;将低红移星系气体的探测深度和中高红移星系的光谱数量提高一个数量级,并结合数值模拟,得到在不同红移处星系以及星系际介质的各种性质,特别是星系的恒星形成率、气体含量、星系际介质的X射线、发射和吸收线,及其与活动星系核反馈的内在关系;发展并完成星系尺度上的高分辨率数值模拟程序,获得不同的反馈模式分别对星系中气体和恒星形成率的影响以及风与辐射各自在反馈中起到的作用;将基于最真实和准确的活动星系核物理,完成一组包含新模型的宇宙学数值模拟,大幅改进目前的宇宙学尺度星系形成与演化研究。二、研究内容(一)活动星系核风的观测研究:反馈的内边界条件。(二)星系尺度上的活动星系核反馈:观测研究。(三)星系尺度上的活动星系核反馈:数值模拟研究。(四)星系外大尺度上的研究:观测约束以及宇宙学数值模拟。“致密天体活动与爆发的宽能段时变与能谱研究”重大项目指南一、科学目标发现几百个伽马射线暴,建立MeV能区高统计性的伽马暴样本,理解伽马暴相对论喷流的伽马射线辐射机制;监测上百例引力波、高能中微子、快速射电暴等爆发现象,揭示它们的爆发机制以及黑洞、中子星等致密天体的并合物理过程和机制;系统地获得十余个吸积中子星双星和黑洞双星的高能X射线时变和能谱演化特征和分类,理解黑洞周围的吸积过程、相对论喷流的产生以及硬X射线辐射机制;测量约十个致密星(中子星或者黑洞)的基本参数(质量、磁场、自转),理解致密天体的基本性质;开展银道面巡天,监视约200个X射线天体的活动,发现致密天体硬X射线新的活动并且开展后随观测证认研究。二、研究内容(一)极端天体爆发的物理机制。(二)黑洞X射线双星系统吸积与喷流过程。(三)中子星X射线双星系统吸积盘与中子星相互作用。(四)河内宽能段的巡天监测和后随观测研究。“基于强太赫兹源的声子调控诱导电子新结构与物性研究”重大项目指南一、科学目标围绕声子调控诱导电子新结构与新奇物性的研究目标,在研究手段上发展必要的突破现有太赫兹光源性能极限的强场产生新方法,实现具有宽频(整体频谱范围覆盖0.1-50 THz)、强场(场强突破GV/m)、高重复频率、频谱连续可调等优异特征的强场太赫兹光源,并通过人工微结构实现太赫兹近场强光场微区再增强条件;重点开展强场下非平衡态电子的多自由度(电、热、磁、光、谷、轨道)动力学物理过程研究,揭示光子与各量子激发在超强太赫兹光场范畴内的相互作用新机理(如电子、声子及光子复合激发机理);探索实现声子态调控的远离平衡态的新型量子态(如高温超导相、拓扑量子相、Floquet量子态等)及化学反应(如合成氨反应)的远离平衡态相干操控新效应。二、研究内容(一)强场太赫兹源调控电子行为的理论研究。(二)超强太赫兹光场构筑及实验方法研究。(三)强场太赫兹源对量子材料相干调控研究。“基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控及其应用基础研究”重大项目指南一、科学目标针对片上全域光场快速调控的需求,通过超限制备技术突破铌酸锂薄膜新微纳结构、少层结构加工工艺,利用铌酸锂材料自身的多重特性,实现对光场以及部分相干光场的多维度超高速调控,实现对光场的强局域与非线性调控;发展基于电光效应的人工微结构光场多维调控新方法,并阐明其物理机理。从基础铌酸锂薄膜材料微纳加工技术开始,到片上集成光子器件,最后到片上光场快速调控,建立不同于现有光场调控的新体系。二、研究内容围绕基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控技术,发展基于电光效应的人工微结构光场多维调控新机理与方法;突破现有微纳加工技术的能力限制,开展铌酸锂薄膜刻蚀机理及微纳芯片制造工艺研究,利用高品质铌酸锂薄膜光场调控芯片实现超高速多维光场调控及其应用。(一)铌酸锂刻蚀机理及铌酸锂薄膜微纳芯片制造技术。(二)铌酸锂薄膜莫尔晶格结构中光场局域及片上非线性增强。(三)铌酸锂薄膜少层微纳体系时空光场多维联合调控。(四)基于铌酸锂薄膜的光场相干性快速调控及应用。“粲夸克衰变中标准模型的精确检验”重大项目指南一、科学目标利用BESIII采集的海量粲强子样本,特别是在3.773 GeV采集的20 fb-1的数据,充分发挥近阈粲强子成对产生、背景低和量子关联等独特优势,开展中性粲介子量子关联特性的研究,精确测量相关不同末态的平均强相位差和CP本征态成分比例,为CKM矩阵的相角的精确测量提供关键参数;精确测量CKM矩阵元和,检验CKM矩阵的幺正性,探索新的CP破坏来源;精确测量粲强子衰变常数和半轻衰变形状因子,与格点QCD理论计算值比较,刻度格点QCD计算,探寻超出标准模型新现象;系统地研究粲强子的强子末态衰变,研究强子谱学和末态相互作用,检验夸克味对称性;研究粲强子衰变,高精度检验轻子普适性,寻找稀有或禁戒的衰变过程,精确检验标准模型理论、寻找超出标准模型的新物理;在理论上发展和完善非微扰能区的格点QCD计算和有效理论模型,理解粲强子弱衰变的动力学,检验相关的唯象模型,提高对粲强子衰变中CP破坏、衰变常数和形状因子等理论预言的精度。二、研究内容(一)阈值处中性粲介子量子关联性研究。(二)粲强子的强子末态衰变机制研究。(三)精确测量CKM矩阵元和粲介子衰变常数。(四)精确测量粲介子半轻衰变形状因子和检验轻子普适性。(五)粲强子衰变中探索新粒子和新相互作用。“基于LHAASO实验的粒子天体物理前沿问题研究”重大项目指南一、科学目标瞄准银河系内1015eV宇宙线起源这一重大问题,基于LHAASO实验数据精确测量每个超高能伽马射线源的辐射能谱、空间分布和时变,联合国内外射电、光学、X射线等设备数据完成相应天体源的多波段观测和分析,建立和优化多波段辐射模型,研究带电粒子在天体中的加速过程与辐射特征,寻找宇宙线起源和加速证据,同时基于LHAASO数据完成银盘弥散伽马射线、膝区宇宙线分成分能谱和宇宙线大尺度各向异性测量,建立宇宙线在银河系内的起源、加速和传播的整体图像。二、研究内容(一)超高能伽马射线源的搜寻与测量。(二)伽马射线源多波段多信使研究。(三)伽马射线源内的粒子加速、辐射与输运过程的研究。(四)星际介质中弥散伽马射线相关物理研究。(五)基于宇宙线的能谱和各向异性测量研究其起源和传播。“先进核能系统中材料的若干协同损伤作用机理研究”重大项目指南一、科学目标瞄准服役于聚变能等先进核能的典型材料,充分利用国内大型托克马克、高热负荷测试和多束离子辐照等装置,厘清高能中子-嬗变氢氦、中子辐照-粒子流-热负荷两类协同损伤作用的耦合机制;阐明多种因素作用下材料遭受的协同损伤效应的机理;建立能够模拟上述协同损伤作用的实验与计算模拟方法;基于计算和实验模拟,实现在聚变堆等综合服役环境下国产低活化钢、氧化物弥散强化(ODS)钢、钨基合金等关键材料的筛选及性能评估。二、研究内容(一)高能中子辐照的离位损伤与氢、氦对材料的协同损伤作用机制研究。(二)高能中子辐照离位损伤与热负荷、粒子流对聚变堆第一壁协同损伤的作用机制研究。(三)多因素协同损伤效应的长时大尺度计算模拟方法建立。(四)聚变中子-氢-氦协同效应的多离子束模拟实验方法建立。“高精度X射线反射镜的关键科学与技术问题”重大项目指南一、科学目标基于超高精度反射镜表面形貌对相干X射线波前传输的影响,研究单晶硅纳米形貌的原子级构建规律,揭示超强X射线辐照下单晶硅材料和薄膜的损伤机理及力热变形机制;建立跨尺度全频谱纳米表面形貌的在线和离线高精度表征方法,发展大尺寸超高精度反射镜的复合加工技术和集成技术,实现相干X射线波前的在线实时操控和自适应主动补偿;形成具有自主知识产权的X射线高精度反射镜的全链条创新技术体系。二、研究内容(一)大尺寸复杂轮廓单晶硅纳米精度表面形貌构造规律研究。(二)全频谱纳米形貌的综合检测评估方法研究。(三)高亮度相干X射线与材料表面相互作用机制。(四)光机集成系统中跨尺度表面形貌的多物理场影响规律研究。
  • 昊诺斯视角下的施一公团队—— 一个“65后”+3个“85后”做出了让所有“XX后”震惊的事儿
    昊诺斯视角下的施一公团队——一个“65后”+3个“85后”做出了让所有“XX后”震惊的事儿施一公介绍研究组关于RNA剪接研究取得的重大成果 作为施一公实验室设备供应商之一的北京昊诺斯科技有限公司的小编,这几天的朋友圈都被施一公教授的新闻刷爆了,他发表在《科学》杂志上的两篇论文“3.6埃的酵母剪接体结构”和“前体信使RNA剪接的结构基础”,引起国际学术界的高度关注和积极评价,被誉为里程碑式的巨大发现。2009年诺贝尔生物与医学奖得主、哈佛大学医学院教授杰克肖斯德克评价说:“剪接体是细胞内最后一个其结构等待被解析的超大复合体。施一公团队的这一成果至关重要,为理解剪接体结果和工作机制带来巨大突破。”美国加州大学圣地亚哥分校细胞和分子医学系教授傅向东认为:“施一公团队通过对剪接体近原子分辨率结构的解析,解决了该领域的核心问题,是RNA剪接领域里程碑式的重大突破,也是近30年中国在基础生命科学领域对世界科学做的最大贡献。”著名癌症生物学家、美国杜克大学药理学院讲席教授王小凡表示,“我个人相信,施一公取得的这项成就将得到诺贝尔奖委员会的认真考虑。” 在此我们昊诺斯公司对施一公团队在结构生物学领域取得的巨大成果表示祝贺,也为我们能为施一公实验室提供实验仪器感到荣幸;其次,借助昊诺斯和施一公实验室的密切合作关系,让小编为大家揭秘一下一个“65后”+3个“85后”是如何做出让所有“XX后”震惊的事儿。这是一个几乎无人敢碰的研究方向 剪接体这颗分子生物学皇冠上的明珠,是很多生物学家的终极梦想。可是这个“淘气的家伙复杂,动态,多变”,在当时的技术条件下,没有科学家能清晰地“捕捉”它。 1998年,施一公去普林斯顿大学任教,这个梦想也被他藏在了心中。随着资历和经验的积累,2004年,施一公开始从事膜蛋白领域的研究。但是剪接体他还是不敢碰,“那是一个梦想”。 2005年,中国科学院院士、著名生物学家饶子和与人合作在《细胞》杂志上发表了一篇论文。他出乎意料地接到了另外一名著名生物学家、美国西北大学教授饶毅的电话。饶毅提了个建议:你下一步应该做剪接体的研究。 饶子和的回答很实在:不敢碰。这是当时很多生物学家的想法。施一公说:“没有办法做,也没有手段去做。”梦想的种子开始萌芽 2007年,施一公从美国回到清华大学生物系工作,他的实验室开张了,但依然没有去碰这个梦想:不能用这样的课题去训练学生,否则只会让他们失望,甚至丢掉科研兴趣。“太危险了,可能一无所获,不能让学生做炮灰。”他直言。 经过了一年的建设,2008年施一公回清华任教后的第一篇文章发表,尽管不是发表在最顶尖的杂志上,但是,让已经训练有素的学生们有了自信。 此时,能够捕捉到剪接体的技术性革命也已经在萌芽之中。 结构生物学的研究有三大利器:X射线晶体衍射、核磁共振以及单颗粒冷冻电子显微镜(冷冻电镜)。而冷冻电镜被认为分辨率不够高,是3种利器中最弱的一种技术手段。 2007年,冷冻电镜技术还远未成势,清华选择了重点发展冷冻电镜技术。2009年,尽管当时各方条件都还不够完善,施一公已经决定启动通往梦想之路。“如果等到条件都具备了,黄花菜都凉了”。他的一名博士后和两名博士生就此进入剪接体领域。让人揪心、煎熬的日子施一公研究团队 开始的一段时间,数据收集和处理是一件相当麻烦的事情。施一公团队的其他3个成员要24小时轮流“趴”在电镜平台和计算机前,每半分钟记录一次数据,平均一个人一天要做960次记录。 到了课题的攻坚阶段,施一公团队成员每天在实验室工作14—16小时。即便在这样的工作状态下,也没有人敢松懈。“我们都很有危机感,知道这个课题的重要性,也知道很多团队都在做,而科学上只有第一没有第二,如果我们自己不沉下心来努力,一旦别人首先发表,我们之前的工作意义就会大打折扣。”万蕊雪(施一公团队成员、清华大学医学院博士研究生)说。 杭婧,施一公团队成员、清华大学医学院博士研究生,用“黑夜中的摸索”来形容那段日子,她的朋友圈有这么两条状态:6月5日凌晨4:07,体重狂掉十斤̷̷;6月18日凌晨2:20,算一算,已经连续工作四十二个小时未眠。人生能有几回搏? 就在两个多月前,在研究的最后冲刺阶段,施一公带着3名同学“玩命地写论文”。那段时间他每天写论文写到凌晨,有时6点多回家,躺下睡到8点接着起来写。在送孩子回河南老家的火车上,4小时的车程,施一公就写了4个小时论文。以至于有一天凌晨3点,还在办公室写论文的施一公突然尾椎抽筋,一动不能动。这吓坏了同样也在实验室写论文的学生。休息过来后,快走了几圈,施一公才恢复过来。全世界的科学家都在为之努力,为什么幸运女神眷顾了施一公团队? 施一公认为,成果源于每一个精心雕琢的实验步骤,尤其是极为成熟的样品处理方法。说到样品处理方法就不得不提一下施一公实验室中的昊诺斯实验室仪器:比如微量台式离心机、高压均质机、落地大容量离心机、CO2培养箱、生物安全柜、超低温冰箱等,为样品的制备做到了质量的保证。施一公团队通过反复试验、筛选并结合大量文献资料的查阅,最终选择了裂殖酵母作为实验对象,并通过简化纯化步骤,实现了样品的完整性与稳定性,这是最关键的一步。 值得一提的还有冷冻镜技术。早在几年前,施一公就已经意识到,冷冻电镜可能更有突破前景,于是,在极其困难的情况下,经努力争取,清华大学拥有了世界最大的冷冻电镜系统。“没有冷冻电镜技术,就完全不可能得到剪接体近原子水平的分辨率。”施一公介绍。在施一公团队成员杭婧看来,施一公选择这样一个极具挑战性的课题,就是因为他“胆大心细”。胆大是建立在眼界开阔、目光精准的基础上,心细则体现在对课题方向和时机的把握与掌控上。 你可能想不到,在这个4人团队中,除了施一公,其他3个人都是“85后”博士生。这3位学生就是这两篇文章的共同第一作者——清华大学生命学院闫创业博士,医学院博士研究生杭婧、万蕊雪。其中,年龄最大的闫创业今年还不满30岁,而杭婧和万蕊雪则分别是26岁和25岁。在施一公看来,团队成员每人都有自己的特点,他们最需要做的,就是充分发挥自己的能力特长,通过长期严格的科研训练,在擅长的领域里做到极致。 最后昊诺斯再次对施一公团队在生命科学基础原理研究领域取得的重大突破表示祝贺,今后将会更加努力为施一公实验室提供更多仪器设备的选择与更好的服务,也就是为科学进步做出自己的贡献啦!扫码关注昊诺斯公众号
  • SpectraBlack 超低反射率漫反射目标板
    更易表征激光雷达和飞行时间 (ToF) 传感系统由于缺乏光谱平坦的光学反射材料,因此很难了解激光雷达和 ToF 系统在低反射率 (5%) 下的灵敏度。Labsphere (蓝菲光学)的 Spectrablack 漫反射目标板和材料有效解决了这个问题。Spectrablack 是一种低反射率、耐磨损的吸光材料,非常适合用于室内近标准传感器测试应用,以及OEM光学系统中的遮光/预防散射光。应用:ToF 和 LIDAR 低反射率范围测试遮光/吸光:利用微孔表面的吸光效果预防光学系统、光学测量仪器、相机等中的散射光降低光谱仪和分光光度计杂散光非反光片和一般遮光材料典型反射率*250 – 380 nm:1.5%380 – 780 nm:1.0 %780 – 2500 nm:1.1 %*反射值可能会有所不同。
  • 深圳先进院开发出新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。图1.G-Flamp1探针在体外和培养细胞内的表征图2.不同刺激下果蝇Kenyon细胞中cAMP信号的变化图3.运动过程中小鼠皮质神经元内cAMP信号的变化图4.巴甫洛夫条件反射任务中小鼠NAc脑区cAMP信号的变化该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • 漫反射涂料/目标板蓝菲光学permaflect-标定无人驾驶激光雷达距离测试性能、无人机机载相机、基于激光扫描技术的食品分类处理设备
    漫反射涂料/目标板蓝菲光学permaflect-标定无人驾驶激光雷达距离测试性能、无人机机载相机、基于激光扫描技术的食品分类处理设备Labsphere(蓝菲光学) 发布的“漫反射涂层Permaflect”,进一步扩展了公司的漫反射材料和涂层产品线。这条产品线包含性能优异的Spectralon材料,Spectraflect涂料和Infragold镀金涂料。在此基础上,蓝菲光学为用户提供了涵盖多个领域的创新性应用解决方案,包括无人驾驶激光雷达校准、发光二极管(LED)、固态(SSL)照明,遥感,成像、消费相机、汽车、国防安全、健康和生物医学光学等。图1 蓝菲光学漫反射涂层Permaflect  蓝菲光学的Permaflect特有近朗伯特性的白色和灰色漫反射涂层,专门针对恶劣的环境、天气及其他可能影响典型漫反射涂层性能的场合而设计,其反射率范围在5%~94%。  蓝菲光学首席技术专家Greg McKee指出:“从医疗仪器使用的一次性基准物到成像传感器的基准目标板,蓝菲光学可定制漫反射涂层的应用是极其丰富的,且其性能也是无可比拟的。”  除了提供Permaflect涂层原材料,蓝菲光学也提供各种尺寸的Permaflect漫反射目标板。在野外各种苛刻的条件下,这些目标板无疑是比白纸或者白布更好的选择。 Permaflect提供了一种传统目标板无法比拟的替代方案,更轻、更均匀、更耐用。”Mckee评论说。漫反射涂层Permaflect推出后受到了客户的广泛赞誉。其被广泛应用于多个领域:(1)Permaflect目标板应用于校准激光雷达距离测量性能Matthew Weed, Luminar 技术研发总监曾讲到:“为部署安全的自动驾驶车辆,Luminar 的客户要求激光雷达系统能够在200多米的距离内对低至10%反射率的目标物实现精确测距。我们通常在200多米的距离上使用蓝非光学的permaflect目标板,来验证我们的产品是否满足客户严苛需求。针对顾客严苛的技术要求条件,蓝菲光学仪器有限公司产品总是不断优化创新,生产出的Permaflect ® 目标板满足激光雷达关键性能因素。图2 Permaflect目标板应用于校准激光雷达距离测量性能图3 无人驾驶激光雷达图4 典型8/H Permaflect漫反射板反射因子 (2)Permaflect产品用于标定其基于激光扫描技术的食品分类处理设备 由于其无可替代的优异性能,在食品加工和工业过程自动化行业的某国际知名企业已大批量订购了Permaflect产品,用于标定其基于激光扫描技术的食品分类处理设备。 图5 食物在线分检图6 基于激光扫描技术的食物分检设备 (3)Permaflect漫反射板应用于无人机机载相机的标定 漫反射涂层Permaflect进入中国市场后,其在恶劣环境下的高品质性能备受国内用户的瞩目。  相对于柯达灰卡,漫反射涂层Permaflect在更宽广的谱段上提供平坦的反射率特性,而且具有良好的刚性和平面度,防潮防水性能优异,面幅选择多(标准品最小0.5m x 0.5m,最大1.2m x 2.4m,其他面幅可定制),又相对较轻,因此适用于各种环境。目前,漫反射涂层Permaflect已经被中科院某研究所用于野外环境下对无人机机载相机的标定。图7 无人机图8 无人机机载相机图9 Permaflect和柯达灰卡的反射光谱对比
  • Spectralon®对比和多级漫反射目标板
    Spectralon® 对比目标板完全适合下列应用:摄像机、光密度计的校准,传输介质的对比度传递,以及在野外条件下的成像系统测试。这类具有化学惰性的目标板耐用、耐洗,它们由并排装在同一个阳极处理铝框上的白色漫反射面板(反射比为99%)和深灰色漫反射面板(反射比为10%)组成。Spectralon® 多级目标板由并排安装的四块板组成,这四块板的反射比值分别为99%、50%、25%和12%,且每块面板与相邻面板之间的光密度差值和对比度相同。
  • 激光雷达校准专用漫反射板—PERMAFLECT
    激光雷达校准专用漫反射板,permaflect,自动驾驶,激光雷达近期,自动驾驶无疑已经成为科技圈和汽车圈的热点话题,其中一些主流汽车如特斯拉、奥迪、奔驰、宝马也纷纷进军自动驾驶领域。日前主流观点认为,激光雷达已经成为自动驾驶不可或缺的关键传感器。激光雷达的性能直接决定了adas和无人驾驶系统的性能!蓝菲光学生产的permaflect目标板可帮助校准激光雷达距离测量性能,更好得满足客户要求!蓝菲光学仪器有限公司与aeye、delphi、gentex、leidos、luminar technologies、quanergy systems、snitch、velodyne lidar、zoox公司有长期合作,蓝菲光学优质的产品质量和售后服务得到一致肯定!matthew weed, luminar 技术研发总监曾讲到:“为部署安全的自动驾驶车辆,luminar 的客户要求激光雷达系统能够在200多米的距离内对低至10%反射率的目标物实现精准测距。我们通常在200多米的距离上使用蓝非光学的permaflect目标板,来验证我们的产品是否满足客户严苛需求。”针对顾客严苛的技术要求条件,蓝菲光学仪器有限公司产品总是不断优化创新,生产出的permaflect ® 目标板满足激光雷达关键性能因素三到四个灰度等级(50%,5% - 94%)用于adas的激光雷达动态范围测试近红外激光波长908~940 nm和1550 nm的反射率由于传感器的工作距离,目标板需要大于a8或信纸尺寸(0.5到1平方米)整个反射面上的均匀性量产的一致性和现场使用的稳定性安装无需框架朗伯漫反射性能良好不随入射角改变
  • 如何测量绝对反射与相对反射?
    1. 前言光照射到物体上,由于物体的表面不同,通常会发生两种反射,镜面反射和漫反射,如图所示。图1 光在物体表面的反射示意图对于玻璃、镀膜基板、滤光片等表面光滑的零部件,镜面反射率是评价其光学特性的重要参数,测定反射率最常用的仪器是紫外可见近红外分光光度计。日立紫外产品线丰富,波长测试范围涵盖紫外可见区域到近红外区域,可以满足样品不同波长下的测量需求。2. 应用数据镜面反射根据测量方式的不同,分为相对反射率和绝对反射率。客户需要根据样品特征,选择不同的测量方式。日立具有5°到75°固定入射光角度的镜面反射附件,适用于多种样品的镜面反射测量。图2 绝对反射测量图3 相对反射测量绝对反射率通常使用V-N法进行测量,直接获得样品的反射特性,应用广泛。但是对于低反射率的样品,使用相对反射测量,可以有效扩大动态范围。 2.1 石英基板的相对反射率测量 • 测量附件图4 5o 相对反射附件• 测量结果 使用紫外可见分光光度计U-3900 的5o相对反射附件,以BK7玻璃为参考标准品测定石英基板的相对反射光谱。结果表明石英基板的相对反射率约为80%。 图5 石英基板的相对反射率通过日立U-3900的选配程序包,使用相对反射率得到转换后的绝对反射率,如下图所示。如果直接测定石英基板的绝对反射率,光谱易受噪声影响。图6 石英基板转换后的绝对反射率2.2 铝平面镜和金平面镜的绝对反射率金平面镜表面涂有金膜,该金膜在红外区域具有高反射率。铝平面镜是表面涂有铝膜,在可见光区到近红外区有较高的反射率和较小的角度依赖性。两者常作为相对反射测量时的标准面。• 测量附件图7 5 o绝对反射附件• 测量结果 使用紫外可见近红外分光光度计UH4150的5°绝对反射附件分析了金平面镜和铝平面镜的绝对反射率。 图8 金平面镜和铝平面镜的绝对反射率 结果表明,在可见光区域,铝平面镜的反射率超过80%。金平面镜的反射率在可见光区域较低,但其在近红外区域的反射率较高。因此在测量样品的相对反射率时,如果需要关注近红外区域,可以使用在近红外区具有高反射率的金平面镜作为标准面。 3. 结论样品的镜面反射率有两种测量方式,相对反射率和绝对反射率。对于低反射性样品,使用相对反射附件测量其相对反射率,可以获得信噪比良好的光谱,如玻璃基板上薄膜的反射率。对于通常的样品,可以直接使用绝对反射附件测量其绝对反射率。日立提供多种镜面反射测量附件,还可根据客户需求量身定制,满足各种样品的镜面反射率测量。
  • 175nm-50000nm变角度透射反射光学性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用珀金埃尔默紫外/可见/近红外光谱仪和Spectrum 3红外傅里叶变换红外光谱仪,配置TAMS等可变角度测试附件,测试样品不同角度下绝对反射率、透射率数据,实现175nm-50000nm透射率、反射率等光学性能的精确表征。TAMS附件为变角度绝对反射、变角度透射测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。 Lambda系列分光光度计 TAMS变角度透射反射附件光路图图1 仪器外观图以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。01样品变角度透射测试采用TAMS附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,测试曲线如下图所示。 图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据(点击查看大图)TAMS附件配套不同的偏振组件,可以自动测试样品不同波长下偏振信号,如下图测试石英样品在45度下偏振P光和S光反射数据: 图3 样品紫外波段P光和S光偏振测试(点击查看大图)02样品变角度透射/反射曲线测试通过软件设置,可一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。 图4 样品45度透射和反射曲线测试(点击查看大图)03NIST标准铝镜10度反射率曲线测试测试NIST标准铝镜10度下反射率数据,如下图所示,黑色曲线为TAMS测试曲线,红色为NIST标准值曲线,两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。 图5 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)04样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。 图6 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试(点击查看大图)05不同膜系设计的镀膜样品性能验证测试样品600-1400nm下45度反射率曲线,该样品在1200nm以上属于高反射率,反射率大于99.5%,同时需要关注600-1200nm范围各个吸收峰情况,该波段下吸收峰非常尖锐,同时吸收峰较多,需要仪器具备高分辨率,从而准确测试出每一个尖锐吸收峰信号。 图7 膜系设计验证样品45度反射率测试(点击查看大图)06双向散射分布函数(BSDF)测试除了测试常规变角度透射和反射曲线外,TAMS附件可以自动测试样品不同角度下透射和反射率信号,可以得出样品不同角度下的透射分布函数(BTDF)和反射分布函数(BRDF)信号,最终得到双向散射分布函数(BSDF)。采用该附件可方便测试样品双向散射分布函数(BSDF)、双向反射分布函数(BRDF)、双向透射分布函数(BTDF)等光学参数测试,测试结果如下图所示: 图8 BRDF和BTDF测试(点击查看大图)如下图所示,测试样品不同波长下BSDF分布函数曲线(BRDF + BTDF),从而可以得出样品随不同角度下透射和反射信号变化情况。 图9 样品不同波长下BSDF(BRDF+BTDF)测试(点击查看大图)07窄带滤光片测试Lambda系列光谱仪为双样品仓设计,TAMS附件可与标准检测器、积分球检测器自由更换。对于窄带滤光片样品,即需要准确测设带通区域的透过率、半峰宽,也需要准确测试截止区吸光度值(OD值),可直接切换标准检测器进行检测。 图10 用于激光雷达的镀膜镜片透射和OD值测试数据(点击查看大图)08红外波段区变角透射反射测试珀金埃尔默傅里叶变换红外光谱仪,可广泛应用于上述红外材料光学性能测试,可测试样品在不同波段下红外透光率以及反射率,搭配变角透射及变角反射附件,可以实现不同角度下透射率及反射率测试,如下图为红外波段透射和反射测试曲线: 图11 用于Spectrum 3傅里叶红外的TAMS附件 图12 红外TAMS附件测试样品红外波段不同角度透射数据Summary综上,采用Lambda系列紫外/可见/近红外分光光度计以及傅里叶红外光谱仪,搭配TAMS、标准检测器、积分球等多种采样附件,可以组合出完备的材料光学性能测试平台,满足光学镀膜测试的多样化需求,更加准确便捷的得到样品的光学检测数据。 关注我们
  • 医疗诊断用一次性校准Spectralon漫反射标准板
    光纤耦合光谱仪一家初创公司找到Labsphere(蓝菲光学),该公司使用基于光纤耦合光谱仪设备,通过内窥镜仪器通道进行反射率测量。为了获得准确的诊断结果,该仪器需要在每次使用前,使用反射率大于90%的标准品进行校准。但是,这种新的医学诊断应用需要在每次使用后丢弃标准板。该公司与Labsphere(蓝菲光学)联系,寻求一种重复性好,低成本的解决方案,使他们的设备能够实现市场渗透。 厂商最关注的是仪器校准的一致性,因此Labsphere(蓝菲光学)生产的每个漫反射标准板在安装到光纤的机械结构上以及在可见光(450-700 nm)上的漫反射比必须具有极高的重复性。Labsphere(蓝菲光学)需要迅速提供原型样片,但更重要的是要保证以市场价格每年提供10K-25K的产能。Spectralon漫反射材料Labsphere(蓝菲光学)制作了一个简单的设计,既能实现原型的快速周转,又能在高产量下实现成本目标同时优化技术性能。Spectralon漫反射标准板通过将Labsphere(蓝菲光学)的Spectralon® 模切成3毫米厚的板材,可以产生97%的漫反射朗伯性目标材料,从而达到了光学反射率的目标。 对Spectralon生产进行统计过程控制抽样检查确保了一致的反射性能。机械目标板设计实现了可重复性。该设计包括一个由Delrin拼合而成的外壳,包裹着由泡沫粘合剂支撑的Spectralon目标板。光纤端口的设计是通过底部凸起的唇缘紧密地贴合到客户的光纤上,以将光纤尖端定位到客户指定的、距漫反射目标板参考表面的精确距离。当单元的两半卡在一起时,靶材后面的泡沫粘合剂被设计为部分压缩,以确保将靶材固定在参考表面上,从而消除了从光纤尖端到靶材的临界距离的变化。外壳选择一种可兼容医疗器械的材料(Delrin)来满足成本和交付目标,该材料可以由Labsphere在内部进行机加工以进行快速原型制作,也可以进行大量注塑成型,以满足目标板生产单位定价。这项创新激发了Spectralon组件在医疗和生物医学行业中的许多其他用途。请与我们联系,获取更多Spectralon应用信息。
  • 反射高能电子衍射仪
    反射高能电子衍射仪(Reflection High-Energy Electron Diffraction)是观察晶体生长最重要的实时 监测工具。它可以通过非常小的掠射角将能量为10~30KeV的单能电子掠射到晶体表面,通过衍射斑 点获得薄膜厚度,组分以及晶体生长机制等重要信息。因此反射高能电子衍射仪已成为MBE系统中 监测薄膜表面形貌的一种标准化技术。   R-DEC公司生产的反射式高能电子衍射仪,以便于操作者使用的人性化设计,稳定性和耐久性以 及拥有高亮度的衍射斑点等特长得到日本国内及海外各研究机构的一致好评和认可。 特长 ◆可远程控制调节电压,束流强度,聚焦位置以及光束偏转 ◆带有安全闭锁装置 ◆镍铁高导磁合金磁屏蔽罩 ◆拥有高亮度衍射斑点 ◆电子枪内表面经特殊处理,能实现极低放气率 ◆经久耐用,稳定可靠 ◆符合欧盟RoHS指令   低电流反射高能电子衍射仪(Low Emission Reflection High-Energy Electron Diffraction)是利用微通道板技 术,大幅减少对样品损伤的同时,并且保证明亮反射电子衍射图像的新一代低电流反射高能电子衍射仪。可以用于有机薄膜材料等结晶结构的分析研究。 特长 ◆大幅度减少电子束对样品的损伤 (相当于普通RHEED的1/500-1/2800) ◆带有安全闭锁装置 ◆搭载高亮度微通道板荧光屏 ◆可搭载差动抽气系统 ◆kSA400 RHEED分析系统兼容 ◆符合欧盟RoHS指令
  • 微型光谱仪之反射检测
    1、技术简介  光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。正是因为光在物体表面发生的反射,我们的眼睛才能感知到周围的世界的颜色与景象。反射是通过光入射到物体表面后在不同波长段的反射率差异引起。光谱仪获得的反射光谱信息就像人眼所见到的视觉内容一样,但是光谱信息更为数据化、更客观。反射测量可以测试物体的颜色,或者通过判定物体的反射光谱差异进行多样品的筛选和品控。 镜面 粗糙表面图5.1 反射原理图  2、 应用说明  由于某些检测样本的特殊性,不能完全依赖于化学方法进行检测,反射光谱模型作为一种迅速、高性价比的检测方法,可以作为化学分析方法在其他应用领域的替代方案,甚至可以直接用来测试粉末状样品。反射光谱检测方法不能判定是否适用于被测目标样本的原有模样,所以还是需要尝试多次对照测试它们的反射光谱,提高光谱数据的准确性。  化学分析的方法可以用来提高最低检出限,并确定掺杂成分,但是光学的方法可以进行预先的快速查看与筛选。将反射光谱检测与化学计量学相结合,利用可见光和近红外漫反射光谱提供快速、无损的检测。在实际检测中,可以分析不同的样本之间的差异。数学上来说,主成分包含在了定义的所有波长多维空间的范围内。主成分使我们能够获得多维数据集和重要维度,然后从无意义的噪音中分离出有意义的信息。  食品安全:香料检测,香蕉成熟度分析,芒果与鳄梨区分检测等   自然环境:水体汞污染监测,农作物分析等  3 、典型产品和配置  颜色检测配置:  1. 光谱仪  2. 光源  3. 积分球:积分球可以180° 收集样品表面的反射光,所以它能尽可能多地收集样品表面的反射光。反射式积分球还能使用在弯曲表面,或者颜色测量。它能将样品表面发射的光很好地在积分球内部进行匀化,然后再耦合到光谱仪。反射光通过圆形的入射光孔径进入积分球,然后经过分球内壁涂抹的特殊涂层材料的均匀反射。图2 积分球示意图  4. 反射探头:当需要快速测量样品或者应用在样品表面非常小的采样点时,反射探头既可以测量镜面反射,也可以测量漫反射,而且可以基于光源和光谱仪的配置不同,选择不同类型的扩大波长范围的反射探头。探头的发射光和反射光是同一方向的,接收到的光是反射光的一部分,所以使用反射探头测量反射光谱是一种相对测量。图3 反射探头  5. 采样附件(光纤、滤光片、透反射支架、动态样品台等):透反射支架用来固定反射探头的标准配件,同时也可以用于透射测量。使用透反射支架,可以有效地减少光源对样品的过度加热,对于生物样品或者有机样品,还有那些低熔点的样品非常重要 动态样品台,基于样品台旋转或者直线移动来对样品进行测量,并获得测量的平均信号。这种测量方式避免了结果的多样性,提高了样品测量的均一性结果,特别是对于谷物、种子和土壤类等不均一的样品,是比较理想的选择。 图4 反射支架和样品台  6. 准直透镜:在做反射测量时,准直透镜可以使用在光纤的末端来准确地固定入射光和反射光的角度。镜面发射或者漫反射都可以使用这样的测量方式,但是我们需要固定夹具来对测量系统进行固定。准直透镜必须预先调焦来避免光束的发散,来保证获得更好的光谱。  7. 光谱仪控制软件图5 反射检测典型配置  典型配置  典型产品:高灵敏度光谱仪,光源,滤光片,积分球,透反射支架,动态样品台,准直透镜  4 、应用文章  4.1 香料掺假检测图6 不同香料检测光谱  4.2 香蕉成熟度检测图7 不同成熟度香蕉光谱图  4.3 芒果与鳄梨区分检测图8 芒果与鳄梨检测光谱  4.4 基于SPR快速检测花生过敏源图9 过敏源光谱  4.5 无人机智能农业检测 图10 无人机农业检测光谱图  4.6 农作物成分检测图11 农作物成分光谱图  4.7 水体汞污染监测图12 水体检测光谱图(来源:海洋光学)
  • 重大突破 | 国防科技大学实现反射层析激光雷达三维超分辨成像
    面对远距离小目标,常规探测手段往往只能对其定位,看到的目标只是一个点。而有些特殊需求下,需要掌握其面特征甚至体特征,实现运动目标认知,此时迫切需要发展超分辨成像手段。国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室主任胡以华教授团队,继2022年实现10千米距离上优于2厘米分辨率的国内外报道最高水平的反射层析激光雷达超分辨二维成像的基础上,近期实现了三维超分辨成像的重大突破。实现10千米距离2.0×2.0×3.5厘米分辨率的三维超分辨成像反射层析激光雷达实现二维成像的原理日趋成熟,国内外也开展了相关的实验研究,但是实现三维成像的原理和方法在国内外未见报道。团队创新性地提出了反射层析激光雷达三维成像技术架构,建立了激光探测的多角度多视场交叠取样、窄脉冲激光回波的高速高保真采集及图像重构融合处理方法,研制出反射层析激光雷达三维成像实验系统,在合肥紫蓬山地区开展了距离为10.38 km的外场实验,实现目标图像的三维超分辨重构。实验中,在山上(31°43′28″N, 116°59′55″E)的百米高实验塔上分别设置两类目标:1)高度75 cm、宽度30 cm的立体组合件,如图1 (a)所示;2)多块厚度1.7 cm、断面面积不同的块状体构成的从下到上间距9 cm到2 cm递减、面积渐小的60°倾斜角梯形立体分辨率测试靶,如图1 (b)所示。成像实验系统布置在该市华南城(31°46′20″N, 117°5′35″E)楼上,如图1 (c)所示。在多种实验环境和实验参数设置下,成功获得了如图2 (b)、图2 (d)所示的立体目标三维超分辨成像结果。图1 反射层析激光雷达三维成像实验实施图(a) 立体组合件;(b) 立体分辨率测试靶;(c) 反射层析激光雷达三维成像实验系统经第三方专家现场实测,在10.38 km距离上,环绕平面成像分辨率优于2 cm,环绕轴向分辨率优于3.5 cm。根据反射层析激光雷达成像的原理,只要激光脉冲回波信噪比足够,其三维成像分辨率与光学孔径、作用距离、激光发散角相对无关,因此,本实验为实现千千米超远距离微小目标的三维成像奠定了基础。该实验系统光学孔径为260 mm,相同孔径的光学成像系统衍射极限角约为5 μrad,对应10 km处常规光学成像的极限分辨率约为5 cm。本成果取得了超过同口径光学成像衍射极限的远距离小目标超分辨成像能力,其成像分辨率居激光成像领域国内外最优水平,特别是通过独创的技术手段和处理算法首次得到立体目标结构的十千米距离厘米级超分辨三维成像结果。图2 目标实物与成像结果(a) 立体组合件;(b) 立体组合件重构图像;(c) 立体分辨率测试靶;(d) 立体分辨率测试靶重构图像科研团队简介国防科技大学电子对抗学院胡以华教授科研团队长期致力于运动目标精确激光探测和光电对抗等领域方向理论与应用研究,围绕目标的激光三维成像、反射层析激光雷达成像、大气扰动激光探测、相干探测、光子探测以及量子纠缠探测方法,取得了一系列研究成果,为空天弱暗目标远距离探测、高精度定位和多维信息获取提供新型技术手段。团队先后出版专著《激光成像目标侦察》、《目标衍生属性光电侦察技术》、《Theory and Technology of Laser Imaging Based Target Detection》和《激光相干探测应用理论方法》,公开发表学术论文300余篇,授权发明专利70余项,获国家技术发明二等奖2项、国家教学成果二等奖2项、安徽省重大科技成就奖、省部级科技一等奖8项。团队带头人,国防科技大学电子对抗学院胡以华教授,脉冲功率激光技术国家重点实验室主任,光学工程学科首席专家,中国光学学会会士,安徽省科学技术协会兼职副主席。长期从事光电探测与对抗领域研究,取得多项系统性创新成果。
  • 210万!上海交通大学高速激光全内反射荧光显微镜成像系统采购项目
    项目编号:1069-224Z20224671(项目编号:招设2022A00206)项目名称:上海交通大学高速激光全内反射荧光显微镜成像系统采购项目预算金额:210.0000000 万元(人民币)采购需求:序号货物名称数量简要技术规格交货期1高速激光全内反射荧光显微镜成像系统1套电动聚焦机构:备有粗微调转换旋钮(最小调焦精度:≤10nm),行程10.5mm,物镜离开 / 回复按键和记忆回位按键,最大移动速度:3mm/秒。收到信用证后180天内交货合同履行期限:收到信用证后180天内交货本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 光的反射和折射定律改变将衍生新型光学元件
    中国学生在哈佛大学做博士后研究发现   人工界面改写光的反射和折射定律   光的折射和反射定律是几何光学的基础。但是美国哈佛大学物理学家用一系列实验演示了光线的传播可以不遵从这些经典定律。这意味着,或许有一天当你用一块平面镜端详自己容貌时,看到的却是哈哈镜的变形效果。   光在不同介质中的传播速度不一样。当一束光从空气中斜射向水中,光束的传播方向会发生改变,这就是所谓的折射现象。它的准确表述即折射定律是很多年前由物理学家斯涅尔、数学家笛卡尔以及费马确立的。这一定律表明,光线在界面的折射角仅由光在两种物质中的传播速度决定。而早在古希腊时期由欧几里德发现的反射定律更简单:光的反射角等于入射角。   经典的反射和折射定律都很自然地认为一个界面仅仅是区分两种物质的理想边界,换句话说,是两种介质而不是它们的截面影响了光的传播。哈佛大学研究人员的创新在于意识到界面可以成为决定光的传播的因素。他们的实验表明,精巧设计的界面能够干预光的传播。   研究人员利用硅片和空气界面处一层薄薄的金属阵列来演示一系列违背经典反射和折射定律的现象。这个阵列中的每个组成单元都类似微小的英文字母“V”,其大小和间距都远小于光的波长以及入射光束横截面的尺寸。这些“V”字形的单元的大小、夹角和朝向都不同,这样设计是为了控制光波和不同单元的相互作用时间:每个金属“V”都类似一个光的陷阱,能够将光波“囚禁”一段时间再释放出来。   阵列的设计使得这个“囚禁”时间沿界面从右向左线性增加,这样即使垂直入射,光束不同部分经历不同的时间延迟,透射以及反射光束就不再沿着垂直于界面的方向传播了。而当光以倾斜的角度入射,按不同的“界面”设计,反射和折射光可以被操纵朝向任何方向。反射角不一定等于入射角,反射光甚至可以被“反弹”回光源方向,而不是像一般情况那样折向远离光源方向。这就是平面镜可以有哈哈镜的效果的原因。   这项成果2日发表在美国新一期《科学》杂志上,第一作者虞南方目前在哈佛大学工程和应用科学学院做博士后研究,虞南方2004年本科毕业于北京大学电子学系,2009年在哈佛大学获博士学位。   利用界面来控制光束不同部分的时延是一个具有革新意义的概念。虞南方告诉新华社记者,他们已用这种人工界面产生了“光涡旋”,这种奇异的光束在空间里螺旋前进,因而可以用来操纵旋转微小的悬浮颗粒。他预计,这一概念将衍生出一系列有用的光学元件,比如可以纠正相差的超薄平面聚焦镜片、可以采集大范围入射阳光的太阳能汇聚装置。哈佛大学目前已就这一成果提出专利申请。
  • ​斯坦福大学Nature,电压成像技术揭示多巴胺如何重塑记忆!
    【科学背景】感官线索的固有效价和学习效价是动物在不断变化环境中评估和决策的关键。固有效价代表了对威胁或食物等生存相关预测的内在反应,而学习效价则是基于经验对这些预测的更新。许多物种通过不同的神经通路处理这些效价,这有助于提高行为的可靠性和灵活性。然而,固有效价如何影响学习效价信息的获取,以及这种相互作用可能带来的功能性益处,仍然不清楚。多巴胺被认为在调节学习和记忆过程中起着关键作用,尤其是在处理固有和学习效价信息方面。哺乳动物的多巴胺神经元(DANs)能编码奖励预测、预测误差以及动机价值,并对不熟悉的刺激做出反应。果蝇的DANs也参与了固有和学习效价的处理。PPL1和前脑前内侧(PAM)群体的DANs向果蝇的蘑菇体(MB)提供正向和负向的强化信号,从而驱动突触可塑性和学习。然而,尽管DANs对气味的固有反应是已知的,但其如何整合固有效价和学习效价信息,以及这种整合如何影响记忆动态,尚未得到全面理解。为了探索这些问题,斯坦福大学、华盛顿大学医学院Cheng Huang(清华大学校友)、斯坦福大学Mark J. Schnitzer教授团队、耶鲁大学Madhuvanthi Kannan,以及Ganesh Vasan在“Nature”期刊上发表了题为“Dopamine-mediated interactions between short- and long-term memory dynamics”的最新论文。作者进行了大规模的电压成像研究,涉及超过500只果蝇,揭示了PPL1-DANs和MBONs在调节短期和长期记忆形成中的复杂作用。研究表明,多巴胺基的效价整合调节了蘑菇体的记忆动态,能够保留能量消耗较大的持久记忆,特别是对于频繁遇到的关联。通过将脉冲率数据和连接组数据结合,作者的模型预测了这一过程,并验证了这些预测的有效性。【科学亮点】(1)实验首次揭示了果蝇大脑中固有效价和学习效价的多巴胺信号如何共同调控记忆动态。通过对500多只果蝇进行长期电压成像研究,作者获得了关键数据,说明多巴胺信号在调节短期和长期记忆之间的交互作用中起到了重要作用。(2)实验通过电压成像技术观察到PPL1-DANs在嗅觉联想条件反射中异质性和双向地编码了惩罚、奖励和气味线索的固有与学习效价。结果显示,PPL1-DANs的信号调节了蘑菇体(MB)输出神经元(MBONs)的记忆存储和消退。在初步条件反射阶段,PPL1-γ1pedc和PPL1-γ2α’1神经元控制了短期记忆的形成,并减弱了来自MBON-γ1pedcα/β对PPL1-α’2α2和PPL1-α3的抑制反馈。(3进一步的条件反射过程中,这种减弱的反馈使PPL1-DANs能够编码条件气味线索的固有加学习效价,从而调节长期记忆的形成。此外,基于果蝇连接组和电活动数据的计算模型解释了多巴胺信号如何介导短期和长期记忆痕迹之间的电路交互,并且实验验证了这一模型的预测。【科学图文】图1 | PPL1-DANs 和 MBONs 的电压成像。图2 | PPL1-DANs 异质性和双向地编码惩罚、奖励和气味效价。图3 | 学习引起 PPL1-DANs 和 MBONs 中分布性、双向的可塑性。图4 | 固有和学习效价都影响持久的可塑性和行为。图5 | 计算模型捕捉了蘑菇体学习单元之间的相互作用,并产生了可测试的预测。【科学启迪】本文揭示了多巴胺在果蝇蘑菇体(MB)中的作用,如何通过整合固有和学习效价来调节记忆动态。首先,研究表明,多巴胺不仅参与编码奖励和惩罚,还通过编码感官线索的固有效价和学习效价来调节记忆。这种基于多巴胺的效价整合机制,使得短期记忆和长期记忆能够在神经电路中进行复杂的交互和调整。这种机制的实现,可能在能量消耗方面具有优势,因为它有助于更高效地处理频繁遇到的关联,避免了不必要的资源浪费。其次,电压成像技术的应用提供了高时间分辨率的神经脉冲数据,克服了钙离子成像在捕捉神经活动细节方面的局限。这种技术使作者能够更准确地观察到多巴胺信号在调节记忆中的具体作用,从而为记忆和学习的研究提供了新的视角。最后,基于果蝇的电压成像数据建立的计算模型,结合了脉冲率数据和连接组数据,验证了多巴胺信号在记忆存储和调节中的关键作用。这种模型不仅解释了神经回路中的互动机制,还为未来的实验提供了可测试的预测,有助于进一步探讨类似机制在其他物种和脑结构中的普遍性。文献详情:Devarakonda, A., Chen, A., Fang, S. et al. Evidence of striped electronic phases in a structurally modulated superlattice. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07589-5
  • 如何精确测定LED灯反射板的反射率?
    前言LED灯具有长寿命、安全可靠、节能环保等优点,在家用照明设备、显示屏、公共设施场所以及景观装饰等方面应用广泛,如汽车上的照明设备、景区内各种图案的装饰灯。LED灯通常由光源、外壳组成,光源装有反射板可以有效利用光源的能量,因此反射板的反射率会直接决定LED灯的光利用效率。而评价反射板的反射率,常用的检测仪器是紫外分光光度计。检测实例我们选取了生活中常见的一种LED灯,拆开发现反射板的四周是弧形表面,为获得准确的反射率,要对中间的平整表面进行测定,如图中红色圆圈标注的位置。但这个位置的直经只有5mm,如此小的测量位点,要使仪器光源的光斑中心完全照射到测定位置非常困难。图1 LED灯的反射板为了解决这类微小样品的测定难题,日立特别研发了微小样品全反射/漫反射测量系统定制附件,确保光源的光斑中心完全照射到测定位置。而且日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计的样品仓空间足够大,可以轻松安装这个附件。 测定时使用铝制平面镜作为标准参考,利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝 对值,得到的反射板的全反射光谱如图所示。图2 LED灯反射板的反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%,可以有效利用LED灯光源的光通量,提高照明效率。 想获取更多信息,请拨打电话:400-630-5821。
  • 镀膜片基底背面反射的影响——低反射率样品表征
    当光线照射到两种介质的分界面上时,一部分光线改变了传播方向返回原来的媒介中继续传播,这种现象称为光的反射。在自然界中,光的反射存在着镜面反射、漫反射和逆反射三种现象。光的反射示意图镜面反射是在光线入射到一个非常光滑或有光泽的表面上时发生的。光线在物体表面反射的角度和入射的角度,度数相同但方向相反。如果物体的表面和光源成精确的直角,那么反射光线会完整地反射回光源方向。光的漫反射是一种最常见的反射形式。漫反射发生在光线入射到任何粗糙表面上, 由于各点的法线方向不一致,造成反射光线无规则地向不同的方向反射。只有很少一部分光线可以被反射回光源方向,所以漫反射材料只能给人眼提供很少的可视性。逆反射(背面反射)是指反射光线从靠近入射光线的反方向,向光源返回的反射。当入射光线在较大范围内变化时,仍能保持这一特性。当石英片上镀膜后,石英片的逆反射会对镜面反射的结果有明显的影响。本文采用日立的UH4150紫外可见近红外分光光度计、5°绝对反射附件和60mm积分球测试分析逆反射的影响。 下面是2种不同工艺需求的测试数据图:左图为同一批次的2个镀膜样品,变量为基底是否进行了涂黑处理。通过数据可以明显的发现:涂黑处理后的反射率明显降低,在1370nm附近的反射率约为0.3%,这是因为涂黑处理使得基底的背面反射(逆反射)尽可能地消除。 右图为另一种工艺的产品,直接对样品进行测试,不需要额外的处理,可以得到1300 ~ 1600 nm范围内反射率低于0.2%的效果,符合产品的预期。一般遇到测试反射率低于0.5%的指标需求时,建议使用标准片测试。×总结根据测试的目的需求,基底是否处理对实际的测试结果有很大影响。样品的反射率测试,需要考虑背面反射的影响。日立的紫外可见近红外分光光度计UH4150结合镜面反射附件,可以准确的表征低反射率的样品性能。——the end——公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 大手笔|研究院预花费900万采购高端仪器
    近日,香港科技大学深圳研究院公开发布《香港科技大学深圳研究院生物实验设备一批采购》招标项目,预计花费近890万元人民币购买离子淌度质谱仪和多功能条件反射仪。具体信息如下:一、项目编号:SZDL2022341462二、项目内容:离子淌度质谱仪 1套多功能条件反射仪 1套三、预算金额:8,900,000.00(元)四、获取招标文件时间:2022年01月13日 18:30:00至2022年01月21日 23:59:00(北京时间)。五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点时间:2022年01月24日 09:00:00(北京时间)六、联系信息1.采购人信息名 称:香港科技大学深圳研究院地 址:广东省深圳市南山区科技园高新区南区粤兴一道9号香港科技大学深圳产学研大楼联系方式:宋雪莹,0755-226736082.项目联系方式项目联系人:周鱻亚、蔡晓宇电 话:0755-23948612-808电子邮箱:zhouxianya@biddingcitic.com、caixy@biddingcitic.com
  • 新应用 | 使用新型多反射Q-Tof平台探索单细胞脂质组学
    Xevo MRT新品应用速递 在今年ASMS美国质谱年会上,由英国萨里大学和沃特世联合发布的一篇海报,介绍了一套单细胞脂质组学工作流程,这套工作流程采用ACQUITY™ Premier液相色谱(LC)与新型多反射飞行时间质谱Xevo™ MRT系统,以脂质标准品和培养的人白血病单核细胞系建立而得。 结果表明: Xevo MRT可实现单细胞脂质组学分析,具有优异的分辨率、灵敏度、动态范围和质量精度; FACS提供了一种将细胞制备用于单细胞MS分析的精简工作流程; 展示了一套可对各种细胞类型进行单细胞分析的精简LC-MS工作流程。 参数研究和优化 使用浓度为0.5 - 1,000 ng/mL的EquiSPLASH® (Avanti Polar Lipids)稀释系列,在不同参数下进行LC和MS性能基准测试。后续实验选择以粗体突出显示的条件。 色谱柱填料:C18、C30、C8 色谱柱柱长:50 mm、100 mm、150 mm 色谱柱内径:2.1 mm和1 mm 梯度时长:3.7 min、6 min、12 min、19 min、28 min、29 min 流速:0.1 - 0.4 mL/min 图1.浓度为1,000 – 5 ng/mL的18:1 d7 LPC的平均总峰面积。 图2.(A)18:1 d7 LPC的提取离子流图(EIC)和(B)相应的质谱图。50 pg,12 min梯度,10 Hz,MSE,C18 CSH(1.7 µm 2.1×100 mm)。 左右滑动查看更多工作流程 单细胞MS工作流程 选择THP-1、C1R和Jurkat细胞系进行研究。用含有EquiSPLASH(100 ng/mL)的IPA提取混合细胞,并稀释至10,000、1000、100、10和1个细胞/µL的浓度。 此外,通过荧光激活细胞分选术(FACS)将细胞以1、10和100个细胞/孔的数量分配到96孔板中,并用含有EquiSPLASH(10 ng/mL)的IPA进行提取。使用Xevo MRT分析脂质组,并通过Progenesis™ QI、MetaboAnalyst和Lipostar等软件包进行数据分析。 结果 1 THP-1、C1R和Jurkat的BPI显示各类脂质的性质和丰度存在明显差异(图3)。这些细胞的不同特征亦可通过PLS-DA图(未显示)予以确证。从该图可看出,除空白、媒介、内标物和QC样品之外,这些细胞类型相对于彼此的离散位置。 图3.(A)THP-1、(B)C1R和(C) Jurkat(10,000份混合细胞提取)细胞的BPI色谱图。 2 此外,在1、10和100个细胞之间,可以观察到混合细胞稀释法和通过FACS制备的细胞之间存在明显分离(图4)。 图4.(A)通过FACS制备的C1R细胞所得PLS-DA图,(B)使用混合细胞稀释法制备的C1R细胞所得PLS-DA图。使用Progenesis QI鉴定脂质,并借助MetaboAnalyst完成统计分析和图像创建。 3 Lipostar以高置信度标注了各种脂质类别,如图5中的TG 52:4所示,其置信度得分为89.76。 图5.(A)TG 52:4的匹配碎片离子(蓝色,原始MS2,绿色理论碎片离子),置信度得分为89.76。使用Lipostar和MS/MS验证器工具标注THP-1混合细胞稀释法结果。(B)来自THP-1(10,000个细胞)的MS1数据;(C)来自THP-1(1个细胞)的MS1数据。 4 可以使用LC-MS Toolkit从原始数据中探寻标注的脂质,例如PC 36:2(图6),此标注可以在整个稀释系列中看到。 图6.(A)从10,000个细胞到THP-1的单个细胞中所提取稀释混合细胞的PC 36:2([M+H]+,计算值m/z 786.6007)总强度。(B)为PC 36:2的代表性MS1谱图,质量精度为380 ppb。 5 THP-1(1000个细胞)的脂质特征突显出从细胞中所提取脂质的样品内动态范围,以及使用Xevo MRT检测超过5个数量级的此类脂质的能力,如图7所示。 图7.Xevo MRT检测到的THP-1细胞内脂质的动态范围。定量曲线由具有通过内部数据库鉴定所得初步鉴定结果的脂质特征组成。 后记 近年来,前沿科学工作者们越来越关注单细胞研究,这也对质谱仪提出了更高的要求,要求其有更高的灵敏度、分辨率及分析速度等,沃特世新发布的多反射高分辨质谱Xevo MRT在较高的扫描速度如100Hz下可实现十万质量分辨率,可对单细胞脂质组进行分析。 本文中使用了Lipostar新软件,可对脂质结构进行快速确认,具体功能详情介绍参见:代谢组学和脂质组学全新软件MARS和Lipostar 2,现在这两款新软件也在限时试用中,可扫描下方二维码进行申请。 △扫描申请试用啦! 相关阅读: 沃特世推出Xevo MRT质谱仪,为高速、高分辨率的质谱分析树立全新性能标杆 沃特世Xevo MRT新产品发布会在北京圆满举行
  • 100万!华中科技大学全内反射荧光显微镜成像系统采购项目
    项目编号:招案2022-0938(校内编号HW20220083)项目名称:华中科技大学全内反射荧光显微镜成像系统采购项目预算金额:100.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):100.0000000 万元(人民币)采购需求:采购1套全内反射荧光显微镜成像系统(详见招标文件第三部分 采购需求);合同履行期限:签订合同后90日历天内完成供货、安装、调试验收;本项目( 不接受 )联合体投标。
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