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红外热成像断层扫描检测仪

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红外热成像断层扫描检测仪相关的论坛

  • 北京大学冷冻电镜平台正在寻找北大事业编招聘-双束(FIB/SEM)/冷冻电子断层扫描(cryo-ET)技术主管职位,坐标,谈钱不伤感情!

    [b]职位名称:[/b]北大事业编招聘-双束(FIB/SEM)/冷冻电子断层扫描(cryo-ET)技术主管[b]职位描述/要求:[/b]【岗位职责】1、负责平台Cryo-FIB/SEM双束显微镜和冷冻光学显微镜的日常运行及维护;2、培训、协助用户使用Cryo-FIB/SEM双束显微镜和冷冻光学显微镜制备样品;3、辅助相关课题组合作开展光电联用及冷冻电子断层扫描技术路线的研发、优化;4、协助平台管理其他电镜及附属设备。【岗位要求】1、政治立场坚定,具有良好的职业道德,诚实守信,爱岗敬业,工作细心踏实,服务意识和责任心强;2、能够熟练掌握双束显微镜(FIB/SEM)使用,专业不限;3、具有Cryo-FIB冷冻生物样品制备或者电子断层扫描经验者优先;4、具有博士学位,具备较强的语言表达能力,英语水平较好,学术论文写作能力较强 5、热爱仪器管理工作,新技术研发工作,工作积极主动、认真负责,具备良好的团队协作能力。【薪酬福利】此岗位属北京大学事业编人员,可申请副高级职称,可协助申请学校、国家技术创新类基金,可申请学校政策性住房,子女可入学北大附属幼儿园、小学、中学就读,薪资可面议。特别优秀者(比如受过良好的科研训练、有较高的英语或计算机水平)可提供有竞争力的薪酬。[b]公司介绍:[/b] 作为北京大学双一流重点建设项目,北京大学于2015年启动了学校冷冻电镜平台和学科的建设,2017年平台正式运行。平台目前拥有总价值约1.1亿元的电镜和各类样品制备仪器,其中包括2台高端300 kV Titan Krios G3冷冻透射电子显微镜(K2 Gif 相机、相位板)、一台200 kV Talos Arctica(K2相机)冷冻透射电子显微镜。2020年将购置冷冻双束扫描电镜和光电关联显微镜...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/70076]查看全部[/url]

  • 提前发现更小肿瘤意味着什么 首台数字化正电子发射断层成像仪问世

    2012年12月15日 来源: 中国科技网 作者: 周前进 刘志伟 最新发现与创新 中国科技网讯 不留意看去,这个仪器有点形似一个厚实的马桶,约有1.3×0.8×1.6立方米。就是它,已完成了13例肺癌、肝癌、卵巢癌等癌症鼠,16例阿尔茨海默病鼠,30例正常鼠模型的研究。通过这些研究,对仪器性能进行了全面验证,特别是证实了在空间分辨率上有重大突破。 该仪器就是华中科技大学谢庆国团队研发出的世界首台数字PET(正电子发射断层成像仪),它能追踪到商用PET能够发现的最小肿瘤的1/20的肿瘤。这意味着可以更早、更灵敏地发现肿瘤、诊断癌症。 商用PET上世纪70年代诞生,以无创可视化人体生理活动而开启了医学影像学的一个全新时代。商用PET研制因为涉及核物理、电子、材料、机械、医学等诸多学科,技术门槛高,所以至今仅有西方3家跨国公司能独立研制生产PET设备。全世界现有PET 5000多台,我国有PET约160台,全部为进口。 据介绍,当前全球使用的PET均为模拟或者模数混合设备。随着数字化浪潮席卷全球,超声、计算机断层扫描(CT)以及核磁共振(MRI)等医学影像设备均早已实现了数据采集源头的数字化。但由于PET要测量的“信号”频率太高、显现的时间太短,现有“规则时间采样方法”一直难以捕获、采集到足够的信息,难以完整、精确地还原待测“信号”,成为PET数字化的绊脚石。 2001年以来,谢庆国教授带领的团队,经过11年努力,发明了“多电压阈值采样方法”,完成了从数字PET理论发现,到关键探测器工业化生产,到商业机装配与动物成像试验的整个研发过程。专家认为,数字PET的研制成功,可望为人类癌症等疾病的预防及早期诊疗带来突破。(通讯员周前进 记者刘志伟) 《科技日报》(2012-12-15 一版)

  • 2018年光学成像技术市场将达19亿美元

    近日,marketsandmarkets发布了一份新的市场报告,题为“2013-2018年光学成像技术市场报告--光学相干断层扫描、光声层析成像、超光谱图像和近红外光谱技术在临床诊断、临床研究和生命科学领域的技术发展趋势和市场前景分析”。该报告预测到,2012年光学成像技术的市场大约是9.16亿美元,到2018年预计可达到19亿美元,并且从2013年到2018年期间的市场年均复合增长率可达11.38%。同时,该报告还指出美国是主要的光学成像设备市场,其次是欧洲。未来,像亚太和中东这些新兴经济体将是这个市场的驱动力。http://www.instrument.com.cn/news/20130305/092849.shtml

  • 西南地区工业CT检测技术

    西南地区工业CT检测技术

    工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称,它能在对检测物体无损伤条件下,以二维断层图像或三维立体图像的形式,清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况,被誉为当今最佳无损检测技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域,是一个技术密集型的高科技产品。采用微焦点射线源,可达到μm级的分辨率,适用于高检测精度、细微缺陷的检测,可应用于小型及中型尺寸试件检测范围:主要说明该CT系统的检测对象。如能透射钢的最大厚度,检测工件的最大回转直径,检测工件的最大高度或长度,检测工件的最大重量等。主要指标Object capability工件尺寸cylinder Diameter工件直径max.620 mm Length 长度<600mm, 1200mm with turn overWeight 重量max. 65 kg Operation mode操作模式3D-CTComputed Tomography (cone beam geometry)计算机断层扫描(锥束扫描)SFE-mode SFE模式DRDigital Radiography 数字成像[/fo

  • 红外热成像技术在各个领域的应用

    红外热像仪在医疗、治安、消防、考古、交通、农业和地质等许多领域均有重要的应用。以下分别介绍热像仪在各行各业的实际应用情况。  热成像技术实际上是作为一种高级测温技术应用于工业中的,这种设备我们称为热像仪。热像仪可用于钢铁工业中从冶炼到轧钢的各个环节例如大型高炉料面的测定、热风炉的破损诊断和检修、高炉残铁口位置的确定、钢锭温度的测定等;热像仪可以应用到石化工业。石油化工生产中潜伏着一些易燃、易爆危险,要求对生产过程进行严格的在线监测,及时消除隐患。使用热像仪能检测产品传送和管道、耐火及绝热材料、各种反应炉的腐蚀、破裂、减薄、堵塞以及泄漏等有关信息,可快速而准确地得到设备和材料表面二维温度分布。  热像仪在医学上可以用于血管疾病的诊断、皮肤损伤病症的诊断及各种炎症的诊断。  热成像技术可以应用在工农业领域中的。热成像技术可对建筑物的建造质量和设计进行检测和评价,其中包括对建筑物的裂痕、墙壁的分层或断层部位、墙壁和地下管道的渗漏进行检查,以及对建筑物耗及采暖、保温系统进行检查和评价等。热成像技术还可以监测森林火灾。在大片森林中,往往存在不明显的隐火,这是引起毁灭性火灾的根源。  热成像技术可以应用到公安、消防工作中的应用。他可以在夜间以及恶劣气候条件下对目标进行监控。热像仪广泛的应用在各行各业,现在的热像仪有很多品牌包括flir热像仪、福禄克热像仪、德图热像仪等,这也使得人们的选择也多了。希望热像仪的发展与革新能给人们带来更多便利。

  • 红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案

    随着红外技术的不断发展,红外成像仪在日常检测中时常使用到。同时使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策 随着”三集五大”体系建设和变电设备“状态检修”的大力推进,传统的传统的变电设备检修和运行模式发生了根本性改变, 能够实时、有效、动态地评价设备健康状况成为确保设备安全、稳定 运行的前提, 红外成像仪是目前变电运行人员检测运行设备健康状况 的有力保证,可以有效的避免因设备发热而造成的非计划停电,为提 高供电可靠率做出了贡献策 针对当前变电设备红外成像检测技术的应用中存在问题及改进方法进行了思考以及对红外测温未来发展的展望。 由于这种 技术无需对所测设备停电,即可准确发现安全隐患,所以更要充分利 用好、发挥好红外成像检测这一高科技手段,夯实变电设备“状态检 修”基础,确保运行的可控、在控、预控。 一 目前在使用中所存在的问题: 目前在使用中所存在的问题: 重设备,轻人员,培训工作不到位。 ( 1)重设备,轻人员,培训工作不到位 目前,红外成像设备已基本覆盖到重要的生产班组,极大提高了 生产一线的技术装备水平,然而,好的检测设备必须得到正确和规范 的应用,才可能发挥其最好的性能,不能只重视检测设备的配置,而 忽略了对人员进行必要的培训, 目前对红外成像仪方面培训的主要方式还是以产品说明书为主,没有专业的培训教材和权威的培训师资, 虽然厂家的技术人员会不定期到各基层单位组织测温培训, 但由于运 行人员倒班的原因,造成了一线人员缺乏热像仪的操作技能培训,同 时,昂贵的机器也需要专业的使用和维护技巧,没有经过专业培训, 在使用红外线成像器材时就不可避免要出现:保养不当、充电电池报 废、昂贵的红外线镜头被划损等等现象,既造成了经济损失,也影响 了测温工作的正常开展。 对策:(1)建立完善的红外成像检测制度,对红外检测工作的准备、 对策 风险预控、规范、安全注意事项等进行详细的规定。同时根据各站所 管辖的一、二次设备详细列表并建立测温表单,以表单的形式使测温 制度和规范落到实处;(2)加强红外热成像仪使用技术的培训,考 虑到运行人员工作的特殊性, 可以首先由相关厂家的技术人员对各个 部门的技术专责进行培训并考核, 然后由各个部门的专责负责对各个 集控站,变电站站长进行培训。 此文转自:深圳市杰创立仪器有限公司

  • 深圳先进院压缩感知光声断层成像技术研究取得新进展

    中国科学院深圳先进技术研究院医工所生物医学光学与分子影像研究室宋亮研究团队与影像中心梁栋博士合作,在基于压缩感知理论的光声成像技术方面取得新进展。7月10日,相关研究成果发表在美国光学学会期刊Optics Express上。 光声成像兼具光学成像对比度与超声成像深度的优点,是当前生物医学光学领域发展最迅速的方向。光声成像的速度和系统成本是其获得广泛临床应用的两个关键因素。压缩感知技术可以利用很少的测量数据恢复信号,该研究首次将最新提出的带有部分已知支撑信息的压缩感知重建理论应用于阵列式活体光声断层图像重建中,成像系统成本大约降低了3倍,同时大规模缩减了数据采集量。 本工作对于推进该成像技术在疾病诊断和监测方面的临床应用具有重要的意义。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/W020120711491013931474.jpg

  • 具体介绍红外热成像技术在建筑节能检测中的应用

    1.红外热成像基本原理 任何温度高于绝对零度的物体都会释放出红外线,其能量与该物体温度的四次方成正比。红外线不为人眼所见,但是红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜可接受被测目标的红外辐射能量,并把能量分布反映到红外探测器的光敏组件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。当热流在物体内部扩散和传递的路径中,将会由于材料或传导的热物理性质不同,或受阻堆积,或通畅无阻传递,最终会在物体表面形成相应的“热区”和“冷区”,这种由里及表出现的温差,通过红外热成像仪进行检测并成像,进而可以评估其质量或状态。2.红外热成像技术在建筑结构工程领域的应用自二十世纪70年代以来,欧美一些发达国家先后开始了红外热像仪在建筑结构工程领域诊断维护的探索,使得红外热像技术在该领域的应用日臻完善,给建筑结构工程质量检测和评估技术前进和发展带来了较大的帮助,并制定了相应的技术规程。国内的红外建筑检测在二十世纪九十年代开始起步,一开始主要集中在外墙饰面砖的粘结质量以及渗漏检测方面。由于这些应用领域没有其它适合的检测手段,而红外热成像技术具有大面积、非接触远距离检测,不影响被测物体,使用安全,检测快速,结果直观可视等优势,使得该技术在建筑领域得到了迅猛的发展。通过大量的科研和工程实践,总结出了具体的测试方法和注意事项,颁布了各种测试规程,例如《CECS204:2006红外热像法检测建筑外墙饰面层粘结缺陷技术规程》,对该测试技术的发展和应用起到了很大的推动作用。目前红外热成像技术已经在以下几个方面得到了成熟的应用(如图1所示):墙面缺陷的检测,粘贴饰面的检测,渗漏和受潮的检测,热桥等热工缺陷检测,室内管道和电气设施的检测等。如图:建筑物缺陷的红外成像仪检测图像http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114451_1.jpg3.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用 能量的消耗主要分成三部分:工业,运输和住宅。据统计,有30-50%的能量消耗集中在住宅。因此提倡节能建筑,提高能效,是一项紧迫的任务。对于新建筑和工程,比较容易处理,即建立并执行严格的节能标准和法规。然而对于现有建筑,能效相对较低,而每年只有1-2%的旧楼能得到翻新,因此,改善现有建筑降低其能耗势在必行。由于环境保护和节能的迫切需要,国内外特别是加拿大、美国、日本等国家都非常重视红外热成像技术在建筑节能方面的应用研究,取得了丰富的经验和成果。建筑中隔热层和气密性缺陷会造成室内空气不良、空气泄漏和受潮等,导致居住不舒适以及能源浪费。而解决这些问题最主要的困难是难以找到合适的方法和设备来诊断出问题所在。常规的视觉检测和评估通常效率不高,只能检测出一些明显的缺陷、表面缺陷,或隐藏的大面积缺陷。然而通常大部分缺陷并不明显,而且往往只有在造成严重的破坏之后才能知道,到时唯一的补救办法只能是花费高昂的重建费用。红外热像仪作为一种预维护诊断技术,是一种极为经济而且对建筑物本身没有损坏的诊断办法。热工性缺陷如隔热材料缺失、热桥、漏气和受潮等都会造成墙面的温度变化,通过红外热图像测得的表面温度可以表征出次表面的异常。以下将通过一些图片资料来阐述红外热成像技术在热传导损失、热对流损失、受潮、渗漏、外墙饰面质量检测中的应用,供有关质量检测和标准制订等部门在进行相关检测和标准编撰时参考。3.1.热传导损失检测在建筑围护结构中设计有隔热层,主要目的是以最合理的方式达到所期望的室内环境。经验表明,缺少隔热材料、隔热材料安装不正确、气密层和气密性不良都会降低轮廓的整体隔热性能,从而大幅提升能耗。对于新楼或旧楼,满足新的节能标准非常重要,隔热和气密层以及结构中其它任何缺陷都必须诊断并得到修补。建筑和隔热标准在过去几十年中不断改进。许多国家根据新的“环境能源效率指导方针”拥有或正在制订相应的节能标准。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114558_1.jpg(2)红外热图显示出此新建楼房的节能效果很好,在检测中找不出热缺陷典型的隔热缺陷有: 隔热材料没有填充整个设计的空间(缝隙、孔洞、隔热层薄、隔热材料沉降、安装后材料收缩、在错误的位置进行刚性绝缘等) 隔热材料安装不当 HVAC 通过隔热层进行安装 有渗透性的隔热材料不足以阻挡气流的运动 隔热材料受潮http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114807_1.jpg(3)图红外检测清楚的显示楼房能量损失程度图3中楼龄为8年,红外图像显示在墙体和房顶都有明显的热损失,基础部位也没有隔热处理。对楼顶进行检测发现天花板没有安装隔热材料。另外,墙体没有足够的隔热层也会造成明显的热损失。室内外温差越大或材料的K值越低,就需要越大的制冷或制热功率。图4中显示在窗户和天花板之间的隔热层存在孔穴。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114851_1.jpg图4红外成像可以找出天花板和窗口之间隔热材料的缺损。图4中此楼的其它地方也可以找到类似的情况。这可能导致更为严重的问题,如在墙体空穴中形成受潮。合同承包商忽略了在墙体空穴中放置隔热材料,通过红外热像仪检测很容易发现。在墙体空穴中安装隔热材料要求很严,必须填充在空穴中并紧实贴在墙壁上。如果没有这样安装很有可能成为空气对流的一个通道,隔热效果将会大打折扣。建筑围护结构中的一些部位,在室内外温差的作用下,形成热流相对密集、内表面温度较低的区域。这些部位成为传热较多的桥梁,故称为热桥(thermalbridges),有时又可称为冷桥(coldbridges)。热桥附加能耗占整体建筑能耗的比例不断上升,根据调查和计算,在非节能型建筑中,各种热桥的附加能耗占建筑能耗的3%~5%,而在新型节能建筑中,一般占节能建筑的20%左右。砌在砖墙或加气混凝土墙内的金属,混凝土或钢筋混凝土的梁、柱、板和肋,预制保温中的肋条,夹心保温墙中为拉结内外两片墙体设置的金属联结件,外保温墙体中为固定保温板加设的金属锚固件,内保温层中设置的龙骨,挑出的阳台板与主体结构的连接部位,保温门窗中的门窗框特别是金属门窗框等等。整个楼房存在大量的热桥,若图6所示,找出了热桥存在的位置,可以通过设置断热条来解决。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114944_1.jpg图5红外热成像技术在建筑节能检测中的应用-不当的隔热材料安装的影响图5中红外图像显示了不当的隔热材料安装的影响隔热材料没有紧贴在墙体上。这降低了隔热效率从而造成热损失。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829115028_1.jpg图6红外热成像技术在建筑节能检测中的应用-建筑围护结构中热桥红外图像3.2.对流热损失检测密封连接不良就会造成泄漏,气密内衬层安装不当或损坏往往会出现规律性缺陷。空气很容易通过刚性隔热体之间的部分。这些缺陷会引起不均匀的度分布,会引起房间里空气产生运动(气流),从而引起局部温度降低而增加能耗和尘土的沉降。这种泄漏路径比较复杂,不利用红外成像仪就很难发现。虽然气密性测试可以找出房间总体的漏气量,可以为气密性准确定量,但不能很好的找出气漏位置,除了窗边,门缝之外,很多时候气漏的位置在墙壁某处,一般不易被肉眼察觉。要找出气漏位置,传

  • 西安光机所研制成功高速“医用光学相干断层影像仪”

    中科院西安光学精密机械研究所研究团队近日成功研制完成高速“医用光学相干断层影像仪”(OCT)。该样机可高速、无损采集人眼视网膜活体断层影像,分辨率比现有眼科超声高10倍以上,并可快速重建出3D眼底结构图,为疾病更早期、更准确的诊断提供了便利。 OCT是一种高分辨率的生物活体成像技术,其原理是利用光进入生物体后被不同密度的组织反射回来,干涉后进行信号解调而成像。OCT检查过程中无须任何外加显影剂、无辐射、无创、分辨率高,安全性高。在眼科临床方面,主要用于眼底黄斑区及视神经疾病的诊断,特别对于老年性黄斑变性、青光眼、糖尿病视网膜病变、高度近视性眼底病变,拥有CT或超声无法替代的功能,俗称眼科CT。 OCT系统融合干涉光学,弱信号探测,色散补偿,图像处理多种技术,是典型的交叉学科和系统工程。特别是其中高速光谱信号解调模块,决定着整体系统的成像速度及图像信噪比。西安光机所科研团队通过改善各个环节的光学及硬件设计,在保证图像信噪比前提下,实现了每秒5万次的线扫描,超过国外同类高端眼科OCT的最快速度,为在硬件上为实现快速3D扫描奠定了基础。 在后端数据处理方面,当前国外产品多采取电路或CPU方式实现并行数据处理,开发周期长,性价比低。该团队另辟蹊径,结合近年来发展迅速的图像显卡处理单元(GPU)技术,利用成熟的显卡做并行数据计算,对比使用CPU运算方案,计算速度提高了100倍以上,配合之前的高速扫描硬件,顺利实现了眼科图像的3D快速成像。 借助该设备,医生只需简单操作,即可在1秒之内扫描出一幅人眼视网膜的三维断层影像,医生可在该影像数据基础上对病人的视盘、黄斑等参数进行数字化分析,使诊疗更加精准。

  • 三维光声超声成像系统特点

    [b][url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/nexus128.html]三维光声超声成像系统Nexus128[/url][/b]是全球首款成熟商用的[b]3D光声成像系统[/b]和[b]3D光声CT系统[/b]和[b]3D光声断层扫描成像系统[/b],具有更高灵敏度和各向同性分辨率,提高光声图像质量,具有更快的扫描时间和更高光声成像处理能力。三维光声超声成像系统利用内源性或外源性对比产生层析吸收的断层图像,适用于近红外吸收染料或荧光探针进行对比度增强和分子成像应用。三维光声超声成像系统应用分子探针的吸收和分布肿瘤血管-血红蛋白浓度肿瘤缺氧-二氧化硫[img=三维光声超声成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/photo-acoustic-CT-Nexus128.png[/img]三维光声超声成像系统Nexus128特点预定义的肿瘤生物学和探头吸收协议先进灵活的研究模式的扫描参数先进的重建算法易于使用的图形用户界面紧凑,方便的现场系统强大的查看和分析软件易于使用的图形用户界面数据可视化与分析三维光声数据从三维光声超声成像系统传输到工作站进行观察和分析。工作站上的数据具有与三维光声超声成像系统相同的结构/组织。独立的工作站允许调查员分析数据,而另一个操作员正在获取数据。前置像头具有强大的内置工具Endra 可以为特殊定量数据应用提供OsiriX 插件三维光声超声成像系统Nexus128:[url]http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/nexus128.html[/url]

  • 【我们不一YOUNG】关于“工业CT”的判定及环境影响评价类别

    问题:工业CT即计算机层析成像检测技术。是否所有具备层析成像或断层扫描功能的X射线检测系统都按工业CT进行管理,写环评报告表呢?是否有相关文件依据?回复:按照国家《射线装置分类办法》,工业CT属Ⅱ类射线装置,使用Ⅱ类射线装置应当编写环评报告表报审批。

  • 通过对人面部温度进行测量对比 热成像扫描仪可快速找出醉酒者

    中国科技网讯 过度饮酒不但会损害自身健康,也会危害公共安全,当醉酒者出现在飞机上或是其他公共场所时就更是如此,因此,安保人员一直在寻找一种能够快速准确地从人群中发现醉酒者的方法。据物理学家组织网近日报道,日前,希腊的科学家开发出一种新技术,能够借助红外线热成像扫描仪实现这一目的,帮助执法者和工作人员轻松地从人群中发现那些过度饮酒的人。相关论文发表在《电子安保和数字取证》杂志上。 负责该项研究的希腊帕特雷大学电子学实验室乔治亚·库克和瓦西里斯·阿纳斯塔索普洛斯解释说,该技术主要通过对人们面部的温度进行测量对比发现醉酒者。目前他们已经开发出两种算法,只需通过红外线热成像仪对人脸进行扫描就能确定他们是否过量饮酒。 第一种算法会对人脸特定的点进行扫描,以获取其图像和温度信息,而后在数据库中将其与未饮酒的人进行对比。由于酒精能够引起皮肤表面的血管膨胀,借助红外线热成像设备,很容易就能发现醉酒者。类似的技术目前已经在边界巡查等领域获得应用,以确定一个人是否感染流感或SARS等病毒。 第二种算法能计算出脸部不同部位的热差值,并对其进行评估。通过对红外图像的分析,研究人员发现醉酒者往往鼻部温度较高,而额头较为冰凉。这种算法能够帮助计算机“理解”红外线热成像图像中不同的脸部部位。与第一种方法相比,其优势在于不需要通过对数据库中未饮酒的人脸进行对比就能发现醉酒者。研究人员称,这两种算法既可以单独工作也可以并行工作,而在并行运行时其效率更高,识别速度更快。 这种技术为执法和管理人员从公共场所中发现醉酒者提供了一种更为准确的判断手段,此外,相对于主观判断,这种方法更为快捷,作为证据也更为可靠。(王小龙) 《科技日报》(2012-9-11 二版)

  • 小动物光声成像系统

    [b][url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/msot.html]小动物光声成像系统[/url][/b]MSOT是全球唯一能够提供[b][url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/msot.html]小动物全身光声成像[/url][/b]能力的小动物实时光声成像系统,用于临床前小动物成像和临床前研究。小动物光声成像系统能够可帮助生物过程和药理物质作用在体内,在深部组织中高分辨率下实时观察。小动物光声成像系统是全球唯一混合光声超声成像技术,OPUS成像技术的同类仪器,也是世界上第一个交叉断层成像系统,提供非平行的用户独立的图像质量,并且具有实时性,可以获得整个动物的横截面影像。这套小动物光声成像系统包含组织形态基于血红蛋白信息产生的光声层析成像,反射式超声成像的集成(r-uct)能力添加互补的解剖信息,特别是低灌注结构。小动物光声成像系统可以调谐激发激光波长,采集光声信号,执行多个波长的光谱分解,这样内源性色基团以及外在探针可有效被区分。小动物光声成像系统工作MSOT探测器小动物置台可以利用各种手持探测器实现小动物的二维和三维自动成像。动物置台可作为内部图像和EIP MSOT成像系统的附件。主要特点包括:自动数据采集三维阶段控制加热的动物垫激光安全联锁装置动物监控摄像机接入导管或生命体征监测[img=小动物光声成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/MOST-invision-imaging.JPG[/img]小动物光声成像系统混合光声超声成像技术(OPUS成像)小动物光声成像系统是全球唯一混合光声超声成像技术,OPUS成像技术的同类仪器,也是世界上第一个交叉操作断层成像系统,提供非平行的用户独立的图像质量,并且具有实时性,可以获得整个动物的横截面影像。这套小动物光声成像系统包含组织形态基于血红蛋白信息产生的光声层析成像,反射式超声成像的集成(r-uct)能力添加互补的解剖信息,特别是低灌注结构。[img=小动物光声成像系统]http://www.f-lab.cn/Upload/Hybrid-OPUS-IMAGING.jpg[/img]初步实验表明,小动物光声成像系统t的升级版将应用在以下需要可视化的任何结构:肿瘤边缘转移胰腺膀胱小动物光声成像系统技术信息单波长的光声成像在10 Hz帧频高达5赫兹帧频的实时频谱分量可视化公司注册的反射式超声计算机断层扫描(r-uct)MSOT IN VISION 512-ECHO成像穿透深度2-4厘米,适合全身小动物成像。横截面的空间平面分辨率:150μM高功率/快速可调谐激光系统(100兆焦耳/ 10毫秒)具有64/128/256/512元件的断层超声探测器阵列全自动图像采集用于光谱和时间分析的数据后处理套件[b][/b]

  • 红外线热成像仪报价

    红外线热成像仪作为一款高科技的测试测量仪器,价格一直不低,虽然随着今年红外热像技术的快速发展,已出现万元级的热像仪,但是相对于其他日常使用的检测仪器,仍属于相对高端的工具。近期,深受各类维护工程师及研发人员钟爱的电子测试测量仪器品牌——福禄克,推出了市面上最高端的手持式热像仪——大师之选专家级热像仪 ,其实测红外像素高达2048*1536,还有240Hz可选帧频。可想而知,这一款如此高端的产品一出,更是将红外线热成像仪报价上了一个新档次。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/29(5).jpg  红外线热成像仪报价多少才算合适?  其实,关键还是看实际应用。虽然红外线热成像仪报价不菲,但是,使用热像仪执行预防性和预测性维护任务后,大大减少了维护费用和设备运转的意外停机时间。  在排除商业和工业运营中的问题时,红外热成像技术发挥着重要的作用。设备运行状况问题通常是由一些异常情况或迹象引起的。从表面上看,问题可能是明显的震动、声音或温度读数。从深层次来看,可能很难或无法发现问题的根源。  热图案是由物体所发出的红外能量或热量构成的伪彩色图像。将正常设备的热图案与运行状况异常的设备的热图案进行比较,可以提供绝佳的故障处理方法。参见图 1。红外热成像的主要好处是可以快速执行测试,而且不会对设备造成损坏。此外,由于热像仪不需要接触,因此可在设备或组件操作期间使用。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/30(5).jpg  图1 操作设备的热图案可以快速指示正常和一场运行状况。  即使热像仪使用人员无法完全解释异常的热图像,但仍可使用它来确定是否需要进一步测试。例如,可以轻松、快速地执行电机检查,了解轴承和任意联轴器是否出现异常。如果电机轴承的温度大大高于电机壳体的温度,这意味着可能出现了润滑油或对准问题。此外,如果联轴器一侧的温度高于另一侧,则表示存在对准故障。参见图2。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/31(5).jpg  图2:如果电机轴承的温度大大高于电机壳体的温度,这意味着可能出现了润滑油或对准问题。  有效的使用红外热像仪可以成功排除问题的关键在于透彻地理解各种检测的基本要求,以便在任何特定设备出现潜在问题或异常状况时进行检测。例如,在电气断路开关未通电时使用热像仪进行检查没有任何价值,因为潜在问题(热点)在电气断路开关未通电时不会出现。同样地,要成功排除蒸汽疏水阀的故障,必须对其整个操作周期进行观察。  热像仪可以带来的经济利益  有效的使用红外热像仪并运用预防性维护(包括预知性维护技术),将消除33% 至50% 维护支出中的大部分,这些支出被很多制造和生产厂商浪费掉了。根据美国的历史数据,由有效的预防性/预知性维护程序带来的初始节约涉及以下几个方面:  1. 降低由设备或系统故障引起的意外停机时间:通常,在前两年内成本可降低40% 至60%,在五年内可达到并维持90%的成本降低。  2. 提高员工的工作效率:从统计上看,一个维护人员每个班次的的实际工作时间占24.5% 或大约2 小时。通过识别在工厂资源中纠正缺陷所需的精确维修任务以及纠正问题所需的部件、工具和支持,预防性/预知性维护可显著增加有效实际工作时间。多数工厂已经能够达到并维持75% 至85% 的有效利用率。  3. 降低维护费用:在一些情况下,实际维护支出会在实施有效的预防性/预知性维护计的第一年内会增加。这种支出的增加通常会达到10% 至15%,它是由使用预知性技术所发现的固有可靠性问题引起的。在消除这些问题之后,通常会取得35% 至60% 的人力和材料成本降低。  4. 延长设备资产寿命:通常,工厂资源的使用寿命可延长33% 至60%。使用寿命的延长得益于在发生对设备的损坏之前就检测出初发问题或与最佳工作状况的偏离。进行较小的调整或维修而不让小的缺陷变为严重问题几乎可以无限延长设备的有效使用寿命。  5. 减少工伤事故  投资一台热像仪的投资回报分析  下面简要分析一个年产值为1000W的企业,投资一台基本型号价格为10W元热像仪,所能够带来的回报收益。主要体现在三个方面:  1、 可以降低多少成本:20500元  1)每年红外检测费用:每年外请2次红外检测服务,检测成本为10,000元  总节省成本:10,000元  2)能源,如水、煤、电、热能等损失:  -每年花费总额是:150,000元;  -可以减少用量:7%  可以节省的设施系统费用总额是:10,500元  预计对年成本降低的总影响是20500元;  2、 节省多少费用;15,600元  对于一个年产值为1000W的工厂, 每个月设备维护时间为24小时(3天时间),则使用热像仪每年可以为企业节省15,600元。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/32(5).jpg  3、 降低多少风险:  假设产值可以在1千万以上的企业,在运营的过程中,可能会由于设备隐患造成火灾、泄露等安全风险,甚至人员伤亡、环境破坏等法律风险。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/33(5).jpg  说明:  1、 火灾、泄露:年产值在1000W以上企业,发生小面积的事故,而造成的损失,较大事故损失事故是无法估量的;  2、 法律风险,如人员伤亡、由于影响环境而造成费用,可能由于企业所属区域,以及程度不同,风险费用也会有较大差别,上面表格中仅是基本的费用。  预计的财务效益总计为:201,100元  也就是说:投资一台价格在10W基本型热像仪每年可以带来的回报收益在20W以上!  红外线热成像仪报价多少才合适?通过以上的内容,用户可以自行与评估选择多少钱的热像仪对企业来说是合适的。

  • 全天空扫描仪持续自动监测

    全天空扫描仪持续自动监测

    全天空扫描仪持续自动监测全天空扫描仪,分别由可见光成像子系统(ASI)和红外成像子系统(SIR)组成,拥有独特的技术优势,可以在无太阳遮挡而完全暴露在太阳光照之下清晰的自动记录全天空云状分布数据。可对气象\气候业务观测中的云量自动化实时观测。太阳能产能预报和光伏发电性能评估。气象科学、遥测、太阳能资源研究, 航空/舰船气象等高要求的精密气象观测。全天空扫描仪结合了光学、遥感、机械工程、电气工程、信号处理、软件等方面的技术,适合替代人工进行云量测量,使观测结果客观化、观测资料连续化,减少台站观测人员的工作量,进一步提高观测质量和观测效率全天空扫描仪应用领域1.气象\气候业务云量自动化实时观测2.太阳能产能预报和光伏发电性能评估3.气象科学、遥测、太阳能资源研究4.航空/舰船精密气象观测[img=全天空扫描仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210210917004710_3494_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]全天空扫描仪功能特点1.双通道可见光成像单元和双通道红外成像单元,实现昼夜云观测,可以选择单通道可见光成像单元。2.观测指标:可见光云量、红外云量、综合云量、可见光高动态曝光云图像、红外高动态曝光云图像(根据选择可见光成像子系统(ASI)和红外成像子系统(SIR)以达到观测指标)。3.无太阳遮挡装置,有效记录全天空云况信息;4.在不同曝光强度,用于获取高动态曝光云图;5.可见光图像视场角不低于 180 度,红外图像视场角不低于 160 度。6.可连接网络,通过终端远程操作和监控;7.功耗低,体积小,重量轻,便于野外安装,单通道可见光成像观测仪非加热状态时整机功耗≤7 W;8.具有防水功能,可用于全天候观测。[img=全天空扫描仪,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210210917138102_4160_4136176_3.jpg!w640x640.jpg[/img]

  • 红外成像仪对人体机能的检测

    红外线诊断属影像学诊断之一。当前影像学诊断大致分为两大类:结构影像学和功能影像学。诸如x线、CT、B超、核共振等以观察人体结构改变为主,当人体出现病变或结构变化时,就能作为诊断依据。功能影像学则以功能变化为主,如红外线、核素扫描、液晶热图等。当人体出现功能性变化时,这种变化可能尚未发生任何结构改变,而此时就能提供了诊断的依据。红外热图两者兼而有之,即有功能上的改变也有结构上的改变。 人体产热与散热是保持生理平衡的,因机体内存在着体温的自动调节机制,这种平衡失调就会导致体温的变动。 医用热像诊断仪就是接受人体表面在不同部位上辐射出不同强度的红外线,并转换成温度,用来进行疾病诊断和人体功能状态的研究。血流进入温度较高或温度较低的组织,会与组织进行热交换。热交换率用下式表示B=VGC6P6(T1-T2)V:是血液流过温度为T2的组织体积(没有密度的为1)G:是血液灌注量,即每秒通过每克组织的血量(m1)C6和P6分别是血液的比热和密度T1是血液进入组织前的温度,T2是流经组织后的温度由上可见,局部血流量大则温度较高。动脉血来自心脏或大的动脉,温度较高,因此动脉表浅部位热像图呈现高温像;当肢体供血不足,就会呈现低温图像;当血液回流障碍时呈现血液淤滞;当病变涉及血液的流通,会呈现血管走向、迂曲、变形等变化。组织代谢同样产生大量的热,局部组织代谢旺盛产热就增加,则温度高于周围组织,反之则较低。在恶性肿瘤或局部炎症时代谢旺盛(同时还有血液动力的变化),利用热像图可以发现病变的部位、大小及程度。如对于乳腺疾病的诊断,乳腺癌和乳腺炎的病变,代谢旺盛,血流循环丰富,故红外热图温度较高(两者的鉴别详见第十二章);而乳腺腺瘤和乳腺增生症则温度升高不显著。简言之,医用红外热像仪的原理是:红外热像诊断仪接收人体表面不同部位辐射的不同强度的红外线,通过红外摄像头的光电效应转化为电磁信号,经过计算机整理,回归为热图显示在计算机屏幕上,用以测量人体不同部位的温度。同时将电磁信号贮存在计算机的磁盘或软盘上,贮存的信息又可传输到打印机上,运用彩色喷涂技术,以伪彩色图形式打印出来。根据温度变化情况、形态,用以辅助诊断疾病和了解人体功能状态。热成像装置的三种扫描方式(1) 光机扫描 (2)电子束扫描 (3) 固体阵列扫描

  • 对电泳胶上的斑点做定量,用凝胶成像分析系统好,还是用薄层扫描仪好?

    我在做一个课题,将糖类用琼脂糖凝胶电泳分离后,染色,再定量。现在的问题是到底用凝胶成像系统准确些,还是用薄层扫描仪效果好些?看国外的文献,用的是一种叫做“光密度计”的设备,国内难以找到。我的老板曾去相关实验室访问,他说对方用的是薄层扫描仪。我在想是否凝胶成像系统会更好些。不知各位高人有无好的建议给我?

  • 红外热成像仪使用中环境影响因素介绍

    红外热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热成像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热成像仪被广泛应用于工程技术,楼宇检查,军队实战等领域。  随着红外热成像仪的广泛应用,越来越多的使用者关注如何用好热像仪,红外热成像仪在使用中环境影响因素都有哪些?以备受全球工程师们亲睐的国际一流品牌Fluke红外热成像仪(福禄克)为例,小编总结了6大因素,分享出来供大家参考啦~  1红外热成像仪的仪器工作温度有什么需要注意?可以在0℃以下检测或充电吗?  一般热像仪可在-10~50℃范围内工作;但当环境温度在0℃以下,建议开机半小时后达到充分预热再进行检测,连续室外检测时间不超过20 分钟。避免在过冷或过热的地方充电,以免减弱电池的蓄电能力。  2红外热成像仪对工作时的环境湿度有什么限制?  湿度为10%~90%,无凝结。  3Fluke 红外热成像仪是否具有防爆认证?可以用来检测危险区域吗?  目前Fluke 红外热成像仪不具有防爆认证。但热像仪具有远距离检测的优势,在检测距离可以满足被测目标的大小尺寸前提下,您可以选择在危险区域以外准确调焦后进行测试。  4现场环境下雨,是否会影响准确测量?  下雨本身对测量精度影响不大,但被测物体表面附着的水滴可能造成热量的异常流失,使测量温度不能准确反映物体的正常表面温度。同时,下雨环境对仪器本身也可能造成损坏,故不建议在雨天进行直接测量。  5现场环境存在大风,是否会影响准确测量?  大风对准确检测影响很大,按电力行业红外热成像诊断标准,被测目标的风速不应高于5 米/ 秒。若现场风速高于此标准,会导致被测物体散热过快,使测量温度偏低。  6红外热成像仪使用中会产生辐射干扰其他设备运行吗?会受到检测现场的其他设备的电磁辐射影响吗?  Fluke 红外热成像仪是全被动接收设备,自身没有主动辐射信号,对于您的现场设备或产品没有任何干扰。外部电磁辐射影响:目前只发现电解铝的大电流整流柜会对热像仪造成干扰(一般此类现场电流会超过10 万安培以上)。

  • 用红外热成像仪提前预知设备的状况

    红外线热成像检测是一项越来越被肯定的工业检测技术,就一般工厂检测应用而言,主要以提高设备运转的可靠性、工业安全及节能等为目的。工厂设备以电气及机械两大类为主,并以电气设备的检测应用为最多,另外还包括转动、传动机械装置的检测,炉壁、管线的防火与隔热层(保温/保冷)的状态检测。 工厂,工程设备的正常运作是确保施工质量,提高效率所必备的条件,对于提前检测设备的情况确保机械正常运作,是十分重要的。因为预知维护检测是预先检测并诊断设备的潜在故障因素,有目的按计划地进行维护工作。这种维护检测作业不仅提高设备运转的可靠性,并降低设备的检修费用与工时,减少设备过度维护出现的问题。红外线热像检测技术同时具备非破坏性检测、非接触式测量、直觉观测、不受电磁干扰、测温快速、灵敏度高等特性,是最有效的预知保养维护工作中对设备状态监测和故障诊断的方法之一。设备出现异常时,通常显示出一定的征兆,如振动、声响、电量、光、温度、压力、异物等各种物理量的测量,可供发现并诊断问题。许多的设备异常,在初期阶段会显示可觉察的温度差异,而红外线热成像是以测量温度为检测方法,将检测所得的热图像与温度值,根据设备的构造及特性进行分析,发现并诊断问题,提出建议改进方案。

  • 双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用

    [align=center][b]双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用[/b][/align][align=center][font=宋体]刘皎[/font][sup]1[/sup],吴晶[sup]1[/sup][/align][align=center]1. [font=宋体]北京大学医药卫生分析中心,北京,[/font]100191[/align][b][font=黑体][[/font]摘要] [/b]双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])具有低光毒性、高时空分辨率、高信噪比等优点,结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究领域。本文结合作者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验,概述了[/font]TPLSM适用的样本、检测模式以及在生物医学领域的应用,以期为相关科研技术人员提供参考。[b][font=&][Abstract][/font] [/b]Two-photon laser scan microscopy (TPLSM) has the advantages of low phototoxicity, high spatial and temporal resolution, and high signal-to-noise ratio.TPLSM combines laser scanning confocal microscopy with two-photon excitationtechnology and it is widely used in brain science, immunology, tumor, embryodevelopment and other biomedical related research fields. Based on the author'swork experience in the confocal center of Peking University Medical and HealthAnalysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modesand applications of TPLSM in the biomedical field, in order to provide referencefor related scientific researchers and technicians.[b][font=黑体][[/font]关键词] [/b]显微镜双光子,检测模式,应用[b]1 引言[/b]双光子激发技术的基本原理是在高光子密度情况下,荧光分子可同时吸收2个长波长光子,产生一个一半波长光子去激发荧光分子的相同效果。双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])在激光扫描共聚焦显微镜的基础上,以红外飞秒激光作为光源,长波长的近红外激光受散射影响小,易穿透标本,可深入组织内部非线性激发荧光,对细胞毒性小且具有高空间分辨率,适合生物样品的深层成像及活体样品的长时间观察成像[/font][1]。使用高能量锁模脉冲激光器,物镜焦点处的光子密度最高,在焦点平面上才有光漂白及光毒性,焦点外不损伤细胞。双光子效应只发生在焦点处,所以双光子显微镜无需共聚焦针孔,也能做到点激发点探测,提高了荧光检测效率[2]。[b][/b]双光子激光扫描显微镜显微镜可以通过XYZ,XYT,XYλ,XYZT,XYλT等多种模式实现多维成像,亦可进行更复杂实验的拍摄,比如二次谐波成像(Second Harmonic Generation Imaging,SHG[font=宋体])、双光子荧光寿命成像([/font]Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, TP-FLIM[font=宋体])、荧光寿命[/font]-[font=宋体]荧光共振能量转移成像([/font]FluorescenceLifetime - Fluorescence Resonance Energy Transfer Imaging, FLIM-FRET[font=宋体])等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font]TPLSM已成为生命科学各领域重要的研究工具,可在细胞及亚细胞水平对活体动物的神经细胞形态结构、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象进行直接的长时间成像监测,还能进行光激活染及光损伤等光学操纵,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究[3-5]。本文拟通过按TPLSM常见的检测模式分别阐述其在生物医学领域的应用,以其为相关科研技术人员提供参考。[b]2. TPLSM适用的样本[/b]TPLSM适用的样本非常广泛,从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、细胞、细胞团、类器官、组织切片、到各种模式动物(如线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、兔、猴等)及其[font=宋体]脑、脊髓、肝脏、肺、皮肤等器官[/font],都可以通过搭载不同载物台进行测试。相对于传统激光扫描共聚焦显微镜200μm的成像深度极限,双光子显微镜成像深度可达800μm,如果是透明化样品可更厚。TPLSM尤其适合活体动物成像,且比小动物荧光成像有更高的分辨率和信噪比,一般TPLSM的XY轴分辨率为200 nm左右,Z轴分辨率为300 nm左右。[b]3. TPLSM的检测模式[/b]3.1 二维成像模式TPLSM可以实现点扫描、点探测,得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像,从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。激光扫描显微镜的zoom功能,可以用来调节扫描区域的放大倍数。但受物镜分辨率的限制,一味的增大zoom值,不能得到相应的高清图像,需根据实际情况参考piexl size进行设定。TPLSM可以实现XY、XZ或XT的二维成像模式,XT线扫会在后文与XYT时间序列成像一起进行举例说明(图2b)。3.2 三维成像模式3.2.1 Z轴序列三维成像(XYZ)[align=left]TPLSM可沿Z轴方向通过电动载物台的连续扫描对样品进行无损伤的光学切片(XYZ),获得三维立体图像。同理,通过沿Y轴方向连续扫描,可获得连续的XZY图像。如图1所示TPLSM[font=宋体]可以顺利观察到可以观察到血管清晰形态结构:单个胚胎的胎盘微血管(图[/font]1a)、肝脏血窦微血管(图1b)和后肢微血管(图1c)[6]。[/align][align=center][img=,690,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151626576232_4807_3237657_3.png!w690x230.jpg[/img][/align][align=center]图1(a)胚胎胎盘微(b)肝脏血窦和(c)后肢的微血管三维成像[/align]3.2.2 时间序列扫描模式(XYT)[align=left]按照一定的时间间隔重复采集,则可实现对该样品的实时监测(XYT)。此类实验可观察组织区域内特异荧光探针标记的单个细胞或细胞内不同部位接受刺激后的整个变化过程。[font=宋体]如图[/font]2[font=宋体]([/font]a[font=宋体]),可以根据微血管[/font]XYT[font=宋体]序列扫描的成像结果中某一血细胞在前后两张图的位置移动和这两帧图的扫描时间间隔计算血流速度。若血流速度很快,[/font]XYT扫描不足以捕捉实际流速,可以使用XT线扫计算。如图2(b),微血管XT扫描图像中绿色荧光背景里的黑色线条代表单个血细胞的流动轨迹,每条线条的横坐标代表血细胞移动的距离(distance / μm[font=宋体]),纵坐标代表此段时间([/font]time/ ms[font=宋体]),根据这两个数据可以计算出单位时间内血细胞的流动速度([/font]μm / ms)[6]。[/align][align=center][img=,690,262]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151627102569_8367_3237657_3.png!w690x262.jpg[/img] [/align][align=center]图2 微血管(a)XYT扫描结果和(b)XT一维扫描结果图像计算血流说明示意图[/align]3.2.3 光谱扫描模式(XYλ/XYΛ)通常配置有可调节接受范围的检测器的TPLSM,可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的双光子激光器,还可以实现750nm-1300nm激发波谱扫描。这对于开发研制特殊染料探针的课题来说是很方便、全面的检测功能。3.3四维成像模式(XYZT/XYλT/XYΛT)基于上述三维成像模式,结合时间序列扫描,可以实现TPLSM的四维成像。3.4二次谐波成像(SHG)SHG是一个二阶非线性过程,且一般为非共振过程,适合富含胶原纤维的样本成像,如角膜、鼠尾肌腱、皮肤等。生物组织产生的二次谐波最主要的转换源自胶原,不同生物组织中的二次谐波信号强弱与组织中的胶原含量密切相关,含胶原丰富的组织包括结缔组织和肌肉组织等二次谐波信号也比较强,另外还有一些能产生强二次谐波的生物结构是微管,如细胞分裂中纺锤体。对于具有中心对称性的生物结构,如果局部中心对称性的破坏也会产生二次谐波:在两中心对称介质的界面,不同物态分子的相互作用使局部微观场特性在交界面(如细胞膜)发生突变,从而产生界面二次谐波[7]。除了动物组织外,一些含有特殊分子结构的植物组织也能产生二次谐波。二次谐波显微成像具有高空间分辨率、深成像深度、低损伤、以及对结构对称性的高度敏感性的特点,如果能与其他成像技术结合,将成为生物样品研究的有力工具[8]。3.5双光子荧光寿命成像(TP-FLIM)[9]FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间,是荧光团的固有性质,因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响,且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团,故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等,这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用,并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。FLIM检测需要脉冲激光,TPLSM带有的高能量锁模脉冲激光器可以满足激发要求。3.6荧光寿命-荧光共振能量转移成像(FLIM-FRET)[10]传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现,分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析,利用FLIM技术可定量测量这一优势,可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时,供体的能量转移到受体,受体从基态发生能量跃迁,从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比,发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此,FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化,如蛋白质折叠、分子间(蛋白-蛋白,蛋白-核酸)相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[b]4 结论和展望[/b]综上,TPLSM应用灵活,具备多种检测模式,适用于多种样本,亦可实现多种实验目的,如荧光的定量、定性、定位、共定位,动态荧光的测定等。一些特殊的实验模式,将TPLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过结合其他技术(多手段联合拓展,如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等),TPLSM必将成为助力生物医学领域研究的有力工具。双光子荧光成像由于具有天生的三维层析能力以及深穿透能力,在活体生物组织成像上广受欢迎。双光子显微镜镜下空间增大后,可广泛应用于猴、大小鼠、兔等较大的模式动物的活体成像。且可结合电生理技术、光遗传技术,广泛应用于麻醉、清醒或运行行为等生理状态下的动物脑科学神经相关研究,在单细胞、单树突精度上对神经元群体活动进行监控。如结合膜片钳技术,对活体脑组组急性切片神经元进行双光子深层成像[11];结合光遗传技术,实现视觉皮层同一神经元和神经元群体的稳定操控和长期多次重复记录[12];对在健身球上移动的头部固定小鼠小脑进行成像,探讨觉醒状态和运动行为对胶质网络中钙离子的激发的影响[13];结合多种疾病模型,探讨大脑皮层神经元及胶质细胞活性的改变及作用等[14]。随着多种双光子显微镜系统的出现,双光子显微镜成像技术将以其实时、无损地探测、诊断及检测能力,在生物医药及临床医学应用中发挥更大作用。[b]参考文献[/b][1] [font=宋体]李娟[/font],[font=宋体]张岚岚[/font],[font=宋体]吴珏珩[/font].[font=宋体]双光子显微镜的应用优势与维护要素[/font][J].[font=宋体]中国医学装备[/font],2021,18(12):158-163.[2] HendelT,Mank M, Schnell B,et al.Fluorescence changes of genetic calcium indicatorsand OGB1correlated with neural ac tivity and calcium in vivo and in vitro[J].JNeurosci, 2008,28(29):7399-7411.[3] DolginE.What leva lamps and vinaigrette can teach us about cellbiology[J].Nature,2018,555(7696):300-302.[4] Noguchi J,Nagaoka A, Watanabe S,et al.in vivo two-photon uncaging of glutamate revealingthe structure-function relatio nships of dendritic spines in the neocortex ofadult mice[J]. J Physiol,2011,589(Pt 10):2447-2457.[5] BishopD,Nikiél, Brinkoetter M,et al.Nearinfrared branding efficiently correlateslight and electron microscopy[J]. Nat Methods,2011,8(7):568-570.[6] [font=宋体]刘皎[/font],[font=宋体]丛馨[/font],[font=宋体]何其华[/font].[font=宋体]活体小鼠微血管血流倒置双光子激光扫描显微镜检测方法的建立[/font][J].解剖学报,2022,53(02):261-265.[7] [font=宋体]屈军乐[/font],[font=宋体]陈丹妮[/font],[font=宋体]杨建军[/font],[font=宋体]许改霞[/font],[font=宋体]林子扬[/font],[font=宋体]刘立新[/font],[font=宋体]牛憨笨[/font].[font=宋体]二次谐波成像及其在生物医学中的应用[/font][J].[font=宋体]深圳大学学报[/font],2006,(01):1-9.[8] [font=宋体]孙娅楠[/font],[font=宋体]赵静[/font],[font=宋体]李超华[/font],[font=宋体]等[/font].[font=宋体]二次谐波结合双光子荧光成像方法观察人源胶原蛋白透皮吸收情况[/font][J].激光生物学报,2017,26(1):24-29.[9] [font=宋体]刘雄波,林丹樱,吴茜茜,严伟,罗腾,杨志刚,屈军乐,荧光寿命显微成像技术及应用的最新研究进展。物理学报,[/font]2018,67(17):178701-1-178701-14[10] [font=宋体]罗淋淋,牛敬敬,莫蓓莘,林丹樱,刘琳,荧光共振能量转移[/font]-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM[font=宋体])技术在生命科学研究中的应用进展。光谱学与光谱分析,[/font]2021,41(4):1023-1031[11] Isom-BatzG,Zimmem PE.Collagen injection for female urinary incontinence after urethralor periurethral surgery[J].J Unol,2009,181(2):701-704.[12] JuN,Jiang R,Mrcknik SL,et al.Long-term all-optical interrogation of corticalneurons in awake-behaving nonhuman prim ates[J].LOSBiology,2018,16(8):e2005839.[13]Nimmerjahn A,Mukamel EA, Schnitzer MJ.Motor behavior activates Bergmann glialnetworks[J].Neuron,2009,62(3):400-412.[23] Huang L, Lafaille JJ, YangG.LearningDependent dendritic spine plasticity is impaired in spontaneousautoimmune encep halomyelitis[J].Dev Neurobiol,2021,81(5):736-745.[14] Huang L,Lafaille JJ,Yang G.LearningDependent dendritic spine plasticity is impaired inspontaneous autoimmune encep halomyelitis[J].Dev Neurobiol, 2021,81(5):736-745.

  • 计算自适应光学技术可实现高清医学成像

    科技日报 2012年04月25日 星期三 本报讯 实时3D微观组织成像技术的出现不啻为癌症诊断、微创手术和眼科等医疗领域的一场革命。据物理学家组织网4月23日报道,美国伊利诺伊大学的研究人员开发出用计算自适应光学系统校正光学层析成像的畸变技术,给未来医疗的“高清”成像带来前景。相关技术成果刊登在最新一期美国《国家科学院学报》在线版上。 美国贝克曼研究所高级科学和技术博士后研究员史蒂芬说:“该技术能够超越现在的光学系统,最终获得最佳品质的图像和三维数据。这将是非常有用的实时成像技术。” 畸变如散光或扭曲困扰着高分辨率成像。其会使对象细点的地方看上去如斑点或条纹。分辨率越高,问题会变得更糟糕。这是在组织成像中特别棘手的问题,而精度对于正确诊断至关重要。 自适应光学可以校正成像的畸变,被广泛应用于天文学来校正当星光过滤器通过大气层的变形。医学科学家已经开始将这种自适应光学系统的硬件应用于显微镜,希望能改善细胞和组织成像。 但伊利诺伊大学生物工程内科医学的电子和计算机工程教授斯蒂芬指出,这同样富有挑战,将其应用于组织、细胞成像,而不是通过大气对星星成像,存在很多光学上的问题。基于硬件的自适应光学系统复杂而昂贵,调整繁琐,故不太适用于医疗扫描。 由此,该团队采用计算机软件来发现并纠正图像畸变,替代硬件的自适应光学,称为计算自适应光学技术。研究人员用此技术演示了大鼠肺组织含有微观粒子凝胶的幻影。用光学成像设备干涉显微镜的两束光扫描组织样本,计算机收集所有数据后,纠正所有的深度图像,使模糊的条纹变成尖锐的点而特征显现,用户可用鼠标点击改变参数。研究人员说:“我们能够纠正整个研究体积的畸变,在其任何地方呈现高清晰度图像。由此,现在可以看到以前不是很清楚的所有组织结构。” 该技术可以应用于许多医院和诊所的台式电脑,可对任何类型进行干涉成像,如光学相干断层扫描。(华凌)

  • 红外热成像市场高速增长 核心器件成瓶颈

    【来源:中国电子报】   ■华北光电技术研究所 陈苗海 所洪涛  红外辐射是在可见光红光之外直至与毫米波相接,处于0.76μm-1000μm的电磁谱段,一切高于热力学温度(绝对温度)零度的物体,都不断地发射红外辐射。因此,开发利用这个重要的红外光谱波段的技术及其产品,具有极大的实用价值。   红外技术应用广泛  由于红外辐射是人眼看不见的光线,所以首先在军事上引起重视。在第二次世界大战中,已经出现主动式红外夜视仪。急迫的军用需求,推动红外技术持续迅猛发展。进入20世纪50年代,随着高灵敏度红外探测器的出现,基于红外技术的一批武器装备相继诞生,在夜视、侦察、报警、前视、制导、火控、跟踪、观瞄、光电对抗等现代武器装备上,红外技术成为不可缺少的重要技术手段。  红外探测器是各种红外技术发展的核心。以美国为例,单元红外探测器如InSb、HgCdTe、非本征锗和硅,以及热电等探测器工艺成熟,早已商品化,且在军事装备中得到应用。自上世纪70年代中后期开始,以60元、120元和180元光导碲镉汞线列探测器为代表的通用组件得到广泛应用。自上世纪80年代初期开始,便加强对红外焦平面阵列(IRFPA)探测器的研制,器件格式有4N系列扫描型焦平面阵列和凝视型焦平面阵列。目前这种IRFPA探测器已用于新系统的设计,并已在伊拉克战争中得到应用。正在发展高价值平台如导航、瞄准吊舱等使用的,其规模大致为640×480元阵列的IRFPA阵列,以及发展更大规模的如1024×1024和2048×2048元阵列。上世纪80年代初,美国推出了非制冷微测辐射热计和非制冷热电探测器IRFPA。目前,非制冷红外焦平面阵列已有160×120、320×240、640×480的产品。  红外技术本身是军民通用的,红外测温、红外成像已在工业、交通、电力、石化、农业、医学等民用领域广泛应用,成为自动控制、在线监测、非接触测量、设备故障诊断、资源勘查、遥感测量、环境污染监测分析、人体医学影像检查等重要方法。例如,目前使用得最多最广泛的领域,如用于车库、电梯门的安全传感器、电视机遥控器、便携式红外温度计、夜间起作用的光电电灯开关、PC计算机到键盘及打印机的红外耦合,以及在公共厕所中自动开关水龙头的红外开关等。各种红外电光眼还用于记录校准航迹、滑雪、赛跑等方面。  中国已形成完整红外技术研究生产体系  中国的红外技术研究工作是在新中国成立后才开展的。“一五”期间国家正式下达了红外技术研究的任务,中国科学院和工业部门的一批单位正式开始了有组织的红外技术研究工作。首先研究的是工作波段在1μm-3μm的硫化铅红外探测器,数年之后,又相继开展了锑化铟红外探测器(3μm-5μm)、锗掺汞探测器(8μm-14μm)和碲镉汞探测器(8μm-14μm)的研究工作,以及硫酸三甘肽、钽酸锂、钛酸铅、铌酸锶钡等热电探测器的研究,并得到一定应用。  改革开放以来,红外技术得到迅速发展,目前中国已经开展了从单元、线列到红外焦平面的探测器研究工作。锑化铟、碲镉汞、硅化铂、多量子阱,都有了相当的基础。红外材料、红外探测器、光学材料、光学元件、镀膜、光机加工以及相配套的杜瓦瓶、制冷器、前放、专用信号读出处理电路等,已经形成了完整的研究生产体系。  中国红外探测器产品已布满1μm-3μm、3m-5μm和8μm-14μm三个大气窗:光子探测器有光导、光伏、量子阱等结构;热探测器有热敏电阻,温差电偶与电堆、热电等类型。多种焦平面阵列已走出实验室,获得实际应用。与此相应的红外应用技术也取得了迅速发展。  上世纪90年代中前期我国研制出第一代热像仪,其技术性能与国外相当。本世纪初,我国自行开发成功第二代热成像若干关键技术,为我国红外技术的升级换代起了重要作用。目前,我国研制的第一代和第二代热成像仪,可以满足陆、海、空三军武器系统的各种性能需要。  在民用领域,自上世纪70年代以来,各种红外测温仪、红外热像仪、火车轴温检测仪、红外分析仪器、星载红外遥感仪等,也逐渐发展成熟,开始批量生产应用。  据中国光协红外分会的不完全统计,2001年全国主要红外产品销售额约为8.5亿元,2003年销售总额超过10亿元。在2005年继续保持了稳定的发展趋势,其中红外材料的产业增长明显,国内主要的红外材料厂家2005年比2004年至少增长20%,2006年预计将增长40%,一般的企业也将增加10%左右;在红外传感器的生产销售方面,2005年增长不大,与2004年基本持平,2006年预计略增2%左右;红外热像仪与测温仪(包括工业用、医用)的市场竞争较激烈,2005年产值较2004年没有太大的增长,其应用市场有待进一步开发。  加强非制冷焦平面和热成像仪发展  最初,红外技术的发展和应用是围绕着军事目的进行的,市场的发育也主要归功于军事应用的牵引和推动。由于近年来的非制冷焦平面阵列探测器如微测辐射热计等的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。从美国的情况看,红外热成像设备在民用系统的销售额已由1991年占其总销售额的22%上升到了目前的37.7%,预计在今后几年将会上升到50%以上。其中,增长幅度最大的是非制冷焦平面热成像仪,其年增长率超过了50%。因此,国内在继续加强关键性的军用红外探测技术如制冷型长波和中波焦平面阵列探测器技术及其系统研制的同时,采取切实措施,加强非制冷焦平面及其热成像仪发展。  近几年来,中国的红外产品市场发展较快而又平稳。但由于国产的红外产品品种少,一些红外产品的核心件如非制冷焦平面阵列等核心器件,又来自国外,严重地制约了国内红外市场的发展。  中国的红外技术仍处于产业化的进程中。随着机构体制改革的深化,面向市场,面向应用,面向世界,这几年出现了许多按现代企业制度建立的新企业,包括各类合作、合资公司。随着这些公司以及一些外资公司的红外产品纷纷进入中国内地市场,而且有少数公司的市场占有率提高得很快,已经在中国市场上占据相当的优势,这种市场发展趋势,必将对中国的红外技术和产业的发展起到积极的推动作用,必将激励和加快具有完全中国自主知识产权的红外技术产品的问世,也必将带来更广阔的红外产品应用市场。(责任编辑:十一点五十九)

  • 半导体器件/材料焊接层\填充层空洞分析手段-超声波扫描显微镜

    半导体器件芯片内部失效分析 超声波扫描显微镜(扫描频率最高可以达到2G). 其主要是针对半导体器件 ,芯片,材料内部的失效分析.其可以检查到:1.材料内部的晶格结构,杂质颗粒.夹杂物.沉淀物.2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,气泡,空隙http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1002.gif请点激链接:半导体器件芯片失效分析 芯片内部分层,孔洞气泡失效分析C-SAM的叫法很多有,扫描声波显微镜或声扫描显微镜或扫描声学显微镜或超声波扫描显微镜(Scanning acoustic microscope)总概c-sam(sat)测试。XRAY 与C-SAM区别XRAY:X射线可以穿过塑封料并对包封内部的金属部件成像,因此,它特别适用于评价由流动诱导应力引起的引线变形 在电路测试中,引线断裂的结果是开路,而引线交叉或引线压在芯片焊盘的边缘上或芯片的金属布线上,则表现为短路。X射线分析也评估气泡的产生和位置,塑封料中那些直径大于1毫米的大空洞,很容易探测到. 而小于1毫米的小气泡空洞,分层.就非常难检测到.用X射线检测芯片焊盘的位移较为困难,因为焊盘位移相对于原来的位置来说更多的是倾斜而不是平移,所以,在用X射线分析时必须从侧面穿过较厚的塑封料来检测。检测芯片焊盘位移更好的方法是用剖面法,这已是破坏性分析了。C-SAM:由于超声波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力,根据其对空气的灵敏度非常强的特性.故C-SAM可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在行经介质时,若遇到不同密度或弹性系数之物质时,即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAM即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此,只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时,即可由C-SAM影像得知缺陷之相对位置C-SAM服务超声波扫描显微镜(C-SAM)主要使用于封装内部结构的分析,因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析,例如裂缝、空洞和脱层。C-SAM内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上,将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理,再以影像及讯号加以分析。C-SAM可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝,且拥有类似X-Ray的穿透功能,并可以找出问题发生的位置和提供接口数据。主要应用范围:· 晶元面处脱层· 锡球、晶元、或填胶中之裂缝· 晶元倾斜· 各种可能之孔洞(晶元接合面、锡球、填胶…等)· 覆晶构装之分析C-SAM的主要特性: 非破坏性、无损伤检测内部结构 可分层扫描、多层扫描 实施、直观的图像及分析 缺陷的测量及百分比的计算 可显示材料内部的三维图像 对人体是没有伤害的 可检测各种缺陷(裂纹、分层、夹杂物、附着物、空洞、孔洞、晶界边界等)C-SAM的主要应用领域: 半导体电子行业:半导体晶圆片、封装器件、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等; 材料行业:复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等; 生物医学:活体细胞动态研究、骨骼、血管的研究等;

  • 大米外观品质检测仪自动检测精准吗

    [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][color=#05073b][size=18px]大米外观品质检测仪自动检测精准吗,大米外观品质检测仪的自动检测精准度通常是非常高的。这些仪器采用了先进的光学成像技术和计算机图像处理技术,通过高分辨率的摄像头采集大米样品的图像,并利用图像处理算法提取样品的外观特征参数,如形状、大小、颜色等。具体来说,大米外观品质检测仪可以自动测量每粒大米的面积、长径、短径、长宽比、圆度、等效直径等多项指标,并且具备多参数分析功能,能够全面评估大米的外观品质。此外,仪器还能够自动分割粘连的大米和种粒,实现自动分类分析,大大提高了检测效率和准确性。另外,一些高端的大米外观品质检测仪还采用了双光源彩色扫描技术,光学分辨率高达4800×9600,能够在A4加长的扫描尺寸内完成30cm×20cm的透扫幅面,最小像素尺寸仅为0.0053mm×0.0026mm,确保每个细微细节都能被准确捕捉。因此,可以认为大米外观品质检测仪的自动检测精准度非常高,能够为稻米加工、食品生产、质量监督等领域提供可靠的技术支持。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405210946020217_925_6098850_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/size][/color][/font]

  • AR加持红外热成像,彻底解放双手

    近日,AR头显公司Leapsy发布热成像AR头显,将AR与红外热像技术集成,以此来解决传统热像仪设备占用双手不方便操作的问题。据悉,Leaspy热成像AR头显采用自由曲面方案,视场角(FOV)为60°,内置单目红外镜头,通过软件算法实现对热源温度的检测,将具有不同温度区分的热像结果显示于AR头显上。在使用环境是30℃的情况下,热灵敏度可以精确到0.05℃。考虑用途的特殊性,Leaspy的这款热成像AR头显在外形设计上与安全帽相结合,以保护使用者在工业场景下的安全。从呈现效果来看,热成像AR头显可以三维效果近眼距离查看温度检测结果,了解温度等指标,并将数据收集,远程传送。另外,人体工学设计和材质选择适用于长期作业的使用场景。[url=http://www.861718.com/]了解更多请看仪商网[/url]Leapsy的一名负责人表示:“AR热成像头显的研发以及与电力场景的结合,是我们与传统行业的一次创新尝试。在此基础上,随着市场的逐渐成熟,未来Leapsy计划拓展防火预警及安防等领域。” 此外,其还表示该热成像AR头显或将于2018年第四季度上市。其实,红外热像技术主要用于工业检测、设备维护、防火、夜视以及安防等领域。Leapsy则希望为这一细分领域注入新的技术动力,通过热成像AR头显为使用者提供了更多元化的操控方式,切实解放了双手。最后,Leapsy也表示,未来将不断完善热成像技术,提高产品的性能。

  • 【原创大赛】扫描电镜中扫描旋转及对非导电样品的成像应用探讨

    【原创大赛】扫描电镜中扫描旋转及对非导电样品的成像应用探讨

    扫描电镜是材料学研究中的常用仪器,通过入射电子轰击样品,激发和收集二次电子以获得样品表面形貌像。虽然扫描电镜相对透射电镜对样品要求不高且制样简单,但为保证在真空条件下获得清晰的样品表面形貌像,对待测样品的基本要求为不挥发且易导电。不导电的样品因在电子束轰击区域易产生荷电形成电场,影响二次电子成像效果,因此对此类样品往往采用溅射一层非常薄的导电膜C或金属(如Au、Pt)提高导电性,改善成像效果。但对于样品表面起伏较大,以及需拍摄截面外侧的样品往往效果有限,主要会通过改变加速电压(Accelerating voltage),改变束流(Beam current)以及工作距离(Work distance)的方式进行成像调整,有时调整效果也是非常有限。通过日常的积累探索,本文以容易被忽略的扫描旋转(Scan rotation)对非导电样品的扫描电镜成像应用进行探讨。一、什么是扫描旋转? 电子束从极靴中出射后汇聚到样品为一个仅有数纳米的大小的束斑,再通过逐点移动实现对样品整个目标区域的扫描成像。逐点移动的方向由扫描线圈控制,可在平面内360度旋转可调。由于扫描线圈调整电子束偏转使得扫描方向发生改变,但成像时仍然按照水平的方式给与图像展现,直接体现为图像以中心为轴,进行了一定角度的旋转,此即为扫描旋转。扫描旋转感觉似乎是样品在旋转,实际上此时样品位置并未移动,仅仅是成像的视角发生了角度的改变。以图1中系类示意图为例:图1-1中的五角星以及四个方向的4个三角形为一个样品。扫描电镜在成像时往往会按照一定的长宽比进行某个区域的成像,如图1-2所示的方框为成像区域,即在电脑屏幕上可见的图像。图中示意的绿色的点为逐点扫描的起点,箭头为扫描方向,红色点为图像的中心。当扫描角度改变时,以90度为例,如图1-3所示。此时是仍以红色为中心点,扫描的起始点(绿色)和扫描方向发生了改变,但仍然按照固定的长宽比进行扫描区域成像,即虚线框范围,成像仍然按照水平方向展示,即在电脑屏幕上展现的图像为图1-4所示,与图1-2中方框内图像相比似乎旋转的90度。[img=,690,563]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241611580279_4828_1613111_3.jpg!w690x563.jpg[/img]二、扫描旋转在样品表面形貌成像中应用 扫描旋转方向的改变基本应用是为获得某个好看的目标物的图像,例如使得目标物的图像横平竖直,或者沿一定角度的趋势。在特殊情况下如当样品导电性差形成荷电,成像时容易产生明或暗条纹时,有时通过调整扫描方向,改变荷电分布区域,可以对成像效果有一定的改善。如下列图2系列图为同一位置不同扫描旋转角度的成像图。其中图2-1,图2-2,图2-3均在不同位置不同深浅度的黑色条纹,图2-4相对成像效果较好。由于荷电分布完全由所观测的样品的成像区域特性决定,即使同一样品不同区域荷电分布也不一致,难以总结出特定的一致规律,因此扫描旋转的改变对于成像的效果目前只能通过不同角度进行不断的尝试。[img=,690,522]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241612532956_154_1613111_3.jpg!w690x522.jpg[/img]三、扫描旋转在截面样品形貌成像中应用 在特殊样品的情况下,尤其对导电性差的截面外侧成像时,通过扫描旋转方向的改变可以显著提升成像效果。当侧面为水平时与扫描点移动方向一致,在侧面边缘易形成荷电场,对图像的扭曲非常明显。如下列图3系列图所示。图3-1中黄色标记线上侧为样品截面外侧,可见有一定的拉伸。进一步通过轻微角度调整,如图3-2和图3-3黄色线标记指示区,两者为同一样品区域,可见截面外侧的一层膜,由于荷电的作用造成图像扭曲非常明显。当将扫描方向调整为90度(图3-4),此时扫描点移动方向与样品截面外侧垂直,局部荷电得到一定改善,因此得到的图像未拉伸。如图3-1和图3-4两图绿色指示区为同一区域,可见图3-1中外侧区域成像时受到了严重压缩,经调整扫描方向得到了图3-4样品截面外侧的真实形貌图。[img=,690,604]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241614424860_7131_1613111_3.jpg!w690x604.jpg[/img] 又如下列组合图(图4),以样品截面水平为0度,分别逆时针旋转角度(30,60,90)和顺时针旋转角度(-30,-60)。可见在截面垂直(90)时为无变形成像。[img=,690,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108241616295560_4109_1613111_3.jpg!w690x351.jpg[/img]四、结论 通过简单的扫描旋转改变电子束移动方向,对非导电性样品来说,有时可以获得意向不到的成像效果。

  • 新X光乳腺成像法可使辐射剂量降低25倍

    中国科技网讯 据物理学家组织网10月22日报道,一个国际研究小组开创了一种新型X光乳腺成像方式,能够以比现在常用的二维放射摄影术低出约25倍的辐射剂量拍摄乳房的三维X光图像。同时,新方法还能使生成的三维高能X射线计算机断层扫描(CT)诊断图像的空间分辨率提升2倍至3倍。相关研究论文发表在同日的美国《国家科学院学报》在线版上。 目前常用的乳腺癌扫描技术是“双重视图数字乳腺摄影术”,它的缺陷在于只能提供两幅乳腺组织的图像,这就解释了为何10%至20%的乳腺肿瘤都无法被探测到。此外,这种摄影术偶尔也会出现异常,造成乳腺癌的误诊。 而CT这种X射线技术虽能生成精确的人体器官三维可视图像,但却不能经常应用于乳腺癌的诊断之中,因为其对于乳房等对辐射敏感的器官而言,可能造成长期影响的风险过高。 新技术则有望克服上述限制。目前科研人员正在利用同步加速器X光对这一技术进行测试,其一旦在医院投入使用,将使CT扫描成为能够补充双重视图数字乳腺摄影术的诊断工具之一。 高能X射线和相衬成像技术的使用,再加上复杂的新型EST数学算法,能够基于X光数据重建CT图像,使CT扫描有望用于早期的乳腺癌排查,成为抗击乳腺癌的强大工具。身体组织将在高能X射线的照射下变得更加透明,因此所需的辐射剂量能够显著降低6倍左右。相衬成像也允许在拍摄同样的照片时使用更少的X射线,EST算法也可在降低4倍辐射的情况下获得相同的图像质量。研究团队以这种方式从多个不同角度拍摄了512张乳房图片,并据此形成了比传统乳腺摄影清晰度、对比度和整体图像品质更高的三维图像。 科研人员称,这些高质量的高能X射线CT图像是欧洲同步加速器辐射源(ESRF)研究中心10年的奋斗成果,同样付出努力的还有德国慕尼黑大学以及美国加州大学洛杉矶分校。他们还表示,下一步的研究目标是基于此项技术实现其他人类疾病的早期可视化,并开发出大小适合的X射线源,力图早日实现该技术的临床应用。(张巍巍) 《科技日报》(2012-10-24 二版)

  • 锁相红外热成像无损检测中的正弦波温度闭环控制解决方案

    锁相红外热成像无损检测中的正弦波温度闭环控制解决方案

    [size=16px][color=#339999][b]摘要:针对目前锁相红外热成像无损检测中存在被检物温度偏离标准正弦波形式的检测模型,以及被检物温度无法准确控制和快速达到稳定的问题,本文提出了改进解决方案。解决方案的核心是将现有的激励光源开环控制模式改进为闭环控制,具体采用了具有远程设定点功能的PID温度控制器,将现有光源的正弦波功率调制改进为直接的被检物表面温度正弦波调制,由此更符合理论模型,且可使被检物平均温度快速达到稳定而大幅缩短检测时间。[/b][/color][/size][align=center][size=18px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 如图1所示,锁相红外热成像无损检测技术使用周期性调制热源,对待测物体进行周期加热。若待测物体内部有缺陷,该缺陷对其上方表面温度分布会产生周期性的影响,因此有缺陷和无缺陷地方会产生幅值差和相位差的热特征,这些特征通过红外热像仪成像捕获。采集到的热图序列中存在着各种干扰信号,通过锁相技术可以将微弱的有用信号从众多干扰信号中分离出来,可大幅提高检测的灵敏度。但这种红外锁相或其他光激励热成像法存在以下严重问题:[/size] [align=center][size=18px][color=#339999][b] [img=红外锁相热成像检测原理及其系统,500,611]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307031442140543_4031_3221506_3.jpg!w622x761.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 红外锁相热成像检测原理及其系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] (1)因为现有技术只能对激励热源的加载功率进行正弦波调制,但并不能真正保证被测物体内部的温度变化也是真正的正弦波形式,这使得热像仪获得的热波波形与检测理论模型存在较大偏差,这是目前造成此方法误差的最大原因。[/size][size=16px] (2)目前锁相法调制光源加热被测物体时的温度时间变化曲线如图2所示,要经过较长时间温度才能达到稳定状态,对于较大或较厚物体用时将会更长,其中最大的问题是温度升高多少无法准确控制,只能靠经验或多次试验来确定调制光源的加热功率以实现所希望的温度变化。[/size][align=center][size=18px][color=#339999][b][img=红外锁相法加热过程中的时间-温度变化曲线图,500,379]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307031442434774_7846_3221506_3.jpg!w472x358.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 红外锁相法加热过程中的时间-温度变化曲线图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 由此可见,目前的红外锁相法还较粗狂,整个控制还是一个开环控制过程,这使得在实际无损检测中边界条件无法准确匹配测试模型,温度变化波形和大小也无法做到准确控制。为了解决这些问题,本文提出了如下一种闭环控制解决方案。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 解决方案[/color][/size][/b][size=16px] 为使被检物体内部的温度变化符合测试模型中正弦波形式的要求,本文提出的解决方案是采用闭环控制加热模式,即在被检物体的表面或内部安装温度传感器,与PID控制器和激励光源组成闭环控制回路,通过正弦波形式的设定点输入,最终将被检物体表面或内部温度准确控制并与正弦波温度设定曲线吻合。整个闭环控制系统结构如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=正弦波温度加热光源控制系统结构示意图,650,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307031443195882_6318_3221506_3.jpg!w690x411.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 正弦波温度加热光源控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图3可以看出,由增加的温度传感器、卤素灯加热光源和控制器组成的闭环控制回路,可以对被检物表面温度进行任意设定点下的精确控制。但为了使表面温度能够严格按照所希望幅值和周期的正弦波形式进行变化,解决方案中采用一种多功能的高级PID控制器VPC2021。此控制器具有外部设定点功能,即通过外接周期信号发生器,可以使VPC2021控制器的温控设定值严格按照信号发生器的输出进行改变,即温控设定值可以设计为一个随时间变化的周期性正弦波。由此可以实现以下两个功能:[/size][size=16px] (1)可任意设定加热正弦波的频率和幅值,以满足不同无损检测对象的需要。[/size][size=16px] (2)可任意设定加热正弦波的平均值大小,由此可实现任意温度下的正弦波热波控制,并能很快达到稳定状态而开始进行无损检测,有效缩短检测时间。[/size][size=16px] VPC2021系列超高精度PID调节器是具有远程设定点功能的控制器,具有两个输入通道,第一主输入通道作为过程传感器输入,第二辅助输入通道用来作为远程设定点输入。与主输入信号一样,辅助输入的远程设定点也能接受47种类型的输入信号,其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压,即任何探测信号只要能转换为上述47种类型型号,都可以直接接入第二辅助输入通道作为远程设定点源。在红外锁相法无损检测中使用远程设定值功能时的具体接线如图4所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=远程设定点功能使用接线图,690,247]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307031443467549_5148_3221506_3.jpg!w690x247.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图4 远程设定点功能使用接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在使用远程设定值功能前,需要对控制器辅助输入通道参数进行设置,以满足以下要求:[/size][size=16px] (1)辅助通道上接入的远程设定点信号类型要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] (2)辅助通道的显示上下限也要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] (3)显示辅助通道接入的远程设定点信号大小的小数点位数要与主输入通道保持一致。[/size][size=16px] 完成辅助输入通道参数的设置后,开始使用远程设定点功能时,还需要激活远程设定值功能。远程设定值功能的激活有以下两种方式:[/size][size=16px] (1)仅使用远程设定点,不使用本地设定点:在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为“远程SV”,相应数字为3。[/size][size=16px] (2)可进行远程和本地设定点之间切换:在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为“禁止”,相应数字为0。然后设置外部开关量输入功能DI1为“遥控设定”,相应数字为2。通过这种外部开关量输入功能的设置,就可以采用图4中所示的纽子开关实现远程设定点和本地设定点之间的切换,开关闭合是为远程设定点功能,开关断开时为本地设定点功能。[/size][size=16px] 需要注意的是,无论采用哪种远程设定点激活和切换方式,在输入信号类型、显示上下限范围和小数点位数这三个参数选项上,辅助输入通道始终要与主输入通道保持一致。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,通过此解决方案所使用的具有远程设定点功能的PID控制器,结合外置周期信号发生器,可很好实现锁相红外热成像无损检测中的正弦波温度闭环控制,使得被检物体内部的稳态正弦温度波更符合无损检测模型,并使得被检物温度快速达到所希望的测试温度而缩小检测时间,最终可使得锁相红外成为更精密化的无损检测技术。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align][size=16px][/size]

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