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红外成像系统光电成像测试仪

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  • 全新一代纳米光谱与成像系统-neaSCOPE,在可见、红外和太赫兹光谱范围实现10 nm高分辨光谱和成像!
    一、 neaspec推出全新一代纳米光谱与成像系统neaSCOPE系列产品 近期,全球知名纳米显微镜领域制造商neaspec推出了纳米光学显微镜neaSCOPE全新一代系列产品,加载了全新技术,拓展了产品功能,以满足客户多样的实验需求。neaSCOPE是基于针增强的纳米成像和光谱,以应用为目的,满足客户在科学,工程和工业研究等不同领域的科研需求。由于其高度的可靠性和可重复性,neaSCOPE已成为纳米光学领域热点研究方向的科研设备,在等离子激元、二维材料声子化、半导体载流子浓度分布、生物材料红外表征、电子激发及衰减过程等众多研究方向得到了许多重要科研成果。neaSCOPE技术特点和优势包括:♢ 行业的针增强技术,高质量的纳米分析实验数据。♢ 采用模块化设计,针对用户的实验需求量身定制配置,同时兼顾未来的升需求,无需重复购置主机。♢ 软件使用方便,提供交互式用户引导功能,让新用户也能快速上手。流程化的软件界面,逐步引导用户轻松完成实验操作。♢ 功能多样、可靠性高,已得到大量发表文章的印证,在纳米光学领域有很深的影响力,是国内外实验室的头号选择。二、neaSCOPE全新一代产品型号 IR-neaSCOPE:基于AFM 针的激光诱导光热膨胀的纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE可测量纳米红外吸收谱。该设备利用AFM-IR机械信号来检测样品中激光诱导的光热膨胀。IR-neaSCOPE无需红外探测器和光学干涉仪,为热膨胀系数大的样品(如聚合物、生物材料等)提供了一种经济高效的纳米红外成像及光谱研究的解决方案。IR-neaSCOPE提供红外吸收成像,点光谱和高光谱成像,并可升到IR-neaSCOPE+s,拓展更多功能,实现更多种类材料的研究。♢ 将样品的光学与机械性质有效地去耦,实现无伪影的吸收测量。♢ 将激光地聚焦在探针上,实现优化条件下对样品的无损表征。♢ 互动式软件界面,帮助新用户直接上手,获取高质量数据。IR-neaSCOPE+s:探测商用AFM针的弹性散射光,实现纳米红外成像和光谱。IR-neaSCOPE+s能实现10 nm空间分辨率的化学分析和电磁场成像。该设备利用先进的近场光学显微镜技术来测量红外吸收和反射率,以及局部电磁场的振幅和相位。设备支持红外纳米成像、点光谱、高光谱、以及纳米 FTIR,可使用CW照明源,宽波激光器,以及同步辐射源。IR-neaSCOPE+s在有机和无机材料分析方面具有广泛的应用案例以及特殊的近场表征手段,如定量s-SNOM或亚表面分析。♢ 同时探测样品吸收和反射,适用于各类型材料。♢ 快速可靠的s-SNOM成像和光谱系统,在不影响数据质量的情况下实现高效数据产出。♢ 结合多光路设计和多项技术,实现大量选配功能(纳米 FTIR、透射、底部照明、光电流等)。...… VIS-neaSCOPE+s:局部电磁场偏振分辨的近场成像(振幅和相位)。VIS-neaSCOPE+s优化了可见光波长范围内的振幅和相位的矢量场成像。利用的s-SNOM技术实现对等离子体纳米结构和波导结构的近场成像和光谱研究。VIS-neaSCOPE+s提供灵活的光路配置,能够进行偏振测量、侧面和底部照明。同时支持升纳米FTIR 和TERS功能。♢ 检测局域电磁场的振幅和相位,实现对波衰减、模场和色散的全面表征。♢ 有的100%无背景检测技术和稳定的无像差对焦,保证在可见光全波数范围内的实验结果。♢ 灵活的光路选配,可将光源聚焦到样品或探针上,适用于等离子体不同的研究方向。 THz-neaSCOPE+s:纳米尺度太赫兹 (THz) 近场成像和光谱多功能平台。THz-neaSCOPE+s可在纳米尺度上实现太赫兹成像和光谱。该设备基于完全集成的紧凑型 THz-TDS 系统,可直接用于半导体纳米结构、二维纳米材料和新型复合材料系统的电导率研究。THz-neaSCOPE+s同时支持用户自由耦合太赫兹和亚太赫兹源,并集成了市面上SPM仪器中的软件界面,是强大的纳米太赫兹分析仪器。 ♢ 全反射光路,大程度上兼容宽波和单波太赫兹源,覆盖全部光谱范围。♢ 模块化设计和多光束路径设计,支持多种分析功能,包括光电流、泵浦以及纳米FTIR。♢ 基于THz-TDS 技术,实现紧凑且完全集成的太赫兹纳米光谱。 IR-neaSCOPE+fs:10 fs 时间分辨率和 10 nm 空间分辨率的超快泵浦光谱。IR-neaSCOPE+fs实现了泵浦光谱空间分辨率的突破。设备基于纳米FTIR 的fs激光系统,提供完全集成的硬件和软件系统,实现纳米的时间动态研究。该系统具备有的双光路设计、无色散光学元件、以及可选配的SDK,兼容各种泵浦激光器,使用成熟的高功率实验配置进行突破性的超快研究。♢ 完全集成的系统,帮助用户免于复杂的设备调试,专注于研究本身。♢ 无芯片的光学元件进行光聚焦和收集达到大时间分辨率。♢ 灵活的硬件和软件界面,可根据客户实验需求定制。 IR-neaSCOPE+TERs:nano-FTIR与nano-PL和TERS相结合,突破性的纳米尺度光谱探测技术。IR-neaSCOPE+TERs将纳米FTIR与针增强拉曼TERS和光致发光(PL)光谱相结合,在同一显微镜内利用弹性和非弹性散射光同时进行表征。该系统通过简单的光路校准可实现互补的红外光和可见光散射,可使用商用镀金的AFM探针进行稳定的纳米拉曼和PL表征。 ♢ 模块化设计和多光路设计,实现AFM探针在同一位置的纳米FTIR和纳米拉曼/PL光谱。♢ 通过简单的光路校准收集AFM探针针的强弹性散射光。♢ 使用商用AFM探针获得大 TERS 信号。♢ 优化的软件数据收集处理,在同一用户界面进行所有测量。 cryo-neaSCOPE+xs:超低温环境纳米光学成像和光谱。cryo-neaSCOPE+xs可在端低温下实现近场光学纳米成像和纳米光谱。该设备可获得高质量的近场信号,且支持可见光、红外光、以及太赫兹源。因此,该系统可实现10 K以下不同能相关的研究。cryo-neaSCOPE+xs 基于全自动干式低温恒温器,无需液氦。该系统同时具备共聚焦以及接电功能,以实现低温条件下的多功能研究。♢ 的s-SNOM和纳米FTIR技术,实现低温下纳米光学分析,温度低至10K。♢ 使用neaspec 照明和检测模块,兼容红外到太赫兹光源,应用领域广泛。♢ 使用全自动闭式循环高真空干式低温恒温器,降温速度快,使用成本低。 三、背景简介neaspec创立于2007年,起源于德国马克斯普朗克研究所,因其在纳米分析领域的一系列突破性技术而受到广泛关注。neaspec和Quantum Design结为全球战略合作伙伴,并于2013年次引入中国。产品经过多次升换代,设备的各方面性能均已达到高度优化。目前在国内的用户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、中山大学、中科院诸研究所等高校和研究所。此次升使得系统在软件用户交互性、模块化、后续升兼容性方面具有更大的提升。 四、应用案例1. Nature: 双层旋转的范德瓦尔斯材料中的拓扑化激元和光学魔角 相关产品:IR-neaSCOPE+s 2018年W. Ma等在Nature报道了范德瓦尔斯材料α-MoO3 中的面内双曲声子化激元的重要发现。2020年6月,G.W. Hu等在此基础上通过理论预测并在实验上证实了双层旋转范德瓦尔斯材料α-MoO3体系,可以实现由转角控制的声子化激元从双曲到椭圆能带间的拓扑变换。在这个变换角附近,光学能带变成平带,从而实现激元的直线无衍射传播。类比于双层旋转石墨烯中的电子在费米面的平带,作者因此将这一转角命名为光学魔角。 研究中作者采用散射型近场光学显微镜(s-SNOM)对双层α-MoO3 旋转体系进行扫描测试。实验结果显示,在接近魔角时,光学能带变平,声子化激元沿直线无衍射传播。此外,通过测试不同转角的双层体系,作者成功观测到在不同频段大幅可调的低损耗拓扑转换和光学魔角。这一重要发现奠定了“转角光子学”的基础,为光学能带调制、纳米光操控和超低损耗量子光学开辟了新的途径,同时也衍生出“转角化激元”这一重要分支研究方向,为进一步发展“转角声学”或“转角微波系统”提供了重要的线索和启发。(引自:中国光学-公众号,2020年6月11日《Nature:光学魔角!二维材料转角遇见光》) 【参考】 Topological polaritons and photonic magic angles in twisted α-MoO3 bilayers. Nature, 2020, 582, 209-213.2. Nature: 天然双曲材料的声子化研究 相关产品:IR-neaSCOPE+s W. Ma在自然材料体系(α-MoO3)中观察到在平面内各项异性传播的声子化激元,包括传播速度不同的平面椭圆型和单向传播的平面双曲型声子化激元;并发现了在α-MoO3中支持的声子化激元具有低的损耗。实验发现,α相三氧化钼在两个光谱范围内存在两个剩余射线带,声子化激元的传播行为在两个剩余射线带内表现出不同的性质。在低剩余射线带内,α相三氧化钼可以在中红外波段支持双曲型声子化激元,也就是说声子化激元仅沿一个方向传播([001]方向),在垂直方向[100]的传播完全被抑制,这种化激元有多种具吸引力的性质,它具有强的场局域特性,可以支持厚度可调节的波导模式,并且损耗低。而在另外一个剩余射线带内,α相三氧化钼在中红外波段支持椭圆型声子化激元,化激元沿着[001]和垂直方向[100]以不同的波长进行传播,这种化激元传播寿命高达约8 ±1 ps,远高于目前已知的高寿命。研究进一步促进了光学器件的微型化和多元的调制特性,并且再次证明自然材料中仍然具有无穷的挖掘潜力。 【参考】 In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature, 2018, 562, 557–562. 3. 纳米空间分辨超快光谱和成像系统在范德瓦尔斯半导体研究中的应用 相关产品:IR-neaSCOPE+fs近年来,范德瓦尔斯(vdW)材料中的表面化激元(SP)研究,例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等,受到了广大科研工作者的关注,成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中,范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元,可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时,具有较强的激子共振可以实现非热刺激(包括静电门控和光激发)的光波导调控。2020年7月,美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为:“Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例,利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统,通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布,并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时,研究者也通过监视波导模式的相速度,探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克(Stark)位移。【参考】 Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications, 11, 3567 (2020) 4. ACS Nano:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性 相关产品:IR-neaSCOPE+TERs 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下(100天),作者进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。值得注意的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 【参考】 Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457. 5. Cryo-SNOM低温近场在氧化物界面的新应用 相关产品:cryo-neaSCOPE+xs 氧化物界面处的二维电子体系(2DES)做为一个特的平台,将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同,可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测,为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术,如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究,其中,远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率,而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量,无法满足测试需求,而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制,使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期,Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展,他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况,从近场光学信号,特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用,并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联,从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看,二者之间具有很好的拟合,这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。【参考】 High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces. Nature Communications 2019, 10, 2774. 6. Science:近场太赫兹光电流-石墨烯等离子体在近费米速度传播下的非局域量子效应 相关产品:THz-neaSCOPE+s西班牙光子科学研究所(ICFO)的 Marco Polini教授和Frank H. L.Koppens教授在《Science》上发表了题为:Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics的文章。 在本篇文章中,研究者利用散射式近场光学手段,对石墨烯-(h-NB)-金属复合体系表面进行了纳米尺度下的精细扫描,由此观测到了太赫兹波段下的石墨烯等离子体以近费米速度进行传播。研究发现,在慢的速度(数百倍低于光速)下,石墨烯等离子的非局域响应得以探测,通过近场成像能够以无参数匹配手段清晰地揭示无质量的Dirac电子气体的量子描述,进而展示了三种类型的非局域量子效应,即单粒子速率匹配,相互增强费米速率和相互减弱压缩性。通过该近场光学的研究方法,研究者终提供了确定电子体系的全时空反应的新途径。 【参考】 Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics. Science 2017, 357, 187. 五、部分发表文章[1]. Nature (2021) 596, 362[2]. Science (2021) 371, 617[3]. Nature Physics (2021) 17, 1162[4]. Nature Phot. (2021) 15, 594[5]. Nature Chem. (2021) 13, 730[6]. Nature (2020) 582, 209[7]. Nature Phot. (2020) 15, 197[8]. Nature Nanotech. (2020) 15, 941[9]. Nature Mater. (2020) 19, 1307[10]. Nature Mater. (2020) 19, 964[11]. Nature Phys. (2020) 16, 631[12]. Nature (2018) 562, 557 [13]. Nature (2018) 359, 892[14]. Science (2018) 362, 1153 [15]. Science (2018) 361, 6406 [16]. Science (2018) 359, 892[17]. Science (2017) 357, 187[18]. Science (2014) 344, 1369[19]. Science (2014) 343, 1125
  • 工业4.0来袭,艾睿光电红外热成像仪助力中国“智”造!
    工业4.0概念的提出,开启了全球工业制造的智能化时代。红外热成像如何助力传统工业向中国“智”造转型呢?管道防腐材料喷涂温度监测► 痛点:管道防腐材料喷涂过程中,加热温度是否达标,会影响着防腐材料喷涂的效果。传统方式通过点测温或者加热时长来判断是否达到规定温度存在局限性。► 解决方案:艾睿光电红外热成像仪提供高清管道热分布图像,监测管道加热是否均匀全面,同时实时记录管道加热数据,生产加热过程变化,直观展现管道加热过程,为管道防腐喷涂品质提升提供可靠、可视化的科技手段。模具加工应用► 痛点:模具压铸过程中,模具内的温度场分布是否稳定,对铸件质量、生产效率和模具使用寿命都有重要的影响,直接关系到铸造生产的成本和经济效益。温度过高、过低,在压铸过程都会导致产品存在各种缺陷,影响生产效率。► 解决方案:通过红外热像仪可以对模具热处理的温度是否达标进行监测,防止模具过冷过热,另外也可实现产品进行热分布观测,及早的发现薄弱或损伤部位,提高产品良率。电子电路设计研发► 痛点:在电路板设计测试阶段,科研人员需要对电路板中的电子元器件进行温度监测,观察元器件的温度负载情况,以保证电路板研发工作的顺利进行。► 解决方案:电子电路的故障一般分为短路、断路和接触不良。通过红外温度监测,分析电路板、芯片、电子元器件等各种电子设备的内部工作状态,评估电子产品负载情况,可有效提升产品研发成功率和产品稳定性。光纤质量检测► 痛点:光纤熔接处可能存在一定尺寸的光学不连续性和缺陷,严重的缺陷会导致光纤熔接处异常发热,损坏或烧掉光纤,导致光纤不良。► 解决方案:红外热像仪可通过对检测盘中光纤样品的进行温度监测实时采集数据,及时发现光纤异常温度点,从而分析光纤样品断点,材料不均等不良问题,实现光纤异常的自动化检测。设备运维► 痛点:工业制造迅猛发展,保障设备安全运行成为工业管理关键。设备故障多样,如磨损、高烧、老化等,引发设备故障造成安全隐患,影响生产效率,亟待解决。► 解决方案:这些隐患常伴随发热现象,因此实时在线监测工业设备温度是确保安全运行的关键。艾睿光电提供针对不同工业场景的核心设备提供由内而外、有人到无人的“在线式+移动式”测温巡检方案,实现可视化安全隐患监测,确保数据准确,实现7x24小时远程智能运维。艾睿光电作为红外热成像的领军者,我们积极参与到工业4.0和中国“智”造的新浪潮中来,利用行业领先的热成像技术辅助实现自动化,利用行业顶尖的测温算法进行数据采集和分析,助力工业制造智能化转型,我们一直在努力!例如 非制冷手持气体红外热像仪天玑G600C 适用场景: 氨气泄漏检查、 六氟化硫泄漏检测 、天然气安全巡检、 制冷剂泄漏检测工业生产过程中气体泄漏,因肉眼不可见,一直是巡检难题,费时费力。艾睿光电高清晰度红外气体成像仪G600系列产品,对于天然气(CH4)、制冷剂(氟利昂)、 氨气(NH3)、六氟化硫(SF6)等气体的泄漏,可以使用红外热成像的非接触的方式,助您快速定位微量的气体泄漏位置。产品特点1、高清晰带通红外探测器,气体探测更清晰拥有定制带通滤波探测器以及近似制冷型探测器的热灵敏度。2、可探测甲烷、六氟化硫、乙 烯、氨气、氟利昂等多种气体3、全能多面手,轻松完成多重任务超清机身搭配3.5寸触摸屏、艾睿云服务以及支持完整分析等功能。4、ⅡC T4防爆等级,危险场合安全应用艾睿光电专注于红外成像技术和产品的研发制造,具有完全自主知识产权,致力于为全球客户提供专业的、有竞争力的红外热成像产品和行业解决方案。主要产品包括红外焦平面探测器芯片、热成像机芯模组和应用终端产品。公司研发人员占比48%, 已获授权及受理知识产权项目共2030件:国内专利及专利申请1299件(包括集成电路芯片、MEMS传感器设计和制造、Matrix IV图像算法、AItemp智能精准测温算法、IR-Pilot 红外AI智驾方案等);国内商标申请共278件;国外专利及专利申请47件;国外商标申请133件;软件著作权215件;集成电路布图设计58件。公司产品广泛应用于智慧工业、户外观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、无人机、安防消防、物联网、医疗健康等领域。想了解更多产品信息,可通过仪器信息网和我们取得联系!
  • 盘点:红外成像系统进展
    p   随着检测器和数据处理系统的发展,傅里叶变换显微红外光谱技术在短短的二十几年间从单纯的显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统。 /p p   将傅里叶变换红外光谱仪中的红外光束引入显微镜光路,可以获得在显微镜下观察到微小尺寸样品的光学影像及相应成分的红外光谱信息。由于红外光的波长较长,红外显微镜的空间分辨率一般在6um左右。若采用单点检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换显微红外光谱仪 若采用阵列检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换红外成像系统。红外图像系统的出现大大提高了样品的检测速度,目前在刑侦学、生物学、医学、化学、材料科学和矿物学等诸多领域都得到了广泛的应用。 /p p   无论是显微红外光谱仪或是红外成像系统,使用者最关心的还是仪器的性能指标,也就是显微模式下红外光谱的信噪比及空间分辨率,另外,如何从红外光谱图像中提取有用的信息,也是大家所关心的,下面将综合这几点,介绍红外成像系统的进展。 /p p   一、信噪比 /p p   在红外显微镜和红外成像系统测试中,通过特殊设计的光学系统将测量光束直径缩小到微米甚至亚微米量级,从而可测试尺寸非常小的样品或者是大尺寸样品中非常小的区域,显然此时光通量远远小于常规红外光谱仪,若要获得高的信噪比,对整体光学系统的光路系统要求相应也有很大的很高,通常需要多个光学聚焦镜(卡塞格林镜)联合使用,才能保证红外光同轴,且能量损失最小,如图1所示为PerkinElmer公司红外光谱成像系统中的三卡塞格林镜光学系统。 /p p   红外光先从光源到达卡塞格林镜1,该镜为聚焦镜,将光束聚焦,经过样品,到达卡塞格林镜2,即物镜上,在此光路图中,最重要的卡塞格林镜为3号镜,即到达检测器前,将红外光谱的信号再次聚焦,保证能量最大。 /p p   高的光通量,才能保证高的信噪比,所以红外光谱成像系统中三卡塞格林镜的光路设计在一定程度上决定了其较高的信噪比。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 450px height: 338px " alt=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101535.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " 图1 PerkinElmer公司红外图像系统中的三卡塞格林镜光学系统 /span /p p   如前所述,在红外显微镜和红外成像系统的光通量远低于常规红外光谱仪,且扫描速度较快,常规红外检测器不能满足要求,无论是单点还是图像分析,均需要使用液氮冷却的MCT检测器以保证在快速测量时的高信噪比。此处需要说明,虽然测试速度比较慢,但是单点检测器的信噪比更高、测量光谱范围更宽。 /p p   红外成像系统所用检测器基本上可以分为两种,一是焦平面阵列检测器,另一种是线阵列检测器。焦平面阵列检测器包括两类,第一类主要是由红外显微镜和大面积焦平面阵列检测器(凝视型,以64*64和128*128为主)组成,凝视型同时以步进扫描技术(Step Scan)作支撑 第二类主要是由红外显微镜和小面积焦平面阵列检测器(非凝视型,以16*16和32*32为主)组成,非凝视型不需要步进扫描技术作支撑,而是采用了快速扫描(Rapid Scan)的技术。由于焦平面阵列检测器源于美国军方的技术,美国国防部对此类产品向中国大陆的出口进行了限制,目前仍存在禁运的问题。因此,国内市场上常见的红外光谱仪器公司如PerkinElmer、Thermo Fisher Scientific、JASCO等则提供双排跳跃式线阵列检测器(2*16或2*8)或线阵检测器(1*16),再结合快速扫描功能,实现红外光谱成像质量和速度的双重提高。目前各仪器厂商阵列检测器的信噪比从150/1~800/1不等。 /p p   二、空间分辨率 /p p   空间分辨率是指被测试的样品采用显微红外“见到”的最小测试面积。采用红外显微光谱仪器的可见光显微系统对样品进行观察,选择感兴趣的测试区域,然后将其划分成若干个采样微区,通常将这些采样微区称为“像素(pixel)”。像素的尺寸是由仪器测试能力与样品表征要求共同决定的。较小的像素尺寸可以提高测试结果的空间分辨率,但是光谱信噪比会降低,测量相同面积的区域时所需时间也要增加。 /p p   由于红外光波长较长,易产生衍射现象,不能像可见显微镜将样品放大至1um甚至更小,一般常规的红外图像系统空间分辨率极限在6um左右,所获得的红外指纹图谱为6*6um区域的信息集合。 /p p   若要提高红外光谱成像系统的空间分辨率,可以考虑选择衰减全反射(ATR模式)。由于常规红外光谱透射或反射成像时物镜与样品之间的介质为空气,而ATR模式中物镜与样品之间的折射率更高的内反射晶体为介质,因而光束半径可以更小,即成像测试时的空间分辨率更高。例如,锗的折射率是空气的4倍,因此以锗作为内反射晶体时,ATR模式的空间分辨率比常规透射或反射模式高4倍左右。所以,在仪器厂家的宣传中可见ATR模式空间分辨率为1.56um的说法,应特别注意,此时为其名义空间分辨率,或称像素空间分辨率,而非实际真正的空间分辨率。 /p p   ATR模式包括ATR单点物镜与ATR成像附件两种测量方式。如图2所示,如果使用ATR单点物镜进行成像分析,每次只能测量与内反射晶体接触的一个像素,然后使晶体与样品脱离,移动样品使内反射晶体接触下一个像素并进行测量,直到获得所有像素的光谱。很明显的问题是,内反射晶体与样品接触后很容易被污染,影响后续像素测试结果的准确性,而且所有像素逐个测量的方式非常耗时。如果使用ATR成像附件,内反射晶体与所测样品一起固定在样品台上,二者之间没有相对位移,避免了晶体污染造成的测量误差。样品台同步移动内反射晶体与所测样品,改变红外光束在内反射晶体上的入射位置,完成所有像素的测量。由于可以使用阵列检测器,ATR成像的测试速度也非常快。但是,受到内反射晶体尺寸的影响,ATR成像的测试面积比较小(目前仪器上通常配备的反射晶体的直径为500um,最大可以定制直径为2 mm的晶体,但应同时考虑检测器、软件等因素)。此外, ATR单点物镜与ATR成像附件有个共同的问题:该方法只能测量距离内反射晶体表面几个微米深的样品部分 在样品表面与内部不一致时,该方法获得的一般只是表面信息。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 450px height: 277px " alt=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101556.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 ATR红外光谱成像的两种测量方式。左:ATR单点物镜 右:ATR成像附件。 /p p   2013年,Neaspec公司推出了nano-FTIR光谱仪,利用其独有的散射型近场光学技术发展出来的纳米傅里叶变换红外光谱技术,使得纳米级化学鉴定和成像成为可能。nano-FTIR光谱仪的工作原理如图3所示,将一束宽带中红外激光耦合进入近场显微镜(NeaSNOM),对原子力显微镜(AFM)针尖进行照明, 通过一套包含分束器、参考镜和探测器在内的傅里叶变换光谱仪对反向散射光分析,即可获得针尖下方20 nm区域内的红外光谱,使得红外光谱成像系统的的空间分辨率突破了微米的界限。该类型仪器综合了AFM的高空间分辨率,和FTIR的高化学敏感度,实现了对有机、无机材料的纳米级化学分辨。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 450px height: 269px " alt=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101615.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图3 Nano-FTIR光谱仪的工作原理 /p p   图4所示为在不使用任何模型矫正的条件下,nano-FTIR获得的近场吸收光谱,由图中可见,其分子指纹特征与使用传统FTIR光谱仪获得的分子指纹特征吻合度极高,这在基础研究和实际应用方面都具有重要意义,因为研究者可以将nano-FTIR光谱与已经广泛建立的传统FTIR光谱数据库中的数据进行对比,从而实现快速准确的进行纳米尺度下的材料化学分析。对化学成分的高敏感度与超高的空间分辨率的结合,使得nano-FTIR成为纳米分析的独特工具。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 450px height: 271px " alt=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481101630.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图4 Nano-FTIR所获得的光谱图与传统红外光谱图的比较 /p p   但目前昂贵的价格,较为复杂的操作(需要与AFM联合使用),以及红外光谱波段的限制(每次扫描的波数范围有限),光谱分辨率有待提高等,仍是该类仪器需要克服的难题,同时也是未来发展的方向。 /p p   三、红外光谱成像的信息提取 /p p   使用合适的信息提取方法,从像素光谱中获得所需要的信息,是红外光谱成像技术应用的关键。成像所测量的数据为若干个像素的红外光谱,这些像素具有特定的空间位置,一般用横坐标和纵坐标来表示。如果按照测量时的空间位置进行排列,像素光谱数据需要表示为一个r*c*n维的矩阵,因此需要使用适当的数据处理方法,对上述矩阵进行降维。若将每张像素光谱均转换为反映特定信息的单一数值之后,再按照像素的空间位置将这些数值排列成一个r*c维的矩阵,然后以二维或三维图形表示出来,就得到了反映特定信息的数据采集区域的化学图像。 /p p   常见的降维手段包括:像素光谱平均强度图像,该方法可以反映测试区域内样品数量较多的位置 像素光谱图像特征峰强度或面积图像,该方法可以反映测试区域样品中特征官能团的分布情况 使用模式识别方法对像素光谱进行分类,根据像素光谱所属类别将成像区域分割为不同部分,对各个部分的典型像素光谱进行解析,可以了解一些成分的分布情况等。 /p p   本课题组近期也提出了两种新的振动光谱成像数据信息提取方法。 “主成分载荷乘积聚类分析-交替最小二乘法” 可用于没有参考信息时的样品化学成分非靶向解析 “偏最小二乘投影-相关系数法”,则主要用于已知目标成分的靶向检测,对微量成分的识别能力更强。若有兴趣可查阅相关文献,此处不多加描述。 /p p style=" text-align: right "   (撰稿人:清华大学 周群) /p p style=" text-align: right "   注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考 /p
  • 引领红外热成像新潮流!艾睿光电惊艳CES 2024
    1月9日-12日,美国拉斯维加斯迎来了一年一度的科技界“春晚”——CES国际消费类电子产品展览会。作为全球最大、最具影响力的消费电子和科技产品展览之一,CES汇聚了世界各地的顶尖科技厂商和最新技术。作为红外热成像领军者,睿创微纳全资子公司艾睿光电携多款红外热成像产品亮相,为全球客户带来最新红外解决方案,引领红外新潮流。手机热成像仪从2017年发布国内首款手机热成像仪T3S起,睿创微纳积极引领红外热成像走入大众生活。艾睿天眼系列是针对户外探险打造的超小型手机热成像仪,可直连手机使用,让手机秒变专业热成像。天眼系列手机热成像适用夜视观察、黑夜救援、露营亲子、夜钓安全等领域。不仅如此,天眼X2和T2具备工业级精准测温功能,2 in 1,等于一台户外手持热成像仪+手持测温热成像仪。户外夜视领域艾睿户外致力于打造创新与实用兼具的热成像产品,以满足探险者对安全和可靠性的需求。艾睿创新Reality+技术将图像处理与AI智能相结合,解决了红外图像受噪声影响而损失大量细节的问题,使得红外画面更加清晰、灵敏和流畅。展会现场,2023年度艾睿户外新品Finder系列 FH35R V2热成像,凭借其清晰丰富的热源细节、11小时的超长待机时间,收获探险爱好者的一致好评。汽车夜视领域睿创微纳车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及辅助驾驶、智能驾驶解决方案等,解决夜间光线不足、眩光、雾霾等影响驾驶安全的重点问题,结合激光雷达、毫米波雷达、视觉摄像头等传感器实现多维感知,提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。睿创微纳面向大众市场推出的后装辅助驾驶产品——NV2汽车AI夜视系统也在此次展会现场亮相。NV2汽车AI夜视系统具备200米超远夜视、三级AI智能防撞预警功能,通过IATF16949车规体系认证,能够在恶劣天气、夜间光照不良、眩光视线不佳等环境下为驾驶者呈现清晰路况,让行车更安全。工业测温领域艾睿光电在工业红外热成像领域不断深耕,始终以“红外分辨率高清化、红外热像仪智能化、红外软硬件人性化”为目标。为了满足日益增长的工业需求,持续推出更先进、更可靠的工业红外热成像产品及解决方案。2023年全新上市的艾睿C200+红外热成像仪,也同样来到展会现场,能够精准识别0.04°C的微小温差,带来更清晰、更强大、更流畅的工作体验,满足更多工业测温需求。自成立以来,艾睿光电一直致力于红外热成像技术和产品的研发与制造,不断推动行业的发展与创新。未来,艾睿将继续深耕于红外领域,为全球提供更先进、更可靠的红外热成像产品和行业解决方案。
  • 新品发布|艾睿光电C200+红外热成像仪重磅上市
    仪器信息网讯 9月14日国内红外厂商龙头企业艾瑞广电正式发布全新升级产品——天枢C200+系列手持测温热像仪,该系列产品包括3个升级版型号:C200 SE+、C200+、C200 Pro+。秉承40mK高灵敏度的256×192红外分辨探测器,结合Matrix Ⅳ智能图像算法,热图像更清晰更纯净。为“+”满生产力,配备了全新500nit阳光屏、自动量程2×/4×电子变倍、机内录像、WIFI投屏*等一系列智能专业功能,为用户带来更清晰、更强大、更流畅的工作体验。产品特点图像+:分辨更小温差 看清更多细节§基于12μm工艺的256×192红外探测器,低功耗,小尺寸§40mK专业级高灵敏度,捕捉更小温差§基于AI的全新Matrix图像算法§500nit阳光屏,屏幕更“亮”丽§5种图像模式+7种色板,提供丰富图像模式功能+:专业性能,全“芯”服务全工控场景§基于新开发的中央处理器,开机时长大幅缩短至6s开机,界面操作响应流畅软件+:完整的PC/App软件生态§提供完整的PC端二次分析软件§基于移动端的App热图传输与分析软件性能+:坚固易用快速部署§新开发TPU材质,更耐磨§15小时续航,关机充电显示§IP54级防水防尘+2m防摔§随机32GB存储卡,支持最高128GB应用场景关于艾瑞光电艾睿光电专注于红外成像技术和产品的研发制造,具有完全自主知识产权,致力于为全球客户提供专业的、有竞争力的红外热成像产品和行业解决方案。主要产品包括红外焦平面探测器芯片、热成像机芯模组和应用终端产品。公司研发人员占比48%, 已获授权及受理知识产权项目共2030件:国内专利及专利申请1299件(包括集成电路芯片、MEMS传感器设计和制造、Matrix IV图像算法、AItemp智能精准测温算法、IR-Pilot 红外AI智驾方案等);国内商标申请共278件;国外专利及专利申请47件;国外商标申请133件;软件著作权215件;集成电路布图设计58件。公司产品广泛应用于智慧工业、户外观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、无人机、安防消防、物联网、医疗健康等领域。天枢C200+红外热成像仪的易用性和专业度,不但得到了行业用户和业内专家的双重认可,还打破了进口品牌捆绑销售、阉割销售的技术壁垒,“作为红外热成像领军者,未来艾睿光电将以持续不断地研发投入、红外热成像仪产品的更新迭代,推动电气检修、暖通查漏、设备巡检、汽车维修、工艺生产、产品研发等领域向前。”公司负责人表示。
  • 方案服务客户|艾睿光电红外热成像解决方案亮相广州SPS获好评
    方案服务客户|艾睿光电红外热成像解决方案亮相广州SPS获好评3月4日,广州国际智能制造技术与装备展览会(SPS),在广州进出口商品交易会展馆B区隆重开幕。艾睿光电工业携全系列终端红外热成像产品亮相。方案服务客户,艾睿光电红外热成像解决方案获现场专业观众一致好评。模具加工品质监测使用红外热成像仪对模具热处理的温度是否达标进行检测,防止模具过冷过热。另外也对产品进行热分布观测,及早发现薄弱或损伤部位,提高产品良率。光纤焊接质量检测光纤熔接处可能存在一定尺寸的光学不连续性和缺陷,严重的缺陷会导致光纤熔接处异常发热,损坏或烧掉光纤。使用红外热成像仪可以对光纤焊接进行质量检测。涂层均匀性检测管内喷涂加热温度是否达标,决定了防腐材料喷涂的效果。艾睿红外热成像仪可以提供高清的热分布图像,帮助检验涂层品质状态。锂电池老化测试电池老化测试过程使用红外热成像仪对电池整体进行温度观测,联动高温和温升报警,及时发现电池问题,提高产品良率。受限空间线缆安全监测AT20红外热成像仪体型小巧,可对狭窄空间内的配件柜接头和线缆进行组网监控,能够有效防止因元器件老化、损坏引起的安全风险。模块性能测试艾睿红外热成像仪对半成品卷发器模块进行实时温度监测,外部关联声光报警装置,长时间无人操作会进行报警提示,避免设备过充损耗。作为红外热成像领军者,艾睿光电凭借芯片能力、技术优势、产业集群,布局全产业链。在行业形势整体向好的背景下,艾睿光电将持续推动红外热成像技术的发展,为客户提供更完善的红外热成像解决方案,促进产业升级和创新。 展会现场将持续进行多平台、多时段直播放送,扫码关注艾睿光电工业官方账号,获得直播提醒,精彩不错过。全新设计的《工业红外热成像产品手册》线下首发,欢迎前往13.2馆 艾睿光电C37展位免费领取。时间2024.3.4-6地 点中国进出口商品交易会展馆B区展位号 13.2馆C37
  • 新品发布 | 破茧成蝶,热成像穿戴泄露测试仪加持AI技术重磅亮相!
    标准早有规定:对于医用防护型口罩,《GB 19083-2010 医用防护口罩技术要求》中规定了口罩的密合性参数。另外,对于呼吸防护装备,《GB 2626-2019 呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器》与《EN 149 Respiratory protective devices — Filteringhalf masks to protect against particles — Requirements, testing, marking》中规定了泄露率参数。适合因子和泄露率都是用数据来表示口罩与面部的贴合程度,其数据获得原理主要是在真人佩戴口罩的条件下按照要求做动作模拟生活中的运动,同时实时监测口罩内外的颗粒物浓度,通过对应公式计算来获得。经过多年科研攻关,青岛众瑞推出质变新品:ZR-1240型红外热成像穿戴泄露测试仪。这款产品是青岛众瑞参加国家“十三五”传染病防治重大专项的成果转化,为口罩泄漏率的检测方式带来了革命性的改变,真正做到了实时快速检测!那么如此先进的检测方式,这款仪器是如何做到的呢?这主要是依靠人工智能的加持!简单来说,就是能够通过红外成像获得实时口罩内气体流动情况,利用人工智能算法分析判断是否出现泄露,而且算法和人一样还能自己学习,变得越来越准确!ZR-1240是众瑞向着高精尖设备制造迈进的里程碑之作,解决了传统检测方式的不足。智能化的产品不仅适用于口罩生产厂商的质量自控以及其他单位的质量监督,也适用于医院洁净病房、P3/P4级生物实验室以及GMP制剂车间等医疗场所和人流量、车流量大的公共场所(如车站、地铁站、机场、高速检查站、机关单位、学校、银行、商场以及电影院)进行口罩密合度筛查。真正实现了一机打通生产到使用的全部通道,具有极高的普适性。智能机器人应用场景不断扩展,大量产品应用到社会生产生活的方方面面,青岛众瑞也将在生物安全领域不断发力,在个人防护类、实验室检测类与环境采样等方面,助力抗击疫情。我们秉持用心做好仪器的信念,积极推动传统制造业的产业升级,以创新精神实现“中国智造”。
  • 直播报名!红外热成像技术专场:在高校科研、石化行业应用详解
    红外热像仪是利用红外热成像技术将被测目标的红外辐射能量转变为红外热像图,该技术具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点。随着红外成像技术的发展与成熟,各种适用于民用的低成本红外成像设备出现,已融入到工业测温、科学研究、石化产业、辅助驾驶及物联网等领域中,并在这些领域发挥着越来越重要的作用。数据显示,2022年中国红外热成像行业总体市场规模达到640.18亿元,预计2023年市场规模将达到723.24亿元。此背景下,仪器信息网联合国际知名红外热成像技术品牌福禄克和艾睿光电,开启红外热成像技术专场公益直播讲座,在8月17日和8月22日分别围绕红外热成像技术在高校及科研领域、石化行业的应用进展进行详解,欢迎业界人士免费报名参会。红外热成像技术专场直播时间表时间主题分享嘉宾分享议题8月18日14:00-16:00红外热成像技术在高校及科研领域的应用沈建祥,福禄克工业综合测试部应用经理(二十六年的红外领域从业经验)多个重点学科的温度监测方案及应用实例:1)电子电气学科:电子电气元器件/部件的发热和散热性能测试2)材料学科:材料设计缺陷检测及实验室环境下的工艺流程缺陷检测3) 机械学科:机械部件运行中的发热检测4)生化学科:生物医药实验中的温度监测和对比8月22日10:00-11:15红外热成像技术在石化行业的应用周燕,艾睿光电资深工业解决方案专家(红外热成像8年的研发及技术)1)什么是红外热成像及技术优势2)红外热像仪在石化行业的背景分析3)应用场景分析及案例分享4)未来发展趋势与展望免费报名方式扫以上二维码参加“高校及科研领域”主题直播,或点击链接报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/fluke230818/ 扫以上二维码参加“石化行业”主题直播,或点击链接报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/infiray230822/ 分享嘉宾简介福禄克测试仪器有限公司工业综合测试部应用经理 沈建祥沈建祥,福禄克测试仪器有限公司工业综合测试部应用经理,二十六年的红外领域从业经验,从产品研发到培训讲师,从红外点温到红外热像,拥有坚实的理论基础和丰富的现场经验,对红外热像的使用有独到见解,现担任福禄克公司工业综合测试部应用经理,研究红外热像的现场技术是最大的爱好。烟台艾睿光电科技有限公司 资深工业解决方案专家 周燕 周燕女士在模式识别、红外热像领域拥有8年的研发及技术支持工作经验,主要从事面向新能源、电力、石化行业的红外解决方案定制、产品应用以及市场推广等工作,有着丰富的各行业方案定制经验。关于福禄克测试仪器公司福禄克电子仪器仪表公司于1948年成立,Fortive 集团的全资子公司。福禄克是一个跨国公司,总部设在美国华盛顿州的埃弗里特市,工厂分别设在美国、英国,荷兰和中国,其销售和服务分公司遍布欧洲、北美、南美、亚洲和澳大利亚。目前福禄克公司的授权分销商已遍布世界100多个国家,雇员约2400人。福禄克仪器仪表公司在中国改革开放的初期1978年就进入了中国。首先在北京建立了维修站,随后就成立了办事处。目前福禄克公司在北京、上海、广州、成都、西安都设有办事处,在沈阳、大连、武汉、南京、济南、乌鲁木齐、重庆和深圳设有联络处,这些机构为中国各界用户提供着方便、周到、及时的服务。过去的20多年中,福禄克公司把先进的电子仪器仪表产品带入了中国,同时也与中国各界进行了广泛、卓有成效的技术合作。为了便于用户了解和购买福禄克电子仪器仪表公司的产品,公司在国内逐渐建立了运作通畅的分销机构,使国内用户可以方便地用人民币直接购买福禄克公司的产品。多年来,福禄克电子仪器仪表公司创造和发展了一个特定的技术市场——为各个工业领域提供用于测试和检测故障的优质电子仪器仪表产品,并把该市场提升到重要地位。每新建的一个工厂、 办公区、或设施,都可成为福禄克产品的潜在用户。从工业控制系统的安装调试到过程仪表的校验维护,从实验室精密测量到计算机网络的故障诊断,福禄克的产品帮助各行各业的业务高效运转并不断发展。无论是技术人员、工程师、科研、教学人员还是计算机网络维护人员,都通过使用福禄克的仪器仪表产品扩展了个人能力,并出色地完成了工作。正是他们,给予福禄克的信任和良好的口碑,使得福禄克品牌在安全、耐用、精准、易用的质量标准方面得到高度的美誉,成为所涉及的领域中的佼佼者。关于烟台艾睿光电科技有限公司艾睿光电专注于红外成像技术和产品的研发制造,具有完全自主知识产权,致力于为全球客户提供专业的、有竞争力的红外热成像产品和行业解决方案。主要产品包括红外焦平面探测器芯片、热成像机芯模组和应用终端产品。公司研发人员占比48%, 已获授权及受理知识产权项目共2030件:国内专利及专利申请1299件(包括集成电路芯片、MEMS传感器设计和制造、Matrix IV图像算法、AItemp智能精准测温算法、IR-Pilot 红外AI智驾方案等);国内商标申请共278件;国外专利及专利申请47件;国外商标申请133件;软件著作权215件;集成电路布图设计58件。公司产品广泛应用于智慧工业、户外观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、无人机、安防消防、物联网、医疗健康等领域。
  • “活字印刷式”光电探测器阵列,实现多通道超构红外成像
    受神经形态计算并行处理能力的启发,多通道超构成像(meta-imaging)在成像系统的分辨率增强和边缘识别方面取得了相当大的进步,甚至扩展到中远红外光谱。目前典型的多通道红外成像系统由分离的光栅或合并的多个相机构成,这需要复杂的电路设计和巨大的功耗,阻碍了先进的类人眼成像器的实现。近期,由成都大学郭俊雄特聘研究员、清华大学Yu Liu、电子科技大学黄文教授和北京师范大学张金星教授领导的科研团队开发了一种由铁电超畴(superdomain)驱动的可打印石墨烯等离子体光电探测器阵列,用于具有增强边缘识别能力的多通道超构红外成像。通过直接重新调整铁电超畴而不是重建分离光栅,所制造的光电探测器在零偏压下表现出多光谱响应。与单通道探测器相比,研究人员所开发的多通道红外成像技术表现出更强和更快的形状分类(98.1%)和边缘检测(98.2%)。研究人员开发的概念验证光电探测器阵列简化了多通道红外成像系统,并为人脑型机器视觉中的高效边缘检测提供了潜在的解决方案。相关研究成果以“Type-printable photodetector arrays for multichannel meta-infrared imaging”为题发表在Nature Communications期刊上。基于“活字印刷式”多通道光电探测器阵列的红外成像使用铁电超畴打印的光电探测器的多通道超构红外成像技术方案如上图所示。与多个相机的合并不同,所提出的超构成像的像素点被设计为使用通过“活字印刷式”探测器实施的单个孔径实现并行多通道。通过将单层石墨烯和具有纳米级宽度条纹超畴的BiFeO₃ (BFO)薄膜集成,研究人员开发了一种简单的双端零偏压多通道阵列(MCA)探测器,用于超构红外成像。基于拉曼信号的载流子密度空间监测表明,通过重新调整铁电超畴可以实现石墨烯导电性的非均匀图案化。当工作在零偏压和室温下时,所开发的器件阵列在中红外区域表现出可调谐的透射光谱和选择性响应。“活字印刷式”等离子体光电探测器的制造和架构为了验证这种可打印架构的性能,研究人员通过重新调整铁电畴宽度(对应于活字印刷技术的排版过程)在同一BFO薄膜上制作了一个器件阵列。研究人员重点研究了石墨烯/ BFO超畴(不同宽度)混合结构的光谱响应。所开发的光电探测器实现了约30 mA W⁻ ¹ 的增强响应度和10⁹ Jones数量级的比探测率(D*)。“活字印刷式”光电探测器阵列的表征重要的是,研究人员展示了MCA光电探测器在红外成像应用中的集成,与单通道阵列(SCA)探测器相比,显示出对整体目标形状和边缘检测的更高识别精度,以及更快的训练和识别速度。“活字印刷式”探测器在手势红外成像和识别中的应用总而言之,通过将单层石墨烯和具有纳米级宽条纹超畴的BFO薄膜集成,研究人员开发了一种可打印的光电探测器阵列,证明了这种类型的器件阵列是为多通道超构红外成像应用而设计的,并实现了增强的边缘检测。所开发的可打印光电探测器在零偏压下工作,在室温下表现出约30 mA W⁻ ¹ 的高响应度。这可以归因于石墨烯等离子体与入射光的共振耦合。此外,器件阵列在中红外区域表现出选择性响应,这是通过在环境条件下直接重新调整BFO超畴宽度实现的。这项研究证明,通过在纳米尺度上改变铁电畴可精确控制石墨烯载流子密度。与依赖复杂纳米制造技术的传统器件相比,石墨烯片与不同衬底的兼容性提供了多种优势。此外,该研究还证明了MCA探测器可以增强红外成像中的形状和边缘检测。这些特性使得未来具有简单的电路设计和低功耗的集成光电子平台成为可能。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-49592-4
  • 睿光科技发布NirVivo系列 近红外二区活体荧光成像系统新品
    非凡的成像性能评价小动物活体荧光成像系统的关键要素——所选用相机的性能水平。NirVivo系列采用深度制冷科学相机产品,CCD制冷温度(-90℃)和InGaAs制冷温度(-80℃),基于这样的硬件配置,系统具备了高灵敏度的生物发光及荧光成像性能,同时能够满足微区成像和血管动态成像。全面而先进的荧光成像解决方案高透光率滤光片为了实现高品质的荧光成像系统,NirVivo配置了丰富且优质的荧光滤光片,光谱覆盖包括从VIS至NIR I区,NIR IIa区至NIR IIb区的全部区域,并且所有滤光片均采用硬涂层技术,在保证高透光率(95%以上)的同时具备长寿命耐损伤品质。系统内部构造及组成成像暗箱● 高避光性成像箱体● 高度整合的荧光成像组件● 用于维持动物正常体温的加热载物台● 用于控制载物台升级、滤光片轮切换的电动马达● 内置的气体麻醉接口● 电磁门锁● 可滑动脚轮CCD相机● 高量子效率背照式、科学一级CCD探测器● 像素尺寸13.5um,分辨率2048x2048● 高动态范围16 bit数字转换器● 帕尔贴型制冷,制冷温度-90℃,保证极低的暗电流● 曝光时间可达60分钟InGaAs相机 ● 高量子效率InGaAs探测器 ● 像素尺寸15um,分辨率640x512 ● 高动态范围16 bit数字转换器 ● 帕尔贴型制冷,制冷温度-80℃,保证极低的暗电流● 曝光时间可达5分钟半导体激光器 ● 808nm, 980nm和1064nm可选 ● 激光输出功率15W(可定制其它功率) ● 支持高重频调制工作参考型号系统型号NirVivo-LiteNirVivo-ProNirVivo-MIX成像光谱范围900-1700nm900-1700nm400-1700nm芯片类型InGaAs, TE1制冷InGaAs, TE4制冷CCD和InGaAs,TE4制冷芯片工作温度15℃-80℃-90℃ CCD芯片-80℃ InGaAs芯片芯片尺寸9.6mm x 7.7mm9.6mm x 7.7mm27.7mm x 27.7mm像素数量640 x 512640 x 5122048 x 2048640 x 512量子效率70% @1000-1600nm70% @1000-1600nm85%@500-700nm70% @1000-1600nm像素尺寸15um x 15um15um x 15um13.5um x 13.5um CCD15um x 15um InGaAs镜头1x, 2.5x, 5x, (8-50)x1x, 2.5x, 5x, (8-50)x1x, 2.5x, 5x, (8-50)x读出噪声(RMS)30e- 30e-2.3e- CCD芯片30e- InGaAs芯片暗电流60Ke-/p/s@15℃100e-/p/s@-80℃0.0001e-/p/s@-90℃100e-/p/s@-80℃激发滤光片数量449发射滤光片数量449加热恒温载物台有有有气体麻醉接口有有有计算机及软件有有有成像暗箱内部尺寸45 x 50 x 65cm载物台温度 20 - 40℃电源要求100-240 VAC, 50-60 Hz工作温度 0 - 50℃创新点:采用-80℃深度制冷的红外探测器,独特的光路设计,可以选择三种不同的激光波长进行测量,双相机设计,兼容了从可见光,近红外一区到近红外二区的全谱段小动物荧光成像应用的需求,属于业内领先的设计及系统。NirVivo系列 近红外二区活体荧光成像系统
  • 国科天成创业板IPO提交注册,持续深耕红外热成像等光电领域
    近日,国科天成科技股份有限公司(简称:国科天成)申请深交所创业板IPO审核状态变更为“提交注册”。国泰君安证券为其保荐机构,拟募资5亿元。国科天成是一家拥有武器装备科研生产单位二级保密资格、武器装备科研生产许可证书、装备承制单位注册证书、武器装备质量体系认证证书等军工业务资质,主要从事红外热成像等光电领域的研发、生产、销售与服务业务的高新技术企业。除光电业务外,公司还开展了遥感数据应用、信息系统开发和卫星导航接收机研制等其他业务作为补充。2021年、2022年、2023年,国科天成实现营业收入分别约为3.28亿元、5.30亿元、7.02亿元,同期,该公司实现净利润分别为7421.17万元、9717.75万元、1.24亿元。公司光电业务主要定位于产业链中游,下游客户以军工配套企业、民用整机或系统制造商为主。公司主要为客户提供制冷型红外机芯、整机、电路模块等红外产品,销售制冷型探测器、镜头等零部件,并接受客户委托提供红外成像等光电领域的研制开发服务,产品和服务主要用于边防及要地侦查监测设备、光电吊舱、卫星光学载荷、红外导引头、执法装备、商业航天、科学研究等对性能要求较高的军用领域及特种领域。此外,公司还推出了以红外瞄具机芯及整机为代表的非制冷红外产品,主要面向户外狩猎、户外观测等对性价比和便携性要求较高的应用场景。此外,在技术研发方面,国科天成长期保持较高的研发投入比例,持续进行项目研发和技术攻关,2021年、2022年、2023年,公司研发投入分别为2,064.73万元、2,911.10万元和4,972.58万元,已累计获得多项专利及重要奖项,包括北京市科学技术委员会的重大专项支持、中科院科技成果技术转化特等奖等,充分展现了其在技术创新方面的领先地位。
  • 安捷伦推出用于微塑料分析的增强型激光红外成像系统
    安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日宣布,公司推出增强型 8700 LDIR 激光红外成像系统。该系统针对环境样品中的微塑料分析实施了进一步优化。这一新改进的系统方案包还包含了 Clarity 1.5 软件,这一重大升级可加快分析速度,增强光谱采集、转换和谱库匹配,并提供自动化工作流程,可直接分析滤膜上的微塑料。重新设计的创新样品支架能够更轻松地将滤膜上的样品递送至仪器,并且操作更加一致。   环境中广泛存在的微塑料成为全球日益关注的问题,这也促使政府更加重视微塑料污染,与此同时,环境机构也加强了对河流和海洋的监测。想要充分评估环境中的微塑料污染情况,研究人员就需要确定样品中塑料颗粒的粒径、形状和化学特性,但由于更小的颗粒往往具有更强的生物学相关性,因此该分析必须扩展到微米级的颗粒。   微塑料分析面临的主要挑战是分析周期长且操作复杂,阻碍了对现实系统的研究。此外,方法的差异性也限制了研究之间的可比性,因此难以评估微塑料污染趋势。FTIR 和显微拉曼成像技术等振动光谱提供了一种有用的替代方案,但由于分析时间长且方法过于复杂,这些方法都存在局限性。   VAgilent 8700 LDIR 使红外光谱分析兼具快速分析和易用性,并迅速成为微塑料颗粒分析的基准技术。该平台能够直接对滤膜上的颗粒进行分析,标志着速度和通量的又一次飞跃。测试量显著增加将使研究人员能够更好地了解环境中微塑料的污染程度,并有助于制定合理的标准和法规。   安捷伦副总裁兼分子光谱事业部总经理 Geoff Winkett表示:“当我与微塑料研究人员交谈时,一个反复提及的问题是如何使检测更快速、更简便。如果实际处理的样品数量有限,这可能会掩盖问题的真实本质。目前,其他可用的技术分析周期太长,并且无法捕获饮用水和环境水中大量的微塑料。一些快速且简便易用的分析方法,如 8700 LDIR,提供了一种重要且急需的替代方案,使研究人员能够在一定的区域或时间内采集更多样品,从而应对这些局限。”   作为食品与环境分析解决方案的优质供应商,安捷伦致力于为学术研究领域和商业检测公司提供能够改善用户结果的出色技术。增强型 8700 LDIR 的推出有望加强安捷伦在这一不断发展的市场中的前沿地位。   关于安捷伦科技公司   安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领军者,致力于提供敏锐洞察与创新,帮助提高生活质量。安捷伦提供涵盖仪器、软件、服务及专业技能的全方位解决方案,能够为客户挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2021 财年,安捷伦的营业收入为 63.2 亿美元,全球员工数为 17000 人。
  • PSC发布mIRage超高空间分辨红外成像光谱仪新品
    超高空间分辨红外成像光谱仪 — —mIRage O-PTIR系统 产品简介:美国PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)最新发布的一款应用广泛的亚微米级空间分辨率的红外光谱和成像采集系统mIRage。基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,mIRage产品突破了传统红外的光学衍射极限,其空间分辨率高达500 nm,可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 mIRageTM O-PTIR 光谱O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光谱是一种快速简单的非接触式光学技术,克服了传统IR衍射的极限。与传统FTIR不同,不依赖于残留的IR 辐射分析,而通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩,来反映微小样品区域的化学信息。 mIRage工作原理:• 可调的脉冲式中红外激光汇聚于样品表面,并同时发射与红外激光共线性的532 nm的可见探测激光;• 当IR吸收引发样品材料表面的光热效应,并被可见的探测激光所检测到;• 反射后的可见探测激光返回探测器,IR信号被提取出来;• 通过额外地检测样品表面返回的拉曼信号,可以实现同时的拉曼测量。 O-PTIR克服了传统红外光谱的诸多不足:• 空间分辨率受限于红外光光波长,只有10-20 μm• 透射模式需要复杂的样品准备过程,且只限于薄片样品• 无传统ATR模式下的散射像差和接触污染 O-PTIR的优势之处在于: • 亚微米空间分辨的IR光谱和成像(~500 nm),且不依赖于IR波长• 与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果• 非接触测量模式——使用简单快捷,无交叉污染风险• 很少或无需样品制备过程 (无需薄片), 可测试厚样品• 可透射模式下观察液体样品• 可以与拉曼联用,实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试,无荧光风险mIRage 技术参数 波谱范围模式探针激光样品台最小步长样品台X-Y移动范围IR (1850-800 cm-1)反射 532 nm 100 nm 110*75 mmIR (3600-2700 cm-1)透射Raman (3900-200 cm-1)反射 重要应用实例分析: 1、多层薄膜 高光谱成像: 1 sec/spectra. 1 scan/spectra样品区域尺寸:20 μmx 85 μm size. 1 μm spacing.图谱中可以明显看出在不同区域上的羰基,氨基以及CH2 拉伸振动的分布。 2、高分子膜缺陷左:尺寸为240 μm的两层薄层上缺陷的光学图像;右:在无缺陷处(红色)和缺陷处(蓝色)的样品的IR谱图,998 cm-1处为of isotactic polypropylene 的特征红外吸收峰。 3、生命科学 左:70*70 μm范围的血红细胞的光学照片;中:红色条框区域在1583cm-1处的Raman照片;右:红血细胞选择区域的同步的IR和Raman图谱 上左:水中上皮细胞的光学照片;上右:目标分子能够在红外光谱上很容易的区分和空间分离,可以明显看到0.5-1.0 μm的脂肪包体;下:原理示意图:红外光谱测量使用透射模式,步长为0.5 μm。 4、医药领域 左:PLGA高分子和Dexamethasone药物分子的混合物表面的光学照片中:在1760 cm-1 出的高光谱图像,显示了 PLGA在混合物中的分布,图像尺寸40 μm * 40 μm右:在1666 cm-1 出的高光谱图像,显示了 Dexamethasone在混合物中的分布,图像尺寸40 μm *40 μm 5、法医鉴定 左:800 nm纤维的光学照片右:纳米纤维不同区域的O-PTIR图谱 6、其他领域• 故障分析和缺陷• 微电子污染• 食品加工• 地质学• 考古和文物鉴定 部分用户及发表文章 [1] Ji-Xin Cheng et al., Sci. Adv.2016, 2, e1600521.[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.创新点:基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,mIRage突破了传统红外的光学衍射极限,空间分辨率高达500 nm;可以与拉曼联用,实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试,但无任何荧光风险;非接触式测量,避免了交叉污染。 mIRage超高空间分辨红外成像光谱仪
  • 红外热成像科创板企业【富吉瑞光电】成功“摘星脱帽”
    北京富吉瑞光电科技股份有限公司(*ST富吉,688272)6月6日晚间公告,公司股票将于6月7日停牌一天,自6月11日起复牌并撤销退市风险警示,撤销后A股简称为富吉瑞,撤销后A股扩位简称为富吉瑞光电此前,公司因2022年经审计的扣除非经常性损益前后的净利润孰低者为负值,且扣除与主营业务无关的业务收入和不具备商业实质的收入后的营业收入低于1亿元,根据《上海证券交易所科创板股票上市规则》第 12.4.2 条 第一款的规定,公司股票于2023年4月27日起被实施退市风险警示(*ST)。2023年度,公司的营业收入为20,933.41万元,扣除与主营业务无关和的业务收入后营业收入为19,555.83万元,归属于母公司所有者的净利润为9,631.87万元,归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润为-9,755.42万元。按照相关规定,*ST富吉能够在符合规定的情况下向交易所申请撤销对其股票实施的退市风险警示。据悉,上海证券交易所于2024年6月6日同意公司股票撤销退市风险警示。北京富吉瑞光电科技股份有限公司是一家主要从事红外热成像产品和系统的研发、生产和销售,并为客户提供解决方案的高新技术企业。公司以红外热成像技术为基础,以图像处理为核心,逐步向固态微光、短波、紫外、可见光等方向拓展。公司的产品应用于军用和民用领域。在军用领域主要应用于通用军械、单兵、地面装备、空中装备和水上装备等;在民用领域主要应用于工业测温、气体检测、石油化工、电力检测、安防监控、医疗检疫和消防应急等。
  • 新品上线立鼎光电短波红外相机仪器系列分享
    西安立鼎光电科技有限公司自成立以来,一直致力于短波红外成像技术开发与应用。结合市场需求,立鼎团队不断将产品迭代与优化,推出了一系列经典产品,性能可靠,价格合理,深受国内外行业用户的信赖。立鼎光电短波相机研发历程⏩ 2016年 组建团队,研发短波红外相机。⏩ 2017年 完成非制冷相机的研制并投入市场,反馈良好。⏩ 2018年 640×512(15μm)短波非制冷相机量产;同年,立鼎首版640一级制冷相机亮相深圳光博会,获得客户好评。⏩ 2019年 优化相机功能:增加GigE 、SDI接口,增加可供用户选择的跟踪功能;同年,完成高速短波红外相机的样机设计。⏩ 2020年 成功研发出第一代60Hz高速短波相机样机,并开始研发二级制冷科研级短波红外相机;同年,完成了320短波红外相机及扩展波段相机的研发及量产。⏩ 2021年 推出TE4深度制冷相机,制冷温度最低可达-80℃;同年推出1550nm激光通信专用短波红外相机。⏩ 2022年 研制多级深度制冷短波相机、全国产化短波红外相机、线阵短波红外相机、300/400Hz高速短波相机以及高光谱短波相机。立鼎光电短波红外相机系列分类经济型:采用非制冷铟镓砷探测器,结合专业散热结构,该型相机结构小、重量轻,方便集成在各类光电系统中。可以提供专业的定制化服务,旨在为用户提供小型化、轻量化、定制化产品解决方案。制冷型: 采用热电制冷铟镓砷探测器,能够很好的抑制芯片暗电流,从而提升成像质量,此系列可选配扩展型 InGaAs 焦平面探测器,可将探测范围扩展至1.1μm-2.2μm波段。旨在为用户提供更专业的高性能相机,以满足基础型相机无法达到的性能要求。科研型:采用了高性能的TE + air cool制冷设计,芯片温度最低可降至-80℃,在超长的曝光时间下工作,图像也能具有较高的信噪比。该型产品旨在满足高端用户或科研级用户在各种高要求/高精度场景下的应用。可提供集成多种图像算法的专用软件,为用户提供更好的使用体验。立鼎短波红外相机型号命名规则下图为立鼎短波相机命名规则。通过此规则,可以直观、快捷的了解到一型号产品的重要参数。或在选型中更方便快捷的选择项目所需对应规格的相机。立鼎短波相机的应用硅锭杂质检测液晶面板异型贴合半导体检测全息光学中的应用激光光斑捕获追踪海面观测透雾成像太阳能电池板检测生物成像激光光束质量分析晶圆切割获取更多信息可通过仪器信息网和我们取得联系400-860-5168转6159西安立鼎光电科技有限公司是一家专业从事红外、激光类产品及光电测试仪器设备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的高新技术企业。公司专注于为客户提供从元件、组件、部件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来,公司研制的短波红外相机(系统)在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来,根据用户需求定制的多款光电测试仪器设备,为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
  • 大受好评!艾睿光电红外热成像化工监测方案亮相上海国际化工装备博览会
    大受好评!艾睿光电红外热成像化工监测方案亮相上海国际化工装备博览会8月25日,第15届上海国际石油和化工技术装备展览会完美收官。艾睿光电红外热成像化工监测方案受到现场客户一致好评!(艾睿光电展位前现场客户与直播间红外热成像仪画面进行互动)艾睿光电红外热成像仪在石化化工行业得到越来越广泛的应用,在气体泄漏检测、故障诊断与预警、缺陷检测、仓储安全等环节,可提供不同的热成像温度监控解决方案。气体泄漏检测厂内生产、存储或运输等过程中存在爆炸性或有毒有害气体泄漏风险,而气体往往是不可见的,用传统气体检测方式较难快速定位泄漏位置。艾睿光电气体检测红外热成像仪可快速定位泄漏位置。对于包括VOCs在内的多种气体泄漏的检测或日常巡检,多采用便携式气体检测红外热成像仪来快速分辨气体泄漏方位。故障诊断与预警人工巡检时,需要逐一检查设备,耗时且容易遗漏问题;设备问题可能无法直接观察到,如电路故障、热失控、保温层脱落、内衬磨损等;设备需要在运行状态下进行巡检,存在安全隐患。24小时对管线、弯角、阀门、法兰等重点部位,使用艾睿光电红外热成像仪进行不间断的实时监测,精准全面测温,快速定位故障点。设备运行状态可视化,高效发现设备热缺陷,保障关键设备的安全运行,提高巡检效率,释放人力。锅炉耐火材料、保温层缺陷检测在石化行业中,锅炉是一个重要的设备,主要用于提供热能和蒸汽。艾睿光电红外热成像仪用于监测和诊断锅炉的热态情况,及时发现异常情况,如过热、过冷或局部热点等,有助于预防潜在的安全隐患。可应用于:故障诊断,故障点或磨损部位精准定位;热损失评估,排烟热损失、散热损失。仓储安全应用仓库集中存放着各类物资,一旦失火,损失和影响不可估量。仓库安全不容小觑。艾睿光电红外热成像仪可全天时、全天候针对目标场景进行安全检测。全场景覆盖,温度异常、烟火隐患时,及时告警,利用前端声光报警装置加远程监控端,实现全天时全天候安全检测。作为红外热成像领军者,艾睿光电拥有多行业、多领域完整的落地解决方案。未来,艾睿光电将不断探索更多新方案,构建更高效、完善、适应性强的红外热成像产业方案,为产业升级与发展注入新的活力与动能。为千行百业全面赋能,是艾睿光电持续性不断的追求。
  • 视频:国惠光电展出面阵近红外成像仪与长波热像仪
    仪器信息网讯 2014年11月25-26日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2014)&rdquo 在国家会议中心开幕,吸引了数十家业内相关产品厂商参展。   作为CIOAE 2014唯一的战略合作媒体,仪器信息网在本次展会现场视频采访了多家在线分析仪器相关厂商,记录了我国在线分析仪器技术与应用的最新进展。   山西国惠光电科技有限公司成立于2011年9月,专业从事红外焦平面探测器、激光气体传感器、红外热像仪、激光气体分析仪等产品的研制与生产。该公司激光气体产品开发部经理兰淑平在CIOAE 2014上接受了仪器信息网的视频采访,主要介绍了国惠光电的两款主推产品&mdash &mdash 面阵近红外成像仪与长波热像仪的优势与典型应用。
  • 免费报名!专家详解红外热成像技术在高校及科研领域的应用
    仪器信息网讯 热性能及温度分析是科研人员进行科学研究的重要手段,研究对象的温度趋势可以帮助科研工作者进行包括电子电气元件、材料、机械、动植物培育等多学科目标的缺陷探寻及优化设计。对于科研人员来说,高质量、高精度的温度检测仪器是确保研究项目成功的关键因素。福禄克一直在致力于研发更优质,更强大的红外热像仪器,为科研人员提供非接触式、长时间、智能化的温度监测解决方案。8月18日下午2点,福禄克红外热像专家沈建祥将为大家带来多个重点学科的温度监测方案及应用实例,如在电子电气学科中,红外热成像技术用于电子电气元器件/部件的发热和散热性能测试;在材料学科中,红外热成像技术用于材料设计缺陷检测(空鼓、脱胶、密度不均)及实验室环境下的工艺流程缺陷检测;在机械学科中,红外热成像技术用于机械部件运行中的发热检测(如机床刀具切削工艺优化设计等);在生化学科中,红外热成像技术用于生物医药实验中的温度监测和对比(植物培育、基因改造、动物习性研究等)。主办单位:福禄克 & 仪器信息网会议日程:报告时间报告主题报告嘉宾14:00--14:40电子电气前沿科研中的红外热成像技术应用福禄克测试仪器有限公司工业综合测试部应用经理 沈建祥14:40--15:20材料热性能研究及缺陷温度监测的实例应用介绍15:20--15:50透过温度看本质 –红外热像技术在各学科的应用案例分享15:50--15:55抽奖主持人嘉宾介绍:福禄克测试仪器有限公司工业综合测试部应用经理 沈建祥沈建祥,福禄克测试仪器有限公司工业综合测试部应用经理,二十六年的红外领域从业经验,从产品研发到培训讲师,从红外点温到红外热像,拥有坚实的理论基础和丰富的现场经验,对红外热像的使用有独到见解,现担任福禄克公司工业综合测试部应用经理,研究红外热像的现场技术是最大的爱好。报名方式:扫码报名福禄克测试仪器公司简介 福禄克电子仪器仪表公司于1948年成立,Fortive 集团的全资子公司。福禄克是一个跨国公司,总部设在美国华盛顿州的埃弗里特市,工厂分别设在美国、英国,荷兰和中国,其销售和服务分公司遍布欧洲、北美、南美、亚洲和澳大利亚。目前福禄克公司的授权分销商已遍布世界100多个国家,雇员约2400人。福禄克仪器仪表公司在中国改革开放的初期1978年就进入了中国。首先在北京建立了维修站,随后就成立了办事处。目前福禄克公司在北京、上海、广州、成都、西安都设有办事处,在沈阳、大连、武汉、南京、济南、乌鲁木齐、重庆和深圳设有联络处,这些机构为中国各界用户提供着方便、周到、及时的服务。过去的20多年中,福禄克公司把先进的电子仪器仪表产品带入了中国,同时也与中国各界进行了广泛、卓有成效的技术合作。为了便于用户了解和购买福禄克电子仪器仪表公司的产品,公司在国内逐渐建立了运作通畅的分销机构,使国内用户可以方便地用人民币直接购买福禄克公司的产品。多年来,福禄克电子仪器仪表公司创造和发展了一个特定的技术市场——为各个工业领域提供用于测试和检测故障的优质电子仪器仪表产品,并把该市场提升到重要地位。每新建的一个工厂、 办公区、或设施,都可成为福禄克产品的潜在用户。从工业控制系统的安装调试到过程仪表的校验维护,从实验室精密测量到计算机网络的故障诊断,福禄克的产品帮助各行各业的业务高效运转并不断发展。无论是技术人员、工程师、科研、教学人员还是计算机网络维护人员,都通过使用福禄克的仪器仪表产品扩展了个人能力,并出色地完成了工作。正是他们,给予福禄克的信任和良好的口碑,使得福禄克品牌在安全、耐用、精准、易用的质量标准方面得到高度的美誉,成为所涉及的领域中的佼佼者。
  • 生物组织红外成像的全新手段——荧光引导光学光热红外显微光谱
    红外显微光谱法是非破坏性、结构敏感的检测方法,目前已在基于分子结构的单细胞领域的研究中发挥重大作用,诸如蛋白构象改变、氧化还原、脂质体的产生与降解等。但是受制于红外光谱仪本身的限制,对于生物组织样品来说制样非常困难,因此极大的限制了红外光谱在生物医学方面的应用。O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光学光热红外光谱是一种快速简单的非接触式光学技术,通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩,克服了传统IR衍射的极限,空间分辨率可达500 nm。近期,美国PSC公司又推出了非接触亚微米分辨荧光红外拉曼同步测量系统mIRage-LS,将O-PTIR技术与荧光(FL)进一步有机结合,利用落射荧光快速定位 O-PTIR 测量的区域,提供了对样品荧光标记区域以及邻近未标记组织的化学结构的快速光谱分析。图 1. FL-OPTIR 显微镜基本原理和观测方法这项全新的技术对样品要求非常低,而红外光谱的空间分辨率可达亚微米级别,为红外光谱在生物医学方面的应用提供了全新的视角。比如在阿尔茨海默病 (AD) 研究方面,AD的关键病理特征是淀粉样蛋白折叠,这些 β-折叠结构具有特定的振动特征,对于红外光谱来说十分敏感,但是受制于传统红外光谱仪本身的限制,在生物组织样品上直接测量非常困难。而非接触式的FL-PTIR技术却能够很好适用于这些样品,并且已经有多个小组通过实验证明了FL-PTIR能够应用于具有特殊化学敏感性的活细胞成像研究。Craig Prater等人通过这项技术成功实现了荧光定位下的OPTIR红外观测,并且完成了对组织中单个病理结构内的 β-折叠结构进行结构分析、在脑组织的特定细胞和培养的原代神经元分析。首先,作者使用了12个月周龄的 APP/PS1 转基因小鼠的大脑切片,用淀粉样蛋白特异性发光共轭聚电解质探针mytracker R(Ebba Biotech,Solna,Sweden)进行标记,并用OPTIR进行观测β 折叠结构的分布。相比于传统红外很难定位的问题,FL-OPTIR通过宽场荧光能够快速定位淀粉样蛋白斑块。并直接在脑组织中评估其在单个斑块中的结构。通过 k 均值聚类方法对其进行分析,清楚地显示了在 1630 cm–1处具有高振幅和低振幅的两组光谱的存在,并且具有 1630 cm–1高振幅的光谱清楚地与荧光信号共定位。光谱分析表明 Amytracker 没有对酰胺 I 和 II 区域有明显的吸收,因此表明 Amytracker 可用于 OPTIR 测量的荧光引导。图 2. FL-OPTIR 对脑组织中的淀粉样斑块进行成像荧光和红外图谱和热图的展示。 在第二个实验中,作者提供了一个概念性方法验证实验,证明 FL-OPTIR 可用于研究组织中的特定细胞类型,而这对传统红外显微光谱法来说十分具有挑战性。为此作者对脑组织中与淀粉样斑块相关的小胶质细胞进行成像,以评估它们的光谱特征,从而了解小胶质细胞是否可以将 Aβ 原纤维转化为单体的问题。这个实验使用 Aβ 特异性抗体 82E1 标记的 16 μm 组织切片,并用抗体 Iba1 对小胶质细胞进行了免疫标记。通过FL-OPTIR可以定位淀粉样斑块附近的小神经胶质细胞并测量 OPTIR 光谱。通过测量,发现 82E1 阳性小胶质细胞表现出β-折叠含量升高,表明小胶质细胞与 Aβ 原纤维相关。图 3. 脑组织中淀粉样斑块周围小胶质细胞的成像。 在第三个实验中,作者研究了 FL-OPTIR 在培养的原代神经元中 Aβ结构成像的适用性。与组织研究类似,淀粉样蛋白的结构异质性使得研究神经毒性与 Aβ 结构之间的关系仍具有挑战性。因此,为了直接评估神经元中的淀粉样蛋白结构,作者使用FL-OPTIR技术基于荧光信号引导的光谱测量,发现远端比近端神经突部分(分支后)相关的 Aβ 包含更多的 Aβ-聚集体, 作者认为这些神经元隔室可能本质上更容易结合 Aβ或者能够主动运输到远端。图 4. 初级神经元中 Aβ (1–42) 的结构成像。 总结:新型成像方法FL-OPTIR 结合了荧光成像和红外光谱来描述生物组织内的结构变化。能够针对复杂系统中的特定细胞、细胞器和分子进行分析和检测,解决了生物标本中红外光谱定位困难的问题。能够直接在组织中定位和分析淀粉样蛋白和相关的小胶质细胞,这可以解决局部环境在 AD 进展中的作用,帮助识别与淀粉样斑块相关的小胶质细胞,并在亚细胞水平上直接研究小胶质细胞中的纤维结构。为复杂样品中的蛋白质和细胞进行红外光谱分析提供了新的测量方法,为红外在生物领域的应用提供更加便捷实验途径。 作为美国PSC公司在中国的独家代理,Quantum Design中国于2020年将非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage系统引入国内,助力中国科研工作者取得一个又一个重大突破: 国内经典案例分享:南京大学环境学院借助mIRage建立了一种新型的塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。该工作发表在知名期刊Nature Nanotechnology上。 中国农业大学借助mIRage成功实现对玉米粉中痕量微塑料的原位可视化表征。该工作发表在Science of the Total Environment上。为满足国内日益增长的生物红外表征需求,更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了荧光引导光学光热红外显微光谱,为您提供样品测试、样机体验等机会,期待与您的合作!
  • 250万!华东师范大学光电综合测试仪采购项目
    项目编号:招案2022-3849项目名称:华东师范大学光电综合测试仪项目预算金额:250.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):250.0000000 万元(人民币)采购需求:采购一套光电综合测试仪,用于材料和器件的物性表征测试,包括拉曼光谱,荧光光谱,稳态/瞬态光电流测试,微区吸收光谱,电致发光测试光谱、荧光寿命、拉曼/荧光/光电流扫描成像等。(具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求)合同履行期限:项目完成时间为合同签订后180天。(具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求)本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 安捷伦激光红外成像系统荣获《分析科学家》杂志创新奖
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2018 年 12 月 20 日,安捷伦科技公司(纽约证交所:A)宣布《分析科学家》杂志已将其产品列入年度最具创新性产品名单。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该杂志关注分析化学领域的技术发展,并将Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统列为今年的顶级创新产品之一。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 安捷伦于10月推出了8700 LDIR激光红外成像系统。 这一创新系统采用了一种新的化学成像方法,为制药,生物医学,食品和材料科学带来了更高的清晰度和前所未有的速度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统提供了全新的尖端化学成像和光谱分析能力。针对专家和非专家使用而设计的 8700 LDIR 提供了一种简单的高度自动化方法,能够使表面成分获得可靠的高清化学图像。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Agilent 8700 LDIR 采用最新量子级联激光器 (QCL) 技术,结合快速扫描光学元件,可提供快速、清晰的高质量图像和光谱数据。这项技术与直观的 Agilent Clarity 软件相结合,可通过“放置样品-自动运行”的简单方法,以最少的仪器交互实现大样品区域快速、详细的成像。 span style=" text-indent: 2em " 使用 8700 LDIR,可以在更短的时间内更详细地分析更多样品,得到更多的统计数据,有助于完成片剂、多层薄膜材料、生物组织、聚合物和纤维的组成分析。可以在产品开发过程中制定更明智、更快速的决策,从而降低成本、缩短分析时间。 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/ae54a009-95dc-4b4c-b5e0-4f6143509cf7.jpg" title=" 8ca1cde5-f9a5-48b5-b99b-7823a6cac144.jpg" alt=" 8ca1cde5-f9a5-48b5-b99b-7823a6cac144.jpg" / /p p style=" text-align: center " Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 《分析科学家》创新奖重点关注革命性技术带来的创新成果。获奖者由专家小组选出,小组成员包括杂志编辑顾问委员会的成员和编辑人员。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em "    strong 关于安捷伦科技公司 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em "   安捷伦科技公司(纽约证交所: A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,拥有 50 多年的敏锐洞察与创新,我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2017 财年,安捷伦的营收为 44.7 亿美元,在全球拥有 14500 名员工。 /p p br/ /p p br/ /p
  • “一种中红外成像系统”获国家发明专利授权
    广义上讲,波长从0.9微米到1000微米电磁辐射都可称之为红外辐射。大气对于不同波段的红外辐射透过率是不同的,一般说来对于红外辐射有两个波段透过率较高,一个是3微米到5微米,称之为中红外波段:另一个是8微米到12微米,称之为热红外波段。同可见光辐射一样,红外辐射也是一种电磁波,只不过波长更长一些。红外辐射也同样遵守反射定律和折射定律,因此同样可以像可见光一样通过光学系统成像。   红外成像同可见光成像有许多明显不同之处。首先从目标特性来说,红外辐射由目标自身辐射而出,是一种被动成像系统:可见光则是由目标反射其他光源(如太阳)的辐射,属于主动成像系统:其次,红外成像系统的探测器经常需要制冷,并且探测器内置冷光阑。探器制冷可以大大降低暗电流,提高探测器灵敏度。探测器内的冷光阑的作用是栏掉视场外的杂散辐射。   一种中红外成像系统发明的目的在于提供一种工作于中红外波段的成像光学系统,具体地说,是一种物距为有限远的、工作于中红外波段的、物方远心的、具有100%冷光阑效率、畸变非常小的光学系统。   该成像系统包括位于同光轴的镜头和探测器,探测器从靠近镜头的一侧起依次包括探测器窗口、冷光阑以及成像焦面。它的特殊之处在于:镜头由六个镜片组成,具体的从远离探测器的一侧起依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片及第六镜片:第一镜片是正光焦度的弯向物方的弯月镜:第二镜片是正光焦度的弯向像方的弯月镜:第三镜片是由锗磨制而成的负光焦度的弯向物方的弯月镜,第四镜片是正光焦度的弯向像方的弯月镜:第五镜片是由锗磨制而成的负光焦度的弯向像方的弯月镜:第六镜片是正光焦度的弯向像方的弯月镜。本成像系统是理想的物方远心、并且畸变小于万分之五、非常适合于将中红外光纤传像束转换为点信号的耦合器件。   该成像系统由我所马小龙、杨建峰等科研人员完成,并于近日获得国家发明专利授权,专利号 “ZL200910218528.5”。
  • 【激光成像】AM:从蓝色至近红外的碳点激光用于彩色无散斑激光成像与动态全息显示
    背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进,该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而,增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著,这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此,寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点(CDs)作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料,近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道,并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展,并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而,跨度广的全彩色激光,尤其是近红外激光器,一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视,特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景,开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外,CDs激光缺乏系统性的研究,这些研究可以指导CD激光材料的开发,并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下,郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光(分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs)的全色CDs(FC-CDs)的制备,其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明,这些FC-CDs的半高宽明显较窄,在44 ~ 76 nm之间;同时,辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1,与普通有机激光材料相当,表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点,成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围(238 nm)可调的CDs激光出射,覆盖了国家电视标准委员会(NTSC)色域面积的140%。结果表明,CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后,利用这些FC-CDs激光作为光源,实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围,而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考,是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上,第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片,显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒,平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示,所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm,这可归因于石墨烯的(100)面。值得注意的是,NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射(XRD)峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨(002)平面25°和层间距(0.34 nm)处的衍射峰。通常,对于脂肪族前驱体,制备的CDs的XRD峰在21°左右,晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面,从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰,表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外,NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰,这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体(IL),IL具有聚集单分散CDs的功能,有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进一步收集了的结构成分信息(图1h和i)。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征,证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关,1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明,所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的,这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子(O和N)的极性基团修饰,这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示,FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/(C-S)和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。(a)B-CDs,(b)G-CDs,(c)Y-CDs, (d)R-CDs,(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs;右上方的插图是相应的粒径分布,右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM(HRTEM)图像。(g)XRD图谱,(h)FTIR谱,(i)XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光,其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外,对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,其PL光谱的半高全宽(FWHM)分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明,C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态,并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关,决定了PL光谱的FWHMs。因此,CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区,分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%,意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL(TRPL)谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns(图2h)。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射(SE)。为了评估CDs的激光增益能力,结合公式(1)和(2)计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面(σem)成反比:KR = φ / τ, (1) σem(λ)= λ4g(λ)/ 8πn2cτ, (2)B ∝ (c3/8πhν03)KR, (3)其中φ为PLQY,τ为平均荧光寿命,λ为发射波长,n为折射率,c为光速,g(λ)是自发辐射的线性函数,表示为g(λ)dλ = φ,h 为普朗克常数,ν0 为光频率,c 为光速。因此,KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1(图2i)。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2(图2i)。这些值与普通有机激光材料的值相似,表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析,我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先,需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子,这有利于粒子数反转。其次,处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态,这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制:通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级,通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱,插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片,,线标签表示激发波长,单位为nm。(g)CDs发光光谱的CIE色坐标。(h)FC-CDs的TRPL光谱和(i)KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱,显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰;输出在可见光区域的跨度为238 nm(图3m)。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑(图4a、c、e、g、i和k的插图),表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加,FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明,泵浦强度的增加使发射强度急剧增加,峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系,图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点:对于拐点以下的泵浦强度,FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显,但在拐点以上增加泵浦能量,FWHMs急剧窄化,发射峰值强度急剧增加,其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值,B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系,这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平,我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G (Rh6G),其激光阈值为32 mJ cm−2,表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力,研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数(g)和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为(0.131,0.047)、(0.178,0.822)、(0.494,0.505)、(0.684,0.315)、(0.728,0.272)和(0.735,0.265)(图3n)。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%,表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm,相应的Q因子(Q = λp/∆λp,其中λp为激光峰波长,∆λp为激光线宽)分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8,这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明,我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势,这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力,可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为:I(l) = (IsA/g) [exp(gl)-1], (4)其中I(l)为从样品边缘监测到的发射强度,IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射,在固定的泵浦能量下为常数,l为泵浦条纹的长度,g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下,输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优,表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光,G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后,激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍(图4)。在CDs的2倍激光阈值下,将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 (541 nm)、Rh6G (568 nm)、RhB (610 nm)、Rh640 (652 nm)和尼罗蓝690 (695 nm)的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs,激光阈值大约比其他CDs高一个数量级;在泵浦的0.6 h时,激光输出逐渐降至零。相比之下,香豆素461 (465 nm)的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比,本工作对CDs激光进行了更全面的研究,该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板(1951USAF)照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比,我们也使用商用激光器作为成像光源,使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲(7 ns, 10 Hz)激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像,具有明显的激光散斑。从根本上说,这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性,全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一,并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器(SLM)上,在SLM上加载不同相位掩模(全息图)以重建全息显示所需的图案,在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分,每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像(图4j)。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体,并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来,以获得完整的彩色徽标(图4k)。这些静态图像具有高分辨率和高对比度,为了更接近实际应用,我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像,以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出,从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进,但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs激光,以及(g)连续波激光器(532 nm)和(h)脉冲激光器(7 ns, 10 Hz,532 nm)的商用激光源下的1951USAF的光学图像,标尺均为100 μm。(i)以CDs激光为光源的全息显示器实验装置(S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器;L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm)。(j)郑州大学校徽全息静态展示。(k)为(j)中部分成像合并后的彩色徽标。(l)运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述,在无反光镜体系的光泵浦中,FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射,从蓝色到近红外区跨越238 nm,覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级,从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转,高KR(高PLQY和小寿命)有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性,在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下,FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后,我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围,提供了对其激光性能的全面评估,并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门,从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.202302536
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  • 红外成像光谱仪为嫦娥四号探测与研究保驾护航
    p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/f6ecdf60-26f2-46c4-9e49-d11e1e7dc460.jpg" title=" 201911117400730.jpg" alt=" 201911117400730.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 嫦娥四号红外成像光谱仪(来源:中科院上海技术物理研究所) /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “嫦娥四号探测器拟着陆于月球背面的艾特肯盆地,在多台科学有效载荷中,红外成像光谱仪是唯一一台服务于月球矿物组成探测与研究的科学仪器,将获取毫米级空间分辨率的月壤高光谱图像及红外光谱数据。” 中科院上海技术物理研究所红外成像光谱仪副主任设计师徐睿说起有效载荷红外成像光谱仪如数家珍。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 嫦娥四号红外成像光谱仪是由中科院上海技术物理研究所研制的一台能够感知人眼无法察觉的红外光谱的成像探测设备,其安装在月球车正前方,就像一只敏锐的眼睛,将仔细察看月面的矿物组成。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 徐睿进一步解释说,红外成像光谱仪光谱范围0.45 ~ 2.40微米,光谱分辨率2 ~12纳米,具备在轨定标及防尘功能,能适应-20~+55º C工作以及-50~+70º C存储的温度环境,重量小于6公斤,是一台高性能、轻小型、高集成的仪器。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 红外成像光谱仪采用新型分光技术——射频驱动声光可调滤光技术,新型电机——超声电机,两者均由嫦娥三号红外成像光谱仪实现在轨首次应用。相对于嫦娥三号,在经历了多年的技术积累后,通过内部软件不断迭代,当前单次获取月表光谱信息的时间周期缩短了一半,探测效能与定量化水平均得到了提高,从而更好地为月球化学演变研究的科学家服务。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “在巡视器与着陆器分离后,红外成像光谱仪择机工作。” 中科院上海技术物理研究所红外成像光谱仪主任设计师李春来告诉《中国科学报》记者,依靠巡视器的移动能力,到达指定科学考察点时,红外成像光谱仪对月球车前方0.7m的月表进行精细光谱信息获取,为月面巡视区矿物组成分析提供科学探测数据。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据介绍,红外成像光谱仪由可见近红外的成像光谱仪、短波红外光谱仪及定标防尘组件高度集成而成,具体包括声光调制分光光学系统、超声驱动定标防尘隔热一体化组件、轻型复合结构、数据获取及处理模块,主控系统等。其中定标防尘组件对于红外成像光谱仪就如同相机的镜头盖,在光谱仪不工作的时候,它自动关闭,在对系统隔热保温的同时,保护光学不被月尘污染。需要月面探测时,定标防尘板全部打开,获取月表的光谱图谱科学数据;而定标模式则是将定标防尘板开启至水平位置,以太阳作为定标源,监控仪器状态。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 事实上,上海技术物理研究所在嫦娥四号红外成像光谱仪任务立项之初,基于嫦娥三号的设计与在轨数据成果情况,就提出了保持接口与硬件设计沿用,软件优化升级的产品研制技术路线,尽可能的利用近年来声光调制光谱探测研究的技术积累,提升嫦娥四号产品的在轨探测能力。李春来带领研制团队,严谨了落实每一步优化的技术状态,将飞行件产品性能调整至最佳。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 而承担光谱仪的系统定标工作的徐睿表示,光谱仪的研制过程就好比生产了一把“尺子”,而定标则是为“尺子”刻上精确的刻度,这样产品才能为科学家所用。 /p
  • 2023年财报盘点:国产红外热成像企业业绩强势增长 直面美国制裁挑战
    2020年以来,红外热像仪行业经历了一场蓬勃发展的浪潮,突如其来的新冠疫情让无接触精准测温的红外测温设备遍布了社会的各个角落。随着科技的创新和市场需求的不断增长,使得红外热像仪在各个领域的应用越来越广泛,这也为国内红外热成像仪厂商的发展提供了机遇,促使红外热像仪行业飞速发展。与此同时,随着国内红外探测技术的迅猛进步,国际社会的目光也为之聚焦。特别值得一提的是,在5月4日美国新公布的SDN清单中,赫然列入了两家红外热成像企业的名字:艾睿光电(睿创微纳子公司)和高芯科技(高德红外子公司),这一动向无疑彰显了我国红外技术开始在国际舞台上崭露头角。基于此,为了便于业界人士了解国内红外热像仪厂商在2023年的业绩表现,本文特摘取以红外热成像为主要业务的6家头部上市企业:睿创微纳、高德红外、大立科技、热像科技、光智科技、久之洋(文末附公司简介) 2023年度财报进行简要分析,以飨读者。注:本表中的“净利润”指归属于上市公司股东的净利润从红外热成像业务来看,六家企业中有五家实现了业绩的正增长,均展现出了强劲的实力和市场表现。其中,睿创微纳增长幅度最高,为34.59%。从整体的营收角度来看,六家企业中,有四家企业在2023年实现了营业收入的正增长,分别为睿创微纳、光智科技、久之洋和热像科技,占比达66.67%。这一数据表明,大多数企业在市场环境中保持了稳健的发展态势。其中,睿创微纳和热像科技均实现了双位数增长,且睿创微纳的营收增长幅度最大,这主要得益于睿创微纳的红外热成像业务2023年营收30.06亿元,较2022年大幅增长了34.59%;大立科技的营收降低幅度最大,为-36.49%。在整体的净利润方面,有3家企业实现了正增长,分别为睿创微纳、久之洋和热像科技,占比为50%。睿创微纳不仅在营收方面表现突出,在净利润增长方面也同样领先,增长幅度高达58.21%。然而,光智科技的净利润却出现了大幅下降,降幅高达-111.49%,主要是因为红外光学业务后端产品的市场推广以及研发投入的增加。半数企业实现营收与净利双增长睿创微纳:净利润增长近六成 红外热成像业务优势明显睿创微纳在2023年度营业收入达到了35.59亿元,同比2022年实现了34.50%的增长;净利润4.96亿元,较去年增加了1.83亿元。睿创微纳深耕红外、微波、激光等多维感知领域,就红外热成像业务而言,已实现从红外芯片、探测器、机芯模组到整机的全产业链布局,2021年发布世界第一款8μm 1920×1080红外探测器芯片,推动全世界小像元红外热成像光学和图像算法等技术发展。2023年睿创微纳不断拓展多光谱探测与感知全产业链布局,与多个行业领域的客户建立了全面的合作关系,并积极开拓全球市场营销网络,全面开拓全球户外运动、工业测温和安防视觉市场。久之洋:营收与利润双增长,红外热成像业务成主要增长点报告期内,公司实现营业收入7.70亿元元,同比增长 3.50%;归属于上市公司股东的净利润0.83亿元元,同比增长 1.00%,在复杂的内外部环境下,保持了经营业绩持续稳定。从产品线来看,红外热成像仪领域实现了5.64亿元的营业收入,占据了全年营业收入的73.37%,相较于上一年度,实现了21.53%的同比增长,稳居首位。得益于公司在技术自立自强的坚持和产品质量精益求精的追求,产品已广泛应用于红外侦查、激光照射、导航定位、红外测温、成像光谱、气体探测、安防、监测、测量等领域。热像科技:技术创新与产品线拓展驱动业务稳步提升公司实现营业收入1.42亿元,同比增长29.15%;归属于挂牌公司股东的净利润0.156亿元,同比增长4.92%,公司业绩较上年整体稳定增长。2023年热像科技在技术研发、产品性能提升等方面投入大量的资源,手持产品线升级产品致力于新行业应用的探索开发,持续提升主线产品的核心竞争力,公司推出声像仪,增加产品线,拓展市场应用需求,进一步开拓和稳固市场,不断提高公司竞争力。研发投入增加与运营成本上涨导致企业净利润下降大立科技:2023年业绩遇冷,净利润大幅亏损2023年,大立科技面临了业绩的严峻考验。营业收入为2.54亿元,相较于2022年,降低了36.49%。这一降幅主要归因于装备类产品采购计划的延期等不利因素,对公司业绩造成了显著的阶段性冲击,使得业务收入未能达到预期目标。在净利润方面,2023年净利润为-2.92亿元,与2022年相比,下降了高达93.82%。这一降幅主要源于公司运营成本的上涨,尤其是研发投入的持续加大,对公司的利润产生了负面影响。高德红外:净利润下降超8成,创6年来新低2023年,高德红外的营收及净利润均呈现下滑趋势。受型号类产品采购计划延期和部分型号产品价格下调的影响,公司的营业收入较2022年有所减少。同时,运营成本的不断上涨,特别是研发投入、人工成本以及员工持股计划股份支付费用的增加,使得公司利润受到较大冲击。光智科技:营收再创新高 红外光学产业链加速拓展光智科技实现营收10.11亿元,同比增长8.09%,规模再创新高。2023年光智科技光智科技依托在红外和晶体材料领域领先的技术优势和强大的研发能力,进一步丰富产品体系,全面推动红外镜头、红外探测器以及红外整机及系统等各项业务全面发展,拓宽红外光学下游市场范围及产业链边界。此外,公司完成了新能源汽车减震器用合金管材的研制,新增加了钛背管生产线,打造新的业绩增长点。然而净利润却大幅下滑,主要是因为红外光学业务后端产品的市场推广以及研发投入的增加。附:公司简介睿创微纳是领先的、专业从事专用集成电路、特种芯片设计与制造技术开发的国家高新技术企业,深耕红外、微波、激光等多维感知领域,掌握多光谱传感研发的核心技术与AI算法研发等能力,为全球客户提供性能卓越的MEMS芯片、ASIC处理器芯片、红外热成像全产业链产品和激光、微波产品及光电系统。产品广泛应用于夜视观察、人工智能、卫星通信、自动驾驶、无人机载荷等诸多领域。高德红外创立于1999年,是专业从事红外探测器芯片、红外热成像产品、综合光电系统及完整武器系统科研生产的民营上市公司。是国内唯一一家能同时生产非制冷和制冷两种探测器的民营企业,现已建成高性能非制冷型、碲镉汞制冷型及Ⅱ类超晶格制冷型红外核心器件批产线。光智科技创立于2006年,聚焦于高性能铝合金材料、红外晶体材料、红外镜头、红外探测器、红外整机及系统等业务,是一家集研发、生产、销售、服务于一体的国家级高新技术企业。产品主要用于车载夜视、自动驾驶、电力安全、环境保护、医疗检测、航空航天、安防监控、智慧工业、人工智能等战略新兴领域。久之洋成立于2001年,主要从事制冷/非制冷红外热像仪、激光测距/测照仪、星体跟踪器、特种光学元件的研发、生产与销售,并可提供系统级光学系统的解决方案。国家专精特新小巨人企业、工信部工业强基“传感器一条龙”示范企业、湖北省支柱产业细分领域隐形冠军示范企业、中国高科技产业化研究会光电科技产业化专家工作委员会常务理事单位、中国光电子协会红外专业委员会常务理事单位、湖北省光学学会常务理事单位。大立科技是专业从事非制冷红外焦平面探测器、红外热成像系统、智能巡检机器人、惯性导航光电产品研制的高新技术企业。是国内少数技术自主可控、完全知识产权、独立研发;从生产热成像核心器件、机芯组件到整机系统制造,并具有完整产业链的专业制造商之一。热像科技是一家专业从事红外热像产品的研发、生产、销售与服务的高新技术企业,主要产品包括红外整机和红外模组等,均具有热成像和精确测温功能,公司陆续推出了声像仪、气体检漏成像仪、局放测试仪等产品,产品主要应用于工业测温、教育科研、消防与安防监控、石油化工及医疗检测等诸多民用领域。
  • 直播回顾!红外热成像技术在高校及科研领域的应用
    仪器信息网讯 热性能及温度分析是科研人员进行科学研究的重要手段,研究对象的温度趋势可以帮助科研工作者进行包括电子电气元件、材料、机械、动植物培育等多学科目标的缺陷探寻及优化设计。对于科研人员来说,高质量、高精度的温度检测仪器是确保研究项目成功的关键因素。8月18日,福禄克红外热像专家沈建祥在线介绍了红外热成像技术在电子电器、材料、机械、生化等多个重点学科的温度监测方案及应用实例。电子电气前沿科研中的红外热成像技术应用在电子电器学科方面,随着电子器件越来越小,其检测难度越来越大。红外热成像仪通过加装微距镜头可用于LED芯片、芯片晶格、液晶屏坏点等微小目标的热分析。福禄克红外热像专家沈建祥还介绍了红外热成像技术准确测温的几个关键因素以及长时间在线监控方案。材料热性能研究及缺陷温度监测的实例应用介绍在材料学科方面,福禄克红外热像专家沈建祥介绍了3D打印等热像材料检测的经典现场案例,说明了热像材料检测的技术要点和注意事项,涉及热灵敏度指标、背景温度的设置和封闭目标的热像检测等。此外,报告中还介绍了福禄克RSE30/RSE60系列在线式红外热像仪、TiX885系列双手持热像仪、TiX1060专家级热像仪等产品。透过温度看本质 –红外热像技术在各学科的应用案例分享在机械以及生化学科方面,沈建祥介绍了红外热成像技术在植物种子胚芽发育、植物花蕊温度、动物基因改造、蓝宝石线切割工艺、快速移动机械温度检测、铝合金部件精密压铸、超镜面切削工艺、橡胶硫化工艺、低温热传导分析等研究领域的应用。观众答疑会后,沈建祥也耐心解答了观众对红外热成像技术相关技术要点以及应用方面的各种问题。互动抽奖福禄克测试仪器公司简介 福禄克电子仪器仪表公司于1948年成立,Fortive 集团的全资子公司。福禄克是一个跨国公司,总部设在美国华盛顿州的埃弗里特市,工厂分别设在美国、英国,荷兰和中国,其销售和服务分公司遍布欧洲、北美、南美、亚洲和澳大利亚。目前福禄克公司的授权分销商已遍布世界100多个国家,雇员约2400人。福禄克仪器仪表公司在中国改革开放的初期1978年就进入了中国。首先在北京建立了维修站,随后就成立了办事处。目前福禄克公司在北京、上海、广州、成都、西安都设有办事处,在沈阳、大连、武汉、南京、济南、乌鲁木齐、重庆和深圳设有联络处,这些机构为中国各界用户提供着方便、周到、及时的服务。过去的20多年中,福禄克公司把先进的电子仪器仪表产品带入了中国,同时也与中国各界进行了广泛、卓有成效的技术合作。为了便于用户了解和购买福禄克电子仪器仪表公司的产品,公司在国内逐渐建立了运作通畅的分销机构,使国内用户可以方便地用人民币直接购买福禄克公司的产品。多年来,福禄克电子仪器仪表公司创造和发展了一个特定的技术市场——为各个工业领域提供用于测试和检测故障的优质电子仪器仪表产品,并把该市场提升到重要地位。每新建的一个工厂、 办公区、或设施,都可成为福禄克产品的潜在用户。从工业控制系统的安装调试到过程仪表的校验维护,从实验室精密测量到计算机网络的故障诊断,福禄克的产品帮助各行各业的业务高效运转并不断发展。无论是技术人员、工程师、科研、教学人员还是计算机网络维护人员,都通过使用福禄克的仪器仪表产品扩展了个人能力,并出色地完成了工作。正是他们,给予福禄克的信任和良好的口碑,使得福禄克品牌在安全、耐用、精准、易用的质量标准方面得到高度的美誉,成为所涉及的领域中的佼佼者。
  • 红外热成像仪市场规模破650亿元 !民用热成像未来或现黄金10年
    红外热成像仪产业或许已达到了迈入家庭生活的里程碑。“红外行业正朝着多样化、智能化和便捷化的方向发展,飒特红外基于32年技术积累和对市场的深刻洞察,决定推出红外消费品,这或许是一次大胆尝试,但一定是行业里的一个正确决定。” 飒特红外总经理陈振鹏在日前落幕的2023年中国家电及消费电子博览会(以下简称“AWE”)上如此表示。据华经产业研究院数据,截至2021年,我国红外热成像仪行业市场规模达到655.34亿元。“随着非制冷红外热成像技术的发展,红外热成像仪在民用领域得到了广泛应用。”华经产业研究院方面表示。记者了解到,在此背景下,专注于红外热成像仪产品研制生产和销售的飒特红外等企业,开始针对民用红外热成像这一蓝海市场布局谋篇。“从用户消费意愿来看,很多用户已经逐步认可和接受热成像仪产品,而且植入手机将是重要的突破点之一。红外蓝海市场的消费浪潮,正在向我们扑面而来。” 飒特红外副总经理吴京京表示。飞入寻常百姓家民用红外热成像仪的功能正随着技术进步逐步拓展。华经产业研究院方面分析认为,在民用领域,红外热成像仪的应用不断发展。“目前在工业生产、食品安全检测、安保监控、预防检测、消防、交通监控、辅助驾驶、民用夜视等领域都得到了实际应用,未来随着红外热成像技术、“互联网+”技术、小型化设计技术的进一步发展,红外热成像仪的功能将进一步扩展,在民用领域将得到更广阔的应用前景。”在吴京京看来,目前红外产品的普及也已满足了其所需的条件。“国内自主掌握了全产业链技术。技术的提升,带动了价格的不断下降。价格的下降,推动了需求的提升,从而又对技术提出更高的要求,形成了产业的良性循环。”吴京京进一步表示,红外是高端制造产业里极少数可以在国内形成全产业链应用的行业。“从芯片,到探测器,再到整机,都不依靠国外进口,在国内完全实现自主全产业链开发。在市场认知上,拐点已经来临,目前热成像仪已迅速进入大众视野,而具备红外热像的无人机在户外搜救工作的出色表现,也赢得了民众的信赖。”对此,飒特红外在本届AWE上带来了包括智能双摄热成像仪、户外三防热成像手机、医用级体温仪等在内的多款红外热成像产品。“公司将推动红外热成像产品从单纯的工业级应用,走向覆盖户外登山露营、健康检测、老人监控、宠物监控、安防监控、教育等大众消费领域。”飒特红外方面表示。值得注意的是,该款智能双摄像仪还与北京现代数字红外成像技术研究院院长袁云娥教授合作,基于袁云娥教授团队研发的红外中医智能算法模型,联合开发了一款全新的红外中医可视化健康检测服务信息软件“盈孚健康”。“通过‘盈孚健康’,用户可以轻松在家实现家庭一站式中医健康管理服务。” 飒特红外全资子公司盈孚睿泰总经理王光磊表示。此外,另一专注于红外热成像仪领域的企业烟台艾睿光电科技有限公司(以下简称“艾睿光电”)也正促进红外热成像技术在多个领域的应用。据了解在今年的上海车展,艾睿光电旗下子公司烟台睿创微纳技术股份有限公司(以下简称“睿创微纳”,688002.SH)就带来了全球首款8μm 1920×1080红外热成像芯片、国内首款通过AEC-Q100车规级认证红外热成像芯片。睿创微纳方面表示,其车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及智能驾驶解决方案等,“能够解决雾霾雨雪等恶劣天气环境、夜间光照不良、眩光视线不佳等影响安全驾驶的重点问题,结合可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器实现多维感知,提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。”未来或现黄金10年红外行业的未来发展或许会迎来新增长格局。据Maxtech International数据,全球民用红外市场规模2023年将超过76亿美元,而近4年,红外行业都保持11%以上的增速。“未来10年,将会成为红外发展的黄金10年,按照现在的增长速度,如果头部公司占市场份额20%以上,那么将在10年后诞生一家千亿美元的公司,有望迎来万亿美元规模。”吴京京表示:“可以断定2023年是红外消费品的一个全新的开始,它正在走向大消费时代。”对此,飒特红外已在B端企业市场和C端消费市场进行了双向布局。“更好地服务不同类型客户,满足不同市场需求的同时,扩大公司的业务规模,获得更多的机会和发展空间,巩固在红外热成像仪行业的领先地位。”飒特红外方面表示。睿创微纳方面则表示,目前国内红外热成像市场实际年需求与潜在需求存在较大的差异,“造成这种差异的主要原因为红外探测器乃至红外热成像仪的成本和售价较高。未来,随着红外产品价格下降,性价比提升,市场普及率将进一步提升,尤其是对价格更为敏感的民用消费类领域。”事实上,睿创微纳方面已在非制冷红外成像领域具备完善的技术和产品研究、开发和创新体系,具有较强的产品研发能力、持续创新能力和项目市场化能力。“公司已掌握集成电路设计、MEMS传感器设计及制造、封装测试、机芯图像算法开发、系统集成等非制冷红外成像全产业链核心技术及生产工艺。”睿创微纳方面表示,目前已成功研发出世界第一款像元间距8μm、面阵规模1920×1080 的大面阵非制冷红外探测器,提出行业第一个红外真彩转换算法并建立了第一个红外开源平台,夯实了公司在非制冷红外领域国内领先,国际先进的技术地位。
  • 国产非制冷红外成像和太赫兹成像仪器问世
    4年前,刚刚成立的烟台睿创公司决定研制一只&ldquo 火眼金睛&rdquo &mdash &mdash 无论雨雪交加,还是烟尘雾霾,完全不受光线影响的&ldquo 透视眼&rdquo ,看透暗夜中隐藏的秘密。   &ldquo &lsquo 非制冷红外成像&rsquo 及 &lsquo 太赫兹实时成像&rsquo 是一种比孙悟空的&lsquo 火眼金睛&rsquo 更神奇的技术&rdquo ,在研发者看来,它们的&ldquo 神奇&rdquo 之处在于:在战场上,可以探测夜幕掩盖下的目标、显示烟雾中隐藏的坦克 在日常生活中,可以打造车辆的夜视系统 在机场安检中&ldquo 1秒安检扫描全身&rdquo ,也可以&ldquo 验明&rdquo 建筑大楼的&ldquo 瑕疵&rdquo &hellip &hellip   这只&ldquo 眼睛&rdquo 的研制过程究竟有怎样的故事?   &ldquo 红外之眼&rdquo 能看到什么?   正在高速行驶的轿车前方突然窜出一只动物,在能见度只有两三米的情况下,车辆却提前十米刹了车。借助车上的远红外线摄像机,驾驶员能及时识别出人、动物和车辆等不同散热物体 一座建筑的质量&ldquo 瑕疵&rdquo 与节能水平难以用肉眼观察,但通过红外成像技术,检测易如反掌,因为裂缝处与其他地方的温度不同。   &ldquo 借助于目标自身发射的红外辐射来看透肉眼看不到的东西&rdquo ,就是红外成像技术。上述两个例子只是这项技术广泛用途的部分显示。   在军事上,红外热像仪可应用于军事夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域 在民用方面,可以用于材料缺陷的检测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾&hellip &hellip   这是一个散发着巨大诱惑的市场,也是一个&ldquo 难以高攀&rdquo 的市场&mdash &mdash 核心成像芯片的研制太难了,难到只被西方少数国家掌握,却因其广泛的军事用途被列入技术封锁和产品禁运之列。而国内,围绕着这项&ldquo 高门槛、宽应用&rdquo 的技术,一批国字头科研院所和高新企业展开角逐,其中包括资金、实力并不占优的民营企业睿创公司。   这家公司创业者认为,&ldquo 实际上,红外行业特别是非制冷红外成像行业在中国是一个空白,没有谁真正突破了核心技术,这就给我们同等竞争的机会。&rdquo   企业的嗅觉是最灵敏的,这促使睿创公司招兵买马,试图在这个行业一展身手,&ldquo 成立公司之前,我们没有100%的把握,只有70%。&rdquo 在公司的创业者看来,睿创是民企,&ldquo 没有退路,只能拼命&rdquo :&ldquo 我们把身家性命都押上了,这就是我们的饭碗,做不成就没有饭吃。&rdquo   不过,破釜沉舟的创业者还是没想到,&ldquo 这个领域的&lsquo 水太深了&rsquo 。&rdquo   &ldquo 深不可测&rdquo 的研发大海淹没了谁?   黑夜是光的坟墓,也让人们产生了对光明的渴求,红外成像与红外探测器便应运而生。   在夜视领域,红外探测器是热成像系统的核心,主要分为制冷型和非制冷型。尽管前者被认为是高端应用中的最佳选择,但因为成本居高不下,所以尺寸较小、重量较轻且功耗较低的非制冷红外探测器更获大家青睐。   但制作非制冷红外探测器并不容易。   作为资金密集型和技术密集型产业的代表,睿创的&ldquo 非制冷红外探测器&rdquo 之路首先面临着钱的考验,&ldquo 研发包括几个步骤,从设计开始就要花钱,做芯片肯定要流片,半导体流片需要花钱 这里面的风险在于,如果设计细节稍有不慎,则前功尽弃,整个之前的投入全部废掉 然后,封装、测试,上马设备都需要花钱 在此之外,原材料的费用,人员费用等等都离不开资金的投入&rdquo 。   投钱多、见效慢考验着企业的定力,但找钱还不是最难的,探测器所需要的芯片攻关才是最大挑战,&ldquo 红外焦平面探测器芯片采用IC(集成电路)+MEMS(微机电系统),长期以来,我国电子信息产业一直饱受&ldquo 缺芯&rdquo 之痛,况且,红外成像芯片相对其它芯片来说,复杂程度和研发难度更高&rdquo 。   大浪淘沙,适者生存,&ldquo 深不可测&rdquo 的研发大海检验着研发阵营的成色:那些并未做好准备的投入者,一个接一个被淘汰 剩下的是善水的坚持者。千百次的&ldquo 实验&mdash 失败&mdash 再实验&mdash 再失败&mdash 直到成功&rdquo ,亲历者的刻骨记忆永远比文字记述来得真切,公司负责人一句&ldquo 太不容易了&rdquo ,概括了所有的研发故事。   尽管步履维艰,挑战重重,但&ldquo 非制冷红外探测器&rdquo 的研制还不是这家企业的终极野心。   如何掌握改变未来的技术?   如果问一下联合国维和部队最怕的是什么,路边炸弹是回答之一。防不胜防的路边炸弹,给爱好和平的人们造成的伤亡不绝于耳。在传统威胁面前,高技术也无能为力?比&ldquo 非制冷红外成像技术&rdquo 更为先进的&ldquo 太赫兹成像&rdquo 的穿墙透视能力给出了答案。   太赫兹技术被美国评为&ldquo 改变未来世界的十大技术&rdquo 之一,它可以穿透墙体对房屋内部进行扫描,是复杂战场环境下寻敌成像的理想技术。同时,与耗资较高、作用距离较短、无法识别具体爆炸物的X射线扫描仪相比,太赫兹成像具有独特优势,目前已经初步应用于检查邮件、识别炸药及无损探伤等安全领域。   2013年1月对中国红外行业来说有着标志性意义:这一天,烟台睿创研制的第一代&ldquo 非制冷红外焦平面探测器&rdquo 迎来&ldquo 鉴定大考&rdquo ,&ldquo 国际同类产品先进水平&rdquo 的结论证明了过去3年努力所达到的高度。2014年初,睿创又发布了第二代高性能红外成像探测器产品,关键指标已经优于国外的竞争产品。   公司负责人表示,&ldquo 以前,核心的芯片和器件主要依赖进口,它的价格从几万到十几万不等,我们产品开发成功可以使价格大幅度下降,当前我们看好安防监控和汽车辅助驾驶市场,这个量是非常大的。&rdquo   利用3年时间将非制冷红外探测器打造出来后,这个上进的民企并没有停下脚步,而是瞄准了下一代非制冷红外成像技术与更高难度的太赫兹探测器。   借助在前期非制冷技术的积淀,睿创又开发出了国内首款太赫兹焦平面探测器产品。值得一提的是:经过国外权威机构的测试,该设备的成像芯片指标达到了国际一流水准。   为什么是他们做出来了?   睿创成立短短四年,做出了西方需要十年时间才能做出的产品。公司负责人时常面临的疑问是:你们是如何做出来的?   &ldquo 之所以能取得成功,是因为我们站在巨人的肩上。在调研、分析与总结之前很多伟大科学家与工程技术人员的杰出成果的基础上最终形成了公司自己的核心技术,争取少犯前人犯过的错误&rdquo 。   在关键的环节找关键的人和灵活的用人机制也推动着项目的成功。&ldquo 我觉得成功的重要原因是股东和董事会充分放权,对总经理和研发团队信任。在公司,500万以下的研发资金支出可以不经过董事会 总经理全国各地搜罗产业链条上所需人才,薪金待遇随需而定&rdquo 。   公司近100名员工,研发人才占了50%多,这就是睿创作为研发初创企业的典型特征。记者了解到,这个包括8名博士、34名硕士的研发团队已经在短短4年间取得了26项专利,其中包括6项发明专利。当然,股权激励是必不可少的。公司一旦上市,拥有股权的研发人员也将获得相应的回报。   激励机制和充分放权给企业带来了活力。   眼下,&ldquo 非制冷红外成像&rdquo 和&ldquo 太赫兹成像&rdquo 的技术都已成熟,进入了产业化的&ldquo 前夜&rdquo ,这让睿创公司有了更大的信心:&ldquo 预计我们的一期芯片达产后,年产值可以达到10亿人民币,在二期完工之后,我们可以达到50亿的产值。&rdquo
  • 推动红外热成像气体泄漏检测应用,艾睿光电参与国内首个OGI团标制定
    《挥发性有机物泄漏检测红外成像仪(OGI)技术要求及监测规范》于2023年11月18日在江西吉安正式发布。作为团体标准副主编单位,艾睿光电全程参与并大力支持该团标的编制工作,推动红外热成像在气体检测行业的应用和发展。作为红外热成像领军者,艾睿光电推出了一系列气体检测红外热成像机芯及整机产品,包括GT系列、CG系列、G系列等,能够检测甲烷、一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫等多种VOC气体。积极部署三大技术密码极力解决行业难题一、 AI预警,快速定位泄漏点连续多帧气体目标的动态学习,实现AI识别预警,快速定位泄漏区域。二、 气体着色,让危险无处可藏将红外热成像视频流中泄漏气体的运动痕迹分割提取并彩色标注的增强显示方法,极大地提高人眼识别能力,让气体泄漏清晰可见。三、超长寿命,让客户无后顾之忧GT系列在线气体检测红外热成像采用线性制冷技术,寿命高达20000小时以上,非制冷产品更是无寿命限制,极大地降低维护成本。作为红外热成像领军者,艾睿光电凭借芯片能力、技术优势、产业集群优势,破解能源化工用户气体检测痛点。未来,艾睿光电将继续坚持红外热成像气体检测技术的研发和创新,为行业提供更多产品和解决方案。
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