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工业数码射线非破坏摄影装置

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  • 张祖勋院士:工业摄影测量技术发展与应用
    引 言工业测量是指在工业生产、试验和科研各环节中,为产品的设计、模拟、测量、放样、仿制、仿真、质量控制和运动状态,提供测量技术支撑的一门学科[1]。本文中的工业测量是指尺寸、位置、形状等几何量的测量。摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学,通常利用摄影或遥感的手段获取被测物体的影像,研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系,起始于19世纪中叶摄影机的发明和立体视觉的发现。工业摄影测量是工业测量与摄影测量技术与学科发展相结合而形成的一个细分研究领域,既可以看作是摄影测量学科的一个分支,也可以看作一个交叉学科,如图 1所示。图1 工业摄影测量与工业测量和摄影测量学科的关系由于摄影测量具有非接触、自动处理等特点,为传统工业测量提供了新方法和新技术,尤其是在智能化、自动化发展的大趋势下,以摄影测量方法为主的光学测量受到越来越广泛的重视 另一方面,由于工业测量涉及的被测物体范围广、差异大,为工业摄影测量提出了许多传统航空摄影测量方法难以直接解决的问题,而且工业测量与仪器仪表、电子电路、光学、传感器、机器人等领域联系密切,因此工业测量的需求与行业背景,也为工业摄影测量技术提供了新的创新动力。传统工业测量主要是使用三坐标测量机等传统工业测量仪器对零件进行少量人工抽检,或者用专门研制的检具对单一型号的零件进行全检。随着生产模式的变革,工业品的种类型号日益增多,客户对产品的品质要求日益增长,对工业测量技术带来了更大的挑战,在线、自动化、智能化的工业测量技术成为迫切需求。文献[2]指出工业几何量测量的核心任务是保证测量结果具有溯源性,实现产品质量状态精准高效地获取、测量数据管理、分析及后续应用等。文献[3]介绍了若干种传统的工业测量技术,其中也包括摄影测量技术。文献[4-5]介绍了多种工业摄影测量设备及其各自适合的应用场景。总体来说,没有任何一种工业测量技术可以解决所有类型工业品的测量问题,但是可以通过对工业品特点的分类,设计出几种通用的方案来解决大部分工业测量问题,也使工业测量装备在一定程度上适应柔性化生产。工业摄影测量由于其自身具有非接触、高效率、自动化等特点,很早就在工业测量领域发挥作用。随着工业生产朝着自动化、智能化方向发展以及国家智能制造战略的实施,工业摄影测量技术在工业测量领域中处于越来越重要的地位。如同计算机技术的发展推动了数字摄影测量技术的快速发展一样,仪器仪表、传感器、机器人、电子电路、芯片等技术的发展,也为工业摄影测量技术的发展注入了新的活力,因此工业摄影测量技术也迎来了最好的发展时机,近年来各种创新技术不断涌现,各种应用越来越广泛,显现出勃勃生机。1 工业摄影测量的发展现状1.1工业测量发展现状工业测量作为工业体系的基础支撑技术,目前有多种工业测量技术和设备在工业测量领域被广泛采用。每种技术设备都有其优点,但是又没有一种工业测量技术设备能够满足所有的工业测量需求,因此目前是多种工业测量技术共存的局面。下面对目前最先进的并且广泛应用的几种工业测量技术和设备进行简单介绍。(1) 三坐标测量机。三坐标测量机是传统通用三维坐标测量仪器的代表,通过测头沿导轨的直线运动来实现精确的坐标测量。它的优点是测量精确、通用性好 其不足是属于接触式测量方式,不易对准特征点,对测量环境要求高、不便携、测量范围小[6]。由于其超高精度,毫无疑问三坐标测量机目前仍然是工业测量领域应用最广泛的产品之一。由于其接触式测量等缺点,在一定程度上限制了其在自动化在线检测领域的应用。(2) 关节臂测量机。关节臂测量机是一种便携式测量仪器,对空间不同位置待测点进行接触测量,实际上是模拟了人手臂的运动方式。仪器由测量臂、码盘、测头等组成,各关节之间的测量臂的长度是固定的,测量臂之间的转角通过光栅编码度盘实时得到,最终通过空间支导线的原理实现三维坐标的测量功能。(3) 激光跟踪仪。激光跟踪仪采用球坐标测量系统,其测量原理与全站仪一样,仅仅是测距方式的不同,激光跟踪仪的测距方式是单频激光干涉测距,其精度可以达到16 μm±0.8 μm/m。Leica公司在1990年推出了第一代商用激光跟踪仪,美国的API公司和FARO公司随后推出了各自的类似产品。由于干涉法距离测量的精度高、测量速度快,因此激光跟踪仪测量性能和精度要优于全站仪。在大空间高精度工业测量领域,激光跟踪仪具有显著优势[7]。与三坐标测量仪使用的红宝石测球(图 2(a))类似,激光跟踪仪主要使用的是全反射测球(图 2(b))来进行测量,从技术原理上都属于接触式测量。接触式测量的缺点是,会对被测物体表面产生应力(某些情况下是不可忽略的),并且每接触一次只能获取一个点的坐标,测量效率低。近年来,尽管也发展出了非接触式末端测量工具,其中三坐标测量机和关节臂测量机可以使用单线激光扫描头(图 2(c)),而激光跟踪仪可以使用带有靶标点的跟踪式单线激光扫描头(图 2(d)),从技术原理上属于机械式测量和摄影测量的结合,但其激光线范围较小、测量效率仍然较低。而在自动化在线检测方面,三坐标测量机体积大且依赖恒温恒湿环境,关节臂测量机依赖于人的协作运动,激光跟踪仪在跟踪丢失后需要人工干预,故三者均难以胜任。图2 接触式和非接触式末端测量工具1.2工业摄影测量发展现状除了三坐标测量机、关节臂测量机、激光跟踪仪等传统工业测量技术和设备之外,摄影测量技术和方法在工业测量领域也发挥了重要作用,典型的工业摄影测量技术和产品包括:标志点工业摄影测量系统、结构光测量系统等,下面对这些技术进行详细介绍。根据摄影测量的定义,本文将以下利用相机进行几何量测量的测量系统,纳入到工业摄影测量的范畴。1.2.1 标志点工业摄影测量系统标志点工业摄影测量系统的工作原理是,首先在被测物体表面粘贴一定数量的均匀分布的标志点,然后在不同的位置和方向获取被测物体的数字图像(至少两幅),经过计算机图像匹配等处理及相关摄影测量计算后得到标志点精确的三维坐标。标志点工业摄影测量系统一般分为单台相机的脱机测量系统、多台相机的联机测量系统,它们均具有精度高、非接触测量和便携等特点。由于要在物体表面粘贴标志点,所以这类系统一般用于大型工业构件的曲面控制测量、装配测量等方面,很少用于在线测量领域。1.2.2 结构光测量系统常用的结构光测量系统是线结构光测量系统和面结构光测量系统。线结构光测量系统仅投射出一条激光线,光切面与物体相截为一条曲线,曲线投影到影像上,基于三角法测量原理,可以计算出该曲线上所有点的三维坐标。由于该系统每次只能测量一条曲线上的数据,因此要测量完整的物体表面需要利用机械位移机构带动光束在物体表面移动来实现扫描测量。面结构光测量通过投射带有编码信息的特殊光场,如光栅、空间编码模板等,实现物体表面投影测量。基于光栅投影的结构光测量系统,具体过程是将光栅投影到物体表面,然后利用一个或两个CCD相机观测投射条纹得到变形的光栅条纹图像,对光栅条纹图像进行解码可以实现图像对应,从而可以交会计算得到被测物体的三维空间坐标。基于该原理形成的工业测量产品包括3D相机、固定拍照式三维扫描仪等。1.3工业摄影测量的特点尽管近年来激光雷达扫描(LiDAR)、多视角立体匹配(multi-view stereo,MVS)、飞行时间法3D相机(time of flight,TOF)等新兴技术发展迅猛,成为了摄影测量领域的主要技术手段,但是由于其精度难以满足工业测量的需求,故而始终未能进入工业摄影测量领域。精度是工业测量的首要问题之一,人工目标往往比自然目标具有更高的图像定位精度,通过人工标志点可以在较大的范围内获取最高的摄影测量精度,而在较小的范围内,结构光测量系统可以发挥其静态多频相位观测带来的精度提升作用。除了精度外,实时测量、动态测量、无人工测量等也是工业测量的典型特征。工业摄影测量是利用摄影测量的技术和方法来解决工业测量的问题,因此具有非常鲜明的摄影测量的特点,比如:(1) 非接触式测量。工业摄影测量在获取影像时不需要接触目标本身,不会破坏物体本身固有属性,而且可以在一些不适宜人类进入的场所进行测量。(2) 可以瞬间记录被测物体的大量信息,包括几何信息和物理信息[8]。对于获取的信息进行实时处理,可以快速获得三维空间数据。(3) 数据自动处理。随着数字摄影测量技术的发展,摄影测量数据处理算法可以实现自动处理。(4) 随着电子电路、传感器等技术的发展,摄影仪器生产技术得到提高,测量精度不断提高。(5) 随着计算机视觉领域的新算法、新方法的引入,数字(工业)摄影测量的理论和方法也在不断完善[9]。由于以上特点的存在,工业摄影测量在工业测量领域受到越来越多的关注和越来越广泛的应用。尤其是在自动化、智能化等行业发展趋势的推动下,近年来工业摄影测量技术得到迅猛的发展。2 工业摄影测量技术重要进展一方面,随着现代工业的发展,尤其是以数字制造为核心的先进制造技术的迅猛发展,对工业摄影测量技术提出新的要求。另一方面,随着传感器、计算机、电子信息、图像处理、机器人、人工智能等技术的快速发展,工业摄影测量也与电子信息、测试计量技术与仪器、计算机视觉、机器人、人工智能等多个相关学科交叉融合,进入了快速发展的新阶段。工业测量的核心问题是精度和效率,工业零部件在设计阶段就确定了每个几何特征的公差,公差的大小决定了工业测量精度的下限,也是保证不同零部件之间可以装配成功的最低要求。在规定的测量精度范围内,尽可能地提高测量效率,是工业用户不断追求的目标。提高效率从使用角度可以体现在,节省测量前的准备时间、节省测量时的操作时间、节省测量后的处理时间,从技术角度又可以表现为实时性强(时间短)、便捷性好(易操作)、自动化程度高(省人工)以及智能化程度高(干预少)。2.1实时性集影像信息获取、处理和成果表达(输出)于一体,一步完成的摄影测量,称之为实时摄影测量[10]。它能够在影像信息获取的同时,以足够快的速度进行信息处理和成果输出。实时摄影测量的研究与应用一直是工业摄影测量的主要发展方向[11]。现代工业的发展,更是对测量的实时性提出更加迫切的需求。工业摄影测量的实时性,要求“所测即所得”,数据获取、数据处理和结果呈现同步完成,因此对测量设备和算法提出很高的要求。针对实时性的要求,笔者设计实现了一款工业级三维手持扫描测量系统,其原理如图 3所示:首先,在工业零件上或者零件周围布设一定数量的标志点,然后手持数据采集设备对工业零件进行数据采集,在数据采集的同时进行解算,并把结果传到电脑上实时呈现。该设备非常便携,即拿即测,结果实时获得。图3 工业级三维手持扫描测量原理与系统由图 3可以看到,这套工业级三维手持扫描测量系统包括两个工业相机和一套激光器。其中两个同步的工业相机,分辨率500万像素,相机拍照频率最高可达75 Hz,激光器最多同时发出17束激光线,每秒最多可采集210万个三维点,满足实时摄影测量的需求。扫描测量系统在移动过程中,激光器投射线激光,工业相机获取激光线的图像然后传到电脑上进行解析处理,获取三维数据并实时显示在电脑屏幕上。由于要达到实时处理,在下一帧数据传输之前,必须完成前一帧数据的全部处理,并更新屏幕上的结果显示。这里的数据处理包括标志点提取与定位、传感器位置姿态计算、激光线提取与三维坐标解算、三维数据的拼接与融合等,其中数据融合是有别于传统摄影测量的新方法,它基于Hasp Map体素模型进行三维重建[12-13],可以从含有大量噪声的原始测量点中提取出更高精度的三维点(如图 3(c)、3(d))。这里,工件上面粘贴标志点的作用是在扫描测量系统移动过程中确定扫描测量系统的位置和姿态。该系统中为了实现实时处理,采取的主要措施包括:(1) 使用全局快门的CMOS图像传感器[14]。摄影测量中常用的单反相机,通常都是滚动快门(或称卷帘快门),它们的像素是逐行曝光的,在静态摄影中可能不会有问题,但是在动态摄影中会产生拖影,不利于摄影测量解算,而全局快门的CMOS中所有的像素都是同时曝光的,适合于实时动态的摄影测量场景。(2) 超短曝光时间的光照技术。在动态测量中曝光时间通常小于1/1000 s才能忽略运动模糊,使用回光反射的玻璃微珠材质制作的反光标志点[15],当作摄影测量中的控制点或加密点,进行相机的定位,反光标志点可以在极短的曝光时间内在图像中呈清晰明亮的像。(3) CPU和GPU协同工作的加速算法。在实时摄影测量中,把图像加工为三维网格,需要经过畸变纠正、特征提取、特征匹配、平差、点云去噪、融合、构网等算法,每一种算法通过拆解细分,把不同的步骤分别部署到CPU或GPU上,最大效率地利用计算资源。(4) 实时渲染技术。实时计算生成的三维网格会随着扫描的时间而逐步增大,可以增加到几百万乃至几千万三角形,而每一帧图像只影响局部范围,通过局部增、删、改三维数据,并利用OpenGL顶点缓冲区技术,实现实时三维网格渲染。2.2便捷性上一节介绍的工业级三维手持扫描测量技术需要在工业零件表面或者周围粘贴标志点,这在一些特殊环境下难以适用,因此本文进一步对上述技术进行改进。工业零件表面或者周围粘贴标志点的作用是对扫描装置进行定位定姿,如果不粘贴标志点,就需要其他的定位定姿方法。在本文中提出了两种新的定位定姿方法,一种是通过增加全局控制的光学跟踪装置 一种是将标志点贴在周围的墙上然后进行反向定位。2.2.1 光学跟踪全局定位为了避免在被测物体表面贴标志点,笔者设计了光学跟踪全局定位扫描测量系统。如图 4(a)所示,该系统在数据扫描装置之外增加光学跟踪装置,二者配合工作。在扫描测量过程中,光学跟踪装置时刻观测数据扫描装置,通过数据扫描装置上的标志点实时获取数据扫描装置的位置和姿态,从而实现三维扫描数据的实时拼接融合,如图 4(b)所示。由图 4中可以看到,光学跟踪装置由双目立体视觉系统组成,在数据扫描装置外围布设了标志点框架,这样在其移动测量的过程中,光学跟踪装置实时跟踪观测数据扫描装置周围的标志点,从而对数据扫描装置进行实时定位定姿,最终将数据扫描装置获取的数据整合到统一的坐标系下,实现数据的自动实时拼接和融合。该系统不需要在被测物体表面贴标志点,可以“即拿即测”,便捷性大大提高。图4 光学跟踪全局定位扫描测量系统2.2.2标志点反向定位标志点反向定位的原理如图 5所示。图 5(a)是传统的物体表面贴点扫描测量方式,该方式通过标志点的识别定位对扫描仪进行定位定姿 图 5(b)是标志点反向定位扫描测量方式,在这种方法下标志点不是贴在物体上,而是贴在周围固定不动的墙壁上或其他结构物上。同时在扫描仪上加装了第三台定位相机,只要定位相机能够观测到周围墙上或其他结构物上的标志点即可对扫描仪进行反向定位定姿,实现所有数据的坐标系统一和自动拼接。标志点反向定位与航空摄影测量中的后方交会是同样的原理[16-17]。图5 标志点反向定位2.3自动化和智能化现代工业的发展,对工业测量的自动化、智能化水平提出了更高的要求。本文在上述手持式三维扫描测量设备的基础上,集成机器人、控制系统等硬件以及路径自动规划等软件算法,实现了自动化、智能化的工业摄影测量系统,如图 6所示。图6 自动化、智能化工业摄影测量系统本文实现的自动化智能化工业摄影测量系统包括工业测量传感器(扫描头+跟踪器)、机器人、控制系统、路径自动规划软件、测量数据后处理软件、机械工装等部分。其工作流程如图 7所示,首先根据被测工件的CAD数据,路径自动规划软件对机器人行走路径进行规划设计[18],这项工作对于同一批工件只做一次 在具体测量过程中,机器人自动按照规划设计的路径行走,一边行走一边进行扫描测量 扫描结束,数据传给测量数据后处理软件进行处理,包括自动和CAD设计数据进行比对,自动出检测报告等,如果需要还会做出是否为合格品等判断并输出结果 对所有的工件进行扫描测量、后处理等整个自动化测量过程,直到结束。图7 自动化、智能化工业摄影测量系统工作流程2.4市场应用上述技术和设备为工业测量提供了新的方法和成熟的解决方案,通过典型终端客户验证了新技术可以替代传统的测量方式,提高了工业领域决策者的信心。自动化、智能化三维测量装备面向大部分工业制造行业,不仅可以用于在线测量,而且可以实现柔性检测,促进了传统工业测量检测工艺的进步。目前本文研制成果已在汽车白车身、新能源汽车电池盒、发动机、铁路扣件、无砟轨道板、隧道管片等的在线自动化检测方面得到成功应用,通过进一步推广,可极大地提升汽车制造、轨道交通、航空航天等高端智能制造领域的自动化测量与检测水平,每年可为各类型企业创造可观的经济价值。高精度智能在线自动三维测量系统,有助于制造企业转型升级为高标准、高质量、柔性化、数字化的“智慧工厂”建设。3 工业摄影测量的主要应用方向工业摄影测量技术应用于工业设计、加工、检测等各个阶段[19],应用场景非常广泛、处理对象也千差万别。本文结合技术发展方向和趋势对其最主要的几个应用方向进行归纳介绍,包括逆向工程、质量检测、辅助智能制造。3.1逆向工程逆向工程(reverse engineering,RE)也称为反求工程,是指在缺少设计图纸和文档的情况下对产品进行复制的一种技术[20]。逆向工程作为获取零件设计加工数据最快捷的方式,具有高效率、低费用的特点,能极大缩短工业产品的研发周期[21]。近年来,随着科技的进步,逆向工程技术发展迅速,已广泛应用于汽车、航空航天、医学、文物修复等领域。工业摄影测量技术的快速发展使其成为逆向工程中数据采集的重要手段,下面以燃气轮机为例,介绍工业摄影测量技术在逆向工程中的应用。燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备,是典型的高新技术密集型产品,也被称为“制造业皇冠上的明珠”[22],如图 8(a)、图 8(b)所示。作为高科技的载体,燃气轮机代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平,是21世纪的先导技术。燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三部分组成,内部包括叶片等零部件,整体结构复杂,共计47个零件。燃气轮机对逆向精度要求极高,本次要逆向的燃气轮机长约4.5 m,要求单个零件逆向精度在0.1 mm以内,整体逆向精度在0.3 mm以内。逆向后还需进行虚拟装配,保证整体零部件符合设备工作原理。图8 燃气轮机逆向工程采用上一节介绍的工业级三维手持扫描仪对燃气轮机进行逆向。首先,利用工业级三维手持扫描仪获取了燃气轮机模型的三维表面数据,如图 8(c)所示。三维手持扫描仪在采集模型三维数据的同时进行了数据优化、去燥和精简等处理,因此提供的数据质量比较高,可以直接用于模型重建。模型重建在UG软件中完成[23],利用UG的数字编辑模块和强大的曲面造型功能重建燃气轮机曲面。采用混合曲面造型方式,先对数据进行面轮廓线特征创建,在特征线的基础上,利用UG强大的Though Curve Mesh命令,将调整好的曲线编制成光顺曲面,得到了燃气轮机的重建曲面,并且由于Though Curve Mesh可以控制四周曲面边界的曲率,因而构成的曲面质量更光顺,贴合STL数据精度也更高。曲面重建结果如图 8(d)所示。在完成曲面重建后,对重建曲面的光顺性和精度进行了分析评估,如图 8(e)所示。最后,在重建的燃气轮机模型的光顺性和精度都满足要求的条件下进行了虚拟装配,最终验证了逆向成果的正确性和可靠性,如图 8(f)所示。在该逆向过程中,采用先进的工业摄影测量技术,很好地克服了燃气轮机零件繁多、模型复杂、相互遮挡严重等问题,使得三维测量的效率大大提高,比传统接触式测量的效率提升5倍以上。3.2质量检测产品的几何特征在质量检验中占有重要地位,90%的质量检验都与几何形状参数有关[24]。几何量检测是一项基础性强、应用面广的质量检测类别。在工业生产中,机械产品的质量与零件的加工精度和装配精度有关,而加工和装配的高精度需要通过高精度的工业测量技术得以保证。例如,一辆汽车有数千个零件,由数百家工厂生产,如果没有高精度的工业测量技术作保证,是难以装配成功的。工业摄影测量已经在汽车制造业、零部件质量控制和整机装配等环节的在线检测中得到广泛采用[25-26]。下面以新能源汽车电池盒检测为例进行详细介绍。近年来,新能源汽车受到越来越多消费者的青睐。作为动力电池的主要载体,电池盒是新能源汽车必备的安全结构件,对承载、固定和保护电池组起着关键作用。电池盒的尺寸一般从1.0 m至2.5 m不等,主体结构分为上盖和下壳体,由于装配的需求,其表面分布了几百个圆孔等特征。电池盒的质量检测要求测量所有圆孔圆槽的位置公差、小铸件平面的轮廓误差、部分平面的平面度等,测量精度要求在0.1 mm以内,另外测量检测效率要求能够跟上生产效率,一般是在5~7 min之内。目前测量电池盒外形尺寸及安装孔位主要依靠三坐标接触式测量,效率不理想,难以满足生产需求。由于产量巨大,因此通过自动化在线检测来替代人工操作是基本需求。针对以上要求,以文中介绍的技术成果为基础设计了一套专门针对电池盒的自动在线测量检测系统,如图 9所示。该系统包括扫描测量仪、跟踪器、机器人、滑轨、电控等部件,通过软件实现自动路径规划、自动数据采集、自动数据处理、自动出报告等功能。图9 电池盒自动化检测系统当电池盒进入待检区后,只需按下机柜启动键,机器人即携3D扫描仪按规划路径开始扫描测量,直至测完整个工件,然后自动与CAD设计数据比对并出具PDF格式的检测报告,如图 10所示。整个过程实现了无人化的测量与检测。图10 检测结果报告除了新能源汽车电池盒,相关技术还应用到汽车白车身、高铁轨道板等部件的检测(图 11)、铁路弹条扣件在生产线上的自动化尺寸检测(图 12)等,取得了良好的经济效益和社会效益。图11 汽车白车身与高铁轨道板检测图12 铁路弹条扣件在线自动化检测3.3辅助智能制造在智能制造中,有很多场景需要借助工业摄影测量技术,才能实现自动、智能、柔性制造。比如,对于一些铸件毛坯的自动打磨,需要测量铸件毛坯的表面模型,才能进行打磨机器人路径规划,实现自动打磨 对于焊接,需要提前测量焊缝实际空间位置,才能规划焊接路径 对喷漆和涂胶等应用,也需要对物体首先进行表面测量,才能规划机器人路径实现自动柔性工作等[27]。可以说,工业摄影测量技术在智能制造的过程中能够发挥重要作用。另外,打磨、抛光、喷涂、焊接等工作都是高危险高污染的行业,迫切需要专门设备自动化完成。下面以鞋模打磨为例详细介绍工业摄影测量技术辅助智能制造。在制鞋过程的早期,需要对鞋模进行打磨,适当提升表面粗糙度便于后期涂胶粘贴更加牢固。如图 13所示,是一个工业摄影测量技术辅助鞋模打磨的设备,该设备能够实现机器人自动三维扫描、机器人自动打磨。具体工作流程是,在初期工位首先利用工业摄影测量技术对鞋模进行表面扫描测量,然后根据获取的
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    据美国物理学家组织网近日报道,英国科技设施委员会(STFC)将和格拉斯哥大学合作,建造迄今为止拍摄速度最快的X射线摄影机:每秒450万帧,可记录瞬间爆发的图像。将它安装于大型研究设备上,有助于从分子和原子水平揭示物质内部结构,开发新型药物及用于其他重要研究领域。   该摄影机也是英国科技设施委员会与欧洲X射线自由电子激光仪(X射线自由电子a激光仪)合作的首批实验终端设备之一,将于明年交付欧洲X射线自由电子激光仪委员会,并于2015年开始运行。欧洲X射线自由电子激光仪委员会代表团在参观了英国科技设施委员会之后,已经签订了300万英镑的样机建造合约。   欧洲X射线自由电子激光仪位于德国北部汉堡附近,由德国牵头,欧洲11个国家共同合作建造,总耗资达10亿欧元,设施长约3.4公里。利用超导加速技术给电子加速,其产生的X射线闪光比传统X光源要亮10亿倍,每次闪光持续不到10亿亿分之一秒。利用这一激光高强度、短脉冲的属性,使拍摄单个分子三维结构的X射线图像成为可能。而目前最先进的X光摄影机只有通过X光束持续不断地轰击物体才能拍摄,X射线自由电子激光仪产生的极短暂而高强度闪光并不适合。   新的摄影机专为X射线自由电子激光仪超短超强的X光而设计,为欧洲X射线自由电子激光仪进一步发挥其强大的探测功能提供了用武之地,有助于理解物质属性,从原子水平绘制病毒结构,精确定位单个细胞的分子组成等。   英国科技设施委员会蒂姆尼古拉斯博士指出,为X射线自由电子激光仪建造尖端摄影机设备,表明了英国在先进微电子学和高技术成像设备设计方面的能力,也将给人们的生活带来巨大变化。   欧洲X射线自由电子激光仪开发公司领导马库斯库斯特博士表示,X射线自由电子激光仪代表了欧洲研究设备的主要进步,加上英国科技设施委员会在成像设备制造方面的先进技术,将帮助X射线自由电子激光仪发挥它最大的潜力。
  • X 射线探伤技术在文物保及考古绘图中的应用
    一、X 射线探伤技术在文物考古中应用的原理X 射线探伤技术,是利用射线透过物体时,发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的一种技术。根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图像不一样,就可判断出缺陷的种类、数量、大小等,这就是射线照相探伤的原理,也称 X 射线照相技术。在考古学中运用 X 射线照相技术,就是利用 X 射线照相方法所具有不损坏器物的特性,而且,具有高穿透能力的电磁辐射 X 射线。在文物保护工作中单一的利用数码照片,只能对器物表面及形的一些信息进行了解,锈层底部及器物的内部的信息无法知晓,X 射线照相技术就能很好地解决这一问题。从另一个角度上讲,X 射线照相技术实际是一种“转换”技术,是把用肉眼直接观察不到的信息,变成“可识信息”,以反应物体内部的形貌特征,或者是物体内部结构特征。通过记录在 X 射线照片物体透视影像的丰富信息及其特征,来判断文物内部结构特征,或者相关的其他特征,如文物保存状况、前修复痕迹、相关其历史艺术信息,相关器物制作工艺特点等。现在,X 射线探伤技术已经成熟地应用于文物保护修复及古代技术研究中。运用此种设备进行文物相关研究比较广泛。X 射线是借助荧光屏显像的一种成像技术,具有穿透和荧光两个作用。X 射线照相是借助各种摄影装置,利用 X 射线的吸收、穿透和感光等作用。将被检客体的影像记录在与 X 射线仪连接的电脑相应的程序中。传统光学成像方式与 X 射线平面成像有些差异,传统的光学成像,不管模拟成像或数字成像,均使用光学透镜,波长范围为紫外线、可见光和近红外线。X 射线平面成像不用光学透镜成像。而是利用射线的直线传播,穿透物体,在物体背后放置 X 射线感光片将影像记录下来。X 射线平面成像与光学成像相比,除了不用镜头外,最主要的是记录的信息并不相同。二、X 射线照相技术在文物考古和绘图方面的应用实例文物具有不可再生性,在修复文物前,用 X 光照相方法能反应文物保存现状,通过这种无损分析结合文物的保存状况更利于文物保护与研究1. 在文物考古方面的应用X 射线照片作为光源的一种照相方法,利用具有高穿透能力的电磁辐射 X 光,在不破坏“研究对象”的情况下,对其内部形态进行探测来反应物体内部结构特征的一种无损检测方法。不同材质的文物,由于非均质特征,各个部位对X 射线能量的吸收明显不同。能够显示铁器表层的锈蚀深度,能够了解器物的内部形貌特征。 现代文物保护修复,不仅是把破碎的文物复原,把受自然力侵蚀的文物寿命延长,而是对其历史价值、艺术价值的一个重新“发掘”、认识和评价的过程。文物在锈蚀或损坏得比较严重的情况下,对其修复保护操作前,没有详细的了解器物的现状,直接进行操作很可能对文物造成损伤甚至破坏,相关的历史和艺术信息将永远的消失,并且对文物研究也会有极大的影响,造成无法弥补的遗憾。下面结合铁牌饰、铁饰件、铁称砣数码相片与X 射线照片的对比图片,可以细致地了解器物纹样与图案。 图2 为铁牌饰的 X 射线照片,从片中看到的是一件非常生动的艺术品,没有任何损伤拼接痕迹,轮廓立体感强,人、马的轮廓线及人体五官和头部也非常清楚,马的线条也很清晰,马身上的饰物、缰绳、马鞍、弓弦、缨、鞦带等细微之处都清晰地呈现出来。马的五官、尾部、四蹄的外轮廓与真实马的形态相像,从马的尾巴及身体上的饰物上看去,动感很强。整体上看去好似一人悠闲地在马背上吹着音乐,而马听着美妙的乐声慢步行走,很陶醉的样子。铁饰件的数码片中,只能看到表面厚厚的锈层,锈层下的任何信息都显示不出来。这次在文物保护的过程中,我们利用 X 射线照技术,详细的对器物进行了解,发现锈层下的有粗细不均线条组合成生动的图案,而且固定在铁饰件边缘的两个片状铁片及与铆钉相接的结构也能清晰地看到。这个信息的解读对于保护研究方面与保护工作的操作方面以及考古研究工作的开展有着非常重要的价值,也同时要求文物保护人员在进行保护工作时要特别小心,如果不小心就会伤及器物的花纹。所以在保护操作工作中,一边对照 X 射线图片,一边小心谨慎进行保护操作,结果器物花纹没有受到一丝的伤害,同时也说明器物得到了成功的保护。秤砣虽锈迹斑斑,却保存尚好。器表 1 面刻有凹槽(图 5),另一面无任何纹饰。经 X 射线照相,想进一步对其进行了解。结果很遗憾,在 X 射线片上除有一些白点外(图 6),只能看到一块加工规整的铁块,没有显现出任何套接及修复痕迹,说明这件器物是一次成形的实心器物。在器物中心部位有若干大小不等的小圆点,我们认为此物应是在制作器物时产生的气泡而形成。器物表面刻的凹槽在 X 射线片中没有任何体现,我们也无法辨别记录的是什么文字,这种结果的出现主要是由于器物太厚,器物上所刻文字的凹槽太浅所致。反而在数码片中,这种实心器物用数码片的效果反而要比 X 射线片好一些,表面信息虽然不是很清晰,还可以看到大致的轮廓。2. 在考古绘图中的应用出土文物是研究者对遗址的文化进行判定的重要依据。器物图是对器物进行平面展示的平台,绘图是编写考古报告中的一项不可缺少的基本工作,也是进一步研究器物相关工艺的基础。目前的考古绘图,是完全使用手工测量,可直接测量的部分,在图中可以准确绘出其结构与大小,而一些无法测量的部位,尤其在绘器物的剖面图、内部结构及加工工艺和器物厚度是无法准确测量的,也只能估测,这样会影响考古报告的读者对器物内部结构的认知程度。X 射线平面成像是 X 射线穿透物体的影像信息的记录。由于 X 射线穿透能力强,光学成像射线无法穿透的物体,X 射线却可能穿透,获得其内部信息。通过 X 射线照片专业绘图员可以对文物的内部形貌及器物的原貌有更加细致的了解。在绘图时,用绘图工具测量、数码片、X 射线片三者相结合,能够完整地把器物的内、外部信息更全面地表现出来。如铁锁为圆柱形,锈蚀严重,有些锈层已经剥落(图 7),内部结构不详。从(图 8)X 射线照片中,能够清晰地了解铁锁的内部形貌。除铁锁两端外侧可看到的铁条贯通铁锁内部外,再无任何部件。铁条一侧弯曲,呈“U”形,且残断。则另一侧端部似花瓣形扁片。数码片对器物表面信息是一个很好的展示,在铁锁两侧各有一孔,一侧为圆形,另一侧则为月牙形,且二孔在一条直线上。通过铁锁使用两种照相技术相结合的方法。能够清晰地了解铁锁内、外部结构与构成,有助于绘图者对器物有更深一层、更细致的了解,提高了绘制器物线图的准确性,尤其是对器物的内部结构能够绘得更准确。再如,帽顶,表面可以看到它的内部构成。先制成直径不等的空心半圆形范,并在范上刻好花纹,三个直径基本相同,另一个较前者稍大,其中两个小的半圆对扣成球体,而另一个小半圆与大者叠扣在一起,再用一根方形铁条通过顶点将其串在一起(图 9、图 10)。三、利用 X 射线照相技术进行文物保护应注意的问题利用 X 射线技术对文物进行保护,能收到较好的效果,但不能取代所有的方法,还要注意与其他方法的结合。1. 要对 X 光片进行整体判读从利于文物保护与研究的角度,在提取器物时,最好用整取的方法将器物内部任何遗物信息留存。在对器物进行清洗保护时,根据 X 射线片对器物的锈蚀物进行清理,这样就不会将器物本身破坏,也不会丢失任何信息,可以更准确地识别器物的内部构成与结构形貌。2. 要与传统的数码技术相结合如前所述,进行文物保护,利用 X 射线技术并不能解决所有的问题。从(图 5、图 6)的秤砣来看,器物大致为柱状,受 X 射线穿透力的影响,在识别时纹样图案的效果极差。(图 8)的铁锁 X 射线照片也如此,除铁锁的内部存有一根铁条以外,无其他任何信息,也无法得知铁锁内部的具体结构。而数码相机照的照片,可以把器物表面的一些特征及信息反应出来。而两者相结合,第一有利于文物保护与制造工艺的研究;第二有利于文物保护操作工作的进行。所以个人认为,用 X 射线技术对文物进行研究时,应运用多种科学技术方法相结合进行测试,具有互补的作用。获取更多、更大量的信息,减少丢失任何有价值信息的可能性,对文物考古的相关研究可提供更全面的内在信息。通过对以上三件器物 X 射线相片,可以看出,它们的效果完全不同。由于骑士牌饰为薄片状,相关的历史和艺术信息一览无余。而多年保护工作的实践,本人总结出一些经验。对器物进行保护工作前,一定要进行一些科学技术的测试,能够尽量多的留下一些信息。文物具有不可再生性,所以对文物进行的保护都应在详细了解文物之后再进行操作。X射线探伤技术,具有无损的特征,这种特性非常适合在文物研究和文物保护中应用,可以更全面地揭示与文物有关的历史信息,更生动地提供文物的制作工艺及技术,更详细地绘制器物的原图。
  • 岛津捐献5千万日元和10台移动式X射线摄影系统用于日本赈灾
    日前,日本岛津公司宣布为日本东北地区遭受地震和海啸的灾民提供救援支持。   救助方案细节包括:   1、岛津公司将捐献5000万日元,以帮助受灾地区的救灾工作。   2、岛津公司将捐助10台最新型移动式X射线摄影系统“MobileDaRt Evolution”和“MobileArt Evolution”, 以支持受灾地区的医疗活动。   同时,岛津公司从3月14日到18日一直在公司员工与董事会成员中募集赈灾资金。   对于此次在日本东北地区地震和海啸中的遇难者,岛津公司表示最深切的哀悼,并且真诚希望这些受灾地区尽快复苏。   据了解,移动式X射线摄影系统由电池供电,在病人难以行动时会派上用场。 MobileDaRt Evolution移动式X射线摄影系统
  • 奥影科普| X射线工业CT的放射安全防护
    X射线工业CT技术已经成为许多工业领域中不可或缺的无损检测工具。然而,由于它涉及到X射线的使用,人们往往对其辐射安全性存在疑虑。本文旨在科普X射线工业CT的放射安全知识,帮助大家了解其安全性,消除不必要的担忧。 X射线和工业CT X射线在工业CT中扮演着至关重要的角色。首先,X射线是一种波长极短的电离辐射,具有穿透质的能力,这使得它能够穿透被检测物体,获取其内部的结构信息。其次,X射线与物质相互作用时,会发生吸收、散射等现象,这些现象与物质的密度、厚度等特性有关。通过检测透射的X射线强度,可以获取物体内部不同位置的材料分布信息。 工业CT,即工业计算机断层成像技术,正是利用X射线的穿透性来实现对物体内部结构的三维成像。它通过从不同角度对物体进行X射线投影,获取多个截面图像,然后利用计算机技术将这些截面图像重建为三维立体图像。这种技术能够清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况,被誉为当今最佳的无损检测和无损评估技术之一。 图片来源网络 X射线的辐射来源 X射线之所以会有辐射,是因为它是一种电磁波,具有波粒二象性。在X射线产生的过程中,高速运动的电子与靶物质相碰撞并被靶物质原子内层电子所阻止,导致电子突然减速并释放出能量。这些能量以X射线的形式辐射出去,形成了我们所说的X射线辐射。 X射线的辐射特性与其波长和能量有关。由于X射线的波长很短,能量很大,因此它具有很高的穿透能力和电离作用。这使得X射线能够穿透物质,并在穿透过程中与物质发生相互作用,导致物质原子内层电子的跃迁和电离。 X射线对人体具有多层次影响,涉及生物学、医学和物理学等领域。它可直接穿透细胞,损伤DNA,增加患癌和遗传疾病风险;同时,与体内水分子相互作用产生自由基,导致细胞损伤和氧化应激反应。长期接触低剂量X射线,其辐射效应具有累积性,可能逐渐损害细胞并增加疾病风险。因此,对X射线的防护与合理使用至关重要。 X射线放射的防护措施 为避免在使用X射线设备时受到放射伤害,在过往的研究和使用过程中,人们总结出一些常用的防护措施: 1.距离防护:距离是减少辐射暴露的有效方法。在使用X射线设备做检测时,确保与设备保持一定的安全距离,可以显著减少辐射剂量。 2.屏蔽防护:使用屏蔽材料来阻挡X射线辐射是常见的防护措施。常见的屏蔽材料包括铅、铅玻璃、铅橡胶等。在X射线设备周围设置屏蔽墙、屏蔽门等,可以有效减少辐射泄漏。 3.时间防护:尽量缩短暴露在X射线辐射下的时间。在使用X射线设备时,尽量减少不必要的曝光时间,避免重复照射。 4.设施防护:X射线设备的固有防护设施也是重要的防护措施。确保设备的辐射安全性能符合相关标准和规范,如X线管壳、遮光筒和光圈、滤过板、荧屏后铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅手套以及墙壁等。 5.个人防护:对于从事与X射线相关的工作人员,应穿戴适当的防护用品,如铅围裙、铅围脖、铅帽、铅眼镜、铅手套等,以减少辐射对身体的直接接触。 6.安全管理:建立健全的辐射安全管理制度和操作规程,确保X射线设备的安全使用。定期进行辐射安全检测和维护,及时发现和处理潜在的安全隐患。 工业CT的辐射安全措施 1.屏蔽防护:工业CT设备的墙体和所有入口处的防护门应具有足够的屏蔽防护,以确保在射线束处于开启状态时,防护墙和防护门外30cm处的空气比释动能率不超过安全标准。此外,设备内部也应设置屏蔽装置,如铅钢结构的保护形式,以有效屏蔽射线。 2.监控装置:工业CT检测室内应设置监视装置,以便在控制室的操作台观察检测室内人员的活动和CT设备的运行情况。这样,如果发生任何异常情况,操作人员可以迅速作出反应,采取措施减少辐射暴露。 3.警示装置:为了直观地提示工业CT的工作状态,应在设备、检测室的所有入口处、源塔及其必要的地方设置电离辐射警示标志和工作状态指示灯。同时,检测室内及其入口处应设置声光警示装置,以便在开机前发出持续警告,提醒人员注意辐射风险。 4.通风设施:工业CT检测室应配备机械通风设施,确保每小时换气次数达到4-5次,以便及时排除有害气体,如臭氧和氮氧化物等。这有助于减少工作人员吸入有害气体的风险。 5.电气安全设施:对于以加速器为放射源的工业CT设备,应采取一系列电气安全设施,如主动接地联锁、高压屏蔽网、高压放电棒、高压过载保护、独立设备接地和警告说明等,以防止高压对工作人员造成危害。 6.分区管理:检测室内应划分为控制区和监督区。在射线束处于开启状态时,任何人不得进入控制区。控制室以及与检测室入口相连的过道、走廊等区域应划为监督区,无关人员不得擅自进入。这有助于限制人员接触辐射的风险。 国标中对工业CT设备的安全防护要求 在国家标准《工业X射线探伤放射防护要求》(GBZ117—2015)中,对X射线工业CT设备的放射防护做出了明确规定。例如: 4.1.3X射线探伤室墙和入口门的辐射屏蔽应同时满足:a)人员在关注点的周剂量参考控制水平,对职业工作人员不大于100μSv/周,对公众不大于5μSv/周;b)关注点最高周围剂量当量率参考控制水平不大于2.5μSv/h。4.1.4探伤室顶的辐射屏蔽应满足:a)探伤室上方已建、拟建建筑物或探伤室旁邻近建筑物在自辐射源点到探伤室顶内表面边缘所张立体角区域内时,探伤室顶的辐射屏蔽要求同4.1.3;b)对不需要人员到达的探伤室顶,探伤室顶外表面30cm处的剂量率参考控制水平通常可取为100μSv/h。 4.1.5探伤室应设置门-机联锁装置,并保证在门(包括人员门和货物门)关闭后X射线装置才能进行探伤作业。门打开时应立即停止X射线照射,关上门不能自动开始X射线照射。门-机联锁装置的设置应方便探伤室内部的人员在紧急情况下离开探伤室。 此外,《X射线计算机断层摄影装置放射卫生防护标准》 (GBZ 130-2020)、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB 18871-2002)等相关标准也对使用相关设备的放射防护作出了明确要求和指导。这些国标内容都是为了确保X射线设备在使用过程中的安全性和保护人员免受不必要的辐射照射。在使用X射线设备时,应遵循这些标准的要求,并采取必要的防护措施,以最大程度地减少辐射对人体的影响。同时,对于违反这些标准的行为,也应依法进行处罚和纠正。 尽管X射线工业CT设备在使用时会产生一定的辐射,但只有当辐射剂量达到一定程度时,才可能对人体造成危害。而且,X射线工业CT设备的辐射剂量通常较低,远低于可能对人体造成危害的剂量水平。因此,只要我们遵循正确的操作方法和安全规定,就可以有效地降低辐射风险。当然,为了最大程度地保护人体免受辐射的危害,我们仍然需要加强对辐射安全知识的了解和学习,提高自己的安全意识和防护能力。
  • 蓝菲光学成功交付上海市质检院定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统
    2019年11月蓝菲光学成功交付上海质检定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统。光谱透射率及色贡献指数是衡量摄影镜头质量优劣的重要指标。摄影镜头的光谱透射比特性直接影响彩色摄影的色再现质量,ISO规定了以用对数透射比为基础的色贡献指数来描述照相镜头的色再现性(ISO 6728-1983)。我们知道照相镜头是由多片透镜组成的,其设计是由全世界多个厂商共同协作的,不同厂商根据其设计方案,则选用不同的透镜玻璃。照相机的色贡献指数是由整个镜头的综合光谱透过率决定的。从某种意义上讲,用于照相镜头的每一块透镜玻璃都应该测量其色贡献指数,并且测试值符合标准要求。上海市质量监督检验技术研究院,是国家市场监督管理总局批准设立的,经上海市人民政府依法设置的非营利性公益科研类政府实验室,是国家级产品质量监督检验研究院。是集产品质量检验检测、计量校准、体系与产品认证、标准化服务、培训与咨询为一体的全国最具有综合竞争力的检测院所之一。上海市质检院针对采购检测仪器具有很高的产品要求,在产品质量、性能、售后服务等一系列考察后,选定蓝菲光学定制生产镜头色贡献指数检测系统。蓝菲光学定制生产的镜头色贡献指数检测系统基于积分球的光谱透射率测试系统,来获取镜头的光谱透射比。待测镜头最大尺寸128mm(D)*366mm(L), 待测镜头重量5kg以内。镜头透过率范围一般在4%-98%。硬件系统由积分球,光谱仪,准直光源,夹具和暗室组成。系统符合JBT8248.1-1999 照相镜头光谱透射比的测量方法和JBT8251-1999 照相镜头的色贡献指数国标。蓝菲光学高漫反射涂料很受行业认可,该测试系统积分球内部使用Spectraflect® 涂料在紫外-可见光-近红外光谱区内漫反射率高达98%。积分球的开口处采用刀刃结构有助于收集大角度散射,挡板采用最小化设计,使得探测器能够最大程度地看到球内壁表面。探测器口位于球的顶部和底部,使用挡板遮挡防止样品和参考口光束直接照射。蓝菲光学的光谱仪光谱范围350-1100nm,该光谱仪内置的电制冷、薄型背照式CCD探测器可高效地抑制杂散光。所使用的准直光源均匀性>90%,光斑大小可调,配套软件显示光谱透射比和色贡献指数,光谱间隔为10nm,此外允许我们自定义光谱及对软件二次开发,方便实用。图1 上海质检定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统图图2 摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统软件界面蓝菲光学定制的摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统设计灵活,可依照标准定制,适用于各类镜头透过率和色贡献指数测试。
  • “聚光杯”全国环境摄影大赛,向六五世界环境日献礼
    2018年6月4日,六五世界环境日前夕,在北京的标志性绿色建筑——环境国际公约履约大厦内,中国环境报社、中国环境网与聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)联合举办“2018年第二届‘聚光杯’全国环境摄影大赛”启动仪式暨“2017年首届‘聚光杯’全国环境摄影大赛”优秀作品展,向世界环境日献礼。  启动仪式由中国环境报社副社长陈庭朗主持,生态环境部宣教司副司长杨小玲、生态环境部对外合作中心主任陈亮、中国环境报社社长李瑞农,以及聚光科技总经理彭华等领导出席启动仪式并致辞,嘉宾们纷纷对“聚光杯”全国环境摄影大赛寄予期望,希望能够借此活动,吸引越来越多的人关心、支持环保,提高民众的公共环保意识,响应生态文明建设的国策,促进营造绿色发展的良好氛围,携手共建“天蓝水清地绿”的美丽中国!生态环境部、中国环境报社及聚光科技领导出席启动仪式  首届“聚光杯”全国环境摄影大赛,于2017年的六五环境日正式启动,历时七个月,活动受到了社会各界的广泛关注。此次展出的这些优秀作品,正是从大赛收到的217组共597张摄影作品中,经过专业评定、层层筛选,最终被精挑细选出的超吸睛作品。  随后,莅临现场的领导、嘉宾和环境界摄影爱好者们一起参观了展览,众人在幅幅优秀作品前,连连驻足,或点评,或深思,此时此刻,“美丽中国,我们都是行动者”成了回响在现场所有人耳边共同的声音。 生态环境部、中国环境报社及聚光科技领导们参观作品展环境界的摄影爱好者参观作品展部分展出的优秀作品  聚光科技,作为“聚光杯”全国环境摄影大赛的独家协办单位,从成立至今,一直怀着共建天蓝水清地绿美丽中国的大国梦想。十六年来,摒弃浮华默默坚守,锲而不舍从未退缩,当年的那个初心已成了而今在肩的重任。  正是源于聚光科技一直身处于生态环保行业,在看到人类发展经济所取得辉煌业绩的同时,也看到了天不再蓝水不再清、森林沦为沙漠、冰层正在消融、全球不断变暖、四季不再分明。以习总书记为代表的和政府向全国人民发出了“绿水青山就是金山银山”,坚持人与自然和谐共生,共建美丽中国的倡导。也正是这一号召,更加坚定了聚光人坚守环境保护,履行企业社会责任的信念。保护环境是一种态度,一种责任,一种义务,这一伟大的事业,需要有更多的人一起同心同德,许下承诺,携手成为环保履约人,这也正是聚光科技协办全国环境摄影大赛的初衷。欢迎参观“2017年首届‘聚光杯’全国环境摄影大赛”优秀作品展1、时间:2018年6月4-14日2、地点:北京环境国际公约履约大厦一楼展览区“2018年第二届‘聚光杯’全国环境摄影大赛”参赛说明(详情请见中国环境网):一、征集内容  本次大赛的主题为“美丽中国有你有我”,同时根据不同时段的社会热点拟定不同征集主题,主要包括亮亮你的家乡美、绿色离校、美丽中国我是行动者、强化督查在行动、环境治理与生态保护、环境执法监管与监测、环境污染与生态破坏、环境教育与科普、绿色消费、环保新技术新产品推广应用、环保公众参与等方面的内容。希望社会各界人士特别是奋战在一线的环保人拿起手机或相机,以精彩的照片,生动反映生态环境保护的重大进展和环境改善成果,记录环保人的奋斗足迹,曝光环境问题和环境违法行为,推动形成绿色生产生活方式,为建设美丽中国而努力奋斗。二、征稿日期  2018年6月5日~2019年3月31日三、奖项设置  一等奖1名,价值10000元人民币奖品,获奖证书一份;  二等奖2名,价值5000元人民币奖品,获奖证书一份;  三等奖3名,价值3000元人民币奖品,获奖证书一份;  优秀奖5名,价值2000元人民币奖品,获奖证书一份。  主题奖若干(视投稿情况而定),价值1000元人民币奖品,获奖证书一份。  组织奖若干,价值2000元人民币奖品,获奖证书一份。  月奖共9名,价值1000元人民币奖品。四、随手拍  周奖共36名,价值200元人民币奖品。五、征稿细则  1、摄影作品单幅、组照均可,一个内容不超过4张。要求相机摄影作品2400*3600百万像素、JPG文件要求不小于5000K,手机摄影作品600万像素、文件不小于3000K。作品须注明摄影作品题目、简短文字说明以及拍摄时间、地点、作者姓名、通讯地址和联系电话。谢绝电脑创意和改变原始影像的作品。照片仅可做亮度、对比度、色彩饱和度的适度调整,不得做合成、添加、大幅度改变等处理。  2、评优作品必须附上基本信息与作品说明,其中基本信息包括:拍摄时间、拍摄地点和标题,作品说明必须结合团队调研活动,反映作品的立意和拍摄内容,字数限定在150字~200字。请在申报的邮件中写明以上信息。  3、摄影作品须保证原创性,不得侵犯任何第三方的知识产权或其他权利。未在国内外相关比赛中参赛,参赛作品创作者应确认拥有作品著作权,如因此引起相关法律纠纷,法律责任由作品创作者承担。  4、参赛作品不得含有庸俗、暴力、宗教禁忌和法律禁止的题材内容。  5、对于参赛的摄影作品,主办单位有权在相关宣传推广活动中无偿使用,含出版物、展览、影视节目、电子媒体等。作者享有署名权。  6、本次大赛实行作品评选结果公示制度,接受社会广泛监督,入围作品将在中国环境网公示7天,公示期间接受实名电话举报。 7、上述条款的最终解释权归大赛组委会所有。六、投稿方式  投稿邮箱:juguang2018@163.com
  • 专家谈工业机器视觉与摄影测量技术及应用
    随着现代工业的发展和进步,特别是在一些高精度加工产业,传统的检测手段已远远不能满足生产的需要。机器视觉测量技术是一种基于光学成像、数字图像处理、计算机图形学的无接触的测量方式,测量范围更广,测量精度和效率更高,成为先进制造中的宠儿。机器视觉系统核心功能包括识别、测量、定位、检测等,能够自动测量产品的外观尺寸,比如外形轮廓、孔径、高度、面积等尺寸的测量;还可用于外观缺陷检测,例如汽车零部件、新能源动力电池表面缺陷检测等。据了解,全球机器视觉市场规模约122亿美元,国内机器视觉市场规模约164亿元;中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一,应用范围几乎涵盖国民经济各个领域,其中工业领域是机器视觉应用比重最大的领域。为帮助广大工业用户了解国内机器视觉检测技术发展与应用现状,仪器信息网将于2022年10月20-21日举办首届“精密测量与先进制造”主题网络研讨会,特邀天津大学精密仪器及光电子工程学院邾继贵院长、合肥工业大学卢荣胜教授分享主题报告。点击图片直达会议页面天津大学精密仪器及光电子工程学院 邾继贵院长《工业视觉技术进展及装备应用》(点击报名)邾继贵,博士,天津大学教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,精密测试技术及仪器国家重点实验室主任。 一直从事计量测试技术及仪器专业的科研教学工作,创新性地研究了基于激光技术、计算机视觉和精密测量理论的新型测量原理、方法及其工程应用,在流水线制造在线测量、大型装备制造现场测量领域研发了高性能测量系统及装备,成功解决了一些重点行业领域内测量新难题。 获得国家技术发明二等奖2项、教育部技术发明一等奖1项、天津市科技进步特等奖1项、天津市技术发明一等奖1项,发表学术论文100余篇。报告摘要:视觉信息作为一种大容量、高冗余的信息类型在工业制造领域发挥着重要作用。视觉检测技术是实现制造过程在线测量的最重要方法,随着制造工艺技术的不断发展,在线测量参数类型愈加丰富,测量精度不断提升,视觉检测技术也在不断演化发展过程中。报告分析了视觉检测新技术方法及趋势,结合汽车制造新工艺需求,展示了最新的工业视觉检测装备及其体系化应用。合肥工业大学 卢荣胜教授《视觉在线测量与检测技术》(点击报名)卢荣胜,博士,合肥工业大学教授,博士生导师,获国务院政府特殊津贴专家称号。现任无锡维度机器视觉产业技术研究院院长、董事长,安徽省计量测试学会理事长。1998年获合肥工业大学精密仪器专业博士学位,1998-2000天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室博士后流动站博士后,三维机器视觉技术研究。2001-2006年在香港城市大学、英国Imperial College London、University of Huddersfield从事机器视觉与光学测量技术研究工作。2006年5月回合肥工业大学任教。主要研究方向:机器视觉与光学精密测量技术。主持国家重大科学仪器应用与开发专项、重点研发计划、国家科技支撑计划、国家863专项、国家自然科学基金等项目10余项。已表发表论文200余篇,专著2本,获发明专利20余项,培养硕士和博士研究生100余人。报告摘要:机器视觉在线测量与检测技术在先进制造领域具有广阔的应用前景。在先进制造过程中,机器视觉技术能够取代人工,快速高效地执行测量、检测、识别、定位与引导等任务,如对产线上的零部件进行视觉定位,实现产品外形轮廓三维测量和表面缺陷检测,字符、条码读取,产品分类和分组,引导机械手进行无序抓取、焊接、装配、码垛和拆垛等。 本报告以先进制造领域产品零部件在线三维测量与缺陷检测为应用背景,系统性地介绍视觉在线测量与检测技术的基本原理、系统组成架构、系统集成中的共性关键技术,如视觉照明、高分辨率成像、分布式并行图像处理等技术。并以外观缺陷在线检测和三维视觉引导机械手无序抓取为例,阐述机器视觉在线测量与检测技术的实现过程。 报告还展示了近十几年来,我们在国家重大科学仪器设备开发与应用专项、国家重点研发计划等项目的资助下的研究与开发成果。此外,摄影测量是一门通过分析记录在胶片或电子载体上的影像来确定被测物体的位置、外形和尺寸的科学,属于测绘学的分支学科。数字摄影测量能在较短时间内获得被测物体关键点的三维信息,从而实现物体的三维数字化建模,尤其适用于大型繁杂工件的三维检测,具有非接触、自动处理等特点,为传统工业测量提供了新方法和新技术,尤其是在智能化、自动化发展的大趋势下,应用前景越来越广阔。本届“精密测量与先进制造”主题网络研讨会特邀武汉大学郑顺义分享《工业摄影测量技术研究及应用》主题报告。武汉大学 郑顺义教授《工业摄影测量技术研究及应用》(点击报名)郑顺义,工学博士,二级教授,博士生导师。任职于武汉大学遥感学院,长期从事数字摄影测量、计算机视觉、虚拟现实等方面研究,成果突出。授权专利100多项,发表论文120多篇,指导博士硕士研究生100多人。先后获得国家测绘科技进步奖一等奖,美国摄影测量与遥感协会戴维森主席奖和波音奖等奖励。报告摘要:在制造业朝着自动化、柔性化、智能化发展的潮流中,传统的工业测量技术难以同时胜任高精度、高效率、高便捷性的要求,本报告提出以工业摄影测量技术为基础的测量系统,其具有实时性、便捷性、自动化和智能化的特点,获取的高质量的三维数据,可用于逆向工程、质量检测、辅助智能制造等典型工业应用场景。同时介绍了该测量系统的技术路线,从硬件设计、算法优化等方面提出了见解。扫码报名抢位指导单位:中国计量测试学会主办单位:仪器信息网协办单位:上海大学会议日程报告时间报告主题报告人单位职务10月20日上午09:30-10:00工业视觉技术进展及装备应用邾继贵天津大学精密仪器及光电子工程学院院长10:00-10:30激光跟踪仪精密测量技术与应用周维虎中国科学院微电子研究所主任/研究员10:30-11:00激光回馈精密测量技术新进展张书练清华大学教授11:00-11:30待定胡鹏程哈尔滨工业大学长聘教授10月20日下午14:00-14:3020年来齿轮测量技术的发展石照耀北京工业大学长江学者特聘教授14:30-15:00基于波长移相技术的光学平行平板轮廓和厚度信息测量技术于瀛洁上海大学机电工程与自动化学院院长15:00-15:30视觉在线测量与检测技术卢荣胜合肥工业大学教授15:30-16:00面向智能制造的全过程、全样本、全场景测量李明上海大学教授10月21日上午09:00-09:30工业摄影测量技术研究及应用郑顺义武汉大学教授09:30-10:00装备空间运动误差被动跟踪测量方法与仪器娄志峰大连理工大学副教授10:00-10:30差分珐珀激光干涉微位移计量及应用研究崔建军中国计量科学研究院课题组长/副研究员10:30-11:00面向先进制造过程的在线计量技术研究赵子越中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所高级工程师
  • 2017年“聚光杯”全国环境摄影大赛启动
    中国环境APP上线,同时启动“寻找最美基层环保人”活动  为纪念6.5环境日,加强环境宣传,推进公众参与,中国环境报社、中国环境网和聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)共同举办的2017年“聚光杯”全国环境摄影大赛今天正式启动。中国环境报社社长李瑞农、聚光科技总经理彭华、副总经理赵雷鸣等出席启动仪式。同日,中国环境报社倾力打造的环境资讯和服务综合移动传播平台——中国环境APP正式上线,“寻找最美基层环保人”活动也同时启动。  举办“聚光杯”全国环境摄影大赛的主旨是为了进一步提高公众环境意识,促进公众关心、支持、参与环境保护,激浊扬清,为改善环境质量、促进绿色发展营造的良好氛围。 中国环境报社社长李瑞农发表讲话聚光科技总经理彭华发表讲话  本次大赛主题为“乐山乐水绿享生活”,主要包括美丽中国、环境治理与生态保护、重大环保行动、重大治理工程、环境执法监管与监测、环境污染与生态破坏、环境教育与科普、绿色消费、环保新技术新产品推广应用、环保公众参与等方面的内容,通过照片反映我国美丽的自然环境、人与自然和谐相处、环境治理成果以及环保人员奋战一线的精神风貌,展示公众参与环保、践行绿色理念的新风尚,曝光破坏环境的违法行为,警示世人。  本次大赛将根据网民投票数的高低,每周、每月进行评奖,并在年底组织专家对所有获奖作品及部分推荐作品分为专业组和业余组进行评奖。各个阶段的评选结果将在中国环境APP等各媒体平台上发布。  在6.5环境日到来之际,我们既要号召广大社会公众积极参与环境保护,同时也要关注一直奋战在一线的环保人。当前,环境与发展的矛盾仍然突出,环境违法行为普遍存在,改善环境质量任重道远。做好生态环保工作,不仅需要资金的投入、制度的保障,需要坚定的信念、奉献的精神,更需要一支忠诚履职、担当有为、业务过硬、无私奉献的环保队伍。  作为奋战在一线的基层环保人,常年实行“5+2”、“白加黑”的工作模式。面对众多的排污企业,他们克服种种困难,昼夜相继,排查环境违法行为;不管是三伏盛夏,还是数九寒冬,为了获取准确的数据,他们一丝不苟地进行环境监测;在突发环境事件的最前线,他们冒着生命危险坚守现场,保障环境安全。多年来,全国环保系统涌现出了田洪光、孟祥民等一批感人至深的先进典型,鼓舞和激励广大基层环保工作者以饱满的热情、扎实的作风攻坚克难,不断取得新的成绩。他们长期扎根基层,在平凡的岗位上默默奉献,他们的青春换来了环境质量的改善,他们的人生升华出闪光的中国环保精神,他们的身影构成了最美的时代风景线。 领导合影留念  为了褒扬先进典型,引领社会风尚,中国环境报社、中国环境网在6.5环境日发起全国范围内的首届“寻找最美基层环保人”推荐展示活动。本次推荐评选范围为全国环保系统在职的基层干部职工,政府部门、社会组织、媒体、网民都可以推荐,个人也可以自荐,经过投票评议,最终将产生 10个“最美基层环保人”,10个“最美基层环保人”提名。整个评选活动分推荐、初评、投票、公示、终评、表彰6个阶段,并举办首届“寻找最美基层环保人”授牌仪式,向社会公布推荐结果。  “聚光杯”全国环境摄影大赛和“寻找最美基层环保人”活动在6月5日环境日当天正式上线中国环境APP。中国环境APP是中国环境报社倾力打造的环境资讯和服务综合移动传播平台,将成为宣传环境保护的新阵地、促进公众参与环境保护的新渠道。
  • 日立场发射扫描电镜摄影大赛通知
    2011年日立(Hitachi)场发射扫描电镜摄影大赛的通知 为了普及电镜相关知识,提高电镜使用技术水平,增强工作者对电镜应用的技术交流,特别是日立场发射扫描电镜应用体会与交流,由天美(中国)科学仪器有限公司和日立高新技术有限公司共同主办的“2011年日立(Hitachi)场发射扫描电镜摄影大赛”,诚邀日立场发射扫描电镜的研究工作者、爱好者、老师以及在校学生积极参加此次活动。一、大赛宗旨将艺术手法与科学技术融入微观世界,加强行业内技术交流,增强工作者的兴趣与热情,提高使用水平,推动电镜事业的发展。二、大赛主题交流合作,共同提高三、主办单位天美(中国)科学仪器有限公司日立高新技术有限公司四、参赛资格国内大专院校、科研院所及企事业单位等日立场发射扫描电镜的使用者、爱好者、在读博士及研究生。五、参赛办法及要求1、作品必须为日立场发射扫描电镜拍摄的图片。2、同一参赛者(或单位) 最多可提交2幅图片。3、参赛作品必须是参赛者本人亲自拍摄,不得使用或抄袭他人图片参赛。4、为了促进场发射扫描电镜使用者间的技术交流,提交作品请注明参赛作品的制作详情,如:电镜型号,样品类型,制样方法,拍摄时间,拍摄条件等。5、请提供原始图片,无伪彩色,允许适当调整对比度。6、请参赛者对参赛作品做简单介绍说明,便于我们初选图片。7、参赛人员需在11月4日前附件形式提交参赛作品(电子版,格式可为jpg,tif,bmp等。最好附带图片信息的电镜生成的txt文本文件)至邮箱:hitachisem@foxmail.com。8、获奖作品的颁奖仪式将在日立公司在北京举行的新品发布会上进行。9、参赛作品可公开,天美公司和日立公司可在合乎法律范围内并在标注原作者的情况下对参赛作品及获奖作品拥有无偿引用权六、评选标准初评:时间:11月4日~ 11月13日评委:HTG 1人 天美1人 外聘专家 3人评分标准:5分制 高分辨率 样品微小细节清晰,轮廓清楚,细节信息丰富 非常好 较好 好 一般 较差 5 4 3 2 1 印象 第一眼印象,包括图像美观,视觉效果好,对比度协调 难易度 样品的制备困难?容易荷电样品?容易污染?最终入围:20幅作品,入围作品将在日立电镜交流QQ群、仪器信息网等处公布。终评:时间:新产品发布会当日 评委:参加发布会的所有老师 方式:全员投票七、奖项设置特等奖1名 奖品为 ipad2(价值4000元)给力奖2名 奖品为ipod touch 4代(价值2000元)优秀奖2名 Sony um-e463(价值800元)贡献奖15名 奖品为ipod shuffle(价值400元)同时颁发荣誉证书。八、联系方式联系人:武素芳,手机13811904356;秦艳,手机13581554067公司电话:010-64010651 E-mail: hitachisem@foxmail.com联系地址:北京市西城区鼓楼西大街41号天美(中国)科学仪器有限公司九、本次大赛规则解释权归大赛组委会 天美(中国)科学仪器有限公司2011年10月
  • 新的X射线世界纪录:以4nm的分辨率观察微芯片内部结构
    Paul Scherrer Institute (PSI) 的研究人员与洛桑联邦理工学院、苏黎世联邦理工学院和南加州大学合作,利用 X 射线技术取得了重大突破。利用 PSI 瑞士光源 SLS 发出的 X 射线,并采用由瑞士XRnanotech公司提供的最外环宽度为30nm,高度为400nm的FZP(菲涅尔波带片)聚焦,以前所未有的高分辨率观察了微芯片内部结构,实现了4nm的图像分辨率,创下了新的世界纪录!这种高分辨率三维图像将为信息技术和生命科学领域的发展带来深远的影响,研究成果已发表在最新一期的《Nature》杂志上。该样本是从商用计算机芯片中提取的,由图中的金色针头支撑。该样本直径不到 5微米(比人类头发的宽度小 20 倍左右),使用聚焦离子束从芯片上切下并放置在针头上。© Paul Scherrer Institute PSI/Mahir Dzambegovic自 2010 年以来,PSI 大分子和生物成像实验室的科学家一直致力于开发显微成像方法,目的是生成纳米级的三维图像。在目前的研究中,他们与洛桑联邦理工学院 (EPFL)、苏黎世联邦理工学院 (ETHZ) 以及南加州大学合作,首次成功拍摄了最先进的计算机芯片微芯片的图像,分辨率达到 4 纳米,即 百万分之四毫米,创下了世界纪录。科学家们没有使用透镜(目前无法使用镜头拍摄此范围内的图像),而是采用了一种称为 叠层成像 ptychography 的技术,即通过计算机将许多单独的图像组合起来以创建一张高分辨率图片。更短的曝光时间和优化的算法是此次显著提高由他们在 2017 年创下的世界纪录的关键因素。在实验中,研究人员使用了 PSI 瑞士光源 SLS 发出的 X 射线,并由瑞士XRnanotech提供的FZP聚焦。频链接:https://youtu.be/aKEhNgUdFvc深入研究微芯片:新型叠层成像技术可生成分辨率为百万分之四毫米的三维图像。© 视频:Paul Scherrer Institute PSI/Benjamin A. Senn、Markus Fischer 和 Tomas AidukasNo.1 介于传统 X 射线断层扫描和电子显微镜之间微芯片是科技的奇迹。如今,先进的集成电路中每平方毫米可以容纳超过 1 亿个晶体管,这一趋势还在不断增长。高度自动化的光学系统用于在洁净室中将纳米级电路迹线蚀刻到硅坯中。一层又一层地添加和移除,直到完成芯片(智能手机和电脑的大脑)可以被切割和安装。制造过程繁琐复杂,表征和绘制最终结构也同样困难。扫描电子显微镜有几纳米的分辨率,因此非常适合对构成电路的微型晶体管和金属互连进行成像,但它们只能产生表面的二维图像。“电子在材料中传播得不够远,” SLS 的物理学家 Mirko Holler 解释道。“要用这种技术构建三维图像,必须逐层检查芯片,在纳米级别去除各个层——这是一个非常复杂和精细的过程,而且会破坏芯片。”然而,使用 X 射线断层扫描可以生成三维和无损图像,因为 X 射线可以穿透材料更深,这个过程类似于医院的 CT 扫描。样品被旋转并从不同角度进行 X 射线照射,辐射的吸收和散射方式各不相同,这取决于样品的内部结构。探测器记录离开样品的光,然后算法从中重建最终的 3D 图像。“这里我们遇到了分辨率问题,” Mirko Holler 解释说,“目前可用的 X 射线镜头都无法以分辨如此微小结构的方式聚焦这种辐射。”No.2 Ptychography——虚拟镜头解决方案是叠层成像。在这种技术中,不是将X射线束聚焦在纳米尺度上,而是使样品在纳米尺度上移动。“我们的样品被移动,使得光束遵循精确定义的网格——就像筛子一样。在网格上的每个点,都会记录衍射图案,” 物理学家解释说。各个网格点之间的距离小于光束的直径,因此成像区域会重叠。这会产生足够的信息,以便在算法的帮助下以高分辨率重建样品图像。重建过程就像使用虚拟镜头一样。Manuel Guizar-Sicairos、Tomas Aidukas 和 Mirko Holler(从左到右)站在 PSI 瑞士光源 SLS 的实验设备前。科学家利用这里产生的 X 射线创下了新的世界纪录。© Paul Scherrer Institute PSI/Mahir Dzambegovic“自 2010 年以来,我们一直在不断完善实验装置和样品定位的精度。2017 年,我们终于成功对计算机芯片进行了空间成像,分辨率达到 15 纳米——创下了纪录,” Holler 回忆道。从那时起,尽管装置和算法进一步优化,但我们仪器的分辨率一直保持不变。“我们将其延伸到了一到两纳米,但这是我们能达到的极限。有些东西限制了我们,我们必须找出它是什么。”No.3 寻找限制因素这项精心的研究终于在在2021 年由瑞士国家科学基金会资助的一个项目开始。除了参与了第一次记录的 Mirko Holler 和 Manuel Guizar-Sicairos 之外,Tomas Aidukas 也加入了该小组。这位物理学家用他的编程经验支持团队并开发了新的算法,最终帮助他们取得了突破。研究人员在减少曝光时间时找到了他们的第一个线索——衍射图像突然变得更清晰了。这让他们得出结论,照射样品的 X 射线束并不稳定,而是发生了微小的移动——光束在摆动。“这类似于摄影,” Guizar-Sicairos 解释说。“当你在晚上拍照时,你会因为黑暗而选择长时间曝光。如果你不使用三脚架这样做,你的动作就会传输到相机上,照片就会模糊。” 另一方面,如果你选择较短的曝光时间,这样光线被捕捉的速度比我们移动的速度快,那么图像就会很清晰。 “但在那种情况下,图像可能是全黑的或充满噪点,因为在这么短的时间内几乎无法捕捉到任何光线。”研究人员也面临类似的问题。尽管现在的图像已经很清晰,但由于曝光时间太短,图像所包含的信息太少,无法重建整个微芯片。NO.4 更短的曝光时间和新的算法为了解决这个问题,研究人员升级了他们的装置,换上了一个更快的探测器,这也是 PSI 开发的。这样他们就可以在每个网格点记录许多图像,每张图像的曝光时间都很短。“数据量非常大,” Aidukas 补充道。当将各个图像加在一起并叠加时,就会产生与使用长曝光时间获得的模糊图像相同的效果。查看最先进的计算机芯片的内部结构。研究人员新开发的叠层技术使研究人员能够绘制出这一工程奇迹的三维结构。图片显示了组成微芯片的不同层。在顶部可以看到较粗的结构。随着层层向下移动,微芯片变得越来越复杂 - 使那里的连接可见需要几纳米的分辨率。© Paul Scherrer Institute PSI/Tomas Aidukas“你可以把 X 射线束看作是样本上的一个点。我们现在在这个特定点拍摄大量单独的照片,”Aidukas 解释道。由于光束在摆动,每幅图像都会略有变化。“ 在一些图片中,光束处于相同的位置,而在另一些图片中,光束已经移动。我们可以利用这些变化来追踪未知振动引起的光束的实际位置。”接下来要做的是减少数据量。“我们的算法会比较各个图像中光束的位置。如果位置相同,则将它们放在同一组中并加和。” 通过对低曝光图像进行分组,可以增加它们的信息内容。因此,研究人员能够使用大量短曝光图片重建具有高光内容的清晰图像。新的叠层扫描技术是一种基本方法,也可以在类似的研究设施中使用。该方法不仅限于微芯片,还可以用于其他样品,例如材料科学或生命科学。文本:Paul Scherrer Institute PSI/Benjamin A. Senn© PSI 免费提供图像和/或视频材料,供媒体报道上述文本内容。不得将此材料用于其他目的,包括将图像和视频材料转移到数据库以及由第三方出售
  • 【有福利】朗铎科技寻找“最美检测人”摄影大赛火爆上线
    活动流程niton老客户拍摄使用niton手持式x射线荧光光谱仪设备进行检测的照片,如果有符合要求的存照也欢迎踊跃投稿!照片可正式、可搞怪,可集体、可个人,期待着您的创意!作品要求1、本次活动仅限使用niton品牌手持式x射线荧光光谱仪,具体型号不限。2、照片要求niton设备清晰可见。3、建议拍摄时使用智能手机或者专业摄影设备,要求每张照片大小不得小于1.5m,不得大于20m。4、上传作品时,写明niton手持光谱仪的型号,被检测样品名称,检测目的,选择niton产品的理由(字数要求100字以内)。5、一名参与者(即一个微信账号)仅可投递1个作品参赛。6、若不同的人投递同一或近乎相同的作品,官方默认第一个上传者为作品归属者;若上传作品为网络资源,该作品将不计入获奖范围。报名方式在线报名:扫描下方二维码报名或关注“朗铎科技”微信公众号,进入公众号并输入“活动”,平台即会为您推送活动的在线报名链接,点击进入链接填写好您的个人信息并上传提交您的作品图片即可;邮件报名:将参赛作品、作品介绍(niton手持光谱仪的型号,被检测样品名称,检测目的,选择niton产品的理由)、个人信息(姓名、单位或学校、手机、邮寄地址、微信号)打包发送至3054194392@qq.com;邮件命名为“摄影大赛+作品名称”。活动时间作品征集时间:2017年09月08日-10月08日投票评选时间:2017年10月16日-10月31日结果公布时间:2017年11月01日-11月10日评选方式本次活动采取微信投票的方式,每个微信号每天可以投票1次,每次最多可以选择10个作品进行投票!评选开始后,在微信平台回复“投票”,平台即会为您推送活动的投票链接,点击进入活动页面为自己喜欢的作品投票即可!活动奖品一等奖:1名 智能扫地机器人二等奖:5名 桌面空气净化器三等奖:15名 炫酷头戴式耳机优秀奖:若干名 精美礼品一份主办方声明(1)解释权声明:本次大赛的一切解释权归主办方朗铎科技所有,主办方有权根据具体情况对大赛规程进行调整,调整内容将第一时间在朗铎微信平台进行公布。如有疑问请发送邮件至3054194392@qq.com或致电13241920366进行咨询。(2) 免责声明:投稿作品需为本人拍摄作品或取得授权可公开发表的作品。如若作品内容涉及机密泄露与权益侵犯,由参赛者个人全权负责,朗铎科技不承担任何责任。(3)权利声明:所有参赛作品都将被视为可无偿用于朗铎科技宣传、推广及相关物料的制作。(4)主办方有权取消违反大赛规则选手的参赛资格。
  • 硬X射线自由电子激光装置启动建设
    p   上海张江综合性国家科学中心又一重大装置项目——“硬X射线自由电子激光装置”日前获批启动。据悉,该项目作为《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》优先布局的、国内迄今为止投资最大的重大科技基础设施项目,在国家发展改革委、上海市和中科院的共同关心与支持下,在项目各参建单位的共同努力下,取得了阶段性成果。 /p p   该装置选址在上海张江综合性国家科学中心核心区域,总长约3.1公里,将建设埋深29米的地下隧道,包含超导直线加速器隧道、波荡器隧道、光束线隧道等10条隧道及5个工作井。装置主要由四部分组成:超导加速器、光束线、实验站和配套的公用设施。加速器装置包括一台能量达到100兆电子伏特的电子注入器、一台能量8为兆电子伏特的连续波超导直线加速器,以及3条产生的X射线光子能量范围为0.4~25千电子伏特的高重复频率自由电子激光放大器。 /p p   据了解,硬X射线自由电子激光具有更高的亮度、更短的脉冲结构和更好的相干性,提供的X射线峰值亮度比第三代同步辐射光源高109倍。同时,其具备纳米级的超高空间分辨能力和飞秒级的超快时间分辨能力,可将对微观世界的研究从拍“分子照片”提升到拍“分子电影”的水平,同时满足面向物质、单分子、超强超短单颗粒成像以及极端光物理等多个实验站的需求。 /p p   专家表示,该装置建成后,将成为世界上最高效和最先进的自由电子激光用户装置之一,为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端研究手段。张江地区也将成为集聚同步辐射光源、软X射线自由电子激光、硬X射线自由电子激光和超强超短激光于同一区域的国际光子科学研究高地。 /p p /p
  • 安捷伦科技推出独特的智能控制灵敏度 X 射线检测器
    安捷伦科技推出独特的智能控制灵敏度 X 射线检测器 新方法可探测其它检测器无法测量的衍射 2013 年 8 月 26 日,北京-安捷伦科技(NYSE 代码:A) 今日推出了一系列独特的智能控制灵敏度X 射线衍射 CCD 检测器。Eos S2、Atlas S2 和 Titan S2 CCD 检测器分别具有 92 mm、135 mm 和 165 mm 的感光面积,并能根据研究样品的衍射强度自动调整灵敏度。 &ldquo 智能控制灵敏度与数码摄影中调节 ISO 非常相似,&rdquo 安捷伦 XRD 总经理 Leigh Rees 说道,&ldquo 智能测量系统包括 SSC,并且可以立即切换到硬件 binning模式。这使得检测器能根据衍射强弱自动调整灵敏度和动态范围。通过这种独特的方法,我们能够测量其它检测器无法测量的衍射,并且能在更短的时间内获得高质量的数据。&rdquo 单晶 X 射线衍射系统不仅用于常规分析化学,甚至还可用于研究小分子和蛋白质衍射。安捷伦具有 20 年设计和生产专业级单晶 X 射线衍射检测器的历史,其最新的检测器是 S2 CCD。该检测器目前在英国华威大学,随后将在欧洲晶体会议上展示。有关会议的更多信息,请访问 www.ecm28.org。 关于安捷伦科技公司 安捷伦科技(NYSE 代码:A) 是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司的 20,500 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2012 财年,安捷伦的净收入达到 69 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息,请访问:www.agilent.com。
  • 高分子表征技术专题——同步辐射硬X射线散射表征高分子材料:原位装置的研制和应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!同步辐射硬X射线散射表征高分子材料:原位装置的研制和应用Characterization of Polymer Materials by Synchrotron Radiation Hard X-ray Scattering Technology: The Development and Application ofin situInstruments作者:赵景云,昱万程,陈威,陈鑫,盛俊芳,李良彬作者机构:中国科学技术大学国家同步辐射实验室 安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室 中国科学院软物质化学 重点实验室,合肥,230026 西南科技大学核废料处理与环境安全国家协同创新中心,绵阳,621010作者简介:昱万程,男,1990年生. 2010年本科毕业于天津工业大学轻化工程专业,2015年博士毕业于中国科学技术大学高分子科学与工程系. 2015~2017年和2017~2020年分别在中国科学技术大学高分子科学与工程系,北京航空航天大学物理系从事博士后研究. 2020年9月至今,任中国科学技术大学国家同步辐射实验室特任副研究员. 主要从事利用同步辐射X射线散射技术结合原位装置在线研究高分子材料加工过程中的多尺度结构演变,同步辐射X射线散射数据高通量处理方法的开发和应用.李良彬,男,1972年生. 1994年本科毕业于四川师范大学近代物理专业,2000年博士毕业于四川大学高分子材料科学与工程系. 2000~2004年在荷兰国家原子分子物理研究所和Delft科技大学从事博士后研究,2004~2006年在荷兰联合利华食品与健康研究所担任研究员. 2006年至今,任中国科学技术大学国家同步辐射实验室研究员,兼任化学与材料科学学院高分子科学与工程系教授、博士生导师. 2013年获国家杰出青年基金资助. 担任《Macromolecules》副主编,《Polymer Crystallization》《Chinese Journal of Polymer Science》《Journal of Polymer Science》和《高分子材料科学与工程》编委. 主要从事同步辐射时间空间能量分辨技术、原位研究方法和高分子材料加工-结构-性能关系方面的研究.摘要同步辐射硬X射线散射技术是表征高分子材料晶体结构和其他有序结构的有力手段. 高时空分辨的现代同步辐射光源具备强大的实时、原位、动态和无损表征能力,在高分子材料加工和服役过程中远离平衡态的多尺度结构演变研究方面有着巨大优势. 为了充分发挥这一优势,合理设计同步辐射原位研究装置,实现原位实验过程中的样品环境控制十分关键. 本文通过结合具体的研究案例,首先介绍同步辐射原位实验的设计、原位研究装置的研制、操作技巧和数据处理等整个在线实验流程,帮助读者建立对同步辐射原位实验的基本认识. 最后,选择了若干具有代表性的高分子材料体系和样品环境,简要概述同步辐射硬X射线散射技术在表征复杂加工外场作用下高分子材料多尺度结构演变方面的应用,帮助读者加深对同步辐射原位研究装置及相关实验过程的理解,以期引发读者的思考,积极拓展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用.AbstractThe synchrotron radiation hard X-ray scattering technology is a powerful tool to characterize the crystalline and other ordered structures of polymer materials. For the high temporal and spatial resolutions, modern synchrotron radiation light sources own the powerful capability of real-time,in situ, dynamic and non-destructive characterization. Thus, it gives the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology a huge advantage for the study of structural evolutions far away from the equilibrium during the processing and service of polymer materials. To give full play to this advantage, the reasonable design ofin situ instruments and the control of sample environments during the in situ synchrotron radiation experiments are critical. In this review, we first introduce the whole procedures of in situ experiments through a specific research case, including the design of in situ synchrotron radiation experiments, the development of in situ instruments, operation skills and data processing. We hope that the detailed introduction can help the audiences establish a fundamental cognition of the in situ synchrotron radiation experiments.Finally, we select several representative polymer material systems and the corresponding sample environments, and briefly overview the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology in studying the multi-scale structural evolutions of these polymers under complex processing fields. We believe that these applications would inspire the audiences to think and deepen their understanding on the synchrotron radiation in situ experiments by using in situ instruments. Undoubtedly, it is beneficial to further expand the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology on the characterization of polymer materials. 关键词同步辐射硬X射线散射技术  同步辐射原位研究装置  高分子材料加工  多尺度结构演变KeywordsSynchrotron radiation hard X-ray scattering technology  In situ instruments  Processing of polymer materials  Multi-scale structural evolutions 同步辐射是带电粒子以接近光速的速度在沿弧形轨道的磁场中运动时释放的电磁辐射. 对比普通X射线光源,同步辐射X射线光源亮度更高、光谱连续、具有更好的偏振性和准直性,并且可精确计算. 至今,我国经历了三代同步辐射大科学装置的建设、研究和发展,从第一代北京同步辐射装置、第二代合肥同步辐射装置到较为先进的第三代上海同步辐射光源[1]. 目前,我国正在积极建设和规划第四代先进光源,如北京高能同步辐射光源和合肥先进光源[2]. 同步辐射光源是前沿基础科学、工程技术和材料等领域所需的重要研究手段,是国际科学研究竞争的关键资源.同步辐射硬X射线散射技术在高分子结构表征中的应用非常广泛,例如广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)可表征高分子材料在亚纳米至百纳米尺度上的结构信息[3]. 目前,上海光源即将建成我国第一条超小角X射线散射(USAXS)线站,可进一步实现微米尺度的结构探测. 在此基础上与毫秒级分辨的超快探测器联用可以实现高时间分辨. 依托时间分辨的同步辐射WAXS/SAXS/USAXS研究平台,我们将能够同时获取高分子材料在0.1~1000 nm尺度内的结构信息,可以满足半晶高分子材料加工成型过程中多尺度结构快速演化、嵌段共聚物微相分离以及高分子复合材料研究等方面的表征需求.高分子材料制品的服役性能强烈依赖于加工工艺. 即使是相同的高分子原材料,通过不同的加工工艺,所获得的产品性能可能是完全迥异的. 例如:聚乙烯通过吹塑成型可加工成柔韧的包装膜,通过挤出成型则可制成刚韧适中的排水管道,还可通过纺丝加工成超强纤维. 高分子材料的加工参数主要包括加工温度、升降温速率、剪切和拉伸等加工外场的应变速率、应变和压强等. 因此,温度场、流动场等复杂外场、多加工步骤和参数相互耦合是高分子材料加工过程的主要特点[4,5]. 研制与多尺度表征技术联用的在线研究装备是表征高分子材料在加工过程中发生多尺度结构快速演化的重要实验手段. 高分子材料加工与服役在线研究装备类型多样,有小型的剪切和拉伸流变仪,也有模拟实际工业生产的大型原位装备,如原位双向拉伸装置和原位挤出吹塑成膜装置等. 此外,通过发展和集成与同步辐射联用的高分子材料性能表征技术,如用于光学膜的光学双折射检测系统,可建立高分子材料加工-结构-服役性能的高通量表征平台,大幅提高在多维加工参数空间中搜索最优参数的能力,以期为实际的生产加工提供理论指导.为帮助读者建立对同步辐射在线实验的基本认识,本文将以聚二甲基硅氧烷(PDMS)原位低温拉伸为具体研究实例,详细介绍同步辐射在线装置研制、实验设计和数据处理等相关知识;在此基础上,我们将简要概述本课题组多年来利用自主研制的同步辐射原位在线装置及高分子材料加工过程多尺度结构演变研究中的代表性成果. 以此引发读者的思考和共鸣,进一步扩展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用,取得更多更好的创新研究成果.1同步辐射在线实验研究方法同步辐射在线实验是指利用可与同步辐射光源联用的原位装置,研究复杂外场下的高分子合成或者加工过程中的化学或者物理问题. 在开展同步辐射在线实验前,需根据所要研究的具体科学问题,明确样品控制环境. 在充分考虑同步辐射光束线站的空间限制后,购买或研制原位装置. 样品制备完成后,利用原位装置进行样品的离线预实验. 完成以上准备工作后,在预先申请的机时时间段内,携带样品、原位装置和其他配套设备至同步辐射光束线站进行在线实验. 实验过程中需严格按照线站的规定步骤操作,最后保存好实验数据. 我们课题组长期致力于高分子薄膜加工物理的研究和相关原位研究装置的研制,并取得了系列研究成果. 下面我们以典型的硅橡胶——聚二甲基硅氧烷(polydimethyl-siloxane, PDMS)的同步辐射原位低温拉伸实验为例,详细介绍同步辐射在线实验的具体流程和操作.硅橡胶作为一种可以在低温保持高强度和韧性的弹性体,是高新技术、航天航空和武器装备等领域不可或缺的关键材料. 与天然橡胶等常规橡胶相比,PDMS具有极低的玻璃化转变温度(Tg≈-110 ℃)和结晶温度(Tc≈-65 ℃)[6]. 在拉伸和压缩等服役工况条件下,PDMS发生应变诱导结晶(stain-induced crystallization, SIC),因此其服役温度区间及性能主要受SIC而非玻璃化转变控制. 显然,结晶温度Tc的降低将缩小橡胶态的温度窗口. 已有研究表明,PDMS的应变诱导结晶行为非常复杂,在Tc以上至近Tg的范围内,存在多晶型结构并发生不同晶型间的固-固相转变行为. 在拉伸过程中,PDMS出现了α' ,α,β' 和β 4种晶型 [7],对应的WAXS二维图和方位角一维曲线积分分别如图1(a)和1(b)所示. PDMS复杂多晶型晶体结构直接影响材料的物理性质和宏观力学行为. 只有充分了解PDMS的晶体结构,掌握晶型间的转变规律,才能深入认识和理解材料的性能,实现根据服役条件和需求对材料进行改进和设计的目标. 然而,由于在线低温拉伸等研究条件的限制,PDMS应变诱导结晶行为和晶型间的相互转变的相关研究仍较少,并缺乏基础数据和定量模型. 其中,尚未完全解决的问题主要有以下2个方面:(1) PDMS可形成多种晶型,但所有晶型的晶体结构尚未完全确定;(2) 拉伸可诱导不同晶型发生固-固相转变,但目前对转变路径和机理还缺乏认识. 高时空分辨的同步辐射硬X射线散射技术为解决上述科学问题提供了可能. 我们选择以较低应变速率在低温下拉伸PDMS,实时跟踪拉伸过程中的晶体结构演化和固-固相转变. 在计算实验所需的时间分辨率后,我们选择上海光源(SSRF)BL16B1(小角X射线散射光束线站)进行同步辐射在线实验. BL16B1的技术参数和指标符合软物质材料表征需求,其能量范围为5~20 keV,光子通量达到1011 phs/s @10 keV,时间分辨率达到100 ms,X射线波长 λ=0.124 nm,可探测的空间尺度范围为1~240 nm.Fig. 1(a) The 2D WAXS patterns of polymorphous PDMS (b) The 1D azimuthal intensity curves with the azimuthal angle (ψ) ranging from 0° to 180° of diffraction peaks at 2θ=10.42° (Reprinted with permission from Ref.‍[7] Copyright (2020) American Chemical Society).在明确所要解决的科学问题后,需要解决样品环境的控制问题,即能与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 通过调研,我们发现市面上早已有了商业化的低温拉伸设备,如Linkam公司配置液氮制冷系统的拉伸热台TST350以及Instron 3366型万能拉伸机. 然而,这些商业化设备都存在明显的不足,并不能满足我们的实验需求. 例如:TST350虽可实现与同步辐射联用,然而为了使得温度控制均匀并提高升降温速率,其样品空间很小,所能达到的应变空间十分有限,因此很难将具有较高断裂伸长率的橡胶类样品拉伸至大应变乃至断裂;此外,TST350采用按压式夹具,在拉伸过程中存在严重的打滑现象,即样品从夹具处滑脱. Instron 3366型万能拉伸机仅仅可以实现低温拉伸,并不能与同步辐射联用. 因此,我们转而自行研制与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 在研制过程中,需要解决的主要难点问题有:(1) 单轴拉伸至断裂,即大应变的实现;(2) 低温环境的实现(室温至-110 ℃);(3) 样品的打滑现象;(4) 考虑上海光源光束线站的空间限制,在尺寸上实现与同步辐射硬X射线的联用. 我们受商业化流变仪(sentmanat extensional rheometer, SER)的启发,在研制时通过伺服电机驱动2个对向旋转的辊夹具对样品施加拉伸(如图2(a)). 如此,样品能以卷绕的方式无限拉长,可以在不增大腔体体积的前提下实现大应变,同时保证样品腔内部温度均一可控. 通过使用安川伺服电机,并配置减速机、运动控制器和MPE720控制系统,装置能够实现较宽的应变速率范围(0.0025~30 s-1). 低温环境的实现参考低温热台和示差扫描量热仪等仪器常用的降温模块,采用液氮降温的方法,使用自增压液氮罐将液氮注入低温腔体. 考虑到PDMS样品不能直接与液氮接触,需要在样品腔外部设计液氮流道. 样品腔采用导热性较好的不锈钢304,流道和样品腔采用一体式加工设计,避免焊接可能带来的缝隙. 我们利用有限元方法模拟了样品腔内温度,结果表明当环境温度为室温时,样品腔内部温度最低能够达到-150 ℃(图2(c)),可以较好地满足实验环境温度要求. 通过将样品腔内抽真空,外部采用吹氮气的方式,可以有效解决窗口结霜的问题,从而避免窗口结霜对X射线散射实验产生不利影响[8,9]. 根据锥形散射计算X射线窗口尺寸,并采用聚酰亚胺薄膜(杜邦公司Kapton系列薄膜)作为窗口材料. 为解决上海光源BL16B1线站的空间限制问题,低温原位拉伸装置的整体设计秉持小型化原则,设计效果图如图2(b)所示. 最终研制的装置实物如图2(d)所示[10].Fig. 2Schematic diagram of uniaxial stretching (a), the design of low-temperature stretching device (b), finite element simulation of temperature distribution in cryogenic chamber (c), physical image of low-temperature uniaxial stretching device combined with synchrotron radiation (d).结合本课题组多年的研究和实践经验,我们想要强调的是,在真正开展同步辐射在线实验前,离线预实验非常重要. 一方面,可以对力学曲线、装置升降温速率、保温时间等进行重复性验证,将在线实验的每个步骤都离线模拟重复,确保在有限的机时内高效执行实验计划;另一方面,在同步辐射光束线站的装置安装和校准需要丰富的操作经验,通过离线预实验,可以充分掌握装置的操作细节和常见问题的解决方法,如此方能在突发情况出现时从容应对. 此外,在进行在线实验时,需严格遵守同步辐射光束线站的管理规定,保障人身安全.同步辐射硬X射线原位实验通常在空气、氮气、溶液等环境中进行,获得的原始WAXS/SAXS数据包含空气等背底的散射. 因此,在原位实验的过程中,除了获得不同实验条件下的样品散射信号外,还需单独获得相应实验条件下的空气等背底散射信号,然后在后续的数据处理过程中扣除这些背底散射. 扣除背底散射通常是在WAXS/SAXS一维积分曲线上进行的,扣除操作恰当与否的判读标准是扣除背底后一维积分曲线的两端基线应保持水平. 同时,也要考虑原位研究装置对散射信号的影响. 为了进行数据的对比分析,通常需要对所获得的数据进行归一化处理.图1(b)为归一化处理后PDMS不同晶型的方位角一维积分曲线. 从图中可以明显看出PDMS 4种不同晶型所对应特征峰的区别:ψα=90°,ψα' =80/100°,ψβ=60°/120°,ψβ' =42°/72°和109°/138°.heng Lirong(郑黎荣).Chinese J Phys(高压物理学报),2020,34(5):3-15.doi:10.11858/gywlxb.202005543Xu Lu(许璐),Bai Liangui(柏莲桂),Yan Tingzi(颜廷姿),Wang Yuzhu(王玉柱),Wang Jie(王劼),Li Liangbin(李良彬).Polymer Bulletin(高分子通报),2010, (10):1-26.doi:10.1021/la904337z4Cui K,Ma Z,Tian N,Su F,Liu D,Li L.Chem Rev,2018,118(4):1840-1886.doi:10.1021/acs.chemrev.7b005005Chen W,Liu D,Li L.Polymer Crystallization,2019,2(2):10043.doi:
  • 研究发现等离子体可有效破坏致命病毒传染性
    新浪科技讯 北京时间12月7日消息,据物理学家组织网报道,也许用不了多久,我们就可以利用一种与众不同的新方法对抗艾滋病毒、非典、肝炎和流感等致命病毒,因为研究人员已经证实,等离子体在破坏腺病毒的传染性和防止它复制等方面的效果不凡。研究发现,当病毒接触等离子体(除固体、液体和气体以外的第四种物质状态)仅仅240秒后,只有百万分之一的病毒仍在复制,实际上所有病毒的传染性都已被破坏。 离子体可有效破坏致命病毒传染性   该研究成果发表在英国物理学会出版社(IOP Publishing)的《物理学学报D辑:应用物理学》杂志上,它是第一项着眼于病毒和已经显示出等离子体对根除皮肤上的细菌及净化水非常有效的研究。在医院里,等离子体产生装置能够杀灭依靠寄主生物体复制和传播的潜在致命病毒。从长远来看,可以直接吸入等离子体,用来杀灭肺里的病毒,或者用来清除抽出体外的血液里的任何病毒,然后把干净血液重新输入人体。德国马克斯-普朗克地外物理研究所的研究人员特意选择腺病毒,看一看它们是不是最难消除活性的一种病毒。例如,由这种病毒引发的疾病,只能通过治疗感染症状和并发症来治愈它,而不是把病毒本身作为攻击目标。   腺病毒主要会引起肺炎和支气管炎等呼吸道疾病,由于整个病毒被一层蛋白质包裹,因此很难破坏它的传染性。在这项最新研究中,腺病毒被稀释到特定浓度,然后让它们接触等离子体240秒,接着培养1小时。腺病毒受控组未接触等离子体,但接受了其他相同处理。随后用这两批腺病毒(接触等离子体的一组和受控组)感染两种不同的细胞系。为了检测一个细胞是否包含这种病毒,研究人员通过特殊处理,让该病毒产生一种在特定光线照射下能发出绿色荧光的蛋白质。目前还不清楚等离子体产生这种效果的机制,不过它们是等离子体和周围空气产生化合作用的结果,当我们的免疫系统遭到微生物袭击时,也会产生类似物质。(孝文)
  • 案例研究:用于呈现电影中现实3D动作效果的运动摄影测量
    电影制作人就像魔术师一样 - 当他们向您展示一项新技巧时,您会想知道这项技巧的实现方式和灵感来源。当然,对于 Scarlett Johansson 主演的电影攻壳机动队的制作人也是如此。像剑道战士或倒茶艺妓这样的人物实景全息图出现在电影的整个城市风景中。这些实景全息图或“单息图”表示未来的 3D 广告,它们通过以下方式显示:悬挂在空中、停留在建筑上方和建筑之间,以及在街道上的人群中间流动。电影使用的系统采用圆顶状的装备形式,这由 80 个同步的 FLIR Grasshopper 相机组成为了创建单息图,一家 VFX 和相机阵列技术公司 Digital Air Inc. 创建了一个特殊的运动摄影测量相机系统。摄影测量广泛运用于运动图片和视频游戏中,以生成纹理结构的、测量体积的 3D 扫描,可对扫描执行操纵和动画处理以实现运动。虽然这种静态的摄影测量可生成非常真实的静态 3D 图像,但它依赖于对单个纹理地图执行后期动画处理,而这会在对扫描进行动画处理时产生问题。例如,人脸和织物等复杂表面的运动看起来就不太自然。传统的摄影测量是瞬间性的,需要重新进行动画处理。在诸如攻壳机动队的电影中,将背景设置在技术先进的未来会使观众期待体验到完美的运动 3D 图像。进入 Digital Air,这是他们的新运动摄影测量系统。电影使用的 Digital Air 系统采用圆顶状的装备形式,这由 80 个同步的 FLIR Grasshopper (GS3-U3-50S5C-C) 相机组成。这些相机以 2.5k 分辨率和 24 FPS 记录,创建纹理结构的多帧对象序列,这些序列的源对于每个 3D 模型都相同。Grasshopper 的自动同步功能确保所有相机快门完美计时,这对于使运动摄影测量装备正确运行至关重要。设备中会记录所有演员的表演,以便制作电影的 3D 动画。Digital Air 的硬件系统生成了一致的 RGB 数据,通过这些数据可实现每秒 24 个全身摄影测量扫描。现实捕捉摄影测量软件用于创造所需的序列化 3D 模型,以便将摄影测量扫描制作成规模和源保持一致的动画运动序列。每一帧都是一个全新的 3D 模型,但具有不同的纹理。该过程创造了可从任何视角呈现的资产,并且还捕获了逼真的原始表演动作,这与传统的 3D 扫描不同。生成的扫描随后可以连续重新呈现在后期制作中,以重现原始表演与 CG 构建的背板和相机移动相结合产生的效果。通过此过程,还能增加一些细微差别,例如城市较富裕地区的高密度、高分辨率的声波图等其他地区中伪影的像素化声波图。Digital Air 的创始人及总裁 Dayton Taylor 表示,之前从未出现过并且使电影中的各个演员都不尽相同。他觉得这需要充分发挥运动摄影测量的可能性,以便完美呈现电影效果。鉴于电影因其惊人的视觉效果而备受赞誉,这款产品似乎会在全世界受到认可。关于 Digital AirDigital Air 开发和生产视觉效果以及相机阵列相关的技术。他们提供相机系统作为针对全世界电影拍摄的视觉效果生成服务。他们还许可、建立和安装定制相机系统,以用于活动安装。
  • 瑞士科学家开发X 射线消色差透镜 将很快实现X 射线显微镜商业应用
    仪器信息网讯 近日,瑞士保罗谢尔研究所(Paul Scherrer Institute,简称PSI) 的科学家开发了一种X射线显微镜的突破性光学元件——X 射线消色差透镜。这使得 X 射线束即使具有不同的波长也可以准确地聚焦在一个点上。对应成果于3月14日发表在科学杂志Nature Communications上,成果表示,新型X射线镜头将使使用 X 射线研究纳米结构变得更加容易;这种类型的X射线消色差仪将克服衍射光学和折射光学的色差限制,并为宽带X射线管光源在光谱学和显微镜中的新应用铺平道路。DOI: 10.1038/s41467-022-28902-8用于在微纳米尺度上无损研究物质内部结构和元素组成的X射线技术需要高性能的X射线光学系统。为此,在过去的十年中,人们开发了各种类型的反射、折射和衍射光学元件。衍射和折射光学元件已成为大多数高分辨率X射线显微镜的组成部分。然而,始终遭受固有色差的影响。到目前为止,这限制了它们在窄带辐射中的使用,从本质上说,这类高分辨率X射线显微镜仅限于高亮度同步辐射源。与可见光光学类似,解决色差的一种方法是将具有不同色散功率的聚焦光学和散焦光学结合起来。在这次新成果中,PSI科学实现了X射线消色差仪的首次成功实验,该消色差仪由电子束光刻和镀镍制作的聚焦衍射菲涅耳波带片(FZP)和3D打印双光子聚合制作的散焦折射透镜(RL)组成。利用扫描透射X射线显微镜(STXM)和光学显微镜,科学家演示了在宽能量范围内的亚微米消色差聚焦,而无需任何焦距调整。这种类型的X射线消色差仪将克服衍射光学和折射光学的色差限制,并为宽带X射线管光源在光谱学和显微镜中的新应用铺平道路。消色差镜头对于在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像至关重要。它们确保不同颜色(即不同波长的光)具有共同的焦点。然而,迄今为止,X 射线还没有消色差透镜,因此只有单色 X 射线才能实现高分辨率 X 射线显微镜。在实践中,这意味着必须从 X 射线光束光谱中滤除所有其他波长,因此只能有效使用一小部分光,从而导致相对低效的图像捕获过程。由 3D 打印机创建的微结构:由 PSI 科学家开发的创新折射结构与衍射元件相结合,形成一个消色差 X 射线镜头,约一毫米长(或高,如图所示)。打开它的末端,就像一个微型火箭。它是由 3D 打印机使用特殊类型的聚合物创建的。该结构的图像由扫描电子显微镜拍摄。图片来源:Paul Scherrer Institute/Umut SanliPSI 科学家团队已通过成功开发用于 X 射线的消色差 X 射线透镜解决了以上问题。由于 X 射线可以揭示比可见光小得多的结构,创新的镜头将特别有利于微芯片、电池和材料科学等领域的研发工作。比可见光消色差更加复杂对于可见光,消色差透镜的应用已经超过200多年。但对于X 射线的消色差透镜直到现在才被开发出来,这一事实乍一看似乎令人惊讶。可见光的消色差透镜是由一对不同的材料组成,当可见光穿透第一种材料时,分散成不同光谱颜色(就像穿过传统的玻璃棱镜时一样),然后这些光谱再通过第二种材料时就会逆转这种分散效果,聚焦在一个点上。(在物理学中,分散不同波长的过程称为“色散”)消色差聚焦原理:散焦折射透镜(RL)的色度作为聚焦菲涅耳波带片(FZP)色度特性的校正器。b扫描电子显微镜(SEM)显示了通过电子束光刻和镍电镀制作的镍FZP,用于对比测量。c由四个堆叠抛物面组成的RL的SEM图像,使用双光子聚合光刻技术进行3D打印。d使用消色差作为聚焦光学元件的扫描透射X射线显微镜(STXM)和光学成像实验装置的草图。PSI 的X 射线纳米科学与技术实验室 X 射线光学与应用研究组负责人、物理学家 Christian David 解释说:“这种适用于可见光范围的基本原理在 X 射线范围内不再起作用。对于 X 射线,没有任何两种材料的光学特性能够在很宽的波长范围内足以抵消另一种材料的影响。换句话说,材料在 X 射线范围内的色散是太相似了。”两个原理而不是两种材料因此,科学家们没有将寻找答案放在在两种材料的组合中,而是探索将两种不同的光学原理联系在一起。“诀窍是要意识到我们可以在衍射透镜前面放置第二个折射透镜,”新研究的主要作者Adam Kubec说。Kubec 目前是 Christian David 小组的研究员,现在为 XRnanotech 工作,XRnanotech 是 PSI 在 X 射线光学研究过程中的一个衍生公司。“多年来,PSI 一直是 X 射线镜片生产的世界领导者,”David 说,“我们为全球同步加速器光源的 X 射线显微镜提供专门的透镜,称为菲涅耳波带片。” David 的研究小组使用已建立的纳米光刻方法来生产衍射透镜。然而,对于消色差透镜中的第二个元素——折射结构——需要一种新方法,这种方法最近才得以实现:微米级的 3D 打印。这最终使 Kubec 能够制作出一种类似于微型火箭的形状。使用消色差仪演示在不同能量下的 STXM 成像。a)使用消色差获得的图b 中所示的Siemens star样品的 STXM 图像,表明在最佳能量约 6.4 keV 的附近,消色差范围 1 keV。b) Siemens star 测试样品的 SEM 图像,外圈和内圈的径向线和间距 (L/S) 的宽度分别为 400 nm 和 200 nm,见红色箭头。c) STXM 的比较结果是使用消色差 (上) 和传统 FZP (下) 获得的能量范围为 6.0 keV 至 6.4 keV。虽然 FZP 图像的对比度随能量快速变化,但使用消色差获得的图像质量变化很小。潜在的商业应用新开发的镜头使得X射线显微镜实现了从研究应用到商业应用(例如工业)的飞跃。“同步加速器源产生如此高强度的 X 射线,以至于可以滤除除单个波长以外的所有波长,同时仍保留足够的光来产生图像,”Kubec 解释说。然而,同步加速器是大型研究设施。迄今为止,在工业界工作的研发人员被分配了固定的光束时间,在研究机构的同步加速器上进行实验,包括 PSI 的瑞士同步辐射光源 SLS。这种光束时间极其有限、昂贵,且需要长期规划。“行业希望在他们的研发过程中拥有更快的响应循环,”Kubec 说,“我们的消色差 X 射线镜头将在这方面提供巨大帮助:它将使工业公司可以在自己的实验室内操作紧凑型 X 射线显微镜。”PSI 计划与 XRnanotech 一起将这种新型镜头推向市场。Kubec 表示,他们已经与专门在实验室规模上建造 X 射线显微镜设施的公司建立了适当的联系。作为元件安装在瑞士同步辐射光源SLS上进行测试为了测试他们的消色差仪的性能,科学家们在将其作为聚焦光学元件安装在瑞士同步辐射光源SLS的cSAXS光束线上。其中一种方法是非常先进的 X 射线显微镜技术,称为 ptychography。“这种技术通常用于检测未知样本,”该研究的第二作者、Christine David 研究小组的物理学家、X 射线成像专家 Marie-Christine Zdora 说,“另一方面,我们使用 ptychography 来表征 X 射线束,从而表征我们的消色差透镜。” 这使科学家能够精确检测不同波长的 X 射线焦点的位置。他们还使用一种方法对新镜头进行了测试,该方法使样品以小光栅步长穿过 X 射线束的焦点。当改变 X 射线束的波长时,使用传统 X 射线镜头产生的图像会变得非常模糊。但是,在使用新的消色差镜头时不会发生这种情况。“当我们最终在广泛的波长范围内获得测试样品的清晰图像时,我们知道我们的镜头正在发挥作用,” Zdora高兴地说道。David 补充说:“我们能够在 PSI 开发这种消色差 X 射线镜头,并且很快将与 XRnanotech 一起将其推向市场,这一事实表明,我们在这里所做的这类研究将在很短的时间内实现实际应用。”
  • 最新!联影医疗医用血管造影X射线机获批上市
    近日,国家药品监督管理局经审查,批准了上海联影医疗科技股份有限公司生产的“医用血管造影X射线机”创新产品注册申请。该产品由高压发生器、X射线管组件、限束器、滤线栅、平板探测器、机架、导管床、显示器、显示器吊架、视觉组件、触控平板、控制模块、控制盒、脚踏开关、手闸、图像采集工作站、视频管理工作站、图像高级处理工作站、3D图像处理工作站和附件组成。适用于对血管造影检查、介入手术时提供X射线透视、摄影、血管减影图像和体层图像。  该产品采用9轴机器人DSA,能实现全腹部、全胸部的锥形束成像,解决了传统锥形束CT重建视野小的问题。此外,产品采用计算机视觉技术,实现了一键自动锥形束CT扫描和一键到位,可简化定位和锥形束CT的工作流,减少辐射暴露和术中操作步骤。与传统的医用血管造影X射线机相比,该产品可显著扩大锥形束CT重建视野,减少锥形束CT扫描的操作步骤、操作时间和辐射剂量,预期缩短成像前的准备时间,提高手术效率。  药品监督管理部门将加强该产品上市后监管,保护患者用械安全。
  • 搭配FLIR机器视觉相机,美国天文摄影师清晰拍摄“太阳黑子”~
    对于“太阳黑子”,古代的时候就有过记载,但是当时人们看到的“太阳黑子”是被理解为一些“神灵现象”。但科技的发展,让我们知道了太阳黑子即太阳表面的低温较暗区域,其每11年爆发一次,数量在太阳极大期增加,在太阳极小期减少,那么它到底长什么样子呢?众所周知人的肉眼不可以直视太阳但使用望远镜配合保护眼睛的特制太阳滤光镜就可以放心观察太阳啦~今天小菲就和大家一起揭秘太阳黑子的模样使用FLIR Grasshopper Express 6.0 MP Mono FireWire 1394b相机,内含 Sony ICX694 CCD 传感器拍摄的图片。Alan Friedman是一位天文爱好者和天文摄影师,他在位于纽约州布法罗市的自家后院中拍下了很多撼人心魄的太阳影像。他一直使用各种型号的相机(像素从30万到600万不等),并与采用氢α滤光镜 (656.3 nm) 的太阳望远镜组合进行拍照。以下照片是由不同曝光次数的太阳影像合并或叠加在一起制作而成,其中的细丝是日珥的最终形态。暗色区域是小太阳黑子,而较亮谱斑(点)是高度磁化区域。使用了以 Sony ICX274 CCD 传感器为特色的FLIR Grasshopper 2.0 MP Mono FireWire 1394b来拍摄大黑子群的拍摄使用了带Sony ICX618 CCD 的 FLIR Flea3 0.3 MP Mono FireWire 1394b 相机太阳黑子特写的拍摄使用了白光太阳滤光片。太阳黑子不是静止不动的,而是会在太阳表面游走,并可能持续数天到数周时间。太阳的这些低温区域具有强磁场,可以向太空发射质子和电子,从而触发地球上的北极光。太阳黑子是由太阳内部出现并通过光球层的强磁场而产生的。太阳黑子往往以相反磁极成对运动,太阳自转周期大约为25天。因此,我们可在大约一周时间内观测到相同的太阳黑子。拍摄到上面这样清晰的影像是非常困难的,因为大气升温造成的光反射还会使星光在夜晚忽明忽暗,因此选择合适的相机非常重要!为了获得如此清晰的影像,Alan拍摄了无数张照片,然后将图像叠加起来进行处理,以便保留到最清晰的图像。Alan拍摄多幅图像,然后再用各种程序进行处理。Alan为太阳望远镜配备了FLIR机器视觉相机,之所以选择FLIR,也是经过多方对比,FLIR相机性能卓越、尺寸小巧、重量轻且功耗低,非常适合天文拍摄。大气的易变性(尤其是在白天)是获得清晰影像的一个主要障碍。为了获得清晰影像,Alan拍摄了90秒流视频,然后从中选取最清晰的帧,最终拍摄到满意的图片。升级款:FLIR Blackfly® S随着FLIR技术的不断创新发展,相应的升级款也研发出来了,它们的性能更好,质量更高,比如FLIR Blackfly® S,它采用业内先进的冰块外形传感器,功能强大,让您可以轻松生成所需的精确图像,并加速您应用程序开发。Blackfly S提供GigE、USB3、套装和板级版本,您可以根据需要随心选择~FLIR Blackfly S USB3FLIR机器视觉相机不仅协助摄像师拍摄太阳黑子还去到火星拍摄过探测器着陆的精彩瞬间
  • ATAGO无损非破坏(红外)糖度计知多少
    ATAGO提供可靠的光学和红外测试解决方案,应用覆盖食品,饮料,制药,化工及其他多种工业领域。如下是ATAGO无损非破坏(红外)糖度计的产品知识: Q:可测量哪种水果?A:苹果。未来规划(梨,番茄,桃子等等) Q:果皮颜色会影响测量结果吗?(红/绿苹果)A:不受颜色影响。 Q:水果生长过程中可以评定成熟度?A:可对水果进行全程种植监测。直接把仪器样品台贴合树上果实表面即可测出糖度,无需采摘。 Q:可否测量有关苹果加工类产品的糖度?A:可对水果进行全程种植监测。直接把仪器样品台贴合树上果实表面即可测出糖度,无需采摘。 Q:测量前需要对水果作哪些准备工作?A:无需切开果实,无需掰开,无需榨汁。 Q:可否测量有关苹果加工类产品的糖度?A:包装类产品可使用便携式糖度计PAL-O或者便携式糖酸一体机,详情可与ATAGO中国分公司联系。 Q:测量同一个果实出现不同数值?A:苹果糖度取决于日照时间和日照面积等因素,糖度读数只针对苹果与样品台接触面的数值。 Q:水果温度会影响测量吗?A:先让无损非破坏(红外)糖度计对水果温度适应片刻后方可测量。把仪器和水果放置在同一地方让其对周围环境温度适应片刻后方可测量。
  • 蔚华科技携手南方科技推出非破坏性SiC缺陷检测系统
    以碳化硅(SiC)基板为基础的高功率及高频元件的需求随着电动车、资料中心与高频通讯市场的成长出现供不应求的状况。其中SiC基板质量决定下游元件的可靠度及性能优劣,但SiC长晶速度较慢,且目前关键的晶体缺陷只能以破坏性的KOH蚀刻方式进行抽样检测,使得SiC芯片制程成本居高不下。因此,基板厂与元件厂若能在制程中对材料做全面非破坏性检测,不仅可及早发现问题,进而有效改善制程、提升良率,进而在化合物半导体市场中展现绝佳竞争优势。现行的破坏性检测方式除了造成巨额的成本消耗之外,也无法提供足够的信息对整个制程进行完整的研究与追踪。而近来的文献显示现有的光学检测技术虽然可以准确地找出表面的缺陷(Ref.1),然而对找出晶圆内部的晶体缺陷依然力有未逮。因此,蔚华科技携手南方科技推出非破坏性的SiC缺陷检测系统,首创将非线性光学技术导入半导体检测领域,可对全片基板表面到特定深度进行扫描,反应晶体结构信息,提供晶体缺陷密度及其分布状况,让客户有效掌握基板质量,未来生产出的元件质量与效能也能更加稳定。通过非线性光学影像与AI影像辨识结合(Ref.2),更能辨识晶圆内部的致命性晶体缺陷,除了能够节省巨额的成本支出,并且提高产出之外,更能对基板的质量控制做出完整的追踪与回溯。有别于目前市场上的光学技术仅能检测表面的非晶体缺陷,南方科技针对市场需求推出了JadeSiC-NK (型号 SP3055),专注在稳定且有效地找出基板中关键的晶体缺陷(Micropipe, BPD, TSD, Stacking fault),相较现行将SiC晶锭切片后取上下二片基板进行检测的KOH蚀刻方式,可大幅节省检测时间与基板成本。以每个长晶炉每月产出四个晶锭为例,采用JadeSiC-NK后,每个晶锭可省下二片基板成本(每片6英寸基板以800美元计),因此可推估一个长晶炉每年可省下新台币250万元,若是具有100个长晶炉的基板厂,一年即可省下新台币2.5亿元。此外,JadeSiC-NK也可针对同一个晶锭进行100%的晶圆检查,进行详细的晶锭分析和批次追踨分析,协助客户在高技术门槛的化合物半导体市场加速制程及产量优化。Ref1: Chen, PC., Miao, WC., Ahmed, T. and Kuo, HC, Defect Inspection Techniques in SiC.Nanoscale Res Lett17, 30 (2022). https://doi.org/10.1186/s11671-022-03672-w, https://link.springer.com/article/10.1186/s11671-022-03672-wRef2: Kuo, HC, Huang, C , 乐达科技 NYCU 产学计划 report (2023)图一:(上)JadeSiC-NK以非破坏性方式检测出的BPD缺陷分布(下)相同晶圆以KOH破坏性蚀刻方式检测出的BPD缺陷分布图二:(左) JadeSiC-NK以非破坏性方式检测出的TSD缺陷分布(右)相同晶圆以KOH破坏性蚀刻方式检测出的TSD缺陷分布
  • X射线检查的新标杆!多功能X射线检查设备
    前言当前产品的功能愈加丰富,对精度要求也逐步提高,所以出货检查和故障失效分析的要求也越来越多样化。从外观到内部,这些检查对于保证产品的安全性和可靠性十分重要。 对从外观无法检测到的内部结构检测,X射线检查设备十分有效。使用X射线辐照检查对象,并将结果进行可视化处理,形成图像,能够非破坏地进行检测。 与传统设备相比,岛津最新的Xslicer SMX-1010 系列微焦点X射线检查设备的图像质量和可操作性实现了显著提升。 图1Xslicer SMX-1010外观图 优势• 新的HDR过滤器特性使观察不同厚度和材料的对象更容易• 利用新的图像处理和高分辨率探测器在宽视野内清晰的透视图像• 快速和简单的三维分析与新的改进的CT操作 Xslicer SMX-1010特点 Xslicer SMX-1010主要规格 表1. 主要规格 1、能够获取高画质图像的设备• 搭载150万像素新型X射线检出器,可获得高分辨率图像。• 标配HDR功能。即使工件的厚度与材质不同,一次拍摄即可获得对比度清晰的图像,从而提高气泡等缺陷的可视性。 2、大幅缩短检查时间• 操作性能大幅度提升,简化从工件更换到观察的流程。• 可通过提升检出器的读取速度与载物台的移动速度,大幅削减生产节拍中的检查时间。 3、集3D分析的多样化功能为一体• 使用选配的CT功能,不仅可进行透视检查,还可进行三维分析。较准作业实现自动化,任何人都可轻松完成CT拍摄。• 全景拍摄功能,最大可获取3200万像素X射线透视图像,一张图片即可完成基板等整件大工件的检查。 Xslicer SMX-1010系列机拍摄的透视图 1、HDR高对比度透视片式电阻的透视图像如图2所示。经过HDR功能处理后,图像中焊料内部的空洞很明显。通过HDR功能处理,可以在同一张图片中以高对比度同时观察到透明度好和差的部分。 图2 实装板上片式电阻透视图左图:无HDR效果 右图:HDR效果 此外,使用铝线的功率IC的透视图如图3所示。周围的密封树脂和铝线由于比重接近,对比度低,原本使用X射线不易观察,但通过HDR处理,清晰可见。 图3 功率IC透视图像——铝线左图:整体图 右图:局部放大图 2、探测器倾斜的透视观察将探测器倾斜,进行透视观察。图4为BGA的斜透视图像,图5为通孔的斜透视图像。在BGA的斜透视图像中,可以看到一个结构异常的焊球。 图4 BGA的倾斜透视图像 图5 通孔倾斜透视图像 3、高分辨率探测器在高配机型中使用300万像素的高分辨率探测器,可以晰度地观察产品的内部结构。 图6为铝压铸件透视图,图7为GFRP透视图。压铸件可以清晰地观察到内部砂眼。此外,GFRP可以精细地观察纤维的趋向。 图6 小型铝压铸件透视图像 图7 GFRP透视图像 自动运行功能自动连续透视拍摄功能(教学功能和步进功能)减轻了作业员的负担,缩短了检查时间。下图是教学功能示意。图8为教学功能检查结果画面和透视图像。教学功能是自动拍摄预先登记的检查点的功能。作业员可以通过选择每个检查位置的OK(●),NG(●)和保留(●),将有缺陷的点位反馈到制造部门。 图8-A 教学功能检查结果画面8-B 2号检查点 8-C 3号检查点8-D 5号检查点 8-E 7号检查点 选购项:CT3维分析功能CT功能可用于观察复杂的内部结构并解析内部缺陷,而透视图像无法满足3维分析的要求。 XslicerSMX-1010可通过加装CT单元,进行三维分析。 图9为QFP封装IC的三维显示图像(左图)和放大的断面图像(右)*1。图9 QFP封装IC左图:无HDR效果 右图:HDR效果 图10为USB插头的三维效果图像(左图)和端子的角度测量结果(右图)*1。测量端子弯曲角度,可以将其与设计值进行比较。 图10 USB插头左图:无HDR效果 右图:HDR效果 图11为树脂插头的断面图像(左图)和缺陷分析结果(右图)*1。如果空洞作为缺陷,红色代表大尺寸,蓝色代表小尺寸。 图11 树脂插头左图:无HDR效果 右图:HDR效果 总结岛津最新的Xslicer SMX-1010系列微焦点X射线检查设备,使用高分辨率探测器和HDR处理可获取高品质图像。简单易用的UI和人性化设计使每位操作员都在轻松操作的同时,降低了检查作业量。 利用CT的三维观察,可以无损地分析被检查物体内部的复杂结构。 现在的产品,功能逐渐加强,结构精度要求越来越高,X射线检查成为安全性和可靠性必不可少的检测手段。 岛津Xslicer SMX-1010可以用于与产品质量相关的生产环节! 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • “硕果”——秋季摄影比赛
    田野里,那沉甸甸的稻穗,随风摇着长长的尾巴;玉米咧嘴笑着,露出了黄灿灿的牙齿;高粱举起火把,苹果树上 ,结满了半红半青的大苹果,树枝都被它们压弯了。菜地里,有紫色的茄子,有挂满竹架的丝瓜。这就是秋天,秋天是收获的季节,秋天是香甜的,因为果园里的果树都成熟了。秋天是快乐的,因为不像夏天那么热了,在公园里、在郊外都充满了欢声笑语。秋天的到来让我们多了一分香甜,多了一分快乐,多了一分轻松,多了一分收获,少了许多烦恼和焦躁。在这个美好的季节,五洲东方公司人力资源部组织了以&ldquo 硕果&rdquo 为主题的秋季摄影比赛。   本次摄影比赛,得到了全体员工的热情关注,共收到来自全国各地56位作者的参赛作品。参赛作者之广,作品质量之高,达到一个新的水平。   本次摄影比赛历经一个月的时间,评选出了一、二、三等奖及优秀奖共8幅展品。以下是部分获奖作品。 2号作品 17号作品 19号作品 30号作品 33号作品 42号作品
  • 那些神奇脑洞,再次惊艳了我们!—— “微世界之光”全国大学生微结构摄影大赛
    微结构大赛艺术创新组作品着重于对所拍摄图片的学术背景、艺术美化效果和寓意等的重点考察,虽然已经见识过不少历届优秀作品,但是看到本届获奖作品后,还是令人直呼脑洞大开,确确实实再一次被惊艳到了。2018年6月至10月,历时四个多月,第四届“微世界之光—新时代与新材料”全国大学生微结构摄影大赛终于落下帷幕,本届大赛共收到了来自28所高校、研究院所的230余幅作品,经过一轮轮严格的资格审查、专家遴选以及激烈的网络投票,最终角逐出20幅艺术创新组作品和8幅技术创新组作品进入决赛环节。10月21日,第四届全国大学生微结构摄影大赛决赛暨“材料显微结构表征技术”学术论坛在南昌大学举办,最终进入大赛决赛的28位参赛选手对各自参赛作品进行了7分钟的介绍,经过四个多小时的答辩评审,本次大赛最终决出艺术创新组特等奖1名、二等奖5名、三等奖14名,技术创新组一等奖4名、二等奖4名,大赛主办方为获奖选手现场颁发了丰厚的现金奖励! 第四届全国大学生微结构摄影大赛决赛现场本次微结构摄影大赛也受到了TESCAN公司的大力支持,作为电子显微领域联用创新技术及“微分析综合解决方案”引领者,TESCAN作为冠名赞助商之一倾情赞助了本次微结构大赛。更令人惊喜的是,本次大赛艺术创新组特等奖作品“石墙上的舞者”及二等奖作品“腐草为萤”、“地月之吻”等均采用TESCAN扫描电子显微镜拍摄。大赛艺术创新组作品着重于对所拍摄图片的学术背景、艺术美化效果和寓意等的重点考察,虽然已经见识过不少历届优秀作品,但是看到本届获奖作品后,还是令人直呼脑洞大开,确确实实再一次被惊艳到了。那么本次大赛中到底有哪些采用TESCAN扫描电子显微镜拍摄的令人惊奇的脑洞作品呢?一起来看看吧~作品《石墙上的舞者》作者:张建飞 导师:王波 西安交通大学 一缕轻柔的阳光顺着石墙洒落在这女子身上,她鸭蛋脸面,俊眼修眉,粉面上一点朱唇,神色间意气风发,一袭墨黑淡雅长裙,红发侧披如瀑,素颜清雅面庞淡然笑;她张开双臂,纤足轻点,衣决飘飘,宛若仙子一般,在阳光下旋转、跳跃。此刻,她是自由的,她冲破这象征着世俗与偏见的石墙,拥抱阳光,翩翩起舞。生命中有许许多多有形无形的石墙,它很坚硬,因为它代表着名利、世俗和心底的恐惧,打破它吧,寻找真正的自我。( 在盯着右侧这张原始电镜图片长达几个小时之后,我还是没有看出来有丝毫“在石墙上翩翩起舞的女郎”的影子...不就是不同灰度的成分衬度么......求留言区真相,难道我是一个人。。。) 原图材料:碳化硅-环氧树脂复合材料样品在常温、高真空的环境中,借助钨灯丝扫描电子显微镜使用背散射电子对碳化硅-环氧树脂复合材料断口进行拍摄。如图所示,穿插于图中的亮白色网格线为β-SiC相,经过原位碳热还原反应得到的多孔SiC完整保留了松木的多孔结构,在复合材料中形成连续的导热网络和承载骨架;填充在SiC之间的暗灰色部分为环氧树脂,碳化硅和环氧树脂界面结合紧密,结构完整有序。环氧树脂的内部有一些不规则的阴影和亮线,这是由于环氧树脂断裂所致。作品《腐草为萤》作者:张念、邵杭婷 导师:李明 上海交通大学 《礼记月令》:“季夏之月.腐草为萤.”在古代人们认为是草腐烂后化为了萤火虫,在盈盈的黑夜里发光,从春日里的盎然生机,到黑暗中的星星之火,这也许就是一场重生吧。“作品名字”从一片绿意盎然的颜色,经过岁月热情的炙烤,逐渐融化,重生,像黑夜里的萤火虫,渺小而温暖,又像石岩上青苔里窜出的小花,倔强又美好。这或许就是生命的过程吧。初如一片稚嫩的绿荫,在慵懒的暖风里成长,随着时间的车轮碾过,伤痕累累,却终究不会臣服于苦难,化为夜里的萤火,化作峭壁的野花,经过沉淀,换了一种新的姿态,更好的存在。 (...夜里的萤火?峭壁的野花?......为什么我只看到了“某种材料”的边缘形貌。。。) 原图材料:Ni的石墨片此图为扫描电镜下观察到的镀覆Ni的石墨片的边缘形貌。通过此图可以看出,石墨片的镀层较均匀,未出现明显包覆不周的现象。 作品《地月之吻》作者:何丹阳 导师:曹丽云 陕西科技大学 宇宙浩瀚,星汉灿烂。从陆地到太空,这是探索,更是长征。在寥廓而深邃的宇宙中,温文尔雅的“地才子”和聘聘婷婷的“月佳人”时而窃窃私语,时而深情对望,上演了一段浪漫且饱含中国韵味的“地月童话”。 作品描述:仰望星空,北斗环绕,嫦娥伴月,神州起航,天舟穿梭。让“地月”擦出爱的火花,为持续的改变点赞,向未知的寰宇继续进发!( 看到这里,就突然明白了为什么我只能做一只“技术汪”了。。。)原图材料:MoSi2-ZrB2复合粉末图中的近似球形粉末呈现出明暗相间的纹理脉络,白灰两相分别为ZrB2相(白)与MoSi2相(灰),且白色相犹如粒粒白珍珠镶嵌在灰色相中,错落有致,呈现出材料之美。(更多作品请详见全国大学生微结构摄影大赛官网或大赛微信网络投票通道。)更多详情内容,请关注“TESCAN公司”微信公众号。
  • 极强X射线轰击金属制成透明铝
    据美国《每日科学》网站7月27日报道,英国牛津大学科学家利用目前世界上最具威力的软X射线激光轰击金属,制成了透明状态的铝。这一研究成果可对行星科学以及核聚变能利用有所启示。相关论文发表在《自然—物理学》(Nature Physics)杂志上。   透明铝之前仅在科幻小说中存在,由于电影《星际迷航4》而名满天下。由牛津大学科学家所领导的国际研究团队,将所有能量聚焦在直径小于人类头发粗细1/20的点上,利用自由电子激光装置(FLASH)产生短脉冲,轰击样本中每个铝原子的核心电子,而不破坏金属内的晶体结构,从而使铝金属在极端紫外线辐射的状态下变得近乎透明。这表明,极强的X射线源可催生新的物质状态。但这一效应仅能持续极短时间,约40飞秒左右。   牛津大学物理学院的贾斯汀沃克说:“我们所研制的是之前从未有人涉及的新态物质。透明铝只是一个开始,我们正在研发的物质的物理性质与大型行星内部的状况紧密相关 我们还希望通过研究此种物质,能对同样需要高强度激光内爆激发的小型恒星的生成过程有更清晰的了解 有朝一日在地球上也能对核聚变的能量加以利用。”   沃克教授表示:“我们实验的非凡之处在于仅利用高强度激光这一个步骤就将普通的铝转化为了新态的物质材料。在某些特定方面,其表现得如同我们已将每个铝原子转化为了硅原子,这就如同你发现可以利用光源将铅转化为金一样神奇!”   这一发现因比世界上任何同步加速器都亮100亿倍的新辐射源的发展而变得可能。德国汉堡电子同步加速器中心的自由电子激光装置(FLASH)能产生极短的软X射线脉冲,其每条脉冲的能量都比能供应一整个城市电力的发电厂还要强劲。研究人员坚信,这一光化电离方式是研制类似新态物质的理想方式,这也将为行星科学、天体物理学和核聚变能利用等不同领域的进一步研究提供有效帮助。
  • NSI最新高能量X射线工业CT系统即将来临!
    北极星成像(NSI)美国西海岸设备及检测服务中心正式搬迁至加州亚里索维耶荷市(Aliso Viejo)以满足日益增长的全球高能X射线工业CT检测服务美国北极星成像(North Star Imaging)荣幸地宣布将其位于美国西海岸的X射线设备和检测服务中心搬迁至位于加利福尼亚州亚里索维耶荷市(Aliso Viejo)拥有更大区域的检测服务地址。该新办公地点和实验室将为NSI的北美X射线业务提供更大的扩展空间,同时顺应更多的客户要求,其更大的仓储区域可放置更多的X射线扫描部件。相信随着X射线检测服务业务的持续增长,更多的创新科技将会在这广阔的区域开发和引入。“我们知道,由于新冠疫情(COVID-19),今年对于每个人来说都是非常艰难的一年。NSI美国检测服务业务经理David Nokk表示: “作为一家企业,我们对这一举动非常兴奋,这意味着NSI的母公司ITW(伊利诺伊工具制品公司)对我们在西海岸的业务增长充满信心。”NSI西海岸办公室位于加州亚里索维耶荷市(Aliso Viejo),现拥有X3000™ ,X5000™ 和一台450kV的X5000型X射线检测系统。这意味着NSI美国西海岸实验室已具有扫描从小到几微米到大到50加仑水桶般物品的检测能力,且可以最快的速度进行单次或多次的批量扫描。NSI美国西海岸业务发展经理Kevin Bresnahan说: “现在我们的团队可以进行2D,3D和4D扫描。很快,我们还将拥有一台高能X射线系统,这将成为北美航空航天和国防企业的重要资产投入。我们将在今年推出此新系统,我非常高兴NSI美国西海岸的客户将率先体验它的强大功能与能力。”“我们非常高兴高能量X射线系统正式加入NSI产品系列中,以更好地为我们的客户提供服务,进一步增强提供安全,可靠产品的行业能力。是我们的客户不断推动着NSI的进步,我们的目标是为需要对关键项目进行最具挑战性检测的世界一流企业提供优质的服务。感谢NSI的所有客户和朋友使之成为可能。” 北极星成像总经理Seth Taylor说道。北极星成像美国西海岸办公室。地址:25 Journey Street, Aliso Viejo, California. USA.关于美国北极星成像公司(North Star Imaging)美国北极星成像公司(NSI)是全球知名的工业2D数字成像(DR)和3D计算机断层扫描(CT)X射线设备的制造商。工业X射线扫描通常用于研发,失效分析,质量控制,内部尺寸测量和高速3D扫描等。X射线扫描使用户可以更清楚地查看和检测零件的内外部结构而不破坏它。 NSI的efX® CT集成了全球最强大的CT重建和可视化软件,包括用于校准,测量,实时密度切片和表面提取的模块。NSI在其位于美国明尼苏达州,加利福尼亚州,马萨诸塞州和法国,英国,中国的6个全球公司提供X射线检测服务,24/7技术支持和NDT无损检测基础和高级培训课程。 NSI已通过ISO 9001:2015认证。如欲了解更多请关注NSI官方微信:NSIChina
  • 科技部:加快硬X射线自由电子激光装置等重大科技基础设施建设
    12月29日,科技部公布《长三角科技创新共同体建设发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》提出,共同打造重大科技基础设施集群,加快硬X射线自由电子激光装置、未来网络试验设施、超重力离心模拟与实验装置、高效低碳燃气轮机试验装置、聚变堆主机关键系统综合研究设施综合研究设施等重大科技基础设施建设。《规划》还提出,聚焦集成电路、新型显示、人工智能、先进材料、生物医药、高端装备、生物育种等重点领域,联合突破一批关键核心技术,形成一批关键标准,解决产业核心难题。除仪器设备领域的直接鼓励外,《规划》还指出,要“加强国家实验室、国家重点实验室、国家技术创新中心、国家产业创新中心、国家制造业创新中心、国家临床医学研究中心等重大科技创新基地布局建设。鼓励沪苏浙皖三省一市在科技前沿、共性关键技术和公共安全等领域集中优势科技资源,创新体制机制,共建一批长三角实验室,支持网络通信与安全紫金山实验室、材料科学姑苏实验室加快发展。“相关科研机构的建设也将促进仪器设备领域的大量采购。以下为规划详情:长三角科技创新共同体建设发展规划为贯彻落实《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》和《国家创新驱动发展规划纲要》,推动长三角科技创新共同体建设,制定本规划。一、总体要求(一)指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,以加强长三角区域创新一体化为主线,以“科创+产业”为引领,充分发挥上海科技创新中心龙头带动作用,强化苏浙皖创新优势,优化区域创新布局和协同创新生态,深化科技体制改革和创新开放合作,着力提升区域协同创新能力,打造全国原始创新高地和高精尖产业承载区,努力建成具有全球影响力的长三角科技创新共同体。(二)基本原则。坚持战略协同。立足区域创新资源禀赋,以“一体化”思维强化协同合作,着力强化政策衔接与联动,破除体制机制障碍,实现优势互补,形成区域一体化创新发展新格局。坚持高地共建。发挥区域中心城市科技创新资源集聚优势,健全共享合作机制,联合开展重大科学问题研究和关键核心技术攻关,共建科技创新平台,提升原始创新能力,构筑有全球影响力的创新高地。坚持开放共赢。立足长三角地区创新特色,在更高水平、更广领域开展国际科技创新合作,以全球视野谋划和推动科技创新,集聚配置国际创新资源,塑造国际竞争合作新优势。坚持成果共享。推动优质科技资源和科技成果普惠共享,完善区域一体化技术转移体系,促进科技与经济社会深度融合,支撑长三角高质量一体化发展。(三)战略定位。高质量发展先行区。聚焦经济社会发展、民生福祉和国家安全的重大创新需求,依托国家重大科技创新基地和区域创新载体,推动科技、产业、金融等方面要素的集聚、融合,塑造经济社会发展的新空间、新方向,促进产业基础高级化和产业链现代化,支撑形成强劲活跃增长极。原始创新动力源。围绕科技前沿和国家重大需求,以国家实验室为引领,以重大科技基础设施集群为依托,联合提升原始创新能力,强化核心技术协同攻关,提高重大创新策源能力,推动长三角地区成为以科技创新驱动高质量发展的强劲动力源。融合创新示范区。深化体制机制改革,鼓励先行先试,推动区域科技创新政策有效衔接,科技资源高效共享,创新要素自由流动,创新主体高效协同,基础研究与应用研究融通发展,形成一批可复制、可推广的经验。开放创新引领区。对接国际通行规则,优化开放合作服务环境,联合打造一批高水平开放创新平台,实施一批重大国际科技合作项目,提升集聚和使用全球创新资源的能力,成为融入全球创新网络的前沿和窗口。(四)发展目标。2025年,形成现代化、国际化的科技创新共同体。长三角地区科技创新规划、政策的协同机制初步形成,制约创新要素自由流动的行政壁垒基本破除。涌现一批科技领军人才、创新型企业家和创业投资企业家,培育形成一批具有国际影响力的高校、科研机构和创新型企业。研发投入强度超过3%,长三角地区合作发表的国际科技论文篇数达到2.5万篇,万人有效发明专利达到35件,PCT国际专利申请量达到3万件,长三角地区跨省域国内发明专利合作申请量达到3500件,跨省域专利转移数量超过1.5万件。2035年,全面建成全球领先的科技创新共同体。一体化的区域创新体系基本建成,集聚一批世界一流高校、科研机构和创新型企业。各类创新要素高效便捷流通,科技资源实现高水平开放共享,科技实力、经济实力大幅跃升,成为全球科技创新高地的引领者、国际创新网络的重要枢纽、世界科技强国和知识产权强国的战略支柱。二、协同提升自主创新能力(一)统筹推进科技创新能力建设。共建一批长三角高水平创新基地。加强国家实验室、国家重点实验室、国家技术创新中心、国家产业创新中心、国家制造业创新中心、国家临床医学研究中心等重大科技创新基地布局建设。鼓励沪苏浙皖三省一市(以下简称“三省一市”)在科技前沿、共性关键技术和公共安全等领域集中优势科技资源,创新体制机制,共建一批长三角实验室,支持网络通信与安全紫金山实验室、材料科学姑苏实验室加快发展。加快建设长三角国家技术创新中心,对标国际最高标准、最好水平,围绕提升重点产业领域技术创新水平,打通重大基础研究成果产业化的关键环节,构建风险共担、收益共享、多元主体的协同创新共同体,提升能够引领未来产业发展方向的技术创新策源能力。对标国际标准和通行规则,强化数据治理和标准建设,积极推动长三角科学数据中心建设。共同打造重大科技基础设施集群。以上海张江、安徽合肥综合性国家科学中心为依托,加快构建世界一流的重大科技基础设施集群和区域重大科技基础设施网络,推动重大科技基础设施升级和联合建设,加快硬X射线自由电子激光装置、未来网络试验设施、超重力离心模拟与实验装置、高效低碳燃气轮机试验装置、聚变堆主机关键系统综合研究设施等重大科技基础设施建设,推进合肥先进计算中心建设,谋划筹建生物医学大数据、系统生物学、纳米真空互联、作物表型组学、光子科学、新一代工业控制系统、智能计算等前沿领域的重大科技基础设施,为突破世界前沿重大科学问题、取得重大原创突破提供有力支撑。(二)联合开展重大科技攻关。共同实施重大科技项目。鼓励三省一市立足优势学科和研究力量,瞄准世界科技前沿,聚焦国家重大需求,在基础研究、应用基础研究、关键核心技术攻关领域,主动发起和联合承担若干个国家重大科技项目。围绕三省一市高质量发展和民生改善的重大需求,创新组织管理机制,联合实施重大科技项目。加强三省一市科技计划的协调联动,建立统一的科技计划管理信息平台,促进科技报告和科技成果的信息共享。建立与科技创新区域协同攻关相适应的制度措施,完善各类创新主体充分参与、有效协同的机制,提高科技资源配置效率。协同开展关键核心技术攻关。推动长三角地区高校、科研机构、企业强强联合,面向产业创新需求,开展重大科技攻关。聚焦集成电路、新型显示、人工智能、先进材料、生物医药、高端装备、生物育种等重点领域,联合突破一批关键核心技术,形成一批关键标准,解决产业核心难题。共同打造集成电路共性技术研发、工业控制系统安全、多中心协同的生物医学智能信息技术等公共平台。在智能计算、高端芯片、智能感知、脑机融合等重点领域加快布局,筹建类脑智能、智能计算、数字孪生、全维可定义网络等重大基础平台。联合实施科技成果惠民工程。聚焦公共安全、食品安全、民生保障、生态环境、智慧城市、智慧医疗等社会发展领域,优化区域科研力量布局,完善民生领域科研体系。加大民生领域科技投入,加强检测试剂、疫苗和生物药物、新型化学药物制剂研制,共同加强传染病防治药物、罕见病药物和高性能医疗设备研发,提高疫病防控和公共卫生领域研发水平和技术储备能力。建立公共安全应急技术平台,加快共性适用技术的推广和应用。(三)协力提升现代化产业技术创新水平。强化区域优势产业创新协作。在电子信息、生物医药、航空航天、高端装备、新材料、节能环保、海洋工程装备及高技术船舶等重点领域,建立跨区域、多模式的产业技术创新联盟,支持以企业为主体建立一批长三角产学研协同创新中心。聚焦量子信息、类脑芯片、物联网、第三代半导体、新一代人工智能、细胞与免疫治疗等领域,努力实现技术群体性突破,支撑相关新兴产业集群发展,培育一批具有国际竞争力的龙头企业,建设一批国家级战略性新兴产业创新示范基地,打造若干具有国际竞争力的先进制造业集群。建设长三角国际标准化协作平台,增强企业为主体的国际标准竞争力。支撑循环型产业发展。以长三角生态绿色一体化发展示范区为依托,加强环境生态系统综合治理的科技创新供给,推进高新技术产业开发区工业污水近零排放、固废资源化利用和区域大气污染联防联控科技创新,开展整体技术方案与政策集成示范。积极推进绿色技术银行发展,推动在长三角地区布局建设绿色技术银行分行,打造跨区域的绿色技术协作平台和质量追溯体系。突破水—土—气协同治理和源头控制、清洁生产、末端治理与生态环境修复的成套核心技术群,协同构建循环型产业技术创新体系。三、构建开放融合的创新生态环境(一)共塑一体化科技创新制度框架。加强三省一市科技创新规划的对接。建立长三角科技创新规划会商机制,共同对区域性科技创新目标、重点任务、资源布局、国际合作等进行协商和统筹。针对重点领域和重大科技问题,联合编制科技创新专项规划,逐步形成长三角地区科技协同创新规划体系。鼓励开展创新政策先行先试。系统推进长三角区域全面创新改革,在推动人才、技术、资本、信息等创新要素跨区域自由流动方面先行探索经验。完善高新技术企业跨区域认定制度,鼓励长三角地区高新技术企业跨区域合作和有序流动。鼓励三省一市共同设立长三角科技创新券,支持科技创新券通用通兑,实现企业异地购买科技服务。建立科技创新人员柔性流动制度,深化区域科技交流与创新。共同加强科研诚信和学风作风建设。探索建立长三角地区科技伦理协作委员会和科研诚信信息共享协作与联合惩戒机制,促进区域内科研诚信案件联合调查,集中开展科研诚信宣传教育培训,积极营造长三角地区良好的科研生态和舆论氛围。(二)促进创新主体高效协同。强化各类创新主体的协同和联动。支持长三角地区建设一批世界一流大学和世界一流学科。依托“双一流”建设高校在集成电路等领域布局建设一批国家产教融合创新平台,为高校和企业协同开展人才培养、科学研究、学科建设提供支撑。充分发挥长三角高校协同创新联盟作用,整合高校优势科技资源,在重大基础研究和关键核心技术突破等方面形成联合攻关机制。建立长三角一流高校与科研机构的智库联盟,逐步形成引领型智库网络。鼓励有条件的高校、科研机构和企业牵头设立跨区域的新型研发机构。围绕产业创新链强化协同创新。围绕集成电路、人工智能、量子信息、生物医药、先进制造、物联网、互联网等高端高新产业,建立完善区域产业创新链。以重大科技创新基地为载体,以国家高新技术产业开发区为依托,以企业为技术创新主体,强化产学研用各类创新主体的跨区域跨领域协作攻关,构建基础研究、技术开发、成果转化和产业创新全流程的产业创新链。发挥长三角资本市场优势,构建有利于科技创新和高端产业孵化扩增的金融体系,支持一批中小微科技型企业创新发展。(三)推动创新资源开放共享和高效配置。依托上海科技创新资源数据中心等机构,建设长三角科技资源共享平台,完善利益分享机制,促进区域资源优势互补和高效利用。整合三省一市高校、科研机构、各类创新基地和专业化服务机构的科技创新资源,引入国家科技资源共享平台优质资源,形成科技资源数据池。不断完善长三角科技资源共享服务平台功能,完善财政奖补机制,支持成立科技资源开放共享服务机构联盟,推动重大科研基础设施、大型科研仪器、科技文献、科学数据、生物种质与实验材料等科技资源开放共享与合理流动。加大各省市人才支持政策的协调力度,建立一体化人才保障服务标准,实行人才评价标准互认制度,促进科技人才在各省市之间健康有序流动。允许地方高校按照国家有关规定自主开展人才引进和职称评定。推动三省一市科技专家库共享共用,完善人才交流、合作和共享机制。构筑长三角地区科普工作协同发展体系,完善科普资源开放共享机制,共同承办国家重大科普活动,进一步推进三省一市科普项目、展览、影视作品等优质科普资源交流共享。(四)联合提升创新创业服务支撑能力。构建一体化科技成果转移转化体系。充分发挥市场和政府作用,构建开放、协同、高效的共性技术研发平台,打通原始创新向现实生产力转化通道,推动科技成果跨区域转化,建立健全成果转化项目资金共同投入、技术共同转化、利益共同分享机制。以长三角地区四个技术交易市场为枢纽,建立完善长三角一体化技术交易市场网络。依托三省一市现有技术转移服务平台和长三角国际创新挑战赛等活动,建立面向全球的科技成果信息发布、转移、转让、授权的科技成果转移转化服务体系和科技成果交易中心。以上海闵行、江苏苏南、浙江国家成果转移转化示范区建设为引领,鼓励三省一市高校、科研机构建立专业化技术转移机构,发展社会化技术转移机构,多渠道培养技术转移经理人,提高技术转移专业服务能力。推动高校、科研机构选派拥有科研成果、创新能力强的科研人员担任“科技专员”,深入企业开展技术转移和科普服务。创新科技金融服务模式。探索建立长三角跨省(市)联合授信机制,推动信贷资源流动,服务长三角科技型中小企业创新发展。引导大型国有银行、股份制商业银行、保险公司以及地方金融机构等,开发优质科技金融产品,开展天使投资、知识产权质押、科技贷款、科技保险等活动,为长三角创新型企业提供全生命周期科技金融服务。支持长三角发展“数据驱动”的科技金融模式,研究制定数据化科技融资风险分担和补偿机制,建立促进科技创新的企业信用增进机制。共建长三角创业融资服务平台。加强上海证券交易所和三省一市证监局的协作交流,依托长三角资本市场服务基地,为长三角科技创新企业提供多层次融资服务。支持长三角探索建立区域创新收益共享机制,鼓励设立产业投资、创业投资、股权投资、科技创新、科技成果转化引导基金。发挥科创板对长三角科技创新共同体的支持作用,鼓励符合条件的长三角地区科技创新企业到科创板上市融资。支持科技型上市公司做强做大,发挥高质量上市公司对科技创新的带动作用。优化创业投资发展的制度环境和生态环境,培育一批具有国际竞争力的创业投资机构,吸引具有全球影响力的国际创投机构在长三角投资。(五)完善区域知识产权战略实施体系。推动知识产权创造与合作。制定与长三角科技体制改革相配套的知识产权政策,进一步完善科技创新知识产权激励机制、产学研协同创新机制、高价值专利培育联合推进机制,加强长三角产业知识产权布局谋划,超前布局前瞻性、战略性新兴产业专利,培育知识产权密集型产业。加快大数据确权立法探索与实践,建立健全数据交易机制,鼓励基于公共数据和社会数据的场景开发利用,促进数据要素市场化配置。在长三角跨省(市)联合授信机制下,推进跨区域的知识产权投融资服务。强化知识产权保护协作。加强知识产权法规体系建设,统筹制定知识产权保护政策,推动长三角知识产权地方立法和实施机制更加配套。联合加强知识产权保护工作,推行完善知识产权联合执法和跨地区执法协作的工作机制。加强上海知识产权法院与南京、苏州、杭州、宁波、合肥等地知识产权法庭之间的合作交流,在三省一市高级人民法院建立的司法协作机制框架内建立长效工作机制,提供更高质量的司法服务和保障,实现互利共赢,共同提升知识产权司法保护水平。完善知识产权服务体系。加快构建政府引导、多元参与的一体化知识产权公共服务体系。加强长三角地区协作,强化知识产权公共服务资源供给,建立长三角知识产权信息公共服务平台,形成跨行政区域的公共服务合作机制和知识产权信息共建共享机制,推动科技成果及知识产权信息的有效传播利用。完善一体化的知识产权教育培训、知识产权学科建设和高端人才培养机制,加强知识产权的宣传普及。四、聚力打造高质量发展先行区(一)一体化推进创新高地建设。瞄准世界科技前沿和产业制高点,充分发挥创新资源集聚优势,协同推动原始创新、技术创新和产业创新,共建多层次产业创新大平台,形成具有全国影响力的科技创新和制造业研发高地。提升上海创新能级和国际化水平,加快国际科技创新中心建设步伐,发挥辐射带动作用,引领长三角一体化发展。增强南京、杭州、合肥等区域中心城市创新能力,提升苏浙皖区域创新发展水平,与上海共同打造长三角科创圈,构筑形成优势互补、协同联动的科技创新圈和创新城市群。强化张江综合性国家科学中心、合肥综合性国家科学中心科技创新策源地的重要作用,统筹推进国家实验室、重大科技基础设施和科技创新基地建设。发挥长三角双创示范基地联盟作用,加强跨区域“双创”合作,联合共建国家级科技成果孵化基地和双创示范基地。充分发挥上海张江、苏南、杭州、宁波温州和合芜蚌等国家自主创新示范区集群在重大创新政策先行先试、创新型产业集群发展方面的示范带动效应,依托国家高新技术产业开发区,推动科技、产业、金融、人才等各方面创新要素汇聚融合、体系化发展,共同打造长三角高质量发展主引擎。(二)联合推进G60科创走廊建设。发挥G60科创走廊九城市的创新资源集聚优势,先行先试一批重大创新政策,协同布局一批科技创新重大项目和研发平台,促进科技资源开放共享和科技成果转移转化。在人工智能、集成电路、生物医药、高端装备、新能源、新材料、新能源汽车等领域,加快产业协同创新中心等创新基地建设,支撑打造若干具有国际竞争力的先进制造业集群,共建中国制造迈向中国创造的先进走廊、科技和制度创新双轮驱动的先试走廊、产城融合发展的先行走廊。(三)协力培育沿海沿江创新发展带。以上海为中心,沿海岸线向北、向南展开,分别打造北至南通、盐城、连云港的沪通港沿海创新发展翼和南至宁波、绍兴、舟山、台州、温州的沪甬温沿海创新发展翼。沪通港沿海创新发展翼重点协同推进先进制造、石油化工等领域共性技术研发和海洋科技创新,支撑引领精品钢、海洋工程装备和高技术船舶等高端制造业,临港化工、能源和新能源、港航物流等产业发展,辐射带动苏北皖北创新发展。沪甬温沿海创新发展翼重点协同推进新材料、生物医药和海洋科技创新,开展沿沪宁杭合产业创新带研究,谋划建设沪杭甬湾区经济创新带,引领支撑高端制造、医药健康、海洋高新技术产业和海洋服务业发展,打造生态绿色的海洋发展创新带,辐射带动浙江西南部衢州、丽水等地区创新发展。依托长江黄金水道,打造沿江创新发展带,支持环太湖科技创新带发展,充分发挥皖江城市带承接产业转移示范区的区位优势,建设科技成果转化和产业化基地,支撑跨江联动和港产城一体化发展,增强长三角地区对长江中游地区的辐射带动作用。五、共同推进开放创新(一)共建多层次国际科技合作渠道。鼓励各类区域创新主体积极拓展国际科技合作渠道和领域,积极开展多层次国际科技活动。支持长三角地区高校、科研机构、科技园区和企业在政府间科技合作联委会等机制下开展国际科技交流与合作,提升合作层次与水平。鼓励具备优势技术的高校、科研机构在海外开展联合办学、开设分支机构、实施国际援助项目等,开展技术示范与推广、技术培训、技术服务、联合研发等方面的合作。共同举办国际化、品牌性的展览展示与论坛活动。发挥三省一市华侨华商资本、人脉等资源优势,扩大民间交往、深化民心沟通。鼓励有关商会、产业联盟、企业等推进与国外有关组织和机构的科技创新交流合作。(二)协同实施或参与国际大科学计划。围绕生命健康、资源环境、物质科学、信息科学等领域,集中优势资源,适时牵头和参与发起全脑神经联结图谱等国际大科学计划和国际大科学工程。鼓励在生物医药、能源、先进材料、信息技术、空间天文与海洋等领域加强国际科技合作。依托重大科技基础设施,吸引全球科学家力量,开展联合研究,突破重大科学难题。建立国际大科学计划组织运行、实施管理、知识产权管理等新模式、新机制,通过有偿使用、知识产权共享等方式,吸引国际组织、国内外政府、科研机构、高等院校、企业及社会团体等参与支持大科学计划建设、运营和管理。(三)加快聚集国际创新资源。汇聚国际一流研发机构。加强长三角地区“放管服”改革联动,打造国内最优营商环境,充分发挥长三角对外开放整体优势,大力吸引海外知名大学、研发机构、跨国公司等在长三角地区设立全球性或区域性研发中心,积极争取科技相关国际组织在长三角落户或设立分支机构。促进国际技术转移。加深与欧盟创新驿站等国际机构的合作,加强中以上海创新园、中新南京生态科技岛、中日(苏州)地区合作示范园、中新苏州工业园区、中欧(无锡)生命科技创新产业园、中以常州创新园、杭州万向国际聚能城、中荷(嘉善)产业合作园、合肥国家中德智能制造国际创新园等合作园区建设,共享与国外技术转移机构的合作关系,开展国际技术转移服务,促进国际先进科技成果在长三角转化落地。加快聚集国际高端人才。加强各类创新平台建设,充分发挥浦江创新论坛、世界顶尖科学家论坛、世界互联网大会、世界制造业大会、世界青年科学家峰会的国际化效应,打造全球高端科技人才集聚、交流与合作平台。加大国际人才招引政策支持力度,共享海外引才渠道,加强“二次引进”,推动国际人才认定互认、服务监管部门信息互换,提高国际人才综合服务水平,吸引和集聚全球高层次科技创新人才。六、保障措施(一)坚持党的集中统一领导。把党的领导贯穿长三角科技创新共同体建设的全过程,在推动长三角一体化发展领导小组领导下,建立健全国家有关部门与三省一市的协同联动机制,协调解决有关问题。科技部牵头设立长三角科技创新共同体建设办公室,统筹本规划实施,推进各项任务全面落实。(二)建立完善专家咨询机制。建立长三角科技创新专家咨询制度,开展长三角地区科技创新重大战略问题研究和决策咨询,为科技创新支撑长三角一体化高质量发展提供咨询建议。(三)优化支持方式。加大对长三角科技创新共同体规划建设的支持力度,更好发挥财政资金示范引导作用。创新地方财政投入方式,加强对重大科技项目的联合资助,提升财政科技资金使用效率。(四)建立跟踪评估机制。建立健全长三角科技创新共同体建设发展指标体系。加强对规划实施、政策落实和项目建设情况的督促检查,定期对规划推进落实情况进行监测评估,确保规划取得预期成效。
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