当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

多能双能混合像素射线光子计

仪器信息网多能双能混合像素射线光子计专题为您提供2024年最新多能双能混合像素射线光子计价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括多能双能混合像素射线光子计参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的多能双能混合像素射线光子计您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合多能双能混合像素射线光子计相关的耗材配件、试剂标物,还有多能双能混合像素射线光子计相关的最新资讯、资料,以及多能双能混合像素射线光子计相关的解决方案。

多能双能混合像素射线光子计相关的资讯

  • Top-Unistar和Advacam联合推出光子计数、像素化X射线探测器探测模块加工解决方案
    北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,一直在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,凭借过硬的技术理解,高效和快速的反馈赢得厂家和中国客户的一致赞誉。目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。我们根据Advacam在传感器研发、加工,晶圆焊撞和倒装焊接等加工的能力,在中国市场推出相应技术支持,为国内HPC探测器的研发团队(包括企业)就传感器加工、各种类型晶圆的焊撞和不同形状的混合像素探测器的倒装焊接等方面需求提供工艺服务。目前已为多家客户提供了满意的工艺解决方案,获得好评及持续服务合同。无尘室Advacam在Micronova拥有世界一流的无尘室。2600平方米的无尘室是北欧国家最大的硅基微结构制造、研发设施。有多种用于硅晶圆前端加工工具和完整的倒装芯片生产线。半导体材料的所有工艺服务均在芬兰埃斯波的Micronova工厂内完成。1. 传感器加工服务ADVACAM的标准产品包括在厚度为200 µm至1 mm的6英寸(150 mm)高电阻率硅晶圆上制造像素化,微带和二极管传感器。甚至可以使用成熟的载体晶圆技术来制造更薄的传感器(甚至只有几微米)。此外,ADVACAM还为大面积传感器组件提供了在8英寸(200毫米)高电阻率晶圆上的Si平面传感器处理工艺。ADVACAM专门制造无边缘的像素和微带传感器。无边缘传感器是整个传感器都对辐射敏感。该技术可提供小于1微米的非敏区域。无边缘传感器是在6英寸(150毫米)高电阻率硅晶圆上制造的,厚度为50 µm至675 µm。1.1 平面硅传感器可以制作任意极性的平面硅传感器,如p-on-n,n-on-n, n-on-p和p-on-p。p-stop和p-spray技术都可以用于阳极电极的电隔离。基于在6英寸和8英寸晶圆上加工的传感器均有低泄漏电流和高击穿电压的特点,通常比耗尽电压高许多倍。整个加工过程的交货时间很短。Advacam为晶圆连续加工提供了可能,包括可通过凸点下金属层沉积、凸点焊接,将晶圆切成小块,完成传感器和读出芯片的倒装焊接。我们还提供探测器模块与PCB的引线键合。进入熔炉的8英寸硅芯片1.2 无边 Si传感器各种尺寸的无边缘传感器经过了严密的制造和进一步加工。Advacam不仅可以提供无边缘传感器加工服务,还可以提供整个加工过程,通过凸点下金属层沉积和倒装焊接步骤以提供一整个无边缘传感器模块。将无边缘传感器用于大面积拼接可以优化生产良率。这是目前只有ADVACAM能提供的独特服务。平面传感器(左),像素矩阵周围的无效区域较宽。无边缘传感器(右侧)在传感器的物理边缘也敏感。过往案例- 左右滑动查看更多 -2. 晶圆焊撞ADVACAM使用电化学电镀工艺在6- 8英寸晶圆上沉积UBM和焊料凸点。焊撞工艺只适用于完整的晶圆(而非单个芯片)。沉积的焊料凸点的直径和间距分别从20 µm和40 µm开始。晶圆凸块工艺需要一层掩模。该工艺与标准的8英寸 CMOS芯片(带有缺口)以及6英寸和8英寸硅传感器晶圆兼容。2.1 高温焊撞ADVACAM提供的典型焊料合金是共SnPb(63:37)和InSn(52:48)合金。如果客户要求,还可沉积AgSn焊料。高温焊撞适用于Si或GaAs传感器的倒装焊接。小间距焊球凸点2.2 低温焊撞InSn焊料用于化合物半导体传感器的低温焊接。这些传感器,如CdTe和CdZnTe,通常对温度敏感,它们的热膨胀系数明显大于硅。低温焊料凸点沉积在读出ASIC的每第二个像素点上2.3 焊撞技术由于沉积率高,清晰的化学机理、沉积均匀性好,电镀已被广泛应用于倒装芯片凸点的沉积。UBM和焊料凸点都将使用相同的光刻胶掩模依次沉积。电镀通常需要一个掩模层和一个光刻流程。UBM/焊料在光刻胶开口处电沉积,在去除光刻胶后,沉积的金属层充当蚀刻晶圆导电种子层的掩模。尽管电镀过程很简单,但该过程对不同材料的化学相容性非常敏感。图片描绘了一个像素在电镀工艺的不同步骤中:1)芯片清洁,2)场金属沉积(粘附/种子层),3)厚胶光刻,4)UBM电镀,5)焊料电镀,6)光刻胶剥离,7)湿法蚀刻种子层,8)湿法蚀刻粘合层,9)回流焊。3. 倒装焊接ADVACAM一直参与各种间距和尺寸的混合像素探测器的倒装焊接,多年来累积了特殊的能力。今天,ADVACAM为客户的高价值组件提供商用倒装芯片服务。除了以生产为导向的工作外,ADVACAM还帮助客户进行研发项目。3.1 标准倒装焊接大多数倒装芯片的委托工作是在硅传感器模块上粘合CMOS芯片,但是复合半导体传感器(GaAs, CdTe和CdZnTe)越来越受欢迎。ADVACAM已经为这些传感器开发了自己的晶圆焊撞和倒装焊接工艺,如今它们通常能以高成功率进行倒装焊接。典型的焊料结构是将焊料凸点与UBM一起沉积在ASIC读出晶圆上,并且传感器晶圆具有可焊接的UBM焊盘。Si传感器倒装焊接到CMOS读出芯片模块的横截面SEM图像3.2 特殊的倒装焊接在特殊的元件(如带有Cu Through Silicon Vias(TSV)的CMOS芯片)中,最好是将焊料凸点沉积在传感器晶圆上而非是在非常昂贵的带TSV的CMOS芯片上。无边缘传感器倒装焊接到薄的MPX3 TSV 芯片4. 其他服务ADVACAM还提供其他一些与半导体传感器制造和微封装相关的服务,以便为其苛刻的客户提供一站式交钥匙解决方案。ADVACAM正在不断扩大我们的服务组合,提供新的技术解决方案。4. 1 晶圆切割服务ADVACAM使用传统的金刚石刀片切割提供定制切割服务。传感器晶圆的切割非常敏感,因为微裂纹可能会引入大量的泄漏电流。ADVACAM专门从事非标准切割工艺,慢进料速度可优化切割质量。采用分步切割(两次切割)可以获得最佳切割质量。CMOS芯片保护环的精细切割4.2 Timepix读出芯片探测ADVACAM具有自动探测Timepix读出芯片的能力,从而对优质和劣质芯片进行分类和区分。这种技术与焊撞一起节省了客户的时间和金钱,避免了对晶圆的不必要污染。CMOS读出晶圆探测图和根据其特性分类的芯片4.3 传感器和掩模设计服务ADVACAM还提供半导体传感器设计服务,并通过光刻掩模设计帮助其客户获得所需的元件性能。最佳的传感器设计需要了解完整的半导体工艺,从材料到选择合适的触点和保护环,以及传感器的倒装焊接。布局通常以gds格式交付给客户。Si传感器芯片的一角的近视图
  • 新加坡国立大学刘小钢团队:制备用于提高射线成像性能的像素化双锥形光纤阵列
    当前,在全球范围内科技与产业革新的浪潮中,信息光电子、激光加工、激光全息、光电传感等技术正在快速发展。光电产业与能源、信息、医疗等领域的结合和渗透也在加速,推动着新技术、新产品和新商业模式的不断涌现,全球光电产业的竞争格局经历重大重塑。据Market Research Future预测,到2032年,光电市场的规模将从2024年的381.9亿美元增长至845亿美元。预计在2024至2032年期间,该市场的年复合增长率为10.44%,其中光电子在多个不同领域的应用增加以及红外元件利用率的提高是促进市场增长的关键市场驱动力。随着光电子技术的进步和规模化生产,社会生产对光电子相关器件的需求日益增加,互联网与光电产业深度融合。作为高新技术产业基础的光电元件,正快速朝着微型化、精密化、轻薄化以及集成化的方向发展。然而,由于其发展历程相对较短,仍面临诸多挑战和问题需要逐步解决。其中,高能射线成像是一种利用高能射线(如X射线、伽马射线等)进行成像的技术,主要用于医学、工业检测、安全检查和科学研究等领域。但该技术受到的主要限制因素在于厚层闪烁体材料内部存在的自吸收和散射现象。近年来,钙钛矿纳米闪烁体已直接集成到电荷耦合器件中以实现X射线成像。然而,为了有效吸收高能射线,钙钛矿闪烁体层必须达到毫米至厘米的厚度。但由于横向光子散射和固有的自吸收,毫米厚度的钙钛矿闪烁体的光穿透和空间分辨率仍将受到限制。基于此,新加坡国立大学(NUS)化学系的刘小钢教授研究团队开发了一种用于提高射线成像性能的像素化双锥形光纤阵列。该阵列通过双锥面设计可以有效地吸收传递闪烁体层激发的光子,降低闪烁体材料内部的散射和自吸收,从而有效提高射线成像的空间分辨率和成像性能。相关成果以“A double-tapered fibre array for pixel-dense gamma-ray imaging”为题,发表在《Nature Photonics》期刊上。光纤可以增强光耦合,执行光信号传输,并实现具有低损耗接口的光子集成电路。此外,理论研究表明,锥形或双锥形光纤可以通过促进倏逝波在锥形区域的基模上的传播来充当高功率放大器。在这里,研究人员扩展了理论分析,并通过实验验证了使用柔性双锥形光纤阵列和钙钛矿纳米晶闪烁体实现高灵敏度伽马射线成像的可能性。图1. 用于定向光收集的透明双锥形光纤阵列的结构特性研究人员对光收集特性进行了表征,并优化了锥形光纤的几何形状,以最大限度地提高光收集效率和传输效率。研究团队通过成型和层压聚氨酯和有机硅弹性体制造双锥形纤维阵列,首先采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术制作出光纤阵列模具(nanoArch S130,精度:2μm),并结合PDMS翻模技术得到双锥形纤维阵列。钙钛矿纳米晶充当闪烁体,通过测量其激发光谱对钙钛矿纳米晶进行表征,其表示作为波长的函数的相对发光强度。钙钛矿闪烁体表现出相对较小的斯托克斯位移和较高的量子产率,导致发射光子的大量重吸收。图2. 用于光子回收和高分辨率X射线成像的双锥形光纤阵列的光学特性双锥形光纤阵列系统的一个关键特征是它适用于发光穿透深度不足的所有情况,例如,具有上转换材料的近红外探测器、具有钙钛矿闪烁体的X射线或伽马射线探测器以及电激发发光二极管。通过将光纤阵列和钙钛矿纳米晶相结合,在实验中实现了输出信号增加了三倍,并通过4 mm厚的闪烁体层实现了6 MeV和10 MeV的伽马射线成像。伽马射线成像对于测量放射治疗、医学诊断和工业三维伽马射线断层扫描期间的皮肤剂量非常重要,因为这需要深度穿透。鉴于双锥形光纤阵列与硅技术的兼容性以及材料的可延展性,有望被大规模生产用于制造超灵敏光子探测器和用于高能辐射的大面积柔性成像设备,在仿复眼学、光场成像、生物分子传感、光学放大器以及发光二极管等领域也有着潜在应用。
  • 光子计数、像素化X射线探测器用于无损检测
    无损检测(NDT)无损检测(NDT)是指在不破坏样品可用性的条件下,对材料、部件或组件的裂缝等不连续性或特性差异进行检查、测试或评估。基于光子计数X射线能谱成像的无损检测技术提供了样品的额外材料信息,以及卓越的对比度和空间分辨率。标准射线照相X射线成像可以提供被检样品的黑白强度或密度图像,如果图像分辨率和信噪比合适,则可观察到何处有缺陷、杂质或裂纹。而基于光子计数X射线能谱成像的无损检测技术提供了样品的材料信息,同时具有良好的对比度和高空间分辨率。光谱信息可以用于区分不同的材料,可识别感兴趣的材料或计算其在样品中的含量。下图是用WidePIX 5x5 CdTe光子计数探测器获取的一张单次曝光的高分辨率谱图像,不同的材料用不同的颜色表示。ADVACAM推出了一系列为复合材料测试而优化的光子计数X射线探测器,探测器对低能段探测也具有优秀的灵敏度和探测效率,同时有很高的动态范围,十分有利于轻质材料,如碳纤维、环氧树脂等的检测。即使是具有挑战性的缺陷,如深层层压褶皱、弱连接、分层、孔隙率、异物和软材料中的微小裂纹,也可以在55μm或更高的空间分辨率下检测到。搭载Advacam探测器的机器人系统进一步扩展了光子计数X射线探测器的功能。轻质材料及复合材料机器人系统正在检查滑翔机副翼,右侧机械臂上装有Advacam探测器。该机器人系统可以从不同角度进行X光检查,以更好地定位缺陷。高帧率的光子计数X射线探测器还可以对样品进行实时检测,可用于质量控制实验室或在生产线上使用。最后得到的X射线图像揭示了副翼内部复合结构有空洞和杂质。X射线光子计数探测器不仅适用于检测轻质材料,基于高灵敏度的 CdTe 传感器(1mm厚)的探测器也可用于焊缝检测。根据ISO 17636-2标准,可以达到Class B的的图像质量。焊缝检查成像质量在带有像质计IQI和DIQI的BAM-5和BAM-25钢焊接试样上,测试WidePIX 1x5 MPX3 光子计数X射线探测器延迟积分TDI模式下的成像质量。TDI模式是探测器操作的其中一种模式,设备会生成沿探测器运动的物体的连续X射线图像。BAM-5 8.3mm钢焊缝BAM-25 6mm 钢焊缝BAM-5样品背面D13线对的信号BAM-5样品背面10FEEN IQI线对用DIQI测量空间分辨率。分辨出的最窄线对是D13(线宽50μm,间距50μm)。探测器对比度用10FEEN像质计测量。置于8.3mm钢制样品背面包括16号线(0.1 mm厚)在内的线都被分辨出来。8.3mm厚BAM-5样品和6 mm厚BAM-25钢的信噪比测量值SNRm分别为148和190。信噪比受限于X射线管功率。探测器具有24位计数器深度,信噪比可高达4000。归一化信噪比SNRn(根据探测器分辨率归一化),6mm厚钢为336,8.3mm厚钢为262。总结 光子计数探测器能够提供更高的灵敏度、空间分辨率、对比度和信噪比;能量范围从 5 keV 到数百 keV 甚至 MeV,可检测非常轻的复合材料到厚的焊接部件。此外,直接转换光子计数型X射线探测器能够进行X射线能量甄别,即,仅高于一定能量的光子会被记录,此方法能够抑制较低能量的散射辐射并提高图像对比度。通过这种X射线新成像技术,可以检测到过去无法通过传统X射线进行无损检测的样品,无损检测设备制造厂家可以将系统中的探测器升级为光子计数X射线探测器,以扩展系统类型和客户群。Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器(应用Timepix芯片)没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也有数台MiniPIX样机,及WidePIX 1*5 MX3 CdTe的样机,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。
  • 瑞士DECTRIS公司新产品发布(SANTIS 0804多能、双能X射线探测器)和2017年工作总结
    瑞士DECTRIS公司新产品发布(SANTIS 0804多能、双能X射线探测器)和2017年工作总结 2017年12月14号瑞士dectris公司cso clemens schulze-riese博士和销售总监johannes durzok博士来北京泰坤举行新产品发布会,同时做年度工作总结和2018年的工作指导。 clemens schulze-riese和johannes durzok充分肯定北京泰坤在2017年工业客户中取得的辉煌业绩。 eiger2 r 500k探测器和santis探测器为dectris公司新产品双能和四能x射线探测器,非常适合工业和医疗领域的oem仪器研发、生产用户配套使用,其探测器在国际同类产品中具有非常明显的优势,中国的仪器生产商一旦配套santis或eiger2 r 500k探测器,仪器的测量水平会达到或超过欧美等发达国家。 versionhigh resolution(hr)multi energy (me)sensorcdte 0.75 mmcdte 1.0 mmactive area8 x 4 cm28 x 4 cm2pixel matrix1030 x 514515 x 257pixel size75 μ㎡150 μ㎡mtf at 1 ip/mm 90% 90%energy rangeup to 120 kvpup to 160 kvpnumber of energy thresholds24energy resolution1.9 at 22 kev (fwhm)1.9 at 22 kev (fwhm)fill factor100%100%dynamic range32 bit32 bitframe rateup to 40 hzup to 40 hzmaximum input count rate1.5 * 109 photons/s/mm20.4 * 109 photons/s/ mm2all specifications are subject to change without notice. 。
  • 众星携新一代光子计数x射线探测器亮相第二届射线成像会议
    得益于第一届射线成像会议的完美呈现,第二届射线成像会议于期望中在合肥顺利开展。仅仅两天(2018年11月3日-4日)的会议报告时间,来自全国各地的老师百花齐放,各显神通,围绕射线成像领域呈现精彩的报告内容。 本次大会围绕X射线光源和探测器;X射线成像方法及技术;中子、质子及伽马射线成像方法及技术;应用研究等多个议题展开,邀请到来自三大同步辐射光源、中国原子能科学研究院、中国工程物理研究院、中国科学院上海光学精密机械研究所、上海科技大学等多家国家重点研究单位该领域的知名专家和学者到会共同交流,深入探讨以及分享射线成像技术领域取得的最新研究成果。为该领域的发展又增加了一把新的力量。 本次会议北京众星联恒科技有限公司作为赞助商,强势推出代理产品-来自捷克advacam厂家基于Timepix芯片的混合光子计数探测器,并于会议中做了精彩报告。 Advacam公司生产的Timepix光子计数x射线探测器拥有高动态范围,无噪声,高灵敏度,能量甄别-阈值扫描(技术/阈值扫描模式)以及过阈时间分析(TOT模式)以及大面积无缝拼接等特点,在多个领域如小动物显微CT,微米/纳米CT,K边成像,全光谱成像进行材料厚度测量、能量/空间分辨X射线荧光成像拥有显著特点和性能优势。本次报告吸引多位成像用户对本产品的关注,纷纷于会后到我司展台进行咨询,由我司技术支持进行了逐一解答。大会现场图片 我司技术经理于大会中介绍ADVCAM产品 专家学者莅临我司展会深度咨询产品信息 北京众星联恒科技有限公司代理的德国GREATEYES的科学级相机;捷克ADVACA的光子技术x射线探测器(成像);德国X-SPECTRUM的光子计数探测器(衍射)、德国INCOATEC公司光源、德国Microworks的光栅等光学组件、覆盖了X射线领域从光源到探测器的整个产品线,在物质超快过程研究、精细分辨成像等多个领域研究提供重要科学支持,广泛用于光谱和成像等应用。 更多产品信息欢迎来电咨询!
  • 天津工业大学530万采购X射线光子能谱仪
    p style="text-indent: 2em text-align: left "近日,受天津工业大学委托,天津市教育委员会教学仪器设备供应中心将以公开招标方式,对X射线光子能谱仪项目实施政府采购。现欢迎合格的供应商参加投标。本次采购仪器设备为X射线光子能谱仪,预算金额530万元。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "X射线光电子能谱技术(XPS)是电子材料 与元器件显微分析中的一种先进分析技术。它不但为化学研究提供分子结构和原子价态方面的信息,还能为电子材料研究提供各种化合物的元素组成和含量、 化学状态、分子结构、 化学键方面的信息。它在分析电子材料时,不但可提供总体方面的化学信息,还能给出表面、微小区域和深度分布方面 的信息。 另外,因为 入射到样品表面的X射线束是一种光子束,所以对样品的破坏性非常小。这一点对分析有机材料和高分子材料非常有利。/pp详情如下:/pp项目名称:X射线光子能谱仪/pp项目编号:JG2019-006/pp采购预算:530万元/pp投标截止时间:2019-03-13 09:15/pp开标时间: 2019-03-13 09:15/pp联系人:邓国彬/pp联系方式:022-24710333/ptable style="border-collapse:collapse "tbodytr class="firstRow"td style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"包号/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"设备名称/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"数量/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"预算金额/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"1/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"X射线光子能谱仪/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"1/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" align="center"530万元/td/tr/tbody/tablep style="text-indent: 2em text-align: left "br//p
  • 新型自由电子激光X射线探测器 ePix10k,每秒可获1000张图像
    新型自由电子激光x射线探测器 ePix10K,每秒可获1000张图像同步辐射与自由电子激光通常都用于研究自然界中一些肉眼无法观察到的超快现象。这些装置可产生的超亮且超快的x射线,就像巨大的频闪灯一样,“冻结”了快速的运动,它们可以捕捉到分子、原子的动态影像,研究人员就能够拍出清晰的快照,探究看不见的微观世界的秘密,为人类对自然的研究工程服务。美国能源部SLAC国家加速器实验室开发出了新一代的x射线探测器ePix10K,新的探测器每秒最多可获1000张图像,速度约是上一代的10倍。这大大提高了光源的有效利用率,即每秒可发射数千次x射线。相比于旧款ePix及其它探测器,ePix10K可以处理强度更高的x射线,同时灵敏度提高了3倍,且像素高达200万。SLAC的直线加速器相干光源(LCLS)x射线激光器上安装了一个16模块,220万像素的ePix10K x射线探测器1ePix10K概述epix10k 是由SLAC开发的一种用于自由电子激光装置(FEL)的混合像素探测器,可通过自动调节增益提供超高探测范围(245 ev至88 mev)。它具有三种增益模式(高,中和低)和两种自动调节增益模式(高至低和中至低)。首批ePix10K探测器围绕模块构建,该模块由与4个Asic结合的传感器倒装芯片组成,从而产生352×384个像素,每个像素100 μm x 100 μm。 ePix10K由两个主要的核心部分组成:感光传感器和专用集成电路(Asic)。后者处理传感器采集的信号,赋予epix10k独特的性能。以前的探测器(例如LCLS科学家使用了几年的ePix100)经过定制,可以在x射线激光每秒120脉冲的发射速率下最大化性能。SLAC的探测器团队进一步开发了该技术,现在它每秒可以捕获1,000张图像。2epix10k的主要规格specification 135k,2mof pixels/module 384 x 352pixel size100μmactive area dimensions38.4 x 35.2mm2max signal(8 kev photons equivalent) 11000frame rate (hz) 120 hz (or up to 1khz)sensor thickness (μm) 5003ePix10K的应用SLAC的ePix 旨在满足使用强大x射线光源研究化学、生物和材料的原子细节的科学家的特定需求。它们速度快,长时间运行稳定并且对大范围的x射线强度敏感,这意味着它们可以处理非常明亮的x射线束以及单个光子。ePix10K将成为SLAC的直线加速器相干光源(LCLS) x射线激光器中x射线科学的新主力,它也将使其他设备受益。美国能源部的Argonne国家实验室的先进光源(APS)和欧洲XFEL已经在使用该技术。4具体案例去年,研究人员把ePix10K带到了APS的Biocars光束线站,这是一个研究生物学和化学过程的实验站。该线站使用了一种被称为时间分辨串行晶体学的技术,研究人员用激光照射微小晶体,并使用APS 的x射线探究晶体的原子结构如何响应激光刺激。“我们将这种方法应用于蛋白质,例如,了解酶如何催化重要的生物反应,”芝加哥大学的Biocars运营经理Robert Henning说,“原则上,我们可以在APS上以每秒1,000个x射线脉冲的速度进行这些实验,但是大多数探测器无法处理与该速率相关的全部强度。”新的探测器将使科学家充分利用x射线源的能量,节省大量时间。Henning说:“要获得完整的数据,我们通常需要拍摄数千张x光照片,能够利用到APS的每一个脉冲,将减少完成这一任务所需的时间。”5ePix10K系列前景SLAC的探测器团队目前已经在开发新一代的探测器ePixHR,它将能够每秒拍摄5,000到25,000张图片。SLAC的最终目标是每秒能得到10万张图片。”此外,该团队正在研究一种革命性的新型探测器SparkPix,它将能以LCLS-II发射x射线脉冲的高速率采集图像并实时处理数据。参考资料【1】g. blaj, a. dragone, c. j. kenney, f. abu-nimeh, p. caragiulo, d. doering, m. kwiatkowski, b. markovic, j. pines, m. weaver, s. boutet, g. carini, c.-e. chang, p. hart, j. hasi, m. hayes, r. herbst, j. koglin, k. nakahara, j. segal and g. haller,“performance of epix10k, a high dynamic range, gain auto-ranging pixel detector for fels.”aip conference proceedings 2054, 060062 (2019) ,submitted.【2】p. caragiulo et al., "design and characterization of the epix10k prototype: a high dynamic range integrating pixel asic for lcls detectors," 2014 ieee nuclear science symposium and medical imaging conference (nss/mic), seattle, wa, 2014, pp. 1-3, doi: 10.1109/nssmic.2014.7431049.【3】https://www6.slac.stanford.edu/news/2020-08-20-new-x-ray-detector-snaps-1000-atomic-level-pictures-second-natures-ultrafast
  • Advacam为巴西新同步辐射光源Sirius提供了无边Si传感器模块以用于光子计数X射线探测器PIMEGA的制作
    新型Sirius同步辐射介绍新的巴西同步加速器光源Sirius将成为巴西有史以来规模最大,最复杂的科学基础设施,并且是世界上最早的第四代同步加速器光源之一。同步加速器光源是一台大型机器,能够控制带电粒子(通常是电子)的运动以产生同步辐射光。在加速器中生产完后,同步辐射光被导向安装在存储环周围的称为Beamlines的实验站(如上图)。正是在束线中,辐射会穿过待分析的样品。同步辐射光源可容纳多条光束线,并且使用不同的技术进行实验,例如光谱学(从红外到X射线),X射线散射,晶体学,断层扫描等。Cateretê(相干和时间分辨散射)小组在负责CATERETê光束线的建设。同步辐射光源将被优化以用于相干X射线衍射成像(CXDI)和X射线光子关联光谱(XPCS)。这种分析方法的应用之一是研究石油,催化剂和聚合物领域的生物现象和纳米级结构的动力学,以及解决食品,制药和化妆品行业的问题。CATERETê光束线将在生物和软物质成像和动力学实验中提供独特的功能,特别着重于相干X射线散射和衍射技术的应用。相干X射线衍射成像(CXDI)和X射线光子关联光谱(XPCS)实验将是Cateretê光束线计划的活动的核心,同时得益于光源的高亮度,时间分辨的小角度X射线散射也能够开展。Cateretê光束线将在3 keV至12 keV的软X射线下工作,以对生物和纳米材料进行成像,从而充分利用Sirius辐射的相干特性。无边硅传感器模块和PIMEGA探测器Advacam非常骄傲能为这个创新且具开创性的项目提供基于Medipix3芯片的1x6无边缘模块。每个模块均由6个MPX3-RX V2读出芯片和一个14mm x 85.5mm的大面积,单片无边缘传感器组成。所制造的无边缘传感器的厚度分别为300 μm和675 μm。8个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器模块,准备发货到LNLS/CNPEM。PIMEGA-135D探测器由6个无边缘传感器模块紧密拼接而成,尽量避免过大的拼接缝隙(不敏感图像区域)。这个探测器有2,359千个像素 (1536 x 1536)和覆盖85毫米x 85.5毫米的探测区域。高帧率操作在同步辐射应用中是必不可少的,PIMEGA-135D能够以每秒2000帧的速度运行。PIMEGA-135D 探测器包含6个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和675 μm的硅传感器PIMEGA-540D探测器由24块无边缘传感器模块拼贴而成,避免了激励图像区域。探测器有9,437千个像素 (3072 x 3072)和覆盖170毫米x 171毫米的探测区域。PIMEGA-540D能够以每秒1400帧的速度运行。PIMEGA-540D 探测器包含24个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和300 μm的硅传感器,它被安装在Cateretê beamline.Advacam公司介绍Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,不仅可以提供基于Medipix和Timepix芯片的辐射成像相机和X射线成像解决方案。同时Advacam是一家提供高质量交钥匙硅传感器制造和微封装服务的一站式供应商。Advacam产品系列:光子计数X射线探测器 minipix 系列光子计数X射线探测器 Advapix系列光子计数X射线探测器 Widepix 系列左右滑动查看更多图片Advacam可提供工艺服务:传感器制造倒装焊接晶圆焊撞北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。
  • Advacam发布MiniPIX EDU 掌上光子计数X射线探测器 新品
    千呼万唤始出来:为教育而生,MiniPIX EDU掌上光子计数X射线探测器 产品介绍:MiniPIX EDU是一款以教育教学为使用目的而设计定价的小型X射线探测器。它把现代的辐射成像技术带进课堂,让学生可以探索围绕在我们身边却看不见的电离辐射世界,可以了解不同类型辐射的来源,观察这些放射性同位素是如何在自然界和建筑、城市、工业等人造环境中移动。美国宇航局(NASA)在太空中也使用了同样的技术来监测宇航员受到的太空辐射。MiniPIX-EDU可记录非常低的放射性强度,这种强度无处不在。学生可以记录到许多普通材料物体上的放射性强度,例如吸尘器里或口罩上的一点点花岗岩、灰尘或纸袋碎片;可以在白天观察空气中放射性物质的移动;寻找宇宙μ子并查看他们的方向;看看海拔高度如何影响辐射类型的存在;可以尝试搭配豁免源,并对其发出的辐射进行屏蔽;可以检查放射性衰变的规律;可以直接观察不同的辐射类型是如何与物质相互作用的,以及随后会发生什么。将MiniPIX EDU设备插入PC的USB端口,启动软件就可以开始使用了。也可搭配专为教学应用而研发的的RadView辐射可视化软件,迷人的电离粒子图像将立刻呈现在你面前。主要特点:专为教育教学设计,与传统的X射线探测器相比,具有更高的性价比 体积小巧,形似U盘 通过USB接口连接,笔记本电脑即可运行(支持Windows,MacOS or Linux) 人性化软件操作界面 主要参数:读出芯片Timepix像素大小55x55μm传感器分辨率256x256pixels一帧动态范围11082暗电流none接口USB2.0最大帧频55fps尺寸88.9x21x10mm重量30g工作模式:类型模式精度描述帧率(读取所有像素)Event13bit/frame 1 output image: Number of Events per pixel ToT13bit/frame 1 output image: Sum of all Energies deposited in given pixel (Time Over Threshold) ToA13bit/frame 1 output image: Time of arrival of first event in given pixel 典型应用:教育:运用现代辐射成像技术的课堂每种被探测到粒子的类型都以放大的形式被呈现。可以将最感兴趣的粒子轨迹保存到日志文件中,以供之后分析。在上图中我们可以看到,在过去几天的历史图表中显示了四个类型粒子的计数。不同类型的粒子会呈现不一样的神秘图案α粒子会产生较大的圆形斑点;β射线显示为狭窄的波浪线,像“蠕虫”;γ射线会产生小点或斑点;宇宙μ子观察到为长直线。你甚至可以观察到一些更为罕见的现象:δ电子,α和β粒子序列形成的抽象花,高能质子的轨迹… 技术平台:源自捷克技术大学实验及应用物理研究所的Advacam S.R.O.,致力于在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像探测器和X射线成像解决方案。Advacam核心的技术特点是其X射线探测器(应用Timepix芯片)没有缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系,其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司为advacam公司在中国的独家授权代理,现可提供MiniPIX样机免费试用,如有需要,请联系我司工作人员预约时间。创新点:由捷克Advacam S.R.O.于2020年5月推出最新款掌上型X射线探测器MiniPIX EDU。与之前同系列产品项目,它的定位专门面向课堂,可以作为一款教学工具。是专为教育教学而设计定价的探测器。它把现代的辐射成像技术带进课堂,让高校,甚至是高中的学生得以探索围绕在我们身边的电离辐射世界,可以了解不同类型辐射的来源,观察这些放射性同位素是如何在自然界和建筑、城市、工业等人造环境中移动。它可以搭配advacam公司专为教学展示目的研发的RadView辐射软件,将电离粒子图像以可视化在线的方式呈现。这一用途,基本填补了国内这一领域的空白。MiniPIX EDU 掌上光子计数X射线探测器
  • 北京泰坤工业设备有限公司与瑞士DECTRIS公司签约
    2017年5月8日,瑞士DECTRIS公司授权北京泰坤工业设备有限公司为中国区官方经销商。瑞士DECTRIS公司是全球X射线探测技术的领先者,DECTRIS混合像素X射线探测器在世界各国同步辐射光源中得到了广泛的应用,同时世界范围内众多知名的仪器生产商配套了DECTRIS公司的探测器。DECTRIS公司混合像素X射线探测器(HPC)的设计是X射线探测器领域中一次革命性的成果。该探测器将单光子计数和混合像素计数这两项技术完美地结合,再配合DECTRIS 的即时触发的发明专利技术,可以让任何客户获得最佳的实验图像。DECTRIS公司的混合像素X射线探测器能够完全排除噪声和暗电流的干扰,在全球同类探测器的信噪比的测试中,DECTRIS公司提供的产品是最优的。DECTRIS公司的产品分为:PILATUS3系列,EIGER系列, PILATUS3 CdTe系列,MYTHEN系列, 产品逾300种,包含各类大小的像素、探测面积的线阵和面阵、单能和多能的X射线探测器,能够满足各类用户的产品需求。 北京泰坤工业设备有限公司可以为客户提供全面的技术支持、包括样机测试的机会,通过5年对DECTRIS公司产品的推广,泰坤公司已经在中国市场建立了广泛的影响力,有瑞士 DECTRIS公司的全面支持,泰坤公司将更快的推动国内X射线探测器领域中科研客户、制造业客户的飞速发展。
  • 前处理小能手-多管漩涡混合仪
    还在为样品前处理花费大量时间吗?在制药、材料科学、食品检测等化学研究领域都需要大量的样品前处理过程,非常耗时但却对实验结果起到至关重要的作用。前处理的问题会影响到后续的一系列实验结果。传统的混合器往往只能处理一个试管样品,处理多个时需要轮流接替,并且还需要手扶,操作不便并且效率不高,大大影响实验进度。今天,为了解决前处理这块难题,我们为大家带来一款前处理小能手——多管漩涡混合仪。规格参数可选配试管架规格多管漩涡混合仪一次最多能混合处理50个样品,规格模块更换十分方便,只需替换当中的试管架,另外我们的试管架种类很多,能适应实验过程中大部分的试管规格。多管漩涡混合仪在操作上十分便捷,将样品瓶放入试管架内放平,下压上方压板,即可开始运行。LED屏显示调节转速以及运行时间,操作面板简洁,再说下操作按钮:点动混匀键按住,仪器会按最高转速运行,松开仪器则停止运行;运行/停止键通过短按进行开关程序;两侧的上下键则是对转速以及运行时间进行相应调解。另外建议将仪器放在较为平整的台面操作,通过仪器底部吸盘对桌面的吸取,起到仪器的固定作用。同时仪器的保护工作也是十分重要的,提高使用寿命,也是降低仪器成本的方式。仪器在使用前,建议先将调速按钮调制最低,再打开电源开关,减小对仪器的损耗。为了保护仪器的安全,在不使用的时候,最好放在干燥、通风、无腐蚀气体的位置。特别要注意的是使用过程中一定要防止试剂液流入机芯,避免破坏内部器件。多管漩涡混合仪能将效率大大提高,增加生产数量,当样品越多,越能体现这款仪器的高效性。大家是否有使用其他前处理仪器呢,如果您对自己现阶段的前处理仪器不太满意,可以了解我们这款B100250多管漩涡混合仪,相信会给您的实验带来意想不到的收获!
  • 中国科大利用磁光力混合系统实现可调谐微波-光波转换
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在磁光力混合系统研究方面取得新进展。该团队的董春华教授研究组将光力微腔与磁振子微腔直接接触,证明该混合系统支持磁子-声子-光子的相干耦合,进而实现了可调谐的微波-光波转换。该研究成果于2022年12月9日发表在国际学术期刊《Physics Review Letters》。   不同的量子系统适合不同的量子操作,包括原子和固态系统,如稀土掺杂晶体、超导电路、钇铁石榴石(YIG)或金刚石中的自旋。通过将声子作为中间媒介,可以实现对不同量子系统的耦合调控,最终构建能发挥不同量子系统优势的混合量子网络。目前,光辐射压力、静电力、磁致伸缩效应、压电效应已被广发用于机械振子与光学光子、微波光子或磁子的耦合。这些相互作用机制促进了光机械领域和磁机械领域的快速发展。在前期工作中,研究组利用YIG微腔中的磁振子具有良好的可调谐特性,结合磁光效应实现了可调谐的单边带微波-光波转换(Photonics Research 10, 820 (2022))。但是由于目前磁光晶体微腔的模式体积大、品质因子难以进一步突破,从而限制了磁光相互作用强度,导致微波-光波转换效率较低。相比之下,腔光力系统虽已实现高效的微波-光波转换,但由于缺乏可调谐性,在实际应用中会受到限制。 图注:a-b.磁光力混合系统示意图,支持磁子-声子-光子相干耦合;c.微波-光波转换。   该工作中,研究组开发了一种由光力微腔和磁振子微腔组成的混合系统。系统中可以通过磁致伸缩效应对声子进行电学操控,也可以通过光辐射压力对声子进行光学操控,而且不同微腔内的声子可以通过微腔的直接接触实现相干耦合。基于高品质光学模式对机械状态的灵敏测量,课题组实现了调谐范围高达3GHz的微波-光学转换,转换效率远高于以往的磁光单一系统。此外,研究组观测了机械运动的干涉效应,其中光学驱动的机械运动可以被微波驱动的相干机械运动抵消。总体而言,该磁光力系统提供了一种有效进行操控光、声、电、磁的混合实验平台,有望在构建混合量子网络中发挥重要作用。   沈镇、徐冠庭、张劢为该论文的共同第一作者,董春华为该论文的通讯作者。上述研究得到了科技部重点研发计划、中国科学院、国家自然科学基金委、量子信息与量子科技前沿协同创新中心等单位的支持。
  • 为教育而生,MiniPIX EDU掌上光子计数X射线探测器
    为教育而生,MiniPIX EDU掌上光子计数X射线探测器Advacam公司现特别推出新品MiniPIX EDU,它是一款以教育教学为使用目的而设计定价的小型X射线探测器。它把现代的辐射成像技术带进课堂,让学生可以探索围绕在我们身边却看不见的电离辐射世界,可以了解不同类型辐射的来源,观察这些放射性同位素是如何在自然界和建筑、城市、工业等人造环境中移动。美国宇航局(NASA)在太空中也使用了同样的技术来监测宇航员受到的太空辐射。MiniPIX-EDU可记录非常低的放射性强度,这种强度无处不在。学生可以记录到许多普通材料物体上的放射性强度,例如吸尘器里或口罩上的一点点花岗岩、灰尘或纸袋碎片;可以在白天观察空气中放射性物质的移动;寻找宇宙μ子并查看他们的方向;看看海拔高度如何影响辐射类型的存在;可以尝试搭配豁免源,并对其发出的辐射进行屏蔽;可以检查放射性衰变的规律;可以直接观察不同的辐射类型是如何与物质相互作用的,以及随后会发生什么。将MiniPIX EDU设备插入PC的USB端口,启动软件就可以开始使用了。也可搭配专用的RadView辐射可视化软件,迷人的电离粒子图像将立刻呈现在你面前。主要特点:专为教育教学设计,与传统的X射线探测器相比,具有更高的性价比;体积小巧,形似U盘;通过USB接口连接,笔记本电脑即可运行(支持Windows,MacOS or Linux);人性化软件操作界面主要参数:读出芯片Timepix像素大小:55x55μm传感器分辨率:256x256pixels一帧动态范围:11082暗电流:none接口:USB2.0最大帧频:55fps尺寸:88.9x21x10mm重量:30g工作模式:类型模式精度描述 帧率(读取所有像素)Event13bit/frame 1 output image: Number of Events per pixel ToT13bit/frame 1 output image: Sum of all Energies deposited in given pixel (Time Over Threshold) ToA13bit/frame 1 output image: Time of arrival of first event in given pixel 典型应用:教育:运用现代辐射成像技术的课堂每种被探测到粒子的类型都以放大的形式被呈现。可以将最感兴趣的粒子轨迹保存到日志文件中,以供之后分析。在上图中我们可以看到,在过去几天的历史图表中显示了四个类型粒子的计数。不同类型的粒子会呈现不一样的神秘图案α粒子会产生较大的圆形斑点;β射线显示为狭窄的波浪线,像“蠕虫”;γ射线会产生小点或斑点;宇宙μ子观察到为长直线。你甚至可以观察到一些更为罕见的现象:δ电子,α和β粒子序列形成的抽象花,高能质子的轨迹̷技术平台:源自捷克技术大学实验及应用物理研究所的Advacam S.R.O.,致力于在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像探测器和X射线成像解决方案。Advacam核心的技术特点是其X射线探测器(应用Timepix芯片)没有缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系,其产品及方案也应用于航空航天领域。
  • Nanoscribe客户成就 |3D打印微流控混合器研发
    研究背景微流控技术广泛应用于不同领域,例如分析化学、微生物分析和即时医疗应用的芯片实验室设备(lab-on-chip)等,来帮助控制微小流体。集成化是微流控设备的关键所在,而小型化的微流体系统不能实现液体的湍流混合,扩散式混合作为主要的混合流程则需要借助很长的微通道来实现。这会占用设备的面积,或者实施耗时的微纳加工技术来制造复杂的混合元件。Nanoscribe微纳加工技术助力微流控混合器研发近日,来自不来梅大学微型传感器、致动器和系统(IMSAS)研究所的科学家们发明了一种全新的微流道混合方式,即通过堆叠彼此交替的液流来减少扩散长度,并提出了微流控混合的新概念:多级互换混合器。科学家们使用Nanoscribe公司的3D打印系统,将自由形式3D微流控混合元件集成到预制的晶圆级二维微流道中。该微型混合器可以处理高达100微升/分钟的高流速样品,适用于药物和纳米颗粒制造,快速化学反应、生物学测量和分析药物等各种不同应用。上图:在预制的二维微流道中3D打印制作壁厚约为2 µm的螺旋状结构三级微流控混合器。图片来自于Martin Oellers, Frieder Lucklum and Michael J. Vellekoop, University of Bremen通过使用Nanoscribe的 Photonic Professional系列打印系统制作的微流控元件完全嵌入进预制的二维微流道系统中,换句话说,科学家们运用3D微纳加工技术将自由形式的3D微流体混合器直接做成微流体芯片。每个微纳混合器都能在30秒内制作完成,从而确保了在一小时内完成加工整个晶圆。这要归功于3D微纳加工技术,可以实现混合器的快速制作,即从电脑模型设计(CAD)到打印样品的一步式操作流程。当双光子聚合原理应用到传统光刻技术互换式混合器是通过Nanoscribe的双光子聚合技术(2PP)结合光刻技术来实现制作的。第一步,使用SU-8光刻胶在硅晶圆上利用光刻技术制作二维微通道系统;第二步,运用双光子聚合技术将3D混合器元件集成到开放式为通道中;打印结束后在显影阶段将残留的未聚合材料冲洗掉,除去通道中所有抗蚀剂残留物;最后,通过将聚二甲基硅氧烷(PDMS)片压在微通道的顶部来密封微流体装置。这种制造方法将3D微纳结构集成到了预制的晶圆级二维微流体通道中,突出了传统光刻和双光子聚合技术的完美兼容性和卓越性能。研究人员能够利用系统的高设计自由度和超高精度的特点,将复杂形状的3D微流体混合器定位到二维微流体通道中。使用Nanoscribe微纳加工技术打印的三阶微流控混合器电镜图。图片来自于MMartin Oellers, Frieder Lucklum and Michael J. Vellekoop, University of Bremen了解更多双光子微纳3D打印技术和产品信息请咨询Nanoscribe中国分公司纳糯三维科技(上海)有限公司Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备Quantum X 灰度光刻微纳打印设备
  • 双能量X射线成像技术的发展
    X 光成像是一种非常常见的医学诊断和医学成像技术。例如,传统 DR (Digital Radiography) 技术的基本几何示意图如下,X 射线光管发出光子束穿过患者,在平板探测器上产生二维图像。但是由于软组织和硬组织对 X 射线的质量衰减系数差异很大,导致 X 射线在组织识别上的能力受限。例如,为了评估肺部结构而拍摄胸片,在获得的图像中不可避免地被肋骨阻塞。在这种情况下,肋骨是结构噪声的主要来源,因为它们不是我们感兴趣的结构,如下图。成像的组织模糊不清,通常会增大病灶误判的概率。早在 1976 年科学家就提出了利用双能量 X 射线成像技术来降低结构噪声。先分别用低能光子和高能光子拍摄两幅图片,然后根据低能光子和高能光子在不同组织中的质量衰减系数,通过巧妙的扣减算法将患者的投影分解为仅包含软组织和硬组织的图像,如下图。双能量成像最大的挑战在于获得两幅独立的低能(LE)和高能(HE)图像。为了实现这一点,探测器吸收的 X 射线光谱应该对 LE 图像中的低能量光子和 HE 图像中的高能量光子进行重加权。获得这种分离的光谱可以通过两种不同的方式来完成:双发成像 (Double-shot Imaging)和单发成像 (Sing-shot Imaging)。双发成像是最直接的方法,通过改变 X 射线光管的加速电压来拍摄两幅不同能量段的图像,可以在两幅图像之间实现出色的光谱分离,并最大限度地减少图像光谱之间的重叠。但这种方法固有的时间分离会导致运动伪影出现在最后的图像中。例如在改变加速电压的过程中患者发生的心脏跳动、呼吸和肌肉运动等等,都会产生运动伪影。虽然可以使用双光源系统来解决运动伪影的问题,但也意味着更高的成本。此外,双发成像不可避免的增大了辐照剂量,两次曝光将使剂量至少增大 15%。而单发成像则采用双层平板探测器的手段,探测器主要由上下两个探测模块构成,上层探测模块测低能光子,下层探测模块探测高能光子,中间的金属滤片则用于光谱分离,如下图所示。在正常的剂量下,探测器可获得两幅光谱分离的图片,且没有运动伪影。但金属滤片的光谱分离能力有限,而且它会吸收部分光子,从而使得 HE 图像的信噪比较差。近年来,加拿大滑铁卢大学的研究人员开发的一款新兴探测器 Reveal&trade 35C 已经克服了双能量 X 射线成像的局限性。Reveal&trade 35C 具有独特的三层堆叠设计,便于集成, 量子效率高。与其他双能解决方案不同,Reveal&trade 35C只需要一次 X 射线曝光,即使用与常规胸部 X 光相同的辐射剂量,就能消除运动伪影,实现骨和组织的区分,首次实现横向双能图像。Reveal&trade 35C已经获得美国FDA 510(k) 认证和加拿大卫生部许可。在双层平板探测器的基础上将中间的金属滤片更换为一层探测模块,在不损失X射线剂量的情况下,优化了每层闪烁体的厚度以获得最佳的光谱分离,如左下图。在单次曝光下,可以同时获得三幅无运动伪影的图片,即双能图像(扣减算法处理layer 1和layer 3后)、高剂量效率图像(三层图像相加)。此外,多个感光层的高 DQE 使得即使在减少 30% 剂量的情况下,仍能获得高信噪比的图像,如右下图。在临床试验中,利用 Reveal&trade 35C 对两位患者进行成像,如下图。在检查第一位患者的软组织和硬组织图像后,放射科医生确认左下叶有肿块,右下叶有钙化肉芽肿,可能有新的右下叶肿块;第二位患者的骨折则在硬组织图像中清晰可见,这些病灶都是传统 DR 技术所不能发现的。主要参数参考文献:1. Siewerdsen J H, Shkumat N A, Dhanantwari A C, et al. High-performance dual-energy imaging with a flat-panel detector: imaging physics from blackboard to benchtop to bedside. Medical Imaging 2006: Physics of Medical Imaging. SPIE, 2006, 6142: 489-498.2. Shkumat N A. High-performance Dual-energy Imaging with a Flat-panel Detector. Toronto: University of Toronto, 2008.3. Maurino S L, Badano A, Cunningham I A, et al. Theoretical and Monte Carlo optimization of a stacked three-layer flat-panel x-ray imager for applications in multi-spectral diagnostic medical imaging. Medical Imaging 2016: Physics of Medical Imaging. SPIE, 2016, 9783: 1061-1074.
  • 客户成就| Nanoscribe双光子微纳3D技术应用于光子引线键合技术
    光子引线键合技术实现多光子芯片混合组装近日,由Nanoscribe公司的Matthias Blaicher博士携手Muhammed Rodlin Billah博士组成了一个德国光子学,量子电子学和微结构技术研究团队,利用光子引线键合技术,实现了硅光子调制器阵列与激光器和单模光纤之间的键合,制造出光通信引擎。此项研究成果发表在《自然-光:科学与应用》国际学术期刊上。(Light: Science & Applications)研究人员利用Nanoscribe公司先进的3D光刻技术将光学引线键合到芯片上,从而有效地将各种光子集成平台连接起来。此外,研究人员还简化了先进的光学多阶模块的组装过程,从而实现了从高速通信到超快速信号处理、光传感和量子信息处理等多种应用的转换。什么是光子引线键合技术自由光波导三维(3D)纳米打印技术,即光子引线键合技术。该技术可以有效地耦合在光子芯片之间,从而大大简化了光学系统的组装。光子丝键合的形状和轨迹具有关键优势,可替代依赖于技术复杂且昂贵的高精度对准的常规光学装配技术。 光子引线键合技术的重要性光子集成是实现各种量子技术的关键方法。该领域的大多数商业产品都依赖于需要耦合元件的光子芯片的独立组装,如片上适配器和体微透镜或重定向镜等。组装这些系统需要复杂的主动对准技术,在器件开发过程中持续监控耦合效率,成本高且产量低,使得光子集成电路(PIC)晶圆量产困难重重。 研究人员使用Nanoscribe的增材纳米加工技术,结合了常规系统的性能和灵活性,实现整体集成的紧凑性和可扩展性。为了在光子器件上设计自由形式的聚合物波导,该团队依靠光子引线键合技术,实现全自动化高效光学耦合。光子引线键合技术的可微缩性和稳定性在实验室中,研究人员设计了100个间隔紧密的光学引线键(PWB)。实验结果为简化先进光子多芯片系统组装奠定了基础。实验模块包含多个基于不同材料体系的光子芯片,包括磷化铟(InP)和绝缘体上硅(SOI)。实验中的组装步骤不需要高精度对准,研究人员利用三维自由曲面光子引线键合技术实现了芯片到芯片和光纤到芯片的连接。 在制造PWB之前,研究人员使用三维成像和计算机视觉技术对芯片上的对准标记进行了检测。然后,使用Nanoscribe双光子光刻技术制造光学引线键,其分辨率达到了亚微米级。研究团队将光学夹并排放置在设备中,以防止高效热连接中的热瓶颈。混合多芯片组件(MCM)依赖于硅光子(SiP)芯片与磷化铟光源和输出传输光纤的有效连接。研究团队还将磷化铟光源作为水平腔面发射激光器(HCSEL),当他们将光学引线键与微透镜结合在一起时,可以方便地将光学平面外连接到芯片表面。验证实验1在第一个实验中,研究团队通过使用深紫外光刻技术制造了测试芯片,结果表明光学引线键能够提供低损耗的光学连接。每个测试芯片包含100个待测试的键合结构,以从光纤芯片耦合损耗中分离出光学引线键损耗。光学引线键的实验室制造可实现完全自动化,每个键的连接时间仅为30秒左右,实验表明该时间可进一步缩短。研究团队还在其他测试芯片上进行了重复实验,验证了该工艺优秀的可重复性。随后,研究人员还进行了-40℃至85℃的多温度循环实验,以证明该结构在技术相关环境条件下的可靠性。实验过程中,光学引线键没有发生性能降低或是结构改变的情况。为了解光学引线键结构的高功率处理能力,研究人员还对样品进行了1550纳米波长的连续激光照射,且光功率不断增加。研究结果显示,在工业相关环境及实际功率水平中,光学引线键可以保证高性能。验证实验2在第二个实验中,研究团队制造了一个用于相干通信的四通道多阶发射机模组。在该模组中,研究人员将包含光学引线键的混合多芯片集成系统与电光调制器的混合片上集成系统相结合,并将硅光子芯片纳米线波导与高效电光材料相结合。实验结果表明,该模组具有低功耗、效率高的优点。更多双光子微纳3D打印技术和产品请咨询Nanoscribe中国分公司纳糯三维科技(上海)有限公司Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备Quantum X 灰度光刻微纳打印设备可应用于微光学,微型机械,生物医学工程,力学超材料,MEMS,微流体等不同领域。参考文献:Hybrid multi-chip assembly of optical communication engines via 3-D nanolithographyby Thamarasee Jeewandara , Phys.orghttps://phys.org/news/2020-05-hybrid-multi-chip-optical-d-nanolithography.html
  • 超分辨X光单像素成像研究获进展
    p  X光透射成像/CT作为非侵入式的诊断方式,是目前医学领域最重要的临床检测手段。但由于电离效应X射线对于蛋白质、细胞等会造成相当程度的辐射损伤,据国际放射学会研究报告,每年X射线的医学诊断就会导致相当数量的癌症和白血病患者,因此如何降低诊断所需的剂量至关重要。而自1895年伦琴发现X射线以来,成像的方法并没有根本上的改变,都是采用直接投影到面探测器,通过累计带有物体信息的光子来展现出一定灰度分布的技术,因此这种方式的成像效率很低,不仅难以大幅度地降低成像所需剂量,而且分辨率受光源尺寸及探测设备分辨力的限制,成为制约传统成像方法的两大相互牵制的瓶颈问题。/pp  针对辐射剂量的瓶颈问题,2018年中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室研究员吴令安和陈黎明合作,首次利用随机调制光强度的简单方法实现了台面式X光“鬼”成像,这种间接的成像方式是基于光场的二阶关联,成像质量取决于探测信号的涨落而非强度的绝对值。以此为基础,团队完成了单光子量级的超低剂量成像,成果发表在Optica 以后受到了广泛关注,被Science 在深度栏目中报道。在Science的报道中,同领域的专家给予了高度评价:“如果应用于医学成像领域,这将是一项革命性的进步”,与此同时也对该工作提出希望:“提高成像的分辨率与质量,以适应医学成像的要求”。基于上述实际需求,物理所研究员吴令安与现上海交通大学教授陈黎明再次合作,开启了解决成像分辨率瓶颈问题的探索。/pp  近期研究团队中的博士生何雨航和张艾昕(共同一作),利用自主研制的Hadamard金掩模振幅调制板,首次实现了基于真正单像素探测器的非相干X光鬼成像。相比于随机调制的方案,该方法利用了Hadamard矩阵的正交完备特性,因此即使在稀疏采样下也能重构出较好的图像。在此基础上,通过引入压缩感知以及卷积神经网络对原有算法进行了升级,最终利用37 μm源尺寸的X光源,在仅18.75%的采样率下就得到了10 μm分辨率的成像结果,实现了突破源尺寸限制的超分辨成像,足以对癌变组织进行直接判断,达到了临床医学精细成像的分辨率要求。在计算鬼成像的框架下,高性能的算法以及调制板的精细结构保证了超分辨下较好的图像质量,而更低的采样率意味着更短的曝光时间以及更低的剂量,因此有望利用该技术进一步降低剂量。整个实验布局简单,使用方便,单像素探测器的应用也可极大地降低成本。另一方面,应用该方法极大地降低了对放射源的空间相干性和强度的要求,可以大大推进X光鬼成像的实用化进程。/pp  以上研究成果已在线发表于APL Photonics 5, 056102 (2020)。该工作得到科技部(2017YFA0403301、2017YFB0503301、2018YFB0504302)、国家自然科学基金(11721404、11991073、61975229、61805006、11805266)、中科院(XDB17030500、XDB16010200)有关项目基金的支持。/pp  img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/81375799-4193-437e-ac4a-8bf796479ffa.jpg" title="超分辨X光单像素成像.jpg" alt="超分辨X光单像素成像.jpg"//ppbr//pp  (a) 物体的3D示意图 (b) 金掩模板扫描电镜图像 (c) 样品的X光透射成像图,曝光时间为5s (d) 经过4096次曝光后利用TVAL3算法重构的图像,对比度/噪声比(CNR)为0.27 (e) 经过768次曝光后利用CH-MWCNN算法重构的图像,CNR为2.65。/pp  来源:中国科学院物理研究所、中科院之声、光明网/pp  /pp dir="ltr"br//p
  • Bruker和DECTRIS宣布推出具有新型EIGER2 R 500K检测器的D8TM X射线衍射系统
    p  Bruker和DECTRIS在第24届国际晶体学联合大会(IUCr)大会上宣布,EIGER2 R 500K是最新一代的混合光子计数(HPC)像素检测器,DECTRIS是实验室仪器和同步加速器束线的HPC探测器的技术领导者。 DECTRIS和BRUKER紧密合作,将卓越的2D检测器无缝集成到Bruker的D8 ADVANCETM和D8 DISCOVERTM仪器平台中,以进一步提高许多X射线衍射(XRD)应用的性能。br//pp  最新一代专有的EIGER HPC检测器使XRD具备更强大的新技术优势:高帧速率可实现连续扫描模式下的2D数据采集,无空间失真的单光子计数,最高计数率和动态范围。结合Bruker D8TM X射线衍射系统,可以在0D,1D和2D模式之间切换。/pp  这些新功能完全集成到Bruker D8TM X射线衍射系统中,通过X射线反射测量(XRR)和高分辨率衍射(HRXRD)至小角度X射线散射(SAXS和GISAXS)的薄膜分析,EIGER2 R 500K检测器能够从粉末衍射(XRPD)、微衍射(μXRD)、纹理或残余应力分析、微晶等应用中得到出色的衍射分析数据。 D8 ADVANCE或D8 DISCOVER与EIGER2 R 500K的强大组合显着扩展并加快了XRD用户的分析能力。/pp  “从产品开发的早期阶段合作,我们能够提供的新的EIGER2 R 500K检测器能够与Bruker AXS D8 XRD系统无缝集成,这使得客户能够从发射中获得先进的检测器技术。” DECTRIS的首席执行官克里斯蒂安· 布伦尼曼(Christian Broennimann)表示。/pp  Bruker AXS副总裁兼总经理Lutz Bruegemann博士补充说:“DECTRIS和Bruker的协调发展团队做了很多工作。使得最新的HPC检测器技术与市场上功能最强大、用户友好的XRD平台联合产生了卓越的性能,使客户能够将新的EIGER 2R 500K无缝地并入我们的D8衍射解决方案中,并用于许多重要的应用中。”/ppbr//p
  • 赛默飞双X射线能谱仪打破化学分析壁垒
    p  如今,许多研究人员需要利用电子显微镜快速获得样本的化学组分,而这其中不少人的研究对象是电子束敏感材料,这使得获得所需的数据相当困难。日前,赛默飞推出的新型双X射线能谱仪为解决这些难题带来了福音。/pp  为帮助研究人员在低束流条件下更快速地获得各类型样品(包括电子束敏感材料)的二维和三维化学信息,赛默飞在Talos F200i扫描透射电镜(S/TEM)中加装了一对对称设计的100 mm2 Racetrack能谱仪(双X射线)。这一更新突破了使用非对称EDS难以获得有效定量数据的瓶颈,并能让科研工作者以最快的方式在(亚)纳米尺度对材料进行表征。/pp  据介绍,双X射线能谱仪有着迄今最强的分析能力,这让X射线能谱分析较之以往用时或将大大减少。如大面积的EDS元素分布图采集用时不超过一分钟。/pp  该高速双X射线能谱仪可以配合高亮度X-FEG电子枪使用,以最大限度地保证成像和能谱性能。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 298px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/82efd443-346e-4f6d-baa8-05602797d33e.jpg" title="001.jpg" alt="001.jpg" width="600" height="298" border="0" vspace="0"//pp  双X射线能谱仪可在1分钟内生成大面积、高分辨率的金-镍纳米颗粒EDS图谱(图中样本由布尔诺材料物理研究所成员J. Bursik提供)。/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 双X射线能谱仪的优点归纳如下:/strong/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  1 双X射线能谱探头对称安装,可实现低束流条件下各类型样品的最高效化学分析 /span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  2 双X射线能谱仪已集成在Velox软件中,便于用户获取和分析多模态数据,凭借单个测试系统就可获取最完整的材料表征信息。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  3 Velox软件拥有独特的EDS吸收校正功能,保证数据定量化分析的高准确性。无论试样的空间位置,用户均可获得最准确的元素信息。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  4 双X射线能谱仪针对如下功能进行了深度集成和优化:/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (1) 高速、自动、无人化的三维EDS断层扫描保证数据的高效获取 /span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (2) STEM和EDS图谱软件可自动获取高分辨率、大面积图谱的相关统计数据。从不同成像和分析模式得到的数据可进一步通过Thermo ScientificTM AvizoTM软件进行实时处理和统计。/span/pp  此外,双X射线能谱仪(Dual-X)可与现有a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100537/C11108.htm" target="_blank"strongTalos/strong/astrong/strong配合使用。这不仅有望帮助科学家突破以前难以解决的问题,并能将二维和三维的 EDS自动化分析带上新的平台。/pp  更多详情请点击:a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100537/C11108.htm" _src="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100537/C11108.htm"https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100537/C11108.htm/a /ppbr//p
  • 跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用
    “对于相干衍射成像(CDI),微米级像素的非晶硒CMOS探测器将专门解决大体积晶体材料中纳米级晶格畸变在能量高于50 keV的高分辨率成像。目前可用的像素相对较大的(〜55μm像素),基于medipix3芯片光子计数、像素化、直接探测技术无法轻易支持高能布拉格条纹的分辨率,从而使衍射数据不适用于小晶体的3D重建。” 美国阿贡国家实验室先进物理光子源探测器物理小组负责人Antonino Miceli博士讲到。相干X射线衍射成像作为新兴的高分辨显微成像方法,CDI方法摆脱了由成像元件所带来的对成像分辨率的限制,其成像分辨率理论上仅受限于X射线的波长。利用第三代同步辐射光源或X射线自由电子激光,可实现样品高空间分辨率、高衬度、原位、定量的二维或三维成像,该技术在材料学、生物学及物理学等领域中具有重要的应用前景。作为一种无透镜高分辨、无损成像技术,CDI对探测器提出了较高的要求:需要探测器有单光子灵敏度、高的探测效率和高的动态范围。目前基于软X射线的相干衍射成像研究工作开展得比较多,在这种情况下科研工作者通常选用是的基于全帧芯片的软X射线直接探测相机。将CDI技术拓展到硬X射线领域(50keV)以获得更高成像分辨率是目前很多科研工作者正在尝试的,同时也对探测器和同步辐射光源提出了更好的要求。如上文提到,KAimaging公司开发了一款非晶硒、高分辨X射线探测器(BrillianSe)很好的解决的这一问题。下面我们来重点看一下BrillianSe的几个主要参数1. 高探测效率 如上图,间接探测器需要通过闪烁体将X射线转为可见光, 只有部分可见光会被光电二极管阵列,CCD或CMOS芯片接收,造成了有效信号的丢失。而BrillianSe选用了具有较高原子序数的Se作为传感器材料,可以将大部分入射的X射线直接转为光电子,并被后端电路处理。在硬X射线探测效率远高于间接探测方式。BrillianSe在60KV (2mm filtration)的探测效率为:36% at 10 cycles/mm22% at 45 cycles/mm10% at 64 cycles/mm非晶硒吸收效率(K-edge=12.26 KeV)BrillianSe在60KV with 2 mm Al filtration的探测效率,之前报到15 μm GADOX 9 μm pixel 间接探测器QE 为13%。Larsson et al., Scientific Reports 6, 20162. 高空间分辨BrillianSe的像素尺寸为8 µm x8 µm,在60KeV的点扩散为1.1 倍像素。如下是在美国ANL APS 1-BM光束线测试实验室布局使用JIMA RT RC-05测试卡,在21keV光束下测试3. 高动态范围75dB由于采用了100微米厚的非晶硒作为传感器材料。它具有较大满井为877,000 e-非晶硒材料,不同入射光子能量光子产生一个电子空穴对所需要电离能BrillianSe主要应用:高能(50KeV)布拉格相干衍射成像低密度相衬成像同步辐射微纳CT表型基因组学领域要求X射线显微CT等成像工具具有更好的可视化能力。此外需要更高的空间分辨率,活体成像的关键挑战在于限制受试者接收到的电离辐射,由于诱导的生物学效应,辐射剂量显着地限制了长期研究。可用于X射线吸收成像衬度低的物体,如生物组织的相衬X射线显微断层照相术也存在类似的挑战。此外,增加成像系统的剂量效率将可以使用低亮度X射线源,从而减少了对在同步辐射光源的依赖。在不损害生物系统的情况下,在常规实验室环境中一台低成本、紧凑型的活体成像设备,对于加速生物工程研究至关重要。同时对X射线探测器提出了更高的要求。KAimaging公司基于独家开发的、专利的高空间分辨率非晶硒(a-Se)探测器技术,开发了一套桌面高效率、高分辨的微米CT系统(inCiTe™ )。可以从inCiTe™ 中受益的应用:• 无损检测• 增材制造• 电子工业• 农学• 地质学• 临床医学• 标本射线照相 基于相衬成像技术获得优异的相位衬度相衬成像是吸收对比(常规)X射线成像的补充。 使用常规X射线成像技术,X射线吸收弱的材料自然会导致较低的图像对比度。 在这种情况下,X射线相位变化具有更高的灵敏度。因为 inCiTe™ micro-CT可以将物体引起的相位变化转为为探测器的强度变化,所以它可以直接获取自由空间传播X射线束相位衬度。 同轴法相衬X射线成像可将X射线吸收较弱的特征的可检测性提高几个数量级。 下图展示了相衬可以更好地显示甜椒种子细节特征不含相衬信息 含相衬信息 低密度材料具有更好的成像质量钛植入样品图像显示了整形外科的钛植入物,可用于不同的应用,即检查骨-植入物的界面。 注意,相衬改善了骨骼结构的可视化。不含相衬信息 含相衬信息 生物样品inCiTe™ 显微CT可实现软组织高衬度呈现电子样品凯夫拉Kevlar复合材料样品我们使用探测器在几秒钟内快速获取了凯夫拉复合材料的相衬图像。可以清楚看到单根纤维形态(左图)和纤维分层情况(右图)。凯夫拉尔复合物3维透视图 KA Imaging KA Imaging源自滑铁卢大学,成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司,KA Imaging以创新为导向,致力于利用其先进的X射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒(a-Se)X射线探测器BrillianSeTM,并基于此推出了商业化X射线桌面相衬微米CT inCiTe™ 。我们有幸在此宣布,经过双方密切的交流与探讨,众星已与KA Imaging落实并达成了合作协议。众星联恒将作为KA Imaging在中国地区的独家代理,全面负责BrillianSe™ 及inCiTe™ 在中国市场的产品售前咨询,销售以及售后业务。KA Imaging将对众星联恒提供全面、深度的技术培训和支持,以便更好地服务于中国客户。众星联恒及我们来自全球高科技领域的合作伙伴们将继续为中国广大科研用户及工业用户带来更多创新技术及前沿资讯!
  • 低至亚微米分辨!高分辨、高灵敏度X射线CCD/sCMOS相机
    根据 X 射线能量转换为相应电荷的方式不同,X 射线相机可以分为间接和直接探测两类。目前基于光子计数的像素化 X 射线直接探测器, 得益于其高探测效率、零噪声、高帧率、能量窗口筛选能力,低点扩散等特点,使得其在 X 射线衍射,散射,关联光谱等弱光或有时间分辨要求的应用得到广泛的应用,在 X 射线能谱成像领域带来了质的飞跃,目前商业化的医用能谱 CT 已经面世。此项技术的发展充分践行科学技术造福人类的终极目的,从基础研究及应用,到科学装置,随之是实验室及商业化医学应用。但是目前光子计数的像素化 X 射线直接探测器的最小像素尺寸为 55μm*55μm,其不能满足 X 射线微纳 CT、显微成像,计量学等应用方向对于更小像素的需求。因此,目前高分辨 X 射线间接探测相机在如上领域具有不可替代的作用。1X 射线间接探测相机基本原理及类型X 射线间接探测相机基本结构是高能的 X 射线打在闪烁体上,随之转为可见光,部分可将光通过光学耦合器件耦合到后端的 CCD 或 CMOS 传感器上。光学耦合器件包含两种:透镜和光锥或光学面板。 透镜组耦合 光锥耦合主要性能差异-透镜组耦合VS光锥耦合光锥耦合 X 射线相机的的光传输效率是透镜耦合的 4 倍。主要是因为光锥的耦合效率高;透镜耦合 X 射线相机的空间分辨率可以低至亚微米水平,但是光锥不行,是因为光锥的光纤尺寸为几个微米。2捷克 RITE 公司的低至亚微米分辨的高性能X射线 CCD/sCMOS 相机捷克 RITE 公司主要提供透镜耦合(fiber coupled,LC)和光锥耦合(fiber coupled,FC)两种高分辨间接探测X射线相机。进一步根据传感器不同,可分为电荷耦合(CCD)和互补型金属氧化物(CMOS)两种版本。探测器采用一体化结构,小巧紧凑,结实坚固,易操作易集成,从原材料的采购,到生产及成品测试都经过严格的把关,不仅性能优越而且坚固耐用。适用于微米及亚微米的 X 射线显微成像、X 射线显微 CT、X 射线计量学等应用。3XSight&trade LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机主要特点多个镜头可简单切换,实测空间分辨率500nm-7µ m; 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声; 一体化设计,易于安装和操作,无需水冷,USB 传输,软件友好。可提供真空版本,光谱范围可扩展到 EUV 能段。XSight&trade LC 真空版-EUV 可更换镜头单元规格参数参数Xsight Micron LC X-rayCCD CameraXsight Micron LC X-raysCMOS Camera芯片类型CCDsCMOS像素数3300x25002048x2048视场Model LC 02700.90 mm (H) x 0.68 mm (V)Model LC 02700.67 mm (H) x 0.67 mm (V)Model LC 05401.8 mm (H) x 1.36 mm (V)Model LC 05401.33 mm (H) x 1.33 mm (V)Model LC 10803.60 mm (H) x 2.70 mm (V)Model LC 10802.66 mm (H) x 2.66 mm (V)Model LC 21607.2 mm (H) x 5.4 mm (V)Model LC 21605.32 mm (H) x 5.32 mm (V)Model LC 432014.40 mm (H) x 10.80 mm (V)Model LC 432010.64 mm (H) x 10.64 mm (V)有效像素尺寸及空间分辨率(JIMA RT RC-02(center area, 8 keV))Model LC 0270 0.275μm / 0.4 μmModel LC 0270 0.325μm / 0.5 μmModel LC 0540 0.55μm /0.6 μmModel LC 0540 0.65μm /0.8 μmModel LC 1080 1.1μm / 1.5 μmModel LC 1080 1.3μm / 1.5 μmModel LC 2160 2.2μm / 3.0 μmModel LC 2160 2.6μm / 3.0 μmModel LC 4320 4.4μm / 7.0 μmModel LC 4320 5.2μm / 7.0 μm能量范围5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)读出噪声7.5e- RMS1.4e- RMS暗电流0.001e-/pix/s@-30℃0.14e-/pix/s@0℃(风冷)0.04e-/pix/s@-10℃(水冷)帧率-3 fps-40 fps动态范围2800:121400:1XSight&trade LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机搭建在理学 nano 3D X 射线显微系统中:应用示例蜱虫0.4 micron resolution蚂蚁头部图像 taken by a 0.27 um pixel array4XSight&trade FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机二维(2D)X 射线 XSight&trade FC 系列相机,由薄荧光屏,光锥和相机组成。与透镜耦合版本相比,光纤耦合探测器的的灵敏度大约高 20 倍。也分为 CCD 和 sCMOS 版本。可应用于 X 射线显微镜,X 射线形貌术,X 射线光学调整和计量学、X 射线成像等应用。 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声。机身底部配 M6(CCD版)/ ¼ " 20 UNC(sCMOS版)标准螺纹,易于集成。一体化机型,易于安装和操作,无需水冷,USB(CCD)/Camera Link Full (sCMOS) 传输,软件友好。XSight&trade FC 5400CCD 相机XSight&trade FC 2160CCD 相机XSight&trade µ RapidsCMOS相机规格参数参数Xsight Micron FCCCD CameraFC5400Xsight Micron FCCCD CameraFC2160Xsight μRapid Camera芯片类型全帧CCD全帧CCDsCMOS像素数3326 x 25043326 x 25042048 x 2048视场18mm x 13.5mm7.2mm x 5.4mm13.3mm x 13.3mm实测空间分辨率16μm@8KeV8μm@8KeV20μm@8KeV能量范围5-30KeV5-30KeV5-30KeV读出噪声10e-RMS7.5e- RMS1.5(e- rms,fast scan)1.4(e- rms,slow scan)暗电流0.02e-/pix/s@-30℃0.02e-/pix/s@-30℃0.5e-/pix/s@5℃ 帧率 1 fps 1fps100(fps@full resolution,fast scan)35(fps@full resolution,slow scan)动态范围3100:1(70dB)3100:1(70dB)20000:1(fast scan)21430:1(slow scan)XSight&trade FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机搭载在理学 XRTMicron 射线形貌成像系统中用于单晶材料的无损检测:应用示例:木槿叶(8 keV,视场18.0 mm (H) x 13.5 mm (V))老鼠爪子 CT 渲染视频(由 SLS - PSI 的 TOMCAT 光束线提供)关于RITERigaku Corporation 于 2008 年在捷克首都布拉格成立了 Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o. (下简称“RITE”),配有多个专业的 X 射线实验室,作为日本理学在欧洲的 X 射线光学镜片设计、开发和制造中心。 尽管理学在 2008 年才成立 RITE,但是 RITE 前身却在业内有着超过 50 年的发展历史。团队创始成员来自捷克科学院和捷克理工大学,参与了多项(原)捷克斯洛伐克空间探测项目,是目前捷克 X 射线光学领域的领先研究学者。凭借自身在 X 射线、极紫外光学领域多年的积累,除了承担母公司理学的研发 (R&D) 任务以外,RITE 秉承着开放合作的理念,也直接向全球的工业客户、实验室科研用户提供标准或定制型 EUV/X-RAY 光学镜片和高分辨 X 射线相机等。北京众星联恒科技有限公司作为捷克 RITE 公司中国区授权总代理商,为中国客户提供 RITE 所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。了解RITE光学复制技术:以创新为先导,聚焦EUV极紫外/X射线光学器件的研发- 捷克RITE
  • WidePIX光子计数X射线探测器-高探测效率、高分辨率工业相机
    通过开发一系列X射线光子计数型HPC探测器,来自捷克的ADVACAM团队积累了大量科研及工业领域的应用经验。探索的脚步从未停止,通过不断开发新的成像解决方案,ADVACAM探测器的能力得到不断提升。例如,WidePIX系列探测器就很好的展现了团队的创新能力。新一代的widepix探测器可广泛用于各行各业,包括矿物分析、临床前医学测试、安检、食品检测、艺术品检测等。WidePIX F:世界上最快的高分辨率工业相机基于光子计数技术,WidePIX F光谱相机拥有颠覆性的X射线成像技术,是目前处于世界领先级别的高性能工业相机。它进一步优化、提升了快速移动物体的扫描能力,是进行矿物分析,矿石分选到食品检测,临床前医学,安检或任何带有传送带系统应用的理想工具。分辨率:55微米-比目前采矿作业中常规使用的系统高20倍。探测速度:高达5米/秒 -食品检查的标准速度约为20厘米/秒,这意味着在同样的时间内,WidePIX F可以比常规方案多扫描25倍的材料。颜色/材料灵敏度:提高灵敏度对于矿石分选至关重要,请参考以下应用。MinningWidePIX可直接观察到矿石的内部结构并区分有价值的矿石和废石。使用WidePIX高分辨成像探测器,矿石通常呈现出微粒或脉络状的典型结构。由于该探测器具有多光谱高灵敏度的特性,可以通过图像中采集到的不同颜色来区分各类矿石。欧洲X-MINE项目Advacam为欧洲采矿项目X-MINE定制光子计数型X射线探测器WidePIX 1X30的结果表明,WidePIX探测器甚至可以分选铜矿石,这是传统的成像系统无法实现的。MedicineWidePIX L探测器还可用于非侵入式医学成像。例如,我们可以制作活体小老鼠的实时X射线影像,观察心跳,所有行为不会对小动物造成任何伤害。Others超快WidePIX探测器,可以在设备保持高速运行的同时(例如发动机,涡轮机等),对快速移动的物体进行X射线检测。Advacam可提供不同规格尺寸的光子计数型X射线探测器,其产品线包括WidePIX系列、MiniPIX系列及AdvaPIX系列,除标准尺寸外也可根据需求定制。相关产品阅读:最新到货—超高性价比教育版辐射粒子探测器MiniPIX EDU来咯!Advacam新品|Widepix 2(1)x10-MPX3探测器:双读出网口,170帧/sADVACAM再添新成员,MiniPIX TPIX3即将面世!ADVACAM辐射检测相机 -应用于粒子追迹Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。目前Advacam已将其探测器应用到了多个项目中。相关应用案例:探寻宇宙奥秘的脚步从未停歇,ADVACAM参与研发项目合辑 关于Advacam公司最新合作项目:搭载Minipix探测器,可搜寻辐射的辐射探测无人机使用Widepix 1x5 MPX3 CdTe探测器进行X射线谱学成像Minipix探测器用于NASA未来项目辐射剂量监测
  • 纵横交错:X射线跟踪软材料的行为
    琼科卡2022 年 10 月 10 日借助强大的 X 射线束技术,研究人员探索了使牙膏和发胶等柔软材料放松的原因。他们获得的见解可以帮助设计新的消费产品和纳米技术。从化妆品吸管中滴下凝胶的特写照片。凝胶是一种软质材料。这些材料很容易因应力而变形。了解影响他们放松方式的动态是一个活跃的研究领域。(图片来源:Shutterstock/Anastasiya Shatyrova。)剃须凝胶、洗发水和一杯酸奶。他们都有什么共同点?它们都是软材料的例子,这意味着材料在施加压力时很容易改变形状。在日常生活中,软质材料无处不在。牙膏、护肤霜、纸巾和涂料只是其中的几个例子。在压力下,软材料能够由于其颗粒的微小波动而改变形状,这些波动是动态的。这个 “放松”过程是随机发生的,而且规模太小,科学家无法轻易确定。但是在位于美国能源部 ( DOE) 的阿贡国家实验室的美国能源部 ( DOE ) 科学办公室用户设施高级光子源 ( APS ) 的帮助下,研究人员正在更好地了解这些材料。在最近发表的两篇论文中,两个独立的研究团队在APS成功地使用了强大的 X 射线束技术,以揭示有关软材料动力学的新见解。他们学到的信息可能有助于设计和开发各种消费品,包括冰淇淋和明胶甜点等食品;个人护理用品,如保湿霜和洗发水;电池;用于制造的油漆、泡沫和塑料;甚至是构成药物输送涂层和系统的纳米技术。“了解软材料的动力学很重要,因为我们相信它们对我们想要控制的特性(例如粘度和弹性)具有直接而深远的影响。这些特性控制着凝胶的柔软度或材料流动的速度等因素,”两篇论文的合著者、阿贡助理物理学家张庆腾说。研究人员如何利用 X 射线的力量两项研究使用的 X 射线束技术被称为 X 射线光子相关光谱 ( XPCS )。像它这样的技术使科学家能够在分子和原子尺度上探测各种材料的形式和功能。XPCS旨在揭示小至人类头发直径的区域的微观动力学。他们可以捕捉到动态如何随着时间的变化而变化,从百万分之一秒到几个小时。在此过程中,材料会暴露在 X 射线束中。当 X 射线束从样品中的移动粒子反弹时,这些 X 射线的特性(例如它们的行进方向)会发生变化。然后,研究人员可以检测到这些变化并使用它们来计算材料中的粒子在不同长度上移动的速度,进而了解它们的结构动力学。水凝胶中的应力松弛阿贡和麻省理工学院 ( MIT)的科学家在美国国家科学院院刊上发表了一项使用XPCS的研究。在这里,该技术用于评估水凝胶。该研究的合著者、麻省理工学院教授加雷斯麦金利 (Gareth McKinley) 说:“你可以通过两种方式来看待动态,或者事物如何随时间变化——小规模和大规模。”“在我们位于麻省理工学院的实验室中,我们使用称为流变仪的机械仪器来观察更大规模的变化,然后将其与APS的XPCS相结合,以了解微观层面的动力学。”为了全面了解水凝胶的动力学,研究人员探索了水凝胶在有和没有外部机械应力的情况下的动力学。这有助于揭示材料的小规模和大规模变化之间的联系。“XPCS帮助我们了解了软凝胶材料内部发生的微观重排,尤其是在存在机械应力的情况下。这对设计软材料具有影响,从用于药物输送和细胞培养的水凝胶,到用于消费品的乳液和糊剂,”该研究的主要作者、麻省理工学院研究生 Jake Song 说。界面处的软材料松弛另一项由 Argonne、美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室 (Berkeley Lab) 和马萨诸塞大学 (UMASS) Amherst的科学家在ACS Nano上发表的研究也利用XPCS来了解软材料。但在这种情况下,研究人员正在研究一种由油和水组成的混合物。在两种液体的表面之间,研究人员放置了非常细小的颗粒,称为纳米颗粒。在这个位置,粒子可能会堵塞,或者变得更紧密,并结合形成固体状结构。当干扰生效时,研究人员使用XPCS来测量动力学。“最终,我们从XPCS获得的结果是更好地了解系统动力学如何缓和干扰,这是我们未来可以用来制造以特定方式运行的液体结构的见解,”共同作者 Tom Russell 说,伯克利实验室的访问科学家和麻省大学阿默斯特分校的教授。APS X射线工具的未来随着APS目前正在进行重大升级,科学家们有可能在未来从XPCS等技术中获得更多收益。升级后的APS将大大提高 X 射线束的相干性,这意味着射线波前的同步程度,这种特定技术将因此提高多达一百万倍。“这些升级将极大地扩展我们未来可以用这种技术测量的材料类型,”张说。“看到APS在未来几年可以实现的新科学将是令人兴奋的。”“水-油界面纳米球组件的松弛和老化 ”于 2022 年 6 月 6 日在ACS Nano 上发表。这项研究得到了美国能源部科学办公室基础能源科学办公室以及国家科学局科学研究生研究计划基金会和能源部办公室的支持。2022 年 7 月 19 日在线发表在《美国国家科学院院刊》上的“被捕软材料应力松弛的微观动力学 ” 。这项研究得到了美国国家科学基金会、美国陆军研究办公室和DOE的支持。关于高级光子源美国能源部科学办公室位于阿贡国家实验室的先进光子源 (APS) 是世界上生产力最高的 X 射线光源设施之一。APS为材料科学、化学、凝聚态物理、生命和环境科学以及应用研究领域的多元化研究人员社区提供高亮度 X 射线束。这些 X 射线非常适合探索材料和生物结构;元素分布;化学、磁性、电子状态;以及从电池到燃料喷射器喷雾的各种技术上重要的工程系统,所有这些都是我们国家经济、技术和身体健康的基础。每年,超过 5,000 名研究人员使用与任何其他 X 射线光源研究机构的用户相比,APS制作了 2,000 多篇详细介绍有影响力的发现的出版物,并解决了更重要的生物蛋白质结构。APS科学家和工程师创新技术,这是推进加速器和光源操作的核心。这包括产生被研究人员珍视的极亮 X 射线的插入设备、将 X 射线聚焦到几纳米的透镜、最大限度地提高 X 射线与正在研究的样本相互作用的方式的仪器,以及收集和管理APS发现研究产生的大量数据。这项研究使用了先进光子源的资源,这是美国能源部科学办公室用户设施,由阿贡国家实验室根据合同号DE-AC02-06CH11357为美国能源部科学办公室运营。阿贡国家实验室寻求解决紧迫的国家科学技术问题。作为美国第一个国家实验室,Argonne 在几乎所有科学学科中开展前沿的基础和应用科学研究。阿贡的研究人员与来自数百家公司、大学以及联邦、州和市政机构的研究人员密切合作,帮助他们解决具体问题,提升美国的科学领导地位,并让国家为更美好的未来做好准备。Argonne 拥有来自 60 多个国家/地区的员工,由美国能源部科学办公室的 UChicago Argonne, LLC 管理。美国能源部科学办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者,致力于解决我们这个时代最紧迫的一些挑战。如需更多信息,请访问https://energy.gov/science 。原文:X-rays track the behavior of soft materials供稿:符 斌
  • 新品推荐|土壤研磨机,土壤粉碎、研磨、混合、均一化一步到位
    一机多能,一步到位优云谱土壤研磨机是一款高效多功能的实验室设备,专为土壤研究和分析而设计。它集成了土壤粉碎、研磨、混合和均一化的功能,一机完成多个步骤,为土壤样品的前处理提供了便捷解决方案。了解更多产品信息→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH116147/C541974.html精准研磨,保持土壤特性通过先进的研磨技术,土壤研磨机能够将土壤样品精细破碎,确保土壤颗粒的均匀性和细度。这有助于提高后续实验的准确性,同时保持土壤的基本特性。广泛应用于土壤科研该设备在土壤科研领域得到广泛应用,特别适用于土壤样品的制备和前处理。无论是土壤肥力研究、植物生态学还是环境科学,土壤研磨机都能满足不同实验的需求。高效节能设计土壤研磨机采用高效能耗设计,保证在实现高效研磨的同时,能够有效降低能源消耗。这有助于提高设备的可持续使用性。操作简便,适用于不同实验室设备设计简单,易于操作,适用于各类实验室,包括科研机构、环境监测站和农业科研单位等。它为研究人员提供了一种高效、方便的土壤前处理方案。土壤研磨机的一体化设计使其成为土壤研究领域中的得力助手。通过粉碎、研磨、混合和均一化的一体化操作,它简化了土壤样品的前处理过程,提高了实验效率,为土壤科研工作者提供了一种高效便捷的实验解决方案。
  • 解决方案 | 基于金刚石对顶砧(DAC)的X射线高压衍射实验室解决方案!
    写在前面长期以来,由于对x光源、探测器以及实验技术等方面的苛刻要求,基于金刚石对顶砧(dac)的x射线高压衍射实验只能在同步辐射实现。但同步辐射有限的机时难以满足庞大的用户需求。不能在实验室进行基于dac的x射线高压衍射实验,一直是广大高压科研群体的一大痛点。作为一家以技术服务为立身之本的公司,北京众星联恒科技有限公司一直致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。早在2014年,我司就开始关注并参与高压衍射技术的学习和探索。经过数年的技术积累,通过多方交流合作,终于实现了系统的基于金刚石对顶砧(dac)高压衍射实验方案。高压 xrd 系统核心硬件选型方案技术可行性分析基于dac的透射式衍射实验,其核心的问题在于:(1)将x射线聚焦至100微米尺度时还能具备较高的光强,以及(2)对经dac吸收后的弱x射线衍射信号的有效探测。我司的方案中,采用德国incoatec公司的ag靶或mo靶高亮度微焦源与捷克advacam公司的widepix光子计数x射线探测器来解决这两个核心问题。incoatec公司的cu靶、mo靶、ag靶高亮度微焦源可在维持较小的射束截面的同时覆盖较宽的能量范围,使其在单晶和粉末样品的高压衍射研究中具有显著的优势。高亮度微焦源集成了 incoatec 的montel 多层膜聚焦镜,同时具有射束塑形与单色化作用,能将x射线聚焦在百微米水平,并保持较高的通量,详细参数参见产品技术指标部分。同时,我司也基于钼靶的高亮度微焦源,进行了一些验证实验。主要的实验条件和过程描述如下:1 采用incoatec公司的单能(mo-kα)微焦斑x射线源,对放入dac中的nacl样品进行了透射式衍射实验。以钨条作为beam-stop阻挡直通光,advacam公司的widepix 1x5光子计数型阵列探测器作为探测器件。相应的实验布局如下图所示: 2实验中经过聚焦的x光的光斑约为300µm(全尺寸光斑)和100µm(半高全宽)左右,焦点位置处mo-kα光子通量为1e7/s。3以尽可能覆盖较大的2θ衍射角为原则,将探测器放置于直通光轴一侧。经过20min的曝光,获得了较为清晰的衍射数据(如下图所示)。由处理后的一维衍射数据可以看到:在现有的配置下,2θ衍射角可以覆盖到30°的范围,经积分后的衍射峰信噪比也很好。4以牺牲2θ角度覆盖范围来尽可能提升衍射峰信号强度(信噪比)为原则,通过调整探测器位置以获取更完整的衍射环,以获得更高的积分衍射信号。可以看到:通过调整探测器的位置,经过20min的曝光,最强的衍射峰的信号强度提升了将近4倍(由之前的1200左右提升至4500左右)。最后,由以上数据及分析可知:在配置二维大阵面探测器后,可以兼顾2θ角度覆盖范围和衍射环的完整性(对应积分信号),从而大幅缩短实验时间(或提升信号强度),所以在预算充足的情况下,我们推荐更大阵面的widepix 5x5探测器。产品技术指标 a. x射线源incoatec iμs hb x射线输出参数:镜片/靶材光子能量kev发散角mrad焦斑尺寸μm(fwhm)光通量ph/s光通量密度ph/(s*mm^2)ag22.1~4.9951e78e8mo17.4~4.91103e71.9e9 光管尺寸与重量:长高宽重量239mm300mm60mm6.7kg高压发生器:管电流管电压管功率≤ 50 kv≤ 1000 μa≤50 wb. x射线探测器advacam widepix-cdte 5x5型号widepix 5x5像素尺寸55 µm x 55 µm感光材料1000µm cdte像素数1280x1280感光面积71x71mm2单帧动态范围12/24bit探测能量范围10 - 140 kev探测效率90%(@mo-kalpha)暗噪声无冷却方式水冷探测效率关于我们成立于2013年,众星联恒目前在全球范围内和多家高端x射线仪器及核心组件厂商建立了合作关系,致力于向中国的科研用户和工业客户提供高性能的产品与解决方案。我们不仅有完善的产品线:光源方面,产品广泛用于衍射、散射、成像、超快时间分辨等应用方向。x光的调制方面,产品囊括了:多层膜镜片、平晶/弯晶单色器晶体、毛细管透镜、透射光栅等高端光学组件,广泛用于衍射、散射、谱学和成像等领域。探测器领域,我们也有完善的产品线布局,包括:光子计数型探测器、以及可见光、极紫外、软/硬x射线ccd相机等。还拥有具有自主知识产权的桌面超快x射线诊断装置femtox,入围仪器信息网2016“优秀仪器新品”。经过8年的技术积累,众星也在追逐着更高远的梦想,我们将继续保持热忱,走自己的创新之路,成为euv/x-ray领域一流解决方案提供商。
  • 基于真正单像素探测器的非相干X光“鬼”成像首次实现
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "X光透射成像/CT作为非侵入式的诊断方式,是目前医学领域最重要的临床检测手段。但由于电离效应X射线对于蛋白质、细胞等会造成相当程度的辐射损伤,每年X射线的医学诊断就会导致相当数量的癌症和白血病患者,因此如何降低诊断所需的剂量至关重要。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "而自1895年伦琴发现X射线以来,成像的方法并没有根本上的改变,都是采用直接投影到面探测器,通过累计带有物体信息的光子来展现出一定灰度分布的技术,因此这种方式的成像效率很低,不仅难以大幅度地降低成像所需剂量,而且分辨率受光源尺寸及探测设备分辨力的限制,成为制约传统成像方法的两大相互牵制的瓶颈问题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "针对辐射剂量的瓶颈问题,2018年中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室研究员吴令安和陈黎明合作,首次利用随机调制光强度的简单方法实现了台面式X光“鬼”成像,这种间接的成像方式是基于光场的二阶关联,成像质量取决于探测信号的涨落而非强度的绝对值。span style="text-indent: 2em "以此为基础,团队完成了单光子量级的超低剂量成像,成果发表在Optica 以后受到了广泛关注,被Science 在深度栏目中报道。在Science的报道中,同领域的专家给予了高度评价:“如果应用于医学成像领域,这将是一项革命性的进步”,与此同时也对该工作提出希望:“提高成像的分辨率与质量,以适应医学成像的要求”。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于上述实际需求,物理所研究员吴令安与现上海交通大学教授陈黎明再次合作,开启了解决成像分辨率瓶颈问题的探索。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近期研究团队中的博士生何雨航和张艾昕(共同一作),利用自主研制的Hadamard金掩模振幅调制板,首次实现了基于真正单像素探测器的非相干X光鬼成像。相比于随机调制的方案,该方法利用了Hadamard矩阵的正交完备特性,因此即使在稀疏采样下也能重构出较好的图像。在此基础上,通过引入压缩感知以及卷积神经网络对原有算法进行了升级,最终利用37 μm源尺寸的X光源,在仅18.75%的采样率下就得到了10μm分辨率的成像结果,实现了突破源尺寸限制的超分辨成像,足以对癌变组织进行直接判断,达到了临床医学精细成像的分辨率要求。在计算鬼成像的框架下,高性能的算法以及调制板的精细结构保证了超分辨下较好的图像质量,而更低的采样率意味着更短的曝光时间以及更低的剂量,因此有望利用该技术进一步降低剂量。整个实验布局简单,使用方便,单像素探测器的应用也可极大地降低成本。另一方面,应用该方法极大地降低了对放射源的空间相干性和强度的要求,可以大大推进X光鬼成像的实用化进程。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong文章链接:/strong/ppa href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5140322" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "High-resolution sub-sampling incoherent x-ray imaging with a single-pixel detector/span/a/ppa href="https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-5-4-374" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "Tabletop x-ray ghost imaging with ultra-low radiation/span/a/ppa href="https://science.sciencemag.org/content/359/6383/1452" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "X-ray ‘ghost images’ could cut radiation doses/span/a/ppimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/pic/d53291aa-a690-41f5-b8e9-7de2a156552e.jpg" style="text-align: center text-indent: 0em font-family: sans-serif font-size: 16px max-width: 100% max-height: 100% "/br//ppbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(a) 物体的3D示意图;(b) 金掩模板扫描电镜图像;(c) 样品的X光透射成像图,曝光时间为5s;(d) 经过4096次曝光后利用TVAL3算法重构的图像,对比度/噪声比(CNR)为0.27;(e) 经过768次曝光后利用CH-MWCNN算法重构的图像,CNR为2.65。/ppbr//ppbr//p
  • Nanoscribe双光子聚合技术助力微流控芯片内3D打印技术突破
    研究背景微流控技术的多学科领域应用主要表现在对微量体积的液体进行精准控制和操作,广泛应用在化学,生物学和物理学的芯片实验室(lab-on-a-chip)应用中。而为了能更好得对这微小尺度空间进行分析研究,则需要通过集成更小部件来操控微流体通道。通常,微流体通道由主动和被动部件结合在一起(包括过滤器,阀门和混合器等)。然而,微流控芯片的传统制造技术被限制于二维层面,限制了对三维空间的利用,例如多相液滴分离,交换混合器和湿相纤维纺丝等应用。技术突破如今,来自德国亚琛工业大学以及莱布尼兹材料研究所(DWI Leibniz-Institute for Interactive Materials and the RWTH Aachen University)的科学家们使用Nansocribe公司的无掩模光刻系统,采用一种全新的方式解决了制造并集成3D微纳结构到2D微流体通道的问题 - 在2D微型通道内制作嵌入式3D微流控器件,该器件的核心部件是模拟蜘蛛喷丝头的复杂喷嘴设计。科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术,实现微流道母版制造和密闭通道系统内部的芯片内直接打印,开创了一种全新的微流控微纳加工方法:先运用Nanoscribe的双光子聚合(2PP)技术打印微型通道的聚合物母版,并结合软光刻技术做后续复制工作。随后,在密闭的微流道中通过芯片内3D技术直接制作复杂结构的喷丝头。Nanoscribe双光子聚合微纳加工技术赋予微流控新应用Nanoscribe公司双光子聚合(2PP)技术结合增材制造可以实现超越二维微流体平面的任意三维结构几何形状的制作。用该技术制造的三维微纳结构,结合Nanoscribe无掩模光刻系统的高精度定位设备,可成功将复杂结构元件精准集成到开放或密闭的微型通道中。利用2PP技术可以制作几乎任何形状的3D结构,例如细胞支架,过滤器或混合器等,并打印到预制的微流道中,从而扩大了微流控应用的更多可能性。2PP技术同样适用于2D或2.5D微流道系统聚合物母版制作。该应用进一步小型化了复杂且集成的2D通道系统,同时拓展了制造具有几微米甚至亚微米级横向特征尺寸的花丝结构的可能性。Nanoscribe的2PP技术可用于构造包含不同规模结构的聚合物母版,并通过例如软光刻技术进行复制。更多关于双光子聚合技术的微纳加工信息欢迎登录Nanoscribe网站并注册参加4月13日的首届3D微纳加工主题网络研讨会。届时KIT纳米技术研究院(INT)院士Martin Wegener博士将与我们共同介绍2PP技术原理,并展示用Nanoscribe无掩模光刻系统所制作的令人印象深刻的应用产品。德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D无掩模光刻系统: Photonic Professional GT2 双光子微纳3D无掩模光刻系统 Quantum X 双光子灰度光刻微纳打印设备更多有关3D双光子无掩模光刻技术和产品咨询欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技(上海)有限公司
  • 揭秘X-射线光电子能谱仪的应用
    随着对高性能材料需求的不断增长,表面工程也显得越来越重要。材料的表面是材料与外部环境以及与其它材料相互作用的位置,因此需要了解材料层表面处或界面处的物理和化学相互作用,才能解决与现代材料相关的问题。表面将影响材料的诸多方面,如腐蚀速率、催化活性、粘合性、表面润湿性、接触势垒和失效机理。表面改性可改变或改进材料性能和特性,使用表面分析能够了解材料的表面化学和研究表面工程的效果。从不粘锅涂层到薄膜电子学和生物活性表面,XPS成为表面材料表征的标准工具之一。XPS介绍XPS主要用于化学、材料、能源、机械等领域,可测试粉末、块状、纤维、薄膜等样品。其分析内容包括表面元素组成及化学态元素定性半定量分析、表面元素深度分析、表面元素分布分析等。例如用于钢铁表面钝化工艺评估,聚合物心脏支架表面药物元素的深度剖析,有机光电发光二级管(OLEDS)深度表征等。01XPS 原理用单色化射线照射样品,使样品中原子或分子的电子受激发射,然后测量这些电子的能量分布,通过与已知元素的原子或离子的不同壳层的电子的能量相比较,就可以确定未知样品表层中原子或离子的组成和状态。02仪器条件表面测试深度:金属:0.5-2nm,无机:1-3nm;有机:3-10nm元素测试范围:Li—U%元素检出限制:≥0.1at03样品要求1) 粉末:需要干燥,研磨均匀细腻;制样方法两种,胶带法需要样品20-30mg,压片法需要样品2g;块状:标清楚正反面,长宽高一般小于5*5*3mm;薄膜:标清楚正反面,注意保护好样品表面,长宽高一般小于5*5*3mm;2) 样品通常用自封袋送样,这样实际上并不好,容易出现污染,可以用离心管或者锡箔纸;3) 超高样品:需要切薄;4) 液体:最好涂敷在Si片上干燥后送样,注意有基底干扰,需要测试空白样;5) 磁性样品:有些机器无法测(磁透镜),一定注明是否有磁性;6) 空气敏感样品:手套箱制样;7) 生物细胞类:冷冻干燥后或在冷冻条件下测试;8) 样品禁忌:样品必须充分干燥,不接受低熔点或易分解的样品;磁性样品要消磁后测试;样品中不能含有卤素,易挥发性物质案例分析01 表面元素定性半定量测试每种元素都有各自的特征谱线,具有指纹特性,从而用于定性分析;通过灵敏度因子法计算峰面积,可以获得定量信息,然而元素灵敏度因子受很多因素影响,因此XPS测试结果为半定量结果;结合XPS分析软件可以轻松完成上述分析。案例:太阳能电池板小颗粒异物元素分析。由于样品很少(仅肉眼可见),EDS测试不能区分其中微量元素是锆或磷。后续采用XPS测试后,确认样品在EDS的出峰是磷元素而不含锆元素。02 价态分析(无机及金属材料)由于结合能反映元素的指纹信息,当原子周围的化学环境发生变化,元素内层电子结合能会随之变化。因此可根据结合能变化推测元素的化学结合状态,即元素及化学态的定性分析。03 有机官能团分析(有机材料)对客户关注有机官能团及其对应的元素,进行可能存在的官能团进行客观分析。值得注意的是,样品的有机官能团信息需由客户提供。案例:样品为石墨烯负载钼粉末,通过XPS对其中可能存在的有机物官能团团信息进行分析。04 深度剖析(纳米级膜厚度测试)通过Ar+枪对样品进行轰击,边轰击边测试,可以分析出元素成分在不同深度下的结果,并得到元素成分、价态随着深度变化的规律。05 UPS-XPS+UV(能带间隙分析)紫外光电子能谱 (UPS) 的操作原理同 XPS 一样,唯一的区别是 UPS 使用几十 eV 的电离辐射来诱导光电效应,而 XPS 则使用高于 1 keV 的光子。在实验室中,使用气体放电灯来生成紫外光子。气体放电灯通常填充氦气,但也可使用其它气体填充,如氩气和氖气。氦气发射的光子能量为 21.2 eV (He I) 和 40.8 eV (He II)。由于使用了更低能量的光子,UPS 不能获取大多数核心能级的光电发射,因此谱采集仅限于价带区域。使用 UPS 能进行两种类型的实验:价带采集和电子逸出功测量。案例:样品为半导体热压多晶发光材料,想通过XPS及相关性能测试样品的能带间隙大小,从而来表征半导体材料的性能:06 成像(元素XPS二维成像)XPS 不但能用于识别表面的点或微小特征区,还能用于样品表面成像。这对了解表面的化学状态分布很有帮助,可用于发现污染的限值以及检测超薄膜涂层的厚度变化情况。
  • 国内首个X射线高压衍射实验室解决方案验证实验成功完成
    日前国内首个x射线高压衍射实验室解决方案验证实验取得进展。在中国科学院物理研究所、同步辐射光源高压科学线站及x射线光学领域的多位专家指导下,北京众星联恒科技有限公司通过多方交流合作,逐步解决了高压衍射实验中的技术难点,取得了很好的初步实验数据。项目专家和用户对实验结果表示高度认可,接下来即将全面实施基于金刚石对顶砧(dac)的x射线高压衍射实验室验证实验。 长期以来,由于对x光源、探测器以及实验技术等方面的苛刻要求,基于dac的x射线高压衍射实验只能在同步辐射实现。但同步辐射有限的机时根本无法满足庞大的用户需求。不能在实验室进行基于dac的x射线高压衍射实验,一直是广大高压科研群高压衍射实验室体的一大痛点。 作为一家以技术服务为立身之本的公司,北京众星联恒科技有限公司一直致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。早在2014年,我司就开始关注并参与高压衍射技术的学习和探索。经过数年的学习和积累,通过多方交流合作,在近期初步实现了验证实验。 本次验证实验方案中,我们采用德国incoatec公司的单能(cu-kα)微焦斑x射线源,对mcc粉末样品进行了无dac的透射式衍射验证实验。以铜片作为beam-stop阻挡直通光,ip板为探测器件,曝光5min,获得了较为清晰的衍射环(如下图)。实验中经过聚焦的x光的光斑约为250μm左右,即直径为250μm的光斑内的样品参与了衍射。此光束尺寸已经可以和较低压力加载要求的dac封垫开口尺寸匹配,是一次非常有意义的验证实验。 接下来,我司还将继续围绕基于dac的x射线高压衍射实验,挖掘和探索单能微焦斑x射线源(incoatec)、超快x射线诊断(femtox, top-unistar)、混合光子技术探测器(x-spectrum、advacam)等高端科研产品的各种能力和可能性。为早日实现实验室静态、动态x射线高压衍射解决方案贡献自己的力量。具体地,拟开展如下实验: (1)利用ag和mo -kα微焦斑x射线源的短波x射线,弱化dac台面对x射线吸收影响的同时,压缩倒易空间,在有限的角度窗口范围内,获得更多的衍射信息。目前,已经获得的实验数据如下: 利用mo靶(左)和ag靶(右)单能微焦斑x射线源采集到的dac加载下的lab6样品的衍射图。曝光时间300s,探测器为ip板,样品和ip板距离为200mm。 利用ag靶单能微焦斑x射线源采集到的dac加载下的颜料红170(pigment red 170)样品的衍射图。曝光时间1200s,探测器为ip板。 (2)利用激光驱动的飞秒x射线脉冲辐射,探索原位压力加载下的激光泵浦-飞秒x射线探测的多原位条件衍射实验。 更多实验结果,众星联恒将持续进行跟踪报道,敬请关注更多国内首个x射线高压衍射实验室解决方案动态发展。 产品聚焦: incoatecx微焦点x射线源iμs iμs包含了一根30 w微焦点封闭管,而该封闭管则拥有高亮度和高性能的2维聚焦型或准直型quazar多层光学器件(最新型的montel光学器件)。其性能不但超过了传统的5.4 kw旋转阳极光源,还像封闭管系统一样易于操作。该光源可用于cu辐射和mo辐射。该iμs还具有其他许多优点:无需水冷,无活动零件,不经维护即有很长寿命,极其稳定,易于更换,且购置成本低于普通封闭管。其所采用的发生器单元可轻松安装到19英寸的架子上,且能随一套准直器系统和配件(如校准电动机或射束分析工具)一同交付。全套系统无辐射危险,且经过真空测试。 该iμs采用了紧凑型设计,这一点会吸引许多学术和工业研究机构升级其现有的x射线分析仪器,以便拥有最前沿的性能。 更多产品信息:了解更多
  • 塑料回收或迎新突破!新催化剂可混合分解塑料,不产生温室气体
    塑料垃圾是我们这个时代最紧迫的环境问题之一,对不同类型的塑料垃圾进行分类使回收变得棘手。而现在,麻省理工学院(MIT)的工程师们已经开发出一种有效的新催化剂,它可以将混合塑料分解成丙烷,然后丙烷可以作为燃料燃烧或用于制造新的塑料。塑料在我们的现代世界中无处不在,这意味着大量的塑料最终会进入环境,而且令人担忧的是,似乎很少有地方不受影响。现在,从南极到北极,从海底到珠穆朗玛峰顶,都可以发现塑料,而且正在沿着食物链向上移动,以至于现在我们的身体里也能找到塑料。塑料有非常强的碳键,这使它们在使用过程中具有弹性和可靠性,但回收起来却非常麻烦。更糟糕的是,不同类型的塑料需要不同的回收方法,使其难以分类和大规模回收。但MIT的研究小组现在提出了一种新技术,可以处理混合在一起的多种塑料,并将它们转化为丙烷,而丙烷本身有很多用途。解决问题的关键是一种催化剂,它由一种叫做沸石的多孔晶体组成,里面塞满了钴纳米颗粒。研究人员指出,其他催化剂会在不可预测的地方打破碳键,产生不同的最终产品时,而新的催化剂只会在一个特定的、可重复的位置打破碳键。这个位置意味着它基本上切断了丙烷分子,留下剩下的碳氢化合物链,准备反复进行这个过程。这适用于多种类型的塑料,包括最常用的塑料,如聚乙烯(PET)和聚丙烯(PP)。在对现实世界的混合塑料样品进行的测试中,研究小组发现,该工艺可以将大约80%的塑料转化为丙烷,而不产生甲烷作为副产品。甲烷是仅次于二氧化碳(CO2)的第二大人为制造温室气体。由此产生的丙烷可以直接作为一种相对低影响的燃料,或者作为原料在一个部分封闭的循环系统中制造新的塑料。而最重要的是,催化剂的成分(沸石、钴和氢气)相对便宜且容易获得。这项研究成果已于近期发表在了《JACS Au》杂志上。尽管这项研究很吸引人,但研究人员表示,未来的工作将需要关注该技术如何在现实世界的塑料回收流中应用,以及胶水和标签等污染物如何影响该技术。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制