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激光温度计

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激光温度计相关的资讯

  • 纳米钻石温度计问世 可测量干细胞内部温度
    纳米钻石可用于量子计算机中处理量子信息。近日,哈佛大学的研究人员利用纳米钻石的量子效应,将其变为&ldquo 温度计&rdquo ,测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化,精确度是现有技术的10倍。通过加入金纳米粒子,研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞,这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法,以及研究细胞行为的新手段。研究论文发表在本周的《自然》杂志上。   在这项最新研究中,研究人员使用纳米线将直径约100纳米的钻石晶体注入一个人类胚胎干细胞中,然后用绿色激光照射细胞,使氮杂质发出红色荧光。当细胞内局部温度出现变化时,红色荧光的强度会受到影响。通过测量荧光的强度,便可以计算出相应的纳米钻石的温度。由于钻石具有良好的导热性,就可以像温度计一样显示出其所处细胞内部环境的即时温度。   研究人员同时还将金纳米粒子注入细胞内,然后用激光来加热细胞的不同部位,加热点的选择和温度升高多少都可由纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 来精确控制。&ldquo 现在我们有了一个可以在细胞水平上控制温度的工具,让我们能够研究生物系统对温度变化的反应。&rdquo 参与该研究的哈佛大学物理学家彼得· 毛瑞尔说。   他指出,基础生物学涉及到的很多生物过程,从基因表达到细胞新陈代谢,都会受到温度的强烈影响,纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 将是一个有用的工具。例如,通过控制线虫的局部温度,生物学家可以了解简单有机体的发育。&ldquo 你可以加热单个细胞,研究其周围的细胞是否会减慢或者加快它们的繁殖率。&rdquo 毛瑞尔说。   目前也有一些其他测量细胞温度的方法,比如利用荧光蛋白或碳纳米管,但这些测量手段在敏感性和准确度方面都有欠缺,因为其中的一些成分会和细胞内的物质发生反应。毛瑞尔说,他们的纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度至少提高了10倍,能够检测出细微到0.05开的温度波动。而且其还有改进的余地,因为在活细胞外部,该&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度已经达到0.0018开的温度波动。
  • 特价1599!Extech IRC130红外热成像温度计惊喜上架
    福利第二弹来喽上周为大家申请了特价款数字万用表FLIR DM166反响不错今天带来粉丝回馈第二款Extech IRC130一款高性价比的红外热成像温度计¥ 1599.0立即抢购 ✦ ✦ ✦ ✦ ✦ Extech IRC130Extech IRC130是一款配备FLIR多波段动态成像(MSX)专利技术(MSX专利号:201380073584.9)的红外热成像温度计,其具有可见光和红外成像双摄像头,结合温度计,用户可全面检测到肉眼看不到的东西,为您提供完整的红外热图像!该产品采用独特的距离系数同轴导引激光器来快速确定潜在问题的位置。可存储多达 50,000 个JPEG文件,还可方便地通过USB接口传输。最高可测温650°C,能满足日常的检测需求!高性价比温度计Extech IRC130红外热成像温度计具有可调发射率的高精度非常适合找到缺失的保温层泄漏的空气管道和排除汽车维修故障等这款多功能红外热成像温度计目前只需1599元就能带回家
  • 为什么使用冰箱温度计
    为什么您需要冰箱温度计?答案非常简单——即让您完全了解冰箱和冷冻箱内的确切温度,这对于医药和医疗保健产品尤为重要。所有用于制药、化学品、温室、血库、食品和饮料的冰箱都必须受到监测。根据PIC/S(药品检查合作计划)定义,深度冻结温度应保持在-15°C以下,冰箱应处于+2°C至+8°C范围内。冷冻箱和冰箱是实验室、微生物研究公共机构、医院和药房的标配设备。一些现代冰箱在设备中内置了数字温度计,可以更轻松地设置和监测所需的温度。但是,同样重要的是要知道冰箱显示屏上显示的温度并不总是代表整个冰箱隔室的情况。此外,考虑到冷却能力会随着时间的推移而下降,最好使用第二个温度计检查温度,以确保设备仍按预期运行,并验证内置温度计的准确性。同样重要的是要知道冰箱显示屏上显示的温度并不总是代表整个冰箱隔室的情况。对于需要精确温度设定值的医疗和保健流程中使用的冰箱,使用合适的冰箱温度计极其重要。此外,我们强烈建议选择可显示“MAX/MIN”(最高/最低)的温度计。在监测对温度敏感的产品时,必须每天记录最低和最高温度并人工记录在案。最后但同样重要的一点是,确保选择带有校准证书的产品。
  • 26年全面禁止水银温度计,替代方案有哪些?
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 10月14日,国家药品监督管理局发布《国家药监局综合司关于履行《关于汞的水俣公约》有关事项的通知》,通知要求“自2026年1月1日起,全面禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 20世纪中期发生在日本水俣的汞污染事件是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。日本至少有5万人因此受到不同程度的影响,确认了2000多例“水俣病”。“水俣病”在1950年代达到高潮,重症病例出现脑损伤、瘫痪、语无伦次和谵妄。这一事件影响甚大,并最终促成了《关于汞的水俣公约》,简称《水俣公约》。随着水银温度计即将退出市场,根据中研普华产业研究院出版的《2020-2025年中国电子体温计行业供需分析及发展前景研究报告》统计分析显示,预计到2022年电子体温计行业市场规模大约为29亿元。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 水银温度计,是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是-39℃,沸点是356.7℃,测量温度范围是-39° C—357° C,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。相比于其他类型的体温计,水银温度计经济实用,由于其中没有其他转换电子介质和电源,因此测量数值不会受体温计内本身因素的影响出现偏差。这种体温计一旦封装出厂,在生命周期内一般不用调校,可以做到“终身精准”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 不过长期以来,水银体温计的污染性一直被人诟病,一只家用水银体温计含汞约为1克,如果没有有效回收,水银可能会变成汞蒸汽后进入大气,当它飘到湖泊内,还会转变为甲基汞污染鱼类。美国国家野生动物联盟的一项数据显示,1克水银可能使一个10万平方米的湖泊中所有的野生鱼类污染至不安全食用标准。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 0em " 水银温度计替代方案有哪些? /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 鉴于水银温度计存在一定的危险性,打破水银温度计导致汞中毒的事件也频频发生,温度计市场急需无毒无害,测量精准的替代方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 酒精温度计 /strong ,是利用酒精热胀冷缩的性质制成的温度计。在1个标准大气压下,酒精温度计所能测量的最高温度一般为78℃。因为酒精在1个标准大气压下,其沸点是78℃。但是温度计内的压强一般情况下都高于1标准大气压,所以有一些酒精温度计的量程大于78度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 但和水银温度计不同,酒精温度计主要用于测环境温度,而不能用于测体温。这主要是由于水银体温计的下部靠近液泡处有一个很狭窄的曲颈,在测体温时,液泡内的水银,受热体积膨胀,水银可由颈部分上升到管内某位置,当与体温达到热平衡时,水银柱恒定。当体温计离开人体后,外界气温较低,水银遇冷体积收缩,就在狭窄的曲颈部分断开,使已升入管内的部分水银退不回来,仍保持水银柱在与人体接触时所达到的高度。而酒精温度计由于浸润作用,无法通过曲径结构限制回流,方便读数。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 电子温度计 /strong ,是利用某些物质的物理参数,如电阻、电压、电流等,与环境温度之间存在的确定关系,将体温以数字的形式显示出来。其不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响,不如玻璃体温计。常见的电子温度计主要包括了热电阻、热敏电阻和热电偶。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热电阻温度计,是一种使用已知电阻随温度变化特性的材料所制成温度传感器。因其几乎无一例外地由铂制造而成,所以通常被称为铂电阻温度计。在许多低于600℃的工业应用场合,电阻温度计正逐渐取代热电偶温度计。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热电偶测温的最根本原理主要有两点:1. 金属原子(离子)对于金属中的自由电子的束缚能力与温度有关;2. 不同种类的金属原子(离子)对自由电子的束缚能力是不同的。基于以上两点,将两种不同的金属熔接在一起,熔接界面的两边金属对自由电子的束缚能力不同,对电子束缚能力大的一侧金属就会带负电,另一侧金属会带负电,两侧金属存在电势差,而这个电势差随着熔接点温度变化而变化。电势差通常在几十微伏特(很小,但是已经能精确测量了)。热电偶温度计结构简单、测量范围宽、使用方便、测温准确可靠,信号便于远传、自动记录和集中控制,因而在工业生产中应用极为普遍。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热敏电阻温度计是一种可量度体温和室温的温度计,它有一个安培计/电流计和电源。当温度升高时,电热调节器(温度计的探测器)所探测到的电流会增加,电阻会减少。当电流增加,温度也表示会升高;当电阻增加,温度也表示会降低。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热敏电阻灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~-55℃;体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;易加工成复杂的形状,可大批量生产;稳定性好、过载能力强。但热敏电阻的阻值与温度的关系非线性严重;而且元件的一致性差,互换性差;一旦出现损坏是难以找到可互换的产品。不仅如此,热敏电阻的元件易老化,稳定性也是比较差的;而且除特殊高温热敏电阻外,绝大多数热敏电阻仅适合0~150℃范围,使用时必须注意。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子体温计和水银体温计在我国均属于二类医疗器械,凡是正规厂家生产并取得医疗器械注册认证的,准确度都在国家标准允许范围之内,电子体温计最大允许误差为± 0.1℃,水银体温计最大允许误差为-0.15℃~0.1℃,两者几乎一样。电子体温计有望成为水银温度计的重要替代方案,但目前电子温度计价格较高,且其中有一定数量的电子元件介质,都要使用电池提供能源,因此一旦电子元件出现老化偏差或电池电量下降,都会使体温测量结果出现偏差,这也是电子体温计每隔一段时间就要进行调校的原因。。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 红外测温仪 /strong 由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 红外测温设备主要用于密集型人流的发热可疑性筛选、出入卡口的精确性测温。但红外测温仪只测量表面温度,不能测量内部温度;不能透过玻璃进行测温,玻璃有很特殊的反射和透过特性,不允许精确红外温度读数,但可通过红外窗口测温。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 镓铟合金温度计 /strong ,采用先进镓铟锡合金液态金属为温度感应材料,以表体上的刻度来反映人体的温度。镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)合金液态金属是一种新型液态金属合金材料,这种材料具有无毒、无放射性、安全、环保等特点。以这种液态金属作为体温计的温度感应材料,利用其均匀冷缩热涨的物理特性来反映被测体温者温度值,其工作原理与汞体温计相同。这种体温计内部同样没有任何其他介质材料,因此体温计一旦封装出厂,若不被破坏,在生命周期内可确保终身精准,不需要定期调校,同样也可以做到“黄金标准”甚至更好。若在使用中不慎被打碎,表内液态金属接触空气后会马上固化,不会产生任何对人体和环境有害的气体和物质,所有废弃物可以按普通玻璃垃圾处理,不会造成有害物质对环境的污染。因此这是一款安全、精准、环保的绿色体温计,是目前汞体温计的最佳替代品。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 其他 /span span style=" text-indent: 2em " 类型的测温手段还有哪些? /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了测体温外,工业等领域也往往需要对温度进行测量,这对测温手段提出了更多的需求,也由此出现了其他类型的测温方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 光纤温度传感器 /strong 采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面,使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出,由于这种新型温敏材料受温度影响,折射率发生变化,因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量,如振幅、相位、偏振态、波长和模式等,对外界环境因素,如温度,压力,辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。光纤温度传感器的种类很多,如分布式光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器以及基于弯曲损耗的光纤温度传感器等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 分布式光纤测温系统依据后向散射原理可以分为三种:基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里渊散射。目前发展比较成熟,且有产品应用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域反射(OTDR)原理和光纤的后向拉曼散射温度效应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 光纤荧光温度传感器是利用荧光的材料会发光的特性,来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时,就会出现发光的情况,发射出的光参数和温度是有着必然联系的,因此可以通过检测荧光强度来测试温度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 相比于传统的电子测温手段,光纤测温不受电磁和射频干扰、耐腐蚀性环境、精度高、可靠性高,是在恶劣环境下测量温度的最佳选择。 /p
  • 可探测亿分之三度变化的温度计问世
    据英国每日邮报报道,目前,科学家最新研制世界上最灵敏的温度计,它能够测量3/100000000度的微妙温差变化。   这一装置叫做&ldquo 纳米开氏温度计&rdquo ,比之前最精确的温度计精准3倍。它非常精确,科学家表示,这种温度计能够测量当目标物体原子结构运动时产生的温度变化。   澳大利亚阿德莱德大学安德烈-卢滕(Andre Luiten)教授是项目负责人,他说:&ldquo 我们认为这是室温环境下迄今最佳温度测量装置,为了突出温度计的精确性,我们检测了物体的温度,发现它总处于温度波动状态。&rdquo   如果你近距离观察,将会发现任何物质中的所有原子总处于振动之中,我们真实看到温度计上数值波动之外,还证实微观世界总处于运动状态。   这项最新研究报告发表在《物理学评论快报》杂志上,&ldquo 纳米开氏温度计&rdquo 是将红色和绿色光线数千次循环在盘状水晶边缘。基于水晶温度差异性,这两种光线传播的速度略有不同。   卢滕说:&ldquo 当我们加热水晶时发现红色光线减缓,通过让光线以相同方法数千次循环在盘状水晶边缘,在&lsquo 回音廊效应&rsquo 下光线在弯曲界面下浓缩和加固。之后我们能够非常精确地测量光线传播速度的微小变化。&ldquo 纳米开氏温度计&rdquo 可用于超灵敏测量压力、温度、力度或者爆炸物浓度。
  • 安东帕药典之旅——温度计
    凛冬已至,谁能hold住温度!安东帕MKT系列高精度温度计药品GMP(2010年修订版)药品GMP(2010年修订版) 第五章第五节“校准”中,明确规范了应定期按照操作规程对生产检验用设备和仪器进行校准和检查,并保存相关记录,以确保得出的数据准确、可靠,仪表校准已成为制药企业生产过程和质量管理体系中不可或缺的一个重要环节。面对越来越严格的GMP规范,制药企业应当如何应对当前校准工作中遇到的挑战?众所周知,温度参数是制药企业生产环节中极为重要的一个监控对象,制药企业的生产线上通常配有大量温度传感器,使用的仪器也需要精确控温,以确保测试数据的精确和生产工艺的安全可靠,让我们看看安东帕MKT系列高精度温度计如何帮助解决温度校准问题。MKT 50 高精度温度计 - 可配Pt100或Pt25.5传感器,带有出厂证书或DAkkS证书,符合ITS-90,IEC 751和ASTM 1137-260-962℃ - 测试范围,0.001℃准确度,满足全范围温度测试需求 - 自带两个传感器接口,可与其他温度传感器进行对比校准 - 2s内即可得到测量数据 - 数据可通过RS 232或以太网传输MKT 10手持式温度计 - 可使用电池供电,随身携带,随时测试 - 自带Pt100温度传感器,附 DAkkS证书 - 0-100℃测量范围,0.01℃准确度 - 可用于常规仪器温度的检查和校准作为高精度温度计的生产商,安东帕深深了解用户对高精度温度测量的需求,MKT系列温度计被广泛应用于各个校准机构,用于各种设备的温度检查校准,无论您是需要对实验室设备进行温度监控,或是对生产线上各种温度探头进行对比校准,安东帕温度计都能帮您轻松搞定,确保您的仪器设备符合GMP规范要求。安东帕中国总部
  • 科学家发明DNA温度计 未来将实现纳米级温度监控
    Vallée-Bélisle等人用DNA制造出了温度计,用于纳米级别的测温。这些纳米级温度计极大地帮助人们了解在微观世界中温度是如何存在的。  本周《纳米通讯》上发表了一项新的研究成果,蒙特利尔大学的研究者利用DNA发明了一种温度计。这种人工编码的DNA,大小只有头发的1/20000。这种温度计可以测量微观环境的温度,这将极大地加深了人们对自然和纳米技术的了解。  60年前,科学家发现DNA是存储人类遗传信息的关键生物分子,DNA双链在受热的时候会解开(这个过程称为解链)。Alexis Vallée-Bélisle教授说:“近年来生化学家发现,蛋白质和RNA等生物分子在生物体内也会随着温度的变化而发生状态的改变。我们的团队受此启发,制造了各种编码的DNA温度计,这些DNA可以在特定的温度下解链,这样就实现了温度的测量。”  使用DNA作为温度计最主要的好处就是结构简单、可以人工编码。David Gareau是这篇论文的第一作者,他解释说:“DNA中包含了4中脱氧核苷酸:ATGC,其中A和T配对,G和C配对。碱基之间是由氢键连接的,AT之间有两个氢键,GC之间有三个氢键。所以当GC配对在DNA中比例较大时,解链就需要更多的能量。利用这样的结构特点,我们可以制造出在特定温度条件下解链的DNA。”另一位作者Arnaud Desrosiers补充说:“为了能看到这些微观的变化,我们在这些DNA结构中加上荧光标记,这样我们就制造出了长度仅有5纳米的温度计。”  因为DNA温度计的发明,纳米科技向我们敞开了新的大门,而且这帮助我们更深层次地了解分子生物学。“现在生物学中仍然有很多亟待解决的问题。比如,我们知道人体的正常体温是37.5℃,但是我们不清楚在细胞内温度是否更高。”这一团队正在研究的问题就是,在细胞高速生产分子时,是否会过热。“相信在不久的将来,我们可以将这一研究成果应用于电子设备,从而实现纳米级别的温度监控。”
  • 日本开发出可用于1000℃高温区的高精度温度计
    日本产业技术综合研究所的研究组与CHINO株式会社合作成功研发出能够在1000℃附近高温区准确测定温度的白金电阻温度计。  以往,在半导体制造等需要对温度进行准确测定的场合,都是采用以白金(铂)丝为传感器的白金电阻温度计。然而,在1000 ℃附近的高温区,白金的电阻率并不稳定,而且白金丝自身也会产生热扭曲,所以很难实现高精度测量。  为了开发在1000 ℃高温区也能具有稳定电阻率的温度传感器,课题组对市场上销售的白金电阻温度计进行分析研究后,对其传感器进行适当的热处理,再利用日本国家标准的水三相点装置和银凝固点装置反复进行热循环试验,分析不同温度下的电阻值变化情况。结果发现,经过热处理后,铂温度传感器在1000 ℃附近的电阻变化实现最小化,温度计性能更加稳定。此外,通过对铂丝的结构进行调整优化,使其热扭曲程度得到减轻。  新开发的温度计在银凝固点的961.78℃,测量值变动范围为± 0.001度(以前为0.01度) 在水三相点的0.01℃,测量值变动也稳定在± 0.0005度以内,达到世界最高水平。
  • 我国科学家发明纳米温度计 可给细胞“量体温”
    作为一个基本物理参量,温度与细胞的酶促反应、信号传导等代谢活动密切相关。准确探测细胞内的温度变化,不仅有助于深化对细胞代谢活动规律的认识,而且也具有潜在的临床上应用价值。细胞尺度一般在微米量级,传统的手段难以实现对细胞内温度的探测。目前,细胞内温度探测往往借助于纳米温度计——温敏型纳米发光探针。然而,在进行细胞内温度探测时,现有纳米发光探针的发光性质除受温度影响外,往往还受细胞内复杂的生化环境(如:pH、离子强度等)影响。而细胞内的pH、离子强度等生化环境在时间、空间上是高度动态的,严重影响了细胞内温度探测的准确性和可靠性。  在前期成功构建高效量子点双光子发光探针(P-QD)基础上(Sci. Rep. 5, 9908 DOI:10.1038/srep09908),中国科学院遗传与发育生物学研究所降雨强课题组与北京大学教授沙印林课题组继续深入合作。研究发现,在近生理温度 (20-45 oC) 范围内,P-QD的发光强度随温度升高成线性下降,并且这种变化规律不受pH、离子强度的影响。基于P-QD的纳米温度计,检测灵敏度高达0.43 oC 在pH 值4到11范围内,纳米温度计的发光强度变化小于2% 当溶液的离子强度为500 mM(远高于生理条件 ~100 mM)时,纳米温度计的发光强度变化仅有2%。此外,该类纳米温度计还具有很好的可逆性,温度在25 oC和37 oC之间交替变化100次,P-QD纳米探针的发光强度变化小于5%。上述这些性质,结合其优异的生物相容性,使得P-QD可以作为一种理想的细胞温度探针。基于该类新型纳米温度计,实现了单个、活的肿瘤细胞内温度变化准确、灵敏探测。  该研究成果已于10月8日在线发表在Scientific Reports上(Sci. Rep. 5, 14879 doi:10.1038/srep14879)。文章通讯作者为中科院遗传发育所研究员降雨强、助理研究员韩荣成及北京大学教授沙印林。上述研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委等项目的支持。  图示:a) 不同pH环境下,P-QD纳米探针的实物图(365nm照射下)及相对发光亮度对比 b) 不同离子强度下,P-QD纳米探针的实物图(365nm照射下)及相对发光亮度对比 c) 在25℃与37℃交替变化情况下,P-QD纳米探针的发光强度对比 d) 在细胞裂解液中,P-QD探测温度与热电偶温度计探测温度具有很好的一致性。
  • 再见!遵循《水俣公约》,禁止生产水银温度计!
    一条新闻上了头条,自2026年1月1日起,全面禁止生产水银温度计和含汞血压计产品。禁止生产水银温度计 《水俣公约》,或许很多人对于这个名词并不熟悉,或者说陌生。但是水俣作为一个日本地名,以一个城市的名字,连同我国在内,87个国家及地区代表共128个签约方共同约定的公约,你可以想象到其中的重量吗? 上世纪60年代水俣镇事件如果你想了解这些,明年将上映的一部影片,《水俣病》,以尤金史密斯,一位摄影记者的视角,来为你揭开上世纪60年代发生在日本水俣汞中毒事件,记录了这场工业污染对人类和环境带来的无尽伤害。 “杰克船长”新片《水俣病》原型 摄影师 尤金史密斯水俣病 我们都知道汞金属是一种有毒有害的物质,大多数人的认知还只限于在汞金属有害这一层面,对于汞金属造成的表面最终反映症状,可能都不清楚。汞金属作为一种重金属有毒有害物质,该怎么清楚的认知呢。 首次知道汞,是在看《终结者2》中的液态金属机器人T-1000,幕后制作者表示,为表现出T-1000的流动性、光泽,融合性,制作者选择了汞。水银 汞在常温(29.76℃和28.44℃)下也是呈液态,而且它有蒸发性,而他的蒸气和化合物都具有毒性,汞使用的历史很悠久,用途很广泛。古书相传,始皇陵中有山川地图,就是用汞来表示河川,而在相传的炼金丹,更是利用硫和汞练成硫化汞(红色)。呃,这金丹真是升仙丹啊。 有资料称汞在生物体内会形成有机化合物,因此少量的液态汞吞食一般来讲是无毒的,但汞蒸气和汞盐(除了一些溶解度极小的如硫化汞)都是剧毒的。因吸入或食入方式的不同,或量的不同而不同。对人体的损害以慢性神经毒性居多,急性中毒为少数。 汞的形态: 金属汞 又称元素汞,主要存在于水银温度计、体温计、血压计中。水银温度计 无机汞 日常生活中遇到的无机汞有消毒剂如红药水和牙科银粉。 有机汞 汞在环境中会被细菌转化为有机汞,有机汞中较为典型的即是甲基汞。甲基苯中毒,就是我们常说的水俣症。 其他 汞能减少皮肤的黑色素生成,同时汞离子原料价格低廉,这些优点使它经常进入化妆品行列,以"帮助"我们实现快速祛斑、美白的效果。在我国古代,是有人用水银来美白的。古代美白 环境汞污染: 曾经有人表示,如果没有人类,地球将更美好。目前每年全球人为污染源向大气排放1900~2200吨汞,其中燃煤与垃圾焚烧排放的汞占70%。其他排放源按排放量排序为黄金冶炼、有色金属冶炼、水泥生产、垃圾处理等。在过去100年中,约20万吨汞被释放到大气中,目前仍有约3500吨汞存留在大气中。 我国是煤炭消费大国,水泥、钢铁和金属冶炼等重工业在国民经济中占较大比重。因此我国的燃煤和工业过程汞排放已经引起国际社会的广泛关注。初步估算,我国人为源大气汞排放约一半来自于煤炭燃烧。此外金属冶炼、水泥生产、汞矿开采、电池/荧光灯生产、生物质燃烧、废弃物和垃圾焚烧也是重要的汞排放来源。 垃圾分类,之前一直使用垃圾填埋,已经无法满足我们对于垃圾的产生了。在分类中,有害垃圾更是需要人们清醒认识其危害,电池、医疗器械、灯泡、化妆品。在早些年我们都是随意的丢弃,近几年才在教育上有意识,然而还是存在较多的问题。填埋的另一作用是,指望将来在有能力处理这些有害垃圾再处理。当然对其产生源严加控制,电池采用无汞,节能灯的回收,含汞废水的处理,RoHS标准的设定等等,都在一定程度上起到了遏制了汞污染的产生。
  • 干货分享|实验室温度计必须要知道的4个FAQ
    玻璃管液体温度计可以用来测量大气温度、半固体或液体的温度。利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量,是实验室十分常见的温度计!相信大家对于日常熟悉的温度计有一些疑问,比如局部浸式温度计和全浸式温度计有什么区别?温度计断柱还能在用吗?日常实验室如何正确储存温度计呢?可追溯性证书和校准报告之间有什么区别? Q1 :局部浸式温度计和全浸式温度计有什么区别? 一般的玻璃液体温度计主要由感温泡、感温液、中间泡、安全泡、毛细管、主刻度、辅刻度等组成。根据温度计浸没方式进行分类,可以分为全浸式温度计和局部浸式温度计。局部浸式温度计和全浸式温度计的主要区别在于它们的应用范围。全浸式温度计:一般标准液体温度计均为全浸式温度计。在使用时,要求全浸式温度计整个液柱的温度与感温泡温度相同,即要求温度计插入被测介质的深度应使整个液柱浸入在被测介质中(为了便于读数,允许液柱高出被测介质表面,但不得大于15mm)。全浸式温度计受环境温度影响小,测量精度高。 局部浸式温度计:当不能使用全浸式温度计/浅浴时用,正确使用时,它们非常准确,要求将局部浸式温度计插入到其本身所标示的固定浸没位置。 Q2 :如果温度计柱中的液体分离,温度计是不是就不能再用了? 当然不是!任何玻璃温度计中的液体类型如何(例如。含汞、含酒精等)都有可能在液柱内分离。这可能是由于运输和搬运,或在温度计离开工厂后储存不当造成的。在保证安全的前提下,正确操作,便可将断柱的温度计复原。 Q3 :储存液体温度计的*方法是什么?在现实生活中,许多温度计都是水平存放,通常放在抽屉里。随着时间的推移,这可能会导致液柱中的分离,或者意外撞击导致破损。在实验室中,最好垂直存储温度计(处于直立位置)或在至少15°或以上的角度。或者使用一个特殊的托盘或架子正确存储温度计。 Q4 :可追溯性证书和校准报告之间有什么区别? 大多数温度计都有可追溯性证书,但只有已校准的温度计有校准报告。 所有温度计都是标准化的,但并非所有温度计都经过校准。可追溯性证书:本声明是保证您收到的仪器是通过与测量仪器比较,符合标准化的国家标准(NIST)的高质量产品。 校准报告:校准从本质上验证了一个仪器符合规定的精度,并进一步给出了特定的校正值,以便在应用中精确地使用该仪器。也被称为“测量可追溯性”。校准报告记录了一个仪器的校准情况。仪器的校准需要完成三步过程:1) 仪器与标准的比较。2) 以SI单位记录标准对国家标准的可追溯性3) 仪器在特定测量中与标准的差异声明。 Bel-Art EnviroKleen™ 认证温度计现货速发限时特惠Bel-Art的EnviroKleen™ 认证温度计采用黑色、无毒、可生物降解的Enviro Safe® 液体。每个温度计都有单个序列号可追溯至NIST,包括多语言的准确性和可追溯性声明,是您实验室的不二选择!黑色液体与无铅*背面玻璃相衬,便于阅读,减少阅读错误!适用于化学/石化实验室、大学、科研机构、食品和饮料加工、制药和医疗行业、乳品厂、啤酒厂和酒厂等多类型实验室。 目前有两款液体温度计现货速发,限时特惠啦,登陆慧淘科仪网站,快来看看吧!点击即刻登陆Bel-ArtEnviroKleen™ 认证温度计现货速发,限时特惠货号描述 市场价 优惠价B60304-0200Bel-Art H-B Easy-Read 玻璃液体实验室温度计-20 - 150摄氏度,全浸泡,环保 ¥300 ¥150B60305-0000Bel-Art H-B Easy-Read 玻璃液体实验室温度计-10至225摄氏度,全浸泡,环保 ¥422 ¥211
  • 科学家发明基因编码温度计 可潜入细胞测温度
    如果你问一个生物学家,某个细胞下一步会做什么?他可能先要问你该细胞的电压、氧化性、pH值、渗透性、葡萄糖浓度等等,然后才可能据此预测它是正要发起一个动作电位,还是要进入有丝分裂,抑或正在走向凋亡。但如果你能轻松地得到亚细胞范围的温度曲线图,比如每个线粒体、中心粒甚至内质网区的温度,就像母亲给孩子量体温那么容易,情况又会完全不一样。   据物理学家组织网10月16日报道,日本京都大学科学家最近将绿色荧光蛋白和沙门氏菌体内感受热量的一种蛋白融合在一起,制造出一种能检测细胞内部不同细胞器温度波动的基因编码&ldquo 温度计&rdquo ,并将细胞器温度变化与细胞内部功能联系在一起,有助于人们进一步理解细胞行为。相关论文发表在最近的《自然· 方法学》杂志上。   制做这种新型&ldquo 温度计&rdquo 的关键,是一种已知的名为TlpA的蛋白,这种蛋白由沙门氏菌制造,其正常作用是作为一种自动调节抑制器,感知温度以控制转录,能在37℃左右进行迅速可逆的结构转录。研究人员把绿色荧光蛋白(GFP)的荧光片段与TlpA融合,使GFP的荧光光谱随温度变化,最后再把融合蛋白加入到能瞄准线粒体、内质网或细胞质膜蛋白的序列中。   这种以蛋白质为基础的新型热传感器还能通过基因编码,直接瞄准不同的细胞器,比如线粒体,同时测量膜蛋白和产生的能量,并在温度变化与细胞器的内部功能之间建立联系。在本实验中,研究人员能探测到褐脂肪线粒体的生热作用,并把温度与线粒体膜蛋白、三磷酸腺苷(ATP)生产联系在一起。   利用这种序列,他们能同时绘制出&ldquo 感温&rdquo GFP随线粒体膜蛋白电压指示器JC-1的染色图。他们发现,在温度高的地方,电压也相应较高。他们还用另一种基因编码传感器(ATeam26)结合荧光共振成像(FRET)检测ATP,再次证实了这种相关性。ATP主要是在氧化磷酸化过程中由一种电化学泵产生的,反映了线粒体的质子变化曲线,与JC-1所指示的类似。   研究人员指出,这一技术充分发挥作用的最佳地方是脑细胞。它能更好地处理温度变化,不仅在轴突的内外,而且能在神经胶质细胞内部。胶质细胞包裹着髓磷脂,所以携带了脉冲能量的很大一部分,有助于人们更好地理解神经信号的传输。但这还有争议,脉冲神经元热动力学主要还是由实验驱动,而并非不太精确的外在温度传感器。
  • 纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸
    据物理学家组织网近日报道,一个由美国密歇根大学等单位研究人员组成的国际小组开发出一种纳米级的&ldquo 温度计&rdquo ,能从原子尺度测量热散逸,并首次建立了一种框架,来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。相关论文发表在《自然》杂志上。 电流通过导电材料时会产生热,理解电子系统中热是从哪里产生的,有助于工程师设计性能可靠而高效的计算机、手机和医疗设备等。在较大线路中,人们很容易理解热是怎样产生的,但对纳米尺度的终端,经典物理学却无法描述热和电之间的关系。这些设备可能只有几个纳米大小,或由几个原子构成。 原子与单分子接点代表了电路微型化的最终极限,也是测试量子传输理论的理想平台。要描述新功能纳米设备的电荷与能量传输,离不开量子传输理论。在今后的20年,计算机科学与工程人员预期可能会在&ldquo 原子&rdquo 尺度开展工作。但由于实验条件限制,人们对原子设备的热散逸与传播还了解甚少,也为开发新型纳米设备带来了很大障碍。 该研究领导者、密歇根大学机械工程和材料科学与工程副教授普拉姆德· 雷迪说:&ldquo 目前晶体管已经达到极小量度,在20或30纳米级别。如果该行业继续按照摩尔定律的速度发展下去,线路中晶体管体积缩小的速度是其密度的两倍,如此离原子级别已经不远。然后,最重要的事情就是要理解热量散播和设备电子结构之间的关系,如果缺乏这方面的知识,就无法真正掌控原子级设备,我们的研究首次揭示了这一领域。&rdquo 雷迪实验室博士生李宇哲(音译)等人开发出一种技术,特制了一个稳定的原子设备和一种纳米大小的温度计,将二者结合做成一种圆锥形工具。在分子样本线路中,圆锥形工具和一片黄金薄片之间能捕获一个分子或原子,以研究其热散逸。他们通过实验显示了一个原子级系统的变热过程,以及这一过程与宏观尺度变热过程的不同,并且设计了一个框架来解释这一过程。 雷迪解释说,在可接触的宏观世界里,当电流通过导线时,整个导线都会发热,与其相连的所有电极也是如此。相比之下,当&ldquo 导线&rdquo 是纳米大小的分子,而且只和两个电极接合时,温度升高主要发生在二者之一中。&ldquo 在原子级设备中,所有热量集中在一个地方,很少会到其他地方。&rdquo 雷迪说:&ldquo 我们的研究还进一步证实了物理学家列夫· 朗道提出的热散逸理论的有效性,并深入理解了热散逸和原子尺度的热电现象之间的关系,这是从热到电之间的转变。&rdquo
  • YSI最新推出的pH10笔式酸碱度/温度计
    准确、经济、便携式测量 YSI 最新推出的pH10 笔式酸碱度/温度计 精巧、耐用,适用于各种测量场合。 它的设计基于一个经济可靠的平台,可快速提供高准确度的酸碱度和温度值。简单耐用以及防水的设计,使其能够从容应对复杂而恶劣的野外测试环境。 其应用范围非常广泛,将涵盖那些需要使用小巧耐用的仪器在浅水中获得高精度pH和温度值的领域。 · 城市污水处理厂过程和排放水 · 企业污水处理厂过程和排放水 · 在江河、湖泊、溪流、河口与海洋中的常规测量 · 大学环境和野外研究项目 · 海水或淡水养殖 · 教育系统 · 教学设备 · 水族馆、家庭型或商业型观赏鱼 · 为水栽培/苗圃提供适宜的培养摄取和使用的水分析 · 葡萄酒测量 · 果汁测量,如西红柿、苹果、柚子和桔子等 · 印刷厂-用于胶印的润湿液控制
  • 湖北省2022年度“工业铂电阻温度计计量比对”总结会召开
    近日,湖北省2022年度 “工业铂电阻温度计计量比对”总结暨比对报告会以“线下+线上”的形式召开。   本次比对由湖北省市场监督管理局(以下简称湖北省市场监管局)组织开展,湖北省计量测试技术研究院(以下简称湖北省计量院)作为主导实验室。中国计量科学研究院首席计量师原遵东、研究员孙建平,湖北省市场监管局计量处副处长徐冬冬,湖北省计量院副院长葛久志,以及省内外14家法定计量机构的负责人、专业技术人员共25人参会。   会上,湖北省计量院详细汇报了此次比对的实施方案和比对结果,全面总结、梳理分析了比对工作情况。围绕比对过程中遇到的技术难题,评审专家与各参比实验室就数据处理、不确定度评定等方面进行了交流讨论,并提出合理化建议。经过评审,与会专家一致认为,此次比对技术方案符合要求,比对过程规范,比对结果合理,同意比对结果报告通过答辩。   工业热电阻温度计是利用金属导体在不同温度下的电阻值变化来反映温度变化的测温仪器,目前广泛使用在工业生产、民生检测、航空航天等诸多生产领域测温及控温系统中。   此次比对检验和提升了相关计量技术机构的计量能力,保证了全省工业热电阻温度计量值传递的准确可靠。以此次比对为契机,湖北省计量院将及时总结经验、加强质量管理,形成可复制可推广模式,促进比对工作水平进一步提升;持续提升温度计量领域量值传递能力,努力为现代制造业发展、现代先进测量体系建设提供高水平计量技术支撑。   湖北省计量测试技术研究院是中共中央批准设立的国家级法定计量检定机构——中南国家计量测试中心的技术实体,是由湖北省人民政府依法设置、直属湖北省市场监督管理局领导的全省最高等级法定计量机构,也是具有第三方公正地位的社会公益型科研事业单位。
  • 人体红外测温仪的科普小知识:不建议用工业检测红外温度计
    p style=" margin: 0px 0px 14px padding: 0px font-weight: 400 font-size: 22px color: rgb(51, 51, 51) text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: sans-serif font-size: 16px " 近期,新型冠状病毒感染的肺炎疫情严峻,测量体温成为防控疫情的必要手段。人体红外测温仪因其非接触、效率高、使用方便的特点在人流密集的各交通关口、医院、住宅小区、企事业单位广泛用。 /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 分类 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 常用的人体红外测温仪可分为 strong 红外热成像体温快速筛检仪 /strong 和 strong 红外体温计 /strong 两类。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外热成像体温快速筛检仪 /strong ,可在人流密集的公共场所进行大面积监测,自动跟踪、报警高温区域,与可见光视频配合,快速找出并追踪体温较高的人员。当红外热成像体温快速筛检仪集成人脸识别、手机探针等技术时,还能掌握体温较高人员的更多信息。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外体温计 /strong 又可分为 strong 红外耳温计 /strong 和 strong 红外额温计 /strong ,红外体温计设备简单、使用方便、价格实惠,应用,可实现对人员的依次、快速测温。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 226px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/ecce79d9-ccc2-4895-9bf2-5799f71421f9.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 226" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) text-indent: 2em color: rgb(255, 255, 255) " 原理及测量方式 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 人体的热量会通过热辐射的形式散发到环境中,人体红外测温仪通过内置的传感器探测人体的热辐射,从而实现测量体温的目的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外热成像体温快速筛检仪 /strong 利用红外测温技术对人体表面温度进行非接触式的快速测量,当被测温度达到或超过预设警示温度值时进行警示的仪器。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 177px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/b0333c0b-9653-4df8-a095-286109107104.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 500" height=" 177" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外耳温计 /strong 是利用耳道和鼓膜与探测器间的红外辐射交换测量体温的仪器;测量的是人体耳部鼓膜部位,测量前应清理耳道,将探头深入耳孔内测量,须配备卫生耳套使用,避免多人使用交叉感染。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 371px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/295a4666-925d-41a1-ac5f-57341cfaad84.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 450" height=" 371" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外额温计 /strong 是利用皮肤与探测器间的红外辐射交换和适当的发射率修正测量皮肤温度的仪器。测量的是人体额头部位,将温度枪对准额心,如有汗水应擦干,与额头的距离建议在1-3厘米为佳。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong 使用注意事项 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 红外测温的优点 /strong :一是与被测对象不接触,在测体温时不会造成不必要的感染;二是快速,通常测量时间小于1秒,一般不会超过2秒。因此十分适合于在发烧类疾病预防检测中应用。 /p p style=" text-indent: 2em " 通常在人体温度37℃附近,红外热成像体温快速筛检仪的准确度能达到± 0.3℃,红外体温计能达到± 0.2℃。 /p p style=" text-indent: 2em " 从测量准确度来说,红外耳温计测量准确度最高,红外额温计次之。但是,如果测量方法不正确,测量结果也会不准确。对于新购买的人体红外测温仪,或使用频繁以及对测量结果有怀疑时,应当对人体红外测温仪进行校准,以确定其修正值,则能尽量消除测温仪的系统误差。 /p p style=" text-indent: 2em " 黑体辐射源可用于对人体红外温度仪的校准。其有效发射率、控温稳定度都有较高的要求。黑体温度通常采用铂电阻温度计或玻璃液体温度计等接触温度计测量,其温度与红外体温计测得值相比较以获得校准值。校准红外耳温计的黑体还需根据被检温度计的要求专门设计其开口形状和尺寸。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" background-color: rgb(255, 255, 0) " 特别提示 /span /strong span style=" background-color: rgb(255, 255, 0) " :不建议将工业检测用红外温度计用于测量人体温度。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 工业检测用红外温度计通常测量范围下限可达-20℃~-30℃,上限从200℃~1000℃都有,测量范围较广,准确度较低,在人体温度附近一般不会优于± 1.0℃。因此仅从测量准确度的要求来看使用工业检测用红外温度计来测量人体温度是不太合适的。 /p p style=" text-indent: 2em " 上海市计测院建有华东地区准确度最高、测量范围最广的红外温度计量标准,可及时为疫情防控提供人体红外测温仪的计量校准服务。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bf6ca908-56a7-4a88-b161-1ef8293bbe55.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 450" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " strong span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) " 使用小贴士 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 经校准后的红外测温仪均会提供校准温度点和修正值,供实际使用。 /p p style=" text-indent: 2em " 以图中这只已经过校准的红外额温计为例,实际测温时,若显示数值为36.4℃,则实际数值应为36.4℃+0.2℃=36.6℃。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 207px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e1e44478-d5a3-4a98-aa27-7b4487a37be2.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 500" height=" 207" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em text-align: center " ------------------------------------------- br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 征稿活动: /strong “红外体温检测仪技术及相关应用”主题征稿活动进行中,一经入选,将在资讯栏目发布并支付一定稿酬,并择优邀请做线上专家报告 span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) " (新冠病毒主题研讨会---红外体温检测仪检测技术与应用现状) /span 。让我们共同努力,携手抗“疫”! span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " (投稿或自荐邮箱:yanglz@instrument.com.cn) /span /span /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) font-family: arial, helvetica, sans-serif " 更多红外体温检测仪技术与应用相关资讯点击关注以下专题: /span /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/hwcwy" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bde094f1-56cd-4cf3-9247-45585be2bf41.jpg" title=" 1920_420_1(1).jpg" alt=" 1920_420_1(1).jpg" width=" 600" height=" 131" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p
  • 在线热像仪应用 — 材料 激光加热的温度检测
    激光加热的温度检测使用激光方式对金属材料进行加热是近年来发展比较快速的新技术,激光加热 具有加热温度高、加热速度快、加热目标灵活等优点,但也正是这些优点,使 得在加热过程中的温度检测存在难点,本文介绍使用RSE60H高温型在线热像仪 对激光加热的现场检测案例,特别是快速、高温的温度趋势分析功能,为此类 温度检测提供有效方案。检测案例: 某高校和某激光设备制造商合作项目,使用激光加热设备对金属材料进行加热,需要看到金属表面的温度变化情况,这对 材料加工工艺非常重要,如果温度控制不当,会造成材料报废或质量不合格。 该现场存在两个检测难点: 1、激光加热的时间非常短:通常激光加热以零点几秒或几秒为周期,且在这么短暂的加热周期中,需要看到温度瞬间的 升高和散热冷却的过程变化,所以对于热像仪的帧频有较高的要求,目前市面上普通的帧频为9Hz的红外热像仪无法追踪 这么快速的变化,而RSE60H的帧频达到25Hz,也就是说,每40毫秒采样一次,可以满足对于快速变化的温度检测需求。 2、温度高:激光加热后的金属温度会瞬间上升到1000℃-1500℃以上,普通的红外热像仪的高温量程上限为1000℃或 1200℃,这就需要特别涉及的测温至2000℃的高温型红外热像仪进行温度检测。在激光移动的过程中,在铁板某一位置处有停留(红框处),导致热量积累使铁板的温度上升到1500℃,同样,右侧 是部分温度数据的导出,红色字体为最高温度值和对应的时刻。 另外,时间轴也可以用计算机时间来标识,案例中的时间轴用开始时间标识。
  • 东台市现代农业投资发展有限公司938.16万元采购温度计
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 东台农产品物流冷库制冷系统和库体保温采购项目(DTCG-2022-QT104)招标公告 江苏省-盐城市-东台市 状态:公告 更新时间: 2022-08-19 招 标 公 告 项目概况 东台农产品物流冷库制冷系统和库体保温采购项目的潜在投标人应在东台市公共资源交易平台 http://218.206.153.24:8089/TPBidder/ 获取招标文件,并于2022年9月13日8点45分(北京时间)前在东台市公共资源交易平台提交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:DTCG-2022-QT104 项目名称:东台农产品物流冷库制冷系统和库体保温采购项目 项目属性:非政府采购 预算金额:人民币9381575.5元 最高限价:人民币780万元 招标内容: 序号 类别 规格参数 单位 数量 一 设备部分 详见招标文件 1 全自动带经济器螺杆制冷机组(低温冷库用) 台 2 2 全自动带经济器螺杆制冷机组(高温冷库用) 台 2 3 蒸发式冷凝器 台 4 4 立式热虹吸贮液器 台 1 5 高效冷风机 冷冻库1制冷用(-18~-25℃) 台 2 6 高效冷风机 冷冻库2制冷用(-18~-25℃) 台 2 7 高效冷风机 冷藏库3 制冷用(2~8℃) 台 2 8 高效冷风机 冷藏库4制冷用(2~8℃) 台 2 9 高效冷风机 冷藏库5制冷用(2~8℃) 台 2 10 高效冷风机 冷藏库6制冷用(2~8℃) 台 2 11 高效冷风机 冷藏库7制冷用(2~8℃) 台 2 12 高效冷风机 分拣间制冷用(15~20℃) 台 2 二 阀门 1 制冷系统自动阀门 项 1 2 制冷系统手动阀门 项 1 三制冷系统管道部分 1 无缝钢管 DN15~DN200 项 1 2 管件 DN15~DN200 项 1 3 管卡 木垫 项 1 4 管道除锈处理 项 1 5 铜管 DN15~DN28 项 1 6 制冷剂 R507 项 1 7 冷冻油 项 1 四 制冷系统管道保温 1 橡塑保温 项 1 2 保温外壳--铝板 项 1 五 地坪防冻部分 1 防冻模块 项 1 2 防冻水管项 1 3 水管保温 项 1 六 电气系统 1 工控机 项 1 2 显示器 项 1 3 打印机 项 1 4 UPS不间断电源 项 1 5 西门子PLC和输入输出模块点 项 1 6 远程手机监控程序 项 1 7 上位机控制系统 项 1 8 数字温度计 项 1 9 PLC温度控制箱 项 1 10 设备动力配电柜 项 1 14 系统辅机柜 项 115 压缩机组主电缆 项 1 16 电线电缆 项 1 17 通信电缆 项 1 18 镀锌桥架 项 1 19 电气附件 项 1 七 库体保温 1 自动升降平台 套 9 2 冷库门及冷风机幕 项 1 3 冷库灯 项 1 4 库体附件 项 1 5 库体安装 项 1 6 灯具配套电线 项 1 7 灯具传库板防冷桥 项 1 八 监控系统 1 摄像头 个 23 2 监控系统 套 1 3 监控软件 套 1 4 配套电线 项 1 九 集中控制室 1 集中控制屏 套 1 2 控屏软件 套 1 3 配套数据线 套 1 十 货架系统 1 重型货架(主) 套 36 2 重型货架(副) 套 152 3 重型货架(副) 套 11 4 重型货架(主) 套 1 5 货架防撞系统 项 1 十一 货物系统 1 出入货登记软件 项 1 2 出入货主机 项 1 3 显示器 台 1 4 打印机(可打印A3、A4) 台 1 5 UPS不间断电源 台 1 6 配套数据线 台 1 十二 叉车系统 1 高位叉车 台 2 2 增加2个充电电瓶 个 2 3 充电桩头 个 4 十三 其他 1 系统安装调试费 项 1 2 文明施工费 项 1 3 现场管理费 项 1 4 压力管道监检费 项 1 制冷压缩机组推荐品牌:约克(YORK)前川(Mycom)、GEA 吊顶式冷风机推荐品牌:昆腾(Guntner)、卡贝欧(Cabero)、阿法拉伐(Alfalaval) 高位叉车推荐品牌:杭州中力、合力、柳工 打印机推荐品牌:惠普、佳能、三星 注:推荐品牌仅反映采购人需求的档次,采购人不排斥同等档次的其它任何品牌投标。供应商所投品牌非推荐品牌时,应在答疑时间前向采购人提供所投品牌性能等方面相当于或优于推荐品牌性能的证明材料,经采购人认可后以答疑文件形式明确,否则作无效响应文件。 合同履行期限:20天内供货及安装完毕 本项目(是/否)接受联合体投标:否 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定,并提供下列资料: (1)法人或者其他组织的营业执照等证明文件,自然人的身份证明; (2)上一年度(或上上年度)经审计的财务报告(成立不满一年不需提供); (3)依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料(近期); (4)具备履行合同所必需的设备和专业技术能力的书面声明; (5)参加政府采购活动前3年内在经营活动中没有重大违法记录的书面声明。 2.本项目的特定资格要求: (1)投标人如委托被授权人参与,则被授权人须为本单位正式职工并提供投标人为被授权人缴纳的社会养老保险证明; (2)未被“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)列入失信被执行人、重大税收违法失信主体、政府采购严重违法失信行为记录名单; (3)投标人建筑机电安装工程专业承包三级及以上资质,且具备工业管道安装GC2许可证。 三、获取招标文件 时间:2022年8月19日至2022年8月26日 地点:互联网网页下载 方式:在东台市公共资源交易平台获取招标文件 售价: 300 元 四、提交投标文件截止时间、开标时间、地点、开标模式 2022年9月13日8点45分(北京时间) 开标地点:东台市公共资源交易中心(北海西路8号政务服务中心大楼四楼) 开启模式:不见面开标,网上开标大厅地址为:http://218.206.153.24:8089/BidOpening 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.本项目不接受进口产品(如为货物采购)。 2.本项目(是/否)接受银行、保险、石油石化、电力、电信等行业的分支机构参与:否。【如接受,则分支机构的负责人视同为投标人法定代表人。】 3.本项目为非政府采购项目,东台市公共资源交易中心仅提供交易场地及相关服务,不负责本项目监督,不受理相关投诉、举报,不处理相关矛盾纠纷。 4.本次招标活动通过东台市公共资源交易平台在线完成。未参加过东台市公共资源交易平台交易的投标人须办理CA证书及电子签章,具体详见东台市公共资源交易中心网站工作动态栏目中的《关于在采购项目中使用东台市公共资源交易平台的通知》。 5.首次参加东台市公共资源交易平台在线交易的投标人,须在平台上进行注册,填写主体信息,完善诚信库,原盐城市公共资源交易CA证书及电子签章在有效期内的可以通用。 6.本项目为全程电子化交易,投标人需在投标文件提交截止时间前上传加密的投标文件到平台,投标人不必抵达开标现场,仅需进入网上开标大厅参加开标会议,与现场开标会议主持人进行互动交流。投标人中标后打印纸质投标文件(正本壹份、副本贰份),在领取中标通知书前与用普通光盘或U盘拷贝的电子投标文件一并送至采购代理机构。 七、凡对本次招标提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:东台市现代农业投资发展有限公司 地 址:东台市广场路6号农委大厦 联系方式:张琦15366439027 2.采购代理机构信息 名 称:东台市兴华招标代理有限公司 地 址:东台市东达翰林缘商铺12-104号 联系方式:吴春华13655118166 3.项目联系方式 项目联系人:张琦、吴春华 电 话:15366439027、13655118166 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() })基本信息 关键内容:温度计 开标时间:2022-09-13 08:45 预算金额:938.16万元 采购单位:东台市现代农业投资发展有限公司 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:东台市兴华招标代理有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 东台农产品物流冷库制冷系统和库体保温采购项目(DTCG-2022-QT104)招标公告 江苏省-盐城市-东台市 状态:公告 更新时间: 2022-08-19 招 标 公 告 项目概况 东台农产品物流冷库制冷系统和库体保温采购项目的潜在投标人应在东台市公共资源交易平台 http://218.206.153.24:8089/TPBidder/ 获取招标文件,并于2022年9月13日8点45分(北京时间)前在东台市公共资源交易平台提交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:DTCG-2022-QT104 项目名称:东台农产品物流冷库制冷系统和库体保温采购项目 项目属性:非政府采购 预算金额:人民币9381575.5元 最高限价:人民币780万元 招标内容: 序号 类别 规格参数 单位 数量 一 设备部分 详见招标文件 1 全自动带经济器螺杆制冷机组(低温冷库用) 台 2 2 全自动带经济器螺杆制冷机组(高温冷库用) 台 2 3 蒸发式冷凝器 台 4 4 立式热虹吸贮液器 台 1 5 高效冷风机 冷冻库1制冷用(-18~-25℃) 台 2 6 高效冷风机 冷冻库2制冷用(-18~-25℃) 台 2 7 高效冷风机 冷藏库3 制冷用(2~8℃) 台 2 8 高效冷风机 冷藏库4制冷用(2~8℃) 台 2 9 高效冷风机 冷藏库5制冷用(2~8℃) 台 2 10 高效冷风机 冷藏库6制冷用(2~8℃) 台 2 11 高效冷风机 冷藏库7制冷用(2~8℃) 台 2 12 高效冷风机 分拣间制冷用(15~20℃) 台 2 二 阀门 1 制冷系统自动阀门 项 1 2 制冷系统手动阀门 项 1 三 制冷系统管道部分 1 无缝钢管 DN15~DN200 项 1 2 管件 DN15~DN200 项 1 3 管卡 木垫 项 1 4 管道除锈处理 项 1 5 铜管 DN15~DN28 项 1 6 制冷剂 R507 项 1 7 冷冻油 项 1 四 制冷系统管道保温 1 橡塑保温 项 1 2 保温外壳--铝板 项 1 五 地坪防冻部分 1 防冻模块 项 1 2 防冻水管 项13 水管保温 项 1 六 电气系统 1 工控机 项 1 2 显示器 项 1 3 打印机 项 1 4 UPS不间断电源 项 1 5 西门子PLC和输入输出模块点 项 1 6 远程手机监控程序 项 1 7 上位机控制系统 项 1 8 数字温度计 项 1 9 PLC温度控制箱 项 1 10 设备动力配电柜 项 1 14 系统辅机柜 项 1 15 压缩机组主电缆 项 1 16 电线电缆 项 1 17 通信电缆 项 1 18 镀锌桥架 项 1 19 电气附件 项 1 七 库体保温 1 自动升降平台 套 9 2 冷库门及冷风机幕 项 1 3 冷库灯 项 1 4 库体附件 项 1 5 库体安装 项 1 6 灯具配套电线 项 1 7 灯具传库板防冷桥 项 1 八 监控系统1 摄像头 个 23 2 监控系统 套 1 3 监控软件 套 1 4 配套电线 项 1 九 集中控制室 1 集中控制屏 套 1 2 控屏软件 套 1 3 配套数据线 套 1 十 货架系统 1 重型货架(主) 套 36 2 重型货架(副) 套 152 3 重型货架(副) 套 11 4 重型货架(主) 套 1 5 货架防撞系统 项 1 十一 货物系统 1 出入货登记软件 项 1 2 出入货主机 项 1 3 显示器 台 1 4 打印机(可打印A3、A4) 台 1 5 UPS不间断电源 台 1 6 配套数据线 台 1 十二 叉车系统 1 高位叉车 台 2 2 增加2个充电电瓶 个 2 3 充电桩头 个 4 十三 其他 1 系统安装调试费 项 1 2 文明施工费 项 1 3 现场管理费 项 1 4 压力管道监检费 项 1 制冷压缩机组推荐品牌:约克(YORK)前川(Mycom)、GEA 吊顶式冷风机推荐品牌:昆腾(Guntner)、卡贝欧(Cabero)、阿法拉伐(Alfalaval) 高位叉车推荐品牌:杭州中力、合力、柳工 打印机推荐品牌:惠普、佳能、三星 注:推荐品牌仅反映采购人需求的档次,采购人不排斥同等档次的其它任何品牌投标。供应商所投品牌非推荐品牌时,应在答疑时间前向采购人提供所投品牌性能等方面相当于或优于推荐品牌性能的证明材料,经采购人认可后以答疑文件形式明确,否则作无效响应文件。 合同履行期限:20天内供货及安装完毕 本项目(是/否)接受联合体投标:否 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定,并提供下列资料: (1)法人或者其他组织的营业执照等证明文件,自然人的身份证明; (2)上一年度(或上上年度)经审计的财务报告(成立不满一年不需提供); (3)依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料(近期); (4)具备履行合同所必需的设备和专业技术能力的书面声明; (5)参加政府采购活动前3年内在经营活动中没有重大违法记录的书面声明。 2.本项目的特定资格要求: (1)投标人如委托被授权人参与,则被授权人须为本单位正式职工并提供投标人为被授权人缴纳的社会养老保险证明; (2)未被“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)列入失信被执行人、重大税收违法失信主体、政府采购严重违法失信行为记录名单; (3)投标人建筑机电安装工程专业承包三级及以上资质,且具备工业管道安装GC2许可证。 三、获取招标文件 时间:2022年8月19日至2022年8月26日 地点:互联网网页下载 方式:在东台市公共资源交易平台获取招标文件 售价: 300 元 四、提交投标文件截止时间、开标时间、地点、开标模式 2022年9月13日8点45分(北京时间) 开标地点:东台市公共资源交易中心(北海西路8号政务服务中心大楼四楼) 开启模式:不见面开标,网上开标大厅地址为:http://218.206.153.24:8089/BidOpening 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.本项目不接受进口产品(如为货物采购)。 2.本项目(是/否)接受银行、保险、石油石化、电力、电信等行业的分支机构参与:否。【如接受,则分支机构的负责人视同为投标人法定代表人。】 3.本项目为非政府采购项目,东台市公共资源交易中心仅提供交易场地及相关服务,不负责本项目监督,不受理相关投诉、举报,不处理相关矛盾纠纷。 4.本次招标活动通过东台市公共资源交易平台在线完成。未参加过东台市公共资源交易平台交易的投标人须办理CA证书及电子签章,具体详见东台市公共资源交易中心网站工作动态栏目中的《关于在采购项目中使用东台市公共资源交易平台的通知》。5.首次参加东台市公共资源交易平台在线交易的投标人,须在平台上进行注册,填写主体信息,完善诚信库,原盐城市公共资源交易CA证书及电子签章在有效期内的可以通用。 6.本项目为全程电子化交易,投标人需在投标文件提交截止时间前上传加密的投标文件到平台,投标人不必抵达开标现场,仅需进入网上开标大厅参加开标会议,与现场开标会议主持人进行互动交流。投标人中标后打印纸质投标文件(正本壹份、副本贰份),在领取中标通知书前与用普通光盘或U盘拷贝的电子投标文件一并送至采购代理机构。 七、凡对本次招标提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:东台市现代农业投资发展有限公司 地 址:东台市广场路6号农委大厦 联系方式:张琦15366439027 2.采购代理机构信息 名 称:东台市兴华招标代理有限公司 地 址:东台市东达翰林缘商铺12-104号 联系方式:吴春华13655118166 3.项目联系方式 项目联系人:张琦、吴春华 电 话:15366439027、13655118166
  • 广东省计量科学研究院预算784.35万购买精密露点仪标准温度计等多台仪器
    近日,广东省计量科学研究院公开招标,购买精密露点仪标准温度计、空气离子测量仪等多台仪器,预算784.35万元。  项目编号:CLF0121GZ02ZC99  项目名称:2021年度国产计量检测仪器设备采购项目(第一批)  采购方式:公开招标  预算金额:7,843,500.00元  采购需求:  合同包1(比对类检测设备):  合同包预算金额:678,500.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1试验仪器及装置精密露点仪标准温度计1(套)详见采购文件--1-2试验仪器及装置高精度直流标准表1(套)详见采购文件--1-3试验仪器及装置一般压力表15(个)详见采购文件--1-4试验仪器及装置高精密数字测温仪4(台)详见采购文件--1-5试验仪器及装置温湿度巡检仪1(套)详见采购文件--  本合同包不接受联合体投标  合同履行期限:自签订之日起至所有设备质保期满后 。  合同包2(财政专项类检测设备):  合同包预算金额:4,421,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1试验仪器及装置气体活塞式压力真空计1(套)详见采购文件--2-2试验仪器及装置三相电能表检定装置1(套)详见采购文件--2-3试验仪器及装置直流电能表综合检测装置1(套)详见采购文件--2-4试验仪器及装置三相电能表耐久性试验装置1(台)详见采购文件--2-5试验仪器及装置磁场标准装置1(套)详见采购文件--2-6试验仪器及装置高精度直流测试系统(标准表)1(套)详见采购文件--2-7试验仪器及装置全自动活塞式压力计1(套)详见采购文件--2-8试验仪器及装置温湿度标准箱1(套)详见采购文件--2-9试验仪器及装置直流电压传感器校准装置1(台)详见采购文件--2-10试验仪器及装置高低温湿热试验箱3(套)详见采购文件--2-11试验仪器及装置双通道高精度直流多用表1(套)详见采购文件--2-12试验仪器及装置交流电压传感器校准装置1(台)详见采购文件--2-13试验仪器及装置单相电能表耐久性试验装置1(台)详见采购文件--2-14试验仪器及装置三相电能表检定装置1(套)详见采购文件--  本合同包不接受联合体投标  合同履行期限:自签订之日起至所有设备质保期满后  合同包3(监督抽查类检测设备):  合同包预算金额:1,585,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)3-1试验仪器及装置膜式燃气表温度适应性装置1(套)详见采购文件--3-2试验仪器及装置直流高压浪涌耦合/去耦合网络1(台)详见采购文件--3-3试验仪器及装置紫外线耐气候试验箱1(套)详见采购文件--3-4试验仪器及装置电子式交流电能表射频电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验装置1(套)详见采购文件--3-5试验仪器及装置电能表继电器负载测试台1(套)详见采购文件--3-6试验仪器及装置三相耐久性程控源5(台)详见采购文件--3-7试验仪器及装置三相电能表检定装置1(套)详见采购文件  本合同包不接受联合体投标  合同履行期限:自签订之日起至所有设备质保期满后  合同包4(化学省站建设项目检测设备):  合同包预算金额:1,159,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)4-1试验仪器及装置30m3环境测试舱(玻璃舱体)2(套)详见采购文件--4-2试验仪器及装置高纯气体脱氧、脱水系统1(套)详见采购文件--4-3试验仪器及装置气体标准物质自动配气装置1(套)详见采购文件--4-4试验仪器及装置3m3环境测试舱(玻璃舱体)1(套)详见采购文件--4-5试验仪器及装置1m3环境测试舱(玻璃舱体)2(套)详见采购文件--4-6试验仪器及装置空气消毒机消毒效率检测系统1(套)详见采购文件--4-7试验仪器及装置空气离子测量仪1(台)详见采购文件--  本合同包不接受联合体投标  合同履行期限:自签订之日起至所有设备质保期满后  开标时间:2021年05月20日 09时30分00秒(北京时间)委托协议.pdf2021年度国产计量检测仪器设备采购项目(第一批)招标文件(2021042903).pdf
  • 朱幸俊研究员团队:镧系发光纳米温度探针及光学测温技术
    镧系发光纳米温度探针及光学测温技术胡倩1 朱幸俊11上海科技大学物质科学与技术学院生物体温度监测在医学诊断和治疗方面有着重要意义。传统的生物体测温方式依赖于侵入式探头或者局限于体表检测的热成像设备。对于体内深层组织的无损温度探测仍然是一项挑战。光学测温技术基于温度敏感的发光材料和器件,以光信号作为输出实现温度检测。在发光材料中,镧系发光纳米材料(LLNs)具有光稳定性好、发射谱带丰富、低自发荧光干扰等独特优点,在体内成像检测和疾病诊断方面具有广泛应用。目前已报道了一系列LLNs的发光信号的强度、寿命等光学性质与温度相关,因此可以作为温度检测探针。与此同时,LLNs本身的纳米级尺寸有别于传统温度检测的宏观设备,因此可以胜任亚细胞级别的微观热效应检测以及热传递过程研究,提升测温的空间精度,借助LLNs的近红外发光,能进一步提高光信号在组织中穿透深度,更好的实现深组织、非侵入性温度检测。(一)LLNs温度探针的测温策略温度可以改变LLNs的发光强度比、带宽、光谱偏移、寿命等方式影响LLNs的发光特性[1]-[3]。其中,发光强度比和发光寿命这两种策略受生理环境的干扰更小,从而具有更高的测温准确性[4]-[5]。基于发光强度比率构建温度探针电子在两个相邻激发能级(能级差一般小于1000 cm-1)中的分布与温度有关,满足Boltzmann分布,因此具有热依赖性的两个能级发光强度比与温度之间的关系可描述为, [6]-[7],其中I2/I1为两个能级的发射强度比;ΔE是两个能级能量差,C是由发光基质材料确定的常数,T为温度,kB为玻耳兹曼常数。因此,通过在不同温度下检测两条发射峰的比值,可得到温度以发射强度比值的关系,作为温度检测的校正曲线。基于发光寿命构建温度探针在LLNs体系中,温度敏感的能量转移也会导致激发态寿命的变化,从而可以测量在脉冲激发下特定能级跃迁的寿命与温度的依赖关系,通过发光衰减曲线推断温度信息[8]-[9]。(二)LLNs测温技术与设备基于发光强度比率的测温技术较为直观,相关设备的设置与光谱检测系统类似,主要特点是恒温控制系统的附加。其装置如图1所示,由半导体激光器、样品台、控温器、滤光片、光谱检测器和计算机组成,其中激光器、样品台、滤光片、光谱检测器用于发光材料的光信号激发与收集,控温器件用于样品的恒温与变温进而得到不同温度的光谱。类似的基于发光强度比率的成像检测设备的光谱检测器被替换为CCD相机,通过滤光片系统采集不同波段的发射带,通过光强度成像图的计算得到温度分布结果。光强比率测温技术的设备较为简单,但这项测温方法易受生物环境引起的光散射或吸收的干扰[4],需在组织或模拟组织的假体中对温度曲线进行校正来减小误差[10];基于发光比率的温度检测其优点是检测速度较快,对于快速变化的温度具有更好的实时跟踪能力。发光寿命作为荧光团固有特性,受环境干扰较小,因此可以提高测量准确性[11]-[12],而且LLNs的发光寿命相对小分子荧光探针更长,对于基于成像的寿命检测系统的构建相对短寿命检测难度较低。具体的设备构建如图2所示,将常规的荧光成像代替为时间门控荧光成像系统,配合波形发生器、斩波器等,对相机的分辨率要求高,并且由于寿命衰减曲线的测试需要借助时间门控单元,对光信号进行多次采集,因此获取完整衰减曲线的图像时间较长,不利于检测快速变化的温度信号[8]。两种发光温度检测技术各有优势,目前研究工作中所报道的比率型温度检测技术较为成熟,寿命检测的测温技术仍然处于优化阶段,主要难点是长波长近红外发射的寿命检测技术尚不成熟。图1. 基于发光强度比率温度计的实验设备图2. 基于发光寿命温度计的实验设备[8](三)LLNs温度探针的生物应用LLNs体内无创温度监测的特性促使了一些新兴的生物医学领域应用,尤其在疾病诊断和指导治疗方面[4],[13]-[16]。我们最近总结了基于镧系发光纳米复合材料的温度检测技术及其生物学应用的研究工作,并梳理了不同测温技术在生物应用上的特点(Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237),希望和大家一起探讨光学测温技术的应用空间以及相关设备的研制。基于LLNs的生物体温度检测,近年来我们开展了一系列的应用。例如我们曾经报道了一种以上转换发光材料为核心(NaLuF4:Yb,Er@NaLuF4),以光热材料(碳)作为外壳的LLNs,其中上转换发光材料的Er3+发光中心特征的525与545 nm发射强度的比值与温度呈现相关性,因此可作为光学温度探针。通过检测光热过程中的微观温度变化,进一步发现光热效应下纳米颗粒的升温幅度和速率大于常规的外部加热方式。利用这一特性,可以实现温和宏观温度下的微观高温,进而在保证光热治疗剂标记的恶性细胞被有效杀伤的同时,减少不必要的热扩散而损伤病灶周边的正常组织,提升治疗的精度(如图3a)[17]。寿命检测技术上,复旦大学李富友课题组利用PAA-PEG包裹的NaNdF4:Yb@CaF2纳米颗粒,此种材料的Yb3+离子能够发射980 nm光信号,由于Nd3+与Yb3+在不同温度下的能量传递效率不同,Yb3+的980 nm发光寿命随着温度发生线性变化。在活体动物光学成像仪上进行了时间门控系统的附加,利用脉冲激光器对材料进行照射,然后采集材料的发光衰减,最终获得温度-寿命曲线,进一步在活体动物的血管部位进行光信号的采集,考察血管内血液温度与血流相关性,为心血管疾病的诊断和疗效评估提供了重要途径(如图3b)[8]。图3. (a)基于强度比率的Er3+掺杂上转换光热LLNs用于光热治疗过程微观温度监测[17]。(b) 基于寿命的Yb3+-Nd3+共掺杂的LLNs温度计用于心血管疾病[8]。(四)LLNs温度探针的展望合成可调控的LLNs温度探针的发展加速了其作为体内潜在温度传感工具的应用,但为了使其具有更准确的读数结果,还需进一步优化。其中,减少外部干扰和校准通过组织的发光衰减是亟待解决的重要问题。同时进一步探索波长更长的光谱区域,可实现更深层次的组织传感,促进LLNs在体内疾病诊断和治疗方面的生物应用。参考文献1. C. D. S. Brites, S. Balabhadra, L. D. Carlos, Adv. Opt. Mater., 2019, 7, 1801239. 2. A. Bednarkiewicz, J. Drabik, K. Trejgis, D. Jaque, E. Ximendes, L. Marciniak, Appl. Phys. Rev., 2021, 8, 011317.3. H. Suo, X. Zhao, Z. Zhang, Y. Wang, J. Sun, M. Jin, C. Guo, Laser Photon. Rev. 2021, 15, 2000319.4. N. Kong, Q. Hu, Y. Wu and X. Zhu, Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237.5. M. Jia, Z. Sun, M. Zhang, H. Xu, Z. Fu, Nanoscale., 2020, 12, 20776-20785.6. J. Zhou, B. Del Rosal, D. Jaque, S. Uchiyama, D. Jin, Nat. Methods., 2020, 17, 967-980.7. A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, L. D. Carlos, D. Jaque, Nanoscale., 2020, 12, 14405-14421.8. M. Kong, Y. Gu, Y. Chai, J. Ke, Y. Liu, X. Xu, Z. Li, W. Feng, F. Li, Sci. China Chem. 2021, 64, 974-984.9. L. Marciniak, K. Trejgis, J. Mater. Chem. C., 2018, 6, 7092-7100. 10. L. Labrador-Páez, M. Pedroni, A. Speghini, J. Garcí a-Solé , P. Haro-Gonzá lez, D. Jaque, Nanoscale., 2018, 10, 22319-22328.11. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118. 12. K. Maciejewska, A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, Nanoscale Adv., 2021, 3, 4918-4925.13. M. Quintanilla, M. Henriksen-Lacey, C. Renero-Lecuna and L. M.Liz-Marzán, Chem. Soc. Rev., 2022.14. Z. Yi, Z. Luo,X. Qin, Q. Chen, X. Liu, Acc. Chem. Res., 2020, 53, 2692-2704.15. B. del Rosal, E. Ximendes, U. Rocha, D. Jaque, Adv. Opt. Mater., 2017, 5, 1600508.16. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118.17. X. Zhu, W. Feng, J. Chang, Y. W. Tan, J. Li, M. Chen, Y. Sun, F. Li, Nat. Commun. 2016, 7, 10437.【作者简介】胡倩 博士研究生2020年毕业于湖南师范大学,获化学专业学士学位。目前是上海科技大学物质科学与技术学院博士研究生,师从朱幸俊教授,主要从事近红外发射镧系纳米复合材料的温度传感和生物成像应用的研究。朱幸俊 研究员上海科技大学物质科学与技术学院研究员、博士生导师。2017年博士毕业于复旦大学生物研究院(导师李富友教授),2017-2019年在美国斯坦福大学材料科学与工程系作为博士后学者从事生物医学成像以及神经调控材料与器件的研发工作。目前已在Nature Communications, Chemical Society Reviews, Nano Letters, ACS Nano, PNAS, Biomaterials等国际著名期刊上发表研究论文30余篇,他引3500余次(H因子26),并持有多项专利。多项研究成果入选科睿唯安ESI化学和材料领域前1%高被引论文(Highly Cited Paper)。研究项目获国家自然科学基金、上海市浦江人才计划资助。课题组致力于发展适用于生物医学的新型纳米材料和技术,通过构建纳米复合材料,利用其光、热、磁、声等性质,实现高选择性、低侵入性的生物成像、疾病治疗和生理功能调控。欢迎感兴趣的同学报考上海科技大学研究生,课题组长期招聘化学、材料学以及生物学相关专业博士后。具体可邮件沟通咨询,zhuxj1@shanghaitech.edu.cn(本文编辑:刘立东)专家约稿招募中若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎自荐或引荐投稿联系人:刘编辑邮箱:liuld@instrument.com.cn微信/电话:13683372576扫码关注【3i生仪社】,解锁生命科学行业资讯!
  • 精确测量纳米级物体温度有新招
    日常生活中通常是用温度计接触物体来测量其温度,然而,测量比人发丝的宽度要小1000倍的纳米级物体的温度,却是一个非常棘手的任务。现在,英国埃克塞特大学和伦敦大学学院的研究小组开发出一种方法,可在纳米级物体的表面温度与周围环境有所不同时,通过分析它们在空气中紧张的运动即布朗运动,来准确测量其温度。该研究成果发表在最新一期的《自然· 纳米技术》上。   1827年,苏格兰植物学家罗伯特· 布朗发现水中的花粉及其他悬浮的微小颗粒不停地做不规则的曲线运动,称为布朗运动。人们长期都不解其中原理。50年后,J· 德耳索提出,这些微小颗粒是受到周围分子的不平衡碰撞而导致的运动。这在后来得到爱因斯坦的研究证明。布朗运动也就成为分子运动论和统计力学发展的基础。   当温度升高,液体分子的运动越剧烈,同一瞬间来自各个不同方向的液体分子对颗粒撞击力就越大,小颗粒的运动状态改变也就越快。故温度越高,布朗运动越明显。由此,该研究小组发现,纳米级物体的表面温度可以通过分析其布朗运动而确定。   埃克塞特大学天文学系量子信息理论家珍妮特· 安德斯博士说:&ldquo 这种运动是由与空气碰撞的分子引发的。研究发现这种碰撞的影响携带了物体表面温度的信息,通过观察其布朗运动,可识别这些信息和推断温度。&rdquo   据每日科学网、物理学家组织网近日报道,研究人员捕获在激光束中的玻璃纳米球,令其悬浮在空气中后加热至融化,借此观察这些纳米级物体的升温。这种技术甚至可以辨别穿过微小球体表面的不同温度。   伦敦大学学院詹姆斯· 米伦博士说:&ldquo 在纳米尺度,与空气碰撞的分子有很大的不同。通过测量纳米粒子和周围空气之间能量如何转移,我们学到了很多。&rdquo   对于许多纳米技术设备,精确了解其温度尤为必要,因为它们的运作在很大程度上依赖于温度。这项发现也有助于目前正努力把大的物体引入量子叠加态的研究。未来其可进一步影响大气中气溶胶的研究,并为控制环境平衡过程的研究打开了一扇门。
  • 手持测温应用激光篇|热成像在激光器制造、激光切割、焊接时如何应用?
    据激光加工专委会统计,2023年中国激光产业产值约980亿元,直逼千亿元大关。 据MRFR数据显示,预计2026年全球激光加工市场规模将达到61.1亿美元。 中国激光产业正处于成长期,预计2024-2029年,我国激光产业市场规模将以20%左右的增速增长,到2029年产业规模或超7500亿元。可见,激光产业有着巨大的市场潜力。激光技术市场需求已成为国内外企业重点关注的话题之一。我国激光技术的市场需求主要在哪里?中国激光技术目前已应用于光纤通信、激光切割、激光焊接、激光雷达、激光美容等行业,涉及多个领域,形成了完整的产业链。激光切割激光焊接激光美容比如在工业制造领域,激光已成为需求极大的一种工具。用户可利用激光束对材料进行切割、焊接、打标、钻孔等,这类激光加工技术已在汽车、电子、航空、冶金、机械制造等行业得到广泛应用。新能源汽车制造激光打标激光钻孔激光这个“潜力股”跟热成像有关系吗?在激光这个庞大的产业链中,激光器和激光设备两个环节的竞争尤为激烈。激光器是产生、输出激光的器件,是激光设备的核心器件。从激光器来看,光纤激光器由于具备电光转换效率高、光束质量好、批量使用成本低等优势,可胜任各种多维任意空间加工应用,成为目前激光器的主流技术路线,在工业激光器中占比过半。对此值得关注的是,在光纤激光器的生产质检过程中,热成像仪可以发挥极大的应用价值。比如在大功率光纤激光器的制造过程中,严重的缺陷会导致光纤熔接处异常发热,从而对激光器造成损坏或烧掉热点。因此,光纤熔接接头的温度监测是光纤激光器制造过程中的一个重要环节。使用红外热像仪可以实现对光纤熔接点的温度监测,从而判断产品质量是否合格。在光纤激光器生产质检中,热成像还可以如何发力?先简单了解下,光纤激光器的组成和工作流程:注解:单条激光的功率有限。在泵浦和合束器的双重加成下,激光的输出功率会变得更大。在上述流程中,热成像可以有如下应用:① 光纤熔接点质量监测光纤之间会有很多焊接点,光纤熔接处可能存在一定尺寸的光学不连续性和缺陷,借助热成像仪可以监测光纤熔接点的温度有无异常,判断熔接点是否存在缺陷,提高产品质量。② 泵浦检测泵浦在工作时会产生大量热量,其温度会直接影响芯片输出的激光波长,使用热成像仪可以对每台泵的来料进行质量检测,保证激光器质量。③ 合束器检测通过热成像仪,既可以判断合束器温度是否异常,也可以检测合束聚合后,输入和输出光纤受热是否均匀。
  • 滨松激光加热光源助力更高效、更精确的激光焊接
    如今,用激光进行塑料焊接(Plastic Welding)以及锡焊(Soldering)已是一种十分常见的加工方法。非接触性、高自由度、高速度、高精密是此类方法的突出优点。然而,需要达到理想的焊接效果,怎样的加工条件是最好的?我们都知道,假如使用放大镜将光聚焦在一张纸上,如果纸是黑色的,就很容易被点燃,白色的则相对困难,这是由其温度升高情况不同而造成的。激光加工也是一样,拿塑料焊接来说,待加工的塑料往往颜色、厚度各异,如果不去测量加工过程中物体表面的温度,则难以准确判定是否达到了预期的加工效果。对于新的待加工物来说,找到理想的加工条件就将花费很多时间。 可以说,温度信息是缩短寻找最佳加工条件周期的一项重要参数。以前,加工操作和合格判定多是通过交由经验丰富的工人来获得保障。但这种依赖于“人”的模式,显然不能满足工业发展的需求。如果能把握温度信息的反馈,就可实现“可视化”,即便是经验尚浅的人,也能进行精确高效的加工。那么,我们要如何获取此信息呢? 将温度信息一滴不差的收起来 获得温度信息的唯一方法,是测量来激光自加工过程中的红外光强度。但这里我们需要捕捉的,是高能量激光中那缕极其微弱的红外光,前后者的强度比率大约是一亿比一。常规操作是无效的,拥有极高灵敏度的弱光探测器才能派上用场。此外,红外光产生与物体被照的位置是一致的。想要精确测量,观测点和照射点的形状、位置都须做到同步。然而,受制于工艺水平,目前市面上许多此类激光器的该两部分是分离的,使用时主要通过一些人为的调试来尽可能保障效果,易用性和精确性都不够理想。 而滨松激光加热光源LD-HEATER及SPOLD,可以将以上问题都解决。滨松激光加热光源将激光照射和红外探测都集成在了同一个激光头中。因此,不必进行光轴调整,照射和探测就可完美的同步进行。由于照射光和监控信息的光程相同,所以不管大小、近远、光的形状,观测到的都是相同的。而滨松本身十分擅长微弱光的探测,探测器的灵敏度即可以得到很好的保障。高精度的实时温度监测技能加身后,会有怎样的直接变化呢?曾有客户反馈,在以前,新待加工物从试生产到批量生产,需半年左右(包括修正模具的时间)。配备滨松LD-HEATER后,大概仅需1/3的时间就可完成。如今,已有激光加热光源设备在客户的产线中工作了10年,且保持了0故障率。如此超高的稳定性,也为带来了生产效率的提升。 LD-HEATER和SPOLD有何不同? 这里我们提到了两个不同的名字,LD-HEATER以及SPOLD。同是激光加热光源的它们有什么不同呢? LD-HEATER是多功能的,实时温度监测功能为其标准配置,适用于试生产时期的加工条件寻找,以及问题分析。秉承即使是不完全了解激光的人都可以使用的理念,滨松工程师在开发时也考虑了足够的安全性。而SPOLD更低廉、更小巧、更多产品系列,易于在大规模生产现场使用。它是尽可能简化了的光源,以期能集成到其他的设备中。 不过,两者在许多核心的基本性能上是相同的。除了上述的高稳定性外,最为突出的则是其内部均配备了光束整形系统,输出的直接为平顶光,保证了加工的高效以及高度均匀性。如今某球知名的智能腕表生产商已将此系列激光加热光源置入了其产线中,其焊接达到的高防水性则让客户十分满意。此外, OLED屏的焊接也是目前的一个典型应用,其可进行高质量的无损拆解,这也源于激光器核心性能的保障。 简单来讲,LD-HEATER与SPOLD在生产的不同阶段扮演着不同的角色。在LD-HEATER给出加工条件后,可将相对低成本以及内嵌式的SPOLD配备入大规模生产系统,以保障已确定的加工条件与预期相同。而一旦实际生产中出现问题,也可以继续使用LD-HEATER找到问题所在。 不过,并不是所有SPOLD都配备了实时温度监测功能,客户可根据自身的需求进行选配。而此功能发挥的作用与LD-HEATER的也不尽相同,我们将此称为LPM(Laser Process Monitor,激光过程控制器)。 低成本,实现批量生产时的加工质量监控 一般来讲,激光加工的时间很短,在线探测异常并尽快做出反应非常重要。在实际生产现场,可能会发生很多难以直接察觉的未预料到的事情,比如设备或磨具状态的变化。而这些变化很可能导致待加工材料随着时间而改变,进而影响到最终的加工效果。而通过温度差异则可探知异常的发生,装配了LPM的SPOLD在加工中就可实现这样监测。 滨松目前提供3款配备LPM的SPOLD:L11785-61M,L12333-411M/-511M LPM采集由热产生的红外光后,可输出相应的模拟信息。如果加工出错,红外光的强度就会改变,LPM输出值也会不同。也就是说,其可以提供的是一个信息对比。如果是稳定的设备和材料,执行稳定正确的加工过程,输出信号也将是稳定的。一旦出现异常的信号,则可判定加工过程存在异常。 不过LPM并不是一个单独的模块,只能装配在SPOLD中才可很好的发挥作用。带有LPM的SPOLD只通过一根光纤来同步完成激光照射与红外探测,同样不用进行调整,也能确保加工区域和红外光信息获得区域是统一的。 当然,滨松也提供不带有LPM的SPOLD产品,可实现更低的成本,以及更小的体积。 不带有LPM的SPOLD系列:L11785,L13920 除了性能优异的产品外,由于产品研发是从应用端开始着手的,滨松对于不同材料之间的加工工艺非常熟悉,因此还可向客户提供帮助进行工艺选择的增值服务。 滨松最早的激光技术起源于激光核聚变的研究。为实现激光核聚变的能源开发,滨松与大阪大学的激光工程学院合作,共同推进用于固态激光激发的高功率输出LD的研发,在不断成熟的过程中,滨松也希望将自身的激光技术带入产业应用中。以此为原点,便积极推进了各种激光技术的研发。结合自身在光子技术应用中的广阔视野和经验,以期为激光技术打开新的应用领域。
  • 世界最大激光器:192束激光点燃人造太阳
    经过10余年设计制造、35亿美元投资,美国建成世界最大激光器   新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)。最后一批激光器安装完毕后,《连线》网站记者参观了这个点火设施。观看看世界上最先进的科学设备。   1.美国“国家点火装置”   这个大部头看起来可能很像迈克尔贝执导的《变形金刚》中的人物,但是这个大型机器很快就会成为地球上的恒星诞生地。   美国“国家点火装置” 位于加州,投资约合24亿英镑,占地约一个足球场大小。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力。“国家点火装置”由192个激光束组成,产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。2010年,192束激光将被汇聚于一个氢燃料小球上,创造核聚变反应,打造出微型“人造太阳”,产生亿度高温。   2.庞大的靶室    庞大的靶室   在庞大的靶室里,192束激光束进入直径是33英尺的蓝色真空室,在那里跟一个胡椒瓶大小的目标物相撞。然后这些光束会以动力较低的红外线的形式,从该仪器的不同部位出来,这个部位跟DVD播放器的内部结构类似。接着激光经过一系列复杂的放大器、过滤器和镜子,以便变得足够强大和精确,可以产生自维持聚变反应堆。   3.包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球    包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球   这个铍球包含放射性氢同位素、氘和氚。科学家将利用这个系统的192个激光器产生的X射线轰击它。核子熔合的关键是有足够的能量把两个核子熔合在一起,在这项实验中用的是氢核子。由于把两个核子分开的斥力非常强,因此这项任务需要利用极其复杂的工程学和特别多的能量。   例如,在光束进入真空室(包含图片上方的目标物)之前,激光必须通过巨大的合成水晶,转变成紫外线。发射到真空室里的光束会进入一个被称作黑体辐射空腔(hohlraum)的豆形软糖大小的反射壳(reflective shell)里,光束的能量在这里产生高能X射线。从理论上来说,X射线的能量应该足以产生可以克服电磁力的热和压力,这样核子就能熔合在一起了。电磁力促使同位素的核子分开。   4.靶室顶部的起重机和气闸盖    靶室顶部的起重机和气闸盖   在第一张照片的靶室顶上,是用来把底部仪器放入真空室的起重机和气闸盖。如果这个仪器产生作用,它将成为未来发电厂的前身,将提高科学家对宇宙里的力的理解。当常规核试验被禁止的时候,它还有助于我们了解核武器内部的工作方式。   5.精密诊断系统    精密诊断系统   激光束将被发射到精密诊断系统里,以在它进入靶室以前,确定它能正常工作。   6.激光间    激光间   在激光间(laser bay)里眺望,会看到国家点火设施的激光间2号向远处延伸超过400英尺,激光在从这里到达靶室的过程中,会被放大和过滤。过去35年间,科学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室建设了另外3个激光熔合系统,然而它们都不能生成足够达到核子熔合的能量。第一个激光熔合系统——Janus在1974年开始运行,它产生了10焦耳能量。第二项试验在1977年实施,这个激光熔合系统被称作Shiva,它产生了10000焦耳能量。   最后一项实验在1984年实施,这个被称作Nova的激光熔合项目产生了30000焦耳能量,这也是它的制造者第一次相信通过这种方法可以实现核子熔合。国家点火设施科研组制造的这个最新系统有望产生180万焦耳紫外线能量,科学家认为这些能量已经足以在劳伦斯利弗莫尔国家实验室里产生一个小恒星。   7.磷酸盐放大玻璃    磷酸盐放大玻璃   国家点火设施包含3000多块混合着钕的磷酸盐放大玻璃,这是在熔合试验中用来增加激光束的能量的一种基本材料。这些放大玻璃板隐藏在密封的激光间周围的围墙里。   8.技术人员在激光间里安装光束管    技术人员在激光间里安装光束管   技术人员在激光间里安装光束管,激光通过这些管会进入调试间。激光在调试间里会被重新改变运行路线,并重新排列,然后被输送到靶室里。   9.紧急停运盘    紧急停运盘   在整个国家点火设施里,标明激光位置的紧急停运盘(emergency shutdown panels),可在激光发射时,为那些在错误的时间站在错误的地方的科学家和技术人员提供安全保障。   10.光导纤维    光导纤维   光导纤维(黄色电缆部分)把低能激光传输到能量放大器里。然后在通过混有钕的合成磷酸盐的过程中,利用强大的频闪放电管放大。   11.能量放大器    能量放大器   能量放大器隐藏在天花板上的金属覆盖物下面,它含有可增大激光能量的玻璃板。在激光刚刚进入放大玻璃前,灯管把能量吸入玻璃里,接着激光束会获得这些能量。   12.可变形的镜子    可变形的镜子   可变形的镜子隐藏在天花板上覆盖的银膜下面,这种镜子是被用来塑造光束的波阵面,并弥补它在进入调试间前出现的任何缺陷。每个镜子利用39个调节器改变镜子表面的形状,纠正出现错误的光束。你在照片中看到的电线是用来控制镜子的调节器的。   13.激光放大器    激光放大器   激光束在进入主放大器和能量放大器前,较低前置放大器会放大激光束,并给它们塑形,让它们变得更加流畅。   14.便携式洁净室    便携式洁净室   科学家利用一个独立的便携式洁净室(CleanRoom)运输和安置能量放大器和其他元件,这个洁净室就像用来装配微芯片的小室。   15.能量放大器    能量放大器   每个能量放大器都被安装在洁净室附近,然后利用遥控运输机把它们运输到梁线所在处。   16.技术人员校对能量放大器    技术人员校对能量放大器   从照片中可以看到,能量放大器在被放入梁线以前,技术人员正在对它进行校对。   17.模仿NASA的主控室    模仿NASA的主控室   照片中的主控室看起来跟美国宇航局的任务控制中心很相似,这是因为前者是模仿后者建造的。国家点火设施并不是利用这个主控室把火箭发射到外太空,而是设法通过激光,利用它把恒星的能量(核子熔合)带回地球。   18.光束源控制中心    光束源控制中心   光束源控制中心即已知的主控振荡器室,看起来跟数据中心(Server Farm)很像,但是这个控制中心不是利用电脑,而是安装了一排排架子。光束通过光纤前往能量放大器的过程中,看起来就像网络供应商使用的网络。   19.国家点火设施的激光源    国家点火设施的激光源   国家点火设施的激光是从一个相对较小、能量较低,并且比较呆板的盒子里发射出来的。这个激光器呈固体状态,跟传统激光指示器没有多大区别,不过它们发射的光波波长不一样,前者是红外线,后者是可见光。   20.高能灯管    高能灯管   高能灯管(flashlamps)跟照相机里的灯管一样,但是前者的体积超大,它可以用来激发激光。每束光束刚产生时,强度仅跟你的激光指示器发出的激光强度一样,但是它们在二十亿分之一秒内,强度就能曾大到500太拉瓦,大约是美国能量输出峰值时功率的500倍。   这一结果是能实现的,因为该实验室里拥有巨大的电容器,里面储存了大量能量。这个电容器非常危险,当它充电后,这个房间将被封闭,禁止任何人靠近,以免出现高压放电现象,伤着来访的人。   国家点火设施的外面看起来很像《半条命(Half-Life)》的拍摄现场,这种普通的外观掩饰了在里面进行的历史性科学研究。(孝文) 英刊揭秘世界最强激光产生过程(组图)   导读:2009年4月,耗资达35亿美元的美国“国家点火装置”(NIF)正式开始进行相关实验,并计划于2010年最终实现聚变反应。届时会将192束激光同时照射在一个微小的目标上,是迄今世界上性能最强大的激光装置。英国《新科学家》杂志网站13日撰文揭秘世界最强激光产生过程。以下为全文:   “国家点火装置”是美国国家核安全管理局(NNSA)的库存管理计划的关键环节。在受控实验室条件下,“国家点火装置”将进行聚变点火和热核燃烧实验,实验结果将为NNSA提供相关武器生产条件的实验手段。这些条件对NNSA在不开展地下核试验的条件下评估并验证核武库的工作至关重要。“国家点火装置”实验将研究武器效应、辐射输运、二次内爆和点火相关的物理学机理,并支持库存管理计划继续取得成功。“国家点火装置”是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统,用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。192束矩形激光束将在30英尺的靶室中实现会聚,其中靶室内含有直径为0.44厘米的氢同位素靶丸。发生聚变反应时,温度可达到1亿度,压力超过1000亿个大气压。   以下是“国家点火装置”产生最强激光的几大步骤:   1、安装球形外壳      安装球形外壳   为了产生聚变所必须的高温和高压,“国家点火装置”将汇聚其所有192束激光束同时射向一个氢燃料目标之上。“国家点火装置”呈球形(如图所示),直径约为10米,重约130吨。装置内有一个目标聚变舱,点火实验就发生于目标聚变舱内。整个球体由18块铝材外壳拼接而成,每块外壳均约10厘米厚。球体外壳上正方形窗口就是激光束的入口,而圆形窗口则是用来安装和调节诊断装置,诊断装置共有近100个分片。   2、用调节器调整靶位      用调节器调整靶位  这是目标聚变舱内部的照片。激光束通过外壳上的入口进入目标舱,把将近500万亿瓦特的能量瞄准于位置调节器的尖端。图中右侧的长形带有尖端的物体就是位置调节器,每次实验的目标氢燃料球就置放于尖端之上。当所有激光束全部投入时,“国家点火装置”将能够把大约200万焦耳的紫外线激光能量聚焦到小小的目标氢燃料球之上,它比此前任何激光系统所携带能量的60倍还要多。当激光束的热和压力达到足以熔化小圆柱目标中氢原子的时候,所释能量要比激光本身产生的能量更多。氢弹爆炸和太阳核心会发生这类反应。科学家相信,总有一天通过核聚变而不是核裂变会产生一种清洁安全的能源。   3、将燃料放入燃料舱(圆柱体)      将燃料放入燃料舱(圆柱体)   进入“国家点火装置”的所有192束激光束都将被引向图中这个铰笔刀大小的圆柱体。该圆柱体中将装有聚变实验所使用的目标燃料,目标燃料就是约为豌豆大小的球状冰冻氢燃料。实验时,激光束将通过各自窗口进入目标舱内,从各个方向压缩和加热氢燃料球,希望能够产生自给能量的聚变反应。曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的。近年来,科学家找到了一些点燃热聚变反应的方法,美国研究人员找到的方法是利用高能激光。虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术,但从已完成的实验效果看,激光技术是目前最有效的手段。除激光外,利用超高温微波加热法,也可达到点燃核聚变的温度。   4、压缩并加热燃料      压缩并加热燃料   所有激光束进入这个金属舱内部时,他们将产生强烈的X光线。这些X光线不仅仅可以把豌豆大小的氢燃料球压缩成一个直径只有人类头发丝截面直径大小的小点,它还能够将其加热到大约300万摄氏度的高温。尽管激光的爆发只能持续大约十亿分之一秒,但物理学家们仍然希望这种强烈的脉冲可以迫使氢原子相互结合形成氦,同时释放出足够的能量以激活周围其他氢原子的聚变,直到燃料用尽为止。在激光点火装置内,一束红外线激光经过许多面透镜和凹面镜的折射和反射之后,将变成一束功率巨大的激光束。然后,研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束,照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时,瞬间产生高能X射线,压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂,直到引起燃料内部的核聚变,从而产生巨大能量。   5、用磷酸二氢钾晶体转换激光束      用磷酸二氢钾晶体转换激光束   激光束在进入目标舱内之前,必须要先由红外线转换成紫外线,因为紫外线对加热目标燃料更为有效。激光转换过程必须要使用磷酸二氢钾晶体。图中的这块磷酸二氢钾晶体重约360公斤。首先将一粒籽晶放入一个高约2米的溶液桶中,经过两个月的培养才可形成如此巨型的晶体。然后将晶体切割成一个个截面积约为40平方厘米的小块。“国家点火装置”共需要大约600多块这样的晶体小块。“国家点火装置”将被用于一系列天体物理实验,但是,它的首要目的是帮助政府科学家确保美国“老年”核武器的可靠性。“国家点火装置”项目的建造计划于上世纪90年代早期提出,1997年正式开始建设。(刘妍)
  • 滨松参展CIOE 2019,激光加工、激光雷达、光通信等多类应用新品展现
    2019年9月4日-7日,中国国际光博会(CIOE 2019)在深圳成功举行。本次滨松中国在展会中主要以激光加工、激光雷达、光通信、工业计测、气体分析、民用消费、光谱检测、检验医学八个方向为主,进行了产品技术的呈现。久经市场考验的经典产品,以及最新曝光的新品都同台出现,获得了众多参观者的驻足。展会现场激光加工# 激光加工联合实验室展品:激光并行加工模块2019年7月,湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”正式成立。目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案(钻孔、切割、打标等)的研究,包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。激光并行加工模块是联合实验室的一个小小的首秀。内部配置了滨松空间光调制器(LCOS-SLM)。激光入射到SLM上,在软件内预先设置的多焦点全息图,随后激光通过独特设计的光路,最终在相机靶面上产生多光束。在光调制时,该模块使用了带反馈的迭代算法。相机采集的多个光束的能量分布首先经过算法优化,再迭代入GS算法迭代循环中,经过不断迭代循环,最终得到了能量分布均匀的多个光束。这在实际的加工中,是十分必要的。利用这套激光并行加工模块可以进行10*10阵列多光束打孔、多光束并行蚀刻加工、多光束字母打孔等作业。现场亦展示了多个使用该模块进行加工的样品。除了光调制技术以外,联合实验室计划逐渐拓宽研究范围,滨松的更多产品和技术也将参与其中。以行业需求为导向,更好的促进我国智能激光加工行业的发展。加工样品通过便携显微镜可看到样品上的打孔细节# 下一代激光加工模块:JIZAI此次CIOE,首次曝光了滨松下一代激光加工引擎JIZAI的信息。JIZAI是基于滨松隐形切割技术(独有技术,拥有全球专利)以及空间光调制技术开发而出的产品。灵活性极强,可以根据不同的应用选配其中的器件,进行自由定制。模块可以实现任意形状的加工光束,比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。紧凑轻巧,可自由移动,在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。JIZAI概念图使用JIZAI进行的玻璃打孔作业激光雷达 # 面阵红外近距离传感器低速及特殊场景下的应用,是激光雷达目前的落地热点之一。智能工厂、智慧物流、智能仓库等场景中,都少不了它的存在。新系列的面阵红外近距离传感器,主要就是面向针对此类应用的激光雷达的。新产品增大了像素尺寸,提高了饱和上限,并在内部设置了补偿电路,增强了抗环境光干扰的能力,更加适合于强背景光环境(如:室外环境)下的近距离测距。同时该器件还具有低成本的特点。目前推出了3种不同像素数量的器件,也可根据具体需求进行定制。# VCSEL固态Flash LiDAR被普遍看做是当前LiDAR发展阶段的下一个台阶。在探测器和激光器的选择上,都将有很大的变化。激光器方面,旋转式中普遍使用的边缘发射激光器(EEL)已经不再完全适用于Flash式的雷达,高功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)将成为最理想的选择。随着3D摄像头的热潮,VCSEL成为了近几年的热点话题,在大众熟知的人脸识别、手势识别等应用中都扮演了重要角色。但面向激光雷达的产品,对其各方面性能都有了新的要求,而此次滨松展出的940nm的VCSEL也是特别针对此应用开发的。除了本身光斑形态好的特点外,滨松新展出的VCSEL还具有光功率密度高、光电效率转换高、稳定性好的优点。带封装(金属)的滨松VCSEL产品,特定要求下,裸片产品的提供也可探讨光通信# 面向5G前传和数据通信中心光模块应用CIOE中,滨松呈现了面向中长距5G前传25G/50G光模块,以及100G/200G/400G数据中心互联光模块的全系列探测器方案。包括正照式/背照式、单点/阵列(pitch250/500/750μm)的InGaAs PIN PD,满足不同项目应用的需求。系列产品的特点在于,其采用了独特的设计结构,在保证高灵敏度、低终端电容的同时,也具备极高的可靠性。整个系列产品均可支持非气密封装。工业计测# 应用于编码器的光电探测方案展会中主要展出了目前编码器应用中比较具有代表性的产品,PD阵列、LED光源,以及集成光发射和探测的整体模块产品。实际上滨松探测器覆盖从可见光到近红外几乎全波段,可为LED光源匹配最合适高灵敏度的探测器,实现整个系统的高信噪比。滨松一贯是全线In-house设计和生产,无论是半导体设计及制造工艺,还是封装工艺都拥有丰富的技术储备,可以很好的应对针对编码器应用的各种定制化需求,打磨出最优的产品方案。民用消费# 针对广泛消费类应用的全波段产品“光”是无处不在的,不光是在生产制造、科研学术中,更是在生活的方方面面。滨松则希望通过自身的光电技术,为与我们息息相关的种种生活中的应用,带来更好的可能。让它们变得更加便捷、智能、环保。CIOE中滨松展出了多类光电半导体产品,其中包括可用于屏下,辅助屏幕亮度控制的接近传感器;可装配在便携式设备或独立体温计中,实现无探测位置限制的高精度温度测量,且低成本、环境友好的InAsSb探测器等等。滨松能为民用消费应用提供高一致性、高可靠性的产品。但最为重要的是,以60余年光电技术的沉淀,可以为具体的客户需求提供高定制化的服务,以及产品技术建议。成就更有竞争力的性能,抢占更新市场的先机。目前滨松中国除了北京总部外,在深圳和上海均设有分公司,拥有本土的销售、市场、产品团队,亦可以为中国客户提供更快速有效的服务。在CIOE中我们展现的产品技术和应用仅是冰山一角。实际上,滨松一直希望被看做是一个光子技术的提供者,以和客户更紧密的交流沟通,以及更深入的相互理解,来促成最佳的应用技术诞生。
  • 美研制新型中红外激光二极管
    美国西北大学的研究人员研制出了一种小型中红外激光二极管,其转换效率超过50%。有关报道称这一成果是量子级联激光器(QCL)研究的重大突破,使量子级联激光器向多个领域的实际应用,包括对危险化学品的远程探测,迈出了重要一步。相关研究成果刊发在最近的《自然—光子学》(Nature Photonics)杂志网络版上。   量子级联激光器是一种发光机制异于传统半导体激光器的新型二极管激光器,根据量子力学原理设计,其发光波长可覆盖中红外区域。与传统的二极管激光器不同,量子级联激光器是单极器件,仅需电子即可运作,利用电子在一维量子化的导带间的跃迁来实现发光。经过多年的研究和工业化开发,现代近红外(波长在1微米左右)激光二极管的转换效率已接近极值,而中红外(波长大于3微米)激光二极管却很难达到效率极值。先前的报道认为,即使冷却到低温状态,高效量子级联激光器的转换效率也不会高于40%。   美国西北大学量子器件研究中心(CQD)的研究人员通过优化激光器设备的材料质量,在量子级联激光器效率方面取得了突破性进展。他们剔除了在低温条件下激光器操作中非必要的设计元素,研制出的新型激光器在温度冷却到40开尔文时,4.85微米波长光的转换效率达到了53%。   该研究小组的领导者、美国西北大学麦考密克工程与应用科学学院电气工程和计算机科学教授玛尼杰拉泽吉认为,这种高效激光器的问世是一个重大突破,这是科学家们首次使激光器发出的光能超过热能。她强调,激光器的转换效率突破50%这个门槛,是一个里程碑式的成就。   报道称,提高转换效率依然是目前激光器研究的首要目标。而新型设备所展现的高效率,可大大扩展量子级联激光器的功率标定范围。最近的研究表明,伴随着量子级联激光器的广泛发展,单体脉冲激光器的输出功率已高达120瓦特,而在一年前,只有34瓦特。   该研究得到了美国国防部高级研究计划局高效中红外激光器(EMIL)项目和美国海军研究所的共同资助。
  • 大气激光雷达观测与研究:追风掣电识大气
    地球大气为人类生存和发展提供了非常重要的保障,研究该区域中的大气环境与物理和化学过程,对于航天、国防、人类生活以及地球生物圈的安全至关重要。   武汉大学研制的拉曼激光和钠荧光激光雷达的发射单元     中国科学技术大学研制的车载多普勒测风激光雷达系统   识风须追风   中高层大气研究关注的主要参数包括中性大气的密度、温度和风场、电离成分、微流星体、辐射场等。   “研究中高层大气的结构和变化特征对于理解发生在这个区域中的基本物理过程,保障航天器和航天活动的安全具有重要意义。”武汉大学教授易帆对《科学时报》记者说,“这些航天器在高层大气环境中能否正常工作,将直接影响通信中继、电视转播、导航定位等。近年来,平流层飞艇由于多用途和低能耗被称为‘多功能绿色航空器’,要保证其在节能条件下稳定运行,该高度上大气风场信息极为关键。因此,这一研究与人类生活密切相关。”   中高层大气的主要热源来自太阳的极紫外辐射和X射线对氧分子的加热以及高能粒子在大气层中的沉降。太阳活动剧烈时,高能粒子在大气层中沉降事件增加,这会加热高层大气并使之密度上升,从而增加低轨道飞行器的阻力并降低其轨道。此时如果飞行器不能及时变轨,将大大影响飞行器的使用寿命。对于低轨道飞行器来说,中高层大气的密度、成分温度和压力会影响到飞行器的轨道定位、轨道衰减速率和在轨寿命。   另外中高层大气也会影响到飞行器表面的温度和姿态控制,其化学组分——例如原子氧等——也有可能对飞行器造成化学损伤,另外,飞行器表面的辉光现象也与大气成分有关。所以,设计飞行器时,必须根据其飞行高度和飞行时间研究中高层大气对飞行器的影响,确定携带轨道修正推助器的质量,以及合适选用的表面材料和必要的防护措施。   仪器是利器   因为中高层大气离人类住居的地表较远,通常需采用无线电和光学遥感探测技术才能实现对其参数的测量。由于起步较晚,我国中高层大气激光雷达探测技术曾经十分薄弱。   “探测是中高层大气研究的基础和出发点,而我国缺乏大型探测设备和自主观测资料等因素,极大地限制了该学科的发展。”易帆说,“80km至100km高度范围的金属成分是流星消融的产物,其行为(结构和变化)反映了大气和太空的过渡区域中的物理特征。当前人们对金属成分的认识还很肤浅,许多问题都无法解释。”   由于中高层大气研究对大型仪器的依赖,我国中高层大气观测相对其他领域显得薄弱一些。   “对中高层大气重要参数,其中包括动力学参数(风速、温度、密度)、化学成分分布和大气辐射的研究都依赖观测仪器。国际上也存在同样的问题。这一领域很多一手资料都是近些年才积累起来的。” 中科院空间科学与应用研究中心研究员徐寄遥对《科学时报》记者说,“观测技术本身就是一个很大的研究课题。因此仪器研制也成为中高层大气研究的重要部分。”   近年来,在基金委、教育部和科技部的支持下,我国科技工作者自主研发出多种不同功能的大型激光雷达,将我国的中高层大气遥感探测和研究推向国际前沿。   以武汉大学为主的研究团队经过十多年的艰苦努力,研制出7台大型激光雷达系统,形成了当今亚洲功能最强大的中高层大气激光雷达综合探测平台。他们研制的世界第二台铁波尔兹曼中层顶测温激光雷达系统,在我国首次实现了80km~100 km中层顶大气温度的激光雷达测量。   该团队完全采用激光雷达技术,实现了对3km~100km高度范围大气温度的同步遥感探测。这是国际上第二次完全采用激光雷达技术,实现从近地面到100km大气温度剖面的测量。这种激光雷达综合探测技术可广泛应用于大气科学研究,对环境变化研究具有重要意义。他们研制出的偏振激光雷达与国际上的星载激光雷达进行了细致的比对,获得了定量的一致,表明他们完全掌握了偏振激光雷达技术。最近,我国继韩国之后,研制出世界上第二台全水谱拉曼激光雷达,能测量云中水的相态(液态或气态),在天气预报中具有重要意义。   中国科学技术大学研究团队先后建立了米/瑞利/钠荧光双波长激光雷达系统和车载多普勒测风激光雷达系统。该雷达所达到的技术指标与国际上唯一报道的一台车载平流层多普勒测风雷达技术指标相当。   2010年2月, 中国科学技术大学车载多普勒测风激光雷达系统通过专家鉴定,专家组一致认为:该仪器首次在国内实现了多普勒测风激光雷达对40km高度平流层大气风场的探测,且具有可重复部署性。   由这些激光雷达构成的探测平台使我国的中高层大气探测能力进入国际前沿。激光雷达观测导致了一些新现象的发现,也给我国的国防、航天和大气空间环境研究提供了数据基础。   有术更有效   我国学者在过去十年里自主研制出多台不同功能的大型激光雷达系统,这些雷达系统能观测该区域多种大气参数和金属原子层,建立了在国际上有影响的中高层大气观测站。   “近十年我国在中高层大气研究方面进步很快,发现了一些新现象,在中高层大气观测和模拟研究上也取得了有国际影响力的研究成果,总体上正逐渐逼近国际先进水平。”徐寄遥说,“这得益于我国仪器研制的成果和子午工程等的带动。目前我国在主动光学探测仪器,例如测风测温激光雷达,以及光学干涉仪和全天空气辉成像仪等被动光学仪器的研制方面初步形成规模。”   在观测研究方面,我国学者利用地球卫星、激光雷达和车载多普勒测风激光雷达等加深了对中高层大气动力学过程的理解。在中层顶金属层激光雷达观测研究,在0km~100 km 高度范围大气温度的激光雷达测量,在车载多普勒测风激光雷达研究,在激光雷达和其他仪器的联合观测方面都取得了较有影响力的成果。   在模式研究方面,我国学者揭示了大气波动非线性传播行为的有效方法,建立了高精度的全非线性动力学模式,对重力波的非线性传播研究取得一系列成果,已走在国际前列。我国自主建立了完全基于大气探测数据的第一代临近空间大气动力学模式。该模式与国际上公开发表的大气温度和密度经验模式(NRLMSISE-00)以及大气水平风场经验模式(HWM)相比,某些区域的精度有明显提高。
  • 浅谈在线激光氧分析技术在石化行业的应用
    浅谈在线激光氧分析技术在石化行业的应用 —— 杜伯会 陈永华 张永茂 2023.6.4(杜伯会,山东省产品质量检验研究院 正高级工程师)摘要:本文主要阐述目前石化行业在线氧分析技术方案状况,分析比较各方案的特点,以及常规应用场景等。重点阐述在线激光氧分析仪的一些特点特性,随着其技术应用方案方法日趋成熟,应用场景将更加丰富。从经济性角度和使用易维护角度看,在线激光氧分析仪的技术方案将会越来越被更多的选择。最后,对在线激光氧分析技术做了市场展望,并提出相关问题和思考。关键词: 在线激光氧分析仪;石化行业;应用;标准一、在线氧分析仪介绍在线氧分析仪是一种工业过程分析仪表,主要用于各种工业过程混合气体中氧含量检测,多应用于石油、空分、化工流程、磁性材料、高温烧结炉保护气体、电子行业保护性气体以及玻璃、建材行业等行业。根据不同的工况工艺,有不同原理的氧分析仪,具体可分为:电化学式氧分析仪(又名燃料电池法氧分析仪)、氧化锆氧分析仪、磁氧分析仪(又名顺磁氧分析仪。顺磁氧的,又分机械顺磁氧和热顺磁氧)、激光式氧分析仪。测量形式有便携式的和在线式的,测量范围有常量的和微量的,不同的气体介质,不同的应用工况条件,不同的技术要求,不同的应用环境下,选用不同原理的氧分析仪方案,各自有着不同的优缺点。1.1 电化学氧分析仪电化学氧气分析仪的核心元件是一个电化学氧气传感器。常见的电化学氧气传感器由一个传感电极(或工作电极)和一个对电极组成,两个电极间有一层薄薄的电解液。要检测的气体先通过一个小的毛细口传感器,然后通过一个疏水膜扩散进入,最终到达电极表面。传感器的结构设计保证会有适量的气体进入与感应电极反应产生足够的电信号,并同时防止电解液泄漏出传感器。通过疏水膜扩散进入传感器里的气体在感应电极发生氧化/还原反应,电极间连接一个电阻,这样,阴极和阳极间会产生一个与氧浓度成正比的电流。通过检测这个电流,就反应出气体中的氧浓度。电化学氧分析仪优点:相对来说通用性好;价格适中;测量精度、准确度较好。电化学氧分析仪缺点:传感器温度范围小,压力不能高,传感器寿命短(化学原理有消耗性),电解液一直在消耗,随着电解液的消耗,仪表会有漂移,稳定性变差;传感器容易受其它气体影响(如腐蚀性气体)。 1.2 氧化锆氧分析仪氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷,一种具有离子导电性质的固体。在常温下为单斜晶体,当温度升高到一定温度时,晶型转变为立方晶体,同时约有7%的体积收缩;当温度降低时,又变为单斜晶体。若反复加热与冷却,氧化锆就会破裂。因此,纯净的氧化锆不能用作测量元件。如果在氧化锆中加入一定量的氧化钙(CaO)或氧化钇(Y2O)作稳定剂,再经过高温焙烧,则变为稳定的氧化锆材料,这时,四价的锆被二价的钙或三价的钇置换,同时产生氧离子空穴,所以氧化锆属于阴离子固体电解质。氧化锆主要通过空穴的运动而导电,当温度达到600℃以上时,氧化锆就变为良好的氧离子导体。在氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极,当氧化锆两侧的氧分压不同时,氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移,结果使氧分压高的一侧铂电极失去电子显正电,而氧分压低的一侧铂电极得到电子显负电,因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。此电势在温度一定时只与两侧气体中氧气含量的差(氧浓差)有关。若一侧氧气含量已知(如空气中氧气含量为常数),则另一侧氧气含量(如烟气中氧气含量)就可用氧浓差电势表示,测出氧浓差电势,便可知道烟气中氧气含量。因为氧化锆的耐高温特性,其多应用于温度条件相对较高的工况(窑炉、锅炉)。氧化锆氧分析仪优点:不受检测气体温度高的影响(氧化锆氧量分析仪耐高温);通过不同导流管可检测各种温度气体中的氧含量;适用于温度较高的工况。氧化锆氧分析仪缺点:采样气体杂质较多时,有可能堵塞采样管;多孔铂电极易受到被测气体中的腐蚀性气体腐蚀而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长;1.3 顺磁氧分析仪任何物质,在外界磁场的作用下,都会被磁化,呈现出一定的磁特性。物质在外磁场中被磁化,其本身会产生一个附加磁场,附加磁场与外磁场方向相同,该物质被吸引,表现为顺磁性;方向相反,该物质被排斥,表现为逆磁性。气体介质处于磁场也会被磁化,而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性或逆磁性。如O2、NO、NO2等是顺磁性气体,H2、N2、CO2、CH4等是逆磁性气体。体积磁化率——任何物质,在外界磁场的作用下,都会被磁化,不同物质受磁化的程度不同,可以用磁化强度M来表示。顺磁式氧分析仪,是根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多,在磁场中具有极高的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。 顺磁式氧分析仪也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪,我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为磁机械式、磁压力式和氧热磁对流式分析仪三种。1.4 激光氧分析仪激光氧分析仪原理:在光谱学上,通过气体吸收谱线的构成,可以分辨物质的组分。自然界中,每种气体都会吸收特定波长的光,当光谱发射的特定波长光束在穿透测量管时,被测气体通过选频吸收,从而导致被吸收光强度产生衰减,输出光将减弱或缺失这部分波长成分,系统利用不同气体成分对应不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的对应关联,再通过检测吸收谱线的吸收大小(即光强度衰减信息)就可以获得被测气体的浓度。如图 1-1。图 1-1二、在线激光氧分析应用技术介绍2.1、在线激光氧按安装工艺分类2.1.1对射式激光技术介绍如图 2-1所示,对射式激光检测分析技术是指安装在待检装置的两端,一端是发射端,一端是接收端,激光穿过待检样的检测监测方法。图 2-12.1.2 产品特点(1)发射单元和接收单元信号对接要求高适用于较大管径的原位场所;但是管径过大会导致发射光和接收管在一致性的保障增加难度,同时距离大小也对激光光源的发散程度会有影响,导致检测信号检测不到。(2)原位取样安装在监测点位置选择合适点位。(3)耐高温通过安装隔热措施,可以将检测点装置的高温隔离,对设备进行保护。同时,激光发射和接收器是检测现场待测样的光谱信息,使检测设备不受现场温度影响。2.1.3 反射式激光技术介绍如图 2-2所示,是一种运用固态激光光源的非接触式测量方式。在化工、石化和炼化行业,利用可调谐二极管分析仪进行检测和监测,其具有高度可靠,维护量小,成本低等优点被越来越多选用气体分析。通过自身光源对镜面反射回来的信号检测分析,一致性有保障,光源不受污染物和腐蚀气体的影响。低浓度气体样本,通过增加激光器的功率来增强对气体的分辨率。图 2-22.1.4 选用特点安装方式为插入式单侧安装或取样式。对管径要求不能太大,否则取样信号的完整性很难保障;对温度要求范围不能太高,否则由于温度对检测设备的影响难以控制,对设备的稳定性和准确性都将影响;对待测对象的粘度要求,粘度太大容易污染检测单元,导致数据失真。2.1.5 抗污染源的应对措施考虑双层防护,重点考虑防尘防腐防爆措施;内层防护层采用特氟龙材料,具有通气性和对大分子的阻隔性如水分子等;外层特制不锈钢材质保护,具有耐压防冲击的特征。2.2 在线激光氧分析技术与其它方案比较分析在线激光氧分析技术与其它氧分析技术相比,具有安装方便简单、快速响应结果、后期使用维护量少、耗材量少、故障率低、寿命长等特点。从工况要求角度分析,在线激光氧分析技术使用工况范围广,原位检测。2.3 在线激光氧分析技术应用时,选择产品需要注意的一些事项防爆性能识别要求;防腐性能识别要求;防潮性能要求;防尘性能。2.4 安装时对检测现场工况注意事项安装位置的选择;安装结构形式设计方案。对射式需要对较粗管径的检测监测,管径太细路径太短容易造成检测信号不识别,对工况的温度环境要求不高;反射式原位检测适用管径相对较细的管路监测,检测路径往返固定,通过自身的对检测信号浓度识别换算和折算,进行判断。根据待测管径大小又可分为取样式(管径极小的待测气体样品)和插入式管径略大的工况。对环境温度要求不大于80度为佳,另外对待检测样品的粘度有一定要求,如果粘度过大,不能冲洗掉就会粘贴到检测器表面,从而使仪器失灵。因而,不适宜粘度过大的样品。另外,由于插入到检测管路中,需要定期检查和清洗,以免有过多的异物粘贴到检测器表面导致数据失灵。维保时间可根据样品的粘度情况制定,一般以3到6个月为宜。定期检查和清洗维护是必须和必要的。三、目前石化行业在线激光氧分析设备技术应用分析3.1 应用领域在线激光氧分析设备应用领域包括:石油、石化、煤化工等;天然气、合成气;半导体制造业;气体纯度;化学反应监测;纯碳氢化合物气流监测;可燃液体、原液给料的保护气氛;乙烯、丙烯、丁二烯、橡胶基和VCM生产的过程监测;尾气排放检测;储罐气体检测。3.2 石化行业工艺路线图石油化工行业生产工艺路线如图 3-1所示。图 3-13.3 在线氧分析技术在石化行业应用领域常关注的监测项目在线氧分析技术在石化行业应用领域常关注的监测项目,见表3-1。表3-13.4 小结在线激光氧分析技术以其结构简单方便、快捷检测、易维护、经济、性价比高等优点,被广大用户更多关注。应用领域也在不断的被创新发展,不断进步和认知成熟,光纤技术和仪器设备硬件的品质不断提升,是其快速发展的基础;大数据库信息系统的建立完善发展是其走向成熟应用有力保障。四、市场展望与问题思考4.1 市场展望随着社会对环保排放意识增强,对企业生产过程中所产生的影响环境空气质量和设备安全的一些关键性气体指标检测监测越来越被重视起来,同时,随着工业化的快速发展,工业企业向大型化规模化发展,安全保障措施要求不断提升,在线激光氧分析技术的使用将会越来越广泛。4.2 问题思考目前在线激光氧分析技术没有标准方法可参照。一项技术的应用成熟与否,其对应的方法标准也要不断归纳、建立、推出,以标准进行客观评价和评判。在线氧分析技术应用越来越广泛,在线激光氧分析技术所对应的应用方法标准有待研究和总结建立。
  • 中科院“LAMOST激光信标系统”通过验收
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日,位于河北兴隆国家天文台的“LAMOST激光信标系统”项目通过中科院条财局组织的专家验收,该项目在中科院重大科技基础设施项目的支持下,由南京天文光学技术研究所李国平团队和福建物构所林文雄团队共同合作完成。 br/ & nbsp & nbsp 林文雄团队研制的绿光激光器作为LAMOST的核心部件——激光信标,在12公里附近产生一颗处于望远镜中心视场的7等左右的激光星,通过对大气分子的瑞利散射光波前进行采样,获 得望远镜的面形数据并传递给促动器,实现了望远镜的主动光学校正。 br/ & nbsp & nbsp 在激光器研制过程中,为了克服超长激光谐振腔的光学畸变问题,创新性采用时序控制及4f像传递技术,突破了一般工业用途激光器20 ns脉宽的瓶颈,研制出65 ns脉宽的激光器。为了使激光器能够适应-30℃~+40℃的环境温度,一方面采用热膨胀系数较低的材料作为激光器底板,并且通过合理的光学设计使激光谐振腔处于稳腔状态;另一方面,自主研发出自适应光学调整架,能够利用自身形变抵消环境温度变化引起的应力,保证了激光谐振腔在环境温度变化时的稳定性。这些技术为实现7等激光星以及精确测量瑞利散射光波前提供了有力的保障,相关的研究工作申请了专利3件,其中授权专利2件,发表文章1篇。 br/ & nbsp & nbsp 激光器各项指标均优于合同指标:激光功率33 W,功率稳定性为0.7%;重复频率12 kHz;脉冲宽度65 ns;光束质量M2 = 1.3。验收总结会上,激光器稳定的性能指标得到了专家组的一致好评,由激光器产生的人工信标大大缩短了主动光学的校正时间,提高了LAMOST的巡天效率,为我国自主研制用于大气校正的激光导星系统提供了重要技术储备。 /p
  • 激光冷却造出零下273℃中性等离子体
    p style=" text-indent: 2em text-align: left " 据美国《新闻周刊》网站近日报道,科学家利用激光冷却,创造出温度达到零下273℃的中性等离子体,其比太空深处温度还要低。这一成果发表于《科学》杂志,显示了极端环境下(比如白矮星和木星中央)等离子体的新的可能性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 一般认为,激光可用于加热,但其实也可用于冷却物理系统。在实验中,英国莱斯大学的汤姆· 基利安和同事使用10台不同波长的激光器来冷却中性等离子体。等离子体是在固体、液体和气体之后,物质的第四种它通常在极热的地方(比如太阳内)产生。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 研究人员先用一组激光器蒸发锶金属,这些激光器捕获并冷却了一组原子。然后,他们用第二组激光电离这些超冷气体,激光脉冲将这些气体转换成等离子体,这些等离子体迅速膨胀然后消散。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 基利安解释说:“如果一个粒子(原子或离子)正在移动,我用一束激光来抵制它的运动,当该粒子从激光束中散射出光子时,就获得了动量来减慢速度。诀窍在于确保光子始终从与粒子运动相反的激光中散出来。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 1999年,基利安在美国国家标准与技术研究所进行博士后研究,开创了从激光冷却的气体中创造中性等离子体的电离方法。此后,他一直在寻求让等离子体更冷的方法,最新研究让他20年的追寻成为现实。目前,他们正努力制造更冷的等离子体。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 基利安说:“我们将尝试开发新的温度探头来测量更冷的温度。如果能在不让密度变得太低的情况下,将温度降到足够低,该系统将形成结晶等离子体——维格纳晶体,据信白矮星中心的离子以这种状态存在。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 基利安表示,当科学家研究出如何冷却原子气体时,就打开了“超冷世界”的大门,这使他们能将原子气体冷却到比绝对零度(零下273.15℃)高出百万分之一摄氏度左右,“在此处,量子力学开始发挥作用”。通过研究超冷等离子体,有望回答有关物质在高密度和低温的极端条件下如何表现的基本问题。 /p
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