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波长能量仪

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  • 【XRD新品线上发布】全波长能量色散探测器1 Der;升级版Aeris台式X射线衍射仪
    马尔文帕纳科致力于推动X射线分析技术的发展和研究,持续为XRD研究带来新的利器。 全波长能量色散探测器1 Der2020年,马尔文帕纳科迎来Empyrean家族的新成员,全新的全波长能量色散探测器1 Der。该探测器具有很高的能量分辨率(340 eV @ Cu K-alpha),且能量分辨功能适用于铜、钴、钼、银等衍射仪上常用的多种靶材。单独使用1Der时,可以在各种波长辐射下对大多数元素提供高质量的无荧光干扰的数据。在Empyrean平台上,1Der探测器配合马尔文帕纳科的高清入射光路Bragg-BrentanoHD (BBHD)模块或智能入射光路(iCore)模块将能够对所有元素构成的样品可获得无连续白光、无K-beta、无样品荧光的高质量衍射数据。此配置能为客户带来更好的粉末衍射解决方案。 升级版Aeris台式X射线衍射仪2021年,马尔文帕纳科在台式X射线衍射仪Aeris上增加了全新的功能附件,在常规的粉末衍射之外,对多晶薄膜和涂层样品进行掠入射衍射分析(GI-XRD),分析薄膜物相和表面残余应力;对高分子、药物等轻吸收样品进行透射衍射分析(transmission XRD),消除制样等因素引起的择优取向。这些新的功能附件依然沿用马尔文帕纳科XRD家族的Pre-FIX预校准光路设计,用户无需校准光路即可轻松实现功能切换,在小型台式设备上获得之前在落地式大型设备才能得到的高级测试数据。 5月18日 新品线上发布会2021年5月18日,马尔文帕纳科将为中国用户举办以上两款XRD新品的线上发布会,特邀荷兰总部 Empyrean锐影X射线衍射仪产品经理 鲍朝辉 博士为大家介绍新探测器 1 Der的技术特点,中国区XRD产品经理 王林 博士也将为大家介绍Aeris台式衍射仪的新功能及其应用。线上互动更是好礼多多,快来点击报名参与吧!直播日程安排时间内容14:30-15:10【专题报告】1 Der 探测器:助力科研工作者轻松处理挑战性样品15:10-15:30答疑及互动抽奖15:30-16:00【专题报告】探索台式 X 射线衍射仪的能力边界16:00-16:30答疑及互动抽奖点击报名http://malvernpanalytical.mikecrm.com/Prz46OW 演讲嘉宾 鲍朝辉 博士马尔文帕纳科 XRD产品经理2009年获得法国约瑟夫傅立叶大学物理学硕士学位,2013年获得法国格勒诺布尔大学和欧盟委员会JRC联合博士学位,之后开始在帕纳科全球应用实验室任职XRD应用技术专家。现任马尔文帕纳科XRD产品经理,负责产品管理,市场以及研发管理等工作。 王林 博士马尔文帕纳科 中国区XRD产品经理2004年于清华大学物理系获理学学士,2011年于澳大利亚University of Wollongong伍伦贡大学获得博士学位,博士期间研究方向为超导薄膜材料。毕业后加入荷兰帕纳科公司从事XRD应用研究及技术支持,现担任中国区XRD产品经理。 联系我们:马尔文帕纳科销售: +86 400 630 6902售后: +86 400 820 6902邮箱:info@malvern.com.cn网址:www.malvernpanalytical.com.cn
  • 评新而论Vol.03 安科慧生双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪(MEGREZ-A)
    听用户真实评价,晓新品技术进展!【评新而论】第3期,主角是安科慧生的双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪(MEGREZ-A),曾荣获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”。本次分享清华大学、万华集团以及南京土壤所共计3家知名单位的用户评价。 仪器新品区 点击询价双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪是一款新型的能量色散X射线荧光光谱仪,与传统能量色散XRF和波长色散XRF相比,是在光路上的一次全新创新,核心在于采用双曲面弯晶的单色化入射,消除X射线管出射谱中韧致辐射入射样品所产生的连续散射线背景干扰,由于聚焦激发,提升了硅漂移探测器(SDD)元素荧光接受立体角与强度,大幅提升XRF元素检测灵敏度。同时采用双光源激发能够实现从碳到铀的全元素检测,且各元素的检出限均可满足不同行业对主量元素及微量杂质元素的检测要求。具有样品处理简单、分析速度快、精度高、维护及运行成本低等特点,且性能优于同类产品,同时配备自动进样装置实现测试自动化,节省劳动力。一、创新点:1.1双源单色化聚焦激发技术双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪首先采用全聚焦型双曲面弯晶单色化技术,将X射线光管出射谱中靶材特征射线单色化衍射并聚焦到样品一点,大幅降低X射线管出射谱中连续散射线背景对样品元素谱的干扰,提升元素检测信噪比,弥补了传统能量色散X射线荧光光谱仪对待测元素灵敏度不足。其次,由于不同元素的激发能量(吸收限)不同,为达到最佳的荧光产额,采用双光源进行单色化照射待测样品,激发待测元素,从而进行全元素的定性和定量分析。1.2定量方法—基本参数法基本参数法(FP)是XRF定量分析的一项前沿技术,其通过对X射线荧光物理学明确的物理现象建立基本参数库和系列数学模型,经过大量计算直接得到样品中各元素的含量,解决了XRF基体效应、元素间吸收增强效应、谱线重叠干扰、探测器各种效应等对定量分析的复杂性和不确定性,实现欠缺标准样品情况下的样品元素定量分析。这弥补了经验系数法需要大量标准样品校正的缺陷。北京安科慧生研发的快速基本参数法(Fast FP2.0)不仅采用基本参数库,同时建立系列的数学模型,从而使得基本参数法提升到定量分析水平,在样品适应性、定量精度、扩展性等方面处于国际领先水平。二、功能介绍:2.1元素范围从碳到铀元素,且检出限低,灵敏度高。采用双源单色激发能量色散X射线荧光光谱仪元素检测范围扩展到C、N、O、F,检测精度优于大型的波长色散X射线荧光光谱仪。采用双光源单色化激发,降低背景连续谱干扰,降低元素检出限,比如超轻元素氧的检出限可达到0.2%,氟元素检出限低至0.05%;重金属镉、砷、铅等低至0.1mg/kg以下。谱图如下:图:双源单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪超轻元素谱图表1部分重金属检出限重金属元素铅镉汞砷铬镍锡铊检出限(mg/kg)0.070.030.10.060.20.10.10.08注:检测时间为300s2.2可实现在少标样甚至无标样的情况下进行定量分析。X射线荧光光谱仪因其样品无需消解等前处理,因此样品基体较为复杂,元素之间、基体与元素间、探测器效应等均对定量有影响。快速基本参数法采用基本参数库与数学模型结合来消除各种X射线荧光光谱法中的各种效应,从而对未知样品进行定量分析,如表所示。表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称Cr(mg/kg)Ni(mg/kg)Cu(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2729.8±2.631.425%15.2±0.917.3114%916±699908%GSD-3270±6.776.59%28.1±1.728.672%25.7±1.330.0417%GSS-6048±354.6414%23±224.798%21±121.42%GSS-2462±263.432%24±125.56%28±130.389%ESS-157.261.958%29.630.94%20.924.7118%ESS-470.484.0619%32.837.0213%26.329.4912%续表1 标准值与FP计算值准确性对比样品名称As(mg/kg)Pb(mg/kg)Cd(mg/kg)标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差标准值FP值相对误差GSD-2711±0.612.3913%22±0.623.015%0.36±0.030.32-11%GSD-3233.9±1.133.890%35.7±1.339.5611%0.38±0.040.347-9%GSS-6014.3±0.315.529%18.7±0.618.881%0.113±0.0050.098-13%GSS-2415.8±0.916.826%40±241.784%0.106±0.0070.092-13%ESS-110.712.8920%23.624.423%0.0830.06-28%ESS-411.413.8421%22.624.659%0.0830.07-16%2.3样品采用下照式,避免粉末样品污染X射线出射及入射窗口。2.4仪器结构紧凑,无需较大激发电压,光管功率最大仅为50W,运行及维护成本较低。相较于波长色散型X射线荧光光谱仪,光路紧凑,无需较大激发光源,因此运行维护成本较低。因为功率较小因此对样品的烧灼破坏较小,尤其针对空气滤膜等样品来说,样品损失较小,重复利用率较高。对于某些受热易挥发元素如硫、氯等元素,也是降低其损失性。2.5样品处理简单、检测速度快。检测元素样品一般仅需要15分钟左右。 评"新"而论区 用户单位1:清华大学应用领域:综合科研评论:由于学生研发项目较多,合成及研制的样品类型各种各样,样品基体组分复杂多样,没有任何相关标准物质,同时要求全元素的同时测定。双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可快速定性出样品中的全部元素,同时在无标准物质标准曲线的情况下,达到准确定量效果,非常适合未知样品的准确定性和定量,对于科研人员非常友好。用户单位2:万华集团应用领域:锂电池评论:当前锂电池材料尤其是硅氧碳富集材料的准确定量分析非常复杂,且数据稳定性较差,采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可以有效激发C、O、Si等超轻元素的特征X射线荧光峰,采用不同比例混合的硅氧富集材料进行无标定量,无标定量结果与理论值线性良好,测试实际样品测定值也与理论值相符合,为今后行业元素测定提供了新的思路和方法。用户单位3:南京土壤所应用领域:土壤检测评价:土壤中的全总量元素,尤其是Si、S等元素的测定,方法繁杂,要求技术人员操作技术非常高,且经验丰富,此外,测试周期较长,日常样品通量少,面对一百以上甚至上千的样品来说,检测任务非常繁重,而采用双源单波长激发能量色散X射线荧光光谱仪可同时对全总量元素及痕量重金属快速准确定量,同时仅需5~7个标准样品进行校正,可适应各类不同土壤类型,同时配备了自动进样系统,完全可胜任大批量工作。用户可从繁重的检测任务中解脱出来,投身更多的科研项目。“3i奖-2023年度科学仪器行业优秀新品”评选火热进行中!获奖结果将于ACCSI2024中国科学仪器发展年会现场揭晓并颁发证书。时间:4月17-19日地点:苏州狮山国际会议中心详情点击:https://www.instrument.com.cn/accsi/2024/index日常新品申报入口↓↓↓https://www.instrument.com.cn/Members/NewProduct/NewProduct关于:“3i奖—科学仪器行业优秀新品”仪器及检测3i奖,又名3i奖(创新innovative、互动interactive、整合integrative),是由信立方旗下网站:仪器信息网和我要测网联合举办的科学仪器及检验检测行业类奖项,是随着行业的发展需求,应运而生。从旗下第一个奖项优秀新品奖于2006年创办,3i奖为记录行业发展路上的熠熠星光,截至目前,已设置有12个常设奖项。“科学仪器行业优秀新品”作为3i奖中非常重要的一项,旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户,同时,鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品。“科学仪器行业优秀新品”评选活动已经成功举办了十七届。评选出的年度优秀新品受到越来越多仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造,该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一,获奖名单被多个政府部门采信,仪器信息网新品首发栏目也成为了国内外科学仪器厂商发布新品的首选平台 往期回顾 vol.01评"新"而论|达普Cytospark CSP高通量细胞筛选系统vol.02评"新"而论|Akoya PhenoCycler-Fusion单细胞原位空间组学分析平台
  • 发射波长950-2100 nm!南开大学庞代文教授团队近红外量子点新突破 | 前沿用户报道
    成果简介2021年8月,南开大学庞代文教授课题组在国际期刊J. Am. Chem. Soc上发表论文:Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag₂Te Emitting from 950 to 2100 nm,提出配体诱导量子点熟化生长策略,实现银硫族(Ag₂Te)量子点发射波长从950nm到2100nm连续可调。背景介绍银硫族量子点(Ag₂X X=S, Se, Te)是一类窄带隙半导体纳米晶体,由于其具有近红外荧光发射、高稳定性以及低生物毒性等优异性质,作为近红外二区荧光活体成像的荧光材料,在生物医学研究中有着良好应用。理论上,银硫族量子点中的Ag2Se以及Ag2Te量子点的荧光发射波长能够覆盖整个近红外波段。然而,目前其发射波长可调窗口很窄,无法在宽范围内连续调节。量子点的发射波长(带隙)可通过控制量子点的尺寸来调节,但对于银硫族量子点,其难点在于:1)带隙太窄,发射波长对尺寸变化特别敏感;2)对其成核与生长机理认识不足。量子点尺寸控制的关键在于控制成核与生长阶段单体的供给。小尺寸量子点合成时,需要控制单体用于成核,且抑制纳米晶的进一步生长。反之亦反。庞代文教授团队发现,三烷基膦能够诱导小尺寸银硫族量子点溶解。基于此发现,可通过改变三烷基膦用量、种类、合成温度等精确调控银硫族量子点的溶解行为,进而调控单体为成核或生长所用,精准实现不同尺寸(发光波长)银硫族量子点合成。图文导读本实验以Ag₂Te为样品,通过在1.6–5.9nm间(幅度(Δr)仅4.3nm)精确调节Ag₂Te量子点的粒径,实现了其发射波长从950nm至2100nm的连续可调(跨度(Δλ)为1150nm)。图1 三烷基膦诱导量子点熟化实现Ag₂Te发射波长从950nm到2100nm连续可调。 图2 量子点表面致密的配体层有效地钝化了表面原子,非辐射跃迁减少,发光效率得到了提升。本工作中,Ag₂Te量子点的荧光发射峰可调范围宽(950-2100 nm),为获得真实、完整的稳态荧光光谱需要使用不同的近红外检测器,以在检测器的最佳响应区间进行测试。对于瞬态荧光光谱,由于近红外样品的量子产率相对可见光样品较低,想要在短时间内完成测试,对激光器的功率有较高的要求。本工作中使用980 nm的脉冲光源(DD-980L, HORIBA)激发样品,荧光寿命曲线用软件(DAS6, HORIBA)拟合,可以快速实现近红外量子点瞬态荧光的测试。仪器推荐Fluorolog-QM,采用模块化设计,针对如AIE、钙钛矿、近红外一区二区荧光探针、稀土纳米发光材料、量子点、光功能材料等热点应用实现个性化配置。激发波长低至180nm起,发射波长可覆盖185~5500nm。全波长范围准确聚焦,无色差,高灵敏度35000:1,高分辨率0.1nm。全套的寿命测试技术(TCSPC、MCS、SSTD和延迟技术),保证了全光谱稳瞬态、延迟光谱测试功能。Fluorolog-QM 模块化稳瞬态荧光光谱仪扫码咨询产品总结展望尽管有着十余年的发展历史,银硫族量子点一直面临着发射波长难以在宽范围内调控的难题。相比于原有的工作,这个工作在合成方法以及涉及的化学试剂上并没有太多的变化,而是从细节出发,发现了之前一直被忽略的现象,并基于这一发现突破了存在多年的调控难题。庞代文教授简介:博士、南开大学化学学院杰出教授、博士生导师、美国医学与生物工程院(AIMBE)Fellow、英国皇家化学会Fellow (FRSC)、南开大学分析科学研究中心主任、全国纳标委纳米光电显示技术标准化工作组组长等。主要从事生物医学量子点研究。联系作者:335388123@qq.com文献信息英文原文标题Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag2Te Emitting from 950 to 2100nm发表期刊J.Am. Chem. Soc文章署名作者:Zhen-Ya Liu, An-An Liu, Haohao Fu, Qing-Yuan Cheng, Ming-Yu Zhang, Man-Man Pan, Li-Ping Liu, Meng-Yao Luo, Bo Tang, Wei Zhao, Juan Kong, Xueguang Shao, and Dai-Wen Pang扫码查看文献
  • 单波长XRF石化团体标准发布!单波长的春天要来了?
    近日,由中国石油和化学工业联合会提出,鸿尼泰检测技术服务有限公司、中国石油浙江销售分公司、北京易兴元石化科技有限公司、中国石油化工科学研究院起草制定的《石油产品中硫、氯、硅、磷元素的测定 单波长激发能量色散X射线荧光光谱法》团体标准正式发布。据悉,该标准从2018年开始计划起草,为使标准具有科学性、先进性和适用性,现公开征求意见,欢迎社会各界对标准内容提出建议和意见。点击下载附件:《石油产品中硫、氯、硅、磷元素的测定 单波长激发能量色散X射线荧光光谱法》团体标准具体通知如下:关于公示《石油产品中硫、氯、硅、磷元素的测定 单波长激发能量色散X射线荧光光谱法》团体标准的通知各有关单位:根据中国石油和化学工业联合会《关于印发2018年第一批中国石油和化学工业联合会团体标准项目计划的通知》(中石化联质标(2018)108号),由中国石油和化学工业联合会提出,鸿尼泰检测技术服务有限公司组织制定的《石油产品中硫、氯、硅、磷元素的测定 单波长激发能量色散X射线荧光光谱法》团体标准,现已完成征求意见稿编制工作(见附件1)。为使标准具有科学性、先进性和适用性,现公开征求意见,欢迎社会各界对标准内容提出建议和意见。请于2021年3月22日之前将征求意见反馈表(见附件2)以电子邮件形式反馈至起草单位。联系人:杨丽华 张占宇联系电话:18115628886 15968302721邮箱地址:yanglh@hongnt.cn 419903494@qq.com 中国石油和化学工业联合会标准化工作委员会2021年02月22日
  • CIOAE 2023丨仪真分析携XOS单波长元素分析仪亮相
    3月8日-10日,第十五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会在青岛国际会展中心如期举办。本次大会由中国仪器仪表学会分析仪器分会主办,覆盖了包括石油化工在线分析、大气在线监测、在线水质分析等多个专题,吸引了数百名国内外知名单位企业的在线分析仪器领域专家学者。仪真分析携美国XOS公司的单波长系列元素分析仪亮相,分享了美国XOS在线单波长X荧光总硫/总氯分析仪及其创新的单波长色散X射线荧光技术(MWD XRF)。会议期间人流如织,众多行业专家和业界人士纷纷至展台进行深入交流,予以了高度关注和认可。 单波长色散X射线荧光技术(MWD XRF)美国XOS公司是全球领先的元素分析设备和关键性应用材料生产商,相关仪器均采用全聚焦型双曲面弯晶(DCC)。其创新的单波长色散X射线荧光技术(MWD XRF):&bull 大大降低传统波长色散X荧光技术的背景噪声&bull 减少了对基体效应的敏感度&bull 提升了检测下限和精确度美国XOS 在线过程分析系列 总硫/总氯分析仪工业级在线过程分析系列设备,在线单波长X荧光总硫/总氯分析仪,采用优于传统XRF的单波长色散X射线荧光分析技术,可对石化行业中的工艺样品实现连续在线分析。该设备为无损测量,操作过程中无需加热燃烧或转化,整体操作简单、维护方便。目前,在线单波长总硫分析仪符合汽柴油国V国VI标准,在国内石化行业中已有超百套使用业绩,仪器性能反馈良好;而在线单波长总氯分析仪尤其适用于对含蜡性、常温下流动性较差的样品检测(如原油),在国际市场得到良好的应用,达到了稳定准确的分析效果。美国XOS 实验室系列 总硫/总氯/总硅/多元素分析仪单波长X荧光系列元素分析仪高精度能量色散元素分析仪
  • 【干货】单波长X射线荧光技术在油品检测中的应用
    测定原理X射线荧光是原子在受到初级X射线束激发后发生电离作用,发射出X射线光子。X射线具有波粒二象性,既可以看作粒子(能量),也可以看作电磁波(波长)。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量,根据普朗克公式:E=hc/λ,无论是测定能量,还是波长,都可以实现对相应元素的分析,其效果是类似的。据此,X射线荧光技术进行元素分析时又分为X射线波谱法(波长色散,WDXRF)和X射线能谱法(能量色散, EDXRF)。单波长X射线荧光全称“单波长色散X射线荧光光谱”(Monochromatic Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry,缩写为MWDXRF),属于波长色散X射线荧光技术。XOS专利的单波长X射线光路系统可以选择并且聚焦单色光束进行样品激发和进入检测器检测,这样可以大大降低信噪比,并且提供相较于传统XRF更高的精度,以及更快的测量速度。XOS专利的单波长X射线荧光光路系统相关标准目前单波长X射线荧光相关方法标准主要有以下:标准名称测量原理硫含量测定1NB/SH/T 0842-2017轻质液体燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7039汽油和柴油燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)氯含量测定1NB/SH/T 0977-2019轻质油品中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7536芳烃中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)3ASTM D4929-2017原油中有机氯的测定方法C中可用单波长X射线荧光方法(MWDXRF)硅含量测定1NB/SH/T 0993-2019汽油及相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7757汽油和相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)应用1——油品中的硫含量测定由于硫元素会造成工艺设备腐蚀、催化剂中毒、产品质量及环境污染等问题,所以硫元素的含量成为衡量石油及石油产品质量的重要指标。单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)目前得到广泛认可的应用之一就是测油品中的硫含量,在300秒的测量时间下最低检测限可达0.15ppm(Sindie Gen3),其相应的方法标准ASTM D7039已经被列为国五、国六成品汽柴油硫含量检测的方法标准之一,还可用于分析:直馏汽油、直馏柴油、精制汽油、精制柴油、催化柴油,甚至硫含量更低的重整原料油等各种中控物料,针对不同的应用场所分别有Sindie系列实验室台式、便携式、在线分析等解决方案,可满足客户多方面的需求。应用2——氯元素含量检测单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术应用之二是在氯元素方面的检测。无论是来源于采油助剂的有机氯还是来自有盐水或类似污染物中的无机氯,都可能造成设备腐蚀、催化剂中毒、管路堵塞、影响二次加工及成品油产品质量等各种潜在风险。因此,在石化炼油厂原油加工的整个过程中,氯元素的分析及监控一直都备受重视。典型的样品是氯含量控制在1ppm以下的石脑油,这类样品即使使用传统的库仑法分析,有的效果也不是很好,MWDXRF技术独特的光路结构可使最低检测限达0.07ppm(Clora 2XP),即使是标准型的Clora,其LOD也可以达到0.13ppm,比较常见的分析对象还包括:重整原料油、直馏汽油、直馏柴油和常压装置常一线油等氯含量均在10ppm以内的样品。对应的方法标准是ASTM D7536和NB/SH/T 0977。针对原油中的氯含量分析,由于原油样品含水和颗粒物的特殊性,如果使用常规的静态测量法,测量结果会随着时间的推移而逐渐升高直至样品中的颗粒物质完全沉降。为此,XOS专门推出了Accu-Flow技术,使用一次性螺口注射器使样品以一定速率(20ml/min)连续流过测量杯(模拟在线连续测量的分析过程),很好地解决了静态测量的沉降问题。测量时间对测量结果的影响Accu-Flow技术另外,针对原油电脱盐工艺,XOS的MWDXRF技术也推出了专门的在线解决方案,不但可以实时监测原油脱盐前后中的氯含量,也可以监测脱盐水中的氯含量,使脱盐生产过程对氯含量的监控更加及时有效,帮助工艺及时发现和解决生产波动。在线氯元素监测控制示意图应用3——针对高硫低氯等样品中的氯含量分析单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术第三个有针对性的应用是针对高硫低氯等样品中的氯含量分析,由于硫元素Kα的特征波长为0.5373 nm,氯元素Kα特征波长为0.473nm,如果硫元素含量高、氯元素含量低,势必会影响氯元素分析的稳定性和重复性。而且目前石油石化行业常用的油品中氯含量的检测标准SH/T 1757(微库仑法)中明确指出不适用于硫含量大于0.1% (质量分数)的试样,而且样品中水含量对微库仑法影响较大。XOS的单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)可专门针对此类样品,如焦化汽油和焦化柴油样品,有相应的解决方案,比如使用标准型的Clora单波长氯分析仪,可使用手动输入硫含量的方法对硫元素的干扰进行校正,或者使用超低氯Clora 2XP或硫氯一体Sindie+Cl,对硫元素信号可自动检测并自动扣除,大大提高了分析效率和方法的简便性。超低氯Clora 2XP光路示意图硫氯一体Sindie+Cl光路示意图应用4——汽油及相关产品中硅含量的测定单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术的第四个应用是针对汽油及相关产品中硅含量的测定,成品油的硅元素主要来自清洗剂或消泡剂等外来污染物,主要的危害有可导致氧气传感器、火花塞、催化转换器出现二氧化硅沉积,影响车辆的正常行驶。MWDXRF测硅元素的方法标准是ASTM D7757和NB/SH/T 0993,ASTM D7757 是截至到目前唯一经ASTM 认证的汽油和乙醇中硅含量的测试方法。该方法可以测试石脑油、乙醇汽油、乙醇调合燃料、重整汽油及甲苯等样品中3-100mg/kg(ppm wt)的硅,仪器的最低检测限(LOD)可达0.65ppm。火花塞结垢燃烧室结垢(图片来源于“对油中掺杂硅是车“病因”!哈尔滨质监部门召开“淮南”油问题专家论证会得出结论“的报道)其他应用另外,单波长技术还有专门针对磷元素的应用,主要用于油品及水中总磷含量的测定,最低检测限LOD可达0.4ppm。八大优点总之,单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)凭借以下八个主要优点,可为广大客户提供专业化的解决方案,大大提高炼化企业分析检测工作的效率:(1)可实现极低浓度的测量;(2)所需浓度下较高的精确度(重复性r:S, 0.6 ppm @ 8 ppm;Cl, 0.14 ppm @ 1 ppm ,Si, 1 ppm @ 10 ppm );(3)单色聚焦光学元件,可消除90% - 95%样品基质效应影响;(4)无需频繁校准,标准曲线可使用6 – 12个月;(5)简易样品制备及仪器操作过程,有效避免人为误差,及不同实验人员之间的偏差;(6)直接测量技术(无需样品转化,比如燃烧或密度换算);(7)无需消耗任何气体,仪器运行只需要电源即可;(8)符合标准方法:S: ASTM D7039, NB/SH/T 0842, ASTM D2622, GB/T 11140,Cl: ASTM D7536, NB/SH/T 0977-2019,Si: ASTM D7757, NB/SH/T 0993-2019等。(作者:上海仪真分析仪器有限公司 XOS市场开发经理 党相锋)
  • 波长色散X射线荧光光谱仪精度测定标准制订完成
    近日,国家标准《铁矿石 波长色散X射线荧光光谱仪 精度的测定》完成草案编制并公开征求意见,截止时间为2021年10月12日。该标准由广州海关技术中心、钢研纳克检测技术股份有限公司、宁波海关技术中心等单位起草,使用翻译法等同采用ISO/TR 18231:2016(E)《铁矿石 波长色散X射线荧光光谱仪 精度测定》。 波长色散X射线荧光光谱仪是X射线光谱仪的两大分类之一,适用于各种固体材料或液体,如金属、玻璃、陶瓷、岩石、矿物、燃油、水质及沉积物的定量分析及未知样品的无标样半定量分析,广泛应用于钢铁、冶金、石化、地质、环保、材料、电子等领域。  与只需激发源和探测器和相关电子与控制部件能量色散X射线荧光光谱仪相比,波长色散X射线荧光光谱仪的主要部件还包括分光晶体和测角仪,虽然灵敏度更高,但是结构更复杂,在测定时对精度的影响因素更多。  为保证检测结果的精度,波长色散型光谱仪的各个部件都需要符合要求正常运行。与仪器各种功能相关的误差都会改变检测结果的精度。不同领域的应用对于波长色散型光谱仪的精度要求有很大区别,因此为了确定光谱仪能否提供符合要求的精度,需要测量与仪器某些部件操作相关的误差。  《铁矿石 波长色散X射线荧光光谱仪 精度的测定》的制订就是建立这样的测试方法。这些试验方法不是用于检查光谱仪的每个部件,而是只检查那些可能带来常见误差源的部件。该标准以国际标准ISO/TR 18231:2016(E)《铁矿石 波长色散X射线荧光光谱仪 精度测定》为蓝本进行编制,技术内容与ISO/TR 18231:2016(E)基本相同。  标准明确了波长色散X射线荧光光谱仪精度领域所涉及的测试项目,包括计数器的分辨率(流气式正比计数器、烁计数器和封闭式正比计数器)、流气式正比计数器窗膜电导率、脉冲漂移校正、光谱仪([精密度、测试样品、仪器条件、稳定性、样品旋 转测试、转盘再现性试验等)设备静止时间和最大可用计数率等。同时对测试频率和测试方法确定了统一的规范。  该标准的制定建立了我国在铁矿石和直接还原铁领域使用的波长色散X 射线荧光光谱仪精度所涉及的测试项目标准,为铁矿石贸易依据的检验方法奠定基础。同时为我国铁矿石和直接还原铁各类标准的更好应用提供了技术保证。
  • “短波长X射线体应力无损分析仪”通过鉴定
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2015年10月17日,由中国工程物理研究院材料研究所、四川艺精科技集团有限公司、中国兵器工业第五九研究所等单位承担的国家科技部重大科学仪器设备开发专项“短波长X射线体应力无损分析仪开发及应用”的研究成果,顺利通过了四川省科技厅、四川省经济和信息化委员会组织的科技成果及新产品鉴定。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 现场.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/0320ff88-b9a6-43a1-a3b3-8557088232ef.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai" strong “短波长X射线衍射分析技术暨短波长X射线体应力无损分析仪新产品鉴定会”现场 /strong /span /p p   按照鉴定会程序,鉴定委员会听取了研制工作报告、技术报告,观看了技术研发视频,审核了第三方机构检测报告,考察了仪器现场,并进行了充分讨论、质疑。最后,鉴定委员会一致认为“短波长X射线衍射分析技术及短波长X射线体应力无损分析仪新产品”属于国际首创的技术与仪器,获得了多项国际、国内专利授权,对我国重大装备制造业水平的提升具有推动作用。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 400px HEIGHT: 455px" title=" image002.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/8971472e-bb72-4eae-b3d8-d8216642d878.jpg" width=" 400" height=" 455" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong span style=" FONT-FAMILY: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai" 短波长X射线体应力无损分析仪新产品 /span /strong /p p   材料及工件的应力分布特征是影响物理化学性能的重要因素,在国防军工、航空航天等各个领域,由于材料、工件内部应力导致失败的案例很多,给国家和人民造成重大损失。目前,虽然 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/77.html" target=" _self" title=" " strong X射线(衍射)应力仪 /strong /a 已经得到商业化普及,但其功能只可测定试样约10微米深度表层的应力,无法完成体应力的测定。中子衍射和同步辐射高能X射线应力装置能够开展材料体应力测试,但该类仪器都是以反应堆或同步辐射光源等大型装置为基础,这些装置设备庞大、造价昂贵,无法市场化推广。 /p p   针对此现状,中国工程物理研究院材料研究所在“国家科技部重大科学仪器设备开发专项”支持下,研制了实验室用短波长X射线体应力无损分析仪,体积相对较小、价格较低,既可测定体应力,又可市场化推广,在一定程度上填补了以上两类装置之间的空白。 /p p   “短波长X射线体应力无损分析仪”采用钨靶发出的波长短、穿透性强的特征X射线,测试材料的内部应力、物相、织构等 利用能量法,改善了入射X射线强度的衰减 采用透射式和反射式的光路设计,获取材料内部结构沿深度分布的信息。该仪器高精度的测角仪、欧拉环等部组件,以及自动控制和应力分析软件等皆是项目组自主研发。样品台最大可承重20Kg 测试铝材当量厚度大于40毫米,无应力铁粉测试误差小于正负20兆帕 空间分辨能力可调,最小空间分辨率为0.1× 0.2× 2mm sup 3 /sup (宽× 高× 厚),对具有一定厚度的样品能够获得三维空间应力分布。 /p p   据介绍,项目组实施了边研制边应用、销售的策略,该仪器已在兵器工业、航空航天、交通运输领域及科研院所得到应用 初步实现仪器的销售,可对外提供材料工件体应力检测服务,目前已创造经济效益696万元。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 专家组.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/9f7dfd71-eb8a-403a-a7bb-26d116d3c3fe.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai" strong 项目负责人与鉴定委员会成员合影 /strong /span /p p   此次鉴定会的鉴定委员会成员包括:中科院物理研究所/中国物理学会X射线衍射联合委员会主任麦振洪研究员、清华大学材料学院院长张政军教授、中国工程物理研究院高级顾问/院士武胜研究员、全国无损检测协会副理事长/爱德森(厦门)电子有限公司总经理林俊明研究员、西南交通大学材料学院院长黄楠教授、中国核动力研究设计院二所书记兼副所长/核工业西南无损检测中心主任唐月明研究员、重庆大学材料学院/全国残余应力学术委员会副秘书长叶文海教授、中国东方电气集团有限公司核电设计所所长唐伟研究员、中航工业贵州黎阳航空发动机(集团)有限公司冶金处处长朱明研究员。麦振洪研究员、张政军教授分别为鉴定委员会正、副主任。 /p p   此次鉴定会还邀请了中国工程物理研究院科技委前副主任孙颖研究员等12位专家作为见证嘉宾。国家科技部、四川省科技厅、四川省经济和信息化委员会、绵阳市经济和信息化委员会、中国工程物理研究院、中国工程物理研究院材料研究所、四川艺精科技集团有限公司相关领导,该项目负责人中国工程物理研究院材料研究所副总工程师张鹏程研究员及其他项目骨干等出席了本次鉴定会。 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" 撰稿:刘丰秋 /p p br/ /p
  • 西安光机所微纳光子学亚波长器件研究取得重要进展
    微纳光子学亚波长器件研究获进展 或让电子学和光子学在纳米尺度上联姻   微纳光子学主要研究在微纳尺度下光与物质相互作用的规律及其光的产生、传输、调控、探测和传感等方面的应用。微纳光子学亚波长器件能有效提高光子集成度,有望像电子芯片一样把光子器件集成到尺寸很小的单一光芯片上。纳米表面等离子体学是一新兴微纳光子学领域,主要研究金属纳米结构中光与物质的相互作用。它具有尺寸小,速度快和克服传统衍射极限等特点,有望实现电子学和光子学在纳米尺度上的完美联姻,将为新一代的光电技术开创新的平台。   金属-介质-金属F-P腔是最基本的纳米等离子体波导结构,具有良好的局域场增强和共振滤波特性,是制作纳米滤波器、波分复用器、光开关、激光器等微纳光器件的基础。但由于纳米等离子体结构中金属腔的固有损耗和能量反射,F-P腔在波分复用器应用中透射效率往往较低,这给实际应用带来不利。   针对此问题,中科院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室刘雪明研究员及其课题组成员陆华、宫永康等近期开展了相关研究并取得一定成果。到目前为止,已在Optics Express, Optics Letters, J. Opt. Soc. Am. B, Applied Physics B等国际著名光学期刊上发表论文十余篇。最近,科研人员提出了一种提高表面等离子体F-P腔波分复用器透射效率的双腔逆向干涉相消法。该方法能有效避免腔的能量反射,使入射光能完全从通道端口出射,极大增强了透射效率。此设计方法还能有效的抑制噪声光的反馈。同时,科研人员利用耦合模方法验证了这种设计方法的可行性。这种波分复用器相比目前报道的基于F-P单腔共振滤波的波分复用器的透射效率提高了50%以上。相关的成果于2011年6月20日发表在Optics Express上,论文题目为:Enhancement of transmission efficiency of nanoplasmonic wavelength demultiplexer based on channel drop filters and reflection nanocavities。   该研究成果引起了美国光学学会(Optical Society of America, OSA)的注意,并于6月27日被选为“Image of the week”。   论文链接
  • 海洋光学新型XR系列光谱仪波长覆盖200-1050纳米
    —保持高分辨率,同时提供更宽的光谱测量范围,以低成本满足项目需求— 微型光谱仪行业领导者海洋光学(Ocean Optics)的畅销微型光纤光谱仪目前能测量更宽的波长范围。把XR系列光栅用于USB2000+、 JAZ-EL2000及USB4000后,仅需一台光谱仪就可轻松覆盖~200-1050纳米之间的所有波长。 海洋光学(Ocean Optics)研发的新型XR-1光栅选项克服了在单个微型光谱仪中提供UV-NIR(紫外-近红外)宽测量范围的难题。光栅密度为500条/毫米,性能表现优异,可减少预算开支,无需对原由系统作改动。XR-1光栅现可预置在USB2000+、JAZ-EL2000及USB4000内,也可作为客户定制系统的附加选项。 XR系列光谱仪的光学分辨率为~2.0纳米(FWHM)。海洋光学(Ocean Optics)特有的阶次滤波器被直接用于探测器上,以免产生二阶和三阶影响。预配置装置上25µ m开口可为大部分应用装置提供绝佳的光学分辨率。对于同时需要测量UV-VIS及VIS-NIR的安装来说,XR系列光谱仪是单仪器方案的最佳选项,它非常适合于测量那些能够对整个波长范围做出反应的样品,例如太阳辐照度、原子发射谱线测量以及一些等离子应用。 关于海洋光学: 总部位于达尼丁,佛罗里达的海洋光学是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商,为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部,自1992年以来,在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线,包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛,公司隶属英国豪迈集团 (www.halma.cn)。 创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业,伦敦证券交易所的上市公司,在全球拥有 4000 多名员工,近40 家子公司,2008/09财年营业额超过 4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新,这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献,主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处,并且已在中国开设多个工厂和生产基地。 欲了解最新豪迈中国新闻并订阅RSS,请访问豪迈中国新闻博客: http://halmapr.com/news/halmacn/ 如果需要更多的信息请联系: 孙玲博士,总经理 海洋光学亚洲分公司 中国上海长宁区古北路 666 弄嘉麒大厦 601 邮编:200336 电话:(86) 21 6295 6600 传真:(86) 21 6295 6708 电子邮箱: Distributorsupportasia@oceanoptics.com 网址:www.oceanopticschina.cn / www.oceanoptics.com 中文媒体联络: 刘兵斌 (Bryan Liu) 中国区市场经理 英国豪迈国际有限公司上海代表处 中国上海市长宁区仙霞路 137 号 盛高国际大厦 1801 室 邮编:200051 电话:(21) 5206 8686-111 ,传真:(21) 5206 8191 电子信箱:bryan.liu@halma.cn 网址:www.halma.cn
  • 远航国际控股圣诞节后引进波长色散和X射线荧光定硫仪设备
    2009-12-7 我司技术人员派往西欧引进波长色散光谱仪设备,这样使公司在元素硫分析上拥有了:能量色散 单波长色散 全谱波长色散 醋酸铅试纸 和特异性硫色谱解决方案,几乎满足所有不同用户硫元素和石化产品重金属检测需求。   我们也清晰得完成了自己在中国的技术定位:解决元素分析专业公司:汞元素 硫元素 重金属(原子吸收和波长色散)砷元素 氯元素 氮元素 ,以及水中石油类和气体探测专业公司   2009年11月26日我司在中国海洋石油的首套天然气测汞仪和露点仪的交付使用,标志着我司测汞仪产品线在中石油、中石化和中海油广泛应用,并取得了不俗的佳绩。   截止目前业绩为:中石化:福建联合石化 石脑油汞元素分析   中海油:龙口基地 天然气和石油以及水中汞分析 ,最低浓度 2ng/m3, 检测浓度2000000-3000000ng/m3,但我司设备表现优良,受到了用户的称赞,很适合于野外天然气田和油井,海上钻井平台使用,防尘设计和蓄电池功能都为扩展野外汞分析领域打下良好的基础   中石油:大庆油田 :天然气 水 大气 石油 2 套   中石油天然气研究院: 5sets 分析天然气 大气 水 和土壤 原油 石脑油分析   塔里木油气田:天然气 4 sets   我司在2010年市场重点推出:在线烟道气汞含量分析仪,在线全自动萃取紫外荧光测油仪,在线COD,在线BOD,在线TOC,在线NH4-N,在线TP和TN分析仪,在线气体或水中VOC分析仪器,氨基酸分析仪(CE毛细管电泳原理),便携式/实验室/在线砷分析仪   波长色散和能量色散在半导体分析应用,以及石化领域拓展无损分析:元素分析和催化剂以及聚乙烯和聚丙烯分析 石脑油的汞和砷   在线比值分析仪H2S和总硫分析仪 以及 硫色谱 和 在线天然气热值仪的推广使用
  • KLA Instruments | Webinar课程:波长选择,膜厚范围,拟合度
    课程推荐KLA Instruments | Webinar课程:光学膜厚测量仪波长选择,膜厚范围,拟合度。※适合新老客户了解学习膜厚仪的使用;加深对产品的理解。FILMETRICS在尝试去测量几埃到几毫米厚的薄膜前让我们首先来考虑一下光源,光谱仪分辨率,光斑大小,以及光学系统镜口率之间的相互作用。这堂课里我们先假设薄膜的折射率是确定好的。在结束之前一定要记得让我们回答这个非常抢手的问题:“我的拟合度要好到什么程度才算好?”*点击“立刻注册”即可预约线上课程 CharlesChen是KLA公司光学及探针轮廓仪产品和KLA子公司Filmetrics薄膜测量产品的业务开发经理。他2004年以资深项目经理身份加盟Filmetrics。在此之前的十年里他分别在SpeedFAM-IPEC 和KLA-Tencor 参与并领导半导体化学机械研磨制程中在线制程控制技术开发。Charles在俄亥俄州立大学获得科学硕士和哲学博士。
  • 基于双曲面弯晶技术的单波长XRF “开花结果”——访北京安科慧生科技有限公司总经理滕飞
    北京安科慧生科技有限公司(简称安科慧生)自2013年成立以来,一直致力于X射线荧光光谱专业研发,在国内首次研制成功全聚焦型双曲面弯晶,并基于此成功研制单波长色散X射线荧光光谱仪,创造了客观的经济和社会价值。特别值得一提的是,安科慧生研制生产的单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪还荣获了“2022年朱良漪分析仪器创新成果奖”!安科慧为什么选择单波长X射线荧光光谱技术作为主攻方向?目前成果如何?日前,仪器信息网特别邀请安科慧生总经理滕飞回顾十年创业之路,同时深入探讨X射线荧光光谱行业应用及市场发展趋势。安科慧生总经理滕飞十年深耕,致力于国产单波长XRF研发与产业化仪器信息网:2013-2023,回顾安科慧生十年的发展历程,公司经历了哪些重要的发展阶段?经过十年的发展,公司目前有什么样新的定位和发展目标?滕飞:2023年安科慧生创业十周年,回顾十年发展历程,历历在目且感慨万千!2013年,安科慧生汇聚了一批致力于X射线荧光光谱专业研发的人才,公司成立初衷是通过创新攻克X射线荧光核心技术,提升X射线荧光光谱元素分析水平,做行业领先的X射线荧光光谱仪。第一阶段是前两年,我们专注于该领域一项核心技术——“双曲面弯晶”研制,除了大量资金的投入,还有研发人员夜以继日的努力,无数次的实验,终于在一次次的失败、总结、不断改进中,在国内首次研制成功全聚焦型双曲面弯晶。第二阶段,依靠双曲面弯晶核心技术研制的单波长色散X射线荧光光谱仪在石油化工领域受到客户认可,销售达几百台,完成进口替代,并成功销往海外市场,奠定了企业发展的基础和信心。第三阶段,2017年安科慧生颁布完整的快速基本参数法(Fast FP 2.0),几十万行的代码凝聚着研发人员的心血,这种X射线荧光光谱的核心算法,提升了X射线荧光光谱定量精度和扩展样品适应性,结合单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪,更大发挥了其性能,为行业带来前所未有的使用价值。2021年安科慧生参与国家自然科学基金委仪器专项“全元素高灵敏度X射线荧光光谱仪研制”,2022年安科慧生研制的单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪荣获“朱良漪分析仪器创新成果奖”,标志着安科慧生核心技术和研发能力已受到了社会各界的高度认可,也标志着我国掌握的X射线荧光光谱技术上升到新的台阶。十年的发展,积累了核心技术、专业人才和客户信赖,更凝聚成安科慧生人坚持创新、精益求精的精神。未来,公司继续深耕X射线荧光光谱领域关键技术,专注XRF发展与改变行业应用现状,提升客户使用价值,在X射线荧光光谱领域实现赶超和引领!仪器信息网:为什么选择单波长X射线荧光光谱技术作为主攻方向?目前在产品线方面是如何布局的?着重发展哪些产品类型或方向?应用领域方面又是如何规划的?滕飞:单波长X射线荧光光谱仪是X射线荧光光谱仪的新类型,其可以进一步分为单波长色散X射线荧光光谱仪和单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪,均是采用双曲面弯晶技术,实现对X射线光的单色化聚焦衍射,大幅提升了元素检测灵敏度和分辨率,延伸了X射线荧光光谱仪应用领域。安科慧生正是在研制成功双曲面弯晶的基础上,发展了单波长X射线荧光光谱技术,并深深体会到这项技术给行业带来的改变与未来发展前景。近些年,科技界推崇“弯道超车”,这应该是X射线荧光光谱领域实现技术弯道超车的一个典型案例。我们第一个系列的产品是单波长色散X射线荧光光谱仪,实现单一元素高灵敏度与高分辨率检测。当前我们研制了单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪系列,实现某一能量段元素的高灵敏度检测,应用于某些特定领域。接下来,借助国家自然科学基金委研发专项的支持和要求,目标研制多源单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪,也就是采用多个X射线管和多个双曲面弯晶单色化器,实现全元素的高灵敏度检测。安科慧生经营理念是“创造和引领市场需求,提升客户使用价值”,我们更聚焦行业分析难点和客户价值需求,开拓的应用领域有矿产冶炼、锂电池材料、环境保护、食品安全、制药等,后续也将继续结合客户及行业需求开拓更多应用领域。创新引领发展,“双曲面弯晶”技术开花结果仪器信息网:在产品研发方面是如何寻找创新点,并付诸实施的?滕飞:安科慧生产品研发的创新点来自外部和内部两个方面。外部是来自客户和市场的需求,经常有客户希望解决分析的问题或难题,因为XRF分析技术本身具备的无损、快速、操作简单等优势,越来越多的客户对XRF分析精度充满期待,客户的期待是企业创新的动力。公司内部研发人员在长期从事X射线光谱研发过程中,会提出各种解决问题的思路,甚至是奇思妙想,创新往往起始于研发人员的“灵光乍现”与“头脑风暴”,但也往往被抹杀在开始的那一瞬间。安科慧生支持这些最初期的思路或想法付诸实践,每一次的技术突破都会给公司员工带来欢欣鼓舞。致力于技术研发与创新的科研人员也在安科慧生的平台上不断实现技术突破,实现自身价值,也为客户带来使用价值。创新谈何容易,我们仅仅走在分析仪器之X射线荧光光谱一条小道上,却发现前途有无数的高山需要逾越,崇山峻岭中也隐藏着无尽的宝藏。企业也唯有汇聚人才、坚持创新、付诸实践才能逐步走向坦途。仪器信息网:贵单位“单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪”获得2022年朱良漪分析仪器“创新成果奖”,请介绍此次获奖成果的研发背景和初衷。该成果经历了怎样的研制过程,实现了怎样的创新突破,解决了什么样的关键问题?面向的主要用户有哪些?未来的市场前景如何?滕飞:单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪是依靠双曲面弯晶的单色化聚焦技术应用而研制成功,安科慧生是国内外较早研制成功并量产的企业,也是型号最多和应用领域广泛的厂商。安科慧生首台单波长色散X射线荧光光谱仪用于分析汽柴油中微量硫,石化行业客户不仅要分析汽柴油中硫,还要分析氯和硅等元素,需要每一台单波长色散X射线荧光光谱仪对应一个元素分析,企业采购成本高,且样品分析流程长。有多个客户提出能不能一台单波长X射线荧光光谱仪能够同步分析硫、氯、硅这些元素,轻元素是XRF分析弱项,我们研发人员认真评估了借助双曲面弯晶单色化技术结合高计数率SDD能量探测器,能够获得轻元素分析技术的突破,历经一年多的研发,首台单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪实现同步分析汽柴油中微量硫、氯、硅等元素。轻元素分析能力的突破,振奋了我们的信心,几年时间,陆续实现对金属元素、重金属元素能段单色化聚焦激发,公司也颁布了系列单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪。单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪除了采用双曲面弯晶核心技术之外,同时采用偏振消光技术,结合近十年快速发展的硅漂移探测器技术,可谓是多项X射线荧光领域核心技术的集成。其在性能上推进XRF在元素检出限和分辨率上又上了一个台阶,胜任样品中微量与痕量元素检测,我们已经在食品安全重金属检测、环境物质重金属检测、矿产冶炼和锂电池材料等领域拥有多家客户,仪器性能满足客户对元素分析的要求,已取得良好使用效果。安科慧生参与多项国家、行业、团体标准的制订,助推单波长X射线荧光光谱仪更为广泛的应用,我们从未担心过此项技术的市场前景,相信随着客户的认可、标准的推行,单波长X射线荧光光谱仪将在多个元素分析领域得到广泛应用。仪器信息网:据悉,贵单位承担了基金委项目“全元素高灵敏度X射线荧光光谱仪研制”,该项目有什么样的目标?预期将完成哪些技术突破?滕飞:2021年安科慧生与广东工业大学共同承担了国家自然科学基金委的仪器专项“全元素高灵敏度X射线荧光光谱仪研制,项目号:62127816”,该项目主要目标实现元素周期表中X射线荧光光谱分析范围元素(C-U)的高灵敏度与高精度检测,将XRF分析轻元素能力提升,同时将金属以及重金属范围元素检测检出限降低至亚PPM水平。项目技术规划中,将采用多X射线源与多个单色化器相结合,将双曲面弯晶性能进一步提升,按照项目的高目标和严要求,进一步挑战XRF关键技术,将我国X射线荧光光谱技术推向新的水平。仪器信息网:围绕成果及相关技术,贵单位后续还将开展哪些创新工作?在产品线以及应用领域拓展方面有什么样的规划?滕飞:安科慧生虽在X射线荧光光谱领域深耕十年,但也仅仅摘到了该领域万簇鲜花的几朵花儿。今后几年,我们将继续聚焦X射线荧光光谱相关技术的研发,发展双曲面弯晶单色化技术,同时将单色化技术用于与其它光谱技术的联用以及元素成像等技术,不断扩展此项技术的应用领域。安科慧生的产品系列以北斗七星序列命名,发展十年来我们依次点亮了DUBHE、MERAK和PHECDA三颗星,2023年我们将颁布基于完整基本参数法的手持X射线荧光光谱仪-Alioth-π(中文商标注册:傲世派®),也期待成为众多XRF仪器中一颗耀眼新星!未来,我们也将不断研发新技术,基于新技术开发新仪器,以解决市场或客户对检测的需求和难题,也将逐步点亮北斗七星,为更多客户及行业服务。XRF市场发展空间巨大 小型化、高灵敏、高精度发展值得期待仪器信息网:请您谈谈X射线荧光光谱的技术的主要技术进展?现阶段还有哪些瓶颈亟待解决?滕飞:自1895年德国物理学家威廉康纳德伦琴发现X射线光并于1901年获得首届诺贝尔物理学奖,已有十几位诺贝尔奖获得者与X射线光研究及其应用相关,X射线光应用于元素分析、材料科学、生命科学、空间科学等多个领域。进入21世纪,X射线荧光光谱技术发展迅速,譬如,能量色散型探测器(主要指硅漂移探测器)的分辨率和计数率的大幅提升;对X射线光单色化聚焦技术的实现;微焦斑和高亮度X射线管的商品化;基本参数法的快速发展和完善等等。这些技术的进步推进XRF向着小型化、高灵敏、高精度方向发展。科学技术发展永无止境,X射线荧光光谱仍存在广阔的发展空间。譬如,对高能段(>20KeV)元素荧光具有高探测效率的高纯锗探测器商品化;硅漂移探测器计数率每提高一个数量级就预示着XRF元素检测灵敏度提升一个数量级;小型且更高亮度的X射线管;结合蒙特卡洛的基本参数法进一步提升X射线荧光光谱无标定量精度等等,相信国内外该领域的科研人员会不断推进这些技术的进步,为X射线荧光光谱带来更高精尖的应用空间。仪器信息网:您如何评价当前中国市场X射线荧光光谱仪的竞争情况? 滕飞:国内外已经有几十家X射线荧光光谱仪厂商,安科慧生只是其中的“少年”,少年富有朝气且充满梦想,我不认为存在竞争是坏事情,相反竞争会促进行业进步和企业发展。中国X射线荧光光谱仪市场发展空间巨大,市场开拓方兴未艾,需要同仁们共同推进这项技术的进步,为元素分析行业提供更可靠、更精准的分析方法。市场的蛋糕做大了,都能分得一杯羹。仪器信息网:当前X射线荧光光谱市场的需求情况怎么样?有哪些新的应用或市场增长点?滕飞:X射线荧光光谱仪市场需求在逐步扩大,就拿石油产品硫、氯、硅含量分析来说,有相关的分析方法标准支撑,在这个XRF细分市场有稳定的产值和增长。XRF的市场一方面是以标准为支撑的法规检测市场,由于涉及XRF的分析方法标准相比其它元素分析技术较少,因此在这个市场XRF并没有得到广泛使用,这也预示XRF存在广阔的市场空间。另一是企业做为质量控制的市场,XRF在水泥工业、钢铁与矿产冶炼、地质地矿等有广泛的应用,甚至是企业的主要质控仪器。在科研市场,XRF也有广泛的应用。元素周期表有一百多项元素,除了前五项元素X射线荧光光谱仪难以检测,其它元素都是XRF检测范围,只要X射线荧光光谱技术在元素分析精度符合行业对元素分析的要求,就应该是XRF的市场。我们深深感受到,元素分析从业者希望从样品前处理繁重的工作中解脱出来,X射线荧光光谱法也许是最好的选择。
  • 美发明世界上波长最短的X射线激光 实现45年预言
    美国能源部SLAC国家加速器实验室的科学家制造出了世界上波长最短、最纯的X射线激光,这项成就实现了一个45年的预言,打开了向一系列新的科学发现进军的大门。相关研究发表在近日的《自然》杂志上。   X射线能帮助人们深入观察原子和分子世界。1976年科学家预言称,X射线激光能被用制造可见光激光的方法制造出,即通过原子内部电子从高能级向低能级跃迁,释放单色光的方法。为了制造这种原子激光,科学家利用强大的X射线脉冲从密封舱中的氖原子中敲除电子,从而在氖原子外壳上留下“小洞”。当电子再回落填补这些“小洞”时,大约有1/50的原子通过发出一个在X射线范围内的光子来回应。这样,X射线激发临近更多的氖原子释放更多的X射线,如此的多米诺效应将激光放大了2亿倍。   该研究领导者妮娜• 罗林格(Nina Rohringer)表示,未来她将制造波长更短、能量更高的原子X射线激光。   相关仪器:气体衰减器   完成人:妮娜• 罗林格课题组   实验室:美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室 美国科罗拉多州立大学 美国NSF极紫外科学与技术工程研究中心 美国SLAC国家加速器实验室
  • 小菲课堂|使用FLIR OGI热像仪,可以“看见”哪些气体?
    众所周知,FLIR气体检测热像仪可以帮助您快速、安全地“看到”数百种不可见气体,但并非所有类型的气体都可以通过光学气体成像 (OGI) 进行可视化。详细了解使用OGI热像仪可以看到哪些类型的气体,将可以帮助您选择合适的FLIR热像仪,并熟练地掌握它。光学气体成像热像仪(OGI)的原理光学气体成像使用红外光谱过滤的热像仪来可视化原本不可见的气体泄漏。它的工作原理是测量通过一定体积气体的红外辐射。每种气体都有自己的光谱吸收特性,许多气体化合物会吸收一些红外能量,但只能在一定的窄波长范围内吸收。在这个非常狭窄的波长范围内,针对特定气体,OGI热像仪可以被此特定气体阻止的能量到达红外(IR)热像仪,从而来可视化气体羽流(通常看起来像烟云)存在的位置,而这片云就是气体吸收该波长能量的地方。哪些气体“看得见”?由于OGI热像仪将气体可视化为缺乏红外能量,因此它们只能对在滤波带通中吸收红外辐射的气体进行成像:在滤波带通中不吸收红外辐射的气体则不可见。例如,氦气、氧气和氮气等惰性气体无法直接成像。然而,数百种其他工业气体确实能够吸收红外能量,并且可以通过OGI热像仪进行可视化。例如,大多数碳氢化合物(苯、丁烷和甲烷)吸收波长为3.3μm(微米)附近的辐射,并且可以使用FLIR GFx320等热像仪进行可视化。六氟化硫 (SF6)吸收近10.6μm的能量,可以使用FLIR GF306等热像仪进行检测。一台FLIR热像仪能够可视化一种特定的气体,但它无法可视化另一种具有截然不同的红外吸收特性的气体。这就是为什么FLIR拥有一系列用于检测各种气体的OGI热像仪。您可以使用此图表来确定哪种GF型号的FLIR热像仪符合您的应用。仔细查看下面的表格,您就可以找到适合的FLIR OGI热像仪!
  • 开启能量加油站,热量仪来「食」力相助!
    除一日三餐外,喝个下午茶、来点夜宵也逐渐成为生活的时尚,每天我们都会摄入大量而种类丰富的食物,而我们到底吃了多少热量呢?这就不得而知了。如果不合理控制会对人体造成很多危害,也可能导致身体素质下降。▶能量不足:主要体现在老人、儿童及孕妇或哺乳期的妇女,他们的生命机体较为特殊,能量供应不足,就会使老人的肌肉力量变弱、免疫力下降,甚至生活无法自理,小孩生长发育迟缓,孕妇有可能导致胎儿畸形甚至流产,脑细胞发育不完全,使生命质量下降;▶能量过剩:主要危害是引发肥胖、脑梗塞、糖尿病等。如果平时饮食习惯不好,暴饮暴食、过度饮酒、过多的吃宵夜等等,不关心食品能量也都可能导致身体素质下降。现在常用的热量分析方法有化学分析法、食品成分表法。▶化学分析法是对样品进行成分检测,测得样品各营养成分的含量,根据各营养素能量转化系数计算总热量,缺点是检测周期长,检测人员专业要求高,检测成本高;▶食品成分表法是根据样品的配方,查阅营养成分表,计算总能量,缺点是地域性强,原料量不准确,准确度无保障。食品热量检测好帮手——食品热量成分分析仪该仪器是日本公司花费7年时间,斥资约2亿人民币全力打造的直接测试食品能量的全新仪器。样品不需要复杂的前处理,不需要对身体有害的有机溶剂,不需要漫长的测试周期,仅需5min,就能测出样品的能量。该仪器不仅可以测单纯的饼干、蛋糕等加工食品,还可以测烹饪菜肴、混合食品等各种类型食品的热量。操作简单,测试周期短,结果准确可靠,该仪器能够解决科研、产品创新、宣传过程中的很多热量问题。检测指标:热量/卡路里、蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、酒精等
  • 理学推出扫描型波长色散x射线荧光光谱仪ZSX Primus III NEXT
    近日,理学(Rigaku)宣布推出ZSX Primus III NEXT,这款新型扫描波长色散x射线荧光光谱仪(WDXRF),不仅采用理学独特的管式配置,并基于ZSX Primus III+成功进行迭代升级,使其成为质量和生产控制等应用中通用XRF的理想选择。ZSX Primus III NEXTZSX Primus III NEXT作为一款扫描型波长色散x射线荧光光谱仪,与能量色散XRF(EDXRF)相比,具有更高的检测灵敏度和光谱分辨率;与常见的管下配置相比,X射线管位于分析样品上方,有效避免了松散粉末和灰尘的污染以及碎片损坏。污染减少,保障了光谱仪的正常运行时间,降低了维护成本。ZSX Primus III NEXT中最重要的升级是集成了数字多通道分析仪(D-MCA),并对每个驱动单元的有效控制,将定量分析吞吐量提高了21%。这款光谱仪还结合了S-PC LE(轻型元件的气体保护比例计数器),无需为检测器安装检测气瓶,在分析过程中没有气体排放,从而降低了安装要求。除了仪器的功能和性能显著提高外,ZSX Primus III NEXT由理学的“ZSX Guidance”软件驱动,该软件也用于旗舰型号ZSX Primus IV 和 ZSX Primus IVi,允许共享应用条件。ZSX Guidance软件充分利用了D-MCA,提高了效率和精度。该软件也得到了提升,如自动获取和显示分析值中测量偏差的功能,能可靠地支持常规分析;调度器功能进一步简化了日常分析管理(自动启动+自动漂移校正),大大减少了分析操作前所需的准备工作量。此外,这款光谱仪还提供了与ZSX Primus IV和ZSX PrimusIVi兼容的行业特定应用程序包。在装运存储时校准曲线的“Pre-Calibration Package”,包含标准样品和分析条件的“Application Package”,以及专门用于某类产品SQX(无标准分析)的“Master Matching Library”,可帮助用户开启分析操作。Rigaku Holdings首席执行官Jun Kawakami表示:“ZSX Primus III NEXT标志着该产品线的发展,进一步证明了理学对持续改进和客户的承诺。我们还对该系统进行了定价,使其能够更好地达到这一级别的性能水平。”
  • 单波长色散XRF在油品分析领域的应用优势及进展
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " X射线自1895年德国物理学家伦琴发现以来,历经100多年的发展,已经广泛应用于化学、医药、金属、材料、地质、考古等科学领域,其无损、快捷、准确等特点也得到了广大用户的认可与青睐。X射线用于检测分析领域最多也是被大家所熟知的是X射线衍射技术,主要用于晶体结构解析、晶粒大小分析、物相定性定量分析等。X射线荧光分析技术(XRF)是X射线衍射技术发展的一个分支,根据光的波粒二象性,又可分为波长色散X射线荧光(WD XRF)和能量色散X射线荧光(ED XRF)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 单波长色散X射线荧光(MWD XRF)是波长色散X射线荧光(WD XRF)的一种,由于其采用独特的专利技术DCC双曲面弯晶和单波长光路系统,从而达到了更低的信噪比和更优异的检测下限。传统的波长色散XRF的光路示意图见图1,主要由:X射线管、样品室、分光晶体、检测器等主要部件组成,其它部件还有滤光片(位于X光管和样品之间,用于降低背景干扰谱线)、准直器(初级准直器位于样品和分光晶体之间,次级准直器位于分光晶体和检测器之间,目的是获得几近平行的光束,以满足布拉格衍射条件), 而且光路及检测系统往往需要充惰性气体以便降干扰降到最低,而且由于其采用高功率的X光源,往往还需要外接冷却系统或者电子冷却系统。如果测定单元素的话,由于背景信号较高,需要测定并扣除。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/0db63bb7-78fe-4b27-864f-1bf670936a54.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 2em " 图1 波长色散X射线荧光(WD XRF)光路示意图 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 单波长色散X射线荧光(MWD XRF)是使用单波长光激发的波长色散X射线荧光。第一台采用MWD XRF技术的仪器是Sindie& reg 硫分析仪,最早由美国XOS公司于2003年正式发布。作为MWD XRF技术的核心并且有专利保护的光路示意图请见图2,与图1传统波长色散X射线荧光的光路系统相比,通过两块双曲面弯晶(DCC),无需准直器系统,X光源发射的含有散射的多色X射线通过第一块DCC光学元件将X射线单色化(过滤),按照布拉格定律, 选出特定激发X谱线并且聚焦到被测样品上,第二块DCC光学元件消除散射光,并进一步降低背景,无需扣除背景即可使检测下限达到更低,收集到的X射线具有高信号,低背景比,从而达到更低的检测限、更稳定的分析结果。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 443px height: 225px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/154a772b-77fc-423e-90b0-adae6029600d.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" width=" 443" height=" 225" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em " 图2 单波长色散X射线荧光(MWDXRF)光路示意图 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于采用单波长激发并按波长色散原理进行待测元素的特征荧光 X 射线检测,极低的背景带来极低的检出限,将X射线荧光光谱分析的领域由微量(ppm 级)延伸到痕量(亚ppm到 ppb 级)。结合 X 射线荧光光谱分析技术快速、无损的优点, 单波长激发波长色散 X 射线荧光光谱仪在多个领域已经得到广泛的应用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 21世纪初的前十年,是国内传统大型国有石油化工企业人员改革及结构调整的关键时期,在分析检测人员精简、对生产过程监测与控制的要求越来越高、分析检测任务越来越重的大环境下,市场对自动化程度更高、操作更简单、分析结果更稳定的分析仪器的需求也越来越迫切。第一台单波长色散X射线荧光硫分析仪Sindie& reg 自2003年诞生以来,正好满足了国内市场对高效快捷的低硫含量分析仪的需求,从2007年开始,对XOS Sindie系列台式硫分析仪的需求逐年增加,并于2010年发布了采标自ASTM D7039-07标准的《NB/SH/T 0842-2010 汽油和柴油中硫含量的测定 单波长色散X射线荧光光谱法》,并且伴随着国内车用汽柴油标准中对硫含量的限值越来越低(车用汽柴油中硫含量由国IV标准的≤50ppm降到国V、国VI的≤10ppm),XOS的在线单波长总硫分析仪Sinide Online系列在S-Zorb脱硫工艺和加氢脱硫工艺也得到了广泛应用,近几年随着单波长Clora氯分析仪的普及市场对硅元素分析的需求,于2019年发布了均采用MWD XRF技术的方法标准《NB/SH/T 0977 轻质油品中氯含量的测定 单波长色散X射线荧光光谱法》和《汽油及相关产品中硅含量的测定 单波长色散X射线荧光光谱法》。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图3是2017年使用MWD XRF方法ASTM D7039(NB/ SH/T 0842)、WD XRF方法ASTM D2622(GB/T 11140)及紫外荧光UVF方法ASTM D5453(SH/T 0689)测定硫含量的统计数据,平均来看,MWDXRF技术拥有更优越的精准度。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 453px height: 276px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/89d460b4-94f7-4a0f-aefd-d212ef25a48a.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" width=" 453" height=" 276" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 0em " 图3 MWDXRF、WDXRF和UVF方法测定硫含量的对比 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图4是在超低硫含量柴油(ULSD)能力验证项目中,2015-2017年统计的MWD XRF方法ASTM D7039(NB/ SH/T 0842)、WD XRF方法 ASTM D2622(GB/T 11140)及UVF仲裁方法ASTM D5453(SH/T 0689)的分析数据,从中可以看到,MWDXRF技术与紫外荧光法(UVF)拥有相近的精准度。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 465px height: 261px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/0eca0311-c0e4-45d9-8160-e74910d6b241.jpg" title=" 4.png" width=" 465" height=" 261" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 2em " 图4 MWDXRF、WDXRF和UVF测定超低硫的数据对比 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图5是从2016年秋季到2018年秋季期间使用单波长X射线荧光MWD XRF方法ASTM D7536(NB/SH/T 0977)和传统的库仑法ASTM D5808测定小于1ppm氯含量的对比表。图6是使用单波长XRF方法测定汽油、VGO、石脑油、矿物油超低氯含量的分析数据。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" width: 385px height: 345px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/74007693-8acb-4fbb-881a-e47721ad8850.jpg" title=" 5.png" width=" 385" height=" 345" / br/ /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 图5 MWDXRF和库仑法测超低氯含量的数据对比 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/847419a5-e4a7-42eb-8724-278bd16372c3.jpg" title=" 6.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 0em " 图6 MWDXRF测定不同油品中超低氯含量的分析数据 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图7是单波长X射线荧光测硅含量的方法ASTM D7757(NB/SH/T 0993)的方法曲线和精密度的数据,校准曲线使用最小二乘回归校准方程,线性较好,并易于设置。线性R 值可达0.999 或更好。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" width: 635px height: 254px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/9fb15fc3-c1b8-4b0d-8f24-72cda3541a5d.jpg" title=" 7.png" width=" 635" height=" 254" / br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 图7& nbsp MWD XRF测硅的标准曲线和分析汽油样品的重复性、再现性数据 br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 通过以上数据情况,可明显看出,单波长色散X射线荧光技术,相对于传统的波长色散X射线荧光技术,除无需外接气源及冷却系统之外,还拥有更好的检测下限、稳定性和再现性,可以作为紫外荧光、库仑法及ICP等传统分析方法的有效补充,而且已经得到了广大油品分析用户的认可与肯定,加上X射线分析技术无损、快捷、操作简单等优异特性,对石油化工企业日益增加的样品分析任务及更加精简的人力物力的现状及发展趋势来说,可以大大提高分析效率,有效及时地满足工艺生产的需要。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " XOS公司是单波长色散技术的发明者,作为拥有该专利技术的唯一厂家,自从2003年第一台单波长色散XRF分析仪-XOS Sindie& reg 诞生至今,不断进行技术革新,在MWD XRF技术发展了近20年的期间,推陈出新,把单波长激发技术用到了极致,推出了性能稳定,检出限低的仪器。陆续有单波长Clora& reg 氯分析仪、Phoebe磷分析仪及Signal硅元素等单元素分析仪及Sindie+Clora、Sindie+Pb等双元素分析仪面世,已经给广大的油品分析客户带来了更加方便、快捷、准确的轻质非金属元素的分析解决方案,并且已经得到ASTM 方法标准委员会和国内石化行业标准的认可(ASTM D7039| NB/SH/T 0842、ASTM D7536| NB/SH/T 0977、ASTM D7757| NB/SH/T 0993)。 XOS的单波长色散XRF产品,均具有专利的单波长光路系统,见下图,可以给客户带来专业、正宗并且严格符合上述方法标准的检测技术。这些产品目前得到超过600家石化相关客户的青睐和信任,美国XOS公司全权委托上海仪真分析仪器有限公司作为其中国区的独家合作伙伴,负责技术推广,产品销售和售后服务。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 578px height: 293px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/869a930b-d014-4e8b-ae7a-59dd62b444f5.jpg" title=" 8.png" alt=" 8.png" width=" 578" height=" 293" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 单波长色散XRF主要用于测定个别痕量非金属元素的测定,主要在分析人员少、样品分析任务重的单位,比如石油化工企业油品化验室、出入境检验检疫化矿分析室等。目前单波长色散XRF在满足单波长光路系统的基础上,通过在样品之后增加双曲面弯晶及检测器的方法,逐渐向1次可分析双元素(见下图a)以及使用双晶体扣除干扰以达到更低检测限的技术(见下图b),但由于其采用的固定道检测光路,所以在一定程度上也限制了向两种元素以上分析的可能性,除非仪器做的更大、成本更高,从而可能会失去跟传统高功率X射线的竞争优势。 /span /p p br/ /p p style=" text-align: center" img style=" width: 499px height: 232px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/8f0ed5ec-ded7-4a7a-96e1-d194af591eda.jpg" title=" 9.png" width=" 499" height=" 232" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 图a 单波长硫+氯(Sindie+Clora) /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img style=" width: 493px height: 200px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/0665ccb5-8300-44e3-9cf0-6a66914c7210.jpg" title=" 10.png" width=" 493" height=" 200" / br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 图b 单波长超低氯(Clora 2XP) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 对于单波长色散XRF的技术发展,由于单波长色散XRF相对于传统的X射线荧光仪器,更小巧、功率更低,成本最高的还是在于光路系统,光路系统中的DCC双曲面弯晶是核心部件,如何提高其性能、降低其成本是关键,另外还可以增加更加先进、更低成本的自动多位样品系统,以便应对竞争日益激烈的市场环境。未来单波长色散XRF的趋势还是向更低检测限、更好重复性和再现性的方向发展,接近或超越传统的分析方法,比如硫元素的仲裁UVF方法、氯元素的库仑方法及硅元素的ICP-OES方法,并成为仲裁方法。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 214px height: 282px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b4e2bff5-a53c-4393-bae7-af7646ae4b85.jpg" title=" 11.png" alt=" 11.png" width=" 214" height=" 282" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em " (作者:上海仪真分析仪器有限公司 XOS市场开发经理 党相锋) /span /p
  • MLR建模意义的困惑与新解
    p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   受仪器信息网叶编辑的再三约稿,为再次庆祝近红外光谱分会成立十周年,感谢学会领导及专家同仁们一直以来的热忱关心关爱关照,感谢仪器信息网的多年大力支持和为近红外搭建的一个畅所欲言的平台,我十分用心地撰写了此文,以此深表谢意。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   笼统粗放地说,MLR多用于基础研究,PLS常用于实际应用。基础是根本,是永恒不变的,而应用方法随时都有可能推陈出新。就目前而言,在解决实际问题时,特别是只追求结果时,PLS是建模最佳选择,这是定论,我是赞成的。要想知道一些成分与波长间的相互关系,MLR是首选,这也是定论,我无异议。除此之外,今天想赋予其新意,特此撰写此文,与各位同仁共同磋商。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/558cffab-6e70-4d06-9ff1-a2c43a90ac35.jpg" title=" 韩.png" alt=" 韩.png" / /p p style=" text-align: center " strong 中国农业大学 韩东海 /strong /p p strong   一、撰写本文的契机 /strong /p p   一次偶然的机会,在整理查看K款水果品质专用便携仪MLR模型信息时发现了一个至今尚未得到其解的现象,那就是有四组看似毫不相干的不同种类的水果,竟然能共享一个模型(其中,猕猴桃的系数不同)进行预测,如表1所示。我们对多种水果共用一个模型进行预测并不陌生,曾经对苹果梨桃三种水果采用最大包容性波长共建一个模型进行过研究 sup 1) /sup ,针对840-918 nm波段建立PLS模型,取得了良好效果。我们曾经认为苹果桃梨的理化性质相近,光谱波形相似,所以才能共享一个模型。例如,苹果梨桃的形状大小相当、薄皮、果肉均匀、有果核等相似的物理性质和种类间水分含量及SSC相近,可溶性固形物成分相似等化学性质类似。很明显,我们的推测在此没有得到验证。 /p p   我请教过果蔬生理专家,询问共享吸收波长的四组果实的生理特征,答复是日韩梨、猕猴桃和枇杷三者都有明显的后熟软化过程,后熟后才适宜食用;番茄和李子都是呼吸跃变型果实;西瓜和甜瓜都是由胎座形成可食果肉,内部有籽;苹果和柿子无明显生理共性。生理共性应体现在光物性上,仅凭生理共性难以诠释。理化特性,生理特征与光物性之间存在何种关系,遗憾地是,这些基础性的研究至今为止暂时无解,这是我的困惑。 /p p style=" text-align: center " strong 表1 K水果专用便携仪MLR模型所用波长 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 341px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/669e8fe7-d24b-499a-94cf-e2e003c400b7.jpg" title=" 002.png" alt=" 002.png" width=" 600" height=" 341" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   破解这个困惑的意义不言而喻,可以以此类推,建立一系列的同类物料的模型,大大减少建模工作量。例如,探索小麦粉、大米粉、糯米粉等三粉是否可共享一个模型,等等。 /p p   近红外光谱分析技术起源于实践,理论相对滞后,有待进一步完善;能解决实际问题、不能清楚解释的案例司空见惯,这也许是近红外光谱分析技术不同于其他技术的特殊所在。 /p p   上文是困惑,下文是理解、归纳、体会、感想,统称为新解。 /p p strong   二、近红外技术是严谨的,同时又是粗放的 /strong /p p   近红外光谱分析过程不论是代表性样品的选择,还是光谱预处理、建模、验证、预测等均有严格的程序,按照规定程序得出的结果也许不是很理想,但结论一般难以推翻。这是严谨的一面。近红外分析的结果,甚至是结论可谓代表一种趋势。例如,无损检测哈密瓜糖度,预测数值误差也许较大,谈不上理想,但是糖度高的哈密瓜肯定比糖度低的甜,这就是一种趋势和结论。相对结果有问题,绝对趋势很正确,这是近红外分析技术粗放的一面。 /p p   实际上,对于K款仪器,上文是事实,也是规律,但不一定是普遍规律。曾经有人把苹果的4个波长代入不同仪器中,得出完全不一样的结论。很明显,仪器不同,光谱形状不同,直接代入是不符合逻辑的。在新的仪器中,也许部分规律能够再现,也许难以重复。下文讲的结论也是一种趋势。 /p p   早在1985年和1995年学者们就发现了水果建模两个关键波长,一个是904nm附近的碳水化合物吸收波长 sup 2) /sup ,一个是880nm周边的辅助波长 sup 3) /sup 。如果把904nm± 2nm均归纳为904nm,880nm± 4nm归纳为880nm,对表1中的波长出现次数进行统计,则发现波长904nm除草莓外,用于12种水果,频率最高。其次是波长880nm在8种水果中出现,如表2所示。由此可知,880nm和904nm是果实建模时最为优先选用的特征波长。在多数情况下,830nm和856nm左右的波长与糖度无关,常用于物料温度和光程的修正 sup 4) /sup ,其选取原则是吸光度谱二阶导趋于0的位置,最终以预测结果最佳进行每个波长微调。 /p p style=" text-align: center " strong 表2 波长出现的次数统计 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 203px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/8de13b4e-41b4-4121-8109-06355d362a05.jpg" title=" 003.png" alt=" 003.png" width=" 600" height=" 203" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   K是一款果实品质无损检测专用仪器,已经得到业界公认,该仪器所选用的13种果实波长具有一定的代表性和重要的参考意义。 /p p   关于MLR建模波长的选择,解释的比较全面有代表性的案例应该是小麦粉蛋白质Cp的计算 sup 5) /sup 。 /p p   Cp=12.68+493.7 log(1/R sub 2180 /sub )-323.1 log(1/R sub 2100 /sub )-243.4 log(1/R sub 1680 /sub ) /p p   其中,log(1/R sub 2180 /sub ),log(1/R sub 2100 /sub ),log(1/R sub 1680 /sub )分别是2180,2100,1680 nm处的吸光度。2180nm是蛋白质特征波长,2100nm是淀粉特征波长,1680 nm是与成分无关的中立特征上波长,反映小麦粉粉碎粒度信息,如图1所示。第一个变量是预测成分的特征波长,其它后续各项多为互补或修正。小麦粉是混合物,成分间相互影响。淀粉是小麦粉的主要成分,故淀粉是修正项;颗粒对光谱有影响,所以也是修正项。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 334px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/37759836-8655-4b5b-bf08-768546f37df6.jpg" title=" 图1.png" alt=" 图1.png" width=" 400" height=" 334" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图1 小麦蛋白质近红外预测 /strong /p p strong   三、& nbsp 知晓特殊波长有助于思考信噪比 /strong /p p   由上述13种果实可知,光谱分布范围最短波长是766nm,最长为920nm。假设以此为果实近红外吸收波段的话,那么,在选择或研发检测器时,波长范围不需太宽,700nm-950nm段的灵敏度越高越好,而通用光谱仪很难照顾到此处。上述K款仪器之所以获得业界好评,就是因为提高了光谱仪850nm-950nm之间的灵敏度,使得仪器输出能量增大,错开了非线性区间。同理,在选择光源时应尽量选择700nm-950nm范围内强度高,且稳定,避免图2所示的结果。只看数据,图2所示LED光源波长范围400nm-1000nm适合果实糖度无损检测,而看具体光谱特性则一目了然,750nm以后能量快速下降,根本不适合上述果实的无损检测。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 314px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b25a45be-323e-486e-8d6c-1420e32af212.jpg" title=" 图2.png" alt=" 图2.png" width=" 400" height=" 314" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图2 LED连续光源 /strong /p p   LED连续光源已经问世,且光谱特性可根据需要进行特殊设计,满足要求。在知晓特殊波长的情况下,更有利于未来专用仪器的开发。 /p p strong   四、 滤光片型仪器,而非MLR建模 /strong /p p   滤光片型光谱仪多数伴随着MLR建模,即使上述K款仪器也是在连续光谱上取四五个波长后进行MLR运算的。现实中,滤光片仪器越来越少,究其原因是台间差大,无法进行光谱预处理。日本有一A款手持仪已经停产,C款仅限日本国内销售。同时,也有非常成功的案例。Process Sensors公司的MCT460就是其中一例。该仪器是水分专用近红外在线检测仪。根据网上仅有的资料及个人理解,工作原理大致归纳如下,一些细节知之甚少。 /p p   以选用水的吸收波长1940nm为例。共用三个波长,一个是水的吸收波长λw1940nm,一个参考波长λ1小于1940nm,一个参考波长λ2大于1940nm,这两个参考波长选用原则一是与水吸收无关,二是与物料吸收无关。我认为,影响在线测量水分的因素有两个,一个是物料的高低不平,一个是物料的温度。所以,这两个参考波长一个与距离有关,一个与温度有关。再有就是两个参考波长对光谱影响程度有别,权重不一。 /p p   仪器结构如图3所示。光源被分为External和Internal两束光,分别依次通过1100 r/min旋转圆盘上的三个滤光片。由物料反射回来的λw光能量经反射镜、透镜以及聚光镜进入检测器。两个参考波长的能量以同样的原理进入检测器。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 414px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/de9ad5e4-07fc-4077-8baa-17e2da9ebd44.jpg" title=" 图3.png" alt=" 图3.png" width=" 300" height=" 414" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图3 水分近红外在线检测仪 /strong /p p   原始信号由External和Internal之比获得。External信号受物料和反射光的影响,而Internal只受反射光的影响。Internal信号消除由光源辉度变化引起的漂移。检测器收集了3个反射波长能量,能量大小用λw1940nm反射能量与两个参考波长能量之比进行评价。 /p p   Process Sensors公司把水分定义为: /p p style=" text-align: center " 物料水分 = a + b (R / M) /p p   R:参考波长能量的相对测量值,M:λw能量的相对测量值 /p p   由该公式可知,物料水分与参考波长能量和水分波长能量之比成正比。其中R为加权之后的λ1能量和λ2能量之和。λ1、λ2和λw又是External / Internal之比,具体表述如下: /p p style=" text-align: center " λ1=λ1External /λ1 Internal /p p style=" text-align: center " λ2=λ2External /λ2 Internal /p p style=" text-align: center " λw=λwExternal /λw Internal /p p   由此可知,该仪器在线测量水分时,无需参比测量,无需模型修正,无需吸光度计算,只需计算各个相对能量值就能获得结果。 /p p   类似案例还有NDC的在线检测系列产品,N1手持仪。这也许是滤光片型光谱仪的未来之路。 /p p   我已经拜读了邵学广老师的理论研究氛围浓厚的“近红外水光谱组学:一种新的分析手段”、褚小立老师的高度、广度、深度俱全的“从两句话浅述分子光谱技术的应用进展”、彭黔荣、张辞海老师的全面系统地概述了“近红外技术在烟草行业中的应用进展”、迅杰光远阎巍总经理的雄心大志篇“近红外新技术的探索与应用”。字里行间,充分体现了各位专家对近红外技术的深厚感情。我受益颇多,提升了认知水平。特别是褚小立老师的”纪念诺贝尔奖级科学家:近红外光谱技术之父Karl Norris”一文,让我们重温了一次现代近红外技术的发明史,回归原点,重新出发,踏上新的征程。我还会继续关注后续专家有待上网刊登的文章。 /p p   本文属于非学术性论文,一些观点、结论纯属个人认知,未必正确,仅供参考。 /p p strong span style=" font-family: " times=" " new=" "   参考论文 /span /strong /p p span style=" font-family: " times=" " new=" "   1、 Ran Liu, Shuye Qi, Jie Lu, Donghai Han:Measurement of soluble solid content of three fruit species using universal near infrared spectroscopy models”, JNIRS—Journal of Near Infrared Spectroscopy , 23, 301–309 (2015) /span /p p span style=" font-family: " times=" " new=" "   2、 Gerald S. Birth, Gerald G. Dull, W,T:Nondestructive spectrophotometric determination of dry matter in onions. J.Amer.Soc.Hort.Sci.,110,297-303,1985 /span /p p span style=" font-family: " times=" " new=" "   3、 Kumi Miyamoto and Yoshinobu Kitano Non-Destructive Determination of Sugar Content in Satsuma Mandarin Fruit by near Infrared Transmittance Spectroscopy Journal of Near Infrared Spectroscopy Vol. 3,Issue 4,pp. 227-237(1995) /span /p p span style=" font-family: " times=" " new=" "   4、 伊藤秀和,森本進,堀江秀樹:近赤外分光法によるメロン糖度の非破壊計測法の開発,第 48 回自動制御連合講演会,2005年 /span /p p span style=" font-family: " times=" " new=" "   5、 河野澄夫:近赤外分光法による農産物等の非破壊品質評価,農業機械学会誌第75巻 第2号,2013 /span /p p style=" text-align: right " strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (中国农业大学 韩东海) /span /strong /p
  • 鉴知科普 光谱仪波长标定测量方法
    鉴知科普 光谱仪波长标定测量方法波长精度和重复性是光谱仪重要的质量指标之一,两者对仪器的正确使用乃至实验结果有着很大影响;另外,由于温湿度、气压、磕碰等外界因素及仪器本身随着使用年限的增加,光纤发射角、光栅的衍射能力和检测器的探测效率等内部因素的变化,会对光谱仪传感器的响应产生影响,因此,光谱仪需要定期定标才能获得更准确的数据。定义:光谱定标就是明确成像光谱仪每个通道的光谱响应函数,即明确探测仪每个像元对不一样波长光的响应,从而获得通道的中心波长及其通光谱带的宽度。在实际微型光纤光谱仪中,光波波长是由CMOS像素所反映的,因此在实际测量中由于环境和时间的影响会引起光波波长与像素之间的变化,光谱仪中各CMOS像素所对应的实际光波波长必须准确确定,否则测量的准确度就会降低。如下图1所示,大家普遍使用的交叉式光纤光谱仪采用CMOS芯片收集光谱数据,为了得到准确的测量结果,光谱仪在使用前必须进行严格的标定,确定CMOS像素和光波波长的对应关系。图1 普遍使用的交叉式结构的光纤光谱仪常用的光纤光谱仪波长标定是采用特征光谱在CMOS对应的像素点上找到相应的位置,对于SR50C来说,探测用2048单元的线阵CMOS,测量光谱为200~1000nm,每个CMOS对应约0.4nm,光栅方程可以写成 其中,m为衍射级次,d为光栅常量,i为入射角(可以认为是定值),θ为衍射角,在小角度下可以认为(sinθ~θ~x),可知波长与衍射级次近似成线性关系,综合考虑大衍射角度等各种问题,我们可以采用最小二乘法三阶多项式进行拟合,从而得到最小的偏差平方和。式中a0,a1,a2,a3为拟合系数,x1,x2,…,x6为实测像素数,y1,y2,…,y6 为拟合后的波长。利用Matlab软件进行编程求解得到y=a0+a1x1+a2x2+a3x3中的拟合系数。采用汞-氩校准光源进行标定。以鉴知技术研发的微型光纤光谱仪SR50C为例,该光谱仪的汞氩灯光谱如图2所示图2 SR50C的汞氩灯光谱根据光纤光谱仪SR50C的波长标定结果来看,可以看出该产品的光谱范围广,支持200-1000nm范围内的光谱定制,可以实现紫外、可见光、近红外波段的高分辨率光谱检测。
  • 应用案例 | 参数调谐随机共振作为增强波长调制光谱学的工具,使用密集重叠斑点模式多程吸收池
    近日,来自安徽大学、安庆师范大学、复旦大学、皖西学院的联合研究团队发表了《参数调谐随机共振作为增强波长调制光谱学的工具,使用密集重叠斑点模式多程吸收池》论文。Recently, the joint research team from Anhui Key Laboratory of Mine Intelligent Equipment and Technology, School of Electronic Engineering and Intelligent Manufacturing, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Electrical and Photoelectronic Engineering, West Anhui University published an academic papers Parameter-tuning stochastic resonance asa tool to enhance wavelength modulation spectroscopy using a dense overlapped spot pattern multi-pass cell.背景 激光吸收光谱技术已在许多应用中得到证明,如空气质量监测、工业过程控制和医学诊断。测量的精度对这些应用非常重要。尽管激光吸收光谱在敏感检测方面具有许多优点,但仍需要很长的光学路径长度和特殊的测量技术来检测极微量的物质,以实现高检测灵敏度。为了实现这些目的,通常采用具有长光学路径的多程吸收池来增强吸收信号。然而,在吸收信号中经常出现意想不到的干扰光束、热噪声、射频噪声、电噪声和白噪声,严重影响了检测的精度。当使用密集重叠斑点模式的多程吸收池时,这些问题在激光吸收光谱中很常见。因此,从强噪声背景中有效提取弱光电吸收信号具有重要意义。已提出了几种方法来消除噪声的负面影响。传统的弱周期信号处理方法主要包括时间平均法、滤波法和相关分析法。① 时间平均法可以获得信噪比(SNR)较高的信号,因此可以降低噪声的标准差并提高信号质量。然而,这种方法无法完全消除强噪声背景。② 基于硬件和软件的信号滤波广泛用于降噪,其特点是带宽较窄。在实际应用中,期望的信号和噪声通常具有连续的功率谱和宽带宽,但制造与信号带宽相匹配以去除噪声的滤波器相对较困难。如果滤波器的带宽非常小,噪声将大幅衰减。然而,这可能会破坏期望的信号。③ 相关检测方法是通过周期信号的自相关来去除噪声的。其本质是建立一个非常窄的带宽滤波器,以滤除与信号频率不同的噪声。与上述其他弱周期信号检测方法相比,参数调谐随机共振(SR)方法的优势显而易见。即使噪声和信号具有相同的频率,只要它们达到最佳的共振匹配,SR方法就可以将部分噪声能量转化为信号能量,以抑制噪声并增强信号。在这项工作中,我们将SR方法应用于波长调制光谱学(WMS),并使用密集重叠斑点模式的多程吸收池。首先,将进行数值计算以找到合适的参数并评估最佳SR系统的性能,然后通过实验验证SR方法可以有效增强WMS信号。IntroductionThe laser absorption spectroscopy technology has been demonstrated in many applications, such as air quality monitoring, industrial process control, and medical diagnostic. The precision of the measurement is important to those applications. Although laser absorption spectroscopy has many advantages in sensitive detection, it still needs a long optical path length and special measurement technology for detecting a very trace substance, with a high detection sensitivity . For those purposes, a multi-pass cell with a long optical path is usually applied to enhance the absorption signal. However, the unexpected interference fringe, thermal noise, shot noise, electrical noise and white noise, often occur in absorption signals and seriously spoil the detection precision. Those problems are common for laser absorption spectroscopy when using dense overlapped spot pattern multi-pass cell. Therefore, it is of great significance to effectively extract weak photoelectric absorption signals from a strong noise background.Several methods are proposed to eliminate the negative influence of the noise. The traditional weak periodic signal processing methods mainly include time average method, filtering method,and correlation analysis method. ①The signal with a high signal-to-noise ratio (SNR) can be obtained by time average method, so the standard deviation of noise can be reduced and the signal quality can be improved. Nevertheless, the strong noise background cannot be fully eliminated by this method.②The signal filters based on hardware and software are widely used for noise reduction, the characteristic of which is narrow bandwidth. In practical application, the desired signal and noise usually have a continuous power spectrum and wide bandwidth, but it is relatively difficult to manufacture a filter that matches the bandwidth of the signal to remove the noise. If the bandwidth of the filter is very small, the noise will be greatly attenuated. However, this may destroy the desired signal.③The correlation detection method is used to remove the noise by the autocorrelation of the periodic signal. Its essence is to establish a very narrow bandwidth filter to filter out the noise, the frequency of which is different from that of the signal. Compared with other weak periodic signal detection methods mentioned above, the advantage of the parameter-tuning stochastic resonance (SR) method is apparent. Even if the noise and signal have the same frequency, as long as they reach the optimal resonance matching, the SR method can convert part of the noise energy into the signal energy to suppress the noise and enhance the signal.In this work, the SR method is applied to the wavelength modulation spectroscopy (WMS) by using the dense overlapped spot pattern multi-pass cell. first, the numerical calculation will be implemented to find the suitable parameters and evaluate the performance of the optimal SR system, and then it is verified that the SR method can effectively enhance the WMS signal by the experiments.实验装置的示意图如图1所示。海尔欣光电科技有限公司为此研究提供了锁相放大器(Healthy Photon,HPLIA),用于解调来自光电探测器的吸收信号,解调频率为第二谐波信号2f的频率(其中f = 6千赫兹是正弦波的调制频率)。锁相放大器的时间常数设置为1毫秒。解调后的信号随后由一个数据采集卡数字化,并显示在计算机上。A schematic diagram of the experimental setup is shown in Fig. 1. HealthyPhoton Technology Co., Ltd. provides a lock-in amplifier (HPLIA), which is used for demodulation of absorption signal from the photodetector at the frequency of second harmonic signal 2f (where f =6 KHz is the modulation frequency of the sine wave). The time constant of the lock-in amplifier is set to 1 ms. The demodulated signal is subsequently digitalized by a DAQ card and displayed on a computer. Fig. 1. Schematic diagram of experimental device of measurement.Healthy Photon,lock-in amplifier HPLIAFig. 2. 2f SR signal and 2f time average signal.结论参数调谐随机共振(SR)方法可以将部分噪声能量转化为信号能量,以抑制噪声并放大信号,与传统的弱周期信号检测方法(例如,时间平均法、滤波法和相关分析法)相比。本研究进行了数值计算,以找到将SR方法应用于波长调制光谱学(WMS)的最佳共振参数。在随机共振状态下,2f信号的峰值(CH4浓度恒定在约20 ppm)有效放大到约0.0863 V,比4000次时间平均信号的峰值(约0.0231 V)高3.8倍。尽管标准差也从约0.0015 V(1σ)增加到约0.003 V(1σ),但信噪比相应提高了1.83倍(从约25.9提高到约15.8)。获得了SR 2f信号峰值与原始2f信号峰值的线性光谱响应。这表明在强噪声背景下,SR方法对增强光电信号是有效的。Conclusion The parameter-tuning stochastic resonance (SR) method can convert part of the noise energy into the signal energy to suppress the noise and amplify the signal, comparing with traditional weak periodic signal detection methods (e.g., time average method, filtering method, and correlation analysis method). In this work, the numerical calculation is conducted to find the optimal resonance parameters for applying the SR method to the wavelength modulation spectroscopy (WMS). Under the stochastic resonance state, the peak value of 2f signal (a constant concentration of CH4&sim 20 ppm) is effectively amplified to &sim 0.0863 V, which is 3.8 times as much as the peak value of 4000-time average signal (&sim 0.0231 V). Although the standard deviation also increases from &sim 0.0015 V(1σ) to &sim 0.003 V(1σ), the SNR can be improved by 1.83 times (from &sim 25.9 to &sim 15.8) correspondingly. A linear spectral response of SR 2f signal peak value to raw 2f signal peak value is obtained. It suggests that the SR method is effective for enhancing photoelectric signal under strong noise background.参考:Reference: Parameter-tuning stochastic resonance as a tool to enhance wavelength modulation spectroscopy using a dense overlapped spot pattern multi-pass cell, Optics Express 32010https://doi.org/10.1364/OE.465629
  • 仪真分析中标青岛石化单波长XRF项目
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日,上海仪真分析仪器有限公司中标青岛石化2020单波长色散X荧光总氯分析仪购置项目。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目编号: 0712-204022003089 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 公告类型: 评标公示 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标方式: 国际公开 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 截止时间: 2020-11-02 14:59:00 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标机构: 中国石化国际事业有限公司 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标地区: 山东省 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标产品: 分析仪 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 所属行业: 其他通用分析仪器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目名称:青岛石化2020零购单波长色散X荧光总氯分析仪 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标项目编号:0712-204022003089 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标范围:单波长色散X荧光总氯分析仪 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中标结果公告时间:2020-11-09 16:48 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中标人:上海仪真分析仪器有限公司企业信息 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 制造商:XOS /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 制造商国家或地区:墨西哥 /p
  • ATAGO(爱拓)举办多波长阿贝折射仪安装培训
    为提高用户操作水平,加强与用户的交流,ATAGO(爱拓) 近日在东莞举办多波长阿贝折射仪安装调试用户培训。ATAGO应用工程师一行三人在位于东莞市东城区的广东省计量科学研究院东莞分院测试中心面向计量院测试中心用户培训多波长数显阿贝折射仪的安装调试及维护保养、使用注意事项等内容。 图为安装调试好的DR-M4/1550多波长数显阿贝折射仪 这次培训的仪器是ATAGO(爱拓)公司最新研制的DR-M4/1550多波长数显阿贝折射仪,计量院测试中心主要用于测量眼镜镜片的阿贝数,方便对镜片质量的鉴定。ATAGO(爱拓)多波长数显阿贝折射仪的主要特点是可以测量不同波长下的折射指数或阿贝数(vd 或 ve) ,波长范围从450至1550nm,且能在液晶屏幕上数字显示折射指数与阿贝数,极大地提高了工作效率。被广泛的应用到电子胶水、液晶面板、镜片等材料的检测上。 图为广东省计量科学研究院东莞分院办公楼和测试中心外景 通过对培训的调查,大多数客户都希望能增加培训的次数,多讲解实际操作时发生的案例。今后,ATAGO(爱拓)中国将继续努力,将用户培训越办越好。   更多有关ATAGO(爱拓)全线折射仪,旋光仪,糖度仪产品资料及应用技术的资料 请密切关注日本ATAGO 中国分公司网站: www.atago-china.com   ATAGO(爱拓)是专业的折光仪,折射仪与旋光仪生产厂商,生产多种类型的折光仪/折射仪及旋光仪。提供生产原料及成品的Brix值、折射率、盐度、糖度、物质浓度、旋光度的测量方案!   详情请点击 www.atago-china.com   或致电020-38108256   ATAGO(爱宕)中国分公司咨询
  • 横河电机发布适用于短波长测量的新型光谱仪
    日本横河电机株式会社近日推出新型光谱分析仪AQ6373,适用于短波长测量,量程范围350nm~1200nm。横河电机自收购安藤公司以来,即在光通信测试领域保持世界领先地位,光谱分析仪是享有传统美誉的拳头产品。   AQ6373使用单色镜技术,拥有出色的光学测量能力,如高精度波长测量、高分辨率、大动态范围等等。它继承了AQ6370B的友好用户界面和出色的测量吞吐量等优点,在很多测试场合将大大提高工作效率。AQ6373可满足医疗、生物、材料加工、电信设备等众多应用领域中对短波长设备的测量需求,尤其适用于短波长激光、光无源器件和LED的研发及生产。它能够代替许多与AQ6315同期的光谱分析仪。
  • 理学发布单波长X荧光总硫分析仪新品
    国内数百个石化企业、质检部门经过反复论证并强烈推荐使用。样品检测范围:汽油、柴油、石脑油、航空煤油、航空汽油、原油、渣油、水、聚丙烯、催化剂等液体及固体样品。单波长X荧光分析标准: 硫 S:SH/T0842 氯Cl:SH/T0977 硅Si:SH/T0993 铅Pb:ASTM D5059 检测下限: 硫S:0.1ppm;氯Cl:0.1ppm; 硅Si:0.5ppm;铅Pb:0.2ppm; 检测范围:0-99.99%X射线光管:靶材:Pd;50KV – 4mA;200W;分光晶体:多块晶体自动转换。 分析仪特点:1. 检测汽油、柴油、石脑油、原油、水(包括污水)等样品,也可测量催化剂等粉末和固体样品。灵敏度高,重复性好。2. 相比传统单波长检测单元素分析仪功率只有70W,四合一分析仪光源的功率为200W,检测下限更低、重复性更加优异。3. 划时代的将四组单波长X荧光技术集合到一台分析仪,运用到石油产品多元素检测中, 且采用特殊晶体分光,分辨率更高。尤其检测高硫低氯的样品,分别率更加清晰。4. 外形小巧,可放置于任何实验室,即插即用。5. 仪器标配12位自动进样器,真正提高分析效率。6. 全中文软件,操作简便。7. 可快速进行定性分析、定量分析、无标样近似定量分析。8. 具有光路校正、薄膜校正、匹配数据库等功能。创新点:1、用200W光管功率检测硫元素 2、单波长X荧光从传统的70W升级至200W 单波长X荧光总硫分析仪
  • 理学发布单波长X荧光磷含量分析仪新品
    专门检测生物燃料油、植物油的总磷含量测定。符合分析方法:单波长色散X荧光分析方法。 小巧和方便使用的Mini-ZP验室分析仪是被设计用于检测液体、固体中的超低总磷含量。Mini-ZP超于想象的准确性和精度,为企业提供可靠的分析结果。   基于MWD XRF 单波长色散X荧光技术,Mini-ZP分析仪的检测下限(LOD)可到达0.4 ppm,这种直接的测量方法不需要样品的转化和高温操作。   Mini-ZP 富有创新的设计和低维护量是实验室和工业过程分析最为理想的选择。 主要特点MWD XRF (单波长色散) X 荧光总磷分析有效分析范围:0.4ppm-5%检测时间: 300秒,也可以由用户设置没有消耗件或高温部件超低维护量模块化设计用于即插即用的维护开始可进行实验室分析 重复性: P 浓度 标准偏差1 ppm 0.15ppm5 ppm 0.4 ppm10 ppm 0.85 ppm50 ppm 2.6 ppm 北京福尼克斯期待为石化行业用户提供便捷、高效的分析设备及优质的售后服务 创新点:该技术填补了该领域的空白,对生物燃料油检测磷含量做出贡献。单波长X荧光磷含量分析仪
  • 理学发布单波长X荧光总氯分析仪新品
    小巧和方便实用的Mini ZCl实验室氯含量分析仪是专门为监测液态碳氢化合物,如芳泾\蒸馏物\重油和原油以及水处理解决方案中超低氯含量而精心设计的。 国内数百个石化企业、质检部门经过反复论证并强烈推荐使用。 样品检测范围:汽油、石脑油、原油、水、聚丙烯、催化剂等液体及固体样品。 Mini ZCl通过超于想想的准确性和精确度,为石化企业提供了可靠的分析结果。 基于MWD XRF 单波长色散X荧光技术,Mini ZCl分析仪的检测下限(LOD)可达到0.11ppm。这种直接的测量方法不需要样品转化和高温操作。 Mini ZCl富有创新的设计和超低维护量是实验室氯分析仪最理想的选择分析仪标准:SH/T0977, ASTM 7536 主要特点 MWD XRF (单波长色散) X 荧光总氯分析 石化产品有效分析范围:0.3ppm到5% 检测时间: 300秒,也可由用户设置内置式多位自动进样没有消耗件,无需高温部件内置式打印机,便于随时存储数据 超低维护量,所有软、硬件后期升级及部件更换都可以在国内完成,无需返厂处理 模块化设计用于即插即用的维护 开始可进行实验室分析 检测模块性能 单波长色散=超低背景 小巧和模块化的分析器设计 分析器内无运动部件 无需样品损耗或转化 简单的矩阵校正 重复性:氯浓度 标准偏差 0.3 ppm 0.03ppm 0.5 ppm 0.069 ppm 7 ppm 0.25ppm 北京福尼克斯期待为石化行业用户提供便捷、高效的分析设备及优质的售后服务 创新点:仪器弥补了过去只有微库仑方法检测氯元素的手段,真正高效,维护量极低。 单波长X荧光总氯分析仪
  • 中国散裂中子源能量分辨中子成像谱仪通过验收
    2023年7月10日至11日,广东省科技厅在中国散裂中子源园区组织召开了“能量分辨中子成像谱仪”项目技术测试和验收会,张统一院士担任验收组组长。验收组专家来自香港科技大学(广州)、中国科学技术大学、中国科学院上海高等研究院、中国航发北京航空材料研究院、华南理工大学、厦门大学、故宫博物院等单位。验收组一致认为:本项目建成的能量分辨中子成像谱仪具有束流通量高、成像视场大、空间分辨率和波长分辨率高等优势,在高能量分辨布拉格边中子成像、中子成像与衍射信息融合、多尺度、多维度、多模态中子无损成像等技术上实现了突破。该项目建成了我国首台高分辨成像与中子衍射结合的中子成像谱仪,可广泛服务于新能源、先进材料、先进制造、基础科学前沿、文化遗产等领域的需求,具有广阔的应用前景。验收组一致同意该项目通过验收。   能量分辨中子成像谱仪是广东省科技厅出资支持建设的中国散裂中子源中子谱仪,于2019年11月启动建设,经过高质量的设计、研制、安装与设备调试,2023年1月5日成功出束,经过紧张的束流调试和测试,达到了项目任务书所列各项设计指标,优于验收指标。能量分辨中子成像谱仪的建成和后续开放运行将在服务国家发展战略需求和粤港澳大湾区的科技发展与产业升级等方面发挥重要作用。
  • 这一次,老司机带你直视京津冀雾霾“身材”!
    “京津冀”又爆表了!!!京津冀多地多个空气自动监测点位的空气质量指数(AQI)超过500!” 据中国环境监测总站预报,12月16日—21日,京津冀及周边区域将出现一次重度至严重污染过程。这可能是今年入秋以来最严重的一次污染过程。北京、天津、石家庄、太原等多个城市启动空气重污染红色预警,采取了应对措施。果不其然,重污染如期而至。请看下面12月18日全国AQI指数分布图,京津冀地区的颜色简直红红火火恍恍惚惚。全国AQI指数分布图(数据来源:中科院大气物理所)个别地方红得发紫,直接爆表!(数据来源:中科院大气物理所)  如此严重的灰霾污染,从哪里来,又要往哪里去,分布又有多高呢?仅仅从地面数据我们很难说清头顶上污染物的空间分布状况,但如何解决这一难题呢?此刻,小编不禁向大家安利一个“神奇宝贝”——中科光电放置在天津地区的高能量颗粒物雷达。当雷达向高空发射一束绿光,光和大气中的物质(大气、污染物、云等)发生物理反应时,通过接收光返回的信号就可以探测到大气中不同时间不同高度的颗粒物浓度。写到这里,小编要贴出中科光电小伙伴们吐血整理的雷达实时监测图了~532nm波长探测到的消光系数图  上图为12月18日激光雷达用532nm波长的激光探测到的颗粒物的消光系数图。图中颜色越红代表消光系数越大,颗粒物污染越为严重,颜色偏蓝色则颗粒物浓度越低。天津地区的污染大多分布在不足800米的高度范围内,且空间分布较为均匀。在600米左右的高度颗粒物的浓度强度最大,截止18日下午16时,天津地区的边界层高度已压低至400米以下(如图中黑线所示),污染程度加剧。  我们来结合激光雷达的退偏振比图看一下漂浮在京津上空的颗粒物的形态和物种。退偏振比图  退偏振比表示污染的大小、形状,颜色越红表示退偏振比越大,污染物形状越不规则,粒径越大,如:沙尘、冰云等;颜色越蓝表示退偏振比越小,污染物形状以规则球形为主,粒径越小,如:气溶胶、水云、雾等。上图中近地面到高空800米“一片蓝”,退偏振度接近0,足以说明这次污染是以局地生成的细粒子为主。  同时,中科光电的激光雷达还发射了一束更短波长(355nm)的激光,监测效果如下图。355nm波长探测到的消光系数图  但让小编蒙圈的是,这段355nm波长的消光系数图与上面532nm波长的消光系数图有啥不一样呢?  大家有没发现,同532nm波长的消光系数图相比,这张图更红、色彩更重?原来,355nm波长能够对更小粒径的污染物进行空间探测,比如PM2.5。这使得探测结果更为精确,也侧面这说明这次京津冀大污染是以细粒子污染为主。  根据中国环境监测总站预报预测的结果,本次污染过程是因京津冀及华北大部分区域受静稳天气影响,相对湿度较大,风速多为静风或小风天气,边界层高度低,高湿度、强逆温天气污染扩散条件较差,加上进入冬季后燃煤供暖造成的污染,局地污染源的排放和不利于污染扩散的气象条件,双管齐下导致京津冀地区出现较长时间的特严重污染天气现象。重污染过程提示:19~21日,京津冀及周边区域将出现一次重度至严重污染过程。北京、天津、石家庄、保定、邢台等城市可能出现严重污染,PM2.5浓度可能超过300微克/立方米,如下图。不过,22日起,污染自北向南逐步缓解,相信不久后,大家又可以“重见天日”了。(数据来源:中国环境监测总站,12月18日17时发布)
  • 这一次,老司机带你直视京津冀雾霾“身材”!
    “京津冀”又爆表了!!!京津冀多地多个空气自动监测点位的空气质量指数(AQI)超过500!” 据中国环境监测总站预报,12月16日—21日,京津冀及周边区域将出现一次重度至严重污染过程。这可能是今年入秋以来最严重的一次污染过程。北京、天津、石家庄、太原等多个城市启动空气重污染红色预警,采取了应对措施。果不其然,重污染如期而至。请看下面12月18日全国AQI指数分布图,京津冀地区的颜色简直红红火火恍恍惚惚。(数据来源:中科院大气物理所)个别地方红得发紫,直接爆表!!(数据来源:中科院大气物理所) 如此严重的灰霾污染,从哪里来,又要往哪里去,分布又有多高呢?仅仅从地面数据我们很难说清头顶上污染物的空间分布状况,但如何解决这一难题呢?此刻,小编不禁向大家安利一个“神奇宝贝”——中科光电放置在天津地区的高能量颗粒物雷达。当雷达向高空发射一束绿光,光和大气中的物质(大气、污染物、云等)发生物理反应时,通过接收光返回的信号就可以探测到大气中不同时间不同高度的颗粒物浓度。写到这里,小编要贴出中科小伙伴们吐血整理的雷达实时监测图了~上图为12月18日激光雷达用532nm波长的激光探测到的颗粒物的消光系数图。图中颜色越红代表消光系数越大,颗粒物污染越为严重,颜色偏蓝色则颗粒物浓度越低。天津地区的污染大多分布在不足800米的高度范围内,且空间分布较为均匀。在600米左右的高度颗粒物的浓度强度最大,截止18日下午16时,天津地区的边界层高度已压低至400米以下(如图中黑线所示),污染程度加剧。 我们来结合激光雷达的退偏振比图看一下今天漂浮在京津上空的颗粒物的形态和物种。退偏振比表示污染的大小、形状,颜色越红表示退偏振比越大,污染物形状越不规则,粒径越大,如:沙尘、冰云等;颜色越蓝表示退偏振比越小,污染物形状以规则球形为主,粒径越小,如:气溶胶、水云、雾等。上图中近地面到高空800米“一片蓝”,退偏振度接近0,足以说明这次污染是以局地生成的细粒子为主。同时,中科光电的激光雷达还发射了一束更短波长(355nm)的激光,监测效果如下图。 但让小编蒙圈的是,这段355nm波长的消光系数图与上面532nm波长的消光系数图有啥不一样呢? 大家有没发现,同532nm波长的消光系数图相比,这张图更红、色彩更重?原来,355nm波长能够对更小粒径的污染物进行空间探测,比如PM2.5。这使得探测结果更为精确,也侧面这说明这次京津冀大污染是以细粒子污染为主。 根据中国环境监测总站预报预测的结果,本次污染过程是因京津冀及华北大部分区域受静稳天气影响,相对湿度较大,风速多为静风或小风天气,边界层高度低,高湿度、强逆温天气污染扩散条件较差,加上进入冬季后燃煤供暖造成的污染,局地污染源的排放和不利于污染扩散的气象条件,双管齐下导致京津冀地区出现较长时间的特严重污染天气现象。重污染过程提示:19~21日,京津冀及周边区域将出现一次重度至严重污染过程。北京、天津、石家庄、保定、邢台、邯郸、衡水、沧州、唐山、廊坊、德州、聊城、菏泽、濮阳、安阳、新乡、鹤壁、太原、阳泉、忻州、临汾、运城等城市可能出现严重污染,PM2.5浓度可能超过300微克/立方米,如下图。不过,22日起,污染自北向南逐步缓解,相信不久后,大家又可以“重见天日”了。(资料来源:中国环境监测总站)(数据来源:中国环境监测总站,12月18日17时发布)
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