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超高精厚仪

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  • 万米地层的“照相师”——超高温高压小井眼电成像测井仪

    3月4日,当得知深地塔科1井钻探深度突破10000米大关时,马雪青激动不已。马雪青是中油测井制造公司一级工程师,也是深地塔科1井四开测井电成像仪器保障组组长。她主要负责200摄氏度、170兆帕[b]超高温高压小井眼电成像测井仪[/b]的研发、试验和保障工作。为满足深地塔科1井的测井耐温耐压指标要求,该仪器提前一年就完成了研发。2023年底,两支样机经高温测试和标准井功能验证后,从西安奔波2800余公里,与马雪青同时抵达轮台基地。可万万没有想到,经过验证的仪器来到塔里木却“掉了链子”,出现主电流突增通信中断、极板电路供电电源微跳等问题。马雪青对自己说:“必须在一个月内完成所有整改工作。”她逐一分析原因、查找源头,很快就设计出工艺、算法、电路的改进方案,带领团队对仪器进行整改。不料,整改后的仪器在接受万米井验收井——满深11井的检验时,仪器极板图像依然欠佳,地质信息显示不全。满深11井与深地塔科1井的四开井况相似,只有过了这一关,仪器才能具备挺进万米深井的能力和实力。走路、吃饭、睡觉……马雪青脑子里想的都是这件事。一天中午吃饭时,她发现这里的饭菜比西安的咸一些,这激发了她的灵感:“与之前的试验井相比,塔里木的两口试验井泥浆矿化度高,仪器可能是‘水土不服’。”马雪青立刻返回厂房,用食用盐水模拟井下环境,将极板放置其中,终于发现了问题,找到了症结。随之,她带领团队改变了仪器下回路地线结构和极板内部地线安装方式,这一次,仪器终于在高对比度井眼环境中通过了验证。目前,[b]中油测井自主研发的电成像、密度、能谱等6种12支测井仪器均已通过试验验证[/b],准备就位、整装待发。[来源:中国石油新闻中心][align=right][/align]

  • 超高液相换不同粒径柱子跑不出来

    求助各位大佬我们之前用1.7微米粒径跑液相可以跑出来峰但是换了一个3微米的柱子后液相只能跑出来双头峰而且我们用超高跑的是绿原酸 标准品他都能出两个峰 绝望实在是不知道该怎么办了

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  • 超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱仪

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  • 彻底讲清如何实现各种单晶炉的0.1%超高精度真空压力控制

    彻底讲清如何实现各种单晶炉的0.1%超高精度真空压力控制

    [size=16px][color=#339999]摘要:针对晶体生长和CVD等半导体设备中对0.1%超高精度真空压力控制的要求,本文对相关专利技术进行了分析,认为采用低精度的真空度传感器、调节阀门和PID控制器,以及使用各种下游控制方法基本不太可能实现超高精度的长时间稳定控制。要满足超高精度要求,必须采用0.05%左右精度的传感器和相应精度的PID控制器,结合1s以内开合时间的高速电动针阀和电动球阀,同时还需采用上游进气控制模式。另外,本文提出的超高精度解决方案中,还创新性的提出了进气混合后的减压恒压措施,消除进气压力波动对超高精度控制的影响。[/color][/size][align=center][size=16px][img=彻底讲清如何实现各种单晶炉的0.1%超高精度真空压力控制,690,290]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071124469579_383_3221506_3.jpg!w690x290.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在晶体生长和CVD等半导体设备领域,普遍要求对反应腔室的真空压力进行快速和准确控制。目前许多半导体工艺设备的真空压力基本在绝对压力10~400Torr的真空度范围内,通过使用下游节流阀(电动球阀或电动蝶阀)的开度自动变化来调节抽气速率基本能达到1%以内的控制精度。但对于有些特殊晶体生长等生产工艺,往往会要求在0.1~10Torr真空度范围内进行控制,并要求实现0.1%的更高精度控制。[/size][size=16px] 最近有用户提出对现有晶体生长炉进行技术升级的要求,希望晶体炉的真空压力控制精度从当前的1%改造升级到0.1%,客户进行改造升级的依据是宁波恒普真空科技股份有限公司的低造价的压力控制系统,且技术指标是“公司研发的压力传感器和控制阀门及配套的自适应算法,可将压力稳定控制在±0.3Pa(设定压力在100~500Pa间)”。[/size][size=16px] 我们分析了宁波恒普在真空压力控制方面的两个相关专利,CN115113660A(一种通过多比例阀进行压力控制的系统及方法)和CN217231024U(一种碳化硅晶体生长炉的压力串级控制系统),认为采用所示的专利技术可能无法实现100~500Pa全量程范围内0.1%的长时间稳定的控制精度,最多只可能在个别真空点和个别时间段内勉强内达到。本文将对这两项专利所设计的控制方法进行详细技术分析说明无法达到0.1%控制精度的原因,并提出相应的解决方案。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 专利技术分析[/color][/size][/b][size=16px] 宁波恒普公司申报的发明专利“一种通过多比例阀进行压力控制的系统及方法”,其压力控制系统结构如图1所示,所采用的控制技术是一种真空压力动态平衡控制方法中典型的下游控制模式,即固定进气流量,通过调节排气流量实现真空压力控制。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.通过双比例阀进行压力控制的系统的示意图,500,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071128351485_5277_3221506_3.jpg!w690x338.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 通过双比例阀进行压力控制的系统的示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在动态平衡法控制中,这种下游模式的特点是: (1)非常适用于10~760Torr范围内的高气压精确控制,抽气流量的变化可以很快改变真空腔体内部气压的变化,不存在滞后性,这对于高精度的高压气体控制非常重要,因此这种下游控制模式也是目前国内外绝大多数晶体炉的真空压力控制方法。 (2)并不适用于0.1~10Torr范围内低气压控制,这是因为在低气压控制过程中,抽气速率对低气压变化的影响较为缓慢,存在一定的滞后性,调节抽气速率很难实现低气压范围内的真空度高精度控制。因此,对于低气压高真空的精密控制普遍采用的是上游控制模式,即调节进气流量,利用了低气压对进气流量非常敏感的特性。 宁波恒普公司所申报的发明专利“一种通过多比例阀进行压力控制的系统及方法——CN 115113660A”,如图1所示,所采用的下游控制模式是通过分程(或粗调和细调)形式来具体实现,即通过次控制阀开度改变抽气口径大小后,再用主控制阀开度变化进行细调,本质还是为了解决抽气速率的精细化调节问题。 这种抽气速率分段调节的类似方法在国内用的比较普遍,较典型的如图2所示的浙江晶盛公司专利“一种用于碳化硅炉炉腔压力控制的控压装置——CN210089430U”,采用的就是多个分支管路进行下游模式控制,多个分支管路组合目的就是调节抽气口径大小。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=02.下游控制整体结构示意图,500,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071129101289_1324_3221506_3.jpg!w690x621.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图2 下游多支路真空压力控制结构示意图[/color][/size][/b][/align][size=16px] 宁波恒普公司另一个实用新型专利CN217231024U(一种碳化硅晶体生长炉的压力串级控制系统),如图3所示,也是采用下游控制模式。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=03.晶体生长炉的压力串级控制系统的结构示意图,450,361]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071132344137_9996_3221506_3.jpg!w690x555.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图3 下游串级控制系统结构示意图[/color][/size][/b][/align][size=16px] 在晶体生长和其他半导体工艺的真空压力控制中,国内外普遍都采用下游控制模式而很少用上游控制模式,主要原因如下:[/size][size=16px] (1)绝大多数工艺对气氛环境的要求是高气压(低真空)范围内控制,如10~500Torr(绝对压力),且控制精度能达到1%即可。这种要求,最适合的控制方法就是下游模式。[/size][size=16px] (2)绝大多数半导体工艺都需要输入多种工作气体,而且各种工作气体还要保持严格的质量和比例,所以进气控制基本都采用气体质量流量计。如果在质量和比例控制之后,再对进气流量进行控制,一是没有必要,二是会增加技术难度和设备成本。[/size][size=16px] (3)在下游控制模式中安装节流阀(电动蝶阀)比较方便,可以在真空泵和腔体之间的真空管路上安装节流阀,而且对节流阀的拆卸和清洗维护也较方便。[/size][size=16px] 国内有些厂家在下游模式中采用上述分程控制方法的动机主要是为了规避使用高速和高精度但价格相对较贵的下游节流阀(电动蝶阀),这种高速高精度下游节流阀主要是具有1秒以内的全程闭合时间,直接使用这种高速蝶阀就可以在高气压范围内实现低真空度控制。而绝大多数国产真空用电动球阀和电动蝶阀尽管价格便宜,但响应速度普遍在几十秒左右,这使得压力控制的波动性很大。所以为了使用国产慢速电动蝶阀,且保证控制精度,只能在下游管路上想办法。[/size][size=16px] 如果采用高速电动球阀或电动蝶阀,且真空计和控制器达到一定精度,则采用任何形式的下游模式控制方式都可以在低气压范围内轻松实现1%的控制精度,但无法达到0.1%的控制精度。而如果采用低速阀门和上述专利所述的控制方法,也有可能达到1%控制精度,但更是无法实现更高精度0.1%的真空压力控制。[/size][b][size=18px][color=#339999]3. 超高精度真空压力控制方法及其技术[/color][/size][/b][size=16px] 晶体生长炉的真空压力控制也是一种典型的闭环PID控制回路,回路中包括真空泵、真空计、电动阀门和PID控制器。其中真空泵提供真空源,真空计作为真空压力测量传感器,电动阀门作为执行器调节进气或出气流量,PID控制器接收传感器信号并与设定值进行比较和PID计算后输出控制信号给执行器。[/size][size=16px] 这里我们重点讨论在0.1~10Torr的低气压(高真空)范围内实现0.1%超高精度的控制方法和相关技术。依据动态平衡法控制理论以及大量的实际控制试验和成功应用经验,如果要实现上述低压范围内(0.1~10Torr)的高精度控制,必须满足以下几个条件,且缺一不可:[/size][size=16px] (1)真空泵要具备覆盖此真空度范围的抽取能力,并尽可能保持较大的抽速,由此在高温加热过程中的气体受热膨胀压力突增时,能及时抽走多余的气体。[/size][size=16px] (2)真空计和PID控制器要具有相应的测量和控制精度。[/size][size=16px] (3)采用上游控制模式,并需采用高速电动针阀自动和快速的调节进气流量大小。[/size][size=16px] 国内外晶体生长炉和半导体工艺的真空压力控制,普遍采用的是薄膜电容真空计,价格在一万元人民币左右的这种进口真空计,测量精度基本在0.25%左右。这种真空计完全可以实现0.5 ~ 1%的控制精度,但无法满足更高精度控制(如0.1%)中的测量要求,更高精度的真空度测量则需要采用0.05%以上精度的昂贵的薄膜电容真空计。[/size][size=16px] 同样,对于PID控制器,也需要相应的测量精度和控制精度。如对于0.25%精度的真空计,采用16位AD、12位DA和0.1%最小输出百分比的PID控制器,可以实现1%以内的控制精度,这在相关研究报告中进行过专门分析和报道。若要进行更高精度的控制,则在采用0.05%精度真空计基础上,还需采用24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比的PID控制器。[/size][size=16px] 宁波恒普公司在其官网的压力控制技术介绍中提到,采用恒普自己研发的压力传感器和控制阀门及配套的自适应算法,在绝对压力100~500Pa范围内可将国内外现有技术的±3Pa压力波动(控制精度在1%左右)提升到±0.3Pa(控制精度在0.1%左右),控制精度提高了一个数量级。我们分析认为:在绝对压力100~500Pa的低压范围内,如果不能同时满足上述的三个条件,基本不太可能实现0.1%的超高精度控制。[/size][b][size=18px][color=#339999]4. 超高精度真空压力控制技术方案[/color][/size][/b][size=16px] 对于超高精度真空压力控制解决方案,我们只关心前述条件的第二和第三点,不再涉及真空泵内容。[/size][b][color=#339999] (1)超高精度真空计的选择[/color][/b][size=16px] 目前国际上能达到0.05%测量精度的薄膜电容真空计有英福康和MKS两个品牌,如图4所示。这类超高精度的真空计都有模拟信号0~10V输出,数模转换是20位。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=04.超高精度薄膜电容真空计,550,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071130184466_8776_3221506_3.jpg!w690x302.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图4 超高精度0.05%薄膜电容真空计 (a)INFICON Cube CDGsci;(b)MKS AA06A[/color][/size][/b][/align][size=16px][b][color=#339999] (2)超高精度PID控制器的选择[/color][/b] 从上述真空计指标可以看出,真空计的DAC输出是20位的0~10V模拟型号,那么真空压力控制器的数据采集精度ADC至少要20位。为此,解决方案选择了目前最高精度的工业用PID控制器,如图5所示,其中24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。所选控制器具有单通道和双通道两种规格,这样可以分别用来满足不同真空度量程的控制,双通道控制器可以用来同时采集两只不同量程的真空计而分别控制进气阀和抽气阀实现真空压力全量程的覆盖控制。另外PID控制器还具有标准的RS485通讯和随机配套计算机软件。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=05.高速电动阀门和超高精度PID调节器,650,237]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071130375986_9640_3221506_3.jpg!w690x252.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图5 超高精度PID真空压力控制器和高速电动阀门[/color][/size][/b][/align][size=16px][b][color=#339999] (3)高速电动阀门选择[/color][/b] 高速电动阀门主要包括了真空用电动针阀和电动球阀,都有极小的漏率。如图5所示,其中电动针阀用于微小进气流量的快速调节,电动球阀用于大排气流量的快速调节,它们的全程开启闭合速度都小于1s,控制电压都为0~10V模拟信号。[b][color=#339999] (4)超高精度0.1%压力控制技术方案[/color][/b] 基于上述关键部件的选择,特别是针对0.1~10Torr范围内的0.1%超高精度真空压力控制,本文提出的控制系统具体技术方案如图6所示。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=06.超高精度真空压力控制系统结构示意图,600,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071131004546_6716_3221506_3.jpg!w690x374.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图6 超高精度真空压力控制系统结构示意图[/color][/size][/b][/align][size=16px] 如前所述,在0.1~760Torr的真空压力范围内,分别采用了量程分别为10Torr和1000Torr的两只超高精度真空计,并分别对应上游和下游控制模式来进行覆盖控制,真空源为真空泵。[/size][size=16px] 在10~750Torr范围内,采用下游控制模式,即控制器的第一通道用来控制电动针阀的进气开度保持固定,第二通道用来检测真空计信号,并根据真空压力设定值自动PID调节电动球阀的开度变化实现准确控制。[/size][size=16px] 在0.1~10Torr范围内,采用上游控制模式,即控制器的第二通道用来控制电动球阀的进气开度保持固定(一般为全开),第二通道用来检测真空计信号,并根据真空压力设定值自动PID调节电动针阀的开度变化实现准确控制。[/size][size=16px] 由于电动针阀调节的是总进气流量,所以在具体工艺中需要将多种工作气体先进行混合后再流经电动针阀,而且多种工作气体通过相应的气体质量流量计(MFC)来控制各种气体所占比例,然后进入混气罐。在0.1~10Torr范围内的超高精度控制中,进气压力的稳定是个关键因素。为此,解决方案中增加了一个减压恒压罐,并采用正压控制器对混合后的气体进行减压,使恒压罐内的压力略高于一个大气压且恒定不变。[/size][size=16px] 解决方案中的超高精度PID控制器具有RS485接口并采用标准的MODBUS通讯协议,可以通过配套的计算机软件直接对控制器进行各种设置和操作运行,并显示、存储和调用各种控制参数的变化曲线,这非常便于整个工艺控制过程的调试。工艺参数和过程调试完毕后,可连接PLC上位机进行简单的编程就能与工艺设备控制软件进行集成。[/size][size=16px] 综上所述,本文设计的解决方案,结合相应的超高精度和高速的传感器、电动阀门和PID控制器,能够彻底解决超高精度且长时间的真空压力控制难题,可以满足生产工艺需要。[/size][b][size=18px][color=#339999]5. 总结[/color][/size][/b][size=16px] 晶体生长和半导体材料的生产过程往往需要较长的时间,工艺过程中的真空压力控制精度必须还要考虑长时间的控制精度,仅仅某个真空度下或短时间内达到控制精度并不能保证工艺的稳定和产品质量。[/size][size=16px] 在本文的解决方案中,特别强调了一是必须采用相应高精度和高速的传感器、执行器和控制器,二是必须采用相应的上游或下游控制方式,否则,如果仅靠复杂PID控制算法根本无法通过低精度部件实现高精度控制,特别是在温度对真空压力的非规律性严重影响下更是如此,这在太多的温度和正压控制中得到过证明,也是一个常识性概念。[/size][size=16px] 对于超高精度的真空压力控制,本文创新性的提出了稳定进气压力的技术措施,其背后的工程含义也是先粗调后细调,尽可能消除外界波动对控制精度的影响,这在长时间内都要求进行超高精度稳定控制中尤为重要。[/size][size=16px] 这里需要说明的是,实现超高精度控制的代价就是昂贵的硬件装置,如超高精度的电容真空计。尽管在高速电动阀门和超高精度PID控制器上已经取得技术突破并降低了价格,但在薄膜电容真空计方面国内基本还处于空白阶段。除非在超高精度电容真空计上的国内技术取得突破,可以使得造价大幅降低,否则将不可避免使得真空压力控制系统的成本增大很多,而目前在国内还未看到这种迹象。[/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]

  • “光敏定位超高光学分辨率显微镜系统”通过验收

    http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/W020120712608069274506.jpg验收专家现场核查设备情况 7月11日,中国科学院计划财务局组织专家在生物物理研究所对徐涛研究员负责的“光敏定位超高光学分辨率显微镜系统”仪器研制项目进行了现场验收。 验收专家组听取了研制工作报告及经费决算报告、用户报告和技术测试报告,现场核查了设备的运行情况,审核了相关文件档案及财务账目。经过提问与讨论,验收专家组一致认为该项目实现了预期的研制目标,完成了实施方案规定的各项任务,同意通过验收。 2006年9月,美国科学家Eric首次在Science杂志上提出光敏定位显微镜(PALM)的概念,使得光学显微镜能够获得与电子显微镜相匹配的分辨率。PALM的基本原理是将荧光分子附著在目标蛋白上,利用全内反射显微镜(TIRFM)技术和单分子定位技术得到细胞内荧光蛋白纳米级分辨率的精确定位。“光敏定位超高光学分辨率显微镜系统”研制项目总体设计灵活高效,结合了TIRFM、EMCCD成像系统、闭环锁焦系统等技术,提出了新的单分子定位算法,实现了三维防漂移反馈校正、细胞内单分子的三维定位和超精细结构观察,完成了一套具有国际领先水平的超高分辨光学显微成像系统,具有较高的创新性。 目前,该系统已在细胞内单分子(如微管蛋白、离子通道等)成像方面发挥了关键作用。研究人员在Nature Methods、PNAS等杂志上发表了世界领先的研究成果,可应用于细胞生物学的超高分辨荧光成像,具有广泛的应用前景。 该项目研制的仪器符合目前蛋白质科学和系统生物学对创新仪器设备和技术的有关需求,有望产生一定的经济效益。

  • 超高效液相色谱仪哪家好?

    最近公司准备买一台超高效液相色谱仪做中控,有没有用过的大神推荐一下哪种的比较好用,之前单位一直用的安捷伦1260,不知道换到超高效液相上方法需不需要变动,麻烦用过的告知一下各个品牌的仪器性能,价格,售后……谢谢大家!

  • 超高分辨显微镜及其在生物医学领域的应用

    [align=center][font='times new roman'][size=16px][b]超高分辨[/b][/size][/font][font='times new roman'][size=16px][b]显微镜及其在生物医学领域的应用[/b][/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=14px]刘皎[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px],[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px] [/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px]吴晶[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][/align][align=center]1. [font='times new roman']北京大学医药卫生分析中心,北京,[/font][font='times new roman']100191[/font][/align][font='times new roman'][b]摘要[/b][/font][font='times new roman'][b] [/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜([/font][font='times new roman']Super-Resolution Microscopy[/font][font='times new roman'])作为一类强大的科学工具,可以突破传统光学显微镜的分辨极限,实现对微小结构的高分辨率成像,已经在生物医学领域引起了广泛的关注和应用。本文将探讨超高分辨显微镜的不同类型和原理,介绍[/font][font='times new roman']其[/font][font='times new roman']在生物医学领域的应用[/font][font='times new roman']及展望其未来发展[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman'][b]Abstract[/b][/font][font='times new roman']Super Resolution Microscopy[/font][font='times new roman'], as a powerful scientific tool, can break through the resolution limit of traditional optical microscopes and achieve high-resolution imaging of small structures. It has attracted widespread attention and application in the biomedical field. This article will explore the different types and principles of Super Resolution Microscopy, introduce their applications in the biomedical field, and look forward to their future development[/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman'][b]关键词[/b][/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']显微镜,[/font][font='times new roman']成像技术[/font][font='times new roman'],应用[/font][font='times new roman'][b]1 [/b][/font][font='times new roman'][b]引言[/b][/font][font='times new roman']显微镜的产生和发展对于生命科学研究的进步有至关重要的作用[/font][font='times new roman'],它将微观世界呈现在大家面前,包括微生物的存在、组织细胞结构及生理病理活动等。显微镜技术的不断革新将成像分辨率不断提高,但相当长一段时间内光学成像无法突破一个极限值,即[/font][font='times new roman']xy[/font][font='times new roman']轴横向分辨率约[/font][font='times new roman']200nm[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']轴纵向分辨率约[/font][font='times new roman']500nm[/font][font='times new roman'],因此小于这个尺寸的生命活动和结构[/font][font='times new roman'],如病毒、亚细胞结构等,[/font][font='times new roman']是无法清楚地观察到的[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']聚焦点的光强会根据点扩散函数([/font][font='times new roman']point spread functio[/font][font='times new roman']n[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman'])而展开[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']对于圆形孔径,[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']呈现为艾里斑([/font][font='times new roman']Airy disk[/font][font='times new roman'])的模式[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']激光扫描共聚焦显微镜([/font][font='times new roman']Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM[/font][font='times new roman'])的分辨率取决于[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']的大小,如果焦点很小,则每个像素[/font][font='times new roman']点[/font][font='times new roman']获取到的信息也很小,从而得到清晰锐利的图像;反之,则结果图像变得模糊。因此,[/font][font='times new roman']CLSM[/font][font='times new roman']成像的[/font][font='times new roman']主要挑战在于实现越来越小的[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']以获得更好的分辨率。德国物理学家恩斯特[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']阿贝([/font][font='times new roman']Ernst Abbe[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']1840-1905[/font][font='times new roman']年)在[/font][font='times new roman']19[/font][font='times new roman']世纪[/font][font='times new roman']70[/font][font='times new roman']年代首次[/font][font='times new roman']提出阿贝衍射极限,即[/font][font='times new roman']由于衍射效应,[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']大[/font][font='times new roman']小与[/font][font='times new roman']λ/NA[/font][font='times new roman']成正比([/font][font='times new roman']d=0.61λ/NA[/font][font='times new roman']),其中[/font][font='times new roman']λ[/font][font='times new roman']是光的波长,[/font][font='times new roman']NA[/font][font='times new roman']是物镜最重要的参数[/font][font='times new roman']——[/font][font='times new roman']数值孔径[/font][font='times new roman']。由于可见光波长范围在[/font][font='times new roman']400-760nm[/font][font='times new roman']之间,[/font][font='times new roman']NA[/font][font='times new roman']值最大在[/font][font='times new roman']1.7[/font][font='times new roman']左右,所以分辨率极限在[/font][font='times new roman']200nm[/font][font='times new roman']左右。随着物理学和测量技术的进步,突破衍射极限的显微镜不断涌现,目前公认的超高分辨显微镜主要有三类,包括[/font][font='times new roman']结构照明显微镜([/font][font='times new roman']Structured Illumination Microscopy[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman'])[/font][font='times new roman'],受激发射减耗显微镜([/font][font='times new roman']Stimulated Emission Depletion Microscopy[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']),和[/font][font='times new roman']单分子定位显微镜。单分子定位显微镜包括光敏定位显微镜([/font][font='times new roman']Photoactivation Localization Microscopy[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman'])和随机光学重建显微镜([/font][font='times new roman']Stochastic Optical Reconstruction Microscopy[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman'])[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']2014[/font][font='times new roman']年三位科学家[/font][font='times new roman']史蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔([/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman'])[/font][font='times new roman']、埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹([/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman'])和威廉[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']莫纳([/font][font='times new roman']William E. Moerner[/font][font='times new roman'])因他们在超[/font][font='times new roman']高[/font][font='times new roman']分辨显微镜技术领域的贡献而获得了诺贝尔化学奖。[/font][font='times new roman'][b]2 [/b][/font][font='times new roman'][b]不同类型的超高分辨显微镜[/b][/font][font='times new roman'][b]2.1[/b][/font][font='times new roman'][b] [/b][/font][font='times new roman'][b]结构照明显微镜([/b][/font][font='times new roman'][b]Structured Illumination Microscopy[/b][/font][font='times new roman'][b],[/b][/font][font='times new roman'][b]SIM[/b][/font][font='times new roman'][b])[/b][/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']本质是利用两束激发光在样品上进行干涉,产生明暗交替的莫尔条纹,高空间频率的莫尔条纹会放大激发条纹与样品空间频率不一致的结构,从而将样品中的高频信息整合入收集到的图像中。[/font][font='times new roman']通过投射特殊的光照明模式如格点或条纹光栅,以一定的模式照射样品,引入空间频率信息,采集多个图像并经过复杂的数据处理之后,重建高分辨率图像。由于每个图像都采用不同的结构照明模式,包含了不同的信息,合并后的图像能够展示出比传统显微镜更多的细节[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']相比于其他超高分辨成像技术,[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']最大的优势就是宽场[/font][font='times new roman']成像,速度快,基本可以达到实时观察。[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术的前身可以追溯到[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']世纪[/font][font='times new roman']70[/font][font='times new roman']年代初。当时,光学学家特奥多尔[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']赫普恩([/font][font='times new roman']Theodor [/font][font='times new roman']H?upl[/font][font='times new roman'])首次提出了使用周期性光栅照明来提高显微镜分辨率的想法。这奠定了[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术的基础,尽管当时还没有实际的[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']显微镜。[/font][font='times new roman']21[/font][font='times new roman']世纪初期,史蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔([/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman'])和埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹([/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman'])等科学家分别独立开发了[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']的现代版本。[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术开始广泛传播,吸引了生物学家和显微镜专家的关注。它被认为是一种相对低成本的[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']率成像方法,因为它不需要昂贵的激光设备或复杂的样品准备。[/font][font='times new roman'][b]2.2 [/b][/font][font='times new roman'][b]受激发射减耗[/b][/font][font='times new roman'][b]显微镜([/b][/font][font='times new roman'][b]Stimulated Emission Depletion Microscopy[/b][/font][font='times new roman'][b],[/b][/font][font='times new roman'][b]STED[/b][/font][font='times new roman'][b])[/b][/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']技术的概念最早由斯德哥尔摩大学的斯蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔([/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman'])提出。他的想法是通过将激发光束与一个特殊的抑制光束结合,从而实现对荧光标记物的光抑制,[/font][font='times new roman']通过受激辐射淬灭光斑外围的荧光分子,[/font][font='times new roman']使其在空间上变得更加紧凑,[/font][font='times new roman']减少[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']从而提高分辨率。[/font][font='times new roman']我们也叫“甜甜圈”技术。[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']显微镜背后基本思想就是利用非线性光学设计一个低于阿贝衍射极限的更小[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']分辨率与[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光强有关,提高[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光的强度可以使荧光光斑焦[/font][font='times new roman']点中心直径趋于[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman'],但是实际应用中,光损伤较大,[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光强不可能无限增加,顾[/font][font='times new roman']其分辨率[/font][font='times new roman']最高[/font][font='times new roman']可达到[/font][font='times new roman']3[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']nm[/font][font='times new roman']左右[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']目前的[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']只能应用于较薄的组织器官或细胞,光毒性较强,成像厚度有限不太适合活体或活细胞长时间成像。[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光路较为复杂,对系统稳定性要求较高。[/font][font='times new roman'][b]2.3 [/b][/font][font='times new roman'][b]单分子定位显微镜[/b][/font][font='times new roman']单分子定位显微镜[/font][font='times new roman']中荧光标记的单个分子被分别激发和检测。单分子的中心可以以极高的精度确定从而实现高分辨率,包括光敏定位显微镜([/font][font='times new roman']Photoactivation Localization Microscopy[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman'])和随机光学重建显微镜([/font][font='times new roman']Stochastic Optical Reconstruction Microscopy[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman'])。[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']的历史可以追溯到[/font][font='times new roman']2006[/font][font='times new roman']年,由埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹([/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman'])和哈拉尔德[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']赫斯([/font][font='times new roman']Harald Hess[/font][font='times new roman'])提出了单分子定位这一概念。在[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']中,样品中的分子被标记上特定的荧光染料。这些染料可以通过光激活从一个基态转变到一个激发态,此过程可通过使用激活光(通常是紫外光)来实现。同期[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的成像技术也发展起来,代表科学家是华人庄小威。[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的工作原理与[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']类似,是通过特殊的分子标记和随机活性化,实现单分子定位进而实现超高分辨率成像。具有光激活能力的标记物通常在某种光照条件下会发光,但也会在某一时刻被随机地熄灭。这种随机光熄灭是[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']技术的关键,因为它允许在不同时间点捕获标记物的位置。通过记录标记物的位置,可以得到它们的坐标。这一过程需要在短时间内多次拍摄样品,以获得足够多的数据点。最后,通过将多个标记物的坐标叠加在一起,可以生成高分辨率的图像。这种以成像时间换取空间分辨率的形式,使得[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']或[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的分辨率通常能够达到数十纳米。[/font][font='times new roman'][b]3 [/b][/font][font='times new roman'][b]应用领域和未来发展[/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜可以探索微观世界的无限可能性,已经彻底改变了科学研究的方式。在细胞生物学领域,它被用于研究[/font][font='times new roman']亚细胞结构,如微丝、微管、肌动蛋白等,[/font][font='times new roman']细胞器[/font][font='times new roman']如线粒体、溶酶体等,[/font][font='times new roman']分子分布和细胞膜动态、观察蛋白质的相互作用;在神经科学领域,它可用于观察神经元的亚细胞结构和突触的细节,有助于解剖和理解神经系统的结构和功能,以及神经系统相关疾病的机制;在癌症研究领域,被用于研究癌细胞的特征、蛋白质分布以及肿瘤微环境,这对于癌症的早期诊断和治疗规划非常重要;在材料科学领域,它被用于研究纳米材料的结构和性质、帮助科学家精确控制和制备纳米结构;在药物研发领域,它可用于研究药物靶标蛋白的定位和与其他分子的相互作用,这对于药物设计和筛选非常重要[/font][font='times new roman'];在微生物领域,对于研究细菌[/font][font='times new roman']结构变化至关重要,规避了电子显微镜无法进行活体成像等弊端,可以更加推进微生物学发展。[/font][font='times new roman']当然,[/font][font='times new roman']超[/font][font='times new roman']高[/font][font='times new roman']分辨成像技术[/font][font='times new roman']也有一定的挑战。超高分辨成像技术[/font][font='times new roman']通常需要高度复杂的设备和精密的校准,这使得其设备成本相对较高,[/font][font='times new roman']再加上样本制备的困难,[/font][font='times new roman']限制了其广泛应用。[/font][font='times new roman']样品准备在超高分辨成像中具有重要作用,新的标记技术和荧光探针的发展将提高成像的灵敏度和特异性[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']开发更友好、无损伤的样品准备方法,以减少对样品的干扰[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']甚至[/font][font='times new roman']包括无标记成像技术以减少样品标记的需求。开源软件和自动化工作流程将使超高分辨成像技术更易于使用和共享,促进科学研究的进展。[/font][font='times new roman']超高分辨技术通常对于三维成像和大样本的深度成像有限制,需要克服分辨率和深度之间的权衡。[/font][font='times new roman']同时超高分辨[/font][font='times new roman']成像的时间分辨率还可以继续提升[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']虽然[/font][font='times new roman']目前[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']和[/font][font='times new roman']minflux[/font][font='times new roman']更适合[/font][font='times new roman']观察[/font][font='times new roman']活细胞[/font][font='times new roman']动态过程,但时间分辨率的提高仍然是一个挑战,特别是对于极短时间尺度的现象[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']这将使科学家能够更深入地探索微观世界,并获得更多信息。[/font][font='times new roman']随着技术的不断进步,[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像有望在[/font][font='times new roman']包括临床医学[/font][font='times new roman']等[/font][font='times new roman']更多领域得到广泛应用[/font][font='times new roman'],未[/font][font='times new roman']来如果能实现超高分辨的动物甚至人的[/font][font='times new roman']活体成像,减少样品固定和处理的需求,允许观察生物过程的实时发生[/font][font='times new roman']将会更有现实意义[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']并且在科学研究的需求下,[/font][font='times new roman']多模态[/font][font='times new roman']或多尺度[/font][font='times new roman']成像将[/font][font='times new roman']与[/font][font='times new roman']不同[/font][font='times new roman']的[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']技术相结合,[/font][font='times new roman']例如,结合光学成像和质谱成像[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']从分子水平到组织水平[/font][font='times new roman']提供[/font][font='times new roman']生命活动[/font][font='times new roman']更全面的信息。[/font][font='times new roman']也可以[/font][font='times new roman']发展高通量的样品处理和成像技术,以便更快速地获得大规模的数据。[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像生成的数据量巨大,处理和分析这些大数据需要强大的计算资源和高效的算法。数据存储和传输也是挑战。[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像数据可能受到噪声和伪迹的影响,这需要高级的图像处理技术来减少其影响,以获得准确的图像。数据分析通常需要复杂的算法和数学模型,需要专业知识和技能。对于某些应用,如神经科学中的活体成像,需要实时数据分析,这增加了挑战。深度学习和人工智能技术[/font][font='times new roman']有望[/font][font='times new roman']在数据分析中发挥越来越重要的作用,[/font][font='times new roman']实现[/font][font='times new roman']自动处理和解释图像数据。发展实时数据分析技术,使科学家能够在数据采集过程中获得及时反馈。开发更易用的高级图像处理工具,使非专业用户也能够进行数据分析。结合不同成像技术和数据源的信息,以提供更全面的信息。开发自动化和高通量的数据分析工作流程,以应对大规模数据的挑战。促进数据共享和开放科学,以促进合作和加速科学研究的进展。未来,随着计算能力的提高和新技术的引入,[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像数据分析将变得更加强大和高效。这将有助于更深入地理解微观世界,并在生物学、医学、材料科学等领域推动创新和发展。[/font][font='times new roman']总的来说,尽管[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像面临一些挑战,但其前景充满希望。未来的发展将使这一领域更加强大,有望在科学研究和实际应用中提供更多的机会和洞察力。[/font][font='times new roman'][b]4 [/b][/font][font='times new roman'][b]结论和展望[/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜的成像原理基于破解传统显微镜的分辨极限,通过结构照明、图像重建[/font][font='times new roman']和单分子成像等策略,实现对微小结构的高分辨率成像。这一技术的应用领域包括生物学、材料科学、纳米技术和医学等,有望推动科学研究的进一步发展。超高分辨显微镜已经在生物医学领域取得了显著的突破,使研究人员更深入地理解细胞和分子结构。然而,仍然存在挑战,包括样品准备和数据分析的复杂性。未来,我们可以期待更多技术的发展,以进一步提高分辨率和扩大应用领域。[/font][font='times new roman']随着技术的不断发展,我们可以期待更多超分辨显微镜技术的突破,如更高分辨率、更高灵敏度和更快成像速度。超分辨显微镜的应用也将继续扩展到新的领域,如药物研发、个性化医学和环境科学。它将为我们提供更多工具来解决生物学的重要问题,如疾病机制、药物研发和生态系统健康。总之,超分辨显微镜技术的未来展望是光明的,它将继续推动科学研究向前迈进,揭示微观世界的微小奥秘,为改善生活质量和解决全球挑战做出贡献。这个领域的不断创新将激发更多科学家的热情,共同追求更深入的科学知识和更广泛的应用。[/font][font='times new roman'][b]参考文献[/b][/font][font='times new roman']Hell[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S [/font][font='times new roman']W[/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman']Far-field[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']optical[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']nanoscopy[/font][font='times new roman'][J][/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman']Science[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']2007[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']316(5828)[/font][font='times new roman']:[/font][font='times new roman']1153-1158[/font][font='times new roman']Hell[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S W[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']Wichmann J[/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman']Breaking[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']the diffraction[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']resolution[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']limit[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']by stimulated[/font][font='times new roman']-[/font][font='times new roman']emission[/font][font='times new roman']-[/font][font='times new roman']depletion fluorescence[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']microscopy[J][/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman']Optics[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']Letters[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']1994[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']19(11)[/font][font='times new roman']:[/font][font='times new roman']780-782[/font][font='times new roman']Dani A[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']Huang B[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']Bergan J[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']et[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']a1[/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman'] Super-resolution[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']imaging of chemical synapses[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']in the brain[J][/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman']Neuron[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']2010[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']68(5)[/font][font='times new roman']:[/font][font='times new roman']843[/font][font='times new roman']—[/font][font='times new roman']856[/font][font='times new roman']PATTERSON[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']G[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']DAVIDSON[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']M[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']MANLEY[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']et[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']al[/font][font='times new roman']. [/font][font='times new roman']Superresolution[/font][font='times new roman'] imaging using single-molecule localization[/font][font='times new roman'][J][/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman']A[/font][font='times new roman']nnual Review of Chemistry[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']2010[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman']1:345-367[/font]

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    上个月末,通用电气医疗集团(GE Healthcare)签署了一项协议,收购细胞成像产品制造商Applied Precision,具体收购金额不详。随着这次收购行动,GE Healthcare有望进入快速增长的细胞成像领域。  总部位于华盛顿西雅图郊外的Applied Precision开发并制造高分辨率以及超高分辨率的显微镜仪器,让研究人员能够以其他类型显微镜无法实现的规模来研究细胞过程。  一般显微镜所拥有的分辨率能让研究人员观察到200 nm及以上的物体。因此,对于大小在10 nm左右的胰岛素,一般的显微镜是无法看到的。然而,有了超高分辨率显微镜,研究人员就能看到。电镜的分辨率与超高分辨率显微镜相似,但它们不能活体观察细胞,而后者能做到。  GE Healthcare负责细胞技术的总经理Amr Abid向国外媒体透露,通过在此水平研究细胞功能,研究人员能够对功能异常细胞的机制有了更深入的了解。他举了一些例子,比如利用超高分辨率显微镜来研究HIV病毒如何穿透细胞,这为新药开发提供了信息。  几个世纪以来,科学家们都是利用光学显微镜对肉眼无法看到的结构进行观测,目前光学显微镜已经成为了实验室必备的实验器材之一,但是随着研究的深入,光学显微镜的分辨率已经无法达到科学家们的要求了。2008年,《Nature》杂志将超高分辨率显微技术评为年度技术。  Abid估计,如今整个显微镜市场大概在20亿-30亿美元。其中,超高分辨率显微镜占了约20%。Applied Precision和徕卡(Leica)是硬件方面的行业领先者,他们各自的市场份额大约为30%-35%。  GE目前不提供超高分辨率显微镜,也不曾开发它们。Applied Precision的产品是对GE细胞分析产品线的很好补充。GE也在探索一些方法,将其现有的细胞研究技术与Applied Precision的仪器捆绑起来。  目前,GE在细胞成像方面的旗舰产品是2009年上市的IN Cell平台。IN Cell Analyzer平台提供了一整套从自动化图像获取到数据的定量和深度分析以及可视化的强大工具,来协助整个高内涵分析过程。前不久,GE推出了最新版本的分析平台——IN Cell 6000。  据Abid透露,由于Applied Precision在高分辨率以及超高分辨率显微镜方面声名卓著,故GE打算保留其名称。该公司还计划保留全部130名员工,并在技术上继续投资。  GE还打算加大力度提高Applied Precision在亚太地区(如中国、印度和日本)的知名度,对于超高分辨率显微镜而言,这些区域是一个增长点,然而,Applied Precision目前的份额还很有限。

  • 【资料】蜂王浆中氟胺氰菊酯与氟氯苯氰菊酯残留的提取净化及超高效液相色谱测定方法研究

    蜂王浆样品用水溶解后经正已烷-二氯甲烷(1:1,V/V)提取,无水乙醇破除乳化,样液经离心后,用反相固相萃取柱富集与净化,用乙腈洗脱后,氮吹至近干,用80%乙腈水溶液溶解,经0.22μm滤膜过滤后,采用超高效液相色谱梯度洗脱与紫外检测器分析蜂王浆中的氟胺氰菊酯与氟氯苯氰菊酯残留。以XTerra Shield RP18柱(2.1mm×50mm,1.7μm)为色谱柱,以水和乙腈为流动相,两种菊酯残留在4min中内实现了较好的分离,方法快速准确,灵敏度高,是一种较好的定性和定量方法。所研究的提取净化方法及色谱分离条件能有效排除蜂王浆中的杂质干扰,添加回收率在75.7%~82.8%之间,方法检出限为10μg/kg。

  • 【分享】超高压生物处理技术的应用

    巴浦洛夫说:“科学是依赖于方法的进步程度推动而前进的。”被列为二十一世纪十大尖端科技之一的超高压生物处理技术,是一次工业革命,它将对生物工艺学产生巨大的影响。它提出了大量的新的研究课题,丰富了生物学理论,蕴含着极大的技术开发潜力,具有广阔的市场前景。  超高压生物处理技术应用领域非常广泛,为生物、医药和食品工程的科学研究、产品开发、工艺改革提供新的平台。1.病毒灭活  200~300Mpa超高压能破坏病毒膜结构内部的非共价键结合。使膜衣壳蛋白亚单位之间解体,空间结构变化,构象转换,生物活性改变,从而使病毒颗粒丧失感染性。但超高压不破坏共价键,因此抗原的单个亚单位未被破坏,保持了免疫原性不变。用此方法可以获得没有传染性而免疫原性不变的完整的病毒颗粒。2.制取疫苗  传统的制取疫苗方法均采用热力和化学处理灭活病毒,这些方法存在很大弊端。例如流感病毒灭活疫苗传统制备方法为化学方法。它使用化学试剂甲醛灭活病毒,易使病毒表面粒子受损,影响疫苗的免疫原性。同时甲醛具有刺激性和副作用,接种后易引起人体反应。超离心机和层析色谱技术使病毒纯度大大提高,但儿童使用仍有不良反应。流感病毒亚单位和表面抗原疫苗接种,虽然不良反应有所减少,但其免疫原性不如纯化的全病毒粒疫苗。而超高压250Mpa灭活疫苗的方法,不仅保留流感全病毒完整结构不被破坏,而且病毒完全灭活,同时抗原的免疫原性不受影响,反而效价提高。它不残留化学物质成分,使用安全。超高压灭病毒具有广谱性,对于这种变异快,变种多的流感病毒最为适宜,它工艺简便,生产周期短,成本低。3.处理血浆  目前已有多种方法应用于血液制品的病毒灭活处理,如:巴斯德法、S/D法、亚甲兰光照法等。但现有的这些方法都有一定缺陷。S/D法只对有脂质包膜的病毒有效,而且在给病人输血前必须将灭活剂彻底清除。过滤法处理过程缓慢,价格昂贵,而且只对高纯度血液制品有效。加热处理会使蛋白质变性,需加入稳定剂。更重要的是目前所采用处理过程都有降低血液及血液制品中蛋白质治疗功能的可能性。超高压灭活血浆中的病毒是一个物理过程,无化学品加入,也不同于高温处理,施压和泄压都是即时的,均匀的。它对致病微生物的杀灭有广谱效果。没有交叉污染。实验证明,适当的超高压对血液制品的活性成分无明显的损伤,是一种高效的、简洁的、可靠的病毒灭活方法,具有很好的应用前景。

  • 俄罗斯超高分子量聚乙烯纤维问世

    超高分子量聚乙烯纤维,是位于碳纤维、硼纤维、芳纶纤维之后的第四种高强纤维。具有高强、高模、耐化学性、耐光性,同时还耐湿、耐冲击、抗切割,它的生物相容性好,并且在所有高强高模纤维中密度最小,因此质轻而坚韧。  俄罗斯“合成纤维科学研究院及实验工厂”,(即原全苏合成纤维科学研究院,建于1956年),与俄其他企业合作,首次完成了俄产超高分子量聚乙烯纤维的全部生产工艺,从纤维合成、催化剂,到制取高强高模丝、及其复合材料,这是俄第一个超高分子聚乙烯科研项目,采用凝胶纺丝––超拉伸法,年产量25吨。  俄产超高分子量聚乙烯纤维,有种型号,它们的技术指标:ЛЭ–1型丝拉伸强力270-280cN/tex,弹性模数9000-9500 cN/tex。ЛЭ–2型丝拉伸强力350-370 cN/tex,弹性模数13000-13500 cN/tex。主要用于制造防弹软甲、防弹头盔、防弹装甲、超强缆强、航天降落伞绳索、以及复合材料的增强等。ЛЭ–1型丝织成织物用于增强复合材料,其主要性能指标,超过俄产芳纶PycaP织物增强的复合材料,其中弯曲时断裂应力,提高35%,ЛЭ–2型则有望提高更多。  俄产超高分子量聚乙烯纤维在2011年工业化生产初具规模,计划2015年完成商业化运作,并形成年产120吨规模。两种型号的丝,价格均低于俄产芳纶PycaP,比俄产聚丙烯腈基碳纤维的价格低三分之一至四分之一。

  • 常压原子力显微镜实现从超高真空到1bar的可变压力精密控制解决方案

    常压原子力显微镜实现从超高真空到1bar的可变压力精密控制解决方案

    [align=center][size=16px] [img=常压原子力显微镜实现从超高真空到1bar的可变压力精密控制解决方案,690,446]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310111648213082_8409_3221506_3.jpg!w690x446.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#000099][b]摘要:针对原子力显微镜对真空度和气氛环境精密控制要求,本文提出了精密控制解决方案。解决方案基于闭环动态平衡法,在低真空控制时采用恒定进气流量并调节排气流量的方法,在高真空和超高真空控制时则采用恒定排气流量并调节进气流量的方法。原子力显微镜真空度控制系统主要由高速电控针阀、电动可变泄漏阀、高速电控球阀、电容真空计、电离真空计和超高精度PID调节器构成,在超高真空至一个大气压范围内可达到很高的控制精度。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#000099][b]=================[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#000099][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 环境可控型原子力显微镜(AFM)是一种可以选择真空环境、气氛环境、液体环境以及变温环境等不同工作环境,并基于检测被测样品与探针之间的弱相互作用来研究包括材料表面形貌和物理化学性质的精密仪器。原子力显微镜要具备真空和气氛环境功能,主要出于以下应用需求:[/size][size=16px] (1)众所周知,原子之间的相互作用力非常微小的,AFM在工作时,为了维持两者之间的作用力,探针和样品之间的距离非常近,通常只有几个纳米或几十个纳米,这就对仪器周围环境的要求非常之高。目前市场上的原子力显微镜都是在普通空气环境中进行操作,但由于空气中活跃着各种气体分子、存在各种机械振动以及电磁干扰的缘故,要想获得极高的分辨率还是比较困难的,要想利用原子力显微镜真正获得原子级别的分辨率,还是需要在真空和超高真空环境下进行工作。[/size][size=16px] (2)随着微纳尺度下研究的逐步深入,在诸多研究中,需要在真空环境或者同一气氛环境(如氮气、氧气、湿度以及酒精蒸汽等)中,对样品表面同一实验区域原位开展多种不同的探测实验(如摩擦能量耗散测量,需要在不破坏工作环境的前提下更换其他具有不同功能的探针,实现原位探测)。 [/size][size=16px] (3)在有些微纳尺度研究中,不同真空度和不同气氛下的力谱测量结果显示AFM针尖和所研究材料之间的粘附力显著依赖于所暴露的真空压力和气体。[/size][size=16px] 总之,为了使原子力显微镜具有环境可控功能,关键是解决原子力显微镜的真空度和环境气氛精密控制问题,为此本文提出以下解决方案。[/size][size=18px][color=#000099][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 解决方案的基本思路是在采用多个进气管路来选择具体工作气体的基础上,采用了两种技术途径来改变和精密控制原子力显微镜内的真空度。[/size][size=16px][color=#000099][b]2.1 回填技术[/b][/color][/size][size=16px] 在文献1所报道的如图1所示的环境压力原子力显微镜中,采用的就是回填技术,即先对环境压力腔室抽真空至超高真空度,然后通过泄漏阀的调节向环境压力腔室内回填所需的工作气体,使腔室内的压力达到所需的真空度。整个真空回填系统结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=带有制备室和环境压力室的超高真空度原子力显微镜,690,485]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310111651309750_3730_3221506_3.jpg!w690x485.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图1 带有制备室和环境压力室的超高真空度原子力显微镜[/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=原子力显微镜真空压力回填系统结构示意图,550,361]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310111651565751_1942_3221506_3.jpg!w460x302.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图2 原子力显微镜真空压力回填系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图2所示,回填系统主要由以下几部分构成:(1)涡轮分子泵、(2)旋转低真空泵、(3)一氧化碳气体管线的碳过滤器、(4)压力计、(5)冷阱、(6)AP室气体计量的泄漏阀和(7)AP室初始排空闸阀。[/size][size=16px] 环境压力室真空压力范围为超高真空1×10[sup]-7[/sup]mBar~1Bar,在打开泄漏阀之前,环境压力室与准备室和离子泵隔离。由于真空室压力最高可达1巴,因此关闭离子压力计,使用全量程压力计(冷阴极压力计和对流压力计的组合)监控压力。[/size][size=16px] 从图2可以看出,在文献1所描述气体回填系统是一个真空压力的开环控制系统,我们分析此真空度控制系统并未进行更详细的描述,甚至可能根本无法真正实现文中所述的从超高真空度到一个大气压的1%精度内的准确控制,主要原因如下:[/size][size=16px] (1)首先,文献1中所采用的真空度传感器是超高真空用离子压力计和全量程压力计(冷阴极压力计和对流压力计的组合),这些真空计本身的精度就无法达到1%以内的测量精度。[/size][size=16px] (2)文献1采用了调节泄漏阀的开环控制形式向AFM环境压力腔内回填气体来进行真空度调节,根本就无法做到实施的反馈控制,关闭泄漏阀后,腔体自身漏率的存在一定会使腔内压力逐渐回升,这种回升在超高真空度范围内会非常明显,会明显影响超高真空度的稳定性。[/size][size=16px] (3)泄漏阀是一种漏率极低的调节阀门,其微小的进气流量仅适合10[sup]-3[/sup]~10[sup]-10[/sup]mBar范围内的高真空和超高真空度调节。对于10[sup]-3[/sup]mBar~1Bar的低真空控制,泄漏阀的作用非常有限,或者需要非常长的进气时间才能达到所需真空度,因此对于低真空范围内的进气控制,一般都会采用进气流量较大的针阀。[/size][size=16px][color=#000099][b]2.2 闭环控制和不同流量阀技术[/b][/color][/size][size=16px] 针对上述文献1中所用的回填技术存在的问题,本文提出的解决方案将逐项予以解决,一方面采用闭环控制技术,即由真空计、电动进气流量调节阀和真空压力PID控制器过程闭环控制回路,对所设定的不同真空度进行准确控制。另一方面是针对不同的真空度范围,分别采用了微小进气流量的电动可变泄漏阀和较大流量的电动针阀。由此构成的真空控制系统结构如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=原子力显微镜真空压力闭环控制系统结构示意图,690,364]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310111652283772_3144_3221506_3.jpg!w690x364.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图3 原子力显微镜真空压力闭环控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图3所示,整个真空压力闭环控制系统分为以下四条气体管路,各自功能如下:[/size][size=16px] 抽气管路:抽气管路主要由电动球阀、干泵和分子泵组成,其中干泵和分子泵的作用是提供相应的真空源,而电动球阀则是用于调节使用干泵时管道内的抽气速率。[/size][size=16px] 大流量进气管路:大流量进气管路主要由电动针阀组成,其作用是以较大的流量形式调节腔体的进气流量。[/size][size=16px] 微小流量进气管路:微小流量进气管路主要由电动可变泄漏阀组成,其作用是以极小的流量形式调节腔体的进气流量。[/size][size=16px] 进气管路:进气管路的作用是连接气源和为腔体提供多种压力恒定的工作气体,图3中并未绘出。进气管路中也可以通过增加混气罐来进行各种进气的混合。[/size][size=16px] 通过上述四条管路以及相应的真空度传感器和真空压力控制器,图3所示的闭环控制系统可实现从超高真空度至一个大气压的全量程真空压力精确控制,具体控制的过程如下:[/size][size=16px] (1)低真空度范围(10mBar~1Bar):在低真空度范围内,双通道真空压力控制器的第一通道采集1000Torr电容真空计(测量精度0.25%)的真空度测量信号,与设定值比较后驱动电动球阀,通过快速改变电动球阀的开度调节排气流量,从而在低真空度范围内实现1%内的控制精度。需要注意的是在低真空度范围控制时,大流量进气管路上的电动针阀要保持恒定开度。[/size][size=16px] (2)高真空度范围(0.01mBar~10mBar):在高真空度范围内,双通道真空压力控制器的第二通道采集10Torr电容真空计(测量精度0.25%)的真空度测量信号,与设定值比较后驱动电动针阀,通过快速改变电动针阀的开度调节进气流量,从而在高真空度范围内实现1%内的控制精度。需要注意的是在高真空度范围控制时,抽气管路上的电动球阀要始终处于全开状态。[/size][size=16px] (3)高真空度范围(10[sup]-10[/sup]mBar~0.01mBar):在超高真空度范围内,真空压力控制器采集电离真空计(测量精度15%)的真空度测量信号,与设定值比较后驱动电动可变泄漏阀,通过快速改变泄漏阀的进气流量,从而在超高真空度范围内实现15%内的控制精度。需要注意的是在超高真空度范围控制时,抽气管路上的电动球阀要始终处于全开状态,大流量进气管路上的电动针阀处于关闭状态,而分子泵处于工作状态。[/size][size=16px] 在真空压力的控制过程中,要实现高精度控制,以下部件需要达到相应的技术指标要求:[/size][size=16px] (1)真空度传感器:真空度传感器的测量精度是决定控制精度的关键指标之一,本解决方案在低真空和高真空范围内采用了精度可达0.25%的薄膜电容真空计,而在超高真空范围内采用了精度最高可达15%的电离真空计。[/size][size=16px] (2)阀门:各种进气和排气阀门调节精度和速度也是决定控制精度的关键指标,解决方案所采用的电动针阀、电动球阀和电动可变泄漏阀都具有非常好的调节精度,响应速度都小于1秒以内,其中可变泄漏阀的响应速度可以到达十几微秒,完全可以满足超高真空度的进气控制。[/size][size=16px] (3)真空压力控制器:真空压力控制器的采集精度、调节输出精度和线性化处理功能也是决定控制精度的关键指标,解决方案采用了VPC2021系列超高精度PID调节器,具有24位AD、16位DA、0.01%最小输出百分比和八点拟合处理功能,可很好的实现全量程真空度的精密控制。[/size][size=18px][color=#000099][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本文提出的解决方案可很好的实现环境可控原子力显微镜从超高真空至一个大气压全真空度范围内任意真空压力设定点的准确控制,也可以按照设定的真空度变化曲线进行程序控制。另外,此解决方案可以推广应用到各种显微镜的真空度和气氛环境的精密控制。[/size][size=18px][color=#000099][b]4. 参考文献[/b][/color][/size][size=16px] [1] Choi, Joong Il Jake, et al. "Ambient-pressure atomic force microscope with variable pressure from ultra-high vacuum up to one bar." Review of Scientific Instruments 89.10 (2018).[/size][size=16px][/size][align=center][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/align][size=16px][color=#000099][b][/b][/color][/size]

  • 超高效液相色谱法同时测定饮料中17种食品添加剂

    食品添加剂是指为改善食品色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物质或天然物质。它不是食品的天然成份,所以长期大量摄取会呈现毒性作用,对人体消化道造成刺激,严重者还会损伤肝脏,所以在使用中要严格控制其使用量。 安赛蜜、柠檬黄、苯甲酸、新红、苋菜红、糖精钠、靛蓝、山梨酸、胭脂红、日落黄、诱惑红、阿斯巴甜、酸性红、亮蓝、喹啉黄、赤藓红、专利蓝ⅴ17种食品添加剂的测定,目前国标中尚无同时测定方法。因此对同一样品中不同组分的检测需重复处理及进样分析,检测效率低;若使用普通液相色谱法对以上17种食品添加剂进行同时分析,分析时间显著增长,效率较低。 迪马科技用户建立的超高效液相色谱法同时测定饮料中17种食品添加剂方法,分析时间短,分析效率高,可为食品质量监督提供技术支持。样品前处理:碳酸饮料:称取经超声除气后的样品5.00~10.00 g(精确至0.001 g)于50 mL比色管中,加适量水,超声10 min,加水定容至刻度;经高速离心机(10000 r/min)离心10 min,经0.2 μm滤膜过滤,超高效液相色谱测定。乳饮料:称取5 g左右样品(精确至0.001 g),于50 mL比色管中,加1 mL乙腈沉淀蛋白后定容至刻度;混匀后经高速离心机(10000 r/min)离心10 min,经0.2 μm的滤膜,超高效液相色谱分析。固体饮料:称取一定量的样品,按样品标注的稀释倍数稀释,移取5.0 mL至50 mL容量瓶中,加水定容,经高速离心机(10000 r/min)离心10 min,过0.2 μm滤膜,超高效液相色谱分析。果蔬汁饮料:称取试样5.00~10.00 g(精确至0.001 g)于50 mL比色管中,加适量水超声10 min后以纯水定容至刻度;经高速离心机(10000 r/min)离心10 min,经0.2 μm滤膜过滤,超高效液相

  • 德国开发出首台可观察活体细胞的超高分辨率生物显微镜

    近日,德国IBIDI公司成功开发出一款超高分辨率生物显微镜。该公司宣称基于新型随机光学重建显微技术“(d)STORM”,利用该公司独创的特殊塑料底板“μ-Slides”可实现超高分辨率观察活体细胞。 STED,SIM,(F)PALM 和(d)STORM等新型光学显微技术可有效避免衍射极限,获得纳米级水平的超高分辨率成像。这些超高分辨率显示技术可应用到生物实验研究,观察了解组织细胞分子结构。IBIDI公司采用了创新性的含有亲水性膜涂层的塑料材质底板“μ-Slides”替代传统玻璃底板,首次实现了“活体细胞”超高分辨率观察。这种被成为“ibi-Treat”的亲水性膜涂层性能可以与标准的细胞培养瓶和培养皿相媲美。 IBIDI公司相关研发工作受到了德国联邦教研部《生命科学领域光学技术—基本细胞功能》项目的资助。

  • 银河系发现超高速恒星时速320万公里(图)

    2013年02月20日 来源: 新浪科技 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130220/c0cb380a6d61128e54600e.jpg在银河系核心外围有一些超高速恒星运行,银河系的核心隐匿着一个超大质量黑洞 新浪科技讯 北京时间2月19日消息,据美国太空网报道,天文学家近日表示,在银河系中发现的6颗以时速超过200万英里(约合322万公里)高速运行的恒星可能是被银河系核心的巨型黑洞弹射出来的。此次科学家们工作的最大意义在于首次发现了和太阳质量接近的超高速运行的恒星。这项发现于上个月对外发布,这项成果将帮助天文学家们更好地理解恒星是如何在我们银河系尘埃包裹的核心区域形成的。 黑洞恒星 银河系的核心部分被一层厚厚的尘埃气体云包裹,因此从外界观察,仅有那些最明亮的恒星才能被看到。然而,超高速运行的恒星将为我们打开一扇窗子,让我们得以一睹在尘埃背后正在进行的恒星形成过程。 为何如此呢?这项研究的论文作者,美国俄亥俄大学天文学系学生凯斯·哈金斯(Keith Hawkins)表示,这是因为超高速恒星往往是由于银河系核心的超大质量黑洞在吞噬了双星系统中的一颗成员恒星,并将另一颗成员恒星以极高速度弹射出去之后形成的。在上个月在美国加州长滩举行的美国天文学会第221次年会上,哈金斯表示:“这些恒星的运行速度极高,事实上已经足以挣脱银河系的引力束缚。” 这些超高速恒星曾经位于非常接近黑洞的位置上,但现在它们已经不再被尘埃气体云所遮蔽,从而可以被望远镜所观察到。由于这些超高速运行的流浪恒星是从银河系核心被弹射出来的,对它们进行研究将会有助于了解银河系核心正在发生的恒星新生类型。 不过在此之前,天文学家们在搜寻这些超高速运行的恒星目标时一般都倾向于搜寻那些大质量的最明亮目标,在那些它们不应该存在的位置上搜索它们的踪迹,从而判断它们是否是从别处迁移过来的。这些恒星的质量一般都要达到太阳的3~4倍,由于它们非常明亮,因此也相对容易被找到。不过这些恒星的数量并不具代表性,绝大部分的恒星质量都是和太阳接近或是低于太阳质量的。 大海捞针 布拉德·汉森(Brad Hansen)是加州大学洛杉矶分校的天文学家,他本人并未参与这项研究工作,不过他对此评论道:正是由于类太阳恒星在银河系中的常见,要想从中辨认出那些超高速恒星目标就变得困难重重。他说:“这真的就像是大海捞针一般。你究竟该怎么做才能从数十亿颗相似的恒星中找出其中几颗运行速度较快的目标呢?” 为了达到这个目标,哈金斯和美国夏威夷大学的天文学家亚当·克劳斯(Adam Kraus)合作,使用位于加州帕洛马山天文台5米口径望远镜的数据。数据分析的结果是,他们发现130颗位于银河系中央黑洞边缘位置的恒星,它们曾发生过明显的位移。随后,他们对这130颗恒星目标进行进一步的分析,寻找那些具有极高速度,因而符合从银心被弹射出去特征的恒星目标,最终有6颗恒星符合标准。 对此哈金斯本人表示,尽管该项研究的结果目前看来非常有意思,但是它还需要进一步的完善和确认。汉森也表示,一旦这一结果得到确认,它将帮助我们了解在银河系核心位置形成的恒星类型,并帮助天文学家们更好地评估隐匿在银心位置的超大质量黑洞的实际大小。(晨风)

  • 浅谈超高效液相色谱柱和液相色谱柱的区别

    [align=center][b]浅谈超高效液相色谱柱和液相色谱柱的区别[/b][/align]从色谱柱填料的发展大趋势来讲,色谱柱填料一直是超更小粒径微粒的方向发展的,2004年超高效液相色谱应运而生。更小的粒径,意味着更高的泵压。在色谱柱的发展历程中,泵压、粒度、柱长、柱效这四个因素是相互制约的。随着技术的发展超高效液相色谱可以提供的泵压为140Mpa,而大多数液相色谱仪的最大压强仅为40Mpa。泵技术的突破为超高效液相色谱的产生奠定了基础。两者的区别如下:1、UPLC比HPLC有更好的分离度;我们不难理解填料粒径变小以后,分离度会变好。1.8um颗粒的分离度比5um颗粒提高了70%;2、UPLC比HPLC有更高的分析速度;常规的液相色谱通常在20分钟内完成分离,而超高效液相通常情况下5分钟内就可以完成分析;3、UPLC比HPLC有更高的灵敏度。分析过程中峰展宽变窄,峰高会更高,提升了色谱检测的灵敏度。单纯从色谱柱填料来讲,主要有三个方面的区别 1、Kromasil提供给超高效液相色谱柱的填料粒径为1.8um,普通色谱柱通常填料的粒径为5um。作为液相色谱来说,填料硅胶球的尺寸分布要求非常严格,填料的粒径越小,实际上对硅胶球的要求更高。所以超高效液相色谱柱的填料成本也是高于液相色谱柱的。2、超高效液相的柱压更高,要求填料的抗压性更强,这就要求在填料合成过程中要考虑抗压性的影响,无疑增加了合成难度。3、色谱柱的装填也更加严苛,超高效液相对装填工程师的要求也更高。超高效液相的柱管和柱塞板也是升级和优化过的。

  • 【参数解读总结篇】超高效液相色谱仪器性能和技术参数解读

    【参数解读总结篇】超高效液相色谱仪器性能和技术参数解读

    【参数解读】超高效液相色谱仪器性能和技术参数解读http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130803/4888003/超高效液相色谱(Ultra Performance Liquid Chromatography\ UPLC)是分离科学中的一个全新类别,UPLC借助于HPLC(高效液相色法)的理论及原理,涵盖了小颗粒填料、非常低系统体积及快速检测手段等全新技术,增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量。超高效液相色谱是一个新兴的领域,作为世界第一个商品化UPLC产品的Waters ACQUITY UPLCTM 超高效液相色谱系统在1996年问世,之后像安捷伦、岛津等公司也陆续开始生产超高效色谱仪。目前,超高效液相色谱仪已经开始逐渐地投入液相实验中。如图:HPLC与UPLC分离比较http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191656_648018_1608710_3.jpg◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆请您来解析:1、一套真正的UPLC哪些技术参数是支撑?有哪些是其标志性参数?UHPLC的标志性特点就是压强高,进样量少,死体积小,流速慢,出峰快。耐压是首要的,然后就是色谱柱了,其次就是仪器系统的整体设计。对UHPLC来说,重点还是流量的精准和耐压吧,还有就是延迟体积小,响应时间要够快。2、耐高压系统评价:要求能耐多少压力以上才算UPLC,真的是超过15,000psi才算吗?有版友觉得能满足要求就好。一般12000psi可以耐受大部分的试验条件,如果色谱条件更改导致压力再提升,色谱柱的寿命可能会受影响,可能得不偿失。对于绝大多数要进行成本核算的使用者来说。3、泵系统控制精确的流速,相对标准偏差要求在多少之内才算稳定?梯度延迟时间等?有多少个方法的流速是需要设置到小数点后第三位的?绝大多数方法的流速是1.0ml/min或者0.8ml/min之类的设置,小数点后两位的精度足够我们用了。目前大多数色谱软件识别色谱峰的保留时间窗都是5%。记得我曾看过一家外企药厂的内控标准,好像样品保留时间与标准品的偏差小于1%即可。延迟体积,对于新开发的方法或者方法传递的要求而言,是越小越好。目前各厂家好像都能控制在500ul以下,甚至于100ul以下。4、小内径小填料色谱柱,用什么规格的最合适?根据检测的样品来定5、高灵敏小检测池的检测器,检测器的耐压,都与普通LC检测器有哪些区别?耐压更高,灵敏度要高几倍。DAD检测器也很有门道,要达到更高的灵敏度和信噪比,目前的潮流是全反射光纤流通池。貌似Agilent的是 TeflonAF管的材质(比金子都贵的材料呀),也有用石英光纤的。Waters的流通池貌似改过几版,老一些UPLC上的是挂在外面的粗棒子,新的放在机箱内了。6、超高效液相的仪器性能,你最看重哪些参数,你实际使用的仪器感觉都有哪些性能不足?稳定性在流动相必须用缓冲盐的情况下,我更愿意用HPLC。我觉得用UPLC的时候对流动相和样品的前处理要求明显要高很多,不然极易堵柱和系统。对于大多数使用者来说,应该都是希望购买的不是最贵的,而是最合适的仪器。作为一个纯粹的LC的操作者,版友比较偏重的的是系统的重现性、耐用性与灵活性等等。欢迎大家参与讨论,补充自己想交流的参数,说说自己的认识或者提出自己的疑问!!!

  • 超高效色谱仪

    请问沃特斯的超高效色谱仪冲仪器时跑空了四五天还能拯救吗

  • 【求助】ICS3000 阴离子压力超高

    各位大侠,有谁碰到过淋洗液发生器堵塞,导致系统压力超高报警,泵自动停的?压力超高报警,经排摸,到淋洗液发生器出口压力升高,有哪位碰到过类似问题啊,请教一下!

  • 超高效液相色谱仪有兴趣的参加讨论

    单位可能会获得一个项目的资助,目前正在争取中,什么时候能批准不知道,但是作为技术人员,想把宝贵的资金得最好的性价比,所以提前来做准备工作。做中药分析,药物代谢使用,想买一台超高效液相色谱仪,不知大家有没有了解的,需要采购时注意什么情况。比如,目前都有哪些厂家,仪器的售后比较靠谱。各个厂家仪器特点,大致价格范围。欢迎大家发表。看信息量的程度,给加分。

  • 试用月旭超高压液相柱对20种游离氨基酸的分析

    试用月旭超高压液相柱对20种游离氨基酸的分析

    首先非常感谢月旭公司提供的超高压液相柱免费试用机会,这是本人第一次使用超高压液相柱,感觉超高压液相柱相比于普通液相柱各个方面都很棒。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/04/201604271704_591656_2468420_3.jpg这里简单谈谈我试用月旭这款超高压液相色谱柱的情况,本来是准备做样品中有机酸分析,后因有机酸标品未到货,故而尝试20种游离氨基酸的分析,这里仅仅只是做了标品的对照。仪器为Agilent 1290 Infinity,实验条件如下:以2, 4 -二硝基氟苯(DNFB)作衍生化试剂,0.015 mol/L磷酸氢二钠和磷酸二氢钾缓冲液(pH=7.50)和50%乙腈水溶液为流动相,采用反相HPLC法分析测定。得到的色谱图如下图所示,按保留时间排序,每个色谱峰对应的组分分别为:天门冬氨酸,谷氨酸,天门冬酰胺,丝氨酸,精氨酸,甘氨酸,苏氨酸,脯氨酸,丙氨酸,缬氨酸,甲硫氨酸,异亮氨酸,胱氨酸,亮氨酸,色氨酸,苯丙氨酸,组氨酸,半胱氨酸,赖氨酸,酪氨酸,其中最强峰为溶剂峰。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/04/201604271704_591657_2468420_3.png条件: Welch Ultimate UHPLC LP-C18 50×4.60mm 1.8micron;梯度洗脱;柱温25℃;DAD检测器,检测波长:360 nm;进样量2 μL。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/04/201604271704_591658_2468420_3.png条件:phenomenexSynergi Hydro-RP 250×4.60mm 4micron;梯度洗脱;柱温25℃;DAD检测器,检测波长:360 nm;进样量10 μL。从试用效果简单谈下我的感想,从比较情况来看,这款超高压液相柱还是非常不错的,细说主要是以下几点:(一)Welch超高压液相柱相比普通C18柱不仅提高了分离速度,样品保留时间由原来的50min缩减至13min,分析效率得到极大的提高;(二)相比于普通液相柱,Welch超高压液相柱具有较高的灵敏度,分析样品的响应信号有明显的提高,不仅得到较好的峰形,无拖尾现象,并且具有更好的重现性;(三)Welch超高压液相柱的使用,不仅减少流动相中有机溶剂的使用,缩短了分离时间且分析结果更加精确。当然,测试的过程中也出现一个小插曲,就是液相柱在分析完样品后柱压有明显升高,排查后为柱子堵塞,连续冲了2晚终于柱压正常,这说明超高压液相柱极易堵塞,建议接预柱使用。最后,对于这次月旭超高压液相柱的试用非常满意,感谢月旭公司能够提供这样的机会。

  • 【资料】-超高效液相色谱

    【资料】-超高效液相色谱

    [b]超高效液相色谱[/b][i]高效液相色谱方法及应用(第二版)作者:于世林[/i]由以上讨论中,可知在HPLC分析中,使用粒度dp为5~10μm固定相,色谱柱长10~25cm, Δp为3~10MPa,就可获得n≥3000的柱效,使用大多数有机溶剂或水作流动相,可在2~30min内,实现大多数不同组成样品的分析要求。上述结论是在20世纪80年代末期获得的,90年代后,液相色谱使用了粒度dp=3.5μm的固定相,2000年很道了使用dp=2.5μm的固定相,由于高压愉液泵提供压力的限制,实现了仅用色谱柱长为3~5cm的快速分析。直至2004年美国Waters公司在匹茨堡会议上展出了最新研制的ACQUITY超高效液相色谱(ultra performance liquid chromatographay,UPLC),它使用dp仅为1.7μm的新型固定相,色谱仪提供的Δp达140MPa(2000psi),可使在常规高效液相色谱需要30min时间的样品分析在超高效液相色谱短短为仅需5min,.并呈现出色谱柱柱效达20万块/m理论塔板数的超高柱效。 UPLC保持了HPLC的基本原理,全面提升了液相色谱的分离效能,不仅提高了分辨率,也使检侧灵敏度和分析速度大大提高、使液相色谱更高水平上实现了突破。因此,必将大大拓宽液相色谱的应用范围,井大大加强了UPLC在分离科学中的重要地位。一、超高效液相色谱的理论基础在高效液相色谱的速率理论中,范第姆特方程的简化表达式(7-23):[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611251040_33593_1613333_3.jpg[/img]如果仅考虑固定相的粒度dp对H的影响,其简化方程式可表达为[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611251042_33595_1613333_3.jpg[/img]

  • 超高温瞬间灭菌机使用操作手册

    超高温瞬间灭菌机使用操作手册  超高温瞬间灭菌机原理主要分为直接和间接加热两种,其中直接加热中有蒸汽吹入物料式和物料吹入蒸汽式两种(无锅炉用户也可选用电加热超高温瞬时灭菌机),而间接加热的又分为管式灭菌机和板式灭菌机。国内生产的超高温灭菌机中间接加热的最为常见。管式超高温灭菌机,即我们通常称为瞬时超高温灭菌机因其在乳品、饮料、酒类、冰淇淋、果汁及酱油等流体食品中广泛应用,且具有其它设备无可比拟的优越性,得到食品行业生产厂家使用的青睐。  超高温瞬间灭菌机原理:  一般物料由离心泵进入灭菌机中冷热料热交换装置中而得到预热,再经过充满高压的高温桶,物料被迅速加热到杀菌温度并在此前后保持约3秒,其中的微生物及酶类很快被杀灭。物料出高温桶后通过与冷料的热交换获得冷却,一般温度低于65℃。如果下道工序需要提高温度则可通过调节角式截止阀或循环等途径达到要求,反之则通过接入冷却水来降低出料温度。出料通过节流阀控制,此阀能使在维持一定压力下物料的沸点高于最高温度。正常生产时调节此阀,由泵的推动力克服弹簧压力而产生背压控制流量,在清洗灭菌机时则应全部开启。循环贮槽可用来配制酸碱溶液,对盘管内壁积垢进行有效清洗。由于同时采用不锈钢三通旋塞,流量可以得到适当调节。  超高温瞬时灭菌机使用注意事项  为保障瞬时超高温灭菌机使用性能及寿命,保证安全生产,使用中需注意以下问题。  1、定期检查疏水器及过滤器,防止蒸汽凝结水排出受阻。  2、经常检查安全阀、压力表及温度计是否失灵。  3、如发现进料泵轴封处渗漏严重应及时检修,或调换端面密封圈。  4、如与均质机同时使用,可选用3WR—1.5型高压泵配套,并按该产品说明书要求维护保养。  5、如果在冬季停用期间有受冻可能的地区,应把管道中的水放尽或用1%的碱液充满管子。  6、物料接头及旋塞应经常检查密封性能是否良好,防止泄露产生,空气混入。如果物料中带有空气将会加速物料在管壁上的积垢。  7、设备不用时,蒸汽排出阀应是开启的,以利于今后使用。  8、进料离心泵的电机轴承应一年清洗一次,并要换润滑油,用量不能过多,只要充满轴承壳一半就可以。  9、进料泵不允许在无液体时空转。  10.灭菌过程中遇上突然停电应迅速关闭蒸汽,打开排汽阀排尽高温桶内的蒸汽,同时打开进水截止阀。  11.灭菌过程中若出现停汽或气压达不到工艺要求,应调节阀门使物料在其中循环或暂时停机。  12.防止杂物等进入堵塞灭菌机,空气的进入也会加速盘管的结垢。

  • 超高压液相,理论塔板数怎么算?

    理论塔板数跟保留时间和半峰宽有关,现在的超高压液相用的柱子更短,粒径更小,能在很短时间内实现分离,但是按照现在的标准,往往塔板数就达不到要求,原来10分钟出峰的物质可能只需要不到1分钟就出峰了,峰型是挺尖锐挺好看的,可问题是踏板数缺只有几百。如果按照药典的要求,我相信很多超高压液相是无法达到塔板数要求的,但是超高压的优势在于快速,我们不能因为这个不用吧,而且这是未来的趋势。 小弟在这里抛砖引玉,大家发表一下高见。

  • 【求助】液相色谱泵压超高

    因为流动相一直是用的加冰醋酸,最近泵压超高,超过3000,以致于经常报警,大家有没有好的办法使泵压降低。有人推荐用40度的热水低速冲洗,不知道有没有人用过。

  • 法国Automation 2000超高压报警DGPT2-HP变压器测控保护装置

    法国Automation 2000公司推出的DGPT2-HP变压器测控保护装置,是一款专为超高压环境下油浸变压器设计的综合监测与保护设备。以下是对该产品的详细介绍: [b]一、产品概述[/b] DGPT2-HP变压器测控保护装置集成了多种先进的监测技术和保护功能,能够实时监测变压器的关键参数,如绝缘液压力、温度和液位等,并在异常情况下及时发出报警信号,确保变压器的安全运行。该产品特别适用于需要设置压力高于0.5bar的超高压应用场景,为变压器提供全面的保护。 [b]二、主要功能[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]超高压报警[/font]:DGPT2-HP能够监测变压器油箱内的绝缘液压力,当压力超过预设的超高压阈值时,立即发出报警信号,提醒运维人员采取措施,防止因压力过高导致的安全事故。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]温度监测与报警[/font]:内置高精度温度传感器,实时监测变压器油温,当油温超过设定阈值时,同样会发出报警信号,确保变压器在允许的温度范围内运行。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]液位监测[/font]:通过液位传感器监测变压器油箱内的油位变化,及时发现并处理油位异常问题,防止因油位过低或过高导致的变压器故障。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]综合保护功能[/font]:除了上述监测功能外,DGPT2-HP还具备过流保护、短路保护等多种保护功能,确保变压器在各种运行条件下都能得到全面的保护。[/list] [b]三、技术特点[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高精度测量[/font]:采用先进的传感技术和算法,能够准确测量变压器的各项参数,提供可靠的数据支持。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]快速响应[/font]:在监测到异常情况时,能够迅速发出报警信号,缩短故障处理时间,降低损失。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]用户友好[/font]:提供用户友好的界面和便捷的操作方式,方便运维人员进行参数设置、数据查看和故障排查。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]远程监控[/font]:支持远程监控和诊断功能,运维人员可以通过网络远程访问设备状态信息,实现远程管理和维护。[/list] [b]四、应用场景[/b] DGPT2-HP变压器测控保护装置广泛应用于电力、能源、工业等领域,特别是在超高压环境下的油浸变压器保护中发挥着重要作用。它能够适应各种复杂的工作环境,确保变压器在极端条件下的稳定运行。 [b]五、总结[/b] 法国Automation 2000公司推出的DGPT2-HP变压器测控保护装置是一款功能全面、性能卓越的设备。它以其高精度测量、快速响应、用户友好和远程监控等特点,在超高压环境下为油浸变压器提供了全面的保护。随着电力行业的不断发展,该产品将在更多领域得到广泛应用和推广。

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