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参量研究相关的资讯

  • 中科院宽调谐、窄谱宽中红外光参量研究获进展
    p   近日,中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心研究员江海河课题组在宽调谐、窄谱宽中红外光参量研究方面取得进展。 /p p   3-5μm中红外激光在大气环境监测、目标特征探测以及高分辨率光谱学等领域具有广泛的应用,窄线宽可调谐激光是满足这类应用的理想光源。光参量振荡技术(OPO)是实现宽调谐中红外相干激光输出的有效技术。但是,在一般情况下,自由振荡OPO输出的脉冲中红外激光的谱宽较宽,一般高达数十纳米乃至几百纳米,严重限制OPO中红外光源的广泛应用。为了压缩OPO的输出谱宽,通常采用腔内插入标准具或VBG等选频元件。但该方法引入了较大的额外损耗,不仅导致OPO振荡阈值增大,还降低中红外激光的转换效率 采用VBG选频元件还会严重限制OPO的波长调谐范围。因此,宽调谐、窄谱宽高效OPO激光已成为中红外激光技术研究的热点。 /p p   据此,江海河课题组首先通过单纵模脉冲光纤激光器泵浦PPMgLN-OPO,获取了高效率的中红外激光输出 将标准具设计作为OPO的腔镜,有效地对振荡信号光的增益谱宽进行调制和控制;同时,采用种子自注入技术和双固体标准具耦合腔,使振荡信号光微弱边带得到了进行进一步抑制,实现了窄谱宽的信号光振荡,并与腔内的单纵模泵浦光进行有效的相互作用,获得了窄谱宽OPO中红外激光的输出。在本实验研究结果中,闲频光的谱宽压窄至0.36nm,相对于自由振荡谱宽抑制比改善了约2个数量级,同时其波长调谐范围达到200nm,其最大输出功率为2.6W,对应光光转换效率为17.4%,成为该波段窄线宽最有效的技术方法。该研究中采用的准相位匹配技术的周期极化晶体MgO:PPLN具有高增益、宽调谐等优点,泵浦源1μm光纤激光器具有高稳定性和紧凑性,研制的OPO中红外激光输出具有高峰值功率、低阈值,为宽调谐、窄谱宽高效OPO中红外激光应用奠定了基础。 /p p   相关研究成果发表在光学期刊Optics Express上。该研究得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项等项目的资助。 /p p   相关链接: /p p   Widely tunable and narrow-bandwidth pulsed mid-IR PPMgLN-OPO by self-seeding dual etalon-coupled cavities /p p /p p /p
  • 上海瞬渺光电成功举办“光学参量振荡器(OPO)”研讨会
    2014 年 8 月4日至8月8日,美国Qioptiq公司连续OPO产品首席工程师Frank博士顺利完成安徽光机所某实验室的高功率连续型光学参量振荡器OS4500-HP+的安装调试。期间,上海瞬渺光电技术有限公司在安徽光机所举办“光学参量振荡器(OPO)”研讨会。研讨会上,美国Qioptiq的连续OPO产品首席工程师Frank博士就产品原理、结构(固体激光器和光纤激光器泵浦)和应用领域(计量学、气体探测、高分辨分子光谱、材料检测等方面的应用)做了重点介绍。共有约 10多名来自508所,中国科学院等离子体物理研究所,安徽光机所,工程物理研究院的老师参加此次研讨会,大家就各自感兴趣的领域踊跃发言提问,相互交流,进一步认识了产品性能,深入了解产品应用,取得了很好的效果。图为Frank博士讲解光学参量振荡器激光器技术 上海瞬渺光电技术有限公司成立于 2004 年,坐落于国家级航天科技城--上海莘庄工业园区.主要从事国际知名品牌激光、光电子、光机械、光学仪器和光纤通讯等光电产品的设计、 引进、咨询和经销。团队的核心成员具有 10 年以上的激光光电子领域工作经验,早在 2005年我们就开始立足为客户提供专业级光电实验室解决方案,公司有多名来自知名高校研究所的技术中坚, 加之具有多年丰富商务经验的销售,采购,财务人员.我们坚信我们的服务能让光电领域的科研人员满意.经过数年的勤奋创新,目前已经成为中国最大的光电产品一站式服务供应商之一. 上海瞬渺光电技术有限公司Rayscience Optoelectronic Innovation地址: 上海市闵行区都会路 2338 号总部一号 21 号楼 5 楼邮编:201108电话:021-34635258/59/61/62传真:021-34635260邮件:saleschina@rayscience.com网址:www.rayscience.com
  • "诚邀参加“光学参量振荡器(OPO)”(安徽光机所)研讨会 "
    尊敬的老师,您好! 2014年8月上旬上海瞬渺光电技术有限公司将携美国Qioptiq公司技术总工在安徽光机所举办"光学参量振荡器(OPO)"技术讲座,诚挚邀请您参加此次技术沙龙。 连续光学参量振荡器,早在1968年就被首次提出。它不仅能输出高功率单频光源,且波长能拓展到中红外,广泛地应用于计量学、气体探测、高分辨分子光谱、材料检测等领域。Qioptiq公司(并购德国Linos)是全球先进OPO设备的制造商之一。 2013年,Qioptiq和上海瞬渺光电技术有限公司正式签署独家代理合作协议。 作为独家代理商,瞬渺成功于2014年前期引进两台OPO设备,目前已在中国大陆某实验室正常运行。 此次研讨会,您将有机会现场观摩高性能产品,与同行专家进行交流。 期待您的光临和指导!时间:2014年8月4日-7号(详细时间待定)地点:安徽光机所光学遥感中心会议室 合肥市蜀山湖路350号 组织单位:上海瞬渺光电技术有限公司 主 讲 人:Frank Mueller博士(Qioptiq OPO 产品总设计师,资深设计师,资深专家) 如您有意参加本次技术研讨会,请提前与我们联系以便会议安排!联系人:李飘电 话:021-34635258/59E-mail:saleschina@rayscience.com网址:www.rayscience.com http://www.qioptiq-shop.com/en/Instruments/Light-Sources-Laser/Optical-Parametric-Oscillator-OPO/OS-4500.html 请勿直接回复此邮件,如有疑问或需帮助请发送邮件至:saleschina@rayscience.com
  • 纳克牵头重大专项“跨境货品多参量无损检测仪的研制与应用”启动
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp 2017年9月18日,钢研纳克检测技术有限公司在其永丰产业基地组织召开了其牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项“跨境货品多参量无损检测仪的研制与应用”项目启动会。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 随着“一带一路”国家战略推进及国际贸易快速发展,通关货品种类和数量激增,通关检测任务繁重,实验室送检分析速度已经不能满足进出口贸易的需求。同时,现有的快速检测仪器大部分存在着检测参数单一、检测灵敏度较低的问题,难以满足新形式下的需求。面对此需求,为了弥补现有口岸现场检测技术的不足、提升通关效率,钢研纳克检测技术有限公司牵头的项目组以“跨境货品多参量无损检测仪的研制与应用”申报了国家重大科学仪器设备开发专项2017年度项目,并获得了支持。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp “跨境货品多参量无损检测仪的研制与应用”项目有国家质量监督检验检疫总局推荐,钢研纳克检测技术有限公司牵头承担;于2017年7月开始,2021年6月结束;总预算3990万元,其中中央财政专项经费1890万元;项目负责人为钢研纳克检测技术有限公司的副总经理陈吉文;项目分为“单波长全聚焦高灵敏度XRF检测模块研制”、“双波长瞬态差分高信噪比Raman检测模块研制”、“跨境货品多参数无损检测仪器工程化及产业化”等5个课题;项目参与单位还有中国检验检疫科学研究院、深圳出入境检验检疫局工业品检测技术中心、天津出入境检验检疫局化矿金属材料检测中心、中检国研(北京)科技有限公司、北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心、山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心、上海出入境检验检疫局工业品与原材料检测技术中心。 /p p style=" text-align: center " img title=" 启动会现场.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/3bfed380-1944-461c-9e6e-c27623b8394a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 项目启动会现场 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp “跨境货品多参量无损检测仪”基于单波长全聚焦XRF和双波长瞬态差分Raman光谱技术的一体化复合,以实现分子结构和元素含量的同步检测。其中,通过单波长全聚焦弯晶XRF技术以提高低含量轻元素的检出限;以双波长瞬态差分Raman技术克服复杂基质荧光背景干扰、准确提取Raman弱信号;研发XRF和Raman同位聚焦一体化复合技术、并消除所产生的信号干扰;建立跨境货品多参量现场快速、准确、高灵敏度的检测方法。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 科技部高技术研究发展中心刘进长研究员、科技部高技术研究发展中心赵亮 项目的责任专家中国计量科学研究院杨智君副研究员、中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司雷震霖研究员;技术专家中国工程院院士王海舟教授、北京疾控中心刘丽萍研究员、清华大学李岩教授、北京辐射安全技术中心马国学主任、北京合义会计事务所马德玲高级会计师;用户委员天津出入境检验检疫局化矿金属材料检测中心潘宏伟、中检院中药民族药鉴定所何轶研究员、北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心杨晓兵、国家地质实验测试中心屈文俊研究员应邀出席会议。 /p p style=" text-align: center " img title=" 鲍磊.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/9a3e9bff-d38e-4d9f-b24b-1dfd0a3440b1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 钢研纳克检测技术有限公司党委书记鲍磊 /p p style=" text-align: center " img title=" 刘进长.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/39a6ea82-ba2f-4dfe-9bdf-b44b0940d3df.jpg" / /p p style=" text-align: center " 科技部高技术研究发展中心刘进长 /p p style=" text-align: center " img title=" 陈吉文.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ee6464d5-db8d-458c-9d5d-65c5f8b3a646.jpg" / /p p style=" text-align: center " 项目负责人 钢研纳克检测技术有限公司陈吉文 /p p style=" text-align: center " img title=" 张小帅.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/80b3ee47-cef3-4df8-aabc-569d6d7c2542.jpg" / /p p style=" text-align: center " 项目管理办公室张小帅 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 钢研纳克检测技术有限公司党委书记鲍磊主持会议,科技部高技术研究发展中心刘进长研究员对国家重大科学仪器设备开发专项的管理方针、政策进行了宣贯,对项目实施提出了明确的要求。根据专项管理办法的要求,本次会议首先成立了“项目总体组”、“项目技术专组”、“项目用户委员会”,并颁发聘书。作为项目负责人,陈吉文副总经理代表项目组介绍了项目实施的具体技术方案,项目管理办公室张小帅主任介绍了项目管理办法,并提请大会审议。 /p p style=" text-align: center " img title=" 王海舟.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/2582ad5c-4a40-4cfb-af42-9dd0dc547586.jpg" / /p p style=" text-align: center " 项目技术专家组组长王海舟院士 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 与会领导和专家就项目实施方案和组织管理办法等进行了讨论和交流,为项目提出了许多有意义的建议。如王海舟院士指出,项目需找准XRF和Raman同位聚焦一体化复合技术的特色应用领域;研发阶段立足于国际化平台,但核心零部件最终仍要自己来做;应用方、生产方、研发方三位一体,根据使用方需求研发仪器,即应用为先;该项目的定位为专用、筛检仪器,模型要一类一类地做、并固化到仪器中。 /p p style=" text-align: center " img title=" 参观.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ff46a5ba-ceeb-45fb-a4a4-519269f84c18.jpg" / /p p style=" text-align: center " 与会领导和专家参观钢研纳克检测技术有限公司仪器生产基地 /p p style=" text-align: center " img title=" 合影.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/023eeff9-36cc-440a-9787-406c9b04747f.jpg" / /p p style=" text-align: center " & nbsp 与会者合影 /p
  • 西安光机所在亚散粒噪声精密测量领域研究取得重要进展
    近日,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光学及应用课题组在亚散粒噪声精密测量领域研究取得重要进展,相关成果以“Tolerance enhancement of inefficient detection and frequency detuning by non-perfect phase-sensitive amplification in broadband squeezing-based precision measurement”为题发表在国际著名光学期刊Journal of the Optical Society of America B,并被选为Editor`s Pick(编辑精选)文章。(Editor's Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field.)   标准量子极限是经典测量技术所能达到的最小测量极限。随着引力波等微弱信号探测需求的增长,如何突破标准量子极限实现更高精度测量是精密测量领域的重要科学问题。作为最实用和最有效的量子计量资源之一,压缩态能使测量精度突破散粒噪声极限并逼近海森堡极限,可以为精密测量领域带来革命性突破。   然而压缩态的低鲁棒性限制了它在复杂环境中的应用,且探测器的非理想探测效率也会导致其量子优势无法充分体现。对此,研究人员提出使用光参量放大器(OPA)对微弱信号进行预放大来克服由于低探测效率引起的检测损失。由于存在量子涨落现象,经典放大器的放大过程会伴随着散粒噪声引入,导致噪声指数NF3dB。因此,突破这一固有限制是微弱信号精密测量亟需解决的重点与难点。   基于以上关键问题,该课题组开展了基于二阶非线性的相位敏感光参量放大器(PSA)相关研究。PSA以其在放大过程中不引入新的噪声的独有特性,可实现对微弱信号无噪放大,有望助力光学精密测量技术实现新的突破。 图1. 基于压缩态的亚散粒噪声量子测量方案示意图   课题组提出了应用PSA来提高基于宽带压缩光的微弱信号探测能力的方法。研究发现,使用宽带压缩光作为探测光可提高微弱信号的探测能力,在探测器的探测效率较低时(η  西安光机所非线性光学及应用课题组近年来对微弱信号探测及弱光成像技术进行了深入的研究并取得一定的突破。应用非线性光学效应可以有效解决弱信号探测及成像领域因背景噪声强、探测器低灵敏度等因素而导致难以有效探测识别微弱信号的技术瓶颈问题,该课题组已形成光学随机共振弱光图像重构技术、中红外上转换高灵敏探测技术以及相位敏感弱信号放大等关键技术的研究能力,相关研究成果近期先后发表在Optics Express、IEEE Photonics Journal、Nanomaterials、Journal of the Optical Society of America B等国际知名期刊上,得到了国内外同行专家的认可和积极的评价。
  • 6G技术研究开启 通信测试仪器仪表成其中关键一环
    据韩媒11月15日报道,近日,韩国三星电子在美国进行第六代移动通信(6G)试验。三星电子计划通过试验确认是否可以用6G智能手机与基站进行中远程通信。2020年7月,三星电子曾发布6G白皮书,力争比竞争对手更快开发出被认为是新一代移动通信技术的6G技术,并抢占先机。为此,三星研究中心(Samsung Research)新设新一代通信研究中心,探索6G技术。无独有偶,11月16日,工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》(以下简称《规划》),其中将开展6G基础理论及关键技术研发列为移动通信核心技术演进和产业推进工程,提出要构建6G愿景、典型应用场景和关键能力指标体系,鼓励企业深入开展6G潜在技术研究,形成一批 6G核心研究成果。在6GANA(6G Alliance of Network AI)第二次会议上,中国工程院院士邬贺铨指出,每当新一代移动通信开始商用时,更新一代移动通信的研究就开始启动,它需要十年时间经过需求提出、标准提出、技术准备、试验才能走到商用,因此现在启动6G研究正当时。0.1~1Gbps、1百万/Km2连接数密度、数十Tbps/Km2流量密度、毫秒级端到端时延、500+Km/h移动性是对5G提出的性能指标需求。有专家观点称,上述特征依然是6G需要关注的指标,但6G的需求绝不仅限于此。在5G产业高速发展的今天,测试能力始终是产品研发能力提升的关键一环。我国于2019年正式发放5G商用牌照,目前5G技术正处于逐步转向大规模应用的阶段,在此过程中,通信设备厂商、天线厂商以及模块厂商等都需要加大对测试设备的采购,以确保其生产的产品符合新一代移动通信技术的要求规范。开展6G技术研究也不例外。在6G技术研究过程中,无论是标准制定,或是在研发生产,还是在规模制造,都高度依赖通信测试仪器仪表的及时就位,特别是在标准制定落地环节,通信测试仪器仪表更是起到了决定性的作用。其中,信号发生器可以测量所需的信号;电压测量仪可以用来测量电信号的电压、电流、电平等参量;频率、时间测量仪器可以测量电信号的频率、时间间隔和相位等参量;信号分析仪器可以观测、分析和记录各种电信号的变化;电子元器件测试仪器可以测量各种电子元器件的电参数;电波特性测试仪器可以测量电波传播、干扰强度等参量;网络特性测试仪器可以测量电气网络的频率特性、阻抗特性、功率特性等。通信测试仪器仪表是通信测试产业链中重要的一环,渗透于产业链各个环节。上游主要是各类金属材料、电子元器件、集成电路、显示单元及机电零部件配件;中游主要包括各类测试仪表制造;下游为应用行业,具体包括电信运营商、终端厂商、科研院所、卫星通讯等。在一个成熟的通信产业环境中,通信测试的作用往往不会体现得很明显,作为幕后英雄默默支撑产业发展,但是,当通信产业发展升级时,通信测试将起到不可或缺的作用。2015年我国通信测试仪表市场规模为93.46亿元,2020年我国通信测试仪表市场规模增长至179.34亿元,2015年以来我国通信测试仪表规模复合增速为13.92%。在6G网络中,频谱接入的趋势是以低频段为基础,高频段按需开启,实现低频段、毫米波、太赫兹和可见光多频段共存与融合组网,在覆盖、速率、安全等方面满足不同的用户需求。随着6G技术研究的开启,借助先进的测试测量仪器、屏蔽箱和测试软件,下游厂商设计人员能够探索新的信号、场景和拓扑结构,进一步验证设备与方案的商用能力,因此通信测试变得更为重要,在这之中通信测试仪器仪表将成为其中关键一环,必不可少。未来,运营商、设备商、芯片商以及终端解决方案商都将迎来对通信测试仪器仪表的大规模需求。
  • 人工智能多模态感知关键计量测试技术研究项目实施方案通过论证
    日前,“十四五”国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项(NQI专项)“人工智能多模态感知关键计量测试技术研究”项目实施方案论证会在中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)召开。来自中国工程院、中国标准化研究院、北京理工大学等单位的行业专家以及科技部中国21世纪议程管理中心、市场监管总局科财司等部门相关领导,项目负责人、课题负责人、项目骨干等30余人参加了此次会议。会议成立了以中国工程院院士樊邦奎为组长的咨询专家组。中国计量院院长方向致欢迎辞,介绍了NQI专项的总体目标和中国计量院承担NQI专项项目情况,并强调了项目组织实施的要点。21世纪议程管理中心和市场监管总局科财司领导对项目实施及管理提出了要求。项目负责人、中国计量院研究员甘海勇介绍了项目总体情况、实施方案和实施机制。各课题负责人分别汇报了课题任务和实施方案。“人工智能多模态感知关键计量测试技术研究”项目实施方案论证会现场出席人员合影咨询专家组认真听取了汇报,经质询讨论,与会专家一致认为项目实施方案目标明确、技术路线可行、任务分工明确、保障措施有力,一致同意通过论证。据介绍,该项目针对机器视觉、语音识别、自动驾驶等智能感知装备智能化水平和安全可靠性测评的紧迫需求,拟开展多参量非线性校正、场景化在线式定标、可信任数据集扩展、大容量智能化测试等关键技术研究,建立高清投影、虚拟声场等智能评价装置,突破多组分气体、多参量触觉等复合测量技术,发展多波段融合、多模态融合等原位校准方法。项目将形成一批智能感知装备校准测试装置、模组、试验场与样本集,具备可覆盖时空、环境、本体的多维、动态、综合计量测试能力,为智能感知装备安全性、可靠性、准确性、有效性的客观测试评价提供有力的计量测试保障。
  • 原位X射线衍射技术在材料研究中的应用
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 反应相变机理及使用环境下结构演化规律是材料构效关系研究的重要内容,目前常用的手段是离位表征,即撤除环境(如热、力、电等)参量后的研究,往往不能反映真实结构变化过程,而原位技术则可以动态、实时、真实的表征该变化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前最重要且常用的是原位X射线衍射结构表征技术,即在样品上加载温度场、电场、力场、磁场等外场,或在样品发生电催化、电化学、光催化等反应时采集X射线衍射信号,该技术可以应用在粉末衍射仪、单晶衍射仪、高分辨衍射仪、和二维衍射仪上,通过数据分析,就可以得到材料结构信息与温度、力、电、磁等的关系,就可以得到电化学、电催化等反应的实时结构变化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现在各个仪器厂商都非常重视原位附件的开发,较成熟的商品化附件主要有高低温附件(通常在液氦到2300℃,真空及气氛下)、拉伸附件(通常0-5KN),但是对于一些复杂环境的加载还很缺失,并且其测试精度也还无法完全满足表征需求,因此上海硅酸盐所科研人员针对这些问题设计开发和完善相关的原位衍射装备,比如设计新型防位移样品台以及精准的气氛控制系统,实现了复杂环境下高精度温场原位X射线衍射表征,并可模拟材料服役环境下的结构演化研究。另外,还缺少商品化的电场(磁场等)原位表征附件,有些学者会通过在样品上镀电极的办法实现电场加载,这会存在电场强度测量不准的问题,因此我们还设计开发了国内首台电场可以连续自动调整的原位衍射装置,包括偏置电源、电场加载试样台、电场控制和调整软件等,可实现场强在0-5.50MV · m-1精确连续调整,并能模拟失效环境。其他原位X射线衍射装备的设计原理是相通的,无非是给样品一个特殊的环境变量,这里不再赘述。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 那么从原位衍射花样中能得到哪些信息呢? /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 以粉末衍射数据为例,通过峰位的变化比如晶面间距可以给出反应过程的物相变化,通过面间距的移动可以给出热力学膨胀性质及晶格参数变化,通过峰形的变化给出相变过程的结晶性以及晶粒尺寸、微应力等微结构信息,通过峰强的变化给出相含量和结晶度,如果综合这三种信息则可以给出材料的准确晶体结构信息(如键长、键角、原子占位、占有率等)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 原位X射线衍射技术在材料研究中具体有哪些应用呢? /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 以应用面最广的温场原位X射线衍射为例,它是在对样品进行升降温的同时采集衍射信号的技术,样品所处的环境可以是真空和气氛系统,用这个技术可以研究材料相变或混合物的化学反应,可以测定可逆反应,属于相变晶体学和相变结构学的研究范畴。通过研究反应过程物相变化与温度的关系,以及通过Rietveld结构精修表征相含量、微结构(晶粒尺寸、微观应变等)变化,可以揭示相形成和转化规律,进而明确相变机理,并且可以研究相的温度稳定性及晶胞参数、键长、键角等与温度的变化关系。此外,热膨胀是材料热力学稳定性的重要评价指标,在变温过程中,声子的振幅变化会导致晶胞参数变化。用原位衍射技术可以研究材料变温过程中的结构相变以及不同晶轴方向上的线热膨胀系数及体积膨胀系数,建立热膨胀系数与材料磁、铁电相变等性质变化的关系。其他力、电、磁场以及电化学、电催化等原位衍射的应用,也是大同小异、触类旁通的,总体来看都是研究材料反应或结构演化与环境参量的关系。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 综上所述,原位X射线衍射技术是研究材料结构与环境参量关系的重要表征手段,正日益在材料工艺优化和性能提升等相关基础研究中发挥着积极作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 作者简介: /strong /span /p p img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 96px height: 125px float: left " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/d72990d9-e856-43cb-978c-51c8e9f75876.jpg" title=" 图片1_副本.png" alt=" 图片1_副本.png" width=" 96" height=" 125" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 程国峰,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员,X射线衍射结构表征课题组组长。中国晶体学会粉末衍射专业委员会委员、中国物理学会固体缺陷专业委员会委员、上海市物理学会X射线衍射与同步辐射专业委员会秘书长。主要研究领域为X射线衍射与散射理论及应用、拉曼光谱学等。曾先后主持国家自然科学基金、上海市和中国科学院项目多项,主编出版《纳米材料的X射线分析》、《同步辐射X射线应用技术基础》等专译著4部,发布国家标准和企业标准5项,获专利授权6项,在Nat.& nbsp Mater.,J. Appl. Phys.,Mater.& nbsp Lett.等SCI期刊上发表论文80余篇。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 作者邮箱: /strong gfcheng@mail.sic.ac.cn /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体 " /span br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " br/ /p
  • PPMS精彩案例分享丨定制化输运测量为量子材料研究提供有力手段!
    近代量子力学和凝聚态物理学的建立,大地扩展了人类对材料的认识,将材料研究从力学性能等宏观尺度拓展到了电子行为主导的微观尺度,超导、拓扑材料等新奇物态被相继发现,催生了量子材料器件研究及应用的新领域。电输运性质是材料基本的物理属性之一,量子材料新奇宏观物理效应如Shubnikov-de Haas(SdH)量子振荡、量子霍尔效应、反常量子霍尔效应等,都需要通过电输运测量来研究。此外电输运测量也是一种广泛、有力的研究手段,通过调控外界参量(如温度、磁场、压力等)和材料属性(如掺杂浓度、薄膜厚度等),可实现材料输运性质的可控调节,从而进一步揭示宏观物性背后的微观机理。Quantum Design公司的综合物性测量系统PPMS电输运选件为用户的输运测量提供了一个高效稳定可拓展的平台,助力用户获得高质量数据。Mn掺杂Dirac半金属Cd3As2的可调SdH量子振荡研究中科院金属所张志东、刘伟研究组及其合作单位对不同Mn掺杂浓度的拓扑Dirac半金属(Cd1-xMnx)3As2的SdH量子振荡特性展开系统研究,发现SdH振荡规律随掺杂浓度显著变化,说明材料费米面位置严重依赖Mn掺杂浓度,此外Mn原子在Dirac半金属中诱发了反铁磁性,因而可通过控制反铁磁序参量来调控材料拓扑性质[1]。*数据获取:14T磁场范围的综合物性测试系统(PPMS, Quantum Design),纵向电阻通过标准四端法测量[1]。SdH量子振荡是表征拓扑材料量子输运性质的有力工具,其振荡信号与材料的费米面结构直接相关。从上图不同Mn掺杂浓度的Cd3As2合金的电磁输运测试结果中可以看出,纵向磁阻随磁场演变存在明显振荡行为,且主要振荡随温度升高迅速衰减,振荡频率随Mn掺杂浓度增加迅速降低,表明Mn掺杂浓度严重影响材料费米面位置。SdH量子振荡规律在不同温度(如2K,4K)的横向对比对系统的温度控制提出了很高要求,不仅需要温度值准确,更依赖于控温稳定,PPMS系统控温稳定性高,在20K以上温度控制精细可达±0.02%,20K以下则为±0.2%。此外,根据SdH振荡数据分析费米面面积等物理参量,需要振荡数据光滑,才能进行高品质拟合,PPMS系统超导线圈激励磁场线性平稳的演变对高度的数据获取尤为重要。电场调控大掺杂浓度铱氧化物Mott缘体的电子相图研究元素掺杂可以实现对材料输运性质的调控,但受化学互溶性限制,载流子浓度调控一般在很小范围(几个%)。相较之下,栅压电场调控载流子浓度具有更多优势,原则上它可以在不影响材料有序程度的基础上可控可逆的改变载流子浓度,且不受互溶度限制,可以较大程度影响载流子水平。清华大学物理系于浦教授课题组及合作者通过电场调控下的电输运研究,次刻画了大掺杂浓度范围内铱氧化物Mott缘体的电子态的演化情况,全面描绘材料的电子相图,对关联材料的研究具有广泛启发性意义[2]。*数据获取:全新一代综合物性测试系统(PPMS DynaCool, Quantum Design),测量结构霍尔棒利用光刻技术,尺寸为1.6 mm*0.4 mm,并溅射一层Pt膜作为栅电,整个结构浸入DEME-TFSI离子液体中,原位测量栅电压调控下的输运行为[2]。 在本文中,作者通过电场调控方法先将质子注入到 [SrIrO3/SrTiO3] 超晶格中,基于电中性原理,等量电子会被吸引并填充到靠近费米能的能带上,从而借助质子插入,实现对特定能带的电子填充。通过栅压电场调控下电输运的实时测量数据发现,随着电子掺杂浓度的增加,材料先会从一个反铁磁Mott缘体被调控到一个高温区显示金属态、低温区显示弱缘化的电子态,继而又重新回到缘态,并随着整个能带的填满而变为一个能带缘体。不同掺杂浓度的电子相图的全面刻画,源于不同电场调控下输运数据的详细测量。PPMS测量系统不仅提供高效准确的输运数据测量,而且用户可根据测量需要设计实验,增加栅压电等,从而实现定制化测量。二维磁性纳米片CrSe2的层厚依赖可调磁序研究除载流子浓度调控获得可调输运性质之外,低维量子材料物性的层厚依赖也是一个重要的研究方向。湖南大学段曦东教授及其合作单位在对二维磁性纳米片CrSe2的研究中发现,性质稳定的CrSe2纳米片可以很容易生长到无悬挂键的WSe2衬底上,其厚度可以可控地调节到单层限。性质稳定、厚度可调的CrSe2纳米片将在大程度上拓展二维磁性材料的实际应用前景,有望用于构建高自旋注入效率的自旋电子器件[3] 。*数据获取:全新一代综合物性测试系统(PPMS DynaCool, Quantum Design),配备有一个或两个锁相放大器(SR830, Stanford)[3]。 本文提出的在二维WSe2上气相外延生长的二维范德华磁性CrSe2纳米片,具有良好的范德华接触界面,厚度可调并具有良好的空气稳定性。从上图不同层厚纳米片的反常霍尔电阻的对比可以看出:随层厚增加,材料霍尔电阻幅值明显提升,表明材料由弱铁磁性变化到强铁磁性;另一方面随温度增加,反常霍尔电阻信号明显减弱,并在居里温度完全消失。纳米片在空气中放置六个月其电磁输运性质几乎没有变化,进一步验证了该材料的空气稳定性,同时也可以看出PPMS系统电输运测量的稳定性与可重复性,一个稳健的精细可控平台是输运实验研究的重要基础。电输运测量选件是Quantum Design综合物性测量系统PPMS广泛使用选件之一,因为制样简单、测试通道多以及自动化程度高而深受用户欢迎。电输运样品托享有技术,全自动测量电阻率、霍尔系数等参量,配合基系统的变温(1.8-400K)和变磁场(PPMS大磁场16T, PPMS DynaCool大磁场14T)环境,可实现材料电磁输运特性的全面刻画。PPMS的电输运测量不仅是一个高度自动化的平台,也是一个开放的平台:结合van der Pauw-Hall选件,方便快捷的采用van der Pauw法测量形状不规则但厚度均匀的样品电阻率和霍尔性质;结合转杆选件,搭配不同样品板,可以测量面内面外各向异性磁阻;结合高压腔,可以开展压力依赖的电输运研究。PPMS的电输运测量也是一个可拓展的平台,在基本配置的基础上,用户可以根据自己的需要,定制化的增加电流源、电压源以及锁相放大器等设备。为满足客户定制化需求,Quantum Design公司也推出了多种型号的多功能样品杆,允许用户将外界仪表电源引线、光纤或者波导通过定制板引入样品空间,进行栅电场调控、光电输运特性等定制化测量。为方便用户对多种样品杆的制样情况进行外部检测,Quantum Design公司新推出了一系列针对外接仪器仪表的测试台和接线盒设备,欢迎各位用户咨询采购。 参考文献:[1]. J. Guo et al., Tunable quantum Shubnikov-de Hass oscillations in antiferromagnetic topological semimetal Mn-doped Cd3As2. Journal of Materials Science & Technology 76, 247-253 (2021).[2]. M. Wang et al., Manipulate the Electronic State of Mott Iridate Superlattice through Protonation Induced Electron‐Filling. Advanced Functional Materials, 2100261 (2021).[3]. B. Li et al., Van der Waals epitaxial growth of air-stable CrSe2 nanosheets with thickness-tunable magnetic order. Nature Materials, 20, 818-825 (2021).
  • 华东师范大学武愕教授团队在中红外单光子光谱学研究中取得重要突破
    近期,华东师范大学重庆研究院武愕教授科研团队在中红外单光子光谱学研究中取得重要突破,利用基于量子关联的波长-时间映射方案实现具有单光子探测灵敏度的中红外光谱学测量,无需依赖于光谱仪、干涉仪或阵列型探测器,有效降低了噪声对单光子光谱测量的影响,为样品的非破坏性检测提供了新方法。研究成果以“Mid-infrared single-photon upconversion spectroscopy enabled by nonlocal wavelength-to-time mapping”为题,于2024年4月19日在线发表于Science Advances。博士研究生蔡羽洁为论文第一作者,陈昱副研究员、Konstantin Dorfman教授和武愕教授为论文通讯作者。该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委等项目资助。中红外光谱能够揭示多种分子的基础吸收带和复杂化合物独特的光谱特征,是研究物质结构的重要工具。傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪作为中红外光谱的常规测量仪器,主要构成部件为干涉仪系统,除结构复杂、体积庞大外,商售中红外探测器效率低、噪声大等问题严重影响了中红外光谱的研究。中红外频率上转换通过非线性和频过程,将中红外光子与强泵浦耦合并利用硅基单光子探测器实现有效探测。其优势是消除了对中红外探测器和干涉仪的需求,从而实现稳定且紧凑的结构。目前,使用高功率泵浦激光结合高亮度中红外照明是提取高信噪比光谱的直接方法。但在超灵敏中红外频率上转换的相关应用场景中,需要在复杂环境中有效地提取微弱信号,此时强泵浦在非线性晶体中产生的参量噪声难以滤除,影响了探测灵敏度。由于光敏样品和量子相干现象对光学探针的强度存在限制,在中红外上转换光谱中使用的明亮中红外照明并不适合此类应用场景。此外,红外光谱学研究均需要使用光谱仪、干涉仪或昂贵的多像素探测器才可实现中红外光谱采集。面对弱光照下进行样品高灵敏光谱分析的需求,提升探测灵敏度,降低噪声对光谱测量影响并避免机械扫描结构,是亟待解决的关键难点。通过自发参量下转换过程产生宽带关联光子对,分别为波长位于中红外波段的信号光子和近红外波段的预报光子。信号光子通过频率上转换到近红外波段,利用硅基单光子探测器探测。关联的近红外预报光子通过一根10公里的单模光纤,群速度色散允许波长到时间映射的实现。光纤介质内不同频率的光具有不同的速度,将在不同的时刻到达探测器,导致通过色散介质后的脉冲包络会在时域上展宽,从而可以反映出光脉冲的频谱信息。由于上转换光子继承了中红外信号光子的量子相关性,通过对上转换光子和近红外预报光子之间的量子相关性进行符合测量,可以非局域地将中红外信号光子所携带的光谱信息映射到相关测量的时间域中。得益于量子相关性,在每脉冲0.21个光子的中红外光强条件下,30分钟曝光时间的光谱平均信噪比达到了54.6,可以实现嘈杂环境中的弱中红外信号的检测。研究团队在无需光谱仪、单色仪或干涉仪,以及阵列型探测器的情况下,实现了1.18微米宽带中红外单光子上转换光谱探测。
  • 西安光机所光学超透镜研究取得进展
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近期,中国科学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微纳光子集成课题组利用单层超透镜(metalens)实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦,打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性,超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力,对光学成像研究具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 传统几何光学透镜仅是通过玻璃厚度的变化来调节入射光相位实现聚焦,无法完成矢量光场(如偏振、自旋等)的操控。超透镜是一种二维平面透镜结构,其体积极小,重量轻,易于集成,可实现对入射光振幅、相位、偏振等参量的灵活调控,在超分辨显微成像、全息光学、消色差透镜等方面有重要应用。该研究利用构成超透镜的纳米天线动力学相位与Pancharatnam-Berry几何相位结合的方法,通过巧妙设计超透镜上纳米天线几何结构与空间取向,在单层超透镜上同时实现了左、右旋圆偏振光相位的独立操控,在横向和径向完成了不同自旋态光束的聚焦,提升了超透镜的光束操控及聚焦能力,具有结构紧凑、灵活性强等优点,能够满足光学系统及器件小型化功能多样化的要求。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究得到中科院战略性先导科技专项(B类)“大规模光子集成芯片”和国家自然科学基金项目的大力资助。相关成果发表在《先进光学材料》(Advanced Optical Materials)上。 /p
  • 中科院合肥研究院中红外激光晶体研究取得进展
    p   近期,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所激光技术中心研究员孙敦陆课题组在2.79微米中红外激光晶体研究中取得系列进展。 /p p   2.7微米至3微米中红外激光在光谱分析、气体检测、激光医疗及光参量振荡泵浦等方面有重要的应用前景。在前期研究工作的基础上,孙敦课题组进一步优化了新型高效抗辐射中红外激光晶体Cr,Er,Pr:GYSGG的掺杂浓度,并采用COMSOL软件对晶体的热分布进行了理论分析 理论分析结果表明,采用热键合技术在晶体两端键合了纯GYSGG晶体作为热沉(纯GYSGG比Cr,Er,Pr:GYSGG具有更高的热导率,自身无激活离子,不产生热量,可以作为热沉),加快了激光晶体棒两端散热速率,有效改善了晶体的热透镜效应,从而进一步提高了Cr,Er,Pr:GYSGG晶体的激光性能。 /p p   此外,Cr,Er:YSGG是目前发展较为成熟的中红外激光晶体,Cr3+离子掺入后能够提高晶体的闪光灯泵浦效率,但Cr3+离子掺杂浓度还有待进一步优化。课题组采用提拉法生长出两种不同掺杂浓度的Cr,Er:YSGG晶体,并对其吸收、荧光光谱、能级寿命及激光性能进行了对比研究,结果表明,在3at% Cr3+浓度掺杂的晶体中,其输出功率、激光斜效率等参数均有较大提高。 /p p   相关研究成果发表在Optics Express上。该研究得到了国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划的资助。 /p p   论文题目: /p p   Influence of Cr sup 3 /sup sup + /sup concentration on the spectroscopy and laser performance of Cr,Er:YSGG crystal /p p   Thermal analysis and laser performance of a GYSGG/Cr,Er,Pr:GYSGG composite laser crystal operated at 2.79 μm /p p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/5668ce4a-c336-457a-b227-301125a80364.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 氙灯泵浦键合GYSGG/Cr,Er,Pr:GYSGG激光晶体的示意图 /strong /p p /p
  • 西安光机所在太赫兹消色差超透镜研究方面取得新进展
    近日,瞬态光学与光子技术国家重点实验室在太赫兹频段可变焦消色差超透镜领域取得新进展,相关研究成果发表于Journal of Science: Advanced Materials and Devices(IF = 7.38)。论文第一作者为博士生江晓强,通讯作者为范文慧研究员。   超透镜是一种二维平面透镜结构,具有体积小、重量轻、易于集成等特点,可实现对太赫兹波振幅、相位、偏振等参量的灵活调控,有望解决天然材料在太赫兹频段电磁响应不足而导致的效率低、体积大等问题。近年来,消色差超透镜由于能够有效消除宽频带成像产生的色差问题而受到广泛关注。然而,如何在实现宽频带消色差的同时,赋予超透镜连续变焦的能力,仍然是目前亟待解决的难题。   针对此问题,研究团队首先基于Ⅲ-Ⅴ族半导体材料锑化铟(InSb)设计了性能优异的单元结构。随后,研究团队采用几何相位和传输相位相结合的方式,巧妙设计超透镜单元结构的排布方式与空间取向,采用单层超透镜实现了太赫兹波的宽频带聚焦,有效消除了色差现象。进一步地通过改变器件工作温度,进而调控器件单元结构的相位补偿范围,实现了焦距736.25 μm (NA = 0.62)至 861.02 μm(NA = 0.56)的连续变焦。本研究成果为设计多功能消色差超透镜提供了一种新思路,有望进一步拓展太赫兹频段超透镜在显微成像和内窥镜等领域的实际应用。 图1 连续变焦消色差超透镜工作示意图   西安光机所范文慧研究员带领的太赫兹光子学与表面微纳智造团队已在超宽频谱太赫兹波产生与探测、超快太赫兹波谱成像与应用、太赫兹频段超材料与超表面功能器件等领域开展持续研究并取得一定突破。相关研究成果陆续发表于Angewandte Chemie - International Edition、Carbon、Journal of Science: Advanced Materials and Devices、Optics Letters、Optics Express、Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy、Nanomaterials等国际知名期刊,获得了国内外同行的广泛认同。
  • 西安光机所在超短激光脉冲光场测量研究方面取得重要进展
    近日,西安光机所阿秒科学与技术研究中心在超短激光脉冲光场测量研究方面取得重要进展。研究团队创新性提出基于微扰的三阶非线性过程全光采样方法,该方法的可测量脉冲脉宽短至亚周期,波段覆盖深紫外到远红外,具有系统结构简易稳定、数据处理简单等优点。相关两项研究成果相继发表在Optics Letters。论文第一作者为特别研究助理黄沛和博士生袁浩,通讯作者为曹华保研究员、付玉喜研究员。   超短激光脉冲作为探索物质微观世界以及产生阿秒脉冲的重要工具,其完整的电场波形诊断尤为重要。目前普遍采用的表征技术广义上可分为频域测量、时域测量两类。在频域,具体有频率分辨光学门控(FROG)、光谱相位干涉法 (SPIDER)和色散扫描(D-SCAN)等主要方法,通过测量非线性过程产生的光谱信息来间接获取超短脉冲脉宽及相位。此类方法因装置简单易于搭建而被广泛采用,但通常需要复杂的反演迭代算法,并且难以获得光电场信息,而且受限于相位匹配机制,比较难以应用于倍频程以上的激光脉冲测量。   而基于时域采样的测量方法通常不受严格的相位匹配限制,并且对电场波形很敏感,可用于直接测量光电场,近年来发展势头较好。研究团队提出基于微扰三阶非线性过程的全光采样方法是一种基于时域采样的测量方法,在实验中分别应用瞬态光栅效应(TGP)和空气三倍频效应(Air-THG),准确的测量了钛宝石激光器输出多周期脉冲(750-850nm,25fs)、基于充气空心光纤后压缩技术(600-1000nm,7.2fs)和双啁啾光参量放大系统(1300-2200nm,15fs)产生的少周期脉冲,实现了覆盖可见、近红外到中红外波段的超短脉冲测量,可以满足不同波段超短脉冲测量的需求。未来此项进展可以在阿秒驱动源快速诊断、超短激光脉冲测量装置国产化等方面发挥重要作用。
  • 上海光机所在单次超快动力学诊断方面取得研究进展
    近日,中国科学院上海光机所高功率激光物理联合实验室在单次超快动力学诊断方面取得研究进展,相关研究成果以“Single-shot spatiotemporal plasma density diagnosis using an arbitrary time-wavelength-encoded biprism interferometer”为题发表于Optics and Lasers in Engineering。   超快动力学现象在光化学、自旋电子学、等离子体物理、激光加工等领域广泛的存在,超快动力学诊断技术是可视化超快动力学现象演化过程的重要工具,可以用于定量研究超快演化过程的机制,揭示超快演化过程的原理,在超快演化过程调控中可以实现定量反馈的作用。然而,目前的单次超快动力学诊断技术很难同时兼顾高时空分辨率、高序列深度、时间窗口独立可调、无需参考臂等优点。   在这项工作中,研究人员提出了时间波长编码的双棱镜干涉仪(TWEBI),其原理是通过级联不同相位匹配角的非线性晶体产生波长编码的探针光,利用二维衍射光学元件(DOE)和窄带通干涉滤光片(IBPF)实现波长空间复用,利用即插即用的双棱镜干涉仪实现阴影记录模式和相位测量模式的按需切换。实验在神光II飞秒数拍瓦的光参量啁啾脉冲放大的前端上进行的,在实验中TWEBI装置实现了4 的空间分辨率、200 fs的时间分辨率、序列深度为12、有效帧率可达5 Tfps、时间窗口可以从亚皮秒到1.86 ns任意可调。用TWEBI装置对激光诱导空气成丝的动力学过程进行阴影记录和密度测量,相关实验结果证明了该方法的可行性。本项工作为诊断复杂的瞬态动力学提供了一个潜在的解决方案,这将有助于我们进一步理解、调控、应用这些超快现象。   相关工作得到了国家自然科学基金、中国科学院基金、上海市科学技术委员会基金、科技部基金的支持。图1 (a)TWEBI实验装置;(b)探针光光谱图;(c)探针光时域振幅和相位图;(d)成像系统空间分辨率图图2 (a)激光诱导空气成丝阴影图;(b)子光斑中心波长图;(c)激光诱导成丝相位和振幅图;(d)重建的等离子体密度分布图
  • 中国科大合作研究首次实现基于新型二维材料非线性的量子光源
    中国科学技术大学郭光灿院士团队教授任希锋等人与新加坡国立大学教授仇成伟、博士郭强兵等合作,在二维材料非线性量子光源研究中取得重要突破。研究成果1月4日发表在《自然》杂志上。   小型化、集成化是解决空间光学量子系统稳定性差、不可扩展等问题的理想方案,也是光学量子计算、量子通讯等走向大规模和实用化的必经之路。量子光源作为量子光学系统必不可缺的部分,其小型化一直是人们研究的重点。任希锋前期与南京大学等单位合作,将超构表面引入到量子信息领域,集成超构透镜阵列与非线性光学晶体,实现了100路径参量下转换,制备了超高维量子纠缠态和多光子源。   为了进一步提高量子光源的集成化程度,任希锋与新加坡国立大学等单位的合作者一起,首次利用新型二维材料NbOCl2的非线性过程实现了超薄的量子光源,厚度可低至46nm。   二维材料的层内晶体结构稳定,而原子层间的相互作用力要弱很多。基于这种特性,单层二维材料可以在保持原子尺度厚度的同时也保持物理性质的稳定,使得二维材料可以稳定且灵活地与各种微纳尺度光学器件直接耦合,因此被广泛应用在集成光子芯片的各个重要组成部分之中。常见的二维材料(WS2、WSe2等)虽然具有很大的二阶非线性系数,但是单层厚度太薄(图一:NbOCl2晶体的结构测试,单层厚度约0.65nm图二:NbOCl2二维材料的倍频二阶非线性过程测试图三:基于NbOCl2二维材料的量子光源
  • 电工研究所研制出27.2T世界第二高磁场超导磁体
    p   近日,中国科学院电工研究所超导磁体及强磁场应用研究部王秋良团队采用自主研发的高温内插磁体技术研制的超导磁体产生了27.2T的中心磁场,这是由全超导磁体产生的世界第二高磁场。第一高磁场由日本理化技术研究所于2016年1月创造,测试结果为27.6T。 /p p   与其它高温超导带材制作的内插超导磁体相比,REBCO超导体因其抗拉伸强度高和高磁场下优异的载流特性,使得它适宜于绕制极高场超导磁体,但ReBCO带材的结构是层状的,在极高场条件下由于应力集中可能会出现分层的现象,导致磁体损伤,不能稳定运行。 /p p   王秋良团队致力于研究极高场内插磁体技术研究。针对ReBCO极高场内插磁体的应力集中问题,相继采用特制的绑扎装置对磁体外层导线予以保护,调整内插磁体线圈的分层结构降低REBCO导线上的应力水平,并利用分级设计的方式提高内插磁体的安全裕度等技术方式,使内插磁体的运行裕度得以大幅提高。自2017年5月11日获得25.7T全超导磁体,使我国成为世界上第四个实现25T以上全超导磁体技术的国家后,此次研制的高磁场超导磁体经液氦条件测试,内插线圈运行电流达到169.2A时,在15T的超导背场中产生了12.2T的中心磁场,实现了27.2T全超导磁体的稳定运行。这也是目前超导磁体稳定运行的最高磁场。 /p p   27.2T极高场全超导磁场的实现,标志着我国高场内插磁体技术已处于世界一流水平,为后续研制30T高场科学装置和GHz级别的谱仪磁体奠定了基础。 /p p   此项目获得了中科院前沿科学重点研究项目“极端物理条件的超导强磁装备的基础研究”,以及国家自然科学基金面上项目“高磁场内插多场耦合与临界参量退化机理研究”和“极高场无绝缘内插REBCO线圈失超后性能退化及应力集中问题研究”的资助。 /p
  • 1803万!中国水利水电科学研究院置购系列仪器设备
    2022年10月19日,中国水利水电科学研究院发布水环境监测评价研究中心水资源监测能力建设项目仪器设备购置招标公告,预算1803万采购一系列仪器设备,包括傅里叶变换显微红外光谱仪、激光拉曼快速成像光谱仪、纳米红外光谱仪、多接收等离子体质谱仪、四极杆静电场轨道阱超高分辨质谱仪5台仪器设备。项目编号:TC220X04N项目名称:水利部水环境监测评价研究中心水资源监测能力建设项目预算金额:2287.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):1803.0000000 万元(人民币)投标时间:2022年10月19日—11月9日9时30分(北京时间)采购需求:包号包设备名称数量(套)简要技术指标分包预算(万元)是否允许采购进口产品是否专门面向中小企业采购交货期服务要求01傅里叶变换显微红外光谱仪1★1.光谱分辨率:优于0.4cm-1230是否合同签订后,6个月内交货。货物通过最终验收之日起 12个月激光拉曼快速成像光谱仪1★7.3软件自动显示激光照射到样品绝对功率。02纳米红外光谱仪1★2.2.2 提供光学参量振荡红外激光光源436是否合同签订后,6个月内交货。货物通过最终验收之日起 12个月03多接收等离子体质谱仪1★5.7.1 双聚焦质量分析系统包括静电场分析器和扇形磁场分析器。608是否合同签订后,6个月内交货。货物通过最终验收之日起 12个月04四极杆静电场轨道阱超高分辨质谱仪1★3.2.6多种样品盘选择:2ml样品瓶最多能放216个529是否合同签订后,6个月内交货。货物通过最终验收之日起 12个月
  • 安光所李大成团队在基于地基红外高光谱的大气温湿结构探测及同化研究项目中取得新进展
    近日,安光所李大成高工团队在基于地基红外高光谱的大气温湿结构探测及同化研究项目中取得新进展。项目团队成功研制了能够满足高精度持续测量的高光谱设备——地基红外高光谱仪,可用于大气及下垫面辐射特性的持续、精确测量,并为后续高光谱数据提供验证服务,以增进对地球地气系统状态及其变化的理解和把握。地基红外高光谱样机目前,地球大气圈是地气系统各圈层中变化最为丰富和显著的,对大气结构、成分及其时空变化的准确把握,直接影响着遥感定量化所能达到的水平,进而决定了人类对地气系统的理解深度;此外,光学遥感数据的一致性,通常通过定标技术来保证,且地物辐射特性变化也会影响替代定标精度水平。因此,无论是大气参量获取,还是基于地物辐射的天基传感器在轨替代定标,精确、可靠的高光谱测量都是最重要的核心手段。高光谱仪可以测量辐射能量(辐射亮度和辐射照度),用于农学、林学、环境科学技术及资源科学技术领域的分析仪器。课题组李大成等成员积极与国际相关合作伙伴相沟通,通过研究高光谱测量设备的稳定性和可靠性,对高光谱设备进行环境适应性改造后,提升了长期无人值守条件下的高光谱设备计量精度,能够满足大气、环境特性自动化观测中的高光谱观测要求。同时,高光谱设备光谱分辨率的提高和可调节性为光谱数据信息的获取提供了更好的适应性。通过此次红外高光谱设备的研制有助于提升安光所高光谱数据获取和应用能力,有助于支撑相关重大任务的开展,有较高的社会和经济价值。上述研究工作得到了中国科学院国际合作局国际伙伴计划的资助。
  • 我国高频势阱原子波导研究获重大进展
    我国高频势阱原子波导研究获重大进展 对实现原子芯片高频势阱、微型原子激射器的连续运行和物质波干涉研究具有重要意义 记者近日从中国科学院上海光机所获悉,该所量子光学重点实验室王育竹院士领衔的“973”冷原子系综量子信息存储技术——高频势阱研究小组在国际上首次实现了中性原子的高频势阱囚禁和导引。该研究的重要进展将对实现原子芯片高频势阱、微型原子激射器的连续运行和物质波干涉研究具有重要意义。 早在2001年,为研究原子云在强场中的动力学行为,王育竹即提出了利用高频势阱导引和囚禁超冷原子的学术思想。研究组在理论上曾获得过理想的结果,但由于实验难度很大,当时未能实现实验验证。经过研究小组多年来的艰辛努力,在克服实验中的重重困难后,终于实现了高频势阱导引和囚禁超冷原子气体的实验。 利用高频势阱囚禁比传统囚禁超冷原子的势阱具有明显的优势。传统囚禁超冷原子的势阱主要有两类:光偶极势阱和静磁势阱。光偶极阱中存在着固有的原子自发辐射,它会导致加热原子;静磁场只能囚禁所谓的弱场追寻态原子,并且磁阱中存在漏洞,损失囚禁原子,限制了对原子运动状态操纵以及对静磁势阱设计的自由度。比如,在实现相干原子束的相干分束或导引时,就遇到较大困难。 利用高频电磁场导引原子的原理如下:有空间梯度的射频场混合在均匀强静磁场中原子的磁子能级,在静磁场和射频场的作用下,原子的本征态是缀饰态。这些缀饰态的本征能级随空间位置的变化给出了绝热的囚禁势。这种动静结合的综合势场提供了比纯粹的静磁场势阱多得多的优越性,在原子光学中展示出广阔的发展空间,它关联于非常广泛的冷原子系统,比如导引物质波原子激射器、一维原子气体和原子干涉仪。射频阱避免了在极深光势阱中的自发辐射等,与传统的静磁导引相比,射频波导还可以避免Majorana跃迁,在实现连续运行的原子激射器中具有优势。 在国家自然科学基金委和科技部支持下的高频势阱组,承担了国家自然科学基金重点课题“973”冷原子系综量子信息存储研究、磁陷阱中冷原子的参量冷却及超冷原子和BEC物理性质研究。该小组建立了我国第一套集光、机、电为一体的精密可调的高频微型势阱和波导实验装置,包括超高真空系统、光学系统、激光稳频系统、电磁机械系统、高分辨超冷原子成像系统和计算机程序控制系统等。课题组与上海光机所精密光电测控研究与发展中心合作,研制了一套消像差成像系统,用于对高频势阱囚禁的冷原子的成像探测。在这个实验装置上,首先实现了冷原子团穿越直径2毫米的金属铜小孔,并把冷原子团转移到了射频阱区域,转移距离大约40毫米,原子数目达到几百万个,为实现高频势阱创造好了条件。通过对系统的优化和射频网络的匹配,该小组实现了高频势阱对超冷原子云的囚禁和导引。通过改变高频场对原子跃迁频率的失谐量,不但可以导引弱场追寻态原子,而且可以导引强场追寻态的原子,导引的原子数峰值约300万个。 有关专家认为,高频势阱导引超冷原子研究的重要进展为实现原子芯片高频势阱、微型原子激射器的连续运行和物质波干涉研究打下了基础。高亮度的相干原子束对高精度精密测量、物质波刻蚀、物质波成像技术和原子光学研究具有潜在的应用价值。原子激光如同激光在光学应用中一样,具有根本性的重要意义,高频势阱囚禁冷原子实验成功对于开展物质波的相干操控迈出了重要一步。 (量子光学重点实验室供稿)
  • 水下探测网与目标感知量值溯源关键技术研究项目实施方案通过论证
    3月14日,由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项(以下简称“NQI专项”)“水下探测网与目标感知量值溯源关键技术研究”项目实施方案论证会在中国计量院昌平院区召开。中国计量院副院长杨平及相关部门负责人、项目和课题负责人、各承担单位代表共40余人参加会议。中国工程院院士杨德森、崂山国家实验室副主任刘保华、中国船舶集团有限公司第七〇七研究所副总工杨晔等7位项目领域专家,与来自哈尔滨工业大学的项目责任专家刘俭教授,共8位专家组成项目咨询专家组对实施方案进行论证。会上,项目负责人、中国计量院副院长杨平从项目背景与目标、主要研究内容、技术路线及预期成果等方面汇报了项目的总体情况。来自中国计量院、清华大学、中国计量大学等单位的课题负责人详细介绍了各课题的具体任务及实施方案。项目咨询专家组成员听取了项目和各课题的详细汇报,对项目研究的必要性给予充分肯定,论证了项目实施方案的可行性,并从各自专业角度为项目及课题实施提出了建设性意见,同意通过实施方案论证评审。中国计量院相关部门负责人介绍了项目管理和经费管理的制度办法。据项目负责人杨平介绍,海洋中温度、水色、声压、磁力与重力等参数及其分布场的准确测量,是开展海洋科学研究、气候预报与环境保护、导航与目标识别的重要保障。随着多尺度、多参数、全天候水下探测网的建设,对关键参数的测量能力、探测网的校准能力,难以满足海洋精准测量、水下探测网在线/原位校准需要,响我国海洋开发治理和海洋安全。项目面向海洋水下探测与目标感知对海洋关键参数精准测量及量值溯源的迫切需求,通过开展相关参量的高准确度量值复现新方法研究,研制高稳定性传递标准器与装置,构建集多参数的水下校准平台,在典型水下探测网、海上试验场开展在线/原位校准与现场评价示范应用,解决海洋相关传感器、仪器及水下探测网的在线/原位校准问题。项目完成后,将形成海洋温、光、声、磁、重力等关键参数的精密测量能力、以及水下探测网/标准场的原位校准能力,为提高海洋探测与目标感知精准度提供质量基础保障,服务海洋基础科学研究与海洋装备产业发展。
  • Nature Communications | 主动变焦超透镜研究取得进展
    超透镜是实现透镜成像功能的光学超表面,它基于亚波长的人工结构单元对入射光的相位与振幅等参量进行调控,实现透镜聚焦或成像的功能。超透镜具有超轻超薄的平面结构,可以组成高集成度的成像系统,有望替代传统光学系统中繁琐的透镜组。但利用超透镜实现可见光波段的主动变焦成像仍面临挑战。光子轨道角动量(OAM)是一种新颖的光场调控维度,携带OAM的涡旋光束具有螺旋型相位波前,中心相位存在奇点,同时不同拓扑荷之间保持本征正交无串扰的物理属性,为主动调控提供全新的技术手段,在微粒操控、超分辨显微成像、大容量光通信等领域应用前景广阔。近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心微加工实验室的李俊杰研究组和纳米物理与器件实验室的顾长志研究组(N10)一起,提出了一种基于轨道角动量(OAM)的多波段选择解码方法,通过全介质TiO2超表面结构的独特设计,实现了可见光频段多路复用的主动变焦超透镜。他们设计了具有面内C2旋转对称性和螺旋排布的TiO2高深宽比纳米鳍阵列结构,成功实现了较高转极化率的圆偏振光调制,同时利用附加的Pancharatnam Berry (PB)相位实现了2π范围的有效螺旋相位调控(图1)。超透镜中包含了四个OAM通道,对应四个焦距深度的聚焦。当入射光携带的OAM拓扑荷数l与超透镜中通道设计的螺旋相位模式l’互为相反数时( l=l' ),该通道获得解码。因此,四种OAM入射可以实现超透镜在四个焦距位置上的聚焦,通过切换入射光携带OAM的模式即可实现主动切换焦距的功能,在532 nm处获得了5-35 mm的四个焦点(图2)。这种主动变焦的超透镜显示出在非机械转换成像和三维成像等领域具有重要应用潜力。该研究成果以“Active Multiband Varifocal Metalenses Based on Orbital Angular Momentum Division Multiplexing”为题,于2022年07月25日在线发表在《Nature Communications》上。N10组的博士研究生郑睿瑄为第一作者,顾长志和李俊杰为通讯作者,北京理工大学的黄玲玲教授和蒋强博士在测试方面提供了支持。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和北京市科委的项目资助。文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-32044-2 图1. 主动变焦超透镜的功能示意图图2.主动变焦超透镜在532nm处的聚焦光斑强度、半径及景深
  • 高温高压装置国产化之路,自主品牌创新助力材料合成与物性研究
    压力(强)是独立于温度和组分之外的另一个重要物理学参量,是决定物质存在状态与导致结构物性改变的基本热力学要素之一。高压的环境为人类探索新物质提供了一个新的维度和空间,其广泛应用与物理学、材料学、化学、地学与行星科学等领域,而高压实验技术是进行高压下材料合成与物性研究的基础。 静高压技术主要分为两种:金刚石对顶砧技术和大腔体压机技术。金刚石对顶砧装置可以产生数百GPa的压力,可与同步辐射光源等实验手段相结合,对物质在极高压力条件下进行原味测试,但其所能够制备的样品尺寸仅在微米级别,限制了其进一步发展。 大腔体静高压装置分为一级压腔装置和多级压腔装置,一级压腔装置所能够产生的最高压力一般不超过12GPa,多级压腔是在一级压腔装置的基础上,通过内置多级增压单元的方法来提高腔体压力,可获得的最高压力一般不超过25GPa,与金刚石对顶砧装置相比,具有静水压性好,样品尺寸大、压力和温度分布均匀等特点,但难以获得与之相比的压力极限。 我国在大腔体静高压领域的研究起步较晚,在上世纪我国大腔体静高压技术并没有显著进步,与国外差距较大,但我们借鉴引进技术,积累改造经验,并进一步解决控制技术国产化的问题。 RTK的相关设备具有以下优势:(1)自主研发的自动加压恒压装置,可以提供多次加压。通过PLC自动控制压力,并能连续保压,提供稳定的压力实验环境;(2)我们采用多层结构在保证安全的工作环境下同时保证压力稳定性。同时我们用伺服电机进行调节,可以产生非常陡、或非常平的压力曲线,不产生振动,避免液压系统的压力波动多段分别对压力、时间进行设定,产生用户需要的压力曲线,同时将实际压力和设备状态信息传输到PLC控制系统调节伺服电机,调节实际压力,使其趋近设定压力,在自动控制下,只有伺服电机对压力进行调节,设备噪声极小,非常适合实验室使用。 (3)采用进口Eurotherm温控模块组,实现温度多段程序控制,保证温度精度与稳定。(4)核心部件采用进口材料精密制造,性能与进口产品相媲美,确保产品优质性,适用于需要高温高压环境并精确控制高温高压条件的各项科学研究。 关于RTK洛克泰克公司成立于2013年,洛克泰克公司是国家高新技术企业,以质量领先和技术创新著称,是高温高压(等静压)全方案提供商,产品设备广泛应用于北京高压科学研究中心、中国科学院大学、中国科学院深海科学与工程研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所、吉林大学、武汉理工大学等科研机构。
  • 拉曼光谱助力物理材料领域的深入研究——访中山大学测试中心陈建研究员
    p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   拉曼光谱是物质的非弹性散射光谱,能够提供丰富的材料结构信息,已经成为研究材料物理性质,鉴别材料成分的基本手段,同时也是必不可少的一种有力工具。而作为科研级拉曼光谱仪的使用“大户”,物理材料领域的研究一直代表着拉曼光谱应用的前沿和高端,当然其对仪器性能的要求也相对较高,甚至很多时候要求仪器达到“极致”的状态。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   拉曼光谱在材料领域的应用现状如何?目前的研究还存在哪些问题?物理材料领域的研究对拉曼光谱仪有哪些特殊要求?日前,仪器信息网特别采访了中山大学测试中心陈建研究员。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/bd510805-463b-4fc6-aadc-237ac0d9f4a4.jpg" title=" 陈建 (1).jpg" alt=" 陈建 (1).jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中山大学测试中心陈建研究员 /strong /p p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 走进陈建研究员的办公室,墙壁上的一张张照片,我们不仅看到了陈建研究员年轻时的身影,更看到了中国拉曼光谱研究和应用群体发展壮大的历史轨迹。而我们的采访,也是从寻找这些照片中的年轻身影和历史踪迹展开& #8230 & #8230 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/24b5ca4f-d2d8-47ca-9247-0db29f23bcfd.jpg" title=" 图片展.jpg" alt=" 图片展.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 办公室墙壁上的照片展 /strong /p p   strong   span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 他的研究工作一直在追求“极致” /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f8d2ec5d-b2bf-4a40-8002-923d81754957.jpg" title=" 图片历史仪器.jpg" alt=" 图片历史仪器.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong ICORS94的广州卫星会议期间展出的拉曼光谱仪 /strong /p p   谈到当初仪器的选择及购置,陈建研究员给我们讲了一个很长的故事。从本科研究生阶段的Jobin-Yvon U1000,到刚工作时的Spex 1403激光拉曼光谱仪,陈建说,一直非常期望能用上先进的拉曼光谱仪。1994年在中山大学召开的ICORS94广州卫星会议期间的仪器展,刚工作没多久的陈建与雷尼绍的拉曼光谱仪有了第一次的交集。鉴于初次谋面的好印象,之后的时间里便有了更多的接触和了解,特别是纳米金刚石的石墨化效应研究遇到信号极弱难题的时候,雷尼绍拉曼光谱仪的“高灵敏度”给了他很多帮助。据悉,该研究成果在国际著名学术期刊Applied Physics Letter和Angewandte Chemie International Edition上发表,首次报道了纳米金刚石粉末在惰性气氛下的石墨化效应以及石墨化温度,深入研究了纳米金刚石的热效应,引起国内外研究学者的高度重视(1999-2005年)。 /p p   经过缜密的调研,陈建实验室于2005年购置了inVia Basis拉曼光谱仪(514 nm、785 nm);2012年,升级了633 nm波长的激光器和Streamline+SHR3D快速成像。之后,陈建研究员的研究工作“如鱼得水”,克服了一个个科研难题。据介绍,基于这台仪器,陈建研究员在拉曼光谱法研究聚合物分子链的动态运动过程方面开展了一系列的工作,包括拉曼光谱法研究PTT分子链的松弛运动及冷结晶动力学、CRM技术研究PS/PMMA双层薄膜体系中分子链的扩散现象、拉曼Mapping成像法研究PS/HDPE共混体系的相态结构等。 /p p   2006-2018年,陈建对一维纳米材料(包括WOx、CdS、MoO sub 3 /sub 、ZnO、TiO sub 2 /sub 等)进行了系统的研究,开拓了单根一维纳米材料光电特性和结构相变的新方向。此外,他还搭建了拉曼光谱及光电气敏综合测试平台、拉曼光谱原位电化学反应机理测试平台等,研究了表面等离子体共振效应在光-电-热协同催化的应用及机理;据悉未来,陈建的研究方向将聚焦表面等离子体共振光谱和二维材料的结构与性能研究。 /p p   陈建研究员实验室的这台拉曼光谱仪目前一天运转八小时,一年的样本量接近3000个,其中对校外服务的比例大约为10%,正常样本的测试时段一般都要排到半个月甚至一个月之后。陈建说,“测试中心的工作主要是做测试,对仪器的灵敏度、重复性、稳定性、可靠性要求都比较高。更重要的是,要求仪器每天都正常运转,所以结实耐用最关键。”他说,从2005年到现在,除了激光器因寿命原因换过几个以外,其他的,包括滤光片都没有换过。而且,这十几年下来,仪器的灵敏度跟刚购置的时候没有太大的变化。对实验室这台仪器的皮实程度,陈建表示还是非常满意的。当然,这也与管理过程中的细心呵护密不可分。据悉,鉴于科研的需求,2018年,实验室又购置了inVia Qontor,配置了325 nm、532 nm、633 nm、785 nm激光器和各种成像功能(SL+SHR3D+Rapide+LiveTrack),以及高低温与催化原位池,这台仪器将于近期安装。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100480/C270408.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 334px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/31ad3603-d27f-4574-be1f-51a50aee896f.jpg" title=" 仪器展.jpg" alt=" 仪器展.jpg" width=" 450" height=" 334" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " strong 陈建研究员实验室中的拉曼光谱仪 /strong /p p   采访过程中,我们聆听到许多拉曼光谱的相关故事,同时也感受到了陈建研究员严谨治学的态度。他对拉曼仪器及技术“了如指掌”,他愿意做困难的样品,他对自动化程度特别高的仪器并不是特别喜欢,反而偏爱手动将仪器调整到“极致”的状态,这些对陈建而言,是非常愉快而有意义的事情。 /p p   谈到当前拉曼光谱领域的研究,陈建说,虽然我国拉曼光谱相关研究群体比较大,涉及的领域也非常广,但是目前更多的是将拉曼光谱仪作为一个可选的表征手段,真正进行深入研究的却比较少。陈建认为,拉曼光谱在物理材料领域的应用就要追求“极致”,一方面是研究的深入程度,另一方面仪器性能条件也要调整到最佳。“只有这样才能创新性的解决科研中的难题,而不只是单纯的应用表征。” /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong   物理材料领域的研究对拉曼光谱仪提出更高要求 /strong /span /p p   近年来,拉曼光谱的研究如火如荼,物理材料、生命科学、化学等各个领域都成绩斐然。而鉴于各领域研究的深入,拉曼光谱的各种新技术也层出不穷:追求极致空间分辨率的AFM-Raman(TERS);实现形貌、微观与成分结构原位分析与成像的SEM-Raman;用于活细胞原位控制与测试的光镍技术;各种拉曼成像技术,如激光实时聚焦成像极大扩展了拉曼成像的样品范围,适合各种表面不规则样品和动态变化的样品等。说起近几年的新技术,陈建如数家珍。 /p p   物理与材料领域一直是高端拉曼光谱仪的“大户”,对仪器性能的要求也相对较高。据陈建介绍,该领域需要测量波数更低、灵敏度更高、成像速度更快、空间分辨率更高的拉曼光谱技术。而随着新材料的出现和检测手段的更新,拉曼光谱中的物理参量及其相关的知识也在不断的扩充和加深,比如由于分形结构、无序结构深入研究的需要出现了耦合系数,多壁纳米管(如碳)研究的基础上又给出了另一个新的参量—反转系数;鉴于材料,特别是二维材料结构、性能等方面的研究需求,联用技术在物理材料领域的应用需求也越来越明显。 /p p   不过,针对当前物理与材料领域的研究需求,陈建也分析了几点局限性:“由于拉曼光谱信号比较弱,灵敏度还需要进一步提升,成像速度还需再加快,荧光还需要想办法抑制或避免,新的时间分辨拉曼、CARS、SRS等技术虽然已经有一些解决方案,但受限于复杂的技术和高昂的成本,目前还未能普及。” /p p   而对于国内外的研究差别,陈建指出,目前国外在拉曼理论以及利用相干和受激拉曼散射、时间分辨拉曼散射进行材料相关研究的比较多,但国内相对还较少。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 国家教育投资或将促进拉曼光谱市场快速增长 /strong /span /p p   在过去的20多年里,中国拉曼光谱的研究群体持续增长,拉曼光谱仪的普及程度也在逐渐提高。陈建说,“我硕士毕业刚来中山大学的时候,拉曼光谱的普及程度还非常低,大部分的学生都没听说过拉曼光谱。而现在,走在校园里,十个理工科学生里面就有两三个对拉曼光谱有所了解。”据悉,目前陈建依然坚持在教学一线,教授研究生、本科生的拉曼光谱选修课,普及拉曼光谱知识。 /p p   “中国在拉曼光谱技术开发和应用方面做了很多工作,可以说2017年我国的拉曼光谱进入了一个黄金时段,物理、化学、材料、环境等各行各业都得到广泛的研究和应用,可谓百花齐放、蓬勃发展。未来,在临床医学、制药、生命科学、司法鉴定等领域会有更大的发展空间。” /p p   对于拉曼光谱仪的市场,陈建评价说,最近几年我们国家经济增长比较快,国家对教育的投入也很大。根据日前公布的2019年高校年度预算来看,今年共有8所高校登上“百亿俱乐部”。按照我们国家的国情而言,这些预算中很大一部分会用于设备的购置和人才引进。而在常规的设备很多都已经购置过的情况下,拉曼光谱等新仪器有望迎来比较快的增长。 /p p strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   后记: /span /strong /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   1990-2019,回忆过去的29年,陈建和拉曼光谱有着“千丝万缕的联系”。陈建笑称拉曼光谱是他最亲密的伙伴,甚至比陪伴家人的时间都要长。其实,从陈建办公室的布局,我们就能感受到拉曼光谱在其生活中的分量:办公室进门右手边的房间放置的是inVia拉曼光谱仪 左手边是陈建的办公室兼书房,书架上拉曼光谱相关的中英文书籍和文献一应俱全 而正对门口的房间留给了即将入驻的新的拉曼光谱仪inVia Qontor。也许是兴趣与爱好使然,但更多的应该是这许多年与拉曼光谱朝夕相伴的研究与探索,才成就了陈建今天的学识以及在行业中的地位。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   据悉,在他的带领下,中山大学在拉曼光谱方面也有很强的创新性,敢为人先,目前已经累计购置了10余台相关的产品。其中,光电材料与技术国家重点实验室(大学城)拥有全球第一台AFM-Raman-SEM联用系统;材料学院拥有全球第一台实现193 nm的micro-PL成像的拉曼系统;环境学院拥有全国第一台与激光扫描共聚焦显微镜联用的拉曼系统。 /span /p
  • 材料学院朱静、于荣、钟虓研究团队实现原子面分辨测量材料轨道与自旋磁矩
    p   2月5日,清华大学材料学院朱静、钟虓、于荣研究组在高空间分辨材料磁性表征方法取得重大进展,于国际顶级期刊《自然· 材料》(Nature Materials)在线发表了题为“应用色差校正电子显微学方法进行原子尺度磁圆二色谱成像”(Atomic scale imaging of magnetic circular dichroism by achromatic electron microscopy)的研究论文。该研究基于朱静、钟虓、于荣研究组之前所发展的定量电子磁圆二色谱(Electron Magnetic Circular Dichroism)技术和占位分辨电子磁圆二色谱技术,优化衍射动力学条件,应用色差校正透射电子显微学技术,联合德国于利希研究所、亚琛工业大学、瑞典乌普萨拉大学与日本筑波大学的合作者,在国际上首次通过实验手段获得了材料内部原子面分辨的磁圆二色谱,并基于实验结果定量计算出每一层原子面的元素的轨道自旋磁矩比,该工作被选为《自然· 材料》当期目录图片。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/41263e28-aeab-4671-997e-a9a077bed2a0.jpg" title=" 1.png" width=" 534" height=" 301" style=" width: 534px height: 301px " / /p p style=" text-align: center " 《自然· 材料》当期目录图片:原子面分辨自旋探测示意图。 /p p   磁性材料被广泛应用于国民经济和国家安全中的各个领域,信息科技的高速发展尤其对磁性材料的先进性能研发提出了迫切需求。实现自旋构型与材料结构的原子尺度协同定量表征,是理解、预测与调控磁性材料的物理性质的关键 /p p   近五十年以来,传统的磁成像手段如中子衍射、X射线磁圆二色谱、电子全息等,成像分辨率达到微米或纳米尺度,均无法实现原子分辨。实现自旋构型原子尺度成像,在当今材料科学基础研究中具有重大的科学意义,在设计制造高密度、低功耗、快速的存储器件、推进信息与通讯技术方面有广阔的应用前景。 /p p   清华大学材料学院朱静、钟虓、于荣带领几代研究生王自强、宋东升、王泽朝等围绕原子尺度自旋表征领域开展了长达十年的持续攻关。他们原创性地发展了定量电子磁圆二色谱技术,实现了利用透射电子具高空间分辨的占位分辨的磁参数测量及材料面内本征磁性测量等技术,解决了纳米尺度上定量获得材料磁结构信息的难题。在此基础上,结合色差球差校正与空间分辨电子磁圆二色谱技术,突破性地实现逐层原子面的自旋构型成像,定量测量原子尺度的轨道自旋磁矩比,在原子尺度上同时测量材料的结构、成分与磁矩。该研究团队在国际上首次成功地将自旋表征磁圆二色谱的分辨率从纳米尺度推进到了原子尺度,将材料的轨道自旋磁矩分布磁信息与其原子构型、元素组成、化学键合等结构信息在原子层次上一一对应,如图2所示,对于在原子尺度理解自旋、晶格、电荷、轨道等多个自由度的结构参量与材料磁性能之间的相互关联有重要意义。电子磁圆二色谱技术自2006年诞生以来,由于其实验技术和理论解释的复杂性与挑战性,十多年来国际范围内仅有有限的几个研究组坚持这一方向的研究,而北京电子显微镜中心经过几代人的努力,在该领域得到了稳健的、飞速的发展,目前已受到国内外学术界的普遍关注。原子尺度磁圆二色谱成像工作于2018年2月5日被国际顶级的材料科学杂志《自然· 材料》在线发表。 /p p br/ /p
  • 强关联研究新纪元--PPMS-SPM揭开相分离面纱
    在信息化的浪潮中,强关联材料体系由于其多种参量相互耦合并可以相互调控而显得尤为重要。新型低维材料中,对称性破缺可以在材料边缘引起有趣的边缘态,这种特性在传统氧化物体系中能否存在、是否可控,一直以来都备受科学界关注。 复旦大学沈建教授拥有丰富的锰氧化物研究经验并在该领域实现很多开创性的工作。沈建教授课题组利用PPMS-SPM可在低温强磁场下对材料的磁畴进行精细测量的特点,对复杂锰氧化物薄膜的边缘态、电致电阻机制、化学有序度对薄膜物性的影响作系统研究并取得了重要科研成果。一、传统材料新特性,复杂锰氧化物薄膜的“边缘态”及物性调控 沈健教授课题组杜恺同学通过微纳加工制备了“条带”状(La,Pr)CaMnO3(LPCMO)薄膜。利用PPMS-SPM在低温、强磁场环境下观测“条带”样品磁畴的形状和分布,发现样品的边缘部分更易出现铁磁性磁畴。经过反复的实验验证和理论模拟,研究者发现正是由于空间对称性破缺导致了LPCMO薄膜在边缘部分更容易出现铁磁相,“条带”的边缘铁磁态对样品的输运性质有明显的影响,在边缘铁磁态出现的样品中样品更容易表现出金属性。该工作次直观观测到复杂锰氧化物中的对称性破缺引起的“边缘态”,并在2015年2月将其成果发表在Nature communications,获学术研究者好评。(Du K, Zhang K, Dong S, et al. Visualization of a ferromagnetic metallic edge state in manganite strips[J]. Nature communications, 2015, 6.)在磁场环境下样品的磁畴并不均匀分布,其边缘部分更易出现铁磁性磁畴二、复杂锰氧化物薄膜电致电阻内在机制的直观观测 沈建教授课题组魏文刚、刘皓同学利用PPMS-SPM组件在低温下原位观测了电流激发前后LPCMO薄膜高低阻态的磁畴形状及分布。结果显示,电流基本不改变样品的铁磁比例,样品的磁畴形状在大尺度上并没有明显变化。随后,通过对测得磁畴图的仔细对比,他们惊喜地发现,在“关键”位置电流激发出了细小的铁磁畴,而这些细小铁磁畴起到的桥梁作用,将大的铁磁畴连接起来形成了导电通路。该工作次通过原位观测的手段观测到电致电阻材料中激发出的导电通路,其成果于2016年1月发表在Physical Review B期刊。 (Wei W, Zhu Y, Bai Y, et al. Direct observation of current-induced conductive path in colossal-electroresistance manganite thin films[J]. Physical Review B, 2016, 93(3): 035111.)在“关键”位置电流激发出了细小铁磁畴三、化学有序度对物性的影响 为了研究化学掺杂的有序度对复杂锰氧化物物性的影响,朱银燕等同学分别制备了化学组分相同的无序掺杂LPCMO薄膜和有序掺杂LCMO/PCMO超晶格薄膜。通过PPMS-SPM测量了样品在低温下的磁畴,发现有序掺杂的超晶格样品磁畴的平均面积更小并且表现出了更强的连通性。经过进一步的电输运测量,超晶格样品的金属缘体转变温度也远远高于无序掺杂样品。该工作通过实验深层次研究了化学有序度对锰氧化物强关联体系物性的影响,同时结合理论模拟给出了内在机制的阐述和解释,终成果于2016年7月正式发表。(Zhu Y,Du K, Niu J, et al. Chemical ordering suppresses large-scale electronic phase separation in doped manganites[J]. Nature communications, 2016,7.)有序掺杂和无序掺杂样品的磁畴图及电阻率随温度的变化 目前沈健老师课题组已在PPMS-SPM组件上实现了AFM、MFM、PFM、CAFM等多种功能,并且实现了电输运等条件下的原位测量,更多重要的工作正在研究和发表过程中。我们非常高兴PPMS-SPM用户取得如此可喜的成绩,并祝愿所有QD产品的用户在科研上再上新台阶! 注:文中所有学术图片均归原作者所有 相关产品: PPMS 综合物性测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17086.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htmMPMS 和 PPMS 专用高压腔:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C202401.htm
  • 中国环境监测总站发布关于公开征集光谱水质在线监测系统、总有机碳(TOC)水质自动分析仪及锑水质自动在线监测仪3类仪器检测标准研究验证测试单位和相关产品的通知
    近日,中国环境监测总站发布关于公开征集光谱水质在线监测系统、总有机碳(TOC)水质自动分析仪及锑水质自动在线监测仪3类仪器检测标准研究验证测试单位和相关产品的通知。中国环境监测总站仪器质检室(以下简称“总站质检室”)已编制完成《光谱水质在线监测系统技术要求及适用性检测作业指导书》、《总有机碳(TOC)水质自动分析仪技术要求及适用性检测作业指导书》及《锑水质自动在线监测仪技术要求及适用性检测作业指导书》3项作业指导书初稿。为科学开展此3项作业指导书的编制工作,推动相关行业标准的预研究,总站质检室拟组织开展相关仪器验证测试,现向社会公开征集符合申报条件且具备履约能力的验证单位和相关产品。 验证测试产品:1、光谱水质在线监测系统(基于宽波段光谱法原理,可实现水质多参数快速在线监测);光谱水质在线监测系统是一种以水质参量光谱提取技术为核心,综合运用传感器、自动测量、自动控制和网络通讯等技术,对水体水质进行在线实时综合评价的智能系统。该系统由水质智能监测仪和数据分析云服务平台组成,监测仪可在固定位置,定时采集数据,通过网络实时传输到云服务平台,实现24小时连续在线监测。数据分析云服务平台针对不同的水体类型和监测指标需求,智能选取水质模型,快速计算水质参数。2、总有机碳(TOC)水质自动分析仪(不限原理);总有机碳(TOC)水质自动分析仪是一种常用于环境监测喝水质检测的分析仪器。该仪器可以快速、准确地测量水体中的总有机碳含量,其原理是将样品中的有机物质加热至高温,使其中的有机物质热解并产生二氧化碳,然后采用红外线进行检测。红外线能被二氧化碳吸收,因此通过检测反射红外线的强度变化来计算出样品中的总有机碳含量。该仪器具有高灵敏度、高准确性、快速等特点,可以检测出极微量的有机物,并且操作简单方便,节省了测试时间。 3、锑水质自动在线监测仪(不限原理)。锑水质自动在线监测仪是一种用于检测水中锑含量的智能设备,对于环境保护和工业生产过程具有重要意义。该设备主要利用先进的分析检测方法,结合现代自动化技术,实现对水质的实时监测和数据分析。它可以根据不同的应用场景和检测需求,对水中的锑进行定性和定量分析,以判断水质是否符合相关标准和规定。验证测试内容:包括但不限于针对仪器准确性、稳定性、抗干扰能力、产品一致性、方法可比性等方面的性能指标测试及重点功能检查,具体以总站质检室最终提供的验证测试方案为准。详细信息见附件:附件1验证测试方案(草案).docx附件2申报材料目录.docx【盖章版】关于公开征集光谱水质在线监测系统、总有机碳(TOC)水质自动分析仪及锑水质自动在线监测仪3类仪器检测标准研究 验证测试单位和相关产品的通知.pdf
  • “国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项名单公示
    近日,科技部公示了“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项拟进入审核环节的2016年度项目信息,其中45个项目名列在内,涉及食品、标准物质、金属等多项监测技术研发,获得中央财政经费共计6.76亿元,项目实施周期为3-4.5年。 通知原文如下:关于对国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项2016年度项目安排进行公示的通知 根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发[2014]64号)、《科技部、财政部关于改革过渡期国家重点研发计划组织管理有关事项的通知》(国科发资[2015]423号)等文件要求,现将“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项拟进入审核环节的2016年度项目信息进行公示。序号项目编号项目名称项目牵头 承担单位项目 负责人中央财 政经费 (万元)项目实施周期(年)12016YFF0200100应对单位制变革的基本物理常数精密测定和溯源技术研究中国计量科学研究院段宇宁23204.522016YFF0200200时间频率基准及其传递技术研究中国计量科学研究院林弋戈19534.532016YFF0200300光辐射计量基标准研究中国计量科学研究院林延东22004.542016YFF0200400电学量子与几何量计量基标准研制中国计量科学研究院李劲劲1600452016YFF0200500气相分子化学反应精确操控与精密测量系统中国科学技术大学王兴安22004.562016YFF0200600先进制造中关键参量的计量标准和溯源技术研究中国计量科学研究院高思田19004.572016YFF0200700精密制造中的补偿和测量关键技术研究北京航天计量测试技术研究所张铁犁15004.582016YFF0200800航天空间关键计量标准及溯源技术研究中国计量科学研究院王 坤23004.592016YFF0200900海洋声探测关键计量标准及溯源技术研究中国船舶重工集团公司第七一五研究所陈 毅14564102016YFF0201000医学与健康计量关键技术研究中国计量科学研究院刘文丽31004.5112016YFF0201100重点领域急需化学成分量标准物质研究中国计量科学研究院马联弟34374.5122016YFF0201200大数据下新型电磁计量标准的研究中国计量科学研究院贺 青19004.5132016YFF0201300国家时空信息基础设施建设与服务关键技术标准研究国家基础地理信息中心刘若梅4253.5142016YFF0201400支持国防动员和军民融合发展的军民通用资源信息数据对接关键技术标准研究中国人民解放军后勤学院李 英7593152016YFF0201500支撑重点领域能耗总量和能耗强度双控制的关键技术标准研究中国标准化研究院李鹏程7833162016YFF0201600典型产业链资源循环利用关键技术标准研究中国标准化研究院付 允12003172016YFF0201700导向标识系统设计、应用及评测技术标准研究中国标准化研究院陈永权4003182016YFF0201800新型农业投入品与优势特色农产品质量评价标准与标准样品实物研究中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所杨曙明5004192016YFF0201900重要农林产品现代加工质量提升共性技术标准中国林业科学研究院木材工业研究所段新芳5003.5202016YFF0202000智能制造基础共性和关键技术标准研究工业和信息化部电子工业标准化研究院胡静宜18003212016YFF0202100支撑重点领域工业三基的关键技术标准研究中机生产力促进中心肖承翔9003222016YFF0202200先进结构材料领域关键技术标准研究冶金工业信息标准研究院王丽娟4074232016YFF0202300生物产业共性技术标准研究中国标准化研究院马爱进13453242016YFF0202400高端装备重要领域关键共性技术标准研究中国航空综合技术研究所夏晓理5763.5252016YFF0202500电子商务信息共享及交易保障共性技术标准研究中国标准化研究院咸奎桐8813.5262016YFF0202600消费品质量安全管控关键技术标准研究中国标准化研究院刘 霞7003272016YFF0202700战略性新兴产业关键国际标准研究(一期)机械工业仪器仪表综合技术经济研究所丁 露17003.5282016YFF0202800优势特色领域重要国际标准研究中国船舶重工集团公司第七一四研究所李彦庆8503292016YFF0202900中国标准走出去适用性技术研究(一期)中国标准化研究院汪 滨19713.5302016YFF0203000金属材料超声无损检测及微损测试关键技术研究与仪器研制中国特种设备检测研究院林树青21003.5312016YFF0203100游乐园和景区载人设备全生命周期检测监测与完整性评价技术研究中国特种设备检测研究院沈功田25003.5322016YFF0203200高频跨境生物多目标高精准检测技术研究中国检验检疫科学研究院张永江22694.5332016YFF0203300典型石化装置动设备检测监测与完整性评价技术合肥通用机械研究院李连生17003.5342016YFF0203400重大复杂机电系统服役质量检测监测及维护质量控制技术研究湖南大学黄守道12003.5352016YFF0203500国产自主高端核心集成电路检测技术研究华大半导体有限公司沈红伟7503362016YFF0203600柔性等新型显示检测技术研究创维液晶器件(深圳)有限公司李小放7503372016YFF0203700重要贸易产品快速检测技术研究中国检验检疫科学研究院白 桦25004.5382016YFF0203800科研实验室认可关键技术研究中国合格评定国家认可中心宋桂兰12003392016YFF0203900支撑&ldquo 一带一路&rdquo 贸易便利化的认证认可关键技术研究与应用国家认证认可监督管理委员会认证认可技术研究所刘宗德10003402016YFF0204000信息安全认证认可关键技术研究与应用中国信息安全认证中心魏 昊16733412016YFF0204100服务认证关键技术研究与应用中国认证认可协会生 飞15003422016YFF0204200国家质量基础(NQI)作用机理及评估技术研究中国计量科学研究院商泰升10004.5432016YFF0204300石墨烯等碳基纳米材料NQI技术研究、集成与应用中国计量科学研究院任玲玲20004442016YFF0204400支撑碳排放交易的典型共性技术与标准研究及集成应用示范中国标准化研究院陈 亮19003452016YFF0204500家具产品中挥发性有机物NQI技术集成及示范应用上海市质量监督检验技术研究院季 飞20004  公示时间为2016年6月22日至2016年6月26日。对于公示内容有异议者,请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料,个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式,单位提交的材料请加盖所在单位公章。  联系人:裴志永、秦媛  联系电话:010-58884887/4881  传真:010-58884889  电子邮件:pei@acca21.org.cn  qy1978@acca21.org.cn  中国21世纪议程管理中心  2016年6月22日
  • 我国太赫兹研究领域的实验室概览(图)
    太赫兹波是指频率在0.1~10THz之间的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。是电磁波谱中唯一没有获得较全面研究并很好加以利用的最后一个波谱区间,是人类目前尚未完全开发的电磁波谱“空白”区。由于太赫兹波所处的特殊电磁波谱的位置,它有很多优越的特性,在材料分子的特殊光谱信息分析、材料与结构的无损探伤及三维层析、违禁物品反恐检查、生物组织的活体检查、高精度保密雷达、卫星间宽带通信等方面的研究,在天体物理学、等离子体物理学、光谱学、材料学、生物学、医学成像、环境科学、信息科学等领域有着广阔的应用前景。   太赫兹波有非常重要的学术和应用价值(有的已处于实用),使得全世界各国都给予极大的关注,美国、欧州和日本尤为重视。我国近年来对于太赫兹技术的研究也日益关注。在近日陆续公布的“2011年国家重大科学仪器开发专项”与“2011年国家重大科研仪器研制专项”中,其中由中科院紫金山天文台史生才研究员作为负责人主持申报的国家重大科研仪器设备研制专项——“太赫兹超导阵列成像系统”项目成功获批立项,资助总经费6000万元,研究期限5年。此外中国工程物理研究院申报的国家重大科学仪器开发专项——“相干强太赫兹源科学仪器设备开发项目”也成功获批立项。   仪器信息网编辑整理了目前国内从事太赫兹技术研究的实验室和研究中心,供读者对我国太赫兹技术的研究情况做一基本了解。   太赫兹光电子学省部共建教育部重点实验室   首都师范大学物理系太赫兹实验室于2001年正式成立。2006年正式批准为北京市“太赫兹波谱与成像”重点实验室。2007年获批太赫兹光电子学省部共建教育部重点实验室。该实验室是目前国内最好的太赫兹研究基地之一。2009年起始,太赫兹实验室正式获批中关村开放实验室,依托实验室现有条件和中关村地区科技资源的优势和作用,深化产学研之间的合作,正式为中关村2万多家注册企业提供相应的技术服务,联合进行关键技术攻关。   目前,实验室具有科研用房1500平方米,其中千级超净实验室2间,面积170平方米。科研仪器设备总值超过千万元。在过去的三年中,实验室共承担包括国家973计划、国家863、国家自然科学基金重大项目等各类项目23项,总科研经费1328余万元。   本实验室主要研究方向:1.太赫兹波谱研究 2.太赫兹成像研究 3.太赫兹与红外无损检测研究 4.太赫兹与物质相互作用。   山东科技大学太赫兹技术研究中心   山东科技大学太赫兹技术研究中心成立于2003年,由我国著名太赫兹专家刘盛纲院士担任中心主任,是山东省唯一的太赫兹科学与技术研究机构。   目前实验室拥有太赫兹源研究室、太赫兹时域光谱技术应用研究室和太赫兹器件开发研究室共三个研究室,实验室面积约500平方米,设备价值约300万元。拥有60m2的千级超净实验室,奥地利产半导体泵浦飞秒激光器,德国产808nm、30W半导体激光器,相干公司激光光束质量分析仪,Gentec公司激光功率计,泰克公司200MHz示波器,光学平台等研究设备,锁相放大器, Golay探测器,精密电移台等专用研究设备。   主要研究方向包括:基于光子学太赫兹辐射源的研究、太赫兹应用技术研究、太赫兹器件的研究。   超快光电子与太赫兹技术实验室   超快光电子与太赫兹技术实验室是一个集合光学,半导体物理学,微电子学,生物学等多学科交叉的实验室。主要涉及微电子制造、半导体工艺、生物医学检测、太阳能光伏、红外传感、超高频电磁波应用等领域。实验室依托于上海理工大学。主要研究人员有庄松林院士、朱亦鸣、许健等。   实验室目前已有1000级超净室180平方米,美国相干公司飞秒激光器一台,时域太赫兹波谱测试系统一套,AFM原子力显微镜一台, SEM扫描电子显微镜一台,半导体参量测试仪一台,积分球光谱测试系统一套,磁共溅射/离子束溅射镀膜机一台等大型设备。   实验室主要研究方向:1.应用全新的超快光学方法-时域太赫兹波谱法,进行半导体材料和器件内超快电子的检测 同时设计开发新型的半导体超快电子器件。2.利用太赫兹波对物质进行研究 如通过太赫兹波和生物分子的作用,来鉴别区分不同类型的中草药,毒品等 通过太赫兹波和液晶材料、半导体材料的相互作用,来研究材料本身的一些物理特性。3.超高频电磁通信和传输及其器件的开发。4.微纳结构硅基光伏材料(黑硅)的制备、检测 基于黑硅的光伏电池的优化组装 5.微纳结构金属材料的制备、检测 基于此类微纳结构金属材料的应用 6.表面等离子波导中电磁场微小频率变化的探测7.表面等离子波导中电磁场的古斯汉欣位移增强效应的研究。   中国计量学院太赫兹技术与应用研究所   中国计量学院太赫兹技术与应用研究所成立于2006年7月,属于校级研究所,研究所所长:为洪治博士。研究所获得了浙江省“重中之重”学科“仪器科学与技术”的资助。   现有实验室面积1000余平方米。拥有基于BWO(返波振荡器)的连续THz实验平台 锁模钛宝石激光器及相关测试设备 太赫兹波TDS系统等实验设备。   主要研究方向1.太赫兹波器件、传输与系统 2.太赫兹波成像、传感技术及应用 3.太赫兹波与生物分子相互作用机理及应用 4.太赫兹波谱材料特性测试及应用。   中科院太赫兹固态技术重点实验室   2011年3月28日,中科院太赫兹固态技术重点实验室揭牌仪式举行,该重点实验室的成立,加强了中科院太赫兹研究基地建设。实验室依托于中国科学院上海微系统与信息技术研究所。曹俊诚研究员担任实验室主任,田彤研究员担任实验室副主任,封松林研究员担任实验室学术委员会主任。   实验室主要围绕半导体固态太赫兹源、探测器及其在通信与成像等领域的应用,开展基于光子学和电子学的固态太赫兹器件物理与工艺、太赫兹器件与模块、太赫兹检测与成像以及太赫兹信息传输与通信等方面的基础和应用研究工作。   中物院太赫兹科学技术研究中心   2011年12月12日,中物院太赫兹科学技术研究中心正式成立,中心主任由电子工程研究所所长姚军代理。   中心主要围绕太赫兹物理理论、半导体太赫兹技术、电真空太赫兹技术以及太赫兹在通信、雷达、光谱学和成像中的应用开展研究。太赫兹研究中心目前成立了4个研究室,包括太赫兹总体和应用技术研究室、太赫兹理论研究室、太赫兹半导体器件研究室和电真空太赫兹技术研究室,依托各相关研究所开展工作,并计划在中物院成都科技创新基地建设太赫兹实验室。   此外目前国内高校中电子科技大学,天津大学,南京大学,中山大学,国防科大,上海交通大学,西安理工大学,深圳大学,南开大学,清华大学 北京航空航天大学 北京理工大学等都有太赫兹研究计划。   研究所方面:中国科学院物理所,紫金山天文台,西安光机所,中科院上海应用物理所,半导体所也有研究项目。
  • 大会报告:蛋白质组数据处理技术研究进展
    仪器信息网讯,2010年5月15日,蛋白质组数据处理暨全国生物质谱学术交流会”在云南省丽江市召开。会议为期两天,主要讨论了蛋白质组学技术和应用、数据挖掘和生物质谱等方面的现状及其进展。在所有的大会报告中,除一些关于蛋白质组学技术最新研究进展的大会特邀报告外,第一天的专家报告集中讨论了糖蛋白组的最新分析技术与研究进展,第二天的报告集中讨论了蛋白质数据处理技术,包括蛋白质组生物数据库及分析平台的构建、数据统计分析方法的研究等方面。   蛋白质组数据库被认为是蛋白质组知识的储存库,包含所有鉴定的蛋白质信息。而基于质谱技术的蛋白质组学数据分析,是识别新型生物标记物模式的有效手段。质谱仪检测的数据含有大量潜在信息,因此,建立完善的蛋白质组学数据库,开发实用性强的数据处理软件工具,以及提供良好的蛋白质组数据分析、处理方对蛋白质组学的发展至关重要。在本次大会上,中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院段会龙教授、国防科技大学机电工程与自动化学院谢红卫教授等专家学者作了关于此方面最新研究进展的报告,本文作简要报道:   报告题目: 蛋白质组数据分析软件pFind系统新进展   报告人:中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员 贺思敏研究员   pFind系统是中国科学院计算技术研究所自2002年开始持续研发的蛋白质组数据分析软件,可以替代同类国际主流软件,已安装在国内多家蛋白质组学重点研究单位,并在ABRF组织的国际评测以及核心岩藻糖化修饰位点鉴定等科研实战中表现出色。   贺思敏研究员在报告中首先介绍pFind系统不同于国际同类软件的核心算法设计和系统实现,然后介绍pFind系统近期在开放式修饰类型发现、高精度一级质谱分析、新型碎裂方式串联质谱分析、肽序列从头测序、标记定量分析以及并行加速系统研制等方面的进展,最后介绍了pFind系统的下一步研究设想。   报告题目:构建心血管蛋白质组生物医学数据库及分析平台   报告人:浙江大学生物医学工程与仪器科学学院段会龙教授 段会龙教授   心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病。以高分辨率质谱技术为基础的心脏蛋白质组研究是发展心血管研究的一个重要方向。段会龙课题组通过对心血管医学和生物学、蛋白质组学和生物医学信息学的多学科交叉研究,构建了心血管生物医学数据库,重点在心血管蛋白质组数据集成、处理和分析,生物医学数据库体系构建、数据共享和发布等诸多关键技术上进行突破。   该课题组目前已完成了如下工作:   (1)心血管蛋白质组数据体系结构:构建了以蛋白质组信息为主体的数据库体系结构,以心脏线粒体蛋白质组为基础建立了核心数据集,该核心数据集包含了1663种心脏线粒体蛋白质以及与之相对应的2万7千多个生物质谱谱图。   (2)心血管蛋白质组数据库搜索引擎:初步建立了数据搜索引擎,可通过蛋白、肽段序列等信息对相应的生物质谱谱图进行检索,实现了与欧洲生物信息学研究所 (EBI) 的IPI蛋白质数据库间的数据关联。   (3)心血管生物医学数据库平台:研究和开发了相应的数据库网络公共平台。该网络平台的首个版本将在2010年末面向全世界发布,通过对心血管生物医学数据信息和资源的实时共享,服务于全世界心血管研究群体。   报告题目:大规模蛋白质组研究中的质谱数据定量分析方法   报告人:国防科技大学机电工程与自动化学院谢红卫教授 谢红卫教授   谢红卫教授利用一系列大规模定量分析的数据集,包括稳定同位素标记和进行重复实验的无标记定量数据,进行了一系列分析和研究,目前取得了很大的结果:   (1)总结了无标记和稳定同位素标记定量数据分析的典型流程,并且结合实际的数据分析结果,初步研究了各种分析流程优势和问题。   (2)针对丁来那个信息提取问题,利用重复实验数据集,比较优化了其关键步骤。   (3)利用实际实验数据,初步研究了同位素分布实验误差和质荷比误差等对定量分析参数选择有重要影响的问题。   (4)针对定量计算速度慢的问题,提出了索引文件和基于hash表的信息检索方式,将定量计算的时间缩短为原来的1/10。   (5)设计了一种可逆的色谱保留时间对齐模型,大大缩短了无标记定量数据处理中色谱保留时间对齐的计算复杂度。   (6)提出了一种以信号强度为参量的差异分布模型,能够提高差异检验的灵敏度。   (7)开发了无标记定量软件LFQuant、标记定量软件SILVER,已经无鉴定定量分析工具XICFinder。其中SILVER能够支持自定义标记方法,提供了图形化界面。LFQuant速度和定量精度等性能经过了多次优化。   报告题目:多层次蛋白质磷酸化分析中的数据处理方法研究   报告人:中国科学院大连化学物理研究所叶明亮研究员 叶明亮研究员   叶明亮研究员在报告中提到,根据研究目的的不同,蛋白质磷酸化的分析可以划分为三个层次:信号转导通路中关键节点蛋白质的磷酸化、生物体内的所有蛋白质的磷酸化(即磷酸化蛋白质组)、生物体内的所有激酶与底物的相互作用(磷酸化调控网络)。不同层次的分析有不同的目的,样品的复杂度也不同,因此需要不同的数据处理方法。   在节点蛋白质的磷酸化分析方面,为实现对某一感兴趣蛋白质中磷酸化位点的全面分析鉴定,发展了一种基于改进的目标-伪数据库用于数据检索,来高覆盖率、高可靠鉴定简单蛋白样品中的磷酸化位点信息的方法。并且从搜库耗时上,允许用多种低特异性的酶来提高简单蛋白样品的序列鉴定的覆盖度,从而更加全面的鉴定样品的磷酸化位点信息。   在磷酸化蛋白质组层次上要实现在保持较高可信度和灵敏度的情况下对海量质谱数据以及检索数据进行自动化处理。针对磷酸化蛋白质组学中磷酸化肽段鉴定难,假阳性率高,主要依赖于人工验证的现状,发展了一种结合MS2和MS3图谱以及正伪数据库检索的自动磷酸化肽段鉴定方法。该方法结合了MS2和MS3的鉴定信息,提高了磷酸化肽段鉴定的灵敏度和可信度,可以自动的对磷酸化肽段进行鉴定而无需进一步的人工验证。利用这种方法,结合磷酸肽的多维分析已经可以从人肝组织中鉴定超过8000个磷酸化位点。最近,其课题组还发展了一种基于分类筛选的磷酸化肽段鉴定方法,该方法结合了MS2/MS3方法的高可信度,并且考虑了部分不易发生中性丢失的磷酸化肽段的鉴定,进一步提高了磷酸化肽段鉴定的灵敏度。   在磷酸化调控网络层次主要是揭示激酶与底物蛋白质上磷酸化位点的对应关系,叶明亮研究员表示,这是该课题组今后研究的一个重要方向,目前已经在与合作者利用生物信息学的方法模拟构建磷酸化网络图。

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