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纵向各层分布

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  • 戏说纵向加热石墨炉(收官之作)
    前 言:   自从70年代起其至今,我使用过好几款仪器的石墨炉,如:PE403,PE5000,PE3010,GGX-3,180-80,Z-8000,Z-5000,Z-2000,ZA3000等。凑巧的是,上述仪器的石墨炉全部是纵向加热类型的。为了活跃论坛这个&ldquo 草根&rdquo 平台,我就将这些年对纵向加热型石墨炉的认识和体会展现给版友。   遗憾的是,一来本人的理论水平有限,二来有关石墨炉的文献与论文,从60年代的石墨炉鼻祖利沃夫和马斯曼起,一直到目前的国内外众多的原吸大咖止,比比皆是,令人目不暇接,且全部是正说。因此,如果我也采用&ldquo 正说&rdquo 石墨炉的形式,则深感力不从心,故只能&ldquo 戏说&rdquo 了,望大家见谅!   (一)纵向石墨炉的历史:   1959年,前苏联科学家利沃夫(L,vov)设计出了石墨炉坩埚原子化器。   1967年,德国学者马斯曼(H.Massmann)从利沃夫的石墨原子化器得到灵感,设计出电热石墨炉并于1970年被PE公司应用到商品原吸仪器上。   由于马斯曼设计的纵向电加热石墨炉首次成为商品仪器,所以之后有人就将这种纵向加热结构的石墨炉称之为&ldquo 马斯曼炉&rdquo ,以示纪念。   (二)纵向石墨管的结构:   首先要搞清楚何为&ldquo 纵向&rdquo ?所谓的纵向就是指作用在石墨管上的加热电流I的流通方向与通过石墨管光轴的方向一致。见图-1 所示:   图-1 纵向加热石墨炉示意图   纵向加热石墨炉的整体外观和结构示意以及实体分解如图-2,3,4所示:   图-2 纵向石墨炉外观图(Z-2000)   图-3 纵向石墨炉结构示意图   图-4 纵向石墨炉实体分解图(Z-2000)   从图-3 和图-4 可以看出,纵向石墨炉主要是由:石墨管,石墨环,电极和石英窗组成。   由于纵向石墨炉问世最早,结构相对简单,石墨管加工的一致性好且成本低廉,加之技术成熟,所以该类型的石墨炉应用较为广泛 目前国内外的原子吸收光度计的生产厂家绝大部分仍然采用的是该类型的石墨炉。   (三)纵向石墨管的种类:   无论是纵向石墨炉还是横向石墨炉,最终做热功的还是石墨管 为此有必要介绍一下纵向石墨管的种类和特点。图-5 所示的就是一部分纵向加热的石墨管的外观图。   图-5 形形色色的纵向石墨管   不知大家注意没有,在上图中最右侧的那个&ldquo 高大上&rdquo 的石墨管,就是我在70年代时使用过的美国PE-403型原子吸收分光光度计中石墨炉上的石墨管,可惜当时没有想起要保存下一只该管子的实物作为留念,不能不说是一件憾事!   (1)筒形石墨管:   纵向加热石墨炉从问世开始(以PE公司原吸为代表),石墨管就是筒形的,直至目前许多国内外仪器生产厂家例如:PE公司,热电公司,瓦里安公司,GBC公司的部分型号的仪器仍然使用着这种石墨管。如下面所示:   图-6 几种进口仪器使用的筒形石墨管   最早的传统筒形石墨管有一个弱点,那就是:由于管子的管壁厚度一致,也就是管子整体的任何一个部位的电阻值是均匀的,所以当石墨管通电加热时,理论上管子的整体的温度应该是均匀一致的才对。这种石墨管的剖面图如下:   图-7 传统筒形石墨管的剖面图   可是遗憾的是,由于纵向石墨管两端紧贴着两个质量很大的石墨环和电极之故(见图-4),所以在原子化加热开始的瞬间,石墨管两端的温度就会因为石墨环和电极的热传导作用而低于石墨管的中央部分的温度 其后经过暂短的时间后(约零点几秒),管子整体才会达到热平衡。这,就是在许多资料中所经常被垢病的&ldquo 温度梯度&rdquo 现象。   为了克服这种&ldquo 温度梯度&rdquo 的弊端,于是后人们便产生了提高筒形石墨管两端电阻值的设想。这样原来的一个阻值均匀的石墨管整体R就会被等效看做为三个串联的单体,即(R左R中  那么如何提高筒形石墨管两端的电阻值呢?方法只有一个,那就是减少管子两端管壁的厚度。我们在初中物理学到过,一个导电体的截面积与其电阻值成反比。所以减少石墨管两端管壁的厚度就可以提高电阻值。但是要想减少管子两端管壁的厚度,却不能通过将管子外径切削变薄来实现 其原因是:石墨管两端还要保持与石墨环大面积的紧密接触才能减少热损耗。所以即要想提高电阻又要保持管子与石墨环的紧密接触,那只能在管子的内壁上做文章。具体的做法是:用车刀在管子内壁两端刻上几刀沟槽,这样既不影响管子与石墨环的接触也可以提高了两端的电阻值了,可谓一举两得。其示意图和实体图见图-8和图-9 所示:   图-8 改良后的筒形石墨管示意图   图-9 改良后的筒形石墨管剖面实体图   (2)鼓形石墨管:   改良型石墨管尽管缩短了管子整体的热平衡时间,但是效果还是不太理想。于是有的仪器厂家就设想:如果让纵向石墨管中央放置样品的部位先行到达原子化温度不就可以忽略石墨环的散热影响了吗?要想做到这一点,就要从改良型筒形石墨管做反向思维了 那就是让石墨管的三部分变为(R左R右)了,于是乎,鼓形石墨管则应运而生了 其外观如下次:   图-10 鼓形石墨管外观   看到上面的鼓形石墨管,也许有人会问:这种石墨管的外径中间粗(8mm)两端细(7mm),如果依照前面导体的截面积与电阻成反比的定律,那么此管子的中央部位外径比两端的要粗1mm,其截面积一定大啊!按道理应该中间部位的电阻要小于两端才对,怎么反而说比两端的阻值要大呢?   下面我将此类管子的实际剖面图展现出来,大家就一目了然了,见图-11所示:   图-11 鼓形石墨管的剖面实例图   从上面的照片可以看到,尽管鼓形管的中间外径较两端大1毫米,但是其管壁厚度却小于两端的厚度,两者之差为(2mm-1.5mm)=0.5mm 千万别小看了这区区的0.5毫米的厚度,他却使石墨管中央部分的截面积整整小了约1/4。这样的差别,就会使该管子在原子化加热的瞬间,其中间部位迅速到达预设的原子化温度。如果用肉眼从石墨炉上盖的进样孔观察石墨管的升温状态就会发现这一过程 如图-12,13所示:   图-12 鼓形石墨管在原子化阶段升温瞬间的状态   图-13 鼓形石墨管在原子化阶段迅速达到平衡的状态   从上面两张照片图可以清晰地看到,鼓形石墨管在原子化开始的瞬间的确是从中央部位先行到达预设的原子化温度的,然后再向两端迅速延伸直至达到整体的热平衡,而这个平衡时间是非常短暂的。目前此类型石墨管主要是应用在岛津和日立的原吸上面。   此外这种鼓形石墨管还有一个优点,那就是管子中间的凹陷部位注入样品后液体不会向两端扩散 这样就保证了全部样品集中在温度最高的区域,有利于原子化。   (3)异形石墨管:   这类石墨管主要是喇叭型和哑铃型两类 由于目前几乎难以见到,故不再赘述。   (4)双进样孔鼓型石墨管:   这是一种新型的石墨管,其特点是:石墨管中央注入样品的部位被分割为两个空间 这样设计的目的是可以加大进样量,对低含量的样品起到了一个富集的效果 但是采用这种石墨管的仪器对自动进样器的精度要求是很高的,目前为止,这种双孔进样方式只有日立ZA3000型原子吸收上采用 而在横向加热石墨管上是不能实现的。该型管子的外观图和剖面图如下所示:   图-14 双孔石墨管的外观图  图-15 双孔石墨管剖面图   (5)平台石墨管:   此类石墨管就是在管子的中央安放一个悬浮的石墨平台,样品加注在平台上以完成原子化过程。平台石墨管的设计理念就是实现石墨炉分析鼻祖B.V.L&rsquo vov提出的&ldquo 恒温原子化&rdquo 的理念而问世的。该石墨管的剖面图如下:   图-16 平台石墨管   (四)纵向石墨炉的特点:   (1)升温速率:   众所周知,无论石墨炉是何种形式的,其最终做功而产生的焦耳热的关键部件是由石墨管来完成的。而影响石墨炉灵敏度和重现性的一个重要的因素则是:升温程序由灰化阶段转为原子化阶段瞬间的升温速率的快慢。   为何这个转换速率对分析的灵敏度的影响是那样大呢?其实原因很简单:当样品完成灰化步骤后,石墨管由灰化阶跃到原子化阶段的时间越短(即升温速率快)样品产生的基态原子数目越多,自然检测到的信号就越强。反之,如果石墨管升温速率慢的话,一部分样品在还未形成基态原子前就会被载气吹跑掉了,自然灵敏度就下降了。这也就是为何石墨炉在原子化阶段采取停止载气的做法的缘由 任何事物都是一分为二的,虽然可以通过停止载气来提高检测信号的灵敏度,但是样品信号的背景值也会随之加大了,熊掌鱼翅不可兼得。   那么影响石墨管升温速率的因素又是什么呢?答案是:石墨管本身的质量的大小 在同等的升温条件下,质量越小升温速率越快。举一个试验例子:如果将一个大铁球和一个小铁球同时放到火炉中,哪一个先红?毋庸置疑,还是小铁球先红(即达到热平衡早),我想这个试验结果大家均会给予认可的。目前的纵向石墨管无论是筒形的还是鼓形的其质量均在1克左右 见下表-1:   表-1   而横向石墨管的质量均比纵向石墨管大的多,一般在2.5~5.4克之间,见下表-2:   表-2   对于横向加热的石墨管而言,由于其本身的质量大于纵向石墨管,所以实际上更加注意升温速率的问题 这些石墨管的设计理念与纵向鼓形石墨管的设计如出一辙,其结构也是中央管壁薄两端管壁厚,从而造成管子整体中央电阻值大二两端小,并且这个厚薄的差异较纵向鼓形石墨管还要明显,远远大于0.5mm。见下图所示:   图-17 PE公司横向石墨管剖面图   图-18 Jena公司横向石墨管侧面图   图-19 GBC公司横向石墨管侧面图   所以,在升温速率上:从整体来看纵向石墨管优于横向石墨管(质量不同) 从局部来看二者接近(使用空间一样)。   (2)温度梯度:   自从纵向加热石墨炉问世以来,关于石墨管整个腔体内空间的温度梯度问题一直就是一个饱受诟病的争论焦点。为此,石墨炉分析鼻祖利沃夫(L,vov)先生就提出了一个&ldquo 恒温原子化&rdquo 的理念。大家熟悉的平台石墨管就是出于这个目的而研发出来的。   前面已经讲到,由于纵向石墨管两端存在石墨环和水冷电极的散热作用,故在原子化的瞬间致使管子的整体产生了一个两端低,中间高的&ldquo 温度梯度&rdquo 现象 这是一个不争的事实。   但是经过了一个暂短的时间后,石墨管会立即达到热平衡了。见下图所示:   图-20 筒形石墨管原子化阶段的升温模型   图-21 鼓形石墨管原子化阶段的升温模型   从上面的两张图的比较可以看出,鼓形管由于中间部分的温度高,故其升温速率要稍高于筒形管。   那么,横向加热的石墨管的究竟有没有&ldquo 温度梯度&rdquo 呢?见下模型图:   图-22 横向石墨炉工作原理   图-23 横向石墨管原子化阶段的升温模型   从图-22,23可以看出,横向石墨管在与电极接触的上下两端,同样也存在水冷电极的散热效应,所以对于横向石墨管整体而言同样也存在着温度梯度,只不过是在光轴通过的区域没有温度梯度罢了。因此纵向与横向石墨管的温度梯度的区别是:从整体来看,二者均有,仅是部位不同 从光轴观察空间来看,在原子化的瞬间,横向石墨管优于纵向石墨管 但是管子温度到达平衡后,二者相差无几了。既然横向石墨管的中间部位没有温度梯度的弊端,但是目前有些横向石墨管(例如PE的)仍然采用平台式的,这是为什么?   现在的问题关键是,纵向石墨管在原子化的瞬间,管子整体确实存在着温度梯度,这是一个无可争辩的事实。这个过程可用下面的模型图来说明:   图-24 鼓形石墨管原子化瞬间的升温模型图   通过上面的模型图不难看出几点:   1)在原子化瞬间鼓形管的确存在温度梯度,并且鼓形管的中央已经先行到达了预设的原子化温度(参看图-12)。   2)当石墨管整体温度到达平衡后,两端与石墨环接触的狭小部位的温度严格地讲要略低于整体的温度,这是因为石墨环的电阻要小于石墨管,因此在做功时其温度肯定比石墨管低,但是却要比水冷电极的温度高多了 由此看来,石墨环在这里不仅仅起到加持石墨管的作用,另一个不可忽略的作用就是:在石墨管和电极之间起到一个温度缓冲的隔离作用 如此就可将石墨管两端的温度梯度的影响降到了最小的程度。   3)鼓形石墨管的容积约600微升,而样品为20微升,仅占总容积的1/30,且位居管子中部。我的疑问:管子两端瞬时的温度梯度能对管子中央部位的20微升的样品产生多大的影响?我想这可能就如同地球一样,尽管南北两极温度很低,但是生活在赤道的居民没有感到寒冷吧?   4)当鼓形石墨管温度平衡后与横向加热石墨管的状态所差无几(参看图-13)。   5)石墨环的质量越小,温度梯度的影响也就越小。   6)石墨炉电路采用温控方式可以减少温度梯度的影响。   (3)零点漂移:   纵向石墨管从室温升高至3000° 时,管子本身因热涨的原因会延伸1毫米。由于纵向石墨管的延伸方向与光轴呈现同心圆的状态,所以尽管子受热膨胀,但是不会因物理挡光而使零点信号漂移。这个状态可由下图模型说明:   图-25 纵向石墨管受热膨胀方向与光轴的关系   但是当横向石墨管在受热膨胀时,其延伸方向会与光轴方向形成正交,从而影响了零点的位移。所以经常听到使用横向加热石墨炉的用户反映:&ldquo 为何我的石墨炉在空烧时会产生一个很大的吸收啊?&rdquo 其原因就在于此。这种横向石墨管在加热时的位移模型图如下所示:   图-26 横向石墨管受热膨胀方向与光轴方向的正交关系   实际上,这种石墨管膨胀方向与光轴形成正交的结果还不仅仅是零点的漂移的问题,因为石墨管在原子化阶段,管腔里面的待测元素和背景的活动非常复杂,据说要用量子力学来解释。正因如此,一直以来许多科学大咖对这个课题的研究从未停止过。   (五)纵向石墨管的加工和价格:  通过前面的介绍可以看到,无论是筒形的和鼓形的石墨管,均是圆桶形的 因此加工起来就非常简单了,仅仅使用车床切削即可 并且由于加工工序简单,所以加工出来的成品的同一性,如尺寸,质量等就很容易保证,所以价格低廉。   而横向石墨管又别称&ldquo 异形石墨管&rdquo ,所以加工起来就相对复杂多了,需要好几道工序,如PE800的石墨管,不但要切削,还要大量的铣床工序,这可以从下图的外观造型上得到印证,所以其价格较为昂贵就在所难免啦!   图-27PE800石墨管   备 注:   (1)由于本文为&ldquo 戏说&rdquo ,可能难免有些观点不严谨或不科学,那么各位看官就权且当做饭后茶余的消遣罢了 不妥之处,尽可莞尔一笑。   (2)由于本文仅仅是谈谈个人多年来对于自己使用的纵向石墨炉的体会和看法,之所以例举了横向石墨炉的一些特点,也仅仅是为了做对比说明,仅此而已,并无丝毫褒贬和厚此薄彼之意,特此说明。
  • 湖北检测机构纵向、横向整合走在全国前列
    为贯彻落实《国务院办公厅转发中央编办质检总局关于整合检验检测认证机构实施意见的通知》(国办发〔2014〕8号),5月5日至8日,质检总局副局长、认监委主任孙大伟赴湖北调研检验检测机构整合工作,与湖北省委常委、宜昌市委书记黄楚平在宜昌市座谈,沟通进一步推动湖北检验检测机构整合工作。   5月5日,孙大伟在武汉出席了由部分直属检验检疫局、质量技术监督局、中检集团以及技术机构代表参加的检验检测认证机构整合工作座谈会。孙大伟强调,要进一步统一思想,深刻认识整合检验检测认证机构的意义和目标;要坚定信心,扎实推进质检系统检验检测认证机构整合工作 要主动改革,规划行业未来发展做大做强检验检测认证高技术服务业。   5月6日至8日,孙大伟先后赴鄂州市、荆州市、荆门市京山县、宜昌市,实地调研鄂州市有机产品检测认证综合服务基地、荆州市国家石油钻采设备质检中心建设工地、京山县公共检验检测中心和宜昌市三峡产品质量检验检测中心等,调研了鄂州市委、市政府正在实施的整合质监、食药、农业、卫生、粮食、住建、交通运输等部门所属检验检测机构,组建鄂州检验检测中心的工作进展情况 调研了京山县整合县内不同部门所属七家检验检测机构,建设涵盖食品药品、农产品、工业产品和计量检定测试等内容公共检验检测平台的做法;调研了宜昌市整合质监局所属产品质量监督检验所、食药监所属食品药品检验所和粮食局所属粮油食品质量监督检测中心三家机构,组建宜昌市三峡产品质量检验检测中心,建设区域性检验检测平台,承担各级政府部门在工业产品、食品、药品、医疗器械等领域的检验任务和社会检测需求的整合探索工作。   孙大伟肯定了湖北检验检测机构在省特种设备检验检测机构纵向整合、市县所属统计检验检测机构跨部门横向整合走在全国前列,为全国检验检测认证机构整合工作提供宝贵的经验。他指出检验检测认证机构整合工作,就是在进一步理顺政府和市场关系的基础上,积极实行政事分开、事企分开和管办分离,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。他强调检验检测认证机构整合只是手段,要大力推进整合,优化资源配置,创新体制机制,转变发展方式,提升检验检测认证机构市场竞争力,推动检验检测认证服务业做大做强。   黄楚平表示,湖北省特别是宜昌市将以检验检测机构整合为契机,探索搭建完善的与城市经济社会发展相适应的质量公共服务平台,推动检验检测高技术服务业发展,促进湖北经济结构调整和转型升级,着力发展&ldquo 绿色经济&rdquo ,支撑湖北建设资源节约型、环境友好型社会。   质检总局科技司、人事司、认监委,湖北检验检疫局,湖北省质监局相关人员参加调研与座谈。
  • 苏州纳米所孙钱团队在硅衬底GaN基纵向功率器件方面取得新进展
    氮化镓(GaN)器件具有更高耐压,更快的开关频率,更小导通电阻等诸多优异的特性,在功率电子器件领域有着广泛的应用前景:从低功率段的消费电子领域,到中功率段的汽车电子领域,以及高功率段的工业电子领域。相比于横向器件,GaN纵向功率器件能提供更高的功率密度、更好的动态特性、更佳的热管理及更高的晶圆利用率,近些年已取得了重要的进展。而大尺寸、低成本的硅衬底GaN纵向功率器件更是吸引了国内外众多科研团队的目光。中科院苏州纳米所孙钱研究团队在读博士研究生郭小路及其他团队成员的合作攻关下,经过近三年时间的不懈努力,先后在高质量异质外延材料生长及掺杂精确调控、器件关态电子输运机制及高压击穿机制、高性能离子注入保护环的终端开发等核心技术上取得突破,该系列研究工作先后发表于电子器件领域国际专业学术期刊IEEE Electron Device Letters, vol. 42, no. 4, pp. 473-476, Apr 2021. Applied Physics Letters, vol. 118, no. 24, 2021, Art. no. 243501. IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 68, no. 11, pp. 5682-5686, 2021。团队成功研制出的高性能硅衬底GaN基垂直肖特基二极管,具有优异的正向导通性能(Ron=1.0 mΩcm2),开关比高达1011,理想因子低至1.06,正向输出电流1660A/cm2。器件的关态耐压达603V,器件的Baliga优值(衡量器件正反向电学性能的综合指标)为0.26GW/cm2。器件在175oC的高温及380V反向偏压下,开关性能仍未发生失效,综合实现了耐高温、耐高压等优异特性。硅衬底GaN基纵向功率二极管器件性能目前处于国际前列。上述系列工作的主要作者为中科院苏州纳米所在读博士研究生郭小路,团队特别研究助理钟耀宗博士和已毕业博士生何俊蕾等为相关工作作出了重要贡献,通讯作者为孙钱研究员和周宇副研究员。上述工作得到了国家自然科学重点基金项目、国家重点研发计划课题、中国科学院重点前沿科学研究计划、江苏省重点研发计划项目等资助。图1. GaN 水平器件与垂直器件的特点比较图2. GaN基纵向功率二极管的关态击穿电压与开态导通电阻(Ron,sp)的评价体系。国内外相关研究团队的自支撑衬底和硅衬底GaN基肖特基势垒二极管(SBD),结势垒肖特基二极管(JBS),凹槽MOS型肖特基二极管(TMBS)器件性能的比较。图3.(a)硅基GaN纵向功率二极管的外延结构(b)外延材料的CLmapping(c)器件的结构示意图(d)制备器件的离子注入保护环。图4.(a)线性坐标下与(b)对数坐标下有、无离子注入保护环(GR)终端的硅基GaN纵向SBD的正向IV曲线(c)不同温度下硅基GaN纵向SBD的开态导通电阻(d)离子注入保护环个数对反向击穿耐压的影响。(e)有、无离子注入保护环对硅基GaN纵向SBD温度特性的影响。
  • 高光谱相机的CMOS探测器丨纵向1082个像元与224个光谱通道之间到底是什么关系
    很多朋友问:SPECIM FX10高光谱相机采用面阵CMOS探测器,为1312 x1082 Pixels,224个光谱通道数,采用推扫式成像,那探测器的纵向1082像元与224个光谱通道之间为什么不成比例,或者224个通道的光谱信息是如何被1082个像元所感知? 我们先来了解一下高光谱相机的工作原理: 目标物的反射光通过镜头收集并通过狭缝增强准直照射到分光元件上(透射光栅),经分光元件在垂直方向按光谱色散,经分光元件后成像在CMOS探测器上。探测器的水平方向平行于狭缝,称空间维(1312 个像元或光敏元),每一行水平光敏元上是一个光谱波段下的像;探测器的垂直方向(1082个像元或光敏元)是色散方向,复色光经过分光元件(透射光栅)分光后,被色散分离成为单色光,通过成像系统,投射在探测器的垂直方向上,并成为按波长大小依次排列的光谱图,称光谱维(224个光谱通道)。 那探测器的纵向1082像元与224个光谱通道之间为什么不成比例,或者224个通道的光谱信息是如何被1082个像元所感知?实际上进入高光谱相机的光不会分散在探测器上整个的纵向1082个像元上,而只是其中的一部分:224个光谱通道(波段)。 这意味着在可用的 1082 个像元中,真正使用的只有224个。 高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术,它将成像技术与光谱技术相结合,探测目标的二维几何空间及一维光谱信息,获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。 所谓高光谱图像就是在光谱维度上进行了细致的分割,不仅仅是传统所谓的黑、白或R、G、B通道,而是多达几百个通道,例如:SPECIM FX10高光谱相机可以把400nm-1000nm的光谱范围分为224个通道。因此,通过高光谱相机获取到的是一个数据立方,不仅有图像信息,并且在光谱维度上进行展开获得几百个谱段信息。结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据,还可以获得任一个谱段下的图像信息。 高光谱成像技术的这种“全光谱”功能让人们可以看到一个场景中每一个可分辨的空间位置上的多达几百个光谱信号,每种物质都有其特有的光谱信息(光谱指纹)。因此高光谱成像的应用场景很丰富,其中包括:食品安全、农作物健康监测(植物表型分析)、工业检测、无人机载高光谱成像分析、矿物勘探、农业遥感、环境监测、艺术品鉴别;显示屏光学性能检测、印刷品色差测量、中西药质量控制等;以及塑料分选、黑色塑料分选、垃圾分类、工业分选、矿石分选等按物品材质进行识别分拣。
  • 药物片剂中成分的分布和内部空隙对其溶解的速度影响分析
    导 读药物片剂中成分的分布和内部空隙的状态会影响其溶解的速度,并导致其疗效的差异。在含有不同成分的多层药物的片剂中,药物层厚度的不均匀性可阻止各层获得足够的疗效。因此,片层厚度和压片角度是重要的质量控制标准。 实验方法使用XRAY透视和CT 扫描,对其内部进行扫描和分析。除了不需要任何特殊的预处理,X射线CT检查系统允许在不损坏样品的情况下获得内部信息。因此,它们可用于三维观察和分析药物层的分布状态或厚度。 实验方法使用XRAY透视和CT 扫描,对其内部进行扫描和分析。除了不需要任何特殊的预处理,X射线CT检查系统允许在不损坏样品的情况下获得内部信息。因此,它们可用于三维观察和分析药物层的分布状态或厚度。 具体案例数据本例描述了使用inspeXio SMX-90CT Plus台式微焦点X射线CT系统(图1)分析两种药片。图1 inspeXioSMX-90CT Plus台式微焦点X射线CT图2 样品照片:左边片剂A,右边片剂B 在本例中,观察到两种具有不同结构的片剂(片剂A和B)(图2)。片剂的透视图像如图3所示。片剂A (左) 片剂B(右)图3 片剂透视图图4片剂A的CT效果图(左)图5片剂B的CT效果图(右)图6高密度药物分离的片剂A 分析片剂图像的一个例子除了观察片剂内部外,CT X射线图像还可用于执行各种图像分析。在本例中,利用CT数据结合三维图像处理软件,分析药物的分布状态,分析药物的层厚。 图6所示为片剂A与高密度药物分离的区域。这些区域使用VGStudio MAX 3D图像处理软件(来自Volume Graphics GmbH)以及缺陷和夹杂物分析模块隔离。这种图像处理软件可以对分离的体积进行颜色编码,从而可以确定药物在三维空间的分布和每个体积的大小。 图7测量B片包衣厚度示例 图7示出了分析片剂B中的层厚度的示例。该分析是使用VGStudio MAX 3D图像处理软件与厚度分析模块一起执行的。厚度用从红色到蓝色的颜色进行颜色编码,其中最薄的区域用红色表示,最厚的位置用蓝色表示。这样可以直观地理解厚度变化的分布。 结论应用inspeXio公司的SMX-90CT-Plus结合三维图像处理软件,可以对片剂内部进行观察和特征分析。利用该系统对药物的分布和厚度进行定量和非破坏性分析,并对其他性质进行评价,对药物的开发尤其有用。inspeXio SMX-90CT Plus由于其紧凑的工作台设计和简单的操作,是一个非常有用的工具,可以快速、方便地获得关于药片内部的信息。 撰稿人:宁棉波
  • 长春光机所极紫外多层膜膜厚分布超高精度控制研究获进展
    p   近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室金春水研究团队在极紫外多层膜膜厚分布超高精度控制研究方面取得新进展:通过采用遗传算法,实现了Φ200mm曲面基底上极紫外多层膜膜厚分布控制精度优于± 0.1%,镀膜引起的不可补偿面形误差小于0.1nmRMS,相关指标达到国际先进水平。相关结果在线发表于近期的Optics Letters(dx.doi.org/10.1364/OL.40.003958)上。 /p p   极紫外多层膜反射镜是极紫外光刻系统的核心光学元件。极紫外光刻系统需要高性能的极紫外多层膜,包括高反射率、低应力、高稳定性和高均匀性。对于极紫外光刻系统中的投影物镜,必须对镀制在其上的极紫外多层膜进行超高精度的膜厚分布控制,以便实现波长匹配和减小镀膜引起的面形误差。 /p p   该研究团队采用遗传算法,完成了磁控溅射源特性参数的反演和用于控制膜厚分布的公转调速曲线的反演,避免了直接测量磁控溅射速率空间分布的繁琐过程,减少了极紫外多层膜膜厚控制工艺的迭代次数,大大降低了获得超高膜厚分布精度极紫外多层膜反射镜的工艺成本。 /p p   该工作得到了“国家科技重大专项-02专项”项目经费的支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/23f88bde-dfca-408c-bbba-0cd143198760.jpg" title=" W020151215486777681302.png" width=" 600" height=" 225" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 225px " / /p p style=" text-align: center " 长春光机所极紫外多层膜膜厚分布超高精度控制研究获进展 /p p br/ /p
  • 合肥研究院:不断创新和发展SERS检测技术
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所研究员杨良保课题组在单颗粒纳米腔中等离子体场强分布的探测研究中取得进展,相关成果发表在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。 杨良保课题组长期从事表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法的研究,取得了系列研究成果。由于SERS检测技术强烈依赖于等离子体场强,课题组在不断创新和发展SERS检测技术过程中,发现纳米尺度下的等离子体场分布不均,但由于缺乏合适的实验和理论,对于纳米尺度下等离子场的研究较少。为实现对等离子场强分布的全面理解,开展高空间分辨率下的等离子体场强分布的研究十分必要。 鉴于此,课题组设计了一种具有~7Å 空间分辨率的独特“纳米尺”,通过超光滑金膜和单个金纳米颗粒构筑等离激元纳米腔,以五层二维原子晶体作为间隔层,二维原子晶体具有高稳定、晶格振动与电场方向一致、强拉曼信号等优势,单层WS2可以精准插层到四层MoS2中,同时单层WS2作为SERS探针,利用SERS强度精确定量和定向探测纵向等离子体场强度。该工作提供了通用有效的定量表征纳腔中场强分布的方法,完善了对等离激元学基础的理解,为SERS检测技术提供了指导。 研究工作得到中科院科研仪器设备研制项目、国家自然科学基金、安徽省自然科学研究项目等的资助。
  • Picarro | 揭秘中国长江流域溶解温室气体(CO2、CH4和N2O)的空间分布和调控因素
    长江,全长6300余千米,中国第一大河,干流自西而东横贯中国中部,数百条支流辐辏南北,于崇明岛以东注入东海,流域面积180万平方千米,约占全国总面积的1/5,年入海水量9513亿立方米,占全国河流总入海水量的1/3以上。长江承载着丰富的生态系统和人类活动,对于全球气候变化的干预具有重要意义。在全球温室气体变化成为全球关注焦点的当下,长江作为世界上最大的亚热带河流,碳氮存储量备受科研研究所关注。今天的推荐的文章将带大家揭秘中国长江流域溶解温室气体(CO2、CH4和N2O)的空间分布和调控因素。河流,尤其是(亚)热带地区的大型河流,在全球温室气体预算中起着重要作用。在大尺度温室气体预算中忽略水生成分可能会高估陆地生态系统中碳和氮的储存量,但由于河流数据集的空间分布偏差,对潜在生态过程的理解不足,河流温室气体排放的估计存在很大的不确定性。长江是世界上最大的亚热带河流,近几十年来面临着密集的人类活动。三峡大坝(TGD)不同时空尺度的温室气体排放和河口河流碳输出受到广泛关注。然而,目前还缺乏关于长江流域温室气体浓度大尺度纵向模式和驱动因素的研究。长江从青藏高原流入大海,其水文形态和生物地球化学配置梯度较大,为理清大尺度格局的调控机制提供了理想系统。为生成溶解温室气体浓度的空间数据集,了解和预测温室气体的空间趋势,以及深入了解不同温室气体来源在大型河流尺度上的作用。研究人员于2020年10月17日至11月4日期间在长江干流和支流进行了采样活动,收集了温室气体浓度(CO2、CH4和N2O,Picarro G2508气体浓度分析仪)和水化学参数(原位水温、电导率、pH值、溶解氧、NO3–、NH4+、溶解总磷 (DTP) 浓度)的测量结果,并将结果与上、中、下游的水文形态特征相结合。【结果】(a-c)长江干流和支流中CO2、CH4和N2O摩尔浓度箱线图,分别按上、中和下游分类。(d-f)分别为长江干流中观测到的CO2、CH4和N2O浓度图。采样点组显示了预测长江干流温室气体浓度的参数之间的关系。(I)影响温室气体浓度的预测因子的回归树。(Ⅱ)各终端节点内采样点的空间表征,表明长江沿岸温室气体浓度相似的采样点具有相同的预测因子。CO2、CH4和N2O的交叉验证均方根误差分别为13.5、0.13、0.20,R2分别为0.49、0.31和0.68。【结论】研究首次系统地估计了长江沿岸温室气体(GHG)的纵向变化以及土地覆盖和水生物地球化学对三种温室气体的影响。结果发现长江中游地区CO2和N2O浓度较高,存在显著的空间集聚现象。非线性回归结果表明,湿地覆盖度高、溶解氧低时,河流温室气体排放量高。湿地和氧气,而不是三峡大坝和支流,分别是CO2和CH4浓度空间变化的主要相关因素。令人惊讶的是,CO2可以很好地预测N2O,这意味着它们有共同的驱动因素或来源。作者建议在估算长江流域温室气体排放时考虑湿地对温室气体预算的贡献及其对环境变化的敏感性。根据研究,未来对大型河流温室气体排放的控制可能很大程度上取决于如何通过减少养分负荷来调节外部输入和内部代谢。
  • 先进材料表征方法
    先进材料表征方法利用电子、光子、离子、原子、强电场、热能等与固体表面的相互作用,测量从表面散射或发射的电子、光子、离子、原子、分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像,得到表面成分、表面结构、表面电子态及表面物理化学过程等信息的各种技术,统称为先进材料表征方法。先进材料表征方法包括表面元素组成、化学态及其在表层的分布测定等。后者涉及元素在表面的横向和纵向(深度)分布。先进材料表征方法特点表面是固体的终端,表面向外一侧没有近邻原子,表面原子有部分化学键伸向空间,形成“悬空键”。因此表面具有与体相不同的较活跃的化学性质。表面指物体与真空或气体的界面。先进材料表征方法通常研究的是固体表面。表面有时指表面的单原子层,有时指上面的几个原子,有时指厚度达微米级的表面层。应用领域航空、汽车、材料、电子、化学、生物、地质学、医学、冶金、机械加工、半导体制造、陶瓷品等。X射线能谱分析(EDS)应用范围PCB、PCBA、FPC等。测试步骤将样品进行表面镀铂金后,放入扫描电子显微镜样品室中,使用15 kV的加速电压对测试位置进行放大观察,并用X射线能谱分析仪对样品进行元素定性半定量分析。样品要求非磁性或弱磁性,不易潮解且无挥发性的固态样品,小于8CM*8CM*2CM。典型图片PCB焊盘测试图片成分分析测试谱图聚焦离子束技术(FIB)聚焦离子束技术(Focused Ion beam,FIB)是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面,实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性。随着纳米科技的发展,纳米尺度制造业发展迅速,而纳米加工就是纳米制造业的核心部分,纳米加工的代表性方法就是聚焦离子束。近年来发展起来的聚焦离子束技术(FIB)利用高强度聚焦离子束对材料进行纳米加工,配合扫描电镜(SEM)等高倍数电子显微镜实时观察,成为了纳米级分析、制造的主要方法。目前已广泛应用于半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等。聚焦离子束技术(FIB)可为客户解决的产品质量问题(1)在IC生产工艺中,发现微区电路蚀刻有错误,可利用FIB的切割,断开原来的电路,再使用定区域喷金,搭接到其他电路上,实现电路修改,最高精度可达5nm。(2)产品表面存在微纳米级缺陷,如异物、腐蚀、氧化等问题,需观察缺陷与基材的界面情况,利用FIB就可以准确定位切割,制备缺陷位置截面样品,再利用SEM观察界面情况。(3)微米级尺寸的样品,经过表面处理形成薄膜,需要观察薄膜的结构、与基材的结合程度,可利用FIB切割制样,再使用SEM观察。聚焦离子束技术(FIB)注意事项(1)样品大小5×5×1cm,当样品过大需切割取样。(2)样品需导电,不导电样品必须能喷金增加导电性。(3)切割深度必须小于50微米。应用实例(1)微米级缺陷样品截面制备(2)PCB电路断裂位置,利用离子成像观察铜箔金相。俄歇电子能谱分析(AES)俄歇电子能谱技术(AES)俄歇电子能谱技术(Auger electron spectroscopy,简称AES),是一种表面科学和材料科学的分析技术,因检测由俄歇效应产生的俄歇电子信号进行分析而命名。这种效应系产生于受激发的原子的外层电子跳至低能阶所放出的能量被其他外层电子吸收而使后者逸出,这一连串事件称为俄歇效应,而逃脱出来的电子称为俄歇电子,通过检测俄歇电子的能量和数量来进行定性定量分析。AES应用于鉴定样品表面的化学性质及组成的分析,其特点在俄歇电子来极表面甚至单个原子层,仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于材料分析以及催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。俄歇电子能谱分析(AES)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择AES进行分析,AES能分析≥20nm直径的异物成分,且异物的厚度不受限制(能达到单个原子层厚度,0.5nm)。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行厚度测量,可选择AES进行分析,利用AES的深度溅射功能测试≥3nm膜厚厚度。(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS(AES)能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)由于AES测试深度太浅,无法对样品喷金后再测试,所以绝缘的样品不能测试,只能测试导电性较好的样品。(4)AES元素分析范围Li-U,只能测试无机物质,不能测试有机物物质,检出限0.1%。应用实例样品信息:样品为客户端送检LED碎片,客户端反映LED碎片上Pad表面存在污染物,要求分析污染物的类型。失效样品确认:将LED碎片放在金相显微镜下观察,寻找被污染的Pad,通过观察,发现Pad表面较多小黑点。X射线光电子能谱分析(XPS)X射线光电子能谱技术X射线光电子能谱技术(X-ray photoelectron spectroscopy,简称XPS)是一种表面分析方法, 使用X射线去辐射样品,使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来,被光子激发出来的电子称为光电子,可以测量光电子的能量和数量,从而获得待测物组成。XPS主要应用是测定电子的结合能来鉴定样品表面的化学性质及组成的分析,其特点在光电子来自表面10nm以内,仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于金属、无机材料、催化剂、聚合物、涂层材料矿石等各种材料的研究,以及腐蚀、摩擦、润滑、粘接、催化、包覆、氧化等过程的研究。X射线光电子能谱分析(XPS)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择XPS进行分析,XPS能分析≥10μm直径的异物成分以及元素价态,从而确定异物的化学态,对失效机理研究提供准确的数据。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行厚度测量,可选择XPS进行分析,利用XPS的深度溅射功能测试≥20nm膜厚厚度。(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。(4)当产品的表面存在同种元素多种价态的物质,常规测试方法不能区分元素各种价态所含的比例,可考虑XPS价态分析,分析出元素各种价态所含的比例。注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)XPS测试的样品可喷薄金(不大于1nm),可以测试弱导电性的样品,但绝缘的样品不能测试。(4)XPS元素分析范围Li-U,只能测试无机物质,不能测试有机物物质,检出限0.1%。应用实例样品信息:客户端发现PCB板上金片表面被污染,对污染区域进行分析,确定污染物类型。测试结果谱图动态二次离子质谱分析(D-SIMS)飞行时间二次离子质谱技术二次离子质谱技术(Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry,D-SIMS)是一种非常灵敏的表面分析技术,通过用一次离子激发样品表面,打出极其微量的二次离子,根据二次离子的质量来测定元素种类,具有极高分辨率和检出限的表面分析技术。D-SIMS可以提供表面,薄膜,界面以至于三维样品的元素结构信息,其特点在二次离子来自表面单个原子层(1nm以内),仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和检出限高的特点,广泛应用于物理,化学,微电子,生物,制药,空间分析等工业和研究方面。动态二次离子质谱分析(D-SIMS)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择D-SIMS进行分析,D-SIMS能分析≥10μm直径的异物成分。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行膜厚测量,可选择D-SIMS进行分析,利用D-SIMS测量≥1nm的超薄膜厚。(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。(4)当膜层与基材截面出现分层等问题,但是未能观察到明显的异物痕迹,可使用D-SIMS分析表面超痕量物质成分,以确定截面是否存在外来污染,检出限高达ppb级别。(5)掺杂工艺中,掺杂元素的含量一般是在ppm-ppb之间,且深度可达几十微米,使用常规手段无法准确测试掺杂元素从表面到心部的浓度分布,利用D-SIMS可以完成这方面参数测试。动态二次离子质谱分析(D-SIMS)注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样,样品表面必须平整。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)D-SIMS测试的样品不受导电性的限制,绝缘的样品也可以测试。(4)D-SIMS元素分析范围H-U,检出限ppb级别。应用实例样品信息:P92钢阳极氧化膜厚度分析。飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)飞行时间二次离子质谱技术飞行时间二次离子质谱技术(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry,TOF-SIMS)是一种非常灵敏的表面分析技术,通过用一次离子激发样品表面,打出极其微量的二次离子,根据二次离子因不同的质量而飞行到探测器的时间不同来测定离子质量,具有极高分辨率的测量技术。可以广泛应用于物理,化学,微电子,生物,制药,空间分析等工业和研究方面。TOF-SIMS可以提供表面,薄膜,界面以至于三维样品的元素、分子等结构信息,其特点在二次离子来自表面单个原子层分子层(1nm以内),仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于物理,化学,微电子,生物,制药,空间分析等工业和研究方面。飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择TOF-SIMS进行分析,TOF-SIMS能分析≥10μm直径的异物成分。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行成分分析,可选择TOF-SIMS进行分析,利用TOF-SIMS可定性分析膜层的成分。(3)当产品表面出现异物,但是未能确定异物的种类,利用TOF-SIMS成分分析,不仅可以分析出异物所含元素,还可以分析出异物的分子式,包括有机物分子式。(4)当膜层与基材截面出现分层等问题,但是未能观察到明显的异物痕迹,可使用TOF-SIMS分析表面痕量物质成分,以确定截面是否存在外来污染,检出限高达ppm级别。飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)TOF-SIMS测试的样品不受导电性的限制,绝缘的样品也可以测试。(4)TOF-SIMS元素分析范围H-U,包含有机无机材料的元素及分子态,检出限ppm级别。应用实例样品信息:铜箔表面覆盖有机物钝化膜,达到保护铜箔目的,客户端需要分析分析苯并咪唑与铜表面结合方式 。
  • 六种表面分析技术与材料表征方法简介
    利用电子、光子、离子、原子、强电场、热能等与固体表面的相互作用,测量从表面散射或发射的电子、光子、离子、原子、分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像,得到表面成分、表面结构、表面电子态及表面物理化学过程等信息的各种技术,统称为先进材料表征方法。先进材料表征方法包括表面元素组成、化学态及其在表层的分布测定等。后者涉及元素在表面的横向和纵向(深度)分布。先进材料表征方法特点表面是固体的终端,表面向外一侧没有近邻原子,表面原子有部分化学键伸向空间,形成“悬空键”。因此表面具有与体相不同的较活跃的化学性质。表面指物体与真空或气体的界面。先进材料表征方法通常研究的是固体表面。表面有时指表面的单原子层,有时指上面的几个原子,有时指厚度达微米级的表面层。应用领域航空、汽车、材料、电子、化学、生物、地质学、医学、冶金、机械加工、半导体制造、陶瓷品等。X射线能谱分析(EDS)应用范围PCB、PCBA、FPC等。测试步骤将样品进行表面镀铂金后,放入扫描电子显微镜样品室中,使用15 kV的加速电压对测试位置进行放大观察,并用X射线能谱分析仪对样品进行元素定性半定量分析。样品要求非磁性或弱磁性,不易潮解且无挥发性的固态样品,小于8CM*8CM*2CM。典型图片PCB焊盘测试图片成分分析测试谱图聚焦离子束技术(FIB)聚焦离子束技术(Focused Ion beam,FIB)是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面,实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性。随着纳米科技的发展,纳米尺度制造业发展迅速,而纳米加工就是纳米制造业的核心部分,纳米加工的代表性方法就是聚焦离子束。近年来发展起来的聚焦离子束技术(FIB)利用高强度聚焦离子束对材料进行纳米加工,配合扫描电镜(SEM)等高倍数电子显微镜实时观察,成为了纳米级分析、制造的主要方法。目前已广泛应用于半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等。聚焦离子束技术(FIB)可为客户解决的产品质量问题(1)在IC生产工艺中,发现微区电路蚀刻有错误,可利用FIB的切割,断开原来的电路,再使用定区域喷金,搭接到其他电路上,实现电路修改,最高精度可达5nm。(2)产品表面存在微纳米级缺陷,如异物、腐蚀、氧化等问题,需观察缺陷与基材的界面情况,利用FIB就可以准确定位切割,制备缺陷位置截面样品,再利用SEM观察界面情况。(3)微米级尺寸的样品,经过表面处理形成薄膜,需要观察薄膜的结构、与基材的结合程度,可利用FIB切割制样,再使用SEM观察。聚焦离子束技术(FIB)注意事项(1)样品大小5×5×1cm,当样品过大需切割取样。(2)样品需导电,不导电样品必须能喷金增加导电性。(3)切割深度必须小于50微米。应用实例(1)微米级缺陷样品截面制备(2)PCB电路断裂位置,利用离子成像观察铜箔金相。俄歇电子能谱分析(AES)俄歇电子能谱技术(Auger electron spectroscopy,简称AES),是一种表面科学和材料科学的分析技术,因检测由俄歇效应产生的俄歇电子信号进行分析而命名。这种效应系产生于受激发的原子的外层电子跳至低能阶所放出的能量被其他外层电子吸收而使后者逸出,这一连串事件称为俄歇效应,而逃脱出来的电子称为俄歇电子,通过检测俄歇电子的能量和数量来进行定性定量分析。AES应用于鉴定样品表面的化学性质及组成的分析,其特点在俄歇电子来极表面甚至单个原子层,仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于材料分析以及催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。俄歇电子能谱分析(AES)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择AES进行分析,AES能分析≥20nm直径的异物成分,且异物的厚度不受限制(能达到单个原子层厚度,0.5nm)。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行厚度测量,可选择AES进行分析,利用AES的深度溅射功能测试≥3nm膜厚厚度。(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS(AES)能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)由于AES测试深度太浅,无法对样品喷金后再测试,所以绝缘的样品不能测试,只能测试导电性较好的样品。(4)AES元素分析范围Li-U,只能测试无机物质,不能测试有机物物质,检出限0.1%。应用实例样品信息:样品为客户端送检LED碎片,客户端反映LED碎片上Pad表面存在污染物,要求分析污染物的类型。失效样品确认:将LED碎片放在金相显微镜下观察,寻找被污染的Pad,通过观察,发现Pad表面较多小黑点。X射线光电子能谱分析(XPS)X射线光电子能谱技术X射线光电子能谱技术(X-ray photoelectron spectroscopy,简称XPS)是一种表面分析方法, 使用X射线去辐射样品,使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来,被光子激发出来的电子称为光电子,可以测量光电子的能量和数量,从而获得待测物组成。XPS主要应用是测定电子的结合能来鉴定样品表面的化学性质及组成的分析,其特点在光电子来自表面10nm以内,仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于金属、无机材料、催化剂、聚合物、涂层材料矿石等各种材料的研究,以及腐蚀、摩擦、润滑、粘接、催化、包覆、氧化等过程的研究。X射线光电子能谱分析(XPS)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择XPS进行分析,XPS能分析≥10μm直径的异物成分以及元素价态,从而确定异物的化学态,对失效机理研究提供准确的数据。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行厚度测量,可选择XPS进行分析,利用XPS的深度溅射功能测试≥20nm膜厚厚度。(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。(4)当产品的表面存在同种元素多种价态的物质,常规测试方法不能区分元素各种价态所含的比例,可考虑XPS价态分析,分析出元素各种价态所含的比例。注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)XPS测试的样品可喷薄金(不大于1nm),可以测试弱导电性的样品,但绝缘的样品不能测试。(4)XPS元素分析范围Li-U,只能测试无机物质,不能测试有机物物质,检出限0.1%。应用实例样品信息:客户端发现PCB板上金片表面被污染,对污染区域进行分析,确定污染物类型。测试结果谱图动态二次离子质谱分析(D-SIMS)飞行时间二次离子质谱技术二次离子质谱技术(Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry,D-SIMS)是一种非常灵敏的表面分析技术,通过用一次离子激发样品表面,打出极其微量的二次离子,根据二次离子的质量来测定元素种类,具有极高分辨率和检出限的表面分析技术。D-SIMS可以提供表面,薄膜,界面以至于三维样品的元素结构信息,其特点在二次离子来自表面单个原子层(1nm以内),仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和检出限高的特点,广泛应用于物理,化学,微电子,生物,制药,空间分析等工业和研究方面。动态二次离子质谱分析(D-SIMS)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择D-SIMS进行分析,D-SIMS能分析≥10μm直径的异物成分。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行膜厚测量,可选择D-SIMS进行分析,利用D-SIMS测量≥1nm的超薄膜厚。(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。(4)当膜层与基材截面出现分层等问题,但是未能观察到明显的异物痕迹,可使用D-SIMS分析表面超痕量物质成分,以确定截面是否存在外来污染,检出限高达ppb级别。(5)掺杂工艺中,掺杂元素的含量一般是在ppm-ppb之间,且深度可达几十微米,使用常规手段无法准确测试掺杂元素从表面到心部的浓度分布,利用D-SIMS可以完成这方面参数测试。动态二次离子质谱分析(D-SIMS)注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样,样品表面必须平整。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)D-SIMS测试的样品不受导电性的限制,绝缘的样品也可以测试。(4)D-SIMS元素分析范围H-U,检出限ppb级别。应用实例样品信息:P92钢阳极氧化膜厚度分析。飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)飞行时间二次离子质谱技术(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry,TOF-SIMS)是一种非常灵敏的表面分析技术,通过用一次离子激发样品表面,打出极其微量的二次离子,根据二次离子因不同的质量而飞行到探测器的时间不同来测定离子质量,具有极高分辨率的测量技术。可以广泛应用于物理,化学,微电子,生物,制药,空间分析等工业和研究方面。TOF-SIMS可以提供表面,薄膜,界面以至于三维样品的元素、分子等结构信息,其特点在二次离子来自表面单个原子层分子层(1nm以内),仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于物理,化学,微电子,生物,制药,空间分析等工业和研究方面。飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)可为客户解决的产品质量问题(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择TOF-SIMS进行分析,TOF-SIMS能分析≥10μm直径的异物成分。(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行成分分析,可选择TOF-SIMS进行分析,利用TOF-SIMS可定性分析膜层的成分。(3)当产品表面出现异物,但是未能确定异物的种类,利用TOF-SIMS成分分析,不仅可以分析出异物所含元素,还可以分析出异物的分子式,包括有机物分子式。(4)当膜层与基材截面出现分层等问题,但是未能观察到明显的异物痕迹,可使用TOF-SIMS分析表面痕量物质成分,以确定截面是否存在外来污染,检出限高达ppm级别。飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)注意事项(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。(3)TOF-SIMS测试的样品不受导电性的限制,绝缘的样品也可以测试。(4)TOF-SIMS元素分析范围H-U,包含有机无机材料的元素及分子态,检出限ppm级别。应用实例样品信息:铜箔表面覆盖有机物钝化膜,达到保护铜箔目的,客户端需要分析分析苯并咪唑与铜表面结合方式。
  • 精工盈司推出高性能X射线荧光镀层厚度测量仪SFT9500X系列
    高精度测量极微小部位的金属薄膜厚度 精工电子纳米科技有限公司(简称:SIINT,社长:川崎贤司,总公司:千叶县千叶市)是精工电子有限公司(简称:SII,社长:新保雅文,总公司:千叶县千叶市)的全资子公司,其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。本公司于12月19日开始销售可高精度测量电镀・ 蒸镀等极微小部位的纳米级别的镀层厚度测量仪「SFT9500X系列」。出货时间预定为2012年2月上旬。 高性能X射线荧光镀层厚度测量仪 「SFT9550X」 要对半导体、电子部件、印刷电路板中所使用的电镀・ 蒸镀等金属薄膜的膜厚・ 组成进行测量管理,就必须确保功能、品质及成本。特别是近年来随着电子仪器的高功能化、小型化的发展,连接器和导线架等电子部件也逐渐微细化了。与此同时,电镀・ 蒸镀等金属薄膜厚度的测量也要求达到几十微米的极微小部位测量以及达到纳米等级的精度。 「SFT9500X系列」通过新型X射线聚光系统(毛细管)和X射线源的组合,可达到照射直径30μmφ的高能量X射线束照射。以往的X射线荧光膜厚仪由于照射强度不足而无法获得足够的精度,而「SFT9500X系列」则可以对导线架、连接器、柔性线路板等的极微小部位进行准确、迅速的测量。 SIINT于1978年在世界上率先推出了台式X射线膜厚仪,而后在日本国内及世界各地进行广泛销售,得到了顾客很高的评价。此次推出的「SFT9500X系列」是一款凝聚了长期积累起来的X射线微小部位测量技术的高性能X射线荧光膜厚仪。今后将在电子零部件、金属材料、镀层加工等领域进行销售,对电子仪器的性能・ 品质的提高作出贡献。 【SFT9500X系列的主要特征】1. 极微小部位的薄膜・ 多层膜测量通过采用新型的毛细管(X射线聚光系统)和X射线源,把与以往机型(SFT9500)同等强度的X射线聚集在30μmφ的极微小范围。因此,不会改变测量精度即可测量几十微米等级的微小范围。同时,也可对几十纳米等级的Au/Pd/Ni/Cu多镀层的各层膜厚进行高精度测量。 2.扫描测量通过微小光束对样品进行XY扫描,可把样品的镀层厚度分布和特定元素的含量分布输出为二维扫描图像数据,更方便进行简单快速的观察。 3. 异物分析通过高能量微小光束和高计数率检测器的组合,可进行微小异物的定性分析。利用CCD摄像头选定样品的异物部分并照射X射线,通过与正常部分的能谱差进行异物的定性分析(Al~U)。 【SFT9500X系列的主要产品规格】 SFT9500X SFT9550X 样品台尺寸(宽)×(长)  175×240 mm 330×420 mm 样品台移动量(X)×(Y)×(Z)  150×220×150 mm 300×400×50 mm 被测样品尺寸(最大)(宽)×(长)×(厚度)  500×400×145 mm 820×630×45 mm X 射 线 源 空冷式小型X射线管(最大50kV,1mA) 检 测 器 Vortex半导体检测器(无需液氮) 照 射 直 径 最小30μmφ 样 口 观 察 CCD摄像头(附变焦功能) 样 品 对 焦 激光点 滤 波 器 Au极薄膜测量用滤波器 操 作 部 电脑、19英寸液晶显示器 测 量 软 件 薄膜FP法、薄膜検量線法 选 配 能谱匹配软件、红色显示灯、打印机 测 量 功 能 自动测量、中心搜索 数 据 处 理 Microsoft® Excel、Microsoft® Word(配备统计处理;测量数据、平均值、最大・ 最小值、CV值、Cpk值等测量结果报告制作(包含样品图像)) 安 全 功 能 样品室门安全锁、仪器诊断功能 【价格】 1,650万日元~(不含税) 【出货开始时间】 2012年2月上旬 【销售目标台数】 50台(2012年度)    Microsoft是美国 Microsoft Corporation在美国及其它国家的登记商标或者商标。 以上 本产品的咨询方式中国:精工盈司电子科技(上海)有限公司TEL:021-50273533FAX:021-50273733MAIL:sales@siint.com.cn日本:【媒体宣传】精工电子有限公司综合企划本部 秘书广告部 井尾、森TEL:043-211-1185【客户】精工电子纳米科技有限公司分析营业部 营业三科TEL: 052-935-8595MAIL:info@siint.co.jp
  • 清华大学李晓雁教授课题组《Small》:混合多层级点阵材料的构筑设计与力学性能
    自然界中的许多轻质生物材料同时具有多种优异的力学性能,例如高模量、高强度、高断裂韧性和损伤容限等。研究表明,这些生物材料优异的力学性能与其多层级的结构密切相关。近些年,多层级的设计策略被成功地应用到三维力学超材料的构筑设计和制备中,但是目前这些三维多层级力学超材料主要是采用桁架作为材料的基本单元。另一方面,在许多无法事先判断载荷方向的应用场景下,人们往往期望结构材料具有各向同性,原因在于各向异性较强的结构可能仅在某一方向或某些方向上承载能力较强,而在其他方向的载荷作用下则很容易失效。因此,对于多层级点阵材料而言,研究其各向异性的程度并设计出各向同性的多层级点阵材料具有十分重要的意义。近期,清华大学李晓雁教授课题组采用桁架和平板单胞作为基本单元构筑设计了多种新型的混合多层级点阵结构(图1),并采用面投影微立体光刻设备(microArch S240,摩方精密BMF)制备了相应的多层级微米点阵材料。有限元模拟表明,通过在不同层级上选取合适的单胞结构,混合多层级点阵可以达到期望的弹性各向同性,并且具有比已有的自相似octet桁架多层级点阵更高的模量(图2)。对制备的不同取向的多层级微米点阵材料的原位力学测试表明,相比于各向异性的自相似octet桁架多层级微米点阵,混合多层级微米点阵在相同相对密度下具有更高的杨氏模量和压缩强度,并且可以更接近弹性各向同性,与有限元预测的结果一致(图3)。对于表现出弹性各向同性的ISO-COP混合多层级点阵材料,研究团队通过理论分析建立了其杨氏模量及失效模式与各层级结构几何参数的依赖关系,并给出了其失效模式相图(图4),有助于进一步理解多层级结构各层级之间力学性能的传递关系并据此进行结构几何参数的优化设计。相比于单一层级的平板点阵,桁架-平板混合多层级点阵具有密度更低、易于制备的优点;并且这种混合多层级的设计策略可以扩展至不同尺度和不同组分材料,在构筑轻质且具有优异力学性能的新型结构材料方面具有重要的应用前景。图1. 混合多层级点阵材料的构筑设计 图2. 多层级点阵结构的有限元模拟结果。(a-b)单轴压缩和剪切变形下的应力分布;(c-d)不同结构杨氏模量及各向异性度随相对密度的变化;(e-f)不同方向的杨氏模量 图3. 不同取向的多层级微米点阵材料的应力-应变曲线 图4. ISO-COP混合多层级微米点阵材料杨氏模量及失效模式的理论预测
  • Nature重磅:用透射电子显微镜追踪液体中单个吸附原子!
    表面上的单个原子或离子,影响从成核到电化学反应以及多相催化的多个过程。透射电子显微镜(TEM)是一种主要的方法,可用来可视化的各种衬底上的单个原子。它通常需要高真空条件,但已被开发用于液体和气体环境中的原位成像,其结合的空间和时间分辨率是任何其他方法所无法比拟的,尽管有电子束对样品的影响。当使用商业技术在液体中成像时,包裹样品的窗口和液体中的电子散射,通常将可达到的分辨率限制在几个纳米。另一方面,石墨烯液体电池,实现了液体中金属纳米颗粒的原子分辨率成像。在此,来自英国曼彻斯特大学的Roman Gorbachev&Sarah J. Haigh等研究者展示了一个双石墨烯液体电池,其由中心的二硫化钼单分子层组成,再用六方氮化硼间隔层与两个封闭的石墨烯窗口隔开,这使得在盐溶液中以原子分辨率监测单分子层上铂吸附原子的动力学成为可能。相关论文以题为“Tracking single adatoms in liquid in a Transmission Electron Microscope”于2022年07月27日发表在Nature上。石墨烯,具有极薄、高机械强度、低原子序数、化学惰性、不渗透性和清除侵略性自由基的能力,是原位TEM电池的理想窗口材料。初始的石墨烯液体电池(GLC)设计,依赖于两个石墨烯薄片之间液体囊的随机形成,因此,在长时间的电子暴露下,其产率较低,稳定性较差。更先进的设计,包括了SiNx或六方氮化硼(hBN)的图案间隔层来定义液体袋,从而改善了GLC几何形状和实验条件的控制。在此,研究者开发了一种双石墨烯液体电池(DGLC),用于在透射电镜中研究原子薄膜上单个溶剂化金属原子的运动。这是由于非原位STEM研究表明,液体环境的选择,可以改变金属原子从纳米团簇到单个原子的分布,但原位实验探测这种行为是不可行的,甚至在早期的研究中,单个原子在液体中的成像被证明是难以捉摸的。研究者的重点是MoS2上的Pt,已有的丰富数据使其成为探索原子分辨率液体电池显微镜的局限性和潜力的理想模型系统。DGLC如图1a所示,由两个hBN间隔层组成,每层数十纳米厚,中间夹有二硫化钼(MoS2)单层。两种hBN间隔都包含用电子束光刻和随后的反应离子蚀刻预图纹的空洞。利用堆栈顶部和底部的几层石墨烯(FLG)将液体样品困在空隙中。原子平面的hBN晶体与石墨烯和MoS2形成密封;如果电池局部破裂,这可以防止渗漏,单个细胞之间的液体转移和液体的完全损失。研究表明,通过对70000多个单吸附原子吸附位点的成像,研究者比较了吸附原子在完全水合和真空状态下的位置偏好和动态运动。研究发现,与真空相比,吸附原子在液相中的吸附位分布有所改变,扩散系数也有所提高。这种方法,为单原子精度的化学过程原位液相成像铺平了道路。图1. 双液电池的设计图2. 水溶液环境中单Pt吸附原子在MoS2上的吸附位点图3. 在液槽和真空中的首选吸附位点图4. 使用最近邻链接的单原子跟踪综上所述,尽管强调了理解电子束效应和对复杂水合体系中原子行为进行补充理论研究的重要性,但本文的结果表明了测量固液界面上吸附原子运动的能力。该实验技术广泛适用于不同的材料系统,并提供了一种在不同环境中获得以前无法获得的原子解析、动态、结构信息的途径,适用于物理科学中的许多不同系统。文献信息Clark, N., Kelly, D.J., Zhou, M. et al. Tracking single adatoms in liquid in a Transmission Electron Microscope. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05130-0
  • 高光谱综合观测卫星首批影像成果发布
    3月28日,国家航天局发布了高光谱综合观测卫星首批影像成果,包括全球臭氧柱浓度监测图、全球二氧化氮柱浓度监测图、亮温监测图、海冰监测图、高光谱数据立方体图等数据图像,展现了高光谱综合观测卫星在温室气体探测、内陆水体水质定量遥感监测、地物精细分类、矿产资源调查等方面的重要应用成果。在国家航天局对地观测与数据中心的组织下,首批影像图由生态环境部卫星环境应用中心联合自然资源部国土卫星遥感应用中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心等单位联合制作。综合考虑图像质量、地物类型、成像模式等因素,选择了能够体现高光谱综合观测卫星特有功能和性能的影像成果共14幅。包括可见短波红外高光谱相机影像产品7幅、大气痕量气体差分吸收光谱仪影像产品4幅和宽幅热红外成像仪影像产品3幅。高光谱综合观测卫星是高分辨率对地观测系统重大专项天基系统的重要组成部分,标志着高分专项工程空间段建设任务已全面完成。该卫星2022年12月9日成功发射后,随即转入为期6个月的在轨测试阶段。2023年1月21日,卫星平台系统和载荷完成功能测试,各载荷预处理图像质量良好,在轨状态稳定,正式转入星地一体化测试阶段。截止目前,卫星地面系统共接收数据320Tb,生产1级产品数据12256景,后续将按照计划向用户推送1级产品数据,同步开展应用系统产品测试。为大力推广高分数据的广泛深层次应用,该卫星的数据也将在国家遥感数据与应用服务平台上共享,持续为各层次用户提供包括高光谱综合观测卫星数据在内的国家民用遥感数据和产品应用服务,推动中国遥感数据共建共享共用。高分数据已累积分发4000余万景,在28个行业、31个省域、2800余家单位得到广泛应用。在全国已经设立了31个省级数据与应用中心和3个区域特色中心,并向市县级应用拓展。高分数据在自然资源、生态环境、农业农村、应急减灾、气象等行业取得了一大批应用成果,为国家治理体系和治理能力现代化提供了强大的空间信息支持,成为高质量发展不可或缺的新型基础设施和技术手段。我们将按照国家推动大数据建设的总体部署,持续推进遥感数据的共享交换和应用服务工作,促进数字经济发展和生态文明建设,服务国家治理体系和治理能力现代化,增进民生福祉,创造美好生活,为实现“航天强国”做出我们应有的贡献!
  • 高精度MOKE磁性检测系统助力中国磁随机存储技术的腾飞
    磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory, MRAM)利用磁隧道结自由层磁矩取向不同引起的磁阻不同作为存储单位0和1,同时结合传统的磁存储(PMR)非易失性及静/动态随机存储器(SRAM/DRAM)读写速度快的双重优点,在科研及工业界广受欢迎,并被认为是替代传统随机存储器的下一代存储技术的潮流和趋势。随着自旋转移矩效应(Spin Transfer Torque, STT)的发现及迅速应用,长期制约MRAM由科研阶段向工业量产阶段转变的技术难点“写入困难”被成功解决,同时为了进一步提高磁随机存储器的存储密度,近年来垂直取向的磁随机存储单元-隧道结(MTJs)取代了水平取向的磁随机存储单元,与STT技术一道成为了新的磁随机存储技术-垂直型STT-MRAM。图1 MRAM晶圆及MTJs存储单元 MRAM器件化和产业化的关键是对晶圆的磁性薄膜及磁性存储单元的生长和性能实现控制,特别是存储单元中的核心部件磁隧道结(MTJs),磁隧道结一般由磁性各异的多层膜构成,而隧道结终的性能又由多层膜中各层薄膜的性能所综合决定,然而MTJs的多层膜中每一层的厚度一般在几纳米至几十纳米之间,每一层的磁矩信号都非常弱(图3 PKMRAM_300典型测试结果图 日前,国内套PKMRAM_300正式落户杭州,将在新型磁随机存储器技术的研发及实现量产化的进程中发挥作用。祝愿此次PKMRAM_300 磁随机存储器磁检测系统的落户,能够帮助科学研究人员在磁随机存储技术领域内取得更多突破,在范围内占据技术点。相关产品链接:磁电阻随机存储器向克尔效应测量系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C202460.htm面内磁存储纵向克尔效应测量系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C202463.htm充磁系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C203306.htmDiskMapper H7 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C202452.htm
  • 加速布局临床POCT,微康生物完成数千万元A+轮融资
    近日,国内微流控POCT新星企业——成都微康生物(VACURE)宣布完成数千万元A+轮股权融资,本轮融资由河南高科技创业投资领投,红证利德资本、原股东深圳禧道云盈跟投。据麦姆斯咨询了解,这是微康生物在最近半年内完成的第二轮股权融资。此前微康生物已经通过多项底层技术创新,解决了微流控POCT产品成本高、稳定量产难的行业痛点,并成功开发出多款基于独家方法学:“微流控时间分辨免疫荧光法”的微流控POCT产品;其中“国内首创碟式微流控免疫联检POCT诊断平台”一经推出就受到众多三甲医院临床科室的青睐。本轮融资募得资金将主要用于产品注册申报、新产品线开发、销售渠道拓展等方面,加速抢占临床POCT市场,争取在该细分领域确立领先地位。助力国内POCT进入“微流控时代”微康生物自2017年成立以来,依托多项自主研发的全球独家领先关键技术,开创出一条全新的微流控POCT技术路径并率先开发出国内首个“微流控POCT全场景解决方案”:纵向深度布局免疫、分子、凝血、家用四大战略领域;横向快速拓展各平台可检测项目。逐步覆盖了“家——基层——临床——二级——三级”各层级、各场景的诊断需求。微康生物创始人兼CEO唐勇博士深耕IVD行业十余年,在免疫诊断、分子诊断、原材料开发等领域都有深厚造诣,吸引并聚集了一批能力卓越、经验丰富的核心团队。目前微康已经成功开发出“微流控时间分辨免疫荧光”、碟式微流控免疫多项联检”、“模块化分子诊断一体式微流控”三大产品平台,已获得国内医疗器械注册证30余个,欧盟CE认证60余个,另有在研产品数十种。值得注意的是,微康微流控产品的原材料、芯片、试剂、仪器均为自研自产,产品线拥有很强的拓展性,诊断项目全面覆盖心肺、感染、血液传染病、呼吸道传染病、消化道、激素、妇产儿童、代谢营养、神经等大类;开发并适配了多款不同体积、不同检测通量、不同自动化程度的检测仪器,可以满足从基层到三级医院的使用需求。国内首创碟式微流控免疫多项联检芯片长期以来,三级医院临床科室的POCT市场一直被设计思路老旧的传统进口产品垄断,不仅价格昂贵,且操作复杂、液态试剂需要冷链运输储存、使用前需要复温十五分钟、无法实现多项目精准联检、全血和异常干扰样本处理难度大,越来越难以满足现今临床市场对POCT的现实需求。而微康生物首创的“DISKFLU碟式微流控免疫联检诊断平台”,作为填补国内空白的领先产品,以全新的底层技术及设计思路,全面超越了欧美产品,完美满足市场临床科室对POCT的苛刻要求,只需在碟式微流控芯片上加一次样本,就可以在15分钟内自动完成最多9个项目的精准定量检测。以心肺五项联检为例:1、一次加样,15分钟同时得到五种胸痛标志物结果;2、超敏肌钙蛋白检测,首次在联检中实现;3、全血加样,离心分离血清,无血细胞干扰,检测更准确;4、碟式微流控技术,多项联检互不干扰,分析性能指标与单项检测一致;5、专利超低温喷墨冻干技术,试剂芯片可常温保存1年,无需冷链。碟式微流控联检产品主打心内科、急诊科、胸痛中心、ICU等临床科室等临床POCT市场,目前已在全国多家三甲医院装机使用。接下来微康将进一步加大在碟式联检产品上的投入,除已取证的心肺五项、心肺八项联检,还会快速推出术前、胃肠道、幽门螺旋杆菌分型、呼吸道等领域的多款联检产品,进一步在百亿规模的临床POCT新兴市场扩大占有率。微康生物创始人、CEO唐勇博士表示:微康生物的微流控POCT技术和产品在国内处于领先地位,我们的多款产品已经成功产业化,实现了批量生产,并在全国各省市销售。非常感谢本轮投资人河南高科技创业投资、红证利德资本、深圳禧道云盈对微康的认可,也很感谢A轮、天使轮投资人等原股东的持续支持。微康将坚持创新、持续推出新产品,快速丰富碟式微流控联检产品线,同时加快分子、凝血、家用等新平台的开发,为广大临床科室、基层医疗机构提供精准、快速、便捷的体外诊断产品,努力实现“微流控POCT全场景解决方案”的发展蓝图,成为中国微流控POCT领军企业。河南高科技创业投资股份有限公司董事、总经理李贞和先生表示:兼具快速、精准、便捷、多项联检、常温保存等优点的POCT产品,可以提升医院临床科室、基层医疗机构的精准诊疗能力,是市场需求、政策引导双重支撑下的必然发展趋势。但产品要同时满足以上所有优点,也存在很高的技术门槛。微康生物团队在微流控芯片、试剂、仪器、原材料和临床应用都有着丰富的经验,使产品能兼具以上优点,并拓展出丰富的产品线来满足从三甲医院临床科室到基层医疗机构的需求。期待微康快速开拓市场,为医生及患者提供优秀的微流控POCT产品。红证利德资本董事总经理杨璐女士表示:微康生物汇集了一批生命科学、微流控和电子机械自动化等学科的卓越人才,在抗原抗体、纳米材料、诊断试剂、微流控芯片、检测仪器等技术领域都进行了深彻的底层技术创新,并形成了自研技术专利群,微康已走出了一条全新的、适合在我国市场大规模产业化的微流控POCT技术路径。在产品性能更强的基础上,微康还实现了成本大大降低、良品率和产能大幅提升的双重突破,期待微康的微流控POCT产品进入更多医疗场景,造福更广大人群。深圳禧道云盈执行事务合伙人罗道玉先生表示:微康生物致力于成为中国微流控POCT领军企业,其免疫诊断平台的核心产品——碟式微流控免疫联检POCT产品的体积小、速度快、精准度高、样本进结果出、可同时联检9个项目,很好的满足了医院临床科室对POCT产品的各种严苛要求,未来微康有望在临床POCT细分领域成为独树一帜的领军者。
  • Picarro G2401——利用后向轨迹模型估计北极大气温室气体的空间分布
    Picarro G2401——利用后向轨迹模型估计北极大气温室气体的空间分布江苏海兰达尔 2023-04-03 10:58 发表于江苏收录于合集#温室气体3个#大气2个原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mma.6046摘要在这项研究中,我们使用了一种被称为FLA的被动风传感(遥感)数值技术来模拟大气组分浓度的平均有效场,并展示了方法和研究结果。用数值方法求解了假设扩散波峰数无限大的温室气体空间分布的拟二维重构问题。这项研究是基于2016年7月至2017年8月在喀拉海别雷岛对大气中甲烷和二氧化碳的现场测量。我们分析了北极地区甲烷和二氧化碳空间分布的差异和共同特征,甲烷的浓度随着从大陆移动到偏远海域而趋于下降,相反,对于二氧化碳,在整个大陆上都观测到了较低的值,但随着远离海岸线而增加。对于这两种温室气体,2017年的平均大气浓度相对于2016年也有所增加。01观测介绍观测地点(别雷岛)位于俄罗斯亚马尔半岛以北5至10公里的喀拉海,于2016年至2017年夏季进行,测量站点建设在西北海岸(73.32°N, 70.05°E)。大气二氧化碳和甲烷的浓度测量使用Picarro G2401温室气体分析仪,该系统能够在连续无人值守的条件下进行高精度监测。根据工厂报告来看,Picarro G2401对二氧化碳和甲烷的测量精度分别为50ppb和1ppb(1σ,5秒测量平均)。在不使用参考气体的1个月内,最大漂移量为二氧化碳不超过500ppb,甲烷不超过3ppb。基于其低漂移和低校准频率的需求,该系统非常适应远程连续测量。02后向轨迹使用HYSPLIT4软件计算了不同月份下测量的4天后向轨迹(图1)。可以看出,气流的模式在每年和每月都有显著的变化。在2016年7月和2017年8月,都观测到了西西伯利亚中纬度地区的气团入侵。除2017年7月外,在其它月份,来自北极地区的气团都到达了别雷岛。图1 别雷岛监测站4个不同月份下的4天后向轨迹03研究结果图2为2016年和2017年二氧化碳和甲烷浓度的平均有效场的模拟结果。二氧化碳浓度(图2A、B)和甲烷浓度(图2C、D)的空间分布的一般特征有根本上的区别。对于二氧化碳,在整个大陆上都观测到较低的值,并且它们随着远离海岸线而增加。相反,在大陆及其邻近地区的甲烷浓度要高于偏远海域。这种空间分布上的差异是可以被解释的,因为甲烷的来源主要是大陆,包括各种自然和人为排放。例如,湿地和淡水系统被证明对北极地区的大气甲烷有重大贡献。主要的人为来源则是化石燃料燃烧和石油天然气工业。与此同时,在测量期间,陆地植被明显处于活跃的物候状态,这提供了强大的二氧化碳汇,因此其在陆地上的大气浓度较低。图2 不同年度月份二氧化碳和甲烷浓度的平均有效场在模拟的不同区域,有许多高甲烷浓度的“点”是意料之外的,这种镶嵌分布的形成可能与长距离的气体传输和海面可能的排放有关。因为来自海洋的甲烷的一个强大来源是海底永久冻土层和大陆架水合物,它们在该地区的分布也不均匀。此外,2016年夏季在俄罗斯北极地区观测到的温度异常可能是2016年海面以上温室气体空间分布差异更大的原因。对2016年和2017年的平均有效场的比较表明,2017年的二氧化碳和甲烷浓度相对于2016年均有所增加。结论在这项研究中,我们证明了基于监测点现场测量和空气颗粒物轨迹来评估大气组分平均浓度场的可能性。模拟的甲烷和二氧化碳浓度场的情况如下。二氧化碳在整个大陆的浓度较低,随着远离海岸线而升高,甲烷浓度分布则相反。根据计算结果,得到了模拟区域内海面上甲烷浓度空间分布较高的镶嵌模式。2017年,两种温室气体(二氧化碳和甲烷)的大气浓度相对于2016年都有所增加。编辑人:陆文涛审核人:史恒霖
  • 上到臭氧层,下到地下水! 生态环境部开启“全方位立体监管”模式
    p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/f161c99f-e85a-4007-9779-c4064a0f0598.jpg" title=" 环境保护.jpeg" alt=" 环境保护.jpeg" / /p p   张波终于快要摆脱“生态环境部水环境管理工作有关负责人”这一绕口的头衔了。 /p p   张波原本是环保部水环境管理司的司长,今年3月,国务院机构改革开始,撤销原环保部,成立生态环境部。但由于“三定”方案一直没有公布,环境部的内设机构也没有确定,张波的头衔也就没能确定下来。这期间,他只能以“生态环境部水环境管理工作有关负责人”的名义出席新闻发布会,感觉有点别扭。 /p p   9月11日上午9点55分,中国政府网发布了《生态环境部职能配置、内设机构和人员编制规定》,也就是人们常说的“三定”方案。方案内容与8月初坊间流传出来的版本基本一致,最后一条“本规定自2018年8月1日起施行”也显示,这个文件其实早在一个月前就已经开始实施了。 /p p   说起“三定”方案后环境部最大的变化,全国工商联环境商会首席政策专家骆建华表示,新的生态环境部整合了原本分散在各部门里的各类环境因子,如大气、水、土、海洋、碳排放等,统一进行监管,这样更有利于理顺监管机制。 /p p   而按照机构改革的时间表,“三定”方案是在6月20日前报批的,年底之前就要落实到位。机构确定后,接下来还要讨论人事的问题。各个新司局的“掌门人”都是谁?成为公众关心的下一个悬念。 /p p   “管天管地管空气” /p p   “环保部门管的事现在越来越多了,最早的时候就是管管企业,做做环评、三同时等。后来增加了辐射和固废,把看不见的辐射这一块也管起来了。再后来是集中处理设施,也就是污水处理厂、垃圾处理厂。现在又增加了海洋、流域和气候变化,几乎把所有与环境有关的都管起来了。”一位从业30多年的老环保人表示。 /p p   相比于改革之前,此次“三定”方案增加了中央生态环境保护督察办公室、综合司、海洋生态环境司、应对气候变化司、固体废物与化学品司等5个司局级单位,将原政策法规司与科技标准司整合为法规与标准司,还增加了长江、黄河、淮河、海河、珠江、松辽、太湖流域生态环境监督管理局等七大派出机构,并加挂国家消耗臭氧层物质进出口管理办公室牌子。 /p p   此前,环境部整合其他部委的先例只有一次,就是1998年国家核安全局并入原国家环保总局,当时的原因是国家核安全局的上级单位原国防科工委撤销,所以才被并进了原国家环保总局。 /p p   更多的时候,环境部都是在增设新的职能和机构。例如,2016年,原环保部撤销了污染防治司和污染物排放总量控制司,又按照不同的环境要素设置了新的水环境管理司、大气环境管理司和土壤环境管理司,从而实现了“退二进三”。 /p p   这一次国务院机构改革,环境部新增的机构则大多是整合原发改委、海洋局、水利部、国土部等其他部委的职能。骆建华表示,这么做是为了整合各类环境因子,统一进行监管。 /p p   “过去环境因子分散在各个部门,协调起来比较麻烦。比如海上漏油事故归海洋局管,环保部门发表不了意见,有时候不利于事故的处理。”他表示,现在无论空中、地下、海里、水里,都统一归环境部全方位立体监管了,更有利于污染问题的解决。 /p p   环境部部长李干杰也表示,我国生态环境保护体制机制方面长期存在两个突出问题,一是职能交叉重复,叠床架屋、多头治理,二是监管者和所有者没有很好地区分,既是运动员又是裁判员。 /p p   “组建生态环境部,整合分散的生态环境保护职能,实现了所有者和监管者分开,还可以实现‘五个打通’:打通‘地上和地下’,打通‘岸上和水里’,打通‘陆地和海洋’,打通‘城市和农村’,打通‘一氧化碳和二氧化碳’。”他表示。 /p p   “以前环保部号称是‘上管天,下管地,中间还要管空气’,现在不光这些了,上到臭氧层,下到地下水,中间还有看不见的辐射,包括海里的、河里的,以后都要管起来了。”前述老环保人说。 /p p   “权力不是无限大” /p p   其实,早在“三定”方案公布之前,原发改委应对气候变化司及国家应对气候变化战略研究和国际合作中心、原国家海洋局生态环境保护司、原南水北调办环境保护司,以及水利部、原国土资源部部分人员的转隶工作就已经落实,基本上实现了工作的“无缝衔接”。 /p p   虽然所有环境因子都被统一监管了,但环境部的权力也不是无限大,它主要的职责定位还是“监管”,统一行使生态环境监管者职责。 /p p   “环境部的主要职能应该还是制定法律,制定规划,督促规划落实,当上下游发生环境冲突时,协调上下游的矛盾。”骆建华说,比如当上游污染下游水质时,如何协调解决纠纷 上游为保护下游水质做出牺牲时,如何协调下游进行生态补偿,这些都需要中央层面来协调。 /p p   “三定”方案也显示,环境部的主要职责主要包括建立健全生态环境基本制度、重大生态环境问题的统筹协调和监督管理、监督管理国家减排目标的落实、环境污染防治的监督管理,以及统一负责生态环境监督执法等。 /p p   “重点是强化四大职能,一是制度制定,即统一制定生态环境领域政策、规划和标准 二是监测评估,即统一负责生态环境监测工作,评估生态环境状况,统一发布生态环境信息 三是监督执法,即整合污染防治和生态保护的综合执法职责、队伍,统一负责生态环境执法 四是督察问责,即对地方党委政府和有关部门生态环境工作进行督察巡视。”李干杰也表示。 /p p   在骆建华看来,未来,环境部还要进一步厘清它与其他国务院部门之间横向的交叉关系,以及中央与地方纵向的分工关系。横向方面,管发展、管生产、管行业的部门也要按照职责清单抓好生态环境保护,谁的事情谁干,谁的孩子谁抱。 /p p   “比如农业面源污染,就需要农业部门来管理,环保部门也不能让农民少用化肥和农药,它主要的职责还是监管。”骆建华说。 /p p   纵向方面,也要把中央的环保职责和地方各级的环保职责梳理清楚,搞清楚互相之间的边界,这样一旦出了问题,才好进行追责和问责。 /p p   “现在中央这一块才刚刚调整到位,地方调整还需要一个过程。包括部门设置、人员配置等,还需要一定的时间,慢慢才会将地方的环保职能理顺到位。”骆建华说。 /p
  • 三思纵横曾霞文:中国试验机行业的伤与殇
    深圳三思纵横科技股份有限公司营销中心总监曾霞文   “当年万里觅封侯,匹马戍梁州。关河梦断何处,尘暗旧貂裘。胡未灭,鬓先秋,泪空流。此生谁料,心在天山,身老沧洲!”   都说有人的地方,就有江湖,而试验机行业,更是一个有着中国自主制造业大环境发展特色及典型缩影的江湖。江湖虽小,也鲜有人问津,但江湖的腥风血雨、恩怨情仇却同样演绎得如歌如泣、精彩纷呈。作为一个在江湖中摸爬滚打、浴血奋战八年的弱女子,此时此刻,唯有陆游的这首《诉衷情》方能表达我的心情。八年,我由当年的青春年少到如今的而立之年 八年,我见证和亲历了中国试验机行业的发展历程。   星火燎原,破竹之势   试验机行业在中国制造业当中是一个小行业,解放前,中国根本没有试验测试的概念,也没有相关的厂家以及设备。国人对它的认知始于解放后。五六十年代,中国的试验机产品均来自于苏联,且只在部分研究项目中使用。随着制造业的发展,以及社会对产品质量、工艺控制的要求不断提高,在七八十年代,出现了部分国营试验机厂。其中以长春试验机机厂为代表开始试验机的改造化、国产化。这个好理解,因为刚解放那会儿,中国的重工业主要在东北,后来又援建了天水,也就是后来的天水红山试验机厂,这两厂在80年以前很有代表性,80年代后,新起的济南试金崛起,算是跟上了时代的步伐。然而,在计划经济时代,这种国营的单位,注定了它在创新、质保、服务等方面的缺陷和发展局限性。直至九十年代,改革开放后涌现的一批民营企业,以星火燎原之势迅速发展壮大。其中新三思一马当先,在产品质量、技术、服务、等方面进行创新和改革,迅速占领国内市场。具有里程碑意义的是其研发的三闭环控制系统,打破国外封锁,大大提高了国产设备的技术含量,降低了生产成本,对中国试验机行业的整体发展,起到了巨大的推动作用。此后的五年,是中国试验机行业发展的黄金五年。   硝烟四起,帮派纷争   都说天下之势,分久必合,合久必分,中国试验机行业也依然如此。在一些老牌国企试验机企业出现各种各样的经营不景气下,一些地区涌现了一大批鱼龙混杂的试验机小厂,大都由那些不景气的国企老厂出来的两三个人开的。08年,国内最大的试验机朝阳企业新三思被美国MTS并购,虽然目前仍在生产,但至此,唯一一个拥有领先优势、能够与国外产品竞争的品牌也同样被土崩瓦解。在全国,原新三思的王牌军团,开始了重组后的自相残杀。尽管中国试验机市场份额逐年增长,尽管以三思纵横为代表的民营企业再如何努力经营,也依然没有一家试验机企业能像当年的新三思一样与国外品牌抗衡。中国的试验机技术,在当年的三闭环控制系统后,再无更大的突破。中国试验机行业的份额和利润,依然被国外企业赚得盆满钵满。   华山论剑,群雄混战   “醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回!”——如诗词里一样,我本人深深地、深深地厌恶如今试验机行业这种无休无止、无序无规的恶性混战。在这个行业,中国人骨子里与天斗、与地斗、与人斗其乐无穷的劣根性发挥得淋漓尽致。各路试验机厂家,无论大小,无论地域,互相攻击,互相诬陷 价格没有最低,只有更低 没有达不到的条件,只有吹不破的牛皮!而中国现有的招标采购体制、以及固有的采购模式和思维,更加纵容了这种行为。顾客就是上帝,上帝拥有至高无上的生杀大权,而供应厂商往往处于弱势,各种权益得不到任何保障。于是,带有中国特色的以下情况出现了:   1、 招标过程完全无视相关法律法规,中标理由通常是某部分人员的个人喜好与习惯。所以不管你价格再低,条件再优越,技术服务再响应,不选你,没理由。   2、 招标价格可以一谈再谈,东家砍完西家砍。砍到最后再问你,还送台空调行不?各试验机厂家往往强颜欢笑,咽泪装欢,接受也难,不接受也难。   3、 在试验机行业,合同条款只是用来约束供应商的,客户违约是很正常的现象。供应商不按期交货要接受罚款,但客户付款却可以无限期拖延。什么实验室、采购科、设备处、财务处一级级下来,本是受法律保护的权益,供应商却一个个像孙子一样求爹爹告奶奶。   4、 试验机用户无底限地助长同行间的恶性竞争,在与张三已经签订正式协议的情况下,李四说,我价格可以再低,于是撕毁协议与李四签约。这时王五找到采购方高层,说我们设备更好,价格可以更低,于是再与王五签约——   长此以往,尸横遍野、几败俱伤!各试验机厂商在混站中消耗了大量的人力物力,签回一堆如同鸡胁一般的合同。看似试验机用户是最终的赢家,实则是中国试验机用户最大的悲哀与不幸。在高成本换来的低利润甚至无利润合同面前,无良的小企来会尽量压低生产成本,以次充好,无法保证产品质量。对品牌企业来说,长期限入资金紧张、亏空的状态,严重制约其发展与成长 在此情景下,企业没有足够的资金投入到研发与管理,产品质量、技术永远也无法突破,连生存都在挣扎,还拿什么和国外品牌竞争?2000年到现在,工资水平上涨,物价上涨,各企业的成本也在直线上涨,但同样一台试验机的价格,却相比下降了50%。中国的试验机行业看着一片繁荣,实则风声鹤唳、举步维艰。   金戈铁马,谁统江湖   随着中国试验机行业市场规模的不断扩大,强势品牌依然不足,试验机企业发展现状并不能满足市场的扩张需求。在这样的形势下,少数优秀试验机企业如何率先突围,做大做强,推动行业整合,引导行业发展,已成为中国试验机行业发展的必然趋势。国外各知名企业,没有哪一家是通过赤身肉博发展起来的,都是通过兼并与合作发展壮大。而中国民企,却没有这种兼并整合与发展的概念,总想一枝独秀,拼个你死我活!却不曾想一花独放不是春,百花齐放春满园。目前,虽然我国试验机行业产品规格种类繁多,但行业集中度不高,缺乏市场竞争力的行业名牌产品。通过行业整合,具备技术创新能力、品牌渠道优势,或生产能力优势的试验机企业能够实现不同企业的优势互补,技术导向企业可以在控制系统、光机电一体化、微处理技术、数字技术等方面发挥特长,凭借强大的制造能力,制造导向企业能够加快产品更新速度,提高产品附加值,使试验机产品价值链得到延伸。经过行业整合,大型试验机企业能够进一步提升生产线现代化程度,大幅提高生产效率,巩固和扩大企业的技术优势和规模优势。   产业整合是行业发展的必然趋势,谁将成为试验机行业的领袖?谁将成为这个江湖的盟主?谁能完成这一艰巨的任务呢?三思纵横?黄志方?亦或是某一行业高人……   希望这一天不会太遥远!希望中国试验机行业人士共同努力与坚持! 投稿人:深圳三思纵横科技股份有限公司营销中心总监曾霞文 附录:作者简介 曾霞文,深圳三思纵横科技股份有限公司营销中心总监,一位在试验机行业摸爬滚打,浴血奋战八年的女子,对中国试验机行业发展颇有心得,正如她自己所说,个中艰辛,难以尽述。故以此文以飨读者。   特别声明:本文属深圳三思纵横科技股份有限公司曾霞文的个人授权投稿作品,仪器信息网发表此文出于仅仅传播信息的需要,并不代表本网站支持文章观点或证实其内容的真实性 如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并征得文章作者许可。
  • 专家约稿|辉光放电发射光谱仪的应用—涂层与超薄膜层的深度剖析
    摘要:本文首先简单回顾了辉光放电光谱仪(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry,GDOES)的发展历程及特性,然后通过实例介绍了GDOES在微米涂层以及纳米超薄膜层深度剖析中的应用,并简介了深度谱定量分析的混合-粗糙度-信息深度(MRI)模型,最后对GDOES深度剖析的发展方向作了展望。1 GDOES发展历程及特性辉光放电发射光谱仪应用于表面分析及深度剖析已经有近100年的历史。辉光放电装置以及相关的光谱仪最早出现在20世纪30年代,但直到六十年代才成为化学分析的研究重点。1967年Grimm引入了“空心阳极-平面阴极”的辉光放电源[1],使得GDOES的商业化成为可能。随后射频(RF)电源的引入,GDOES的应用范围从导电材料拓展到了非导电材料,而毫秒或微秒级的脉冲辉光放电(Pulsed Glow Discharges,PGDs)模式的推出,不仅能有效地减弱轰击样品时的热效应,同时由于PGDs可以使用更高激发功率,使得激发或电离过程增强,大大提高了GDOES测量的灵敏程度,极大推动了GDOES技术的进步以及应用领域的拓展。GDOES被广泛应用于膜层结构的深度剖析,以获取元素成分随深度变化的关系。相较于其它传统的深度剖析技术,如俄歇电子能谱(AES)、X射线光电子能谱(XPS)和二次离子质谱(SIMS)或二次中性质谱(SNMS),GDOES具有如下的独特性[2]:(1)分析样品材料的种类广,可对导体/非导体/无机/有机…膜层材料进行深度剖析,并可探测所有的元素(包括氢);(2)分析样品的厚度范围宽,既可对微米量级的涂层/镀层,也可对纳米量级薄膜进行深度剖析;(3)溅射速率高,可达到每分钟几微米;(4)基体效应小,由于溅射过程发生在样品表面,而激发过程在腔室的等离子体中,样品基体对被测物质的信号几乎不产生影响;(5)低能级激发,产生的谱线属原子或离子的线状光谱,因此谱线间的干扰较小;(6)低功率溅射,属层层剥离,深度分辨率高,可达亚纳米级;(7)因为采用限制式光源,样品激发时的等离子体小,所以自吸收效应小,校准曲线的线性范围较宽;(8)无高真空需求,保养与维护都非常方便。基于上述优势,GDOES被广泛应用于表征微米量级的材料表面涂层/镀层、有机膜层的涂布层、锂电池电极多层结构和用于其封装的铝塑膜层、以及纳米量级的功能多层膜中元素的成分分布[3-6],下面举几个具体的应用实例。2 GDOES深度剖析应用实例2.1 涂层的深度剖析用于材料表面保护的涂层或镀层、食品与药品包装的柔性有机基材的涂布膜层、锂电池的多层膜电极,以及用于锂电池包装的铝塑膜等等的膜层厚度一般都是微米量级,有的膜层厚度甚至达到百微米。传统的深度剖析技术,如AES,XPS和SIMS显然无法对这些厚膜层进行深度剖析,而GDOES深度剖析技术非常适合这类微米量级厚膜的深度剖析。图1给出了利用Horiba-Profiler 2(一款脉冲—射频辉光放电发射光谱仪—Pulsed-RF GDOES,以下深度谱的实例均是用此设备测量),在Ar气压700Pa和功率55w条件下,测量的表面镀镍的铁箔GODES深度谱,其中的插图给出了从表面到Ni/Fe界面各元素的深度谱,测量时间与深度的转换是通过设备自带的激光干涉仪(DIP)对溅射坑进行原位测量获得。从全谱来看,GDOES测量信号强度稳定,未出现溅射诱导粗糙度或坑道效应(信号强度随溅射深度减小的现象,见下),这主要是因为铁箔具有较大的晶粒尺寸。同时还可以看到GDOES可连续测量到~120μm,溅射速率达到4.2μm/min(70nm/s)。从插图来看, Ni的镀层约为1μm,在表面有~100nm的氧化层,Ni/Fe界面分辨清晰。图1 表面镀镍铁箔的GODES深度谱,其中的插图给出了从表面到Ni/Fe界面的各元素的深度谱图2给出了在氩-氧(4 vol%)混合气气压750Pa、功率20w、脉冲频率3000Hz、占空比0.1875条件下,测量的用于锂电池包装铝塑膜(总厚度约为120μm)的GODES深度谱,其中的插图给出了铝塑膜的层结构示意图[7]。可以看出有机聚酰胺层主要包含碳、氮和氢等元素。在其之下碳、氮和氢元素信号的强度先降后升,表明在聚酰胺膜层下存在与其不同的有机涂层—粘胶剂,所含主要元素仍为碳、氮和氢。同时还可以看出在粘胶剂层下面的无机物(如Al,Cr和P)膜层,其中Cr和P源于为提高Al箔防腐性所做的钝化处理。很明显,图2测量的GDOES深度谱明确展现了锂电池包装铝塑膜的层结构。实验中在氩气中引入4 vol%氧气有助于快速溅射有机物的膜层结构,同时降低碳、氮信号的相对强度,提高了无机物如铬信号的相对强度,非常适合于无机-有机多层复合材料的结构分析,而在脉冲模式下,选用合适的频率和占空比,能够有效地散发溅射产生的热量,从而避免了低熔点有机物的碳化。图2一款锂电池包装铝塑膜的GDOES溅射深度谱,其中的插图给出了铝塑膜的层结构示意图[7]2.2 纳米膜层及表层的深度剖析纳米膜层,特别是纳米多层膜已被广泛应用于光电功能薄膜与半导体元器件等高科技领域。虽然传统的深度剖析技术AES,XPS和SIMS也常常应用于纳米膜层的表征,但对于纳米多层膜,传统的深度剖析技术很难对多层膜整体给予全面的深度剖析表征,而GDOES不仅可以给予纳米多层膜整体全面的深度剖析表征,而且选择合适的射频参数还可以获得如AES和SIMS深度剖析的表层元素深度谱。图3给出了在氩气气压750Pa、功率20w、脉冲频率1000Hz、占空比0.0625条件下,测量的一款柔性透明隔热膜(基材为PET)的GODES深度谱,如图3a所示,其中最具特色的就是清晰地表征了该款隔热膜最核心的三层Ag与AZO(Al+ZnO)共溅射的膜层结构,如图3b Ag膜层的GDOES深度谱所示。根据获得的溅射速率及Ag的深度谱拟合(见后),前两层Ag的厚度分别约为5.5nm与4.8nm[8]。很明显,第二层Ag信号较第一层有较大的展宽,相应的强度值也随之下降,这是源于GDOES对金属膜溅射过程中产生的溅射诱导粗糙度所致。图3(a)一款柔性透明隔热膜GDOES深度谱;(b)其中Ag膜层GDOES深度谱[8]图4给出了在氩气气压650Pa、功率20w、脉冲频率10000Hz、占空比0.5的同一条件下,测量的SiO2(300nm)/Si(111)标准样品和自然生长在Si(111)基片上SiO2样品的GODES深度谱[9]。如果取测量深度谱的半高宽为膜层的厚度,由此得到标准样品SiO2层的溅射速率为6.6nm/s(=300nm/45.5s),也就可以得到自然氧化的SiO2膜层厚度约为1nm(=6.6nm/s*0.15s)。所以,GDOES完全可以实现对一个纳米超薄层的深度剖析测量,这大大拓展了GDOES的应用领域,即从传统的钢铁镀层或块体材料的成分分析拓展到了对纳米薄膜深度剖析的表征。图4 (a)SiO2(300nm)/Si(111)标准样品与(b)自然生长在Si(111)基片上SiO2样品的GDOES深度谱[9]3 深度谱的定量分析3.1 深度分辨率对测量深度谱的优与劣进行评判时,深度分辨率Δz是一个非常重要的指标。传统Δz(16%-84%)的定义为[10]:对一个理想(原子尺度)的A/B界面进行溅射深度剖析时,当所测定的归一化强度从16%上升到84%或从84%下降到16%所对应的深度,如图5所示。Δz代表了测量得到的元素成分分布和原始的成分分布间的偏差程度,Δz越小表示测量结果越接近真实的元素成分分布,测量深度谱的质量就越高。但是随着科技的发展,应用的薄膜越来越薄,探测元素100%(或0%)的平台无法实现,就无法通过Δz(16%-84%)的定义确定深度分辨率,而只能通过对测量深度谱的定量分析获得(见下)。图5深度分辨率Δz的定义[10]3.2 深度谱定量分析—MRI模型溅射深度剖析的目的是获取薄膜样品元素的成分分布,但溅射会改变样品中元素的原始成分分布,产生溅射深度剖析中的失真。溅射深度剖析的定量分析就是要考虑溅射过程中,可能导致样品元素原始成分分布失真的各种因素,提出相应的深度分辨率函数,并通过它对测量的深度谱数据进行定量分析,最终获取被测样品元素在薄膜材料中的真实分布。对于任一溅射深度剖析实验,可能导致样品原始成分分布失真的三个主要因素源于:①粒子轰击产生的原子混合(atomic Mixing);②样品表面和界面的粗糙度(Roughness);③探测器所探测信号的信息深度(Information depth)。据此Hofmann提出了深度剖析定量分析著名的MRI深度分辨率函数[11]: 其中引入的三个MRI参数:原子混合长度w、粗糙度和信息深度λ具有明确的物理意义,其值可以通过实验测量得到,也可以通过理论计算得到。确定了分辨率函数,测量深度谱信号的归一化强度I/Io可表示为如下的卷积[12]: 其中z'是积分参量,X(z’)为原始的元素成分分布,g(z-z’)为深度分辨率函数,包含了深度剖析过程中所有引起原始成分分布失真的因素。MRI模型提出后,已被广泛应用于AES,XPS,SIMS和GDOES深度谱数据的定量分析。如果假设各失真因素对深度分辨率影响是相互独立的,相应的深度分辨率就可表示为[13]:其中r为择优溅射参数,是元素A与B溅射速率之比()。3.3 MRI模型应用实例图6给出了在氩气气压550Pa、功率17w、脉冲频率5000Hz、占空比0.25条件下,测量的60 Mo (3 nm)/B4C (0.3 nm)/Si (3.7 nm) GDOES深度谱[14],结果清晰地显示了Mo (3 nm)/B4C (0.3 nm)/Si (3.7 nm) 膜层结构,特别是分辨了仅0.3nm的B4C膜层, B和C元素的信号其峰谷和峰顶位置完全一致,可以认为B和C元素的溅射速率相同。为了更好地展现拟合测量的实验数据,选择溅射时间在15~35s范围内测量的深度剖析数据进行定量分析[15]。图6 60×Mo (3 nm)/B4C (0.3 nm)/Si (3.7 nm) GDOES深度谱[14]利用SRIM 软件[16]估算出原子混合长度w为0.6 nm,AFM测量了Mo/B4C/Si多层膜溅射至第30周期时溅射坑底部的粗糙度为0.7nm[14],对于GDOES深度剖析,由于被测量信号源于样品最外层表面,信息深度λ取为0.01nm。利用(1)与(2)式,调节各元素的溅射速率,并在各层名义厚度值附近微调膜层的厚度,Mo、Si、B(C)元素同时被拟合的最佳结果分别如图7(a)、(b)和(c)中实线所示,对应Mo、Si、B(C)元素的溅射速率分别为8.53、8.95和4.3nm/s,拟合的误差分别为5.5%、6.7%和12.5%。很明显,Mo与Si元素的溅射速率相差不大,但是B4C溅射速率的两倍,这一明显的择优溅射效应是能分辨0.3nm-B4C膜层的原因。根据拟合得到的MRI参数值,由(3)式计算出深度分辨率为1.75 nm,拟合可以获得Mo/B4C/Si多层薄膜中各个层的准确厚度,与HR-TEM测定的单层厚度基本一致[15]。图7 测量的GDOES深度谱数据(空心圆)与MRI最佳拟合结果(实线):(a) Mo层,(b) Si层,(c) B层;相应的MRI拟合参数列在图中[15]。4 总结与展望从以上深度谱测量实例可以清楚地看到,GDOES深度剖析的应用非常广泛,可测量从小于1nm的超薄薄膜到上百微米的厚膜;从元素H到Lv周期表中的所有元素;从表层到体层;从无机到有机;从导体到非导体等各种材料涂层与薄膜中元素成分随深度的分布,深度分辨率可以达到~1nm。通过对测量深度谱的定量分析,不仅可以获得膜层结构中原始的元素成分分布,而且还可以获得元素的溅射速率、膜层间的界面粗糙度等信息。虽然GDOES深度剖析技术日趋完善,但也存在着一些问题,比如在GDOES深度剖析中常见的溅射坑底部凸凹不平的“溅射坑道效应”(溅射诱导的粗糙度),特别是对多晶金属薄膜的深度剖析尤为明显,这一效应会大大降低GDOES深度谱的深度分辨率。消除溅射坑道效应影响一个有效的方法就是引入溅射过程样品旋转技术,使得各个方向的溅射均等。此外,缩小溅射(分析)面积也是提高溅射深度分辨率的一种方法,但需要考虑提高探测信号的强度,以免降低信号的灵敏度。另外,GDOES深度剖析的应用软件有进一步提升的空间,比如测量深度谱定量分析算法的植入,将信号强度转换为浓度以及溅射时间转换为溅射深度算法的进一步完善。作者简介汕头大学物理系教授 王江涌王江涌,博士,汕头大学物理系教授。现任广东省分析测试协会表面分析专业委员会副主任委员、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会表面工程分会常务委员;《功能材料》、《材料科学研究与应用》与《表面技术》编委、评委。研究兴趣主要是薄膜材料中的扩散、偏析、相变及深度剖析定量分析。发表英文专著2部,专利十余件,论文150余篇,其中SCI论文110余篇。代表性成果在《Physical Review Letters》,《Nature Communications》,《Advanced Materials》,《Applied Physics Letters》等国际重要期刊上发表。主持国家自然基金、科技部政府间国际合作、广东省科技计划及横向合作项目十余项。获2021年广东省科技进步一等奖、2021年广东省高校科研成果转化路演赛“新材料”小组赛一等奖、2021年粤港澳高价值大湾区专利培育布局大赛优胜奖、2020年广东省高校科研成果转化路演赛“新材料”小组赛一等奖、总决赛一等奖。昆山书豪仪器科技有限公司总经理 徐荣网徐荣网,昆山书豪仪器科技有限公司总经理,昆山市第十六届政协委员;曾就职于美国艾默生电气任职Labview设计工程师、江苏天瑞仪器股份公司任职光谱产品经理。2012年3月,作为公司创始人于创立昆山书豪仪器科技有限公司,2019年购买工业用地,出资建造12300平方米集办公、研发、生产于一体的书豪产业化大楼,现已投入使用。曾获2020年朱良漪分析仪器创新奖青年创新入围奖;2019年昆山市实用产业化人才;2019年江苏省科技技术进步奖获提名;2017年《原子发射光谱仪》“中国苏州”大学生创新创业大赛二等奖;2014年度昆山市科学技术进步奖三等奖;2017年度昆山市科学技术进步奖三等奖;多次获得昆山市级人才津贴及各类奖励项目等。主持研发产品申请的已授权专利47项专利,其中发明专利 4 项,实用新型专利 25项,外观专利7项,计算机软件著作权 11项。论文2篇《空心阴极光谱光电法用于测定高温合金痕量杂质元素》,《Application of Adaptive Iteratively Reweighted Penalized Least Squares Baseline Correction in Oil Spectrometer 》第一编著人;主持编著的企业标准4篇;承担项目包括3项省级项目、1项苏州市级项目、4项昆山市级项目;其中:旋转盘电极油料光谱仪获江苏省工业与信息产业转型升级专项资金--重大攻关项目(现已成功验收,获政府补助660万元)、江苏省首台(套)重大装备认定、江苏省工业与信息产业转型升级专项资金项目、苏州市姑苏天使计划项目等;主持研发并总体设计的《HCD100空心阴极直读光谱仪》、《AES998火花直读光谱仪》、《FS500全谱直读光谱仪》《旋转盘电极油料光谱仪OIL8000、OIL8000H、PO100》均研发成功通过江苏省新产品新技术鉴定,实现了产业化。参考文献:[1] GRIMM, W. 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  • 区域颗粒物时空立体分布雷达组网监测
    p ■ 系统概述 /p p & nbsp & nbsp 近年来,对于环境质量检测的联网综合监测系统的需求越来越迫切,这一类联网综合测量系统的特点是利用分布在区域内相关的多个单点测量设备的数据,再结合相关气象及环境信息数据,使用一定的算法分析模型计算出区域内各空间位置的环境数据从而对区域内总体的环境质量情况有一个明确的掌握和了解,进而还可以预算出未来一段时间内的区域环境质量情况变化做到对环境质量的提前预警预报。激光雷达设备由于其能向一定程度的高空探测环境数据,所以如果使用相关算法分析模型利用激光雷达测量的高度空间的环境测量数据作为基础数据来进行计算繁衍,就可以在很大程度上进行区域内空间立体环境质量数据的监测和预测,对于整个区域的立体空间环境监测和预报有着很大的现实意义,比如一个城市区域或一个工业园区空间立体监测等。 /p p img title=" 640.webp.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/53deeae0-078b-4d52-a0a2-cc8b1303ed58.jpg" / /p p ■ 系统功能说明 /p p (1) 雷达组网解决的问题 /p p ※ 空间立体评价区域环境空气质量:区域污染的时空立体演变情况、区域污染的生消过程、典型区域污染过程的解析、区域污染的主要来源等; /p p ※ 区域污染贡献率问题:区域污染输送通量计算,本地污染及外来污染所占的贡献率; /p p ※ 区域环境空气质量预警预测:通过相应的计算模型结合环境气象信息来预测未来一段时间内空间立体区域的环境空气质量变化; /p p (2)雷达组网系统主要有四个部分的功能 /p p ※ 区域内联网的雷达设备信息及状态监视 /p p ※ 区域内联网的各雷达单点设备数据收集与显示 /p p ※ 区域立体空间雷达数据的由点到面的同化繁衍计算 /p p ※ 区域立体空间雷达数据的未来发展预测数据的计算 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p (3) 雷达组网系统中实时雷达测量数据主要有以下类型 /p p ※ 355消光系数 /p p ※ 532消光系数 /p p ※ 退偏振度 /p p ※ 波长指数 /p p ※ 颗粒物浓度空间分布 /p p ※ 边界层 /p p ※ 能见度 /p p ※ 光学厚度 /p p ※ 污染物分布 /p p ※ 污染物输送通量 /p p (4) 雷达组网系统会使用相关计算模型结合相关环境和气象数据来进行区域空间立体雷达检测数据的同化繁衍计算,可以在系统中进行立体空间雷达数据的展示 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 6401.webp.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/f30a694d-a87f-4f6b-b39e-6c3efec20b9b.jpg" / /p p ※ 各高度水平层面的雷达数据繁衍计算 /p p ※ 各垂直剖面的的雷达数据数据繁衍计算 /p p (5) 雷达组网系统会使用相关计算模型结合相关环境和气象数据来进行区域空间立体雷达检测数据的未来一段时间的预测计算,可以对未来的空气质量的变化趋势进行提前预警预测 /p p br/ /p p & nbsp 安徽蓝盾LGJ-01激光雷达系统以激光为光源,运用空间遥感技术原理,利用其发射的激光与大气的相互作用,产生包含气体分子和气溶胶粒子有关信息的辐射信号,再结合相关反演算法就可以从中得到关于气体分子和气溶胶粒子的信息。 /p p & nbsp 本激光雷达同时发射出355nm和532nm激光,利用接收望远镜收集气溶胶、沙尘暴粒子等对激光的后向散射信号,通过接收355nm信号以及532nm的2路消偏信号,分析其回波强度和消偏振特性,可解析出大气中粒子的属性,识别沙尘暴粒子(非球形)及气溶胶粒子的垂直廓线信息。 /p p & nbsp 该款雷达可置于室内、室外环境(配置箱体)。 /p p & nbsp 适用于:环境监测、气象探测、相关研究单位。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 1px HEIGHT: 1px" title=" 6402.webp.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/04c46d7b-7571-4eba-acc3-91b50e2c18ac.jpg" / img style=" WIDTH: 357px HEIGHT: 327px" title=" 6402.webp.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/22393891-a47c-4092-b5ef-91ac27bb9f77.jpg" / /p p br/ /p p 关注微信公众号“蓝盾环保”请扫描以下二维码,为您提供及时的环保行业动态信息和解决方案! /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 307px HEIGHT: 244px" title=" 6403.webp.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/uepic/3f91991c-3402-4a9a-92a0-fdc9f5958ad4.jpg" / /p
  • 科研报账曾“像孙子一样”难
    p strong   专家的心塞:老鼠没处买,报账很为难 /strong /p p   “以前,科研人员报账‘像孙子一样’困难。“重庆市中医院风湿科主任吴斌感慨说,“我们一直盼望着能为一线的科研人员松绑,过去的管理实在是太机械了。” /p p   吴斌于2005~2007年在复旦大学从事中西医结合博士后工作,此后在上海华山医院工作了4年,2011年年底作为人才引进回家乡重庆。在从事临床医疗工作的同时,开展自己的科学研究,已发表SCI论文9篇,中文论文100余篇。 /p p   吴斌之所以感慨报账“像孙子一样”,是因为在科研经费的使用和报销方面有不少“挠头”的时候。 /p p   不久前,他在做“基于‘肾为先天之本’理论防治红斑狼疮及甲基化遗传机制研究”的课题时,需要进行动物实验。和众多类似研究一样,他需要用到老鼠。 /p p   项目申报时,他按照市场上的一般售价申报了所需老鼠的价格,获得了批准,这意味着,他需要按申报的价格去购买老鼠,再完成研究。 /p p   此前,南京大学动物中心有售吴斌所需要的那种老鼠,大约250元/只。可是,等他签字完成相关的手续,着手做这项科研,打电话去求购老鼠时,才知道该中心当时正好没有这种老鼠了。 /p p   更让他绝望的是,尽管尽力打听,也没有听说哪里有这种老鼠出售。 /p p   没有老鼠,就无法完成这项研究——除非作假。 /p p   “病急乱投医”的吴斌找到北京维通利华实验动物技术有限公司,委托其联系老鼠,可是,将各种费用全部加在一起,折合出的价格在3000元/只左右。 /p p   这是他完全无法接受的价格。“把我这个课题的全部经费拿来买老鼠都不够 而且,要是真把全部费用用来买老鼠,报账时肯定过不了关。” /p p   没有办法,他只能改弦易辙,换模型,调整计划,更换老鼠的种类。 /p p   他在上海斯莱克实验动物有限公司买了另外一种老鼠。为节约经费,他只买孕鼠,1200元/只,然后自己繁殖老鼠,千方百计让购买老鼠的费用不要超出自己当初写下的预算。“完全没想到这个预算整出这么多麻烦来。” /p p   可是,新老鼠的繁殖率却很低,一只老鼠最多生6只,有时候还流产,平均一次生育只能得到3只老鼠。 /p p   按照此前的规定,按照相关的规定购买科研所需的老鼠后,应该进入单位的“库”,需要时,再从库里领出来。可是,老鼠还需要繁殖,显然无法入库。而在报销时,财务人员就会按规定询问,“你用的这些老鼠入库了没有?” /p p   对方依规行事并没有错,却让吴斌很苦恼。更让他抓狂的是,喂养和繁殖老鼠尽管比购买节约很多,仍需要一些经费,怎么报账? /p p   最初,他无法预见到这笔开支,自然不会有相关的经费预算。这意味着,这笔意外的经费已属“违规”。经过很多繁琐的过程和步骤,最终,作为实验材料的老鼠只能按照测试实验加工费去报账。 /p p   类似的事情,让吴斌期望能适度修正科研经费管理规定。“科研过程中发生的情况是无法预见的,要根据实际情况随时调整。报销经费时如果过于刚性地执行项目申报时编制的预算,就会出现问题。” /p p   很多细化的管理规定,单纯从政策设计者的初衷来说,是非常必要而且合理的,但是,在实际的操作过程中,有些管得过死的规定,会让科研人员无所适从。 /p p   比如,吴斌的一个项目需要用到Sigma的试剂,但财务系统对代理公司的资质是有要求的,也就是说,吴斌可以选择的公司是有限定的。可是,正好这些公司没有代理该种试剂。而他们只需要三五个试剂盒,为此组织一次招标,时间、精力都很不划算。 /p p   再比如,研究中常需要用到移液枪头,为了实验更准确,他希望选购的是进口移液枪,可是,指定公司的枪头却只有国产的,导致移液枪与枪头不匹配。因此,他只能要么放弃对准确度的要求,要么走很多繁琐的程序和步骤去申请进口枪头。 /p p   “幸运的是,‘七条新政’对此进行了放权,这是一线科研人员非常欢迎的好政策。对我来说,最大的好处在于不用再花精力做预算了。”他说,之前做预算,涉及到相关的材料,每一项材料都需要提供3家公司的报价,这既耗时间,又冒风险:真正做科研的时候,价格可能又会变。“面对变化着的市场价格,要求编制预算就成了形式。” /p p strong   “处理财务,占了一半的精力” /strong /p p   上海中医药大学中药学博士徐冲2011年毕业后,来到重庆中医院药剂科,主要从事医院制剂的研发。工作5年来,他已在SCI所收录的期刊上发表了5篇论文,在CSCD收录期刊上发表6篇。 /p p   他所在科室是医院从事科研的“主力部队”,性格沉稳的徐冲经手了科室很多项目的财务工作——为自己和同事报账。这个人人唯恐避之不及的“差事”让徐冲很快陷入苦恼。 /p p   “处理财务上的事情,占了我近50%的精力。”他感叹到,因为经常要花很多时间去找各级领导签字,时常是对方临时有事不在“白跑一趟”,非常无奈。“我们有时自嘲,专业上的长进不大,却成了半个专业的财会人员。” /p p   “寻领导不遇”尚可以通过多跑腿来弥补,科研中,有的不合规的经费难于报销,会产生更多烦恼。 /p p   徐冲负责了重庆市科委基础科学与前沿技术研究项目“三峡民族民间‘还阳药’凹叶景天抗肿瘤活性和药效物质基础研究”,该项研究需要民间“还阳药”凹叶景天,当时没能通过常规渠道买到。 /p p   这种土家族药用植物大多生长于海拔600~1800米处山坡阴湿处,因为民族药物应用范围较窄,多为野生,于是,他需要雇人去山里采,花费的两三千元只能先由自己垫付。 /p p   严格地说,这种采集草药的人工费用是不能报销的。可确实属于研究的客观需要,他不得不进行“处理”。具体什么办法?“你懂的”。 /p p   介入了10多项科研项目之后,经手了多个结题前财务结算的“历练”,让他“初步成长为一名合格的财务人员”。 /p p   有一次,徐冲所在科室做一个医院制剂,一个方子有20多味药,实验中发现,过多的药味造成提取过程产生复杂的化学变化,同时,成分的叠加对指标成分的干扰很大,药效物质的色谱优化及含量测定需要反复进行实验。 /p p   每做一次实验,就会消耗一批药材。最后,材料费就超了,预算5万元,实际用了6万元,只能用其他的费用来“冲抵”。 /p p   “七条新政”出台后,让徐冲很是高兴,“不用再找发票了”。 /p p strong   能做50万元的“横向项目”却无法申报职称 /strong /p p   在中国此前的科研评价体系中,来自政府的“纵向”课题、经费被认为比来自企业和社会的“横向”项目更有“级别”、“层次”,前者被视为“高大上”且“正宗”,而后者则通常被认为含金量不高。 /p p   评职称时,获得国家自然科学基金项目或社科基金项目,以及发表论文的情况,成为评职称的“刚性”指标之一。“横向项目”不能与之“平起平坐”。 /p p   这样的游戏规则,让重庆某高校一位青年教师望而兴叹:“根本不敢报职称,因为明知自己不符合条件。” /p p   尽管,在同行看起来,该教师的科研能力已经达到一定的水平,他甚至令人艳羡地获得了一个总额50万元的横向项目。 /p p   该项目要求他为一个地产开发公司设计公司治理及人力资源管理体系,并全面参与该体系的执行和完善。公司的资产规模比较大,从搭建整个公司的制度框架,到人力资源管理的规划、招聘、培训、绩效、薪酬、劳动关系等等,事无巨细,历时3年,他在实践中不断探索和思考,拿出解决问题的方案。 /p p   可是,因为与公司签订了保密协议,相关的经验成果不能形成论文在期刊发表。职称也评不了。 /p p   “令人头疼”的经费报销故事同样发生在他和他的同事身上。 /p p   比如,他的同事曾做了一个关于农民工的课题,需要通过问卷了解相关的情况,可是,农民工并不搭理他——请人答问卷,素来被科研人员戏称为“世界性的难题”。 /p p   没办法,他只能去买了1000支牙膏,农民工认真填写问卷,就给1支牙膏。新点子立竿见影,1000份问卷很快就完成了,农民工很高兴,还给他讲述了很多有助于研究的信息。 /p p   “很快,问题来了。”这1000支牙膏的费用却没法报销。 /p p   “再比如说,如果做的课题是人力资源管理方面的,有时,需要验证书籍对提升员工向心力方面的作用,这就需要买书,其种类显然不可能全部是人力资源管理方面的学术书籍,但一旦超出了学科领域,报销就可能出现问题。” /p p   虽然有各种感触,最让他兴奋的还是“七条新政”中“纵向课题与横向课题一视同仁”的规定,对于这名入选重庆市高校就业创业指导教师首批专家库的青年老师来说,可以挺直腰杆了,“我已经在准备申报职称了。” /p p strong   “单项看起来节约,总体上其实有巨大的浪费” /strong /p p   郑光泽,曾受国家留学基金委资助公派日本九州大学攻读博士学位,主编过很多教材,发表了几十篇学术论文,并作为项目负责人或主研人员参加了10多项重庆市攻关项目、重庆市应用基础项目,承担了各类企业委托项目20余项。 /p p   现年44岁的他,因为在发动机动力总成设计与开发阶段振动与噪声预测与控制技术等方面造诣深厚,早早就评上了教授。看上去顺风顺水的他,依然有自己的困惑,他认为科研管理的一些细则“真是需要修订了”。 /p p   “过去的科研管理规定,站在一个项目的角度看,项目结题时对每一笔开支都进行了严格的审核,规范了经费支出 但是,如果从多个项目的角度看,这种规定其实导致了巨大的浪费。” /p p   他解释,过去科研项目实行严格的预算制,一是项目审批过程长,科研设备价格波动无法准确预测;二是不同主持人的科研项目之间的设备计划与预算相互不透明 三是对大型贵重科研仪器设备公共平台的设备信息掌握不充分。这可能导致一些浪费。 /p p   比如有的项目需要的高端传感器,价格波动大的时候,同一款产品价格变动可能有几万元,项目申报时预算时很难预见到这些波动。遇上价格上行时,项目的设备经费使用就存在困难。这时,为完成科研项目任务,项目负责人会想尽办法通过一切渠道找到需要的设备完成研究内容。虽然很麻烦,但相对调整项目预算需要完善的各种手续相比更省事。项目结题时为了符合预算,也有买些预算范围内的、相对便宜的传感器来充数的情况。可是,这些廉价的设备在测试精度上有很大差距,买来以后基本不能用于科研项目,闲置的设备就是一种浪费。“如果把这些购置设备的经费用于其他用途,也许可以创造更大的价值。” /p p   他表示,这就是过分强调过程管控而造成的经费浪费。在“七条新政”中,项目承担单位可以自行确定和调整科技经费支出结构,结余的经费归科研单位,这将有助于科研单位对科研设备进行统筹安排,“累加起来,这将是一笔数额巨大的节约”。 /p p   他的一位曾做过老师的博士朋友,因为做科研的限制过多,感觉看不到将来,“不太想在学校待着”,就辞职去公司了。“汽车专业的博士,毕业两三年内,每年拿一二十万元很容易。相比之下,做科研就很难拿到这样的收入。青年博士应该是国家科技创新的未来,但如果大部分博士都不愿意投身于科学研究,而到公司从事应用技术研究或产品研发,是否也是一种人才浪费?” /p p   尽管自己已经有了教授职称和“江湖地位”,但“七条新政”的出台仍让郑光泽非常高兴,他认为这“释放出很好的信号”。 /p p   作为一名身在高校、但主要从事技术咨询服务的工科教授,他的工作主要是解决汽车厂家的各种技术难题。“新政”中把横向和纵向项目等同对待,“在一定程度上是政府为我们正名。” /p p   实行“七条新政”后,工科类科研项目的人力资源费能够达到30%,郑光泽对此极为认同,“既体现了对科研人员智力投入的价值认可,又可以用活科研经费,按照市场经济的规则开展科研活动。” /p
  • 荷兰轶诺|智能化测试硬化层深度CHD/SHD/NHD
    在机械众多行业中,需要对重要零部件进行表面硬化处理,尤其是那些高速负荷等受力复杂而繁重条件下的工作零件,如钢件.通过适当的表面热处理方法(以渗碳为例),使零件表层成为高碳层,以便得到高强度、高硬度、高耐磨性和高接触疲劳强度,并与低碳心部的塑性,韧性良好配合,以便改善零件的耐磨性和耐疲劳性,由此提高零部件的质量及寿命。常见的表面处理有:渗碳、氮化、碳氮共渗、火焰淬火、高频淬火、硬质阳极氧化、镀铬等。表面硬化层深度是评判工件表面质量好坏的重要指标,所以测量工件表面硬化层深度尤为重要。钢件硬化层深度测定包括总硬化层深和有效硬化层深度的测定总硬化层深: 从零件表面垂直方向测量到与基体金属间的显微硬度或显微组织没有明显变化的那一硬化层的距离。有效硬化层深: 当钢进行渗碳或碳氮共渗处理后,回火温度不超过200℃,从硬化层表面垂直向心部位置检测至HMV值550的距离。硬化层深度 常用标准如下:ISO2639-2002GB/T9450-2005GB/T5617-2005ISO3754:1976GB/T9451-2005等硬化层深度 -CHD计算方法确定硬度限值的方法有很多。因此,计算 CHD 值的方法也有很多。您选择的程序取决于所采用的硬化工艺。常见的计算方法如下:渗碳或碳部件 (EN ISO 2639)硬度限值 = 550 HVCHD (Eht) = 从表面到硬度为 550 HV 位置点的距离感应淬硬或火焰淬硬部件(EN 10328 和 ISO 3754)硬度限值 = 80% × 表面硬度(min)CHD (Rht) = 从表面到硬度为表面硬度(min) 80% 位置点的距离氮化部件 (DIN 50190-3)硬度限值 = 核心硬度 + 50 HVCHD (Nht, NCD) = 从表面到硬度为核心硬度 + 50 HV 位置点的距离(max)硬化层深度测量选 择 的 测量方法及精确度取决于硬化层的性质和估计的厚度。本篇以轶诺FALCON5000G2为例,介绍显微硬度测量法轶诺FALCON5000G2的IMPRESSIONS 智能软件有内置的CHD/SHD/NHD模板,根据标准规定进行规范化的硬度测试。该测试既可在显微图像下,也可在全景图像下直接开始测试。可单独为 NHD测试设置额外的硬度核心点。按照标准,为了确保测试正确进行,测试点的间距会按照最小距离自动设置。省时测试模式在完成所有压痕后,会自动开始测量,当硬度值达到设置下限后,测试序列会自动停止。智能软件 轶诺IMPRESSIONS软件的目的是让复杂性可控优化操作舒适度轶诺的IMPRESSIONS软件具有一系列标准功能,例如自动测量、自动对焦、报告、测试程序存储等。IMPRESSIONS软件智能图表型用户界面包含了先进的应用程序和易学易用的工作流控制系统,只需3秒即可完成一次简单的设置。IMPRESSIONS 的布局和功能不仅能与您特定的应用要求相匹配,还能满足操作人员的偏好和需求。用户分级管理系统也使工作更加舒适和高效。15英寸纵向电容触摸屏为所有可能的应用程序创造了空间。针对有特殊需求的客户,可再选配一个15英寸纵向或24英寸横向的第二屏幕。针对有教学目的的用户(如高校等),也可通过机器标配的HDMI接口外接高清投影仪。“A P P"型的IMPRESSIONS 4对于应用要求更高的用户, 也许标准应用程序还不够用, 那么, 可以选择“A P P"型的应用式软件IMPRESSIONS 4 .
  • 重庆大学预算783万元采购纳米颗粒跟踪分析仪等仪器设备
    项目编号:CQU-SS-HW-2023-003   项目名称:重庆大学医学公共实验中心实验设备(Ⅱ)采购   预算金额:783.0000000 万元(人民币)   最高限价(如有):729.0000000 万元(人民币)   采购需求:序号产品名称(设备名称)※数量单位备注1细胞能量代谢分析仪1套(核心产品)该设备经批准可以采购进口产品2纳米颗粒跟踪分析仪1套(核心产品)该设备经批准可以采购进口产品3活细胞工作站1套该设备经批准可以采购进口产品4大容量落地式离心机1套该设备经批准可以采购进口产品5大型灭菌器1套该投标产品必须为中国关境内生产,若为进口产品将按无效投标处理。6组合式全温振荡培养箱1套该投标产品必须为中国关境内生产,若为进口产品将按无效投标处理。   技术需求:序号设备名称技术需求1细胞能量代谢分析仪▲1.1平行检测样品量:一次可满足≥20个样品的平行检测;1.2数据采集:可在同一孔同时检测线粒体功能与无氧代谢,即时反应样本生理状态变化;1.3采用超敏感的惰性光学微传感器和非接触式设计,真正实现检测样本零损伤,在最接近样本的真实状态下,测量出反映样本能量代谢情况的动态数据;1.4实时多因子参数检测:同时分析02/H+,得到实时OCR/ECAR值,侦测有氧与无氧代谢途径;1.5可检测项目:基础代谢率、极限呼吸率、呼吸储备能力、质子漏水平、产氧自由基等有害物的情况等参数;1.6探针类型:检测探针为固态荧光探针,两种独立反应底物;※1.7检测器:配有≥20个独立的光电二极管检测器;1.8传感器:传感器为独立于每个孔的固态光纤传感器;※1.9自动加药槽:每个样品孔配有≥3通道自动加药槽,可按需设定加药程序;※1.10可在实验进程中加药,可调的混合系统,气体驱动的药物传递,自动混匀。整合了自动化药物注入系统,实验进程中可定时定量加入≥3种不同药物。2纳米颗粒跟踪分析仪2.1设备需要满足功能要求:2.1.1在主机内集成了高灵敏度传感器,温控单元以及不同波长的激光选择。便于移动、清洁,适合高通量检测;2.1.2采用整体设计,具有荧光增强检测能力。可以对于悬浮体系中的纳米颗粒进行粒径、散射光强、计数、zeta电位和荧光检测。检测能力使其在蛋白质团聚,外泌体、微泡、药物传递等领域具有广泛的应用。还可以利用荧光标定特定颗粒,单独对这些颗粒检测,而不受到复杂环境的影响;※2.1.3必须具备zeta电位测试功能。2.2技术指标:2.2.1粒径检测范围:0.01-2微米;※2.2.2浓度检测范围:106-109粒子/mL;2.2.3具有单个颗粒跟踪功能的激光散射视频技术,自动准直和自动聚焦;※2.2.4激光光源:双激光一体化配置,软件控制激光选择,无需拆卸;※2.2.5激光光源和相机同步移动,可自动测量样品至少10个测量位置达到有效统计点;2.2.6在1分钟内至少可测量样品1000个以上的颗粒,保证样品数据采集的有效性;※2.2.7仪器具备荧光测量功能,不同位置点的测量必须具有快速测试模式,在荧光淬灭前测量到样品10个不同位置的荧光数据;2.2.8光学系统:高灵敏度的CMOS相机,相机速度25fps;※2.2.9测量池必须是石英玻璃测量池,插入式设计,无需拆卸即可自动冲洗;2.2.10激光光源和检测器的位置必须全自动调节,无需人工操作;※2.2.11 Zeta电位测量范围:-400mV—400mV;2.2.12自动提示样品浓度与相机设定的匹配程度;※2.2.13可自动判断数据可靠性,并给出离散原因;2.2.14软件功能:提供布朗运动可视视频,提供平均粒径和分布宽度参数,提供颗粒浓度信息,提供粒径-数量分布和体积分布曲线,提供 Zeta 电位分布,可以在不同粒径范围进行分段计算,提供颗粒分布累积曲线,数据管理:可视频、文本、PDF、单一或叠加输出。3活细胞工作站※3.1系统包括高分辨荧光显微镜成像模块和活细胞培养模块,可通过电脑调用预设实验程序自动进行成像实验。3.2全电动荧光高分辨成像系统:3.2.1研究级全自动倒置荧光显微镜,可具备明场、荧光、相差、彩色明场成像功能;▲3.2.2相差具有立体浮雕效果,兼容塑料底耗材;3.2.3电动载物台,XY行程≥114mm×73mm;▲3.2.4物镜:至少四个,其中高倍物镜为水镜,NA≥1.2,可以自动添加水;3.2.5配有防震台;▲3.2.6配备硬件自适应焦面控制系统,兼容明场和荧光,可实现自动样品寻找和焦面寻找,并且可以在活细胞实验中维持焦平面的稳定;3.2.7机身预留灌流接口,可外置灌流系统;3.2.8配有用于76×26mm玻片、多孔板、35mm培养皿、腔室载玻片的适配器;※3.2.9拥有至少4色激发光,能同时激发DAPI,GFP,RFP,CY5等染料;※3.2.10至少配置4个高灵敏度荧光检测器,并可以4个通道同时成像;※3.2.11配备实时高分辨成像技术,最佳光学分辨率XY≤140nm;※3.2.12分辨率不低于400万像素条件下,同时4色成像速度≥20fps;▲3.2.13 4个荧光检测器QE量子效率:≥45%。※3.3环境控制模块:通过成像软件进行环境控制,温度、CO2控制及湿度控制均可由系统软件实现。3.4电脑工作站与软件系统:▲3.4.1电脑主机一台:处理器:不低于Intel Xeon Gold 5222;内存≥128GB,硬盘≥10TB;独立显卡≥8GB;显示器:≥32寸高对比度广视角液晶显示器,Win10专业版操作系统;含DVD刻录光驱;3.4.2配置UPS不间断电源一台;▲3.4.3软件功能:灵活的实验设计功能,可以针对实验需求灵活设置实验参数和自动化实验流程;多维图像成像功能,控制显微镜进行Time-lapse拍摄、多点拍摄、细胞跟踪、Z轴整合、自动对焦、样品的三维重建;图像处理和分析工具:包括可进行蛋白表达的定量分析、共定位分析、细胞内目标观测物的定量测定、动态示踪、量化参数列表和运动趋势/模式作图和视频制作等;3.4.4仪器可为后续信息化和智能化管理预留接口。4大容量落地式离心机※4.1最高转速不低于:29,000rpm,最大离心力不低于:100,605×g,最大容量≥4,000mL;▲4.2转速控制精度不高于:±50rpm;4.3具备密码保护功能;▲4.4程序保存不低于:99个;▲4.5加速至少可设定档位:9档,减速至少可设定档位:10档;4.6热输出<2.0kw,噪音<62dB;※4.7控制系统:微电脑控制,可简单快捷设定运行条件和运行参数,触摸屏液晶显示界面;4.8驱动系统:能有效降低升降速时间;▲4.9运行监测:实时显示运行曲线图,动态惯量检测功能,提高运行中的安全性;4.10转头识别与锁定:自动识别,自动锁定,具备转头管理功能,提高操作安全性;4.11温度设定范围:-20至+40℃,温度步升±1℃,温度精准度±2℃,最高转速下可保持4℃;※4.12安全系统:门互锁,对位不平衡检测(容忍度5%),超速和超温保护。5大型灭菌器▲5.1执行标准:中国标准GB8599;※5.2基本需求:采用脉动真空灭菌技术,300L≤容积≤400L,提供压力容器质量证明书、竣工图证明;▲5.3设计压力至少:0.25Mpa(-0.1),设计温度至少:139℃;▲5.4设计年限至少:8年(16000次灭菌循环);▲5.5运行时间:85min;※5.6程序最少包含:121℃塑料物品灭菌、134℃金属物品灭菌、134℃织物灭菌、121℃开口容器液体灭菌、121℃固体废弃物灭菌、121℃快速液体程序、BD测试、真空测试、自定义程序;5.7外形尺寸:尺寸1:1215×1880×1190mm;5.8夹套、门板、门档材质:304不锈钢或同类型档次材质;5.9管路:304不锈钢或同类型档次材质卫生级管路,卡箍连接;▲5.10工艺:至少满足手工焊接、无下沉工艺水平;5.11安装方式:地上安装;5.12主体结构:环形加强筋结构,内腔强度和稳定性更高;▲5.13生产厂家至少为:专业灭菌设备生产厂家,国家认定的企业技术中心,通过ISO9001、ISO13485、环境管理体系、职业健康安全管理体系认证,并提供相应证明;※5.14安全性能:压力容器安全联锁装置、超压自动泄放功能、夹套、内室各1个安全阀、漏电过载保护、经过电磁兼容检测。6组合式全温振荡培养箱6.1外形尺寸:一层、二层或三层叠加组合,以最小的占地面积为用户提供最大的使用空间;6.2三维一体的偏三轮驱动,运转平滑、稳定、耐久、可靠;▲6.3具有超温报警功能及异常情况自动断电功能;▲6.4具有断电恢复功能,避免因停电、死机而造成的数据丢失问题;6.5流线型外观,美观大方;内衬采用圆弧角镜面不锈钢设计,便于清洁,不容易滋生细菌、防腐蚀;外壳采用静电喷塑;▲6.6中空钢化玻璃门,方便随时在不开门情况下在各个角度观察箱体内部情况;6.7人性化设计,下两层为下翻式开门,第三层为上翻式开门,摇板可自由抽出,方便装卸摇瓶,每层可独立控制,各层可在不同温度转速下同时运转或根据需要运行一层、两层或三层;▲6.8精选优质进口压缩机、无氟环保制冷剂,噪音低、制冷效果好,确保设备在低温状态下长时间稳定运行;6.9配备滤波器磁环,减少外界和自身对机器稳定性的干扰;6.10人性化设计的开门即停功能,使用更加安全快捷;※6.11具有紫外线灭菌功能;▲6.12产品升级方案:可选配光照系统,光照强度可高达16000LX,高效节能,光效率高,1%—100%步进1%可调(1%、2%、3%—100%)使用寿命超长(可升级多种光源);6.13拥有数据记录功能,每分钟记录一次数据,可记录近三个月的数据,并且可显示温度、速度曲线,方便数据的分析;▲6.14配备高质伺服电机,控制速度精确、高速性能好、稳定性强;6.15特殊的制冷工艺,制冷量可调节,温度控制更加精准;▲6.16独特定时除霜功能,1—89分钟可自由设定,除霜间隔30—600分钟可调,能确保长时间在低温状态下运行时蒸发器不结冰;※6.17 LCD触摸屏,设定温度、转速、时间和实测温度、转速、剩余时间在同一界面显示,不用相互切换界面,观察更直观;6.18操作界面加密锁定功能,杜绝重复操作和人为误操作;可自由设定摇板正转或反转;强制对流的风扇常开或自动;※6.19振荡频率:可到达300rpm;※6.20温控范围:5~60℃;※6.21恒温精度:±0.5℃;※6.22温度均匀度:±0.8℃。   设备配置清单:序号设备及配件名称数量单位1细胞能量代谢分析仪1套1.1细胞能量代谢分析仪主机1台1.2数据处理和控制工作站(内置操作及分析软件一套)1套1.3微孔板套装(每套含6个探针板,10个细胞培养微孔板)2套1.4实时ATP速率测定试剂盒(6包/套)1套1.5细胞线粒体压力测试试剂盒(6包/套)1套2纳米颗粒跟踪分析仪1套2.1纳米颗粒跟踪分析仪主机(包含双激光模块,zeta电位模块和CMOS相机)1台2.2石英测量池1个2.3长通荧光滤光片1套2.4测量分析软件1套2.5标准样品1个2.6控制及数据采集系统1套3活细胞工作站1套3.1全自动活细胞显微成像系统主机,含全套适配器1台3.2采集与分析软件1套3.3计算机工作站1套3.4防震台1个3.5电脑桌2个3.6UPS不间断电源保护1个3.7除湿器2台3.8数据分析用电脑(含免费版软件、刻录光盘)1台3.9共聚焦皿1箱4大容量落地式离心机1套4.1离心机主机1台4.28×50mL定角转头,最高转速≥25,000rpm,最大相对离心力≥75,000×g1个4.34×1000mL定角转头,最高转速≥9,000rpm,最大离心力≥16,000×g1个4.450mL聚丙烯(PP)离心瓶≥50个4.510mL离心瓶≥50个4.61000mL聚碳酸酯(PC)离心瓶≥12个4.7250/500mL聚碳酸酯(PC)离心瓶≥12个4.810mL适配器8个4.9250/500mL适配器4个5大型灭菌器1套5.1大型灭菌器(设备包含压缩气、软化水等配套设备)1套6组合式全温振荡培养箱1套6.1三层组合式全温振荡培养箱1套   合同履行期限:中标人应在采购合同签订后90日内交货,交货后30日完成安装调试。   本项目( 不接受 )联合体投标。   获取招标文件   时间:2023年01月30日 至 2023年02月06日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至18:00。(北京时间,法定节假日除外)   地点:采购代理机构领取或在中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)或重庆大学政府采购与招投标管理中心网(http://ztbzx.cqu.edu.cn)网上下载   方式:采购代理机构领取或在中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)或重庆大学政府采购与招投标管理中心网(http://ztbzx.cqu.edu.cn)网上下载   售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和   提交投标文件截止时间、开标时间和地点   提交投标文件截止时间:2023年02月20日 09点30分(北京时间)   开标时间:2023年02月20日 09点30分(北京时间)   地点:重庆市公共资源交易中心开标厅(地址:重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层)
  • 李昌厚:横向加热石墨炉AAS的特点研究
    李昌厚(中国科学院上海生物工程研究中心上海 200233)摘要:本文根据分析工作的实际需要和作者的实践,从原子化温度、扣背景、原子化时间、重复性和灵敏度等几个方面研究了横向加热石墨炉原子吸收分光光度计(AAS)的特点,并对横向加热和纵向加热AAS的有关问题进行了讨论。0、前言 石墨炉AAS的加热方式有两种:一种是沿光轴方向加热,叫做纵向加热;另一种是与光轴垂直方向加热,叫做横向加热[1]。从仪器学理论[1]的角度来看,横向加热石墨炉AAS有十大优点[2](适合复杂体系、温度均匀、消记忆效应、消拖尾、对试样要求低、原子化温度低、降低炉体要求、温度梯度小、原子化时间短、灵敏度高)。从仪器学和应用的实际要求来看,横向加热石墨炉AAS的十大优点是纵向加热石墨炉AAS 无可比拟的。目前,因为横向加热的AAS难度大、成本高,所以,全世界只有6家[2]AAS生产企业能够生产横向加热的AAS。但是有人说:纵向加热石墨炉AAS的原子化温度最高可达3000℃,而横向加热AAS最高只能达到2650℃,所以纵向加热石墨炉AAS比横向加热石墨炉AAS好。也有人说:氘灯扣背景是横向加热石墨炉AAS一种很好的扣背景方法,但是也有人说:只有具有塞曼扣背景的横向加热石墨炉AAS才能叫横向加热石墨炉的AAS,氘灯扣背景的石墨炉AAS仪器,不能算是横向加热石墨炉的AAS仪器。本文将从仪器学理论和分析化学应用实践的角度,讨论这些问题。作者抛砖引玉,希望引起业内同仁对这个问题的重视和讨论,以帮助广大科技工作者正确理解这个问题,共同努力来提高我国各类AAS仪器及其应用的水平。1、关于AAS的原子化温度1)AAS的基本原理是先将被测物质由分子变成原子,随后原子蒸气中的原子对入射产生吸收,通过检测入射光和出射光的变化来分析元素的含量。横向加热AAS加热温度的最大特点是石墨管里温度基本均匀、原子蒸气浓度基本均匀。AAS的使用者不应一味追求原子化温度高,不是纵向加热的3000℃就比横向加热的2650℃好。只要原子化后,原子蒸汽浓度能满足AAS检出限(或灵敏度)的要求就可以了;并且,要求在相同温度下,原子蒸汽的浓度越高越好、原子蒸汽浓度越均匀越好。一般元素在1500℃-2500℃都能开始原子化;而有些元素1500℃以下、甚至几百度就能开始原子化[2]。目前还没有发现温度必须达到2600℃以上才能开始原子化的元素。纵向加热石墨炉的AAS,即使制造商说仪器能提供3000℃的原子化温度,也只是说石墨管中心这一点处的温度是3000℃,并非整个石墨管里(包括两端)的温度都能达到3000℃;实际上,纵向加热石墨管中心点的温度达到3000℃时,两端的温度只有1600℃左右。原子蒸气的浓度也和温度一样,并且呈正太分布[2]。而横向加热石墨炉AAS的最高加热温度是2650℃,是指石墨管里中心点处的温度是2650℃时,两端的温度可以达到2000℃,比纵向加热高出400℃;并且,横向加热时原子蒸气浓度在石墨管中的分布基本上是均匀的。从整个石墨管里的温度、原子蒸气浓度来看,横向加热优于纵向加热。因为横向加热石墨炉AAS仪器原子化器的温度均匀,所以石墨管内原子化蒸汽浓度均匀,在石墨管中心温度为2650℃的情况下,石墨管里整个空间的原子蒸汽浓度高。因为纵向加热AAS石墨管内的原子化器的温度不均匀,在石墨管中心温度为3000℃情况下,石墨管里两头的原子蒸汽浓度比较低;从下面的图表,可以清楚看出;当加热温度为2000℃时,横向加热时石墨管里的温度基本上为均匀分布的2000℃,而同样情况下,纵向加热时石墨管里的温度不均匀,呈正态分布,石墨管中心温度为2000℃时,两端的温度只有1600℃。2)一般元素对原子化温度的要求[3] 据文献报道[3]、[4]:很多元素1000℃左右就开始原子化(大多如此);各元素原子化温度不同,第一族至第八族元素共61种, 1000℃以下没有能较好原子化的元素。值得提出的是:纵向加热时石墨管中心的温度3000℃时,两端的温度只有℃1600℃[2],石墨管里的温度呈正态分布,原子蒸汽也是呈正态分布;横向加热2650℃,整个石墨管里的温度基本上是平坦的,原子蒸汽的分布基本上也是平坦的。所以,从仪器学角度看,如果只是石墨管中心温度高,而两端的温度梯度太大,说明石墨管里的原子蒸汽也是梯度分布,这样会影响AAS的灵敏度、稳定性、峰拖尾等等。特别应该指出的是:从仪器学理论来讲,Campbell[7]等提出的“原子化起始温度”概念、马怡载等[8] 和王平欣等[9]定义的“原子化出现温度”的概念都非常重要;马怡载等说的是产生0.004吸光度(即:产生1%吸收)时所对应的温度为“原子化出现温度”;王平欣等说的是指产生2倍噪声的吸光度时所对应的原子化温度为“原子化出现温度”。这些概念,对理解石墨管里的原子化温度非常重要。一般来讲,他们说的这些温度基本上都是指在一定条件下,这些温度下产生的原子蒸汽浓度能够测出它们对光的吸收(或者说能产生1%吸收)。也就是说,在这个温度下元素开始原子化产生的原子蒸汽浓度,就能满足检测到2倍噪声的吸光度值的要求。这也就是我们说的原子化温度。马怡载等测出的54种元素的“原子化出现温度”中,最高的为2573K(Tu),其余53种都在此温度以下。所以,横向加热石墨炉AAS的2650℃,完全能满足分析工作的要求。不会有2600℃以上才能开始原子化,更不会有3000℃才会产生“原子化出现温度”的元素。根据李攻科[5]、[6]等人报道,“元素的理论原子化效率,是原子化温度的函数;在一定的原子化温度范围内(如:900℃ -2300℃),理论原子化效率与原子化温度呈线性递增关系”;“… … 在一定的原子化温度范围内,理论原子化效率随原子化温度变化的斜率是相近的”。所以,在同一种加热方式下,AAS仪器能给出温度高者为好;但是,纵向加热的理论极限值是3000℃,横向加热是2650℃,如果温度再增高就会产生多布勒增宽,使谱线变宽,再以峰高计算时会降低灵敏度。上表中的温度不是绝对数值,只能供读者参考;因为随着仪器不同、仪器条件选择的不同、环境的不同等等,数字可能会有变化。2、关于横向、纵向加热的原子化时间、原子化温度、灵敏度和重复性与纵向加热的比较[2]1)原子化时间比较(数据来自各厂商当时市场在用仪器的使用手册)上表中的温度不是绝对数值,只能供读者参考;因为随着仪器不同、仪器条件选择的不同、环境的不同等等,数字可能会有变化。2)关于横向、纵向加热的原子化时间、原子化温度、灵敏度和重复性与纵向加热的比较[2]由表所述,在相同条件下,同一种元素的同样原子蒸气浓度的情况下,横向加热比纵向加热温度低。3)灵敏度比较(数据来自各厂商当时市场在用仪器的使用手册)综上所述,横向加热的灵敏度比纵向加热高。但是,有些AAS使用者在仪器条件的选择、样品前处理上没有认真思考,没有根据仪器学理论要求,没有选择仪器在最佳条件下工作,所以,有些人用横向加热仪器做出的灵敏度不如纵向加热仪器,就误认为横向加热石墨炉AAS的灵敏度不如纵向加热石墨炉AAS的灵敏度高。对于仪器学理论和仪器条件的学习是值得AAS使用者应该特别注意、应该认真研究的问题,所有AAS的使用者都应该对此引起高度重视。4)重复性[2]试样在石墨里的位置、均匀程度等状态,会直接影响其原子化程度,即原子蒸汽浓度;而横向加热试样处在石墨管内的平台上,纵向加热试样处在石墨管内壁上(凹面上)。二者的加热效率是横向加热大大优于纵向加热。因此二者的RSD明显不同。如表所述,横向加热的RSD优于纵向加热的RSD。结论:综上所述,可以得出横向加热AAS与纵向加热AAS优缺点的比较结论如下:(1)横向加热石墨炉AAS的原子化时间短,利于保护炉体、延长炉体寿命;纵向加热石墨炉的原子化时间长,不利于保护炉体、容易损坏炉体;(2)横向加热AAS的灵敏度比纵向加热的灵敏度高;主要是因为前者温度均匀,原子蒸汽浓度均匀所致;(3)横向加热AAS的重复性(RSD)优于纵向加热的AAS;也是因为石墨管内温度均匀所致;3、关于横向加热氘灯扣背景和塞曼扣背景[2]1)横向加热AAS氘灯扣背景的优缺点:优点:空心阴极灯的光不分束(总光能量强大);紫外区光强度大;制造难度小、价格便宜;缺点:只能适用于UV区(但是AAS主要用在紫外区)2)横向加热塞曼扣背景的优缺点:优点:全波段扣背景(但AAS可见区很少使用全波段,基本上使用在紫外段) 缺点:空心阴极灯的光要分成两束光;紫外区光能量弱(AAS主要用在紫外区);制造难度大;价格贵!3)氘灯扣背景的横向加热AAS与塞曼扣背景AAS灵敏度(特征质量)的比较:国产的氘灯扣背景横向加热(某国产)与美国塞曼扣背景横向加热(某国产)灵敏度(特征量)的比较(数据来自有关商家的用户手册);共21个元素;国产TAS-990的灵敏度有19个元素优于美国AA-800。4、结论: 综上所述,可以得出以下结论:1)石墨炉横向加热AAS优于纵向加热的AAS,理由如下:①横向加热石墨炉AAS,其石墨管内原子蒸汽浓度均匀、温度曲线平坦;纵向加热石墨炉AAS的原子蒸汽浓度不均匀、温度曲线呈正态分布;②没有或很少元素要求3000℃才能够开始原子化;③ 使用者不能盲目追求原子化的温度(高);温度过高时会产生多普勒增宽,使谱线变矮、变宽,降低灵敏度,还会可能损坏炉体;④ 横向加热石墨炉AAS有十大优点[2];特别是灵敏度、重复性、原子化时间、原子化温度等技术指标都优于纵向加热石墨炉AAS;2)氘灯扣背景的横向加热AAS,在检测一些元素的灵敏度优于塞曼扣背景的横向加热AAS;并且性价比高、结构简单、操作简便。3)塞曼扣背景只是AAS扣背景的方法之一,有一定优势;氘灯扣背景也是横向加热AAS扣背景的方法之一,也有一定优点;所以,不能简单的说氘灯扣背景的AAS不是横向加热的AAS。4)横向加热AAS最主要的缺点是:仪器结构比较复杂、加工难度大;这也是为什么目前全世界只有六家公司能够生产横向加热AAS仪器的主要原因。5、主要参考文献[1]李昌厚著,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2006 [2]李昌厚著,原子吸收分光光度计仪器及其应用,北京:科学出 版社,2006[3]邓勃等编著,原子吸收光谱分析,北京:化学工业出版社,2004[4]邓勃著,原子吸收光谱分析的原理、技术和应用,北京:清华大学出版社,2004 [5]李攻科等,杨秀环,张展霞, GFAAS中理论原子化效率与原子化温度的关系研究光谱学与光谱分析,2001, 20(l),76 [6]李攻科等,杨秀环,张展霞,原子吸收光谱分析中石墨炉的原子化效率,光谱学与光谱分析, 2002,22(1),278[7] Campbell W C ,Ottaway J M.Atom –formation processes in carbon-furnaceatomizers used in atomic absorption spectrometry .Talanta ,1974,21(8):837[8] 马怡载等,石墨炉原子吸收光谱法,北京:原子能出版社[9] 王平欣等,“出现温度”观念及其在考察原子化机理过程中的应用,光谱学与光谱分析,1986,5(6),56Abstuact:According to the theory of instrumention and analysiss chemistry, The characteristics for Graphite fumace atomic absorption transverse heating and Longitudinal heating of graphite fumace atomic absorption in atomization temperature ,background correction ,atomization time ,repeatability and sensitivity aspect etc compared .Meanwhilsomproble discussed in this paper.作者简介李昌厚,男,中国科学院上海生物工程研究中心原仪器分析室主任、兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授,终身享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向:长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究;特别对《仪器学理论》和分析仪器指标检测等有精深研究;以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定,其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白;以第一完成者身份获得国家级和省部级科技成果奖5项(含国家发明奖1项);发表论文183篇,出版专著5本;现任中国仪器仪表学会理事、《生命科学仪器》付主编;曾任中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届付理事长;国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组成员或组长、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、《生命科学仪器》副主编、上海化工研究院院士专家工作站成员等十多个学术团体和专家委员会成员等职务。
  • 草莓中农药残留分布分析
    作者:UDO LAMPE、JUAN HAMDI、ABRAHAM WELDAY、SEBASTIAN BIHL、J.-PETER KRAUSE博士草莓之所以受欢迎,部分原因是它们含有大量的健康物质,如膳食纤维和多酚。然而,草莓是最具挑战性的园艺作物之一。种植者必须管理害虫问题的多样性和复杂性,化学植物保护剂,特别是防虫、防螨和防病剂,一直是维持作物产量和质量标准的关键组成部分。为了保护消费者免受残留物的不利影响,欧盟委员会制定了最大残留水平(MRL)。如果按照良好农业惯例施用农药,则代表预期的最高残留浓度。因此,当局认为符合MRL的产品是安全的,并且可以合法销售。除了公共法规外,主要食品零售集团还制定了私人标准。在某些情况下,这些规格比官方MRLs或其他参数(如急性参考剂量)低得多(在某些情况下为1/3或更低)。因此,在常规对照分析中,实验室必须对水果进行分析,以评估MRL的合法适销性。2014年第752号欧盟法规规定,对于浆果和小水果,去除冠叶和茎(葡萄干除外)后,MRL适用于整个产品。如果是草莓,必须去掉冠层叶子。然而,文献中未发现有关水果和叶子之间残留物分布的数据,因此也未发现加工过的叶子对可食用部分残留物浓度的影响。没有迹象表明必须通过大幅度切割或精确移除冠的程度。最近一项研究的目的是调查叶和果实之间的农药残留分布,以评估冠叶未完全移除的风险。材料和方法草莓(500克盒),从当地超市购买,按照农药残留测定的多残留法进行加工和分析。与常规方法将冠叶与水果的一小部分分开相比,在本研究中,只有冠叶(绿色部分)被完全移除,而水果没有任何部分移除,见图1。图1 冠叶(绿色部分)被完全移除,果实没有任何其他部分水果的可食用部分用搅拌机均质(Mycook 1.8,Taurus Professional)。将绿色部分填充到低温研磨机(Retsch CryoMill)的瓶子中。将瓶子冷却至约-30摄氏度(冷震霜SF 51,Nordcap),然后在没有进一步冷却的情况下将冻结的绿色部分研磨3分钟,见图2。之后,按照QUEchERs的方法,通过溶剂萃取萃取农药。采用气相色谱法结合串联质谱法(德国安捷伦)对农药进行测定。用同样的方法处理果肉。农药残留浓度根据产品的千克鲜重(mg/kg)计算为毫克农药。图2 水果的可食用部分用搅拌机均质结果与讨论共准备了30盒草莓用于调查。仅去除冠叶的方法导致叶和果实之间的平均重量比为0.012,见图3。叶面和果实间的农药残留浓度比在6到277之间,变化很大。这种变化是由于样品的选择不具体,可能在处理、果实生长、贮藏等方面有所不同,并影响比例。此外,52%的样品中,残留量仅在叶子中测量,而在水果中未测量。通常可以检测到草莓的典型残留物,并用于评估分布情况,见图4。农药的发现越多,因子的变化越大。由于未满足统计要求,因此无法计算平均分布系数。但结果清楚地表明-残留在叶片中的农药浓度远高于在果实中的农药浓度。如果将冠叶的一小部分与果实一起分析,会发生什么情况?计算的最高因子为277。如果将整个草莓均质化,残渣浓度将增加4.2倍。只有10%的冠叶会将浓度增加1.3倍,这对于MRL较低的农药来说至关重要,并可能导致假阳性结果。草莓的冠状叶应在冠状叶下方进行清楚的切割,以确保完全去除。消费者也应这样做,以避免不必要的残留物摄入。图3 仅去除冠叶的方法导致叶与果实之间的平均重量比为0.012。图4 通常可以检测到草莓的典型残留物并加以利用用于评估分布。• Cyprodinil 嘧菌环胺• Fludioxonil 氟二氧嘧啶• Fluopyram 氟吡仑• Pyrimethanil 乙胺嘧啶• Trifloxystrobin 三氧斯特罗宾原文:Pesticide Residue Distribution in Strawberries——A methodological approach,FOOD QUALITY & SAFETYBY UDO LAMPE、JUAN HAMDI、ABRAHAM WELDAY、SEBASTIAN BIHL、J.-PETER KRAUSE,PHD供稿:符 斌,北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司
  • 基金委发布多层次手性物质的精准构筑重大研究计划2023年度项目指南
    国家自然科学基金委员会现发布多层次手性物质的精准构筑重大研究计划2023年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。  多层次手性物质的精准构筑重大研究计划2023年度项目指南  手性与生命现象密切相关,也显著影响物质的性能,手性科学的发展对人类社会的进步做出了巨大贡献。然而,当前手性物质的研究面临着新的挑战,如:能够实际应用于手性医药和农药生产的合成技术依旧屈指可数 在超分子和材料层次上缺少高效和普适的获得单一镜像异构体的方法 表征技术和理论的缺乏严重制约了手性材料的发展和应用。因此,开展多层次手性物质精准构筑的研究具有重要意义,并有望为医药、农药、信息和材料领域提供核心技术支持。本重大研究计划将集化学、物理、材料、生物等学科的优势力量,提升我国在手性科学领域的创新能力。  一、科学目标  以多层次手性物质的精准构筑为核心,通过多学科交叉和新技术运用,实现手性分子、手性大分子、手性超分子和手性材料单一镜像异构体的高效制备,揭示手性产生、传递、放大和调控的机制和规律,阐明手性物质的结构-功能关系,发展精准和规模创造手性功能分子和材料的关键技术,形成新的学科生长点,显著提升我国在手性物质研究领域的原始创新能力和国际竞争力。  二、核心科学问题  (一)单一镜像异构体的精准构筑。  (二)手性传递放大的机制与规律。  (三)不同镜像异构体的手性效应与功能。  三、2023年度资助的研究方向  围绕上述核心科学问题,鼓励开展多层次、跨尺度的手性物质构筑、表征或功能的融合与交叉研究。2023年以集成项目的形式对以下研究方向进行资助。  (一)手性产生与传递的理论、机制与动态调控。聚焦手性分子的功能及其调控,揭示能量传递、电荷传输和自旋输运过程中的手性传递与放大规律。包括以下方向:手性功能分子、超分子体系的激发态手性的形成机制以及动态调控 不对称破缺体系的动态修复 手性物质体系中能量传递、电荷传输和自旋输运的规律。  (二)功能导向手性超分子组装体。聚焦功能导向手性组装机制,精准合成多组分、多层次的新型超分子组装体,定量描述跨层次、跨尺度手性传递与放大机制,拓展超分子组装体的功能,为新型手性材料的构筑提供理论和物质基础。包括以下方向:功能导向手性基元、组装体与材料的构筑新方法 多层次手性组装新模式、选择性识别及其手性传递新机制 手性组装体特殊功能与多级结构的构效关系。  (三)生物和仿生催化。融合化学与生物学,发展生物催化和仿生催化新策略、新方法和新反应,探索生物体系中手性物质的合成机制及其生物学效应。包括以下方向:手性物质创制相关的酶学机制 仿生催化新体系、新反应和新催化模式以及基于人工智能和定向进化等技术的新酶体系 基于生物和仿生催化的手性药物及其中间体的规模化绿色制造。  (四)手性高分子的精准构筑与功能。发展手性高分子主链序列、构型和构象的精准控制策略,揭示高分子在不同层级与尺度的手性传递与放大机制,阐释手性高分子功能与其各层次结构之间的构效关系,为手性高分子的精准合成与功能开发提供理性指导。包括以下方向:多层次手性高分子材料构筑新方法 手性高分子在不同层级的选择性识别、传递和组装规律 手性高分子多层次结构与功能的构效关系。  (五)手性无机纳米材料的精准构筑与功能。建立手性无机纳米材料的制备及手性组装方法,揭示多尺度纳米材料手性结构的形成机制,解析多步过程中手性产生和演化的规律,阐明跨尺度的手性传递机制 建立手性形貌与光学性质的构效关系 发现手性无机纳米材料特有的光电功能与生物效用。包括以下方向:多级手性无机结构的设计与功能化 手性无机结构介导的差异性生物过程与机制 手性无机结构的圆偏振发光性能调控 无机材料中的手性传递以及手性光-物质相互作用。  (六)手性表征与测量新方法。建立与发展时间、空间分辨的原位和在线多尺度手性物质的表征新方法,构筑人工微纳结构,揭示其结构手性效应的新物理机制并发展相应的光谱技术,开拓手性物质检测与表征新方法。包括以下方向:飞秒超快非线性光谱与微区成像对手性物质的原位表征 强手性光场的光学微纳结构、手性超表面的构筑及其手性光谱技术 突破传统检测极限的微量手性物质快速、灵敏、在线高通量检测新技术。  四、项目遴选的基本原则  本重大研究计划以原始创新为首要目标。申请书应论述与项目指南最接近的科学问题和创新目标,同时要体现交叉研究的特征以及对解决核心科学问题和实现项目总体目标的贡献。  鼓励多学科实质性交叉合作研究,优先考虑数理、信息、生命及材料等学科与化学学科的交叉合作,优先支持跨领域交叉的研究项目。集成项目要在前期已经取得的重要进展基础上,进一步聚焦核心科学问题,明确对实现本重大研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。  鼓励和关注45岁以下青年学者的创新研究。  五、2023年度资助计划  拟资助集成项目5-10项,直接费用资助强度为300-1000万元/项,资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2024年1月1日-2026年12月31日”。  国家自然科学基金委员会将根据申请情况和申请项目研究工作的实际需要确定资助项目数和直接费用资助金额。  六、申请要求及注意事项  (一)申请条件。  本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:  1. 具有承担基础研究课题的经历   2. 具有高级专业技术职务(职称)。  在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。  (二)限项申请规定。  执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。  (三)申请注意事项。  申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2023年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。  1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2023年7月31日-8月4日16时。  (1)申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。  (2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。  (3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“集成项目”,附注说明选择“多层次手性物质的精准构筑”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。  集成项目的合作研究单位不得超过4个。  (4)申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分,应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。  如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。  2. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2023年8月4日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于8月5日16时前在线提交本单位项目申请清单。  3. 其他注意事项。  (1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。  (2)为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。  (四)咨询方式。  国家自然科学基金委员会  化学科学部一处  联系电话:010-62327170国家自然科学基金委员会  2023年6月29日
  • 无人机监测揭秘PM2.5时空分布
    到底是一楼灰霾重还是30楼重?很多专家认为楼层越高,空气会越清洁,但是在相同水平层面分布是比较均匀的。不过,上海交通大学彭仲仁教授的团队利用无人机监测后发现,在逆温条件下PM2.5楼层分布规律和之前专家的预测并不完全一致。他们将飞机从地面一直往上飞,发现从300多米往上一直到500米,PM2.5的浓度反而越来越高,再继续往上污染浓度又急剧下降。  学生自制PM2.5监测大杀器  目前人们研究PM2.5以及空气中其他污染物在垂直空间的分布情况,主要是依赖在高层建筑物上建设监测站点,条件非常受限,所得到的数据非常少。上海交通大学智能交通与无人机应用研究中心主任彭仲仁教授发明了一个“大杀器”。他直接在不同高度测数据,PM2.5在不同地方、不同高度的分布情况一目了然。  彭仲仁的学生根据需要,组装了一部无人机。考虑到飞机要比较长时间在空中飞行监测,他们选择了可以在空中飞好几个小时、烧汽油的固定翼飞机。因为烧汽油会产生废气,他们将排气管放在飞机尾部,飞机头的位置要搭载监测仪器的平台,这样废气和仪器的距离就比较远了。彭仲仁说,只要不是顺风飞,尾气就不会影响到监测结果,如果是在逆风方向飞行,数据就更可靠了。  此外,监测仪器那么大,无人机怎么能拖得动?仪器在飞机上怎么控制?这个问题比较棘手。不过美国的空气监测设备厂家解决了这个问题,专门为他们的飞机量身定做了一批监测仪器。彭仲仁说,经过比对,这些小型设备和大型设备监测出来的数据基本差不多,于是监测PM 2.5的“大杀器”就完成了。  实测数据显示锻炼还是早上好  到了开始使用大杀器的时候。他们首先确定飞行的区域为一个四公里乘以四公里的正方形范围内,飞行时间分别分布在上午和下午的四个不同时段。飞机起飞之后,让飞机每上升100米就围绕这个正方形盘旋一周然后继续爬升,通过控制装载在飞机上的仪器记录下不同时间,不同位置的PM 2.5浓度。  监测数据显示,PM 2.5的浓度在清晨6:00-7:30左右最低。随着太阳的逐渐升起,辐射量增加、空气温度升高,人们开始外出活动,污染物排放开始积累,PM 2.5的浓度也随之升高。所以,锻炼什么时候好?从空气污染的角度来看早晨更合适。在水平方向,此前有专家认为,非常细小的PM 2.5在空中的分布是比较均匀的。但彭仲仁团队监测到的实测数据显示,相比PM 10的空间分布确实要均匀很多,但PM 2.5同一水平位置的分布没有此前推测的那么均匀。彭仲仁说,这表明即使在小范围内,PM 2.5浓度仍因风向、地面排放、外部传输等原因呈现不均匀分布。  而且有一次实测数据发现,PM 2.5也并不完全遵循高度越高PM 2.5浓度越低的规律。有一次他们将飞机从地面一直往上飞,发现从300多米往上一直到500米,PM 2.5的浓度反而越来越高,再继续往上污染浓度又急剧下降。查看温度才发现,气温也是随着地面升高而升高的,而不是每上升100米下降0 .6℃,因此判断300米到500米的这一高度区间恰好有一个逆温层,导致污染物难以扩散。  链接  广州借助“小蛮腰”研究PM2.5垂直分布规律  此前一篇网络帖子中,自称“退役”售楼部小姐称,千万别买9楼到11楼的房子。因为这三层楼的高度是PM 2.5的最爱,是空气最脏的位置。这篇文章的论断很快就被专家和监测人员用理论和数据证明不靠谱。  在PM2.5的垂直分布规律上,研究的城市并不多。广州借助“小蛮腰”,较早研究了广州PM2.5的垂直分布规律。根据广州市环境监测站的研究,在几十米以下的高度,PM2.5的浓度其实差别不大,越往高处PM2.5浓度越低,空气也就越清洁。但这只是小蛮腰所在位置的监测数据,其它地方是这样吗?中山大学的范绍佳教授曾表示,具体到某栋楼某个楼层,差别是非常大的。因为局部地区的扩散条件、小气候都不一样,一栋楼前面有一口池塘和没有一口池塘情况可能都不一样,根本没办法比较。
  • 日立新品!荧光分布成像系统---测定万圣节贴纸
    日立新品!荧光分布成像系统---测定万圣节贴纸刚刚过去的BCEIA大会,日立发布了全球独创的荧光分布成像系统(EEM View),今天就用它来测定万圣节必不可少的南瓜贴纸。EEM View是日立全球首创在荧光分光光度计中加入CMOS相机的系统,能够同时获得样品的图像和光谱信息,突出亮点是可以获得样品图像任意区域的光谱性能。南瓜贴纸光谱信息鉴赏各式各样的南瓜贴纸中含有大量荧光粉,众所周知,这种贴纸暴露在黑暗中会发出荧光。图1所示便是这次鉴赏南瓜头贴纸的荧光分布成像系统,从图中可以清晰看到新附件的结构,CMOS相机位于积分球下方,样品安放在积分球上方,入射光经过积分球漫反射获得均匀光源,激发样品产生荧光。更多详细信息请点击:https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s913511.htm总结一般的荧光分光光度计测得的是样品区域表面平均化后的信息,只能获得一条荧光光谱,而日立荧光分布成像系统能够同时获取样品不同位置的光谱信息,有利于探究样品表面的光学性能分布。日立高新技术以‘让世界充满活力’为宗旨,致力于新技术的融合与开发,这次推出的新品荧光分布成像系统将对油墨、材料、化工、涂料以及LED等领域带来新的启发,新的探索方法。
  • 北京国企加快分布式光伏开发建设 助力首都实现“双碳”目标
    “双碳”背景下,北京国企加快分布式光伏开发建设步伐。作为首都能源供应主力军的京能集团表示,“十四五”时期将大力提高北京市屋顶分布式光伏项目新增装机规模占比,服务首都绿色低碳发展。 今年发布的《北京市“十四五”时期能源发展规划》提出,要切实转变城市能源发展方式,落实可再生能源优先理念,大力推动能源新技术应用与城乡规划建设融合发展,发挥重点区域绿色低碳示范引领作用,加强重点领域光伏应用,加快推进整区屋顶分布式光伏开发试点,新增能源消费优先由可再生能源替代。北京铁路枢纽丰台站分布式光伏发电项目。 京能集团供图 日前,京能集团开展京内分布式光伏项目管理提升行动,发布了《京能集团北京市分布式光伏开发行动方案》。《方案》要求,京能集团所属企业要坚持服务北京,全面参与北京市分布式光伏开发行动,强化责任指标和全过程监督管控,落实市场化激励机制。根据北京分布式光伏项目开发建设运营特点,创新管理模式,在企业内推进开发设计标准化、设备集采标准化、施工质量标准化、运维监控标准化,进一步降本增效。各企业根据自身优势,协同开发、资源共享,形成整体合力,确保任务目标按期完成。 为加快京内分布式光伏项目开发,京能集团创新市场化激励机制,制定并实施了《北京市分布式光伏开发奖励办法(试行)》,明确对北京市分布式光伏项目开发中做出贡献的系统内人员和承担开发主体责任的管理团队给予奖励,重点支持北京市分布式光伏项目开拓。 京能集团以市场化运作方式成立北京京能清洁能源综合能源有限公司,并按照市场化运营机制目标,通过创新体制机制加强专业化管理,开展高效灵活项目开发,推动北京地区综合能源及分布式能源项目快速落地建设。 此外,京能集团还全面加强与市属国企及央企的战略合作,先后与金隅集团、北汽集团、首农集团、首钢建设投资公司、中铁投资集团等企业签订战略合作框架协议,建立战略合作伙伴关系,围绕“双碳”目标、京津冀协同发展契机和北京市“十四五”规划,发挥各自优势资源,在楼宇+光伏、交通+光伏、农业+光伏及综合能源开发等领域深入开展合作,携手加快京内分布式光伏项目开发。
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