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紫外光固化胶黏剂

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  • Pμ SL与TPP微纳光固化3D打印技术
    导读:增材制造被认为是“一项将要改变世界的技术”。光固化3D打印是其中的一个重要方向,以数字化模型为基础通过光与材料(多为树脂、陶瓷浆料、纳米金属颗粒浆料等)的反应实现结构的成型,并借由局部光聚合反应,可实现相对较高的光学分辨率及打印精度。目前,从光固化3D打印技术的发展来看,主要是从两个维度进行聚焦: 一个是宏观的维度,也就是实现大幅面、大尺寸、高速度的3D打印;另一个是微观的维度,即实现微米、纳米尺寸的精细3D打印。在微纳机电系统、生物医疗、新材料(超材料、复合材料、光子晶体、功能梯度材料等)、新能源(太阳能电池、微型燃料电池等)、微纳传感器、微纳光学器件、微电子、生物医疗、印刷电子等领域,复杂三维微纳结构有着巨大的产业需求【1】。微纳尺度光固化3D打印在复杂三维微纳结构、高深宽比微纳结构和复合(多材料)材料微纳结构制造方面具有很高的潜能和突出优势,而且还具有设备简单、成本低、效率高、可使用材料种类广、无需掩模或模具、直接成形等优点,因此,微纳米光固化3D打印技术在近几年正在受到越来越多的科研机构、企业以及终端用户的青睐。在全球范围内已经成熟商业化的微纳米光固化3D打印技术主要有:双光子子聚合TPP(Two-photonpolymerization based direct laser writing)技术和PμSL面投影微立体光刻技术(Projection Micro Stereolithography) 。TPP是一种利用超快脉冲激光将光敏材料(树脂、凝胶等)在焦点区域固化成型的工艺。PμSL则是使用紫外光,通过动态掩模上的图形整面曝光固化树脂成型的工艺。这两种技术是目前常用的微纳米尺度3D打印的技术,其中TPP打印的精度可实现100 nm以下,目前德国和立陶宛等国家有商业化的设备产品。PμSL目前在实验室阶段可实现几百纳米精度,已经商业化的产品可达几个微米的打印精度,多见于深圳摩方材料公司的nanoArch系列微纳3D打印设备,为全球首款商业化的PμSL微尺度3D打印设备产品。本文将从几个方面对上述两种技术进行系统介绍。技术原理光固化(photocuring)是指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固化过程。光固化3D打印,是指通过控制光斑的图案或者振镜扫描路径,曝光区域的液态树脂聚合成固态物质,未曝光的区域树脂不参与聚合反应,通过精密控制Z轴移动,从而层层堆积快速成型样件。光固化3D打印,目前有单光子吸收聚合和双光子吸收聚合两种树脂聚合方法。单光子吸收 (SPA) 是指激发态电子吸收一个能级差的能量从低能级跃迁到高能级的过程,光吸收效率与入射光强是线性相关的。PμSL是利用单光子吸收聚合反应而成的打印技术,入射光进入液态树脂后,在吸收剂的作用下,光强逐渐减小,因此有效聚合反应只发生于树脂表面很薄的一层, 如图1所示。双光子吸收 (TPA) 则是受激电子同时吸收两个光子能量实现跃迁的过程,这是一种非线性效应,即随着光能量密度的增加,该效应会快速加强。因此入射光可穿过液态树脂,在其空间中的一个极小区域发生体像素固化成型。如图1所示,双光子吸收主要发生在某一点处,通常是光束焦点位置。这也是因为此处光强足够高,促使聚合物发生双光子吸收效应而发生聚合反应。 图1. 单光子吸收和双光子吸收【2】。其中,基于单光子吸收的3D打印设备可采用点光源或面光源(如PμSL),而TPP使用的是点光源。从图1中也可以看出,双光子吸收具有高局域性,这一点是单光无法实现的。借助这种高局域性质,目前小于一百纳米尺度的3D打印也成为了现实。将激光聚焦,使得激光焦点处光强超过双光子吸收阈值,控制反应区域在焦点附近极小的区域,改变激光焦点在样品中的相对位置,便可打印3D 微纳米结构,且具有极高的打印精度。而单光子吸收,具有曝光面积大,在达到较高打印精度的同时,且具有极高的打印速度。制备工艺和设备双光子聚合TPP微纳米3D打印过程以图2为例: 飞秒激光通过超高倍率的聚焦系统聚焦在光敏材料上,由光敏材料的双光子吸收发生聚合作用。其中,光敏材料一般是涂覆在载玻片或硅片上,载玻片是置于压电陶瓷平台上。通过移动精密压电陶瓷平台或振镜扫描,控制激光焦点位置的移动,即可实现微纳3D结构的成型,成型后使用有机溶剂冲洗(浸泡)样品,去除残余的未聚合材料,最终获得3D结构样品。其打印过程一般无需将打印件从树脂槽底部剥离,也无需安装刮刀进行光敏树脂液面的涂覆。图2 典型的TPP打印系统示意图【3】PμSL的操作过程(如图3)是将LED发射的紫外波段光反射在一个数字微镜装置(DMD)上,再让紫外线按照设定图形对液态树脂进行一个薄层的曝光。表层树脂固化后,下降打印平台,更多的液态树脂会流到已固化层之上,新的一层液态材料继续被紫外线照射曝光。完成的打印物品只用清理掉残留液态树脂就可被用作为装置、样品或者模具。通常的TPP打印采用的是红外飞秒脉冲激光作为光源,飞秒脉冲激光器的价格昂贵且随着使用时间积累存在衰减问题。PμSL则可选用工业级UV-LED 作为光源,光源寿命长(10000小时)、成本低(通常低于十万)、更换成本相对较低。设备使用环境要求方面,TPP打印的设备大多建议使用黄光无尘室,PμSL 3D打印系统只需要正常洁净的空间放置即可,无黄光无尘室的要求。图3 典型PμSL打印系统的设备示意图3D打印性能就打印分辨率来讲,PμSL技术通过DMD芯片的选择和投影物镜微缩,可实现的打印分辨率在几百纳米至几十微米的尺度范围。而TPP双光子聚合由于其聚合反应的高度局域,且突破了光学衍射极限,最高可以实现一百纳米左右的超高打印分辨率。就打印速度来讲,由于PμSL技术利用整面投影曝光,而TPP技术采用逐点扫描加工,因此打印速度上也存在较大差异。以整体大小2 mm (L) × 2 mm (W) × 70 μm (H),最小特征尺寸5μm的仿生槐叶萍模型举例,PμSL打印设备可在15分钟内打印完成,相对来说,TPP打印设备则需要16小时【4】。就打印幅面来讲,TPP技术因为激光焦点位置的精密移动通常由精密压电陶瓷平台或扫描振镜提供,移动范围有限,辅以扫描振镜技术或机械拼接,典型打印幅面约3mm×3 mm左右。PμSL技术由DMD芯片幅面和投影物镜倍率决定单投影曝光幅面,还可以通过机械拼接实现更大幅面,如图4为深圳摩方材料科技有限公司的设备制备的高精度大幅面跨尺度打印的样品,其样品整体尺寸为:88×44×11 mm3,杆径:160 μm。摩方材料公司的设备最大打印幅面可达100mm×100mm。图4 高精度跨尺度打印就打印材料来讲,双光子吸收的特殊性也使得TPP打印对材料的选择较为苛刻,如要求树脂必须对工作波长的激光是透明的以保证激光能量可以在树脂内聚焦,且具有较高的双光子吸收转化率,因此所用的材料种类相对受限(如SCR树脂、IP系列树脂、SU8树脂、PETA等)。而PμSL打印材料多为光敏树脂,可打印透明树脂材料和不透明的复合树脂材料,种类比较广泛且商业化(如硬性树脂、韧性树脂、耐高温树脂、生物兼容性树脂、柔性树脂、透明树脂、水凝胶、陶瓷树脂等)。应用层面TPP技术是目前纳米尺度三维加工较为普遍的加工技术,在诸多科研领域中有着广泛应用,包括纳米光学(如光子晶体、超材料等)、生命科学(细胞培养组织、血管支架等)、仿生学、微流控设备(阀门、泵、传感器等)、 生物芯片等,如图5所示。但另一方面,受其加工幅面及速度的限制,TPP打印的工业化应用较少,目前仍急需突破。图5 TPP微纳米3D打印的案例【5】PμSL在科研领域的应用包括仿生学(槐叶萍结构【4】)、生物医疗(支架结构、微针)、微流控管道、力学、3D微纳制造、微机械、声学等,如图6。图6 PμSL微纳米3D打印的案例【4】相较于TPP,PμSL 加工速度快、打印幅面大、加工成本低以及宽松的环境要求等特点,使其工业应用领域已实现了内窥镜、导流钉、连接器、封装测试材料等的批量加工和应用。例如眼科医院用于治疗青光眼的导流钉(如图7示),导流钉中微弹簧直径可达200微米、打印材料具有优异的生物相容性,该导流钉在治疗中可有效改善眼压和流速。此外,亦有通讯公司用于芯片测试的socket插座,如图8示,能实现半径可达100微米,间隔50微米的致密结构。在医疗领域比较知名的内窥镜制造企业也已经使用PμSL制造出高纵横比、薄孔径的内窥镜底座,最小薄壁厚度70微米,高至13.8毫米。另外,除了打印树脂材料,PμSL工艺也可以打印陶瓷(图9为陶瓷打印样件)。图7 眼科医院用于治疗青光眼的导流钉(引流管、 短突、 翼领)图8 内窥镜头端和socket插座图9 陶瓷打印样件总而言之,作为微尺度代表性的两种光固化3D打印技术,TPP和PμSL技术具有各自的打印特点及相关应用领域。TPP打印精度高达一百纳米左右,加工尺寸和材料相对受限,已经在光学、超材料、生物等科研领域,有着广泛的应用。在大幅面的微尺度3D打印技术方面,PμSL面投影立体光刻具有加工时长短、成本低、效率高的优点,也已广泛应用在科学研究、工程实验、工业化等多个领域。参考文献:【1】兰红波,李涤尘, 卢秉恒. 微纳尺度3D打印. 中国科学: 技术科学. 2015, 45(9): 919-940.【2】S. H. Wu , J. Serbin, M.Gu. Two-photon polymerisation for three-dimensional micro-fabrication Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 181 (2006) 1–11【3】S. H. Park, D. Y. Yang and K. S. Lee. Two-photon stereolithography for realizing ultraprecise three-dimensional nano/microdevices. Laser & Photon. Rev.3, No. 1–2, 1–11 (2009)【4】Xiang Y. L., Huang S. L.,Huang T. Y., Dong A.,Cao D.,Li H. Y.,Xue Y. H., Lv P.Y.and Duan H. L. Superrepellency of underwater hierarchical structures on Salvinia leaf. PNAS. 2020, 117(5):2282-2287.【5】M. Malinauskas, M. Farsari, Algis Piskarskas, S. Juodkazis. Ultrafast laser nanostructuring of photopolymers: A decade of advances. Physics Reports 533 (2013) 1–31
  • 明星产品—— 贺利氏Amba® ,紫外固化理想的替代光源
    用于固化应用紫外汞灯贺利氏Amba® 产品系列可提供弧长从12毫米到3.9米的光源。无论是单支光源,或是批量生产,我们都能灵活应对。Amba® 额定功率范围从80W/cm到400W/cm。对于特殊长度、特殊输出特性和MH添加剂,我们定制Amba® 光源能完美匹配您的需求。对于特殊的OEM设计,我们的研发部门和应用中心提供深度技术咨询。 优点: 卓越的品质和可靠性 200%性能保证 超过10000种光源类型(还可提供特殊长度,特殊输出特性和MH添加剂) 在整个光源寿命期间提供稳定的高效的紫外固化辐射 高密封性、高纯度石英玻璃、高品质电极和连接器确保更佳性能 定制光源:满足您的个性化需求Amba® 紫外固化灯是为优质可靠的固化效果而打造的。我们致力于生产始终如一的高品质灯管,不止使用最佳的原材料,还有最新技术和引以为豪的工艺水平。所有Amba® 紫外灯都拥有“200%经测试”性能保证。每根灯管在出厂前都不止经过一次测试,而是两次测试。Amba® 光源始终保证其高品质和高稳定性。 需要灯吗?贺利氏的专业人员就能帮您选择合适的光源! 贺利氏的紫外固化业务部门,拥有从有极灯、无极灯到LED的不同紫外光源,满足您的多种固化需求。 紫外(UV)固化是一种光化学过程,是利用高强度的紫外线进行照射,将工业中广泛使用的油墨,油漆,黏合剂加以瞬间固化。与传统的干燥方法相比,紫外线固化具有诸多优点: 提高生产速度 降低废品率 提高抗划伤性和耐溶剂性 并且易于实现超强粘结 ★ 广泛的应用领域★贺利氏特种光源的紫外固化光源广泛用于多种工业紫外线固化应用,从胶粘固化、汽车零部件、汽车头灯、CD制造、柔版印刷、玻璃雕刻、地板、图画艺术、喷墨打印、大幅面打印、标签打印、金属雕刻、窄幅和宽幅、胶版印刷、光学镜头涂层、包装、PCB制造、电子元器件、医疗仪器、导线标记、紫外清漆、紫外精饰̷̷ 我们拥有专业的研发部门和应用中心,可以提供深度技术咨询,定制光源,满足您的个性化需求,同时,完善的售后服务技术部门,为您的工业生产提供质量保障。
  • 发布R2P紫外固化纳米压印机新品
    HoloPrinter UNI A6 DT是一款易于使用的桌面设备,适用于实验室的NIL工作。典型应用包括:压印功能结构,如芯片实验室,衍射光学元件和其他类型的纳米压印结构。. HoloPrinter还允许用户对光固化树脂和压印材料进行测试和表征。它配备了光学固化模块和简易安装的压印模板。您可使用热压印聚合物,PDMS,HPDMS制作模板,或从我司的易用消耗品和树脂库中进行选择材料。 产品规格:支持压印尺寸: 105 x 148 mm(宽x长),基材厚度可达8mm典型复制速度: 每小时60次重复,包括手动模式(平板移动速度可达8米/分钟)两个 输出: Roll to Plate(R2P)和 Roll to Foil(R2F)树脂耗材/材料: 工业上认可的Workhorse 3D压印树脂“X29”适用于A6型号光固化发动机: 耐用 395nm LED(被动冷却),速度高达200mJ / cm2,速度为6m / min电 源 : 220V / 110V尺寸 和 重量: 670 x 380 x 320 mm(长x宽x高),26千克/ 57磅创新点:实验室级别纳米压印机,采用R2P工艺,降低结构缺陷。 R2P紫外固化纳米压印机
  • 中山大学王山峰教授团队《Addit. Manuf.》:一种可超快打印组织工程支架的光固化树脂
    近日,中山大学材料科学与工程学院王山峰教授团队创新地使用超支化反应型稀释剂去优化聚富马酸丙二醇酯(PPF)树脂,充分利用了面投影微立体光刻技术(nanoArch P140,摩方精密)的快速制备优势,实现了可降解、无细胞毒性组织工程用多孔支架的超快、高精度打印,同时显著提高支架结构的模量、韧性、和形变回复率。相关成果以“Projection printing of scaffolds with shape recovery capacity and simultaneously improved stiffness and toughness using an ultra-fast-curing poly(propylene fumarate)/hyperbranched additive resin”为题发表在国际著名期刊《Additive Manufacturing》上(Doi:10.1016/j.addma.2021.102446)。该期刊的影响因子为10.998,在工程-制造领域中排名第一。PPF是一种可注射、可光固化、可降解不饱和聚酯,在骨组织工程上具有优异应用前景。在以往使用PPF树脂和立体光刻技术打印组织工程支架的报道中,富马酸二乙酯(DEF)是作为反应型稀释剂来调节树脂粘度以获得流动性和可打印性,然而在固化速度和所制备支架结构的力学性能上需要提高。在此论文中,经筛选后超支化聚酯丙烯酸酯(HPA)作为反应型稀释剂与PPF形成新型光固化树脂,并与PPF/DEF树脂在流变性质、热性能、固化速度、固化深度、临界固化能量、打印速度、打印精度,以及打印出的多孔支架结构的力学性质上进行全面的对比研究。实验结果表明HPA可有效降低PPF的玻璃化转变温度和粘度,以获得打印时的流动性,同时,HPA极大加速了PPF的光交联过程。PPF/HPA树脂固化需要的临界能量极低,仅为2.1 mJ/cm2,低于PPF/DEF树脂的六分之一。在保证高精度的前提下,使用面投影微立体光刻3D打印技术快速成型的特性最为亮眼。对于PPF/HPA树脂,每打印一层曝光时间仅为0.1-2 s,比目前已公开报道的使用紫外光交联方法的3D打印技术至少缩短了一半。在50微米的分辨率下,PPF/HPA树脂的打印速度可达18 cm/h,而PPF/DEF树脂的打印速度仅为其五分之一。得益于更完善的交联网络,使用PPF/HPA树脂打印的支架结构比PPF/DEF树脂支架具有更低的收缩率、更高的刚度和韧性,以及更好的形变回复能力,具有4D打印的特性。初步体外细胞实验也证明这些支架的细胞相容性好,为在支持骨组织修复上使用奠定了基础。图1 面投影微立体光刻技术(nanoArch P140,摩方精密)快速制备PPF/HPA支架图2 PPF/HPA、PPF/DEF两种树脂的打印速度对打印分辨率和光强的依赖关系图3 PPF/HPA支架结构的优异力学性能论文为中山大学材料科学与工程学院独立完成,第一作者为硕士研究生利文杰,第二作者为博士研究生成肖鹏,其导师王山峰教授、王苑讲师为共同通讯作者。该研究得到中国国家自然科学基金(51973242)、中山大学“百人计划”启动经费、广州市科技计划重点项目(201704020145)、和广东省基础与应用基础区域性联合研究计划(2020A1515110674)的支持。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102446
  • 先临三维重磅推出高精度光固化3D打印机,助力原型设计和柔性生产
    5月26日,TCT亚洲展现场,先临三维正式发布AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机。AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机是先临三维自主研发的高品质3D打印机,拥有4K高分辨率、192*120*180mm的成型尺寸,具备稳定、准确的打印精度,并支持连续稳定打印,能够实现设计原型的快速迭代以及小批量快速生产,可应用于工业设计、零配件/手办/医疗辅具打印等众多专业领域。AccuFab-L4K 的发布,进一步推进了先临三维“3D扫描-设计-3D打印”系统解决方案的普及化应用。 AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机主要优势: l 高精度打印,准确呈现设计原型l 4K分辨率,还原细节,实现终端打印l 大幅面,快速成型,高效率打印l 连续打印,稳定性强,实现小批量快速生产l 适配多种工程树脂,满足不同品质要求l 软硬件人性化设计,使用高效便捷 合作巴斯夫,进一步提升高精度打印品质 高质量的3D打印设备+高质量的3D打印材料,可以为应用者提供稳定、高质量的打印服务,得到优质的打印产品。为进一步提升AccuFab-L4K的打印性能,先临三维在进行良好硬件设计的同时,也在材料上投入大量研发精力,部分自主研发的树脂材料,已通过医疗器械认证备案,可应用于医疗专业场景。 同时,先临三维也与巴斯夫3D打印解决方案品牌Forward AM取得合作,将巴斯夫Ultracur3D® 光固化树脂纳入AccuFab-L4K打印材料库。基于巴斯夫在聚氨酯研究和生产方面数十年的经验,Ultracur3D® 光固化树脂拥有以下优势: l 使3D打印零件具有长期的紫外稳定性l 使3D打印零件具有良好的力学性能l 打印精度高l 表面质量优良l 抗变形能力强l 环保,对环境影响小“我们非常荣幸此次和化工巨头巴斯夫进行合作。L4K打印机研发之初,我们便十分注重设备稳定性,作为高稳定性的3D打印机,对于设备的各项性能要求均比较高。巴斯夫的材料种类众多且性能稳定,使用巴斯夫的材料,为我们L4K打印机的性能又增加一项加持。” ——先临三维3D打印研发部经理 庞博 “我们很高兴与先临三维达成此次合作,实现‘AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机+ Ultracur3D® 系列光固化树脂’的解决方案,该方案能帮助客户更高效,更稳定的实现高性能功能性原型和小批量零件的制造。” ——巴斯夫3D打印解决方案(Forward AM)亚太区业务及运营总监 陈立博士 在3D打印领域,先临三维拥有多年的行业经验,所研发的打印机在齿科领域已得到良好应用。此次,先临三维发布AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机,是将3D打印技术在工业领域扩展的又一项实践——使用3D打印技术助力工业设计以及小批量柔性生产,推进智能制造的发展。先临三维也将持续努力,不断致力于高精度3D数字化技术的普及化应用。 关于先临三维 先临三维成立于2004年,公司专注高精度3D数字化及3D打印技术十余年,主营3D数字化与3D打印设备及相关智能软件的研发、生产、销售。公司是全球为数不多的拥有自主研发的“从3D数字化到智能设计到3D打印直接制造”的软硬件一体化产品解决方案的科技创新企业,致力于成为具有全球影响力的3D数字技术企业,持续推动高精度3D数字技术的普及化应用。 关于巴斯夫3D打印解决方案有限公司 巴斯夫3D打印解决方案有限公司总部位于德国海德堡,是巴斯夫新业责任有限公司的全资子公司。通过Forward AM品牌,专注于3D打印领域先进材料、系统解决方案、组件和服务的开发和业务拓展。公司凭借灵活、充满初创活力的内部结构,满足多变的3D打印市场中的客户需求。该公司与巴斯夫全球研究平台和应用技术部门紧密合作,以及科研机构、高校、创业公司以及行业合作伙伴开展密切合作。其潜在客户主要是致力于将3D打印用于工业制造的企业,所服务的典型行业包括汽车、航空航天和消费品。
  • 光博士教你如何安全使用紫外光
    紫外杀菌的利与弊 自从新冠肺炎爆发以后,在《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第六版)》中提到:“病毒对紫外线和热敏感。” 由于病毒主要是由蛋白质膜和遗传物质RNA组成,没有完整的细胞膜结构,紫外线很容易作用到遗传物质并将其破坏,从而阻止病毒的繁衍与传播。 于是,很多人纷纷将目光移向了紫外线杀菌灯。在前几个月国内抗击新冠肺炎最严峻的特殊时期,很多人除了抢购口罩、酒精等防护用品外,还购买了各种家用紫外线灯在家自行消毒杀菌。 虽然因为紫外线辐射强度大,杀菌效果好,在医院实验室及餐饮等行业早就有着广泛的应用,但是紫外线作为人眼不可见的光辐射高能射线,对人体皮肤和眼睛都有危害。尤其是人的眼睛对紫外线更为敏感,只要暴露在紫外线灯下短短几分钟,就可能会引起眼睛结膜、角膜上皮脱落,导致角膜急性发炎。长时间照射还可能会引起白内障! 购买紫外灯在家自己杀菌消毒的人多了,由于没有经过专业技术指导,紫外线灯使用不当而导致伤眼的事件也频频发生。据媒体报道,温州一位胡女士听说紫外线能把新型冠状病毒杀死,于是就买了台紫外线消毒灯放家里使用,同时她在客厅里打扫卫生约3小时。睡一觉起来后,她发现自己两只眼睛剧烈疼痛,怎么都睁不开,而且还不停的流眼泪,经眼科医生检查,发现患者得的是“电光性眼炎”。如何安全使用紫外线 所以光博士一直在重申,不是所有的紫外杀菌灯都能有效杀菌,除了要达到一定紫外剂量和照射时间,对于照射距离和环境也有一定要求,而且使用紫外线杀菌灯时,必须要经过专业的技术指导正确使用,开启后人员需要立即离开,避免被紫外线直接照射到,否则会带来较严重的危害。 只要通过适当的培训和正确使用防护设备,紫外线辐射就是一种对物体表面、空气和水进行消毒杀菌,以及使漆面硬化和固化的非常可靠方法和工艺。想要安全使用紫外线设备,一定要遵守以下几点注意事项哦~应做什么:穿戴适当的个人防护设备(安全眼镜,防紫外线面罩,手套)遮盖裸露在外的皮肤(不要忘记脖子周围的区域!)劝离紫外设备工作场所中的其他人测试外露材料的紫外线稳定性不应做什么:未戴安全眼镜时,请勿观察紫外光辐射请勿使任何人、动物或植物暴露在紫外线辐射下请勿直接触摸紫外线辐射器和受辐射的表面,会有灼伤风险请勿对设备进行任何改动,否则将无法保证安全性典型警告符号的意义在紫外设备使用的场所,通常会有以下这些典型警告符号出现,需要了解相关的风险和做出相应的对策。警告:当心紫外辐射 据欧盟颁布的EN 62471(灯管和灯管系统的光生物学安全性),该设备被列为3类(高风险)。紫外线辐射会损害眼睛和皮肤。因此眼睛和皮肤禁止暴露在紫外辐射下。穿戴个人防护设备遮盖裸露在外的手臂、腿、脖子等不要直视紫外辐射用适当的警告标志标记工作区域未经授权人员禁止进入工作区域警告:当心高温表面在操作过程中,灯管,灯罩和受到辐射的表面可能会变得很烫。直接接触高温表面会引起灼伤。请勿接触高温表面冷却设备(约10分钟)戴防护手套危险!当心触电带电部件工作时有触电危险,可能危及生命。操作前,务必断开设备电源操作中,防止重新启动再次检查是否已断电
  • 投影式光固化打印压电材料的近期研究进展
    压电材料是受压力作用时会在相对表面两端界面之间产生电压的晶体材料,可适用于换能器,传感器、驱动器、声纳、手机和机器人等应用。相较于其他3D打印制备技术,投影式光固化3D打印技术,尤其是PµSL,在打印速度和分辨率方面都有明显的优势((26,000 mm2h-1, 10 μm),挤出式(0.2–113 mm2 h-1, 10–120 μm),气溶胶喷射(19–5,600mm2 h-1,100 μm),多工艺协作制备( multiprocesstechniques)(11 mm2 h-1,100 μm)。本文整理了近年间期刊上压电材料的相关研究进展,供大家参考,如对这个方向感兴趣,欢迎和我们联系,一起探讨光固化打印压电材料的技术和应用。Nature Electronics:PµSL制备价态可控的多材料压电器件一句话总结:采用PµSL的技术打印3D结构,然后选择性沉积一种或多种材料(金属、陶瓷、半导体材料等)在已打印的3D结构的任意指定位置,实现了价态可控的3D压电器件的制备。论文信息:Hensleigh R., Cui  H. C.  , Xu  Z. P.,   Massman J., Yao D. S.,,Berrigan J. and X. Y. Zheng . Charge-programmed three-dimensional printing formulti-material electronic devices. Nature Electronics (2020). https://doi.org/10.1038/s41928-020-0391-2。Nature Materials: 3D 打印制备智能压电材料一句话总结:采用3D打印技术,快速打印任意结构的压电三维材料,实现电压在任意方向可放大、缩小及反向的特性。论文信息:H.C. Cui, R. Hensleigh, D. S. Yao, D.Maurya, P.Kumar, M. G. Kang, S. Priya and X. Y. Zheng. Three-dimensional printing of piezoelectricmaterials with designed anisotropy and directional response.Nature Materials 18, (2019) 234–24. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0268-1。Materials and Design: DLP 3D打印制备压电耳机一句话总结:采用DLP 3D打印技术制备压电声学传感器并封装在集成电路中。实验结果表明:该传感器薄膜厚度可减至35微米且具有可调节的共振频率。论文信息:Tiller B., Reid A., Zhu B. T., Guerreiro J.,Domingo-Roca R., Curt Jackson J. C. and Windmill J.F.C.. Piezoelectricmicrophone via a digital light processing3D printing process. Materials andDesign 165 (2019) 107593. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.107593。Procedia CIRP: 聚合物基压电可光固化树脂制备压电材料一句话总结:采用PµSL制备高聚合物基压电材料,该材料是以PVDF(聚偏二氟乙烯)35%(体积分数)与光固化树脂混合制备而成,压电电压系数为105.12 × 10-3 V∙m/N。论文信息:Chen X. F., Ware H., Baker E., Chu W. S.,Hu J. M. and Sun C. The development of an all-polymer-based piezoelectricphotocurable resin for additive manufacturing. Procedia CIRP 65 (2017) 157 –162. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.04.025。 ACS Nano:3D打印制备复合纳米压电材料一句话总结:采用DLP-3D打印技术制备了复合纳米压电材料(BTO-PEGDA)。实验结果表明:优化的纳米BTO颗粒掺杂制备的压电材料介电系数是无优化掺杂的压电材料的十倍以上,且应变转换效率也远超于掺杂碳纳米管制备的压电复合材料。论文信息:Kim.K, Zhu W. Qu X., Aaronson C., McCall W. R.,Chen S.C. and Sirbuly D.J. 3D optical printing of piezoelectric nanoparticle-polymer compositematerials. ACS Nano, 2014. 8(10) 9799-806. https://doi.org/10.1021/nn503268f.官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 赛默飞世尔科技扩展流变仪紫外固化测试单元的配件范围
    &mdash &mdash 满足行业对紫外线固化日益增长的需求 中国,上海(2011年12月1日)- 作为全球科学服务领域领导者的赛默飞世尔科技公司今日宣布已扩大其流变仪配件范围,以满足紫外线固化单元的要求。这将满足日益增长的行业需求,即应用紫外线辅助热固化工艺取代热固化,以提高生产率,并进一步促进环境的持续发展。 采用常见的振荡剪切方法通常难以对涂覆过程中(如牙科中)短短几秒钟内可能发生的紫外线诱导反应进行监测。为应对这一挑战,赛默飞世尔科技为赛默科技哈克MARS高端流变仪研发出&ldquo 快速振荡模式&rdquo 。采用这种新的&ldquo 快速振荡方法&rdquo 可获得与振荡频率无关的 500Hz 更高数据采集率,从而满足极快固化材料的具体需要。 如今客户可在4 种紫外线测量配置中做出选择: ► 标准型式的紫外线测量单元安装到温度控制装置(液体循环器控温、电加热或帕尔帖板),在环境温度下适于墨水等紫外线固化材料。 ► 在更高温度下适于热辅助固化工艺的紫外线单元可用于哈克MARS流变仪。该元件整合到流变仪的辐射对流炉 (CTC) 内,涵盖温度范围为 -150℃~600℃。 ► 光导管、聚光器和玻璃板等光学部件的可定制紫外线单元(照射距离可自由调整)模拟了生产工艺中光学部件的配置,比如:用于制造隐形眼镜的光学部件。 ► 对于在紫外线固化材料上进行的测量,已研发哈克MARS流变仪平台用新模块。当模块安装到测量头上时,该模块可与流变仪的Rheonaut 模块一并使用,后者允许同时测量流变性能和FT-IR光谱,从而研究样品范围内发生的结构变化。 可通过赛默科技哈克RheoWin 测量与评估软件选择并启用市场可买到的光源。粉末涂料、粘合剂、密封剂、焊接材料和墨水或隐形眼镜等应用可以配备这些测量元件。 作为流变学领域的先锋之一,赛默飞世尔科技运用其全面的赛默科技材料特性方案成功地支持了大量行业。材料特性方案分析并测量了塑料、食物、化妆品、药品和涂料、化学品或石化产品以及各种液体或固体等的粘度、弹性、加工性和温度相关力学变化。详情请登录www.thermoscientific.com/mc。 Thermo Scientific HAAKE MARS 流变仪 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技公司是全球科学服务领域的领导者。我公司的使命是帮助客户把世界变得更健康、更洁净、更安全。我公司收入接近 110 亿美元,拥有约 37000 名员工,服务对象包括医药和生物技术公司、医院、临床诊断实验室、大学、研究所和政府机构以及环境与工艺控制行业等范围内的客户。我公司通过赛默科技与飞世尔科技两个主打品牌为我公司的主要股东创造价值,赛默科技与飞世尔科技提供了一个持续技术开发的独特组合和最方便的购买任择权。我公司产品和服务有助于加快科学探索步伐,并解决从复杂研究到常规试验再到现场应用等各个环节中所遇到的分析方面的挑战。请登录www.thermofisher.com ,或中文网站www.thermofisher.cn
  • 紫外光催化技术应用 - 日化篇
    迷人的香味让人心旷神怡其实,你闻到的不是香味,而是有机物 香精香料行业的目标产品就是形成浓度低、挥发时间长、香味明显的有机产品。低浓度该类有机物可能会对人体产品愉悦的感觉,但高浓度下就会刺激人体呼吸系统,甚至眼睛、皮肤等。国家标准也限定了该类物质的最高允许排放浓度以及臭气浓度,以控制其对周围环境、居民和生产员工的伤害。紫外光催化技术(Ultraviolet,简称UV技术)是目前工业废气处理技术中最先进的技术之一。贺利氏UV技术自推出以来,一直备受废气治理行业的关注。该技术充分考虑工业废气浓度不稳定及组分复杂等特性,为大风量、低浓度、异味明显的工况带来全新有效的经济型解决方案。案例分享案例一欧洲某香料有限公司上海生产车间废气处理现场检测该客户厂址位于上海市浦东新区,主要原料及产物为烯烃类、醛类、酯类物质。客户为了防止异味扩散,不断改进生产工艺,并采用喷淋、吸附等多种工艺处理车间废气,但是结果始终不甚理想。因此,我司在该公司生产车间高浓度废气管路中引出一股废气进行实地测试。以下为测试数据:进出口废气GC-MS谱图通过上述现场PID及GC-MS测试结果显示,贺利氏紫外技术可有效降低各种有机污染物的浓度。客户还通过现场人体嗅辨方法检测了出口废气臭气指标,也一致同意此实验末端出口臭气浓度大幅度降低,从而大大降低了生产车间对周边环境的影响,对改进客户的公众形象大有益处。案例二美洲某日化用品公司江苏生产车间废气处理现场检测该客户的生产车间废气中包含80 %的溶剂醇类,其余20%为添加的醇类、脂类的香精物质。虽然废气中非甲烷总烃已经达到当地环保排放标准,但是香精类物质的异味仍严重影响了周围500m范围内居民的生活起居,因此客户急需解决此问题。我们在现场测试中发现,客户废气中含有的大量醇类溶剂会消耗较多紫外线能量,降低紫外线与香精类物质的碰撞几率。但是贺利氏高能紫外灯管仍能有效降低非甲烷总烃和臭气浓度。通过以上第三方检测单位的报告可以看出,使用气相色谱检测非甲烷总烃浓度和人工嗅辨的方法检测臭气浓度,贺利氏UV测试设备出口NMHC转化率达83%,臭气浓度明显下降,达到了生产企业的要求,降低对周围居民的影响。放大招贺利氏紫外光催化氧化设备不仅可以单独使用,也可以和RCO/RTO/转轮浓缩设备有效结合。当高浓度废气经过RCO/RTO/转炉浓缩设备进行富集或高温氧化处理后,未被处理完全的VOC还可能存在异味物质。通过在上述设备后端与紫外设备结合的工艺路线可以有效降低异味,完美解决客户问题。
  • 长春光机所承担的国家科技重大专项项目“极紫外光刻关键技术研究”通过验收
    p   6月21日,“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项(02专项)实施管理办公室组织专家在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所召开了“极紫外光刻关键技术研究”项目验收会。评审专家组充分肯定了项目取得的一系列成果,一致同意项目通过验收,认为该项目的顺利实施将我国极紫外光刻技术研发向前推进了重要一步。 /p p   极紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光刻是一种采用波长13.5nm极紫外光为工作波长的投影光刻技术,是传统光刻技术向更短波长的合理延伸。作为下一代光刻技术,被行业赋予拯救摩尔定律的使命。极紫外光刻光学技术代表了当前应用光学发展最高水平,作为前瞻性EUV光刻关键技术研究,项目指标要求高,技术难度大、瓶颈多,创新性高,同时国外技术封锁严重。 /p p   长春光机所自上世纪九十年代起专注于EUV/X射线成像技术研究,着重开展了EUV光源、超光滑抛光技术、EUV多层膜及相关EUV成像技术研究,形成了极紫外光学的应用技术基础。2002年,研制国内第一套EUV光刻原理装置,实现了EUV光刻的原理性贯通。2008年国家“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”科技重大专项将EUV光刻技术列为“32-22nm装备技术前瞻性研究”重要攻关任务。长春光机所作为牵头单位承担起了“极紫外光刻关键技术研究”项目研究工作,成员包括中科院光电技术研究所、中科院上海光学精密机械研究所、中科院微电子研究所、北京理工大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学。 /p p   项目研究团队历经八年的潜心钻研,突破了制约我国极紫外光刻发展的超高精度非球面加工与检测、极紫外多层膜、投影物镜系统集成测试等核心单元技术,成功研制了波像差优于0.75 nm RMS 的两镜EUV 光刻物镜系统,构建了EUV 光刻曝光装置,国内首次获得EUV 投影光刻32 nm 线宽的光刻胶曝光图形。建立了较为完善的曝光光学系统关键技术研发平台,圆满完成国家重大专项部署的研究内容与任务目标,实现EUV 光学成像技术跨越,显著提升了我国极紫外光刻核心光学技术水平。同时,项目的实施形成了一支稳定的研究团队,为我国能够在下一代光刻技术领域实现可持续发展奠定坚实的技术与人才基础。 /p p   验收会上,长春光机所所长贾平诚挚地感谢了与会专家及各合作单位对项目的大力支持。贾平指出从时机及技术难度方面考虑,EUV项目的布局正处于窗口期,希望国家给予持续稳定的支持。鼓励项目参研单位进一步发挥EUV学科优势,鼓足勇气并肩奋斗,在后续支持下取得更好的成果。 /p p   02专项总体组技术总师、中科院微电子所所长叶甜春做总结发言。叶甜春强调,在国际上EUV光刻大生产基地已经建立的形势下,我国EUV光刻研究要继续坚持下去,面向未来产业工程化需求,着力点要放在必须掌握的核心技术和有可能取得创新的突破点。此外,叶甜春评价光刻机队伍是承担最核心、最高端、最艰巨任务的队伍,也是专项团队中最有战斗力、最能抗压、最值得信任的主力部队。鼓励项目团队肩负重大任务的责任与使命感,继续坚持勇攀高峰。 /p p   02专项光刻机工程指挥部总指挥、前科技部副部长曹健林到会并致辞。作为国内最熟悉EUV光刻的领域专家,曹健林对我国EUV光刻技术能力的提升感到欣喜,他认为中国已初步具备光刻技术的研发能力,并向着产业化目标前进,30年前的“中国光刻梦”正在逐步变为现实,通过我国光刻技术研发能力的建设初步树立了坚持“中国光刻梦”的信心。 /p
  • 摩方精密复合精度光固化3D打印技术正式发布,全球首创Dual Series强势来袭
    重庆摩方精密科技股份有限公司(以下简称:摩方精密)在TCT Asia 2024正式发布复合精度光固化3D打印技术,面向全球市场推出首创Dual Series(以下简称D系列)设备:microArch D0210和microArch D1025,在速度、质量和便捷性上进行大幅提升,将有效解决增材制造中高精度和大幅面的固有矛盾,再次实现工业级3D打印技术新突破。D系列设备依旧保持了摩方精密超高精密、超高公差控制能力,全新搭载复合精度光固化3D打印技术,新增自动化操作平台,使工业级3D打印更智能、更稳定、更高效。在打印尺寸上,首次实现2μm到100mm*100mm*50mm的跨尺度加工突破。在快速原型制作上,为精密电子、生物医疗、高端通讯、半导体等高精密行业的创新应用带来高速灵活、降本增效的全新解决方案。大而非凡的打印尺寸、纤微毕现的打印精度、智能便捷地打印操作,共同造就了摩方精密新技术和新设备的超高品质。01|硬核创新,驾驭复合式跨尺度技术难题在光固化领域,存在几组固有矛盾。一是打印精度越高,支持打印的幅面尺寸越小;二是模型结构越复杂,切片及后续成型的难度就越大。不管哪种矛盾,都会直接影响打印的整体质量和效率。此次发布的复合精度光固化3D打印技术,核心是组合并自由切换多精度的3D打印光学系统,其中,低精度镜头适用于快速打印大幅面样件,高精度镜头专注于打印极其微小的特征,有效解决精度固定对打印效率的限制。其超高精度复合式跨尺度的加工能力,使同层(XY轴方向)和不同层(Z轴方向)均能实现不同精度的切换打印,平衡了打印精度与幅面大小的矛盾问题,为各行业用户提供更加灵活且高效的打印方式。02|全球首创,灵稳兼顾的研发搭档作为全球首款搭载了复合精度光固化3D打印技术D系列设备,共推出两款新型号设备:microArch D0210和microArch D1025,可智能识别捕捉复杂模型的精细结构特征,实现同层与跨层平面的双精度自动切换打印,完成更高效、更自由的精准打印作业,重新定义工业级微纳3D打印设备。两款设备,均配置新一代双精度面投影光固化3D打印系统,D0210能够在2μm/10μm两种精度中自由切换,而D1025能够在10μm/25μm两种精度中自由切换。两种精度的自由切换能力,不仅支持应对各种复杂的生产任务,还能在多种材质和复杂结构的产品制造上发挥出色,赋予用户更多的研发和设计空间。D系列采用先进的图像识别算法,能够智能定位并切换图像的精确区域,无论是层内还是层间,都能实现不同精度的自由调节。其中,D0210配置的双精度倍率横跨5倍,在2μm超高精度模式下,可打印100mm*100mm*50mm超大尺寸,实现5万倍的跨尺度加工技术飞跃。这意味着D0210在处理大尺寸、复杂结构的极小特征细节时,既能确保超高精度打印,又能轻松跨越尺度局限,从技术源头打消工程师对幅面和精度的平衡顾虑,满足更多复杂应用场景,为工业制造革新赋能。03|自动化加持,效率质量全面提升工业级的3D打印设备,特别是高精密仪器,在操作前需要经过严格的培训。D系列设备为简化用户操作,全新升级为自动化操作系统,集成平台自动调平,绷膜自动调平和滚刀自动调节三大功能,使工艺参数设置、液面调平、流平时间等步骤实现全自动作业模式。三大自动调节功能相辅相成协同工作,针对新手,能在5-8分钟完成全系统的精准调平,告别工业级3D打印设备传统手动操作下的复杂流程,极大简化打印前期准备工作并进一步保障了打印成功率,从而节省人力、物力成本。经数千次打样验证,较单精度打印,综合平台调平、切片、打印、后处理等全过程,或将效率综合提升50倍,同时满足高精度和高效率的双重需求。让用户能够更加专注于打印创意,释放研发新活力。平台自动调平快速实现高精度自动调平,追求零误差绷膜自动调平颠覆传统模式,加快打印前处理滚刀自动调节瞬间清除,气泡无处躲藏04|耗材多元化创新制造不受限为进一步赋能研发进程,提高用户体验,D系列设备搭配了液槽加热系统,兼容硬性树脂、韧性树脂、Tough树脂等工程应用类材料,耐高温树脂、耐候性工程树脂等功能类材料,适用于POM注塑、PDMS翻模的BIO生物兼容性树脂,氧化铝、氧化锆等陶瓷材料等多种自研和新型材料打印,更多元的耗材适配性,满足不同应用场景的需求。05|深耕增材制造革新,迈向技术赋能性在当前的工业制造领域,复杂结构件的精细加工是一项核心挑战。D系列独特的设计理念,成功打破了大尺寸与高精度之间的传统束缚,通过灵活组合不同的打印精度技术,实现了大幅面与极小特征尺寸的完美结合,为传统制造技术中难以克服的难题提供了创新的解决方案。在精密电子产业,D系列支持高效打印出芯片接插件、连接器、传感器等精密结构件,适用于小批量、规模化的精密仪器生产,相较于单精度打印,可以更加高效地生产出符合高精度的复杂连接器等关键零部件,极大地提升了生产效率。以AI芯片为例,在其封装的背板或连接器上,虽仅有固定的背板面积,却密布着上千个小孔,对精度的要求极高,须以2μm的精度进行打印。而对于其他部分,精度要求相对较低,10μm或25μm的精度便能满足。此外,在精密医疗领域的应用中,D系列展现了其制造复杂结构、个性化定制、材料多样化、快速原型与迭代等显著优势。这些优势为高端医疗器械与生物制造技术领域的发展提供了坚实的技术支撑和广阔的新可能性,推动了整个行业的进步。最后,在科研领域如力学、仿生学、微机械、微流控、超材料、新材料、生物医疗以及太赫兹等,能够制造复杂微观结构,对材料科学研究和新型器件开发具有重要意义,助力高校及科研机构加紧科技成果转化,进一步赋能行业、产学联动,为社会经济发展提供更强大的科技支撑,促进我国制造业迈向全球价值链中高端。截至2024年4月,摩方精密已与全球35个国家,2000多家科研机构及工业企业建立了合作。目前,包括强生、GE医疗等在内的全球排名前10的医疗器械企业,全部与摩方精密合作;全球排名前10的精密连接器企业,有9家与摩方精密建立了合作。当下,工业4.0时代,全球制造业的发展趋势呈现自动化、智能化、个性化的特点,需要更精准、更稳定、更高效的解决方案。摩方精密也将坚持自主研发,协同“产、学、研”力量,进一步强化创新科技突破和多元应用研究,以技术赋能产业转型升级,促进我国产业迈向中高端制造业。06|携手并进,智造未来摩方精密是我最敬佩的具有独特魅力和世界前沿技术的公司,是精密三维打印的引领者,相信摩方精密前景非常辉煌!—— 杨守峰教授哈尔滨工程大学烟台研究(生)院摩方最新的D系列打印设备是一个里程碑式的技术突破,它解决了复合精度打印这一概念中的核心工程问题,让这个概念真正走向了一个商业化的产品,为解决增材制造中加工精度和加工速率之间的矛盾提供了一个新的方案。—— 何寅峰教授宁波诺丁汉大学作为摩方忠实用户和3D打印行业科研工作者,非常看好摩方推出的全球首发的复合精度光固化3D打印技术和设备,这项技术突破了高精密微纳尺度和大幅面加工以及加工速度三者难以兼顾的固有矛盾,同时引入智能化技术进行赋能,大大降低了设备操作使用的门槛和提升加工稳定性,将助力科研和工业领域广泛使用微纳3D打印带来可能。—— 葛锜教授南方科技大学摩方精密自成立之初,每一台新设备的推出,都是在诠释什么是微纳制造的先行者:对标全球制造业隐形冠军,在微纳3D打印领域,做工业进步的赋能者。microArch Dual Series的一键式智能化设计理念,将3D打印引领进了高效率设备的赛道。—— 王大伟深圳微纳制造产业促进会会长复合精度光固化技术和D系列设备,填补了光固化技术的空白,满足了市场对超高精度和高效率生产的需求。摩方精密后续也将继续推进装备销售,加紧创新技术研发,进一步拓展终端应用,致力于建立一个更加完善的全球市场网络,在终端、产品端去和上下游客户相互合作,把摩方的材料和设备更好地推向终端产品,成为一个技术赋能性的平台公司。—— 周建林摩方精密副总裁
  • 【新书推荐】宽禁带半导体紫外光电探测器
    基于宽禁带半导体的固态紫外探测技术是继红外、可见光和激光探测技术之后发展起来的新型光电探测技术,是对传统紫外探测技术的创新发展,具有体积小、重量轻、耐高温、功耗低、量子效率高和易于集成等优点,对紫外信息资源的开发和利用起着重大推动作用,在国防技术、信息科技、能源技术、环境监测和公共卫生等领域具有极其广阔的应用前景,成为当前国际研发的热点和各主要国家之间竞争的焦点。我国迫切要求在宽禁带半导体紫外探测技术领域取得新的突破,以适应信息技术发展和国家安全的重大需要。本书是作者团队近几年来的最新研究成果的总结,是一本专门介绍宽禁带紫外光电探测器的科技专著。本书的出版可以对我国宽禁带半导体光电材料和紫外探测器的研发及相关高新技术的发展起到促进作用。本书从材料的基本物性和光电探测器工作原理入手,重点讨论宽禁带半导体紫外探测材料的制备、外延生长的缺陷抑制和掺杂技术、紫外探测器件与成像芯片的结构设计和制备工艺、紫外单光子探测与读出电路技术等;并深入探讨紫外探测器件的漏电机理、光生载流子的倍增和输运规律、能带调控方法、以及不同类型缺陷对器件性能的具体影响等,展望新型结构器件的发展和技术难点;同时,介绍紫外探测器产业化应用和发展,为工程领域提供参考,促进产业的发展。本书作者都是长年工作在宽禁带半导体材料与器件领域第一线、在国内外有影响的著名学者。本书主编南京大学陆海教授是国内紫外光电探测领域的代表性专家,曾研制出多种性能先进的紫外探测芯片;张荣教授多年来一直从事宽禁带半导体材料、器件和物理研究,成果卓著;参与本书编写的陈敦军、单崇新、叶建东教授和周幸叶研究员也均是在宽禁带半导体领域取得丰硕成果的年轻学者。本书所述内容多来自作者及其团队在该领域的长期系统性研究成果总结,并广泛地参照了国际主要相关研究成果和进展。作者团队:中国科学院郑有炓院士撰写推荐语时表示:“本书系统论述了宽禁带半导体紫外探测材料和器件的发展现状和趋势,对面临的关键科学技术问题进行了探讨,对未来发展进行了展望。目前国内尚没有一本专门针对宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,本书的出版填补了这一空白,将会对我国第三代半导体紫外探测技术的研发起到重要的推动作用。”目前市面上还没有专门讲述宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,该书的出版可以填补该领域的空白。本书可为从事宽禁带半导体紫外光电材料和器件研发、生产的科技工作者、企业工程技术人员和研究生提供一本有价值的科研参考书,也可供从事该领域科研和高技术产业管理的政府官员和企业家学习参考。详见本书目录:本书目录:第1章 半导体紫外光电探测器概述1.1 引言1.2 宽禁带半导体紫外光电探测器的技术优势1.3 紫外光电探测器产业发展现状1.4 本书的章节安排参考文献第2章 紫外光电探测器的基础知识2.1 半导体光电效应的基本原理2.2 紫外光电探测器的基本分类和工作原理2.2.1 P-N/P-I-N结型探测器2.2.2 肖特基势垒探测器2.2.3 光电导探测器2.2.4 雪崩光电二极管2.3 紫外光电探测器的主要性能指标2.3.1 光电探测器的性能参数2.3.2 雪崩光电二极管的性能参数参考文献第3章 氮化物半导体紫外光电探测器3.1 引言3.2 氮化物半导体材料的基本特性3.2.1 晶体结构3.2.2 能带结构3.2.3 极化效应3.3 高Al组分AlGaN材料的制备与P型掺杂3.3.1 高Al组分AlGaN材料的制备3.3.2 高Al组分AlGaN材料的P型掺杂3.4 GaN基光电探测器及焦平面阵列成像3.4.1 GaN基半导体的金属接触3.4.2 GaN基光电探测器3.4.3 焦平面阵列成像3.5 日盲紫外雪崩光电二极管的设计与制备3.5.1 P-I-N结GaN基APD3.5.2 SAM结构GaN基APD3.5.3 极化和能带工程在雪崩光电二极管中的应用3.6 InGaN光电探测器的制备及应用3.6.1 材料外延3.6.2 器件制备3.7 波长可调超窄带日盲紫外探测器参考文献第4章 SiC紫外光电探测器4.1 SiC材料的基本物理特性4.1.1 SiC晶型与能带结构4.1.2 SiC外延材料与缺陷4.1.3 SiC的电学特性4.1.4 SiC的光学特性4.2 SiC紫外光电探测器的常用制备工艺4.2.1 清洗工艺4.2.2 台面制备4.2.3 电极制备4.2.4 器件钝化4.2.5 其他工艺4.3 常规类型SiC紫外光电探测器4.3.1 肖特基型紫外光电探测器4.3.2 P-I-N型紫外光电探测器4.4 SiC紫外雪崩光电探测器4.4.1 新型结构SiC紫外雪崩光电探测器4.4.2 SiC APD的高温特性4.4.3 材料缺陷对SiC APD性能的影响4.4.4 SiC APD的雪崩均匀性研究4.4.5 SiC紫外雪崩光电探测器的焦平面成像阵列4.5 SiC紫外光电探测器的产业化应用4.6 SiC紫外光电探测器的发展前景参考文献第5章 氧化镓基紫外光电探测器5.1 引言5.2 超宽禁带氧化镓基半导体5.2.1 超宽禁带氧化镓基半导体材料的制备5.2.2 超宽禁带氧化镓基半导体光电探测器的基本器件工艺5.3 氧化镓基日盲探测器5.3.1 基于氧化镓单晶及外延薄膜的日盲探测器5.3.2 基于氧化镓纳米结构的日盲探测器5.3.3 基于非晶氧化镓的柔性日盲探测器5.3.4 基于氧化镓异质结构的日盲探测器5.3.5 氧化镓基光电导增益物理机制5.3.6 新型结构氧化镓基日盲探测器5.4 辐照效应对宽禁带氧化物半导体性能的影响5.5 氧化镓基紫外光电探测器的发展前景参考文献第6章 ZnO基紫外光电探测器6.1 ZnO材料的性质6.2 ZnO紫外光电探测器6.2.1 光电导型探测器6.2.2 肖特基光电二极管6.2.3 MSM结构探测器6.2.4 同质结探测器6.2.5 异质结探测器6.2.6 压电效应改善ZnO基紫外光电探测器6.3 MgZnO深紫外光电探测器6.3.1 光导型探测器6.3.2 肖特基探测器6.3.3 MSM结构探测器6.3.4 P-N结探测器6.4 ZnO基紫外光电探测器的发展前景参考文献第7章 金刚石紫外光电探测器7.1 引言7.2 金刚石的合成7.3 金刚石光电探测器的类型7.3.1 光电导型光电探测器7.3.2 MSM光电探测器7.3.3 肖特基势垒光电探测器7.3.4 P-I-N和P-N结光电探测器7.3.5 异质结光电探测器7.3.6 光电晶体管7.4 金刚石基光电探测器的应用参考文献第8章 真空紫外光电探测器8.1 真空紫外探测及其应用8.1.1 真空紫外探测的应用8.1.2 真空紫外光的特性8.2 真空紫外光电探测器的类型和工作原理8.2.1 极浅P-N结光电探测器8.2.2 肖特基结构光电探测器8.2.3 MSM结构光电探测器8.3 真空紫外光电探测器的研究进展8.3.1 极浅P-N结光电探测器的研究进展8.3.2 肖特基结构光电探测器的研究进展8.3.3 MSM结构光电探测器的研究进展
  • 紫外光谱技术与科学应用研讨会召开
    1月15日,由中国科学院南京天文光学技术研究所主办的紫外光谱技术与科学应用研讨会召开。30余位专家学者参加了此次研讨会。研讨会旨在促进相关领域的应用与研究交流,探讨紫外光谱设备在天文、大气等科学领域的发展趋势和应用融合,推动紫外光谱技术的发展与创新。南京天光所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、南京天仪公司、中国科学院国家天文台、中国科学院云南天文台、南京理工大学、长春理工大学、中国科学院大气物理研究所研究人员分别作了题为“暗弱目标紫外光谱仪”“高精度刻划光栅研制”“南京天仪光电仪器产业化进展”“LAMOST 望远镜介绍”“瞬变源的紫外辐射”“干涉测量技术及应用”“光学多光谱多轴一致性测试”“基于风云卫星的气溶胶和地表太阳辐射反演研究”的报告。与会人员就紫外光谱技术与科学应用的最新研究进展、应用案例和前沿问题进行探讨,展望了紫外光谱技术的未来发展方向和在元素起源、瞬变源研究、行星探测、气溶胶反演、环境监测等方面的应用前景。
  • SLA / DLP / LCD三种光固化树脂3D打印机该如何选择?来听听业内专家的建议!
    随着3D打印技术的成熟发展,各种类型的3D打印机已深入人们的生产生活之中。其中,光固化树脂3D打印机已成为大多数想要制作高精度模型的热门选择,用途也多种多样,如公司用,工厂用,创客用,家用等等。现如今市面上光固化3D打印机种类多而杂,如何挑选成为一个难题。本期,小编请到一位光固化3D打印技术行业专家来给大家讲讲该如何选择一台适合自己的树脂3D打印机。Q可以简单介绍一下自己吗?A: 大家好,我是庞博,目前是先临三维的3D打印产品经理。我是从2015年进入3D打印行业的,主要的工作内容集中在光固化3D打印机的技术研发和产品管理。QSLA, DLP, LCD之间的主要区别是什么?庞博: SLA / DLP / LCD都属于光固化的范畴,使用光敏树脂进行打印,但技术之间各有优劣。SLA 采用激光来固化树脂,是最传统、应用也最广泛的3D打印技术,对打印尺寸的限制很少,但打印速度、精度和细节,一般不如DLP / LCD 3D打印机好。SLA 3D打印机通常尺寸比较大,比较适合打印大尺寸的样件,或大规模生产的场景。SLA 3D打印技术原理示意图DLP 3D打印技术最早出现在2000年,DLP 3D打印技术主要是利用UV投影器将产品截面图形投影到液体光敏树脂表面,使被照射的树脂逐层感光固化。区别于SLA 3D打印技术的单点曝光,DLP 3D打印技术采用面曝光,可以极大地提高打印速度,同时DLP 3D打印技术在精度、表面质量上,一般也会优于SLA 3D打印机。DLP 3D打印技术原理示意图大多数DLP 3D打印机都采用下照式技术方案,光源在树脂槽的下方。这种方案的优势是只需要很少的树脂就可以开始打印,但由于离型的限制,打印尺寸也受到了制约。DLP 3D打印机通常机型尺寸较小,可以轻松部署在办公室环境内,在齿科、产品开发验证、科研和教育领域都得到了比较广泛的应用。LCD (mSLA)类似于DLP 3D打印技术,但其不使用投影仪来产生图像,而是通过LCD液晶的偏转产生特定的图像。LCD 3D打印技术原理示意图得益于LCD 3D打印技术成熟的上游产业链,LCD 3D打印机通常可以达到比DLP 3D打印机更高的分辨率和更小的像素点尺寸。但由于技术局限性,LCD 3D打印机的光功率一般低于DLP 3D打印机,从而导致打印速度较慢。然而,LCD 3D打印机的价格更低于DLP 3D打印机,因此在市场上非常受欢迎。Q当我们在选择树脂3D打印机时,需要考虑哪些问题?庞博: 打印尺寸(拥有大幅面打印尺寸的设备,能够实现设计原型的快速迭代以及小批量快速生产。)打印精度(分辨率越高、像素点尺寸越小,打印物体表面细节和纹理更清晰;光学设计越先进,打印物体精度就越高,能够准确呈现设计原型。)打印速度(在评估打印速度时,一般我们需要限定材料和层厚。即使在同一台机器上,不同的层厚、不同的材料也会导致打印速度的巨大差异。)材料开放(有些3D打印机只允许用户使用专用树脂材料,这是一个非常大的限制,而拥有开放系统的3D打印机可以兼容使用更多第三方材料。)排版/切片软件(排版和切片是3D打印的第一步,一个好的软件可以使预处理快速而简单。大多数3D打印机公司都提供免费的软件试用,用户可以在购买前先进行简单试用。)后处理 (树脂3D打印样件需要清洗和后固化。经过后固化的样件强度更高、变形更小。因此配备完整的清洗机、固化箱可以有效地提高效率、降低人力成本。)QDLP和LCD技术特别适用于哪种类型应用?庞博: 第一种是齿科应用,几乎所有的齿科应用都可以从树脂3D打印中受益,如正畸、修复和种植,一些顶级正畸牙套制造商每天打印制作模型超过700,000个。第二种是应用在产品原型开发验证中,受益于3D打印材料的进步,越来越多的工程师开始在办公室使用高精度3D打印机进行产品原型开发。树脂3D打印机是快速验证产品原型的理想选择,目前有许多高性能的树脂材料,其性能可与ABS、PC或硅橡胶相媲美。传统外包制作原型有可能要等待数周时间,而使用树脂3D打印机则可以在数小时内完成原型制作。第三种是教育方向的应用,LCD和DLP 3D打印机通常结构紧凑,使用方便,越来越多的学校开始使用树脂3D打印机进行教育或研究。珠宝首饰也是树脂3D打印的一个重要应用,DLP和LCD 3D打印技术可以打印出非常丰富的细节特征,甚至比头发还小。目前已有很多珠宝设计工作室在使用3D打印机和蜡质树脂进行产品开发。Q除了打印设备之外,在选择树脂材料时需要关注那些方面?庞博: 首先关注的总是安全问题,尽管光敏树脂本身是十分安全的,但在购买树脂前应向制造商索取MSDS(材料安全数据表),以应对在使用过程中可能出现的意外情况。此外树脂材料的种类非常多,我们应该根据用途来选择材料。例如,牙科模型的应用应选择具有低变形的刚性材料,而手术指南的应用应选择具有良好的生物相容性和韧性的材料。权威认证 安全放心Q最后,您能给想投资树脂3D打印机的人提供一些其他建议么?庞博: 目前3D打印行业正处于快速发展期,产品也逐渐成熟,但因为不同的厂家在产品的研发、测试和品控等方面投入的差异,导致用户在使用的过程中可能会遇到各种各样的问题。因此我们应该尽量选择质量有保障,且能够提供良好培训、售后服务的公司,来选购3D打印机。基于以上选机技巧,小编在这里要特别推荐一款兼具高精度和稳定性的易用型3D打印机——AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机。这款由先临三维自主研发的高品质3D打印机,拥有4K高分辨率、192×120×180mm的成型尺寸,具备稳定、准确的打印精度,并支持连续稳定打印,能够实现设计原型的快速迭代以及小批量快速生产,可应用于工业设计、零配件/手办/医疗辅具打印等众多专业领域。
  • 杨学明:“点亮”世界上最耀眼的极紫外光源
    一个人如果对一个方向没有兴趣,就很难真正在科学研究上有很好的发展,兴趣是从事科学研究工作的内在推动力。杨学明中国科学院院士、南方科技大学理学院院长“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”(以下简称大连相干光源)项目近期传来好消息——分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室研究员江凌和中国科学院院士杨学明团队与清华大学教授李隽研究组合作,利用自主研制的基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验方法,在类冰中性水团簇七聚体中发现了多个棱柱状和笼状结构,为揭开液态水至微冰的氢键网络演化机制提供了新的思路。对领导该装置研发建设的杨学明来说,团队成员的重要发现值得庆贺,大连相干光源持续产出重量级成果更令人兴奋。作为分子反应动力学国家重点实验室主任,杨学明几十年来遨游于钟爱的学术世界,在国际分子反应动力学领域取得系列重大成果,提升了我国在该领域的国际地位。更让杨学明感到自豪的是,他推动和主导了诸多原创科研仪器的设计研发工作,极大地提升了我国科研仪器的水平。“我是个很幸运的人,一辈子都在做自己特别喜欢的事,而且这些事多少为国家作了些贡献。”杨学明感慨道。从零开始,回国入职大连化物所杨学明学术生涯的转折点出现在2001年。此前,在美国加州大学圣巴巴拉分校获得博士学位后,杨学明在美国普林斯顿大学和加州大学伯克利分校从事了几年博士后工作,而后应诺贝尔化学奖获得者李远哲的邀请,赴台湾原子与分子科学研究所工作,从副研究员干到终身研究员,一待就是6年。2001年,杨学明到中国科学院大连化学物理研究所(以下简称中科院大连化物所)访问。回到攻读硕士学位的母校,杨学明感慨万千,他那颗想要回国干一番事业的心更加炽热。彼时,因出色的学术成绩,杨学明已蜚声业内。正在外地出差的、时任中科院大连化物所所长包信和得知他造访的消息,第一时间拨通了他的电话,询问他是否有兴趣到所里工作。杨学明欣然接受了邀请。而这一声应允,意味着一切要从头开始。原本蒸蒸日上的科研事业要中断,辛苦研制的科学仪器无法搬迁随行,还要从零开始组建科研团队… … 杨学明深知,已过不惑之年的他将要面临怎样的艰辛。但他依然很坚定。回国后,杨学明担任了中科院大连化物所分子反应动力学国家重点实验室主任。中科院大连化物所为其开辟了“绿色通道”,拨给杨学明1000万元启动经费,并尽可能地为其提供自由而优越的科研环境。入职后,杨学明的第一项工作是研究氟加氢反应共振态。“氟氢体系是化学激光领域最重要的研究内容之一。”杨学明说,幸运的是,他很快在这一领域取得了一系列重要成果。由杨学明领导完成的研究工作,连续两年入选“中国十大科技进展”。短短几年,他所带领的团队就成为化学反应“共振态”领域国际知名的研究团队,而分子反应动力学国家重点实验室也成了国际上在这一领域具有重要影响力的研究基地。回首过往,杨学明动情地说:“没有什么比自己的成果给国家科研带来价值更重要。”站位高远,领导研发高端科研仪器除了产出系列重磅成果,让杨学明更骄傲的,是一件件自主设计研发的科研仪器。这些仪器是杨学明驰骋学术战场最有力的“武器”,是他与钟爱的化学世界对话的工具。过去20多年,正是利用自行研制和原创的国际领先的科学仪器,杨学明在化学反应动力学研究方面取得了备受瞩目的研究成果。“我的工作就是用实验物理的方法来研究化学反应,而研究工作的水平取决于实验思路的设计及特殊仪器设备的研制。”杨学明说,“在当代绝大多数科学领域中,先进科学仪器都发挥着非常重要的作用,科学仪器也是国家科技硬实力水平的重要体现。”杨学明领导研发的总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项——大连相干光源已于2018年通过验收。这是我国第一台大型自由电子激光用户装置,也是全球唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置,是世界上最亮的极紫外光源。极紫外光源是对分子进行激发和软电离最有效的光源,有助于科学家在原子分子水平上开展一系列重大科学问题研究。研制一个高亮度极紫外自由电子激光光源,是杨学明在加州大学伯克利分校做博士后研究时就有的一个梦想。“这也是我回中科院大连化物所最想做的事情之一。幸运的是,我得到了自然科学基金委的大力支持。这个梦想终于得以实现。”杨学明说,自然科学基金委在当年资助了体量相对较大的科研仪器设备研发,体现了其魄力和远见。利用这一先进光源,在已开展的实验研究中,科研人员取得了一系列重要研究成果。目前,杨学明正在积极推动我国新一代高重频自由电子激光装置的发展,努力推进深圳规划中能X射线自由电子激光和大连极紫外自由电子激光项目的建设,为科研工作者提供世界上最先进的极紫外和软X射线光源。和当年建设大连相干光源一样,杨学明深知,高重频X射线自由电子激光装置的建设也是一件非常难的事。“但是,我们就是想要做一些别人没做过的事情。”杨学明说。“过去几十年里,我们国家在很多技术领域取得了很大进步,但科研仪器研发的底子还是相对薄弱。科研领域许多方面受制于人,就是因为我们在高端科研仪器研发方面的实力不够。”作为全国人大代表,杨学明在不同场合为发展高端科研仪器鼓与呼。遵从兴趣,投身化学研究领域杨学明的研究内容是原子、分子级别的化学反应过程。原子、分子… … 这个微小却变幻无穷的世界让他着迷。和很多知名科学家从小就因各种机缘对科学产生浓厚兴趣不同,杨学明坦言,他直到进入大学后,才对科学有了初步的认识。“我上初中时虽然对化学很感兴趣,但那主要是因为遇到了一个好老师,与学科本身关系不大。”杨学明笑称。虽然大学学的是物理专业,但中学时对化学的浓厚兴趣,最终还是将杨学明带到化学的世界。“考研时,我极其坚定地选择了化学方向。”杨学明说,“一个人如果对一个方向没有兴趣,就很难真正在科学研究上有很好的发展,兴趣是从事科学研究工作的内在推动力。”人生没有白走的路。“大学物理专业背景,后来成为我在化学动力学研究上的优势。”杨学明说。个人经历让他深知做一个好老师的重要性,以及在科研范式发生重大变化的当下,推进学科交叉融合的紧迫性。2017年11月,杨学明有了一个新身份——南方科技大学理学院院长。“我非常有幸一直走在科学研究的最前沿,也特别兴奋有机会参与南方科技大学理学院的发展和建设,希望自己能够为国内的高等教育改革发展做些事情,特别是在学科交叉融合发展方面做些努力。”杨学明说。如今虽然事务繁杂,但杨学明依旧将至少一半的工作时间留给科研。“让我感到最快乐的,可能就是整天在实验室里面思考科学问题、与学生一起讨论。”杨学明说,“科研工作对我来说,就像南方人每餐都要吃米饭一样,一顿不吃就好像少了点什么。”
  • 福建物构所吴立新研究员课题组光固化3D打印研究获新进展
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 面向人工智能和健康监控的柔性可穿戴传感器正在从基础研究向产业化方向发展,3D打印具有不受零件几何结构限制和快速制造的优势,在可穿戴传感器方面具有应用前景,但如何满足智能穿戴应用中的各种力学性能和传感性能要求仍具挑战。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中国科学院功能纳米结构设计与组装/福建省纳米材料重点实验室研究员吴立新课题组基于可逆共价键,合成了可水解的交联剂,在3D打印光敏树脂中添加这种交联剂能够提高打印分辨率,打印的模具可在热水中溶解。将聚氨酯/碳纳米管复合材料浇注于模具中,在热水中除去模具,得到各种多孔结构的传感器,该传感器具有高拉伸、高回弹的特点。研究人员结合3D打印形状的可设计性,制备出多孔的手指套、鞋垫以用于检测人体运动。相关研究成果 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " & quot Tailored and Highly Stretchable Sensor Prepared by Crosslinking an Enhanced 3D Printed UV‐Curable Sacrificial Mold& quot /span 发表在Advanced Functional Materials上,博士研究生彭枢强为论文第一作者,高级工程师翁子骧和吴立新为论文的通讯作者。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2020年,该课题组在光固化3D打印材料方面获得多项成果,包括基于核壳粒子的高强高韧3D打印树脂、生物可降解3D打印树脂、以及与福建物构所许莹课题组联合研发的高强高硬耐高温氰酸酯3D打印树脂。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202008729" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 论文链接 /span /strong /a /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/3d522d17-c7d5-4af6-b8b5-72539ce3b014.jpg" title=" 3D打印.jpg" alt=" 3D打印.jpg" / /p
  • 齐飞教授:真空紫外光电离质谱与应用
    中国科学技术大学国家同步辐射实验室齐飞教授 同步辐射真空紫外光电离是一种“软电离”技术,光电离质谱技术在研究固相生物分子、药物分子光解离机理等方面非常有效。真空紫外光电离质谱整个过程无需任何基质 (matrix free)、电离过程中无碎片离子生成 (fragment free),且无需样品前处理。因此该该项技术既具有普适性又具有选择性。另外齐飞教授主要介绍了该技术燃烧化学、等离子体化学、分析化学等领域的应用情况。   中国科学技术大学国家同步辐射实验室齐飞教授与美国、德国的科学家合作,首次观察到系列碳氢化合物氧化过程的重要中间体-烯醇,这一研究成果以Science Express形式发表在5月12日出版的国际知名学术刊物Science《科学》杂志上。
  • 高效/便宜/轻便的紫外光源发生器问世
    高密紫外光源在信息存储、显微仪器和化学分析方面具有广泛应用前景   据美国物理学家组织网11月29日报道,现有的紫外光源功率较低,笨重且昂贵,美国密歇根大学研究人员开发出一种更加智能化的方法来制造高密紫外光源,而且耗能更少,在信息存储、显微仪器和化学分析方面具有广泛应用前景。该研究发表在最新出版的《光学快递》上。   研究人员改进了一种光学共振器,能将廉价的电信红外光变成高能紫外激光束。该共振器是一种毫米级的铌酸锂回音廊式共振器,内部制作成精密的结构并经过抛光使其表面变得极为光滑,当输入光束通过内部的共振线路后,就会获得能量。   研究人员解释说,新型共振器是一种4倍频的激光发生器,能连续发射紫外光。在实验中,他们驱动电信红外光束与共振器结合,通过一个钻石棱镜能产生紫外、可见、近红外和红外四种光谱,并可通过多模光纤收集。   “如果把激光从绿变蓝,它的效率就会下降,要是变成紫外激光就更困难。这一法则最先由爱因斯坦提出来,用以解释为何绿色激光指示器中包含的不全是绿色激光,它其实是把一种红色激光的波长一分为二变成了绿色激光。”领导该研究的密歇根大学电力工程与计算机科学系副教授莫纳加洛希说,“我们优化了光学共振器的结构,能在更宽光波范围获得更多能量,用小功率的红外光制出了低成本而且波长可调的紫外光源。”   加洛希还指出,紫外光源在化学探测、高清医学成像、高精集成线路印刷以及扩展计算机内存方面有广泛应用。但目标波长越短,生成激光就越困难,效率也会更低。倍频转化就像把一个喇叭的音量调高,得到一种新频率的声音。新技术驱动光束通过非线性介质,能生成光分支并使其加倍,获得的紫外光频率和能量是原来输入光束的4倍,波长是原来的1/4。
  • 新品上市-贺利氏Semray引领紫外LED市场革新
    贺利氏创新高效固化工艺的紫外LED即插即用解决方案在2016年国际印刷展览会(Drupa 2016)上首次亮相。工业印刷和固化工艺非常复杂,需要大量的经验和应用知识。众所周知,可靠的固化系统在其中起到了很重要的作用,同时有助于最大限度地减少停机时间,并提供极佳的品质。尤其是在今天,工艺要求必须更加高效和省时。贺利氏特种光源有限公司结合了其在特种光源领域的操控力和生产过程中的优势:“我们接受客户对我们提出的挑战,开发了多功能的Semray系统,它非常易于操控和集成”,贺利氏特种光源光电元件主管Michael Peil博士解释道,“新的LED系统用途广泛,满足许多不同固化工艺的要求,而且不会影响质量和性能。”新的紫外LED系统在6月份开幕的国际 印刷展览会上首次亮相,并满足了五大核心需求。生产率传统的紫外LED系统永久性地安装于生产线上。如需维修或者出现故障,必须拆卸整个系统,成本高昂而且耗时。Semray对其进行了简化:它独特的背板概念(模块化概念)允许以即插即用的方式安装和拆卸紫外LED部件。无需使用工具即可更换部件,也不用断开任何数据线和一根电源线。最大限度地减少了停机时间,紫外LED系统得到了最大限度的利用。这节约了维修作业过程需要的宝贵时间和高昂资金,提高了生产率,并且极大地简化了该系统在设备中的集成。紫外光输出强度公式非常简单:内置越多的紫外LED芯片意味着功率越大。但是,貌似简单的事情实施起来却很难,因为实际上空间非常有限。所以其挑战是在最小的可能面积上产生尽可能多的紫外光输出,同时保持较低的发热量。Semray采用特殊的微型光学组件集束辐射,将散射光减少至最低限度。通过这种方式,到达产品的紫外能量显著增加,实现极高的恒定紫外光输出,以优化固化工艺。即使在工作距离很大时也能保持相同的质量。“所有这些特征的相互作用以及对LED进行调光的能力,让我们的客户更加获益。”Peil博士评价说,“从而使得紫外光输出可以准确地适应其应用。”可改造和升级紫外LED芯片市场发展迅猛,在其使用寿终时,传统LED需要全套系统更换。贺利氏公司的Semray具有可升级能力。每个紫外LED部件可以在整个系统内轻松更换,甚至每个紫外LED通道都可以互换,这样可以实现转换和升级至最新的紫外LED技术或者其他波长,升级费用更加合理,整个系统更具有经济效益。灵活性紫外LED系统的工作任务是极其多样化的。固化工艺需要不同的机器宽度和每个LED之间不同的工作距离,这对系统的影响很大。目前的系统必须为每种产品宽度使用匹配的紫外LED,使得仓储复杂并且成本高昂。Semray为其带来了“自由”,由于模块化设计和革命性的背板创新,紫外LED系统可以根据不同的固化任务而灵活地调节。从减少机器宽度到改变波长,从延长工作距离到提升工艺速度,一切皆有可能!紫外LED部件具有77cm的工作宽度,可以轻松地在背板上安装或拆卸,也可以独立控制。“我们的客户通过Semray可以非常快速地响应发生变化的固化要求,可以优化其客户的解决方案,并且可以按照不同的需要扩展他们自己的业务模式。”贺利氏特种光源美国公司总裁Sven Schalk博士表示。性能优异稳定固化系统必须可以应对日常生产的繁重压力。紫外LED系统的性能和使用寿命受到衬底上芯片的焊接、散热极其他因素的影响。Semray结合先进的材料、一流的设计和独特的技术知识,实现了卓越的性能。这种杰出性能来源于贺利氏自主开发的微型光学组件,自有板载芯片生产 ,以及专属的系统开发和制造技术。自动调节冷却系统也有助于性能的提升,我们基于CAE模拟系统,研发了SFC(自动调节风扇控制系统)更加均匀和稳定的发热控制,结合来自贺利氏集团的顶级传热胶材料,及其他装配和廉洁材料,该系统提供最理想的温度。此外,还改善了固化工艺的效果,延长了紫外LED系统的使用寿命。结合石英玻璃板、操作简便、智能检测温度和影响变量,使得紫外LED经久耐用,在工业生产中非常稳定。
  • 基于177.3nm激光的真空紫外光调制反射光谱仪
    CPB仪器与测量栏目最新发文:基于177.3nm激光的真空紫外光调制反射光谱仪,此装置将有望成为高效无损地探测宽禁带半导体材料电子能带结构高阶临界点的有效光学表征手段,并广泛用于超宽禁带半导体材料及其异质结的电子能带结构研究。光调制反射光谱是通过斩波器周期性地改变泵浦光源对样品的照射来测量半导体材料反射率相对变化的一种光谱分析技术。由于所测差分反射率作为能量的函数在材料电子能带结构的联合态密度奇点附近表现出明显的特征,光调制反射光谱已成为研究具有显著电子能带结构的半导体、金属、半金属及其微纳结构和异质结等材料联合态密度临界点的重要实验技术之一。光调制反射光谱中所使用的泵浦激光的光子能量一般要高于被研究材料的带隙,随着第三代宽禁带与超宽禁带半导体材料相关研究和应用的不断深入,需要更高能量的紫外激光作为光调制反射光谱的泵浦光源。目前国际上已报道的光调制反射光谱系统中,配备的泵浦光最大光子能量约5 eV,尚未到达真空紫外波段。因此,迫切需要发展新一代配备高光子能量和高光通量的泵浦光源的光调制反射光谱仪,使其具备探测超宽带隙材料的带隙和一般材料的超高能量临界点的能力。中科院理化所研制的深紫外固态激光源使我国成为世界上唯一一个能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家,已成功与多种尖端科研设备相结合并取得重要成果。此文详细介绍了由中科院半导体所谭平恒研究员课题组利用该深紫外固态激光源搭建的国际上首台真空紫外光调制反射光谱仪(图1)的系统设计和构造,将光谱仪器技术、真空技术、低温技术与中科院理化所研制的177.3 nm深紫外激光源相结合,同时采用双单色仪扫描技术和双调制探测技术,有效避免了光调制反射光谱采集中的荧光信号的干扰,提高了采集灵敏度。该系统将光调制反射技术的能量探测范围从常规的近红外至可见光波段扩展至深紫外波段,光谱分辨率优于0.06 nm,控温范围8 K~300 K,真空度低至10-6 hPa, 光调制反射信号强度可达10-4。通过对典型半导体材料GaAs和GaN在近红外波段至深紫外波段的光调制反射信号的测量对其探测能力进行了性能验证(图2)。此装置将有望成为高效无损地探测宽禁带半导体材料电子能带结构高阶临界点的有效光学表征手段,并广泛用于超宽禁带半导体材料及其异质结的电子能带结构研究。该系统基于中科院半导体所承担的国家重大科研装备研制项目“深紫外固态激光源前沿装备研制(二期)”子项目“深紫外激光调制反射光谱仪”,目前已经初步应用于多种半导体材料在深紫外能量范围内的能带结构和物性研究,并入选《中国科学院自主研制科学仪器》产品名录,将有望在推动超宽禁带半导体材料的电子能带结构研究、优化超宽禁带光电子器件的性能方面发挥重要作用。图1. 深紫外激光调制反射光谱仪图2. 177.3 nm(7.0 eV)激光泵浦下的GaAs在1.2 eV至6 eV内的双调制反射光谱及对应能级跃迁
  • 涂料氙灯老化试验与紫外光老化试验差异分析
    标准集团(香港)有限公司专业生产(供应)销售涂料氙灯老化试验机列产品,公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着经营涂料氙灯老化试验机系列多年经验,熟悉产品的各项技术支持,供货周期短价格最优,欢迎来电咨询!一、自然气候老化试验自然气候老化试验方法是国内外广泛采用的方法。其主要原因是自然气候老化实验结果更符合实际,所需的费用较低而且操作简单方便。虽然我们可以在任何地方进行自然气候老化试验,但国际上比较认可的试验场地是美国的佛罗里达,因为其阳光充足。但自然气候老化试验的不足之处是试验需要的时间长,试验人员可能没有这么多年的时间等待一个产品的测试结果。另外,即使是佛罗里达,气候不可能年复一年的完全相同,故试验结果的再现性也不理想。二、氙弧辐射试验氙弧辐射试验被认为是最能模拟全太阳光谱的试验,因为它能产生紫外光、可见光和红外光。正因为如此,在国内外被认为是最广泛采用的方法。GB/T1865-1997(等同于 IS0113411:1994)详细地介绍了这种方法。但这种方法也有它的局限性,即氙弧灯光源稳定性及由此带来的试验系统的复杂性。氙弧灯光源必须经过过滤以减少不期望的辐射。为达到不同的辐照度分布可有多种过滤玻璃类型供选择。选用何种玻璃取决于被测试材料类型及其最终用途。改变过滤玻璃可以改变透过的短波长紫外光类型,从而改变材料遭受破坏的速度和类型。通常运用的过滤有 3 种类型:日光、窗玻璃和扩展的紫外光类型(国标 GB/T1865-1997 中提到的方法 1 和方法 2 对应于前两种类型)。典型的氙弧辐射都配备一个辐照度控制系统。辐照度控制系统在氙弧辐射试验中很重要,因为氙弧灯光源的光谱自身内在稳定性就比荧光紫外灯光的光谱差。国外有人考察了一盏新氙弧灯和一盏用过 1000h 的旧氙弧灯光谱的区别。结果发现,光谱能量分布不但在光源的长波长范围随灯的使用时间延长变化显著,而且在短波长的范围内也有明显变化。这种变化引起的原因是氙弧灯的老化,是它的自身内在特性。对这种变化也可采取多种补救措施。例如提高更换灯管的频度以减轻灯光老化的影响。或者可用传感器控制辐照度。尽管存在因灯老化引起的光谱能量分布变化,氙弧灯仍不失作为耐候性和耐日光照射试验的一种可靠的和反映实际的光源。大多数氙弧辐射试验在模拟润湿条件时采用水喷淋和/或温度自动控制系统(国标 GB/T1865-1997 提出的"表面用水喷淋")。水喷淋方法的局限是当温度相对较低的水喷到温度相对较高的试板上时,试板会冷却下来,这会使材料遭破坏的过程减缓。在氙弧辐射试验中,要求使用高纯度的水以防止试板表面形成沉积物。因此运行费用较高。三、紫外光灯照射试验紫外光灯照射老化试验利用荧光紫外光灯模拟太阳光对耐久性材料的破坏性作用。这与前面提到的氙弧灯有区别,荧光紫外灯在电学原理上与普通的照明用冷光日光灯相似,但能生成更多的紫外光而非可见光或红外光线。对于不同的曝晒应用,有不同类型的具有不同光谱的灯供选择。UVA-340 型的灯在主要的短波长紫外光光谱范围能很好地模拟太阳光。UVA-340 灯的光谱能量分布(SPD)与从太阳光谱中 360nm 处分出的光谱图很近似。UV-B 型灯也是通常使用的加速人工气候老化试验用灯。它比 UV-A 型灯对材料的破坏速度更快,但其比 360 nm 更短的波长能量输出对很多材料会造成偏离实际的试验结果。辐照度(光强度)控制对于获得准确而有重现性的结果是很有必要的。大多数紫外光老化试验装置都配备了辐照度控制系统。这些精确的辐照度控制系统使用户做试验时能选择辐照度量。通过反馈控制系统,辐照度能被连续和自动地监控并精确地得到控制。控制系统通过调节灯管的功率而自动地对因灯管老化或其他原因造成的照度不足进行补偿。荧光紫外光灯因自身内在的光谱稳定性使辐照度控制简单化。所有的灯源随时间老化都会变弱。但荧光灯与其他类型的灯不同,它的光谱能量分布不会随时间变化。这一特点提高了试验结果的重现性,因而也是一大优势。有试验表明,一盏使用了 2h 的灯和一盏使用了 5 600h 的灯在配备了辐照度控制的老化试验系统中的输出功率无明显区别,辐照度控制装置能够维持光强度的恒定。此外,它们的光谱能量的分布也无变化,这同氙弧灯有很大区别。使用紫光灯老化试验的一个主要优势在于它能够模拟较为符合实际的室外潮湿环境对材料的破坏作用。材料置于室外时,据统计每天至少有 12 h 频繁地遭受潮湿作用。因为这种潮湿作用大多表现为凝露的形式,因而在加速人工气候老化试验中采用一个特殊的冷凝原理来模仿室外潮湿。在这样的冷凝循环过程中,要加热试验箱底部的水槽以产生蒸汽。热蒸汽保持试验箱的环境在高温下有 100%相对湿度。试验箱设计时,要使试板实际上构成试验箱的侧壁。这样试板的背面暴露在室温的室内空气下。室内空气的冷却作用使被测的试板表面的温度比蒸汽温度降低几度。这几度的温差可使水在冷凝循环过程中连续不断地降到被测试表面。如此产生的冷凝水是性质稳定的、纯净蒸馏水。这种水能提高实验结果的重现性,排除水沉积物污染问题并且简化试验设备安装和操作。因为材料在室外受潮的时间一般很长,所以典型的循环冷凝系统最少要有 4 h 的试验时间。冷凝过程在加温条件下进行(50℃),就会大大地加快潮湿对材料的破坏速度。长时间的、加热条件下进行的冷凝循环比其他诸如水喷淋、浸渍和其他高湿度环境的方法更能有效地再现潮湿环境破坏材料的现象。四、结 语虽然国标规定且国内目前通行的耐老化试验方法是氙弧辐射,但在国外氙弧辐射和紫外光老化试验都是应用广泛的试验方法。这两种方法是基于完全不同的原理。氙灯照射试验箱仿制全部的太阳光谱,包括紫外光、可见光和红外光,其目的是模拟太阳光。而紫外光老化试验并不企图仿制太阳光线,而只是模仿太阳光的破坏效果。它是基于这样的原理,长期在室外暴露的耐久性材料,受短波紫外光照射引起的老化损害最大.另外,即便是在自然气候下进行老化试验,还有一种加速的方法,就是将被测试样板装在能随太阳升起降落而转动的样板架,使样板大部分时间保持被阳光直射的状态,以获得加速试验结果。20 世纪 80 年代前采用碳弧灯或直接用紫外灯照射,进行平行试验,也可缩短检验周期,究竟哪种试验方法是最好的呢?没有简单的答案。选择哪种方法取决于要测试的材料,材料的最终应用场合,所关心的材料遭破坏的模式和财力等方面的因素。更多关于 氙灯老化试验机:http://www.standard-group.cc/productlist/
  • 合肥研究院高性能紫外光探测器研究取得进展
    p   近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员李广海课题组在高性能紫外光探测薄膜器件方面中取得进展,相关结果发表在ACS Applied Materials & amp Interfaces上,并申请国家发明专利2件。 /p p   紫外探测器在空间天文望远镜、军事导弹预警、非视距保密光通信、海上破雾引航、高压电晕监测、野外火灾遥感及生化检测等方面具有广泛的应用前景。在实际应用时,由于自然环境的不确定性,待测目标的紫外光强度通常不高,环境中存在着大量对紫外光具有强吸收和散射能力的气体分子或尘埃,导致最终到达探测器可检测的紫外光信号非常弱。因此,提高紫外探测器对弱光的探测能力至关重要。探测率(detectivity)是衡量探测器件对弱光检测能力的重要指标,探测率由响应度(responsivity)和暗电流密度共同决定。响应度越高,暗电流密度越低,器件的探测率越高。高探测率更有利于弱紫外光的探测。然而,对于大部分半导体光导探测器而言,响应度高的器件常伴随着较高的暗电流 提高材料质量,减少缺陷可降低器件暗电流,但响应度随之减小。因此,器件探测率难以提升,限制了光导探测器在弱紫外光检测方面的应用。 /p p   针对上述问题,李广海课题组的副研究员潘书生等在前期透明高阻薄膜的研究基础上,提出以中间带半导体为核心材料构筑紫外探测器的新方法。中间带具有高态密度,能够有效俘陷本征缺陷在导带上产生的电子,从而降低器件暗电流 另一方面,光照时,中间带上储存的载流子能补充到价带上,并被光激发至导带贡献光电流,因此中间带半导体材料紫外探测器能够实现在降低暗电流的同时,保持器件较高的响应度。采用磁控反应溅射技术,沉积Bi掺杂SnO2薄膜,并通过优化实验设计和参数,构筑出了基于中间带半导体薄膜的光导型紫外探测器件。性能测试结果显示,器件暗电流降低至0.25nA,280nm波长紫外光响应度达到60A/W,外量子效率为2.9× 104%,探测率达到6.1× 1015Jones,紫外—可见光抑制比达103量级。器件的动态范围高达195dB,这说明Bi掺杂SnO2薄膜光导探测器可检测极其微弱的紫外光(等效每秒300紫外光子),对较强的紫外光也可探测。 /p p   该研究工作得到了国家自然科学基金与合肥研究院固体所所长基金的支持。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 349" title=" W020170907540355593507.jpg" style=" width: 450px height: 349px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1086db54-ce3a-4a29-b90b-ed2b9dbbf2f4.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p   Bi掺杂SnO2薄膜光导探测器件性能:(a) 响应度,(b) 外量子效率,(c) 探测率和 (d) 噪声等效功率。 /p p /p p /p
  • 大连化物所“极紫外光源技术及其在能源基础科学研究中的应用团队”通过验收
    中科院条件保障与财务局组织验收专家组听取了项目总体报告和三个核心成员报告,了解了财务审查情况,现场查看了项目典型成果,经质询讨论,一致认为:项目团队完成了项目实施方案规定的全部任务,达到了项目预期目标,成果显著,同意通过验收。专家一致建议持续支持。  该项目执行期为2019至2021年。经过三年时间,项目组突破了基于常温加速器的极紫外自由电子激光双脉冲运行模式关键技术,发展了面向未来的基于超导加速器的高重频极紫外自由电子激光关键技术,开辟了独特的质量选择中性团簇的红外光谱关键技术,有效填补了国内和国际空白,使我国在新一代光源的研发和技术领域处于国际先进行列。项目组基于极紫外光源技术,发展了国际领先的实验技术,结合精确的理论计算在原子、分子、量子态分辨水平上揭示了气相、团簇、催化、表面等能源基础领域重要化学过程的基本动力学规律,取得了多项重要成果,为大气雾霾、表界面催化、光催化、星际化学等领域提供了坚实的科技支撑和创新策略。  该项目形成了一支具有国际先进研发能力的极紫外光源技术团队,积累了自由电子激光技术,大型科学装置,先进实验站的设计、建设、运营、维护的丰富经验,同时也掌握了基于极紫外光源的气相、团簇、催化、表面等领域的基础科学知识、实验技术以及理论计算方法,取得了丰富的科研成果。
  • 宁波材料所在氧化镓基日盲紫外光电探测器的低温制备技术获进展
    日盲紫外光电探测器在民生(如电网安全监测、环境与生化检测、森林火灾告警、医学成像等)领域有重要应用,是世界各国竞相研发的焦点。氧化镓具有宽带隙(可至4.9 eV)、地壳丰度较高(中国镓储量全球第一)、物理化学性能稳定等优势,是理想的日盲(截止波长~280 nm,对应光子能量~4.42 eV)探测有源层材料。目前,氧化镓日盲紫外探测器已取得一些重要进展,但工艺温度普遍较高。相比外延或多晶薄膜材料,非晶半导体薄膜可低温、大面积均匀制备。为实现大面积柔性应用,氧化镓低温制备技术的研发势在必行。然而,非晶薄膜难以致密化,其微结构和化学计量比难以有效调控,导致氧化镓有源层内载流子浓度和氧空位等缺陷难以调控,同时器件的光响应度和响应时间也难以协同提高。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究团队近年来一直致力于氧化镓薄膜及其日盲紫外探测器的制备及其物性的调控研究。前期,团队通过溶液法制备了具有较高紫外-可见抑制比的氧化镓基探测器,其功耗可至pW量级【Applied Physics Letters 116, 19 (2020)】。   近期,团队通过施加磁控溅射衬底偏压辅助制备工艺,有效调控了非晶氧化镓(a-GaOx)薄膜的表面粗糙度、相对质量密度、折射率、带隙和成分配比(镓氧比)。在近室温下制备的a-GaOx薄膜具有较少的各类缺陷态,大幅提高了薄膜的致密度和载流子迁移率,相应日盲紫外探测器的光响应度提高了460倍,并具有良好的光谱选择性【Ceramics International 47, 22 (2021)】。   团队开发了金属诱导低温退火工艺,使得氧化镓的结晶温度降低200℃;提出了籽晶层和非平衡态联合作用下的低温诱导结晶机制,诱导后薄膜的致密度得到大幅提高,带尾态、氧空位等缺陷态显著降低,相应光电薄膜晶体管探测器具有优异的光谱选择性【The Journal of Physical Chemistry Letters 13, 31 (2022)】。   相关研究工作得到中科院国际伙伴计划、浙江省自然科学基金重大项目和宁波市重大攻关项目等的支持。低温结晶机理及探测器光电性能的测试
  • 新品分享|紫外辐射照度仪—快速测量多种光源下的紫外线辐照度
    优云谱新推出的紫外辐射照度仪,能够在各种光源强度下实现快速、准确的紫外线辐照度测量。这款设备广泛适用于光固化、光刻、光照治疗、杀菌消毒、理疗荧光分析、植物栽培、水处理、气象和农业生产等多个行业,为各类紫外线光源的检测提供了强有力的支持。了解更多紫外辐射照度仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/netshow/C581072.htm外辐射照度仪采用高清全触摸屏设计,使操作更为简便,信息呈现更加直观。得益于其高精度的受光器,设备在弱光条件下仍能快速读取数据,测量精度显著提升。智能量程切换功能可自动识别并调整量程,实现从弱光到强光的一机式全程测试,进一步简化了操作流程。紫外辐射照度仪由主机与探头组成,主机可根据不同需求搭配多款探头,即插即用,满足多种应用场景。该仪器不仅适用于实验室和工厂,也适合各种现场操作,几乎涵盖了所有应用领域中的质量控制,确保了紫外线光强和能量测试的准确性。功能特点:高清触摸屏:4.3寸高清电容屏设计,操作简便,显示直观。高精度测量:采用高精度受光器,支持从弱光到强光的一机测试。超大量程:量程变化范围高达10亿,适应广泛的测量需求。智能量程切换:仪器可根据光源强弱自动调整量程。多功能使用:主机可搭配不同受光器,实现多种光源下的测试。实时温度监测:内置高精度温度传感器,可实时监测测试环境温度。符合国家标准:符合《JJG879-2015紫外辐射照度计》检定规程和《GBT34048-2017紫外辐射表》国家标准。精准计时:内置计时器,精确记录每次测量时间。数据存储与导出:可保存30组测试数据,并通过PC软件读取与生成报告。这款紫外辐射照度仪以其强大的功能和高精度的测量能力,成为您在多种行业中进行紫外线检测的理想选择。
  • 光固化、热变色形状记忆聚合物助力可变色4D打印
    3D打印结构在特定的环境和激励下,其特性及功能随着时间的改变而发生变化,被称之为4D打印技术。形状记忆聚合物作为实现4D打印的关键性材料之一,可在一定条件下变形固定后,通过热、光、电、磁等外部条件的刺激,主动恢复其初始形状。近年来,形状记忆聚合物的4D打印在软体机器人、生物医疗、航空航天、柔性电子等领域的广泛应用,受到了国内外学者的广泛研究和关注。近日,湖南大学王兆龙、段辉高教授与南方科技大学葛锜教授合作,基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArchS140,开发了一种能够同时实现变形变色的形状记忆聚合物体系,设计制造了精度高达20μm的特征结构,该材料体系用于二维码和多级防伪图案的高精度制造,实现了多重加密和特定温度区间的信息显示,并有望用于数据加密、智能防伪等领域。这项工作为构建功能化的4D打印提供了新的材料体系,还激发了数据加密和防伪的新方法,有利于拓宽4D打印技术的应用范围。相关成果以“Color-Changeable Four-Dimensional Printing Enabled with Ultraviolet-Curable and Thermochromic Shape Memory Polymers”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02656该工作得到了国家自然科学基金、湖南省优秀青年基金、广东省重点研发计划,长沙市科技局等资金支持。图1 面投影微立体光刻技术(摩方精密,nanoArchS140)原理和材料设计图2 基于面投影微立体光刻技术制造高精度(20μm)和复杂3D结构,3D打印结构具有快速颜色响应和变色循环稳定性图3 基于面投影微立体光刻技术制造的3D结构的形状记忆行为,具有优异的变形变色能力图4 基于面投影微立体光刻技术加工QR码和多级防伪图案,在室温下隐藏可见信息,并通过加、解密、再加密等步骤和形状颜色恢复过程实现信息的可视化,实现多重加密和特定温度区间的信息显示。
  • 西安光机所球基中紫外光谱仪顺利完成全部探测实验任务
    2022年9月28日凌晨两点,由中国科学院空天技术研究院自主研制的临近空间科学实验平台在我国青海省柴旦地区“鸿鹄专项“外场实验基地顺利放飞。由西安光机所空间科学微光探测技术实验室研发的科学载荷——中紫外光谱成像仪(MUV Spectral Imager,简称MUVSI)搭载此平台顺利升空,这也是MUV投入使用后的最后一次探测实验任务。MUVSI连续工作约12小时,系统工况稳定,获得了我国青海柴旦地区上空约30km高度大气紫外辐射背景的数据,当日傍晚顺利回收。MUVSI是西安光机所紫外光学技术团队第一次针对临近空间气球平台开发的光学仪器。为适应临近空间长周期工作和大动态范围目标探测的需求,研发团队先后突破了紫外宽谱段成像光学、高杂光抑制比光机结构设计、高灵敏低噪声紫外敏感ICCD器件等多项核心技术,保障了MUVSI探测谱宽达到210nm,光谱分辨率优于2nm,动态范围10000:1等综合性能指标。MUVSI在确保光学性能和力学性能的前提下,大胆采用紫外凹面变线距光栅替代传统光谱仪中的准直色散成像模组,将光学元件总数降低至2片,极大地减少光学表面带来的光能损失,同时降低了装调难度,为载荷提前半年交付提供了重要支持。MUVSI还首次尝试了高压电子学在临近空间特殊气压环境下的绝缘密封防护技术,通过反复工艺摸索和地面低气压模拟放电实验,形成了一套有效的高压(≥6000V)电子学防护方法,解决了高压电子学长期以来在低气压环境(70-5Hpa)可靠性低、故障率高的难题。另外,MUVSI还通过装载团队自研的太阳敏感器和自动增益控制算法,实现了在无遥测信号时的载荷智能参数调整,进一步保障了高质量数据的获取。增强型探测器模组2022年度放飞期间部分大气背景数据MUVSI自2019年完成正样研制,共计参加鸿鹄专项青海外场放飞实验四次,获得了近百小时有效数据,为该领域科学研究提供了宝贵的直接观测数据,也是西安光机所紫外光学技术在工程应用的一次重要尝试。该载荷技术有望在球基大气紫外辐射特性遥感、近场尾焰特性分析等重要领域得到应用。
  • 中科院微电子所在极紫外光刻基板缺陷补偿方面取得新进展
    近日,微电子所集成电路先导工艺研发中心在极紫外光刻基板缺陷补偿方面取得新进展。 与采用波长193nm的深紫外(DUV)光刻使用的掩模不同,极紫外(EUV)光刻的掩模采用反射式设计,其结构由大约由40层Mo和Si组成的多层膜构成。在浸没式光刻技术的技术节点上,基板制造和掩模制造已足够成熟,掩模缺陷的密度和尺寸都在可接受的水平。但是在EUV光刻系统中,由于反射率及掩模阴影效应的限制,掩模基板缺陷是影响光刻成像质量、进而导致良率损失的重要因素之一。 基于以上问题,微电子所韦亚一研究员课题组与北京理工大学马旭教授课题组合作,提出了一种基于遗传算法的改进型掩模吸收层图形的优化算法。该算法采用基于光刻图像归一化对数斜率和图形边缘误差为基础的评价函数,采用自适应编码和逐次逼近的修正策略,获得了更高的修正效率和补偿精度。算法的有效应性通过对比不同掩模基板缺陷的矩形接触孔修正前后的光刻空间像进行了测试和评估,结果表明,该方法能有效地抑制掩模基板缺陷的影响,提高光刻成像结果的保真度,并且具有较高的收敛效率和掩模可制造性。 基于本研究成果的论文Compensation of EUV lithography mask blank defect based on an advanced genetic algorithm近期发表在《光学快报》期刊上[Optics Express, Vol. 29, Issue 18, pp. 28872-28885 (2021),DOI: 10.1364/OE.434787],微电子所博士生吴睿轩为该文第一作者。微电子所韦亚一研究员为该文通讯作者。此项研究得到国家自然科学基金、国家重点研究开发计划、北京市自然科学基金、中科院的项目资助。图1 (a)优化算法流程 (b)自适应分段策略样例 (c) 自适应分段的合并与分裂 图2 (a)对不同大小的基板缺陷的补偿仿真结果 (b) 对不同位置的基板缺陷的补偿仿真结果 (c) 对复杂图形的基板缺陷的补偿仿真结果 (d) 对不同位置的基板缺陷的补偿、使用不同优化算法,目标函数收敛速度的比较
  • 合肥工业大学研发新型深紫外光电探测器 光谱选择性优异
    目前,我国深紫外光电探测技术由于受传统器件结构等限制,仍存在易受环境影响、光电性能较差、器件响应速度和信号利用率难以兼顾等问题。  近日,合肥工业大学电子科学与应用物理学院科研团队,成功研发出新型深紫外光电探测器,开创性地将透光性好、电子迁移率高且电阻率低的电子材料石墨烯和高质量β -氧化镓单晶片引入深紫外光电探测器中,并提出一种全新的器件MSM结构,实现了对半导体与金属电极接触性能的大幅提升。器件光谱响应分析结果表明,该器件具有优异的光谱选择性,在深紫外光区域响应非常明显。器件性能分析结果则显示,该器件能够在深紫外光区域的光电转化效率及探测率大幅度提升。该深紫外光电探测技术将在刑侦检测、电网安全监测、森林火灾告警等领域应用前景广阔。
  • 紫外光度法测定环境空气臭氧等六项环保标准发布
    关于发布《环境空气 臭氧的测定 紫外光度法》等六项国家环境保护标准的公告   为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,保障人体健康,现批准《环境空气 臭氧的测定 紫外光度法》等六项标准为国家环境保护标准,并予发布。   标准名称、编号如下:   一、环境空气 臭氧的测定 紫外光度法(HJ 590-2010);   二、水质 五氯酚的测定 气相色谱法(HJ 591-2010);   三、水质 硝基苯类化合物的测定 气相色谱法(HJ 592-2010);   四、水质 单质磷的测定 磷钼蓝分光光度法(暂行)(HJ 593-2010);   五、水质 显影剂及其氧化物总量的测定 碘-淀粉分光光度法(暂行)(HJ 594-2010) ;   六、水质 彩色显影剂总量的测定 169成色剂分光光度法(暂行)(HJ 595-2010)。   以上标准自2011年1月1日起实施,由中国环境科学出版社出版,标准内容可在环境保护部网站(bz.mep.gov.cn)查询。   自以上标准实施之日起,由原国家环境保护局批准、发布的下述三项国家环境保护标准废止,标准名称、编号如下:   一、环境空气 臭氧的测定 紫外分光光度法 (GB/T 15438-1995)   二、水质 五氯酚的测定 气相色谱法(GB 8972-88)   三、工业废水 总硝基化合物的测定 气相色谱法(GB 4919-85)。   特此公告。   二○一○年十月二十一日
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