当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

微型驱动马达

仪器信息网微型驱动马达专题为您整合微型驱动马达相关的最新文章,在微型驱动马达专题,您不仅可以免费浏览微型驱动马达的资讯, 同时您还可以浏览微型驱动马达的相关资料、解决方案,参与社区微型驱动马达话题讨论。

微型驱动马达相关的资讯

  • 深圳先进院提出针对微型仿鱼磁驱动机器人的复杂运动学习控制方法
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员徐升和研究员徐天添团队合作,提出了一套针对微型仿鱼磁驱动机器人的复杂运动学习控制方法,通过宽度学习网络训练获得了可控磁场变化与仿鱼机器人多种动作基元之间的关系规律,实现了仿鱼机器人的复杂运动,而且该方法无需复杂调参,并具有优异鲁棒稳定性,保障了运动过程不受外界扰动影响。相关研究成果以A Robot Motion Learning Method Using Broad Learning System Verified by Small-scale Fish-like Robot为题发表在《IEEE控制论汇刊》(IEEE Transactions on Cybernetics)上。   微型仿鱼机器人由于构型合理、尺度很小,可以更为灵活地在复杂狭小空间内穿梭作业,在微孔探查、靶向治疗等小尺度操作领域具有巨大的应用潜力。但是,受磁场与机器人运动之间的强非线性影响,机器人按要求轨迹运动控制十分具有挑战性。此外,在复杂场景中(如人体内),理想目标轨迹的准确坐标往往不便获取,限制了追踪控制策略的应用。体内环境迂曲复杂,存在频繁方向改变,控制器反复调整计算复杂繁琐,存在重复性。因此,有必要将微型机器人的底层运动封装为基本运动,例如直走、直角弯、S形弯、C形弯等,并将这些基本运动作为高层运动指令库的基元,便于在后续的宏观运动路径规划中按需调用,可降低实时控制指令的解算复杂度。研究团队结合宽度学习理论,对磁控仿鱼机器人的运动基元开展训练学习,完成了多种复杂运动。   研究团队设计了以宽度神经网络为主体的微型机器人基本运动控制器;基于李雅普诺夫稳定理论,推导了保障机器人运动稳定的控制器网络参数约束,简化了不同运动基元的控制器参数训练学习过程;提出了以磁场参数变化与机器人速度矢量变化为所需数据的控制器网络参数训练方法,使用者只需通过改变训练数据的种类即可获得多种运动基元,而且考虑了稳定约束的训练算法可以保证所获得的控制器的稳定性。   通过仿真及实验,研究团队运用提出的学习控制方法获得了锐角弯、J形弯、S形弯等多种运动基元的微型机器人控制器,并开展了仿鱼机器人避障运动实验。在机器人运动过程中,研究人员通过人为摇晃容器、暴力碰触机器人模拟了真实场景中可能存在的复杂扰动,机器人在复杂环境中,直接调用C形弯、S形弯等运动基元实现高效避障,通过使用所提方法机器人均可以抵达最终指定区域,验证了所提方法的强抗扰能力。该成果符合高层运动指令规划的思想,大幅简化了实时控制指令解算复杂度,为微型机器人的多机集群运动或无参考轨迹最优运动规划打下了基础,同时还可推广至无人机、无人车以及工业机器人的复杂运动控制。   相关研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、深圳市等科技项目的资助。图1 基于宽度神经网络的微型仿鱼机器人运动基元学习控制方法图2 微型仿鱼机器人结构及运动原理,磁驱动实验系统图3 机器人多次执行“S”形避障实际效果图4 机器人强抗扰能力验证(暴力阻拦、容器振动)
  • 沈阳自动化所微型机器人研究获进展
    超疏水微型机器人可以在外界刺激下在水面上高效游动,围绕这一现象科学家展开研究,探索这一特性在相关领域的应用前景,例如细胞操作、净化水源等。然而,目前大部分对于超疏水微型机器人的研究均是围绕单一刺激的驱动模式,使得超疏水微型机器人的运动和功能在复杂的水环境中受到限制。   针对这一问题,中国科学院沈阳自动化研究所微纳米课题组科研团队开展了创新性研究,利用模板辅助法研发出多刺激响应超疏水微型机器人,其中超疏水的作用减少了水对微型机器人的阻碍。该微型机器人内部具有感知红外光和磁场的单元,可以储存化学试剂,使其可在光场、磁场等(即多场驱动)的控制下在水面快速游动。基于微型机器人的多刺激响应特性,在多场联合控制下,微型机器人实现了协同配合操作。相关研究成果以Multistimuli-Responsive Hydroplaning Superhydrophobic Microrobots with Programmable Motion and Multifunctional Applications为题,发表在ACS Nano上。   该研究对微型机器人的稳定性和环境适应性进行评估。结果表明,机器人在水面上可以实现预编程的轨迹运动,尤其是在化学试剂的作用和磁场的驱动下实现了不同轨迹的运动。科研人员进一步探索了在多场驱动下实现多个机器人运动控制的可能性。研究表明,在光场和磁场作用下,多个机器人实现了协同配合操作,可以夹取大于自身尺寸较多的结构块。随着制备工艺的提升,微型机器人的尺寸有望进一步缩小,在细胞操作、生物组织构建等领域颇具应用前景。   微纳米机器人课题组始终致力于小尺寸机器人研究,针对毫米级、微米级、纳米级机器人开展了系列研究,在磁驱动毫米机器人、光驱动毫米机器人、热驱动毫米机器人、气泡微米机器人、细胞微米机器人、混合驱动纳米机器人等方面取得了系列成果。   研究工作得到中科院“青年团队计划”、国家自然科学基金、机器人学国家重点实验室等的支持。多刺激响应超疏水微型机器人驱动与控制
  • 科学家研制体内精准给药微型游泳器
    探索微型游泳器在医学方面的应用是热点研究领域。近期,德国马克斯-普朗克研究所研究团队提出了一种基于氮化碳的光驱动微型游泳器,可用于体内药物递送,实现精准、可控地“按需”给药。该研究成果发表在《SCIENCE ROBOTICS》,题目为“Light-driven carbon nitride microswimmers with propulsion in biological and ionic media and responsive on-demand drug delivery”。  研究团队开发了以二维氮化碳聚庚嗪酰亚胺微粒(PHI)作为各种离子和生物介质中的光驱动微型游泳器。研究结果表明,该微型游泳器能够在浓度高达5M且无需专用燃料的多组分离子溶液中高速游泳,突破了此前光驱动微型游泳器的瓶颈问题。微粒的纹理和结构纳米孔隙率与光电特性之间有利的相互作用,促进了高盐度溶液中离子的相互作用,进而使得该微型游泳器具备高的离子耐受性。研究团队还通过对三种不同细胞系和原代细胞的细胞活力测试验证了该微型游泳器的生物相容性。游泳器的纳米孔中装载了一种模型抗癌药物阿霉素(DOX),从而在没有被动释放的情况下实现了185%的高装载效率。这种游泳器可以报告在不同pH条件下受控药物的释放情况,并可以通过控制照明按需触发释放药物。研究团队利用PHI的物质特性、环境敏感性和光诱导电荷存储特性,证明了在缺氧条件下DOX及其活性降解产物的光触发、促进释放,这使得该微型游泳器未来在缺氧肿瘤区域的诊断治疗方面开展应用成为可能。这种有机PHI微型游泳器既解决了当前光驱动微型游泳器面临的高离子耐受性、生物介质中无燃料高速推进、生物相容性等难题,又实现了按需释放物质等功能,为其在生物、医学、环境等方面开展潜在应用提供了支撑。  论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abm1421  注:此研究成果摘自《SCIENCE ROBOTICS》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 高精密3D打印:未来微型机器人研制的重要手段
    机器人技术是一门快速发展的高新技术,在许多领域得到了日益广泛的应用,并对人类社会产生着日益重大的影响。微型机器人(Micro-Robotics)是指集成了微型作业工具、各种微小型传感器,具有通用编程能力的小型移动机构,而微机电系统和微驱动器的出现和发展为微型机器人的诞生提供基础。诞生背景 微型机器人出现是和微机电系统(MEMS)的发展是分不开的,可以说微型机器人就是可编程通用的微型机电系统工程。20世纪80年代后期,随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展,微电子技术与机械、光学等学科的交叉融合促进了MEMS技术的迅速发展。和微机电系统一样,微型机器人的发展和微驱动器的发展也是紧密相关的。1987年美国加州大学伯克利分校取得一项轰动世界的突破性成就,首次研制出了转子直径为60~120μm的微型静电动机,随后MIT也研制出了100μm的静电动机。发展现状近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。以日本(三菱电子公司、松下东京研究所和Sumitomo电子公司等)为代表的许多国家在这方面开展了大量研究,重点发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下, 清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究,并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域:面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人;针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人;面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。发展瓶颈微型机器人结构尺寸微小,器件精密,可进行微细操作,具有小惯性、快速响应、高谐振频率、高附加值等特点。然而微型机器人并不是简单意义上普通机器人的微小化,而是集成有传感、控制、执行和能量的单元,是机械、电子、材料、控制、计算机和生物医学等多学科技术的交叉融合。而且建立微型机器人需要更为微小的驱动器、执行器、传感器、处理器等,由此展开的对微型机器人微部件的加工和研制,将有利于实现更高意义上的微系统集成。然而,传统的加工工艺远远满足不了这些微小部件加工需求,因此研究人员将目光逐步转移到近些年来非常火热的增材制造工艺。增材制造又称3D打印技术,它摒弃了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等特点,能够快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密微纳3D打印技术又成为微型机器人不可或缺的手段。3D打印技术在微型机器人的应用2019年4月,多伦多大学微型机器人实验室在《Science Robotics》刊登了一篇关于3D打印微型机器人的文章。研究人员将磁性元素钕的颗粒嵌入到柔性材料中,并通过3D打印技术设计二十多种不同形状的磁性机器人结构。研究人员使用一对强力的磁铁来翻转机器人特定部位钕的极性,使它们在磁场中发生排斥和吸引作用,并通过紫外线照射将这些磁性粒子锁定在相应的位置。通过特定的编程程序,控制微型机器人不同部位的极性,使其达到爬行、蠕动、翻滚、收缩等运动效果。文章链接:https://robotics.sciencemag.org/content/4/29/eaav4494现阶段,微型机器人大多还处于实验室或原型开发阶段,因此,现在所见到的微型机器人较为简单,但同时也能执行一些基本的操作指令,离实用化还有相当长的距离。未来随着技术的发展,会出现各种复杂三维的微型机器人,并且能够在各种复杂环境中作业。这同时亟需一种更为精密微细的加工工艺。下图是深圳摩方材料科技有限公司利用陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节0.092mm。( BMF microArch S240陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节可达0.092mm )一般而言,微型机器人整体尺寸不超过100mm,细节尺寸可以达到微米甚至纳米级别,这就对加工精度和自由度提出极高要求。传统的CNC加工工艺成本昂贵,灵活度低,一般适合大零部件的加工。而MEMS加工工艺过程复杂,垂直方向加工受限,适合二维加工。而3D打印技术,作为当前发展非常迅速的制造工艺,具有低成本、高效率、一体化加工成型的特点。虽然一直以来材料是3D打印技术难点之一,研究人员逐步开发一些功能性材料,比如掺杂磁性粉末颗粒增强磁性。并且也可以通过后期表面处理来弥补材料方面的不足,比如表面金属化、溅射镀膜、翻模等工艺。目前,能够实现高精度3D打印的工艺屈指可数,其中面投影微立体光刻(PμSL)工艺是其中之一。该工艺以深圳摩方材料科技有限公司为代表,已经研发出多款型号机型,并且实现商业化生产,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。下图是该公司10um精度设备nanoArch S140通过在高强度韧性树脂中掺杂磁性粉末颗粒(质量比20%)加工的磁性抓手以及磁性弹簧阵列结构。( 磁性抓手,最小壁厚可达0.070mm )( 磁性弹簧阵列,最小线径可达0.099mm )
  • 高精密3D打印:未来微型机器人研制的重要手段
    机器人技术是一门快速发展的高新技术,在许多领域得到了日益广泛的应用,并对人类社会产生着日益重大的影响。微型机器人(Micro-Robotics)是指集成了微型作业工具、各种微小型传感器,具有通用编程能力的小型移动机构,而微机电系统和微驱动器的出现和发展为微型机器人的诞生提供基础。诞生背景 微型机器人出现是和微机电系统(MEMS)的发展是分不开的,可以说微型机器人就是可编程通用的微型机电系统工程。20世纪80年代后期,随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展,微电子技术与机械、光学等学科的交叉融合促进了MEMS技术的迅速发展。和微机电系统一样,微型机器人的发展和微驱动器的发展也是紧密相关的。1987年美国加州大学伯克利分校取得一项轰动世界的突破性成就,首次研制出了转子直径为60~120μm的微型静电动机,随后MIT也研制出了100μm的静电动机。发展现状近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。以日本(三菱电子公司、松下东京研究所和Sumitomo电子公司等)为代表的许多国家在这方面开展了大量研究,重点发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下, 清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究,并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域:面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人;针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人;面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。发展瓶颈微型机器人结构尺寸微小,器件精密,可进行微细操作,具有小惯性、快速响应、高谐振频率、高附加值等特点。然而微型机器人并不是简单意义上普通机器人的微小化,而是集成有传感、控制、执行和能量的单元,是机械、电子、材料、控制、计算机和生物医学等多学科技术的交叉融合。而且建立微型机器人需要更为微小的驱动器、执行器、传感器、处理器等,由此展开的对微型机器人微部件的加工和研制,将有利于实现更高意义上的微系统集成。然而,传统的加工工艺远远满足不了这些微小部件加工需求,因此研究人员将目光逐步转移到近些年来非常火热的增材制造工艺。增材制造又称3D打印技术,它摒弃了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等特点,能够快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密微纳3D打印技术又成为微型机器人不可或缺的手段。3D打印技术在微型机器人的应用2019年4月,多伦多大学微型机器人实验室在《Science Robotics》刊登了一篇关于3D打印微型机器人的文章。研究人员将磁性元素钕的颗粒嵌入到柔性材料中,并通过3D打印技术设计二十多种不同形状的磁性机器人结构。研究人员使用一对强力的磁铁来翻转机器人特定部位钕的极性,使它们在磁场中发生排斥和吸引作用,并通过紫外线照射将这些磁性粒子锁定在相应的位置。通过特定的编程程序,控制微型机器人不同部位的极性,使其达到爬行、蠕动、翻滚、收缩等运动效果。现阶段,微型机器人大多还处于实验室或原型开发阶段,因此,现在所见到的微型机器人较为简单,但同时也能执行一些基本的操作指令,离实用化还有相当长的距离。未来随着技术的发展,会出现各种复杂三维的微型机器人,并且能够在各种复杂环境中作业。这同时亟需一种更为精密微细的加工工艺。下图是深圳摩方材料科技有限公司利用陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节0.092mm。( BMF microArch S240陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节可达0.092mm )一般而言,微型机器人整体尺寸不超过100mm,细节尺寸可以达到微米甚至纳米级别,这就对加工精度和自由度提出极高要求。传统的CNC加工工艺成本昂贵,灵活度低,一般适合大零部件的加工。而MEMS加工工艺过程复杂,垂直方向加工受限,适合二维加工。而3D打印技术,作为当前发展非常迅速的制造工艺,具有低成本、高效率、一体化加工成型的特点。虽然一直以来材料是3D打印技术难点之一,研究人员逐步开发一些功能性材料,比如掺杂磁性粉末颗粒增强磁性。并且也可以通过后期表面处理来弥补材料方面的不足,比如表面金属化、溅射镀膜、翻模等工艺。目前,能够实现高精度3D打印的工艺屈指可数,其中面投影微立体光刻(PμSL)工艺是其中之一。该工艺以深圳摩方材料科技有限公司为代表,已经研发出多款型号机型,并且实现商业化生产,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。下图是该公司10um精度设备nanoArch S140通过在高强度韧性树脂中掺杂磁性粉末颗粒(质量比20%)加工的磁性抓手以及磁性弹簧阵列结构。( 磁性抓手,最小壁厚可达0.070mm )( 磁性弹簧阵列,最小线径可达0.099mm )—— END ——官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 微型蠕动泵:小巧但功能强大的液体输送利器
    微型蠕动泵是一种小型而强大的液体输送设备,它被广泛应用于医疗、生物技术、环保、化工等众多领域。微型蠕动泵以其独特的工作原理和出色的性能受到了行业内外的关注和青睐。本文将全面介绍微型蠕动泵的原理、特点、应用及选择要点,帮助读者更好地了解和应用该设备。一、微型蠕动泵的工作原理微型蠕动泵基于蠕动泵的工作原理,即通过弹性管的收缩和蠕动运动实现液体输送。它的核心部件是管道和驱动装置。当驱动装置开始运转时,管道内的弹性管会被挤压和放松,从而将管道内的液体推送出去。微型蠕动泵以其独特的工作方式保证了输送液体的准确性和稳定性。二、微型蠕动泵的特点1. 紧凑小巧:微型蠕动泵体积小巧,重量轻,便于携带和安装。2. 高性能:微型蠕动泵具备高精度和高精确性,可实现精密的流量控制。3. 耐腐蚀性强:微型蠕动泵采用优质耐腐蚀材料制造,具有良好的耐腐蚀性,适应性广泛。4. 无泄漏:微型蠕动泵采用无泄漏设计,避免了对环境的污染和对操作人员的伤害。5. 低噪音:微型蠕动泵采用静音技术,噪音低,操作过程中不会产生噪音污染。三、微型蠕动泵的应用领域1. 医疗领域:微型蠕动泵在医疗器械中广泛应用,如药物输液、血液透析、血液分离等。2. 生物技术领域:微型蠕动泵可用于生物反应器的供料、生物制药等。3. 环保领域:微型蠕动泵可用于废水处理、气体监测等环保设备的液体输送。4. 化工领域:微型蠕动泵可用于化工生产过程中的液体加料、混合、输送等工作。5. 实验室研究:微型蠕动泵在实验室中无论是颗粒分选、加液分析还是试剂配置,都能发挥重要作用。四、选择微型蠕动泵的要点1. 流量需求:根据实际工作需求确定所需的流量范围,选择相应的微型蠕动泵。2. 压力要求:考虑工作过程中的液体输送压力,选择适合的微型蠕动泵。3. 耐腐蚀性:根据所输送液体的性质,选择具有良好耐腐蚀性的微型蠕动泵材料。4. 稳定性要求:考虑工作过程中的稳定性要求,选择具有高精确性的微型蠕动泵。5. 噪音控制:根据工作环境的要求,选择噪音较低的微型蠕动泵。综上所述,微型蠕动泵以其小巧便携、高性能、耐腐蚀、无泄漏和低噪音等特点,广泛应用于医疗、生物技术、环保、化工等领域。在选择微型蠕动泵时,需考虑流量、压力、耐腐蚀性、稳定性和噪音等因素。相信通过本文的介绍,读者对微型蠕动泵有了更全面的了解,能够在实际应用中做出更为精准的选择。
  • 利用气泡作为微型机器人实现零件的操纵和装配
    工业机器人已被广泛应用于制造和组装,但是在微观尺度上,大多数组装技术只能将微模块简单的排列在一起,很难将其装配在一起形成一个不易分散的实体。近日,中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆研究员领导的微纳米机器人课题组利用激光产生和控制的气泡作为微型机器人,将不同形状和功能的微小零件装配在一起。这些微小零件是通过PμSL 3D打印技术(摩方精密,nanoArch S130)制备而成。在这项研究中,表面气泡充当芯片上的微型机器人。这些微型机器人可以移动、固定、抬起和放下微型零件,并将它们集成在一起,形成紧密连接的实体。以燕尾形零件的装配过程为例(图1),气泡机器人首先将带有榫舌的微型零件抬起,而后另一个移动微气泡机器人将带有卯眼的微型零件移动至指定的位置,原先的微气泡在激光关闭后缓慢消失从而使得榫舌结构插入卯眼中。用此方法装配的微型零件可以作为一个整体运动而不会分离。类似地,将不同类型的零件整体组装可以得到不同的结构,例如齿轮、蛇形链条和车辆,然后由气泡微型机器人驱动它们以执行不同形式的运动。这种组装技术既简单又有效,有望在微操作、模块化组装和组织工程中发挥重要作用。该工作以“Integrated Assembly and Flexible Movement of Microparts Using Multifunctional Bubble Microrobots”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。https://doi.org/10.1021/acsami.0c17518 图1. 装配过程和实验系统示意图。A) 燕尾形零件的装配过程。B) 系统的示意图。 当激光照射在非晶硅表面时,由于光热效应,在固液界面处会产生一个气泡,并可在激光的控制下进行移动。当气泡产生在微模块的底部时,气泡可将微模块抬起。本研究利用气泡产生过程快而溶解过程慢的特点,先控制一个气泡将微零件抬起,然后利用第二个气泡移动另一个微零件。当第一个气泡缓慢消失时,第一个零件缓慢落下,两个微零件能够装配在一起。利用气泡对微零件的三维操作能力,将二维组装变为三维装配。利用不同形状的微零件,可以得到齿轮(图2)、链条(图3)和小车(图4)等不同的结构,这些结构在气泡的驱动下可以进行多种灵活的运动。图2. 齿轮结构的装配过程及运动 图3. 链条结构的装配过程及运动图4. 小车结构的装配过程及运动 总而言之,该研究利用微小气泡作为机器人,对微零件进行抬起、移动、固定等操作,并利用气泡机器人的三维操作能力,将多个零件装配成整体,提供了一种新的微尺度操作和装配技术。(以上相关介绍内容由中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组代利国博士提供)上述研究工作涉及的PμSL微尺度3D打印技术由摩方精密提供,因此摩方公司就这一创新型成果对中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组进行了更进一步的补充访谈,以下为部分内容:1、BMF:请问利用气泡作为微型机器人来操纵微型零件有哪些优势?潜在的应用有哪些?代博士:气泡作为微型机器人,可以对单个的零件进行多种形式的操作,特别是可以控制微模块的三维姿态,这是其相比于其他微纳操作技术的优势。其可以用于操作细胞、颗粒和微模块等,在生物医学、组织工程等领域都有应用前景。2、BMF:请问在这次研究中,为什么采用微尺度3D打印的制备方式?代博士:我们设计的零件包含各式各样的微米尺度接头,比如燕尾形的榫舌和卯眼等,其中最小细节尺寸30μm,并且这些结构有尺寸配合的要求。摩方公司的3D打印技术可以很好的满足我们的要求,尺寸和形状都可以按照设计进行灵活加工,误差也在可控范围内。此外,面投影光刻3D打印技术可以批量化快速制作零件,有助于实验的顺利完成。官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 预算900万!重庆大学招标采购1套MicroCT(X射线微型计算机断层扫描系统)
    近日,重庆大学发布公开招标公告,预算900万元采购1套MicroCT(X射线微型计算机断层扫描系统),允许进口产品。招标项目详情如下:项目编号:CQU-SS-HW-2024-048项目名称:重庆大学MicroCT(X射线微型计算机断层扫描系统)采购预算金额:900.000000 万元(人民币)最高限价(如有):900.000000 万元(人民币)采购需求:购置MicroCT(X射线微型计算机断层扫描系统)1套技术要求:1.分辨率※1.1空间分辨率(spatial resolution)≤500nm,最小可实现的体素(voxel) ≤40nm;▲1.2在原位加载情况下可实现体素分辨率(voxel size)≤1.5μm的清晰扫描三维成像,原位加载装置的直径不小于145mm(投标时需提供实际样品的测试结果);▲1.3 设备须配备闪烁体和光学物镜耦合技术,系统必须采用几何+光学两级放大的架构,以满足采购人对大样品进行局部高分辨率的成像需求。2.X射线源▲2.1封闭式透射型X射线源,最高工作电压≥160kV,最大功率≥10W;2.2封闭式射线源可以移动,移动范围(X射线方向)≥190mm;2.3配备手动X射线滤片转换支架,并包含12个以上滤光片;2.4 X射线源关闭12小时以上重新激活时间小于5分钟;2.5可进行长时间扫描,单次稳定扫描时间需≥24小时。3.探测器※3.1同时具备以下两种探测器:CCD探测器(像素数量≥2048×2048,像素尺寸≤15μm)和光电耦合物镜探测器(4个倍率的物镜探测器中必须包含0.4x,4x,20x和40x的物镜);3.2物镜探测器可以移动,探测器系统移动范围≥280mm;▲3.3需要在0.4x物镜下能实现宽视场模式实现≥2048×2048像素成像和三维重构,增大横向断层扫描体积;▲3.4 0.4x物镜的三维视野:≥50mm。4.样品台4.1全电动控制4轴样品台;4.2 X轴运动范围:≥50mm;Y轴运动范围:≥100mm;Z轴运动范围:≥50mm;R轴:n×360°;4.3最大可测样品重量≥25kg;4.4最大可测样品直径≥300mm(X射线能穿透的情况下)。5.X射线防护系统※5.1为最大程度上防护,安全屏蔽室采用铅钢全封闭,不留有可视透明窗口,设备内部样品和工作情况通过机台内部可见光相机清晰观察;▲5.2 系统应具备硬件+软件的自动防撞机制,可通过可见光扫描快速获取样品形状和实际轮廓,根据样品形状和轮廓,自动对源、探测器位置进行限位,以保证硬件和样品安全。6.系统控制和功能▲6.1具有数据采集软件,三维断层扫描图像重构软件,3D视图软件;▲6.2可进行高级三维重构后视图展示与三维高级数据处理与分析,包括定量分析与统计分布、切片配准与图像滤波、三维图像数据分割与特征提取、多模态融合与分析、三维模型生成与导出,几何特征计算等(如可以实现三维数据处理,对样品三维数据结果进行相分割,孔隙率计算,裂纹及孔的尺寸统计与空间分布),并且可与其它三维软件兼容;▲6.3支持横向的宽场模式拼接功能(0.4x物镜下可以实现);6.4支持定位放大扫描、导航式扫描功能;▲6.5配置一体化的人体工学摇臂操作台。※7.整体要求:设备主机总重量必须≤2600kg,满足现有场地最大承重安全要求。※(二)配置清单(不同厂家产品的配置名称与下表所列名称存在偏差时,满足功能需求即可)序号名称数量单位1X射线显微镜 主机台12160KV封闭式透射型X射线源套13高分辨CCD数字成像组件套14物镜探测器(包含0.4x,4x,20x,40x物镜)套154轴断层扫描马达样品台套16花岗岩工作台套17四门式辐射安全屏蔽罩套18机箱内部可见光相机套1924”LCD显示器套110人体工学用户操控台套111系统软件(包含数据采集、三维扫描、图像重构、3D视图)套112高速工作站套113对综合分辨率测试标样套114X射线过滤器(12个)套115样品座套116操作手册(印刷版和电子版)套117系统控制和图像采集工作站套1备注:“※”标注的技术需求为符合性审查中的实质性要求,投标文件若不满足按无效投标处理。“▲”标注的技术需求为重要技术需求,投标文件若不满足将按照评标因素中相关规定处理。未标注的技术需求为一般技术需求,投标文件若不满足将按照评标因素中相关规定处理。潜在投标人需于2024年03月08日至2024年03月15日(每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59)在“中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)”、“重庆大学政府采购与招投标管理中心(http://ztbzx.cqu.edu.cn)”获取招标文件,并于2024年03月29日10点00分(北京时间)前递交投标文件。 附件:重庆大学MicroCT(X射线微型计算机断层扫描系统)采购招标文件.doc
  • 规模化制备高度集成微型超级电容器研究获进展
    p  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队,以及中科院金属研究所成会明、任文才团队合作,采用丝网印刷方法规模化制备出高度集成化、柔性化、高电压输出的石墨烯基平面微型超级电容器,相关成果发表在《能源与环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。/pp  微型化、柔性化电子器件的快速发展,让人们对与之匹配的微型储能器件的需求越来越大。然而,单个微型储能器件的输出电压和电流有限,难以满足需要高电压、大电流驱动的电子器件的应用需求,在实际中通常需要将多个储能器件进行串联和(或)并联集成来提高电压和(或)电流。目前集成化储能器件一般需要借助金属连接体,导致器件一体性、机械柔韧性差,加工过程复杂,以及性能难以定制。因此,急需发展新的规模化技术来批量化制备高度集成、性能可定制的微型储能器件。/pp  在该工作中,研究人员首先发展了一种具有优异流变学和电化学性能的石墨烯导电油墨,然后采用丝网印刷的方法,利用一步法实现了平面型及集成化微型超级电容器的集流体、图案化微电极和器件间导电连接体的制备,大大简化了制作流程,显著提高了集成器件的整体性和机械柔韧性。根据不同的实际应用需求,科研人员不仅可以对集成化微型超级电容器的形状和大小进行有效调控,而且能够实现任意数量平面微型超级电容器的串并联集成,进而有效定制输出电压(几伏至几百伏)和电流(纳安至毫安)。例如,由130个单器件串联得到的微型超级电容器模块,其输出电压可达到100V以上。该工作证明了石墨烯导电油墨可以同时作为集流体、导电连接体,以及高容量电极材料,丝网印刷技术可以高效、规模化地制备出高度集成化、一体化、高电压输出的平面微型超级电容器,获得的模块化器件具有出色的良品率、性能一致性、高电压输出等特征,具有广阔的应用前景。/pp  上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、大连化物所科研创新基金等的资助。)/pp style="text-align: center "img title="W020181210353843556910.jpg" alt="W020181210353843556910.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/01dbcb67-90ca-4395-a863-2e1d7866840e.jpg"//pp style="text-align: center "规模化制备高度集成微型超级电容器研究获进展/p
  • 微型光谱仪的结构解析
    光谱仪究其实质是一个“分光”仪器,现在有几种方式来实现分光功能。主流的方式是用光栅作为色散部件,将不同波长的光在空间上分开,用阵列探测器接收并输出光谱。另一种方式是用干涉仪调制入射光,用单元探测器接收被调制了的光,并输出光强随时间变化的曲线,再用傅里叶变换还原光谱,这就是傅里叶光谱仪。  由于在UV-VIS-NIR波段,硅CCD, CMOS阵列的工艺成熟,性价比好,再加上无移动部件,可靠性好,因此,几乎无一例外地使用光栅色散,阵列探测器检测的方式。只是在波长大于900nm的近红外波段,硅材料实在无法胜任,才采用InGaAs线列探测器,但是,至少在现阶段InGaAs线列探测器还是太贵,于是才有人尝试采用傅里叶光谱技术,转动光栅技术,美国德州仪器公司的DLP(Digital Light Procession)技术,其核心是用MEMS技术制造一个微镜陈列,可以用集成电路芯片组驱动每一个微镜的方向,这样就可以用单元InGaAs探测器,使近红外波段的微型光谱仪成本下降。另一种思路是怎么把光谱仪做得更小,更便宜,干脆不用光栅分光,虽然性能不一定那么好,但是对于有些应用也许就足够了,这基本上就是用滤光片加线列探测器的方法。  就采用光栅分光技术的微型光谱仪而言,其性能主要决定于三个方面,光学设计,光栅的选择,探测器的选用。  光学设计又与采用的光栅种类有关,现用的光栅有反射光栅和透射全息光栅两大类,采用不同光栅的光谱仪光学设计方案有所不同。现在的主流是反射光栅,这是由于制造工艺相对成熟,因此价格也相对低一些的原因,采用反射光栅,又要做得体积小,采用折叠光路的设计就很自然了,因此,交叉光路Czerny-Turner 结构(Crossed Czerny-Turner)成为市场最流行的设计 另一类是透射全息光栅,它的主要优点是光栅效率高,导致光学系统的光通量大,对于一些测量比较微弱的光的应用,或者快速动态过程分析,不允许长的积分时间,就倾向于选择透射光栅,当然,价格相对会贵一些。  以下我们就分析典型的交叉光路的Czerny-Turner 结构光谱仪(如图所示)。图 典型的交叉光路Czerny-Turner光谱仪结构。1为SMA 905接头,2为入射狭缝,3为长通滤光片(可选),4为准直反射镜,5为反射光栅,6为汇聚反射镜,7为柱形汇聚透镜(可选),8阵列探测器,9为线性可变滤光片阻挡高阶衍射光进入探测器,10为探测器的石英玻璃窗口,取代普通BK7玻璃窗口,用于工作在小于340nm的紫外波段光谱仪(可选)  -用光纤将待测光束通过标准的SMA905接头接入光谱仪。  -待测光束通过狭缝进入光谱仪,狭缝就是成像系统中的“物”,通常为矩形,根据应用的要求,狭缝的宽度可选,较宽的狭缝允许更多的光子进入光学系统,即系统的光通量较大,但这是以损失分辨率为代价。典型的狭缝宽度在5um-200um之间,高度为1mm。  -从狭缝出射的光是发散的,我们希望入射光束的传播方向是可控的,不要散射到不该去的地方,导致杂散光太大,通过准直光学部件,通常是反射镜,将其变为平行光束。  -光栅作为色散元件:这是对光谱仪性能有决定性影响的元件,不同波长的光被衍射到空间不同的方向。光栅的参数包括刻线密度,闪耀角度等,都会影响到光谱仪的性能指标,包括分辨率,波长范围,光栅效率曲线等。  -反射镜作为光束汇聚器件,将光栅分光后不同波长狭缝的“像”汇聚到阵列探测器不同的像元上。每个像元会接收到波长范围很窄的光子(15 nm to 0.02 nm,取决于光谱仪的结构)  众所周知,狭缝的宽度会影响到光谱仪的分辨率和响应率,  -探测器阵列:探测器是实现光电转换的重要器件。线阵探测器上的每一个象元的读出数据对应于一个特定的波长范围,在紫外,可见光,短波近红外波段,硅CCD是目前使用最多的探测器,其性价比最好,探测器本身的噪声对光谱仪信噪比的影响。只有在900nm-2500nm的近红外波段才使用InGaAs线列探测器。  -模-数转换电路ADC (Analog-to-Digital Converter):探测器读出电路给出的是电压模拟信号,通过ADC把模拟信号转换为数字信号,将每个像元输出的电压转换为一个特定的数字,这个读数被称为“counts”  ADC器件性能的重要指标是它输出的数字是用多少位二进制数字来表示。一个12位的模数转换电路可以将满量程光强度用0-4096(212)个counts来表示。相应的,同样的满量程光强度,如果用16位的模数转换电路其输出则是用0-65535(216)个counts来表示。由此可见ADC器件的位数反映了光谱仪在垂直方向的“分辨率“。(如图xxx所示)ADC的位数越高其输出的读数就可以越”准确“地描述光谱的强度。  因此,对于一个采用2048个像元的线列探测器和12位模数转换器件的光谱仪,每条光谱曲线会输出2048个波长和对应光强的数据对,每个光强的数据用一个12位数字表示。这些数据是光谱的原始数据。图 ADC的位数和垂直方向“分辨率“的关系示意图  -光谱仪内还包括以微处理器为中心的一些电路,主要包含两部分功能。一方面,产生光谱仪CCD或CMOS探测器所需的控制时序,使探测器按用户设定的工作模式工作 另一方面,实现与PC机的通信,如从探测器中读出数据并传送到PC端。这些电路的性能,譬如,模拟电路的噪声水平、处理器的主频、缓存的大小和通信接口的速度,都会对光谱仪的整体性能有重要影响。
  • 滨松推出高信噪比、高灵敏度微型FTIR引擎
    人的指纹是各自不同的,通过指纹识别,便可以找到特定的那一个人。而在微观世界中,分子也是拥有自己独特的“指纹”的。红外光具有在特定波长被吸收的特性,该特定波长由分子固有的振动能决定。利用此特性可以识别每个分子,因此红外光的光谱范围通常被称为分子的“指纹区”,并被广泛用于分析光谱学中。 其中,傅里叶红外光谱仪(FTIR)是红外光谱分析中一种重要的光谱仪类型,发展自20世纪70年代,属于第三代红外光谱仪技术。由于可以快速、准确的进行多组分的定量和定性分析,FTIR被看看作是医药、食品、农业和化工等领域中实现质量控制的理想工具。 典型的FTIR工作示意进入FTIR光谱仪的红外光由光学干涉仪中的分束器分成两束。这两个光束分别被固定镜和可移动镜反射,并被分束器重新组合。然后,光被红外检测器检测为光学干涉信号。根据可移动反射镜的位置信息和根据光学干涉信号强度按可移动反射镜位置分布的信息,来执行傅立叶变换以计算每个波长的红外光强度,从而分析样品的成分。 不过,虽然性能棒棒,本领超凡,但FTIR却有一个关于自己“体型”的“烦恼”,那就是:真!的!太!笨!重!了!作为一个“精贵的月半子”,FTIR几乎只能止步于实验室中。面对应用场景中出现的在线检测、快速移动等需求,只能无奈说一句“臣妾做不到”了。 之所以传统的FTIR光谱仪体积非常大,主要是其中的核心部分——光学干涉仪占据了非常大的空间。虽然业界中也一直在推进小型化的工作,也推出了一些有助于缩小整机体积的内部FITR光谱组件产品。但体积的缩小,往往会带来入射光量和光能量损失的问题,许多产品也是在牺牲了灵敏度、信噪比等性能下实现的小型化。若想解决这个问题,内部元件、光路的创新性设计,以及提高工艺水平都是关键。 经过精心重构光学干涉仪的设计思路,并采用always独特的MOEMS技术,滨松成功开发出了一款高性能的微型化FTIR引擎。迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路统统内置其中,仅手掌大小,却实现了在1.1-2.5 μm区域超高的灵敏度,具有远超同类产品的高信噪比表现(10000:1),以及高光谱重现性。可内置于便携式FTIR仪器中,实现整机小型化的同时,也可保证高性能的实现。 滨松新型FTIR引擎C15511-01左:FTIR引擎结构图右:内置在FTIR中的光学干涉仪结构图 这个FTIR引擎内部到底是有什么样的乾,什么样的坤,才实现了这样的性能的呢?下面我们来看看吧! 1、高灵敏度&高信噪比 上文我们也提到,入射光量和光能量的损失是小型化FTIR灵敏度和信噪比下降的一个重要因素。采用MOEMS技术,滨松开发出了一个直径3 mm的微型可移动反射镜,克服了缩小干涉仪尺寸而又不减少入射光量的挑战。这是信噪比得以提升的关键。 我们还通过先进的封装技术,将可移动反射镜和固定镜直接键合在一起,从而成功地将镜与镜之间的相对角度误差减小了约0.01度。光程差控制更加精确,灵敏度则得到提高。此外,还优化了移动反射镜的驱动器结构和驱动方法,以消除驱动反射镜时出现的模糊,抑制了红外光在光学干涉仪中的扩散,进一步减少了光损失。 当然,体积也进一步得到了缩小,57×49×76 mm,这样的体型仅仅是一般台式仪器的1/100。 2、高光谱重现性 一般的FTIR光谱仪基于干涉光(光学干涉信号)和可移动镜的位置信息执行傅立叶变换,以计算每个波长的红外光强度。而新FTIR引擎利用半导体激光器,可以精确地检测可移动反射镜的位置,增强了测量结果的可重复性。 除了硬件设施外,为了更加方便使用。滨松还开发了与该产品相匹配的软件,用于设置测量条件,获取数据和显示数据图。 评估软件 为了满足进一步的市场需求,滨松此后也将持续提高FTIR引擎性能,进一步减小其尺寸,以及将光谱响应扩展到更长的波长区域,敬请期待~
  • 微型磁控胶囊有望替代内窥镜检查
    虽然可吞咽视频胶囊内窥镜已经存在多年,但由于医生无法主动控制,这种胶囊只能受重力和人体自然运动驱使而被动移动。据美国乔治华盛顿大学的一项首创研究,医生可远程驱动微型磁控胶囊到整个胃部,以可视化和拍摄潜在的问题区域。这一技术使用外部磁铁和手持视频游戏式操纵杆,在胃中以三维方式移动胶囊,功能更接近传统的管式内窥镜。相关研究近期发表在美国胃肠内窥镜学会开放获取的在线期刊《iGIE》上。AnX Robotica公司的胶囊内窥镜系统NaviCam图片来源:AnX Robotica公司®传统的内窥镜检查是一种侵入性的手术,需要麻醉和后期休养恢复,其成本较高。一般情况下,患者也无法在急诊室接受内窥镜检查。为了解决这些问题,研究人员开始寻找侵入性较小的方法,并着眼于磁控胶囊内窥镜。这种内窥镜的外部磁铁允许胶囊无痛驱动,人工智能驱动的操纵杆软件正在开发中,届时,医生通过按下按钮,就可将胶囊自动驱使到胃的所有部位,可视化这些区域并拍摄视频,记录任何可能的出血、炎症或恶性病变。这将使该系统更容易用作诊断工具或筛查测试。此外,如果胃肠病专家不在现场,也能很容易地将视频传输给专家进行审查。研究人员使用磁控胶囊内窥镜对40名患者进行了研究。他们发现,医生可以将胶囊引导到胃的所有主要部位,可视化比率为95%。胶囊由急诊室医生驱动,研究报告由不在现场的主治胃肠病医生审查。相比传统内窥镜检查,新方法没有遗漏高危病变,80%的患者更喜欢胶囊法而不是传统的内窥镜检查。该团队也没有发现与新方法相关的安全问题。
  • 大连化物所研制出用于制毒窝点稽查的高性能微型质谱
    近日,大连化物所质谱与快速检测研究中心(102组)李海洋研究员团队在现场检测微型质谱研究方面取得新进展,自主研发了具有高灵敏度和高稳定性的连续进样微型质谱,在制毒窝点查缉方面展示了良好的应用前景。   毒品犯罪严重危及国家安全和人民群众的生命财产安全。世界范围内毒品犯罪的日趋猖獗,精准排查藏匿制毒窝点对于打击毒品犯罪具有十分重要的意义。该团队前期构建了脉冲进样微型质谱,实现了传统毒品和新型芬太尼类毒品的定性检测(Anal. Chem.,2021;Anal. Chem.,2021;Anal. Chem.,2019;Anal. Chem.,2019),并在云南边境开展了示范应用。本工作中,为了提升微型质谱的鲁棒性和定量能力,该团队构建了六极杆高效传输的微型离子阱质谱,提出了轴向气流驱动与径向离子聚焦相结合的研究思路,并利用射频电场避免了径向离子扩散损失、调控气压差等,从而实现了离子的轴向驱动,以及高效的离子传输。团队将该微型质谱与高气压光电离源联用,使甲苯、四氯乙烯的检测灵敏度提升了16倍,检出限达到1ppbv;同时保持了质谱的高稳定性(RSD=5.34%)。该微型质谱可实现8米以上远距离检测空气中痕量制毒溶剂甲苯和中间产物苯丙酮,可用于制毒窝点的精准稽查,此外该仪器还适用于国家安全、生命健康和环境现场检测等领域。   相关研究以“Hexapole-Assisted Continuous Atmospheric Pressure Interface for High-Pressure Photoionization Miniature Ion Trap Mass Spectrometer”为题,于近日发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。该工作的第一作者是大连化物所102组博士研究生阮慧文。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金等项目的支持。
  • 中科院沈阳自动化所刘连庆研究员:利用气泡作为微型机器人实现
    工业机器人已被广泛应用于制造和组装,但是在微观尺度上,大多数组装技术只能将微模块简单的排列在一起,很难将其装配在一起形成一个不易分散的实体。近日,中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆研究员领导的微纳米机器人课题组利用激光产生和控制的气泡作为微型机器人,将不同形状和功能的微小零件装配在一起。这些微小零件是通过PμSL 3D打印技术(摩方精密,nanoArch S130)制备而成。在这项研究中,表面气泡充当芯片上的微型机器人。这些微型机器人可以移动、固定、抬起和放下微型零件,并将它们集成在一起,形成紧密连接的实体。以燕尾形零件的装配过程为例(图1),气泡机器人首先将带有榫舌的微型零件抬起,而后另一个移动微气泡机器人将带有卯眼的微型零件移动至指定的位置,原先的微气泡在激光关闭后缓慢消失从而使得榫舌结构插入卯眼中。用此方法装配的微型零件可以作为一个整体运动而不会分离。类似地,将不同类型的零件整体组装可以得到不同的结构,例如齿轮、蛇形链条和车辆,然后由气泡微型机器人驱动它们以执行不同形式的运动。这种组装技术既简单又有效,有望在微操作、模块化组装和组织工程中发挥重要作用。该工作以“Integrated Assembly and Flexible Movement of Microparts Using Multifunctional Bubble Microrobots”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。https://doi.org/10.1021/acsami.0c17518图1. 装配过程和实验系统示意图。A) 燕尾形零件的装配过程。B) 系统的示意图。 当激光照射在非晶硅表面时,由于光热效应,在固液界面处会产生一个气泡,并可在激光的控制下进行移动。当气泡产生在微模块的底部时,气泡可将微模块抬起。本研究利用气泡产生过程快而溶解过程慢的特点,先控制一个气泡将微零件抬起,然后利用第二个气泡移动另一个微零件。当第一个气泡缓慢消失时,第一个零件缓慢落下,两个微零件能够装配在一起。利用气泡对微零件的三维操作能力,将二维组装变为三维装配。利用不同形状的微零件,可以得到齿轮(图2)、链条(图3)和小车(图4)等不同的结构,这些结构在气泡的驱动下可以进行多种灵活的运动。图2. 齿轮结构的装配过程及运动 图3. 链条结构的装配过程及运动图4. 小车结构的装配过程及运动 总而言之,该研究利用微小气泡作为机器人,对微零件进行抬起、移动、固定等操作,并利用气泡机器人的三维操作能力,将多个零件装配成整体,提供了一种新的微尺度操作和装配技术。(以上相关介绍内容由中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组代利国博士提供)上述研究工作涉及的PμSL微尺度3D打印技术由摩方精密提供,因此摩方公司就这一创新型成果对中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组进行了更进一步的补充访谈,以下为部分内容:1、BMF:请问利用气泡作为微型机器人来操纵微型零件有哪些优势?潜在的应用有哪些?代博士:气泡作为微型机器人,可以对单个的零件进行多种形式的操作,特别是可以控制微模块的三维姿态,这是其相比于其他微纳操作技术的优势。其可以用于操作细胞、颗粒和微模块等,在生物医学、组织工程等领域都有应用前景。2、BMF:请问在这次研究中,为什么采用微尺度3D打印的制备方式?代博士:我们设计的零件包含各式各样的微米尺度接头,比如燕尾形的榫舌和卯眼等,其中最小细节尺寸30μm,并且这些结构有尺寸配合的要求。摩方公司的3D打印技术可以很好的满足我们的要求,尺寸和形状都可以按照设计进行灵活加工,误差也在可控范围内。此外,面投影光刻3D打印技术可以批量化快速制作零件,有助于实验的顺利完成。—— E N D ——
  • 磁性微型机器人三维精准定位!振动样品磁强计提供关键数据支撑
    磁性微型机器人广泛应用于生物医学工程领域,其特殊的结构和特性有助于实现精准药物传递、无创诊断和基于细胞的治疗等医疗工作。然而,目前控制此类微型机器人运动的技术依赖于同质磁场的驱动,容易受到微型机器人特性和周围环境的影响。当周围环境或微观机器人本身的特性发生改变时,这些驱动方式缺乏通用性和适应性,并且由于电磁驱动系统和微型机器人位置的独立控制,微型机器人的移动容易出现短暂的延迟。针对上述问题,大邱庆北科学技术院的Sarmad Ahmad Abbasi 团队提出了一种通过电磁线圈产生的梯度场对磁性微型机器人进行基于机器学习的位置控制的方法。该方法通过直接驱动线圈电流模拟一个微型机器人运动的环境,从而控制微型机器人在规定工作区域内的三维位置。在模拟训练结束后,上述机器学习过程转移到反映现实世界复杂性的物理电磁致动系统中使用,相比于传统数学模型计算,该方法更精确、更高效。该成果以《Autonomous 3D positional control of a magnetic microrobot using reinforcement learning》为题发表在Nature Machine Intelligence上[1]。图1 磁性微型机器人通过驱动磁场模拟控制三维位置示意图 本文中,作者使用了美国知名低温设备制造商Lake Shore Cryotronics, Ltd.新推出的振动样品磁强计,对该微型机器人的磁化强度进行了表征,用以计算模拟环境中所使用的驱动磁场大小。该设备基于7400系列VSM成熟的产品设计基础上,推出了全新8600系列VSM系统。8600系列以提高产品性能和用户体验为目标,对其各部分的测量元件和操作部件都进行了全新优化升级,在提升灵敏度和磁场分辨率的情况下,还增强了设备的操作性。一、主机部分Lakeshore 8600系列VSM✔ 更优异的性能8600系列VSM采用创新设计,在降低测量噪声的同时还提高了采样速度。系统具有15 nemu的超高灵敏度、1 mOe的磁场分辨率、自带10000 Oe/s的超快磁场变化率和高达10ms/pt的数据采集速度,绘制一个完整的磁滞回线只需30秒。 100ms/point 时无样品背景噪声测试,噪声峰值119.5 nemu - 800 nemu(左);10s/point 时无样品背景噪声测试,噪声峰值13 nemu - 50 nemu(右)✔ 更人性化的操作8600系列产品升级的另一个核心是设备的可操作性。Lake Shore公司将自研的QuickLIGN&trade 安装组件内置于该系列产品中,极大地简化了样品安装和更换的流程,单手即可完成操作。同样,QuickLIGN&trade 安装组件与8600系列VSM的所有变温选件兼容,使得安装和配置温度选件5分钟内即可完成。 此外,8600系列的VSM磁体内置了ExactGAP&trade 功能,设置了6个可重复的固定间隙,无需进行重新校准。QuickLIGN&trade 安装组件ExactGAP&trade 可重复磁极间隙调整功能✔ 更强大的操作软件8600系列VSM 配备了全新的测量软件,界面简单,只需几步操作即可实现设置、执行程序、实验测量和数据处理等功能。软件包含一个完整的脚本引擎,用户可以使用提供的标准协议脚本或自行创建脚本,设定自定义实验条件进行测量。当与变温选件(86-OVEN, 86-CRYO, 或86-SSVT)联用时,该软件可以自动检测接入系统的变温选件,并与集成的705气体控制器配合使用,从而在4.2 K~1273 K的整个温区中提供自动化的VSM测量。系统软件还具备处理扩展和补偿数据、校准退磁和斜率因子、规范样品质量和体积、从测量数据中修正及扣除衬底数据以及计算及显示导数曲线等功能,进一步提升了实验的准确性和效率。 8600系列VSM操作软件界面✔ 一阶反转曲线功能FORC一阶反转曲线(FORC)是一种新型磁学测量方法,主要适用于测量含有诸多磁性矿物的自然样品,确定磁性矿物矫顽力的分布以及磁性矿物颗粒之间磁相互作用的强弱,帮助区分磁性矿物的种类和磁畴转换。FORC测量需要较高的磁场变化率和数据采集速率,8600系列VSM的标配系统自带FORC测量功能,可以满足测量参数的需求。FORC的测量结果还可以通过2D图像实时显示,测量结果更直观。一阶反转曲线(FORC)测量数据二、 变温选件Lakeshore的8600系列VSM配备了三种不同的变温选件:SSVT一体化变温选件、CRYO低温恒温器选件和Oven高温选件,以满足不同的温度需求。变温选件采用GlideLOCKTM设计,软件可以自动检测变温选件的安装,操作十分简便。GlideLOCKTM变温选件和温度控制器Lakeshore VSM变温选件温度范围SSVT一体化变温选件:100 - 950K(左);低温恒温器变温选件 4.2-450K(中)Oven高温炉选件:303-1273K(右) 三、矢量线圈组件Lakeshore 8600系列VSM同样提供了矢量线圈组件,配合振动头的旋转功能,可以进行磁性材料各向异性测量表征,从而确定其矢量磁化分量和电感张量。矢量线圈组件可以进行室温测量,也可以与变温选件联用进行变温测量。室温矢量测量(左);与SSVT选件联用的变温矢量测量(右)关于 Lake Shore Cryotronics, Ltd.: 美国Lake Shore公司(www.lakeshore.com)是知名的极端温度和磁场条件下高精度测量和控制解决方案的创新者。主要产品包括低温探针台、振动样品磁强计、霍尔效应测量系统、M81同步源测量系统、Janis系列低温恒温器、低温控温仪、低温温度传感器、高斯计及霍尔传感器等。Lake Shore公司一直致力于推动科学发展,其产品解决方案不断创新,应用领域从物理实验室到深太空科学探索不断发展。相关产品1、Lake Shore 8600系列振动样品磁强计
  • 新品 | HKP发布微型直线模组,非常适用于医疗设备等应用
    Haydon Kerk Pittman近期推出全新微型直线模组系列。紧凑小巧的微型直线模组可以节省大量结构空间,非常适用于小型实验室、医疗设备和舞台灯光等应用场合。微型直线模组可提供2种驱动电机选项,9种不同导程的丝杠选项,4种润滑选项,以及英制或公制标准。模组外观微型直线模组可以选配2种不同电机,分别是永磁式电机和混合式电机,见下图。永磁式电机微型模组混合式电机微型模组技术参数微型直线模组所选电机不同,电机的技术参数也不同。混合式电机微型直线模组永磁式电机微型直线模组模组尺寸微型直线模组有4种行程可选,不同的行程尺寸也会变化,具体见下图混合式电机微型模组永磁式电机微型直线模组其他特点体积小,平台稳定,定位精度高模组预留多种安装孔位,方便扩展其他组件混合式电机可配编码器关于HKPHaydon Kerk Pittman是精密运动控制领域3个世界级品牌的组合,分别是Haydon、Kerk和Pittman。作为阿美特克精密运动控制(AMS)部门成员,Haydon Kerk Pittman (HKP)供应各种精密直线和旋转运动产品,被公认为是精密梯形丝杠和消隙螺母组件、直线步进电机、直线导轨和导向系统、有刷和无刷电机以及完全定制系统的领先制造商。HKP在全球范围内为实验室自动化、医疗仪器、半导体制造、运输、楼宇自动化和工业自动化等苛刻市场提供高性能的解决方案和产品。阿美特克是电子仪器和机电设备的全球领导者,年销售额约为50亿美金。为材料分析、超精密测量、过程分析、测试测量与通讯、电力系统与仪器、仪表与专用控制、精密运动控制、电子元器件与封装、特种金属产品等领域提供技术解决方案。全球共有17,000多名员工,150多家工厂,在美国及其它30多个国家设立了100多个销售及服务中心。
  • 新品速递 | MiniSlide微型直线模组,搭建X-Y平台的绝佳选择
    HaydonKerk Pittman是全球精密运动控制方案的领军型企业,最近全新推出一款新品—MiniSlide微型直线模组。该模组具有高可配置性、易于集成、结构紧凑、稳定、高性价比等特点。如今,实验室设备和自动化设计人员比以往任何时候都更需要适合紧凑空间的复杂运动控制解决方案。所以,相应的设备制造商需要既匹配其应用又经济实惠的解决方案。针对这一痛点,HaydonKerk Pittman全新推出一款新品—MiniSlide微型直线模组。该模组充分考虑了系统的集成性,可以大大减少购买单个组件组装所带来的时间、性能、成本等问题。创新点:快速组合成X-Y运动平台MiniSlide颠覆了传统的直线模组设计思路,它除了可以单独作为一个单轴的模组使用,还可以把两个模组组合起来,形成一个X-Y运动平台,非常的简单快捷,而且有效,为实验室设备和自动化设计人员提供了一个既能节省空间,又能满足多运动方向要求的客制化解决方案。定制的选项 MiniSlide系列提供了巨大的设计灵活性,具有以下定制的选项: -驱动电机-模组行程-螺杆导程-TFL涂敷-负载滑块高级产品经理David Kosewski表示:"当仪器厂家的工程师们在开发新产品的一个新的直线传动机构时,通常是通过购买一系列的运动部件将它们整合在一起,认为这是最经济的方法。在选择直线导向机构时,通常选择的是滚珠导轨。在选择直线导向机构时,通常选择的是滚珠导轨。在选择直线导向机构时,通常选择的是滚珠导轨。这些都是很好的产品,但是对大部分的应用来说,负载能力是过度的,而且非常昂贵。选择MiniSlide微型直线模组则可以解决这些问题。MiniSlide是HKP核心竞争力的结晶,是一体化集成制造的产品,包含了我们数十年解决客户运动控制需求的经验。MiniSlide是一个集合尺寸紧凑、经济性和可靠性于一体的产品。我们利用工程塑料注塑方面的经验为MiniSlide开发了一个整体的支架,它不仅是负载的载体,同时还是导杆的衬套,和螺杆的驱动螺母。通过把步进电机整合到模组中,不仅仅使得电机作为具体应用的动力源,同时也让整个模组实现超高的分辨率和重复定位精度。"应用领域非常适合用于实验室设备应用,如样品处理、光谱仪和色谱仪、分子分析仪、光学显微镜和其他检测设备。
  • 清华大学深圳国际研究院:在微型柔性机器人触角传感器领域取得新进展
    柔性微型机器人在体积、重量上都远小于传统的刚性机器人,可以胜任诸如狭小地形探测、灾害救援等很多大型机器人难以完成的工作。但是在触觉感知能力上,微型机器人由于带负载能力弱、尺寸小,其通常无法直接搭载商用传感器和应用传统感知解决方案来获得感知能力,必须通过与微型机器人的结构与功能相匹配的特殊设计,定制微型机器人的传感器。因此如何在微型机器人驱动力弱、功率密度低、结构尺寸小的限制下实现机器人对外界环境的触觉感知,对赋予微型机器人实用化和智能化具有重要意义。图1.(a)昆虫触角系统的解剖示意图;(b)安装仿生触角的微型机器人;(c)仿生触角感受器的传感原理;(d)仿生触角在机器人主动感知中的应用示意图近日,清华大学深圳国际研究院张旻、王晓浩团队受自然界中昆虫触角的启发,提出了一种基于摩擦纳米发电机(TENG)的自供电仿生触角传感器(SBA),用于微型机器人的自主环境感知,辅助微型机器人进行障碍躲避和地形预判。该仿生触角主要由感受器、硬质导线和执行器单元三个部分组成,分别模拟了昆虫触角中的机械/接触化学感受器、神经纤维和肌肉纤维(图1),完成接触感知、信号传导和驱动工作。仿生触角感受器由银纳米线包覆的多孔弹性体(ACES)为原材料制成,文中探究了ACES的制备工艺、导体性能和摩擦电性能。当感受器部分与外界环境中的物体进行接触时,与外界物体之间形成单电极式摩擦纳米发电机进行信号输出,反映感受器与外界环境的接触状态以及接触物的材料属性。执行器单元由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜骨架和形状记忆合金(SMA)弹簧构成,赋予仿生触角水平方向和竖直方向的运动自由度,使得感受器部分可以进行自主检测动作,实现主动感知。单个仿生触角的重量约为70mg,并在体积和集成性上与微型机器人相匹配。图2.基于仿生触角的微型机器人感知系统图3.(a)仿生触角在水平面上的主动感知(在避障过程中,机器人通过读取墙壁上预设的材料指令完成预设路线的行进);(b)不同接触材料对应的开路电压信号 图4.(a)仿生触角在竖直面上的主动感知;(b)不同地形对应的开路电压信号输出研究团队进一步设计了基于仿生触角的微型机器人感知系统(图2)。通过仿生触角的水平扫掠运动,微型机器人能够主动收集墙壁上预先设置的“材料指令”,使机器人按照预先设定的路线移动(图3)。通过仿生触角的垂直摆动动作,感受器能够区分平面、边缘和斜坡/台阶地形,使微型机器人具有判断地形通过性的能力,保证微型机器人在复杂地形行驶的安全性(图4)。相关成果以“用于微型机器人触觉感知的摩擦纳米发电机自供电仿生触角”(Self-Powered Bionic Antenna based on Triboelectric Nanogenerator for Micro-Robotic Tactile Sensing)为题发表于《纳米能源》(Nano Energy)上。论文通讯作者为清华大学深圳国际研究生院张旻副研究员,第一作者为清华大学深圳国际研究生院2020级硕士研究生朱德宽。
  • 海洋光学微型近红外光谱仪Flame-NIR新品上市
    近红外光谱检测是一种快速,无损,适用范围广的检测方法。可以鉴定、区别和分析多种样品,无需或只需较少的前处理,就可以获得所需光谱数据。在食品安全,鉴定鉴伪,生物医学研究等关系国计民生领域中起着重要的作用相比市场上已有的各类近红外光谱仪, Flame-NIR微型近红外光谱仪能为用户提供独特和有竞争力的价值。 Flame-NIR微型近红外光谱仪小巧便携:传统的近红外仪器,体积,重量大,Flame-NIR尺寸仅为:89.1mm*63.3mm*31.9mm,重量265g。低价格:搭配光纤和光源,全套系统价格低于10000美金。高性能:相对于其他低成本的NIR光谱仪,Flame-NIR配备的InGaAs二极管阵列检测器可对范围内所有波长同时进行高灵敏度的测量,光谱范围最大可覆盖 900nm~1700nm。灵活配置:Flame-NIR光谱仪提供预配置型号,也可以由客户根据应用提供自定义配置。狭缝可自行更换,用户可根据应用需要调节光谱仪的分辨率和光通量。稳定和一致性:在不损失灵活性和可配置性的情况下,Flame NIR具有较高的热稳定性、较低的台间差异,这是传统的模块化微型光谱仪做不到的。简单易用:Flame-NIR使用micro USB 接口,连接简单,上手快。通过驱动程序和软件支持,使得它易于集成到几乎任何系统。LED指示灯显示工作和数据传输状态,可以搭配光源、采样附件,是反射、辐射及透射测量的理想工具。Flame NIR用于塑料回收在线分拣 具有众多优势的Flame NIR,是适用于科研,仪器制造,系统集成领域的理想产品。
  • 滨松推出扁平型微型光谱仪FT系列,内置高灵敏度CMOS图像传感器
    滨松微型光谱仪FT系列 C13053MA滨松新型微型光谱仪FT(扁平型)系列为封装在小且薄盒子的多色仪,其内部集成了光学元件、图像传感器以及驱动电路。使用时可通过光纤将测量光导入光谱仪,后通过USB接口传输测量结果。而该光谱仪也不需要任何外部电源,可直接通过USB总线供电。产品外形(80*60*12 mm)该产品使用了石英透射光栅,因此具备高通量的优点,而内部没有运动部件,则保证了测量能够连续稳定地进行。另外,值得注意的是,FT系列内置了高灵敏度的CMOS图像传感器,其灵敏程度与CCD保持了相同的水平,且同时具有电源功耗低的优点。微型光谱仪FT系列连接示例该产品的光谱响应范围在500到1000nm,可应用于食品酸甜度分析、塑料分类以及膜厚测量等。另外,其还具有可用于短时间积分的触发功能,亦可胜任对脉冲发射的光谱测量。在软件方面,滨松除了拥有免费软件能够进行测量条件、获取保存数据、画图等等的设置以外,DLL函数规格也是完全公开的,因此用户可以创建自己原始的测量软件程序。点击按钮,查看产品详细信息:欢迎关注滨松中国官方微信号
  • 海洋光学的微型近红外光谱仪Flame-NIR新品上市
    上海2016年3月14日电 /美通社/ -- 近红外光谱检测是一种快速、无损、适用范围广的检测方法,可以鉴定、区别和分析多种样品,无需或只需较少的前处理,就能获得所需的光谱数据。在食品安全、鉴定鉴伪、生物医学研究等关系民生领域中起着重要的作用。  相比市场上已有的各类近红外光谱仪,英国豪迈的便携式光谱仪品牌“海洋光学”的Flame-NIR微型近红外光谱仪能为用户提供多种独特而有竞争力的价值,包括小巧便携、低价格、高性能、灵活配置、稳定和一致性,以及简单易用。  小巧便携:传统的近红外仪器,体积,重量大,Flame-NIR尺寸仅为:89.1mm*63.3mm*31.9mm,重量265g。  低价格:搭配光纤和光源,全套系统价格低于10000美金。  高性能:相对于其他低成本的NIR光谱仪,Flame-NIR近红外光谱仪配备的InGaAs二极管阵列检测器可对范围内所有波长同时进行高灵敏度的测量,光谱范围最大可覆盖 900 nm~1700 nm。  灵活配置:海洋光学Flame-NIR近红外光谱仪提供预配置型号,也可以由客户根据应用提供自定义配置。狭缝可自行更换,用户可根据应用需要调节光谱仪的分辨率和光通量。  稳定和一致性:在不损失灵活性和可配置性的情况下,Flame NIR近红外光谱具有较高的热稳定性、较低的台间差异,这是传统的模块化微型光谱仪做不到的。  简单易用:海洋光学Flame-NIR近红外光谱仪使用micro USB接口,连接简单,上手快。通过驱动程序和软件支持,使得它易于集成到几乎任何系统。LED指示灯显示工作和数据传输状态,可以搭配光源、采样附件,是反射、辐射及透射测量的理想工具。  具有众多优势的海洋光学Flame NIR近红外光谱仪,是适用于科研,仪器制造,系统集成领域的理想产品。
  • 陕西卫星多项技术全国创新
    10日12时03分50秒,由陕西省西咸新区空港新城入区企业西安中科西光航天科技有限公司(以下简称“中科西光”)自主研发的西光壹号系列五颗卫星,在酒泉卫星发射中心搭载“谷神星一号”遥七运载火箭成功发射,成为陕西建设秦创原创新驱动平台、打造科技创新高地的又一重大成果。本次卫星的成功发射标志着中科西光航天108星遥感星座阶段建设的顺利推进,该批卫星入轨后,将与今年1月发射的2颗高光谱卫星形成组网,进一步完善中国商业航天高光谱综合遥感星座系统建设,打造国内最大最全的高光谱遥感星座监测体系。此次发射的西光壹号系列中的“西光壹号01星”在国内首次实现多项关键核心技术突破及在轨应用,是目前国内光谱分辨率及地元分辨率最高、功能最多的百公斤级高光谱红外综合观测卫星。该卫星具有探测成像一体、多条带、多目标、视频、凝视、跟踪等12种成像模式及高速数传能力,可实现广域遥感监测、多源遥感数据融合、目标自主捕获与闭环跟踪等功能。西光壹号01星搭载的核心载荷为国内首创超轻小型高光谱成像仪。搭载的红外相机在国内首次实现了全3D打印光学系统、全铝无热化设计等创新技术的在轨使用,研制周期大幅缩短,研制和装调难度大幅降低,提升了遥感载荷的低成本、超快速研制能力。搭载的光交换机在国内首次实现高速全光网络交换技术在轨验证,突破了现有的在轨电交换技术瓶颈,将在高带宽业务数据传输、大容量交换及全光组网等方面提供重要应用价值。作为秦创原临空产业聚集区和开放合作示范区,空港新城充分发挥“临空、自贸、保税、跨境、口岸、航权”六大开放平台功能和独特的临空经济禀赋优势,在政策赋能的同时,加强“产学研用金管服”步伐和园区平台支撑,全力支持中科西光航天等科创型企业创新发展。截至目前,共建成24个园区共计157万平方米科创载体,共申报入库科技型中小企业212家,累计认定国家级高新技术企业85家,累计落地科转企业60家。“未来,空港新城将持续依托秦创原创新驱动平台,营造一流创新生态,在服务端、金融端、人才端、环境端持续发力,推动创新链产业链资金链人才链深度融合,助推临空经济高质量发展。”空港新城党委委员、管委会副主任王新表示。据悉,西光壹号01星的发射将为中国生态环境、农林监测、自然资源、海洋经济、智慧城市、大气环境、防灾减灾、森林火点监测等多重领域提供坚实的航天科技支撑。同时,对推动我国商业航天产业科技创新、加速我国大型高光谱遥感星座建设具有重要意义。
  • DNA聚合酶分子马达精确动态工作机理研究获进展
    从细胞最基本的各种功能原件开始,进而精确认识其动态工作机理,是认识生命、有效干预生命过程的第一步。随着冷冻电镜技术的发展,蛋白质静态晶体结构可高效获取,为突破生命科学认知局限提供便利。解析蛋白质分子内部复杂部件的动态反应机理,是生命科学未来亟须解决的难题。明晰DNA/RNA聚合酶等马达分子精确动态工作机理,将为高效研发控制病毒复制的有效药物提供可行性前提。当前,模糊状态的工作机理,使控制病毒的有效药物研发耗时长、投入大、效率低下。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心软物质物理实验室SM1组研究员谢平运用广义第一性原理进行理论计算和模拟,探索生命活动的核心部件——各种分子马达的工作机理。鉴于生物科学研究手段限制(传统生化实验笼统平均化、晶体结构的数据静态化和新生代单分子实验数据的分散差异性及可观测数据局限性),聚合酶分子马达等功能蛋白分子的精确动态工作机制研究面临困难,至今不甚明了,只能给出卡通画式简单模型加以定性描述。2013年,谢平提出了DNA聚合酶Klenow片段(被广泛研究的高保真聚合酶模型分子)连续动态工作机理的理论模型。该模型解释了当时所有传统生化和单分子技术关于这一马达分子的实验数据,并对国际同行单分子实验结果实现了高度拟合。基于此模型,谢平提出Klenow聚合酶马达分子在受到外力时催化速率精确变化的理论预言。  近日,软物质物理实验室SM1组副研究员刘玉如和李伟,采用单分子操控技术检测该理论预言,实验结果与理论预言完全吻合。科研团队自主设计组装的高通量、高时空分辨率、高计算处理能力单分子磁镊仪器操纵系统,使纳米尺度实时高效测定Klenow聚合酶这一低持续性、多停顿的单分子催化反应速率成为可能。研究运用物理逻辑推理、理论计算与高质量实验结果的高通量分析,解析验证了DNA聚合酶Klenow在外力诱导下的催化活性变化,在实验中精确检测分子马达实时动态合成反应的速率变化。实验发现,在小外力(3.8pN)阻滞下,Klenow聚合酶的合成速率达到峰值,这一反直觉现象反映了高保真DNA聚合酶Klenow分子内部各部件之间的作用机制。  该研究首次诠释了DNA聚合酶Klenow的连续动态自动化工作机理。从DNA聚合酶分子内部原子与DNA之间相互作用隧道和关键位点的理论计算和逻辑推理,得出酶分子在催化位点处(nth position)保持最大相对结合能,从而使得酶分子在反应过程中实现于动态微扰中始终落入起始位点的化学机械偶联机理。今后,该工作在新实验数据基础上继续深化和细化,将为未来高效研发控制病毒、细菌和癌症等重大疾病的有效药物奠定前驱基础。  相关研究结果发表在Chinese Journal of Physics上, 并被选为推荐论文(Editor’s Suggestion)。研究工作得到国家自然科学基金委, 科技部和中科院的支持。  图1.DNA聚合酶(Klenow聚合酶)的自动移位机理图(a),与底物DNA不同结合位点的相对结合能(b),理论预言聚合反应在不同外力下的催化速率(c)。对DNA聚合酶分子内部原子与DNA之间相互作用隧道和关键位点的理论计算和逻辑推理,得出酶分子在催化位点处(nth position)保持最大相对结合能,从而使得酶分子在反应过程中实现于动态微扰中始终落入起始位点的化学机械偶联机理。根据酶分子内部fingers结构域不断开合和与DNA模板相互作用,提出理论预言——外力对Klenow聚合酶的催化速率具有显著影响,如图(c)所示,正向外力对催化速率没有影响;反向外力在小的力值(3.8pN)左右,使催化速率显著升高,更大的反向外力使催化速率降低。  图2.单分子磁镊技术对DNA聚合酶的催化反应进行实时动态监测。(a)和(c)分别为监测反向和正向外力的实验装置示意图;(b)和(d)分别为反向和正向外力作用下酶催化反应的动态曲线;(e)为不同外力作用下的酶催化速率分布统计。  图3.理论预言结果与实验测量结果吻合。实验测量结果为红色圆点表示;运用本研究实验体系微调后的参数拟合理论结果显示为黑色实线;运用历史文献参数拟合的理论结果显示为蓝色虚线。
  • 超微光学展示超微型光谱模组及微型光谱仪
    台湾超微光学参加了于2012年10月16-18日召开的2012北京国际光电产业博览会暨第十七届北京国际激光、光电子及光显示产品展览会(ILOPE 2012)。在此次展会上,超微光学展出了超微型光谱模组及微型光谱仪系列产品。 超微光学的系列超微型光谱模组有着微小的体积及相当低的设置成本,微型光谱仪同样具有此方面的优势,并具有宽光谱范围、高解析度及可编程微控制器,使用USB接口,无需外接电源,可同时连接多台光谱仪。
  • 中科院沈阳自动化所:利用气泡作为微型机器人实现零件的操纵和装配
    工业机器人已被广泛应用于制造和组装,但是在微观尺度上,大多数组装技术只能将微模块简单的排列在一起,很难将其装配在一起形成一个不易分散的实体。近日,中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆研究员领导的微纳米机器人课题组利用激光产生和控制的气泡作为微型机器人,将不同形状和功能的微小零件装配在一起。这些微小零件是通过PμSL 3D打印技术(摩方精密,nanoArch S130)制备而成。在这项研究中,表面气泡充当芯片上的微型机器人。这些微型机器人可以移动、固定、抬起和放下微型零件,并将它们集成在一起,形成紧密连接的实体。以燕尾形零件的装配过程为例(图1),气泡机器人首先将带有榫舌的微型零件抬起,而后另一个移动微气泡机器人将带有卯眼的微型零件移动至指定的位置,原先的微气泡在激光关闭后缓慢消失从而使得榫舌结构插入卯眼中。用此方法装配的微型零件可以作为一个整体运动而不会分离。类似地,将不同类型的零件整体组装可以得到不同的结构,例如齿轮、蛇形链条和车辆,然后由气泡微型机器人驱动它们以执行不同形式的运动。这种组装技术既简单又有效,有望在微操作、模块化组装和组织工程中发挥重要作用。该工作以“Integrated Assembly and Flexible Movement of Microparts Using Multifunctional Bubble Microrobots”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。https://doi.org/10.1021/acsami.0c17518图1. 装配过程和实验系统示意图。A) 燕尾形零件的装配过程。B) 系统的示意图。 当激光照射在非晶硅表面时,由于光热效应,在固液界面处会产生一个气泡,并可在激光的控制下进行移动。当气泡产生在微模块的底部时,气泡可将微模块抬起。本研究利用气泡产生过程快而溶解过程慢的特点,先控制一个气泡将微零件抬起,然后利用第二个气泡移动另一个微零件。当第一个气泡缓慢消失时,第一个零件缓慢落下,两个微零件能够装配在一起。利用气泡对微零件的三维操作能力,将二维组装变为三维装配。利用不同形状的微零件,可以得到齿轮(图2)、链条(图3)和小车(图4)等不同的结构,这些结构在气泡的驱动下可以进行多种灵活的运动。图2. 齿轮结构的装配过程及运动 图3. 链条结构的装配过程及运动图4. 小车结构的装配过程及运动 总而言之,该研究利用微小气泡作为机器人,对微零件进行抬起、移动、固定等操作,并利用气泡机器人的三维操作能力,将多个零件装配成整体,提供了一种新的微尺度操作和装配技术。(以上相关介绍内容由中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组代利国博士提供)上述研究工作涉及的PμSL微尺度3D打印技术由摩方精密提供,因此摩方公司就这一创新型成果对中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组进行了更进一步的补充访谈,以下为部分内容:1、BMF:请问利用气泡作为微型机器人来操纵微型零件有哪些优势?潜在的应用有哪些?代博士:气泡作为微型机器人,可以对单个的零件进行多种形式的操作,特别是可以控制微模块的三维姿态,这是其相比于其他微纳操作技术的优势。其可以用于操作细胞、颗粒和微模块等,在生物医学、组织工程等领域都有应用前景。2、BMF:请问在这次研究中,为什么采用微尺度3D打印的制备方式?代博士:我们设计的零件包含各式各样的微米尺度接头,比如燕尾形的榫舌和卯眼等,其中最小细节尺寸30μm,并且这些结构有尺寸配合的要求。摩方公司的3D打印技术可以很好的满足我们的要求,尺寸和形状都可以按照设计进行灵活加工,误差也在可控范围内。此外,面投影光刻3D打印技术可以批量化快速制作零件,有助于实验的顺利完成。
  • 分批补料微型生物反应器设计的最新进展
    前沿先进的分批补料微生物反应器可降低扩大规模的风险,并更接近模拟工业培养实践。近年来,已经开发了高通量微量补料策略,无论实验预算如何,都可以提高微量分批补料培养的可及性。该综述探讨了这些技术及其在加速生物过程开发中的作用。扩散和酶控制的补料可实现基质的连续供应,且简单实惠。更复杂的补料曲线和更强的过程控制需要额外的硬件。自动液体处理机器人可被编程为预定义的补料曲线,并具有响应过程参数偏差的灵敏度。研究显示,微流体技术可促进连续和精确补料。将自动化高通量分批补料培养与实验设计和基于模型的优化相结合的整体方法极大地增强了过程理解,同时最大限度地减少了实验负担。为在线优化补料条件引入实时数据可进一步细化筛选。尽管该综述中讨论的技术有望实现高效、低风险的生物过程开发,但自动化培养平台的费用和复杂性限制了其广泛应用。未来的关注点应该集中在开源软件的开发上,减少硬件的排他性。介绍许多公司依赖于不可再生的石化原料以及更复杂工艺的天然产品所需的大量步骤可能会阻碍经济可行性,将可再生原料生物转化为此类天然产物的微生物细胞工厂的建设,引起了人们的极大兴趣。生物工艺开发的初始阶段涉及广泛筛选各种菌株和工艺参数。使用简单的批量微量滴定板(MTP)或摇瓶培养在此阶段仍然很普遍,这主要是由于与实验室规模的搅拌反应器相比,它们的成本相对较低且通量较高。然而,由于体积小和缺乏用于在线监测和控制基础设施,分析通常限于端点分析,限制了过程洞察力。在这种情况下,先进的微型生物反应器MBR 系统越来越多地被采用,其目的是克服这些关键的瓶颈。使用新的混合策略,尽管空间和资源要求显著降低,但仍有可能有效模拟较大的实验室生物反应器。许多装置可以并行运行,便于高通量筛选应用。通过将 MBR 技术与战实验设计(DoE)方法相结合,可以进一步最大化过程洞察力,同时最小化实验负担。DoE 促进了对生物系统中无处不在的因素相互作用的系统评估,以及对设计空间的更广泛探索。为确保工业规模的最佳性能,应在生物过程开发的早期阶段应用 DoE 同时优化遗传和环境。微规模培养和工业规模培养之间的培养策略的主要不一致性可导致在生物过程开发的最早阶段选择次优菌株和过程条件。因此,必须将过程控制策略和分批补料操作纳入高通量筛选,以确保更接近地模拟工业规模的培养条件。最近开发了几种具有内置补料、控制和采样能力的新型 MBR,以克服这一关键瓶颈。已经研究了创新的内部和外部补料策略及其模仿不同常用工业补料策略的潜力,例如脉冲、指数、修正指数和线性补料。内部分批补料策略包括扩散和酶控制的补料,通常涉及由半透膜分开的双相培养基和多糖基质的生物催化分解。通过使用微流体和自动化液体处理系统(LHSs)。这种系统提供了改进的补料控制,允许更有效地模仿工业相关的脉冲、线性和指数进给策略。引入基于模型的优化算法以实时分析过程数据并重新确定最佳培养策略也获得了极大的兴趣,以进一步加快生物过程开发。将新型分批补料 MBR 与统计 DoE 和基于模型的优化策略相结合的整体方法可能是稳健菌株开发和优化的最佳方法。通过对大量遗传和环境因素组合进行战略性高通量筛选,可以确保设计质量,同时监测和控制工业相关工艺参数。与传统方法相比,这种增加的过程洞察力有可能通过减少所需的筛选阶段的数量来大大加快生物过程的开发。内部补料策略在内部分批补料系统中,基质在培养容器内逐渐释放,无需外部补料。这些系统的主要特点是它们与现有基础设施的兼容性。由于不需要先进的微型泵、微流体或液体处理机器人技术,因此可以显著降低成本和复杂性。这种系统通常利用扩散或催化现象。2.1扩散控制补料扩散控制进料涉及将截留的营养物从聚合物吸附剂或通过人工膜缓慢释放。培养基中的营养物质扩散穿过半透性透析膜,然后被细胞利用。Philip 等人 2017年阐明了作为影响补料速率的关键因素的两个参数,储器中的初始基质浓度和膜几何形状。这有助于更好的补料速率控制,并且发现尽管培养体积放大了 100 倍。然而,使用透析膜的扩散控制补料方法的一个主要限制是其对摇瓶培养的限制, 这限制了生产量。Jeude等人2006 年开发了 FeedBead技术,这项技术最初也是为了在摇瓶中使用而开发的,但 Scheidle 等人 2009 年证明了 FeedBead技术适用于 MTP 应用。Keil 等人于 2019 年开发了一种 MTP FeedPlate系统,该系统在每个孔的底部包含一个固定的固体有机硅基质和嵌入的葡萄糖晶体。在这些 FeedPlates中,GFP 产量提高了 245 倍。该板以 24、48 或 96 孔形式上市,允许以分批补料模式直接进行高通量培养。然而,培养基 pH、温度和渗透压等外部因素对葡萄糖释放速率有主要影响。因此,使用该技术时,对基质释放速率的精确控制受到限制。2016 年,Flitsch 等人研发了一种改进的 μ-RAMOS 设备,其目的是克服原始设备的瓶颈。更新后的系统在 48 孔 MTP 的每个孔中配备了气体入口和出口阀以及光学传感器,便于对所有 48 种培养物同时进行 OTR 监测。该技术最近被进一步扩展用于 96 孔深孔 MTP,使研究人员能够实现比原始摇瓶规模的RAMOS 系统增加 15 倍的实验通量。Habicher 等人 2020 年证明了最先进的 μ- RAMOS 和 FeedPlate对于工程化用于蛋白酶生产的地衣芽孢杆菌菌株的葡萄糖限制培养的兼容性。OTR 的在线监测极大地改善了 MTP 培养物的信息含量,发现其在 MTP 和摇瓶规模下的性能相当。使用该平台生成的数据可用于在开发的最早阶段生成数学模型,从而根据设计原则显著改善了过程质量。Wilming 等人 2014 年使用 96 孔 MTP 开发了一种替代的基于扩散的分批补料系统。每个培养孔通过填充有聚丙烯酰胺水凝胶的扩散通道连接至储层孔,便于每个平板进行多达 44 次平行分批补料培养。用浓缩基质溶液填充储器,以实现逐步扩散驱动补料。通过改变储器中的浓度并由此改变驱动浓度梯度。然而, 发现补料浓度和葡萄糖释放速率之间的关系是非线性的。这种使补料速率微调复杂化的非线性归因于水的反向扩散。尽管如此,板的透明底座提供了与板读取技术兼容的主要优势,例如用于通过散射光测量生物量和荧光的 BioLector 系统(mp2-Labs,德国)。使用该系统证明了大肠杆菌和多形嗜血杆菌菌株的分批补料培养。与分批对照相比,用最佳 300g/L 葡萄糖补料进行大肠杆菌的分批补料培养分别导致生物量和基于黄素单核苷酸的荧光报告蛋白信号增加约5 倍和14 倍。2.2酶控补料淀粉在液体培养基中的溶解度差,需要在原始 EnBase工艺中使用固相。为了消除对双相系统的需求,开发了具有完全可溶性聚合物基材的 EnBase Flo。葡萄糖释放方法与矿物盐和复杂培养基添加剂的精心优化组合相结合,以产生高细胞密度和产品滴度。Glazyrina 等人 2012 年通过在 3mL 至 60L 的范围内培养经工程改造过量生产模型酶醇脱氢酶的大肠杆菌菌株,研究了 EnBase Flo 系统的可扩展性。在所有测试规模下均实现了相当的增长率和蛋白质滴度,突出了可扩展性。在所有测试规模上都实现了可比的生长速率和蛋白质滴度,突出了可扩展性。EnBase系统还提供了在大型生物反应器的初始培养阶段控制葡萄糖释放的额外好处,完全消除了溢出代谢。EnBase技术还以方便的片剂形式在市场上销售。该 EnPresso系统与 D- optimal DoE 方法相结合,可优化 24 孔板中工程大肠杆菌的缬诺霉素生产。与原始分批培养相比,DoE 驱动的平行分批补料培养策略使缬氨霉素滴度提高了 33 倍。2.3内部补料策略小结扩散和酶控制的补料策略提供了一种相对简单和低成本的方法来模拟更大规模的分批补料过程。它们提供了恒定基质补料的关键优势,但在整个培养过程中通常不可能精确控制补料速率。结果,更复杂(例如指数)的进给曲线不能使用内部补料策略。此外,补料通常限于单一基质,这可能导致培养基中的其他营养物变得有限。特别是基于酶的补料依赖葡萄糖作为碳源,这可能不是所有过程的最佳选择。此外,在此类系统中,酸和碱补料通常是不可能的,从而限制了过程控制能力。曼森平行生物反应器分批补料应用曼森采用Watson-malow 400A高精度泵头,16 路补料,平均每个罐有四路补料,蠕动泵流量可设定,连续可调;每个蠕动泵的功能可单独分配,可以作为酸泵、碱泵、补料泵、消泡泵、液位控制泵。信息来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975021001944?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=747c4db53ee4ddb1文章来源:本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对:刘娟娟编辑内容审核:郝玉有博士
  • 国务院进一步支持小型微型企业健康发展
    国务院关于进一步支持小型微型企业健康发展的意见国发〔2012〕14号各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构:  小型微型企业在增加就业、促进经济增长、科技创新与社会和谐稳定等方面具有不可替代的作用,对国民经济和社会发展具有重要的战略意义。党中央、国务院高度重视小型微型企业的发展,出台了一系列财税金融扶持政策,取得了积极成效。但受国内外复杂多变的经济形势影响,当前,小型微型企业经营压力大、成本上升、融资困难和税费偏重等问题仍很突出,必须引起高度重视。为进一步支持小型微型企业健康发展,现提出以下意见。  一、充分认识进一步支持小型微型企业健康发展的重要意义  (一)增强做好小型微型企业工作的信心。各级政府和有关部门对当前小型微型企业发展面临的新情况、新问题要高度重视,增强信心,加大支持力度,把支持小型微型企业健康发展作为巩固和扩大应对国际金融危机冲击成果、保持经济平稳较快发展的重要举措,放在更加重要的位置上。要科学分析,正确把握,积极研究采取更有针对性的政策措施,帮助小型微型企业提振信心,稳健经营,提高盈利水平和发展后劲,增强企业的可持续发展能力。  二、进一步加大对小型微型企业的财税支持力度  (二)落实支持小型微型企业发展的各项税收优惠政策。提高增值税和营业税起征点 将小型微利企业减半征收企业所得税政策,延长到2015年底并扩大范围 将符合条件的国家中小企业公共服务示范平台中的技术类服务平台纳入现行科技开发用品进口税收优惠政策范围 自2011年11月1日至2014年10月31日,对金融机构与小型微型企业签订的借款合同免征印花税,将金融企业涉农贷款和中小企业贷款损失准备金税前扣除政策延长至2013年底,将符合条件的农村金融机构金融保险收入减按3%的税率征收营业税的政策延长至2015年底。加快推进营业税改征增值税试点,逐步解决服务业营业税重复征税问题。结合深化税收体制改革,完善结构性减税政策,研究进一步支持小型微型企业发展的税收制度。  (三)完善财政资金支持政策。充分发挥现有中小企业专项资金的支持引导作用,2012年将资金总规模由128.7亿元扩大至141.7亿元,以后逐年增加。专项资金要体现政策导向,增强针对性、连续性和可操作性,突出资金使用重点,向小型微型企业和中西部地区倾斜。  (四)依法设立国家中小企业发展基金。基金的资金来源包括中央财政预算安排、基金收益、捐赠等。中央财政安排资金150亿元,分5年到位,2012年安排30亿元。基金主要用于引导地方、创业投资机构及其他社会资金支持处于初创期的小型微型企业等。鼓励向基金捐赠资金。对企事业单位、社会团体和个人等向基金捐赠资金的,企业在年度利润总额12%以内的部分,个人在申报个人所得税应纳税所得额30%以内的部分,准予在计算缴纳所得税税前扣除。  (五)政府采购支持小型微型企业发展。负有编制部门预算职责的各部门,应当安排不低于年度政府采购项目预算总额18%的份额专门面向小型微型企业采购。在政府采购评审中,对小型微型企业产品可视不同行业情况给予6%-10%的价格扣除。鼓励大中型企业与小型微型企业组成联合体共同参加政府采购,小型微型企业占联合体份额达到30%以上的,可给予联合体2%-3%的价格扣除。推进政府采购信用担保试点,鼓励为小型微型企业参与政府采购提供投标担保、履约担保和融资担保等服务。  (六)继续减免部分涉企收费并清理取消各种不合规收费。落实中央和省级财政、价格主管部门已公布取消的行政事业性收费。自2012年1月1日至2014年12月31日三年内对小型微型企业免征部分管理类、登记类和证照类行政事业性收费。清理取消一批各省(区、市)设立的涉企行政事业性收费。规范涉及行政许可和强制准入的经营服务性收费。继续做好收费公路专项清理工作,降低企业物流成本。加大对向企业乱收费、乱罚款和各种摊派行为监督检查的力度,严格执行收费公示制度,加强社会和舆论监督。完善涉企收费维权机制。  三、努力缓解小型微型企业融资困难  (七)落实支持小型微型企业发展的各项金融政策。银行业金融机构对小型微型企业贷款的增速不低于全部贷款平均增速,增量高于上年同期水平,对达到要求的小金融机构继续执行较低存款准备金率。商业银行应对符合国家产业政策和信贷政策的小型微型企业给予信贷支持。鼓励金融机构建立科学合理的小型微型企业贷款定价机制,在合法、合规和风险可控前提下,由商业银行自主确定贷款利率,对创新型和创业型小型微型企业可优先予以支持。建立小企业信贷奖励考核制度,落实已出台的小型微型企业金融服务的差异化监管政策,适当提高对小型微型企业贷款不良率的容忍度。进一步研究完善小企业贷款呆账核销有关规定,简化呆账核销程序,提高小型微型企业贷款呆账核销效率。优先支持符合条件的商业银行发行专项用于小型微型企业贷款的金融债。支持商业银行开发适合小型微型企业特点的各类金融产品和服务,积极发展商圈融资、供应链融资等融资方式。加强对小型微型企业贷款的统计监测。  (八)加快发展小金融机构。在加强监管和防范风险的前提下,适当放宽民间资本、外资、国际组织资金参股设立小金融机构的条件。适当放宽小额贷款公司单一投资者持股比例限制。支持和鼓励符合条件的银行业金融机构重点到中西部设立村镇银行。强化小金融机构主要为小型微型企业服务的市场定位,创新金融产品和服务方式,优化业务流程,提高服务效率。引导小金融机构增加服务网点,向县域和乡镇延伸。符合条件的小额贷款公司可根据有关规定改制为村镇银行。  (九)拓宽融资渠道。搭建方便快捷的融资平台,支持符合条件的小企业上市融资、发行债券。推进多层次债券市场建设,发挥债券市场对微观主体的资金支持作用。加快统一监管的场外交易市场建设步伐,为尚不符合上市条件的小型微型企业提供资本市场配置资源的服务。逐步扩大小型微型企业集合票据、集合债券、集合信托和短期融资券等发行规模。积极稳妥发展私募股权投资和创业投资等融资工具,完善创业投资扶持机制,支持初创型和创新型小型微型企业发展。支持小型微型企业采取知识产权质押、仓单质押、商铺经营权质押、商业信用保险保单质押、商业保理、典当等多种方式融资。鼓励为小型微型企业提供设备融资租赁服务。积极发展小型微型企业贷款保证保险和信用保险。加快小型微型企业融资服务体系建设。深入开展科技和金融结合试点,为创新型小型微型企业创造良好的投融资环境。  (十)加强对小型微型企业的信用担保服务。大力推进中小企业信用担保体系建设,继续执行对符合条件的信用担保机构免征营业税政策,加大中央财政资金的引导支持力度,鼓励担保机构提高小型微型企业担保业务规模,降低对小型微型企业的担保收费。引导外资设立面向小型微型企业的担保机构,加快推进利用外资设立担保公司试点工作。积极发展再担保机构,强化分散风险、增加信用功能。改善信用保险服务,定制符合小型微型企业需求的保险产品,扩大服务覆盖面。推动建立担保机构与银行业金融机构间的风险分担机制。加快推进企业信用体系建设,切实开展企业信用信息征集和信用等级评价工作。  (十一)规范对小型微型企业的融资服务。除银团贷款外,禁止金融机构对小型微型企业贷款收取承诺费、资金管理费。开展商业银行服务收费检查。严格限制金融机构向小型微型企业收取财务顾问费、咨询费等费用,清理纠正金融服务不合理收费。有效遏制民间借贷高利贷化倾向以及大型企业变相转贷现象,依法打击非法集资、金融传销等违法活动。严格禁止金融从业人员参与民间借贷。研究制定防止大企业长期拖欠小型微型企业资金的政策措施。  四、进一步推动小型微型企业创新发展和结构调整  (十二)支持小型微型企业技术改造。中央预算内投资扩大安排用于中小企业技术进步和技术改造资金规模,重点支持小型企业开发和应用新技术、新工艺、新材料、新装备,提高自主创新能力、促进节能减排、提高产品和服务质量、改善安全生产与经营条件等。各地也要加大对小型微型企业技术改造的支持力度。  (十三)提升小型微型企业创新能力。完善企业研究开发费用所得税前加计扣除政策,支持企业技术创新。实施中小企业创新能力建设计划,鼓励有条件的小型微型企业建立研发机构,参与产业共性关键技术研发、国家和地方科技计划项目以及标准制定。鼓励产业技术创新战略联盟向小型微型企业转移扩散技术创新成果。支持在小型微型企业集聚的区域建立健全技术服务平台,集中优势科技资源,为小型微型企业技术创新提供支撑服务。鼓励大专院校、科研机构和大企业向小型微型企业开放研发试验设施。实施中小企业信息化推进工程,重点提高小型微型企业生产制造、运营管理和市场开拓的信息化应用水平,鼓励信息技术企业、通信运营商为小型微型企业提供信息化应用平台。加快新技术和先进适用技术在小型微型企业的推广应用,鼓励各类技术服务机构、技术市场和研究院所为小型微型企业提供优质服务。  (十四)提高小型微型企业知识产权创造、运用、保护和管理水平。中小企业知识产权战略推进工程以培育具有自主知识产权优势小型微型企业为重点,加强宣传和培训,普及知识产权知识,推进重点区域和重点企业试点,开展面向小型微型企业的专利辅导、专利代理、专利预警等服务。加大对侵犯知识产权和制售假冒伪劣产品的打击力度,维护市场秩序,保护创新积极性。  (十五)支持创新型、创业型和劳动密集型的小型微型企业发展。鼓励小型微型企业发展现代服务业、战略性新兴产业、现代农业和文化产业,走“专精特新”和与大企业协作配套发展的道路,加快从要素驱动向创新驱动的转变。充分利用国家科技资源支持小型微型企业技术创新,鼓励科技人员利用科技成果创办小型微型企业,促进科技成果转化。实施创办小企业计划,培育和支持3000家小企业创业基地,大力开展创业培训和辅导,鼓励创办小企业,努力扩大社会就业。积极发展各类科技孵化器,到2015年,在孵企业规模达到10万家以上。支持劳动密集型企业稳定就业岗位,推动产业升级,加快调整产品结构和服务方式。  (十六)切实拓宽民间投资领域。要尽快出台贯彻落实国家有关鼓励和引导民间投资健康发展政策的实施细则,促进民间投资便利化、规范化,鼓励和引导小型微型企业进入教育、社会福利、科技、文化、旅游、体育、商贸流通等领域。各类政府性资金要对包括民间投资在内的各类投资主体同等对待。  (十七)加快淘汰落后产能。严格控制高污染、高耗能和资源浪费严重的小型微型企业发展,防止落后产能异地转移。严格执行国家有关法律法规,综合运用财税、金融、环保、土地、产业政策等手段,支持小型微型企业加快淘汰落后技术、工艺和装备,通过收购、兼并、重组、联营和产业转移等获得新的发展机会。  五、加大支持小型微型企业开拓市场的力度  (十八)创新营销和商业模式。鼓励小型微型企业运用电子商务、信用销售和信用保险,大力拓展经营领域。研究创新中国国际中小企业博览会办展机制,促进在国际化、市场化、专业化等方面取得突破。支持小型微型企业参加国内外展览展销活动,加强工贸结合、农贸结合和内外贸结合。建设集中采购分销平台,支持小型微型企业通过联合采购、集中配送,降低采购成本。引导小型微型企业采取抱团方式“走出去”。培育商贸企业集聚区,发展专业市场和特色商业街,推广连锁经营、特许经营、物流配送等现代流通方式。加强对小型微型企业出口产品标准的培训。  (十九)改善通关服务。推进分类通关改革,积极研究为符合条件的小型微型企业提供担保验放、集中申报、24小时预约通关和不实行加工贸易保证金台账制度等便利通关措施。扩大“属地申报,口岸验放”通关模式适用范围。扩大进出口企业享受预归类、预审价、原产地预确定等措施的范围,提高企业通关效率,降低物流通关成本。  (二十)简化加工贸易内销手续。进一步落实好促进小型微型加工贸易企业内销便利化相关措施,允许联网企业“多次内销、一次申报”,并可在内销当月内集中办理内销申报手续,缩短企业办理时间。  (二十一)开展集成电路产业链保税监管模式试点。允许符合条件的小型微型集成电路设计企业作为加工贸易经营单位开展加工贸易业务,将集成电路产业链中的设计、芯片制造、封装测试企业等全部纳入保税监管范围。  六、切实帮助小型微型企业提高经营管理水平  (二十二)支持管理创新。实施中小企业管理提升计划,重点帮助和引导小型微型企业加强财务、安全、节能、环保、用工等管理。开展企业管理创新成果推广和标杆示范活动。实施小企业会计准则,开展培训和会计代理服务。建立小型微型企业管理咨询服务制度,支持管理咨询机构和志愿者面向小型微型企业开展管理咨询服务。  (二十三)提高质量管理水平。落实小型微型企业产品质量主体责任,加强质量诚信体系建设,开展质量承诺活动。督促和指导小型微型企业建立健全质量管理体系,严格执行生产许可、经营许可、强制认证等准入管理,不断增强质量安全保障能力。大力推广先进的质量管理理念和方法,严格执行国家标准和进口国标准。加强品牌建设指导,引导小型微型企业创建自主品牌。鼓励制定先进企业联盟标准,带动小型微型企业提升质量保证能力和专业化协作配套水平。充分发挥国家质检机构和重点实验室的辐射支撑作用,加快质量检验检疫公共服务平台建设。  (二十四)加强人力资源开发。加强对小型微型企业劳动用工的指导与服务,拓宽企业用工渠道。实施国家中小企业银河培训工程和企业经营管理人才素质提升工程,以小型微型企业为重点,每年培训50万名经营管理人员和创业者。指导小型微型企业积极参与高技能人才振兴计划,加强技能人才队伍建设工作,国家专业技术人才知识更新工程等重大人才工程要向小型微型企业倾斜。围绕《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》确定的重点领域,开展面向小型微型企业创新型专业技术人才的培训。完善小型微型企业职工社会保障政策。  (二十五)制定和完善鼓励高校毕业生到小型微型企业就业的政策。对小型微型企业新招用高校毕业生并组织开展岗前培训的,按规定给予培训费补贴,并适当提高培训费补贴标准,具体标准由省级财政、人力资源和社会保障部门确定。对小型微型企业新招用毕业年度高校毕业生,签订1年以上劳动合同并按时足额缴纳社会保险费的,给予1年的社会保险补贴,政策执行期限截至2014年底。改善企业人力资源结构,实施大学生创业引领计划,切实落实已出台的鼓励高校毕业生自主创业的税费减免、小额担保贷款等扶持政策,加大公共就业服务力度,提高高校毕业生创办小型微型企业成功率。  七、促进小型微型企业集聚发展  (二十六)统筹安排产业集群发展用地。规划建设小企业创业基地、科技孵化器、商贸企业集聚区等,地方各级政府要优先安排用地计划指标。经济技术开发区、高新技术开发区以及工业园区等各类园区要集中建设标准厂房,积极为小型微型企业提供生产经营场地。对创办三年内租用经营场地和店铺的小型微型企业,符合条件的,给予一定比例的租金补贴。  (二十七)改善小型微型企业集聚发展环境。建立完善产业集聚区技术、电子商务、物流、信息等服务平台。发挥龙头骨干企业的引领和带动作用,推动上下游企业分工协作、品牌建设和专业市场发展,促进产业集群转型升级。以培育农村二、三产业小型微型企业为重点,大力发展县域经济。开展创新型产业集群试点建设工作。支持能源供应、排污综合治理等基础设施建设,加强节能管理和“三废”集中治理。  八、加强对小型微型企业的公共服务  (二十八)大力推进服务体系建设。到2015年,支持建立和完善4000个为小型微型企业服务的公共服务平台,重点培育认定500个国家中小企业公共服务示范平台,发挥示范带动作用。实施中小企业公共服务平台网络建设工程,支持各省(区、市)统筹建设资源共享、服务协同的公共服务平台网络,建立健全服务规范、服务评价和激励机制,调动和优化配置服务资源,增强政策咨询、创业创新、知识产权、投资融资、管理诊断、检验检测、人才培训、市场开拓、财务指导、信息化服务等各类服务功能,重点为小型微型企业提供质优价惠的服务。充分发挥行业协会(商会)的桥梁纽带作用,提高行业自律和组织水平。  (二十九)加强指导协调和统计监测。充分发挥国务院促进中小企业发展工作领导小组的统筹规划、组织领导和政策协调作用,明确部门分工和责任,加强监督检查和政策评估,将小型微型企业有关工作列入各地区、各有关部门年度考核范围。统计及有关部门要进一步加强对小型微型企业的调查统计工作,尽快建立和完善小型微型企业统计调查、监测分析和定期发布制度。  各地区、各部门要结合实际,研究制定本意见的具体贯彻落实办法,加大对小型微型企业的扶持力度,创造有利于小型微型企业发展的良好环境。  国务院  二○一二年四月十九日
  • 微型光谱仪之在线光谱技术应用
    pstrong  1. 工业在线光谱分析技术/strong/pp  目前在线光谱分析已经以惊人的速度应用于多个领域的企业生产的多个环节,并已使得过程分析仪器领域发生了深刻变革。这种变革与在线光谱分析的独特优点是分不开的,比如:/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析可以对多路多组分连续同时测量,且速度快,准确性高 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析仪器易损坏和消耗品少,维护量小 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析多采用光纤传输技术,适合环境恶劣的场合 /strong/span/ppspan style="COLOR: #548dd4"strong  在线光谱分析仪器结构相对简单,并适合多种样品(如液体,涂层,粉末和固体等)/strong/span/pp  这些优点对于企业原料和生产的中间环节进行快速质量控制、优化操作、稳定生产和节能降耗非常有价值。/pp  与实验室环境不同,工业环境在要求光谱分析系统具有足够的灵敏度和探测限,同时对于性能稳定性,体积尺寸和抗干扰能力也都有严格要求。光谱仪是在线光谱分析的核心模块,它的性能好坏从根本上决定了系统性能。选择合适的光谱仪对于工业在线应用十分重要。/pp  1992年美国海洋光学公司的Mike Morris博士发明了世界上第一台微型光纤光谱仪,他将光谱仪的大小缩小了几十倍,价格降低了十几倍。光纤光谱仪利用光纤把远离光谱仪器的样品光谱引到光谱仪器,以适应被测样品的复杂形状和位置。由光纤引入光信号还可使仪器内部与外界环境隔绝,可增强对恶劣环境(潮湿气候、强电场干扰、腐蚀性气体)的抵抗能力,保证了光谱仪的长期可靠运行,延长使用寿命。光纤光谱仪结构紧凑,组成包括入射狭缝、准直物镜、光栅、成像反射镜和阵列探测器,还包括数据采集系统和数据处理系统。光信号经入射狭缝投射到准直物镜上,将发散光变成准平行光反射到光栅上,色散后经成像反射镜将光谱呈在阵列接收器的接收面上,光信号被转换成电子信号后,经模拟数字转换,A/D放大后输出,最后由软件系统控制和采集信号,进而完成各种光谱信号测量分析。这些特点对于工业在线光谱应用是极其有利的。可以说,微型光谱仪是光谱测量技术从实验室走向工业应用的里程碑。/pp  工业在线光谱分析系统核心为光谱仪,其配套部件一般还有采样附件,光源,控制软件和专用分析模型,它们对于系统整体性能也有重要影响。一般在线光谱分析系统构成如下图所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227100735.jpg" style="HEIGHT: 294px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/37c32cc6-4188-46d5-bfe9-fef2d6bda031.jpg" width="300" height="294"//pp style="TEXT-ALIGN: center"图1 在线光谱分析系统组成/pp strong 2. 应用案例-工业在线反射率与颜色测量/strong/pp  下面以一个典型案例说明在线光谱系统设计需要考虑的因素。某特种印刷用户需要快速测量薄膜材料颜色,用于产品质量控制。用户主要需求为:/pp  strongspan style="COLOR: #548dd4"系统需满足最快180米/分钟的检测速度,且具有足够精确性。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统能够进行非接触非破坏性采样测量。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统能直接输出最终结果给上位机。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统能直接输出颜色值,并能与用户自己的上位机系统集成。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统要能反映被测样品的峰值波长、光谱等特性。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统具备自检和异常报警功能。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统要能适应工厂持续噪声,细颗粒粉尘,电磁干扰以及不稳定供电环境。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统要能7*24连续工作,且维护方便。/span/strong/ppstrongspan style="COLOR: #548dd4"  系统尺寸要能兼容于空间狭小的产线。/span/strong/pp  这些需求涵盖了性能,尺寸和环境安全性多个方面,在工业在线光谱分析应用中具有典型性。/pp  为满足检测速度要求,系统单次测量周期不得大于4毫秒。为此整个系统将采用流水线并行作业方式,确保测量速度和分辨率能够满足要求。如样品移动速度小于180米/分钟,则将得到更高的检测分辨率,即小于12毫米。所采用的工业定制型光谱仪的最小积分时间可达到1毫秒,可以充分满足速度要求。/pp  为满足用户上位机数据接口要求,在线光谱分析系统应集成数据处理算法功能,且保证运算快速,结果准确。为此,在线光谱分析系统里搭载了高性能处理器,并且为了进一步提高速度,运算处理器直接与光谱仪模块集成。从而能够在CCD探测器进行下一周期积分时并行计算反射率数据。在前后两个计算周期之间,没有等待的延迟时间。在完成计算后,光谱仪将颜色数据提交给服务器,交由服务器判断是否需要触发停机信号。由于本系统的规模仅需要至多两层交换机就能连接,因此网络的延迟时间将小于1毫秒。而经过测算,进行50万次(相当于6000米长的薄膜)100个通道的组合逻辑判断在普通的计算机上每次平均耗时仅0.02毫秒,单次最大耗时为2毫秒。按此测算,完成单次测量和判断所需时间为12毫秒,即瑕疵点在经过探头3.6厘米后系统会给出报警或停机信号。瑕疵点在经过数米的减速区之后,足以被减速,并停留在质量观察板上。报警采用光谱仪与声光报警器协同工作实现。/pp  对于颜色测量,必须有参考光谱和背景光谱,即对反射测量的校准操作。经常校准能有助于使计算的颜色结果更接近于实际结果,消除光源、环境以及其他因素对测量的影响。当进行校准操作时,需将已知颜色的标准板置于探头下方,与探头所呈角度与样品一致。此时打开光源,确保光源强度不会使光谱仪饱和,并保存参考光谱(即各波长上的强度)。然后关闭光源,此时光谱将反映暗噪声和环境光,将该光谱作为背景光谱也保存下来。在完成校准操作后,即可对样品进行颜色的测量和计算了。颜色实际上是样品在特定波长上的光谱强度与标准板在特定波长上的光谱强度的比值。为消除环境光和暗噪声的影响,需要背景光谱也参与计算。/pp  根据上述分析结果,系统使用了对颜色测量进行特殊优化的工业定制型光谱仪。其搭载的高性能处理器和以太网接口能在测量光谱的同时直接将颜色信息提交给服务器,并由服务器根据用户预先设置的判定规则进行报警或触发停机,确保了整个系统的实时性和可靠性。/pp  系统的探头支架可安装在用户指定滚轮位置的样品切线垂直方向上,并在滚轴上安装速度编码器,以获取当前检测样品的所在位置。反射式探头为Y型分岔光纤,其两头将连接到机柜内的光谱仪和光源上。在探头支架上还将安装可自动旋转的机电装置和标准板,供定期获取参考光谱。/pp  系统板载处理器为定制高性能FPGA模块,实现光谱数据到LCH颜色值的计算,并将结果上传至上位机(主控机)。/pp  系统的重要部件均安装在工业级机柜内,包括光谱仪、光源、供电电源、以太网交换机、系统服务器等。光纤和各种线缆则通过上进线或侧进线方式接入机柜。/pp  最终的人机接口将安装在操作员使用的盘台上,该工作站主机将安装在盘台内部,并通过屏蔽双绞线与机柜内的系统服务器连接。系统服务器和操作员工作站上会分别安装系统软件的服务器端和客户端,以呈现整卷或整批薄膜产品的质量情况。/pp  系统组成示意图如下所示。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227101131.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/27ed627d-b20b-4735-b0d4-39858b1574a5.jpg" width="400" height="250"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong图2 系统组成示意图/strong/pp  在软件模块上,系统提供的定制软件功能模块均运行于主控机的Windows系统上,主要功能模块如下图所示:/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227101230.jpg" style="HEIGHT: 300px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0754d649-1732-41c5-87ed-8a50be0c9ef5.jpg" width="300" height="300"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong图3 软件功能模块/strong/pp  strong调度模块:/strong为主程序核心,主要负责承担各模块之间的管理及任务调度 /pp  strong通讯模块:/strong主要负责与工业现场总线的通讯,解析通讯命令,并通过调度模块完成相关任务,如启动测量过程,读取测量数据等 /pp  strong计算模块:/strong计算光谱数据,得到LCH颜色值 /pp  strong底层驱动:/strong主要控制光谱仪、光源、电子快门、传动模块等硬件设备 /pp  strong测量模块:/strong根据测量时序、流程完成一个完整的测量流程 /pp  strong数据库:/strong主要用于保留系统参数、测量历史数据等信息 /pp  strong用户界面/strong:完成用户交互功能,主要包括系统参数配置,测量数据显示,历史数据浏览,系统功能测试等。/pp  在故障维修与运行维护方面,光源和光谱仪都采用模块化方式安装布置,且均对通道号进行标识,方便找到故障的光源。并且配套的通过交换机及光谱仪上的状态指示灯可了解是否存在网络线缆故障。软件也能够识别光源故障。/pp  该案例充分体现了在线光谱分析与实验室应用的巨大差异。工业环境下,在线光谱分析系统必须充分考虑应用环境的特殊性,各种影响因素都必须仔细评估。除了光谱仪,测量附件的选择在相当大程度上取决于光谱仪厂家的行业应用经验和水平,这一点在专用的在线分析系统开发方面体现的更为明显。/ppstrong  三、更多工业在线应用案例/strong/ppstrong  (1)LED芯片测试机/strong/pp  由于制作工艺存在尚未解决的技术困难,所以对于生产过程中同一块外延片不同位置的光电特性是有细微差别的,呈现出不均匀性。在完成电极和引脚的过程中也会存在一定的瑕疵。这些缺陷会导致在LED产品的发光强度和颜色,在生产过程中如果残次芯片继续进行加工,会导致生产过程中不必要的浪费。所以LED芯片测试机是LED生产过程中不可或缺的一个环节。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED芯片检测过程.jpg" style="HEIGHT: 252px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/19f4c15e-6033-4f19-8821-6c1b7452a872.jpg" width="400" height="252"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED芯片检测过程/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED芯片测试结果.jpg" style="HEIGHT: 323px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/46d98eb1-7886-4300-91fe-7c950a8fb913.jpg" width="400" height="323"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED芯片测试结果/pp  微型光纤光谱仪主要将辐射光谱、发光强度、色坐标x,y和峰值波长作为测量指标。/pp  一般检测设备只能对电气特性不合格进行筛选,微型光纤光谱仪被引入到LED芯片检测后,发光检测方面问题得到了很好地解决。由于微型光纤光谱仪测量每颗晶粒的时间是5-6ms,快于一般测试机探针机械移动时间,因此测量速度提到提高。由于微型光纤光谱仪体积小,因此不会占用机台的使用空间,不需要对原有机台的机械结构做出较大调整。同步触发功能保证了在检测过程中,能够保证每个晶粒在点亮后的相同时间进行测量。/ppstrong  (2)LED分光机/strong/pp  LED制造流程是复杂、漫长的一个过程,想要生产出性能一致,功能完整的LED产品,LED分光机作为LED制造流程中靠后的工序,需要对封装后的器件根据光、色、电三方面参数进行筛选,然后才能将其包装为产品,最终流入市场。/pp  LED分光机的测量指标是发射光谱、发光强度、色坐标x,y、峰值波长。/pp  LED分光机工作流程一般包括:待分选的LED器件会在震动盘上排列进料,依次进入电测和光测的工位 进入电测工位后,LED会被通电进行电学指标测试 当被移动到光测工位时,LED芯片会被点亮,继而使用积分球和光谱仪测量其辐射光谱 通过计算光度学和色度学参数,并联合电学指标,一起进行数据分析 随后将数据转换为指令,传输到指令模块,将不同LED进行分选。基于微型光纤光谱仪的第一台LED分光机,可以完成分选5000颗/小时,使得LED检测从抽检进入到全检的时代。随着微型光纤光谱仪性能的提升以及与配套LED分光机兼容度提高,现在的LED分光机检测已经可以完成55000颗/小时,甚至更高。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED分光机.jpg" style="HEIGHT: 338px WIDTH: 450px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/3a28ae58-6315-466f-86d5-06cd09c39ad7.jpg" width="450" height="338"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED分光机/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="LED器件进料.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/6b21148a-276f-4227-a12a-1b2bc65ae312.jpg" width="250" height="188"/ img title="排列进入检测位置.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/b89bc6db-320c-4f95-b46b-83ab7df07248.jpg" width="250" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"LED器件进料、排列进入检测位置/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="检测电学和发光特性.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/8b14cb67-e6f3-42b1-a4c2-b122c600272a.jpg" width="250" height="188"/ img title="进行分选归类.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/72c530e3-ff6e-46f1-9483-33f6ae9dec81.jpg" width="250" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"检测电学和发光特性、进行分选归类/pp strong (3)污染气体排放监测/strong/pp  微型光纤光谱仪在污染气体排放监测指标是不同气体浓度,包括氮氧化物、二氧化硫、臭氧、丙酮和氨气等。不同气体所表现出的吸收光谱具有特异性,但也有一定相同性,大部分气体的吸收峰都位于紫外区域,所以采用在紫外区域的激发光或在紫外区域有响应的光谱仪对气体进行浓度的测试。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="污染气体排放.jpg" style="HEIGHT: 261px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/6b0a2621-b070-4789-ab04-9bb0cf9afa88.jpg" width="400" height="261"//pp  通常使用微型光纤光谱仪对气体进行检测,会将所有检测设备放置于一辆移动检测车中,到达目标检测位时,将设备架设在相应位置。检测设备包括摄像机、激光器触发装置、激发光、光谱仪和反射镜。检测过程是通过光源发出一束激发光,照射到马路另一边的反射镜,通过反射镜反射使光谱仪能够检测到气体光谱。当一辆汽车经过检测系统时,汽车排放的尾气会和光路进行相互的作用,尾气中的物体由于浓度的不同,光谱仪可以测量光穿过气体的强度,就可以检测出汽车排放的尾气是否超标。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="监测系统示意图1.jpg" style="HEIGHT: 240px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/bddce1df-323a-45ad-a394-2c6bc379d0e3.jpg" width="400" height="240"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="监测系统示意图2.jpg" style="HEIGHT: 235px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/1bac5528-d221-4646-b16d-1321a1b27542.jpg" width="400" height="235"//pp style="TEXT-ALIGN: center"监测系统示意图/pp  这种尾气排放监测方法之所以能够得到广泛应用,首先得益于微型光纤光谱仪测量速度快,若被测汽车匀速通过检测系统,检测系统就能快速检测出吸收光谱,并且迅速处输入电脑进行分析和储存。微型光纤光谱仪的体积优势,使其能够与气体检测系统更好的集成到一起,方便检测车辆进行运输与架设。/ppstrong  (4)水果分选机/strong/pp  吸收光谱在工业领域应用案例不仅仅局限于气体应用,微型光纤光谱仪也被应用于水果流通的分选环节,将水果的糖分和水分作为测量指标,结合其他物理探头对水果进行分选。相对于水果的大小,对于特殊人群,如糖尿病患者,其糖分对于消费者而言意义更为重要,使用近红外光谱仪可以对糖分和水分的含量进行判定。/pp  基于微型光纤光谱仪的水果分选机一般由两部分组成,一个是发射的光源,一个是用来检测的光谱仪。一般在检测中会采用高功率的卤钨灯,提供近红外段宽光谱的能量,由于光源的高功率也就能提升了检测时穿透水果果皮的能力,在水果另一侧的光谱仪才能够获得更多更强的信号,提高信息的准确性。在水果分选过程中,水果数量巨大,微型光纤光谱仪检测的高效性正好满足了水果分选机的工作特点。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="水果分选机示意图.jpg" style="HEIGHT: 225px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/bf2f6dfa-79a1-4ca1-9671-cdc594f97c04.jpg" width="400" height="225"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="水果分选机示意图2.jpg" style="HEIGHT: 188px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/82a91140-60f2-402f-a77a-68eb2038a124.jpg" width="400" height="188"//pp style="TEXT-ALIGN: center"水果分选机示意图/pp  strong(5)节能玻璃镀膜工艺在线监控/strong/pp  由于现在玻璃工艺技术的发展,很多高楼选择使用玻璃作为外墙的建筑材料,但与传统建筑材料相比,玻璃的隔热性能有所欠缺。如果想使室内温度维持在一个稳定值,就需要对玻璃进行处理,最常见的手段是将玻璃进行镀膜工艺,使得玻璃能够尽可能的透过可见光,而同时增强隔热性能。所以镀膜过程的质量保证,成为了玻璃隔热性能优良与否的重要因素。/pp  将多个微型光纤光谱仪与玻璃生产线相集成,对镀膜的效果进行实时测量。微型光纤光谱仪所采集到测量指标,如镀膜玻璃的反射率,透过率,膜厚数据,反馈给镀膜机,使其在下一次镀膜过程中对镀膜工艺进行调整。在检测过程中,氘灯和卤钨灯混合光源照射到被测样品上,会反射一部分光,被光源同侧的光谱仪接收,而另一侧放置的光谱仪对透射光谱进行测量。所以整个检测系统能对反射光谱和透射光谱进行测量。由于检测的玻璃尺寸较大,所以为了对玻璃镀膜的均匀性进行全面的测量,探头采取平移方法扫描整块玻璃。由于微型光纤光谱仪的体积小巧,内部结构紧密,无移动部件,可以适应较高加速度和震动的环境,使得微型光纤光谱仪和探头可以进行在检测过程中进行往复运动。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="微型光纤光谱仪检测示意图.jpg" style="HEIGHT: 303px WIDTH: 300px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/db4108c9-dd18-411e-a72b-22c214e334a1.jpg" width="300" height="303"//pp style="TEXT-ALIGN: center"微型光纤光谱仪检测示意图/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227102542.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/4f9ed63a-2184-4b8c-b7a5-bf34940b80f5.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"玻璃镀膜工艺监控系统/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="微型光纤光谱仪与平移台集成.jpg" style="HEIGHT: 301px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/233a6763-fd1d-4dc3-91e6-23e90370af1f.jpg" width="400" height="301"//pp style="TEXT-ALIGN: center"微型光纤光谱仪与平移台集成/ppstrong  (6)印刷机的在线颜色监控/strong/pp  颜色准确性是印刷行业重点关注的技术指标,由于不同纸张材料的吸水性差异于油墨的批次差异会导致印刷品之间存在色差,将微型光纤光谱仪与印刷实时颜色监控系统相集成就显得尤为的重要。/pp  在印刷机上集成一个反射光谱的测量系统,对印刷品的校准色块进行反射测量,并通过相应算法将光谱数据换算为行业内能够接受的颜色指标。由于印刷中的纸张具有快速移动的特性,所以在运用中往往会采用积分球或环形的反射镜对光源进行匀化,从而减小检测样品在印刷过程中的振动与倾斜。光谱仪所得光谱数据反馈到印刷设备对颜色的品控进行调整。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="印刷机颜色监控示意图.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/bf5b28d3-6d21-4722-b1a1-17761d368c5b.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"印刷机颜色监控示意图/pp  光谱仪自带可编程逻辑电路,可将复杂的逻辑关系写入微型光纤光谱仪中,可以使光谱仪直接与印刷设备油料控制器对接,产生在线的闭环系统。/pp style="TEXT-ALIGN: right"(内容来源:海洋光学)/p
  • Science:浅读IBM Research–Zurich最新力作—纳流控摇摆布朗马达
    2018年3月,知名的科研团队IBM Research–Zurich于 Science 杂志发表了新力作:Nanofluidic rocking Brownian motors。IBM Research–Zurich原名为IBM Zurich Research Laboratory,曾因重大发明成果在1986年和1987年获得过诺贝尔物理学奖,为大家所熟知。今天,我们带着原文一同品味纳流控摇摆布朗马达的科学探索。浅读纳流控摇摆布朗马达大多数物质间的相互作用机制会在物质尺度小至纳米量时产生不利的缩放效应,因此,在流体中控制、输运纳米尺度的物体是一个巨大的挑战。通过控制纳流控器件中狭缝结构的几何参数,同时利用类带电粒子与纳流控器件中墙面结构间的静电作用,M. J. Skaug等人设计了针对纳米颗粒的能图谱。他们通过将非对称势垒与振荡电磁场结合,获得了一种摇摆布朗马达,从而可以对纳流体中的纳米颗粒的定向输运进行调控。Skaug分析了此种分子马达的物理机制,与理论模型进行对比后,基于分子马达成功制备了一种分类器件。这种器件可以在几秒钟的时间内使两种不同粒径的纳米颗粒(直径分别为60 nm和100 nm)在器件中沿着相反方向运动,从而实现对两种颗粒的分离。后续的模拟分析结果证明:这种新型器件可以有效区分粒径差异在1 nm量的不同纳米颗粒。除了在材料、环境科学领域(尺寸分析、过滤、单分散制备)具有应用潜力外,可实现对纳米颗粒进行尺寸选择性输运、收集的芯片器件,在床边检测及生化领域(如分子分离、预浓缩)的应用亦被寄予厚望。闪烁棘轮型布朗马达中的颗粒扩散效应依赖于颗粒的尺寸,研究人员对这类马达在颗粒分类方面的应用潜力进行了探究。与连续层式流动器件的情况相似,利用外加力来替代扩散作用会使得尺寸的区分能力变差。摇摆型布朗马达利用零平均外加力和静态势垒产生直接的定向颗粒运动,其输运特性与其所传输颗粒的扩散特性之间表现出了一种其显著的非线性依赖关系,这对纳米颗粒的区分、分离来说具有重要的意义和应用潜力。对于纳米尺度的颗粒来说,如何创造出能量足够强的静态势垒,是一个重大挑战。 静电俘获为这个挑战提供了很好的思路,即:将带电颗粒限制在均匀带电的表面之间。在其中一个表面上制备一个凹陷的几何结构,可以降低此处局部的颗粒-表面相互作用能量,从而定义一个侧向的俘获势垒。Skaug等人将几何结构诱导静电俘获的思路进行了拓展,以利用热扫描探针光刻方法获得的三维结构取代此前简单的二维凹陷结构,从而创造出针对纳米颗粒的复杂二维能图景。这种方法获得的三维结构在纵向的图形控制精度可以达到纳米量。图1 利用热扫描探针光刻技术制备纳流控布朗马达、定义棘齿形貌:(A)纳流控器件中的狭缝截面示意图及俯瞰图;(B)形貌图像;(C)图(B)中的圆环状棘齿结构的放大形貌图;(D)图(B)中白线标识区域的剖面轮廓图,即棘齿台阶轮廓图;(E)被俘获纳米颗粒的光学图像。图2 实验测量的平均势垒的决定因素:(A)四种图形化棘齿的形貌图以及三种控制场的示意图;(B)棘齿单元的轮廓示意图;(C)棘齿限制的纳米颗粒的能量曲线(平均实验数据与有限元模拟数据对比);(D)九种不同间隙距离的棘齿的能量势垒曲线对比;(E)由因子α确定的棘齿能量势垒通用曲线。图3 粒径60 nm与粒径100 nm的金颗粒的分类:(A)分类器件的形貌图像;(B)图(A)白色虚线框内区域的放大图;(C)上图:金颗粒分类原理简图;下图:相应的静态能量曲线(实现为测量值、虚线为模拟值);(D)金颗粒在分类器件中不同时刻的光学图像;(E)颗粒的空间分布图像;(F)模拟得到的颗粒漂移与粒径的函数关系。通过一系列的测试以及相应的理论计算、模拟,Skaug等人展示了在水平表面与带有三维图形修饰的表面之间的电泳可以有效限制纳米颗粒,从而创造一个可以由几何形貌结构定义的、针对纳米颗粒的能量图景。通过调节表面之间的间隙,一阶俘获势垒可以简单地按比例缩放,从而提供了一种可以用于优化系统的有效手段。在实验当中,所有与模拟纳流控系统有关的必要物理量都可以原位获取。实验与理论的一致性,证明了对文中系统工作机制的解释以及对系统特性的预测的可靠性。摇摆布朗马达输运特性的非线性特性以及静电作用的非线性特性,是文中器件实现对纳米颗粒高效分离的物理基础。更进一步,基于文中的模拟分析以及Ruggeri等人关于颗粒俘获研究的结果,Skaug等人预测可以通过比例缩放的手段,将文章中的方法应用于对生物小分子的分离、分类。与基于流动的分离机制相反,采用摇摆布朗马达可以实现纳米颗粒的选择性输运、分离、集聚,且不需要电泳净流或热力学梯度这类条件。通过将更小的棘齿形貌参数与更低的外加电场相结合,这类器件将非常适合应用于针对芯片实验室中少量液体的高精度成分分析。高精度3D高速纳米结构高速直写技术助力布朗马达尽情“摇摆”上文中,纳流控摇摆布朗马达中的核心部件是其中的棘齿单元,每个棘齿单元的高度、距离其相对水平面的间距等纵向几何参数,对棘齿的能量壁垒特性具有显著的调控作用,从而影响棘齿结构对器件中纳米颗粒定向输运特性的调节。所以,器件中微结构侧壁的构筑和微结构纵向形貌控制成为为重要的部分及大的技术难题。 为了能够克服这一技术上的难题,文章作者采用了热扫描探针技术,这是一种高精度3D纳米结构高速直写技术,其水平方向的直写精度可达10 nm、纵向精度则可以达到1 nm,直写速度则高达10 mm/s,堪称3D加工的利器!高精度3D纳米结构高速直写设备-NanoFrazor很好地满足了Skaug等人的实验需求,并出色完成了研究中所需的多种高难度微纳图形直写任务。?相关产品及链接:1、 3D纳米结构高速直写机:http://www.instrument.com.cn/netshow/C226568.htm2、小型台式无掩膜光刻系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/C197112.htm
  • 从实验室到终端市场——微型光谱仪的光谱仪集成和定制
    p  从微型光谱仪问世以来,灵活的采样方法、高效的测试速率、无损的检测方式、准确的检测结果使其在科研领域受到广泛的应用。而大量的科研需求已经不单单满足于实验室测量,样品制备、现场测量和交叉学科应用使得微型光谱仪的集成和定制成为当今科研和工业检测的必然需求。/pp  在实际应用中,不同集成商根据实际需求和自身特点,使用光谱仪搭配不同等级产品、采样附件,甚至可以根据自身需求获得量身定制。集成商通过获得不同应用模块的集成化服务,使集成商自身系统与光谱仪进行有效的集成应用。/pp  strong多样的集成商类型,可选择多样的合作方式:/strong/pp  针对以下两大类集成商,光谱仪集成化服务可提供相应的合作方式:/ppspan style="COLOR: #ff0000"strong  对于自己具备光机电一体化设计能力的集成商,可以采用标准化的光谱仪、光源和采集附件,并从厂家获得技术支持,协助把控项目进度。/strong/span/ppspan style="COLOR: #ff0000"strong  对于专注于系统设计、软件开发的集成商,可以考虑采购嵌入式光学、机械电子等子系统,并从厂家获得生产工艺的技术支持,缩短研发仪器时间。/strong/span/pp  光谱仪集成化服务也可以根据集成商的特殊需求进行定制,并和其他光学模块、电子电路和机械组件进行组合,通过模块化搭配,提高自身光谱平台的集成性能,协助集成商设计完成一套完整的方案,满足特定的应用。/pp  从研发到实际生产的过程中,集成商往往对于产品的可量产实施性提出很高要求,这个阶段就需要获得具备高精确性的生产技术。当集成商所搭建的集成样机完成验证后,一个稳定的测试平台将控制台间差,为产能的提升和生产过程中的差异性提供保障,能够轻松将集成样机转换到实际量产,产品开发生产流程将被大大简化。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="00.jpg" style="HEIGHT: 211px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ed0b3624-05cf-4bf2-ada8-2a6987cd9548.jpg" width="600" height="211"//pp  获得模块化、灵活的产品服务与高精度的生产工艺,将减小集成商开发风险,为产品进入市场提供时间保障。/pp  下面以典型的集成化解决方案流程,说明在集成化服务中能够获得哪些服务。/ppstrong  集成化解决方案流程/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong评估方案可实施性/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"集成商提出开发需求,集成化服务提供商完成应用背景调查,/pp style="TEXT-ALIGN: center"分析模块化光谱仪兼容性,双方进行项目可实施性讨论,/pp style="TEXT-ALIGN: center"基于产品性能特点,集成化服务提供商提供符合集成商要求的评估方案。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong确定设计参数/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"双方讨论实际需求,集成化服务提供商向集成商给予专业角度回答和建议,/pp style="TEXT-ALIGN: center"帮助集成商规避项目初期可预见风险,/pp style="TEXT-ALIGN: center"依照模块化光谱仪规格,确定系统设计参数。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong项目开发/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"基于双方前期达成的技术方案,集成化服务提供商完成所需开发,/pp style="TEXT-ALIGN: center"利用自身光谱研究团队,/pp style="TEXT-ALIGN: center"为集成商项目提供强大的技术支持。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong原型机交付与图纸提供/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"高质量、高效率的加工机构为生产提供保障,/pp style="TEXT-ALIGN: center"需要进行光、机、电多资源的合理整合,/pp style="TEXT-ALIGN: center"最终产品的多次准确预演设计功能与参数,/pp style="TEXT-ALIGN: center"满足集成商需求,完成原型机制作。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong集成商意见反馈与设计修改/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"集成商任何建议和疑问需要及时提出,/pp style="TEXT-ALIGN: center"双方进一步探讨确认解决方案,/pp style="TEXT-ALIGN: center"基于沟通后解决方案,对设计进行修改。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong开模与装配/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"为确保最终产品拥有优异品质,/pp style="TEXT-ALIGN: center"可靠的开模和加工工艺服务,/pp style="TEXT-ALIGN: center"满足集成商对产品的要求。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong试生产测试/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"集成化服务根据集成商产品特点设计生产工序、寻找或定制装配工具,/pp style="TEXT-ALIGN: center"并为其提供质量体系认证的生产线,/pp style="TEXT-ALIGN: center"确保集成商的每一个产品拥有尽可能好的一致性。/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong集成商最终测试和签字确认/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"测试机型与交付产品需要保持高度一致,/pp style="TEXT-ALIGN: center"整个生产环节为集成商设计的保密性进行保障,/pp style="TEXT-ALIGN: center"并依照质量体系进行生产交付,/pp style="TEXT-ALIGN: center"最终集成商亲自测试产品性能,随之进入量产。/pp  在集成定制化解决方案中,不同种类需求的集成商能够获得完善、改进产品设计与生产的帮助,以最高效的方式使产品走向市场。/ppstrong  光谱仪的选择/strong/pp  为满足集成商应用需求,在集成化服务的协助下选择性价比高,风险小,能快速从实验室验证到商品化的光谱仪。双方进行紧密合作,确定项目目标、协助测试数据以及优化系统设计,并监控量产过程。在集成化服务中,集成商可获得灵敏度、分辨率和波长范围等性能参数,找到产品与应用需求之间的最佳平衡点。/ppstrong  极具专业水准的应用方案/strong/pp  许多因素会影响到光谱仪的光谱响应。从光谱仪中的光栅、检测器和反射镜,到检测样品的流通池和光纤,每个光学部件都有其独特的光谱响应,从而影响整个系统的响应。即使两个系统光学设计完全一样,但是每一个部件的微小差异,合在一起都会导致明显的台间差。在生产过程中低台间差,将为后期生产质量提供保障。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227105211.jpg" style="HEIGHT: 212px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0c54f6ec-44f1-4794-989e-f5dfdd104a5b.jpg" width="600" height="212"//pp style="TEXT-ALIGN: center"未经修正 比较并修正/pp  如果把八台相同光谱仪对同一样品的测量光谱放在一起对比,就很容易看出光谱响应的差异,通过参比样品进行修正,可有效消除台间差。/pp  strong光谱仪定制/strong/pp  微型光纤光谱仪的特点就是模块化,为满足集成商的具体应用,通过更换器件精心为集成商配置一台完美的光谱仪,如光栅、检测器、内置滤镜以及狭缝尺寸,优化光谱检测范围、分辨率和灵敏度。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227105317.jpg" style="HEIGHT: 355px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/29a5ae66-129f-42a9-9edd-7eee07ce06ff.jpg" width="600" height="355"//pp  strong光源和采样附件定制/strong/pp  选择合适的光源和采样附件,与配置正确的光谱仪同样重要。在集成化服务中,从激光器、LED,到氙灯、氘灯和卤钨光源,甚至提供长寿命或者工业型光源,丰富的光源供集成商选择。标准光学附件往往用在定制化产品开发的早期阶段,双方合作后期还可以通过定制、集成的方式,缩小光谱仪尺寸,大幅提升性能。/ppstrong  子系统/strong/pp  一个设计精良的光学探测系统可以获得高品质的光谱数据、提高测试结果的准确性和检测限,大大减少软件分析及补偿算法的工作量。/pp  直接获得光谱测量子系统服务,集成商的研发团队可以把精力集中在应用领域,比如分析算法,用户界面和市场拓展。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="子系统.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/9253ae63-7857-4ed8-b025-6caf57daa7f7.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="子系统2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/4527fb46-90d2-4892-8053-ec338bcc243c.jpg"//pp  strong光学系统定制/strong/pp  一个设计精良的光学探测系统可以获得高品质的光谱数据、提高测试结果的准确性和检测限,大大减少软件分析及补偿算法的工作量。在集成化服务中,为满足集成商需求,光学系统通光量、信噪比和灵敏度等性能得到改进。/pp  定制的接口可以优化信号采集,还可以加装滤光片来排除干扰,提取所需的光谱信号。甚至可以定制新的光谱仪,提高光通量,配备非标探测器,从而满足在同步、采样时间和灵敏度方面的特殊需求。还可以附加热敏电阻和光电二极管,采集反馈信号,对光学信号和温度漂移进行补偿。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="1.jpg" style="HEIGHT: 147px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/b0671ac5-fca1-46e3-ae2b-92f6ef8fc2a5.jpg" width="250" height="147"/ img title="2.jpg" style="HEIGHT: 148px WIDTH: 250px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/112474fa-7c39-4d81-9783-6ac42602094f.jpg" width="250" height="148"//pp style="TEXT-ALIGN: center" /pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="3.jpg" style="HEIGHT: 167px WIDTH: 500px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/7a981766-a12a-4504-b5f1-cb9b054e6721.jpg" width="500" height="167"//ppstrong  定制电子模块/strong/pp  根据集成商所选择的光学系统、采样条件和用户接口整体,集成商还需要完整的电子模块与自己系统进行匹配。集成化服务需要利用自身设计和集成各类电子部件的能力,提供给客户使用,包括电源,通讯电路等。/pp  电子定制可以包含以下方面:/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  低功耗,电池供电产品 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  系统小型化设计,适合手持或便携应用 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  适合量产的设计 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  可通过UL, CE, CSA, FDA 和FCC认证的设计 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  模拟和高速数字电路设计 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  电路设计和印刷电路板排布 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  为控制系统和PLC系统优化 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  基于C语言和VHDL的固件开发 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  强化系统,以适应恶劣环境 /strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #548dd4"strong  快速制作原型机和验证系统。/strong/span/ppstrong  定制光学机械结构设计/strong/pp  一个高质量的产品,其性能应该长期稳定。但对于一个好的产品,还需要利用光机设计和系统整合经验,使高质量的产品拥有漂亮的外观和友好的界面。一个成熟的厂商能够具备以下能力,以更好的服务客户。/ppstrong  建模,原型设计和测试服务/strong/pp  无论工作在恶劣的环境中,定制化方案都应该具备开发合适的子系统或完整解决方案的能力,有效应对温差,冲击和震动。为集成商设计适合各种现场环境的外壳和箱体、可随时更换的组件、以及密封接头。/ppstrong  防误操作采样系统/strong/pp  通过提供定制探头、支架以及光学配件,易用,高效。即使非专业用户,也能获得可重复的、准确的测试结果。/ppstrong  环境适应性/strong/pp  使用建模工具和仿真软件来设计散热系统,结构上进行优化,再借助3D打印机技术和专业的生产厂商制作样机,搭配自动散热系统,并用环境箱进行验证,从而快速完成环境耐受性评估。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d1b3652e-558d-41db-855d-e3628818d22a.jpg"//ppstrong  定制化软件和固件/strong/pp  软件定制服务,不仅限于实现实验室、现场或质量控制所需的分析与测量功能,还能为集成商定制用户界面、实现数据备份、远程通讯等。通过定制固件,输出非标准数据、自定义数据结构,增添新的通讯接口,从而帮助集成商简化整机研发过程。/ppstrong  光谱仪通讯/strong/pp  定制驱动程序与固件/pp  针对非标准嵌入式处理器和架构开发的应用驱动/pp  多种光谱仪接口可选:SPI, I2C, USB , RS-232, Wi-Fi, Bluetooth和Ethernet/pp  定制化的固件可将数据前处理功能植入光谱仪/ppstrong  组件控制/strong/pp  定制光谱仪和外部控制功能,便于与不同系统集成 例如:I2C, SPI, USB and RS-232/pp  通过Wi-Fi 或Bluetooth进行远程数据传输/pp  通过自定义参数和时序实现数据自动采集和外设时序控制/ppstrong  系统级软件/strong/pp  面向Android, iOS, Windows, Linux 和 MacOS的GUI接口。/pp  用于光谱匹配和化合物鉴别的建模功能/pp  提升线性度和热稳定性的校准算法/pp  用于嵌入式 SBC/COM 对象的操作界面/pp  多语言软件界面/pp  可通过JSON 或REST自动上传光谱数据至云端服务器/ppstrong  批量生产/strong/pp  当合作双方对原型机达成共识后,集成商可指定生产计划。生产企业需要拥有足够的生产能力,能够满足客户产品量产或是突发性产能提升的需求。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20161227110151.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/4603f7d2-f174-49c8-a3df-da55a65bce02.jpg"//pp  产能的提升能力,必然对生产能力有较高要求。生产过程中利用自动化实现精益生产,保障光谱仪集成定制化方案的高效性。拥有一台高效生产能力自动测试平台,将为生产能力提供强有力的保障,确保集成商得到更优质的服务。/ppstrong  质量保证/strong/pp  为保证最终产品的质量,微型光谱仪方案供应商应该拥有一套严格的质量体系,从来料控制,并在制造流程的各个方面严格贯彻,直至产品装箱发货,这一系列流程是确保生产出合格产品。遵照良好的操作规范,并按照相关行业内标准设立了产品设计、文档管理、采购和生产流程。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="01.jpg" style="HEIGHT: 222px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/ad2db544-69f0-46fe-a903-fd6d0f779c54.jpg" width="200" height="222"/img title="02.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/noimg/5e98d03c-bfb6-4a1a-9609-2e0d9dd6ecc3.jpg"//ppstrong  规格确认/strong/pp  为了确保定制产品的可靠生产,生产环节中相应的产品规格文档体系显得尤为重要,该体系按照整个生产合作流程每一环节进行确认,最终将合格的产品送到集成商手中。在规格文档标准中,光谱仪、附件、系统制造、测试标准和品检项目的相关标准会得到定义。/ppstrong  记录和可追溯性/strong/pp  提供商需要对所生产的每一台仪器设备和测试记录长期保留。出场后光谱仪、子系统和整机系统中主要零件做到可追溯性。/ppstrong  部件的品质控制/strong/pp  为保证产品品质,生产过程中各生产环节需要进行审计验证、性能评估和真伪测试,对采购零件进行严格检测,与“标准样品”进行比较,将劣质电子元器件进行排除。/ppstrong  精确的一致性/strong/pp  在制造和测试过程中遵循相关标准,来确保产品生产的一致性。微型光谱仪方案供应商需要根据集成商定义具体的生产标准,以保证每个光谱仪或子系统性能的一致性。 生产过程中通过设立独立的工作区,流程和生产线,来建立标准、控制偏差,做到“精确复制”。/pp style="TEXT-ALIGN: right"(内容来源:海洋光学)/p
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制