放大性

8号坑新发现——或为现今最大日前，8号坑又有新发现，出土了可能是目前中国最大石磬的残片，还有将近60件尺寸、形态各异的金叶，以及完整保存下来的丝绸实物残留。三星堆8号坑陆续发现石磬残片，可拼接成一件石磬，石磬长1米，宽52厘米，厚度4厘米，表面打磨平整。或为中国目前发现最大的一件石磬。除石磬残片外，8号坑还陆续出土近60件金叶。据介绍，金叶呈脉状纹式，顶端有孔，可用于悬挂。因为8号坑出土的神树枝杈较多，有考古人员推测金叶是悬挂在枝杈上的叶子，但也有人推测，这些文物呈鱼的形状。具体是叶子还是鱼形金饰片，还有待进一步论证，可以确定的是，它们应该是挂在神树上的饰物。另外，一件青铜残片上附着的丝绸实物残留，经纬组织非常明显，表层有一层类似于涂层的附着物，尺寸为1.8×0.8厘米，是目前三星堆发现的最明显也是最大面积的丝绸残留物。考古队人员介绍，将会对其表面的涂层以及它的显微结构做进一步分析，利用显微CT、高光谱，对它的材质以及形貌做进一步的判断。4号坑外的应急保护室经过不断的探测、挖掘，6个三星堆祭祀坑已提取出土象牙、青铜器、金器、玉石器等重要文物534件及残破文物碎片近2000件。为在考古中实现文物的保护，此次三星堆考古首创了探方工作舱，用于现场发掘工作的舱内四面“透明玻璃”看似平平无奇，里面却配备了如小型变频环境控制系统、高压微雾加湿系统、采集系统和全视频记录系统等功能各异的考古操作系统和装备。考古工作人员会利用便携式的x射线荧光仪进行现场无损检测，以获取文物的元素组成，并且通过文物的元素组成来推断大概是什么材质的文物。而在发掘现场4号坑外的左前方，还有一排充满科技元素的文保工作“小屋”。“这是应急保护平台，设有应急检测分析室、有机质文物应急保护室、无机质文物应急保护室、微痕文物应急保护室等。”四川省文物考古研究院文物保护中心考古工作人员李思凡说。目前三星堆的文物处在应急保护阶段。在应急监测分析室内，放置有现场检测分析的便携式小型仪器，若是考古工作人员想要了解出土文物的材质或是获取更多的信息，就会在此进行检测。此外，针对不同材质的文物，考古工作人员会在不同的文物应急保护室里，分别进行保护处理。同时，考古工作人员还会利用超景深三维显微系统，对出土文物进行显微观察。“由于部分文物的表面不平，利用普通的显微镜放大倍数后，只能聚焦到某一个高度的文物表面。而超景深三维显微系统的三维合成功能，可将一定高度范围内的文物形貌合成一个三维的模型。”考古人员这样说。

据国外媒体9日报道，它和一枚50便士的硬币一样重，小到足以放到裤子口袋中，但这种开创性新型显微镜的作用可没有大打折扣。这种装置叫Foldscope，可提供2000多倍的放大效果，有望彻底改变放大物体的方式。　　一种可能彻底改变物体放大方式的新型显微镜已在秘鲁亚马逊雨林进行测试。这张照片显示，几只蚂蚁在显微镜下保护一只水蜡虫。　　这种装置叫Foldscope，可提供2000多倍的放大效果，它和一枚50便士的硬币一样重，小到足以放到裤子口袋中，或许会彻底改变物体放大的方式。　　波梅兰茨对这种微型显微镜进行了测试。这位野外生物学家在南美洲用它拍摄到鼠尾草花的这张特写照。　　波梅兰茨对这种微型显微镜进行了测试。这位野外生物学家在南美洲用它拍摄到鼠尾草花的这张特写照。　　美国加利福尼亚州洛杉矶市野外生物学家波梅兰茨(照片显示)测试了微型显微镜Foldscope。　　照片显示，一只蜘蛛感染冬虫夏草。这种寄生真菌取代了蜘蛛体内的组织。　　在这张用手机拍摄的照片中，100美元纸币的纤维清晰可见。　　波梅兰茨将微型显微镜Foldscope连接到手机上，然后拍摄到这些不同寻常的照片。　　这张用微型显微镜Foldscope拍摄的照片展示了一株马利筋草的绚烂细节。美国野外生物学家艾伦-波梅兰茨对它进行了试验。他在秘鲁亚马逊雨林中停留一个月，用这种微型显微镜捕捉到一系列惊人照片。这位25岁科学家用它拍摄了一组照片，展示了一只被感染的蜘蛛和一片被虫瘿覆盖的叶子。其他照片还展示了一朵花瓣的细胞和一只未知螨虫的放大图像。　　美国加利福尼亚州洛杉矶市的波梅兰茨表示：“使它成为革命性工具的是它探测致病因素或研究未知物种的方式。还有一点就是它的售价不到1美元。这使它可以得到广泛使用，或许适用于数百万人，例如孩子、医护人员和野外生物学家等。有时我们在野外根本不知道我们要观察什么，直到很晚的时候才明白这一点。”　　这位科学家说：“在有些情况下，你回到实验室，想获得一些不同于野外的发现，例如收集更多信息或进行更多的观察。但微型显微镜Foldscope使你在野外就可直接研究目标，然后你可以带它们回实验室，开展更加细致的科研工作。”　　波梅兰茨将微型显微镜Foldscope连接到手机上，然后拍摄到这些不同寻常的照片。该装置的尺寸是70毫米乘20毫米，重量仅0.3盎司(约合8.5克)。相比之下，一部传统显微镜却重达512盎司(约合15公斤)。　　不到10分钟内，可将一张平面纸组装成微型显微镜Foldscope。使用者可用折纸方法将它制作而成。这种微型显微镜是加利福尼亚州斯坦福大学生物工程系普拉卡什实验室一个研究小组的智慧结晶。　　波梅兰茨说：“微型显微镜Foldscope并不能替代可提供更高分辨率、更强大的传统显微镜。但后者有很多缺点，例如很大，又昂贵，还只能在实验室内使用。微型显微镜Foldscope被设计成一种便携式工具，可随时随地使用，让你及时近距离观察微观世界。我认为它不会取代传统显微镜，却毫无疑问，它会弥补传统显微镜的不足。大多数孩子从未用过传统显微镜，所以微型显微镜Foldscope可帮助贫穷地区的学生探索微观世界和科学。”

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美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家日前开发出一种能将光线放大一万倍的光学设备。让人称奇的是，这种神奇的“放大镜”只有几纳米大。研究人员称，该研究有望大幅提升相机弱光拍摄性能，在提高太阳能电池的转化效率上也有很大潜力。相关论文发表在近日出版的《物理评论快报》杂志上。　　光在某些方面和声音很像，可以产生共振，借助这种方式可将周围的光线放大。威斯康星大学麦迪逊分校的科学家，正是借助这一原理制造出了纳米“放大镜”。它实际上是一种纳米共振器，该设备能让光的波长变短，收集大量的光能，然后在一个非常大的区域将其散射出去。这意味着它的散射光能用于成像，能像放大镜一样，放大物体的光学尺寸。　　负责此项研究的该校电子与计算机工程学助理教授余宗福(音译)说：“就像琴弦能让周围的空气发生振动，产生美妙的音乐一样，这个非常小巧的光学器件能从周围吸收光线，产生让人惊讶的强大输出。”　　余宗福说，他们正在开发基于该技术的光电传感器，这样的设备将能帮助摄影师在弱光条件下拍出图像质量更好的图像。在成像领域，这样的能力要显著优于传统的玻璃和树脂镜片，因为这些传统光学材料更容易受到自身尺寸和光线方向的影响。　　鉴于纳米共振器能吸收大量光线的能力，该技术在提高太阳能光电转化效率方面也具有很大潜力。由于纳米共振器具有较大的光学截面，也就是说，其发光尺寸远远要大于其自身实际物理尺寸的大小，这样所带来的一个好处是，可以摆脱在类似的系统中经常会出现的、让人头痛的发热问题，让被动散热成为可能。　　研究人员称，这种纳米共振器对光散射能力显著优于之前的设备，在光传导和光传感领域开辟了一条新的途径。

中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授研究组在自旋量子精密测量领域取得重要进展，首次提出和验证了Floquet自旋量子放大技术，该技术克服了以往只在单个频率处量子放大的局限性，实现了多频段极弱磁场信号的量子放大，灵敏度达到了飞特斯拉水平。相关研究成果于6月9日以“Floquet Spin Amplification”为题在线发表于著名国际学术期刊《Physical Review Letters》上[Phys. Rev. Lett. 128, 233201 (2022)]，并被选为“编辑推荐（Editors’Suggestion）”文章。现代自然科学和物质文明是伴随着测量精度的不断提升而发展的。随着量子力学基础研究和科学技术的发展，通过原子、分子、自旋等物理系统可以实现微弱信号的量子增强放大。相比于基于经典电路的传统放大技术，量子增强放大受限于更低的量子噪声且具有更高的放大增益，为提升测量精度提供了强有力的研究手段，因此受到大家的广泛关注和研究。目前，量子放大技术已经在诸多测量过程发挥不可替代的作用，催生出许多革命性成果，例如微波激射器、激光器、原子钟，甚至宇宙微波背景辐射的首次发现等，诺贝尔物理学奖也曾多次授予相关领域。然而目前对量子放大精密测量技术的探索仍然有限，实现信号放大主要依赖于量子系统固有的离散能级跃，由于可调谐性的限制，量子系统固有离散跃迁频率往往无法满足放大需要的工作频率，因此限制了量子放大器的性能，如工作带宽、频率和增益等。如果能够克服以上困难，量子放大技术的性能将可以得到很大改善，对探测极弱电磁波和奇异粒子等基础物理和实际应用具有重要意义。成果示意图：（a）Floquet能级；（b）Flqouet量子自旋放大器原理图；（c）磁探测灵敏度。针对以上难题，本文研究人员提出了Floquet自旋量子放大技术，成功克服了以往探测频率范围小等限制，实现了对多个频率的极弱磁场放大。这项技术得益于该组之前提出的“自旋放大技术”[Nat.Phys. 17, 1402 (2021)]和“Floquet调制技术”[Sci. Adv. 7(8), eabe0719 (2021)]，将二者有机结合，从而将量子放大技术推广到Floquet自旋系统：利用Floquet调制技术调控自旋的能级与量子态，将固有的二能级系统（如129Xe核自旋）修饰为周期性驱动Floquet系统，从而具有很多独特的性质，使得系统形成了一系列等能量间距分布的Floquet能级结构，在这些能级之间可以发生共振跃迁，因此有效拓广了磁场放大的频率范围。通过理论计算和实验研究，首次展示了Floquet系统可以实现多个频率待测磁场2个数量级的同时量子放大，测量灵敏度达到了飞特斯拉级级别。该工作首次将量子放大技术扩展到Floquet自旋系统，有望进一步推广到其他量子放大器，实现全新的一类量子放大器——“Floquet量子放大器”。彭新华研究组长期瞄准量子精密测量领域，利用量子精密测量技术来解决世界前沿科学问题。包括于2018年自主研发出超灵敏原子磁力计，并且利用该技术实现了无需磁场的新型核磁共振技术——“零磁场核磁共振”[Sci. Adv. 4(6), eaar6327 (2018)]；于2019年至2020年发展新型原子磁力仪技术[Adv. Quantum Technol. 3, 2000078 (2020)，Phys. Rev.Applied 11, 024005 (2019)]，达到了国际领先水平的磁场探测灵敏度；通过进一步研究，于2021年实现了新型的自旋微波激射器，在低频段创造了国际最佳的磁探测灵敏度[Sci. Adv. 7(8), eabe0719 (2021)]。之后，该研究组将已发展的平台型量子精密测量技术用于寻找超越标准模型的新粒子，取得了一系列对推动学科领域发展有实质性贡献的研究成果。包括于2021年利用新型量子自旋放大器搜寻暗物质候选粒子，首次突破国际公认最强的宇宙天文学界限[Nat.Phys. 17, 1402 (2021)]，以及实现了对一类超越标准模型的新相互作用的超灵敏检验，实验界限比先前的国际最好水平提升至少2个数量级[Sci. Adv. 7, eabi9535 (2021)]。中科院微观磁共振重点实验室江敏副研究员、博士研究生秦毓舒和王鑫为该文共同第一作者，彭新华教授为该文通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.233201量子自旋放大技术论文链接：https://www.nature.com/articles/s41567-021-01392-z

——合臣科技 进口国产 通用实验室仪器设备——在这篇文章中，我们采访了两家化学实验室1. 来自卡迪夫大学的科学家是如何用Reactor Ready 反应釜放大他们的实验2.来自Charnwood 分子公司的化学家是如何通过AVA实验室控制软件简化整个放大流程的一、在Reactor Ready反应釜中放大可持续聚合物合成点击上方观看采访视频Ben Ward 博士正在卡迪夫大学研究可持续塑料。他的团队需要放大他们的工艺，以合成足够的聚合物用于材料测试。Reactor - Ready实验室夹套反应釜允许他的研究小组将剂量从毫克放大到数百克。在这个视频中，Ben和Taylor解释了Reactor-Ready反应釜如何将他们的研究进展到一个完全不同的水平。“ 它本质上改变了运行规则”——Taylor Young，博士生, 卡迪夫大学二、使用AVA控制软件释放您实验室的潜力点击上方观看采访视频了解Charnwood 分子公司的化学家如何利用AVA实验室控制软件彻底改变他们的化学过程。通过AVA实验室控制软件，Charnwood 分子公司的化学家可以控制他们的Radleys Reactor Ready Pilot反应釜和 Lara CLR系统，即使是复杂的实验，他们也能够毫不费力地进行编程和运行，实现安全、可扩展和可靠的流程。还能够通过全过程数据记录将流程从较小规模无缝放大到较大规模。手动控制温度和乏味地调整通风柜中的剂量的日子已经一去不复返了。AVA实验室控制软件简化了整个过程，实现了温度控制、搅拌、液体定量等自动化。“ 这是一个很棒的软件，使我们能够以我们想要的方式控制我们所有的反应。”——Nick Griffiths-Haynes首席化学家, Charnwood 分子公司

科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应，量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力，因为其消除了对材料纯度的要求，而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名，非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确，这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件，而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米，且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于，首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实，但只是在人造超材料中，而不是在天然超材料中。因此，这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点，研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构，触点的排列方式可在触点边缘测量电阻，直接显示拓扑效应。研究人员表示，在新的量子器件中，电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护，因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质，电流也能保持稳定。此外，触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。

康宁反应器技术已成功举办了六场线上会议，场场爆满。微反应技术在中国医药化工界已成热门话题。还记得吗？2月14日，化学加微信会议2月18日，化工邦千聊直播3月03日，康宁平台微信会议3月17日，康宁直播平台开播3月24日，惠和化德马兵做客康宁直播间3月26日，国药励展联合康宁畅谈微反应如何深入了解微反应技术，用微反应器开发好的工艺，顺利实施工业化生产，为客户带来效益是企业最为关注的问题。康宁的系列报告将给出您想要的答案。今天发布的是康宁反应器技术平台上的第四期直播会议。康宁以市场需求为导向，客户利益为目标。在4月07日第四期的报告中，康宁反应器技术中国区总工欧阳先生将向您详细介绍微反应技术工业化中大家关注的的工艺放大、本质安全及投资及经济效益等问题。机会难得，不要错过！?主办单位：康宁反应器技术有限公司会议时间：4月07日20:00-21:30会议形式：网络微信直播会议 会议免费，会议将以微信群或直播的形式进行。早日报名入群，限额300名，先到先得。报名方式:关注“康宁反应器技术”微信公众号打开3月30日发布的文章【康宁线上讲座第四期】微反应技术放大、安全及投资效益长按文中二维码或点击阅读原文，即可报名 嘉宾介绍欧阳秋月，毕业于天津大学精细化工专业。曾在道康宁公司担任多年的生产经理和总工，在BP 公司和中国石化担任过工程师和营运经理等职务。欧阳秋月，现任美国康宁公司反应器技术有限公司（中国区域）总工，负责反应器配套设备的选型和反应器工业化生产的应用。欧阳先生致力于化工行业20余年，参与和领导多套化工装置的设计，安装，调试和运行。 报告主题介绍《微反应技术放大、安全及投资效益》本次会议的主要议题：传统化工工艺放大的原理和存在的问题康宁微通道反应器放大原理微反应器的本质安全是指什么？如何验证微反应器的安全性？微反应器工业化生产的案例分享微反应器工业化生产经济效益分析 如何顺利成功实现微反应器工业化生产？关注康宁反应器技术微信平台，了解更多会议及案例分享！

本文描述了与生物药物产品的冻干相关的挑战。采用质量源于设计（QbD）方法和SP Line of Sight&trade 技术套件，提供了一个丰富的数据环境，其中许多挑战可以被克服。Line of Sight&trade 包含全套的设备、技术和PAT工具，可以简化冻干制剂从早期开发到生产放大，加速商业化生产。从事于生物制剂的公司需要靠得住的流程和经过验证的数据来交付成功的产品。生物药物在治疗许多改变生活的疾病方面显示出了巨大的前景，甚至包括一些曾经被认为无法治愈的疾病。然而，由于生物材料的敏感性，它需要专门的开发和制造工艺。冻干的稳定性对保持产品的生物活性、结构完整性和质量均一性是非常有吸引力的，而所有这些都是产品成功的关键。1、背景介绍临床管线中50%的药物由生物制剂组成。大的生物分子，通常是蛋白质或抗体，给药需要不同于标准固体或半固体药物制剂的制造能力。生物药物和抗体-偶联药物(ADCs)不仅生产成本很高，而且有些还不如其他制剂或分子稳定。在储存和运输过程中保存它们的活性也是非常困难的。此外，产品温度监测的重要性不能低估，特别是当工艺转移到具有无菌环境的较大设备时，应将测量产品温度的解决方案视为开发策略的一部分。为了克服这些要求并延长保质期，冷冻干燥是相对较好的方式。冻干过程将产品的温度降低到冰点以下，然后使用受控真空升华除去水或其他溶剂。至少41%的生物药品和几乎所有ADCs都是冷冻干燥的，以保持其物理结构。ADCs的冻干可保/障在储存和运输过程中连接“ payload”与antibody的 linker的稳定性。冻干生物制剂可以快速复水，同时保持其生物活性。冷冻干燥过程中的每一部分都对产品的质量和完整性有很大的影响。随着技术的进步和更多工具的运用，人们可以更好地理解如何测量和记录影响最/终产品的参数，从而对产品本身有更多的了解。美国FDA和其他监管机构强烈建议采用质量设计（QbD）方法，以确/保产品性能。FDA早在2011年1月发布的过程验证指南中指出：“企业需要继续从获得的知识中受益，并通过调整在整个过程生命周期中不断改进，使得生产问题的根源迅速得到纠正”。这种从试错方法到基于科学的冻干过程方法的转变，为这些生物药物的体内产品性能提供了信心。2、QbD方法—优化冻干生物制剂生物药物数量的增加往往服务于小目标人群，这导致对开发人员和制造商的更大要求，以提高产量和更好的产品质量来提高效率。批次内部和批次之间的一致性是基于从物理外观和结构完整性到生物活性等几个特性的整体质量参数。注射用药物在生产过程中也要求高度无菌。在无菌环境中，通过加强对冷冻干燥过程的控制，可以缩短开发时间，提高稳定性和质量。图1：质量源于设计（QbD）方法要解决这些挑战，首先要在产品生命周期的早期对其有一个很好的理解。从一开始就更好地开发冷冻干燥工艺以实现较理想的的大规模商业化，并从长远来看降低经济负担。然而，即使有了这些知识，扩大规模对生物药物制造商来说仍然是一个持续的挑战。冻干设备的性能和操作在开发和生产规模之间可能存在差异，这导致在每个阶段对冻干参数进行耗时和昂贵的重新优化，以实现产品的成功冻干。 药品生产QbD方法的一部分是利用过程分析技术(PAT)改进冷冻干燥工艺，以便能够很好地定义关键工艺参数，并及时了解和监测其对产品质量的影响。要特别注意这些参数将创造一个优化的设计/操作空间，从而降低成本。3、理解设计空间作为QbD方法的一部分，一种系统的开发方法从预定义的目标开始应用，并强调对产品和过程的理解。这得到了科学知识和质量风险管理的支持，以建立一个设计空间和已定义的操作变量集，以保持批处理的一致性（图2）。这些参数以图形方式表示为多维点，以定义维护批处理一致性所需的操作变量集。在设计空间（操作空间）内的操作将使产品达到预定义的质量。图2：冻干工艺的设计空间设计空间的简化描述——设备能力极限和产品知识的多维表示4、一套工具—用于生物制药冻干生产放大Line of Sight&trade 认识到生产放大的内在挑战和对改善生物药物开发和制造结果的愿望，ATS SP创建了Line of Sight (LoS)。LoS是一套工具——技术和设备，可用于开发和生产的每个阶段，以提高冻干过程控制、效率、质量和一致性。这套技术和PAT被内置到小型冷冻干燥机中，通过大型商业化生产冻干机为研究和生产冻干专业人员提供了一种清晰的，由实时数据支持的流程方法。这种方法还使得一种设备的技术和方法可以复制并直接与另一种设备进行比较。LoS的工具包括：● Lyoccapsule&trade 微型冷冻干燥机：7瓶开发-适用于昂贵的药物和早期配方或工艺开发；● LyoStar&trade 4.0研发型冷冻干燥机：冻干工艺开发和优化的“主力”及”优选工具“；● LyoConstellation&trade 系列大型冷冻干燥机：不仅可以进行冻干工艺开发，还可以提供无菌GMP操作。所有这些冻干机都配备PAT工具，包括：● ControLyo® 技术用于晶核控制；● SMART&trade 技术用于加速初级干燥开发和优化；● LyoFlux* TDLAS蒸汽质量流量传感器，非侵入式实时监测关键产品和过程数据；● 无线Tempris*传感器用于产品温度测量；5、提高冻干工艺效率冻干效率依赖于获得具有较少浪费（材料、能量、时间、金钱）的高质量产品。创建设计空间的预定义的操作变量集决定了过程效率。拥有更大的设计空间，或要工作的参数，可以增加重复执行成功工艺的概率，即使面对潜在的问题，包括计划外的过程偏差。LoS可以通过理解流程参数如何影响关键的产品属性来扩展特定目标的设计空间。6、一次干燥工艺优化工具SMART冷冻干燥技术SMART冷冻干燥技术是一项PAT工具，使用压力温度测量(MTM)技术来确定冻干饼的阻力和升华界面的产品温度。随着AutoMTM允许研究人员在报告关键工艺和产品参数时运行自己的预定周期。SMART技术已被证明可以节省大量宝贵的开发时间，并提供过程相关的关键产品数据。在与一家大型制药公司和两家生物技术公司的比较研究中，SMART技术被用于开发对应配方的优化周期。所有三个实验室报告表明，他们在不到三个月的时间内收回了投资，平均开发时间缩短了62天。此外，科学家通常能够在单次实验运行后产生一个优化的工艺，这样就有时间进行进一步的实验来测试工艺极限。这些结果还意味着，一种配方可以比目前的时间框架提前几个月进入中试生产阶段。图3：投资回报(ROI)示例：使用传统方法VS Smart 技术开发工艺7、准确测量蒸汽质量流量PAT工具——TDLAS图4：应用于Lyostar冻干机上的TDLAS技术通过LoS技术套件中的另一个PAT工具（TDLAS）可以对冻干过程和放大进行有效实时监测和测量。LyoFlux传感器使用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术来测量水蒸气浓度和流速，由此可以得出特定配方的升华界面温度。LyoFlux可以在短短三个实验中计算特定产品的工艺设计空间参数，而传统上至少需要5次或6次运行。使用LyoFlux技术，可以通过一次运行获得最/大升华速率来确定设备性能。一旦该设备的设备能力建立，可以确定用于产品的小瓶的传热系数Kv。同样，LyoFlux可以通过改变腔室压力和监测各自压力设定点的升华速率，在一次测试中执行多个实验。LyoFlux还可以确定在小瓶中冷冻干燥过程中的饼阻力。这简化了生产冷冻干燥机的使用，并尽可能大限度地减少了进行多组实验所需的停机时间，从而获得产品属性和设备性能数据，以便进一步分析设计空间。8、对冰成核的精确控制ControLyo技术过冷程度是冷冻干燥放大的一大挑战。温度越低，过冷的程度就越高，导致冰晶变小。这会影响升华率和产品温度分布，导致实验室生成周期和商业制造生成周期之间的性能差异。冷冻是一个随机过程，冻干机内的小瓶在不同时间随机发生成核，产生异质批次和药品耐药性的可变性。ATS SP Scientific的ControLyo技术利用惰性气体和一系列增压和减压步骤，实现在较高温度下控制所有小瓶瞬时成核。这将极大限度地减少过冷，并产生尽可能大的冰晶。当冰升华时，大晶体产生更大的空腔，使内部区域后续干燥的阻力更小，潜在干燥时间短，最/终产品更容易复水。研究表明，成核温度每升高1℃，一次干燥时间减少3%。在某些情况下，ControLyo已被证明可以将周期时间从7.5缩短到5.5天，提高了生产率并提供了经济效益。图5：ControLyo技术精确控制冰成核许多新型生物药物的配方复杂，蛋白质含量高，灌装量大，在冷冻干燥时面临着很大的挑战。使用ControLyo可以确/保较低的产品阻力，并提高批内与批间产品的均一性。因此，能为产品提供更积极的周期，扩大设计空间。ControLyo的另一个优点是，它可以安装或改装到任何冷冻干燥机上。9、只需7个小瓶—加速冻干工艺开发由于生物制剂的活性药物成分（API）价格昂贵，可用于冷冻干燥开发和优化的数量有限。LoS技术套件内的冷冻干燥机包括一个微型冻干机Lyoccapsule（图6），配备了创新的PAT工具和技术，且与SP其它更大规模的冻干机保持一致性。Lyoccapsule只需7个小瓶，使用的材料更少，资源和准备时间也更少。这使得筛选更多的配方和优化干燥条件成为可能，远比在大型冷冻干燥机中更好。大一点规模的研发型及中试放大型冻干机，如LyoStar 4.0或 LyoConstellation，有助于进一步的工艺开发、优化、实验室规模的稳定性研究和放大。LyoConstellation冻干机的范围可以进一步用于从几百到几千瓶的批次的全面商业化生产。图6：LyoCapsule: 7瓶微型研发型冻干机10、从早期开发到商业化的平稳过渡无论是在早期开发阶段、临床阶段、中试批次还是商业化生产阶段，有效生产高质量产品的关键参数都是相同的。然而，由于每个阶段设备之间的差异，从一个阶段转移到另一个阶段通常需要反复优化。LoS技术套件由产品开发的每个阶段（Lyoccapsule, LyoStar 3, LyoConstellation)的冻干机组成，旨在通过在每个冻干机中提供经过验证的技术(SMART, LyoFlux TDLAS, Tempris和ControLyo)的连续性来尽可能大限度地减少这些差异。这种方法为方法论提供了更大的信心，并在每个阶段对结果进行了有意义的比较。一些生物技术和制药公司已经认识到LoS对放大产品冻干过程的重要性。一家生物技术公司的一位科学家曾报告说：“Lyoccapsule可以用更少的API测试更多的条件，从而限制了财务风险。在产品开发的放大过程中使用相同的技术可以提供对产品更全面的理解，并且比传统的试错方法增加了成功的可能性。11、结论人类生长激素、胰岛素和红细胞刺激剂等生物制剂的开发，为新的治疗方式和生物疗法开辟了道路，这些药物可以用于对抗许多以前无法治愈的疾病。随着临床阶段的评估，许多分子的市场规模呈指数级增长。由于其复杂性和特点，生物制品的开发、制造和分销面临着许多挑战。通过冻干来稳定药物被认为是保持药物产品的生物活性、结构完整性和均一性的理想方法。SP Line of Sight&trade 在明确的设计空间内开发和制造的QbD方法被认为是理想的实践之一，任何监管机构都期望采用。从对产品和条件的准确监测到整个冷冻干燥过程，ATS SP Line of Sight&trade 工具套件支持QbD，以改进开发过程并保/障生产的成功。LoS的设备设计和整合技术增加了操作空间的灵活性，提高了批量一致性，产量和产品质量。图7：SP Line of Sight （LoS) 此外，该行业对冻干工艺的关键工艺参数和产品质量的非侵入式测量越来越感兴趣。这是由自动化的兴起推动的，因为FDA要求将人员从流程中移除，以保护产品免受操作人员的伤害，以及开发高效配方以保护操作人员免受产品的影响。LoS的一系列冷冻干燥器和创新技术使冻干条件在产品开发的早期阶段得到优化，提供产品知识，然后顺利转移到临床和生产阶段，而无需在每个阶段进行昂贵的重新优化。通过灵敏和无菌的监测装置和已建立的技术，可以准确、非侵入式地测量关键的冻干产品参数，提供一个丰富的数据环境。这里的证据证明了优质生物药品生产设施所能获得的价值。通过投资ATS SP全套放大化技术，产品可以更有效地通过不同的开发阶段走向商业化。这些技术为持续理解受过程变量影响的质量属性提供了相同水平的产品和过程知识。这些努力简化了开发过程并建立了一致的产品质量，以降低长期经济负担并支持更佳患者治疗效果。

为了推进工艺开发、中试放大及安全的研究及应用，梅特勒托利多公司自动化化学部将邀请来自工业界和学术界相关领域的专家进行开放式的专题讲座，为您和您的企业、研究机构提供一个交流平台，使您在今后的实验室、工厂及工艺过程等研究工作中获得新的理念、新的技术和新的方法。本次研讨会将汇集来自国内外一流化工、医药公司的化学家、化学工程师和技术经理，他们将在会议上充分和与会者互动，分享各自的知识、方法和经验。 会议时间：2007年9月19-21日（周三至周五） 会议地点：南京 会议内容及主讲人 欢迎词及介绍 梅特勒托利多中国区实验室业务总经理 Eric Lim 应用实时分析反应红外技术研究氧化交叉耦合反应 武汉大学 雷爱文教授 工艺开发和中试放大工具：反应红外、Lasentec和全自动实验室反应釜技术的介绍 亚洲东北部 业务发展经理 Gregor Hsiao 博士 工业应用案例分析：加氢反应、反应机理、实验设计策略等——反应红外技术与多釜反应器连用的实例分析 梅特勒托利多自动化化学瑞士区 Joerg Worlitschek博士 关于稳定的化学反应的技术标准 反应红外技术 技术应用顾问 王建博士 API原料药工艺放大的挑战 默克公司 Mary Stanik 快速表征反应过程：RC1e最新领先技术_RTCalTM 和iControl软件 梅特勒托利多自动化化学瑞士区 Joerg Worlitschek 博士 多项系统如结晶单元的特殊挑战：关于颗粒体系挑战的实践经验 动态颗粒分析系统 技术应用顾问 郑乾 反应量热技术的介绍 施贵宝制药有限公司 Simon Leung 根据反应量热仪的敏感度及温度控制要求选择合适能满足特定的工业要求的仪器——用自动控温系统保证实验室操作的安全性、高灵敏度 梅特勒托利多自动化化学瑞士区 Joerg Worlitschek 博士 硝化和其他含能材料的化学反应：含能材料（火炸药）在国内市场的研究实例 南京理工大学 陈网桦教授、博士 监控格式试剂和其他加成反应累积危险的方法：反应红外和全自动实验室技术结合的应用实例分析 反应红外技术 技术应用顾问 王建 博士 RC1在原料药研制过程中的安全与放大 药明康德 工艺研发高级主任 顾虹 博士 监测潜在危险反应的快速工具 梅特勒托利多热分析部部门经理 陆立明 点击获取邀请函 如需了解更多信息，请联系： 梅特勒托利多自动化化学部 技术应用顾问 郑乾 电话：+86 (021) 6485 0435转1757 手机：+86- 139 1741 4182 邮件：cathy.zheng@mt.com

中国科学技术大学郭光灿院士团队实现了一种基于谐波辅助的光学相位放大测量技术。该团队史保森教授、周志远副教授等人提出了一种基于谐波辅助实现光学相位放大的基本原理，并且利用级联三波混频过程初步实现了干涉仪中相对相位的4倍放大。相关研究成果以“Harmonics-assisted optical phase amplifier”为题于2022年10月27日在线发表在著名期刊《光科学与应用》上[Light: Sci. & Appl. 11, 312 (2022)]。 　　干涉是一种基本的光学现象，在近代物理的发展过程中发挥着举足轻重轻重的作用。无论是“以太”的验证、量子力学的构建以及引力波的探测都离不开干涉原理和技术。相位是波动光学和量子光学中一个非常重要的参数，干涉仪中光程差变化与相对相位变化一一对应。在光学精密测量中，几乎所有物理量(如位置、角度、电磁场等)的测量都可以转化为对干涉仪中相对位相变化(或者光程差变化)的测量，因此如何精确测量干涉仪的相位变化是光学科学工作者孜孜以求的目标。一个朴素的想法是通过干涉仪中相对相位放大来提升相位测量分辨率。在量子光学中，通过在干涉仪中注入多光子NOON态(粒子数与路径纠缠态)可以实现相对相位的N倍放大，然而多光子NOON态非常难制备(目前最大的N在10左右)，并且随着光子数的增加测量累积时间指数上升，无法实时测量。因此，寻找新的光学相位放大原理是一个非常重要的科学问题。 　　史保森教授、周志远副教授研究组长期从事基于非线性效应的光学干涉现象研究。 在2014年，研究组在轨道角动量叠加态的非线性倍频研究中发现不仅轨道角动量拓扑荷加倍，而且输入轨道角动量叠加态的相对相位也会加倍[Opt. Express 22, 20298(2014)]。受此工作的启发，针对以下问题开展研究：在非线性过程中是否可以实现基于其它自由度干涉的相位加倍？这种加倍过程是否可以进行级联？研究结果对这两个问题的回答是肯定的。以三波混频中的倍频为例，在微观过程中，湮灭两个基频光子会产生一个倍频光子，基频光子所携带的相位信息被相干地传递到倍频光子中，因而导致了相位的加倍放大。将该过程进行级联和循环，原则上可以实现任意整数倍的相位放大。 　　基于上述原理，实验上将1560nm的脉冲激光输入一个偏振干涉仪，两个偏振模式的相位通过一个压电陶瓷控制，其输出端经过了两次偏振无关的倍频过程：第一次1560nm到780nm偏振无关的倍频通过在Sagnac干涉仪中放置一块PPKTP晶体实现，第二次780nm到390nm偏振无关倍频则通过两块正交的BBO晶体实现。通过在压电陶瓷上加载相同的驱动电压信号，我们观测到780nm和390nm光的干涉周期分别为1560nm光干涉的2倍和4倍，验证了我们提出的相位放大原理的可行性(如图1所示)。为了证明该放大原理不依赖于观测光的波长，团队设计了倍频与差频的级联过程(如图2所示)，实验观测到在相同的激光波长下干涉曲线同样具有加倍的现象，这就为后续通过循环过程实现更高倍数的相位放大奠定基础。图1.级联四倍放大实验原理图。(a)相位放大实验装置，(b)相位放大实验结果，a-c分别对应基频光、二次谐波和四次谐波的干涉测量结果。图2.频率无关的相位放大实验原理图。(a)频率无关的相位放大实验装置，(b)实验结果，红色曲线为干涉仪直接 出射的基频光干涉结果，蓝色曲线为经过相位放大但光学频率没有改变的干涉结果。 　　该工作揭示了一种新型的光学相位放大机理并且在实验上得到了初步验证。下一步可利用强度更高的激光以及利用级联和循环结构实现更高放大倍数的演示，与此同时还将探索基于该放大原理在光学精密测量中的相关应用。该工作的共同第一作者是博士生李武振和已毕业的杨琛博士，共同通信作者是周志远副教授和史保森教授。 　　这项工作得到国家基金委、科技部以及中国科学技术大学的支持。

——合臣科技 进口国产 通用实验室仪器设备——英国Radleys公司成立于1966年，拥有超过50年的科学实验用玻璃器皿和实验室仪器研发、制造经验，其客户包括全球蓝筹企业和学术研究机构。Radleys专注于生产化学合成、工艺开发、合成后处理和蒸发实验用的设备，致力于为您提供更安全、更清洁、更环保和更高产率的创新型化学实验设备。第35期研讨会主题：如何在实验室放大加样过程中放热的反应？15分钟快速研讨会2月7日和8日多个时间可选向反应混合物中添加反应液是常见的化学合成操作，从 mL 放大到 L 通常 需要改变加料的方式。在这场简短的网络研讨会中，Steve和Jenna讨论了进行受控液体添加的注意事项，并演示了AVA实验室控制软件，并通过一个案例研究说明了实验室控制软件如何解决日常实验室问题，以及Radleys如何帮助解决化学家的需求。查看更多研讨会信息，以及预约研讨会时间，请前往“合臣科技（上海）有限公司”“网络研讨会”模块查看。主要讨论目标1. 了解液体添加的常见注意事项、方法和工具2. 利用自动化改进液体添加3. 提高重复性和再现性适合谁参加？1. 合成化学家2. 工艺放大化学家3. 高校科研工作者研讨会主持人Steve Bendefy Steve于2006年加入Radleys，任职美国、印度和欧洲部分地区的国际区域经理。他热爱化学，特别是帮助解决化学家在实验室中面临的挑战性技术问题。Dr Jenna Spencer-Briggs Jenna拥有谢菲尔德大学的有机化学博士学位。她在卡迪夫大学工作后加入了Radleys，她在卡迪夫大学的实验室授课和教学。作为科学内容撰稿人，她利用自己的化学知识帮助解释我们产品的影响。合臣科技（上海）有限公司是进口、国产通用实验室仪器设备的供应商。主要供应英国Radleys、德国Mbraun（布劳恩）、德国Vacuubrand（普兰德）、德国Huber（富博）、德国Heidolph(海尔道夫)、德国IKA（艾卡）、瑞士Mettler Toledo（梅特勒-托利多）、德国Christ、德国Kruss（克吕士）、美国Waters（沃特世）、美国Unchained Labs（非链）、瑞典Biotage（拜泰齐）、上海一恒（Being）、合臣科技自产、英国Stoli Chem、德国Micro 4 Industries等众多品牌产品，还供应其他优质的国产通用实验室仪器。

锁定放大器用于测量非常小的交流信号，即使小信号被数千倍大的噪声源所掩盖，也可以进行准确的测量。这种设备用利用一种称为相敏检测（phase-sensitive detection, PSD）的技术来挑选出特定参考频率和相位的信号分量，提取具有已知载波的调制信号。锁定放大器在各种光学测量仪器个设备中扮演着十分关键的角色。昕虹光电HPLIA微型双通道调制解调锁相放大器以当今FPGA +ARM单片机的业界流行配置而设计，长期深受用户青睐。迎接2022年，我们回应广大客户的需求，推出了升级版HPLIA Plus调制解调锁相放大器，不仅提升了颜值，更支持了大家期待已久的外部参考信号输入，实现更便捷、更弹性的调制和解调功能！海尔欣HPLIA Plus外观展示图HPLIA Plus 亮点：1.老版仅支持内部同步DDS信号，进行独立的双通道内同步解调。而HPLIA Plus终于支持外同步模式啦！用户可选择去同步外部输入的参考信号模式，而由Input1去解调微弱信号。内外同步模式，便于用户灵活自选调制信号，让您的实验设置更弹性！2.在外同步模式下，其中一路调制通道DDS输出与用户参考信号锁相的正弦波，可以用于同步其他HPLIA Plus，这样的配置可使多通道锁相解调成为可能，可借由数个HPLIA Plus锁相放大器串联，实现简易、便捷、经济的多路信号同步锁相解调。3.全新的UI界面，支持原有PC显示或机身自带高分辨触摸显示屏，实验设备玩出高级感！

近日，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破，团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术，创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会（ACS）出版的《分析化学》上，并申请了发明专利保护。通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术，适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。　导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物，它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士说道，大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用，是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一，其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说，二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒，导致大气能见度下降并进一步降低空气质量，是形成灰霾的主要因素。同时，排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用，产生硝酸和一氧化氮，进而形成酸雨。“正因如此，二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说，对于一些特殊应用场景，例如青藏高原、海洋等环境中，大气中二氧化氮浓度极低，只有高灵敏的仪器才能精确测量，进而开展相应的大气化学研究。此外，高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息，例如通量等关键参数，从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言，大气当中的每一种成分，都对应有特殊的光谱，也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲，只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测，也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍，他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”，是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中，与参考信号进行混频乘法运算，再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后，得到一个与输入信号成正比的直流信号，就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者，“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声，以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点，能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成介绍到，他们研制的这台仪器用到的一个关键部件，叫做“宽带多模二极管激光器”，即能够输出波长具有一定宽度，并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器，它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收，所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说，他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米，带宽约为0.4纳米，它发射出的探测光源，恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言，某种仪器或探测方法，在探测某种参数时所能达到的极限，被称为“探测极限”，也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示，他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明，超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测，为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持，共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前，这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目，针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究，对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示，后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测，填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程，周家成坦言，这其中充满了艰辛和不确定性，但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性，我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验，但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后，发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说，这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后，他每次实验前，都会仔细检查仪器的各项参数，防止出现类似的问题。周家成说，仪器在参加北京冬奥会观测期间，由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉，光腔被正压气体冲击，导致无法用于测量。“当时我不在现场，内心十分着急，牵挂仪器，到了深夜都不能入睡，怕影响观测进度。”年后没几天，周家成携带工具前往北京维修，加班加点终于使仪器正常工作，赶上了综合实验的进度。“接下来，我们将对仪器进行小型化集成，利用锁相板代替商业锁相放大器，配合自动控制系统，使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示，未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合，应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气，仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。

近日，由赛恩科仪团队首席技术顾问中山大学王自鑫副教授作为项目负责人申报的国家重点研发计划“精密大带宽锁相放大器的研发及应用”获批立项；项目将实现超过100M带宽的精密锁相放大器，将研究复杂电磁环境下的微弱信号解耦合技术，实现高带宽高精度的锁相放大器检测技术。赛恩科仪拥有多位在集成电路设计、电磁兼容性分析、数字信号处理等领域具有丰富经验的归国留学人员，一直依托中山大学微电子系、物理系、中山大学光电材料与技术国家重点实验室从事微弱信号仪器检测相关的研究工作。赛恩科仪是一家专注微弱信号检测技术近二十年的国家高新技术企业，拥有本领域的系列核心知识产权。公司推出涵盖各个频段的系列锁相放大器产品，性能参数全面覆盖国际同行，在国内外数百家科研机构与企业得到应用，深受国内外客户的一致好评。

中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉等组成的交叉研究团队，通过发展大功率低噪声光梳，结合时间频率传递等量子精密测量技术，在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。这一技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体，并可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量，用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。9月12日，相关研究成果在线发表在《自然-光子学》（Nature&ensp Photonics）上。大气光谱学是研究大气化学和物理性质的关键技术，通过探讨光与大气中分子和颗粒的相互作用来研究大气问题，广泛应用于全球气候变化、碳预算评估和空气污染研究等领域。目前，大气光谱遥感使用的光栅光谱仪、外差光谱幅度计和傅里叶变换光谱仪等技术能够以不同的时间和空间分辨率提供地球大气成分的光谱学数据。然而，这些技术存在较多限制，如无法在夜间进行测量、无法同时测量多种组分等。近年来，开放大气双光梳光谱技术被证明是进行准确、连续、多气体测量的理想技术。双光梳光谱技术具有高采集速度、溯源至原子钟级别的绝对频率精度和可以同时测量多个组分等优点，在油田监测、城市车辆排放、畜牧排放测量和温室气体监测等领域应用广泛。该技术不受湍流散斑和背景噪声的影响，在原理上能够在不校准的情况下测量更长的距离，被认为是用于大气遥感的理想精密光谱工具。当前，国际上能够实现的最远的测量距离不超过20公里，只可针对工厂、牧场等小范围区域实现监测，无法应用于更大的区域如大型城市、雨林等。该团队开发出新的双基站开放大气双光梳光谱测量方案。相比于传统单基站方案，该方案无需在测量远端放置反射器，光只需要经过待测路径一次即可完成测量，从而减小了链路损耗，更适用于远距离、大尺度的测量。利用该方案，科研人员在乌鲁木齐测量得到113公里水平开放大气中水汽和二氧化碳的强度谱与相位谱。这一距离比国际上最远的测量距离高了约一个数量级。该工作创新性地融合了潘建伟、张强等前期发展的高精度自由空间时间频率传递技术且频率准确度达到10kHz，并运用自主研发的高精度反演算法，使二氧化碳反演精度在36分钟内小于0.6ppm。该研究使得双光梳光谱能够测量的大气距离从十几公里提升至一百多公里，扩大了这一技术的应用范围。同时，系统可容忍最大损耗为83dB，与中高轨星地链路损耗相当，为实现未来的星地大气双梳光谱测量奠定了基础。上述研究是量子信息科学与地球科学深度交叉融合取得的成果，基于光频梳的量子精密测量技术有望在地球科学、深空探测、环境科学和油气行业等领域得到应用。研究工作得到国家发展和改革委员会、国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院、上海市、安徽省和山东省的支持。百公里开放大气双光梳光谱测量示意图

全新Torus色谱柱可有效满足分析级到制备级的非手性SFC分离要求 沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）今日隆重推出四款全新制备型超临界流体色谱（SFC）柱，为Torus™ SFC色谱柱产品系列再添新成员。这四款新的非手性SFC色谱柱专为纯化实验室而设计，适用于药物化合物、天然产物或合成化学品分离方法的放大研究。 智能新闻发布（Smart News Release）拥有多媒体功能。如需查看完整新闻稿，请访问：http://www.businesswire.com/news/home/20161219005035/en/ 沃特世全新非手性超临界流体色谱柱专为纯化实验室而设计，适用于药物化合物、天然产物或合成化学品分离方法的放大研究。（图片：美国商业资讯）。 圣地亚哥专用药品制药公司及研究机构Dart Neuroscience LLC最近评估了Torus色谱柱对小分子药物化合物的纯化性能。该公司的结构化学副总监Gerard Rosse表示：“全新Torus 2-PIC固定相能够有效避免保留损失，在采用甲醇和0.2％氢氧化铵分析碱性、中性和酸性类药分子时，能带来出色的选择性和优异的峰形。2-PIC色谱柱极具应用前景，有望成为一款通用型SFC固定相。” 沃特世公司消耗品团队副总裁Jeff Mazzeo指出：“两年多前，我们推出了Torus SFC分析柱并取得了不俗的成绩。此后，我们不断拓展Torus SFC色谱柱系列，以期为客户提供更多具有不同分离性能和分离能力的产品。对于采用Torus 1.7 μm色谱柱实现了标准化的实验室而言，现在可以直接放大分离方法，轻松开展更大规模的化合物纯化。而对于利用正相液相色谱法进行分析的人员，该系列色谱柱将推动其深入探索SFC的诸多优势，譬如优异的稳定性、更长的色谱柱使用寿命、更快的分离速度、更低的溶剂处置成本，以及更加环保的实验室。” Torus色谱柱适用于从分析级到制备级的所有非手性分离专用于制备级SFC分离的Torus色谱柱将赋予研究人员强大的分离能力，以全面满足其加速方法开发、将分析级非手性分离放大为制备级分离的需求。这些色谱柱以全新的专利键合填料为基础，提供四种不同的固定相，具有选择性广、稳定性高、重现性好等特点，可确保日间和批次间的分析一致性。Torus 1.7和5 μm色谱柱有四种填料可供选择：2-氨甲基吡啶（PIC）、二乙胺（DEA）、高密度二醇（DIOL）和1-氨基蒽（1-AA），并提供多种内径和柱长规格，且与Waters SFC 100系统及其它市售制备型SFC仪器搭配销售。 更多信息：www.waters.com/torus 关于沃特世公司（www.waters.com）沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）专注于为实验室相关机构开发和生产先进的分析和材料科学技术。50多年来，公司已开发出一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术。

摘要：微反应器是一种有效的工艺开发和强化的工具，但是从实验室工艺开发到放大实际生产仍然存在挑战，因为通道尺寸的改变极大的影响了传质传热过程。本文主要演示了一个放热迈克加成的完整的工艺开发过程，综合考虑了在实验室工艺开发阶段及生产放大过程中的通道尺寸，停留时间分布，反应物混合，反应热移除等关键影响因素。图1 合成3-哌啶丙酸乙酯反的反应原理图 环戊胺和丙烯酸乙酯经迈克加成反应生成3-哌啶丙酸乙酯，反应温度30-70oC，淬灭剂：乙酸的甲醇容液（乙酸体积分数：11% ）。根据微反应器内部反应体积（开始混合处和加入淬灭剂处之间的反应器体积）和反应物流速计算。 图2 用于动力学研究的微反应器设计图（a）和实际管式微反应器图（b） 反应物先通过毛细管柱预热，然后通过混合器混合后再后续的不锈钢螺旋管中进行连续流动反应，反应温度由外部热浴装置控制，最后通过T型混合器加入淬灭剂终止反应，产物收集后自动进行GC分析。表1 不同尺寸通道内径传质效果比较表2 不同尺寸通道内径传热效果比较　　保持反应器MR1和MR2长度相同，泵速基本相同的条件下，增大反应器通道尺寸后，净流速明显下降，MR2（0.008）相比于MR1（0.10 m/s）缩小了约10倍，径向扩散相关系数Re和Dn分别减小了4倍和2倍，轴向扩散相关系是B0变大，表明混合传质效果变差，理想的活塞流混合模式只有径向扩散，没有轴向扩散。在传热方面，大尺寸的微通道反应器MR2的比表面积和传热系数相对于明显变小，散热时间延长了9倍。　　 图3 ESK陶瓷SiC反应器（左）和反应板（右） 为了进一步扩大反应器通道内径进行对比，本文采用了Chemtrix公司的MR260型号的连续流动反应器，该反应器由混合板（含预热， T型混合和2.9mL的反应通道）和两个反应板（反应体积分别为16.8和33.6 mL，通道尺寸2.0×2.0 mm）组成。反应板内部通道90o折行排布（图3 右），极大增强了混合效果。MR260反应板是由3M ESK代加工生产，每个反应板都是陶瓷SiC材质，由换热层和反应层或混合层无压烧结而成，传热性能极好，生产通量最高达36L/h，可用于实际生产。 图4 ESK反应器和微反应器 MR2的产率对比图 通过对比发现，在保证较高的传热传质效率的前提下，4mL ESK流动反应器由于反应体积相对过小，产率较低外，MR2及54mL的ESK流动反应器的产率均达90%。由此证明微通道流动反应器工艺参数可一步放大，直接用于实际生产。 为了便于生产工艺的直接放大，我司还代理了Chemtrix其他型号的微通道反应器（流动反应器）。其中： 图5 Protrix微反应器 图6 Labtrix Start 微反应器 Protrix也是一款无压烧结3M ESK碳硅合金材质的模块化低通量流动合成反应器，可灵活安装1-4块SiC模块，每个模块上均设计两组体积不同的独立的流体通道，用户可根据需要灵活搭配，开发的生产条件可以直接放大到MR260或MR555进行实际生产。　　玻璃材质的微通道反应器（芯片反应器）Labtrix系统，0.2-100 μL/min低通量，保留时间1.2 s-100min，也可用于快速筛选反应，研究反应动力学，教学演示等。尤其在教学演示方面，由于流动合成工艺的日趋成熟和完善，多所世界著名高校陆续将连续流动化学开展为一个单独的学科，如华盛顿大学，普度大学，赫尔大学，四川大学，中山大学等。为了便于教学，Chemtrix公司还专门为Labtrix系列配备了“Micro Reaction Technology on Organic Synthesis”教科书一本，教学方法一套及流动化学计算软件一套。　　更多连续工艺设备及方案问题，请详询深圳市一正科技有限公司官网www.e-zheng.com或info@e-zheng.com参考文献：[1] Sebastian S. etc Kinetic and scale-up investigations of a Michael Addition in microreactors, Org. Process Res. Dev.,2014,18,1535-1544.

仪器信息网讯 2016年10月10日，慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2016）召开同期，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称：大化所）携AccuOpt 2000光电放大器组件、小型化学衍生器等产品参加。 中国科学院大连化学物理研究所参加analytica China 2016　　大化所研究员关亚风向仪器信息网介绍了AccuOpt 2000光电放大器组件的特点及潜在的优势应用领域。AccuOpt 2000光电放大器组件的检测器采用了硅光二极管制成的检测器，结合自有的信号放大电路设计，使得AccuOpt 2000的噪音电平达到0.01mV。硅光二极管检测器的应用，使AccuOpt 2000的光谱响应范围为320~1100nm，覆盖近红外光波段，可替代昂贵的红外增强型光电倍增管。同时，这也给AccuOpt 2000带来了抗震、抗强光的特点，为适应更多的应用场合带来潜在的优势。AccuOpt 2000仅需5~12V的供电电源，并能在2分钟内平衡稳定，一方面能降低仪器在供电电源方面的成本；同时，专为AccuOpt 2000提供的DC-DC电源，12V输入，单块电源功率2W或3W，就能同时为8支AccuOpt 2000供电，这也大大减少仪器运行中的能源消耗，契合当前绿色仪器的发展大趋势。 AccuOpt 2000光电放大器组件　　AccuOpt 2000价格远低于光电倍增管，如果应用于食品快检领域，将为用户提供低价、高质的食品安全快速筛查解决方案。从大化所展位现场看到，AccuOpt 2000已经成功应用于LED荧光检测器、激光诱导荧光检测器、叶绿素α 检测器中。据了解，AccuOpt 2000已经实现批量化生产，第一批生产1000支。　　大化所的小型化学衍生器也吸引了信息网编辑的目光。这是一款小型柱后碘/溴化学衍生器，能使黄曲霉毒素B1和G1的荧光强度提高6.5倍。关亚风介绍到，该款小型化学衍生器已经批量生产100台，完全具备了批量化生产能力，为国内企业的供货价格将是市场同类产品的4分之一。 小型化学衍生器　　关亚风特别提到，是新材料在零部件上的使用，实现了AccuOpt 2000低价和高性能这两者之间的很好结合。

通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术，适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。周家成中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所博士近日，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破，团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术，创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会（ACS）出版的《分析化学》上，并申请了发明专利保护。导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物，它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士告诉科技日报记者，大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用，是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一，其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说，二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒，导致大气能见度下降并进一步降低空气质量，是形成灰霾的主要因素。同时，排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用，产生硝酸和一氧化氮，进而形成酸雨。“正因如此，二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说，对于一些特殊应用场景，例如青藏高原、海洋等环境中，大气中二氧化氮浓度极低，只有高灵敏的仪器才能精确测量，进而开展相应的大气化学研究。此外，高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息，例如通量等关键参数，从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言，大气当中的每一种成分，都对应有特殊的光谱，也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲，只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测，也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍，他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”，是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中，与参考信号进行混频乘法运算，再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后，得到一个与输入信号成正比的直流信号，就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者，“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声，以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点，能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成告诉记者，他们研制的这台仪器用到的一个关键部件，叫做“宽带多模二极管激光器”，即能够输出波长具有一定宽度，并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器，它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收，所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说，他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米，带宽约为0.4纳米，它发射出的探测光源，恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言，某种仪器或探测方法，在探测某种参数时所能达到的极限，被称为“探测极限”，也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示，他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明，超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测，为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持，共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前，这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目，针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究，对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示，后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测，填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程，周家成坦言，这其中充满了艰辛和不确定性，但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性，我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验，但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后，发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说，这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后，他每次实验前，都会仔细检查仪器的各项参数，防止出现类似的问题。周家成说，仪器在参加北京冬奥会观测期间，由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉，光腔被正压气体冲击，导致无法用于测量。“当时我不在现场，内心十分着急，牵挂仪器，到了深夜都不能入睡，怕影响观测进度。”年后没几天，周家成携带工具前往北京维修，加班加点终于使仪器正常工作，赶上了综合实验的进度。“接下来，我们将对仪器进行小型化集成，利用锁相板代替商业锁相放大器，配合自动控制系统，使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示，未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合，应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气，仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。

据美国物理学家组织网9月8日(北京时间)报道，在今年庆贺激光诞生50周年之际，科学家正在研究一种新型的相干声束放大器，其利用的是声而不是光。科学家最近对此进行了演示，在一种超冷原子气体中，声子也能在同一方向共同激发，就和光子受激发射相似，因此这种装置也被称为“激声器”。 　　声子激发理论是2009年由马克斯普朗克研究院和加州理工学院的一个科研小组首次提出的，目前尚处于较新的研究领域。其理论认为，声子是振动能量的最小独立单位，也能像光子那样，通过激发产生高度相干的声波束，尤其是高频超声波。他们首次描述了一个镁离子在电磁势阱中被冷冻到大约1/1000开氏温度，能生成单个离子的受激声子。但是单个声子的受激放大和一个光子还有区别，声子频率由单原子振动的频率所决定而不是和集体振动相一致。 　　在新研究中，葡萄牙里斯本高等技术学院的J.T.曼登卡与合作团队把单离子声子激发的概念，扩展到一个大的原子整体。为了做到这一点，他们演示了超冷原子气体整合声子激发。与单离子的情况相比，这里的声子频率由气态原子的内部振动所决定，和光子的频率是由光腔内部的振动所决定一样。 　　无论相干电磁波，还是相干声波，最大的困难来自选择系统、频率范围等方面。曼登卡说，该研究中的困难是要模仿光波受激放大发射的机制，但产生的是声子，而不是光子。即通过精确控制超冷原子系统，使其能完全按照激光发射的机制来发射相干声子。 　　新方法将气体限定在磁光陷阱中，通过3个物理过程产生激态声子。首先，一束红失谐激光将原子气体冷却到超冷温度 然后用一束蓝失谐光振动超冷原体气体，生成一束不可见光，最后使原子形成声子相干发射，此后衰变到低能级状态。研究人员指出，最后形成的声波能以机械或电磁的方式与外部世界连接，系统只是提供一种相干发射源。 　　关于给声子激发命名，科学家先是沿袭“镭射(laser)”之名使用了“声射(saser)”，即声音受激放大发射。但曼登卡认为使用“激声(phaser)”更准确，它强调了声子的量子特性而不是声音，也暗示了其发射过程类似于光子受激发射。 　　高相干超声波束的一个可能用途是，在X光断层摄影术方面，能极大地提高图像的解析度。曼登卡说：“激光刚开发出来时，仅被当做一种不能解决任何问题的发明。所以，对于激声，我们现在担心的只是基础科学方面的问题，而不是应用问题。”

个康宁用“心”做反应让阅读成为习惯，让灵魂拥有温度摘要莫达非尼是一种抗发作性睡病药物，用于治疗与睡眠呼吸暂停和轮班工作障碍相关的白天过度嗜睡并且无副作用或成瘾性。本文将向您介绍如何通过康宁Lab Reactor反应器无需中间纯化步骤，三步串联合成USP级莫达非尼。该工艺可以在单个串联工艺中进行，是构建端到端药物连续生产的一次非常有意义的尝试。[1]图1. 报道的典型的莫达非尼合成路线Bicherov[3]在Maurya的基础上做了改进的三步反应研究：利用硫代硫酸钠和2-氯乙酰胺制备氨甲酰甲基硫酸钠（SCS，图2）SCS与二苯甲醇反应生成 2-（苯甲酰硫代）乙酰胺中间体6中间体6氧化合成莫达非尼（图1）该合成路线，虽然避免使用昂贵的Nafion催化剂和含有巯基的试剂（有强刺激性气味）。但是产率和产能的问题依然没有很好的解决。图2. 适用于连续流技术三步合成莫达非尼研究者受到Bicherov的启发，通过仔细选择低毒性试剂和FDA3级溶剂，研究连续流反应条件。研究过程：一、初步连续流工艺研究图3. 3步连续合成流程图研究者尝试了3步连续合成莫达非尼。该工艺系统在不到6分钟内获得标准剂量莫达非尼（100毫克）。可运行1.5小时以上，产能为23克/天。经过研究3步串联基本反应条件和关键点如下：第一步：为了避免硫代硫酸钠与步骤二中甲酸反应堵塞通道，使用略微过量的2-氯乙酰胺。第二步：反应需保持中间产物6（熔点为110℃）为液体状态，实验选择115℃为反应温度。反应结束后，向反应液加入甲基丙酮（简称MEK）作为溶剂溶解反应物避免管道堵塞。在此步骤中随着反应时间变长选择性降低。第三步：在20℃使用钨酸钠作为催化剂（4 mol%），加入苯基膦酸作为稳定剂，背压7巴，反应时间大大缩短。【编者】作者利用自制微反应器可以做一些连续流反应的初步研究。为了进行更好的工艺条件优化和得到可放大的连续流工艺条件，作者使用康宁Lab反应器进行了实验。康宁反应器可以实现从实验室工艺到大生产的无缝放大，有利于迅速实现工业化生产。二、康宁Lab Reactor 三步连续合成莫达非尼利用康宁Lab反应器，研究者将第一步和第二步的停留时间减少到1分钟。在第二步反应温度调整到150°C，相较于自制微反应器，转化率从78%升高到97%，选择性也从86%增加到88%，纯度99%。采用高温进料方式，可以解决反应过程中的固体析出的难题。康宁反应器可以精确控制反应条件，如物料比和温度，最大程度上减少副产物的生成。图4. 康宁Lab Reactor连续流工艺流程图最终三步合成工艺：第一步：将2-氯乙酰胺和硫代硫酸钠溶液注入康宁Lab Reactor第一个模块，停留时间为1分钟。反应液与二苯甲醇甲酸溶液在第二单元模块混合，反应物流经第三单元模块保持温度150℃，停留时间为1 分钟。第二步：第一步输出溶液连接到Y型混合器与甲基丙酮混合。输出溶液进入第四个Lab Reactor模块。泵入钨酸钠（4 mol%）、苯基膦酸（4.5 mol%）和1.5当量的15%过氧化氢溶液，反应温度20℃，停留时间1.25分钟。Zaiput背压阀背压7巴。冰浴收集粗品，搅拌后通过饱和碳酸钠水溶液来溶解羧酸副产物，用甲基叔丁基醚（MTBE）清洗固体，去除剩余的中间体6，通过HPLC-DAD分析。获得77%的总收率，纯度99 %，符合USP要求。同时，研究者在选用溶剂的时候考虑了毒性问题，选择的都是符合FDA要求的低毒性溶剂。还从经济可行性考虑测算了成本，最后测算结果每片莫达非尼的成本为0.03欧元（每片100毫克）。较Maurya合成法成本7.30欧元相比降低了200多倍。结果与讨论本文报告的工艺展示了流动化学在合成领域的优势：反应时间短，可以精确地控制反应量，以减少杂质的形成，提高再现性；应用康宁AFR反应器串联在3分钟内即可完成整个3步反应，中间产物6的输出量为17.8克/小时，莫达非尼的输出量为5.3克/小时，纯度99%；该三步连续流工艺比目前任何工业化工艺E因子都低。不仅选用的溶剂环保而且产生副产物也是无害的（例如NaCl、NaHSO4）；康宁反应器无缝放大的特性有助于未来实现连续工业化生产；药物端到端的多步合成的连续化，为药物的智能制造打开了大门。参考文献：[1]Green Chem., 2022,24, 2094-2103[2]Green Chem.,2017, 19, 629–633.[3]Chem. Bull., 2010, 59, 91–101.

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室胡丽丽研究团队在超短脉冲大模场多组分玻璃光纤放大器方面取得重要进展。相关研究成果于5月在线发表于《中国激光》。 　　大能量、高峰值功率超短脉冲激光在远距离激光雷达、地震探测、主动照明等领域具有重要应用价值。主振荡脉冲放大系统(MOPA)是超短脉冲激光的主要运行方式，其中有源增益光纤是关键核心部件。目前，传统有源石英光纤存在稀土离子溶解度有限、难以保证低数值孔径(NA)纤芯制备的均匀性等问题，导致其使用长度较长(数米)，纤芯直径通常小于40μm，具有较低的非线性阈值，进而限制其输出的脉冲能量。相比之下，多组分氧化物玻璃具有稀土掺杂浓度高、光学均匀性好等优势，能够获得模场面积大、吸收系数高的大模场增益光纤，从而大幅提升大能量脉冲放大的非线性阈值。 　　然而，大模场光纤的制备难点在于降低数值孔径的同时保持极高的均匀性。例如，要实现NA为0.03的单模掺Yb光纤，则需要纤芯与包层玻璃的折射率差值小于3×10-4，这要求玻璃本身的光学均匀性达到10-5量级。 　　研究团队从大尺寸、高光学均匀性磷酸盐激光玻璃的制备工艺出发，采用光学均匀性约为1×10-6的高掺Yb磷酸盐玻璃作为光纤基质，在自研高掺Yb大模场磷酸盐光纤中实现了平均功率27.3W的脉冲激光放大输出。该系统采用掺Yb大模场磷酸盐双包层光纤(30/135/280μm)与匹配无源石英光纤(20/130μm)异质熔接的全光纤方案(熔点损耗为0.3 dB)，结构如图1所示。其中，信号光波长为1030nm、脉宽为30ps、重复频率为27MHz，掺Yb磷酸盐光纤的纤芯和内包层的NA分别为0.03和0.41，纤芯中Yb2O3质量分数为6%，背景损耗为0.61300nm，使用长度为30cm；采用976 nm包层泵浦，获得放大后脉冲激光的平均功率如图2所示，最大输出平均功率为27.3W，斜率效率为71.4%，同时未观察到受激布里渊散射等非线性效应。该结果体现出了磷酸盐玻璃在高掺杂能力、高光学均匀性以及高非线性阈值的优势。图 1. 掺Yb磷酸盐大模场光纤脉冲激光放大器结构图 　　Fig. 1. Structural diagram of pulsed laser amplifier using Yb-doped large-mode-area phosphate fiber图 2. 放大的脉冲激光的平均功率随泵浦功率的变化，插图是输出激光的光斑和光谱 　　Fig. 2. Average power of amplified pulsed laser versus pump power with spot and spectrum of output laser shown in inset

随着科技的进步，人们想要了解的现象越来越精细、想测量的信号也越来越微弱。而微弱信号常淹没在各种噪声中，锁相放大器可以将微弱信号从噪声中提取出来并对其进行准确测量。锁相放大器在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。国仪量子，赞1锁相放大器在精密磁测量中的应用在精密磁测量领域，特别是低频磁场测量领域，系综氮-空位（NV）色心磁测量方法发展迅速。其中连续波测磁系统是对NV色心施加连续的微波和激光进行自旋操控，从而实现高精度磁测量的实验系统。其基于NV色心基态的零场分裂和磁共振现象，当没有外磁场时，NV色心的ODMR谱如图所示，对NV色心打入共振频率的微波，其荧光强度最小。当存在外磁场时，外磁场会影响NV色心的塞曼劈裂的能级差，从而产生偏共振现象，使得荧光强度发生变化。我们将微波频率定于NV色心连续波谱的斜率最大处，则当外磁场发生变化，其荧光强度的变化最明显，从而提高测量的灵敏度。NV色心的ODMR谱为了提高测量信号的信噪比，通常采用锁相放大的方法，将微波信号进行频率调制，从而避开电测量系统的1/f噪声，实现更高的测量精度。其系统如下图所示，锁相放大器的参考输出信号和微波源进行频率调制后，通过辐射结构将微波电信号转化成磁场信号，作用于NV色心，然后将NV色心发射的荧光信号进行光电转换后用锁相放大器的电压输入通道进行采集，通过解调后即可得到系综NV色心样品的周围环境的磁场信号大小。参考文献：基于金刚石氮-空位色心系综的磁测量方法研究 -- 谢一进锁相放大器在磁成像——扫描NV探针显微镜中的应用扫描NV探针显微镜是利用金刚石NV色心作为磁传感器的扫描探针显微镜，其将光探测磁共振ODMR和AFM进行了巧妙结合，通过对钻石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，来实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨率和单自旋的超高探测灵敏度。国仪量子推出的量子钻石原子力显微镜其系统结构如下图所示，包括了NV色心成像系统和AFM控制系统。AFM控制系统负责将金刚石NV色心在待测样品上进行平面二维扫描，而NV色心对扫描区域的微弱磁信号进行高分辨率的探测，从而最终形成高分辨率的磁成像。在AFM的扫描过程中，金刚石与样品的距离是通过锁相放大器来进行控制的。金刚石NV色心固定在石英音叉上，形成探针。石英音叉有固定的振动频率，当探针在样品表面移动时，随着样品与探针的距离变化，石英音叉的共振幅度会发生变化。我们使用锁相放大器对音叉的振动信号进行采集和解调后，通过锁相放大器内部的PID反馈控制就可以实现样品位移台垂直方向（Z方向）的动态调节，从而使样品到NV色心探针的距离保持相同。锁相放大器主要用于AFM的控制系统中国仪量子数字锁相放大器LIA001MLIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器，基于先进硬件和数字信号处理技术设计，配合丰富的模拟输入输出接口，集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体，有效的简化科研工作流程和设备依赖，提高科研效率和质量。数字锁相放大器LIA001M

LyoStar发展历程1998年早期产品概念出现，为研发而设计，用于配方和稳定性研究、技术转移、放大过程优化。Michael Pikal博士、Steven Nail博士和John Carpenter博士合作开发了设计规范。1999年Lyo I产品发布。2002年LyoStar II 推出。通过实施故障类型与影响分析FMEA，全新的产品面世，具有更强大的制冷系统和良好的软件。2002-2004年SMART技术被开发并添加到LyoStar平台。并在辉瑞研发中心，Regeneron, 康州大学和安进研发中心进行了测试，表现出色。2006年新的自动测试系统—MTM 系统发布。2011年LyoStar 3推出，SP收购FTS以来的首个联合新产品。2012年与Praxair达成ControLyo许可协议。2014年与Physical Sciences达成TDLAS的许可协议。2015年SP从Praxair获得了ControLyo Technology*权。2018年LyoStar 4.0的开发始于使用“绿色”制冷剂增强制冷系统，以符合环境法规和设备可制造性。SP专注于通过使用SP产品常见的组件来实现产品标准化。2021年LyoStar 4.0发布，自发布以来，SP已售出20台LyoStar 4.0。 SP Hull LyoStar 4.0的设计和制造旨在加快生物制药产品的上市速度，代表了冻干机工程的重大进步。LyoStar 4.0是一款中试规模的冻干机，基于全尺寸生产冷冻干燥机而设计，支持快速扩大规模，提供卓越的层板温度控制，快速层板降温，无与伦比的过程准确性和可靠性。它还包括一套尖端的过程分析技术(PAT)工具，扩展了SP Line of SightTM 技术，克服了在生物制品开发、扩大规模和制造过程中的关键冻干挑战。此外，LyoStar 4.0使用了一种更环保的制冷气体，减少了冻干过程中的碳排放量。 LyoStar 4.0是快速冻干循环开发、优化和放大的理想选择，融合了新的创新冻干技术，快速实现冻干循环开发，优化和放大。为研发人员提供无与伦比的过程准确性和可靠性。 配备先进的过程分析（PAT）工具，MAX限度地确保过程准确性、可靠性和批次一致性：-LyoFlux® TDLAS传感器用于蒸汽质量流量测量 -Auto MTM/SMART™ 冻干技术，主干燥智能优化工具，减少周期开发时间并节省宝贵的API -ControLyo® 可控成核技术，精确控制冰点，有效改善产品外观，提高批次产品均一性，缩短冻干时间；-Tempris® 无线传感器实时测量产品温度；-3D建模包用于计算流体动力学和过程监控。 主要特征：-无与伦比的过程准确性和可靠性 -设计和制造基于工业型冷冻干燥机，易于放大-可集成洁净室或隔离器-凝冰量高达30L-冷阱*温度-85℃-层板*温度-70℃-层板可控温度范围-70-+60℃主要优势：-减少周期开发时间并节约宝贵的API：使用SMART和AutoMTM工具；-易于放大：使用Line of SightTM系列技术、PAT工具和软件；-提供更多的产品和工艺信息：如干燥层阻力、热流、传质以及不同的冷冻条件对干燥阻力的影响；-*限度地实现过程控制和可重复性：Line of SightTM PAT工具可实现过程准确性、可靠性和批次一致性。 网络研讨会火热报名中 主讲人：刘恒利（Henry Liu） 凯信远达医药*研发总监 韩晓芳 德祥科技**产品经理时间：2021年11月24日14：00主题：生物制剂冻干技术及发展- SP Hull LyoStar 4.0新品发布活动流程14:00-15:00 生物药的冻干制剂开发：配方与工艺 主讲人： 刘恒利（Henry Liu）15:30-16:50 生物制剂从冻干工艺开发到放大化生产转移的新型解决方案 主讲人：韩晓芳 16:50-17:20 "SP Hull Lyostar 4.0"新品发布 主讲人： 韩晓芳 赶快扫描二维码预定席位吧！

利用微波加热进行化学合成已成为全世界各领域化学家们广泛采用的高效工具。在过去的几十年里，精确微波合成一直局限在研发的小规模应用上。在2010年，奥地利安东帕公司（Anton Paar GmbH）与C. Oliver Kappe教授领导的Christian Doppler实验室（世界级微波化学研究中心之一）对微波合成的多项关键技术进行了开创性的研究，推出了革命性的Masterwave BTR公斤级微波放大合成仪，第一次使精确微波合成进入到公斤级阶段。奥地利安东帕公司为了让您了解微波化学合成技术的最新进展及微波放大合成的最新应用，特邀请您参加Masterwave BTR公斤级微波放大合成仪新品发布会。此次发布会我们也特地邀请了Masterwave BTR的开发者之一，曾为Christian Doppler实验室的重要成员，现任奥地利安东帕公司微波合成产品经理的Alexander Stadler博士做微波合成的最新进展技术交流会，与您分享微波合成的最新应用、安东帕公司微波合成解决方案以及微波合成最新方法开发和放大研究等内容，欢迎您莅临交流。会议时间：2011年10月11日（星期二）会议地点：上海浦东张江海科路99号高等研究院综合楼2楼报告厅日程安排：9:00 -9:15 签到并领取纪念品9:15-9:30 奥地利安东帕公司简介9:30-10:00 上海高等研究院副院长姜标教授致辞及新产品揭牌仪式10:00- 12:00 微波合成的最新进展技术交流会主讲人： Dr. Alexander Stadler 奥地利安东帕公司微波合成产品经理12:00-13:00午餐13:00-15:00 技术交流参会回执 单位名称 联系人 联系电话 电子邮件 研究领域 预计到会人数 为了方便我司安排会务，请您尽量准确填写到会人员信息，并请于10月9日前传真至：021-64855668或发送至：info.cn@anton-paar.com附：会场地图

安东帕新品发布：Masterwave BTR 公斤级微波放大合成仪 全新的Masterwave台式反应器首次让微波合成进入了公斤级别。革命性的高效微波技术能加热1L PTFE反应器。 大幅提升了实验室的生产力：根据您的样品，可以提升至每天公斤级的放大研究。反应器上的磁力驱动对个体样品提供了独立搅拌的空间。 先进的温度测量技术，Masterwave BTR的高温度精度性能能适应其他任何较小的微波反应器直接转移过来的直接方法。 主要性能： 1．1700W 双单模微波输出 (超强微波密度,快速加热任何溶剂) 2．1L PTFE反应器 (耐用性材质,满足各种特殊反应条件,如碱性反应,氟化反应等) 3．250℃ 和30 Bar反应条件 (首次在单模微波下实现大规模高压反应) 4．反应规模:250ml- 750 ml (每天获得数公斤的反应样品,满足放大反应要求) 5．顶置式搅拌器 (满足最大200克的固体样品的反应体系) 6．内置密闭循环冷却器(快速安全的反应) 7．精确的PT100温度传感器（准确的温度控制） 8．小巧的尺寸可适合任何标准通风柜 更多信息请参考： http://www.anton-paar.com/Microwave-Synthesis-in-the-Kilolab-Masterwave-BTR/微波合成/60_China_zh?product_id=369

p 　　2017年9月8日，由医恒健康主办的第10期北e沙龙“三改品种的重点思路与难点暨中试放大”在北e咖啡召开。来自国内知名制药和研发企业的30余人参加了本次沙龙。 /p p style=" text-align: center " img title=" wsf.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/369566fc-7e7d-4e0f-9fb9-44a447b53bf6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 主持人：北京医恒健康公司董事 魏世峰 /strong /p p 　　本期北e沙龙由北京医恒健康公司董事魏世峰主持。随着一致性评价国家政策逐渐明朗，几百个品规的参比制剂也已经公布确立，一致性评价工作进入了深水区，但目前仍有几方面突出问题亟待解决。对此，北e沙龙特围绕以下几个方面展开话题：特定历史条件形成的“三改”产品(改规格﹑改剂型﹑改盐基)的一致性评价怎么做?工作重点与正常仿制药有何不同?一致性评价小试过关了，如何顺利进入中试放大，提高药学一致性评价的质量和效率? /p p style=" text-align: center " img title=" zap.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/aec3d9ea-3a57-4afa-9514-ddb0b36f5502.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 军事医学科学院药物制剂研究室主任 郑爱萍 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：改盐改剂型改规格药品的研发重点与难点 /strong /p p 　　首先，郑爱萍主任结合最新指南介绍如何评价“三改”产品的科学性与合理性﹑药学研究的重点以及选择生物等效性试验或临床试验的依据等，通过案例深度剖析改规格﹑改剂型﹑改盐基品种的成功及失败经验，从正反两个方面探讨我国“三改”品种存在的问题及现状，讨论改规格﹑改剂型﹑改盐基各自的特点及难点。 /p p style=" text-align: center " img title=" hwj0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/3203b394-bb72-48c7-8fe0-fc6eb77608ef.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 黄山胶囊常务副总经理 胡伟军 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：空心胶囊对胶囊剂一致性评价的意义 /strong /p p 　　接着，胡伟军经理从胶囊专业生产企业的角度深刻剖析空心胶囊在胶囊剂疗效一致性评价的影响。分别从胶囊剂体外溶出理论基础、胶囊剂处方前研究阶段、辅料和空心胶囊的选择、不适合胶囊充填处方类型、胶囊剂处方工艺研究阶段等方面做深入浅出的阐述。 /p p style=" text-align: center " img title=" wcs0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/0e4de27a-d2cc-49ec-b691-e1a0a4959085.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京德立福瑞医药科技有限公司总经理 吴翠栓 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：仿制药一致性评价的制备工艺小试、中试放大及参数桥接 /strong /p p 　　然后，吴翠栓经理根据他大量实践的经验，介绍了处方研究的关键，制备工艺的选择，怎么从小试顺利过渡到中试放大，以及中试放大与小试参数桥接。并且，他进一步介绍了提高中试放大成功率的方法。 /p p style=" text-align: center " img title=" 提问交流.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/2480fd6a-e89c-47f6-adaa-0c05cc02f6f6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 讨论交流环节 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 余立.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/c2346064-d340-4529-ba0b-29653fe38609.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 国家食品药品监督管理局新药审评专家 余立 /strong /p p 　　在演讲结束后的讨论交流环节中，各位主讲人及余立老师、魏世峰董事对大家提出的问题进行了精彩的解答，本次沙龙活动顺利结束。 /p

根据中国科学院官网信息，中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉等组成的交叉研究团队，通过发展大功率低噪声光梳，结合时间频率传递等量子精密测量技术，在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。这一技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体，并可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量，用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。9月12日，相关研究成果在线发表在《自然-光子学》(Nature Photonics)上。资料显示，大气光谱学是研究大气化学和物理性质的关键技术，通过探讨光与大气中分子和颗粒的相互作用来研究大气问题，广泛应用于全球气候变化、碳预算评估和空气污染研究等领域。目前，大气光谱遥感使用的光栅光谱仪、外差光谱幅度计和傅里叶变换光谱仪等技术能够以不同的时间和空间分辨率提供地球大气成分的光谱学数据。然而，这些技术存在较多限制，如无法在夜间进行测量、无法同时测量多种组分等。近年来，开放大气双光梳光谱技术被证明是进行准确、连续、多气体测量的理想技术。双光梳光谱技术具有高采集速度、溯源至原子钟级别的绝对频率精度和可以同时测量多个组分等优点，在油田监测、城市车辆排放、畜牧排放测量和温室气体监测等领域应用广泛。该技术不受湍流散斑和背景噪声的影响，在原理上能够在不校准的情况下测量更长的距离，被认为是用于大气遥感的理想精密光谱工具。当前，国际上能够实现的最远的测量距离不超过20公里，只可针对工厂、牧场等小范围区域实现监测，无法应用于更大的区域如大型城市、雨林等。该团队开发出新的双基站开放大气双光梳光谱测量方案。相比于传统单基站方案，该方案无需在测量远端放置反射器，光只需要经过待测路径一次即可完成测量，从而减小了链路损耗，更适用于远距离、大尺度的测量。利用该方案，科研人员在乌鲁木齐测量得到113公里水平开放大气中水汽和二氧化碳的强度谱与相位谱。这一距离比国际上最远的测量距离高了约一个数量级。该工作创新性地融合了潘建伟、张强等前期发展的高精度自由空间时间频率传递技术且频率准确度达到10kHz，并运用自主研发的高精度反演算法，使二氧化碳反演精度在36分钟内小于0.6ppm。该研究使得双光梳光谱能够测量的大气距离从十几公里提升至一百多公里，扩大了这一技术的应用范围。同时，系统可容忍最大损耗为83dB，与中高轨星地链路损耗相当，为实现未来的星地大气双梳光谱测量奠定了基础。据悉，上述研究是量子信息科学与地球科学深度交叉融合取得的成果，基于光频梳的量子精密测量技术有望在地球科学、深空探测、环境科学和油气行业等领域得到应用。

放大蛋白生产可不仅仅是将细胞培养瓶的数量增加一倍。无论你是打算将你的基础研究提升一个档次，还是准备开展动物研究或i期临床试验，你都需要更加严肃认真地对待蛋白生产。随着项目越来越大，高效利用时间和经费就显得更加重要。选择最有效的方式来进行这一切，从细胞培养到收集和纯化终产物，绝对物有所值。那么，现在就让我们与“马马虎虎”告别，拥抱优化的蛋白生产吧。贴壁细胞fred schendel领导了明尼苏达大学生物技术资源中心（brc）的大规模蛋白纯化工作。他认为：“在研究中，一切都在变小、变小。新技术的出现，让你不再需要大量蛋白去做基础研究。”schendel表示，由于成本高，需求低，brc已经淘汰了哺乳动物细胞培养的设备。不过，对于那些需要几百毫克蛋白的实验室而言，还是有很多方法能提高产量。比如，schendel建议的外包。那么，在实验室中你该如何放大？许多实验室习惯使用多孔板、培养皿和培养瓶来培养贴壁细胞。换成更大的容器似乎很简单，或者尝试一下多层细胞培养瓶，或者将它们相互连接和堆叠有时，对蛋白的需求可能超出了实验室的能力。那么，一种选择就是购买更多的培养箱，或扩展到滚瓶或其他系统，当然这需要投入资金和人员。在sanford-burnham医学研究所，“他们大多数时间都尝试悬浮培养，因为这更容易放大，”主管darrin kuystermans谈道。有时，这也意味着他们要改造细胞系来生产感兴趣的蛋白。不得已，他们也会使用微载体，通过悬浮培养的方式来培养贴壁细胞。内还是外？另一种促进蛋白生产的方式是让蛋白分泌到培养基中，这样下游处理就没那么困难。“我们只需要从培养基中纯化它，而不需要裂解细胞，并在蛋白纯化的过程中处理其他所有蛋白，”kuystermans解释道。偶尔，细胞也没那么听话。即使有了信号肽，它也不分泌蛋白。在这种情况下，kuystermans可能改造纯化标签，以便更容易地从细胞裂解液中捕获蛋白。kuystermans建议先在小的摇瓶系统中检验，而不是一开始就采用较大规模的系统。搅拌引入了额外的氧气，会引起剪切并形成其他压力，这可能导致细胞开始结块，或不再生长。对于那些有疑问的细胞或蛋白，你可以试试瞬时转染，而不要花几个月的时间来筛选稳定的细胞株，然后才发现系统有问题。不断优化当你知道表达系统没问题时，下一步就是优化表达条件。最重要的培养参数包括温度、溶氧（do）、ph和葡萄糖，这些可利用探头和传感器来监控，通过手动或自动控制。一种优化方式是利用“微型反应器”系统，比如applikon biotechnology的micro-matrix或m2p-labs的biolector，也可以利用一组摇瓶。当然，这一切并非线性放大。例如，开发工作往往是分批培养，而生产是以更高密度的灌注模式开展的，利用中空纤维反应器。在这种情况下，一些培养的特征是不同的，意味着结果也可能不同。同样地，液体表面体积比往往也不能直接放大，这会影响do和co2，从而影响ph水平。优化下游（收集和纯化）过程同样重要。你需要筛选填料，以便实现最佳的分离效果。其他考虑因素包括填料在分离条件下的稳定性，树脂的刚性和柱尺寸。据kuystermans介绍，为了确保放大过程中目标蛋白在柱中的停留时间恒定，柱的直径可以增加，但柱床的高度应保持不变。尽情摇摆悬浮培养物的放大可以在可重复使用的生物反应器中进行，kuystermans称之为“clean and play”的系统。这主要指的是搅拌瓶或罐，能够监测和控制各种参数。