超音速气体引射器

5月7日星期五，美国国家航空航天局(NASA)宣布,包括Envirosuite (当时以EMS Brüel & Kjær竞标)在内的联合体供应商被选中，在全美范围内提供一系列大规模的社区测试，以推进商业超音速航空旅行的引入。该项目总价值为2900万美元，其中200万美元用于EVS项目，为期8年，这是一个具有重要战略意义和引人注目的项目，它使EVS处于航空业的前沿。PART-1静音超音速航空测试是一个什么项目?• 美国国家航空航天局(Nasa)正在建造一架名为X-59的测试飞机(上图为实物)，该飞机的设计目的是产生超静音的超音速音爆。解决了协和式超音速飞机之前的一个关键限制，协和式超音速飞机在巡航时会产生巨大的音爆(高达110分贝，类似于军用飞机起飞时的音爆)，世界上几乎所有国家的政府都禁止它在陆地上飞行。 • 航空工程学的进步意味着可以减小引起音爆的冲击波的大小，在接近60dB的地方产生更多的“声波撞击”，类似于商用喷气机或车门关闭。 • 通过该测试计划，NASA试图在全美范围内进行的多达6次试飞活动中，测试社区对这些音爆的反应，这些试飞活动在美国各地不同的气候和城市环境中进行，包括旧金山湾等主要城市地区。 • 测试项目的结果将与国际监管机构和政府组织共享，以通过一项有关静音超音速音爆的国际联合标准，推进静音超音速飞机的认证和商业推广PART-2Envirosuite 在这个项目中参与哪些工作?• Envirosuite是整个项目的核心，为HMMH和主要联合体合作伙伴提供基于云的计算、分析和数据展示工具集。这包括管理一系列部署的噪声（音爆）监测终端、地面和大气天气传感器、社区响应数据以及所有结果分析。 • 虽然听起来很复杂，但EVS正在利用工具集，我们已经由NASA资助进行了必要的修改。这项工作集中在初始准备和测试阶段，之后我们将过渡到社区测试阶段的SaaS-plus支持模型。PART-3项目的时间进度如何安排?• 我们的最初工作着眼于为2022年中期做准备，届时我们将使用位于爱德华兹空军基地的NASA尼尔阿姆斯特朗飞行研究中心（AFRC）进行的X-59飞机在莫哈韦沙漠进行首次测试飞行. • 如果测试成功，则该项目将启动6项大型社区测试的计划，每年进行2项社区测试，总体计划于2029年结束。PART-4我们为何参与其中，这对我们意味着什么？• 我们是由美国航空航天局(NASA)联系的HMMH邀请参加的，因为之前的联合体供应商在上一轮加仑斯顿（Galveston）用改进的F-18快速喷气机进行声波击测试时遇到了一些问题。NASA对创新解决方案也很感兴趣，HMMH介绍我们和其他联盟供应商一起提供这种创新方法。 • 对于Envirosuite来说，虽然这个机会并不严格符合公司的战略，但它是一个引人注目的活动，对未来的商用超音速航空具有重要的战略意义。为我们提供了一个进行长期发展的机会，为将这些飞机引入我们已经服务的机场做准备，并提供比我们的竞争对手更先进的技术能力。 • 跨洲竞标团队他们通过Covid-19封锁和居家命令协作，找到了以不同方式利用我们工具集的机会，将我们连接到美国政府采购系统，同时浏览联邦采购立法。所有那些不辞辛劳的努力都得到了回报。1如何获得更多的信息?INTRODUCE• Envirosuite的EIS团队将领导Envirosuite和area项目，并与HMMH合作，在联合体合作伙伴中开始项目规划和启动。此外，还组织了一次内部简报会，随后将举行启动仪式。• 如果您想了解更多信息：可通过Envirosuite官网联系的Matt Mills-Brookes & Simon Heath• 或者，如果你对超音速飞机感兴趣，那么看看这个youtube视频（Supersonic Planes are Coming Back），它提供了更多关于超音速运输的信息，协和飞机为什么停止飞行。你永远不会知道，在未来10-20年内，你可能会以超音速飞行。• 或者，如果你想知道什么是X-59，可以查看美国宇航局NASA官网。但简而言之，它的定制飞机是由洛克希德马丁臭鼬工厂制造的，同样的人给你带来了一些世界上最先进的飞机，包括SR-71黑鸟、F-117夜鹰和F35照明II。END关于EnvirosuiteEnviroSuite Limited (ASX: EVS) 是一家从事环境咨询和科技服务公司。该公司专注提供从大洋洲到美洲和欧洲的环境咨询，监测，预测管理和自动化报告解决方案。该公司的EnviroSuite环境管理系统将实时监测和预测模型与高分辨率天气预报和自动化数据分析相结合。EnviroSuite将多个来源的实时数据收集至云端，提供显示，即时分析，自动报告和警报。该公司提供的服务包括：空气质量，环境和无组织排放监测审计服务和炭排放管理，水监测和评估，声学咨询，气味评估。关于爱唯施 北京爱唯施环境科技有限公司，是澳大利亚Envirosuite公司（股票代码：EVS ）的全资子公司。有30多年的环境咨询管理经验，擅长数据分析和建模，以自主开发的软件为服务平台将实时数据收集至云端，提供显示，即时分析，自动报告和警报, 爱唯施区域大气质量管理平台是爱唯施旗下针对大气环境开发的综合性的、集实时监测、逆向溯源、源点解析和正向预测等一系列实用可靠的功能模块于一体的管理平台。 在世界各地积累了丰富的大气质量和水质监管成功案例。2020年2月收购了著名的环境噪声管控公司EMS Brüel & Kjær，EMSBK专门从事环境噪声和振动监测，是一家提供连续无人值守及移动式环境监测解决方案的全球供应商，是全球解决机场噪声公认的市场领导者。收购后 EVS成为横跨空气质量、水质监管和环境噪声监测三大领域的公司。

一周国际要闻(6月23日&mdash 6月29日) 　　本周焦点 　　找到希格斯玻色子直接衰变成费米子的证据 　　欧核中心(CREN)首次找到了希格斯玻色子直接衰变为费米子的证据。在此之前，希格斯粒子只能通过其衰变成为玻色子来探测。 　　此次结果显示，衰变集中出现在希格斯粒子的质量接近125千兆电子伏(GeV)时，标准偏差为3.8西格玛。新成果2012年发现这种行为与粒子物理标准模型所预测方式一致的粒子再添强力佐证。 　　外媒精选 　　30年后，揭开超导的秘密 　　在经历30载的困惑之后，英国剑桥大学研究人员的一项新突破，终于识别出了高温超导中超导电性的起源。他们发现，电荷密度波创造出了材料中电子扭曲的&ldquo 口袋&rdquo ，而超导电性就出现在这些&ldquo 口袋&rdquo 中。这种超导电性的识别，可让高温超导体的巨大技术潜力被更直接的应用于无损电网、下一代超级计算机和悬浮列车等。 　　豆腐中寻找太阳能电池配方新灵感 　　碲化镉电池在太阳能电池市场中处于领先地位，但制造时要使用昂贵的含镉盐&mdash &mdash 氯化镉来处理碲化镉。英国利物浦大学日前开发出一种制造碲化镉太阳能电池的新配方，其使用了一种廉价、环保的盐，而这种盐同时也被用在制作豆腐中。该配方有潜力把环境风险降低，且在不给设备性能造成负面影响的同时，显著降低了生产成本。 　　本周争鸣 　　光速或比先前认为的慢 　　光速作为一个重要常数，恒定不变。但美国马里兰大学一位物理学家日前关于光速的文章引起了轩然大波。他基于对超新星SN 1987A爆发的研究声称，光速在真空中传播的速度或许比人们以往认为的要慢一些，并找到了支持这一理论的证据。如果得到证实，目前的物理学将被彻底颠覆，许多著名理论将被改写。 　　一周之&ldquo 首&rdquo 　　首次用光子模拟时间旅行 　　澳大利亚昆士兰大学首次使用两个光量子(光子)模拟了量子粒子在时间中的旅行，并对其&ldquo 一举一动&rdquo 进行了研究，结果表明，至少在量子尺度上，时间旅行是可以实现的。最新研究也有助于他们更好地理解广义相对论和量子力学理论之间的相互关联。 　　瘫痪病人首次用意念驱动自己的手 　　美国科学家取得了一项创新性成果，利用&ldquo 神经桥&rdquo 让一名病患的大脑绕过脊髓直接控制瘫痪肢体。这是一种用于脊髓损伤病人的电子神经支路，就像一种高清晰的肌肉刺激&ldquo 管套&rdquo ，将病人的脑和肌肉直接相连，让他们能按自己的意愿实现对自身肢体功能性控制。 　　&ldquo 最&rdquo 案现场 　　可能发现最冷、最暗的白矮星 　　美国天文学家6月23日撰文说，他们使用多个天文望远镜找到了可能是迄今发现的&ldquo 最寒冷、最暗淡&rdquo 的白矮星，这颗地球大小的天体温度如此之低，以至于其构成元素&mdash &mdash 碳发生结晶化，成为宇宙中的一颗&ldquo 大钻石&rdquo 。 　　一周技术刷新 　　NASA将重拾&ldquo 超音速&rdquo 　　在经历了澎湃与失意后，超音速客机很可能将要&ldquo 王者归来&rdquo 。目前，NASA工程师们正在努力定义一个较低音爆的新标准，制造商也最新公布了他们超音速飞机的概念图。外媒认为，NASA等机构现正在铺就一条超音速旅行的回归之路，15年内有望投入使用。 　　科学家开发出超分子组装新方法 　　英国和日本研究人员借用了&ldquo 两亲分子组装&rdquo 的概念，合作开发出一种超分子组装的新方法，有望带来比硅材料性能更优越的分子电子设备，比如用巴基球制造的柔软电视屏幕，为人们带来全新的视听体验。这种方法有着巨大应用潜力，有可能推动新材料生产的变革。 　　前沿探索 　　美无人机拟去&ldquo 土卫六&rdquo 寻找生命迹象 　　土卫六&ldquo 泰坦&rdquo 位居太阳系中最有可能孕育生命的星体之列。现在，美国国家航空航天局(NASA)正在考虑一项无人机计划：派送一个四轴飞行器前往&ldquo 泰坦&rdquo 搜索生命迹象。如成功，不但将有助人类揭开自身诞生之谜，很可能还将大大改变人类探索太空的方式。 　　美私人公司欲捕火星尘埃回地球 　　美国纽约一间私人公司近日揭露了其雄心勃勃的计划：将于2018年派送飞船前往火星，并于2020年携带火星大气的尘埃样本返回地球。目前，人类还没有一种可以在火星上采样并返回的探测器，该项目可能将成为第一个往返火星的任务。 　　经设计的T细胞可同时对抗5种病毒 　　骨髓移植患者在随后的几个月中容易遭受严重的病毒感染。但现在，美国贝勒医学院和得克萨斯儿童医院的科学家找到了可为这段高风险期提供保护的方法&mdash &mdash 注射一种经过特别设计的T细胞，可以同时抵御多达5种病毒，其能帮助移植手术患者度过高风险期。 　　奇观轶闻 　　太阳上也下&ldquo 倾盆大雨&rdquo 　　一个国际研究小组日前告诉我们：就像在地球上一样，太阳上也会有周期性的坏天气。不过，太阳上的雨由电离气体构成，也就是等离子体，以大约20万公里的时速从太阳的外大气层&mdash &mdash 日冕上降落到太阳表面上。成千上万的&ldquo 日冕雨滴&rdquo 洒落下来，就像太阳的一场&ldquo 倾盆大雨&rdquo 。

2024版美国关键和新兴技术清单是由白宫科技政策办公室（OSTP）、国家科学技术委员会（NSTC）和国家安全委员会（NSC）共同牵头组建的“关键和新兴技术快速行动”小组委员会在两年时间里通过跨部门联合研究凝练形成的。在编制新版清单过程中，包括商务部、国防部、能源部、农业部、卫生与公共服务部、国土安全部、交通部、国家航空航天局、国家科学基金会等18个联邦政府部门机构的专家共同参与，最终就清单内容的更新达成共识。2024版美国关键和新兴技术清单包括了先进计算、先进制造、人工智能、清洁能源、半导体与微电子等共18类技术领域。与2022版清单相比，2024版清单在大的技术领域上基本保持了稳定，主要区别是将2022版清单中的核能技术、金融技术领域分别并入清洁能源技术、数据和网络安全技术领域，并新增了定位、导航和定时（PNT）技术领域。从清单中的具体技术内容看，2024版清单主要在人工智能技术、数据和网络安全技术、下一代通信技术、无人系统技术、定位导航技术、空间技术等方面显著加强了技术布局。这些新变化代表了美国联邦政府对于近未来关键技术的分析判断，也体现了美国国家科技政策对近两年来科技发展新趋势和全球形势变化迅速积极的响应。NSTC指出，更新后的关键和新兴技术清单可以为美国政府和联邦机构指示有助于提升美国技术竞争力和国家安全的具体方向，并为未来技术发展的优先顺序提供信息，从而帮助长远保障美国的技术领导力，保持关键领域的竞争优势，并有效应对国家安全威胁。NSTC特别提示，美国各行政部门和机构在制定保障国家安全、竞争国际人才以及保护敏感技术的相关计划时，可以将CETs清单作为重要的参考依据。在生物技术板块，合成生物学，组学，细胞、亚细胞和多尺度系统工程，病毒工程和生物制造等被列入2024版关键和新兴技术清单。附表1 美国三版关键和新兴技术清单的技术领域对照2024版2022版2020版•先进计算•先进工程材料•先进燃气轮机发动机技术•先进网络感知和特征管理•先进制造•人工智能•生物技术•清洁能源发电和储存技术•数据隐私、数据安全和网络安全技术•定向能技术•高度自动化、无人系统（UxS）和机器人技术•人机界面技术•高超音速技术•综合通信和网络技术•定位、导航和定时（PNT）技术•量子信息和使能技术•半导体与微电子技术•空间技术和系统 •先进计算•先进工程材料•先进燃气轮机发动机技术•先进制造•先进网络感知和特征管理•先进核能技术•人工智能•自主系统和机器人•生物技术•通信和网络技术•定向能技术•金融技术•人机界面技术•高超音速技术•量子信息技术•可再生能源发电和储存技术•半导体与微电子技术•空间技术和系统•先进计算•先进传统武器技术•先进工程材料•先进制造•先进传感•航空发动机材料•农业技术•人工智能•自动系统•生物技术•化学、生物与放射学和核（CBRN）缓解技术•通信和网络技术•数据科学和存储•分布式记账技术（区块链技术）•能源技术•人机交互技术•医学和公共健康技术•量子信息科技•半导体和微电子技术•空间技术美国2024年版关键和新兴技术清单具体内容先进计算• 先进超级计算，包括AI应用程序• 边缘计算与设备• 高级云服务• 高性能数据存储和数据中心• 高级计算体系结构• 高级建模与仿真• 数据处理与分析技术• 空间计算先进工程材料• 设计材料与材料基因组学• 全权限数字发动机控制、热段制造和相关技术先进燃气轮机发动机技术• 航空航天、海事和工业开发与生产技术• 具有新特性的材料，包括对现有特性的实质性改进先进网络感知和特征管理• 有效载荷、传感器和仪器• 传感器处理与数据融合• 自适应光学• 地球遥感• 地球物理传感• 签名管理• 病原体、化学、生物、放射性和核武器及材料的检测和特性 • 运输部门感知技术• 安全部门感知技术• 卫生部门感知技术 • 能源部门感知技术• 制造业感知技术• 建筑物扇区感知技术• 环境部门感知技术先进制造• 先进增材制造• 先进制造技术和工艺，包括支持清洁、可持续和智能制造、纳米制造、轻质金属制造以及产品和材料回收的技术和工艺人工智能（AI）• 机器学习• 深度学习• 强化学习 • 感官感知与识别• AI性能保证和评估技术 • 基础模型 • 生成型人工智能系统、多模态和大型语言模型• 用于训练、调整和测试的合成数据方法 • 计划、推理和决策制定 • 改善AI安全、信任、保密和负责任使用的技术生物技术• 新型合成生物学，包括核酸、基因组、表观基因组和蛋白质合成与工程，包括设计工具• 多组学和其他生物计量学、生物信息学、计算生物学、预测建模和功能表型分析工具 • 亚细胞、多细胞和多尺度系统工程• 无细胞合成生物学 • 病毒工程和病毒传递系统• 生物/非生物界面技术• 生物制造与生物加工技术清洁能源发电和储存技术• 可再生能源发电• 可再生和可持续的化学品、燃料和原料 • 核能系统• 聚变能• 储能装置• 电动和混合动力发动机 • 电池组• 网格集成技术 • 节能技术• 碳管理技术数据隐私、数据安全和网络安全技术• 分布式账本技术• 数字资产 • 数字支付技术• 数字身份识别技术、生物特征识别技术和相关基础设施 • 通信和网络安全• 隐私增强技术• 数据融合技术和改进数据互操作性、隐私和安全性• 分布式保密计算• 计算供应链安全• 增强现实/虚拟现实中的安全保密技术定向能技术• 激光器• 高功率微波 • 粒子束高度自动化、无人系统（UxS）和机器人技术• 地面无人系统 • 航空无人系统 • 海洋无人系统 • 空间无人系统 • 数字基础支持设施，包括高清（HD）地图•自主指挥与控制技术 人机界面技术• 增强现实• 虚拟现实• 人机协同• 神经技术高超音速技术• 推进力技术 • 空气动力学与控制技术• 材料、结构和制造技术• 检测、跟踪、表征和防御技术• 测试技术综合通信和网络技术• 射频（RF）和混合信号电路、天线、滤波器和部件 • 频谱管理和感知技术 • 下一代无线网络技术 • 光链路和光纤技术• 陆地/海底电缆 • 卫星通信和平流层通信 • 延迟容忍网络 • Mesh网络/基础设施独立通信技术• 软件定义的网络和无线电技术• 现代数据交换技术• 自适应网络控制• 弹性和自适应波形技术定位、导航和定时（PNT）技术• 为机载、天基、地面、地下和水下环境中的用户和系统提供多样化的PNT支持技术 • 干扰、破坏和欺骗检测技术、算法、分析和网络监控系统• 抗干扰/拒绝和加固技术量子信息和使能技术• 量子计算• 量子器件的材料、同位素和制造技术 • 量子传感 • 量子通信与网络 • 支持系统半导体与微电子技术• 设计和电子设计自动化工具 • 制造工艺技术和制造设备• 超越互补金属氧化物半导体（CMOS）技术 •异构集成与高级封装 • 用于人工智能、自然和恶劣辐射环境、射频和光学组件、大功率设备和其他关键应用的专用/定制硬件组件• 先进微电子新材料 • 微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）• 一种新的非冯诺依曼计算体系结构空间技术和系统• 空间服务、装配和制造以及使能技术• 具有成本效益的按需和可重复使用空间发射系统的技术促成因素 • 能够进入和使用顺月空间和/或新轨道的技术• 用于天基观测的传感器和数据分析工具 • 空间推进 • 先进空间飞行器发电技术 • 新型航天器热管理技术 • 多功能载人航天器• 弹性和路径多样性空间通信系统、网络和地面站• 航天发射、航程和安全技术

p 　　“治玉石者，及琢之而复磨之 治者已精，而益求其精也”。 /p p 　　“匠心”并非传统工艺的专属名词，在“工业4.0”和“中国制造2025”的大潮下，它可以被理解为传统工匠精湛技艺的延伸。新浪潮下的“匠心”是充分利用信息技术和网络空间虚拟技术相结合的手段打造各类适用于智造行业的先进解决方案，将制造业向智能化转型，以顺应智能制造的趋势 新浪潮下的“匠心”依然代表那执着于将事物做到极致的纯粹精神 /p p style=" text-align: center " strong 　　数据联通工业生产 /strong /p p 　　工业4.0应该被看作是一个智能化和网络化的世界，通过来自不同源头的测量数据汇聚在一起，在企业和生产车间系统之间进行报告、分析和沟通，合理规避信息孤岛的发生，从而将大量的数据转化为制造系统真正重要的信息，驱动品质和生产力的提升。海克斯康先进的信息通讯技术和资源管理系统将工厂从业务部门到生产部门形成了一个有机的整体，通过各个系统间的数据串联，让生产过程变得更加智能。同时在整个软性制造过程，将增加企业产品附加价值。 /p p style=" text-align: center " 　 strong 　打造数字化能源智造 /strong /p p 　　数字化工厂涉及的单位数量众多，如业主方、建设承包方、设计方、建设监理方、设备供应商等 建设期和运营期的应用系统种类繁多，所采用的数据标准各异。由此可见，数字化工厂的实施与应用，是一个长期的过程，需要工厂业主与相关各方共同分析梳理核心业务，形成工厂信息标准，在工厂基建期和运营期应用合适的信息系统。除此之外，在每个流程型行业的建设中，包含了海克斯康多个产业单元的不同技术，为用户提供该行业完整的全生命周期的解决方案。海克斯康的数字化工厂贯穿了电力、海事以及石油化工等高能耗工厂。为了更加系统、科学、高效地管理核心业务，提高工厂运营决策水平，可通过统一数据信息软件平台对核心业务的规划、设计、采购、建设、运维、延寿/退役等阶段进行统一管理，打造的工厂全生命周期信息管理平台。 /p p style=" text-align: center " 　　 strong “匠心”与1000迈陆上极速同行 /strong /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/83ad2326-db86-4ca8-8f60-7c30207998a0.jpg" title=" image002(8).jpg" / /p p 　　世界上最快的超音速汽车是英国Bloodhound 团队所研发的Bloodhound SSC 超音速汽车，其时速可达到1000每小时英里。为了实现这一工程上的壮举，Bloodhound团队使用顶尖技术来设计和制造汽车。其中关键因素之一就是计量，需要精确的数据来确保汽车可以达到想要的结果，并能创造新的世界记录。海克斯康Leica AT402绝对激光跟踪仪为Bloodhound SSC 超音速汽车的急速前进保驾护航。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/1506f4ad-e8d3-4ef4-b69a-cb3048c8db27.jpg" title=" image004(8).jpg" / /p p 　　当达到最高速度时，汽车结构就会受影响，想要对汽车质量有信心，最重要的就是汽车必须要保持笔直和对称。长达12.8米的汽车由许多零件组成，其制造过程被分成了几个模块，工作可以在多个元素间同时进行。团队通过夹具，来确保这些模块间的连接准确的。这是第一个需要使用Leica AT402绝对激光跟踪仪的位置。利用激光跟踪仪，团队可以在每个模块和夹具上挑选出关键的基准点，从而在加工制造中，用于检查所有零件是否都在正确的位置上。Leica B-Probe测头专为Leica AT402绝对跟踪仪而设计。Leica B-Probe可以在20米的工作范围内，有效的测量3D隐藏点。对于那些需要高精度测量的大型结构件来说，激光跟踪仪通过转站，测量空间甚至可以扩展到320米，但触测精度却几乎没有损失。由于Leica AT402有IP54的防护等级，这就像专为Leica订制的工作，Bloodhound团队选择将SMR反射球直接嵌入尾翼，高温和尘土下的恶劣环境将不会成为问题。 /p p 　　在生产过程中，既要求“智”，也要保“质”。从产品研发、检测到生产制造，注入大量财力及人力，追求极致，以严格的质量监控，追求赋予每一项产品和解决方案以生命与灵魂。新浪潮下的“匠心”是完整的面向工业智造和能源制造的各类产品及系统以质量为核心，为制造行业的智慧企业保驾护航。3月14至 16日，慕尼黑电子展，海克斯康分享最全面的解决方案，全面覆盖不同电子产品的测量需求，带您走近电子产品计量前沿，感受速度与精度的王者荣耀! /p

6月13日，美国商务部工业与安全局再次宣布将31家中国公司，添加到出口管制名单，即所谓的“实体清单”中，这是今年以来美国对中国企业最大规模的制裁事件，本次制裁将从6月14日正式实施。　　31家中国企业其中包括隶属于中国航空工业集团公司的研究院，以及隶属于上海超级计算中心的上海海计信息技术有限公司。彭博社报道指出，上海海计信息技术有限公司被加入是因为支持位于中国的超级计算机的运行，特别是通过提供基于云的超级计算能力来支持高超音速研究。　　下图列表为本次制裁的31家中国企业，右侧中文名称来自网络，仅供参考：　　对此外交部发言人汪文斌表示，美方为维护自身军事科技霸权，一再泛化国家安全概念，滥用国家力量，无理打压中国企业，肆意破坏国际经贸秩序和世界贸易规则，严重危害全球产业链供应链稳定，已经到了歇斯底里、不择手段的地步。　　事实上，对中国进行高科技制裁这场没有硝烟的战争，早在70年前就已经打响。你知道美国等西方国家对中国封锁最多的高科技是什么吗?　　美国对中国高科技技术封锁的基础是《瓦森纳协定》(Wassenaar Arrangement)，这个美国的42个国家参与的协议对传感器的封锁规定是最多的，传感器技术也是西方国家最忌惮中国掌握的科技之一!

2022年2月，美国国家科学技术委员会（NSTC）发布了新一版关键和新兴技术（Critical and Emerging Technologies，CETs）清单。本次清单以美国2020年《关键和新兴技术国家战略》为基础，对其中的关键和新兴技术领域列表作了更新和调整，并具体列出了各领域内的核心技术子领域清单。与2020年美国关键和新兴技术清单相比，2022年清单在技术领域中移除了数据科学和存储技术、区块链技术、先进传统武器技术、医学和公共健康技术、农业技术等领域，而新增了定向能技术、金融技术、高超音速技术、网络传感器技术等领域。（见附表1）NSTC表示，这份清单的出台目的是为了保障美国在未来的技术领导力，与盟友共同推进和保持关键领域的科技竞争优势，并应对所谓的技术安全威胁。NSTC指出，新一版关键和新兴技术清单将对即将出台的美国技术竞争力和国家安全战略起到重要支撑作用。NSTC特别强调，这份清单在支持美国国家技术安全、保护敏感技术和争夺国际人才等方面可以作为美国行政部门和机构的参考依据。附表1：美国2022年版与2020年版关键和新兴技术清单领域对照表 2022版2020版• 先进计算• 先进工程材料• 先进燃气轮机发动机技术• 先进制造• 先进网络感知和特征管理• 先进核能技术• 人工智能（AI）• 自主系统和机器人• 生物技术• 通信和网络技术• 定向能技术• 金融技术• 人机界面技术• 高超音速技术• 量子信息技术• 可再生能源发电和储存技术• 半导体与微电子技术• 空间技术和系统 • 先进计算• 先进传统武器技术• 先进工程材料• 先进制造• 先进传感• 航空发动机材料• 农业技术• 人工智能• 自动系统• 生物技术• 化学、生物与放射学和核（CBRN）缓解技术• 通信和网络技术• 数据科学和存储• 分布式记账技术（区块链技术）• 能源技术• 人机交互• 医学和公共健康技术• 量子信息科技• 半导体和微电子技术• 空间技术美国2022年版关键和新兴技术清单具体内容 先进计算超级计算边缘计算云计算数据存储计算架构数据处理和分析技术先进工程材料设计材料和材料基因组学具有新特性的材料对现有性能进行重大改进的材料材料性能表征和生命周期评估先进燃气轮机发动机技术航空航天、海事和工业开发与生产技术全权限数字发动机控制、热段制造和相关技术先进制造添加剂制造清洁、可持续的制造智能制造纳米制造先进网络感知和特征管理有效载荷、传感器和仪器传感器处理和数据融合自适应光学地球遥感签名管理核材料检测和表征化学武器检测和特征描述生物武器检测和特征描述新出现的病原体检测和表征交通领域感知技术安全领域感知技术卫生领域感知技术能源领域感知技术建筑领域感知技术环境领域感知技术先进核能技术核能系统聚变能空间核动力和推进系统人工智能（AI）机器学习深度学习强化学习感官感知和识别下一代人工智能规划、推理和决策安全和/或安全人工智能自主系统与机器人地面航空海洋空间生物技术核酸和蛋白质合成基因组和蛋白质工程，包括设计工具多组学和其他生物计量学、生物信息学、预测建模和功能表型分析工具多细胞系统工程病毒和病毒传递系统的工程设计生物制造和生物加工技术通信和网络技术射频（RF）和混合信号电路、天线、滤波器和组件频谱管理技术下一代无线网络，包括5G和6G光纤链路和光纤技术陆地/海底电缆卫星通信硬件、固件和软件通信和网络安全网状网络/独立于基础设施的通信技术定向能技术

台湾“中央社”等多家台媒4日消息称，“雄风三型”导弹用以定位、锁定“敌人”的经纬仪因故障送到瑞士原厂维修，后来被辗转送至中国大陆山东维修。多家台媒4日对此予以关注。其中，台湾TVBS新闻网声称，“雄三”导弹是台“中科院”开发的第一款超音速反舰导弹，被称作是“航母杀手”，“雄三导弹仪器竟送大陆维修，机密被解放军看光”。台湾“周刊王（CTWANT）”也声称，“雄三” 导弹重要仪器被爆送大陆维修，“机密资料恐被看光光”。 因“雄三”导弹曾击中岛内渔船，有岛内网友于是讽刺它是“渔船杀手”。据台湾TVBS新闻网报道 ，“雄三”导弹所用“定位锁敌”的经纬仪是台“中科院”向瑞士莱卡公司采购，经纬仪主要用于导弹生产组装时量测校正之用，日前因出现故障，台“中科院”要求代理商送回瑞士原厂维修，但后来修复送返“中科院”却发现竟是从大陆山东省青岛市寄回台湾。岛内相关专家担忧，一旦信息外流，恐怕会影响台军制空防御等军事战略。台湾“中央社”称，台“中科院”对此称，此设备是2021年公开招标向瑞士莱卡公司采购，因部分设备瑕疵，保固期间卸除仪器内相关储存记忆卡后，要求岛内代理商送瑞士原厂检修。设备修复送回后，“中科院”发现报单上是由山东青岛流亭机场（原厂亚洲地区维修中心）输入。台“中科院”称，经洽询代理商回复，原厂商告知因地缘关系送亚洲维修中心处理，也因此立即对此设备进行资安鉴定，“确认没有遭植入恶意软件，无资安泄密疑虑”。

在最新的一次合作中，我国和欧洲的科学家共同完成了联合太空任务的关键测试，该任务最终将于2025年由欧洲火箭发射。中欧联合空间任务——太阳风磁层电离层链路探测器(SMILE)由中科院(CAS)和欧空局(ESA)于2015年联合设计和开发，该探测器是研究地球磁环境的强大工具。本月，我国的一个团队前往荷兰与ESA下属的欧洲空间研究与技术中心的同事们进行合作，测试了该任务的一颗原型卫星能否按照设计与欧洲发射装置对接和分离。该原型卫星的部件是在上海的微型卫星创新学院组装并运往欧洲的。此次任务的联合首席研究员、意大利天文学家雷蒙特表示，测试是成功的，中国和欧洲团队与火箭公司阿丽亚娜空间公司之间建立了“良好的合作”。此次合作是中国制造的卫星首次被运往欧洲航天局，同时也是中国团队第一次在欧洲航天局的设施中协助组装和测试卫星。地球磁层是地球生命抵御超音速太阳风和宇宙辐射的保护罩，到目前为止许多航天器已经观测到了太阳对地球磁层的影响。然而，雷蒙特说，大多数任务都专注于局部过程或特定的太阳事件，没有一个可以描绘出全球图景并支持对这一问题的全面理解。SMILE提供了一种被称为“太阳风电荷交换”的过程，可以在全球范围内监测地球的磁环境。她说，在这个过程中，太阳风中的带电粒子将与地球上层大气中的中性粒子交换电荷。在21世纪初，雷蒙特和她的团队向欧空局提出了几个候选任务，利用这种想法来研究太阳风的影响，但他们的建议没有被选中。随后，她联系了北京的空间气象学家，两方都有共同且相似的目标，因此在2015年提出了一个ESA-CAS联合任务。SMILE将在高度椭圆的极轨道上使用四台尖端仪器，在X射线和紫外线波段连续捕捉太阳风和地球磁层之间相互作用的图像。其中一个仪器是由莱斯特大学在英国航天局300万英镑资助下开发的，另外三台则是在中国建造的。除了科学仪器，欧空局还与我国共享卫星系统建设、科学运行等项目。欧空局表示，此次任务标志着欧空局和中国首次联合选择、设计、实施、发射和运营太空任务。SMILE是继上世纪90年代中国国家航天局与欧空局成功执行双星任务之后，中欧空间科学合作的新典范。雷蒙特表示：“我们与中方的合作一直以来都非常成功，双方进行了良好的信息交流，能够灵活适应和解决可能出现的任何问题。”SMILE原定于2021年进行测试，但由于疫情的影响，该项目不得不推迟。预计SMILE将于2025年4月在南美库鲁的欧洲太空港搭载阿丽亚娜空间公司的Vega-C火箭发射。

现阶段EMCCD在弱光成像领域的地位似乎正面临sCMOS技术的全面威胁，属于EMCCD的王者时代结束了吗？本篇文章不会在原理上做过多深度解析，而是对大家更关心的结论性问题做了总结性输出，相信能帮助使用者理解两者之间的区别，作为产品选型时的参考。》》EMCCD的崛起之路《《EMCCD的出现曾是一种技术进步，它通过降低读出噪声来大幅提高相机的灵敏度，或者更准确地说是通过放大信号使读出噪声相对变小，在单分子级别的极弱光应用中备受推崇。早在1990年代初，e2V（现在的Teledyne e2V）和德州仪器（TI）就推出了EMCCD的第一代技术，但这项技术直到1990年代末才最终取得实质性进展。其中512x512分辨率、16μm像元以及背照式设计方案逐渐成为EMCCD的主流技术方案，并在业内产生了深远影响。图1 EMCCD工作原理示意图：EMCCD的增益寄存器可以对信号进行成百上千倍的放大，因为这个过程发生在芯片数据读出前，所以不会放大读出噪声。16μm像元在显微镜下收集到的信号是当时主流CCD（Sony ICX285芯片）的6倍，再加上背照式的设计带来的量子效率提升，使得EMCCD即使不用EM增益放大，灵敏度仍是CCD的7倍。除了像素大小和背照式带来的灵敏度大幅提升，读出噪声降至1个电子以下也是EMCCD崛起的关键，这使得它在单光子等极限信号探测领域里所向披靡。即使它的增益技术并不完美，这个过程会放大信号的不确定性，还会使得散粒噪声、暗电流噪声等变为1.4倍；但好在它仅为极弱光而生，高达3万美元的售价就足见其实力无可匹敌，和当时的CCD不是一个层级的竞争关系。》》EMCCD面临的挑战《《EMCCD技术本身存在的乘性噪声和增益老化等不利的因素，随着sCMOS技术的崛起，EMCCD迎来了正面冲击。图2 EMCCD信噪比公式：G为EM Gain值，F为额外噪声因子（约1.414）刚开始是前照式sCMOS，6.5μm像元的读出噪声降到了1.5e-左右的水平，开始替代一部分高灵敏度应用；接着是2016年的背照式sCMOS面世，像元尺寸和背照式技术优势的叠加使其灵敏度较前照式技术提高了3.5倍以上，逐步逼近EMCCD水平；而到了2021年，sCMOS则再次将读出噪声降到了＜0.5e-的亚电子水平。所有这些似乎意味着EMCCD时代即将终结。》》EMCCD和sCMOS的较量《《但实际上，sCMOS的临门一脚首先还是和像元大小有关。虽然前文提到的6.5μm像元可以进行更高分辨率的成像，但我们不得不承认其收集光子的能力要远小于16μm的像元，两者有着近6倍的差距。像素合并功能可以帮助解决这一差距，但别忘了这同时也会让读出噪声成倍增加。这也正是为什么人们更喜欢直接使用6.5μm像元，而不会通过像素合并把它合并成一个更大的像元使用，因为这会将读出噪声从原本的1.5e-增加到3e-以上，在个位数的极弱光领域得不偿失。图3 sCMOS Binning功能示意图：sCMOS技术目前仅能进行数字Binning，因为像素合并发生在芯片数据读出后，所以Binning不仅会合并信号，也会合并读出噪声。另外，增益带来的对比度优势现阶段仍然不可替代。即使sCMOS和EMCCD的读出噪声已经可以达到一致的水平，但对比一下两者的电子、灰度的转化比例，你就不得不感叹EMCCD增益的威力了：理论上EMCCD单个电子通常会转化为上百个灰度，但sCMOS每个电子只能实现2-4个灰度的转化比，这使得EMCCD的图像有更佳的对比度。图4 sCMOS和EMCCD灰度转化比示意图。EMCCD由于读出噪声相对很低，在背景信号仅为读出噪声的成像模式下，其图像有更高的信背比。最后，我们还要提一下全局快门。这种快门方式在采集转瞬即逝的高速信号，和在复杂的系统中非常好用。现阶段，大部分sCMOS相机为了保持在弱光成像时的灵敏度，仍然首选卷帘快门，即使提供了全局重置（Global Reset）功能，能够适用于一部分同步拍摄的需求，但还是无法完全达到EMCCD全局快门的优势。图5 卷帘和全局快门的曝光示意图上述所列的几个技术点都和sCMOS所采用的芯片底层技术逻辑有关。目前的背照式sCMOS产品中，鑫图Aries 16是一款和EMCCD（512 x 512）技术性能较为相近的sCMOS相机。它具有16μm大像元，0.9e-的读出噪声，无需使用binning就可以直接应用在差不多5个光子级的弱信号探测中，而且价格仅为EMCCD的一半。图6 鑫图Aries 16产品图及主要参数》》EMCCD时代真的结束了吗《《不，EMCCD还没有完全被替代，直到有一天我们能够再次创造这么伟大的发明。但它的问题也依然存在：乘性噪声、增益老化、速度、视野、成本，然后还有出口管制……EMCCD好比一架协和超音速飞机（Concorde），每个人都会喜欢它，但并不是所有人都真的需要它。如果有个新选择也能成功到达大洋彼岸，不需要额外的支出，还提供更大的座位和平躺的床，让您能够美美地在空中睡上三个小时，我想大部分人都会考虑换乘吧。图7 协和超音速飞机（Concorde）是世界上少数曾投入商业使用的超音速客机，于1976年进行商业首飞，但因载客量有限，最终于2003年退役。（图片来源网络，如有侵权，请联系删除）。EMCCD始终会是一小部分应用的选择，只是这部分应用越来越少了。我们感叹EMCCD成就的同时，也不得不感叹时代的车轮滚滚向前，总是驱动着进步发生。向时代潮流中所有伟大的发明创造者们致敬！

仪器信息网讯 2013年10月22日，珀金埃尔默在四季酒店举行了AxION iQT GC/MS/MS新品发布会。珀金埃尔默全球高级副总裁兼环境健康事业部总裁 Dusty Tenney、珀金埃尔默亚太区副总裁兼中国区总经理Nam-Hoon Kim、珀金埃尔默OneSource和After Market服务亚太区总监朱嘉民、亚太区质谱业务高级经理谢永明博士、中国区市场总监程广辉、珀金埃尔默北中国区总经理尹毅宁出席了发布会。近百名客户，包括质谱研究及应用领域内的多名专家、学者参加了这一发布会。 新品发布会现场 　　珀金埃尔默全球副总裁兼质谱产品线总经理Silverio Iacono先生首先向大家介绍了珀金埃尔默的四大核心业务：检测技术、软件、成像技术和服务。同时，Iacono先生表示珀金埃尔默一直致力于推出创新性的质谱技术和设计来帮助客户解决其应用需求。 珀金埃尔默全球副总裁兼质谱产品线经理Silverio Lacono 　　Silverio Lacono介绍说珀金埃尔默自2009年收购诺贝尔化学奖得主John Fenn教授创办的Analytica of Brandford公司以来，已开发了多个型号的有机质谱产品，如Flexar SQ 300 LCMS单四极杆液相质谱仪和 AxION® 2 TOF MS飞行时间质谱仪。不论样品基质有多复杂，AxION® 2 TOF飞行时间质谱仪始终能提供最优的检测结果，其测试结果是精确质量数、高动态范围、高扫描速度和高灵敏度的完美结合。 　　Silverio Lacono同时介绍了基于AxION 2 TOF质谱的直接进样分析技术(Direct Sample Analysis， DSA)，这是一种独特的敞开式离子源的创新技术。运用DSA-TOF技术，对几乎任何样品都能迅速获得精确的质谱数据，不论是液体，固体还是气体样品&mdash &mdash 无需前期色谱分离、无需复杂的方法开发、无需耗时的样品前处理过程。 　　Silverio Lacono最后介绍了AxION iQT GC/MS/MS新产品，Silverio Iacono表示：&ldquo 珀金埃尔默此次推出的AxION iQT GC/MS/MS串联复合质谱仪，同时拥有三重四极杆的定量能力和QTOF的定性能力 可提供更多专门的、高选择性数据，帮助加速重要科学决定 AxION iQT以应用为核心的软件平台，操作更直观、更简便。&rdquo 北京师范大学质谱中心主任谢孟峡与珀金埃尔默全球副总裁兼质谱产品线经理ilverio Lacono共同为新产品揭幕 　　珀金埃尔默亚太区质谱业务高级经理谢永明博士向来宾重点介绍了AxION iQT GC/MS/MS的主要创新点。由于采用了PerkinElmer独家专利权的冷EI源，可促使稳定的分子离子峰的高效产生，从而有效提高了AxION iQT的定性和定量能力。据介绍，冷EI源的工作原理是分子束随载气进入采样锥，通过超音速扩张过程被冷却，分子的振动能量降低，然后在18eV的电子束轰击下离子化，高效产生分子离子峰。相比于传统的EI源，冷EI源能产生大部分分子的分子离子峰，特别适用于非极性分子的分析，如类固醇、长链碳氢化合物、半挥发有机物、脂类化合物等。 珀金埃尔默亚太区质谱业务高级经理谢永明 　　&ldquo 另外，AxION iQT在设计中引入了&lsquo 以应用为中心&rsquo 的软件操作界面，这样非专业人员也能够很好地操作仪器。用户可以快速完成从方法开发到样品分析的全过程，自动化快速生成准确的结果。在过去，一个质谱方法开发往往需要数天时间 如今只要短短几秒钟的时间就可以完成，只需在AxION iQT方法编辑器中输入化合物的名称即可。该软件可以快速启动，并具备自动调谐，自动校正的特性。&rdquo 　　此外，珀金埃尔默与CTC Analytics合作开发了AxION样品管理系统，将该系统与AxION iQT&trade GC/MS/MS结合，可提供在无人值守下从样品前处理到分析测试一步到位的解决方案。 　　&ldquo 模块化设计是AxION iQT的另一大特点，该质谱仪是由一系列能够自动同步的智能化模块组成，能够实现自我优化、自我诊断。每一个模块均可迅速、轻松地进行维护，并且系统易于组装，可即插即用，保证正常运行时间的最大化。&rdquo 谢永明博士说。 与会专家观摩讨论AxION iQT GC/MS/MS 　　在发布会的最后阶段，与会专家向谢永明博士详细询问了多个关于珀金埃尔默公司质谱产品的技术问题，对AxION iQT GC/MS/MS这一质谱产品的优异性能，以及冷EI源等创新性技术非常赞赏。此外，也有专家对DSA-TOF这一直接进样分析技术展现了极大的兴趣并询问了相关问题。会后，与会专家观摩了现场展示的新产品，并和珀金埃尔默公司技术专家并进行了热烈的讨论。 相关新闻：PerkinElmer质谱产品线总经理谈AxION iQT GC/MS/MS

近日，2010年11月第四批科技型中小企业技术创新基金项目验收合格名单公布,共涉及876项，其中，部分涉及仪器及相关耗材配件的项目如下所示： 部分涉及仪器及相关耗材配件的项目 项目名称 企业名称 高温超导量子干涉器研发及产业化 北京美尔斯通科技发展有限公司 自身免疫性疾病ENA抗体谱测定试剂盒 （微阵列酶联免疫法） 北京华大吉比爱生物技术有限公司 UV水质在线监测分析仪 北京利达科信环境安全技术有限公司 高炉激光探测系统 北京神网创新科技有限公司 WJ-06医用冲洗器 北京万洁天元医疗器械有限公司 溶液调湿式能量优化空气处理设备 北京华创瑞风空调科技有限公司 LH-GHM烃类智能分析评价仪及专家数据管理系统 天津陆海石油设备系统工程有限责任公司 新型层析纯化介质以及高通量全自动层析色谱纯化装置的研制与开发 天津博纳固体材料科技有限公司 多功能程控专用制药干燥设备 辽宁中鑫自动化仪表有限公司 盘片式管道自动清洗过滤器 罗兰德流体控制（营口）有限公司 近红外煤质在线检测分析仪 辽宁东信盛大科技有限公司 模块化多孔金属热管换热器 大连华乌科技转化有限公司人ABO血型纳米磁珠检测技术与试剂开发 长春博德生物技术有限责任公司 H—800全自动尿液分析仪 长春迪瑞实业有限公司 高效好氧生物流化（气浮分离）反应器 四平市海格机电设备制造有限公司 高效节能全光谱无极维他灯 长春先盈科技有限公司 YAG激光毛化设备项目 吉林太和激光技术有限公司 刮板沉降箱式除尘系统 敦化市永强环保设备有限公司 轴承钢球自动检测仪 吉林省广义科技有限公司 超精密微观力学性能原位测试系统 长春嘉实机电技术有限公司 HYWB9.0/2无油摆式空气压缩机 敦化市志同机电制造有限公司 JLERT井-地网络化油水界面电阻率成像仪 长春名锐科技有限公司 便携式多通道水质在线自动分析仪 长春市奥威博科技有限公司 石化工业油气水三相流量测量仪 吉林市浮点科技开发有限责任公司 超声波振动应力消除与表面加工装置 长春市正和科技发展有限公司 微量持久性有机污染物快速检测仪 长春瑞元科技有限公司 OPM35Ⅰ永磁型磁共振成像系统 上海卡勒幅磁共振技术有限公司 FH系列全自动生化分析仪产品 上海丰汇医用仪器有限公司 用于固液反应及分离的自控反应器 上海保兴生物设备工程有限公司 基于免疫层析技术的抗生素残留快速检测试剂 上海快灵生物科技有限公司 半导体照明功率型发光二极管 南京汉德森半导体照明有限公司 高精度液压冷拔管机成套设备 江苏龙城洪力液压设备有限公司 毛细管色谱柱系列产品的研制 苏州环球色谱有限责任公司 微型SBR分散式生活污水处理系统 苏州香山红叶环境技术有限公司 江苏省大型仪器设备及装备共享服务 江苏省生产力促进中心 催化微电解、催化氧化化工废水处理装置 江苏蓝星环保科技有限公司 零功耗磁敏传感器研制与开发 南京艾驰电子科技有限公司 SF6气体泄漏激光成像仪 南京顺泰科技有限公司 现代物流散状物料核心计量设备 南京三埃测控有限公司 全自动矿物取制样(成套设备)系统 浙江福特机械制造有限公司 基于宽带腔增强吸收光谱技术的 大气环境光电监测系统 杭州禾风生态科技有限公司 小分子有害物食品安全检测用兔单抗捕获法ELISA试剂盒 杭州华安生物技术有限公司 YG461E型数字式织物透气量仪 宁波纺织仪器厂 铸铁材质参数液态在线智能检测仪 合肥工大双发信息系统技术有限公司 YH630-3半导体激光治疗系统 安徽养和医疗器械设备有限公司 基于质谱及表面等离子共振技术的新型蛋白质芯片 合肥安弗朋德生物技术有限公司 垃圾焚烧炉尾气、废渣一体化处理设备的开发技术与设备 安徽盛运机械股份有限公司 环境监测仪器及其管理系统 安徽蓝盾光电子股份有限公司 载流一机多探头多元素低品位分析系统 马鞍山中锐仪表有限公司 CCD智能颗粒物色选设备 合肥泰禾光电科技有限公司 数字轮式钢轨超声波探伤仪 合肥超科电子有限公司 焊缝裂纹检测仪 厦门艾帝尔电子科技有限公司 RZF-3000型热解组分仪 山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司 WS-I型定向钻颅仪 聊城奥亚医疗科技有限公司 单空间电液伺服万能试验机 威海市试验机制造有限公司 玻璃瓶罐在线视觉检验机 济南佳美视觉技术有限公司 基于动态宽量程高准确度锥体差压式流量计 威海文润测控设备有限公司 重金属、亚硝酸盐、农药残留综合快速测定仪 河南农大迅捷测试技术有限公司 快速智能库仑测硫仪 鹤壁市天键电子科技有限公司 IC卡热量表 河南新天科技有限公司 智能化SF6（六氟化硫）气体传感器 河南省日立信电子有限公司 高精度三维粗糙度测量仪 洛阳博教光电科技有限公司 便携式工程摄像机综合检测仪 洛阳汉腾光电有限公司 铁路车辆轴承智能检测分析装置 洛阳铭昊测控科技有限公司 智能水质分析仪 河南泰达锐智电子科技有限公司 智能型蒸汽再压缩蒸发装置 洛阳市瑞英华节能蒸发器科技有限公司 微污染水源超滤膜深度处理系统及成套设备 郑州格维恩科技有限公司 JGLR系列六辊液压伺服调整管(棒)材矫直机 洛阳锐腾机械设备有限公司 细胞病理分析用过滤器 武汉智迅创源科技发展有限公司 板坯连铸电磁搅拌器成套装置 岳阳天力电磁设备有限公司 棒状薄层色谱仪 长沙川戈科技发展有限公司 F-TQG15型非接触式列车轴端光电速度传感器 株洲天利铁路机车车辆配件有限公司 柔性铰链容栅位移传感器 广州晶新电子科技有限公司 新生儿促甲状腺激素测定试剂盒 广州市丰华生物工程有限公司 证书成像光谱鉴别系统 深圳鼎识科技有限公司 绝对型圆容栅编码传感器 桂林市晶瑞传感技术有限公司 节能型永磁材料湿压磁场成型自动液压机 宜宾大正电子设备有限公司 超音速固相反应设备及关键技术 绵阳市华神空气动力技术应用厂 基于哈特曼传感器的波前检测仪 成都迈科高技术开发有限责任公司 CQ004/BS01Ex型高精度科氏质量流量计 成都安迪生测量有限公司 工业缝纫机用永磁交流伺服电动机 西安悦诚电气技术有限公司 高精度球面数控珩磨机 西安航志机电设备科技有限公司 基于三维测头的计算机数控齿轮测量机 西安共达精密机器有限公司 新型红外扫描热金属检测器 西安中川光电科技有限公司 GW200/500型管道环焊缝X射线数字成像检测仪 兰州三磊电子有限公司 宁夏中小企业大型科学仪器共享技术服务平台建设 宁夏纽泰科学器材有限责任公司 （宁夏大型科学仪器维修中心） 　　相关链接：2010年第四批验收合格项目公告 　　2011年度科技型中小企业技术创新基金项目开始申报

11月3日，2020年度国家科学技术奖励大会在京隆重召开，国家最高科学技术奖获奖者名单中再添两位科学家——91岁的新中国飞机设计大师顾诵芬院士和86岁的国际著名核能科学家王大中院士。据了解，自1999年科技奖励制度改革以来，共有吴文俊、袁隆平等35位科学家荣获国家最高科学技术奖。这两位摘得至高荣誉的科学家，究竟有着怎样的精彩人生？我们一起来了解一下。航空工业集团供图顾诵芬，1930年2月出生，中国航空工业集团有限公司研究员。新中国飞机设计大师，飞机空气动力设计奠基人，中国科学院院士、中国工程院院士。顾诵芬始终致力于推动中国航空科技事业的发展。他组织攻克了一系列航空关键核心技术，主持建立了我国飞机设计体系，主持研制的型号开创了我国歼击机从无到有的历史，牵引并推动我国航空工业体系建设，培养了大批院士、专家等领军人才，极大地支撑了我国航空武器装备型号研制。他是新中国航空科技事业的奠基人之一，也是我国飞机气动力设计的奠基人。他主持了歼教1、初教6、歼8、歼8Ⅱ飞机气动布局设计，奠定了我国亚音速飞机和超音速飞机气动力设计的基石，推动了我国气动力研究、设计基础手段建设发展。他还从国家战略层面提出了大飞机专项、国家航空应急救援体系等多项发展建议，从航空武器装备体系发展层面提出了新一代战斗机、直升机等多项武器装备发展建议，从前瞻性颠覆性技术方面提出了军事人工智能、突防型轰炸机等一些技术群的发展建议，围绕航空强国等战略提出多项发展建议，均已被采纳并付诸实践，为新中国航空工业70年发展做出了卓越贡献。清华大学供图王大中，1935年2月出生，清华大学教授、原校长，国际著名核能科学家，中国科学院院士。王大中具有深厚的为国为民情怀，矢志建堆报国。他在先进核能技术研发领域耕耘数十年，主持研究、设计、建造了世界上第一座5MW壳式一体化低温核供热试验堆和世界上第一座具有固有安全特征的10MW模块式球床高温气冷实验堆，并大力推动以上两种先进反应堆技术的应用。他领导清华大学核能研究团队以提高核能安全性为主要学术理念，成功走出了一条以固有安全为主要特征的先进核能技术的发展之路。值得关注的是，担任清华大学校长期间，王大中和领导班子一起带领广大师生员工，积极探索中国特色世界一流大学建设道路，为中国高等教育改革发展作出了重要贡献。科技日报记者 刘垠

2010年10月20日，谷超豪在“谷超豪星”命名仪式上。摄影 刘畅 　　1月11日下午，谷超豪缺席了国家科技奖获奖者与记者的见面会。 　　“因为谷老年事已高，医生建议他下午不要进行活动。”科技部官员宣布说。 　　今年的最高科技奖再次颁给了两位80岁以上的老人。 　　学生陈晓漫认为，无论从学术上还是为人上，谷超豪老师都是实至名归。 　　“他身上有科学家的本色，是在那一代科学家身上常见的。”陈晓漫说，而如今许多做学问的人却贪图高官享受。 　　谷超豪，84岁，前几年的摔跤又令他行走不便。时间的流逝，令“那个年代”科学家已越来越少。 　　最无悔 　　少年请缨革命 　　与谷超豪同时代的科学家大都是一批饱尝国家命运的人。他们生于“九一八”前后，成长在日军侵华的战乱中，将最富有活力和才华的青年时代献给新中国的建设。 　　1926年，谷超豪出生于温州城高盈的一座老式庭院。温州有着“数学之乡”的美誉，谷超豪的老师苏步青就是温州人。 　　谷家在温州是大户人家，谷超豪自幼受到良好的教育。他念小学时，日寇正加紧对华侵略。爱国救亡是整个时代的主题。 　　谷超豪说：“我记得小学高年级语文课，选用的教本是一本《给年少者》的文集，里面都是进步作家的著作，呼吁团结抗日，人民奋起。” 　　1938年，日军轰炸温州，整个城市瘫痪。学校也被炸毁，全校师生逃难到青田。谷超豪立下两个志向：一是当科学家，二是做革命者。这两种身份，成了谷超豪人生历程中相互交叉的两条线。 　　在哥哥的影响下，谷超豪阅读《大众哲学》等进步书籍，加入学校的进步组织，写文章、贴标语，为抗日宣传做后勤工作。1940年，年仅14岁的谷超豪加入中国共产党。 　　在进入浙江大学龙泉分校后，谷超豪参与了不少学生运动，并高票当选学生会主要负责人之一。在大学，他成为数学家苏步青先生最看重的弟子。临近解放，他跑遍杭州大街小巷，挽留更多的科学家留下来。 　　谷超豪一直视那段“革命岁月”为一个地下党人的责任，“是应该做的”，“不后悔投入很大精力”。 　　谷超豪曾用两句旧体诗总结青少年的岁月：“稚年知国恨，投笔欲请缨。” 　　“这几乎是他们那一代科技人的相似经历。”谷超豪的学生洪家兴院士说。 　　最自豪 　　三次转型三受瞩目 　　谷超豪曾将自己的三大研究领域———微分几何、偏微分方程和数学物理，亲昵地称为“金三角”。而他的这几次转型都是为了“国家的需要”。 　　1956年，国家制定“10年科学规划”，提出要在计算数学、概率论、偏微分方程等方面有所突破。 　　此时苏联发射了第一颗人造卫星。正在苏联进修的谷超豪，主动学习空气动力学，归国后随即主攻偏微分方程，提出要以高速飞行器为实际背景，以超音速绕流问题作为一个模型开展研究。 　　转型前，谷超豪在微分几何方面的成就已经很引人瞩目。 　　“在一个领域做到了顺风顺水，但却放弃这些从零开始，投入一个不知能取得什么成就的未知领域。”谷超豪的学生李大潜院士说，这考验的不仅是一个人的科学能力，而且还有他的学术追求。 　　“文革”期间，谷超豪加入一个卫星研究小组，将自己的理论应用于实际中。 　　上世纪70年代初，谷超豪已经在超音速绕流问题上取得了世界先进的成就，他再次转变研究方向，与杨振宁先生就“规范场理论”的数学结构开展合作，并取得世界瞩目。 　　关于谷超豪的“转向”，洪家兴院士打了个比方：“他带队找到一条通往金矿的路后，就把金矿让给跟随他的年轻人去续开掘，自己则带另一批年轻人去寻找另一个金矿。” 　　“这也是他们这一代科学家的特点：永远把国家的需要放在自己的发展之前。他们那一代之后，很少有人能做到这一点了。”洪家兴说。 　　微分几何、偏微分方程和数学物理，是当今核心数学的最活跃的三个分支，谷超豪在这三个方向上均获得国际认可的突破性成果。 　　“这在全世界的华人学者里都非常少见。”洪家兴说。 　　国际行星命名委员会还曾将紫金山天文台于2007年9月11日发现的小行星命名为“谷超豪星”。 　　最厌恶 　　以“学术”之名赚钱 　　谷超豪带出来的学生中已经有三位院士，分别是李大潜、洪家兴和穆穆，而受他指导的学生中，还有7位院士和大批高级数学人才。 　　在学生们的印象中，谷超豪从未在背后评论过任何人的人品，只有一次，谷超豪对一位四处兼职的同行非常反感，厌恶地说“人也是会变的。” 　　这是学生们听到过谷超豪最严厉的批评。 　　将学术作为工具赚钱是谷超豪最无法容忍的学界风气。 　　“而对大量发同质的论文，争取资金和职称，谷超豪老师也有自己的看法。”洪家兴说。 　　洪家兴院士曾经统计过，中国数学界论文发表数量是世界第二，仅次于美国，但论文被引用的数量却在世界排100多位。 　　谷超豪听到这个统计后，很久没有说话。在2009年的数学院学科建设讨论会上，谷超豪一口气讲了半个多小时，拿自己当年写论文做例子，强调现在治学需要使命感，强调创新。 　　“现在科研工作是在别人论文中找问题，而谷先生他们当年的研究室从国家需要找问题，所以他们当年的研究走的比美国人早。”洪家兴说。 　　国家分配给谷超豪的社会工作，他会全力做好。调任中科大当校长时，他曾犹豫会耽误自己的学术研究，但“革命者”的信仰再次起了作用，他担起了这个重担，而将学术研究放在了休息的时候。 　　李大潜和洪家兴有时候忍不住感慨自己的老师是“神人”，70岁前担任那么多行政工作，每个月往北京跑好几次，仍能做出这么大的成绩，他是把业余时间都用在数学上面了。谷超豪最后一篇论文发表于他80岁那年，是关于广义相对论的。 　　最惜字 　　除了数学，很少聊其他 　　2009年12月25日，复旦大学组织记者集体采访学校数学研究所名誉所长谷超豪教授。谷超豪系着一条红黑格子围巾，笑眯眯地坐在桌子后面。 　　“这是为了中国最高科技奖来采访您的记者们。”复旦大学宣传部的方明大声告诉谷超豪。 　　“啊?”谷超豪没有听清，笑着望向方明。 　　这位83岁的老人听力已经不佳。 　　“评价一下您自己的一生吧。” 　　“一直在努力工作。” 　　获得科技奖后您未来打算呢? 　　我要努力再做些事情。 　　如何处理500万奖金? 　　我没想过。 　　您现在想一下呢。 　　我想不出。 　　“谷先生每次的回答都不超过10个字。”一位记者随后向洪家兴抱怨。 　　“谷先生很少聊天，除了聊聊数学。”洪家兴说，“我每次去他家汇报工作，一二三说完，就完全没话了，两个人面面相觑，只有立刻走人。” 　　谷超豪的学生忻元龙教授也曾领教过他的惜字如金。他说，谷超豪每天吃午饭晚饭都很沉默，除了学术和国内大事，绝不多说。 　　唯一一次破戒是忻元龙做了道鱼，谷超豪皱眉头吃完，告诉忻元龙：鱼的味道太怪，他吃不惯。 　　“我们都笑他是搞地下党工作出身，所以嘴很紧。”忻元龙说。 　　最痴爱 　　95%时间计算数学 　　数学成就了谷超豪的辉煌人生，同时也成就了他的爱情与家庭。 　　谷超豪的夫人胡和生是我国数学界唯一的女院士，也是第一位走上国际数学家大会NOETHER讲台的中国女性。 　　她和谷超豪同为苏步青的学生，相识于图书馆，相恋在同样的数学世界，1957年结婚。 　　很多院士都记得往年，谷超豪和胡和生手挽手去食堂吃饭的情景。1992年，胡和生成为女院士后，谷超豪作诗一首，写道“学苑有令名，共赏艳阳天。” 　　“除了国家给他的任务，他生命剩下的95%时间都给了数学。所以他的生活看起来很单调。”洪家兴说。 　　谷超豪曾为母校温州中学90周年校庆作了首诗抒发对数学之爱，“人言数无味，我道味无穷。良师多启发，珍本富精蕴。解题岂一法，寻思求百通。幸得桑梓教，终生为动容。” 　　如今，谷超豪仍然保持着每天7点起床的习惯，一天大部分时间花在研究广义相对论上，这是他最近转向的领域。 　　每周二，谷超豪会到单位一次，除了参加年轻教师的“讨论班”，他就在办公室呆着，面前一本书一张白纸，一支粗水笔慢慢计算着。 　　“我有好几次忍不住想上前跟他说，你已经德高望重了，做不做都是一样的。”洪家兴最无法忘记的景象就是：老人俯首凝神的消瘦侧影和桌上算的密密麻麻的纸张。 　　“但这个话最终也没说，因为后来有人告诉我，你不能劝他停止对数学的追求，因为那正是他生命所在啊。”白发苍苍的洪家兴说。

1、技术简介　　在高强度的激光作用 下，被测材料表面就会有几微克的物质被喷射出来，这个过程通常被称为激光剥离，同时材料表面还会产生寿命短但亮度很高的等离子体，其瞬间温度可达 10,000℃ 。在这个热等离子体中，喷射出来的物质离解成激发态的原子和离子。在激光脉冲结束后，由于等离子体以超音速向外扩展所以迅速地冷却下来。在这段时间内， 处于激发态的原子和离子从高能态跃迁到低能态，并发射出具有特定波长的光辐射。用高灵敏度的光谱仪对这些光辐射进行探测和光谱分析分析，就可以得到被测材料的元素构成信息。　　激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种原子发射光谱。可以对固相、液相和气相基体中几乎所有元素进行定性和定量的分析。不同于传统的检测方法，LIBS在检测过程中无需进行复杂的样品制备。为了达到这个目的，LIBS激光脉冲发射并汇聚于样品表面一点，样品被激光加热到气态继续吸收能量成为等离子态，等离子体背景辐射快速衰减导致等离子特征谱线突出，光谱仪开始积分获得测量结果。对产生的对应元素发射谱进行分析。元素发射谱的波长与元素的种类直接相关，而元素谱线的强度则和元素的含量相关。图1 激发诱导击穿光谱检测原理图 图2 激发等离子体与能级图　　2、应用说明　　激光诱导击穿光谱技术系统在进行元素分析的时候，需要样品量极少，对样品的破坏性小，可以对固相，液相，气象的样品进行测量 具有自清洁能力，几乎不需要样品制备 可以实现快速实时在线分析 具有遥测能力，可实现有毒、强辐射等恶劣环境中的远距离、非接触性测量 具有宽光谱多种元素同时测量，ppm量级探测灵敏度，可对痕量元素进行探测。多通道光谱仪，凭借其高效的外部同步时钟，完美的协同了所有通道实现精确的延迟采集，准确的在原子激发辐射突出时采集到完整的原子谱线信号。同时，多通道光谱仪可以应客户的需求在180-1037nm的范围内自由的配置光谱仪的通道数量和盖范围，系统自带的高效时钟可以完美的同步所有通道，并同时实现精确触发两台外部设备。　　自然环境：土壤污染分析，工业生产环境监测，金属、煤炭等材料分析，宝石鉴定等 　　安防检测：爆炸物分析，生化武器分析 　　基础研究：等离子体发光测量，生物柴油火焰分析 　　航空航天：火星探测应用 　　医学诊断：骨骼，牙齿等相关分析分析癌症细胞，抗糖尿病药物分析等。　　3、典型产品和配置　　LIBS光谱技术系统配置：　　1. 多通道光谱仪：超宽光谱范围，优异的紫外响应方便轻元素测量 短时间，最短1ms积分时间，通道间积分抖动± 10ns以内 高分辨，最高可达0.035nm光谱分辨率，精准延时触发控制 多扩展，两路可控延时触发接口。图4 多通道光谱仪　　2. 样品仓：安全防护具有1064nm激光安全防护窗、电动激光安全锁、仓门自动安全锁、E-stop 双光纤收集光路，支持两路45度收集通道。可单独使用抗紫外光纤作为紫外通道，，同时选择使用普通可见光纤作为可见通道，增强系统的紫外探测能力。气氛保护机制能够自动充气开关控制和流量调整。能够排出测量产生的烟尘污染，延长光路寿命并且提高测试稳定性。图5 样品仓　　3. 激光器　　4. 采样附件(光纤等)　　5. 光谱仪控制软件图6 LIBS典型配置　　典型配置　　典型产品：多通道光谱仪，样品仓，激光器　　4、应用文章　　4.1 土壤与农作物污染检测图7 土壤与农作物检测光谱图　　4.2 古玩真伪鉴定图8 LIBS古玩真伪检测　　4.3 金属和煤炭测量图9 金属煤炭检测光谱　　4.4 等离子体发光测量图10 等离子体发光　　4.5 生物柴油火焰检测图11 生物柴油检测图　　4.6 检测抗糖尿病药物中的有效成分图12 抗糖尿病药物成分检测　　4.7 LIBS在火星探测中的应用图13 LIBS检测火星元素光谱图　　4.8 珠宝真伪的检测图14 真伪珠宝检测光谱图　　4.9 工业废水检测图15 工业废水检测光谱图　　4.10 爆炸物检测图16 爆炸物检测　　4.11 核废料/放射性物质检测（来源：海洋光学）

第六届“科学仪器优秀新产品”评选活动于2011年3月份开始筹备，截止到2012年2月10日，共有257家国内外仪器厂商申报了533台2011年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2012中国科学仪器发展年会新品组委会初评，在所有申报的仪器中约有三分之一进入了入围名单。 　　本届新品评审专业委员会邀请了超过60位业内资深专家按照严格的评审程序，对入围的新品进行网上评议。最终获奖的仪器将在“2012年中国科学仪器发展年会”上颁发证书，并在多家专业媒体上公布结果。 　　2011年度共有29台实验室常用设备类新产品入围，入围名单如下（排名不分先后）： 仪器名称 型号 创新点 上市时间 公司名称 高低温动态温度控制系统 A30/A40/W40 查看 2011年2月 优莱博技术（北京）有限公司 沛欧SKD-08S2石英辐射程序消化炉 SKD-08S2 查看 2011年11月 上海沛欧分析仪器有限公司 高通量密闭微波消解系统（微波消解仪） Touchwin2.0 查看 2011年6月 奥谱勒仪器有限公司 单模微波合成仪 NOVA-II 查看 2011年2月 上海屹尧仪器科技发展有限公司 瑞士梅特勒—托利多OptiMaxTM自动化学合成反应器 OptiMax? 查看 2011年1月 梅特勒-托利多中国 多功能微波化学反应仪 MWave-5000 查看 2011年12月 上海新仪微波化学科技有限公司 全自动固相萃取仪 SPE 查看 2011年9月 北京普立泰科仪器有限公司(绿绵巨贸) Reeko Fotector 全自动固相萃取仪 Fotector 查看 2011年7月 睿科仪器有限公司 PURIST超纯水系统 RS2200QSS 查看 2011年3月 上海瑞枫生物科技有限公司 台湾“艾柯”Advanced超纯水机 ak 查看 2011年1月 成都唐氏康宁科技发展有限公司 旋转蒸发仪N-1200B N-1200BV-W 查看 2011年2月 东京理化器械株式会社北京代表处 超纯水仪 GenPure UV-TOC/UF xCAD 查看 2011年9月 赛默飞世尔科技实验室产品 微型红外离心浓缩仪 CentriVap Miro IR 查看 2011年7月 照生有限公司Histoon Lab T-8实验室纯水机 Histoon Lab T-8 查看 2011年11月 科尔顿（中国）有限公司 SPEX 6970EFM 冷冻研磨机 6970EFM 查看 2011年1月 顺通世嘉国际贸易（北京）有限公司 超音速气流喷射研磨机（R&D） J-20 查看 2011年4月 上海加美华科贸有限公司 IKA UTTD 控制型试管分散机 UTTD control 查看 2011年4月 广州仪科实验室技术有限公司(德国IKA 广州) 实验室高压均质机 HomoLab 查看 2011年8月 嘉盛（香港）科技有限公司 A-Plus 数显HPC加热磁力搅拌器套件(CE认证） HPC07SA-P 查看 2011年6月 耐士科技有限公司 多样品均质仪 XT-5600 查看 2011年12月 上海新拓分析仪器科技有限公司 WELCH真空泵/活塞泵/无油真空泵 2522C-02 查看 2011年2月 上海楚柏实验室设备有限公司 Mitos压力泵 Mitos 查看 2011年1月 香港环球分析测试仪器有限公司 P2000高压恒流泵（制备型） P2000 查看 2011年1月 大连依利特分析仪器有限公司 奥豪斯Explorer专业型分析天平 EX124 查看 2011年10月 奥豪斯仪器（上海）有限公司 分布式光纤测温系统 DTS-2000S 查看 2011年4月 聚光科技（杭州）股份有限公司 瑞士梅特勒-托利多瑞宁Pipet-Lite XLS 移液器 Pipet-Lite XLS 查看 2011年2月 梅特勒-托利多中国 全自动化移液工作站 890100` 查看 2011年5月 芬兰百得实验室仪器（中国）有限公司 HTY-DG131 脱气仪 HTY-DG131 查看 2011年6月 杭州泰林生物技术设备有限公司 杭州高得医疗器械有限公司 　　本次新品申报得到广大仪器厂商的积极响应，申报仪器数量较去年大幅增加。需要特别指出的是，有些厂商虽然在网上进行了申报，但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点，有说服力的证明材料以及详细的仪器样本，因此这次没有列入入围名单。另外，由于本次参与申报的厂家较多，产品涉及门类也较多，对组织评选工作提出了很高的要求，因此不排除有些专业性很强的仪器没有被纳入进来。 　　所有入围新品的详细资料都可以在新品栏目进行查阅，如果您发现入围仪器填写的资料与实际情况并不相符，或并非2011年上市的仪器新品，请您于2012年3月5日前向“年会新品评审组”举报和反映情况，一经核实，新品评审组将取消其入围资格。 　　传真：010-82051730 　　Email：xinpin@instrument.com.cn 　　点击查看所有仪器新品

美国TSI公司生产的新一代PIV专用的POWERVIEWTM Plus系列CCD相机较老式CCD相机具有以下几大特点： 1 ，新一代的POWERVIEWTMPlus系列CCD相机采用全球传输速度最高（理论传输512M/s）的64 位数据采集板，可以实时将采集的图像送到计算机内，无需中间经过机身内存，采样时间不受机身内存的限制。假如机身内存是512M，存储的数据量达到512M 之后，采样必须停止，等待数据从机头内存传输到计算机后，才可以开始下次采样。 2，短暂且稳定的跨帧时间使POWERVIEWTMPlus 系列CCD相机可以应用于非常广泛的流体测量，从微流动到超音速流动，从喷流分析到PLIF下的浓度/温度测量，使高速流动测量更加准确。 3 ，POWERVIEWTM Plus 系列CCD相机灵活的像素捆绑技术，可以大大增加图像采集的灵敏度，在PLIF下的浓度/温度测量中发挥了巨大作用。像素捆绑技术同时还可以增加拍摄的帧率。 4，对CCD阵列的防强光保护是POWERVIEWTM Plus系列相机的重要技术特点之一。在激光作为光源的图像拍摄应用中，对CCD阵列输出线路的保护非常重要，它可以有效保护CCD不会在强烈的散射激光下产生致命损坏。这种先进技术可以大大延长相机的使用寿命。 5，设计紧凑的POWERVIEWTM Plus系列CCD相机重量仅为1 kg，它即可以用于集成的PIV系统，也可用于拍摄空间狭窄不易布置常规大小相机的情况。在某些特殊的场合，相机的位置，即拍摄位置与控制计算机有相当长的距离，这时可以选择较长的Camera Link电缆或者光纤进行连接。在这种情况下，系统专门配备了远程焦距及光圈调节装置，使得对相机拍摄的调节完全通过远程控制进行。这种远程调节装置还包括更加复杂的Scheimpflug调节装置，可以方便的进行远程三维PIV实验。 6，在独特的电子线路设计方式下，POWERVIEWTM Plus系列CCD相机具备非常高的量子效率和非常低的噪声。CCD及其数字化线路完全与其他电子线路和环境相隔离。CCD阵列在很宽的波长范围内都可以为PIV及PLIF应用提供高量子效率和低噪声的图像拍摄。 目前，对于使用美国TSI公司产品的老用户，TSI公司会给予其一定的折扣，老型号客户可以以旧换新，来将PIV系统中的CCD相机升级为新一代PIV专用的POWERVIEWTM Plus系列CCD相机，欢迎来电咨询01082516588。

近日，美国防部宣布，根据国防大学研究仪器计划(DURIP)， 将在2021财年为85家机构的150名研究人员提供总额5000万美元的研究经费，支持其购买仪器设备，加速推进量子科学、材料设计、研发和定性、机器学习、高超音速等领域的研究。DURIP是美国防部推出的年度经费支持计划，面向开展国防相关基础科学和工程研究的高等教育机构研究人员，主要通过支持购买大型研究设备提升其研究教学能力，推动高校开展前沿研究，从而增强美国在科技发展及科工人才培养方面的优势。该计划由空军科学研究办公室、陆军研究办公室和海军研究所联合管理并负责项目筛选。美国防部表示，这项工作将使美国大学能够进行最先进的研究，从而提高美国的技术优势以及军事能力，同时确保美国的科学、技术、工程和数学人才保持领先地位。2021财年获资项目包括加州大学伯克利分校拟开展的二维量子材料磁共振成像研究、得州大学圣安东尼分校开展的高超音速、高温和超音速流中的高速成像研究、加州大学圣芭芭拉分校开展的量子光子计算试验台研究等。2021财年获资项目Principal InvestigatorInstitutionBrief Description of Instrumentation or Research it SupportsAbouraddy, AymanUniversity of Central FloridaStudying Classical Optical Entanglement in Space and TimeAgarwal, ArvindFlorida International UniversityCorrelation of Texture and Mechanical Properties in Engineered Materials and CompositesAkinwande, AkintundeMassachusetts Institute of TechnologyScanning Maxwell Stress Microscopy for Ultrahigh Vacuum ApplicationsAllen, MonicaUniversity of California, San DiegoMilliKelvin Electronic Characterization of Quantum MaterialsAlvi, FarrukhFlorida State UniversitySynchronous Spatiotemporal Scanning of Compliant Surfaces Under Unsteady Aerodynamic LoadingAnderson, Allison / Kong, ZhaodanUniversity of Colorado / University of California, DavisNetwork-based Neurophysiological and Psychophysiological Metrics of Human Trust Dynamics When Teamed with AutonomyAntil, HarbirGeorge Mason UniversityOptimization, Control, Networks and Learning from DataApelian, DiranUniversity of California, IrvineAdvanced metrology and diagnostic capabilities for in-depth analysis of material and structural characteristics and properties byBabbitt, WilliamMontana State UniversityEnhanced Active ImagingThrough FogBanta, ScottColumbia UniversityMulti-Mode Microplate ReaderBaser, TugceUniversity of Illinois, Urbana-ChampaignMechanics of Multiphase Materials Subjected to Combined External FieldsBayram, CanUniversity of Illinois, Urbana-ChampaignHigh-voltage Characterization on Next Generation Power ElectronicsBediako, DanielUniversity of California, BerkeleyMagnetic imaging of two-dimensional quantum materialsBejder, LarsUniversity of HawaiiMarine Mammal Health Assessment System (MMHA) Phase II: Expanding Field Research CapacityBerger, ThomasUniversity of ColoradoSpace Weather Forecasting for Machine LearningBheemasetti, TejoSouth Dakota School of Mines and TechnologyFundamental Behavior of Seasonally Frozen GroundBogale, TadiloNorth Carolina Agricultural and Technical State UniversityMassive Multiple Input, Multiple Output and Millimeter Wave Integrated Tactical Communication for Swarm NetworksBowersox, RodneyTexas A&M UniversityBoundary Layer Turbulence Surface Sensor Array for Hypersonic Flight and Ground TestBredas, Jean-LucUniversity of ArizonaDesign of Organic and Hybrid Organic-Inorganic Materials for Electronic ApplicationsBringsjord, SelmerRensselaer Polytechnic InstituteCognitive Robot Manipulation by Visual Question-Answering for Advanced Micro-environmentsCappelli,MarkLeland Stanford Junior UniversityHigh Framing Rate Camera and Superconducting Magnet for the Study of Magnetized PlasmasChabanov, AndreyUniversity of Texas at San AntonioMicrowave/Millimeter-Wave Measurement for Advanced Electromagnetic Materials and DevicesChen, YongUniversity of California, Los AngelesBrain-Inspired Networks for Multifunctional Intelligent SystemsCherukuri, PaulWilliam Marsh Rice UniversitySmart Helmet: Sensor Integrated Personalized Defense SystemChoi, WonbongUniversity of North TexasCharge Transport in Two-Dimensional Materials Based Integrated Flexible Energy SystemChun, FrancisU.S. Air Force AcademyFalcon Telescope Network for Space Domain Awareness ResearchChurchland, AnneUniversity of California, Los AngelesLaser Upgrade for Enhanced Brain Imaging During Multisensory DecisionsClarke, AmyColorado School of MinesMultiscale In-situ/Ex-situ Microstructural Characterization to Accelerate the Development of High- Performance Materials for DefensCocker, TylerMichigan State UniversityNovel Ultrafast Imaging ConceptsCohen, JonathanPrinceton UniversityComputational Resource for Multidisciplinary Neuroscience ResearchCombs, ChristopherUniversity of Texas at San AntonioHigh-Speed Imaging in Hypersonic, High-Temperature and Supersonic FlowsDalton, LarryUniversity of WashingtonVersatile Testbed for Integrated NanophotonicsDeMauro, EdwardRutgers UniversityHigh-Speed Pressure-Sensitive Paint System for Mach 3.4 Wind TunnelDixon, WarrenUniversity of FloridaValidation and Verification of Autonomous Multi-Agent Systems in Outdoor Contested EnvironmentsDlott, DanaUniversity of Illinois, Urbana-ChampaignFast Multiframe Camera to Measure Hot Spots in Shocked Energetic MicrostructuresDoyle, JohnHarvard UniversityLaser Cooling of Polyatomic MoleculesDriggers, R.University of MemphisMulti-Drone, Multi-Sensor Concept ResearchDzieciuch, MatthewUniversity of California, San DiegoLow-Frequency Sound Sources for Acoustic Thermometry and Navigation in the ArcticPrincipal InvestigatorInstitutionBrief Description of Instrumentation or Research it SupportsElBidweihy, HatemUnited States Naval AcademyAerosol Jet Printing for Microfabrication and 3D-Printed ElectronicsElwany, Alaa MohamedTexas Engineering Experiment StationAccelerating Material Design, Process Optimization, and Feedback ControlEngle, RandallGeorgia Insitute of TechnologyPhysiological Underpinnings of Attention Control, Working Memory Capacity, and Fluid IntelligenceFarha, OmarNorthwestern UniversityHigh-throughput Synthesis of Metal-Organic FrameworksFarnsworth, JohnUniversity of ColoradoTime-resolved Velocity Measurement System for the Study of GustsFasel, HermannUniversity of ArizonaSimulations and Machine Learning of Transonic Laminar-Turbulent TransitionFeng, MiltonUniversity of Illinois, Urbana-ChampaignHigh-speed Four-level Pulse Amplitude Modulation and Quadrature Amplitude Modulation Complex Waveform ModulationFerrari, SilviaCornell UniversityArtificial Intelligence-supported Real-time Human-Autonomous Systems Collaborations (RealTHASC)Fields, MatthewMontana State UniversityEnhanced Biofilm ImagingFisichella, DavidWoods Hole Oceanographic InstitutionDeep Water Bathymetry MappingFrederick, RobertUniversity of Alabama - HuntsvilleCharacterizing Reaction Dynamics and Decomposition Pathways of New Solid Fuels for SCRAMJET and RAMJET CombustorsFriedlaender, AriUniversity of California, Santa CruzEcological Research on CetaceansGandhi, FarhanRensselaer Polytechnic InstituteModular Reconfigurable Multi-Rotor/Wing Testbed for Data Generation, Analysis, and Model DevelopmentGebre-Egziabher, DemozUniversity of MinnesotaHypersonic Configurable Unit Ballistic Experiment (HyCUBE)Gedik, NuhMassachusetts Institute of TechnologyUltrafast Titanium-Sapphire Amplifier for Studying Floquet-Bloch States in Novel QuantumGedney, StephenUniversity of ColoradoAdvanced System for Multi-Physical Ferromagnetic Property MeasurementGhosh, SomnathJohns Hopkins UniversityHigh-Performance Computing for Multiscale-Multiphysics AnalysisGomes, CarlaCornell UniversityArtificial Intelligence for Discovery Assistant (AIDA)Goodson III, TheodoreUniversity of MichiganFemtosecond Wavelength Tunable Quantum Light Microscopy and SpectroscopyGrover, DhruvUniversity of California, San DiegoNovel Multi-photon Translational Microscope for Cellular Resolution In Vivo Brain Imaging in DrosophilaGupta, Abhinav / Pinto, LerrelCarnegie Mellon University / New York UniversityD3RL: Distributed, Diverse Data for Robot LearningGupta, SubhanshuWashington State UniversityModeling and Characterization of a High-Speed Superconducting and Cryogenic Complementary Metal Oxide Semiconductor CircuitsGutmark, EphraimUniversity of CincinnatiContinuous, High-repetition Rate Planar Laser Induced Fluorescence SystemHaeffner, HartmutUniversity of California, BerkeleyFunctionHanson, RonaldLeland Stanford Junior UniversityField-Deployable Mid-Infrared Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy SensorHodgkiss, WilliamUniversity of California, San DiegoAcoustic Source Tow SystemJaeger, Heinrich

近日，美国发布《关键和新兴技术清单2024》，共18项关键和新兴技术，同时，对每项技术的子领域进行了描述。　　报告指出：关键和新兴技术是对美国国家安全具有重要意义。2022年国家安全战略确定了三项国家安全利益：保护美国人民的安全，扩大经济繁荣和机会，实现和捍卫美国民主价值观。NSTC于2020年成立了这个快速通道行动小组委员会，以确定关键和新兴技术，为国家安全相关活动提供参考。该清单确定了有潜力的CET，并建立在2020年10月《关键和新兴技术国家战略》的基础上，该战略包含了优先CET的初步清单。　　这份更新后的文件扩展了最初的CET清单和2022年2月的更新，为每个CET确定了子领域，并在可能的情况下重点关注继续出现和现代化的核心技术。虽然有时会提到赋能或支持技术，但其他赋能能力，如现代化、技术能力强的劳动力，则被排除在外。尽管某些使能能力没有明确包括在内，但它们对促进和保护所有CET仍然至关重要。　　虽然这不是一份战略文件，但这份更新的CET清单可能会为美国政府和机构在技术竞争力和国家安全方面的具体措施提供参考。这份清单还可以为未来跨CET及其组成部分子领域的优先排序提供借鉴 然而，这份清单不应作为政策制定或资金筹措的优先清单。相反，这份清单应该被用作一种资源：为未来提升美国技术领导力措施提供借鉴 与盟友和合作伙伴合作，推进和保持共同的技术优势 开发、设计、管理和使用CET，为社会带来实实在在的利益，并与民主价值观相一致 并制定美国政府应对美国安全威胁的措施。例如，各部门和机构在制定支持国家安全任务、竞争国际人才以及保护敏感技术不被挪用和滥用的技术研发计划时，可以参考本CET清单。　　为了生成这一更新的CET清单，美国科技政策办公室(OSTP)通过美国国家科学技术委员会(NSTC)并与国家安全委员会(NSC)组织协调，进行了跨部门审议。负责的NSTC小组委员会包括来自总统办公厅18个部门、机构和办公室的主题专家，他们确定了其所在组织认为可能对美国国家安全至关重要的CET子领域。因此，这份更新的CET清单由NSTC和NSC协调，反映了各部门对2022年CET修订建议。　　关键和新兴技术子领域如下：　　1.高级计算　　•高级超级计算，包括人工智能应用　　•边缘计算和设备　　•高级云服务　　•高性能数据存储和数据中心　　•先进的计算架构　　•高级建模和仿真　　•数据处理和分析技术　　•空间计算　　2.先进工程材料　　•设计材料和材料基因组学　　•具有新颖性能的材料，包括对现有性能的实质性改进　　•新出现的材料特性表征和生命周期评估技术　　3.先进的燃气轮机技术　　•航空航天、海事和工业开发与生产技术　　•全权数字发动机控制、热段制造和相关技术　　4.高级网络化传感和特征管理　　•有效载荷、传感器和仪器　　•传感器处理和数据融合　　•自适应光学　　•地球遥感　　•地球物理传感　　•签名管理　　•病原体以及化学、生物、放射性和核武器和材料的检测和鉴定　　•运输部门感知　　•安全部门感知　　•卫生部门感知　　•能源部门感知　　•制造业感知　　•建筑部门感知　　•环境部门感知　　5.先进制造　　•先进的增材制造　　•先进的制造技术和技术，包括支持清洁、可持续和智能制造、纳米制造、轻金属制造以及产品和材料回收的技术和技术　　6.人工智能(AI)　　•机器学习　　•深度学习　　•强化学习　　•感官感知和识别　　•人工智能保证和评估技术　　•基础模型　　•生成人工智能系统、多模式和大型语言模型　　•用于培训、调整和测试的合成数据方法　　•规划、推理和决策　　•改善人工智能安全、信任、安全和负责任使用的技术　　7.生物技术　　•新型合成生物学，包括核酸、基因组、表观基因组和蛋白质合成与工程，包括设计工具　　•多组学和其他生物计量学、生物信息学、计算生物学、预测建模和功能表型分析工具　　•亚细胞、多细胞和多尺度系统的工程　　•无细胞系统和技术　　•病毒和病毒递送系统的工程　　•生物/非生物界面　　•生物制造和生物加工技术　　8.清洁能源发电和储存　　•可再生能源发电　　•可再生和可持续的化学品、燃料和原料　　•核能系统　　•聚变能　　•储能　　•电动和混合动力发动机　　•电池　　•网格集成技术　　•能效技术　　•碳管理技术　　9.数据隐私、数据安全和网络安全技术　　•分布式账本技术　　•数字资产　　•数字支付技术　　•数字身份技术、生物识别技术和相关基础设施　　•通信和网络安全　　•增强隐私的技术　　•用于数据融合和改进数据互操作性、隐私和安全性的技术　　•分布式保密计算　　•计算供应链安全　　•增强现实/虚拟现实中的安全和隐私技术　　10.定向能　　•激光器　　•高功率微波　　•粒子束　　11.高度自动化、自主和无人值守系统(UxS)和机器人　　•地面　　•空中　　•海上　　•空间　　•支持数字基础设施，包括高清(HD)地图　　•自主指挥和控制　　12.人机工程　　•增强现实　　•虚拟现实　　•人机协作　　•神经技术　　13.高超音速技术　　•推进　　•空气动力学和控制　　•材料、结构和制造　　•检测、跟踪、表征和防御　　•测试　　14.综合通信和网络技术　　•射频(RF)和混合信号电路、天线、滤波器和组件　　•频谱管理和传感技术　　•新一代无线网络　　•光链路和光纤技术　　•陆地/海底电缆　　•卫星通信和平流层通信　　•延迟容忍网络　　•网状网络/独立于基础设施的通信技术　　•软件定义的网络和无线电　　•现代数据交换技术　　•自适应网络控制　　•弹性和自适应波形　　15.定位、导航和定时(PNT)技术　　•为机载、天基、地面、地下和水下环境中的用户和系统提供多样化的PNT赋能技术　　•干扰和欺骗检测技术、算法、分析和网络监控系统　　•抗干扰/拒绝和强化技术　　16.量子信息与使能技术　　•量子计算　　•量子器件的材料、同位素和制造技术　　•量子传感　　•量子通信和网络　　•支持系统　　17.半导体与微电子　　•设计和电子设计自动化工具　　•制造工艺技术和制造设备　　•超越互补金属氧化物半导体(CMOS)技术　　•异构集成和高级封装　　•用于人工智能、自然和恶劣辐射环境、射频和光学组件、高功率设备和其他关键应用的专用/定制硬件组件　　•用于先进微电子技术的新型材料　　•微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)　　•非冯诺依曼计算的新型架构　　18.空间技术和系统　　•太空服务、组装和制造以及赋能技术　　•经济高效的按需和可重复使用的太空发射系统的技术推动者　　•能够进入和使用顺月空间和/或新型轨道的技术　　•用于天基观测的传感器和数据分析工具　　•太空推进　　•先进的航天器发电　　•新型航天器热管理　　•载人航天推动者　　•弹性和路径多样的空间通信系统、网络和地面站　　•太空发射、射程和安全技术

我国著名物理化学家，化学激光的奠基人和分子反应动力学的奠基人之一、中国科学院院士、第三世界科学院院士张存浩荣获2013年度国家最高科技奖。 　　求学路坎坷 学成毅归国 　　1928年2月23日，张存浩出生于天津的一个书香世家，2岁时母亲就教他认字。抗日战争爆发时，他正在天津读小学，母亲龙文瑗不愿自己的儿子接受日本的奴化教育，将只有九岁的张存浩交给在重庆大学任教的姑父母带到后方抚养。 　　张存浩在抗战早期极其艰苦的环境下随姑父姑母辗转于重庆和福建，于1938年考入重庆南开中学学习，1940年转入福建长汀中学。1943年，15岁的张存浩由高二肄业考入厦门大学化学系，次年转入重庆中央大学化工系，1947年毕业，1947～1948年在天津南开大学化工系读研究生，1948年赴美留学，先入爱阿华州大学化学系，后又转到密歇根大学化工系读研究生，从事酸性树酯相中的催化酯化反应研究。1950年8月获密歇根大学化学工程硕士学位。 　　1950年6月，美国入侵朝鲜，从中美关系发展看，他料定美国会很快阻止中国留学生归国，致使他的科学报国梦遭到延误。虽然张存浩的姑母曾坚持要求他在美国念完博士再回国，但在取得硕士学位后，他立即放弃了继续深造的机会和国外多家单位给予丰厚待遇的工作机会，在国家最需要他的时候，毅然回到当时条件还十分艰苦的祖国。 　　回国之后，张存浩暂居北京。后来，机缘巧合下，张存浩遇到了东北科研所大连分所(中国科学院大连化学物理研究所前身)的奠基人张大煜先生，张大煜邀请他到大连分所参观。张存浩在大连分所看到了很多当时国际上都是十分精良的先进仪器设备，认为大连分所是做科研的好地方，于是谢绝了北京大学等京区四家著名高校和科研单位的聘请，于1951年春，只身一人来到大连，开始了他为祖国科学事业做贡献的征程。 　　解祖国之急 实现报国梦 　　张存浩初到研究所时被分配到合成燃料研究室工作。当时，中国只在玉门有很小的油田，石油资源十分匮乏，加上西方对新中国进行全面封锁，石油紧缺的形势十分严峻。为解决国家急需，他接受了张大煜所长交下的任务，投身于水煤气合成液体燃料的研究。张存浩和楼南泉、王善鋆、陶愉生、汪骥等很在短的时间内研制出了高效氮化熔铁催化剂，建立了流化床水煤气合成油工艺体系，并解决了流化床传热与返混等难题，取得了&ldquo 小试&rdquo 和&ldquo 中试&rdquo 的成功。这项成果在1956年获得首届国家自然科学三等奖。 　　20世纪50年代末，紧张的国际形势迫使中国必须独立自主地迅速发展前沿技术，张存浩迅速转向火箭推进剂这一新领域。作为研究火箭推进剂和发动机燃烧的负责人之一，他率领团队冒着生命危险在火箭试车台上做固液型火箭发动机实验，经数千次实验，先后研制出液体氧化剂喷注器等关键部件。 　　20世纪七十年代，面对国外挑战，激光成为国家战略需要的前沿课题。张存浩回首当年：&ldquo 搞激光比搞火箭推进剂还难，主要是一无所有。数据、仪器、设备样样都缺，光谱仪、示波器什么都没有。&rdquo 在这种条件下，他率领团队开展我国第一个重要的化学激光体系的研究，解决了化学激光关键技术，成功研制出我国第一台连续波超音速化学激光器，达到国际先进水平。&ldquo 文革&rdquo 期间，成功进行了验证试验，激光器整体性能指针达到当时世界先进水平，为我国化学激光的后续发展奠定了基础。此项成果获1978年国家部委的重大成果二等奖。 　　为了搞清激光与物质相互作用的本质，张存浩、沙国河等测得了脉冲氟化氢激光支持的气体爆震波的波速，在此基础上，张存浩率领团队转而研制波长更短的氧碘化学激光，这与国际上开展氧碘化学激光研究基本同步。在张存浩、庄琦、张荣耀等的带领下，于1985年在国际上首次研制出放电引发的脉冲氧碘化学激光器，处于世界领先地位。此项研究获得了国家自然科学三等奖。 　　张存浩在研制化学激光的同时，十分注重化学激光的机理和基础理论研究。上世纪八十年代，张存浩领导的团队率先开展了新&ldquo 泵浦&rdquo 反应和分子碰撞传能动力学方面的研究，以此为基础，作为奠基人之一开创了我国分子反应动力学研究领域，取得了多项国际先进或领先的研究成果。 　　张存浩是&ldquo 任务带学科&rdquo 的典范。他在开创我国化学激光、分子反应动力学等研究领域并取得了多项杰出成果的同时，还推动我国化学激光和分子反应动力学等学科的建立和快速发展。他用一次次研究成果解了祖国的燃眉之急，也实现了他的科学报国梦。 　　治学求严谨 倾力育英才 　　张存浩在他六十多年的科研生涯中做出多项重大贡献，与他对科学的执着追求、勇于开拓创新的献身精神、严谨治学和求真务实的科学态度密不可分。张存浩一贯主张开展有利于科学繁荣的学术研讨。据他的学生回忆：&ldquo 研究室有一次举行学术报告。张老师发表一个意见，我站起来反驳，不同意他的说法，而张老师一点也没有生气。张老师和别的学者有时因学术上的不同意见也争得面红耳赤，但这更加深了他们的学术友谊&rdquo 。 　　对于修改学生论文，张存浩从不假手他人，有时甚至会带病修改，从标点、用词到理论引用阐述，他都会给出详细的修改意见。他的学生石文波告诉记者：&ldquo 谈到张老师，我首先想到的是幸福。&rdquo 　　在参与研究的科学理论和思想在取得成果和获得的各种重大奖励时，张存浩总是把最大的功劳归于工作在第一线的学生和合作者。他的学生解金春博士回忆：&ldquo 获首届吴健雄物理奖的那篇论文，张先生排我为第一完成人，把自己排在最后。如果换了别人处理这类事，很可能导师把自己排在第一位，可能也是理所当然的&rdquo 。 　　张存浩在培养青年人才方面倾注了大量心血，对真正优秀的青年人才，他是发自内心的爱惜。他积极创造和提供有利条件，促进了他团队中一批优秀的中青年骨干和学生，如何国钟、沙国河、杨柏龄、朱清时、杨学明等，已成长为具有国际影响的科学家。何国钟在介绍张存浩时曾说道：&ldquo 老张对年轻人很关注，很提拔。&rdquo 　　张存浩在我国科技领域奋斗了六十余年中，为我国科技事业的发展做出了重要贡献。他现在不顾年事已高，仍然活跃在科学研究的前沿，继续追寻着他那强国富民的科学报国梦。

超声波是频率高于20 kHz的机械波，具有频率高、指向性好、能量集中，穿透性强等特点，应用领域广泛。近些年来，超声波传感技术发展迅速，在医疗健康领域（健康监测、疾病诊断）、工业领域（设备无损探伤、厚度测量、超声成像等）、交通运输领域（无人机、船舶等定位、追踪、导航和监控等）和军事应用领域（生化战剂的测量、航空检测等）得到普及应用。超声无损检/监测技术由于具有速度快、效率高、检测成本低等优势，且能够在极端条件下（高温高压、低温低压）实现无源感知、无线传播获取物理量，在军事应用领域显示出巨大潜力。本文在梳理超声无损检/监测技术的基础上，重点介绍几个发达国家在无损检/监测技术的布局及研究进展，结合军事应用前景，对无损检/监测技术的发展趋势进行探讨与展望。1 超声无损检/监测技术发展历程超声无损检测始于20世纪30年代。1935年，前苏联科学家SOKOLOV首次对超声检测材料中缺陷的技术申请了保护。1945年，美国Firestone公司研制出第一台脉冲回波式超声检测设备。20世纪60年代，超声检测设备在灵敏度、分辨力和放大器线性等主要性能上取得了突破性进展。20世纪70年代以后，电磁超声检测试验成功。1975年，美国康奈尔大学MAXFIELD和HULBER研究了应用于金属缺陷检测的电磁超声换能器（EMAT）。20世纪90年代，电磁超声进入实际商业应用。1989年，Innerspec公司发明了第一台电磁超声检测设备，并于1994年成为第一个电磁超声设备产业化厂家。1995年，美国约翰霍普金斯大学OURSLER和WAGNER采用剪切波，研制了窄带脉冲激光复合EMAT，应用于高温条件下的超声检测。2004年，日本福冈工业大学MURAYAMA等报道了可交替发射和接收高灵敏度的兰姆波和SH波、且不受焊接部分影响的EMAT，可对储罐和管道进行检测。2010年，日本东北大学URAYAMA等报道了降低噪声和改进信号处理的EMAT/EC（涡流）双探针，能够在高温环境下实现对管壁变薄的监测。2016年，英国华威大学THRING等使用聚焦EMAT，利用新的提高分辨率的方法，产生了2 MHz的瑞利波，可检测毫米级深度的缺陷。超声检/监测技术是超声领域应用极为广泛的一门技术，在军事领域应用广泛，其不但可以保证质量和保障安全，而且还可以节约能源和资源，降低成本，提高成品率，获得显著经济效益。2 超声无损检/监测技术发展动向传统无损检测技术由于设备笨重、检测速度慢、可检测范围小及自动化程度低，在检测大规模设施中的潜在损伤中（尤其在复杂环境下）可行性差且花费巨大。因此，大规模设施生命周期内多缺陷的智能化检测问题对无损检测技术提出了新挑战，一方面推动无损检测技术向高速、多物理场及多技术融合等方向发展；另一方面，也促进了无损检测技术与结构健康监测技术的相互融合。2.1 无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术声表面波（SAW）传感器具有强大的抗辐照能力、较宽的温度工作范围、无源工作以及固有的固态单片结构等优点，且可结合雷达射频收发技术实现无线信号感知，保证其在恶劣空间环境中的多参数压线检测性能。此外，声表面波器件可大批量、低成本制造，可进行RFID（射频识别）编码，并且体积和重量都很小，可广泛应用于航空航天工业领域高温高压高辐射等环境。2020年，NASA资助美国佩加森公司研究开发了首个应用于无损检测和结构健康监测的大型声表面波无线多传感器阵列系统。该工作还对无线声表面波温度传感器系统的基本元素进行分析与研究，包括测试框架和传感器阵列、构建用于声表面波器件实施的新RFID编码理论、实现声表面波器件模拟和新实施案例，以及后处理技术的系统配置分析。在美国国家航空航天局的一系列计划中（包括小型航天器计划），充气式飞行器和降落伞是太空交通工具安全与经济运行所必需的两种系统，这些复杂的系统结构给设计、分析和测试新系统带来了挑战。新的无源无线传感器（无需更换电池）可精确测量降落伞和充气结构的应变，从而使工程师们能够更好地理解这些复杂系统的行为，开发出能满足任务需求的更精确的模拟工具和设计结构。该传感器不但具备足够的安全裕度，而且不会产生不必要的额外重量和成本。可单独识别的无线传感器被部署在柔性结构的多个位置上，并由集中式读取器读取，从而确保在系统部署期间动态测量应变。2020年，NASA资助充气式航天器和降落伞用无源无线应变传感器研究，该研究中SENSANNA公司开发了新型无源无线声表面波应变传感器对降落伞和充气结构进行实时应变测量。这些设备可以由约几十个到一百个可单独识别的设备组成，协同工作，并由数据聚合器同时读取数据，可以保证不会出现传感器间的干扰。根据传输功率限制和环境的不同，可以在几十米或更大范围内无线读取传感器标签。为了满足海军探测推进剂的颗粒裂纹，并通过密封火箭发动机壳体进行无线传输数据的需求，2018年美国国防部资助美国智能感知系统公司开发一种新的推进剂健康（PHEM）监测系统。该系统将超声换能器作为信号发生器与传感器进行创新集成，采用超低功耗元件和电子设计。这种超声波推进剂监测传感器与数据传输链路的独特集成，使PHEM可检测推进剂的颗粒裂纹，并通过密封火箭发动机外壳的金属壁完成传感器数据传输，其中，压电传感器和致动器、低功耗电子器件和超级电容器拥有超过10年的使用寿命。因此，PHEM系统能够为军用飞机上的推进剂驱动装置提供长期可靠的监控。该项目的第一阶段通过设计和制造实验室规模的原型，展示PHEM系统的可行性，并展示其探测密封金属壳内推进剂颗粒裂纹和传输数据的能力；项目的第二阶段，通过改进和优化PHEM系统，开发全功能的原型，并证明其符合海军要求。SAW传感器系统可测量温度、应变、氢气以及磁场的变化，小尺寸的优点使其可插入各种应用系统。2019~2021年，NASA持续资助美国佩加森公司研究一套完全可操作的4.3 GHz无源传感器系统，该系统满足航天航空无线电子内部通信要求，研究人员重点开发以下关键技术组件：声表面波无源温度和应变传感器件、新的传感器天线和芯片级传感器天线集成、提供自适应射场收发器的软件定义无线电（SDR）、SDR控制软件和提取关键传感器信息的后处理软件。初步的研究结果表明，所有关键技术组件都可在4.3 GHz和200 MHz带宽下构建和实施，这将是SAW传感器及其无线无源系统技术的飞跃。2.2 用于船舶、管道、容器、混凝土等裂痕的现场无损超声检测技术几十年来，为了减轻重量和降低船舶重心，5xxx系列铝合金一直用作海洋船舶的材料。铝合金的敏化过程会造成晶间腐蚀损伤和应力腐蚀裂痕。美国海军希望能够开发一种快速获取材料状态及其敏感性的方法。2018年，美国海军资助美国技术数据分析公司（TDA）开发一种紧凑的传感器套件和监控系统，以检测5xxx系列铝合金的敏化程度，从而解决批次间的差异问题。TDA公司利用监测系统预测铝合金在敏化过程中容易出现的晶间腐蚀损伤和应力腐蚀裂痕，减少相同材料之间的脆弱性差异，满足美国海军对实时快速获取材料的状态及其敏感性的需求。在这项研究中，TDA公司采用一种原始方法，利用两种非破坏性技术（基于涡流的电导率和超声衰减）分离出两个独立的成分，即高角度晶界的微观结构及边界上物质的敏化状态。根据这些参数，使用近期建立的模型来计算引起批次间差异的敏化度。通常使用手持式超声波仪器对钢制容器、储罐、墙壁和管道进行腐蚀无损监测（包括钢壁的厚度测量），但这种方法既费时又费力，急需一种适用于密封通道的快速检测技术。2018年美国空军资助国际电子机械公司研发密闭通道区域的腐蚀无损评估技术。国际电子机械公司提出了一种快速腐蚀检测器（RCI），该检测器使用电磁超声传感器，内置机器视觉摄像系统，可自动分类腐蚀类型，绘制腐蚀位置和壁厚图，同时不需要应用耦合剂，也可快速覆盖大面积壁面，并允许用户单手高速扫描壁面。用于乏燃料存储的焊接不锈钢干式储罐出现应力腐蚀裂纹时，极易造成严重的环境危害。2019年，美国能源部资助INNESPEC技术公司开发用于材料结构健康实时监测的EMAT连续监测系统。该研究设计了首个冷喷雾EMAT磁致伸缩传感器原型，用于现场监测干储罐的腐蚀和裂纹扩展，同时将破坏和人为干预降至最低。该项目第一阶段评估具有不同粉末压力推进剂配置的便携式低压冷喷涂仪器的性能，以及使用手动喷枪在平坦、圆形或具有复杂几何形状的部件上产生均匀贴片的可行性，并测试在所述情况下使用EMAT产生超声波的效果，最终确定手动磁致伸缩贴片是否适合应用于干储罐监测。冷喷涂还允许人们使用导波来检测之前技术无法检测的区域。该项目的成果将大大促进核安全，防止和减少放射性泄漏及其对环境和人类健康的危害。混凝土裂纹及损伤的检测技术也取得重要进展。2021年，欧盟INFRASTAR计划资助波兰NeoStrain Spzoo公司和德国联邦材料研究所，提出一种利用新型嵌入式超声波传感器进行多结构损伤检测的主动技术。2.3 用于极端条件下实现物理量测量的超声传感技术飞行器在飞行过程中往往面临着极端环境条件（高温、高旋、高压等），在恶劣环境下原位实时获取系统及环境参数，对飞行器的设计与防护具有重要意义。2020年美国国防部资助Physical Sciences公司研究了一种超声波传感器，研究利用超声脉冲回波技术的非侵入性和远程询问能力，测量高超音速飞行器外壳板温度。开发的重点在于陶瓷/碳纤维基壳体等最具挑战性的表面材料方面，该方法可扩展到其他所有类型的材料，包括金属和烧蚀材料。该项目所开发的传感器能够处理来自不同深度多个界面的信号。项目第一阶段将演示高超声速、超音速冲压发动机应用相关材料及温度的原理证明，第二阶段将致力于实际高超声速试验台和飞行平台的系统加固和自动化。美国空军和航空航天工业迫切需要能够在涡轮发动机环境中提供实时监控的恶劣环境传感器。2015年美国空军资助美国环境技术公司（Environetix）研发可提供实时监测且可靠的恶劣环境传感器。该项目第一阶段验证了在1000 ℃高温环境中无线声表面波硅酸镧镓（LGS）温度传感器原型的稳定性，第二阶段对无线LGS声表面波传感器技术进行了成熟度TRL 4确认，并在涡轮发动机测试单元中进行了TRL 6验证。在该项目设计的恶劣环境下，无线无源小型传感器能够在1000 ℃以上对涡轮发动机进行监测，可对航空航天工业产生重大影响，其优势有：① 可靠运行数千小时甚至更长时间，并且可在测试单元的热区轻松运行最少4000小时；② 通过在其他传感器技术无法工作的位置无线监测发动机状况来验证发动机的建模和运行状况；③ 小尺寸和无线传感器操作，保证了密封、护罩和其他关键发动机位置的完整性；④ 去除用以提供所需传感信息的电线，节省了大量人力成本（传感器安装在涡轮机），减轻了重量，同时提高性能和可靠性；⑤ 通过更可靠的温度监测，降低发动机运行（或飞行）成本的同时，提高燃油效率和增加功率。除此之外，无线SAW传感器技术也有许多商业应用，如在发电、石油/天然气勘探、制造过程控制和其他高温恶劣环境中的应用。辐射条件下的超声传感技术研发也受到关注。在核工业中，受限的接触和高厚度部件通常限制了无损检测技术的应用。商用超声检测传感器的辐射耐受性局限在1~2 mGy的累积剂量，难以满足应用需求。英国创新署部署了由英国创新技术和科学有限公司承担的“耐辐射超声波传感器”研究。该公司主要致力于探索新型辐射弹性探测器的构建和测试，为核工业提供一个可靠的超声检测解决方案，以延长检测和监测时间。该研究成果有两种应用场景：① 在裂变核反应堆附近进行高辐射检测；② 在核废料处理场进行低辐射检测。在核工业中，超声波换能器在放射性环境下响应减弱，难以正常工作。针对该情况，英国精密声学有限公司开展耐辐射超声传感器的开发，建造和测试新型抗辐射超声换能器以及各种探头的装配技术，为核工业提供一种可靠的超声换能器解决方案。该项目开发了一系列原型超声探头，以满足特定的在役检测需求。日本NEDO先导研究项目——具有流量监控功能的实时超声波多相流量计研制（2019~2020年，北海道大学承担）共分为3个子课题，分别是：结合超声信号和多相流体动力学定律的数据同化流量计的研制；使用超声多普勒测量多相流体的脉动特性；使用超声脉冲回波扫描测量流体界面。JSPS的国际联合研究基金项目——联合开发在线超声多普勒测定技术（2018~2021年，北海道大学、瑞士联邦技术学院承担），重点开展3个主题研究，主题1是流速分布测量技术和流变控制方程的数据同化，主题2是通过超声波和光可视化调节空间分布的流变学，主题3是假定使用机器学习的流变大开发数据构建系统。2018年该项目已经开发了一种根据超声波多普勒流速分布仪获得的流速分布来测量不透明流体压力分布的方法。2019年，项目开发出一种通过水、油和气三相流中的超声波脉冲来测量相分布和流量的技术。日本防卫厅资助了MUT（超声换能器）声学超材料的声阻抗研究（2018年，日立制作所），该项目基于声阻抗匹配的物理模型，研发利用MEMS（微机电系统）技术实现主动控制声学特性的声学超材料。2.4 用于爆炸物和弹药的无损超声实时检测技术含能材料方面取得的最新成果为开发了铅的替代品，替代弹药配方中传统的苯甲酸铅和叠氮铅。然而，这些无铅高能材料可能对传统的弹药筒黄铜和其他弹药部件具有意想不到的腐蚀性。因此，在未来的部署中，从弹药生命周期（即从生产时间到使用时间）的角度，对弹药部件进行实地测试对于确保武器系统的有效性至关重要。2020年，美国陆军资助林泰克公司与美国西南研究院传感器系统和无损检测技术部合作研究了一种基于涡流和超声波检测的手持式设备，用于对小型武器弹药部件进行现场快速无损腐蚀检测。该研究分为3个阶段，第一阶段是在实验室条件下确定对现代爆炸物和弹药外壳进行无损检测的有效性和方法；第二阶段根据第一阶段确定的方法，开发手持式测试单元原型，并根据适当的军事标准、规格要求进行认证，并进行实地测试；第三阶段预期将用于现代爆炸物和弹药壳的无损检测，并推广到民用领域。军事应用包括小型武器部件（5.56，7.62 mm口径）、爆炸性弹药（M42、M55和M61启动器）、中等口径（20，25，30，40 mm）和潜在大口径（60，81，105，120 mm）弹药。3 结语与展望超声无损检/监测技术在军事领域应用前景广阔，在航天器、飞机、船舶和运输管道等的无损检测、恶劣环境感知、数据融合支持决策等领域发挥重要作用。超声传感技术可进行非破坏性的结构健康监测，能够快速准确检测裂纹、泄漏、腐蚀等缺陷，防止和减少放射性泄漏，促进核安全。超声传感不依赖于照明条件，能够抵抗雾的干扰，在高温高压等恶劣环境下进行实时快速感知，可应用于航空航天以及海上作业等领域。未来超声无损检/监测技术的发展趋势如下：用于无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术成为新的发展方向。传统无损检测技术由于设备笨重、检测速度慢、可检测范围小及自动化程度低等问题，在检测大规模设施中的潜在损伤，特别是在复杂环境下的损伤时，可行性差且花费巨大。大型设施生命周期内多缺陷的智能化检测需要无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术。极端条件下实现物理量的测量仍是未来超声传感技术的发展重点。飞行器在飞行过程中往往伴随着高温、高旋、高压等恶劣环境，因此，恶劣环境下温度、压力等参数的原位实时获取，仍然是超声传感技术在无损检测领域的发展重点。超声传感器向着集成化、微型化、多功能化的方向发展。为满足各种机载、车载、航载的需求，传感器的应用需与机械或电子系统集成使用，推动声表面波传感器系统向着集成化、微型化、多功能化方向发展，因而各种新型材料以及先进制造技术的进步将给超声传感器的发展带来巨大推动力，超声传感器本身无源无线传输的特性，亦将在集成化微型化多功能化方面发挥重要作用。作者：朱相丽1,2，张敬1,2，刘庚冉3，王文4，刘小平1,2工作单位：1.中国科学院 文献情报中心；2.中国科学院大学 经济与管理学院；3.军事科学院 战略评估咨询中心；4.中科院声学研究所第一作者简介：朱相丽，博士，副研究员，主要从事学科战略情报研究、学科态势评估研究和日本科技政策研究工作。

2021年2月18日15时55分，美国毅力号火星车，安全在火星着陆。本次火星任务是一次实时拍摄航天器的进入、下降和着陆过程，将惊心动魄的7分钟自由着落过程拍摄并传回NASA，今天小菲就和大家一起观看分析下毅力号着陆火星的真实视频！本次毅力号着陆火星，工程师们选择了6台FLIR彩色工业相机，它们完美的完成了使命，从多个角度拍摄了这一事件，记录了着陆过程中所有激动人心的时刻，将登陆过程完整的拍摄输送回来。这些镜头虽然只有几分钟，却足以让工程师们亲眼见证工作成果，让全球数百万观众激动不已！火星车的进入、下降和着陆 (EDL) 可能只有几分钟，但期间发生了很多事情，下面将详细为您介绍可以看到的内容和角度：进入火星大气进入火星大气后，降落伞在离地面 7 英里（11 公里）时打开。该时间点前一刻，三台仰视相机开始记录，拍摄有史以来太空中降落伞以超音速打开的镜头：寻找合适着陆点距地面5英里时，防热罩（在进入火星大气层时保护火星车）掉落，露出火星车上的俯视相机，展示火星车猛烈冲向火星 Jezero Crater 的一些情况：视频中我们能看到，在接近火星表面时，降落伞带着着陆器在频繁的晃动，这就是在主动寻找合适的着陆点。脱离降落伞而后火星车从后壳（及降落伞）脱落。由此开始，其下降过程由一个火箭动力下降阶段（该阶段名为“空中吊车”）管理。这是空中吊车上俯视相机拍摄的火星车图像：成功着陆接下来就是着陆！这是（火星车上的相机）拍摄的火星车开始触及火星地面时，甩飞SkyCrane的瞬间图像：拍摄这个镜头的相机是FLIR Chameleon3系列，包括5个1.3M像素CMOS相机和1个3.2MU口相机。FLIR集成成像解决方案 (IIS) 部门副总裁Sadiq Panjwani 表示：“FLIR机器视觉相机的设计初衷是为了在地球上运行使用，不是专门为外太空制造的，对于NASA用它们来测试让我们感到非常激动。” FLIR Chameleon3系列Chameleon3相机系列结合了USB 3.0的易用性、小尺寸和板级灵活性等多项优势，并配备最热门的CCD和CMOS图像传感器，且价格实惠。NASA 在2015年就开始联系FLIR，与FLIR机器视觉相机专业人士研究讨论适合EDL（进入、下降、着陆）系统的相机。工程师们一直在寻找商业成品组件 (COTS)，其重点是低成本和便于系统集成。这趟火星登陆之旅，FLIR机器视觉相机首次经受了极端温度和高重力环境。FLIR所有参与设计和制造的人员都对这次产品的耐用性和性能成果感到震惊。当然，值得骄傲的是，这说明FLIR的产品已经达到了登陆火星的高度。 FLIR机器视觉部门设计、制造并向全球客户分发其相机和相关软件，以建立提高各种流程和产品的效率、质量、分析和安全的系统。通过此次登陆火星事件，也很好地证明了FLIR机器视觉相机的高质量品质。

菲力尔（flir）的足迹遍布热像仪应用的各个市场领域。无论是非接触式测温领域，如：状态监控、消防自动化，还是夜视领域，如安保、海事等，菲力尔都有完整的产品系列面向市场，以满足客户的各种需求。 在科研领域亦是如此，一些研发客户逐渐开始意识到热成像技术的强大功能。对于这些客户，我们有低价位的入门级系列产品，满足他们日常的研发工作，也有高级系列产品，为客户提供最佳的解决方案。 本期文章，我们对红外技术在科研领域的应用进行了一个总结。在研发应用中，准确性、可靠性、灵敏度和高性能是至关重要的，这样是红外热像仪被广泛应用到科研领域的重要缘由，其中包括：工业研究、学术研究、无损实验、材料分析、安防和航天科技。一、工业研发热像仪能帮助开发人员分析、观测和量化研发项目的散热和热属性。此举有利于开发项目的热效率得到持续、稳定的控制，缩短设计周期，避免代价高昂的产品召回。电气检测印刷电路板印刷电路板设计面临的挑战是如何在不降低产品的性能或成本的前提下进行散热管理。由于电子组件的尺寸越来越小，要准确了解其热信息异常困难。但是，借助热成像技术，工程师能轻松地将他们制造设备的热图可视化和量化。如果在复杂印刷电路板的设计阶段就投入使用红外热像仪，便能有效避免后续故障和昂贵的召回。汽车行业汽车铸件为了生产出更高效、更安全和更高性能的汽车，汽车产业在研发环节投入的资金相当高，往往是其它产业无法企及的。汽车产业的其中一项成功要诀就是将可靠的新产品以更快的速度投入市场。热成像能帮助汽车工程师们改善安全气囊系统的设计，验证供暖和制冷系统的效率，量化热冲击对轮胎磨损的影响，检测连接处和焊接处的性能质量等̷̷工业试验室试验台玻璃灯泡调光器将新产品更快投入市场，这是许多行业的“成功秘诀”之一。在产品设计流程中，越早使用红外热成像技术进行热模型验证和故障分析，或仅仅是用于更好的布置热电偶，就越能从中获益。借助红外技术，公司可以缩短研发周期、提高产品质量，从而增加公司盈利。制药产业微量滴定盘借助红外技术进行新药品研发。科学家们通过观测化学反应的温度变化，研究滴定盘中发生的变化。二、学术研究热成像技术在大学教室和实验室中越来越受欢迎。在教学环境中，导师们使用热成像技术帮学生认识热传递和热力学理论，加深他们对重要概念的理解。生命科学眼睛分析热成像是一种精确、可计量、非接触式的诊断技术，可用于观测和量化表面温度的变化情况。其应用包括：血管评估，组织状况监测，肌肉拉伤分析和出血点检测等。快速移动事件安全气囊突然展开高速红外成像拥有微秒级的曝光时间，可以定格动态场景的视觉运动，捕捉每秒10,000帧以上的帧频。研究应用领域包括：射击，超音速射弹，爆炸，燃烧过程，激光等许多领域。红外显微成像集成电路评估热像仪同显微镜相结合就变成了一台热成像显微镜，能够对小到3微米的目标进行精确测温。研究人员使用热成像显微镜能以非接触的方式描绘组件和半导体衬底的热性能。宽温度范围现象jet聚变等离子反应器对jet聚变等离子反应器进行测温时，需要一台具有滚动积分时间，超帧频和实时温度范围扩展功能的热像仪。三、无损检测(ndt)/材料检测ndt是一种广泛用于材料、组件和系统属性评估且不对检测对象构成损害的方法。带有锁相功能的flir热像仪能够完成各种先进的检测，比如ndt、应力测绘，还能用于发现低至1 mk的细小温差。应力分析汽车部件应力测绘应力测试和疲劳测试是机械工程和材料科学中常用的测试方法，但对于复杂结构却只能提供有限的信息。即便是几何结构复杂的组件，热应力测绘也能同时提供数千个应力测量结果。与应变仪相比，这种技术能为研究者们提供更快速、更完整的信息。复合材料复合材料缺陷检测无损热检测能够通过目标激发，观察目标表面的热差异来检测内部缺陷。对于检测复合材料的孔洞、层离、藏水非常有价值。太阳能电池锁相太阳能电池诊断太阳能电池可能存在电气分流问题。当太阳能电池通电时，这些分流就可以使用锁相热成像轻松检测出来。锁相光致发光测试可以使用近红外热像仪实现。裂纹检测感应式裂纹检测通过将捕捉的热图像与振动频率或进入某一部件的超声能量同步，就能实现对关键部件的裂纹进行锁相热成像检测。表面裂纹出的摩擦会产生热量，这样细小的裂纹和断裂无需使用染料或渗透液就能看得见。这种形式的ndt无需紫外线照射就能实现对大型部件或复杂固件的检测。四、安防&航空大多数人都将用于安防领域的热像仪同“发现敌人”联系到一起。但如今，热像仪还可用于武器、弹药、导弹和飞行器的研发中。热像仪所提供的信息便于研究人员使用热光谱描绘目标物体，从而用于目标识别，防御措施部署和多光谱伪装研究。跟踪喷气式飞机热像仪系统通过提高低光照或雾霾条件下的可视度，弥补了视频追踪系统的不足，使跟踪系统能够发现目标，并持续更新目标的方位、范围和高度。红外特性直升飞机的热特性红外特性指的是目标的波长作用反应出来的表观红外亮度，它会在各种不同的距离和大气环境中让传感器获得物体的外观。红外特性对于车辆、传感器和伪装系统的设计是非常有价值的工具。技术监视和对抗措施屋顶的秘密监控设备红外成像技术可用于识别秘密监控设备的热特性。即便是隐藏在目标内部的设备也能在其释放红外能量的一瞬间被检测出来。激光指示卡车上的短波红外线激光标识激光指示器会发射出一束激光能量，用于标记特定的地点或目标，通常用于精确制导武器。近红外(nir)热像仪能够检测到这些正常情况下无法看见的激光束，用于标识研究和目标确认。 研发的应用远不止这些，菲力尔同时拥有一支专业的科研团队，负责设计和研发当今世界最先进的热像仪。菲力尔深知客户的需求不同，所以为每个领域都提供了完整的产品系列（科研产品系列请关注下期文章内容），您可以根据您自身的应用需求，再看我们的产品系列，菲力尔的产品专家时刻准备为您提供最优异的解决方案。

多年来，科学家、研究人员和研发专家热衷于将红外热像仪运用在广泛的应用领域中，包括工业研发、学术研究、无损检测(NDT)和材料检测，以及国防与航空航天等。但是，并非所有的红外热像仪均具有同等的品质功能，或者可用于一些专门的应用。譬如，要想获得精确的测量值，则需要配备高速定格动画功能的先进红外热像仪。今天，小菲就教大家如何选择制冷型和非制冷型红外热像仪！各有千秋制冷型红外热像仪先进的制冷型红外热像仪配有集成低温制冷机的成像探测器。这是一款可将探测器温度降低至制冷温度的设备。为了将热噪声降至场景成像信号水平之下，探测器温度的下降必不可少。制冷型红外热像仪是最敏感型红外热像仪，可探测物体间最细微的温差。它们工作在光谱中波红外(MWIR)波段和长波红外(LWIR)波段，因为从物理学角度来讲在这些波段热灵敏度较高。热灵敏度是指信号变化相对于目标温度变化。热灵敏度越高，就越容易探测那些目标温度与背景差异不大的场景。FLIR A6700sc是一款科研级中波红外锑化铟热像仪，能生成细节丰富的327,680像素热图像。非制冷型红外热像仪非制冷型红外红外热像仪是一款其中配备的成像探测器无需低温制冷的红外热像仪。常见的探测器设计基于热释电探测器，这是一种拥有较大温度测量系数的小型氧化钒电阻，表面积较大、热容量低，以及热绝缘效果佳。场景温度变化会导致红外探测器温度变化，从而将转化为电信号，并经过处理产生图像。非制冷型探测器用在长波红外(LWIR)波段中，与地面温度类似的目标在该波段中放射出的红外热能最多。相比制冷式探测器，非制冷型探测器的制造步骤更少，产率更高，真空包装成本更低，而且非制冷型红外热像仪无需极其高昂的低温制冷机设备。非制冷型红外热像仪配有较少的活动部件，在类似的工作条件下，其往往较制冷型红外热像仪具有更长的使用寿命。FLIR T650sc配备一台非制冷型氧化钒（VOx）微测辐射热计探测器，能生成640×480像素的热图像。非制冷型红外热像仪展现的优势带来了两难的问题：研发/科学应用什么时候使用制冷型红外热像仪？答案是：取决于应用需求。实例对比如果你想要发现微小的温差变化，需要图像质量，拍摄快速移动或发热目标；如果你需要看清热变化过程，或者测量极小目标的温度；如果你希望在非常明确的电磁波谱部位可见热对象；抑或你希望将红外热像仪与其他测温设备同步工作，制冷型红外热像仪则是适合你的仪器。01速度制冷型红外热像仪的成像速度快于非制冷型红外热像仪。高速热像成像的曝光时间可达到微秒，能够停止动态场景的表观运动，并可捕获每秒62,000帧以上的帧速率。其应用包括热分析和动态分析喷气式发动机涡轮叶片、汽车轮胎或安全气囊检测、超音速弹丸，以及爆炸等。制冷型红外热像仪具有极快的响应速度，并充分利用全局快门优势。这意味着它们能够同时读出所有的像素，而并非如非制冷型红外热像仪一样逐行读取，从而使制冷型红外热像仪能够捕获清晰的图像和对移动物体进行测温。这些红外图像对比了以20 mph速度旋转的轮胎的拍摄效果。左边这张是用制冷型红外热像仪拍摄的。您可能会觉得轮胎并未在转动，但这是制冷型红外热像仪在极其高速条件下的拍摄结果，它会“定格”轮胎的转动。非制冷型红外热像仪的拍摄速度太慢，无法捕捉到轮胎旋转时使得轮辐显得透明的瞬间。02空间分辨率下面热图像对比了采用制冷型和非制冷型红外热像仪系统可实现的特写放大效果。左边的红外图像是用带4倍近焦镜头和像元间距13μm制冷型红外热像仪的组合装置拍摄的，其光斑尺寸为3.5μm。右边的红外图像是用带1倍近焦镜头和像元间距25μm非制冷型红外热像仪的组合装置拍摄的，其光斑尺寸为25μm。由于传感红外波长较短，制冷型红外热像仪通常具有比非制冷型红外热像仪更强的放大功能。由于制冷型红外热像仪的灵敏度更高，因此可使用带更多光学元件或更厚元件的镜头而不降低信号噪声比，从而提升了放大功能。03灵敏度制冷型红外热像仪灵敏度改善带来的价值往往并不显而易见。为了对比灵敏度的优势，我们做了一个快速的灵敏度实验。我们将手按在墙上停留几秒钟来创建手印的热图像，以此进行对比。开始的两张图像显示了手移开瞬间的手印。第二组图像显示了两分钟后手印的热特征。您可看见：制冷型红外热像仪仍能捕捉手印的大部分热特征，而非制冷型红外热像仪仅能捕捉其部分热特征。显而易见，制冷型红外热像仪比非制冷型红外热像仪能检测到更细微的温差，其检测的持续时间也更长。这意味着：制冷型红外热像仪能更清晰地显示被测目标的细节，并能帮助您检测到最微弱的热异常。04光谱滤波制冷型红外热像仪优势之一是能够轻松进行光谱滤波，以便侦测细节和测温，而这两点使用非制冷型红外热像仪则难以做到。实例一：我们使用了滤片，将其置于镜头后的滤片支架内或者内置在杜瓦探测器组件内，以便让火焰完整成像。过去，终端用户希望测量和表征火焰内的煤颗粒的燃烧现象。借助“看穿火焰”的光谱红外滤片，我们对制冷型红外热像仪进行了光谱波段滤波处理，在该波段中火焰为穿透式，因而我们能够对煤颗粒进行成像。图一为不带火焰滤片拍摄的图像，我们看到的都是火焰本身。第二张图为带火焰滤片拍摄的图像，我们能够清晰地看清煤颗粒燃烧情况。05同步精确的红外热像仪同步和触发功能使红外热像仪成为高速、高热灵敏度应用的理想之选。通过快照模式工作，FLIR A6750sc能够同步捕捉热活动中的所有像素。这对于监测快速移动物体时尤其重要，在这种时候，标准的非制冷式红外热像仪会使图像变得模糊。图中的图像即是良好的示例。在该例中，我们扔下一枚硬币，并通过传感器触发红外热像仪拍摄图像。两次抛扔相同硬币时，同时触发红外热像仪，你每次都会看到物体处于相同的位置。借助非制冷式红外探测器红外热像仪，你根本无法捕获硬币，因为其无法触发此类型探测器。如果不走运的话，图像可能模糊不清。FLIR红外热像仪配备制冷型探测器的红外热像仪比配备非制冷型探测器的红外热像仪具有更多优势，但是这类热像仪价格更昂贵。FLIR高性能制冷型红外热像仪有FLIR A6750sc、A8300sc、SC6000、SC7000、SC8000、X6000sc和X8000sc，它们在红外中波和红外长波光谱波段中具有超快速、超灵敏性能，而FLIR A6250sc则可在近红外光谱波段中操作。FLIR还提供各种非制冷式红外热像仪，包括入门级桌面实验套件和像FLIR T650sc一样的高端系统。专用镜头和软件将让您的红外热像仪解决方案满足特定的应用。选择制冷型与非制冷型红外热像仪主要是根据您的用途

在现代工业环境中，安全始终是首要考量的因素。随着工业技术的快速发展，气体泄漏、积聚等问题也随之而来，给工厂的安全生产带来了极大的隐患。为了有效预防和应对这些问题，四合一气体检测仪成为了工业安全领域的得力助手，它的作用就像是一位寻找气体隐患的火眼金睛。　　一、四合一气体检测仪的强大功能　　四合一气体检测仪能够同时检测四种常见的气体，如一氧化碳、硫化氢、氧气和可燃气体。这种多气体检测的能力使其能够全面覆盖可能存在的危险气体类型。　　以一氧化碳为例，这是一种无色无味但却极为致命的气体。在一些封闭空间，如地下停车场、锅炉房等，一氧化碳可能会悄然积聚。四合一气体检测仪能够及时捕捉到其浓度的变化，发出警报，提醒人们迅速撤离。　　硫化氢则是另一种具有剧毒的气体，常见于污水处理厂、化工厂等场所。仪器对硫化氢的精确检测，能有效预防中毒事故的发生。　　氧气浓度的检测同样关键，过低或过高的氧气含量都会对人体造成危害。四合一气体检测仪确保我们处于适宜的氧气环境中。　　可燃气体的检测则在防火防爆方面发挥着重要作用，及时发现可燃气体泄漏，避免火灾和爆炸的危险。　　二、精准检测与快速响应　　四合一气体检测仪采用了先进的传感器技术，能够提供高精度的气体检测数据。其检测灵敏度高，能够在气体浓度刚刚出现异常时就迅速做出反应。　　不仅如此，仪器通常具备快速的响应时间，在短短几秒钟内就能给出检测结果。这意味着在紧急情况下，人们能够迅速采取措施，最大限度地减少事故的损失。　　三、便携易用与可靠性　　为了满足不同场景的需求，四合一气体检测仪通常设计得小巧轻便，易于携带。操作人员可以手持仪器在各种复杂的环境中进行检测，不受空间限制。　　同时，这些仪器经过严格的质量检测和可靠性测试，能够在恶劣的工作条件下稳定运行。坚固的外壳和防水防尘设计，使其能够适应各种恶劣的环境。　　四、实际应用案例　　在一家化工厂，一次管道泄漏事故险些酿成大祸。幸运的是，巡检人员携带的四合一气体检测仪及时发出了警报，让工作人员迅速采取了紧急处理措施，避免了有毒气体的扩散和可能的爆炸事故。　　在一个地下矿井中，四合一气体检测仪也发挥了重要作用。它实时监测着氧气和有害气体的浓度，保障了矿工们的生命安全。　　五、未来发展与展望　　随着科技的不断进步，四合一气体检测仪将会变得更加智能化、精准化和多功能化。例如，与物联网技术的结合，实现远程实时监测和数据分析；采用更先进的传感器，提高检测的准确性和稳定性。　　综上所述，四合一气体检测仪以其卓越的性能和重要的作用，成为了我们寻找气体隐患的可靠伙伴。它就像一双火眼金睛，时刻守护着我们的安全，让我们在面对潜在的气体威胁时能够从容应对，确保生命和财产的安全。

我国科学家钱学森(资料图) 　　北京10月31日上午11时电　记者金振蓉、刘新武、齐芳报道：我国科学巨星钱学森今天在北京逝世，享年98岁。 　　钱学森简历 　　1911年12月11日生，浙江杭州人，1959年8月加入中国共产党，博士学位。 　　1929年至1934年在上海交通大学机械工程系学习，毕业后报考清华大学留美公费生，录取后在杭州笕桥飞机场实习。1935年至1939年在美国麻省理工学院航空工程系学习，获硕士学位。1936年至1939年在美国加州理工学院航空与数学系学习，获博士学位。1939年至1943年任美国加州理工学院航空系研究员。1943年至1945年任美国加州理工学院航空系助理教授(其间：1940年至1945年为四川成都航空研究所通信研究员)。1945年至1946年任美国加州理工学院航空系副教授。1946年至1949年任美国麻省理工学院航空系副教授、空气动力学教授。1949年至1955年任美国加州理工学院喷气推进中心主任、教授。 　　1955年回国。1955年至1964年任中国科学院力学研究所所长、研究员，国防部第五研究院院长。1965年至1970年任第七机械工业部副部长。1970年至1982年任国防科工委科学技术委员会副主任，中国科协副主席。还历任中国自动化学会第一、二届理事长，中国宇航学会、中国力学学会、中国系统工程学会名誉会长，中科院主席团执行主任、数学物理学部委员。1986年至1991年5月任中国科协第三届全委会主席。1991年5月在中国科协第四次全国代表大会上当选为科协名誉主席。1992年4月被聘为中科院学部主席团名誉主席。1994年6月当选为中国工程院院士。 　　是中共第九至十二届中央候补委员，第六、七、八届全国政协副主席。 　　是中国航天科技事业的先驱和杰出代表，被誉为“中国航天之父”和“火箭之王”。在美学习研究期间，与他人合作完成的《远程火箭的评论与初步分析》，奠定了地地导弹和探空火箭的理论基础 与他人一起提出的高超音速流动理论，为空气动力学的发展奠定了基础。1956年初，向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》。同年，国务院、中央军委根据他的建议，成立了导弹、航空科学研究的领导机构——航空工业委员会，并被任命为委员。1956年，受命组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院并担任首任院长。他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域作出了开创性贡献。是中国近代力学和系统工程理论与应用研究的奠基人和倡导人。 　　1957年获中国科学院自然科学一等奖。1979年获美国加州理工学院杰出校友奖。1985年获国家科技进步特等奖。1989年获“小罗克韦尔奖章”、“世界级科技与工程名人”奖和国际理工研究所名誉成员称号。1991年10月获国务院、中央军委授予的“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英雄模范奖章。1995年1月获“1994年度何梁何利基金优秀奖”。1999年，中共中央、国务院、中央军委决定，授予他“两弹一星功勋奖章”。2006年10月获“中国航天事业50年最高荣誉奖”。 　　著有《工程控制论》、《论系统工程》、《星际航行概论》等。 　　2009年9月10日，在中央宣传部、中央组织部、中央统战部、中央文献研究室、中央党史研究室、民政部、人力资源社会保障部、全国总工会、共青团中央、全国妇联、解放军总政治部等11个部门联合组织的“100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物和100位新中国成立以来感动中国人物”评选活动中，钱学森被评为“100位新中国成立以来感动中国人物”。

近日，南京航空航天大学发布26项仪器设备采购意向，预算总额达6.96亿元，涉及激光跟踪仪、极端使役环境下航空航天结构力学性能原位综合测试系统、微重力环境大科学装置-空间多机器人在轨装配环境模拟系统 、超宽域多通道组合排气系统精细化流场/气动性能综合测量试验台 等，预计采购时间为2024年9~10月。南京航空航天大学2024年9~10月仪器设备采购意向汇总表序号采购项目需求概况预算金额/万元采购时间1二维高空间分辨率粒子追踪测速测量系统研制拟购置设备主要为非接触流场光学测量提供瞬态、高能量的照明条件，保证在极短的时间内照亮粒子，并不产生拖尾现象。主要采购目标为单脉冲能量大于等于400mJ的双脉冲泵浦激光器、导光臂及片光组件。1502024年10月2激光跟踪仪1、测量范围(半径)：≥ 80m ；2、测量精度：≤15μm+6μm/m； 3、绝对测距精度：≤10um（全程） ；4、干涉测距精度：≤ 0.5um/m ；5、最大采样频率：1000Hz，支持5个坐标发送一个UDP数据包，最大发送频率200Hz；6、具备GPS同步触发功能，可同步触发3台以上设备，最大触发频率1000Hz，触发采样数据需带时间戳；7、设备内置工作坐标系功能，可将采集的工作坐标系下数据通过UDP发送。2252024年10月3面向类脑智能的无人系统脑电智能控制与健康管理实验平台标的名称：面向类脑智能的无人系统脑电控制与智能诊断实验平台 主要功能：能够通过非植入方式对脑电信号进行多区域采集，将采集到的脑电信号进行多通道放大，采用多种智能数据诊断方法对信号进行分析与处理，并运用先进的智能学习算法实现对外部无人系统的智能控制、故障诊断、健康管理等。 需满足要求：通过检测到的脑电信号可以实现类脑控制与诊断的科研实验任务，可搭建无人集群系统实验平台，免费保修期3年及以上 采购数量：1套。9002024年9月4能量生成和管理试验平台能量生成和管理试验平台是一套集成系统化的半实物仿真评估测试平台，该系统采用基于模型的设计方法，通过提供可视化显示的图形用户界面，建立典型任务场景下的仿真测试模型与能源汇集评估工程，驱动仿生热管、重整装置等设备协同运行，同步采集各类传感器和模拟设备数据，完成各工况下能源汇集的仿真过程。19302024年9月5非规则地下空间空地异构机器人协同探测平台采购非规则地下空间空地异构机器人协同探测平台，有利于提出自主协同高效探测新技术，攻克存在的卫星拒止环境下信号非完备、不同光照狭小空间下机器人行动能力受限、精密约束控制难以及自主探测难等共性难题，同时促进行业内对类脑决策、仿生导航、未知环境探测等未知科学的探索，为城市地下空间安全开发和高效利用以及实现地下军事工程无人攻防对抗提供技术支撑。7902024年9月6集群智能导航定位技术研究平台拟购置设备将面向国家重大科技规划、国家“双一流”学科建设需求，结合中远程精准打击、重装高空精确空投、跨临近空间高超音速飞行等新型任务，以及未来先进飞行器无人化、集群化和智能化发展和复杂作战场景下微PNT（导航、定位与授时）需求，支撑开展新机理导航传感技术、精准导航定位与授时技术、无人系统导航测绘一体化技术、多智能体韧性导航技术等研究。7332024年9月7大尺寸超宽带平面波生成器及大尺寸目标RCS室内高精度测试系统项目建设主要内容为大尺寸目标的室内高精度微波测量系统。主要采购目标为超宽带4米×2米平面波合成器面阵，4米×2米平面波合成功率分配网络，稳幅稳相连接器，超宽带微波功率放大器，矢量网络分析仪，大尺寸转台和屏蔽体及其附件组成。54842024年9月8极端使役环境下航空航天结构力学性能原位综合测试系统主要用于航空航天先进材料形貌、微裂纹、结构演化的纳米级高精度表征与分析。要求具备~1nm的电子束空间分辨成像能力，要求具备离子源，可以对待测材料进行微米或纳米级的结构加工，以满足后续不同结构的试验需求。10002024年9月9通用航空飞行器全机结构强度与疲劳测试系统通用航空飞行器载荷、强度和疲劳研究试验平台，具备通用航空飞行器整机研究及考核试验能力的加载、测试及检验设备。73202024年9月10原位扫描电镜-力学平台原位扫描电镜力学平台是在扫描电镜系统中搭建力、热等多场耦合加载系统，借助电子显微镜的高空间、高能量分辨能力，实现在材料服役条件下，对材料结构与性能的实时观测，研究包括金属材料、复合材料等在内的航空航天材料在应力、高温等近服役条件下结构演变过程。15002024年9月11民用飞机健康管理系统开发与验证平台建设国产民机健康管理系统开发与验证平台一套，实现民机综合PHM仿真验证试验管理，国产民机系统数字化仿真环境建设，机载设备PHM故障诊断与定位、地面监控系统PHM故障诊断与定位和试验网络建设等功能。18342024年9月12航空航天多材料多结构一体化激光焊接平台现有设备为基于单一分束激光系统的焊接设备，只配备一台简单的光纤红外激光，已无法满足复杂结构高质量激光焊接需求。与现有设备相比，该设备行程可达6 m×3 m×2 m，配有高质量蓝光激光、光纤-半导体环形激光等新型光源，并支持焊接过程温度、光谱、形貌在线监控等功能，适用于不均匀间隙、不等厚渐变、不规则曲面等复杂结构的高精度焊接。8002024年9月13多功能宽时域高分辨光谱系统该系统能够应用于学校大力发展的新材料、新能源、电子信息和前沿物理等多个学科领域，具有广泛的设备需求。学校和学院承担的多项关于太阳能综合利用、新型光电材料和半导体材料开发等国家级和省部级项目和设备用途紧密相关。设备的购置能够有效促进相关领域的发展和项目的成功实施。购置设备的功能定位为：实现高时空分辨下航空航天、能源和半导体材料的力、热、光、电物理特性的动力学表征，推动新材料、新机制和新产品的开发。8502024年9月14面向航空航天智能应用的大模型训练开发和应用平台面向航空航天智能应用的大模型训练开发和应用平台主要包含：大模型训练开发平台；机载代码生成平台；机载智能应用开发平台和基础硬件。30002024年9月15二氧化碳费托合成航空燃料反应传质原位测试系统发展以太阳能驱动的二氧化碳转化利用技术为基础的费托合成航空燃料技术，亟需开展原位、跨时空尺度的费托合成航空燃料微观反应机理和流动传质过程的深入研究，为高效费托合成航空燃料催化材料研制、反应系统设计提供理论指导。本项目主要建设二氧化碳费托合成航空燃料反应传质原位测试系统一套，用于二氧化碳费托合成航空燃料微观反应机理和流动传质过程的原位表征测试，从而揭示限制可持续航空燃料高效、定向合成的关键限制因素，为费托反应高效定向合成可持续航空燃料研究工作提供关键硬件支撑。17502024年9月16非线性超快光频谱分析系统用于材料结构表征，结合了显微镜和拉曼光谱技术的特点，能够实现亚微米级的空间分辨率，与电化学扫描显微平台联用以实现电化学工况条件下的拉曼谱图收集。11162024年9月17微波光子通感一体化技术研究平台超宽带、多功能光电多维信息综合研究系统，具备可重构信号产生与处理、宽带信号时频域分析等功能，支持频率、功能的进一步扩展。9802024年9月18微重力环境大科学装置-空间多机器人在轨装配环境模拟系统以我国航天装备太空制造重大需求为牵引，搭建空间多机器人在轨装配环境模拟系统，通过模拟真空、微重力等空间因素，结合运动、振动、视觉等测试技术，为空间耦合环境因素影响下多机器人在轨装配过程和强关联效应的定量研究提供支撑，建成具有国际领先水平的社会开放共享的空间多机器人在轨装配环境模拟大科学装置，为空间在轨装配与制造基础科学研究及其应用提供平台，提升我国的自主研发创新能力，推动太空制造领域的全产业链发展。23202024年9月19超宽域多通道组合排气系统精细化流场/气动性能综合测量试验台针对未来组合循环发动机宽域、大膨胀比、多通道排气系统掺混等研究内容，需建立一整套与之配套的排气系统综合试验平台。该实验台具备试验喷管工作压比范围大、测量参数全、考虑内外流耦合影响以及可实现多通道排气系统共同试验等特点，可以精确测量排气系统中的复杂流动现象，并获得高精度的排气系统气动性能，能够满足相关发动机排气系统在研制过程中的试验与测试需求。30002024年9月20航空航天先进材料与结构多激光增材制造平台设备为基于粉末床自动铺放技术的激光增材制造成形设备，可通过高能激光选择性的熔化粉末床中的粉末，实现金属构件的逐层打印成形。与现有设备相比，该设备配备了多个激光器、成形幅面提升到米级，配备了最新的在线监控、质量控制等装置，可实现大尺寸构件的高质量、快速激光增材制造。10002024年9月21空天极端环境和超高速载荷下轻质多功能装备结构表征平台空天极端环境和超高速载荷下轻质多功能装备结构表征系统是开展极端空间环境下空天装备先进结构与材料超高速力学性能参数测试及其损伤特性研究的关键实验和教学设备。平台主体为轻质结构材料全寿命多维度超高速载荷、高低温、辐射等多物理场耦合环境模拟系统，并集成有高精度跨尺度宽温域性能监测与检测系统。70522024年9月22高焓长时高超声速流动机理试验台为推动我校高超声速推进系统进气道、燃烧、热结构等专业的发展，拟建设一座马赫数范围6-12，可实现总温高达2400k，运行时间达到10秒量级的高温高速气动条件的高焓长时高超声速流动机理实验台。项目总投资4000万，建设周期2年，占地面积约1000平米。设备包含风洞洞体、收缩段、喷管、储电式加热器和电弧加热器、压缩机及配套的纹影显示系统，可开展流场显示与测量。40002024年9月2024年9月24高性能计算平台算力扩容系统

前言对物体的运动和演化过程进行成像分析是探究物理过程和物理规律的最主要手段。由于人眼能够分辨的最高帧速（即连续图像的刷新速率）约为60帧每秒，最短曝光时间约为十几个毫秒量级，无法有效对一些快速过程进行观察分析。快速过程持续时间极短，且往往不可重复，因此对快速过程的研究需要用到专业的成像工具——高速相机来对快速过程进行记录，再以人眼能够分辨的帧速进行播放，从而实现对一些快速过程的研究。随着高速相机技术的发展，目前已能够实现高达百万帧每秒的图像采集，时间分辨率也达到了亚微秒量级，利用高速相机进行绝大部分快速过程的研究和分析已经“不在话下”。但是，还有一类超高速过程，它的完整持续时间仅为纳秒至数微秒量级，这就需要用到一种新型的高速成像工具——超高速分幅相机。图1 相机成像采集帧速对比产品研发背景超高速分幅相机成像技术是目前进行超高速运动物体和瞬时变化过程研究的唯一成像手段，它的发明一开始主要是为了军事科学领域的应用，例如对炸药爆炸过程、核反应过程进行诊断成像。在过去的几十年里，超高速分幅相机的应用领域局限于某些特定的军工领域，市场需求面较窄，因此，市场上鲜有商品化的超高速分幅相机，为数不多的几家国外供应商也因为这类产品特殊的应用场景，而对中国实施严格禁运。国内的少数几家科研单位能够自己开发研制用于科学实验验证的超高速分幅相机，一方面没有完全实现商业化，另一方面也没有足够的生产能力，因此主要以自用为主。随着近年来科技的进步，各学科的发展都很迅速，各行业各应用领域对超高速成像也有了广泛的需求。生物医学、燃烧学、空气动力学、材料科学、核科学、能源科学等多种学科方向都对超高速成像有着广泛的需求。例如：在能源科学领域：随着能源需求越来越大，国家对新型能源的开发需求日渐增大，核聚变是一种高效且清洁的能源来源，核聚变是目前彻底解决“能源危机”最可行的方案。核聚变目前两个比较可行的技术方案分别是惯性约束核聚变和磁约束核聚变，在这两种核聚变系统中，都需要进行等离子体成像诊断。利用超高速分幅相机对等离子体发展演化过程进高速成像，可以为核聚变研究提供关键的实时观测和数据支持，帮助科学家理解和控制核聚变反应过程，推动核聚变能源技术的发展。在航空航天领域：高速流场测试研究是一项关键的工作，旨在研究和理解空气动力学现象对飞行器的影响，随着航空航天发动机技术的发展，流场速度已从亚音速提高到了超音速乃至超高音速，传统的流场诊断成像方式已难以实现对超高音速流场的测试，超高速分幅相机能够实现流场的超高速成像，可用于超高速流场的变化规律分析和研究。在生物医学领域：研究药物的靶向治疗是生物医学研究中一个非常重要的研究方向。在外界激励源作用下，药物颗粒的运动速度很高，要进行药物颗粒的运动轨迹随激励源的变化关系研究，就需要对药物颗粒运动进行超高速成像从而绘制出药物分子的运动轨迹图。超高速分幅相机可以对药物颗粒的运动过程进行高速成像，从而对药物的靶向治疗控制技术研究研究提供依据。超高速成像技术的应用范围已经由早期比较单一的军事科学领域迅速扩展至能源科学、生物医学、航空航天等关系到民生的各个应用方向。一边是市场需求的日渐旺盛，但另一边是该类产品的进口和贸易却有严格的出口许可限制，特别是在一些核能、军事等敏感行业应用领域严格禁运。为了响应这些应用领域的迫切需求，开发一款参数指标优良、性能可靠、经济成本低的国产化超高速分幅相机十分重要。同时，得益于国家近年来对国产设备仪器的支持力度持续加大，在很多应用领域均鼓励优先选择国产设备，这些国内政策支持和国际贸易政策限制方面的因素，为国产超高速分幅相机产品快速发展提供了基础。产品开发历程超高速分幅相机的工作过程十分复杂，它的基本原理是将一个完整的快速过程利用分光系统在空间上分开，并在时间上分割成许多时间段，相机内部集成的多台相机通过精准的时间延迟控制实现对每个时间段的精准拍摄，从而捕捉到高速变化过程的细节。因此，超高速分幅相机的开发涉及到光学、机械、电气、控制等多种技术的融合。图2 超高速分幅相机原理示意图中智科仪结合自身特点和优势，以及在时间分辨超快成像领域多年的技术积累，组建了一支专业高效的技术团队，持续对超高速分幅相机关键技术进行开发和攻关，团队由经验丰富的光学工程师、机械工程师、电学工程师、工艺工程师组成，分别针对超高速分幅相机的几个核心关键技术问题进行持续研发和迭代优化，致力于将超高速分幅相机产品打造成技术指标先进、可靠性高、操作简单方便的实用化科研仪器，为国内科学家的研究提供得力的实验工具。在长达两年的产品研制过程中，我们先后攻克了超高速分幅相机四大核心技术难题：1、创新性的设计开发了基于孔径分光方案的高精度分幅成像系统，将超高速分幅相机的使用波段扩展至紫外波段，提升了各画幅的强度一致性，彻底解决了传统超高速分幅相机“鬼像”等成像问题；2、开发并优化了相机纳秒门控驱动技术，将超高速分幅相机的时间分辨率提升到了500ps；3、像增强器和图像采集相机之间采用了全新技术的光纤面板耦合方式，并优化了光学耦合工艺，使得图像的均匀性、分辨率等光学指标有了很大提升；4、设计开发了板级多通道同步时序控制器，用于各个通道各画幅间的精准时间同步，同步精度10ps，延迟分辨率10ps，通道间时间抖动小于35ps，提升了超高速分幅相机各画幅之间的时间同步精度，此外，板级同步时序控制器的采用，使得整套超高速分幅相机更加紧凑，将超高速分幅相机的体积和尺寸降低了近一半。我们还在广泛听取客户反馈意见的基础上对软件进行了10余个版本的迭代升级，并增加了许多实用功能，包括简易、精准、可视化的时序控制调节功能、三维视图功能、参数测量功能等，进一步提升了软件的易用性和可操作性。图3 超高速分幅相机软件可视化的时序控制调节功能经过长达两年时间的设计和研发，以及对产品的多次迭代和锤炼，目前，中智科仪已成功开发出最多八个画幅通道的超高速分幅相机，单帧最短曝光时间≤500ns，最小帧间隔≤10ps，各帧之间曝光时间抖动≤35ps，等效帧速≥3亿帧/秒。第一台八画幅超高速分幅相机已于去年12月在西安工厂下线，并交付客户使用。图4 首台套八画幅超高速分幅相机下线前主要研发人员合影留念产品技术创新传统的超高速分幅相机主要有两种技术路径，一种是基于微通道板微带阴极行波选通的分幅相机，它获得的图像分辨率较低，很难用来进行图像分析；另一种是基于半透半反棱镜分光结构的分幅相机，由于分光结构的特点导致系统体积大，且容易因棱镜前后表面的反射而形成“鬼像”，降低成像质量。针对传统分幅相机存在的以上问题，我们的产品进行了以下技术创新：1、创新性的设计了基于多面体反射棱镜的孔径分光光学系统，相对于传统的半透半反棱镜分光结构，孔径分光系统的各画幅强度一致性好，光通量大，各个画幅均为反射成像，从而彻底解决了传统分幅相机棱镜分光系统中常有的“鬼像”问题和不同波段“透反比”不一致导致的各个画幅强度不均匀两大技术问题，同时可将分幅光路的作用波段范围扩展至紫外波段。孔径分光系统也在结构上带来了彻底的革新，使得整个分幅相机集成度更高，系统占面缩小了近一半。2、针对各个画幅间精确的时间同步需求，我们设计开发了多通道同步时序控制器，用于各个通道的各画幅间的精准时间同步，同步精度10ps，延迟分辨率10ps，通道间时间抖动小于35ps。该工作属于国内首创，同步时序控制精度达到国际领先水平，填补了国内相关技术的空白。 图5 八画幅超高速分幅相机各通道画幅均一性在产品结构上，我们采用优化的结构设计，各通道立体布局，各画幅采用相机内核集成，并且对各通道单独设计了3个自由度的调整校准机构，用于各通道各画幅间的偏移、旋转校准。以上结构创新，使得相机更加紧凑、重量更轻、功耗更低，同时对各通道各画幅之间的一致性校准提供了结构保证。图6 八画幅超高速分幅相机内部立体结构布局在开发生产工艺上，我们优化设计的光学耦合工艺，将各个画幅的空间分辨率提高到了28~30lp/mm，显著优于市场上的22~25lp/mm；采用严格的校准技术和工艺，并且通过软件对各个画幅间的强度和增益进行了校准，更好的保证了各个画幅间的强度和增益的一致性，能够更加真实的呈现原始信号。图7 八画幅超高速分幅相机各通道画幅成像分辨率测试我们还从设计、制造工艺以及使用环境等多方面考虑，保证超高速分幅相机产品的可靠性。在设计环节，我们的孔径分光结构大大降低了光学系统的复杂程度，并通过精密装配工艺提高了系统的可靠性，同时，针对超高速分幅相机可能的工作环境，我们进行了电磁屏蔽设计，保证整机的抗电磁干扰能力；在生产制造环节，各个元器件、模组都经过严格考核和筛选，从而保证装配后的整机可靠性；整机装配完成后还会进行严格的各项参数检测、拷机测试、振动测试等来保证设备可靠性。中智科仪还组件了一支素质过硬经验丰富的应用工程师和售后技术服务团队，专门为用户提供包括应用测试、操作培训等售前和售后技术支持和服务，并且响应速度迅速，专业高效，也能针对客户的部分具体功能和使用需求进行个性化定制开发的服务。因此，中智科仪超高速分幅相机产品在产品性能参数、功能特点、技术服务水平、售后服务响应速度等多个方面，均优于国外产品。目前，中智科仪的超高速分幅相机已在核聚变等离子体研究、爆炸过程高速成像和光谱诊断、含能材料冲击波演化过程等多种具体应用场景下为科学家提供服务。展望未来，中智科仪的超高速分幅相机系列产品还可广泛应用于生物医学、燃烧学、空气动力学、材料科学、核科学等多种学科方向，我们用心做好中国自己的科学仪器，为中国的科技进步发光发热，贡献绵薄之力。

p 　　中国制造业目前已取得了举世瞩目的成就，从落后挨打，到现在巨龙腾飞，中国制造人付出了巨大心血和努力。然而不可否认的是，中国目前许多产品仍然高度依赖进口，中国制造在这些领域的研发和生产依然存在难以攻破的技术难关。 /p p 　　这其中有关乎中国工业命脉的核心产品，和我们生活息息相关的工业零部件，也有电子显微镜、基因检测仪等科学仪器。今天小编就来为大家盘点中国严重依赖进口的20项产品： /p p 　　 strong 1、高端数控机床 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/3f7fe712-4348-4a0b-8b6d-77929d37be5a.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p 　　机床是现代制造的基础，没有机床的支撑，现代制造将寸步难行。随着时代和科技的发展，制造业对精密加工的要求越来越高，更高精度的产品不得不依赖高端数控机床。 /p p 　　目前国内的高性能机床基本上都是从德国、美国、日本这些国家进口，高端数控机床自给率不足10%，虽然我国不断加大对高端机床的研发投入，但国产机床精度和使用寿命远远达不到世界同类水平。 /p p 　　 strong 2、芯片 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/031e3a65-f152-43ca-83cb-987583151cc9.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p 　　小到平时使用的智能手机，大到登月用的超级计算机，芯片可以说是无处不在。2018年中国芯片市场超过4000亿美元，然而令人遗憾的是中国核心集成电路国产芯片占有率多项为0，贸易逆差高达1657亿美元，芯片之痛是中国制造难以抹去的阴影。 /p p 　　尽管我国正在加大攻关芯片技术的力度，但中国企业在全球芯片产业格局中仍处于中低端领域，目前中国能自主制造类比、分离等低端芯片，但逻辑、存储等高端芯片目前都无法自给。 /p p 　　 strong 3、光刻机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/80fb81f1-735f-4a03-a42b-a9e9968ced40.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p 　　光刻机被誉为芯片之母，国产芯片的匮乏一定程度上源于光刻机的无力。目前制造高端芯片的光刻机，全球只用荷兰ASML和日本尼康和佳能拥有，其中荷兰的ASML占据全球份额的87.4%，由于受到美国的影响，这些精端装备是是禁止向中国出口的，这些核心装备是用钱买不来的，只能靠中国人自己的智慧和双手。 /p p 　　如今半导体工业正在挑战的制程工艺为5nm和7nm，这个尺寸不到头发丝直径的万分之一。在这个精度条件下加工，任何传统的加工方式都毫无用武之地，“工欲善其事，必先利其器”，要想半导体产业突破技术封锁，要想开发先进的半导体制程，就必须要有先进的光刻机。 /p p 　 strong 　4、操作系统 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/ed19f101-382c-4952-8ee5-b45a2cbbb765.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p 　　尽管国产智能手机已取得世界领先地位，但在智能手机的操作系统上中国仍一片空白。目前谷歌的Android操作系统市场占比高达81.5%，苹果IOS占比18.4%，美帝几乎垄断了整个智能手机的操作系统市场。 /p p 　　中国要想真正实现智能手机的自主生产，操作系统的空白是永远绕不开的问题。而建设操作系统最重要的软件生态系统，需要芯片厂商、系统厂商、软件厂商的数年如一日地共同协作。 /p p 　 strong 　5、医疗器械 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/8be61e64-3e11-4635-88e7-469a8f80f1fa.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p 　　医疗器械是指直接或间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、 材料及其他类似或者相关的物品， 包括所需要的软件， 主要用于医疗诊断、监护和治疗。没有医疗器械，中国上亿医患病人难以得到及时救治。 /p p 　　尽管我国医疗行业日益完善，但很多医疗器械多进口于德国、日本、瑞士，这种高端精密仪器，一台设备的成本通常高达百万甚至千万。 /p p 　　目前我国医疗器械和发达国家的差距主要体现在高端产品上。国产医疗器械同质化严重,例如我国仅生产输液器、注射器的企业就有200多家，缺乏差异化和创新意识。 /p p 　 strong 　6、航空发动机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/2f7ce5df-dfca-4b16-8f28-17d6d9f72d96.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p 　　中国的火箭能去月球，四代战机能自主研发，但航空发动机依然高度依赖进口。目前世界航发领域，美国英国的航空发动机的霸主地位难以撼动，美国普惠(PW：普拉特· 惠特尼)、通用(GE：通用电气)和英国的罗罗(RR：罗尔斯· 罗伊斯，又名劳斯莱斯)牢牢占据航发三甲的位置，国产发动机市场占有率不足1%。 /p p 　　航空发动机的缺失不仅关乎我国民航事业的发展，更已成为制约我国空军战力的一个去重要因素。以我国的J-20战机为例，歼-20在早期发动机远远落后于F-22装备的F119，无法进行超音速巡航，而超音速巡航是四代机的一个重要标准，所以只能在气动布局上做文章。可以说没有国产航空发动机的突破，就没有我国空军的未来。 /p p 　 strong 　7、汽车发动机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/be636952-240e-461b-83e3-00fcbf0aa0f5.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p 　　目前国产发动机依然喜欢买别人技术、捡别人淘汰的技术，导致国产汽车品牌质量跟不上同期的合资企业和进口汽车，国产发动机无论在制程、可靠度与国外都有较大差距。 /p p 　　在自主品牌快速发展的今天，国产车在外观设计和车身做工上进步非常大，某些优秀产品在这些方面甚至可以赶超合资，但再好的外观设计和做工依然弥补不了发动机的短，一台优秀的发动机将是国产汽车赢得消费者信赖的重要基础。 /p p 　 strong 　8、船舶柴油发动机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/d85a1aa6-986e-4600-a94e-2f9907214ee0.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p 　　中国造船技术位居世界前列，但在船舶柴油发动机却高度依赖进口，国内在船舶动力装置中，有95%以上为柴油机动力装置，而世界上的船舶柴油机基本被MAN B& amp W柴油机公司和瓦锡兰公司垄断。 /p p 　　不仅船舶发动机市场被国外牢牢占据，专利封锁也难以突围。曾有报导称国内中西部地区有一家国有企业制造了300多台船舶用中速机，赢利上亿元，可是当该企业在缴纳知识产权费后，盈余所剩无几。国产发动机要想厚积薄发，突破专利封锁成为重中之重。 /p p 　　 strong 9、高端传感器 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/043be39e-4a3a-464a-a219-64968d9559e1.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / /p p 　　无论是智能手机、智能硬件还是智能家居，高端传感器可谓无处不在，高端传感器已成为数字化时代的基础配件。 /p p 　　目前我国最缺乏的是高端的、灵敏的传感器。就总体水平而言，国产的传感器产品仍以中低端为主，技术水平相对落后。中国市场上的中高端传感器进口占比达80%，数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。 /p p 　　 strong 10、转辙机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/e3c06c30-1200-4bd8-88cb-9f175eb7b3e6.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" / /p p 　　转辙机是道岔控制系统的执行机构，它可以很好地保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度。目前我国自主生产的ZD6转辙机精度远远不及西门子S700K，达不到使用要求，只能依赖进口。 /p p 　 strong 　11、高端轴承 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/894bb4f7-b06c-4b38-b98d-e18e724ddcb3.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" / /p p 　　在我们的生活中轴承几乎无处不在，小到路边的共享单车、家里的家用电器，大到上天的宇宙飞船，下水的航空母舰，没有轴承这一切都无法存在。 /p p 　　然而应用于精密机床的主轴承，我国在技术上仍处于一片空白。滚动轴承的精度一般分为P0、P6、P5、P4和P2五个等级，用于精密机床主轴上的轴承精度应为P5及以上级，而对于数控机床、加工中心等高速、哈尔滨轴承高精密机床的主轴支承，则需选用P4及以上级超精密轴承。P4及以上级超精密轴承对技术性能和可靠性要求很高，国内需求的一半以上都依赖进口。 /p p 　　 strong 12、大型机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/4fd81fb9-54c4-4ad0-8f47-28a88d160f45.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" / /p p 　　大型机也被称为大型主机，依靠其强大的数据存储能力和安全性某些重要行业具备了“不可替代性”。大型机担着企业、机构最核心的应用，例如银行的资金交易，用户数据等等。如果四大行这样的大银行大型机出了大故障，银行转账和ATM机都将瘫痪，我们日常使用的移动支付将无法正常运作。 /p p 　　如此重要的企业设备中国却严重依赖进口，其主要原因在国产大型机安全性和可靠性远远落后于IBM。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 13、透射电子显微镜 /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/e0ca1ef1-3fee-411d-b520-9d827dcfa3c5.jpg" title=" 13.jpg" alt=" 13.jpg" / /p p 　　透射电子显微镜是利用高能电子束，充当照明光源而进行放大成像的大型显微分析设备。相比于光学显微镜，透射电子显微镜可以看到看清小于0.2um的细微结构，是我国科研领域重要器械。 /p p 　　目前我国还无法生产高精度的透射电子显微镜，高校和科研机构使用的电镜大多进口自美国、日本和荷兰。 /p p 　 strong 　14、数控刀具 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/49463033-4ff9-4aa8-9adc-d2a5967db788.jpg" title=" 14.jpg" alt=" 14.jpg" / /p p 　　数控刀具是工业生产的牙齿，没有刀具原材料的加工就是无稽之谈。目前国产数控刀具在工艺和图层工艺上和进口的还是有很大的差距，精度和耐用性都不如进口刀具，再加上高端机床技术的缺失，我国数控刀具只能依赖进口。 /p p 　　 strong 15、高精度机械手 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/5086a349-32a2-4f23-b22f-d23a8e3a3923.jpg" title=" 15.jpg" alt=" 15.jpg" / /p p 　　机械手是工业机器人的最重要的部件之一，随着中国制造业逐步走向数字化、智能化对工业机器人的精度要求也越来越高。目前世界上最先进的KUKA工业机器人，凭借其灵活的机械手已经能和乒乓球世界冠军进行比赛，而我国依然无法生产高精度的机械手，导致我国工业机器人自主生产严重落后。 /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　16、基因检测仪 /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/0923c113-67bf-480d-a6a3-a57f721e4185.jpg" title=" 16.jpg" alt=" 16.jpg" / /p p 　　前段时间网上爆出的基因编辑婴儿事件引起了广泛关注，许多人以为我国已掌握基因编辑技术，然而令人遗憾的是中国连一台基因检测仪都造不出来。 /p p 　　基因测序仪诞生于1986年，目前已经走过了30多年，其中超过99%的设备都是美国研发、设计和生产的，如果没有美国的先进机器作为技术支撑，中国的基因工程将举步维艰。 /p p 　　 strong 17、真空蒸镀机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/ba3333c8-acc7-4e4e-b83d-8a1eddea6d18.jpg" title=" 17.jpg" alt=" 17.jpg" / /p p 　　随着搭载京东方OLED 屏幕的华为mate20的上市，国产OLED 屏幕在国际市场上将扮演着越来越重要的角色。然而作为OLED面板制程的“心脏“：真空蒸镀机，其核心技术仍然牢牢掌握在日本Canon Tokki手里。 /p p 　　Canon Tokki的年产量通常只有几台到十几台之间，还没出厂就被抢购一空，可谓有钱也买不到。它能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内，没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业，在这个领域我们没有发言权。 /p p 　　 strong 18、 感光干膜 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/db931ff3-117e-4e38-a0dc-c6a68aca9e07.jpg" title=" 18.jpg" alt=" 18.jpg" / /p p 　　感光干膜是一种特殊的制造印制电路板(PCB)的专用品，通常由聚乙烯膜、光致抗蚀剂膜和聚酯薄膜三部分组成。感光干膜主要作用是隔绝氧气、分层和避免机械划伤，没有它电路板的寿命将大幅下降。 /p p 　　2017年我国光致抗蚀干膜产量约0.7亿平方米，仅占国内消费量的1/3，绝大部分依赖进口。 /p p 　 strong 　19、抗癌药 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/8052d94e-f37e-44b7-b17d-b5e243f3a1b2.jpg" title=" 19.jpg" alt=" 19.jpg" / /p p 　　《我不是药神》第一次引起人们对于进口药价的思考，进口药之所以售价如此之高一方面是国外制药企业高昂的研发投入，另一方面也源于国产创新药缺失。2017年我国肿瘤药规模超过1400亿，但其中95%依赖进口。 /p p 　　一种新药对于癌症患者来说是救命稻草，但对于制药企业来说是6-10年上百亿元的研发投入。让中国癌症患者早日吃上廉价的国产药，中国制造企业仍有很长的路要走。 /p p 　　 strong 20、数码相机 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/99246dbd-bb20-4e11-aa26-63082e39dc8d.jpg" title=" 20.jpg" alt=" 20.jpg" / /p p 　　中国的火箭都上太空了，却造不出一台小小的数码相机，难道数码相机制造工艺要求比火箭还高吗? /p p 　　其实还真是，单反数码相机技术门槛很高，需要最前沿的光学、电子、机械技术相结合。像如今单反相机的快门速度可以达到1/4000秒，部分高端机型甚至达到1/8000秒如此高速的快门对加工精度和可靠度有着极其严苛的要求，中国机械加工条件目前还难以达到这样的水平。 /p

一、燃气表行业背景分析近年来，我国加快推进“煤改气”工程建设，天然气已经成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。到2020年，天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右，到 2030 年，占比提高到15%左右。在这些燃气迅速发展的利好消息促进下，燃气计量行业将迎来巨大的发展契机。膜式燃气表因其技术成熟、质量稳定和价格低廉等优点，在我国城市燃气发展中得到广泛应用，随着计算机和微电子技术的发展，膜式表也逐步实现了智能化，目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位。但膜式燃气表结构复杂、易磨损、易受管道介质温度压力等客观因素的影响，导致测量精度降低。热式（MEMS）燃气表是利用热传递原理测量燃气标准状况下流量的一种新型燃气计量器具，采用全电子结构，无机械运转部件，体积小、精度高。虽然可以针对特定天然气组分进行修正，但是从原理上还是易受多种不同气体组分影响，温度的影响修正也相对复杂，同时长期的污染物沉积使得MEMS芯片响应变慢影响精度，使得其应用受到限制。超声波燃气表以其非接触测量、无可动部件、无压力损失、极高的计量精度和可结合更多的智能化应用等优势，引起国内外的高度重视，是近年来燃气计量领域的开发热点。 二、超声波燃气表的研究与应用现状其实早在上世纪九十年代，英国、德国等国的多家燃气公司已陆续开发了超声波燃气表。受当时超声波探头、计时芯片、电子技术等的因素限制，价格还是非常高昂，无法与传统膜式燃气表竞争。进入二十世纪后，超声波燃气表的关键部件价格大大降低，迎来了超声波燃气表的快速发展。日本东京燃气公司于2003年7月开展了超声波燃气表的各种现场测试，于2005年率先安装了5000台超声波燃气表至用户家中，在2008年全面使用超声波燃气表。目前国际上的超声波燃气表技术主要来源于松下、西门子等公司，他们在超声波领域深耕多年，从流道结构、软件算法、超声波换能器及模块到整机，都有着诸多专利。虽然国内现有多家燃气表公司已开始研发超声波燃气表，但是大多数厂家还是使用松下的超声波燃气表传感器方案，也就是购买松下的电路板和超声波探测器，自己配套外壳组装成超声波燃气表。这样的模式使得国内厂家生产的超声波燃气表价格偏高，市场推广受到限制。我国燃气表产业生态已经基本建立，因此积极开展自主知识产权、可以满足燃气表规范要求的超声波气体流量传感器的技术研究，对于打破国外技术垄断、促进我国燃气表转型升级发展具有重要意义。 三、超声波燃气表用气体流量传感器核心关键（1）超声波换能器的自主研制。目前满足超声波燃气表计量要求的核心部件的超声波换能器基本都是进口，价格占总成本的40%。国产化的难点是其带宽以及高低温特性，既要保证较长的测试距离提高测试分辨率、较高灵敏度提高信噪比，还需要考虑不同温度下的测试漂移。 （2）燃气表的性能和稳定性问题。超声波燃气表由于无机械部件，理论上稳定性较传统膜式表要高很多，但膜式表在国内多年的使用中，已广泛被燃气表公司和客户接受。超声波燃气表如何在稳定性上达到燃气表公司的需求，打消燃气表公司的顾虑，是超声波燃气表迈向市场化的非常重要的一关。（3）气体污染问题。与膜式燃气表一样，由于超声波燃气表的常年运行，燃气中的粉尘或杂质会附着在超声波换能器上，影响换能器对信号的接收敏感度，从而影响燃气表测量准确度。（4）气源适应性问题。天然气密度比空气小，信号也较空气小；不同密度的气体通过超声波换能器后，其信号的波形会很不稳定。超声波信号传输会受传播介质、环境（温度、湿度、压力）以及管道内反射等各种因素影响，接收到的超声波信号通常存在着波形变化、幅值变化。因此，家用波燃气表要想进入家庭，并广泛使用，对气源的适应性是需要克服的最重要一关。 四、超声波燃气表用气体流量传感器技术特点四方光电公司自2008年开展对超声波气体传感器的研究以来，通过在超声波换能器、时间计量芯片以及时差自动计算方法、流程成分同时感知等领域取得突破，特别是在超声波氧气流量传感器、超声波沼气流量计等领域实现了规模化生产应用，具有较好的技术和产业基础。针对家用燃气表需要的超宽量程比、宽温度范围、抗污能力、脉动气流测量等特殊要求，开发成功满足超声波燃气表用的超声波气体流量传感器。（1）“L”型流道结构设计。超声波燃气表用超声波气体流量传感器采用“L”型流道设计，包括腔体、进气口、出气口及两个超声波换能器，通过将气室腔体的横截面设置为圆形，将超声波信号在第一个换能器安装孔和第二换能器安装孔之间的传播路径设置为“L”型流道，如图1所示。 图1. 燃气表用超声波气体流量传感器结构原理图传统超声波燃气表气体流量计量气室的“W”型发射流道，“V”型对射单通单流道以及“N”型对射单通单流道，都是通过超声波在流道内产生一次或多次反射而形成的路径以增加超声波声程，间接增大了换能器的有效距离，从而获得更高测量精度。但其缺点是通过反射后探测器信号较弱，信噪比降低，对换能器的要求很高。因此造成成本也较高。采用“L”型流道、圆形横截面的超声波燃气模块，克服了现有超声波燃气表气体流量计量气室管道的横截面积较大，气室体积较大，成本较高的问题，以及两个超声波换能器之间传播距离较短，降低测量结果准确性的问题。同时，还避免了被测气体中的污染物污染超声波换能器，从而影响检测结果准确性的问题。（2）用双阈值过零检测与数据选择技术。以时差法超声波气体流量计为基础，采用双阈值过零检测与数据选择算法技术，区别于超声波自动增益控制法，不对信号进行处理，通过关联幅值与飞行时间周期变化的关系，根据幅值判断飞行时间是否发生周期性变化，从实际测量得到多个结束方波脉冲对应的时间值中选择合适的结果，作为最终的飞行时间，从而精确计算气体流量。（3）自动调零算法。燃气表在温度、压力等外部因素变化条件下，对超声信号产生一定的影响，从而影响计量的时间差；此产生的时间差变化，可能只有ns级别，对高端流量几乎没影响；但对于低端流量，特别是Qmin，影响非常大，造成测量精度超过标准要求。另外，燃气表在无流量情况下的零点，可能受到超声波换能器零点的漂移影响，产生整体计量的漂移，对低端流量造成较大的影响，这是低端流量精度和稳定性超标最重要的原因。针对超声波换能器的零点漂移问题，在软件算法上，采用自动调零的处理算法，超声波燃气表采用可调整的零点，并根据超声波换能器的信号波动特点，软件上自动调整超声波燃气表的零点，保证在外部因素或内部因素作用下，超声波燃气表的零点随环境变化而适当做出调整，抵消由于零点漂移对低端流量产生的影响；同时，考虑电路整体对时间差值的影响，在软件算法上，补偿此部分对测量的影响。 五、超声波燃气表用气体流量传感器的应用基于专利的气体流量传感器硬件和软件核心技术，四方光电公司针对我国家用表以及五小工商户客户的需求，成功开发出超声波家用和商用燃气表。其核心传感器部件见图2：图2. 家用和商用超声波燃气表核心传感器部件解决核心燃气表气体流量传感器后，就可以利用以往具有的外壳、皮膜阀、电源管理等组装燃气表。图3是采用超声波核心流量传感器的G4燃气表。 图3. G4超声波燃气表(内置国产化核心流量传感器)根据燃气表的计量要求，进行了宽量程的燃气表误差特性以及耐久性实验。 图4. G4超声波燃气表典型误差曲线 图5. G4超声波燃气表耐久性误差曲线由于我国超声波燃气表的国家标准还处于征求意见稿阶段，因此借鉴了EN-14236欧洲有关“ultrasonic-domestic-gas-meters”标准进行完整的测试。除以上图示的基本试验，还进行了线性度、压损、高低温、交变湿热、耐粉尘、脉动流量等试验。试验表明基于超声波气体流量传感器核心模块的燃气表均满足燃气表的各项指标要求。作者简介熊友辉博士，教授级高工。中国科协九大代表、中国仪器仪表学会理事、分析仪器分会副理事长。主持过科技部重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网专项、湖北省重大科技专项等多项国家和省市科技项目。现任武汉四方光电科技有限公司总经理。 公司简介武汉四方光电科技有限公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器及物联网解决方案的国家高新技术企业，其全资子公司——四方仪器自控系统有限公司，以自主知识产权的核心传感器技术为依托，陆续推出了红外/紫外烟气分析仪、红外煤气分析仪、红外天然气热值仪、激光拉曼气体分析仪等气体成分分析仪器，并先后研制了超声波气体流量计、超声波燃气表核心传感器部件、智能超声波燃气表等燃气流量测量产品。四方光电通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000、IATF16949等有关质量、环境、健康安全、汽车电子等体系认证，目前已与多家世界五百强企业建立长期配套合作关系。

所谓气体传感器，是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测，测量该气体在传感器附近是否存在，或在传感器附近空气中的含量。因此，在安全系统中，气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上，通常分为可燃气体传感器（常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常采用红外、紫外等）、氧气（常采用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器。从使用方法上，通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上，通常分为扩散式气体传感器（即传感器直接安装在被测对象环境中，实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触）、吸入式气体传感器（是指通过使 用吸气泵等手段，将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释，又可细分为完全吸入式和稀释式等）。从分析气体组成上，通常分为单一式气体传感器（仅对特定气体进行检测）和复合式气体传感器（对多种气体成分进行同时检测）。按传感器检测原理，通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性：1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条件下，每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下，传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途：一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型（采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件）、表面电位型（采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件）、体积控制型（基于半导体与气体发生反应时体积发生变化，从而产生电导率变化的工作原理） 等。可以检测百分比浓度的可燃气体，也可检测ppm级的有毒有害气体。优点：结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足：测量线性 范围较小，受背景气体干扰较大，易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质，当用作气体传感器时，它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中，可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用，其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间，选择性、灵敏度高于半导体气体传感器，寿命长于电化学气体传感器，因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器，即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层，在一定温度下，可燃气体在表面催化燃烧，因此铂电阻温度升高，导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹，因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体，但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析（根据电解过程中消耗的电量，由法拉第定律来确定被测物质含量）传感器。这种传感器用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。主要优点：体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辨率一般可以达到0.1ppm，寿命较长。主要不足：易受干扰，灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同，只是频率高，能量大。被测气体到达气室后，被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流，气体浓度和电荷流的大小正相关，测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物，PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率，通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史，其仪表类型较多，能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应，其中广泛应用的是气体的氧化反应（即燃烧），其典型为催化燃烧式气体传感器，其主要工作原理是在一定温度下，一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥，主要用于检测可燃气体，如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体，采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量，石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量，燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端，当有气体时，对红外光产生吸收，接收到的红外光就会减少，从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器，使检测更准确、可靠。优点：选择性好，只检测特定波长的气体，可以根据气体定制；采用光学检测方式，不易受有害气体的影响而中毒、老化；响应速度快、稳定性好；利用物理特性，没有化学反应，防爆性好；信噪比高，抗干扰能力强；使用寿命长；测量精度高。缺点：测量范围窄；怕灰尘、潮湿，现场环境要好，需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护；现场有气流时无法检测；价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中，常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器，利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽，是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器（按构成方式不同，又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式）和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途：用于氧气的检测，选择性极好，是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁，废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术，分离并测定气样中各组分浓度，因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中，已有应用。工作时，从进样装置定期采取一定容积的气样，在流量一定的纯净载气（即流动相）携带下，流经色谱柱，色谱柱中装有称为固定相的固体或液体，利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同，使各组分在两相中反复进行分配，从而使各组分分离，并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理，气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点：灵敏度高，适合于微量和痕量分析，能分析复杂的多相分气体。不足：定期取样不能实现连续进样分析，系统较为复杂，多用于 试验室分析用，不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊，其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时，就会形成湍流，产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素，超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散，但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象，测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量，只能用于氧气检测，选择性极好。