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辨识研究相关的资讯

  • 买茅台人脸识别,辨识真假全凭感觉?科学仪器助力辨识真假茅台
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 上周,茅台再次登上了热搜关键词, strong 买茅台也要用上人脸识别 /strong 了。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 8月8日,贵州茅台官方微博发布消息称:8月7日晚间,茅台集团董事长李保芳在市场工作会上说:“要加快人脸识别技术的应用,有效遏制‘黄牛’搅局,将酒卖给真正喝酒的消费者”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 对消费者来说, strong 买茅台可以通过人脸识别,辨识真假难道全看感觉? /strong 现今市场中充斥着大量假冒白酒,真瓶假酒的情况也时有发生,到底应该如何分辨呢? /p p style=" text-align: center margin-bottom: 10px " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 593px height: 443px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c7ae67d3-e16b-48cc-a90e-3a62483ad262.jpg" title=" 摄图网_500488665_banner (1).jpg" alt=" 摄图网_500488665_banner (1).jpg" width=" 593" height=" 443" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " strong 科学仪器多维度鉴别真假茅台 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " strong 指纹图谱鉴别 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 白酒作为一个复杂混合物体系,在白酒品质控制方面,可以通过建立白酒指纹图谱,利用指纹图谱整体性、模糊性,以及图谱所具有的指纹特征,借助其指纹图谱确定白酒的真伪与优劣。目前,运用先进的色谱技术,诸如气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、气质联用(GCMS)等技术对白酒进行了大量的分析工作,获得了许多可靠的数据。但是色谱法也存在着一些致命的缺陷—— strong 色谱法多注重于白酒微观化学成分的研究,而将白酒各种自身成分相互关系割裂开来,因此色谱法不适于白酒的整体评价,可以作为成分分析的参考 /strong 。 strong 红外光谱技术相对于色谱技术有着独特的优势,且目前已证实,采用红外光谱技术可以鉴别真假茅台酒。红外光谱无损快速的特点使其对白酒真伪鉴别成为一个非常有效的方法。 /strong /p p style=" text-align: center margin-bottom: 10px " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f792c7c8-0d05-4d51-afd6-2d76f4aa936c.jpg" title=" ee0aaa29-8ed2-4807-8e3e-86c3d8814c05.jpg!w300x300.jpg" alt=" ee0aaa29-8ed2-4807-8e3e-86c3d8814c05.jpg!w300x300.jpg" / /p p style=" text-align: center margin-bottom: 10px " 红外光谱仪 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " strong 产地分析鉴别 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 中国历来就有“一方水土养一方人”的说法,而“一方水土”更能酿出“一方好酒”,足以说明高质量白酒的酿造离不开水质、土壤、气温、气候、微生物等条件俱佳的自然和谐环境。因产品酿造地理环境的不同和气候条件的不同而使白酒的风味产生差异性,风格也不具相同,也可以通过原产地来辨别真假酒。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对酒中矿物质的检测与酿酒用水中的矿物质元素做分析对比,可以验证白酒酿造的原产地。同时,利用气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、氨基酸分析等方法对白酒或酒类产品中的呈香呈味物质的检测及白酒中的氨基酸等成分的分析,可以作为辨别白酒原产地的重要参考,以此鉴别酒品的真假。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 586px height: 440px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/030dbc85-f91a-436c-9e58-1b678b6a9832.jpg" title=" 摄图网_501166136_banner.jpg" alt=" 摄图网_501166136_banner.jpg" width=" 586" height=" 440" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 白酒鉴别虽然目前有很多方法,但民众可以使用的却少之又少,还是需要有关部门的大力监管,才能让假酒不再出现在人民的餐桌上。 /p p br/ /p
  • 环境噪声信源分析与特征辨识虚拟仪器系统研发
    针对传统的环境噪声监测与分析仪器功能单一化,提出了环境噪声连续实时监测与同步时频分析一体化的设计思想,自行开发了环境噪声信源特征分析与辨识虚拟仪器系统。其检测前端采用半球型电容声压传感器阵列,以PC机及其自带声卡为硬件,在LabVIEW软件平台上通过二次开发,实现环境噪声信号采集、参量计算、时频分析、声源类型判定多功能一体化。该虚拟仪器系统定位最大相对误差4.13%,测量声级分辨率0.01dB。 环境噪声信源分析与特征辨识虚拟仪器系统研发_乔佳乐.pdf
  • 美国发明用“喷雾解析电离质谱法”快速准确辨识指纹
    想必所有的侦探小说迷都知道,提取和分析指纹真是一桩乏味且冗长的活计。如小说中描写的那样,严谨的法医们挥着小刷子、在指纹上施粉、再粘上胶带……即使对最为耐心细致的人,这都是一个不小的挑战。不过现在,法医们不必再像《犯罪现场鉴证》(CSI)中描绘的那样,为辨识指纹焦头烂额了。只需一个便携式指纹分析器,棘手问题不难迎刃而解。   8月份的《科学》杂志撰文介绍了“喷雾解析电离质谱法”(简称DESI)的文章,这项技术的发明者是来自印第安纳普渡大学的戴米安艾法教授和他的团队。该技术的过人之处在于:不同于传统的光学技术,DESI是一种化学技术。它能够快速、准确地鉴定指纹,易于野外操作,对重叠指纹和罪犯曾接触物体的情况也能了如指掌。   这项技术的工作原理是:在一片极小的指纹区域(约0.15mm×0.15mm)内,喷上带电的甲醇与水的混合物。当这些小液滴与指纹相接触时,它会自动提取指纹中的化学物质,制造出一层液态薄膜。随着该指纹区域内喷洒的液滴的增加,先前形成的液状薄膜就会散开,并吸入光谱仪。此时,光谱仪便开始进行所收集分子的分析。这一过程所耗时间仅为数十秒。   DESI正是通过对指纹上所含分子的辨析来“抓出”真凶的。指纹上的每一个分子都会被光谱仪赋予一个所谓的化学“像素”。这里的“像素”当然和屏幕上的像素意义不同:后者代表一种颜色,而前者则代表着一种分子。指纹由各个指纹片断构成。   DESI是一项基于化学原理的技术。所以,相比视觉技术,它便拥有另一个卓越之处:能够检测留下指纹的人在此之前接触过那些物品。艾法和他的同事们在实验中就曾检验出手指接触过的可卡因、大麻、炸药等物。此外,对于光学技术很难辨析清楚的重叠指纹,DESI也能轻松搞定。   DESI不仅将成为侦探们探案的利器,也极有牵引医生目光的潜力。 因为DESI也同样能够化验指纹上的器官分泌物。这些分泌物虽停留在指纹上,却是身体内部新陈代谢的直接产物。因而,它们又可以被视为是人体健康的风向标之一。或许,我们可以期待有一天医生能够凭着扫描病人的一块皮肤就诊断出病人身上的病症。   现在,艾法团队的成员格拉汗库克斯 (Graham Cooks)已经成功制作出一台内置微型质谱仪的DESI仪器, 这台仪器有医药箱那么大,很适宜于法医随身携带。面对日益强大的指纹分析技术,看来,是惯犯们收敛自己双手的时候了。   (译自《经济学人》)
  • 大连化物所利用固体核磁共振精确表征分子筛中半交联骨架铝物种的辨识、演化和酸性
    近日,大连化物所催化基础国家重点实验室固体核磁共振及前沿应用研究组(510组)侯广进研究员、陈魁智研究员团队与低碳催化与工程研究部催化基础与催化新反应探索研究组(DNL1201组)徐舒涛研究员合作,利用固体核磁共振(ssNMR)及红外技术,精确表征了分子筛中部分骨架配位铝物种的辨识、演化和酸性。分子筛催化剂由于具有良好的微观孔拓扑结构和固有的酸位点,在现代工业过程中发挥着至关重要的作用,但其活性位点结构及其实际的催化性能仍存在不确定性。陈魁智等在前期工作中,利用超高场核磁共振发现了一种新型骨架部分键联的活性位点,即(SiO)4-n-Al(OH)n(简称Al(IV)-2)。该位点在C-H键活化及烷烃裂解等经典反应中发挥着独特而重要的作用,这使其结构的详细阐明变得十分重要。 本工作中,合作团队进一步以三甲基膦(TMP)作为探针分子,通过对MFI分子筛的全面NMR表征,提出31P化学位移约-58 ppm处的TMP吸附物种,实际上是TMP结合到重要的催化位点上的信号,但此前通常归属为TMP物理吸附在非活性物种上。NMR辅助的31P-27Al核间距测量和全面的二维异核相关(1H-31P, 31P-27Al和27Al-1H)核磁共振实验表明,该TMP结合位点(δ31P = -58 ppm)源于部分骨架配位的Al(IV)-2物种中的Al-OH基团,即Al-OHP(CH3)3。31P-31P同核相关实验证明,BAS与Al(IV)-2的空间距离比BAS与 LAS更近,这有助于揭示催化反应的构效关系。此外,不同合成后处理样品的FT-IR和1H NMR结果对Al(IV)-2和骨架配位Lewis位点提供了新的见解。该工作实现了对TMP-Al(IV)-2物种的全面表征,为阐明分子筛中复杂的BAS-LAS-硅羟基—铝羟基网络结构提供了依据。相关研究成果以“Identity, Evolution and Acidity of Partially Framework Coordinated Al Species in Zeolites Probed by TMP 31P-NMR and FTIR”为题,于近日发表在ACS Catalysis上。该工作的第一作者是大连化物所510组博士研究生王志利。上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、大连化物所创新基金等项目的资助。
  • 北京中医药大学乔延江教授、吴志生教授团队建立了基于浓度扰动的差谱、二维相关光谱及密度泛函理论的有效成分特征信息辨识技术
    p   近红外光谱技术是目前使用最广泛的过程分析技术,模型性能是近红外光谱技术应用于生产过程质量控制的关键要素,基于结构的光谱特征波段解析是提高模型性能的重要途径。北京中医药大学乔延江教授、吴志生教授团队于2019年7月在Scientific Reports发表了一篇题为“Systematic discovery about NIR spectral assignment from chemical structural property to natural chemical compounds”的文章。马丽娟、彭严芳、裴艳玲等学生完成此工作,乔延江教授和吴志生教授共为通讯作者。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 545px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/93c90a8f-03a4-4ae3-ac1f-4fddaedb3c1f.jpg" title=" 微信图片_20190829135158.jpg" alt=" 微信图片_20190829135158.jpg" width=" 600" height=" 545" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong Figure 1. The idea of NIR spectral assignment from chemical structural property to natural chemical compounds. /strong /p p   针对中药制造NIR过程分析技术光谱信息冗余造成模型准确性低的问题,建立了基于浓度扰动的差谱、二维相关光谱及密度泛函理论的有效成分特征信息辨识技术,系统辨识了从简单化合物到复杂中药体系中青蒿素、五味子甲素等30余份对照品的NIR特征信息,提高了中药制造NIR过程质量控制的可靠性。成果已申请发明专利CN201910361355.6。 /p p strong   Systematic discovery about NIR spectral assignment from chemical structural property to natural chemical compounds /strong /p p   Spectra-structure interrelationship is still the weakness of NIR spectral assignment. In this paper, a comprehensive investigation from chemical structural property to natural chemical compounds was carried out for NIR spectral assignment. Surprisingly, we discovered that NIR absorption frequency of the skeleton structure with sp2 hybridization is higher than one with sp3 hybridization. Specifically, substituent was another vital factor to be explored, the first theory discovery demonstrated that the absorption intensity of methyl substituted benzene at 2330 nm has a linear relationship with the number of substituted methyl C-H. The greater the number of electrons given to the substituents, the larger the displacement distance of absorption bands is. In addition, the steric hindrance caused by the substituent could regularly reduce the intensity of NIR absorption bands. Furthermore, the characteristic bands and group attribution of 29 natural chemical compounds from 4 types have been systematic assigned. These meaningful discoveries provide guidance for NIR spectral assignment from chemical structural property to natural chemical compounds. /p p br/ /p
  • 用质谱化学“指纹”可辨识葡萄酒产地
    西澳大学两位法医科学家AlexMartin与JohnWatling发明了一种新式化学方法,来证实葡萄酒的起源。   这两位科学家运用质谱仪,测定澳大利亚周边地区400多款葡萄酒的化学“指纹”。   所谓的“化学指纹”是由60多种微量元素浓缩而成,主要根据所在产区土壤成份以及葡萄品种判定。在酿酒、运输、储藏过程中,这种“指纹”几乎不会发生变化。   产自同一产区的同品种葡萄酒会有相似的化学“指纹”,与其它产区的同种葡萄酒“指纹”截然不同。目前,科学家正在建立世界各地葡萄酒的相关数据库,一旦建成,就可能通过对比数据库中的“指纹”信息,辨别一些不知名葡萄酒的产地。
  • 研究:高低温交变湿热试验箱行业将来趋向
    随着经济的快速增长和科技水平的不断提高,高低温交变湿热试验箱的科技含量也在增加。以前有些厂家可能生产规模小,门槛低,企业技术科技含金量低。这些提供的测试设备用户使用效果不好。如今,随着环境测试行业技术的不断更新,环境测试行业的蓬勃发展也在推动。  目前,高低温交变湿热试验箱行业的明显特点是科技含量日益增加。这与以前依赖价格竞争有很大不同。与此同时,一些设备技能含量高,注重新产品研发的制造商,这些制造商的效益日益提高;相反,一些设备技术含量低、新产品和新技术研发薄弱的公司,效益开始下降,后来可能会被行业淘汰。  测试设备制造商根据高精度、低能耗、高效率的要求调整设备结构,进一步加强技术讨论,夯实行业基础。在设备外观和新能源方面,要加强设备原材料、设计、设备自动化和测试效果的优化。在技术研发方面,既要注重国际交流与合作,又要注重知识产权的维护;既要注重新技术创新和使用范围的发展,又要注重传统技术和传统使用范围的创新和创新。  此外,随着环境试验行业科学技术的进步,高低温交变湿热试验箱设备的出口状况也会发生变化。随着技术的不断创新,未来高低温交变湿热试验箱的出口量将显著增加。目前,我们应该加大科研力量的投入,通过自主创新走强强联合、优胜劣汰的道路,突破瓶颈,为更多的客户提供高质量的环境试验行业设备。林频仪器作为一家专业的试验机制造商,将不断加强设备的竞争优势,提高其在行业内的核心竞争力。
  • 砭石行业标准将出台 “炒石团”泛滥得遏制
    随着近年来养生热潮的来袭,养生界的新宠“砭石”迅速被广大老百姓所熟知。砭石销售行业可谓是一片红火,不管是在街上、商城、还是网上商店,各色各样的砭石令人眼花缭乱,甚至真假难分。   最近很多媒体报道砭石遭遇炒作热潮,甚至据说有的砭石被炒至三四十万。记者疑惑,砭石作为养生佳石,被誉为是传统中医疗养法的瑰宝,怎么会出现恶意炒作,甚至假砭石横行的地步呢?砭石这个行业到底有没有国家或行业标准呢?   为此,记者采访过许多专家协会,并且从中国砭道网了解到,砭石行业并不是没有标准,早在今年10月份,砭石行业的标准已经启动拟定工作。   据了解,2010年10月19日下午,在国家中医药管理局政策法规监督司和国家标准委技术审查部的指导下,由中华中医药学会主办,北京泗玥砭道文化传播有限责任公司协办,《中国砭石标准专家研讨会》在中华中医药学会会议室召开。   据悉,参加此次会议的有国家中医药管理局政策法规监督司的司长、国家标准委技术审查部的主任、中华中医药学会的副会长兼秘书长、全国中医标准化技术委员会的秘书长、联合国世界自然医学组织的执行主席、中国老年保健医学研究会外联部的主任、亚洲珠宝联合会主的席、中国水电医学会的秘书长等相关领导人和专家。会议围绕规范砭石行业的必要性、砭石标准的范围、砭石等级划分标准范围以及制定砭石标准的程序等议题展开。   最后经过深入地探讨,与会专家一致认为:   1、砭石砭术是传统中医学的重要组成部分,具有简单、方便、有效、安全、绿色、无创、外治法等诸多优势,可以在预防、保健、医疗、康复等方面发挥重要的作用。作为中医两大医疗器械之一和四大疗法之一的砭石砭术,是唯一可以满足自我医疗保健的方便推广和普及的中医器具和方法,它必将在国家相关管理部门的指导推广下大有作为,从而进一步提高人民群众的健康水平,扩大中医药产品体系和服务范围。   2、强调国家相关科研及医疗单位在十一年的砭石探索中取得的临床疗效、优良生物物理特性等,用的都是泗水流域山东段黑色泗滨砭石(泗玥石),其他颜色和产地的石材到底能不能制作砭具还没有科学依据。微晶灰岩等珠宝鉴定结果或注明俗称砭石的珠宝鉴定证书并不能证明其鉴定物是具备安全性、有效性和舒适性的合格砭石,提醒各医疗单位和消费者注意。   3、作为一种特殊的宝玉石,砭石是医疗器具,牵涉到人体健康,制定其标准非常必要。建议成立砭石标准起草委员会。根据国家中医药管理局、国家药品监督管理局和国家标准委的相关规定,制定出严谨、科学的标准,从而更好的推动砭石砭术行业的发展。   4、鉴于北京泗玥砭道文化传播有限公司发起制定砭石标准、拥有行业内最为全面的砭石检测报告和临床经验、在业内良好的信誉和口碑、多年来取得的众多国际国内荣誉和在砭石行业首屈一指的公司规模和影响力等,与会领导、专家推荐北京泗玥砭道文化传播有限公司提出成熟的砭石标准范围,在业界达成统一和共识。并按照有关程序,循序渐进,配合国家相关管理部门做好砭石标准最终的编写制定工作,最后实现从企业标准上升到通用标准和国家标准。   确实,这个行业的标准亟待出台。目前这个标准已经完成初步拟定阶段,为了给读者提供方便,记者也荣幸地拿到了该大会初步拟定的砭石标准。   附件:大会拟定砭石标准草稿   砭石标准范围:   实验得出结论   一、安全性方面:   1、放射性核素限量:指石材中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度必须同时满足Ira≤0.1贝可/千克,(为室内建材国家标准的1/10以下)、Ir≤0.13贝可/千克(为室内建材国家标准的1/10以下)。   2、有害物质汞≤0.1 /ppm(为化妆品国家标准的1/10)、砷≤0.6 /ppm(为化妆品国家标准的1/60)、铅≤5 /ppm(为化妆品国家标准的1/8)、铬≤10 /ppm(为室内建材国家标准的1/6以下)、镉≤1 /ppm(为室内建材国家标准的1/75以下)。   二、有效性方面:   1、自身可发出远红外波,其波段应在对人体有益的6—22微米之间。   2、峰值与人体自身发出的红外波峰值9.8um相同或接近,适合人体吸收。   3、红外波的照射强度为6×10-4(W/cm2srum)-9.9×10-4(W/cm2srum)之间,强弱适合于人体。   4、摸、擦可产生丰富的的超声波脉冲,对人体的穿透率接近100%,有效和细胞分子共振,活化深层细胞。   5、接触人体瞬间可使毛细血管和小血管的血液流速加快,立竿见影改善人体的微循环状态。   三、舒适性方面:   矿物结晶颗粒度粒径≤0.05毫米,作用于人体细腻舒适。   砭石等级划分标准:   在安全无害的前提下,砭石的等级划分标准为:   1、按砭石磨擦人体产生的超声脉冲事件次数将砭石划分为三个等级:   A级:3000次   B级:2500次   C级:2000次   2、按砭石产生超声波对人体的穿透率将砭石划分为三个等级:   A级:90%   B级:75%   C级:60%   3、按辐射的红外波谱带宽最大波长将砭石划分为三个等级:   A级,15μm   B级,14μm   C级,13μm   4、按红外辐射的照射强度将砭石划分为三个等级:   A级,9×10-4(W/cm2srum)   B级,8×10-4(W/cm2srum)   C级7×10-4(W/cm2srum)。   5、按矿物结晶颗粒度粒径将砭石划分为三个等级:   A级,粒径≤0.03mm   B级,粒径≤0.04mm   C级,粒径≤0.05mm   在此基础上给出了砭石综合等级的分级标准,砭石分为:A级、2A级、3A级、4A级、5A级,共五个等级。
  • 高低温交变湿热试验箱具备有哪些作用
    高低温交变湿热试验箱具备的能力:分别为升温,降湿,加湿与降湿功能; 下面为您讲解它的三大功能的作用:  一、升温功能  1.加温装置是控制试验箱升温关键环节;  2.它是控制器得到升温指令时会输出电压给继电器,大约3-12伏直流电加在固态继电器上面;它的交流端相当于导线接通;接触器也同时吸合,加热器两端有电压使其发热,通过循环风机带动把热量带到箱里,使高低温交变湿热试验箱升温;  3.那温度快达到你的设定值;控制器通过加在固态继电器通断调节;  4.我们在看屏幕上加热出力多少来调节发热量;这是在89度以上温度控制,在89度以下温度稳定如何控制呢?在一边通过固态继电器发热出力多少;另通过压缩机制冷循环降温达到动态平衡;温度恒定。  二、降温功能  压缩机是制冷系统心脏,它吸入低温低压气体,变成高温高压气体,通过冷凝成液体放出热量,通过风机带走热量,所以高低温交变湿热试验箱下面是热风原因,然后通过节流到为低压液体其次通过蒸发器成为低温低压气体回到压缩机;制冷剂在蒸发器中吸收热量完成气化过程重而吸收热量,高低温交变湿热试验箱达到制冷目的,完成降温过程。  三、加湿与降湿功能  降湿系统也是靠制冷系统完成,蒸发器放在高低温交变湿热试验箱里面;比较冷,试验箱里面高湿气体会见冷的物体冷凝成液体;如此反复箱体的高湿气体会很少,达到降湿目的。
  • 清洁三部曲,高低温交变湿热试验箱换新颜
    随着航空航天、汽车、家电、科研领域的发展,高低温交变湿热试验箱得到广泛应用。设备使用次数越多,设备零部件磨损和设备的老化越厉害,进而影响试验的准确性,缩短工作寿命。试验结束后,简单的三步清洁步骤可保设备历久弥新: 1、排出储水箱剩余的水,避免水箱结垢,使水箱达到延长寿命的作用。 2、用过的湿球纱布取下,如纱布出现变黄、发硬则直接更换新的湿球纱布;如纱布依然完好可清洁后晾干下次继续使用,不仅节约纱布而且保护湿度传感器;再用干净软布擦拭工作室内的水汽或污渍,如工作室较大不方便手动清洁,也可以直接使用高低温交变湿热试验箱的高温功能,设定50度的高温烧烤半小时即可。 3、打开工作室下方的挡风板(新型设备可直接打开,老式设备需使用梅花起子才能打开),用吸尘器或干抹布将沉淀在上面的灰尘处理干净。 注意:清洁最好是在 高低温交变湿热试验箱停止工作半小时之后进行,因制冷系统在使用之后会有一定的温度,以免烫伤操作人员。
  • 高低温交变湿热试验箱:基本原理、特点和应用场景
    高低温交变湿热试验箱是一种用于模拟不同环境条件的试验设备,可以在短时间内模拟出极端温度和湿度的环境,以测试各种材料和产品的性能。本文将从基本原理、特点和应用场景等方面对高低温交变湿热试验箱进行介绍。上海和晟 HS-80A 高低温交变湿热试验箱高低温交变湿热试验箱主要由箱体、温度控制单元、湿度控制单元、空气循环系统等组成。其中,温度控制单元和湿度控制单元是试验箱的核心部件。温度控制单元通过制冷系统和加热系统来控制试验箱内的温度,湿度控制单元则通过加湿系统和除湿系统来控制试验箱内的湿度。空气循环系统则用于将试验箱内的空气循环,以保证试验箱内的环境均匀。高低温交变湿热试验箱的适用范围非常广泛,可以应用于航空航天、汽车、电子、化工、医疗等各个行业。通过模拟不同环境条件,可以测试各种材料和产品的性能,如耐高低温、耐腐蚀、抗老化等。同时,高低温交变湿热试验箱还可以用于产品的研发和改进,以提高产品的性能和质量。高低温交变湿热试验箱的技术特点主要包括高精度温度控制、高精度湿度控制、快速温度变化速率、可靠的安全保护等。其中,高精度温度控制和湿度控制可以保证试验箱内的环境稳定,快速温度变化速率可以模拟出更加极端的环境条件,安全保护措施则可以保证试验箱的安全运行。在使用高低温交变湿热试验箱时,需要注意以下几点:首先,要严格按照试验箱的操作规程进行操作,避免出现意外事故;其次,要定期对试验箱进行维护和保养,以保证其正常运行;最后,要对试验箱的运行数据进行记录和分析,以便对试验结果进行准确的评估。综上所述,高低温交变湿热试验箱是一种重要的试验设备,可以模拟不同环境条件下的各种材料和产品的性能。随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,高低温交变湿热试验箱将会发挥更加重要的作用。
  • 148万,广五所中标高低温快速温变湿热试验箱采购项目
    p style=" text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 日前,中国电子科技集团公司第三十二研究所的“高低温快速温变湿热试验箱(招标编号:GKJY-219445ZH-0103)” 采购项目发布中标结果公告,广州五所环境仪器有限公司中标,中标价格148万。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 详细内容如下: /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " strong 一、中标人信息 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 标段(包)[001]高低温快速温变湿热试验箱 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中标人:广州五所环境仪器有限公司 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中标价格:148.000000万 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " strong 二、其他 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 高低温快速温变湿热试验箱采购项目的中标候选人公示期已结束,公示期间没有质疑和投诉,现将中标结果公示如下: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中标人:广州五所环境仪器有限公司 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中标价格:148.000000万 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " strong 三、监督部门 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 本招标项目的监督部门为中国电子科技集团公司第三十二研究所纪检监察审计部。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " strong 四、联系方式 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标人:中国电子科技集团公司第三十二研究所 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地址:上海市嘉定区澄浏公路63号 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 联系人:谈向农 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电话:021-67092219 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子邮件:txn6736@vip.sina.com /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " & nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 招标代理机构:北京国科军友工程咨询有限公司 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地址:北京市海淀区中关村南大街31号8号楼二层 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 联系人:姚子良 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电话:010-68118162 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子邮箱:gkzb68118162@163.com /p
  • 徕卡超高分辨显微技术-病毒学相关研究应用
    引言2020年注定是不平凡的一年,也将是载入史册的一年。一个不太热门的研究,一下子进入了公众视野,给我们上了一堂沉重的课。那么如何有效防范病毒传播,如何进行专业防控和疫苗研发,这都需要对病毒基本特征和机理深入研究。 然而,由于受到光学衍射极限的限制,普通光学显微镜分辨率只能达到200nm,而通常病毒和亚细胞结构的尺寸只有几十到200多纳米,远远小于普通光镜的分辨率。超高分辨显微技术的出现,为观测这类精细结构提供了可能,因此也得到了越来越广泛的应用。作为超高分辨技术的先驱,受激发射损耗(STimulated Emission Depletion, STED)技术更是在生命科学领域尤其是病毒学相关研究中发挥着重要作用。 本次为大家分享STED技术在病毒学研究中的应用和新进展,助力生命科学研究和发展。 STED基本原理2014年诺贝尔化学奖授予三位科学家,以表彰他们发明超高分辨显微技术。其中Stefan Hell发明了STED技术,而徕卡公司也是第一个将其商业化。从2007年开始,徕卡STED产品不断创新和优化,已经拥有近13年的STED技术积累。2014年首次推出SP8 STED 3X,即荣获当年的R&D100大奖。2019年更是创新性的推出了τ-STED,进一步在提升分辨率的同时降低了激光功率,更适合活细胞超高分辨成像。2014年诺贝尔化学奖获得者,左起分别是:Eric Betzig、Stefan W. Hell、William E. Moerner说了这么多,STED技术原理到底是什么呢?很简单。我们想象一下,一个点发射出的荧光信号,被检测后通常是一个衍射斑;如果我们同时使用一个甜甜圈样的激光将其周围的信号擦除掉,只允许中心很小的荧光信号发射出来,这样分辨率不就提高了吗。这个起擦除作用的激光便是STED激光,也叫损耗光,利用的是荧光的受激发射损耗原理。之后,通过对图像的扫描,即可直接呈现超高分辨图像,无需任何后续计算过程。同时,根据公式,可通过增加STED激光功率来提升图像分辨率。STED原理示意图:STED通过受激发射损耗去除衍射环上的荧光信号,大大缩小有效的激发区域,从而改写了分辨率公式,提高了光学分辨率 STED技术在病毒学研究中的应用实例 01第一个应用实例,是对病毒精细结构的观察。2012年发表在国际顶级期刊science上,标题为:荧光纳米显微镜(STED)揭示成熟依赖的HIV-1病毒表面蛋白的再分布特征【1】。图中绿色代表HIV-1病毒粒子,红色表示病毒表面的膜蛋白。可以看到,通过普通共聚焦无法分辨膜蛋白的具体定位位置,很模糊。包膜糖蛋白gp120(红色)与病毒粒子(绿色)90%共定位,信号模糊,分辨不出细节。而STED成像可以发现,大多数成熟病毒粒子表现出单一的包膜蛋白Env信号或焦点(图1B),而大多数未成熟粒子表现出两个或两个以上的包膜蛋白Env信号(图1D)。 02第二个应用实例,是对病毒成熟过程的观察。标题为:STED纳米显微镜揭示HIV病毒蛋白水解成熟的时间过程【2】。利用STED显微镜发现在HIV-1病毒成熟和未成熟条件下,可非常清晰区分其Gag蛋白的不同结构特征。未成熟病毒的Gag蛋白呈中空环状(图a),而成熟病毒中呈实心固缩状(图b)。作者巧妙的利用光控方法,进行STED时间序列成像。在400nm紫外光照后,PDI(光催化降解的蛋白酶抑制剂)降解,Gag蛋白能够被蛋白酶水解切割,进而病毒成熟。STED时间序列成像可轻松捕获病毒从未成熟到成熟过程,Gag蛋白重排的结构变化过程。03第三个应用实例,是对病毒基因组示踪。标题为:以单分子分辨率示踪宿主细胞中的病毒基因组【3】。腺病毒DNA通过AF594标记的叠氮点击反应显示,衣壳蛋白通过抗hexon的抗体识别,并且只有在脱壳后,病毒DNA才可以被反应检测到荧光信号。 通过gated STED超高分辨显微成像,可显著提高分辨率,清晰呈现病毒衣壳和DNA的真实尺寸大小。腺病毒衣壳实际大小约80nm,gSTED显示约110nm(包含一二抗尺寸),与实际一致。gSTED显示被衣壳蛋白包裹的病毒DNA尺寸略小于80nm,也与衣壳尺寸符合。 04第四个应用实例,是对病毒基因组复制的观察。标题为:利用STED超高分辨显微镜观察复制的HSV-1病毒【4】。值得一提的是,本文由中科院昆明动物所周巨民老师课题组与徕卡公司合作完成。病毒基因组复制是单纯疱疹病毒 1 (HSV-1) 溶解感染周期的重要事件。目前由于检测和观察方法的局限,病毒复制过程的细节仍难以捕捉。为了获得更加详细的 HSV-1 复制机制,本文使用了STED受激发射损耗显微镜,结合荧光原位杂交 (FISH) 和免疫荧光,对HSV-1 复制过程进行了精细观察。 作者设计了位于HSV-1病毒基因组两端的探针,分别以DIG(绿色)和Biotin(红色)进行标记,在病毒复制的早期和晚期,分别成像观察。STED成像发现,在复制的早期,红绿两色信号的共定位程度较高;而在复制后期,两个系数均发生了明显降低,表明HSV-1 基因组在复制过程中经历了从紧凑到松弛的动态结构变化,同时需要占用较大的空间进行复制。 05第五个应用实例,是对病毒侵染和传播过程捕获的研究。标题为:ARP2和病毒诱导的丝状伪足促进了人类呼吸道合胞体病毒的传播【5】。利用STED超高分辨显微镜进行成像,发现感染了RSV病毒的细胞(图A第一行,标记为A和C)外存在大量的丝状伪足(红色),且富集有大量病毒颗粒(绿色);暗示可通过丝状伪足将RSV病毒传递给邻近细胞。而在ARP2敲除的细胞中(图A第二行),即便感染了RSV病毒,细胞的丝状伪足数量都大量减少,病毒在细胞间的传播不明显。放大图像(图B),可观察到RSV病毒主要分布在丝状伪足的尖端,进一步验证了病毒可通过诱导丝状伪足的产生来促进其在细胞间的传播。 如何进一步提高STED分辨率?根据公式我们可以知道,通过增加STED激光功率就可直接增加图像的分辨率,这个方法最为简单;但问题是不利于活细胞成像。那么如何在不提高激光功率的前提下,进一步提高STED分辨率呢?有以下三种方法,分别是gated STED,gated STED + Lightning,和徕卡新推出的τ-STED。 01以两个距离76nm的DNA Origami为例,gated STED在不改变STED激光功率的前提下,逐步缩小荧光寿命的检测范围,可逐步提高分辨率,清晰地分辨两个点信号。02对中心粒的gated STED + Lightning成像结果,分辨率(半高宽)可达22nm!03新一代STED:τ-STED,即将STED和超快速的荧光寿命相结合,实时呈现超高清分辨图像。它在已有STED优势的基础上,可以更低激光功率获得更高图像分辨率,进一步拓展荧光染料的选择,非常适合长时间的活细胞成像。结语徕卡STED拥有13年的研发、技术和服务经验,也具有以下突出优势特点,是病毒学研究的绝佳利器:“纯光学”超高分辨显微技术,所见即所得全光谱、多色超高分辨成像,提供592nm/660nm/775nm三根 STED谱线专为STED设计的多款满足不同应用需求的物镜使用常规荧光染料及荧光蛋白,制样简单、方便τ-STED低光毒性,更适合活细胞超高分辨成像快速扫描头能够更好的保护样品LAS X Navigator能够轻松寻找目标视野 此外,整个STED是搭载在徕卡共聚焦平台上的,因此也拥有共聚焦的所有优点。相信徕卡STED超高分辨显微镜能够更多地贡献超高清图像结果,助力病毒学和生命科学研究发展。 参考文献:【1】Chojnacki J, Staudt T, Glass B, et al. Maturation-dependent HIV-1 surface protein redistribution revealed by fluorescence nanoscopy.[J]. Science, 2012, 338(6106): 524-528.【2】Hanne J, Gottfert F, Schimer J, et al. Stimulated Emission Depletion Nanoscopy Reveals Time-Course of Human Immunodeficiency Virus Proteolytic Maturation[J]. ACS Nano, 2016, 10(9): 8215-8222.【3】Wang IH, Suomalainen M, Andriasyan V, et al. Tracking viral genomes in host cells at single-molecule resolution. Cell Host Microbe. 2013 14(4):468–480. 【4】Li Z, Fang C, Su Y, et al. Visualizing the replicating HSV-1 virus using STED super-resolution microscopy[J]. Virology Journal, 2016, 13(1): 65-65.【5】Mehedi M, Mccarty T, Martin S E, et al. Actin-Related Protein 2 (ARP2) and Virus-Induced Filopodia Facilitate Human Respiratory Syncytial Virus Spread[J]. PLOS Pathogens, 2016, 12(12).
  • 中科院物理所成功研制高精度脉冲升温-纳秒时间分辨中红外瞬态光谱仪
    &ldquo 十年磨一剑,不敢试锋芒,再磨十年剑,泰山石敢挡&rdquo 。每一位从事实验研究的科研人员都梦想手中有一把利器,能够和侠客一样在科学的天地里纵横天下,快意恩仇。然而当看准一个研究方向后,手头不可能都有现成的设备,尤其是遇到国外设有技术壁垒的时候。   5月27日,Review of Scientific Instruments 发表了中科院物理研究所软物质物理重点实验室翁羽翔研究组的一篇题为A Q-switched Ho:YAG laser assisted nanosecond time-resolved T-jump transient mid-IR absorbance spectroscopy with high sensitivity的仪器研制论文,便是一项磨剑之作。   蛋白质的动态结构信息是理解其生物学功能的基础。为此国际上发展多种蛋白质动态结构的测量方法,各有千秋。脉冲升温-纳秒时间分辨瞬态红外光谱便是其中的一种,相比较而言,该方法的特点时具有高的时间分辨率。其中涉及的关键设备之一为可调谐连续工作中红外激光源,用于蛋白质二级结构变化的红外指纹光谱指认。由于其在军事用途方面的敏感性,在2009年之前一直属于对华出口限制物资。   翁羽翔研究组长期致力于脉冲升温纳秒时间分辨红外光谱技术的发展及其在蛋白质动态结构方面的应用研究。该课题组与大连理工大学于清旭教授开展长期合作,于2005年建立了基于国内一氧化碳气体中红外激光技术的宽谱带脉冲升温-时间分辨瞬态光谱仪(测量精度为千分之一的吸光度差10-3&Delta OD ,Chin. Phys. 2005, 14, 2484),并用于蛋白质动态结构的研究,取得了系列成果(Biophysical Journal, 2007,93, 2756-2766  2009, 97, 2811-2819  Scientific Reports, 2014, 4,4834)。在前期大量工作的基础上,该课题组意识到只有将已有设备的测量精度再提高一个数量级,即到达万分之一的吸光度差(10-4&Delta OD)之后才能满足普适性要求,由此对脉冲升温光源和一氧化碳气体红外激光光源提出更高的要求。   为此该课题组在2008年申请了中科院科研装备研制项目,提出研制新一代具有国际先进水平的脉冲升温-纳秒时间分辨中红外吸收差光谱仪 包括研制高稳定连续输出可调谐一氧化碳中红外激光探测光源,以及研制新型的脉冲激光加热光源,即空间模式稳定、输出能量稳定的纳秒调Q的Ho:YAG脉冲近红外激光光源(2.1微米,与安徽光机所吴先友研究员合作)。该设备对蛋白质细胞色素c的脉冲升温-时间分辨中红外光谱测量结果表明,在蛋白质酰胺I' 光谱范围(1600-1700 cm-1)内达到的平均测量精度为2× 10-4&Delta OD 。该指标目前领先于国际上同类设备。论文第一作者为物理所博士研究生李得勇,署名单位为中科院物理所,安徽光机所和大连理工大学,并申请了国家发明专利。   该工作的意义在于,通过对高性能设备的自主研发,不仅能够满足基础研究的需求,同时还带动了国内特种激光技术的发展。   此项工作得到了中科院科研装备研制项目和国家自然科学基金委的资助。   图例. 脉冲升温诱导的细胞色素c在重水中温度由25℃阶跃到35℃、温度跳跃2微秒后在酰胺I' 内的瞬态吸收谱。作为比较,实线为35℃和25℃间测得的傅里叶红外吸收差谱。
  • “超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”专项取得重要成果
    p   在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”(项目编号:31327901)的支持下,北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,成功研制新一代高速高分辨微型化双光子荧光显微镜,并获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动清晰、稳定的图像。相关研究成果以“Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice”(高速高分辨微型化双光子显微镜在小鼠自由行为中获取大脑图像)为题于5月29日在线发表在Nature Method上。相关技术文档同步发表在Protocol Exchange上,并已申请多项专利。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/9523a7f7-b0b6-4b67-981d-b74805580c21.jpg" title=" 2017-06-14_094040.jpg" / /p p style=" text-align: center " 2.2g可佩戴式微型双光子显微镜 /p p   目前,各国脑科学计划的一个核心方向就是打造用于全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的研究工具。其中,如何打破尺度壁垒,整合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的活动和个体行为信息,是领域内亟待解决的一个关键挑战。 /p p   新一代微型化双光子荧光显微镜体积小,重仅2.2克,适于佩戴在小动物头部颅窗上,实时记录数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。在大型动物上,还可望实现多探头佩戴、多颅窗不同脑区的长时程观测。相比单光子激发,双光子激发具有良好的光学断层、更深的生物组织穿透等优势,其横向分辨率达到0.65μm,成像质量与商品化大型台式双光子荧光显微镜可相媲美,远优于目前领域内主导的、美国脑科学计划核心团队所研发的微型化宽场显微镜。采用双轴对称高速微机电系统转镜扫描技术,成像帧频已达40Hz(256*256像素),同时具备多区域随机扫描和每秒1万线的线扫描能力。 /p p   此外,采用自主设计可传导920nm飞秒激光的光子晶体光纤,该系统首次实现了微型双光子显微镜对脑科学领域最广泛应用的指示神经元活动的荧光探针(如GCaMP6)的有效利用。 同时采用柔性光纤束进行荧光信号的接收,解决了动物的活动和行为由于荧光传输光缆拖拽而受到干扰的难题。未来,与光遗传学技术的结合,可望在结构与功能成像的同时,精准地操控神经元和神经回路的活动。 /p p   微型化双光子荧光显微成像改变了在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式,可用于在动物觅食、哺乳、跳台、打斗、嬉戏、睡眠等自然行为条件下,或者在学习前、学习中和学习后,长时程观察神经突触、神经元、神经网络、远程连接的脑区等多尺度、多层次动态变化。 /p p   该成果在2016年底美国神经科学年会、2017年5月冷泉港亚洲脑科学专题会议上报告后,得到包括多位诺贝尔奖获得者在内的国内外神经科学家的高度赞誉。冷泉港亚洲脑科学专题会议主席、美国著名神经科学家加州大学洛杉矶分校的Alcino J Silva教授在评述中写道,“从任何一个标准来看,这款显微镜都代表了一项重大技术发明,必将改变我们在自由活动动物中观察细胞和亚细胞结构的方式。它所开启的大门,甚至超越了神经元和树突成像。系统神经生物学正在进入一个新的时代,即通过对细胞群体中可辨识的细胞和亚细胞结构的复杂生物学事件进行成像观测,从而更加深刻地理解进化所造就的大脑环路实现复杂行为的核心工程学原理。毫无疑问,这项非凡的发明让我们向着这一目标迈进了一步。” /p p   可以期待,微型化双光子荧光显微成像系统将为实现“分析脑、理解脑、模仿脑”的战略目标发挥不可或缺的重要作用。 /p
  • 北大教授研发出超灵敏结构光超高分辨率显微镜
    p   北京大学陈良怡团队联合华中科技大学谭山团队发明了一种超灵敏结构光超高分辨率显微镜 -- 海森结构光显微镜 (Hessian SIM)。此项成果近日以全文形式在线发表于Nature Biotechnology (影响因子41.67),论文题目为“Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/9733f7f5-ffa5-4262-9ca6-a6f439e01233.jpg" title=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图1:海森结构光显微镜解析囊泡融合孔道形成全过程。上图:实际的动态过程解析;下图:由实验结果得到的囊泡融合的四个中间态。 /p p   在每秒钟得到188张超高分辨率图像时,海森结构光显微镜的空间分辨率可以达到85纳米,能够分辨单根头发的1/600到1/800大小结构,而所需要的光照度小于常用的共聚焦显微镜光照度三个数量级。由于极低的光漂白以及光毒性,实现了100 Hz超高分辨率成像下连续采样10分钟得到18万张超高分辨率图像,或者是在1 Hz超高分辨率成像下连续1小时超高分辨率成像基本无光漂白。 /p p   与获得2014年Nobel化学奖的受激辐射损耗超高分辨率显微镜(STED)相比,海森结构光显微成像以极高的时间分辨率、极低的光毒性在活细胞超高分辨率成像方面占显著优势。例如,在观察细胞内囊泡与细胞质膜融合释放神经递质和激素过程中,海森结构光显微镜与STED显微镜(分辨率60纳米,每秒5幅左右; 巫凌钢实验室2018年3月Cell上线的文章)都可以观察到囊泡融合形成的孔道;但是,海森结构光显微镜还解析出囊泡融合时四个不同中间态,包括囊泡打开3纳米小孔、囊泡塌陷、融合孔道维持和最后的囊泡与细胞质膜完全融合的过程,真正可视化膜孔道形成的全过程(图1)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/a8d935d2-2f07-4d3a-bfc4-18cf43e9c1ae.jpg" title=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " 图2、海森结构光显微镜显微镜下观察到COS-7细胞中的内质网和线粒体相互作用的动态过程,蓝色的线粒体用MitoTracker Green标记,可以清楚辨识内嵴结构;品红色的是用SEC61-mCherry标记内质网结构。 /p p   此项突破一方面是基于硬件自主设计的新偏振旋转玻片阵列、高精度的时序控制程序以及高数值孔径物镜的应用;另一方面是创新的重构算法,借鉴了人眼区分信号和噪声的机制,首次提出将生物样本在多维时空上连续、而噪声是完全随机分布的先验知识用于构建海森矩阵,指导超高分辨率荧光图像的重建。 /p p   超灵敏海森结构光显微镜是目前活细胞成像时间最长、时间分辨率最高的超高分辨率显微镜,适用于各种细胞、不同探针的荧光成像 – 可以说,所有应用扫描共聚焦显微镜的场景都可以使用海森结构光显微镜,因而具有广泛的应用前景。 /p p   该论文的第一作者为北京大学黄小帅、华中科技大学范骏超和北京大学李柳菊,通讯作者为北京大学陈良怡、华中科技大学谭山。工作得到了国家自然科学基金委重大仪器研制基金、重大研究计划专项、科技部国家重点研发计划基金、重点基础研究发展计划和北京市自然科学基金委重点项目的资助。陈良怡、黄小帅等主创成员参与了早先发表于Nature Methods的高分辨率微型化双光子显微镜的研制,荣获2017年中国十大科学进展等荣誉。未来,他们将进一步实现微型化海森结构光的显微在体成像。 /p
  • 成果速递 | 超高分辨散射式近场光学显微镜在超快研究领域最新应用进展
    近年来,范德瓦尔斯(vdW)材料中的表面化激元(SP)研究,例如等离化激元、声子化激元、激子化激元以及其他形式化激元等,受到了广大科研工作者的关注,成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中,范德瓦尔斯原子层状晶体存在特的激子化激元,可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同时,具有较强的激子共振可以实现非热刺激(包括静电门控和光激发)的光波导调控。 前期的众多研究工作表明,扫描近场光学显微镜(SNOM)已经被广泛用于稳态波导的可视化表征,非常适合评估范德瓦尔斯半导体的各向异性和介电张量。 如上所述,范德瓦尔斯材料中具有异常强烈的激子共振,这些激子共振能产生吸收和折射光谱特征,这些特征同样被编码在波导模式的复波矢量qr中,鉴于范德瓦尔斯半导体在近红外和可见光范围内对ab-平面的光学化率有重大影响,因此引起了人们的研究兴趣。 2020年7月,美国哥伦比亚大学Aaron J. Sternbach和D.N. Basov教授等研究者在Nature Communications上发表了题为:”Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides”的研究文章。研究者以范德瓦尔斯半导体中的WSe2材料为例,利用德国neaspec公司的纳米空间分辨超快光谱和成像系统,通过飞秒激光激发研究了WSe2材料中光波导在空间和时间中的电场分布,并成功提取了飞秒光激发后光学常数的时间演化关系。同时,研究者也通过监视波导模式的相速度,探测了WSe2材料中受激非相干的A-exciton漂白和相干的光学斯塔克(Stark)位移。 原文导读: ① 在纳米空间分辨超快光谱和成像(tr-SNOM)实验中(图1,a),研究者先将Probe探测光(蓝色)照到原子力显微镜(AFM)探针的点上,从探针点(光束A)散射回的光被离轴抛物面镜(OAPM)收集并发送到检测器。同时,WSe2材料的中的波导被激发并传播到样品边缘后,进而波导被散射到自由空间(光束B)。二个Pump泵通道(红色)可均匀地扰动样本并改变波导的传播。 通过在WSe2/SiO2界面处的近场tr-SNOM的振幅图像(图1b)可明显观察到约120 nm厚WSe2材料边缘(白色虚线)处形成的特征周期条纹—光波导电场分布。研究者进一步通过定量分析数据,分别获取了稳态和光激发态下,WSe2中波导的光波导的相速度q1,r和q1,p。图1:纳米空间分辨超快光谱和成像系统对WSe2材料中光波导的纳米成像结果。a:实验示意图(蓝色为Probe光,红色为Pump光);b:近场纳米光学成像 c: 在稳态下,WSe2边缘的近场光学振幅图像;d: 光激发态下,延迟时间 Δt=1ps的WSe2边缘的近场光学振幅图像;e: 分别对c、d进行截面分析,获取定量数据。Probe探测能量,E=1.45 eV ② 研究者通过变化Probe探测能量范围(1.46–1.70 eV)及其理论计算成功获取了WSe2晶体稳态下的色散关系和理论数据显示A-exciton所对应的能量。图2:WSe2晶体稳态动力学的时空纳米成像研究。a: 不同Probe能量的近场光学振幅;b: 傅里叶变换(FT)分析 c: Lorentz拟合的WSe2块体材料介电常数面内组成;d: 基于Lorentz模型理论计算的能量动量分布(吸收光谱)。Probe探测能量,E 1.46–1.70 eV。 ③ 为了进一步研究光激发下WSe2中波导的色散和动力学,研究者进一步在90 nm的WSe2材料上,通过探测能量E = 1.61 eV,泵浦能量E = 1.56 eV,泵浦功率1.5 mW的实验条件进行了一列的纳米空间分辨超快光谱和理论研究。研究结果表明(图3a,b),研究者成功获取到了不同延迟时间Δt与δq2和δq1的关系。结果表明:光激发后的个ps内,虚部q2(图3a)突然下降(δq20)并迅速恢复。另一方面,理论计算结果(图3,c)显示了在A-exciton附近(黑色虚线箭头),初始能量Ex处,稳态(黑色虚线)和激发态A-exciton能量Ex’(蓝色箭头)分别的色散关系。 为了弄清各种瞬态机制,微分色散关系被研究者引入。先,研究者定义了微分关系:δqj=qj,p – qj,r,(j=1,2 分别代表波矢的实部和虚部,p, pump激发态,r 稳态)。研究者的理论及实验微分色散关系结果(图3 d、e)成功显示了光诱导转变中A-exciton的动力学行为。结果表明:A-exciton附近微分色散的特征是由两个伴随效应引起的:(i)仅在Δt=0时观察到的A-exciton的7 meV蓝移; (ii)A-exciton的漂白(定义为光谱频谱展宽和/或振荡强度降低(见图3d)。 趋势(i)在1 ps内恢复,与抑制耗散的动力学一致(图3a)。因此,研究者得出结论,A-exciton共振的瞬态蓝移是由于相干的光诱导过程所引起。 趋势(ii)持续时间更长,因此归因于非相干激子动力学。图3:WSe2中波导模的微分色散和动力学研究。a: δq2与Δt曲线;b: δq1与Δt曲线 c: 平衡和非平衡条件下洛伦兹模型计算的色散关系;d: 理论微分色散关系;e: 实验微分色散关系 综上所述,波导的瞬态纳米超快成像使我们能够以亚皮秒(ps)时间分辨率来量化光诱导变化的WSe2光学特性。研究者在WSe2上成功观察到了光诱导相速度的大幅变化,这表明所观察到的效应可能在范德瓦尔斯半导体中普遍存在。此外,研究者的研究结果表明,我们可以按需调谐范德瓦尔斯半导体的光学双折射行为。另一方面,研究者的工作开创性地发展了利用tr-SNOM探测超快激子动力学的工作,并为利用波导作为定量光谱学工具研究纳米光诱导动力学铺平了道路。研究者认为这种超快泵浦探测方法的高空间和时间分辨率,可能同样适用于新奇拓扑材料中的边缘模式和边缘效应的研究。 neaspec公司利用十数年在近场及纳米红外领域的技术积累,开发出的全新纳米空间分辨超快光谱和成像系统,其Pump激发光可兼容可见到近红外的多组激光器,Probe探测光可选红外(650-2200 cm-1)或太赫兹(0.5-2 T)波段,实现了在超高空间分辨(20 nm)和超高时间分辨(50 fs)上对被测物质的同时表征,可广泛用于二维拓扑材料、范德瓦尔斯(vdW)材料、量子材料的超快动力学研究。 参考文献:[1]. Aaron J. Sternbach et.al. Femtosecond exciton dynamics in WSe2 optical waveguides, Nature Communications , 11, 3567 (2020).
  • 超分辨光学显微成像研究取得进展
    p   近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜与美国国立卫生研究院教授Hari Shroff合作,成功研发出新型双光子激发的超分辨光学显微成像系统,该系统同时具备超分辨光学显微成像功能和大深度三维成像能力,使光学超分辨成像深度推进至破纪录的250微米,相应研究成果Adaptive optics improves multiphoton super-resolution imaging(《自适应光学提升超分辨显微成像》)最近发表在《自然-方法》(Nature Methods)上,郑炜是该文的第一作者兼通讯作者。 br/ /p p   “看得细”和“看得深”是光学显微成像领域面临的两大挑战,经过科研人员几十年来的不懈努力,无论是在“看得细”还是“看得深”方面,都涌现了一批创新技术,取得了巨大成功,但是同时具备“看得细”和“看得深”这两项功能的光学显微成像技术却并不多见。 /p p   在该项研究中,郑炜等人把具备深层生物组织成像能力的双光子显微成像技术(Two-Photon Microscopy, TPM)和具备超分辨成像功能的瞬时结构光照明显微成像技术(InstantStructuredIllumination Microscopy, ISIM) 有机结合起来,实现双光子激发的超分辨显微成像功能。同时,研究人员又利用自适应光学(Adaptive Optics, AO)技术成功克服了由生物组织引起的波前相位畸变问题,最终实现176纳米的横向分辨率、729纳米的纵向分辨率及250微米的探测深度的成像效果。利用该技术,可以对细胞、线虫胚胎及幼虫、果蝇脑片和斑马鱼胚胎开展高清晰三维成像研究,成像效果显著优于传统双光子成像质量。值得一提的是,由于该技术提高了光子利用效率,从而降低了所需激光功率,可以对线虫胚胎的发育过程开展长时间、高清晰的三维动态观测。在长达1个小时的连续三维成像过程中未对线虫胚胎发育造成任何影响,该技术对胚胎发育研究具有重要作用。 /p p   该研究得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展(“973”)计划和深圳市海外高层次人才创新创业孔雀计划的项目支持。(来源:中国科学院深圳先进技术研究院) /p p    a href=" http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.4337.html" target=" _self" title=" " 论文链接 /a /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/86d620c1-204c-489e-b896-ab006f4ab6e2.jpg" title=" 1.jpg" width=" 462" height=" 282" style=" width: 462px height: 282px " / /p p   左图为果蝇脑片在传统双光子成像(2P WF)、双光子超分辨成像(2P ISIM)和结合有自适应光学的双光子超分辨(2P ISIM AO)显微成像结果对比,右上图为位于胶原凝胶150微米深处细胞三维成像对比,可见无论是横向还是纵向,新技术的分辨率都有显著提升。右下图为线虫胚胎发育过程中连续1小时的三维观测,细胞正常分裂进程证明了该技术可用于胚胎发育动态研究。 /p p br/ /p
  • 超分辨显微镜研究获进展
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中国科学院上海高等研究院宏观量子中心研究员王中阳课题组和中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学实验室研究员韩申生课题组合作,首次提出利用鬼成像方法加快超分辨率荧光光学显微镜的成像速度。新方法有望捕获细胞内以亚毫秒速度发生的生物过程。相关研究成果以Single-frame wide-field nanoscopy based on ghost imaging via sparsity constraints& nbsp 为题发表在美国光学学会刊物OPTICA上(DOI:& nbsp 10.1364 / OPTICA.6.001515),并被美国光学学会(The Optical Society, OSA)作为高影响研究工作在发表的同时同步向媒体进行宣传推广。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 超分辨光学显微技术通过克服光的衍射极限来实现纳米级的分辨率。尽管传统超分辨显微镜可以定位细胞内单个分子,并构建超分辨图像,但在活细胞中却很难使用,因为重建图像需要成百上千帧——这个过程太慢,无法捕捉快速变化的动力学过程。为了解决这个问题,该研究团队将随机相位调制器加入到荧光显微镜中实现荧光信号的编码,并结合鬼成像技术与随机测量压缩感知方法,大幅度提高图像信息获取效率,数量级地减少重构超分辨图像所需的采样帧数。研究结果表明,在高标记密度下只需要通过单帧荧光图像的采样就可实现80nm分辨率的超分辨光学成像。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此外,研究的新方法还与2014年诺贝尔奖三大超分辨率技术之一的随机光学重建显微镜(STORM)相结合,将STORM的采样帧数减少了一个数量级以上。研究结果显示成像一个60nm的环,该方法只用10帧图像就可以重构图像,而传统的STORM方法需要多达4000帧图像才能达到同样的效果。该方法还实现用100帧图像分辨40nm标尺。并且研究的超分辨成像显微镜不需要高的照明强度,这有助于减少光漂白和光毒性,有利于长时间的动态生物过程和活细胞成像研究。因此这项创新技术有望在生物、医学等超分辨显微成像研究领域得到广泛的应用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 文章的第一作者是上海高研院博士研究生李文文。该工作受到国家重点研发计划(“数字诊疗装备研发”专项)的资助。& nbsp /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 516px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/bdc8a826-986f-499a-b428-d54bb5a2570c.jpg" title=" 显微镜装置示意图与重构结果.jpg" alt=" 显微镜装置示意图与重构结果.jpg" width=" 600" height=" 516" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图:显微镜装置示意图与重构结果 /p
  • 高宁研究组与香港科技大学戴碧瓘研究组共同在《自然》发文揭示真核生物DNA复制解旋酶高分辨三维结构
    p   2015年7月29日,清华大学高宁研究组和香港科技大学戴碧瓘教授研究组共同在《自然》(Nature)杂志上以长文形式在线发表了题为《真核生物DNA复制解旋酶MCM复合物的3.8埃分辨率结构》(Structure of the Eukaryotic Minichromosome Maintenance Complex at 3.8 埃)的研究论文,首次报道了真核生物DNA复制起始与延伸过程中DNA解旋酶核心组分MCM2-7复合物的3.8埃高分辨率冷冻 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _self" title=" " style=" color: rgb(84, 141, 212) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 电镜 /strong /span /a 结构,并以此为基础对DNA复制起始时MCM2-7复合物的作用机理进行了分析。该论文是清华大学国家蛋白质基础设施(北京)建立以来,完全利用此平台进行数据收集及处理而发表的首篇世界顶级杂志科研论文。《自然》杂志同期刊发了“News & amp Views”评论文章重点推荐介绍了这项工作。 /p p   遗传信息载体DNA在细胞内的复制受到严格的调控。双链DNA的复制包括解旋和复制两个过程,复制起始的一个关键步骤是DNA解旋酶的结合和激活。MCM2-7复合物负责在DNA复制起始和延伸阶段进行双链DNA的解螺旋。DNA复制异常会导致基因组的不稳定,与多种人类恶性肿瘤的发生、发展具有密切的关系 作为DNA复制解旋酶的核心组分,MCM2-7本身的基因突变或异常表达也与很多人类疾病密切相关。例如,MCM4基因的突变可以导致小鼠乳腺癌的发生。 /p p   由于MCM2-7复合物功能机制的重要性,在过去三十年里,相关领域研究人员对其进行了大量的功能和结构方面的研究。由于其结构的复杂性,针对MCM2-7复合物的高分辨三维结构解析一直停滞不前,已成为其功能研究的重要限制因素。2013年下半年开始,高宁研究组和香港科技大学戴碧瓘研究组合作,利用清华大学冷冻电镜平台对MCM2-7双六聚体复合物以及与相关功能因子结合的复合物进行结构解析。初期主要是利用负染电镜和冷冻电镜的方法对相关复合物进行分析。2014年下半年,Titan Krios电镜更换新一代的K2相机后,在之前条件优化的基础上,该课题获得了关键性突破,进而解析来自酵母菌分裂间期G1期MCM2-7双六聚体复合物近原子分辨率的三维结构。结构分析表明,两个MCM2-7单六聚体呈二次对称,并相对于中心轴线有一定角度的倾斜和扭转,在中心形成一个扭曲的中央通道。四层结构域组成的环状结构限制了中央通道的大小,使之具有了完美匹配双螺旋DNA的直径(图)。这些结构分析表明MCM2-7复合物直接参与了复制起始时的DNA最初解链过程。这一高分辨率的结构为真核生物特异的解旋酶家族蛋白复合物的组装、激活和调控的研究提供了一个全新视点,为指导此复合物的功能研究奠定了良好的基础。 /p p   清华大学生命学院2015届博士李宁宁和香港科技大学的翟元梁博士为该论文的共同第一作者。高宁研究员、香港科技大学的戴碧瓘教授及翟元梁博士为共同通讯作者。生命学院的杨茂君教授参与了原子模型的搭建工作,冷冻电镜平台的雷建林博士、2015届博士张一小和2012级博士生李婉秋参与了冷冻电镜数据收集工作。论文还得到了生命学院王佳伟研究员和李雪明研究员在数据处理及分析等方面的建议和协助。该研究获得了科技部、国家自然科学基金委、香港研究资助局以及香港科技大学的经费支持。 /p p   高宁研究员2008年底加入清华大学生命科学学院,2009-2010期间主要参与生命学院冷冻电镜实验平台的搭建,一直致力于利用冷冻电镜三维重构技术研究蛋白质的生物合成、降解和核糖体的组装成熟、蛋白翻译的调控等重要生物过程,取得了一系列重要研究成果。先后在《Nature Structural & amp Molecular Biology》(2014),《PloS Biology》(2014),《Protein & amp Cell》(2014),《Nucleic Acids Research》(2013, 2013, 2014),《J Biol Chem》(2013)及《PNAS》(2011)等杂志发表多篇通讯作者研究论文,阐述了蛋白生物合成和降解中的多种调控机制。由于高宁研究员近年来的系统性研究成果,先后获得了多项人才基金(自然基金委优秀青年基金2014、北京市青年英才计划2013),以及自然基金委面上项目和科技部重大研究计划的支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/insimg/824f43e4-52c1-4c01-9a16-e3b1a654cbed.jpg" title=" 1.jpg" / /p p br/ /p p   MCM2-7双六聚体复合物高分辨率冷冻电镜结构及中央孔道结构示意图。梯状为双链DNA。 /p p   文章链接: /p p    a href=" http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14685.html" _src=" http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14685.html" http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14685.html /a /p p   评论文章: /p p    a href=" http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html" _src=" http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html" http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html /a /p
  • 593万!北京市心肺血管疾病研究所超高分辨质谱仪采购项目
    项目编号:11000023210200037508-XM001项目名称:基于高性能质谱检测系统的前沿生命组学研究平台建设其他仪器仪表采购项目预算金额:593 万元(人民币)采购需求:序号货物名称简要技术要求数量是否允许进口产品1超高分辨质谱仪1、适用于蛋白质组学应用,包括蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰、生物大分子相互作用、多肽和蛋白质的定量分析;2、适用于临床检测、代谢组学、脂质组学、生物制药、化药和天然产物分析,以及临床毒物筛查等应用领域。1套是(具体内容详见招标文件第三章 采购需求)合同履行期限:合同签订生效后120天内。本项目不接受联合体投标。获取招标文件时间:2023-03-23 至 2023-03-29 ,每天上午09:00至12:00,下午12:00至16:00(北京时间,法定节假日除外)地点:北京市政府采购电子交易平台(http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home)方式:投标人按照规定办理CA数字认证证书(北京一证通数字证书)后,在获取招标文件时间内持投标人自身数字证书登录北京市政府采购电子交易平台免费获取电子版招标文件。售价:¥0 元,本公告包含的招标文件售价总和对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:北京市心肺血管疾病研究所地址:北京市朝阳区安贞路2号联系方式:穆老师,010-644564072.采购代理机构信息名称:北京科技园拍卖招标有限公司地址:北京市海淀区万柳光大西园6号楼0188联系方式:贾徇、解磊、张文明,010-82575731/5131/5125/5831/5683/5137转213、221、2113.项目联系方式项目联系人:贾徇、解磊、张文明电话:010-82575731/5131/5125/5831/5683/5137转213、221、211
  • 催化剂的时间分辨降解可以用实验室SAXS进行原位研究吗?
    为了应对气候变化,可再生能源的使用被认为是行业以及私人要实施的最优先行动之一。现今所谓干净能源的使用受到若干因素的限制,其中间歇性的性质,即电力在不同时间范围内波动,是一个特别具有挑战性的问题。此外,锂电池的广泛使用使其效率受限,从而阻碍了向零排放电力来源的过渡。另外,燃料电池利用化学反应将能源转化电能,从而规避了发电、运输和储存的时间依赖性问题。质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 被认为是用于运输和其他移动应用的有前景的可再生能源 。图1. 质子交换膜燃料电池示意图。阳极(2H2 - 4h + + 4e -)和阴极(O2 + 4H+ + 4e - - 2H2O)发生了两个化学反应,从而产生电流。概述碳载铂电催化剂的降解过程 为了催化氧还原和氢氧化反应,碳载铂或铂合金纳米颗粒是目前应用最广泛的质子交换膜燃料电池电催化剂。然而,铂的高成本和稀缺性阻碍了其大规模的商业化。为了使这种类型的燃料电池在实际应用中具有竞争力,目前大量的研究集中在了解降解机制,最终目标是提高催化活性和稳定性。加速应力测试(ASTs)通常用于减少实验的测试时间。根据外加电位,可以区分出两种降解路径。1、当操作电位在≈6到≈1 V之间时,电化学Ostwald熟化过程有利于形成较大的Pt纳米粒子,而牺牲较小的Pt纳米粒子。2、当阴极电位大于5v时,碳载体的腐蚀会导致Pt纳米粒子的分离并最终形成聚集。 因此,纳米尺度的粒径分布研究成为了解电催化剂材料降解研究的重要部分。为此,小角X射线散射(SAXS)是一种强大的技术,可以提供关于催化剂形貌(纳米颗粒的形状、大小和粒径分布)等有价值的信息。催化剂降解循环中粒径分布的时间分辨演化可以通过对大量样品进行的非原位测量或通过更合适的原位操作进行推断。原位SAXS测试通常在同步辐射X射线光源进行,因为它们的强光源和碳载体的直接背景扣除。对于实验室光源进行的测试,背景通常是在无铂碳电极上进行非原位测量,其降解过程与研究对象的降解过程相同。通常,这需要二次单独实验,如果测量条件不相同,则在归一化过程中会产生额外的误差。数据采集的发展提供了用实验室X射线光源采集高质量催化剂降解原位SAXS数据的可能性 最近,来自哥本哈根大学和尼泊尔大学的一组研究人员提出了一种工作电极的新设计,可以在电池的无催化剂部分上记录操作背景数据,该部分进行了与催化剂膜相同的电化学处理。他们的概念验证研究表明,作为单个实验的一部分,在实验室X射线源上进行的原位SAXS测量可以进行适当的背景扣除。 使用加速应力测试前后(即使用新设计的工作电极)收集的背景数据获得的概率密度函数,与非原位测量的原始无电解样品上记录的数据进行比较(见下图)。第一个显著观察结果是电化学测试后采集的背景扫描归一化(图2b)比电化学测试前采集的背景扫描归一化(图2a)与原始样本更匹配。 此外,当将粒径分布作为AST步骤的函数进行分析时,使用包含两种不同粒径分布的模型,就会出现如图2 (b)所示的两种明显的转变:1、小颗粒的粒径尺寸不断增大,而大颗粒的粒径尺寸保持不变2、小颗粒的概率密度随大颗粒概率密度的增大而减小。 因此,原位SAXS测量结果表明,在ASTs作用下,Pt/C燃料电池的降解过程包括Pt的连续溶解,和Oswald熟 化,而不是粒子聚集的过程。图2. 概率密度随粒子直径变化的函数,从SAXS测量中获得,记录在AST周期的不同时刻。(a) AST周期前采集的归一化背景扫描数据。(b) AST周期后采集的归一化背景扫描数据。每张图的插图描述的是AST周期之前(并对其各自的背景扫描进行归一化)的样品与原始的非原位样品(不使用电解质测量)之间的比较。由Johanna Schröder和Jacob j.k Kirkensgaard提供。 这一概念验证研究证明了利用实验室X射线光源和改性电化学电池获得催化剂降解采集高质量SAXS数据的可能性。背景扣除的进展为实验室实验打开了机会的大门,与同步辐射相比,实验室测量为优化实验和重复性研究提供了更大的灵活性。同时,在实验室环境中获得的SAXS初步数据可用于设计更有效的同步辐射实验。
  • 我国几何量精密测量领域自主创新成果——关节式坐标测量机关键技术研究
    我国几何量精密测量领域自主创新成果——关节式坐标测量机关键技术研究于连栋,赵会宁,贾华坤[序言] 2004年我的导师费业泰教授开始与合肥工业大学校友Richard He合作开发便携关节式坐标测量机,是国内较早开展关节式坐标测量机研究的团队之一,当时费老师带领胡鹏浩和胡毅等几位老师及若干研究生从零开始攻关,研制了首台关节式坐标测量机原型样机。2006年6月本人加入这项研究工作,主要负责测量机误差建模和测量机参数标定和辨识方面的工作。初期仪器的研发工作还曾与中国船舶工业第6354研究所合作过一段时间。经过多年的持续研发,我们在关节式坐标测量机的创新精度支撑理论和仪器研发工程技术方面均积累了丰富的成果,本人先后主持4项与关节式坐标测量机相关的国家自然科学基金面上项目,2013年成功获批“便携关节式坐标测量机开发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项(简称仪器专项),项目分别于2018年和2020年通过技术验收和综合验收。天津大学叶声华院士曾经说过“关节臂仪器项目的顺利实施得益于费老师和合肥工业大学在仪器精度理论领域积累的丰硕成果”。该项目历时近20年经过两代人的持续投入和潜心研发,完全掌握了关节式坐标测量机的核心关键技术和应用开发技术,实现了具有自主知识产权的关节式坐标测量机零的突破,该技术成果获中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖。仪器专项在实施过程中得到合肥合锻智能制造股份有限公司、清华大学、重庆理工大学、北京信息科技大学等单位的大力支持,项目在申报过程中得到合肥工业大学夏豪杰教授的大力支持,项目实施过程中赵会宁、贾华坤等博士研究生及若干硕士研究生均做出了重要贡献,在此一并表示感谢!一、研究背景关节式坐标测量机是一种广泛应用于汽车制造、飞机装配、模具制造等领域的高精密几何量测量仪器。与传统正交式坐标测量机相比,关节类坐标测量机通常由6或者7个旋转关节串联而成,具有灵活性高、便携性好、测量范围大和适于在位测量等优点。其测角系统由安装在各旋转关节上的高精度角度编码器实现 关节类坐标测量机采用光学扫描测头可实现被测件复杂曲面的非接触快速测量 为得到精确的测量模型,还需研究多种建模和参数辨识方法以及由不同国际组织制定的关节类坐标测量机的性能评价标准。针对上述关键技术,本文介绍了关节类坐标测量机的研究现状和技术进展,并对其未来发展趋势进行了展望。二、核心关键技术2.1基于广义误差模型的运动学建模技术传统D-H建模方法在某些情况下存在病态问题,极大地影响关节式坐标测量机的测量精度。为克服上述问题,提出了一种能够同时包含几何误差和非几何误差的运动学建模方法—广义误差模型建模理论,进一步提高了关节式坐标测量机的模型精度,如图1所示。图1 关节式坐标测量机广义误差模型2.2圆光栅传感器测角误差修正技术将阿贝原则拓展到角度测量领域,定义了测角阿贝误差的概念,提出了测角阿贝误差的修正方法,在修正测角阿贝误差的基础上进一步对测角误差进行修正,圆光栅传感器的测角精度得以显著提高,如图2所示。为探究圆光栅传感器各主要的误差作用方式和各项误差成分比重,开展了基于误差源分析的测角误差修正技术研究,推导并验证了包括旋转主轴径向误差运动和光栅盘安装偏心的测角误差模型,并为精密轴系的设计和装调提供了理论指导作用;为进一步修正温度产生的测角误差,提出了基于傅里叶级数展开-遗传算法优化BP神经网络的方法,显著提高了圆光栅传感器的测角误差。图2 测角阿贝误差测量装置 图3 测角误差修正效果2.3自制3D体约束标定体结合现行ASME B89.4.22-2004、VDI/VDE 2617-9和ISO 10360-12-2016标准,提出一种全新的全测量空间3D体约束的标定系统并首次建立了全空间综合误差标定模型,如图4所示。基于全测量空间3D体约束标定体,利用最佳采样策略,获取全空间标定数据集,建立了基于虚拟距离和单点双重约束的关节式坐标测量机全空间综合误差标定模型(结构参数误差和非结构参数误差),大幅消除了非参数系统误差、拟合误差,并根除了传统标准件位姿变化引起的变形误差,有效提升了标定精度和效率。该技术在机器人、极坐标测量仪器等误差修正方面具有普遍应用价值。图4 全测量空间3D体约束标定系统2.4结构设计与轴系精密装配自主设计了6-DOF关节式坐标测量机的结构,其核心关键机械结构是精密旋转轴系。根据仪器测量精度的设计指标,选择高精密级轴承并依据轴孔配合原则合理设置公差带。制定零件加工质量检测规程,对旋转主轴等零件的关键部位尺寸使用正交式坐标测量机进行检验。利用热胀冷缩效应装配精密轴系,通过改变轴承预紧力实现对旋转主轴转动状态的调整,制定旋转主轴转动状态检测规程,利用自准直仪等仪器设备对旋转主轴的误差运动进行检测,评估精密轴系是否达到最佳工作状态,如图5所示。图5 精密轴系装配图2.5力平衡系统研发由于关节式坐标测量机是一款手持式精密测量设备,需要在靠近基座的第二个关节处安装力平衡系统以平衡仪器自身的重力,提高工人在长期操作仪器时的舒适性,降低操作疲劳,保障测量结果的准确性和可靠性。经公式推导、仿真分析、定量实验和仪器整机平衡性能验证,研发了可靠的关节式坐标测量机力平衡系统,如图6所示。图6 力平衡系统研发过程图2.7仪器测量软件开发测量软件是仪器的重要组成部分,项目组以Qt软件为开发平台,结合OpenCasCade开发了适用于关节式坐标测量机的测量软件,完成直径、圆度、圆柱度、平面度等几何尺寸、形位公差的算法开发,并用标准测试数据与成熟商用软件进行比对,验证算法准确性。软件具备测量过程实时显示、数据存储、测试结果导出等功能,并方便进行功能扩展,如图7所示。图7 关节式坐标测量机测量软件经上述关键技术积累,成功研制了测量范围为1.2m-3.6m共5种关节式坐标测量机,如图8所示。其单点测量重复性介于±0.018-0.036mm,长度测量重复性±0.049-0.119mm。图8 不同型号关节式坐标测量机三、应用技术开发3.1汽车行业的应用针对汽车行业模具标定、焊接夹具定位和人机工程测试三个典型应用场景,在奇瑞汽车股份有限公司开展了相关测试验证,如图9所示。(1)模具标定测量提出利用关节式坐标测量机对汽车冲压模具进行现场测量。通过在测量现场测量被测模具的多个关键点,把测量机的测量坐标系统一到模具自身设计的坐标系内,然后通过关节式坐标测量机测量得到各被测点坐标值,与其理论设计值比较,给出测量结果评价,也可以通过关节式坐标测量机的测量软件拟合测量得到模具模型,与其设计理论模型比较,得到模具的形变,根据其形变情况标定模具。(2)焊接夹具定位测量 在使用关节式坐标测量机对焊接夹具进行定位检测时,通过对夹具体检测基准的测量,采用与理论数模相拟合的方式建立坐标系,分别测量夹具体的各个定位销及定位面与三维数模的偏差,以判定该夹具是否符合要求。(3)人机工程测试 为保证汽车乘坐人员的乘坐舒适性,需要保证汽车座椅空间3D位置的精密安装。在车身边架设关节式坐标测量机,将其测头伸进车厢内,完成对隐藏在车厢内座椅关键点的位置测量,并通过测量车身各关键点,来判断座椅的安装是否符合人机工程的要求。关节式坐标测量机在汽车制造中的应用,解决了汽车零部件几何尺寸测量和定位安装现场检测的难题,提高了生产效率,保障了生产质量。图9 关节式坐标测量机在汽车行业的应用3.2飞机制造中复杂零件、工装的现场检测在民用飞机制造企业利用关节式坐标测量机对飞机舱门及装配工装进行检测,并对点云数据进行处理。该类测量可以保障装配人员通过可视化的方法提高装配质量,根据提供的详细尺寸参数,实现对飞机关键部件生产质量的全面控制,提升飞机关键部件的产品质量,促进了我国飞机制造业的自主高质量发展。如图10所示。图10 关节式坐标测量机在飞机制造业的应用3.3 EAST核聚变大科学装置关键部件定位测量和形变检测全超导托卡马克核聚变 实验装置(EAST)内部含有种类繁多的关键零部件,每次放电后需要对其装配定位精度和形变进行精密测量。传统方法采用靠板、标尺等手段仅能进行定性测量。为解决核聚变装置内部关键部件装配定位测量难题,我们提出激光跟踪仪与关节式坐标测量机进行组合测量的模式,充分发挥激光跟踪仪超大尺寸全局测量和关节式坐标测量机灵活、便携、无测量障碍点的局部测量优势。通过升级EAST大厅外部基准、构建内部基准,统一内外基准网,在EAST核聚变装置维护改造期间通过搭建测量系统,顺利完成关键部件装配定位测量和形变检测,为核聚变实验的顺利进行提供了必要保障,如图11所示。图11 关节式坐标测量机在国家大科学装置的应用四、总结风雨18年仪器研发路,在两代仪器人的共同努力下,积累了基于“新原理、新装置、新工艺”的整套仪器研发经验,实现了自主知识产权的关节式坐标测量机从无到有,从原理样机到小批量生产的突破,打破了国外产品在国内市场的垄断,为相关仪器的国产化替代奠定了基础。【作者】于连栋,博士,教授,2003.9-2020.5年就职于合肥工业大学,2020年6月以来就职于中国石油大学(华东),长期从事3D宏观尺度坐标测试技术、微纳传感技术、超快光学精密测试技术研究,2017年入选国家百千万人才工程、国家级有突出贡献中青年专家、享受国务院政府津贴。点击图片直达报名页
  • 西安光机所光学超分辨成像研究取得重要进展
    提要:超分辨光学成像技术是目前国际上光学领域的一个重要研究方向,在此领域的取得的研究成果使西安光机所在超分辨光学显微成像技术方面跻身于世界前列。该技术的成果转化将改变我国在超分辨光学显微镜市场没有自主知识产权高端科学仪器的局面。该技术通过与生物医学、材料化学等学科的交叉合作,将大大提高我国在该领域的研究水平。   众所周知,光学成像技术在人类探索和发现未知世界奥秘的活动中扮演着重要的角色。大到宇宙,小到分子,看得更远、更细、更清楚是人们不断追求的目标。但受限于光的衍射特性,传统光学系统的空间分辨率不可能无限小,存在着瑞利-阿贝物理极限。能否突破这个极限,继续提高光学系统的成像分辨率?成为当今光学领域公认的一个重大研究课题。   虽然电子显微镜、原子力显微镜等技术可以获得更高的分辨率,但由于各种原因和限制(如不能活体实时成像,样品制备复杂),光学显微镜仍然是当前生物医学、材料化学等学科研究中的主要观测设备。但普通光学显微镜的横向分辨率极限约为200nm,这对亚细胞结构和分子生物学研究还不够精细。为了突破衍射极限,近年来涌现出了不少光学超分辨方法,如光激活定位法(PLAM),随机光学重构法(STORM)、受激发射损耗法(STED)等。但受限于单分子定位算法或点扫描成像方式,这几种超分辨技术成像速度较慢,而且需要一些特殊染料标记样品。另外一种方式就是使用结构光照明的显微技术(SIM),它使用特殊调制的光场照明样品,通过空间频谱处理的方式获得超分辨图像。由于它属于宽场成像方式,因此成像速度很快。SIM技术目前只有美国、德国、英国、瑞士、日本等几个国家掌握,我国在这方面的研究相对滞后。   中科院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利研究组长期从事光学微操纵技术和光学超分辨成像等生物光子技术的研究工作(其中光镊技术已产品化)。自2010年开始SIM成像技术以来,在科技部重大科学研究计划项目和国家自然科学基金项目支持下,开展了深入细致的理论和实验研究工作,掌握了其中的关键技术,并创新性地提出了与现有激光干涉照明SIM技术不同的方案(已申请国家发明专利),首次提出并实现了基于数字微镜器件(DMD)和LED照明的SIM技术。该技术与激光干涉照明SIM技术相比,具有更高的空间分辨率,更快的成像速度和更好的图像质量,而且大大降低了装置的复杂性和成本。经标定,系统的横向分辨率达到了90nm,这也是目前国际上同类技术的最好水平。   为了验证该技术和样机装置在生物医学上的实际应用效果,研究组与国内第四军医大学和德国康斯坦茨大学进行了联合实验研究,利用该系统成功获得了牛肺动脉内皮细胞(BPAE)线粒体和小鼠脑神经元细胞的超分辨图像,并且还实现了小鼠脑神经元细胞和植物花粉的三维光切片成像,其成像深度和成像速度比当前同类切片显微技术均提高了约十倍,这对深层生物样品的大面积快速三维成像提供了一种新的技术手段。该研究成果发表在1月23日出版的Nature子刊Scientific Reports上,论文题为DMD-based LED-illumination Super-resolution and optical sectioning microscopy。   超分辨光学成像技术是目前国际上光学领域的一个重要研究方向,本研究取得的成果使西安光机所在超分辨光学显微成像技术方面跻身于世界前列。该技术通过与生物医学、材料化学等学科的交叉合作,将大大提高我国在该领域的研究水平。同时该技术的成果转化将改变我国在超分辨光学显微镜市场没有自主知识产权高端科学仪器的局面。
  • 西湖大学研究员项目获数千万种子轮融资,利用蛋白质组学+AI辅助精准诊疗
    西湖大学自主科技成果转化再落地  将蛋白质组大数据与人工智能相结合,致力于开发基于蛋白质组和其他分子组学的辅助临床诊断新方法,助力实现肿瘤等人类重大疾病的精准辅助诊断——近日,由辰德资本、高榕资本共同领投,高瓴创投跟投的“西湖欧米生物科技有限公司”得数千万元种子轮融资,其核心技术来自于西湖大学郭天南实验室,西湖大学成果转化办公室全程助力。  此前,郭天南实验室与合作团队率先完成了COVID-19轻重症患者的血清蛋白质组与代谢组的分析,发现了重症患者一系列特征性的重要生物标志物,并绘制世界首张新冠肺炎致死患者多器官蛋白质分子调控的全景图,相关研究成果均发表在Cell杂志上。  我们的故事可以从这里说起  人们在吞咽的时候,颈部有个器官会随着吞咽动作上下活动,它就是甲状腺。西湖欧米有望实现临床转化的第一个项目,就是基于蛋白质标志物的甲状腺结节的良恶性诊断。  甲状腺很小,但它影响到五脏六腑。数据显示,每5个成年人中就可能有1人患有甲状腺结节。其中,约60%的甲状腺结节都是良性的。但有10%的结节是恶性的,剩下约30%难以判断,无论通过血液检测、B超、CT还是甲状腺组织穿刺活检,都难以辨别到底是良性还是恶性。很多人不得不选择手术切除——代价是终身服药补充甲状腺素,以维持体内的甲状腺激素在正常水平。国外有数据显示,切除甲状腺的患者中,70-80%都不用挨这一刀(即实际上为良性结节)。  科学家们曾经寄期望于基因检测解决这一难题。但经过十几年的尝试发现,基因诊断能够达到的特异性也仅在10%~50%左右,这主要是因为甲状腺结节恶性程度低等原因,基因水平上的改变并不频繁、也不明显。  作为一名蛋白质组学专家,郭天南选择从“蛋白质”入手破题。  一个人从出生到死亡,从健康到疾病,绝大多数情况下基因都是不变的。但蛋白质不一样。在不同健康状态下,人体内的蛋白质会发生变化。难点在于,这种变化非常细微,怎么才能检测到?  郭天南说:“在宏观世界里,我们辨识一个人是通过看他的脸部特征,但在分子水平我们是看不到的。所有的蛋白质,即使你能看到,因其复杂的结构也很难准确辨识。我们是通过测量它的重量,来鉴定这是一个什么样的蛋白质。给蛋白质称重的这杆‘秤’叫质谱仪,我们目前的质谱仪可以达到约小数点后30位(kg)的精度,当然这后面涉及到很多数学计算,包括多个物理、化学等过程。”  但即使做到这一步,结节的良恶性辨别依然很艰难,因为这样的差别是由质谱数据中众多因素的复杂关系所决定的,是一个模式识别问题。而这正是西湖大学人工智能领域专家李子青的擅长。  在李子青看来,从甲状腺结节质谱大数据中鉴别其良恶性,就像从一张图像中辨识“两个”长像类似的人脸。研究团队采用了机器学习的方法,从原始质谱数据中选择出2622个有意义的候选特征蛋白质,并通过神经网络技术构建了一套适用于蛋白质组学数据的独特的算法,将2622个蛋白质组学数输入了这个模型,进行了大约 2*1019次运算,终于找出了能够帮助医生辨别患者结节良恶性的20个关键蛋白。用这套模型给这20个蛋白的总体情况打分(分值在0-1之间):当综合得分大于等于0.5,即为恶性结节 小于0.5,就是良性结节。临床试验显示,这种检测方法的综合准确率达到了89%。  蛋白质组学+AI技术  未来的运用场景远远不止于甲状腺结节  作为一门新兴学科,蛋白质组学(proteomics)是继基因组学、转录组学后人类对生命活动奥秘探究的又一突破。人类的几乎所有生命活动都是由人体内的蛋白质执行的,疾病治疗的效果也取决于蛋白质机器的调控。未来蛋白质组学+AI技术的运用场景,远远不止于甲状腺结节。  比如我们可以用它来筛选治疗肿瘤的药物。徐峥导演的电影《我不是药神》里面说到白血病中有一类叫慢性髓系白血病,几乎90%的这类患者都会出现一个特殊的融合蛋白BCR-ABL,科学家找到一个叫伊马替尼的药,可以有效抑制这个融合蛋白的功能,有效率可以达到90%以上。研究表明,每个肿瘤都可能有一个或多个这样的引起疾病的异常蛋白,并且还可能随着疾病的演进出现改变。这时如果能通过蛋白质组学+AI技术,实时找到当前疾病阶段的异常蛋白,就能实现“对症下药”。  蛋白质组学正在构建下一个生物医药风口  在郭天南实验室这一科研成果转化的过程中,西湖大学成果转化办公室从技术保护、政策咨询、法务服务、融资建议、团队搭建等方面为企业所做的深度培育,加速推进了技术走向市场的进程。相信随着分子医学、大数据技术和人工智能的快速发展,蛋白质组学在精准医疗领域将发挥出越来越大的应用潜力。  关于西湖欧米  创始人郭天南博士表示,“蛋白质组学在精准医疗中广泛应用的黄金时代正在来临。我们的使命是在尽可能短的时间内,从尽可能小量的生物样本中,对尽可能多的蛋白质进行准确定量,进而解析生命活动的数学规律,最终实现基于蛋白质组的精准医疗。未来,我们将不断挑战世界技术难题,突破极限,助力人类重大疾病辅助诊断技术。”
  • 活细胞超分辨率显微技术研究获进展
    2016年12月31日,中国科学院生物物理研究所徐平勇课题组、中国科学院计算技术研究所张法课题组以及美国科学院院士HHMI研究员Jennifer Lippincott-Schwartz合作在《细胞研究》(Cell Research)在线发表了题为Live-cell single molecule-guided Bayesian localization super-resolution microscopy 的文章,介绍了一种新型活细胞超分辨率显微技术及其独特优势。  超分辨率荧光显微技术由于打破了传统光学衍射的限制,使得人们能够更深入地理解细胞生物学,获得了2014年诺贝尔化学奖。但是由于设备和时空分辨率的影响,活细胞超分辨率技术仍面临诸多挑战。近年来,贝叶斯定位显微技术(Bayesian analysis of the blinking and bleaching,3B)利用荧光蛋白漂白和闪烁的特性,通过分析整个图像序列的变化得到荧光蛋白的概率分布图,该方法用简单的光学设备就能实现活细胞动态结构的超分辨率成像,成为活细胞超分辨率成像的重要工具之一。作为细胞成像新的重要工具,它仍然有三个关键的问题没有解决:1)在精度方面,存在严重的结构缺失,定位精度不高 2)在速度方面,该方法极其耗时,为了得到1.5μ m的超分辨率结构,大约需要6小时,并且随着图像尺寸的增加,计算时间急剧增长 3)在分析尺度方面,由于速度的限制,该方法很难获得全细胞大尺度长时间的动态变化。针对以上问题,实验人员通过将单分子定位和贝叶斯技术相结合,开发了一种新型活细胞超分辨率显微技术(single molecule guided Bayesian localization microscopy,SIMBA),该技术有以下优点:1)适用范围广,不需要任何额外的硬件设备,就能与主流TIRFM、PALM、STROM和light-sheet显微镜相结合,便于推广和使用 2)时空分辨率高,减少了结构伪迹的同时实现了50nm的空间分辨率和0.5-2s的时间分辨率 3)运行速度快,相比3B,加速比超过100倍,并且随着图像尺度的增大,加速效果更加明显 4)分析尺度大,实现了全细胞大尺度长时间动态变化分析。  活细胞超分辨率显微技术是当前研究的热点,开发新型活细胞超分辨率成像探针和新方法是中科院生物物理所徐平勇课题组的重要研究方向。徐平勇、张法、Jennifer Lippincott-Schwartz为本文的通讯作者 徐帆、张名姝为共同第一作者。该工作受到国家“973”计划 、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中科院基金先导项目等的资助,并申请专利“一种贝叶斯显微成像方法”。SIMBA对于固定细胞actin和活细胞CLC重构结果展示
  • 超分辨X光单像素成像研究获进展
    p   X光透射成像/CT作为非侵入式的诊断方式,是目前医学领域最重要的临床检测手段。但由于电离效应X射线对于蛋白质、细胞等会造成相当程度的辐射损伤,据国际放射学会研究报告,每年X射线的医学诊断就会导致相当数量的癌症和白血病患者,因此如何降低诊断所需的剂量至关重要。而自1895年伦琴发现X射线以来,成像的方法并没有根本上的改变,都是采用直接投影到面探测器,通过累计带有物体信息的光子来展现出一定灰度分布的技术,因此这种方式的成像效率很低,不仅难以大幅度地降低成像所需剂量,而且分辨率受光源尺寸及探测设备分辨力的限制,成为制约传统成像方法的两大相互牵制的瓶颈问题。 /p p   针对辐射剂量的瓶颈问题,2018年中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室研究员吴令安和陈黎明合作,首次利用随机调制光强度的简单方法实现了台面式X光“鬼”成像,这种间接的成像方式是基于光场的二阶关联,成像质量取决于探测信号的涨落而非强度的绝对值。以此为基础,团队完成了单光子量级的超低剂量成像,成果发表在Optica 以后受到了广泛关注,被Science 在深度栏目中报道。在Science的报道中,同领域的专家给予了高度评价:“如果应用于医学成像领域,这将是一项革命性的进步”,与此同时也对该工作提出希望:“提高成像的分辨率与质量,以适应医学成像的要求”。基于上述实际需求,物理所研究员吴令安与现上海交通大学教授陈黎明再次合作,开启了解决成像分辨率瓶颈问题的探索。 /p p   近期研究团队中的博士生何雨航和张艾昕(共同一作),利用自主研制的Hadamard金掩模振幅调制板,首次实现了基于真正单像素探测器的非相干X光鬼成像。相比于随机调制的方案,该方法利用了Hadamard矩阵的正交完备特性,因此即使在稀疏采样下也能重构出较好的图像。在此基础上,通过引入压缩感知以及卷积神经网络对原有算法进行了升级,最终利用37 μm源尺寸的X光源,在仅18.75%的采样率下就得到了10 μm分辨率的成像结果,实现了突破源尺寸限制的超分辨成像,足以对癌变组织进行直接判断,达到了临床医学精细成像的分辨率要求。在计算鬼成像的框架下,高性能的算法以及调制板的精细结构保证了超分辨下较好的图像质量,而更低的采样率意味着更短的曝光时间以及更低的剂量,因此有望利用该技术进一步降低剂量。整个实验布局简单,使用方便,单像素探测器的应用也可极大地降低成本。另一方面,应用该方法极大地降低了对放射源的空间相干性和强度的要求,可以大大推进X光鬼成像的实用化进程。 /p p   以上研究成果已在线发表于APL Photonics 5, 056102 (2020)。该工作得到科技部(2017YFA0403301、2017YFB0503301、2018YFB0504302)、国家自然科学基金(11721404、11991073、61975229、61805006、11805266)、中科院(XDB17030500、XDB16010200)有关项目基金的支持。 /p p    img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/81375799-4193-437e-ac4a-8bf796479ffa.jpg" title=" 超分辨X光单像素成像.jpg" alt=" 超分辨X光单像素成像.jpg" / /p p br/ /p p   (a) 物体的3D示意图 (b) 金掩模板扫描电镜图像 (c) 样品的X光透射成像图,曝光时间为5s (d) 经过4096次曝光后利用TVAL3算法重构的图像,对比度/噪声比(CNR)为0.27 (e) 经过768次曝光后利用CH-MWCNN算法重构的图像,CNR为2.65。 /p p   来源:中国科学院物理研究所、中科院之声、光明网 /p p    /p p dir=" ltr" br/ /p
  • 大连化物所超高分辨离子迁移谱研究取得进展
    p   近日,中国科学院大连化学物理研究所快速分离与检测研究组研究员李海洋,利用一种TPG构型离子门,在不损失离子灵敏度的前提下,研制出一种分辨能力(R)超过100的离子迁移谱技术。该技术有望提高商品化离子迁移谱仪器对爆炸物及化学战剂识别的准确性,降低仪器的误报率。相关研究结果被Analytical Chemistry收录。 /p p   离子迁移谱技术研究领域面临着如何实现离子迁移谱分辨能力提高的同时,不损失其对不同离子的检测灵敏度这一挑战。为解决这一问题,该研究组2012年曾提出一种解释BNG构型离子门关门电场特性的“三区理论”。在该理论指导下,通过提高离子门关门电压,可以在一定范围内实现分辨能力和检测灵敏度的同步提高。但过高的关门电压会造成离子灵敏度的损失,且迁移率越大,离子灵敏度损失越明显。 /p p   在最近的研究中,李海洋团队研制出一种无离子歧视的TPG构型离子门。基于该离子门,通过提高离子迁移谱内部迁移电场的强度并降低离子门开门时间,将离子迁移谱的分辨能力提高到超过100,同时保持不同离子的灵敏度。该技术解决了不同溶剂对TATP识别的干扰问题,提高商品化离子迁移谱仪器识别TATP的准确性,降低仪器的误报率。 /p p   该研究是李海洋团队研制超高灵敏离子迁移谱技术后,在离子迁移谱领域的又一技术突破。研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" W020171206361680662218.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/noimg/4f51739f-7d4c-455a-ad72-bc4c93760636.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 大连化物所超高分辨离子迁移谱研究取得进展 /p p /p p /p
  • 青岛市计量技术研究院175.00万元采购高低温试验箱
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 【市本级】青岛市计量技术研究院步入式高低温交变湿热试验箱采购需求公示 山东省-青岛市 状态:预告 更新时间: 2022-11-30 招标文件: 附件1 【市本级】青岛市计量技术研究院步入式高低温交变湿热试验箱采购需求公示 2022年11月30日 16时34分42秒 政采初审_青岛市市场监督管理局 一、项目名称:步入式高低温交变湿热试验箱 二、采购单位:青岛市计量技术研究院 三、编制单位:青岛市计量技术研究院 四、编制时间:2022年11月14日 五、需求调查方式: 六、需求调查对象: 七、项目概况:主要用于针对仪器装置的环境试验测试,包括高温、低温、恒定湿热、交变湿热等试验,满足不同体积设备装置的测试需求。 八、总预算:175万元 高精度高低温湿热及低气压试验检测平台服务项目需求公示.docx × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:高低温试验箱 开标时间:null 预算金额:175.00万元 采购单位:青岛市计量技术研究院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:青岛大友项目管理有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 【市本级】青岛市计量技术研究院步入式高低温交变湿热试验箱采购需求公示山东省-青岛市 状态:预告 更新时间: 2022-11-30 招标文件: 附件1 【市本级】青岛市计量技术研究院步入式高低温交变湿热试验箱采购需求公示 2022年11月30日 16时34分42秒 政采初审_青岛市市场监督管理局 一、项目名称:步入式高低温交变湿热试验箱 二、采购单位:青岛市计量技术研究院 三、编制单位:青岛市计量技术研究院 四、编制时间:2022年11月14日 五、需求调查方式: 六、需求调查对象: 七、项目概况:主要用于针对仪器装置的环境试验测试,包括高温、低温、恒定湿热、交变湿热等试验,满足不同体积设备装置的测试需求。 八、总预算:175万元 高精度高低温湿热及低气压试验检测平台服务项目需求公示.docx
  • 上海微系统所在硅基宽光谱探测研究方面取得系列进展
    半导体是信息时代的基石,集成电路是电子信息系统的“脖子”,而硅片是占比最大的集成电路耗材,因此硅基技术的源头和底层创新事关集成电路发展和产业安全。硅因禁带宽度的物理限制,使其无法有效探测到1100 nm以上的红外光波,而探测波段决定探测能力,不同波段反应不同信息,因此将硅基器件探测范围从可见光拓展至红外波段,实现宽光谱探测,具有十分重要的意义,也是科研工作者面临的极限挑战之一。   针对硅基宽光谱探测器中界面光压构筑、隧穿机制构建和纳米谐振构造等关键科学问题,中科院上海微系统所郑理副研究员团队取得系列进展,相关成果相继发表在Nature Communications、IEEE Transactions on Electron Devices和IEEE Electron Device Letters等期刊上。   硅与红外敏感材料界面能带工程是实现硅基高性能宽光谱探测器的前提。利用硅和量子点天然的能带偏移特征,设计了一种无需界面能带调控的光压三极管(PVTRI)结构,该器件不仅兼具高响应度和高探测率特征,还具有可辨识的红外与可见光响应时间,从而赋予了该器件自调谐功能,而且其响应时间及光电流方向亦可通过偏压进行调控。该研究为硅基宽光谱探测芯片提供了新的思路(Nature Communications,DOI:10.1038/s41467-021-27050-9,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-27050-9)。
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