国产仪器
助力科研设备大规模更新
北京中研环科
国务院日前印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,确定推进重点行业设备更新改造、发展新质生产力。
大型科研仪器是目前国外对我国施行“卡脖子”的重点,要实现国家的可持续高质量发展,科学技术的发展首当其冲,国产科研设备的发展当之无愧为新质生产力发展的主要方向。
01
Deep Insight 系列原位微米CT产品是适用于满足低温、高温、拉伸等各种原位条件下的快速高分辨4D原位Micro-CT成像设备。该成像设备可结合光栅、X射线近边吸收谱等成像技术,获得轻元素物质(C、Li、Si、Al等)样品在原位情况下的微纳米分辨三维空间结构和价态变化信息。可为材料科学、生命科学以及电子器件等多个领域的样品进行高精度三维成像,提供结构尺寸与物质定量信息,具有十分重要意义和作用。
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原位CT成像表征系统优势
相位衬度成像
三维成像 原位技术集成
原位微米CT测试系统,自动化程度高
核心技术已实现完全自主化
软件集成化,一键式操作,实现无人值守
后期数据处理自动化,节约时间
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原位CT成像表征系统参数
1、密封透射X射线管,管电压20-190 kV,最大输出功率50 W;
2、X射线管头内部液体冷却系统,以确保长时间 CT 扫描焦点的稳定,采用涡轮泵液体冷却,减少震动;
3、分辨率:≥0.7um;
4、样品转台负载能力15 kg,样品台行程(100,100, 50 mm),最大样品尺寸≤10cm*10cm*10cm;
5、高精度平板探测器1套,像素个数2048*2048;
6、高分辨镜头耦合探测器1套,配备4×,10×,20×物镜镜头
……
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原位CT成像表征系统用途
锂电池、半导体芯片、油气地质、考古
航空航天、汽车产业、动植物学等领域。
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软、硬件集成化、数据采集全自动化
可实现7*24小时连续实验、且实验人员无需介入
台式原位XAFS表征系统是台式XAFS装置和原位表征技术的有机结合,主要是反应样品在实际工作状态下的局域结构和电子结构的演化过程,台式原位XAFS表征系统不仅可以应用于基础学科中的功能材料性能研究、纳米材料合成研究、化学合成分析研究以及基础物理研究等,同时,该种技术还可以应用于国际上各个不同领域的最前沿应用研究,如航空航天领域的力学研究、轨道交通领域的功能材料研究、生物医药领域的生物大分子结构研究等。可以说,台式原位XAFS表征系统无论是对于基础科学研究还是国家工业应用研究都具有十分重要的战术和战略意义。
台式原位XAFS表征系统主要参数
1.能量范围:能量范围5-15keV,可扩展至20keV,XAFS模式能量分辨率:<2 eV (7~9keV);不小于200,000 photons/sec.(7~9 keV);
2 .*Bragg角范围:≥55-85°;
3. X射线源:≥1.2 kW X射线管 (Mo或Ag);光通量:≥10^5 phs/s;
4 .一元硅漂移探测器(SDD),有效面积:≥100mm2;
5. 四维高精度电机的能量扫描时最小步长:≤0.1eV,重复性:<100 meV 能量尺度漂移,无需重复的单色仪校准;
6. 配备全自动进样系统,单次同时进样数量:≥16
……
03
拉曼光谱是一种散射光谱,从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的信息。以其信息丰富、制样简单、水的干扰小等优点,在化学、材料、物理、高分子、生物、医药、地质等领域有着广泛的应用。随着科学发展的不断进步,普通的拉曼光谱技术已经不能满足研究需求,为此科学家们不断给拉曼光谱开外挂,发展了各种原位拉曼等原位拉曼表征技术。
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主要技术指标
激发光源:532nm
拉曼光谱范围:100-9000cm-1(典型值)
光谱分辨率:≤3.0 cm-1@1800g/mm
低波数极限 ≤100 cm-1
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主要设备组成
显微共聚焦拉曼光路盒 一个
正置显微镜 一台
320mm焦距影像校正光谱仪 一台
深制冷背感光CCD 一台
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主要配置参数
拉曼光路及附件
532nm DPSS 激光器,功率≥100mW,TEM00模,一体化设计,稳定性高
内置激光衰减(OD0.04-4.0),适用波段(240-1200nm)
532nm Laser Line干涉滤光片
532nm Edge滤光片,90cm-1低波数性能
全光路为介质膜反射镜350-1100nm波段,平均反射率>97.5%
拉曼信号采集使用光纤共聚焦
内置监控相机,可观察样品形貌
显微镜
正置显微镜主机架
通用照明器及明场附件
物镜(标准配置):10X,WD≥10.9mm;20X,WD≥8mm;50X,WD≥7.9mm
单色仪
双入口狭缝,CCD和狭缝双出口
侧入口狭缝配内部快门
配置三块光栅,光栅配置:一块1800g/mm光栅用于可见高分辨,一块600g/mm光栅用于通用测试,一块150g/mm光栅用于可见宽光谱,软件控制自动转换,无需校准
光谱仪焦长:320mm
CCD相机
2000x256像元,15um像素,30x3.8mm芯片尺寸
可见近红外拉曼专用CCD,背照式深耗尽型芯片,-60°深制冷,量子效率在700nm-870nm区间处>90%
04
具有秒级时间分辨的X射线衍射功能;
采用Ag/Mo靶材,X-ray能量高,穿透力强;
物理空间大,适配各类原位反应装置;
与原位装置软件系统集成自动采集数据;
进一步实现功能拓展,加入其他光谱表征手段。
原位X射线衍射表征系统是根据实际科研需求所设计和开发的,该系统适用于功能材料科学领域,纳米材料,轨道交通、航空航天等重要的国防、民生应用领域。
该系统主要由透射式X射线衍射装置及其他原位附件所构成。其中,透射式X射线衍射装置采用透射式信号收集方式,一方面能够很好地适配各类原位表征系统;另一方面,透射式X射线衍射结构能够实现时间分辨的原位XRD数据采集功能,相比于反射式衍射具有很好的时间分辨能力。透射式X射线衍射装置配备不同的原位装置,可以采集各种原位环境下的XRD数据,通过分析该类具有时间分辨的原位XRD数据,获取到材料的晶体结构变化信息和相结构变化信息。
主要配置参数
1. 透射式X射线衍射模式;
2.X射线管:2 - 60 kV, 2 - 80 mA, max. 1.6 kW ;
3.配备60kv高压线,3-5m长;
4.配备4个 Be窗口;
5.X射线光源靶材:Mo靶,能量:17kev;
6.X射线光斑尺寸:≤0.4*0.4mm;
7.角度分辨率:≥0.02度;
8.配备二维面探作为X射线衍射信号收集装置;
9.具备秒级时间分辨;
10. 适用X射线散射和衍射信号收集功能。
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红外光谱是分子振动-转动光谱,产生红外吸收的条件是分子在振动和转动时伴随着偶极矩的变化。采用傅里叶变换红外(Fouriertransform infrared , FTIRs)光谱仪测试样品的红外光谱时,使用的红外光源是连续波长的光源。当光源照射样品后,样品中的分子会吸收某些波长的红外光。没有被吸收的光到达检测器,检测器将检测到的光信号经过模数转换,再经过傅里叶变换,即可以得到样品的单光束光谱。
主要配置参数
红外光谱仪技术参数:
系统配置最新的双通道模数转换器及32位动态范围,非传统的24位动态范围,电子噪声更小。
干涉仪:国产高稳定立体角镜干涉仪,恒久准直,10年使用寿命。
分束器:国产中红外专用分束器及窗片,能长期适应实验室环境。
光谱范围:8,000-350cm-1 。
光谱分辨率:优于0.4 cm-1 。
波数精度:优于0.01 cm-1。
信噪比:优于40,000:1 (1分钟测试,4cm-1) 。
检测器:主机标配采用高灵敏度的DLaTGS检测器及液氮冷却MCT检测器,自动切换位置,内置ADC。
红外光源:长寿命中红外陶瓷光源,1550K。
网络化:红外主机与计算机之间通过网线连接。
仪器密闭系统:仪器具有良好的密封防潮性能,软件实时显示仪器内部温度和湿度数值,并有湿度自动报警功能,软件可自动提示;具有可再生的旋拧干燥管,可提供干涉仪和检测器的长期防护。
红外操作软件:Win10操作系统下的全中文版处理软件,中文数据处理、中文操作。
06
显微镜可进行明视场、暗视场、简易偏光观察。是材料表面、锂枝晶、极片膨胀、硅片(尤其是倒金字塔结构)、金相组织、石墨烯、芯片检查等行业理想的仪器。本仪器配置大视野目镜和透反射专用物镜,视场大而清晰,粗微动同轴调焦,粗动松紧可调,带限位锁紧装置,三目镜筒,可自由切换明视场观察/偏光观察. 可进行100%透光摄影。
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主要功能
2000 万像素彩色数字成像系统,进口SONY 芯片,USB3.0 高速传输,一英寸全面辐芯片;
图像像素高,画质细腻,色彩还原优秀;
带拍照、录像、定时自动拍照、几何测量、加比例尺等图像处理功能;
软件特别带有实时图像拼接和实时景深拓展两大高级模块;
配置高级半复消色差明暗场物镜,图像更加清晰通透;
五五分光比,可实现目视和计算机显示同时进行,无需切换拉杆 (也可选择0-100%分光);
进口欧司朗大功率照明系统, 颜色还原真实,使用寿命长。
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主要配置参数
1. 镜筒:铰链式双目头部,主机含三目镜筒(T),30 度倾斜的铰链式镜筒,瞳距调节范围为 55-75mm。即使长时间观察,也能让使用者操作舒适,减少疲劳感。
2. 摄影时五五分光,目视和计算机显示同时进行,无需切换拉杆(也可选择 0-100%分光比,亮度更高) 。
3. 大视野高眼点目镜:WF10X(视场数Φ22mm),WF30X(视场数Φ9mm),视度可调。
4. 转换器:五孔
5. 光学放大倍数:50-1500 倍;
6 . 工作台:三层机械移动平台,硬膜涂层表面,防腐、耐磨;载物台外形尺寸210mm×140mm,移动范围 75mmX50mm 。
7. 调焦:粗微动同轴,升降范围 30mm,微动格值 0.0008mm,带松紧和限位装置 。
8. 进口欧司朗照明系统:大功率照明,亮度可调,带偏振片,翻盖式灯箱,更换灯泡方便安全;为操作者提供充足亮度,以满足各种情况下的样本观察。带可变光栏装置、调中装置,保证视场照明均匀。
9. 正交偏光装置 :内置式可切换偏光观察装置,起偏器可 360°旋转;偏光功能,对材料表面的杂散光可以起到过滤作用,避免杂散光对样品细节的干扰,或者可以对晶体等有偏光特性的样品进行观察 。
10. 2000 万像素彩色数字成像系统,采用进口 SONY 芯片,USB3.0 高速传输,一英寸全面辐芯片;图像像素高,画质细腻,色彩还原优秀;带拍照、录像、定时自动拍照、几何测量、加比例尺等图像处理功能。
11. 软件特别带有实时图像拼接和实时景深拓展两大高级模块。
中研环科原位表征系统实现了软、硬件集成化中研环科开发了集成化的原位软件控制平台,实现了光谱仪+原位测试装置+控制软件集成化,可在同一个界面操作、控制光谱仪+原位装置+其他设备。可根据客户需求,实现光谱仪空间可兼容大尺寸原位装置,提出了光谱仪从非原位测试向原位测试转变的科研发展理念,有力地提高了国内的科研发展水平。
集成化的发展目标
目前原位实验的数据,各种装置的数据是分别采集,分别处理,最终还需要科研人员手动处理合成同一个谱图,数据处理后才能最终使用。集成化的发展目前是实现数据采集自动化,数据后期处理自动化,以节约科研人员的劳动时间,释放劳动生产力。
一键式操作体验
中研环科开发了集成化的原位软件控制平台,实现了光谱仪+原位测试装置+控制软件集成化,可在同一个界面操作控制光谱仪+原位装置+其他设备,一键式操作,方便、简单、快捷。目前因为光谱仪,原位装置,其他设备的软件、硬件分别由不同的厂家研发、生产,因此原位实验的数据也是不同的软件采集的多个数据。
其他各类国产原位表征系统研究持续更新中,敬请期待。。。。
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