法國(guó)泰克利斯（TECLIS Scientific）儀器公司 ，致力于開(kāi)發(fā)專業(yè)的表界面科學(xué)儀器表界面科學(xué)儀器，提供全面表征泡沫和乳液等分散體系的解決方案，用于研究和了解液體/液體、固體/液體、氣體/液體的表界面特性。

泰克利斯公司研發(fā)生產(chǎn)的泡沫分析儀和界面流變儀在食品領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，可以為食品行業(yè)提供專業(yè)的解決方案，滿足所有的測(cè)量需求。

1.泡沫

? 泡沫結(jié)構(gòu)

? 泡尺寸大小分布分析

? 發(fā)泡能力

? 泡沫穩(wěn)定性和生命周期

? 與發(fā)泡性相關(guān)的蛋白質(zhì)行為以及發(fā)泡性能的比較

2.表面活性劑

? 表面活性劑的吸附及發(fā)泡性的關(guān)系

? 研究表面活性劑與蛋白質(zhì)在界面上的相互作用

? 表面活性劑對(duì)乳液物理性質(zhì)的影響

? 食品級(jí)表面活性劑的界面和發(fā)泡性能

? 表面活性劑的表征：CMC, 吸附動(dòng)力學(xué)，張力平衡

3.飲料

? 咖啡、牛奶、啤酒......的泡沫特性

? 提高飲料的發(fā)泡性

? 乳狀飲料的粘彈性特性

? 氣泡液的特性

? 食品粉體再水化

? 消泡效果

4.蛋白質(zhì)

? 蛋白質(zhì)的特性

? 油類類型對(duì)蛋白質(zhì)的吸附性

? 蛋白質(zhì)的行為與飲料的發(fā)泡性有關(guān)

? 蛋白質(zhì)的界面、發(fā)泡和乳化特征

? 蛋白質(zhì)在空氣/水和油/水界面的吸附作用  

5.乳液

? 油類類型對(duì)蛋白質(zhì)的吸附性

? 用表面流變學(xué)解釋乳液穩(wěn)定性

? 乳液液滴的凝聚和穩(wěn)定性

? 在水/油或水/空氣界面上的吸附性

? 油包水乳劑的穩(wěn)定性或水包油乳劑的穩(wěn)定性

6.脂類

? 蛋白質(zhì)/脂質(zhì)的相互作用

? 磷脂穩(wěn)定的乳液

? 研究酶的作用動(dòng)力學(xué)

? 表面活性劑對(duì)脂質(zhì)消化的影響

? 磷脂在油/水界面的吸附作用

7.膠囊 Capsules

? 厚度可控的膠囊和平膜

此外，泰克利斯界面流變儀和泡沫分析儀及其高溫高壓解決方案還廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、日用化學(xué)品和石油天然氣等領(lǐng)域行業(yè)研究中，為使用者提供專業(yè)的解決方案。

TRACKER自動(dòng)多功能界面流變儀通過(guò)對(duì)液滴或氣泡的輪廓進(jìn)行數(shù)值分析來(lái)確定兩種不相溶流體之間的動(dòng)態(tài)表面/界面張力，表征兩種不相溶液體之間的界面特性。

TRACKER界面流變儀能夠提供全方位的測(cè)量：

-上懸滴的氣泡或液滴          -表面張力（液體/液體）

-下懸滴的氣泡或液滴          -界面張力（液體/液體）

-躺滴                                  -接觸角（液體/固體）

-俘泡法的滴或泡                 -動(dòng)態(tài)接觸角

-溫度                                  -界面膨脹流變學(xué)

-壓力                                  -粘彈性模量

                                          -剛性系數(shù)

                                         -臨界膠束濃度(CMC)

強(qiáng)大的圖像分析軟件：

TRACKER?軟件使用算法分析液滴的輪廓，并將其與基于Young-Laplace方程的模型進(jìn)行擬合，以確定表面張力、 界面張力或接觸角。

TRACKER?軟件通過(guò)在特定的頻率和振幅下控制液滴體積或面積的變化，來(lái)研究界面的流變特性。

智能模塊化設(shè)計(jì)：

-相交換選項(xiàng)

-高頻振蕩的壓電選項(xiàng)

-壓力傳感器測(cè)量氣泡中的拉普拉斯壓力選項(xiàng)

-自動(dòng)臨界膠束濃度CMC測(cè)定選項(xiàng)

-高溫高壓腔選項(xiàng) 200°C/200bar

應(yīng)用廣泛：

原油：乳液穩(wěn)定性、表面活性劑對(duì)EOR 的影響、油/巖石/液相之間的動(dòng)態(tài)接觸角

化妝品：泡沫/乳液穩(wěn)定性、配方、動(dòng)態(tài)接觸角

藥物：包封性、氣體溶解性、乳液穩(wěn)定性

食品：食品泡沫特性、冷凍乳液（冰淇淋）的穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)、糖或酒精對(duì)氣泡大小的影響

燃料和瀝青：潤(rùn)濕性、乳化性能、動(dòng)態(tài)接觸角

潤(rùn)滑劑：潤(rùn)滑劑/材料之間的接觸角，表面活性劑對(duì)潤(rùn)濕性的影響

       近日，我司代理的法國(guó)Teclis全自動(dòng)泡沫分析儀在中科院化學(xué)所膠體界面與熱力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室交付使用。

       王老師課題組長(zhǎng)期進(jìn)行表面活性劑的機(jī)理、配方和使用方面的研究。她們使用這臺(tái)全自動(dòng)泡沫分析儀不僅測(cè)量液體的發(fā)泡性能，泡沫的產(chǎn)量，泡沫的密度、半衰期等結(jié)果，還可以對(duì)泡沫的尺寸大小，尺寸分布做自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，得以全面了解有關(guān)泡沫的各種特性。

       在使用培訓(xùn)時(shí)，我司工程師全面介紹了Teclis全自動(dòng)泡沫分析儀的功能，并詳細(xì)的為客戶講解了該儀器的使用方法，使用實(shí)際樣品演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，介紹操作要領(lǐng)，得到了客戶的認(rèn)可。

      中科院化學(xué)所膠體界面與熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)室也是北京東方德菲儀器公司的老用戶，我們會(huì)一如既往的為用戶提供最專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。

醫(yī)用水凝膠的流變學(xué)表征

      在水凝膠研究領(lǐng)域中，以透明質(zhì)酸鈉為基體的醫(yī)用水凝膠發(fā)展迅速，此類水凝膠表面光滑，具有良好的生物特性，可以被應(yīng)用為外科手術(shù)敷料，眼科敷料，凝膠眼藥水等多個(gè)方面。

       在研發(fā)和質(zhì)控中，醫(yī)用水凝膠的流變學(xué)性能是非常重要的因素，并且對(duì)其粘度和粘彈性的表征已經(jīng)有初步測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。剪切粘度：在 25± 2℃下，采用流變儀在剪切速率從0.001s-1-1000s-1 下進(jìn)行蠕動(dòng)掃描，在 0.01s-1 剪切速率下，眼科用透明質(zhì)酸鈉凝膠剪切粘度應(yīng)不小于 200000mPa.s, 關(guān)節(jié)腔注射用透明質(zhì)酸鈉凝膠剪切粘度應(yīng)不低于20000mPa.s。

       彈性：在25± 2℃下，采用流變儀在剪切速率0.01Hz-100Hz下進(jìn)行頻率掃描，以粘性模量 G" 和彈性模量 G'log 值與頻率 log 值繪制坐標(biāo)圖。眼科用透明質(zhì)酸鈉凝膠在 G'= G" 時(shí)，剪切頻率應(yīng)小于 0.5Hz，關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射用透明質(zhì)酸鈉凝膠在 G'= G" 時(shí)，剪切頻率應(yīng)小于 1.0Hz。

示例一 粘度測(cè)試

示例二 粘彈性測(cè)試

       哈克旋轉(zhuǎn)流變儀可以向客戶提供符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的完全解決方案。并且在國(guó)內(nèi)擁有多個(gè)在此領(lǐng)域中l(wèi)ing先的參考客戶，如福瑞達(dá)，博士倫，山東YL器械研究所，其勝生物制劑，河南宇宙人工晶體狀研制有限公司等。

推薦配置：
哈克旋轉(zhuǎn)流變儀主機(jī)： MARS40/60
溫控單元： 帕爾貼
35mm 平行板或者 35mm2°錐平板

顯微CT分析可用于牙科研究中的各種應(yīng)用，如牙釉質(zhì)厚度、根管形態(tài)、根管預(yù)備、顱面部骨骼結(jié)構(gòu)、顯微有限元建模、牙體組織工程、牙硬組織礦物密度及種植體等方面。它可以提供高分辨率圖像以及牙齒、骨骼和植入物的定性和定量分析。      

根管是一種孔隙，這種在牙齒中間的低密度空間對(duì)牙髓病的研究起了可探索的方向。顯微CT在牙科填料的研究上，特別適用于三維定量評(píng)價(jià)根管充填物。

牙釉質(zhì)厚度在人類進(jìn)化中具有分類學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育價(jià)值。顯微CT有效且無(wú)損的技術(shù)特性被用于測(cè)量各種考古標(biāo)本的牙釉質(zhì)厚度。在臨床研究中，牙釉質(zhì)厚度被認(rèn)為對(duì)于咬合負(fù)荷方案的解釋具有重要意義。

實(shí)例2：大鼠下頜骨和舀齒

大鼠或小鼠下頜骨和臼齒在牙周病和其他牙科相關(guān)領(lǐng)域的許多研究模型中有著重要價(jià)值。通過(guò)顯微CT對(duì)動(dòng)物下頜骨和牙齒的測(cè)量研究，可進(jìn)一步分析牙周生物型各特征之間的相關(guān)性,為口腔美學(xué)修復(fù)、種植ZL方案的選擇、ZL預(yù)后的判斷以及LX的評(píng)估提供理論基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：VENUS? Micro-CT 

            中文名：桌面型高分辨顯微CT

            型號(hào)：VNC-100

影像軟件：Avatar 1.3 （平生YL科技）

TRACKER?自動(dòng)多功能界面流變儀由法國(guó)泰克利斯公司生產(chǎn)，用于研究界面流變性, 測(cè)量表面/界面張力和接觸角。

憑借其智能的模塊化設(shè)計(jì)，TRACKER?自動(dòng)多功能界面流變儀可選擇一個(gè)或多個(gè)模塊來(lái)適應(yīng)多種不同的應(yīng)用。 TRACKER?的主要可選模塊如下：

1. TRACKER?重相交換模塊
雙泵將樣品池中的液體與另一種液體交換，同時(shí)保持液滴或氣泡的體積恒定。相交換可以自動(dòng)化或手動(dòng)控制。所有的實(shí)驗(yàn)變化都可以在換相過(guò)程中進(jìn)行。

2. TRACKER? 液滴相交換模塊
雙注射系統(tǒng)用另一種液體或氣體交換液滴或氣泡中的液體或氣體，同時(shí)保持液滴或氣泡的體積不變。所有類型的測(cè)量都可以在相位交換期間進(jìn)行。

3. TRACKER? 臨界膠束濃度CMC模塊

TRACKER?標(biāo)款儀器中增加了臨界膠束濃度測(cè)量系統(tǒng)。第二個(gè)進(jìn)樣系統(tǒng)允許測(cè)量多達(dá)4種不同濃度的溶液。注射體積和濃度由計(jì)算濃度步驟的算法確定，以優(yōu)化CMC測(cè)定的準(zhǔn)確性。液滴體積控制允許根據(jù)濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)液滴體積。

4. TRACKER?壓電模塊

TRACKER? 標(biāo)款儀器中添加了PIEZO壓電式高頻振蕩模塊，以實(shí)現(xiàn)高達(dá)10 Hz的振蕩頻率。

5. TRACKER?高溫高壓選項(xiàng) 200℃/200bar 
用于高溫和高壓測(cè)量的可拆卸壓力傳感器可適應(yīng)TRACKER?標(biāo)準(zhǔn)?？梢允褂脩业位蛏仙?、固定滴或捕獲氣泡進(jìn)行所有測(cè)量。

6. TRACKER? 壓力傳感器

傳感器測(cè)量液體中氣泡上方的靜水壓力或空氣中氣泡（如肥皂泡）的壓力。壓力傳感器是一個(gè)很好的用于表征在表面形成膜并且界面不再是“液體”的工具。結(jié)合壓電單元，壓力傳感器還用于測(cè)量高頻振蕩下的表面張力。

膠黏劑種類非常多，按照特性分類一般有熱熔膠、環(huán)氧膠，電子膠、UV 固化膠、聚氨酯膠、硅膠等。膠黏劑的流變學(xué)性能一直是影響其配方，工藝及使用性能的一個(gè)重要因素。膠黏劑的流變學(xué)性能研究主要有以下幾個(gè)方面。

? 基本流動(dòng)性能，流動(dòng)曲線和粘度曲線

  ? 屈服應(yīng)力

  ? 觸變性

  ? 固化過(guò)程研究，包括熱固化和紫外固化

  ? 熱機(jī)械性能，包括確定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，損耗因子等在上述膠黏劑流變學(xué)性能表征中，哈克流變儀配備豐富的測(cè)量單元可以向用戶提供完整的解決方案，從宏觀性能到微觀信息。

示例一 基本流動(dòng)性能

判斷樣品流動(dòng)能力及粘度隨剪切作用的變化趨勢(shì)和速度

示例二 屈服應(yīng)力

征樣品在某些條件下的彈性行為和流動(dòng)能力

示例三 觸變性

是膠黏劑的一個(gè)很重要的特性，一般的理解是與時(shí)間相關(guān)的行為，可以考察膠黏劑在使用過(guò)程中的流平與垂掛性能。左圖觸變環(huán)實(shí)驗(yàn)表明樣品觸變性的大小，右圖三段式模擬樣品靜止 - 破壞 - 靜止整個(gè)過(guò)程的粘度變化，反應(yīng)其流平和垂掛性能。

示例四 固化過(guò)程監(jiān)測(cè)

流變儀可以通過(guò)測(cè)試樣品粘彈性模量的變化全程監(jiān)測(cè)膠黏劑樣品的固化過(guò)程，包括熱固化和紫外固化，再配個(gè)哈克流變儀ZL的流變 - 紅外聯(lián)用模塊，更可深入研究固化過(guò)程中樣品分子層面的變化，監(jiān)控反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，反應(yīng)度。

膠黏劑的熱固化過(guò)程

哈克紫外固化單元

膠黏劑紫外固化（不同照射強(qiáng)度）

HAAKE MRAS流變儀配備流變-紅外聯(lián)用模塊

膠黏劑在紫外光照射之前，照射以及照射完畢后整個(gè)固化過(guò)程中流變，紅外數(shù)據(jù)的變化

示例五 熱機(jī)械性能

也是表征膠黏劑使用性能的重要參數(shù)，通過(guò)測(cè)量樣品粘彈性隨溫度的變化，可以進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的表征，并可以計(jì)算其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

熱熔膠的熱機(jī)械性能及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

推薦配置：

哈克流變儀主機(jī)：MARS40/60，Viscoterster iQ Air， Viscotester iQ

溫控單元：帕爾貼，電加熱

測(cè)量轉(zhuǎn)子：平行板，錐平板，一次性轉(zhuǎn)子

特殊附件：紫外固化單元，流變 - 紅外聯(lián)用單元

       差示掃描量熱儀(DSC)和拉曼光譜儀均被廣泛應(yīng)用于結(jié)晶度的研究，但監(jiān)測(cè)的原理截然不同。DSC不僅可以精確確定樣品結(jié)晶度，而且還可以通過(guò)測(cè)定相關(guān)焓變信息得到結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)。憑借自身極其優(yōu)異地控溫能力——加熱和冷卻速度可以高達(dá)750°C/min可控，PerkinElmer?DSC8000或8500型DSC經(jīng)常用于結(jié)晶度研究。ZL的雙爐體設(shè)計(jì)，賦予爐溫瞬間穩(wěn)定以及精確控制在某一真實(shí)溫度的能力，等溫研究Z好是在這個(gè)模式下進(jìn)行。結(jié)晶物的拉曼光譜和非結(jié)晶物一般不同，前者的峰寬較窄。拉曼光譜儀還可用于監(jiān)控非常慢速的變化過(guò)程，從而提供額外的樣品信息，并且也可以準(zhǔn)確判定混晶發(fā)生的位置。PerkinElmer公司研發(fā)的RamanStation?400和RamanFlex?lines允許實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)激光脈沖周期，因此可以輕松調(diào)節(jié)拉曼光譜采集信號(hào)速率和DSC掃描速率的Z佳匹配值。同時(shí)測(cè)量消除了材料可能受試樣熱歷史影響而帶來(lái)的不確定性。

       下文針對(duì)半結(jié)晶性聚氧化乙烯的DSC-Raman檢測(cè)可以充分說(shuō)明兩種技術(shù)的互補(bǔ)性。上述材料已被廣泛運(yùn)用于YL、生活以及工作的方方面面，例如牙膏。試樣從10°C加熱到75°C，經(jīng)歷了熔融過(guò)程，然后冷卻到10°C，再進(jìn)行重復(fù)掃描。diyi周循環(huán)中樣品的熔融峰溫位于70°C，而在第二次升溫掃描中則出現(xiàn)在66.7°C。第二周升溫測(cè)得的熔融熱值也降低了（圖1）。這暗示了diyi次的熔融和結(jié)晶過(guò)程使得材料的無(wú)定型區(qū)增加。

圖1.聚氧化乙烯（PEO）的DSC掃描。diyi次和第二次循環(huán)被標(biāo)注清楚

        在DSC運(yùn)行時(shí)拉曼光譜每間隔5秒接受一次。diyi次加熱/冷卻循環(huán)之后，光譜中顯示大量的無(wú)定型組分特征（圖2）。通過(guò)差減可以diyi次循環(huán)掃描前后的光譜差異。雖然存在噪音，但它與完全熔融時(shí)的光譜圖非常相似。因此拉曼光譜可以直接確認(rèn)來(lái)自于DSC數(shù)據(jù)的推論，那就是diyi次加熱/冷卻循環(huán)提高了試樣的無(wú)定型含量。從這些數(shù)據(jù)（圖3）可以得到結(jié)晶組分的光譜和非晶組分的光譜。

圖2.PEO的DSC掃描和光譜

圖3.PEO結(jié)晶和非晶的拉曼光譜

       常用這兩種技術(shù)來(lái)研究聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）。試樣從熔融溫度快速冷卻至室溫后檢測(cè)到存在明顯的無(wú)定型結(jié)構(gòu)。熱流曲線顯示一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）大約在70°C，然后出現(xiàn)冷結(jié)晶，在270°C發(fā)生晶區(qū)熔融（圖4）。拉曼光譜的變化很小，但可以緊跟著進(jìn)行主成分分析（PCA）。分析1727cm-1C=O拉曼骨架，得到兩個(gè)主要的組分：PC1是diyi次求導(dǎo)曲線，對(duì)應(yīng)于骨架的移動(dòng)，PC2是二次求導(dǎo)曲線，表示峰寬的變化。很明顯，對(duì)于峰寬變化的溫度曲線與試樣的結(jié)晶和熔融的相對(duì)應(yīng)。然而，峰移動(dòng)的溫度曲線并不與DSC熱流曲線的事件相對(duì)應(yīng)，但反映了隨著溫度的提高向低頻連續(xù)的移動(dòng)。

       等溫結(jié)晶可以真正地被DSC或帶有可以理想的快速處理的DSC的拉曼光譜儀監(jiān)測(cè)，而拉曼甚至可以被應(yīng)用于慢速結(jié)晶研究。在研究?jī)煞N吹塑成型的聚乙烯薄膜中可以看到兩種技術(shù)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，其中的一個(gè)材料不好。以500°C/min的速度快速?gòu)娜廴跔顟B(tài)冷卻，測(cè)量發(fā)現(xiàn)試樣在121°C結(jié)晶。這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要使用HyperDSC?-capable設(shè)備，像DSC8500設(shè)備一樣可以快速冷卻并且仍然可以精確地、穩(wěn)定地回到等溫溫度。一個(gè)穩(wěn)定的瞬態(tài)之后，DSC數(shù)據(jù)（圖5）顯示問(wèn)題材料比合格材料結(jié)晶更快，熔融焓值更高。拉曼數(shù)據(jù)（圖5）顯示Z初試樣加熱和冷卻以及等溫過(guò)程。這種情況下來(lái)自PCA的分?jǐn)?shù)可以直接與結(jié)晶度相關(guān)。這里發(fā)現(xiàn)問(wèn)題材料比合格材料結(jié)晶更快，另外Z終結(jié)晶度也比合格材料高。兩組數(shù)據(jù)顯示Z終的結(jié)晶度，問(wèn)題材料高于合格材料50%。兩種情況下材料Z終的結(jié)晶度遠(yuǎn)低于開(kāi)始時(shí)的結(jié)晶度。

      圖4PET的DSC和拉曼數(shù)據(jù)

圖5a.HDPE等溫結(jié)晶的DSC曲線圖

圖5b.HDPE熔融和等溫結(jié)晶的拉曼光譜

DSC-Raman光譜儀賦予我們精確研究高聚物的能力，可以GX再現(xiàn)樣品在各種控溫條件下的結(jié)晶行為，同時(shí)與DSC能量變化相關(guān)的結(jié)構(gòu)信息也能通過(guò)拉曼光譜體現(xiàn)。這種途徑使得兩種方法的相關(guān)性精確，有助于對(duì)結(jié)晶行為更深層次的理解。

實(shí)驗(yàn)名稱：高壓放大器在新型窄線寬波長(zhǎng)掃描光纖激光器研究中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)仿真參數(shù)進(jìn)行DCR-CC濾波器的搭建和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。并搭建了基于DCR-CC濾波器和C+L波段EDFA的單縱模窄線寬波長(zhǎng)掃描光纖激光器并探究其性能。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：濾波器，函數(shù)發(fā)生器，高壓放大器ATA-2021H等

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1.DCR-CC搭建與表征；

采用腔長(zhǎng)分別為50.70 cm和 52.00 cm的參數(shù)搭建DCR-CC濾波器，使用如圖所示的系統(tǒng)測(cè)量DCR-CC濾波器的濾波性能。

2.C+L波段激光增益范圍的實(shí)現(xiàn)；

提出的C+L波段單縱模窄線寬波長(zhǎng)掃描光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖所示。兩部分通過(guò)兩個(gè)CL波段波分復(fù)用器并聯(lián)在一起。一個(gè)自制的DCR-CC復(fù)合諧振腔濾波器作為大范圍濾波元件，用以于從密集的主腔縱模中篩選SLM，一個(gè)FFP-TF作為波長(zhǎng)掃描元件，由一個(gè)函數(shù)發(fā)生器和高壓放大器ATA-2021H進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。虛線框內(nèi)的FFP-TF等器件可由Cir-2和替換FBG代替，用來(lái)測(cè)量激光器靜態(tài)激光輸出性能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

1.如圖分別顯示了四個(gè)波長(zhǎng)處在60分鐘內(nèi)的中期激光運(yùn)行穩(wěn)定性，通過(guò)使用分辨率為0.02 nm，數(shù)據(jù)采集間隔為0.001 nm 的OSA重復(fù)掃描進(jìn)行測(cè)量。從圖中可以看出，四個(gè)激光的波長(zhǎng)波動(dòng)性f (i=1,2,3,4)很小，最大為 0.006 nm，功率波動(dòng)性f, (i=1,2,3,4)很低，最大值為0.704 dB，其信噪比OSNR均高于66 dB。

2.自零差法測(cè)量不同掃描頻率下ESA測(cè)得的拍頻譜。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

對(duì)于FDML波長(zhǎng)掃描激光器,通過(guò)提高增益、使用帶寬更窄的高速可調(diào)濾波器，來(lái)進(jìn)一步提升激光器性能。設(shè)計(jì)更加適合FDML機(jī)理的復(fù)合諧振腔濾波器有望進(jìn)一步改善激光器的縱模特性。

安泰高壓放大器ATA-2021H主要指標(biāo)：

以上內(nèi)容由西安安泰整理發(fā)布，安泰高壓放大器最大輸出200Vp-p (±100Vp)高壓，可以驅(qū)動(dòng)高壓型負(fù)載，完美匹配各大匹配函數(shù)信號(hào)源及任意波形信號(hào)發(fā)生器，廣泛應(yīng)用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)、超聲波測(cè)試、聲吶系統(tǒng)應(yīng)用和MEMS測(cè)試等，可提供免費(fèi)樣機(jī)試用服務(wù)，如果想了解高壓放大器更多應(yīng)用，歡迎訪問(wèn)安泰測(cè)試網(wǎng)。

PART 01 
引言  

有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是基于多層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)的電致發(fā)光的器件，用作平面顯示器時(shí)具有輕薄、柔性、響應(yīng)快、高對(duì)比度和低能耗等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新一代主流顯示技術(shù)。然而，高效率和長(zhǎng)壽命依然是阻礙OLED發(fā)展的重要因素，因?yàn)橛袡C(jī)材料易降解和器件界面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定從而導(dǎo)致OLED器件失效。在此背景下，迫切需要了解器件的退化機(jī)制，從而在合理設(shè)計(jì)和改進(jìn)材料組合以及器件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，找到提高器件壽命的有效策略。

圖1. 基于OLED柔性顯示器件

 PART 02 
TOF-SIMS表面分析方法  

研究有機(jī)/無(wú)機(jī)混合OLED器件的界面效應(yīng)是提高其性能和運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。在眾多分析方法中，飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer，TOF-SIMS）是表征有機(jī)層及其內(nèi)部缺陷的有效分析工具。TOF-SIMS是由一次脈沖離子束轟擊樣品表面所產(chǎn)生的二次離子，經(jīng)飛行時(shí)間質(zhì)量分析器分析二次離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間，從而得知樣品表面成份的分析技術(shù)，具有以下檢測(cè)優(yōu)勢(shì)：

（1）兼具高檢測(cè)靈敏度（ppmm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(<50nm)；

（2）表面靈敏，可獲取樣品表面1-2個(gè)原子/分子層成分信息 (≤2nm)；

（3）可分析H在內(nèi)的所有元素，并且可以分析同位素；

（4）能夠檢測(cè)分子離子，從而獲取有機(jī)材料的分子組成信息；

（5）適用材料范圍廣：導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣材料。

目前，TOF-SIMS作為一種重要的表面分析技術(shù)，可以用于樣品的表面質(zhì)譜譜圖分析，深度分析，2D以及3D成像分析，所以被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件、納米器件、生物醫(yī)藥、量子材料以及能源電池材料等領(lǐng)域。

PART 03 
應(yīng)用簡(jiǎn)介  

基于Alq3（8-hydroxyquinoline, aluminum salt，8-羥基喹啉和鋁，分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2）的OLED器件，因其寬視角、高亮度和低功耗的特性，成為下一代平板顯示器最有潛力的備選之一。這類器件具有“三明治”結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)電極之間夾有多個(gè)有機(jī)層。對(duì)于OLED器件的研究不僅專注于探索有機(jī)材料，還要進(jìn)行失效分析來(lái)確定故障（如顯示黑點(diǎn)）產(chǎn)生的原因。在這里，我們展示了TOF-SIMS 對(duì)Alq3有機(jī)層進(jìn)行了全面表征。

圖2. Alq3的分子結(jié)構(gòu)式

圖3和圖4均為市售Alq3材料在正離子模式下的TOF-SIMS譜。TOF-SIMS結(jié)果表明，利用Au+和Ga+離子源均可檢測(cè)到Alq3碎片的質(zhì)量特征峰，但Au+離子源對(duì)這些碎片的靈敏度更高。比如，對(duì)比相同離子電流下的Au+和Ga+離子束對(duì)質(zhì)量數(shù)為315的Alq2分子碎片的靈敏度，發(fā)現(xiàn)前者靈敏度提高了23倍。此外，只有Au+離子源才能檢測(cè)到質(zhì)量數(shù)超過(guò)1000的質(zhì)量片段。這些質(zhì)譜體現(xiàn)出使用Au+源分析Alq3這類分子量較大的材料的優(yōu)勢(shì)。

圖3. 正離子模式下Alq3的TOF-SIMS譜。分析條件: 一次離子束Au+，22 keV；樣品電流：0.07 pA；分析面積：300 μm2；數(shù)據(jù)采集時(shí)間10 min

4. 正離子模式下Alq3的TOF-SIMS譜。分析條件: 一次離子束Ga+，15 keV；樣品電流：0.3 pA；分析面積：300 μm2；數(shù)據(jù)采集時(shí)間10 min

此外，Alq3薄膜必須在高真空條件下沉積才能保持其完整性。為研究大氣對(duì)Alq3薄膜的影響，分別對(duì)暴露在空氣前后的樣品進(jìn)行了TOF-SMIS表征，結(jié)果如圖5所示。TOF-SMIS證明了暴露大氣后Alq3薄膜發(fā)生了分解，并且隨著暴露時(shí)間的增長(zhǎng)，AlqO2質(zhì)量片段的強(qiáng)度增加，表明水分和氧氣會(huì)顯著改變Alq3的組成。

圖5. 負(fù)離子模式下Alq3在大氣中暴露前后在的TOF-SIMS譜。分析條件: 一次離子束Ga+，15 kev；分析面積：300 μm2

總之，三重離子束聚焦質(zhì)量分析器（Triple Ion Focusing Time-of-Flight，TRIFT）結(jié)合Au+離子源能顯著提高儀器的靈敏度和降低本底，增強(qiáng)TOF-SMIS檢測(cè)Alq3等高質(zhì)量數(shù)（大分子）材料碎片的能力。

一、引言

光伏發(fā)電新能源技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義。近年來(lái)，基于有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦的光電太陽(yáng)能電池器件取得了飛速的發(fā)展，目前報(bào)道的最 高光電轉(zhuǎn)化效率已接近26%。鹵化物鈣鈦礦材料具有無(wú)限的組分調(diào)整空間，因此表現(xiàn)出優(yōu)異的可調(diào)控的光電性質(zhì)。然而，由于多組分的引入，鈣鈦礦材料生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多相競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，導(dǎo)致薄膜初始組分分布不均一，這嚴(yán)重降低了器件效率和壽命。

圖1. 鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)

二、TOF-SIMS應(yīng)用成果

由于目前用于高性能太陽(yáng)能電池的混合鹵化物過(guò)氧化物中的陽(yáng)離子和陰離子的混合物經(jīng)常發(fā)生元素和相分離，這限制了器件的壽命。對(duì)此，北京理工大學(xué)材料學(xué)院陳棋教授等人研究了二元（陽(yáng)離子）系統(tǒng)鈣鈦礦薄膜(FA1-xCsxPbI3，F(xiàn)A：甲酰胺)，揭示了鈣鈦礦薄膜材料初始均一性對(duì)薄膜及器件穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，薄膜在納米尺度的不均一位點(diǎn)會(huì)在外界刺激下快速發(fā)展，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的組分分布差異化（如圖2所示），最 終形成熱力學(xué)穩(wěn)定的物相分離，并貫穿整個(gè)鈣鈦礦薄膜，造成材料退化和器件失活。該研究成果以題為“Initializing Film Homogeneity to Retard Phase Segregation for Stable Perovskite Solar Cells”發(fā)表在Science期刊。[1]

圖2. 二元 FAC 鈣鈦礦的降解機(jī)制。（A-H）鈣鈦礦薄膜的組分初始分布和在外界刺激下的演變行為。（I-N）熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)下，鈣鈦礦薄膜的物相分離現(xiàn)象的TOF-SIMS表征

TOF-SIMS作為重要的表面分析方法，具有高檢測(cè)靈敏度（ppm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(<50 nm)能力。在本研究中利用TOF-SIMS對(duì)發(fā)生老化后（晶體相變）的鈣鈦礦薄膜進(jìn)行表征，從2D元素分布圖中觀察到薄膜中的陽(yáng)離子Cs與FA同時(shí)發(fā)生了分離（如圖2所示），并形成尺寸為幾到幾十微米的相，將二者的元素分布圖像疊加后（見(jiàn)圖2 K），觀察到分離后的Cs/FA偏析區(qū)域在空間上形成互補(bǔ)，證明了每個(gè)區(qū)域的組成與其晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。此外，TOF-SIMS 3D影像（圖2L至2N）表明，垂直方向分布相對(duì)均勻，陽(yáng)離子在不同深度上的聚集方式與表面類似。TOF-SIMS結(jié)合XRD和PL結(jié)果證明了由于陽(yáng)離子的局部聚集，從而導(dǎo)致了相分離。

此外，從降解初期的FACs鈣鈦礦薄膜的TOF-SIMS圖像中明顯能觀察到無(wú)色區(qū)域（見(jiàn)圖3A）Cs的信號(hào)更強(qiáng)，表明了區(qū)域1（與圖2A和E中標(biāo)注位置一一對(duì)應(yīng)）中的Cs+陽(yáng)離子有遷移到區(qū)域2和3，進(jìn)一步表明了該膜的降解是由Cs偏析和隨后的相變所引起的。

圖3. 二元陽(yáng)離子FACs鈣鈦礦膜在降解初期的TOF-SIMS圖

該研究采用Schelling的偏析模型，并結(jié)合TOF-SIMS及其他實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)結(jié)果表明：

（1）鈣鈦礦薄膜初始均一性對(duì)薄膜的老化行為有顯著影響：薄膜在納米尺度的不均一位點(diǎn)會(huì)在外界刺激下快速發(fā)展，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的組分分布差異化，最 終形成熱力學(xué)穩(wěn)定的物相分離，并貫穿整個(gè)鈣鈦礦薄膜，造成材料退化和器件失活。

（2）薄膜均一性的提升將顯著減緩其老化速率：通過(guò)在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中引入弱配位的添加劑硒酚，有效調(diào)控了溶液膠體環(huán)境，提升了薄膜均一性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，均一性提升的薄膜在熱、光老化條件下，表現(xiàn)了較好的穩(wěn)定性，在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)未出現(xiàn)顯著的物相分離。同時(shí)，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的器件優(yōu)化，所制備的太陽(yáng)能電池器件展現(xiàn)了良好的光電性能，在1 cm2器件上，獲得了23.7%的認(rèn)證效率。在不同溫度條件下，器件在LED光源持續(xù)照射下，也表現(xiàn)了良好的工作穩(wěn)定性。

三、TOF-SIMS表面分析方法

飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer，TOF-SIMS）是由一次脈沖離子束轟擊樣品表面所產(chǎn)生的二次離子，經(jīng)飛行時(shí)間質(zhì)量分析器分析二次離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間，從而得知樣品表面成份的分析技術(shù)，具有以下檢測(cè)優(yōu)勢(shì)：

（1）兼具高檢測(cè)靈敏度（ppm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(<50nm)；

（2）表面靈敏，可獲取樣品表面1-2個(gè)原子/分子層成分信息 (≤2nm)；

（3）可分析H在內(nèi)的所有元素，并且可以分析同位素；

（4）能夠檢測(cè)分子離子，從而獲取有機(jī)材料的分子組成信息；

（5）適用材料范圍廣：導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣材料。

圖4. TOF-SIMS可以提供的數(shù)據(jù)類型

目前，TOF-SIMS作為一種重要的表面分析技術(shù)，可以用于樣品的表面質(zhì)譜譜圖分析，深度分析，2D以及3D成像分析，所以被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件、納米器件、生物醫(yī)藥、量子材料以及能源電池材料等領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1] Bai et al. Initializing film homogeneity to retard phase segregation for stable perovskite solar cells, Science (2022). https://doi.org/10.1126/science.abn3148

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關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)粒子；米氏散射

光的散射（scattering of light）是指光通過(guò)不均勻介質(zhì)時(shí)一部分光偏離原方向傳播的現(xiàn)象。偏離原方向的光稱為散射光。散射光頻率不發(fā)生改變的有瑞利散射、米氏散射和大粒子散射；頻率發(fā)生改變的有拉曼散射、布里淵散射和康普頓散射等。而標(biāo)準(zhǔn)粒子在光散射研究領(lǐng)域一般研究的是粒子的瑞利散射、米氏散射和大粒子散射，這三種散射劃分是根據(jù)入射光λ與散射粒子的直徑d之間的比例大小來(lái)確定的：

①當(dāng)散射粒子的直徑d與入射光波長(zhǎng)λ之比（d/λ）很小，即數(shù)量級(jí)顯著小于0.1 時(shí)，則屬于瑞利散射，散射光強(qiáng)與波長(zhǎng)的關(guān)系符合瑞利散射定律，即散射光強(qiáng)與入射光的波長(zhǎng)四次方成反比，與粒徑的六次方成正比。

②當(dāng)散射粒子粒徑與光波長(zhǎng)可以比擬（d/λ的數(shù)量級(jí)為0.1～10）時(shí)，隨著粒子直徑的增大，散射光強(qiáng)與波長(zhǎng)的依賴關(guān)系逐漸減弱，而且散射光強(qiáng)隨波長(zhǎng)的變化出現(xiàn)起伏，這種起伏的幅度也隨著比值d/λ的增大而逐漸減少，這種散射稱為米氏散射。

③當(dāng)粒子足夠大時(shí)（d/λ>10），散射光強(qiáng)基本上與波長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系，這種粒子的散射稱為大粒子散射，也可稱之為衍射散射（菲涅爾衍射與夫瑯禾費(fèi)衍射）。

瑞利散射可以說(shuō)是米氏散射理論模型在小粒子端的近似形式，而衍射散射也可以說(shuō)是米氏散射理論模型在大粒子端的近似形式，接下來(lái)我們將詳細(xì)了解標(biāo)準(zhǔn)粒子應(yīng)用于米氏散射理論對(duì)其光散射特性研究中，入射光波長(zhǎng)、標(biāo)粒直徑以及入射光偏振角對(duì)散射光強(qiáng)的影響。

1

入射光波長(zhǎng)對(duì)散射光強(qiáng)分布的影響

圖1.1 是相對(duì)折射率m=1.589/1.333，標(biāo)準(zhǔn)粒子直徑d=2μm，入射光偏振角φ=45°時(shí)，由Mie散射理論及其他相關(guān)公式編程計(jì)算得到的散射光強(qiáng)與散射角之間的變化關(guān)系曲線。對(duì)于直徑為2μm的聚苯乙烯微球在水中的散射情況，入射光偏振角為45°時(shí)，隨著入射波長(zhǎng)λ的增大，散射光強(qiáng)由主要集中在前向小角度內(nèi)（波長(zhǎng)λ為0.2um時(shí)散射光強(qiáng)主要集中在10°散射角內(nèi)）逐漸變?yōu)榧性谇跋蛏源蠼嵌葍?nèi)（波長(zhǎng)λ為0.8um時(shí)散射光強(qiáng)主要集中在30°散射角內(nèi)），若繼續(xù)增大波長(zhǎng)，散射光強(qiáng)集中的角度也將繼續(xù)增大。從圖1.1可以看出，波長(zhǎng)較短時(shí)散射光強(qiáng)主要集中在前向小角度內(nèi)，并且波長(zhǎng)越短散射光強(qiáng)集中的角度越小。

圖1.1：當(dāng)m=1.589/1.333，d=2μm，φ=45°時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的波長(zhǎng)，散射光強(qiáng)與散射角間的關(guān)系曲線。

聚苯乙烯微球直徑對(duì)散射光強(qiáng)分布的影響

圖2.1是用可見(jiàn)波段中的0.65μm波長(zhǎng)的入射光，在偏振角為45°時(shí)，聚苯乙烯微球在水中的散射光強(qiáng)與散射角的變化關(guān)系曲線。由圖可以看出，微粒直徑越大散射光強(qiáng)越集中分布在前向小角度內(nèi)，粒徑大于2μm的粒子的散射光強(qiáng)主要集中在前向散射角約20°內(nèi)，因此在此種條件下收集前向小角度的散射光強(qiáng)即可獲得粒子的較好信息。

圖2.2是入射光波長(zhǎng)為6μm，偏振角45°時(shí)，聚苯乙烯微球在空氣中的散射光強(qiáng)與散射角的變化關(guān)系曲線。由圖可知，所用波長(zhǎng)較大時(shí)，較大粒子的散射光強(qiáng)不再集中在前向小角度內(nèi)而是集中的角度逐漸變大，例如粒徑大于8μm的粒子的散射光強(qiáng)主要集中在前向散射角約40°內(nèi)。

圖2.1：當(dāng)m=1.589/1.333， λ=0.65μm， φ=45°時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的微粒直徑，散射光強(qiáng)與散射角間的關(guān)系曲線。 

圖2.2：當(dāng)m=1.589， λ=6μm， φ=45°時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的粒徑，散射光強(qiáng)與散射角間的變化曲線

入射光偏振角對(duì)散射光強(qiáng)分布的影響

圖3.1是入射光波長(zhǎng)為0.65μm，直徑為0.2μm的聚苯乙烯微球在空氣中的散射光強(qiáng)與散射角的變化關(guān)系曲線。由圖可以看出，此種情況下入射光的偏振角不同散射光強(qiáng)與散射角間的關(guān)系曲線有很大變化，散射光強(qiáng)分布比較分散，說(shuō)明此時(shí)散射光強(qiáng)的角分布與偏振光的偏振角有關(guān)。

圖3.1 當(dāng)m=1.589， λ=0.65μm， φ=0.2μm時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的偏振角，散射光強(qiáng)與散射角間的變化曲線。

結(jié)論

以上為應(yīng)用米氏散射理論針對(duì)聚苯乙烯微球標(biāo)準(zhǔn)粒子的光散射性質(zhì)進(jìn)行的分析，得出以下結(jié)論：

（1）波長(zhǎng)較短時(shí)散射光強(qiáng)主要集中分布在前向小角度內(nèi)，并且波長(zhǎng)越短散射光強(qiáng)集中分布的角度越小。收集前向小角度的散射光可大致反映粒子散射信息。

（2）進(jìn)行聚苯乙烯微球標(biāo)粒散射方面的研究時(shí)，應(yīng)該選擇可見(jiàn)光波段中波長(zhǎng)較短的作為光源，這樣既可以得到較好的粒子散射信息，又可以避免光源對(duì)人體造成傷害。

（3）粒子直徑較大時(shí)散射光強(qiáng)主要集中分布在前向小角度內(nèi)，并且粒子直徑越大散射光強(qiáng)越集中分布在小角度內(nèi)；若所用波長(zhǎng)較大時(shí)，較大粒子的散射光強(qiáng)不再集中分布在前向小角度內(nèi)而是集中分布的角度逐漸變大。

參考資料

1.李建立.基于光散射的微粒檢測(cè).煙臺(tái)大學(xué)理學(xué)院碩士論文，2009：22-25.