空间分辨超快光谱及成像 - 产品信息 - 相关知识

2025-01-10 10:52:55空间分辨超快光谱及成像: 空间分辨超快光谱及成像是一种集空间分辨、超快时间分辨和光谱分析于一体的先进技术。它能够在极短的时间内获取物质在不同空间位置上的光谱信息，并通过成像技术呈现物质内部的微观结构和动态变化。该技术广泛应用于物理、化学、生物等领域，为科研工作者提供了强大的分析工具，有助于深入探索物质内部的超快过程和相互作用机制。

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空间分辨超快光谱及成像问答

2022-11-29 10:21:21动力电池应用 | 超快充(XFC)要求及开发策略: 近来，尽管动力电池快充技术在快速发展，但充电时间，效率和寿命焦虑依然是全球范围内使用电动车的主要焦虑。锂离子电池以高能量密度和长寿命成为电动车的主要能源。当前，有几种方式来控制快充条件下的电池健康状态。本文提出了充电协议的清晰分类，将快充协议分为功率管理协议，依赖于对电流，电压和电池温度控制的热管理协议，以及依赖于锂离子电池材料物理修饰和化学结构的材料层面的充电协议。并分析了每种快充协议的要求，优势和劣势。Fig 1 电动汽车(EV)研究路线图锂离子电池不同层级对快充的影响材料-电极-电池层级对快充的影响锂离子电池快充协议快充协议的目的是降低充电时间，优化效率和循环寿命，降低充电损失。消除大倍率充电和深度放电所导致的活性物质损失，电极表面的SEI膜重整，内部温度变化和减小容量损失。Fig 2 锂离子电池主要快充充电协议类型Fig 3主要快充协议的优势及劣势恒电流恒电位充电协议CC-CV 作为传统的充电协议，其示意图如Fig 4 所示，即恒电流充到指定电位后，在截止电压下持续恒压充电至电流降低为0.1C 或0.01 C。CC-CV的主要问题是充电时间较长，且CV恒压过程会导致电池内部发生化学反应。Fig 4 恒电流-恒电位充电(CC-CV)示意图多步恒电流(MCC) 充电协议种类Fig 5 多步恒电流(MCC) 充电协议种类(a) 充电电流多步变换(b) 混合技术(HT) (c) 条件随机变化技术 (CRT)(d) 多步恒电流超快充技术 (ML MCC-CV)MCC充电协议是通过多步的变换的恒电流进行充电，作为目前最具潜力的超快充技术，有利于缩短充电时间，同时降低电池的衰减和能量损失，并提高效率，降低产生的热，避免析锂和过充等，但是，MCC充电协议需要对电池内部的电路进行全面准确评估后才能有效进行开发。因此，MCC的开发需要直流和交流阻抗技术组合使用。热管理协议Fig 6 热管理协议恒温-恒压充电协议示意图热管理充电协议依赖于对环境温度和电池温度的控制，温度作为影响电池老化非常重要的因素, 一种新的快充协议基于恒温很恒压(CT-CV) 如Fig 所示。CTCV基于施加2C电流，然后电流指数衰减至1C ,当电压到达4.2V时，电流开始衰减至0.1C。为了维持温度恒定，采用PID进行温度控制。脉冲电流充电协议(PCC)Fig 7 脉冲充电电流示意图Fig 8 脉冲电流充电协议(a) 标准协议-固定占空比(b) 标准协议-变化占空比(c) 标准协议-衰减电流(d) 标准协议高-低电流变化(e) 不同的电压脉冲PCC 协议依赖于控制负载的循环，频率和充电脉冲的幅值等，PCC有利于缩短充电时间，低温条件下加热电池，抑制锂析出，增加功率转换，有利于消除浓差极化。缺点是控制器要求极其复杂，难度很高。结论经过以上分析，功率控制协议，由于充电时间短，发热量低，效率高，避免锂析出等优势，成为目前锂离子电池快充最具潜力的方法之一，由于其波形的复杂性，对于温度的监测，析锂的有效评价等以及锂离子电池内部等效电路的全面分析，对于所使用的开发设备提出巨大挑战。多步电流法及脉冲电流快充协议，测试设备需要具备以下能力。参考文献1. A Review of Various Fast Charging Power and Thermal Protocols for Electric Vehicles Represented by Lithium-Ion Battery Systems,Future Transp. 2022, 2, 281–299.https://doi.org/10.3390/futuretransp20100152. Detection of Lithium Plating in Li-Ion Cell Anodes Using Realistic Automotive Fast-Charge Profiles, Batteries 2021, 7, 463. Fast Charging of Lithium-Ion Batteries: A Review of Materials Aspects, Adv. Energy Mater.2021, 11, 2101126, DOI: 10.1002/aenm.202101126

2023-05-18 16:59:34全共线多功能超快光谱仪与高精度激光扫描显微镜，二维材料与超快: 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT MONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜，突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起，以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号，真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测，还可以兼容瞬态吸收光谱（Transient absorption (TAS)）、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计，使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜（NESSIE）联用，实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验，系统软件可自动调控参数，光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数：高精度激光扫描显微镜NESSIE MONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品，在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器，物镜高度最多可变化5英寸，大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能，可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起，也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE 高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束，输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束，这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移，因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a）用相机测量的白光图像。b）用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器（5mW激光输出）进行激光扫描线性反射率测量。c）同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE应用案例：1. 高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频（FWM）技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应，利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明，提取材料参数，如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布，比目前普遍的技术，包括白光显微镜和线性微反射光谱学，可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4. (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图，在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al; Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物（TMDs）是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中，去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中，耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常，TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现，这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱（Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS），阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变，并确定了量子信息的应用前景。此外，课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化，但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. （a）hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。（b）MoSe2/WSe2异质结构在图（a）中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。（c）图（b）中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。（d）MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。（e）MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。（f）所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al; Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时，就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制： (i)吸引极化子（AP）分支与配对现象有关，跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚；（ii）排斥分支（RP），这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中，许多关于其性质的问题和争论仍然存在。黄迪教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加，吸引极化子的量子退相保持不变，表明准粒子稳定，而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学对于理解导致其形成的成对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al; Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)

2023-05-26 11:43:55全共线多功能超快光谱仪与高精度激光扫描显微镜，二维材料与超快光学实验必备！: 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOTMONSTR Sense Technologies是由密歇根大学研究人员成立的科研设备制造公司。该公司致力于研发为半导体研究应用而优化的超快光谱仪和显微镜，突破性的技术可将光学器件和射频电子器件耦合在一起，以稳健的方式测量具有干涉精度的光学信号，真正实现一套设备、一束激光、多种功能。图1. 全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT不仅兼具共振和非共振超快光谱探测，还可以兼容瞬态吸收光谱（Transient absorption (TAS)）、相干拉曼光谱(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多维相干光谱探测(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。开创性的全共线光路设计，使其可以与该公司研发的高精度激光扫描显微镜（NESSIE）联用，实现超高分辨超快光谱显微成像。全共线多功能超快光谱仪的开发也充分考虑了用户的使用体验，系统软件可自动调控参数，光路自动对齐、无需校正等特点都使得它简单易用。全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT主要技术参数：若您对设备有任何问题，欢迎扫码咨询！高精度激光扫描显微镜NESSIEMONSTR Sense Technologies的高精度激光扫描显微镜NESSIE可用入射激光快速扫描样品，在几秒钟内就能获得高光谱图像。该设备可适配不同高度的样品台和低温光学恒温器，物镜高度最多可变化5英寸，大样品尺寸同样适用。NESSIE显微镜是具有独立功能，可以与几乎任何基于激光测量与高分辨率成像的设备集成在一起，也非常适合与该公司研发的全共线多功能超快光谱仪集成。图2. 高精度激光扫描显微镜NESSIE高精度激光扫描显微镜-NESSIE的输入信号为单个激光光束，输出信号为样品探测点收集的单个反向传播光束，这样的光路设计确保了反传播信号在扫描图像时不会相对于输入光束漂移，因而非常适用于激光的实验中的成像显微镜系统。图3. 使用NESSIE在室温下测量的GaAs量子阱的图像。a）用相机测量的白光图像。b）用调谐到GaAs带隙的80MHz激光器（5mW激光输出）进行激光扫描线性反射率测量。c）同时测量的激光扫描四波混频图像揭示了影响GaAs层的亚表面缺陷若您对设备有任何问题，欢迎扫码咨询！BIGFOOT+NESSIE应用案例：01高精度激光扫描显微镜用于材料表征美国密歇根大学课题组通过使用基于非线性四波混频（FWM）技术的多维相干光谱MDCS测量先进材料的非线性响应，利用激子退相和激子寿命来评估先进材料的质量。课题组使用通过化学气相沉积生长的WSe2单分子层作为一个典型的例子来证明这些功能。研究表明，提取材料参数，如FWM强度、去相时间、激发态寿命和暗/局部态分布，比目前普遍的技术，包括白光显微镜和线性微反射光谱学，可以更准确地评估样品的质量。在室温下实时使用超快非线性成像具有对先进材料和其他材料的快速原位样品表征的潜力。图4. (a)通过拟合时域单指数衰减得到的样本的去相时间图，在图(a)中用三角形标记的选定样本点处的FWM振幅去相曲线【参考】Eric Martin, et al; Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022).02二维材料中激子相互作用和耦合的成像研究过渡金属二卤代化合物（TMDs）是量子信息科学和相关器件领域非常有潜力的材料。在TMD单分子层中，去相时间和非均匀性是任何量子信息应用的关键参数。在TMD异质结构中，耦合强度和层间激子寿命也是值得关注的参数。通常，TMD材料研究中的许多演示只能在样本上的特定点实现，这对应用的可拓展性提出了挑战。美国密歇根大学课题组使用了多维相干成像光谱（Multi-dimensional coherent spectroscopy, 简称MDCS），阐明了MoSe2单分子层的基础物理性质——包括去相、不均匀性和应变，并确定了量子信息的应用前景。此外，课题组将同样的技术应用于MoSe2/WSe2异质结构研究。尽管存在显著的应变和电介质环境变化，但相干和非相干耦合和层间激子寿命在整个样品中大多是稳健的。图5. （a）hBN封装的MoSe2/WSe2异质结构的白光图像。（b）MoSe2/WSe2异质结构在图（a）中的标记的三个不同样本点处的低功率低温MDCS光谱。（c）图（b）中所示的四个峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混频积分图。（d）MoSe2/WSe2异质结构上的MoSe2共振能量图。（e）MoSe2/WSe2异质结构的WSe2共振能量图。（f）所有采样点的MoSe2共振能量与WSe2共振能量【参考】Eric Martin, et al; Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022)03掺杂MoSe2单层中吸引和排斥极化子的量子动力学研究当可移动的杂质被引入并耦合到费米海时，就形成了被称为费米极化子的新准粒子。费米极化子问题有两个有趣但截然不同的机制：(i)吸引极化子（AP）分支与配对现象有关，跨越从BCS超流到分子的玻色-爱因斯坦凝聚；（ii）排斥分支（RP），这是斯通纳流动铁磁性的物理基础。二维系统中的费米极化子的研究中，许多关于其性质的问题和争论仍然存在。美国德克萨斯大学奥斯汀分校李晓勤教授课题组使用了Monstr Sense公司的全共线多功能超快光谱仪BIGFOOT研究了掺杂的MoSe2单分子层。课题组发现观测到的AP-RP能量分裂和吸引极化子的量子动力学与极化子理论的预测一致。随着掺杂密度的增加，吸引极化子的量子退相保持不变，表明准粒子稳定，而排斥极化子的退相率几乎呈二次增长。费米极化子的动力学研究对于理解导致其形成的配对和磁不稳定性至关重要。图6. 单层MoSe2在不同栅极电压下的单量子重相位振幅谱【参考】Di HUANG, et al; Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)若您对设备有任何问题，欢迎扫码咨询！

2025-05-21 11:15:25天文望远镜怎么分辨目镜: 天文望远镜怎么分辨目镜在天文观测中，目镜是影响视野和图像质量的关键组件之一。选择合适的目镜不仅能提高观测效果，还能让天文爱好者获得更加清晰、真实的天体影像。面对市面上种类繁多的目镜，如何分辨它们的性能和适用性却是许多入门者的难题。本文将深入探讨如何根据目镜的不同特点来选择和分辨，帮助天文爱好者根据个人需求作出明智的决策，从而提升观测体验。 1. 目镜的焦距焦距是分辨目镜性能的基础参数之一。焦距越长，视场越大，适合进行低倍数观测，如观测星座或天体的广阔区域。反之，焦距较短的目镜则提供更高的放大倍数，适用于观察天体的细节，如行星或星云。通过选择合适焦距的目镜，可以根据不同天文目标需求调整视场大小和放大倍数。 2. 目镜的视场视场（Field of View，简称FOV）是衡量目镜观察范围的一个重要指标，通常以角度表示。较宽的视场适合进行快速搜索天体或欣赏大范围的天区，而较窄的视场则能提供更加清晰和精确的细节，适合精细的行星观察。视场的选择与目镜的设计和焦距有着紧密关系，高品质的目镜往往能够在较大的视场中提供更少的畸变和更好的图像质量。 3. 目镜的放大倍率放大倍率是通过目镜焦距与望远镜主镜焦距的比例来计算的。理想的放大倍率应根据天文目标和气候条件而定。例如，在稳定的气候和高质量的望远镜下，可以选择较高的放大倍率来细致观察星体。但需注意，过高的放大倍率可能导致图像模糊或视场过小。因此，合理的放大倍率能确保更优的观察效果。 4. 目镜的光学结构目镜的光学设计决定了其图像的质量。常见的目镜设计包括凯尔纳目镜、沃尔特目镜和超级广角目镜等，每种设计都有其独特的优缺点。凯尔纳目镜具有较高的性价比，适合入门级使用；沃尔特目镜则提供更高的对比度和清晰度，适合中高级观测者；超级广角目镜则因其超大的视场和细致的图像质量，广受高级用户的青睐。不同的光学设计会影响观测时的舒适度、视野的清晰度以及天体细节的呈现。 5. 目镜的材料和镀膜高质量的目镜通常使用优质光学玻璃，并通过特殊的镀膜技术来减少反射和提高透光率。镀膜层的数量和质量直接影响到目镜的成像质量，尤其是在低光环境下，镀膜的好坏会显著影响天体图像的清晰度与对比度。高质量的多层镀膜能够有效减少色差，提高图像的亮度与对比度，尤其适用于深空观测。 6. 目镜的眼距和舒适性眼距（Eye Relief）是指目镜到眼睛之间的理想距离。对于佩戴眼镜的观测者，较长的眼距尤为重要，这能够提供更舒适的观测体验。大多数高品质目镜都设计有可调的眼距，方便不同用户的需求。眼距过短会导致图像边缘模糊，影响观察的舒适度和效果。结语通过对目镜焦距、视场、放大倍率、光学结构、镀膜质量以及眼距的分析，天文爱好者可以更加地选择适合自己需求的目镜。选择合适的目镜是提升天文观测质量的关键一步，了解其各种技术参数和特性，将使得观测体验更加丰富和清晰。在选择过程中，不仅要关注目镜的性能，还应考虑到个人的观察习惯和需求，终实现更高效、更满意的天文探索。

2025-06-13 19:00:21钳形表怎么分辨火线零线: 钳形表是电气工程中常用的一种电流测量工具，它能够通过电磁感应原理直接测量导体中的电流，而不需要切断电路或与电路接触。在实际应用中，钳形表不仅能够测量电流，还能够帮助我们识别电路中的火线与零线。对于非专业人员来说，区分火线和零线可能会有一定的难度，但通过钳形表的正确使用，可以简便地完成这一任务。本文将详细介绍如何使用钳形表分辨火线与零线，以确保电气设备的安全使用。了解火线与零线的基本定义至关重要。火线是电源线路中的带电导线，其电压高于零线，且与电源的正极相连；而零线则是电流的回路，电压接近地电势，通常与地线相连。钳形表在分辨这两者时，依赖于其测量的电流方向和大小。通过合理的测量方式，我们能够判断出哪一根是火线，哪一根是零线。使用钳形表进行分辨时，首先要确保钳形表的夹口完全围绕电线，且没有任何接触其他导体。在测量过程中，观察钳形表的指示，若指示方向与标准电流流向一致，且电流值符合火线的特性，说明该电线为火线。零线则通常表现为电流值接近零，或者电流的方向与正常回流方向相反。钳形表的交流电流检测功能可以帮助进一步确认电流的性质，从而准确识别火线和零线。通过掌握钳形表的使用方法，准确分辨火线与零线不仅能提高电工操作的安全性，还能有效避免因电线接错而导致的电器故障。掌握这一技巧对于日常电气维修与安装工作至关重要，专业的操作和正确的判断能力是确保电力系统稳定、安全运行的基础。