深圳金铂利莱科技等离子体技术应用性研究
LIBS技术在冶金成分在线检测中的应用
一尧实验 1.实验设备 GS-LIBS2200 激光成分分析仪,如图 1 所示,可用于
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二尧结果与讨论 1.熔体冰铜检测 GS-LIBS2200 激光成分分析仪现已成功应用于铜陵
安徽科技
研究园地
有色集团铜冶炼现场,实现了高温熔体中 Cu 元素等关 键成分的在线检测。为了降低溜槽附近高温和熔体飞溅 的干扰,设备所用检测距离为 2.5 m。
3.在线检测可靠性 通过对低镍锍中微量元素 Pb 元素检测结果对比,分 析了 GS-LIBS2200 激光成分分析仪的在线检测可靠性,
图 2 熔体冰铜 Cu 元素检测结果对比
图 3 低镍锍 Ni 元素检测结果对比
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安徽科技
研究园地
图 4 低镍锍 Pb 元素检测结果对比
结果对比如图 4 所示,96 炉次中 90 炉次 Pb 元素结果偏 差小于 0.015%,占总炉次的 93.8%。
参考文献 [1] 陈桂英,米泽宇.X 射线荧光光谱法测定钒铁冶炼炉渣
中的主要成分[J].光谱实验室,2010,27(1):296-2体质谱技
术进展及其在冶金分析中的应用[J].冶金分析,2016,36 (7):1-14. [3] 于云偲,潘从元,曾强,等.利用 LIBS 技术实现钢液中多 元素含量检测[J].光谱学与光谱分析,2016,36(8):26132616. [4] 舒嵘,徐卫明,付中梁,等.深空探测中的激光诱导击穿 光谱探测仪[J].深空探测学报,2018,5(5):450-457. [5] 刘佳,沈学静,徐鹏,等.激光诱导击穿光谱铝合金在线 分类识别系统研究[J].光谱学与光谱分析,2020,40(12): 3901-3905. [6] TUSSET V.熔融金属在线控制技术的未来[J].冶金分析, 2013,33(4):13-20.
等离子体及LIBS产品应用
Dissociation(离解)
– 自由基被广泛应用于Plasma作用过程: • Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) • 等离子体增强化学气相沉积 – outcome of the chemical reaction is a solid • Plasma Etching and Plasma Cleaning 等离子体刻蚀或清洁 – outcome of the chemical reaction is a vapor
什么是Plasma?
物质的基本组成是原子, 原子=原子核+电子,当原子中 的电子克服原子核的库仑力的束 缚时,带正电荷的原子核不带等 量负电荷的电子相互共存,宏观 上整体呈现电中性。这种物质形 态称之为等离子体。
生活中的等离子体
产生等离子的方法
强电场 微波 激光 宇宙射线 高能粒子轰击 加热
等离子的应用领域
LIBS2500PLUS系统
LIBS-INSIGHT元素分析系统
LIBS光谱仪系统
LIBS2500PLUS—Crossfire系统
LIBS-INSIGHT
LAMPS微波增强激光元素分析系统
LIBS集成激光器的要求
调Q脉冲式激光器,ns级脉宽,50~200mJ能量输出。 脉冲频率1 to 20 Hz可调 优越的能量稳定性pulse to pulse stability~2% 同步触发要求 1、用数字信号发生器触发或同步触发板触发 2、用LIBS2500+触发,要求激光Lamp触发及Q-switch触发可接受低 至3V的TTL信号; 有制冷,水冷或风冷 激光波长,典型波长1064nm,可加载2nd, 3rd, 4th 模块达到以下波长 激发: • 266nm, 355nm, 532nm, 1064nm
阴极等离子体电解氧化表面改性新方法探索
第52卷第6期表面技术2023年6月SURFACE TECHNOLOGY·1·专题——液相等离子体电解新技术阴极等离子体电解氧化表面改性新方法探索薛文斌1,2,金小越2,李惠1,2,徐驰1,2,杜建成1,2,周茜1,2,陈虎1,2(1.北京师范大学 核科学与技术学院 射线束技术教育部重点实验室,北京 100875;2.北京市科学技术研究院 辐射技术研究所,北京 100875)摘要:阴极等离子电解氧化(CPEO)打破等离子体电解领域传统认识,利用液相放电现象,使钢铁及钛基材料阴极表面快速氧化,是一种氧化膜制备新方法,提高了材料的耐磨、耐蚀性能。
与微弧氧化或阳极等离子电解氧化技术相比,CPEO技术的氧化膜生长速率显著提高,并适用于各种钢铁材料表面改性。
介绍了CPEO技术的基本原理,包括液相放电现象和电压电流的演变过程、气膜形成与击穿过程、阴极内部近表面温度随电压变化规律和快速氧化过程,并对比分析了CPEO与阳极等离子体电解氧化和电解渗技术原理的共性与差异。
介绍了光发射谱测量和等离子体参数的计算结果,分析阴极等离子体放电环境中阴极等离子体电解氧化机制。
进一步总结了碳钢、不锈钢、Mo、TiAl合金表面CPEO膜的形貌、组织结构和性能特点,分析电解液中悬浮的碳粉特性,探讨放电过程中类金刚石(DLC)成分合成的可行性,并初步制备出含DLC 成分的CPEO复合氧化膜。
最后总结并展望了CPEO技术的发展方向以及应用前景。
关键词:阴极等离子电解氧化;原理;氧化膜;液相等离子体;铁基合金;钛铝合金中图分类号:TG156.8 文献标识码:A 文章编号:1001-3660(2023)06-0001-12DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.06.001Novel Surface Modification Method of CathodicPlasma Electrolytic OxidationXUE Wen-bin1,2, JIN Xiao-yue2, LI Hui1,2, XU Chi1,2,DU Jian-cheng1,2, ZHOU Qian1,2, CHEN Hu1,2(1. Key Laboratory of Beam Technology of Ministry of Education, College of Nuclear Science and Technology,Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 2. Institute of Radiation Technology, BeijingAcademy of Science and Technology, Beijing 100875, China)ABSTRACT: Cathodic plasma electrolytic oxidation (CPEO) is a novel oxide coating fabrication technology developed on the basis of plasma electrolysis in liquid. The Fe-based and Ti-based metal cathodes can be quickly oxidized under liquid phase discharge, which improves their wear resistance and corrosion resistance. It is believed that the CPEO technology is a breakdown for conventional knowledge in the plasma electrolysis field. Compared with anodic plasma electrolytic oxidation, namely microarc oxidation, the CPEO technique has much high growth rate of oxide coating and meanwhile it may be also收稿日期:2023–04–06;修订日期:2023–05–18Received:2023-04-06;Revised:2023-05-18基金项目:国家自然科学基金项目(51671032)Fund:National Natural Science Foundation of China (51671032)作者简介:薛文斌(1968—),男,博士,教授,主要研究方向为金属材料表面改性。
表面等离子体共振技术在农药残留检测研究中的应用_林钊
国 Biacore AB 公司生产的 Biacore 1000、Biacore 2000、 Biacore 3000,美国 Affinity Sensors 公司生产的 IASys, 日本 Nippon Laser Electronics 生产的 SPR-670,中国科 学院电子研究所研制的 SPR-2000,西班牙 SENSIA,SL 公司生产的 SPR 传感器等[19]。国内外也有不少实验室使 用自组装棱镜型的 SPR 传感器如:Liu 等[20]自组装的波 长检测型的棱镜型 SPR 传感器;2)光纤型 SPR 传感器是 利用光纤作为光的耦合器件,该传感器非常容易小型 化,具有方便野外作业的优点,但由于其再生性不好, 使用成本高,而导致使用程度低于棱镜型 SPR 传感器。 Rajan 等[21]报道了利用光纤型的 SPR 传感器来进行实验 研究;Tsai 等[22]研究了增强的光纤形 SPR 传感器信号 的方法;3)光栅型 SPR 传感器采用的是衍射光栅耦合 入射光,其结构比棱镜型 SPR 传感器复杂,并且在实 际分析中存在着溶液对光的吸收问题。与棱镜耦合入 射光的方式相比较,光栅耦合法在计算方面极其复 杂,无法应用麦克斯韦方程去求解边界条件,因此使 用较少[16]。
University, Changsha 410128, China)
Abstract :Surface plasmon resonance (SPR) has been widely applied in various fields owing to its simplicity, low cost, no
labeling, high selectivity, and real-time monitoring. SPR can be used not only for detecting analytes, but also determining kinetic
表面等离子共振的应用及研究进展ppt课件
15723663
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1
目 录 / contents
一 SPR在检测中的应用
二 SPR的检测类型及其特点
三 SPR与其他检测方法的比较
四 SPR的最新研究进展
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2
第一节
SPR在检测中的应 用
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3
一、应用概述
在SPR检测技术中,我们可以根 据样品的类型,在金膜上偶联上羧 基端、氨基端和生物素等,然后采 用化学方法将生物分子与金膜表面 共价连接,形成不同的功能表面。 通入样品后,样品与金膜表面的抗 体或抗原特异性结合,不同质量的 生物分子与金膜表面特异性结合会 引起折射率的变化,得到分子间相 互作用的特异性信号,从而应用于 生物化学分析。
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提高灵敏度的方法:用单层石墨烯修饰金属膜
Noncovalently Functionalized Monolayer Graphene for Sensitivity Enhancement of Surface Plasmon Resonance Immunosensors
J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2800−2803 DOI: 10.1021/ja511512m
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THANKS
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2、硅材料的SPR (SPR on silicon material)
3、多分析物SPR系统 (multi-analyte SPR system)
电感耦合等离子体在食品分析检测中的应用
电感耦合等离子体在食品分析检测中的应用作者:谢晓敏金尉宋艳伟来源:《中国食品》2023年第24期食品安全与质量一直备受社会关注,因此有必要对食品中的微量元素、有害元素等进行精确、快速的检测。
电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,ICP)作为一种能够实现多元素、高灵敏度和高准确性分析的技术,被广泛应用于食品分析检测领域。
一、电感耦合等离子体概述电感耦合等离子体是一种高温等离子体发射光谱分析技术,在电感耦合等离子体中,气体被加热到高温并电离形成等离子体,这种等离子体通常以氩气为载气,通过高频感应线圈进行加热和电离,电感耦合等离子体的高温条件可以将样品中的大部分元素转化为激发态,这些激发态元素会发出特征的光谱线,然后通过光谱仪器进行检测和分析。
电感耦合等离子体技术常用于分析和检测样品中的各种元素,具有高灵敏度、高分辨率和广泛的元素分析范围,因此在环境监测、食品安全、药物分析、地质化探等领域都有广泛的应用,比如食品中微量元素和重金属的测定、土壤和水样中的元素分析、矿石和地质样品中的元素组成分析等。
二、电感耦合等离子体在食品分析检测中的应用1.微量元素分析。
食品中的微量元素对于人体健康具有重要意义,因此对食品中微量元素进行准确测定至关重要。
电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)具有高灵敏度、高分辨率和广泛的元素分析范围,在微量元素分析方面发挥着重要作用,可以精确测定食品中微量元素的含量,如铁、锌、硒等,通过定量分析可以评估食品中微量元素的含量是否符合营养需求和食品安全标准。
2.重金属检测。
重金属是指密度较大、原子量较大的金属元素,如铅、镉、砷、汞等,食品中的重金属元素如果超出安全标准就会对人体健康造成潜在风险,因此对食品中重金属的准确检测至关重要。
电感耦合等离子体质谱可以非常精确地测定食品中的重金属元素含量,如铅、镉、砷等,帮助评估食品安全性,及时发现并解决食品中可能存在的重金属污染问题。
表面等离子体共振资料
Biacore 3000的温度控制系统
SPR 技术的应用
黄辰90513125
物理学应用
若某种物理量会引起特定敏感膜折射率 的变化,就可以采用SPR 传感技术进 行检测。
例如,基于温度变化引起特定敏感膜的 吸湿量变化,并导致其折射率变化,从 而利用SPR 传感技术进行检测的湿度 传感系统,以及基于氢化无定型硅的热 光效应的温度传感系统等。
光源
He2Ne激光器 LED 白炽灯——卤钨灯
传感芯片——金属膜
反射率高 化学稳定性好 厚度合适
金属材料的选择
Ag膜、Au膜的比较
金膜(实线) 和银膜(虚线) SPR 光谱理论值
恒定波长, 反射系数与入射角度关系 波长: 1 和2 为750nm,3 为600nm,
4 为500nm
朱倩 90513126
Biacore Control
工作仪器
Biacore 3000工作仪器
核心部件: 传感器芯片 液体处理系统 光学系统
其他: LED状态指示器 温度控制系统
Biacore 3000核心部件
Biacore 3000的光学系统
Biacore 3000传感器基本结构
1. 光波导耦合器件 2. 金属膜 3. 分子敏感膜
发展简史
1902年,Wood在光学实验中发现SPR现象 1941年,Fano解释了SPR现象 1971年,Kretschmann为SPR传感器结构奠定了基础 1983年,Liedberg将SPR用于IgG与其抗原的反应测定 1987年,Knoll等人开始SPR成像研究 1990年,Biacore AB公司开发出首台商品化SPR仪器
2.等离子波
等离子体 等离子体通常是指由密度相当高的自由正、负 电荷组成的气体,其中正、负带电粒子数目几 乎相等。
我国开发成功彩色等离子体平板显示用荧光粉浆料
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维普资讯
20 年 第 1 07 期
我 国的 “ 彩色等离子体平板显示(D ) P P用荧光粉浆料的研究 ”项 目通过专家鉴定,达到 国际先进 水平。
P P荧光粉浆料是 P P显示器 的关键材料之一。国际上只有 日本 、俄罗斯 、南韩等 国 D D 有荧光粉 浆料批量生产。国内尚未有 P P荧光粉浆料 的制备技术和商品。我 国研究人员于 D 2 0 年开展了 P P荧光粉浆料的研究 , 03 D 先后攻克了 P P荧光粉浆料配方、 D D P P荧光粉浆料 包 敷 方法 、E 3 杂 的( u 掺 Y,Gd( ) V,P0 )4红色 荧 光粉制 备 、硼 酸 盐绿 色 荧光粉 和磷 酸 盐绿 色 荧光粉制备等方面的一些关键技术 ,并申请 中国发 明专利 6 ,已获得授权专利 2 。 项 项
对零 度 O1 的硅 晶片 上 。 .度 般而言,专家将超导体视结果证明了超低温下热通过电磁辐射传导, 这和超导体中光的传播类似 。 进一步的观测
显示,热传导率不是任意 的:它受到热导性量子的限制。和大多数情况类似 ,这一实验观测 和我们 日常生活经 历矛盾 。这是又一个量子力学条件下物理定律改变 的例子 。 这 些 实验 的条 件是非 常 严格 的 ,因为要 测量 极 小的 一片金 属 的温度 。任何 普通 的温 度 计
转化为单光子。在实验中,他们利用 了拉曼散射 。当激光撞击到原子时, 单次激发能转化为 单光子 。 探测新得到的光子能得到单 自旋激发, 这能产生量子记忆。单 自旋激发能在预定时
间转化为单光子 ,生成可控 的单光子源。( e ; n的单位子源每秒能得到 6 0 自旋激发,并 h 0单 产 生 1 单光 子 。 5个 与其它没有量子记忆效应的单光子源相 比, 我们的源最大的优势在于可 以减少量子通信 网络的源 的成本 。 科学家首次观测到光子问的量子热传导 来 自芬兰 H lni e i 技术大学 的科学家研究了两小片金属之间的热交换 , sk 金属之间只通过 超 导连接 实验结 果证 明了在超低温条件下,热通过电磁辐射传播。 科 学家对 于纳 米和 微 米量 级微 器 件 的热传 导机 制很 感 兴趣 , 些器 件位 于温 度 仅高 于绝 这
等离子体物理讲义01_等离子体基本性质
,直译
成英文就是“to mold”,将流体注入模具实现成型。Langmuir 注意到,
辉光放电产生的电离气体也有成型的特征,因此命名。
1.1 物质第四态
严格来说,等离子体是具有高位能动能的气体团,等离子体的总 带电量仍是中性,藉由电场或磁场的高动能将外层的电子击出,结果 电子已不再被束缚于原子核,而成为高位能高动能的自由电子。一个 有用的定义是,等离于体是带电粒子和中性粒子组成的表现出集体行
考虑等离子体中相距为 的两个带电区域的相互影响, 和 之间 的 Coulomb 力随 而减小.然而,对给定的立体角,即∆ 常数,
中能影响 的等离子体体积随 而增加.所以,甚至相距很远的等 离子体元也存在相互作用力.正是这个长程 Coulomb 力给出了等离 子体种类繁多的可能运动、并且丰富了称作等离子体物理学的研究领 域.
4
为的一种准中性气体。必须确定“准中性(quasi neutral)”和 “集 体行为(collective behavior)”的物理含义.
等离子体态的最特殊的性质,即长程 Coulomb 力使得带电粒子 宏观出一种集体的性质,早已为人们所知,1906 年 Lord Rayleigh 分 析原子的汤姆逊模型中的电子振荡时,大概首次描述了这种性质。集 体行为的含义如下:考虑作用在一个分子上的力,由于分子是中性的、 在分子上不再在净电磁力,而重力是可以忽略的.在这个分子与另一 个分子碰撞前,它不受扰动地运动,这些碰撞支配了粒子的运动.作 用在中性气体上的宏观力通过碰撞传给单个原子.在有带电粒子的等 离子体中,情形就完全不同.当这些电荷到处运动时,它们能引起正 电荷或负电荷的局部集中,就产生了场场.电荷的运动也引起电流, 因而产生磁场.这些场影响了远处其他带电柱子的运动.
珀金埃尔默电感耦合等离子体质谱
珀金埃尔默电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是一种高灵敏度、高选择性的分析技术,常被用于测定各种元素的含量和同位素比例。
ICP-MS结合了电感耦合等离子体(ICP)和质谱技术,具有广泛的应用领域,包括地球科学、环境科学、生命科学、医学和材料科学等。
本文将从简要介绍ICP-MS的原理和工作流程开始,逐步深入探讨其在不同领域的应用,最终总结这一分析技术的优势和局限,并共享个人的观点和理解。
1. ICP-MS的原理和工作流程ICP-MS的原理是将待测样品通过高温的电感耦合等离子体(ICP)激发成等离子态,并利用质谱仪对等离子体中的离子进行检测和分析。
在工作流程中,首先将样品通过溶解或气化的方式转化为气态或液态,然后喷入ICP中激发出等离子体。
经过质谱仪的质子化、加速、分离和检测,最终得到元素的含量和同位素比例信息。
2. ICP-MS在地球科学中的应用ICP-MS在地球科学中被广泛应用于地球物质的成分分析和同位素地球化学研究。
通过ICP-MS技术,可以对岩石、矿物和地球样品中的微量元素进行快速、准确的测定,从而揭示地球内部和地表的物质循环和演化过程。
3. ICP-MS在环境科学中的应用在环境科学领域,ICP-MS常用于水和大气样品中微量元素的测定,以及土壤和沉积物中污染物的分析。
通过ICP-MS技术,可以对环境样品中的微量金属元素和有害物质进行快速、精确的监测,为环境保护和资源管理提供重要数据支持。
4. ICP-MS在生命科学和医学中的应用在生命科学和医学领域,ICP-MS被广泛应用于生物样品中微量元素和金属离子的测定,以及药物代谢和毒性研究。
通过ICP-MS技术,可以对人体组织、血液、尿液等生物样品中的微量元素含量进行精确测定,为健康检测和疾病诊断提供重要依据。
5. ICP-MS在材料科学中的应用在材料科学领域,ICP-MS常用于金属材料的成分分析、电子器件的微量元素测定和纳米材料的表征。
通过ICP-MS技术,可以对微小尺度的材料样品中的元素含量和同位素比例进行精确测定,为材料设计和工程应用提供重要参考。
等离子体技术的应用和发展
等离子体技术的应用和发展等离子体技术是一种较为新颖的技术,其应用领域逐渐拓展,发展势头十分迅猛。
等离子体技术基于等离子体体系化学体系,其理论可追溯至20世纪初期。
在最初的时候,等离子体技术只被应用于传统领域,如气体放电、材料表面清洗,以及电子器件制造。
现如今,随着不断的科技进步和技术革新,等离子体技术在医疗、化学、材料科学等领域都有了广泛应用。
电子器件制造等离子体技术在电子器件制造方面应用最早,这是因为等离子体技术具有非常显著的优势,例如等离子体制造可以非常简便地实现表面的刻划,并可以在较短的时间内制造较高质量的产品。
等离子体技术可以用于制造半导体材料、光电材料、显示屏、太阳能电池等产品。
材料表面清洗等离子体技术在材料表面清洗方面有着广泛的应用,可以促使大量的化学反应,清除材料表面的污染,从而明显提高材料的质量。
作为一种基于气态等离子体系统的表面处理技术,等离子体技术兼具传统表面清洗技术及干燥、脱油和刻蚀等功能,尤其是其在微细小结构物表面的清洗和雕刻方面具有独特的优势。
医疗领域等离子体技术在医疗领域的应用也日益广泛。
等离子体技术可以用来杀死肿瘤细胞,以及清除尘螨等微生物。
此外,在皮肤修复方面等离子体技术也有广泛的应用。
对于肿瘤细胞方面的应用更是受到了全球科学研究人员特别关注,许多研究成果表明,等离子体技术可以杀死癌细胞,同时对正常细胞却没有任何的伤害。
因此,等离子体技术在基础研究中有着非常广泛的应用和发展前景。
环境治理等离子体技术对于环境治理的作用也十分明显,可以用于治理甲醛、苯等甲醛类化合物,实现对难降解有机物、有毒物质等污染物的高效去除,具有可持续性特征。
同时,等离子体技术也可以清除垃圾和核废料,并可以用来处理污染的水源和空气。
等离子体技术应用在环境治理方面是一项非常重要的研究课题。
结论通过以上讨论,我们可以发现,等离子体技术可以在众多领域中发挥重要的作用。
此外,随着研究的不断深入,等离子体技术将有更广泛的应用和更高的发展前景。
等离子体活化油促进皮肤伤口愈合的实验研究
华中科技大学硕士学位论文摘要近年来,等离子体生物医学领域的迅速发展形成了等离子体直接治疗和等离子体间接治疗两条研究路线,等离子体直接治疗主要依托各种基于等离子体放电的治疗设备直接与生物体作用,间接作用则主要通过例如等离子体活化水等间接产物与生物体作用。
但等离子体活化水的寿命极其有限,能否利用等离子体生成一种长寿命、低成本、易使用、环境友好的等离子体活化物,是基于等离子体间接治疗研究方向亟待解决的关键问题。
利用等离子体射流处理橄榄油得到活化油,用化学试剂检测和物理光谱的方法对等离子体活化油的基础性质和成分组成进行定量和定性分析,并在等离子体活化油杀菌研究的基础上进行小鼠皮肤伤口愈合实验,进一步测量了等离子体活化油影响细胞周期蛋白(CD34)和血管内皮生长因子(VEGF)表达的过程,初步归纳活化油对促进小鼠皮肤伤口愈合的机制。
(1)等离子体活性油是第三代油基类药物,制作方法简单。
在大气压室温条件下,利用节能环保的低温等离子体射流工艺处理廉价的橄榄油。
射流表面放电能在等离子体和油面交界面上产生许多高能粒子和活性氧原子。
高能粒子对油脂脂肪酸中C = C双键的解离和活性氧原子的氧化作用是在等离子体活化油中产生H2O2活性粒子和羧酸的主要机制。
(2)通过对等离子体活化油理化性质的测量,等离子体活化油的过氧化值和酸值分别是传统臭氧油的7.5倍和1.57倍。
同时,等离子体活化油展现了优良的保存性能,与保质期小于1周的等离子体活化水不同,等离子体活化油可在室温下储存至少3个月,预计保质期可达1年。
(3)等离子体活化油不仅可以杀死伤口上的细菌,等离子体活化油中的羧酸可以导致细胞膜破裂,抑制必需的代谢反应,并使细胞内pH稳态失衡;过氧化物可以产生大量具有生物活性和细胞毒性的含氧粒子,强氧化性致使生物分子氧化失活。
经研究,羧酸和过氧化物还可以促进VEGF和CD34等生长因子的表达,因此,华中科技大学硕士学位论文经等离子体活化油处理的伤口愈合速度比对照组快28.5%。
表面等离子共振 biacore 8k
表面等离子共振技术(Biacore 8k)在生物化学和生物医学领域中扮演着至关重要的角色。
通过检测生物分子之间的相互作用,这一技术为疾病诊断、药物研发以及基因工程等领域提供了重要的数据支持。
在本文中,我们将深入探讨表面等离子共振技术的原理、应用以及未来发展趋势,帮助读者更深入地了解这一领域。
1. 表面等离子共振技术表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance, SPR)是一种用于研究生物分子相互作用的重要方法。
其原理是通过在金属表面上固定生物分子,当有生物分子与其相互作用时,会发生局部折射率的变化,从而引起共振角的变化。
Biacore 8k作为目前应用最广泛的表面等离子共振仪器之一,能够实时、定量地监测生物分子的相互作用,具有高灵敏度和高通量的特点,被广泛应用于药物筛选、蛋白质相互作用研究等领域。
2. 表面等离子共振技术的应用Biacore 8k在药物研发中扮演着至关重要的角色。
通过监测药物与靶标蛋白的结合动力学和亲和力,科研人员可以更准确地评估药物的疗效和毒副作用,从而加快药物研发的速度。
Biacore 8k还被广泛应用于蛋白质相互作用、抗体结合特性等研究中,为基础科学研究提供了重要的技术支持。
3. 表面等离子共振技术的未来发展趋势随着生物化学和生物医学领域的不断发展,表面等离子共振技术也在不断创新和改进。
未来,我们可以预见,Biacore 8k将会更加智能化、自动化,实现更高的样品处理能力和更广泛的应用范围。
随着大数据和人工智能技术的发展,Biacore 8k在数据分析和结果解释方面也将迎来革命性的变化,使其在生物医学领域发挥更大的作用。
总结回顾:通过本文的介绍,我们对表面等离子共振技术(Biacore 8k)有了更深入的了解。
这一技术在药物研发、蛋白质相互作用研究等领域具有重要的应用价值,同时也面临着不断创新和改进的发展趋势。
我个人对此深有同感,相信随着这一领域的持续发展,表面等离子共振技术将会为生物医学领域带来更多的惊喜和突破。
表面等离子体激元研究现状及应用
表面等离子体激元研究现状及应用黄增盛(桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004)摘要:表面等离子体激元(SPPs)是在金属和介质界面传播的一种波动模式,本文主要讨论了的一些基本特性,概述了现在阶段主要的一些激发产生的方式。
描述了在集成光通信上的应用,比如基于表面等离子体激元的纳米激光器、新型波导和SPPs耦合器等纳米光子器件。
分析了表面等离子体共振(SPR)技术在生物及医疗领域的新应用,并对其在治疗癌症方面的技术原理进行了讨论。
介绍了SPPs在新型光源和能源领域的发展和应用情况,最后讨论了SPPs在光存储方面的快速发展。
关键词:表面等离子激元;表面等离子体共振;纳米激光器The research situation and applications of surfaceplasmon polaritonsHuang Zeng-sheng(School of Information and Communication Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China) Abstract:Surface plasmon polaritons (SPPs) is in a wave pattern of dielectric and metal interface communication, some basic properties are discussed in this paper, an overview of the main stage generated now some way. Described in the application of integrated optical communication, such as nano lasers, novel waveguide and SPPs coupler base on the surface plasmon. Analysis new technology applies of the surface plasmon resonance (SPR) in biological and medical fields, and the principle of the technique in the treatment of cancer are discussed. Introducing the SPPs development and application in the new field of energy source, and finally discussed the rapid development of SPPs in optical storage.Key words: The surface plasmon polaritons; The surface plasmon resonance; The nano lasers表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons, SPPs)是光和金属表面的自由电子相互作用所引起的一种电磁波模式,或者说是在局域金属表面的一种自由电子和光子相互作用形成的混合激发态。
表面等离子体共振仪器讲解
检测过程
电荷耦合器件 采用固定入射角改变波长工作模式的 SPR 装息可直接来自表面的样品,也可间 接来自能与样品特异结合的相关试剂,还可以从粗样品的嘈 杂信号中获得微量待测样品的特异性信号。 其最低检测下线 为 pg 级 (10-12g)。
二、传感器芯片(sensor chip)
在 BIA 技术中必须首先有一个生物分 子偶联在传感片上,然后用它去捕获可 与之进行特异反应的生物分子。 将 50nm 至 100nm 厚的金膜固定在一 块玻璃片上,将此玻璃片嵌在一个塑料 平板夹里,用一种折射率与棱镜匹配的 聚合物将芯片耦合到玻璃棱镜上,在芯 片表面固定一层较容易与其它生物大分 子偶联的葡聚糖分子层(使用者也可以 根据需要选择非葡聚糖分子层的芯片) 而成。(该偶联过程可由仪器全自动控 制。)
?将50nm至100nm厚的金膜固定在一块玻璃片上将此玻璃片嵌在一个塑料平板夹里用一种折射率与棱镜匹配的平板夹里用一种折射率与棱镜匹配的聚合物将芯片耦合到玻璃棱镜上在芯片表面固定一层较容易与其它生物大分子偶联的葡聚糖分子层使用者也可以根据需要选择非葡聚糖分子层的芯片而成
表面等离子体共振 ——仪器介绍
五、LED状态指示器
在仪器前部面板上有 5个 LED 状态指示器,LED的最显著特点是 使用寿命长,光电转换效能高,分别能够显示仪器不同方面的状态。
六、光源
另外,在光源的选择上,固定波长、改变入射角测量方式的 SPR 装 置多采用 He2Ne 激光器(λ= 63218nm) 作为光源。用激光器作光源, 单色性好,强度高。在部分文献中发光二极管(LED) 也作为 SPR 的光源, 选择的波长多为 760nm。LED 的单色性也较好,且体积小,价格低,使 用寿命长。 采用固定入射角以波长为变量测量方式的 SPR仪器和装置,白炽灯中 的卤钨灯是较适合的光源,因为它在可见光区有连续发射光谱,并具有 足够的强度和稳定性,强度不随波长而改变,使用寿命较长。
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時間:2分鐘 功率:3500W
O2:250 0.23 拉力值 0.37 0.29 1.78N 1.69N 1.76N
時間:2分鐘 功率:3500W
O2:250 2.14N 2.09N 2.04N
结论:PLASMA处理后效果显著,处理15分钟后 拉力值增大10倍以上。
沉金镀金前后,SMT贴片前后
等离子有良好的清洗功能 沉金镀金前的焊盘手指清洁:能有效去除铜面的 胶类等污染物,避免金面发花等现象 沉金镀金后清洁:能有效去除金面氧化,有机类 残胶,使金面具备良好的外观 SMT贴片前清洁:能有效去除金面氧化,有机类、 无机类污染物,增强可焊性或打线后结合力 SMT贴片后清洁:能有效去除焊盘或者金手指之 间残留的焊锡树脂,对于有较高品质要求的板材 同样进行清洗,效果显著。
实物图片
压合钢片后图片
压合完毕后,用拉力测试机进行拉力测试
拉力测试仪器
拉力测试数据
機台型號 OKSUN-PM12A型等离子机台 第一階段:真空度35帕 時間:12分鐘 功率:3500W PLASMA條件 无等离子处理 CF4: 80 O2:160 第二階段:真空度35帕 第一階段:真空度35帕 時間:15分鐘 功率:3500W CF4:80 O2:160 第二階段:真空度35帕
等离子清洗相对于传统药水清洗的优点在这 里表现非常突出
PTFE板材通孔等离子处理后沉镀铜对比图片
无PLASMA处理
PLASMA处理后
等离子处理后的沉镀铜效果良好,无 镀铜层起泡、无结合 力不良等问题,有效解决高频板沉镀铜难题
PTFE板材进行阻焊涂覆前后的对比图
无PLASMA处理
PLASMA处理后
等离子处理后的阻焊涂覆效果良好,无起泡、无脱落,无 结合力不良等问题,有效解决高频板沉镀铜难题
等离子技术在PTH前的处理
PLASMA处理前
PLASMA处理后
PLASMA处理后镀铜切片
在柔性线路板的制作后期,很多板材需要补强,补强的材料 有非金属和金属之分,非金属主要以FR-4板材为主,金属则 是钢片或者铝片为主。
柔性线路板拉力实验 实验单位及器材:台湾某大型软板厂 试验设备:奥坤鑫科技OKSUN-PM12A型等离子机台 工艺气体:CF4+O2 处理时间:10-20分钟
针对于聚酰亚胺(PI)的缺点,那么在制作软硬结合板 时就会遇到以下问题
表面光滑:压合后内层结合力不强,出现的现象:内层起 泡,分层,热冲击后分层,制作切片时分层 不耐碱:钻孔后除胶渣不能用传统高锰酸钾溶液去除,如 果高锰酸钾溶液浓度过高,浸泡时间过长,那么孔壁内层 的聚酰亚胺或者裸露在外部的聚酰亚胺很有可能被腐蚀破 坏,从而导致板材报废 引入等离子体表面处理技术 优点:凹蚀均匀,除胶渣彻底,不伤害板材的基体,对金 属铜无作用。另外等离子处理在除胶渣的同时也能够对孔 壁的基材进行凹蚀粗化,在正向凹蚀的情况下,沉铜后孔 壁镀铜层和孔壁基材的结合力大大提高,增强了通孔的可 靠性。
容易和孔内粉尘结合形成胶体,易发生堵孔, 从而导致板材报废
成本
设备一次性投入较大,气体耗材成本较低可忽 略不记
需不间断购买药水,处理一定量板子后需更 换药水,易挥发
等离子体表面改性对PTFE材料的改性实验
实验材料:高频板材Taconic RF-35 工艺气体:N2+H2 等离子设备:深圳奥坤鑫科技有限公司 OKSUN-PM12A型等离子机台 处理时间:20-30分钟
SEM扫描电镜图片
利用SEM扫描电镜将等离子处理前后的孔壁的基材表 面进行分析
PLASMA处理前
PLASMA处理后
等离子处理后表面被凹蚀的均匀且凸起增多,可以增强 结合力
利用SEM扫描电镜将等离子处理前后的基材表面进行 局部放大图:
PLASMA处理前
PLASMA处理后
等离子处理前后基材表面发生明显的化学变化
结论
等离子表面处理能有效对PTFE基材表面进 行改性,增强材料亲水性;增强材料表面 的附着力; 有效改善高频微波板材的沉镀铜难题 有效改善高频微波板材阻焊涂覆难题 有效改善高频微波板材字符脱落难题
ห้องสมุดไป่ตู้
复合介质板
复合介质板:一般是由FR-4环氧板和PTFE高频板 材混合压合而成的多层板 难点:PTFE部分沉铜困难,阻焊脱落,字符脱落 等离子工艺气体:CF4+O2、N2+H2 等离子处理优点:先除胶渣、后活化改性,去除 胶渣的同时又达到了孔壁凹蚀、粗化和活化的效 果,有效解决沉镀铜难题 复合介质板一般需要涂覆阻焊,等离子处理能有 效解决阻焊脱落问题
高频微薄板
在高频微波通信、数字化远距离信息高速传输方 面都要求PCB基材有低介电常数、低介质损耗因 素、耐高温性能好等特点,此类高频基材很多, 如聚丁二烯、聚苯醚 、氰酸脂等,但目前应用最 广主要以聚四氟乙烯为主。 聚四氟乙烯(PTFE)广泛应用于各种高频微波环 境中,具有介电常数低、介质损耗低、耐高温耐 腐蚀等优良的电性能。但是聚四氟乙烯基材表面 难以被粗化和浸润,所以在线路板制作中有一定 的难度,比如孔金属化(PTH)工序、阻焊工序、 字符工序等。
等离子的命名规则:
等离子体 (中文) = PLASMA (英文) = 电浆 (台湾)
等离子体的形成过程
固体
液体 气体 等离子体 施加能量 施加能量 电场能量电离
物质的四种状态
等离子的定义
当气体在一定条件下(温度、电场),气 体的分子或原子被激发电离,并产生辉光 放电,电离气体就是典型的等离子体 组成:离子、自由电子、自由激进分子、 自由基性团、光子以及中性粒子如原子等 组成的一种整体上近似电中性的物质 特点:较大电导率,其运动主要受电磁力 支配。有别于物质的固、液、气三种形态, 是物质的第四态
等离子清洗的工艺方法
根据污染物的不同用到不同的工艺气体 处理有机物污染:CF4和O2的混合气体。 处理碳化物和简单的有机物污染:运用纯 O2进行清洁。 处理无机污染物:运用Ar2(氩气)和O2 或者Ar2(氩气)和H2的混合气体 有些有机无机污染物共同污染的要用到以 上四种气体的有机组合才能达到最佳的效 果。
实验结果分析
对等离子体处理后的PTFE材质进行XPS(X 射线光电子能谱)成份分析可得:
PLASMA处理前
PLASMA处理后
PTFE材料的亲水性实验
PLASMA处理前
PLASMA处理后
采用PTFE光板进行等离子处理后沉铜对比图片
无PLASMA处理
PLASMA处理后
等离子处理后的沉镀铜效果良好,无起泡、结合力不良等 问题,有效解决高频板沉镀铜难题
PTFE&聚四氟乙烯
物理特性:介电常数低、介电强度高 、介质损耗因素小、半阻燃性、耐热性好; 化学特性:强的耐化学腐蚀性、
PTFE难以被水润湿的原因
F
C
F
C
n
F
F
1.表面能低(20达因/厘米),接触角大; 2.结晶度大,化学稳定性好; 3.PTFE分子结构高度对称,属非极性分子;
提高PTFE表面的润湿性能常用的表面改性方法:
【凹蚀作用Etching】
凹蚀作用是利用典型的气体组合形成具有 强烈蚀刻性的气相等离子体与物体表面的 有机物基体发生化学反应,生成其他比如 CO,CO2,H2O等气体,从而达到凹蚀蚀刻 的目的。 主要特点:凹蚀均匀;不伤害工件基体; 能有效去除钻孔胶渣,达到理想凹蚀度;
印制线路板等离子体技术工艺气体组合
等离子体技术应用性研究
-------深圳金铂利莱科技有限公司
编辑:肖然
目录
1、等离子体的由来及定义; 2、印制线路板真空等离子体模型; 3、等离子体技术在印制线路板方面的作用原理; 4、等离子技术在各种印制线路板方面的应用; 5、等离子技术在现代工业生产中的其他应用;
1、等离子体的发展历史
1879、英国物理学家、 William Crookes----物质有第四态 的存在形式 1929、美国化学物理学家、 Langmuir----命名为等离子体 1973、日本科学家发表关于等离子体蚀刻技术的报告,并很 快引起了工业界的重视 1974、提出的设想平行电极刻蚀反应室(Reactive Ion EtchRIE),与此同时开始将此技术应用于集成电路领域,后来慢 慢发展并应用到印制线路板行业
清洁作用工艺气体组合: 纯02、Ar2+O2、Ar2+H2
凹蚀作用工艺气体组合: CF4+O2、纯02 活化作用工艺气体组合: N2+H2、He+O2
4、等离子体技术在各种印制线路板 方面的应用
高频微波板 复合介质板 软硬结合板 柔性线路板 HDI盲孔板中 沉金镀金前后,SMT贴片前后 精细线条制作时去除干膜残余物 六层软硬结合板,外加HDI激光盲孔技术应用实 例
软硬结合板
软硬结合板(Rigid-Flex)是软板与硬板完美 结合的一项新的技术,是将软性电路板夹 在硬板中间,或贴在某一面,这种技术是将 软硬板的优点相结合,将产品提升到更新 更高的领域 特点:软板(PI)和硬板(FR4)混压的板 材,硬板(FR4)的加工工艺比较成熟,软 性部分聚酰亚胺(PI)的特性:表面比较光 滑,遇碱容易被腐蚀。
清洁作用是去除弱键以用典型-CH 基有机 沾污物和氧化物。 主要特点:只对表面起作用而无侵蚀内部 作用,得到超高清洁表面作用而为下道工 序做好准备。
【活化作用Activation】
激活作用是表面形成羰基 Carboxyl 羧基 Hydroxyl 羟基三种基团。这种基团具有稳 定的功能对粘接亲水有积极作用来代替弱 键。 主要特点:增加了表面能量;对聚合物来 讲由于表面能量低致使粘接性能不好,那 么等离子就是通过增加表面能量,改变表 面的化学特性来增强表面附着力、粘结力。
软硬结合板压合后的拉力测试实验
实验样品如下:
实验测试数据如下: