火狐体育首页进入:中国科学院自主研制光学仪器知多少

　　科学仪器是科技创新的重要基础和保障，是创新研究成果的重要产出形式，是国家创新能力和科学技术可持续发展水平的重要标志，也是经济社会发展和国家安全的重要保障。但是目前我国高端科学仪器大部分依赖进口，高端仪器和关键部件往往受制于人，难以支撑重大原创性成果产出。

　　中国科学院经过多年的科学仪器研制工作积累，取得了一些的重要成果。今年5月在《中国科学院院刊》上对以往进行了优化，从数理与天文科学、化学与材料科学、信息与工程科学、地球与环境科学、生命与医学科学共5个领域遴选核心仪器产品进行重点展示。特此，将五大领域中与光学相关的仪器产品进行展示，由于科学仪器涉及的学科面广、技术发展迅速，如有缺漏之处，欢迎各位读者在评论区补充。

　　● 可测试温度：室温、低温● 磁场：兼容矢量超导磁体 ● 测磁灵敏度：1 μT/ √Hz

　　主要应用于磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、反铁磁观测、微波场成像、细胞成像等领域

　　● 激光中心波长：800 nm ● 最高脉冲峰值功率：1 PW ● 脉冲宽度：28 fs

　　具有高稳定性、宽光谱、高信噪比等特点，可用于质子加速、电子加速及X射线等方面的物理研究

　　● 几何尺寸：光阴极有效面积20英寸 ● 光阴极量子效率：30%@400 nm ● 光电子收集效率：99%

　　● 单光子峰谷比：3.5 ● 暗计数率：50 kHz ● 玻璃材料：低放射性本底材料

　　● 单光子峰谷比：＞3.5 ● 几何尺寸：光阴极有效面积2英寸方形 ● 光阴极量子效率：25%@400 nm ● 单光子时间分辨：50 ps ● 多光子极限时间分辨：~30 ps ● 输出阳极结构：4×4阳极、8×8阳极

　　大型对撞机时间探测器TOF、核医学影像设备TOF-PET、高能物理实验、宇宙线.靶斑仪

　　BaF 2 闪烁晶体探测器主要用快-慢符合正电子泯灭时间测量系统，该系统采用两个BaF 2 闪烁体探测器，分别用于正电子泯灭寿命起始和停止信号的测量，在保证高时间分辨率的同时具有极高的符合效率。

　　● 有机玻璃（PMMA）检查 ● 聚碳酸酯（PC）检查 ● 聚乙烯（PE）检查

　　● 光谱椭偏测试波长范围：190-2100 nm● 成像椭偏光源波长：635 nm，入射角度从10°到80°，角度调节精度≥±0.005°

　　● 起偏器旋转角度范围：0°-360°，检偏器旋转角度范围：0°-90°，旋转精度优于±0.01°

　　可实现纳米超薄、单层/少数层二维材料、半导体晶圆、自组装单分子层、高分子薄膜、金属薄膜、光学镀膜、光学晶体等材料和微区和大面积椭圆偏振测量，具有布鲁斯特教显微镜、表面等离子共振、缺陷检测、折射检测、折射率精准测定、生物传感等多种功能和应用

　　● 可测量液膜厚度：1-300 μm ● 黏度测量范围：0.0001-3.5 Pa·s ● 流体温度：20-200 ℃ ● 流体种类：牛顿流体和非牛顿流体主要应用

　　正交曝光实现大面积纳米点阵列，适应各种芯片尺寸和形状要求；曝光头360°高精度旋转，实现任意偏振方向控制；多重曝光制备复合多频线栅、复合多频平面光栅、大面积偏振敏感全息光栅

　　● 软件：支持导入图片曝光、绘图曝光、拼接曝光3种模式 ● 支持样品尺寸：≤2寸

　　利用DMD作为数字掩模，代替传统物理掩模，实现了计算机控制图案光刻；引入大靶面的CCD成像光路，对需要曝光的样品进行实时成像；是二维材料、光电测试、太赫兹器件和毫米波器件等领域的科研利器

　　● 光刻光源：365 nm （汞灯/LED）● 光刻分辨率：1-25 μm（可选）● 最大视场：50 mm×50 mm ● 样品外缘特种套刻精度：2 μm

　　该装备能自动完成样片外缘特种套刻和图层套刻，可适应各类定制化基底，具有批处理效率高、自动化程度高、光刻质量高、曝光一致性好的特点。可用于温度传感器、压力传感器、电容传感器、声表器件等微纳器件的生产

　　URE-2000接触式深度曝光机系列● 分辨率：0.8-1.0 μm ● 套刻精度：0.5 μm ● 曝光面积：1-6英寸 ● 可添加纳米压印接口

　　● 曝光面积：1-8英寸 ● 曝光方式：底面对准或双曝光头方式 ● 可添加纳米压印接口

　　● 气体库：490种 ● 望远镜：中视场/宽视场/窄视场望远镜，满足不同距离目标测量需求

　　平面刻划光栅 ● 光栅最大尺寸：400×500 mm ● 刻线 gr/mm ● 光栅衍射效率：优于理论值90% ● 光栅杂散光：10 -4 ● 光栅衍射波前：优于λ/4（@632.8 nm）平面全息光栅 ● 光栅最大尺寸：200×200 mm ● 刻线 gr/mm ● 光栅衍射效率：95% ● 光栅杂散光：10 -4曲面全息光栅 ● 光栅最大尺寸：200×200 mm ● 刻线 gr/mm ● 波段范围：20-1200 nm

　　高端光谱分析仪器、天文望远镜、激光器、深空探测、光通信、精密位移测量、同步辐射等领域

　　● 采用高重频、高功率超快激光，对材料损伤小，拉伸强度≥95%● 热影响区≤5 μm，切口光滑无毛刺 ● 非接触式加工，切割精度高，切割速度≥ 100

　　碳纤维等复合材料可以有效提高结构性能、减轻结构重量，在航空、航天、汽车等领域已获得大量应用；集成采用的多项自主可控的关键技术，解决了该类技术材料高效、高精、无损切割的瓶颈问题，为其大规模应用奠定基础

　　● 光谱测试范围：200-1100 nm ● 光谱测试精度：0.2 nm ● 平均功率测试范围：100-10000 W● 最小显示分辨率：0.01 W ● 功率重复性测试精度：0.6% ● 发散角测试范围：1°-120°

　　● 发散角测试精度：4.5% ● 发散角分辨率：≤0.1° ● 残余发散角测试范围：±2°

　　主要用于万瓦级半导体激光器输出功率、光谱分布、激光合束前后的大发散角和残余发散角等基本物理参量的一体化精准测量

　　● 测量范围：连续/脉冲光、平行光、球面波、涡旋光等任意光场复振幅分布● 可多波长复振幅同时测量 ● 波长范围：决定于探测器响应光谱 ● 工作模式≥单次曝光

　　● 光场测量领域：光束质量分析、激光器热畸变测量、驱动器近远场强度相位测量、多波长光场同时测量

　　● 成像与光学测量：相位显微成像、大相位梯度及自由曲面等光学元件检测、应力形变测量、涡旋相位板测量、MTF测量

　　可见光和红外光学通道集成在一个共用主次镜的光路中，实现长焦远距探测和识别的功能，实现了对典型目标的远距成像。

　　● 扫描角度：±15°（海洋通道）；±30°（陆地通道）● 平面精度：0.26 m

　　海岸带、海岛礁和滩涂的海陆一体化测绘；海洋调查；陆地地形测绘、建筑物建模和林业资源调查。

　　● 测量范围：80 m ● 水平角测量范围：±270° ● 垂直角测量方位：-45°-60°● 坐标测量不确定度：（2σ）15 μm+6 μm/m （ppm）● 最大跟踪速度：4 m/s

　　用于超大尺寸空间几何量测量和装配测量。在大型装备制造、汽车与机器人、轨道交通、船舶、电子、航空航天等领域具有广泛应用，是发展大飞机、高速铁路、大型高端数控机床等战略新兴产业急需的精密高端测量仪器

　　● 激射波长：覆盖1.9-2.2 μm ● 激光器单管功率：1.62 W，最大插头效率＞27.5%主要应用

　　通过固定站点组网和车载走航观测，实现大气臭氧三维时空分布探测和污染区域精细查找，应用于大气臭氧生成机制、区域传输和联防联控方面的科学研究

　　光腔衰荡光谱是一种高灵敏的光谱检测手段，广泛应用于大气中痕量气体浓度和气溶胶消光特性的检测；能够实现350-870 nm波长范围内的气溶胶光学性质和气态活性物种的高灵敏检测；可用于外场观测、实验室机制研究

　　● 最大工作深度：4500 m ● 单次光谱测量范围：100-4325 cm -1 ● 功耗：＜200 W● 光谱分辨率：≥5 cm -1 ，可同时探测甲烷、二氧化碳、硫酸根等多种成分 ● 空气中重量：

　　＜120 kg ● USB远程连接控制，适用于水下载人航行器（HOV）、远程水下作业车（ROV）等

　　已先后搭载“发现”号、“海龙Ⅲ”号、“海星6000号”ROV下潜至深海冷泉热液区域进行原位探测

　　● 具备全斑马鱼胚胎尺度高通量三维荧光成像能力 ● 成像通量：200胚胎/h● 荧光激发通道：4 ● 成像通道：2 ● 分辨率：1 μm

　　为以斑马鱼、线虫等微小模式动物为对象的发育学及药物筛选研究，提供全胚胎尺度大规模三维成像工具。

　　● 光谱响应范围：400-1700 nm ● 生物发光与荧光实时、原位共定位成像● 视野范围：1.5-20 cm连续可调 ● 激光光源：LED/氙灯+808/980 nm或其他波长激光器

　　● 探测器制冷温度：-50 ℃ ● 穿透深度：＞1.5 cm ● 设备自动对焦 ● 全自动无人值守伺

　　● 激发波长与发射波长可定制● 成像范围：200 mm×200 mm ● 加热台温度：37 ℃● 生物安全转移检测仓负压保持：50-2000 Pa可动态调节 ● 生物安全转移检测仓泄露率小于0.01%

　　● 横向分辨率：50 nm （488 nm波长激发，592 nm损耗，可定制应用波长）● 快速及高精度双重扫描成像模式

　　● 4路激光激发：（405 nm、488 nm、561 nm、638 nm，激光波长可根据实际需求更换）● 3-4通道荧光探测 ● XY、XYT、XYZ、XYZT多种扫描模式 ● 多通道同时/分时成像、时间序列成像、Z stack成像

　　● 同时成像的子视野区域数：3个 ● 子视野之间最大允许间隔距离：10 mm● 每个独立子区域的视野直径：200 μm ● 多区域成像模式下横向光学分辨率：1 μm

　　用于脑皮层神经元网络的结构和功能成像，特别适用于研究多个脑功能区域的神经活动关联性

　　● 共焦激光成像，图像分辨率可达5 μm ● 广角镜头：镜头角度100°，眼内角度达150°，拼图可超过240° ● 一体多模：激光红外成像IR、无赤光成像RF、激光彩照MCOLOR、自发荧光AF、视网膜造影FFA、脉络膜造影ICGA、同步造影，共7种成像模式● 动态造影：可录制动态造影视频，实时观察/记录造影过程

　　视网膜造影、脉络膜造影用于眼底视网膜血管系统、脉络膜血管系统的观察，是眼底疾病的诊断标准；激光彩照作为常规的眼底检查项目，主要用于眼底疾病的辅助诊断；自发荧光用于评估视网膜色素上皮细胞的代谢情况

　　● 近红外、脑电双模态实时脑功能成像● 通道数：32通道 ● 双模态信号采集采样率：10-1000 Hz（可调）● 同步检测误差：≤1 ms主要应用

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