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用SPAD512S在3D成像中的应用

在从空间成像到生物医学显微镜、安全、工业检查和文化遗产等众多领域，对快速、高分辨率和低噪声3D成像的要求非常高。在这种情况下，传统的全光成像代表了3D成像领域最有前景的技术之一，因为其超高的时间分辨率：

3D成像是在30M像素分辨率下每秒7帧的单次拍摄中实现的，对于1M像素分辨率为每秒180帧；无多个传感器，近场需要耗时的扫描或干涉技术。然而常规全光成像导致分辨率损失，这通常是不可接受的。我们打破这种限制的策略包括将一个全新的和基础性的采用上一代硬件和软件解决方案。基本思想是通过使用新型传感器来利用存储在光的相关性中的信息实现一项非常雄心勃勃的任务的测量协议：高速（10–100 fps）量子全光成像（QPI）具有超低噪声和前所未有的性能分辨率和景深的组合。所开发的成像技术旨在：在成为第一个实际可用和适当的“量子”成像技术超出了经典成像模式的固有限制。除了基础感兴趣的是，该技术的量子特性允许在3D上提取信息来自极低光子通量下的光相关性的图像，从而减少场景暴露于光照。对QPI的兴趣是由潜在的相对于其他已建立的3D成像技术的优点。实际上，其他与QPI不同，方法需要精细的干涉测量，如数字测量全息显微镜或相位恢复算法，如傅里叶全息图，或快速脉冲照明，如飞行时间（TOF）成像。此外，QPI提供了无扫描显微镜模式的基础，克服了共聚焦方法。

量子全光相机有望提供全光成像的优势，主要是超快和免扫描的 3D 成像和重聚焦能 力，其性能是经典相机无法企及的。全光成像设备能够在单次拍摄中获取多视角 图像.它们的工作原理是基于对给定场景中光的空间分布和传播方向的同时测量。获取 的方向信息转化为快速 3D 成像所需的重聚焦能力、可增加的景深(DOF)和多视角 2D 图像的 并行获取。 在全光照相机中，方向检测是通过在标准数码相机的主镜头和传感器之间插 入微透镜阵列来实现的。传感器获取复合信息，该复合信息允许识别检测到的光来自 的物点和透镜点。然而，由于结构(使用微透镜阵列)和基本(高斯极限)原因，图像分辨率与获 得的方向信息成反比地降低；因此，在基于简单强度测量的设备中，在衍射极限下的全光成像 被认为是无法实现的。

图(a)传统全光成像(PI)设备的方案:物体的图像聚焦在微透镜阵列上，而每个微透镜将主透镜 的图像聚焦在后面的像素上。这种配置需要与方向分辨率的增益成比例的空间分辨率的损失；(b)显 示了相关全光成像(CPI)设置的方案，其中方向信息是通过将物体聚焦的传感器检索到的信号与收集 光源图像的传感器相关联而获得的。

为了实现全光成像，我们正在寻求一个超高性能的探测器，一个相关部分是通过用基于尖端技术的传感器(如单光子雪崩 二极管(SPAD)阵列)取代商用高分辨率传感器(如科学 cmos 和 emccd 相机)来确定的。SPAD 基本上是一个光电二极管，其反向偏置电压高于其击穿电压，因此撞击其光敏区域的单个 光子可以产生电子-空穴对，从而触发次级载流子的雪崩，并在非常短的时间尺度(皮秒) 内产生大电流。这种操作方式被称为盖革模式。SPAD 输出电压由电子电路感测并直 接转换成数字信号，进一步处理以存储光子到达和/或光子到达时间的二进制信息。从本 质上来说，SPAD 可以被看作是一个具有精密时间精度的光子-数字转换装置。SPADs 也可以 选通，以便只在短至几纳秒的时间窗口内敏感。如今，单个 SPAD 可以用作大 型阵列的构建模块，每个像素电路都包含 SPAD 和即时光子处理逻辑和互连。有几种 CMOS 工艺可供选择，可以定制关键 SPAD 性能指标和整体传感器或成像器架构.灵敏度和 填充因子有一段时间落后于科学 CMOS 或 EMccd，但近年来已大幅赶上。 根据 QPI 的要求，我们选择使用由 EPFL AQUA laboratory group 开发的 SwisSPAD2 阵 列，其特点是 512×512 像素分辨率，这是迄今为止最广泛、SPAD 阵列 之一。传感器内部由 256×512 像素的两半组成，以减少信号线上的负载和偏斜，实 现更快的操作。这是一个纯粹的二进制门控成像器，即每个像素为每帧记录 0(无光子)或 1(一个或多个光子)，读出噪声基本为零。传感器由 FPGA 控制，FPGA 产生门控电路和读出 序列的控制信号，并收集像素检测结果。在 FPGA 中，在发送到计算机/GPU 进行分析和存 储之前，可以进一步处理得到的一位图像，例如，累积成多位图像。对于准直光，通过微 透镜阵列，最大帧速率为 97.7 kfps，10.5%的自然填充因子可以提高 4-5 倍 (优化后的 模拟预计会有更高的值)；在 520 纳米(700 纳米)和 6.5 伏过量偏压下，光子探测概率为 50% (25%)。该器件还具有低噪声(室温下每像素平均暗计数率通常低于 100 cps，中值约 低 10 倍)和纳秒门控电路。

SwissSPAD2 门窗口轮廓。图中标注了转换时间和栅极宽度。栅极宽度可由用户编程，内部激 光触发模式下的最小栅极宽度为 10.8 ns。

SwissSPAD2 显微照片(左)和像素示意图(右)。像素由 11 个 NMOS 晶体管组成，7 个具有厚氧化 物，4 个具有薄氧化物栅极。像素在其存储电容器中存储二进制光子计数。像素内门定义了相对于 20 MHz 外部触发信号的时间窗口，其中像素对光子敏感。

全全光相机是一种全新的 3D 成像设备，利用 动量-位置纠缠和光子数相关性来提供全光设备典型的重新聚焦和超快速、免扫描的 3D 成像能力，以及标 准全光相机无法实现的显著增强的性能:衍射极限分辨率、大焦深和超低噪声；然而，为了使所 提出的器件的量子优势有效并吸引最终用户，需要解决两个主要挑战。首先，由于相关测量需要大量的帧 来提供可接受的信噪比，如果用商业上可获得的高分辨率相机来实现，量子全光成像(QPI)将需要几十秒 到几分钟的采集时间。第二，为了检索 3D 图像或重新聚焦 2D 图像，对这大量数据的加工需要高性能和耗 时的计算。为了应对这些挑战，我们正在开发高分辨率单光子雪崩光电二极管(SPAD)阵列和超快速电子设 备的高性能低级编程，结合压缩传感和量子层析成像算法，旨在将采集和加工时间减少两个数量级。还将 讨论开发 QPI 设备的途径。

下面我将介绍下我们昊量光电所有一款SPAD512S相机，对全光成像具有很大的帮助。

我们的相机相对其他产品具有如下优点：

1. 相机具有很高的填充因子，并且还带有微透镜。

2. 暗噪声非常小

3. 成像速度快

4. 面阵像素大，分辨率高

相关文献：

https://doi.org/10.3390/app11146414

对于定制设备像素，我们完全符合您的需求 - 我们喜欢挑战！为此，我们与业内一些供应商密切合作欢迎大家来电咨询。

如果您对SPAD512S单光子相机有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页查看更多SPAD512S单光子相机系列产品：

https://www.auniontech.com/details-1782.html

更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电

关于昊量光电：

上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。

您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。

小动物核磁共振成像系统在毒理学病理学中活体成像应用

一个新的紧凑型高性能小动物磁共振成像平台（M3），该系统使用一种新的磁铁设计和一套相关的软件，降低了小动物磁共振成像仪的成本和复杂性。这个新的MRI平台为没有磁共振或成像专业知识的病理学家提供了获得活体实验动物MRI和离体MRH高质量图像的机会，从而可以大大增强临床前毒理学研究和动物疾病模型开发中的常规组织病理学研究。

与超导小动物磁共振成像系统不同，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台是可移动式和自屏蔽的，因此M3可以放置在大多数实验室或研究设施中，不需要特殊的屏蔽室、冷冻剂或冷却剂，也不需要专用的电气或管道供应。此外，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台具有专用的软件和硬件以及预先编程的协议和样本处理系统，以方便病理学家对活体动物或离体的动物样本进行高通量成像。

紧凑型高性能小动物磁共振成像平台的优点是能够纵向监测疾病（活体MRI）和快速获取离体组织的多个切片（离体MRH），从而提供整个靶器官的三维数字形态学详细数据，同时保持标本完整，以便后续常规组织病理学检查。与传统组织病理学提供的有限数量的二维（2-D）组织切片相比，核磁共振技术可以对毒理学效应和疾病进展进行更全面的评估。

小鼠肝脏局灶性病变案例

活体磁共振成像在模型小鼠中检测到局灶性肝损伤（图A）。肝脏的高分辨率离体MRH评估可以在小鼠（图B和C）中鉴定几个单独的局灶性脂肪病变。通过常规组织病理学证实病变为局灶性脂肪改变（图C）。

Aspect M7™小动物核磁共振成像系统

[1] Tempel-Brami C , Schiffenbauer Y S , Nyska A , et al. Practical Applications of in Vivo and ex Vivo MRI in Toxicologic Pathology Using a Novel High-performance Compact MRI System.[J]. Toxicologic Pathology, 2015, 43(5):633.

什么是造影剂

      核磁共振成像（MRI)目前普遍应用于医学检测成像中，具有无辐射损伤的安全性，可任意方位断层扫描等技术灵活性，加以涵盖质子密度、弛豫、加权成像以及多参数特征的优势，已成为当代临床诊断中Z有力的检测手段之一，然而临床发现某些不同组织或肿瘤组织的弛豫时间相互重叠,导致诊断困难。因此人们开始研究造影剂，增强信号对比度、提高图像分辨率。其作用主要是通过注射造影剂来改变组织局部弛豫特性，提高成像对比度，从而提高诊断的准确性。

      造影剂是一类化学合成的其密度高于活体组织的物质，造影剂本身不产生信号，通过改变体内局部组织中水质子的弛豫效率，与周围组织形 成对比，从而达到造影目的。

造影剂的原理

      带有磁性的物质如Fe、Mn、Gd等，具有多个不成对的电子，当这些物质接近共振中的氢原子时，能有效地改变质子所处的磁场，造成T1和T2弛豫时间明显缩短。造影剂能改变体内局部组织中水质子的弛豫速率，提高正常与患病部位的成像对比度和分辨率，为病变定位和诊断提供更多的信息（图1和图2所示）。

      MRI造影剂又为顺磁性或超顺磁性物质，能同氢核发生磁性的相互作用，他们进入动物体内，将引起纵向弛豫速率（1/T1)和横向弛豫速率（1/T2)的改变，在顺磁物质的作用下，其抗磁和顺磁贡献具有加和性，即：

(1/Ti)观察=(1/Ti)抗磁+(1/Ti)顺磁 , (其中i=1,2)

在不存在溶质之间相互作用的情况下，溶剂的弛豫速率与所加的顺磁物质的浓度（mol/L)成线性关系，即：

(1/Ti)观测=(1/Ti)抗磁+求和ri[C] , (其中i=1,2)

其中ri为顺磁物质的弛豫效率（Relaxivity，单位mmol/L·s），求和是针对溶液中造影剂的种类而言，T1类型造影剂，如Gd类配合物，成像时相关部位变亮，又称为阳性造影剂；T2类型造影剂，如基于Fe3O4离子的超顺磁性造影剂，成像时相关部位变暗，又称为阴性造影剂。

造影剂的应用：

弛豫效率是MRI造影剂关键指标之一。弛豫效率高的样品，可以使用Z少的量达到Z好的效果；在造影剂研究领域，纽迈专门开发了小型的核磁共振成像分析仪，可测试方便的测试造影剂T1、T2弛豫时间，并可对试管样品进行成像，提供定量和定性评价数据，为造影剂产品的研发与改进提供快速可靠的检测手段。

造影剂在体内的作用评价：

造影剂在肾脏中的代谢过程监测，该造影剂在小鼠体内肾脏部位代谢时间超过250min,且作用顶峰时间约在注入后130min。 

在生物医药领域，低场核磁共振可为您提供以下科研方案

1)造影剂研究：弛豫率 效能评价 体内代谢评价；

2)体表肿瘤研究：造影材料作用 药物靶向 肿瘤药效评估;

3)原位肿瘤研究：位置排查 转移判断 尺寸测试；

4)清醒动物体成分分析：瘦肉 脂肪 自由水含量 脂肪分布；

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）

       随着人们对陶瓷材料性能要求的不断提升，大家对于陶瓷粉料的研磨和加工要求也是越来越高，尤其是对于一些超细陶瓷粉料，要想实现对超细粉料的控制，除了研磨设备本身的设计，研磨介质的质量也是至关重要。比如现在市面陶瓷研磨常用的镐珠体系，除了研磨球本身的化学成分、密度、抗压强度、弹性模量、硬度以外，球体本身的大小和圆度也是非常重要的参数。虽然图像技术是测试研磨球大小和圆度的一个有力武器，但由于镐珠一般数量巨大，如何获得具有代表性和统计性的结果，就成为镐珠质量评测的一个挑战。虽然电镜或者显微镜能够获得高质量的图像结果，但由于一次成像数目非常有限，在数据代表性和定量分析方面存在风险，因此动态图像技术就成为了一个很好的选择。

自由落体颗粒采样技术

鞘流采样技术

       动态图像一般有两种进样方式，即自由落体进样和鞘流进样，自由落体进样利用颗粒自身重力通过检测区域，设计简单，测试速度较快，但一般主要面对颗粒较大、分散性较好的粉料。而鞘流进样，则采用特殊的设计，形成鞘流以便颗粒排着队逐个通过检测区域，其具有准确度高、对小颗粒效果好等优点，但不足之处就是对于颗粒较大的样品或者密度较大的，其容易发生堵塞或者输送问题。考虑到镐珠本身颗粒密度较高，同时镐珠表面相对光滑，颗粒之间粘附性较低，因此自由落体的进样方式更加合理方便。以下就是某种较细的镐珠采用自动成像技术获得的结果，可以看到，其不但可以给出粒径或者圆度的平均结果，更重要的是其可以给出相应的分布数据，从而帮助生产者更细致地控制镐珠工艺。

（来源：丹东百特仪器有限公司）

常规的组织学检查通常使用冷冻或石蜡包埋的样本切片，微米级别厚度的组织切片允许对单个细胞进行标记及表征，但却无法探知生物样本的三维特性。切片分析只对病理样本的局部进行了探测研究，整个病理组织中，有相当大部分的信息仍未被探索。随着组织透明化技术的发展与光片显微镜的诞生，我们终于可以对完整样本进行完整的成像表征。最近发表在Nature Reviews Cancer的一篇综述中[1]总结了组织透明化、成像技术及3D成像的新应用等。

组织透明化方法在近十年内迅速发展，各种化合物的联合使用已被广泛用于减少光散射和光吸收，并增加光学显微镜在成像中的成像深度。虽然组织透明化最初由神经科学家用于描绘小鼠中shu和外周的神经系统，而近几年的研究表明，对于组织的三维成像也可助力发育生物学、免疫学、肿瘤学和肿瘤机理等多种学科。例如肿瘤研究中，三维荧光成像已被用于评估肿瘤迁移性、肿瘤组织结构、细胞异质性、表征肿瘤微环境和评估肿瘤模型的ZL反应等。

作者首先对各种透明化方法的特点进行了比较与介绍，肿瘤因其异质性及致密的结构首先需选择适当的透明化方式。接下来，作者介绍了3D成像在肿瘤研究中的应用：
1.成像并定量：2D成像无法避免因切片带来的数据缺失，3D成像则可以很直接的进行数据定量[2]；

2.肿瘤结构：3D成像有助于从细胞转化、细胞骨架等肿瘤模型中进行发生、发展分析[3]；

3.脉管系统：脉管系统与肿瘤进展及侵袭性相关，3D成像有助于评估抗血管生成的ZL反应[4]；

此外，对完整组织的3D成像也有助于对于肿瘤的转移评估、深入探索肿瘤微环境；肿瘤侵袭、传播与耐药性相关的病理研究；3D组织病理学研究等。

 
参考文献：[1] Almagro J, Messal HA, Zaw Thin M, van Rheenen J, Behrens A. Tissue clearing to examine tumour complexity in three dimensions. Nat Rev Cancer. 2021 Jul 30. doi: 10.1038/s41568-021-00382-w. Epub ahead of print. PMID: 34331034.[2] Wei M, Shi L, Shen Y, Zhao Z, Guzman A, Kaufman LJ, Wei L, Min W. Volumetric chemical imaging by clearing-enhanced stimulated Raman scattering microscopy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Apr 2;116(14):6608-6617. doi: 10.1073/pnas.1813044116. Epub 2019 Mar 14. PMID: 30872474; PMCID: PMC6452712.[3] Messal HA, Alt S, Ferreira RMM, Gribben C, Wang VM, Cotoi CG, Salbreux G, Behrens A. Tissue curvature and apicobasal mechanical tension imbalance instruct cancer morphogenesis. Nature. 2019 Feb;566(7742):126-130. doi: 10.1038/s41586-019-0891-2. Epub 2019 Jan 30. PMID: 30700911; PMCID: PMC7025886.[4] Dobosz M, Ntziachristos V, Scheuer W, Strobel S. Multispectral fluorescence ultramicroscopy: three-dimensional visualization and automatic quantification of tumor morphology, drug penetration, and antiangiogenic treatment response. Neoplasia. 2014 Jan;16(1):1-13. doi: 10.1593/neo.131848. PMID: 24563615; PMCID: PMC3924547.

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锘海生命科学为广大客户提供专业的生物组织透明化、免疫染色、平铺光片显微镜3D荧光成像、数据分析、数据存储等一站式科研服务，旨在通过快速、多样化的科研服务为每一位生命科学工作者提供个体化/定制化的解决方案。

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近年来，精准医疗的发展如火如荼，在临床领域取得了广泛的使用，显著推动了医疗模式的发展与革新，成为未来医疗发展的主要方式之一。在2021国际计算成像会议，计算成像•解码生命产业论坛，凌云光技术股份有限公司科学图像BU总经理杨影女士带来了题为《精准成像赋能精准医疗》的报告分享，接下来就让我们以精准成像的视角，一起来看下计算成像在生命科学的应用吧！

01

精准医疗实现个体化诊断与治疗

在正确的时间给予正确的治疗

 2015年1月30日，奥巴马宣布“精准医疗计划”（Precision MedicineInitiatave)，精准医疗一词由此跃入大众视野。2016年，中国国家卫计委会同科技部等部门，联合一批科学家拟定中国版的精准医疗计划，并逐步推进特色精准医疗产业。 

 作为生命医学的前沿领域，“精准医疗”是一种基于患者分子生物病理学、细胞生物病理学、基因生物学等特征，精准匹配进行的个体化诊断与治疗策略。它的核心理念是：在正确的时间给予正确的治疗，致力于有效提高病人的身体健康水平和寿命，同时做到大幅降低医疗费用。 

 这里主要体现在三个方面：首先是个体治疗，因人而异、针对不同的个体采用不同的治疗方式，比如药物治疗、细胞治疗、基因治疗和分子治疗等都是严格的个体化治疗；其次是时间轴，不同疾病在不同的阶段有不同的有效治疗手段，不同时间实施不同治疗方案；最后是环境特性，既需要看我们外部的生活环境，也需要考虑身体内部复杂的生物化学环境，来实施治疗方案。

02

精准成像赋能精准医疗

推动医疗方式从普适性向精准化转身 

见所未见，看见不能看到的目标，这是计算成像的目标。而区别于计算成像，精准成像是以满足用户需求特征为目标的成像实现！需要综合应用相机、光源、镜头、光路组合、计算资源和环境等因素，灵活构建光学系统，获得期望的目标信息。在生命医学领域，精准成像对高时空分辨率维度、智能化、对组织深度的探测方面，有着更高品质的成像要求。为了保障精准成像效果，需要灵活使用相机、灵活使用光源、灵活设计光学系统。

 今天市面上已经出现了很多基于精准成像技术的现代精准医疗设备，比如基因测序仪、病理扫描仪、手术导航仪等。DNA遗传物质、细胞、分子、组织等信息的可视化，从而可以精确准确辅助医学研究和医学治疗，这也使得医疗方式从以往的普适性向精准化转身！ 

 基于在医学诊断、医学治疗、医学预防的精准性和精确性，精准成像已经渗透到基因诊断、病理诊断、分子诊断、细胞诊断等生命医学领域的方方面面。比如，X光属于分子影像精准成像，目前结合了超声、红外成像，衍生出了多模态分子成像医疗设备；基因诊断和基因编辑，采用成像技术，可以看到碱基，在基因的层面来实施治疗；比如各种医疗显微镜，可以看到细胞和亚细胞层面的图像信息，进行细胞层面的治疗…

 03

凌云光精准成像医疗解决方案

更省时、更省力、更省成本

 基于对相机、光源、光学系统的灵活设计和使用，凌云光提供器件、模组和服务支持，可以实现诸如同时看见高速高分辨大视场图像，立体大景深全聚焦光场，10亿像素级成像、多维多尺度等成像效果，能够更省时、更省力、更省成本真正助力精准成像的实现，广泛应用在医学诊断、医学治疗、医学预防等各个领域。

 案例一：基因测序和基因筛查

• 激光光源精准设计保证：高稳定性和高信噪比、实现高荧光效率及视场均匀性>95%，大视场均匀成像；

• 高速光学自动聚焦实现快速双层聚焦，并搭配精准得系统成像设计实现大通量数据采集；

• 软件平台：硬件平台得联控、图像快速采集保存及亚像素级得目标矫正、拼接、融合等实现目标得精确定位和分析；

 案例二：小动物活体成像

• 光源高稳定性及高信噪比及60w的设计满足更深皮下>2cm的荧光成像；

• 照明采用双侧照明设计更满足活体成像，保证均匀无遮挡；

• 灵活可配置得设计满足不同荧光染料及不同观测分辨率得要求； 

案例三：分子影像荧光手术导航

吲哚菁绿（ICG）是一种用于医学诊断的花青染料。目前ICG在近红外835nm和短波红外>900nm均有好的响应。因此在手术导航中有两种方案：

• 可见光+近红外双通道成像； 

• 可见光+短波红外双通道成像且具有更好得信噪比；

案例四：精准光源-解构样本特性的利刃

4.1 空间

更均匀精确结构光

• 用于血栓造模的点光化学光源

• 散斑衬比成像光源

• 荧光激发用高均匀性面光源

更深的穿透深度

•  SLD用于OCT组织层析成像光源、散射介质成像光源

4.2 时间

流式细胞频闪光源

• 自主设计作用距离不敏感高均匀性面光源

荧光时间分辨光源

• 配合光学斩波器实现荧光寿命时间分辨光源

4.3 强度

功率稳定性

• 推出了高稳定性恒功率激光器，恒流驱动器，恒温驱动器

功率自适应

• 根据被测样品可高精度调节功率强度，提升精准成像信噪比，降低光毒性危害

4.4 光谱

多通道光谱集成光源

• 针对荧光显微、阅片过程中所用的不同激发波长荧光染料，开发更适用于特征激发波长的光源系统

　　实验室研磨设备的应用给生物样品的均质带来了极大的便利性，而且随着发展，多样品组织研磨仪的应用更是越来越广泛，其在前处理领域的应用有着重要作用。不但代替了手工操作的费时费力，还可同时处理多个样品组织，大大的提高了样品匀浆的前处理效率。

　　多样品组织研磨仪是一款可将动植物组织样品分散且研磨成均匀糊状物的实验设备，可广泛应用于动植物组织、农产品、固体、半固体、非水溶性等样品组织的均质处理，可广泛用于科研，医疗，化工制药，食品工业等行业领域。

　　特别适用于对微生物检测样品的制备，使其样品组织中提取微生物检测的过程变得非常的简单快捷；在杀菌杯中加入样品和稀释剂，将其杯子放在仪器上，启动设备开启样品的匀浆。

　　物料在杯中通过电机的高速旋转驱动旋转刀，可快速破碎混合均质样品组织；采用高速串激电机，硅控调节系统稳定，操作简单；是生物样品组织匀浆的理想实验设备。

　　仪器的装样杯的选由特殊工程塑料制成，可耐128℃高温可反复灭菌使用，材料透明，工作时可随时观察样品的研磨情况。

　　一批样品一套杯子，避免了样品出现交叉污染；刀架与杯子连接处设有防漏密封圈，其密封性能较好，特设四个吸脚，工作时稳定性好；多样品匀浆仪的设计合理，结构简单，杯与刀架、杯与电机的连接拆卸方便快捷，操作方便，省时省力，保养维护起来更是简单。

　　在日常实验的应用中，多样品组织研磨仪不但能够完全代替传统的手工操作，而且还具有残留低、没有交叉感染的风险，对后续的实验分析应用提供了大大的辅助应用。

真空泵是根据一定的工作原理，用来产生、改善和维持真空环境的装置，是直接影响到真空成套设备性能质量的必不可少 的产品。真空泵广泛应用于制药、化工、食品、电子等下游行业，需求量大面广。

石油化工的应用：

真空泵用于气体回收

在石油和天然气工业领域，在气体被排放到大气。不管是上游生产还是下游精炼，气体回收都是回收储罐碳氢气体的程序。气体回收可以通过撤除真空，从储罐压缩气体来实现。通过采用干式泵，可以回收、液化，然后再利用乙烷气体。

真空泵用于瓦斯气体回收

瓦斯回收主要是精炼排污系统或生产中的气体回收。由于其成分的原因，这种气体通常被认为是废气，但进行分离后，可以进行回收。方法是用真空泵输送到管路压缩机内，将其压缩后输送到发电设备，进行处理，并可以用来联合发电。这样不但有利于环保，而且还可以产生新的效益。

真空泵用于燃气升压、强化石油回收

燃气升压、强化石油回收是一个上游程序，包括对油井消除真空，以缓解油井压力，使石油可以更自由的流动，提高石油产量。同时，还包括附带气体回收。

真空泵用于原油稳定化

通过采用真空泵或压缩机排出溶解气体和稳定实际蒸汽压力，可以对原油进行稳定化处理。

真空泵用于油汽回收

脱腊、尾气回收。脱腊是指除掉油中的石腊成分并收集，可提高油品的质量和适用性。这一应用中较多采用了液环罗茨真空机组。

真空泵用于聚酯合成生产

在聚酯生产中，反应塔内所需的真空可以用由蒸汽喷射器和液环泵组成的复合真空系统来获得。与其它应用不同的是，这里可以直接采用乙二醇 (EG) 作为真空泵的工作液，以便于整个真空系统的运行。 

Kashiyama真空泵是一种量大面广、产量大、产值低的产品，可以应用在不同的行业当中。近十年来，在Kashiyama真空泵企业的带动下，在品种、密封性能、强度要求、调节功能、运动性能、循环性能，尤其是密封性能等诸多方面都取得了长足的进步。 

氮气发生器引进的科学技术不断更新换代，采用独特的自动回液装置装置解决了返液现象，可为国内外各种不同类型的气相色谱仪提供燃气或载气。在一些新兴的材料行业、集成电路、电子工业、啤酒饮料等惰性气体的应用也在不断地拓展新的应用领域。
今天小编来带大家了解一下氮气发生器的开关机过程，操作人员需要熟悉该设备的性能，并经过培训，合格后才能上岗。下面小编就来为大家详细介绍一下：
1、启动设备前，先检查设备的各个部位，如开关、阀门、仪表、指示灯等的指示情况。
2、开机顺序：（1）连接气源。（2）闭合冷干机电源开关。（3）打开球阀V101V102。（4）接通电控柜电源，闭合电源开关，将自动/手动开关置自动档，按下启动按扭，设备开始运转。（5）缓慢打开球阀V104，调节至所须流量，即可向使用点送气。
3、关机顺序：（1）断开电源（2）关闭球阀V101V102（如使用面需要，可以少量送气）（3）关闭冷干机电源开关（4）关闭气源（5）打开TQ1TQ2，将储气罐内的气体排净后关闭。
氮气发生器在食品行业的使用范围的广泛，主要有以下几处用法：
1、果蔬包装充氮气保鲜，可以保持果蔬的外观，延长货架期。
2、啤酒怕氧气，氧化会使啤酒变色、变味，还影响口感。生产易拉罐啤酒时先充氮气，挤出空气，这样可以保持啤酒原有的口味，让啤酒的泡沫更柔和。以前用二氧化碳的比较多，现在氮气逐步推广。
3、部分饮料也要用氮气，这不是为了防氧化，主要是为了加压。比如塑料饮料瓶、铝质易拉罐（非碳酸型），堆放和运输过程中容易变形，充一点氮气就可以让瓶身更结实。
4、点心、烤肉、面制品等有水分的食品，充氮包装可将保质期提高4倍以上。

许多化学反应是在电极表面进行的，了解这些反应过程，研究反应的动力学问题是化学家们长期研究的题目。吸附物质将于表面形成吸附层，吸附层的原子分子结构，分子间相互作用是研究表面化学反应的前提与基础。在超高真空环境下，科学家们使用蒸发或升华的方法将气态分子或原子吸附在基底（一般为金属或半导体）上，再研究其结构。

在溶液中，原子分子将自动吸附于电极表面。在电位的控制下，吸附层的结构将有不同的变化。此种变化本身与反应的热力学与动力学过程有关，由此可以研究不同种类物质的相互作用及反应。电化学扫描隧道显微镜 在这一领域的研究中已有很好的成果。例如：硫酸是重要的化工原料，硫酸在活性金属表面（如铑、铂等）上的吸附一直是表面化学和催化化学中的研究热点。尽管有关硫酸吸附的研究报告已有很多，但是其在电极表面的吸附是否有序，结构如何，表面催化变化过程，硫酸根离子与溶液中水分子的相互作用，水分子在硫酸的吸附结构形成中的作用等，长期没有明确结论。

利用电化学扫描隧道显微镜，我们在溶液中原位研究了这一体系的吸附及结构变化过程。研究发现，硫酸根离子在Rh(111)以及Pt(111)等表面与水分子共同吸附，水分子与硫酸根离子通过氢键结合形成有序结构。

基于实验结果，我们提出了硫酸根离子与水分子菜吸附的理论并给出了模型。

利用电位控制表面吸附分子是电化学扫描隧道显微镜 在化学研究中的又一成功应用范例。利用此技术，可以控制表面吸附分子在材料表面的结构及位向等。例如控制分子与基底平行的取向变为与基体垂直的取向。这种取向变化完全可逆，且只受电位影响，其行为类似于原子分子开关。这一研究为原子分子器件的发展提供了新的途径。

光电反应是涉及到生物、化学、环境、电子等众多学科的一类常见的重要化学反应，利用电化学扫描隧道显微镜 可以跟踪监视光电化学反应过程，研究反应物分解与转化的微观机制，如分子吸附层结构，分子间的相互作用，分子分解，以及生成物的结构等。现已受到众多领域学者的重视。

总之，用扫描隧道显微镜 技术研究表面化学反应已获得了许多成功，并展现了极具魅力的广阔前景。在未来的研究中，肯定会有更多的实验结果问世。

食品中的水分以游离水和结合水两种形式存在，微生物在食品上生产繁殖，能利用的水是游离水，而不是食品总含水量。因为其中一部分水是与蛋白质、碳水化合物及一些可溶性物质，如氨基酸，糖，盐等结合，这种结合对微生物是无用的，所以水分含量对食品生产和保存缺乏科学的指导作用。因此提出了用水分活度来表示食品中可被微生物利用的水。本文介绍了水分活度仪在食品行业的应用。

一、水分活度定义

水分活度（Aw值）是溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，也可近似地表示为溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比。它是指食品中水分的存在状态，反映水分与食品结合或游离的程度，其值越小，说明结合程度越高。

二、水分活度与微生物的关系

水分活度是酶和微生物生长的基础数据。水在产品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白质、盐、糖。这些化学绑定的水是不影响微生物的。绑定的水分越多，能够蒸发的水汽就越少，所以产品里含水量多，并不等于它表面的水汽分压就一定高，平衡相对湿度就一定大，微生物就一定更活跃。水分活度对产品稳定性影响很大，如抵抗微生物、香味保持、粉末结块、物理特性、化学稳定性及食品保存等都有重要影响。一般来说,食品的水分活度越低,其保存期就越长。但也有例外,若脂肪中的水活度过低,则会加快脂肪的酸败。

三、水分活度对食品的影响

在预测食品的安全性和预测有关微生物生长、生化反应率及物理性质稳定性两方面,水分活度是极其重要的。通过测定和控制食品的水分活度,可以做到以下几点:

（1）预测哪种微生物是潜在的腐败和污染源；

（2）确保食品的化学稳定性；

（3）使非酶氧化反应和脂肪非酶氧化降到最小；

（4）延长酶的活性和食品中维生素；

（5）优化食品的物理性质,如质构和货架期。

目前，水分活度仪广泛应用在食品/药品/化妆品/饲料等领域，已被纳入众多标准体系：如GB中国国家标准，FDA、USDA法规和GMP、HACCP等。

意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露点水分活度仪，采用镜面冷却露点传感器和创新的智能控制模式，分辨率高达0.0001aw，准确性0.003aw，，5min之内即可完成测试，可以准确、快速测出样品的水活度值（aw）。

并且，该设备运用新的校准和精确的温度控制系统，可以使样品仓内温度迅速达到指定温度（如25℃）。另外，该设备可控制样品室内温度：15-50℃，并带有TEST LIFE模拟程序，可以帮助用户测定不同温度条件下样品的水分活度，为产品的储存温度和包装条件提供有效的判断依据，对于判断产品真实货架寿命具体实际的参考意义。

      开关电源从控制方式上可分为电压控制型和电流控制型，从隔离变压器的驱动方式上可分为单端型和双端型。在这些电路形式中，许多形式的开关电源需要使用电流传感器检测电流，或者用于脉冲占空比的控制，或者用于电路的保护。

      1、电流控制型开关电源直接对输入的脉冲电流进行检测，能同时根据输入电压和输出电压的变化综合调节脉冲占空比具有动态响应速度快，输入电压的波动对输出电压影响小等特点。

      电流控制型开关电源中需要电流传感器检测输入的脉冲电流，以作为开关电源调节脉冲占空比、稳定输出电压的反馈信号。图1所示为一个电流控制型的反激式开关电源的输入通道原理图。图中电阻RS在电路中的作用即是电流传感器，在功率开关T1导通时，流过隔离变压器原边绕组W1的电流将使RS上产生电压降US，US即为向开关电源控制器反馈的输入电流值信号。根据输出电压反馈信号和输入电流值反馈信号US.开关电源控制器将综合调节电路的脉冲占空比，保证输出电压的稳定。

      2、双端型开关电源双向驱动隔离变压器，可以有效地提高隔离变压器的使用效率，减小隔离变压器的体积。为了防止隔离变压器偏磁饱和，双端型开关电源常常需要电流传感器检测输入隔离变压器的双向脉冲电流，以进行电流的平衡控制和电路保护。图2为一个推挽式开关电源的防偏磁原理图，电路以电阻RS作为电流传感器，当功率开关T1、T2依次导通时，分别流过隔离变压器原边绕组W1和W2的电流I1和I2将被电阻RS以电压US的形式向偏磁控制电路反馈。一旦两路电流差值过大或某一路电流值过大，即说明隔离变压器出现了偏磁饱和现象，由偏磁控制电路调节功率开关T1或T2的导通占空比，使隔离变压器的双向磁感应强度趋于平衡。

      3、为了提高开关电源工作的可靠性，防止输出电流过流等情况发生，许多开关电源在输出端接入电流传感器，检测输出电流的大小，一旦输出电流超过设计标准，保护电路即采取必要措施保护开关电源的安全。此外，当开关电源作为蓄电池充电器时，也需要检测输出电流的大小，以此了解蓄电池的充电情况，适时切换充电方式，达到提高充电效率，延长蓄电池的使用寿命的效果。

      以上内容由普科科技PRBTEK整理，公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和电流传感器等，满足客户多样化测试需求。普科科技PRBTEK官网：www.prbtek.com

测定医药中间体3，3′-二氨基二苯砜含量

测定农药中间体双甘膦含量

测定卵磷脂络合碘中碘含量

测定中药材猫爪草中总游离酸的含量

测定yansuan雷诺嗪中yansuan雷诺嗪含量

测定硝酸舍他康唑

五味子中总游离有机酸

测定氯化钠注射液含量

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测定氯丙那林鱼腥草素钠片中鱼腥草素钠的含量

测定乳酸环丙沙星含量

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测定阿德福韦酯原料药含量
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测定蜘蛛香药材中总缬草素含量
测定氨酪照片的含量
测定加味四妙丸中有机酸含量

     超纯水机在使用前需要先进行安装，正确的安装可以使超纯水机的使用更方便，也会使用更安全，超纯水机安装前有一些注意事项，注意这些事项就能正确的安装超纯水机，那么超纯水机安装前要注意什么呢?

　　1、为超纯水机选择的安装地址要是一个方便供给原水的地方，然后是靠近有效接地电源的地方，方便供水是节约安装成本以及方便取水，有效接地电源是保证设备的安全生产。

　　2、为超纯水机选择好安装地点以后，我们要着手为设备搭建一个水平基座，这个基座可以是金属的机械基座也可以是混凝土浇筑的水泥基座，只要保证基座的水平就可以了。

　　3、超纯水机的管道铺设的时候一般都是有专业的技术人员知道铺设，在铺设的时候尽量提前有一个铺设计划。

　　4、电源线一定要合理排布，要考虑到后期的超纯水机运行安全问题。

　　关于超纯水机安装前要注意什么的介绍就到这里了，希望对大家有所帮助，在安装时参照上述事项，保证超纯水机的安装安全，使设备能够长时间稳定的工作。