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布鲁克光谱(BRUKER OPTICS)

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热门话题——被动辐射冷却及傅立叶变换红外光谱法在其发展过程中所发挥的作用

在热浪和能源危机的席卷之下,寻找可持续的楼宇制冷方法成为了一个热门话题。但其实,降温机会就近在眼前!那就是被动辐射冷却。毫不例外的是,傅立叶变换红外光谱法在此又发挥了重要作用。暖和、热、炎热遭热浪席卷的欧洲……今夏的极端高温天气,简直是一场噩梦。不论是在工作场所,还是在家里,炎热剥夺了我们的注意力,使我们在夜间难以入眠。拥有空调的人可谓非常幸运。但不幸的是,这些系统的运行会消耗大量能源,而且受到能源危机的影响,电费飙升。空调不仅价格昂贵,其制冷剂还会危害环境。因此,人们正在迫切寻求一种节能的楼宇制冷解决方案。被动辐射冷却将颠覆这一切‍被动辐射冷却将太空视为一个近乎无限的能量库。能量从物体上通过大气辐射出去。这种能量通过发射中红外(MIR)电磁波进行转移。地球楼宇和太空之间巨大的温度梯度将这一切化为了可能。被动辐射冷却原理猜猜被动辐射冷却最酷的地方是什么?那就是……被动!楼宇制冷不再需要输入额外的能量。这简直太棒了!难道不是吗?但这存在一个难点‍‍‍‍‍‍‍来自表面的辐射发射是恒定的。因此,辐射能的净负变化对于冷却来说至关重要。在实操中,这意味着什么呢?白天的入射日辐射通常大大超过对太空的辐射,这导致表面升温。因此,被动冷却大多在夜间使用,因为这时对太空的辐射要远远超过入射辐射。尽管如此,该领域的研究仍在不断取得进展。新材料和技术的开发将有效的日间被动冷却变成可能。而为了测试这些新材料的有效性,必须确认其热发射率。傅立叶变换红外光谱法在此大显身手为了达到最佳的冷却性能,这些材料必须满足特定的要求。除了高太阳反射率,在8-13 µm的红外区域具有高发射率也是必要的。这一点非常重要,因为在这个区域,几乎没有空气吸收红外线,这将削弱冷却效果。使用布鲁克INVENIO光谱仪(以及其他布鲁克光谱仪),就可以测定发射率。为此,它可以配备A562积分球。积分球体中的光束转向反射镜会以15°的入射角,将来自INVENIO的入射光引导到样品上。在这个角度下,就可以满足典型的发射率分析要求,即入射光必须接近垂直。这对减少极化效应而言非常重要。借助这种设置,就可以测量光谱半球反射率。通过使用基尔霍夫定律,最终可以确定光谱半球发射率。用于测定发射率的布鲁克A562镀金积分球结论为了在炎热的夏天保持凉爽,被动辐射冷却带来了一个环保的空调替代选择。傅立叶变换红外光谱仪有助于测定材料的发射率,从而进一步提高辐射冷却方法的效率。如欲了解布鲁克傅立叶变换红外光谱仪是如何助力解决能源危机的,请查看这篇关于可再生能源的文章。参考文献1.     A.P. Raman, M.A. Anoma, L. Zhu, E. Rephaeli, S. Fan. Passive radiative cooling below ambient air temperature under direct sunlight. Nature,(2014), 515, 540-544 10.1038/nature13883.2.     M.M. Hossain, M. Gu. Radiative cooling: principles, progress, and potentials. Adv. Sci., 3 (2016), p. 1500360, 10.1002/advs.201500360. ‍‍‍‍‍‍

应用实例

2022-11-25

新品发布:便携式MOBILE-IR II光谱仪,将实验室级FT-IR分析带到户外现场

MOBILE-IR II 便携式傅立叶变换红外光谱仪这是一款由电池供电的、便携式傅立叶变换红外(FT-IR)光谱仪,可提供实验室台式系统的高光谱性能。它是世界上少有的能够具有真正的实验室级性能和坚固的结构(IP65)便携式FT-IR光谱仪,可以挑战自然环境和耐受强烈震动。这款强大的移动式光谱仪可以让全世界的用户将常规的先进FT-IR应用带到户外现场。MOBILE-IR II具备以下特点:无需制冷剂的MCT探测器(TE-MCT)坚固设计(IP65)和抗震底板内置大容量锂电池可加热金刚石ATR晶体超坚固便携箱(IP67)OPUS TOUCH操作软件RockSolidTM干涉仪(使用寿命>10年)CenterGlowTM光源(使用寿命>5年)二极管激光器 (使用寿命>10年)坚固实用的便携箱便于您随身携带MOBILE-IR IIMOBILE-IR II 的主要优势:实验室级FT-IR性能,无需液氮完全防尘和防水耐潮独立于基础设施和电网运行安全轻松的设备和附件运输简单易用的软件使得新手培训只需10分钟高质量零部件,使用寿命长关键光学元件保修期延长移动式FT-IR应用:MOBILE-IR II旨在使成熟的FT-IR光谱仪应用示例实现“移动化”,支持有移动性、灵活性和光谱性能要求的应用。移动式(便携式)实验室MOBILE IR II允许消防员、警察、海关等一线应急人员第一时间发现有害或危险物质,如爆炸物。移动实验室的另一应用领域是取证,譬如必须检出非法物质的突袭或突击搜查,或者任何需要快速化学鉴定的场合。仓库中或生产线上的移动式质量控制系统为了达到提高货品周转率的要求,并不总是有时间准备新样品送往实验室检验。MOBILE-IR II将实验室搬到了仓库中,提高了日常工作中的质量控制效率。它专为工作环境而设计,任何人都能操作,无需事先培训。垃圾收集区外的聚合物回收废塑料经常被大批地送往回收厂。运输车内配备MOBILE-IR II,这些塑料已能在第一时间被识别和分类,这节省了准备和将样品送到实验室的时间。音乐节现场危险预防在人山人海的节日现场,您的仪器必须具备防震能力。在该应用中,当地非政府组织或政府机构试图通过检测非法物质中的潜在致命污染物来减少危害,从而确保大众安全。布鲁克MOBILE-IR II还满足优良实验室规范(GLP)要求,并完全符合cGMP/GMP,美国、中国、欧洲和日本药典,以及21 CFR Part 11的规定。

新品

2022-11-25

布鲁克始终遵循最新的制药拉曼光谱数据合规!

《欧洲药典》(10.7)和《美国药典》(858和1858)的拉曼光谱法修订章节。药典规定了药品规范,推荐了原材料质控(QC)的分析方法,并针对使用的分析仪器发布了要求。这些官方标准在全球范围内具有约束力和指导性。遵守最新的制药法规和准则,是布鲁克的一项重要优势!布鲁克BRAVO手持式拉曼光谱仪是面向制药行业质控的一项分析解决方案。布鲁克BRAVO手持式拉曼光谱仪是制药行业的常规质控解决方案《欧洲药典》拉曼光谱法修订章节2.2.48于2021年10月发布在《欧洲药典》10.7增补版中,并将于2022年4月生效。介绍了使用碳酸钙进行光谱分辨率测试的新方法。此处规定了光谱最高分辨率为15 cm-1,这将作为一项性能参数进行监测。除了编辑上的细微改动外,还修订了响应-强度范围和定性方法。值得一提的是,《美国药典》同样发布了经过修订的拉曼光谱法与章节,用于替代原有的《美国药典》章节,并于2021年11月1日生效。布鲁克BRAVO拥有足够高的性能测试标准,完全符合《欧洲药典》修订章节和《美国药典》修订章节的要求。这同样适用于布鲁克已安装的光谱仪。  

应用实例

2022-11-18

全新升级:Matrix-F II 在线过程分析傅立叶变换近红外光谱仪

自1999年布鲁克光谱事业部的Matrix系列仪器问世以来,该系列产品就以其坚固耐用、性能优越等优点屡获殊荣。日前,布鲁克又推出了新一代用于在线的傅里叶变换近红外光谱仪Matrix-F II。 该仪器采用了最先进的光学技术,在缩小原有尺寸的前提下具有卓越的灵敏度和稳定性。使用Matrix-F II在线过程分析傅立叶变换近红外光谱仪的主要优势有:• 提供快速准确的在线结果• 绿色无损,多组分同时分析• 可选光纤扩展模块—内置式6通道• 模型直接传递• 坚固耐用,低成本维护• 以太网连接并支持工业标准通信协议该系列仪器是目前唯一一款可以对物料进行接触和非接触式测量的光谱仪。有不同的测量附件可供客户选择:• 光纤探头:可根据需要配置漫反射、透反射或不同光程长度的液体透射探头和流通池。还可以根据物料性质选择配置不同材质的探头,如不锈钢、哈氏合金或陶瓷。此外,还可量身定制不同长度的各种法兰。• 非接触式漫反射探头:探头内置钨灯光源,可直接照射样本,并将收集到的漫反射光通过光纤传输至光谱仪。布鲁克具有丰富的在线实际应用经验,目前已在化学、石化和聚合物行业,以及药品、食品和饲料生产领域安装了数千台布鲁克在线光谱仪。

新品

2022-11-17

MPA II Dairy近红外乳品分析仪免费试用

MPAII Dairy是布鲁克近期推出的全新一代乳品分析仪。仪器将高精度FT-NIR光谱仪和自动进样系统进行完美的整合,对生乳、粘度比较大的液体乳制品、固体和半固体乳制品都能提供一个全新的分析方案,是乳品分析的理想选择。     MPAII Dairy乳品分析仪还具备以下特点:• RocksolidTM 专利干涉仪确保光路永久准直,抗震稳定性高。• 模块化设计。通过软件切换测量模块即可对液体和固体样品进行分析。• 配备均质器,并采用双流路系统。只有需要均质的样品才会经过均质器,减少均质泵的损耗。• 观察窗采用低羟基石英流通池,无磨损,不需要定期更换。• 观察窗光程为1mm(1000μm),粘度比较大的样品不需任何前处理可直接测量。• 仪器长期稳定,无需调零及标准化。模型可直接转移使用。• 维护成本低,大多数配件客户可以自行更换。• 软件功能开放,客户可以自己新增检测类别及指标。• 方法完全符合ISO 21543和IDF 201标准。目前布鲁克公司推出了MPAII Dairy 乳品分析仪的免费试用服务,您可以给我们寄送样品来检测,也可以将分析仪放置到您的检测现场去试用!长按下方的二维码填写相关信息,我们会第一时间和您联系!

企业动态

2022-11-17

千万不要吸入 – 煤矿粉尘的FT-IR分析

FTIR分析可检测并定量分析煤矿粉尘中的有害二氧化硅。这种方法可实现粉尘的快速分析,从而长期改善矿工的工作环境。煤矿粉尘 – 潜在健康风险鉴于乌克兰战争造成的能源危机,燃煤发电有望重新扮演重要角色。这不仅会造成气候变化方面的问题,还可能加剧矿工的健康问题。矿工在工作中暴露于不同的呼吸危害中。硅尘是主要呼吸危害因素之一。粉尘中含有可吸入的结晶二氧化硅,会引发癌症或硅肺病等肺部疾病。硅肺病会导致严重的呼吸短促,以至于许多终末期患者不得不坐在窗边,让肺部至少能够吸入一点新鲜空气。实际上这种情况非常普遍,以至于它在德语中还被编成了谚语。如果有人“Weg vom Fenster”(从窗口消失了),就意味着硅肺病迎来了可怕的结局。直到今天,“Weg vom Fenster”仍是死亡或将死的代名词,表示某个东西消失了或不再有意义。煤尘的FTIR分析即使在今天,美国每年仍有数百名矿工死于硅肺病,而且每天仍有超过100万名工人暴露在二氧化硅粉尘中。因此,美国矿山安全和健康管理局(MSHA)要求对美国矿山空气中的二氧化硅职业暴露进行监测和量化[1-2]。然而,当前的样品采集和制备过程冗长而繁琐,不利于对过量暴露作出快速反应。因此,需要开发一种更快更简单的方法。它可以使用红外光谱法直接测量来自于滤膜基质的样品。二氧化硅的临界值为每立方米吸入空气100ug。这意味着仪器必须能够测定极低浓度的二氧化硅含量,并且该方法必须能够区分样品与容纳样品的PVC滤膜。安全生产需要卓越的分析能力布鲁克ALPHA II光谱仪非常适合这一目的。在一项使用ALPHA II进行的研究中,在PVC滤膜上分析了15个样品。二氧化硅含量为3-231 µg,碳尘含量为0.1-0.4 mg。碳尘样品的谱图以4 cm-1的光谱分辨率进行记录。带透射模块的ALPHA II FT-IR光谱仪图中所示为带有二氧化硅和碳尘的PVC滤膜的谱图。830 ~ 760 cm-1波段的谱带属于二氧化硅和碳尘谱带。它们不与PVC滤膜的谱带重叠。但1036、543和473 cm-1处的碳和二氧化硅谱带与PVC谱带重叠。因此,使用偏最小二乘(PLS)模型对二氧化硅和碳含量进行初始化标定。利用布鲁克OPUS Quant 2软件包进行PLS分析。该软件包允许自动优化模型。经确定,1485-405 cm-1波段的一阶导数加矢量归一化,对于处理特定数据集是最佳的方法。纯PVC滤膜(红色)以及带有1.299 mg煤炭/70 mg二氧化硅(蓝色)和3.982 mg煤炭/230 mg二氧化硅(黑色)的PVC滤膜的谱图下图所示为煤碳与二氧化硅的交叉验证结果。即使如此小的样本集也实现了精确的校准,煤炭的测定系数(R2)为95.61,二氧化硅的测定系数为97.13。这一有限的样本数据集表明,布鲁克ALPHA II-T仪器可对煤尘样品进行透射光谱分析。参考资料[3,4]中描述了利用更大数据集进行的详细分析。二氧化硅的交叉验证预测值vs.实际值(左);煤炭的交叉验证预测值vs.实际值(右)中国的FTIR分析中国也是全球煤炭开采市场的主要参与者之一。因此也在使用FT-IR光谱法测定其矿山中可吸入硅尘的含量。您可以关注布鲁克光谱视频号,观看二氧化硅分析视频,以获取更多信息。结论布鲁克ALPHA II-T FTIR光谱仪可以用于PVC滤膜上的煤尘中碳和二氧化硅的定量分析。由于该方法灵敏度高,他可以对低于规定的吸入限值的二氧化硅进行快速定量。参考资料[1] E. Cauda, A. Miller, P. Drake Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 16 ( 2016) D39-D45[2] A. Miller, P. Drake, N Murphy, J. Noll, J. Volkwein, J. Environ. Monit., 14 (2012), 48-55[3] A. Weakley, A. Miller, P.R. Griffiths, S.J. Bayman. Anal. Bioanal. Chem. (2014) 406, 4715-4724[4] A.L. Miller, A.T. Weakley, P.R. Griffiths, E.G. Cauda, S. Bayman, Applied Spectroscopy (2016)

企业动态

2022-11-17

无需标定,不惧干扰——基于谱形拟合算法的FTIR气体分析仪

傅立叶红外光谱在气体分析领域有着广泛应用,具有分析速度快,种类多,无损等优点;然而标准曲线标定与复杂混气之间的相互干扰困扰很多FTIR的使用者。布鲁克MATRIX-MG高性能气体分析仪针对传统气体分析需标气标定这一繁琐过程,以及强干扰组分无法精准分析的问题,布鲁克推出基于谱型拟合算法的FTIR气体分析仪——MATRIX MG系列和OMEGA 5。以光路永久准直的RockSolid™干涉仪为基础,确保气体分析的准确度与重复性,独家的OPUS GA谱型拟合算法使用户免于标准曲线和重叠干扰的困惑。综上,布鲁克的FTIR气体分析仪可实现:1.  可全自动快速、连续对气体组分进行鉴定和定量分析;2.  可检测的浓度范围:ppb 级至百分级;3.  无需对目标气体进行标准曲线的标定;4.  对干扰的气体进行谱形补偿,即使强干扰下也可以进行精准分析。布鲁克OMEGA 5通用型气体分析仪为满足不同测试需求,我们提供多个选件,如高分辨选项、高压选项、快速换气选项等;无论是科学研究、催化/生产过程监控,还是标准气/电子气的质量控制,还是工业在线的尾气/杂质气体分析,以及温室气体监测等,布鲁克的FTIR气体分析仪都可以快速准确地进行气体分析。我们也诚挚欢迎各位老师莅临北京/上海布鲁克客户体验中心亲自体验布鲁克的FTIR气体分析仪的强大与便捷。如您需要,请长按二维码,填写样机试用申请表。

企业动态

2022-11-17

追溯地球之外 – 太空FT-IR

詹姆斯·韦伯太空望远镜虽然才服役了几天, 但已在采集壮观的地外红外图像。詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到的船底座星云的“宇宙悬崖”这些图像只是望远镜所能提供的信息的一小部分。它还能产生能够提供太阳系和遥远银河系的重要信息的红外光谱。因此,我们无需前往外太空去采集红外光谱和成像研究地外空间。不必一直仰望星空……‍‍‍‍‍无论是在太空还是在地球上,都可利用FT-IR光谱来确定陨石和其他地外天体的组成成分。例如,它可分析陨石中的有机碳,还可以帮助我们进一步探索关于地球之水从何而来。通过布鲁克LUMOS II和HYPERION II FT-IR显微红外光谱仪,我们可以将太空带到您实验室的工作台上。布鲁克LUMOS II和HYPERION II FT-IR显微镜将太空研究带到地球上‍太空中的有机质是如何形成的?来自纽约和横滨的研究人员利用基于同步加速器的FT-IR显微镜,研究坠落在塔吉什湖(Tagish Lake)的陨石。1相关论文研究了矿物与有机质之间的空间和光谱关系。为此,研究人员实现了HYPERION 3000与Vertex 70 FT-IR光谱仪的结合使用。作者揭示了陨石颗粒的层状硅酸盐中脂肪族碳氢(C-H)和羟基(OH)化合物之间的空间联系。        这意味着什么呢?尤其值得一提的是硅酸盐与有机质之间的联系,为陨石及其母体中有机质的起源和演化提供了可能的线索。事实上,结果可能表明层状硅酸盐:1.    在有机质的合成中充当反应表面2.    保护有机质不被氧化来自图3的细节1。分子官能团的综合红外图像。a) 颗粒的可见显微图像,b) 1180–850 cm-1对应于硅酸盐中的Si-O延伸,e) 3000–2800 cm-1对应于脂肪族 C-H延伸。图像的颜色代表吸光度,红色代表最高,紫色代表最低这一令人激动的发现为我们了解太阳系的历史和有机质的演化提供了崭新而有价值的见解。地球之水的起源另一个令人不解的问题是:水是如何来到地球和太阳系其他行星的?大概是“背负”在碳质球粒陨石(CC)的背上——像撞击体一样。‍艺术家对于水是如何来到地球的概念图。图片来自《地球如何变得宜居》,由Inga Köhler博士提供但对于这些水被捕获的机制,迄今尚不清楚。假定水是被贮存在撞击熔融物(如撞击玻璃状物质)中。为了揭示这背后的可能机制,来自布朗大学的科学家进行了极高速撞击实验。2他们向无水浮石靶标发射叶蛇纹石弹,以模拟水到达行星的过程。他们利用布鲁克的LUMOS FT-IR显微镜透射模式分析了反应产物。使用FT-IR测定水的丰度和形态,通过分析3570 cm-1和1630 cm-1波长附近的吸收带计算总溶解水和溶解为分子态的H2O。通过分析4500 cm-1波长附近的吸收带计算溶解为游离态OH的水。图A所示为反应产物的抛光颗粒。彩色方框对应于图B和图C中的FT-IR光谱。2这些令人兴奋的实验表明,类CC陨石发射体将其相当大量(30%)的原始水提供给了硅酸盐结构体。结论未来几年,詹姆斯·韦伯望远镜将为我们带来许多来自外太空的宝贵信息和绝美画面。我们也可以呆在地面上,在太空探索领域取得突破性的发现。‍‍‍‍‍参考文献:‍‍‍‍(1) Yesiltas, M. and Kebukawa, Y. Associations of organic matter with minerals in Tagish Lake meteorite via high spatial resolution synchrotron-based FT-IR microspectroscopy. Meteoritics & Planetary Science. 584–595 (2016). doi: 10.1111/maps.12609 (2) Daly, T. and Schultz, P.H. The delivery of water by impacts from planetary accretion to present. Sciences Advances. 4: eaar2632 (2018). doi: 10.1126/sciadv.aar2632 

企业动态

2022-11-17

“双碳”目标下再看太阳能光伏电池—硅料、硅片杂质元素分析技术

材料是社会进步的重要物质条件,半导体产业近年来已成为材料产业中备受瞩目的焦点。从沙子到晶片直至元器件的制造和创新,都需要应用不同的表征与检测方法去了解其特殊的物理化学性能,从而为生产工艺的改进提供科学依据。仪器信息网策划了“半导体检测”专题,特别邀请到布鲁克光谱中国区总经理赵跃就此专题发表看法。布鲁克光谱中国区总经理 赵跃赵跃先生拥有超过20年科学分析仪器领域丰富的从业经历,先后服务于四家跨国企业,对于科学分析仪器以及材料研发行业具有深刻理解,促进了快速引进国外先进技术服务于中国的科研创新和产业升级。2020年9月,习近平主席在第75届联合国大会上,明确提出中国力争在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”的目标。“双碳”目标的直接指向是改变能源结构,即从主要依靠化石能源的能源体系,向零碳的风力、光伏和水电转换。加快能源结构调整,大力发展光伏等新能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的必然选择。目前,光伏产业已成为我国少有的形成国际竞争优势、并有望率先成为高质量发展典范的战略性新兴产业,也是推动我国能源变革的重要引擎。太阳能光伏是通过光生伏特效应直接利用太阳能的绿色能源技术。2021年,全球晶硅光伏电池产能达到423.5GW,同比增长69.8%;总产量达到223.9GW,同比增长37%。中国大陆电池产能继续领跑全球,达到360.6GW,占全球产能的85.1%;总产量达到197.9GW,占全球总产量的88.4%。截止到2021年底,我国光伏装机量为3.1亿千瓦时。据全球能源互联网发展合作组织预测,到2030、2050、2060年我国光伏装机量将分别达到10、32.7、35.51亿千瓦时,到2060年光伏的装机量将是今天的10倍以上。从发电量来看,虽然其发电容量仍只占人类用电总量的很小一部分,不过,从2004年开始,接入电网的光伏发电量以年均60%的速度增长,是当前发展速度最快的能源。2021年我国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25.1%,全年光伏发电量占总发电量比重达4%。预计到2030年,我国火力发电将从目前的49%下降至28%,光伏发电将上升至27%。预计2030年之后,光伏将超越火电成为所有能源发电中最重要的能源,光伏新能源作为一种可持续能源替代方式,经过几十年发展已经形成相对成熟且有竞争力的产业链。在整个光伏产业链中,上游以晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作为主;产业链中游是光伏电池和光伏组件的制作,包括电池片、封装EVA胶膜、玻璃、背板、接线盒、逆变器、太阳能边框及其组合而成的太阳能电池组件、安装系统支架;产业链下游则是光伏电站系统的集成和运营。硅料是光伏行业中最上游的产业,是光伏电池组件所使用硅片的原材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长一段时期也依然是光伏电池的主流材料。在2011年以前,多晶硅料制备技术一直掌握在美、德、日、韩等国外厂商手中,国内企业主要依赖进口。近几年随着国内多晶硅料厂商在技术及工艺上取得突破,国外厂商对多晶硅料的垄断局面被打破。我国多晶硅料生产能力不断提高,综合能耗不断下降,生产管理和成本控制已达全球领先水平。2021年,全球多晶硅总产量64.2万吨,其中中国多晶硅产量50.5万吨,约占全球总产品的79%。全球前十硅料生产企业中中国有7家,世界多晶硅料生产中心已移至中国,我国多晶硅料自给率大幅提升。与此同时,在多晶硅直接下游硅片生产中,因单晶硅片纯度更高,转化效率更高, 消费占比也不断走高,至 2020 年,单晶硅片占比已达 90%的水平。用于光伏生产的太阳能级多晶硅料一般纯度在6N~9N之间。无论对于上游的硅料生产,还是单晶硅片、多晶硅片生产,硅中氧含量、碳含量、III族、V族施主、受主元素含量、氮含量测量是硅材料界非常重要的课题,直接影响硅片电学性能。故准确测试上游硅料、单晶硅片中相应杂质元素含量显得尤为必要、重要。在过去的十几年中,ASTM International(前身为美国材料与试验协会)已经对上述杂质元素的定量分析方法提出了国际普遍通行的标准,其中,分子振动光谱学方法因其相对低廉的设备成本、快速、无损、高灵敏度的测试过程,以及较低的检测下限,倍受业内从事品质控制的机构和组织的青睐。值得一提的是,我国也在近几年陆续制定和出台了多个以分子振动光谱学为品控方法的相关行业标准 (见附录)。这标志着我国硅料生产与品控规范进入了更成熟、更完善、更科学、更自主的新阶段。德国布鲁克集团,作为分子振动光谱仪器领域的领军企业,几十年来坚持为工业生产和科学研究提供先进方法学的助力。由布鲁克光谱(Bruker Optics)研发制造的CryoSAS全自动、高灵敏度低温硅分析系统,基于傅立叶变换红外光谱技术,专为工业环境使用而设计。顺应ASTM及我国相关标准中的测试要求,此系统可以室温和低温下(<15K)工作,通过测试中/远红外波段(1250-250cm-1)硅单晶红外吸收光谱(此波段红外吸光光谱涵盖了硅晶体中间隙氧,代位碳,III-V族施主、受主元素以及氮氧复合体吸收谱带。),可以直接或间接计算出相应杂质元素含量值。检测下限可低至ppta(施主,受主杂质)和ppba量级(代位碳,间隙氧),很好地满足了上游硅料品控的要求,为中游光伏电池和光伏组件的制作打下了扎实的原料品质基础。随着硅晶原料产能的逐年提高,布鲁克公司的 CryoSAS仪器作为光伏产业链上游的重要品控工具之一,已在全球硅料制造业中达到了极高的保有量。随着需求的提升,电子级硅的生产需求也在持续增加。布鲁克公司红外光谱技术也有成熟的方案和设备,目前国内已有多个用户采用并取得了良好的效果。低温下(~12 K),硅中碳测试结果(上图),硅中硼、磷测试结果(下图)附录:产品国家标准:《GB/T 25074 太阳能级多晶硅》《GB/T 25076 太阳能电池用硅单晶》测试方法国家标准:《GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法》《GB/T 1558 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法》《GB/T 35306 硅单晶中碳、氧含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》《GB/T 24581 硅单晶中III、V族杂质含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》(布鲁克光谱 供稿)

媒体关注

2022-07-14

全球超高分辨率傅立叶变换红外光谱仪助力大气污染监测

为了更好地了解全球气候变化,特别是温室气体(CO2、CH4、N2O、HF、CO、H2O和HDO)在大气和生物圈之间的交换,总碳柱观测网(TCCON)、大气成分变化观测网(NDACC)等研究机构相继成立。这些都是由地基傅立叶变换红外光谱仪(以及其他仪器)组成的网络,它们将太阳作为光源,来记录近红外或中红外光谱范围大气谱。所接收到的高精度数据可以作为重要的地面真实数据,作为对像美国宇航局(NASA)等的卫星测量数据的补充。对于大气污染物的分析,太阳作为红外光源,太阳光经过整个大气层一直到光谱仪的整个光路上不同组分的浓度进行了测量。对于这类场发射测量,需要用到超高分辨率傅立叶变换红外光谱仪。布鲁克IFS 125HR傅立叶变换红外光谱仪凭借准确的仪器谱线函数、出色的波长精度和世界上最高的光谱分辨率,成为该应用和相关研究机构的黄金标准。布鲁克IFS 125HR超高分辨光谱仪采用了令人瞩目的干涉仪设计,可确保光束在长达11米的极长光程差中的完整性。于是,IFS125HR光谱仪全球网络被用于监测全球范围内的大气变化,其中,部分安装在山峰上的观测中心,例如,著名的瑞士少女峰(NDACC);或安装在坐落于美国俄克拉荷马州Lamont的SGP ARM站点设备服务中心(TCCON)。下方图片提供了安装有IFS 125HR光谱仪的全球TCCON观测站点位置,这也凸显了布鲁克在大气污染监测方面做出的重要贡献。注:TCCON: total carbon column observing networkNDACC: network for the detection of atmospheric composition changeSGP: Southern Great PlainsARM: Atmospheric Radiation MeasurementThe Southern Great Plains (SGP) atmospheric observatory was the first field measurement site established by the Atmospheric Radiation Measurement (ARM) user facility. This observatory is the world’s largest and most extensive climate research facility.

媒体关注

2022-06-29
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企业名称: 布鲁克(北京)科技有限公司

企业地址: 闵行区合川路2570号1号楼9楼 联系人: Evelyn Wei 邮编: 200233 联系电话: 400-657-6657

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