无人机复合材料旋翼在3Hz气动-离心耦合载荷下的全场动态应变与三维位移使用千眼狼(Revealer)数字图像相关(DIC)系统非接触测量。1实验背景无人机旋翼服役期间,周期性气动载荷与离心载荷的耦合作用易引发疲劳失效,典型工况中,旋翼以3Hz频率完成挥舞–摆振复合运动,叶根等关键连接区域的应变幅值可达数千微应变,长期循环载荷会导致复合材料分层、裂纹萌生,直接影响飞行安全与整机寿命。以常规电阻应变片为代表的传统测量手段仅能实现单点数据采集,难以覆盖大跨度、大扭转变形区域,无法反映真实的多维变形场与应变梯度;常规光学测量受工作距离、视场、畸变与光照条件限制,难以在近距离下实现高精度全场测量。为突破上述瓶颈,本实验引入基于数字图像相关(DIC)的双相机立体视觉测量系统,以非接触方式获取旋翼疲劳加载过程中的高分辨率全场应变场与三维位移场。2实验设备本实验采用千眼狼(Revealer)三维数字图像相关(3DDIC)光学测量系统,核心硬件与配套装置如下:工业相机:分辨率4096×3000,采集帧率20fps,满足旋翼动态变形的高分辨率与时间同步需求。成像镜头:17-50mm变焦镜头,适配短工作距离下300mm×400mm视场覆盖,配合小光圈扩大景深,保证全行程清晰成像。照明系统:与相机帧率同步的闪光光源,搭配哑光散斑制样方案,消除复合材料表面高光与阴影干扰。机械固定装置与加载设备:三自由度可调云台组件,用于提升相机姿态调节精度与系统抗振稳定性,保障双目立体标定精度;三轴作动器疲劳试验机,用于提供3Hz周期性循环载荷,模拟旋翼挥舞–摆振复合载荷工况。数字图像相关DIC软件RVM:支持智能标定,亚像素匹配,三维位移重建,拉格朗日应变计算、时程分析与云图生成功能。图1千眼狼(Revealer)三维数字图像相关(3DDIC)光学测量系统示意图3实验方法实验采用三维数字图像相关(3DDIC)非接触测量方法,基于双目立体视觉,通过序列图像相关计算实现全场变形量化。首先对无人机旋翼表面进行散斑制备,喷涂白色哑光底漆并粘贴随机散斑贴纸,构建均匀稳定的散斑场。随后通过数字图像相关DIC软件RVM完成双目相机立体标定,获取相机内外参数与畸变系数,建立统一测量坐标系。正式采集阶段,疲劳试验机以3Hz频率施加模拟气动与离心耦合的循环载荷,同步触发双相机以20fps连续记录序列图像。导入DIC分析软件RVM,经畸变校正、图像滤波、亚像素级相关匹配与三维重建,得到全场三维位移场,基于位移场进一步计算拉格朗日主应变场,沿旋翼展向(叶根→叶尖)与弦向(前缘→后缘)开展定量时程分析与云图可视化。4实验序列图像数据解析4.1应变场解析由千眼狼(Revealer)DIC软件RVM处理序列图像,得到旋翼表面拉格朗日主应变(E1)时空分布特征。沿旋翼展向,主应变幅值由叶尖向叶根逐步衰减,叶尖区域主应变幅值约295με,时程曲线呈标准正弦周期特征;向叶根过渡过程中,波形逐渐由单一正弦转变为大小峰交错的周期形态,叶根区域幅值降至约90με,体现根部刚性约束对变形与应力水平的显著抑制作用。沿弦向,各截面主应变时程均呈近似正弦周期变化,幅值存在明显差异:叶片中部区域应变幅值最大,约299με;前缘区域次之;后缘区域幅值最小,仅约81με,揭示弦向结构刚度与载荷传递的非均匀分布特性。全场应变云图清晰呈现叶根与桨毂连接区的应变集中特征,为疲劳薄弱部位识别提供直接依据。图2旋翼表面拉格朗日第一主应变(E1)分析,上图为展向主应变云图与时程曲线,下图为弦向主应变云图与时程曲线4.2位移场解析经千眼狼(Revealer)DIC软件RVM三维重建得到旋翼全场三维合位移场,变形规律与应变场高度耦合。沿展向,合位移幅值由叶尖向叶根单调递减,叶尖合位移幅值约0.644mm,叶根处降至约0.457mm,符合悬臂结构典型变形规律,位移时程曲线呈稳定正弦形态,与3Hz加载频率严格同步。沿弦向,位移从前缘至后缘呈连续梯度递减,前缘合位移幅值约0.656mm,后缘约0.486mm,全弦向位移曲线形态一致、相位同步,表明旋翼在试验载荷下以整体协同变形为主,无明显局部畸变或不协调变形。位移场结果精准表征了疲劳载荷下旋翼三维变形模态,为动力学建模与刚度校核提供实测边界条件。图3旋翼表面合位移分析,上图为展向合位移云图与时程曲线,下图为弦向合位移云图与时程曲线5实验结论I.本实验依托三维DIC系统(含双目相机与专用DIC分析软件RVM),成功实现无人机复合材料旋翼在3Hz周期性载荷下非接触、高精度、全场动态应变与位移测量,有效解决传统测量方法单点局限、视场不足、近距离畸变与光照干扰等技术难题。II.旋翼展向主应变由叶尖至叶根显著衰减,波形由正弦逐步过渡为大小峰交错周期形态;弦向以中部应变最大、后缘最小,明确了旋翼刚度分布与应变集中关键区域。三维合位移沿展向、弦向均呈梯度递减规律,位移时程与载荷频率高度同步,变形模态稳定,验证结构在试验载荷下的变形协调性。III.使用千眼狼(Revealer)DIC系统获取的全场应变云图、位移演化曲线及载荷–变形耦合数据,可用于无人机旋翼结构优化、疲劳寿命预测、有限元模型修正,为航空复合材料旋转部件疲劳性能研究提供可靠实验方法与数据支撑。千眼狼(Revealer)DIC系统凭借其出色的成像精度、软件分析能力和针对复杂旋翼工况的适应性,成为无人机旋翼、风力发电机组叶片、航空航天结构件等领域疲劳测试与结构动力学分析的优选技术方案。
仪器仪表
2026-05-13 10:57
近日,北京理工大学集成电路与电子学院柔性电子器件与智造研究所沈国震、王卓然团队,在国际顶级期刊《NatureElectronics》发表题为“Asymmetry-reconfigurablephotodiodeforsensingandcomputing”的研究论文。该研究创新性提出对称性可重构光电二极管(SRPD),成功实现传感与计算双模式协同运行,并完成透射成像、神经形态眼机交互两大场景的系统验证,为低功耗边缘视觉智能系统的发展提供了全新器件解决方案。随着微型机器人、可穿戴电子、智能终端等边缘设备的快速迭代,视觉系统对低功耗、高集成度与实时处理能力提出了更高要求。传统“图像传感-模数转换-图像处理”的分离式架构通用性强,但在信号转换、数据传输与存储计算环节能耗过高,难以满足边缘场景下的超低功耗需求。传感器内计算(PIS)是破解这一难题的关键技术路径,但其发展仍受限于器件机理不完善、规模化集成能力不足、复杂场景适应性差等核心瓶颈。针对上述挑战,研究团队基于I‑V‑VI族半导体AgBiS₂,设计并构筑了对称性可重构光电二极管(symmetry-reconfigurablephotodiode,SRPD)。器件初始状态具备对称的金属-半导体肖特基势垒,工作于传感模式,可实现紫外至短波红外的宽谱透射成像;在电压脉冲激励下,AgBiS₂中的银离子可在局域电场作用下发生可逆迁移,调控单侧肖特基势垒高度并打破器件对称性。在非对称模式下,该器件可实现非易失、双极性光响应权重调制,具备52级以上可分辨权重状态,权重保持时间超2000秒,经10000次双极循环切换仍保持优异稳定性,最小有效编程脉宽低至100纳秒。该器件采用简洁的双端结构,与薄膜晶体管(TFT)读出电路高度兼容,为阵列化集成与系统扩展提供了坚实基础。团队已在64×64TFT芯片上实现单片集成,构建出高透光率图像传感器,成功完成硅片、油墨等目标的红外透成像;并进一步实现与MOSFET兼容集成,验证了其与硅基读出电路适配的工程化潜力。依托光电流原位计算特性,研究团队成功实现图像边缘提取、图像锐化等卷积运算,并构建人工神经网络分类器件,证实了其在传感器内信息预处理与并行模拟计算中的突出优势。在系统应用层面,该器件被成功拓展至神经形态眼机交互领域:通过混合卷积神经网络实现眼动方向高精度识别,并完成基于实时眼动追踪的机械手联动与无人机跟随控制演示,充分验证了其在低功耗人机交互、沉浸式控制与边缘智能系统中的广阔应用前景。该论文的第一完成单位为北京理工大学。集成电路与电子学院沈国震教授、王卓然教授、香港科技大学范智勇教授为通讯作者,集成电路与电子学院博士研究生苗雨、博士后冉文浩、中山大学卫斌副教授、王卓然教授为论文共同第一作者。论文详情:YuMiao+,WenhaoRan+,BinWei+,ZhuoranWang+*,ShukunLi,QingtingDing,XiujieGao,ZinanZhang,ChengyouWang,ShengqiangZhang,GuozhenShen*,ZhiyongFan*.Asymmetry-reconfigurablephotodiodeforsensingandcomputing.NatureElectronics,2026.DOI:10.1038/s41928-026-01617-0.
仪器仪表
2026-05-11 14:20
2026年4月,我国色谱、质谱类仪器招标采购市场延续高位运行态势,呈现“大单集中释放、高端产品主导、国产突破凸显”的鲜明特征,既契合全球分析检测仪器向精准化、智能化升级的大趋势,也彰显我国国产仪器从“跟跑”向“并跑”跨越的关键进展。仪表网整理了2026年4月份色谱、质谱类仪器公开招标采购数据,结合全球市场背景与国内产业政策,从市场规模、项目特征、品牌格局、应用场景等维度展开深度分析,解读行业发展核心趋势与未来走向,为行业从业者、采购方及相关企业提供参考。市场整体回暖:规模稳步增长,高端需求成核心驱动力2026年4月,我国色谱、质谱类仪器公开招标及意向采购预算合计达2.12亿元,同比2025年4月增长18.7%,环比3月增长34.2%,市场呈现显著回暖态势,延续了2026年以来的增长势头。这一增长态势的背后,是多重需求的叠加驱动:一方面,高校科研投入持续加大、疾控与公安系统装备升级形成刚性需求,为市场增长提供坚实支撑;另一方面,我国分析检测行业向精准化、高端化转型的步伐加快,带动高端仪器需求持续释放。从产品结构来看,市场呈现“质谱主导、色谱补位”的清晰格局,高端化趋势尤为突出。4月质谱类仪器采购预算达1.51亿元,占总预算的71.2%,采购数量41台,均价高达368.3万元/台;色谱类仪器预算0.61亿元,占比28.8%,采购73套,均价45.6万元/套。值得注意的是,质谱类仪器中,液质联用(LC-MS/MS)、气质联用(GC-MS/MS)等联用设备占比达85%,高分辨、飞行时间质谱占比15%,凸显出市场对高端联用仪器的需求已成为主流。价格层面,国产与进口产品的差距依然明显,但国产品牌的性价比优势持续凸显,为国产替代奠定坚实基础。色谱仪方面,国产品均32.8万元,仅为进口均价(54.9万元)的60%;质谱仪方面,国产品牌以安益谱、安图生物为代表,均价约139万元,远低于进口品牌约384万元的均价。这种价格差异既客观反映了国产仪器在核心技术、产品稳定性上与国际龙头的差距,也体现了国产品牌在成本控制、本地化服务上的核心竞争力,为其在中端市场实现突围创造了有利条件。重点项目凸显:科研与公共安全成大单集中领域,需求分层清晰4月色谱、质谱类仪器招标采购中,大单效应显著,重点项目主要集中在高校科研、公安禁毒、疾控检测三大领域,多个项目成为行业发展的重要风向标,清晰彰显了不同应用场景的需求升级方向,也折射出我国分析检测领域的发展重点。高校科研领域,高端进口仪器仍是采购主力,前沿研究需求推动设备升级。暨南大学质谱技术中心中标项目成为典型代表,该项目预算3997.5万元,采购7台高端仪器,最终由赛默飞、SCIEX、岛津三大进口品牌瓜分,其中赛默飞中标2858.8万元,涵盖液质、气质、电镜等设备,岛津则凭借高分辨质谱显微镜拿下718.8万元订单。此次采购的核心特点是科研级高分辨与原位成像质谱首次批量进入高校平台,反映出高校科研对高端分析仪器的需求已从常规检测向前沿研究升级。公共安全领域,国产质谱实现里程碑式突破,打破进口垄断格局。江苏省公安厅毒品实验室采购项目极具标志性,该项目预算1420.9万元,采购6台三重四极杆液质仪,国产企业安益谱成功中标3台,占比50%,单台均价约150万元,与SCIEX、岛津等进口品牌同台竞技并占据半壁江山。据悉,安益谱此次中标的TQ9120D型三重四极杆液质系统,凭借超高灵敏度与强劲的抗干扰能力达到国际先进水准,其核心得益于国产核心部件的突破——此前绵阳科技城推出的“国产化质谱用环形碰撞池”,将离子传输效率提升至90%以上,单价较进口同类降低50%以上,有力助推了国产质谱整机成本下降和性能提升。此次中标标志着国产质谱正式进入公安禁毒检测核心应用场景,打破了进口品牌在该领域的长期垄断,也延续了2025年以来国产品牌在公安领域的突破态势,2025年华仪宁创、谱育科技、安益谱等国产品牌已在公安系统招标中表现活跃,逐步实现核心场景渗透。制药与疾控领域,刚需采购持续释放,精准检测需求推动设备升级。中国药科大学4月发布的采购意向预算达1.14亿元,涵盖气相色谱质谱、飞行时间串联质谱等26项设备,凸显出制药行业研发升级对高端分析仪器的迫切需求,高分辨与联用仪占比超60%,适配新药研发与质量控制的核心需求。此外,上海市疾控中心、徐汇区疾控中心分别启动400万元、420万元的质谱仪器采购,主要用于痕量污染物与生物标志物检测,反映出公共卫生领域对精准检测仪器的需求持续提升,而LC-MS/MS作为临床检测主流方案,已广泛应用于传染病溯源、食品安全监测等场景,成为疾控系统的核心检测工具。品牌格局:进口主导格局未变,国产替代加速突破深水区4月招标数据显示,我国色谱、质谱类仪器市场仍由进口品牌主导,但国产品牌的市场份额持续提升,呈现“进口稳守高端、国产突围中端”的竞争格局,这与2025年以来国产液质市场“结构性渗透”的特征高度一致——国产品牌并非全面开花,而是围绕应用场景明确、需求刚性的领域持续突破,逐步形成以三重四极杆技术为核心的发展主线,国产替代正从“中低端替代”向“高端突破”稳步迈进。进口品牌方面,四大国际龙头占据绝对优势,合计中标金额占比约78%,持续垄断高端市场。其中赛默飞以3280万元的中标金额位居首位,凭借高端液质、气质产品的技术优势,拿下暨南大学、成都海关等核心项目,延续了其在高端市场的主导地位,2024年赛默飞还推出了专为多组学研究设计的新型高分辨率LC-MS系统,进一步巩固技术优势;安捷伦中标1850万元,依托GC-MS与常规LC-MS的产品优势,聚焦海关、药企等中端应用场景,契合全球色谱仪器市场中液相色谱占据半壁江山的趋势;岛津、SCIEX分别中标1120万元、850万元,岛津在高分辨质谱领域表现突出,SCIEX则在三重四极杆液质领域保持稳定竞争力,二者在公安、科研等场景均有重要突破。这些进口品牌凭借长期的技术积累、完善的产品矩阵和成熟的服务体系,仍占据高端市场的主导地位,尤其是在高校科研、高端制药等对仪器性能要求极高的领域,进口依赖度依然较高,这也是当前我国分析检测仪器行业面临的主要痛点之一。国产品牌方面,市场份额达到22%,环比提升8个百分点,实现稳步突破,核心企业表现亮眼。安益谱成为国产质谱的核心突破者,凭借450万元的中标金额(江苏公安3台设备),其TQ9120D型号作为国产三重四极杆标杆产品,灵敏度达到fg级,成功打破进口品牌在公安禁毒核心场景的垄断,而该企业此前已在2025年底独家中标海关总署17台气质质采购项目,此次中标进一步巩固了其在国产质谱领域的地位。南京科捷、艾塔等国产品牌则聚焦色谱仪市场,中标18套设备,均价33万元,重点替代进口常规LC/GC市场,凭借高性价比占据中端常规检测场景,契合全球色谱仪器市场中硬件仪器占据主导地位的趋势;安图生物则在医疗检测领域实现突破,中标1台106万元的飞行时间质谱,加速拓展医疗检测场景。应用与区域分布:场景分层明确,区域发展不均衡凸显从应用场景来看,4月采购需求呈现清晰的分层特征,高校/科研院所、疾控/公共卫生、公安/司法成为三大核心场景,合计占比达89%,与我国分析检测行业的应用需求分布高度契合,也反映出不同场景对仪器性能的差异化需求,同时与全球色谱质谱市场的应用趋势基本一致。高校/科研院所是最大采购场景,预算1.25亿元,占比59%,核心需求集中在高分辨液质、原位成像质谱、飞行时间质谱等高端设备,用于支撑生命科学、材料科学、环境科学等前沿研究——这与全球生命科学领域对LC-MS技术的需求增长趋势一致,LC-MS技术在蛋白质组学、代谢组学等领域的研究中扮演着关键角色,而组学研究也是全球质谱仪市场增长最快的板块之一。疾控/公共卫生领域预算4800万元,占比23%,主要采购LC-MS/MS设备,用于食品安全、传染病溯源、痕量污染物监测等,单台预算集中在300-450万元,凸显出公共卫生领域对精准检测的刚性需求,这与全球环境检测监管全面升级、食品安全关注度提升的趋势密切相关,各国政府对污染监测的立法日益严格,直接推高了对LC-MS和GC-MS的刚性需求。公安/司法领域预算1400万元,占比7%,聚焦毒品检测专属三重四极杆液质仪,国产替代实现规模化落地,这与国家在毒情防控、社会治理和公共安全方面持续加大投入的趋势密切相关,便携式质谱、在线固相萃取液质系统等设备的应用场景仍具成长空间。此外,制药/药企、环境/第三方检测、海关/进出口等场景分别占比5%、3%、3%,需求呈现差异化特征:制药行业侧重GC-MS、LC-MS用于原料药检测与研发质控,契合全球生物制药公司作为色谱质谱仪器最大终端用户的趋势;环境检测以常规LC/GC为主,部分配置单四极杆质谱,单四极杆液质联用仪凭借价格低廉、性能可靠的优势,在环境检测领域广泛应用;海关则处于集中采购尾声,国产LC-MS/MS批量交付中,这与2025年以来海关“不接受进口、面向中小企业”的招标政策导向一致,为国产仪器提供了重要的市场机遇。区域分布上,华东地区领跑全国,成为采购核心区域,区域发展不均衡特征凸显。4月华东地区(沪、苏、浙、粤)采购预算达1.38亿元,占总预算的65%,上海疾控、江苏公安、暨南大学、广东毒品实验室等核心项目均集中于此,得益于该区域经济发达、科研实力雄厚、公共卫生投入充足的优势,与全球亚太地区作为色谱质谱市场增速最快区域的趋势相契合。华北地区(京、津)预算3200万元,占比15%,中国药科大学、华润双鹤等制药与高校项目集中;西南(川、渝)、华中/西北各占10%,预算均为2100万元,主要以疾控与高校的零星采购为主,单台预算集中在50-200万元,反映出中西部地区分析检测设备的升级需求正在逐步释放,未来市场潜力巨大,也契合我国推动区域协调发展、加大中西部科研与公共卫生投入的政策导向。行业趋势与下月展望:高端化、国产化成核心主线结合2026年4月招标采购数据及行业背景,我国色谱、质谱类仪器行业正进入“高端升级与国产替代并行”的关键发展期,呈现四大核心趋势,与全球分析检测仪器行业向自动化、高精度、智能化演进的发展方向高度契合,也体现了我国国产仪器从“能做出来”到“做出好产品”的阶段跨越。一是高端联用仪器成为市场标配,技术迭代驱动需求升级。LC-MS/MS、GC-MS/MS占质谱采购的85%,高分辨、飞行时间质谱增速加快,科研与精准检测需求驱动行业向高端化转型。这一趋势背后,是超高效液相色谱(UHPLC)等技术的不断进步,使得仪器在分离效率和检测灵敏度方面得到显著提升,同时人工智能技术的渗透的也正在改变LC-MS的应用模式——AI驱动的软件可增强峰值检测、减少错误并加快分析速度,从而有利于药物研究、食品安全和诊断,随着AI的发展,将进一步简化工作流程和提高结果准确性,推动高端联用仪器的普及。预计未来高端联用仪器的市场占比将持续提升,成为行业增长的核心动力。二是国产替代进入深水区,核心技术突破成为关键。色谱领域,常规LC/GC国产品牌市占率已达30%以上,凭借性价比优势持续替代进口产品;质谱领域,以安益谱为代表的国产品牌在三重四极杆领域打破进口垄断,在公安、疾控等核心场景实现50%以上份额突破,而高校科研领域的国产中标案例也逐步增多,谱育科技、华谱科仪等企业均在高校市场实现突破。同时,国产核心部件的突破也为国产替代提供了支撑,如国产化质谱用环形碰撞池的推出,打破了国外核心部件垄断,降低了整机成本。但高分辨质谱仍由进口品牌主导,国产企业在核心技术、产品稳定性、应用解决方案能力等方面仍需突破,随着国产试剂体系逐步完善,加之性价比与本地化服务优势显现,国产仪器的替代空间将持续扩大,逐步从“中低端替代”向“高端突破”迈进。三是政策驱动效应持续凸显,市场机遇加速释放。海关“不接受进口、面向中小企业”的招标政策持续释放,疾控、公安系统对国产仪器的采购倾斜加速,为国产仪器提供了重要的市场机遇。同时,我国政府高度重视分析科学领域的发展,投入大量资金用于科研机构和企业的技术创新,推动国产仪器行业的技术升级,预计未来政策层面将持续加大对国产分析仪器的支持力度,助力国产企业突破核心技术瓶颈,提升市场竞争力。四是需求分层持续细化,场景化竞争成为新焦点。随着行业发展,不同应用场景的需求差异日益明显:高端场景(高校/科研)聚焦高分辨、原位成像等高端设备,预算500-1000万元/台,进口品牌仍占主导;中端场景(疾控/检测)侧重三重四极杆联用仪,预算300-450万元/台,国产替代加速;低端场景(常规检测/药企)以常规色谱仪为主,预算50-200万元/套,国产品牌占据主导。这种需求分层将推动企业向场景化、专业化转型,聚焦特定领域打造核心竞争力,同时也将推动仪器向小型化、智能化、便携化发展,拓展更多应用场景。展望5月,色谱、质谱类仪器招标采购市场将保持高位运行,预计预算规模在1.8-2.0亿元,高校尾款支付与疾控系统集中交付将成为支撑市场的核心力量。值得关注的三大看点:一是海关第三批国产LC-MS/MS中标结果将公布,有望进一步扩大国产仪器在海关领域的市场份额;二是国产高分辨质谱有望迎来首次公开招标,标志着国产仪器向高端领域突破的步伐加快;三是制药企业集中采购将逐步开启,受生物制药行业发展驱动,高端联用仪器需求有望持续释放。总体而言,2026年4月的招标采购数据充分表明,我国色谱、质谱类仪器行业正处于高质量发展的关键阶段,高端化升级与国产替代并行推进,政策、需求、技术三重驱动下,行业发展潜力巨大。未来,随着国产核心技术的持续突破、政策支持的不断加码以及应用场景的持续拓展,国产仪器有望逐步打破高端市场垄断,实现从“量的积累”向“质的飞跃”,推动我国分析检测仪器行业实现跨越式发展,逐步跻身全球先进行列。
仪器仪表
2026-05-11 14:07
在科学研究与工业探测的深水区,人类对未知世界的感知边界,往往由观测仪器的极限所决定。正如光学工程先驱王大珩所言:“一代仪器,一代科技,仪器是认识世界的工具。”在刚刚开幕的2026世界品牌莫干山大会上,合肥中科君达视界技术股份有限公司(中科视界)携其旗下品牌“千眼狼”最新发布的Qbit4610单光子级科学相机亮相,向业界展示了中国在高端视觉感知与测量技术领域的底层突破。图1莫干山大会现场sCMOS科学相机的核心使命在极度弱光、高速动态与宽动态范围的苛刻物理场景中,传统的图像采集设备往往面临信号被噪声淹没的困境。科学相机的核心使命并非普通摄影,而是要在极限条件下,无损、线性、高信噪比地记录光信号的强度与空间分布。衡量一款科学相机主要取决于三大关键指标:灵敏度、读出噪声与暗电流。在微光乃至单光子量级的探测中,读出噪声和热激发产生的暗电流是制约信噪比的绝对瓶颈。长期以来,在高端科学相机特别是sCMOS相机领域,极低噪声读出技术与先进背照式工艺的壁垒,导致高端科学相机市场长期由海外品牌主导。图2千眼狼科学相机首席产品专家秦少谦博士做Qbit4610推介Qbit4610:国产sCMOS相机的极限跨越与严谨验证作为此次大会推介的焦点,千眼狼(Revealer)Qbit4610sCMOS相机在底层传感器工艺与顶层架构上均实现了向全球顶级水平的跨越。该款sCMOS相机采用全新一代BSI先进工艺CMOS图像传感器(图3),量子效率(QE)高达85%,配合0.3e-(rms)的超低读出噪声与低至0.009e-/p/s的极低暗电流,真正触及了单光子级探测极限。在4.6μm小像元尺寸与4096×2304的高分辨率下,Qbit4610仍能实现120fps的满幅采集速度与20Gb/s的数据带宽,这得益于其双增益高动态范围像素设计与多通道并行高速读出架构的深度协同。图3Qbit4610BSI图像传感器采用双增益高动态范围像素设计,面向弱光成像优化极致参数的背后是严谨的工程验证体系。研发过程中,千眼狼引入了结构热仿真、有限元分析与电路SI仿真三大仿真技术(图4),确保精密传感器在复杂热环境下的稳定性与高速信号的无损传输。同时,Qbit4610采用量子极限探测电子学与真空级密封腔设计,并严格执行EMVA1288国际图像标准。这种从底层物理建模到顶层标准遵循的闭环,筑牢了国产sCMOS相机跻身全球顶级阵营的技术根基。图4Qbit4610基于结构热仿真、有限元分析、电路SI仿真的有效性验证拓展认知边界:从量子物理到深空探测仪器的价值,最终体现在对未知世界的解析力度上。Qbit4610sCMOS相机凭借其单光子级探测能力,正在为多个前沿科学领域提供关键的工具支撑:在生命科学领域,无论是超分辨显微镜、宽场荧光显微镜,还是光片与共聚焦显微镜,极低噪声的sCMOS相机能够在极弱荧光激发下捕捉细胞动态,最大限度降低光毒性对活体的损伤;在量子物理研究中,其对单光子信号的精准响应,为量子态的观测与表征提供了可能(图5);在深空探测与天文观测中,面对数亿光年外的微弱星体辐射与空间碎片追踪,高QE与低噪声成为了看清宇宙深处的“夜视眼”;而在光谱探测领域,配合C-T光栅或中阶梯光栅光谱仪,Qbit4610能够实现极高精度的时间分辨与光谱分辨分析。图5千眼狼(Revealer)Qbit4610研究量子物理结语《面向2035年的国家科学仪器技术发展路线图》指出,谁能在科学仪器上率先取得突破,谁就能在科学研究上占据先发优势。千眼狼Qbit4610sCMOS相机的问世,不仅是国产高端科学仪器在单光子探测领域的一次硬核亮剑,更是中国视觉感知技术从“跟随”向“定义极限”转变的缩影。“让科研更高效,开创无限可能。”作为一家专注于视觉感知和测量技术的科学仪器公司,中科视界正以千眼狼品牌为载体,将极致的工程追求注入新一代产品中,让人类与人造智能体得以更好的感知世界。
仪器仪表
2026-05-11 11:55
在汽车安全研发体系中,整车碰撞测试是验证车身结构、约束系统与被动安全性能的核心环节。精准捕捉毫秒级结构形变、气囊点爆及假人运动轨迹,普通摄像设备难以胜任,须选用专为极端测试环境打造的工业级高速摄像机。一、为什么汽车碰撞测试首选5MP@3600fps高速摄像机?传统碰撞测试成像面临两难困境:要么选择高帧率2000fps以上但接受低分辨率,要么追求4K高清但只能忍受500fps以下低速。对于整车碰撞而言,二者都非最优解。500万像素(2560×2016)@3600fps是行业公认的黄金参数,同时满足三个核心需求:●500万像素空间分辨率足够清晰可追踪假人标识点、部件裂纹、材料失效细节●时间分辨率可完美定格气囊点爆、玻璃飞溅等瞬态事件●性能参数可兼顾整车视野与局部特写分析,覆盖全场景碰撞测试需求二、实车验证:全球最大的汽车安全试验室实测表现千眼狼(Revealer)G536Pro高速摄像机在一项全球最大汽车安全中心实车碰撞测试中,被用于全程记录一款新款SUV的碰撞安全性能,面对两大典型严苛工况,G536Pro表现出极高的可靠性:1.18°斜正面碰撞:精准捕捉车身扭转、侧向位移与结构受力变化。2.高速追尾碰撞:记录座椅靠背变形、鞭打防护、后部吸能区溃缩形变过程。三、实测核心优势,工程师为何推荐千眼狼G536Pro1.极端冲击下的“零丢帧“稳定性碰撞瞬间伴随巨大冲击波和碎片飞溅,尽管遭受高加速度冲击,G536Pro高速摄像机凭借一体化抗振结构,始终保持多机完美同步和画面稳定。2.高动态范围,强光暗部均清晰起爆瞬间气囊发生器产生强光,金属断裂会产生火花,普通高速摄像机会在此处严重过曝,而车厢暗部的假人细节则难以分辨。G536Pro的高动态范围技术,可完美平衡强光、火花和乘员舱的阴影,让亮部不过曝、暗部不欠曝,所有细节同时保留。3.广播级色彩,精准还原材料失效状态G536Pro搭载了先进的ISP图像处理引擎,支持自动白平衡与色彩校正。碰撞测试中,G536Pro提供了逼真的色彩还原度,真实还原材料断裂、结构失效的色彩与纹理,为工程师准确分析复合材料或金属件损伤提供可靠依据。四、汽车碰撞高速摄像机G536Pro其他专业功能速览除成像性能外,G536Pro集成了多项专为汽车碰撞试验设计的实用功能,提升测试效率:1.μs级多机同步:G536Pro内置IRIG-B接口,支持B码授时,确保架设于不同观测位置的多台高速摄像机实现μs级时间对齐。2.便携无线控制:G536Pro可选配Wi-Fi功能,工程师可通过手机、电脑等移动端上的网页浏览器登录进入相机,无需网线连接,即可对相机进行采集控制,部署更加灵活。3.电动镜头与远程对焦:G536ProEF卡口,支持电动镜头,可实现远程电动对焦与光圈调节,工程师们无需奔波于各个架设位手动调焦,既安全又高效。4.实时SDI交互:G536Pro配备2路SDI接口,一路支持实时画面显示,一路支持实时画面播放和已录制视频的回放。可外接监视器进行现场即时分析。五、推荐结论:千眼狼G536Pro,现代汽车碰撞测试的优选配置在投入数百万的整车碰撞测试中,使用性能不足的摄像设备引发的丢帧、过曝、动态范围不足、画面失真会导致试验报废、数据失效,造成巨大损失。经全球顶级安全中心实车验证,千眼狼(Revealer)G536Pro高速摄像机以5MP@3600fps的黄金参数,结合极端稳定性、广播级色彩、高动态范围,证明其已成为现代安全验证的优选配置。其专业易用的功能可有效提升试验效率,是提升碰撞测试数据捕获质量与效率的值得信赖的选择。
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2026-05-09 14:21
近日,市场监管总局开展了2026年第一季度检验检测行业综合景气指数及分项指数分析。数据显示,第一季度行业综合景气指数为100.63,继续位于景气线(100)以上,行业整体运行稳中有进,呈现短期承压、潜力充足、结构优化的良好态势。营收指数为99.02,较上季度略降,其中检验检测服务收入、检验检测报告价格两项指数低于景气线,显示一季度受传统淡季、下游传统领域需求偏弱及行业低价竞争影响,市场需求端价格敏感度上升,行业盈利水平承压。发展潜力指数为102.96,较上季度下降0.44,技术人才队伍能力、质量管理水平、先进新兴技术应用、国内市场业务需求等核心指标均处于景气区间,行业内在发展动能充足;国际市场需求、资本金融供给稳步改善,政策红利接近临界线,整体支撑有力。竞争指数为114.52,较上季度上升1.27,持续处于较高竞争烈度区间,行业整体竞争态势未见明显缓解;省内机构扎堆布局、低价竞争加剧共同推高竞争烈度,成为影响行业盈利水平与规范发展的重要因素。成本指数为98.41(指数越高成本越低),较上季度略有下降,其中人力资源、仪器设备购置维保等成本指数处于景气线下,机构运营成本仍处高位,外部评审、内部质控、广告业务拓展等成本压力有所缓解。行业整体风险指数为99.44(指数越高风险越低),较上季度下降1.23,表明风险水平略有上升,其中,重大质量安全事件、质量管理水平不高、技术水平滞后等常规风险整体可控;低价竞争、行业供需失调等问题仍较突出,需持续重点关注与防范。
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2026-05-08 16:08
近日,西安交通大学前沿科学技术研究院何刚教授团队围绕光电功能界面与电子传输调控开展系统研究,在光催化、规模化储能与智能传感等方向形成系列原创成果。聚焦紫精类功能分子的结构设计与界面耦合机制,近期两项工作分别从“离子—电子耦合调控”和“界面定向电子传输”两个层面,进一步拓展了紫精基功能材料在类脑计算与太阳能转化领域的应用潜力,也为发展低功耗智能器件与高稳定性能源催化体系提供了新的研究思路。相关成果均发表于国际化学领域权威期刊AngewandteChemieInternationalEdition,展现了团队在紫精基功能分子设计、离子/电子耦合调控及界面电子传输机制等方面的持续创新能力。在有机电化学神经形态器件方向,团队聚焦神经形态计算中低功耗“存算一体”器件的发展需求,针对传统电化学离子门控器件在低电压工作条件下稳定性、可重复性与长期循环耐久性不足等问题,提出了基于分子工程与离子/电子协同调控的新策略。研究团队在紫精骨架中引入噻吩单元,构筑了噻吩紫精(thienoviologen)体系,并开发出高性能电化学神经形态器件(ElectrochemicalNeuromorphicDevice)。该分子设计有效调控了材料电子结构与电化学活性,降低了能隙,并增强了可逆氧化还原及自由基相关过程的稳定性,使器件能够在低电压条件下实现连续可调的电导响应与可靠离子门控调制。器件在±1V范围内即可实现稳定模拟突触行为,脉冲循环寿命达到十万次量级,并进一步实现了脉冲时序依赖可塑性(STDP)、联想学习电路以及NAND、XOR等双端逻辑运算,展现出“学习—计算”一体化的应用潜力。在卷积神经网络图像识别等任务中,该器件作为模拟突触权重表现出良好的识别准确率与鲁棒性,为紫精基有机材料在低功耗类脑计算与智能电子器件中的应用提供了新路径。相关成果以BioinspiredHigh-PerformanceNeuromorphicDevicesEnabledbyThienoviologen-BasedElectrochemicalIonGating(《基于噻吩紫精电化学离子门控的仿生高性能神经形态器件》)为题发表于AngewandteChemieInternationalEdition(《德国应用化学》),并入选Frontispiece。前沿院博士研究生孙思宇、副教授张越巘为共同第一作者,何刚教授为通讯作者。与此同时,在紫精基光催化方向,团队针对传统光催化体系中光生载流子复合严重、界面电子传输效率低以及结构稳定性不足等关键问题,提出“平行界面工程”新策略,通过构筑硒紫精电子介体与单原子Pt/缺陷g-C3N4之间的双共价平行界面,建立稳定高效的定向电子传输通道,实现了界面电子流的精准调控。研究表明,该平行界面结构显著增强了界面电子耦合与电荷分离效率,促进光生电子快速迁移至催化位点。超快光谱与理论计算结果共同证实,该“电子天桥”结构将正向电子转移速率提升至0.043L·g-1·s-1,电荷分离寿命延长至7998.8ps。在可见光条件下,体系实现了3231.9μmol·h-1·g-1的产氢速率以及1390.6μmol·h-1·g-1的苄胺氧化速率,在连续144小时循环测试后仍保持92%的初始产氢活性,表现出优异的结构稳定性与循环耐久性。该工作系统比较了静电连接、单边共价连接与双共价平行连接等不同界面构筑模式,结合界面调控、电子介体构筑与单原子催化,为解决光催化体系中界面电子传输效率低与结构易失稳等问题提供了新的分子设计思路。相关成果以ParallelInterfaceEngineeringofSingle-AtomPt/g-C3N4andSelenoviologenforDurablePhotocatalysisviaEfficientDirectionalElectronFlow(《单原子Pt/g-C3N4与含硒紫精的平行界面工程:通过高效定向电子传输实现稳定光催化》)为题发表于AngewandteChemieInternationalEdition(《德国应用化学》)。前沿院博士研究生张朝光为论文第一作者,何刚教授、李国平副教授为共同通讯作者。相关研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、西安交通大学自主创新能力提升项目、中央高校基本科研业务费、博士后科学基金以及西安交通大学分析测试共享中心、高性能计算平台等支持。
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2026-05-08 13:35
近日,晶体材料全国重点实验室于浩海、梁飞教授团队在声子耦合激光晶体和黄光激光技术领域取得重要进展,提出了热驱动声子调控激光设计策略,发明了高集成声子耦合激光倍频技术,首次在Nd:YAG晶体中实现了575.5–583nm连续波黄光激光,为解决全固态激光“黄光鸿沟”难题提供了简单可行的方案,具有重要的科学意义和实用价值。相关研究成果以“PhononengineeringinNd3+-dopedgarnetlasers:fillingtheyellowgapandboostingfluorochromeexcitation”为题,在线发表于国际期刊AdvancedPhotonics(IF:18.8)。论文第一作者为山东大学2022级博士研究生郝鸿,通讯作者为梁飞教授、于浩海教授和张怀金教授,山东大学为独立完成单位。570–590nm黄光激光位于人眼视觉敏感区,在医疗诊断、天文观测和精密仪器等领域具有重要应用价值。基于“激光辐射+非线性倍频”方案,绿光和紫外激光已基本满足需求,实现产业化。但受限于钕离子(Nd³⁺)和镱离子(Yb3+)掺杂晶体的本征电子能级,商品化激光晶体在1140–1180nm光谱范围内缺乏高效电子跃迁,无法通过倍频实现黄光激光,被学界公认为“黄光鸿沟”。为了获得黄光激光,通常采用非线性和频、受激拉曼等技术,需要多种不同功能的晶体协同工作,导致激光器装置复杂、调节困难,限制了产业化应用。因此,探索一种简单高效的新型激光辐射原理,简化黄光激光产生方案,具有重要意义。本工作从固体物理和激光物理的基本原理出发,提出了一种声子耦合激光设计策略,通过调控电子跃迁与晶格振动的耦合效应,实现新波长激光。以商品化的Nd:YAG晶体为例,Nd3+离子占据具有D2对称性的Y3+位点,理论上允许电子跃迁与所有对称性的声子模式发生耦合,从而改变能量传递过程。当热激发提供充足的声子时,处于激光上能级底部的电子可吸收声子能量跃迁至更高的声子能级,然后向下跃迁并辐射出新频率光子,从而实现波长拓展。基于该原理,研究团队首次在Nd:YAG晶体中实现连续波黄光激光,波长575.5-583nm,填补了全固态激光“黄光鸿沟”。利用晶格振动与温度正相关的特点,黄光激光表现出反常的温度特性,在高温下输出功率不降反升,最高功率达到75mW,满足了流式细胞检测的应用需求。测试结果表明,同等功率583nm黄光激光对AF-594荧光染料的激发效率相比绿光激光器显著提升。声子耦合黄光激光技术仅需一块激光晶体和一块倍频晶体,与商品化532nm绿光激光器的设计方案完全相同,极大简化了谐振腔结构,为研制高集成黄光激光器提供了技术支撑,具有重要的实用价值。相关研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东大学杰出中青年学者和晶体材料全国重点实验室的资助和支持。
仪器仪表
2026-05-08 13:32
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所光电前沿交叉部王俊研究员团队在Nd:YAG激光陶瓷离子切片及其片上放大器的研究方面取得进展。相关研究成果以“IonslicingofNd:YAGLaserceramicsonsapphireplatformanditswaveguideamplifierdesignat1064nm”为题发表于Materials&Design。亚微米级固体激光增益薄膜制备是实现高功率片上光放大的关键路径,通过将掺杂稀土增益离子的体材料与SmartCut(离子万能刀或离子切片)技术结合有望实现薄膜性能的突破。研究团队首次将离子切片技术应用于Nd:YAG激光陶瓷,系统揭示了晶界在退火过程应力释放中的双重机制。实验表明,550–850℃低温段,氦离子沿晶界富集形成气泡引发晶粒崩落;850℃以上氦气获得足够动能穿越晶界,激活膜层整体剥离。据此提出400℃预退火结合900℃快速退火的梯度策略,通过预退火提前释放晶粒崩落所需的内应力,使得高温阶段膜层整体剥离成为主导机制,成功实现915nm厚、横向数百微米的陶瓷薄膜向蓝宝石衬底的可控转移。研究人员进一步利用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)及光致发光(PL)光谱对转移后薄膜进行系统表征。TEM图像显示,薄膜与衬底界面清晰锐利,未引入位错或非晶相;AFM测得表面粗糙度约2.5nm;PL光谱证实1064nm主发射峰位及强度与块体陶瓷高度一致,充分展示了离子切片工艺的无损特性及其在器件制备中的可行性。基于该Nd:YAG陶瓷-蓝宝石异质集成平台,团队设计并优化了Si3N4波导放大器结构。通过有限元方法仿真调控波导宽度、高度及增益层厚度,使808nm泵浦光与1064nm信号光的TM模式限制因子分别达到35.16%和38.51%。仿真结果表明,在12cm波导长度及160mW泵浦功率下,器件可在1064nm处获得约25dB峰值内增益。该工作首次验证了离子切片技术制备陶瓷增益薄膜的可行性,揭示了晶界介导的应力释放双路径机制,为激光陶瓷材料的片上集成与高性能波导放大器设计提供了新的技术路径。
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2026-05-08 13:30
近日,市场监管总局开展了2026年第一季度检验检测行业综合景气指数及分项指数分析。数据显示,第一季度行业综合景气指数为100.63,继续位于景气线(100)以上,行业整体运行稳中有进,呈现短期承压、潜力充足、结构优化的良好态势。营收指数为99.02,较上季度略降,其中检验检测服务收入、检验检测报告价格两项指数低于景气线,显示一季度受传统淡季、下游传统领域需求偏弱及行业低价竞争影响,市场需求端价格敏感度上升,行业盈利水平承压。发展潜力指数为102.96,较上季度下降0.44,技术人才队伍能力、质量管理水平、先进新兴技术应用、国内市场业务需求等核心指标均处于景气区间,行业内在发展动能充足;国际市场需求、资本金融供给稳步改善,政策红利接近临界线,整体支撑有力。竞争指数为114.52,较上季度上升1.27,持续处于较高竞争烈度区间,行业整体竞争态势未见明显缓解;省内机构扎堆布局、低价竞争加剧共同推高竞争烈度,成为影响行业盈利水平与规范发展的重要因素。成本指数为98.41(指数越高成本越低),较上季度略有下降,其中人力资源、仪器设备购置维保等成本指数处于景气线下,机构运营成本仍处高位,外部评审、内部质控、广告业务拓展等成本压力有所缓解。行业整体风险指数为99.44(指数越高风险越低),较上季度下降1.23,表明风险水平略有上升,其中,重大质量安全事件、质量管理水平不高、技术水平滞后等常规风险整体可控;低价竞争、行业供需失调等问题仍较突出,需持续重点关注与防范。
仪器仪表
2026-05-08 16:08
2026年一季度,我国计量仪表产业在“十五五”开局之年迎来关键节点。金卡智能、真兰仪表、新天科技、秦川物联、新联电子五家细分领域企业的一季报,清晰勾勒出行业“营收分化、盈利承压、结构升级”的阶段性特征。数据显示,行业整体呈现“增收不增利”的阵痛,但智能化转型、海外拓展、现金流改善等积极信号明确,产业正从硬件销售向“产品+服务+数据”的高质量发展模式加速切换。业绩全景:营收分化增长,盈利普遍承压(一)营收端:增长与下滑并存,细分赛道韧性凸显2026年Q1,五家公司营收表现分化,整体呈现“四增一降”格局,智能水表、电力监测等细分赛道需求韧性较强。新天科技以25.97%的营收增速领跑,智能水表业务成为核心增长引擎;新联电子(+11.10%)、秦川物联(+10.31%)、真兰仪表(+5.76%)均实现正增长,电力监测、物联网燃气表、海外燃气表业务分别贡献增量。金卡智能(-13.23%)营收下滑,主要受国内燃气表招标节奏放缓、海外订单交付延迟影响,短期承压明显。从业务结构看,新天科技营收全部来自智慧水务主业,销售回款同比增长23.1%,经营质量优异;金卡智能海外业务突破,哈萨克斯坦大额合同落地,成为对冲国内周期波动的重要抓手;真兰仪表依托德系技术基因,国内燃气表龙头地位稳固,同时加速拓展水表第二曲线。(二)利润端:共性下滑,非经常性损益与成本压力主导五家公司归母净利润均同比下滑(秦川物联为减亏),扣非净利润表现分化,行业盈利端压力显著。新天科技扣非净利润大增43.95%,归母下滑主因上年同期非经常性损益基数较高;新联电子扣非净利润基本持平(+0.34%),归母下滑受投资收益与公允价值变动影响;真兰仪表、金卡智能毛利率分别下滑2.86%、35.60%,叠加原材料成本、汇兑损失,利润承压明显;秦川物联亏损收窄,但毛利率仅13.69%,盈利能力薄弱,仍处于转型攻坚期。(三)现金流与资产质量:整体改善,风险分化一季度行业现金流呈现积极改善态势,金卡智能、新联电子经营现金流由负转正,新天科技销售回款强劲,行业整体回款能力提升。但资产质量分化明显,新联电子应收账款同比增长28.97%,高于营收增速,需警惕下游公用事业客户账期拉长带来的坏账风险;金卡智能、新天科技资产负债率保持合理水平,经营稳健性较强。产业特征:转型阵痛中孕育新动能(一)行业周期:短期承压,长期增长确定性强短期来看,2026年Q1行业处于“转型阵痛期”宏观经济波动、招标节奏错位、原材料价格高位、汇兑波动等因素叠加,导致盈利端普遍承压。但长期来看,行业增长逻辑清晰:新型城镇化、老旧小区改造、能源数字化、“双碳”目标持续驱动,智能燃气表、水表、电力监测仪表需求刚性释放。数据显示,2025年我国智能仪表市场规模达487.3亿元,同比增长12.6%,2026年预计突破548亿元,延续高位增长态势。(二)产品结构:智能化、物联网化加速,高毛利成核心行业产品结构升级趋势不可逆,智能表计成为市场主流。2026年Q1燃气表招标中,NB‑IoT物联网智能表占比超70%,传统机械表基本退出招标视野;智能水表、电力监测仪表渗透率持续提升,新天科技、新联电子智能产品毛利率分别达43.78%、40.94%,显著高于传统产品。同时,企业加速从单一表计向“硬件+软件+云平台+运维”系统集成转型,金卡智能燃气云平台、新天科技智慧水务解决方案、新联电子电力监测系统,成为提升附加值与客户粘性的关键。(三)市场格局:头部集中,海外拓展成新增长极国内市场集中度持续提升,金卡智能、真兰仪表、新天科技在燃气表、水表领域份额领先,中小企业生存空间被持续压缩。海外市场成为行业新增长点,金卡智能深耕中亚、真兰仪表布局欧洲,海外业务增速普遍高于国内,有效对冲国内周期波动。2026年Q1,真兰仪表海外营收占比稳步提升,金卡智能海外订单交付加速,国产计量仪表“走出去”步伐加快。(四)盈利模式:从硬件销售向“产品+服务+数据”升级传统硬件销售毛利下滑,倒逼企业重构盈利模式。头部企业纷纷布局数据服务、运维服务、能源管理方案,构建“硬件为基、服务增值、数据变现”的全生命周期盈利体系。例如,金卡智能通过燃气云平台为客户提供数据分析、故障预警服务;新天科技依托智慧水务平台,实现从卖表到卖解决方案的转型,盈利稳定性与可持续性显著增强。风险挑战:成本、竞争、回款三重压力(一)成本压力持续铜、铝、塑料等原材料价格波动,直接压缩行业毛利率。2026年Q1,真兰仪表、金卡智能毛利率均出现下滑,成本管控成为企业核心竞争力之一。(二)市场竞争加剧行业智能化升级加速,价格战隐现,中小厂商出清加速。头部企业凭借技术、产能、渠道优势抢占市场份额,行业洗牌加剧,中小企业面临生存危机。(三)回款风险凸显下游燃气、水务、电力等公用事业客户账期较长,应收账款规模持续攀升,新联电子应收账款增速高于营收增速,现金流管理压力加大,坏账风险需重点防范。(四)技术迭代加速物联网、AI、大数据技术快速迭代,研发投入不足的企业将被淘汰。行业对边缘计算、AI诊断、数据挖掘等技术需求提升,技术创新能力成为企业核心壁垒。趋势展望:高质量发展,龙头引领未来2026年一季度的业绩表现,是我国计量仪表产业转型的“缩影”。短期盈利承压不改长期向好趋势,行业正从“规模扩张”向“质量提升”跨越。未来,具备三大核心能力的企业将脱颖而出:一是技术研发能力,持续投入智能表计、系统集成、数据服务研发,抢占技术高地;二是渠道布局能力,深耕国内公用事业渠道,加速海外市场拓展,构建全球化营销网络;三是服务运营能力,从硬件销售向全生命周期服务转型,打造“产品+服务+数据”的核心竞争力。随着“十五五”规划落地、大规模设备更新政策推进、能源数字化转型加速,计量仪表产业将迎来新一轮发展机遇。行业将持续向智能化、集成化、服务化、全球化方向升级,头部企业凭借综合优势,有望在产业洗牌中进一步扩大份额,引领我国计量仪表产业迈向全球价值链中高端。
仪器仪表
2026-04-23 14:42
色谱、质谱类仪器作为检验检测领域的核心设备,广泛应用于食品安全、公共卫生、药品检验、环境监测等多个关键领域,其招标采购数据直接反映行业需求走向与市场格局。仪表网基于2026年1-3月(Q1)全国色谱、质谱类仪器招标采购数据,结合行业发展背景,深入剖析采购特征、品牌格局及未来趋势,为行业从业者、供应商及采购方提供参考。Q1采购整体概况:规模稳健,海关成核心驱动力2026年Q1,全国色谱、质谱类仪器招标采购预算总额超1.75亿元,采购活动呈现“集中爆发、分层推进”的特点。从季度内分布来看,1月为启动期,采购预算约2556万元,以百万级单台/小批量采购为主;2月进入采购高峰,预算合计达1.105亿元,核心驱动力来自海关总署的批量采购项目;3月回归平稳,预算约1582.59万元,采购主体转向高校、地方药检及农产品检测机构。从采购主体来看,海关系统成为绝对核心,Q1采购预算约1.2635亿元,占季度总预算的72%以上,主要聚焦于液相色谱-三重四极杆质谱(LC-MS/MS)、气相色谱-三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)的批量采购;其次为高校及科研院所,采购预算约1121万元,以气相色谱质谱联用仪(GC-MS)单台采购为主;药检、疾控及农产品检测领域采购预算约942.59万元,兼顾色谱、质谱联用仪器与单纯色谱仪器,满足日常检测需求。核心采购特征:机型聚焦,应用场景差异化明显(一)机型集中度高,联用仪器成主流Q1采购机型呈现“联用为主、单纯为辅”的格局,其中液相色谱-三重四极杆质谱(LC-MS/MS)成为采购热点,预算金额达1.037亿元,占季度总预算的近60%,主要用于海关系统的大批量检测需求;气相色谱-质谱联用仪(GC-MS/GC-MS/MS)预算约3700万元,广泛应用于高校科研、疾控检测及海关专项检测;超高效液相色谱-轨道阱高分辨质谱作为高端机型,仅国家区域公共卫生中心(云南)采购1套,预算560万元,体现高端检测装备的精准需求。单纯色谱仪器(HPLC/GC)仅3月有明确中标数据,共中标35套,金额1370.68万元,均价39.16万元/套,其中液相色谱17套(778.17万元)、气相色谱9套(315.12万元),主要服务于高校基础实验及地方检测机构的常规检测,需求相对稳定。(二)应用场景细分,核心领域需求突出Q1采购需求主要集中于四大核心场景,呈现明显的差异化特征:一是海关检测领域,聚焦于进出口货物、食品的精准检测,采购机型以高灵敏度、高批量处理能力的LC-MS/MS、GC-MS/MS为主,如海关总署2月启动的两批LC-MS/MS采购,合计35台,预算超1.03亿元,且明确要求面向中小企业、不接受进口,贴合国家产业扶持政策;二是公共卫生与疾控领域,以上海松江区疾控中心、国家区域公共卫生中心(云南)为代表,采购热脱附-气相色谱质谱联用仪、高分辨质谱等,用于传染病防控、公共卫生应急检测;三是药品与农产品检测领域,榆林市药检所、宿豫区农产品安全项目等采购液相、气相联用仪器,保障药品、农产品质量安全;四是高校科研领域,宁夏师范大学、宁夏大学食品学院等采购GC-MS,用于食品科学、环境科学等学科的基础研究。(三)价格区间清晰,批量采购性价比凸显从采购价格来看,不同机型价格区间呈现明显分层:单台GC-MS价格集中在75万-190万元,如宁夏大学食品学院采购的GC-MS预算190万元,汕头海关采购的GC-MS预算75万元;单台LC-MS/MS价格集中在200万-350万元,海关批量采购均价更低,如海关总署第三批23台LC-MS/MS中标金额2507万元,均价约109万元/台;高分辨质谱价格达500万元以上,属于高端装备的稀缺需求。这一价格分布与2024年行业平均价格水平基本一致,其中海南、北京等地区的平均单价较高,而宁夏等地区单价相对偏低,体现区域需求差异。品牌格局:进口主导高端市场,国产迎来突破机遇Q1色谱、质谱类仪器采购市场呈现“进口主导、国产突围”的格局,与2024年行业品牌集中度高的特点一脉相承。从中标品牌来看,进口品牌占据绝对优势,安捷伦、赛默飞成为最大赢家:安捷伦中标海关总署20台GC-MS(金额1209.4万元)、16台LC-MS/MS(金额2599万元),合计中标金额超3800万元;赛默飞中标海关总署23台LC-MS/MS(金额2507万元),两大品牌包揽了海关系统的核心批量采购项目。结合行业数据,安捷伦、岛津、赛默飞2024年气相色谱仪金额市占率合计达77%,其中安捷伦占比39.88%、岛津30.26%、赛默飞7.31%,Q1采购数据进一步印证了进口品牌在高端联用仪器领域的主导地位。值得关注的是,国产仪器迎来重要突破机遇:海关总署2月启动的LC-MS/MS第三批重招,明确要求“不接受进口、面向中小企业”,这一政策导向为国产仪器打开了市场空间。长期以来,进口品牌凭借技术优势、稳定性及完善的售后服务,占据大额采购市场,而国产品牌主要集中在中小批量、中低端机型市场。3月单纯色谱中标数据显示,国外品牌金额占比80.84%,国产仍有较大提升空间,但海关专项采购的政策倾斜,将推动国产仪器在联用仪器领域的技术突破与市场渗透。此外,不同地区品牌偏好存在差异,如江苏偏好岛津、安捷伦,四川偏好安捷伦、岛津、赛默飞,这也为国产仪器的区域推广提供了参考方向。行业趋势洞察与未来展望(一)政策导向推动行业升级,国产替代加速从Q1采购数据来看,政策因素对采购需求的引导作用日益凸显。海关总署专项采购中“不接受进口、面向中小企业”的要求,以及政府采购政策中“扶持中小企业、促进国产装备发展”的导向,将持续推动国产色谱、质谱仪器的技术研发与市场应用。未来,随着国产仪器在灵敏度、稳定性等核心指标上的提升,有望逐步打破进口品牌的垄断格局,在海关、地方检测机构等领域实现更大范围的替代。同时,汕头海关等地方海关采购项目严格落实政府采购政策,进一步扩大了国产仪器的市场机会。(二)需求聚焦高端化、批量化,技术迭代成关键Q1采购数据显示,LC-MS/MS、高分辨质谱等高端联用仪器需求旺盛,海关批量采购成为常态,这反映出行业对精准检测、高效处理能力的需求不断提升。未来,随着食品安全、环境监测、公共卫生等领域检测标准的不断提高,高端色谱、质谱仪器的采购需求将持续增长,仪器的智能化、自动化、联用化将成为技术迭代的核心方向。同时,高校、科研院所对高端仪器的需求也将逐步增加,推动科研与产业的深度融合。(三)采购主体多元化,区域需求趋于均衡Q1采购主体已从传统的海关、高校,延伸至地方药检、疾控、农产品检测机构及司法鉴定机构,采购需求呈现多元化趋势。从区域来看,除沿海发达地区外,宁夏、陕西、云南等中西部地区的采购需求逐步释放,如宁夏师范大学、榆林市药检所等的采购项目,体现出区域检测能力提升的需求。结合2024年区域中标数据,江苏、四川、广东等省份中标金额占比靠前,未来随着中西部地区公共卫生、食品安全检测能力的提升,区域采购需求将更加均衡。(四)品牌竞争加剧,服务能力成核心竞争力目前,色谱、质谱仪器市场品牌集中度较高,安捷伦、赛默飞等进口品牌凭借技术优势占据主导地位,国产仪器企业则在政策扶持下加速突围。未来,品牌竞争将从单纯的技术比拼,转向技术、价格、售后服务的综合竞争。对于供应商而言,需聚焦核心机型的技术研发,提升仪器稳定性与检测精度,同时优化售后服务体系,满足采购方的长期使用需求;对于采购方而言,将更加注重仪器的性价比、售后服务及本地化技术支持,推动市场竞争走向良性发展。结语2026年Q1色谱、质谱类仪器招标采购市场呈现“规模稳健、结构优化、政策导向鲜明”的特点,海关批量采购主导市场,高端联用仪器需求旺盛,国产仪器迎来重要突破机遇。随着政策支持力度的加大、技术的不断迭代以及采购需求的多元化,色谱、质谱仪器行业将进入高质量发展阶段。未来,国产仪器企业需抓住政策机遇,聚焦技术创新,提升核心竞争力;供应商需精准把握采购需求,优化产品与服务;采购方则需结合自身需求,实现装备采购与检测能力提升的有机结合,共同推动我国精准检测领域的持续发展。
仪器仪表
2026-04-16 14:25
根据标准制修订计划,相关标准化技术组织已完成电子行业《半导体器件第5-8部分:光电子器件发光二极管光电效率测试方法》等65项推荐性国家标准的编制工作。为进一步听取社会各界意见,现予以公示。以上标准报批稿请登录“工业和信息化标准信息服务平台”网站(https://std.miit.gov.cn)“项目公示”栏目阅览,如有意见请于公示期内反馈。公示时间:2026年4月16日—2026年4月22日联系电话:010-68205241工业和信息化部科技司2026年4月15日
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2026-04-16 09:55
近日,市场监管总局发布24项国家计量技术规范,为声学设备、道路交通、电力系统等多个领域提供技术支撑和计量保障。在声学设备领域,《超声理疗设备检定规程》基于声功率测量与声场扫描,实现相关声学参数的计量检定,有效保障医用超声理疗设备声输出剂量的准确性与安全性。《智能眼镜声学性能测试规范》《有源降噪耳机声衰减测试技术规范》分别从产品设计与质量管控维度,建立标准化测试方法与统一技术依据,共同助力消费电子产品声学体验优化与产品质量提升。在道路交通安全领域,《机动车GNSS测速仪校准规范》进一步规范了机动车测速仪的校准工作,确保测速量值准确可靠,切实维护交通执法公正性与人民群众合法权益,为机动车超速整治工作提供长效推动与制度保障。在电力系统领域,《配电网线损测试方法》规范了配电网同期线损测试的操作流程,为开展线损测试工作提供了统一的标准依据,也为供电企业实现精准降损增效、优化规划投资以及满足碳排放考核提供了坚实的技术支撑,填补了行业空白。此次24项国家计量技术规范的发布,进一步健全了重点领域计量技术体系,强化了计量对产业发展、民生保障、公共安全的基础支撑作用,为经济社会高质量发展注入计量动能。
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2026-04-15 14:27
为全面推进大型科研仪器面向社会开放共享,切实提升科技资源配置与使用效率,近日,广东省科学技术厅印发《关于开展2026年大型科研仪器开放共享绩效评价的通知》(粤科函实字〔2026〕395号),正式启动本年度大型科研仪器开放共享绩效评价工作,明确评价范围、内容要求及结果应用,进一步盘活全省科技资源,支撑科技创新高质量发展。据悉,本次绩效评价覆盖广东省事业单位登记管理局登记注册的高等学校、科研院所、新型研发机构等单位,重点考评上述单位拥有的原值50万元及以上大型科研仪器面向社会开放共享情况。除政策明确可不纳入评价的情形外,所有符合条件的大型科研仪器均需如实纳入评价范围,确保评价全面、客观。评价内容主要围绕单位组织管理情况、运行使用情况和开放服务情况三大核心维度展开,绩效评价数据统计及业绩成果有效时间范围为2025年1月至2025年12月。为规范填报流程,广东省科技资源共享服务平台已与广东省行政事业性国有资产管理系统实现仪器资产数据互通,各参评单位需在报送评价材料前,对平台内本单位仪器信息进行补充完善和确认,确保数据真实、完整、可靠。通知明确了材料报送关键要求,各参评单位需按照自评表模板,在省共享平台填报相关信息,提交后导出电子版,打印纸质版经主管部门盖章后,于4月30日前同步提交电子材料并邮寄纸质材料。其中,对外服务记录需区分服务对象,完整关联服务内容、服务机时、服务金额及相关凭证,严禁弄虚作假。本次评价结果将按高校、科研院所、新型研发机构分三类评定,60分及以上的单位按25%、30%、45%的比例依次评定为优秀、良好、合格等次,60分以下为较差等次。评价结果将通报各主管部门并向社会公布,实行奖惩分明的刚性约束:对评价优秀的单位给予后补助奖励;对评价较差的单位限期一年整改,整改期内不得使用省科技创新战略专项资金新购大型科研仪器;对核查中发现弄虚作假行为的,直接评定为较差等次并纳入科研诚信失信记录;应参加而未参加评价的单位,本年度不得使用该专项资金购置大型科研仪器。值得关注的是,为进一步简化填报流程、提升数据规范性,通知明确自2027年起(统计周期为2026年度),大型科研仪器绩效评价相关机时统计、服务记录等数据将从省共享平台直接提取,原则上不再接受手动录入。同时,鼓励各单位采用信息技术记录仪器使用信息,推动自建大型科研仪器管理平台与省共享平台对接,无自建平台的单位可直接使用省共享平台仪器管理模块开展预约和使用登记。省科技厅相关负责人表示,开展大型科研仪器开放共享绩效评价,是深化科技资源配置改革的重要举措,下一步将通过评价引导各单位切实履行开放共享义务,推动全省大型科研仪器资源高效利用,为科技创新提供有力支撑。
仪器仪表
2026-04-10 14:00
在全球能源转型与“双碳”目标的双重驱动下,新能源汽车产业已从政策推动的新兴领域,成长为引领全球汽车产业变革的核心力量。2024年全球新能源汽车销量突破1400万辆,渗透率提升至18%,中国市场销量占比超60%,形成了从整车制造到核心零部件的完整产业链闭环。作为新能源汽车的“神经末梢”,传感器贯穿车辆感知、控制、决策的全流程,其技术水平直接决定车辆的安全性、续航能力与智能化体验。随着新能源汽车向电动化深化、智能化升级、网联化延伸,传感器产业正迎来前所未有的发展机遇,开启量价齐升与技术革新的双重爆发期。新能源汽车的电动化重构,催生传感器需求的量级跃升与品类扩容。与传统燃油车相比,新能源汽车的动力系统从内燃机转向“三电系统”(电池、电机、电控),对工况监测的精度、实时性和可靠性提出了更高要求,直接推动传感器用量与配套价值大幅提升。传统燃油车单车型传感器用量约60-100颗,而新能源汽车因电动化架构与智能化配置的叠加,用量飙升至300-500颗,部分高端车型甚至超过700颗。从配套价值来看,新能源汽车传感器单车配套价值达6800元,较传统燃油车的2100元增长223.8%,成为行业量价齐升的核心支撑。智能化升级成为传感器技术迭代的核心驱动力,推动高端传感器需求爆发式增长。当前,新能源汽车智能化已进入加速期,L2级车型渗透率达68%,L3级车型渗透率突破12%,自动驾驶等级的提升直接带动环境感知传感器的技术革新与用量增加。环境感知传感器作为自动驾驶的“眼睛”,已形成激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头、超声波雷达的协同感知体系,各类传感器优势互补,实现对周围环境的360°无死角感知。政策支持与产业链协同,为传感器产业发展筑牢保障、拓宽空间。国家层面密集出台政策,将新能源汽车传感器列为“卡脖子”技术攻关重点领域,《“十四五”现代能源体系规划》《智能汽车创新发展战略》等文件明确提出要突破车规级传感器等关键零部件技术,2024年行业获得专项补贴超80亿元。地方层面,长三角、珠三角等产业集群已形成“整车厂+Tier1供应商+传感器企业”的协同创新模式,上海临港新片区设立专项基金支持车规级MEMS传感器研发,深圳通过“揭榜挂帅”机制鼓励企业与高校联合攻关高精度惯性导航技术。此外,国际竞争格局的变化倒逼国内车企加速供应链自主化,比亚迪等整车企业通过自建或投资传感器企业的方式布局产业链,推动国产传感器实现规模化应用,成本较进口产品降低40%。尽管当前国内传感器市场仍存在高端领域国产化率不足30%、核心技术依赖进口的痛点,但随着新能源汽车产业的持续升温,传感器产业的发展机遇已全面显现。从市场规模来看,2024年中国汽车传感器行业市场规模达1860亿元,同比增长29.3%,其中毫米波雷达增速58%,激光雷达增速72%,成为核心增长极。从国产替代来看,车规级MEMS芯片自给率从2023年的25%提升至32%,超声波传感器芯片自给率超60%,国产企业在中低端市场市占率突破45%,在激光雷达、超声波传感器等领域实现弯道超车。未来,随着新能源汽车向L4/L5级自动驾驶、800V高压平台、车网互联(V2X)方向发展,将催生更多新型传感需求,如线控底盘相关传感器、车规级通信传感器等,进一步拓宽传感器的应用边界与市场空间。新能源汽车产业的崛起,不仅重塑了全球汽车产业的竞争格局,更为传感器产业带来了前所未有的发展机遇。从量的积累到质的飞跃,从品类扩容到技术革新,传感器作为新能源汽车智能化、电动化升级的核心支撑,正与新能源汽车产业深度绑定、协同发展。面对市场需求的持续增长与技术创新的迫切需求,传感器企业需聚焦核心技术攻关,强化与整车企业的协同创新,提升产品精度、可靠性与集成化水平,把握国产替代的战略机遇。相信在产业浪潮的推动下,传感器产业将实现高质量发展,为新能源汽车产业的持续突破提供更加强劲的支撑,共同书写全球汽车产业变革的新篇章。
仪器仪表
2026-04-02 10:42
3月27日,国家统计局发布数据显示,2026年1-2月份全国规模以上仪器仪表制造企业实现利润总额71.7亿元,同比下降4.8%。在全国规模以上工业企业利润总额同比增长15.2%、制造业利润增长18.9%的整体向好背景下,仪器仪表行业利润的小幅下滑,成为机械工业五大类中唯二利润下降的行业之一,折射出行业在“十五五”开局之年面临的阶段性压力与结构性挑战。利润短期承压,行业分化显现1-2月仪器仪表制造业利润同比下降4.8%,与通用设备(增长3.6%)、专用设备(增长4.3%)、电气机械(增长6.2%)等装备制造细分领域的增长态势形成对比。利润下滑主要受多重短期因素叠加影响:一是春节假期导致生产节奏放缓、开工率阶段性不足,叠加制造业PMI连续两月处于收缩区间,下游需求复苏偏弱;二是行业上游原材料价格波动、核心元器件(如高端传感器、专用芯片)采购成本居高不下,挤压企业盈利空间;三是市场竞争加剧,中低端产品同质化严重,价格战导致毛利率下滑,而高端市场仍被海外巨头垄断,国产替代尚未形成规模效益。生产与投资稳健,行业基本面未改与利润下滑形成鲜明对比的是,行业生产端与投资端保持韧性。1-2月仪器仪表制造业增加值同比增长7.8%,高于全国规模以上工业增加值增速(6.3%),与装备制造业整体9.3%的增速基本同步。固定资产投资同比增长4%,虽低于通用设备(7%)、电气机械(5.8%),但仍实现正增长,显示企业对行业长期发展的信心。生产端的稳健增长,主要得益于智能制造、新能源、环保监测等领域的需求支撑,以及国产替代进程的持续推进。核心挑战:“大而不强”的结构性矛盾凸显高端依赖与核心短板:我国仪器仪表行业规模已突破万亿元,但高端市场长期被赛默飞、安捷伦、横河电机等欧美日企业垄断。超高分辨质谱仪、冷冻电子显微镜、高端示波器等尖端设备仍依赖进口,核心算法、精密加工工艺、高性能传感器等关键技术存在“卡脖子”问题,核心元器件对外依赖度超60%。供需错配与竞争加剧:中低端产品产能过剩、同质化严重,价格战频发;高端产品供给不足,无法满足半导体、生物医药、航空航天等高端制造领域的需求。同时,海外企业凭借技术壁垒和品牌优势,持续挤压国内企业市场空间。成本与盈利压力:原材料、人工、研发成本持续上涨,而产品提价空间有限。中小企业融资难、融资贵问题突出,研发投入不足,难以支撑高端技术攻关。重大机遇:政策、技术与市场三重驱动政策红利持续释放:“十五五”规划将高端仪器仪表列为科技自立自强的关键领域,明确提出强化产业基础再造、推进精密仪器仪表等标志性产品研发。首台(套)保险补偿、政府采购优先采购国产仪器、设备更新贷款贴息等政策落地,为国产仪器提供应用场景和资金支持。技术创新加速突破:AI、量子传感、激光检测等前沿技术与仪器仪表深度融合,推动产品向智能化、精密化、网络化升级。国产90GHz高端示波器实现量产、固态量子传感走出实验室应用于地下管网监测,标志着国产技术从“跟跑”向“并跑”迈进。市场需求空间广阔:智能制造、工业互联网、新能源、双碳目标、医疗健康等领域的快速发展,催生大量高端仪器需求。例如,锂电浆料在线监测、环保碳监测、工业机器人视觉检测等细分市场年增速超20%。同时,“一带一路”倡议推动国产仪器出海,海外市场成为新的增长极。面对短期利润压力与长期发展机遇,仪器仪表行业需聚焦“高端化、智能化、国产化”,通过四大路径实现破局:(一)聚焦核心技术攻关,突破“卡脖子”瓶颈整合高校、科研院所与龙头企业资源,构建新型举国体制,聚焦高端分析仪器、精密测量仪器、工业控制仪器等重点品类,攻克核心算法、精密装配、系统级测试验证等关键技术。加大对高性能传感器、专用芯片、核心材料的研发投入,力争到2030年实现核心元器件国产化率超75%。(二)推动产品结构升级,拓展高端市场空间企业需摒弃中低端价格战,加大高端产品研发投入,聚焦半导体、生物医药、新能源等战略新兴领域,开发定制化、智能化解决方案。例如,针对锂电行业开发高精度水分仪、极片检测设备,针对半导体行业研发高端检测与控制仪器,以技术优势抢占高端市场份额。(三)深化数智融合,提升生产与服务效率推动智能制造转型,建设数字化车间、智能工厂,提升生产效率与产品一致性。依托工业互联网,发展“仪表即服务(IaaS)”“数据监测+分析”等新模式,从单一设备销售向全生命周期服务转型,拓展盈利渠道。(四)强化生态协同,构建产业发展新格局加强产业链上下游协同,推动核心元器件企业与仪器整机企业联合攻关,降低供应链风险。培育一批“专精特新”小巨人企业和单项冠军,形成大中小企业融通发展的生态。同时,积极参与国际标准制定,推动国产仪器“走出去”,提升国际竞争力。展望:2026年初仪器仪表行业利润的小幅下滑,是短期因素与结构性矛盾共同作用的结果,并非行业发展趋势的逆转。随着宏观经济持续复苏、下游需求逐步回暖、政策红利持续释放以及国产替代进程加速,行业有望在下半年实现利润回升。长期来看,仪器仪表作为工业生产的“眼睛”和“神经”,是智能制造、新质生产力发展的核心支撑。在“十五五”科技自立自强战略驱动下,行业将加速向高端化、智能化、国产化迈进,逐步打破海外垄断,实现从“制造大国”向“制造强国”的跨越。对于企业而言,唯有坚持创新驱动、聚焦高端突破、深化数智融合,才能在行业变革中把握机遇,实现高质量发展。
仪器仪表
2026-03-30 15:00
各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局(厅、委),中国计量科学研究院,中国测试技术研究院,中国计量测试学会,中国计量协会,各全国专业计量技术委员会、大区国家计量测试中心、国家专业计量站,各主导实验室、参加比对实验室:为贯彻落实《计量发展规划(2021—2035年)》《市场监管总局关于加强计量比对工作的指导意见》,更好发挥计量比对作用,根据《计量比对管理办法》,市场监管总局决定组织实施33项国家计量比对项目(见附件1)。现就有关事项通知如下:一、2026年国家计量比对项目(一)A类国家计量比对项目1.计量标准与标准物质比对项目。聚焦民生保障、环境监测等领域,组织实施X、γ辐射周围剂量当量(率)仪计量比对等6项A类计量标准、标准物质国家计量比对项目。2.大区计量比对项目。组织实施中南大区温度变送器校准装置计量比对等6项大区计量比对项目。已取得相关计量标准考核证书、标准物质定级证书,或获得相关检定、校准项目授权的计量技术机构,须参加本次A类国家计量比对。如确有特殊情况不能参加的,需经发证机构同意并报市场监管总局计量司备案。A类国家计量比对项目若参加比对实验室数量过多,主导实验室应将名单报送市场监管总局计量司,由计量司按比例确定参加实验室。A类国家计量比对项目由市场监管总局给予主导实验室经费补助,参加比对实验室无需缴纳比对费用。(二)B类国家计量比对项目根据各专业领域和产业发展需求,组织实施光滑极限量规计量比对等21项B类国家计量比对项目。B类国家计量比对项目采取自愿参加原则,各类计量技术机构可根据实际情况报名参加。二、国家计量比对组织实施(一)主体责任与方案主导实验室承担国家计量比对项目具体实施主体责任,按照《计量比对管理办法》和相关计量技术规范要求,认真做好国家计量比对实施方案的编制、论证及征求意见工作,并及时填报国家计量比对项目任务书(见附件2),于2026年4月1日前将盖章PDF版和可编辑WPS版电子版材料发送至jlslzc@samr.gov.cn,电子邮件标题注明“项目编号+项目名称+主导实验室名称”。实施方案应充分考虑传递标准(样品)稳定性、溯源性、重复性以及试验操作安全、数据处理、避免串通或作弊、结果利用等方面要求,保障国家计量比对结果的真实性、科学性、公正性和权威性。(二)过程管理与时限主导实验室要做好项目实施、验收、总结等工作,加强技术交流,及时处理参加比对实验室提出的技术需求和疑难问题,不得擅自更改计量比对参数及计量比对实施方案。无正当理由且未经市场监管总局同意,项目完成不得晚于规定的截止日期。确需延长完成时间的,应于规定完成日期前3个月,由主导实验室向市场监管总局计量司提交书面申请。参加比对实验室要在规定时间内报送真实有效的计量比对结果,配合主导实验室做好结果分析等相关工作,并提交同意比对结果公示的书面确认函。参加计量比对有关具体事宜可直接与主导实验室联系。(三)验收总结与材料报送主导实验室应在项目完成后15日内,按照《计量比对管理办法》、JJF1117《计量比对》等有关要求,及时组织专家召开项目验收会,并组织召开比对总结会。经专家评审并征求参加比对实验室意见后,向市场监管总局计量司报送国家计量比对总结报告、项目验收材料、比对结果公开意见等。所有材料均需加盖公章,并提供盖章PDF版和可编辑WPS版的电子版材料,发送至jlslzc@samr.gov.cn,电子邮件标题注明“项目编号+项目名称+主导实验室名称”。(四)诚信与保密主导实验室和参加比对实验室应加强诚信和保密管理,各相关方在国家计量比对结果公布前不得泄露相关数据和信息。市场监管总局将适时向社会公开国家计量比对有关情况,各主导实验室应对所提交材料的真实性、准确性和可公开性负责。三、国家计量比对结果应用市场监管总局定期向社会公布国家计量比对结果。国家计量比对结果符合规定要求的,可以作为计量基准和计量标准复查考核、标准物质定级、计量授权以及实验室认可的参考依据。国家计量比对结果偏离正常范围的,应当限期改正,暂停国家计量比对所涉及的计量基准、计量标准的量值传递工作和标准物质生产销售,对在规定期限内不能完成整改并达到规定要求的,将根据有关规定进行处理。对应参加国家计量比对,但无正当理由拒不参加,以及在参加过程中经核实存在串通结果或提供虚假数据等情况的实验室,将根据有关规定进行处理。联系人:计量司姜晔炜张军明010-8226184382260125附件:1.2026年国家计量比对项目汇总表2.2026年国家计量比对项目任务书市场监管总局办公厅2026年3月23日附件:附件1:2026年国家计量比对项目汇总表.pdf附件2:2026年国家计量比对项目任务书.wps
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2026-03-24 15:16
无人机复合材料旋翼在3Hz气动-离心耦合载荷下的全场动态应变与三维位移使用千眼狼(Revealer)数字图像相关(DIC)系统非接触测量。1实验背景无人机旋翼服役期间,周期性气动载荷与离心载荷的耦合作用易引发疲劳失效,典型工况中,旋翼以3Hz频率完成挥舞–摆振复合运动,叶根等关键连接区域的应变幅值可达数千微应变,长期循环载荷会导致复合材料分层、裂纹萌生,直接影响飞行安全与整机寿命。以常规电阻应变片为代表的传统测量手段仅能实现单点数据采集,难以覆盖大跨度、大扭转变形区域,无法反映真实的多维变形场与应变梯度;常规光学测量受工作距离、视场、畸变与光照条件限制,难以在近距离下实现高精度全场测量。为突破上述瓶颈,本实验引入基于数字图像相关(DIC)的双相机立体视觉测量系统,以非接触方式获取旋翼疲劳加载过程中的高分辨率全场应变场与三维位移场。2实验设备本实验采用千眼狼(Revealer)三维数字图像相关(3DDIC)光学测量系统,核心硬件与配套装置如下:工业相机:分辨率4096×3000,采集帧率20fps,满足旋翼动态变形的高分辨率与时间同步需求。成像镜头:17-50mm变焦镜头,适配短工作距离下300mm×400mm视场覆盖,配合小光圈扩大景深,保证全行程清晰成像。照明系统:与相机帧率同步的闪光光源,搭配哑光散斑制样方案,消除复合材料表面高光与阴影干扰。机械固定装置与加载设备:三自由度可调云台组件,用于提升相机姿态调节精度与系统抗振稳定性,保障双目立体标定精度;三轴作动器疲劳试验机,用于提供3Hz周期性循环载荷,模拟旋翼挥舞–摆振复合载荷工况。数字图像相关DIC软件RVM:支持智能标定,亚像素匹配,三维位移重建,拉格朗日应变计算、时程分析与云图生成功能。图1千眼狼(Revealer)三维数字图像相关(3DDIC)光学测量系统示意图3实验方法实验采用三维数字图像相关(3DDIC)非接触测量方法,基于双目立体视觉,通过序列图像相关计算实现全场变形量化。首先对无人机旋翼表面进行散斑制备,喷涂白色哑光底漆并粘贴随机散斑贴纸,构建均匀稳定的散斑场。随后通过数字图像相关DIC软件RVM完成双目相机立体标定,获取相机内外参数与畸变系数,建立统一测量坐标系。正式采集阶段,疲劳试验机以3Hz频率施加模拟气动与离心耦合的循环载荷,同步触发双相机以20fps连续记录序列图像。导入DIC分析软件RVM,经畸变校正、图像滤波、亚像素级相关匹配与三维重建,得到全场三维位移场,基于位移场进一步计算拉格朗日主应变场,沿旋翼展向(叶根→叶尖)与弦向(前缘→后缘)开展定量时程分析与云图可视化。4实验序列图像数据解析4.1应变场解析由千眼狼(Revealer)DIC软件RVM处理序列图像,得到旋翼表面拉格朗日主应变(E1)时空分布特征。沿旋翼展向,主应变幅值由叶尖向叶根逐步衰减,叶尖区域主应变幅值约295με,时程曲线呈标准正弦周期特征;向叶根过渡过程中,波形逐渐由单一正弦转变为大小峰交错的周期形态,叶根区域幅值降至约90με,体现根部刚性约束对变形与应力水平的显著抑制作用。沿弦向,各截面主应变时程均呈近似正弦周期变化,幅值存在明显差异:叶片中部区域应变幅值最大,约299με;前缘区域次之;后缘区域幅值最小,仅约81με,揭示弦向结构刚度与载荷传递的非均匀分布特性。全场应变云图清晰呈现叶根与桨毂连接区的应变集中特征,为疲劳薄弱部位识别提供直接依据。图2旋翼表面拉格朗日第一主应变(E1)分析,上图为展向主应变云图与时程曲线,下图为弦向主应变云图与时程曲线4.2位移场解析经千眼狼(Revealer)DIC软件RVM三维重建得到旋翼全场三维合位移场,变形规律与应变场高度耦合。沿展向,合位移幅值由叶尖向叶根单调递减,叶尖合位移幅值约0.644mm,叶根处降至约0.457mm,符合悬臂结构典型变形规律,位移时程曲线呈稳定正弦形态,与3Hz加载频率严格同步。沿弦向,位移从前缘至后缘呈连续梯度递减,前缘合位移幅值约0.656mm,后缘约0.486mm,全弦向位移曲线形态一致、相位同步,表明旋翼在试验载荷下以整体协同变形为主,无明显局部畸变或不协调变形。位移场结果精准表征了疲劳载荷下旋翼三维变形模态,为动力学建模与刚度校核提供实测边界条件。图3旋翼表面合位移分析,上图为展向合位移云图与时程曲线,下图为弦向合位移云图与时程曲线5实验结论I.本实验依托三维DIC系统(含双目相机与专用DIC分析软件RVM),成功实现无人机复合材料旋翼在3Hz周期性载荷下非接触、高精度、全场动态应变与位移测量,有效解决传统测量方法单点局限、视场不足、近距离畸变与光照干扰等技术难题。II.旋翼展向主应变由叶尖至叶根显著衰减,波形由正弦逐步过渡为大小峰交错周期形态;弦向以中部应变最大、后缘最小,明确了旋翼刚度分布与应变集中关键区域。三维合位移沿展向、弦向均呈梯度递减规律,位移时程与载荷频率高度同步,变形模态稳定,验证结构在试验载荷下的变形协调性。III.使用千眼狼(Revealer)DIC系统获取的全场应变云图、位移演化曲线及载荷–变形耦合数据,可用于无人机旋翼结构优化、疲劳寿命预测、有限元模型修正,为航空复合材料旋转部件疲劳性能研究提供可靠实验方法与数据支撑。千眼狼(Revealer)DIC系统凭借其出色的成像精度、软件分析能力和针对复杂旋翼工况的适应性,成为无人机旋翼、风力发电机组叶片、航空航天结构件等领域疲劳测试与结构动力学分析的优选技术方案。
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2026-05-13 10:57
近日,北京理工大学集成电路与电子学院柔性电子器件与智造研究所沈国震、王卓然团队,在国际顶级期刊《NatureElectronics》发表题为“Asymmetry-reconfigurablephotodiodeforsensingandcomputing”的研究论文。该研究创新性提出对称性可重构光电二极管(SRPD),成功实现传感与计算双模式协同运行,并完成透射成像、神经形态眼机交互两大场景的系统验证,为低功耗边缘视觉智能系统的发展提供了全新器件解决方案。随着微型机器人、可穿戴电子、智能终端等边缘设备的快速迭代,视觉系统对低功耗、高集成度与实时处理能力提出了更高要求。传统“图像传感-模数转换-图像处理”的分离式架构通用性强,但在信号转换、数据传输与存储计算环节能耗过高,难以满足边缘场景下的超低功耗需求。传感器内计算(PIS)是破解这一难题的关键技术路径,但其发展仍受限于器件机理不完善、规模化集成能力不足、复杂场景适应性差等核心瓶颈。针对上述挑战,研究团队基于I‑V‑VI族半导体AgBiS₂,设计并构筑了对称性可重构光电二极管(symmetry-reconfigurablephotodiode,SRPD)。器件初始状态具备对称的金属-半导体肖特基势垒,工作于传感模式,可实现紫外至短波红外的宽谱透射成像;在电压脉冲激励下,AgBiS₂中的银离子可在局域电场作用下发生可逆迁移,调控单侧肖特基势垒高度并打破器件对称性。在非对称模式下,该器件可实现非易失、双极性光响应权重调制,具备52级以上可分辨权重状态,权重保持时间超2000秒,经10000次双极循环切换仍保持优异稳定性,最小有效编程脉宽低至100纳秒。该器件采用简洁的双端结构,与薄膜晶体管(TFT)读出电路高度兼容,为阵列化集成与系统扩展提供了坚实基础。团队已在64×64TFT芯片上实现单片集成,构建出高透光率图像传感器,成功完成硅片、油墨等目标的红外透成像;并进一步实现与MOSFET兼容集成,验证了其与硅基读出电路适配的工程化潜力。依托光电流原位计算特性,研究团队成功实现图像边缘提取、图像锐化等卷积运算,并构建人工神经网络分类器件,证实了其在传感器内信息预处理与并行模拟计算中的突出优势。在系统应用层面,该器件被成功拓展至神经形态眼机交互领域:通过混合卷积神经网络实现眼动方向高精度识别,并完成基于实时眼动追踪的机械手联动与无人机跟随控制演示,充分验证了其在低功耗人机交互、沉浸式控制与边缘智能系统中的广阔应用前景。该论文的第一完成单位为北京理工大学。集成电路与电子学院沈国震教授、王卓然教授、香港科技大学范智勇教授为通讯作者,集成电路与电子学院博士研究生苗雨、博士后冉文浩、中山大学卫斌副教授、王卓然教授为论文共同第一作者。论文详情:YuMiao+,WenhaoRan+,BinWei+,ZhuoranWang+*,ShukunLi,QingtingDing,XiujieGao,ZinanZhang,ChengyouWang,ShengqiangZhang,GuozhenShen*,ZhiyongFan*.Asymmetry-reconfigurablephotodiodeforsensingandcomputing.NatureElectronics,2026.DOI:10.1038/s41928-026-01617-0.
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2026-05-11 14:20
在科学研究与工业探测的深水区,人类对未知世界的感知边界,往往由观测仪器的极限所决定。正如光学工程先驱王大珩所言:“一代仪器,一代科技,仪器是认识世界的工具。”在刚刚开幕的2026世界品牌莫干山大会上,合肥中科君达视界技术股份有限公司(中科视界)携其旗下品牌“千眼狼”最新发布的Qbit4610单光子级科学相机亮相,向业界展示了中国在高端视觉感知与测量技术领域的底层突破。图1莫干山大会现场sCMOS科学相机的核心使命在极度弱光、高速动态与宽动态范围的苛刻物理场景中,传统的图像采集设备往往面临信号被噪声淹没的困境。科学相机的核心使命并非普通摄影,而是要在极限条件下,无损、线性、高信噪比地记录光信号的强度与空间分布。衡量一款科学相机主要取决于三大关键指标:灵敏度、读出噪声与暗电流。在微光乃至单光子量级的探测中,读出噪声和热激发产生的暗电流是制约信噪比的绝对瓶颈。长期以来,在高端科学相机特别是sCMOS相机领域,极低噪声读出技术与先进背照式工艺的壁垒,导致高端科学相机市场长期由海外品牌主导。图2千眼狼科学相机首席产品专家秦少谦博士做Qbit4610推介Qbit4610:国产sCMOS相机的极限跨越与严谨验证作为此次大会推介的焦点,千眼狼(Revealer)Qbit4610sCMOS相机在底层传感器工艺与顶层架构上均实现了向全球顶级水平的跨越。该款sCMOS相机采用全新一代BSI先进工艺CMOS图像传感器(图3),量子效率(QE)高达85%,配合0.3e-(rms)的超低读出噪声与低至0.009e-/p/s的极低暗电流,真正触及了单光子级探测极限。在4.6μm小像元尺寸与4096×2304的高分辨率下,Qbit4610仍能实现120fps的满幅采集速度与20Gb/s的数据带宽,这得益于其双增益高动态范围像素设计与多通道并行高速读出架构的深度协同。图3Qbit4610BSI图像传感器采用双增益高动态范围像素设计,面向弱光成像优化极致参数的背后是严谨的工程验证体系。研发过程中,千眼狼引入了结构热仿真、有限元分析与电路SI仿真三大仿真技术(图4),确保精密传感器在复杂热环境下的稳定性与高速信号的无损传输。同时,Qbit4610采用量子极限探测电子学与真空级密封腔设计,并严格执行EMVA1288国际图像标准。这种从底层物理建模到顶层标准遵循的闭环,筑牢了国产sCMOS相机跻身全球顶级阵营的技术根基。图4Qbit4610基于结构热仿真、有限元分析、电路SI仿真的有效性验证拓展认知边界:从量子物理到深空探测仪器的价值,最终体现在对未知世界的解析力度上。Qbit4610sCMOS相机凭借其单光子级探测能力,正在为多个前沿科学领域提供关键的工具支撑:在生命科学领域,无论是超分辨显微镜、宽场荧光显微镜,还是光片与共聚焦显微镜,极低噪声的sCMOS相机能够在极弱荧光激发下捕捉细胞动态,最大限度降低光毒性对活体的损伤;在量子物理研究中,其对单光子信号的精准响应,为量子态的观测与表征提供了可能(图5);在深空探测与天文观测中,面对数亿光年外的微弱星体辐射与空间碎片追踪,高QE与低噪声成为了看清宇宙深处的“夜视眼”;而在光谱探测领域,配合C-T光栅或中阶梯光栅光谱仪,Qbit4610能够实现极高精度的时间分辨与光谱分辨分析。图5千眼狼(Revealer)Qbit4610研究量子物理结语《面向2035年的国家科学仪器技术发展路线图》指出,谁能在科学仪器上率先取得突破,谁就能在科学研究上占据先发优势。千眼狼Qbit4610sCMOS相机的问世,不仅是国产高端科学仪器在单光子探测领域的一次硬核亮剑,更是中国视觉感知技术从“跟随”向“定义极限”转变的缩影。“让科研更高效,开创无限可能。”作为一家专注于视觉感知和测量技术的科学仪器公司,中科视界正以千眼狼品牌为载体,将极致的工程追求注入新一代产品中,让人类与人造智能体得以更好的感知世界。
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2026-05-11 11:55
在汽车安全研发体系中,整车碰撞测试是验证车身结构、约束系统与被动安全性能的核心环节。精准捕捉毫秒级结构形变、气囊点爆及假人运动轨迹,普通摄像设备难以胜任,须选用专为极端测试环境打造的工业级高速摄像机。一、为什么汽车碰撞测试首选5MP@3600fps高速摄像机?传统碰撞测试成像面临两难困境:要么选择高帧率2000fps以上但接受低分辨率,要么追求4K高清但只能忍受500fps以下低速。对于整车碰撞而言,二者都非最优解。500万像素(2560×2016)@3600fps是行业公认的黄金参数,同时满足三个核心需求:●500万像素空间分辨率足够清晰可追踪假人标识点、部件裂纹、材料失效细节●时间分辨率可完美定格气囊点爆、玻璃飞溅等瞬态事件●性能参数可兼顾整车视野与局部特写分析,覆盖全场景碰撞测试需求二、实车验证:全球最大的汽车安全试验室实测表现千眼狼(Revealer)G536Pro高速摄像机在一项全球最大汽车安全中心实车碰撞测试中,被用于全程记录一款新款SUV的碰撞安全性能,面对两大典型严苛工况,G536Pro表现出极高的可靠性:1.18°斜正面碰撞:精准捕捉车身扭转、侧向位移与结构受力变化。2.高速追尾碰撞:记录座椅靠背变形、鞭打防护、后部吸能区溃缩形变过程。三、实测核心优势,工程师为何推荐千眼狼G536Pro1.极端冲击下的“零丢帧“稳定性碰撞瞬间伴随巨大冲击波和碎片飞溅,尽管遭受高加速度冲击,G536Pro高速摄像机凭借一体化抗振结构,始终保持多机完美同步和画面稳定。2.高动态范围,强光暗部均清晰起爆瞬间气囊发生器产生强光,金属断裂会产生火花,普通高速摄像机会在此处严重过曝,而车厢暗部的假人细节则难以分辨。G536Pro的高动态范围技术,可完美平衡强光、火花和乘员舱的阴影,让亮部不过曝、暗部不欠曝,所有细节同时保留。3.广播级色彩,精准还原材料失效状态G536Pro搭载了先进的ISP图像处理引擎,支持自动白平衡与色彩校正。碰撞测试中,G536Pro提供了逼真的色彩还原度,真实还原材料断裂、结构失效的色彩与纹理,为工程师准确分析复合材料或金属件损伤提供可靠依据。四、汽车碰撞高速摄像机G536Pro其他专业功能速览除成像性能外,G536Pro集成了多项专为汽车碰撞试验设计的实用功能,提升测试效率:1.μs级多机同步:G536Pro内置IRIG-B接口,支持B码授时,确保架设于不同观测位置的多台高速摄像机实现μs级时间对齐。2.便携无线控制:G536Pro可选配Wi-Fi功能,工程师可通过手机、电脑等移动端上的网页浏览器登录进入相机,无需网线连接,即可对相机进行采集控制,部署更加灵活。3.电动镜头与远程对焦:G536ProEF卡口,支持电动镜头,可实现远程电动对焦与光圈调节,工程师们无需奔波于各个架设位手动调焦,既安全又高效。4.实时SDI交互:G536Pro配备2路SDI接口,一路支持实时画面显示,一路支持实时画面播放和已录制视频的回放。可外接监视器进行现场即时分析。五、推荐结论:千眼狼G536Pro,现代汽车碰撞测试的优选配置在投入数百万的整车碰撞测试中,使用性能不足的摄像设备引发的丢帧、过曝、动态范围不足、画面失真会导致试验报废、数据失效,造成巨大损失。经全球顶级安全中心实车验证,千眼狼(Revealer)G536Pro高速摄像机以5MP@3600fps的黄金参数,结合极端稳定性、广播级色彩、高动态范围,证明其已成为现代安全验证的优选配置。其专业易用的功能可有效提升试验效率,是提升碰撞测试数据捕获质量与效率的值得信赖的选择。
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2026-05-09 14:21
近日,西安交通大学前沿科学技术研究院何刚教授团队围绕光电功能界面与电子传输调控开展系统研究,在光催化、规模化储能与智能传感等方向形成系列原创成果。聚焦紫精类功能分子的结构设计与界面耦合机制,近期两项工作分别从“离子—电子耦合调控”和“界面定向电子传输”两个层面,进一步拓展了紫精基功能材料在类脑计算与太阳能转化领域的应用潜力,也为发展低功耗智能器件与高稳定性能源催化体系提供了新的研究思路。相关成果均发表于国际化学领域权威期刊AngewandteChemieInternationalEdition,展现了团队在紫精基功能分子设计、离子/电子耦合调控及界面电子传输机制等方面的持续创新能力。在有机电化学神经形态器件方向,团队聚焦神经形态计算中低功耗“存算一体”器件的发展需求,针对传统电化学离子门控器件在低电压工作条件下稳定性、可重复性与长期循环耐久性不足等问题,提出了基于分子工程与离子/电子协同调控的新策略。研究团队在紫精骨架中引入噻吩单元,构筑了噻吩紫精(thienoviologen)体系,并开发出高性能电化学神经形态器件(ElectrochemicalNeuromorphicDevice)。该分子设计有效调控了材料电子结构与电化学活性,降低了能隙,并增强了可逆氧化还原及自由基相关过程的稳定性,使器件能够在低电压条件下实现连续可调的电导响应与可靠离子门控调制。器件在±1V范围内即可实现稳定模拟突触行为,脉冲循环寿命达到十万次量级,并进一步实现了脉冲时序依赖可塑性(STDP)、联想学习电路以及NAND、XOR等双端逻辑运算,展现出“学习—计算”一体化的应用潜力。在卷积神经网络图像识别等任务中,该器件作为模拟突触权重表现出良好的识别准确率与鲁棒性,为紫精基有机材料在低功耗类脑计算与智能电子器件中的应用提供了新路径。相关成果以BioinspiredHigh-PerformanceNeuromorphicDevicesEnabledbyThienoviologen-BasedElectrochemicalIonGating(《基于噻吩紫精电化学离子门控的仿生高性能神经形态器件》)为题发表于AngewandteChemieInternationalEdition(《德国应用化学》),并入选Frontispiece。前沿院博士研究生孙思宇、副教授张越巘为共同第一作者,何刚教授为通讯作者。与此同时,在紫精基光催化方向,团队针对传统光催化体系中光生载流子复合严重、界面电子传输效率低以及结构稳定性不足等关键问题,提出“平行界面工程”新策略,通过构筑硒紫精电子介体与单原子Pt/缺陷g-C3N4之间的双共价平行界面,建立稳定高效的定向电子传输通道,实现了界面电子流的精准调控。研究表明,该平行界面结构显著增强了界面电子耦合与电荷分离效率,促进光生电子快速迁移至催化位点。超快光谱与理论计算结果共同证实,该“电子天桥”结构将正向电子转移速率提升至0.043L·g-1·s-1,电荷分离寿命延长至7998.8ps。在可见光条件下,体系实现了3231.9μmol·h-1·g-1的产氢速率以及1390.6μmol·h-1·g-1的苄胺氧化速率,在连续144小时循环测试后仍保持92%的初始产氢活性,表现出优异的结构稳定性与循环耐久性。该工作系统比较了静电连接、单边共价连接与双共价平行连接等不同界面构筑模式,结合界面调控、电子介体构筑与单原子催化,为解决光催化体系中界面电子传输效率低与结构易失稳等问题提供了新的分子设计思路。相关成果以ParallelInterfaceEngineeringofSingle-AtomPt/g-C3N4andSelenoviologenforDurablePhotocatalysisviaEfficientDirectionalElectronFlow(《单原子Pt/g-C3N4与含硒紫精的平行界面工程:通过高效定向电子传输实现稳定光催化》)为题发表于AngewandteChemieInternationalEdition(《德国应用化学》)。前沿院博士研究生张朝光为论文第一作者,何刚教授、李国平副教授为共同通讯作者。相关研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、西安交通大学自主创新能力提升项目、中央高校基本科研业务费、博士后科学基金以及西安交通大学分析测试共享中心、高性能计算平台等支持。
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2026-05-08 13:35
近日,晶体材料全国重点实验室于浩海、梁飞教授团队在声子耦合激光晶体和黄光激光技术领域取得重要进展,提出了热驱动声子调控激光设计策略,发明了高集成声子耦合激光倍频技术,首次在Nd:YAG晶体中实现了575.5–583nm连续波黄光激光,为解决全固态激光“黄光鸿沟”难题提供了简单可行的方案,具有重要的科学意义和实用价值。相关研究成果以“PhononengineeringinNd3+-dopedgarnetlasers:fillingtheyellowgapandboostingfluorochromeexcitation”为题,在线发表于国际期刊AdvancedPhotonics(IF:18.8)。论文第一作者为山东大学2022级博士研究生郝鸿,通讯作者为梁飞教授、于浩海教授和张怀金教授,山东大学为独立完成单位。570–590nm黄光激光位于人眼视觉敏感区,在医疗诊断、天文观测和精密仪器等领域具有重要应用价值。基于“激光辐射+非线性倍频”方案,绿光和紫外激光已基本满足需求,实现产业化。但受限于钕离子(Nd³⁺)和镱离子(Yb3+)掺杂晶体的本征电子能级,商品化激光晶体在1140–1180nm光谱范围内缺乏高效电子跃迁,无法通过倍频实现黄光激光,被学界公认为“黄光鸿沟”。为了获得黄光激光,通常采用非线性和频、受激拉曼等技术,需要多种不同功能的晶体协同工作,导致激光器装置复杂、调节困难,限制了产业化应用。因此,探索一种简单高效的新型激光辐射原理,简化黄光激光产生方案,具有重要意义。本工作从固体物理和激光物理的基本原理出发,提出了一种声子耦合激光设计策略,通过调控电子跃迁与晶格振动的耦合效应,实现新波长激光。以商品化的Nd:YAG晶体为例,Nd3+离子占据具有D2对称性的Y3+位点,理论上允许电子跃迁与所有对称性的声子模式发生耦合,从而改变能量传递过程。当热激发提供充足的声子时,处于激光上能级底部的电子可吸收声子能量跃迁至更高的声子能级,然后向下跃迁并辐射出新频率光子,从而实现波长拓展。基于该原理,研究团队首次在Nd:YAG晶体中实现连续波黄光激光,波长575.5-583nm,填补了全固态激光“黄光鸿沟”。利用晶格振动与温度正相关的特点,黄光激光表现出反常的温度特性,在高温下输出功率不降反升,最高功率达到75mW,满足了流式细胞检测的应用需求。测试结果表明,同等功率583nm黄光激光对AF-594荧光染料的激发效率相比绿光激光器显著提升。声子耦合黄光激光技术仅需一块激光晶体和一块倍频晶体,与商品化532nm绿光激光器的设计方案完全相同,极大简化了谐振腔结构,为研制高集成黄光激光器提供了技术支撑,具有重要的实用价值。相关研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东大学杰出中青年学者和晶体材料全国重点实验室的资助和支持。
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2026-05-08 13:32
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所光电前沿交叉部王俊研究员团队在Nd:YAG激光陶瓷离子切片及其片上放大器的研究方面取得进展。相关研究成果以“IonslicingofNd:YAGLaserceramicsonsapphireplatformanditswaveguideamplifierdesignat1064nm”为题发表于Materials&Design。亚微米级固体激光增益薄膜制备是实现高功率片上光放大的关键路径,通过将掺杂稀土增益离子的体材料与SmartCut(离子万能刀或离子切片)技术结合有望实现薄膜性能的突破。研究团队首次将离子切片技术应用于Nd:YAG激光陶瓷,系统揭示了晶界在退火过程应力释放中的双重机制。实验表明,550–850℃低温段,氦离子沿晶界富集形成气泡引发晶粒崩落;850℃以上氦气获得足够动能穿越晶界,激活膜层整体剥离。据此提出400℃预退火结合900℃快速退火的梯度策略,通过预退火提前释放晶粒崩落所需的内应力,使得高温阶段膜层整体剥离成为主导机制,成功实现915nm厚、横向数百微米的陶瓷薄膜向蓝宝石衬底的可控转移。研究人员进一步利用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)及光致发光(PL)光谱对转移后薄膜进行系统表征。TEM图像显示,薄膜与衬底界面清晰锐利,未引入位错或非晶相;AFM测得表面粗糙度约2.5nm;PL光谱证实1064nm主发射峰位及强度与块体陶瓷高度一致,充分展示了离子切片工艺的无损特性及其在器件制备中的可行性。基于该Nd:YAG陶瓷-蓝宝石异质集成平台,团队设计并优化了Si3N4波导放大器结构。通过有限元方法仿真调控波导宽度、高度及增益层厚度,使808nm泵浦光与1064nm信号光的TM模式限制因子分别达到35.16%和38.51%。仿真结果表明,在12cm波导长度及160mW泵浦功率下,器件可在1064nm处获得约25dB峰值内增益。该工作首次验证了离子切片技术制备陶瓷增益薄膜的可行性,揭示了晶界介导的应力释放双路径机制,为激光陶瓷材料的片上集成与高性能波导放大器设计提供了新的技术路径。
仪器仪表
2026-05-08 13:30
5月6日,林洋能源发布公告,确认公司成为国家电网有限公司2026年营销项目第一次计量设备公开招标采购的推荐中标候选人,预中标合计10个标包,对应设备总数量达76.64万台,预计中标总金额约2.2亿元。本次预中标是公司在智能电网计量领域的又一重大突破,将对2026年经营业绩形成显著正向贡献,同时进一步巩固其行业地位。本次招标由国家电网有限公司发起,国网物资有限公司担任招标代理机构,招标编号为0711-26OTL03622006,覆盖A级单相智能电能表、B级三相智能电能表等七大分标品类。林洋能源本次预中标10个标包,合计76.64万台设备,预计中标金额2.2亿元,占本次国网首批计量设备招标总规模(77.3亿元)的约2.8%。其中,其中:第一分标预中标数量62万台;第二分标预中标数量10万台;第三分标预中标数量1.4万台;第六分标预中标数量0.83万台;第七分标预中标数量2.41万台。目前,该项目中标公示期尚未结束,林洋能源尚未收到正式中标通知书,项目交货时间将根据各地网省公司实际合同需求确定,项目最终落地及对业绩的影响仍存在一定不确定性。林洋能源成立于1995年,深耕智能电网、储能、新能源三大核心领域,为全球客户提供智能配用电产品、储能系统集成及清洁能源解决方案。在智能计量领域,公司是国内智能电表头部企业,年产能达4000万台电能表及电力智能终端,产品覆盖全国并出口至全球30多个国家和地区,2024年国内国网中标金额同比增长超40%,海外市场累计订单超18亿元,稳居行业前列。依托数字化、智能化制造基地,林洋能源具备高效的柔性生产能力,可快速响应国家电网大规模、高标准的设备采购需求,本次预中标充分体现了国网对公司产品质量、技术实力及交付能力的高度认可。国家电网2026年首批计量设备招标以432个标包、3529万只设备、77.3亿元总投资的规模创下近年新高,相较2025年首批招标规模近乎翻番,核心驱动力来自电网智能化转型与配网升级改造需求。本次招标呈现“量价齐升、头部集中”特征,异常报价审查、不平衡报价惩罚等规则优化,推动行业告别低价内卷,进入技术主导、优质企业受益的高质量发展阶段。作为智能计量领域头部企业,林洋能源凭借技术、产能、品牌三重优势,持续受益于国网采购扩容与行业格局优化,本次预中标将进一步提升公司在国网供应链中的份额,强化核心盈利能力。本次预中标金额约2.2亿元,占公司2025年营业总收入(48.76亿元)的约4.5%,若项目顺利落地,将对2026年营收与利润形成显著增量贡献。
仪器仪表
2026-05-07 16:00
梯度磁场对抗磁/顺磁气体射流的流场重构机制,采用千眼狼(Revealer)高频PIV系统定量研究。1.实验背景在燃烧、流体力学与磁场耦合的多物理场体系中,梯度磁场通过Kelvin力非接触调控流体,进而改变火焰形态与燃烧稳定性。然而,火焰在磁场下的行为受热梯度、组分浓度、磁作用力等多重因素叠加影响,传统研究难以从机理上剥离单一物理因素的影响。为探究磁场效应的本征流体动力学机制,东南大学科研团队聚焦不同磁性与密度气体的非反应射流过程,引入千眼狼(Revealer)高频PIV系统作为核心诊断手段,精确量化微弱流场扰动与复杂的局部回流特征,为磁空气动力学机理分析、CFD数值模型验证与理论模型构建提供关键实验支撑。2.实验设备实验设备由气体射流与梯度磁场发生系统、高频PIV系统、纹影可视化系统及氧浓度微测系统构成,实现流场形态、速度分布与组分浓度的多维度同步测量。射流与磁场发生系统:采用高纯N₂、He、Ar、O₂(纯度>99.99%)作为工质,流量经质量流量控制器精确调控;梯度磁场由带有截锥形极帽的电磁铁产生,磁极间隙20mm,通过线圈电流I(0~20A)实现磁场强度与梯度调节。高频PIV系统:本次研究的核心测量设备,由532nm连续激光器、片光源光学组件、千眼狼(Revealer)X213高速摄像机、同步控制器及RFlow后处理软件组成。示踪粒子选用1~2μm二氧化钛粒子,流动跟随性优异;高速摄像机分辨率1280×1024@13600fps,可清晰捕获瞬态流动结构;高速摄像机与激光由同步控制器触发,单工况采集500~1000帧图像,利用千眼狼(Revealer)RFlow软件的互相关算法(窗口32×32像素,重叠率50%)获得瞬时速度场与时间平均速度场。辅助测量设备:纹影系统用于射流整体形态与边界可视化;光纤氧浓度微传感器,实现氧摩尔分数定点测量,与PIV速度场、纹影数据形成多维度验证,形成完整测量证据链。图1实验装置示意图重点包含高频PIV系统3.实验方法实验采用控制变量法,固定射流出口平均速度,通过改变磁场强度I=0、10、15、20A,分别对顺磁性与抗磁性气体射流开展测量。采用千眼狼(Revealer)高频PIV系统获取yz对称面内z方向速度分量分布,捕获射流核心区、剪切掺混区与回流区的瞬态结构;同步使用纹影系统记录射流轮廓、压缩效应与停滞位置;采用氧浓度微传感器标定射流边界与扩散范围。CFD仿真采用与实验一致的边界条件、磁场分布及物性参数计算流场,并与高频PIV系统实测数据逐点比对,验证数值模型可靠性。基于PIV标定的流场信息,建立包含初始动能、粘性力、浮力与Kelvin力的能量守恒方程,实现抗磁性射流高度的定量预测。4.实验数据解析(高频PIV系统可视化测量部分)本部分以高频PIV系统测量结果为核心证据,结合CFD、纹影、氧浓度数据,解析梯度磁场对射流流动的调控机制。4.1高频PIV系统速度场测量结果与CFD对标分析图2为出口速度U=66.31cm/s时,氮气射流在yz平面内z向速度分量的PIV实测速度场结果(左)与CFD模拟速度场结果(右)对比,黑色轮廓线为氧摩尔数为0.1的射流边界。I.I=0A(无磁场):高频PIV系统清晰呈现典型层流射流结构,中心射流核心速度均匀,周围空气被卷吸,径向逐步扩展。II.I=10A(弱磁场):高频PIV测得射流核心高度小幅降低,径向扩展受抑制,射流宽度收窄,说明磁场梯度开始对射流产生横向约束。III.I=20A(强磁场):高频PIV系统捕获到关键瞬态流动特征,电磁铁极帽下方速度场出现负值区。表明顺磁性空气在Kelvin力驱动下向下逆流,与向上运动的抗磁氮气射流动量对冲,导致氮气射流动能耗尽,发生停滞并向下折返,形成与真实火焰行为相似的冷态回流特征。上述高频PIV系统观测到的“磁阻效应”诱导的回流结构,与CFD模拟结果在空间分布与量值上高度匹配,证明高频PIV系统可有效捕捉磁场诱导的弱逆流、低速停滞与边界压缩等细微流场结构。图2氮气射流在I=0、10、20A条件下的高频PIV系统测量的速度场与CFD模拟速度场对比,黑色实线代表氧摩尔分数为0.1的等值线,强磁场下高频PIV系统清晰捕捉到了向下的反向流区域4.2磁场对射流速度场与形态的影响规律高频PIV系统测量结果表明,梯度磁场通过Kelvin力驱动顺磁性空气运动,对抗磁性射流形成约束、顶托与驱赶效应。随磁场强度提升,射流速度衰减加快、核心长度缩短、径向收缩,强磁场下出现停滞与回流。不同密度气体呈现差异化响应:氦气受浮力主导出现射流分裂,氩气因动量大衰减更快,氮气响应稳定可作为基准介质;顺磁性氧气则被磁场富集于高场强区域,以分子扩散为主。4.3射流高度预测与能量守恒机制以高频PIV确定的射流停滞位置为高度基准,结合辅助测量数据建立修正能量守恒方程,可定量预测抗磁性射流高度,计算值与实验值吻合度高。该模型可外推至燃烧场景,表明磁场通过抑制射流、富集氧气实现火焰高度调控,进一步验证高频PIV测量结果可直接支撑燃烧磁调控机理分析与理论模型构建。5.实验结论本研究以千眼狼(Revealer)高频PIV系统为核心定量诊断设备,结合纹影、氧浓度传感器、CFD,系统揭示梯度磁场下抗磁与顺磁气体射流的磁空气动力学规律,关键结论如下:I.高频PIV系统可实现梯度磁场下气体射流瞬态速度场的高时空分辨率测量,定量捕捉射流压缩、速度衰减、停滞与回流等关键特征,为磁场-流体耦合研究提供定量实验数据,是燃烧流场磁场调控研究的核心测量手段。II.梯度磁场通过Kelvin力对抗磁性气体射流产生驱赶与约束作用,随磁场强度提升,射流核心缩短、宽度收窄,强磁场下出现停滞与逆流;顺磁性氧气被磁场富集,以分子扩散为主。III.气体密度通过影响初始动量与浮力做功,决定射流对磁场响应程度。IV.基于高频PIV系统标定数据建立的能量守恒方程,可定量预测抗磁性射流高度,并可外推至燃烧场景,为磁场调控燃烧技术提供实验依据与理论支撑。本研究验证了千眼狼(Revealer)高频PIV系统在磁场-气体-非反应流耦合诊断中的关键价值,其高时间分辨率可解析回流起始的瞬态过程,空间分辨率满足极帽间隙(20mm)内的精细速度场表征。本方法亦可进一步拓展至弱反应预混火焰的磁场效应研究,为磁场调控燃烧、磁流体强化传热等领域提供可复现、可量化的实验方法与测量依据。
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2026-04-30 19:47