Q1/2018 时事通讯

编者按

全新 LabOne 17.12 支持使用瀑布图观察频谱随时间的演化,点击下载.
欢迎阅读 2018 年第一季度的时事通讯!

我们期盼精彩纷呈的 2018 年!Zurich Instruments 正在广纳良才,以期在未来更好地为客户服务并推动创新,延续我们十年连续增长的发展轨迹。

与此同时,我们非常高兴地宣布推出 LabOne 仪器软件最新版本,其中包含大量新功能。现在,新版软件可供我们的所有客户免费下载。阻抗分析仪的用户界面已经升级,更易于使用。同时,参数扫描仪现在能够生成奈奎斯特图,并能提取品质因数。此外,频谱分析仪新增了触发器和瀑布图功能。有关更多信息,请参见 LabOne 亮点页面。

本期新闻通讯中,还包括对我们的客户——著名教授 Marcos Dantus 的采访,分享他在脉冲激光方面的工作、对这个领域的深刻见解、创立公司的经历以及对年轻研究人员的职业建议。谈到这,2018 年学生旅行基金现在仍然接受申请,提交申请的截止时间为六月末。快快申请,从旅行中汲取灵感吧!

对于使用反馈回路应用(PIDPLL)的客户,可以在“应用知识”部分找到有助于简化实验室工作的实用文章。此外,“提示与技巧”部分还提供了关于高级 AWG 调制方案奈奎斯特图绘制方法的建议。

苏黎世仪器的同仁祝您一切顺利!:)

对话学者:密歇根州立大学 Marcos Dantus 教授

Marcos Dantus 是位于美国密歇根州东兰辛的密歇根州立大学 (MSU) 飞秒动力学和相干激光控制研究小组的负责人,自 1993 年以来,一直致力于超快科学的研究。同时,Marcos 还是美国物理学会、美国光学学会和美国国家发明家学会的会员。此外,在密歇根州立大学工作期间,Marcos 还创立了四家公司。
Marcos,非常感谢您在百忙之中接受我们的采访。众所周知,您率先使用了超快激光器,您是在什么情况下开始接触超快激光器的呢?

Marcos:实际上,最开始我学的是化学工程专业,但我很快意识到,自己想要深入学习这门科学,并且我也对仪器设计非常感兴趣。所以,我决定转到波士顿的布兰迪斯大学,在那我学的是化学科学。在我攻读硕士学位时,开始对激光产生了兴趣。

Marcos,之后呢?

Marcos:在申请攻读博士学位时,我与加州理工学院的 Ahmed Zewail 进行了面谈,我发现他的许多想法令我非常激动。我加入了他的团队,并在一年之内参与了第一间激光实验室的设计和建设,这间实验室主要研究具有飞秒 (fs) 时间分辨率的化学反应,现在称为飞秒化学。那个时候,似乎我们在激光领域所做的所有工作都可以称为重大突破(后来,Zewail 教授因其在飞秒科学领域的开创性贡献而获得 1999 年度诺贝尔化学奖)。博士后期间,我继续留在了这个团队,我们发明了激光和电子衍射联合系统,借助这个系统,我们能够以飞秒分辨率跟踪化学结构。

在那之后,您到了密歇根州立大学 (MSU)。原因是什么?

Marcos: 博士后工作结束后,我开始寻找固定工作。这时,MSU 向我提供了难以拒绝的工作机会。这么多年来,我一直觉得 MSU 非常适合我,无论是专业方面还是个人方面都是如此。我非常幸运,获得了非常优秀的学生和博士后人员,并且促成了有助于推动研究的关键合作。
在 MSU 工作期间,我还创立了几家公司,校方一直非常支持:KTM Industries 主要制造“绿色”包装材料;Total Power Inc. 主要开发和制造燃料添加剂,Biophotonic Solutions 主要供应超快脉冲整形光学元件和软件,在几年前被 IPG Photonics 收购。最近创立的公司主要生产用于检测脑震荡对年轻运动员的影响的传感器 - ROSHsensors.com

请您谈谈您目前的研究领域。

Marcos: 目前的研究领域可以细分为多个主题。就基础研究而言,我对极端条件下的化学反应非常感兴趣,我们所说的极端条件是指峰值功率为 1015 W/cm2 或更高的高强度激光。我们观测结构和官能团的变化,尤其是在飞秒时间尺度上氢原子和分子的迁移。

另外,我们还研究超强光酸和超强光碱,以及它们在快速时间尺度上的特性。这对于一些太阳能应用具有重要意义。

除了这些基础研究之外,对于应用性更强的研究我也很感兴趣,例如生物医学成像和防区外探测爆炸物等。

您如何选择研究领域?您会跟随学术潮流吗?

Marcos: 可以说,我的想法与大多数人不尽相同,我会尽量避免研究别人正在研究的领域。我喜欢面对挑战,如果发现某个领域中存在空白,有我可以解决的问题,我便会努力探索。防区外探测就是其中的一个例子 - 我研究了人们提出的观点,我认为他们忽略了这个问题的某些方面。我绝对不会跟随当前的潮流趋势!

未来,我可能会研究机器学习领域,我对这个很感兴趣。我认为机器学习会对科学领域产生重大影响,也会对我的基础研究项目和应用项目产生影响。以脉冲整形为例,其中由计算机控制的飞秒脉冲整形器可以“了解”您想要执行的操作。我已经开始参与机器学习领域的一些合作。

那么,对于刚刚踏上职业生涯的专业学者和其他科技人员,您有什么建议?

Marcos:首先,必须非常热爱所从事的研究工作。另外,请牢记,每天都可能会产生新的想法,要相信自己富有创造力 - 很少会有工作或职业能让人随意挥洒智慧。

还有一句格言我认为适用于每个人 -“有时需要以勤奋制胜,有时需要以方法制胜。”勤奋可以推动从优秀变为卓越,而方法有助于从逐步发展变得具有开创性。

您是通过什么途径了解到 Zurich Instruments,特别是 UHFLI/Boxcar 组合的?

Marcos: 和其他人一样,我在《Physics Today》杂志上看到了你们公司的广告。当我看到 UHFLI 在 600 MHz 的频率下工作时,我的第一反应是“太不可思议了!”后来我在美国激光博览会及研讨会 (CLEO) 上看到了实际的产品,一下子就被吸引住了,也对它有了更深的了解。它绝不仅仅是一款锁相放大器,但在当时,我并没有实际应用。

不久之后,我们的防区外探测项目急需取得突破。在这个项目中,我使用的是 2 MHz 激光器,并且需要测量受激散射,从而确定与参考脉冲相比是有所损失还是有所增强。对于防区外探测,可以存在各种各样的样本,并不能依靠带比色杯的“实验室装置”来完成;所有脉冲都需要与参考脉冲进行比较。我们确定所需要的仪器后,我们就决定购买 UHFLI - 它能够满足我们的需求,尤其是它的高速 Boxcar 功能。

Eye-safe near-infrared trace explosives detection and imaging, Rasskazov et al, Optics Express, Vol.25 No.6
我们联系了 Zurich Instruments 并说明了我们的需求。我们需要的并不仅仅是高速数字转换器,否则我们还要后期处理所有的数据。我们想做的是同时测量两个通道的信号,从中减去背景信号,获得它们之间的差值,求取 4 个或更多脉冲的平均值,然后将结果以数百 kHz 的频率发送至计算机,从而在激光扫描的过程中绘制扫描图。你们公司的应用科学家确认我们可以实现这个功能。
当 UHFLI 开始用于实验室时,有一个学习的过程- 仪器上没有任何旋钮、按钮、也没有屏幕!但我的学生们很快就掌握了如何使用,并且在数周内采集到了质量非常高的数据。扫描时间甚至低至每像素 60 µs,并能获得精美图像(请参阅 Rasskazov et al, Optics Express, Vol.25 No.6)。这是一项巨大突破,对于与该项目相关的计划而言具有重要意义,可以说,我们获得了重大成功!

如果没有 Zurich Instruments 的支持,这绝对是不可能完成的。我们的实验方案之前优化过,但我们需要实现快速的逐个脉冲的测量,而 Zurich Instruments 可以实现这一点。

非常感谢您的反馈。您还希望 Zurich Instruments 为您提供哪些产品?

Marcos: 举个例子,大多数 Boxcar 的频率在 kHz 级别,因此如果有一台速度更低的 Boxcar,会很有帮助。

我还设想有一个非常简单的产品,只具备一些非常基础的功能,我们或许可以称它为 ziScope!要知道,作为发明者,我们的步伐有时候会让人们难以跟上,因此“入门级”的仪器非常有用。

最后,在实验室和学术研究以外,您还有哪些兴趣爱好?

Marcos: 我经常去游泳和打网球,并且每年还会参加一次迷你三项全能赛。我从小就喜欢收集岩石。我对于科学的兴趣可能正是来源于此,当我找到一种新岩石之后,我希望更多地了解它,知道它是如何形成的。这就需要掌握化学知识,对于激光知识的需求当然也就随之而来 - 激光和化学的确是一个美妙的组合!

招贤纳士

你热爱科学、技术和仪器吗?加入我们朝气蓬勃的团队,在高端科学仪器领域开辟一片新天地,为全球领先的实验室的科学家和工程师们打造先进的仪器。

Zurich Instruments 正在发展壮大,无论技术、营销还是运营,均处于业界前沿。这里有诸多激动人心的职位虚位以待,为您提供极具发展空间的就业机会:

这里没有您理想的职位?请进入聘职位页面查看未来几周的更新信息,或将简历和求职意向书发送到 career@zhinst.com

应用知识:为 MEMS 和 SPM 应用构建控制回路(PID 和 PLL)

应用指南:MEMS Coriolis 振动陀螺仪的控制
PID/PLL 产品(视频链接)是最受欢迎的锁相放大器升级选件之一,广泛适用于各种不同的应用领域。用于 SPM 和激光稳频的锁相环通常需要较高带宽,并且能够从相位展开中受益,但基于 MEMS 的应用对于调制有着非常苛刻的要求。

请观看关于 PID/PLL 产品的最新视频,了解这些产品的基本功能。以下应用指南和博客文章针对一些应用进行了详细的说明:

建议与技巧 1:如何用 LabOne 画奈奎斯特图

阅读 Tim 的一篇简短指南,了解如何使用 LabOne 扫描仪绘制奈奎斯特图。奈奎斯特图可显示复数阻抗数据,绘制出信号虚部与实部之间的关系。绘制的圆形图代表实部和虚部随频率变化的函数关系。在展示阻抗数据时,奈奎斯特图是对波特图的有效补充。在我们的 MFIA 和带 MF-IA 选件的 MFLI 中,均提供了此功能。

建议与技巧 2:AWG 调制技术

阅读 Mehdi 的最新博客文章, 了解更多 Zurich Instruments 任意波形发生器 AWG 的各种调制技术。Mehdi 以 UHF-AWG 为例,解释了以下调制方案的使用方法:
  • 双边带调制 Double-sideband modulation
  • 正交 I/Q 调制 Quadrature I/Q modulation
  • 单边带调制 Single-sideband modulation

此外,由于产品具有丰富的内置函数功能及用户自定义信号上传功能,因此可以生成各种基带信号。

学生旅行基金:立即申请 2018 年的名额!

凡在读博士/博士后只要在著作(含合著,预印本)中提及 Zurich Instruments 产品的学者,均有机会获得 1万人民币旅行奖金,请不要错过申请的最后期限!

提交申请的截止日期为 2018 年 6 月 30 日。

有关资格标准和提交申请的更多信息,请点击此处

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