低温等离子浓度(电子密度、离子密度、活性粒子浓度等)的检测,核心是接触式探针与非接触式光学 / 微波两大类方法,覆盖实验室研究、工业在线与环境监测场景,可测范围从 10⁸ cm⁻³ 到 10¹⁶ cm⁻³。
电子密度(nₑ):10⁸–10¹⁶ cm⁻³(低气压 / 大气压)
离子密度(nᵢ):与 nₑ接近(准中性)
活性粒子浓度(自由基 / 激发态):10¹⁴–10¹⁶ cm⁻³
电子温度(Tₑ):1–5 eV;气体温度:300–600 K
1. 接触式:Langmuir 探针(Zui常用)
原理:在等离子体中插入金属探针,施加扫描电压,测 I–V 曲线,由曲线求电子密度、电子温度、等离子体电位。
适用:低气压(<10 Torr)、直流 / 射频等离子体、实验室研究。
优点:直接、高精度、可测局部参数;缺点:侵入式、易污染、不适合高气压 / 强反应性气体。
设备:ESPion-200、Hiden HLP 等。
2. 非接触式:光学发射光谱(OES,Zui通用)
原理:采集等离子体发射光,通过Stark 展宽测电子密度(Hβ 486.1 nm),玻尔兹曼图测电子温度,转动光谱测气体温度。
适用:大气压 / 低气压、工业在线、不破坏等离子体。
优点:非侵入、实时、空间分辨;缺点:依赖光谱标定、难测juedui浓度。
设备:AvaSpec、Ocean Optics、Jobin Yvon 等。
3. 非接触式:微波诊断(适合高气压 / 强反应)
原理:利用微波与等离子体的干涉、共振、截止特性,测电子密度(nₑ ∝ f²)。
方法:微波干涉、共振探针(发夹 / 同轴)、截止探针。
适用:大气压、介质阻挡放电(DBD)、强反应性气体。
优点:非侵入、抗干扰、适合工业在线;缺点:空间分辨率低、需微波源。
4. 非接触式:激光诊断(高精度、空间分辨)
激光诱导荧光(LIF):激发特定粒子(如 OH、O、N₂),测荧光强度,定量活性粒子浓度。
瑞利散射(RS):测总粒子数密度,反推电子密度。
适用:高精度、空间 / 时间分辨、活性粒子定量。
设备:PlasmaD-LIF、Nd:YAG 激光系统。
5. 化学 / 质谱法(活性粒子 / 残留)
化学吸收 / 比色:如臭氧、OH 自由基用吸收液 + 比色,快速半定量。
质谱(MS):测离子 / 中性粒子质量数,定量浓度(如 N₂⁺、O⁺、OH)。
适用:活性粒子、残留气体、工业消毒 / 灭菌监测。
等离子体消毒 / 空气净化:
标准:T/GIEHA 034-2022,等离子体密度≥2.45×10¹⁸ m⁻³。
方法:OES + 化学检测(臭氧 / OH 浓度)。
医疗灭菌(过氧化氢等离子体):
标准:ISO 14937、GB 18278.1,残留 H₂O₂<1 ppm。
方法:气相色谱(GC)、比色法、生物指示剂。
半导体 / 材料表面处理:
方法:Langmuir 探针 + OES,监测电子密度、活性粒子浓度。
国际:ASTM E3061-17、ISO 14624-5、ISO 21237:2019。
国内:GB/T 39234-2020(自由基浓度)、GB/T 16594-2008。
行业:T/GIEHA 034-2022(空气消毒)、ISO 14937(医疗灭菌)。
表格
场景推荐方法优势
实验室研究(低气压)Langmuir 探针 + OES高精度、参数全面
工业在线(大气压)微波诊断 + OES非侵入、实时、稳定
活性粒子定量LIF + 质谱高灵敏、特异性强
消毒 / 灭菌监测化学比色 + GC快速、合规
标定:所有方法需标准源 / 已知浓度标定,确保数据准确。
干扰:高气压下碰撞、鞘层、杂质会影响结果,需校正。
安全:强反应性气体(如 O₃、H₂O₂)需通风、防护。
离体电生理检测是在体外、脱离活体的条件下,对细胞、组织或器官的电活动进行记录与分析的技术,核心是通过微电极 / 阵列捕捉膜电位、离子通道电流、突触信号等,用于解析细胞功能、疾病机制与药物作用。
1. 膜片钳(Patch Clamp,金标准)
原理:玻璃微电极与细胞膜形成GΩ 封接(高阻抗密封),通过电压钳 / 电流钳记录离子通道电流或膜电位。
四种模式:
细胞贴附(On-cell):记录单个通道活动,不破坏细胞
全细胞(Whole-cell):破膜后记录整个细胞的电流 / 电位,Zui常用
内面向外(Inside-out):膜片脱离细胞,记录膜内侧通道
外面向外(Outside-out):记录膜外侧通道
关键参数:静息电位(RMP)、动作电位(AP)、离子电流(Iₙₐ/Iₖ/Icₐ)、突触后电流(EPSC/IPSC)、通道动力学(激活 / 失活)
2. 细胞内 / 细胞外记录
细胞内记录:微电极穿刺胞内,直接测膜电位(-60~-80 mV),记录 AP、突触电位
细胞外记录:电极置于胞外,记录局部场电位(LFP)、锋电位(Spike),适合组织层面(如脑片)
3. 微电极阵列(MEA)
多通道电极同步记录组织 / 细胞网络电活动,用于心肌、神经组织的传导速度、同步性、节律分析
4. 离体器官 / 组织灌流
如Langendorff 心脏灌流、脑片灌流:维持组织活性,记录整体器官电活动(如心律失常、传导阻滞)
单细胞:急性分离神经元、心肌细胞、HEK293(表达通道)、干细胞分化细胞
组织片:脑片(海马、皮层)、心肌片、骨骼肌、视网膜、胰岛
器官:离体心脏、脊髓、神经 - 肌肉标本(NMJ)
1. 细胞兴奋性
静息电位(RMP)、动作电位(AP):幅度、时程、去极化速率(dV/dt)、发放频率、阈值
离子电流:** 钠(Iₙₐ)、钙(Icₐ)、钾(Iₖᵣ/Iₖₛ/Iₖᵤᵣ)、HCN(Iբ)** 等通道电流密度与动力学
2. 突触功能
自发 / 微小突触后电流(sEPSC/mEPSC、sIPSC/mIPSC):频率、幅度、动力学
突触可塑性:LTP(长时程增强)、LTD(长时程抑制),反映学习记忆机制
3. 组织网络电活动
局部场电位(fEPSP 斜率)、传导速度、不应期、同步性、心律失常(早搏 / 室颤)
1. 神经科学
离子通道 / 受体功能、癫痫、神经退行性疾病(AD/PD)、突触可塑性、神经环路、药物筛选
2. 心血管
心律失常机制(长 QT、房颤)、心肌重构、药物致心律失常风险评估(QT 延长)、通道病研究
3. 药理学与毒理学
通道调节剂筛选、药物作用靶点验证、安全性评价(如心脏电生理)
4. 其他
肌肉 / 神经肌肉接头(NMJ)、胰岛 β 细胞(胰岛素分泌)、视网膜电活动
组织制备:
动物取脑→切片(200–400 μm)→** 人工脑脊液(ACSF)** 孵育(32–37℃,通 95% O₂+5% CO₂)
电极制备:玻璃微电极拉制,充灌内液(含 K⁺、ATP、EGTA)
封接与破膜:电极靠近细胞→负压封接(GΩ)→破膜→全细胞模式
记录:电压钳 / 电流钳,记录电流 / 电位,药物灌流干预
分析:用 pClamp、Clampfit 等软件分析数据
优势:高时空分辨率(单通道 / 单细胞)、可控环境(无体内干扰)、精准药物干预、机制解析深入
局限:技术门槛高、细胞存活有限(数小时–天)、难以长期记录、离体与在体存在差异
膜片钳放大器、微电极拉制仪、倒置显微镜(红外)、显微操作仪、防震台、屏蔽箱、数据采集系统、灌流系统
低温等离子浓度检测 , 离体电生理检测
金属检测,高分子材料,国军标测试、gjb150可靠性检测、检测环境可靠性测试、汽车电子产品检测
许可项目:检验检测服务(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动,具体经营项目以相关部门批准文件或许可证件为准)一般项目:计量技术服务;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广(除许可业务外,可自主依法经营法律法规非禁止或限制的项目)
安徽万博检测从事第三方公正检测、咨询服务。公司拥有的检测技术团队与经验丰富高素质的实验室管理人员。万博检测已建设成为一个集环境可靠性试验、材料性能测试、电磁兼容(EMC)、安规测试、化学分析、理化检测为一体的大型综合性检测服务机构。服务能力覆盖军用/民用、电子电器、汽车、材料、航空航天、通用设备、船舶、机械、医疗器械、纺织玩具、橡胶塑料、运输包装等应用领域,现有规模.测试能力和水平处于行内检测机构的高水平,万博检测严格依据ISO/IEC...