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阿尔法粒子的检测

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阿尔法粒子的检测相关的资讯

  • 福岛核电站发现钚泄漏 不及时处理后患无穷
    日本东京电力公司28日晚间宣布,在福岛第一核电站区域内的5处地点采集的土壤样本中检测出了放射性钚(拼音:bù)。该公司认为,这有可能来自核电站发生事故的反应堆。   据日本时事社29日报道,这些土壤样本采集于本月21日和22日,东京电力公司委托外部专门机构进行了检测,并从中检测出微量的钚-238、钚-239和钚-240。   在日本福岛第一核电站,并非所有机组都使用同类的核燃料。在大地震发生时反应堆仍在运作的3个机组当中,1号及2号机组使用的是浓缩铀,而3号机组则藏有危险性比浓缩铀高出200万倍、由钚元素与铀元素混合而成的非常规核燃料,这种燃料一旦外泄,将会对环境构成长远影响;人体吸入后,将不断曝露于辐射当中,患癌机会大增。   3号机组内的核燃料,包括88吨由钚元素及铀元素混合而成的核燃料,由于其放射性元素浓度更高,能够升到更高的温度,关闭核电站,就要冷却更多的剩余热量。这种混合燃料由退役核武制成,全球各国目前至少有20多家核电站正在使用。而一般轻水反应堆所产生的核废料中也含有钚。   据了解,钚-238的半衰期是87.7年,钚-239是24000年,钚-240半衰期为6560年,钚-244达8千万年;其中最稳定的是钚-244,半衰期八千万年,而现在使用最多的、容易裂变钚239,一旦释出自然环境,半衰期长达2.4万年,换句话说,要经历2.4万年,放射性才会减半。   钚元素毒性很强,特别是从呼吸道被人体吸入,原因是肺部对辐射特别敏感。若被食用,钚元素造成的伤害将会较低,但仍可到达各个器官,永久留在体内,令人体组织曝露于可致癌的辐射当中。   钚会在人体内释出带有高能量的阿尔法粒子,当阿尔法粒子撞击人体组织,就足以损害细胞的脱氧核糖核酸,从而引起致癌的突变。进入人体后,钚元素被排出的速度非常慢,在人体内的半衰期仍然长达200年。
  • 探索暗物质 阿尔法磁谱仪核心部件中国造
    美籍华人物理学家丁肇中领导的暗物质研究小组昨天发布重大研究成果,根据国际空间站上阿尔法磁谱仪的首批观测数据,科研人员已经找到了可以证明暗物质存在的6个证据中的5个。 暗物质是现有宇宙构成理论中最关键的假设之一,能够解决宇宙大爆炸理论的不自洽问题。为寻找暗物质,丁肇中于1995年提出了建造阿尔法磁谱仪的国际合作项目,中科院、上海交大、山东大学等中国科研机构都参与了磁谱仪核心部件的建造。2011年5月,阿尔法磁谱仪被送入太空,开始执行为期3年的暗物质探索任务。 距发现暗物质只剩最后一步 当地时间18日晚间,诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目,在欧洲核子研究中心公布了最新研究成果,进一步显示暗物质可能存在。这一成果发表在最新一期美国《物理评论快报》上。 据参与该项目的山东大学科学家程林教授介绍,目前阿尔法磁谱仪已发现了1090亿个电子与反电子,在业已完成的观测中,暗物质的6个特征已有5个得到确认。这一研究结果将人类对暗物质的探索向前推进一大步。 到底什么是暗物质呢?上世纪二十年代,物理学家们提出了宇宙大爆炸的学说。根据这一学说,宇宙在大爆炸以前处于真空状态,大爆炸以后才形成了物质世界,据此推断就应该有反物质存在。此后,物理学家们开始了寻找反物质或称暗物质的努力。 &ldquo 暗物质是一种人眼看不到的物质,想要证明它的存在可不容易。&rdquo 国家天文台宇宙暗物质暗能量组首席研究员陈学雷介绍说,1930年左右,科学家发现有一些星系团中的物质,产生的引力要比其他可以看到的星系多一些,但是这些物质不发光,所以就起名为暗物质。 现有物理学假设认为,人类目前所认知的物质世界大概只占宇宙的4%。在这之外,那些不发光不发热的暗物质,则占了宇宙的23%,还有73%是暗能量。 410亿数据将改变人类知识 寻找暗物质主要有3种途径。一种是利用粒子对撞产生直接暗物质;另一种是利用引力场间接探测。暗物质不发光,但是可以产生引力,因此可以通过对引力场变化的测量来寻找暗物质。中国主导的&ldquo 熊猫计划&rdquo (PandaX)就是后一种方法的实践。 阿尔法磁谱仪项目代表了第三种途径。从理论上讲,暗物质相互碰撞会产生过量正电子(所带电荷量与我们常见的带负电的电子恰好相反),因此可以通过探测正电子来寻找暗物质。 自从2011年5月16日被安置到国际空间站迄今,阿尔法磁谱仪已运行四十多个月,共搜集了540亿个宇宙射线数据。刚刚公布的研究成果,是基于对最先收集到的410亿个数据的分析。在这些数据中,科学家观测到约1000万个电子与正电子,这是半世纪来检测到的正电子分率的最大值。 根据丁肇中研究小组此次在美国《物理评论快报》上发布的结果,已发现的宇宙射线中过量正电子的5个特征分别为:正电子比例上升是从8吉电子伏特(1吉等于10亿)的能量开始;在速率方面,正电子占电子与正电子总数的比例快速增加;在275吉电子伏特左右停止增长;比例上升的过程较为均衡,没有明显的峰值;还有正电子似乎来源于宇宙空间的各个方向,而不是某个特定方向。 据丁肇中介绍,证明暗物质所需的最后1个特征就是正电子的产生率会不会突然下降,&ldquo 这个要花很多的时间,&rdquo 丁肇中说,&ldquo 很快下降一定是暗物质跟暗物质对撞产生正电子,因为暗物质能量有限,到一定能量以后就不可能再产生正电子,所以会突然下降。&rdquo 对于这一批数据的意义,丁肇中说:&ldquo 到现在为止我们所得到的结果,没有一个和过去100年所收集的结果是一样,所以也可以这么说,就是所有的结果慢慢改变人类对于这些的了解。&rdquo 中国研制阿尔法磁谱仪核心部件 由丁肇中教授领导阿尔法磁谱仪(AMS)项目是目前世界上规模最大的科学项目之一。阿尔法磁谱仪的结构很复杂,任务很艰巨,但它工作的基本原理却是高中物理中带电粒子在磁场中运动的知识。 说白了,阿尔法磁谱仪就是一个带电粒子探测器,其核心部件是由中国科学家和工程师经 4 年努力研制的永磁体,可以产生一个很强的磁场。当宇宙中的带电粒子穿过这个磁场时,磁场就对它施加洛仑兹力使之发生偏转,这时,记录有关数据,再用电子计算机进行数据处理,就可以从中区分出正电子等各种带电粒子。 丁肇中于1995年提出了阿尔法磁谱仪的设想,并主持其相关的国际合作计划。这计划是一个国际合作项目,动员了来自15个国家31所大学院校的上百名科研人员。 中国科学家为磁谱仪倾注了大量心血,参加阿尔法磁谱仪国际合作的中国单位还包括中国科学院电工研究所、上海交通大学、东南大学、山东大学、中山大学,以及中国台湾的&ldquo 中央研究院&rdquo 物理研究所、&ldquo 中央大学&rdquo 、中山科学研究院等。 阿尔法磁谱仪最关键的永磁体系统是由中国科学院电工研究所、中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院联合研制,211厂生产制造。 2011年5月16日,美国&ldquo 奋进号&rdquo 航天飞机将阿尔法磁谱仪送入太空,安放在国际空间站上。
  • 火星上存在生命吗?这个飞行器的分光计推翻了好奇号的发现
    p   火星上的甲烷已经消失了?十几年前,科学家首次在这颗红色行星的大气层中发现了这种气体的踪迹,后者是地球生命存在的一个关键信号。然而如今,研究人员报告说一颗欧洲卫星并没有在火星上发现一缕甲烷。这一发现让科学家的梦想变得更加复杂——他们曾推测,火星微生物可能正在地下喷发着这种气体。 /p p   2004年火星快车轨道飞行器首次在火星大气中探测到甲烷的存在。但一些科学家认为轨道飞行器上的仪器不够敏感,因此探测到的甲烷数值不够可靠。10年后,美国宇航局的“好奇”号火星车在其位于盖尔环形山的基地附近发现了一个7ppb(十亿分之一)的甲烷峰值,并持续了几个月的时间,并在之后又发现了一个微小的甲烷季节循环,这种气体的含量在北半球夏末达到了0.7ppb的峰值。 /p p   2016年抵达火星的欧洲空间局的微量气体轨道飞行器(TGO)也于今年开始扫描大气中的甲烷。TGO上装载的两个分光计——比利时的NOMAD和俄罗斯的ACS——被设计用来探测极低浓度的甲烷。该研究小组的初步结果显示,在低至每分钟50万亿分之一(ppt)的水平仍然没有发现甲烷,而观测几乎一路下降到火星表面。负责“好奇”号火星车上甲烷探测仪器运行的加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室行星科学家Chris Webster表示这个结果令人吃惊,他预计TGO会接收到至少0.2ppb的甲烷信号。但Webster仍然乐观——他的团队花了6个月才探测到甲烷峰值,花了数年才确认甲烷循环的季节性背景。“我相信,随着时间的推移,这两个数据集将会保持一致。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/54c8536e-9188-4768-a19c-07a6358dba61.jpg" title=" 135696992.jpg" alt=" 135696992.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 微量气体轨道飞行器(TGO) /strong /p p   火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星。目前,有关火星甲烷的谜团正在进一步加深。TGO将持续运行到2022年,这使它足够观测至少两个火星年。其间,它的数据将更加精确,同时检测极限也会下降。也许那时,科学家就会知道火星上微生物正在喷涌甲烷的梦想是否已经破灭。 /p p   TGO是火星快车项目的一部分,该项目是ESA与俄罗斯航天局的合作项目。TGO于2016年3月发射升空,当年10月到达火星轨道。这是第一个专门用来研究火星气体的飞行器,火星气体在这颗行星寒冷而干燥的大气中所占比例不到1%,其中包括甲烷、水蒸气和臭氧。 /p p   “好奇号”火星车搭载的科学仪器,包括桅杆相机,火星手持透镜成像仪,火星降落成像仪,火星样本分析仪,化学与矿物学分析仪,化学与摄像机仪器,阿尔法粒子X射线分光计,中子反照率动态探测器,辐射评估探测器,火星车环境检测站等。其中,激光诱导击穿光谱仪,阿尔法粒子X射线分光计和由质谱仪、气相色谱仪和激光光谱仪组成的火星样品分析系统(SAM)主要负责火星环境的检测与分析工作。 /p
  • 阿尔法磁谱仪将传回首批数据 或发现暗物质证据
    阿尔法磁谱仪(又译反物质太空磁谱仪,简称AMS)于2011年被放置到国际空间站(ISS)   穿越辐射探测器(Transition Radiation Detector)能检测高能粒子的速度 硅追踪器(Silicon Trackers)用于追踪粒子的运动轨迹,轨迹的弯曲程度显示了粒子的电荷 永磁铁(Permanent Magnet)是阿尔法磁谱仪的核心部件,能令粒子轨迹弯曲 飞行时间计算器(Time-of-flight Counters)能计算低能粒子的速度 星体追踪器(Star Trackers)能扫描星域,以确定阿尔法磁谱仪在太空中的朝向 切伦科夫探测器(Cerenkov Detector)可精确计算快速通过的粒子速度 电磁量能器(Electromagnetic Calorimeter)用于计算影响粒子运行所需的能量 反符合计数器(Anti-coincidence Counter)可将干扰粒子过滤出去。   在宇宙的遥远天体之间,引力的作用并不能解释天文学家看到的一切,如果只有这些天体的引力,那各个星系应该处于分崩离析的状态,因此在各个星系之间,还存在把它们联接在一起的物质。天体物理学家将这种理论中的物质称为“暗物质”,我们看不见它们,但它们确实在星系间起着作用。在最大的距离尺度上,宇宙正在加速扩张。因此我们更需要关注与引力作用截然不同的暗物质。目前的理论估计,宇宙的73%为暗能量,23%为暗物质,而只有4%是我们已知的物质。   北京时间2月20日消息,据国外媒体报道,作为人类在太空中进行的最为昂贵的实验,阿尔法磁谱仪(简称AMS)项目即将向地球发送回首批观测数据。这个大型的实验装置被放置在国际空间站上,用于探测宇宙射线及高能粒子。   诺贝尔物理学奖获得者丁肇中称,将于未来几周内发表涉及暗物质的研究论文。阿尔法磁谱仪项目最初便是由丁肇中提议开始。在宇宙中,正是那些我们看不见的暗物质将各个星系联接在一起。研究者并不了解这些谜一般的宇宙物质如何构成,但有理论提出,大质量弱相互作用粒子(简称WIMP)是暗物质最有希望的候选者,这是一种尚处于理论阶段的粒子。   虽然天文望远镜无法探测到大质量弱相互作用粒子,但阿尔法磁谱仪很有希望通过间接的方法来确认其存在,并描述它的性质。即将刊出的研究论文(发表期刊还未确定)将对这项研究的进展作详细阐述。   丁肇中在麻省理工学院任物理学教授,他在20世纪90年代中期提出的这个项目如今到了一个重要的里程碑时刻。“我们等待了18个月来写这篇论文,如今到了最后审视的阶段,”丁教授在波士顿的一次美国科学促进会(AAAS)的年会上发言道,“我预计在未来两到三周内,我们就能发布研究成果。我们一共有六个分析小组对相同的数据结果进行分析。如你所知,每个物理学家都有他们自己的见解,我们现在要保证每个人都能同意彼此的观点。这项工作现在已经完成得差不多了。”   20亿美元的仪器:“探索未知”   2011年,造价20亿美元的阿尔法磁谱仪搭载奋进号航天飞机前往国际空间站,这也是奋进号的最后一次任务。阿尔法磁谱仪重达7吨,拥有一个巨大的特制超导磁铁,能使落在它上面的粒子轨迹发生弯曲。   粒子的弯曲轨迹显示了它的电荷,再通过一系列的探测器对粒子的质量、速度和能量等进行分析,科学家便能准确知道捕获的是什么粒子。据丁肇中教授称,在阿尔法磁谱仪运行的最初18个月中,已经探测了250亿次粒子事件。   暗物质和暗能量之谜   在这些粒子事件中,有近80亿次是快速运动的电子及与其对应的反物质——正电子。理论上,大质量弱相互作用粒子的碰撞和湮灭会产生大量电子和正电子。通过测定二者的比例,以及在能量谱上的行为变化,科学家或许能找到研究暗物质问题的途径。   “在对正电子和电子的观测中,如果发现二者比例突然上升然后急剧下降,那就是星系中暗物质湮灭的关键标志,”芝加哥大学卡弗里宇宙学研究所的迈克尔特纳(Michael Turner)教授说,“在能量体系中也要考虑,是否具有各向异性?正电子是从固定的某个方向还是从所有方向出现?”   特纳教授并未参与阿尔法磁谱仪的合作项目。他继续说道:“暗物质应该无所不在。因此如果我们发现正电子从某个特定的方向发出,就意味着该信号是来自像脉冲星(一种中子星)一类的天体,而不是暗物质。”据悉,此次阿尔法磁谱仪的数据涉及的是0.5至350GeV(10亿电子伏特)质量范围内的正电子—电子比例。这一范围已经是其他实验中,科学家认为可能发现暗物质的上限。   特纳教授说,科学家已经逐渐接近了目标。他预测未来数年将会被铭记为“大质量弱相互作用粒子(WIMP)的十年”,而且通过一系列的研究,包括利用大型强子对撞机制造WIMP等,暗物质的性质将逐渐呈现在我们面前。   “理论上,这种粒子的质量大约在质子质量的30、40和300倍之间,即在30至大约1000GeV之间,”特纳教授说,“大型强子对撞机能够制造这样质量的粒子,丁肇中的阿尔法磁谱仪能探测到这样质量的粒子湮灭,而位于深地底的探测器对这样质量的粒子也非常敏感。如果非常幸运的话,我们能同时获得有关暗物质的三个特征信号,分别是通过观测粒子湮灭、直接探测粒子以及用大型强子对撞机制造粒子,这三种方法在同样的质量范围内都很灵敏。”
  • 中央发声力挺尖端科学仪器 哪些可以称得上尖端科学仪器?
    p & nbsp & nbsp 7月13日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平主持召开中央财经委员会第二次会议,会议指出要加强软硬基础设施建设,完善科研平台开放制度,完善国家科技资源库,培育一批尖端科学仪器制造企业,加强知识产权保护和产权激励。 /p p & nbsp & nbsp 上述会议传达出来的讯息可以看作是一个信号,即尖端科学仪器的研发及制造已经上升到了一个非常重要的国家战略层面,接下来相关部委肯定会有具体政策规划的出台,甚至可能制定尖端科学仪器产业发展时间表。而何谓尖端科学仪器,在小编看来,其技术水平应处于国际领先水平。譬如2012年美国成功登陆火星的“好奇号”火星车就搭载了号称十大尖端科学仪器,包括:桅杆相机,火星手持透镜成像仪,火星降落成像仪,火星样本分析仪,化学与矿物学分析仪,化学与摄像机仪器,阿尔法粒子X射线分光计,中子反照率动态探测器,辐射评估探测器,火星车环境检测站。而近年来,中国科研机构在尖端科学仪器研发方面也取得了不少成果。 /p p & nbsp & nbsp strong 我国研制成功高性能条纹相机 /strong /p p & nbsp & nbsp 2018年5月22日,由中科院西安光学与精密机械研究所(以下简称中科院西安光机所)研制的高性能条纹相机在西安宣布研制成功,标志着我国具有自主产权的高性能条纹相机进入实用阶段。中科院西安光机所完成的飞秒条纹相机、同步扫描条纹相机和大动态范围条纹相机,三类条纹相机均已达到实用化,其整体性能达到国际先进水平。部分核心关键技术和工艺难题取得突破,达到国际领先水平。 /p p & nbsp & nbsp strong 我国研制出世界首台在线检测设备工程样机 /strong /p p & nbsp & nbsp 2018年5月,中科院光电研究院研制出世界首台用于真空合金冶炼的在线检测设备工程样机。该技术样机具有无需样品预处理、分析时间短至数十秒钟、多元素同时检测等优势,是实现复杂合金生产在线检测的有效手段。该项目研究的技术能够提高生产效率、避免废品事件、提高产品品质及批次一致性等。 /p p & nbsp & nbsp strong 我国研制出世界首台流体壁面剪应力测试仪 /strong /p p & nbsp & nbsp 2018年4月17日,世界上第一台(套)流体壁面剪应力测试仪在西北工业大学研制成功。该仪器在高性能微型敏感探头技术、微弱信号抗干扰电测系统技术及复杂恶劣工作环境探头封装保护技术上取得突破,能够对流体壁面剪应力进行快速、有效、可靠测试,测试结果可为大型客机、航空发动机、水下航行器外形设计及河口海岸工程提供数据支撑。此举为飞行器/航行器的摩阻应力与精细流动测试提供了核心装备,解决了重大工程需求。 /p p & nbsp & nbsp strong 我国自主研发生产的全球首台动物全数字PET仪器落户芬兰国家PET中心 /strong /p p & nbsp & nbsp 2017年6月,我国自主研发生产的全球首台动物全数字PET(正电子发射型计算机断层显像)仪器落户芬兰国家PET中心,该设备经过美国电气制造商协会(NEMA)评测,各项性能指标均达国际领先水平。这台设备使用了全数字化技术,使得在超大口径的动物设备上,空间分辨率在三个维度上均接近1个毫米,性能在世界范围内的同类产品中具有极大优势,堪称是全球看得最清楚的一台动物PET。 /p p & nbsp & nbsp 除了以上近期国内在尖端科学仪器方面取得的丰硕成果外,2015年,科技部授予中科院物理研究所超导国家重点实验室主任周兴江等5位科学家国家自然科学奖二等奖,以表彰其通过真空紫外激光角分辨光电子能谱研究高温超导体方面的成果。周兴江研究组2008年研发了国际第一台超高分辨率角分辨光电子能谱仪。仪器的主要设计思想和原始创新均在国内完成,仪器的主要性能和技术指标在国际上处于领先地位。目前,角分辨光电子能谱技术作为一种先进的测量技术,在研究高温超导材料超导机理过程中发挥了巨大作用。中科院物理所研制了四台不同的角分辨光电子能谱仪,均具有我国自主知识产权。 /p p & nbsp & nbsp 虽然目前我国在尖端仪器的研发方面取得了不少成果,但在相关研发成果产业化方面还有很大提升空间,相信随着国家对发展尖端科学仪器制造企业的重视,未来我国在尖端仪器产业化方面会取得更多成果,我们也期待看到更多尖端科学仪器项目落地生产! /p p br/ /p
  • “阿尔法磁谱仪探测器升级和物理研究”项目启动会在京召开
    4月25日下午,国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项“阿尔法磁谱仪探测器升级和物理研究”项目启动会在中国科学院高能物理研究所召开。中科院前沿科学与教育局、中科院高能物理研究所、清华大学、北京大学、中国科学院大学、山东大学、浙江大学、山东高等技术研究院、西北工业大学等单位的领导、专家及项目参研人员代表40余人,通过现场与视频相结合的方式参加了启动会。会议由项目专家组组长陈和生院士主持,中科院前沿科学与教育局物理与化学处,高能所科研业务处、粒子天体物理中心和粒子天体物理重点实验室的相关负责人分别致辞。   中科院高能所是项目牵头单位,山东大学、浙江大学、山东高等技术研究院、西北工业大学为参与单位。项目负责人李祖豪研究员汇报了AMS探测器升级和物理分析项目的总体实施方案,课题负责人高能所董静高级工程师、唐志成副研究员和山东大学许伟伟教授分别汇报了课题的组织管理和课题任务实施计划。课题一阿尔法磁谱仪升级,通过承担显示度高的硅探测器模块研制并参与探测器的集成和测试,全面掌握空间大型硅探测器的研制技术,将为我国未来自主开展的HERD等空间实验提供技术积累。课题二和课题三侧重物理分析工作,涵盖了AMS实验的重要物理研究方向,包括暗物质和反物质寻找及宇宙线原子核能谱的精确测量。通过项目的实施,可以进一步提升项目组在AMS国际合作组的显示度,进而提升我国在相关领域的国际显示度。   与会专家对项目实施方案进行了讨论,认为研究内容和预期指标满足任务书的要求,实施方案目标明确,技术路线合理,计划可行;并针对硬件升级课题进一步加强与国内相关单位的合作提升国内对大规模空间硅探测器的研发能力,以及物理分析课题进一步加强与理论结合,组织召开国际国内相关物理议题研讨会等事宜进行了深入讨论。
  • 中科院电工所和高能所参与研制阿尔法磁谱仪核心部件
    5月16日,高精度粒子探测器“阿尔法磁谱仪2”搭乘美国“奋进号”航天飞机驶入寰宇。   5月16日,几经推迟之后,高精度粒子探测器——“阿尔法磁谱仪2(AMS–02)”搭乘美国“奋进号”航天飞机的“绝唱之旅”,驶入寰宇。未来10年或更长时间里,它将在国际空间站运行,寻找反物质和暗物质,探索宇宙的起源及其构成。   “鲜为人知的是,它体内有一颗强大的‘中国心’——一块‘MADE IN CHINA’、内径约1.2米、重约2.6吨、中心磁场强度1370高斯的环形巨大永磁铁。”中科院高能物理研究所所长、中科院院士陈和生接受新华社记者专访时说。   “阿尔法磁谱仪”实验是一个大型国际合作科学实验项目。由诺贝尔物理学奖得主、华裔美国科学家丁肇中教授领导,美国、中国、德国等16个国家和地区的数百名研究人员参与其中。陈和生是这个团队首批科学家和主要成员之一。   反物质和暗物质是两种“神秘”物质。从理论上讲,它们应当存在,但现实中还没有找到证明它们存在的真凭实据。“宇宙是最终的实验室。”丁肇中在4月底发表的公报中表示。   “要分辨物质与反物质,就得想办法测量粒子带正电还是负电。这就需要把一个巨大的磁铁送到太空中去。如果使用常规磁铁,到处弥漫磁场根本无法在太空中运行。”陈和生说。   1998年6月,“阿尔法磁谱仪1(AMS–01)”搭载美国“发现号”航天飞机首次进入太空,成为人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。当时,陈和生在佛罗里达州肯尼迪航天中心亲历了那次为期10天的实验。   “这10天里,中国永磁体经受住了考验,工作正常。时隔13年后的今天,它再次‘披甲上阵’,到国际空间站做长期实验,帮助AMS–02‘捕捉’神秘的反物质和暗物质。”谈起AMS–02最核心部件——中国造永磁体,陈和生无比自豪。   丁肇中曾多次坦言,磁谱仪项目是他40多年科研生涯中遇到的“难度最大”的实验,甚至比当初为他赢得诺奖的J粒子实验还要“困难得多”。   “最大的挑战就是要将大型磁铁放入太空。”丁肇中说。美国国家航空航天局(NASA)对磁铁的负载安全要求极高。一是要降低漏磁,避免干扰航天飞机和空间站其他仪器的工作。二是磁二极矩必须极小,以免磁谱仪在地球磁场作用下产生转动。   按照惯例,NASA对搭载大型设备需做三次安全评估,而中国制造的钕铁硼磁铁只做了两次就顺利“闯关”。业内人士说,这在NASA检验史上还是第一次。   这块强大的“中国心”到底神奇在哪里?   “中科院电工研究所、高能所和中国运载火箭技术研究院的科学家们通力合作,选择新型高磁能积钕铁硼材料,采用独特的‘魔环’结构磁路设计,64个磁化方向连续变化的永磁条安装其中。这种结构使永磁体磁场约束在AMS磁体内部,漏磁和磁二极矩比NASA的要求小了一个数量级。”陈和生说。   不久前,AMS–02曾进行模拟空间测试。科学家根据测试结果决定,沿用曾服役AMS–01的中国永磁体,它可以使磁谱仪使用寿命长达18到20年。   此外,AMS-02在AMS-01的基础上增加了若干新的子探测器。其中,中科院高能物理研究所与中国航天科技集团公司的专家和意大利、法国同行共同研制出作为探测器关键部分的电磁量能器。   “电磁量能器能精确测量光子和电子的能量,并排除宇宙线质子的本底,对探测的暗物质粒子十分关键。”陈和生说。   参加AMS02国际合作的国内单位还有东南大学、中山大学、山东大学、上海交通大学和北京航空航天大学。
  • 详解“好奇”号火星车上搭载的分析仪器
    据美国太空网站报道,美国宇航局好奇号火星车将于两个星期后将着陆火星表面,将开始宏伟的火星勘测计划,预计能够持续工作两年时间。但是火星并不缺乏有待发现的谜团,那么,将有哪些仪器为我们揭秘这些谜团?   气象站:负责测量环境变量,生成每日报告,这将是第一份关于火星气象的持续性记录。此外,生成的气象报告还将指引火星车的运作。   激光诱导击穿光谱仪:可以在岩石与土壤中烧灼出孔洞,并远距离检测岩石与土壤的化学成分。该装置的最远工作距离可达7 米。   彩色摄像机组:能以高分辨率拍摄周围环境,也能拍摄岩石与土壤的表面构造。通过这些图像,科学家能重现这些岩石与土壤形成的过程――也许,液态水曾在这一过程中发挥过作用。其中一个摄像机安装在火星车底部,视角向下,它将记录火星车下降、着陆的全过程。   化学-矿物分析仪:能用X 射线照射极细微的粉末样品,形成衍射图,通过这样的衍射图,科学家可以确认所有矿物质的种类。以前的登陆器上搭载的光谱仪只能识别出特定种类的矿物质,例如含铁的矿。   机械臂:可以伸展到2 米长,承载30 千克重的精密装置,用于挖掘孔洞、粉碎岩石。它还配备了一套筛子,可以为火星车上搭载的实验仪器筛选粉末样品。   阿尔法粒子X 光光谱仪:用于就地检测岩石与土壤的化学成分。   火星样品分析系统(SAM)这套仪器:可以进行化学分析。它带有小炉子,可以直接点燃火星物质,或是加入化学熔剂进行加热,使气体逸出 随后,气相色谱-质谱仪对逸出的气体进行分析,重点寻找有机碳。这套仪器也能直接从大气中提取样品。   辐射传感器:负责监测太阳辐射和宇宙辐射。   主动式中子光谱仪(active neutronspectrometer):可以确认火星车下方的岩石和土壤中是否有水。
  • 揭秘好奇号火星11种科学仪器
    “好奇”号火星车,将于11月25日发射升空   “好奇”号携带的仪器ChemCam能够利用激光蒸发30英尺(约合9米)外的岩石。3台光谱摄制仪负责对蒸发的岩石成分进行分析   宇航局“海盗”号飞船拍摄的火星照片。这艘飞船于1975年发射升空   11月28日消息,据美国太空网报道,美国宇航局的“好奇”号11月26日发射升空。这辆火星车重1吨,将把火星探测提升到一个新高度。“好奇”号的体积与一辆汽车相当,是宇航局耗资25亿美元的“火星科学实验室”任务的核心,其主要任务是评估当前以及过去的火星是否支持微生物存在。“好奇”号将于2012年8月登陆火星,利用所携带的11种不同科学仪器帮助科学家解答这个问题。   1.桅杆相机   桅杆相机(以下简称MastCam)是“好奇”号的主要成像工具,负责拍摄火星地貌的高解析度彩色照片和视频,供科学家进行分析。MastCam由两个照相系统构成,安装在“好奇”号主车身上方的一个桅杆上。在“好奇”号在火星表面行进时,MastCam能够获得很好的视野。MastCam拍摄的照片将帮助任务组驱动和操控“好奇”号。   2.火星手持透镜成像仪   火星手持透镜成像仪(以下简称MAHLI)功能相当于一个超级放大镜,允许地球上的科学家更细致地观察火星上的岩石和土壤。这台仪器可以拍摄小到只有12.5微米(不及一根人发的直径)的地貌特征彩色照片。MAHLI安装在“好奇”号的5关节7英尺(约合2.1米)机械臂末端,本身就是一个工程学奇迹。形象地说,这台仪器就是科学家的一个高科技手持透镜,将对准他们希望对准的任何地方。   3.火星降落成像仪   火星降落成像仪(以下简称MARDI)是一台小型摄影机,安装在“好奇”号的主车身上,负责拍摄“好奇”号降落火星地面过程的影像。届时,这辆火星车将借助一个悬浮的火箭动力太空起重机完成降落。MARDI将在“好奇”号距离火星地表1英里(约合1.6公里)或2英里(约合3.2公里)时启动,此时的“好奇”号将丢弃隔热板。在“好奇”号触地前,这台仪器将以每秒5帧的速度拍摄影像。MARDI拍摄的录像将帮助“火星科学实验室”任务组规划“好奇”号的火星之旅,同时为科学家提供登陆地——直径100英里(约合160公里)的盖尔陨坑的地质信息。   4.火星样本分析仪   火星样本分析仪(以下简称SAM)是“好奇”号的心脏,重83磅(约合38公斤),占到“好奇”号所携科学仪器总重量的一半左右。SAM由3个独立的仪器构成,分别是质谱仪、气相色谱仪和激光分光计。这些仪器负责搜寻构成生命的要素——碳化合物。此外,它们还将搜寻与地球上的生命有关的其他元素,例如氢、氧和氮。   SAM安装在“好奇”号主车身内。“好奇”号的机械臂通过车外的一个进口将样本送入SAM。所采集的一些样本将来自于岩石内部,利用机械臂末端2英寸(约合5厘米)的钻头钻入岩石提取。迄今为止,所有登陆火星的火星车都没有安装可提取岩石内部样本的工具。科学家对这个钻头既感到兴奋,又充满期待。“火星科学实验室”项目负责人、宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的乔伊-克里斯普表示:“对于一名研究岩石的地质学家而言,没有什么能够比获取岩石内部样本更让他感到兴奋的了。”   5.化学与矿物学分析仪   化学与矿物学分析仪(以下简称CheMin)可用于确定火星上的矿物类型和数量,帮助科学家进一步了解这颗红色星球过去的环境。与SAM一样,“好奇”号的机械臂通过车外的一个进口将样本送入CheMin进行分析。分析时,这台仪器向样本发射X射线,根据X射线的衍射确定矿物的晶体结构。克里斯普在接受太空网采访时表示:“在我们看来,这就像是在变魔术。”X射线衍射是地球上的地质学家使用的一种重要的分析技术,从未在火星上使用过。CheMin将帮助“好奇”号进一步了解火星矿物的特征,超过它的前辈“机遇”号和“机遇”号火星车。   6.化学与摄像机仪器   化学与摄像机仪器(以下简称ChemCam)可以向30英尺(约合9米)外的火星岩石发射激光,使其蒸发,而后分析蒸发的岩石成分。借助于这台仪器,“好奇”号可以研究机械臂无法触及的火星岩石。此外,ChemCam同样可以帮助任务组在远处确定是否应该派遣“好奇”号前往一个特定的地带进行探测。ChemCam由几个不同组件构成。激光器安装在“好奇”号桅杆上,旁边是一台摄像机和一架小型望远镜。3台光谱仪安装在车身上,通过光纤与桅杆上的设备相连,负责分析蒸发的岩石样本中受激电子发出的光线。   7.阿尔法粒子X射线分光计   阿尔法粒子X射线分光计(以下简称APXS)安装在“好奇”号机械臂末端,负责测量火星岩石和泥土中不同化学元素的数量。届时,“好奇”号将让APXS与样本接触,APXS通过发射X射线和氦核进行分析。这些“弹药”能够将样本中的电子撞出轨道,进而产生X射线。根据放射出的X射线的特征能量,科学家能够确定元素的类型。“机遇”号和“勇气”号安装了早期版本的APXS,用于揭示水在影响火星地貌过程中扮演的角色。   8.中子反照率动态探测器   中子反照率动态探测器(以下简称DAN)安装在“好奇”号主车身背部附近,将帮助火星车寻找火星地下的冰和含水矿物质。这台仪器将向地面发射中子束,而后记录下中子束的反弹速度。氢原子往往延缓中子的速度,如果大量中子速度迟缓,便说明地下可能存在水或者冰。DAN能够发现地下6英尺(约合2米)浓度只有0.1%的水。   9.辐射评估探测器   辐射评估探测器(以下简称RAD)体积与一个烤面包机相当,在设计上用于帮助准备未来的火星探索任务。这台仪器负责测量和确定火星上所有类型的高能辐射,包括快速移动的质子和伽玛射线。RAD的观测数据允许科学家确定宇航员暴露在火星环境下时将受到多大剂量的辐射。此外,这一信息也有助于科学家了解辐射环境对火星生命的产生和进化构成多大障碍。   10.火星车环境监测站   火星车环境监测站(以下简称REMS)安装在“好奇”号桅杆中部,是一座火星天气监测站,负责测量大气压、湿度、风速和风向、空气温度、地面温度以及紫外辐射。所有这些数据汇聚成每日和每季报告,帮助科学家详细了解火星环境。   11.火星科学实验室进入、降落与着陆仪   火星科学实验室进入、降落与着陆仪(以下简称MEDLI)并不是“好奇”号携带的仪器之一。这一装置内置在隔热板中,负责在“好奇”号穿过火星大气层过程中对其进行保护。在“好奇”号穿过火星大气层过程中,MEDLI也负责测量隔热板经受的温度和压力。这些信息将帮助工程师了解隔热板的状况,同时利用这些数据改进未来的火星探测器。
  • “大气细粒子和超细粒子的快速在线监测技术”通过验收
    12月1日,由中科院合肥物质科学研究院安徽光机所承担、北京大学等单位参加的国家863重大项目课题“大气细粒子和超细粒子的快速在线监测技术”在广东鹤山通过了863资源环境技术领域办公室组织的专家验收。   验收会上,来自中科院生态环境研究中心、北京大学、北京市环境保护监测中心、广东省环境监测中心站、中科院大连化物所、上海大学和华东理工大学等单位的专家听取了课题组长刘建国研究员关于课题工作总结及技术研制报告,并在位于鹤山市桃源镇的珠江三角洲大气超级监测站进行了实地考察,查看了课题组研制的双波长三通道气溶胶探测拉曼激光雷达、细粒子谱分析仪、大气OC/EC测定仪、以及振荡天平颗粒物质量浓度监测仪(PM10/PM2.5)等系列大气细粒子监测设备的运行情况。   验收专家组认为,“该课题在宽范围粒径谱的快速分析技术、稳定的场致电离电荷源技术、超高灵敏大气分子拉曼散射信号探测技术、以及OC/EC临界温度的精确选取等关键技术方面取得了突破,关键技术指标达到国外同类产品的先进水平。课题所取得的成果在珠江三角洲大气复合污染立体监测网络构建中发挥了重要作用,并参与了北京奥运会、上海世博会和广州亚运会的空气质量保障,具有显著的社会和环境效益”。   该课题是863重大项目“重点城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范”中第一个通过验收的课题,已通过领域办中期检查和专家评审得到滚动支持,滚动课题“重要大气复合污染物快速在线和时空分布监测技术系统开发”已于年初通过实施方案论证,目前处于实施阶段。
  • 科学家新发现超重元素的六种同位素
    美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室10月26日宣布,该实验室的科研小组发现了部分超重元素的6种同位素。据悉,科学家此次在获得了还未命名的第114号元素的新同位素后,通过观察阿尔法粒子连续性辐射,又发现了第112号元素(copernicium)、第110号元素(darmstadtium)、第108号元素(hassium)、第106号元素(seaborgium)和第104号元素(rutherfordium)的5种同位素。此项研究成果将发表在10月29日出版的《物理评论快报》上。   从新的同位素中获取的信息将有助于科学家更好地认识原子核壳体结构理论,该理论是“稳定岛理论”预测的基础。20世纪60年代,理论物理学家预言,位于质子数为114和中子数为184的双“幻数”球形核附近,存在一个“超重稳定岛”,岛内的元素具有超常寿命。   发现超重元素同位素科研小组的负责人为劳伦斯伯克利国家实验室核科学部重元素原子核与辐射化学组组长海诺尼奇,他同时还是加州大学伯克利分校化学教授。研究文章第一作者为伯克利分校化学系研究生保罗埃里森,他负责对具体实验提出建议并进行管理。尼奇表示,借助实验室的88英寸(约2.2米)回旋加速器,他们对钙48进行加速并撞击充气分离器中的钚242,从而获得了新的超重元素的同位素。这与他们去年证实第114号元素存在时的实验布置类同。   科研小组共有20名成员,他们来自美国劳伦斯伯克利国家实验室、加州大学伯克利分校、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、俄勒冈州立大学、德国GSI亥姆霍兹重离子研究中心以及挪威能源技术研究所。他们中的许多人曾参与了2009年9月第114号元素的确认研究。第114号元素于10年前由俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家分离出来,但直到去年才被确认。   《科技日报》总编辑圈点   看中一件商品后,无论你与卖家如何讨价还价,最终都会在一个相对确定的区间成交,通常不会过于离谱(买房子是例外)。稳定岛理论在生活中的普适性毋庸质疑,但却困扰了核物理领域近半个世纪,至今不得证实。科学家们之所以不离不弃,是因为合成和鉴别双幻核并研究其衰变性质,对于检验超重元素的核结构理论具有特别重要的意义。新近发现这六种同位素让人们再次听到了遥远而真切的呼唤,但愿那依稀可辨的“岛子”不是海市蜃楼。
  • Calpas杂质粒子检测仪国际培训会议
    Calpas国际培训会议 Calpas杂质粒子扫描检测仪是一款用来检测粉末或粒子中的杂质信息的高性能设备,杂质信息包括:颜色、尺寸、形状,同时还能检测粒子尺寸和形状,并自动生成粒径分布报告。 为了更好的服务于中国市场,帮助广大国内客户解决应用及技术需求,韵鼎公司于6月中旬特派技术人员前往韩国进行全面的技术培训,包括仪器功能、应用、参数、硬件等方面。 通过此次培训,首先,韵鼎公司能针我们国内客户的不同产品及检测需求提供最佳检测方案;其次,在售后服务上将拥有强有力的技术支持,让大家买的放心,用的省心!
  • 走进禾工实验室和我们一起探讨塑料粒子水分检测方法
    塑料粒子水分检测的目的:塑料粒子是塑料颗粒的俗称 ,是塑料以半成品形态进行存储、运输和加工成型的原料,是用来生产和注塑塑料制品的原料,广泛应用于各类塑料制品。塑料粒子的产品质量直接影响注塑后产品的质量,水分含量过高,注塑过程中水分就会气化产生气泡,影响塑料制品的外观和机械强度,因此,控制塑料粒子水分含量是控制塑料注塑工艺的一个关键步骤。 常用的水分检测方法:目前市面上常用的塑料粒子水分检测方法为加热失重法,通过将样品加热到一定温度后,水分挥发,样品重量的改变来测得塑料粒子中的水分含量。常用的测量仪器有烘箱加热检测和红外或者卤素水分测定仪(参考型号HM-101X)。由于烘箱检测时间过长,需要人工计算,测量误差也较大,因此烘箱检测的方法逐渐淘汰;而卤素水分测定仪检测时间较短,使用方便,因此很多客户会选择这种方法来进行塑料粒子的水分检测。但是,这种加热失重的方法来进行水分检测的弊端在于,在对塑料粒子的加热过程中,除了水分以外,其中还含有一些挥发性的溶剂和有机组分也随之挥发,这样就造成了水分检测的结果偏高。那么除此之外还有什么更好的方法呢下面我们就跟着周工一起来实验一下卤素水分测定仪与上海禾工研发生产的塑料粒子专用水分测定仪水分检测对比: 检测过程与对比: 我们对客户寄来的塑料粒子样品用塑料粒子专用的卡尔费休水分测定仪AKF-PL2015C和卤素水分测定仪HM-101X进行水分检测。 塑料粒子1 塑料粒子2 AKF-PL2015C测定方法: 打开仪器,点击测量,仪器自动平衡;卡式加热炉设置加热温度为150℃,空气流量为15ml/min,吹扫样品瓶和管路中存在的水分,等待平衡;平衡后将样品瓶移至冷却槽中冷却至室温,用电子天平称取样品,然后在水分仪上点击“测量”,同时将样品瓶装入加热槽,开始测量; 测量结束后将样品瓶移至冷却槽中冷却,进行下一次测试。 塑料粒子1检测图 塑料粒子2检测图 HM-101X测定方法:打开仪器,设置加热温度为150℃;将样品放入铝盘上,点击开始后测量; 测量结束后显示含水量,进行下一次测试。 塑料粒子1检测图塑料粒子2检测图样品来源:江苏某客户环境温度:16 ℃加热温度: 150℃载气流量:15ml/minAKF-PL2015C检测结果样品名称样品质量/g含水质量/μg检测时长测量结果/% 塑料粒子10.2207416.95:120.18880.2421467.25:290.19290.2363458.35:250.1939 HM-101X检测结果 样品名称样品质量/g加热后重量/g检测时长测量结果/%塑料粒子13.1433.1272:200.503.4293.4112:500.523.4193.4012:500.52 AKF-PL2015C检测结果样品名称样品质量/g含水质量/μg检测时长测量结果/% 塑料粒子20.896152.41:430.00581.055149.61:400.00471.009059.41:450.0058 HM-101X检测结果样品名称样品质量/g加热后重量/g检测时长测量结果/% 塑料粒子24.4374.4291:450.183.5653.5581:450.193.9173.9091:400.20 结论:由上述结果可以看出,卤素水分测定仪HM-101X的检测结果比卡尔费休水分测定仪AKF-PL2015C的结果大很多,由检测图片我们也可以看出,塑料粒子加热后除了水分,可能还会有其他挥发性组份挥发,因此加热法的测试结果会比卡尔费休法的测试结果偏大,且卤素加热水分测定仪的测量精度为1mg,远大于AKF-PL2015C的0.1μg 的测量精度。
  • 通用生物传感器实现一“芯”多用,可同时检测8个数量级浓度差异的生物粒子
    研究人员开发了新的信号处理技术,与光流体生物传感器芯片一起使用,以检测浓度变化8个数量级的纳米珠混合物。图片来源:霍尔格施密特/加州大学圣克鲁斯分校美国加州大学圣克鲁斯分校团队在用于检测或分析物质的芯片传感设备方面取得重大进展,为研制高灵敏度的便携式集成光流体传感设备奠定了基础。这些设备即使涉及浓度变化很大且完全不同类型的生物粒子时,仍然可同时进行多类型的医学测试。该研究成果发表在最新一期《光学》杂志上。研究人员将新的信号处理技术应用于基于光流体芯片的生物传感器,能对8个数量级浓度的纳米珠混合物进行无缝荧光检测,将传感器可工作浓度范围扩大了1万倍以上。团队表示,新设备足够灵敏,不但可检测单个生物分子,还能在非常宽的浓度范围内工作,以同时测量和区分多种粒子类型。这一多类型分析测试平台,原理基于光流体芯片,通过用激光束照射粒子,然后用光敏探测器测量粒子的响应来检测粒子。还使得该平台具有执行各种类型分析所需的灵敏度,可检测包括核酸、蛋白质、病毒、细菌和癌症生物标志物等粒子。在这项新工作中,研究人员还开发了一种信号处理方法,得以同时检测高浓度和低浓度的粒子。他们结合不同的信号调制频率:高频激光调制以区分低浓度的单个粒子,低频激光调制以在高浓度下同时检测来自许多粒子的大信号。团队还应用到最近开发的一种极速算法,以实时识别和高精度区分。这种信号分析方法,本质是用不同浓度和各种荧光颜色的纳米珠溶液泵送光流体的生物传感器芯片。目前,其能正确识别浓度差异在混合物中超过1万倍的纳米珠。未来,其将用于分析来自人工神经元细胞组织类器官的分子产物,为人们带来神经源性疾病和儿科癌症等领域的新见解。
  • 2009尘埃粒子和制药用水检测技术交流会即将举行
    “2009 尘埃粒子和制药用水检测技术交流会”将于7月初举行,我们诚邀广大客户报名积极参与此次会议! 哈希公司超纯部门是世界超纯分析行业的领导者,产品广泛应用于制药,电力,电子,饮料等行业。哈希超纯包括一系列的世界著名品牌 Anatel,Met One,Orbisphere,Polymetron等。在全世界各地设有超过80个研发,销售和服务机构。 此次技术交流会特别邀请了美国技术专家Mr.Steve Smith和Mr. Matt Smith,内容主要围绕EUGMP的标准以及对洁净室尘埃粒子检测和USP,EP对于纯水和注射用水对于总有机碳方面的相关要求、控制标准及应用。由于中国新的GMP和药典即将颁布,其中对于尘埃粒子和总有机碳的检测将做多处修改,希望通过这次技术交流会,能够更好地使用户了解在生产过程中有关洁净室及纯水的检测控制和相关要求。 会议内容: 1. 洁净室关于尘埃粒子的检测标准(ISO14644,EU GMP Annex 1)及合理选点 2.符合EU GMP Annex 1的尘埃粒子连续监控系统介绍及应用 3.水系统设计中如何降低纯水系统中总有机碳和电导率 4.USP,EP等各国药典关于总有机碳和电导率的检测要求及控制 会议时间:北京 2009年07月7日 9:00(上午)-15:30(下午) 广州 2009年07月9日 9:00(上午)-15:30(下午) 会议报名及详情敬请致电:锡莱亚太拉斯公司,欢迎广大客户届时光临! 电话:0755-26711168 转市场部 传真:0755-26711337
  • 我国科研人员开发出可精准检测与治疗癌症的纳米粒子
    5 月 7 日消息,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院的周欣研究员团队利用肿瘤微环境与正常组织的差异,开发出了一种可智能识别肿瘤的模块化自组装纳米粒子 GQD NT。这是一种能够实现癌症精准检测与治疗的纳米粒子,可显著降低癌症检测治疗过量使用药物带来的副作用。这种纳米粒子通过在肿瘤中不断变形,延长了粒子内的药物在肿瘤中的驻留时间、增强了药物在肿瘤中的穿透性,以极低的药物剂量实现了癌症光动力疗法的长时磁共振成像检测与高效治疗。图源 Pixabay简单来说,药物过量是造成癌症检测与治疗副作用大的主要原因。这是因为现有药物对病灶的靶向不足,难以富集于肿瘤区域,且在病灶部位停留时间短,需要进行大剂量注射以达到预期成像检测与治疗效果。这里提到的光动力疗法(PDT)是一种新兴的治疗癌症的疗法,因为所使用的光敏剂(PSs)只有在受光照射时才具有活性和毒性,并且具有高度的时空选择性。为了最大化其疗效,通常需要反复应用 PDT 来消融各种肿瘤。然而,由于不断的 PSs 注入导致总剂量过高,会引起严重的副作用。因此,研究人员研发出了一种基于酸度激活的石墨烯量子点纳米转化器 (GQD NT) 作为载体,用于实现长时间肿瘤成像和重复 PDT。在 Arg-Gly-Asp 肽的指导下,GQD NT 可主动靶向肿瘤组织,进而在肿瘤酸性中松弛、增大,从而有望在肿瘤中滞留较长时间。然后,GQD NT 会分解成小块,以更好的方式渗透进肿瘤中。在激光照射下,GQD NT 会产生温和的高温热疗效应,从而提高细胞膜渗透性,并促进 PSs 的摄取。最具突破性的是,制备好的 GQD NT 不仅“打开”了荧光 / 磁共振信号,而且实现了高效的重复 PDT。总的来说,这项研究开发了一种智能载体,通过编程变形增强了 PSs 在肿瘤内积累、保留和释放,从而克服了重复 PDT 中过度注射的障碍。图源 Pexels据称,GQD NT 可以使用十分简易的步骤将药物分子封装于其中,通过肿瘤微环境促发 GQD NT 变形,逐步提高药物在病灶部位的富集浓度。小鼠实验发现,GQD NT 在癌症检测中的造影剂使用量仅为现有临床技术的 6% 至 22%。在注射后 4 至 36 小时内,肿瘤部位的造影剂与正常组织对比度高,边界明显,极大延长了磁共振成像时间。团队基于 GQD NT 设计的光动力学治疗方法,单次光动力学治疗后,肿瘤体积下降 82%,两次光动力学治疗后,肿瘤被完全消融。在实验中,光敏药物的总剂量降至 1.76 至 3.50 微摩尔 / 千克的极低水平,与文献报道相比降低了 90%(单次治疗)至 95%(两次治疗),且所用的低剂量激光不会造成皮肤损伤,有望克服光动力学治疗中光敏药物过量的问题。
  • 塑料粒子及PVC粉末黑点外观检测仪一体机面世
    近日,卡尔帕斯(塑料黑点缺陷扫描仪厂家)总部传来消息,用于检测塑料树脂黑点和PVC黑点杂质的产品在一台机上自由切换的技术完美解决。 塑料树脂粒子表面外观上会出现黑点、黑斑点,甚至整颗都是色粒,将粒子快速挑选出来并进行分析是几乎每个工厂质检部门都希望的事情,用人眼按照现行国标1公斤的方法,量太大,重复性差,颗粒外观仪器法国家标准在2016韵鼎公司承办至今仍在推荐,黑点缺陷扫描仪检测技术也越来越好,快速、重复性高。 PVC粉末中也经常存在黑点或杂质,很多生产厂在经过对比后,选择卡尔帕斯黑点缺陷扫描仪的产品。 有些客户两种产品都有,虽然原来的技术也是一台主机就可以测量塑料粒子和PVC粉末的黑点外观,但需要更换备件,现在两者的一体化设计让这类客户非常方便测试。 到目前为止,卡尔帕斯黑点缺陷扫描仪产品多模块化的设计可以自由组合完成客户任意对颗粒或粉末样品中黑点、黑斑点、色粒、纤维、拖尾、连粒及塑料膜上鱼眼的快速测量、评估。
  • 用于表面增强拉曼散射检测的半包裹金纳米粒子
    研究人员一直在努力开发高度可靠和灵敏的表面增强拉曼散射(SERS)基底,用于检测复杂系统中的化合物。在这项工作中,我们提出了一种用不完全包裹的普鲁士蓝(PB)构建Au核的策略,用于高可靠性和高灵敏度的SERS衬底。包裹的铅层可以提供内标(IS)来校准SERS信号浮动,而金岩心的暴露表面提供增强效应。信号自校准和增强之间的平衡(因此SERS可靠性和灵敏度之间的折衷)通过Au核上PB层的近似半包裹配置(即SW-Au@PB)来获得。提出的SW-Au@PB纳米粒子(NPs)表现出与原始Au NPs相似的增强因子,并有助于使用R6G作为探针分子的校准SERS信号的超低RSD (8.55%)。SW-Au@PB NPs同时实现的可靠性和灵敏度还可以检测草本植物中的有害农药残留,如百草枯和福美双,平均检测准确率高达92%。总的来说,这项工作主要为不完全包裹的纳米粒子提供了一种可控的合成策略,最重要的是,探索了在具有不同溶解度的危险物质的精确和灵敏的拉曼检测中的概念验证实际应用的潜力。a)IW-金@PB纳米颗粒的制造。b)IW-金@PB纳米粒子系统信号自校准能力的原理。c)模拟原始金纳米颗粒、IW-金@PB纳米颗粒和基于核壳的FW-金@PB纳米颗粒的局部电场分布。d)IW-金@PB纳米颗粒的拉曼光谱。e)具有不同铅包裹度的IW-金@PB纳米颗粒的典型TEM图像,包括LW-金@PB、SW-金@PB和NFW–金@PB纳米颗粒。f)原始金纳米颗粒、PB纳米颗粒和具有不同PB层包裹程度的IW-金@PB纳米颗粒的紫外/可见吸收光谱。g)关于IW-金@PB纳米颗粒红移的吸收光谱的放大图。R6G的典型SERS光谱,其中原始Au NPs、LW-Au@PB NPs、SW-Au@PB NPs和NFW–Au @ PB NPs作为SERS基底。b)当在硅片上蒸发SW-Au@PB NPs/R6G时,R6G特征峰(612cm-1)和IS峰(2155cm-1)的SERS强度以及它们在随机选择的15个点上的强度比。c)当在硅晶片上蒸发Au NPs/R6G时,R6G特征峰(612cm-1)的SERS强度穿过随机选择的15个点。d)硅晶片上SW-Au@PBNPs分布的典型SEM图像。e-f)硅晶片上蒸发的SW-Au@PB NPs/R6G (e)的校准SERS信号和Au NPs/R6G (f)的SERS信号的映射结果。g)疏水纸上SW-Au@PB NPs分布的典型SEM图像。h-I)SW-Au @ PB NPs/R6G(h)的校准SERS信号和Au NPs/R6G (i)的SERS信号在疏水纸上蒸发的映射结果。a-b)在硅片(a)和疏水纸(b)上具有不同R6G浓度的SW-Au@PB NPs/R6G的典型SERS光谱。c)R6G特征峰的校准SERS强度与R6G浓度的对数之间的对应关系。d)基于SW-Au@PB NPs和疏水纸,跨10个批次的R6G特征峰的相对SERS强度,在每个批次中随机选择5个点。e)长期储存SW-Au@PB NPs和疏水纸后R6G的典型SERS光谱。f)长期稳定性试验中R6G特征峰的相应相对SERS强度。a)基于SW-Au @ PB NPs/疏水纸系统的不同浓度百草枯的典型SERS光谱。b)百草枯特征峰的相对SERS强度与百草枯浓度对数的对应关系。c)基于SW-Au @ PB NPs/疏水纸系统的不同浓度的福美双的典型SERS光谱。d)福美双特征峰的相对SERS强度与福美双浓度的对数的对应关系。三种草本植物中百草枯(e)和福美双(f)的典型SERS光谱。相关成果以“Semi-wrapped gold nanoparticles for surface-enhanced Raman scattering detection”,发表在国际学术期刊“Biosensors and Bioelectronics”上。
  • 搭载质谱仪的“卡西尼”号探测器检测到神秘粒子
    p   近日,美国宇航局(NASA)的“卡西尼”号探测器还在继续产生着令人惊讶的发现,而早在一个多月前,这架探测器已经在任务结束后于土星大气中烧毁。来自“卡西尼”号探测器的新数据表明,土星的宏伟光环正在将微小的尘埃颗粒注入到行星的上层大气中,从而形成了一种复杂且意想不到的化学混合物。 /p p   “卡西尼”号探测器上的一台质谱仪检测到这种奇特的化学物质——该探测器在最后的5个月里一直在土星和土星环之间环绕飞行。 /p p   马里兰州劳雷尔市约翰· 霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Mark Perry说:“我们真的是中头彩了。”10月17日,他在犹他州普罗沃市召开的美国天文学会行星科学分部的一次会议上报告了这一发现。 /p p   该项目科学家曾希望“卡西尼”号探测器的质谱仪能够在土星和土星环之间发现水分子的特征。在上世纪七八十年代,NASA的先驱者号探测器和旅行者号探测器在土星的最上层大气中发现了比预期更少的带电粒子。在这些数据的基础上,研究人员在1984年提出,脱离土星环的水分子——主要以冰的形式——起到催化剂的作用,将带电粒子从大气中分离出来。“卡西尼”号探测器的最后几个月给了科学家们第一次直接测试这个想法的机会。 /p p   但吸引卡西尼团队的并不是突然出现的水的证据。质谱仪的数据揭示了一个巫师般存在的化学物质,其中包括甲烷,这种分子可能是一氧化碳和更复杂的分子。这些化学物质的浓度在土星的赤道和高海拔地区是最大的,这表明这些物质正在从土星环中脱落。 /p p   “卡西尼”号探测器进入土星大气层的深度越深,测量值就愈发奇怪。Perry对与会者说,“卡西尼”号探测器以最近距离掠过土星表面揭示了大量的重分子。科学家还没有确定每种分子的类型,但很明显,除了水之外,还有很多其他分子。 /p p   通过分析可能从土星环上脱落的物质的类型,Perry的研究小组得出结论,这些碎片必定是微小的尘埃颗粒的片段,这些颗粒的尺寸仅为1至10纳米,但相对较重。当这些粒子从土星环上落下并撞击“卡西尼”号探测器的质谱仪时,它们被粉碎成小碎片。 /p p   这些粒子究竟是如何从土星环飘落到大气层的还有待观察。“我们有很多工作要做,以了解它们是如何到达那里的。”Perry说,“没有一个模型能预测到这一点。” /p p   在这些最后的俯冲过程中,“卡西尼”号探测器沿着土星的引力牵引,以每秒钟30公里的速度加速,这一速度超过了质谱仪设计所能承受的4倍之多。“这些速度比它所经历的任何时刻都要高。”Linda Spilker说,他是加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的行星科学家,也是卡西尼项目科学家。 /p p   在如此巨大的速度下,“卡西尼”号探测器所撞击的任何东西都会分裂成碎片。 /p p   今年9月15日凌晨4时55分,数百名科学家见证了“卡西尼”号探测器在火焰中涅槃。“卡西尼”号探测器在土星的大气层中解体,这样做是为了防止探测器污染土星的卫星,包括土卫六和土卫二,这些卫星上可能存在生命迹象。 /p p   “卡西尼”号探测器1997年10月15日发射升空,沿途造访过金星、地球、月球、小行星和木星,并于2004年抵达环土星轨道。近20年间,“卡西尼”探测任务大幅刷新了人类对土星的认识,包括它的复杂光环、类型多样的卫星体以及磁场环境等。它曾获得一系列重大发现,如土卫二存在全球性海洋、土卫六上存在液态甲烷海洋、在土卫二喷出的羽流中探测到氢等。 /p p   与土星相伴的13年间,“卡西尼”号探测器曾发回大量数据资料,仅图像就差不多40万张。科学家依据这些信息,已发表了约4000篇科学论文。NASA还依据这些信息设计了前往木卫二的探测计划,以及未来十年间的其他太空探测项目。 /p p   尽管“卡西尼”号探测器已经结束了自己的使命,但科学家表示未来仍有可能带来重大发现,例如,来自探测器的数据将有助于确定土星环的实际年龄及其磁场的持久性。 /p p   (原标题:土星大气发现神秘粒子 卡西尼数据显示或来自土星环) /p p /p
  • 可穿戴的光学粒子计数器 监测身边环境数据
    身在污染区域的人们,每天要忍受空气中超标的有害颗粒物,因此能够随时了解周围环境和空气质量,显得十分必要。可穿戴的智能环境监测设备 TZOA 旨在通过提供环境数据,提高人们对环境的认识以及帮助改善健康生活习惯。   TZOA 就像一个徽章,你可以把它别在衣服、鞋子、包包上,这个光学粒子计数器会为你搜集全市的空气环境质量数据,并在配套 app 上直观地显现。无需昂贵、复杂精密的仪器,身边的辐射、空气质量以及紫外线指标等环境信息都触手可得。   TZOA 会为你标出实时的污染区域和未污染区域,用户可以根据这些信息选择散步等户外运动的目的地和路线。当身处地环境污染等级提高,空气质量低下时,TZOA 将发出警告,并建议用户更换场所。当然 TZOA 也可以监测室内的数据,帮助你控制家里的空气质量。      对于 TZOA 的理念,设计者 Afshin Mehin 表示:我们希望设计一款可穿戴设备和 app ,从而让人们以新的方式认识身边的环境,并把空气当做弥足珍贵的资源来对待。   TZOA 还在 Kickstarter 众筹,目前已经获得了许多支持,有望于 2015 年的 8 月出货。不过,当你身处一个无论走到哪里都是重度污染的城市&hellip &hellip TZOA 就也帮不了你了。
  • 阿尔法莫斯在Pittcon2011上推出“视觉分析仪”
    近日,阿尔法莫斯宣布将在Pittcon2011上推出了“IRIS视觉分析仪”。 已经是气味和味道数字化专家的阿尔法莫斯再次创新:利用新的仪器和电子眼推出视觉分析仪,使得公司扩大了感官分析工具的范围。   新开发的IRIS视觉分析仪旨在分析复杂的食品和包装产品(例如萨饼、饼干、现成的饭菜、谷类混合物等)。仪器的特点是以类似于人类视觉感知的方式进行工作:首先检测系统(实际是一个CCD相机)分析样品的颜色和形状,再将这些信息送给计算系统,再与标准进行分析比较。   该分析仪可以用于产品研发和在线质量控制:   (1)适口性评估复杂的食品或包装产品;   (2)监测产品的稳定性和保质期(成熟,鲜度);   (3)过程监控(烹饪、烘焙、混合等);   (4)质量控制和常规批量一致性测试;   (5)表面均匀性分析;   (6)分析消费者的视觉喜好。
  • 检测癌细胞新方法:让纳米粒子进入体内
    在实验时,颗粒会依附于血液样品中的每一个单独的癌细胞上,然后会发光。通过激光的辅助可以检测到癌细胞或对其分类。因为有很多不同类型的癌细胞,其中有一些癌细胞远远比其他的更加致命,通过使用这个技术可以检测到这些更致命癌细胞并采集它们,因为这些细胞在采集之后还可以在培养皿中进行培养,用纳米颗粒还可以在给病人真正治疗前,更容易地测试一些潜在的治疗方案。      研究人员表明,目前该纳米颗粒可检测小鼠不同类型的乳腺癌细胞。他们还表明,纳米颗粒在添加进人类血液后也能识别出乳腺癌细胞。他们下一步是确定该颗粒能否从患者体内提取的血液样本中发现癌细胞。   每个纳米耀斑都是由金色涂层的荧光微粒与DNA片断共同组成的。DNA被选择为对应于在特定的癌症细胞中发现的RNA。一旦引入到血液样本中,纳米颗粒就会进入癌细胞而且纳米颗粒的DNA将结合到靶RNA上,从而触发荧光微粒的释放,从而导致癌细胞发光。可以通过将不同的DNA片段与不同颜色荧光微粒和结合来检测不同类型的癌细胞。   范德比尔特大学生物医学工程的教授Melissa Skala表示,循环肿瘤细胞是最致命的一种癌细胞,因为它们会使癌细胞扩散。而这样的细胞,要发现它们是极具挑战性的,因为它们存在的数量非常的少。   其他的研究人员也正在开发类似的方法来检测循环肿瘤细胞,不过他们通常是使用纳米颗粒与肿瘤细胞的表面进行结合。而这种新方法具备了两个潜在的优点,第一点是用这种方法使得我们能够更好地区分各种癌细胞 第二点是用这种方法仍然可以保持细胞存活,这样的话它们可以人为培养,而其他方法都趋向于破坏细胞。   此前也有国外媒体报道称,Google X实验室也正在开发一种微型磁性纳米粒,可以巡查癌症、心脏病等致命疾病的早期迹象。为了展开项目研究,Google已经招募100多位专家,项目涉及的学科包括天体物理学、免疫学、生物学、肿瘤学、心脏病学和化学领域。Google所研发的技术就是我们上述所提到的纳米微利依附于人体内的细胞、蛋白质和其它分子上。Google会让患者通过服用药丸的方式来使用其纳米粒子。   要让基于纳米耀斑的测试获得治疗乳腺癌或其他类型疾病的临床治疗许可,仍然需要等待几年时间。正是因为该技术允许我们在实验室培养或测试特定类型的癌细胞,所以在正式应用于临床之前,通过纳米耀斑这种方法可以让人类更好地了解癌症并帮助人类发现新的治疗药物。
  • 民进中央建议尽快制定细粒子污染物监测标准
    民进中央建议尽快制定细粒子污染物监测标准   改进大气环境质量评价体系   在正在召开的全国政协十一届四次会议上,民进中央提出提案建议,希望借鉴国际上空气质量监测评价的一些通行做法,对我国现行的空气质量标准和评价(API指数)体系进行修改完善。   大量研究表明,当前我国的大气污染结构已由过去的煤烟型污染转变为煤烟型和汽车尾气复合型污染,具体表现为二氧化硫、二氧化氮、挥发性有机物(VOC)、可吸入颗粒物(PM10)和细粒子(PM2.5)等多种污染物都以高浓度同时存在的污染状况。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,肉眼无法看见,是导致黑肺和灰霾天的主要凶手。   早在上世纪90年代,中国就已有地方对PM2.5进行监测。数据显示,当时在广州等地的监测结果显示,4城市的PM2.5年均值为46~160微克/立方米,是美国标准值的3~10倍。进入2000年后,这一状况更为恶劣。环保部2009年撰写的《国家污染物环境健康风险名录》中显示:根据中国部分城市地区大气PM2.5近10余年的监测发现,北京等大城市PM2.5的质量浓度已经超过了100微克/立方米,是美国标准值的6倍。   民进中央认为,大量研究结果显示,灰霾天气的根本原因是由细粒子(PM2.5)污染造成的。城市空气质量等级通过可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮三项指标计算得到的空气污染指数来确定。由于计算API指数采用的大气颗粒物指标是PM10,并未将PM2.5纳入API指数中,这就难免有“灰霾常常有,空气照样优”的现象出现。   民进中央同时指出,由于我国的大气污染状况已由过去的煤烟型污染转变为煤烟、汽车尾气等复合污染,在主要控制煤烟型污染的背景下建立的环境空气质量标准及评价(API指数)体系,已很难真实反映出当前我国的大气环境质量状况及其对人体健康和生态等方面的影响。   据了解,在15年一次的《环境空气质量标准》修订中,环保部在征求各方意见后只对此设立了参考限值,并未纳入强制性限制。目前这一指标的监测并没有在国内全面进行,也没有公开相关数据。对此,民进中央建议,尽快制定PM2.5的空气质量标准,开展PM2.5常规监测 将PM2.5纳入空气质量评价(API指数)体系,以便更好地向社会公众反映我国当前的空气质量和灰霾天气 将地面大气臭氧纳入环境空气质量评价(API指数)体系 在控制煤烟型污染的同时加强机动车尾气的管理,适时调整提高我国现行《环境空气质量标准》中二氧化氮和大气臭氧的标准限值。
  • 思百吉旗下粒子监测系统公司(PMS)收购洁净室环境监测和控制服务商EMS
    近日,思百吉集团旗下粒子监测系统公司(Particle Measuring Systems, Inc. 简称“PMS”)宣布收购环境监测服务公司和EMS粒子解决方案有限公司及其母公司(统称EMS)。EMS成立于1988年,总部位于爱尔兰都柏林,是洁净室行业的领导者,为客户提供完整的洁净室监测和控制解决方案和服务,并确保从设计到过程控制的质量。PMS是洁净室和无菌生产环境污染监测和控制的市场领导者,该公司结合了一流的领域知识、技术和服务,成功满足了生命科学、半导体和电子终端市场的监管要求,并提高了客户的产品产量。为了实现长期可持续增长战略,2022年,思百吉集团不断调整优化企业结构,成立了思百吉科学(Spectris Scientific)与思百吉动力(Spectris Dynamics)两大业务平台。马尔文帕纳科(Malvern Panalytical)和粒子监测系统公司(PMS)组成Spectris Scientific部门,将更加聚焦于精密测量技术,结合行业领先的专业知识,为客户提供更高附加值的产品和服务。此次收购符合PMS的战略,即直接进入每个主要的地理市场,以先进的污染监测和控制解决方案为客户提供最佳支持和服务。而EMS在支持英国和爱尔兰的无菌制药和半导体客户方面拥有强大而悠久的成功记录。PMS已经与EMS合作了近30年,作为这些战略区域客户的独家销售和服务渠道。EMS对PMS业务的了解有望为客户和员工带来无缝集成体验。EMS董事总经理Dave Nolan表示:“在过去的30年里,EMS的发展令人欣慰,对于我们的组织来说,这是令人兴奋和自然的下一步,我期待着继续成为这个伟大团队的一员。”“我们一直在寻找方法,为客户提供更好的解决方案,同时保持我们强劲的增长轨迹,并被员工认可为首选雇主。” PMS临时总裁Mark Fleiner表示,“收购EMS有助于我们实现这些目标,同时也为这一战略地理区域的服务和解决方案的连续性做好准备。”
  • "好奇号"携尖端仪器 追寻火星生命
    “好奇号”火星车的大小几乎相当于一辆SUV,质量是前两部火星车的五倍。它携带的设备是迄今为止送往火星的最为专业和先进的仪器。 (NASA官方网站/图)   与勇气号和机遇号用气囊包裹着落地不同,好奇号采用了一种更新颖的着陆方式,就好像是用起重机吊着着陆一样。 (NASA官方网站/图)   体积相当于一辆SUV,满载最先进的仪器   与2004年登陆火星的勇气号和机遇号相比,刚升空的好奇号要比它们大得多。当它于2012年8月抵达火星后,将以前所未有的精度寻找火星上可能存在过的水的痕迹,以及其他生命存在的基础。   2011年11月26日,美国宇航局的“火星科学实验室”在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,开始了它前往火星的八个半月的太空飞行。   “火星科学实验室”的外形是一辆火星车,它也被叫做“好奇号火星车”(Curiosity Rover)。与2004年登陆火星的勇气号和机遇号两辆火星车相比,好奇号要比它们大得多。它的大小几乎相当于一辆SUV,质量是前两部火星车的五倍。   “我们将世界上最先进的科学实验室送往了火星,这让我们非常兴奋。”美国宇航局局长查尔斯博尔登(Charles Bolden)表示,“火星科学实验室将告诉我们一些我们想要知道的关键信息,在它促进科学发展的同时,我们也会发展载人登陆那颗红色星球的能力,以及前往其他我们从未去过的目的地的能力。”   自二十世纪初期开始,人们凭着望远镜中看到的火星影像和头脑中的想象,认为火星上可能存在生命,乃至火星人。然而,当最早的着陆探测器海盗1号和2号在1976年触及火星表面的时候,人们大失所望。   “来自海盗2号(的照片)显示了一个寒冷、贫瘠、干燥、显然死掉了的行星。”美国宇航局火星探测项目科学总监迈克尔梅耶(Michael Meyer)说,“就像你能想象到的那样,人们对火星探测的热情随之一落千丈。”   然而,也是在同一时期,科学家在地球海洋底部的深海热泉里发现了极端微生物的存在。“由此开始,科学家开始了一系列在极端环境中寻找生命的研究。从这些研究中我们了解到,生命可以适应各种环境,看起来唯一必需的要素就只有液态水。”梅耶说。   1996年,美国宇航局发射了火星全球勘探者号探测器。这开启了新的探索火星的时期,一系列的轨道器和着陆器被送往火星。探测的结果让科学家了解到,火星并不是海盗号眼里那个“死掉了的行星”,它其实蕴藏着活力。   自那时起,美国宇航局火星探测任务的科学目标就围绕考察火星是否曾经支持生命存在而进行,此次的好奇号火星车亦进一步推进美国宇航局“跟着水走”的战略。当它在2012年8月抵达火星后,将用一个火星年(687个地球日)的时间以前所未有的精度寻找火星上可能存在过的水的痕迹,以及其他生命存在的基础。   2004年登陆火星的勇气号和机遇号火星车已经发现,火星在过去曾经是温暖和湿润的,甚至可能存在过海洋。但是后来它的环境发生了巨大的转变。   尽管过去十年里探测器已经发现了粘土、硫酸盐、水道等令人期待的火星环境特征,但博尔登称:“我认为好奇号火星车是自海盗号以来第一部追寻火星生命问题的探测器。”   全新的着陆方式   好奇号的降落点位于火星的赤道地区,它在明年落地时正值火星南半球的深冬季节。降落点位于一个叫做盖尔的陨石坑(Gale Crater)。与勇气号和机遇号用气囊包裹着落地不同,好奇号采用了一种更新颖的着陆方式,就好像是用起重机吊着着陆一样。通过这种方式,项目人员希望能够把探测器的着陆点控制到一个更小的区域内。   当探测器经过长途跋涉,到达火星上空131千米的时候,它就进入了所谓“进入、下降和着陆”(EDL)阶段。这个阶段大约持续7分钟,但实际的情况取决于届时火星上的风速等大气条件。   “任何进入、下降和着陆火星的过程都是一个让你忍不住咬指甲的阶段。那不是一个没有风险的环境。”火星科学实验室项目经理皮特泰辛格(Peter Theisinger)在发射前的发布会上说。   好奇号火星车是被防护罩包裹着进入火星大气层的,外观就像一个陀螺。在进入大气层之前九分钟,“陀螺”背壳上的推进器会将整个探测器的姿态调整成隔热罩面对大气层。这项调整完成之后,探测器会从背壳上释放出两个钨制的配重,每个配重有75千克,以这种方式来改变整个探测器的重心位置。这是为了让探测器做好与火星大气冲击的准备。   在探测器进入到火星大气层顶部之后,背壳上的推进器会再进行一系列的喷射,以调整探测器的飞行角度和方向。这会让探测器呈“S”形路径飞行,这种飞行方式一方面会减少探测器下降过程的水平距离,同时也能够修正由风造成的偏移。这个过程被称为“制导进入”,它由探测器根据实时探测到的信息自动完成。   “与之前的火星任务相比,制导进入技术让探测器对不可预测的大气条件产生更为灵敏的应对。”美国宇航局在一份介绍材料中写道。   探测器在着陆前的减速过程中,90%的贡献都来自火星大气的摩擦力。隔热罩承受到的最高温度会出现在进入大气层后80秒,大约有2100摄氏度。   然后探测器还有一次调整重心的动作,这次是在降落伞打开前,它丢掉六个配重,将重心调整回到对称轴上。   当探测器到达距离火星表面11千米的高度时,降落伞打开。24秒之后,隔热罩脱离。此时,好奇号仍然蜷缩在背壳之中,位于8千米的高度。与此同时,好奇号所携带“火星下降摄影机”苏醒过来,开始工作。它将下降过程拍摄成视频传回地球,一方面供互联网上的“粉丝”们观看,另一方面,这段视频也以更高的分辨率拍摄了着陆点的环境,让科学家能够依据它来制定出好奇号最初的活动路线。   再过几十秒,探测器下降到1.4千米的高度时,背壳也会分离,此时探测器以每秒80米的速度下降。探测器上安装的八台制动火箭开始喷射,为探测器进一步减速,直至下降速度降低到每秒0.75米。   好奇号所携带的科学仪器是在2004年确定的,当时美国宇航局从征集来的方案中遴选出了八个装置,外加一台来自西班牙和一台来自俄罗斯的装置,一共10台。“当宇航局确定了任务的目标和相应的科学仪器时,我们就看出我们得制造一部很大的火星车。很明显的一点就是,你没法用气囊让这样大的火星车成功着陆。”泰辛格说。   “如果你想一下的话,”他继续说,“只有两种推进型方式将火星车着陆:要么把火星车放到推进系统上面,要么把火星车放到推进系统下面。”如果选择前者的话,那么落地之后如何让火星车开下来将会是个令人头疼的问题。   于是,“空中起重机”(sky crane)的概念诞生了。“起重机”在距离地面20米时释放出尼龙绳,吊着好奇号下降,同时八台制动火箭中的四台熄火。这时好奇号已经不再蜷缩在背壳之内了,场面有点像直升机吊装货物,但直升机被换作了四脚喷火的飞行器。   在接触地面之前,好奇号的轮子伸展开来,一旦它们触及地面,尼龙绳便会断开连接,“起重机”飞到150米乃至300米开外,完成任务。   然后,电脑从“进入、下降和着陆状态”转换为“地表状态”,好奇号开始它在火星表面的探索工作。   尖端仪器   好奇号带上火星的设备是迄今为止送往火星的最为专业和先进的仪器。它“头”上的两个眼睛是两部相机,其中一部能够跨越七个足球场的距离分辨出对面放的是篮球还是足球。另外一部在好奇号抵达一个新地点的时候,能够用25分钟拍摄150张照片,然后合成一幅全景照。   这两部相机能够拍摄出彩色照片,但是其原理与以往送往火星的CCD相机有所不同。以往的相机是用不同的滤光镜拍摄一系列照片,然后地球上的科研人员将这些不同颜色的照片合成为彩色照。而好奇号的CCD能够在一次曝光中直接获得红绿蓝三种颜色,它所得到的照片会更加接近人眼的视觉。   好奇号还携带了一个被叫做“化学相机”的仪器,它能够发射出激光,击中7米之外的岩石或土壤。被激光击中的物质会产生出等离子体,而“相机”通过观测等离子体的光谱,来测定目标物的成分。设备中的分光仪能够测定6144个不同波长的光,而不同的物质被离子化后所发出的光具有特定的波长。这部化学相机的射程足以帮助科学家寻找下一个近距离采样和分析的目标。   “假如岩石表面附着了尘土或者有了风化外皮,那么(好奇号)可以发射数百次重复的激光脉冲来把表层打掉,以测量到内部成分,并可就内部和表层的成分进行对比。”美国宇航局的材料介绍说。   另外一部“阿尔法粒子X射线分光仪”则能够在10分钟的快速检测中,探测到岩石中含量低至1.5%的成分。如果给它三个小时时间,它就能够探测到含量在万分之一量级的物质。它尤其对于硫、氯、溴等与盐的生成密切相关的物质敏感,从它们中可能会看出是否曾经与水发生过作用。   好奇号有两部直接分析岩石和土壤样本的仪器,分别是“化学和矿物学分析仪”和“火星样本分析设备”。   好奇号的机械臂上有钻头和小勺子,对于岩石,它会用钻头获取样本 对于土壤,用小勺子就可以了。取得样本后,机械臂上的筛子能够把直径大于 150微米的颗粒剔除掉。完成这一步后,机械臂把样本倒入“化学和矿物学分析仪”的入口漏斗,然后通过震动让这些样本进入到仪器里。   在“化学和矿物学分析仪”的内部,有32个像衬衫纽扣一样大的小盒子,它们是用来盛放样本的。它们安装在一个转轮上,这样就可以通过转动轮子来让任何一个小盒子位于X光的照射之下。从地球出发时,小盒子中已经有5个装上了地球的样本,这是用来做校准的。   检测使用了X光衍射的方法,这也是第一次在火星任务中使用这种方法。负责该仪器的首席科学家自1989年以来就在研制X光衍射设备,他的很多技术已经商用,尤其是在发展中国家进行假药筛查。   “火星样本分析设备”是整个火星车上最大设备,有一个微波炉那么大。如果是在地球上的实验室里,它所集成的那些仪器能会占很大的空间。它包括了一台质谱仪、一台激光分光仪和一台气相色谱仪。   根据美国宇航局相关材料介绍,与当年登陆火星的海盗号相比,好奇号的“火星样本分析设备”在三个方面具有优势。首先,好奇号具有更好的机会。它的选址综合了近年来的发现,选择的是希望最大的区域。它也有更好的机动性,还可以钻取岩石样本。其次,“火星样本分析设备”的灵敏度大为提高,能够探测到含量低至十亿分之一的有机物质。第三,它使用的衍生技术让仪器的识别范围更广。   在寻找水的努力上,好奇号还有一件利器,叫做“动态中子返照率设备”。这种设备实际上早先在地球上是用于石油勘探的,它发射出中子,然后通过观察中子与氢原子核相互作用后发生的能量变化来确定氢的存在。后来科研人员将它重新设计后用于月球和火星探测。在2002年,火星奥德赛号探测器曾经用这种设备发现了火星高纬度地下的水冰。   好奇号全副武装,做好了一切寻找火星水和有机分子的准备。但科学家们并不确定他们真的能找到任何东西。“尽管火星上可能存在过生命这一点能够激起兴趣,如果发现火星上的条件不适合生命存在也是有价值的,这会有助于研究火星和早期地球之间的不同点和相似点。”美国宇航局强调。
  • 美资企业选用我公司AKF-PL2015C塑料粒子检测水分测定仪
    近日,著名汽车零部件厂商,世界传感器和控制器设计及制造领域的领导者,纽约证券交易所上市公司,美资企业森萨塔科技采购我公司AKF-PL2015C塑料粒子检测专用水分测定仪,用于在该公司江苏宝应工厂监测塑料原料中的水分。森萨塔科技技术人员在前期售前沟通中,以实际需求为出发点,认真核对产品技术指标,适用范围和安装调试确认条件,并没有因为我们是国产仪器排除在外,使我们在和进口仪器在同一标准商上进行公平竞争,最终中标该项目。仪器已经于10月10日调试完毕,目前正常工作。客户概况:森萨塔作为世界传感器和控制器设计及制造领域的领导者,其产品在全球应用范围极为广泛。公司生产 制造的传感器和电保护器产品工艺先进,被应用在汽车、暖通及空调设备、家用电器、航空设备和工业设备等诸多领域。森萨塔一贯重视高速增长的市场领域的新产品开发。卓越的传感器和电保护器产品为世界各地的人们提供安全、高效的生活。森萨塔全球雇员超过10000人,分布在美国、荷兰、匈牙利、日本、墨西哥、巴西、马来西亚、韩国和中国。目前,公司在中国拥有两个大型生产制造工厂和一个业务中心,即森萨塔科技(常州)有限公司、森萨塔科技(宝应)有限公司和森萨塔电子技术(上海)有限公司。
  • 英国Alphasense光离子PID传感器:环保监测领域的创新之选
    随着工业化和现代化的快速发展,环境污染问题日益凸显,环保监测成为了保障生态安全和可持续发展的重要手段。在众多环保监测设备中,PID(Photo Ionization Detector,光离子化检测器)传感器以其独特的技术优势,在环保监测领域发挥着至关重要的作用。英国Alphasense光离子PID传感器:环保监测领域的创新之选一、PID传感器的工作原理与特点PID传感器是一种基于紫外线光电离技术的气体检测器,它能够测量极低浓度的挥发性有机化合物(VOCs)。当PID传感器工作时,紫外线光源会发出特定波长的光,使通过检测器的气体分子发生电离,产生微小的电流。这种电流与气体浓度成正比,通过测量电流大小,PID传感器可以准确计算出气体浓度。PID传感器具有灵敏度高、响应速度快、测量范围广等特点。它能够检测ppb(十亿分之一)级别的VOCs浓度,对于一些有毒有害的有机物质,如苯、甲苯、二甲苯等,PID传感器能够迅速做出反应,为环保监测提供及时准确的数据支持。二、PID传感器在环保监测领域的应用室内空气质量监测:PID传感器可用于检测室内空气中的VOCs浓度,评估室内空气质量。在装修、家具制造等行业中,PID传感器可以帮助企业了解生产过程中产生的有害气体浓度,从而采取相应的措施降低污染排放。工业园区废气排放监测:工业园区是环境污染的主要来源之一。PID传感器可以实时监测废气排放口的气体浓度,判断废气是否符合排放标准。对于超标排放的企业,环保部门可以及时采取措施进行整改。机动车尾气检测:机动车尾气是城市空气污染的重要来源。PID传感器可用于机动车尾气检测站,实时监测车辆尾气中的VOCs浓度。通过对尾气排放的严格监管,可以有效减少机动车对环境的污染。应急监测与事故处理:在环境污染事故发生时,PID传感器能够迅速响应,提供及时准确的数据支持。通过监测事故现场的气体浓度变化,环保部门可以制定有效的应急处理方案,减少事故对环境和人体健康的影响。三、PID传感器在环保监测领域的重要性英国Alphasense光离子PID传感器:环保监测领域的创新之选提高监测精度:PID传感器具有极高的灵敏度和准确性,能够准确的测量极低浓度的VOCs。这对于及时发现和处理环境污染问题具有重要意义。促进环保管理:PID传感器在环保监测领域的应用,有助于企业了解自身生产过程中的污染排放情况,促进企业加强环保管理,降低污染排放。同时,环保部门可以通过PID传感器实时监测企业废气排放情况,确保企业遵守环保法规。英国Alphasense光离子PID传感器:环保监测领域的创新之选 保障生态安全:PID传感器在环保监测领域的应用,有助于及时发现和处理环境污染问题,减少污染物对环境和人体健康的影响。这对于维护生态安全和可持续发展具有重要意义。随着全球环境问题的日益严重,环保监测成为了维护生态平衡和人类健康的重要手段。在这一领域中,传感器技术发挥着至关重要的作用,其中英国Alphasense公司的光离子PID传感器更是以其较高精度、高灵敏度的特性,成为了环保监测领域的佼佼者。PID(Photo Ionization Detector)光离子气体传感器,特别是Alphasense的PID-A1型号,以其大量程(50ppb-4000ppm)和高灵敏度,在VOCs(挥发性有机物)的检测中展现出了良好的性能。VOCs作为大气污染物的重要来源,不仅影响空气质量,还对人体健康造成直接威胁。因此,准确、快速地监测VOCs的浓度对于预防和控制空气污染至关重要。PID-A1传感器采用了光电离子探测技术,通过测量气体分子在紫外光照射下产生的电离电流来检测气体的浓度。这种技术具有响应速度快、灵敏度高、选择性好等优点,能够实时、准确地反映VOCs的浓度变化。同时,该传感器还具备熄灯诊断功能,能够及时发现并修复潜在的故障,确保监测数据的准确性和可靠性。在环保监测领域,英国Alphasense的PID传感器被广泛应用于空气质量监测站、工业排放口、泄漏监测等多个场景。通过将PID-A1传感器集成到气体检测仪中,可以实现对VOCs的实时监测和数据分析,为环保部门提供准确的数据支持,帮助他们制定有效的污染治理措施。此外,随着技术的不断发展和应用的不断拓展,PID传感器在未来环保监测工作中将发挥更加重要的作用。例如,通过与物联网、大数据等技术的结合,可以实现对多个监测点的远程监控和数据共享,提高监测效率和数据利用率。同时,随着传感器技术的不断进步,PID传感器的性能也将得到进一步提升,为环保监测提供更加准确、可靠的技术支持。英国Alphasense的光离子PID传感器在环保监测领域发挥着重要作用。其高精度、高灵敏度的特性使其成为有害物质早期危险报警、泄漏监测等不可缺少的实用工具。更多英国Alphasense光离子PID传感器:环保监测领域的创新之选、英国Alphasense传感器、英国Alphasense阿尔法传感器、氯化氢传感器HCL-A1、光离子传感器、PID传感器、VOC传感器请致电英肖仪器仪表(上海)有限公司1⃣ ️ 7⃣ ️ 3⃣ ️ 1⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 0⃣ ️ 8⃣ ️ 3⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 获取进口传感器详细资料。
  • 兼具核磁共振和荧光成像功能的健康信号粒子
    据报道,麻省理工学院(MIT)化学家们最近开发出了一种神奇的纳米粒子。其神奇之处在于植入到活体动物体内后,该粒子不但可以核磁共振成像(MRI)还可以完成荧光成像。结合这两种成像技术科学家们可以轻易追踪体内的特异分子,监控肿瘤周围状况,更能直接观察到药物是否成功抵达靶细胞。 在自然通讯11月18号发表的文章中,研究者揭示了这种粒子的作用机理。以小白鼠体内的维生素C追踪为例,实验前将同时携带有MRI和荧光传感器的纳米粒子注入到小白鼠体内。在维C高的地方,荧光信号强烈而核磁共振信号较弱,反之则较强。 Johnson表示未来这种粒子的应用将更加广泛,性能也将更加多样化。不但可以一次检测多种分子还可以专门用来检测某种特定分子比如和疾病息息相关的厌氧分子浓度。借助成像探测器,人们就可以进一步剖析病发过程。 这种由Johnson和他的同事们一起发明的纳米粒子其组装过程就像搭积木。不同的是,此处积木是由携带有传感器的高分子链组成。一部分分子链上携带有硝基氧(MRI造影剂)而另一部分则会携带一种叫做Cy5.5的荧光分子。 当这两种分子链按比例混合时,就可以形成一种特殊的纳米结构,这种结构被他们称作毛刷状枝型高分子。在该研究中,硝基氧和Cy5.5的比例分别是99%和1%。 硝基氧中的一个氮原子通过一个孤对电子与氧原子结合,这种结合很不稳定,所以正常情况下硝基氧表现出很大的化学活性。而这种活性正好抑制了Cy5.5的荧光效应。但是当遇到某些像维生素C这种特殊分子,硝基氧就会捕获电子失活,此时Cy5.5的荧光效应就得以体现。 普通硝基氧的半衰期很短,但是最近Andrzej Rajca教授发现在硝基氧上连入两个巨体结构,其半衰期可以延长。另外,将Rajca发现的硝基氧与Johnson合成的毛刷状枝型高分子结构相结合,其半衰期又会大大延长到几个小时,这段时间足以获得有效的MRI图像。 研究者发现成像粒子在肝处聚积,缘于小白鼠体内的维C由肝脏制造,所以一旦硝基氧分子到达肝脏部位从维生素C中捕获电子失活后,MRI信号就会消失而荧光信号则会加强。除此之外,研究者还发现在大脑(维C循环的终点站)只有少量的荧光信号。相反在血液和肾脏处(维C含量低)MRI信号最强。 下阶段,这些研究者的工作将围绕如何扩大遇到靶分子时不同传感器的信号差异展开。而目前他们已经能够创造可携带三种不同药物的荧光分子,这项技术使得他们能够追踪纳米粒子是否到达了目标位。 Johnson 在论文中指出:如果解决了这些粒子到达靶细胞的问题,那么我们将可以获得肿瘤的生长信息。未来的某一天人们只需要直接注射这些粒子到病人体内,就可以直接观察病灶和健康组织。 Steven Bottle教授说:这项研究最成功的地方在于将两种有效的成像技术合二为一。这种多功能、多组合的显像模式必然会发展成为一种检测活体动物体内疾病系数的有效工具。
  • VOC快检利器——光离子化气体传感器(PID)!!
    提起VOC检测,可能环境的小伙伴比较熟悉,今天主要跟大家分享一下光离子化气体传感器(PID)方法检测VOC。1、什么是VOC?VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类繁多而且其组成成分多样,主要有:氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性对人们的健康带来负面影响,而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量,是复合型空气污染的主要“贡献者“之一。2、VOC的检测方法检测VOC常见的方法有PID检测、GC-FID及GC-MS检测,其中GC-FID和GC-MS都是用来检测VOC气体总值的,在混合气体环境中不能检测出单独某一种VOC气体。GC-FID与GC-MS也可以测出具体某一种VOC气体成分,但价格昂贵,且体积大。其中PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低,更适合作为便携式检测器。表1 VOC检测方法参数GC-MSGC-FIDPID使用方式氦气瓶氮气瓶、氢气瓶、空气瓶便携式重量非常重较重很轻尺寸体积非常大体积较大很小检测范围(ppm)更宽0~500000~10000数据线性全范围线性较好全范围线性较好低浓度线性良好选择性无选择性无选择性低能量灯增加选择性检测气体VOC气体VOC气体VOC气体、某些无机气体样品破坏检测破坏检测无损检测可回收操作使用极为复杂较为复杂简便简洁检测费用极其高高极低检测速度极其慢慢极快3、什么是PID?对于仪器分析的小伙伴,可能对GC-FID(氢火焰离子化检测器)与GC-MS(气质联用仪)使用更清楚,我们今天重点讲一下PID(光离子化检测器)。光离子化气体传感器(简称PID)由紫外光源和气室构成。PID 中激发待测气体离子化的源头就是电离室中的紫外灯,被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。图1 PID传感器结构PID工作原理:1、在真空玻璃腔内充入高纯稀有气体例如惰性气体。2、用可透紫外光的窗口将玻璃腔体密封。3、外加电磁场进行激发。4、在外加电磁场的作用下,被电离气体产生电流,进而被检测到。图2 PID传感器工作原理4、PID传感器类型与品牌调研PID传感器可以按照紫外灯能量、寿命及检测气体分类,主要可以分为以下类型。表2 PID传感器类型紫外灯能量(eV)9.6eV10.6eV11.6eV紫外灯寿命6个月12~24个月6个月检测气体种类114250300在VOC快检领域, PID传感器品牌几乎都是进口仪器公司,国产采用PID技术的检测设备仅镁汇科技一家企业。表3 PID传感器品牌品牌典型产品英国阿尔法AlphasensePID-A1英国离子科学Ion Science Ltd.FirstCheck F Ex6000,世界上首台PPB级PID检测器的多组分气体检测仪美国贝斯兰Baseline–MOCONPID-TECH FirstCheck F Ex6000MeiHui镁汇科技PID-GH,专注PID研发可替代进口品牌PID配件5、PID的国产替代通过分析比对,可以看出采用PID技术的检测设备与动辄花费大几十万的GC-FID、GC-MS相比,具有明显的优势,不但便携快捷而且设备成本低。表4 国产配件与进口配件对比类型价格货期特点进口配件国产3~5倍综上所述,目前国内PID气体传感器有了较大发展,对已知气体可以实现快速实时检测,有着广泛的应用前景。转载自公众号:实验室仪器分析
  • TSI新型凝聚核粒子计数器(CPC)重新定义纳米粒子计数
    40多年来,TSI生产的 凝聚核粒子计数器(CPC) 为研究人员在纳米粒子计数领域提供了重要的支持。TSI第4代新型CPC整体改进了软件功能和性能,将继续成为气溶胶研究领域的基准。 TSI 新一代CPC 在可靠性和适用性上正建立起无与伦比的标准。现在,CPC数据可存储于CPC中,存储数据可随时本地访问,甚至远程访问。此外,新型CPC的所有型号和平台均使用相同的架构进行构建,操作直观,使用简单。 无论您需要校准和验证其它仪器,还是需要比较不同仪器间的性能,TSI生产的CPC都将是您参考计数器的最值得依赖的选择。长期环境监测用户可尽情享受新软件所带来的便利,新软件改善了筛选和输出大型数据集的方式。 新一代CPC能够减少停机时间和降低维修成本,不仅为您提高可靠的粒子数据,还能够优化您的研究。和研究行业的领导者携手合作,使用TSI新一代CPC,彻底变革您的粒子数据。 关于TSI公司TSI公司研究、确定和解决各种测量问题,为全球市场服务。作为精密仪器设计和生产的行业领导者,TSI与世界各地的科研机构和客户合作,确立与气溶胶科学、气流、健康和安全、室内空气质量、流体力学及生物危害检测有关的测量标准。TSI总部位于美国,在欧洲和亚洲设有代表处,在其服务的全球各个市场建立了机构。每天,我们专业的员工都在把科研成果转化成现实。
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