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轨道式推车煅药炉隧道炉

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  • 2017（第六届）国际桥梁与隧道技术大会 （二号通知）

    为提升我国桥隧建设整体安全水平和促进桥隧行业创新和可持续发展，2017（第六届）国际桥梁与隧道技术大会将于2017年5月25-26日在上海召开，本届大会以“深入推进基础设施工程信息化”为主题，将汇聚800余位国内外路桥隧工程行业的高层及精英共襄盛会，关注路桥隧重大工程项目，从产业链各个环节进行探讨，切实推进路桥隧学术研究与技术创新。同期举办2017中国国际桥梁与隧道工程技术装备展，为国内外业内人士搭建首屈一指的展示平台，更好的推动我国路桥隧技术的发展。一、大会主题：深入推进基础设施工程信息化二、会议时间、地点会议时间: 2017年5月25-26日 会议地点: 中国·上海光大国际大酒店三、组织结构主办单位：中国工程院土木、水利与建筑工程学部 上海市土木工程学会 同济大学土木工程学院协办单位: 中国土木工程学会桥梁及结构工程分会 中国土木工程学会隧道及地下工程分会 中国土木工程学会市政工程分会 中国岩石力学与工程学会岩土工程信息技术与应用分会 中国公路学会桥梁和结构工程分会 中国工程机械工业协会掘进机械分会 盾构及掘进技术国家重点实验室 中国工程院院刊-Frontiers of Structural and Civil Engineering （FSCE）《结构与土木工程前沿》支持单位：国际隧道协会（ITA）承办单位: 上海闻鼎信息科技有限公司承办媒体: 《桥梁与隧道》杂志官方网站: www.IBTCevents.com四、日程安排时间内容安排5月24日签到5月25日开幕论坛5月25日下午主论坛 & 高峰对话：桥隧产业化发展机遇与挑战5月26日桥梁与道路工程专题论坛隧道与地下工程及装备专题论坛 五、大会部分拟邀嘉宾王梦恕 中国工程院院士，北京交通大学教授杜彦良 中国工程院院士，石家庄铁道学院副校长葛耀君 同济大学桥梁工程系教授，国际桥协副主席郭陕云 中国土木工程学会隧道及地下工程分会名誉理事长赵宪忠 同济大学土木工程学院院长朱合华 同济大学土木工程学院教授何 川 西南交通大学校长助理、科学技术发展研究院院长朱瑶宏 宁波市轨道交通副总指挥、总工程师洪开荣 中铁隧道集团公司总工程师陈湘生 深圳地铁集团有限公司总工程师程永亮 中国铁建重工集团有限公司总经理、总工程师王杜娟 中铁工程装备集团有限公司总工程师宋神友 深中通道管理中心总工程师曹文宏 上海市隧道工程轨道交通设计研究院副院长朱雁飞 上海隧道股份工程有限公司总工程师杨国伟 上海轨交13号线发展有限公司总工程师钟长平 广州轨道交通建设监理有限公司副总经理齐梦学 中铁十八局集团隧道工程有限公司副总经理吴煊鹏 中铁十六局集团有限公司副总工程师姜 弘 上海市城市建设设计研究总院副总工程师袁木林 吉林省水务集团有限公司工程建设与管理部部长梁文灏 中国工程院院士，中国铁道建筑总公司副总工程师秦顺全 中国工程院院士，中铁大桥勘测设计院董事长傅德明 上海市土木工程学会秘书长赵君黎 中国公路学会桥梁和结构工程分会副秘书长宋振华 中国工程机械工业协会掘进机械分会秘书长肖汝诚 同济大学桥梁工程系教授孙利民 同济大学桥梁工程系副主任，教授卜一之 西南交通大学土木工程学院桥梁工程系教授潘东发 中铁大桥局集团有限公司总工程师张喜刚 中国交通建设股份有限公司总工程师高宗余 中铁大桥勘测设计院集团有限公司总工程师韩振勇 天津城建集团总工程师、天津城建设计院董事长Mark Wallace 香港ARUP基础设施部主管，2018ACCUS主席Mr. Michael Lim 新加坡陆路交通管理局董事会主席Soren Degen Eskesen ITA主席马 骉 上海市政工程设计研究总院副总工程师赵达斌 中铁山桥集团有限公司副总经理周 良 上海市城建设计研究总院副院长、总工程师方明山 港珠澳大桥副总工程师、教授级高级工程师田启贤 中铁大桥科学研究院有限公司总经理张永涛 中交第二航务工程局有限公司研发中心总经理六、大会部分议题主论坛桥隧产业化发展机遇与挑战国内外典型综合路桥隧工程项目群设计理念与施工技术现代桥梁和隧道的设计理念及发展前景中国公路钢桥建设情况及政府指导意见介绍公路、地铁建设运营维护信息化中国盾构机市场前景与需求分析建设维护一体化创新体系在路桥隧工程中的应用路桥隧工程投融资模式实践应用分析 桥梁与道路工程专题论坛大型跨海桥梁工程技术热点问题大跨径桥梁的设计与施工—沪通铁路长江大桥工程沪通长江大桥主桥沉井施工关键技术峡谷跨径世界第一的云南龙江特大桥关键技术突破宁波梅山春晓大桥先进设计理念桥梁全预制拼装技术研究与实践桥梁抗震、加固及耐久性研究和应用港珠澳大桥全寿命周期管理基础设施大数据平台与桥隧运营维护桥梁安全运行大数据采集及处理关键技术研究及装置桥梁防水、防腐工程新技术、新工艺及新材料的应用与发展隧道与地下工程及装备专题论坛北横通道地下道路工程施工技术“集约、高效”理念在诸光路通道工程中的设计体现珠海横琴隧道工程施工技术吉林引松供水工程关键技术突破非开挖新技术在地下工程的开发和应用珠三角城际铁路穿越深圳机场盾构施工技术复杂地质下TBM卡机处理方法及地质预报系统春风隧道超大直径盾构机选型探讨蒙华铁路马蹄形盾构机研制及应用轨道交通建设管理信息化集成——基于BIM，超越BIM深圳地铁施工关键技术及信息化运营管理青岛地铁安全风险监控与管理基坑工程风险预警自动化系统及安全管理系统基于全生命周期理念的隧道及地下工程建养技术隧道病害分析、预防性维护及快速抢修技术隧道通风、防水、防火新技术、新材料七、会议费用 普通参会 2800元/人（会议费含会议注册费、餐费、资料费）；指定收款帐户：开户名称：上海闻鼎信息科技有限公司开户银行：招商银行上海分行大宁支行银行帐号：1219 0973 2310 603八、论文征集本届大会将征集近年来未在国内外刊物或论文集上发表过的有关桥梁与隧道设计、施工、运营养护管理、设备管理、关键技术及投融资等内容。经论文编委会审评后择优发表在《2017（第六届）国际桥梁与隧道技术大会论文集》、中国工程院院刊-《结构与土木工程前沿》或《隧道建设》杂志，且同时被中国知网、万方数据进行论文收录。1．论文全文投稿截止日期 ：2017年 4月 10 日2．投稿邮箱：rainbow.zhou@wintimechina.com3．投稿要求：提交论文时请注明“会议投稿”，并严格按照格式排版（WORD版），详细要求可登录“国际桥梁与隧道技术大会”官方网站http://www.IBTCevents.com，点击“论文征集”下载查看。九、联系方式 联系人： 王钦（先生）手机：183 2187 7086邮箱wang.qin@wintimechina.com官方网站http://www.IBTCevents.com

  • 靠近轨道的居民别担心声屏障能降噪音还能防台风

    轨道交通建设，主要节点分为洞通（隧道全线贯通）、轨通（轨道铺设完成)、电通(全线送电)、车通四大部分。昨天下午，宁波轨道交通1号线一期高架段220米提篮拱桥的轨道铺通了。这标志着，宁波轨道交通1号线一期工程实现了全线（含高架段）“轨通”，距离今年年中的正式通车又进了一步。记者还打听到一个好消息：高架段靠近居民区的地方都正在安装声屏障，这些声屏障能降噪音还能防台风。5个高架站都已铺轨和安装机电其实，1号线一期工程地下段目前已实现洞通、轨通和电通，地下15个车站主体结构装修和设备安装调试基本完成，区间接触网、环网、疏散平台施工等安装完毕。高架段包含5个站：高桥西站、高桥站、梁祝站、芦港站及徐家漕长乐站。这些站台建设进展如何？昨天下午，记者赶到芦港站时看到，芦港站的站台层和站厅层的地面大都贴好了花岗岩，上下电扶梯等已安装到位；站台层上，工人们正顶着大风进行屏蔽门的安装。宁波市轨道交通工程建设指挥部机电处工作人员介绍了高架段的最新进度：5个高架站铺轨和机电安装都完成了，徐家漕长乐站及芦港车站进入联调联试阶段，梁祝、高桥及高桥西进入车站设备单体调试阶段。很快，5个高架段车站就能全部调试完毕实现电通，到时候动力照明、电扶梯、屏蔽门等机电设备的安装调试和车辆的上线调试都会有源源不断的动力。靠近居民区高架段将装3.9公里声屏障还有一件事，对住在靠近高架段的居民来说是个好消息。1号线一期工程高架段将安装有3.9公里的声屏障，以减少噪音对周边的影响。目前，声屏障的安装已经完成50%。为什么要安装声屏障？负责声屏障施工的江苏远兴环保集团有限公司戴春雷介绍：“就是用来减少噪音污染的。”这些声屏障分全封闭、半封闭和直立式三种。全封闭是指高架段两侧都设有声屏障，半封闭是指单侧设立，而直立式是指在轨道旁特定区域设立1米左右高的声屏障。“在理想条件下，全封闭的声屏障可降低噪音15分贝以上。”戴春雷说，高架段其他区域也预留了一些声屏障的安装位置，通车试运营后可根据需要安装。这些声屏障的材料和抗台风能力都比较好。特别是全封闭式的声屏障，可以抵挡12级台风。记者了解到，高架段剩下的施工正紧张进行中，部分标段及工种施工人员春节不休，全力保证今年年中1号线一期全线通车试运营。

  • 【分享】城市轨道交通噪声的形成与分类

    噪声通过声源、途径、接受点3 个方面进行分类和研究。了解声源、途径、接受点就可以有针对性地寻求降低、衰减噪声的措施和途径, 对现存噪声进行防护, 最大限度地减少对人体造成的损害。城市轨道交通按产生噪声的声源可分为：轮轨噪声、车辆非动力噪声, 牵引动力噪声、高架轨道噪声及地下铁道的地面承载噪声等。　　一、轮轨噪声　　钢轨与车轮之间相互作用而产生的声响。车轮和轨道相接触处产生力的相互作用, 造成车轮和轨道的振动而向外辐射声波。轮轨噪声主要有摩擦噪声、撞击噪声和轰鸣噪声。　　二、车辆非动力噪声　　　　主要是指制动系统在实施制动时闸瓦与制动盘之间的摩擦振动, 它激发制动闸瓦片、闸瓦托架以及制动盘等产生自激振动形成噪声。此外, 还有制动悬挂连接件之间的间隙在运行中相互撞击产生的噪声等。　　三、牵引动力系统噪声　　牵引系统设备运转所产生的噪声, 包括牵引电机及其冷却风扇、齿轮箱以及空气压缩机的噪声, 它是城市轨道交通的主要噪声。近年的研究表明, 使用车裙与车下吸声处理相结合的措施可降低噪声。 　　四、高架轨道噪声 　　当列车行驶在高架铁路上时, 轮轨相互作用产生的振动通过轨道传递给支承结构, 支承结构将噪声向周边地区进行传播, 形成较高的噪声。抑制高架轨道噪声一方面可从降低钢轨振动的技术着手, 另一方面从限制传递给高架结构的振动考虑。沿轨道侧面设置声屏障, 可以降低钢轨噪声向周围地区的传播。 　　五、地下铁道的地面承载噪声 　　地下铁道轮轨间相互作用而产生的振动被传递给隧道结构, 继而又传向周围的土壤。振动通过土壤再向邻近的建筑物传播, 从而导致地下及墙壁的振动和噪声向建筑物内房间的第二次辐射, 它是一种低频声响。抑制和降低地面承载噪声和振动的措施：　　1、车轮踏面的镟修、钢轨面的磨削以及采用无缝钢轨代替接缝钢轨等, 都有利于衰减轮轨相互作用而产生的振动和噪声, 同样也适用于降低地面承载噪声和振动。 　　2、在轨道和路基之间铺设一层弹性材料, 可以起到减弱振动传递的作用。另一种有效的措施是装设弹性的“ 浮置板面”的轨道路基, 即在钢轨与混凝土轨道基板面之间设置一层弹性垫板, 这种结构可以削弱被传递到隧道墙壁的振动噪声达10 dB(A)～ 20 dB 3. (A )。 　　3、在轨道和路基面之间采用碎石构成的道床, 可以起到衰减从钢轨向路基传递的振动和噪声, 这种道床还可以降低车内噪声级, 但采用这种道床要求有较大的隧道半径。

  • 【分享】噪声基础知识--城市轨道交通系统噪声源

    城市轨道交通按产生噪声的声源可分为：轮轨噪声、车辆非动力噪声、牵引动力系统噪声、高架轨道噪声、地下铁道的地面承载噪声等。　　一、轮轨噪声　　钢轨与车轮之间相互作用而产生的声响。这种相互作用在车轮和轨道相接触处产生力的作用,造成车轮和轨道的振动而向外辐射声波。其产生的主要原因有： 　　①当车辆在一条较小半径曲线线路上运行时,车轮沿曲线钢轨并非纯滚动运行,要产生局部的横向滑动,即所谓“卡滞一滑动效应”。正是这种在曲线上车轮对轨道的不完善的导向造成“卡滞一滑动效应”,结合车轮和轨道的振动响应,形成一种高音调的尖啸声(摩擦噪声)。　　②由车轮或钢轨表面的局部不连续性所产生的撞击噪声。　　③由于车轮和钢轨接触表面局部小面积粗糙所造成的轰鸣噪声。　　二、车辆非动力噪声　　主要指制动系统中在实施制动时闸瓦与制动盘之间摩擦振动,它激发制动闸瓦片、闸瓦托架以及制动盘等产生自激振动形成噪声,此外还有车辆的辅助系统(空调装置、空压机等)所辐射的噪声。　　三、牵引动力系统噪声　　 牵引系统设备运转所产生的噪声,包括牵引电机及其冷却风扇、齿轮箱以及空气压缩机的噪声,它是城市轨道交通主要的噪声。牵引系统的噪声,特别是电机冷却风扇的噪声,随列车运行速度的提高而增长,其程度往往要大于轮轨噪声。　　四、高架轨道噪声　　当列车行驶于高架铁路上时,轮轨相互作用所产生的振动通过轨道传递给支承结构,支承结构将噪声向周边地区进行传播,它比之列车行驶于一般的路堤带坡度道床时所产生的噪声级要高得多,一般要高20dB(A)。　　五、地下铁道的地面承载噪声　　地下铁道轮轨间相互作用而产生的振动被传递给隧道结构,继而又传向周围的土壤。振动通过土壤再向邻近的建筑物传播,从而导致地下及墙壁的振动和噪声向建筑物内房间的第二次辐射,它是一种低频声响,就如同外界振动使房间中的窗户所发出的“喀喀”声响。地面承载噪声和振动是一个相当严重的干扰源,它也是公众向交通部门抱怨的一个主要对象。

  • 【资料】浅析环保城市轨道交通

    1 国内轨道交通发展的环境现状近年来，随着快速轨道交通在国内城市综合交通体系中充当客运骨干地位的确立和定位，我国大型、特大型城市的轨道交通规划、建设步人了一个空前的高峰期。目前，全国超过百万人口的城市有34个，除已运营的100多km轨道交通线路外，还有21座城市33条线路、长约650km的轨道交通线路正在筹建或建设中，预计本世纪初30年内，全国运营的轨道交通线路将突破1000km。短时间内，建设、运营如此规模庞大、复杂、综合的轨道交通线路，不仅仅在规划理论、设计或建设技术、新材料、配套设备等方面存在诸多的困难和难题，更重要的是在获得“快速、便捷、大容量”运营线路的同时，轨道交通所带来的诸如振动、噪声、电磁辐射、景观等环境污染问题接踵而至，并对沿线居民、文教、高、精、尖科研院所正常的生活、学习、工作造成很大的影响。在这些污染中，以振动和噪声的危害居首。振动污染已被世界环境组织列为第七大公害。纵观国内外的轨道交通运营史，美国纽约地铁车站的噪声曾高达100-115dB，接近人耳的痛阂 捷克发生了地铁线路四周古教堂因振动产生裂缝、乃至倒塌的恶性事件 我国北京地铁西单车站四周的居民，因无法忍受地铁造成的振动和噪声而进行投诉。凡此种种环境污染事件，不得不引起社会广泛的思考和关注，尤其在“以人为本”的今天，轨道交通的环保问题，已成为健康、可持续发展的首要问题。下面从规划设计、施工、运营等一整套体系出发，分析重点环境污染问题，从而提出实现环保轨道交通的方法和措施。2 城市轨道交通规划设计阶段的环保措施城轨交通的环境污染，主要以建成通车后的振动和噪声污染为主，其次为电磁辐射污染和景观污染等。防治措施通常采用主动和被动两种形式。主动防治即先行分析污染源、污染产生的机理、影响因素，而后对症下药，从污染产生的源头上采用先进的技术设计手段，阻断或削弱污染。2.1 城市轨道交通的振动和嗓声2.1.1 城市轨道交通振动、噪声的特点、产生气理和影响因素城市轨道交通的振动和噪声随着列车运行间隔、运行时间呈现出间歇性和非全天候的特点，其主要产生于轮轨系统和动力系统。列车运行时产生的振动属于随机振动问题，其引起的振波通过结构传到四周地层，进而通过土壤向四面传播，诱发四周结构及建筑物的二次振动。导致振动的主要因素有：轨道不平顺引起的随机性激振源、车轮偏心引起的周期性激振源、车轮通过轨缝、道岔时的瞬间激振源和轮轨碰撞等。噪声分为空气声和固体声，一般通过声源、传播途径和接受点三个方面来分析，除轨轮噪声为线声源外，其余均为点声源。噪声级的强度主要由轨道设置位置确定：地下车内噪声大于地面噪声 高架噪声大于地面噪声。影响噪声的因素主要有：列车速度、轮轨结构、钢轨波磨、钢轨类型、最小曲线半径、车辆设备、活塞风、通风系统、隧道结构及埋深、高架结构振动辐射、集电弓摩擦和列车运行产生的气流噪声等。运营城轨的振动和噪声不是相互独立的，二者之间在某种程度上存在着必然的联系，大部分的运营噪声往往是轮轨相互撞击而产生的，其减振降噪的技术措施，应以控制振动为主，振动减小意味着占噪声主导地位的固体声也随之减小。2.1.2 基于环保的减振降噪规划设计措施在轨道交通路网规划和可行性研究前期，采取的环保措施是：以现场环境调查或环评告为依据，对环境敏感点尽量绕避，对可能的小半径段落尽量采取增大曲线半径的做法，但此两点往往受地形、地物、地质、线路敷设方式、城市规划等条件的制约不易实现。

  • 【转帖】光子隧道效应与近场光学显微镜

    【转帖】光子隧道效应与近场光学显微镜

    二十世纪七十年代末德裔物理学家葛.宾尼和他的导师海.罗雷尔在IBM公司设在瑞士苏黎士的实验室进行超导实验时，他们并没有把自己的有关超导隧道效应的研究与新型显微镜的发明联系到一起。但是真空中超导隧道谱的研究已经为他们今后发明扫描隧道显微镜准备了坚实的理论和实验基础。一次偶然的机会，他们读到了物理学家罗伯特杨撰写的一篇有关“形貌仪”的文章。这篇文章中有关驱动探针在样品表面扫描的方法使他们突发奇想：难道不能利用导体的隧道效应来探测物体表面并得到表面的形貌吗？以后的事实证明，这真是一个绝妙的想法。经过师生两人的不懈努力，1981年，世界上第一台具有原子分辨率的扫描隧道显微镜终于诞生了。 扫描隧道显微镜的英文名称是 ScanningTunneling Microscope，简称为STM。STM具有惊人的分辨本领，水平分辨率小于0.1纳米，垂直分辨率小于0.001纳米。一般来讲，物体在固态下原子之间的距离在零点一到零点几个纳米之间。在扫描隧道显微镜下，导电物质表面结构的原子、分子状态清晰可见。下图显示的是硅表面重构的原子照片，照片上，硅原子在高温重构时组成了美丽的图案。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001181030_197432_1601358_3.jpg[/img]根据量子力学理论的计算和科学实验的证明，当具有电位势差的两个导体之间的距离小到一定程度时，电子将存在一定的几率穿透两导体之间的势垒从一端向另一端跃迁。这种电子跃迁的现象在量子力学中被称为隧道效应，而跃迁形成的电流叫做隧道电流。之所以称为隧道，是指好象在导体之间的势垒中开了个电流隧道一样。隧道电流有一种特殊的性质，既对两导体之间的距离非常敏感，如果把距离减少0.1纳米，隧道电流就会增大一个数量级。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001181031_197435_1601358_3.jpg[/img]

  • 【分享】宏观量子隧道效应

    【分享】宏观量子隧道效应

    隧道效应目录 定义 概述 原理 发现者 用途 隧道二极管 隧道巨磁电阻效应 宏观量子隧道效应 　　　　隧道效应　　 tunnel effect编辑本段定义　　由微观粒子波动性所确定的量子效应。又称势垒贯穿 。考虑粒子运动遇到一个高于粒子能量的势垒，按照经典力学，粒子是不可能越过势垒的；按照量子力学可以解出除了在势垒处的反射外，还有透过势垒的波函数，这表明在势垒的另一边，粒子具有一定的概率，粒子贯穿势垒。理论计算表明，对于能量为几电子伏的电子，方势垒的能量也是几电子伏 ，当势垒宽度为1埃时 ， 粒子的透射概率达零点几 ；而当势垒宽度为10时，粒子透射概率减小到10-10 ，已微乎其微。可见隧道效应是一种微观世界的量子效应，对于宏观现象，实际上不可能发生。　　在势垒一边平动的粒子，当动能小于势垒高度时，按经典力学，粒子是不可能穿过势垒的。对于微观粒子，量子力学却证明它仍有一定的概率穿过势垒，实际也正是如此，这种现象称为隧道效应。对于谐振子，按经典力学，由核间距所决定的位能决不可能超过总能量。量子力学却证明这种核间距仍有一定的概率存在，此现象也是一种隧道效应。 　　隧道效应是理解许多自然现象的基础。编辑本段概述　　在两层金属导体之间夹一薄绝缘层，就构成一个电子的隧道结。实验发现电子可以通过隧道结，即电子可以穿过绝缘层，这便是隧道效应。使电子从金属中逸出需要逸出功，这说明金属中电子势能比空气或绝缘层中低．于是电子隧道结对电子的作用可用一个势垒来表示，为了简化运算，把势垒简化成一个一维方势垒。 　　所谓隧道效应，是指在两片金属间夹有极薄的绝缘层（厚度大约为1nm（10-6mm），如氧化薄膜），当两端施加势能形成势垒V时，导体中有动能E的部分微粒子在E＜V的条件下，可以从绝缘层一侧通过势垒V而达到另一侧的物理现象。 　　产生隧道效应的原因是电子的波动性。按照量子力学原理，有能量（动能）E的电子波长=（其中，——普朗克常数；——电子质量；E——电子的动能），在势垒V前：若E＞V，它进入势垒V区时，将波长改变为λ′=；若E＜V时，虽不能形成有一定波长的波动，但电子仍能进入V区的一定深度。当该势垒区很窄时，即使是动能E小于势垒V，也会有一部分电子穿透V区而自身动能E不变。换言之，在E＜V时，电子入射势垒就一定有反射电子波存在，但也有透射波存在。编辑本段原理　　经典物理学认为，物体越过势垒，有一阈值能量；粒子能量小于此能量则不能越过，大于此能量则可以越过。例如骑自行车过小坡，先用力骑，如果坡很低，不蹬自行车也能靠惯性过去。如果坡很高，不蹬自行车，车到一半就停住，然后退回去。　　量子力学则认为，即使粒子能量小于阈值能量，很多粒子冲向势垒，一部分粒子反弹，还会有一些粒子能过去，好像有一个隧道，故名隧道效应（quantum tunneling）。可见，宏观上的确定性在微观上往往就具有不确定性。虽然在通常的情况下，隧道效应并不影响经典的宏观效应，因为隧穿几率极小，但在某些特丁的条件下宏观的隧道效应也会出现。编辑本段发现者　　1957年，受雇于索尼公司的江崎玲於奈（Leo Esaki，1940～）在改良高频晶体管2T7的过程中发现，当增加PN结两端的电压时电流反而减少，江崎玲於奈将这种反常的负电阻现象解释为隧道效应。此后，江崎利用这一效应制成了隧道二极管（也称江崎二极管）。 1960年，美裔挪威籍科学家加埃沃（Ivan Giaever，1929～）通过实验证明了在超导体隧道结中存在单电子隧道效应。在此之前的1956年出现的“库珀对”及BCS理论被公认为是对超导现象的完美解释，单电子隧道效应无疑是对超导理论的一个重要补充。 1962年，年仅20岁的英国剑桥大学实验物理学研究生约瑟夫森（Brian David Josephson，1940～）预言，当两个超导体之间设置一个绝缘薄层构成SIS（Superconductor-Insulator- Superconductor）时，电子可以穿过绝缘体从一个超导体到达另一个超导体。约瑟夫森的这一预言不久就为P.W.安德森和J.M.罗厄耳的实验观测所证实——电子对通过两块超导金属间的薄绝缘层（厚度约为10埃）时发生了隧道效应，于是称之为“约瑟夫森效应”。 宏观量子隧道效应确立了微电子器件进一步微型化的极限，当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子波长时，电子就通过隧道效应而穿透绝缘层，使器件无法正常工作。因此，宏观量子隧道效应已成为微电子学、光电子学中的重要理论。编辑本段用途　　隧道效应本质上是量子跃迁，电子迅速穿越势垒。隧道效应有很多用途。如制成分辨力为0.1nm（1A）量级的扫描隧道显微镜，可以观察到Si的（111）面上的大元胞。但它适用于半导体样品的观察，不适于绝缘体样品的观测。在扫描隧道显微镜（STM）的启发下，1986年开发了原子力显微镜（AFM），其工作原理如图5所示。利用金刚石针尖制成以SiO2膜或Si3N4膜悬臂梁（其横向截面尺寸为100μm×1μm，弹性系数为0.1～1N/m），梁上有激光镜面反射镜。当针尖金刚石的原子与样品的表面原子间距离足够小时，原子间的相互作用力使悬臂梁在垂直表面方向上产生位移偏转，使入射激光的反射光束发生偏转，被光电位移传感器灵敏地探测出来。原子力显微镜对导体和绝缘体样品都适用，且其分辨力达到0.01mm（0.1A），可以测出原子间的微作用力，实现原子级表面观测。　　[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624047_1602049_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/200811517289_01_1602049_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2008115172816_01_1602049_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2008115172825_01_1602049_3.jpg[/img]

  • 【原创大赛】超快太赫兹-扫描隧道显微镜（THz-STM）—调控单原子隧道电流

    【原创大赛】超快太赫兹-扫描隧道显微镜（THz-STM）—调控单原子隧道电流

    原子级上电流的超快控制对纳米电子未来的创新至关重要。之前相关研究表明，将皮秒级太赫兹脉冲耦合到金属纳米结构可以实现纳米尺度上极度局部的瞬态电场。 近期，加拿大阿尔伯塔大学（University of Alberta）Frank A. Hegmann教授研究组在美国RHK Technology公司生产的商用超高真空扫描隧道显微镜（RHK-UHV-SPM 3000）系统上自主研发了太赫兹-扫描隧道显微镜（THz-STM），首次在超高真空中对Si(111)-(7×7)样品表面执行原子分辨率THz-STM测量，展示了超高真空中的THz-STM探索原子精度的超快非平衡隧道动力学的超强能力。[align=center][img=,500,264]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311403502131_145_981_3.jpg!w500x264.jpg[/img][/align][align=center]图1：利用THz-STM在超高真空中控制极端隧道电流[/align] 在图1(a)中可以看到，超快太赫兹（THz）脉冲通过反向视窗上的透镜（左侧）聚焦到超高真空（中间）的STM探针上，在隧道结（插图）处产生隧道电流。图1(c)中展示了耦合到STM针尖的太赫兹脉冲引发随时间变化的偏压（VTHz（t），红色实线），驱动超快太赫兹感应电流（ITHz（t），蓝色实线），从而产生整流的平均隧道电流。太赫兹脉冲极性（0°, 90°, 180°）可用于控制太赫兹脉冲引起的整流隧道电流，如图1(e)所示。电子从样品向尖端流动，产生负的太赫兹极性，从尖端到样品具有正的太赫兹极性。[align=center][img=,500,358]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311405019168_3214_981_3.jpg!w500x358.jpg[/img][/align][align=center]图2：Si(111)- (7×7)上的单个原子非平衡隧穿的超快控制[/align] 极限太赫兹脉冲驱动的隧道电流高达常规STM中稳态电流的107倍，实现了以0.3nm的空间分辨率对硅表面上的单个原子成像，由此确定在高电流水平下的超快太赫兹脉冲驱动隧道确实可以局域化为单一原子。此外，测试结果表明解释Si(111)-(7×7)上的太赫兹驱动的STM（TD-STM）图像的原子波纹（其中数百个电子在亚皮秒时间尺度内隧穿），需要理解非平衡充电动力学由硅表面的太赫兹脉冲引起。同时，单个原子的太赫兹驱动隧道电流的方向可以通过太赫兹脉冲电场的极性来控制。在太赫兹频率下，类金属Si(111)-(7×7)表面不能从体电子屏蔽电场，导致太赫兹隧道电导与稳态隧道电导基本机制的不同。很显然，这样一个极端的瞬态电流密度并不会影响所研究的单原子STM针尖或样品表面原子，如同在传统STM测试中具有如此大小隧道电流的Si(111)-(7×7)一样。[align=center][img=,500,214]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311405376531_6859_981_3.jpg!w500x214.jpg[/img][/align][align=center]图3：太赫兹感应电流中的热电子[/align] 在高太赫兹场中观察到了来自热电子的隧道电流的额外贡献。超快太赫兹诱导的带状弯曲和表面状态的非平衡充电打开了新的传导通路，使极端瞬态隧道电流在尖端和样品之间流动。半导体表面的THz-STM为原子尺度上的超快隧穿动力学提供了新的见解，这对于开发新型硅纳米电子学和以太赫兹频率工作的原子级器件至关重要。[b]参考文献：[/b]1. Tyler L. Cocker, Frank A. Hegmann et al. An ultrafast terahertz scanning tunneling microscope. Nature Photonics, 151(2013).2. Vedran Jelic, Frank A. Hegmann et al. Ultrafast terahertz control of extreme tunnel currents through single atoms on a silicon surface. Nature Physics, 4047(2017).

  • 【转帖】打通时光隧道:霍金造“时间机器”！(一)

    [b]寻找穿越第四维的通道[/b] 大家好，我是斯蒂芬-霍金，是物理学家、宇宙学家及梦想家，尽管身体不能活动，只能通过电脑与大家交流，但从内心中我是自由的，自由地探索宇宙，思考以下重大问题：时间旅行是否可行？能否打开一个回到过去的通道，或找到通向未来的捷径？我们最终能否利用自然规律成为掌控时间的主人？ 在科学界，时间旅行一度被认为是歪理学说。过去因为担心有人会把怪人的标签贴在自己身上，我对这个问题常常避而不谈。但现在，我不再那么谨小慎微了。事实上，我更像是建造了巨石阵的那些人。我对时间痴迷已久，如果有一台时间机器，我会去拜访风华正茂的玛丽莲-梦露，或是造访将望远镜转向宇宙的伽利略。或许，我还会走到宇宙的尽头，破解整个宇宙湮灭之谜。 为了让这一切从虚幻变成现实，我们应以物理学家的角度来重新审视时间——即第四维。这个问题没有听上去那么晦涩难懂。每个好学的孩子都知道，任何物体都以三维形式存在，包括坐在轮椅上的我。一切物体都有宽度、高度和长度。此外，还有一种长度——时间的长度。例如，虽然一个人可能活了80岁，但巨石阵的石头却数千年屹立不倒。太阳系的运行将持续数十亿年。 一切物体都有时间以及空间的长度。时间旅行意味着我们要经过第四维。要想搞明白这一点，我们可以想象正在从事一种日常活动，比如开车。开车沿直线行驶，是在一维中旅行。向左转或是向右转，则是二维旅行。驱车上下山路意味着又多增加了高度，所以是在三维空间内。那么我们怎样才能实现时间旅行？怎样才能发现穿越第四维的通道呢？[b]无处不在的“虫洞”[/b] 让我们暂时从科幻电影中寻找答案吧。在此类电影中，通常会有一台巨大而高能耗的时间机器，这台机器产生通往第四维的通道——“时光隧道”。时光旅行者——勇敢但可能有些鲁莽的人，做好我们大家所知道的准备，然后走进时光隧道，来到一个他们想要到达的时间里。这一概念可能有些牵强，事实可能与之存在着天壤之别，但该想法本身不是那么的疯狂。 物理学家们也在思考时光隧道，但我们的角度不同。我们想搞清过去或未来的通道是否存在于自然规律中？事实证明，我们认为确实是这样的。而且，我们还给它们起了一个名字：虫洞。其实，虫洞无处不在，只是因为太小，我们肉眼看不到罢了。虫洞非常小，存在于时空的隐蔽处和缝隙里。你或许认为这是一个难以理解的概念，请耐心听我继续解释吧。 任何物质都不是平整无暇和实心的，如果仔细观察，会发现它们上面都存在小孔和裂缝，这是一个基本的物理原理，同样适用于时间。即便是像台球一样的东西，上面也有裂缝、褶皱或空洞。现在容易说明这种情况也存在于第一个三维中。相信我，这一原理同样适用于第四维。时间也存在许多微小的裂缝、褶皱和空洞。在最小的刻度下——比分子甚至原子都小，我们来到一个称为量子泡沫(quantum foam)的地方，这是虫洞存在之处。 时空中的微小隧道或捷径不停地在这个量子世界中形成、消失和重新形成。它们可以连接两个隔离的空间以及两个不同的时间。不幸的是，现实生活中这种时光隧道非常狭小，即使发现了它们，我们也不能从这个缝隙穿过——可这正是“虫洞时间机器”概念的前进方向。部分科学家认为，或许有一天捕捉到一个虫洞，将它放大数万亿倍，令其足够的大，能让人甚至飞船进入。 如果我们拥有足够的能量和先进的技术，将来或许甚至能在太空中建造一个巨型虫洞。我并不是说一定可以做到，但如果真的有这种装置，那么确实很了不起。一端在地球的附近，另一端则在遥远的星球附近。从理论上讲，虫洞或时光隧道不仅仅能把我们带到别的星球。如果两端在同一个地方，且由时间而非距离分离，在遥远的过去，飞船就能在地球附近自由出入。或许恐龙会看到飞船登陆的场景。如今，我意识到以四维方式思考并不容易，虫洞是一个令你绞尽脑汁的概念。我一直想做一个简单的实验，揭示人类通过虫洞的时间旅行是否可行，或是现在，或是未来，我喜欢简单的实验和成功后的香槟酒。所以，我将自己最喜欢的两件事情结合起来，探讨时间旅行是否可行。让我们设想一下这样的场景，我参加一个为未来旅行者举办的欢迎宴会。 由于出现意外，我没有让别人知道，直至欢迎宴会结束以后。我写好了邀请函，注明了准确的时间和空间坐标。我希望它能以这样或那样的形式存在数千年。或许，未来一天有人会发现邀请函上的信息，利用虫洞时间机器回到我的宴会，证明时间旅行将来是可行的。 与此同时，时间旅行贵宾应该随时会降临，五个或一个。但就在我说话的工夫，仍没有人到来，真是惭愧。我希望至少未来的“环球小姐”能踏进这扇门。这项实验为何不奏效？一个原因可能是回到过去的时间旅行所存在的问题——我们称之为悖论，一个众所周知的问题。探讨悖论是一件很有趣的事情，最著名的悖论通常被称为“祖父悖论”。 我有一个新的简化版本——“疯狂科学家”悖论。我不喜欢一些电影中科学家被描述成疯狂的群体，但在这种情况下，确实如此。这个家伙决心建立一个悖论，即便付出生命代价在所不惜。可以想见，他是在建造虫洞——仅需一分钟就来到过去的时光隧道。通过虫洞，这位科学家可以看到他一分钟以前的自我。 如果这位科学家利用虫洞向以前的自我开枪，会发生什么事情？他现在已经一命呜呼。那又是谁开的枪呢？这便是一个悖论，听上去毫无意义。但这却是那种让宇宙学家做噩梦的状况。这种时间机器会违反整个宇宙所遵循的基本规则。我认为一切皆有可能。如果真是如此，那么就没有任何办法阻止整个宇宙陷入混乱。所以，我认为有些事情总会发生以阻止这种悖论。

  • 2016（第五届）国际桥梁与隧道技术大会 5-25至5-26日即将召开

    2016（第五届）国际桥梁与隧道技术大会 5-25至5-26日即将召开

    2016（第五届）国际桥梁与隧道技术大会关于举办“2016（第五届）国际桥梁与隧道技术大会”的通知 桥梁与隧道是我国基础设施产业，是拉动国民经济增长的主要动力之一。在“一带一路”战略将从顶层设计和规划走向逐步落实之际，2016（第五届）国际桥梁与隧道技术大会拟定于2016年5月25-26日在中国上海隆重召开。本届大会汇聚800多位国内外路桥隧工程行业的高层及精英，为组织建设好“十三五”重大项目，共商我国经济社会发展对交通运输的需求以及现今发展方式与内容的阶段性特征，以战略思维来审视今后一个时期的发展重点，在公路、桥梁、隧道工程领域，坚持“创新引领、建养并重”，以国际的眼光、全方位视角进行战略与技术层面的深入探讨。“2016（第五届）国际桥梁与隧道技术大会”将持续为推动我国路桥隧产业的经济与建设融合发展，搭建产业内首屈一指的平台。“2016(第五届）国际桥梁与隧道技术大会”诚邀您拨冗莅临，与行业精英、相关领域专家学者、施工企业以及相关材料和设备的企业代表等业内嘉宾于2016年5月25-26日，相约上海！一、大会概况时间：2016年5月25-26日地点：中国·上海光大国际会展中心二、组织机构主办单位：上海市土木工程学会 同济大学土木工程学院协办单位：中国土木工程学会隧道及地下工程分会 中国土木工程学会市政工程分会 中国公路学会桥梁和结构工程分会 中国工程机械工业协会掘进机械分会 中国土木工程学会桥梁及结构工程分会 盾构及掘进技术国家重点实验室特别支持单位：国际隧道协会（ITA）同期活动：2016中国国际桥梁与隧道工程技术装备展览会承办机构：上海闻鼎信息科技有限公司承办媒体：闻鼎传媒《桥梁与隧道》杂志特别支持媒体：隧道建设 中国知网隧道网官方网站：www.IBTCevents.com三、大会主题与报告内容主题：大规模路桥隧工程建设与设备创新规模：800人“一带一路”路桥隧工程规划“十三五”综合交通规划及路桥隧技术创新中国盾构机市场前景与需求分析路桥隧工程投融资模式实践应用分析国内外典型综合路桥隧工程项目群设计理念与施工技术建养护一体化创新体系在路桥隧工程中的应用隧道掘进机施工技术、设施配套及其国产化桥梁长期性能和抗风、抗震及灾害预防研究新进展路桥隧工程监测运营中健康监测系统的应用及关键问题探讨路桥隧工程中最新技术、新设备、新材料的应用创新科技推动路桥隧工程可持续发展典型路桥隧事故案例分析四、大会学术委员会及组织委员会（按姓氏笔画排列）大会学术委员会名誉主席: 孙 钧主 席:王梦恕副 主 席: 葛耀君顾问委员：凤懋润、王振信、杜彦良委 员:尹海卿、朱雁飞、何 川、陈 馈、张 焰、张喜刚、 张克强、张鹏飞、张自太、邵长宇、宋振华、陈湘生、 陈韶章、孟凡超、林 鸣、周 良、竺维彬、郑国雄、 郭陕云、洪开荣、俞 琚、曹文宏、高宗余、徐恭义、 董必钦大会组织委员会主 席:应名洪副 主 席: 阮宝君、周文波、顾伟华、顾祥林委员: 唐海英、傅德明、白云、林家祥、赵君黎、孙羹尧、邓艳五、联系方式http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669973_2262323_3.png

  • 【资料】高速轨道交通减振降噪技术的研究

    过量的噪声和振动将严重影响乘客和轨道交通沿线人们正常的生活、工作和休息、损害身心健康、降低工作效率；另一方面，噪声和振动还可能引起轨道交通系统相应的设备和结构以及周边建筑物和设备的疲劳损坏，缩短有效使用寿命。由此，轨道交通噪声和振动的控制已成为改善乘客舒适性和环境保护的重要内容之一。所以，减小列车的振动和噪声水平、减少轨道交通引起的振动和噪声问题就成为轨道交通车辆制造和系统建设中的十分重要的问题。　　 轨道交通振动与噪声源主要包括：　　 (1) 主要振动源　　 ◆ 列车与结构的动态相互作用；　　 ◆ 车辆动力系统振动；　　 ◆ 轨道结构振动；　　 ◆ 轮轨不平顺；　　 (2) 主要噪声源　　 ◆ 轮轨噪声，包括滚动噪声、冲击噪声、摩擦噪声。　　 ◆ 结构噪声（由于轮轨表面相互作用产生的振动通过轨道、桥梁和地基等传递导致相应结构振动而辐射噪声）；　　 ◆ 车辆动力设备噪声，包括牵引电机、通风机以及压缩机等设备噪声，集电弓噪声；　　 ◆ 车辆运行时的空气动力噪声。　　 针对轨道交通的振动和噪声控制问题，开展过大量的研究工作。主要围绕振源与声源控制、振动传播与声传播控制以及材料和结构控制等三大方面展开研究并采取振动和噪声控制措施。　　 采用弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮及弹性踏面车轮等技术，通常可减振降噪达到2-10dBA。　　 用改变车轮结构的方法来改变噪声的发射性能，降低轮轨噪声。国外的有些厂家，例如，德国通过把制动盘放在轮辐上来减少噪声的发射，其试验结果证明对1000Hz以上的噪声有明显的抑制作用，大约可降低噪声5dB左右。　　 采用减振降噪动力驱动系统，例如，运用线性电机驱动及径向转向架。温哥华、多伦多、底特律、大阪等在二十世纪八十年代的轨道交通系统中，采用了线性电机车辆。此外，由于采用径向转向架，车辆能顺利地通过曲线，减少轮轨磨耗和消除常规固定轴距转向架通过曲线时刺耳的尖叫声，所以，噪声比一般车辆降低近20dBA，特别适用于高架轨道交通系统。　　 轨道结构主要由钢轨、扣件及轨下基础组成。根据振动理论，轮轨之间的振动噪声与钢轨各部件的质量、刚度以及结构阻尼联系密切。轨道结构的减振降噪，主要是通过改变结构参数来实现的。　　 国外在轨道结构方面已尝试了许多减振降噪措施，主要有：　　 1. 采用焊接长钢轨；　　 2. 采用减振型钢轨；　　 3. 采用减振型扣件；　　 4. 采用减振型轨下基础；　　 5. 采用钢轨打磨技术。　　 这些措施均已被证明具有不同程度的减振降噪效果，适应于环保要求。　　 减振型轨下基础的研究也很有价值。为了适用于不同减振要求，各国都对传统的碎石道床与整体道床作了大量改进研究工作，开发了各种减振型轨下基础。主要有：在碎石道床的基础上，研制了弹性轨枕道床和道碴垫道床，增加道床弹性，有效降低道碴振动，与一般碎石道床相比，其减振效果可达5-15dB。在整体道床基础上，实用技术有短轨枕包套式和弹性长轨枕整体道床。在**新干线的特殊减振地段，采用了防振型板式轨道。在新加坡、香港地铁中，特殊减振地段采用浮置板结构，减振效果非常显著。进行轨道不平顺控制也能获得很好的减振降噪结果。例如，钢轨打磨后，在振动频率为8-100Hz范围内，振动下降4-8dBA，站台上的振动下降5-15dBA。证明了控制轨道不平顺是降低轮轨之间振动与噪声的有效措施。　　 目前，国外高架桥结构大多采用箱形梁形式。据**在山手线对各种构造形式、断面形式和不同跨度的桥梁所进行的对比试验结果，表明控空板形式噪声最低。近年来，新建的巴黎地区快速铁路高架桥和新加坡高架铁道均采用箱形梁。研究箱形梁的减振降噪是国际上在这一领域的热点。　　 吸声桥面和路面研究。高架轨道交通线的桥面是声的反射面，降低桥面的声反射，可以大大降低轨道交通列车通过时的噪声。　　 吸声结构研究。高架轨道交通噪声的各个声源中，桥梁振动的辐射噪声对周边环境，尤其是低楼层噪声敏感区的声环境有较大影响。高吸声、[wiki]安全[/wiki]、美观、易清洗保养是设计吸声结构的要点。　　 声屏障是降低轨道交通运行噪声的有效措施。美国、**、英国、法国、澳大利亚及香港地区，都在交通主干线上修建声屏障并取得了较好的噪声治理效果。　　 声屏障是地面和高架轨道交通采用的最常用的降噪方法。由于轨道交通的横截面通常尺寸紧凑，声屏障已经接近线路的设备限界，列车车身与屏障之间的距离很小，一般小于一米。车身外板的材料通常是不吸声的金属，如果声屏障也用不吸声或吸声系数很小的材料制成，则噪声的声波将在车身和声屏障间的窄弄中来回折射，最后从上方逸出，声屏障的降噪效果就很差，因此不吸声的隔声型声屏障不适合轨道交通。只有吸声系数大于0.8的声屏障才有比较好的降噪效果。　　 声屏障技术应用都比较普遍，现有的吸声型声屏障均为板式结构。频带窄，尤其是低频段吸声系数小，通常吸声系数只有0.5左右，是现有吸声型声屏障（或组合型声屏障的吸声单元）的共同缺点。　　 除此之外，现有吸声型声屏障还存在其他问题。总之，由于交通噪声主要成份分布在100～5kHz，单纯阻性吸声或抗性材料难以在如此宽的频率范围内达到满意的吸声效果，而将研究阻抗复合型声屏障作为拓宽吸声频带、提高降噪效果的主要方向。如何降低成本、厚度、尺寸和重量，提高使用寿命，是新型声屏障研制者的追求。

  • 【分享】日金星探测器未能进入预定轨道 与金星擦身而过

    中新网12月8日电 据日本共同社报道，关于为进入金星轨道进行了引擎反向喷射的日本“拂晓”号金星探测器，日本宇宙航空研究开发机构8日上午召开记者会宣布，探测器未能成功进入预定轨道。这是继火星探测器“希望”号之后，日本行星探测器进入轨道再次以失败告终。 　　日本宇航机构将成立以宇宙科学研究所所长为首的调查对策组调查具体原因。　　日本宇航机构项目负责人中村正人透露，由于“拂晓”号的反向喷射在短时间内停止，因此已经与金星擦身而过。　　若“拂晓”号完好无损，6年后将有机会再次接近金星，运作小组将研究届时能否再次尝试进入轨道。　　“拂晓”号7日早晨进行反向喷射后，与地球的通信出现故障。

  • 火车进隧道

    火车进隧道，一片黑暗，只听一声亲吻，接着一记耳光。火车出了隧道，四个不相识的人都没吱声，唯有A男的眼圈发青。老太婆想：“小姑娘人美心也美。”姑娘想：“奇怪，A亲老太婆也不亲我。”A想：“B真狡猾，偷着亲嘴我却挨揍！”B想：“我吻了自己手背，又打了A一耳光，没有人发现。”

  • 扫描隧道显微镜STM工作原理

    [b]分析原理：[/b]隧道电流强度对针尖和样品之间的距离有着指数依赖关系，根据隧道电流的变化，我们可以得到样品表面微小的起伏变化信息，如果同时对x-y方向进行扫描，就可以直接得到三维的样品表面形貌图，这就是扫描隧道显微镜的工作原理。[b]谱图的表示方法：[/b]探针随样品表面形貌变化而引起隧道电流的波动[b]提供的信息：[/b]软件处理后可输出三维的样品表面形貌图

  • 纳米隧道电穿孔仪重磅出击红方块科博会

    纳米隧道电穿孔仪重磅出击红方块科博会在中国科学仪器博览会（简称：红方块科博会）召开之际，美国俄亥俄州立大学科学家开发出一种名为“纳米隧道电穿孔”的新技术，或称为NEP，将同期在红方块科博会上展出。 在红方块科博会中获悉长期以来，在进行基因治疗时，人们对插入细胞的药剂数量无法控制，因为人体绝大部分细胞都太小，最小的针头也无能为力。而NEP让我们能研究药剂和其他生物分子是怎样影响了细胞的生物和基因路径的，现有其他技术都无法达到这么细微的水平。展会中该校化学与生物分子工程教授詹姆斯·李说。科学家们用这种方法，将定量的抗癌基因成功插入到白血病细胞中并杀死了它们。 在红方块科博会中了解到，研究人员用聚合物压制成一种电子设备样机，用DNA(脱氧核糖核酸)单链作为模板来构建纳米隧道。詹姆斯·李发明了一种使DNA链解旋的技术，并使其按照需要形成精确结构。他们给DNA链涂上一层金涂层并加以拉伸，使之连接两个容器，然后将DNA蚀去，在设备内部留下一条连通两个容器的尺寸精确的纳米隧道。 隧道中的电极将整个设备变成一个微电路，几百伏特的电脉冲从一个装药剂的容器经纳米隧道到达另一个装细胞的容器，在隧道出口处形成了强大的电场，与细胞自身的电荷相互作用，迫使细胞膜打开一个小孔，足够投放药物而不会杀死细胞。调整脉冲时间和隧道宽度，就能控制药物剂量。利用纳米隧道电穿孔仪给细胞注射基因治疗药剂时，不用针头，而是用电脉冲通过微小的纳米隧道，几毫秒内就能把精确剂量的治疗用生物分子“注射”到单个活细胞内。 在红方块科博会期间科学家们指出，希望NEP能最终用于早期癌症检测与治疗，比如在干细胞或免疫细胞中插入精确剂量的基因或蛋白质，引导它们分化改变，不必担心过量注射带来的安全问题，然后把这些细胞放回体内作为一种细胞基础疗法。并且希望这种方法能用于白血病、肺癌及其他肿瘤。

  • 扫描隧道显微镜的简介

    扫描隧道显微镜的简介自1993年Ruska和Knoll等人在柏林制成第一台电子显微镜后,已有许多用于表面结构分析的现代仪器问世．1982年,国际商业机器公司苏黎世实验室的Gerd Bining博士和Heinrich Rohrer博士及其同事们，研制成功了世界第一台新型表面分析仪器--扫描隧道显微镜(Scanning Twnneling Microscope,以下简称STM)．它的出现,使人类能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着广阔的应用前景,被国际科学界公认为80年代世界十大科技成就之一．1986年为表彰STM的发明者，授予他们诺贝尔物理学奖．STM的基本原理是利用量子力学里的隧道效应。原理图可以简单的描述如下：探针与样品不接触，它们之间有一个势垒，因为有隧道效应，电子有一定几率穿过势垒形成电流。探针与样品之间的距离远，势垒就大，隧道电流就小，电流的大小转化为空间尺度，利用电脑分析就可以得到样品表面的图像。扫描探针一般采用直径小于1nm的细金属丝，被观测样品应具有一定导电性方可产生隧道电流．1　隧道效应理论及有关概念1.1　隧道效应理论　　在量子力学中,隧道效应是粒子波动性的直接结果．当一个粒子进入一个势　 　垒中,势垒势能比粒子动能大时,粒子越过壁垒区出现在势垒另一边的几率为P．设Φ为矩形势垒的高度,E为粒子动能,该粒子穿透厚度为z的势垒区几率P为　　　　　　P∝e-λkz． (1)其中 ,m为粒子的质量．　　基于Bardeen隧道电流理论,隧道电流公式为　　　　I=(e/h)∑f(Eμ)，（2）其中f(E)是费米分布函数；U是所加偏压；Mμ，ν是探针的Ψμ态与表面Ψν态间的隧道矩阵元；Eμ是无隧穿情况下Ψμ的能量．Bardeen给出了计算矩阵元Mμ，ν的表达式:　　　Mμ，ν=(h2/8mπ2)∫dS(Ψμ*Ψν-ΨνΨμ*)． (3)1.２　针尖－样品表面作用模型对针尖的微观结构目前并不清楚，在这里我们采用Ｔｅｒｓｏｆｆ等人的处理方法，即将针尖的最接近样品出定义为局部球形势阱，如下图：Ｒ是针尖的局部曲率半径。区域曲面中心在ｒｏ处，ｄ是距样品表面最近的距离。在感兴趣的区域，针尖的波函数可取将近球形式，即　　　　　（４）其中 是探针体积，假设针尖的功函数Φ与样品表面的功函数相等。参数 由针尖的几何形貌、电子结构细节及针尖－真空边界条件决定。如果针尖与样品表面距离不是非常近,而偏压又很小时,隧道哈密顿方法可以用来描述这种隧穿过程．采用独立粒子模型,隧道电流I可近似表示为　　　　　　I=(e/h)∫dEA(R,E,E+eU), (4)　A(R,E,E′)=∫ΩΤdρ∫ΩΤdρ′UT(ρ)UT(ρ′)gS(ρ+R,ρ′+R,E)gT(ρ′,ρ,E′), (5)其中gS和gT是样品表面和针尖的格林函数的虚部,其表达式为　　　　　　gS(r,r′;E)≌∑Ψμ(r)Ψμ*(r′)δ(E-Eμ),（6）　　　　　　gT(r,r′;E)≌∑Ψν(r)Ψν*(r′)δ(E-Eν).(7)(5)式的积分遍及针尖的体积ΩΤ；ρ和ρ′是由固定点R处到针尖表面的极坐标；R表示针尖到样品表面的相对位置；U(ρ)表示针尖的势Ψμ；E(Ψμ,Eμ)为样品(针尖)的本征波函数及本征能量．

  • 计量服务产业经典案例：“长城计量”助力港珠澳大桥海底隧道顺利对接

    [align=center][img=,477,244]http://www.zhaojiliang.cn/data/uploads/bdattachment/image/20181207/1544149698867821.gif[/img][/align][align=left][b]一、服务对象[/b][/align][align=left] 港珠澳大桥连接粤、港、澳三地，它的建成将极大地促进地区经济发展，提高地区综合竞争力。港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道（见图1、图2）是迄今为止规模最大的外海深埋沉管工程。沉管隧道工程全长5664m，两端与东西两座人工岛暗埋段相连。隧道由33个管节组成，标准管节长180米，宽37.95米，高11.4米，总重近八万吨，是目前世界范围内体量最大管节。其中，E9-E27段（超过3公里深水深槽段）沉管基槽开挖底标高约为-45m～-50m，基槽深度约为35m～40m，且深槽段与伶仃洋主航道交叉，海底地形和槽内流态异常复杂，类似外海环境下的深水深槽安装是世界范围内首次实施，对接精度控制难度和风险巨大。[/align][align=center][img=,600,156]http://www.zhaojiliang.cn/data/uploads/bdattachment/image/20181207/1544149744975960.jpg[/img][/align][align=center]图１　港珠澳大桥总体规划图[/align][align=left][b]二、服务措施[/b][/align][align=left] 国外已建跨海和海峡交通隧道安装作业的技术文献中未见有类似水下超低频运动监测系统的研究或应用资料，国内现已建成的海底隧道都属内陆跨江、跨河的浅埋沉管隧道，没有提出水下超低频运动的测量需求。[/align][align=center][img=,600,358]http://www.zhaojiliang.cn/data/uploads/bdattachment/image/20181207/1544149770309699.jpg[/img][/align][align=center]图 2　港珠澳大桥沉管隧道纵向布置图[/align][align=left] 为得到精确的实时对接监测方案，保证沉管过程万无一失，建设方在全球范围内寻找解决之道。荷兰某世界著名隧道沉管浮运、沉放及对接专业公司开价近1亿欧元，且只提供技术咨询服务，既不负责安装，也不提供设备。为满足港珠澳大桥岛隧工程沉管对接工程需求，建设方经天津港口研究院推荐与航空工业三○四所（以下简称“304”）取得联系，通过与多位院士、建筑设计大师、各相关学科专家组织评审，最终确定采用304所提出的基于惯性导航技术的“沉管管节姿态动态监测系统”方案。[/align][align=left] 工程依托304所在超低频振动和惯性计量测试领域的技术优势，运用动态测试与校准的理论方法，根据既得的海流、波浪、海水密度、缆力、风速等多个环境参数简化边界条件，对系泊状态的管节系统建立有限元模型，分析其固有模态，确定系统的动态响应频率范围；根据分析结果选择组成监测系统的各传感器，并通过国防最高计量标准装置校准其幅频和相频特性，筛选出满足测试要求的传感器；分析传感器测试原理，设计测量单元，组建测试系统，研发管节姿态解算方法，设计管节姿态自动监测系统软件，并将监测系统应用于E11-E33历次管节沉放对接过程中，监测管节实时运动状态，为沉放对接指挥决策提供实时数据。[/align][align=left] 该沉管管节姿态动态监测系统有效集成了超低频加速度传感器、光纤陀螺仪、数据采集及分析模块，解算加速度、角度、角速度、速度和位移，实时输出水下沉管的位移及姿态；采用多参数耦合解析技术获得高精度沉管运动姿态及位置，建立了适用于复杂工况的测量与数值分析模型，适用于水下工况条件复杂的环境，在23根超大沉管外海沉放对接施工过程中，该系统的位移测量准确度达到毫米级，满足了港珠澳隧道沉管水下高精度无人沉放对接的监测要求。[/align][align=left][b]三、服务成果[/b][/align][align=left] 水下沉管超低频运动监测系统在国内首次将惯性导航技术应用于超大沉管外海沉放对接施工作业（见图3），系统测量准确度高、监测自动化，提高了我国建设领域的信息化水平，填补了国内空白。该监测系统是由我国自主研制的外海海底隧道施工保障系统的组成部分，打破了国外行业技术垄断，为国家节省了大量外汇。[/align][align=center][img=,579,433]http://www.zhaojiliang.cn/data/uploads/bdattachment/image/20181207/1544149797228240.jpg[/img][/align][align=center][img=,315,237]http://www.zhaojiliang.cn/data/uploads/bdattachment/image/20181207/1544149797102269.jpg[/img][/align][align=center]图３　监测系统沉管现场安装及测量[/align][align=left][b]四、成果推广[/b][/align][align=left] 随着我国跨海工程的推进，未来可能考虑采用沉管隧道方案的有：深中通道、大连湾跨海交通工程、琼州海峡、渤海湾、台湾海峡等，该系统将产生更广泛的经济效益和社会效益。[/align]

  • 2017（第六届）国际桥梁与隧道技术大会筹备会顺利召开！

    2017（第六届）国际桥梁与隧道技术大会筹备会顺利召开！

    “2017（第六届）国际桥梁与隧道技术大会”将于2017年5月25-26日隆重召开，为强化本届大会学术交流成果在国际范围内的传播与交流，突出学术性、专业性和国际性，增强桥隧大会的品牌影响力，值此各项组织工作顺利推进之际，大会承办方上海闻鼎公司特组织召开了一场意义重大的讨论会。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291106_01_3182239_3.jpg2017年3月15日上午，桥隧大会主办方代表中国工程院唐海英主任（视频参与）、上海市土木工程学会傅德明秘书长、同济大学葛耀君教授、朱合华教授以及行业专家杨国伟总工等人参与了本次会议，会议由承办运营方闻鼎公司董事总经理邓艳女士主持，现场讨论热烈，各位专家、教授纷纷提出了建设性指导意见，为桥隧大会的组织工作及未来的发展方向提供了方向性指引。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291106_02_3182239_3.png 图为筹备会现场 会议开场，中国工程院土木、水利与建筑工程学部办公室唐海英主任代表主办方提出建议，“IBTC桥隧大会”对于主办单位和承办单位有着不同的目标，会议的成功举办和会议品牌的建立需均衡各方的需求和目标，对于工程院和同济大学土木工程学院而言，桥隧大会作为学术交流平台的目标更为明确，故而应该强调其学术性、专业性、国际性；对于上海市土木工程学会而言，聚集行业资源，实现信息、技术交流共享，增强学会影响力，从而更好服务于学会会员，则是学会的目标和动力；对于闻鼎公司而言，品牌影响力应放在首位，其次是作为企业应该保证一定的盈利能力。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291107_01_3182239_3.png 图为葛耀君教授紧接着针对国际性问题，各位专家、教授提出各自的建议，同济大学桥梁工程系葛耀君教授建议邀请6-8位国际权威专家出席会议并作主旨报告，并主动提出可以邀请1-2位外籍专家出席，同时建议，对于下一届桥隧大会的组织，组委会需提前1-2年进行规划和邀请工作，以期真正实现中国举办的桥隧界国际顶级盛会。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291108_01_3182239_3.png 图为朱合华教授中国工程院院刊——《结构与土木工程前沿》执行主编、同济大学朱合华教授建设性提出，本届桥隧大会可以开设国际专场，接下来会着手邀请国际编委参与会议发言，以增强国际传播和影响力。会议讨论的第二个重点则是关于主题的探讨，专家建议本届桥隧大会主题由“深入推进基础设施工程信息化”改为“基础设施建设与信息化”。对于目前的议程安排，各位专家提出一致看法，桥隧大会议程及内容安排，需紧密结合信息化主题，接下来可重点邀请信息化领域部分权威专家参与，突出重点和亮点，既要保留桥隧大会成功举办五届的重要内容如工程建设，同时每届活动要有新的尝试和突破，既要把握桥隧行业全产业链发展脉络，邀请产业链各方参与，也要发掘被行业忽略但十分重要的内容如运维端相关专家的技术与经验。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291108_02_3182239_3.png 图为杨国伟总工尤其是上海轨道交通十三号线杨国伟总工，长期从事BIM技术研发及应用，对信息化有着独到的看法和见解。他提出，目前工程界可以称之为信息化专家的人还未被广泛熟知，我们需邀请到这部分专家的参与，才能正真做到以信息化为主题，这对桥隧大会提出了新的要求，组委会也将群策群力实现这一目标。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291108_03_3182239_3.png 图为傅德明秘书长接着，上海市土木工程学会傅德明秘书长和葛耀君教授分别针对隧道专题论坛和桥梁专题论坛具体报告作了一一划分，最终结合众多专家建议，桥隧大会模块化、专业化、国际化方向逐渐明晰，接下来，组委会将根据本次会议的讨论成果，重点针对四大模块展开内容调整，即：信息化模块、工业化模块、运维模块、工程建设模块，并将考虑开设为期半天的国际化专场会议。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291108_04_3182239_3.png 图左一为邓艳总经理最后，邓艳总经理对本次会议作了总结，重申了桥隧大会的使命——做桥隧界国际顶级盛会，同时回馈社会，并向主办方汇报了桥隧大会收支情况，明确了桥隧大会在基本保证收支平衡的同时，会考虑对社会做出一定的贡献和回馈。对此，朱合华教授建设性提出可考虑设立奖学金，邓艳总经理表示非常认同，并将其作为桥隧大会未来发展的目标之一，这将是一个企业社会责任感的体现。之后，邓艳总经理对接下来桥隧大会的相关组织工作作了安排，表示将积极采纳各位专家、教授的宝贵建议，迅速调整相关内容并形成相关汇报文件。通过此次筹备会，主办方及承办方各位代表及专家、教授等积极提出问题与对策，对当前形成的议程安排及发言话题进行把关与指导，充分调动行业资源，桥隧大会在行业权威专家群策群力指导下，形成一系列成果，会议安排将更加合理，会议组织将更加高效，会议内容将更加专业，会议品牌和影响力将更为突出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703291109_01_3182239_3.jpg参会咨询、产品展示、企业发言、资料发放、会议赞助联系方式：地 址：上海市广中西路777弄启迪大厦701室联系人：王钦 1832187 7086电 话： 021-51757707E-mail: wang.qin@wintimechina.com

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