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微管泵

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微管泵相关的资讯

  • CCATM'2014之材料微观解析与失效分析会场
    仪器信息网讯 2014年10月20日,由中国工程院、中国合格评定国家认可委员会、中国标准化协会、中国金属学会、国际钢铁工业分析委员会、中国钢研科技集团有限公司主办的&ldquo CCATM&rsquo 2014国际冶金及材料分析测试学术报告会&rdquo 之&ldquo 材料微观解析与失效分析&rdquo 会议在北京国际会议中心举行。  失效分析是指产品失效后,通过对产品及其结构、使用和技术文件的系统研究,从而鉴别失效模式、确定失效机理和失效演变的过程。失效分析对于提高产品质量和防止事故重演特别重要。失效分析工作是一个极其复杂的过程,它需要多学科相互交叉。主要分析内容包括断口分析、化学分析、金相显微分析、力学性能检查和无损探测等方面。  其中微观解析主要指断口分析中的微观分析和金相显微分析。在断口微观分析中,使用扫描电镜或透射电镜可观察微观断口的形貌,从而判断断裂失效机制。另外配合能谱分析仪还可以对断口的微区成分进行分析,以判断是否存在夹杂物、成分偏析等缺陷。  金相显微分析是指利用金相显微镜来观察和研究金属材料显微组织结构及分布的试验方法。是检查金属材料质量的好坏、热处理工艺质量评定的最直观、最准确的方法。  在本次会议中,武钢研究院孙宜强介绍了SPHC热轧板表面疤块缺陷分析 钢铁研究总院谢金鹏介绍了转向弯臂断裂失效原因分析 宝山钢铁股份有限公司王军艺介绍了火花塞膨胀槽脆性开裂失效分析 首钢通化钢铁集团韩德青介绍了隔热管断裂原因分析 钢铁研究总院郑凯介绍了某石化设备用 P201泵出口管道裂纹原因分析 马钢技术中心王德宝介绍了35CrMo高强度连接螺栓杯锥状断口失效分析 武汉钢铁集团公司研究院王志奋介绍了冷轧双相钢性能不合格原因分析 国家钢铁材料测试中心李云玲PSB1080 螺纹钢氢脆断裂分析 西安航空动力控制科技有限公司郭秀乔介绍了活门和衬套卡滞原因分析 江苏省宏晟重工集团有限公司乙海峰介绍了1Cr17Ni2钢热油泵泵轴断裂分析。会议现场
  • 东方德菲新品推荐---微观可视化驱油工作站
    化学驱油技术是一项比较大的系统工程,涉及高分子化学、油田化学、地质、油藏等多个学科,比注水开发研究要复杂的多, 针对微观可视化驱油机理研究问题,北京东方德菲仪器有限公司与中石油勘探开发研究院提高采收率国家重点实验室共同研发生产了系统集成型可视化驱油系统,即VMF100微观可视化驱油工作站。 VMF100微观可视化驱油工作站,通过可视化的微流控技术,记录和分析驱替液在微纳尺度通道芯片中的驱油过程。VMF100是定量描述不同化学驱油体系微观驱油机理的实验工作站,高效识别剩余油,并表征高含水期微观剩余油的渗流特征,VMF100工作站具有高集成化、高操控精度、芯片多样化、 分析可视化等特点,是微观驱油机理研究必不可少的设备之一。微观可视化驱油工作站由原油注入系统、驱替液压力注入系统、压力监测系统、芯片密封系统、微纳孔道芯片,微观视频系统、操作分析软件组成。该工作站可以完美记录和控制饱和油及驱替的动态过程,评价剩余油再启动能力,并分析剩余油的渗流特征。 微观可视化驱油工作站的功能 1、精密控制和记录饱和油的动态过程原油注入系统采用精密注射泵恒流控制模式,将原油注入微孔道芯片内形成饱和油。微观视频系统可以记录整个饱和油的动态过程。如下图2、精密控制和记录驱油的动态过程驱替液注入系统采用压力恒流模式,将驱替液注入饱和油芯片形成动态驱替。微观视频系统可以详细记录整个驱替的动态过程,如下图:3、剩余油分类识别统计剩余油识别分类统计软件可以定量处理石英芯片的驱替实验视频以及 数值模拟水驱油实验视频,分析整个实验过程中各种类型(膜状流、滴状流、柱状流、多孔状和簇状流)剩余油的数量、面积分布随含水饱和度的变化情况等,结果数据可做进一步处理。 VMF100的性能指标:1.原油注入系统驱动方式:微步进处理器驱动设置方式:彩色LED触屏设置注射范围:0.5ul-50ml直接推力:16kg流速范围:1.28pl/min-88.28ml/min稳定精度:0.05%最小推进速度:0.18um/min2.驱替液注入系统驱动方式:压力驱动方式压力流量设置方式:软件程序控制及本机独立控制压力流量显示方式:彩色LED显示屏通道数量:双通道或三通道zuida压力:200Bar流速范围:7.5nl/min-5ml/min流速精度:7.5nl/min3.压力监测系统压力传感器:全氟油压力传感器压力数据显示及输出:实时显示/输出压力数据压力测量范围:0-115PSI压力测量精度:0.0007PSI4.芯片密封系统密封方式:强磁性密封zuida耐压:500PSI密封尺寸:1/16 peek 管密封5.微纳孔道芯片芯片材质:石英玻璃刻蚀方式:湿法刻蚀模型类别:仿真均质模型、非均质裂缝模型、平行通道模型、环道模型模型尺寸:1.5cm×1.5cm ,可根据客户要求定制孔道尺寸:20um×7um ,可根据客户要求定制芯片尺寸:6cm ×6cm6.显微视频系统主机:体式显微镜采集系统:2000万像素彩色CMOS相机放大范围:3.75×-67.5×工作距离:71mm物镜:0.5平场复消色差物镜光源:LED光源实验平台:强磁实验台7.系统集成1)内置部件:流量剂专用支架流量池专用通孔压力监测系统安装板内置多孔电源2)外置部件:仪器箱体配有24寸触控电脑8.软件功能1)基础功能-剩余油分析:视频记录饱和油的动态过程视频记录驱油的动态过程实时记录驱油压力的动态变化分析不同类型剩余油的数量分布分析不同类型剩余油的面积分布2)拓展功能1-孔道参数:孔道配位数分布孔道孔喉比分布孔道等效半径分布孔道最窄半径分布3)拓展功能2-微观接触角:自动识别微观孔道接触角孔道微观接触角概率密度曲线
  • 《景德镇元明瓷微观特征初探》古陶瓷微观采集专用仪器
    p style="text-indent: 2em "近年来,古陶瓷微观鉴定成为陶瓷鉴定新思路,其科学、实用、便捷、廉价的优势,在广大收藏爱好者中得到了普遍运用,并且在陶瓷鉴定上,已经发挥出不可代替的作用。但由于古陶瓷微观鉴定方法刚刚起步,理论研究和样本系统尚未跟上,致使不少应用者不得其法,走入误区 文物界和目鉴行家也往往对之持怀疑态度。/pp style="text-indent: 2em "因此,严肃、认真、系统地对古陶瓷微观鉴定进行理论研究、经验总结和样本数据库的创建就十分迫切了。5月30日,中国收藏家协会“华源上手”培训部、景德镇陶瓷考古研究所与3R北京深入合作出版发行的古陶瓷微观鉴定学术专著——《景德镇元明瓷微观特征初探》一书出版上市,为陶瓷微观鉴定提供有效资料参考。/pp style="text-indent: 2em "该书介绍了古陶瓷微观鉴定的发展现状和基本方法,报告了景德镇元明瓷的微观现象和特征 集纳了景德镇考古研究所出土的约200件元明瓷标本的宏、微观图录,书中对权威标本微观特征的客观展示最具价值,是未来微观数据库的一块基石。/pp style="text-indent: 2em "有了古陶瓷微观鉴定权威书籍参考,最重要的环节就是要有古陶瓷微观采集专用仪器。《景德镇元明瓷微观特征初探》一书所采用的微观拍摄仪器为国内数码显微镜的领军品牌3R Anyty(艾尼提),运用无线200倍便携式显微镜深入到古陶瓷的釉、胎微观层面,按朝代、种类系统排列,并做了深入的比对、统计、研究,成为陶瓷微观鉴定标准仪器。/pp style="text-indent: 2em "Anyty(艾尼提)便携式无线显微镜是自带WiFi热点,可随时随地的与手机、平板等移动设备进行连接,突破传统显微镜的使用环境的局限性 另外Anyty(艾尼提)无线显微镜画面清晰、无色差,可使陶瓷微观数据更加精准 无线传输速度快,画面无延迟,以优质体验收到陶瓷研究领域用户的充分认可和好评,是陶瓷微观鉴定标准仪器。/pp style="text-indent: 2em "Anyty(艾尼提)便携式无线显微镜是陶瓷微观鉴定标准仪器,由3R国际集团北京爱迪泰克科技有限公司隆重出品,欢迎广大文博单位、拍卖公司、考古所以及个人收藏家咨询合作,为古陶瓷等微观鉴定、备案提供强有力支持。/p
  • 【电镜视频大赛】中科科仪电镜科普视频,带你探索微观世界
    电镜被誉为“人类的第三只眼睛”,经过近百年的发展,已成为物质微观结构分析的重要手段。为帮助更多用户了解电镜这一技术,以及电镜的应用场景、电镜厂商及品牌等,仪器信息网特发起此次【电镜视频征集】有奖征集活动,广大电镜用户及厂商均可免费参与。点击查看活动详情及更多投稿作品↑↑↑本次为大家介绍的是来自中科科仪的投稿视频。视频从科普的角度为我们描述了扫描电镜的原理,及其与光学显微镜的区别,并展示了扫描电镜在新能源、新材料、半导体、生物医药、冶金矿业、建筑、化工、陶瓷等领域中的应用案例。同时,也为我们展示了中科科仪KYKY-EM8100场发射扫描电镜的整体构造,仪器性能、使用操作等。该仪器还可提供多样化的定制方案,如扫描电镜联用系统:镀膜机、飞秒激光、原子力显微镜等。一起来观看视频,了解一下吧~~~电镜科普视频:探索微观世界——中科科仪↓↓↓视频地址:https://bbs.instrument.com.cn/topic/8056359KYKY-EM8100场发射枪扫描电子显微镜——中科科仪↓↓↓视频地址:https://bbs.instrument.com.cn/topic/8056349点击视频链接,为TA打call吧,点赞/留言/收藏,助TA赢取活动大奖~ 公司简介:北京中科科仪股份有限公司(简称中科科仪),始建于1958年。六十余年的发展历程中,曾参与“两弹一星”、正负电子对撞机、江门中微子实验室、高能同步辐射光源(HEPS)等国家重大工程和科研项目,成功研制出我国第一台扫描电子显微镜、第一台涡轮分子泵、第一台商用氦质谱检漏仪。中科科仪坚持创新引领,是2014年中宣部七家“创新驱动发展典型”之一。凭借雄厚的技术创新实力,2014年,被评为国家级企业技术中心,也是首批通过的国家级高新技术企业。2021年,获评国家级与北京市“专精特新”小巨人企业,并获重点支持。中科科仪是国内尖端科学仪器设备及真空技术领军者。新产品研发成果始终代表中国高端电子光学仪器和真空技术最高水平,业务领域覆盖扫描电子显微镜、氦质谱检漏仪等科学仪器和分子泵、真空应用设备等产业设备及核心零部件。══════════════════════════════▼▼▼══════════════════════════════电镜视频征集活动“火热”进行中参赛方式:1、点击链接https://bbs.instrument.com.cn/forum_89.htm ,进入发帖页面,在该版面发布新帖 ,如下图所示。2、按照下图中格式填写,并上传视频,发布。待后台审核通过(约2-3h)后,即可在电镜版面展示,并同步更新至专题作品展示模块。奖项设置:本次活动面向广大用户及厂商均可免费参与,更有多重好礼(环球影城门票、百元京东卡)及热门广告位等你来拿!点击下方图片了解活动详情↓↓↓
  • 微观世界|第4期 食物中的力学知识 不同品质大米的微观力学分析
    一、前期回顾 上期我们发现纸币防伪条之所以呈现不同色彩和形貌是因为特殊的微观结构所导致(详细情形见第三期文章),材料的微观结构对宏观的光学性能巨大的改变。由于大部分读者在上期投票中选择【B选项:1元/斤的大米和10元/斤的大米在显微镜下有何区别。】 那么今天笔者带领大家来一起探索优质大米(吃起来劲道的新米)和劣质大米(口感较差的陈米)在显微结构上有什么不一样。二、序 言金属的强度、韧性、脆性与它的微观组织结构有很大的联系:韧性强的金属材料会发生韧性断裂,在断口的断面会观察到有典型“韧窝”特征的韧性断裂区;脆性大的金属会发生脆性断裂,在断口的断面会观察到有典型“台阶”特征的解理断裂区。这些不同的断口形貌是由微小的热处理工艺或材料成分的微小差别所引起的,不同的微观组织形貌代表了不同的金属材料生产工艺。那么我们猜想:是否可以通过显微形貌分析来判断生长周期不一样、或者营养成分/化学物质不一样的农作物呢?三、大米断面显微形貌分析,大米淀粉形貌及淀粉复粒形貌本期选择同种大米的两个不同时期(新米10元/斤、存放半年的陈米6元/斤)的样本进行微观形貌的拍摄,来研究放置时间长的大米除了靠气味和口感上的差异来区分外,是否可以通过材料显微分析的手段来进行辨别。 1. 大米断口分析 大米断口显微形貌图 如上图A所示,我们把大米粒掰断后可以看到大米粒断口是有形貌特征的。放大到100倍下如图B我们可以看到有类似金属沿晶断口及窝韧形貌特征的存在。图C是窝韧特征的细节放大图,可以发现是由10μm左右的一粒粒大米淀粉微粒组成的、断口高低起伏且小一点的淀粉微粒棱角分明。图D是大米内部淀粉复粒组成的,大米复粒表面比较光滑,复粒淀粉之间的交界面都很平滑,且复粒内不光有淀粉微粒,微粒之间还会有蛋白质存在(表面黑色条纹部位)。 从上图我们可以看出大米颗粒是由一粒粒淀粉微粒所组成的复粒淀粉粒所组成,当断裂部位是沿复粒淀粉截面扩展时,断口呈现平滑的沿晶裂纹特征;当断裂部位穿过复粒淀粉而扩展时,断口呈现穿晶断裂。 不同大米由于生长周期及成分都有差别,导致了淀粉微粒、淀粉复粒的形貌及它们之间的结合力各不相同,因此不同大米的断口形貌也完全不一样。 2. 复粒淀粉沿晶/穿晶断口形貌分析 复粒淀粉穿晶断裂(左)和沿晶断裂(右)形貌差异对比 上图左是复粒淀粉断裂时的断口形貌,可以发现中间的淀粉微粒周围暗色的部分是大米内部的蛋白质,一个个淀粉微粒是由蛋白质连接起来的,其中画红圈的部分是大米内部的脂质颗粒,该颗粒在新大米断口处几乎没有,而在陈旧大米内部有很多,推测该脂质的析出导致了连接淀粉微粒的蛋白质发生了变化,导致大米复粒内部黏合力发生改变。上图右是大米淀粉复粒表明断口图,可以看出断口处非常平滑,正常情况下淀粉复粒间的结合能是远低于淀粉粒间内部结合能的,所以断裂一般都发生在淀粉复粒平滑处。 3. 新米与陈米断口微观形貌结构对比陈米(左)与新米(右)断口显微形貌差别 在显微镜下我们可以看到陈米断口(上图左)相较于新米断口(上图右)呈现更多的“窝韧”形貌特征,断裂面穿过了大米复粒淀粉。而新米大部分断口为“沿晶”解理,断裂面沿淀粉复粒扩展。拍摄结果表明正常新米内部的结合是复粒淀粉内部大于复粒淀粉边界的。随着大米放置时间的增长,米粒内部的化学物质发生了变化,导致复粒淀粉内部的微粒间键合减弱结合力变差,断裂裂纹面主要由从复粒淀粉边界扩展变为从复粒淀粉穿过后断裂。 四、后 记 “天空没有翅膀的痕迹,但是鸟儿却飞过”。不同于鸟儿在天空飞过没留下痕迹,任何材料的生产和合成所经过的工艺都会在材料内部留下显微痕迹,通过显微技术来辨别材料的显微形貌/结构的特征,可以轻易的判断出材料的生产工艺及历程。例如现阶段人们已经开始利用显微镜来鉴别区分不同植物、动物的品种,从而为原材料把控、溯源、生产过程质控提供了重要指导依据。 下期主题(动物)三选一: A、蝴蝶翅膀在阳光下产生绚丽颜色的原因。B、年轻人及老年人头发表面及断面的形貌差异。C、过期变质食物中的细菌。
  • 微观组合测试仪MCT3 | 焊接的机械性能表征
    焊接也被称作熔接,通常是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接工艺多用于制造业,主要用途就是把小的金属材料连接成大的(按图纸或需要的尺寸),或通过连接(焊接)做出所需要的几何体。诸如造船厂、飞机制造业、汽车制造、桥梁等都离不开焊接。热源能量的分布即热量的传播和分布很大程度上与这些参数相关,然而由于热量的分布是呈现梯度的,从而造成焊缝周围的材料会受到影响,即所谓的“热影响区”(HAZ)。热影响区的形成原理非常简单,在焊缝周围的材料受到了热源的影响,而温度低于材料的熔点,但其温度足以让周围材料的显微组织发生变化。显微组织的变化可导致机械性能的变化,如可能会出现硬度增加和屈服强度降低。同时由于显微组织的发生变化,热影响区更容易出现开裂和腐蚀情况,所以热影响区通常是构件最薄弱的结构点。因此,了解热影响区和减少焊接所产生的不良热效应是至关重要。焊缝和热影响区的典型尺寸通常为数百微米至几毫米。为了研究由于焊接过程引起的局部材料变化,仪器化压痕测试方法是首选,因为它们提供了合适的位移分辨率。例如,安东帕微观组合测试仪(MCT3)可以获取焊缝或热影响区等等不同区域的硬度、弹性模量等力学性能。磨损量和摩擦性能可以很容易地通过摩擦磨损分析仪来测量,该分析仪测量摩擦系数并可用于估计磨损率。微观组合测试仪MCT3本文将展示焊缝及其邻近局部区域的机械性能的表征手段的实际例子,同时也将总结所用表征手段对于焊接工艺好坏的评定和意义。焊缝横截面的硬度分布情况图1: 焊缝及其热影响区的横截面的视图和相对应位置上的硬度变化情况如图1所示,使用Anton-Paar微观组合测试仪MCT3对采用弧焊工艺对球墨铸铁进行焊接后所产生的热影响区进行表征。简单来说,就是在焊缝截面上沿着从母材到焊缝的方向采用MCT3对材料进行压痕测试。压痕试验主要在两个位置上进行:焊缝区域横截面和焊缝顶面。使用的最大载荷为5 N,加载和卸载速率选择为30 N/min,在最大载荷下保载1 sec。具体是沿着从未受影响的母材穿过HAZ到焊芯进行压痕测试,单个压痕的间距为0.25 mm。压痕测试的大致位置和相应硬度分布如图1所示,结果清楚地表明了焊缝附近硬度的变化情况。靠近焊缝–在HAZ中–硬度在过渡区降低之前显著增加,在远离焊缝的未受影响母材中稳定在~3 GPa。在焊缝的上表面上发现了类似的结果(过渡区和热影响区的硬度增加),这证实了在横截面上获得的结果。该应用案例展示的是仪器化压痕测试方法对于测量焊接工艺产生的热影响区HAZ的材料性能变化的意义所在,用图1中所示的方法可以直观的获取相应位置的力学性能变化情况。从而,有助于科研人员及焊接工作者去估算HAZ的区域尺寸以及所检测出的焊缝及其周围局部区域的力学性能是否达标,更为如何优化焊接工艺参数提供一份助力。堆焊工艺下焊缝的摩擦学性能研究堆焊是将硬质金属焊接在母材上的一种工艺,旨在提高母材的耐磨性,是一个很广泛的焊接应用。它用于磨机锤、挤压螺钉、高性能轴承和土方设备。它也可用于压水反应堆的阀座和泵。与其他部件摩擦接触的此类堆焊焊缝的磨损和摩擦学性能对于实际应用至关重要。以下示例显示了对球墨铸铁进行的摩擦学试验,其中铸铁的堆焊层采用等离子转移电弧工艺焊接。图2: 热影响区和母材的摩擦系数变化情况由于焊接工艺也属于快速凝固的一种冷却方式,从而得到了3mm厚度的热影响区且发现该HAZ的微观结构中存在渗碳体结构,而且硬度明显高于铸铁。总共进行了两次摩擦试验:一次在母材上,另一次在焊接材料的热影响区内。在线性往复模式下均进行共5000次循环的摩擦学表征试验,而且在最大固定载荷为1 N情况下的最大线速度为1.6 cm/s,选取的摩擦副为直径为6 mm的100Cr6钢球。摩擦试验结果如图2所示:焊接层的热影响区(HAZ)的摩擦系数(~0.8)高于母材(~0.5)。图3: 采用表面轮廓仪测量并记录母材和热影响区的磨损轨迹轮廓图3展示的是运用表面轮廓仪采集并记录母材和热影响区在摩擦学试验后磨损轨迹的轮廓。通过比较图3的结果表明,热影响区的磨损远高于母材;母材的耐磨性高于热硬化区的耐磨性。图2和图3的表明,焊接工艺对焊接层热硬化区的摩擦系数和耐磨性产生了负面影响,尽管同一层的硬度有所增加。该问题的解决方案可以是改变焊接参数以提高热硬化区的耐磨性,或者减小其尺寸以最小化其对零件耐磨性的负面影响。总的来说,Anton-Paar自研自产的压痕仪和摩擦学表征仪器均能为焊接工艺的研究和生产提供非常大的助力,其新一代检测手段的开发对于焊接行业是非常有意义的。安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 从宏观到微观:汽车要”瘦身”更要安全
    导读随着“2020年第七届中国汽车轻量化国际峰会”的日益临近及《国家第六阶段机动车污染物排放标准》的发布与实施,在环境保护和节能降耗法规要求日趋严格的当下,轻量化已成为中国汽车产业发展的重要方向和必然趋势。 其中对车身的轻量化更是提高汽车动力性、降低油耗、保护环境的关键。车身轻量化与使用材料密切相关,如镁合金、铝合金等金属结构材料、工程塑料及其复合材料在轻量化中起到重要作用。采用工程塑料及其复合材料可减轻汽车零部件约40%的质量,可降低成本40%,因此开发工程塑料和复合新材料是车身轻量化发展的趋势,其中PP(聚丙烯)和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)应用最为广泛。 塑料及其复合材料的应用场景 为什么在汽车材料轻量化中大量应用PP、PMMA?今天,我们要对PP、PMMA做两个有趣的试验: 1. 宏观视界下的拉伸 PP、PMMA在常规的静态测试外,可能会受到动态变形的影响,例如,在涉及运输设备的碰撞和产品掉落时。因此,为了保证可靠性,还必须进行冲击试验。特别是,由于聚合物塑料具有粘弹性,(既有粘性又有弹性),其力学特性表现出对环境温度、时间和变形速率的依赖性。 采用岛津AGX-V电子万能试验机和HITS-TX高速拉伸试验机可以研究PMMA/PP与试验速度关系。 应力-行程曲线 试验结果 高速拉伸试验中PMMA和PP的拉伸强度均高于静态拉伸试验,证实了这两种塑料材料拉伸强度的试验速度依赖性。 2. 微观视界下的断口 当发生损坏、故障事故或劣化时,我们通常迫切需要调查原因和提出对策。塑料的失效形式多种多样,包括静态断裂、冲击断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、环境引起的断裂等。根据分析不同类型的断裂原因,可以观察到具有不同特征的断裂面,这表明可以通过断口观察来确定损伤的原因,并研究解决损伤的方法。拉伸试验后,我们选择对PP试样的断口进行镀金,并用光学显微镜和EPMA进行观察。 电子探针EMPA8050G 在PP断裂表面镀金,并用光学显微镜和EPMA进行观察。静态拉伸试验和高速拉伸试验后的聚丙烯断裂表面分别如下图所示。(a)为光学显微镜图像,(b)-(d)为电子探针二次电子像。 对比PP静态拉伸微观图(a)与PP动态拉伸微观图(a)可见,与高速拉伸试验的断口面积相比,静态拉伸试验的断口面积明显较小,这应该是由于静态拉伸断裂时,塑性变形伴随着颈缩而导致的。 静态拉伸微观图 在PP静态拉伸微观图(b)中的断裂面中部,可见纤维断裂面以韧性方式伸长。对 PP静态拉伸微观图(b)的中心区域及其左侧区域进一步放大,结果见PP静态拉伸微观图(c)及(d)。由PP静态拉伸微观图(c)可见树脂纤维伸长的情况。PP静态拉伸微观图(d)显示断面上有许多孔,这是由树脂(如低分子量物质)或杂质等微观缺陷等形核长大而导致的。 高速拉伸微观图 在高速拉伸试验中,断裂处没有出现颈缩现象,整个断口呈扁平、粗糙的片状。对断面中心及边部进一步放大,结果见PP动态拉伸微观图(c)及PP动态拉伸微观图(d),可见,中部和边部的断口形貌无明显差异。据此可推断,随着试验速度的提高会导致无塑性变形的脆性断裂。 结 论 岛津具有丰富的产品线,在宏观方面:拥有各种静态试验机与动态试验机,可以提供力学测试,并进行定制化夹具设计;从微观方面:拥有电子探针EMPA等各种微观测试仪器,可以提供表面分析数据,为客户提供一整套服务与方案。岛津为汽车改性塑料的快速发展提供帮助,在汽车安全性的基础之上实现汽车轻量化,为营造和谐绿色的环境做出贡献,创造崭新的明天。
  • 天津大学首届“走进材料微观世界”微观摄影大赛作品集锦
    在我们肉眼看不到的纳米世界可能隐藏着意想不到的精彩一群天大学子用严谨的科学态度和鲜活的艺术创造力透过显微镜发现世界之美通过少许着色呈现自然之美在纳米的天地这些微小的结构有如美轮美奂的画作不禁让人感叹科学的奇妙腊 梅作者:胡瑾图片是用学院的Hitachi S-4800场发射扫描电子显微镜拍摄的。采用水热法制备了泡沫镍上负载的Ni-Zn-S用于电催化水分解。棕色的泡沫镍像是梅花的树干,上面生长的一颗颗几微米的合金,像一朵朵鲜红的梅花。在寒冷的冬天,树叶还未见长出来几片,一朵朵鲜红的梅花却不畏寒冬,争先绽放,为败落稀零单调的寒冬,增添了闪亮的色彩。晴空樱花作者:胡瑾图片是用学院的Hitachi S-4800场发射扫描电子显微镜拍摄的。该样品是采用水热法制备的泡沫镍上负载的Ni-Zn-S,用于电催化水分解。春暖花开,站在樱花树下,抬头仰望天空,樱花像一只粉色的蝴蝶在蔚蓝的天空下飞翔。泡沫镍像一棵树干,反应釜里的溶液像大地的养分,一直保持的溶液温度像太阳的光照,经历了十几个小时的保温,泡沫镍上不断的长出绽放的花朵。秋菊作者:胡瑾图片是用学院的Hitachi S-4800场发射扫描电子显微镜拍摄的。采用水热法制备了泡沫镍上负载的Zn-Co-S用于电催化水分解。世间万物,息息相关。如果不看下面的标尺,以为这就是一朵完美绽放的菊花。不禁感叹,在微观的世界,也存在着这么精致的花朵。它们在自己的小天地下静静地绽放。七彩作者:王禹轩拍摄仪器:冷场发射扫描电镜 s4800样品材料:本样品是通过1300度高温快速灼烧1分钟的纯钼,作为制备氧化物弥散强化合金(ODS)的第二相弥散体。ODS由于其优异的抗蠕变性能、良好的高温组织稳定性和良好的抗辐照性能,其常被应用于高温涡轮发动机叶片以及换热器管道等应用中。艺术处理:通过本方法处理纯钼展现出规整的微观结构,以此为基础通过后期处理试图描绘一幅彩虹色宝石原石的照片。通过不同颜色配色及灰色底色的映衬展现出整体的色彩丰富度。三维多孔碳材料作者:杨浩然样品材料为三维多孔碳材料,使用蔡司热场扫描电镜Sigma 300拍摄。样品以氯化钠为结构模板,葡萄糖为碳源,经过冻干和热处理后获得碳包覆氯化钠颗粒结构,水洗去除氯化钠模板后,获得完美的三维多孔结构。新颖性在于以氯化钠为模板,后续可以水洗去除,可以应用于能源转换与存储领域如锂电池钠电池及电催化方向。胭脂海棠闹春浓作者:眭思密应用背景:钠离子电池电极材料仪器信息:TEM JEM-2100f样品制备:样品为溶剂热法制备的MoS2/CNTs复合薄膜。纳米花状的MoS2附着于CNTs外壁,单壁CNTs管束交织形成网络,层层网络重叠形成薄膜。拍照难点:溶剂热反应中,MoS2随机分散于CNT外壁,该照片准确捕捉了二者之间的空间相对关系,并且单壁CNTs管束、MoS2片层边缘都清晰可见。图片描述:“海棠不惜胭脂色,独立蒙蒙细雨中”,图片好似一朵盛开在两个枝杈间的海棠花,像胭脂带妆的少女,是青春、活力、娇美的象征。作为报春的使者,她让大地回春、春意渐浓,从图片中可以看出其蓬勃的生命力。碳纳米管森林作者:张睿&李乐应用背景:单壁碳纳米管垂直阵列具有巨大的比表面积、优异的导电性、良好的化学稳定性以及有序的结构,被认为是电极材料的理想候选材料。仪器名称及型号:蔡司热场扫描电镜(sigma 300)样品制备过程的难度、新颖性:本实验开发了新型纳米颗粒催化剂,可以在二维、三维基底上负载催化剂,并能够利用CVD法在基底上合成碳纳米管阵列材料,具有普适性,便于进行材料的宏量制备。层峦叠翠作者:李乐仪器:原子力显微镜AFM5500作品介绍:氧化铝碳纳米管阵列。锂金属负极的体积变化是实现金属锂电池实际应用需克服的障碍。氧化铝-碳纳米管阵列可以有效降低局部电流密度、缓解锂在充放电过程的体积膨胀。利用原子层沉积法,实现氧化铝在阵列内的均匀沉积。难度点:材料顶部仍应满足均匀的高度差,证实沉积后样品结构的稳定性。艺术处理:样品三维图显示出均匀的高度差,展现出重峦叠翠的景象。五彩斑斓的石头作者:李乐仪器:透射电镜JEM-2100F作品介绍:氧化铝包覆四氧化三铁纳米颗粒,三维基体上生长高有序度碳纳米管阵列可以作为优良电极材料应用于锂、钠、钾离子电池。然而传统电子束蒸发镀膜法沉积用于生长碳纳米管阵列的催化剂,难以实现其在三维基体上的均匀负载。本实验制备的均匀分散的氧化铝包覆四氧化三铁催化剂能够实现在三维基体上的均匀负载,并在基体上生长高有序度碳纳米管阵列。难度点:氧化铝包覆四氧化三铁纳米颗粒应满足粒径均匀、高面密度,以实现高有序度碳纳米管阵列的生长。白珊瑚的深海家园作者:白翔仁作品说明:材料为原位合成氧化镁纳米颗粒团簇的SEM图片,使用S4800扫描电镜拍摄。纳米氧化镁颗粒单个粒径约为5-10 nm,成团簇状分布,单个团簇粒径为300 nm左右,附着在基底上。纳米颗粒导电性差,且粒径细小,通过调整拍摄参数,得到衬度良好、分辨率高的团聚形貌图。图片说明:经过上色处理的作品名为《白珊瑚的深海家园》,将图片灰度调整为绿度,将纳米氧化镁图案侧构建为海底礁石上分布的白珊瑚球的意象。幽暗的海底,一块礁石上,一个个白色的珊瑚球附着在上面,融入静谧的海底世界中。五彩池作者:白翔仁作品说明:材料为纳米颗粒增强铝基复合材料晶粒的STEM图片,使用F200透射电镜拍摄。材料呈现纳米晶组织,晶粒约为200 nm左右。样品通过打磨、Gatan离子减薄仪减薄,得到块体透射样品,通过拍摄参数,得出取向衬度良好、分辨率高的微观组织图片。图片描述:经过处理的作品名为《五彩池》,通过色谱上色及水波微处理,将不同程度的晶粒构建为水底卵石的意象。阳光照射下,水波微微荡漾,掩映着水底的卵石时隐时现,像传说中的五彩池一般。为进一步激发学生们的科研兴趣和创新意识,提升实验技能水平,由天津大学材料学院主办,材料科学与工程国家级实验教学示范中心承办的天津大学首届“走进材料微观世界”—微观摄影大赛于近日成功举办。此次大赛受到了天津大学资产处、天津大学分析测试中心和化工学院大型仪器测试平台的大力支持和积极参与。经历一个月的征稿,共收到来自材料学院、化工学院、理学院、建工学院等全校118名学生的161幅作品。天津大学资产与实验室管理处副处长张为对本次大赛给予了高度肯定,他认为大赛顺应了国家加强高等学校实践教学、实践育人的要求,加强了不同专业、不同领域学科的交流和进步,展现了参赛学生们的科学素养和创新精神。材料学院院长胡文彬向本次大赛中的工作人员和评委老师以及各支持单位表示衷心的感谢,寄语同学们能永葆初心,在科研路上砥砺前行,真正认识到科学和材料的魅力所在!微观纳米世界藏匿着许多美丽与惊喜,等待着与有心人的相遇
  • “微管纸喷雾+小型质谱”——轻松实现芬太尼的现场快速检测
    2020年4月,清华大学欧阳证教授团队与上海市公安局物证鉴定中心、公安部物证鉴定中心、清谱科技有限公司合作,在《TALANTA》上发表了名为“Rapid and on-site detection of multiple fentanyl compounds by dual-ion trap miniature mass spectrometry system”的科研文章,对芬太尼及其衍生物的快速现场检测进行了探索性研究,为芬太尼样品现场确证及例行安全检查提供了可行解决方案。该文中开发了一种基于双线性离子阱小型质谱仪的方法,结合高效原位采样方法可快速分析多种复杂基质中的芬太尼化合物(如物体表面、生物样本及饮料中)。此外,该团队还开发了一种前体离子扫描方法,可快速、有效地发现和鉴定非目标芬太尼类未知物。背景: 2019年,芬太尼被社会舆论推到了风口浪尖。这个近年来兴起的新型毒品效力极强,美国在2017年因滥用芬太尼类物质死亡2.9万人,同比增长45%。白宫官方网站首页上,“阿片类药物危机”与经济、国家安全、预算和移民并列在首行最显眼处。而芬太尼原料出口问题也曾使中美关系受到一定影响,最终双方达成一致,共同抵制芬太尼及其衍生物的扩散。目前中国已列管25种芬太尼及2种前体,并于2019年5月1日起,执行芬太尼类物质整类管控。 作为快速发展的“新生代毒品”,芬太尼管制方法正面临着巨大挑战,而快速检测手段(尤其是现场检测)也变得尤为重要,从药物滥用分析管控的角度看,这更像是一场有机化学家与分析化学家的对决。“微管纸喷雾+小型质谱”的现场快速检测解决方案可有效的助力监管部门对可疑芬太尼化合物进行快速甄别。应用研究1:藏身于饮料或粉末中的芬太尼无处遁形 在此项研究中,作者使用微管纸喷雾试剂盒(PCS Cartridge),开发了适用于现场的便捷采样流程,它可直接对复杂基质中的芬太尼化合物进行采样,无需前处理直接进行质谱检测(如下图)。双线性离子阱小型质谱仪可通过高效串联质谱(MS/MS)扫描和碰撞诱导解离(beam-type CID)功能,将分析物和内标离子捕获在第一个线性离子阱(LIT)中,然后将其质量选择性转移到第二个阱中进行分析,这种扫描模式可用于复杂样品中芬太尼化合物的直接定量分析。文中以伪装形态的样品为例,利用该系统快速准确地分析了可乐、啤酒、牛奶、粉末等样品中的芬太尼类物质。应用研究2:法医鉴定生物检材中的芬太尼 尿液中的芬太尼化合物及其代谢产物的测定常被用于测试药物滥用或法医鉴定。针对生物检材,“微管纸喷雾+小型质谱”也展现了它便捷的检测流程及过硬的检测能力。该流程只需将尿液滴于试剂盒中,快速烘干后可直接进行质谱系统测试,获得的检出限低至10 ng/mL。应用研究3:擦拭采样检测物体表面痕量芬太尼 在调查取证中,对物体表面可能沾染的痕量物证进行快速提取及现场检测,可以极大的提高勘查能力。本文中,作者开发了一种痕量擦拭的取样方式,能够检测到残留于塑料袋表面的1ng芬太尼类物质。该方式还适用于邮件、行李、货物等的日常安全查验。应用研究4:前体离子扫描模式快速分析鉴定非目标芬太尼类未知物 当前检测手段仅适用于目标物定向检测,但芬太尼类物质不断被新合成,根据结构推算,芬太尼类物质可能存在2000余种变体。作者基于双线性离子阱小型质谱仪开发了一种前体离子扫描监测方法,可快速、有效地发现和鉴定非目标芬太尼类未知物。本文使用的双线性离子阱小型质谱技术,于2019年荣登Analytical Chemistry封面。更多: 欧阳证教授团队的技术已经在清谱科技实现产业化,Miniβ小型质谱分析系统配置芬太尼类物质及前体物质二级质谱谱库28种,能够为芬太尼监管检测提供高效的现场解决方案。同时支持谱库的远程扩充及非目标芬太尼类未知物鉴定的功能扩展升级。[参考资料]1) J. Fan, P. Lian, M. Li, X. Liu, X. Zhou and Z. Ouyang "Ion Mobility Separation Using a Dual-LIT Miniature Mass Spectrometer", Analytical Chemistry, 2020, 92, 2573-2579, DOI: 10.1021/acs.analchem.9b0427.2) Xinwei Liu, Xiao Wang, Jiexun Bu, Xiaoyu Zhou , and Zheng Ouyang. "Tandem Analysis by a Dual-Trap Miniature Mass Spectrometer", Analytical Chemistry, 2019, 91(2): 1391-1398.3) M. Kang, W. Zhang, L. Dong, X. Ren, Y. Zhu, Z. Wang, L. Liang, J. Xue, Y. Zhang, W. Zhang and Z. Ouyang "On-site testing of multiple drugs of abuse in urine by a miniature dual-LIT mass spectrometer", Analytica Chimica Acta, 2020, 1101, 74-80, DOI: 10.1016/j.aca.2019.12.028.4) Linfan Li, Tsung-Chi Chen, Yue Ren, Paul I. Hendricks, R. Graham Cooks and Zheng Ouyang. "Mini 12, Miniature Mass Spectrometer for Clinical and Other Applications-Introduction and Characterization." Analytical Chemistry, 2014, 86(6): 2909–2916.5) Yue. Ren, Spencer. Chiang , Wenpeng. Zhang , Xiao. Wang , Ziqing. Lin , Zheng. Ouyang, "Paper-Capillary Spray for Direct Mass Spectrometry Analysis of Biofluid Samples", Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2016.
  • Namocell在CRISPR中的最新应用---微管蛋白聚合抑制剂与癌症研究
    当CRISPR 遇见Namocell---微管蛋白聚合抑制剂与癌症研究最新进展微管蛋白是一种在维持细胞结构和促进细胞分裂中起着关键作用的蛋白质。抑制微管蛋白聚合已被证明是抑制癌细胞增殖的有效策略。在以往的研究中,识别能够抑制微管蛋白聚合的化合物需要利用纯化的微管蛋白或固定细胞的免疫荧光分析进行体外实验。2023年1月29日,美国Harutyun Khachatryan研究团队在Biomolecules杂志发表了文章Identifification of Inhibitors of Tubulin Polymerization Using a CRISPR-Edited Cell Line with Endogenous Fluorescent Tagging of β-Tubulin and Histone H1,提出了一种新的方法来识别微管蛋白聚合抑制剂,利用内源性荧光标记β-微管蛋白和组蛋白H1的CRISPR - Hela细胞系来鉴定微管蛋白聚合抑制剂。该方法有助于研究活细胞内源性蛋白,而不使用细胞固定、免疫染色或重组蛋白过表达。本研究使用β-微管蛋白(mCTover3)、组蛋白H1(mTagBFP2)和p62-SQSTM1(mRuby3)荧光蛋白, 用CRISPR和FAST-HDR载体系统开发HeLa细胞,采用Hana单细胞分离仪(Namocell)进行单细胞分选,使用绿色荧光通道,并分选到96孔板中进行单细胞克隆培养,然后选择一个具有均匀明亮β-微管蛋白荧光的细胞克隆大量扩增得到实验细胞。后续实验通过高内涵成像分析来动态观察微管蛋白聚合情况。用已知的微管蛋白聚合抑制剂、秋水仙碱和长春新碱处理此细胞,并证实了由此产生的微管蛋白聚合抑制的表型变化。此外,作者筛选了429个激酶抑制剂文库,鉴定出三种抑制微管蛋白聚合的化合物(ON-01910、HMN-214和KX2-391)。值得注意的是,研究中采用Namocell 单细胞分离仪帮助作者快速、轻柔、高效地获得活性高的CRISPR - Hela单细胞,利于单克隆培养及扩增,为后续更多实验提供足够的细胞工具。Namocell单细胞分离仪 l 轻 柔 - 压力小于2psi,保护细胞活性l 快 速 - 分选快(1min),初始化快(2min),样本切换快(1min)l 精 准 - 配备2-11色荧光通道,精准捕获目的细胞l 无 菌 - 一次性无菌芯片,隔绝样本污染l 轻 松 - 无需调校,开机即用l 轻 巧 - 体积小巧,方便搬动Namocell 是一家成立于美国硅谷的专注于世界领先的单细胞分选技术的生物仪器公司,2022年7月加入Bio-Techne。公司自主研发的微流控单细胞分选平台,使复杂的单细胞分选变得极其简单快速,极大地推动了单细胞分析在基础研究和临床上的应用。我们的单细胞分选仪已在细胞株的构建,单克隆抗体的筛选,细胞基因编辑,基因及细胞治疗,癌症液体活检,癌症免疫治疗,产前基因筛查,噬菌体展示,单细胞基因组学等多方面得到广泛的应用。目前Namocell微流控单细胞分选仪已经被世界各大顶尖研究机构及生物制药公司广泛应用于生命科学研究的各个领域,例如美国国立卫生研究院(NIH),美国食品药品监督管理局 (FDA),美国疾病控制与预防中心(CDC),哈佛大学,斯坦福大学,麻省理工大学,Genentech,Merck,Biogen,BMS,Janssen,Boehringer-Ingelheim等。
  • 让微观变得直观——岛津原子力显微镜
    对极限微观的不断探索源于人们原始的求知欲。国际度量衡制度的确立为我们指引了探索的方向。从米到毫米,从毫米到微米,从微米到纳米。当物质被我们不断地“劈碎”。越来越多新性质,新现象,新功能被发现。人们对自然的认识越来越深刻,对物质的操纵也越来越得心应手。 从二十世纪末开始,人类对微观的探索延伸到了纳米领域。在这个从仅比原子高一个层级的尺度范围内,物质展现了一种和宏观截然不同的状态和性质。表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的是超高强度、超高导电性、超流动性、超高催化活性等等无与伦比的属性。 碳纳米管作为第一种人工合成的纳米材料,甫一问世,其超高强度就惊艳世人。它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是铁的10倍。 单壁碳纳米管高度(直径)测量在碳纳米管被研制出来以后,双壁碳纳米管、掺杂碳纳米管、复合碳纳米管等多种材料被源源不断制作出来。极小的尺度和样品多样性,迫切需要一种合适的检测工具。 在纳米尺度下,光学显微镜的分辨率早已鞭长莫及,电子显微镜则因为严格复杂的制样过程使测试门槛令人高不可攀,激光粒度仪对长径比过大的样品测试误差极大也不适合。这时,较合适的观测工具就是原子力显微镜。 原子力显微镜作为专门的纳米材料表征工具,天然具有高分辨率、高环境兼容性、多属性分析种种优势。 原子力显微镜观察的不同碳纳米管形态在生产中,因工艺不同,会产生长短粗细不同的碳纤维。如何有效对这些样品进行归类分析是个大问题。 不同工艺下碳纳米管分散状态借助岛津原子力显微镜配备的颗粒分析软件,则可以自动分析筛选,并对纤维的各种尺度进行统计分析。 极长和极短碳纳米管的自动分类统计同样,对于常见到的纳米材料——纳米颗粒而言,也可以依靠该软件进行统计分析。 纳米颗粒的粒径统计而且,利用原子力显微镜,还可以有效观察同样粒径下颗粒的不同形貌。例如以下两个颗粒,粒径均在100nm左右,如果用激光粒度仪测试,会被归为一类。但是用原子力显微观察,则可以发现很大的不同。 粒径近似的纳米颗粒聚集形态左侧的颗粒是单个粒子,二右侧的则是多个颗粒聚集形成的,在原子力显微镜的小范围观察图像中可以清晰分辨二者的不同。 但是,通常的原子力显微镜很难兼顾大视野和高分辨。要想同时观察统计大量颗粒,就需要用大范围观察,这样一来每个颗粒的细节分辨就难以看清。如果聚焦到一个颗粒上细致观察,则无法从整体上评估样品。 解决的办法就是提高原子力显微镜图像的分辨率。岛津推出了8192*8192点阵的高扫描能力。可以在大范围观察的同时又看清每一个小细节。 兼顾大视野和小细节的超大点阵扫描图像原子力显微镜作为人类眼睛的延伸,像一个精细的触手,细致地捕获纳米材料的形貌、机械性能、电磁学性能等等属性,使这个微乎其微的领域直观地展现在我们眼前,为我们更深更广地认识纳米材料提供了有力帮助。 文中相关仪器介绍详见以下链接:https://www.shimadzu.com.cn/an/surface/spm/index.html 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • OPTON的微观世界|第4期 食物中的力学知识 不同品质大米的微观力学分析
    一、前期回顾 上期我们发现纸币防伪条之所以呈现不同色彩和形貌是因为特殊的微观结构所导致(详细情形见第三期文章),材料的微观结构对宏观的光学性能巨大的改变。由于大部分读者在上期投票中选择【B选项:1元/斤的大米和10元/斤的大米在显微镜下有何区别。】 那么今天笔者带领大家来一起探索优质大米(吃起来劲道的新米)和劣质大米(口感较差的陈米)在显微结构上有什么不一样。二、序 言金属的强度、韧性、脆性与它的微观组织结构有很大的联系:韧性强的金属材料会发生韧性断裂,在断口的断面会观察到有典型“韧窝”特征的韧性断裂区;脆性大的金属会发生脆性断裂,在断口的断面会观察到有典型“台阶”特征的解理断裂区。这些不同的断口形貌是由微小的热处理工艺或材料成分的微小差别所引起的,不同的微观组织形貌代表了不同的金属材料生产工艺。那么我们猜想:是否可以通过显微形貌分析来判断生长周期不一样、或者营养成分/化学物质不一样的农作物呢?三、大米断面显微形貌分析,大米淀粉形貌及淀粉复粒形貌本期选择同种大米的两个不同时期(新米10元/斤、存放半年的陈米6元/斤)的样本进行微观形貌的拍摄,来研究放置时间长的大米除了靠气味和口感上的差异来区分外,是否可以通过材料显微分析的手段来进行辨别。 1. 大米断口分析大米断口显微形貌图 如上图A所示,我们把大米粒掰断后可以看到大米粒断口是有形貌特征的。放大到100倍下如图B我们可以看到有类似金属沿晶断口及窝韧形貌特征的存在。图C是窝韧特征的细节放大图,可以发现是由10μm左右的一粒粒大米淀粉微粒组成的、断口高低起伏且小一点的淀粉微粒棱角分明。图D是大米内部淀粉复粒组成的,大米复粒表面比较光滑,复粒淀粉之间的交界面都很平滑,且复粒内不光有淀粉微粒,微粒之间还会有蛋白质存在(表面黑色条纹部位)。 从上图我们可以看出大米颗粒是由一粒粒淀粉微粒所组成的复粒淀粉粒所组成,当断裂部位是沿复粒淀粉截面扩展时,断口呈现平滑的沿晶裂纹特征;当断裂部位穿过复粒淀粉而扩展时,断口呈现穿晶断裂。 不同大米由于生长周期及成分都有差别,导致了淀粉微粒、淀粉复粒的形貌及它们之间的结合力各不相同,因此不同大米的断口形貌也完全不一样。 2. 复粒淀粉沿晶/穿晶断口形貌分析复粒淀粉穿晶断裂(左)和沿晶断裂(右)形貌差异对比 上图左是复粒淀粉断裂时的断口形貌,可以发现中间的淀粉微粒周围暗色的部分是大米内部的蛋白质,一个个淀粉微粒是由蛋白质连接起来的,其中画红圈的部分是大米内部的脂质颗粒,该颗粒在新大米断口处几乎没有,而在陈旧大米内部有很多,推测该脂质的析出导致了连接淀粉微粒的蛋白质发生了变化,导致大米复粒内部黏合力发生改变。上图右是大米淀粉复粒表明断口图,可以看出断口处非常平滑,正常情况下淀粉复粒间的结合能是远低于淀粉粒间内部结合能的,所以断裂一般都发生在淀粉复粒平滑处。 3. 新米与陈米断口微观形貌结构对比陈米(左)与新米(右)断口显微形貌差别 在显微镜下我们可以看到陈米断口(上图左)相较于新米断口(上图右)呈现更多的“窝韧”形貌特征,断裂面穿过了大米复粒淀粉。而新米大部分断口为“沿晶”解理,断裂面沿淀粉复粒扩展。拍摄结果表明正常新米内部的结合是复粒淀粉内部大于复粒淀粉边界的。随着大米放置时间的增长,米粒内部的化学物质发生了变化,导致复粒淀粉内部的微粒间键合减弱结合力变差,断裂裂纹面主要由从复粒淀粉边界扩展变为从复粒淀粉穿过后断裂。 四、后 记 “天空没有翅膀的痕迹,但是鸟儿却飞过”。不同于鸟儿在天空飞过没留下痕迹,任何材料的生产和合成所经过的工艺都会在材料内部留下显微痕迹,通过显微技术来辨别材料的显微形貌/结构的特征,可以轻易的判断出材料的生产工艺及历程。例如现阶段人们已经开始利用显微镜来鉴别区分不同植物、动物的品种,从而为原材料把控、溯源、生产过程质控提供了重要指导依据。 下期主题(动物)三选一: A、蝴蝶翅膀在阳光下产生绚丽颜色的原因。B、年轻人及老年人头发表面及断面的形貌差异。C、过期变质食物中的细菌。
  • 20类微观表征技术云端碰撞!中科大牛津仪器微观分析论坛成功举办
    仪器信息网讯 4月20日,由牛津仪器科技(上海)有限公司和中国科学技术大学共同主办的“中科大牛津仪器微观分析论坛”线上成功举办,中科大多位微观分析专家及牛津仪器的应用工程师们依次分享了近扫描电镜、透射电镜、EDS、EBSD、原子力显微镜等近20类主流微观表征技术及在材料、半导体、生命科学等热点领域的应用进展。作为同期重要内容,论坛也进行了明日之星奖学金颁奖仪式,仪器信息网网络讲堂栏目实时转播了本次论坛。牛津仪器中国区总裁 何峻 致辞开幕致辞中,牛津仪器中国区总裁何峻首先对中国科技大学的各位领导、老师、同学,以及在线各位同仁的参加及对牛津仪器的支持表示感谢。接着,分享了牛津仪器的发展历程,从六十余年前的马丁伍德爵士在英国创建,到发展成为一家销售服务网络遍布全球的跨国公司;从二十多年前正式进入中国市场,再到业务的飞速发展等。同时,牛津仪器也在不断履行对中国客户的承诺,不断加大在中国的投入,在过去一年里,通过加强应用、服务团队,成立专业的维修服务团队等措施大幅提升了对中国用户的支持能力。最后向获得本次“明日之星奖学金”的各位同学表示祝贺,希望籍此为各位同学的学业成功略尽绵薄之力,预祝各位同学在未来的学习和工作中可以取得佳绩。据中科大公共实验中心办公室主任周宏敏介绍,牛津仪器和中科大已有近八年的紧密合作,在合作过程中,帮助中科大在科研取得了丰硕的成果。从牛津仪器2014年在中科大设立“牛津仪器明日之星奖学金”至今,已有四十多位同学获得奖学金,获奖者涵盖了理化中心、工程与材料中心和微纳中心,去年也覆盖到了生命中心。本年度“明日之星奖学金”,经过评委的严格评审,最终颁发给8位同学,活动现场,中科大公共实验中心主任侯中怀教授为获奖者进行了颁奖。中科大校公共实验中心主任侯中怀教授为获奖学生颁发牛津仪器明日之星奖学金证书颁奖仪式后,围绕材料/半导体微观分析技术、生命科学微观分析技术两大主题,10位中科大微观分析专家、牛津仪器应用专家分别分享了精彩报告,近20类主流微观表征技术与材料、半导体、生命科学等热点领域应用在云端展开思维碰撞。以下为报告内容摘要,详细精彩内容,点击查看报告回放视频(回放视频即将上传)。材料/半导体微观分析技术系列报告中国科学技术大学理化科学实验中心工程师孙梅概要分享了原位液体透射电镜技术。技术概要方面主要列举了不同液体池构造基及其优缺点,组装方法。电子束的影响方面,主要介绍了化学成分变化及温度变化的影响。基于原位液体电镜刻蚀研究方面,主要介绍了采用非原位手段来证明原位结果有效性的相关案例。牛津仪器应用科学家马岚介绍了牛津仪器材料制备与材料表征技术。材料微纳加工制备方面,针对大尺寸样品,牛津仪器相关技术包括晶圆级别刻蚀、气体沉积等设备;针对小尺寸样品,则包括OmniProbe系列纳米操纵手等技术。材料表征方面,则主要分享了成分分析的EDS技术、结构表征的Raman、EBSD、物理性能的AFM等。中国科学技术大学微纳研究与制造中心工程师王秀霞分享了等离子体刻蚀技术及在微纳米加工中的应用。通过化学或物理方法在目标功能材料的表面进行选择性去除,最终形成所需的特定结构,是微纳加工技术中微纳米图形结构转移的主要方法。报告依次分享了等离子体刻蚀的基本原理、NRFC等离子体刻蚀设备与工艺,最后详细展示了等离子体刻蚀相关加工案例。中国科学技术大学 工程与材料科学实验中心高级工程师田杰详细分享了扫描电镜的结构、原理及应用。电子波长远小于可见光波长,用电子束作为照明源,可极大提高显微镜的分辨率,这成为电镜的理论基础。报告从光学显微镜分辨率极限讲起,通过对比光镜与电镜的比较,讲解了电镜的原理及结构。接着依次介绍了扫描电镜的形貌分析、扫描电镜的能谱应用、扫描电镜的EBSD应用等。生命科学微观分析技术系列报告中国科学技术大学生命科学实验中心晶体学平台主管朱中良分享了基于X-射线单晶衍射仪的薄膜样品自动测试平台的研制进展。薄膜样品自动测试平台的研制目的主要是基于现有X-射线单晶衍射仪实现生物结构组织晶体种类和晶体取向的分析。报告主要分享了该研制平台的空间匹配、精度、适应性控制程序等技术难点与对应解决方案、研制成果,以及研制测试平台的实际应用案例。牛津仪器应用科学家潘茗茗介绍了牛津仪器弱光检测及三维成像解决方案。牛津仪器旗下Andor拥有全球弱光探测、解析及成像系统制造技术,报告首先介绍了Andor弱光成像与光谱技术、Dragonfly高速显微成像系统、BC43台式共聚焦等产品技术的发展历程及在生命科学领域的应用进展。接着介绍了WITec生物拉曼快速成像系统在生物医学领域的优势与应用情况。中国科学技术大学生命科学实验中心显微成像平台主管刘振邦介绍了激光共聚焦显微镜成像技术及应用。激光共聚焦显微镜在生物及医学等领域的应用越来越广泛,已经成为生物医学实验研究的必备工具。报告依次分享了激光共聚焦显微镜的原理、结构,接着分别介绍了单光子激光共聚焦显微镜、双光子共聚焦显微镜的各自优势及应用进展。中国科学技术大学技术工程师唐培萍介绍了前沿透射电子显微成像技术在生命科学中的应用。经典生物电子显微成像技术方面,报告主要分享了负染色体制样技术、常温超薄切片技术的技术进展及对应技术流程。现代前沿电子显微成像技术方面,主要分享了时下应用火热的高分辨冷冻电镜技术和冷冻电镜断层成像与关联显微成像技术,并分享了两种技术优势、成像实验流程,以及系列典型应用案例。中国科学技术大学生命科学实验中心分子互作分析平台主管欧惠超分享了基于SPR技术的传感芯片的研制及其应用。SPR技术几乎可以检测多有的生物分子,而芯片则是SPR分子互相分析的关键载体。报告从rBSA羧基芯片制备与测试、高亲和力NTA芯片研究、高载量CN5芯片研究等方面详细介绍了团队基于SPR技术的传感芯片的研制及应用进展。中国科学技术大学生命科学实验中心质谱平台主管吴高分享了纳升液相色谱质谱联用仪常见故障分析及排除。纳升液相色谱质谱联用仪适用微量甚至痕量样品的分析。而仪器的日程维护保养对仪器的灵敏度、稳定性和使用寿命至关重要。报告分别针对色谱和质谱常见故障分别进行了解读,并逐一给出解决方案。相关经验包括样品前处理、使用的试剂纯度可以减少仪器发生堵塞几率;时刻观察仪器状态,对故障进行预排,可以极大降低故障率等。
  • 微观世界|第3期 揭开“财富”之谜
    ——显微技术在钞票防伪中的应用 前期回顾前两期内容我们通过显微分析技术,探索了防雾霾口罩的微观结构和显微镜下雾霾颗粒的形貌,并且通过SEM扫描电子显微镜与能谱EDS联用分析了被口罩所拦下的颗粒的化学组成。本期我们将继续通过显微分析来探索:【为何2009版的美元被称为最难仿制的货币】。序 言如下图所示,【2009版】100美元中新加了一条垂直的蓝色3D防伪条,上面印有深蓝色“100”字样和费城“自由钟”图案,变换钞票角度时,钟形图案会变成数字“100”。将钞票前后倾斜,钟形图案和数字“100”会左右移动。如果左右倾斜,它们将上下移动。 新/旧版100美元差别示意图 这种MOTION安全线采用了目前最新的微透镜阵列成像技术,几乎没有办法进行伪造。本期我们将通过显微镜来对100元美刀的MOTION进行观察,揭开这种微透镜成像技术之谜。 一、神奇的变色蓝条——MOTION安全线本期专题笔者带着好奇心,把100美刀的钞票放进了我们的ZEISS电镜下面,来观察100美刀上神奇的蓝条结构是否有什么不同。 1. 2009版100元美刀的制样及观察范围2009版100元美刀的简单制样及观察部位废了不少力气笔者终于收集到了一张2009版的100元美刀,如上图所示,经过简单的折叠将它固定在Zeiss电镜的19孔样品台座上(可以同时放置19个小的样品台),之后将它放进电镜中对右下角图片中画红框的部位进行观察,看这条蓝色的变色条带在微观形貌上有什么特别的地方。 2. 微观形貌结构对比蓝条部位(左)与旁边部位(右)显微结构差别在显微镜下我们可以看到蓝条部位(上图左半边)由很多个直径20μm的小球致密有序的排列而组成的,上面还印刷了菱形的有序栅格。而右边部分在显微镜下可以看到是由印刷的特别致密平整的纸浆纤维组成的,肉眼下可见的有序的条纹在电镜观察是由很多几十个μm的小片组成的。 3. 高倍形貌-元素分析有蓝条部分(左)和无蓝条部分(右)形貌及元素差异的对比 从图中形貌分析中可以看出蓝条部位与周围形貌最大的差别就是有了一个个规则排列的圆形小球,这些小球尺寸均一,排列整齐,同时通过元素分析我们可以发现这些小球都是有碳氧有机物组成的高分子小球,因此可以想象要制作这样的材料对工艺的要求非常的高,同时除了这些小球外,上层还印刷了一层含有“氟、镁、铝、铁、络”的金属印刷条纹,这一条小小的蓝色条带集成了目前很多的高精端技术。右边的印刷条纹放大了之后可以看到是由一片片片状的物质组成的,这些片状物质的元素也是含“氟、镁、铝、铁、络”的金属物质,但是与蓝条上的金属物质形貌差别很大,可以明显看出这两种材料是由不同种牌号的原料和工艺制作而成的。 二、微阵列透镜成像技术美国2009版100美元采用了6毫米宽的双通道MOTION技术,动感强烈,既简单又明了的大众防伪技术,下图为我们直观的介绍了微透镜成像技术的原理结构图:微透镜成像技术示意图该技术在透明薄膜的两面分别制作微透镜阵列和与之匹配的微图文阵列,通过微透镜阵列对微图文阵列的莫尔放大作用成像,形成强烈的动感、体视、变换等多种效果,包括上浮、下沉、平行运动(动感效果与移动方向一致)、正交运动(动感效果与移动方向垂直)、双通道等。通常透明薄膜要求很薄,一般要求小于50μm, 这就必须要求微透镜阵列与微图文阵列的加工精度非常高,常规的制版和生产工艺无法满足要求,只有依靠现代的精密微纳加工、UV压印等特殊的工艺,而且,两者之间还需要严格的结构匹配关系、工艺要求非常高,极难伪造,只有通过显微结构分析,对工艺及条件摸索的很成熟才可以做出来。 三、后记蛋白石呈现多种颜色与微观结构的关系材料的微观结构对宏观的光学性能巨大的改变,一直以来在自然界中就有存在,从蝴蝶翅膀到阳光下五彩缤纷的蛋白石(上图左),这都是由于这些材料本身的特殊结构所引起的。我们人类通过对周围微观世界的观察和思考,模仿自然界的原理,一步步的发展出了很多先进的光学技术,如光纤传导、数码成像、光子晶体等等。。。极大的改变了人类生活的品质。通过运用显微技术对微观世界进行观察,我们的生活发生了翻天覆地的变化,而随着显微技术的不断成熟和先进,我们在微观世界可以观察到的信息越来越多,可以预见我们的人类今后的生活会更加的便捷和美好。 下期主题(食品)三选一: A、不同种类淀粉在显微镜下的形貌特征。B、1元/斤的大米和10元/斤的大米在显微镜下有何区别。C、转基因大豆与非转基因大豆的微观形貌观察。
  • 钢板微观组织及性能在线预测
    为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网定于2023年9月26-27日组织召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议,邀请领域内科研、应用等专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等展开研讨。会议期间,南京航空航天大学王平教授将分享报告《钢板微观组织及性能在线预测》。探究铁磁材料的微观结构及磁畴动力学、材料机械性能、无损检测电磁参数三者之间的联系。研究发现,铁磁材料缺陷的形成包含孵化期、初始裂纹产生和扩展期等部分,不同时期材料的微观结构不同。铁磁材料的机械性能也与微观结构相关,研究磁化过程中畴壁动力学行为有助于探究电磁信号产生的驱动力,更深层次了解铁磁性材料的微观结构特性,并与检测获得的电磁物理量相关联。通过多种电磁无损检测方法可以获得多维检测参数,利用这些检测参数,也可以建模获得材料的机械性能。王平教授团队以此机理开发铁磁材料机械性能电磁无损检测设备,设计了国内首个薄带钢多参数机械性能在线检测系统,可实时检测出所生产薄带钢的机械性能,提高带钢检测精度和效率,减少检测成本,同时实时监测带钢的生产质量并给出判定提示。附:参会指南1、进入第二届无损检测技术进展与应用网络会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年9月25日。3、会议召开前一周进行报名审核,审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(电话:010-51654077-8285 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:周老师(电话:010-51654077-8120 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • OPTON的微观世界|第8期 从宏观到微观:向自然界学习压力物质运输的最优化法则——默里定律
    序 言自然界中的所有动物和植物都具有类似的网格状等级结构,比如叶子的叶脉、植物的根茎系统、人体的血管系统等等,这些结构的存在不仅仅是为了保证自身结构的稳定,同时还确保了生命体在进行新陈代谢与物质能量传递过程中所受的阻力最小、运输的效率最高。一、默里定律在自然界的应用我们都知道根据流量与流速的关系,当液体从一个比较粗的管道流进一个比较细的管道时,液体的流速会增加,同时细管的所受的液体压力相对于粗管所承受的压力来说也更大。但是通过对我们生物界的血液系统进行观察可以发现生物体内不管是粗的血管还是细的血管,所受的压力都不会太大。科学家默里通过观察发现在人体中很多小血管从一个大血管分叉出去,所有小血管的横截面积的总和大于大血管的横截面,通过精确计算可以知道在一个最佳血液循环网络中,大血管半径的立方,大约等于小血管半径的立方的总和。图1. 人体血管与叶片脉络的电镜显微图如上图所示,在自然界中不管是动物还是植物,涉及到物质运输时,其运输管道都会遵循默里定律(血管、气管、根系、叶脉等),以使物质传输效率达到最优化,同时也使构造力学结构最优化。二、通过向自然界学习默里定律的应用示例2.1 锂离子电池图2. 根据默里定律设计的多等级孔道电极材料示意图 依据默里定律发现的自然界中动植物物质运输的最优化法则,科学家们设计了上图2所示的多等级孔隙电极材料,电极材料中的大孔、小孔、微孔的孔隙比率遵循了默里定律的最优比。有这种结构的电极材料由于锂离子在其内脱锂嵌锂的效率非常高,其充放电的倍率性能及比容量都比常规的氧化锌电极材料高出很多,下图是其充放电的性能示意图:充放电倍率性能、循环稳定性能、比容量性能示意图2.2 天然气、水、石油运输图3. 管道运输示意图西气东输、南水北调这些石油、天然气、水的大量运输过程中管道的粗细与运输速度和所承受的压力要经过严格的计算才能保证安全高效的运输工作,这里也体现了默里定律的重要性。后 记“实践是检验真理的唯一标准”,先人们通过模仿大自然的运行规律,总结出来了很多可以被我们后人来学习和使用的规则与定律,通过对这些规则与定律的应用,我们的生活水平与科技水平得到了飞速的提高。但是碍于之前我们的观察能力,仅仅能对肉眼或者光学显微镜能够看到的世界来进行学习与模仿。而现如今电子显微镜的存在极大的提高了我们观察身边的微观世界,更有效的学习自然法则,研究微观形貌结构与宏观材料性能的关系,制造出更先进更优异的材料及工具来改善我们现今的生活。
  • 微观世界|第1期 认识雾霾之盾
    认识雾霾之盾——口罩的微观视界序言冬季以来,环境问题—“雾霾”成为人们关注的焦点。网上关于“雾霾”以及“防雾霾”口罩的报道层出不穷。OPTON作为实验室系统解决方案供应商,以自己的显微视角对“雾霾”问题进行了分析和研究,同时,OPTON希望能通过显微分析技术来拓展大家对生活中微观世界的认识。 本期主题是走进“雾霾之盾—口罩”的微观视界。通过电子显微镜对“平时生活中市场上用的最多最有效的几款防PM2.5口罩进行观察分析,带大家一起去领略电镜下的防雾霾口罩。 一、口罩宏观拆解左:EPC 活性炭口罩 KN95;右上:霍尼韦尔H950V;右下:绿盾M95 以上三种口罩皆为颗粒物过滤效率高于95%的口罩,EPC与其它两款口罩不同的地方在于口罩内部加了活性炭层。左:霍尼韦尔H950V;中:绿盾M95;右:EPC 活性炭口罩 KN95; 将口罩截面剪开可以发现,除了霍尼韦尔、绿盾【无纺布-静电滤棉-无纺布】这种经典的口罩结构外,EPC还额外多出了【活性炭层】及【加厚静电滤棉】层。一、口罩微观视界1. 无纺布三种品牌最外层无纺布扫描电镜形貌(左边为低倍、右边为高倍) 防PM2.5口罩的无纺布均采用热轧加固的方式进行成型的,因此从左边三幅图可以发现凡是无纺布上都会有类似压扁的致密“扁坑”。其中由于无纺布制造工艺不同:在形貌上霍尼韦尔的无纺布最致密、“扁坑”最深,绿盾的无纺布最疏松、“扁坑”最大而平;EPC介于两者之间。2. 静电滤棉 静电滤棉也为无纺布中的一种,在无纺布生产后经过静电处理会带有静电。这种静电力会对从其内通过的气体中的微粒物进行吸附,是防PM2.5口罩中,吸附PM2.5颗粒物的主要战斗力。从图中右侧高倍图片可以看出:EPC的静电滤棉最致密,但是形貌不均一,有带状显微及球状纤维颗粒存在;绿盾的静电滤棉纤维形貌最均一,且滤棉也比较致密;霍尼韦尔介于两者之间。3. 活性炭层+加厚静电滤棉EPC活性炭口罩比其它两款多出的两层(右上:活性碳层;右下:加厚静电滤棉层) 三种品牌的口罩在各层性能相差不大的情况下,EPC多出的两层过滤层会有更多的功能:活性炭层不但可以吸附颗粒物,同时对空气中的气体也会起到一定的收集作用,从图中右上部分可以看出在活性碳层上,纤维上有大量的活性炭存在。加厚的静电滤棉层与之前的静电滤棉层形貌有很大的差别,对漏过的少量颗粒物进行再一次吸附,起到进一步的颗粒物过滤功能。 一、后记通过显微分析可以观察到我们平时肉眼不可见的形貌细节,对实际生产与生活中的工艺控制及性能形貌学分析有很重要的意义,是反向工程中重要的技术手段之一。除了EPC这款N95口罩外,市面上也有很多其它品牌的带有活性炭层的PM2.5口罩,基本都是五层结构,最明显的区别就是含有活性炭层的口罩外观都为浅灰色,价格会比同过滤级别的口罩稍高一些。目前口罩品牌及型号很多,笔者仅选择网上用户采购最多的几款来进行实验,向大家介绍显微分析的魅力之处,具体如何评判各种款式口罩的优劣目前还没有比较行之有效的方法,希望后期能与大家进行进一步交流。
  • 揭秘“大连光源”:人类探测微观世界的利器
    1月15日,辽宁省大连市,中国科学院研制的“大连光源”发出了世界上最强的极紫外自由电子激光脉冲。视觉中国供图  冬日的辽东半岛,海风凛冽刺骨。位于大连这座滨海城市西侧的长兴岛,因四面环海,人口稀少,更显得肃杀、冷清。但就在这里,一项新的世界纪录刚刚诞生。  1月15日,我国最新一代光源“极紫外自由电子激光装置”,即“大连光源”,发出了世界最强的极紫外自由电子激光脉冲,单个皮秒激光脉冲产生140万亿个光子,成为世界上最亮且波长完全可调的极紫外自由电子激光光源。  中国科学院副院长王恩哥评价这一成果时说,这是该院乃至我国又一项具有极高显示度的重大科技成果。“大连光源”中90%的仪器设备由我国自主研发,标志着我国在这一领域占据了世界领先地位。  更值得一提的是,该装置由中科院大连化学物理研究所和中科院上海应用物理研究所联合研制,开创了我国科学研究专家与大科学装置研制专家成功合作的先例。近日,中国青年报中青在线记者走进“大连光源”,采访有关专家进行揭秘。  看不见的“光”:人类探测微观世界的利器  在大连长兴岛,“大连光源”躺在一个长达100多米的隧道里。在这里,最常见的就是各种灯光闪烁的实验仪器,以及各类如同爬山虎般顺着架子连接着仪器的线缆,当然,还有各种看不见的“光”。  现实中,人们接触最多的“光”,怕是手机屏幕、电脑电视屏幕发出的光,还有白炽灯、霓虹灯的光,白天的太阳光,夜里的月光,以及大自然中水母、萤火虫发出的光,等等。那么,光的本质究竟是什么?  电磁波。  ——近代物理已经证明了这一点,并且发现光这种“电磁波”,还是人类认识和感知物质世界,探测原子和分子等微观世界的最重要工具。  比如,对于声音和图像,人类可以通过麦克风和摄像头转换成“电”信号,然后进行处理和传输。同样地,对于物质世界中的原子和分子,如果要“看到”它们,也只需要将其转换成易于识别和处理的“电”信号。  一个最直接的方法,就是将原子或分子中的电子“打”出来,让原子、分子变成带有正电荷的离子,带正电的离子击打在探测器上,就会形成“电”信号。如此,科学家就可以灵敏地探测即“看到”微观世界。  这其中的关键点,即将原子或分子中的电子“打”出来。不过,并非所有的“光”都能实现这一点。“极紫外光”是其中一种。  根据中科院大连化物所研究员戴东旭的说法,光(电磁波)本身带有能量,其波长越短,能量就越高。也因此,它分为可见光和不可见光,后者包括紫外光、红外光、X光,即人们通常所说的紫外线、红外线、X射线。  可见光的能量算是小的。其波长大致处于400~700纳米之间,可以刺激人的视觉细胞产生信号。  波长小于可见光的紫外光,因为能量高,会对人体产生危害,比如320~400纳米和270~320纳米之间的紫外光。  不过,当波长短到100纳米附近时,光所具备的能量,足以电离一个原子或分子而又不会把分子打碎,这个波段的光,被科学家称为“极紫外光”。  “大连光源”就是要造出这种“光”。一旦造出,就是人类探测微观世界的一把利器。  最新一代光源是“拍电影”,上一代是“拍照片”  “大连光源”总负责人、中科院大连化物所副所长杨学明院士讲了一个故事:19世纪末有人问,马在奔跑时,究竟有没有四蹄同时离地的瞬间?一时间众说纷纭,因为仅靠人眼观察,实在无法判断。直到有人设计出一套连续拍照的装置,将马连续奔跑的过程“分解”为一帧帧照片,才得出了结论。  杨学明说,要研究物质是如何变化、运动的,最好的方式就是将过程“记录”下来,能够让人们清楚地“看到”。如今,随着人类对自然界的认识不断深入,科学家已经知道,与人类生活息息相关的很多物理和化学过程,在本质上都是原子和分子过程。  而要控制或利用这些物理和化学过程,在杨学明看来,就需要在实验室里,研究这些过程所涉及的原子和分子的反应机制,因此,就需要精确并且高灵敏度地“探测”所涉及的原子和分子。  事实上,为了“看到”微观世界,人类制造出了各种各样的工具,这类工具统称为“光源”,其中一类在科学上广泛使用的光源,利用了粒子加速器获得高能粒子,高能粒子在磁铁阵列中震荡产生的高亮度的光被称为同步辐射光。  物理学家斯蒂芬霍金曾经说过,粒子加速器,是人类拥有的最接近时间机器的设备。而人类所能达到的最高温度记录,也是在粒子加速器中创造的。  从上世纪40年代,美国在加州大学伯克利分校发展了第一代高能电子束同步加速器之后,高亮度的同步辐射光源,已经成为当代科学研究最为重要的实验工具之一。世界各国先后建立了几十台第三代光源,我国也有北京正负电子对撞机、合肥光源、广东散裂中子源、兰州重离子装置、上海光源等。其中合肥光源和上海光源属于第三代光源。  如今建成的“大连光源”,则是第四代,也是最新一代的光源,即自由电子激光装置。中科院上海应用物理研究所所长赵振堂研究员说,这是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置,也是世界上最亮的极紫外光源。  那么,第三代同步辐射光源和第四代自由电子激光装置究竟有何区别?  赵振堂打了一个比方,上一代是“拍照片”的,而最新一代光源是“拍电影”的,进一步说,即第三代光源只能“看到”微观世界物质的结构,而第四代光源则能记录下微观世界物质的动态过程。  杨学明以雾霾为例,从现有的研究来看,霾是一个从分子结构聚集起来的团簇,包括水、污染物等,那么在研究雾霾时,不仅要知道它是什么结构,即由什么组成,还要搞清楚这些组成部分,是如何聚集在一起的,这就需要科学家不仅要看到静态的结构,还要看到动态的过程。  比如,在空气潮湿的时候,空气中霾的成分通常会有一个明显的增长,为什么会这样,这就需要对其发展过程进行研究。也因此,杨学明将“大连光源”这个第四代光源,称为观察原子、分子反应过程的摄像机,在原子、分子层次上探索物质世界的奥秘。  科学研究专家与大科学装置研制专家首次携手  第四代光源还有一个特点:足够亮。  赵振堂给出一组对比:比起一般家用的白炽灯,太阳的亮度是其1万倍 比起太阳,第三代光源则要亮100亿倍 那么,比起第三代光源,第四代光源还要再亮100亿倍。这里的亮度,是一个科学的概念,也称为峰值亮度,定义是单位时间内、单位立体角内、单位面积上、单位波长范围内所发射的光子数量。  在这般光源的照射下,几乎所有的原子和分子都“无处遁形”。戴东旭说,如今建成的“大连光源”,就是当今世界上在极紫外波段最强的自由电子激光,因此是研究与原子分子过程相关的物理和化学科学问题的强有力的利器。  事实上,在越来越强调协同创新,而非“单打独斗”的大科学时代,像“大连光源”这样的大科学工程,越来越为科学界所重视。  如今,“大连光源”的建成出光,在王恩哥看来,也将大大促进我国在能源、化学、物理、生物、材料、大气雾霾、光刻等多个重要领域研究水平的提升,为我国的科技事业注入新的活力。  杨学明也告诉记者,新的仪器发展,是学术研究发展最为重要的基础,没有新的科学仪器,在物理化学领域可以说是寸步难行。他还记得,当初之所以提出建设“大连光源”,正是因为科研工作多年受困于反应中间体的探测难题。  当时,他找到赵振堂,双方一拍即合:这是我国打造新一代光源的绝佳契机。更为重要的是,双方都意识到,这一项目将是科学研究专家与大科学装置研制专家的首次携手,而这,对于未来加快推动大科学装置在科学研究中的应用,具有重要的现实意义。  很快,“大连光源”得到国家自然科学基金委国家重大仪器专项的资助,于2012年年初正式启动,2014年10月正式在大连长兴岛开工建设。仅两年时间,就完成了基建工程以及主体光源装置研制。  去年9月24日22时50分,超过300兆伏的电子束流,依次通过自由电子激光放大器的各个元件。终于,总长18米的波荡器阵列,发出了第一束极紫外光。  如今,经过调试后的“大连光源”,早已能发出更为强大的光束。但科学家并不会止步于此,中科院大连化物所研究员张未卿透露,国内未来很有可能进军X射线波段的第四代光源。
  • OPTON的微观世界|第3期 揭开“财富”之谜
    ——显微技术在钞票防伪中的应用前期回顾前两期内容我们通过显微分析技术,探索了防雾霾口罩的微观结构和显微镜下雾霾颗粒的形貌,并且通过SEM扫描电子显微镜与能谱EDS联用分析了被口罩所拦下的颗粒的化学组成。本期我们将继续通过显微分析来探索:【为何2009版的美元被称为最难仿制的货币】。序 言如下图所示,【2009版】100美元中新加了一条垂直的蓝色3D防伪条,上面印有深蓝色“100”字样和费城“自由钟”图案,变换钞票角度时,钟形图案会变成数字“100”。将钞票前后倾斜,钟形图案和数字“100”会左右移动。如果左右倾斜,它们将上下移动。新/旧版100美元差别示意图 这种MOTION安全线采用了目前最新的微透镜阵列成像技术,几乎没有办法进行伪造。本期我们将通过显微镜来对100元美刀的MOTION进行观察,揭开这种微透镜成像技术之谜。 一、神奇的变色蓝条——MOTION安全线本期专题笔者带着好奇心,把100美刀的钞票放进了我们的ZEISS电镜下面,来观察100美刀上神奇的蓝条结构是否有什么不同。 1. 2009版100元美刀的制样及观察范围2009版100元美刀的简单制样及观察部位废了不少力气笔者终于收集到了一张2009版的100元美刀,如上图所示,经过简单的折叠将它固定在Zeiss电镜的19孔样品台座上(可以同时放置19个小的样品台),之后将它放进电镜中对右下角图片中画红框的部位进行观察,看这条蓝色的变色条带在微观形貌上有什么特别的地方。 2. 微观形貌结构对比蓝条部位(左)与旁边部位(右)显微结构差别在显微镜下我们可以看到蓝条部位(上图左半边)由很多个直径20μm的小球致密有序的排列而组成的,上面还印刷了菱形的有序栅格。而右边部分在显微镜下可以看到是由印刷的特别致密平整的纸浆纤维组成的,肉眼下可见的有序的条纹在电镜观察是由很多几十个μm的小片组成的。 3. 高倍形貌-元素分析有蓝条部分(左)和无蓝条部分(右)形貌及元素差异的对比 从图中形貌分析中可以看出蓝条部位与周围形貌最大的差别就是有了一个个规则排列的圆形小球,这些小球尺寸均一,排列整齐,同时通过元素分析我们可以发现这些小球都是有碳氧有机物组成的高分子小球,因此可以想象要制作这样的材料对工艺的要求非常的高,同时除了这些小球外,上层还印刷了一层含有“氟、镁、铝、铁、络”的金属印刷条纹,这一条小小的蓝色条带集成了目前很多的高精端技术。右边的印刷条纹放大了之后可以看到是由一片片片状的物质组成的,这些片状物质的元素也是含“氟、镁、铝、铁、络”的金属物质,但是与蓝条上的金属物质形貌差别很大,可以明显看出这两种材料是由不同种牌号的原料和工艺制作而成的。二、微阵列透镜成像技术美国2009版100美元采用了6毫米宽的双通道MOTION技术,动感强烈,既简单又明了的大众防伪技术,下图为我们直观的介绍了微透镜成像技术的原理结构图:微透镜成像技术示意图该技术在透明薄膜的两面分别制作微透镜阵列和与之匹配的微图文阵列,通过微透镜阵列对微图文阵列的莫尔放大作用成像,形成强烈的动感、体视、变换等多种效果,包括上浮、下沉、平行运动(动感效果与移动方向一致)、正交运动(动感效果与移动方向垂直)、双通道等。通常透明薄膜要求很薄,一般要求小于50μm, 这就必须要求微透镜阵列与微图文阵列的加工精度非常高,常规的制版和生产工艺无法满足要求,只有依靠现代的精密微纳加工、UV压印等特殊的工艺,而且,两者之间还需要严格的结构匹配关系、工艺要求非常高,极难伪造,只有通过显微结构分析,对工艺及条件摸索的很成熟才可以做出来。 三、后记蛋白石呈现多种颜色与微观结构的关系材料的微观结构对宏观的光学性能巨大的改变,一直以来在自然界中就有存在,从蝴蝶翅膀到阳光下五彩缤纷的蛋白石(上图左),这都是由于这些材料本身的特殊结构所引起的。我们人类通过对周围微观世界的观察和思考,模仿自然界的原理,一步步的发展出了很多先进的光学技术,如光纤传导、数码成像、光子晶体等等。。。极大的改变了人类生活的品质。通过运用显微技术对微观世界进行观察,我们的生活发生了翻天覆地的变化,而随着显微技术的不断成熟和先进,我们在微观世界可以观察到的信息越来越多,可以预见我们的人类今后的生活会更加的便捷和美好。 下期主题(食品)三选一: A、不同种类淀粉在显微镜下的形貌特征。B、1元/斤的大米和10元/斤的大米在显微镜下有何区别。C、转基因大豆与非转基因大豆的微观形貌观察。
  • 赛默飞科研平台解决方案,开启微观奥秘
    p  300多年前,当列文虎克(Leeuwenhoek)架起全球第一台显微镜,人类第一次进入了肉眼不可及的微观世界。/pp  1924年,德布罗意提出微观粒子中的波粒二重性,这一理论基础助力了电子显微镜的发展,微观世界变得更加清晰。/pp  而今,我们对微观奥秘的探知仍在继续。“科学之眼”——电镜技术将亚纳米的微观世界呈现于世透过它,Dan Shechtman看到了准晶体, Richard Henderson看到了膜蛋白结构,这些发现都推动了各自学科的发展。古往今来,科学技术衍生的一流仪器设备引领着每一次科研突破。/pp  赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)每年投入高达10亿美金用于自身产品的研发,旨在为科研工作者提供稳定可靠、先进的仪器设备和相关试剂。我们深知学术科研作为产业孵化起点的重要性,因此搭建丰富多样的产品组合,服务于不同学科的研究领域。在农业科学上,赛默飞MicroArray技术帮助科研工作者进行科学育种 在生命科学领域,赛默飞PCR分析仪和CE技术为分子生物学实验室平台的搭建添砖加瓦,冷冻电镜技术为结构生物学的发展增速 在分析化学领域,赛默飞色谱质谱技术已经成为各大高校和科研院所在定性定量分析中的常用工具。/pp  赛默飞科研平台解决方案,与您一同开启微观世界的奥秘。让我们通过视频,一起来了解赛默飞和学术科研的不解之缘!/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=87C59BB133DC66659C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptbr//ppbr//p
  • 挑战阿贝极限,点亮微观世界
    借助于光学显微镜,人类可以看到神奇的微观世界。但是由于阿贝极限的存在,限制了光学显微镜的分辨率。 阿贝极限 19世纪末,德国物理学家恩斯特阿贝指出,光学显微镜分辨率的极限,大约是可见光波长的一半。可见光中波长最短的蓝紫光波长在400nm左右。因此,如果两点之间的距离小于200nm,我们将无法分辨出这是两个点,这就是通常所说的“阿贝极限”。阿贝极限使我们无法更加深入地了解微观世界。 超分辨率显微镜 超分辨率荧光显微技术借助于一种特殊的荧光分子,从原理上打破了光学远场衍射极限对光学系统极限分辨率的限制,实现纳米级别的分辨率,点亮更加微观的世界。这种有意思的荧光分子被称为光开关荧光化合物。常见的超分辨技术有受激发射损耗显微技术(STED),光激活定位显微技术(PALM)、光学重构显微技术(STORM)、可逆荧光转移技术(RESOLFT)等。超分辨率显微镜对于所使用的光开关荧光化合物的光反应量子产率(PQY)有严格的要求。 光开关荧光化合物PQY的表征 Masahiro Irie教授团队报道了一种二芳基乙烯化合物在紫外光和可见光照射下发生的可逆闭环和裂环反应的过程。该研究使用355nm的紫外光打开此化合物的荧光使其处于“ON”状态,使用488nm的可见光可以关闭化合物的荧光,使其处于“OFF”状态。作者使用岛津的QYM-01*光反应评价系统对开环和裂环过程的光反应量子产率(φoc和φco)进行了测试。QYM-01可以自动测试光反应中吸收的光子数,所得光子数经过NIST功率计校准,可确保准确度,以进一步用于PQY的计算。 超分辨率显微镜要求光开关荧光化合物的裂环量子产率在10-2-10-3之间,作者把其中一种裂环量子产率φco为2X10-3的化合物应用在超分辨率显微镜RESOLFT上,并得到了相比于传统的共聚焦显微镜(CONFOCAL)分辨率高得多的图片。 参考文章:《Photoswitchable Turn-on Mode Fluorescent Diarylethenes Strategies for Controlling the Switching Response》(Bull. Chem. Soc. Jpn. 2018, 91, 237–250) *QYM-01是岛津全新发布的Lightway PQY-01光反应评价系统的前序机型。
  • 微观世界|第6期 烫发、染发对发质的影响
    ——不同头发在SEM下的微观分析 前期回顾上期我们探索了优质大米(吃起来劲道的新米)和劣质大米(口感较差的陈米)在显微结构上的差别。随着大米放置时间的增长,米粒内部的化学物质发生了变化,复粒淀粉内部的微粒间键合减弱结合力变弱。本期我们借助扫描电子显微镜以及能谱研究烫发、染发对发质的影响。 序 言爱美之心、人皆有之。随着社会的进步和社交的不断扩展,人们越来越注重自身的外表,女性则更甚之。改革开放以来,做头发作为一种潮流从年轻人群逐渐扩散到各个年龄阶段的人群。很多人频繁出入理发店,做各类各式的头发。在理发过程中,理发师会极力给客户推荐烫发、染发等各种服务。人们通过做头发,改善了自身的外在形象,提高了自我的精神面貌。那么,做头发是否会对发质有不好的影响?这个影响程度有多大?带着这几个问题,小编通过扫描电子显微镜下自然的头发、烫发、染发的显微观察,揭开烫发、染发对发质的影响。本期所选取的头发来自三位健康成人。其中一人的头发自然,未有后天的人为加工;其中一人的头发经过离子烫处理;第三人的头发经过染发的处理。 健康成人的自然头发的显微分析——形貌分析以及成分分析从图1可以看出,健康成人的自然头发结构排列紧密。在较大的放大倍数下,可以看出头发表面主要由片层状的结构组成。这些片层状的结构如鱼鳞一般分布,且“鱼鳞”之间间隔约为11um-15um。图1 健康成人的自然头发形貌图从图2可以看出,健康成人的自然头发的成分。头发的成分主要含有Ca、O、Na、S、K等元素。健康成人的自然头发富有弹性,这与氨基酸链间连接的双硫键和数量更多的氢键密切相关。头发的角蛋白由一种颇长的氨基酸链组成,其中大多数是胱氨酸。每条链皆为螺旋形,然后再成束卷或绳索样。每个胱氨酸单位有两个半胱氨酸,邻近的两条链中的半胱氨酸通过二硫键形成强的化学结构。众多的双硫键的连接使角蛋白象一只长梯。双硫键的结合很牢固,远大于氢键的结合力,只有用化学的方法才能使其断开。图2 健康成人的自然头发成分图 烫发、染发对头发的微观形貌的影响——形貌分析 从图3可以看出,经过离子烫以及染过的头发与自然的头发在形貌上有一定的区别。自然的头发表面平整,密布着大量的鱼鳞状结构。经过离子烫的头发的表面不平整,有一定的鱼鳞状结构的分布,且有一定量的较大的颗粒状物质分布。这些物质是由于头发经历离子烫的过程中产生的。经过染发处理的头发表面较平整,几乎没有鱼鳞状结构的分布,且有少量的较小的颗粒状物质分布。图3 健康成人的自然头发(a)、烫发(b)、染发(c)的低倍形貌图 从图4可以看出,烫发和染发对头发有一定的损伤。自然的头发表面的鱼鳞状结构有序排列。经过离子烫的头发表面的鱼鳞状结构受到了一定程度的损伤,这些损伤后形成的物质构成了前文中颗粒物的一部分。经过染发的头发表面几乎没有鱼鳞状的结构,只能在头发的局部发现少量未损伤完全的鱼鳞状结构。图4 健康成人的自然头发(a)、烫发(b)、染发(c)的高倍形貌图? 烫发、染发对头发的成分的影响——成分分析 从图5可以看出,烫发和染发对头发有一定的影响。经过烫发和染发处理的头发的S元素的含量较少、Na元素的含量较多。烫发和染发时,卷发器将头发的角蛋白中的多肽链拉长,这时还原剂很容易使二硫键切断,而氧化剂则在拉长后的位置上形成新的二硫键,理论上头发因而形成和维持新的形态。但实际上仍有相当部分二硫键断开,因而降低发质。图5 健康成人的烫发(a)、染发(b)的成分图? 后记 通过扫描电镜显微观察以及能谱的成分分析,可以看出染发和烫发对发质有一定的损害。人们在追求外在美的同时,更因该追求内在美。热爱祖国、团结邻舍、爱岗敬业,锻炼自己的体魄和提高自身的修养。古人说修心养性。只要有健康的人生态度和体魄,即使不做头发也可以很美。
  • 微观世界|第5期 ‘蝶’影重重
    引子 各位看官,小编今天出一道竞猜题,请问上图欧波同LOGO是用什么材料做成的?小编声明在先,猜对没奖。前期回顾 书归正传,前两期内容我们通过显微分析技术,探索了2009版的美元防伪蓝条和我们的粮食——大米的微观结构,本期我们的题目是【‘蝶’影重重】。序言 还记得我们第三期节目中美元防伪蓝条么?那一期我们通过显微分析美元MOTION安全线解开了微透镜阵列成像技术之谜。小编觉得呢,人不能只为money活着,还要有诗和远方,春天到了,没事多出去走走,看看这美丽多彩的世间万物,比如说——蝴蝶。蝶儿为什么这样‘炫’? 先来看看小编的这只蝴蝶标本吧 剪取翅膀黄色和绿色部分,置于偏光显微镜和扫描电镜内观察,结果如下:偏光显微镜下,我们的蝴蝶翅膀上可以看到绿色翅膀部分有好多鳞片紧密排列,而鳞片上还有微细的结构,是不是还有更小的结构呢?这些细小结构对发光有没有影响呢?我们随后用ZEISS场发射扫描电镜进行超低电压观察(原因是蝴蝶翅膀不导电、怕辐照、观察原始形貌又不能喷金)。扫描电镜下图像 绿色部分 图A中可以发现蝴蝶翅膀上鳞片鳞次栉比,且有分层,上层鳞片局部放大(图B、图C)清楚可见鳞片上有很多脊脉和微小凹坑。 黄色部分 黄色部分微细结构明显与绿色的结构不同,排列紧密呈条纹状的脊脉(图B、图C)。这些结构难道就是蝶儿这么“炫”的原因?原理解析 其实呢,自然界生物的色彩原理有科学家研究过,有兴趣的朋友可以自行度娘或Google。对于蝴蝶来说,它身上斑斓的色彩来源于鳞片内含有的色素和鳞片的这些细微结构,称之为鳞片的化学色和结构色,色素色彩的变化主要来源于对不同频率光的吸收,而结构性色彩,其原理是利用周期性结构,即光子晶体,对光的反射、透射等进行调控。 所谓化学色,也叫色素色是指鳞片由于含有不同的色素而显现出不同的颜色。蝴蝶翅膀的色素一般有黑色素(melanins),黄酮类物质(flavonoids),蝶呤(pterins)和眼色素(ommochromes)等四种。比如,蝶呤可以增强光线在单个鳞片里的反射,因而蝶呤含量高的鳞片会表现艳丽的色彩;而黑色素是高分子聚合物,会同时吸收UV和可见光,一般表现为蝴蝶翅膀斑斓花纹底下默默付出的黑色和深棕色的背景。每片鳞片都是由一个表皮细胞产生的,有自己独特的颜色,各色的鳞片们像瓦片一样彼此重叠,拼凑出眼点,条纹和渐变色等等图案(见下图)。 结构色是鳞片表面的微观物理结构产生的。这些微观结构,比如鳞片内的多层片状薄膜(也叫肋状结构,肋片),使光波发生干涉、衍射和散射而产生了比化学色更加绚丽的颜色。这些色彩可以因不同视距、视角等因素而变化,泛着金属般的光泽,又称为彩虹色。几乎没有蝴蝶不具有结构色,尤其是闪蝶科和凤蝶科的蝴蝶。比如这只来自印尼的爱神凤蝶(见下图)。 这种现象原理是什么呢?我们都知道,光从一种介质进入到另一种介质,会同时发生光的反射和折射。如果一束自然光(白光)进入一个厚度为d的薄膜,会在薄膜的上表面发生一次反射,同时折射进入薄膜。由于白光是由各色光组成的,各色光的折射角不一样,第一次折射就将赤橙黄绿青蓝紫不同波长的光分离出来了。这些不同波长的光再遇到薄膜的下表面,又会发生一次反射和折射,若存在多个薄膜则依次类推。这样,各色光线的第二次反射光线,和它们的第一次反射光线,频率相同,传播方向相同,具有了干涉的基本条件。而当同样波长的光发生相长干涉时,所产生的光亮度则是色素发光没法儿比的。【上图:白光遇到薄膜时发生的折射和反射。下图:当两列相干光波相遇时,如果位相差异为波长的整数倍,那么它们的波峰会和波峰相遇,波谷会和波谷相遇,光波的振幅变大,亮度提高,这种现象叫做相长干涉(constructive interference)。图片来自HowStuffWorks】 后记总之,鳞片的化学色构成蝴蝶静态的美丽花纹,而结构色,则赋予静止花纹以生命,让它随着光线发生动态的变化。正是这两种色彩的水乳交融,让自然界造就出那么多色彩斑斓的蝴蝶。刚开始的无奖问答大家想必有答案了吧?对!是蝴蝶翅膀!下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!
  • 微观世界|第26期 贝壳结构中的电子显微结构
    序 言贝壳做为水边软体动物的外壳,由软体动物的一种特殊腺细胞的分泌物所形成的钙化物,具有保护动物本身的作用。一、贝壳的种类说到贝壳的种类,可以说是五花八门,主要分为五大纲:腹足纲(有法螺宝螺、蜒螺)、头足纲(鹦鹉)、多板纲、撅足纲(似象牙)、双壳纲(俩壳)。其形态也是千差万别,但是最有名的要数四大名螺了:万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺。图1、四大名螺:万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺二、贝壳的成分虽然贝壳的形态各自不同,但是其主要成份基本相同,分为95%的碳酸钙和少量的壳素。贝壳一般主要分为三层,褐色的角质层(壳皮),薄而透明,有防止碳酸侵蚀的作用,由外套膜边缘分泌的壳质素构成;中层为棱柱层(壳层),较厚,由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成,外层和中层可扩大贝壳的面积,但不增加厚度;内层为珍珠层(底层),由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石(文石)叠成,具有美丽光泽,可随身体增长而加厚。图2是虎斑贝贝壳,可以看出斑点状的花纹。图2、虎斑贝贝壳三、台式电镜下的贝壳那么现在就让我们用coxem台式扫描电镜对我们常见的鲍鱼壳进行显微结构的观察,进一步了解其微观结构吧。图3是我们进行观察的鲍鱼壳,可以看出存在多个孔洞,表面显现出彩色的花纹。图3 、我们选择观察的鲍鱼壳的光学照片进一步我们用coxem台式电镜对鲍鱼壳的截面进行观察,可以看出片层状的结构(图4所示)。进一步放大可以看出片层状的文石结构以及不定形的有机结构颗粒。可以看出贝壳是由片层结构之间相互重叠组成的,其片层结构厚度大约为400nm(图5)。这些无机的片层状的结构的主要成份是CaCO3,提供了贝壳的强度性能,而存在于层状结构间隙的非定形结构的有机蛋白提供了贝壳的韧性,因此,这种砖块加水泥型的微观结构,造成了贝壳的既有一定的强度又有一定的韧性的特征。图4、贝壳的片层状图5、贝壳的片层结构的放大图后 记经过对贝壳的微观结构的观察,可以看出生物材料中的为微纳米结构的特殊排布,可以对材料的性能产生重要的影响,也使我们认识到应该进一步向自然界学习。下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!
  • OPTON的微观世界|第11期 母亲节的那只康乃馨!
    “成长是一列永没有回程的火车将你和父母的距离越拉越远” “大多数时候你说有空我就回家都不过是句空话” “你好吗?刚学会发w微信发给你试看 我是妈妈”“你眼中 家 是一个地方妈妈眼中家是有你在的一段时光” “妈妈不记得母亲节你回家的日子就是过节”“妈,今天你过节,送您一束康乃馨” 以上的文字是否有些扎心,一束康乃馨包含了对母亲无尽的爱,在这个特殊的日子里,欧波同带您一起走进康乃馨的微观世界̷̷序 言十月胎恩重,三生报答轻。五月,空气中到处都弥漫着康乃馨的花香。康乃馨花径笔直,花朵绚丽,花香清幽。每年五月的第二个星期日是一个极有人情味的节日——母亲节,这天,康乃馨是赠送母亲不可缺少的礼品。将康乃馨与母亲节联系在一起是源于1934年5月美国首次发行母亲节纪念邮票。邮票上描绘的是一位母亲安静的坐着,并将双手放在膝盖上,注视着前面花瓶中一束鲜艳美丽的康乃馨(图一)。后来随着邮票的传播,很多国家便把康乃馨与母亲节联系起来,康乃馨便成了象征母爱之花,格外受到人们的敬重。各个国家也发行了很多种母亲节邮票,来表达对母亲节的重视,中国建设银行也曾在2013年发行一组康乃馨的花卉邮票(图二),将这份对母亲的感激与思念,寄托于康乃馨上。图一、母亲节邮票图二、中国建设银行康乃馨邮票我们都知道康乃馨是送给母亲的花朵,她的每一片花瓣都盛满感激,让人倍感温馨。那么你了解康乃馨的花瓣在扫描电镜下的微观结构吗?今天小编就借助蔡司evo ma系列扫描电镜,简单为大家介绍一下康乃馨花瓣微观世界的精彩。一、康乃馨样品的选择小编在花店购置红色康乃馨鲜花一支,基于干花瓣保存时间长的原因,我们将其花瓣及柱头取下,放在滤纸上,在室温条件下自然晾干48小时,然后利用导电胶将康乃馨花瓣及柱头粘在样品桩上(图三)。图三、康乃馨样品准备及粘贴二、扫描电镜下的康乃馨花瓣我们来看看用蔡司evo ma系列扫描电镜拍摄到的康乃馨花瓣的微观图像,实验中观察了花瓣的正面(图四)和背面(图五),并分别拍摄了花瓣边缘、花瓣中心部位以及花瓣根部的微观图像。通过观察发现,宏观上康乃馨花瓣边缘是齿状,不规则,将其放大500倍后,花瓣上有很多阵列状颗粒凸起结构,这样的表皮结构可以很好的保护花瓣并且增强光合作用,利于花朵生长。由于是干花瓣,有些凸起颗粒虽然已经塌陷,但是结构依然非常明显。我们将花瓣边缘的正反面进行对比发现,正面花瓣边缘颗粒凸起结构的间隙要比反面凸起结构的间隙略大,这是因为花瓣上表皮负责感知和接收阳光照射,加上蒸腾和呼吸作用等原因,促使花瓣正反面的凸起间隙不同。这种结构也是导致花瓣正反面颜色略有不同的原因。花瓣中心部位也是阵列状颗粒凸起,但是颗粒尺寸要比边缘的颗粒尺寸大一些。花瓣的根部正反面都是纤维状,这是给花瓣输送养分的“血管”,“血管”彼此相通,关系十分密切。也许正是这样的阵列凸起结构和纤维的“血管”根部,也形象的表示了将康乃馨赠与母亲,象征着母子关系密切,体现着人伦至爱,亲慈子孝的美德。图四、正面花瓣边缘,花瓣中心,以及花瓣根部图五、背面花瓣边缘,花瓣中心以及花瓣根部三、扫描电镜下的康乃馨柱头一般说植物的花蕊分为雌蕊和雄蕊两部分,雌蕊可以分为下部能育的子房和上部不育的花柱,花柱上部再发育形成柱头,在花朵受精过程中,花粉先落到柱头上,长出花粉管,花粉管通过花柱进入子房,最终完成雌雄配子的融合,可见花柱在花朵的受精过程中有很重要的作用。图六的b”中,清晰的看到花柱上分化出很多绒毛状的柱头分支,结构紧密,就像一位母亲怀抱着孩子一样,这些柱头分支仿佛正对着花柱说“妈妈,我爱您!谢谢您赋予了我生命,并含辛茹苦把我养大!” 图六、康乃馨柱头的微观结构后 记尽管母亲节的由来在网络上只要一键搜索就会找到许多条信息,但是小编在这里还是想普及一下:母亲节最早是在美国兴起,由一位名叫贾维斯的母亲倡导,后来由她的女儿安娜贾维斯发起创立,并在1914年正式定为美国法定的全国性节日,大家为了纪念贾维斯这位母亲,就将她的忌日,即每年5月的第二个星期天,定为母亲节。美国创立母亲节后,得到了全世界各国人民的支持。时至今日,纪念这个节日的国家就更多了,母亲节,已经成了一个名副其实的国际性节日。值此母亲节即将到来之际,欧波同祝天下所有母亲永远健康长寿,永远开心漂亮! 下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!
  • 高能同步辐射光源:照亮微观世界的结构奥秘
    这里是北京雁栖湖畔的怀柔科学城。群山环绕中,一个圆环状的大科学装置静静矗立其间。它是被公众亲切地称为“放大镜”的高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,简称HEPS)。提起光源,你的脑海中会浮现出灯泡的画面吧,于是把HEPS想象成一个“大型灯泡”。其实不然。这里的“高能”可不是“前方高能”里的那个“高能”,而是指物理学中探索微观世界物质探针所具有的高能量。据HEPS工程总指挥潘卫民研究员介绍,从高空俯瞰,HEPS整体建筑形似一个放大镜,设计寓意为“探索微观世界的利器”。“通俗地讲,你可以把HEPS视为一个具有超精密、超快、超穿透能力的巨型X光机。”潘卫民说。作为国家“十三五”重大科技基础设施,HEPS由加速器、光束线站及配套设施等组成,总建筑面积约12.5万平方米。周长约1.5千米的主体环形建筑,如同放大镜的镜框,里面安装有储存环加速器、光学元件、衍射仪等科学仪器。其中的储存环里,分布着2400多块磁铁及各类高精尖设备。“同步辐射是指接近光速的带电粒子在做曲线运动时沿切线方向发出的电磁辐射,也叫作同步光。为了研究材料内部结构与变化的过程,科研人员需要借助强力的科研装置进行探测解析。”中科院高能物理研究所副所长、HEPS工程常务副总指挥董宇辉研究员说,作为研究物质内部结构的平台,HEPS能对物质内部进行多维度扫描,“HEPS运行的首要目标,就是提供高能、高亮度的硬X射线。”产生X射线的常见方式有两种:一是用加速后的电子轰击金属靶,产生X射线;二是在同步辐射装置中,当电子以接近光速的速度“飞行”时,会在磁场作用下发生曲线运动,沿着弯转轨道切线方向发射连续的电磁辐射。“这就像下雨时,我们快速转动雨伞,沿着雨伞边缘的切线方向会飞出一簇簇水珠。”董宇辉说,与常规X射线相比,同步辐射光源产生的同步辐射光频谱更宽、亮度更高、相干性和准直性更好。同步辐射光源根据加速器中电子的能量,可以分为低、中、高三种,各有侧重。董宇辉介绍,HEPS侧重于对微观结构及演变的多维度、实时、原位表征,可用于航空发动机单晶叶片等工程材料结构的多维度表征和1微米量级蛋白质分子结构演变表征等。“作为探测物质结构的探针,X射线的光源亮度是最为关键的指标——更高的亮度能将物质内部的微观结构‘看’得更清楚。因此,获得更高亮度的X射线源一直是科学家孜孜以求的目标。”多年来,我国持续发展同步辐射光源,有力支撑了国内基础科学的发展。但我国目前所拥有的同步辐射装置均处于中、低能区,能区地域分布、光谱亮度等还满足不了经济发展和国家战略需求。建设更高亮度的第四代高能同步辐射光源,成为潘卫民、董宇辉等我国当代“追光人”的一大愿望。2008年,HEPS科研团队就开始对我国建设HEPS的必要性和可行性进行论证。此后经过近十年攻关,科研人员成功完成关键技术攻关和样机研制任务,具备了建设先进高能同步辐射光源的能力。2019年6月,HEPS开工启动,建设周期6.5年,预计将于2025年12月底竣工。建成后,它将在材料科学、化学工程、能源环境、生物医学、航空航天等众多领域大显身手。2021年6月28日,HEPS首套科研设备——电子枪(直线加速器端头,即加速电子产生的源头)安装完成,标志着HEPS工程正式进入设备安装阶段。目前,HEPS各建筑单体已陆续交付设备安装。可以预见,3年后,全球“最亮”的光源将照亮微观世界物质的结构奥秘。(光明日报记者 张亚雄)HEPS效果图(人视图)HEPS效果图(白天)HEPS存储环周期单元mockup模型(HEPS-TF项目支持)
  • OPTON的微观世界第5期 ‘蝶’影重重
    引子各位看官,小编今天出一道竞猜题,请问上图欧波同LOGO是用什么材料做成的?小编声明在先,猜对没奖。前期回顾书归正传,前两期内容我们通过显微分析技术,探索了2009版的美元防伪蓝条和我们的粮食——大米的微观结构,本期我们的题目是【‘蝶’影重重】。序言 还记得我们第三期节目中美元防伪蓝条么?那一期我们通过显微分析美元MOTION安全线解开了微透镜阵列成像技术之谜。小编觉得呢,人不能只为money活着,还要有诗和远方,春天到了,没事多出去走走,看看这美丽多彩的世间万物,比如说——蝴蝶。蝶儿为什么这样‘炫’? 先来看看小编的这只蝴蝶标本吧 剪取翅膀黄色和绿色部分,置于偏光显微镜和扫描电镜内观察,结果如下:偏光显微镜下图像偏光显微镜下,我们的蝴蝶翅膀上可以看到绿色翅膀部分有好多鳞片紧密排列,而鳞片上还有微细的结构,是不是还有更小的结构呢?这些细小结构对发光有没有影响呢?我们随后用ZEISS场发射扫描电镜进行超低电压观察(原因是蝴蝶翅膀不导电、怕辐照、观察原始形貌又不能喷金)扫描电镜下图像绿色部分图A中可以发现蝴蝶翅膀上鳞片鳞次栉比,且有分层,上层鳞片局部放大(图B、图C)清楚可见鳞片上有很多脊脉和微小凹坑。黄色部分 黄色部分微细结构明显与绿色的结构不同,排列紧密呈条纹状的脊脉(图B、图C)。这些结构难道就是蝶儿这么“炫”的原因?原理解析 其实呢,自然界生物的色彩原理有科学家研究过,有兴趣的朋友可以自行度娘或Google。对于蝴蝶来说,它身上斑斓的色彩来源于鳞片内含有的色素和鳞片的这些细微结构,称之为鳞片的化学色和结构色,色素色彩的变化主要来源于对不同频率光的吸收,而结构性色彩,其原理是利用周期性结构,即光子晶体,对光的反射、透射等进行调控。所谓化学色,也叫色素色是指鳞片由于含有不同的色素而显现出不同的颜色。蝴蝶翅膀的色素一般有黑色素(melanins),黄酮类物质(flavonoids),蝶呤(pterins)和眼色素(ommochromes)等四种。比如,蝶呤可以增强光线在单个鳞片里的反射,因而蝶呤含量高的鳞片会表现艳丽的色彩;而黑色素是高分子聚合物,会同时吸收UV和可见光,一般表现为蝴蝶翅膀斑斓花纹底下默默付出的黑色和深棕色的背景。每片鳞片都是由一个表皮细胞产生的,有自己独特的颜色,各色的鳞片们像瓦片一样彼此重叠,拼凑出眼点,条纹和渐变色等等图案(见下图)。 结构色是鳞片表面的微观物理结构产生的。这些微观结构,比如鳞片内的多层片状薄膜(也叫肋状结构,肋片),使光波发生干涉、衍射和散射而产生了比化学色更加绚丽的颜色。这些色彩可以因不同视距、视角等因素而变化,泛着金属般的光泽,又称为彩虹色。几乎没有蝴蝶不具有结构色,尤其是闪蝶科和凤蝶科的蝴蝶。比如这只来自印尼的爱神凤蝶(见下图)。 这种现象原理是什么呢?我们都知道,光从一种介质进入到另一种介质,会同时发生光的反射和折射。如果一束自然光(白光)进入一个厚度为d的薄膜,会在薄膜的上表面发生一次反射,同时折射进入薄膜。由于白光是由各色光组成的,各色光的折射角不一样,第一次折射就将赤橙黄绿青蓝紫不同波长的光分离出来了。这些不同波长的光再遇到薄膜的下表面,又会发生一次反射和折射,若存在多个薄膜则依次类推。这样,各色光线的第二次反射光线,和它们的第一次反射光线,频率相同,传播方向相同,具有了干涉的基本条件。而当同样波长的光发生相长干涉时,所产生的光亮度则是色素发光没法儿比的。【上图:白光遇到薄膜时发生的折射和反射。下图:当两列相干光波相遇时,如果位相差异为波长的整数倍,那么它们的波峰会和波峰相遇,波谷会和波谷相遇,光波的振幅变大,亮度提高,这种现象叫做相长干涉(constructive interference)。图片来自HowStuffWorks】 后记总之,鳞片的化学色构成蝴蝶静态的美丽花纹,而结构色,则赋予静止花纹以生命,让它随着光线发生动态的变化。正是这两种色彩的水乳交融,让自然界造就出那么多色彩斑斓的蝴蝶。刚开始的无奖问答大家想必有答案了吧?对!是蝴蝶翅膀!下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!
  • 图|44张显微镜下生物图片,走进令人惊叹的微观世界
    作者:Erin Kelly微观世界是一个无穷无尽的迷人之地,基于过去 90余 年的技术进步,我们现在可以通过电子显微镜等照片以极高的放大倍率去观察事物。扫描电子显微镜 (SEM) 通过组合各种信号向我们展示了微生物的微观世界,通过高能电子束对样品进行扫描,这种电子相互作用为我们提供了诸如形貌、纹理、化学成分等信息。这些信息信号组合成一张图像,可以提供二维的黑白照片,也可以通过后期人工渲染着色。一般放大倍率范围为 10 倍至 300,000 倍,甚至放大高达 500,000 倍。放大31倍的蚕蛾毛虫/Science Source来自各种常见植物的花粉,着色并放大 500 倍/Flickr一只黄螨/Wikimedia Commons螺旋虫蝇幼虫的尖端/Wikimedia Commons拟南芥叶子的图像,它在植物生物学研究中被用作模型生物,是第一种拥有完整基因组测序的植物/Wikimedia Commons蜜蜂天线的特写/Zeiss Microscopy/Flickr小鼠肺中巨噬细胞血细胞的薄切片,巨噬细胞是一种有助于消除异物的白细胞/Dartmouth.edu一种缓步动物或水熊,被广泛认为是地球上最顽强的生命形式/Imgur另一张感染霉菌孢子的小鼠肺部巨噬细胞的照片/Dartmouth.edu攻击细菌 MRSA 的白细胞/NIH/Wikimedia Commons苍蝇的腿/Wikimedia Commons显微幼虫头部/Wikimedia Commons苍蝇眼睛的内部结构/Wikimedia Commons衬在橡子壳内部的纤维可放大 300 倍/Wikimedia Commons热液蠕虫嘴上的特写/Photo Science Library/Twitter墨鱼皮肤的细节/Flickr鼠疫耶尔森菌,一种引起鼠疫的细菌,位于跳蚤的刺上/Wikimedia Commons图为臭虫的近距离照片/Centers for Disease control, via Wikimedia Commons蒲公英泡芙球,146 倍放大/Flickr藻类/Wikimedia CommonsEupolybothrus cavernicolus是一种蜈蚣,仅在克罗地亚希贝尼克-克宁县 Kistanje 村附近的两个洞穴中发现,图为它的生殖器/Wikimedia Commons果蝇的产卵器/Wikimedia Commons果蝇眼/Wikimedia Commons刚刚分裂的 HeLa 细胞,这是约翰霍普金斯大学研究员 George Gey 博士于 1951 年在治疗Henrietta Lacks 的癌症期间有争议地获得的一种耐用、多产的细胞/Wikimedia Commons人类红细胞和淋巴细胞/Dartmouth.edu青蝇的蛆或幼虫/Eye of Science/SPL/Barcroft Media花边虫的扫描电子显微镜图像/Wikimedia Commons如图所示,有孔虫是微观的单细胞生物,其化石记录跨越了过去 5 亿年,每个有孔虫都只是一个细胞,但它们用海水矿物质在自己周围建造复杂的贝壳,并在海底下方的沉积物层中积聚/Wikimedia Commons更多的 MRSA 细胞和一个曾经属于人类的死白细胞/Wikimedia Commons蜜蜂没有真正的眼睑,但这是欧洲蜜蜂眼睛与皮肤相遇的地方——放大倍数为 2856 倍/Flickr黑色氧化纳米花。纳米花是某些元素的化合物,这些元素在显微镜下看起来像花/Wikimedia Commons扁平的恒星状新雪/Dartmouth.edu从患者样本中分离出的被 SARS-COV-2 病毒颗粒(黄色)严重感染的细胞(红色)/Wikimedia Commons牵牛花中的一粒花粉/Dartmouth.edu高放大率图像显示花粉储存在花中的空腔内的花粉/Dartmouth.edu西番莲、平百合和雏菊花粉标本/Wikimedia Commons月见草的花粉/Wikimedia Commons飞蛾的轮廓/Wikimedia Commons彩色增强扫描电子显微照片显示鼠伤寒沙门氏菌(红色)侵入培养的人体细胞/Wikimedia Commons一种盐晶体/Flickr以 4,348 倍的放大倍数重新增长一美元/Flickr闪亮的花甲虫的 SEM 图像/Wikimedia Commons番茄植物叶子上的气孔(气体交换的孔)的彩色电子显微镜图像/Wikimedia Commons叶甲虫的爪子/Wikimedia Commons
  • OPTON 的微观世界|第1期 认识雾霾之盾
    认识雾霾之盾——口罩的微观视界序言冬季以来,环境问题—“雾霾”成为人们关注的焦点。网上关于“雾霾”以及“防雾霾”口罩的报道层出不穷。OPTON作为实验室系统解决方案供应商,以自己的显微视角对“雾霾”问题进行了分析和研究,同时,OPTON希望能通过显微分析技术来拓展大家对生活中微观世界的认识。 本期主题是走进“雾霾之盾—口罩”的微观视界。通过电子显微镜对“平时生活中市场上用的最多最有效的几款防PM2.5口罩进行观察分析,带大家一起去领略电镜下的防雾霾口罩。 一、口罩宏观拆解左:EPC 活性炭口罩 KN95;右上:霍尼韦尔H950V;右下:绿盾M95 以上三种口罩皆为颗粒物过滤效率高于95%的口罩,EPC与其它两款口罩不同的地方在于口罩内部加了活性炭层。左:霍尼韦尔H950V;中:绿盾M95;右:EPC 活性炭口罩 KN95; 将口罩截面剪开可以发现,除了霍尼韦尔、绿盾【无纺布-静电滤棉-无纺布】这种经典的口罩结构外,EPC还额外多出了【活性炭层】及【加厚静电滤棉】层。一、口罩微观视界1. 无纺布三种品牌最外层无纺布扫描电镜形貌(左边为低倍、右边为高倍) 防PM2.5口罩的无纺布均采用热轧加固的方式进行成型的,因此从左边三幅图可以发现凡是无纺布上都会有类似压扁的致密“扁坑”。其中由于无纺布制造工艺不同:在形貌上霍尼韦尔的无纺布最致密、“扁坑”最深,绿盾的无纺布最疏松、“扁坑”最大而平;EPC介于两者之间。2. 静电滤棉 静电滤棉也为无纺布中的一种,在无纺布生产后经过静电处理会带有静电。这种静电力会对从其内通过的气体中的微粒物进行吸附,是防PM2.5口罩中,吸附PM2.5颗粒物的主要战斗力。从图中右侧高倍图片可以看出:EPC的静电滤棉最致密,但是形貌不均一,有带状显微及球状纤维颗粒存在;绿盾的静电滤棉纤维形貌最均一,且滤棉也比较致密;霍尼韦尔介于两者之间。3. 活性炭层+加厚静电滤棉EPC活性炭口罩比其它两款多出的两层(右上:活性碳层;右下:加厚静电滤棉层) 三种品牌的口罩在各层性能相差不大的情况下,EPC多出的两层过滤层会有更多的功能:活性炭层不但可以吸附颗粒物,同时对空气中的气体也会起到一定的收集作用,从图中右上部分可以看出在活性碳层上,纤维上有大量的活性炭存在。加厚的静电滤棉层与之前的静电滤棉层形貌有很大的差别,对漏过的少量颗粒物进行再一次吸附,起到进一步的颗粒物过滤功能。 一、后记通过显微分析可以观察到我们平时肉眼不可见的形貌细节,对实际生产与生活中的工艺控制及性能形貌学分析有很重要的意义,是反向工程中重要的技术手段之一。除了EPC这款N95口罩外,市面上也有很多其它品牌的带有活性炭层的PM2.5口罩,基本都是五层结构,最明显的区别就是含有活性炭层的口罩外观都为浅灰色,价格会比同过滤级别的口罩稍高一些。目前口罩品牌及型号很多,笔者仅选择网上用户采购最多的几款来进行实验,向大家介绍显微分析的魅力之处,具体如何评判各种款式口罩的优劣目前还没有比较行之有效的方法,希望后期能与大家进行进一步交流。 关于欧波同欧波同有限公司,是中国领先的微纳米技术服务供应商,是一家以外资企业作为投资背景的高新技术企业,总部位于英国,分别在北京、上海、辽宁、山东、河南、陕西等地设有分公司和办事处。作为蔡司电子显微镜在中国地区最重要的战略合作伙伴,公司秉承“打造国内最具影响力的仪器销售品牌”的经营理念,与蔡司品牌强强联合,正在为数以万计的中国用户提供高品质的产品与国际尖端技术服务。未来,我们将一如既往致力于中国微纳米技术的创新与发展,与中国广大客户一起携手共同描绘中国高端微纳米科技振兴辉煌的广阔蓝图!欲了解更多信息,请浏览公司网站:http://www.opton.com.cn/
  • 2019年7月-材料微观结构分析样品制备培训通知
    材料微观结构分析样品制备邀请函 尊敬的客户,您好!为更好的服务于客户,我们特别为金相技术员或者要学习先进制备工艺的金相学者设计了SumMet™ 材料微观结构分析样品制备课程。该课程通过理论学习和实践操作,涵盖了切割、镶嵌、研磨和抛光的知识,这些知识也是标乐在过去80多年历史中的经验累积。此外,学生还可学习有关硬度测试和微观结构解读方面的知识。 基本信息 培训时间:2019年7月8-10日(三天)培训主题:材料微观结构分析样品制备培训地点:标乐中国上海实验室(依工测试测量仪器(上海)有限公司)具体地址:上海市闵行区漕河泾开发区新骏环路88号13A二楼 主要内容 三天的课程涉及多种材料的微观结构分析样品制备和硬度测试的知识。课程内容涉及到样品切割,镶嵌,研磨和抛光的技术知识,对于各种材料的样品制备提供大量实习课程。课程内容包括: 取样和切割(理论和实践) 样品镶嵌(理论和实践) 样品研磨和抛光(理论和实践) 硬度测试原理(理论)注:学员实践操作中可自行携带需要得到解决方案的样品。 特邀讲师 Dr. Mike Keeble 毕业于威尔士大学(The University of Wales),主修材料科学与工程。获得了钢的蠕变性能(creep properties of steels)博士学位及部分熔融铝合金的力学试验和有限元模拟(mechanical testing and FE modelling of partially molten aluminium alloys)硕士学位。Dr. Keeble 之前在英国国防评估和研究机构(现QinetiQ)担任先进金属材料研究员,研究新材料和制造工艺的疲劳、损伤容限和---失效分析。Dr. Keeble 目前在美国标乐担任美国实验室和技术经理的职务,他有超过12年的在金相分析方面提供技术支持和培训的工作经验。Dr. Keeble 曾在伯明翰大学(Birmingham University)担任荣誉讲师,并在华威大学(Warwick University)担任访问学者。Dr. Keeble 是 ASM 和 IMS 的成员,也是金相和硬度测试标准组织(Standards Organizations in metallography and hardness testing)的成员。【助教】 Leo-柳文鹏,标乐应用工程师毕业于西北工业大学材料学院,获得硕士学位。曾多年就职于英业达集团,负责电子材料的可靠性及失效分析;之后就职于德国双立人公司,担任主管金相工程师,主要负责金属材料金相分析及硬度测试;加入标乐公司后,每年前往美国总部接受金相制备高级课程培训,现担任标乐应用工程师,在汽车、航空航天及电子等行业积累了丰富的经验。 Kevin-程凯,标乐应用工程师毕业于河海大学材料科学与工程学院,曾就职于无锡鹰普集团,担任理化工程师、热处理工程师;此后分别就职于通标标准服务(上海)有限公司(SGS),担任金相工程师;莱茵技术(上海)有限公司(TUV Rheinland),担任高级金相工程师。主要负责金相及硬度实验室的所有测试及管理。在金属材料检测以及失效分析方面都有较丰富的经验。现任标乐公司应用工程师,为亚太用户提供全面的技术支持,解决金相制备方面的难题,在原材料、汽车、电子等行业样品的制备积累了丰富的经验。注:课程全英文教学,全程有中文翻译。 费用说明 费用:5000RMB/人说明:费用包含:SumMet教材、培训期间中餐,以及9日晚宴,其他住宿交通等费用自理。汇款账号:名称:依工测试测量仪器(上海)有限公司开户行:农业银行上海浦江支行 行号:103290003237账号:03408800040017687 报名方式 烦请可以填写下方报名回执后发送 info.cn@buehler.com,本次培训小班教学,名额有限,先到先得! 住宿交通 (住宿仅供参考,请学员自行预定)培训地点:依工测试测量仪器(上海)有限公司培训地址:上海市闵行区漕河泾开发区新骏环路88号13A二楼附近交通: 浦东机场:打车:距离35.3KM,打车约138元,约30min;公交:磁悬浮地铁16号线796路(鹤坡塘桥站下), 约134min 虹桥机场:打车:距离30.9KM,打车约108元,约47min;公交:地铁10号线地铁8号线796路(鹤坡塘桥站下), 约90min 虹桥火车站:打车:距离31.8KM,打车约111元,约45min;公交:地铁10号线地铁8号线796路(鹤坡塘桥站下), 约90min 上海火车站(上海站):打车:距离22.3KM,打车约77元,约34min;公交:地铁1号线地铁8号线796路(鹤坡塘桥站下), 约75min周边住宿(仅供参考,请学员自行预定) 名称:新奇士国际酒店(浦江店) 地址:浦江镇三鲁路3585号(近江月路) 名称:上海浦江智选假日酒店 地址: 浦江镇联航路1188号10号楼3楼H座诚挚地期待您的参加! 标乐市场部2019年5月20日 附件一 报名回执报名人员*单位*姓名*部门*职务*电话*邮件兴趣及关注项目 (如材料、零部件等):工作范畴 (如研究、品质控制、失效分析等):*单位业务范围 □ 金属 □ 航空/航天 □ 热处理 □ 电子 □ 政府研发/教育 □ 测试实验室(第三方实验室) □ 国防 □ 生物医药 □ 汽车/其他运输工具 □ 能源 □ 其他__________________________________说明:务必准确填写,其中 * 为必填项。填写完毕请发送至:info.cn@buehler.com 。
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