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关键词： 原子论   电子   波动性   电子自旋   正电子  

摘要： 电子是组成原子的不可分割的一部分。古人认为原子不可再分,直到19世纪末,汤姆逊才发现了电子的存在,证明原子是可再分割的。电子的波动性、电子自旋以及正电子的发现经历了一段复杂而曲折的历史,这些重大的科学突破最终促成了多项诺贝尔物理学奖的颁发。电子的发现,对量子力学的诞生起到了重要的促进作用。正是在探索原子结构模型的过程中,科学家们逐步发展出了量子力学和量子场论。电子的发现极大地推动了人们对材料的认识,催生了一系列重要理论,例如洛伦兹自由电子论、索末菲模型以及能带理论。特别是能带理论,它不仅阐释了金属、半导体和绝缘体的电子性质差异,还为现代电子技术的发展奠定了基础,引领人类步入了信息时代。

关键词： 光密度   吸收光谱   生物量   藻丝体形态   光合色素  

摘要： 通过对螺旋藻进行不同的光照培养处理,获得了微观形态和光合色素含量不同的微藻,分析其光谱特性,探究能否提高生物量光密度检测方法的准确性。结果表明,一定范围内,藻液光密度与藻丝体长度呈负相关,与光合色素含量呈正相关。通过对藻丝体进行超声均一化处理(400 W间歇超声处理1 min)、筛选光密度检测波长(520 nm),可以减少因微藻形态和光合色素含量造成的吸收光谱差异,提高生物量检测的准确性。

关键词： X射线荧光光谱法   粉末压片   样品量   土壤   沉积物  

摘要： 实现小样品量的X射线荧光光谱(XRF)分析测试是获取珍贵和稀缺样品中化学组成过程需要解决的关键技术问题。同时,应用XRF对标准物质进行均匀性检验在最小取样量上也存在争议。在目前地质分析样品(包括标准物质)大多为74μm(-200目)粒度水平下,XRF分析压片法的常规样品量为4g左右。本文利用0.1g样品量进行粉末压片,通过更换XRF试样盒面罩直径为12mm,缩小视野光栏直径为10mm,同时在优化制样条件和仪器测量条件基础上,利用32种不同类型、不同含量梯度的地球化学标准物质,建立了0.1g样品量条件下XRF粉末直接压片法测定土壤和沉积物样品中10种主量元素(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)、MgO、CaO、Na_(2)O、K_(2)O、Mn、Ti和P)的分析方法,大幅度降低了样品量。0.1g样品量分析方法检出限为14μg/g~0.35%,精密度(RSD,n=12)小于3.9%。经对比分析,采用本文0.1g样品量方法分析不同含量标准物质的测定值均在标准值范围内,相对误差绝对值(|RE|)在0~15.7%,与4g样品量分析结果(|RE|在0.3%~28.3%)差异不大。采用本文方法0.1g样品量和常规方法4g样品量两种方法分析实际样品的测定结果基本吻合,验证了建立的0.1g样品量XRF分析方法可靠。

关键词： 离子电推进   离子推力器   发展历史   启示   产品研制   工程应用  

摘要： 离子电推进是空间电推进中最具代表性的技术之一,追溯离子电推进从概念到工程应用的历史过程,能够为洞见离子电推进技术的未来发展提供有力依据。从早期孕育、初期发展、中期发展、当代发展和创新发展等五个方面,对世界各国离子电推进技术的发展历史进行了包括技术发展、产品研发、工程应用等内容的全面回顾。在此基础上,将离子电推进从初始概念到工程应用经历的漫长过程分为五个方面系统总结了离子电推进发展的成功经验和失败教训,从正确认识离子电推进等七个方面梳理了对离子电推进未来发展具有借鉴意义的启示。

关键词： 国家重大科技基础设施   等离子体物理   赤霄   等离子体装置   材料科学研究   可控核聚变   投入运行   相互作用研究  

摘要： 1月14日,中国科学界迎来了一项里程碑式的重大成就——国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”的关键子系统“偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台”顺利完成测试,其核心设施超导直线等离子体装置“赤霄”全面建成,并正式投入运行。这一成就不仅标志着中国在等离子体物理和材料科学研究领域取得了重大突破,也为“人造太阳”成真提供了新的希望和动力。

关键词： 测量系统   冻结   液滴   吸收光谱   液滴高度  

摘要： 冻结液滴测量对深入探讨液滴结冰机制以及预测结冰过程具有重要意义。本文利用傅里叶变换红外光谱仪测量室温下(295.7K)纯水以及不同温度下(253.2~270.7K)冰的吸收光谱。基于比尔-朗伯定律构建了液滴高度反演模型,通过分析纯水与冰的光谱数据选取最优波长组合,研制了一套基于吸收光谱技术的冻结液滴高度测量系统,并探究了该系统中光斑位置对测量结果的影响。在此基础上,利用该系统并结合图像法对不同体积(5μL、10μL和20μL)的液滴冻结过程进行测量,同时通过分析热电偶所测液滴温度的变化来判断其是否已经完全冻结。结果表明,两种方法测得的常温与冻结液滴高度最大偏差分别为3.4%与19.2%,这是由液滴冻结后形成的尖端使测量系统中光线发生强烈偏转所导致的。

关键词： 快速分析   牙膏   锌含量   钾含量   火焰原子吸收光谱法   能量色散型X射线荧光光谱法  

摘要： 结合了能量色散型X射线荧光光谱法(ED-XRF)和火焰原子吸收光谱法(FFAAS),系统研究了牙膏中锌含量和钾含量的快速定量分析方法。实验选取含锌或含钾的牙膏配方,以FFAAS作为基准方法建立ED-XRF的校准模型,并对校准模型进行方法验证。方法验证通过后,将ED-XRF的结果和FFAAS的结果进行等价检验;检验结果表明,ED-XRF的结果和FFAAS的测试结果是等价的。实验选取多个批次的牙膏,将ED-XRF和FFAAS的结果进行比对,比对显示ED-XRF的结果准确可靠,ED-XRF可以作为第二方法用于工厂质量监控中牙膏锌含量和钾含量的快速分析方法。

关键词： X射线荧光光谱   小样品量和珍贵样品   散射效应   易挥发元素   变价元素   稀有金属  

摘要： X射线荧光光谱法(XRF)具有无损、快速、环保和分析精度高等特点,常作为地质样品中主量和微量元素分析的首选方法。然而,由于地质样品的矿物组成、物理结构特征(如尺寸、形状和分层等)和化学成分(如元素组成、化学形态等)的复杂性与多样性,XRF在地质样品分析的实际应用中存在一些技术难点。本文从小样品量和珍贵样品的分析、XRF的散射效应的应用、易挥发元素分析、变价元素分析和稀有金属分析等方面,对XRF在地质分析中的难点进行了总结与评述。指出制备易于保存和便于反复测量的小尺寸样片是小样品量和珍贵样品XRF分析的合适方法;XRF散射效应可用于成分未知的样品中更多化学成分信息的获取以及异质性样品原位分析误差的校正;超细粉末制样、稳定剂的加入和标准加入法建立工作曲线是解决易挥发元素XRF分析困难的方法。认为元素的特征X射线相对强度可用于变价元素价态和形态的分析;优化校准曲线、降低熔融制样的稀释比、高压激发和改善谱线重叠干扰是解决稀有金属分析困难的有效途径。

关键词： 光无源器件   光频域反射计   精细结构测量   无损检测  

摘要： 光纤耦合器广泛应用于光通信、光传感、航空航天、能源、交通、医疗等领域中,其性能与可靠性直接决定了各类光纤系统的性能。提出了一种光纤耦合器内部精细结构测试与缺陷分析方法。通过对光纤耦合器加载较宽范围的温度激励,将器件内部不可见的精细结构转换为光纤所受的热应变分布;再使用光频域反射计以毫米级的超高空间分辨率观测光纤沿线应变,进而反演光纤耦合器内部结构,并进一步通过应变分布畸变特征识别胶层缺陷,实现器件缺陷分析与质量评价。该方法具有高精度、无损的优势,且能够广泛适用于光纤耦合器、波分复用器等众多无源器件,为其缺陷成因分析、失效机理研究提供了有效测试手段,可以支撑其器件性能与可靠性的进一步提升。

关键词： 砷   水系沉积物   本底   水载流   原子荧光法  

摘要： 准确测定水系沉积物中的As含量,可以为地质找矿工作提供数据支撑。传统的As含量采用以稀酸作载流的原子荧光仪(AFS)进行测定,研究了以水作载流的AFS对As含量测定的记忆效应和稳定性。同时通过该仪器分析了混合酸溶解和王水提取两种方法中As的流程空白和各种试剂(HNO_(3)、HCl、HF和HClO4)的本底,探讨了试剂本底对As测定结果的影响。结果表明:水载流的AFS仪器记忆效应小、稳定性好,并且仅需30 s即可完成单件样品的测试;混合酸溶解法中As的全流程空白高于王水提取法,试剂中HF的As本底最高,导致标准物质测定值严重偏离推荐值,并且结果不稳定。研究建立了王水提取结合水载流AFS分析的方法,检出限为0.028μg·g^(-1)、正确度介于0.14%~4.0%之间,精密度优于3.4%,适用于大批量样品的快速分析。