2015年6月11日星期四
電子顯微鏡組成
電子顯微鏡由鏡筒、真空裝置和電源櫃金相顯微鏡三部分組成。
鏡筒主要有電子源、電顯微鏡子透鏡、樣品架、熒光屏和探測器等部件,這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體。
電子透鏡用來聚焦電子,是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件。一般使用的是磁透鏡,有時也有使用靜電透鏡的。它用一個對稱於鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線彎曲形成聚焦,其作用與光學顯微鏡中的光學透鏡(凸透鏡)使光束聚焦的作用是一樣的,所以稱為電子透鏡。光學透鏡的焦點是固定的,而電子透鏡的焦點可以被調節,因此電子顯微鏡不像光學顯微鏡那樣有可以移動的透鏡系統。現代電子顯微鏡大多采用電磁透鏡,由很穩定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚焦。電子源是一個釋放自由電子的陰極,柵極,一個環狀加速電子的陽極構成的。陰極和陽極之間的電壓差必須非常高,一般在數千伏到3百萬伏特之間。它能發射並形成速度均勻的電子束,所以加速電壓的穩定度要求不低於萬分之一。
樣品可以穩定地放在樣品架上,此外往往還有可以用來改變樣品(如移動、轉動、加熱、降溫、拉長等)的裝置。
探測器用來收集電子的信號或次級信號。
真空裝置用以保障顯微鏡內的真空狀態,這樣電子在其路徑上不會被吸收或偏向,由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成,並通過抽氣管道與鏡筒相聯接。
電源櫃由高壓發生器、勵磁電流穩流器和各種調節控制單元組成。
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這種3D打印配件可讓手機變成醫學顯微鏡
3D打印技術的發展每年都會出現“大躍進天文望遠鏡”,並且它現在已經成為一種新的技術潮流趨勢。近期,來自洛杉磯加州大學研究人員開發出了一種非常廉價的3D打印配件,它能夠將智能手機轉化為一種先進的醫學顯微鏡。
在改裝成的新設備中,智能手機能夠掃描到單個DNA鏈,並通過對它們的分析來診斷疾病,比如癌症或老年痴呆症,整個過程無需太復雜、太昂貴的醫學設備。
如果這種設備能夠普及,也就意味著,一種廉價、便攜式醫療診斷設備將可以給生活在第三世界,或者那些比較貧窮的偏遠地區人們帶來一種福音。這種獨特的智能手機配件裝置非常強大,正如上文顯微鏡所說,它能夠掃描到單個DNA鏈(可能只有僅僅2納米尺寸大小)。
不過,從另一方面來看,能夠做這些事情並不意味著它所掃描和分析的數據就准確無誤。事實上,科學家通過成像伸展DNA片段對這款設備的准確性做了測放大鏡試。結果顯示,對於那些擁有上萬基對的DNA鏈來說,最後獲得的數據還比較可靠,但是對於只有5000望遠鏡基對及以下的DNA鏈來說,數據就不那麼准確了。
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透射電子顯微鏡
因電子束穿透樣品後,再用電子透鏡成像放大而得名。它的光路與光望遠鏡學顯微鏡相仿,可以直接獲得一個樣本的投影。通過改變物鏡的透鏡系統人們可以直接放顯微鏡大物鏡的焦點的像。由此人們可以獲得電子衍射像。使用這個像可以分析樣本的晶體結構。在這種電子顯微鏡中,圖像細節的對比度是由樣品的原子對電子束的散射形成的。
由於電子需要穿過樣本,因此樣本必須非常薄。組成樣本的原子的原子量、加速電子的電壓和所希望獲得放大鏡的分辨率決定樣本的厚度。樣本的厚度可以從數納米到數微米不等。原子量越高、電壓越低,樣本就必須越薄。樣品較薄或密度較低的部分,電子束散射較少,這樣就有較多的電子通過物鏡光欄,參與成像,在圖像中顯得較亮。反之,樣品中較厚或較密的部分,在圖像中則顯得較暗。如果樣品太厚或過密,則像的對比度就會惡化,甚至會因吸收電子束的能量而被損傷或破壞。
透射電鏡的分辨率為0。1~0。2nm,放大倍數為幾萬~幾十萬倍。由於電子易散射天文望遠鏡或被物體吸收,故穿透力低,必須制備更薄的超薄切片(通常為50~10金相顯微鏡0nm)。
透射式電子顯微鏡鏡筒的頂部是電子槍,電子由鎢絲熱陰極發射出、通過第一,第二兩個聚光鏡使電子束聚焦。電子束通過樣品後由物鏡成像於中間鏡上,再通過中間鏡和投影鏡逐級放大,成像於熒光屏或照相干版上。中間鏡主要通過對勵磁電流的調節,放大倍數可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍;改變中間鏡的焦距,即可在同一樣品的微小部位上得到電子顯微像和電子衍射圖像。
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把手機變為移動熒光顯微鏡的顯微裝置
加州大學洛杉磯分校的研究者們開發出了一個設備,可以用智能放大鏡手機來分析DNA的大小和結構,以檢測包括癌症和阿爾茨海默氏病在內的疾病。
這個手機顯微裝置可以將智能手機變成一台廉價又便攜的熒光顯微鏡。顯微鏡這種顯微鏡利用紫外光來激發有機樣品中的熒光分子,對研究組成細胞的化學物質非常有望遠鏡用,包括DNA。
顯微鏡的所有原件都被包裹在一個3D打印的外殼中,包括透鏡、濾光器、樣品台和激光器二極管。研究者們介紹,要掃描DNA,首先要將DNA純化出來,並用熒光標簽標記。掃描後的數據會通過一個應用傳到天文望遠鏡服務器,在對數據進行分析後,會在10秒內返回分子信息。
為了驗證設備的准確度,他們對一段DNA進行了成像,結果顯示它能對長度在1萬堿基對及以上的DNA進行做出准確測量,而很多重要基因的金相顯微鏡長度都在這一範圍之內。對於長度在5000堿基對以下的DNA,測量結果就沒那麼可靠,不過這個問題可以通過更換外部透鏡簡單解決。
研究者們表示,利用這個設備,科學家們可以診斷癌症和神經系統疾病,以及檢測耐藥性。該校工程學教授Aydogan Ozcan領導了這個移動顯微鏡項目,他說:“一條DNA展開有大概2納米寬,也就是頭發粗度的1/50000。目前,對單鏈DNA進行成像需要昂貴又笨重的光學顯微儀器,基本上只有高級的實驗室才會擁有。”
Ozcan表示他們的設備要便宜得多,對於買不起成像裝置的偏遠地區可能很有用,給實驗室提供了一種價格合理的工具,來改進診斷過程。
這並不是將手機變成顯微鏡的第一個設備,但它是第一個能分析單鏈DNA的裝置。2009年,Ozcan首次展示了一個能將移動設備變成顯微鏡的硬件,來通過檢測血液篩查疾病。
該裝置目前還是原型,不過大學表示最終會在實驗室外進行測試,希望能用來檢測與瘧疾相關的耐藥性。
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把手機變為移動熒光顯微鏡的顯微裝置
加州大學洛杉磯分校的研究者們開發出了一個設備,可以用智能放大鏡手機來分析DNA的大小和結構,以檢測包括癌症和阿爾茨海默氏病在內的疾病。
這個手機顯微裝置可以將智能手機變成一台廉價又便攜的熒光顯微鏡。顯微鏡這種顯微鏡利用紫外光來激發有機樣品中的熒光分子,對研究組成細胞的化學物質非常有望遠鏡用,包括DNA。
顯微鏡的所有原件都被包裹在一個3D打印的外殼中,包括透鏡、濾光器、樣品台和激光器二極管。研究者們介紹,要掃描DNA,首先要將DNA純化出來,並用熒光標簽標記。掃描後的數據會通過一個應用傳到天文望遠鏡服務器,在對數據進行分析後,會在10秒內返回分子信息。
為了驗證設備的准確度,他們對一段DNA進行了成像,結果顯示它能對長度在1萬堿基對及以上的DNA進行做出准確測量,而很多重要基因的金相顯微鏡長度都在這一範圍之內。對於長度在5000堿基對以下的DNA,測量結果就沒那麼可靠,不過這個問題可以通過更換外部透鏡簡單解決。
研究者們表示,利用這個設備,科學家們可以診斷癌症和神經系統疾病,以及檢測耐藥性。該校工程學教授Aydogan Ozcan領導了這個移動顯微鏡項目,他說:“一條DNA展開有大概2納米寬,也就是頭發粗度的1/50000。目前,對單鏈DNA進行成像需要昂貴又笨重的光學顯微儀器,基本上只有高級的實驗室才會擁有。”
Ozcan表示他們的設備要便宜得多,對於買不起成像裝置的偏遠地區可能很有用,給實驗室提供了一種價格合理的工具,來改進診斷過程。
這並不是將手機變成顯微鏡的第一個設備,但它是第一個能分析單鏈DNA的裝置。2009年,Ozcan首次展示了一個能將移動設備變成顯微鏡的硬件,來通過檢測血液篩查疾病。
該裝置目前還是原型,不過大學表示最終會在實驗室外進行測試,希望能用來檢測與瘧疾相關的耐藥性。
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電子數碼顯微鏡
電子顯微鏡按結構和用途可分為透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微顯微鏡鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。
透射式電子放大鏡顯微鏡常用於觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構;掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體表面的形貌,也能與X射線衍射儀或電子能譜儀相結合,構成電子微探針,用於物質成分分析;發射式電子顯微鏡望遠鏡用於自發射電子表面的研究。
數碼顯微鏡是將精銳的光學顯微鏡技術、先進的光電轉換技術、液晶屏幕技術完美地結合在一起而開發研制成功的一項高科技產品。從而,我們可以對微觀領域的研究從傳統的普通的雙眼觀察到天文望遠鏡通過顯示器金相顯微鏡上再現,從而提高了工作效率。
數碼顯微鏡根據數據顯示方式不同可分為兩大類:自帶屏幕數碼顯微鏡和采用計算機顯示的數碼顯微鏡。
自帶屏幕數碼顯微鏡,又可分為三類,1。台式數碼顯微鏡;2。便攜式數碼顯微鏡;3。無線數碼顯微鏡;台式數碼顯微鏡的主要特點是放大倍率相對較高,可以與電子顯微鏡媲美;便攜式數碼顯微鏡追求的是隨處可顯微,講究小巧。
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2015年6月1日星期一
反射隔熱塗料將成塗料行業新貴
未來在政府的政策支持下,建築反射隔熱塗料應用到大樓防爆模內牆這個市場前景非常廣闊。今後將會脫掉棉襖去做保溫,而不是現在穿著棉襖去乘涼,現在用厚厚的牆紙、厚厚的保溫板,加厚牆紙是治標,使隔熱紙用建築反射隔熱塗料才是真正的治本。
今後塗料的發展方向還是往水性化發展,因為國家也意識到北京的霧霾,空氣質量的變化,大氣環境汽車隔熱紙惡劣直接對我們的生存環境構成了一定的威脅。現在世界塗料品種結構向著減少VOC等方向發展,水性塗料是其中發展方向之一。中國傳統的溶劑型塗料比重逐漸下降,水性塗料的發展速度也很快,但聚乙烯醇類低檔品種仍占較大比重。提高水性塗料的質量、開發新的品種是鞏固和發展水性塗料的重要環節。重點研究和開發應以醋酸乙烯-丙烯酸共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸共聚乳液以及純丙烯酸系列為基料的乳膠塗料為主,並爭取在耐久性、漆膜平滑性、豐滿度、施工性、裝飾性等方面有所突破;對於已較成熟的環氧乳液、水性聚氨酯的水性基料應繼續研究具有高性能的水性塗料,滿足部分的特殊要求。
在施工方面,存在一個很現實的矛盾。開發商要求價格越低越好,經銷商要求賺的錢越多越好。但塗料企業要想獲得長足發展,正兒八經想打品牌,就要把質量做好,提倡每一個工程都必須要按照樣板工程來走,五年之後、十年之後、十五年之後還要叫得響,還能夠證明這個工程質量過關。
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探索建築建築玻璃膜實現隔熱的原理
建築玻璃膜是由聚酯基片(PET),一面鍍建築隔熱紙有防劃傷層(SR)隔熱紙,另一面是安裝膠層及保護膜復合而成。施工安裝時,將保護膜揭去,露出膠層的一面貼於玻璃內表面(如果是特別設計用於外貼的膜,則貼與玻璃外表面)。
要探究這個問題,就要從生命之源-汽車隔熱紙太陽說起。幾乎所有熱量都來自於太陽光,作為電磁波的一個部分,太陽光譜分為紫外線(210NM-380NM),可見光(380NM-780NM),紅外線(780NM-2800NM)三個部分,這三種光線各自攜帶的太陽能分別為3%,44%,53%。其中紫外線最具殺傷力,紅外線產生主要熱量。建築玻璃膜的目就是要隔絕幾乎所有的紫外線(防曬保護),最大限度的阻隔紅外線(隔熱),為安全考慮,又要透過足夠的可見光。
科學家們創造出這樣的光譜選擇技術,主要是利用金屬粒子對不同波長光線的不同反射率原理,通過單層或多層金屬濺射技術,在薄薄的PVC基材上塗覆多層貴金屬粒子,在保持透光的同時又反射了幾乎全部的紫外線和最大限度的反射紅外線,實現不可思議的隔熱效果。建築玻璃膜關鍵技術只掌握在全球產量排名靠前的幾家美國大廠手大樓隔熱紙裡,而最先進的多層金屬光譜選擇技術則同步應用於美國航空計劃。
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彩鋼板、金屬板隔熱塗料防曬隔熱節能明顯
彩鋼板、金屬板隔熱塗料是一種新型降溫節能材料,塗大樓隔熱紙刷在廠房和樓頂彩鋼板、金屬板上,隔熱降溫明顯,施工方便,在強烈的陽光下,隔熱塗料降溫可以達隔熱紙到20℃以上,室內降溫6-10℃。ZS-221防曬隔熱塗料可以使物體表面溫度降低20℃以上,陰天和夜晚可以降溫3℃以上或是降低到和大氣溫度一致。隔熱塗料對塗刷細小的裂紋的物體有很好的防水、防滲漏作用。另外塗料塗刷完光滑平整,疏水性、自潔性能好,所以常溫降溫塗料是高效降溫、薄層裝飾、自潔防水、防潮防紫外線老化、耐酸堿、防腐於一體的新型防曬隔熱節能長壽命塗料。
高溫太陽照射,防止物彩鋼板、金屬板體升溫,市場的需求,節能降耗,低碳環保,ZS-221型防曬隔熱塗料是幾十位高級專業技術人員經過多年的精心研究,上千次嚴格產品測試,研發的技術革新新型降溫節能材料。
ZS-221型防曬隔熱塗料是集反射、輻射與空心微珠隔熱與一體的新型降溫塗料,塗料能對400nm--2500nm範圍的太陽汽車隔熱紙紅外線和紫外線進行高反射,不讓太陽的熱量在物體表面進行累積升溫,又能自動進行熱量輻射散熱降溫,把物體表面的熱量輻射到太空中去,降低物體的溫度,即使在陰天和夜晚塗料也能輻射熱量降低溫度,同時在建築外牆隔熱節能塗料中放入導建築隔熱紙熱系數極低的空心微珠隔絕熱能的傳遞,即使在大氣溫度很高時也能隔住外部熱量向物體內部傳導,ZS-221型防曬隔熱塗料三大功效保證了塗刷塗料的物體降溫,確保了物體內部空間能保持持久建築室內恆溫的狀態,長期保持大樓防爆模建築室內清涼舒適,還原一個清新的大自然綠色空間溫度,是目前樓頂、廠房彩鋼板、金屬板夏天隔熱節能的好材料。
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爐體高溫保溫隔熱塗料高性能廣應用
高溫節能,防止熱量損耗,提高能源利用率,高溫隔熱汽車隔熱紙保溫塗料來解決。在建材、冶金、化工、環保、醫藥等許多生產行業中,廣泛地使用爐體內外表面設備對固體物料進行機械、物理或化學處理,這類設備被稱為爐體內外表面。爐體內外表面一般分為窯筒體臥置(略帶斜度),並能作回轉運動的稱為爐體內外表面,也稱旋窯;另一類窯筒體是立隔熱紙置不轉動的稱為立窯。爐體內外表面主要設備是爐體,爐體它是爐體內外表面(旋窯)的主體,爐體鋼板厚度在40mm左右,爐體裡的溫度要達到1000攝氏度左右,高溫的要達到1600℃,所以爐體的保溫防止熱量散失就成為爐體內外表面的關鍵。
傳統的爐體為了更好的保溫,內部砌有一層200mm左右的耐火磚或是碳化硅磚,這樣的爐體重量比大,爐體在運轉的時候,由於高溫及承重的關系,爐體會有橢園型的變形,這樣就會對窯磚產生壓力,影響窯磚的壽命。使用耐高溫隔熱保溫塗料讓爐體內外表面壽命提高一倍,大大延長爐體內外表面的使用時間,增加工業生產時間,節能能源和時間,給企業帶來不可估量的經濟效益。
科技帶動研發,新材料的使用,企業效益的體現。現在有一種很好的煆燒爐體內外表面隔熱保溫材料,耐高溫隔熱保溫塗料,型號是ZS-1,獨家研發生產,擁有獨家的專利技術,塗料為水性無機塗料,采用特制的高溫溶液並選用精選的納米陶瓷空心微珠、硅鋁纖維等為無機原料精加工而成,采用特制高溫溶液,耐溫幅度在1800℃,導熱系數大樓隔熱紙只有0。03W/m。K,比重小,重量輕,大大可以減輕塗刷物體建築隔熱紙的重量。ZS-1耐高溫隔熱保溫塗料能有效抑制並屏蔽紅外線的輻射熱和熱量的傳導熱,隔熱保溫抑制效率可達90%左右,可抑制高溫物體的熱輻射和熱量的傳導散失,對爐體內外表面內部熱量可保持70%不散失,另外塗料防火阻燃、耐磨耐壓、絕緣抗擊穿、耐酸堿、重量輕、施工方便、使用壽命長等特點,塗料有了優良高性能就有廣應用,好效益。
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新型塗料放異彩 應用隔熱新領域
目前,我國建築業仍處於相對粗放的發展階段,生產集約化和管理隔熱紙服務精細化水平較低,存在高消耗、高投入、高污染、低產出的問題。解決建築的消耗大,污染重的問題已經迫在眉睫。伴隨著全球經濟的增長,世界範圍內的能源消耗日益加劇。能源危機使節能成為新世紀經濟發展戰略中的重要組成部分。作為人類活動的主要場所,建築節能將成為現在,乃至未來的重要節能方式之一,而ZS-221也必將成為新世紀的新型建築熱反射隔熱塗料,有無限的發展潛能節能材料。近年來,由於汽車隔熱紙城市人口集中,工業發達,交通擁塞,大氣污染嚴重,且城市中的建築大多為石頭和混凝土建成,它的熱傳導率和熱容量都很高,加上建築物本身對風的阻擋或減弱作用,可使城市年平均氣溫比郊區可高2℃,甚至更多,在溫度的空間分布上,城市大樓隔熱紙猶如一個溫暖的島嶼,從而形成城市熱島效應。熱島效應小的建築的夏天的隔熱就成為關注的熱點,建築包括樓房、廠房、糧庫、機房以及油罐等建築物隔熱。如果做到建築的節能減排也是一個難點。如果在建築外表塗刷防曬隔熱塗料,不但可以降低建築物的溫度,延長建築的使用壽命。傳統的防曬塗料效果並不明顯,溫差變化大會出現掉皮,脫落等現像。熱反射隔熱塗料就成為應用就成為建築隔熱好材料。
塗刷在各種建築物的外表面上,反射太陽的一定波段光線的熱量,ZS-221型防曬隔熱塗料是幾十位高級專業技術人員經過多年的精心研究,上千次嚴格產品測試,研發的技術革新新型降溫塗料,是專門針對建築外表的降溫的塗料。ZS-221是集反射、輻射與空心微珠隔熱於一體的新型隔熱塗料,僅僅塗刷0。1mm就能對400nm-2500nm範圍的太陽紅外線和紫外線進行高反射,不讓太陽的熱量在建築隔熱紙建築表面進行累積升溫,又能自動進行熱量輻射散熱降溫,把物體表面的熱量輻射到空氣中去,降低物體的溫度,物體表面溫度可以降低35℃,內部可以降溫達到6℃以上。結合這些特點,說明ZS-221可以有效地降低建築外表面的溫度,延長建築的使用壽命。為響應大樓防爆模國家環保的號召ZS-221隔熱塗料中不添加鎘,鉛,鉻等有害物質,無重金屬,甲醛,VOC,無任何揮發性物質,是一種環保產品。真正的做到了節能減排。
服務精細化水平較低,存在高消耗、高投入、高污染、低產出的問題。解決建築的消耗大,污染重的問題已經迫在眉睫。伴隨著全球經濟的增長,世界範圍內的能源消耗日益加劇。能源危機使節能成為新世紀經濟發展戰略中的重要組成部分。作為人類活動的主要場所,建築節能將成為現在,乃至未來的重要節能方式之一,而ZS-221也必將成為新世紀的新型建築熱反射隔熱塗料,有無限的發展潛能節能材料。
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