纳米科技对理化分析测试仪器的影响

人肉眼能够看得见的一直到无限大的物体都是宏观领域，比分子原子小一直到无穷小的物体都是微观领域，介于两者之间的自然是介观领域，包括微米、亚微米、纳米到团簇的尺寸，一般又狭义地将微米和亚微米称为介观领域，而将纳米和团簇尺寸的单独称为纳米体系，尺寸在0.1nm-100nm之间。 纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等基本物理效应，其热学性质、磁学性质、光学性质、力学性质、电学性质、敏感特性、表面稳定性、扩散和烧结性质、超塑性质等方面皆不同于一般物质。未来20年量子效应的原理性器件、分子电子器件、纳米器件将成为电子工业的核心，各种具有纳米结构的磁性材料、光电子材料、阻燃材料、防静电材料等的出现将在很大程度上改变理化分析测试仪器的设计加工和性能，而纳米技术的发展也将带动相关仪器制造行业的长足发展。 纳米科技对理化分析测试仪器的影响主要有两个方面： 一是在理化分析测试仪器的设计制造中直接应用纳米科技的最新研究成果，以获得更好的仪器性能，这里面的内容将是五花八门不胜枚举的，比如象塞曼原子吸收、电磁双聚焦大型质谱仪、医用CT等对磁场强度和磁场强度分布均匀性要求较高的仪器有望从中获益，在仪器小型化和价格上发生重大变革。 另一方面是纳米科技发展本身对理化分析测试仪器的直接需求，纳米物质的各种性质毫无疑问需要相关的测试仪器进行测定，传统仪器本来不能用于纳米材料的，现在也在千方百计地改进性能以适应纳米材料测量的需要。既然纳米材料尺寸小，显微镜自然是其观测研究所必不可少的，事实上与纳米有关的研究一半以上都是以扫描隧道显微镜（STM）为分析和加工手段的。类似的还有原子力显微镜（AFM）、弹道电子发射显微镜（BEEM）、分析电子显微镜（AEM）、近场光学离子显微镜（APFIM）、近场扫描光学显微镜（NSOM）等。在进行纳米微粒尺寸的评估时，一般用X射线衍射、X射线散射、拉曼散射等。此外，在研究纳米固体材料的微结构时，除了上述方法外，还用到电子能量损失谱（EELS）、电子衍射谱（EDS）、俄歇电子能谱（AES）、二次离子质谱（SIMS）、二次中子质谱（SNMS）、激光微探针质谱（LMMS）、穆斯堡尔谱、正电子湮灭、核磁共振、拉曼光谱、电子自旋共振等。