粗细密定仪

报讯据美国《每日科学》网站8月31日报道，美国加州大学伯克利分校制出世界最小半导体激光器，能使激光从一个蛋白质分子粗细的小孔中穿过。相关论文8月30日在线发表在《自然》杂志网站上。该成果在激光物理学领域具有里程碑式的意义，将有可能开创光学研究的新时代。 　　加州大学伯克利分校纳米科学与工程中心主任张翔（音译）说：“该研究打破了传统意义上对激光极限的认识，在生物学、通信和计算机领域有着广泛的应用前景。” 　　据了解，在分子生物学上，纳米级的激光可用于对DNA分子进行探测和控制；在通信领域可大幅提高基于光传导的信息传送速度和带宽；在光学计算机领域对现有技术也有极大的促进作用。 　　在传统观点看来，包括激光在内的电磁波最细只能聚焦到其波长的一半。经过努力，科学家们找到了一种将电子和光子相互震荡并让其沿着金属表面传播的方法，才将激光压缩到几十纳米细，这种沿着金属表面传播的电磁表面波就是表面等离子体。此后各国科学家开始竞相建造等离子体激光器，但由于金属内在电阻的干扰，表面等离子体在产生后极易衰减，研究人员不得不为此再制造磁场以汇聚光线。 　　张翔和他的研究小组破解了这个难题。他们用比头发丝还要细1000倍的硫化镉纳米丝在金属银的表面分隔出一个5纳米宽的缝隙。在这个结构中所产生的激光比其波长小20倍。由于光能主要集中在这个极为狭小的缝隙中，其在传播中损耗也被降到了最低。自发辐射率的增加程度是衡量该设备的一个重要指标，在这项研究中，研究人员在该设备5纳米的间隙中测量到了6倍的自发辐射率。（王小龙） 本篇文章来源于 科技网|www.stdaily.com原文链接：http://www.stdaily.com/kjrb/content/2009-09/02/content_100089.htm

据国外媒体报道，内窥镜从根本上改变了医学治疗，医生能够使用一个微型相机附在线绳粗细的连线末端，无需做大手术便能窥探患者身体内脏器官。目前，美国斯坦福大学研究人员最新研制一款新型内窥镜，是迄今世界上直径最细的内窥镜，甚至能够探测到患者体内的单个细胞。　　 美国科学家最新研制世界最纤细内窥镜相机，可观测拍摄人体单个细胞结构 　　针头粗细的内窥镜将潜在拍摄到单个癌细胞和病变器官，这将避免使用较大直径内窥镜进入人体带来的伤害，例如：大脑组织。同时，这个超级纤细内窥镜将比腹腔镜形成更小的伤疤。 　　常规内窥镜都是采用多重光导纤维制成，它们能够照亮人体病变区域，并记录图像返回到观测者。内窥镜中纤维数量越多，图像的清晰度就更高，但是较多的纤维束将使内窥镜变得更粗。 　　斯坦福大学卡恩带领的一支研究小组使用一个多模光纤建造了内窥镜，多模光纤能够沿着多种不同路线携带光线，研究小组的观点是使用单个纤维照亮物体并实现传输数据，这项技术存在的挑战是信息干扰，因为光线将沿着不同路径传输。 　　为了实现这一点，卡恩带领研究小组建造了一种装置——空间光线调制器，该调制器能够以随机路径持续发送激光束至光纤上，由于采用随机路径，一旦光线离开光纤，将形成散斑图像，一些光线则反馈至光纤。 　　研究小组设计的一个计算机程序能够分析反馈至光纤的散斑图像，并使用它们形成一个图像。这项技术将提高图像的分辨率，甚至远超出之前的预期，能够观测到单个细胞大小的物体。 　　卡恩在新闻发布会上指出，他已发现内窥镜在成像方面的诸多应用，当他们在人体内进行手术时能够研究细胞的详细状况。(悠悠/编译)

记者18日获悉，基于“嫦娥四号”获取的可透视月壤内部状态的月面雷达数据，深圳大学深空与深地学科交叉研究团队等研究人员首次发现，月球表面年龄与月壤内部非均匀性呈正相关。论文第一作者、我国探月工程“嫦娥四号”任务科学研究核心团队成员、深圳大学高等研究院助理教授丁春雨博士告诉科技日报记者，这是国际上首次获知月球表面年龄与月壤内部非均匀性的关系，其普适性涵盖了月球几乎所有月海区域。研究量化了月球背面月壤内部非均匀性的程度，为研究月球表层环境变化和资源探测奠定了重要基础。相关成果近日发表于国际学术期刊《天文学与天体物理学》。长期以来，月壤内部的非均匀性是困扰科学家们的难题。论文共同通讯作者、深圳大学土木与交通工程学院教授黄少鹏解释，月球表面地质年龄不同的地区，月壤内部性质存在差异，体现为月壤物质成分和粗细结构分布不均匀。以往科学家用光学手段观测月球表面的非均匀性，但光学手段不具备穿透性，因此月表以下月壤内部的非均匀性一直无人知晓。丁春雨表示，“嫦娥四号”任务携带的“玉兔二号”巡视器搭载的月球表面穿透雷达，就好似一部给月球做CT的仪器，可透视月球表层之下深数十米的物质，为研究月壤内部的非均匀性提供了难得机会。丁春雨介绍，研究采用了“玉兔二号”在“嫦娥四号”着陆点附近17个月昼（月球1个昼夜约相当于地球一个月）行走约443.35米所探测的雷达数据。“由于无法直接从观测数据中得到月壤内部非均匀性的参数，团队构建了月壤层模型，通过模拟电磁波在月壤层模型中传播，得到了模拟观测数据。”丁春雨表示，模拟数据与实际观测数据相似，表明月壤层模型符合实际月壤结构。基于雷达模拟数据与观测数据对比，研究团队得到“嫦娥四号”和“嫦娥三号”着陆区月壤内部的非均匀长度分别约为20厘米和13厘米。丁春雨解释，这说明“嫦娥四号”着陆区月壤内部物质的聚集程度比“嫦娥三号”更高。“嫦娥四号”和“嫦娥三号”着陆区月表地质年龄分别约为37亿年和25亿年，研究团队多次讨论后敏锐发现，月壤内部的非均匀性与月球表面地质年龄可能存在很强烈的关系。研究表明，月球表面地质年龄老的地区，月壤内部的非均匀聚集的程度越高。反之，地质年龄轻的区域，月壤内部有更多的碎块物质，物质之间相对疏离。丁春雨分析，这是因为地质年龄越老的地区，其表面物质受到的空间风化作用时间越长，例如遭到陨石撞击的频率更高，导致表面物质颗粒逐渐细化，空间两点之间的物质更为聚集。“这项研究是团队攻克月壤内部秘密的一部分。”黄少鹏说，“未来，我国月球探测任务将携带类似的雷达‘透视眼’着陆于月球南极，这将为全面地研究月球表层不同地质单元的非均匀性提供更多可能。”