超声裂缝检测仪

地球周围有巨大的地磁防护罩，保护人类和其他生物免受太空射线的伤害。　　一项最新地球研究报告说，地球磁场不仅正在减弱，而且出现裂缝，因此包括人类在内的生命随时会受到高能量宇宙射线的威胁。　　据物理学网站近日报导，印度科学家使用世界最敏感、最大型的宇宙射线检测仪器于近期观察到地球磁场出现裂缝。　　科学家在《物理评论快报》(Physics Review Letter)上指出，因为地磁出现裂缝，所以日冕喷发的巨大等离子能量束冲击地球磁层，引发地磁风暴。　　地磁裂缝　　这种检测仪器为GRAPES-3 介子望远镜，位于印度乌提(Ooty)的塔塔基础研究院(TIFR)宇宙射线实验室。2015年6月22日，该实验室记录到时间长达2小时的200亿电子伏特(20GeV) 高能量太空粒子束，以每小时250万公里的速度撞击地球，造成很多距北极较近的国家地区出现无线电信号中断。　　当时，天空出现绚丽多彩的北极光。科学家说，这是因为地磁遭受那种极高速粒子的冲压而产生磁暴的结果。　　而这种磁暴的根本原因是近年强度不断减弱的磁场发生重新联接时出现一种磁场裂缝。　　报导说，地球磁场是一种人肉眼看不见的无形保护层，减少我们受宇宙射线的威胁。而这个巨大的防护罩近年来出现明显的变化，因此那些潜在的太空威胁问题变得越来越突出。　　地磁分布变化　　澳洲Science Alert科技新闻网曾于5月11日报导，科学家注意到，地球磁场保护层已经出现非常明显的变化，如地磁北极发生了偏移。　　地球磁场强度近年来一直在减弱，目前地球磁场强度以每10年下降5%的速度减弱，而且减弱速度比以前快10倍。而且地磁的分布特点出现改变，即地磁在某些地区增强，在某些地区减弱。　　欧洲空间局(ESA)在5月初布拉格召开的“生命地球研讨会”(The Living Planet Symposium )上报告，地磁北极正快速地朝向亚洲东方偏移。　　该报告指出，自1999年以来，地球磁场强度在北美上空减弱3.5%，而在亚洲增强2%。大西洋南部的南美地区，地磁强度异常减弱2%，而且近7年来其减弱趋势一直朝着西部方向发展。　　与人类未来有关　　科学家推测，地球磁场强度不断减弱的最终结果是地磁两极倒转，造成宇宙射线强烈照射地球，包括人在内的生物因此遭受毁灭性灾难。科学家估计，这种地磁倒转的灾难会每10万年发生一次。　　报导说，这种研究结果听起来很可怕。但是实际情况可能不是想像的那么糟糕。欧洲空间局地磁观测项目经理鲁尼弗莱博哈根(Rune Floberghagen)于2014年7月曾解释：“这种磁极突然倒转不是瞬间出现，而是在几千年或者几百年的时间内发生。这种现象在过去的历史发生过许多次。”　　而且2014年7月，加州大学等机构于英国皇家《国际地球物理研究杂志》(Geophysical Journal International )发表报告认为，78.6万年前的地球磁场活动曾在6000年内一直处于不稳定状态，最后在100年间发生磁场两极倒转。　　加州大学伯克利分校的研究者考特妮斯普莱恩(Courtney Sprain)说：“我们很惊讶，当时地球磁场的两极倒转速度很快。”　　科学家根据目前的地磁减弱情况推测地磁南北极会在今后几千年间突然发生倒转。　　伯克利分校的地质年代学中心主任保罗瑞尼(Paul Renne)教授表示，虽然尚不清楚将在何时突然发生下一次的地球磁场倒转，但人们需要多思考一旦发生后人类会遭受什么。

蛋面翡翠项链 　　翡翠市场之殇：检测不可靠是“主犯” 　　翡翠市场的危机，是从去年就开始逐步显影的。而到了去年年底，天津“文交所”上市的20只艺术品份额，共有11只跌破发行价，其中三只就是翡翠产品——“翡翠珠链”、“翡翠龙璧”和“翡翠福豆”。翡翠，这一闪着彩色光华的“硬玉之王”，为什么会从市场的“宠儿”转眼变成了市场的“弃儿”？在专家看来，除了泡沫被挤破之外，翡翠的检测标准和方法都存在问题。 中国收藏家协会玉器委员会主任姚政指出：“近几年商家对翡翠的宣传可谓‘歇斯底里’，某交易会上一块翡翠原石叫价10亿元，商家对消费者连哄带骗，进行杀鸡取卵式的掠夺，当然恶炒之后必然是暴跌。许多高价购买高档翡翠的客户发现东西买到手几乎无脱手可能——商家不回收，拍卖公司不上拍，个人更不敢买，增值保值只是臆想。一些翡翠大亨自己都不收翡翠，显然对翡翠的前景并不看好。” 　　除了这种种泡沫破裂之外，在姚政看来，现行不可靠的检测标准致使很多A货翡翠被惨变B货更是搞乱市场的根本原因，这种检测让诸多消费者望而却步。 　　所谓的翡翠A货，一般指未经人工处理的翡翠，玉质会更加润泽，而B货和C货是指人工处理翡翠。姚政说：“国家标准里面是没有A货和B货之分，但这已经变成了翡翠行业里约定俗成的评判标准。一件翡翠成品如果检测单位认为其并非天然翡翠，证书上一般写着国家标准规定的‘处理’二字，就是既可能是经酸泡过、填充过的B货，也可能是上了色的B+C货。” 　　姚政还举了A货翡翠遭检测变B货的例子。 　　案例一：去年，中国收藏家协会玉器收藏委员会进行了一次抽样调查，让全国50名收藏清代翡翠的会员，各拿一件翡翠饰品，先找当地开翡翠店的老板鉴定，结果94%是A货，然后再找科学仪器检测，结果98%是B货。 　　案例二：有媒体曾报道，陈女士在玉器商店买下一只翡翠手镯，买前特意请一家国家级宝玉石检测权威机构做出等级鉴定，结论为翡翠手镯是天然A货。三年之后，陈女士将手镯拿到一家珠宝店寄售，不料珠宝店委托同一家检测中心重新鉴定后，结论为这只翡翠手镯是“经人工处理后的B货”，并非天然A货。 　　“这样的例子都不是孤例。依据现行的翡翠检测标准，若干年后的翡翠A货都会变成B货，根本不可能升值，更不可能被回收，老百姓哪还敢买翡翠？尤其是高档翡翠，谁买谁不就成傻子了吗？”姚政说，“另外翡翠的定价也是没有标准的，譬如五千万的翡翠，定这个价格的依据是什么呢？像钻石，它是有标准的，切割面达到多少，颜色成分达到什么标准，是可以测量的。而翡翠呢，国际没有标准，国内也没有标准。” 　　改变现行翡翠鉴定标准迫在眉睫 　　那么，翡翠真的很容易“人老珠黄”吗？为何很多翡翠A货一过检测机构的“法眼”，就成了B货呢？对此，云南珠宝科学研究所所长施加辛表示：“翡翠是主要由单斜辉石等矿物构成的具有工艺价值的硬玉，而硬玉的分子式为NaAlSi2O6，不含水或氢氧根，在常温常压下，其物理化学性质较和田玉等玉石稳定。” 　　究竟问题出在哪？姚政认为，主要出在检测标准的不够准确合理、检测人员的水平参差不齐、检测仪器的不完全适用上。 　　“全国各地绝大部分的检测人员，拿到一块清代翡翠，首先就是用放大镜看，一旦发现表层上有细微裂缝，或用仪器检测出‘有机高分子’，马上认定该翡翠用‘王水’泡过，进而推理，翡翠为什么要用酸泡呢？因为质地不好，颜色不好，既然泡掉了杂质、杂色，就需填充环氧树脂或颜色，所以是B货或B+C货，这套逻辑在检测人员思想里根深蒂固，成为了他们的‘金科玉律’。实际上翡翠表层的细微裂缝是其自然氧化的结果，就像白墙几年以后会发黄、铜铁会生锈一样。清代翡翠到今天表层一定会氧化，这是自然规律。新买的现代翡翠可能还未氧化，几年后再测可能也氧化了，肥皂水、洗涤精、各种油渍等也会加速它的氧化，形成包浆。有人做过实验，把检测为B货的翡翠砸碎，测中心点，结果得出A货结论。可见翡翠鉴定标准是有误区的，可以肯定地说：当年专家们制定标准时，一定是用刚采出来的翡翠原矿石或刚做出来的翡翠件做标样的。另外，我们还可以做个比较：翡翠的检测涉及到表层，而软玉譬如和田玉的检测则不看表层，不管受多少沁，玉就是玉。为什么翡翠就会定下这样一条标准呢？” 　　中国地质科学院矿产综合利用研究所高级工程师冯勇则对翡翠检测仪器做了深入的分析：“一般的翡翠检测机构都是用红外光谱来进行检测，红外光谱检测分两种：一种是透射式的，一种是反射式的，透射式的取样很严格，反射式的拿来一件东西就可以测。一般检测机构用的都是反射式的红外光谱，它有一个比较大的缺陷，就是只要带有一点有机物，它的有机峰就会出现。问题是，它只是一种定性测量而没有定量测量，什么东西要达到质变首先得有个量的积累，红外光谱对此却无能为力。但很多翡翠行业的人却很迷信这个东西，一说是仪器光谱测的，就认定了。其实，拿红外光谱一测，出现有机峰就直接‘枪毙’，这种做法太草率、太不负责了。”施加辛也强调：“准确鉴别翡翠工艺品，需要采用综合的方法相互验证，单一的手段易导致误判(如单一的红外光谱测试)。” 　　密度检测、微粉末油浸法行之有效 　　仪器既然不是万能的，那么有没有一些行之有效又比较简单的鉴定标准，让消费者可以更放心地去购买翡翠呢？ 　　一年的跟踪研究，姚政发现，翡翠加工厂家都在强调，他们不会把好的翡翠原材料加工成B货或B+C货，央视315晚会上曝光的翡翠造假过程，原料也都是劣质玉石，而这些玉石的密度，是不可能达到翡翠的正常密度(3.33左右)的。“即便是翡翠加工厂家想把劣质翡翠变身为高档翡翠销售，以牟取暴利，经过处理的翡翠，密度也不可能达到3.33了。这个问题，我是请教过中科院广州地球化学研究所的王春云博士的，‘王水’里泡过的，又填充了环氧树脂或其他物质的翡翠，能还原到之前的密度吗？王博士的回答很明确：‘不可能，密度最多到二点几。’我们又经过多次测试，翡翠正常的密度是3.33左右，折射率1.66，泡过‘王水’的，内部结构遭到破坏，无论填充何种物质，最后的密度只能为2.65左右，折射率为1.54左右。这也是行家里手鉴定翡翠先用手掂的道理。” 　　同时，姚政也为记者提供了几张鉴定证书，其上翡翠的密度都标示为3.33左右，折射率1.66左右，是标准的翡翠结构，但因为表面呈现所谓的酸蚀网纹、含有机物等，无法通过放大镜、红外光谱仪器的检测，结论却是“处理翡翠”。 　　“无数的好翡翠就这样变成了赝品。”姚政痛心地说，“清代翡翠最大的优点是玉质好、色泽好，是老坑翡翠，相当于新疆和田玉的籽料，目前却大量流失海外，令人触目惊心，主要原因就在于国内因检测原因认可度差。港台翡翠商人到大陆收购翡翠时往往在包里偷偷放个密度仪，只要密度够3.33左右的都要。可以说，拉曼光谱有如飞机加坦克，密度检测则是‘小米加步枪’，照样可以‘打仗’。全国如此多的检测机构，检测仪器五花八门，检测人员水平又参差不齐，从最简单的入手，才更有益于翡翠市场的健康发展。” 　　作为国家首批注册珠宝玉石质量检验师，施加辛介绍了另一种更为专业化的翡翠检测方法——微粉末油浸法。“这种测试法主要使用设备有偏光显微镜、相关的折射率指示剂(浸油)、折射仪(宝石折射仪)、取样工具(高硬度矿物，或钻石笔等)、载玻片等。设备易于携带，可以带到现场检测。如使用三轴旋转针台附件进行透明结晶物质的光学定位测量，效果会更快速、精确。特别是对已镶嵌的小件‘优质’翡翠等饰品更能显示其优越性。现今能熟练掌握油浸法技巧的检验师不多，建议有关院校加强这方面的培训。” 　　翡翠鉴定误区多 　　除了微粉末油浸法外，施加辛还介绍了一些翡翠鉴定中的特别现象和认识误区，以助于爱好者更好地辨伪识真。 　　一、紫外荧光效应只宜作参考依据：在紫外光下，天然翡翠一般无荧光；其中的“白绵”有的有浅黄色荧光。B货翡翠，多半是充填有机胶，一般有蓝白色荧光。现今市场上，有的B货翡翠充填现象非常明显，但在紫外荧光灯下无荧光。在对翡翠大规模检测出证工作中，一般先过紫外荧光，没有荧光的就马虎一些，稍不留意就出问题。而大多数C货翡翠都没有荧光。 　　二、天然翡翠也可有孔隙和网纹结构：经强酸漂洗的翡翠一般都有明显的孔隙、网纹结构。天然翡翠中受引力作用和风化作用可以产生明显的孔隙和网纹结构，与酸腐蚀产生的网裂常难以区分。所以，“观察到有网裂、麻点和凹坑者肯定是B货”的意见不妥。 　　三、敲击声不能作为鉴定的主要依据：常见有些翡翠销售者以一玉件轻轻敲击另一支悬空的手镯，发出清脆的“钢”音，表示其为天然翡翠，充填明显的B货翡翠的撞击声稍为沉闷，起到较好的宣传效果。其实，发出“钢”音的不一定就是天然翡翠，如透辉石玉(如青海翠玉)、闪石钠长玉(如缅甸“水沫子”玉)等也具“钢音”。当前市场上出现的某些B货(如某些无机胶充填翡翠)也可发出清脆的“钢”音。所以，敲击声只是一种参考，或者说是一种促销演示，不是判定A、B货翡翠的科学方法。 　　四、“翠性”不是翡翠才有 ：一些行家的著作中认为，天然翡翠有别于其它玉石(包括B货翡翠)的重要特征，是天然翡翠具有“翠性”(俗称“苍蝇翅”)，其实不然。翡翠的“翠性”是硬玉矿物解理面的反光。显晶质透辉石(如青海翠玉中的透辉石)，角闪石(如缅甸某些“黑乌沙”中的角闪石玉)等同样有发育的解理，也可以有“翠性”；甚至云南产的工艺级蓝刚玉岩也可看到不同方向的裂开显示出似“翠性”的特征；微晶质的优质玻璃底、冰底、糯化底翡翠一般看不到“翠性”。故有“翠性”的不一定是翡翠，是翡翠不一定有“翠性”。

据河北工业大学网站消息，近日，由胡宁教授主持申报的国家重大科研仪器研制项目“多模态相控阵非线性超声检测原理及仪器研制”获得国家自然科学基金委员会批准立项（批准号：12227801），项目直接经费845万元。这是河北工业大学今年获批的又一项重大科研项目，也是河北工业大学近年来第二次获批重大仪器项目。“多模态相控阵非线性超声检测原理及仪器研制”项目面向增材制造航空发动机关键零部件中微裂纹和残余应力的可视化与智能化检测的重大需求，拟开发出高分辨力、高灵敏度、高效的多模态相控阵非线性超声检测仪器。仪器的特色体现在原创的多模态非线性超声相控阵探头上，涵盖多模态相控阵工作模式设计和机理研究、多模态超声探头设计与复合增材制造、多模态相控阵超声大数据获取及验证、基于大数据和深度学习算法的微裂纹与残余应力智能评价软件系统、多模态相控阵非线性超声仪器系统集成等五方面的研究内容与重点突破。包括复杂相控阵声场下微裂纹与残余应力特征评估、复杂微裂纹和残余应力的信号解耦、探头面投影微立体光刻-微滴喷射-电射流复合增材制造等三个关键技术难题。该项目将最终实现仪器在现场和远程两种工作模式下对早期微裂纹和残余应力的高精度检测与评价，确保增材制造航空发动机关键零部件的成形质量，为零部件的疲劳寿命和服役性能评估提供指导，助推我国超声无损检测仪器在基础原理、技术创新方面取得突破性进展，填补世界范围内非线性超声检测仪器空白。仪器系统简图