水晶版双余定计

水晶是一种无色透明的大型石英结晶体矿物。它的主要化学成份是二氧化硅，跟普通砂子是“同出娘胎”的一种物质。当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。 化学式为SiO2。纯净的无色透明的水晶是石英的变种。化学成分中含Si—46.7％，O—53.3％。由于含有不同的混入物或机械混入的而呈多种颜色。紫色和绿色是由铁(Fe2+)离子致色，紫色也可由钛(Ti4+)所致，其他颜色由色心所致色。在水晶中含有砂状、碎片状针铁况、赤铁矿、金红石、磁铁矿、石榴石、绿泥石等包裹体；发晶中则含有肉眼可见的似头发状的针状矿物的包裹体形成。含锰和铁者称紫水晶；含铁者( 呈金黄色或柠檬色 )称黄水晶；含锰和钛呈玫瑰色者称蔷薇石英；烟色者称烟水晶；褐色者称茶晶；黑色透明者称为墨晶；呈浅绿色者称为石髓。 水晶另一脾性就是怕碱不怕酸（氢氟酸除外），这是由于氧化硅特性所决定的。像玛瑙一类宝石，当受热、摩擦、吹气或受打击时，往往散发一种特殊气味，使人联想到大蒜、马肉、萝卜、松香味儿，然而，水晶在上述情况下，绝无异味。水晶的物理性质1824年，一位叫弗里希.摩斯的奥地利矿物学家，从许多矿物中抽出10个品种，经过科学实验测出它们的相对硬度，由此得出水晶硬度为摩氏7。尽管后来美国国家标准局使用、推广更科学的诺普硬度测试器，但世界上许多国家的珠宝商，仍习惯于摩氏硬度表。结晶完美的水晶晶体属六方晶系，常呈六棱柱状，柱体为一头尖或两头尖，多条长柱体连结在一块，通称晶族，美丽而壮观。二氧化硅结晶不完整，形状可谓是千姿百态。当你到海南水晶陈列馆去瞧一瞧，可以大开眼界：除了常见的长柱状外，还有似宝剑形，有的若板状，有的如短柱形，有的像双锥。有的小如手指，有的大如巨石；有的不足半两，有的重达300多公斤。 水晶呈无色、紫色、黄色、绿色及烟色等。玻璃光泽。透明至半透明。硬度7。性脆。比重2.65。无解理。贝壳状断口，也有好的平等脊的人字形断口。紫水晶具有清楚的二色性，黄水晶和茶水晶具有弱的二色性。发光水晶具有强烈的磷光性。带绿色的砂金水晶在长、短波紫外线照射下发灰绿色荧光。具有猫眼、虹彩和砂金效应。水晶具压电性.[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/04/200904031939_142260_1624026_3.jpg[/img]

根据加利福尼亚法律规定，成人和儿童珠宝用的玻璃或水晶饰品视为第1等级材料/组分。此类珠宝饰品的要求已被提出，且已作了进一步阐述。加利福尼亚健康及安全守则第25214.1－125214.4.2选段（AB 1681,Pavley, 2006）中规定了铅在成年人和儿童珠宝中的含量1。此法律适用于在加利福尼亚境内的制造商、货运商、销售商或零售商及网上销售商。虽然玻璃和水晶饰品同为第1等级组件，但两者在铅含量和允许重量要求的规范却有所不同。这些等级要求已在2008年1月2日出版的《加州有毒物质控制法》、《加州首饰铅含量法》、《答商者问》等刊物上进一步区分和定义。成年人使用的水晶或玻璃饰品视为第1等级材料。这类材料的珠宝是没有作铅含量的限制。因此，含铅水晶可被用作成人珠宝。但是，儿童使用的水晶或玻璃饰品中，其总重量不得超过1克。法律具体规定：总重量不超过1克的玻璃或水晶饰品，铅含量须低于0.02%(200ppm)且不得有意添加铅。换句话说，如儿童水晶饰品中铅含量大于或等于200ppm，其总重量限值为1克。儿童水晶或玻璃饰品中，如含铅量小于200ppm并且非有意添加铅，则不作任何重量限制。（表1）[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/02/200802251311_79690_1632583_3.jpg[/img]1 Safeguards 067/06《州议会第1681号法令—珠宝类产品铅含量规定》加州有毒物质控制部（DTSC）当前关注对主要的新饰品和大批量珠宝限制法案的执行。有毒物质控制部同样关注对被覆彩色涂料的、或添加装饰品的、或以各种形状（比如：心形的，弓形的等）装饰物出现的各类发饰的珠宝法案的执行力度。古典珠宝，不管其含铅量多少，都应存放在孩子够不着的地方。

我伯父早年经常出国，有一次他的行李箱过X光机，他被工作人员叫住，说行李箱里好像有颗像地雷的东西，要他取出来看一看。地雷？伯父吓了一跳，打开行李箱，只找到一个装糖的玻璃罐形状与显示屏上的“地雷”相似。他自己还奇怪到底是为什么？我听完淡淡一笑——铅晶质玻璃。嗯，这个名字最被大家熟悉的叫法叫做——水晶玻璃。[b]欧洲共同体（EEC）于1972年以312/1972文件形式公布指导原则，规定铅水晶玻璃分为：（1）全铅水晶(Full lead crystal) 含PbO≥30%，密度d≥3.0g/cm3，折射率nD≥1.545；（2）铅水晶(lead crystal)? 含PbO≥24%；（3）水晶玻璃(crystal glass）未明确规定PbO含量，但指出德国市场对含PbO18%、d≥2.7的玻璃，可称PRESSB LEL KRISTALL或BLEIKRISTALL GEPRESST。（以上黑体字部分来自百度百科，大体描述准确，因此没有细细核实）[/b]其实水晶玻璃和铅水晶玻璃（前文所述“地雷”是铅水晶玻璃）还是不一样的，我之前也以为是一回事，直到有一天。[img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271320459723_2675_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img]遇到了来自捷克的“水晶玻璃杯”。[img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271322335885_1991_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271322519655_7425_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271323114225_9730_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271323294135_9548_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271323442273_1989_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img]此时看出大样品仓和大样品模式的好处来了。EDXRF的检测结果出来以后，一看，不含铅！可以完全排除铅晶质玻璃的可能性了。那么不是铅晶质玻璃怎么还敢叫水晶玻璃呢？我才意识到，我原先对水晶玻璃的认知是片面的。[img=,690,335]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271331093832_6599_1641558_3.jpg!w690x335.jpg[/img]官方主页声明了，样品中不含铅。根据EDXRF的检测结果，样品中主要含（以元素计）：硅、钙、钡、锌、钛、银？[img=,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808271333545457_6011_1641558_3.jpg!w690x388.jpg[/img]考虑到还有测不出的B和测不准的Na，不能排除这两种常见玻璃所含元素存在的可能。通过查阅文献，业内存在使用氧化钡-氧化锌体系代替氧化铅制造高折射、高光洁度、高耐磨、高弹性的新一代水晶玻璃的工艺，由此可见，随着大家对健康的担心，铅晶质玻璃有可能逐渐会被淘汰，不再与直接食用（饮用）物相接触。当然，文献中还有提及，铅晶质玻璃的耐磨性能差，易风化起雾。Crystalite公司的主页还专门提到，他们的水晶玻璃餐具可以使用洗碗机、清洁粉清洗。但是，新型水晶玻璃中到底是否含有银呢？让我们一起期待业内人士的解读吧！水晶玻璃不是水晶，只是玻璃，要是担心含铅，最好事先查一查。

[b][color=#cc0000]哥伦比亚一窥“水晶河”的美丽！[/color][color=#cc0000][img=,600,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008121649482896_6698_1841897_3.jpg!w600x400.jpg[/img][/color][/b]

之前写过两篇，都与水晶有关，心中想着搞一个水晶三部曲，那么，现在是终结这个话题的时候了。（有兴趣可以参见前文[url=https://bbs.instrument.com.cn/detail_2018_36_6961042.htm]【生活中的分析】施华洛世奇玻璃？ 明明白白消费之——关于水晶[/url]和[url=https://bbs.instrument.com.cn/detail_2018_36_6947617.htm]【生活中的分析】水晶？玻璃？明明白白消费之——水晶玻璃杯[/url]）。什么叫二氧化硅系？就是主要成分是二氧化硅。主要到什么程度？一般都在98%以上，高的99.8%都是有的。为什么是二氧化硅？很简单，地壳元素排名第一的是氧，第二的就是硅，第一第二一起搞事情，主要形式就是二氧化硅。二氧化硅系在自然界存在的形式不要太多，主要是两种形态：结晶态和非结晶态。结晶态以石英为代表（长得好看的姑且称为水晶），非结晶态的以玛瑙为代表。有时候高兴了，水晶和玛瑙长到一起去了。[img=,690,476]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221041564806_5022_1641558_3.jpg!w690x476.jpg[/img]喏，有些人光看到里面的水晶了，忽略了外皮其实是玛瑙呢？为什么会这样呢？近乎纯净的液态二氧化硅在岩浆里静静地流淌，突然大量气体喷发，液态二氧化硅被抛洒到空中，掉入水中，于是外壳急冷，变成非晶态物质，但是给里面的二氧化硅创造了缓慢结晶机会，形成了晶簇。这种事情在地球头脑发热时经常出现，再加上氧和硅那么多，所以地球上的二氧化硅不要太多。水晶、玛瑙、发晶、玉髓、石英岩等等等等，太多了，通通地不值钱啊！虽然不值钱，但是架不住我好看啊！于是有了这些东西！[img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221049196943_9251_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img]怎么样？漂亮的花纹？有没有让你想起天珠？这是一件什么手把件？大概多少钱能买到呢？[img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221050213439_3468_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img]想多了吧？只是实验室用来研磨的研磨杵。[img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221051222010_8010_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img]这一块冰糖一样的东西，有油脂般的光泽，其实就是普通的石英岩。[img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221052173765_6574_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img]等等，看看这个晶面，或许它是一个大晶簇的局部（目测这个晶柱得有小腿粗，做几个水晶球是足富余了）。[img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221054034752_2913_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221054029911_4834_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221054022673_1690_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img]这串珠子更可气，讲明是二氧化锡（锡矿石），我想来想去都想不出锡矿石怎么还能做首饰，一上手，感觉就是二氧化硅啊，等上EDXRF一看，结果还用说么？主要成分就是二氧化硅。仔细琢磨一下，可能是二氧化矽（台湾省通常把硅叫做“矽”），然后以讹传讹，变成了锡。总而言之，这是典型的中国人骗中国人的套路。[img=,690,1226]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221058261304_9687_1641558_3.jpg!w690x1226.jpg[/img]这个看上去挺好看的吧？有时候叫芙蓉石，有时候叫蔷薇水晶，其实呢？也是二氧化硅啊！做出来的成品是下面这样的！[img=,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221058247723_4169_1641558_3.jpg!w690x388.jpg[/img][img=,690,1226]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221058230083_875_1641558_3.jpg!w690x1226.jpg[/img][img=,690,1226]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221100040403_2636_1641558_3.jpg!w690x1226.jpg[/img]还有这个镯子，由于不是绿的，没好意思自称翡翠，主要成分是玉髓，也是二氧化硅啊。（这批货里有绿色的，主要成分也是玉髓）[img=,422,284]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221101490248_2876_1641558_3.jpg!w422x284.jpg[/img]南红玛瑙，也是二氧化硅啊！怎么样？二氧化硅系的势力大不大？总结一下：（我不是学地质、矿物的，为科普起见，可能有错的地方，大差不差，领会精神）结晶非常不好的：玛瑙（通常带条纹，看上去更透明些）；玉髓（通常不带条纹，看上去透明度差一些，两者区分不明显），它们硬度很高，通常加工出来品相不错，注意，玛瑙是允许染色的！结晶稍好的：石英，通常加工出来的东西会有裂纹，或者天生自带裂纹；结晶很好的：水晶，其实长到水晶这样，往往不好加工，受力会解离，所以经常拿来做个摆件，让大家接收天然的能量；发晶是里面混入了叛徒，生长了其他矿物结晶，看上去很漂亮。不过，无论二氧化硅系以什么样形式存在，终归成分都是二氧化硅，很常见，也并不真的值钱。所谓越开采越少，所谓能判断产地的，都是不存在的！大家都是二氧化硅[img=,640,470]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810221116029628_6371_1641558_3.jpg!w640x470.jpg[/img]好了？是不是又幻灭了很多，美丽的石头，喜欢就好！

早些年，施华洛世奇水晶的名声还是很响，最近几年，似乎这种提法在正规场合不见了。为什么？现在官方网站上的描述是这样的：[color=#333333]施华洛世奇(SWAROVSKI)1895年诞生于奥地利，以全球先进的精确切割技术和璀璨夺目的[/color][b][color=#ff0000]仿水晶[/color][/b][color=#333333]产品闻名于世。[/color][color=#333333]维基百科上的介绍是这样的：[/color][b]Swarovski[/b][color=#222222] ([/color][url=https://en.wikipedia.org/wiki/Help:IPA/English]/swɒ ˈ rɒ fski/[/url][color=#222222] ）[/color][color=#222222] is an [/color][url=https://en.wikipedia.org/wiki/Austria]Austrian[/url][color=#222222] producer of [/color][url=https://en.wikipedia.org/wiki/Lead_glass]lead glass[/url][color=#222222] (commonly called [/color][i][b][color=#ff0000]crystal[/color][/b][/i])[color=#333333] headquartered in [/color][url=https://en.wikipedia.org/wiki/Wattens]Wattens[/url][color=#222222], Austria. [/color][color=#222222]官网上的FAQ是这么说的：施华洛世奇水晶[/color][b][color=#ff0000]并非天然水晶[/color][/b][color=#222222]，而是由一个珍贵而独特的家族配方以人工制造而成。它们是由多种天然矿物及石英砂混合而成，生产过程绝对保密。在二十世纪初期，丹尼尔• 施华洛世奇与他三个儿子使这种生产方法更臻完美。[/color][color=#222222]施华洛世奇秉承一百多年来的尖端家族技术，精雕细琢出来的人造水晶，皆以切割精巧，完美无瑕，散发万千色彩及璀璨光芒著称。[/color][color=#222222]我的理解是，官网有意神话自己的产品，并很含蓄的没有说出自家产品其实是[/color][color=#ff0000][b]玻璃[/b][/color][color=#222222]的事实。[/color][color=#222222]而维基百科则没有很细究其成分，可能还是根据原有报道或者以往施华洛世奇的产品，给出了一个[/color][color=#ff0000][b]铅玻璃[/b][/color][color=#222222]的描述。[/color][img=,690,401]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121000042088_5502_1641558_3.png!w690x401.jpg[/img][color=#222222]铅玻璃的相关知识我在[url=https://bbs.instrument.com.cn/detail_2018_36_6947617.htm]【第十一届原创】 【生活中的分析】水晶？玻璃？明明白白消费之——水晶玻璃杯[/url]已有相关描述，这里不再累述，含不含铅，自然用能谱来说话。[/color][color=#222222][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809120958082187_2703_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/color][color=#222222]从同事那里借来的道具，如假包换施华洛世的耳钉还是胸花？把样品面冲下。[/color][color=#222222][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809120958392448_6233_1641558_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/color][color=#222222]为了避免背景的干扰，盖上PE材质的盖子，确保射线和信号不跑出去，至少避免外面的信号返回来。盖子的成分并不需要限定，只要对XRF信号无响应就行（轻基体）。[/color][color=#222222][img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809120957168901_8338_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][/color][color=#222222]嗯，本尊看着还是挺好看的。[/color][color=#222222][img=,540,425]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121005140948_9853_1641558_3.png!w540x425.jpg[/img][/color][color=#222222]未检出铅！[/color][color=#222222][img=,690,733]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121006186767_9782_1641558_3.jpg!w690x733.jpg[/img][img=,690,733]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121006264405_97_1641558_3.jpg!w690x733.jpg[/img][/color][color=#222222]使用飞纳台式扫描电子显微镜和能谱探头，可以看到尖角处其实已经有些许破损，不过切割面做工还是真是不错，平整，线也非常直也锐。[/color][color=#222222]哦，对了，做了能谱，也没有发现含铅。[/color][color=#222222]所以综合以上信息，这款施华洛世奇的首饰成分是玻璃无疑，但是不含铅。[/color][color=#222222]有几种可能，施华洛世奇仿水晶曾经使用过铅玻璃，但是由于铅的名声太差，换了配方，也有可能找到了性能更好的玻璃配方，或者在其他产品线上使用铅玻璃配方。[/color][color=#222222]那么为什么会有施华洛世奇水晶的讹称呢？[/color][color=#222222]问题可能出在Crystal的翻译上！[/color][color=#222222][img=,690,183]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121014277906_207_1641558_3.png!w690x183.jpg[/img][/color][color=#222222]Crystal比较正确的翻译方法应该是结晶体，由于自然界最常见的自然结晶体是水晶，所以可能就逐步被等同起来。[/color][color=#222222]就好像Salt本意是盐，但是逐渐被等同于氯化钠。[/color][color=#222222]真正的水晶是啥样的？[/color][color=#222222][img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121020348353_5448_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121020340783_7851_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121020322264_4971_1641558_3.jpg!w690x920.jpg[/img][/color][color=#222222]列位别诧异，水晶不值钱的！[/color][color=#222222][img=,539,441]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809121023202389_8002_1641558_3.png!w539x441.jpg[/img][/color][color=#222222]99%纯度以上的二氧化硅。[/color][color=#222222]所以，可以喜欢施华洛世奇家的设计、做工，但是不要贪图“水晶”的名号，玻璃可以有很高的光泽度、很好的光学表现、很绚丽的色彩，但是单从材料价值方面，真的不值钱，甚至不如普通的天然水晶更有价值。[/color][color=#222222]开心就好！[/color]

[b]1）常规注水井堵塞[/b]在油田注水开发过程中，由于外来液体与储层岩石矿物和储层流体等不配伍．水中悬浮物质、微生物及代谢产物的存在，以及原油中石蜡、沥青胶质等析出，常引起地层堵塞，使注水井吸水能力下降，注水压力升高，影响原油生产。因此，对注水开发的油藏，必须采用合理的保护油气层措施．防止地层损害。[b]2）含聚污水注水井堵塞机理[/b]在油田开发过程中，由于种种原因，造成储油层渗透率大大降低，尤其是对于低渗油藏，可能造成油气井降低产量或失去产能，我们把这种现象称为油藏堵塞。从堵塞物成分分析、堵塞物成因及堵塞机理、化学解堵技术3个方面综述了近10年来注聚井堵塞及解堵技术的研究与应用情况。现场取样分析结果表明,注聚井堵塞物均是无机物和有机物组成的混合物。堵塞物成因及堵塞机理归纳如下:聚合物吸附滞留 聚合物相对分子质量与储层孔喉尺寸不配伍 地层微粒运移 细菌及其代谢产物 无机物引发的聚合物胶团 聚合物溶液配制及稀释操作不当。含聚污水注水井堵塞原因是受物理和化学共同作用的结果，是有机和无机的复合堵塞，其堵塞机理为化学反应结垢(无机堵)及物理作用形成有机质胶团(有机堵)(1)化学反应结垢——无机堵常见的无机沉淀有碳酸钙(CaCO[sub]3[/sub])、碳酸锶(SrCO[sub]3[/sub])、硫酸钡(BaSO[sub]4[/sub]) 、硫酸钙(CaSO[sub]4[/sub])、硫酸锶(SrSO[sub]4[/sub])等。产生无机沉淀的主要原因有两个：第一是外来流体与地层流体不配伍；第二是随着生产过程中外界条件的变化，地层水中原有的一些化学平衡会遭到破坏，平衡发生移动而产生沉淀。这些沉淀可吸附在岩石表面成垢，缩小孔道，或随液流运移在孔喉处堵塞流动通道，使注入能力及产量下降。（2）物理作用形成聚合物胶团——有机堵这些污泥主要由沥青质、树脂、蜡及其它碳氢化合物组成，这种污泥很难溶解，一旦生成，清洗是很困难的。据报导美国有30％以上的原油与酸作用可形成这类污泥外来液体引起原油PH值改变而导致沉淀。高PH值的钻井液和水泥浆滤液侵入地层，可沉淀。促使沥青絮凝、沉积。酸化时，一些含沥青的原油与酸接触时，会形成胶状污泥。有机垢堵具体体现在以下2个方面:在油管、射孔孔眼或地层中,由于温度或压力的变化,使得重烃馏分不溶于原油并开始结晶而沉淀出的石蜡或沥青质,堵塞了孔隙孔道,大大降低了油水渗透率。一般地,含蜡量高、原油粘度大、渗透性差、含水低、产液量低、具有出砂史、井底温度、压力变化大的油层易发生油堵。在生产中表现为产液量缓慢或很快降低,关井后或作业后井开不起来。现场抽取1口含聚污水注入井的水井返排物进行化验组分分析：返排物的主要成分是粘土与杂质、聚丙烯酰胺、硫化物和碳酸盐类。[align=center]返排物的主要成分[/align] [table=588][tr][td] 项目[/td][td]聚丙烯 酰胺[/td][td]粘土与 杂质[/td][td] 硫化 铁[/td][td]碳酸 铁[/td][td]碳酸 镁[/td][td]碳酸 钙[/td][td]氧化钠与氧化钾[/td][td]油及有机质[/td][td]其他 项[/td][/tr][tr][td]含量％[/td][td] 5[/td][td] 53．17[/td][td] 1．43[/td][td] 2．17[/td][td] 2．16[/td][td] 0．18[/td][td] 6．87[/td][td] 24．61[/td][td] 5．26[/td][/tr][/table]胶团结构分析；在水井返排物中分离出聚合物胶团，采用仪器逐层剥离进行结构分析。分析表明：聚丙烯酰胺残骸形成胶团，胶团中间有胶核。胶核成份主要是硫化物、氧化铁、油及有机质等杂质，外层缠绕着聚丙烯酰胺残骸。为了明确聚合物胶团堵塞地层的过程，依据以上化验结果，在实验室内模拟喇嘛甸油田地层条件，进行聚合物、硫化铁(2+、3+)和油层岩石的配伍性研究。5天后观察到黄色悬浮物和絮状沉淀生成。这是由于硫化铁是油润湿性物质，聚合物可以将其与污泥杂质等粘合在一起形成胶团，附着在管壁和岩石上，降低了地层渗透率。当含聚污水流经复杂的孔隙结构时不断生成堵塞物，滞留在窄喉道处，加剧了多孔介质渗透率降低的现象，最终堵塞地层。在窄孔喉处滞留. 在滞留点水动力。通过对含聚污水注入井水质、水井返排物及管柱垢样化验分析得出地层堵塞原因是受物理和化学共同作用的结果，以垢堵和胶团堵两种形式同时存在，是有机和无机的复合堵塞。[b]3）油田注水井堵塞解决思路[/b]不论是常规注水井堵塞还是含聚污水注入井堵塞，归根结底都是水质产生突然变化，没有及时停止注水导致化学反应结垢(无机堵)及物理作用形成有机质胶团(有机堵)及复合堵，而一旦产生堵塞后后期治理都会付出极大的时间和精力成本，所以防患于未然，及时进行在线水质监测并建立及时合适管理制度是解决油田问题关键。对常规注水井堵塞来说：1） 外来液体与储层岩石矿物和储层流体等不配伍产生的问题主要需要通过选择合适水源或改进采出水处理工艺使水质长期稳定达标来解决，这也是油田生产的基础性工作。2） 水中悬浮物质、微生物及代谢产物的存在，以及原油中石蜡、沥青胶质等析出主要需要依靠实时在线监测及相应的联动机制来解决，当水质出现突发问题时及时停止注水作业，防止问题水源注入，导致堵塞。对于含聚污水注水井堵塞来说：1） 化学反应结垢-若水体产生化学反应产生结垢，常常水体硬度较大，富含各种溶解离子，如产生高硬度回注水，水体电导率也会发生明显异常，而电导率监测较为简便，可以通过电导率这一指标来进行监测预警，同时由于水体的PH异常变化也会引起异常结垢，所以还需要对PH值这一指标进行实时监测。[align=center][color=red]ZDA-OW01[/color][color=red]防爆型水中油自动监测仪使用的PH及盐度探头[/color][/align][align=center][img=,263,43]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512111624_577426_2892436_3.jpg[/img][img=,307,32]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512111624_577427_2892436_3.jpg[/img][/align][color=red]2） [/color][color=red]物理作用形成聚合物胶团-通过对[/color][color=red]返排物的主要成分及胶团内核的分析，[/color][color=red]胶核成份主要是硫化物、氧化铁、油及有机质等杂质，而硫化物、氧化铁等一般会造成水体浑浊，而水中油含量异常也会造成注水井堵塞。[/color][color=red] [/color][align=center][img=,204,37]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512111624_577428_2892436_3.jpg[/img][img=,162,48]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512111624_577429_2892436_3.gif[/img][/align][align=center][color=red] [/color][/align][align=center][color=red]ZDA-OW01[/color][color=red]防爆型水中油自动监测仪使用的悬浮物及水中油探头[/color][/align][color=red] [/color][color=red]综上所述，在油田回注水自动监测中可采用[/color][color=red]ZDA-OW01[/color][color=red]防爆型水中油自动监测仪[/color][color=red]对回注水实时监测水中油、悬浮物、电导率/pH等指标，可有效对导致化学反应结垢和物理聚合物胶团产生的主要威胁成分实时监测预警，当产生回注水水质异常时及时停止注水，防止注水井堵塞造成的重大损失。[/color]

[align=center][b]双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用[/b][/align][align=center][font=宋体]刘皎[/font][sup]1[/sup]，吴晶[sup]1[/sup][/align][align=center]1. [font=宋体]北京大学医药卫生分析中心，北京，[/font]100191[/align][b][font=黑体][[/font]摘要] [/b]双光子激光扫描显微镜（two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体]）具有低光毒性、高时空分辨率、高信噪比等优点，结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术，广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究领域。本文结合作者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验，概述了[/font]TPLSM适用的样本、检测模式以及在生物医学领域的应用，以期为相关科研技术人员提供参考。[b][font=&][Abstract][/font] [/b]Two-photon laser scan microscopy (TPLSM) has the advantages of low phototoxicity, high spatial and temporal resolution, and high signal-to-noise ratio.TPLSM combines laser scanning confocal microscopy with two-photon excitationtechnology and it is widely used in brain science, immunology, tumor, embryodevelopment and other biomedical related research fields. Based on the author'swork experience in the confocal center of Peking University Medical and HealthAnalysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modesand applications of TPLSM in the biomedical field, in order to provide referencefor related scientific researchers and technicians.[b][font=黑体][[/font]关键词] [/b]显微镜双光子，检测模式，应用[b]1 引言[/b]双光子激发技术的基本原理是在高光子密度情况下，荧光分子可同时吸收2个长波长光子，产生一个一半波长光子去激发荧光分子的相同效果。双光子激光扫描显微镜（two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体]）在激光扫描共聚焦显微镜的基础上，以红外飞秒激光作为光源，长波长的近红外激光受散射影响小，易穿透标本，可深入组织内部非线性激发荧光，对细胞毒性小且具有高空间分辨率，适合生物样品的深层成像及活体样品的长时间观察成像[/font][1]。使用高能量锁模脉冲激光器，物镜焦点处的光子密度最高，在焦点平面上才有光漂白及光毒性，焦点外不损伤细胞。双光子效应只发生在焦点处，所以双光子显微镜无需共聚焦针孔，也能做到点激发点探测，提高了荧光检测效率[2]。[b][/b]双光子激光扫描显微镜显微镜可以通过XYZ，XYT，XYλ，XYZT，XYλT等多种模式实现多维成像，亦可进行更复杂实验的拍摄，比如二次谐波成像（Second Harmonic Generation Imaging,SHG[font=宋体]）、双光子荧光寿命成像（[/font]Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, TP-FLIM[font=宋体]）、荧光寿命[/font]-[font=宋体]荧光共振能量转移成像（[/font]FluorescenceLifetime - Fluorescence Resonance Energy Transfer Imaging, FLIM-FRET[font=宋体]）等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font]TPLSM已成为生命科学各领域重要的研究工具，可在细胞及亚细胞水平对活体动物的神经细胞形态结构、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象进行直接的长时间成像监测，还能进行光激活染及光损伤等光学操纵，广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究[3-5]。本文拟通过按TPLSM常见的检测模式分别阐述其在生物医学领域的应用，以其为相关科研技术人员提供参考。[b]2. TPLSM适用的样本[/b]TPLSM适用的样本非常广泛，从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、细胞、细胞团、类器官、组织切片、到各种模式动物（如线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、兔、猴等）及其[font=宋体]脑、脊髓、肝脏、肺、皮肤等器官[/font]，都可以通过搭载不同载物台进行测试。相对于传统激光扫描共聚焦显微镜200μm的成像深度极限，双光子显微镜成像深度可达800μm，如果是透明化样品可更厚。TPLSM尤其适合活体动物成像，且比小动物荧光成像有更高的分辨率和信噪比，一般TPLSM的XY轴分辨率为200 nm左右，Z轴分辨率为300 nm左右。[b]3. TPLSM的检测模式[/b]3.1 二维成像模式TPLSM可以实现点扫描、点探测，得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像，从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。激光扫描显微镜的zoom功能，可以用来调节扫描区域的放大倍数。但受物镜分辨率的限制，一味的增大zoom值，不能得到相应的高清图像，需根据实际情况参考piexl size进行设定。TPLSM可以实现XY、XZ或XT的二维成像模式，XT线扫会在后文与XYT时间序列成像一起进行举例说明（图2b）。3.2 三维成像模式3.2.1 Z轴序列三维成像（XYZ）[align=left]TPLSM可沿Z轴方向通过电动载物台的连续扫描对样品进行无损伤的光学切片（XYZ），获得三维立体图像。同理，通过沿Y轴方向连续扫描，可获得连续的XZY图像。如图1所示TPLSM[font=宋体]可以顺利观察到可以观察到血管清晰形态结构：单个胚胎的胎盘微血管（图[/font]1a）、肝脏血窦微血管（图1b）和后肢微血管（图1c）[6]。[/align][align=center][img=,690,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151626576232_4807_3237657_3.png!w690x230.jpg[/img][/align][align=center]图1（a）胚胎胎盘微（b）肝脏血窦和（c）后肢的微血管三维成像[/align]3.2.2 时间序列扫描模式（XYT）[align=left]按照一定的时间间隔重复采集，则可实现对该样品的实时监测（XYT）。此类实验可观察组织区域内特异荧光探针标记的单个细胞或细胞内不同部位接受刺激后的整个变化过程。[font=宋体]如图[/font]2[font=宋体]（[/font]a[font=宋体]），可以根据微血管[/font]XYT[font=宋体]序列扫描的成像结果中某一血细胞在前后两张图的位置移动和这两帧图的扫描时间间隔计算血流速度。若血流速度很快，[/font]XYT扫描不足以捕捉实际流速，可以使用XT线扫计算。如图2（b），微血管XT扫描图像中绿色荧光背景里的黑色线条代表单个血细胞的流动轨迹，每条线条的横坐标代表血细胞移动的距离（distance / μm[font=宋体]），纵坐标代表此段时间（[/font]time/ ms[font=宋体]），根据这两个数据可以计算出单位时间内血细胞的流动速度（[/font]μm / ms）[6]。[/align][align=center][img=,690,262]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151627102569_8367_3237657_3.png!w690x262.jpg[/img] [/align][align=center]图2 微血管（a）XYT扫描结果和（b）XT一维扫描结果图像计算血流说明示意图[/align]3.2.3 光谱扫描模式（XYλ/XYΛ）通常配置有可调节接受范围的检测器的TPLSM，可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的双光子激光器，还可以实现750nm-1300nm激发波谱扫描。这对于开发研制特殊染料探针的课题来说是很方便、全面的检测功能。3.3四维成像模式（XYZT/XYλT/XYΛT）基于上述三维成像模式，结合时间序列扫描，可以实现TPLSM的四维成像。3.4二次谐波成像（SHG）SHG是一个二阶非线性过程，且一般为非共振过程，适合富含胶原纤维的样本成像，如角膜、鼠尾肌腱、皮肤等。生物组织产生的二次谐波最主要的转换源自胶原，不同生物组织中的二次谐波信号强弱与组织中的胶原含量密切相关，含胶原丰富的组织包括结缔组织和肌肉组织等二次谐波信号也比较强，另外还有一些能产生强二次谐波的生物结构是微管，如细胞分裂中纺锤体。对于具有中心对称性的生物结构，如果局部中心对称性的破坏也会产生二次谐波：在两中心对称介质的界面，不同物态分子的相互作用使局部微观场特性在交界面（如细胞膜）发生突变，从而产生界面二次谐波[7]。除了动物组织外，一些含有特殊分子结构的植物组织也能产生二次谐波。二次谐波显微成像具有高空间分辨率、深成像深度、低损伤、以及对结构对称性的高度敏感性的特点，如果能与其他成像技术结合，将成为生物样品研究的有力工具[8]。3.5双光子荧光寿命成像（TP-FLIM）[9]FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间，是荧光团的固有性质，因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响，且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团，故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外，由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移，因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量，如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等，这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用，并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。FLIM检测需要脉冲激光，TPLSM带有的高能量锁模脉冲激光器可以满足激发要求。3.6荧光寿命-荧光共振能量转移成像（FLIM-FRET）[10]传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现，分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析，利用FLIM技术可定量测量这一优势，可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时，供体的能量转移到受体，受体从基态发生能量跃迁，从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比，发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此，FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化，如蛋白质折叠、分子间（蛋白-蛋白，蛋白-核酸）相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[b]4 结论和展望[/b]综上，TPLSM应用灵活，具备多种检测模式，适用于多种样本，亦可实现多种实验目的，如荧光的定量、定性、定位、共定位，动态荧光的测定等。一些特殊的实验模式，将TPLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过结合其他技术（多手段联合拓展，如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等），TPLSM必将成为助力生物医学领域研究的有力工具。双光子荧光成像由于具有天生的三维层析能力以及深穿透能力，在活体生物组织成像上广受欢迎。双光子显微镜镜下空间增大后，可广泛应用于猴、大小鼠、兔等较大的模式动物的活体成像。且可结合电生理技术、光遗传技术，广泛应用于麻醉、清醒或运行行为等生理状态下的动物脑科学神经相关研究，在单细胞、单树突精度上对神经元群体活动进行监控。如结合膜片钳技术，对活体脑组组急性切片神经元进行双光子深层成像[11]；结合光遗传技术，实现视觉皮层同一神经元和神经元群体的稳定操控和长期多次重复记录[12]；对在健身球上移动的头部固定小鼠小脑进行成像，探讨觉醒状态和运动行为对胶质网络中钙离子的激发的影响[13]；结合多种疾病模型，探讨大脑皮层神经元及胶质细胞活性的改变及作用等[14]。随着多种双光子显微镜系统的出现，双光子显微镜成像技术将以其实时、无损地探测、诊断及检测能力，在生物医药及临床医学应用中发挥更大作用。[b]参考文献[/b][1] [font=宋体]李娟[/font],[font=宋体]张岚岚[/font],[font=宋体]吴珏珩[/font].[font=宋体]双光子显微镜的应用优势与维护要素[/font][J].[font=宋体]中国医学装备[/font],2021,18(12):158-163.[2] HendelT,Mank M, Schnell B,et al.Fluorescence changes of genetic calcium indicatorsand OGB1correlated with neural ac tivity and calcium in vivo and in vitro[J].JNeurosci, 2008,28(29):7399-7411.[3] DolginE.What leva lamps and vinaigrette can teach us about cellbiology[J].Nature,2018,555(7696):300-302.[4] Noguchi J,Nagaoka A, Watanabe S,et al.in vivo two-photon uncaging of glutamate revealingthe structure-function relatio nships of dendritic spines in the neocortex ofadult mice[J]. 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