加速烟度仪

[align=center][color=#333333]炎炎盛夏是细菌们的狂欢季，[/color][/align][align=center][color=#333333]高温之下，[/color][/align][align=center][color=#333333]细菌繁殖加速，[/color][/align][align=center][color=#333333]容易引起食物中毒。[/color][/align][align=center][color=#333333]环境室：计曼[/color][/align][align=center][img=,690,557]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011732007508_954_2904018_3.png!w690x557.jpg[/img][color=#333333] [/color][/align][align=center][color=#333333] [/color][/align][align=center][b][color=#1792a3]常见的几种食源性致病菌[/color][/b][/align][b] NO.1 沙门氏菌[/b]沙门氏菌是最常见的食源性致病菌，食物中毒多因食用了被沙门氏菌污染的食物所致。一般在夏季常见，但冬春季节也时有发生。[b]中毒症状[/b]一般食后6～24小时发生呕吐、腹痛、腹泻，有黄绿色水样便，有时带脓血，多数病人发烧在38℃以上，重者甚至抽搐昏迷。从发病到痊愈一般需要1~3周时间。[b] 中毒食物：[/b]引起沙门氏菌中毒的常见食物有：禽畜肉和蛋类等，其污染的肉、蛋常常没有变色、变味，很容易被忽视。[b]NO.2 副溶血性弧菌[/b]这种菌又称嗜盐菌，比较喜欢多盐环境，在海水和盐腌的食品上生存。是沿海地区食物中毒重要病因之一。[b] 中毒症状[/b][img=,32,32]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5764\wps8.png[/img]人吃了被该菌污染的食物后，8～18小时内就可发病，临床表现为呕吐、腹痛、频繁腹泻，一般为水样或血样便，部分病人有畏寒发烧，出现脱水表现。[b]中毒食物：[/b]引起副溶血性弧菌中毒的常见食物有：海鱼、海蜇、海蛤、贝类等海产品及用盐浸的食物。[b]NO.3 金黄色葡萄球菌[/b]金黄色葡萄球菌是人类的一种重要病原菌，分布在空气、水、土壤、不洁乳类和淀粉中，上呼吸道感染或化脓性皮肤病的人常带有此菌，因此有"嗜肉菌"的别称，可引起许多严重感染。而对于金黄色葡萄球菌在速冻食品中的存在量，卫生部于2011年11月24日公布食品安全国家标准《速冻面米制品》，允许金黄色葡萄球菌限量存在。食物污染后很快产生肠毒素，这种毒素能耐高温，在100℃的条件下60分钟才能杀灭。[img=,32,32]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5764\wps9.png[/img][b]中毒症状[/b]吃了带有肠毒素的食物，2～4小时就可发病，主要症状为恶心、剧烈反复呕吐、上腹疼痛、腹泻，但体温正常，多数人在1～2天即可痊愈。[b]中毒食物：[/b]引起金黄色葡萄球菌中毒的常见食物有：剩饭、剩菜，鱼肉蛋等。[b]NO.4 肉毒杆菌[/b]此菌的芽孢很耐热，在土壤、淤泥、粪便中可生存。它污染食物后，在不透空气的条件下生长繁殖并产生毒素。[b] 中毒症状[/b]肉毒杆菌毒素毒性很强，可以侵入中枢神经，中毒后没有胃肠道症状，而是头痛、头晕、视力模糊、吞咽困难，直至呼吸肌麻痹引起死亡。[b]中毒食品：[/b]引起肉毒杆菌中毒的常见食物有：罐头食品、豆浆、臭豆腐、腊肠等。[align=center][color=#0000ff] [/color][/align][align=center][color=#0000ff] [/color][/align][align=center][color=#0000ff]记[/color][/align][align=center][color=#0000ff]预防细菌性食物中毒，你要这么做！[/color][/align][b][color=#1b1ebd]一、防止污染[/color][/b][img=,690,459]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011732198656_8396_2904018_3.png!w690x459.jpg[/img]1. 患肠道传染病、皮肤感染的人不得从事食品加工。2. 养成饭前便后正确洗手的习惯。3. 保持食品加工场所卫生，严格分开生熟食品加工用具，防止老鼠、苍蝇、蟑螂孳生。4. 厨房的刀具、案板、抹布要经常清洗、消毒。[color=#1b1ebd][/color][color=#1b1ebd]二、[/color][b][color=#1b1ebd]控制细菌繁殖[/color][/b]1. 食物要低温贮存，冰箱可以延缓食物中的细菌繁殖生长，不能杀灭细菌。2. 腌制、干制等都是控制细菌繁殖的有效方法。[b][color=#1b1ebd] [/color][/b][img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011732349582_6055_2904018_3.png!w690x460.jpg[/img][b][color=#1b1ebd] [/color][/b][color=#1b1ebd]三、[/color][b][color=#1b1ebd]外出就餐需留意[/color][/b][img=,500,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011732474192_7330_2904018_3.png!w500x330.jpg[/img][b][color=#1b1ebd] [/color][/b]1. 外出就餐时应选择具有餐饮服务许可证、就餐环境及管理较好、量化分级管理等级较高的餐饮服务单位就餐。2. 就餐前注意观察食物是否感官异常，不吃腐败变质和未烧熟煮透的食品，不在无证饭店、路边摊点用餐。[b][color=#1b1ebd] [/color][/b]

[align=center][color=#333333]炎炎盛夏是细菌们的狂欢季，[/color][/align][align=center][color=#333333]高温之下，[/color][/align][align=center][color=#333333]细菌繁殖加速，[/color][/align][align=center][color=#333333]容易引起食物中毒。[/color][/align][align=center][color=#333333]环境室：计曼[/color][/align][align=center][img=,690,557]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011727068904_4012_2904018_3.png!w690x557.jpg[/img][color=#333333] [/color][/align][align=center][color=#333333] [/color][/align][align=center][b][color=#1792a3]常见的几种食源性致病菌[/color][/b][/align][b] NO.1 沙门氏菌[/b]沙门氏菌是最常见的食源性致病菌，食物中毒多因食用了被沙门氏菌污染的食物所致。一般在夏季常见，但冬春季节也时有发生。[b]中毒症状[/b]一般食后6～24小时发生呕吐、腹痛、腹泻，有黄绿色水样便，有时带脓血，多数病人发烧在38℃以上，重者甚至抽搐昏迷。从发病到痊愈一般需要1~3周时间。[b] 中毒食物：[/b]引起沙门氏菌中毒的常见食物有：禽畜肉和蛋类等，其污染的肉、蛋常常没有变色、变味，很容易被忽视。[b]NO.2 副溶血性弧菌[/b]这种菌又称嗜盐菌，比较喜欢多盐环境，在海水和盐腌的食品上生存。是沿海地区食物中毒重要病因之一。[b] 中毒症状[/b][img=,32,32]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5764\wps2.png[/img]人吃了被该菌污染的食物后，8～18小时内就可发病，临床表现为呕吐、腹痛、频繁腹泻，一般为水样或血样便，部分病人有畏寒发烧，出现脱水表现。[b]中毒食物：[/b]引起副溶血性弧菌中毒的常见食物有：海鱼、海蜇、海蛤、贝类等海产品及用盐浸的食物。[b]NO.3 金黄色葡萄球菌[/b]金黄色葡萄球菌是人类的一种重要病原菌，分布在空气、水、土壤、不洁乳类和淀粉中，上呼吸道感染或化脓性皮肤病的人常带有此菌，因此有"嗜肉菌"的别称，可引起许多严重感染。而对于金黄色葡萄球菌在速冻食品中的存在量，卫生部于2011年11月24日公布食品安全国家标准《速冻面米制品》，允许金黄色葡萄球菌限量存在。食物污染后很快产生肠毒素，这种毒素能耐高温，在100℃的条件下60分钟才能杀灭。[img=,32,32]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5764\wps3.png[/img][b]中毒症状[/b]吃了带有肠毒素的食物，2～4小时就可发病，主要症状为恶心、剧烈反复呕吐、上腹疼痛、腹泻，但体温正常，多数人在1～2天即可痊愈。[b]中毒食物：[/b]引起金黄色葡萄球菌中毒的常见食物有：剩饭、剩菜，鱼肉蛋等。[b]NO.4 肉毒杆菌[/b]此菌的芽孢很耐热，在土壤、淤泥、粪便中可生存。它污染食物后，在不透空气的条件下生长繁殖并产生毒素。[b] 中毒症状[/b]肉毒杆菌毒素毒性很强，可以侵入中枢神经，中毒后没有胃肠道症状，而是头痛、头晕、视力模糊、吞咽困难，直至呼吸肌麻痹引起死亡。[b]中毒食品：[/b]引起肉毒杆菌中毒的常见食物有：罐头食品、豆浆、臭豆腐、腊肠等。[align=center][color=#0000ff] [/color][/align][align=center][color=#0000ff] [/color][/align][align=center][color=#0000ff]记[/color][/align][align=center][color=#0000ff]预防细菌性食物中毒，你要这么做！[/color][/align][b][color=#1b1ebd]一、防止污染[/color][/b][align=center][img=,690,459]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011727282713_661_2904018_3.png!w690x459.jpg[/img][/align]1. 患肠道传染病、皮肤感染的人不得从事食品加工。2. 养成饭前便后正确洗手的习惯。3. 保持食品加工场所卫生，严格分开生熟食品加工用具，防止老鼠、苍蝇、蟑螂孳生。4. 厨房的刀具、案板、抹布要经常清洗、消毒。[color=#1b1ebd][/color][color=#1b1ebd]二、[/color][b][color=#1b1ebd]控制细菌繁殖[/color][/b]1. 食物要低温贮存，冰箱可以延缓食物中的细菌繁殖生长，不能杀灭细菌。2. 腌制、干制等都是控制细菌繁殖的有效方法。[b][color=#1b1ebd] [/color][/b][align=center][img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011727464210_1368_2904018_3.png!w690x460.jpg[/img][b][color=#1b1ebd] [/color][/b][/align][color=#1b1ebd]三、[/color][b][color=#1b1ebd]外出就餐需留意[/color][/b][align=center][img=,500,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011728047716_7598_2904018_3.png!w500x330.jpg[/img][b][color=#1b1ebd] [/color][/b][/align]1. 外出就餐时应选择具有餐饮服务许可证、就餐环境及管理较好、量化分级管理等级较高的餐饮服务单位就餐。2. 就餐前注意观察食物是否感官异常，不吃腐败变质和未烧熟煮透的食品，不在无证饭店、路边摊点用餐。[b][color=#1b1ebd] [/color][/b]

[color=#990000][size=16px]摘要：现有的[/size][size=16px]ARC[/size][size=16px]加速量热仪普遍存在单热电偶温差测量误差大造成绝热效果不好，以及样品球较大壁厚造成热惰性因子较大，都使得[/size][size=16px]ARC[/size][size=16px]测量精度不高。为此本文提出了技术改进解决方案，一是采用多只热电偶组成的温差热电堆进行温差测量，二是采用样品球外的压力自动补偿减小样品球壁厚，三是用高导热金属制作样品球提高球体温度均匀性，四是采用具有远程设定点和串级控制高级功能的超高精度[/size][size=16px]PID[/size][size=16px]控制器，解决方案可大幅度提高[/size][size=16px]ARC[/size][size=16px]精度。[/size][/color][align=center][size=16px][color=#990000][b]==============================[/b][/color][/size][/align][b][size=18px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 加速量热仪（Accelerating Rate Calorimeter）简称ARC，是一种用于危险品评估的热分析仪器，可以提供绝热条件下化学反应的时间-温度-压力数据。加速量热仪（ARC）基于绝热原理，能精确测得样品热分解初始温度、绝热分解过程中温度和压力随时间的变化曲线，尤其是能给出DTA和DSC等无法给出的物质在热分解初期的压力缓慢变化过程。典型的加速量热仪的结构如图1所示。为了保证加速量热计的测量精度，ARC装置需要实现以下两个重要条件：[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=ARC加速量热计典型结构,500,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309121740385310_8045_3221506_3.jpg!w690x369.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 ARC加速量热仪典型结构[/b][/color][/size][/align][size=16px] （1）被测样品始终处于绝热环境。绝热环境的实施需采用等温绝热方式，即样品球周围的护热加热器温度始终与样品球温度保持一致，两者的温差越小，样品散失或吸收的热量则越小，量热仪测量精度越高。[/size][size=16px] （2）空心结构样品球（样品池或样品容器）的壁厚越薄越好，以最大限度减少热惰性因子，减少球体吸热和放热影响。[/size][size=16px] 在目前的各种商品化ARC加速量热仪中，并不能很好的实现上述两个边界条件，主要存在以下几方面的问题：[/size][size=16px] （1）样品温度和护热温度仅采用了两只热电偶温度传感器，而热电偶的测温精度和一致性本身就较差，仅靠两只热电偶测温和控温，很难保证达到很好的等温效果，往往会造成漏热严重的现象，导致测量精度较差。热电偶在使用一段时间后，这种现象会更加突出。[/size][size=16px] （2）因为化学反应过程中会产生高温高压，使得现有ARC的样品球壁厚必须较厚以具有较大的耐压强度，避免样品球或量热池产生形变或破裂，但这势必增大了热惰性因子。这种壁厚较厚和较大热惰性因子，是造成ARC加速量热仪测量误差较大的另一个主要原因。[/size][size=16px] （3）由于首先要保证壁厚和耐压强度，量热池所用材质往往是高强度金属，但这些金属材质相应的热导率往往较低，较低的热导率则会影响量热池侧壁温度的快速均匀。这种低导热材质所带来的样品球温度非均匀性问题，又会造成周边护热温度控制的误差，所带来的连锁效果会进一步降低测量精度。[/size][size=16px] 为了解决目前ARC加速量热仪存在的上述问题，本文提出了以下解决方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 解决方案主要包括两方面的技术改进，一是采用多只热电偶构成温差热电堆来提高温差检测的灵敏度和更好的保证绝热环境，二是在样品球外增加气体压力自动补偿。改进后的ARC加速量热仪的结构及控制装置如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=ARC加速量热仪温度和压力控制装置结构示意图,550,283]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309121741195817_6742_3221506_3.jpg!w690x356.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 ARC加速量热仪温度和压力控制装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在如图2所示的高温高压控制装置中，采用了4对热电偶组成的热电堆来检测样品球与护热加热器之间的温差，这样可以使温差测量灵敏度提高4倍，即可使原来采用单只热电偶的量热计测量精度得到大幅提高。在实际应用中，热电堆中的热电偶数量并不限制于4只，可以根据ARC结构和体积采用更多的热电偶，由此可进一步提高温差测量灵敏度，但在选择热电偶时，需要采用尽可能细的热电偶丝，以减少热量通过热电偶丝进行传递。[/size][size=16px] 对于补偿压力的控制，如图2所示，在ARC中增加了一路高压气路。压力控制回路由压力传感器、压力调节器和PID控制器构成，通过压力调节器将来自高压气源（如氮气）的压力进行自动减压控制，使得高温高压腔体内的压力始终跟踪样品球内的压力变化，从而尽可能降低样品球内外的压力差。压力调节器是一个内置压力传感器、PID控制器和两只高速进出气阀门的压力控制装置，可直接接收外部压力设定信号进行快速和准确的压力控制，非常适用于像ARC量热仪高温高压腔这样的密闭腔室的气体压力控制。压力调节器的压力控制范围为0~5MPa（表压），如需要更高压力调节，则需增加一个高压背压阀，但压力调节还是通过压力调节器。[/size][size=16px] 在图2所示的高温高压控制装置中，温差传感器的灵敏度、压力传感器测量精度以及压力调节器控制精度都决定了ARC加速量热计边界条件是否精确，但这些部件对ARC的最终测量精度贡献还需PID控制器来决定。PID控制器作为ARC绝热量热仪的核心仪表，需要满足以下要求才能真正保证最终精度：[/size][size=16px] （1）在量热仪绝热实现方面，采用温差热电堆，可灵敏检测出样品球与护热加热器之间的微小温差变化，但温差灵敏度最终是要通过PID控制器的检测精度得以保证，由此要求PID控制器应有尽可能高的采集精度。同样，绝热控制的最终效果是温差越小越好，这也对PID控制器的控制输出提出了很高的要求，即要求控制精度越高越好。本解决方案中选择了VPC2021系列的超高精度PID控制器，这是目前国际上最高精度的工业用小尺寸PID调节器，具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比，可完全满足微小温差热电势信号高精度检测和高精度温度控制的要求。[/size][size=16px] （2）在量热仪高压补偿控制方面，需要对高温高压腔室内的气体压力进行跟踪控制以尽可能的减小样品球内外的压力差。在压力控制回路中，压力传感器用来检测样品球内部的压力变化，同时此传感器的输出压力值又作为高温高压腔室压力控制的设定值，PID控制器根据此设定值来动态控制高温高压腔室压力，这就要求PID控制器具有远程设定点功能，并具有与压力调节器组成串级控制回路的功能，而本解决方案配置的VPC2021系列PID控制器则具备这种高级控制功能。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，本解决方案采用了温差热电堆和压力补偿两种技术手段对现有ARC加速量热仪进行改进，改进后的ARC加速量热仪具有以下特点：[/size][size=16px] （1）温差热电堆可明显提高温差检测灵敏度，可更好的实现绝热效果。[/size][size=16px] （2）压力补偿可使得样品球的壁厚更薄，并降低了样品球材质的强度要求，样品球就可以采用高导热金属，在降低样品球热惰性因子的同时，更能提高样品球整体的温度均匀性，可显著提高量热仪测量精度。[/size][size=16px] （3）采用了具有远程设定点和串级控制这些高级功能的超高精度PID控制器，可充分发挥上述技术改进措施的优势，真正使ARC加速量热仪测量精度的提高得到了保障。[/size][size=16px] （4）所采用的技术手段，可推广应用到其它形式的热反应量热仪中。[/size][align=center][color=#990000][b][/b][/color][/align][align=center][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/align][size=16px][/size]

早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。为此，象R. Widerö e等一些加速器的先驱者在20年代，就探索利用同一电压多次加速带电粒子，并成功地演示了用同一高频电压使钠和钾离子加速二次的直线装置，并指出重复利用这种方式，原则上可加速离子达到任意高的能量。但由于受到高频技术的限制，这样的装置太大，也太昂贵，也不适用于加速轻离子如质子、氘核等进行原子核研究，结果未能得到发展应用。 1930年，Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量。1931年，他和他的学生利文斯顿（M. S. Livingston）一起，研制了世界上第一台回旋加速器，这台加速器的磁极直径只有10cm，加速电压为2kV，可加速氘离子达到80keV的能量（图1），向人们证实了他们所提出的回旋加速器原理。随后，经M. Stanley Livingston资助，建造了一台25cm直径的较大回旋加速器，其被加速粒子的能量可达到1MeV。回旋加速器的光辉成就不仅在于它创造了当时人工加速带电粒子的能量记录，更重要的是它所展示的回旋共振加速方式奠定了人们研发各种高能粒子加速器的基础。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_625814_1623423_3.jpg[/img] 30年代以来，回旋加速器的发展经历了二个重要的阶段。前20年，人们按照劳伦斯的原理建造了一批所谓经典回旋加速器，其中最大的可生产44MeV的α粒子或22MeV的质子。但由于相对论效应所引起的矛盾和限制，经典回旋加速器的能量难以超过每核子20多MeV的能量范围。后来，人们基于1938年托马斯（L. H. Thomas）提出的建议，发展了新型的回旋加速器。因此，在1945年研制的同步回旋加速器通过改变加速电压的频率，解决了相对论的影响。利用该加速器可使被加速粒子的能量达到700MeV。使用可变的频率，回旋加速器不需要长时间使用高电压，几个周期后也同样可获得最大的能量。在同步回旋加速器中最典型的加速电压是10kV，并且，可通过改变加速室的大小（如半径、磁场），限制粒子的最大能量。 60年代后，在世界范围掀起了研发等时性回旋加速器的高潮。等时性回旋加速器（Isochronous cyclotron）是由3个扇极组合（compact-pole 3 sector）的回旋加速器，能量可变，以第一和第三偕波模式对正离子进行加速。在第一偕波中，质子被加速到6 MeV~ 30 MeV, 氘核在12.5 MeV~25 MeV, α粒子在25 MeV~50 MeV, He3 +2离子在18 MeV ~62 MeV 。磁场的变化通过9对圆形的调节线圈来完成，磁场的梯度与半径的比率为(4.5 – 3.5)×10-3 T/cm。磁场方位角通过六对偕波线圈进行校正。RF系统由180°的两个Dee组成，其操作电压达到80kV，RF振荡器是一种典型的6级振荡器，其频率范围在8.5 - 19 MHz 。通常典型的离子源呈放射状，并且可以通过控制系统进行遥控，在中心区域有一个可以活动的狭缝进行相位调节和中心定位。使用非均匀电场的静电偏转仪（electrostatic deflector）和磁场屏蔽通道进行束流提取，在偏转仪上的最大电势可达到70 kV 。对30 MeV强度为15 mA质子在径向和轴向的发射度（Emittance）为16p mm.mrad 。能量扩散为0.6%，亮度高，在靶内的束流可达到几百mA。用不同的探针进行束流强度的测量，这些探针有普通TV的可视性探针；薄层扫描探针和非截断式（non-interceptive）束流诊断装置。系统对束流的敏感性为1mA，飞行时间精确到0.2 ns 。束流可以传送到六个靶位，可完成100%的传送。该回旋加速器最早在1972年由INP建造，它可使质子加速达到1 MeV，束流强度为几百mA，主要用于回旋加速器系统（离子源、磁场等）的研究。 70年代以来，为了适应重离子物理研究的需要，成功地研制出了能加速周期表上全部元素的全离子、可变能量的等时性回旋加速器，使每台加速器的使用效益大大提高。此外，近年来还发展了超导磁体的等时性回旋加速器。超导技术的应用对减小加速器的尺寸、扩展能量范围和降低运行费用等方面为加速器的发展开辟新的领域。目前的同步加速器可以产生笔尖型（pencil-thin ）的细小束流，其离子的能量可以达到天然辐射能的100，000倍。通过设计边缘磁场来改变每级加速管的离子轨道半径。最大的质子同步加速器是Main Ring（500GeV）和Tevatron（1TeV）在Fermi National Accelerator Laboratory Chicago；较高级质子同步加速器的是在Geneva的European Laboratory for Particle Physics (CERN)安装应用的SPS(Super Proton Synchrotron), 450 GeV。（图2，3所示的超导加速器）[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/200911211241_01_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/200911211258_01_1623423_3.jpg[/img]

加速器的种类繁多，不同类型的加速器有着不同的结构和性能特点，也有着不同的适用范围。除了依加速粒子的能量来划分加速器外，常常还依加速粒子的种类或加速电场和粒子轨道的形态来区分加速器。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2009112111445_01_1623423_3.jpg[/img][/center] 电子是最常见的一种带电粒子，它易于以大量自由电子的形式获得，也易于加速，它的静止能量为，0.511MeV，是常见加速粒子中最低的（表1）。电子在加速时容易达到相对论速度，在相同的加速能量下，电子加速器的尺寸、规模和造价在同类加速器中往往是最低的。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/200911211728_01_1623423_3.jpg[/img] 轻离子型加速器加速质子、氘和α粒子以及H-、D-等负离子。氢离子的静止能量为938MeV，是轻离子中最小的，而它的荷质比（电荷数与质量数之比）为1，比氘和α高，是各种粒子中最高的。 原子序数Z2的各原子的（正或负）离子称为重离子。一般重离子的荷质比小，飞行速度低，难于达到相对论的速度。现有的加速器可加速元素周期表上的各种重元素的离子，包括铀离子，但重离子的加速效率低，加速设备的规模一般都比较大，造价昂贵。 加速电场和粒子的轨道形态是反映加速原理，决定加速器结构的关键因素。这四类加速器分别适用于加速不同能量范围、不同粒子，它们在性能上各有特色，相互竞争，相互补充，不断发展完善，而许多大的粒子加速器设备则往往由多种不同类型的加速器互相串接组合而成。 直流高压型加速器是利用直流高压电场加速带电粒子，包括单级和串列静电加速器；后者按电源电路的结构又可分为串激倍压加速器、并激高频倍压加速器、Marx脉冲倍压加速器等。这类加速器的主要特点是可以加速任意一种带电粒子且能量易于平滑调节；然而这类加速器的加速电压直接接受介质击穿的限制，一般不超过30~50MeV的加速能量，因此，加速器的能量不高。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/200911211100_01_1623423_3.jpg[/img] 电磁感应型加速器用交变电磁场所产生的涡流电场加速带电粒子，包括电子感应加速器和直线感应加速器。前者的能量范围在15~50MeV，具有流强低（一般不超过0.5μA）、不宜加速离子的缺点。后者在脉冲状态下工作，既可加速电子也可加速离子，脉冲流强可达数十千安培。 直线共振型加速器利用射频波导或谐振腔中的高频电场加速沿直线形轨道运动的电子和各种粒子，这类加速器的主要优点是粒子束的流强高，并且它的能量可以逐节增高，不受限制。加速器的工作频率随加速粒子的静止质量的增加而降低，加速电子的典型频率为3GHz，质子为200MHz，而重粒子则在70MHz以下。为了使加速器的长度比较合理，通常要求加速电场的振幅达1~10MMeV/m以上，结果导致加速器的高频功耗高达兆瓦级。近几年研发的超导直线加速器可使运行成本降低2/3~4/5，其加速电子的最高能量达50GeV，质子达800MeV。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2009112111025_01_1623423_3.jpg[/img] 回旋共振型加速器应用高频电场加速沿园弧轨道作回旋运动的电子、质子或其它粒子。1930年劳伦斯提出回旋加速器的理论后，经多次反复的研究后于1931年和他的研究生利文斯顿（M. S. Livingston）成功的研制出了世界上第一台回旋加速器，这台加速器的磁极直径为10cm，加速电压为2kV，可使氘离子加速到80keV。几年后，劳伦斯的回旋加速器所达到的能量已超过天然放射性和当时其它加速器的能量。此后，人们按劳伦斯理论建造的经典回旋加速器可产生44MeV的α粒子或22MeV的质子。然而，由于相对论效应所引起的矛盾和限制，经典回旋加速器的能量难以超过20MeV。后来，研究人员根据1938年托马斯（L. H. Thomas）提出的建议，到60年代后建造了新型的等时性扇形聚焦回旋加速器（Sector Focusing Isochronous Cyclotron），70年代后，建造了大批能加速相对论性粒子的回旋加速器，尤其是在质子同步加速器基础上发展起来的贮存环和对撞机，在质心系统的有效作用能可达到2~40TeV。电子同步回旋加速器由于同步辐射的限制，其能量不高于8GeV。

一、概述：材料在室外使用时，长期暴露在日光或玻璃过滤后的日光下，因此测定光、热、湿度和其他气候应力对材料颜色和性能的影响非常重要。然而，通常需要采用特定实验室光源加速老化试验来更加快速的测定光、热、湿度对材料物理、化学和光学性能的影响。实验室设备中的暴露在比大气老化有更多的可控条件下进行，用来加速高聚物讲解和产生实效。因为实验室加速暴露与实际使用的差异，且实验室试验往往不能再现实际使用条件下的材料所受的全部暴露因素，所以很难使两种暴露试验结果相关联。没有任何一种实验室暴露试验可以完全模拟实际使用的暴露条件。[align=center][img=氙灯光源加速老化试验的概述与应用,500,258]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709091051_01_3254213_3.jpg[/img][/align]由于紫外辐射、潮湿时间、温度、污染及其他因素的差异，在材料实际使用条件下的相对耐久性会随不同的地区而大不相同。因此，即使发现一个特定的实验室加速试验结果被用来比较在某一室外或实际使用条件下暴露的材料的相对相对耐久性，也不能认为此结果使用与判断在不同的实际使用条件下暴露的材料的相对耐久性。二、氙灯光源加速老化试验的应用氙灯光源加速暴露试验结果适用于比较材料的有关性能。一种常见的应用是确定不同批次材料的质量水平与已知性能的对照物是否相同。当材料在同一暴露设备中同时试验时，材料间的比较最为合适。结果可以通过比较材料的特定性能下降到某一特定水平所需的暴露时间或辐照量来表示。为了比较试验材料与对照物的性能，着重推荐每个试验至少有一个对照物被暴露。所选对照物必须具有相似的组成和结构以使其失效模式与被测材料相同。最好采用两个对照物，一个耐久性较好，另一个较差。为获得统计估算结果，每一对照物和被评价的试验材料的平行试验数量要足够多。除非另有规定，否则全部试验材料和对照物至少要进行三次平行试验。进行破坏性试验测试测试材料性能时，每个暴露期都需要一组独立的样品。在某些规范试验中，试验材料与气候老化参照材料（如蓝色羊毛织物）同时暴露。试验材料的某一性能或多项性能测试是在参照材料的规定性能达到某一水平后进行的。如果参照材料的成分有别于试验材料，它可能会对导致试验材料失效的暴露作用因素不敏感，或者会对影响试验材料作用很小的暴露作用因素很敏感。参照材料的结果变化可能会远远不同与试验材料。参照材料与试验材料的所有这些差别会导致错误的结果。在某些规范试验中，试验样品性能的评价是在一组规定条件的试验周期下，经过特定暴露时间或辐照量后进行的。除非一个特定暴露周期作用的再现性和性能测试方法的再现性已被确定，否则按照本部分进行的任何加速暴露实验结果均不能根据指定暴露时间或辐照量达到后的特定性能水平来确定材料的合格或不合格

加速电压对扫描电镜分辨能力影响的探讨说起影响扫描电镜分辨能力（大部分称之为分辨率）因素，许多的资料往往将关注点聚焦在电子光学系统即电子束束斑，电子透镜的球差、色差。电子束束斑约束了扫描电镜样品信号产生的最小范围而透镜的球差、色差等会影响束斑的弥散范围。这些都会对扫描电镜的分辨能力产生影响。但是扫描电镜和透射电镜成像方式是不一样的。它们并不是由透镜直接成像，而是类似电视成像方式，用会聚的电子束将样品表面信号逐点激发出来再由接收器接收这些信号，并转换这些信号为电信号，放大后由显示器显示出来。因此影响分辨能力的因素就比透射电镜要多得多，也要复杂得多。我们不光要考虑电子光学系统的影响，也要考虑电子束在样品表面的激发范围的影响因素，还要考虑接收器、显示器的分辨能力。这些影响因素既有独立性也有相互间的制约性。所谓独立性也就是指那些影响因素不会对别的影响因素产生影响，比如接收器、显示器的分辨能力只对最后的显示图像分辨能力有影响，而不会对别的影响因素如电子光学系统或信号激发区产生影响。但是电子光学系统和信号激发区之间的影响因素却会相互间产生影响，比如对提高电子光学系统分辨能力有益的因素却对信号激发区的分辨能力提高不利。下面将分别就这两个因素之间的相互影响进行讨论从而获得仪器的最佳工作条件。1. 电子光学系统对扫描电镜分辨能力的影响扫描电镜电子光学系统是用来形成激发样品表面信息的电子探针。它对扫描电镜分辨能力的影响在于由其产生的电子探针束斑面积、束斑扩展以及束流密度大小。电子束束斑大小制约了样品信号的产生范围。样品信号的产生范围理论上不会小于电子束的直径。电子束直径包含了电子束尺寸和球差、色差、系统的衍射效应引起的电子束扩展。表达式为D2=Db2+Dd2+Ds2+Dc2，其中D表示电子束总直径，Db电子束尺寸，Dd衍射扩展，Ds球差扩展，Dc色差扩展。在扫描电镜中球差扩展和色差扩展是电磁透镜对分辨能力影响的最主要因素。较高的加速电压以及较小的工作距离对改善球差扩展有正面的作用；电子束能量扩散越小和较小的工作距离可以改善色差扩展的影响。电子枪亮度反应了电子枪性能的高低。电子枪亮度越大电子束流密度也会越大，大电子束流密度是电子束斑会聚到纳米直径而拥有充足信号量的基本保证。这也是拥有较高亮度的场发射电子枪扫描电镜拥有更高分辨能力的最根本原因。加速电压会对电子飞行速度产生影响，从而影响电子动量的轴向分量从而改变电子束的发散角度，因此也会对电子枪亮度产生影响。一般来说扫描电镜电子枪亮度和加速电压近似成正比关系。由此我们可以得出就电子光学系统对扫描电镜分辨能力的影响来看越高的加速电压可以获得越好的仪器分辨能力。如果从电子光学系统对扫描电镜分辨能力的影响来看。越高的加速电压以及越小的工作距离可以获得越高的仪器分辨能力。2. 信号激发区对仪器的分辨能力的影响信号激发区指的是电子探针激发样品表面信号的区域。这个区域越大意味着样品的信号点就会越大，图像的分辨能力也就会越差。影响信号激发区的因素有许多，组成样品的原子序数、样品的密度、加速电压的大小以及激发信号的选择等等。 组成样品的原子序数越大引起的入射电子方向显著改变的弹性散射概率也会越大。其结果就是在样品表面有大量的信号产生，同时信号的产生范围也会相应的较大http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110061611_321463_1760999_3.jpg1000个10KV电子在Au和Si中的轨迹样品密度越大同样也会使得入射电子大量的在样品表面激发，此时样品表面信号量增大同时扩散也将增大。加速电压越高入射电子束的能量也就越大。固体物质产生二次电子的空间密度分布是深度范围随着入射电子束能量的增加而增加，横向范围是随着能量增加而变窄。此时样品表面信号量却会相应减少，而样品的内部信号量同样会相应增加。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110061613_321466_1760999_3.jpg二次电子在Au内部产生的空间密度随入射电子能量的变化能量为E0的电子束入射到固体试样后，会在样品中产生二次电子、背散射电子、X射线等信号。二次电子能量是这三种信号中能量最低者，小于50eV 。因此它们的非弹性散射自由程很短且这些能量很容易损失，只有浅表层的二次电子才能溢出样品的表面。背散射电子能量范围为50eV到入射电子能量E0，背散射电子也会激发表面层的二次电子且激发范围比较大100nm左右。由于背散射的激发比较散，所以一般情况下入射电子激发的二次电子起决定性作用且激发范围集中在直径1nm区域内，故此二次电子像的分辨率理论上可以达到1nm左右，背散射电子像的分辨能力要相对变差。3. 加速电压对扫描电镜分辨能力影响在电子光学系统中加速电压是最为重要的一个影响仪器分辨能力因素。越高的加速电压可以获得电子束的束流密度也越大、球差扩散越

[center]二、射频系统[/center]射频系统（RF System）产生回旋加速器的高频振荡加速高电压，它有二个主要的功能：在回旋加速器中被加速的束流每旋转一次给于离子两次能量增益；从离子源中拉出离子（RF提取）。RF系统主要由高频加速电极（D电极）、高频共振线[RF谐振腔（RF Cavity RCAV)]和高频功率源这三部分构成。这是回旋加速器中最基本的组成部分之一。它的工作状况对于加速器的性能有很大的影响，一个好的高频系统应该是工作频率可调，并且在工作负载等条件变化的情况下具有高度的稳定性，包括高达10-6量级的频率稳定度和10-3以上的电压稳定度。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021217_179811_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021218_179812_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021219_179813_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021221_179814_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021222_179815_1623423_3.jpg[/img][/center]