月球土壤样本

澳大利亚土壤学家马莱克-扎比克，利用同步加速器纳米X线体层照相术对土壤样本进行研究 　　1969年，&ldquo 阿波罗11&rdquo 号宇航员登上月球。在月球尘土层中，他们发现了奇怪的现象。在漫长的岁月变迁中，月球尘土完全处于不受打扰的静止状态，除了偶尔遭到陨石撞击。在遭到扰乱时，月球尘土表现出怪异的行为。月球尘土能够悬浮在地表上方，悬浮时间无法用月球弱引力解释。它们还具有很强的粘性，能够依附在航天服和设备上，就像依附在地表一样。此外，月球尘土也具有抗热特性。在直射阳光照射下，月球地表温度接近水的沸点，但在地下几英尺处，温度则低于水的凝固点。 　　月球土壤的显微镜照片，纳米颗粒内的气泡清晰可见。这些气泡让月球土壤拥有怪异的特性 　　一直以来，科学家就未能完全揭开这些与众不同的特性背后的秘密。为了揭开这个谜团，澳大利亚昆士兰科技大学科学与工程学院的土壤学家马莱克-扎比克博士前往台湾，利用纳米显微镜研究月球土壤。在太空竞赛所处的时代，科学家还没有发明这项技术。扎比克表示科学家很久以前就对月球土壤(浮土)的怪异特性进行了研究，但在土壤中发现的纳米和亚微颗粒并没有引起他们的重视，对这些颗粒的来源也没有进行研究。这些颗粒存在于玻璃泡中，玻璃泡是陨石撞击的产物。 　　扎比克将土壤样本带到台湾，利用一项新技术在不破坏玻璃泡情况下对其进行研究，了解里面的颗粒。这项新技术名为&ldquo 同步加速器纳米X线体层照相术&rdquo ，用于研究纳米材料。纳米X线体层照相术使用透射X光显微镜，能够拍摄纳米颗粒的3D图像。 　　佩戴3D眼镜时看到的月球土壤中纳米颗粒的3D图像 　　未佩戴3D眼镜时看到的图像，展示了岩石内的玻璃状颗粒 　　扎比克说：&ldquo 研究得出的发现让我们感到吃惊。我们原以为会在玻璃泡内发现气体或者蒸汽，就像地球上的玻璃泡那样，月球玻璃泡内存在一个具有高度渗透性的网络，网络由怪异的玻璃状颗粒构成。玻璃泡内的纳米颗粒似乎由陨石撞击月表时形成的熔岩构成。在遭到陨石撞击之后，玻璃泡被毁坏，释放出里面的纳米颗粒。月球表面的岩石也在撞击中遭到破坏并与纳米颗粒混合在一起，形成独特的月球土壤。&rdquo 　　扎比克指出纳米颗粒的行为遵循与普通物理学原理完全不同的量子物理学原理。因此，含有纳米颗粒的材料会表现出怪异的特征。他说：&ldquo 纳米颗粒体积微小，它们的怪异特征由体积决定，而不是它们的构成。我们对量子物理学了解不多，但根据我们的研究，从玻璃泡中钻出之后，纳米颗粒与其他土壤要素混合在一起，赋予月球土壤与众不同的特性。月球土壤带静电，因此能够悬浮在地表上方。虽然充满化学活性，月球土壤的导热性能很差，地表上的土壤温度可达到160度，地下2米的温度却只有零下40度。此外，月球土壤具有很强的粘性并且易碎，能够磨损金属和玻璃表面。&rdquo 　　扎比克表示月球并不像地球一样拥有大气层，因此无法降低陨石撞击产生的影响。他说：&ldquo 撞击月表的陨石能够产生非常剧烈的反应，所产生的高温熔化月表岩石。猛烈的撞击导致压力消失，形成真空。气泡在熔化的玻璃岩内形成并发生逃逸，就像软饮料中的气泡一样。我们的研究揭示了这些颗粒如何在这一过程中演化，可能帮助我们找到一种完全不同的纳米材料生产方式。&rdquo 扎比克及其研究小组的研究发现刊登在&ldquo 国际学术研究网络&rdquo 出版社的《天文与天体物理学报》上。

数十亿年来，月球上的土壤受到微陨石轰击、太阳风、宇宙射线中的带电粒子辐射等太阳风化的作用，其表面微结构和化学组分与地球土壤有较大区别。我国嫦娥五号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩，且取样点的纬度最高，为探究月壤在太空风化作用下的物质和结构演化提供了新机会。　　近日，中国科学院物理研究所科研团队，与国家纳米科学中心、国家天文台、广州地球化学研究所等合作，对月壤中主要矿物铁橄榄石、辉石和长石开展了系统的表面微结构表征。在25个尺寸较小和外形规则的不同矿物样品中，科研团队仅在铁橄榄石表面观察到非常薄的SiO2非晶层（厚度约10纳米），其中包裹着大小为2-12纳米的晶粒。辉石和长石表面的化学组分与内部相同，表面不存在明显的非晶层。　　在铁橄榄石边缘，最外层区域I是SiO2非晶层，区域II是SiO2非晶和FeO共存，区域III是SiO2非晶和铁橄榄石共存，这是首次在月球土壤中观察到此种特殊的微结构。　　前期研究表明，太空风化使月球上的铁橄榄石和其他矿物表面形成厚的非晶层，厚度为50-200纳米，层内包裹着大量尺寸为2-10纳米的金属Fe颗粒。目前，关于金属Fe的形成机理存在争议，主要存在两种观点即铁橄榄石受微陨石等轰击直接热分解和带电离子辅助下的分步还原。　　本研究发现的FeO纳米晶粒和分层的边缘微结构表明所研究的铁橄榄石可能处于热分解的中间阶段，支持了铁橄榄石在太阳风化作用下发生分步还原的观点。此外，化学元素和形貌分析发现辉石和长石的表面不包含非晶层和易挥发的外来元素（如硫、氯等），样品内部也没有出现太阳耀斑穿过的痕迹，表明所研究的样品可能处于太阳风化的中早期阶段。

编辑| Rita润色| 孙平校阅| Lucy、Joanna12月19日，嫦娥五号采集的月球样品正式交接国家天文台，我国首次地外天体样品储存、分析和研究工作也将在这里拉开序幕。作为检测仪器之一，HORIBA拉曼光谱仪有幸参与其中，助力科研人员开展月球样品与科学数据的应用研究。图1 月球土壤现场交接（图片来源：新华网）01以月壤为支点，撬动宇宙发展奥秘，开发月球资源据悉，经初步测量，嫦娥五号任务采集的月壤约1731克。那么，经过千辛万苦取得的月壤究竟能用来干什么呢？中科院专家表示，月壤是从月球固体岩石圈到太阳系空间的过渡带，包含着相关区域的大量信息。对月壤的研究不仅涉及月球本身，还包含太阳系空间物质和能量的重要信息。其中包括太阳系早期演化的历史记录、月岩和月壤的宇宙线暴露与辐照历史、月球中挥发分的脱气历史、太阳风的组成、太阳表层的成分特征、小天体和微陨石撞击月球的历史记录等。图2 研究人员为月球样本称重（图片来源：新华网）除了探索月球历史之外，研究月球岩石还对开发月球资源意义重大。据全国空间探测技术首席科学传播专家介绍，研究月球样品的重要成果之一，就是发现其中含有氦-3。氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。据计算，100吨氦-3所能创造的能源，相当于全世界一年消耗的能源总量。氦-3在地球上的蕴藏量极少，地球已知且易取用的只有500公斤左右，而在月球浅层的氦-3含量却多达上百万吨，足够解决人类的能源之忧。02现代科技助力科学研究，HORIBA拉曼成开路先锋为迎接月壤的归来，国家天文台已建成国内首个“月球样品实验室”，装备了最先进的仪器设备。目前已亮相的就包括HORIBA 拉曼光谱仪HR Evolution，它有幸成为月壤研究的开路先锋。拉曼光谱作为一种无损、非破坏的分析技术， 可以有效提供样品化学结构、结晶度、晶型等信息，这对于月壤这样稀有而珍贵的矿物样品来说至关重要。一般而言，矿物成分复杂未知，HR Evolution的高分辨有助于更加精准鉴定矿物成分及晶型，且真共焦三维滤光技术可有效去除非样品信号，提高灵敏度，为探测高复杂未知背景下的目标拉曼信号提供保障。另外，SWIFT 快速成像技术能够快速获得矿物整体成分分布信息，可以全面深入地研究矿物地质样品。图3 月球样品实验室的HORIBA拉曼光谱仪（图片来源：新华网）如果您对上述产品感兴趣，欢迎扫描如下二维码留言，我们的工程师将会及时为您答疑解惑。嫦娥五号“探月”归来，实现了我国航天史上多个重大突破，在后续的科学研究中，相信科研人员定会不负众望，倾尽全力，协同攻坚，做出佳绩。HORIBA拉曼光谱仪 HR Evolution有幸为此次科学研究贡献力量，希望能够发挥优势，再立新功。未来，HORIBA将承载着光荣与梦想，继续砥砺前行，奋力开拓，持续为客户提供优质技术产品和服务，助力科研人员接受挑战，铸就不凡。免责说明HORIBA Scientific 公众号所发布内容（含图片）来源于文章原创作者或互联网转载，目的在于传递更多信息用于分享，供读者自行参考及评述。文章版权、数据及所述观点归原作者或原出处所有，本平台未对文章进行任何编辑修改，不负有任何法律审查注意义务，亦不承担任何法律责任。若有任何问题，请联系原创作者或出处。

2月22日，据国家博物馆官微消息，嫦娥五号带回的月壤（GB93484号藏品），已运抵国博，策展团队正在策展、布展中，即将面向社会公众展出。据了解，月球土壤（lunar soil）是指月球上所特有的土壤，研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。俄罗斯专家曾经利用独特的方法对月球的土壤样本进行研究，结果发现了多种矿物质成分，这些成分虽然很少，然而却达20多种。这些月球的土壤样本是很多年前从月球带回地面的，现今仍保存完好。研究人员将其磨碎之后洒在很薄的碳质透明胶带上，然后利用分辨率达100纳米的扫描显微镜和分光计进行观察测试，其结果使得研究人员喜出望外，月球土壤中居然存在天然的铁、金、银、铅等矿物颗粒、含有金和锌的铜矿颗粒、含有少量锡和铜杂质的锑矿颗粒和少量铢等矿物颗粒。这些矿物质的发现表明，科学家有关月球上广泛存在重金属的推测是正确的。嫦娥五号返回器2020年12月17日凌晨携带月球样品，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。这标志着科学家自苏联1976年的“月球24号”无人探测任务以来首次获得新的月壤样品。

经过成千上万年的风吹、日晒和雨淋，一块坚硬的岩石最终会风化成肥沃的土壤。风化作用虽然短时间内不易察觉，但却一直改变着地球上的地形地貌。　　不仅地球，月球上的风化作用每天也都在上演。利用多种电镜技术，我国科研人员“看清”了嫦娥五号月球样品背后的太空风化作用机制。相关研究成果近日在线发表于《地球物理研究快报》。月壤颗粒表面形貌。中国科学院地质与地球物理研究所提供　　“数十亿年来，月球表面遭受了强烈的太空风化作用，包括微陨石撞击、太阳风及银河宇宙射线的辐射。这些过程极大地改变了月球表面物质的形貌、结构和化学成分。”4月11日，中国科学院地质与地球物理研究所高级工程师谷立新告诉科技日报记者。　　类似于地球上的土壤主要是岩石受到风化作用演变而来，月壤也是月岩经过长期的太空风化作用形成的。因此，通过研究月壤，可以深入理解撞击和太阳风辐射与月球表面物质的相互作用过程与机理，认识月球表面物质演化和空间环境变化过程。　　然而，“由于月壤颗粒的尺寸微小且微观结构复杂，难以区分微陨石撞击和太阳风辐照的特征差异，目前科学家对太空风化作用机制的认识还不够清晰。”谷立新强调。　　更重要的是，美国阿波罗计划、苏联月球号采集的样品都处于月球的低纬度范围，而嫦娥五号采样点位于中纬度。谷立新表示，嫦娥五号样品为月球不同纬度的空间风化研究提供了独特的视角。　　为此，研究人员利用单颗粒样品操纵、扫描电镜形貌观察、聚焦离子束精细加工、透射电镜结构解析等一系列分析方法，获得了单个嫦娥五号月壤颗粒表面的硅酸盐、氧化物、磷酸盐和硫化物的太空风化作用信息。　　“同一个月壤颗粒上的这些物质，受到太空辐照条件的影响是一致的，为我们进行对比研究提供了基础。”谷立新说。　　研究结果显示，长时间暴露在外的月壤颗粒表面的矿物相都存在富含硅、氧元素的再沉积层，往下是太阳风辐照损伤层。但是，“太阳风辐照损伤层的结构和化学成分变化与基体矿物的种类有关。”谷立新强调。　　结合单颗粒表面的硅酸盐、氧化物、磷酸盐等物质形貌及内部结构的分析，研究发现，月壤的太空风化作用主要是受到微陨石撞击、太阳风及宇宙射线的辐照等因素的共同作用。“然而，这些作用的各自贡献则需要借助于精细的形貌和结构表征才能区分。”谷立新坦言。　　通过与阿波罗样品的分析结果进行对比，研究人员发现，嫦娥五号月球样品和阿波罗样品的表层微观结构特征没有表现出较大的差异。“这为月球中纬度的太空风化作用提供了更多的认识，也为月球遥感光谱校正模型在月球中纬度的适用性提供了支撑。”谷立新说。　　但是，微观结构的相似性并不意味着月壤表面保存的太阳风注入水没有差异，关于太阳风注入水还需要进一步研究。　　同时，谷立新表示，由于空间风化效应的多样性，在将月球的空间风化模型扩展到其他无大气行星时，还需要考虑行星物质组成和空间环境的复杂性。

从对月举杯到嫦娥奔月，上千年间人类对于月球的憧憬与想象从未停歇。1969年7月20日人类首次登上月球，为了纪念“人类的一大步”，每年的7月20日就成为了“人类月球日”。 人们在每一次仰望星空赏月的同时，也对探索月球抱有强烈的渴望。探索浩瀚宇宙是人类的共同梦想，徕卡显微系统（以下简称“徕卡”）通过不断创新，为开启星际探测新征程，推进国际航天事业的发展提供支持。让我们跟随小编一起盘点徕卡不曾缺席的月球探索。 早在1969年，当尼尔阿姆斯特朗（Neil Armstrong）、巴兹奥尔德林（Buzz Aldrin）与迈克尔科林斯（Michael Collins）飞向月球，完成这一被历史永远铭记的任务的时候，他们所携带采用的正是徕卡光学产品。韦茨拉尔制造的Trinovid望远镜以其傲人的品质赢得了NASA的认可，徕卡望远镜因此被成功携带上了太空。 2014年，日本航空航天勘探局的宇航员若田光一用徕卡DMI6000 B倒置研究显微镜在国际空间站进行活细胞实验。DMI6000 B是一个全自动的显微镜，若田光一先生在太空中使用它来检查和研究他的样本，这使他能够通过我们的技术获得新的见解。 2020年，日本宇宙航空研究开发机构选择了徕卡DMi8电动倒置显微镜作为系统平台，并将DMi8安装在国际空间站日本实验仓“KIBO”中，由“KOUNOTORI” H-II运载火箭运送，该运载火箭已于2020年5月26日到达国际空间站，并且完成了一定阶段的生命科学实验。 嫦娥五号任务是我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，于2020年12月17日首次实现我国地外天体采样返回。2021年2月22日，“嫦娥五号”带回的月壤样本在人民大会堂首次公开亮相。与月壤样本一同亮相的，还有样品被放大20倍与40倍的图像。通过一台徕卡S9i体式显微镜，在电脑屏幕中目睹了月球“土特产”的更多细节。在放大的图像中，可以清晰地看到，裸色多为玻璃，黄色的部分为玻璃或橄榄石，而白色多为长石和辉石，复合物颗粒为岩石碎屑。众所周知，月球表面几乎完全被月壤所覆盖，这就意味着，环绕月球轨道上的所有探测器直接探测的对象并非岩石，而是月壤，对月壤物质组成的研究，会直接影响探测结果的准确性。徕卡S9i体式显微镜以快速便捷的方式观察月球样品，对样品形貌分析的功能也为大家揭开了月壤的神秘面纱。 图片来自新闻联播，图为徕卡S9i显微镜下，月壤放大20倍与40倍图像弹指一挥间，五十多年过去，伴随着嫦娥五号任务圆满成功，首次实现我国地外天体采样，人类再次获得月球样品，在这条探索月球的道路上，人类留下了一枚又一枚脚印。探索浩瀚宇宙是人类的共同梦想，徕卡将不断创新，为开启星际探测新征程，不断推进中国航天事业创新发展提供帮助。了解更多：徕卡官网

p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 283px " src=" http://www.xinhuanet.com/photo/2020-12/09/1126837749_16074467464001n.jpg" width=" 400" height=" 283" border=" 0" vspace=" 0" title=" " alt=" " / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px color: rgb(0, 176, 240) " 12月8日，在香港理工大学，香港理工大学工业及系统工程学系讲座教授兼副系主任容启亮与嫦娥五号的上升器和着陆器模型合影留念。（图片来自新华社） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中国探月工程嫦娥五号探测器日前成功落月并完成核心关键任务——月面自动采样封装。在中国首次月面采样返回的探测任务中，香港理工大学（以下简称“理大”）科研团队研发的表取采样装置助力嫦娥五号在月球表面“挖土”成功，闪耀香港科研团队在国家重要科研项目中的又一次高光。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 理大8日介绍，嫦娥五号采样方式包括钻具钻取和机械臂表取，理大科研团队承担的正是表取采样系统的研发。表取采样指的是利用机械臂在月面进行多点采样，机械臂由中国空间技术研究院制造，采样执行装置则由理大工业及系统工程学系讲座教授兼副系主任容启亮率领约20多名香港科研人员研发制造。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 容启亮及其团队研发的表取采样执行装置附着在嫦娥五号的着陆器上，整套装置由超过400件工件组合而成，包括采样器甲、采样器乙、初级封装装置和近摄相机。采样器甲和采样器乙分别用来挖取松散和黏性的月球土壤，初级封装装置是表取样本的暂存器，近摄相机则发挥识别样本和视像导航等作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 容启亮向新华社记者介绍，纵观全球探月历程，嫦娥五号采样任务实现了采样方式和采样地点的两大突破，对科研发展无疑有着至关重要的作用。他表示，嫦娥五号创造性地完成了月面自动表取采样并封装。在采样地点上，嫦娥五号没有选择曾经被采样的地点，而是开拓了一处受风化影响较小、月壤没有被采集过的“处女地”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 从2012年完成原理样机研发到向国家交付正样件，再到嫦娥五号成功完成表取采样，容启亮形容“这些年走过的每一步都是挑战”。单以表取采样执行装置为例，这一装置是在月球面向太阳的地方运作，月面温度高达110摄氏度，所以容启亮团队设计的系统必须能够克服极高温、宇宙射线等极端环境并保持样本稳定。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 容启亮十分感激国家授予理大科研团队表取采样这一关键装置的研发任务。他说，香港是一座开放型的城市，科学家有机会接触各种前沿的科学理念，但仅仅有好的想法、没有雄厚的科研实力是远远不够的，国家给予香港科研人才承担重大科研项目的机会，鼓励香港科研人员融入国家发展，更是促进了香港在国家科研发展中承担重要角色。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 展望未来，容启亮表示还将继续与海内外科研机构深化合作，“多方面的合作能够催生新思维，开阔科研人员的眼界”。 /p

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。”

月球上有水吗？1吨月壤中含有多少水？ 基于嫦娥五号携带的“月球矿物光谱仪”探测的数据，中科院地质与地球物理研究所等单位的研究人员首次获得了月表原位条件下的水含量。他们发现，嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm（百万分之一）以下，而从别的地方溅射到采样区的更古老岩石中的水含量约为180 ppm。这就相当于1吨月壤中大约有120克水，1吨岩石中大约有180克水。相关研究成果1月8日在线发表于《科学-进展》。图说：嫦娥五号采样区背景图和水含量。 来源：研究团队供图 需要说明的是，“光谱仪所探测到的‘水’是指矿物里的水分子或者羟基，在一定条件下才能转化为我们喝的水。”论文第一作者、中科院地质地球所副研究员林红磊解释道。　　争论半个世纪　　月球有水才等到“实锤”　　月球上到底有没有水？这个问题不仅大众好奇，科学家也想知道答案。　　早在1952年，美国化学家哈罗德尤里大胆猜测月球上太阳永远无法照射到的洼地中可能存在像水一样的挥发性物质。　　1969至1972年，美国阿波罗任务从月球采集了大量的样品并返回地球，终于让人们有机会直接测量月球上是否有水，但遗憾的是，月壤很干，宇航员留在月球表面探测大气的仪器也无法探测到水。这似乎让“月亮是干的”成为了一个事实。　　然而，即使苏联科学家在1978年从“月球24号”任务采集的样品中测量到了微量水，但这一结果并没有被重视。　　直到1994年“克莱门汀”任务实施前，对月球水的研究一直处在停滞阶段。　　2009年，有了不一样的发现。印度“月船一号”搭载的月球矿物绘图光谱仪发现在月球上水随处可见，水含量随纬度的增加而增加。　　“这一探测结果使科学家极为兴奋，这也许是很多人第一次意识到月球上有水。”林红磊说，这里的“水”是指水分子或者羟基。　　此后，前往土星探测器“卡西尼号”、前往彗星的探测器“深度撞击号（Deep Impact）”、“月球观测和传感卫星(LCROSS)”等都用光谱仪的探测“实锤”月球上确实存在水。　　总之，经过半个多世纪的争论和探测，各种“实锤”证据让人们相信了月球上是有水存在的，但仍然没有在月表原位进行过水的探测！　　嫦娥五号探测器携带了月球矿物光谱分析仪，在采样过程中获取了月表的光谱。林红磊说，这些数据让我们第一次有机会在月表近距离、高分辨地探测水的信号。　　和普遍意义上的液态水不同，光谱仪在月面探测到的“水”都藏在岩石中，水分子代表稍微加热就可以跑出来的“结合水”，羟基则代表需要较高温度才能析出的“结构水”。　　月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献　　嫦娥五号光谱仪对采样区约2米见方的区域进行了光谱观测，观测对象除了月壤之外还有一块没有带回来的岩石。　　数据分析结果表明，嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm以下，而岩石中的水含量约为180 ppm。“相当于1吨月壤中大约有120克水，1吨岩石中大约有180克水。”林红磊解释道。　　那么，这些水又是从哪里来的呢？　　结合样品分析，月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献。　　论文通讯作者之一、地质地球所研究员林杨挺说，太阳风里有很多氢，轰到月面与月壤里的氧结合形成了羟基或者水分子。　　和月壤中120ppm水含量相比，岩石中仍多出来60ppm的水，多出来的水又来自哪里？科研人员推测岩石是来自于比嫦娥五号着陆点本地玄武岩更古老的区域，多出来的水可能代表了月球内部水。“而月壤中的含水量较低，可能是嫦娥五号着陆区月幔较干或经历了大量脱气的过程，这与风暴洋地区长期的火山喷发是一致的。”林红磊说。　　不久前，中科院地质地球所的科研团队在《自然》上同时发表三篇论文。其中一篇论文报道了基于纳米离子探针分析技术对月球内部水的探测结果，确定嫦娥五号着陆区月幔源区非常“干”，推测原因之一可能就是由于风暴洋地区长期的火山喷发造成强烈脱气的结果。　　林红磊介绍，嫦娥五号是目前唯一一次既返回样品又获取到月表原位光谱的任务，样品能够详细分析水在月壤颗粒中的分布、存在形式，并可利用同位素示踪来源，而原位光谱可以与轨道遥感建立联系，能够研究月表水的全球性分布和时间变化特征。　　月表水的分布可能与纬度高度相关，嫦娥五号是目前返回样品中纬度最高的，这对研究月表水的分布及来源具有重要意义。林杨挺表示，嫦娥六号、嫦娥七号未来将在原位和轨道尺度继续探测月表水的含量、分布，本研究成果也将为嫦娥六号、嫦娥七号的科学目标实现提供支撑。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 北京时间12月17日凌晨1时59分，探月工程“嫦娥”五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成！ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 嫦娥五号带着月球“土特产”返回地球，对月球化学的研究是探讨月球起源与演化历史的基础，是了解月球物质成分和月球矿产资源开发利用前景的依据。而国家天文台为迎接月壤的归来，已建成国内首个“月球样品实验室”。 strong 近日，它的神秘面纱终于完全被揭开，里面的科学仪器也公之于众，我们快来看看哪些品牌的哪些仪器将担起分析月壤的重任吧！ /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 1、 真空手套箱（ a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/844.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 点击进入专场 /span /a ）——西门子SIMATIC /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/89972c1f-d82d-4d6b-bac4-13453b9f2773.jpg" title=" WechatIMG122.jpeg" alt=" WechatIMG122.jpeg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 月球样品实验室 真空手套箱（图片来自：新华网） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于月球的真空环境，解封以及很多实验过程都需要真空的环境。因此月球样品实验室映入眼帘便是大量的真空手套箱。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2、高纯氮气供给系统（ a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1254.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 点击进入专场 /span /a ）——品牌未知 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/4d217953-d990-4e42-9427-fcd68ae1c7c1.jpg" title=" efebc712c3eb49488f8a8f75ff8885d3.jpg" alt=" efebc712c3eb49488f8a8f75ff8885d3.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 月球样品实验室 高纯氮气供给系统（图片来自：中新网） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 因很多实验过程中需保持无氧状态，需要大量氮气。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3、拉曼光谱仪（ a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 点击进入专场 /span /a ）—— a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100344/" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " Horiba /span /a /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/728a8f5f-748b-40c8-bc98-67200f64bc5c.jpg" title=" WechatIMG124.jpeg" alt=" WechatIMG124.jpeg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 月球样品实验室 拉曼光谱仪（图片来自：新华网） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 4、电子探针（ a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/53.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 点击进入专场 /span /a ）—— a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100507/" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 日本电子（JEOL） /span /a /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/f138a83c-f331-4933-89a7-11a7c97da778.jpg" title=" WechatIMG125.jpeg" alt=" WechatIMG125.jpeg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 月球样品实验室 扫描电子显微镜（图片来自：新华网） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 5、扫描电子显微镜（ a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/53.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 点击进入专场 /span /a ）—— a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101532/" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 蔡司（Zeiss） /span /a /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/ae0bae5c-cc0d-4349-b475-a42f353efabe.jpg" title=" ab51c66815a74362ac38573cd7a86231.jpg" alt=" ab51c66815a74362ac38573cd7a86231.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " 月球样品实验室 扫描电子显微镜（图片来自：新华网） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 6、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）（ a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/293.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 点击进入专场 /span /a ）—— a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 安捷伦 /span /a /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8b30caa1-a6b2-48b1-af5e-5738284622d8.jpg" title=" d04589e9cc1a48c1b5b5cb53a25274a0.jpg" alt=" d04589e9cc1a48c1b5b5cb53a25274a0.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 月球样品实验室 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）（图片来自：中新网） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前，以获取的资料显示，这些仪器已经使用在分析月壤的第一线了，若各位网友还有更多发现，有其他仪器也在月球样品实验里发光发热，也欢迎大家积极反馈补充。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 相关阅读： /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201215/567754.shtml" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 中国首个月球样品实验室视频公布！快来看看里面有哪些仪器 /strong /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201217/567974.shtml" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 祝贺！嫦娥5号凌晨成功着陆地球，月壤分析抢先看 /strong /span /a /p

近日，三英精密的nanoVoxel-4000型显微CT在中科院广州地球化学研究所（简称广州地化所）顺利交付使用，迎来的第一批样品检测任务是来自三十八万公里外的月球样品研究。来自月球的珍贵样品是广州地化所在北京举行的嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式上得到，用于开展后续的全面科学研究。广州地化所安装的三英显微CT设备（nanoVoxel-4000型） 广州地化所月球样品证书(图片来源于广州地化所官网)月球样品实物(图片来源于广州地化所官网) 2020年12月17日，嫦娥五号返回器载着1731克月球土壤样品安全着陆，圆满完成了我国首次地外天体采样返回之旅。这不仅意味着我国航天技术取得巨大飞跃，而且我国也成为继美国和苏联之后，全世界第三个从月球带回月壤样品的国家。月壤真有那么稀罕吗？看美国当初挖了381公斤却只给中国1克就知道了。当年中国极为看重这1克的月球土壤，将0.5克放在了北京天文馆，剩下的0.5克拿去做研究，根据仅有的0.5克月壤，中国科学家研究发表了14篇论文。相信今天的中国科学家面对将近2公斤的月壤样品，早已摩拳擦掌，期待产出一批新的科研成果。面对如此珍贵的月球样品，科学家们会利用各种仪器手段对样品进行全面分析，首先要使用的是不破坏样品的“无损分析技术”，X射线三维CT技术是一种典型的无损三维成像技术，三英精密的nanoVoxel系列显微CT设备，分辨率高达500nm，能够对样品进行高分辨、定量化分析，快速精确地分析颗粒形态、结构大小、物性特征，得到其内部各类组构空间信息，包括骨架、基质、裂隙及孔隙等，让样品内部结构直观可见，也成为广州地化所的科研人员重点采用的物性结构分析无损手段。三英精密的资深测试工程师朱云飞与广州地化所科研人员一起开展了月球样品的显微CT扫描测试，幸运成为“触碰月亮”的一员。广州地化所的科研人员感慨道：“中国人自主采回的月球样品，使用我国自主研发的高端显微CT仪器进行分析，拥有更大的意义”。让我们一起期待广州地化所后续的科研成果成功发表。 月球样品安装固定 月球样品显微CT检测 星空浩瀚无比，探索永无止境！三英精密将一如既往为诸多科研和先进制造领域提供专业化的解决方案，助力月球探索事业，让世界见证中国科技！

日前，吉林大学与中国科学院金属研究所通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤（No. CE5Z0806YJYX004）的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯。研究成果发表在National Science Review期刊上。在该项研究中，科研团队采用电镜—拉曼联用技术，在月壤样品含碳量相对较高的位置采集了拉曼光谱，确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高。值得注意的是，月壤样品中存在碳的区域含有铁化合物，这与石墨烯的形成密切相关。CE-5月壤样品中天然石墨烯的先进电子显微结构表征和谱学分析。吉林大学供图该研究团队成员、吉林大学教授邹猛介绍，通过扫描电子显微成像、透射电子显微成像、冷冻条件下球差电镜的高角环形暗场像和高分辨像、能谱和电子能量损失谱、飞行二次质谱等多种表征技术的综合运用及测试结果的多方面严谨比对分析，探究并证实了月壤样品中检测到的石墨碳是少层石墨烯（2—7层）。此外，研究团队认为少层石墨烯和石墨碳的形成可能源于太阳风和月球早期的火山喷发共同诱导的矿物催化进程。少层石墨烯在月球上可能形成过程。吉林大学供图据了解，石墨烯在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着重要的作用。据估计，星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在，其形态和性质由特定的形成过程决定。因此，天然石墨烯的组成和结构特征可为星体的地质演化和月球的原位资源利用提供重要的参考和信息。此次发现，为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解，拓宽了人们对月壤复杂矿物组成的认知。

7月30日，据中国探月与深空探测网报道，探月工程三期地面应用系统目前已完成第二批月球科研样品的处理，嫦娥五号任务第二批月球科研样品信息上线发布。　　就在不久前，第一批1731克的月球科研样品成为我国科学界的“香饽饽”。　　7月12日，国家航天局探月与航天工程中心在北京国家天文台举行嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式，13家科研机构成为首批开展月球科研样品研究的单位。其中，中核集团核工业北京地质研究院（以下简称核地研院）得到了50毫克月球样品。　　7月16日，核地研院开箱启用月球样品，揭牌成立核地研院月球样品分析检测实验室，宣布正式启动嫦娥五号月球样品科研工作。　　月球，这片古人眼中的极阴之地，究竟蕴含着何种能量？核地研院的科研人员准备用什么方法探寻这些能量？月球样品究竟能揭示月球哪些奥秘？带着这些问题，科技日报记者专访了核地研院。　　缺乏大规模试验 人类对月球核能元素认识有限　　对看过动画片《机动战士高达》的人来说，氦-3并不是什么神秘的名词。　　“月球基地以氦-3作为能源”几乎是科幻作品设定的“标配”。作为核聚变最理想的燃料之一，氦-3是许多科幻作品中的常客。它在地球上的含量非常稀少，在月球上却十分富足。　　据探月工程首任首席科学家、中国科学院院士欧阳自远估算，全世界一年的总发电量只需消耗约100吨氦-3，而月壤中的氦-3含量可满足长达万年的地球能源需求。开发月壤中所蕴含的丰富氦-3，对人类未来能源的可持续发展具有重要而深远的意义。　　核地研院院长李子颖告诉记者，目前科学家对包括月球氦-3在内的核能元素的认识，大多基于非常有限的月球取样以及天文物理和天体遥感探测数据，资源评价精准程度远远不够。现有的月壤氦-3提取技术也仅仅是建立在少量月球样品基础上的实验室数据，缺乏大规模试验和系统性的验证。　　“解剖”月壤样品 为未来月球氦-3利用打前站　　核地研院获得的50毫克粉末样品被置于该院实验大楼一楼一间实验室的手套箱内。该手套箱与用于核酸检测的移动方舱手套设计原理相似。不同的是，该手套箱内充满氮气，科研人员穿上白大褂，将手伸进手套箱，就能利用高倍光学显微镜进行矿物学观察和分类，然后再分别利用惰性气体质谱仪、电子探针、高精度激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪等设备，相继开展氦-3含量、矿物组成、主微量元素含量等的测定，为进一步的科学研究提供原始数据。　　核地研院月球样品分析检测实验室主任郭冬发告诉记者，核地研院想要从事上述研究离不开一件杀手锏——国内为数不多的Helix SFT稀有气体质谱仪。该质谱仪分叉管道设计，专门测试氦同位素，具有极高的灵敏度和分辨率，检测器配备法拉第杯和极低噪音电子倍增器，可实现对氦-3和氦-4的同时检测，显著提高测试准确度。与此同时，围绕此质谱仪，实验室还自主设计研发了双真空钽片加热炉和紧凑的气体纯化系统，并采用相关软件联合控制，实现了对样品中氦同位素的全流程自动化测试，显著提高了测试精度。这些条件为月壤样品中氦-3含量的准确测试提供了重要保障。　　核地研院月球样品使用责任人黄志新研究员认为，通过研究，有望查明制约氦-3等聚变元素核素吸附能力的月壤成熟度等关键科学问题，初步阐明嫦娥五号月壤样品中氦-3的富集特征及机制；厘定嫦娥五号月壤样品中氦-3的逸出特性和最佳提取温度；查明月壤样品的主、微量元素含量特征及对氦-3含量的制约；为估算月球氦-3资源量和探索月球氦-3利用可行性提供科学数据支撑。　　同时，黄志新也表示，月球样品具有特殊性，主要风险为微细颗粒操作失误（坠落、洒落等）和污染风险。为防止操作失误，操作人员必须经过模拟操作训练，并获得操作许可证后，再开始正式处理月球样品；为控制污染，研究人员在使用样品过程中，需要尽可能避免使用易污染的材料和试剂，同时建立预防未知风险因素预警机制。　　样本增加新“成员” 有望解开更多月球奥秘　　月球的年代学研究既是一个复杂的系统性工程，又是一个在行星科学中极为重要的基础性研究工作，对于揭示月球的形成及演化规律具有重要意义。　　基于现有的从月球返回样品的年代学研究工作，科学家构建了月球地质年代的基本框架，但由于样品分布范围有限，并不能代表整个月球的情况，且留下了30—10亿年间无月球样品的空白。　　嫦娥五号采样返回意味着具有明确采样位置的月球样品又增加了新的“成员”，并且此次重返月球有可能采集到更多来自不同地质背景、形成于不同历史时期的月球样品，对完整还原月球历史，真正全面认识月球，认识地月系统，甚至认识整个太阳系的存在有着重要的意义。　　值得一提的是，嫦娥五号采样位置位于风暴洋北部吕姆克山附近，有可能采集到克里普岩（KREEP），该岩通常以富集钾（K）、稀土元素（REE）、磷（P）、钍（Th）、铀（U）元素为特征，这为研究铀钍分布和富集特征以及KREEP岩的形成机制等这些目前未能解决的关键问题提供了有利条件。　　从长远看，虽然月球的地质作用没有地球的那么复杂和频繁，但充分认识月球的地质作用过程和月表特征，包括样品形成时的环境和条件，对认识月球的地质历史和演化仍旧非常重要，也可为月球和地球的比较研究及两者的成因关系提供依据，甚至对认识地月系统乃至整个太阳系有着重要的意义。　　月球是一个巨大的绕地轨道“空间站”，一个地球引力之外的天然卫星，在人类向宇宙开拓时，可利用月球的原材料为星际探索提供助力。开展核能裂变和聚变元素资源评价研究可为未来地球应用和星际开拓提供参考和支撑。

一种可以揭示月球土壤成分的科学仪器已经抵达美国宇航局位于休斯顿的约翰逊航天中心，准备整合到美国宇航局的挥发物调查极地探测漫游车（VIPER）中。VIPER计划于2024年底由Astrobotic的格里芬着陆器交付给月球南极，作为商业月球有效载荷服务计划的一部分。近红外挥发物光谱仪系统（NIRVSS）仪器（发音为“神经”）具有光谱仪 - 一种观察材料发射或吸收的光以帮助识别其成分的设备。在月球土壤中，这意味着检测存在哪些类型的矿物质和冰，如果有的话。科学家预测NIRVSS可能会检测到冰冻的水冰，二氧化碳，氨和甲烷。NIRVSS还能够确定它可能遇到的任何氢的性质。在月球上，氢可能属于水分子或其近亲羟基，或者只是以氢原子的形式存在 - 其中任何一个都可能成为有用的资源，有助于人类对月球和深空其他部分的长期探索。了解月球氢的性质也说明了氢本身的起源，并且可以深入了解月球上水的起源和演变。“很高兴看到NIRVSS安全地从埃姆斯前往约翰逊，我们花了几个月的时间在那里设计，建造和测试 - 这是向前迈出的一大步，越来越接近收集月球上的科学数据，”VIPER项目科学家Tony Colaprete说，NIRVSS首席研究员在加利福尼亚州硅谷的NASA艾姆斯研究中心，VIPER任务在那里管理。“在四台科学仪器中，NIRVSS计划并且需要首先到达，因为它位于漫游车的腹部。NIRVSS的到来是VIPER团队为准备2023年初开始的漫游车建造而划掉的众多早期建造任务之一。与此同时，美国宇航局艾姆斯，佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心和加利福尼亚州阿尔塔迪纳的蜜蜂机器人公司的团队将继续测试和检查中子光谱仪系统（NSS），质谱仪观测月球操作（MSolo）以及风化层和新地形探索冰钻（TRIDENT）。美国宇航局艾姆斯的一个团队将继续开发漫游车飞行软件，该软件将用于交互式操作漫游车并从地球上近乎实时地进行科学研究。

我们选择配有电子能量损失谱的高分辨透射电子显微镜和原位微区二次离子质谱来开展研究。侧重微观尺度的矿物结构和化学成分两方面紧密结合来研究月球样品，这是我们区别于国内其他研究单位的主要特点。　　——夏小平 中国科学院广州地球化学研究所研究员　　形如米粒般大小的几块毫不起眼的黑色石头，以及一小点黑色粉末，此刻被研究人员珍藏在3个透明小瓶子里，放进实验室的手套箱内，手套箱内充满氮气，保护小石头和粉末不被空气污染。　　这可不是一般的小石头和粉末，它们是珍贵的“天外来客”。7月12日，国家航天局探月与航天工程中心在北京国家天文台举行嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式，13家科研机构成为首批开展嫦娥五号月球科研样品研究的单位。中国科学院广州地球化学研究所（以下简称广州地化所）获得了3份嫦娥五号月球样品，包括1份月壤粉末样品和2份岩屑样品。　　月球形成的真相是什么？对嫦娥五号月球样品展开研究，是否可以找到月壤的特殊矿物组成和化学成分？带着这些疑问，广州地化所的研究团队将开启月壤研究之旅。　　研究不会损耗样品可以原样返回　　1972年，美国尼克松总统访华时，赠送给我国1克月球样品。其中一半用于展览，一半被科学家拿来进行研究，广州地化所正是我国最早一批开展月壤研究的科研单位之一。　　“美国的月壤样品采自6个登月点，苏联的则采自3个登月点。我国嫦娥五号选取的采样点与美国、苏联都不同，不同区域取得的样品有着不一样的地质背景。”广州地化所研究员朱建喜说。　　据了解，嫦娥五号采样点附近的火山活动更为活跃，持续时间也更长，是研究月球内部能量衰竭，以及更加全面了解月球地质演化历史的理想地点。这意味着，针对嫦娥五号月球样品的研究将有可能获得与以往不一样的研究结果，对人类进一步认识月球具有独特的科研价值，也将会为预测地球未来的命运提供重要的科研资料。　　目前，还没有任何国家采集到过月球内部的基岩，此前所采的月球样品均来自覆盖在月球表面的碎石头。　　“月球上没有水和空气，白天温度高达100多摄氏度，晚上又骤降至零下200多摄氏度，巨大的昼夜温差使得月球岩石极易崩解，因此在月球表层有很多碎石头。”朱建喜介绍。此外，40多亿年来，大量陨石不断撞击月球，也将月球岩石撞得粉碎，“制造”了大量碎石。　　广州地化所研究员夏小平表示，总体来说，月壤与地球上的土壤不一样，一般颗粒都非常细小，“我们研究团队获得的3份嫦娥五号月球样品主要由辉石、橄榄石和长石等矿物组成。粉末样品重量是100毫克，其他2份岩屑样品重量分别是60.5毫克和137.3毫克”。　　围绕这些月球样品，广州地化所研究团队将重点开展两方面的研究工作，一方面探寻月壤是如何形成的，另一方面则从这些样品中探求能够揭示月球演化过程的重要线索。　　月球样品数量如此少，是否足够研究所用呢？“以小见大，见微知著。研究一座山的物质构成，不需要把整座山都搬到实验室来，只需从山上采集有代表性的石头就可以。”朱建喜用了一个形象的比喻来回答。　　“嫦娥五号月球样品来之不易，十分珍贵。”夏小平表示，“我们的研究原则是尽量保持样品的完整性，基本不会损耗样品，几乎可以原样返回，有利于未来进一步的研究分析，发挥这些珍贵样品的最大价值。”　　两大“利器”助力微观尺度研究　　对于如何开展研究，夏小平表示：“我们主要选择无损或者微损的样品分析手段——配有电子能量损失谱的高分辨透射电子显微镜和原位微区二次离子质谱来开展研究。侧重微观尺度的矿物结构和化学成分两方面紧密结合来研究月球样品，这是我们区别于国内其他研究单位的主要特点。”　　月球表面的一个重要特点是具有广泛分布、厚度达几十到数百米的细粒月壤。美国阿波罗计划采集的样品表明，这些月壤粒径大多只有0.1—0.4微米，多数比我们平时关注的PM2.5还要小很多。　　“据我们初步了解，我国嫦娥五号月球样品比阿波罗样品还要更加细小，是什么因素导致了月壤具有这种极为细粒的形态？如此细粒的月壤究竟由什么特殊的矿物组成？嫦娥五号月球样品记录了怎样的月球表面环境演化历史？这些都是我们想回答的科学问题。”朱建喜说。　　他表示，团队将通过研究月球样品的纳米矿物学特征，考察宇宙射线侵蚀的强度以及撞击成因矿物的组合、形貌、形变特征和期次，找寻高压矿物、含铀矿物，采用同位素定年和热释光定年等方法来揭示撞击温度、压力演化历史，讨论它们能否反映月球演化历程以及这些因素对月壤形成的影响。　　探寻月球形成和演化过程　　关于月球的形成，目前科学界广泛认可的是大撞击假说。大撞击假说认为月球是地球被一个外来天体撞击熔融后分离出去一部分物质凝结形成的。提出这个假说的主要证据是地球和月球两者相似的三氧同位素组成，以及阿波罗样品普遍缺乏挥发份。　　“大撞击假说认为撞击产生的高温导致挥发性元素大多丢失，挥发份极度亏损。10多年前，科学家基本都认为月球的内部和表面不存在水，非常干燥。但近年来的月球探测已表明，月球的内部和表面都存在一定量的水。”夏小平说。　　研究表明，一些月球矿物含有结构水，月球的北极还发现了水冰，月球陨石坑即使在阳光照射下也有自由水的红外光谱。因此月球到底是干的还是湿的，目前仍争论不休，这也影响到大撞击假说是否成立。　　“从月壤样品中探求月球的形成和演化过程是我们的研究方向之一。我们计划用原位微区二次离子质谱法测定样品的挥发份和挥发性元素的含量以及同位素组成。”夏小平阐释道，“大撞击模型推测月球的挥发性元素会变成气体逃逸出月球，氢和惰性气体应该完全丢失。我们将对样品中辉石、长石、橄榄石以及磷灰石等矿物进行挥发份含量和同位素测试，以讨论岩浆演化、去气等过程对我们观察到的月球样品挥发份含量的影响。”　　原位微区二次离子质谱法是目前行星科学测定样品元素和同位素组成最先进的分析方法。广州地化所是国内为数不多拥有大型二次离子质谱仪的科研单位之一，对挥发份元素的分析研究是其特长所在。该所自主研发的分析方法将该仪器测试水含量的背景值降低到百万分之一，达到了世界同类实验室的先进水平。　　夏小平进一步介绍，岩浆演化可以导致挥发份富集从而使科研人员高估月球本身的水含量，去气作用会导致挥发份在月球表面后期丢失，从而使科研人员低估月球本身的水含量。通过原位微区剖面挥发份含量和同位素的同时分析可以识别这些作用的影响。另外，结合同位素分析还可以识别月球形成后陨石撞击、太阳风和地球风带来的外来水的影响。　　同时，团队还将着重研究月球样品里的金属小颗粒，通过研究金属小颗粒里的三氧同位素组成成分，寻找太阳系原始星云的同位素组成。

吉林大学在嫦娥五号月壤样品中首次发现月球天然形成的少层石墨烯，TESCAN联用电镜发挥关键作用2024年6月23日，吉林大学在嫦娥五号月壤样品中首次发现月球天然形成的少层石墨烯，成为国内外媒体关注的焦点。TESCAN公司向其合作伙伴吉林大学电子显微镜中心表示诚挚祝贺。此次研究中，TESCAN ALL-IN-ONE 综合微分析系统发挥了关键作用，展现了TESCAN以先进设备助力科研，推动科技进步的坚定承诺。----------以下文章来源于人民网 - 吉林频道。----------人民网长春6月23日电 近日，吉林大学邹猛教授、张伟教授、李秀娟正高级工程师及中国科学院金属研究所任文才研究员等，通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤（No. CE5Z0806YJYX004）的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯。相关研究为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解，拓宽了人们对月壤复杂矿物组成的认知，为月球的原位资源利用提供了重要信息及线索。研究成果以“Discovery of Natural Few-Layer Graphene on the Moon”为题，于6月17日发表在National Science Review期刊上。CE-5月壤样品中天然石墨烯的先进电子显微结构表征和谱学分析。（图片来源：吉林大学）过往报道指出，通过观测月球的全球碳离子通量，科研人员认为月球上存在原生碳，利用月球样品的表征研究来揭示原生碳相的晶体结构是可行的。石墨烯以其新奇的物理现象和非凡的特性，在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着越来越重要的作用。据估计，星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在，其形态和性质由特定的形成过程决定，因此天然石墨烯的组成和结构特征将为星体的地质演化和月球的原位资源利用提供重要的参考和信息。少层石墨烯在月球上可能形成过程（图片来源：吉林大学）在该项研究中，科研团队采用电镜—拉曼联用技术，在月壤样品含碳量相对较高的位置采集了拉曼光谱，确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高。值得注意的是，月壤样品中存在碳的区域含有铁化合物，这与石墨烯的形成密切相关。通过扫描电子显微成像、透射电子显微成像、冷冻条件下球差电镜的高角环形暗场像和高分辨像、能谱和电子能量损失谱、飞行二次质谱等多种表征技术的综合运用及测试结果的多方面严谨比对分析，探究并证实了月壤样品中检测到的石墨碳是少层石墨烯（2—7层），并提出少层石墨烯和石墨碳的形成可能源于太阳风和月球早期的火山喷发共同诱导的矿物催化进程。(曲家伟)(责编：李洋、谢龙)-------- 原文完 ---------吉林大学电子显微镜中心-TESCAN中国联合实验室简介该实验室于2021年3月31日正式揭牌，配备了TESCAN公司提供的高端电子显微镜设备，旨在推动科学研究和技术创新。目前已配备TESCAN各类电镜有：ALL-IN-ONE综合为分析系统、AMBER X 氙离子双束电镜、CLARA超高分辨扫描电镜、MIRA 场发射扫描电镜、VEGA 钨灯丝扫描电镜。作为东北地区首个此类实验室，它不仅为吉林大学的科研人员提供了先进的研究工具，也成为促进地区科技发展的重要平台。联合实验室的成立，体现了校企合作的深度与广度，为双方在电子显微镜领域的研究与应用开辟了新的篇章。● 校企合作再添新篇章 | 吉林大学电子显微镜中心-TESCAN中国联合实验室成立 点击阅读● 【喜报】东北首台“ALL IN ONE” 综合微分析系统落户吉林大学电镜中心 ► 点击阅读TESCAN 联用技术TESCAN ALL-IN-ONE 综合为分析系统，在常规的SEM系统上，增加电镜与拉曼（Raman)、飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）和原子力显微镜（AFM）等多种表征系统，可以极大的提升扫描电镜系统的原位综合分析能力，做到所见即所得。随着国际和国内客户科研成果的不断涌现，ALL-IN-ONE的理念已经被广大老师认同，应用前景越来越广泛。更多案例更多ALL-IN-ONE案例, 6月26日上午10点在第十届电子显微学网络会（iCEM 2024）上, 由TESCAN应用专家李景为您分享《TESCAN电镜在材料领域的最新应用》。长按识码 免费报名扫码直接报名，或点击下方邀请函了解详情：● 网络会议 | 提升原位综合分析能力，TESCAN联用电镜应用分享@iCEM2024 ► 点击阅读

据spacedaily2017年2月17日报道，印度航天研究组织(ISRO)已经开始为月球表面软着陆器进行一系列传感器和作动器性能的地面测试。　　ISRO选择俄罗斯JSC公司为其提供放射性同位素锔-244(Cm-244)，用于确定任何岩石和土壤的化学成分。由JSC公司提供的同位素源将安装在阿尔法质子X射线光谱仪(APXS)上，旨在“月船”2号任务中分析月球表面化学成分。　　类似的俄罗斯同位素源已经提供给美国NASA的3个探索任务：“火星探路者”(1997年)、“机遇”号(2004年)、“好奇”号(2012年)，致力于探索火星上的岩石化学成分。Cm-244的生产目前只有俄罗斯和美国开展。　　“月船”2号由轨道器、着陆器和巡视器组成。到达月球轨道100千米后，携带巡视器的着陆器将从轨道器上分离。受控下降后，着陆器将软着陆在月球表面的指定地点并释放巡视器，巡视器上的仪器将收集数据以分析月球土壤。目前已经开展了着陆器传感器性能测试，月球地形试验设施也为着陆器跌落试验和巡视器机动试验做好准备。“月船”2号计划2018年第一季度发射，任务成本预计为9100万美元。

近日，吉林大学邹猛教授、张伟教授、李秀娟正高级工程师及中国科学院金属研究所任文才研究员等，通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤（No. CE5Z0806YJYX004）的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯。相关研究为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解，拓宽了人们对月壤复杂矿物组成的认知，为月球的原位资源利用提供了重要信息及线索。研究成果以“Discovery of Natural Few-Layer Graphene on the Moon”为题，于6月17日发表在National Science Review期刊上。 CE-5月壤样品中天然石墨烯的先进电子显微结构表征和谱学分析。（图片来源：吉林大学）过往报道指出，通过观测月球的全球碳离子通量，科研人员认为月球上存在原生碳，利用月球样品的表征研究来揭示原生碳相的晶体结构是可行的。石墨烯以其新奇的物理现象和非凡的特性，在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着越来越重要的作用。据估计，星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在，其形态和性质由特定的形成过程决定，因此天然石墨烯的组成和结构特征将为星体的地质演化和月球的原位资源利用提供重要的参考和信息。少层石墨烯在月球上可能形成过程。（图片来源：吉林大学）在该项研究中，科研团队采用电镜—拉曼联用技术，在月壤样品含碳量相对较高的位置采集了拉曼光谱，确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高。值得注意的是，月壤样品中存在碳的区域含有铁化合物，这与石墨烯的形成密切相关。通过扫描电子显微成像、透射电子显微成像、冷冻条件下球差电镜的高角环形暗场像和高分辨像、能谱和电子能量损失谱、飞行二次质谱等多种表征技术的综合运用及测试结果的多方面严谨比对分析，探究并证实了月壤样品中检测到的石墨碳是少层石墨烯（2—7层），并提出少层石墨烯和石墨碳的形成可能源于太阳风和月球早期的火山喷发共同诱导的矿物催化进程。

日前，中国探月工程总设计师吴伟仁4日在澳门表示，6日&ldquo 玉兔号&rdquo 月球车将进入第十个月昼工作期，目前其4台科学载荷&mdash &mdash 全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激发X射线谱仪运行正常。 　　　&ldquo 而着陆器目前的身体状态也非常好。&rdquo 吴伟仁说。 　　月球车，也称月面巡视探测器，是一种能够在月球表面自动移动，完成探测、采样、运载等任务高度集成的航天器，是在月球上完成零距离科学探测任务的重要平台。 　　据中国空间技术研究院专家介绍，经过10年艰苦攻关，我国成功研制出首个月球车。经过全球征名后，我国首个月球车被命名为&ldquo 玉兔&rdquo 号。中国探月工程总设计师吴伟仁说：&ldquo 玉兔&rdquo 号实现了全部&ldquo 中国制造&rdquo ，国产率达到100%。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 号月球车重约140千克，呈长方形盒状，太阳翼收拢状态下长1.5米，宽1米，高1.1米，有6个轮子，周身金光闪闪。按照专家的形容：它是肩插&ldquo 太阳翼&rdquo ，脚踩&ldquo 风火轮&rdquo ，身披&ldquo 黄金甲&rdquo ，腹中&ldquo 秘器&rdquo 多。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 以太阳能为能源，能够耐受月球表面真空、强辐射、零下180摄氏度到零上150摄氏度极限温度等极端环境。它具备20度爬坡、20厘米越障能力，怀揣全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和粒子激发X射线谱仪&ldquo 四大宝贝&rdquo 。 　　全景相机。全景相机实际是两台相机，它们距离20多厘米，从不同的角度看目标，立体成像。这两台相机都是彩色的，目的在于判断出一些有色彩的光谱。全景相机的工程任务是对着陆器以及上面的国旗进行成像，科学目标则是对月球表面形貌进行探测。 　　测月雷达。通过它，可以在月球车行走过程中测量月壤厚度。测月雷达主要用于月壤厚度的测量以及月球月岩浅层结构的测量，设计的可探测深度是几十米。 　　红外成像光谱仪。它可以在红外和短波红外两个波段工作，其中红外波段可以非常精细地观测光谱，判断不同的物质。在月球车行进过程中，光谱仪能沿着行走方向成像，并探测月球表面物质的成分。 　　粒子激发X射线谱仪。它主要是通过X射线来分析月球矿物质化学成分，当需要探测时候，就主动发出射线。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 搭载的全景相机由中国科学院西安光学精密机械研究所研制。全景相机作为巡视器有效载荷，在嫦娥三号工程中，除拍摄着陆器上的国旗外，同时也承 担着随巡视器月面巡视勘测的工程任务和获取月表巡视区的三维图像的科学任务，具有环境适应性强和彩色成像、分辨率高等多个特点，可以实现从3米到无穷远的 清晰成像。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 的&ldquo 腹部&rdquo 安装了一台测月雷达，可以探测到月球地底下30米深土壤层的结构和100米深的次表层结构，这个是国外没有做过的。通过测月雷达并 集合其他载荷探测的成果，我国可以在国际上首次建立集形貌、成分、结构于一体的综合性观测剖面，建立起月球区域综合演化动力学模型。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 携带的红外成像光谱仪可以同时获取巡视区图像和整个太阳反射波段的光谱信息，其科学数据可用于月球表面物质成分分析，对我国月球环境探测与研究具有重要作用。 　　除了&ldquo 四大宝物&rdquo 之外，&ldquo 玉兔&rdquo 还搭载了月基光学望远镜和极紫外相机。月基光学望远镜是人类首次把望远镜架上月球，极紫外相机则将首次从月球对地球等离子体层进行观测。 　　月球上的环境可算极端，昼夜温差能达到300多摄氏度。此外，着陆之后还很可能扬起月尘，这些都会影响仪器正常工作。因此，探测器着陆后一天左右，要 等到所有的月尘都落下来，才会打开极紫外相机的外罩和月基天文望远镜的舱盖。对着陆器和月球车来说，怎么防月尘是设计和研制过程中遇到的最大困难之一。比 如，极紫外相机安装在着陆器顶部，因此设计有一个外罩，一方面为了防月尘，另外，这个盖子本身带一个热源，可以在过月夜的时候盖上，保证内部的适当温度。

近日，农业农村部发布中国再次启动土壤普查意义重大相关报道，其中提到土壤普查是认识和保护土壤资源的基础，将有助于保障粮食安全，并助力碳达峰、碳中和目标的实现。40年来中国土壤至少有以下三方面发生了变化：（1）土壤重金属污染快速加重；（2）土壤的快速酸化；（3）土壤的有机质变化。第三次土壤普查的意义重大“十四五”规划和2035年远景目标明确要求以保障国家粮食安全为底线，坚持最严格的耕地保护制度，深入实施“藏粮于地、藏粮于技”战略。我们期待第三次土壤普查能够服务两大目标：一、促进土壤的自身健康，实现粮食在质和量上的安全；二、通过促进土壤健康，增强土壤的固碳能力，助力中国达成“2030年碳达峰，2060年碳中和”的宏伟目标。 （1）粮食安全方面 第三次土壤普查的对象为全国耕地、园地（果园、茶园等）、林地、草地等农用地和部分未利用地的土壤。其中，林地、草地重点调查与食物生产相关的土地，未利用地重点调查与可开垦耕地资源相关的土地，如盐碱地等。针对耕地、园地，普查将检测样本中45项理化指标，此外还将开展土壤动物和微生物调查。 （2）生物固碳方面 土壤构成最大的陆地有机碳库，是目前大气中约8300亿吨碳含量的3倍，和当前每年的化石燃料碳排放量约100亿吨的240倍。土壤既可以释放二氧化碳和甲烷而成为温室气体的来源，又可以通过土壤有机质固碳而作为碳汇。因此减少土壤的温室气体排放、增加土壤的碳固定对于缓解气候变化的意义重大。第三次土壤普查并没有为土壤固碳能力设定具体目标和明确的任务。但是，其检测指标中包含了土壤有机质和碳酸钙（无机碳）这两个含碳的指标，这将为本次调查中不同土地类型的土壤碳库的核算、土壤固碳潜能的评估，以及推进土壤固碳技术的发展打下坚实的基础。 土壤固碳是实现碳中和与土壤健康的双赢解决方案。我们期待，在第三次土壤普查之后，中国能将土壤固碳作为农业固碳减排技术正式纳入官方文件，制定具体目标、明确的任务和行动方案。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近年来，激光诱导击穿光谱（LIBS）回收、采矿和金属分析等不同领域蓬勃发展，LIBS具有不需要样品制备、便携性、检测速度快等优势。与电感耦合等离子体-质谱法（ICP-MS）和其他一些元素分析方法不同，LIBS存在一种巨大的& quot 矩阵效应& quot 。 strong 本文将讨论为什么土壤分析会成为LIBS一项引人注目的应用？ /strong /p h1 label=" 标题居左" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px " strong 为什么选择土壤分析？ /strong /h1 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 土壤分析已经经历了一个多世纪的发展，安德森在1960年的文章《土壤试验的历史与发展》中记录了这一时期技术的进步，其主要侧重于磷的监测，也考虑到了钾和氮。他详细介绍了不同土壤类型如何提取相关物质的方法，以及土壤养分与作物产量关系的早期证据（早在1890年）。大约在同一时间（1957年），大卫· 赖斯· 加德纳向哈佛大学提交了题为& quot 美国全国合作土壤调查& quot 的博士论文，这是农业研究人员首次广泛进行的土壤科学综合调查。二战后的美国经济使得联邦和州一级的农业推广服务急剧扩大，土壤科学、除草剂、杀虫剂、抗病作物等研究大爆发，这使得从1950年代中期到今天农业生产力的显著提高。图 1 展示了农业生产率的发展。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/238e798e-7154-4b16-94da-6fafe6ebdd2c.jpg" title=" fig1_s.jpg" alt=" fig1_s.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong style=" text-indent: 0em " 图 1：1866-2014年，美国每公顷玉米平均产量，来自数据世界，未经修改。 /strong span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 自然土壤分析自1960年以来发展至今，以经历数个阶段，过去十年来常见方法是收集一个田地不同地点的样本，在不到20英亩的田地中，随机地点采集了15到20个单独的样本。将采集的土壤混合，测试土壤中的pH水平、植物可用的N、P、K、Mg、Ca等物质的浓度。在某些情况下，还需要检测土壤中的有机质的百分比和微量金属，土壤检测实验室会采用多种方法检测，从滴定测量方法到ICP-MS。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong 如今，精准农业已成为最新的趋势，其对植物和土壤健康的测量越来越精确，需要更频繁的获取土壤信息，以便于更加精准的进行灌溉、虫害控制和施肥。 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong LIBS土壤分析的早期研究主要侧重于土壤中的微量重金属的检测，但由于检测限达不到要求，分析精度不足，这个应用实施较为困难。 /strong /span 对于大多数有毒金属，LIBS 在土壤基质中的检测限大概为1到20ppm之间，这比检测土壤中所需的元素检测限高出一个数量级。每个地点土壤的变化以及土壤的粒状大小也是测量的潜在问题。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(23, 54, 93) " 随着时间的推移，LIBS在土壤分析方面的应用已转向对高浓度元素的分析，如总碳、氮、磷和钾（称为NPK）、镁和钙。这些元素在土壤中的浓度水平远高于微量有毒金属，并可广泛应用于农学中进行测量土壤的健康。 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 使用LIBS的分析土壤健康的工作首先要做的是对土壤类型进行分类，然后应用适合的矩阵进行校准。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/d2e07909-a5cf-4218-be2f-0b7e11f3c683.jpg" title=" fig2_s.jpg" alt=" fig2_s.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong style=" text-indent: 0em " 图2：三个主要成分的分数图应用于中国不同地区的8个未知土壤样本。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong 这项工作由中国科学院南京土壤研究所的一个研究小组完成，他们使用LIBS并通过少量的计算，分析并预测了土壤的pH、阳离子交换能力（CEC）、土壤有机质（SOM）、以及总氮、总磷、总钾、可用磷和可用钾的浓度等特性。这项研究表明LIBS不仅仅能检测元素的浓度，更能预测整体土壤的状况。 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 上文的研究证实了使用LIBS确定土壤类型以及确定土壤状况（如pH）的可行性。 span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong 最近的一项研究结合了这些特征，将土壤状况的信息与光谱信息串联，通过在调校和验证方法，来预测不同土壤情况的微量金属元素。 /strong /span 在调校期间，他们不断更改模型中的可调参数，直到校准的相对误差低于他们设定的固定阈值。通过随机交换不同土壤状况和相同浓度的光谱数据点，建立了一个可以应对数据波动、坚固耐用的模型。他们还想将这个模型应用到所有类型的土壤，创造一款通用的模型。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 作者将这种模型应用于LIBS的数据，其中涵盖4种不同的土壤类型，6种不同的元素浓度，每次检测重复6次。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/cf1dba16-83ca-4203-b978-5336dbf4abbc.jpg" title=" fig4_s.jpg" alt=" fig4_s.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong style=" text-indent: 0em " 图3：Ag浓度在四种不同类型的土壤中，测量（a）通过单变量峰集成，而（b）使用所有四个类型的通用模型 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(23, 54, 93) " 图 3 显示，右侧使用模型的预测浓度与测量到的参考浓度之间近乎完美的一致，证明了模型的可行性。 /span /strong /p h1 label=" 标题居左" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px " strong 基于LIBS的土壤分析前景 /strong /h1 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong 一些企业努力已经开始研究相关应用。一家名为LogiAg的公司已经推出了一种名为 LaserAg的解决方案，该解决方案使用LIBS测量土壤和树叶的关键参数。 /strong /span 他们在加拿大与本地的实验室合作开发LIBS的解决方案，这些实验室具有区域特性，可根据情况进行修正，以适应当地土壤类型。修正需要从该区域采集500个样本，包括各种土壤类型和营养值等信息。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(23, 54, 93) " SciAps还推出了Z300 LIBS手持设备，用于测量土壤中的总有机碳。 /span /strong 他们使用了来自美国和加拿大的87个土壤样本对总有机碳测定进行校准，所呈现的校准曲线的R2值为0.8825，平均误差为0-7%，有机碳误差范围0.44%， strong span style=" color: rgb(23, 54, 93) " 表明便携式 LIBS 系统可用于以中等精度对碳含量进行局部测定。 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong 迄今为止的研究和企业成果清楚的表明了基于LIBS的土壤分析解决方案的希望。其他便携式分析方法，如X射线荧光（XRF），不能测量轻元素，如氮或碳（XRF在土壤分析的某些方面也十分重要）， /strong /span XRF还需要更多的样品制备和与土壤的物理接触进行测量。LIBS系统的独特优势，使它作为下一代土壤分析仪成为可能性，并有助于精准农业的进一步发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(23, 54, 93) " 由于需要弥补的矩阵效应，以及构建综合数据库所需的大量土壤样本，可能成为使用LIBS进行土壤分析的最大障碍。然而，基于LIBS的土壤分析似乎只是时间问题。敬请期待！ /span /strong /p

p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp “它虽然个头小，但是据说本领特别强，会玩超高空软着陆绝技，能在月亮上自由漫步，能聪明地绕过石头前进，还携带十八般‘武器’到处探测……”小航天迷姚悦礼满脸兴奋地对本报记者说。对于这个11岁的孩子而言，能有机会和“探月科普营”的小伙伴们一起走进8月15日嫦娥四号月球车全球征名活动启动仪式现场，还能和嫦娥四号月球车亲密接触，这简直太不可思议了。 /p p style=" text-align: justify " strong “玉兔”姊妹10月“成名” /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 嫦娥三号月球车是嫦娥四号月球车的“小姊妹”，前者还有一个家喻户晓的名字叫“玉兔”，后者的昵称该叫什么呢？这无疑是从现场的小航天迷到场外很多人在冥思苦想的问题。不过，想应征，给嫦娥四号月球车起名，必须注意征名仪式上公布的时间和程序。据介绍，从8月15日征名活动启动之日起，参与者就可提交自己心仪的名称。到9月上旬，从提交的名称中遴选前十强；接下来通过网络票选，评出前三名，在通过终评加权，确定三甲。10月上旬，按照程序报批后，公布征名结果。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 如果应征成功，成为嫦娥四号月球车命名者当然是一种莫大荣耀，但是难度显然很高，从公布的征名活动要求就可见一斑，除了提交的名称要“符合国家商标法”的有关规定之外，还要具有时代性、延伸性和较好的文化内涵，体现中华民族的文化特征。同时，还要符合中国探月工程理念和工程特点，文字简练，便于记忆，易于传播。由此不难发现，深谙传统文化，具有高超的语言文字驾驭能力和通晓探月知识信息等是在征名活动中胜出的必要条件。 /p p style=" text-align: justify " strong 温控防护大升级 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 嫦娥四号月球探测器——着陆器和月球车外观设计构型是征名仪式现场引人瞩目的明星，这是其第一次在公众面前亮相。单纯从外观来看，嫦娥四号月球车与姊妹嫦娥三号月球车“玉兔”颇为类似。对此，中国探月工程副总指挥、国家国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠在现场做了说明。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 刘继忠介绍，一方面，嫦娥四号月球车基本保持了“玉兔”的相关特点；另一方面，针对月球背面复杂的地形条件、中继通信新的需求和科学目标的实际需要等因素，它被做了适应性更改，其有效载荷配置也进行了适当调整。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在温度控制防护方面，为了保证所有设备在月夜零下180摄氏度的环境中不被冻坏，专门配置了同位素热源为仪器设备供热。中国探月工程总设计师吴伟仁表示，更好迎战昼夜极热极冷的月面环境，是嫦娥四号月球车升级提高的重要方面之一，这样做实际上也是吸取了“玉兔”当年的教训。2014年2月10日，由于巨大温差的影响，“玉兔”据信出现线路异常，在月夜休眠后遭遇唤醒难题，之后虽然“苏醒”，但是“带伤”工作，在一定程度上影响了在月面的表现。除了温度控制防护之外，嫦娥四号月球车还针对线路方面，进行了设计改进和试验验证，切实做到“吃一堑，长一智”。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在科学载荷方面，嫦娥四号月球车延续了“玉兔”当年探月国产“三大件”，即全景相机、红外成像光谱仪和测月雷达。除此之外，嫦娥四号月球车还有一个“杀手锏”，那就是与瑞典合作的中性原子探测仪，这将是人类探月史上首次在月表开展这项探测活动。 /p p style=" text-align: justify " 特别值得一提的是，载重量方面，嫦娥四号月球车总重量约140公斤，是到目前为止全球最轻的月球车。 /p p style=" text-align: justify " strong 12月静待飞天吉日 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 今年5月21日，“鹊桥”中继卫星成功发射，目前正工作在距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点使命轨道。它正如其名，像一座桥梁，既能“看到”地球，也能“看到”月球背面，可以提供地月中继测控和数传服务。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 按照计划，嫦娥四号任务将于今年12月实施，届时，它将首次实现人类探测器在月球背面软着陆，并在“鹊桥”支持下，进行月面巡视勘察。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 人类虽然多次登月，但没有达到过月球的背面，甚至人类的探测器也不曾在那里降落过，只是绕月飞行的时候，对月球背面进行过远距离扫描、拍摄和观察，获得的信息相对较少。这使得人们对嫦娥四号即将进行的月球背面软着陆和月面巡视充满了期待。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 同时，这也给嫦娥四号任务的实施带来了更高的难度，对其提出了更高的要求。正如吴伟仁所说的那样，由于目前人类对于月球背面环境和月表情况了解较少，着陆器需要具备很高的自主导航和避障功能，来自主寻找地势相对平坦的地区进行着陆。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 对嫦娥四号的巡视器也就是月球车来说，也是一样，在陌生的环境中，克服困难探索前进，并取得勘察成果，无疑是一个巨大的考验。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 嫦娥四号任务的实施将成为中国探月工程的新的起点，探月与航天工程中心副主任于国斌对该任务顺利实施充满信心的同时，进行了更远的展望。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 于国斌透露说，根据计划，2019年将实施嫦娥五号任务，其核心任务是月面采样返回，具体来说，就是在月球表面采集约两公斤重的月面土壤等样品，并将其带回地球。要完成该任务，就意味着必须突破月面起飞的上升器技术和进入月球轨道后的轨道器交会对接技术，它们也是实现中国载人探月梦想的保障和前提。 /p p br/ /p

2022年，我国全面启动土壤“三普”工作，对全国所有土壤进行普查建库。根据《HJ 834-2017土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法》和《HJ 1021-2019 土壤和沉积物 石油烃(C10-C40)的测定 气相色谱法》标准相关要求，土壤样品需采用冻干法进行样品干燥。单次分析测试过程中，半挥发性有机物测定往往需要至少20g冻干后土壤样品、石油烃测定往往需要至少10g冻干后土壤样品，并且根据相关质控等要求，需留出复验样品量，因此一般单个土壤样品至少需要冻干60g。　　在土壤样品的干燥过程中，如若土壤样品水分大于30wt.%则需要进行离心处理除去大量水分。样品在进入冻干前，需要进行预处理，其处理过程中所需工具主要有铲子、搪瓷盘、尼龙筛、玻璃培养皿、塑料薄膜、空气压缩机等。　　在搪瓷盘铺上塑料薄膜，将样品瓶中的土壤样品平铺在搪瓷盘中混匀后，以四分法取对角土壤样品。　　　　然后将土壤样品装入培养皿(d=90mm)中，每个培养皿盖上塑料薄膜，防止交叉污染。在薄膜上扎小孔避免影响样品干燥过程中的水分升华。冻干后样品经过筛分后分别获得20目、60目的土壤样品，每个样品筛分结束后用空气压缩机冲洗筛子。　　采用新芝的SCIENTZ-50YG，土壤样品经12小时冻干后，干物质含量≥99%，单机处理样品数量最多可达64个。　　　　钟罩款/原位款冷冻干燥机的土壤样品处理应用场景　　土壤样品经预处理后，在下班前放入冻干机，第二天上班即可过筛、分袋进行后续分析，提高时间利用率及样品处理效率。　　Advantage　　土壤样品冻干优势　　留存率高：干燥过程中可保留易挥发物质，保持土壤性状，使检测结果更精确。　　含水率低：冻干后样品含水率低，样品酥脆，便于研磨。　　简单高效：是真空干燥、模拟自然风干燥、晾干及烘干效率的几倍。　　上样量大：一台专业型设备一天可制备上百个土壤样本，一台设备即可满足样本前处理的需要。　　避免交叉污染：可完全避免不同批次及同批次的交叉污染。　　方便快捷：对于半挥发性有机物检测，专用的土壤冻干瓶即可用于采用，也可用于冻干，还可以用来封存样本。　　　　部分应用场景　　What　　什么是土壤|“三普”　　土壤普查是对土壤形成条件、土壤类型、土壤质量、土壤利用及其潜力的调查，包括立地条件调查、土壤性状调查和土壤利用方式、强度、产能调查。普查结果可为土壤的科学分类、规划利用、改良培肥、保护管理等提供科学支撑，也可为经济社会生态建设重大政策的制定提供决策依据。　　第三次全国土壤普查是一次重要的国情国力调查，对全面真实准确掌握土壤质量、性状和利用状况等基础数据，提升土壤资源保护和利用水平，落实最严格耕地保护制度和最严格节约用地制度，保障国家粮食安全，推进生态文明建设，促进经济社会全面协调可持续发展具有重要意义。　　2022年，启动土壤三普工作，完成技术规程制订、工作平台构建、外业采样点规划布设及培训宣传等工作，在31个省(自治区、直辖市)选择若干个县开展全面试点。对重点区域开展盐碱地调查，完成全面盐碱地普查。　　2023-2024年，各省(自治区、直辖市)全面开展普查，2024年底前完成全部外业采样和内业化验等工作，初步建成省级土壤普查数据库与样品库。　　2025年，完成省级普查成果汇总、验收，初步建成国家级数据库、样品库，形成全国耕地质量报告和土壤利用适宜性评价报告等，汇总形成全国土壤普查各类成果。　　Brief Introduction　　土壤样品分析流程　　土壤样品需要经过“样本采集与保存-试样制备-样本分析”三个过程进行土壤性状分析，依据不同的土壤类型及应用方面选择不同的土壤检测标准，例如：环保方面主要遵循《HJ/T 166-2004 土壤环境监测技术规范》、农用地重金属含量检测遵循《GB-15618-2018 土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准(试行)》、企业用地依据建筑用地标准《GB36600-2018建设用地土壤》标准等。　　　　样品制备过程主要有如下图所示，有“脱水-提取-净化-浓缩”四个过程。在具体样品制备过程中，需针对不同的样品检测要求，以不影响目标污染物分析为选用原则将不同的制备过程相结合。　　　　新芝冻干系列全家福　　　　新芝土壤全家桶*　　▼End

点击了解更多产品详情→高智能土壤环境测试及分析评估系统设备 传统的土壤养分检测方法通常需要将样品送到实验室进行分析，费时、费力、成本高。然而，随着科技的进步，高智能土壤环境测试及分析评估系统设备的出现，为农民和农业专业人员提供了一种方便、快捷、准确的土壤养分检测方法。 传统的土壤养分测试方法需要将土壤样本送往实验室进行分析，通常需要等待数天或更长时间才能得到结果。高智能土壤环境测试及分析评估系统设备可以在田间或实验室快速测量土壤中的养分含量，几分钟内即可得出结果。 高智能土壤环境测试及分析评估系统设备可以准确测量土壤中氮、磷、钾等关键养分的含量。通过分析土壤样本，农民和农业专业人员可以了解土壤的肥力状况，并确定是否应施用肥料以及应施用什么类型和用量。 同时，通过改良和调理土壤，还可以提高土壤的保水能力和抗旱能力，减少水资源的浪费。这有助于农业可持续发展，为农民提供更好的生计和社会福利。

广州农业局公布番禺金山村菜地土壤检测结果 垃圾菜土壤镉超标220% 　　广州番禺金山村菜地土壤的重金属官方检测结果昨天出来了，两个样本的镉分别超标0 .59毫克/千克和0 .659毫克/千克，合百分比大约为197%和220%，此外还有一个样本的铬微超。专家表示，镉含量过高，需采取修复技术，广东省政府参事王则楚表示，每个监管环节的政府部门都需要“打屁股”。 　　两个样本均超标 　　广州市农业局昨天发布土壤的检测报告，按国家《土壤环境质量标准》二级标准评价，2份土壤样本中，一份样本镉含量超标0 .59毫克/千克 另一份镉含量超标0 .659毫克/千克，铬含量超标1毫克/千克。 　　根据《土壤环境质量标准》二级标准评价，镉和铬的重金属含量限值根据PH值的不同而不同。如果pH值小于7.5(广东的土壤基本在这一范围之内)，镉的限值是0.30毫克/千克，铬的限值为200毫克/千克。换算成百分比，镉的两个样本分别超标197%和220%。而铬超标为0.5%。 　　广州市农业局表示，将加强对金山村及其周边区域的农产品和农业生产环境监测检测 着手根据农田受污染情况，制定金山村受污染农田的治理和栽种指导意见，指导农民科学调整作物结构，采取适宜的栽培方法对重金属超标的农田进行修复和治理。 　　警方现场维持治安 　　村民表示，昨天金山村一共去了四拨领导，从村一直到区，村委的领导基本就没有离开过农田。由于此前村民存在继续使用存量垃圾肥的情况，番禺区政府已要求封存和清理，加上蔬菜卖不出去，引起农民的反弹，报复爆料人。 　　昨天公安部门到一线维护治安，同时还有农业部门的领导以及技术人员对村民进行宣传教育，随后村民意识到垃圾肥的危害。由于舍不得这些花钱买来的垃圾肥，村民自行对垃圾肥中的废电池和玻璃瓶等进行分类。但专家认为这些垃圾肥是绝对不能再用的。 　　广州市农业局表示，将进一步加强对农民的指导和培训，引导农民科学合理使用肥料，加大农业投入品监管力度，维护农业生产安全，同时加强与有关部门的沟通协作，防止未经科学处理、不符合《城镇垃圾农用控制标准》的生活垃圾流入和污染农田。 　　追问 　　镉超标了怎么办? 　　华农专家：修复一亩地要一两万元 　　专长于土壤污染防治的华南农业大学教授吴启堂表示，从这个检测结果来看，镉的含量有点高，如果种水稻和苋菜等就会出现超标情况，需要采取技术手段进行修复。铬本身难以被植物吸收，加上只有微量超标，因而基本不会对农作物的安全性产生影响。吴启堂说，目前这个报告还不够详细，需要对土壤进行更全面详细的检测，看还有没有其他物质超标，如果只有镉超标则可以采取技术手段进行修复。“按照这个数值来看，一亩地可能需要一两万块钱。” 　　土壤镉超标 菜还能吃吗? 　　专家：只要蔬菜检测没超标就可以吃 　　土壤重金属超标，蔬菜检测没超标，那这块土地上还能种蔬菜吗?种出来的菜还能吃吗? 　　对此，农业部一相关单位不愿透露姓名的专家表示，客观地讲，土壤里面的重金属含量是该重金属在土壤内的总量，包括了各种形态，而很多形态是不能被植物所吸收的。植物只会吸收少量的呈离子状态的重金属，土壤内的重金属含量超过标准多少，是一个参考值，提醒污染的程度，代表风险的程度。所以，其所种植的蔬菜只要检测没有超标，就是可以安全食用的。 　　但也有专家对此持有不同观点，毕竟重金属还是超出了标准要求，既然超标了就不能再种，可能还有很多风险是现在的科技水平不能检测出来的，不能让人们承受食品安全的风险。 　　追责 　　王则楚：每个监管环节都要打屁股 　　“垃圾是农民自己买回来的，应该由农民自己负主要责任。”“这个事例有点特殊，垃圾是来自广州之外的顺德，所以监管难度会大一点。”对于责任问题，存在不同的声音，但王则楚认为，农民是受害者，每个相关的政府监管部门都要问责。 　　王则楚说，这不是农民自己刨来的垃圾，而是一个经营活动。首先，垃圾填埋场有没有按照规矩来处理垃圾?其次，经营者有没有资质处理和出售这些垃圾作为肥料?市场的监管体现在哪里?继而到农民在用垃圾做肥料了，监管部门又在哪里?“农业局你不下田要农业局干什么?”王则楚说，说垃圾来自广州市外，监管难度大更是胡扯。“外地来的更要严格监管啊，一个网友，一个记者下到田里就知道不行了，农业局环保局下田去看看不就懂了吗?”王则楚说，这一事件从源头一直到农田的监管，每个部门都有责任，都需要问责，都需要打屁股。 　　N个部门没管住一堆垃圾肥 　　对于垃圾堆肥问题，从国务院一直到广州市都有明文规定。发文部门涉及环保、城建、农业、科技等，甚至还有联合发文的，但城市生活垃圾却还是出现在番禺金山村的农田里。 　　建设部发布的《城市生活垃圾管理办法》从一开始就对城市生活垃圾有着非常严格的要求：“任何单位和个人不得任意处置城市生活垃圾。”通过审批取得许可证的企业还有控制污染和突发事件的预案。《广东省固体废物污染环境防治条例》也要求：“未经许可，不得擅自处理严控废物。” 　　但从目前查明的情况来看，顺德北滘垃圾填埋场将垃圾提供给了一家没有处理资质仅有工商登记的企业。 　　此外，从国家部委发布的文件来看，对垃圾堆肥是鼓励的。建设部、国家环境保护总局、科学技术部2000年就发布了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》，表示：“鼓励在垃圾分类收集的基础上进行高温堆肥处理。”并对堆肥技术做了详细的技术指引，要求“堆肥产品应符合《城镇垃圾农用控制标准》、《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标》及《粪便无害化卫生标准》有关规定，加强堆肥产品中重金属的检测和控制。”去年，《国务院批转住房城乡建设部等部门关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》也表示：“加强资源利用。……生物处理等生活垃圾资源化利用方式。” 　　多个文件同时要求，垃圾堆肥要谨慎。《建设部关于加强城镇生活垃圾处理场站建设运营监管的意见》要求：“严格审查、慎重选择垃圾处理场站的技术、工艺和设备，防止造成二次污染。”并要求环境卫生主管部门对堆肥工艺“等关键技术应严格审查”。建设部2010年“关于印发《生活垃圾处理技术指南》的通知”要求：“对于生活垃圾混合收集的地区，应审慎采用生物处理技术。” 　　然而，兴顺公司还是顺利地将顺德没有经过处理的垃圾直接卖给了广州番禺的农民。根据菜农的说法，这一做法已经存在好几年。 　　而1989年就颁布的《城镇垃圾农用控制标准》实际上是垃圾肥的最后一道防线。其不但规定了垃圾肥的组分以及重金属含量的要求，同时也规定：“农业、环卫和环保部门，必须对城镇垃圾农用的土壤、作物进行长期定点监测，农业部门建立监测点，环卫部门提供合乎标准化的城镇垃圾，环保部门进行有效的监督。”但这最后一道防线一直没有发现垃圾肥的违规使用。

一、概述SciAps手持式重金属分析仪是一款用于对土壤和其它材料进行筛查以探测出污染重金属的重要工具。嵌入式GPS功能可以将检测结果与其相应的GPS坐标结合在一起，从而使分析仪具有追溯样本到野外的性能。SciAps分析仪可以方便地将GPS数据和样本数据以Wireless LAN方式传输到GIS，以绘制出污染金属的映射图。这款分析仪可在场地定性、环境评估、房产评估及污染物跟踪方面快速得到具有决策性的结果。SciAps分析仪在数秒钟之内可检测出RCRA（《资源保护及恢复法案》）中所规定的危险性高含量元素、需优先考虑的污染物质，以及危险金属。二、特点及应用美国Don Sackett博士带领的团队在产品的设计过程中，围绕产品小巧，重量轻，方便携带，速度快，精度高，好用耐用等6大设计理念。具体体现如下：小巧重量轻SciAps手持式XRF分析仪重约1.5kg，尺寸（长*宽*高）184 x 267 x 114 mm，是目前市面上功能正常小巧最轻的手持式XRF分析仪，是现场检验理想的分析工具。好用省力仪器采用独特的对称式设计，帮助使用者轻易的平衡好仪器，节省体力。手柄部分小巧，与手掌虎口形状贴合的流线型设计理念，使得哪怕是手比较小的女性使用者在抓握仪器时也会有很舒服的使用体验。底部四方形的设计理念使得仪器能轻易稳当立于桌面上，便于使用者抓握仪器，保护使用者手指不被样品伤到。仪器底部和主体尾部在一条直线上，测小样品时可以直接将仪器测试窗口朝上，将样品直接放在测试窗口测试，不需要单独购买测试支架。耐用仪器设计符合IP54三防要求，密封性好，独特的散热理念使得仪器在极端高温环境下也可以正常工作。所有SciAps手持式XRF分析仪都标配探测器快门保护装置，大限度降低仪器在测试过程中被不规则样品损伤重要元器件的几率。更合理的散热理念所有的手持XRF仪器工作原理相同，结构相似，运行一段时间后都会产生热量，有的仪器采用下面预留空间或安装风扇的方式来帮助散热；有的仪器采用顶部散热槽的方式帮助仪器散热；因为仪器外壳材料不同及散热原理不同，采用塑料外壳及顶部散热或下部散热的仪器，内部热量不会马上传导至外壳上，开机一段时间后不会明显觉得仪器烫。但是在工作相同时间后，同时关掉仪器，采用金属材料导热，将仪器内部热量散发至空气中的SciAps 仪器降温明显比其它仪器要快，这说明SciAps XRF 仪器的散热效率要比较其它仪器的散热效率高得多。仪器内部热量都传导至仪器外壳上，可以更好的保护仪器内部的电子元器件，延长电子元器件的寿命。SciAps 所有的XRF仪器在出厂前都有放入高温仓测试，模拟极端高温工作环境，只有通过测试的仪器才会发给客户。领先技术确保精确结果SciAps 所有的XRF仪器为18年最新的研发成果，采用的都是市面上技术先进的元器件。X-200 Si-pin 探测器 LOD值相当于2010年SDD 探测器的值。更先进灵活的分析法SciAps XRF 研发团队在20多年的技术和经验基础上，集Fundamental parameters, “Compton Normalization” method, empirically derived calibrations 三类分析法优点于一台仪器，客户可以根据分析情况选择适合自家企业的方法，具体应用请咨询我们的销售工程师。更快的检测速度极大的提高工作效率，更长的使用寿命领先的设计理念结合市面上技术最先进的元器件，使SciAps 所有的XRF仪器拥有无与伦比的检测速度。样品量相当的情况下，会拥有更长的使用寿命；单位时间内，可以分析更多的样品，进一步降低拥有成本。远程操作可选配远程操作应用程序，通过手机控制仪器，同时通过手机共享测试结果（目前限于土壤重金分析应用）安全密码保护：使用（用户级）和内部设置（admin）功能都有密码保护操作简单SciAps 所有的XRF仪器运行用户熟悉的安卓操作系统结合SciAps简单直观的用户界面，使仪器的操作变得非常简单。可以通过蓝牙或无线与电脑及打印机连接，分享与打印测试结果 通过USB闪存驱动盘、Wireless LAN或蓝牙完成的数据导出操作非常简单。 在任何光线条件下，触摸显示屏都具有清晰、明亮、可读的特性。 嵌入式GPS功能可以将精确的GPS坐标与结果一起存储，以便建立文档并绘制元素位置的映射图。 标配高清摄像头；将带有XRF数据的图像与GPS坐标综合在一起使用。 简洁的报告制作和归档操作，具有极佳的追溯数据到野外的性能。 用户可以轻易添加客户独特的元素和牌号应用便携皮实，用于完成野外大面积高密度采样，大程度地提高在野外进行分析的效率SciAps分析仪是测量需优先探测的污染金属以及《资源保护及恢复法案》（RCRA）所限制金属的理想工具。需优先探测的污染金属包括银（Ag）、砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、镍（Ni）、铅（Pb）、硒（Se）、铊（Tl）、锌（Zn）；《资源保护及恢复法案》（RCRA）中限制的金属包括银（Ag）、砷（As）、钡（Ba）、镉（Cd）、铬（Cr）、Hg（汞）、铅（Pb）和硒（Se）。由于SciAps分析仪在样件准备方面几乎没有什么要求，因此成为一款用于筛查大面积场地和分析袋装土壤、沉积物、岩芯、流体、尘扫物质、表面与过滤器等样品的理想工具。SciAps手持式XRF：通过优化，可完成环境评估应用SciAps分析仪可为场地定性、房产评估、污染物跟踪、危险废料筛查、治理监控及合规检测等应用快速得到所需的检测结果。快速轻松地辨别各种污染物，其中包括： 铅（Pb） 砷（As） 汞（Hg） 铬（Cr）有效完成土壤筛查工作，节约经费在场地定性应用中，SciAps分析仪可以测量土壤和沉积物中的元素含量，从而有利于高效完成作为EPA方法6200的一个环节的土壤筛查工作。SciAps手持式XRF分析仪可以检测各种类型的样本，包括原地土壤、袋中土壤及完全准备好的土壤样本。SciAps分析仪是一款用于快速完成场地定性应用的性价比极高的强大工具。其在现场辨别土壤化学成份的能力意味着可使用户对场地获得更深的了解，对样本进行预筛选，可以为在实验室进行的分析选择优先样本，减少了向现场以外的实验室运送样本的工作，从而可更合理地预算分析经费同时进一步提高效率。使用嵌入式GPS功能，可以即时绘制金属分布的映射图SciAps分析仪带有嵌入式GPS功能，因此用户可以将精确的GPS坐标与结果一起存入文件中，并绘制元素位置的映射图。将GPS数据、XRF检测结果和来自可选5百万像素全景摄像头的图像综合在一起，可以进行内容全面的归档和简洁的报告制作。用户针对目标元素，在野外绘制映射图、观察图像、评价并进行跟进调查，可以更快地作出正确的决策。环保相关专业学术科研与教育SciAps分析仪有助于完成大学校园内实验室中进行的实验，支持本科生和研究生完成科研项目，并在日常的教学活动中，帮助环保相关专业教师完成教学任务。由于SciAps手持式XRF分析仪可以迅速提供结果，因此不仅可以帮助学生们了解现代分析方式，辨别各种样本，而且还可以加深学生们对土壤沉积以及研究相关的污染成因等知识的了解。创新点：1.仪器机身设计更人性化，手柄部分小巧，与手掌虎口形状贴合的流线型设计理念，使得哪怕是手比较小的女性使用者在抓握仪器时也会有很舒服的使用体验。 2.检测元素时间更快。 3.领先技术确保精确结果，采用的都是市面上技术最先进的元器件。X-50 Si-pin 探测器 LOD值相当于2010年SDD 探测器的值。极大的提升了检测速度，提高用户的检测效率。

p style=" text-align: left text-indent: 2em " 月球的浅层结构记录了大型撞击事件和岩浆喷发的次数、规模以及它们之间的时序关系，是写下月球三十多亿年演化故事的天然“日记本”。但迄今为止，人类对其认识仍十分有限，它犹如等待探索的“隐秘角落”。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家们在月球车上搭载了许多科学探测仪器，其中的探月雷达为我们“解剖”月球、了解月表下面的情况提供了丰富的数据。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 中国科学家基于玉兔二号前3个月昼雷达探测数据，获得月球背面着陆区月壤和浅层结构的重要发现和认识，翻开月球演化“日记”的全新一页。北京时间9月8日，这项研究成果在《自然· 天文》上发表。 span style=" font-size: 24px " 三十多亿年演化的“日记本” /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 月球的演化与小行星撞击密不可分，科学家试图通过对月球浅层结构的分析来获得小行星撞击的历史。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家已经了解，小天体撞击地球早期演化的重要驱动力，但长期内部的地质构造活动抹除了其早期演化的大部分痕迹，了解地球的早期演化历史十分困难，而月球上较好地保留了这些记录。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 论文通讯作者、中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺介绍：“月球质量较小，很早就停止了内部活动，因此月表的撞击坑以及撞击坑溅射物堆积剖面是了解月球演化历史的很好的视角，也可以为我们认识地球的早期演化提供重要参考。” /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家为小行星撞击假设出一幅幅“高能画面”。例如，月表物质被“撞”出来并向四周抛射，在近距离形成连续的溅射毯，在远距离形成不连续的溅射条纹。一些大型撞击事件还可能引起火山喷发，形成玄武岩与溅射堆积物的互层结构。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 月球表面遭受普遍和强烈的小行星撞击改造，因此，月表物质是不同撞击事件溅射物的混合。溅射物的石块大小和堆积厚度又与撞击事件的规模和距离相关。此外，岩浆喷发的次数、规模以及它们之间的时空关系等信息都可以通过分析月球浅层结构获得。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 也就是说，月球浅层结构原封不动地记录下小行星撞击的“画面”，形成一本行球演化的天然“日记”。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " strong “黑科技”助力 /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 上世纪七十年代以来，美国“阿波罗计划”通过在月表钻取月壤样品及月震仪探测等方式，尝试“看清”月球浅层结构。但钻孔样品深度仅2米、而且钻孔位置有限；月震波的方法空间分辨率较低，难以识别月球浅层的精细结构。即使结合月震波、微波、地形地貌及小撞击坑溅射物光谱分析等多种方法，也只能间接获取一些粗略特征。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 2019年1月，嫦娥四号探测器怀抱玉兔二号抵达月球背面南极-艾肯盆地中的冯· 卡门撞击坑，实现人类首次月球背面软着陆，随即开展了就位探测和巡视探测。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 为探测人类向往已久的月表浅层结构，中国科学家在玉兔二号上搭载了足够先进的“黑科技”——测月雷达。着陆器和月球车携带了更加先进的探测设备，它不仅可以利用粒子激发 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong X射线谱仪、红外成像光谱仪 /strong /span 和其它许多设备来实时分析月球表面土壤、稀薄大气中的化学成分，还能通过安装的测月雷达来探测月表下方深达330米处的地质情况，然后把探测数据传回到地面，给科学家们分析结果。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 雷达由2个频率通道组成，其中高频通道探测深度约50米，用于探测月壤及其下伏溅射物的高分辨结构，低频通道探测深度可达约500米，用于探测可能存在的厚层状溅射角砾岩层和玄武岩层等结构。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/1ae471bd-2668-4aa2-8920-ca2c0e3505dc.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" / /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 在此之前，作为玉兔二号的“前辈”，嫦娥三号依靠测月雷达开展了“边走边探”的工作，完成了首幅月球浅层结构剖面图，揭示了嫦娥三号着陆区的地质结构和地质演化过程，并发现了一种新的岩石类型。基于这些发现，科学家揭示了该区域的火山活动历史。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" font-size: 18px " strong 3个月昼的数据 /strong /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家期待，和玉兔二号一起“爬山”的雷达发回令人振奋的数据。2019年3月13日，玉兔二号完成3个月昼工作，进入第三个月夜，累计行走163米。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 收到数据后，科研团队和载荷研制团队立即投入研究工作中。作为论文三位共同第一作者，中科院地质与地球物理研究所研究员张金海负责数据处理，中国科学院空天信息创新研究院研究员周斌为测月雷达设计师、负责厘定原始数据，澳门科技大学助理教授祝梦华则负责撞击坑模拟。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 经过地质解译，玉兔二号所到之处的浅层结构剖面清晰地展现在科学家面前。着陆区的浅层结构由上往下分为三个基本单元：单元1总厚度130米，为临近多个撞击坑的溅射物堆积和底部的玄武岩角砾层；单元2总厚度约110米，为多次喷发的玄武岩层；单元3总厚度不小于200米，则为着陆区北部的莱布尼兹撞击坑的溅射物。同时，高频雷达信号揭示了单元1上部的精细结构，最顶层30多米厚的物质主要是来自芬森撞击坑的抛射物。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/3ca997f6-bd61-430d-b167-fce2f8666d74.jpg" title=" 图片2.png" alt=" 图片2.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " strong 玉兔二号所到之处浅层结构剖面（课题组供图） /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 这表明，玉兔二号所探测的月面物质并不是充填冯· 卡门撞击坑底的玄武岩，而来自芬森撞击坑。同时，雷达剖面还揭示，着陆区经历了多期次的撞击溅射堆积和多期次玄武岩浆喷发充填。这些新发现对于认识月球南极-艾肯盆地的演化具有重要意义，对于月球内部物质组成与结构的后续探测和研究有重要的指导作用。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 研究人员表示，期待后续探月工程能搜集到更多来自月球背面“隐秘角落”的信息，以帮助科学家完整解密“月球日记”。 /p p br/ /p

【摘要】土壤含水量的时空异质性影响着土壤水和植物茎木质部水的同位素组成。然而，土壤水分条件对广泛报道的土壤水-植物茎木质部水同位素偏差的影响尚缺乏系统地评估。为此，本研究连续两年在两个土壤水分条件不同的样地测定了柠条茎木质部水和土壤水的δ2H和δ18O值（利用全自动真空冷凝抽提系统LI-2100，北京理加联合科技有限公司）提取土壤和植物茎木质部中的水分，然后进行同位素测量）。结果表明，在较湿润的样地1，茎木质部水与土壤水在两年中都表现出明显的同位素偏差（两者的重叠率式中，下标“s”代表柠条茎木质部样本，abw和bsw分别是2018-2019年每个月份土壤水线的斜率和截距。(4) 重叠面积法评估植物-土壤水同位素偏差利用R软件中的SIBER（Stable Isotope Bayesian Ellipses）模型计算了植物茎木质部水和土壤水的重叠面积，最后给出两者的重叠面积与茎木质部水面积的比值（%）。较高的比值意味着植物茎木质部水与土壤水同位素重合度高。【结果】图1 研究期间植物水和土壤水δ18O和δ2H值的标准椭圆（95% 置信区间）。图2 样地1-2土壤水-茎木质部水分lc-excess差值（Δlc-excess）及茎水SW-excess值。图3 不同吸力下土壤水分类型示意图及样地1-2水分特征曲线。图4 植物水和不同移动性的土壤水δ18O和δ2H值的标准椭圆（95% 置信区间）。图5 土壤含水量与（a）Δlc-excess和（b）SW-excess的关系。【结论】植物茎木质部水-土壤水同位素偏差是一个复杂的问题，涉及水分提取方法、植物生理和土壤水分动态等多个方面。前人的研究已经为植物茎水同位素异质性、水分提取方法和同位素分馏如何影响同位素偏差提供了令人信服的证据，但这些影响因素均不能为本研究结果提供合理的解释。本研究在两个土壤水分条件不同的采样点，连续两年对灌木种柠条茎木质部水和土壤水进行取样。结果发现湿润样地（样地1）在丰水年或干旱年以及干旱样地（样地2）在丰水年均发生了茎水-土壤水同位素偏差，而样地2在干旱年份，柠条茎木质部水与土壤水在δ2H-δ18O双同位素空间上高度重合。此外，样地1茎木质部水与土壤束缚水同位素趋于一致，进一步支持“两个水世界”假说。样地2土壤含水量与Δlc-excess呈正相关，与SW-excess呈负相关。这些研究结果表明，土壤水-植物茎木质部水同位素偏差极有可能与土壤含水量驱动的土壤水同位素异质性密切相关。该研究也提出了一些需要解决的问题。该试验是在自然条件下进行的，目前的数据限制了我们进一步明晰水分提取技术和植物茎水同位素异质性是否会对同位素偏差产生影响。尽管这些解释并不能完全适用于本研究，但仍然不能排除这些因素对本研究的潜在影响，有必要在未来研究中全面地加以考虑。无论如何，我们的研究有助于更深入地了解植物在不同水分条件下如何利用水分，并有助于预测它们对水文气候变化的响应。

前言随着全球建筑业的蓬勃发展，特别是在中国、菲律宾和英国等国家，组织机构需要考虑如何管理建筑工地的污染物现场筛查工作。多年以来，重元素已在众多工业、农业和国内应用领域中得以使用。这有时会导致重元素在特定的地理区域积累，比如旧工业区或矿区。由于其对人体健康的不利影响，世界各地的许多公共卫生和环境部门已实施了土壤筛选和修复方案，以尽量减少和防止暴露。以美国为例，美国环境保护署（EPA）实施了《土壤筛选指导》（SCG），从而为现场评估和筛选水平提供了一个开发框架。使用手持式XRF分析仪进行土壤筛查，通过减少发送到非现场实验室的样本数量，可以帮助现场管理人员大幅降低分析成本：您可以快速确定需要清理的区域。通过确定土壤样品的元素组成，定性和半定量数据有助于分析人员做出进一步的取样策略决定，以全面评估土壤质量。其还有助于监测整治工作。产品经理Christelle Petiot分享了利用手持式XRF分析仪进行土壤分析的好处、限制和技巧：为什么要投资最*新的手持式XRF分析仪？1.它们很快。探测器电子技术的最新进展大大缩短了测试时间。由于可以更快地完成现场筛选调查，因此您将能够提高测试密度，从而做出更明智的决策，并节省时间。无需等待可能需要几周才能出来的实验室结果。2.它们非常便携，可在恶劣的环境和天气条件下使用。一些手持式XRF（比如X-MET8000）紧凑而又轻便，且防护等级达到IP64（防尘防水），同时符合MIL-STD-810G军用标准，坚固耐用。3.“一按即测”操作简单。无需化学品或试剂，即使戴着手套也可操作。不需要或者只需要简单的样品制备工作，非常简单。您将需要考虑哪些因素1.您需要详细的结果吗？由于检测下限没有ICP-OES、ICP-MS或火焰原子吸收光谱仪那样低，因此手持式XRF不能完全替代实验室分析。2.您想要测量何种范围的元素？手持式分析仪对于Li和Be等非常轻的元素不够灵敏。可以测量典型范围的元素，从Mg到U，其取决于您的应用。获得良好结果的提示您在土壤样品的预处理工作中投入的努力越多，效果就越好：清除杂物、岩石，用非金属物体将待测试表面弄平整。尽可能地让样品干燥。如果需要，可以使用吸水纸来干燥，和/或让样品在通风良好的地方风干，因为10％以上的湿度会对结果的准确性产生不利影响。当样品含水量为15％至25％时，结果通常为实验室报告值的70％-80％。筛分和/或研磨，以获得精细的粒度，然后将粉末放入薄样本袋或杯中。定期测量原坯（比如杯子中的SiO2），以检查污染情况。需要时更改分析窗口。定期测量已知的土壤检验样品，以验证准确性和稳定性。了解更多信息… 了解有关X-MET8000 Geo相关优势的更多内容。如果您对X-MET8000 Geo能给自己公司带来哪些帮助有疑问，请联系我们安排产品演示。

土壤团粒检测作为重要的土壤理化指标，它由一种较为特别的结构体组成，分析研究土壤团聚粒结构，能够帮助了解土壤状况，针对不同的土质，制定切实有用的改良办法，来保证土壤的物理、化学和生物肥力，实现农业生产提质增效。土壤团聚体测定方法很多，小编以托普TPF-100土壤团聚体结构分析仪为例，为大家介绍土壤团聚体测定方法步骤。 土壤团聚体测定方法步骤：1、先将筛子从小到大，从下往上以此放入挂架，并在顶层放入样本，然后置于装好水的不锈钢桶中；2、将四套挂架分别固定在震荡架上，锁紧螺栓；3、合上漏电保护器开关，zui后将旋动分析以上的定时旋钮至所需时间，此时团粒仪开始工作；4、数码显示器显示运行时间，再调节调速旋钮调整到所需要的档位。如果中途有特殊情况或需要暂停按钮，如排除故障或需要继续工作时再次旋动暂停按钮，可恢复工作状态。*注意：1.不要把水洒到面板上，以免造成电器故障；2.机械运动结构件避免碰撞或者阻挡，以免仪器损坏。 土壤团聚体测定方法是不是很简单，土壤团聚体结构分析仪作为土壤理化性状检测仪器的其中一种工具，功能强大，还有更多土壤普查仪器咨询都可以联系我们哦。