散射辐射

Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统 Solrs-RSR型旋转式太阳标准辐射监测系统主要用于光伏太阳能发电系统而设计的，可测量说风向、风速、温度、湿度、太阳总辐射、太阳斜坡辐射、太阳直接辐射、太阳散射辐射等，主要为太阳能发电、资源评估、太阳辐射监测提供数据分析功能，是一款性价表较高的产品。 太阳光到达地球表面的辐射由两部分组成：直射光和由于大气中的云和颗粒物造成的散射光。直接辐射的测量需要利用直接辐射表安装在太阳跟踪器上，而散射的测量需要手动或者自动的遮挡住太阳的直射光，这两种辐射的测量都是比较昂贵的。 旋转式太阳标准辐射监测系统利用简单可靠、响应迅速的光电二极管来测量出总辐射GHI，采用旋转遮挡环的迅速遮挡测量散射辐射DIFF，并通过下面的公式计算出直接辐射DNI。 公式：GHI=DIFF+DNIcos （Z）太阳的高度角/天顶角传感器部分：美国NRG #40风速传感器 直径：51mm，高度：51mm 启动风速：0.78m/s 测量范围：0~70 m/s 工作温度：-55℃~60℃ 工作湿度范围：0~100%RH 重量：0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围：0～360° 精确度：电位计线性〈1% 死区：最大8° 启动风速：1m/s 工作温度：-55℃~60℃ 工作湿度范围：0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程：-40℃~70℃ 精度：±0.3℃（25℃时），±0.4℃（5℃~40℃），±0.9℃（-40℃~70℃） 响应时间：120 s（63%，1m/s） 输出分辨率：0.01℃ 湿度量程：0~100% RH（-20℃~60℃时） 精度（25℃时）：±2% (10~90%RH) ；±4% (0~100%RH) 温度依赖性：好于±2%（20℃~60℃时） 短期滞后：＜1.0% RH 长期稳定性：好于±1%RH/年 响应时间：20 s（63%，静止空气） 输出分辨率：0.03% RH 校准：NIST、NPL 电压：6~16VDC（推荐使用数据采集器的12VDC接口） 电流消耗：静止状态120μA，测量状态1.7mA（持续0.7秒） 工作温度：-40℃~70℃ 尺寸：长18cm，直径1.2cm/1.8cm（探头端/电缆端）荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射 ISO标准等级:次基准（Secondary Standard） 光谱波长（50%点）:285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间（63%）:1.7s 响应时间（95%）:5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移（200W/m2）:7W/m2 温度偏移（5K/h）:2W/m2 方向误差（在80o，1000W/m2时）:10W/m2 温度响应（-10℃~40℃）: 1% 非稳定性（年变化）:0.5% 非线形误差（100~1000W/m2）:0.2% 倾斜误差（0~90°,1000W/m2）:0.2% 信号输出（0~1500W/m2）:0~20mV 光谱选择性（350~1500nm）:3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃，0~100%RH 防护等级:IP67太阳直接辐射和太阳散射辐射 旋转辐射采用LI200X硅晶体短波辐射传感器由Li-Cor公司生产　光谱范围：400~1100nm　 响应时间：10μs 精度：±3%　灵敏度：0.2kW/m2/mV　线性：在3000 W/m2时，大偏差能达到为1% 余弦响应：±7%（太阳高度角10°时）　温度依赖性：0.15%/℃　精度：在自然采光下，绝对误差±5%，通常为±3%　分流电阻：在40.2~90.2Ω可调节　工作环境：-40~65℃，0~100% RH　尺寸：2.38 cm×2.54 cm　重量：28gCR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能，由一个测量控制模块和一个配线盘组成，具有强大的网络通讯能力。　主要技术参数：　　最大扫描速率：100Hz　　模拟输入：16个单端通道（8个差分）　　脉冲通道：2个　　工作温度： -25~50℃（标准），-55℃~85℃（扩展）　　内存：标准为4M内存，可扩展至2G　　供电电压：9~16VDC　　A/D转换：13bit　　微型控制器：16-bit H8S Hitachi，32-bit内部CPU

2021年，《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后，也将上线同名专题并转载专题文章，帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此，向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见：高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰：“工欲善其事，必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作，掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中，都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导！随着科学技术的高速发展，传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前，中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位，但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此，《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授，组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述，邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面，旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持，借此机会特表感谢！从2021年第3期开始，以上文章将陆续在《高分子学报》发表，并在网站上发布虚拟专辑，以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石，支撑年轻高分子学者的茁壮成长！也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步，为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际，让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意！同步辐射硬X射线散射表征高分子材料：原位装置的研制和应用Characterization of Polymer Materials by Synchrotron Radiation Hard X-ray Scattering Technology: The Development and Application ofin situInstruments作者：赵景云，昱万程，陈威，陈鑫，盛俊芳，李良彬作者机构：中国科学技术大学国家同步辐射实验室 安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室 中国科学院软物质化学 重点实验室,合肥,230026 西南科技大学核废料处理与环境安全国家协同创新中心,绵阳,621010作者简介：昱万程，男，1990年生. 2010年本科毕业于天津工业大学轻化工程专业，2015年博士毕业于中国科学技术大学高分子科学与工程系. 2015~2017年和2017~2020年分别在中国科学技术大学高分子科学与工程系，北京航空航天大学物理系从事博士后研究. 2020年9月至今，任中国科学技术大学国家同步辐射实验室特任副研究员. 主要从事利用同步辐射X射线散射技术结合原位装置在线研究高分子材料加工过程中的多尺度结构演变，同步辐射X射线散射数据高通量处理方法的开发和应用.李良彬，男，1972年生. 1994年本科毕业于四川师范大学近代物理专业，2000年博士毕业于四川大学高分子材料科学与工程系. 2000~2004年在荷兰国家原子分子物理研究所和Delft科技大学从事博士后研究，2004~2006年在荷兰联合利华食品与健康研究所担任研究员. 2006年至今，任中国科学技术大学国家同步辐射实验室研究员，兼任化学与材料科学学院高分子科学与工程系教授、博士生导师. 2013年获国家杰出青年基金资助. 担任《Macromolecules》副主编，《Polymer Crystallization》《Chinese Journal of Polymer Science》《Journal of Polymer Science》和《高分子材料科学与工程》编委. 主要从事同步辐射时间空间能量分辨技术、原位研究方法和高分子材料加工-结构-性能关系方面的研究.摘要同步辐射硬X射线散射技术是表征高分子材料晶体结构和其他有序结构的有力手段. 高时空分辨的现代同步辐射光源具备强大的实时、原位、动态和无损表征能力，在高分子材料加工和服役过程中远离平衡态的多尺度结构演变研究方面有着巨大优势. 为了充分发挥这一优势，合理设计同步辐射原位研究装置，实现原位实验过程中的样品环境控制十分关键. 本文通过结合具体的研究案例，首先介绍同步辐射原位实验的设计、原位研究装置的研制、操作技巧和数据处理等整个在线实验流程，帮助读者建立对同步辐射原位实验的基本认识. 最后，选择了若干具有代表性的高分子材料体系和样品环境，简要概述同步辐射硬X射线散射技术在表征复杂加工外场作用下高分子材料多尺度结构演变方面的应用，帮助读者加深对同步辐射原位研究装置及相关实验过程的理解，以期引发读者的思考，积极拓展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用.AbstractThe synchrotron radiation hard X-ray scattering technology is a powerful tool to characterize the crystalline and other ordered structures of polymer materials. For the high temporal and spatial resolutions, modern synchrotron radiation light sources own the powerful capability of real-time,in situ, dynamic and non-destructive characterization. Thus, it gives the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology a huge advantage for the study of structural evolutions far away from the equilibrium during the processing and service of polymer materials. To give full play to this advantage, the reasonable design ofin situ instruments and the control of sample environments during the in situ synchrotron radiation experiments are critical. In this review, we first introduce the whole procedures of in situ experiments through a specific research case, including the design of in situ synchrotron radiation experiments, the development of in situ instruments, operation skills and data processing. We hope that the detailed introduction can help the audiences establish a fundamental cognition of the in situ synchrotron radiation experiments.Finally, we select several representative polymer material systems and the corresponding sample environments, and briefly overview the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology in studying the multi-scale structural evolutions of these polymers under complex processing fields. We believe that these applications would inspire the audiences to think and deepen their understanding on the synchrotron radiation in situ experiments by using in situ instruments. Undoubtedly, it is beneficial to further expand the applications of the synchrotron radiation hard X-ray scattering technology on the characterization of polymer materials. 关键词同步辐射硬X射线散射技术  同步辐射原位研究装置  高分子材料加工  多尺度结构演变KeywordsSynchrotron radiation hard X-ray scattering technology  In situ instruments  Processing of polymer materials  Multi-scale structural evolutions 同步辐射是带电粒子以接近光速的速度在沿弧形轨道的磁场中运动时释放的电磁辐射. 对比普通X射线光源，同步辐射X射线光源亮度更高、光谱连续、具有更好的偏振性和准直性，并且可精确计算. 至今，我国经历了三代同步辐射大科学装置的建设、研究和发展，从第一代北京同步辐射装置、第二代合肥同步辐射装置到较为先进的第三代上海同步辐射光源[1]. 目前，我国正在积极建设和规划第四代先进光源，如北京高能同步辐射光源和合肥先进光源[2]. 同步辐射光源是前沿基础科学、工程技术和材料等领域所需的重要研究手段，是国际科学研究竞争的关键资源.同步辐射硬X射线散射技术在高分子结构表征中的应用非常广泛，例如广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)可表征高分子材料在亚纳米至百纳米尺度上的结构信息[3]. 目前，上海光源即将建成我国第一条超小角X射线散射(USAXS)线站，可进一步实现微米尺度的结构探测. 在此基础上与毫秒级分辨的超快探测器联用可以实现高时间分辨. 依托时间分辨的同步辐射WAXS/SAXS/USAXS研究平台，我们将能够同时获取高分子材料在0.1~1000 nm尺度内的结构信息，可以满足半晶高分子材料加工成型过程中多尺度结构快速演化、嵌段共聚物微相分离以及高分子复合材料研究等方面的表征需求.高分子材料制品的服役性能强烈依赖于加工工艺. 即使是相同的高分子原材料，通过不同的加工工艺，所获得的产品性能可能是完全迥异的. 例如：聚乙烯通过吹塑成型可加工成柔韧的包装膜，通过挤出成型则可制成刚韧适中的排水管道，还可通过纺丝加工成超强纤维. 高分子材料的加工参数主要包括加工温度、升降温速率、剪切和拉伸等加工外场的应变速率、应变和压强等. 因此，温度场、流动场等复杂外场、多加工步骤和参数相互耦合是高分子材料加工过程的主要特点[4,5]. 研制与多尺度表征技术联用的在线研究装备是表征高分子材料在加工过程中发生多尺度结构快速演化的重要实验手段. 高分子材料加工与服役在线研究装备类型多样，有小型的剪切和拉伸流变仪，也有模拟实际工业生产的大型原位装备，如原位双向拉伸装置和原位挤出吹塑成膜装置等. 此外，通过发展和集成与同步辐射联用的高分子材料性能表征技术，如用于光学膜的光学双折射检测系统，可建立高分子材料加工-结构-服役性能的高通量表征平台，大幅提高在多维加工参数空间中搜索最优参数的能力，以期为实际的生产加工提供理论指导.为帮助读者建立对同步辐射在线实验的基本认识，本文将以聚二甲基硅氧烷(PDMS)原位低温拉伸为具体研究实例，详细介绍同步辐射在线装置研制、实验设计和数据处理等相关知识；在此基础上，我们将简要概述本课题组多年来利用自主研制的同步辐射原位在线装置及高分子材料加工过程多尺度结构演变研究中的代表性成果. 以此引发读者的思考和共鸣，进一步扩展同步辐射硬X射线散射技术在高分子材料表征中的应用，取得更多更好的创新研究成果.1同步辐射在线实验研究方法同步辐射在线实验是指利用可与同步辐射光源联用的原位装置，研究复杂外场下的高分子合成或者加工过程中的化学或者物理问题. 在开展同步辐射在线实验前，需根据所要研究的具体科学问题，明确样品控制环境. 在充分考虑同步辐射光束线站的空间限制后，购买或研制原位装置. 样品制备完成后，利用原位装置进行样品的离线预实验. 完成以上准备工作后，在预先申请的机时时间段内，携带样品、原位装置和其他配套设备至同步辐射光束线站进行在线实验. 实验过程中需严格按照线站的规定步骤操作，最后保存好实验数据. 我们课题组长期致力于高分子薄膜加工物理的研究和相关原位研究装置的研制，并取得了系列研究成果. 下面我们以典型的硅橡胶——聚二甲基硅氧烷(polydimethyl-siloxane, PDMS)的同步辐射原位低温拉伸实验为例，详细介绍同步辐射在线实验的具体流程和操作.硅橡胶作为一种可以在低温保持高强度和韧性的弹性体，是高新技术、航天航空和武器装备等领域不可或缺的关键材料. 与天然橡胶等常规橡胶相比，PDMS具有极低的玻璃化转变温度(Tg≈-110 ℃)和结晶温度(Tc≈-65 ℃)[6]. 在拉伸和压缩等服役工况条件下，PDMS发生应变诱导结晶(stain-induced crystallization, SIC)，因此其服役温度区间及性能主要受SIC而非玻璃化转变控制. 显然，结晶温度Tc的降低将缩小橡胶态的温度窗口. 已有研究表明，PDMS的应变诱导结晶行为非常复杂，在Tc以上至近Tg的范围内，存在多晶型结构并发生不同晶型间的固-固相转变行为. 在拉伸过程中，PDMS出现了α' ，α，β' 和β 4种晶型 [7]，对应的WAXS二维图和方位角一维曲线积分分别如图1(a)和1(b)所示. PDMS复杂多晶型晶体结构直接影响材料的物理性质和宏观力学行为. 只有充分了解PDMS的晶体结构，掌握晶型间的转变规律，才能深入认识和理解材料的性能，实现根据服役条件和需求对材料进行改进和设计的目标. 然而，由于在线低温拉伸等研究条件的限制，PDMS应变诱导结晶行为和晶型间的相互转变的相关研究仍较少，并缺乏基础数据和定量模型. 其中，尚未完全解决的问题主要有以下2个方面：(1) PDMS可形成多种晶型，但所有晶型的晶体结构尚未完全确定；(2) 拉伸可诱导不同晶型发生固-固相转变，但目前对转变路径和机理还缺乏认识. 高时空分辨的同步辐射硬X射线散射技术为解决上述科学问题提供了可能. 我们选择以较低应变速率在低温下拉伸PDMS，实时跟踪拉伸过程中的晶体结构演化和固-固相转变. 在计算实验所需的时间分辨率后，我们选择上海光源(SSRF)BL16B1(小角X射线散射光束线站)进行同步辐射在线实验. BL16B1的技术参数和指标符合软物质材料表征需求，其能量范围为5~20 keV，光子通量达到1011 phs/s @10 keV，时间分辨率达到100 ms，X射线波长 λ=0.124 nm，可探测的空间尺度范围为1~240 nm.Fig. 1(a) The 2D WAXS patterns of polymorphous PDMS (b) The 1D azimuthal intensity curves with the azimuthal angle (ψ) ranging from 0° to 180° of diffraction peaks at 2θ=10.42° (Reprinted with permission from Ref.‍[7] Copyright (2020) American Chemical Society).在明确所要解决的科学问题后，需要解决样品环境的控制问题，即能与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 通过调研，我们发现市面上早已有了商业化的低温拉伸设备，如Linkam公司配置液氮制冷系统的拉伸热台TST350以及Instron 3366型万能拉伸机. 然而，这些商业化设备都存在明显的不足，并不能满足我们的实验需求. 例如：TST350虽可实现与同步辐射联用，然而为了使得温度控制均匀并提高升降温速率，其样品空间很小，所能达到的应变空间十分有限，因此很难将具有较高断裂伸长率的橡胶类样品拉伸至大应变乃至断裂；此外，TST350采用按压式夹具，在拉伸过程中存在严重的打滑现象，即样品从夹具处滑脱. Instron 3366型万能拉伸机仅仅可以实现低温拉伸，并不能与同步辐射联用. 因此，我们转而自行研制与同步辐射硬X射线联用的低温原位拉伸装置. 在研制过程中，需要解决的主要难点问题有：(1) 单轴拉伸至断裂，即大应变的实现；(2) 低温环境的实现(室温至-110 ℃)；(3) 样品的打滑现象；(4) 考虑上海光源光束线站的空间限制，在尺寸上实现与同步辐射硬X射线的联用. 我们受商业化流变仪(sentmanat extensional rheometer, SER)的启发，在研制时通过伺服电机驱动2个对向旋转的辊夹具对样品施加拉伸(如图2(a)). 如此，样品能以卷绕的方式无限拉长，可以在不增大腔体体积的前提下实现大应变，同时保证样品腔内部温度均一可控. 通过使用安川伺服电机，并配置减速机、运动控制器和MPE720控制系统，装置能够实现较宽的应变速率范围(0.0025~30 s-1). 低温环境的实现参考低温热台和示差扫描量热仪等仪器常用的降温模块，采用液氮降温的方法，使用自增压液氮罐将液氮注入低温腔体. 考虑到PDMS样品不能直接与液氮接触，需要在样品腔外部设计液氮流道. 样品腔采用导热性较好的不锈钢304，流道和样品腔采用一体式加工设计，避免焊接可能带来的缝隙. 我们利用有限元方法模拟了样品腔内温度，结果表明当环境温度为室温时，样品腔内部温度最低能够达到-150 ℃(图2(c))，可以较好地满足实验环境温度要求. 通过将样品腔内抽真空，外部采用吹氮气的方式，可以有效解决窗口结霜的问题，从而避免窗口结霜对X射线散射实验产生不利影响[8,9]. 根据锥形散射计算X射线窗口尺寸，并采用聚酰亚胺薄膜(杜邦公司Kapton系列薄膜)作为窗口材料. 为解决上海光源BL16B1线站的空间限制问题，低温原位拉伸装置的整体设计秉持小型化原则，设计效果图如图2(b)所示. 最终研制的装置实物如图2(d)所示[10].Fig. 2Schematic diagram of uniaxial stretching (a), the design of low-temperature stretching device (b), finite element simulation of temperature distribution in cryogenic chamber (c), physical image of low-temperature uniaxial stretching device combined with synchrotron radiation (d).结合本课题组多年的研究和实践经验，我们想要强调的是，在真正开展同步辐射在线实验前，离线预实验非常重要. 一方面，可以对力学曲线、装置升降温速率、保温时间等进行重复性验证，将在线实验的每个步骤都离线模拟重复，确保在有限的机时内高效执行实验计划；另一方面，在同步辐射光束线站的装置安装和校准需要丰富的操作经验，通过离线预实验，可以充分掌握装置的操作细节和常见问题的解决方法，如此方能在突发情况出现时从容应对. 此外，在进行在线实验时，需严格遵守同步辐射光束线站的管理规定，保障人身安全.同步辐射硬X射线原位实验通常在空气、氮气、溶液等环境中进行，获得的原始WAXS/SAXS数据包含空气等背底的散射. 因此，在原位实验的过程中，除了获得不同实验条件下的样品散射信号外，还需单独获得相应实验条件下的空气等背底散射信号，然后在后续的数据处理过程中扣除这些背底散射. 扣除背底散射通常是在WAXS/SAXS一维积分曲线上进行的，扣除操作恰当与否的判读标准是扣除背底后一维积分曲线的两端基线应保持水平. 同时，也要考虑原位研究装置对散射信号的影响. 为了进行数据的对比分析，通常需要对所获得的数据进行归一化处理.图1(b)为归一化处理后PDMS不同晶型的方位角一维积分曲线. 从图中可以明显看出PDMS 4种不同晶型所对应特征峰的区别：ψα=90°，ψα' =80/100°，ψβ=60°/120°，ψβ' =42°/72°和109°/138°.heng Lirong(郑黎荣).Chinese J Phys(高压物理学报),2020,34(5):3-15.doi:10.11858/gywlxb.202005543Xu Lu(许璐),Bai Liangui(柏莲桂),Yan Tingzi(颜廷姿),Wang Yuzhu(王玉柱),Wang Jie(王劼),Li Liangbin(李良彬).Polymer Bulletin(高分子通报),2010, (10):1-26.doi:10.1021/la904337z4Cui K,Ma Z,Tian N,Su F,Liu D,Li L.Chem Rev,2018,118(4):1840-1886.doi:10.1021/acs.chemrev.7b005005Chen W,Liu D,Li L.Polymer Crystallization,2019,2(2):10043.doi:

Solrs-C型太阳辐射监测系统 Solrs-C型太阳辐射监测系统是一款符合ISO9060认证的一款辐射监测系统，主要用于光功率预测、电力监测、资源评估等，操作简单，模块化设计，是一款性价比最高的产品。产品优势：采用Campbell公司生产的CR1000数据采集器系统模块化设计，可任意添加或减少传感器产品的设计符合光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)产品出厂以前，已完成程序编写，输出为Modbus标准RS232/RS485协议通讯方式可选用：USB、RJ-45、电台、GPRS等传输系统可采用太阳能供电，功耗低供电系统可以采用独立的太阳能供电，也可以采用市电电压安装支架采用不锈钢材质，为专用定制支架传感器：美国NRG #40风速传感器 直径：51mm，高度：51mm 启动风速：0.78m/s 测量范围：0~70 m/s 工作温度：-55℃~60℃ 工作湿度范围：0~100%RH 重量：0.3kg美国NRG #200P风向传感器 测量范围：0～360° 精确度：电位计线性〈1% 死区：最大8° 启动风速：1m/s 工作温度：-55℃~60℃ 工作湿度范围：0~100%RHCampbell CS215环境温湿度传感器 温度量程：-40℃~70℃ 精度：±0.3℃（25℃时），±0.4℃（5℃~40℃），±0.9℃（-40℃~70℃） 响应时间：120 s（63%，1m/s） 输出分辨率：0.01℃ 湿度量程：0~100% RH（-20℃~60℃时） 精度（25℃时）：±2% (10~90%RH) ；±4% (0~100%RH) 温度依赖性：好于±2%（20℃~60℃时） 短期滞后：＜1.0% RH 长期稳定性：好于±1%RH/年 响应时间：20 s（63%，静止空气） 输出分辨率：0.03% RH 校准：NIST、NPL 电压：6~16VDC（推荐使用数据采集器的12VDC接口） 电流消耗：静止状态120μA，测量状态1.7mA（持续0.7秒） 工作温度：-40℃~70℃ 尺寸：长18cm，直径1.2cm/1.8cm（探头端/电缆端）荷兰Kipp&Zonen CMP10/CMP11总辐射/倾斜总辐射/散射辐射 ISO标准等级:次基准（Secondary Standard） 光谱波长（50%点）:285~2800nm 最大辐射强度:0-4000W/m2 灵敏度:7~14μV/W/m2 水平泡精度:0.1° 响应时间（63%）:1.7s 响应时间（95%）:5s 阻抗:10~100Ω 热辐射偏移（200W/m2）:7W/m2 温度偏移（5K/h）:2W/m2 方向误差（在80o，1000W/m2时）:10W/m2 温度响应（-10℃~40℃）: 1% 非稳定性（年变化）:0.5% 非线形误差（100~1000W/m2）:0.2% 倾斜误差（0~90°,1000W/m2）:0.2% 信号输出（0~1500W/m2）:0~20mV 光谱选择性（350~1500nm）:3% 视角:180° 工作环境:-40℃~80℃，0~100%RH 防护等级:IP67CR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能，由一个测量控制模块和一个配线盘组成，具有强大的网络通讯能力。　主要技术参数：　　最大扫描速率：100Hz　　模拟输入：16个单端通道（8个差分）　　脉冲通道：2个　　工作温度： -25~50℃（标准），-55℃~85℃（扩展）　　内存：标准为4M内存，可扩展至2G　　供电电压：9~16VDC　　A/D转换：13bit　　微型控制器：16-bit H8S Hitachi，32-bit内部CPU

据物理学家组织网11月25日(北京时间)报道，通过使用一个小巧但功能强大的激光器，美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置，有望改变人们对这类装置的印象，拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然· 光子学》杂志上。 　　同步辐射光源是多学科前沿研究和高技术开发应用的&ldquo 超级显微镜&rdquo ，能够帮助科学家看到人类无法想象的物质细微结构。同步辐射X射线是其中的一种，与普通X射线相比，其成像质量更高、细节更为丰富，在探索物质内部结构和医学成像等领域均有着重要的应用价值。但因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵，目前只有为数不多的几个国家建有这样的设备，极大地限制了该技术的应用和普及。 　　在传统的同步辐射设备中，要产生这样的射线需要将电子加速到非常高的能量，而后周期性地改变方向，引导其在X射线的波长范围内释放能量，产生同步辐射X射线，因此必须用到巨大的加速器。而新研究中，科学家们用激光取代了电子加速器和其中的磁铁，实现了同样的目的。他们首先将激光束集中汇聚到一个气体射流上，形成强流相对论性电子束。而后再让另外一束激光与其汇聚，由此产生电子高速振动，生成高质量的同步辐射X射线，这一过程也被称为康普顿散射。值得注意的是，在此过程中光子的能量被增加了上百万倍，而产生这些高能射线的核心装备还没有一个硬币大。 　　该技术的核心是找到让散射激光束和激光加速的电子束这两条细微光束发生碰撞的方法。这就如同让两颗子弹在空中相撞一样。而要让这种&ldquo 光子子弹&rdquo 相撞更为困难，因为它们速度都接近光速。 　　领导这项研究的内布拉斯加大学林肯分校强光实验室主任唐纳德· 乌姆斯塔特教授认为，小型化同步辐射X射线设备让更多的科研人员和医生获得了更强大的研究和诊断工具。

6月18日，2024长春国际光电博览会（以下简称光博会）以“光电引领 共创未来”为主题在长春东北亚国际博览中心隆重开幕，中国科学院长春光机所在A1-H01展位亮相。上午11点18分，由长春光机所自主研发的通用光学设计分析系列软件——长光杂散辐射分析软件V1.0正式版举行了发布仪式。中国工程院院士、长春光机所所长张学军亲自讲解了这款光学软件的核心功能和用途，多名领导和院士莅临展位指导交流。长光杂散辐射分析软件是一款利用光线追迹方法来模拟光学系统杂散辐射的大型光学工程软件，具备三维实体光机建模、光源建模、表面属性建模、光线追迹、杂散辐射分析等核心功能，可用于航天、航空、安防、医疗、电子等领域高端光学系统的仿真分析。该光学软件的研发团队由光学系统先进制造重点实验室（中国科学院）和长春光机所先进计算与数字工程研究中心两个部门的相关人员组成，团队规模40人左右，这是一支平均年龄仅有33岁的研究队伍。在研制过程中，团队克服重重困难，突破了光源发光属性、光学与机械元件散射属性的测量与表征技术、基于蒙特卡洛方法的光线追迹与分裂技术、杂光数据记录方案和路径分类方法等核心关键技术，完全掌握底层核心算法、拥有自主知识产权、核心技术指标优异，为实现我国光学软件自主化、为工业软件国产化贡献了一份力量。

超高灵敏度探测和超高空间分辨率成像是所有光学探测和成像工具的终极奋斗目标，将二者结合起来将成为揭示微观世界物理和化学现象及其本源机理的强大武器。拉曼光谱通过光与分子的非弹性散射光谱信息揭示分子内部的转动和振动形态，是识别分子化学结构的有效手段，也是研究分子结构变化的重要工具，已经广泛应用于自然科学的各个领域。在过去的几十年里，科学家们一直致力于探索和开发各种方法，提高拉曼光谱探测的信号灵敏度和成像的空间分辨率，以实现更小基团乃至单个分子的化学识别成像这一宏伟的目标。 　　2013年，中国科学技术大学的董振超和侯建国研究团队利用基于STM技术的针尖增强拉曼光谱(TERS)，成功实现了分子尺度上亚纳米空间分辨率的单分子光学拉曼成像(Nature 498, 82-86, 2013)，该研究成果入选2013年度&ldquo 中国科学十大进展&rdquo 。然而传统的拉曼增强原理(Rev. Mod. Phys. 57, 783-826, 1985)难以解释实验上观察到的亚纳米空间分辨率的物理根源，因而对该实验的物理解释成了困惑学术界的一个亟待解决的难题。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)光物理重点实验室研究员李志远带领博士生张超和陈宝琴，基于分子在TERS系统的纳米间隙(nanogap)中的自相互作用，提出了一种对传统的拉曼增强原理进行修正的方法，成功解释了利用TERS得到亚纳米空间分辨率拉曼成像的物理机制。在此基础上，发展了一套普遍适用于微纳光学结构的新拉曼散射理论。 　　实验中所用的TERS系统结构如图1a所示，尖端半径为25 nm的银探针距离银衬底2 nm。研究小组经过严格电磁场计算发现局域场强半高全宽为11 nm，也就是说，纳米间隙的电磁场&ldquo 热点&rdquo (hot spot)的光斑尺寸为10 nm左右。从物理直觉上来说，这么大的光斑是不可能揭示分子内部的化学结构的(要求分辨率小于1 nm)。根据传统的拉曼增强理论，基于纳米间隙表面等离激元(SPP)共振增强导致的拉曼信号增强因子为G=GEGR&asymp (E/E0)4，其中GE和GR分别是分子拉曼激发过程和辐射过程的增强因子(图2a和2c)。也就是说，实验中观察到的拉曼信号增强因子接近于局域场振幅增强E/E0的四次方，对应的拉曼信号成像的空间分辨率在10 nm左右，无法解释实验中观察到的亚纳米空间分辨率的现象。传统理论和实验观测结果存在巨大的鸿沟，意味着某些不为人知的物理机制在后面起关键的作用。 　　在解决这个疑难问题中，研究小组注意到在光和分子的相互作用中，除了拉曼散射(非弹性散射)，还普遍存在着瑞利散射(弹性散射)。但是自拉曼效应发现以来，在传统的拉曼散射理论，包括表面增强拉曼散射(SERS)和TERS理论中，瑞利散射均被认为对拉曼散射没有贡献，因而完全被忽略。在真空中或者其他普通环境的拉曼光谱测量中，这种想法是合理的。但是在如图1a所示的金属纳米间隙中，分子对入射光在拉曼激发过程产生的瑞利散射光，将与纳米间隙的SPP发生共振耦合，形成多重散射作用，使得电场的幅度明显提高，同时，空间局域化效应显著增强。另一方面，分子拉曼辐射过程所产生的拉曼信号，也将通过纳米间隙SPP与分子自身产生多重瑞利散射作用。考虑到分子在纳米尺度间隙中的这种多重瑞利散射的自相互作用，局域场与分子有很强的近场相互作用(图2b和2d)，因而需要对局域场做进一步的修正。在这一崭新的物理理解的基础上，基于严格的理论推导，研究小组获得了考虑分子自相互作用下修正的拉曼增强因子GS=GEGRGE,SGR,S&asymp g4(E/E0)4，其中GE,S&asymp g2和GR,S&asymp g2分别是在分子激发过程和辐射过程增强因子的修正因子，它与分子的大小、位置、指向，以及针尖与衬底的间隙等有密切关系。根据该理论对上述TERS系统进行了数值模拟，发现其局域场强半高全宽为1.3 nm(图1b)，对应拉曼信号成像空间分辨率到达1 nm，从而成功解释了TERS系统中亚纳米分辨率的物理机制。从物理上说，通过分子与纳米间隙的自相互作用(体现在g4因子上)，探针和分子的相对位置与分子拉曼信号的空间关联程度显著提高，入射光在纳米间隙中形成的&ldquo 热点&rdquo 将变成&ldquo 超级热点&rdquo (super-hot spot)，其光斑尺寸将从原始的10 nm量级缩小到1 nm量级。利用这样的光斑做拉曼光谱扫描成像，完全能够获得亚纳米的空间分辨率。 　　新的拉曼散射理论通过引进长期被学术界忽略的一个重要物理因素，即分子的瑞利散射，简单而有效地解释了单分子光学成像领域的一个非常重要，然而又令人十分困惑的实验观测结果。虽然在普通的环境中瑞利散射可以忽略，但是在当今以及历史上许许多多在微纳米尺度上开展的拉曼光谱探测实验，如SERS和TERS，该因素必须予以高度的重视。该理论及其在SERS和TERS上的应用，将有助于加深人们对纳米尺度上光与物质相互作用的理解，同时对于实现更高分辨率的拉曼成像技术以及更高灵敏度的拉曼光谱探测提供十分有益的思路。相关的理论工作发表在Journal of Physical Chemistry C 【Vol. 119, pp. 11858-11871 (2015)】上。 　　以上研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部和中科院项目的支持。 图1 未考虑和考虑分子自相互作用的纳米间隙中局域场强分布图 图2 未考虑和考虑分子自相互作用的纳米间隙中分子的拉曼散射原理示意图

2021年，《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后，也将上线同名专题并转载专题文章，帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此，向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见：高分子表征技术专题高分子表征技术专题前言孔子曰：“工欲善其事，必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作，掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中，都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导！随着科学技术的高速发展，传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前，中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位，但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此，《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授，组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述，邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面，旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持，借此机会特表感谢！从2021年第3期开始，以上文章将陆续在《高分子学报》发表，并在网站上发布虚拟专辑，以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石，支撑年轻高分子学者的茁壮成长！也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步，为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际，让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意！小角X射线散射技术在高分子表征中的应用Typical Applications of Small-angle X-ray Scattering Technique in Polymer Characterization作者：吕冬，卢影，门永锋作者机构：中国科学院长春应用化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022作者简介：门永锋，男，1973年生. 1995年获东南大学理学学士，1998年获中国科学院长春应用化学研究所理学硕士，2001年德国弗赖堡大学物理系获自然科学博士. 2002~2005年，德国BASF公司高分子研究中心，博士后、Physicist. 2005年加入中国科学院长春应用化学研究所开展工作. 2005年入选中国科学院百人计划，2014年入选科技部中青年科技创新领军人才，2016年入选第二批万人计划科技创新领军人才，2015年获国家基金委杰出青年基金、英国皇家学会牛顿高级学者基金. 目前担任高分子物理与化学国家重点实验室主任、中国晶体学会小角散射专业委员会主任、IUPAC商用聚合物结构与性能分会主席. 主要从事高分子结构与性能方面研究工作.摘要小角X射线散射(SAXS)技术是表征高分子材料微观结构的一种重要手段. 当X射线穿过材料时，在材料不均一的电子云密度分布作用下，发生散射并形成特定的散射图案，使得我们可以根据特定的模型来反推材料的微观结构，并计算相关结构参数. SAXS特有的对微观结构的统计平均及无损探测使其成为了一种不可或缺的高分子材料微观结构分析手段. 本文首先简述了SAXS技术的基本理论，在此基础上根据测试中的实际问题给出了测试时可采取的实验技巧. 最后，结合典型实例，概述了高分子材料中可用SAXS技术表征的微观结构及其相应的理论模型. 希望本文能作为入门文献，帮助初学者更好地理解SAXS技术的原理，并结合实际需求迅速了解SAXS技术的适用范围及相关实验技巧，高效地完成相关实验.AbstractSmall-angle X-ray scattering (SAXS) technique is one of the most significant methods for determining the micro-structures of polymeric materials due to its statisticalaverage and nondestructive detecting feature. Usually, a monochromatic parallel beam of X-rays is used for scattering experiments. When passing through a sample, the oscillating electromagnetic field (mostly the electric part) of X-rays interact with electrons, making the electrons secondary sources of X-rays of the same frequency. Those secondary X-rays interfere with each other to form a specific pattern deviating from the primary beam path depending on the actual locations of the electrons in the sample. Mathematically, such interferences can be obtained by a summation of all secondary X-ray waves. As the number of the electrons within the sample is very large, an integration is used to represent the summation mentioned above. Because of the wave nature of the X-rays, the amplitude of the scattered X-rays determined by the above integration is just a Fourier transformation of the electron density distribution within the scattering volume. Due to the limitation in detection technique, the complex value of amplitude of scattered X-rays with real and imaginary parts cannot be recorded. It is the intensity rather than the amplitude that is recorded during experiments resulting in a loss of the phase information. Therefore, obtaining exact structural information (electron density distribution) becomes not easy and must be based on specific model fittings. Besides structures, SAXS intensity distribution can be used to investigate sample’s gross properties such as fraction of phases or local properties such as fractal dimensions of interfaces between phases. This work began with an introduction of the fundamental theories of the SAXS technique, followed by practical suggestions on performing the experiments and brief summaries of models developed for different structures. The authors wish this review could help the beginners to comprehend the elements of the SAXS technique and serve as an instruction manual for valid data acquisition.关键词高分子表征  小角X射线散射(SAXS)  片晶  微观结构KeywordsPolymer characterization  Small-angle X-ray scattering (SAXS)  Lamellae  Micro-structure 11小角X射线散射原理简述X射线是波长介于紫外与γ射线之间的电磁波，其波长范围涵盖了10-8~10-12 m，相应的频率范围为10 16~1022 Hz. 人们通常利用单一波长(单色)的X射线进行散射与衍射实验，例如：实验室中通常使用波长为0.154 nm的CuK α线特征辐射作为入射光源开展实验，而在同步辐射光源则可以根据需要选择合适的波长. X射线散射通常是指一束近乎平行的单色X射线穿过样品后产生的偏离入射光方向散射光强的现象. 当X射线通过物质时，其电磁波中的高频电场迫使物质中的电子发生同频震荡，产生次级波，这些次级波在空间中传播叠加. 不同位置的电子发出的次级波到达空间特定位置时具有不同的相位，因此，最终在不同位置的散射光的振幅取决于样品中电子的空间分布[1~3]. 由于物质中电子的数量极其巨大，上述各个位置振幅的叠加过程可以简化为积分，也就是：其中ρ(r)是样品内部电子密度分布函数，r是样品内电子的坐标，V是X射线照射的体积，q是散射矢量，定义为：其中S0和S分别为入射光及散射光方向的单位矢量.q的大小为：其中2θ是入射光与散射光之间的夹角，也就是散射角. 可见，X射线散射实验获得的散射光振幅在q空间的分布只与样品内部电子密度分布函数相关，利用不同波长X射线进行测试获得的散射光振幅分布具有不同的角度依赖性，但换算成q空间分布则是唯一的. 观察公式(1)可以发现A(q)其实就是ρ(r)的傅里叶变换. 如果我们可以直接测量A(q)，便可以直接进行反傅里叶变换获得期待的ρ(r)，也就是样品内部的微观结构.然而，如前所述，X射线的频率非常高，目前的电子学技术不能有效测量A(q)，在测量过程中会丢掉相位信息，只能测得强度信息，也就是：公式(1)所展示的代表实空间结构的ρ(r)与A(q)代表q空间散射光振幅分布函数显然具有倒易性，即，实空间中尺度越大的结构将在q空间中小q区呈现强的散射光. 可见，根据公式(3)及通常使用的X射线的波长(在0.1 nm量级)，几纳米至几百纳米的微观结构将在较小的q(2θ)处产生散射信号. 因此，探测纳米至微米尺度微观结构的X射线散射技术被称为小角X射线散射(SAXS). 尽管通过散射强度I(q)不能直接得到体系的电子云密度分布函数ρ(r)，但是ρ(r)的自相关函数Γρ(ρ)恰巧是散射强度的反傅里叶变换. 因此，代表体系微观结构的ρ(r)、散射光振幅A(q)、可测量的散射光强度I(q)及ρ(r)的自相关函数Γρ(ρ)之间就具有了图1所示的关系. 这一物理量间相互转化的关系是SAXS技术的基础[4,5]. 值得注意的是，由Γρ(ρ)不能直接反推样品体系的电子云密度分布情况. 在实际数据分析中，我们还需结合体系的电子云密度分布特性进行讨论. 因此，对于体系电子云密度分布的描述十分重要，目前主流的数据分析发展趋势主要是集中于如何选取简化的模型，推导出具有特征形状的自相关函数Γρ(ρ)[6]，来间接描述体系的电子云密度分布. 模型确定后，就可以根据散射强度分布来计算一些特定的结构参数. 篇幅所限，这里只给出了极简版的SAXS原理以及获得结构信息的大致思路，想要深入地了解SAXS技术的原理的读者可以参考文末所列出的经典教科书[1~4,7~11].Fig. 1Relationships amongρ(r),A(q),Γρ(r) andI(q)[5].SAXS技术的测试结果不直观，倒空间的散射信号还原成实空间中材料的微观结构的过程中，涉及到大量的数学运算及相应理论模型的拟合，稍有不慎极有可能得出错误的结果. 因此，在利用SAXS分析材料微观结构时，常常需要扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、示差扫描量热仪(DSC)等实验来辅助验证分析结果. SAXS技术的优点则在于适用于多种材料体系，对测试样品不需要进行前期预处理，测试过程中也不改变样品的结构性质，属于无损测试. SAXS测试结果为体系的统计平均值，更能代表材料的整体信息. 此外，多数SAXS仪器与其他仪器兼容性好，可以实现SAXS技术与各种小型设备，例如拉伸仪、剪切仪、热台、注塑机、模拉仪器等多种仪器的联用[12]，从而在线观测材料在各种条件下的微观结构演变及服役行为. 因此，虽然SAXS技术对于初学者来说门槛略高，但由于其多方面的优势，在高分子材料结构表征领域中仍扮演着不可替代的角色.2实验技巧从上述X射线散射的基本原理可知SAXS实验方面相对简单，只需利用成熟的商用仪器或同步辐射线站将待测样品置于X射线光路之中特定的位置即可. SAXS也可以通过以很小的角度掠过表面来测试薄膜样品，此时的SAXS实验被称为掠入射SAXS (GISAXS)，其基本原理与SAXS相近，本文受篇幅限制不对GISAXS进行讨论. 除了简单的静态样品SAXS测试，还可以利用SAXS测试样品在不同外场下的微观结构演化过程，例如高分子加工成型条件下的相变与结晶、服役环境中的形变与破坏等. 为实现最优化的SAXS实验，在开始实施之前确实需要做一些必要的准备. 以下是一些常见的需要注意的事项.2.1谱仪参数选择任何SAXS设备都只具备有限的可测量q范围，这就决定了可观测的微观结构尺寸必然是有限的，因此，一个初步的判断，甚至是初步的实空间实验通常是需要的. 很多SAXS设备具有多段可调q范围，初步的实验有助于选择合适的仪器参数实现相关尺度微观结构的统计平均测试.目前主流的实验室SAXS设备及同步辐射SAXS实验站都可提供X射线波长、光斑尺寸、样品到探测器距离等参数的选择. 配备2种金属靶(例如铜及钼)的实验室SAXS设备逐渐成为一个很好的选择，其提供的铜或钼的特征辐射具有不同的波长，也就是具备不同的穿透能力，在具有环境腔窗口的情况下可根据不同的窗口材料选择合适的光源. 光斑尺寸的选择原则是在宏观的谱仪尺度上可被看成是点光源，但在微观结构尺度上又能实现足够大的覆盖以实现统计平均. 简而言之，如光斑尺寸过大则会对SAXS数据造成明显的模糊效应，也就是探测器同一个像素点采集到了样品不同位置散射的本应是不同q处的信号. 尽管可以利用光斑形状的数据对最终获得的SAXS数据进行去模糊处理，通常我们还是应该避免这一步骤，原因是去模糊过程不可避免地带来计算的简化及误差，进而影响实验数据的精度. 同样的道理，如果光斑尺寸过小则会造成统计平均不足的问题，特别是在先进的同步辐射实验站，当光斑尺寸接近待测微观结构尺寸时就会丧失应有的统计性及小q区数据的可靠性. 这一点可从公式(1)来理解，其中的积分体积V是X射线照射的样品体积，因此，光斑的尺寸的倒数就决定了可探测的最小q值.取决于通常的二维面探测器像素点尺寸，我们在实验之前可估算能实现的q空间分辨率，也就是2个相邻像素代表的q之差Δq. 常见的误区是只关注能实现的最小q而忽视Δq. 这种情况在探测目标微观结构尺寸较大时尤为突出. 根据SAXS谱仪的结构，可通过改变样品到探测器之间的距离实现Δq的合理选择，该距离越大则对应的从样品位置出发的2个相邻像素点对应的角度也就越小，从而实现更小的Δq.2.2样品尺寸选择样品的宏观尺寸对获得优质的SAXS数据也很重要，通常选用足够大的样品以使入射X射线全部照射在样品上而不触及样品边缘，这样做的目的是尽量避免边缘光滑表面可能带来的对掠过的X射线的反射，这种反射将会污染实际的SAXS数据. 这种情况在测试直径小于光斑尺寸的纤维样品时比较突出，通常的做法是利用与纤维密度相仿的液体浸润一束纤维以消除纤维与空气的界面影响.X射线与物质相互作用除了散射以外还包括被吸收，因此，在确定样品沿X射线传播方向的最佳厚度时就需要考虑吸收和散射的平衡. 基本的思想非常简单，散射强度依赖于X射线照射到的总电子数，也就是和厚度成正比，吸收则相反，厚度越大则吸收越严重，因此，对特定的样品在特定的X射线波长下一定存在一个最佳的厚度进行SAXS实验. 根据计算，通常实验室SAXS设备利用的CuKα线下聚乙烯样品的最佳厚度为2 mm左右. 因吸收系数是X射线波长的函数，具体到特定条件下最优样品厚度的寻找需借助工具书或进行实测[7].2.3数据处理从上述讨论可知，与显微学手段(如电子显微镜、原子力显微镜等)相比，SAXS实验实现起来相对简单，但SAXS数据是在q空间呈现的，远没有显微学实验获得的结果直观，并且实验测得的原始数据还需校正才能使用.首先，任何SAXS谱仪都不可避免会有背底散射，也就是在没有加载样品时也会有一定程度的散射信号可被探测器记录，这些背底散射来自光路中可能的窗口、气体分子及探测器的电子学噪音. 因此，正确扣除这部分背底散射非常重要. 目前主流的SAXS设备和同步辐射SAXS实验站都配备了标准的流程进行背底散射的扣除. 这里需要注意的是正确计算加载样品之后的背底散射，考虑到样品对入射X射线的吸收，在加载样品后通过样品后光路中的X射线总量减少，因此，在没加载样品条件下测得的背底散射数据实际上是被高估了，需要进行样品吸收校正. 背底散射扣除后的SAXS数据已经可以用于体系微观结构参数的计算，但其散射强度还只具有任意单位，需要进行进一步的数据处理才能获得绝对散射强度[10,13]. 绝对散射强度包含了体系微观结构的所有信息. 通常可以利用已知绝对散射强度的样品(例如纯水)作为标准进行比对，获得所测样品的绝对散射强度分布. 上述介绍的强度校正基本可以满足一般需求，但在精确的计算中还涉及到更多信号校正，这里不再一一展开说明. Pauw在综述中关于信号校正的种类，校正对信号影响大小，及应用各类校正的先后顺序进行了详细的阐述[14].按照正确步骤得到散射曲线后就可以进行数据分析. SAXS数据中散射强度与散射矢量之间一般具有幂率关系，也就是I(q)~q−ν ( ν是正自然数)，因此，SAXS曲线通常用双对数坐标表示以方便获得幂律关系，这就要求我们不能对散射强度进行加减操作，以免改变应有的幂律关系. 有时为图示清晰，可对SAXS数据进行乘除常数的操作，获得曲线在双对数坐标下的上下平移，达到合适的视觉效果而不影响通过幂指数规律进行数据分析.在高分子领域，利用SAXS对结晶高分子体系片晶-非晶区叠层结构长周期的研究极为广泛和成功，其中常见对散射强度(I(q)versusq)数据做洛伦兹校正，既将I(q)乘以q2之后对q做图，然后利用I(q)q2versusq曲线探讨体系结构参数[7,9]. 这里的洛伦兹校正是考虑到片层体系的特殊几何结构而进行的对测得的散射强度的必要修正，具有其他几何形状的微观结构产生的散射强度不能直接套用该校正. 首先，我们考虑一个在空间中固定的片层结构，其宽度和长度远大于厚度，这就意味着该片层产生的散射强度将集中在片层法向方向，在q空间形成一个细棒状分布，所以，理论上该片层在法向方向以外都不产生散射信号. 然而，实际体系中由于片层结构会沿不同方向平均化，这主要是因为在液体分散体系中的片层会高速运动(旋转、平动)，使得测量时间尺度范围内本应是细棒状的强度分布平均分不到整个三维q空间，那么对于任意q而言，强度就被稀释了以q为半径的球壳面积倍，也就是4πq2倍. 所以，测得的散射强度需要按q2校正. 在结晶高分子体系，尽管片晶不能旋转，但是众多片晶在空间中沿不同方向分布，其实际效果和上述分散体系类似，因此也需对测得的I(q)进行q2校正. 根据上述讨论，其他形状的散射体，例如球状散射体因其理论上的散射强度在不同q处就应该是均匀分布的，不存在稀释的问题，所以是不能盲目进行洛伦兹校正的.常用的SAXS数据处理软件有Fit2d[15]，GNOM[16]，SASfit[17]，SasView[18]，Scatter[19]，ATSAS[20]，McSAS[21]，BioXTAS RAW[22]等，可实现二维SAXS散射图到各类一维散射曲线的转换，并且部分软件兼具简单的数据拟合功能. 各个软件有其特定的侧重点，需要根据自己的实际需求来选择. 此外，也可使用Matlab、Python等程序语言，自行编辑所应用的公式及选择相应拟合模型，对自己的体系进行个性化处理. 但值得注意的是，曲线拟合完美并不一定代表结果的真实可靠，在得出正式结论前一定要三思.3小角X射线应用实例在这一节中，首先介绍不依赖于具体微观结构模型的散射不变量Q的相关应用以及如何利用散射峰位置确定微观粒子的排列模式，之后再按照微观结构分类，分别给出对应结构的拟合公式及实际应用. 由于篇幅所限，本文选取了有限的应用实例而非面面俱到，对特定结构测定有兴趣的读者可参考文末所列的基本SAXS经典教科书[1~4,7~11].3.1散射不变量Q散射不变量Q，以两相结构体系为例，取决于样品体系内部各散射体间电子云密度差及各散射体的体积分数[4,7]：其中，ρ1和ρ2分别为两相的cle/doi/10.11777/j.issn1000-3304DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2020.20249

近日，中科院高能所自主研制的球面弯曲分析晶体取得突破性进展，助力高能同步辐射光源（HEPS）高能量分辨谱学线站建设。针对国内高压科学、能源材料等多学科的学科优势，为满足广大用户需求，HEPS高能量分辨谱学线站正在设计建造一台具有先进国际水平的X射线拉曼散射（XRS）谱仪—“乾坤”。其中，球面压弯分析晶体基于罗兰圆几何条件，将特定能量的X射线聚焦至探测器上，是XRS谱仪的核心光学部件。聚焦面形精度和高能量分辨是球面弯曲分析晶体的两项极为关键，又互相影响的技术指标，因而极具挑战性。“乾坤”谱仪采用6组模组化分析晶体阵列，由90余块半径1m的分析晶体构成，其晶体能量分辨的设计指标与电子-空穴态寿命展宽数量级相当，达到ΔE/E~10-5，球面弯曲面形精度满足1:1聚焦需求。在HEPS工程指挥部的部署下，HEPS高能量分辨谱学线站团队与光学设计、光学机械、光束线控制系统相关人员，联合多学科中心晶体实验室积极攻关。线站核心成员郭志英、多学科中心晶体实验室刁千顺，经过多年技术攻关和反复尝试，不断改进优化分析晶体制备工艺，最终探索出兼顾能量分辨与聚焦特性于一体的球面弯曲分析晶体制备方法。今年10月2日-5日，项目团队在北京同步辐射装置（BSRF）1W2B线站上，采用Si(111)双晶单色器Si(220)切槽单色器两次单色化、毛细管微聚焦的光学配置，利用自研三元谱仪样机，对谱仪单模组内15块分析晶体（图1），采用EPICS-Bluesky控制系统实现单色器联动扫描，开展了批量、高精度指标测试（装置见图2）。优化后入射能量带宽实现高分辨，达到半高全宽0.8eV@9.7keV，分析晶体自身能量分辨（图3）达到半高全宽~1eV@9.7keV，与理论预测值相当，聚焦特性得到充分验证(图3、图4)，各项指标全部满足工程设计需求。HEPS高能量分辨谱学线站是我国首条专注于硬X射线非弹性散射谱学实验的线站，聚焦核能级超精细结构、声子态密度、芯能级电子跃迁和价电子激发的探测，主要提供核共振散射（NRS）、XRS、共振非弹性散射（RIXS）等谱学方法，服务于量子科学、能源科学、材料科学、凝聚态物理、化学、生物化学、地学、高压科学、环境科学等多学科前沿研究。其中，XRS是一种基于X射线非弹性散射原理的先进谱学实验技术，欧洲ESRF （72块分析晶体）、美国APS（19块分析晶体）、日本SPring-8（12块分析晶体）、法国SOLEIL（40块分析晶体）、英国Diamond光源等光源已建成或规划建设XRS旗舰线站。由于非弹性散射截面极小，比X射线吸收截面小4~5个量级，XRS实验技术需要高亮度光源以增加入射光子通量，同时也需要大立体角谱仪提高探测效率，而大立体角探测需要多块发现晶体实现。首批分析晶体的指标通过在线测试，将满足大批量分析晶体加工的工程需求，对HEPS“乾坤”谱仪、高能量分辨谱学线站的实施都具有里程碑意义。值得一提的是，该类型分析晶体的工艺也已经用于多种类型谱仪分析晶体的研制。接下来，该团队将高质量完成其余模组分析晶体的批量加工，同时，将致力攻关无应力高能量分辨分析晶体的研制。晶体研发工作还获得先进光源技术研发与测试平台PAPS的支持，BSRF-1W2B、3W1、4W1A、4W1B线站提供机时。图1. HEPS自研分析晶体图2. 分析晶体测试装置，其中，左图给出了散射光和分析晶体分析光路示意图图3 分析晶体测试结果，左上为4#晶体能量分辨率实验结果和拟合曲线，左下为三块晶体在探测器上的聚焦光斑，右侧为分析晶体能量分辨率批量测试结果图4 扫描单色器能量时探测器上的光斑变化情况图5 测试人员合影

红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度，在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制，红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上，因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年，我们开发了红外被动近场显微成像技术，通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制，将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术全国重点实验室的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“红外近场辐射探测及超分辨温度成像”为主题的文章。该文章第一作者为朱晓艳，主要从事红外被动近场成像方面的研究工作。本文将围绕扫描噪声显微镜（SNoiM）技术的实验原理及其应用，详细介绍如何通过自主研制的红外被动近场显微镜，突破红外热成像的衍射极限限制，实现纳米级红外温度成像。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1（a）所示，绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子，这些带电粒子永远不会静止不动，而是一直处于随机扰动状态（热运动）。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动，辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知地是，物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射（远场辐射），而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波（以倏逝波形式存在），可称之为近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波（近场辐射）的存在，并发现针对远场辐射所建立的认知及规律（如普朗克辐射定律等）将不再适用于近场辐射，但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年，美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展，先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在，但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步地研究。图1（a）物体表面存在的远场辐射及近场辐射；探针调制技术：（b）当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、（c）当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波；（d）红外被动近场显微镜（SNoiM）的示意图红外被动近场显微镜（SNoiM）的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性（即强度随着远离物体表面急剧衰退）而难以探测。在SNoiM中，利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1（b）所示，当不引入纳米探针（或探针远离物体表面）时，物体近表面的近场倏逝波无法被探测，该显微镜工作于传统红外热成像模式，即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是，将探针靠近样品近表面（比如10 nm以内），近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下，探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此，通过控制探针至物体表面的间距h，即可获得近场、远场混合信号（h 100 nm或撤去探针，称为远场模式）。最终，利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1（d）展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中，无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号，它们随近场信号一同被红外物镜收集，导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号，研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔（约100 μm），通过此共焦结构可以缩小收集光斑，有效抑制背景辐射信号。然而，即使是这样，是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此，本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器，攻克了这一技术壁垒。图2（a）展示了首套SNoiM设备实物图。其中，金色圆柱腔体为低温杜瓦，内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器（CSIP）及一些低温光学组件；白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜（AFM）、红外收集物镜及样品台区域，具体细节参照图2（b）、（c）。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制，而是由探针尖端尺寸决定。如图2（b）中插图所示，通过电化学腐蚀方法，可制备出形貌优良的金属（钨）纳米探针，其中，针尖直径可小至100 nm以内。图2（a）红外被动近场显微镜SNoiM的实物图，其中搭载了超高灵敏度红外探测器；（b）AFM及红外收集物镜；插图为通过电化学腐蚀制备的金属（钨）纳米探针；（c）探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限，实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3（a）为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中，亮金色区域为Au薄膜（约50 nm厚），其他区域为SiO₂衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像（获取远场图像时只需将探针挪离样品表面）。如图3（b）所示，由于成像波长较长（~ 14 μm），远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如，Au与衬底（SiO₂）的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等（图中黑色虚线所示）。然而，在相同探测波长下，如图3（c）所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率，其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别，图3示意图中给出了探测到的信号来源：对于光学显微图像，其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强，因而Au上的信号远比SiO₂强。可见光波长范围为400~760 nm，因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射，直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号，并对其进行成像。在探测波长为14 μm情况下，受衍射极限的限制，系统的实际空间分辨率也只有约14 μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号，因此不受远场光学衍射极限限制，可获得超分辨红外图像（图3c）。图3 样品Au（SiO₂衬底）的（a）光学显微、（b）远场红外和（c）近场红外的图像及成像原理示意图另外值得注意的一点是，图3（c）所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高，而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转（由远场切换至近场后，Au由弱信号方（蓝色）转变为强信号方（红色））。针对上述现象的解释如下：远场成像时，Au是高反射物体，因此吸收红外光的能力极弱，根据基尔霍夫定律，则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO₂；而在近场成像中，室温金属（Au）中的自由电子存在剧烈的热运动（热噪声），从而在金属表面产生极强的表面电磁波，因而Au上的信号远强于SiO₂。由此可见，SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制，而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出，SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子，因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度（Te）。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线（NiCr合金）为例进行说明。图4 （a）通电金属线显微图像及远场热成像；器件弯折区域分别为（b）凹形、（c）U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像图4（a）为NiCr金属线的光学显微图像（上）及其通电后的红外远场热图像（下）。红外远场成像检测通电器件的远场辐射，从而估算出器件的表面温度。比如，器件中心处出现明显热斑，该处温度最高，表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制，远场红外热成像无法分辨微小金属线（宽度约3.3 μm）上不同区域的温度分布，因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比，近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4（b）所示，当电流经过器件凹形弯折区时，近场红外热成像下，该区域内存在极其不均匀的温度分布，而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明，通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热，且内侧区域电子能量耗散最大，这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外，该温度分布图像似乎表明，通电时，载流子倾向于避开直角拐角处，并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想，该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线，并对其进行了近场红外热成像表征。图4（c）显示，U形区域温度均匀分布，无明显局域热斑，这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤，具有重要的指导意义。总结与展望综上，利用SNoiM技术，可以实现物体表面的近场辐射探测及红外超分辨温度成像。该技术是目前国际上唯一能够进行局域电子温度成像的科学仪器，不仅突破了红外远场热成像的衍射极限限制，且首次实现了纳米尺度下通电器件中载流子输运行为与能量耗散的直接可视化。该研究内容均基于第一代室温SNoiM系统，目前，第二代低温SNoiM系统已被成功搭建，有望进一步突破后摩尔时代信息和能源器件的功耗降低及能效提升难题，探索物理新机制，并推动纳米测温技术新的发展。这项研究获得国家自然科学基金优秀青年基金的资助和支持。论文链接：DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.05.001

在国家自然科学基金等项目资助下，暨南大学陈凯研究员团队在光学非辐射态（Anapole态）领域研究取得重要进展。相关研究发表于Small，并被选为内封底论文。马楚荣讲师为该论文第一作者，陈凯研究员为通讯作者，该工作还得到了李向平研究员和关柏鸥教授的大力支持。在过去的十年中，低损耗的全介质纳米结构已经成为纳米尺度光操控的重要平台。其中，高折射率全介质纳米盘可以激发出光学Anapole态，展现出独一无二的近场分布以及零远场散射特性。作为一种非辐射态，它可以显著增强非线性光学效应和光热效应等，提供了新颖的调控光-物质相互作用的手段。然而，这种分布在结构内部的Anapole态的局域场增强较弱，且它的产生并不能通过激发偏振加以控制，因此限制了它的应用。研究人员在全介质纳米盘低聚体中发现了一种具有偏振激发特性的新型Anapole态，而且它的局域场增强不仅仅局限在结构内部。他们利用聚苯乙烯微球自组装技术与物理气相沉积镀膜工艺相互结合的方法，制备得到了大量的Si纳米盘单体及低聚体结构。在单个纳米盘中，电偶极子和环形偶极子的相消干涉导致了在特定波长处的本征Anapole态（AE1）。由于盘的圆对称性，它的产生不依赖于激发偏振，近场增强也局域在纳米盘内部。而在纳米盘二聚体中，当入射光电场方向沿垂直于长轴方向激发时，其散射光谱长波处还存在一种新型的非辐射态（AE0），即非本征态。理论研究表明，两个纳米盘耦合后的环形偶极子在光谱上得到充分的展宽，与耦合后的电偶极子在长波处发生部分重叠。此外，它们的相位相差π，因此，这两者之间的相消干涉导致了非本征Anapole态的形成。与本征态不同的是，非本征态的增强电场遍布整个二聚体及其周围。当入射光电场方向沿二聚体长轴方向激发时，散射光谱中只能观察到本征态。有趣的是，随着第三个盘的加入，非本征Anapole态的偏振激发特性消失。尽管不同偏振激发下的Si纳米盘三聚体的散射光谱几乎没有区别，它们的局域场分布却有很大的差异。新型Anapole态的产生可以显著增强Si纳米盘低聚体宽光谱光致发光效率，通过匹配飞秒激光激发波长与非本征Anapole态，Si纳米盘二聚体及三聚体由于双光子吸收诱导的白光发射强度远超单个纳米盘，这主要源于光吸收的增强以及载流子注入的提升。

兰州大学青藏高原大气粉尘气溶胶科考团队分别于2020年和2021年在喜马拉雅区域的亚东站和珠峰大本营站开展了粉尘气溶胶综合科学考察，获得了第一手观测资料，在喜马拉雅区域气溶胶辐射效应方面取得新认识。兰州大学青藏高原大气粉尘气溶胶科考团队于2020年6月11日至8月31日以及2021年5月20日至6月13日分别在亚东站和珠峰大本营站开展大气粉尘气溶胶综合科学考察课题组供图相关研究成果以《大气气溶胶粒径谱分布通过改变单次散射反照率影响喜马拉雅区域气溶胶的辐射效应》为题，于近日在《自然》旗下期刊《气候与大气科学》发表。大气气溶胶的光散射和吸收通过气溶胶-辐射和气溶胶-云相互作用对地气系统产生重要的辐射效应。气溶胶的单次散射反照率（散射与散射和吸收之和的比值）不仅影响辐射强迫的大小，还可能决定气溶胶在大气层顶的加热或冷却效应。喜马拉雅区域是南亚人为污染物向青藏高原输送的重要通道。南亚地区人为排放的黑碳等强吸收性气溶胶导致南亚和喜马拉雅区域单次散射反照率较低。以往在喜马拉雅和南亚开展的观测和数值模拟研究工作，仅用气溶胶吸收性来解释单次散射反照率的变化，其结果和结论存在矛盾和错误，给该区域气溶胶辐射效应的评估带来较大不确定性。青藏高原大气粉尘气溶胶科考团队研究发现，喜马拉雅区域气溶胶粒径谱分布决定了气溶胶的散射效率，从而决定了单次散射反照率的变化，而单次散射反照率的变化又影响气溶胶的直接辐射强迫效率。因此，大气气溶胶的粒径谱分布通过调节单次散射反照率影响喜马拉雅区域气溶胶的辐射效应。这项新认识将对理解全球范围内气溶胶的辐射效应具有重要意义。据悉，论文第一作者为兰州大学大气科学学院青年研究员田鹏飞，通讯作者为中国科学院院士、兰州大学教授黄建平和兰州大学教授张镭。

红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度，在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制，红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上，因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年，我们开发了红外被动近场显微成像技术，通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制，将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。本文将介绍红外被动近场显微成像技术的基本原理，以及基于此可实现的物体表面近场辐射探测与红外超分辨温度成像研究。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1（a）所示，绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子，这些带电粒子永远不会静止不动，而是一直处于随机扰动状态（热运动）。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动，辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知的是，物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射（远场辐射），而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波（以倏逝波形式存在），可称之近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波（近场辐射）的存在，并发现针对远场辐射所建立的认知及规律（如普朗克辐射定律等）将不再适用于近场辐射，但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年，美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展，先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在，但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步的研究。图1 物体表面存在的近场辐射及其探测方式 （a）物体表面存在的远场辐射及近场辐射；探针调制技术：（b）当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、（c）当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波；（d）红外被动近场显微镜（SNoiM）的示意图红外被动近场显微镜（SNoiM）的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性（即强度随着远离物体表面急剧衰退）而难以探测。在SNoiM中，利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1（b）所示，当不引入纳米探针（或探针远离物体表面）时，物体近表面的近场倏逝波无法被探测，该显微镜工作于传统红外热成像模式，即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是，将探针靠近样品近表面（比如10 nm以内），近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下，探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此，通过控制探针至物体表面的间距，即可获得近场、远场混合信号（ 100 nm或撤去探针，称为远场模式）。最终，利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1（d）展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中，无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号，它们随近场信号一同被红外物镜收集，导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号，研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔（约100 μm），通过此共焦结构可以缩小收集的光斑，有效抑制背景辐射信号。然而，即使是这样，是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此，本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器，攻克了这一技术壁垒。图2（a）展示了首套SNoiM设备实物图。其中，金色圆柱腔体为低温杜瓦，内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器（CSIP）及一些低温光学组件；白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜（AFM）、红外收集物镜及样品台区域，具体细节参照图2（b）、（c）。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制，而是由探针尖端尺寸决定。如图2（b）中插图所示，通过电化学腐蚀方法，可制备出形貌优良的金属（钨）纳米探针，其中，针尖直径可小至100 nm以内。图2 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图（a）　红外被动近场显微镜SNoiM的实物图，其中搭载了超高灵敏度红外探测器；（b）AFM及红外收集物镜；插图为通过电化学腐蚀制备的金属（钨）纳米探针；（c）探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限，实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3（a）为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中，亮金色区域为Au薄膜（约50 nm厚），其他区域为SiO2衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像（获取远场图像时只需将探针挪离样品表面）。如图3（b）所示，由于成像波长较长（ ~ 14 μm），远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如，Au与衬底（SiO2）的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等（图中黑色虚线所示）。然而，在相同探测波长下，如图3（c）所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率，其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别，图3示意图中给出了探测到的信号来源：对于光学显微图像，其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强，因而Au上的信号远比SiO2强。可见光波长范围为400~760 nm，因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射，直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号，并对其进行成像。在探测波长为14μm情况下，受衍射极限的限制，系统的实际空间分辨率也只有约14μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号，因此不受远场光学衍射极限限制，可获得超分辨红外图像（图3c）。图3 样品Au（SiO2衬底）的几种显微图像及成像原理示意图：（a）光学显微、（b）远场红外和（c）近场红外另外，值得注意的一点是，图3（c）所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高，而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转（由远场切换至近场后，Au由弱信号方（蓝色）转变为强信号方（红色））。针对上述现象的解释如下：远场成像时，Au是高反射物体，因此吸收红外光的能力极弱，根据基尔霍夫定律，则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO2；而在近场成像中，室温金属（Au）中的自由电子存在剧烈的热运动（热噪声），从而在金属表面产生极强的表面电磁波，因而Au上的信号远强于SiO2。由此可见，SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制，而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出，SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子，因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度（Te）。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线（NiCr合金）为例进行说明。图4（a）为NiCr金属线的光学显微图像（上）及其通电后的红外远场热图像（下）。红外远场成像检测通电器件的远场辐射，从而估算出器件的表面温度。比如，器件中心处出现明显热斑，该处温度最高，表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制，远场红外热成像无法分辨微小金属线（宽度约3.3 μm）上不同区域的温度分布，因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比，近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4（b）所示，当电流经过器件凹形弯折区时，近场红外热成像下，该区域内存在极其不均匀的温度分布，而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明，通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热，且内侧区域电子能量耗散最大，这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外，该温度分布图像似乎表明，通电时，载流子倾向于避开直角拐角处，并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想，该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线，并对其进行了近场红外热成像表征。图4（c）显示，U形区域温度均匀分布，无明显局域热斑，这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤，具有重要的指导意义。图4 NiCr金属线在不同测试模式下的红外热成像结果：（a）通电金属线显微图像及远场热成像；器件弯折区域分别为（b）凹形、（c）U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像

手持式X射线荧光光谱仪是通过内部高压发生器产生X射线激发被测物体表面电子，电子在跃迁时发生能量释放从而获得各种元素的特征谱线。在设计手持式X射线荧光光谱仪时，优先考虑的就是使用安全。手持式X射线荧光光谱仪的辐射几乎可以忽略不计，只要操作得当，不会对人体造成伤害。尽管如此，我们在使用仪器时依然要注意安全，这样才能保证操作者和其周围人员的人身安全。辐射在我们的生活中无处不在数据显示，人类每时每刻都生活在各种辐射中。来自天然辐射的个人年有效剂量全球平均约为2.4毫西弗，其中，来自宇宙射线的为0.4毫西弗，来自地面γ射线的为0.5毫西弗，吸入（主要是室内氡）产生的为1.2毫西弗，食入为0.3毫西弗。人每年摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25毫西弗。戴夜光表每年有0.02毫西弗；乘飞机旅行2000公里约0.01毫西弗；每天抽20支烟，一年有0.5至1毫西弗；一次X光检查0.02毫西弗。手持式X射线荧光光谱仪辐射安全常识在设计上，赛默飞世尔尼通手持式X射线荧光光谱仪在不进入测试界面测试时，不会发出任何电离辐射（即X射线）。对于一个给定的辐射源，三个因素决定了人体所接受的辐射剂量：1受照射时间受照射的时间越长，人体所接受的辐射剂量也就越大。辐射量与受照射时间成正比。2与辐射源的距离离辐射源越近，所受的辐射剂量就越大。所接受的辐射剂量与辐射源的距离的平方成反比。例如，距离辐射源1英尺所接受到的辐射量是距离辐射源3英尺所接受到的辐射量的9倍。因此，当仪器快门打开时，应保证手和身体的各个部位远离仪器的前端，以使所受的辐射量减至最小。3辐射屏蔽屏蔽指的是任何介于操作者和辐射源之间的材料。屏蔽材料越多，材质密度越大，所受到的辐射就越少。可选购测试架作为测试样品过程中一种附加的屏蔽装置，反向散射屏蔽附件也十分有效，对于某些应用特别适合。孕妇使用时应该注意：错误操作与使用会导致辐射暴露。操作人员对设备安全需负责：使用时，设备应该始终由受过正规培训的操作人员负责。不使用时，应放到安全地方存放。测量时，不要将手部接近设备头部。当检测窗口被物体覆盖时，安全指示灯亮。如果探测器未检测到物体时，不会产生出X射线。关于X射线设备仪器的辐射安全标准对人体伤害可以参照关于X射线设备仪器的辐射安全标准。在我国国家标准GB 15208。GB15208：1-2005《微剂量X射线安全检查设备第1部分：通用技术要求》中，对微剂量X射线安全检查设备提出的辐射安全指标是：设备的单次检查剂量不应大于5μGy；在距设备外表面5cm的任意处（包括设备的入口、出口处），X射线泄漏剂量率应小于5μGy/h。Gy（戈瑞）：吸收剂量，指人体受到电离辐射后吸收了多少能量。1千克被照射物吸收电离辐射的能量为1J（焦耳）时称为1Gy。即：1Gy=1J/kg。Sv（毫西弗）：有效剂量，是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的电离辐射量。它不仅与吸收剂量有关，而且与射线种类、能量有关。（1Sv=1J/kg，1mSv=10-3 Sv）首先设备本身应带有射线的屏蔽装置，比如说防护铅板和铅玻璃。其次，管头有光闸或者防护罩，主要照射面应该是密不透风的。至于漏散的部分，计量相对于要照射面更小，且波长变长，对人体的危害可以认为就更小了。X射线是直线不会拐弯。综上所述，只要正确操作手持式X射线荧光光谱仪，是不会对人体造成伤害的，手持式X射线荧光光谱仪的用户们可以放心地使用。操作手持式X射线荧光光谱仪注意事项扣动扳机之前请注意X射线穿越方位。检测过程中不要将身体任何部分接近检测区域，尤其是眼睛和手部。不要手拿样品至检测窗口进行测量分析，而是要将设备测试窗口抵住样品来进行测量。在检测小且薄的样品或低密度材料，例如：塑料，木材，纸或陶瓷时，请使用配选件安全遮挡或台式样品架进行检测。操作设备时，如果有需要，可以配备有正规机构认证的剂量计。

仪器信息网讯 2011年11月26日，由中国物理学会光散射专业委员会主办，厦门大学承办，四川大学协办，厦门市政府、厦门大学化学化工学院及厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室赞助的“第十六届全国光散射学术会议”在厦门大学科艺中心隆重召开，来自全国各地高校及科研院所的代表约320余人参加了此次会议。 　　会议现场 　　厦门大学任斌教授主持开幕式 　　中科院大连化物所李灿院士、厦门大学田中群院士、厦门市科技局局长李伟华博士、厦门大学副校长孙世刚教授及中国物理学会光散色专业委员会主任刘玉龙研究员等出席开幕式。开幕式由此次会议主席厦门大学任斌教授主持。 　　厦门市科技局局长李伟华博士 　　厦门大学副校长孙世刚教授 　　厦门市科技局局长李伟华博士及厦门大学副校长孙世刚教授分别致辞，欢迎各位代表莅临厦门参加此次学术研讨会，希望各位代表借助此次平台积极交流，促进进步，并预祝此次会议圆满成功。 　　中国物理学会光散射专业委员会主任刘玉龙研究员 　　据悉，1981年第一届全国光散射学术会议在厦大召开，中国物理学会光散射专业委员会(以下简称为：专业委员会)由此诞生，今年正值专业委员会成立三十周年庆。在过去的三十年中，专业委员会成功举办了15届全国光散射学术会议，并协助北京大学举办了第17届国际拉曼光谱大会，以及组织参加国际拉曼光谱会及亚洲光谱会。刘玉龙研究员在回顾和总结专业委员会工作时表示：“通过三十年努力，目前我国在表面增强拉曼光谱、紫外拉曼光谱、一维材料及新型材料拉曼光谱及光散射理论方面均获得系统性研究成果，得到了国外同行的关注；在深紫外拉曼光谱仪、赫兹设备及新型共聚焦拉曼光谱仪研制方面做出了国际前沿性探索研究。相信随着光散射研究及应用领域的拓展，光散射学科前景将更加光明。” 　　南京大学王振林教授 　　简短的开幕式后进入大会报告环节，南京大学王振林教授以“胶体晶体为模板的有序金属纳米颗粒制备、形貌控制及新颖光学特性”为题介绍了其研究工作。王振林教授利用表面等离激元理论及纳米微球印刷方法研究了以胶体晶体为模板的表面等激元晶体光学特性理论研究、材料设计与制备。研究结果表明，超薄介质层修饰金属颗粒有荧光和拉曼增强效应，准三维SP晶体具有共振透射和增强传感效应等。 　　上海大学尤静林教授 　　上海大学尤静林教授以“高温原位拉曼光谱及其应用”为题介绍了极端条件下的物质结构研究。据其介绍高温状态物质及其熔体结构的原位研究得到了很多领域的关注，许多常温条件下的常规分析技术都不同程度地被应用到高温状态下的实测。而显微共聚焦等技术引入有效抑制了高温热辐射背景，但光谱解析还很大程度依赖于理论技术模型，该项技术具有极大发展空间和应用潜力，但也面临诸多挑战。 　　仪器展览 　　此外，本次会议还为与会者带来物理和材料、表面增强拉曼光谱等三个分会报告及152个墙报。会议还为青年教师和学生开设4个会前拉曼实验和理论技术讲座，及设立优秀论文奖和墙报奖。会议同期举办仪器展览，18家相关厂商展示相关新产品。 　　合影留念

2011年11月25-28日，厦门大学 　　主 办 单 位：中国物理学会光散射专业委员会 　　承 办 单 位：厦门大学 四川大学 　　官 方 赞 助：厦门市政府 　　厦门大学化学化工学院 　　厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室 　　公 司 赞 助： 　　会议概况： 　　由厦门大学承办的第十六届全国光散射学术会议将于2011年11月25日至28日在厦门大学召开，迄今共收到来自国内外80多个高等院校和科研机构265篇论文，盛况空前，这些论文全面反映了近年来中国在光散射领域所取得的最新进展及成果。诚挚欢迎您参加本次学术会议。 　　11月25日9:00-20:00在厦门大学科学艺术中心一层展览厅报到，未赶上当天报到的，请于11月26日上午8:00-9:00到科学艺术中心一层展览厅报到。11月26日上午~11月28日上午开会。其中11月25日下午和11月28日下午各组织一次相同的自费市内半日游，29日安排自费会后游。请代表根据自己的行程选择参加。详细行程参见旅游安排。 　　会议日程安排： 　　会议将在25日下午安排4个会前讲座，26日上午和28日上午安排各安排3个大会报告。26日下午到27日下午分3个分会场安排邀请报告和口头报告：(1)物理和材料 (2)表面增强拉曼光谱 (3)化学、生物和其它光谱。墙报统一安排在27日下午。 　　大会特邀报告时间为45分钟、分会邀请报告为25分钟、分会口头报告为15分钟，大会特邀报告和邀请报告的时长中包含5分钟的提问时间，分会口头报告中包含3分钟的提问时间。会议室配有多媒体投影仪，请用PowerPoint准备报告内容。会议时间安排非常紧张，报告计时从上个报告人结束开始，因报告人未出现、转换电脑或文件不能播放导致的时间损失将计入报告人的总报告时间。请各位作口头报告的代表，务必在各分会时段开始前，将所有报告文件拷贝到会场电脑上，并试放以确保所有内容都可以正常播放，各位报告人报告结束后请自行删除报告文件。为避免报告前临时出现播放问题难以处理，会务组会将在报到日将会场使用的电脑放在报到处供大家试放。如有特殊要求，请提前与会务组联系。会议口头报告将评出青年优秀论文奖。 11月25日 11月26日 11月27日 11月28日 星期五 星期六 星期日 星期一 9:00-20:00 09:00-09:30 8:30-12:00 8:30-11:00 报到 开幕式，集体照 分会报告 大会报告 科艺中心一层展览厅 科艺中心二层音乐厅 科艺中心一、二层 科艺中心二层音乐厅 14:00-17:20 09:40-11:55 12:00 午餐 11:00-11:30 会前讲座 大会报告 科艺中心一层展览厅 闭幕式，颁奖 科艺中心一层01会议室 科艺中心二层音乐厅 　 科艺中心二层音乐厅 13:30-17:30 12:00 午餐 14:50-18:05 12:00 午餐 市内旅游 科艺中心一层展览厅 分会报告 科艺中心一、二层 科艺中心一层展览厅 18:30招待晚餐 14:50-18:05 16:05-18:15 13:30-17:30 逸夫楼餐厅 分会报告 墙报宣讲 市内旅游 　 科艺中心一、二层 科艺中心一层展览厅 　 20:00-22:00 18:30 晚餐 19:00 代表离会 光散射委员会/学报编委会/评奖委员会 逸夫楼餐厅 大会宴会，评优 卢嘉锡楼215会议室 　 佳丽海鲜大酒楼 19:30-22:30 新仪器宣讲 科艺中心一层01会议室 开幕式，大会报告： 11月26日上午，科学艺术中心二层音乐厅 主持人：任斌，厦门大学 9:00-9:30 开幕式 厦门市、厦门大学、光散射专业委员会代表讲话，会议开幕，照相 主持人：张树霖，北京大学 9:40-10:25 王振林 胶体晶体为模板的有序金属纳米颗粒制备、形貌控制及新颖光学特性 PL01 南京大学 10:25-11:10 尤静林 高温原位拉曼光谱技术及其应用 PL02 上海大学 11:10-11:55 谭平恒 How to access weak low-frequency modes below 50 cm-1 by a single monochromator Raman system: an example of multi-layer graphene PL03 中科院半导体所 大会报告，闭幕式： 11月28日上午，科学艺术中心二层音乐厅 主持人：申泽骧，新加坡南洋理工大学 8:30-9:15 L. A. Nafie Syracuse University Recent Advances in Raman Optical Activity PL04 9:15-10:00 徐蔚青 表面等离子体场增强拉曼光谱研究 PL05 吉林大学 10:00-10:15 茶休 主持人：任斌，厦门大学 10:15-11:00 夏安东 超支化分子内电荷转移激子相互作用的机理研究 PL06 中科院化学所 11:00-11:30 闭幕式 会议情况总结；光散射专业委员会颁奖； 下届承办单位介绍；闭幕 会前讲座： 25日下午将安排会前讲座，涉及仪器公司仪器使用讲座（非仪器介绍和宣传），目的在于提高研究生使用仪器的技巧和解析谱图的技巧，推动研究生对基本知识的掌握。请欲参加该讲座的研究生和青年教师做好行程安排，争取参加会前讲座。 11月25日下午，科学艺术中心一层01会议室 主持人：姚建林，苏州大学 14:00-15:00 杨志林 表面\针尖增强拉曼散射中的电磁场增强： 厦门大学 原理与计算 15:00-15:40 Renishaw 公司 显微共聚焦拉曼光谱理论及最新技术 15:40-15:50 茶休 15:50-16:50 Horiba Jobin-Yvon 公司 拉曼实验技巧和新技术应用 16:50-17:20 Thermo-Fischer 公司 混合物光谱分离识别与拉曼定量计算介绍 仪器技术宣讲： 11月26日晚上，科学艺术中心一层01会议室 主持人：陈启振，厦门大学 19:30-19:55 纳福通株式会社(Nanophoton) 19:55-20:15 艾拓思实验设备(上海)有限公司(ITS) 20:15-20:35 赛黙飞世尔科技(中国)有限公司(Thermo Fischer) 20:35-20:55 先锋科技股份有限公司(TEO) 20:55-21:15 安捷伦公司(Agilent) 21:15-21:30 堀场贸易(上海)有限公司(Horiba Jobin-Yvon) 21:30-21:45 必达泰克光电科技(上海)有限公司(BWTEK) 21:45-22:00 布鲁克光谱仪器公司(Bruker) 22:00-22:15 雷尼绍(上海)贸易有限公司(Renishaw) 22:15-22:30 NT-MDT Co. 分会安排： 11月26日 星期六，下午 11月27日 星期日，上午 11月27日 星期日，下午 14:00-14:50 邀请报告（申泽骧，尹彦） 8:30-09:20 邀请报告（Simon，刘冰冰） 14:00-14:50 邀请报告（梁二军，王春晓） 14:50-16:05 口头报告（张智军，蔡伟伟，詹达，赵伟杰，吴文龙） 9:20-10:05 口头报告（马春丽，周密，夏磊） 14:50-16:05 口头报告（冯哲川，张飒，刘洁，杨云，朱克荣） 16:05-16:20茶休 10:05-10:20茶休 16:20-17:10 邀请报告（吴兴龙，程光煦） 10:20-11:10 邀请报告（刘玉龙，王玉芳） 17:10-18:20 口头报告（陆云，徐抒平，刘献省，王炳霞，赵敏） 11:10-12:10 口头报告（胡超，周广刚，曾庆光，李现常） （1）物理和材料，地点：科学艺术中心二层04会议室 11月26日，下午 论文编号 主持人 刘冰冰，吴兴龙 14:00-14:25 申泽骧 南洋理工大学 Graphene: from fundamental understanding to edge modification and applications in energy storage 1-I-01 14:25-14:50 尹彦 中科院物理所 Studies of electron-phonon coupling of the G mode and components of a combination mode in carbon nanotubes 1-I-02 14:50-15:05 张智军 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 石墨烯量子点的合成及光谱特性研究 1-O-01 15:05-15:20 蔡伟伟 厦门大学 基于微区拉曼光谱技术的石墨烯热输运同位素效应 1-O-02 15:20-15:35 詹达 南洋理工大学 Electronic bands coupling enhanced Raman scattering in FeCl3-intercalated few-layer graphene 1-O-03 15:35-15:50 赵伟杰 中科院半导体研究所 三层石墨烯及其n型和p型插层化合物的制备和拉曼光谱表征（参评青年优秀论文奖） 1-O-04 15:50-16:05 吴文龙 中山大学 马氏贝珍珠的Raman光谱研究及意义 1-O-05 16:05-16:20 茶休 主持人 尹彦，张智军 16:20-16:45 吴兴龙 南京大学 Synthesis and terahertz emission of core-shell Zinc oxide mesocrystal microspheres 1-I-03 16:45-17:10 程光煦 南京大学 X-射线拉曼散射（XRS） 1-I-04 17:10-17:25 陆云 南京大学碲化镉量子点/聚吡咯纳米复合物的发光性质研究 1-O-06 17:25-17:40 徐抒平 吉林大学 聚合物纳米球保护的银纳米簇的发光性质研究 1-O-07 17:40-17:55 刘献省 郑州大学 掺杂Er3+和Ce3+的NaAl(MoO4)2 拉曼和荧光光谱研究 1-O-08 17:55-18:05 王炳霞 北京工业大学 利用晶体的拉曼散射获得太赫兹辐射的研究 1-O-09 18:05-18:20 赵敏 武汉大学 新型氧化锌金纳米粒子复合结构的合成与研究 1-O-10 11月27日，上午 论文编号 主持人 尤静林，王玉芳 8:30-8:55 Patrick Simon CEMHTI-CNRS Time-resolved Raman scattering methods for high temperatures-Application to structural relaxation of silica 1-I-05 8:55-9:20 刘冰冰 吉林大学 Structural study of hydrogenated fullerenes under high pressure 1-I-06 9:20-9:35 马春丽 吉林大学 氨的半水合物的高压拉曼研究（参评青年优秀论文奖） 1-O-11 9:35-9:50 周密 吉林大学 高压拉曼光谱方法研究卟啉J-聚集体 1-O-12 9:50-10:05 夏磊 北京大学 反铁磁NiO纳米花朵的变温拉曼谱学研究 1-O-13 10:05-10:20 茶休 主持人 梁二军，陆云 10:20-10:45 刘玉龙 中科院物理所 Micrro-Brillouin and Raman investigations of relaxor ferroelectric 1-I-07 10:45-11:10 王玉芳 南开大学 高压下B12X2（X=O,As,P）晶体结构和振动性质的第一性原理研究 1-I-08 11:10-11:25 胡超 北京工业大学 钙钛矿锰氧化物La1-xSbxMnO3 (x=0.05, 0.1)红外光谱和相分离研究 1-O-14 11:25-11:40 周广刚 中国石油大学 阴离子二聚体在KDP界面吸附行为的分子动力学研究 1-O-15 11:40-11:55 曾庆光 五邑大学 Raman光谱在开平碉楼文物原料分析中的应用 1-O-16 11:55-12:10 李现常 武汉大学 含偶氮基非线性光学材料的振动光谱研究 1-O-17 11月27日，下午 论文编号 主持人 刘玉龙，蒋毅坚 14:00-14:25 梁二军 郑州大学 负热膨胀材料的性能调控及零膨胀与可控膨胀材料研究 1-I-09 14:25-14:50 王春晓 清华大学 超高真空环境下拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜的原位拉曼光谱研究 1-I-10 14:50-15:05 冯哲川 台湾大学 Raman scattering and X-ray absorption from CVD grown 3C-SiC on Si 1-O-18 15:05-15:20 张飒 厦门大学 原位Raman光谱技术应用于铁电陶瓷畴变与电疲劳的分析（参评青年优秀论文奖） 1-O-19 15:20-15:35 刘洁 北京工业大学 偏振拉曼散射研究ZnO单晶纳米压痕区内的晶格畸变分布 1-O-20 15:35-15:50 杨云 中国石油大学 MMTN晶体的晶格振动及热学特性研究 1-O-21 15:50-16:05 朱克荣 安徽大学 掺钐和掺镧铁酸铋的拉曼光谱 1-O-22 （2）表面增强拉曼光谱，地点：科学艺术中心一层01会议室 11月26日 11月27日 11月27日 星期六，下午 星期日，上午 星期日，下午 14:00-14:50 08:30-08:55 14:00-14:25 邀请报告（张锦，薛奇） 邀请报告（龙亿涛） 邀请报告（姚建林） 14:50-16:05 8:55-10:10 14:25-15:55 口头报告（甘阳，王培杰，杨良保，郑先亮，毛竹） 口头报告（杜学忠，杜一平，徐敏敏，潘英骋，张冠男） 口头报告（司民真，张中月，周翔，徐宁汉，李玲，王翔） 16:05-16:20茶休 10:10-10:20茶休 16:20-17:10 10:20-11:10 邀请报告（逯乐慧，方吉祥） 邀请报告（吴德印，孙萌涛） 17:10-18:10 11:10-12:10 口头报告（邵名望，胡建强，郎咸忠，许海军） 口头报告（杨志林，梁二军，殷鹏刚，段国韬） 11月26日，下午 论文编号 主持人 赵冰，逯乐慧 　 14:00-14:25 张锦 Enhancing Raman Signals of Molecules on a Graphene Surface 2-I-01 北京大学 14:25-14:50 薛奇 利用和频振动光谱和表面增强拉曼光谱研究金属表面配体交换过程 2-I-02 南京大学 14:50-15:05 甘阳 针尖增强拉曼光谱 （TERS）的针尖上纳米颗粒修饰技术研究进展 2-O-01 哈尔滨工业大学 15:05-15:20 王培杰 The Study of Controllable Morphological Defect in Graphene by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy 2-O-02 首都师范大学 15:20-15:35 杨良保 State Transformation Enhanced Raman Spectroscopy 2-O-03 中科院合肥物质科学研究院 15:35-15:50 郑先亮 氧化石墨烯的表面增强拉曼散射活性研究 2-O-04 吉林大学 15:50-16:05 毛竹 基于金属-半导体接触的SERS光谱研究 2-O-05 吉林大学 16:05-16:20 茶休 主持人 薛奇，邹明强 16:20-16:45 逯乐慧 表面增强拉曼散射基底的设计及其在有机小分子检测中的应用 2-I-03 中科院长春应用化学研究所 16:45-17:10 方吉祥 颗粒附生褶皱纳米线的表面增强拉曼散射研究 2-I-04 西安交通大学 17:10-17:25 邵名望 利用毛细现象组装金纳米粒子用作均匀性高的表面增强拉曼基底 2-O-06 苏州大学 17:25-17:40 胡建强 金属/金属同质结或异质结纳米材料的液相合成与SERS研究 2-O-07 华南理工大学 17:40-17:55 郎咸忠 基于多孔氧化铝模板的表面增强拉曼散射活性基底的制备及调控 2-O-08 东南大学 17:55-18:10 许海军 Ag nanoparticle-decorated porous silicon nanowire arrays as highly sensitive substrates for surface enhanced Raman spectroscopy 2-O-09 北京化工大学 11月27日，上午 论文编号 主持人 邵名望，龙亿涛 　 8:30-8:55龙亿涛 基于表面增强拉曼光谱的水体有机污染物现场快速检测技术研究 2-I-05 华东理工大学 8:55-9:10 杜学忠 界面分子识别的表面增强Raman散射光谱研究 2-O-10 南京大学 9:10-9:25 杜一平 基于整体柱的超灵敏表面增强拉曼检测 2-O-11 华东理工大学 9:25-9:40 徐敏敏 pH值对4-氰基吡啶吸附行为影响的SERS研究（参评青年优秀论文奖） 2-O-12 苏州大学 9:40-9:55 潘英骋 铜表面甲基咪唑自组装单分子层的表面增强拉曼光谱及电化学研究 2-O-13 上海师范大学 9:55-10:10 张冠男 碳包裹的聚集态纳米金表面增强拉曼光谱研究 2-O-14 武汉大学 10:10-10:20 茶休 主持人 方吉祥，甘阳 10:20-10:45 吴德印 纳米间隙中的SERS和表面等离子体-分子耦合效应 2-I-06 厦门大学 10:45-11:10 孙萌涛 The p,p'-dimercaptoazobenzene produced from 4-aminothiophenol in Cu sol by surface photochemistry reaction 2-I-07 中科院物理所 11:10-11:25 杨志林 增强拉曼体系表面等离子体光学特性研究 2-O-15 厦门大学 11:25-11:40 梁二军 基于LSPR与SPP耦合的Metamaterial实现完美吸收与表面电磁场增强 2-O-16 郑州大学 11:40-11:55 殷鹏刚 二十四面体金纳米粒子的表面催化性质和等离子体光学研究：表面增强拉曼光谱和理论模拟 2-O-17 北京航空航天大学 11:55-12:10 段国韬 贵金属微/纳结构阵列的构筑及其SERS效应的结构关联性研究 2-O-18 中科院合肥物质科学研究院 11月27日，下午 论文编号 主持人 杜学忠，殷鹏刚 　 14:00-14:25 姚建林 可循环SERS基底的制备及性能研究 2-I-08 苏州大学 14:25-14:40 司民真 新鲜中草药中挥发性物质的表面增强拉曼散射检测 2-O-19 楚雄师范学院 14:40-14:55 张中月 Enhancing the electric fields around the nanorods by using metal grooves 2-O-20 西南大学 14:55-15:10 周翔 金纳米球的表面增强拉曼理论研究 2-O-21 南开大学 15:10-15:25 徐宁汉 金纳米棒的棒形、帽形对局域表面等离子体共振的影响 2-O-22 清华大学 15:25-15:40 李玲 金纳米粒子聚集体系的制备及其SERS效应表征 2-O-23 上海师范大学 15:40-15:55 王翔 表面等离子体激元介导金属纳米粒子的长程电磁场耦合（参评青年优秀论文奖） 2-O-24 厦门大学 （3）化学、生物和其它光谱，地点：科学艺术中心一层多功能厅 11月26日 11月27日 11月27日 星期六，下午 星期日，上午 星期日，下午 14:00-14:50 08:30-09:20 14:00-14:50 邀请报告（石高全，张韫宏） 邀请报告（韩鹤友，黄岩谊） 邀请报告（郝少康，祁志美） 14:50-16:05 09:20-10:05 14:50-16:05 口头报告（金少青，王红球，邹明强，刘昌岭，杨娟） 口头报告（刘翼振，宋薇，冯小平） 口头报告（翁维正，霍胜娟，胡庚申，王秀丽，颜彩繁） 16:05-16:20茶休 10:05-10:20茶休 16:20-17:10 10:20-10:45 邀请报告（吴国祯，何彦） 邀请报告（郑海荣） 17:10-18:10 10:45-12:00 口头报告（刘青，静超，苏付海，佟胜睿） 口头报告（黄鹤，王培杰，李现常，惠歌，贺喆） 11月26日，下午 论文编号 主持人 胡继明，祁志美 　 14:00-14:25 石高全 碳点/金复合纳米粒子的合成及其对芳香化合物的拉曼检测 3-I-01 清华大学 14:25-14:50 张韫宏 Preliminary Assessment of Evaporating Supersaturated MgSO4 Droplet at Low Relative Humidity with Cavity Enhanced Raman Spectroscopy 3-I-02 北京理工大学 14:50-15:05 金少青 深紫外拉曼光谱在催化材料和宽禁带半导体材料研究中的应用 3-O-01 中科院大连化学物理研究所 15:05-15:20 王红球 拉曼光谱在安检领域中的应用 3-O-02 清华大学 15:20-15:35邹明强 便携式拉曼光谱仪研制与应用 3-O-03 中国检验检疫科学研究院 15:35-15:50 刘昌岭 显微激光拉曼光谱在气体水合物研究中的应用 3-O-04 青岛海洋地质研究所 15:50-16:05 杨娟 Photoluminescence from Exciton Energy Transfer of Single-Walled Carbon Nanotube Fine Bundles Dispersed in Ionic Liquids 3-O-05 北京大学 16:05-16:20 茶休 主持人 石高全，张韫宏 16:20-16:45 吴国祯 A unified classical theory for Raman optical activity and vibrational circular dichroism: the case study of (+)-(R)-methyloxirane 3-I-03 清华大学 16:45-17:10 何彦 第十六届全国光散射学术会议第三轮通知.pdf

在电磁全电波暗室，工作人员用高频喇叭发射器模拟微波炉的电磁波频率，准备测试防辐射服的辐射衰减值。 　　电磁波遇防辐射服后衰减 　　防辐射孕妇服是否有用?昨日上午，上海市计量测试技术研究院电子与电气计量技术研究所的实验室进行了一次防辐射服的电磁屏蔽实验。 　　密闭的暗室内，一个孕妇形态的人体模型被安置在电磁辐射源前，其胸部和腹部分别装有探头，负责接收信号并测试辐射能量的强度。实验人员先模仿一种微波炉2450兆赫的工作频率，对“孕妇”的腹部释放电磁波，然后为“孕妇”穿上防辐射服，继续释放相同强度的电磁波。经过3次实验，取最低值的检测结果显示，90%以上的电磁波遇到防辐射服后发生衰减。 　　随后实验人员又模仿了4种不同家用电器的工作频率，向“孕妇”释放电磁波，结果显示绝大多数电磁辐射已被防辐射服屏蔽。 　　不过，由于国标尚未出台，目前实验室的检测尚不能作为判定防辐射服质量是否合格的依据，只能参照2009年颁布的《防护服装 微波辐射防护服》标准。记者了解到，该标准仅为推荐性标准，只适用于频率范围在300兆赫至30万兆赫的微波辐射防护服，并没有覆盖到300兆赫以下的频率，且此标准主要针对军用装备，对于民用防辐射服的检测仅能参照执行。据悉，国家标准化管理委员会早在2008年就已制定防辐射服国家标准立项，上海市计量测试技术研究院正在参与标准制定，标准有望在明年颁布。 　　据悉，上海防电磁辐射协会正在筹备，而全国首个民用电磁屏蔽服通用技术规范也有望在近期出台。 　　市场销售目前稳定 　　上海妇女用品商店的营业员介绍，到目前为止，尚未接到消费者退换防辐射服的要求，销售情况也基本稳定 遵义路上的虹桥百盛商场里，某知名孕妇服装品牌的营业员告知，日销售量与往常持平。现在市场上防辐射服主要有两种，一种在棉布中织入普通金属纤维丝，价格数百元，购买者较多 另一种织入银丝，价格逾千元，也有一定消费人群。 　　记者还在淘宝网等购物平台看到，防辐射服销售正常，很多卖家正在举行年底促销活动。据部分卖家反映，订单数量没有明显减少，不过买家下单前咨询的有所增加。 　　昨天早上，记者在普陀区妇幼保健医院门口看到，进出孕妇中，90%以上都穿了防辐射服。穿着防辐射背心的胡女士说，她和家人仔细看了新闻，但觉得防辐射服还是有一定益处：“防止电脑、手机这样的定点辐射源，应该有作用。”“准妈妈”钱女士则坦言，买防辐射服就是为了“买个安心”。 　　穿它更多是求心理安慰 　　“穿防辐射服，可能更多是求个心理安慰。”上海核学会理事、海军医学院研究所副所长兼总工程师张建国说。 　　这几天，民间科学传播组织“科学松鼠会”会员“瘦驼”的“旧文”《孕妇要不要穿防辐射服》点击率飙升。作者说，在1988年6月出版的权威医学杂志《美国工业医学杂志》上，三位医生发表名为《孕期女性使用视屏终端与流产和新生儿出生缺陷发生概率的关系》的文章。所谓视屏终端，即为电脑和电视屏幕。这三位医生在1981—1982年间统计了1583名美国北加州的孕妇情况，发现在怀孕头三个月每周使用视屏终端超过20小时的孕妇的流产率，比不接触视屏终端的孕妇高。但医生也认为，研究结果并不能证明视频终端产生的电磁辐射与流产率提高之间有直接联系，较差的工作条件和较高的工作压力也是可能的因素。 　　另一项相关大规模研究发表于1991年的《新英格兰医学杂志》。以特蕾莎施奈尔为首的科学家对2430名女接线员进行了4年的跟踪，这些女性一半工作在显示器前，一半不在。但最终的研究结果表明，两组妇女在流产率上没有明显不同。 　　张建国表示，对于孕妇而言，如果一定要“防辐射”，则建议少在微波炉附近、睡觉时不把手机放在枕边等。

美国easyXAFS公司新推出无需同步辐射光源的台式X射线吸收精细结构谱仪——可以放置在实验室内使用的XAFS！ 1. 什么是XAFS？X射线吸收精细结构（X-ray absorption fine structure，XAFS）原理： X射线通过光电效应被物质吸收，产生光电子（出射波）；经过周围原子散射，产生散射波；相位不同的两列波在吸收原子处产生干涉，影响吸收原子处的光电子波函数，即吸收系数μ。随能量E变化的μ（E）曲线即XAFS。 由上可知，XAFS信号由吸收原子周围的近程结构决定，可提供小范围内原子簇结构信息，包括配体种类、配位数、配位距离等结构信息和元素价态分析等电子结构信息。 2. 哪里可以做XAFS测试？目前XAFS测试需要依赖同步辐射光源，国内仅有三家：北京高能物理所，上海光源、中国科学院大学；XAFS测试服务也只是同步辐射实验室内的一小部分应用，实在难以满足广大科研用户的使用需求。不过不用担心，台式XAFS谱仪将为您提供服务！ 3. 台式XAFS/XES谱仪由美国easyXAFS公司研发的台式X射线吸收精细结构谱仪（XAFS/XES），无需同步辐射光源即可提供XAFS和XES测试；台式体积，可放置于实验室内随时使用，大节省了科研等待时间！同时具有操作简单、方便；配有7位自动样品轮；可集成辅助设备，控制样品条件；后期维护成本低等优势。 XAFS300XES100 4. 应用案例4.1 不同配体化合物的鉴别应用台式XAFS谱仪可以快速实现不同配体化合物的鉴别，直观明了！尤其对广泛应用而言，操作使用无压力。如下图中CoP和CoP标准品。 Mundy, Cossairt, et al., Chemistry of Materials 2018 4.2 同步辐射&台式XAFS/XES经过不同温度处理的橡木的生物炭样品，其同步辐射实验结果和台式XAFS/XES实验结果相一致，即随着温度升高，氧化态S的样品含量在减少。XES：CS500 (800 ppm S) 50min；Oak600 sample (150 ppm S) 6hSynchrotron XANES：CS500（800 ppm）24min；Oak 600sample（150ppm S）114minHolden, Seidler, et al., J. Phys. Chem. A, 2018 4.3 固体核磁&台式XAFS/XES通过对比P的MAS NMR和XES的结果，证明了用P的Kα 的XES谱图可以定量检测LnP量子点的氧化程度和磷酸盐的种类。而且仅从几毫克的样品量即可获得高分辨结果，时间短，将会是更好的测量工具。XES：＜5mg样品量，30min内SSNMR：10—20mg样品量，长达数天 在SSNMR谱图中，0ppm位置的峰对应的是表面磷酸盐，而该组分显示在约2014.41 eV的Kα1能量位置。 不同价态的含P化合物的谱图出峰差异，可以判断化合物种类。 -3 -1 +5Stein, Holden, et al., Chem. Mater., 2018. 5. 仪器用户台式XAFS/XES一经推出，便受到广泛的关注，其的性能，得到越来越多的用户认可。目前已安装的用户单位有：催化剂研究方向格罗宁根大学 马克思普朗克研究所 苏黎世理工大学 电池研究方向 克劳斯塔尔工业大学乌尔姆赫尔姆霍兹研究所放射性核素研究方向 谢菲尔德大学

无损检测（NDT）无损检测（NDT）是指在不破坏样品可用性的条件下，对材料、部件或组件的裂缝等不连续性或特性差异进行检查、测试或评估。基于光子计数X射线能谱成像的无损检测技术提供了样品的额外材料信息，以及卓越的对比度和空间分辨率。标准射线照相X射线成像可以提供被检样品的黑白强度或密度图像，如果图像分辨率和信噪比合适，则可观察到何处有缺陷、杂质或裂纹。而基于光子计数X射线能谱成像的无损检测技术提供了样品的材料信息，同时具有良好的对比度和高空间分辨率。光谱信息可以用于区分不同的材料，可识别感兴趣的材料或计算其在样品中的含量。下图是用WidePIX 5x5 CdTe光子计数探测器获取的一张单次曝光的高分辨率谱图像，不同的材料用不同的颜色表示。ADVACAM推出了一系列为复合材料测试而优化的光子计数X射线探测器，探测器对低能段探测也具有优秀的灵敏度和探测效率，同时有很高的动态范围，十分有利于轻质材料，如碳纤维、环氧树脂等的检测。即使是具有挑战性的缺陷，如深层层压褶皱、弱连接、分层、孔隙率、异物和软材料中的微小裂纹，也可以在55μm或更高的空间分辨率下检测到。搭载Advacam探测器的机器人系统进一步扩展了光子计数X射线探测器的功能。轻质材料及复合材料机器人系统正在检查滑翔机副翼，右侧机械臂上装有Advacam探测器。该机器人系统可以从不同角度进行X光检查，以更好地定位缺陷。高帧率的光子计数X射线探测器还可以对样品进行实时检测，可用于质量控制实验室或在生产线上使用。最后得到的X射线图像揭示了副翼内部复合结构有空洞和杂质。X射线光子计数探测器不仅适用于检测轻质材料，基于高灵敏度的 CdTe 传感器（1mm厚）的探测器也可用于焊缝检测。根据ISO 17636-2标准，可以达到Class B的的图像质量。焊缝检查成像质量在带有像质计IQI和DIQI的BAM-5和BAM-25钢焊接试样上，测试WidePIX 1x5 MPX3 光子计数X射线探测器延迟积分TDI模式下的成像质量。TDI模式是探测器操作的其中一种模式，设备会生成沿探测器运动的物体的连续X射线图像。BAM-5 8.3mm钢焊缝BAM-25 6mm 钢焊缝BAM-5样品背面D13线对的信号BAM-5样品背面10FEEN IQI线对用DIQI测量空间分辨率。分辨出的最窄线对是D13（线宽50μm，间距50μm）。探测器对比度用10FEEN像质计测量。置于8.3mm钢制样品背面包括16号线（0.1 mm厚）在内的线都被分辨出来。8.3mm厚BAM-5样品和6 mm厚BAM-25钢的信噪比测量值SNRm分别为148和190。信噪比受限于X射线管功率。探测器具有24位计数器深度，信噪比可高达4000。归一化信噪比SNRn（根据探测器分辨率归一化），6mm厚钢为336，8.3mm厚钢为262。总结 光子计数探测器能够提供更高的灵敏度、空间分辨率、对比度和信噪比；能量范围从 5 keV 到数百 keV 甚至 MeV，可检测非常轻的复合材料到厚的焊接部件。此外，直接转换光子计数型X射线探测器能够进行X射线能量甄别，即，仅高于一定能量的光子会被记录，此方法能够抑制较低能量的散射辐射并提高图像对比度。通过这种X射线新成像技术，可以检测到过去无法通过传统X射线进行无损检测的样品，无损检测设备制造厂家可以将系统中的探测器升级为光子计数X射线探测器，以扩展系统类型和客户群。Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器（应用Timepix芯片）没有拼接缝隙（No Gap），因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA（美国航空航天局）及ESA（欧洲航空航天局）保持很好的项目合作关系， 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理，也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用，目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也有数台MiniPIX样机，及WidePIX 1*5 MX3 CdTe的样机，我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们，我们可以一起尝试做更多的事情。

新闻专题：标准缺失，监管缺位——防辐射服成“皇帝新装” 　　微博热议央视“防辐”调查风波 　　今天在生活当中，电脑、手机、电视等各种电器是越来越多了，由此也产生了一个令很多人担心的新问题，那就是电磁辐射，特别是近几年有一种号称是专门为孕妇设计的防辐射服开始热销了，而各类的防辐射广告也是让人真假难辩，那么防辐射服真的管用吗?电磁辐射对人体健康有没有影响呢?看一下记者的调查。央视《真相调查》播出《“防辐射服防辐射”谎言?》，以下为内容实录： 　　【正文】 　　短短的几年时间内，各类防辐射服大量地涌入市场，无论是在商场还是网上，防辐射服的销量节节攀升，尤其是在都市，防辐射服几乎成了每个准妈妈们的标准配备。 　　【同期】 　　孕妇：只要怀孕都穿，但也有些没怀孕也穿，就是预防一下吧。 　　孕妇：基本上身边人差不多都买，很少有说不买的。 　　孕妇：就是一个心理的作用吧，觉得穿了可能就对他好一点。 　　【正文】 　　据记者调查，目前市面上的防辐射服主要由金属纤维和银离子两种材质构成。商家在广告中宣传，普通金属纤维能抵挡99.99%的辐射，而银例子则能够抵挡高达99.9999%的辐射，所以市面上含有银离子的防辐射服明显比金属纤维的要贵一些。那么这些热销的防辐射服到底能够抵挡多少辐射呢? 　　记者通过中科院的推荐找到了一家国内具有领先水平的专业电子检测的实验室，对一件金属纤维的防辐射服的防辐射能力进行了检测。 　　【同期】 　　陈峰 工程师：那么我们现在做的这套整个的实验装置呢，就是用一个发射天线和一个接收天线来建立这样一个信号传输路径。 　　记者：就是它们是一对一的这个发射和接收。 　　陈峰： 对。 　　【正文】 　　在校准好仪器后，我们把防辐射服挡在了接收天线面前。 　　【同期】 　　记者：数值有了明显的变化。 　　陈峰：它这个变化所显示的地方，它大概是约等于10个DB。10个DB什么概念呢?就是十分之九的信号被屏蔽掉了，也就是剩了十分之一。 　　记者：就是说它能够阻隔90%的辐射。 　　陈峰：对。 　　【正文】 　　实验结果证实，这种金属纤维的防辐射服虽然没有商家宣传的高达99.99%的防辐射能力，但也足够抵挡90%左右的辐射。 　　记者调查发现市面上的防辐射服对于单一来源的辐射还真是有效果的，但问题是现实生活当中辐射源都不是单一的，而且也不是一个方向的。那么面对复杂的现实环境，防辐射服还有效果吗? 　　实验室里，通过模拟现实生活中复杂的辐射环境，工程师陈峰为我们进行了第二个实验。 　　【同期】 　　陈峰：我们在看一下她穿戴的情况，穿戴的情况呢。 　　记者：(孕妇)穿在身上不可能不动是吧? 　　陈峰：对。 　　记者：那个辐射波纹。 　　陈峰：然后我们就看到(波纹)在有些位置现在中间我们发现它反而变大了，也就是说电磁波在我们这个防辐射服或者是孕妇装里边它有反射，相当于对信号有了一个收集。 　　记者：也就是说它(防辐射服)成了一个收集器。 　　陈峰：首先前提条件必须有空隙让电磁波进入到防辐射服内，然后它在防辐射(服)内，它反而跑不出去了，就相当于你是多收集了一点。 　　【正文】 　　实验结果表明，现实生活中穿着防辐射服对于来自某些方向的辐射源不仅没有起到防护作用，反而会让防辐射服内的辐射强度变大，这是我们谁也没有想到的。 　　【同期】 　　陈峰： 这样说，电磁波在进入的时候，我们就类似于一个接收天线，它会在一定的角度把反射的信号集中到天线上。 　　【正文】 　　根据电磁辐射的原理，在不穿防辐射服的情况下，有辐射照射到人体，人体会吸收一小部分，然后把绝大部分的辐射都反射出去。但是如果穿了防辐射服，辐射会从衣服的下端、袖口等所有的缝隙射入，但却无法反射出去，而是在辐射服内进行多次反射后交会叠加，反而辐射强度增大作用于人体。 　　【同期】 　　记者：有没有一种可能，就是我怎么能把自己放在一个完全没有辐射的场里面? 　　陈峰：把你放在(封闭的)铁罐子里边。 　　记者：或者是整个360度罩着这个放辐射服是吗? 　　陈峰：对。你可以理解成你浸泡在一个无处不在的电磁环境里边，在这个电磁场你把你穿着衣服的地方保护起来，对你整个人体的电磁环境来说没有什么本质的变化。 　　记者：就是说不会因为我穿了这个辐射服，我接收电磁辐射就会少? 　　陈峰：对于母体来说是这样的，对于母体内部的胎儿来说，我现在没有研究，我不是特别清楚。 　　【正文】 　　也就是说只有当一个人穿着像宇航服那样的全封闭式屏蔽服，人体才有可能不接触电磁辐射，但显然日常生活中这是不现实的。因为我们每天生活的环境都充满了电磁辐射，只要我们身体的任何部位正在接触电磁辐射，那么这些辐射就会被身体吸收。 　　可以说面对充满电磁辐射的现实的生活环境，市场上热销的防辐射服可以防辐射的说法其实就是一个谎言。那么接下来的一个问题就是生活当中的电磁辐射到底需不需要穿上专门的衣服来防护呢?既然我们生活当中电磁辐射无处不在，那么对于人体，特别是孕妇究竟有多大的影响? 　　在自然界中，辐射大体分为两种，一种是高能量的电离辐射，比如医院的X光或者是核辐射，电离辐射对人体的伤害较大，但是一般情况下我们在日常生活中是不会接触的，在我们生活中最常见的是一般电器产生的电磁辐射。而对于这种电磁辐射，我国环保局早在1988年就制定了相关的标准。 　　【同期】 　　陈峰：我们有这个电磁辐射的防护限值，也就是说不能超过某一个值，我们分职业照射和公众照射，我们看公众照射在这一个频段，我们是采用12伏每米。 　　记者：有电器达到或者超过这个标准吗? 　　陈峰：它基本上不会达到我们的限值要求。 　　记者：所谓的不会达到是说接近，还是说差得很远? 　　陈峰：差得很远。 　　【正文】 　　我国对公众日常的电磁辐射防护标准制定于1988年，那个时候每个家庭为数不多的电器都是奢侈品，但是在今天，大大小小的各类电器成了我们生活和工作的必需品，那个时候的标准现在还适用吗?带着这样的疑问，我们找到了一间标准的开放式办公室，对这间办公室的电磁辐射值进行了测算。 　　【同期】 　　陈峰：相当于按照标准的单位来说是0.07或者是0.08伏每米的单位数值，离我们标准要求的2伏每米差的很远。 　　【正文】 　　实验表明，在一间开放式办公室的电磁辐射值比国家规定的防护标准要低100多倍，可以说这种环境下的电磁辐射对人体的影响是微乎其微的。 　　随后记者又找到了一位孕妇家进行同样的实验，结果证明，一般家庭的电磁辐射强度也远远没有达到国家的防护标准。而且目前我国对电磁辐射规定的标准上限为12伏每米，也远低于欧美等国家的标准，也就是说面对生活中的电磁辐射我们根本无需担心。 　　另外，关于辐射对孕妇的影响问题，果壳网的科普作家瘦驼曾在妻子怀孕后查阅了大量资料。1991年发表在《新英格兰医学》杂志上一篇文章让他吃了定心丸。 　　【同期】 　　瘦驼 科普作家：那么这篇文章呢也是我们找了几千名女性作为志愿者，其中在他的研究期间，有800多人怀孕了，然后他追踪了这800多人，然后看她们怀孕的情况，她们接触显示器的情况，然后她们流产率多少，最终她们给出的结论是流产率的提高和接触电脑显示器是没有必然的联系的。 　　【正文】 　　《新英格兰医学》杂志是目前世界上连续出版时间最久的医学期刊，也是迄今为止全世界最受欢迎的综合性医学期刊。自1991年这本杂志刊登了《电脑辐射和女性流产没有直接关系》的结论性报告后，这一结论被广泛地引用和传播。此后，学术界做也没有出现过更新的观点推翻这一结论。 　　通过调查我们发现，日常辐射并不会对人体构成危害，市场热销的孕妇防辐射服也起不到防辐射的效果。那么这些市面上花样迭出的孕妇防辐射服是怎样生产出来的，又该由谁来监管呢? 　　【同期】 　　瘦驼：既然它是一个产业，有那么多的厂家在做这个东西，但是我的确是没有找到任何一个能给出我一个答案的机构和标准。 　　【正文】 　　据记者调查，由于防辐射产品是一个新兴的产业，目前我国还没有出台相关的行业标准，所以既不属于医疗器械，也不属于工业产品。防辐射服的生产、销售等环节也都还处在一个无人监管的空白状态。因此对于市面上热销的防辐射服尽早给出权威的认定，给消费者一个明白也显得越来越重要。

在2021年的夏天，我们客户支持团队访问了西班牙同步辐射光源（ALBA）的材料科学和粉末衍射(MSPD) 实验线站，并对其新购入的MYTHEN2 X 8K探测器进行了验收检测。这样该线站的旧探测器就可以正式退役，新的探测器将踏上新的征程。新的MYTHEN2 X 8K 能够在2θ内覆盖了60°的角度范围，可提供高达1000赫兹的速度，并维持动态范围在24比特。我们采访了MSPD线站的负责科学家Francois Fauth博士，来听听看他对新探测器的想法，尤其是应用在粉末X射线衍射（PXRD）和对分布函数（PDF）中。 在MSPD线站上的MYTHEN2 X 8K 配置：八个模块和两个DCS4，用于高角度覆盖和速度。图片由ALBA同步辐射光源提供DECTRIS：与旧的 MYTHEN 探测器说告别，会不会很不舍？ MSPD 线站负责科学家 Francois Fauth 博士：通常来说，评价一个线站是否成功有很多方法：比如说借助该线站发表的论文数量或者再次前来实验室做实验的用户数量。MSPD线站同时在这两方面取得了成功，这让我们感到自豪与高兴。 当然，退役的MYTHEN探测器是成功的关键一环：该探测器与我们一起工作了近十年，在这十年里，我们线站85%的标准粉末衍射实验都是使用这个探测器进行的。这台探测器让我们可以进行原位、操作中, 标准PXRD探测以及PDF研究。我们现在把退役的探测器系统安装在另一个新的实验线站里，并用于补充其X射线吸收数据的收集。 DECTRIS：旧的MYTHEN检测器仍在良好运行。是什么让你想到购买新的探测器？ Francois Fauth 博士：有两个原因。实际的原因是，退役的MYTHEN依赖于一个探测器控制系统（DCS）。该系统是由Paul Scherrer研究所研发的，但是这个DCS已不再支持售后。另一个原因是科学上的：我们的线站在5-40KeV的范围内运行，我们希望有一个新的探测器来将我们推向更高X射线能量下的实验。当然，对于PDF来说，我们在采集速度上无法与使用二维探测器的高能线站竞争，比如ESRF的ID22。 与旧的MYTHEN相比，新的MYTHEN有更多的模块，传感器的厚度为1毫米，这意味着更高的角度覆盖和更高的量子效率。对于PDF，旧的设置通常需要四次45分钟的采集。新系统更大，效率更高，所以也可以探索一些现场的PDF测量。 DECTRIS：改用新的探测器，对操作层面的用户会有什么影响？ Francois Fauth 博士：我们的大多数用户来自学术界，他们通常不需要DECTRIS探测器系统所提供的非常快的时间分辨率能力。他们中的大多数人对电池和能源相关的材料感兴趣，他们经常进行操作性研究，或研究晶体结构随温度变化的情况。 对于高级用户来说，更换探测器应该不成问题，因为许多程序将保持不变。事实上，我们已经开始和我们的用户一起收集PXRD和PDF数据了! 我们也有工业用户，线站科学家通常协助他们进行检测。 DECTRIS：你可以用MYTHEN2来根据自己的需求设计多模块系统. 这是如何做到的？ Francois Fauth 博士：是的，使用单个模块，我们可以自由选择曲率半径和模块在支架上的排列。但是，还有另一个灵活性的问题。通常情况下，当你购买一个探测器时，没有改变或升级的可能，但对于MYTHEN2，几乎在任何时候都有可能增加或重新安排模块。 关于 Francois Fauth 博士Francois Fauth是瑞士人，在苏黎世联邦理工学院研读物理学，然后在保罗-舍勒研究所凭借中子散射技术完成博士学位。他的科学生涯完全是在大型实验设施中度过的：特别是ILL、PSI、ESRF和ALBA，在那里他承担了衍射或散射仪器的线站科学家职责务。 他于1999年加入了瑞士光源，迈出了进入同步辐射光源的第一步，在那里他参与了MS粉末衍射站的设计，该站集成了第一个MYTHEN探测器。自2011年以来，Francois Fauth一直负责MSPD光束线；他还负责ALBA的化学和材料科学部分，其中包括衍射、散射和硬X射线吸收光束线和技术。 About ALBAALBA是位于西班牙的第三代同步辐射源。它由Consortium for the Construction, Equipping, and Exploitation of the Synchrotron Light Source (CELLS) 管理，并由西班牙政府和加泰罗尼亚自治区政府资助。 ALBA目前有10条最先进的实验线站正在运营，包括软X射线和硬X射线，主要用于生物科学、凝聚态物质（磁性和电子特性、纳米科学）和材料科学。此外，还有三条光束线站正在建设中（用于大分子晶体学的微焦点、快速X射线断层扫描和放射学以及光学特性分析）。ALBA现在正在升级，以转变为第四代同步辐射光源，即ALBA II。

2023年5月，国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)自主研制的共振非弹性散射(RIXS)分析晶体完成在线实测，实测能量分辨率37.7meV@8.9keV，标志着HEPS自主研制光学部件又进一步。 　　HEPS是亚洲首台第四代同步辐射光源，有利于开展高能量分辨谱学实验。为满足高分辨谱学需求，HEPS光源部署自主研制高分辨RIXS谱学分析晶体，100毫米直径的球面衬底上，布满近1万块1.5毫米见方、2毫米厚的小晶块，小晶块之间排列取向精度误差小于400μrad。该类分析晶体制备工艺极为复杂，国际上仅有少数光源具备此类分析晶体研制能力。HEPS高能量分辨谱学线站负责人徐伟研究员带领团队与光学设计、光学机械、光束线控制系统相关人员，联合多学科中心晶体实验室积极攻关，完成RIXS分析晶体自主加工。 　　RIXS分析晶体的在线表征是检验分析晶体品质的关键步骤。2023年5月，高分辨谱学线站团队包括徐伟研究员、郭志英副研究员、张玉骏副研究员、靳硕学副研究员等通过与日本超级环光源-日本量子科学技术研究开发机构线站(SPring-8-QST-BL11XU)的Kenji Ishii(石井贤司)教授合作，顺利完成了RIXS分析晶体的在线表征。曲率半径2米的单晶硅(553) RIXS分析晶体，实测分辨达到37.7meV (FWHM)@8985eV。这一结果表明，HEPS团队已具备RIXS分析晶体自主研制能力。 　　值得一提的是，2022年10月，依托北京同步辐射装置，HEPS首批自主研制X射线拉曼散射(XRS)谱仪分析晶体完成在线表征，实测1eV(FWHM)@9.7 keV；2023年3月，依托上海光源BL13SSW稀有元素线站，HEPS相关人员与上海光源边风刚研究员、何上明研究员、曾建荣副研究员、洪春霞高级工程师等团队合作，完成了一批(15组)条带型高分辨XRS分析晶体的在线表征，实测0.53 eV@9.7 keV。 　　高分辨分析晶体再一次取得突破性进展，离不开团队合作、国内外同行协助。下一步，团队成员将齐心协力，进一步开发定制指数面硅基、非硅基高能量分辨分析晶体。在满足HEPS高分辨分析晶体需求基础上，也可为国内外同行提供先进光学部件。 　　高分辨分析晶体在线表征得到上海光源稀有元素线站BL13SSW、测试线站BL09B，日本SPring-8 BL11XU等线站的大力支持。

福建省辐射环境监督站三年行动辐射仪器设备（三）货物类采购项目公开招标招标公告 项目概况 受福建省辐射环境监督站委托，福建省诚和招标代理有限公司对[3500]FJSCH[GK]2021002-1、福建省辐射环境监督站三年行动辐射仪器设备（三）货物类采购项目组织公开招标，现欢迎国内合格的供应商前来参加。 福建省辐射环境监督站三年行动辐射仪器设备（三）货物类采购项目的潜在投标人应在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目获取采购文件，并于2022-01-27 09:00（北京时间）前递交投标文件。一、项目基本情况 项目编号：[3500]FJSCH[GK]2021002-1 项目名称：福建省辐射环境监督站三年行动辐射仪器设备（三）货物类采购项目 采购方式：公开招标 预算金额：904130元 包1： 合同包预算金额：904130元 投标保证金：18082元 采购需求：（包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等）品目号品目编码及品目名称采购标的数量（单位）允许进口简要需求或要求品目预算（元）1-1A033499-其他专用仪器仪表离心机1（套）否1套共计3台离心机，其中1台落地式冷冻高速离心机，2台台式大容量离心机2036901-2A033499-其他专用仪器仪表低本底αβ测量仪2（套）否1.1 主机1台1.2 配套计算机、打印机及相关配件：1套1.3 软件：数据分析软件一套 1.4样品盘：400个1.5配套实验台：1套5000001-3A033499-其他专用仪器仪表自净化型试剂柜3（台）否柜体：采用≧8mm白色PP（聚丙烯）板材。层板：3块，层板承重：＞70kg/㎡。锁具：双锁794401-4A033499-其他专用仪器仪表台式超纯水机1（套）否UP超纯水/RO纯水可同时在线监测，可同时制取RO纯水与UP超纯水。RO出水电导率1-5us/cm（在线监测），UP水质18.2兆欧（在线监测）、重金属离子0.1≦ppb、微颗粒≦1个/ml300001-5A033499-其他专用仪器仪表电热恒温干燥箱2（台）否电源电压：AC 220V/50Hz控温范围：室温+5～300℃分辨率：0.1℃升温速率：≧5℃/min内部容积不小于280L100001-6A033499-其他专用仪器仪表强制对流式烘箱3（台）否实时显示设定温度和实际温度值、运行状态、风机段数、工作状态预加热功能，带预约功能，超温报警功能510001-7A033499-其他专用仪器仪表马弗炉1（台）否1.1 马弗炉主机1.2 一体式程序控制器30000 合同履行期限： 详见招标文件 本合同包：不接受联合体投标二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.本项目的特定资格要求： 包1（如项目接受联合体投标，对联合体应提出相关资格要求；如属于特定行业项目,供应商应当具备特定行业法定准入要求。) 三、采购项目需要落实的政府采购政策 小型、微型企业，适用于（合同包1）。监狱企业，适用于（合同包1）。促进残疾人就业 ，适用于（合同包1）。信用记录，适用于（合同包1），按照下列规定执行：（1）投标人应在（填写招标文件要求的截止时点）前分别通过“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）、中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）查询并打印相应的信用记录（以下简称：“投标人提供的查询结果”），投标人提供的查询结果应为其通过上述网站获取的信用信息查询结果原始页面的打印件（或截图）。（2）查询结果的审查：①由资格审查小组通过上述网站查询并打印投标人信用记录（以下简称：“资格审查小组的查询结果”）。②投标人提供的查询结果与资格审查小组的查询结果不一致的，以资格审查小组的查询结果为准。③因上述网站原因导致资格审查小组无法查询投标人信用记录的（资格审查小组应将通过上述网站查询投标人信用记录时的原始页面打印后随采购文件一并存档），以投标人提供的查询结果为准。④查询结果存在投标人应被拒绝参与政府采购活动相关信息的，其资格审查不合格。四、获取招标文件 时间：2022-01-06 15:20至2022-01-21 23:59（提供期限自本公告发布之日起不得少于5个工作日），每天上午00:00:00至11:59:59，下午12:00:00至23:59:59（北京时间，法定节假日除外) 地点：招标文件随同本项目招标公告一并发布；投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地，登录对应的(省本级/市级/区县)）福建省政府采购网上公开信息系统操作)，否则投标将被拒绝。 方式：在线获取 售价：免费五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2022-01-27 09:00（北京时间）（自招标文件开始发出之日起至投标人提交投标文件截止之日止，不得少于20日） 地点：福州市本级晋安区鼓山镇茶会村258号四知石材商厦二层201室 - 开标室六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。七、其他补充事宜 无八、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：福建省辐射环境监督站 地 址：福州市晋安区福飞北路400号 联系方式：18050795846 2.采购代理机构信息（如有） 名 称：福建省诚和招标代理有限公司 地　　址：福州市晋安区鼓山镇茶会村258号四知石材商厦二层201室 联系方式：0591-88115783（地址：鼓山镇茶会村258号晋湖大厦201） 3.项目联系方式 项目联系人：郑先生 电　　 话：0591-88115783（地址：鼓山镇茶会村258号晋湖大厦201） 网址：zfcg.czt.fujian.gov.cn 开户名：福建省诚和招标代理有限公司 福建省诚和招标代理有限公司 2022-01-06

近日，日本福岛县近海捕获的一种名叫“许氏平鲉”的海鱼被检测出辐射严重超标。日本政府当即指示暂停销售这种海鱼。据了解，捕获的“许氏平鲉”所含放射性元素铯-137活度高达1400贝克勒尔/千克，远超日本食品卫生标准100贝克勒尔/千克。 经历过切尔诺贝利和日本福岛核事故，人们对核辐射，可以说是谈虎色变！人如果直接暴露在核辐射之下，轻度可产生皮肤局部灼烧感，伴随有乏力、头晕、食欲减退等症状；中度可引起呕吐，白细胞数显著下降；重度人员可能在30天内死亡，若有幸恢复，患癌概率显著增高，还会引发不育、怪胎等。 面对整个地球生态环境问题日益突出，逐步恶化的现状，时刻关注环境及食品中放射性物质及含量显得尤为必要。尤其是，近日国务院下发了第三次全国土壤普查的通知，土壤中放射性污染现状作为一项可能潜在的问题，值得我们去关注。仪器信息网整理了辐射检测相关方案，供广大用户和单位参考。方案1：土壤样品中放射性核素锶-90的检测推荐仪器： 液体闪烁计数仪 检测方法：测定结果：方案优势：Sr-90的回收率介于90% - 116%之间，显示了很好的数据准确性。方案2：食品放射性检测应急响应解决方案推荐仪器：便携式α/β表面污染测量仪检测方法：测定结果：方案优势：可对液体、固体类样品以及擦拭样品进行现场采样测量。可用于探测食品上沾污了α、β﹑ γ和X射线的放射性物质。方案3：水质 总α β放射性的测定推荐仪器：低本底辐射测量仪检测方法：方案优势：可用于应急事故中水、生物、气体、环境样品等α β放射性活度的测量。方案4：应用于工业领域的辐射监测解决方案推荐仪器：辐射区域监测系统方案优势：包含一套区域监测系统，可连接多种辐射探测器，具有高度的可靠性和稳定性，适合连续监测，可长年工作，满足多种辐射防护测量方案的需求。方案5：紫外可见分光光度法测定水中放射性元素钍推荐仪器：紫外可见分光光度计方案优势：该方案依据GB 11224-89对水中放射性元素钍含量进行测定。采用紫外分光光度法，操作简便，准确度高。以上，就是小编为大家整理的部分辐射检测相关解决方案，更多，请查看行业应用栏目 。同时，小编也会持续追踪辐射检测领域最新最前沿的热点资讯，也呼吁更多仪器厂商前来投稿，展示公司超强技术与实力，为广大用户提供更多解决方案。行业应用是仪器信息网专业行业导购平台，汇聚了行业内国内外主流厂商的优质分析方法及相应的仪器设备。栏目建立了兼顾国家相关规定和用户习惯的专业分类，涉及食品、药品、环境、农/林/牧/渔、石化、汽车、建筑、医疗卫生等二十余个使用仪器相对集中的行业领域，目前，已经收录行业解决方案5万+篇。

在全球气候变暖和国家“双碳”战略背景下，清洁能源材料与节能降碳技术具有极为重要的战略意义。传统降温方法（如空调系统等）能源消耗大，导致温室气体排放显著提升，严重阻碍“双碳”目标的实现。辐射制冷作为一种零能耗、零污染的制冷技术，为可持续碳中和提供了新的机会。该技术利用宽光谱选择性精准调控，通过针对性优化光学结构满足多场景制冷需求，最终实现可持续无源制冷目标。近日，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队，通过热诱导相分离技术制备了一种具有3D多孔结构的介电/聚合物复合薄膜材料，实现了具有优异光谱选择性的辐射制冷材料（图1）。该复合薄膜材料内部具有随机分散的氧化铝粒子和分层无序的微纳孔隙，合理的层次结构和功能成分有效提高了材料的光谱性能（太阳辐射波段反射率98.26%、大气窗口波段发射率97.56%）。在夏季日间太阳直射下，可实现低于环境温度～9.1°C的降温效果和～87.2 W/m2的冷却功率（图2）。在微观光学机理方面，基于Mie散射理论建立模型对介电粒子及材料-空气界面电场分布进行仿真模拟。图1 复合薄膜材料的辐射制冷机制及理论验证图2 复合薄膜材料辐射制冷性能的户外验证此外，该材料在防冰融化的测试中展现出优异的降温效果。在～760 W/m2的太阳辐照度下照射2个小时，具有复合材料遮盖的冰块状态没有明显变化，与自然状态相比，该方法能使冰融化速率降低四倍。同时，该复合材料还具有优异机械性能和自清洁性能。经过30多天的紫外照射，该复合材料仍保持优异的光学性能。该3D多孔介电/聚合物复合薄膜材料具有良好的光谱选择性、机械强度、耐候性，结构简单，易于制备等优点，在辐射制冷的规模化生产和实际应用等方面具有重要意义，在促进“碳中和”中展现出广阔前景。相关研究成果以“Polymer composites with hierarchical architecture and dielectric particles for efficient daytime subambient radiative cooling”为题发表在Journal of Materials Chemistry A(https://doi.org/10.1039/D2TA07453B)上。兰州理工大学联合培养硕士生岳乾为该论文第一作者，高祥虎研究员和兰州理工大学张莉教授为共同通讯作者。该工作得到了中科院青年创新促进会、甘肃省科技重大专项和兰州化物所“十四五”规划重大突破项目的支持。

运用了由CERN开发的、NASA在太空中使用过的X射线探测器技术，MiniPIX EDU是一款为以教育为用途而设计和定价的微型USB、光子计数X射线探测器。MiniPIX EDUNASA在太空中使用的是标准版MiniPIX。此前标准版MiniPIX就已经出现在欧洲的学校课堂上了，但通常教师和学生的需求对设备的要求没有那么高，所以ADVACAM开发了教育版的MinIPIX,即MiniPIX EDU。 教育版初始为实验教学而设计，此外也能用于某些工业应用。它把现代的辐射成像技术带进课堂，让学生可以探索我们周围看不见的电离辐射世界。学生将探索不同类型辐射的起源，并了解放射性同位素如何在自然环境和像人类房屋、城市、工业的人造环境中迁移，他们可以了解人们如何从电离辐射和放射性中受益：医学成像方法，工业中的非破坏性测试，用于治疗癌症的核医学方法，安全应用，核电̷̷MiniPIX EDU可记录非常低的放射性强度，这种强度无处不在。学生可以记录到普通材料和物体的放射性强度，如口罩上、花岗岩、灰烬或纸袋上的放射性强度。 MiniPIX在高中实验课堂上测验矿物质发出的的辐射类型及强度参数规格如下：感光材料Si有效输入面积14 mm x 14 mm像素数量256 x 256像素尺寸55 μm分辨率9 lp/mm读出速度55 frames/s阈值分辨率0.1 keV能量分辨率0.8 keV (THL) and 2 keV (ToT)最低能量检测限5 keV for X-rays光子计数率up to 3 x 106 photons/s/pixel读出芯片Timepix操作模式Counting,Time-over-Threshold, Time-of-Arrival接口USB 2.0尺寸89 mm x 21 mm x 10 mm (L x W x H)重量30 g软件Pixet PRO or ask for RadView radiation visualization softwareMiniPIX EDU使用非常简单，只需要将其插入PC的USB端口并启动软件，就能观测到神奇的电离粒子图像。 典型图像：粒子造成的圆形大斑点，宇宙介子引起的长轨迹，电子造成的弯曲、蠕虫形状，伽玛射线或X射线产生的小点有时会观察到更罕见的现象：δ电子，反冲核，两个或多个核跃迁的级联，质子轨道现货供应:MinIPIX EDU光子计数X射线探测器有大量现货供应，如需询购，欢迎新老客户致电众星联恒：010-86467571，或联系我们的销售工程师，我们也可提供试用与演示服务。MiniPIX EDU 相关阅读https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_554493.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_553389.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_540282.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_538177.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_515926.htmAdvacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器（应用Timepix芯片）、没有拼接缝隙（No Gap），因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA（美国航空航天局）及ESA（欧洲航空航天局）保持很好的项目合作关系， 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理，也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用，目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。

近几十年来最伟大的技术成就离不开纳米材料。它们为医学、可再生能源、化妆品、建筑材料、电子设备等领域的突破性改进奠定了基础。纳米材料具有形成新材料的潜力，因此人们对它们的性能和相互作用有很大的研究兴趣。各种纳米结构材料在现代材料中起着至关重要的作用。然而，这种体系通常与较大的结构共存，仅分析纳米级或微米级并不能完全表征样品。小角X射线散射 (SAXS）是表征纳米结构材料的标准方法之一，因为其广泛的适用性和原位测试的可能性。“经典”小角散射被限制在大约300 nm的最大尺寸范围内，当涉及到大尺寸范围的体系时，限制了SAXS的使用。USAXS (ultra-small angle X-ray scattering) 可以通过测量极小的散射角，将X射线散射实验的可探测尺度范围扩展到微米范围。通过这种方式，可以在单个装置中测量微米和纳米尺度，使得SAXS成为纳米颗粒分析中最通用的表征方法之一。本文我们展示了USAXS测量二氧化硅微球，作为该方法概念的证明。使用Anton Paar SAXSpoint 5.0小角X射线散射仪配备了可选的USAXS模块。安装这个USAXS模块后，X射线散射实验的最小q值 (qmin) 可达0.0012 nm-1(0.00012 Å)。这对应的实空间颗粒尺寸可达2.6 µm。SAXSpoint 5.0这种扩展的超小q范围可通过使用所谓的Bonse-Hart设置来实现，其中两块对齐和精确切割出Si 220通道切割组件。在测量中，主通道切口（位于样品前）用于进一步准直光束并进一步减小光束发散。次级CC用作分析晶体，以极小的角度增量扫描散射光子，以记录USAXS曲线。图 1: 安装在SAXSpoint 5.0系统内的 Anton Paar USAXS 模块在实验中，通道切割组件可以移入和移出光束。这允许测量大q范围内连续散射曲线（高达四十多），涵盖USAXS、SAXS和WAXS区域。SAXSpoint的USAXS模块是集成到SAXSdrive数据采集软件中并可实现自动测量实验为了证明Anton Paar USAXS模块的潜力，购买了一种经验证直径为 (1.53 ± 0.02) µm颗粒的水溶液。对该实验，系统配备了Primux 100 Cu Kα( λ = 0.154 nm)的微焦斑X射线管，Anton Paar USAXS 模块，和Dectris的EIGER2R 1M探测器。USAXS数据是在透射模式下采集q范围从0.0012 nm-1到0.04 nm-1。 为了防止测量过程中出现沉淀Primux 100 Cu Kα( λ = 0.154 nm)，测量是在连续流动的情况下进行的，同时不断搅拌储液罐中的溶液。图 2: USAXS测量数据和1.53 µm特定直径的二氧化硅颗粒分散体的拟合数据。使用简单的IFT（反傅里叶变换）拟合来分析数据。图2显示了IFT拟合曲线与数据点。可以看出，拟合完美的与测量数据吻合。图 3: 拟合的 p(r) 曲线。根据对称的 p(r) 曲线，计算出球的直径为1.515 µm。图3显示通过拟合得到的相应的对距离分布函数（PDDF或p(r)），用于拟合的最大尺寸为1600 nm。PDDF的对称形状证实了是球形颗粒 ，通过p(r) 计算均匀球体的直径，得出Dmax 为1.515 µm。这与标称粒径1.530 µm 完全一致。由于不需要多分散性来模拟数据，因此也就证明了样品的单分散性。结论这个研究可以证明，在带有微焦斑X射线管的SAXSpoint 5.0 系统上，qmin 为0.0012 nm-1 的超小角X射线散射是可行的。这使得USAXS也可以在实验室使用，减少了对同步加速器线站实验的需求。成功测量和评估了标称直径为1.53 µm的SiO2球体的数据。散射数据的评估结果是颗粒直径为1.515 µm，与标称粒径非常一致。此外，还证明了样品的单分散性。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn

1、什么是放射性 　　1896年贝克勒尔在研究轴矿的荧光现象时发现轴盐矿发射出类似X射线的穿透性辐射。两年之后,法国物理学家居里夫人从轴矿中相继发现的另外两个能发射射线的新元素——钋和镭。居里夫人称这种能自发释出射线的性质为放射性。 　　2、核辐射有哪几种? 　　辐射分为两类。一类是电离辐射,这是指α(阿尔法)、β(贝塔)、γ(伽马)、X和中子等射线。这些射线能够直接或间接地使物质电离(即原子或分子获得或失去电子而成为离子)。电离辐射按粒子带电情况又可分为带电粒子辐射(如α、β、粒子)和不带电粒子辐射(如中子、X和γ射线)。另一类是非电离辐射,如可见光、紫外线、声辐射、热辐射和低能电磁辐射。 　　3、α、β、γ、中子和X射线有些什么特点? 　　(1)α粒子:是高速运动的带正电的氦原子核。它的质量大、电荷多,电离本领大。但穿透能力差,在空气中的射程只有1～2厘米,通常用一张纸就可以挡住。 　　(2)β射线:是高速运动的电子流。它带付电荷,质量很小,贯穿本领比α粒子强,电离能力比α粒子弱。β射线在空气中的射程因其能量不同而异,一般为几米。一通常用一般的金属板或有一定厚度的有机玻璃版、塑料版就可以较好地阻挡β射线对人的照射。 　　(3)γ射线:是波长很短的高能电磁波。它不带电,不具有直接电离的功能,但可以通过和物质的相互作用间接引起电离效应。γ射线具有很强的穿透能力,在空气中的射程通常为几百米。要想有效地阻挡γ射线,一般需要采用厚的混凝土墙或重金属(如铁、铅)板块。 　　(4)中子射线:是由中性粒子组成的粒子流。不带电,穿透能力强。它像γ射线一样可通过和物质的相互作用产生的次级粒子间接地使物质电离。通常将中子按其能量由低到高分为热中子(小于0.5电子伏)、慢中子、中能中子、快中子、高能中子(大于10兆电子伏)。日常使用的中子源(如镅-铍中子源和钋-铍中子源)或某些加速器存在中子防护问题。 　　(5)X射线:在各种放射线中,人们通常解最多的就是X射线。它和γ射线一样,是一种高能电磁辐射,有较强的穿透能力,且只有通过与物质相互作用,才能使物质间接地产生电离效应。它与γ射线的不同之处是能量较低,通常是高速电子轰击的金属靶产生的,不是由放射性核素自发衰变释放出的。一般需要采用重金属板块来屏蔽X射线。但对低能量的软X射线(如来自电视机和计算机的低能量软X射线),电视机或计算机的显示屏就能很好地对它加以屏蔽。 　　4、什么是放射性活度、半衰期、辐射剂量? 　　(1)放射性活度的单位是贝可勒尔,简称贝可,符号为Bq。1贝可就是1秒钟发生1个衰变。早期使用的活度单位为居里(Ci),1Ci=37亿Bq。 　　(2)放射性半衰期是放射性核素因放射性衰变而使其活度降低到原来的一半所经过的时间。一般来说,天然放射性核素的半衰期较长,而多数人工放射性核素的半衰期都较短。 　　(3)最常用的辐射剂量有3个:吸收剂量、当量剂量和有效剂量。 　　①吸收剂量:是指单位质量的组织或器官吸收的辐射能量大小。吸收剂量的单位为戈瑞(Gy),1Gy相当于辐射授予每千克质量组织或器官的能量为1焦耳。早期使用的吸收剂量单位为拉德(rad为),1Gy=100rad。 　　②当量剂量:是组织或器官接受的平均吸收剂量乘以辐射权重因子后得到的乘积。X、γ和β射线的辐射权重因子为1,中子的辐射权重因子为5～20(取决于种子能量),α辐射权重因子为20。当量剂量的单位为希沃特(Sv)。早期使用的单位为雷姆(rem),1Sv=100rem。 　　③有效剂量:当要评估辐射可能诱发的晚期损伤效应——癌症时,采用有效剂量这个量。有效剂量定义为各组织的当量剂量和各自的组织权重因子的乘积的总和。组织权重因子用于表示各组织器官对辐射的敏感程度。例如,骨髓和性腺对辐射敏感程度高,权重因子就大 皮肤对辐射不敏感,权重因子就小。有效剂量的单位也是希沃特(Sv)。 　　5、什么是辐射源、放射源和射线装置? 　　辐射源是指能发射电离辐射的装置和物质的总称,辐射源就是电离辐射的来源。一个装置,一个物体,一件东西,只要能发射出电离辐射,就可以把它称为辐射源。 　　放射源是指用放射性物质制成的、能产生电离辐射的物质或实体,它也属于辐射源。密封放射源是指密封在包壳或紧密覆盖层里的放射源,不是密封的放射源称非密封源。 　　射线装置是指能发射X,γ或中子射线的各种装置,通常是指X射线机、加速器、中子发生器等装置。 　　6、什么是放射性废物? 　　放射性废物是指含有放射性核素或被放射性核素所污染,且浓度或比活度高于审管部门规定的某一水平、预期不会再被利用的废弃物。 　　放射性废物包括放射性废气、废水和固体废物。这些放射性废物主要来源于核设施。在城市,核技术、放射性同位素应用(特别是医院)也会产生少量放射性废物,但它们的活度一般较低。 　　在我国,已经建立了许可证制度、质量保证体系、安全评价与环境影响评价制度,以及三废处理设施与主体工程“三同时”制度等,以确保放射性废物的安全管理。 　　7、什么是外照射?外照射的途径是什么? 　　由放射源或辐射发生装置(如粒子加速器)释出的贯穿辐射由体外作用于人体,称为外照射。在向环境释放大量放射性物质的事故中,向下风向移动的放射性烟云以及已沉降于设备、建(构)筑物及地面表面上的放射性物质也可成为人体外照射的放射源。 　　人们每时每刻都受到天然本底辐射的照射。在生产、应用电离辐射源的过程中,工作人员除了受到天然本底照射外,还受到附加的职业照射。邻近生产、应用电离辐射源地区居住的或受人工放射性污染影响的公众,同样也受到天然本底照射以外的附加公众,同样也受到天然本底照射的以外的附加照射。在使用电离辐射源的医疗诊治措施(如X射线检查、放射治疗)时,受检者或病人也会受到电离辐射外照射。一旦发生核与辐射事故或遭受涉及核与辐射的恐怖袭击,则可能导致较高水平的外照射。 　　8、什么是内照射?内照射的途径是什么? 　　外源性放射性成物质经由空气吸人,食品或饮水食入,或经皮肤、伤口吸收并沉积在体内,在体内释出α粒子或β粒子,对周围组织和器官造成照射,称为内照射。在正常作业或事故性释放时,放射性物质一般通过空气和水的途径进入周围环境,在环境中藉不同的照射途径(包括食物链),最终到达人体。 　　经由空气和水两种流出物途径使公众受到内照射时,涉及的环境介质有空气、沉降物、地表水、地下水、牛奶、动物性食品、植物性食品、饲料等。 　　9、个人受照剂量怎么测量? 　　对外照射剂量的测量,可佩带个人剂量计,包括热释光片、胶片及带报警装置的各种个人剂量计。它们既可测量剂量率,也可测定所接受的累积剂量 其中,热释光片和胶片需要送实验室用相关仪器测量,而直读式个人剂量计在现场就可以直接读数。 　　体表及衣服上放射性污染的测量要采用各种体表污染监测仪。 　　体内污染的测量可通过尿、血中的放射性含量的分析,再通过模式计算确定内照射剂量 还可直接通过全身计数器直接测定体内放射性核素的分布。 　　采用常规的外周血染色体及微核测定方法等生物剂量的测量方法可以推算人体的受照剂量。 　　在处置核与辐射突发事件的应急响应中,个人受照剂量检测是十分重要的,尤其是最早到达现场的人员的个人剂量监测。对个人来说,则应建立自我保护意识,主动接受个人剂量的测量。 　　10、怎么知道体内已受到放射性污染? 　　固定式或车载式体外测量装置可用于测量沉积在全身、肺部或甲状腺内的放射性核素。测量前应仔细洗浴,更换干净的衣服,以避免对测量结果产生影响。从测量时获得的体内放射性污染量可以推算出最初经食人或吸入途径进入人体内的放射性核素的活度。 　　生物样品包括尿、粪、血液、呼出气、鼻拭物、唾液和汗,但通常是尿和粪样。为估计意外摄入放射性物质的量,通常采用粪样分析法。早期粪样的监测结果有助于判断人员是否受到体内放射性污染,尤其是最早几天逐日粪样排出的放射性活度监测的结果更有用。尿样放射性活度异常增高则证明摄入体内的放射性核素已吸收入人的体液中。多数情况下宜收集24小时全尿,有时还由于测量方法灵敏度所限而需要分析几天合并的尿样。粪样和尿样的收集过程均须避免附加的污染,出现假阳性结果。 　　在进入污染场所时若有条件可佩戴个人空气采样器,直接估计佩戴者的放射性核素吸入量。场所表面污染水平的增高是人员处于暴露危险的一个信号,但不用于直接估计个人体内污染量。 　　11、对应急响应工作人员受照剂量的控制有哪些规定? 　　国家标准规定,从事非紧急情况的应急干预工作和恢复工作的工作人员所受的照射剂量不得超过50毫希沃特 在为避免多数人受到照射和防止演变成灾难性情况时,应尽一切合理的努力,使工作人员所受的剂量保持在100毫希沃特以下:对于抢救生命的活动,应尽各种努力,将工作人员的受照剂量保持在500毫希沃特以下,以减少确定性损伤效应的发生:此外,当采取救援行动的工作人员的受照剂量可能达到或超过500毫希沃特时,只有在此救援行动给他人带来的利益明显大于工作人员本人所承受的危险时,放可采取:在可能超过50毫希沃特时,要告知工作人员本人,采取自愿的原则,事先给予培训,做好剂量记录和评价。 　　12、恐怖分子可能通过什么途径制造核与辐射恐怖事件? 　　恐怖分子一般可能通过三种途径制造核与辐射恐怖事件: 　　(1)直接散布放射性物质或使用放射性散布装置。 　　(2)攻击破坏核设施或核活动。 　　(3)爆炸粗糙的核武器。 　　在这三种途径中,直接散布放射性物质或使用放射性散布装置是恐怖分子比较容易实施的途径。 　　13、核与辐射恐怖事件的主要危害有哪些? 　　核与辐射恐怖事件的主要危害一般来自放射性物质在环境中的弥散,它将造成环境(大气、水、地面、生态系统)的放射性污染,对公众产生辐射照射。这种照射可以是放射性物质的直接外照射(包括来自空气中、地面沉积的、以及皮肤、衣服上的放射性物质的照射),也可以是通过吸入污染的空气或食入污染的水与食物引起的内照射。辐射照射剂量十分低时不会有急性效应发生。随着受照剂量增大,受照人数增加,癌症发病率会有所增加。只有在剂量较高时,才可能出现某些急性损伤效应,在高剂量情况下可能导致急性放射病甚至死亡。 　　核与辐射恐怖事件带来的另一危害是造成重大的经济损失,不仅是在对恐怖事件的响应过程中,而且包括事件后的环境整治、去污恢复等过程中。 　　核与辐射恐怖事件需要特别关注的另一主要危害是对公众会造成严重的心理社会影响。由于公众对放射性的极度敏感性,其导致的心理影响往往比辐射对人体的危害要严重得多。 　　14、什么是放射形成散布装置? 　　放射性散布装置是由恐怖分子设计和制作的、通过常规爆炸或其他非核手段散布放射性物质的装置。也可能用其他机制来散布放射性物质,如在公共场所打开包容有易挥发或粉末状放射性物质或放射性气体的密封容器,使容器中的放射性物质迅速释放到大气环境中。 　　恐怖分子可通过非法手段获取核准材料、放射源或其他放射性物质。为了制造恐怖效果,恐怖分子有可能选择城市的公共场所(车站、广场、大商场、娱乐场所等)作案,以造成人心恐慌和社会混乱。 　　一般来说,利用放射性散布装置制造核与辐射恐怖事件,可能造成的人员伤亡情况相对要轻一些,但其严重后果是会造成极坏的公众心理社会影响。 　　15、放射性散布事件的特征和后果是什么? 　　放射性散布事件分为两大类:一是局部弥散的放射性散布事件,它涉及小放射源(少量放射性物质),且一般影响范围很小 二是广泛弥散的放射性散布事件,它涉及大量放射性物质弥散,且影响范围很大。 　　为制造局部弥散的散布事件,可能需要使用一个或几个放射性含量小的放射源。使用的放射源(或放射性物质)可能包装在小药瓶、鞋盒、行李箱或其他容器中 散布方式可以是徒步、骑自行车、驾驶摩托车或汽车 可能散布在大气中、地面上,也可能投入水库、河流或其他水源中。 　　局部弥散的放射性散布事件释放的放射性物质的量较小,估计对个人的辐射照射不大,但要特别注意防止经吸入或食入造成的内照射。恐怖分子制造这类散布事件的主要目的是制造社会恐慌,扰乱社会秩序。 　　广泛弥散的放射性散布事件要使用较大量放射性物质,从而可使放射性成物质广泛散布而造成较大范围的影响。由放射性含量较大的物质和常规炸药组成的脏弹是一种广泛弥散的放射源。 　　恐怖分子制造广泛弥散的放射性散布事件,其企图是制造更大范围的恐怖影响,伤害更多的人。一般来说,其辐射后果仍然是有限的,但也不排除使用强的危险放射源的脏弹爆炸会对某些公众造成辐射损伤,甚至短期内死亡或有长期的辐射影响(例如癌发病率增加)。不过,需要特别关注的仍然是因核与辐射敏感性在较密集人群中造成的严重的心理恐慌、不安等心理社会影响。 　　16、什么是核材料? 　　国际原子能机构将任何源材料或特种可裂变材料称为核材料。源材料主要包括天然轴、贫化轴,钍及含上述任何物质的金属、合金、化合物或浓缩物的材料。特种可裂变材料主要包括钚 -239(239pu)、轴-233(233U)、含有富集同位素235 -(235U)的轴。所谓富集,是指轴-235的丰度与轴-238的丰度比大于天然轴中这两个同位素的丰度比。 　　需要重点加以控制和保护,防止其被盗、被破坏、丢失、非法转移和非法使用的核材料是特种可裂变的核材料。因为它可被恐怖分子用于制造裂变核武器(原子弹)。通常所说的核材料控制、核材料实物保护(指对存放核材料的建筑物、车辆建立安全防护系统,以实施对核材料的保护),也是针对这类核材料而言的。 　　17、恐怖分子是如何非法获得核材料的? 　　恐怖分子获取核材料的目的是用其制作粗糙核武器,或利用获取的核材料进行核威胁或恐吓。恐怖分子非法获取核材料的主要方式是盗窃和黑市买卖。据国际原子能机构统计,1993～2000年世界范围内发生了175起核材料的非法交易,其中又以1993～1995年为走私事件高发期。当然,已发生的核材料走私案例中,多数为低浓轴,属于高浓轴的走私案例较少,距装备一枚粗糙核武器所需的量也还相差很多,但核准材料的非法交易已引起广泛注意。 　　18、放射性散布事件发生的可能性有很大? 　　在可能发生的各种核与辐射恐怖事件中,放射性散布事件发生的可能性是比较大的,甚至可以说是最大的。据报道,有数百万枚放射源分布在世界各地,在我国也有放射源十余万枚。放射源管理中存在的不安全隐患,特别是大量的闲置源、废弃源乃至失控源的存在,使得恐怖分子制作放射性散布装置具有更大的现实可能性。 　　19、什么是核设施?什么是核活动? 　　核设施是指需要考虑核安全问题的规模(指放射性物质或易裂变材料的物料量)生产、加工或操作放射性物质或易裂变材料的设施,包括其场地、建(构)筑物和设备。核设施有时也称核装置,它一般包括核电厂、核反应堆、核临界装置、轴水冶炼和转化厂、轴同位素分离厂、核燃料元件制造厂、核燃料后处理厂及独立的放射性废物处理装置或处置场(库)。我国的民用核设施有核电站、核燃料循环设施及研究堆等。核燃料循环设施包括轴水冶、转换、分离、元件制造、后处理、废物处置等设施。截至2005年6月,我国已有6个核电站共11个机组处于运行或建造中,除田湾核电站两机组外,其余9个机组已投入正常运行。 　　广义的核活动是指涉及核的活动。狭义的核活动不包含核设施的运行,而是指除核设施运行以外的所有核活动,特别是指涉及核技术应用和放射性物质运输的那些核活动,也包括涉及核动力卫星的活动。 　　20、什么是核与辐射突发事件的心理社会效应?有哪些表现? 　　自然灾害和各种人为灾难都会影响社会生产、生活、人际交往等正常社会秩序,使受害者遭受不同程度的心理创伤和痛苦。核与辐射突发事件和严重的自然灾害或外伤性事故相比,其所致的心理社会效应更有其特征性:一是因为这种危险是不熟悉的,是感觉器官觉察不到的,它对精神健康会造成看不见的持续威胁。二是人们多少知晓核辐射可引起哪些隐性的不可逆转的损伤,引起疾病和死亡。尤其是对儿童和孕妇,所以容易引起恐惧心理。上述两种起因的结合变成了一个强有力的应激源,使得核与辐射突发事件在人们心目中较为可怕,从而会有较多的人员产生急性和慢性心理效应。 　　21、核与辐射突发事件的时间阶段是怎么划分的? 　　核与辐射突发事件的时间阶段可划分为早期、中期和晚期。①早期从突发事件开始,可能延续几小时的到几天的时间。该时段特点是事件发生,并持续伴随有放射性物质的环境释放。主要照射途径是吸入和烟云中放射性物质的外照射,隐蔽、撤离、呼吸道防护等可能是需要采取的主要防护措施。②中期是指事件得到控制后几天到几个月的时间。该时段的主要特点是不可控制的大气释放已停止。主要的照射途径是沉积于地面的放射性物质引起的地面沉积外照射、再悬浮放射微尘的吸入内照射和食入污染食品的内照射。需要采取的防护措施可能包括临时避迁或食物控制。③晚期也称恢复期,可能持续几个月到几年的时间。该时段的特点是长寿命放射性核素已进入环境和食物链中。主要任务是采取恢复行动,时受影响地区恢复正常生活。该时段食入和吸入再悬浮物质的影响可能是主要的。 　　22、保护公众的防护措施有哪些? 　　在发生核与辐射突发事件时,特别是有较大量放射性物质向大气释放的情况下,为保护公众、应急响应人员和从事善后处理的人员,应采取一系列防护对策与措施:①对突发事件地区及其周围环境进行辐射监测,以评价对人员可能导致的辐射危害 ②制定干预水平、行动水平和应急照射水平,凡达到或超过这些水平时,应采取相应的干预或防护行动,以限制人们的受照剂量 ③对人员采取防护措施,包括隐蔽、服用稳定性碘、撤离、个人防护、控制进出口通路、临时避迁、永久性重新定居、消除放射性污染、对食品使用进行干预等 ④对伤员尽心必要的医学处理,依据其伤情安排在不同水平的医疗单位分级处理 ⑤酌情采用其他应急救援措施,如灭火、通信联络、报警、安全保卫、运输、设立临时收留中心等。 　　23、对外照射如何进行防护? 　　可通过三种途径来减少外照射剂量。 　　一是远离放射源。在处理一个废弃、闲置或无主的放射源时,应尽可能利用长柄操作工具。有条件时,利用机器人遥控处理放射源。除非有必要,无执勤任务的人员应远离放射源和不进入放射性污染区。 　　二是缩短与放射源接触时间。因此,应加强对从事核与辐射突发事件应急处理人员的训练,提高工作熟练程度,缩短作业时间。 　　三是有效利用屏蔽物削弱射线作用于人体的强度。在处理单个放射源时,也应利用具有良好屏蔽性能的物体(如铅砖、铁板、混凝土版)来减少人体的受照剂量。也可利用建(构)筑物和大型车船体对贯穿辐射的屏蔽性能。在房屋内,里间的屏蔽性能优于外间,墙角处优于屋正中,更优于门后。 　　24、对内照射如何进行防护? 　　为防止放射性微尘的吸入,首先应避免扬尘使近地面空气再度污染,如人员步行、车辆行驶或土工作业时,均应注意尽量减少扬尘。确实难以避免时则可采取加大车距、改变通过路线等方法避开多尘的地点,适当浇湿地面也可减少扬尘。对于放射性微尘,通常利用口罩就可以有较满意的效果,其阻留放射性微尘的效果可达80%～90%,但是应正确佩带口罩,防止侧漏。 　　25、早期的防护措施是什么? 　　在发生核与辐射突发事件后,特别是有较大量放射性物质向大气释放后早期(1～2天内),对人员可采用的防护措施有隐蔽、呼吸道防护、服用稳定性碘、撤离、控制进出口通路等。隐蔽、撤离、控制进出口通路等措施对来自烟羽中放射性核素的外照射、由烟羽中放射性核素所致的体内污染,以及来自表面放射性污染物引起的外照射均有防护效果。 　　26、中期的防护措施是什么? 　　在事件中期阶段,已有大量的放射性物质沉积于地面,有时放射性物质还可能继续向大气释放。此时,对个人而言除了可考虑终止呼吸道防护外,其他的早期防护措施可继续采取。为避免长时间停留而受到过高的累积剂量,主管部门可采取有控制和有计划的措施将人群由污染区向外搬迁——避迁。还应考虑限制当地生产或储存的食品和饮用水的销售和消费。根据这个时期人员照射途径的特点,可采取的防护措施还有在畜牧业中使用储存饲料,对人员体表去污,对伤病员救治等。 　　27、晚期的防护措施是什么? 　　在事故晚期(恢复期)作出防护措施决定所面临的问题是在早期、中期阶段已采取防护措施的地区是否和何时可以恢复社会正常生活,或者是否需要进一步采取防护措施。在事件晚期,主要照射途径为食入污染食品和吸入再悬浮物质引起的内照射。因此,可采取的防护措施包括控制进出口通路、因此,可采取的防护措施伤(包括全身外照射损伤、体表放射损伤和体内放射性污染),各种非放射损伤)如烧伤、创伤、冲击伤)和放射复合伤。在实施现场救护任务的应急救护人员到达以前,现场公众组织及时的自救、互救不仅能使伤员得到及时救治,而且也能保证大部分医疗抢救力量优先抢救重要伤员,从而提高现场的抢救率。伴有爆炸的核与辐射突发事件现场。公众的自救、互久包括:①挖掘被掩埋的伤员 ②灭火和使伤员脱离火灾区 ③简易止血 ④简易包扎或遮盖创面 ⑤简易固定骨折 ⑥清除口鼻内泥沙对昏迷伤员将舌拉出防窒息 ⑦给伤员服用随身携带的药品(如止痛药) ⑧简易除污染 ⑨护送伤员等。 　　38、哪些伤员可在普通医院治疗? 　　一旦接到发生事故的通知,医院应立即启动响应计划。承担救治任务的医疗单位可在已有的基础上为接受放射性污染的病人设置随时可启用的专用通道,直接通向放射性污染处理室 设置无菌手术室,开展常规手术,建立处理体外放射性污染并防止放射性污染扩散的设施等。 　　在普通医院,可对以下辐射损伤伤员进行观察和治疗:伤情不重的局部照射或全身照射的伤员,不伴其他伤情的轻度体表污染的伤员,无直接后果的仅摄入少量放射性物质的病人。对中度或重度急性放射病、伴有严重的复合伤的体表污染或体内污染的病人,则须有专家指导救治或转送专科治疗中心。 　　应强调,放射性污染(无论是体表污染或体内污染)均不会立即危及生命,因此放射性污染评价或去污绝不能先于医疗救治。对受污染和受伤病人医学处理顺序按其重要性排序如下:急救和复苏,稳定病情,治疗严重损伤,防止或减少体内污染,评价体表污染并去污,治疗其他不太严重的损伤,防止治疗区域和其他人员受到污染,尽量减少对医护人员的外照射,评价和治疗体内污染,评价局部辐射损伤或放射烧伤,对严重辐射伤员进行长期、全面的随访观察等。 　　39、公众在突发事件中及事件后应如何控制情绪和保持良好的心态? 　　发生任何重大灾害,均可引起公众(或人群)不同程度的心理社会效应,轻者很快消失,重者可影响身心健康,甚至波及到社区和国家的层面,造成重大损失。对于受到心理打击的受害者,可以采取一些对内心有安抚作用的方法(如许多表现为主动、向外、释放和进取特点的方法)来解除精神紧张。 　　要预先做好准备,使从事健康与人道服务的专业人员熟悉核与辐射突发事件的前因后果。发生这类事件后要理解有些人员出现愤怒和责难的情绪。为了保持公众的信心,对社区有影响的措施是通过公开的方式进行决策,直率地说明决定背后的论据及如何实施。 　　40、哪些人员应接受心理卫生方面的帮助? 　　灾难后应对心理障碍的人员进行心理卫生方面的帮助。采用心理学的方法对受到波及的人员的心态和行为进行诊断,以确定其正常与否及异常程度和性质。心理诊断的方法通常包括详细询问病史和家族史,诊断性会谈,进行心理测验。 　　应采用心理测验量表的方法对潜在受灾者进行分类,以便有针对性地提供心理卫生服务。依照受伤程度、个人和财产损失程度、应对方式、灾后社会混乱和社区毁坏程度,以及受灾者的易损性对此危险人群进行分类,以便根据他们的分类级别给予相应的心理援助。通常,直接卷入大规模灾难或者丧亲、财产损失的幸存者是需要及时给予心理援助的潜在受灾者 其次是与他们就密切联系的个人和家庭 从事救援或搜索的人员或者帮助进行重建或康复工作的成员和志愿者也应考虑在内 在临近灾难场景时易感性高的个体,也可能表现心理病态的征象。 　　灾害发生后,对儿童、孕妇、年轻母亲、老人和残疾人,以及在极端条件下致力于应急响应的工作人员和从事恢复清除工作的人员要加以特别的考虑,因为这些特征人群易受到较大的心理影响。

近日，韩国基础科学研究所的Taegyu Pak等人观察到高功率太赫兹辐射从被100太瓦级激光脉冲照射的气体喷射器中发射出来，用于电子的激光视场加速。在氮气靶上，小于10太赫兹时产生了超过4毫焦耳的能量，激光到太赫兹的转换效率约为0.15%。这种强大的太赫兹辐射被认为是由等离子体电子产生的，这些电子在激光脉冲时间尺度上加速。该模型通过粒子在细胞中的模拟和分析计算进行研究，以更好地理解激光尾流场加速中高能太赫兹辐射的产生机制。太赫兹（THz）是位于电磁波谱的微波和红外区域之间的一个频段，这个频段下传统技术在产生和检测辐射方面效率低下，人们正在通过开发新的太赫兹源和检测器来弥补这一缺口。基于激光的太赫兹源由于能够产生相干的、单周期到多周期的、宽带（或窄带）辐射而备受关注。这种源也可以提供与驱动激光的自然同步，允许超快时间分辨光谱和成像。最近，高功率飞秒激光器被用来产生强大的太赫兹辐射，以及探索新的太赫兹驱动的现象，如分子排列，谐波生成和分子加速等。在许多基于激光的源中，基于激光等离子体的源很适合于高功率太赫兹的产生。等离子体已经被电离，因此可以维持高电磁场，当高功率激光脉冲被聚焦到一个小的体积中用于产生能量可存储的太赫兹时，几乎不需要材料损坏。从激光产生的气体和固体密度等离子体中产生的相干太赫兹已经被广泛地研究。在气体中，单色或双色激光产生的等离子体可以通过超快的激光驱动电流产生相干的宽带太赫兹辐射。在双色激光混合中，通过使用中红外激光驱动器，激光到太赫兹的转换效率提高到百分比水平。最近，从一个被高能量皮秒激光脉冲照射的金属箔中观察到了几十毫焦耳的太赫兹能量。然而，与气体靶材不同，高密度的靶材往往会带来靶材碎片和靶材重装的问题，这使得它们不利于用于连续或高重复率的操作。激光尾流场加速器（LWFA）是一种基于气态等离子体的紧凑型电子加速器方案，可以产生宽带电磁辐射。在激光尾流场加速器中产生的相对论性电子束，当它通过相干过渡辐射离开等离子体-真空边界时，可以发射出太赫兹辐射。当电子束的长度与发射的太赫兹辐射的波长可比拟或小于辐射波长时，就会出现这种情况，且单个电子产生的太赫兹场在辐射方向相干叠加。在实验中，用10 TW级激光器从激光尾流场加速器中观察到小于100纳焦的太赫兹能量，太赫兹辐射的波形被单次测量，也被利用来诊断电子束本身。然而到目前为止，激光尾流场加速器输出的太赫兹能量尚未超过微焦水平，人们也没有研究过太赫兹能量的扩展。韩国基础科学研究所的Taegyu Pak等人通过使用相对论激光科学中心（CoReLS）的150太瓦激光器，在激光尾流场加速器中明显增强了太赫兹的产生，达到了多毫焦耳水平。研究人员测试了激光尾流场加速器和各种目标条件下太赫兹的生成，并同时表征了两种光束，以便更好地了解激光尾流场加速器中太赫兹产生的起源。实验结果表明，多兆焦耳的太赫兹生成并不完全由相干跃迁辐射模型解释。研究人员研究了太赫兹产生的另一种可能机制，即由激光推动力和等离子体加速的等离子体电子的相干辐射。实验装置示意图如图1所示，激光脉冲电离气体射流并通过激光尾流场加速器加速等离子体电子，同时产生太赫兹辐射。在电子束通过带有偶极磁铁的电子光谱仪后，测量电子能谱。从等离子体发出的太赫兹辐射被准直，传送到真空室外，然后重新聚集到热释电检测器上进行检测。图1 激光驱动的电子加速和太赫兹生成示意图发出的太赫兹辐射通过其光谱、能量和偏振进行了表征，得到的太赫兹光谱在图2（a）中以散射形式显示，水平误差条代表滤波器传输带的光谱宽度，红线表示放置在光束路径上所有过滤器的整体传输曲线。其偏振通过一个带有热释电探测器的线栅偏振器来表征，收集35个热释电信号并取其平均值，结果显示在图2（b）中。测量的偏振分布是各向同性的，与电子的径向加速所预期的偏振相一致，沿垂直偏振方向有一些明显的增强。图2 太赫兹辐射的光谱和偏振表征

人一年内能接受最高核辐射量就是1000微西弗，已从事30年核辐射防治的湖南省劳卫所(湖南省化学中毒与核辐射医疗救治基地)副所长、核物理专家李植纯说，这相当于我们照射一次X光片接受的核辐射量。 　　“目前，日本核电站爆炸幸亏只是一般化学性爆炸，而不是反应堆的爆炸。切尔诺贝利核电站是反应堆的爆炸，所以日本核电站爆炸，不会像切尔诺贝利核电站那样造成危害。”湖南省劳卫所核辐射防治专家刘建军博士说。 　　每人每年可接受的辐射量，约为照1次X光 　　生活在地球上，每个人都无法避免放射性照射。我们常说的辐射分为两种：电离辐射与非电离辐射。非电离辐射是指电磁辐射、激光等。电离辐射指核辐射或放射事故产生的辐射。按照来源划分，电离辐射可分为天然电离辐射与人工电离辐射。天然电离辐射来自外太空和地球本身。人工电离辐射来自人类活动。由于科学技术的进步，可通过反应堆生产出多种人工放射性同位素，制造出多种射线装置。 　　根据联合国原子辐射效应委员会的数据，每人每年可接受的辐射剂量在2.4个毫西弗 (辐射剂量单位，1毫西弗=1000微西弗)。其中，来自空气中氡的剂量就为1.16个毫西弗，接近人均接受剂量的一半。氡气主要来自土壤及各种建筑材料。室内氡暴露导致的肺癌仅次于吸烟，是诱发肺癌的第二位重要因素。所以，国际上和中国都对室内氡浓度给出了限值。 　　各国对食品、饮用水中的放射性核素含量也有限制。放射性核素进入体内，会对健康产生影响。 　　职业照射剂量限值，每年每人接受的有效剂量不能超过20毫西弗，对广大公众，每年每人接受的有效剂量，不能超过1毫西弗(1000微西弗)。人体照射一次X光片，接受的核辐射量大概也是1000微西弗左右。 　　日本11日发生强烈地震后，福岛核电站冷却系统发生故障，当局采取注入海水等降温措施防止危险发生。14日上午，福岛第一核电站再次发生氢气爆炸，不过日本政府表示，核反应堆安全核没有受损，因而不大可能引发大规模泄漏。 　　根据日本检测到的数据，核电站内随后检测到的核辐射量为每小时1015微西弗。1015微西弗是什么概念呢？已从事30年核辐射防治的湖南省劳卫所(湖南省化学中毒与核辐射医疗救治基地)副所长、核物理专家李植纯说，日本每小时的核辐射量，相当于人体每年可承受的最大核辐射量。 　　遭遇辐射，白细胞会明显降低 　　刘建军博士说，自然界存在着三种射线：α、β、γ射线。人类接受的辐射有两个途径，称为内照射和外照射。α、β、γ三种射线由于其特征不同，其穿透物质的能力也不同，他们对人体造成危害的方式不同。α粒子只有进入人体内部才会造成损伤，这就是内照射；γ射线主要从人体外对人体造成损伤，这就是外照射；β射线既造成内照射，又造成外照射。 　　短时间内大剂量电离辐射引起的放射性损伤，称急性放射病。较长时间超过允许剂量的辐射损伤，称慢性放射病。此病常见于接受过量射线的工作人员、公众及核武器爆炸的罹难者，主要引发造血功能障碍、内脏出血、组织坏死、感染及恶性病变等。 　　“核辐射对人威胁最大就是白血病和甲状腺癌。”李植纯说。遭遇核辐射，最先的变化是血象，一般情况下白细胞会明显降低，严重时，会患上白血病；另外一种的危害是造成甲状腺癌的发生。前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏后，数以千计的青少年因遭受核辐射患甲状腺癌。 　　日本广岛和长崎曾被原子弹轰炸，受电离辐射暴露的有几十万人。根据对这些人的调查结果，辐射引起的白血病病例增加得最多，其次是多发骨髓瘤。良性和不明原因肿瘤也有增加。只有直肠癌、胰腺癌和子宫癌病例，与无受照人群相比，没有增加。 　　发生核辐射事故，尽早服碘片 　　发生核辐射事故怎么办？李植纯说，发生核辐射事故时，最好是离开辐射区，如不能，那就在家关好门窗，这样能起到屏蔽核辐射的作用，在户外，要对五官严防死守。例如，用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻，减少放射性物质的吸入。碘-131是日本本次核泄漏事件中，在核电站周围检测到的放射性物质之一。它是碘的放射性同位素，被人体吸入后可能引发甲状腺疾病。 　　其次应在医生指导下尽早服用稳定性碘片。服用量成年人推荐为100毫克碘， 儿童和婴儿应酌量减少，但碘过敏或有甲状腺疾病史者要慎用。 　　刘建军博士说，补充“碘”对防范核辐射有用，除了含碘的药物外，海产品一般都富含碘，其中以海带和紫菜含碘最为丰富，多吃此类食品也有助于抵抗核辐射。

新型Sirius同步辐射介绍新的巴西同步加速器光源Sirius将成为巴西有史以来规模最大，最复杂的科学基础设施，并且是世界上最早的第四代同步加速器光源之一。同步加速器光源是一台大型机器，能够控制带电粒子（通常是电子）的运动以产生同步辐射光。在加速器中生产完后，同步辐射光被导向安装在存储环周围的称为Beamlines的实验站（如上图）。正是在束线中，辐射会穿过待分析的样品。同步辐射光源可容纳多条光束线，并且使用不同的技术进行实验，例如光谱学（从红外到X射线），X射线散射，晶体学，断层扫描等。Cateretê（相干和时间分辨散射）小组在负责CATERETê光束线的建设。同步辐射光源将被优化以用于相干X射线衍射成像（CXDI）和X射线光子关联光谱（XPCS）。这种分析方法的应用之一是研究石油，催化剂和聚合物领域的生物现象和纳米级结构的动力学，以及解决食品，制药和化妆品行业的问题。CATERETê光束线将在生物和软物质成像和动力学实验中提供独特的功能，特别着重于相干X射线散射和衍射技术的应用。相干X射线衍射成像（CXDI）和X射线光子关联光谱（XPCS）实验将是Cateretê光束线计划的活动的核心，同时得益于光源的高亮度，时间分辨的小角度X射线散射也能够开展。Cateretê光束线将在3 keV至12 keV的软X射线下工作，以对生物和纳米材料进行成像，从而充分利用Sirius辐射的相干特性。无边硅传感器模块和PIMEGA探测器Advacam非常骄傲能为这个创新且具开创性的项目提供基于Medipix3芯片的1x6无边缘模块。每个模块均由6个MPX3-RX V2读出芯片和一个14mm x 85.5mm的大面积，单片无边缘传感器组成。所制造的无边缘传感器的厚度分别为300 μm和675 μm。8个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器模块，准备发货到LNLS/CNPEM。PIMEGA-135D探测器由6个无边缘传感器模块紧密拼接而成，尽量避免过大的拼接缝隙（不敏感图像区域）。这个探测器有2,359千个像素 (1536 x 1536)和覆盖85毫米x 85.5毫米的探测区域。高帧率操作在同步辐射应用中是必不可少的，PIMEGA-135D能够以每秒2000帧的速度运行。PIMEGA-135D 探测器包含6个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和675 μm的硅传感器PIMEGA-540D探测器由24块无边缘传感器模块拼贴而成，避免了激励图像区域。探测器有9,437千个像素 (3072 x 3072)和覆盖170毫米x 171毫米的探测区域。PIMEGA-540D能够以每秒1400帧的速度运行。PIMEGA-540D 探测器包含24个MPX3-RX V2 1x6无边缘传感器和300 μm的硅传感器，它被安装在Cateretê beamline.Advacam公司介绍Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所，不仅可以提供基于Medipix和Timepix芯片的辐射成像相机和X射线成像解决方案。同时Advacam是一家提供高质量交钥匙硅传感器制造和微封装服务的一站式供应商。Advacam产品系列：光子计数X射线探测器 minipix 系列光子计数X射线探测器 Advapix系列光子计数X射线探测器 Widepix 系列左右滑动查看更多图片Advacam可提供工艺服务：传感器制造倒装焊接晶圆焊撞北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理，也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用，目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。