低水平射线对其影响

原子可能没有骨骼，但我们仍然想知道它们是如何组合在一起的。这些微小的粒子是构成所有正常物质（包括我们的骨头）的基础，理解它们将有助于我们理解更大的宇宙。我们目前可以使用高能X射线来帮助我们理解原子和分子，以及它们是如何排列的，捕捉衍射光束来重建它们的晶体结构。上图：六个铷和一个铁原子的超分子组装体。扫描隧道显微镜显示了一个铁原子的清晰信号。现在，科学家们已经使用X射线来表征单个原子的特性，表明这项技术可以用来在物质最微小构件的水平上理解物质。由俄亥俄大学和美国阿贡国家实验室的物理学家托卢洛普阿加伊（Tolulope Ajayi）领导的一个国际团队表示：“在这里，我们证明X射线可以用来表征一个原子的元素和化学状态。”X射线被认为是在原子水平上表征材料的合适探针，因为它们的波长分布与原子的大小相当。有几种技术可以用X射线照射物体，看看它们是如何在很小的尺度上组合在一起的。其中之一是同步加速器X射线，其中电子沿着圆形轨道加速，直到它们发出明亮的高能光。上图：铁超分子组装示意图，铁原子为红色，铷为青色。为了分辨真正精细的尺度，物理学家托卢洛普阿加伊和他的同事使用了一种将同步辐射X射线与原子尺度成像显微镜技术相结合的技术，称为“扫描隧道显微镜”。这采用了一种优秀的尖端导电探针，该探针与测试材料的电子相互作用，称为“量子隧道”。在非常接近的地方（比如半纳米），电子的精确位置是不确定的，会将其涂抹在材料和探针之间的空间中；原子的状态就可以在产生的电流中进行测量。这两种技术统称为“同步加速器X射线扫描隧道显微镜（SX-STM）”。放大的X射线激发样品，针状探测器收集产生的光电子。这是一项令人兴奋的技术，它开启了一些令人难以置信的可能性：去年，该团队发表了一篇关于使用 SX-STM 旋转单个分子的论文。这一次，他们做得更小，试图测量单个铁原子的性质。他们分别创建了超分子组装，包括铁和铽离子在一个原子环中，也就是所谓的配体。1个铁原子和6个铷原子通过三联吡啶配体连接；铽、氧和溴通过吡啶-2,6-二甲酰胺配体连接。然后，对这些样品进行 SX-STM 处理。上图：左图-铽超分子组装示意图，铽为青色，溴为蓝色，氧为红色。左图-铽超分子组装的SX-STM图像。探测器接收到的光与照射在样品上的光是不一样的。一些波长被原子核中的电子吸收，这意味着在接收到的X射线光谱上有一些较暗的线。研究小组发现，这些较暗的线条分别与铁和铽吸收的波长一致。吸收光谱也可以分析，以确定这些原子的化学状态。对于铁原子，有趣的事情发生了。只有当探头尖端正好位于铁原子的超分子结构上方并且非常接近时，才能探测到X射线信号。研究人员说，这证实了隧道机制中的探测。因为隧穿是一种量子现象，这对研究量子力学具有重要意义。研究人员表示：“我们的工作，将同步加速器X射线与量子隧道过程联系起来，并开启了未来的X射线实验，以同时表征材料在单原子极限下的元素和化学性质。”这项研究发表在《自然》杂志上。

中国上海，2011年11月23日 ——全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技（以下简称：赛默飞）于14日发布了一种综合性方法，利用三重四极杆GC-MS/MS检测烟草中低水平挥发性亚硝胺（VNA）。新方法可帮助环境实验室、烟草公司和政府机构有效分离VNAs，同时降低检测限，提高特异性，也可分析烟草中的其他污染物，比如农药。应用文献“Lower Detection Limits of Volatile Nitrosamines in Tobacco by Triple Quadrupole GC-MS/MS（采用三重四极杆GC-MS/MS分析烟草中挥发性亚硝胺获得更低检测限）”中详细说明了这个方法，下载网址www.thermoscientific.com/vna。挥发性亚硝胺是可在烟草烟雾以及烟草调制和加工中形成的一类化合物。经证实，这些化合物对人体健康有害；烟草中发现的两种VNA，即N-亚硝基二乙胺（NDEA）和二甲基亚硝胺（NDMA），已经被法规机构列为人体致癌物。因此，必须完整监测这些化合物，以便维护人类健康并遵守日益严格的法规。赛默飞的这种新方法对于其他传统技术是一个强大的替代方法，它将气相色谱与三重四极杆质谱仪联用，获得1ng/mL的检测限，满足政府和法规部门制定的越来越严格的检测限要求。这个方法还提高了同一类污染物的特异性，同时可分析烟草中的其他有机污染物和化学品，包括农药。新方法采用Thermo Scientific TSQ Quantum XLS三重四极杆GC-MS/MS系统的定时选择反应监测（t-SRM）模式进行GC-MS/MS分析。这个独特的功能使方法设置十分简单，同时用户可在仪器自动确定最佳SRM时间参数时运行样品。更多有关采用最新赛默飞GC/MS-MS方法检测烟草中VNA的信息，或者需要应用文档，请拨打热线电话800 810 5118或400 650 5118，发邮件至analyze@thermofisher.com或访问www.thermo.com.cn/gcms。 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码： TMO）是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近 110 亿美元，员工约37000人。主要客户类型包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌，我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合，为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐，帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战，无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。 欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com，中文：www.thermofisher.cn。

30多年的改革开放，也是中国同外部世界密切互动、努力实现与国际接轨的进程。这一进程帮助我们开阔视野，厘清发展思路，也让我们真切意识到：办好中国的事情，归根到底还是要靠中国人自己。 　　根据世界银行公布的最新统计，最近30年，中国6亿多人口脱贫，对实现世界脱贫目标贡献高达70%。按照联合国标准，中国仍有1亿多人口生活在贫困线以下。这样一组数字，浓缩了今日中国的国家属性和发展特征。 　　作为一个迅速成长壮大的发展中大国，中国有雄厚的实力向新的发展阶段迈进。中国人有能力创造经济增长奇迹，也一定能够在环保等领域走得又好又快。在蓝天白云下生活，呼吸清新的空气，是中国人提高幸福指数的诉求，也是环境友好型发展的应有之义。 　　作为一个迅速成长壮大的发展中大国，中国环境质量状况总体平稳，形势依然严峻，同发达国家的差距还是明显的。向更高的标准看齐，始终是中国迈上新台阶的一个重要推动力。但是，中国不可能超越现实，在PM2.5等环保标准方面，还只能同较低水平的国际标准接轨。 　　中国的发展正处在一个关键时期，迎来巨大机遇的同时，也面对着严峻的挑战。走好紧要处的关键几步，需要科学规划，也需要理性成熟的国民心态。这种心态离不开对基本国情的准确把握，离不开在理想和现实间寻找平衡的清醒意识。 　　发达国家的标准美则美矣，但其背后有历史文化传统支撑，有上百年工业化进程积淀。发展中国家不可能优哉游哉地重走发达国家老路，实现跨越式发展的雄心不容懈怠。否则，发展中国家没有前途可言，同发达国家之间的差距只会越拉越大。 　　与此同时，发展中国家在追赶过程中的窘境也是明摆着的。产业结构面临调整，发展速度只能保持，就业压力需要缓解，民生问题亟待解决……与之相对应，国家拥有的资源十分有限。这就决定了国家发展规划必须是理性、科学、周密的，容不得一丝一毫的冲动和浪漫。片面强调某一方面，不但欲速则不达，甚至会打乱整体布局，延误发展机遇。不切实际地追求发达国家的标准，只能助长焦躁情绪，甚至动摇发展信心。 　　30多年的改革开放，也是中国同外部世界密切互动、努力实现与国际接轨的进程。这一进程帮助我们开阔视野，厘清发展思路，也让我们真切意识到：办好中国的事情，归根到底还是要靠中国人自己。 　　没有理想追求的发展注定是不完整的，缺少现实感的发展不可能结出硕果。作为一个迅速成长壮大的发展中大国，中国有足够的雄心与耐心。

近日，湖北省计量测试技术研究院(以下简称湖北省计量院)新建的大区级计量标准“60Coγ射线水中吸收剂量(治疗水平)标准装置”顺利通过现场考核。 　　该项标准装置主要用于校准治疗水平电离室剂量计。治疗水平电离室剂量计是常用辐射剂量学测量仪器，广泛应用于辐射剂量学量值传递、医学放射治疗、射线探伤，以及工业、农业和科学研究领域辐射场的剂量测量。 　　此前，我国治疗水平电离室剂量计一直采用空气比释动能作为量传参数。相比原有量值传递体系，将水吸收剂作为传递量值，可有效降低剂量计的测量不确定度。目前，湖北省计量院也是首家建立该项标准的法定计量测试机构。 　　该项大区级计量标准的建立，可更加有效地保障治疗水平电离室剂量计的量值准确可靠，对于确保放射临床剂量准确，防止因剂量失准造成医疗人身伤害有着重要作用；可更加有效地提升各级医院放疗质量控制能力，为提高湖北乃至中南大区医疗卫生水平、保障人民群众身体健康提供有力的计量技术支撑。

X射线工业CT技术已经成为许多工业领域中不可或缺的无损检测工具。然而，由于它涉及到X射线的使用，人们往往对其辐射安全性存在疑虑。本文旨在科普X射线工业CT的放射安全知识，帮助大家了解其安全性，消除不必要的担忧。 X射线和工业CT X射线在工业CT中扮演着至关重要的角色。首先，X射线是一种波长极短的电离辐射，具有穿透质的能力，这使得它能够穿透被检测物体，获取其内部的结构信息。其次，X射线与物质相互作用时，会发生吸收、散射等现象，这些现象与物质的密度、厚度等特性有关。通过检测透射的X射线强度，可以获取物体内部不同位置的材料分布信息。 工业CT，即工业计算机断层成像技术，正是利用X射线的穿透性来实现对物体内部结构的三维成像。它通过从不同角度对物体进行X射线投影，获取多个截面图像，然后利用计算机技术将这些截面图像重建为三维立体图像。这种技术能够清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳的无损检测和无损评估技术之一。 图片来源网络 X射线的辐射来源 X射线之所以会有辐射，是因为它是一种电磁波，具有波粒二象性。在X射线产生的过程中，高速运动的电子与靶物质相碰撞并被靶物质原子内层电子所阻止，导致电子突然减速并释放出能量。这些能量以X射线的形式辐射出去，形成了我们所说的X射线辐射。 X射线的辐射特性与其波长和能量有关。由于X射线的波长很短，能量很大，因此它具有很高的穿透能力和电离作用。这使得X射线能够穿透物质，并在穿透过程中与物质发生相互作用，导致物质原子内层电子的跃迁和电离。 X射线对人体具有多层次影响，涉及生物学、医学和物理学等领域。它可直接穿透细胞，损伤DNA，增加患癌和遗传疾病风险；同时，与体内水分子相互作用产生自由基，导致细胞损伤和氧化应激反应。长期接触低剂量X射线，其辐射效应具有累积性，可能逐渐损害细胞并增加疾病风险。因此，对X射线的防护与合理使用至关重要。 X射线放射的防护措施 为避免在使用X射线设备时受到放射伤害，在过往的研究和使用过程中，人们总结出一些常用的防护措施： 1.距离防护：距离是减少辐射暴露的有效方法。在使用X射线设备做检测时，确保与设备保持一定的安全距离，可以显著减少辐射剂量。 2.屏蔽防护：使用屏蔽材料来阻挡X射线辐射是常见的防护措施。常见的屏蔽材料包括铅、铅玻璃、铅橡胶等。在X射线设备周围设置屏蔽墙、屏蔽门等，可以有效减少辐射泄漏。 3.时间防护：尽量缩短暴露在X射线辐射下的时间。在使用X射线设备时，尽量减少不必要的曝光时间，避免重复照射。 4.设施防护：X射线设备的固有防护设施也是重要的防护措施。确保设备的辐射安全性能符合相关标准和规范，如X线管壳、遮光筒和光圈、滤过板、荧屏后铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅手套以及墙壁等。 5.个人防护：对于从事与X射线相关的工作人员，应穿戴适当的防护用品，如铅围裙、铅围脖、铅帽、铅眼镜、铅手套等，以减少辐射对身体的直接接触。 6.安全管理：建立健全的辐射安全管理制度和操作规程，确保X射线设备的安全使用。定期进行辐射安全检测和维护，及时发现和处理潜在的安全隐患。 工业CT的辐射安全措施 1.屏蔽防护：工业CT设备的墙体和所有入口处的防护门应具有足够的屏蔽防护，以确保在射线束处于开启状态时，防护墙和防护门外30cm处的空气比释动能率不超过安全标准。此外，设备内部也应设置屏蔽装置，如铅钢结构的保护形式，以有效屏蔽射线。 2.监控装置：工业CT检测室内应设置监视装置，以便在控制室的操作台观察检测室内人员的活动和CT设备的运行情况。这样，如果发生任何异常情况，操作人员可以迅速作出反应，采取措施减少辐射暴露。 3.警示装置：为了直观地提示工业CT的工作状态，应在设备、检测室的所有入口处、源塔及其必要的地方设置电离辐射警示标志和工作状态指示灯。同时，检测室内及其入口处应设置声光警示装置，以便在开机前发出持续警告，提醒人员注意辐射风险。 4.通风设施：工业CT检测室应配备机械通风设施，确保每小时换气次数达到4-5次，以便及时排除有害气体，如臭氧和氮氧化物等。这有助于减少工作人员吸入有害气体的风险。 5.电气安全设施：对于以加速器为放射源的工业CT设备，应采取一系列电气安全设施，如主动接地联锁、高压屏蔽网、高压放电棒、高压过载保护、独立设备接地和警告说明等，以防止高压对工作人员造成危害。 6.分区管理：检测室内应划分为控制区和监督区。在射线束处于开启状态时，任何人不得进入控制区。控制室以及与检测室入口相连的过道、走廊等区域应划为监督区，无关人员不得擅自进入。这有助于限制人员接触辐射的风险。 国标中对工业CT设备的安全防护要求 在国家标准《工业X射线探伤放射防护要求》（GBZ117—2015）中，对X射线工业CT设备的放射防护做出了明确规定。例如： 4.1.3X射线探伤室墙和入口门的辐射屏蔽应同时满足：a)人员在关注点的周剂量参考控制水平，对职业工作人员不大于100μSv/周，对公众不大于5μSv/周；b)关注点最高周围剂量当量率参考控制水平不大于2.5μSv/h。4.1.4探伤室顶的辐射屏蔽应满足：a)探伤室上方已建、拟建建筑物或探伤室旁邻近建筑物在自辐射源点到探伤室顶内表面边缘所张立体角区域内时，探伤室顶的辐射屏蔽要求同4.1.3；b)对不需要人员到达的探伤室顶，探伤室顶外表面30cm处的剂量率参考控制水平通常可取为100μSv/h。 4.1.5探伤室应设置门-机联锁装置，并保证在门(包括人员门和货物门)关闭后X射线装置才能进行探伤作业。门打开时应立即停止X射线照射，关上门不能自动开始X射线照射。门-机联锁装置的设置应方便探伤室内部的人员在紧急情况下离开探伤室。 此外，《X射线计算机断层摄影装置放射卫生防护标准》 (GBZ 130-2020)、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB 18871-2002)等相关标准也对使用相关设备的放射防护作出了明确要求和指导。这些国标内容都是为了确保X射线设备在使用过程中的安全性和保护人员免受不必要的辐射照射。在使用X射线设备时，应遵循这些标准的要求，并采取必要的防护措施，以最大程度地减少辐射对人体的影响。同时，对于违反这些标准的行为，也应依法进行处罚和纠正。 尽管X射线工业CT设备在使用时会产生一定的辐射，但只有当辐射剂量达到一定程度时，才可能对人体造成危害。而且，X射线工业CT设备的辐射剂量通常较低，远低于可能对人体造成危害的剂量水平。因此，只要我们遵循正确的操作方法和安全规定，就可以有效地降低辐射风险。当然，为了最大程度地保护人体免受辐射的危害，我们仍然需要加强对辐射安全知识的了解和学习，提高自己的安全意识和防护能力。

希腊电子结构与激光研究所在卫城博物馆现场激光清洗大理石雕像 故宫博物院作为明清两朝皇宫，无数的奇珍异宝 汇聚其中，很多馆藏文物都历经了数百年乃至上千年的沧桑，对于文物的保养修复似乎是一个永远说不尽的话题。近日，“中国-希腊文物激光技术联合实验室”在故宫启动并举行揭牌仪式。据故宫博物院院长单霁翔介绍，中国、希腊同为拥有悠久历史的文明古国，在文物收藏与研究保护领域多有共通之处。希腊电子结构与激 光研究所在激光光学领域享誉欧洲，一直致力于将激光技术应用于文化遗产的研究与保护工作中。特别是他们最近与雅典卫城博物馆合作的“大理石文物表面污染物 激光清除”项目，获得了国际文物修护协会(IIC)颁发的凯克奖，已经成为世界范围内石质文物激光清洗的代表案例。 高科技设备可分析釉烧温度 随着时代发展，科学技术在文物保护过程中应用日益广泛，为文物病害的诊断、文物的预防性保护和文物修复提供了重要的支撑。对于故宫内部的文物保护机构，公众也充满了好奇。在揭牌仪式的当日，故宫文保 科技部对外展示了部分文物研究分析仪器。故宫文保科技部可以说是一个由“古法”和“今术”结合构建起的“文物医院”，众多文物在“文物医生”的“医治”和 “呵护”下得到重生。“文物医生”的业务分两部分，一部分沿袭和继承优秀的传统保护修复技术，另一部分主要利用现代科学技术，探索现代科技手段在文物保护 修复工作中的应用及其与传统修复技术的结合。据记者了解，目前文保科技部已发展成为一个拥有一百多位各类文物保护修复专业技术人员，具有“古字画装裱修复 技艺”“古书画临摹复制技艺”“青铜器修复及复制技艺”和“古代钟表修复技艺”4项国家级非物质文化遗产项目为代表的十余个保护修复门类，同时包括一个拥 有一流分析设备、文物分析类别齐全的文保科技实验室在内的，全国最大的文物保护修复机构。 文物的分析检测为文物的价值阐释、保存状况评 估、保护方案的制定、保护处理效果的评价提供了科学依据，是文物保护修复不可或缺的重要和关键环节。目前，故宫博物院文保科技部实验室配置了一批国际一流 水平的分析设备，近年来在分析门类健全与人才队伍建设方面也取得了显著的进步，显著地促进了故宫文物保护修复水平的提升。通过与国内外著名高校、研究机构 的科研合作，在文物无损分析、先进同步辐射技术应用、古陶瓷科技研究等领域取得了一系列具有较高水平的研究成果。 活动当日，故宫对外展示了五个仪器——大样品室环境扫描电子显微镜、粉末X射线衍射仪、波长色散X射线荧光光谱仪、能量色散X射线荧光光谱仪和显微共聚焦激光拉曼光谱仪。据文保科技部主任史宁昌介绍，大样品室环境扫描电子显微镜，它的功能与放大镜相似，但放大倍数可达几十万倍，分辨率可达3.5纳米，还可对博物馆内几乎所有材质的文物进行显微观察 和微区成分分析。粉末X射线衍射仪是进行矿物组成分析最有效的检测手段，可以利用它进行制作工艺、产地等研究工作。比如两个关于建筑琉璃瓦的有趣问题，都 可用该射线仪进行破解：故宫早期到晚期的建筑琉璃使用了不同类型的原料；剥釉严重的琉璃瓦件，其胎体中的原料没有充分反应，烧结程度低，孔隙率大，因此受 雨水等环境影响较大。令记者大开眼界的是显微共聚焦激光拉曼光谱 仪，不仅可以测试分析故宫院藏古陶瓷釉、玉器及壁画上颜料的矿物组成，还可以测试分析高温釉瓷釉烧温度。还有波长色散X射线荧光光谱仪，可以测出釉中助熔 剂K、Ca元素的变化，也就可以解释为什么南宋钙釉到钙碱釉的变化中，釉会增加一种迷人的玉质感。 目前，实验室正在对故宫考古发掘出土以及故宫 收藏的青花瓷器标本进行无损研究。通过分析明、清不同朝代青花瓷器的元素组成，可揭示明清不同时期的青花瓷器采用何种青花料。如明代早中期多使用进口的苏 麻离青，成化时期多使用国内的平等青，嘉靖万历时期使用了回青，而清代康熙、雍正、乾隆时期的青花使用了国产的青花料。正因为不同时期使用了不同来源的青 花料，致使各个时期的青花瓷器呈现出鲜明的时代特征，而激光技术的加入称得上故宫“文物医院”的强大补充。 让文物长寿的有效途径 据单霁翔介绍，激光清洗技术在文保方面的运 用，国内的兄弟单位也做过尝试，也有相关的设备。但要想真正把激光清洗技术用于文物本体，还需要大量的研究数据，例如何种波长的激光可以处理掉哪类污染 物，这都需要前期研究和长期的经验积累，如果连清洗力度、强度都控制不了，对于文物的损害是难以想象的。这也是为什么要与希腊合作的原因。就激光技术在文 保方面的应用，世界范围内希腊和意大利两个国家的技术相对纯熟。希腊电子结构与激光研究所是希腊研究与技术基金会下属的研究院所，在激光光学领域享誉欧 洲。他们除了在石质文物、金属文物、建筑外墙污染的去除上经验丰富，同时在脆弱的有机质地文物激光清洗领域也有很多尝试，尤其是他们开发出的多种波长激光 复合清洗技术，很好地解决了文物清洗效果与文物清洗程度之间的平衡问题。 那么激光技术的运用会对未来故宫文物保护工作带来哪些变化？单霁翔表示，故宫博物院收藏有184万余件（套）文物，其中珍贵文物占总量的93.2%，是世界上收藏铜器、陶瓷最多的博物馆，同时还收藏 了大量的石质造像，以及数量众多、体量巨大的建筑石质构件，在激光技术应用方面需求与发展空间较大。与希腊电子结构与激光研究所的合作，有利于提升故宫博 物院激光技术在文物保护、研究领域的研究与应用水平，乃至推动国内激光应用技术水平的整体发展。文物保护是一个长期的工作，光照、空气恶化等原因都会加速 文物的老化，人工机械除垢等物理办法或者采用一些化学办法都会对文物造成损害，激光清洗则会精确很多，而且比较容易控制，和希腊合作的基础正是他们在这方 面丰富的操作经验。据介绍，故宫有大量的金属、陶瓷、石质文物，如果激光技术运用得当，文物保护的效率将大幅提升，当然这也需要进行反复的研究和实验，同 时也不排除将来对木质、彩绘等质地的文物使用激光清洗技术的可能。

丹东，这座地处中国海岸线最北端起点的美丽东北之城，是我国重要的射线工业基地。早在1965年，这里就生产出第一台X射线工业探伤机，填补了我国大型X射线探伤机工业的空白，结束了国内X射线探伤机完全依靠进口的历史。经过几十年的发展，这里不仅成为射线仪器生产厂商的集中地，也行成了一批射线仪器行业技术力量雄厚、综合实力突出的知名企业。丹东奥龙射线仪器集团有限公司（以下简称“奥龙射线”），便是坐落于此的一家集射线仪器研发、制造、检测服务于一体的高科技企业。奥龙射线成立于2003年，前身可追溯到丹东工业射线仪器厂，在继承中国射线基地优良研制传统的同时，也树立了不断创新的发展宗旨。奥龙射线风貌传承近六十年射线仪器研制历史国内第一台X射线工业探伤机诞生于奥龙射线的前身，奥龙射线很好的传承了中国射线仪器的研制历史。2003年，奥龙射线注册成立。2013年，奥龙射线顺利完成集团化改造。十年间，奥龙射线实现高速发展，连续获得“国家高新技术企业”、“辽宁名牌产品”称号，成立了“辽宁省企业技术中心”、“辽宁省射线仪器工程研究中心”、“辽宁省工业CT仪器专业技术创新中心”等省级研发中心。2014年到2015年，由于受整体宏观经济不利因素的影响，加之自身产品结构调整的需要，以及产品技术研发投入大幅增加等原因，奥龙射线的收益水平曾经历过下滑。在一系列调整措施下，2017年，奥龙射线的营收实现历史新高，资产总额更是达到两亿八千万元，此外，一个占地三十亩、建筑面积一万五千平方米的现代化科研和生产基地初步形成。2018年，奥龙射线与中国科学院陈和生院士共同建立的“丹东奥龙射线技术及装备院士专家工作站”被授予国家模范院士专家工作站称号。2021年，奥龙射线以其在无损检测领域的突出成就和卓越能力被评为国家级专精特新“小巨人”企业。发展至今，奥龙射线已成为销售收入过亿元、年创利税千万元的规模企业，并成为美国GE的合作伙伴，旗下拥有上海奥龙星迪、丹东奥龙电子、奥龙检测服务、丹东奥龙中科传感技术四个子公司。可以说，奥龙射线是X射线仪器和材料试验仪器的开发商和产品制造商，也是X射线检测解决方案的服务商。以持续创新驱动企业发展在多年的发展过程中，奥龙射线深谙市场竞争归根结底是技术创新能力的竞争。从2004年起，奥龙射线每年均有不少于两项技术成果通过辽宁省科技成果鉴定和新产品投产鉴定，在产品填补国内空白的基础上，还获得了不同级别的政府奖励。2005年和2007年，奥龙射线研发的“X射线实时成像检测系统”和“微焦点X射线检测仪”先后被国家发改委确定为高技术产业化示范工程项目。2014年，奥龙射线作为牵头单位与多家院校单位合作的“多模式X射线层析成像分析仪研发与应用”项目被科技部列为重点扶持项目并获得国家重大科学仪器设备开发专项。2017年，奥龙射线作为合作单位参与国家重大科学仪器设备开发重点专项——“X射线三维分层成像仪”项目。2021年，奥龙射线承担的“单视角工业CT智能在线检测装备研制”项目获得中央引导地方科技发展专项资金。2022年，奥龙射线通过“揭榜挂帅”的形式揭榜了国家发改委高端仪器设备关键核心技术攻关项目，以研制国产高精度X射线衍射仪为目标，重点解决关键核心部件“卡脖子”问题。奥龙射线 工业CT无损检测系统（设备管电压20kV~450kV，焦点尺寸0.4mm~1mm，密度分辨率0.5%，采用三维立体图像的形式，可清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况，解决了传统X射线在线检测系统无法进行全方位、多视角的实时成像检测的技术难题。）奥龙射线 多功能X射线智能在线检测系统（系统分辨率25Lp/cm~40Lp/cm、50Lp/cm~60Lp/cm，系统灵敏度0.8%~1.5%，管电压20kV~450kV，管电流0mA~20mA，采用智能识别技术及数字成像方式，实现了不同类别产品的在线无损检测。）自成立以来，奥龙射线已获得国家授权专利155项，其中发明专利52项。共转化研发成果50余项，参与制订了7项国家标准，成立了省级研发中心3个，承担国家、省级项目专项十余项，获得国家省部级奖项二十余项，21项产品通过省级科技成果及新产品鉴定。当前，奥龙射线的产品主要分为X射线探伤仪器和X射线分析仪器两大系列，包括X射线实时成像检测系统、X射线工业CT、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、X射线辐照仪及绿色通道检测系统等，被广泛应用于航空航天、兵器工业、机械制造、汽车部件、化工、电力、管道、公共安全、科研院所等领域。此外，奥龙射线在立足工业领域的同时，积极拓展生命科学领域并取得成效。新推出的生物学CT，最初用于小工业件检测，奥龙射线进行技术改革，提高分辨率至2μm，成功将其延伸用于生命科学研究。据悉，凭借较高的性价比、较好的售后服务等优势，奥龙射线的生命科学业务已有出色的业绩。奥龙射线 生物学CT奥龙射线生物学CT应用领域介绍奥龙射线，一家传承近六十年射线仪器研制历史的老牌企业，坚持创新驱动高质量发展，不断开拓新产品和新应用领域，产值从百万元增长至上亿元。近年来，我国愈加重视“国产仪器”，颁发了一系列利好政策，奥龙射线正凭借自身实力乘势而上，朝着“国际一流射线仪器企业”大步迈进！

x射线多层膜在静态和超快x射线衍射中的应用x射线光学组件类型根据x射线和物质作用的不同原理和机制，目前主流的x射线光学组件可以大致分为四类：以滤片、窗片、针孔光阑为代表的吸收型组件；基于反射，全反射原理的各种镜片以及毛细管、波导等反射型器件，还有基于折射原理的各种复折射镜。而本文的主题多层膜镜片，其底层原理和晶体、光栅、波带片一样，都是基于衍射原理。吸收型反射型折射型衍射型滤片窗口针孔/光阑镜片：kb、wolter、超环面镜… … 毛细管：玻璃毛细管、金属镀层毛细管复折射镜：抛物面crl、菲涅尔crl、马赛克crl、… … 晶体光栅多层膜波带片多层膜的原理和工艺一般来说，反射型镜片存在“掠射角小、反射率低”的问题。而多层膜镜片则是通过构建多个反射界面和周期，并使反射界面等周期重复排列，相邻界面上的反射线有相同的相位差，就会发生干涉，如果相位差刚好为2pi的整数倍，则会干涉相长，得到强反射线。从布拉格公式可以看出：多层膜就是通过对d值的控制，来实现波长选择的人工晶体。而在工艺实现方面，目前制备x射线多层膜镜的主要工艺有：磁控溅射、电子束蒸镀、离子束蒸镀。一般使用较多的是磁控溅射或离子束镀膜工艺，即在基板上交替沉积金属和非金属层，通过选择材料，控制镀膜的厚度及周期的选定，实现对硬x射线到真空紫外波段的光的调制。上图为来自德国incoatec的四靶材磁控溅射镀膜系统。可实现多种膜系组合的高精度镀膜。[la/b4c]40 多层膜b-kα（183ev）用多层膜，d：10nm单层膜厚：1-10nm0.x nm的镀膜精度tem: 完美的镀层界面frank hertlein, a.e.m. 2008上图为40层la-b4c多层膜的剖面透射电镜图像和选区电子衍射，弥散的衍射环说明膜层是非晶结构。同时可以明显看到：周期为10nm的膜层界面非常清晰和规则。这套镀膜系统可获得0.x nm的镀膜精度。多层膜的特点示例—单色和塑形多层膜最显著的特点和优势在于可以通过基底的面型控制和镀层的膜厚控制，将x光的塑形和单色统一起来。当然，这是以精度极高的镀膜工艺为前提。下图的数据展示了进行梯度渐变镀膜时，从镜片一端到另一端镀膜的周期设计数值 vs. 实际工艺水平。可以看到：长度为150mm的基底上，单层镀膜膜厚需要控制在3.8-5.7nm，公差需要在1%以内。相当于在1500公里的长度上，厚度起伏要控制mm水平。这是非常惊人的原子层级的工艺水平。frank hertlein, a.e.m. 2008通过面型控制来实线x射线的塑形；通过极高精度的膜厚控制实现2d值渐变—继而实现单色；0.x nm尺度的镀膜误差——需要具备原子层级的工艺水平！多层膜的特点示例—带宽和反射率除了可以通过曲面基底和梯度镀膜实现对x光的塑形和单色，还可通过对膜层材料、膜厚、镀膜层数等参数的设计和控制，来实现带宽和反射率的灵活调整。如窄带宽的高分辨多层膜，以及宽带宽的高积分反射率多层膜。要实现高分辨：首先要选择对比度较低的镀膜材料，如be、c、b4c、或al2o3；其次减小膜的厚度，多层膜的厚度降为10~20å；最后增加镀膜层数，几百甚至上千。from c. morawe, esrf多层膜的特点示例—和现有器件的高度兼容左侧: [ru/c]100, d = 4 nm r 80% for 10 e 22 kev中间: si111 δorientation0.01°右侧: [w/si]100, d = 3 nm r 80% for 22 e 45 kevdcmm at sls, switzerland, m. stampanoni精密、灵活的膜层设计和镀膜控制镀膜材料的组合搭配；d/2d值的设计和控制；带宽和反射率的灵活调整。和现有器件的高度兼容多层膜主流应用方向目前，多层膜的主流应用方向和场景主要有：粉末、x射线荧光、单晶衍射以及同步辐射的单色、衍射、散射装置搭建。粉末衍射x射线荧光单晶衍射同步辐射基于dac的原位高压静态x射线衍射典型的静高压研究中，常利用金刚石对顶砧来获得一些极端条件。在极端的高压、高温下，利用x射线来诊断新的物相及其演化过程是重要的研究手段。x-ray probe利用金刚石对顶砧可以获得极端条件(数百gpa, 几千°c) 利用x射线探针来诊断和发现新物相；由于对x光源、探测器以及实验技术等方面的苛刻要求，尤其是需要将微束的x光，精准的穿过样品而不打到封垫上。长期以来，基于dac的x射线高压衍射实验只能在同步辐射实现。但同步辐射有限的机时根本无法满足庞大的用户需求。不能在实验室进行基于dac的x射线高压衍射实验和样品筛选，一直是广大高压科研群高压衍射实验室体的一大痛点。以多层膜镀膜工艺为技术核心，将多层膜镜片与微焦点x光源耦合，我们可以为科研用户提供单能微焦斑x射线源，使得在实验室实现高压衍射成为可能。下图是利用mo靶（左）和ag靶（右）单能微焦斑x射线源获得的dac加载下的lab6样品的衍射图。曝光时间300s，探测器为ip板，样品和ip板距离为200mm。可以看到：300s曝光获得的衍射数据质量是可接受的。特别地，对于银靶，由于其能量更高，可以压缩倒易空间，在固定的2thelta角范围内，可以获得更多的衍射信息，这对于很多基于dac的静高压应用来说非常有吸引力。dac加载下的lab6样品的衍射数据：多层膜耦合mo靶（左）和ag靶（右）曝光时间300s，探测器为ip板，样品和ip板距离为200mmbernd hasse, proc. of spie vol. 7448, 2009 (doi: 10.1117/12.824855)基于激光驱动超快x射线衍射在利用激光驱动的x射线脉冲进行超快时间分辨研究中，泵浦探针是常用的技术手段。脉宽为几十飞秒的入射激光经分束后，一路用于激发超快x射线脉冲，也就是探针光；另一路经倍频晶体倍频作为泵浦光。通过延时台的调节，控制泵浦激光和x射线探针到达样品的时间间隔，可实现亚皮秒量级时间分辨的测量。而在基于激光驱动的超快x射线衍射实验中，如何提升样品端的光通量？如何获得低发散角的单色光束？如何抑制飞秒脉冲的时间展宽？如何同时兼顾以上的实验要求？都是需要考虑的问题。很多时候还需要兼顾多个技术指标，所以我们非常有必要对各类光学组件和x射线飞秒脉冲源的耦合效果和特点有一个比较清晰的认知。四种光学组件和激光驱动x射线源的耦合效果对比首先我们先对弯晶、多层膜镜、多毛细管和单毛细管四种组件的聚焦效果有个直观的了解。以下是将四种光学组件和激光驱动飞秒x射线源耦合，然后进行了对比。四种光学组件在聚焦和离焦位置的光斑：激光参数：800nm/1khz/5mj/45fs源尺寸：10um 打靶产额：4*109 photons/s/sr这是四种组件的理论放大倍率和实测聚焦光斑的对比。可以看到：弯晶和多层膜的工艺控制精度很高，实测光斑和理论值比较接近。而毛细管的大光斑并不是工艺精度的误差，而是反射型器件的色差导致的，不同能量的光都会对聚焦光斑有贡献，导致光斑较大。而各种组件的工艺误差，导致的强度不均匀分布，则是在离焦位置处的光斑中得到较为明显的体现。ge(444)双曲弯晶多层膜镜片单毛细管多毛细管放大倍率1270.7收集立体角 (sr)+---++反射率--+++-有效立体角 (sr)---+++1维会聚角 (deg)+---++耦合输出通量(ph/s)---+++聚焦尺寸 (μm)2332155105光谱纯度好好差差时间展宽 (fs)++++--激光参数：800nm/1khz/5mj/45fs打靶产额：4*109 photons/s/sr等级: ++ + - --利用针孔+sdd，在单光子条件下，测量有无光学组件时的强度和能谱，可以推演出相应的技术参数。这里我们直接给出了核心参数的总结对比。其中，大多数用户最为关注，同时也是对于实验最为重要的，主要是有效立体角、输出光通量、光谱纯度和时间展宽。可以看到：典型的有效收集立体角在-4、-5sr的水平，而在样品上的输出光通量在5-6次方每秒这样的水平。但是需要指出的是：毛细管并不具备单色的能力，虽然有效立体角大，但输出的是复色光。对于时间展宽的比较，很难通过实验手段获得测量精度在几十到百飞秒水平的结果，所以主要通过理论分析和计算来获得。对于同为衍射型组件的ge(444)双曲弯晶和多层膜镜片，光程差引入项主要是x光在组件内的贯穿深度。对于ge(444)，8kev对应的布拉格角约为70度，x光的衰减长度约为28um，对应的时间展宽约90fs。对于多层膜镜片，因为它属于掠入射型的衍射组件，x光的衰减长度在um量级，对应的时间展宽甚至可以到10fs水平，因此这里的数据相对比较保守的。而对于毛细管这种反射型器件，光程差引入项主要是毛细管的长度差。对于单毛细管，光程差在10fs水平，对于多毛细管，位于中心区域和边缘的子毛细管长度是有较大的差异的，光程差可达ps水平。小结1. 弯晶：单色性好、时间展宽较小、有效立体角小、输出通量低；2. 多层膜：单色性好、时间展宽较小、有效立体角大、kα输出通量高；3. 单毛细管：复色、时间展宽很小、有效立体角大、复色光通量高；4. 多毛细管：复色、时间展宽较大、有效立体角最大、复色光通量最高。每一种光学组件都有其适用的场景，对于非单色的超快应用，如超快荧光、吸收谱，毛细管可能更为合适，而对于追求单色的超快应用，如超快衍射，多层膜是比较好的选择，兼顾了单色性、时间展宽和有效立体角（输出通量）三个核心指标！如果您有任何问题，欢迎联系我们进行交流和探讨。北京众星联恒科技有限公司致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案服务！

X射线对人体的影响及危害*节辐射损伤的概述 辐射损伤是一定量的电离辐射作用于机体后，受照机体所引起的病理反应。急性放射损伤是由于一次或短时间内受大剂量照射所致，主要发生于事故性照射。在慢性小剂量连续照射的情况下，值得重视的是慢性放射损伤，主要由于X线职业人员平日不注意防护，较长时间接受超允许剂量所引起的。 电离辐射不仅能引起全身性急慢性放射损伤，而且也能引起局部的皮肤损害。在发现X线后第二年，X线管的制造者格鲁贝的手就发生了特异性皮炎。1899年史蒂文斯首先报道了X线对皮肤的伤害。 人类的经验已证明，X线的应用可以给人类带来巨大的利益（如放射诊断、放射治疗等），但是在应用中如果不注意防护或使用不当。也可造成一定的危害（如个体受到损伤或人群中癌症发病率增高等）。因此，本章从辐射防护的需要出发，介绍辐射损伤的有关基本知识，以便深入理解辐射防护标准的制定依据和搞好防护的必要性。一、辐射损伤机理 X线照射生物体时，与机体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子电离，因而可以直接破坏机体内某些大分子结构，如使蛋白分子链断裂、核糖核酸或脱氧核糖核酸的断裂、破坏一些对物质代谢有重要意义的酶等，甚至可直接损伤细胞结构。另外射线可以通过电离机体内广泛存在的水分子，形成一些自由基，通过这些自由基的间接作用来损伤机体。 辐射损伤的发病机理和其它疾病一样，致病因子作用于机体之后，除引起分子水平，细胞水平的变化以外，还可产生一系列的继发作用，zui终导致器官水平的障碍乃至整体水平的变化，在临床上便可出现放射损伤的体征和症状。对人体细胞的损伤，只限于个体本身，引起躯体效应。而对生殖细胞的损伤，则影响受照个体的后代而产生遗传效应。单个或小量细胞受到辐射损伤（主要是染色体畸变，基因突变等）可出现随机性效应。辐射使大量细胞或受到破坏即可导致非随机性效应。在辐射损伤的发展过程中，机体的应答反应则进一步起着主要作用，首先取决于神经系统的作用，特别是神经活动，其次是取决于体液的调节作用。由此可知，高等动物的疾病不能仅仅归结于那些简单的或孤立的细胞中所产生的过程，它包含着十分复杂的过程。二、影响辐射损伤的因素 射线作用于机体后引起的生物效应与很多因素有关。如射线的性质和强度；个人特性，如敏感性、年龄、性别、既往病史和健康状况,工作环境等。（一）辐射性质 辐射性质包括射线的种类和能量。不同质的射线在介质中的传能线密度（LET）不同，所产生的电离密度不同，因而相对生物效应有异。X线和射线的生物效应基本一样。而中子的LET大得多，1—10兆电子伏的快中子产生的生物效应比x线、r射线大10倍。同一类型的射线，由于射线能量不同产生的生物效应也不同。例如，低能x线造成皮肤红斑所需照射量小于高能X线。这是因为低能x线主要被皮肤所吸收，而高能x线照射时，能量可达深层组织，这不仅对放射治疗有价值，而且在射线防护中很有意义。（二）X线剂量 射线作用于机体后，所引起的机体损伤直接与X线剂量有关。以不同剂量照射动物，可以发现当剂量达到一定量时才开始出现急性放射病征象，继续增加剂量时，则可出现死亡，剂量越大，死亡率越高，当增加到一定大的剂量时，则100％的动物发生死亡。（三）剂量率 剂量率即单位时间内的吸收剂量。一般说来，总剂量相同时，剂量率越高，生物效应越大。但当剂量率达到一定值时，生物效应与剂量率之间失去比例关系。在极小的剂量率条件下，当机体损伤与其修复相平衡时，机体可长期接受照射而不出现损伤。小剂量长期照射，当累积剂量很大时，便可产生慢性放射损伤。（四）照射方式 总剂量相同，单方向照射和多方向照射产生的效应不同。一次照射和多次照射，以及多次照射之间的时间隔不同，所产生的效应也有差别。（五）照射部位和范围 机体各部位对于射线的辐射敏感性不同，所谓辐射敏感性是指机体由电离辐射的抵抗能力，即辐射的反应强弱程度或时间快慢，辐射敏感性高的组织容易受损伤。细胞对辐射的一般规律是，处于正常分裂状态的细胞对辐射是敏感的，而正常不分裂的细胞则是抗辐射的。

现代化商用多晶X射线衍射仪具备无损、便捷、测量精度高等很多优点，同时配备有先进的陶瓷光管、高精度的测角仪、高灵敏度的探测器以及各种分析计算软件，因此它的应用范围是非常广泛的，不仅可以实现材料物相的定性表征，还可以对很多参数实现定量化的分析。常规的分析包括：材料的晶型结构分析、点阵参数的测定、物相定量、晶粒尺寸和结晶度计算等，还可以对材料的宏观微观应力以及取向织构进行测定；同时还包括诸如小角散射、薄膜衍射、反射率测定以及微区分析等新的技术。而在X射线衍射分析表征中，样品的制备过程、仪器参数设定以及数据分析这三个步骤往往决定了X射线衍射数据结果的质量。本文主要从这三方面进行阐述，与大家分享下多晶X射线衍射的应用要点。一、样品制备X射线衍射实验的准确性和实验得到的信息质量结果与样品的制备有很大关系，在进行材料的X射线衍射分析时应合理制备样品。样品制备主要分为粉末样品的制备和块状类样品的制备。1. 粉末样品首先要控制它的颗粒粒径，原则上要保证颗粒尺寸适中并且均匀，对于大多数样品来讲可以通过研磨加过筛的方式来实现；而对于受外力易产生晶体结构变化的样品而言，通常采用不研磨直接过筛的方式进行处理。在样品的整个研磨过程中要掌握研磨力度柔和均匀的原则，适中的粒度可以让样品中大部分或全部的晶粒参与衍射，从而可以获得反应样品真实晶体结构信息的实验数据；如果研磨不充分，会造成样品的粒度粗大，从而会引起参与衍射的晶粒数目减少，衍射强度降低，峰形变差，分辨率降低的情况；如果用力过度研磨，对材料的晶体结构会产生不同程度的破坏，衍射强度会降低，同时晶粒细化会带来衍射峰的宽化效应，不利于得到结构清晰的衍射谱图。至于研磨的程度，一般研磨到没有颗粒感，类似面粉的滑腻感即可，也不能研磨的过细。过筛这一步是为了保证样品粒径的均匀性，如果样品颗粒尺寸不够均匀，会产生一定的择优取向。图1是一个矿物样品的分析案例，红色谱图是未经研磨和未经过筛处理的样品，而黑色谱图是样品经过研磨和过筛处理的。从叠加图中可以明显看到：样品经过研磨过筛后，粒径尺寸适中且均匀，这就保证了参与衍射的晶粒数目。在X射线衍射谱结果中，经过处理的样品不论从衍射峰数目、强度、峰型和分辨率都要优于未处理的样品，从而确保了分析结果的真实性。图1 经过处理与未经过处理的矿物样品的叠加X射线衍射谱图在粉末样品的装填方面，需要准备的样品量一般在3g左右，最小不少于5mg。压片方法采用常规的正压法操作，在压片过程中让粉末样品最好能够铺满整个样品槽，关键要让粉末样品压平，如果样品表面不平整、存在凹凸起伏的情况，会导致出射的角度变大或变小，直接引起大角度的某些衍射峰偏移，还会造成入射X射线散射至任意方向，导致探测器接收到的峰值降低。这对于精修分析而言，会造成最终解析的晶体结构常数出现严重错误。压片过程中需要注意的是不要用力压太紧，否则容易影响样品的自由取向。2. 块状类样品从样品形态区分，常见的块状类样品有块状、板片状、圆柱状。在分析过程中需要把握样品的测试面面积、表面洁净度与表面平整程度。测试面的面积通常要大于1cm2，如果面积太小可以将几块样品粘贴在一起进行测试，同时样品的底面要与测试面相平行，从而保证衍射面的水平状态；在测试前，应该尽可能将测试面磨成平面，并进行简单的抛光，这样做不但可以去除金属表面的氧化膜，还可以消除表面的应变层，之后再用超声波清洗去除表面的杂质，保证测试面的平整光滑。二、仪器参数设置1. 扫描参数的设定X射线衍射的扫描方式主要分为步进扫描和连续扫描，步进扫描是将扫描范围按照一定的步进宽度（如常用的0.01度/步或0.02度/步）将整个扫描范围分成若干步，在每一步停留若干秒，并将这若干秒内记录到的总光强度作为该数据点处的强度，一般用于角度范围内的精细扫描，可以获得高质量的衍射数据结果，用于定量分析、线形分析以及精确测定点阵常数、Rietveld全谱拟合精修等应用；而连续扫描是测角仪从起始2θ角度到终止2θ角度进行的匀速扫描，其具备较高的扫描效率。这里面有两个关键参数——步长和扫描速度。步长一般是根据衍射峰的半高宽来决定，最好要小于全谱中最尖锐衍射峰半高宽的1/2。步进扫描的停留时间或者连续扫描的扫描速度要根据步长（数据点间隔）进行设定，要搭配合适，遵循步长小扫速慢，步长大扫速快的原则。否则，在图谱中会出现基线噪声过大和上下波动增大的情况，会把一些可能的弱峰掩盖掉。图2是一个陶瓷样品的分析案例，采用连续扫描模式、5度/分钟的扫描速度分别使用0.01度/步和0.02度/步的步长进行分析测试，可以看出快速扫描速度配合稍大步长的分析效果要好于小步长；下图按照步长小扫速慢，步长大扫速快的原则进行测试，都可以较为准确的表征出晶体的结构信息，特别是慢速扫描的数据质量更高。图2 不同扫描速度与步长匹配得出的X射线衍射谱图对于扫描范围而言，表1列举了一些常见材料的扫描角度范围，对于需要进行精修的衍射数据截止扫描角度一般要到100度或120度。表1 常见材料的扫描角度范围扫描总时间的计算对于衡量总体测试时间成本以及合理选取扫描参数是很有必要的。步进扫描和连续扫描的计算如式（1）、式（2）所示：如从3度到90度使用步进扫描模式采集某样品的衍射谱，步长设定为0.02度/步，停留时间为0.2秒/步，则通过计算可以得到测量总时间为14.5分钟。连续扫描的总测量时间根据式（2）计算，但是实际的总测试时长还需要包括光源移动到起始角度的时间。2. X射线光源的参数设置（1）X射线管的管电压和管电流X射线管的工作电压一般为靶材临界激发电压的3~5倍，以铜靶为例，它的Kα能量为8.04KeV，为了获得靶材的有效激发，电压通常设置为40kV，这里需要说明的是，电压一般不能低于20kV，否则就不能对Cu靶的特征X射线进行有效激发。选择管电流时功率不能超过X 射线管的额定功率，较低的管电流可以延长X 射线管的寿命。除非特殊要求，通常X射线管使用的负荷不超过最大允许负荷的80%左右。（2）靶材的选择依据样品元素成分来合理地选择工作靶的种类，应保证样品中最轻元素（原子序数小于等于20的元素除外）的原子序数比靶材元素的原子序数稍大或相等。如果靶材元素的原子序数比样品中的元素原子序数大2～4的话，那么X射线将被大量吸收因而产生严重的荧光现象，不利于衍射的分析效果（比如分析Fe试样，应该尽量使用Co靶或Fe靶，如果采用Ni靶，则背底噪音会很高）。如果采用不同的靶材对相同材料进行分析，所获得的谱图相同吗？使用不同的靶材，首先其特征X射线波长是不同的，而材料晶体结构的晶面间距值是其固有的。根据布拉格方程可知，样品衍射峰的角度决定于实验使用的波长，因此，采用不同靶材测试相同材料所得衍射图谱中衍射峰的位置是不相同的、呈规律性变化的，与靶材的种类是无关的。（3）狭缝的选择狭缝的大小主要依据材料的表征目的以及探测器的类型来进行选择，原则就是在保证强度的情况下提高分辨率。一般的衍射仪配置有三种可变的狭缝（发散狭缝、防散射狭缝和接收狭缝），另外两个索拉狭缝的层间距是固定的。发散狭缝越大，衍射强度越高，但峰型的宽化越明显；防散射狭缝用于限制由于不同原因产生的附加散射进入探测器，有助于降低背景；接收狭缝越小，分辨率越高，强度越低，反之。分析测试时尽量让发散狭缝和防散射狭缝保持一致，接收狭缝尽量小，这样可以提高衍射谱的分辨率和信噪比，从而获得高质量的衍射结果，还可以起到保护探测器的作用。（4）样品放置高度的控制样品的放置高度对于获得高准确度的数据结果是非常重要的，高度的略微偏移都会对实验结果产生影响，具体来讲就是会造成衍射峰的位移以及衍射峰强度的变化。通过图3可以看出：低于正确的高度，衍射峰向左偏移，同时峰强降低；如果是高于正确的高度，衍射峰向右偏移，样品表面与防散射刀片的间隙更小，衍射峰强明显降低。图3 样品的不同放置高度所得到的衍射谱图三、数据分析1．获取的数据信息和物相定性分析首先，从X 射线谱的峰型中可以得到包括峰位、峰强以及峰型轮廓宽度形状的这些信息，通过衍射峰的峰位和峰强可以对物相进行定性定量分析，同时还可以通过计算获得点阵常数和晶体结构的相关结果；通过峰型轮廓宽度形状可以得到样品峰型的展宽，进而可以计算出晶粒尺寸和微观应力。物相定性分析是X射线衍射分析的基础，最重要的环节就是将样品谱图与标准卡片进行比对，以确定样品的物相组成。比对的过程中要遵循以下4点原则：（1）计算材料的晶面间距d值，这是材料晶体结构所固有的；（2）材料低角度的衍射线与标准卡片的匹配情况；（3）重点关注谱图中的强衍射线；（4）要尤为重视特征线。2．衍射谱比对功能的运用将衍射谱进行叠加比对是衍射数据分析中较为常用的一个方法，比如鉴定药物晶型结构的一致性，通常就采用谱图比对的方法进行晶型分析。在《药典》中明确规定判断两个晶态药物晶型状态的一致性，应满足“衍射峰数量相同、衍射峰强弱顺序一致、衍射峰角度误差范围在±0.2°内以及相同角度衍射峰相对峰强度误差在±5%内”这四个条件。以一批送检的降糖药为例，判断其晶型状态的一致性。首先对两种药物进行谱图叠加比对，如图4所示，可知这两个样品满足“衍射峰数量相同和衍射峰强弱顺序一致”这两个条件。图4 药物X射线衍射谱叠加图而后对两个样品进行衍射峰峰位和强度的定量比对，通过计算可以得出：两个样品的峰位一致，符合“二者2θ值衍射峰位置误差范围在±0.2⁰内”的条件；同时相同位置衍射峰的相对峰强度存在偏差，有的甚至超过了15%，因此不符合“相同位置衍射峰的相对峰强度误差在±5%内”的条件。表2 样品衍射峰的峰位和强度比较通过谱图定性比较和衍射峰的定量计算，比对结果满足前三个条件，但是晶粒生长方向存在差异造成相同角度衍射峰相对峰强度的误差超出了《药典》中给定的范围。X射线衍射谱的比对法可以为挑选药物晶型和优化药物生产工艺参数提供帮助。在分析表征过程中，需要根据样品特性以及表征目的把握好样品制备、仪器参数设置以及数据分析这三方面的要点，以获得准确、高质量的X射线衍射数据，充分发挥出多晶X射线衍射的技术优势，为科学研究、技术创新以及材料评价等方面持续提供强有力的数据支撑。附：作者简介黎爽，高级工程师，2008年就职于北科院分析测试研究所至今，主要应用电子显微镜、X射线衍射仪等大型科学工具作为表征手段，从事材料的电子显微分析、晶体结构表征以及相关科研工作。针对新材料的研究表征，建立了多种特色分析技术，涵盖了材料制备和分析测试表征等方向。特色分析技术广泛应用于日常科研工作中，已通过专业领域内多项能力验证和国家司法鉴定能力验证项目考核。

婴儿配方奶粉在英国fapas、fapas食品分析水平评估计划（能力测试）、弗帕斯食品分析能力评价体系、英国弗帕斯、fapas食品分析能力评价体系、食品分析水平评估计划（能力验证）产品代码:(FCPM10-INF10）分类：农药残留(脂溶性公司.欧盟“红名单”——低水平)在婴幼儿配方奶粉能力验证（水平测试）项目代码：5140基质：婴儿配方奶粉分析物：农药残留(脂溶性公司。欧盟“红名单”——低水平)交流群：616442274

· 放射造影和透视(R/F)设备的质量保证 　　· 仅需单次曝光即可读取所有关键的测量参数 　　· 朝向独立的传感器 　　上海，2013年6月20日。Unfors RaySafe(前身为 Unfors Instruments)，国际领先的 X 射线设备质量保证和测量解决方案供应商，已推出其新的 RaySafe X2 测量仪表，首次结合了最高精度水平和操作直观的触摸屏。该设备无需任何复杂的菜单设置 - 只需将传感器连接至主机，即可开始测量 无需选择范围或模式。仅需一次曝光，朝向独立的传感器能读取所有相关测量参数，界面友好的滑动触摸操作可提供明确的所有信息，如剂量、剂量率、管电压、半价层、总滤过、曝光时间、脉冲(包括相应的波形)。 　　RaySafe X2 包含一个主机、一个外置拍片/透视(R/F)传感器和一个内置毫安(mA)传感器。同时使用两个传感器时，该设备将同步显示12个参数。轻轻一划，即可显示特定参数的波形。 X2 拍片/透视(R/F) 传感器，凭借其先进的堆叠传感器技术，可防止足跟效应对测量的影响。传感器的设计与电路包含了突破性的理念，支持 RaySafe X2 测量从1 nGy/s 脉冲透视到50 nGy/s的连续性透视的剂量率。所有曝光测量数据保存在主机内，供参考和比较之用。另外包含的 X2 View 软件可用于多种额外的分析，并提供了Excel接口，便于生成报告。 　　&ldquo 我们开发 RaySafe X2 的目标是将诊断 X 射线环境下的质量保证提升至一个新的水平。直观的用户界面和高性能传感器技术相结合，不仅简化了 X 射线设备的维护和功能检查，也减少了误操作的可能性，&rdquo Mats Alm，Unfors RaySafe 诊断 X 射线副总裁解释道。RaySafe X2 节省了现场工程师和政府检查员的宝贵时间，同时在检验时，能使X射线设备停工时间最小化。 　　作为一个独立的解决方案，RaySafe X2 已于2013年初面市。 拥有触摸屏的RaySafe X2 测量仪表 　　Unfors RaySafe X2 一览： 　　· 拍片/透视(R/F)和毫安秒(mAs)测量的完整解决方案 　　· 尺寸和重量，主机：34× 85× 154毫米/521克 　　· X2 拍片/透视(R/F)传感器：剂量、剂量率、半价层、总滤过、曝光时间、脉冲、脉冲频率和剂量/脉冲 尺寸为 14× 22× 79毫米/重量42克 　　· X2 毫安秒(mAs)传感器：测量毫安、毫安秒、曝光时间、脉冲、脉冲频率 　　· 管电压、剂量率和毫安的波形显示 　　· 拥有 Excel 接口的 X2 View 软件，与 Windows 兼容 　　更多信息： 　　安辐(上海)仪表贸易有限公司 　　上海市闵行区顾戴路2568号 银石科技商务园区 3 号楼102-108 室 邮编：201100 　　电话: +(86) 21 6460 6200 传真: +(86) 21 6460 6278 　　电子邮件: infochina@raysafe.com 　　www.raysafe.com 　　关于 Unfors RaySafe 　　Unfors RaySafe 提供 X 射线测量的综合解决方案，包括收集辐射信息、增加价值并以易于理解的方式与有关人员分享。 用户友好性、尖端科技及最高精度的融合是 RaySafe 系列产品的精髓，其秉承公司使命，在人们处于辐射环境时，帮助避免不必要的辐射，并建立更好的辐射安全文化。 Unfors RaySafe 成立于1994年，总部位于瑞典，比尔达尔。 为了服务全球市场，公司在美国、英国、德国、新加坡、印度、日本和中国均设立了分公司，织起了一个密集的全球销售网络。 我们的客户有：全球主要的 X 射线设备制造商，以及全球著名的大学、医院。Unfors RaySafe 旗下150多名员工团队，在2011/2012财年创造了约2000万欧元的收入。本公司已通过了ISO 13485、ISO 14001、ISO IEC 17025 及 ISO 9001 质量管理标准认证。自2006年起，瑞典第六国民养老基金已成为 Unfors RaySafe 的多数股权持有者。

X射线成像技术能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况，被广泛应用于科研和工业领域。为促进相关人员深入了解X射线成像技术的发展和应用现状，在即将召开的首届无损检测技术进展与应用网络会议，特别设置射线检测技术专场，邀请了多位业内专家围绕X射线成像技术、产品、应用等展开分享，部分报告预告如下：中科院金属所高级工程师 王绍钢《高分辨X射线三维成像技术及应用》（点击报名）王绍钢，高级工程师，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心技术支撑部射线组组长。长期致力于材料科学三维评价技术的开发及应用，进行多项软、硬件开发、改造或升级，在无损多相多维多尺度高分辨精确定量和原位多场动态三维评价等方面取得系列技术突破，相关技术在航空、航天、深海等多个重大任务关键材料或部件自主研制中成功应用；负责公共射线技术平台，建设了具有衍射、成像和谱学的综合X射线表征平台。在Science Advances、Advanced Materials、Acta Materialia等SCI期刊上发表论文60篇，被引用4200余次，H因子为25。申请发明专利5项，已授权2项。射线检测技术是无损检测技术中的一类很重要的技术，其发展迄今已经有一百多年历史。从硬件到软件，从空间分辨率到时间分辨率，从医用到工业，从生产到科研，射线检测技术日新月异，取得了长足的进步。本报告将从历史中回顾射线检测典型特色事件，沿着射线检测技术发展的脉络，讲述从诞生到如今遍地开花多行业应用的发展过程。此外，将结合最新的高分辨X射线三维成像技术，探讨其在材料科学无损检测中的应用。齐鲁工业大学(山东省科学院)副研究员 刘珑《X射线CT成像技术在钢铁材料失效分析中的应用》（点击报名）刘珑，齐鲁工业大学（山东省科学院）副研究员。2015年毕业于中国科学院高能物理研究所，毕业后进入山东省材料失效分析与安全评估工程技术研究中心，开展工程材料失效分析的研究工作。主要从事X射线成像技术在金属材料损伤机理和失效分析中的应用究。主持国家自然科学基金项目2项，参与国家级/省部级课题多项。发表SCI/EI论文20余篇，获批专利5项。X射线分析技术在材料失效分析过程中发挥了重要的作用。本报告结合实际案例介绍了X射线CT成像技术在钢铁材料失效分析中的应用，重点介绍了腐蚀坑、裂纹和加工缺陷等内外部缺陷的识别和定量评估。在此基础上，结合有限元分析技术，评估内外部缺陷对局部应力及结构强度的影响。锐影检测总经理，中科院高能物理所副研究员 刘宝东《X射线三维分层成像技术及其在半导体测试领域中的应用》（点击报名）刘宝东，锐影检测科技（济南）有限公司总经理，中国科学院高能物理研究所副研究员。从事X射线计算机断层成像（CT）理论与应用研究，发表论文60余篇，获得专利授权10余项。主持研发“板状物X射线三维分层成像”相关技术及设备，解决了大尺寸板状物体（如集成电路先进封装、芯片、IGBT等）X射线三维高精度成像的关键问题，仪器技术指标达到国际先进水平，实现了同类仪器的国产化突破。 集成电路规模与复杂度的增加和封装技术的发展对封装测试提出了更高的要求。X射线成像利用不同材料对X射线吸收衰减能力的差异产生直观的图像，已被用于IC封装测试。目前，用于IC封装检测的X射线仪器正从2D/2.5D向3D转变。X射线三维检测设备对于IC封装测试企业改进工艺、提升质检水平、避免损失有重要的意义。报告介绍本团队成功研发的集成电路先进封装X射线三维分层成像仪，关键指标达到国际先进水平；设备同时具有显微CL（层析成像）和显微CT（断层成像）两种功能；显微CT适合小尺寸器件的高精度成像；显微CL采用射线倾斜入射扫描方式，适合板级封装的高精度检测，可以对封装后的板级样品的任意区域进行高精度成像。三英精密市场总监 张宗《三英X射线CT无损检测技术、产品与应用》（点击报名）张宗，毕业于山东大学物理学院，2012年加入三英精密，主要负责X射线CT产品的应用技术拓展和新产品开发，市场推广，熟悉CT技术在各个科研领域的应用与进展。本报告主要介绍X射线CT的成像原理，通过多个科研领域与工业制造业中的实际应用案例，展示X射线CT成像技术应用的必要性、高效性与实用性；介绍三英精密的技术与产品，包括实验室CT产品、在线CT产品及4D CT产品等。泰思肯应用工程师 袁明春《TESCAN Micro-CT系统及原位动态4D应用介绍》（点击报名）袁明春，泰思肯贸易（上海）有限公司动态原位Micro-CT应用工程师。主要负责动态原位显微CT和新产品-能谱CT的应用工作以及客户培训工作，熟悉亚微米扫描、真实时4D动态原位超快速扫描以及多尺度联动（大样品）扫描。了解CT系统在电子、半导体、汽车、航空航天、医疗、生物、材料、地矿等众多领域的3D成像和4D动态成像的应用。当下CT系统多专注于三维成像，随着原位实验需求与日俱增，静态3D结果已无法满足科研和工业需求，TESCAN显微CT不仅可实现多尺度的高分辨（亚微米）、高通量三维成像，也可进行长时间连续扫描（几百小时）以及快速“4D”动态成像。本报告将展示如何使用动态CT对原本无法观测的连续变化或只能模拟仿真的实验实现实时观测。首届无损检测技术进展与应用网络会议为了推动我国无损检测技术发展和行业交流，促进新理论、新方法、新技术的推广与应用，仪器信息网将于2022年10月13-14日组织召开首届无损检测技术进展与应用网络会议。会议开设射线检测技术、超声检测技术、自动及智能检测技术、无损检测新技术四大专场，邀请无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开报告，欢迎大家在线参会交流。一、主办单位：仪器信息网二、支持单位：吉林大学、钢研纳克检测技术股份有限公司三、参会指南：1、点击会议官方页面（https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NDT）进行报名。2、报名开放时间为即日起至2022年10月14日。3、报名并审核通过后，将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人：高老师（微信号：iamgaolingjuan 邮箱：gaolj@instrument.com.cn）

朱良漪，原机械部国家仪表总局副局长、中国仪器仪表学会分析仪器分会名誉理事长，是仪器仪表和自动化控制领域最早的开拓者，影响中国仪器仪表和自动化控制行业发展的奠基人。为纪念朱良漪先生矢志不渝推动我国分析仪器事业发展的精神，以及激发企业及广大科技工作者积极投身于分析仪器的创新工作中，由中国仪器仪表学会设置、中国仪器仪表学会分析仪器分会承办执行“朱良漪分析仪器创新奖”，共分为“创新成果奖”和“青年创新奖”两个奖项。　　“朱良漪分析仪器创新奖”的设立不只是对朱老的怀念与敬意，更是对分析仪器创新精神的坚守与传承。自2017年举办至今，“朱良漪分析仪器创新奖”已成功颁发四届，先后有12项分析仪器创新成果、14位青年创新科学家获奖。　　2021年度朱良漪分析仪器创新奖已经完成评审，最终获奖结果即将揭晓公布。在此之前，中国仪器仪表学会分析仪器分会与仪器信息网将联合走访“朱良漪分析仪器创新奖”往届获得者，倾听了解他们在获奖之后的新成就与新感受。获奖证书　　获奖项目与应用　　2019年，由丹东浩元仪器有限公司(简称：丹东浩元)自主研制的DX-2700B型X射线衍射仪获得 “朱良漪分析仪器创新奖”之“创新成果奖”。评审组认为：该产品设计制作了高精度测角仪，提高了测量结果的精度 高速一维半导体阵列探测器用于X射线衍射仪的衍射线探测，极大提高了样品测量速度和强度 高频高压、金属陶瓷X射线管应用于X射线衍射仪，提高了仪器的稳定性和精度 具有较好的经济效益。DX-2700BH型X射线衍射仪　　丹东浩元传承和发扬“朱良漪创新奖”的精神，在技术创新和科学经营企业的过程中，累计承担了国家3项部级立项任务，多项市级立项任务，都较好的完成了科技创新任务，并获得了20多项科技成果(专利、著作权等)并转化为生产力，提高了企业的创新发展实力，提高了经济效益和社会效益 在技术合作方面，同清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、吉林大学、同济大学、西安电子科技大学、中科院物理所等国内外大专院校、科研院所，开展了广泛的技术交流和“产学研”合作等活动，实现了技术与应用的优势互补和双赢并进的合作目标 与法国巴黎南大学嵇宁教授开展X射线应力仪技术研究合作，成功解决镍基单晶飞机发动机叶片应力测量的技术方案，为X射线应力仪进一步研发奠定坚实基础。　　企业创新实力的增强，技术成果的提升，一方面提升了企业的市场竞争能力和市场占有率，另一方面，更加提升了企业的品牌知名度。　　产品技术再升级　　近两年，丹东浩元将获奖项目DX-2700B型X射线衍射仪成功技术升级为DX-2700BH型X射线衍射仪以及DX-2800高分辨X射线衍射仪，在产品性能及技术水平方面进行了提升，进一步提升衍射仪用高频高压固态60kV高压发生器、高精密X射线衍射角度测量装置、中英文版衍射数据处理软件品质。完善高温高压原位测量装置、高温附件、低温附件、三维(五维)多目的样品测量装置、电池原位测量等衍射仪用附件性能。最终实现自主知识产权、百分之百国产化、自主可控、性能达到世界先进水平的高端多功能系列化X射线衍射仪。进一步完成具有特色和通用性的优质X射线衍射仪的制造和产业化基地建设。　　此外，丹东浩元还完成了X射线应力测定仪产业化及示范应用项目，研发的DST-17型高分辨X射线应力测定仪通过省级新产品鉴定，该产品技术达到国际领先进水平。开发出具有国际先进水平的DS-21L型应力测定仪(实验室用)、DS-21P应力测定仪(便携式)，为航空、航天、核电、高铁行业工件制造的品质提供有效的检测手段。 X射线应力测定仪产品实现批量产业化目的后，丹东浩元还将再争取“朱良漪分析仪器创新奖”。丹东浩元产品掠影　　新起点 新目标　　丹东浩元表示，“十四五”开局，随着国家进一步支持国产分析仪器，公司与国外厂家的竞争得到了良好的改善，国内产品占有率有了很大的提升，在国家相关产业政策扶持下，公司将进一步完善产品，解决目前高端衍射仪、高端X射线应力测定仪依赖进口局面，为我国相关领域，特别是国防领域新材料、新装备的发展提供可靠的检测设备，解决“卡脖子”问题。　　丹东浩元将一如既往积极进取，不断创新。明确市场定位，走专业化，创新化，品牌化的道路，着力打造中国分析仪器顶尖品牌，为振兴民族科学仪器做出更大的贡献。最后，丹东浩元祝愿国产分析仪器早日能产品性能赶超进口，全面占领国内市场，为祖国的繁荣与发展贡献一份力量。后续也希望在新产品鉴定方面和高端人才培养与招聘方面得到帮助与指导。

◎ 采写丨科技日报记者 王迎霞 颉满斌◎ 策划丨赵英淑 滕继濮 林莉君吴春至今记得第一次做CT的情景。被推进舱里的那一刻，她紧张、害怕，担心查出问题，也担心射线对身体造成影响。多年过去，她再次经历了这样的不安，只不过，这次做CT的是古城墙。吴春是陕西省西安城墙管理委员会副主任，在她的积极联系和鼎力支持下，兰州大学核技术创新与产业化团队带着研发的国内首套塑闪宇宙射线缪子成像设备，给西安古城墙做了一次“CT”。“一定不要给城墙造成损伤，但也一定要知道‘五脏六腑’都有啥毛病。”吴春提出要求。这是她作为历史文化遗产守护者的底线。叫缪子的宇宙射线有着600多年历史的西安古城墙，也像人体一样，会随着时间的推移出现“健康”问题。北方夏季雨水较多，西安古城墙被雨水长时间浸泡后，部分墙面出现了快速裂缝和沉陷的现象。尽管城墙管委会一直都在高度关注城墙的各类安全问题，但有些损害在墙体内部，仅凭肉眼无法观测。如何检测古城墙内部情况，进而有针对性地展开修复工程，成为摆在西安城墙管委会面前的重要难题。西安城墙正北门—安远门在现代医学技术的加持下，要想掌握人体的病灶情况，我们可以使用B超、CT、核磁共振等各种影像仪器。想知道一座几十米高的古城墙的健康状况，该怎么办？“以往，我们用得最多的是钻孔法，就是通过在墙体上打孔取材的方式，来判断其内部情况。但这种勘探方式会直接破坏墙体，后期还需要对损坏部分进行修复。”吴春说。另一种是雷达监测法。雷达的频率越小，穿透程度便会越深，但其精度会相应变差，成像可能出现偏差；而如果探测太浅，又不能够满足古建筑、山脉等大型物体的探测深度需要。“钻孔法对城墙有损，而使用雷达法，基本上70%的情况都探不出来。”吴春做梦都想找到能够无损探测的方法。一个偶然的机会，她结识了兰州大学核技术创新与产业化团队。在给城墙南门的一面墙做三维激光扫描的过程中，吴春不由地感慨：“这激光扫描呀，如果能透视到里面就好了。省得我们苦苦找隐患点，又无计可施。”这时，操作扫描的老师说自己认识一位兰州大学教授，他能用一种宇宙射线对物体进行成像，或许可以帮到她。是物探，还是遥感？对方说好像都不是，是一种新方法，具体是什么，他也说不清。这下吴春来了兴致：“刚好58号马面（在城墙外侧依一定距离修建的凸出墩台，平面有长方形和半圆形，因外观狭长如马面，故名）出了一些问题，我联系试试！”他们说的宇宙射线，就是缪子。星际空间有很多高能粒子，其中最主要的是质子。高能的质子通过大气层时会发生核反应、电离等级联反应，从而一生二、二生四，从上往下越来越多，有点像烟花，也像射灯。到达海平面时，里面就富含各种组分，缪子只是其一，还有中子、β射线和γ射线等。它们都被称为“宇宙射线次级射线”。“根据估算，海平面上每平方米面积上每分钟会落下10000个缪子，也就是说，每秒钟就会有一个缪子穿过我们的手掌。”兰州大学核技术创新与产业化团队相关负责人打比方道，“它们就像下雨一样浇着我们，淋着我们，时时刻刻穿透我们的身体。”作为宇宙中的基本粒子之一，缪子的带电量为一个负电荷，质量为电子的207倍，它与物体发生相互作用的方式与电子类似。相比于中子、X射线和γ射线等，宇宙射线缪子具有更强的穿透能力。很多人都好奇这种神奇的物质，究竟是如何为我所用的。原来，科研人员在被测物体周边放置缪子探测器，根据缪子射线在物体中不同方向的穿透情况，搜集肉眼看不见的缪子计数，进而在计算机上进行分析，通过数据分析计算实现被测物体的三维成像。工作人员正在组装探测器“对于城墙这样十几米甚至几十米厚的物体来说，如果里面有个一米大的空洞，我们完全可以通过缪子成像技术检测到。”该团队成员刘军涛从团队2018年着手干这件事开始，他就跟着全程参与了缪子成像系统的研发。藏着秘密的“冰柜”2021年9月，兰州大学核科学与技术学院两位骨干教师，带着由两位工程师以及四五位学生组成的团队，向着古都西安出发。与他们同行的，是一个长1.6米形状酷似冰柜的仪器。“之所以看起来像一台冰柜，是因为我们给原来只能在实验室使用的探测仪器增设了金属外壳，使设备可以防潮、避光，方便移动。”刘军涛说。正在作业中的探测器刘军涛告诉吴春，仪器定型的时间不长，没有成熟商业产品那样漂亮的外观，但探测效果不受影响。吴春的话给他吃了很大一颗定心丸：“不管啥方法，只要是科学的，我们都欢迎！”这台貌不惊人的方疙瘩，隐藏着能给城墙看病的秘密。它包括多对探测器层和采集板，负责收集从宇宙中散落下来的缪子与信息转换；一个用于数据传输监测与存储的主机系统；一台移动电源，可确保仪器在野外运行时有稳定的供电；一个用于调控设备内温度和湿度的空调系统……缪子成像技术研究，目前国内也有少数同行团队在做。兰州大学核技术创新与产业化团队的不同之处在于，他们已经从实验室测试阶段走向了实际应用。2020年11月，该团队成功研发我国首套塑闪宇宙射线缪子成像系统，并顺利完成专家验收。“‘塑闪’是塑料闪烁体的简写。缪子通过塑料闪烁体后会产生光，有闪烁光就代表有缪子通过这个材料。我用光电转换的器件，可以把光信号转为电信号，看到脉冲后，表示已经捕捉到了缪子。”刘军涛说。采集缪子只是第一步。随后，他们不断完善软件模型，模拟成像场景，调整各类参数，最终将其带到西安古城墙下，开始“首秀”。缪子成像技术主要有两种成像原理，即角度散射成像和强度衰减成像。此次西安古城墙探测运用的便是强度衰减成像法。这一成像方法的原理是，缪子在物体内部穿行过程中会损失能量，而当其能量损失殆尽时便会被物体吸收，这将使探测到的缪子强度减小，所以宇宙射线缪子强度减小量取决于物体的厚度及材料密度。因此，在已知物体外部轮廓的情况下，通过探测缪子强度衰减，可以推导得到被探测物体的密度，从而对物体的内部结构与物质组成进行重构。“这就像人们利用X射线扫描身体，通过透视人体骨骼从而成像一样。”刘军涛介绍说，山体、建筑物、历史遗迹等大型物体的内部结构成像，用的也是这一原理。吴春给他们指定的测试段是城墙58号马面处。正如给人体做三维影像检查会采用放射源与探测器旋转多角度成像，想要给城墙做“CT”，也需要从不同角度采集多组数据。团队采取了环绕马面设置6个观测点的方案，放置探测器进行数据采集。正在作业中的探测器没想到，刚把机器安放好，又一波全国范围的新冠疫情席卷而来。那是2021年秋，实验面临的最大问题是，因为防疫政策需要，探测器不能按照计划不停地变换位置。团队只能因陋就简，顺势而为，及时改变了测量计划。终于在2022年春节前夕，他们将仪器带回兰州。让吴春吃惊的是，这个团队成功测试出了城墙中的低密度区域——也就是一个配电室。在测试团队事先并不知道的情况下，他们通过宇宙缪子成像技术清晰地呈现出它的位置、形状、大小。“这一高精度成像再次验证了使用缪子成像技术能够完成被测物体三维成像的可行性。”刘军涛表示。他们和58号马面科研从来无坦途。兰州大学核技术创新与产业化团队虽然首战告捷，但在实际探测过程中，还是遇到了不少困难。宇宙射线缪子成像技术利用的是不需要人工放射源产生的天然射线，具有无接触勘探、不受时空限制、不会对勘探物体造成任何伤害、绿色环保等特点，但它的使用受客观条件影响较大。“不像医院里使用人工射线源，环境比较单纯，我们的仪器往往放置在室外，得经历风吹日晒等自然环境的考验。”兰州大学2020级能源动力专业硕士研究生姚凯强说。在室外使用就会出现各种问题，比如电路短路，或者电压波动较大等，设备接收到的信号也会跳动不稳。整个墙体的勘探过程耗时将近4个月，为了应对各种环境的考验，团队对实验室内原来使用的平板探测器进行了升级与调整。姚凯强和另一名师兄专门留在了西安，隔两天就得去现场调整仪器。另外，后期也需要处理那些不稳定环境下接收到的杂乱数据。与数据收集相比，更大的挑战在于开发反演成像的算法平台。“我们在进行文物探测的过程中总会遇到一个问题，就是测量到的数据比待解的未知量少很多。比如有两个变量一个方程的情况下，方程的解是无穷多的。”对2021级核技术专业硕士研究生刘国睿来说，这就需要她和小伙伴在庞杂的结果中挑选出能够同时满足多个方程的模型，选择最合理的结果。来西安之前，刘国睿、姚凯强等人首先根据描述对城墙进行了可行性分析，几何模型比较简单，仅仅知道城墙的长宽高，里面可能有什么情况。在仿真中，他们需要先把城墙的模型大致建好，再进行正演计算，用正演的结果去反演成像。“相当于我们先算一个可能得到的测量结果，然后用这个测量结果做反演，看能不能给里面的防空洞成出一个三维图像来。”刘国睿说。确定做58号马面后，他们把模型更加细化了。初期建的模型特别简单，就是一个矩形的堆，后来又加上马面，对尺寸进行调整。激光测绘把整个城墙的轮廓描绘清楚之后，他们决定换模型，尽管那时6个探测点都已确定。最后一次模拟时，探测点位早已敲定，团队更新了非常细化的城墙轮廓，决定重新建模再做一次。根据优质成像的分辨率，他们在马面里假设了一个防空洞，看能不能成像。另一个难题是遇到密度异常部分时的演算。刘国睿念大三时就加入该课题组学习，后继续在此攻读研究生，在她看来，整体测算并不困难，但密度异常体与周边部分衔接地带，算起来有难度。“这些地方的密度解出来可能会带有系统偏差。”她说。最终的研究结果就是，这次试验精度可以对城墙内部一个长宽高均为1米的防空洞成像出来。“我们还测到马面北面比较空虚，当时比较质疑这个结果，为此做了好多验证。”刘国睿强调，他们必须排除是不是自己技术方面的原因，比如数据处理不当、测量问题之类。排除过后，得出结论——58号马面北墙附近的夯土密度确实较低。回想起这一幕，这个性格沉静的女孩，终于有了笑意。追寻“中国方案”　兰州大学师生付出的所有努力，吴春都看在眼里。实际上，58号马面的情况，她早有掌握。她就想看看这宇宙射线缪子成像技术，到底行不行。刘国睿在分析马面数据的过程中发现，砖和夯土之间好像有空腔，因为不确定，就反复向吴春求证。“小姑娘问，里面是不是有空腔？为什么会有？是真的有，还是我们收集的数据不够、计算方法不对而导致的偏差？我当时就欣慰地笑了。”但吴春并没有挑明，而是让她继续往下做。后来的成果报告会上，吴春正式向有关部门汇报称，兰州大学核技术创新与产业化团队的缪子成像结果，跟西安城墙管委会掌握的情况基本吻合。从此，她对他们更加信任了。这份信任，源于科研人员对自身的严格要求。在所有人看来，大胆质疑、小心求证是科学精神最重要的品格之一，他们恪守这一理念，初心不改。“为什么是这个，而不是那个？哪一步出了错，都无法导出正确结果。”刘军涛深谙其研究之复杂，意义之深远。刘军涛给学生们讲解缪子探测系统如今，团队已经扩展至30余人，每个人分工明确。导师的悉心培养和团队的互帮互助，让青年科研人员受益匪浅。在读研二的刘国睿，已在物理学经典期刊上发表研究论文，内容便是针对宇宙射线缪子技术在实地应用中出现的问题，并提出探索性的解决方案。每一位成员的心里，都有浩瀚宇宙。中华文明上下五千年，源远流长，在悠悠岁月中厚重沉淀。当前，随着科技已经成为考古发展新动力，他们在完成西安城墙成像工作的过程中，逐渐感受到缪子成像技术未来在科技考古领域的广阔前景。“这项技术以后在大型遗迹考古中一定会发挥作用，我们也想在科技考古领域做成标杆性的亮点。”刘军涛告诉记者，今年，敦煌研究院也与团队接触并计划建立合作关系，他们将在深入探测石窟内部结构的工作中共同努力。与不断发展的成像技术相辅相成的，是持续更新的应用场景。一直以来，缪子成像技术应用的瓶颈主要在于探测系统现场应用场景的适应性、成本控制等。在团队不断优化完善下，这项技术也从考古探测发展到了地质勘查、矿产勘探、集装箱检测等更广阔的空间。前段时间，团队又有了新思路：是否可以使用缪子成像技术探测青藏高原的冰川厚度，明晰岩石边界？对他们来说，制作轻量化、耐低温的缪子成像仪器，正在成为新的探索方向。值得一提的是，从仪器组装所需要的材料等硬件到算法系统软件，兰州大学核技术创新与产业化团队都致力于将其本土化。是啊，要想获得“中国方案”、作出“中国贡献”，必须实现技术国产化，这是每位科研人员肩负的重大使命。刘军涛欣喜地透露，现在团队这项技术的国产化率已经达到了95%左右。今年，一直致力于文物保护高质量发展的吴春，又与兰州大学团队取得了联系，看实验能否深入开展。她寄希望于下一步的合作能够证实这种技术更安全、更准确，同时辅以地质勘查，为墙体的修缮工程提供可靠参考，使得预防性保护更具前瞻性。“经过这样完整的检验之后，我们希望这种技术能够得到广泛应用。可以相信，科技将助力中国考古迎来‘黄金时代’。”吴春说。考古科技化，技术国产化，归根到底都是高水平科技自立自强。这是一条遥远而艰辛的路。每个人都渴望化身滴水，汇入时代的海河，信念灼灼。科技日报•深瞳工作室出品文中图片均由受访者提供微信编辑丨宋慈审核丨朱丽终审丨王郁

掠入射X射线衍射是一种用于薄膜材料结晶结构表征的高级测试方法，具有可以消除或减小基底信号的影响、增强衍射信号、得到薄膜的三维结晶结构信息等优点，目前被广泛应用于功能薄膜材料的研究中。7月18日，中国科学院长春应用化学研究所张吉东研究员将于第四届X射线衍射技术及应用进展网络研讨会期间分享报告，介绍掠入射X射线衍射的原理和测试方法以及数据分析方法，并结合其在有机高分子薄膜材料中的典型性结果展示该方法的应用。关于第四届X射线衍射技术及应用进展网络研讨会为促进相关人员深入了解X射线衍射技术发展现状，掌握相关应用知识，仪器信息网将于2023年7月18日组织召开第四届X射线衍射技术及应用进展网络研讨会，邀请业内技术和应用专家，聚焦X射线衍射前沿技术理论、分析方法、热点应用领域等分享报告，欢迎大家参会交流。会议详情链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xrd2023

技术人员使用粒度分布仪检测卤化银粒径 技术人员使用卤素水分测定仪检测胶片 　　天津市研制成功新型国产通用型工业射线胶片Ⅳc，该胶片采用创新型设计，使胶片检测钢质材料壁厚范围从30mm扩大至55mm以上，接近或达到国际先进水平。适用于石化管道，航空航天及核电等项目的无损检测。 　　11月16日，天津美迪亚影像材料有限公司，天津世纪天感影像科技发展有限公司，中科院理化所共同完成新型国产通用型工业射线胶片Ⅳc并进行专家鉴定。 　　该新型射线胶片Ⅳc既适用于X射线，同时适用于高能射线和伽马射线无损检测，是新型国产通用型工业射线胶片。

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

4月2日消息，据外媒报道，俄罗斯莫斯科电子技术学院（MIET）已经接下了贸工部的6．7亿卢布资金（约合5100万元人民币），准备研发制造芯片的光刻机，并号称该款光刻机工艺可以达到EUV级别，但技术原理完全不同，他们研发的是基于同步加速器和／或等离子体源的无掩模X射线光刻机。文章内容显示：“MIET已经在无掩模EUV光刻领域取得了进展，包括与国内其他科研机构和科学家团体联合开展的研究。该项目还将涉及Zelenograd公司ESTO和Zelenograd同步加速器，现在是国家研究中心库尔恰托夫研究所的技术储存综合体（TNK）Zelenograd。“基于在该国运行和发射的同步加速器，特别是在TNKZelenograd的同步加速器以及国内等离子源的基础上，创造技术和设备，将使处理具有设计标准的半导体晶片成为可能28nm、16nm及以下，”招标文件包含这项研究工作（研发）的要求。“无掩模X射线纳米光刻技术和正在开发的设备在国内和世界上都没有类似物。”据了解，X射线因为波长很短，几乎没有衍射效应，所以很早就进入了光刻技术研发的视野内，并且在八十年代就有了X射线光刻。九十年代，IBM在美国佛蒙特州建了一条采用同步辐射光源的X射线光刻机为主力的高频IC生产线，美国军方为主要客户。而当年X射线光刻技术，是当时的下一代光刻技术的强有力竞争者。后来随着准分子激光和GaF透镜技术的成熟，深紫外光刻技术延续了下去，在分辨率和经济性上都打败了X射线光刻。X射线光刻就退出了主流光刻技术的竞争。现在用X射线光刻的，主要是LIGA技术，用来制造高深宽比结构的一种技术，可以制造出100:1的深宽比，应用于mems技术当中。目前国内有两个地方可以做X射线光刻，一个是合肥同步辐射，一个是北京同步辐射。由于X射线准直性非常好，传统的X射线光刻，是1:1复制的。掩模版使用的是硅梁支撑的低应力氮化硅薄膜，上面有一层图形化的金，作为掩蔽层。曝光方式采用扫描的方式，效率不高。目前最先进的光学光刻是EUV，极紫外光刻。我们也称之为软X射线光刻，既有光学光刻的特征，也有X射线光刻的特征。极紫外波长很短，没有透镜能够放大缩小，所以只能采用凹面镜进行反射式缩放。而掩模版也采用反射式，曝光方式也是扫描，整个系统在真空下运行。公开资料显示，承接了光刻机研发计划的“MIET”是俄罗斯高科技领域领先的技术大学。通过将现代实验室、对教育过程的全新认识以及教育、科学和工业进行独特整合，MIET成为微电子和纳米电子、电信和信息技术领域培训专家的领导者。该大学是俄罗斯大学发明活动排名中最强大的三所大学之一，是莫斯科国立大学排名中排名前五的技术大学之一，也是著名的英国出版物《泰晤士报》排名前20位的俄罗斯大学之一高等教育。实际上俄罗斯早已在芯片制造业上遭到了美国制裁。俄国内唯二半导体企业Ангстрем公司原计划通过AMD购买必要工艺设备，但这笔交易由于2016年Ангстрем公司上了美国商务部制裁名单而中止，其在泽列诺格勒的工厂因为制程工艺落后无法获得足够订单长期处于亏损状态债务超过1000亿卢布，2019年其最大债权方VEB.RF（俄罗斯国家开发集团）对其进行破产重组。当然俄另一家芯片制造商Микрон因祸得福获得了利用Ангстрем生产车间改造28纳米制程新生产线的机会，为其节省了10亿美元。俄国内半导体消费市场不到全球份额2%，如果没有政府推动，针对这样小市场的产业需求去研发制造需要投入几百亿美元成本的DUV\EUV光刻机是经济上极不合理的（全世界产业市场也就那么大）。另一方面俄军用、航天市场对芯片需求的批量不大，但种类多，需要经济上合理的小批量、多品种的产能。适用于大批量生产的投影式光刻机不能满足这种产业需求。俄国内有两条使用8英寸晶圆的生产线，分别属于АО «Микрон»和ООО «НМ-ТЕХ» 。6英寸晶圆的四条生产线，分属АО «Микрон»， АО «Ангстрем»， АО «ВЗПП-Микрон»和НИИСИ РАН，前面三个都属于上世纪90年代至本世纪初技术水平，值得注意的是最后那个用的是新的无掩膜直写。2014年荷兰Mapper公司与俄RUSNANO公司合资在莫斯科组建一家生产无掩膜光刻机核心组件微机电光学元件的工厂。该工厂生产的电子光学元件可以将一束电子束分成13000束电子束，并对每束电子束进行控制，从而极大提高了无掩膜电子束光刻机的生产效率，使这类光刻机用于设计阶段样品制造外，更加适应小批量生产的需求。Mapper公司多束无掩模光刻机，可以用于32纳米制成，其核心部件即由俄罗斯制造。更早时候，RUSNANO投资了瓦迪姆.拉霍夫斯基教授团队研制的纳米级定位器，使用该项技术可用于加工10纳米精度的非球面光学元件（用于紫外和X波段）。而这位瓦迪姆.拉霍夫斯基，是位大牛。1992年他与苏联时期在全联盟计量科学研究所工作的同事创立一家小公司接一些为苏联时期电子产品生产零件的零散订单。在生产过程中，他们被掩膜缺陷反复折腾，随着制成工艺缩小，就会出现新的问题，之前提出的解决方法都不再有效。而所需要的投资也越来越高，单是掩膜成本就从0.5微米时代的400美元增加到如今的70万美元以上。这时候拉霍夫斯基想到如果用全息生成图像的方法就可以避免掩膜缺陷对产品质量造成影响，据估计，即便缺陷占据全息掩膜面积1%，实际创建的图像质量也不会受到影响。掩膜局部缺陷对成像质量的影响降低了9-10个数量级。这同样可以延长掩膜的使用寿命和降低透镜成本（只需要简单的透镜来照射面罩），甚至利用这一技术可以实现3D光刻。但根据全息图像计算全息掩膜时，他们遇到了数学难题，为此他找到了现代渐近衍射理论的创始人弗拉基米尔安德烈耶维奇博罗维科夫教授，教授为他提供了计算方法。然而全息掩膜的计算量仍然需要超级计算机才能完成。之后他的开发团队致力于简化算法，直至能够在微机上实现，同时他们开发了一个软件包，用以生成全息掩膜（在此过程中他们发现如果用平面波再现全息图将使掩膜的拓扑结构变得无法制造，为此他们通过数学方法解决了会聚球面波的难题）。最初他找到RUSNANO，希望获得对其研发的全息投影光刻技术的投资。但RUSNANO的态度令他感到失望。之后这位老哥找到SEMI欧洲分会主席，于是他获得了瑞士Empa资金支持，并在2015年成立了Nanotech SWHL GmbH公司。按照这位大牛的观点，俄政府领导人熟悉大工业，但不熟悉技术密集型产业，缺乏苏联政府那样对有产业潜力的先进技术孵化投资的远见。而此次外媒报道的无掩膜X射线光刻机虽然无法满足大批量生产的需求。不过2020至2021年9月份，俄整个电子工业只得到2660亿卢布拨款，一座28纳米生产线和配套晶圆厂至少也要投资上万亿卢布，投入这么大一笔费用，俄国内市场也难以提供足够订单维持其运转。光刻机、芯片制造从来不是自古华山一条道，解决不同需求有不同的技术路径(例如大批量生产方面压印法也是比较有发展前景的工艺)。

据物理学家组织网日前报道，美国能源部斯坦福直线加速器中心国家加速器实验室的研究人员，采用金刚石细薄片把直线加速器的相干光源转化为手术刀般更精确的工具，以探测纳米世界。改进后的激光脉冲可在X射线波长更窄频带高强度聚焦，开展以前所不能为的实验。该研究结果刊登在《自然光子学》杂志上。 　　这个过程被称为“自激注入”，金刚石将激光束过滤为单一的X射线颜色，然后将其放大。研究人员可以在原子水平研究和操纵物质上有更强的能力，传送更为清晰的物质、分子和化学反应的影像。 　　人们谈论“自激注入”已经近15年，直到2010年斯坦福线性加速器中心成立时，才由欧洲自由电子激光器和德国电子加速器研究中心的研究人员提出，并由来自斯坦福线性加速器中心和阿贡国家实验室的工程队伍将其建立。“自激注入”可潜在地产生更高强度的X射线脉冲，显著高于目前直线加速器相干光源的性能。每个脉冲增加的强度可以用来深入探测复杂的材料，以帮助解答诸如高温超导体等特殊物质或拓扑绝缘体中复杂电子态等问题。 　　直线加速器相干光源通过接近光速的电子群加速激光束，用一系列磁体将其设定为“之”字路径。这将迫使电子发射X射线，聚集成亮度超过之前10亿倍的激光脉冲。如果没有“自激注入”，这些X射线激光脉冲包含的波长(或颜色)范围比较宽，无法被所有的实验使用。之前在直线加速器相干光源创造更窄波段(即更精确波段)的方法则会导致大量的强度损失。 　　研究人员在可产生X射线的130米长磁体的中间段安装了一片金刚石晶体，由此创建了一个精确的X射线波段，并且使直线加速器相干光源更像是“激光”。该中心物理学家黄志荣(音译)说：“如果我们完成系统的优化，并添加更多的波荡，所产生的脉冲集中的强度将达10倍之多。”目前世界各地的相关实验室已经趋之若鹜，计划将这一重要进展与自身的X射线激光设施相结合。

11月26日，我国第一家X射线数字化成像仪器中心在绵阳市科创园区落成揭牌，标志着我国在X射线数字化成像领域实现了打破国际垄断、提升科技水平的又一突破。科技部副部长王伟中，副省长李成云，中物院院长赵宪庚，副市长王琦安、易林等出席揭牌仪式。仪式上，王伟中、李成云、赵宪庚等共同为中心揭牌。 　　国家X射线数字化成像仪器中心是科技部、财政部、省政府和中物院共同出资建设的以大型精密仪器设备为核心，强化自主研发和资源配套，坚持军民融合、共建共享，构建信息化、网络化、专业化的国家综合性技术支撑基地。中心的建设，对具有自主知识产权的X射线数字化成像技术的可持续发展，提升我国相关大型仪器设备的自主创新能力和产业化水平等都具有重要意义。 　　王伟中代表科技部对中心落成揭牌表示祝贺。他希望中心按照军民共建、开放共享的原则，盘活资源、创新机制，发挥中物院学科齐全及人才优势，加强自主创新和科技攻关，加快科技成果转化，更好地满足国内外市场需求、促进地方经济发展、服务广大百姓生活，真正把中心建成寓军于民的典范。 　　李成云感谢科技部对四川科技事业发展给予的支持。他说，国家X射线数字化成像仪器中心的建设，是国家、四川省、中物院、绵阳市推进绵阳科技城建设的一件大事。省政府将一如既往为中心建设营造良好环境，希望中物院和建设单位切实做好中心建设和科技创新的组织管理工作，将其打造为绵阳科技城建设的领军企业。 　　赵宪庚表示，将在科技部等国家部委和地方政府的帮助下，院、所、中心三方联动，努力把中心建成中物院军民融合的示范项目、支持绵阳科技城建设的示范项目、国家级技术研发中心的示范项目。 　　王琦安表示，绵阳市将对中心的建设与发展继续给予最大的支持和服务，为打造一流的国家X射线基地和促进我国辐射成像技术发展作出应有贡献。

据香港大公报报道，日本福岛县核电厂发生爆炸，香港天文台表示，监测显示，过去两天香港辐射水平没改变，相信事件没有影响香港。天文台高级科学主任黄永德说，按日本当局公布的核泄漏水平，估计影响不会持续太久。但绿色和平组织称，日本当局尚未清楚交代反应堆机组损坏情况，呼吁香港特区政府留意事态发展。 　　黄永德接受香港商台访问时表示，过去两日监测，香港辐射量没改变。“我们的辐射仪器，一年365日每日24小时不断监测，过去两日辐射(水平)与平时的水平完全一样，因为日本主要是西风带，如果放射物去到大气层会向东飘去太平洋，香港在日本的西南面，所以香港暂时不会受辐射影响。” 　　香港城大建筑系讲座教授梁以德同意黄永德讲法，他说，核辐射以水蒸气和海水散播，但由于风向及水流问题，不会传向香港方向。他补充，福岛的核事故是受许多连续的参数影响，包括大地震引发海啸，以致厂房控制出问题，后备供电没启动，冷却系统未能正常运作等。另外，香港发生严重地震机会较低，即使是旧楼，只要做好维修，亦足够抵御香港可能发生的地震。 　　绿色和平项目主任古伟牧称，日本当局尚未清楚交代反应堆机组损坏情况，难以确认是否已发生核泄漏，纵释放蒸气能避免大规模爆炸的可能，仍会泄漏辐射，对人体健康长远构成威胁，再者反应堆融化危机持续。他呼吁香港特区政府留意事态发展。 　　相关阅读：香港监察日本输港食品辐射量

近日辽宁省国家重大科学仪器设备开发专项监理工作推进会在丹东举行，丹东市首批列入该专项的&ldquo 中子活化多元素分析仪器研发与应用&rdquo 项目取得阶段性成果，具有自主知识产权的&ldquo 中子活化水泥多元素在线分析仪&rdquo 成功打破欧美国家对国内同类产品市场的垄断。 　　据介绍，中子活化水泥多元素在线分析仪仅是该项目第一阶段研发的产品，目前已申报了10项发明专利，经辽宁省有关部门组织专家鉴定该产品已达到国际先进水平。第二、三阶段还将针对国外垄断的有色金属和环保领域研发中子活化分析仪，预计今明两年可陆续投产，仅此一项年产值可达10亿元左右。 　　令人欣喜的是，致力于打破进口产品垄断&ldquo 坚冰&rdquo 的并非一家企业。从2012年至今，丹东市先后有7个企业承担的5个项目获得国家重大科学仪器设备开发专项资金支持，累计得到国家专项经费上亿元。这些项目瞄准的无一例外都是由国外仪器垄断的顶级高端市场，不仅填补国内空白，同时至少具有国际先进技术水平。 　　据悉，这7家企业大都是科技型中小企业。随着这些项目陆续投产见效，不仅会给企业自身带来巨大的经济效益，推动企业做大做强，更重要的是将带动丹东射线仪器产业整体技术水平的提升。丹东市科技局相关负责人表示，过去丹东射线仪器基地的美誉主要体现在中低端产品上，现在我市射线仪器产品将要进入最高端的进口垄断市场，说明我们有了与国外同行相抗衡的底气和能力，成为真正的全国&ldquo 射线仪器基地&rdquo 指日可待。

Webinar仪器信息网：网络讲堂X射线衍射技术是通过对物质进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得物质的成分、内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。物质结构分析尽管可以采用中子衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱等方法，但X射线衍射技术是最有效、应用最为广泛的手段，应用范围已渗透到物理、化学、地球科学、材料科学以及各种工程技术科学中。仪器信息网将于2022年7月15日组织“X射线衍射技术及应用进展”主题网络研讨会。在X射线衍射分析中，不同靶材的特征辐射会激发与之对应的某些元素极强的荧光效应，引起测试数据整体背景偏高，弱衍射峰检测灵敏度降低，干扰样品的精确分析。马尔文帕纳科在锐影衍射仪上搭建了独特的高清光路，以准单色化入射光路模块BBHD或聚焦光反射镜模块配合全新的全波长能量色散检测器1Der，为用户提供全元素无荧光干扰的高质量衍射数据。高清光路技术适用于衍射仪中常用的铜、钴、钼、银等靶材，用户可根据样品情况自由选择靶材，获得最佳可能测试结果。此外，传统台式衍射仪受体积限制，一般仅用于常规粉末衍射测试。马尔文帕纳科新一代台式衍射仪Aeris可配备基于PreFIX预校准概念设计的薄膜掠入射附件和透射衍射附件，将样品测试范围拓展至多晶薄膜、高分子、药物等受困于择优取向的轻吸收样品，为空间受限的用户提供更多选择。7月15日（周五），马尔文帕纳科将参与仪器信息网网络讲堂“X射线衍射技术及应用进展主题网络研讨会”，由XRD产品经理王林博士为大家带来《X射线衍射技术多功能化在不同衍射系统上的发展》为主题的报告，向您介绍不断发展的功能附件搭配PreFIX专利技术，解锁立式或台式XRD的新技能。主题网络研讨会现已开放报名通道，期待您的关注和参与！■ 会议日期：2022年7月15日（周五）■ 会议时间：09:30-17:00■ 报告时间：14:30-15:00■ 活动类型：网络会议直播，需提前注册可以通过微信公众号“马尔文帕纳科”在线报名免费会议~ 报告嘉宾介绍 王 林 博士中国区 XRD 产品经理马尔文帕纳科王 林 博士，马尔文帕纳科中国区XRD产品经理。2004年毕业于清华大学物理系获学士学位，2011年于澳大利亚University of Wollongong伍伦贡大学获得博士学位，博士期间研究方向为超导薄膜材料。毕业后即加入帕纳科公司，从事XRD应用研究及技术支持。微观世界大有可为We' re BIG on small!Info关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物理和结构分析，打造出客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生切实的经济影响。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如大程度地提高生产率、开发更高质量的产品及帮助产品更快速地上市。联系我们：马尔文帕纳科销售热线: +86 400 630 6902售后热线: +86 400 820 6902联系邮箱：info@malvern.com.cn官方网址：www.malvernpanalytical.com.cn收录于合集 #XRD 12个下一篇【网络研讨会】线上线下同步直播，金属行业X射线分析技术高级培训班

一般来讲仪器的电气参数随温度变化而漂移，致使测量结果会受到一定影响。尽管我们采用的是电制冷全数字脉冲型处理技术和用软件的办法来消除漂移，但其测量结果还是会受到一定的影响。接下来和一六仪器一起了解X射线荧光光谱仪仪器常规保养与维护。　　X射线荧光光谱仪仪器常规保养与维护：　　一、光管老化　　本公司采用业内一流的X射线光管，很少有坏的例子。但X射线光管的寿命不仅取决于光管的质量，而且很大程度上依靠使用者的保养和维护。光管的保护主要来自二个方面：　　1、当仪器在测量时，不要突然断电，应先关闭软件，再关闭光谱仪 　　2、光管老化。当仪器在初次使用或放置3天以上不用的情况下，测试前务必先做光管老化。光管老化工作由仪器根据设定的条件自动进行。　　二、清理样品室　　X射线荧光光谱仪是比较精密的仪器，不仅实验室要求保持干净，仪器内部也要求干净。特别是对于经常测量粉末压片样品的用户，要定期清洁载物台和样品室，保证样品和仪器内部不受污染，保证测试的数据准确可靠。样品室的清洁方法：　　1、打开样品腔的上盖，套上探测器保护盖。　　2、用吸尘器的吸管伸入样品腔吸取灰尘。　　3、保证吸尘器的吸管远离探测器的头部位置，以免损坏探测器端面的脆弱薄膜。　　三、开机和关机　　严格按《手册》要求的顺序开机和关机。在仪器开机后，预热5~10分钟后，使电路工作在稳定的状态后，才开始进行正常测试。如果短时间内不需测试时，不用关闭仪器。　　四、软件的日常维护　　将测试数据和测试用的相关文件定期备份，可备份到D盘或光盘。　　由于仪器配置的不同和软件版本的变化，X射线荧光光谱仪维护所提到的操作步骤可能会有一些变化。如果在仪器的使用过程中有任何不清楚的地方，请与仪器供应商或相关服务人员联系，我们将竭诚做好售后服务工作，保证您的光谱仪工作在最佳状态。　　以上就是一六整理分享的关于X射线荧光光谱仪仪器常规保养与维护，希望可以帮助到大家。想了解更多相关资讯，欢迎持续关注。

广西辐射站根据自治区生态环境厅统一部署，于7月4日在南宁组织开展了全区辐射监测机构2023年度仪器对宇宙射线响应测量及比对活动，活动以“党建引领强业务 技术交流促发展”为主题，旨在提升全区辐射环境监测队伍能力素质。开展仪器对宇宙射线响应测量及比对，能评估宇宙射线对环境辐射剂量率的影响和贡献，确保环境辐射剂量率监测结果的准确性和科学性。广西辐射站专家就宇宙射线、环境伽马辐射剂量率仪相关知识进行了培训，随后开展了仪器对宇宙射线响应测量和仪器现场比对活动，专家详细介绍了仪器对宇宙射线响应测量的场地选址和基本要求，并就如何开展仪器比对、怎么判断仪器的稳定性等作了详细的解答，强调辐射环境监测应严格按照监测技术规范，坚持实事求是的原则，确保监测数据的真、准、全。据悉，活动共邀请来自全区11家辐射监测机构的40余名技术人员参加，涵盖了生态环境、卫生、地矿、核电、社会机构等。通过本次活动，规范了全区辐射监测机构的监测技术标准，推动了全区辐射环境监测能力的整体提升。下一步，广西辐射站将充分发挥全区辐射环境监测领域的带头作用，坚持高标准、严要求、实举措，持续做好辐射环境监测技术帮扶，推动全区辐射环境监测队伍能力不断提升，共同筑牢广西核与辐射安全屏障，以实际行动落实好主题教育的总要求。

图①：科学载荷“高能爆发探索者”（示意图）。　　图②：“慧眼”卫星（示意图）。　　图③：中国高海拔宇宙线观测站（“拉索”）。　　以上均为中科院高能所供图　　制图：张丹峰中国科学院高能物理研究所负责建设和运行管理的中国高海拔宇宙线观测站（“拉索”）、科学载荷“高能爆发探索者”和“慧眼”卫星三大科学装置，近日同时探测到迄今最亮的伽马射线暴（GRB 221009A）。这是我国首次实现对伽马射线暴的天地多手段联合观测，打破了伽马射线暴亮度最高、光子能量最高、探测能量范围最高等多项伽马射线暴观测纪录，对于揭示伽马射线暴的爆发机制具有重要价值。　　比以往最亮伽马射线暴亮10倍以上　　伽马射线暴是宇宙中最剧烈的天体爆发现象，首次发现于上世纪60年代。伽马射线暴短至几毫秒，长达数小时，释放的能量超过太阳在其一生辐射能量的总和。持续时间较长的伽马射线暴产生于比太阳大几十倍的恒星星体坍缩爆炸，而持续时间较短的伽马射线暴则产生于两个致密天体（如黑洞或中子星）合并爆炸，还可能伴随发射引力波。　　伽马射线暴的观测研究是天文前沿领域，近年来不断取得重大突破。2017年8月17日，在一个由两颗中子星合并爆炸产生的伽马射线暴之前观测到伴随产生的引力波，这是人类首次在电磁波和引力波窗口同时观测宇宙天体，开启了多信使天文学的新时代。　　此次，迄今最亮的GRB 221009A伽马射线暴，近日被三大科学装置同时探测到。在这个伽马射线暴发生之前，人类探测到的伽马射线暴亮度纪录保持者是2013年4月27日发生的编号为GRB 130427A的一个伽马射线暴，全世界几乎所有重要望远镜都进行了观测。　　本次观测中，“拉索”将伽马射线暴光子最高能量纪录提升近20倍，在国际上首次打开10万亿电子伏波段的伽马射线暴观测窗口，并与“慧眼”卫星和“高能爆发探索者”一起，发现这个爆发事件比以往人类观测到的最亮伽马射线暴亮了10倍以上。　　实现对伽马射线暴的天地多手段联合观测　　本次探测到的高强度爆发，发生在距离地球24亿光年处。如此明亮的伽马射线爆发，预计每几十年甚至百年才会出现一次。本次“拉索”探测到了大量的高能光子，最高光子能量达到了18万亿电子伏，在国际上首次打开了10万亿电子伏波段的伽马射线暴观测窗口。　　“拉索”实验中科院高能所团队首席科学家曹臻研究员说：“这次‘拉索’在千亿电子伏以上的甚高能区记录到几万个光子信号，将给出伽马射线暴最高能段的光变曲线最精细的测量。”　　凭借先进的探测器设计，“高能爆发探索者”成功对伽马射线暴GRB 221009A的软伽马射线光变特征进行高精度观测，展现出初期爆发和后随闪耀的演化过程。“慧眼”卫星的高能、中能和低能X射线望远镜首次在伽马射线暴观测中同时探测到信号，而且因为“慧眼”卫星当时正在扫描观测该天区，从而对这个迄今最亮伽马射线暴的余晖进行了及时监测。　　得益于中科院高能所近些年天地一体化观测能力建设的高速发展，尤其是“拉索”的成功建造和运行占据国际领先地位，高能所首次实现对伽马射线暴的天地多手段联合观测，并独家实现从最高的十几万亿电子伏光子（“拉索”）到百万电子伏伽马射线（“高能爆发探索者”）和千电子伏X射线（“慧眼”卫星）的多谱段精细测量，跨越超9个量级。　　曹臻说：“在过去半个多世纪探测到的数千个伽马射线暴中，最高能量光子达到大约1万亿电子伏（TeV）。本次‘拉索’探测到大量的高能光子，最高光子能量达到18万亿电子伏。”　　引发巨大反响，大量相关研究迅速展开　　“拉索”是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施，由中国自主提出并设计建造。该观测站位于四川省稻城县海拔4410米的海子山，主体工程于2021年7月完成建设并投入科学运行，是目前世界上灵敏度最高的超高能伽马射线天文台，其运行开启了“超高能伽马天文学”观测时代。捕捉和高统计量观测伽马射线暴是“拉索”的重要科学目标之一，此次亮度空前的爆发正好发生在“拉索”视场的中心附近，为完成该项科学目标奠定了强大的观测基础。　　“慧眼”卫星是我国第一颗空间X射线天文卫星，于2017年6月发射运行，在轨观测5年多来，已在黑洞、中子星、快速射电暴等方面取得一大批重要原创成果。　　“高能爆发探索者”是今年7月发射的空间新技术试验卫星的主要科学载荷之一，它采用“怀柔一号”卫星所开创的新型探测技术以及基于北斗短报文的准实时星地通信方案，能够迅速下传观测数据。“高能爆发探索者”目前处于在轨测试阶段，预计将获得更多重要成果。　　伽马射线暴GRB 221009A发生后，“拉索”实验中科院高能所团队迅速展开数据分析，在爆发后不到两天就通过伽马射线暴协同观测网（GCN）向国际同行发布初步观测结果。进一步的数据分析和科学研究正由“拉索”国际合作组成员全力开展。中科院高能所“慧眼”卫星和“高能爆发探索者”观测运行团队、载荷团队和数据分析团队正迅速投入观测分析，并及时启动机遇观测。在项目团队密切协作下，“慧眼”卫星和“高能爆发探索者”已得到初步分析结果，并通过天文电报和伽马射线暴协同观测网向国际同行发布。　　目前，探测结果已在国际引发巨大反响，大量相关研究展开，涌现出关于新物理可能性的许多讨论。这些测量对宇宙中存在的背景光场等基本物理参数和模型将作出强烈的限制，预计会产生重要的认知水平提升。

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美国劳伦斯伯克利国家实验室新升级的直线加速器相干光源（LCLS）X射线自由电子激光器（XFEL），成功产生了第一束X射线。此次升级的X射线闪光每秒高达100万次，是其前身的8000倍，它改变了科学家探索原子尺度超快现象的能力，这些现象对于从量子材料到清洁能源等广泛应用至关重要，将开创X射线研究的新时代。科学家将能够以前所未有的分辨率检查量子材料的细节，揭示不可预测和转瞬即逝的化学事件，研究生物分子如何发挥生命功能，以最快的时间尺度研究世界，开辟全新的科学研究领域。本文摘自国外相关研究报道，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

一些美国科学家说，为加强机场安全引入的“裸体”扫描、即全身扫描设备或许会危害接受扫描者的身体健康。美国航空公司飞行员工会“联合飞行员协会”主席戴维贝茨呼吁，美航飞行员应礼貌拒绝“裸体”扫描，更换其他抽检方式。 　　过度X射线照射有害 　　美国约翰霍普金斯大学生物物理学学者洛夫说，全身扫描设备需要借助X射线完成扫描成像，而过度X射线照射对人体有害。 　　法新社12日援引洛夫的话报道：“他们说风险小，但从统计学上说，人们可能因为这些X射线照射罹患皮肤癌。”“暴露在X射线下从不是有益的，”他说，“我们知道X射线有害，但在机场，人们都想快点上飞机，因而拿自己的生命冒险，接受扫描。” 　　美国运输安全管理局2007年开始在美国机场引入全身扫描设备。去年12月25日，尼日利亚青年奥马尔法鲁克阿卜杜勒穆塔拉布将爆炸物藏在内裤中，躲过机场安全检查，成功登上美国西北航空公司飞往美国底特律的班机，试图引爆爆炸物时遭同机乘客制伏。 　　美国国土安全部和运输安全管理局为加强安保，大力推广全身扫描设备。 　　这种全身扫描设备X射线安检仪俗称“裸检仪”，因其可以呈现被扫描者完全身体影像，包括隐私部位以及身上携带的任何物品。美国运输安全管理局2007年起在美国机场开始启用这种安检仪。根据运输安全管理局数字，美国65个机场现在设有大约315台“裸检仪”，可能还准备增设450台。 　　在美国机场，乘客、空乘人员甚至机长都有可能随机分配到“裸检仪”受检，他们有权拒绝接受，但结果是接受强化人工搜查。 　　老年人更易受到影响 　　本周早些时候，白宫科学和技术政策办公室发表声明，称全身扫描设备安全，理由是“(联邦机构)对这一话题已深入研究多年”。 　　不过，美国加利福尼亚大学圣弗朗西斯科分校生物化学教授约翰塞达特说，白宫所作辩护存在“许多误解”。他及其团队将针对这些误解认真作出答复，指出错误。 　　塞达特说，全身扫描设备X射线的全部能量集中在皮肤和皮下组织上。 　　“如果能量分散至全身各个部分，这种射线强度是安全的，”他说，“但这种强度对皮肤而言高得危险。” 　　塞达特认为，超过65岁的旅客最易受到全身扫描设备“X射线诱变因素”的影响。另外，癌症患者，艾滋病病毒携带者、儿童、孕妇和成年男性都属于易受影响人群。 　　一些科学家认为，男性生殖器官周边皮肤较薄，暴露在X射线下有导致精子诱变的风险。 　　另外，X射线可以穿透角膜，过度照射会对眼睛造成危害。 　　宁可失身份不要裸检 　　按照美国相关规定，旅客和包括飞行员在内的空乘人员都会接到抽检要求。当然，并不是所有人都愿意接受这种暴露自己隐私部位的“裸体”安检。作为替代，他们需要接受“深度拍身检查”。 　　“深度拍身检查”指安检人员用手指、而非手背接触被检查者的隐私部位，以确定后者没有携带违禁物品。 　　“联合飞行员协会”主席贝茨呼吁美航飞行员不要接受“裸体”扫描。 　　“美航飞行员接受由全身扫描设备造成的不必要隐私侵犯和健康风险不应存在，”贝茨说。 　　他认为，飞行员应礼貌拒绝“暴露”要求，转换其他检查方式，哪怕“‘深度拍身检查’是一次有损‘身份’的经历”。