扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM,图2-17、18、19)于20世纪60年 代问世,用来观察标本的表面结构。其工作原理是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与电子束入射角有关,也就是说与样 品的表面结构有关,次级电子由探测体收集,并在那里被闪烁器转变为光信号,再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子 束同步的扫描图像。图像为立体形象,反映了标本的表面结构。为了使标本表面发射出次级电子,标本在固定、脱水后,要喷涂上一层重金属微粒,重金属在电子束 的轰击下发出次级电子信号。 目前扫描电镜的分辨力为6~10nm,人眼能够区别荧光屏上两个相距0.2mm的光点,则扫描电镜的最大有效放大倍率为0.2mm/10nm=20000X。
EDS的原理是各种元素具有自己的X射线特征波长,特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中释放出的特征能量△E,能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析的。使用范围:
1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、矿物、纤维等无机或有机固体材料分析;
2、金属材料的相分析、成分分析和夹杂物形态成分的鉴定;
3、可对固体材料的表面涂层、镀层进行分析,如:金属化膜表面镀层的检测;
4、金银饰品、宝石首饰的鉴别,考古和文物鉴定,以及刑侦鉴定等领域;
5、进行材料表面微区成分的定性和定量分析,在材料表面做元素的面、线、点分布分析。
X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析。广泛应用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教学、材料生产等领域。
2001年10月31日凌晨4时59分,法国女宇航员克洛迪·艾涅尔与同一小组的2
名俄籍伙伴结束了在国际空间站的10天任务,顺利返回地球。单从技术上说,这次太空之旅与以往相比并无特殊之处,但对艾涅尔来说,却意义非凡,因为她创造了历史,成为法国乃至欧洲首位登上国际空间站的女性。
欧洲太空署目前共有16名宇航员,艾涅尔是唯一一名女宇航员。
艾涅尔不仅是一位出色的宇航员,还是一名经验丰富的神经学专家,她1957年5月13日生于法国勒克勒佐,酷爱现代艺术,如绘画、雕塑,喜欢阅读和各类运动。 1985年,法国宇航局挑选宇航员,虽然当时整个欧洲都没有一名女宇航员,但她还是怀着好奇心前去报名,并幸运入选,从此与航天结下不解之缘。从1990年到1992年,艾涅尔一直在法国宇航局生命科学部工作,这段时间,法国和前苏联的“和平”号上的生命科学实验也由她具体负责。 1992年10月,她被指定为法国宇航员皮埃尔飞往“和平”号的“备份”人选。但皮埃尔于1993年7月1日顺利进入太空,艾涅尔登上“和平”号的梦想没有实现。正是在这个时候,皮埃尔走进了她的视线,她开始注意起这个以太空为家的神秘男人。1996年,艾涅尔和皮埃尔都登上了“和平”号,并在上面生活了2周,艾涅尔因此成为进入太空的第一位法国女性。她和皮埃尔的爱情也一发不可收,由宇航恋人变成了恩爱夫妻,哈萨克斯坦的拜科努尔基地成了他们的第二故乡。 此后,艾涅尔还参加了多次与太空有关的实验,博得俄方的广泛好评。1997年,她被任命为法俄航天公司“Starsem”的法方代表。第二年5月,她再度成为皮埃尔进入太空的“备份”人选。艾涅尔再度参加了艰苦的训练,获得俄“联盟”号系列宇航飞船和“和平”号空间站宇航工程师资格,为以后进入太空扫清一切障碍。 2001年1月,她参加了在莫斯科近郊的明星城的训练,开始准备10月份的太空之旅,她的角色早就被确定为“联盟号飞行工程师”,届时她将坐在“联盟”号TM—33的左边的椅子上。 头几个月的训练主要学习理论知识,其中200个小时花在学习“联盟”号的各个系统上。另外,她还用了150小时来熟悉国际空间站的俄罗斯部分。然后,艾涅尔和另外2名将和她一起飞赴国际空间站的宇航员一起在对接模拟器里进行了15个课时的手动返回地球训练,最后进入俄罗斯的国际空间站模块。这其中还要不停地进行身体训练,每周训练2—3次。每3月进行一次体检。 8月底,艾涅尔等3名宇航员飞赴位于美国休斯敦市的美国国家航空航天局约翰逊太空中心,在那里进行了一周的模拟训练,目的在于熟悉国际空间站的美国部分。 至此,艾涅尔的太空之旅总算进入了最后的准备阶段,日程安排得仍相当紧张,整个9月份都在考试、测试中度过的,还要接受一系列的身体测试,只有全部通过这些测试,他们才能拿到俄罗斯医疗委员会颁发的飞行许可证。在这段时间里,他们的太空服都依尺寸准备好了。
最后一次也是最折磨人、时间最长的测试是对整个任务过程的模拟。整个模拟过程长达10小时,宇航员必须身穿太空服,模拟时数名专家站在旁边,他们将一个个的难题抛给宇航员。等模拟结束,艾涅尔已经筋疲力尽。但他们仍不能立即休息,因为他们还要向这些专家解释那样解决难题的原因。 这些考试的难度都非常大,受测者必须保持清醒的头脑,进行最敏捷的分析,在最短的时间作出决定。但艾涅尔都顺利过关,当然,这在很大程度上得益于她深厚的俄语功底为她节省了不少时间。 “联盟TM—33”宇航飞船于格林尼治标准时间10月21日8时59分升空了。艾涅尔一行3人就此拉开了奔赴国际空间站的行程。 升空后不到9分钟,第三级火箭脱落,“联盟”号便进入了预定轨道,靠太阳能提供动力。 10月23日10时44分,在艾涅尔和队长阿法纳西耶夫以及地面控制飞行指挥员的密切配合下,“联盟”号和国际空间站成功对接。12时16分,舱门打开,艾涅尔第一个从“联盟”号进入空间站,受到了空间站上的3名宇航员的热情欢迎。这标志着她创造了历史,成为第一位登上国际空间站的欧洲女性。随后,艾涅尔便按计划紧张地开始进入科学实验。 在10月30日的例会上,同事埃瓦尔德对艾涅尔的表现进行了评价:“艾涅尔在飞行工程师这个位置上干得非常出色,她的工作具有里程碑式的意义。她的模范作用将激励更多的欧洲妇女投身科学,甚至太空飞行。”傍晚,艾涅尔等3人进入即将被替换下来的“联盟”号,于22时37分关上了舱门,然后与空间站分离,开始了回程。
知识点
宇航员怎样睡觉
宇航员在天上绕地球航行,太空日出日落由航天器绕地球一圈的时间而定。有时24小时内日出日落交替许多次,宇航员无法遵循地球上“日出而作,日落而息”的生活习惯,只好机械地按钟点安排工作和睡觉。
宇航员在太空失重环境中就会失去上下的参照坐标,脚踩不到地,四周全是天,你根本分不清上下,因此,睡觉也就没有了“平躺”一说。由于无论站着、躺着还是趴着都可以入睡,所以宇航员睡觉可以飘在太空舱里睡,挂在墙上睡,绑在床上睡,也可以吊在梁上睡,靠在桌边睡。为了获得安全感,宇航员一般睡在固定的床上或固定在墙壁上的睡袋里,睡袋拉紧后能给人体施加一定的压力,使人消除那种飘飘欲坠的恐慌感。
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