扫描电镜的历史?

扫描电镜的历史?,第1张

1923年,法国科学家Louis de Broglie发现,微观粒子本身除具有粒子特性以外还具有波动性。他指出不仅光具有波粒二象性,一切电磁波和微观运动物质(电子、质子等)也都具有波粒二象性。电磁波在空间的传播如图4-1所示,是一个电场与磁场交替转换向前传递的过程。电子在高速运动时,其波长远比光波要短得多,于是人们就想到是不是可以用电子束代替光波来实现成像?

1926年,德国物理学家H·Busch提出了关于电子在磁场中的运动理论。他指出:具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。从理论上设想了可利用磁场作为电子透镜,达到使电子束会聚或发散的目的。

有了上述两方面的理论,1932年,德国柏林工科大学高压实验室的M.Knoll和E.Ruska研制成功了第1台实验室电子显微镜,这是后来透射式电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)

的雏形。其加速电压为70kV,放大率仅12倍。尽管这样的放大率还微不足道,但它有力地证明了使用电子束和电磁透镜可形成与光学影像相似的电子影像。这为以后电子显微镜的制造研究和提高奠定了基础。

1933年,E.Ruska用电镜获得了金箔和纤维的1万倍的放大像。至此,电镜的放大率已超过了光镜,但是对显微镜有着决定意义的分辨率,这时还只刚刚达到光镜的水平。1937年,柏林工业大学的Klaus和Mill继承了Ruska的工作,拍出了第1张细菌和胶体的照片,获得了25nm的分辨率,从而使电镜完成了超越光镜性能的这一丰功伟绩。

1939年,E.Ruska在德国的Siemens公同制成了分辨率优于10nm的第1台商品电镜。由于E·Ruska在电子光学和设计第1台透射电镜方面的开拓性工作被誉为“本世纪最重要的发现之一”,而荣获1986年诺贝尔物理学奖。

除Knoll、Ruska以外,同时其他一些实验室和公司也在研制电镜。如荷兰的菲利浦(Philip)公司、美国的无线电公司(RCA)、日本的日立公司等。1944年Philip公司设计了150kV的透射电镜,并首次引入中间镜。1947年法国设计出400kV的高压电镜。60年代初,法国制造出1500kV的超高压电镜。1970年法国、日本又分别制成3000kV的超高压电镜。

进入60年代以来,随着电子技术的发展,特别是计算机科学的发展,透射电镜的性能和自动化程度有了很大提高。现代透射电镜(如日立公司的H-9000型)的晶格分辨率最高已达0.1nm,放大率达150万倍。人们借助于电镜不但能看到细胞内部的结构,还能观察生物大分子和原子的结构,应用也愈加广泛和深入。

扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)作为商品出现则较晚,早在1935年,Kn-

oll在设计透射电镜的同时,就提出了扫描电镜的原理及设计思想。1940年英国剑桥大学首次试制成功扫描电镜。但由于分辨率很差、照相时间过长,因此没有立即进入实用阶段,至1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产商品扫描电镜。80年代后扫描电镜的制造技术和成像性能提高很快,目前高分辨型扫描电镜(如日立公司的S-5000型)使用冷场发射电子枪,分辨率已达0.6nm,放大率达80万倍。

我国从50年代初开始研制透射电镜,1959年第1台透射电镜诞生于上海新跃仪表厂,此后中型透射电镜开始批量生产。目前国产透射电镜分辨率已达0.2nm,放大80万倍。扫描电镜也于70年代开始生产。国内主要生产电镜的厂家是:北京中科院科学仪器厂、上海新跃仪表厂、南京江南光学仪器厂等。

扫描电镜的历史

1923年,法国科学家Louis de Broglie发现,微观粒子本身除具有粒子特性以外还具有波动性。他指出不仅光具有波粒二象性,一切电磁波和微观运动物质(电子、质子等)也都具有波粒二象性。电磁波在空间的传播如图4-1所示,是一个电场与磁场交替转换向前传递的过程。电子在高速运动时,其波长远比光波要短得多,于是人们就想到是不是可以用电子束代替光波来实现成像?

1926年,德国物理学家H·Busch提出了关于电子在磁场中的运动理论。他指出:具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。从理论上设想了可利用磁场作为电子透镜,达到使电子束会聚或发散的目的。

有了上述两方面的理论,1932年,德国柏林工科大学高压实验室的M.Knoll和E.Ruska研制成功了第1台实验室电子显微镜,这是后来透射式电子显微镜(tran *** ission electron microscope,TEM)

的雏形。其加速电压为70kV,放大率仅12倍。尽管这样的放大率还微不足道,但它有力地证明了使用电子束和电磁透镜可形成与光学影像相似的电子影像。这为以后电子显微镜的制造研究和提高奠定了基础。

1933年,E.Ruska用电镜获得了金箔和纤维的1万倍的放大像。至此,电镜的放大率已超过了光镜,但是对显微镜有着决定意义的分辨率,这时还只刚刚达到光镜的水平。1937年,柏林工业大学的Klaus和Mill继承了Ruska的工作,拍出了第1张细菌和胶体的照片,获得了25nm的分辨率,从而使电镜完成了超越光镜性能的这一丰功伟绩。

1939年,E.Ruska在德国的Siemens公同制成了分辨率优于10nm的第1台商品电镜。由于E·Ruska在电子光学和设计第1台透射电镜方面的开拓性工作被誉为“本世纪最重要的发现之一”,而荣获1986年诺贝尔物理学奖。

除Knoll、Ruska以外,同时其他一些实验室和公司也在研制电镜。如荷兰的菲利浦(Philip)公司、美国的无线电公司(RCA)、日本的日立公司等。1944年Philip公司设计了150kV的透射电镜,并首次引入中间镜。1947年法国设计出400kV的高压电镜。60年代初,法国制造出1500kV的超高压电镜。1970年法国、日本又分别制成3000kV的超高压电镜。

进入60年代以来,随着电子技术的发展,特别是计算机科学的发展,透射电镜的性能和自动化程度有了很大提高。现代透射电镜(如日立公司的H-9000型)的晶格分辨率最高已达0.1nm,放大率达150万倍。人们借助于电镜不但能看到细胞内部的结构,还能观察生物大分子和原子的结构,应用也愈加广泛和深入。

扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)作为商品出现则较晚,早在1935年,Kn-

oll在设计透射电镜的同时,就提出了扫描电镜的原理及设计思想。1940年英国剑桥大学首次试制成功扫描电镜。但由于分辨率很差、照相时间过长,因此没有立即进入实用阶段,至1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产商品扫描电镜。80年代后扫描电镜的制造技术和成像性能提高很快,目前高分辨型扫描电镜(如日立公司的S-5000型)使用冷场发射电子枪,分辨率已达0.6nm,放大率达80万倍。

我国从50年代初开始研制透射电镜,1959年第1台透射电镜诞生于上海新跃仪表厂,此后中型透射电镜开始批量生产。目前国产透射电镜分辨率已达0.2nm,放大80万倍。扫描电镜也于70年代开始生产。国内主要生产电镜的厂家是:北京中科院科学仪器厂、上海新跃仪表厂、南京江南光学仪器厂等。

哪里有考古报告纪实:《上帝的指纹》.PDF文件电子书下载

CHM格式 书籍作者:葛瑞姆·汉卡克

世界上最伟大的考古报告纪实!全球超级畅销书《上帝的指纹》隆重登场!享誉世界的文化畅销巅峰之作!

从远古到未来,是末日也是重生!。那些已经湮没的文明遗产正在当今世界复活,且将在很大的程度上影响到我们的将来。本书不仅是对人类的神话、文明、历史、地理、建筑、数学、天文、科技的创意性探索,更是一部古文明奥秘历险的巨著。

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人类文明开启之前,谁有足够的知识和技术在南极进行缜密的地理勘探?为什么世界各国神话都不约而同地认为人类生存周期是约六千年?古埃及胡夫金字塔铭刻的预言提示了人类的终结期,古印第安人的一个传说为什么也有一个基本相似的“末日”时间表?……

面对如此不可抗拒的远古文明诱惑,葛瑞姆·汉卡克鼓起改写人类文明发展史的勇气,“上下几千年,纵横千万里”,作者用他深情又深远的目光,深入到地球这个小小星球上现存的几乎所有的远古文明。以宇宙文明的高度观测着地球上形形 *** 的现代文明解释不通的不可思议的人类文明,运用地球物理学、天文学、考古学、人类学、宗教学、神话学、建筑学等等理论,穿过无底的时间黑洞,烛照人类远古文明的幽幽秘境。

作者简介

葛瑞姆·汉卡克,英国人,国际著名古文明研究作家,曾任《经济学人》杂志非洲特派员,后从事调查旅行与写作而成为全球畅销作者暨古文明遗址探险家。并于Discovery频道“寻找失落文明”经典系列,循着《上帝的指纹》、《失落的约柜》、《天之镜》线索现身开讲,揭开人类文明史上最神秘的面纱。著有《上帝的指纹》、《失落的约柜》、《天之境》、《创世纪守护神》、《火星的秘密》等国际知名畅销书。

本文源自一舟博客 访问地址:://guyizhou/article/6111.

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镜子的历史,阅读题答案~快快

11.一个科学家应该考虑到后世的评论,不必考虑当时的辱骂或称赞。---巴斯德 (法国)

12.我们在享受着他人的发明给我们带来的巨大益处,我们也必须乐于用自己的发明去为他人服务。---富兰克林(美国)

13.我的人生哲学是工作,我要揭示大自然的奥妙,为人类造福。---爱迪生(美国)

14.我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是经过深思熟虑和严格试验的结果。---爱迪生(美国)

15.发展独立思考和独立判断的一般能力,应当始终放在首位,而不应当把获得专业知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论,并且学会了独立地思考和工作,他必定会找到他自己的道路,而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来,他一定会更好地适应进步和变化。---爱因斯坦 (美国)

16.一切推理都必须从观察与实验得来。---伽利略 (意大利)

17.要学会做科学中的粗活。要研究事实,对比事实,积聚事实。---巴甫洛夫 (俄国)

18.我的那些最重要的发现是受到失败的启示而作出的。---戴维 (英国)

19.感谢上帝没有把我造成一个灵巧的工匠。我的那些最重要的发现是受到失败的启发而获得的。---戴维 (英国)

20.我坚持奋战五十余年,致力于科学的发展。用一个词可以道出我最艰辛的工作特点,这个词就是“失败”。---汤姆逊

合作机制是指科技合作系统里各参与方之间相互联系的工作方式与运行内容,即采取什么样的手段来保证参与各方合作促进科技成果转化的顺利进行,从而实现资源的交换和共享。科研单位与企业的合作,是发达国家在知识的转让方面的重要特色,不仅将知识和新技术迅速地扩散,而且也有效地保证了对于科研的持续正向激励。国外科研单位与企业的合作主要有以下几种模式(李征峰,熊超,2002)。

(一)科学园区模式

科学园是指在某一特定领域中,大量产业联系密切的企业以及相关支撑机构在空间上集聚,并形成了强劲、持续竞争优势的现象。作为科学、教育与工业结合的一种经济、社会现象,科学园区发端于20世纪50年代美国的斯坦福研究园和苏联的新西伯利亚科学城。之后,它们作为高校、科研机构发展高科技产业和科研成果转化的集结地,依靠智力资源开发对世界经济和社会发展产生强烈影响,受到了各国政府的重视和支持。美国成功地建立了许多科技园区,加速了美国科技成果转化领先于世界的步伐。1951年,举世闻名的硅谷建立,硅谷是以斯坦福大学为中心而建立起来的高技术密集区,孕育了享誉世界的现代科技文化。科技园区的创立,成为人才的孵化器,为致力于创业的有志者提供了技术、信息和资金的保障。它一方面扶持大学创办各种高技术开发公司,加快大学科研成果向产业的转化过程;另一方面鼓励企业在那些有应用前景并能在较短时间内开发出高技术产品的科研项目进行研究。这种创新中心一般由NSF(国家科学基金)资助,创新中心通过多种方式扶持这些高技术公司,旨在帮助高新技术公司尽快将其科研成果产业化(郑立文,冯英娟,2003)。

西方发达国家在科技成果产业化道路的探索上都致力于科学园区设施的建立与各项规章制度的完善,为科技成果转化注入催化剂。英国的科学园是根据企业规模大小、成熟度高低的顺序依次进入创新园、科学园和企业园。这些企业大多依托一流大学形成一个产业群体或者簇群,集群之中的企业不是相互竞争关系,而是相互依托、互生互存、共同促进的新型企业生存方式。除斯坦福研究园、剑桥科学园等少数科学城是在综合研究能力极强的大学基础上建立的以外,多数科学园区都是由若干个大学和科研机构联合组成的,通过聚集效应提高高科技开发能力,如法兰西科学城集中了法国60%的大学和43%的科研机构,共有3万多科研人员和8000多家高科技公司(李征峰,熊超,2002)。为了产生集群效应,日本政府出资在全国建立了筑波大学科学城、关西科学城、横滨市高新技术园地、九州七县的高新技术园等合作研究的场地(徐鹏杰,2010)。另外,德国也非常重视利用高技术园区的建设来促进科技成果转化。自1983年起,德国政府制定了新技术创业企业促进规划,创建技、工、贸、金四位一体的高新技术科技园区80多个,极大地促进了德国经济的发展(万金荣,2006)。

科学城和高新技术园的设立,既培养和积聚了大批新的科技人才,又促进了大学教学模式的变革,而且最主要的是集约、规模、快速地促进了新技术、新产业和新产品的研发。科学园区的规划一般由国家、地方、国家与地方联合或者有条件的大学来承担。科学园区建设资金的来源有各种渠道,包括政府拨款、工业界资助、民间集资、风险投资、外国投资等。许多国家在建设科学园区进程中,都十分重视通过制定专门的或相关的法律、法规,对科学园区采取各种优惠政策,如房地产租售优惠、设备折旧优惠、税收优惠、贷款优惠、外资引进优惠等,还有的国家为投资者提供一系列的技术服务咨询和行政帮助。

(二)科研机构自办公司模式

科技成果与产业化还有一段距离,仅仅转让给企业或利用技术创办一家新型科技企业,技术成果并不一定能得到顺利转化。为此,许多国外的科研单位,尤其是高校都自办公司,积极推动科技成果的转化。在美国,很多高校的科研人员离开学校自己建立公司,开发自己的科研成果,依赖现有公司的各种有利条件来实现科技成果的产业化,即所谓的“高校派生企业公司(Academic Spin of Firms)”。因此,美国高校的企业活动往往是个人的创业行为,校办科技企业并不多。除此以外,美国政府对于大学的财务运作采取非常开放的态度,一些名校都拥有巨额财产和基金。哈佛大学资产年报酬率高达20%以上,其中占基金1/3的国内股的投资报酬率为38.5%;耶鲁大学还成立专门商业机构促销研究成果,仅此一项1998年获利4000万美元(李征峰,熊超,2002)。

在德国,大学支持和帮助师生创办公司。柏林工业大学技术转让处经常举办培训班,给学生传授自己当老板的经验及必要的知识,了解法律程序等。大学支持愿意创业的毕业生开办自己的公司,在初创两年内可以给学生提供用房、仪器设备等优惠条件,教授在他们的公司开业初期可以给予咨询。巴伐利亚州促进新公司成立的法规规定,大学的师生创立新公司,可以有1/2的时间做公司的事情,工资可以由大学提供,在半年以内该公司可以免费使用大学的设备等(迟宝旭,2005)。

在澳大利亚,全国36所公立大学中已有34所高校拥有自己的公司来销售各种研究成果或通过国内外培训增加收入。1996年,由澳大利亚高校经营的大约50家商业性实体,其总收入超达2.8亿美元,1997年的收入达到前三年总和的两倍。

(三)中介搭桥模式

中介搭桥模式就是利用专门的中介组织,帮助科研单位科技成果向产业界转化。英国教学公司是由英国贸工部、环境部、科学与工程研究委员会等共同组建的中介机构,其目的是帮助高校与企业建立伙伴关系,目前,该机构已与近百所大学建立科研联系。英国近一半的大学还设有多学科研究中心,专门从事促进高校与企业建立研究、开发、技术转让和培训等方面协作关系的工作,如剑桥大学1973年就成立了沃夫森产业联络办公室,协调帮助各院系和个人建立同产业界的合作,并衍生出许多高科技企业。美国和德国也不例外,美国多数大学建有技术转让机构,充当大学向产业界技术转让的桥梁。德国的中介服务机构在科技成果转化过程中发挥着重要作用,帮助各个行业的中小企业开展研发活动,促进研究成果尽快在实际中应用。日本也于1998年成立了第一家高科技孵化中心股份公司,其注册资金1000万日元,全部由东京大学教师出资。此外日本还在多所国立大学建立了与社会联合、合作为业务的“研究合作处”(李征峰,熊超,2002)。

(四)研企合作模式

研企合作是科研与社会经济发展相适应的内在需要,也是促进社会经济发展的“原动力”。各国在研究院与企业合作实践上各具特色。合作的方式大体分为合作研究和委托研究两种。英国、美国的科研单位多数是通过联合聘请教授和科研人员、资助研究发展项目和相互提供服务等形式与企业界建立广泛联系。在英国,大学接受企业的资助,开发应用科研成果,促进科研成果向经济界转化。美国的合作研究方式大致分为4种:①单一的工业企业对大学研究计划提供资金,工业企业则有权在大学研究的基础上进行研制工作。②公司对大学研究计划提供资金,联合研制,共同取得成果。③工业-大学联合建立实验室,实验室共用。④大学-工业合作研究。美国国家科学基金会(NSF)从20世纪70年代起就在许多大学设立大学-工业合作研究中心,简称IUCRC,为了加强跨学科与高技术领域的研究与开发,80年代又在大学建立工程研究中心,简称ERC。这种研究中心以企业为主体,企业提出课题需求,进行行业共性技术攻关,并获得政府研究基金的资助。如曼彻斯特大学聚合体研究中心于1980年由曼彻斯特大学和14家大企业联合成立,这些大企业提供了该中心所需经费的50%以上。当今美国的合作研究中心已成为第二次世界大战后科研体制发展的决定因素,在开发“大科学”工程中起着领导作用。

在日本,合作研究被称为共同研究制度,是大学的研究人员和民间企业的研究人员利用企业提供的经费,对共同的研究课题在对等的基础上开展的联合研究。如日立、日本电气、富士通公司和东京大学合作进行集成电路和中央演算装置的开发。接受企业的委托研究在日本被称作委托研究制度,国立大学的研究人员在不妨碍各自教学科研的情况下,接受民间企业委托的研究课题,利用企业提供的资金进行研究。

在德国也存在类似的合作,高等学校接受企业的科研任务,与企业进行“合同研究”,为企业的生产需要服务。如亚深高等工科学校的机床研究所,每年都能从工业部门取得科研经费的1/3。

(五)“官产研”三位一体模式

官(国家科研机构)、产(企业)、研(科研单位)三方面的科研,由于性质和任务不同,其内容和侧重点也不一样。科技力量这种分工的弊端是各自为政、互相隔绝,尤其对国家重大科研课题不利。对此,一些发达国家促成三方面的合作,以利于发挥各自优势,组成最佳联合攻关队伍。如德国的弗朗霍夫协会就是在政府机构、科研组织和企业群体整合的基础上形成的“官产学研”一体化组织。该协会的经费来源于联邦政府、州政府和企业界,各自承担1/3。其主要从事理论、应用及开发研究,所承担工业研究课题的60%受中小企业委托。该协会的研究成果已经在现代生活中发挥着重要作用(杨萍,张源,2010)。

日本的“官产研”三位一体,是以政府科研机构为主导,以企业科研力量为主体,吸收大学参加的三结合体制。日本政府鼓励与引导产学研结合,积极采取扶持政策及鼓励措施,为科研成果拥有者与有意进行技术开发的企业牵线搭桥。在技术专家的指导与咨询的基础上,广泛收集有研发价值的科技成果,向企业推荐并协助开发。为促进科研院所与企业开展共同研究,自1987年起,日本文部省首先在国立大学设立“合作研究中心”,为产学合作提供固定的场所和必要的研究条件。可以说,日本的“官产研”三位一体,不仅促进了日本科技水平的提高,缩短了科研成果到产品开发的时间,而且培养了一批新技术人才。

在美国,一些高新技术、尖端技术项目开发难度大、耗资大、风险大,不是个别企业哪怕是大公司能胜任的。受阿波罗计划和欧洲空间计划的影响,由美国若干大公司合资,联合有关大学和政府研究机构组建并成立的研究开发集团应运而生,有力地促进了企业、高校、研究机构、政府及中介组织的合作。国家实验室于1974年建立了“新技术转移联合体”,成员有300多个国家实验室和几个政府部门及部分工业企业,其主要任务是要通过信息交流,帮助工业界寻找合适的研究开发伙伴,建立示范项目,加速科技成果的商品化、产业化(倪力亚,1996)。

除了以上几种合作模式外,一些国家还充分利用国外的优势资源,开展国际科技合作,提高科技成果转化的效率。美国通过政府间合作、民间科技合作、共建联合实验室、研发中心以及获取来自国际基金会或非政府组织国际基金会的资助等方式,广泛开展国际科技合作。日本也与瑞典、英国的剑桥大学、格拉斯哥大学、诺丁汉大学建立了国际交流合作关系,共同开展电子学方面的尖端科学研究。


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