用氢帮助制出高质量的半导体

化学家通过利用氢能够看到半导体的内部结构,这样便能更精确地控制薄片的厚度及质量。近期发明的扫描隧道显微镜能够让科学家看清材料表面的原子结构,但是内部结构却不清楚。现在,纽约国际商用机器公司(IBM)托马斯·沃森研究中心的化学家约翰·伯朗德(Johu J.Boland)借助显微镜用     

动态扫描在NR-PC 平板透镜目标探测成像中的应用

用时域有限差分法(FDTD)研究了基于等效负折射光子晶体(NR-PC)平板透镜的动态扫描系统在目标探测成像中的应用. 通过对负折射光子晶体(NR-PC)平板透镜的仿真和研究得到: 由于微禁带和共振激发效应, 在共振频率0.3068(a/λ)处出现很强的光波透射峰, 从点源发出的光波在经由NR-PC 平板透镜聚焦于目标后, 在该处将会产生极强的后向散射波, 使得后向散射波的再聚焦横向扫描分辨率和图像分辨率有了极大的提高. 另外, 通过将非动态扫描方案与动态扫描方案进行对比, 可以发现动态扫描方案能够获得较好的再聚焦分辨率,具有一定的优越性. 为将理想化的LHM 平板透镜探测成像系统转化为可实现的NR-PC 平板透镜系统提供了重要依据, 从而对优化探测成像系统的性能、实现小目标的探测及成像具有十分重要的意义.     

揭开微观世界的奥秘——显微镜发明的科学历程

显微镜是产生-个放大的物象,以观察肉眼直接看不清的被观察物细节的一种仪器,分为光学显微镜和电子显微镜两种.光学显微镜又有单显微镜和复显微镜之分,复显微镜可看到细菌;电子显微镜可观察到如病毒、大分子等更微观的物质.     

任你大侃特侃的BBS

有人说网上最厉害的3个时间杀手就是聊天(chat)、“泥巴”(mud)和BBS。 大家都知道,聊天可以上瘾。没有网时,煲电话粥上瘾的就大有人在,有了网后,这种全新的聊天方式受欢迎的程度就更不待提了:在网上可以多人进行交谈;只需付市话费就可和全世界的人聊天;而后发展到不仅能听见聊天对方的声音还能直接看到对方的图像,真是又上     

显微镜变显“纳"镜了

超解析荧光显微镜的发明,获得了2014年诺贝尔化学奖的肯定。那么,光学显微镜的发展,究竟是如何一步一步将影像分辨率从"微米"尺度缩小到"纳米"尺度的呢?显微镜的纳米时代在17世纪光学显微镜发明后,微米(1微米=10-6米)大小的细胞映在人类眼前,开启了微生物学。1873年,恩斯特?阿贝(Ernst Abbe)证明了光学显微镜的分辨率只能达到光波长的1/2左右,称为阿贝极限。而人类所能看到的光波长在400纳     

用STM看到的DNA

两位来自新墨西哥州的科学家用隧道扫描显微镜(STM)第一次得到了组成DNA的独立碱基的图像,他们的成动更接近了人们的预期,即直接测定DNA顺序,来取代目前所使用的繁琐的化学方法,测定人类基因组的顺序。到目前为止,STM和其他一些先进的显微镜得到的图像只能解析DNA分子的螺旋形状,这些最新的结果显示每个核苷酸和螺旋结构,螺旋结构决定了碱基是一个嘌呤(腺嘌呤或鸟嘌呤)还是一个嘧啶(胞     

与微生物对话的第一人

正他用两块透镜,看到了一般人看不到的世界,为我们打开了了解微生物的大门。让这些无处不在的微小生物,成为我们认识的对象。"1673年的一天,成立时间不长的英国皇家学会收到一封经人转来、以简单口语式荷兰文书写、带有许多插图的信函,信的标题是《列文虎克用自制的显微镜观察皮肤、肉类以及蜜蜂和其他虫类的若干记录》。一开始学会的学者们颇有点儿不以为然,毕竟这位研究者名不见经神奇的微觀世界     

透镜化引力波的散射问题及其应用

引力波的直接探测开启了引力波天文学时代.引力波传播路径中的大质量天体,例如黑洞、星系、星系团会散射引力波,发生引力透镜化引力波现象.这种现象包含动态引力场(引力波)、静态引力场(透镜体)以及宇宙学信息.透镜化引力波是引力波探测器重要科学目标之一.本文介绍了利用测地线方程、透镜方程和波动方程研究透镜化引力波的定态散射问题,回顾了利用透镜化引力波-电磁波系统研究引力波张量特性、干涉和衍射效应,以及其在引力波速度、哈勃常数、宇宙曲率、透镜体质量和子结构等方面的应用.     

计算光学相位成像:从干涉数字全息到光强衍射层析

<正>自400多年前问世以来,光学显微技术经历了不断地革新,已从Leeuwenhoek时代简单的单透镜装置发展成为一种极为重要且精密的观察与计量科学仪器,广泛地应用于生物医学、工业生产、材料化工与科学研究等领域.2014年,诺贝尔化学奖授予了超分辨率荧光显微技术^[1].该技术突破了光学显微镜衍射极限的限制,将荧光显微成像的分辨率带入纳米时代,极大地推动了生命科学和基础医学的发展.除分辨率外,光学显微镜面临的另一大挑战是对比度传统显微镜受强度(振幅)探测机理所限,对无色透明物体(如细胞)的成像依赖染色标记.而在研究活细胞的生理活动及其长时程动态过程时,无标记显微是一种最为理想的探测手段1932年,Zernike发明了相差显微镜:通过空间滤波原理极大地提高了透明物体在镜下的可分辨性,Zernike也因此获得1953年的诺贝尔物理学奖^[2].但时至今日,该技术仍局限于二维定性观测,无法实现三维定量测量,发展较荧光显微技术明显滞后.     

NPAN分子在Au(111)电极上吸附结构的电化学STM研究

用电化学循环伏安法和电化学扫描隧道显微镜(STM)研究了0.1 mol/L HClO₄溶液中偶氮分子4-(4-硝基苯基偶氮)-1-萘酚(NPAN)在Au(111)电极上的吸附. 结果表明, 相对于基底NPAN分子在电极上可以形成稳定的(6×4)单分子结构, 吸附的分子平面与基底相平行. 另一方面, NPAN分子的吸附也可以阻止发生在电极表面上的氧化还原反应. 根据实验结果提出了分子的吸附模型, 解释了分子的STM图像.     

究竟是谁发明了眼镜

我戴眼镜已有20多年的历史了,正是这小小的眼镜使我看到的世界不再模糊。每一项发明都有自己的发明者,但眼镜又是谁发明的呢? 科学家 众所周知,英国实验科学先驱培根最早把透镜用于科学目的,他在许多实验中利用透镜,甚至把一     

光

光传播得非常快,它每秒约走300000千米。月光到我们这里用不了一秒半钟,而月球距我们有382000千米之遥。日光到我们这里需八分半钟,而太阳距离地球149640000千米。其他的星球比太阳就更远了,从最近的星体上射出的光到达我们这里需4年时间。当你观察星星时,看不到它们现在的状况,你只能看到它过去的样子。从有些星球上射出的光到达我们这里要用上百年的时间。我们永远也看不到星星现在的样子,我们只能看到它很久以前的样子,也许是几百年、几千年前的样子。天文学家通过大型望远镜观察星体。有些望远镜里装有玻璃透镜,透镜是一块圆玻璃,但不是平的。透镜面是曲线性的,有些透镜的中间厚于边缘,而有些透镜边缘厚于中间部分。     

英国医学成像先驱荣膺诺贝尔奖

英国诺丁汉大学的荣誉退休物理教授彼得·曼斯菲尔德(Peter Mansfield)与美国伊利诺伊大学的保罗·劳特布尔(Paul Lauterhur)“因核磁共振成像(MRI)的发现”而分享2003年度的诺贝尔生理或医学奖。MRI扫描通过形成器官和组织的图像让医生能够看到人体的内部。     

自然信息

目前物质表面的原子分辨率图像,一般是通过最近研制成功的扫描隧道式显微镜(STM)来获得的。以STM作为高分辨率探针还有改变表面结构的作用。因此,STM竟成了实现毫微米技术最主要的     

超快速测量实验方法研究

电子显微镜和扫描隧道显微镜使人们能看到原子尺寸的微观世界图像, 极大地促进了化学、生命、材料、表面等学科的发展. 通过提高时间分辨率, 利用特定能量的飞秒和阿秒X射线脉冲来探测超快速化学反应, 如光合作用、DNA和蛋白质分子的合成和分解过程, 已经成为科学发展的前沿研究领域之一. 经过多年的探索, 作者在有关超短X射线脉冲产生(发光)、超快速测量(时间分辨率达到飞秒量级, 1 fs = 10^-15 s, 即1千万亿分之一秒, 和阿秒量级, 1 as = 10^-18 s, 即100亿亿分之一秒)等前沿领域取得了一些原创性的研究成果, 发现了原子在强激光场中产生飞秒和阿秒X射线脉冲的发射特性(即激光相位与X射线光子能量之间的关系), 揭示了发射特性的激光脉冲宽度依赖性和载波-包络相位(CEP)依赖性及其180°周期结构, 在理论上计算出了飞秒和阿秒X射线光电效应的量子增强现象及光电子能谱的干涉图像等. 提出了测量和应用CEP的新方法, 建立了应用于超快速测量的光电子能谱相位确定法, 找到了重建脉冲时间结构的光电子能谱微分变换方程、积分变换方程和比例变换方程. 利用这些先进的方法和变换方程, 能极大地提高超快速测量的实验效率和时间精度(理论均方根时间偏差为2 as). 这些研究成果为超快速测量实验研究和分子电影技术的发展奠定了重要的理论和技术基础.     

太空看地球有多美

<正>1)地球自拍照这是一张摩洛哥的卫星图像,你能在这张图中看到眼睛、钩形鼻和嘴吗?这张脸面向摩洛哥海岸附近的水域,西南部阿加迪尔市在脸的"下巴"处,红色区域为苏斯河谷灌溉农场2)尼罗河生命线陆地卫星8号拍摄的这幅图像中,绿色农田在尼罗河冲积平原与周围沙漠之间形成了一条充满生机的独特生命线3)柯特利茨冰川在这幅卫星图像中,裸露在外的岩石和黄土令南极洲的这条在布明半岛和崎岖大陆之间流动的柯特茨冰川呈现深浅不一的蓝色4)斯莱塞冰川这是卫星拍摄的斯莱塞冰川的图片,斯莱塞冰川流动在帕里角(左上)和沙克尔顿山脉(右下)之间     

普通昆虫 在图片中的非凡肖像

正美国摄影师丹尼尔·卡里科(DanielKariko)利用显微镜向我们呈现了普通昆虫生动逼真的图像,包括青蜂、甲壳虫、蠹虫和蛾子等。在他的新书《我们身边的外星人》里,他用60多幅图片近距离地展示了这些生物。这些昆虫大部分是在他居住的北卡罗来纳州附近发现的。     

用于管盖基因芯片荧光图像信息的采集及数据分析系统

管盖基因芯片是将基因探针固定在特制的Eppendorf管盖内表面, 与内置杂交缓冲液贮液池的Eppendorf管一起构建的基因检测器件. 在这个全封闭的系统内, 可以完成基因扩增、荧光标记、芯片杂交及检测等一系列生物化学操作, 实现多基因高通量并行检测. 报道了用于管盖基因芯片的检测分析系统, 它包括光学检测平台、图像采集系统、图像分析系统及结果报告系统. 光学检测平台利用NIKON显微镜光学系统, 通过电荷耦合器件(CCD)进行图像的采集. 管盖基因芯片杂交后, 经过荧光信号被CCD捕获, 经通用串行总线(USB)传递给计算机. 图像经过旋转、去噪声点、图像分色、杂交信号计算、结果判定、有效性判定及结果输出. 用该系统成功地对呼吸道的10种病毒杂交结果进行了检测.     

一株裸甲藻类似种的形态和系统进化分析

对一株裸甲藻(Gymnodinium)类似种进行光学显微镜和扫描电子显微镜观察, 并PCR扩增了转录内间隔区(含5.8S rDNA)和核糖体大亚基D1-D2区, 对获得的序列进行Blastn同源分析, 探讨了该藻与裸甲藻及其他裸甲藻形态类似种, 包括凯伦藻(Karenia)、旋沟藻(Gyrodinium)、下沟藻(Karlodinium)和共生甲藻(Symbiodinium)的进化关系, 以对该藻进行初步鉴定. 光学显微镜观察表明, 该藻具有裸甲藻的一些典型形态特征, 如细胞左旋运动、具有上下壳和横沟等; 在扫描电子显微镜下能看到细胞的2根运动鞭毛. 序列同源检索和进化(包括ITS和LSU树)分析均表明, 该藻与共生甲藻亲缘关系较近, 而与裸甲藻及其他相关甲藻的进化关系较远, 因此可初步鉴定该藻为一种共生甲藻. 该藻分离自赤潮水域, 提示共生甲藻引发赤潮暴发的可能.     

显微世界的奇幻之旅

<正>或许,你领略过大自然的宏伟壮观之美景或鬼斧神工之神奇,你可曾想过,显微镜下的微观世界同样精彩。以下是尼康2013年微观世界摄影大赛的部分获奖作品,它向我们展示了只有在显微镜下才能看到的美丽景象,在欣赏这些神奇照片的同时,犹如在微观世界进行了一次奇幻之旅。