新型χ-射线激光脉冲器

它使一个原子显得像足球那么大,1微秒(10-6秒)时间似乎无限的长。有人在实时看到过蛋白质如何折迭吗?有人看到过当光子击到叶缘素分子时发生了什么?迄今还没有。这些事情发生得太快,而且这些东西的结构又太小,以致今日的技术还难于对它们成像。生物学中一些最基本过程的详细情况,从细胞的死亡到光合作用,还一直未为人眼所见。这种情况可能不久就会改变,由于新一代的χ-射线激光器可使其能量的集中程度达到比目前一般的类似仪器效能大10亿倍。科学家已可将最小、最快事件的物理学过程加以揭示。人们称之为自由-电子激光器的仪器曾存在过一个…     

探索自然奥秘的X-射线光源--同步辐射

一种比太阳还亮10亿倍的X-射线光源--同步辐射,已在众多科学技术领域取得了辉煌的成就,解决了许多过去所无法解决的难题,找到了许多现象的科学答案.本文主要介绍了这种光源的概念,并选择几个代表性的应用实例说明这种X-射线光源惊人的用途.     

·星际空间的阴离子

银河系恒星之间广阔的空间并非空空如也的,而是沸腾着宇宙原始物质,既有来自正在爆燃的恒星的辐射,也有来自旋转的黑洞的辐射。这些爆燃的恒星中的一些正处于冷凝形成一个新的恒星或行星的过程。如今,天文学家首次探测到一个带有负电荷的分子,称之为阴离子。这种长期缺失的生命要素的发现,迫使我们重新思考有关星际化学的问题。射电天文学家通过分析微弱的射电信号已经发现130种不带电荷的中性分子,如碳、氢和氧等,以及14种带正电荷的分子。天文学家们一直尝试着寻找阴离子,因为它们是生命形成必需的要素——只有阴离子和其相对的阳离子结合才能产生有机物。目前确定详细的空间分子光谱仍然存在极大的困难。另外,高能辐射遍及整个宇宙空间,比如紫外线、X-射线、以及γ射线,而这些辐射更容易破坏产生阴离子所需的负电荷。     

“麦克尼尔星云”能否揭开恒星爆发之谜?——记一个天文爱好者是如何改变恒星物理学的

在恒星物理学中有一个挥之不去的问题:年轻的恒星会发出明亮的X射线,但是没有人知道原因。在把人造卫星送上天捕捉天体X射线辐射的数十年之后,尽管天文学家们知道恒星形成和X射线之间有着紧密的关联。然而,它们是如何以及为什么"走"到一起的?X射线又能告诉我们有关恒星形成的一些什么信息?这些问题的答案仍然未知。     

用XPS振起伴峰表征聚苯乙烯的辐射交联度

人们知道X-射线光电子能谱(XPS)振起(Shake up)伴峰主要是伴随主光电子的电离所导致的最高占有轨道(HOMO)到最低未占有轨道(LUMO)电子跃迁的结果。Carlson及Clark等人均指出这种振起伴峰是某些过渡金属元素和共轭靠电子体系的表征。聚苯乙烯分子链上带有苯环侧基,由于苯环上的共轭电子,使得人们能够观察到这种伴峰。这种伴峰是由于π→π~*电子跃迁的结果,它发生在苯环上,其强度和π电子共轭情况有关。     

粉末与单晶X-射线衍射对比解析灰黄霉素晶体结构

粉末与单晶X-射线衍射是解析物质晶体结构的两种重要技术,其中单晶X-射线衍射通常被认为是解析物质晶体结构的权威方法,但是,对于很多物质而言,其符合单晶X-射线衍射尺寸和稳定性要求的单晶体难以获得.粉末X-射线衍射解析物质晶体结构可     

“化石火球”藏在超新星残骸中

基于对美日合作的“朱雀号X-射线天文台”所获探测数据进行的研究，天文学家近日宣布，他们发现在超新星残余“W49B”的内部深处，迄今已探察到的两个“化石火球”之一仍在发光。在这张集成图片上，红色和绿色代表由地面望远镜拍摄的W49B残余，蓝色则代表由美国宇航局“钱德拉X-射线天文台”获取的X-射线数据。     

自然信息

来自太空的新粒子天鹅座X-3是银河系中最著名的天体之一.它不仅发射X 射线和γ射线脉冲,而且还可能是一个宇宙加速器,它喷射出能到达地球的高能宇宙射线.现在两个地下实验又告诉我们,天鹅座X-3可能发射出地球上尚未知道的亚原子粒子.这两个实验的目的都是为了寻     

X射线激光器

1984年10月29日,美国利弗莫尔实验室宣布,在实验室内首次制成了X射线激光器.这是激光技术的一个重大突破,为在材料科学、生物学、大规模集成电路等方面的应用开辟了广阔的前景。尤为重要的是,X射线激光全息将可能拍摄出晶体、生物大分子的三维照片,这种全息照相是超高速的、非破坏性的,可用于研究生物体的高速运动过程。     

海洋沉积岩芯中粘土矿物变化与古气候变迁的关系

关于海洋沉积岩芯中粘土矿物变化与古气候变迁的关系,目前国际粘土界有两种截然不同的看法。一种看法认为海洋沉积岩芯中粘土矿物变化可作为古气候事件的指示,如Jacobs持此观点。另一种看法则认为两者无关,如Maldonado就是这种主张。 笔者同意上述第一种看法。我们对赤道太平洋的两个岩芯和黄海八个岩芯中的粘土矿物进行了综合定性分析和半定量分析(包括X-射线分析、差热分析和电镜观察)。同时还得到了     

雪花多谜 应用亦神奇

清晨,打开窗户的瞬间,外面一片银白世界闯入眼帘,夜里的一场大雪悄无声息地改变了世界的模样。极目远望,视线所及之处都是水的这种洁白化身,但是,从它们自云层出发到眼前的茫茫雪原这段过程中到底发生了什么,人们几乎还没有研究过。其实,冰雪的结构及晶体的形成过程都是非常基础的问题,可是我们对这些基础问题却惊人地无知,至今仍有很多谜团尚未揭开,可是它的种种新的应用已经带着神奇色彩走进了我们的生活。     

新的研究可能推翻长期来对地球结构所持的看法

用地震波测绘地球的内部(非常象用计算机辅助层析X-射线摄影法来检查大脑)的科学家们已鉴别出地球深处的图象,使我们对大陆漂移、地震和火山爆发的动力学机制的理解大大前进了一步。这些波图表明,在北美的西部地区下面有一个很深的过热区,暗示东西两半球最终可能分开。这种     

机器人向海底火山进军

你见过水火完全交融的奇特景象吗?那得到大海深处去观察。大海深处并不总是风平浪静,在海水巨大压力的"压迫"下,海底火山往往比陆地上的火山更加活跃。但是,迄今为止,没有人真正看到过深海火山爆发的场景。最近,美国的一个水下机器人拍摄到海底火山爆发时的场景,让我们也能有幸通过画面看到水火完全交融的壮观景象。     

用时纬残差预测强震的初步结果

强震前天文时纬残差出现明显异常,已为国内外不少震例所证实。但如何作好震前分析与预测,还没有人做过。云南天文台地处地震活动区,1985年4月18日禄劝地震发生后,我们在对云南天文台Ⅱ型光电等高     

机器人向海底火山进军

你见过水火完全交融的奇特景象吗？那得到大海深处去观察。大海深处并不总是风平浪静,在海水巨大压力的“压迫”下。海底火山往往比陆地上的火山更加活跃。但是,迄今为止,没有人真正看到过深海火山爆发的场景。最近,美国的一个水下机器人拍摄到海底火山爆发时的场景,让我们也能有幸通过画面看到水火完全交融的壮观景象。     

对数学史和数学哲学的看法

对于大多数数学家,不论他们是教师还是研究工作者,数学史和数学哲学仅仅涉及他们工作范围的边缘。因此对这些学科形成了一种“公认的观点”,一堆绝大部分还没有清晰地表达出来的信条。这种信条影响着我们的工作,虽然这种影响似乎很小,而且关系甚远。本文的首要目的就是对这种公认的信条进行探讨。在探讨过程中,我们将看到它的影响比我们所认     

罕见的双星

天文学家习惯于走极端,但以前从没有人发现过这种现象:两颗超密恒星相距只有80,000哩,约束在同一个引力场内,一个统另一个转一周只需11 1/2分钟,温度达5千万华氏度,发着X射线。西德达木土塔欧洲太空研究所EXOSAT天文台的尼科拉斯·怀特说,“我们发现了这样一个恒星系统,假设你能把它放在地球和月亮之间,它发出的光会比太阳强10万倍”。这种光主要是看不见的X射线,而不是可见光。这种X射线每11 1/2分钟增强一次,就象时钟一样准。就是这种强大的X射线,才使得EXOSAT,一颗欧洲X射线探测卫星,发现了这一双星。这一双星用普通望远镜看不到。它们藏在许多远离地球两万光年的球状星群之中。这两颗新星周围是比它们更亮的星群。据怀特和他的同事们说,这奇怪的双星中的一个是中子星——一颗巨大恒星燃烧完后剩下的残骸。这颗星在其自身引力的作用下分解,而后爆炸,于是就剩下这一旋转的、结构极密的中子球。这颗星的直径只有十哩左右,而其质量却比太阳还要重,其密度之大,每立方时在地球上就有一千亿吨,这些听起来似乎难以令人相信。它的伴星是一颗白色矮星,一颗正在熄灭的恒星。原来这颗星的体积和质量都和太阳相当,现在其燃料已耗完,于是体积就缩小到三个地球那么大。但这颗矮星仍象一堆余烬一样,慢慢地散发着自己的余热。另外,尽管它远远没有中子星压缩的那样紧,但其密度仍要比太阳的密度大千万倍。     

对高超声速飞行的不懈追求——设计高超声速飞行器要用到多少新科学?

<正>1967年10月3日午后,一个冲压发动机从加利福尼亚南部的天空坠落。片刻之前,它还附着在火箭推进式飞行器X-15试验机的下腹部,美国宇航局(NASA)的工程师把这个虚拟发动机嫁接到X-15上,测试增加的重量是否会影响飞行器的高速操纵。截至当时,X-15型飞行器已经进行过100多次试飞,好几次试飞的速度超过5马赫,这是公认的高超声速飞行的临界值。那天,那架X-15的飞行员威廉·奈特(William"Pete"Knight)把飞行速度提     

产生和测量阿秒及飞秒软X-射线脉冲方法

报告了产生和测量阿秒及飞秒软X-射线脉冲的方法, 研究了高次谐波产生与激光相位之间的关系, 得到了时域内两个不同的辐射能量分布曲线. 这些结果有助于理解高次谐波产生的动力学过程. 可用脉冲光子能量的带宽值和两个参数化公式, 计算能量分布曲线的时间宽度. 为了更好地研究和模拟脉冲的传输及与介质的相互作用, 往往需要指定脉冲的光子能量和带宽等参数. 这两个公式在实验上可用于分析所选择脉冲的能量带宽值和时间宽度之间的关系. 所提出的变换方程和相关的光电子激光相位确定法, 能用来直接从光电子能谱得到阿秒及飞秒软X-射线脉冲的时间结构, 而不需要预先假设脉冲的频率分布和强度分布形状, 也不需要与实验测量数据进行拟合计算. 这些方程和方法是超快速测量的基础, 能用于评估超短X-射线脉冲光源的技术参数, 推动新一代光源技术和应用研究的进一步发展. 它们具有很宽的时间测量范围和极高的时间分辨率, 将使超快速测量以及飞秒和阿秒定时技术达到计量学的精度, 并使之发展成为标准化的测量方法, 进一步促成物理、化学及生物学新的研究高潮. 同时, 对阿秒和飞秒X-射线脉冲的应用及测量方面的理论和技术难题作了简要的讨论.     

Her X-1的硬X射线谱线

Her X-1是著名的双星X射线源。它的一个子星是自转周期为1.24秒的中子星,另一个是光学子星HZ Her。近来,几个独立的观测都发现在Her X-1的X射线波段有强的硬X射线谱线。不仅在～58keV出现第一条谱线,