采集指纹新时代——显微X光荧光法

据《指纹技术研究动态》杂志报道，美国咯斯阿拉莫斯国家实验室的分析化学家Christopher Wor ley博士的研究小组找到一种非破坏性方式，从而能轻易地发现原本不易为现场搜证人员发现的潜伏指纹（Latent Fingerprint）。     

激光·微波·大气探测

激光自问世以来已被广泛地应用于各个领域。在气象上,激光技术多半用于大气探测。1963年,美国气象工作者成功地研制出用于大气平流层探测的激光雷达;3年以后,我国也研制出红宝石激光雷达,并且从1970年开始,利用激光技术,卓有成效地开展了精确测量云高、遥测烟雾扩散和测量大气消光系数分布等工作.用激光探测大气,必须有产生激光的装置。激光雷达,作为雷达的光学对应物,是产生激光并探测大气的重要工具。激光的优点是高亮     

量子激光雷达测距与测速的研究进展

激光雷达以其优良的定向性和高分辨率,成为自动驾驶、测绘和遥感等领域的核心传感器,但是近年来传统激光雷达也面临探测灵敏度和分辨率限制等诸多挑战.本文以测距与测速性能为核心,从经典激光雷达的两类代表——脉冲激光雷达与频率调制连续波激光雷达出发,分别介绍了量子脉冲激光雷达与量子干涉式激光雷达的研究进展.通过对目前量子激光雷达研究成果的梳理,深入了解目前量子激光雷达的研究重点与难点,为未来量子激光雷达的发展提供帮助.     

哈罗德·M·阿格纽(1921-2013)

<正>如果说,美国核物理学家哈罗德·M·阿格纽(Harold M.Agnew)曾以科学观察员身份参与轰炸日本广岛而为人所知外,实际上,他在出任美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室(LASL)主任期间的作为更为世人所关注。早年经历哈罗德·M·阿格纽1921年3月28日出生在科罗拉多州丹佛市,早年就读于南丹佛高中,后在丹     

激光雷达图像

你应该能够辨认出在象素图中显示出来的人形图像.的确,这是一幅表示从激光雷达旁边走过的人的图像.这种激光雷达由新墨西哥州Albuquerque的桑地亚国家实验室所研制.我们怎么知道这人正巧走过呢?因为该装置不仅提供一幅图像,而且标记出视野范围内目标的距离,并以每秒4次的速率及时修正信息.画面变化速度之快,可实用于某些短程军事行     

武汉地区(30.5°N,114.4°E)钠流星尾迹激光雷达的初步观测

通过将Na激光雷达的积累时间设置为3.2s,我们在武汉地区(30.5°N,114.4oE)对原子流星尾迹进行了测量.在16个晚上166h的观测时间里,总共发现了125个Na流星尾迹事件.这些尾迹峰值密度变化范围为4040～39170cm–3,平均值为16430cm–3.出现高度范围为77.2～111.6km,质心高度为92.6km.钠尾迹高度分布的上边界与同时观测到的平均钠层剖面相类似.特别地,尾迹高度柱状图最大值出现在平均钠层峰值处.这表明流星体进入大气层后消融产生能被地基激光雷达探测到的流星尾迹,更多的出现在常规金属层的峰值附近.这与早期的K和Fe尾迹的激光雷达观测结果一致.观测发现,偶发钠层的形成往往伴随着钠流星尾迹群,这些尾迹出现高度与偶发钠层的高度一致.     

激光遥测烟羽浓度

利用红宝石激光雷达,在烟粒形状任意、尺度谱分布和成分稳定以及一次散射条件下,可以探测烟羽浓度的空间分布,由此还能进一步获得大气扩散参数σ_y和口σ_z.这就为监视大气污染和研究大气污染的扩散规律,提供了一种可靠简便而有生命力的新手段.     

武汉地区(30.5°N, 114.4°E)钠流星尾迹激光雷达的初步观测

通过将Na激光雷达的积累时间设置为3.2 s, 我们在武汉地区(30.5°N, 114.4oE)对原子流星尾迹进行了测量. 在16个晚上166 h的观测时间里, 总共发现了125个Na流星尾迹事件. 这些尾迹峰值密度变化范围为4040~39170 cm^–3, 平均值为16430 cm^–3. 出现高度范围为77.2~ 111.6 km, 质心高度为92.6 km. 钠尾迹高度分布的上边界与同时观测到的平均钠层剖面相类似. 特别地, 尾迹高度柱状图最大值出现在平均钠层峰值处. 这表明流星体进入大气层后消融产生能被地基激光雷达探测到的流星尾迹, 更多的出现在常规金属层的峰值附近. 这与早期的K和Fe尾迹的激光雷达观测结果一致. 观测发现, 偶发钠层的形成往往伴随着钠流星尾迹群, 这些尾迹出现高度与偶发钠层的高度一致.     

古老的手工艺村庄

正2019年,通过无人机巡视,美国科学家在佛罗里达州西北海岸发现了一个古人类定居点,其年代距今约3000年。从收集到的证据看,这个定居点的规模在200～300人,在当时算是多的。发现这个定居点的无人机配备了激光雷达。与普通相机不同,激光雷达可通过发射激光并探测反射率来建立三维地形图。考古     

恐龙胃石新说

新墨西哥州洛斯—阿拉莫斯国家实验室的罗格·约翰斯顿(Roger Johnston),基姆·曼利(KimManley)和谢里尔·莱蒙斯基(Cheryl Lemanski)已经研究出一种技术,即通过光的散射鉴定胃石。该技术的结果之一是古生物学家可知道更多的恐龙行为。该技术涉及到将激光照射到岩石标本上并测出其光线的散射方式。反射光线的方向及强度取决于几个因素,包括表面凹坑的平均深度和这些坑壁的角度。用技术的行话说,就是不同的表面具有不同的“角/强度散射曲线”。约翰斯顿及其同事对已知的胃石、被怀疑是胃石     

钠荧光多普勒激光雷达测量中间层顶区域大气温度

建立了一套钠荧光多普勒激光雷达系统用于测量中高层大气环境参量. 钠荧光多普勒激光雷达系统主要包括发射系统、接收系统、数据采集控制和数据处理系统等. 该激光雷达主要使用窄线宽的589 nm激光去激发中间层顶区域的钠原子, 钠原子受激后发射共振荧光; 接收采集钠原子共振荧光, 通过分析其多普勒展宽获得中间层顶区域(约75~105 km)的大气温度. 利用该激光雷达系统开展了观测实验, 成功获得了中间层顶区域钠原子数密度廓线和大气温度廓线; 将钠荧光多普勒激光雷达测量结果与TIMED/SABER温度测量结果进行比较, 结果显示两者非常一致, 说明了该激光雷达探测结果具有可靠性.     

给美国国家实验室更多自由

<正>新的研究表明,美国能源部17个国家实验室的研究人员,例如田纳西州橡树岭国家实验室的材料科学家,需要多一点自由,少一点繁文缛节。就像看一部的电影那样,有时一个可预测的国会听证会也能带来启发和惊喜。近日参议院支出委员会举行的关于能源部应怎样管理其17个国家实验室支出的听证会就给了我们这种感觉。     

物理:投资中微子天文学

正劳伦斯伯克利国家实验室核能科学部的资深科学家、加州大学伯克利分校物理学家斯潘塞·克莱因(Spencer Klein)呼吁:建设更大型的望远镜阵列,捕捉来自宇宙能量最大地方的粒子。中微子天文学即将获得突破。从2010年起,在南极洲进行的"冰立方"实验——在1立方千米的冰层中布置了5 160个篮球大小的光传感器——已经探测到来自太空深处的二十多个高能中微子。尽     

中国:开始向深地科学进军

从微小到宏大,科学家们正在利用深埋地下的实验室所提供的对于宇宙射线的屏蔽来探索暗物质。今年,随着深达2500米的中国锦屏山地下暗物质探测实验室(CJPL)初步建成以及小型暗物质实验装置开始收集数据,中国登上了充满活力的地下暗物质探测实验室建设的国际舞台。     

2018:人类重返月球

众所周知，美国于1972年结束了“阿波罗”探月计划，在经过长达30余年的等待后，美国总统布什于2004年1月24日向全世界宣布了新的太空探索计划——重新恢复载人月球探测，并以未来的载人火星探测为目标。美国航空航天局（NASA）又于2005年9月公布了载人月球探测计划的具体内容：2018年再次将宇航员送往月球，此后每年至少进行2次月球探测任务，争取在月球上建立永久基地，能使宇航员驻留月球长达6个月之久。[编者按]     

噪声趣谈

安静治病噪声不仅危害听力,而且危及身体许多器官,比如可使心脏功能减弱,血压增高,呼吸节律紊乱。内分泌失调等。其实最有害的不是刺耳的尖叫,而是虽不太强但持续不断的噪声。人最难忍受的是混杂在日常环境中的汽车发动机声。不过情况并非毫无办法。美国洛斯一阿拉莫斯实验室科学家进行的试验表明,人体能够与噪声的攻击相抗争,办法就是让他休息。换句话说,安静可以治病     

美国能源部启动惯性聚变能项目

<正>继2022年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的核聚变实验里程碑之后，美国能源部正在建立新的科研中心，以便激励私营部门在激光驱动氢燃料压缩上取得进展。2023年5月，美国能源部聚变能科学项目宣布公开征集专注于惯性聚变能（IFE）的提案。几十年来，美国能源部一直支持通过压缩小型氢燃料标靶来诱发核聚变的研究，不过那是通过核武器研究项目来实现的。去年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室在激光核聚变点火实验取得成功之后，人们对资助能源生成技术研发的兴趣增加不少。     

美国“国家点火装置”即将启动

据美国能源部（DOE）国家核安全局（NNSA）网站报道，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（NIF）取得了重要进展，目前正在开展2009年完成NIF点火的筹备工作——即在实验室条件下实现人类历史上的第一次核聚变点火（用激光点燃一个“人造太阳”）。从长远来看，核聚变能将是人类未来能源的主导形式，被科学家称为“能源危机的终结者”。     

费米实验室寻找来自额外维度的访客

如果可以观察到大家所熟知的四维时空--三维空间与一维时间--之外的新的维度,那么这将是物理学历史上惊天动地的发现.在巴达维亚的费米国家加速器实验室里,科学家们正在设计一个新的实验,人们将通过它来探测额外维度真实存在的迹象.     

空间X/γ射线探测中的关键问题

空间作为科学探索与发现的处女地、基础与工程研究的极端环境综合实验室有其独特优势.在空间科学探测研究中,无论是自然物理现象研究,还是地外资源、灾害研究和国家安全应用研究,X/γ射线探测已经成为不可缺少的手段.自然界有很多未解的科学之谜,其探索和研究与X/γ射线辐射探测密切相关,基础研究关键科学问题有:暗物质与暗能量、超新星爆发、黑洞形成、月球与行星演化、宇宙起源等;地外空间的可用资源;国家安全与空间灾害研究等等.此外,空间X/γ射线辐射探测研究与应用和地面不同,因发射与空间环境要求,空间辐射探测仪器除了具有良好的性能外,还应具有高可靠的品质.因此,还有多个关键技术难题须攻克.空间辐射物理研究与应用前景广阔.与美国、俄罗斯、日本等及欧洲的空间科技强国相比,我国启动较晚,投入较少,工业基础底子薄,相对落后,尤其空间X/γ射线探测与应用相对基础更为薄弱,应引起高度重视,且当加大投入与支持,努力使中国成为科学强国.