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单分子力谱

单分子力谱 在超分子科学中的应用 张文科
电话:85159203 Email: zhangwk@https://www.doczj.com/doc/2817267249.html,
超分子结构与材料国家重点实验室

单 分 子 研 究
Science 1999, Vol 283, Issue 5508; Science 2007,Vol 316, Issue 5828 Special Issues: Single Molecules
Langmuir 2008, Vol 24, Issue 04 Special Issue: Molecular and Surface Forces
单分子研究可以直接从分子水平给出作用机理,而不是统计平均的结果。

为什么研究单分子?
高性能高分子材料的分子设计 一级结构与单链性质的关系
HIV病毒
单分子水 高分子/纳米 平分子内 分子间相 材料科学 互作用
生命科学
尼龙绳
单分子水平分子识别机理 生物功能的调控
细胞

电子显微镜 扫描探针显微镜 单分子荧光 其它近场显微技术等 磁性珠技术 光学镊子
单 分 子 研 究 技 术
单分子成像技术
单分子操纵技术 (单分子力谱)
玻璃纤维技术 生物膜力学探针 原子力显微技术

微小力测量的几种重要检测技术 Optical tweezer
(光学镊子)
magnetic bead
(磁性珠技术)
Biomembrane Force probe
(生物膜力学探针)
glass microneedle.
(玻璃纤维技术)
AFM

磁性珠技术
F= KBTb/ <△r2> <△r2>:微球的热致均方位移 (布朗运动 )

双螺旋DNA的缠结与解缠结
Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2000. 29:523–43

生物膜力学探针技术
磷脂囊胞或者红细胞作为力学传感器

光学镊子
左图:单光束光学梯度阱。右图:反向双光束光学 阱。十字形代表棱镜的焦点,实心点代表势能阱的中 心位置。对于单光束光学阱散射力由实箭头标注,虚 箭头代表梯度力

AFM单分子力谱

各种单分子力谱技术
方法 力学检测范围 (pN) 动力学区间 典型应用
磁性珠技术 0.01-100 光学镊子 0.1-150
≥1 秒 ≥10 毫秒 ≥100 毫秒 ≥1 毫秒 ≥10 微秒
DNA的拉伸和解缠 肌动蛋白、DNA、分子马达、 蛋白质 肌动蛋白和DNA的拉伸和解链 生物膜固定分子、给受体 DNA、蛋白质、给受体、 聚合物单链弹性
玻璃纤维技 >0.1 术 生物膜力学 0.5-1000 探针 原子力显微 >1 技术
原子力显微技术: 高检测速率、操作简便、适用面广

AFM单分子力谱实验原理
buffer solution DNA拉伸
Force
tic rties s e l a ope pr
rupture force
contour length Extension

典型应用举例 螺旋超分子结构的探测 β-折叠结构的解折叠 聚合物界面吸附与组装推动力 分子间作用的直接测量

含有螺旋结构的高分子链
超分子结构与单分子力谱

Ligand-receptor based DNA pulling strategy
Si3N4 biotin
AFM tip
streptavidin dual labelled p53 DNA (2532 bp) mercaptohexanol
OH OH OH
双螺旋结构 (dsDNA)
S
S S S Gold Substrate
Nanotechnology (2005) 16, 2325–2333

SMFS of dsDNA molecule
B-S transition
stretching relaxation

Hoechst 33258 (minor groove binder)
Netropsin (minor groove binder)
‘小沟’键合分子

Proflavine(普罗黄素) (intercalator)
嵌入剂分子

典型药物分子与DNA相互作用的力学指纹谱
No drug (pure DNA) Hoechst 33258
基于典型药物分子与DNA作用的 指纹谱,可为新型抗癌药物的筛选 和设计提供有用信息
Nanotechnology 2005, 16, 2325–2333.

溶剂诱导淀粉无规---螺旋构象的转变
J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 9387-9393

单分子知识点..

光漂白(photonic bleaching)是在光照条件下使其发生化学反应或是构象改变,而失去发荧光的特性,就是所谓的漂白.它常用于生物体内扩散速率常数的测定. 光漂白抗性就是抗光漂白性吧~~我是这么理解的。 下面的是搜索的关于绿色荧光蛋白^_^ ·GFP的发光特性 GFP吸收的光谱,最大峰值为395nm(紫外),并有一个峰值为470nm的副峰(蓝光);发射光谱最大峰值为509nm(绿光),并带有峰值为540nm的侧峰(Shouder). GFP的光谱特性与荧光素异硫氰酸盐(FITC)很相似,因此为荧光素FITC设计的荧光显微镜滤光片组合同样适用于GFP观察. 尽管450~490nm(蓝光)是GFP的副吸收峰,但由于长波能量低,细胞忍受能力强,因此更适合于活体检测. GFP的性质 GFP荧光极其稳定,在激发光照射下,GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比荧光素(fluorescein)强,特别在450~490nm蓝光波长下更稳定. GFP需要在氧化状态下产生荧光,强还原剂能使GFP转变为非荧光形式,但一旦重新暴露在空气或氧气中,GFP荧光便立即得到恢复.而一些弱还原剂并不影响GFP 荧光.中度氧化剂对GFP荧光影响也不大,如生物材料的固定,脱水剂戊二酸或甲醛等. GFP融合蛋白的荧光灵敏度远比荧光素标记的荧光抗体高,抗光漂白能力强,因 此更适用于定量测定与分析. 但因为GFP不是酶,荧光信号没有酶学放大效果,因此GFP灵敏度可能低于某些酶类报告蛋白. 由于GFP荧光是生物细胞的自主功能,荧光的产生不需要任何外源反应底物,因此GFP作为一种广泛应用的活体报告蛋白,其作用是任何其它酶类报告蛋白无法比拟的. 常用的显微技术 共聚焦显微镜 原理:共焦显微镜[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(Beam Splitter),将已经通过透镜的反射光折向其它方向,在其焦点上有一个带有针孔(Pinhole)的挡板,小孔就位于焦点处,挡板后面是一个光电倍增管(photomultiplier tube,PMT)。可以想像,探测光焦点前后的反射光通过这一套共焦系统,必不能聚焦到小孔上,会被挡板挡住。于是光度计测量的就是焦点处的反射光强度。其意义是:通过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。共聚焦显微镜能提供无比精确的三维成像,以及对亚细胞结构和动力学过程的精准测试。 传统的光学显微镜使用的是场光源,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰;激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描,标本上的被照射点,在探测针孔处成像,由探测针孔后的光电倍增管(PMT)或冷电耦器件(cCCD)逐点或逐线接收,迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针

铁谱光谱分析

润滑剂 / 磨粒分析 Ray Dalley, PREDICT;常英杰译 摘要 磨粒分析,特别是铁谱分析是识别和确定维修需求的有效方法。目前技术的发展方向包括图像分析,在线传感器,便携式筛选工具,自动化油分析筛选工具,评价结果的电子传送,和人工智能。 磨损是机器部件间表面接触的必然结果,如轴、轴承、齿轮、和轴衬等,即使在很好润滑的系统中也是不可避免的。设备的寿命预期、安全因素、性能等级和维修推荐是基于正常发生的磨损预测的,然而,设计的复杂性、大小尺寸、复杂的装配结构、以及运行条件和环境的变化等因素使得维修或修理的需求(日常和紧急)在不停机的情况下难以评价或发觉。 由于现代设备系统的高速、集成化和自动化,任何停机都会导致生产停止和高代价,因此,非中断性诊断技术诸如油液光谱分析、振动分析、电动机电流分析,和铁谱分析(磨粒分析)越来越多地应用于动力,过程,半导体和制造业。机器的设计者和制造者越来越多地使用磨损分析作为一个现实的标准来改善诸如压缩机、齿轮、轴承和透平部件这些产品。本论文介绍磨粒分析技术,结合其他预测维修工具阐述其在工业中的作用。 磨粒分析/铁谱分析 铁谱分析是一项对从各种流体中分离出的磨损颗粒进行微观检验和分析的技术。作为一项预测维修技术起源于二十世纪七十年代中期,它最初用于用磁力沉淀润滑油中的铁磁磨损颗粒,这项技术被成功应用于监测军用飞机发动机、齿轮箱和传动系统的状态。其成功加速了其他应用的开发,包括方法的修改可用于沉淀润滑剂中的非磁性颗粒,在一个玻璃衬底上定量分析磨损颗粒(铁谱),以及精致油脂溶剂用于重型工业。用于磨粒分析的三种主要仪器是直读铁谱仪,分析式铁谱仪和铁谱显微镜。 直读(DR) 铁谱仪 直读铁谱仪是一个趋势监测仪器,通过对定期采集 油样的检查实行状态监测。DR直读铁谱仪是一个紧凑的 便携式测试仪器,容易使用甚至可以被非技术人员操作, 它定量测量铁磁磨粒在润滑或液压油中的浓度。直读铁 谱仪的工作原理是:通过一个强磁场将油样中颗粒沉淀 到一个玻璃管的底部,然后用光纤束直接照射在玻璃管 的由永久磁铁沉淀大颗粒和小颗粒的两个部位。测试开 始时,在颗粒开始沉淀之前,仪器利用微处理器芯片自 动“调零”,随着光束通过油液调整适应其不透明性。 光的亮度的减小与沉积在玻璃管中的颗粒数量有关,它 被监测和显示在仪器的LCD屏幕上。可以获得两组读 数:大颗粒 >5 微米 (DL) 和小颗粒 <5 微米 (DS) 的 读数,磨损颗粒浓度WPC通过DL + DS 除以样品容积 获得,建立一个机器磨损趋势基线。图 1: 直读铁谱仪 刚开始服役的机器进入一个磨损过程,在这个过程中大颗粒的数量迅速增加然后在正常运行状态下稳定在一个平衡浓度。铁谱分析的关键点是,异常磨损的机器将产生异常大量的磨损颗粒,直读铁谱仪用WPC读数指示过分磨损状态,如果 WPC 读数超出了正常趋势,需要制作一个流体的铁谱片以便用光学显微镜进行检查。

单分子荧光检测技术

单分子荧光检测技术 涂熹娟B200425010 【摘要】单分子检测技术有别与一般的常规检测技术,观测到的是单个分子的个体行为,而不是大量分子的综合平均效应。近年来随着相关学科的技术进步,单分子研究已经在从分子生物学到细胞生物学等生命科学领域有了迅速的发展和应用。本文简要介绍了单分子荧光检测技术的研究背景、意义、原理,以及该项技术进展和应用。 【关键词】单分子荧光寿命荧光偏振单分子FRET 1. 单分子检测技术的意义和发展背景 1.1单分子检测技术的意义 在统计力学的各态遍历假设中,系综个体物理量轨迹的时间平均等于该物理量在给定时间的系综平均[1]。在一个包含完全相同个体的系综,当测量时间足够长的时候,系综测量和单分子测量结果相同(例如对于稀溶液中小分子的核磁共振谱线的测定,由于测量时间远大于小分子的翻滚时间,这时体系就可以看成是一个均匀的体系,并看作静态);但是即使在均相体系中,分子本身并不是处于静态,而是在不断地运动,测量的参数具有涨落现象,而测量时间可能会小于分子的涨落时间;另一种情况是在非均相体系中,个体轨迹平均本来就不等于系综平均(实际上几乎所有生物体系都不是均相体系)。这以上考虑到的两点都导致系综测量结果和单分子测量结果不等。一般系综测量结果表示的是大量由一种或多种对象组成的一个整体所表现出来的平均 效应和平均值。这一平均效应掩盖了许多特殊的信息。而这些特殊的信息有时是非常

重要的,尤其在研究具有非均匀特性的凝聚相物质和生物大分子结构时。而相比之下,单分子检测就可做到对体系中单个分子的行为进行研究,可以得到在特定时刻,特定分子的特殊位置和行为,因为在某一时刻,集团中的任何成员只能处于一种状态。将此再与时间相关,还可得到单个分子的行为的分布状况。这样我们就可以同时得到所研究的对象的整体行为和个体行为了,然后将数据综合处理,得到更为全面的信息。 1.2单分子检测技术的意义和发展背景 既然单分子检测技术有这么多的好处,为什么直到近年来才逐渐发展起来呢?这与光学系统的进展有很大的关系。其实人类很早以前就有探索微观世界奥秘的要求,但是苦于没有理想的工具和手段。直到世界上第一台可以被称为显微镜的仪器在1675年由荷兰生物学家列文虎克制作出来。在以后的几百年,人们一直用光学显微镜观察微观和探索眼睛看不到的世界,但是光具有波动性使光学显微镜的分辨率只能达到光波的半波长左右,人类的探索因此受到了限制。即使消除掉透镜形状的缺陷,任何光学仪器仍然无法完美的成像。人们花了很长时间才发现,光在通过显微镜的时候要发生衍射,即物体上的一个点在成像的时候不会是一个点,而是一个衍射光斑。如果两个衍射光斑靠得太近,你就没法把它们分辨开来。显微镜的放大倍数再高也无济于事。对于使用可见光作为光源的显微镜,它的分辨率极限是0.2微米。任何小于0.2微米的结构都没法识别出来。提高显微镜分辨率的途径之一就是设法减小光的波长,或者,用电子束来代替光。根据德布罗意的物质波理论,运动的电子具有波动性,而且速度越快,它的“波长”就越短。如果能把电子的速度加到足够高,并且汇聚它,就有可能用来放大物体。进人20世纪,光电子技术得到了长足的发展,1938年,德国工程师Max Knoll和Ernst Ruska制造出了世界上第一台透射电子显微镜(TEM)。几十年来,又有许多新型的显微镜问世,1952年,英国工程师Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜(SEM)。电子显微镜是20世纪最重要的发明之一。由于电子的速度可以加到很高,电子显微镜的分辨率可以达到纳米级(10-9m)。很多在可见光下看

油样铁谱分析技术

铁谱分析技术 铁谱分析技术是20世纪70年代发明的一种新的机械磨损测试方法,借助磁力将油液中的金属颗粒分离出来,按颗粒大小排列在谱片上,观察颗粒的相对浓度,进一步分析颗粒的物理性能。 铁谱仪分析广泛用于各行业的内燃机、齿轮箱、轴承、液压系统等大型设备、零部件有效的磨损监测,统计表明,应用铁谱技术,保证重大设备安全运行,减少故障发生,降低维修费用,已取得显著经济效益。 一、铁谱分析的内容 1、磨粒浓度和大小,可以反映磨损的严重程度; 2、磨粒形貌,可以反应磨粒产生的原因、机理; 3、磨粒成分,可以反应磨损部位; 二、铁谱分析的特点: 有较宽的尺寸检验范围、同时获得磨粒的多种信息,全面判断磨损故障部位、严重程度、发展趋势、产生原因。 三、铁谱分析的原理 铁谱分析仪的基本原理就是用铁谱仪把油品中的磨粒和碎屑分离出来,并按其尺寸大小依次沉淀到一片透明基片上(即制作谱片),在显微镜下观察,进行定性分析,也可用计算机对磨粒进行图像处理,获取磨屑的有关参数。 摩擦学的研究表明,磨粒数量、递增速度与磨损程度有直接的关系,磨粒的形态、颜色、尺寸等则与磨损类型、进程、材质有关,根

据分析结果做出状态监测或故障诊断结论,是制定设备维护措施的重要依据。 四、铁谱分析仪 生产商:维克森(科技)有限公司 根据磨粒分离、检测的不同方法,铁谱仪主要有四种类型:分析铁谱仪、旋转式铁谱仪、直读式铁谱仪和蓟管式铁谱仪。 1、分析式铁谱仪VIC-T 是最先研制出来的铁谱仪器,油样流经处于高梯度磁场中的倾斜玻璃基片,磨粒按一定规律排列沉积,借助高倍显微镜观察谱片,可看到磨损颗粒的材料、尺寸、特征和数量。分析铁谱仪对检测人员的技术经验要求较高。 产品优势: (1)能直接观察粒度尺寸在2um至数百微米范围内的磨粒; (2)以表面特征为依据迅速判断机械的运行和磨损状态; (3)体积较小,操作简便,具有功能强大的分析软件; (4)装箱、搬运要求不高,随行性较好。 2、旋转式铁谱仪VIC-XT 将油样滴到旋转磁台中心,高速旋转时受离心力作用,油样向四周流散,在环形的高梯度磁场作用下,磨粒以同心同环的形式,沉积在谱片上。避免了泵送时可能产生的碾压和抛光,保持了磨粒原始形貌。 产品优势:

管乐记谱法

管乐记谱法 说明:在交响乐队中常用的管乐,有很多移调乐器,因此,也带来了记谱上的问题。木管中,长笛、双簧管、大管是C调乐器,都是按实音记谱的。 单簧管有降B、A调两种。记谱时均需做移调处理:降B调管发音比记谱音低大二度,A调管发音比记谱低小三度。 一、以下是同族乐器的记谱法: 短笛:C调,发音比记谱高八度。 英国管:F调,发音比记谱低五度。 小单簧管:一般是降E调(也有D调),发音比记谱高小三度(D调为高大二度)。 低音单簧管:降B调。若用高音谱表记谱,发音比记谱低大九度;若用低音谱表记谱,发音则比记谱低大二度。用低音谱表更接近实音,较为合理。但由于低音单簧管都是 由单簧管演奏家者兼任,往往对低音谱表不太熟。因此,采用高音谱表记谱更可靠。 低音大管:C调,发音比记谱低八度。 二、铜管组的情况也类似: 小号:常见降B,发音比记谱低大二度。 长号和大号:降B,但习惯上都以实音记谱,因此不移调。 圆号的情况较为复杂。常见的F调为例。由于圆号音域较宽,需要用两种谱表来记谱。 在低音区用低音谱表记谱,发音比记谱高纯四度:在高音区用高音谱表记谱,发音比 记谱低五度。从(记谱音)f到f1这个八度中的音可以两种记谱法并用,高于f1的只 用高谱表,低于f的只用低音谱表。

三、Saxphone 家族,从最高音萨克斯(降E)到低音萨克斯(降B),有数种不同的型号。但由于他们的指法相同,而且只有将B和降E两个调,因此一律都用高音谱表记谱(低音萨克斯用低音谱表)。 最高音萨克斯(bE):发音比记谱高小三度 Soprano Saxphone bB:发音比记谱低大二度 ALtor Saxphone bE:发音比记谱低大六度 Tenor Saxphone Bb: 发音比记谱低大九度(八度加大二度) 上低音萨克斯(bE): 发音比记谱低大十三度(八度加大六度) 低音萨克斯 bB:用低音谱表记谱,发音比记谱低大二度 四、最后总结: 1、同调移调乐器: 其实际音高与记谱音高相差八度,例如:用高八度记谱低音提琴、低音大管等和用低八度记谱的短笛、木琴、钢片琴等等。这种记谱法可以减少乐谱上出现过多的上、下加线。 2异调移调乐器:其实际音高与记谱音高相差非八度音程。此类乐器主要是管乐器,除长号外,凡非C调者几乎都是移调乐器,如单簧管、英国管、圆号、小号等。习惯上乐器名称之前都加以调号说明,如降B调单簧管。其意即指当记谱为C音时,实际上发出的音位低二度的降B。但各种乐器记法又有不同的传统,颇为混乱。例如F 调圆号,其F的实际音高要比记谱的C音低五度,但F调小号,则发出的F音比C音高四度。因而读谱或记谱时,必须牢记传统的习惯,才能正确理解两者之间的关系。移调乐器约自18世纪开始,主要由于管乐器是泛音列发音,其演奏技术受乐器筒音的音高制约,由此产生移调记谱法。这种记谱法虽然对作曲和指挥增加了许多困难,但给演奏者带来大方便,即简化了记法又能适应其演奏指法。20世纪以来,有些作曲家采用实际音高记谱,但是很多作曲家对多数移调乐器仍按传统习惯记谱。

铁谱仪在油液监测技术分析中关键作用

铁谱仪在油液监测技术分析中关键作用 -------准确把脉一锤定音 机械设备故障诊断油样铁谱分析技术是20世纪70年代开始发展起来的新的监测分析技术。由于该技术具有独特作用,目前已被愈来愈多的部门所采用。 在目前的机械故障诊断领域中,油样分析方法的概念实际上已在无形中转变为油样磨损残余物的分析了。磨损、疲劳和腐蚀是机械零件失效的三种主要形式和原因,其中磨损失效约占80%左右,由于油样分析方法对磨损监测的灵敏性和有效性,因此这种方法在机械故障中日以显示其重要地位。通过油液分析对特定摩擦学系统的润滑和磨损状态进行合理评估,是油液监测活动的核心内容。机器设备在使用过程中磨损状况一般可以分为三个阶段(如图所示), 在整个过程中铁谱分析技术在油液监测的过程中起到定量、定性、定位的不可替代积极作用。铁谱技术在磨损状态监测中的作用,其实,对于油液中污染颗粒及油品变质产物的分析,分析铁谱也可发挥重要作用;而铁谱技术在摩擦磨损研究方面独特的应用价值更是早已得到广泛重视。 随着机械工业等技术的不断发展,现代设备关键部件的结构日益复杂,在追求高性能低成本的同时,在润滑油系统中各摩擦副零组件更趋于高载荷、高温、高速及轻质量,因此容易发生各种磨损故障,从而严重影响设备的安全性、可靠性。据统计,海湾战争中,美国动用了两千多架飞机,数万只舰艇,成千辆坦克、装甲车等,美国军方在战地安排了60余台MOA油料光谱仪,累计测定飞机油样20566个,地面装备油样12474个,油样分析技术在关键设备(发动机)状态检测中显示了特别有效的作用。由此可见,对现代化重要武器装备军用飞机的关键部件航空发动机的磨损状态监测与故障诊断具有极其重要的意义和价值。 油样分析技术的内容非常广泛,包括油品理化性能指标化验、油样污染度评定(以颗粒计数为代表)、以及油样铁谱和光谱分析技术等。在机械故障诊断这个特定的技术领域中,油样分析技术通常是指油样的铁谱分析技术和油样光谱分析技术,有时也包含磁塞技术。 1铁谱分析

波谱分析技术

第四节波谱分析技术 一、专家评议 波谱包括核磁共振 (NMR),顺磁共振 (ESR),磁共振成像 (MRI),核电四级矩共振 (NQR),光磁共振 (LMR) 等几种. 其中核磁共振 NMR 是化学研究上鉴定化合物结构的利器,在波谱仪器中最主要与最常见,将继续是本次评议的重点。 本次对于核磁共振 NMR 的评议介绍有以下两个主题: 如何选购合适的核磁共振谱仪,谱仪探头的评议介绍。 核磁共振谱仪在市场供应方面,和色谱光谱等其它常见的仪器存在明显的不同。核磁共振谱仪由于价格比较昂贵(近百万到千万元人民币, 200-1000 兆超导谱仪),使用的单位少(几百),生产的厂家数目少(三家左右)。 目前生产检测化合物结构用的核磁共振谱仪的厂家有: 1.美国的 Varian 公司 (2009 年下半年为安捷伦公司收购,本评议仍以 Varian 公司 称呼); 2.德国在瑞士设厂的 Bruker 公司 (Bruker-Biospin): 3.日本电子公司 (JEOL,Ltd.) 在中国境内的核磁共振谱仪已将近 800 台,这些年来每年以近 80 台的速度增加之中。中国国产核磁共振谱仪正开展中。 中国自主研发核磁共振谱仪的进展是国人非常关注的事情。几年前列入国家"十一五科技支撑计划”,由中科院武汉物理与数学研究所领军,结合厦门大学等单位组成课题组,研发组装了两台 500 兆超导核磁共振谱仪,在2009 年底完成组装工作,2010 年初进行课题验收。我们展望下一次能进行国产核磁共振谱仪的评议介绍,期望国产谱仪能早日进入国内外市场。 二、应用报告及仪器介绍 1如何选购合适的核磁共振谱仪 波谱评议的专家组成员经常参与单位内外的核磁共振谱仪采购评鉴或认证工作。在评议会议上,专家们都很感慨购买单位普遍存在不知道如何正确选购核磁共振谱仪,有许多选错谱仪型号或部件,或由于经费充裕而选购了不必要的部件,觉得有必要借此次核磁共振谱仪的评议机会向大家阐明注意要点。 采购核磁共振谱仪,有以下事项需要进行评估与考虑:

铁谱仪的结构与工作原理

铁谱仪的结构与工作原理 目前,国内外已开发出的铁谱仪种类很多,人们也从不同角度提出了不同的分类方法。由于磁铁装置是铁谱仪的核心部件,若按磁铁的工作原理来分,可分为永磁式铁谱仪和电磁式铁谱仪。根据机器状态监测方式来分,又可分为离线铁谱仪和在线铁谱仪。若按实现铁谱定量与定性分析功能需要来分,又可分为分析式铁谱仪、直读式铁谱仪、双联式铁谱仪等,上述三种铁谱仪都属于离线铁谱仪。此外,若根据铁谱片的制作原理不同分类,又可分为旋转式铁谱仪和固定式铁谱仪。具体分类如下: 下面介绍几种常用的铁谱仪的结构与工作原理。 分析式铁谱仪是最早开发出来的铁谱仪,它包含了铁谱技术的全部基本原理。分析式铁谱仪的用途是用来分离机器润滑油样中的磨粒,并能使磨粒依照尺寸大小有序地沉积在一显微镜玻璃基片上,从而制成铁谱片,然后利用铁谱显微镜等观测和分析仪器,实现对磨粒的定性、定量铁谱分析。 分析式铁谱仪的结构与工作原理简图如图1所示。它将从润滑系统中取得的分析油样经稀释处理后取样到玻璃管中,经微量泵将分析油样输送到安放在磁场装置上方的玻璃基片的上端,玻璃基片的安装与水平面成一定倾斜角,以便在沿油流方向形成一逐步增强的高强度磁场,同时又便于油液沿倾斜的基片向下流动,从玻璃基片下端经导流管排入废油杯中。分析油样中的可磁化金属磨粒在流经高梯度强磁场时,在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力联合作用下,按磨粒尺寸大小有序地沉积在玻璃基片上,并沿垂直于油样流动方向形成链状排列。在分析油样从基片上流过之后,经用四氯乙烯溶液洗涤基片,清除残余油液,使磨粒固定在基片上便制成了可供观察和检测的铁谱片。 文章来源:https://www.doczj.com/doc/2817267249.html,/newsdetail-2004.htm

单分子力谱

单分子力谱 在超分子科学中的应用 张文科
电话:85159203 Email: zhangwk@https://www.doczj.com/doc/2817267249.html,
超分子结构与材料国家重点实验室

单 分 子 研 究
Science 1999, Vol 283, Issue 5508; Science 2007,Vol 316, Issue 5828 Special Issues: Single Molecules
Langmuir 2008, Vol 24, Issue 04 Special Issue: Molecular and Surface Forces
单分子研究可以直接从分子水平给出作用机理,而不是统计平均的结果。

为什么研究单分子?
高性能高分子材料的分子设计 一级结构与单链性质的关系
HIV病毒
单分子水 高分子/纳米 平分子内 分子间相 材料科学 互作用
生命科学
尼龙绳
单分子水平分子识别机理 生物功能的调控
细胞

电子显微镜 扫描探针显微镜 单分子荧光 其它近场显微技术等 磁性珠技术 光学镊子
单 分 子 研 究 技 术
单分子成像技术
单分子操纵技术 (单分子力谱)
玻璃纤维技术 生物膜力学探针 原子力显微技术

微小力测量的几种重要检测技术 Optical tweezer
(光学镊子)
magnetic bead
(磁性珠技术)
Biomembrane Force probe
(生物膜力学探针)
glass microneedle.
(玻璃纤维技术)
AFM

铁谱仪定量分析的依据和相关参数

铁谱仪定量分析的依据和相关参数 铁谱技术的定量分析是用一个或几个参数值来描述设备磨损特征和磨损状态的方法。由于铁谱分析技术影响因素较多,所以至今尚无一套完整、统一的论述,下面介绍下铁谱仪定量分析的依据和相关参数。 1.定量铁谱的理论依据 磨损颗粒的最大尺寸与磨损方式有关,如果测量出或计算出铁谱片上大颗粒的尺寸以及它们在颗粒总数中所占的比例,就可以推断抽取油样时机器所处的磨损方式和程度,这是定量铁谱的第一个理论依据。 第二,机械的磨损率是磨损工况的重要指标,机械磨损率的改变,必然导致润滑油中磨屑生成和沉积的平衡浓度改变,因此可以把铁谱片上磨屑的总数作为定量铁谱分析的另一个指标。 铁谱定量的可靠性主要与铁谱仪的线性响应、颗粒的沉淀效率和铁谱仪的重复性这三个参数有关。 (1)铁谱仪读数的线性响应 影响定量读数与磨损颗粒间线性响应的原因是摩擦颗粒的重叠。颗粒如果发生重叠,则沉淀的磨损颗粒数量与它的遮光量之间不呈线性关系。实验表明,直读式铁谱仪的最佳线性关系区在0~50,YTF分析式铁谱仪的最佳线性关系区在 0~70。因此,当油样的定量铁谱值超过最佳线性范围时,应将高磨损颗粒浓度的油样稀释至适当的浓度。 (2)颗粒的沉淀效率 颗粒的沉淀效率是指油样通过铁谱仪时能沉淀下来的颗粒与全部颗粒之比。 铁谱仪对大颗粒有较高的沉淀效率。例如油样第一次通过谱片时,大于2μm 的颗粒能沉淀80%,而0.1μm的颗粒只能沉淀50%。而大颗粒正是设备磨损状态的灵敏反映,这为铁谱仪技术准确地监测设备磨损状态提供了基础。 (3)仪器的重复性 铁谱定量数据重复性较差,这与磨损颗粒沉淀过程的随机性有很大关系。对分析式铁谱仪,AL的误差系数可达38%,As的误差系数在0.1-0.18之间波动;直读式铁谱仪DL的误差系数在0.1~0.15之间,Ds不超过0.06。铁谱定量重复性差的主要原因有两个方面:一是仪器(如分析式铁谱仪)中液体流动速度不恒定,进入谱片的位置不确定等;二是沉淀粒子对磁场的影响。铁谱仪操作者的熟练与经验可以减少测试中的一些随机误差,在实际监测中,有实际经验的人员只测取一次基本上就可以满足监测要求。 来源:油液分析网

自谱分析

信号分析原理测试信号的频域分析是把信号的幅值、相位或能量变换以频率坐标轴表示,进而分析其频率特性的一种分析方法又称为频谱分析。对信号进行频谱分析可以获得更多有用信息,如求得动态信号中的各个频率成分和频率分布范围,求出各个频率成分的幅值分布和能量分布,从而得到主要幅度和能量分布的频率值。 自谱分析 对于一个振动信号或其它类型的随机信号,有时为了研究其内在规律,需要分析随机信号的周期性,这就需要将信号从时域变换到频域,得到的频谱中每个频率都对应信号的一个周期谐波分量。 频谱分析使信号处理中最基本的分析方法之一,广泛应用于各种工程技术领域。 自谱分析就是对一个信号进行频谱分析,包括幅值谱(PEAK)、幅值谱(RMS)、功率谱和功率谱密度等。其中幅值谱(PEAK)反映了频域中各谐波分量的单峰幅值,幅值谱(RMS)反映了各谐波分量的有效值幅值,功率谱反映了各谐波分量的能量(或称功率),功率谱密度反映了各谐波分量的能量分布情况。 频谱分析通常使用一定长度(例如1024点)FFT分析方法,当信号数据长度大于2倍的1024点时,可以对信号数据采用两种不同的分析方式:全程平均方式和瞬时分析方式,使用全程平均方式时,将整个信号分成若干段数据,分别进行FFT 分析,得到各自的频谱之后,再进行平均,最后的结果较全面反映全程数据的频谱特性;当使用瞬时分析时,可以随意选择一段数据,随即进行FFT分析,得到的频谱就是最后结果,它不能反映全部数据的频谱特性,但反映了当前选择的数据段的频谱特性。 FFT为快速傅立叶变换,傅立叶变换的定义为: 傅立叶变换本身是连续的,无法使用计算机计算,而离散傅立叶变换的运算量又太大,为提高运算速度,通常使用快速傅立叶变换方法(FFT),但此时所得到的频谱不是连续的曲线了,具有一定的频率分辨率Δf,且Δf = SF / N,SF为信号采样频率,N为FFT分析点数(常为1024点)。由于频率分辨率的存在,以及时域信号为有限长度等原因,使FFT分析结果具有泄露的可能,为此常常使用一些措施来消除,如平滑、加窗、能量修正、细化分析等等。

单簧管的发展史

单簧管的发展史(有兴趣朋友看看) [ 原创 ] 单簧管最早出现于17世纪末、18世纪初,由德国纽伦堡的一位以制造长笛而出名的工匠约翰·克里斯多弗·丹尼尔创造。在他的发明以前,只有管风琴和一些民族乐器使用单簧片。单簧管最初的功能是在高音区取代或顶替小号及芦笛,芦笛在法语中是所有小型簧片乐器的通称。这或许暗示丹尼尔的发明其实是一种经过改良的芦笛。 丹尼尔为他的“芦笛”增加了一个单独的笛头和一些按键,改进了喇叭口。这些改动使这种乐器具备了演奏第三和弦和第五和弦的能力。由于配器的原因,在18世纪初期单簧管的使用十分有限,这或许也是因为这种新乐器还有许多不完善的地方。 目前所知的最早的单簧管乐曲出现在荷兰阿姆斯特丹恩斯特尼·罗杰出版的乐曲集里。当时的单簧管只有两个键,小型喇叭口在1720年被加入,最长的下部按钮则是为了演奏底音E而加入的。直到19世纪末期,这种乐器已经有了5~6个按钮,并且开始了分段制造。单簧管曲谱也都进行了移调,所以相同的指法可以在不同类型的单簧管上演奏。 19世纪,大多数交响乐团都已经把单簧管加入到了乐队编制中。而这种乐器在室内音乐的地位则是由莫扎特所确立的。早期单簧管音乐作品包括英籍德国作曲家亨德尔创作于1748年的两支单簧管和圆号序曲,以及莫扎特创作于1791年的单簧管协奏曲,而莫扎特则是第一位在交响乐中给予单簧管重要地位的作曲家。作为一种独奏乐器,到1800年单簧管已经有了很长时间的历史了。1800 年到1840年是这种乐器的快速发展时期。1812年,伊万·马勒把一种新设计的单簧管带到了巴黎艺术学院,这种新乐器共装有13个按键,比丹尼尔早期的发明有了极大的改进。马勒则被认为是单簧管发展历史上第二个最重要的人物。现代单簧管发展于1800年到1850年之间,更多的按键被加入到乐器中以改进某些音。笛头和联接管的改良则使这种乐器的音效达到最大化。 单簧管历史上的最后一位革新者则是亚辛·卡罗斯。他在1839年制造了后来被广泛应用的勃姆体系单簧管。这种体系是以它的发明人西奥博尔德·勃姆命名的,勃姆通过使用这种按键体系,使长笛真正意义地从声学角度得到改良。卡罗斯还发明了环形按钮,使演奏者用手指封堵一个洞口的同时能够关闭按键,并通过这种环形按钮轻易控制较远距离的洞口。奥古斯丁·布菲则在1840年将针式弹簧加入到了单簧管中,从而完成了现代单簧管的基本改良。 单簧管的家族十分庞大,包括从14英寸长的A单簧到9英尺(1英尺=12英寸)的低音单簧。最常用的则是A和Bb调的型号。由于乐器长度的关系,单簧管由

铁谱分析技术在大机油液监测中的应用毕业论文

铁谱分析技术在大机油液监测中的应用毕业论文 目录 第1章绪论 (1) 1.1油液分析技术概述 (1) 1.2铁谱分析的发展 (2) 1.2.1铁谱分析的由来 (2) 1.2.2铁谱分析技术的发展过程 (3) 1.2.3铁谱分析技术的发展趋势 (4) 1.2.4铁谱分析技术的应用领域 (4) 1.3论文研究容、方法及意义 (5) 1.3.1论文研究的容和方法 (5) 1.3.2论文研究的意义 (6) 第2章铁谱分析技术 (7) 2.1铁谱分析技术的基本原理和方法 (7) 2.1.1铁谱分析技术的原理 (7) 2.1.2铁谱分析技术的基本方法 (7) 2.2铁谱分析技术的特点 (8) 2.3铁谱仪的分类 (9) 2.3.1直读式铁谱仪 (10) 2.3.2分析式铁谱仪 (12) 第3章铁谱取样及制作技术 (14) 3.1铁谱取样技术 (14) 3.1.1铁谱分析油样取样位置 (15) 3.1.2铁谱分析油样取样工具 (16) 3.1.3铁谱分析油样取样周期 (16) 3.1.4取样方法及要求 (17) 3.1.5大机的取样种类、取样部位及取样周期 (17)

3.2铁谱油样处理 (20) 3.2.1油样的加热与搅拌 (20) 3.2.2油样的稀释 (20) 3.2.3直读铁谱仪操作 (21) 3.2.4分析式铁谱仪操作 (22) 3.2.5 铁谱显微镜的运用 (23) 第4章铁谱分析技术的分析方法 (25) 4.1 定量分析 (25) 4.1.1 铁谱定量分析的定量指标 (25) 4.1.2 定量分析方法 (25) 4.2定性分析 (26) 4.2.1光学显微分析 (26) 4.2.2铁谱片加热分析 (27) 4.2.3定性分析方法的运用步骤 (27) 第5章大型养路机械简介 (28) 5.1养路机械的特点和分类 (28) 5.1.1 养路机械的特点 (28) 5.1.2养路机械的分类 (28) 5.2常见大型养路机械 (28) 5.2.1 MDZ机组 (28) 5.2.2 大型道床清筛机械 (29) 5.2.3 钢轨打磨列车 (30) 5.3大机磨损故障主要发生位置 (33) 第6章大型养路机械油液铁谱分析判定 (31) 6.1 正常磨损期的磨粒 (31) 6.2 异常磨损期的磨粒 (32) 6.2.1疲劳剥落磨粒 (32) 6.2.2 层状磨粒 (33) 6.2.3球形磨粒 (33) 6.2.4严重滑动磨粒 (34) 6.2.5切削磨粒 (35) 6.2.6腐蚀磨粒 (36) 6.3 铁的氧化物 (36) 6.3.1红色氧化铁多晶体团粒 (36)

光谱分析技术及应用

光谱分析技术及应用 一、光谱分析的分类 1、原子吸收光谱法——也叫湿法分析。它是以待测元素的特征光波,通过样品的蒸发,被蒸发中的待测元素的基态原子所吸收,由辐射强度的减弱程度,来测定该元素的存在与否和含量多少;通常是采用火焰或无火焰(也叫等离子)方法,把被测元素转化为基态原子。根据吸收光波能量的多少测定元素的含量。 通常原子吸收光谱法是进行仪器定量分析的湿法分析。 2、原子发射光谱法——利用外部能量激发光子发光产生光谱。 看谱分析法就是原始的、也是最经典的利用原子发射光谱的分析方法。看谱分析法在我国工业生产上的使用是在上世纪50年代,58年北京永定机械厂制造了第一台仿苏联技术的看谱仪,随后天津光学仪器厂成为我国大量生产棱镜分光的看谱镜基地。 上世纪80年代起,德国、英国、美国等国家,开始研制采用CCD (Charge Coupled Device电荷耦合器件)技术作为光谱接收器件的直读式定量光谱仪,德国以实验室用大型直读定量光谱仪为主;英国阿朗公司、美国尼通公司以便携式金属分析仪为主打市场。近年来,德国、芬兰等国家研制生产便携式、直读定量光谱仪,分析精度在一定条件下可以替代实验室直读式定量光谱仪。 二、看谱分析的特点 1、操作简便,分析速度快。 2、适合现场操作。

3、无损检测(现场操作情况下无须破坏样品)。 4、检测成本低。是便携式金属分析仪的1/30左右,是便携式直读定量光谱仪的1/40。 5、有一定的灵敏度和准确度。 三、看谱分析的方法: 定性分析方法,所谓定性就是判定分析的元素是否存在的分析。严格的讲定性分析是根据某元素的特征灵敏线的出现与否,来确定该元素是否存在的分析方法。 那么,什么叫灵敏线呢? 某元素在某几个区域出现的几条与其它元素不同的特征线;或称“在较低含量情况下出现的谱线”,或者说是在某一范围内出现的谱线,叫做灵敏线。 半定量方法就是近似的估计元素含量的方法。 利用谱线进行比较,即通过 亮度比较含量,就是与铁基线进 行比较,含量与亮度的对数成正 比关系。(用来进行比较的铁基线 的亮度应不变。)lgI(谱线强度) 四、看谱分析的一般步骤 1、分析前的准备

单分子检测设备以及单分子检测方法的制作方法

本技术涉及一种单分子检测的装置,其包括;一容器,所述容器包括一入口以及一出口;一分子载体,所述分子载体包括一基板以及设置于所述基板表面的金属层;一检测器;以及一控制电脑;其中,所述基板包括一基底以及多个设置于该基底表面的图案化的凸起,所述图案化的凸起包括多个凸条交叉设置形成网状结构,从而定义多个孔洞;所述金属层设置于所述图案化的凸起的表面。由于金属层设置在图案化的凸起的表面,而图案化的凸起包括多个凸条交叉设置形成网状结构,因此,在外界入射光电磁场的激发下,金属表面等离子体发生共振吸收,而交叉设置的凸条起到表面增强拉曼散射的作用,可提高SERS增强因子,增强拉曼散射。 技术要求 1.一种单分子检测的装置,其包括; 一容器,所述容器包括一入口以及一出口; 一设置于该容器中的分子载体,所述分子载体包括一基板以及设置于所述基板表面的金 属层; 一设置于该容器外部的检测器,所述检测器用于对该分子载体表面的待测物分子进行检测;以及 一与该检测器连接的控制电脑,所述控制电脑用于对检测结果进行分析;

所述基板包括一基底以及多个设置于该基底表面的图案化的凸起,所述图案化的凸起包括多个凸条交叉设置形成网状结构,从而定义多个孔洞;所述金属层设置于所述图案化的凸起的表面,其特征在于,所述分子载体进一步包括一设置于所述图案化的凸起的顶面和该金属层之间的碳纳米管复合结构。 2.如权利要求1所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述多个凸条包括多个沿着第一方向延伸的第一凸条和沿着第二方向延伸的第二凸条,且所述第一方向和第二方向的夹角大于等于30度小于等于90度。 3.如权利要求2所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述凸条的宽度为20纳米~150纳米,高度为50纳米~1000纳米,且相邻的两个平行凸条之间的间距为10纳米~300纳米。 4.如权利要求3所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述凸条的宽度为20纳米~50纳米,高度为500纳米~1000纳米,且相邻的两个平行凸条之间的间距为10纳米~50纳米。 5.如权利要求1所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述金属层为连续的层状结构,且设置于所述多个凸条表面以及凸条之间的孔洞内。 6.如权利要求1所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述金属层为不连续的层状结构,且仅设置于所述凸条的侧壁和相邻凸条之间的基底表面。 7.如权利要求1所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述金属层的材料为金、银、铂、铜、铁以及铝中的一种或多种。 8.如权利要求1所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述碳纳米管复合结构与所述图案化的凸起的图案相同。 9.如权利要求8所述的单分子检测的装置,其特征在于,所述碳纳米管复合结构包括一碳纳米管结构以及一包覆于该碳纳米管结构表面的预制层,且该碳纳米管结构包括多个交叉设置的碳纳米管。

乐谱上的音乐术语超完整版

乐谱上的音乐术语超完整版 一:速度 1.慢速类 Lento 约=52 慢板 Adagio 约=56 柔板 多用于奏鸣曲中段乐章和浪漫派乐曲抒情乐章 2.中速类 Andante 约=66 行板 Moderato 约=88 中速 多用于奏鸣曲中段乐章和浪漫派乐曲抒情乐章 3.快速类 Allegretto 约=108 小快板 Allegro 约=132 快板 Presto 约=184 急板 多用于奏鸣曲1.3乐章和练习曲等 4.速度变化类 rit 渐慢 tempo rubato 自由速度,但总时值符合基本速度(这就是肖邦作品中最难的东西) a tempo 回原速 piu mosso 稍快 meno mosso 稍慢 二.力度1.强和弱 pp 很弱 p 弱 mp 中弱 mf 中强 f 强 ff 很强 sf 突强(贝多芬的典型标记) 2.力度变化 dim 渐弱 morendo 逐渐消失 cresc. 渐强 sempre 始终,一直保持 三.表情 dolce 柔和地 espress. 有表情地 cantabile 歌唱地 grazioso 优美典雅地 mesto 忧郁地.悲伤地dolendo brillante 辉煌地,炫耀地appass. 热情地,激情地scerzando 诙谐,风趣地leggiero 轻巧地 奏法 legato 连奏 non legato 非连奏

stace. 断奏,跳音 gliss 刮奏 踏板 ped 踏板 senza ped 不用踏板 u.c. 左踏板 trec. 中踏板(只有三角钢琴的中踏板在演奏中才有用处) 其他 major 大调 minor 小调 tema 主题 m.d. 右手 m.s. 左手 tr. 颤音 tremolo 震音 D.C. 从头反复(李查德的比较多)solo 独奏 cadenza 华彩 accelerando (accel.) 渐快的 a cappella 无伴奏合唱 absolute music 纯音乐,非标题音乐absolute pitch 绝对音高(听觉)abstract music 抽象音乐 accent 重音 accidental(s) 变音记号 accordion 手风琴 acoustics 声学 action 弦高,即弦距离指板的高度adagietto 小柔板(66拍/分钟) adagio 柔板(56拍/分钟) Added-sixth chord 加六度和弦allegretto 小快板(108拍/分钟) allegro 快板(132拍/分钟) allemande 阿勒曼德 altered chord 变和弦 Andalusia 安达露西亚(西班牙地名) andante 行板(72拍/分钟) andantino 小行板(80拍/分钟) animato 活泼的快板(120拍/分钟) Anti- impressionism 反印象主义anticipation 先现音 anvil 乐砧 Aranjuez 阿兰胡埃斯(吉他协奏曲) aria 咏叹调 arpeggio 琶音 artist 艺术家 ascending 上行 assai 非常快的快板(144拍/分钟),很Asturias 阿斯图里亚斯(西班牙地名) atonality 无调性 augmentation 展开 augmented sixth chord 增六和弦augmented triad 增三和弦augmented 增(音程) authentic cadence 正格终止 Bach, Johann Sebastian 约翰?塞巴斯第安?巴赫[德国] back 背板 ballata 叙事曲 ballet 芭蕾 band music 军乐 band 军乐队 bar 小节(bar line小节线,measure) bariton 男中音

光电子能谱分析法基本原理

第十四章 X-射线光电子能谱法 14.1 引言 X-射线光电子谱仪(X-ray Photoelectron Spectroscopy,简称为XPS),经常又被称为化学分析用电子谱(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,简称为ESCA),是一种最主要的表面分析工具。自19世纪60年代第一台商品化的仪器开始,已经成为许多材料实验室的必不可少的成熟的表征工具。XPS发展到今天,除了常规XPS外,还出现了包含有Mono XPS (Monochromated XPS, 单色化XPS,X射线源已从原来的激发能固定的射线源发展到利用同步辐射获得X射线能量单色化并连续可调的激发源), SAXPS ( Small Area XPS or Selected Area XPS, 小面积或选区XPS,X射线的束斑直径微型化到6μm) 和iXPS(imaging XPS, 成像XPS)的现代XPS。目前,世界首台能量分辨率优于1毫电子伏特的超高分辨光电子能谱仪(通常能量分辨率低于1毫电子伏特)在中日科学家的共同努力下已经研制成功,可以观察到化合物的超导电子态。现代XPS拓展了XPS的内容和应用。 XPS是当代谱学领域中最活跃的分支之一,它除了可以根据测得的电子结合能确定样品的化学成份外,XPS最重要的应用在于确定元素的化合状态。XPS可以分析导体、半导体甚至绝缘体表面的价态,这也是XPS的一大特色,是区别于其它表面分析方法的主要特点。此外,配合离子束剥离技术和变角XPS技术,还可以进行薄膜材料的深度分析和界面分析。XPS表面分析的优点和特点可以总结如下: ⑴固体样品用量小,不需要进行样品前处理,从而避免引入或丢失元素所造成的错误分析 ⑵表面灵敏度高,一般信息采样深度小于10nm ⑶分析速度快,可多元素同时测定 ⑷可以给出原子序数3-92的元素信息,以获得元素成分分析 ⑸可以给出元素化学态信息,进而可以分析出元素的化学态或官能团 ⑹样品不受导体、半导体、绝缘体的限制等 ⑺是非破坏性分析方法。结合离子溅射,可作深度剖析 目前,XPS主要用于金属、无机材料、催化剂、聚合物、涂层材料、纳米材料、矿石等各种材料的研究,以及腐蚀、摩擦、润滑、粘接、催化、包覆、氧化等过程的研究,也可以用于机械零件及电子元器件的失效分析,材料表面污染物分析等。 14.2 基本原理 XPS方法的理论基础是爱因斯坦光电定律。用一束具有一定能量的X射线照射固体样品,入射光子与样品相互作用,光子被吸收而将其能量转移给原子的某一壳层上被束缚的电子,此时电子把所得能量的一部分用来克服结合能和功函数,余下的能量作为它的动能而发射出来,成为光电子,这个过程就是光电效应。 该过程可用下式表示: hγ=E k+E b+E r(14.1) 式中: hγ:X光子的能量(h为普朗克常数,γ为光的频率);

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