科苑快讯

能够自动折叠成型的纳米容器设计新的药物运送工具或者试图控制人体中药物之间的反应,都是令化学家头疼的问题。不过,美国马里兰州的研究者可能已经找到了解决办法。马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学的研究者,在《美国化学会杂志》(Journal of the American Chemical Soci     

南极望远镜首次探测到宇宙微波背景辐射中的B-模式光偏振

<正>一个观测团队使用南极望远镜(SPT),已经对宇宙微波背景辐射(CMB)中的B-模式光偏振做出了首次探测(见图1)。在CMB中,这种具有微妙卷曲特性的偏振光组分早已被预言存在。作为宇宙大爆炸模型的关键预言之一,它的被证实将为暴胀理论的最终测试铺平道路。Chuck Bennett是美国马里兰州霍普金斯大学CMB观测站的首席科学     

今日国外物理

 1 美一实验室暂停冷聚变试验据《科技日报》报道在美国加州一实验室冷聚变槽内,当钯电极下部没入重水中,槽顶部电极暴露在氧和氘气里.正常的钯表面有一层水膜,不与气体直接接触.一旦电极出现干燥点,当氧与氘在钯催化电极表面结合时最容易发生爆炸,轻者将聚变槽盖推离钢槽,重者发生人身伤害事故.英国电化学家安·赖利当场毙命,远离赖利的其它3位学者也被碎片击中.该实验室冷聚变试验被迫暂停,保安人员已赴现场调查.2 美发明引导聚焦中子束新方法据美《科学新闻》报道,美国马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所R·格·唐宁所在研究小组,利用一束含有在显微镜下才看得见的若干条窄小通道的玻璃纤维,引导中子束在通道光滑的内壁将中子弹来弹去;只要轻轻弯曲一束纤维中每一条纤维,可以控制已出现的中子束,使之在某一小点上聚焦.     

班纳克（Banneker，Benjamin，1731—1806）美国发明家（Inventor，America）

班纳克是美国早期重要的黑人知识分子。他是一个自由黑人，在巴尔的摩附近置有田产。他自学天文学和数学，1761年制造了一个木钟，走时准确，历久无误。在马里兰州实业家埃立科特的支持下，他继续从事科学研究，1773年开始进行天文计算，曾准确预报1789年的日食。他的历书受到欧洲科学界的重视。     

变周期大结构低压工作折叠波导行波管的理论与模拟研究

为解决工作在3 mm波段及以上频段的折叠波导行波管因加工精度和功率容量的局限性, 提出了非渐变型有限变周期折叠波导慢波结构. 首先给出了这种结构能够有效增大高次空间谐波耦合阻抗的理论基础, 并导出了色散和耦合阻抗表达式; 然后进行数值计算, 给出一组优化后的设计参数, 并以此确定行波管的工作点; 最后利用MAFIA粒子模拟软件进行大信号互作用模拟, 获得有效增益. 在结构和周期都比较大的情况下, 实现了相对工作电压比较低的行波管设计. 关键词： 折叠波导 变周期 高次模式 行波管     

在单一和连续等离子体放电条件下KSTARPF线圈的运行特性分析

我们使用分析程序SAITOKSCPF研究了KSTAR PF超导线圈的运行特性，为了控制KSTAR超导托卡马克的运行等离子的外形以便实现受控热核聚变反应，在超导PF线圈内通过高变化率的运行电流，由于电磁感应，在超导线圈、支持结构和低温容器内产生感应电流和损耗，超临界氦流过CICC导体内部保持超导体运行在4．2K的温度，分析表明最大的温度在PF1线圈内部，在这篇论文中，我们对于单一和连续条件下等离子体放电对超导体运行的影响进行了研究。     

佩尔蒂埃（Pelletier，Pierre Joseph，1788-1842）法国化学家（Chemist，France）

佩尔蒂埃是巴黎药物学校教授。1820年佩尔蒂埃和化学家卡旺图一起分离了番木鳖碱、辛可宁、奎宁和马钱子碱等有机碱。它们在动物体内起着很大的作用。马让迪后来把其中的几种用到医药方面。这就标志着药物学从浸泡和萃取转到使用已知的纯化学物——首先是自然生成物，然后是人工合成品。早在1817年，佩尔蒂埃和卡旺图分离出了一种植物性物质，这种物质没有明显的药物价值，但对生命体系却有无限巨大的价值，这是一种绿色化合物，由于它，植物才呈现绿色。     

能够形成桥的充电水

奥地利格拉茨技术大学（Graz University of Technology）的研究者发现强电场能支持两个烧杯间形成水平的、长25毫米的水桥（如图）。福斯（Elmar Fuchs）和同事证明两个装有高度去离子水的容器间在25kV时可以出现这种现象，但尚不清楚其形成机制和何以获得支撑力的具体原因，这一实验表明水有一种新的电偶极宏观排列形式。     

220 GHz折叠波导UV-LIGA微加工工艺

真空电子器件的频率正向太赫兹频段发展,折叠波导慢波结构是行波管的核心部件,由于真空器件的尺寸与波长具有共渡性,频率越高,互作用结构的尺度越小,加工误差的要求越严格。传统的加工方法很难实现如此微小尺寸的结构,UV-LIGA技术对于制造这种微型结构是一种很有前途的方法。用UV-LIGA方法制备真空器件的慢波结构,涉及到两个主要的问题:一是SU8厚胶匀胶过程中如何确保其厚度及其一致性;二是横向贯穿折叠波导中心的电子注通道如何成型。以220 GHz折叠波导为研究对象,针对上述两个问题开展了相关的工艺试验,使用特制的PDMS模具,采用重力匀胶法,实现了大厚度SU8胶匀胶,表面平整,高度一致。在SU8光刻胶中通过专用夹具,嵌入透明有机丝,形成细长电子注通道。而后,采用脉冲电铸电源,在硫酸铜电铸液中电铸,获得了表面平整的无氧铜微结构。     

220GHz折叠波导UV-LIGA微加工工艺（英文）

真空电子器件的频率正向太赫兹频段发展,折叠波导慢波结构是行波管的核心部件,由于真空器件的尺寸与波长具有共渡性,频率越高,互作用结构的尺度越小,加工误差的要求越严格。传统的加工方法很难实现如此微小尺寸的结构,UVLIGA技术对于制造这种微型结构是一种很有前途的方法。用UV-LIGA方法制备真空器件的慢波结构,涉及到两个主要的问题:一是SU8厚胶匀胶过程中如何确保其厚度及其一致性;二是横向贯穿折叠波导中心的电子注通道如何成型。以220GHz折叠波导为研究对象,针对上述两个问题开展了相关的工艺试验,使用特制的PDMS模具,采用重力匀胶法,实现了大厚度SU8胶匀胶,表面平整,高度一致。在SU8光刻胶中通过专用夹具,嵌入透明有机丝,形成细长电子注通道。而后,采用脉冲电铸电源,在硫酸铜电铸液中电铸,获得了表面平整的无氧铜微结构。     

42T水冷磁体容器模态及抗震分析

42 T水冷磁体是我国稳态强磁场实验室在建的设计指标最强的高场水冷磁体装置.本文聚焦于42 T水冷磁体容器在本地7级地震这一极端工况下结构强度可靠性研究.首先基于有限元分析软件对水冷磁体容器进行高压工况下的应力分析，再通过自重分析研究其20阶非零模态的固有频率；根据前20阶固有频率，获得地震水平反应谱值，再结合Response Spectrum模块模拟地震作用下42 T容器的响应谱分析.结果显示，在3 MPa水压工况下容器最大应力为115 MPa,在地震谱激励下产生的最大等效应力为1.69 MPa,最大位移为0.016 mm, 304不锈钢材料许用应力为137 MPa,故42 T水冷磁体容器设计符合7级地震工况要求.     

六面体型高压容器内的压力分布

压力是进行高压下物理实验研究与合成特殊新材料的一个重要条件.实验表明,合成优质金刚石不仅需要建立三维大尺寸的高压容器,而且还需要了解这种容器中的压力分布及等压区的大小,以便选择合理的实验参数或工艺条件.我们设计并制成了一种六面体型分割四斜面紧装式高压容器,它是利用斜面的机械胁迫使单轴加载变成三向加压.我们在这种容器上进行了叶蜡石在 5.6 GPa压力下等压区分布状况的有关实验. 掌握高压腔中介质的压力分布,测定等压区的大小,有利于选择介质中样品所占的体积,有利于控制产品的质量及数量.这对金刚石生产有现实意义. 过去曾…     

高真空多层绝热容器真空丧失后传热研究综述

高真空多层绝热低温容器突然的真空丧失可能会引发重大的安全事故.文中综述了国内外研究者在高真空多层绝热低温容器突然的真空丧失方面的研究成果,并对未来的研究方向进行了讨论和展望.     

蛋白质在弯曲空间内的折叠

蛋白质是一种由氨基酸所组成的特殊高聚物．一般的高聚物在很低的温度下，都会坍缩成一个球形，但蛋白质却不然，它们一般会折叠成一种特定的紧密形状．如果蛋白质不能折叠成该种形状的结构，它将不能完成其指定的功能，同时也会带来疾病．例如某些未曾折叠的蛋白质可以凝聚成一根面条状的长链，这种结构现在已被证明是对应着神经退化的疾病，如Alzheime症．     

车载液氢容器关键技术

主要介绍了车载液氢容器系统的几个关键技术难题，其中主要包括其典型系统的结构组成，经典工艺系统流程以及基本工作原理和常用的三种增压方式，其中包括冷却水和电加热联合增压系统，热气回流增压系统，真空压力控制增压系统；同时因为氢气是一种易燃易爆的危险介质，因此也简要介绍了其安全系统的各个方面。最后根据当前国内外车载容器的发展状况，提出了今后的发展方向。     

非线性扩散系统的波动现象

在远离平衡的开放系统中,存在着一大类波动的现象。这种在耗散背景下稳定的波动往往是时空有序的重要形式。对这类现象的描述依赖于对相应反应扩散方程的深入研究。在过去十几年中,这方面的研究工作取得了相当可观的进展,并已成为应用数学家,物理学家、化学家、生物学家共同感兴趣的领域。本文评述了近年来对反应扩散系统中几种常见波的研究。     

落球法液体粘滞系数实验的改进

针对落球法粘滞系数实验中存在的诸多弊端,如小球释放凭经验、人工秒表计时误差较大等,对传统的粘滞系数实验进行改进,用光电门和数字毫秒计代替人工秒表计时,有效降低了人工秒表计时带来的视差和反应误差;在容器顶部加装中心带磁铁拉杆的盖子,通过磁力控制保证小球沿容器的中心轴线下落,降低了小球下落时间的测量误差。测试结果表明,使用改造后的实验仪能够有效提高实验的测量精度,降低实验误差,提高了仪器设备的使用率,降低了实验成本。     

非线性扩散系统的波动现象

在远离平衡的开放系统中,存在着一大类波动的现象。这种在耗散背景下稳定的波动往往是时空有序的重要形式。对这类现象的描述依赖于对相应反应扩散方程的深入研究。在过去十几年中,这方面的研究工作取得了相当可观的进展,并已成为应用数学家,物理学家、化学家、生物学家共同感兴趣的领域。本文评述了近年来对反应扩散系统中几种常见波的研究。     

满则覆，中则正，虚则欲

故宫博物院里陈列着1895年“光绪御制”的一对铜制器物，它的底座上有一个框架，框架的中央吊挂着一个环状容器，环状容器两边的乳钉形轴与框架内侧的针状轴衔接，如图1所示，这样容器就可以在框架上沿一定方向转动．如果往容器中注水，注入一半时，容器正好是垂直地吊挂，将水注满后，容器却自动翻转，之后，容器就又自动偏向一方静止下来．这种奇特的器物叫“欹器”(欹是倾斜的意思)。     

出租车内的超细粉尘污染物

根据发表在今年1月《大气环境》（Atmospheric Environment）杂志上的一个对伦敦市中心的研究报告，乘坐出租车比采用其他交通工具，要接触更多的超细粉尘污染物。研究者推测，直径小于100纳米的微粒可能在出租车内逐渐聚积，因为出租车一天内运送很多乘客，也有可能刚刚搭载过吸烟的乘客。研究者发现，乘坐出租车出行，会使乘客暴露在平均每立方厘米具有10万个超细粉尘微粒的环境中，而步行者所处环境中的超细粉尘微粒只有上述的一半。自己开车出行接触的超细粉尘微粒最少，但是为了减少大气污染，还是步行最佳。