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大塊頭——大型科學儀器擁有大智慧

作者： 2018年03月21日來源：全球化工設(shè)備網(wǎng) 瀏覽量：

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【中國化工儀器網(wǎng)行業(yè)動態(tài)】大，在我們常人的思想中代表著力量但也代表著笨重。而在科學儀器領(lǐng)域則不然，大塊頭的科學儀器往往意味著比一般體型儀器的更出眾性能和更細致的檢測分析能力，今天，我們就來講一講與上一

【中國化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】大，在我們常人的思想中代表著力量但也代表著笨重。而在科學儀器領(lǐng)域則不然，大塊頭的科學儀器往往意味著比一般體型儀器的更出眾性能和更細致的檢測分析能力，今天，我們就來講一講與上一篇【微型科學儀器：“小不點”大作用】中截然相反的大型科學儀器。

　　冷凍電鏡

　　冷凍電鏡，是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(shù)，可實現(xiàn)直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品。是當下結(jié)構(gòu)生物學研究的利器，我國科學家利用購買的冷凍電鏡產(chǎn)品在生物學領(lǐng)域取得了一系列驕人的成績。冷凍電鏡不僅價格昂貴動輒幾百萬、上千萬，體型也是極其龐大，一般高3米、寬2米，設(shè)備整體重達幾百公斤乃至上千公斤，龐大的體積也給冷凍電鏡帶來了強大的能力，它不僅可以瞬間冷凍樣品，還能觀察到原子級的結(jié)構(gòu)，成為了科學家眼睛、手和腦的延伸為人類認識微觀世界立下汗馬功勞。

　　大型地磅

　　地磅是一種稱重儀器，一般由傳感器、秤臺、接線盒、稱重儀表等組成，普通的地磅能夠進行幾噸乃至幾十噸的稱量，體積也已經(jīng)是十分龐大了。而能夠進行150噸稱量的大型地磅體型則更為夸張，一般寬為3至4米，長達10至15米，是名副其實的巨無霸。由于內(nèi)置數(shù)字傳感器大型地磅不僅稱量數(shù)據(jù)精準，維護也更加簡單，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工廠、高速、礦山等領(lǐng)域的稱量工作中。

　　離心分離器

　　離心分離器又名離心機，是利用利用離心力將溶液中密度不同的成分進行分離的一種設(shè)備。普通實驗室離心機體積如同一般家電大小，而我們要說的則是專用于航天工作中的離心分離器，航天工作中的離心分離器是一種模擬太空環(huán)境的裝置，它能夠讓宇航員感受到因失重和雙重力不斷更替時所產(chǎn)生的眩暈感覺，這種用于航天工作中的離心分離器體積也是十分巨大，擁有著幾十米的長度和七八米的高度，當然不同航天機構(gòu)的離心分離器大小也各不相同。

　　巨型望遠鏡

　　望遠鏡是精密的光學儀器，近期歐洲極大望遠鏡(E-ELT)在智利北部開工建造，這是世界上最大的光學望遠鏡，其主鏡口徑39.3米，比一個籃球場還要長。包裹在望遠鏡之外的圓頂直徑達到85米，整個望遠鏡平臺，包括鏡面與桁架結(jié)構(gòu)，重達3000噸。由于技術(shù)難題和高額成本，E-ELT正式建成并投入使用恐怕還要很久的時間。

　　巨型激光器

　　歐洲XFEL裝置建設(shè)項目打造成造價約為12億歐元，并擁有延伸至德國石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的3.4千米隧道系統(tǒng)，的全球最大X射線激光設(shè)施。儀器自身也是有著十幾米的長度和數(shù)噸的重量，我們相信這款歐洲X射線自由電子激光裝置的投用將幫助歐洲各國在物質(zhì)研究、藥物研發(fā)、新材料開發(fā)領(lǐng)域做出新發(fā)現(xiàn)。相信該設(shè)備的的投用，也將對世界領(lǐng)域的科學研究提供幫助，同時也能夠讓更多的科學家借助這項設(shè)備做科研。

　　巨型加速器

　　我國自主研發(fā)的兆赫茲重復(fù)率多脈沖高功率加速器“神龍二號”于2017年11月24日在四川綿陽正式通過國家級現(xiàn)場竣工驗收。神龍二號”加速器結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，主體包括由八十個加速腔組成的加速段，連同注入器、聚焦段和靶室總長近八十米，其脈沖功率源平臺包括159根脈沖形成線，92個匯流箱等。每次可產(chǎn)生3個間隔數(shù)千萬分之一秒的X光脈沖，讓研究人員能夠于同一實驗獲得多個時刻圖像信息，是當之無愧的我國武器設(shè)計領(lǐng)域的國之重器。

　　動輒幾十長、幾十噸的大型科學儀器造價高，用途也并沒有那么廣泛，但其都是在特地領(lǐng)域不可或缺的儀器，沒有它們?nèi)祟愒谀承┛茖W領(lǐng)域的研究就不可能開展下去。正如標題所言大塊頭有大智慧，這些大型科學儀器都是特地領(lǐng)域必不可少的神器，并在人類的科學研究、生產(chǎn)生活發(fā)揮著巨大作用。

　　(參考資料來源：科技部、中國科學報、科技日報)

　　編輯點評

　　大型儀器設(shè)備是學校人才培養(yǎng)、科學研究和服務(wù)社會的重要支撐資源，是開展高水平實驗教學和科學研究的必備條件。隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新月異，國家對科研創(chuàng)新日益重視，大型科研儀器的重要性越發(fā)凸顯。

　　（原標題：大型科學儀器：大塊頭有大智慧）

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