23 May

科学世界中的趣味应用

近60年来,牛津仪器始终致力于为世界领先的工业公司和科研机构提供在原子和分子层面对物质进行成像、分析和操纵的研究设备和解决方案。牛津仪器公司凭借自身的科研优势,以超前的技术、出色的管理和独树一帜的产品和服务为全球的科技发展作出了巨大的贡献。 如果你有机会走进这家公司,你会仿佛置身于奇妙的科幻世界,因为一切都太神奇了。这是真实还是梦境?接下来就让我们为你揭秘牛津仪器在各个科学领域的趣味应用,一起来感受科学的魅力。

趣味应用之“看得远”

来自Andor的高精度科学相机,安装在中国以及全世界各大天文台的望远镜上,最远拍摄到了130亿光年远的星系。那几乎就是“鬼影”,因为你所看到的是130亿年前的景象。这是什么概念?那可是在我们的太阳系和地球形成之前的90亿年前的“故事”。谁说我们看不到过去?

高精专业相机Alta 系列 CDD拍摄的NGC2359“雷神头盔”星云图,离我们大概15000光年。你看到了连我们的史祖炎帝和黄帝都没有出生时的景象。

趣味应用之“潜得深”

中科院大连化物所李灿院士团队研发的紫外激光拉曼光谱仪。这是国际上首次利用紫外激光拉曼光谱仪进行深海探测,创造了拉曼光谱仪最高深海探测纪录(7449米)。该仪器的成功研发将提升我国在深海矿藏、能源资源(天然气水合物)、碳循环与气候变化以及深海生物信息方面的探测能力。此次海试验证成功,表明我国从此可以对全世界99%以上海域进行分子光谱探测,将为实施我国海洋强国战略作出贡献。采用得是Andor Newton CCD。

7000米级深海紫外拉曼光谱仪

趣味应用之“看得细”

看完那些上百亿光年远的东西再把视线拉回我们身边的东西,比比谁看得最细。究竟有多细?放大镜可以看到毫米。光学显微镜可以看到微米。电子显微镜可以看到几个纳米。而 Asylum Research 的原子力显微镜,可以看到单个的原子,仅仅0.2纳米!

上图:用原子力显微镜在方解石样品上看到的“原子缺陷”,扫描范围20nm。这已经不是用放大镜找缺陷了,而是用原子力显微镜找缺陷。够挑剔了吧?

趣味应用之“磁场强”

地球磁场可以驱动指南针旋转,其磁场强度是0.00006特斯拉(T)。一块磁铁的磁场强度可以达到0.5T;电磁铁可以达到1T;我们在医院做核磁共振用的是超导磁体,其磁场强度一般是1.5T。而我们生产的超导磁体可以达到了22T。千万别靠近,否则你身上的信用卡就消磁了!只有做极端环境物质研究的物理学家们才会需要这么“疯狂”的设备。

图为牛津仪器于1962年推出的世界首台商用超导磁体以及产生最强磁场的超级工程,我们一直在挑战磁场的极限。

趣味应用之“温度低”

家用冰箱冷冻室的温度是零下18度。低温冰箱可以达到零下60度。用液氮可以降温到零下196度。液氦可以降到零下270度。而牛津仪器的“稀释制冷机”可以将温度降低至比“绝对零度”即零下273.15度只高0.003度!在这温度下所有原子几乎冻的僵硬,出现了幽灵般的量子纠缠。现代的无液氦稀释制冷机的操作与冰箱使用没什么两样,只要你的厨房足够大,钱足够多,就可以轻松体验一把什么叫“大道至简”,什么叫“死去活来”。

无液氦稀释制冷机,看起来好“冷”,似乎没有一点点“人情味”

趣味应用之“走得远”

我们的产品还被应用到数千公里远的祖国边疆,有的能卖到数万公里远的世界各国,还有的产品甚至能被送到38万公里远的月球。但是,多少公司的产品能送上离地球上亿公里的火星?这家公司的X射线管就被美国航空航天局NASA的火星探测器送上了火星,用来检测火星上是否有生命。

火星探测器,正在寻找外星生命

趣味应用之“测得准”

如果你希望对物质中含量低至0.1%的多个元素进行准确定量分析,还想看到元素的分布、晶体结构,你能从这家公司的产品中找到最佳解决方案。你一定会问:要这么精准干嘛?没办法,因为“道高一尺、魔高一丈”。

X射线能谱仪配上枪击残留物分析系统:自动分析样品中的枪击残留物。为法庭判案提供科学证据

趣味应用之“刻得精”

你看过在一粒米上用微雕技术雕刻的艺术作品吗?你要用20倍的放大镜方能观看到那上面镂刻的内容。因为雕刻笔划的间距只有约100微米。细吗?不,太粗了。牛津仪器的产品能将这个精度提高2000倍,刻出间距只有50纳米的“作品”。只有放大百万倍的电子显微镜才能看到。你一定会问,这么精有必要吗?有,因为你的手机芯片就需要这样的精度,否则怎么能装上百个软件和几万幅图片?

一小片灰尘落在用“等离子体蚀刻仪”刻出的极微小的沟槽上,看上去像一个想往下跳的人。其实,跳下去也只有几纳米深!

看到这里,无法不被科学世界中各种趣味应用深深吸引!这里并非未来世界,也不是科幻电影,而是一家高科技公司。我们玩的就是极端,做的都是极限。

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