風險分析用放大鏡 查找問題用顯微鏡

質量風險分析用“放大鏡”，查找質量問題用“金相顯微鏡顯微鏡”……10月中旬，海裝重慶局某軍代室在監造某新型艦炮過程中總結的經驗，得到了上級機關的認可和推廣。

針對某新型艦炮研制要求高、工藝程序復雜、工期進度緊的情況，該軍代室督促工廠對重要零部件、大部件加工等關鍵環節開展科學評估，用“放大鏡”多角度、全方位進行質量風險分析，優先解決質量和進度風險大的難題。在查找質量問題中，他們不僅關注已顯現的故障，更用“顯微鏡”分析出現的細微缺陷、局部故障的質量隱患。他們針對生產中暴露出來的質量問題及故障隱患，開展優化設計、完善工藝、配套協調等技術攻關，確保了產品零部件生產、總裝調試、靶場射擊等環節的質量。

他們強化全壽命質量觀念，狠抓艦炮售後服務保障。針對該新型艦炮裝備數量大、使用頻次高的特點，建立專職售後服務保障隊伍，編制售後服務操作流程手冊，對前期調試、試驗過程中暴露出來的質量問題制訂針對性措施並限期整改。該軍代室總代表李川說：“該艦炮自列裝以來，已裝備多型多顯微鏡艘新型戰艦，並完成了遠海訓練、遠海護航等重大任務。”

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10大革命性技術：簡易的納米顯微鏡

　　一種可以拍攝納米粒子的電子顯微鏡能快天文望遠鏡速檢測藥物、爆炸物中顯微鏡的分子信息。

　　具備納米尺度分辨率的電子顯微鏡已經得到了廣泛應用，但其價格動輒高達數百萬美元，准備樣品也非常麻煩。對於專業的研究型實驗室來說，這樣的狀況還能夠接受，但如果要快速掃描產品樣品，來查看內置的微尺度水印呢?

　　紐約大學物理學家戴維•格裡爾(David Grier)和同事研制出的一種新型全息顯微鏡，就能解決這一問題。他們以商用蔡司(Zeiss)顯微鏡為基礎，將它的白熾放大鏡燈光源換成激光光源。激光照射到待觀察的樣品上，然後發生散射，形成由激光束和散射光互相干涉而成的三維圖像(即全息圖)，並由攝像機錄下。

　　數十年以來，科學家已經可以生成微尺度物體的全息圖像，但從中提取出有用的信息總是很困難。這就是格裡爾這項發明的價值所在。他的研究小組編寫了一種軟件，能夠快速求解描述光在球體上散射的方程中的未知參數。這些參數中包含了關於散射物體的所有信息。由於這種顯微鏡具有納米級的分辨率，研究人員得以追蹤膠體中懸浮的粒子(例如塗料樣品中漂浮的納米珠)。同時，它的成本只有電子顯微鏡的十分之一。

　　格裡爾希望這種儀器能夠提供一種快速而經濟的方式，用來觀察產品內部的單個粒子。設想一下，塗料桶或洗發水瓶中每滴液體都含有標注了產品生產信息的微粒——就像指紋望遠鏡一樣。格裡爾還補充道，這種顯微鏡同樣容易“讀”出“加蓋”在藥物、爆炸物及其他物品中的分子信息。

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無鏡片顯微鏡出現：可提前發現自己的癌細胞

該顯微鏡配備CCD或者CMOS傳感器，通過光源來檢測陰望遠鏡影模式，並且在相配套的軟件上重組這些結構，讓使用者能夠一目了然。

通常來說顯微鏡，高性能顯微鏡在醫學上一般用於發現癌細胞和其它疾病細胞，但它們勢必要價格高昂結構復雜。而且地級幾乎不會配備此類設備，而地級的醫生也常常缺乏使用此類顯微鏡的技巧。

日前，加州大學洛杉磯分下的科學家研發出一款無鏡片的顯微鏡，從而操作更加簡便，甚至患者都可以自行進行檢查。該顯微鏡配備CCD或者CMOS傳感器，通過光源來檢測陰影模式，並且在相配套的軟件上重組這些結構，讓使用者能夠一目了然。並且該設備的檢測結果與傳統的高性能顯微鏡相一致，更為重要的是全新無鏡片顯微鏡操作更簡便並且價格更低。

不過這一切想要應用於實放大鏡踐還需要等待一段時間，在正式應用於臨床之前還需要進行設備以及系統的完善。如果一切都能夠按照計劃進行，那麼未來癌細胞的檢測將會更加容易。至少，該設備能夠為醫護人員實現小型或者遠程的癌細胞檢測，而不必像現在一樣必須將樣本送到專門機構。

毫無疑問，這款無鏡片顯微鏡問世之天文望遠鏡後可以為地級醫生和金相顯微鏡患者提供大量的自身檢測數據可供參考。


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原子力顯微鏡基本原理

原子力顯微鏡是以掃描隧道顯微鏡基本原放大鏡理發展起來的掃描探針顯微鏡。原子力顯微鏡的出現無疑為顯微鏡納米科技的發展起到了推動作用。以原子力顯微鏡為代表的掃描探針顯微鏡是利用一種小探針在樣品表面上掃描，從而提供高放大倍率觀察的一系列顯微鏡的總稱。原子力顯微鏡掃描能提供各種類型樣品的表面狀態信息。與常規顯微鏡比較，原子力顯微鏡的優點是在大氣條件下，以高倍率觀察樣品表面，可用於幾乎所有樣品(對表面光潔度有一定要求)，而不需要進行其他制樣處理，就可以得到樣品表面的三維形貌圖像。並可對掃描望遠鏡所得的三維形貌圖天文望遠鏡像進行粗糙度計算、厚度、步寬、方框圖或顆粒度分析。

原子力顯微鏡可以檢測很多樣品，提供表面研究和生產控制或流程發展的數據，這些都是常規掃描型表面粗糙度儀及電子顯微鏡所不能提供的。

原子力顯微鏡是利用檢測樣品表面與細微的探針尖端之間的相互作用金相顯微鏡力(原子力)測出表面的形貌。

探針尖端在小的軔性的懸臂上，當探針接觸到樣品表面時，產生的相互作用，以懸臂偏轉形式檢測。樣品表面與探針之間的距離小於3－4nm，以及在它們之間檢測到的作用力，小於10－8N。激光二極管的光線聚焦在懸臂的背面上。當懸臂在力的作用下彎曲時，反射光產生偏轉，使用位敏光電檢測器偏轉角。然後通過計算機對采集到的數據進行處理，從而得到樣品表面的三維圖像。

完整的懸臂探針，置放於在受壓電掃描器控制的樣品表面，在三個方向上以精度水平0。1nm或更小的步寬進行掃描。一般，當在樣品表面詳細掃繪(XY軸)時，懸臂的位移反饋控制的Z軸作用下保存固定不變。以對掃描反應是反饋的Z軸值被輸入計算機處理，得出樣品表面的觀察圖像(3D圖像)。

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原子力顯微鏡的特點

1．高分辨力能力遠遠超過掃描電子顯微鏡(SEM)，以及光顯微鏡學粗糙度儀。樣品表面的三維放大鏡數據滿足了研究、生產、質量檢驗越來越微觀化的要求。

2．非破壞性，探針與樣品表面相互作用力為10－8N以下，遠比以往觸針式粗糙度儀壓力小，因此不會損傷樣品，也不存在掃描電子顯微鏡的電子束損傷問題。另外掃描電子顯微鏡要求對不導電的樣品進行鍍膜處理，而原子力顯微鏡則不需要。

3．應用望遠鏡範圍廣，可用於表面觀察、尺寸測定、天文望遠鏡表面粗糙測定、顆粒度解析、突起與凹坑的統計處理、成膜條件評價、保護層的尺寸台階測定、層間絕緣膜的平整度評價、VCD塗層評價、定向薄膜的摩擦處理過金相顯微鏡程的評價、缺陷分析等。

4．軟件處理功能強，其三維圖像顯示其大小、視角、顯示色、光澤可以自由設定。並可選用網絡、等高線、線條顯示。圖像處理的宏管理，斷面的形狀與粗糙度解析，形貌解析等多種功能。

應用實例

1．應用於紙張質量檢驗。 2．應用於陶瓷膜表面形貌分析。 3．評定材料納米尺度表面形貌特征

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長遠計算，種植牙並不貴於假牙

　　陽春三月，萬物復蘇，每年的這個季節，人們都會自發組織植植牙推薦樹，避免因缺少樹木造成水土流失、沙塵暴等各種環境問題。首席種植專家王遠勤提醒，植牙和植樹的必要性是一樣的。缺少牙齒，將給咀嚼、發音、容貌甚至心理帶來一系列問題，對人工植牙口腔乃至全身健康造成很大危害。通過植牙，則可以美化口腔，維護口腔健康，提高生活質量，好處長達一輩子。

“種一顆牙要一萬多元，怎麼比傳統假牙、烤瓷牙貴很多？”很多患者有這樣的疑問。王遠勤介紹，種植牙使用的材料是鈦金屬，和人體相融性好，但鈦生產成本較高。同時，種植牙在理論上能終生使用，而假牙有效期短，活動假牙一般5年，烤瓷牙10年。考慮到後期的維護成本，更換兩三次假牙的費用就趕上一次種植牙手術了。另外，假牙修復需磨損正常好牙，這是不可逆的，如果戴了劣質假牙或是假牙不合適，反而是口腔健康的隱患。

剛種完牙的周姨深有體會，她表示，自己以前舍得吃穿，就是沒舍得花錢種牙，假牙一戴幾十年，缺牙從兩顆增加到了六顆，身體狀況漸差。後來孩子堅決讓她種了牙，如今吃好喝好，才真正感到這錢花在了刀刃上。仔細算算，平攤到每天，每顆種植牙不足1塊錢。從使用效果上說，假牙各種不適，種植牙跟真牙一樣！

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10分鐘種一顆，健康使用數十年

王遠勤介紹說，種植牙也叫人工種植牙，是人工植牙通過醫學方式，將與人體骨質兼容性高的純鈦金屬經過精密的設計，制植牙推薦造成類似牙根的圓柱體或其他形狀，以外科小手術的方式植入缺牙區的牙槽骨內，經過1～3個月後，當人工牙根與牙槽骨結合後，再在人工牙根上制作烤瓷牙冠。“手術過程一般分兩步，醫生先在缺失牙的牙槽骨上植入種植體(種植體相當於牙根)，等到人工牙根與牙槽骨產生骨結合後，再在人工牙根上戴上牙冠。這就好比在田野裡種上樹苗，等待它在土壤裡慢慢扎根生長，小樹長牢穩了，再讓它長出枝葉、開花結果。”王遠勤比喻道。

不少市民最關心的是：種植牙疼嗎？需要住院嗎？王遠勤表示，一般來說，能承受拔牙就能種牙。種植牙屬於微創手術，種一顆牙短短十幾分鐘就能完成，全程都是無痛操作。手術比較小，而且該院現倡導微創無痛種植，創傷很小，術後即可進食，可正常生活、工作，大部分患者無需住院。

種植牙具有不磨牙、不損傷鄰牙、堅固耐用、美觀舒適等優勢，它的使用壽命一般為10~20年，如果口腔保健做得好的話，可終身使用。目前，該院種植牙技術已經相當成熟，正常使用的情況下，只要維護得當並定期復診，使用的時間可以和真牙一樣長。
值得一提的是，成年人種植牙完全沒有限制！缺牙人群，如單顆牙齒缺失、多顆牙齒缺失、全口牙齒缺失的人都適合；長期缺牙及缺牙周圍沒有健康鄰牙的人，因佩戴傳統假牙困難，也應做種植牙。針對特殊人群，如糖尿病、高血壓患者，只要病情能控制，身體能承受拔牙，就可以做。

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瓶蓋墊片應鼓勵使用

也許我們很多人在日常使用的時墊片候，會忽略掉瓶蓋墊片，的確，它很微小，小到我們很少注意到它。不過，它所起到的作用卻是超過我們認識的，前幾年有個很有名例子，將一瓶未開封的飲料放進墨水桶，結果發現飲料瓶蓋封口不嚴實，墨水出現滲入的情況。這就是瓶蓋封口不嚴會導致的細菌灰塵入侵，帶來的衛生安全問題。對此，瓶蓋墊片起到的作用就是提升封口的安全性，保證瓶蓋100%的封口安全。

不過，我們很多時候並不在意瓶蓋的墊片存在。對於一個商家來說，雖然當個瓶蓋墊片的成本可以忽略不計。但油封是對於一個商家來說，一年下來成本還是很驚人的，很多商家為了節約成本，減少生產環節，往往會不使用瓶蓋墊片。但是食品、醫藥類的瓶蓋封口特別的需要嚴格，因為它關乎到人們的健康，因此，建議出台政策來強制使用瓶蓋墊片。

同時，瓶蓋墊片廠家自身也需要對產品由更多的改進，增強產品的競爭力，使商家更願意使用瓶蓋墊片。

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聚四氟乙烯墊片

聚四氟乙烯墊片這種材料制品具有抗酸抗堿、耐高油封溫、抗各種有機溶劑的特點。在化工制藥行業中應用極為廣泛，堪稱墊片界的鼻祖。

聚四氟乙烯因應用廣泛被人們稱為“塑料王”，聚四氟乙烯是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性，是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，除熔融金屬鈉和液氟外，能耐其它一切化學藥品，在王水中煮沸也不起變化，廣泛應用於各種需要抗酸堿和有機溶劑的工況。並且其密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化性、耐溫跨度大（能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作）。

聚四氟乙烯它本身對人沒有毒性，但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。它的誕生解決了世界化工、石油、制藥等領域的許多問題。它已被廣泛地應用作為密封材料和填充材料。

聚四氟乙烯墊片性能優點

1、耐高溫——使用工作溫度達墊片250℃。

2、耐低溫——具有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。

3、耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑，表現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。

4、耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。

5、高潤滑——是固體材料中摩擦系數最低者。

6、不粘附——是固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質。

7、無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和髒器長期植入體內無不良反應。

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空調知識：全面解析泵房設計中幾大要點

泵房的設計包括泵房位置的選擇、水池的設計（包括水池的池底標高空調設備、有效水深、水池的進出水管等設計）、水泵選型、水泵布置、泵房內排水溝、集水坑的設計等。以下就泵房設計過程中幾點容易忽略的問題作討論。
1、水泵房位置的選擇
水泵房是整棟建築或整個小區、廠區給水、消防管核心部分，泵房的位置選擇既要有利於給水和消防管的敷設又不能對有安靜要求的房間有噪音的影響，還應盡量少占有價值的建築用房（如商鋪及停車位）。生活給水泵房和消防泵房宜合建，既可以節省用地，也有利於維修管理。
對於一個住宅小區來說，泵房往往設計於地下車庫的設備用房內，與發電機房等電氣、空調機房合並在同一防火分區內。且泵房應盡量靠近用水大戶或整個小區的中央位置，可以減少主干管的長度，也可以減少管水頭損失。泵房出口應直通室外或直通安全出口。如設在民用建築物內的水泵房不應毗鄰居住用房或在其上層或下層，並且泵房應設置在通風良好、不結凍的房間內。
泵房的大小由生活水池、消防水池以及水泵組的布置來確定。
2、水池進、出、溢流水管的設計
《建築給水排水設計規範》GB50015-20032009年版（以下簡稱“水規”）中3。2。4B條：生活飲用水水池（箱）的進水管口的最低點高出溢流邊緣的空氣間隙應等於進水管管徑，但不應小於25mm，最大可不大於150mm。另3。2。4C條：從生活飲用水管向消防、中水和雨水回用水等其他用水的貯水池（箱）補水量，其進水管口最低點高出溢流空調箱邊緣的空氣間隙不應小於150mm。因此，往往有設計中只考慮了3。2。4B條的規定，將消防水池的進水管設在溢流水位上一倍管徑處。此條條文考慮到消防、中水和雨水回用水等用途的水池因為池內水質低於生活飲用水，並且池內水往往不能定期清洗或循環水池內的貯水，會形成死水及滋生細菌。因此消防水池的進水管管徑雖為50~100mm，但與溢流邊緣的空氣間隙仍按不少於150mm設置。
水池的出水管應盡量布置在進水管的最遠點，應運用進、出口的位置來使水池內的水能達到最有利的循環，否則應采取防止短路的措施。
溢流管上不得設置閥門，出口處應設防蟲格，並且應采取間接排水。
3、水池吸水槽、通氣管、人孔的設置
一般鋼筋混凝土水池均設置吸水槽（井），吸水槽（井）多為埋地式（即吸水槽比水池底板埋深0。8~1。0m）。吸水槽（井）的有效容積應按最大一台水泵的3min的設計流量計算。並且吸水槽（井）的尺寸應滿足水泵的吸水管的安裝要求。
通氣管在生活水池和消防水池中也是常常被忽略設計的部分。通氣管的管徑應由最大進水量或最大出水量求得最大通氣量，按最大通氣量求通氣管的管徑和數量（一般不少於2根）。通氣管的未端應設置防蟲格。
水池頂部應設置人孔，人孔附近應設置爬梯，並且人孔設置的位置應盡量靠近水池進水浮球閥的位置，以便以維修水池進水閥。
4、泵房內水泵的選擇及布置
一般生活加壓設備多采用變頻設備或疊壓（無負壓）設備供水。當用變頻設備時，生活泵組按建築物（或分區）的最大秒流量和最不利點的揚程選擇主泵，而且現在市場上變頻泵組的設備都很齊全，變頻技術也很完善。
但當采用疊壓設備供水時，往往不清楚設備組的揚程怎麼選擇。因為疊壓供水的優點是節能，商家也會向設計者介紹選設備時只需選擇建築最不利點所需的壓力減去市政常年壓力即可。但根據無負壓設備的技術分析，無負壓設備分有水箱和無水箱兩種，當采用有水箱的無負壓設備時，若市政停水時仍要滿足一定時間內的供水安全。因此，此時的供水壓力應按建築最不利供水點所需壓力確定。
消防水泵的選用，設計人員往往按計算的室內消火栓或噴淋的用水量和揚程選擇一用一備的消防泵。在規範上這樣設計沒有問題，但是在實際使用和建設投資上存在難度和投資過大。如果室內消火栓和噴淋的用水量和揚程相差不大時，可以共用一台備用泵，且按最大一台消防泵的工作能力。還有一種情況，消防泵的功率過大（如110Kw或以上），在電氣配電設計中，對於水泵的起動電流要比工作電流大5~6倍，這樣無形地加大了發電機的容量。對於這種情況應將一用一備改為二用一備，用兩台一半流量同揚程的水泵代替一台大流量的消防泵。
水泵的布置除了要滿足規範上規定的泵組間距離及泵組離牆距離外，還應注意水泵的布置不能防礙泵房內通道的使用，吸水管上的閥門的安裝等。
為提高消防水泵取水的可靠性，確保火災時能及時向消防管供水。消防水泵宜采用獨立的吸水管，並且吸水管盡量減少轉彎。
5、泵房內排水的設計
水泵房內應設排水設施，盡量考慮能直接靠重力排至室外排水管。若為地下室水泵房或室外排水管標高低於泵房排出管標高時應設置污水提升設備。水泵房內常用的排水設施是排水溝加集水井，經潛污泵提升排至室外排水管。
泵房內排水溝應設於經常易溢水、滴水、濺水的地方，且排水溝上應說明鋪設可過水格柵。集水井中潛污泵的選擇應該根據水池溢流量、泄流量與排入集水井的其他排水量中現在最大者。潛污泵應該設置一用一備，並設置兩台泵同時啟動的信號水位，以防止水池進水閥損壞時溢流量遠大於設計的溢流量，以免造成水泵房被淹。
集水井的有效容積應按最大一台潛污泵的5min的出水量計算，且潛水泵每小時啟動次數不宜大於6次。
6、其他問題
常見的民用建築或普通工業建築的生活泵房和消防泵房在設計中還有很多容易被忽視的問題，如：外水池進水管上設置的閥門應采用杠杆式浮球閥或液壓式水位控制閥等自動水位控制閥，並不得少於兩個；生活貯水池應設置獨立結構；水泵吸水管穿水池池壁時應采用柔性防水套管等。
在建築給排水的設計中，除了嚴格按照國家現行規範外還應注重聯系實際工程中或實際使用中遇到的問題，結合社會的發展趨勢，充分考慮到建築設備的安全可靠、實用、合理、經濟、美觀。更應該在實際工程中不斷地完善自己的知識結構面，應該不斷注意本專業及社會各層面的最新發展及對設計工作的影響，不斷改進自己的設計及設計思想，使設計的工程既實用，又有超前意識。

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空調知識：空氣調節特殊空調設備

　　空調設備的功率在美國通常用一個專業名詞“空調箱冷噸”來表達。一“冷噸”的定義為：冷卻一“短噸”（short ton，等於2000磅或者907千克）的冰用24小時的時間來溶解所需要的制冷功率。它等於12，000英熱單位/小時或3510瓦。民宅（獨立別墅式建築）的中央空調系統通常容量為1到5冷噸。空調設備
　　在汽車裡空調需要消耗交直流系統轉換中大約5馬力（4千瓦）的功率。

　　圖書館空調設備
　　圖書館空調設備因為必須顧慮到保存藏書的品質，所以必須兼顧空氣中的濕度與溫度。一般而言，高溫高濕時會加速纖維氧化分解，也會增加霉菌等微生物的活性而危害紙張，因此溫度20℃、濕度50﹪為書籍理想保存條件。

　　吸收式冷凍機
　　一些建築采用燃氣鍋爐來發電。鍋爐產生的熱廢氣可以用來驅動一種叫“吸收式冷凍機組”的設備來制取冷水。制取出來的冷水可以通過末端散熱設備來冷卻空氣，達到空調的目的。這種既發電又制冷的能源雙重利用技術很有吸引力，尤其是在燃油價格很合適並且有多種使用要求的地區。這種同時產熱，電，冷的系統叫“三聯供”系統。

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