2015年9月16日星期三
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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2015年9月5日星期六
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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