【中國儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】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(xué)儀器領(lǐng)域則不然,大塊頭的科學(xué)儀器往往意味著比一般體型儀器的更出眾性能和更細(xì)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(xué)儀器:“小不點”大作用】中截然相反的大型科學(xué)儀器。
大型科學(xué)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(dāng)下結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的利器,我國科學(xué)家利用購買的冷凍電鏡產(chǎn)品在生物學(xué)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(dá)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(xué)家眼睛、手和腦的延伸為人類認(rèn)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(jìn)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(jìn)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(dá)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),維護(hù)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(jìn)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(dāng)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(yuǎn)鏡
望遠(yuǎn)鏡是精密的光學(xué)儀器,近期歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(E-ELT)在智利北部開工建造,這是世界上大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,其主鏡口徑39.3米,比一個籃球場還要長。包裹在望遠(yuǎn)鏡之外的圓頂直徑達(dá)到85米,整個望遠(yuǎn)鏡平臺,包括鏡面與桁架結(jié)構(gòu),重達(dá)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(xué)研究提供幫助,同時也能夠讓更多的科學(xué)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(dāng)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(xué)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(xué)領(lǐng)域的研究就不可能開展下去。正如標(biāo)題所言大塊頭有大智慧,這些大型科學(xué)儀器都是特地領(lǐng)域必不可少的神器,并在人類的科學(xué)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(xué)報、科技日報)
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