登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《超高速电子衍射装置创世界之最》

  • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 冯瑞华
  • 发布时间：2021-01-12

  • 韩国研究团队利用纳米多孔性沸石制造出铂和稀土金属结合的高效催化剂，将显著提高丙烯的生产效率。

    　　韩国基础研究院多维碳材料研究中心和蔚山科学技术院自然科学部研究团队，研发出一种在常温常压条件下，通过简单工序将石墨烯转换成超薄膜金刚石的新技术。

    　　韩国原子能研究院研究团队成功研发最能捕捉原子运动的超高速电子衍射装置。作为电子照相机的超高速电子衍射装置可以观测分子中原子的运动，实时捕捉分子结构的变化。该研究团队研发的超高速电子衍射装置的时间分辨能力为32fs，创下世界之最。

    　　韩国国家核聚变研究所在KSTAR试验装置内保持等离子体1亿度温度长达8秒，成为全球首个维持5秒以上的热核聚变试验。2018年的试验实现了1亿度温度下维持约1.5秒，而此次试验成功地将超高温等离子维持时长提高了5倍。

  • 原文来源：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-01/12/content_460965.htm?div=-1
39浏览量
0点赞
收藏
原文链接
相关报告

  • 《新型相机以低成本实现超高速成像》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-09-18
    • 捕捉快速运动的无模糊图像，如下落的水滴或分子相互作用，需要昂贵的超高速相机，每秒可以获取数百万张图像。在一篇新论文中，研究人员介绍了一种相机，可以为广泛的应用提供一种更便宜的方式来实现超高速成像，如实时监测药物输送或用于自动驾驶的高速激光雷达系统。 加拿大国家科学研究所(INRS)的Jinyang Liang说：“我们的相机使用一种全新的方法来实现高速成像。它的成像速度和空间分辨率与商用高速相机相似，但使用的现成组件可能不到当今超高速相机的十分之一，其起价接近10万美元。” 在一篇名为“衍射门控实时超高速测绘摄影”的论文中，Liang与加拿大Concordia大学和Meta Platforms Inc.的合作者展示了一款新型衍射门实时超高速绘图(DRUM)相机，可以在每秒480万帧的单次曝光中捕捉动态事件。为了展示这种能力，他们通过成像飞秒激光脉冲与液体和生物样本中的激光消融的快速动态。 Liang说：“从长远来看，我相信DRUM摄影将有助于生物医学和自动化技术的发展，如激光雷达，在这些领域，更快的成像将允许更准确地感知危险。然而，DRUM摄影的范式是相当通用的。理论上，它可以与任何CCD和CMOS相机一起使用，而不会降低它们的其他优势，如高灵敏度。” 创建更好的超快相机 尽管超快成像取得了很大进展，但目前的方法仍然昂贵且实现起来很复杂。它们的性能也受到每部电影中捕获的帧数和光通量或时间分辨率之间的权衡限制。为了克服这些问题，研究人员开发了一种新的时间门控方法，称为时变光学衍射。 相机使用门来控制光线何时照射传感器。例如，传统相机的快门是一种打开和关闭一次的门。在时间门控中，在传感器读取图像之前，门快速连续地打开和关闭一定次数。这捕捉了一个场景的短高速电影。 通过考虑光的时空二元性，Liang想出了如何使用光衍射来实现时间门控。他意识到，通过快速改变衍射光栅上周期性小平面的倾斜角度，可以产生不同方向入射光的多个副本，从而扫描不同的空间位置，在不同时间点筛选出帧。 然后，这些帧可以放在一起形成一部超快电影。将这一想法转化为工作相机需要一个多学科团队，汇集物理光学、超高速成像和微机电系统设计等领域的专业知识。 Liang说：“幸运的是，可以通过使用数字微镜设备(DMD)——投影仪中常见的光学组件——以非常规的方式实现这种扫描衍射门。DMD是量产的，不需要机械运动来产生衍射门，使系统具有成本效益和稳定性。” 捕捉快速动态 该团队创建了一个DRUM相机，其序列深度为七帧，这意味着它在每个短片中捕捉七帧。在描述了系统的空间和时间分辨率后，研究人员用它来记录激光与蒸馏水的相互作用。 产生的延时图像显示了等离子体通道的演变和气泡对脉冲激光的反应，测量的气泡半径与空化理论预测的半径相匹配。他们还拍摄了碳酸饮料的气泡动态，并捕捉了超短激光脉冲和单层洋葱细胞样本之间的瞬态相互作用。 论文的第一作者Xianglei Liu说：“DRUM摄影甚至可能应用于纳米手术和基于激光的清洁应用。”他曾在INRS工作，现在在Ansys工作。 研究人员正在继续努力提高DRUM摄影的性能，包括提高成像速度和序列深度。他们还想探索捕捉颜色信息，并将该系统应用于其他应用，如激光雷达。
    22浏览量
    0点赞
    收藏
    原文链接

  • 《我国第四大水电站创造多项世界之最》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2020-08-22
    • 世界第七、中国第四大巨型水电站——乌东德水电站近日通过第三阶段蓄水至965米验收，该电站8月中旬将蓄水至水位958米，8月下旬蓄水至水位965米。这个巨型水电站创造了多项世界之最，成为我国水电站建设的又一个里程碑工程。 　　“最薄”特高拱坝兼顾经济安全 　　乌东德水电站位于云南省昆明市禄劝县和四川省凉山州会东县交界，在陡峭的峡谷中，乌东德水电站工程大坝稳稳“镶嵌”在两岸峭壁之间。 　　三峡集团乌东德工程建设部主任杨宗立介绍，乌东德水电站是金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座梯级电站的第一级，2015年12月全面开工建设，总投资约1200亿元。该电站是“西电东送”的骨干电源和促进国家能源结构调整的重大工程。 　　6月29日，乌东德水电站首批两台机组顺利投产发电。7月11日和13日，乌东德水电站第三台、第四台机组投产发电。水电站全部12台机组计划于2021年7月前全部建成投产。 　　据介绍，乌东德大坝坝顶海拔高程为988米，最大坝高达270米，坝顶弧长326.95米，坝底厚度51.41米。拱坝的厚薄通常以坝底厚度和最大坝高之比，即厚高比来衡量。乌东德水电站大坝的厚高比为0.19，是目前世界上建成的最薄的300米级特高拱坝。 　　大坝挡水形成的水库正常蓄水位为975米，对应库容58.63亿立方米。薄薄的拱坝需要挡住库水水体形成的809万吨推力，这给设计和建设都带来严峻考验。 　　拱坝通过向上游方向突出而呈拱形，将水的推力转为对两侧河岸的压力。乌东德大坝不但在水平方向上弯曲，垂直方向上也是弯曲的，这样的坝型被称为双曲拱坝，可以大幅减少建材耗费。为了应对复杂的地质环境，工程师们提出“静力设计、动力调整”的设计思想，在不考虑地震可能的静力条件下选出基本体形，再根据地震动力条件开展优化。最终混凝土量仅增加3.1%，大坝设计地震最大拉应力降低达32%，有效兼顾了经济和安全。 　　打破大体积混凝土“无坝不裂”魔咒 　　乌东德水电站大坝被誉为世界上最“聪明”的大坝。建造过程中使用了许多原创性的新技术，其中包括全生命周期应用大坝智能建造系统，实现了“在线采集、后台处理、智能操作、预警控制”的智能生产管控，展示了中国筑坝技术智能建造的最高水准。 　　对大坝建设而言，预防裂缝是重中之重。裂缝不但会破坏大坝结构，严重时还可能会漏水甚至导致大坝溃决。越薄的大坝，裂缝潜在危害就越大。混凝土在浇筑硬化过程中，一般会产生大量的热量。由于不同位置温度不同，热胀冷缩的程度不同，就很容易形成裂缝。加之乌东德水电站所在的干热河谷大风频繁、日照强烈，混凝土温控防裂更是难上加难。 　　为了解决混凝土温控防裂这一世界级难题，乌东德大坝采用了低热水泥。低热水泥发热量低，能显著降低混凝土最高温度，有效防止大坝温度裂缝发生。这也是世界范围内第一次全坝采用低热水泥混凝土来建设300米级特高拱坝。通过采用智能建造技术，全面感知、真实分析、实时控制，实现混凝土施工过程管控智能化，有效防止裂缝产生，确保大坝混凝土施工优质高效。 　　“乌东德水电站大坝建设代表着中国筑坝技术的先进水平，全坝应用低热水泥混凝土开创世界先河，智能通水、智能灌浆、智能喷雾等一批自主创新的智能化成果实施应用，有效地促进了特高拱坝优质高效均衡快速上升，实现了大坝工程安全优质高效建设和全生命期价值创造的目标。”乌东德工程建设部技术部工程师刘科介绍。 　　自2017年3月16日开工浇筑，乌东德水电站大坝混凝土浇筑历时3年零3个月，浇筑总量270余万立方米，创下单个坝段年上升高度122米的行业最高纪录，未出现一条裂缝，打破了过去大体积混凝土“无坝不裂”的魔咒。 　　近30层楼高主厂房破世界纪录 　　为了容纳水电站主要发电设备——水轮发电机组，施工人员在山体中开挖了长333米、宽32.5米、高89.8米的巨大主厂房。光是高度就相当于近30层的高楼，这一高度打破了地下电站主厂房开挖高度的世界纪录。 　　乌东德水电站开发任务以发电为主，兼具防洪、促进地方经济社会发展、改善航运等综合效益。作为“西电东送”战略的骨干电源，水电站共安装12台单机容量85万千瓦水轮发电机组，总装机容量1020万千瓦。 　　乌东德工程建设部介绍，水轮发电机组单机容量达到85万千瓦，这是全球首例，仅次于正在建设中的白鹤滩水电站的100万千瓦。理论上，如果满负荷运行，一台机组就能满足大约1000万居民的生活用电所需。乌东德水电站平均年发电量预计为389.1亿千瓦时，差不多相当于北京全社会年用电量的三分之一。每年能够节约标准煤1220万吨，相当于24.4个年产50万吨的中型煤矿的产量；减少二氧化碳排放3050万吨、二氧化硫排放量10.4万吨，相当于种植8.5万公顷的阔叶林。 　　乌东德水电站12台机组全部投产发电后，将成为南方电网供电范围内调管的最大水电站，产生的巨大电流将源源不断地输送到粤港澳大湾区，为大湾区经济社会高质量发展提供绿色能源保障
    24浏览量
    0点赞
    收藏
    原文链接