事业单位综合应用能力(C类)考试:如何正确规划备考科学基础常识
1.X射线自由电子激光装置
欧洲×射线自由电子激光装置(XFBL)于 2017年 9 月1日在德国汉堡大都市区正式投入使用。
欧洲 XFEL 装置建设项目 2003 年由德国科学理事会(WR)提议设立,于 2009年启动,造价约为12亿欧元,并拥有延伸至德国石勒苏益格-荷尔斯泰因州的 3.4 千米隧道系统,是全球最大的×射线激光设施。每秒可发射多达 2.7 万个脉冲,较世界上其他五个同类装置的效率增加 200 倍。该装置的成功研制,将有助于人类开辟全新研究领域,突破当前的知识界限。例如,借助该装置能更准确观察物质材料的内部结构、像电影的“慢镜头”一样记录化学反应过程,在纳米粒子中制作三维图像,解开处于非结晶状态的病原单分子结构之谜以及推动新药和新材料的研发。
2.量子逻辑
美国国家标准技术研究院(NIST)的研究小组解决了如何控制单个带电分子或分子离子的量子特性的科学难题。解决的关键是:利用拟用于未来量子计算机运算的类似“量子逻辑”操作。这项新技术像激光冷却和其他技术控制原子一样有效控制分子,具有广泛的应用潜力。原子的量子控制将彻底改变原子物理学,引领诸如原子钟一样的应用,但激光冷却与控制分子是非常有挑战性的,因为分子比原子复杂得多。新技术仍然使用激光,但只能轻微探测到分子,其量子状态只能间接检测到。这种类型的分子离子控制,即几个带电原子结合在一起,可以导致更加复杂的量子信息处理架构,放大了基本物理研究信号,例如测量电子形状的“圆度”,并且增加了化学反应的控制。
3.超低辐射 X 射线鬼成像
鬼成像最早被称为量子关联成像,通过分束测定或预设置照射在物体上的光场分布,将其与经过物体的投射(或反射)总光强进行统计关联运算便可复原物体的图像。由于其独特的成像特性,带来了实现超低辐射的X 射线成像的可能。
中国科学院物理研究所研究员吴令安、陈黎明等在国际上首次利用便携式X射线源,实现了对二维物体和真实生物体的超低剂量 X 射线鬼成像(XGI)。他们的实验结果表明,和传统透射成像方式相比,在弱光的情况下利用鬼成像的方式可以获得比传统透视成像更高的衬噪比;在获得相同衬噪比的情况下,利用鬼成像的方法可以大幅降低成像过程中的辐射剂量。该工作首次在实验上用一种简单的方式验证了超低辐射 XGI 的可行性,为后续的三维 X 射线鬼成像以及生物医疗上的实用化应用打下了坚实基础。
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