扫描探针显微镜系列及其应用综述

扫描探针显微镜将人类带入原子世界,使人类不仅能够观察到物质表面原子的排布情况,而且能够按照人类的意图实现原子操纵.回顾了扫描探针显微镜的历史,介绍了目前国际上各种系列的扫描探针显微镜基本原理、主要特点、研究现状和最新应用情况,重点介绍了原子操纵和生命科学、信息科学领域的应用,提出了扫描探针显微镜目前的研究方向.     

基于局部扫描的实时反馈纳米操作系统

由于压电陶瓷机构的非线性及系统温度漂移等因素使AFM探针难以精确定位到被操作物体,从而导致跳针或滑落现象,阻碍了AFM纳米操作的发展.为了解决该问题,提出了基于局部扫描的实时反馈纳米操作系统.系统以样品表面的纳米颗粒作为路标并对其进行持续观测,解决了系统温漂引起的探针定位误差问题,提高了探针的定位精度;在纳米操作过程中采用局部扫描策略,通过对操作后的结果进行快速扫描,实现了实时反馈纳米操作系统.实验结果验证了该纳米操作实时反馈系统在大温漂条件下操作的有效性.     

基于BP网络的智能控制器在AFM中的应用研究

原子力显微镜(AFM)作为纳米领域重要的研究工具之一,始终起着举足轻重的作用。目前商用的AFM控制系统一般采用PID控制算法实现对压电陶瓷驱动器的精密控制。但是压电陶瓷具有复杂的非线性特性,传统的PID控制器难以实现精密控制,不仅影响AFM的扫描速度,也影响其测试精度。基于目前AFM控制系统的分析研究,将常规的PID算法通过引入BP网络进行优化,应用于原子力显微镜控制系统中可以使AFM获得自学习的能力,从而增强其系统的实时性以及精确性。用Simulink结合系统函数(S-function)实现了AFM在接触以及轻敲两种工作模式下的过程仿真,为其研究提供方便快捷的第一手资料,并基于此构建了AFM系统的仿真平台,并在该平台上对改进后的PID算法进行了验证,最后通过自制单探针系统进行扫描实验。     

卧式STM／AFM系统简介

本文介绍卧式扫描隧道显微镜／原子力显微镜(STM/AFM)的原理、结构及其主要应用。STM／AFM机构可广泛应用于表面科学、材料科学、生命科学等各个领域。世界上现有的性能优良的STM／AFM系统价格昂贵,而使用较普遍的立式AFM由于受到探针本身重力的影响,致使仪器性能不十分理想。实验室研制的卧式STM／AFM系统,由于消除了探针自身重力的影响,系统性能进一步提高,达到3nm的分辨率和6．5(m的扫描范围;另外,考虑到国内的实际情况,尽量降低设计制作成本,适合于国内推广使用。目前,该型STM／AFM系统已在许多大专院校及科研机构的物理学、高分子化学、材料学、生物学、光电子学及精密机械等领域得到广泛应用。     

聚氨酯涂膜弹性模量的AFM测定及微观结构分析

为测定聚氨酯涂膜的弹性模量,建立了正三棱锥形态原子力显微镜（AFM）探针与涂膜的力学接触模型。同时,通过分析AFM的力学测试曲线,得出了探针与涂膜之间的力-压痕深度关系,并将其与力学接触模型相结合,确定了涂膜的弹性模量。此外,通过正电子湮灭技术测试了涂膜的微观结构,并与其弹性模量进行了对比分析。最后,采用灰色关联理论对微观结构参数与涂膜弹性模量的相关性进行了研究。结果表明：涂膜的弹性模量测定结果为6.118～6.917 MPa,与现有文献中聚氨酯涂膜弹性模量的研究结果一致,证明该方法测定结果准确。由于自由体积尺寸及含量的增大降低了基材对其分子链段运动的限制能力,故涂膜的弹性模量与其自由体积孔径及自由体积分数均呈负相关性,其中,涂膜的自由体积平均孔径对其弹性模量的影响程度更高。     

原子力显微镜对二次交联凝胶脱水机理的研究

利用原子力显微镜(AFM)研究了相同聚合物浓度的预凝胶和二次交联凝胶的微观形态结构,通过预凝胶和二次交联凝胶的形貌图对比研究,结果表明,二次交联凝胶的网络状结构上布满细小的"孔隙"和巨大不规则的"空洞","空洞"大小可达200nm.综合分析了实验观察结果,对"空洞"的形成机理及二次交联凝胶易脱水机理进行了探讨.     

间歇模原子力显微镜扫描探针的受迫振动解

提出了一个间隙模原子力显微镜全动态工作的模型，用参数变换和模式展开方法，得到了具有粘滞阻尼和分段线性相互作用力的扫描探针的受迫弯曲振动微分方程的分析解，间歇模原子力显微镜扫描探针的受迫振动解，由接触模解和非接触模解交替工作而构成。     

近场扫描光学显微镜中光纤探针的成象原理与设计

介绍了新近发展的近场扫描光学显微镜系统中光纤探针的成象原理和作用,并从光纤探针的结构、截止频率的估算和耦合效率等方面对影响探针中成象信号传输的几个设计因素进行了理论探讨。     

纳米操作研究现状及发展趋势

针对目前的纳米操作系统,将其分为基于扫描探针显微镜(SPM)的纳米操作系统、基于电子显微镜(EM)的纳米操作系统、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)的混合纳米操作系统以及融合虚拟现实(VR)技术的纳米操作系统4类;分别对其发展现状进行了阐述.分析了当前纳米操作方法的研究现状和当今纳米操作的关键技术.最后,...     

用TEM和AFM方法研究猪皮胶原纤维在酶作用下精细结构的变化

通过透射电子显微镜(TEM)和扫描探针显微镜(AFM)相结合对猪皮纤维精细结构在酶作用下的变化进行了研究和定量分析，应用扫描探针显微镜并结合透射电子显微镜对酶处理猪皮的原纤维层次的精细结构进行了深入研究，对原纤维的三维结构信息在酶处理后的变化进行了量化表征，得到关于猪皮组织中原纤维、微纤维精细结构在蛋白水解酶作用下的主要变化特征的信息，并分析了其与酶脱毛工艺制成革力学性能的关系。     

基于LIBSVM的葡萄酒品质评判模型

葡萄酒的成分复杂,是划分葡萄酒品质的重要依据。文章通过对178个葡萄酒样品化学分析数据进行分析处理,其中葡萄酒属性13个,建立基于支持向量机的葡萄酒品质评判模型,利用LIBSVM工具对高维复杂葡萄酒属性数据进行分析、处理、优化和解释,分类结果准确率高达98%,从而对葡萄酒品质快速有效的评判提供了理论依据。     

酿酒米浆水循环利用方法的研究

研究了以硅藻土，活性炭为吸附剂对传统黄酒酿造生产的酸度在6.0g/L左右的米浆水进行吸附澄清处理的工艺。通过条件试验和正交试验，确定了米浆水澄清的最适工艺条件。结果表明，在最适工艺条件下，即当用石灰乳调米浆水pH为8．0，硅藻土加量为6.0g/L，活性炭加量为8.0g/L，静置吸附时间为30min时，处理后米浆水的透光度可达85．0％。通过米浆水澄清循环浸米七次，酿酒七次及从米浆水中回收的有机物酿酒七次，并与自来水浸米酿酒对比，从而表明，米浆水澄清循环浸米可以缩短浸米时间，米浆水酸度提前到达。酒样指标与《黄酒》国标GB／T13662－2000和《绍兴酒》国标GB17946－2000完全相符。米浆水澄清循环浸米水的回用率约为70％。     

蓝莓果酒和蓝莓浸泡酒的抗氧化及降血脂活性研究

以pH示差法及Folin-Ciocalteu法测定并比较了蓝莓果酒和蓝莓浸泡酒中花青素和多酚的含量,并以维生素C为阳性对照,测定了蓝莓果酒和蓝莓浸泡酒对自由基的清除能力及其总抗氧化能力,结果发现蓝莓果酒比浸泡酒具有更多的花青素和多酚,以及更强的抗氧化性; 以脂肪乳复制高血脂动物模型,测定了蓝莓果酒对小鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)含量变化,结果表明蓝莓果酒能显著降低TC和TG水平,升高HDL-C水平.     

基于物理化学性质的葡萄酒质量的可视化评价研究

提出了一种可视化的方法评价葡萄酒质量。葡萄酒数据来自于认证阶段的物理化学分析测试,其中输入变量是11个,输出变量是葡萄酒质量,共得到1599个的红葡萄酒样本和4898个的白葡萄酒样本。结果表明该方法的效果优于传统的神经网络和支持向量机方法,并且具有可视化的优点。这对于改进酿酒品酒评价和葡萄酒生产都有重要意义,并且对根据消费者口味细分目标市场也很有帮助。     

中西酒文化比较

中国和西方的酒文化有较明显的差异:在酒的用料与品类上,中国最具特色、最著名的是用粮食酿造的粮食酒;西方则是用葡萄酿的葡萄酒.在酿造工艺上,中国讲究料、水、曲三者统一,采用固态、复式发酵法;西方以料为核心,采用液态、单式发酵法.在酒文化的核心上,中国视酒为工具,意不在酒;西方视酒为艺术品,意就在酒.造成这些差异的原因在于地理环境、物产、原料和生产方式、文化传统等的不同.     

蓝莓添加量对蓝莓米酒品质的影响

为研究蓝莓添加量对蓝莓米酒品质的影响,以4个不同蓝莓添加量制作了蓝莓米酒.在发酵过程中测定pH值、总酸、总糖和酒精度的变化趋势,发酵结束后测定蓝莓米酒的色度和对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的消除率,最后根据测定结果和感官评定确定了制作蓝莓米酒的最佳蓝莓添加量.研究结果表明, 4组样品在pH值、总酸、总糖和酒精度数方面相差不大,但从理化特性、感官特性和抗氧化性来看,制作蓝莓米酒的最佳蓝莓添加量(质量百分比)为20%.     

基于主成分分析的红葡萄酒评价方法研究

针对红葡萄酒评价问题,采用主成分分析法,对酿酒葡萄的理化指标与葡萄酒的理化指标进行相关性分析。选择具有显著相关性的变量,分析各理化指标之间的对应关系。同时,把多指标转化为少数几个综合指标,对影响红葡萄酒质量的相关因素进行了较详细的分析和论证。     

从李白的觞咏诗管窥其性格多维趋向

李白是中国文化史中富有传奇色彩的“诗仙”和“酒神”的结合体。觞咏诗是其诗歌文学的重要组成部分。在李白觞咏诗的基础上，概括分析了李白本体中包含的政客、侠士、仙人、狎客、酒神等多维趋向的文化性格。     

台湾烟酒包装设计的历史回溯与未来

台湾烟酒包装设计为台湾日据时期重要的视觉传达作品，亦是主导民心思想、社会教育等政令宣传的重要工具之一，烟标与酒标设计则更为具体的展现台湾当时的经济、农产等状况，以具体简要的设计传达出烟酒产品的内容。由于台湾烟酒产品深受政局变化与社会环境的影响，政策直接介入烟酒业的发展，文化的多次融合，更加交织出台湾烟酒业独特的经营环境与多面性格。以生活研究为主轴，藉此深入了解烟业环境、政策与居民生活，探究台湾烟酒包装设计近百年设计风格变迁。     

银杏葡萄酒发酵工艺及抗氧化性研究

利用银杏叶提取物和葡萄醪共发酵方式制备葡萄酒,研究不同加入量的银杏叶提取物对葡萄酒发酵进程﹑抗氧化性及感官特性的影响,并筛选出最佳的银杏叶提取物加入量。对照葡萄酒与不同处理银杏葡萄酒在发酵结束和经过6个月陈酿后,试验分析结果表明:共发酵过程中银杏叶提取物对葡萄酒酵母抑制作用很小,不影响银杏葡萄酒酒精发酵的完成;添加500mg/L银杏叶提取物所酿银杏葡萄酒抗氧化性较强,口感、颜色和香气等感官质量与对照葡萄酒相似。