Nd-YAG laser ablation system

The new laser ablation system is ready. (1064 nm) 850 mW 8 nS.


分子模拟论坛

Introduction to Ultrasonic Cleaning

Ultrasonic cleaning is based on the phenomenon known as cavitation. In an ultrasonic tank, cavities (or bubbles) are formed by piezoelectric transducers attached to the bottom or sides of a cleaning tank. The piezoelectric effect occurs in a certain group of crystalline solid materials, which have no center of symmetry. When these materials are mechanically stressed, they produce an electric charge, and when an electric field is applied across two poles, the dimensions change. By applying high frequency (20-80Khz) and high voltage, these elements expand and contract rapidly at a rate proportional to the frequency of the applied voltage. As a result of the contraction and expansion, the pressure inside the liquid changes from negative to positive with respect to atmospheric pressure. During the contraction, the pressure in the liquid is negative, allowing the cavities inside the liquid to grow in size, subsequently at the next phase of expansion the pressure in the liquid becomes positive, which causes the cavities to explode internally. The creation and the implosion of cavities causes an intense scrubbing action upon a submerged object. The size of the bubbles are microscopic, and can therefore penetrate the smallest cracks and holes to loosen the contaminants and remove them.
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All ultrasonic cleaners have three main components:
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	Ultrasonic generator or power supply that converts electrical energy from the wall (115VAC/60Hz) to high voltage and high frequency, which is then applied to ultrasonic transducers.
	Ultrasonic transducers convert high voltage and frequency to mechanical vibration.
	A cleaning tank that receives the mechanical energy and causes the cleaning media pressure to rise above and bellow the atmospheric pressure, thereby causing the formation and collapse of bubbles in the liquid. This process produces an intense scrubbing action that removes sediments from the submerged parts.

Ultrasonic cleaning equipment ranges from small bench-top units to larger capacity machines up to several thousand-gallon models. The smaller units are self-contained with a built-in power supply, and with the tank, heater and controls all within a single enclosure. The larger systems require the power supply to be a separate console, and the very large units may utilize immersible transducers which could then be mounted on the bottom or the side of the cleaning tank. . k6 o4 @6 e$ {! \& O/ X$ N
Effective application of the ultrasonic cleaning process requires a number of parameters, such as operating frequency, watts per gallon of liquid, transducer efficiency, cleaning tank design, and liquid temperature.
/ |0 t4 |2 x; {SonicWise has the experience and knowledge to design and manufacture the most efficient, rugged, and cost-effective ultrasonic cleaners for each application.

超声波清洗的原理

本文发表于：纳米科技世界论坛@nanost.net 作者：freeman3 点击550次

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本文地址：http://www.nanost.net/bbs/viewthread.php?tid=6878&fromuid=7411
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% C5 _0 c, t) k% G3 R @超声波清洗的原理，在理论要加以阐述是比较复杂的，里面牵涉许多因素和作用，可以体现超声波清洗作用的主要有以下三点。; F0 O. O- I/ k9 n; I9 G9 |2 z( T

( [4 X3 P8 }; @! v: @5 [ (1)空穴作用
+ }! [+ g# g( E' H- e) o1 A8 I- _# |# Y2 e2 k& P9 J; o7 Q
当强力的超声波辐射到液体中，清洗液以静压(一个标准气压)为中心进行变化，在压力到零气压以下时，溶解在液体中的氧会形成微小气泡核，进而产生无数近似 真空的微小空洞(空穴)。超声波的正压力时的微小空洞，在绝热压缩状态被挤碎，这个发生在挤碎瞬间的强力冲击波，可直接破坏污染物并使之分散在液中，形成 清洗机理。试验中这种强力的清洗作用，能在数十秒内对铝箔侵蚀成无数的小孔。
+ V, E/ T, U2 Q/ ^4 {- a 利用空穴作用的清洗，对去油污的效果比较好，通常在28KHZ~50KHZ的频率内进行机械另部件的清洗，清洗机的超声波强度大多设定在0．5~1w／cm2。
`# a0 l) K( Q1 o, n7 \9 `% W6 {: a9 C5 N0 y, D
(2)加速度+ R5 z: | ?* e) L3 z# J, l/ l7 n/ g

! [: Q3 f" C0 L9 c 清洗液体经超声波辐射，液体分子发生振动，这种振动加速度在28KHZ时是重力加速度的103倍，在950KHZ时将达到105倍，由这个强力加速度可以 对受污物的表面实行剥离清洗。然而，950KHZ的超声波不产生空穴，不适应去油污的清洗，只能在电子工业的半导体制造中，对亚微米粒子的污染进行清洗。$ `% G! J$ {% z; p/ J. h O
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(3)物理化学反应的促进作用
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" T% n6 E2 L. l6 b- z. S- G 由空穴作用使液体局部发生高温高压(1000气压，5500℃)，再经振动产生的搅拌，促使化学或物理作用的相乘，液体不断地乳化分散，进一步促进化学反应的速率。+ ]7 M. _) }; Z+ e/ U8 J

$ |' P @" P z: a清洗液深度的确定/ o' l% A: k7 ~
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液体中的超声波会因行波、回波的相互干扰及强合结果，将形成“驻波”现象，(见图1)。确定产生驻波的液体深度，能得到最好的超声波辐射效果。产生驻波的液体深度，可用下面公式计算。
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液深(λ/2)＝声速/频率÷2$ }* m5 {" n9 x

, s6 j% M. P9 x& Y- ~ 这个液体深度的正倍数数值，也是最适合的深度，例在20℃水温，28K1c时液深为27mm、54mm、81mm等等，38KHZ时液深为21mm、42mm、63mm等，但是，不同的液体、液温及超声振荡器，其驻波发生情况是不同的。

物理学最大作假案：科学神童屡骗权威期刊

字体: 小 中 大 | 打印 发表于: 2009-5-31 19:14 作者: nanosurface 来源: 纳米科技世界

2002年，因发明晶体管而成名的贝尔实验室因一桩丑闻倒在了自己的骄傲之石上。一名年轻的科学家通过伪造数据，用所谓的“分子晶体管”糊弄了包括权威期 刊编辑在内的许多人，过于嚣张的他甚至在不同的学术论文中使用一样的数据，最终引起东窗事发，震撼了整个科学界，这一丑闻成了最臭名昭著的科学作假事件， 不仅令贝尔实验室更加陷入危机，也引发了人们对科学界一系列的思考：为什么这么多人轻易地相信了这个科学家？甚至还有人推荐他获得诺贝尔奖？科学作假行为 一再发生，问题到底出在哪儿？

　　最近，一本名为《塑胶幻想：物理学最大作假丑闻如何震动科学世界》(Plastic Fantastic: How the Biggest Fraud in Physics Shook the Scientific World)的新书将这桩丑闻带到了科学界之外。作者对这桩丑闻进行了极深入的调查，让这个臭名远扬的“前”科学明星再次进入人们的视线，同时也将现代科 学界的一系列问题暴露出来。


《塑胶幻想》一书的出版再次让舍恩造假事件成了焦点话题


舍恩曾经因为显赫的“成果”被称为“爱因斯坦”二世

　　1 红极一时

　　“爱因斯坦二世”诞生

　　德国科学家舍恩(Jan Hendrik Schon)1998年加入美国新泽西的贝尔实验室。这个年轻人花了9年时间攻读博士，看上去是个勤奋、积极的研究者。

　　建于1925年的贝尔实验室因为晶体管等发明蜚声世界。它是6位诺贝尔奖获得者的老家，是世界上最老牌的重量级实验室。它最先是由美国电讯主力公司 AT&T资助的。1996年被迫纳入朗讯科技旗下后，实验室的情况迅速恶化。在舍恩加入之时，贝尔实验室正在多年下坡路之后进行一系列基础研究的 复兴计划。

　　舍恩重拾贝尔的专长，在一个研究有机晶体(一种净化后的塑胶)制晶体管的项目工作，这是热门的研究方向。和传统的硅相比，塑胶在电子设备的运用上还有 很大的缺陷。如果能够克服这些不足，就可以制造出更轻，更灵活的计算机芯片，继而生产出更薄，可折叠的屏幕，比如“电子报纸”，或者“计算机衣服” 等等产品。

　　最初，在同事眼里，舍恩是一名乐于与人合作，整天在实验室忙碌的年轻人。从2000年开始，他就越来越倾向孤军奋战了。也正是从那时开始，他凭着一系列惊人的论文发表成为科学界的明星。

　　舍恩先是声称制造出了一种振荡电路板。在同事的帮助下，他的论文在《自然》、《科学》上刊登。舍恩的一些创新性的超导实验让人称之为神奇之作，比如不 带任何损失地进行电子超导、首个“有机电子激光”、第一台“散光”晶体管，他甚至自称用纳米技术做出了只有单一分子大小的超微型电脑。

　　舍恩在论文中称，他的“纳米晶体管”以碳为基础，包含氢和硫的有机半导体分子为晶体管材料，以金原子层为电极，利用范德瓦尔斯力让三个电极安装在一个分子上。

　　如果这些实验是真的，意义就大了。它改变了物质的绝缘、半导和超导等属性的传统观念，这意味着电学从硅时代走向有机时代，硅芯片将走向灭亡，电器会更便宜，微型电脑也将成为现实。

　　通常一个科学家一年发表一两篇重要论文已是极为多产，而舍恩在3年中发表了超过100篇论文，其中很多发表在世界权威的学术期刊如《科学》和《自然》 上。光2000年，舍恩就在这两本期刊上发布超过8篇论文。2001年，平均每8天，他的名字就会在学术期刊上出现一次。很多人开始讨论这位“爱因斯坦二 世”获得诺贝尔奖的可能性。

　　2 丑闻败露

　　学位都被收回了

　　《自然》、《科学》等期刊的刊文，让舍恩的实验成为无数科学家追捧的目标。不过，奇怪的是，竟然没有一个人能够复制舍恩的实验。据说，2002 年全美有超过100家实验室在测试舍恩的实验，数以百万计的资金投入在了这项实验中，但他们都失败了。在贝尔实验室工作的科学家霍维说，“对于舍恩，人们 议论纷纷”，但没人站出来质疑他。

　　舍恩最终倒在了自己的愚蠢上———他竟在三篇毫不相关的论文中使用完全相同的图表。这个漏洞被普林斯顿大学和康乃尔大学的物理学教授分别发现，质疑的声音越来越大。当《自然》编辑询问他时，他表示自己传错了图表。然而，类似的数据矛盾不断被发现。

　　2002年，舍恩的名字再度成为热门标题。这次不是因为新的发现，而是丑闻的败露。人们发现，一切都是幻影，所有的实验数据都是伪造的。“科学神童”成为史上最臭名昭著的作假者。

　　贝尔实验室组建了针对他实验的独立调查委员会，对舍恩在《科学》、《自然》、《实用物理学》等期刊上发表的论文进行调查，越来越多的数据问题被发现。 在为期3个月的调查中，委员会发现舍恩至少有9篇论文存在数据问题。当委员会要舍恩提供相关物理证据时，他表示自己没留下实验室记录，或说硬盘储存不够， 删除了原始数据，另外一些时候，他会以设备在德国，或者设备在运输时被毁等为借口拒绝检查。尽管如此，委员会还是得出了结论，舍恩在被指控的24处地方至 少存在16处学术行为不检。

　　第二天，贝尔实验室解雇了舍恩。舍恩事后承认自己许多论文的数据不正确。他说，作假是为了展示自己观察到的现象。但一切都晚了，他带着耻辱回了德国。 他在德国的单位———马普研究所也撤销了给他的聘书。康斯坦茨大学则收回了他的博士学位，而各大期刊也将他的论文整批整批地撤销。他的名字在学术界销声匿 迹，除了在提及丑闻之时。

　　3 责任分析

　　过度信任招致谎言

　　学术作假主要在和产业密切相关的学科如生物技术领域发生，比如韩国干细胞生物学家黄禹锡的作假丑闻。相比而言，物理界的学术作假极少，更何况在贝尔实 验室这个世界著名的老牌实验室。舍恩的作假不仅成为物理学史上最大的丑闻，其规模也是其他各次学术造假事件所不能比的。

　　舍恩总是先制造出一个结果，然后通过计算机伪造图表证实这个结果，他甚至都没有费力去为每份论文伪造单独的数据，而是将这些数据“回收再利用”———正是这个做法导致了他的翻船。

　　权威期刊则三番五次地上了舍恩的当。舍恩将同事们谈论的假想结果拿来，伪造数据证实结果。他的同事面对梦想已久的结果激动万分，给予很高的评价。有了 同事的高评价、贝尔实验室的大名以及令人激动的实验结果，各大期刊争先恐后地抢着发表他的论文。《科学》有一次甚至放弃了自己的原则，免去了两位独立同行 评论的过程。这一浮躁做法，也对科学的进展造成了极大的负面影响。

　　除非是极其恶劣的学术作假，一般科学界会进行低调处理。他们会将这些行为看成极为罕见的例子，在内心坚持相信科学开放、正直、严谨的一面。然而过度的 信任会导致谎言的出现，即使有怀疑，也没有足够的胆量挑战，这或许是舍恩能够如此猖狂地将世界级权威机构、学术期刊唬得团团转的原因，至少，《塑胶幻想》 的作者瑞奇是这么认为的。

　　瑞奇写道：“在舍恩丑闻上，科学做对了，但并不是它本身，而仅仅是几名科学家做对了。几十家实验室进行复制，无数的怀疑声音出现，但只有几名研究者真正将怀疑心变成喝倒彩的口哨。”

　　在整个作假过程中，负有责任的不仅只有舍恩。贝尔实验室的负责人一心要把实验室往市场推动，急于渴求轰动性的成果，学术期刊急切鲁莽地接受了他的发现，他的同事毫无怀疑地赞赏了他的成就，还有无数的科学家有怀疑而不敢出声。

　　瑞奇指出，舍恩的事件显示了科学整体纠错能力的缺陷。舍恩虽然丑闻败露，但直接原因还是因为他犯下愚蠢的错误，在不同的论文中复制了数据，如果他稍微“聪明”一点的话，不知道真相什么时候会被揭露。

　　科学作假并不是新闻，连现代物理学之父牛顿都遭到历史学家关于他在光学计算中捏造结果的指责。谎言伴随着科学一路走来，这是科学家必须面对的现实。没有质问，科学也不会走到今天这一步。

来源：新京报

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