“天宫二号”科普来了(三):归纳资料实验·资料篇

时间: 2023-07-27 23:48:33 |   作者: 新闻中心 1

  行将发射的“天宫二号”太空实验室前所未有地承载了10余项太空实验,其间比如科幻英豪的“归纳资料”实验就藏在其间。

  那么这个“归纳资料实验渠道”是怎么回事呢?咱们先从这个渠道即将实验的资料聊起,把戏多多,可要做好心理准备呀~

  本次“归纳资料实验渠道”共配有18个样品资料(12个实验样品,6个热物性丈量样品),每次制备或丈量6个样品,分三批进行实验。

  为了便利咱们回忆,这儿咱们依据资料的特色和漫威人物对应了起来,尽管功能不会十分一同,但力求有相关性,希望你们喜爱~

  这种太赫兹资料未来将协助咱们完结制造更为高效且活络的外太空探测器的愿望。

  银盘侠:光秃秃的冲浪板和光秃秃的我,光秃秃的我从光秃秃的冲浪板里冒出来~

  在“天宫二号”空间实验室,通过“碲溶剂法”用归纳资料实验设备进行微重力下ZnTe:Cu晶体成长的科学实验。

  探究微重力下成长晶体的组涣散布均匀性、缺点浓度,研讨提醒微重力下“碲溶剂法”成长高质量晶体的进程和机制,用以有效地辅导地上晶体成长,进步资料质量,也为空间资料加工堆集阅历。

  方针是在“天宫二号”上完结晶体成长的实验,以期取得组分更为均匀、缺点浓度低的晶体样品。

  雷神:看我臂膀上的巨细一同还闪闪发光的盔甲,是不是很有科技感,假如是纳米科技的就更给力啦~

  在微重力下,通过对拼装有纳米颗粒的有序介孔复合资料(Au/m-SiO2)进行高温处理,制备一类第二相纳米粒子尺度一同且高度涣散的、具有增强的非线性光学呼应功能的新式纳米复合资料;通过地基与空间组成资料的实验对等到理论剖析,提醒资料显微结构与非线性光学呼应之间的联系。

  1+1+13,更轻更小运转速度更快的电子设备是不是很值得等待呢?

  三人组:要要切克闹,咱们都穿赤色不过样式不一样~小虫的胸口有只八脚怪,DD的胸口是DD,DP喜爱红黑两眼银光~要要切克闹,煎饼果子来三套~

  选用合金化结合掺杂的办法,如三元体系(Bi-Te-Se和Bi-Te-Sb)和四元体系(Bi-Te-Se-I),能够增强声子散射,下降晶格热导,优化载流子浓度,进步功率因子,然后进步其热电优值(ZT值),为较大起伏进步热电资料的功能和转化功率供给科学依据,为进一步进步我国资料科学实验水平缓实验设备的研发才干供给技能堆集。

  在空间和地上相同工艺条件下展开Al-Cu-Mg(铝-铜-镁)单晶合金的定向凝结成长实验,比照研讨重力和微重力条件下Al-Cu-Mg(铝-铜-镁)单晶合金凝结微观安排的差异,剖析微重力对枝晶形状、元素偏析以及疏松、杂晶和斑点等的影响及相关规则。

  凭借“天宫二号”供给的晶体成长渠道进行空间晶体成长,要点研讨微重力与晶体组分分凝的联系。探究空间微重力条件下固熔体晶体的组分分凝的特色,研讨掺杂CsI晶体中掺杂离子散布均匀性与微重力条件的联系。

  掺杂CsI晶体很早以前便在工业中取得了大规模的运用,可是晶体成长进程中因为组分分凝而导致的发光等功能的不均匀性一同还没有彻底处理。

  金刚狼:在人体实验的时分,把消融的艾德曼金属注入到身体里,然后让它凝结的时分真是痛死了!不过新爪子不错~

  在微重力下,进行SiC/Zr-基合金新式复合资料的构成与凝结进程研讨及潮湿性和液/固界面原子交互效果研讨,探究重力效果对金属基复合资料制备的影响机理,促进资料科学的开展和新式复合资料的实践运用。

  美国队长:自从用上了外延成长技能,我的盾牌从此也光秃秃的反光了!快看我的盾牌!哒啦~

  通过地基、空间比照研讨,提醒sol-gel铁电薄膜外延成长的机制,树立铁电薄膜外延成长的工艺,成长出具有优秀热释电特性的铁电薄膜资料,为研发功能杰出的非制冷红外焦平面供给牢靠的资料根底。

  猎鹰:实不相瞒,高科技侦办眼镜帮了我很大的忙,但仍是被蚁人玩弄的不轻…唉,心累…

  在空间微重力条件下,选用改善的“布里奇曼法”成长红外探测器资料InTeSb;

  运用微重力条件下浮力对流消失的特色,完结规范化学配等到组分均匀的高质量InTeSb单晶制备;

  研讨空间微重力环境下特有的资料成长现象及规则,特别是探究运用非触摸成长下降资料缺点浓度的可行性;

  通过地上模仿空间微重力实验条件,为地基制备高质量的红外探测器资料InTeSb奠定根底。

  通过本次搭载实验,制备Mn(锰)组分均匀散布的InMnSb晶体资料,探究锰离子在InSb基质资料晶格中的占位状况及散布规则,了解锰的组分均匀性和资料磁性质之间的联系,取得InMnSb资料成长的规则性技能参数。

  本次实验,除了要提醒多组元(Bi2Te3-Sb2Te3-Te)晶体成长进程中溶质输运的内涵规则,还要要点研讨热电资料组分(如碲Te)改变对资料热电协同(电导率、载流子浓度、塞贝克和热导率等)输运关联性的影响,这是一项具有必定的先进性和前沿性的实验。

  难混溶合金所具有的特别的力学和物理功能及其在工业上的运用远景越来越遭到人们重视。

  长期以来,资料科学家致力于偏晶合金的凝结进程研讨,希望能通过运用合理的凝结办法和优化的凝结进程工艺参数,获取具有抱负凝结安排的偏晶合金资料,满意工业需求。

  通过空间和地上资料科学实验设备在实验进程中的温度丈量,结合数值仿真核算,树立空间和地上资料科学实验设备传热特性剖析的数值仿真核算模型。

  根据已树立的空间和地上资料科学实验设备传热特性剖析的仿真核算模型,通过数值核算,从实验设备的热规划、样品安瓿的热规划、样品制备加热计划的优化等方面下手,树立地上样品模仿空间样品热环境的办法。

  要想在“天宫二号”上成功做实验,光有资料可不行,还需求有承载实验的设备,这就不得不说说这个“归纳资料实验渠道”的结构组成。

  整个“归纳资料实验渠道”分为三部分,设备主体为资料实验炉(没错,是个炉子,每次能够制备或测验6个样品),除此之外,还有电控箱(用以准确操控实验炉作业)和样品袋(内装有12只安瓿,安瓿是一种密封的样品管,内含需求制备或测验的资料,实验炉自身已预装了6种样品资料,再加上这12只安瓿里的资料,便是咱们上面说到的18种资料喽)。

  整个设备共约27.6kg重,最大功耗不到200kW,温控规模500℃至950℃(线℃(非真空),温度安稳程度为±0.5℃,能很好地满意实验需求。

  一同,它具有人机工效学规划,将初次完结我国有人在轨参加的空间资料实验操作。

  整个设备从规划到最后确认技能指标一共阅历了33个月(2013年10月至2016年6月),资料炉主体的前后共阅历了60次修正终究才敲定,而看似最简略的样品袋则通过测验-从头规划了14次(终究样品袋中装安瓿瓶的袋口被规划为喇叭口形,这是需求多精心规划才干注意到的细节啊…)。

  为了保证实验设备在太空中能够正常作业,一切的单件都需求通过严厉的测验,而关于资料炉主体和电控箱的测验更是需求通过振荡、密封、热循环(老炼)检测以及冲击等严厉测验,以模仿从升天到进入太空的各种严苛的环境(样品袋不进行热循环检测)。

  总归,该设备凝聚了研讨人员多年的汗水才终究成功规划制造完结,是真实意义上的饱经沧桑。

  假如要用一句话来总结的话,“归纳资料实验渠道”实质其实便是一个炉子,科学大院(ID:kexuedayuan)明日将会具体介绍它,不要错失哦~

  中科院空间运用中心作为空间运用体系整体部,对12项太空实验设备结构、热控、体系规划及研发,空间电子学、空间核算机和空间信息工程方面全体系供给技能支持,保证实验进行进程中“机、电、热”稳稳的进行。

  归纳资料实验是由中科院物理所和中科院上海硅酸盐所一同牵头担任,和院表里6个研讨所和大学一同承当的资料科学实验项目。

  其间,物理所作为该项意图行政指挥与主任规划师单位,首要担任项目空间实验的整体技能与科学研讨内容完结的整体规划、使命的安排与调度、实验设备与科学实验样品的体系集成与地上实验等作业。

  上海硅酸盐所作为行政副指挥和副主任规划师单位,首要担任空间实验计划的技能完结、空间设备的研发,项意图质量管理,与物理所一同一同安排实验设备与科学实验样品的体系集成和地上实验等作业。承当项意图设备研发和科学实验使命的单位还有航天科技集团510所,西北工业大学,中科院国家空间科学中心、上海技能物理研讨所、上硅所、半导体所和金属所。