1、化学分析方法：
A、元素分析：原子吸收光谱法、火焰原子吸收分光光度计法、石墨炉原子吸收分光光度计法；
B、构成分析：液相色谱、气相色谱（GC）；
C、结构分析：红外分析法、衍射法（XRD）、核磁共振法（NMR）、扫描电子显微镜（SEM）等等
1、化学分析方法：
A、元素分析：原子吸收光谱法、火焰原子吸收分光光度计法、石墨炉原子吸收分光光度计法；
B、构成分析：液相色谱、气相色谱（GC）；
C、结构分析：红外分析法、衍射法（XRD）、核磁共振法（NMR）、扫描电子显微镜（SEM）等等。
2、仪器：
A、全自动原子吸收分光光度计；
B、液相色谱分析仪；
C、气相色谱分析仪；
D、高效液相色谱-质谱仪；
E、红外分析仪；
F、核磁共振仪；
G、X射线衍射仪；
H、扫描电子显微镜等。
光学探测器的表征方法
光学探测器的表征方法
扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)
扫描电子显微镜(SEM)是一种可以直接观测到样品表面形貌的重要设备。
其基本工作原理是：利用极细的高能电子束在样品上扫描，从而激发出各种信息（包括俄歇电子次电子、背散射电子、透射电子、特征X射线和连续谱X射线）。通过对区些激反出信息的收集、分析，可以得到被扫描表面的形貌以及物质的化学成分等信息。
与普通光学显微镜的区别在于：扫描电子显微镜是通过控制扫描区域的大小来控制放大倍率的，扫描面积越小放大倍率越高。同时场发射扫描电子显微镜一般会搭载能谱仪(EDS)来对材料的元素与含量进行分析。
原子力显微镜(AFM)是用来研究固体材料表面形貌、结构的分析仪器。
利用探针在待测样品表面扫描，结合传感器检测探针在不同位置的作用力变化从而获得表面形貌结构及表面粗糙度等信息，其分辨率是纳米级的。仪器通过收集探针的运动信息来计算出样品表面的粗糙程度。因此，相比于扫描电子显微镜，其具有更广泛的适用性。
光致发光谱仪(PL) 和时间分辨光致发光(TRPL)
光致发光是以激光作为激励手段照射到钙钦矿薄膜表面，当激光的能量大于钙钦矿材料的禁带宽度时，光激发钙钦矿材料的电子到导带，当产生的电子与空穴发生复合时将能量以光的形式释放出去从而实现发光的过程。光致发光谱是研究材料内部光生电子空穴运动状态的重要手段。
通过时间分辨光致发光(TRPL)测量可以得到更多的缺陷态和载流子复合的信息。
对 TRPL测试结果进行双指数拟合，可以获得由“快速衰减”和“较长时间寿命”组成的载流子寿命，这代表两种不同的电荷动力学，“快速衰减”被认为源自晶体表面的缺陷态，而“较长时间寿命”则源自块状晶体中的双分子辐射复合。
紫外可见光分光光度计(UVVis)
紫外可见-红外分光仪(UV-Vis)是用来表征固/液材料的吸收、反射、透射等精密光学性质的重要仪器。不同的半导体材料对光的吸收与其带隙息息相关。
该仪器利用一定频率的紫外可见光照射到钙铁矿薄膜表面，导致钙钦矿中的电子被激发而发生跃迁，产生的电子被有选择性的吸收。从而产生一组随着光的波长发生变化的吸收图谱，这个图谱反映了钙钦矿材料对不同波长的光的吸收程度。
光电子能谱测试仪(UPS) 和电化学阻抗(EIS)
光电子能谱是用来研究固体表面结构的重要技术，其基本工作原理是利用光电效应来测量单色辐射从样品上打出来的光电子的动能、光电子强度以及这些电子的分布进而对收集到的信息分析得到样品表面的信息。
UPS 则是以能量较低的紫外线为激发光源，只能电离出原子的外层价电子、价带电子。主要用于考察原子、分子的价电子结构，得到分析出材料能带的位置信息。
电化学阻抗(EIS)是分析器件内部串联电阻、复合电阻的常用手段。给电化学系统施加一个频率不同的小振幅的交流信号，测量交流信号电压与电流的比值或者是阻抗的相位角随频率的变化。
水接触角和
X 射线衍射仪(XRD)
通过自动加样方式测量薄膜的表面接触角大小，分析表面疏水表现，加样溶液（去离子水）。滴加水后马上从侧面拍水滴的照片，用切线法拟合出接触角，通过对比实验组、空白组的接触角情况，分析样品的表面疏水性的情况。
X射线衍射(XRD)是分析材料的成分以及晶体结构等信息的重要的研究工具。
当 X射线衍射仪器发射一束X射线入射到晶体材料表面时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射 X射线波长有
X 射线衍射分析相同数量级。
故由不同原子散射的
X 射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强
X 射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关，每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。
空气静压轴承多孔石墨节流器微结构的三维流态分析
空气静压轴承多孔石墨节流器微结构的三维流态分析
能渗透的空气静压轴承作为超精密设备的新型支撑部件，多孔模型的研究是必不可少的，因为它们是多孔空气静压轴承的基础。然而，以下因素的影响微孔材料内部的结构和流动状态在以前的研究中没有涉及。
在本文中，我们提出了一种高精度和低成本的方法，使用深度学习来重建三维(3D)多孔模型，并获得a多孔材料。
它可以揭示更丰富的流动状态，如流动轨迹和三个方向的运动，这是以前没有揭示的。这种新方法对于研究多孔材料的性质、微观流动状态以及参数的详细模拟是有效的。
空气静压轴承广泛应用于超精密机床、集成电路制造设备和精密测量仪器中。它有许多优点，包括高精度、低摩擦和无污染。多孔质气体静压轴承是一种新型轴承，能有效地提高承载能力和动态特性。
多孔限流器可以产生更均匀的压力分布；然而，多孔轴承的静态和动态性能仍在研究中，主要是因为它们的小开口和喉部具有复杂和不规则的分布，这增加了构建三维(3D)材料模型的难度。
在以前的研究中，多孔材料被视为具有各向同性渗透性的二维(2D)平面上的完整块体。然而，这些方法未能解决多孔材料内部的流动状态以及3D空间中流动状态的发展。因此，重建三维多孔模型，分析三维流场是非常必要的。
获得多孔材料实际结构的唯一方法是通过实验。迄今为止，X射线工业计算机断层扫描(CT)是无损检测中重建三维模型的最佳测量仪器。
尼科尔斯等人使用CT扫描图像建立了一个三维多孔模型，并将阿维兹软件引入三维重建。胡等利用CT研究了孔隙微结构对多孔沥青混凝土抗堵塞性能的影响。霍尔马尼等人通过CT扫描估算了混凝土的机械性能。
然而，通过高精度CT扫描获得微米级孔隙分布的成本很高。此外，在构建3D模型时扫描每种多孔材料是不现实的。聚焦离子束(FIB)或扫描电子显微镜(SEM)是测量微观结构的另一种负担得起的方法；但是，它只能从表面捕捉扫描图像。
托穆萨和拉德米洛维奇使用FIB优化了切片重建方法的精度。Lu等人通过SEM分析了多孔复合材料表面上的润滑剂的流体润滑膜。李等人使用SEM获得了复合涂层的成分和微观结构。辛等利用扫描电镜对砂岩的微观结构进行了检测，得出了煤炭地下气化围岩微观结构的演化规律。
偶尔，离子束会破坏多孔材料的微结构。而SEM不损伤表面，满足孔隙的测量要求。然而，如果没有内部层的扫描图像，在三维重建建模中精度将会下降。
目前，深度学习对于图像识别是有效的。标准卷积神经网络(CNN)包含输入层、卷积层、汇集层、全连接层和输出层。
获得三维结构模型后，可以进一步提高渗透率计算的精度，定量描述渗透率的各向异性。应用流利和阿维兹等流动分析软件，可以实现多孔材料内部流场的三维模拟。太阳等人使用阿维兹重建了低渗透含铀砂岩的多尺度和多矿物数字岩心模型，并表征了低渗透含铀砂岩的宏观和微观孔喉结构。
Fan等人使用阿维兹对煤中的孔隙、煤基质和矿物质进行了定量识别。然而，对物料内部流动状态的分析是不够的。基于计算流体动力学(CFD)方法和动态网格技术，崔等人定量研究了制造误差对空气静压多孔轴承静态特性和运行精度的影响。
与崔相似，大多数作者只解决了出口处的压力分布，没有揭示多孔材料内部的流动状态。因此，在不了解材料内部物理性质的情况下，很难准确预测轴承的性能。
因此，我们在此提出了一种高精度、低成本和少样本的方法来重建三维多孔模型并获得多孔材料内部的三维流动状态。
结论：
提出了一种构建多孔材料三维模型和分析内部流场的创新方法。通过SEM获得横截面图像。在执行二值化和降噪之后，图像被输入到DCGAN系统以生成中间图像。
通过组合拉伸切片来构建3D模型。计算了多孔材料的微观形貌参数和内部流场。得到了一些有趣的结论。
微区光谱分析技术在文物颜料保护中的研究进展
微区光谱分析技术在文物颜料保护中的研究进展
前言
文物是一个国家的历史、文化和艺术的见证。随着时间的推移，文物颜料的使用状态会随着光、空气、湿度等环境因素而变化，这也导致文物颜料受到了很大的损伤。因此，文物颜料的保护和修复是非常重要的。微区光谱分析技术是一种非常有效的方法，可以帮助人们深入了解文物颜料的成分、状态和变化，从而为文物保护提供更好的支持。
我们将详细介绍微区光谱分析技术在文物颜料保护中的研究进展，包括仪器设备、样品制备、分析方法以及应用等方面。希望我们能够对文物保护工作者和相关研究人员有所帮助。
一、仪器设备
微区光谱分析技术是通过将样品置于显微镜下进行分析的方法。因此，仪器设备通常包括显微镜、光谱仪和样品台等部分。
目前，常用的显微镜包括激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）等。这些显微镜可以通过不同的方式观察样品，并且可以通过不同的方法对样品进行操作。比如，LSCM可以进行激光激发荧光光谱（LIF）分析，AFM可以进行原子力光谱（AFS）分析，SEM可以进行能谱分析等。
光谱仪是微区光谱分析的核心部分，可以进行样品的光谱分析。目前，常用的光谱仪包括拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线荧光光谱仪等。这些光谱仪可以对样品进行不同波长的光谱分析，并且可以通过不同的方法对样品进行激发。
样品台是用来支撑样品的平台，通常可以进行不同的操作，比如移动、旋转等。样品台的设计可以根据不同的样品进行定制，以满足不同的需求。
二、样品制备
微区光谱分析技术对样品制备的要求非常高。通常需要将样品切割成非常薄的切片或制备成非常小的颗粒，以便在显微镜下观察和分析。在样品制备过程中，需要注意样品的损伤和污染问题，以保证分析结果的准确性和可靠性。
目前，常用的样品制备方法包括切片法、微取样法、纳米颗粒法和微流控法等。
切片法是将样品切成非常薄的切片，通常需要使用超薄切片机或电子显微镜刀片进行切割。这种方法可以制备高质量的样品切片，但样品损伤和污染的风险也比较高。
微取样法是通过微型器具对样品进行局部取样，并将取样区域移至显微镜下进行分析。这种方法可以避免样品损伤和污染问题，但需要使用专业的微取样器具和技术。
纳米颗粒法是通过将样品制备成纳米颗粒，使其能够在显微镜下进行分析。这种方法可以避免样品损伤和污染问题，同时也能够分析非常小的样品区域。
微流控法是通过微型流道对样品进行加工和处理，从而制备成符合要求的样品形态。这种方法可以精确控制样品的加工过程，避免样品损伤和污染问题。
三、分析方法
微区光谱分析技术可以进行多种不同的分析，包括拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线荧光光谱、激光激发荧光光谱和原子力光谱等。
拉曼光谱是通过激光激发样品，测量样品散射的光谱信号来分析样品的成分和结构。这种方法对样品的分子结构和晶体结构有很好的分析效果。
傅里叶变换红外光谱是通过测量样品吸收和散射的红外光信号，分析样品的成分和结构。这种方法对样品的分子结构和化学成分有很好的分析效果。
X射线荧光光谱是通过测量样品激发后产生的荧光信号，分析样品中元素的成分和含量。这种方法对样品中不同元素的含量和分布有很好的分析效果。
作者观点：
微区光谱分析技术在文物颜料保护中具有重要的应用价值。通过对文物中颜料成分和结构的分析，可以有效地帮助保护文物和研究文物的历史和文化价值。在未来的研究中，我们可以进一步完善和改进微区光谱分析技术，使其更加适用于文物颜料保护和研究工作中。同时，还需要加强对文物保护工作的重视，加大对文物颜料分析和研究的投入，从而更好地保护和传承人类历史文化遗产。
参考文献：
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