离子束生物工程学

离子束生物工程学是一门首先兴起于中国的交叉学科.虽然仅有10余年的发展历程，但已在诱变育种、植物转基因、生命起源和进化以及环境辐射与人类健康等方面取得了一些重要的阶段性研究结果，开辟了具有重要理论和应用价值的研究方向，为遗传工程及相关领域提供了新的研究手段.随着离子束生物工程学的进一步发展，它还将在细胞加工、非对称细胞融合等方面发挥重要作用.

离子束生物技术改良微生物菌种前景广阔

离子束生物技术是80年代中期由中国科学院等离子体物理研究所的研究人员创造的，是具有中国自主知识产权的原始创新技术，并已从国内走向世界。这一技术既可诱变出生物育种新材料，又可用于生物工程中转基因及细胞信号传导、细胞通讯等领域的研究。其基本原理是，通过对人们所希望的离子进行加速，从而对细胞进行刻蚀加工。注入细胞内部的离子可对部分基因进行修饰、加工，引导外源基因，尤其是大分子基因组转入受体细胞，实现在新遗传背景下的诱变育种及遗传转化。

一、离子束生物技术研究成果简介

十多年来，在国家自然科学基金重点、重大项目和国家计委"八五"、"九五"重点科技攻关项目支持下，该领域基础研究在国际学术前沿占有一席之地。吴李君博士的"离子注入细胞质引起核基因突变"被国际辐射界称为"吴发现"，离子注入生物效应写入美国T·Y an g博士的专著《太空放射生物学》，离子束介导DNA大分子转移被美国《基因工程新闻》（1995．1）列为生物工程研究的重要方法。

离子束生物工程学的应用研究也取得了一系列新成果。到1999年底，该方面的研究创造了5000余份特殊育种材料，育成了9个农作物新品种、14个微生物新菌种，其中6个菌种已产业化；在国内外核心刊物上发表研究论文300余篇，出版专著1部；创经济效益17亿多元。同时，培养出一批优秀的年轻人才，研究生中有18人次分别获全国"五一"劳动奖章、中国博士后优秀论文一等奖、中国科学院院长奖学金特别奖等省部级以上个人嘉奖。江泽民总书记十分关

心离子束生物工程育种的进展和发展前景，于1998年9月24日亲临实验室视察，在听取研究成果介绍后，赞叹道："离子束生物工程技术真是不得了啊！"

二、离子束生物技术在微生物新菌种培育上的突出特点

离子束生物技术具有以下显著特点：

①技术具有创新性。离子束生物技术是我国的源头创新技术，具有自主知识产权。其创新性得到"八五"、"九五"重点科技攻关项目验收专家的肯定。

②技术具有先进性。离子束生物技术育成的花生四烯酸菌，其发酵水平是国内报道的10倍，国外报道的2倍。产业化后，兴办了一个企业，并使已停产的国有大型企业---武汉抗生素厂恢复生产。尽管罗茨公司于去年就申请了这一新产品在中国的市场准入，但这一具有自主知识产权的高科技产品还是先于国外进入市场。离子束生物工程菌V c新菌株在300吨发酵罐上糖－酸转化率高达94．8％，处于国际领先水平，使我国两个最大的V c厂家每年增加效益数千万元，大大提高了我国Vc生产的国际竞争力。

③技术具有可行性。离子束生物技术自80年代兴起以来，就显示出其在农作物及发酵工业微生物新菌种培育上的潜在优势，短短十余年就育成了14个新菌种，这充分说明了该技术的先进性和成熟性。离子束生物技术创立后，已成为名副其实的高新技术成果的孵化器，在装置发明、方法学创新、新种质资源创建、新菌种培育等方面，每年都有一批成果产出。离子束细胞修饰技术和装置申请了国家发明专利，离子束生物工程装置和微束细胞分析仪被两委一部评为国家"八五"攻关重大科技成果，离子束生物工程应用技术被两委一部评为"世界十大领先攻关成果"。

离子束生物技术具有广阔的市场前景。该技术已经在全国二十多个省、市的近百个研究单位及企业得到应用，取得了显著的效果。技术发明单位中科院等离子体所利用离子束生物工程技术育成的新菌种已转让给许多家企业，如江苏江山制药、江西赣南制药、宁夏食品色素厂、东北制药总厂、淮南抗生素厂、武汉抗生素厂、武汉烯王生物工程公司等，使这些企业得到了快速发展或走出困境。在全国烟台微生物研讨会上，与会专家对离子束微生物菌种选育报告很感兴趣，纷纷表示将使用这一新方法开展微生物菌种的改良，众多科研院所和企业渴望与中科院等离子体所离子束生物工程中心开展各种形式的合作。

三、我国发酵行业在生产中存在的问题及对策

我国发酵行业在生产中存在着两大问题。首先，与国外相比，我国生产使用菌种的发酵水平低。如国外高浓度发酵的酒精浓度达到14％～15％，而我国目前的生产水平仅能达到10％左右；糖化酶国外发酵水平为50，000国际单位／毫升，国内为35，000国际单位／毫升左右；柠檬酸发酵水平国外为18％，国内为12％～14％；乳酸国外发酵水平为18％，国内为10％左右；赖氨酸国外发酵水平为16％，国内为9％左右。

其次，与国外相比，我国生产使用设备及产品的后续提取工艺落后，产品的收率低。如谷氨酸钠（味精），国外的提取收率为95％以上，国内最高仅达到92％。专家指出，这两低是困扰我国发酵行业的两大顽症，也是影响企业效益的最根本因素。

可以看出，由于国内企业受资金匮乏、设备落后、技术创新能力相对薄弱等因素的限制，加之对科研没有足够的重视，这些都造成我国发酵行业整体水平与国外发达国家相比有较大的差距。目前，涉及发酵产品的国内医药、食品、化工、饮料等行业的许多生产原材料不得不从国外进口。加入W TO后，我国许多跟踪国外的发酵产品将面临更大的冲击。显然，要解决上述两大问题，一要从科研着手，选育出发酵水平高或者产抗生素效价高的新菌株。二要加强技术改造与革新能力，引进国际上的新工艺、新设备及后续提取的先进技术。第二个问题对企业而言相对容易解决，而且解决的渠道也比较多，但要得到高水平的发酵菌种并非易事。专家认为，必须依靠坚实的科研基础和持续不断的科技创新才能实现。简言之，必须突破目前常规育种模式，有新的方法产生，才能从根本上选育出高水平的新菌种。离子束生物技术就是在这种背景下应运而生的菌种选育新方法，并已被生产实践证明是一种行之有效的微生物菌种选育的方法，也是一种不可替代的育种方法。这一创新技术如能尽快在国内的微生物育种科研单位及企业得到推广，将加快我国的微生物育种水平早日赶超世界先进水平的步伐。

慧聪网化工讯：氮肥用量大、利用率低一直是困扰我国农业生产的一个突出问题。近日，中科院合肥物质研究院离子束生物工程重点实验室在低成本生产控释肥技术上获重大突破，此成果有望从根本上解决我国化肥生产与使用技术落后的局面。

经专家鉴定，该技术的创新之处是研制出了一种环境友好、成本低廉、无溶剂的新型氮肥缓控释材料，以达到氮肥“控失”的目的。该材料主要原料是天然矿物质和生物材料，不仅有很好

的氮肥控失效果，而且具有绿色环保、自然降解、长期施用可以改善土壤理化性状、提高土壤保肥和保水能力的特点。

2006年5月至9月，该成果在池州市贵池区红庄村何圩进行的田间氮肥中试表明，在一次性施作基肥时，尿素中氮素的利用率提高19.4%,碳铵提高 26.9%，稻谷产量增加10%，而施肥成本和普通化肥相比大约降低5%左右。另外一季稻只需施一次基肥，不需追肥，也大大节约了施肥劳动成本，深受农民欢迎。

控释肥的环境效益巨大。长期以来，由于我国传统化肥生产与使用技术落后，化肥的农田利用率仅为35%左右，不仅造成每年1000亿元的巨大损失，而且带来对环境的破坏和资源的浪费。绝大部分氮肥挥发至空气中和流入江河湖海，造成水体、空气、食物污染，威胁人畜健康。离子束生物工程学？

1927年，Muller发现X射线对果蝇的诱变作用，标志着辐射生物学的建立。离子辐照作为一种重要的辐射种类，一直是辐射生物学研究的重要内容。但长期以来，人们对离子辐射的研究仅限于高能离子，由于低能离子能量较低，在物质中作用深度有限，多数辐射生物学家认为它与生物体的作用不可能产生生物学效应，因而忽视了对它的研究。

80年代中，以中国科学院等离子体所余增亮先生为首的中国科学家首次将低能离子注入生物材料，于1986年首次发现离子注入水稻生物学效应，并在几个水稻品种离子注入诱变上，获得了损伤低、突变率高、突变谱广的统计结果，并对离子注入的生物学效应及原被过程及机理进行了系统深入的研究〔1，2〕，随后，离子注入作为新的遗传改良方法，在小麦、棉花、玉米、花生、番茄、甘薯、果树、茶树、林木、家蚕和微生物等生物上的应用，证明低能离子注入所引发的生物效应是多方面的，并在诱变育种方面取得了较大的成果〔3-5〕。

1988年，余增亮研究员首次提出注入离子与生物体相互作用原初过程的三因子效应，即能量沉积效应、质量沉积效应和电荷交换效应，为离子束遗传改良的机理、尤其是原初物理过程的研究奠定了基础，由此创立了具有独立知识产权的新兴交叉学科——离子束生物工程学〔6-7〕。

低能离子束的生物学效应一经发现，即引起广泛关注与研究，目前，国内进行这方面研究的单位主要有：中国科学院等离子体物理研究所离子束生物工程学重点实验室（核心），北京大学、郑州大学、北京师范大学、武汉大学、山东大学、安徽省农业科学院、安徽省农业大学、新疆大学、内蒙古大学等单位。历经十余年的发展，国内离子束生物工程学在基础理论研究和应用研究等方面均获得了重大的突破[8-12]。

此外，美国、日本、英国、澳大利亚和泰国等国也开展了这方面的研究，日本还将离子束生物技术列为其“人类前沿科学计划”，作为优先发展的高科技项目，并将成为二十一世纪生命科学研究的支撑技术之一[13]。最近，离子束生物工程学的标志性成果――《离子束生物技术导论》被译为英文，由美国Springer出版社出版，成为美国生物物理学和放射生物学学生及研究人员的必修书目，标志着离子束生物工程学的研究上了一个新台阶

电子束加工的研究现状及其发展趋势

电子束加工的研究现状及其发展趋势 电子经过汇集成束。具有高能量密度。它是利用电子枪中阴极所产生的电子在阴阳极间的高压（25-300kV）加速电场作用下被加速至很高的速度（0.3-0.7倍光速），经透镜会聚作用后，形成密集的高速电子流。.电子束焊是用会聚的高速电子流轰击工件，将电子束动能直接转化为热能，实现焊接。电子束焊正因为它的高能量密度，焊接速度快，加热范围窄， 热影响区小，加热冷却速度极快等优点而受到越来越广泛的应用。由于电子束加热过程贯穿整个焊接过程的始终，一切焊接物理化学过程都是在热过程中发生和发展的。焊接温度场决定了焊接应力场和应变场，还与冶金、结晶、相变过程密不可分，使之成为影响焊接质量和生产率的主要因素。因此，有必要对电子束焊温度场进行研究，这也是进行焊接冶金分析、应力应变分析与对焊接过程进行控制的基础。 电子束焊接作为一种高能束加工方法，在生产应用中具有重要地位。电子束焊温度场决定了焊接应力场和应变场，是影响焊接质量和生产率的主要因素。介绍了电子束焊温度场模型，在分析了点热源、线热源模型的基础上，指出点热源模型仍是研宄焊接温度场的基础，同时介绍了其它几种考虑电子束小孔效应的温度场模型。讨论了计算温度场的热源模式，给出以高斯函数分布和双椭圆体能量密度分布的两种热源模式。列举了热物理参数、相变潜热、熔池流动等影响温度场的因素。认为基于解析解法的复杂性和计算机的飞速发展，数值解法将在温度场研宄中发挥更加重要的作用。电子束焊温度场模型对于焊接热过程的研究早在40年代就已经开始。Rosenthal分析了移动热源在固体中的热传导。之后，苏联的雷卡林又进行大量的工作。建立了如下的数学物理模型： （1)热源集中于一点、一线或一面； （2)材料无论在何温度下都是固体，无相变； （3材料热物性参数不随温度变化； （4焊接物体的几何尺寸是无限的。 然而这些都是系统性的论述我们应该在此基础上论述此技术在某些领域的应用，及其原理方法首先电子束焊热源模式焊接热过程的准确性在很大程度上依赖于建立合理的热输入模式。在高能束焊中用于预测温度场的最广泛的模型是点热源和线源模型，尤其是点源模型是迄今为止焊接温度场分析的基础。但是电子束焊作为一种高能束焊与普通电弧焊有明显的不同。电子束焊中束孔的形成，使得焊接加热方式发生了很大的变化。其主要的的公式原理来源： 高斯分布热源模型 高斯函数的热流分布是一种比点热源更切实际的热源分部函数，应用广泛，它将热源按高斯函数在一定范围内分布，以往建立的许多温度场模型中都采用了高斯分布这种热源分布模式，其函数为[8]:q(r) = 3Q exp (—3r2/a2)Kaa)式中，（r)为半径r处的表面热流；为热流分布函数；Q为能量功率；r为距热源中心的距离。电子束功率并非总是满足高斯模式，有些研究者在高斯模式基础上对其加以改进，增加电子束斑点加热中心区的比热流，相应改变加热边缘的比热流，同时保持热源输入的总能量与高斯模式相同。 随着世界制造业的快速发展，焊接技术应用越来越广泛，焊接技术水平也越来越高在飞机制造领域，作为下一代飞机制造的主要连接方法，先进焊接技术替代铆接技术已经成为了趋势电子束焊接主要用于变速箱齿轮、行星齿轮框架、

微生物诱变育种研究进展

微生物诱变育种研究进展 摘要：本文综述了国内外微生物诱变育种领域的研究新进展，对生物学效应及诱变微生物的机理进行了总结。从物理诱变、化学诱变及复合诱变三个方面介绍了诱变效应、作用机制及在实践中的应用，并对微生物诱变育种的研究进展进行了概述。 关键词：微生物；诱变育种；机制；研究进展 常规的诱变育种方法主要为物理诱变育种和化学诱变育种。微生物的诱变育种，是以人工诱变手段诱发微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从多种多样的变异菌体中筛选出产量高、性状优良的突变株，并且找出发挥这个突变株最佳培养基和培养条件，使其在最适的环境条件下合成有效产物。以人工诱发突变为基础的微生物诱变育种，具有速度快、收效大和方法简单等优点，是菌种选育的1个重要途径，在发酵工业菌种选育上具有卓越的成就，迄今为止国内外发酵工业中所使用的生产菌种绝大部分是人工诱变选育出来的。诱变筛选方法相对简便，是菌种选育的基本、常规和经典方法。特别是对遗传背景不很清楚的对象，诱变育种更是必不可少。近年来，随着新诱变因子的不断发现和筛选体系的进一步完善，微生物诱变育种有了长足的发展。 1 微生物诱变育种的作用 从自然界分离的野生菌种，不论是在产量上还是在质量上，均难适合工业化生产的要求。理想的工业化菌种必须具备遗传性状稳定、纯净无污染、能产生许多繁殖单位、生长迅速、能于短时间内生产所要的产物、可以长期保存、能经诱变产生变异和遗传、生产能力具有再现性、具有高产量和高收率等特性。微生物发酵工业中，诱变育种主要有以下作用: 提高有效产物的产量；改善菌种特性，提高产品质量；简化工艺条件；开发新品种，产生新物质；用于研究推测产物的生物合成途径；与其他育种方法相结合[1]。 2诱变育种的过程 诱变育种包括三个重要环节：突变的诱发、突变株的筛选突变基因的表达。 2.1突变的诱发 突变的诱发受到菌种的遗传特性、诱变剂、菌种的生理状态以及诱变处理时环境条件的影响。出发菌株就是用来进行诱变试验的菌株。出发菌株的选择是诱变育种工作成败的关键。功的经验。诱变作用不但决定于诱变剂，还与出发菌株的遗传背景有关。菌种的生理状态、被处理菌株诱变前的预培养和诱变后的培养条件以及诱变处理时的外界条件等都会影响诱变效果。

电子束加工技术及其应用

广东白云学院 先进制造技术论文 题目：电子束加工技术及其应用 专业：机械设计制造及其自动化（数控方向） 班级： 07数控本科 姓名：林华英 学号： 0701012229

摘要 (1) 引言 (1) 一.电子束技术在国内外的发展现状 (1) 多轴控制的基本概念： (2) 二.多轴控制特点 (2) 1、 5轴控制加工中心的加工特点： (2) 2、 6轴控制加工中心的加工特点： (3) 3、 6轴控制特点如下： (3) 三.发展趋向。 (3) 1、用5轴控制加工的NURBS插补 (3) 2、利用二次曲面头立铣刀作5轴控制加工 (4) 四.结论 (4) 五.参考文献 (4)

摘要 电子束加工技术是近年发展起来的一种先进制造技术,其在材料表面改性、机械加工等方面的应用已受到广泛关注。主要介绍电子束在表面工程、打孔和焊接等方面的应用。 关键词：电子束;加工原理;工业应用 引言 近年来,许多国家对电子束加工原理及方法进行了大量的实验研究,并在工业上得到一定的实际应用,使得该技术得到了飞速发展。本文主要针对电子束加工技术的研究现状和应用进行理论分析和探讨。 发展、 一.电子束技术在国内外的发展现状 1948 年 ,德国物理学家Steigerwald K. H 发明了第一台电子束加工设备 (主要用于焊接) 。1949年 ,德国首次利用电子束在厚度为0. 5mm 的不锈钢板上加工出直径为<0. 2mm 的小孔。从而开辟了电子束在材料加工领域的新天地。1957年法国原子能委员会萨克莱核子研究中心研制成功世界上第一台用于生产的电子束焊接机,其优良的焊接质量引起人们广泛重视。 20世纪60年代初期,人们已经成功地将电子束打孔、铣切、焊接、镀膜和熔炼等工艺技术应用到各工业部门中，促进了尖端技术的发展。微电子学的发展对集成电路元件的集成度要求不断提高,因而对光刻工艺提出了更高的要求，扫描电子束曝光机研制成功，并在20世纪70年代进入市场 ,使得制造掩膜或器件所能达到的最小线宽已小于 0. 5 μm。 近年来，国外对电子束焊接及其他电子束加工技术的研究主要在于以下几个方面：1）完善超高能密度电热源装置；2）掌握电子束品质及与材料的交换行为特性，改进加工工艺技术；3）通过计算机CNC控制提高设备柔性以扩大应用领域。 我国自20世纪60年代初期开始研究电子束加工工艺，经过多年的实践，在该领域也取得了一定成果。大连理工大学三束材料改性国家重点实验室，采用电子束对材料表面进行照射，研究其对材料表面的改性。郝胜志等以纯铝材为基础研究材料，深入研究不同参数的脉冲电子束轰击处理对试样显微结构和力学性能的影响规律，进而获得强流脉冲电子束表面改性的一些微观物理机制，通过载能电子与固体表面的相互作用过程，建立较为合理的实际加工中的物理模型，利用二维模型数值计算方法模拟计算试样

重核离子束成分的加速器质谱分析

第33卷第2期原子能科学技术V o l.33,N o.2 　1999年3月A tom ic Energy Science and T echno logy M ar.1999重核离子束成分的加速器质谱分析3 何　明　姜　山　蒋崧生　武绍勇 (中国原子能科学研究院核物理研究所,北京,102413) 为拓展加速器质谱技术(AM S)测量范围及测量放射性核束成分,建立了利用入射离子发射特征X射线鉴别同量异位素的方法,开展了利用AM S测量重核离子束成分的工作。用此方法可将测 量79Se时的同量异位素干扰79B r压低2个数量级。对将用于64Cu放射性束实验的铜靶离子束成分 进行了分析。 关键词　离子束分析　入射离子X射线　加速器质谱 中图法分类号　TL52　TH84 加速器质谱技术(AM S)由于其高灵敏度而广泛应用于各个学科。AM S在测量重核,如79Se、126Sn等会遇到同量异位素的严重干扰。为拓展AM S测量范围,需建立重核的AM S分析新方法。另外,放射性核束物理实验的束流是混合束(受到一些稳定核素的干扰),需要对其成分进行鉴别而对离子束成分分析提出了要求。当离子经过加速器加速再经过分析磁铁选定所测核素后,离子束中一般只有所测核素的同位素和同量异位素。因此,离子束成分分析主要是分析离子束中的同位素和同量异位素含量。 1　同位素的分析方法 111　电刚度分析法 待分析样品在离子源被电离、经加速器加速后由分析磁铁选择出某一核素,只有相同磁刚度2〔(E q)?(m q)〕1 2的离子才能通过分析磁铁(E、m、q分别为离子能量、质量和电荷态)。离子在加速过程中由于电荷交换等原因使一些同位素的磁刚度满足选定的磁刚度而通过分析磁铁,因这些同位素离子质量不同,能量比选择的离子能量要高或低。静电分析器是能量分析器,即只有电刚度(E q)相同的离子才会通过静电分析器,因此可对离子的同位素进行分析。中国原子能科学研究院的高灵敏静电分析器[1]可对离子束中的同位素进行分析:通过改变静电分析器的电压让能量不同的离子(相应于质量不同的离子)通过静电分析器,对通过的离子进行测量来对离子束中的同位素进行鉴别。静电分析器在分析模拟传输64Cu时离子束中同位 3国家自然科学基金和核工业基金资助项目 何　明:男,29岁,加速器质谱学专业,助理研究员 收稿日期:1998205218　收到修改稿日期:1998208202

电子束加工技术

一、简介 电子束加工技术原理[1]：电子束加工利用电子束的热效应可以对材料进行表面热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼，或直接使材料升华，是一种完全不同于传统机械加工的新工艺。电子束曝光则是一种利用电子束辐射效应的加工方法。 作为加热工具，电子束的特点是功率高和功率密度大，能在瞬间把能量传给工件，电子束的参数和位置可以精确和迅速地调节，能用计算机控制并在无污染的真空中进行加工。根据电子束功率密度和电子束与材料作用时间的不同，可以完成各种不同的加工。 电子束加工包括焊接、打孔、热处理、表面加工、熔炼、镀膜、物理气相沉积、雕刻以及电子束曝光等，其中电子束焊接是发展最快、应用最广泛的一种电子束加工技术。电子束加工的特点是功率密度大，能在瞬间将能量传给工件，而且电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节，实现计算机控制。因此，电子束加工技术广泛应用于制造加工的许多领域，如航空、航天、电子、汽车、核工业等，是一种重要的加工方法。 近年来，随着电磁场控制技术的发展，并结合电子束在磁场中易控的特点，开发了一种新型的电子束加工方法——快速扫描电子束加工技术。这种通过电磁场的控制实现电子束的快速偏转扫描的方法越来越显出其技术的优势，在航空航天制造领域中获得了广泛的应用。 二、电子束加工技术的原理 电子束加工的基本原理是：在真空中从灼热的灯丝阴极发射出的电子，在高电压(30～200千伏)作用下被加速到很高的速度，通过电磁透镜会聚成一束高功率密度（105～109w/cm2）的电子束。当冲击到工件时，电子束的动能立即转变成为热能，产生出极高的温度，足以使任何材料瞬时熔化、气化，从而可进行焊接、穿孔、刻槽和切割等加工。由于电子束和气体分子碰撞时会产生能量损失和散射，因此，加工一般在真空中进行。 电子束加工机由产生电子束的电子枪、控制电子束的聚束线圈、使电子束扫描的偏转线圈、电源系统和放置工件的真空室，以及观察装置等部分组成。先进的电子束加工机采用计算机数控装置，对加工条件和加工操作进行控制，以实现高精度的自动化加工。电子束加工机的功率根据用途不同而有所不同，一般为几千瓦至几十千瓦。 按照电子束加工所产生的效应，可以将其分为两大类：电子束热效应和电子束化学效应[2]。电子束热效应是将电子束的动能在材料表面转化成热能，以实

离子注入微生物诱变育种研究进展

除去,A Hein fling 等人在研究中发现[28],MnP 可用于偶氮和酞菁转化,当反应体系中加入藜芦醇时,转化率可提高8～100倍。另外,MnP 对偶氮类、蒽醌、杂环、三苯甲烷、高分子染料尚具有脱色和部分矿化能力。712　造纸工业 MnP 在纸浆的生物漂白方面有很大的应用前景。T oshiya Sasaki 等人采用固定化MnP 法[29] ,构建了热稳定的两步反应体系,对纸浆处理完毕后,在7h 内,纸浆的漂白度增加88%。713　褐煤的生物降解 微生物对低阶煤具有脱硫、液化等能力[30],Willmann 等人[31]研究发现,白腐真菌可对溶于水的褐煤大分子进行漂白,酶学研究表明其中起作用的是MnP ,无LiP 和漆酶活性。体外研究发现,Nematoloma frowardii 和Clitocybula dusenii 分泌的MnP 可迅速对Rhenish 褐煤解聚,生成小分子量的黄腐酸[32]。本课题组在内蒙褐煤的微生物降解研究中发现,降解过程中有MnP ΠLiP 活性,无漆酶活性;且降解后黄腐酸的含量明显升高,研究有待进一步深化。 8　展望 MnP 的底物专一性弱,可氧化各类芳香化合物及一些难生物降解的物质,但由于其底物的多样性及酶本身结构、基因编码、调控表达的复杂性,所以国内的研究尚处于初期阶段;国外的研究虽然取得一定进展,但对于MnP 的分子生物学、高效表达体系的构建等研究尚有待深入。 MnP 除在已知的生物制浆、纸浆的酶法漂白、有机污染物的降解和环境的生物修复领域有重要用途,而且研究发现MnP 在褐煤的生物转化过程中起重要作用。褐煤是一种应用价值低的劣质煤,长期露天堆放,不仅造成能源浪费,而且造成环境污染。我国有丰富的褐煤资源,占已发现煤炭资源的1217%,褐煤经微生物降解后,活性组分黄腐酸的含量显著提高,黄腐酸可用于工、农、医、牧、环境等各个领域。 加快对MnP 遗传学和生理学机理的研究,构建高效表达载体实现MnP 的工业化生产,不但可以加快木素生物降解的进程,对实现生物能的绿色转化具有重要意义;而且为高效利用我国的煤炭资源,实现能源的高效生物转化开辟了新途径。参考文献:[1]H lker U ,Ludwig S ,Scheel T ,et al 1M echanisms of coal s olubilization by the 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电子束加工的特点及其应用

电子束加工的特点及其应用 摘要：电子束加工简称EBM，是以高能电子束流作为热源，对工件或材料实施特殊的加工，是一种完全不同于传统机械加工的新工艺。它们在精密微细加工方面，尤其是在微电子学领域中得到较多的应用。随着科学技术的发展，电子束加工技术必将有一片广阔的应用前景。 关键词：电子束原理;应用;发展前景 引言 电子束加工（EBM）是近几年得到较快发展的新兴特种加工技术。电子束加工主要用于打孔、割缝、焊接和大规模集成电路德光刻化学技工等，在精密微细加工方面，尤其是在微电子领域中得到了广泛地应用，在近几年兴起的亚微米加工和纳米加工中，电子束加工技术也发挥着重要作用。 1．电子束加工的原理和分类 1.1加工原理 电子束加工.原理是在真空条件下,利用聚焦后能量密度极高的电子束,以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上,在很短的时间(几分之一微秒)内,其能量的大部分转变为热能,使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温,从而引起材料的局部熔化和气化,被真空系统抽走的加工技术。 电子束加工机由产生电子束的电子枪、控制电子束的聚束线圈、使电子束扫描的偏转线圈、电源系统和放置工件的真空室，以及观察装置等部分组成。先进的电子束加工机采用计算机数控装置，对加工条件和加工操作进行控制，以实现高精度的自动化加工。. 1.2 电子束加工分类 按照电子束加工所产生的效应,可以将其分为两大类:电子束热加工和电子束非热加工。

1.2.1电子束热加工电子束热加工是将电子束的动能在材料表面转化成热能,以实现对材料的加工,其中包括: 1)电子束精微加工。可完成打孔、切缝和刻槽等工艺, 这种设备一般都采用微机控制,并且常为一机多用； 2)电子束焊接。与其他电子束加工设备不同之处在于,除高真空电子束焊机之外,还有低真空、非真空和局部真空等类型； 3)电子束镀膜。可蒸镀金属膜和介质膜； 4)电子束熔炼。包括难熔金属的精炼,合金材料的制造以及超纯单晶体的拉制等； 5)电子束热处理。包括金属材料的局部热处理以及对离子注入后半导体材料的退火等。 上述各种电子束加工总称为高能量密度电子束加工。 1.2.2电子束化学加工电子束化学加工是利用功率密度比较低的电子束和 电子胶.相互作用产生的辐射化学效应对材料进行加工。 该加工方法的应用的领域主要 1）扫描电子束曝光，其特点是图形变换的灵活性好，分辨率高； 2）投影电子束曝光，其特点是效率高，但分辨率较差； 3）软X射线曝光，软X射线由电子束产生，是一种间接利用电子束的投影曝光法。. 2. 电子束加工的主要应用 2.1 电子束焊接 电子束焊接是利用电子束作为热源的一种焊接工艺。电子束焊接的焊缝位置精确可控、焊接质量高、速度快，在核、航空、火箭、电子、汽车等工业中可用作精密焊接。在重工业中，电子束焊机的功率已达100千瓦，可平焊厚度为200毫米的不锈钢板。对大工件焊接时须采用大体积真空室，或在焊接处形成可移动的局部真空。 2.2 电子束蚀刻和电子束钻孔 用聚焦方法得到很细的、功率密度为 106～108W/cm2的电子束周期地轰击材

诱变育种

诱变育种 第一节诱变育种的概念、意义和特点 诱变育种是人为地采用物理、化学的因素，诱发有机体产生遗传性的变异，并经过人工选择、鉴定、培育新品种的途径。诱变育种的目标是改变或增加一个满意品种的某一特性，而在其他方面保持品种不变。如果需要一个适应性好、独特的、非常合意的和受欢迎的品种，这种方法特别吸引人。 诱变育种的特点：1）提高突变率，扩大变异谱；2）适于进行个别性状的改良；3）育种程序简单，年限短；4）变异的方向和性质不定（已有人把人工合成低聚核苷酸片段引入基因组中，以一定方式改变某一基因，进行定向诱变）。 作为一种育种方法，诱发突变技术在培育那些在种内有足够的遗传变异和由显性基因确定其特性的作物，是可有可无的或无前途的。但是，显性突变型曾被诱发，特别是抗病型，部分由于寄生植物的基因与病原体的基因之间的相互作用。在完全不育或无性繁殖的植物中，诱变育种是品种改良的唯一方法，例如专性无融合生殖植物，它不产生有合子胚的种子。无融合生殖在柑橘类和某些苹果属、树莓属的种中是普通的。 诱变育种是常规育种的一个补充或在园艺植物育种某些方面潜在替代者：1）在适应性广泛的种中诱发变异性，假若进一步的杂交提供有限的变异性和改良，而品种已接近选择的极限；2）诱发一个新的特性，如果没有通过杂交能传递的已知基因源，例如抗病性、企望的生长型或自交亲和性；3）在有性繁殖中将会消失的特定突变，通过营养繁殖产生和保存；4）打破与不良的特性或基因多效影响的连锁；5）使现存的嵌合体显露和均质化，并使突变型获得稳定；6）在远缘亲本之间杂交中遏制不亲和性；7）诱发单倍体；8）在无融合生殖植物中产生过渡性有性状态。 成功的诱变育种需要：1）处理可用于筛选的大的植物群体；2）预期的特性突变率高；3）可以用视力诊断或简单测定鉴别突变的有效方法。 第二节诱变因素 在诱发突变中，有两类诱变剂被使用：物理的和化学的。物理的诱变剂有：1）紫外灯发出的紫外线（UV）照射；2）电磁辐射：X射线发生器发出的X射线；从放射性同位素钴60或铯137发出的?射线；3）微粒辐射：从核反应堆发出的热中子或慢中子；从放射性同位素磷32或硫35发出的β粒子（电子）。化学诱变剂主要用于种子繁殖植物。较常用的有：叠氮化物、秋水仙碱、烷化剂、碱基类似物等。 1.物理的诱变因素 物理诱变因素的辐射能对植物诱发化学反应，结果造成DNA结构的变化。这些变化如果在DNA中保持重复，证明是突变。 1.１紫外线的能量和穿透力低，能成功地用于处理花粉粒。 1.2电磁辐射和中子容易穿透植物组织。 1.3X射线：辐射源是X光机。X射线又称阴极射线，是一种电磁辐射，它不带电核，是一种 中性射线。一大部分的栽培作物用物理诱变剂诱发的突变是X射线辐射的结果。X射线的反应在有氧时会加强。 1.4?射线：辐射源是60Co和137Cs及核反应堆。?射线也是一种不带电荷的中性射线。应用于 植物育种的?射线照射装置有?照射室和?圃场，前者用于急性照射，后者用于慢性照射。 1.5中子：辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器。根据中子能量大小分为超快中子、快中 子、中能中子、慢中子、热中子。在生物研究中，通常用慢中子或热中子。热中子处理比用X射线照射更少受干扰因素的影响，如氧的浓度或温度。对多数作物来说，包括苹果，中子是比X或?射线更有效的诱变剂。高密度中子主要造成氧独立的不可挽回的损害，包括染色体畸变。

3.离子束分析技术

Zhang Xiaodong
参考书目
离子束分析
Ion Beam Analysis (IBA)
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1985版 1985版
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课程安排
综述 卢瑟福背散射分析（RBS）、弹性反冲分 卢瑟福背散射分析（RBS）、弹性反冲分 析（ERD）和沟道技术 析（ERD） 粒子诱发X射线荧光分析（PIXE） 粒子诱发X 射线荧光分析（PIXE） 核反应分析（NRA） 核反应分析（NRA） 如有时间，适当补充课外知识
1.1 绪言
? 粒子与离子的概念差异
– 在微观领域，粒子是离子、电子、光子和亚核粒子等的总称
? 离子束分析的概念
– 总的来说：以离子束作为工具，通过它与物质相互作用来判 断物质中元素组成及结构的一门学科 – 具体来说：利用具有一定能量的离子（如：质子、α离子及 其它重离子）束去轰击样品，使样品中的元素发生电离、激 发、发射和核反应以及自身的散射等过程，通过测量这些过 程中所产生的射线的能量和强度来确定样品中元素的种类和 含量的一门学科 – 为了对其概念有一深入的理解，大家来看离子束作用机制图
次级离子质谱
次级粒子
俄歇电子 X射线
Secondary Ion Mass Spectrometry(SIMS)
离 子
-原 子 作 用 范 畴 离 子
俄歇电子谱
Auger Electron Spectrometry(AES)
粒子诱发X射线荧光分析
Particle Induced X-ray Emission(PIXE)
离子束（E,q） 发射粒子 背散射粒子 样品 γ射线
弹性反冲分析
Elastic Recoil Detection(ERD)
-原 子 核作 用 范 畴
核反应分析
Nuclear Reaction Analysis(NRA)
卢瑟福背散射分析
Rutherford Backscattering Spectrometry(RBS)
离子束作用机制图
离子束分析作用机制图
质子X射线荧光分析
1

电子束加工

论文题目：飞行器先进制造技术之电子束加工技术 院系：机电工程学院 专业：飞行器制造工程 班级： 08010342班_ 姓名：郭艳兵 学号：21

电子束加工技术 摘要 电子束的发现至今已有100多年，早在1879年Sir William Crookes发现在阴极射线管中的铂阳极因被阴极射线轰击而熔化的现象。接着到上世纪初的1907年，Marcello Von Pirani进一步发现了电子束作为高能量密度热然的可能性，第一次用电子束做了熔化金属的实验，成功地熔炼了钽。直到近代1960年夏，由日本电子公司为日本科学技术厅所属的金属材料所研制了第一台电子束焊机。电子束加工（Electron Beam Machining，简称EBM）。它在精密微细方面，尤其是在微电子学领域中得到较多的应用。电子束加工主要用于打孔、焊接等的精加工和电子束光刻化学加工。 Summary The discovery of the electron beam has been 100 years, as early as 1879 Sir William Crookes found that the platinum cathode ray tube anode due to bombardment by cathode rays melting phenomenon. Then the last century in 1907, Marcello Von Pirani further found that the electron beam of high energy density as the possibility of natural heat, the first time made a molten metal electron beam experiments, successfully melting of tantalum. Until modern times the summer of 1960, the Japanese electronics company in Japan Science and Technology Agency belongs to the metal material developed the first electron beam welder.Electron beam processing (Electron Beam Machining, referred to as EBM). It is fine precision, particularly in the field of microelectronics to get more applications. Electron beam processing is mainly used for drilling, welding and electron beam lithography of finishing chemical processing. 关键词电子束；原理；特点；组成；应用