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着力自行研制大型实验装置(科技日报2008-11/19)
时间:2008-11-21    栏目:传媒视角

着力自行研制大型实验装置


本报记者唐婷

时间:2008年10月14日

地点:中科院大连化物所

向导:戴东旭

大连是座美丽的海滨城市,紧靠海边的星海广场是这座城市的地标之一,分子反应动力学国家重点实验室所在的中科院大连化物所就坐落在离星海广场一公里远的一个小山丘上。当记者感叹实验室离海如此之近时,向导戴东旭研究员笑着说,“以前这里可是远离市区的蛮荒之地呢。” 在大连化物所静谧的一角里,一幢独立的小楼门前写着“分子反应动力学国家重点实验室”字样。走进实验室一楼大厅,首先看到的是一张乒乓球台,球台两端的地面明显的被磨得发白了。“大家还是很注重锻炼身体的,做科研也要劳逸结合嘛。”戴东旭说。 说起实验室的大型实验装置,戴东旭非常自豪,“这里主要的大型实验装置都是我们自行研制的,自实验室成立以来,我们设计和研制了十多台大型实验装置和设备,也培养出一批掌握相关新技术的人才,同时在研制大型实验装置方面积累了丰富的经验。” 据介绍,分子反应动力学科学研究所用的实验技术涉及到分子束、激光、超高真空、微弱信号测量、超快过程测量、计算技术等诸多方面,很多实验所需的装置在市场上没有商品化的成品可买,要根据需要来自行研制,因此设备和仪器的研制成为科学研究能否创新的重要环节。近年来,根据实验需要,分子反应动力学国家重点实验室自行研制了多台大型实验装置和设备。 戴东旭重点向记者介绍了他们自行研制的氢原子里德堡态飞渡时间谱—交叉分子束装置。该大型实验装置由两个重要部分组成,一是装置的主体部分,另一个是激光探测系统。该装置的主体部分由束源及主真空室两部分组成,束源部分包括两个相对独立室,一个束源是固定的,另一束源则是可转动的,可以方便地改变分子间碰撞能量。主真空室包括分子反应区以及反应产物探测区,在超高真空状态下工作。这台实验装置的灵敏度和分辨等性能具世界领先水平。 化学反应共振态研究是30多年来化学研究中的一个经典难题。从20世纪70年代初,美国科学家推测在氟加氢分子反应中可能存在这种反应共振现象以来,科学家们始终未能从实验中直接观测到它的存在。由于商业仪器和实验室现有装置都无法直接观测到这一现象,而氢原子里德堡态飞渡时间谱技术结合精密的交叉分子束装置恰恰是探索这一类课题的最强有力的工具,所以实验室人员决定自行设计建造这样一台仪器。 2004年11月,新建造的氢原子里德堡态飞渡时间谱—交叉分子束装置通过了中科院验收。实验室主任杨学明亲自完成仪器的关键部分———真空腔体和分子束反应器的设计,并与同事一起对主要部件不断进行优化。 杨学明领导的小组利用这台仪器,对氟加氢分子化学反应进行了转动量子态分辨的高精度散射实验研究,首次观察到了全量子态分辨率的氟加氢分子化学反应的共振现象,并被理论模型所证实,解决了国际上30多年来化学研究中一个悬而未决的难题,将化学反应机理的研究推向新的高度和精度。这项研究发表在2006年《科学》杂志上,关于该成果的报道被评选为2006年中国十大科技进展新闻之一。 ■链接

实验室备忘录 分子反应动力学国家重点实验室于1987年经国家计委批准,由大连化学物理研究所和北京化学所的两个分子反应动力学实验室联合组建。1992年通过国家验收,正式对国内外开放。经过多年来的努力,实验室在实验设备、实验技术、理论研究和计算等方面已达到了国际先进水平或国际领先水平,已成为国际和国内分子反应动力学领域的重要研究基地,是承担国家重大基础研究项目(攀登计划和973计划)的牵头单位。

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