第252章 掌控干涉和衍射!
X光的波長和晶體內(nèi)部原子面之間的間距相近,晶體可以作爲(wèi)X光的空間衍射光柵,即一束X射線照射到物體上時,受到物體中原子的散射,每個原子都產(chǎn)生散射波,這些波互相干涉,結(jié)果就產(chǎn)生衍射。
而轉(zhuǎn)動晶體面對X光照射的角度,X光在穿透晶體內(nèi)部時就會發(fā)生變化,發(fā)生放大和縮小的情況。
根據(jù)這種原理,林曉就可以通過設(shè)計(jì)一種晶體結(jié)構(gòu),讓其內(nèi)部能夠達(dá)到整齊衍射X光線的效果並且在移動這個晶體的時候,能夠?qū)崿F(xiàn)對X射線的放大縮小。
如果放在以前,這必然是一個極爲(wèi)麻煩的事情,需要進(jìn)行大量的測試爲(wèi),計(jì)算量也十分之高,甚至還需要用到超算,爲(wèi)此更需要付出的成本也將十分之高。
但是現(xiàn)在,因爲(wèi)有了他的波相干疊加方程組,這個問題就被無限化的精簡了下來,也不需要再進(jìn)行大量的測試了,只需要寫一個程序,然後按照X射線在晶體內(nèi)部的衍射效應(yīng),再通過計(jì)算機(jī)根據(jù)這個程序來進(jìn)行運(yùn)算,他就可以輕鬆地得出一個完整的結(jié)果。
當(dāng)然,在此之前,他至少得先通過計(jì)算其他幾種晶體的內(nèi)部衍射情況,確定一下自己的這個波相干疊加方程組是否真的有用。
雖然經(jīng)過他的完整計(jì)算結(jié)果,他可以確定自己的計(jì)算是正確的,不過誰能知道實(shí)際情況對不對呢?
而這件事情,也並不麻煩。
離開了房子,他便直接前往了研究所,來到了物理實(shí)驗(yàn)室。
順便再叫上之前和他一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的那幾位實(shí)習(xí)研究員。
實(shí)際上,林曉帶領(lǐng)的這個團(tuán)隊(duì),也算是一個課題組,是有經(jīng)費(fèi)的,這些實(shí)習(xí)研究員都有工資拿。
至於經(jīng)費(fèi)來源,自然來自於研究所。
林曉的這個研究所,因爲(wèi)得到了國家的大力支持,撥款的經(jīng)費(fèi)方面在他看來,幾乎是用不完的那種。
就說研究所剛剛建成的時候,國家就給他撥了20億的經(jīng)費(fèi),說讓他看看還有沒有什麼儀器設(shè)備欠缺的,到時候想買就買,不夠了再申請就對了。
也正因爲(wèi)此,定光研究所也吸引了不少研究員的目光,雖然現(xiàn)在還沒有進(jìn)行第二次招聘,但也有不少人表示想要加入了。
不過,這些事情,都需要林曉的批準(zhǔn),而他暫時並沒有這個計(jì)劃。
這些問題,先等他把現(xiàn)在的工作完成了再說。
“X光衍射儀已經(jīng)調(diào)試好了,現(xiàn)在是對編號1的晶體進(jìn)行掃描!”
“掃描開始!”
物理實(shí)驗(yàn)室中,幾名實(shí)習(xí)研究員控制著眼前的X光衍射儀進(jìn)行著操作。
而衍射儀中,已經(jīng)放了一塊經(jīng)過簡單拋光的晶體,隨著X光衍射儀的啓動,測試便隨之開始了。
隨著X光的照射,旁邊的電腦屏幕上也逐漸出現(xiàn)了圖像,圖像上顯示的正是X光在晶體內(nèi)部發(fā)生衍射後的結(jié)果。
時間慢慢過去,這些實(shí)習(xí)研究員們也就在旁邊看了起來。
X射線會傷人,像醫(yī)院的CT室就會對工作人員的身體問題造成一定傷害。
不過,衍射儀並不會傷人,未來即使做出了X光刻機(jī)也不需要擔(dān)心傷到工作人員。
因爲(wèi)CT室中的X射線本來就是用來照射人的,工作人員在工作的時候也不可避免地會被那些輻照傷到。
而衍射儀中的X射線是用來照射物的,所以就可以做好防護(hù)手段,僅需要1毫米的鉛板就能夠?qū)⑤椛浣档偷奖仁謾C(jī)輻射還低的程度。
所以並不用擔(dān)心X光刻機(jī)會對人造成的傷害,實(shí)際上就連極紫外光雖然叫做紫外光,但實(shí)際上也可以稱之爲(wèi)軟X射線,其本身對於人體也是有害的,但是隻要加上防護(hù),就完全不用擔(dān)心了。
所以這些研究員們倒也不擔(dān)心坐在旁邊會受到輻射。
他們看著那邊的林曉,都十分好奇他要做什麼,便都問道:“林教授,咱們現(xiàn)在是幹嘛啊?難道咱們要開始設(shè)計(jì)晶體結(jié)構(gòu)了嗎?”
坐在另外一臺電腦上的林曉笑了笑,說道:“是的。”
實(shí)習(xí)研究員們頓時驚訝起來:“林教授,難道您已經(jīng)明確衍射的規(guī)律和原因?”
“差不多算是吧。”林曉回答道:“所以咱們現(xiàn)在的工作,就是驗(yàn)證我的結(jié)果。”
實(shí)習(xí)研究員們更是感到驚奇。
林教授說他找到了衍射的規(guī)律和原因,他們能說“不可能,這絕對不可能”嗎?
他們還沒有這麼頭鐵。
當(dāng)然,他們也很想知道這個規(guī)律和原因到底是什麼,林曉把論文搞出來了嗎?
不過,林曉暫時沒有給他們透露,既然他知道這個東西現(xiàn)在可能會關(guān)係到他們國內(nèi)的軍事發(fā)展,所以之後他會先把論文給搞出來,然後發(fā)送給相關(guān)部門,比方說那些專門從事軍用科技研究的機(jī)構(gòu),讓他們看看有沒有保密的必要。
當(dāng)然,他的理論發(fā)過去後,會不會被盜用這種事情就不用擔(dān)心了,都是有備案的,要是真敢盜用的話,就算盜用者的背景靠山牛逼,還能有林曉現(xiàn)在的背景靠山牛逼?
想想他們研究所的黨高官是誰就知道了,定光研究所的黨高官頭上沒有人,只有人民。
時間很快過去,X衍射掃描的時間比較長,所以他們都一直在等待著,而林曉之前一直在輸入著一種程序,而現(xiàn)在,他終於將這個程序完成了。
這個程序,正是利用林氏波相干疊加方程的原理,建立起來的一個模擬晶體X光衍射的程序。
只要輸入X光的波長、強(qiáng)度、入射角範(fàn)圍,再輸入晶體結(jié)構(gòu),晶體折射率,就能夠得到X光在穿透這個晶體時的衍射圖像。
隨後,他便將X光衍射儀中正在檢測的那個晶體的各種數(shù)據(jù)給輸入了進(jìn)去,然後按下回車鍵。
而後,一張XRD圖譜便出現(xiàn)在了他的面前。
XRD圖譜,指的便是X射線衍射圖譜,主要是帶著突兀升起的波峰的波浪線。
通過對這些波浪線的分析計(jì)算,就能夠明確晶體結(jié)構(gòu)、織構(gòu)及應(yīng)力。
而就在這個時候,那邊的實(shí)習(xí)研究員們忽然喊了一聲:“搞定了!林教授!”
“分析結(jié)果出來了!”
原來是X光衍射儀掃描完成了。
“林教授,要把圖發(fā)給你……嗯?林教授你那邊什麼時候得到的圖像?”
一名實(shí)習(xí)研究員轉(zhuǎn)頭正要問林曉的時候,卻突兀地發(fā)現(xiàn),他的電腦屏幕上已經(jīng)出現(xiàn)了一副XRD圖譜,可不正和他們面前這個分析結(jié)果十分的相像嗎?
或者應(yīng)該說,一模一樣。
但是,連接著X光衍射儀電腦的一直都是他,結(jié)果剛出來,他還沒有發(fā)給林曉呢,林曉怎麼就有了?
林曉一笑:“這是我模擬計(jì)算出來的圖像。”
在場的人都是一愣:“模擬計(jì)算?”
“是的。”
林曉點(diǎn)點(diǎn)頭,笑著攤手道:“我剛纔不是和你們說了嘛,我找到了干涉和衍射的規(guī)律和原因,所以根據(jù)我的結(jié)果,只要我們提前知道晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu),就能夠知道它的XRD圖譜了。”
在場的人聽得一愣一愣的,還沒有反應(yīng)過來。
知道晶體結(jié)構(gòu)後,然後就能知道它的XRD圖譜?
“林教授,可是我們想要知道晶體結(jié)構(gòu),不就是得先分析它的XRD圖譜嗎?如果我們都知道晶體結(jié)構(gòu)了,還要管它的XRD圖譜幹嘛?”
林曉笑道:“各位,可不要忘記我們的目的,我們是要構(gòu)建一個能夠?qū)崿F(xiàn)放大和縮小X光的晶體!”
這些研究員們立馬反應(yīng)過來了。
對啊!
他們的研究目的又不是分析晶體結(jié)構(gòu),他們所用的這個晶體結(jié)構(gòu),之前就知道了。
而他們這次實(shí)驗(yàn)的目的,是爲(wèi)了幫林曉驗(yàn)證他的結(jié)果嘛!
所以……
這個結(jié)果……
“林教授,驗(yàn)證成功了?”
他們?nèi)佳劬σ涣粒拥乜聪蛄謺浴?
“是的,成功了。”林曉微微一笑,“當(dāng)然,只是第一個晶體成功了,咱們還需要繼續(xù)驗(yàn)證更多晶體,另外,確定一下我的計(jì)算結(jié)果和伱們實(shí)際掃描結(jié)果的誤差。”
“好!”
這些研究員們立馬再次行動起來。
第一個晶體的實(shí)際XRD圖和林曉模擬計(jì)算的XRD圖,是存在一定誤差的。
只不過,林曉認(rèn)爲(wèi)這個誤差,來自於他們X光衍射機(jī)自身的誤差。
而他的計(jì)算結(jié)果,要更加精確一些。
計(jì)算結(jié)果比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,也並不是不存在,像工業(yè)界在研究湍流問題的時候,就經(jīng)常性地利用DNS,直接數(shù)值模擬來求解NS方程,甚至有大量的實(shí)例也表明,這種計(jì)算結(jié)果的可信度超過了實(shí)驗(yàn),當(dāng)然,由於NS方程解的適定性仍然沒有完成證明,所以也還是會導(dǎo)致誤差的存在。
接下來,他們又經(jīng)過了數(shù)次實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,無一例外,都證明了林曉的結(jié)論是正確的,並且雖然都有誤差,但是這些誤差都屬於儀器自身精密程度導(dǎo)致的。
總而言之,林曉可以正式宣佈——
他掌控了干涉和衍射!
(本章完)