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人们可能会很难理解和想象1纳米到底有多小？人的头发直径为6万到10万纳米， 指甲每秒生长1纳米，那么，纳米实验室什么样？科学家又是通过怎样的手段来观测这些小到看不见的物质呢？今天我们特别邀请到 复旦大学信息科学与工程学院纳米光刻与应用研究组副研究员陆冰睿博士，讲述无尘的纳米实验室。 科学家为什么要“全副武装”进入纳米实验室？  主持人  嘉宾 在纳米实验室里面，我们从头到脚全部要武装起来，这里需要一个非常非常洁净的环境，一粒灰尘的大小大概是几十微米，如果掉在纳米尺寸的结构上，东西就全毁了，就像是我正在造一栋房子，这个时候有一个庞然大物盖到它上面房子就再也造不了。 纳米实验室到底干净到什么地步？ 主持人 嘉宾 是要求非常非常高的洁净度。比如说，我们在一个室外的环境如果比较干净，我们可以认为那个干净洁净度是一立方米里边有一万个灰尘颗粒。那在我们在实验室里面，如果说是要求不高的地方，我们是需要一个立方米有一千个灰尘颗粒，这个叫千级的洁净室。在洁净度要求更高的地方，则需要一立方米里面只能有一百个以内的灰尘。这个就是我们百级的，甚至有些地方还要十级的洁净度。 进入实验室前，科学家们都要做哪些准备？ 主持人 嘉宾 实验服也是特别制造出来的，它是一种特殊的布料，表面是非常滑。我们全部穿好之后要带上口罩、手套、穿洁净鞋。然后进到实验室之前，会站在一个有很大很大风的地方去吹吹。把身上可能沾上的灰也全部都吹掉，然后再进实验室里面去。每一次进出手套，口罩等要全部都换新的。 知识拓展 实验室即进行试验的场所。 实验室按归属可分为三类：第一类是从属于大学或者是由大学代管的实验室；第二类实验室属于国家机构，有的甚至是国际机构；第三类实验室直接归属于工业企业部门，为工业技术的开发与研究服务。 世界著名的实验室 1、加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室 劳伦斯伯克利国家实验室位于美国加州大学伯克利分校，占地81 公顷，毗连旧金山湾。它附属于美国能源部，由伯克利代管。劳伦斯伯克利实验室是 1939 年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特.奥兰多.劳伦斯先生于1931 年建立的，早期关注于高能物理领域的研究，建起了第一批电子直线加速器，发现了一系列超重元素，开拓了喷射性同位素、重离子科学等研究方向，成为美国乃至世界核物理学的圣地。 劳伦斯伯克利实验室建立以来，共培育了5 位诺贝尔物理学奖得主和 4 位诺贝尔化学奖得主。劳伦斯伯克利国家实验室现有3800 名雇员，其中相当一部分是伯克利分校的老师和学生，2004 年的财政预算超过5 亿美元。特别值得提出的是，实验室的主任是朱棣文先生，他是极少数担负美国国家学术机构引导的华人之一。 2、麻省理工学院的林肯实验室 MIT于1951 年在麻省的列克辛顿(Lexington)创建了林肯实验室。其前身是研制出雷达的辐射实验室。该实验室是联邦政府投资的研究中心，其基础使命是把高科技利用到国家平安的危急问题上。它很快在防空系统的高等电子学研究中博得了名誉，其研究范畴由敏捷扩大到空间监控、导弹防备、战场监控、空中交通管制等领域，是美国大学第一个大规模、跨学科、多功效的技术研究开发实验室。 在20 世纪80 年代，实验室为战胜大气紊流的影响，开发了大功率激光雷达系统。20 世纪90 年代，为NASA 等开发了传感器。 3、加州大学的洛斯阿拉莫斯国家实验室 洛斯阿拉莫斯国家实验室位于美国新墨西哥州首府圣塔菲西北56 公里处，成立于1943 年，以研制降生界上第一颗原枪弹而驰名于世。洛斯阿拉莫斯是一个当之无愧的科学城和高科技辐射源。实验室在二战期间由罗斯福总统倡导建立，是曼哈顿工程的一部分。物理学家奥本海默是实验室的第一任主任。这里云集了大批世界顶尖科学家，目前共有1.2 万名雇员，每年经费估算高达21 亿美元。 4、布鲁克海文国度试验室 布鲁克海文国家实验室位于纽约长岛萨福尔克县中部，原址为第一、二次世界大战时的美国陆军厄普顿兵营。该实验室成立于 1948 年，现隶属于美国能源部，由石溪大学和BATTELLE 成立的布鲁克海文科学学会负责管理。布鲁克海文国家实验室领有3 台开展研究用的反映堆和同步辐射光源、强场核磁共振仪、投射电子显微镜、扫描电子显微镜、正电子断层成像仪、盘旋加速器等一大量大型仪器和装备。布鲁克海文实验室拥有3000 名雇员，每年还招待全球的超过4000 名科学家的拜访。布鲁克海文的年度研究经费超过4 亿美元。 5、加州理工学院的喷气推进实验室 喷气推动实验室是位于加利福尼亚州帕萨迪那美国国家航空航天局(NASA) 的一个下属机构，负责为美国国家航空航天局开发和治理无人空间探测任务。在国际科技界，喷气推进实验室如雷贯耳，它在美国导弹和航天发展史上起到了空前的作用，尤其是1958 年'探险者1 号'进入轨道，确定了其作为'太空开发打算之母'的位置。喷气推进实验室共进行着 45 个项目标研发，各种无人探测器升空后的把持工作大都由其负责。它还担当着对地球正确丈量的义务，节制着寰球的深空探测网络。这里会集了太空研究范畴一流的迷信家跟工程师，员工总数超过5200 人，年度研究经费达13 亿美元。 6、橡树岭国家实验室 橡树岭国家实验室是美国能源部所属最大的科学和能源研究实验室，成立于1943 年，原称克林顿实验室，是曼哈顿机密计划的一部门。橡树岭国家实验室的任务是开展基础和应用的研究与开发，提供科学常识和技术上解决庞杂问题的创新方式，加强美国在主要科学领域里的领先地位；进一步提高大批能源的利用率；为恢复和保护环境以及为国家安全作贡献。橡树岭国家实验室主要从事6 个方面的研究，包括中子科学、能源、高机能计算、复杂生物系统、进步材料和国家安全。橡树岭国家实验室现有雇员3800 多人和客座研究人员大概3000 人，年度经费超过10 亿美元。 7、阿贡国家实验室 阿贡国家实验室是美国政府最老和最大的科学与工程研究实验室之一――在美国中西部为最大。阿贡是1946 年特许成立的美国第一个国家实验室，也是美国能源部所属最大的研究中心之一。今天，阿贡的雇员超过3500 名，运行经费约为4.75 亿美元，支持200 多个研究项目，从原子核研究到全球气象变更研究。1990 年以来，阿贡曾与600 多家公司、无数的联邦政府部门以及其余组织一道工作。 8.荷兰莱顿大学的低温实验室 二十世纪初，这个实验室在昂纳斯领导下，在低温领域独占鳌头，最先实现了氦的液化，发现了超导电性，并一直在低温和超导领域居领先地位。特别是它以大规模工业技术发展实验室，开创了大科学的新纪元。 编辑：靓靓 监制：袁林辉、龙敏 |
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