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2025-01-10 10:50:40顯微光譜分析
顯微光譜分析是一種將顯微技術(shù)與光譜分析相結(jié)合的分析方法。它利用顯微系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行微觀成像,同時(shí)結(jié)合光譜儀對(duì)樣品微小區(qū)域進(jìn)行成分、結(jié)構(gòu)等信息的分析。該方法具有高分辨率、高靈敏度、非破壞性等特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樣品微小區(qū)域的精確分析。顯微光譜分析廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,為科研工作者提供了強(qiáng)大的分析工具,有助于揭示樣品的微觀結(jié)構(gòu)與成分信息。

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2025-04-23 14:15:19電子探針顯微分析方法有哪些?
電子探針顯微分析方法 電子探針顯微分析方法(Electron Probe Microanalysis, EPMA)是一種利用電子束與樣品相互作用原理來(lái)進(jìn)行元素分析和成分分析的技術(shù)。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、冶金學(xué)等領(lǐng)域,是研究微觀結(jié)構(gòu)、元素分布以及樣品成分的關(guān)鍵工具。通過(guò)高精度的分析,電子探針顯微分析方法能夠提供極為詳盡的樣品元素信息,并為科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本文將介紹電子探針顯微分析的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域及其優(yōu)勢(shì)。 電子探針顯微分析的基本原理 電子探針顯微分析方法基于電子束與樣品相互作用后產(chǎn)生的各種信號(hào),如特征X射線、二次電子和背散射電子等。通過(guò)測(cè)量這些信號(hào),能夠獲得樣品的元素組成和空間分布信息。具體來(lái)說(shuō),電子探針顯微分析通過(guò)聚焦電子束在樣品表面激發(fā)特征X射線,這些X射線的能量與元素的原子結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng),因此可以通過(guò)對(duì)X射線進(jìn)行能量分析來(lái)確定樣品中各元素的種類和含量。 在實(shí)際操作中,電子束的能量通常設(shè)置在10-30kV之間,能夠深入樣品的表面層并激發(fā)X射線。這些X射線的強(qiáng)度與樣品中相應(yīng)元素的濃度成正比,通過(guò)對(duì)X射線譜圖的定量分析,研究人員可以精確地測(cè)定元素的分布和含量。 電子探針顯微分析的應(yīng)用領(lǐng)域 材料科學(xué) 電子探針顯微分析技術(shù)在材料科學(xué)中有著廣泛應(yīng)用。尤其是在金屬合金、陶瓷、復(fù)合材料等的成分分析中,EPMA能夠提供高空間分辨率和定量分析能力。通過(guò)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)的研究,科學(xué)家們可以了解材料的性能、相變以及在不同條件下的行為,從而優(yōu)化材料的設(shè)計(jì)和性能。 地質(zhì)學(xué) 在地質(zhì)學(xué)研究中,電子探針顯微分析方法被廣泛應(yīng)用于礦物學(xué)和巖石學(xué)研究。通過(guò)分析礦物和巖石樣品的元素組成,EPMA能夠幫助地質(zhì)學(xué)家解讀地質(zhì)過(guò)程、巖漿活動(dòng)、礦產(chǎn)資源的成因以及沉積環(huán)境等信息,為資源勘探和環(huán)境保護(hù)提供有力支持。 生命科學(xué) 在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,電子探針顯微分析也有著重要的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)細(xì)胞和組織樣本進(jìn)行元素分析,研究人員可以探索生物體內(nèi)微量元素的分布,幫助揭示生物體的代謝過(guò)程和疾病機(jī)制。例如,通過(guò)EPMA分析癌細(xì)胞與正常細(xì)胞中的元素差異,有助于癌癥早期診斷和策略的優(yōu)化。 電子探針顯微分析的優(yōu)勢(shì) 與傳統(tǒng)的分析方法相比,電子探針顯微分析在空間分辨率和分析精度方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。EPMA具有極高的空間分辨率,能夠?qū)ξ⒚咨踔良{米尺度的樣品進(jìn)行高精度分析,適用于復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)研究。EPMA具備較強(qiáng)的元素分析能力,能夠?qū)Χ喾N元素進(jìn)行定性和定量分析,尤其適合于分析復(fù)雜樣品中的微量元素。EPMA分析無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)預(yù)處理,能夠直接在固體樣品表面進(jìn)行分析,具有較高的分析效率。 總結(jié) 電子探針顯微分析方法是一項(xiàng)高精度的材料分析技術(shù),憑借其的空間分辨率和元素分析能力,在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。從材料科學(xué)到生命科學(xué),EPMA技術(shù)為研究者提供了深入理解樣品成分和微觀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大工具。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子探針顯微分析在科研和工業(yè)中的應(yīng)用前景將更加廣闊,并為推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
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2024-12-24 17:45:14瞬態(tài)吸收光譜儀能測(cè)什么,瞬態(tài)吸收光譜分析
瞬態(tài)吸收光譜儀能測(cè)什么? 瞬態(tài)吸收光譜儀作為一種先進(jìn)的光譜分析儀器,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。它能夠精確測(cè)量光在樣品中的吸收變化,從而為研究和開發(fā)提供重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文將深入探討瞬態(tài)吸收光譜儀的功能及其在不同研究領(lǐng)域中的應(yīng)用,幫助讀者更好地理解這一儀器的優(yōu)勢(shì)與重要性。 瞬態(tài)吸收光譜儀的基本原理 瞬態(tài)吸收光譜儀主要通過(guò)激發(fā)樣品并測(cè)量光吸收隨時(shí)間的變化來(lái)研究材料的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。通常,激光或其他強(qiáng)光源被用來(lái)激發(fā)樣品,使其從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。隨后,通過(guò)檢測(cè)樣品在不同時(shí)間點(diǎn)的吸光度變化,分析樣品中的分子或電子態(tài)如何隨時(shí)間變化。這種方法不僅能夠捕捉到快速的物理過(guò)程,還能揭示材料內(nèi)部的能量傳遞、電子轉(zhuǎn)移等重要信息。 瞬態(tài)吸收光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域 光電材料研究 瞬態(tài)吸收光譜儀在光電材料研究中有著廣泛應(yīng)用,尤其是在太陽(yáng)能電池、光敏材料以及發(fā)光二極管(LED)的開發(fā)中。通過(guò)分析光激發(fā)后材料的瞬態(tài)吸收變化,研究人員可以獲得關(guān)于材料載流子動(dòng)力學(xué)、載流子復(fù)合和傳輸?shù)戎匾獢?shù)據(jù),從而優(yōu)化材料性能。 生物化學(xué)研究 在生物化學(xué)領(lǐng)域,瞬態(tài)吸收光譜儀常用于研究酶催化反應(yīng)、蛋白質(zhì)折疊過(guò)程以及分子間相互作用。例如,通過(guò)對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)的吸光度變化進(jìn)行分析,科學(xué)家可以揭示蛋白質(zhì)在不同環(huán)境下的構(gòu)象變化和動(dòng)態(tài)行為。這種方法對(duì)于新藥的開發(fā)和生物標(biāo)志物的篩選具有重要意義。 激光與光物理 在激光技術(shù)和光物理研究中,瞬態(tài)吸收光譜儀被用來(lái)研究激光與物質(zhì)的相互作用、光子與電子的耦合效應(yīng)等現(xiàn)象。通過(guò)測(cè)量激光照射下樣品的瞬態(tài)吸收特性,研究人員可以探討材料的非線性光學(xué)性質(zhì)以及激光引發(fā)的瞬態(tài)現(xiàn)象,如光子漂移和光致發(fā)光等。 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)制常常需要通過(guò)瞬態(tài)吸收光譜儀進(jìn)行研究。特別是在研究快速反應(yīng)過(guò)程(如氣相化學(xué)反應(yīng)和液相反應(yīng))時(shí),瞬態(tài)吸收光譜儀能夠?qū)崟r(shí)捕捉到反應(yīng)中間產(chǎn)物的生成與轉(zhuǎn)化。通過(guò)對(duì)吸收峰的時(shí)域變化進(jìn)行定量分析,可以為理解反應(yīng)機(jī)制、設(shè)計(jì)新型催化劑提供理論支持。 瞬態(tài)吸收光譜儀的優(yōu)勢(shì) 瞬態(tài)吸收光譜儀具有其他傳統(tǒng)光譜技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。它能夠?qū)崟r(shí)捕捉到材料在激發(fā)后的極短時(shí)間內(nèi)的行為,能夠研究那些持續(xù)時(shí)間從納秒到皮秒級(jí)別的快速過(guò)程。瞬態(tài)吸收光譜具有高靈敏度和高時(shí)間分辨率,可以在低濃度、微小變化的情況下進(jìn)行測(cè)量。瞬態(tài)吸收光譜儀能夠同時(shí)探測(cè)多個(gè)吸收通道,提供豐富的多維數(shù)據(jù),幫助研究人員全面理解樣品的特性。 結(jié)語(yǔ) 瞬態(tài)吸收光譜儀通過(guò)高時(shí)間分辨率和極高靈敏度的優(yōu)勢(shì),在多個(gè)科研領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。從光電材料的性能提升到生物分子動(dòng)力學(xué)的研究,再到化學(xué)反應(yīng)機(jī)制的解析,它都為科學(xué)研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,瞬態(tài)吸收光譜儀有望在更廣泛的應(yīng)用中發(fā)揮重要作用,推動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。
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2023-07-25 10:40:14半導(dǎo)體和鈣鈦礦材料的高光譜(顯微)成像
目前在光伏業(yè)界,正在進(jìn)行一項(xiàng)重大努力,以提高光伏和發(fā)光應(yīng)用中所用半導(dǎo)體的效率并降低相關(guān)成本。這就需要探索和開發(fā)新的制造和合成方法,以獲得更均勻、缺陷更少的材料。無(wú)論是電致還是光致發(fā)光,都是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要工具。通過(guò)發(fā)光可以深入了解薄膜內(nèi)部發(fā)生的重組過(guò)程, 而無(wú)需通過(guò)對(duì)完整器件的多層電荷提取來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。HERA高光譜照相機(jī)是繪制半導(dǎo)體光譜成像的理想設(shè)備,因?yàn)樗軌蚩焖佟⒍康乩L制半導(dǎo)體發(fā)射光譜圖,且具有高空間分辨率和高光譜分辨率的特性。硅太陽(yáng)能電池的電致發(fā)光光譜成像光伏設(shè)備中的缺陷會(huì)導(dǎo)致光伏產(chǎn)生的載流子發(fā)生重組,阻礙其提取并降低電池效率。電致發(fā)光光譜成像可以揭示這些有害缺陷的位置和性質(zhì)。"反向"驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池(即施加電流)會(huì)產(chǎn)生電致發(fā)光,因?yàn)檩d流子在電極上被注入并在有源層中重新結(jié)合。在理想的電池中,所有載流子都會(huì)發(fā)生帶間重組,這在硅中會(huì)產(chǎn)生1100 nm附近的光(效率非常低)。然而,晶體結(jié)構(gòu)中的缺陷會(huì)產(chǎn)生其他不利的重組途徑。雖然這些過(guò)程通常被稱為"非輻射"重組,但偶爾也會(huì)產(chǎn)生光子,其能量通常低于帶間發(fā)射。捕獲這些非常罕見的光子可以了解缺陷的能量和分布。在本實(shí)驗(yàn)中,我們使用了HERA SWIR (900-1700 nm),它非常適合測(cè)量硅發(fā)光衰減。測(cè)量裝置如圖1所示:HERA安裝在三腳架上,在太陽(yáng)能電池上方,連接到一個(gè)10A的電源。640×512像素的傳感器安裝在樣品上方75厘米處,空間分辨率約為250微米。圖1. 實(shí)驗(yàn)裝置最重要的是,HERA光學(xué)系統(tǒng)沒(méi)有輸入狹縫,因此光通量非常高,是測(cè)量極微弱光發(fā)射的理想選擇。圖2.A和2.B顯示了兩個(gè)波長(zhǎng)的電致發(fā)光(EL)圖像:1150 nm(帶間發(fā)射)和1600 nm(缺陷發(fā)射),這是4次掃描的平均值(總采集時(shí)間:5分鐘)。通過(guò)分析這些圖像,我們可以看到,盡管缺陷區(qū)域的亮度遠(yuǎn)低于主發(fā)射區(qū)域,但它們?nèi)员磺逦胤直娉鰜?lái)。此外,具有強(qiáng)缺陷發(fā)射的區(qū)域的帶間發(fā)射相對(duì)較弱。我們可以注意到有幾個(gè)區(qū)域在兩個(gè)波長(zhǎng)下都是很暗的;這可能是由于樣品在運(yùn)輸過(guò)程中損壞了電池造成的。圖2.C中以對(duì)數(shù)標(biāo)尺顯示了小方塊感興趣區(qū)域(圖2A和2B中所示)的光譜。圖 2.A 和 B:兩個(gè)選定波長(zhǎng)(1150 nm 和 1600 nm)的電致發(fā)光(EL)圖像。C:A和B中三個(gè)不同區(qū)域?qū)?yīng)的電致發(fā)光光譜(圖像中的彩色方框)。金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜的光致發(fā)光顯微研究通過(guò)旋涂等技術(shù)含量低、成本效益高的方法,可以制造出非常高效的太陽(yáng)能電池和LED。這些方法面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是在微觀長(zhǎng)度的尺度上保持均勻的成分。光致發(fā)光顯微鏡是表征這種不均勻性的一個(gè)特別強(qiáng)大的工具。HERA高光譜相機(jī)可以連接到任何顯微鏡(正置或倒置)的c-mount相機(jī)端口,并直接開始采集高光譜數(shù)據(jù),無(wú)需任何校準(zhǔn)程序。圖3. 與尼康LV100直立顯微鏡連接的HERA VIS-NIR。在本實(shí)驗(yàn)中,我們使用HERA VIS-NIR(400-1000 nm)耦合到尼康LV100直立顯微鏡(圖3)來(lái)表征兩種鹵化物前驅(qū)體合金的帶隙分布。將兩種鹵化物前驅(qū)體合金化的優(yōu)點(diǎn)是能夠調(diào)整材料的帶隙;然而,這兩種成分經(jīng)常會(huì)發(fā)生逆混合,從而導(dǎo)致性能損失。本實(shí)驗(yàn)的目的是檢測(cè)這種逆混合現(xiàn)象:事實(shí)上,混合比的局部變化會(huì)改變局部帶隙,從而導(dǎo)致發(fā)射不同能量的光子。在這種配置中,激發(fā)光來(lái)自汞燈,通過(guò)帶通濾光片在350 nm處進(jìn)行濾光,并通過(guò)發(fā)射路徑上的二向色鏡將其從相機(jī)中濾除。HERA的高通量使其能夠在大約1分鐘的測(cè)量時(shí)間內(nèi)收集完整的數(shù)據(jù)立方體(130萬(wàn)個(gè)光譜)。圖4.樣品的光譜綜合強(qiáng)度圖(A:全尺寸;B:放大)。圖4.A和4.B分別顯示了所有波長(zhǎng)(400-1000 nm)總集成信號(hào)的全尺寸和放大圖像,揭示了長(zhǎng)度尺度在1 μm左右的明亮特征。當(dāng)我們比較亮區(qū)和暗區(qū)的光譜時(shí)(圖5.B中的黑色和紅色曲線),我們發(fā)現(xiàn)暗區(qū)實(shí)際上也有發(fā)射, 不僅強(qiáng)度較低,而且波長(zhǎng)中心比亮區(qū)短。事實(shí)上,光譜具有雙峰形狀,很可能與逆混合前驅(qū)體的發(fā)射相對(duì)應(yīng)。圖5.A的發(fā)射圖清楚地顯示了帶隙的這種變化。我們現(xiàn)在可以理解為什么低帶隙區(qū)域看起來(lái)更亮了--載流子可能從高帶隙區(qū)域弛豫到那里,并且在發(fā)生輻射重組之前無(wú)法返回。圖5.A:顯示平均發(fā)射波長(zhǎng)的強(qiáng)度圖。B:亮區(qū)和暗區(qū)的發(fā)射光譜(正?;?。東隆科技作為NIREOS國(guó)內(nèi)總代理公司,在技術(shù)、服務(wù)、價(jià)格上都具有優(yōu)勢(shì)。如果您有任何產(chǎn)品相關(guān)的問(wèn)題,歡迎隨時(shí)來(lái)電垂詢,我們將為您提供專業(yè)的技術(shù)支持與產(chǎn)品服務(wù)。
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2022-09-26 14:33:37熒光顯微系統(tǒng)的新高度——Luminosa單光子計(jì)數(shù)共聚焦顯微
過(guò)去的幾十年中,德國(guó)PicoQuant的研發(fā)人員一直致力于制造最具定量性和重復(fù)性的時(shí)間分辨熒光顯微鏡系統(tǒng)。現(xiàn)在他們終于邁出了這一步,完成了一套更易于使用、且不影響靈敏度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)打破常規(guī),無(wú)需培訓(xùn)物理學(xué)支持人員便可輕松使用。全新的Luminosa可以讓每個(gè)分子生物物理學(xué)或結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究人員輕松地將單分子和時(shí)間分辨熒光顯微鏡的方法添加到他們的“工具箱”中。Luminosa系統(tǒng)的主要功能包括一鍵式自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)程序和基于上下文的直觀工作流程。例如,系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別單個(gè)分子,或者它可以自動(dòng)確定單個(gè)分子FRET (smFRET) 的校正因子。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的專家,它仍具有先進(jìn)的靈活性。所有光機(jī)組件均可訪問(wèn),數(shù)據(jù)以開放格式存儲(chǔ),工作流程和圖形用戶界面均可定制。用戶可以完全訪問(wèn)實(shí)驗(yàn)參數(shù),例如可調(diào)節(jié)的觀察量。全新的Luminosa本身就是一套時(shí)間分辨熒光顯微的多功能“工具箱”。它用于單分子水平的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。這些方法包括熒光壽命成像 (FLIM)、用于快速過(guò)程的rapidFLIMHiRes、FLIM-FRET、單分子FRET(突發(fā)和時(shí)間跟蹤分析)、熒光相關(guān)光譜 (FCS)、各向異性成像和微分干涉對(duì)比 (DIC) 成像。隨著時(shí)間分辨熒光顯微技術(shù)的用戶群體不斷擴(kuò)大,對(duì)高重復(fù)性、高準(zhǔn)確性和寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的需求變得尤為明顯。Luminosa已經(jīng)包含了科學(xué)家集體努力制定的經(jīng)驗(yàn)指南,例如來(lái)自于單分子FRET群體在基準(zhǔn)研究中的經(jīng)驗(yàn)指南。Luminosa 是一款將超高數(shù)據(jù)質(zhì)量與超簡(jiǎn)日常操作相結(jié)合的單光子計(jì)數(shù)共聚焦顯微鏡。它可以輕松集成到任何研究人員的“工具箱”中,成為開始探索使用時(shí)間分辨熒光方法科學(xué)家以及想要突破極限專家的省時(shí)、可靠的“伙伴”。它是一個(gè)真正的顯微鏡系統(tǒng),每個(gè)人都可以依賴。產(chǎn)品特點(diǎn):◆ 全軟件控制共聚焦系統(tǒng),基于倒置顯微鏡◆ 激光波長(zhǎng)從375到1064 nm可選◆ VarPSF:觀察量高精度調(diào)節(jié),用于FCS和單分子FRET實(shí)驗(yàn)◆ 電動(dòng)平移臺(tái),可在傳動(dòng)和FLIM模式下進(jìn)行“圖像拼接”◆ 掃描選項(xiàng):FLIMbee振鏡掃描和壓電物鏡掃描◆ 最多可集成SPAD, PMT或Hybrid-PMT組成相互獨(dú)立的6通道探測(cè)單元◆
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2023-02-06 10:56:35課堂 | 數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于本科教學(xué)
課堂 | 數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校生物和醫(yī)學(xué)等專業(yè)教學(xué)過(guò)程中不可缺少的重要組成部分,是復(fù)習(xí)、鞏固和驗(yàn)證理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新實(shí)踐的重要的環(huán)節(jié)。明美數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)及考試提供了數(shù)字化的解決方案,可提升教學(xué)效率和管理效率,適用于生物實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)教學(xué)、金相教學(xué)等應(yīng)用。此次,廣西某大學(xué)本科教學(xué)中使用明美數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng),由多套體視顯微鏡MZ62和生物顯微鏡ML31用作學(xué)生顯微鏡,1套生物顯微鏡ML41用作教師顯微鏡,搭配顯微鏡相機(jī)MSX1和數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)軟件系統(tǒng)。數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)提供投屏廣播功能,老師可以將教師機(jī)的桌面或成像分享到投影儀及全班同學(xué)的電腦或智能平板上,也可以實(shí)時(shí)縱覽各學(xué)生機(jī)的桌面和成像,監(jiān)督學(xué)生的實(shí)操過(guò)程,還能將成功的學(xué)生案例分享出來(lái)給大家參考。另外提供拍攝功能,可將老師或?qū)W生觀察的顯微結(jié)構(gòu)記錄下來(lái),成像清晰,色彩還原真實(shí)。數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)能應(yīng)用于生命科學(xué)、地球科學(xué)、材料科學(xué)以及法醫(yī)學(xué)等課程,用于不同主題的研究。 免責(zé)聲明本站無(wú)法鑒別所上傳圖片、字體或文字內(nèi)容的版權(quán),如無(wú)意中侵犯了哪個(gè)權(quán)利人的知識(shí)產(chǎn)權(quán),請(qǐng)來(lái)信或來(lái)電告之,本站將立即予以刪除,謝謝。 來(lái)源:https://www.mshot.com/article/1664.html
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