原位观测

摘要： 海底冷泉多由海底天然气渗漏形成,是以水、碳氢化合物、硫化氢或二氧化碳为主要成分的流体。它既是海底天然气水合物存在的标志,又与温室效应、海洋生态环境、冷泉生物群落等问题密切相关,对海底冷泉的流体渗漏通量和化学组成进行测定,对认识上述问题有重大意义。与实验室化学分析和数值模拟相比,原位观测可保证数据的可靠性和真实性,作为冷泉原位观测的主要手段,冷泉原位观测装置在近20年发展迅速。本文根据观测目标和观测原理将海底冷泉原位观测装置分为3类,即冷泉渗漏气体通量原位观测装置、冷泉渗漏液体通量原位观测装置以及冷泉渗漏流体化学组分原位观测装置,并从设计意义、工作原理以及解决的科学问题等方面梳理了国内外海底冷泉原位观测装置的发展,分析了各个装置的优势、局限性以及适用范围,最后展望了海底冷泉原位观测装置未来的发展方向。

摘要： 本文研究了锂离子电池电极形状对电极锂化过程的影响,借助实验观测和数值模拟揭示锂离子固相、液相扩散和嵌锂电化学反应的相互竞争关系。在实验中,设计了基于CCD相机的电极锂化过程原位观测实验方案,对三种不同形状(圆形、方形、三角形)电极的锂化过程进行实时观测,发现各种电极均存在锂化不均匀的现象,电极边缘锂化程度较高,而电极中心区域锂化程度较低。电极尖端曲率较大的位置更容易获得较多的锂离子嵌入,快速达到饱和,甚至发生锂枝晶沉积。数值模拟则揭示该锂化不均匀现象是电池内电场分布、电解液中锂离子浓度分布和活性材料中锂浓度分布综合影响的结果。电极形状的变化导致电解液内电场分布不均匀,使电解液中锂离子分布不均匀,最终出现锂化不均匀现象。本文揭示了电极形状对电极锂化过程的影响,增加了对锂离子电池锂离子输运、嵌入和扩散的竞争关系的理解,可为锂离子电池的设计和应用提供指导。

摘要： 2018年和2019年分别对夏季长江口外赤潮海区开展了两个断面水体环境要素调查,叶绿素a(Chl a)原位观测和同步水样采集测定的两套数据均表明该区夏季水体Chl a分布特征:最大值不局限分布于表层2m,可深达10~15m。全水柱Chl a观测值与实测值呈线性显著正相关(r>0.8,p<0.05),表明高深度分辨率的Chl a原位观测数据可全面反映水体浮游植物生物量垂直分布。采用真光层内高深度分辨率Chl a观测值积分优化方法的垂直归一化模型(Vertically Generalized Production Model,VGPM)估算整个藻华水柱初级生产力,充分体现该海区藻华水层叶绿素垂直分布特征与其初级生产的固碳能力,有助于深入理解受人类活动干扰严重的海岸带赤潮海区全水柱的固碳贡献及其在海洋碳中和与碳循环中的角色。

摘要： 原位光学显微装置越来越多地用于锂离子电池微观行为的观测。本文采用原位光学显微系统对软包装锂离子电池充放电过程中极片厚度和形貌变化进行了原位观测,采集了电压-电流曲线、极片厚度变化曲线和负极片形貌变化图像的同步测试数据,并以此研究了不同比例石墨/氧化亚硅复合负极嵌锂时的电化学及物理行为,随着氧化亚硅含量增加,极片满电厚度膨胀率增加,当氧化亚硅含量为12%时,满电极片的负极材料层与集流体发生脱离,与电池循环性能较差具有相关性;此外,本文还研究了不同充电电流对锂枝晶的影响,较小电流(0.05 C,电流密度0.2 mA/cm^(2))充电时,锂金属负极表面沉积较细的胡须状的锂枝晶,而较大电流(0.25 C,电流密度1.0 mA/cm^(2))充电时,则形成了较粗的树枝状锂枝晶。

摘要： 海底地貌是海水覆盖下的固体地球表面形态的总称。海底地貌巨变往往与海底地质灾害息息相关,会对海底管线和海上平台等海洋工程设施造成危害,因而对海底地貌进行原位观测具有重要意义。本研究基于前人研究成果和团队常年自主研发仪器经验,研制出了剖面声呐海底微地貌原位观测系统,详细介绍了观测系统的组成、功能、工作原理和工作模式,并提出了观测数据的处理分析方法;然后,使用观测系统进行了标志物检验实验,通过将观测系统测量数据与其他设备测量数据相对比,验证了观测系统的可行性和数据准确性;最后,使用观测系统在舟山海域朱家尖滑坡区进行原位观测,进一步验证了观测系统的可行性。观测结果进一步表明剖面声呐观测系统可以用于海底微地貌的观测研究。

摘要： 海底滑坡、浊流等深海底地质灾害严重威胁海洋工程安全,是国家深海开发亟待解决的风险问题。为避免深海海底地质灾害对海底工程造成危害,解决深海海底地质灾害监测预警的难题,我们研发了一套复杂深海工程地质原位长期监测系统。该系统通过声学、电阻率、超孔隙水压力等方法监测深海海底沉积物的物理力学性质变化,实现了对深海海底地质灾害的监测和预警。该系统主要包括海床基搭载平台、监测系统、通信控制系统、供电系统等。其中监测系统主要通过原位长期监测海底沉积物的电阻率、声学、超孔隙水压力等的变化来获取海底沉积物的物理力学性质变化;通信控制系统可以实现海底到海面,再到陆地的双向通信和数据传输。其中供电系统通过独特设计的海水电池工艺,可以满足该系统在海底长期工作一年的电量需求。复杂深海工程地质原位长期监测系统已完成了近海测试,并搭载“海洋地质六号”“东方红三号”“张謇号”等科考船在南海进行了多次远海海试,获取了丰富的实测数据。电阻率监测系统采用温纳法滚动测量,测得的水土界面位置平均电阻率为0.207Ω·m。超孔隙水压力监测系统采用开放式结构的压差式光纤光栅孔压测量方法,监测到孔压观测的4个标志性阶段:(1)贯入过程引起的超孔隙水压力累计,峰值为34.942 kPa,历时0.182 h;(2)贯入完成后累积的超孔隙水压力衰减,衰减到9.973 kPa,历时为0.810 h;(3)环境应力引起的超孔隙水压力实时响应,超孔隙水压力的变化范围为8.327~14.384 kPa;(4)残余孔隙水压力平均值为11.150 kPa。声学监测系统采用两个一发三收模式,测量的海水平均声速为1 533 m/s,测量的海底沉积物自上而下的平均声速依次为1 586、1 587、1 784、1 735、1 831 m/s。复杂深海工程地质原位长期监测系统的成功研制将显著提升目前海洋工程地质原位长期观测的技术能力,解决复杂深海工程地质评价及地质灾害监测预警的技术难题。

摘要： 为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。

摘要： 文章采用原位观测试验方法对河道综合治理堤防承载能力进行分析.结果表明该方法简单、实用,可实现堤防承载能力及物理参数的快速测定,成果对于河道综合治理稳定性设计具有重要的参考价值.

摘要： 根据2019年夏季长江口及邻近海域17个站位的大中型浮游生物与水质参数分析,研究了大中型浮游生物的空间分布特征及其主要影响因素.在长江口咸淡水混合影响下,长江口-东海陆架断面浮游生物物种数及生物多样性指数均随盐度增加而增大,且淡水及低盐度站位与高盐度站位的优势物种存在显著差异.长江口-东海陆架关键断面13个站位的大中型浮游生物密度及生物量与叶绿素a无显著相关性,与营养盐含量呈显著负相关,表明上行效应并非控制该断面浮游生物分布特征的主要因素.在咸淡水混合所致多因素变化的复杂影响下,该断面大中型浮游生物分布的主要影响因素呈现出盐度相关的区域性差异.首次利用浮游生物在线成像和分类设备(CPICS)在多个高盐度站位开展原位观测,获得了多种大中型浮游生物的原位影像,可对夜光藻、双生水母等大型浮游动物鉴定至种,对桡足类鉴定至亚纲.CPICS垂直布放原位观测与野外垂直拖网采样分析结果所反映的物种数变化趋势具有一致性.

摘要： 为了研究蓖麻籽粒在加工过程中受到挤压力时的力学-结构-出油特性,利用原位观测组合质构仪机器,分析蓖麻籽粒在压距、压速、保压时间及温度等因素下的力学结构特性和出油情况.结果表明:蓖麻籽粒所受的挤压峰值力随着压距的增大而增大,随着温度的升高而增大;保压一段时间后的压力会逐渐减小,蓖麻籽粒在不断增加的压力下产生裂纹,并且进一步扩展破碎形成饼状结构,同时压距、温度和保压时间能够促进蓖麻籽粒的出油,而压速对其出油量的影响则相反;拟合得到压速与出油量的模型及参数,为出油条件的优化建立基础.因此为了提高蓖麻籽粒的出油量可以增大仪器的挤压力、减小压速、设置合理的温度和控制合适的保压时间.

摘要： 在自然界岩石和工程围岩中,宏观尺度雁列式断续破裂现象较为常见.然而,在微纳观尺度上,是否也存在类似的雁列式断续破裂特征?其扩展与演化过程又是怎样的?这是非常值得探讨的基础科学问题.采用带切槽的弧形页岩试样,在扫描电子显微镜(SEM)下开展原位拉伸与微纳观破裂过程观测试验.基于原位观测分析,获得如下几点认识:(1)在微纳米尺度,依然存在断续破裂现象,呈“S”形或反“S”形雁列式展布,是由裂纹尖端部位拉张－剪切复合应力场及矿物非均质性共同诱导形成的.(2)微纳观雁列式断续裂纹总体展布特征和扩展、演化过程是有规律可循的,相邻微裂纹近似平行展布.对单个裂纹来讲,中间的拉张裂纹近似平行于最大拉张应力方向,而两端翼裂纹转向朝着最大剪切应力方向扩展.(3)微纳观雁列式断续裂纹仅代表着主裂纹路径形成过程中的暂时的剪切变形状态或某个中间扩展阶段.(4)雁列式断续裂纹在微米至纳米尺度上具有多尺度分层级结构特征:相对较大尺度的雁列式断续裂纹包含着更小尺度的次级雁列式断续裂纹.该研究提供了微纳观尺度页岩雁列式破裂的观测证据,为分析页岩多尺度裂纹演化过程提供了重要支撑.

摘要： 我国深海底的原位观测技术薄弱,严重滞后于日新月异的以海洋油气资源开发为代表的海洋工程活动对地质环境安全保障技术的需求,深海原位孔隙水压力观测能够有效的反映海底动力地质过程,其原位观测对于地质灾害的有效预测与防治起到重要的作用.指出了深海孔隙水压力观测与近海的不同,对其原位观测问题从传感器类型和观测设备两个方面进行描述:普通传感器无法满足深海观测的要求,压差式光纤传感器的应用对数据的精度与分辨率有着极大的提升;结合国内外最新研究进展,介绍了深海孔隙水压力原位观测设备,并指出长期、实时、多参数观测为当今海底观测研究发展的趋势。

摘要： 为研究胶州湾海底沉积物的侵蚀再悬浮动力机制,在胶州湾内选定观测点布设海底三脚架原位观测系统,对观测点的海床面高程、潮汐、波浪、海水流速、浊度等海底边界层要素进行实时原位观测,并对观测结果进行分析研究.结果显示:在小风浪条件下,海底沉积物的侵蚀再悬浮主要受到海流的影响,海底沉积物发生侵蚀再悬浮规模较小,海床面产生2mm左右的侵蚀变化,近底层(距海床面0.5m左右)海水浊度一般＜30NTU;当风速升高到6～7m/s,此时波浪是影响海底沉积物侵蚀再悬浮的主要因素,此时沉积物发生侵蚀再悬浮规模较大,海床面发生6.2～8.4mm的侵蚀变化,近底层海水浊度升高到200～320NTU;在分析波浪对海底沉积物的侵蚀再悬浮机制时,必须综合考虑波浪对海底沉积物的纵向应力荷载导致沉积物强度降低的因素,否则研究结果与实际将产生较大的偏差.

摘要： 海底热液活动、热液喷口环境及其相关成矿成因已成为海洋生物地球科学的研究热点之一.台湾龟山岛附近靠近中绳海槽南端分布有多处浅水型热液喷口(＜30 m),将温度和pH传感器封装集成,于2010年5月放置距离某低温热液喷口(24.83°N,121.96°E)水平10 em处进行连续87 h实时观测.通过对温度和pH原位观测数据进行Morlet复值小波变换处理,与当地潮汐记录数据比较,分析了浅水型热液喷口温度和pH与潮汐周期变化的潜在关系,并得出了温度和pH经复值Morlet小波变换后的小波系数均存在规律性的12.5 h半日潮周期性变化,温度的小波系数在准半日周期尺度与潮汐高度呈负相关变化,pH情况相反.

摘要： 本文采用高速摄影技术对深过冷Ni81.3Sn18.7共晶合金熔体的再辉过程进行了原位观测，并利用金相显微镜、扫描电子显微镜及EBSD技术对合金的凝固组织进行了表征。结果发现，样品的再辉界面形貌和凝固组织都具有一致的方向性，这表明合金的晶体生长速率是可以测量的。在中等过冷度时，晶体的生长速率存在突然增大现象，这主要是由于晶体生长方式改变引起的，即两相共生生长转变为单相枝晶生长。在过冷度202K的样品中，凝固组织出现两种不同大小和取向的反常共晶，这进一步证实了反常共晶源于两种不同的起源。

摘要： 采用高速摄影技术对深过冷Co70Cu30合金熔体的快速凝固过程进行了原位观测，并对枝晶生长速率进行了测定。结果表明，在未发生液相分离前，再辉界面从一侧移动到另一侧，枝晶生长速率随过冷度的增加非线性增大。在发生液相分离后，多数样品的再辉界面从一侧移动到另一侧，枝晶生长速率随过冷度的增加线性增大。少数样品的高速摄影图像中出现离散的再辉斑点。这是由于凝固过程中多点形核所致。因此，枝晶生长速率不可测。分析认为，液相分离后枝晶生长速率的线性增大由基体相中溶质含量的降低和相对过冷度的增加共同控制。

摘要： 本文通过在SEM下开展原位观测实验,研究了核电异材焊接接头的焊缝、316L/焊缝、焊缝/A508界面区域的疲劳裂纹扩展行为,分析了析出相、晶体取向、不同材料界面对疲劳裂纹扩展的影响.

摘要： 双线错位布置船闸具有闸首中墩互为边载、闸首填土不对称的特点,闸首边墩后方的土压力是闸首结构的主要荷载,决定着闸首设计的安全性和经济性,本文通过对新夏港双线错位布置船闸开展原位观测,得到了闸首边墩土压力的变化规律及分布情况,这将有助于提高双线错位布置船闸的设计理论.现场原位观测表明，边墩土压力分布为重心偏下的曲线形，但墩底附近土压力不为零;土压力沿边墩高度曲线分布，到某一深度后土压力强度开始逐渐减小，呈“两头小，中间大，且合力作用点上移”的非线性分布，这与库仑理论提出的土压力成三角形直线分布不相符;掌握闸首边墩土压力的变化、分布规律，有助于完善双线错位布置船闸设计理论，如在闸首边墩抗倾覆稳定验算中，考虑总土压力作用点的上移，避免潜在的危险。

摘要： 应用人工神经网络和演化算法,基于坝体变形原位观测数据,对糯扎渡高心墙堆石坝的土料模型参数进行了反演分析.反演过程中采用了分区反演的方法对各坝料的模型参数进行解耦,逐步确定了各坝料的邓肯-张E-B模型参数、沈珠江流变模型参数及修正的沈珠江湿化模型参数,并根据反演所得参数进行了有限元计算,评价和预测了坝体应力变形特性,为大坝的安全评价和安全预警提供了依据.数值计算结果和观测数据的对比验证表明,反演结果满足精度的要求,反演过程中提出的解耦方法和等效近似方法可有效地应用于大规模、多参数反演问题.

摘要： “高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整台技术”项目中，研制发明一系列实验探测地球深部流体的仪器、方法和技术，发明带来许多新科学发现。高温高压原位观测包括“窗口观测”和“传感器”。这些装置再与高温高压流动反应动力学实验结合，无疑会创造了很多认识极端条件下物质的新机遇。最新研制的大型水热反应动力学实验装置，将使用原位观测流体与反应动力学实验的整合技术方法。二十多年来发明研制的一系列实验装置适于研究地球深部流体、岩石圈水岩相互作用。同样，对于研究极端条件下物质、极端条件下过程分析、材料合成等都具有重大意义。科学发现需要科学家不断研制和发明新仪器，超越过去，面向未来。

摘要： 本发明涉及一种原位自动校正零漂的海底超孔隙压力观测探杆及观测方法，包括探杆本体和耐压仓，耐压仓内安装数据采集仪、总控系统以及锂电池，探杆耐压仓顶部密封安装水密接插件，探杆耐压仓底部通过开放式副仓与探杆本体连接，数据采集仪的水密线缆贯穿探杆耐压仓经副仓引入探杆本体内，副仓外壁连接有柱状金属透水石；探杆本体包括空心探杆单元，相邻两个探杆单元通过连接件连接，连接件内部开设底层海水通道，连接件内部还开设有孔隙流体通道，连接件外部安装环状金属透水石，各孔隙流体通道的上下分别密封连接孔隙压力传感器和原位零漂校正装置。本发明的探杆具有原位自动校正零漂功能，整体稳定性高，兼顾结构可靠性及传感器的使用效率。

摘要： 本发明涉及原位成像技术领域，尤其涉及一种原位拉伸多光子激光共聚焦成像仪，实时原位三维观测共混聚合物内部结构的方法。本发明提供的原位拉伸多光子激光共聚焦成像仪，包括可调节自动拉伸试验机(1)和成像装置(2)；所述成像装置(2)包括依次连接的飞秒激光器(3)、扫描部件(4)、光学显微镜(5)和CCD传感器(6)。所述原位拉伸多光子激光共聚焦成像仪可以实现实时原位三维观测两种以上不同的聚合物的内部结构。

摘要： 本发明公开了一种用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸机，原位拉伸机包括：工作台；移动载物台，移动载物台可移动地设于工作台，移动载物台适于固定涂有待测涂层的试样基体的一端；固定载物台，固定载物台安装于工作台且相对于工作台位置固定，移动载物台通过移动以调节与固定载物台之间的距离，固定载物台适于固定涂有待测涂层的试样基体的另一端；驱动器，驱动器安装于工作台且与移动载物台传动连接。根据本发明实施例的用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸机在实现对待测材料进行拉伸的同时具有较小的体积，从而可置于扫描电子显微镜内观测，进而利于分析涂层材料在拉伸过程中裂纹的萌生和扩展机制以及材料的损伤机理。

摘要： 本发明公开了一种用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸机，原位拉伸机包括：工作台；第一移动载物台和第二移动载物台，第一移动载物台和第二移动载物台均可移动地设于工作台，第一移动载物台和第二移动载物台通过移动以调节两者之间的距离，第一移动载物台适于固定涂有待测涂层的试样基体的一端，第二移动载物台适于固定涂有待测涂层的试样基体的另一端；驱动器，驱动器安装于工作台且与第一移动载物台和第二移动载物台传动连接。根据本发明实施例的用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸机在实现对待测材料进行拉伸的同时具有较小的体积，从而可置于扫描电子显微镜观测，进而利于分析涂层材料在拉伸过程中裂纹的萌生和扩展机制以及材料的损伤机理。

摘要： 本发明涉及一种原位自动校正零漂的海底超孔隙压力观测探杆及观测方法，包括探杆本体和耐压仓，耐压仓内安装数据采集仪、总控系统以及锂电池，探杆耐压仓顶部密封安装水密接插件，探杆耐压仓底部通过开放式副仓与探杆本体连接，数据采集仪的水密线缆贯穿探杆耐压仓经副仓引入探杆本体内，副仓外壁连接有柱状金属透水石；探杆本体包括空心探杆单元，相邻两个探杆单元通过连接件连接，连接件内部开设底层海水通道，连接件内部还开设有孔隙流体通道，连接件外部安装环状金属透水石，各孔隙流体通道的上下分别密封连接孔隙压力传感器和原位零漂校正装置。本发明的探杆具有原位自动校正零漂功能，整体稳定性高，兼顾结构可靠性及传感器的使用效率。

摘要： 本实用新型公开了一种用于木材薄切片光学原位拉伸观测系统的原位拉伸装置，包括：拉伸台包括滑动导轨及微调安装部，滑动导轨和微调安装部分别设置在拉伸台的两端；微调组件设置在微调安装部上，微调组件包括方向微调盘，其能够以其中轴线为轴转动；驱动移动载物组件设置在滑动导轨上并能够沿滑动导轨往复移动，驱动移动载物组件靠近微调组件的一端包括第一夹具及第二夹具，第一夹具与驱动移动载物组件固定连接，且能够随驱动移动载物组件往复移动，第二夹具与方向微调盘固定连接，且能够随方向微调盘转动；驱动移动载物组件和拉伸台的俯视中心线重合并与方向微调盘的中轴线垂直相交。能实时记录木材薄片材料拉伸过程中的裂纹萌生和裂纹扩展规律。

摘要： 本实用新型公开了一种用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸设备，原位拉伸设备包括：工作台；第一移动载物台和第二移动载物台，第一移动载物台和第二移动载物台均可移动地设于工作台；驱动器，驱动器与第一移动载物台和第二移动载物台传动连接；试样基体，试样基体设有待测涂层的喷涂面，第一移动载物台和第二移动载物台分别向远离彼此的方向移动时拉伸试样基体及其上的待测涂层。根据本实用新型实施例的用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸设备在实现对待测材料进行拉伸的同时具有较小的体积，从而可置于扫描电子显微镜观测，进而利于分析涂层材料在拉伸过程中裂纹的萌生和扩展机制以及材料的损伤机理。

摘要： 本实用新型公开了一种用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸设备，包括：工作台；移动载物台，移动载物台可移动地设于工作台；固定载物台，固定载物台安装于工作台且相对于工作台位置固定；驱动器，驱动器与移动载物台传动连接；试样基体，试样基体设有待测涂层的喷涂面，试样基体的一端固定于移动载物台且另一端固定于固定载物台，移动载物台向远离固定载物台的方向移动时拉伸试样基体及其上的待测涂层。根据本实用新型实施例的用于涂层材料原位拉伸观测系统的原位拉伸设备在实现对待测材料进行拉伸的同时具有较小的体积，从而可置于扫描电子显微镜观测，进而利于分析涂层材料在拉伸过程中裂纹的萌生和扩展机制以及材料的损伤机理。

摘要： 本发明公开了一种模拟气雾化制粉过程的设备及其原位观测系统和观测方法；该设备包括气体输出压力控制装置，液体射流装置和气液回收保存装置。气体输出压力控制装置包括压缩瓶装气体、压力表、压力控制阀，可根据实验需求设定的气压值。液体射流装置主要是通过控制水箱里液面高度来调节喷嘴里的射流速度，并通过浮子和摇杆滑块机构控制补偿液体流入的阀门；而腔体内部压力控制主要通过调压阀来控制；气体和液体的回收主要是通过设计一个倒圆锥形壁面，利于液滴流入回收水箱。可通过调节气瓶输出压力和液体压力以及更换喷嘴进行气雾化实验，并通过在液体中加入示踪粒子和辅助光源，通过观测装置或X射线等方法实现定量化观测气雾化过程。

摘要： 本发明公开了一种原位观测晶体生长方法，将装有溶液的密封容器置于真空，发射高能电子束击破容器，溶液在真空中蒸发，开始结晶，高能电子束不断轰击晶体表面激发不同的电子信号，通过激发的电子信号实时观察晶体的生长过程。本发明用于实时原位观测晶体的生长过程，对设备要求低，操作简单，获得更好的观测结果。此外，本发明还公开了一种原位观测晶体生长的观测装置，打破扫描电子显微镜只能对固体样品进行非原位观测的限制，可用于观测液体样品结晶时表面的结构。