3DXRD技术原理示意图。图片来源：《自然·通讯》杂志
科技日报讯 （记者刘霞）美国密歇根大学研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志发表论文称，他们成功研制出实验室级3DXRD系统，首次在常规实验环境下实现X射线三维衍射技术（3DXRD），并成功解析了金属、陶瓷等材料的微观结构。这项突破使原本依赖粒子加速器的尖端技术“飞入寻常实验室”，为材料科学研究开辟了新途径。
3DXRD技术是通过多角度X射线照射，构建出物体的三维图像。其独特之处在于，将毫米级材料样品“沐浴”在超强X射线束中旋转，光束强度达到医用X射线的百万倍量级。如此高强度的照射，能清晰呈现多晶材料（构成金属、陶瓷等物质的微观晶体）的精细结构，揭示材料承受机械应力时的奥秘。比如，通过观察承重钢梁样本的晶体变化，就能了解建筑物结构老化的微观机制。
然而，过去这项技术只能依托同步加速器来实现。这种粒子加速器能让电子释放高强度X射线。但目前全球仅有70余台同步加速器，可谓“一机难求”。科研团队不仅需要竞争立项，还要经历半年到两年的排队等待，且最终实验时间往往不超过6天。
为让3DXRD技术惠及更多研究者，团队开发出实验室级的3DXRD系统。传统设备受限于固态金属阳极的熔点，而新技术采用液态金属喷射阳极，既避免了熔化风险，又大幅提升了X射线输出强度。
为验证系统可靠性，团队让新型实验室级3DXRD、同步加速器3DXRD和实验室衍射断层扫描技术“同台竞技”，同时检测钛合金样品。结果显示，实验室级3DXRD准确识别了96%的晶体结构，尤其对60微米以上的大晶体解析效果卓越。
团队表示，未来配备更高灵敏度探测器后，将能捕捉更细微的晶体特征。这项突破不仅让科学家能随时开展预实验，更打破了同步加速器6天的时限枷锁，对于研究材料在反复应力作用下的长期演变（如数千次循环载荷测试）具有革命性意义。
广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员刘芳华团队在电能微生物和水铁矿促进产氢机制方面取得新进展。近日，相关成果先 中新网北京12月19日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-计算科学》最新发表一篇论文称，研 12月18日23时59分，甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震，震源深度10公里。截至19日16时50分 12月15日至16日，国家自然科学基金委员会管理科学部主办、首都经济贸易大学承办的数据要素与数字经济高层研讨会在首 ·GLP-1类药物正在以令人兴奋和不安的方式重塑医学、流行文化，甚至全球股市。制药公司掀起一场“肥胖革命”，但 编者按 世界在变，变化中不断积蓄着突破的力量。局势纵横看似山重水复，历史规律昭示未来终将柳暗花明。2023年与我们挥 。本文链接：X射线三维成像“飞入寻常实验室”http://www.sushuapos.com/show-11-20704-0.html
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