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半导体对英特尔的影响研究论文

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半导体对英特尔的影响研究论文

重视中国市场,加快客户的设计开发周期,扶持中小企业发展

根据市场研究公司ic insights的数据,英特尔自1993年以来一直是第一大半导体公司,但现在它可能被三星夺走。今年第二季度,三星电子首次击败英特尔,夺得第一名。2016年第一季度,英特尔的营业额仍比三星高出40%,但一年后,这一差距消失了。

据相关测算,英特尔2017年的营业额将在46亿美元左右,低于三星,三星今年销量大幅增长的原因是DRAM和NAND闪存的平均价格大幅上涨。英特尔自1993年占据半导体市场9.2%的份额以来,一直是全球半导体市场的领头羊。2006年,英特尔仍然排名第一,市场份额上升到11.8%。2017年,英特尔的市场份额预计将在13.9%左右,低于去年的15.6%。

相比之下,1993年三星的半导体市场份额仅为3.8%,而2006年和去年分别为7.3%和12.1%。预计今年其市场份额将增至15%。这似乎表明,三星之所以赢得第一名,主要是因为其新的市场份额,而不仅仅是因为英特尔失去了部分市场份额。

2017年,全球十大半导体制造商将占据58.5%的市场份额。如果预测属实,这也是自1993年以来十大公司的最高纪录。与去年相比,海力士和MGO科技两大内存巨头的排名今年涨幅最大。多亏了DRAM和NAND闪存市场,两家公司都领先了两位,其中Hynix排名第三,MGO排名第四。

2019年5月,美国商务部将华为列入实体清单,禁止美国企业向华为出口技术和零部件;2020年5月,美国进一步升级对华为贸易禁令,要求凡使用了美国技术或设计的半导体芯片出口华为时,必须得到美国政府的许可证,进一步切断华为通过第三方获取芯片或代工生产的渠道。

此前,高通、英特尔和博通等美国公司都向华为提供芯片,用于华为智能手机和其他电信设备,华为手机使用谷歌的安卓操作系统。华为自研的麒麟高端手机芯片,也依赖台积电代工。随着美国芯片禁令实施,华为手机业务遭遇重创,消费者业务收入大幅下滑,海外市场拓展也受到影响。

美国凭借芯片技术优势对中国企业“卡脖子”,使半导体产业陡然成为中美 科技 竞争的风暴眼。“缺芯”之痛,突显了中国半导体产业的技术短板。它如一记振聋发聩的警钟,惊醒国人看清国际 科技 竞争的残酷现实。

半导体产业是 科技 创新的龙头和先导,在信息 科技 和高端制造中占据核心地位。攻克半导体核心技术难题,解决高端芯片受制于人的现状,成为中国高 科技 发展和产业升级的当务之急。

全球半导体版图

半导体产业很典型地体现了供应链的全球化,各国在半导体产业链上分工协作,相互依赖。美国、韩国、日本、中国、欧洲等国家或地区发挥各自优势,共同组成了紧密协作的全球半导体产业链。

根据美国半导体行业协会发布的最新数据,美国的半导体企业销售额占据全球的47%,排名第二的是韩国,占比为19%,日本和欧盟半导体企业销售额占比均为10%,并列第三。中国台湾和中国大陆半导体企业销售额占比分别为6%和5%。

具体来看,美国牢牢控制半导体产业链的头部,包括最前端EDA/IP、芯片设计和关键设备等。具体而言,在全球产业链总增加值中,美国在EDA/IP上,占据74%份额;在逻辑芯片设计上,占据67%;在存储芯片设计上,占据29%;在半导体制造设备上,占据41%。

日本在芯片设计、半导体制造设备、半导体材料等重要环节掌握核心技术;韩国在存储芯片设计、半导体材料上发挥关键作用;欧洲在芯片设计、半导体制造设备和半导体材料上贡献突出;中国则在晶圆制造上发挥重要作用。

中国大陆在全球晶圆制造(后道封装、测试)增加值占比高达38%;中国台湾在全球半导体材料、晶圆制造(前道制造、后道封装、测试)增加值占比分别达到22%和47%。

以上国家和地区构成了全球半导体产业供应链的主体。

芯片是人类智慧的结晶,芯片制造是全球顶尖的高端制造产业之一,是典型的资本密集和技术密集行业。制造的过程之复杂、技术之尖端、对制造设备的苛刻要求,决定了芯片产业链的复杂性。半导体制造中的大部分设备,包含了数百家不同供应商提供的模块、激光、机电组件、控制芯片、光学、电源等,均需依托高度专业化的复杂供应链。每一个单一制造链条都可能汇集了成千上万的产品,凝聚着数十万人多年研发的积累。

芯片技术也涉及广泛的学科,需要长时期的基础研究和应用技术创新的成果累积。举例来说,一项半导体新技术方法从发布论文,到规模化量产,至少需要10-15年的时间。作为全球最先进的半导体光刻技术基础的极紫外线EUV应用,从早期的概念演示到如今的商业化花费了将近40年的时间,而EUV生产所需要的光刻机设备的10万个零部件来自全球5000多家供应商。

芯片制造的复杂性,创造了一个由无数细分专业方向组成的全球化产业链。在半导体市场中,专业的世界级公司通过几十年有针对性的研发,在自己擅长的领域建立了牢固的市场地位。比如,荷兰ASML垄断着世界光刻机的生产;美国高通、英特尔、韩国三星、中国台湾的台积电等也都形成了各自的技术优势。目前全世界最先进制程的高端芯片几乎都由台积电和三星生产。

中美芯片供应链各有软肋

“缺芯”,不仅困扰着中国企业。

自去年下半年以来,受新冠疫情及美国贸易禁令干扰,芯片产能及供应不足,全球信息产业和智能制造都遭遇了严重的“芯片荒”。

随着新一轮新冠疫情在东南亚蔓延, 汽车 行业芯片短缺进一步加剧,全球三家最大的 汽车 制造商装配线均出现中断。丰田称 9 月全球减产 40%。美国车企也不能幸免,福特 汽车 旗下一家工厂暂停组装 F-150 皮卡,通用 汽车 北美地区生产线停工时间也被迫延长。

蔓延全球的芯片荒,迫使各国对全球半导体供应链的安全性、可靠性进行重新审视和评估。中美两个大国在半导体供应链上各有优势,也各有软肋。

中国芯片产业起步较晚,但近年来加速追赶。根据中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%,5年增长了超过一倍。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。中国2020年出口集成电路2598亿块,出口金额1166亿美元,同比增长14.8%。

中国芯片核心技术与美国有较大差距,主要突破在芯片设计领域,芯片设计水平位列全球第二。在制造的封测环节也不是我们的短板。中国芯片制造的短板主要在三方面:核心原材料不能自己自足、芯片制造工艺与国际领先水平有较大差距、关键制造设备依赖进口。

由于不能独立完成先进制程芯片的生产制造,大量高端芯片依赖进口。2020年中国进口芯片5435亿块,进口金额3500.4亿美元。

美国是世界芯片头号强国,拥有世界领先的半导体公司,但其核心能力是主导芯片产业链的前端,包括设计、制造设备的关键技术等,但上游资源和制造能力也依赖国外。美国在全球半导体制造市场的市占率急速下降,从 1990 年 37% 滑落至目前 12%左右。

波士顿咨询公司和美国半导体行业协会在今年4月联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业链》的报告显示,若按设备制造/组装所在地统计,2019年中国大陆半导体企业销售额占比高达35%;美国则排名第二,销售额占比为19%。

世界芯片的主要制造产能集中在亚洲, 2020 年中国台湾半导体产能全球占比为 22%,其次是韩国 21%,日本和中国大陆皆为 15%。这意味着美国在芯片的制造和生产环节,也存在很大的脆弱性。这也是伴随东南亚疫情爆发导致芯片产业链产能受限,美国同样遭遇“芯片荒”的原因。

对半导体产业链脆弱性的担忧,推动美国加大对半导体产业的投资和政策扶持。今年5月美国参议院通过一项两党一致同意的芯片投资法案,批准了520亿美元的紧急拨款,用以支持美国半导体芯片的生产和研发,以提升美国国内半导体产业链的韧性和竞争力。今年2月24日,美国总统拜登签署一项行政命令,推动美国加强与日本、韩国及中国台湾等盟国/地区合作,加速建立不依赖中国大陆的半导体供应链。

除了产能问题,美国在全球半导体竞争中的另一个软肋就是对中国市场的依赖。中国是全球最大的半导体需求市场,每年中国半导体的进口额都超过3000亿美元,大多数美国半导体龙头企业至少有25%的销售额来自中国市场。可以说,中国是美国及全球主要半导体供应商的最大金主。如果失去中国这个最富活力、最具成长性的市场,那么依赖高资本投入的美国各主要芯片供应商的研发成本将难以支撑,影响其研发投入及未来竞争力。

这从另一方面说,恰是中国的优势,中国庞大的市场需求和发展空间,足以支撑芯片产业链的高强度资本投入与技术研发,并推动技术和产品迭代。

“中国芯”提速

随着中国推进《中国制造2025》,芯片制造一直是中国 科技 发展的优先事项。如今,美国在芯片供应和制造上进行霸凌式断供,使中国构建自主可控、安全高效的半导体产业链的目标更加紧迫。

客观上,半导体产业链需要各国协作,这从成本和技术进步角度,对各国都是互利共赢。但美国的断供行为改变了传统的商业与贸易逻辑。在大国竞争的背景下,对具有战略意义的半导体和芯片产业链,安全、可靠成为主导的逻辑。

中国要成为制造强国,实现在全球产业链、价值链的跃升,摆脱关键技术受制于人的困境,芯片制造这道坎儿就必须跨过。

随着越来越多的中国高 科技 企业被列入美国实体清单,迫使半导体产业链中的许多中国企业不得不“抱团取暖”,携手合作,努力寻求供应链的“本土化”。“中国芯”突围,成为中国 科技 界、产业界不得不面对的一场“新的长征”。中国半导体产业进入攻坚期,也由此迎来发展的重大战略机遇期。

在国家“十四五”规划和2035远景目标纲要中,把 科技 自立自强作为创新驱动的战略优先目标,致力打造“自主可控、安全高效”的产业链、供应链;国家将集中资金和优势 科技 力量,打好关键核心技术攻坚战,在卡脖子领域实现更多“由零到一”的突破。国家明确提出到2025年实现芯片自给率70%的目标。

2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,瞄准国产芯片受制于人的短板,在投融资、人才和市场落地等方面进一步加大政策支持,助力打通和拓展企业融资渠道,加快促进集成电路全产业链联动,做大做强人才培养体系等。

全国多地制定半导体产业发展规划和扶持政策,积极打造半导体产业链。长三角地区是我国半导体产业重点聚集区,深圳市则是珠三角地区集成电路产业的龙头,京津冀及中西部地区的半导体产业也正在加快布局。

作为中国创新基地,上海市政府6月21日发布《战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》,其中集成电路产业列为第一位的发展项目,提出产业规模年均增速达到20%左右,力争在制造领域有两家企业营收进入世界前列,并在芯片设计、制造设备和材料领域培育一批上市企业。

上海市的规划中,对芯片制造也制定出具体目标和实施路径:加快研制具有国际一流水平的刻蚀机、清洗机、离子注入机、量测设备等高端产品;开展核心装备关键零部件研发;提升12英寸硅片、先进光刻胶研发和产业化能力。到2025年,基本建成具有全球影响力的集成电路产业创新高地,先进制造工艺进一步提升,芯片设计能力国际领先,核心装备和关键材料国产化水平进一步提高,基本形成自主可控的产业体系。

上海联合中科院和产业龙头企业,投资5000亿元,打造世界级芯片产业基地:东方芯港。目前东方芯港项目已引进40余家行业标杆企业,初步形成了覆盖芯片设计、特色工艺制造、新型存储、第三代半导体、封装测试以及装备、材料等环节的集成电路全产业链生态体系。

在国家政策指引和强劲市场的驱动下,国家、企业、科研机构、大学、 社会 资金等集体发力,中国芯片行业正展现出空前的发展动能和势头。

在外部倒逼和内部技术提升的共同作用下,中国芯片产业第一次迎来资金、技术、人才、设备、材料、工艺、设计、软件等各发展要素和环节的整体爆发。国产芯片也在加速试错、改造、提升,正在经历从“不可用”到“基本可用”、再到“好用”的转变。

中国终将重构全球半导体格局

中国芯片制造重大技术突破接踵而至:

中微半导体公司成功研制了5纳米等离子蚀刻机。经过三年的发展,中微公司5纳米蚀刻机的制造技术更加成熟。该设备已交付台积电投入使用。

上海微电子已经成功研发出我国首款28纳米光刻机设备,预计将在2021年交付使用,实现了光刻机技术从无到有的突破。

中芯国际成功推出N+1芯片工艺技术,依托该工艺,中芯国际芯片制程不断向新的高度突破,同时成熟的28纳米制程扩大产能。

7月29日,南大光电承担的国家 科技 重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之光刻胶项目通过了专家组验收。

8月2日青岛芯恩公司宣布8寸晶圆投片成功,良率达90%以上,12寸晶圆厂也将于8月15日开始投片。

2017年,合肥晶合集成电路12寸晶圆制造基地建成投产,至2021年合肥集成电路企业数量已发展到近280家。

中国半导体行业集中蓄势发力,在关键技术和设备等瓶颈领域,从无到有,由易入难,积小成而大成,关键技术和工艺水平正在取得整体跃迁。

小成靠朋友,大成靠对手。某种意义上,我们应该感谢美国的遏制与封锁,逼迫我们在芯片和半导体行业加速摆脱对外部的依赖。

回望新中国 科技 发展史,凡是西方封锁和控制的领域,也是中国技术发展最快的领域:远的如两弹一星、核潜艇,近的如北斗导航系统以及登月、空间站、火星探测等航天工程。在外部压力的逼迫下,中国 科技 与研发潜能将前所未有地爆发。

实际上,中国的整体 科技 实力与美国的差距正在迅速缩小。在一些尖端领域,比如高温超导、纳米材料、超级计算机、航天技术、量子通讯、5G技术、人工智能、古生物考古、生命科学等领域已经居于世界前沿水平。

英国世界大学新闻网站8月29日刊发分析文章,梳理了中国 科技 水平的颠覆性变化:

在创新领域,中国在全球研发支出排名第二,全球创新指数在中等收入国家中排名第一,正在从创新落伍者转变为创新领导者。

人才方面,拥有庞大的高端理工人才库,中国已是知识资本的重要创造者,美中 科技 关系从高度不对称转变为在能力和实力上更加对等。

技术转让方面,中国从单纯的学习者和技术接收者,转变为技术转让的来源和跨境技术标准的塑造者。

人才回流,中国正在扭转人才流失问题,积极从世界各地招募科学和工程人才。

这些变化表明,中国 科技 整体实力已经从追赶转变为能够与国际前沿竞争,由全球 科技 中的边缘角色转变为具有重要影响力的国家之一。

中国的基础研究水平也在突飞猛进。据《日经新闻》8月10日报道,在统计2017年至2019年间全球被引用次数排名前10%的论文时,中国首次超过美国,位居榜首位置。报道还着重指出中国在人工智能领域相关论文总数占据20.7%,美国为19.8%,显示中国在人工智能领域的研究成果正在超越美国。

另有日本学者在研究2021QS世界大学排名后,发现世界排名前20的理工类大学中,中国有7所上榜,清华大学居于第一位,而美国有5所。如果进一步细分到“机械工程”、“电气与电子工程”,中国大学在排名前20中的数量更是全面碾压美国。

芯片技术反映了一个国家整体 科技 水平和综合研发实力,中国的基础研究、应用研究、人才实力具备了突破芯片核心技术的基础和能力。

正如世界光刻机龙头企业——荷兰ASML总裁温尼克今年4月接受采访时所说:美国不能无限打压中国,对中国实施出口管制,将逼迫中国寻求 科技 自主,现在不把光刻机卖给中国,估计3年后中国就会自己掌握这个技术。“一旦中国被逼急了,不出15年他们就会什么都能自己做。”

温尼克的忧虑,正在一步步变成现实。全球半导体产业正进入重大变革期,中国在芯片制造领域的发愤图强,正在改写世界半导体产业的竞争格局。

中国的市场优势加上国家政策优势、资金优势以及基础研究的深入,打破美国在芯片制造领域的技术垄断和封锁,这一天不会太遥远。

我觉得是因为他们的发展比较早,而且可见也很先进,所以才一直在龙头之位。

麻醉对药物半衰期的影响研究论文

每个人对麻药的反应都是不一样的,有些人可能比较敏感麻药退去的时间比较长,而且与使用部位以及麻药的剂量都是有一定关系的,通常来说在小范围局部麻醉在两小时左右会逐渐消退,若是半身麻醉大概4到6小时左右会逐渐的恢复正常,具体也可以咨询麻醉师。 你好!打了麻药后两小时之后才可吃东西,主要是因为打麻药后,同侧颊部,舌体都会麻木,感觉迟钝,影响咬颌,吃东西易咬舌或颊。如果你在吃东西后无不适症状,那不必紧张。但此期间一定要注意口腔卫生。

麻醉药会损害人的智力和记忆力?

会麻痹痛感,让麻痹部位失去知觉。但应控制适当用量,以保证麻痹安全。全身麻醉,或大肢体麻醉,需麻醉师在场。

麻醉效果取决於药物的作用时间,一般约两个小时,之后麻醉慢慢退去,伤口渐渐痛起来,之间可投与止痛药来止痛

研究喝酒对人体的影响论文

饮酒与健康【关键词】 饮酒凡含有一定酒精(乙醇)成分的饮料,统称为“酒”。随着生活水平的提高和现代生活节奏的不断加快,各类含乙醇的饮料逐渐成为人们的需求,甚至有的人已成为酒精依赖者。饮酒有利有弊,主要与饮酒的量及酒的种类等因素有关,适量饮酒有益健康,长期大量饮酒对人体则是有害无益的。1 饮多少酒为适量有的科学家提出酒精安全量为每公斤体重每日不超过1ml,以体重60kg为例,每日饮酒量:60度白酒不超过60ml、啤酒不超过1kg、20度葡萄酒不超过400ml,其它类型的酒可按其酒精含量折算。另外,研究表明,一次大量饮酒较分次少量饮酒的危害性大,每日饮酒比间断饮酒的危害性大,要想不影响健康,饮酒间隔时间要在3天以上。饮酒时还要选择好佐菜,以减少酒精之害。2 适量饮酒有益健康自古以来,就有“酒为百药之长”的说法,可见酒对人类的健康确是有益的。据专家们对各种酒类的研究分析后发现,在各类酒中,除了含有酒精外,尚有多种有机酸、氨基酸、酯类、糖分、微量的高级醇和较多的维生素等人体所必需的营养物质。酒对人类的健康确是大有裨益的 〔1〕 。2.1 适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓 据日本科学家发现,喝酒人血液中出现大量尿激酶及其前驱体蛋白质,不喝酒的人,血液中只有极少数的尿激酶,而造成心肌梗死和脑血栓的原因是人体中可以溶解血栓的尿激酶等纤溶酶减少,故适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓。2.2 妇女适量饮酒可大大降低患心脏病和中风病的发病率 据美国哈佛大学对87000位34~59岁护士调查研究发现,每天适量饮酒的中年妇女,心脏病和中风的发病率比那些滴酒不沾的妇女低40%。2.3 适量饮酒能延寿 适量饮酒有益健康,可使胃液分泌增加,有益消化;可以扩张血管,使血压下降,降低冠心病发生率。经常适量饮酒的人血液中α-脂蛋白含量高,而α-脂蛋白高的人寿命比一般人长5~19年。3 大量饮酒对机体造成危害长期大量饮酒的危害几乎波及全身的各个系统和器官,如肝脏、胰腺、心肌等等,可造成酒精性肝病、胰腺炎、心肌病等等。对机体造成非常大的危害,甚至危及生命。3.1 酒精性肝病 长期的过度饮酒,通过乙醇本身和它的衍生物乙醛可使肝细胞反复发生脂肪变性、坏死和再生,而导致酒精性肝病,包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、肝纤维化和肝硬化 〔2〕 。在欧美国家,酒精性肝病是中青年死亡的主要原因之一。据估计,1993年美国约有1530万人酗酒,患有酒精性肝病者有200多万人;每年有2.6万人死于肝硬化,其中至少40%或许高达90%的患者有酗酒史。3.2 酒精性胰腺炎 由于乙醇及其代谢产物对胰腺腺泡细胞和胰小管上皮细胞的毒性作用,可引起腺细胞内脂肪积聚,线粒体肿胀变性,腺小管上皮变性、坏死、炎细胞浸润,由于小腺管炎症和坏死脱落成分阻塞,再加上酒精的直接刺激作用引起十二指肠乳头水肿,造成胰液排流不畅,使胰酶成分在胰腺内被激活,引起自体消化而发作胰腺炎 〔3〕 。3.3 酒精性心肌病 由于酒精对心肌细胞的直接毒性作用,可造成心肌细胞膜完整性受损,细胞器功能失常,脂质过氧化过程异常;另外酒精饮料中的夹杂物(如砷、钴、铜、铁等)在酒精性心肌病中可能起直接或间接作用,动物实验证明钴可使豚鼠乳头肌的收缩力减弱,还可引起各种动物心肌弥漫变性和间质水肿 〔3〕 。3.4 酒精与优生 对男性而言,酒精可引起精子数量减少,异常精子增多,精子活动力减弱;对女性而言,嗜酒妇女中约50%可发生月经紊乱,60%发生内分泌功能紊乱,孕龄妇女嗜酒,卵巢可发生脂肪性变性和排出不成熟卵细胞,异常的精子如果与卵子结合成受精卵,则所形成的胎儿会导致畸形。3.5 酒精中毒 饮入的酒精90%以上经肝脏氧化作用,通过三羧酸循环生成二氧化碳和水。当酒精尚未完全被肝脏氧化时,大部分酒精循环至中枢神经系统,产生毒性作用,先是使大脑皮质产生兴奋,随后对皮质下中枢和小脑产生抑制,随着酒精剂量递增,更大量的酒精可引起延髓中枢性损害,以至抑制呼吸和引起呼吸衰竭而死亡。饮酒与人类的健康关系密切,饮酒利弊主要在于饮酒的量,适量饮酒对人体有一定裨益,但长期大量饮酒或嗜酒对人体损害也是非常大的,故应注意科学饮酒,以维护人类健康减少或预防疾病的发生。供你参考!

一、酒精会增加患癌风险国际癌症研究机构,已经明确把酒精列为致癌物质!大范围的人群统计数据也已经证实,酒精会增加口咽癌、喉癌、食道癌、肝癌、结肠癌、直肠癌和乳腺癌,这其中癌症的罹患风险。而且,饮酒次数和饮酒量越多,患癌风险越高。同时,数据也显示,对于女性而言,饮酒最容易导致乳腺癌,男性饮酒最容易导致肠癌。类似的调研,是统计了大量人群的数据,来分析喝酒与患癌之间的关系。结果也明确了,喝酒会增加得癌症的风险。但是,因为癌症是多种因素共同引起的疾病,某种食物或生活习惯会产生部分影响,却不一定是决定性的。具体到一个人身上,吃了会增加癌症风险的食物,比如总喝酒,并不意味着就一定会罹得癌症。但是,比起不喝酒的生活方式,这个人得癌症的几率是会增加的。偶尔喝点酒,对健康没什么好处,但也不必过于担心这就会得癌。但长期大量地喝,对身体一定是有害的!二、饮酒会损害肝脏不仅仅是致癌,喝酒还伤肝。酒入胃肠,被吸收后,就汇入了肝脏被代谢分解。而在这一过程中,产生的某些物质,会对肝脏有损伤。我们熟悉的所谓「酒精肝」就是长期大量饮酒导致的慢性肝病。从酒精性脂肪肝,逐渐可加重成为肝炎、肝硬化。酒精性脂肪肝通常没什么症状,有的话,也是乏力、食欲不振、右边肚子稍有疼痛。所以不能引起足够的重视。此时,若还是大喝特喝,等发展到了肝炎,甚至肝硬化的阶段,全身不适、恶心呕吐、肝区疼痛、精神神经症状等,一股脑儿都出现的时候,就晚了。三、少量饮酒有助睡眠?事实恰恰相反!一方面,饮酒后会让呼吸道周围的肌肉过于松弛,从而加重打鼾和睡眠呼吸暂停综合征的症状。另一方面,酒精减低机体休息的质量,影响人第二天白天的表现,导致集中力的下降和明显的嗜睡。你以为微醺睡得快,实际上,反而没有让身体休息好。四、少量饮酒保护心脏?的确有相关研究表明,少量饮酒有助于增加高密度脂蛋白(所谓「好的脂蛋白」),从而降低体内胆固醇和甘油三酯的水平。红酒中的白藜芦醇,也被推测有预防血液凝块、预防血管损伤、降低患心脑血管疾病等作用。但是,这些结论并不明确,仍然需要进一步的研究。而喝酒,稍不注意就会过量,肝损伤、心脑血管危险和致癌风险可都会大大上升。

喝酒的坏处远远大于好处。唯一好处是喝少量的葡萄酒可以促进血液循环,改善四肢发冷的症状。第一个坏处是酒精对肝脏的影响,酒精会使肝脏负担加重,使转氨酶升高,大量的喝酒还可以导致酒精性肝中毒、酒精性肝损害,而大量的乙醇超过肝脏的代谢负荷会出现酒精中毒现象。第二个坏处是长期喝酒对血管有慢性的损伤,可使动脉粥样硬化,心脑血管方面的风险加重,高血压、高血脂的风险加重。所以喝酒的坏处远远大于好处。

适量的人走对健康是有很好的活络血管的作用,减少心脑血管疾病。小饮怡情。大饮伤身!对于云酒,一定要适可而止。常言说酒虽好喝,可不要贪杯哟。饮酒对身体。严重的危害就是会让人心衰致死。

英国论文对病毒的影响研究

现在越来越多的人知道,一旦得了流感,应该尽早服用可威(磷酸奥司他韦),而不是吃抗生素或普通感冒药,奥司他韦等神经氨酸酶抑制剂是目前抗流感病毒的一线药物,而抗生素和普通感冒药对病毒无效。

可威(磷酸奥司他韦)越早服用效果越好,在症状初起的48小时内服用能获得最佳效果。这是因为通常认为体内的病毒数量早期较少,因而早期服用能取得更好的阻断病毒在体内传播作用。

近日,英国帝国理工大学著名流感病毒学专家lay教授在PlosPathogens上发表了题为“CharacterisingviablevirusfromairexhaledbyH1N1influenza-infectedferretsrevealstheimportanceofhaemagglutininstabilityforairborneinfectivity”的论文,该论文研究组通过一种从沉积的空气中飞沫分离病毒蚀斑的新技术(如下图),分析感染病毒的雪貂呼出的空气,用细胞培养板记录沉降的病毒数量,发现了流感传播的规律是早期向空气中释放的病毒量更大,后期反而减少。

(图:研究空气传播的装置)

动物模型特别是雪貂,被广泛用于评估流感病毒通过空气传播的能力。

以前的实验设计中,健康雪貂被安置在与受感染的供体相邻的笼子中,仅允许传播到空中的病毒传播。这些实验的重点是病毒在供体动物的呼吸道中复制的能力及其在个体中引发感染的能力。

但雪貂(或人类)向空气中释放多少传染性病毒,以及病毒在宿主之间,飞沫和气溶胶中传播时如何影响生存力,尚未得到阐明。

为了研究该问题,研究人员开发了一种新技术,用于分离和表征释放到空气中的传染性病毒,包括在细胞培养板上收集沉积的病毒斑块。

结果发现,受感染的雪貂在感染后很早就将大部分传染性病毒释放到空气中,并且在传染过程中检测到的传染性病毒数量减少。

进一步的研究结果表明,HA(病毒表面的血凝素抗原)的稳定性对于保持空气中飞沫的传染性至关重要。以前的研究检测呼出的病毒RNA水平和病毒的传染性之间没有多大关系,相反在感染几天后检测到的RNA增加,但传染性病毒粒子反而减少。

该项研究阐明了在病毒感染宿主早期就可以释放大量病毒通过空气传播,但为何后期未通过呼吸道传播需要进一步研究。

同时,这一研究结果也给进一步研究流感的防治带来了新的启示,比如在流感症状出现时,体内的病毒量可能已经达到高峯,越早服用奥司他韦,越能减少流感在体内的传播以及在人际间的传播,但这些问题仍需等待进一步的研究证据明确。

不能,因为突变本身就是不可控的,突变的方向也很多,所以很难从突变去溯源,从而找到病毒根源。

应该是无从找到病毒根源了,因为变异也是算蛮多次了,让病毒都改变了基因了。

意味着新冠病毒对人类大脑存在的可能性影响。据英国《卫报》2020年6月25日报道,权威医学期刊《柳叶刀·精神病学》一份最新临床研究发现,严重的新冠病毒感染可损伤大脑,造成包括炎症、中风、精神病和类似老年痴呆等在内的一系列并发症。

专家指出,需要进一步研究其背后机制,以便了解新冠病毒对人类大脑存在的可能性影响,并探索潜在的治疗方式。“关于新冠病毒感染同神经系统并发症、精神病学并发症的关联报告越来越多。”该研究报告作者、利物浦大学神经病学家本尼迪克特·迈克指出。

这份研究的案例信息来自于英国4月2日-26日期间的新冠肺炎住院患者。在其获得的125个临床研究案例中,最为常见的脑部并发症是中风,共计77例。其中57名患者的中风是因为大脑中的血块造成,这被称为缺血性卒中。

另9名患者是脑出血造成的中风;还有一名患者是因为脑部血管炎症造成中风。此前,科学家们已经发现新冠病毒会在一些患者的肺部和其他身体部位造成严重的炎症和血栓。

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另据红星新闻此前报道,来自中国华中科大同济医学院的科学家与美国团队联合在美国医学会杂志《神经学》(JAMA Neurology)在线发表论文,指出新冠病毒对近半数的重症患者会造成脑部及神经系统损伤。该调查研究了214例新型冠状病毒病患者,发现其中36.4%的患者出现了神经系统症状。

重症患者中,45.4%的患者都表现出了神经系统症状,包括急性脑血管疾病、意识障碍、以及肌肉损伤。对于这一研究,英国雷丁大学病毒学家伊恩·琼斯评论说:对新冠病毒患者神经并发症的观察值得注意,但呼吸窘迫症状仍然还是应该作为新冠病毒的主要关注点。

石英对压力的影响研究论文

6.2.1 岩石成分对岩石力学性质的影响

影响岩石力学性质的因素很多,除受力条件和赋存环境等外在因素外,还有沉积岩石物质成分和结构构造等内在因素,因此,沉积岩的沉积特征与力学性质对岩石的变形机制和井下支护对策的研究具有重要意义。有关岩石成分和结构对岩石力学性质的影响研究,已取得了有意义的定性认识: 如石英含量越高,强度越大; 细颗粒岩石的强度较高; 抗压强度随着孔隙率的增加而减少等。近些年来,利用高倍显微镜、扫描电镜及 CT 技术研究岩土的微观、宏观结构,取得了一定成果。国内学者就软岩工程地质特征进行了研究,取得了有意义的研究成果。但从目前的研究现状看,岩石 ( 体) 力学中的沉积特征研究开展得还不够深入,沉积岩石学与力学研究和工程应用没有融为一体,因而没有真正发挥应有的作用。基于沉积岩石学特征,应用相关仪器,对不同岩性的岩石试样进行试验,建立沉积特征参数与宏观力学性质之间的定量关系,取得了有意义的研究成果。岩石中的裂隙,按成因分为原生裂隙与次生裂隙两大类。裂隙的存在,导致岩体的连续性被破坏,削弱岩体内的连接力,降低岩体的坚固性和稳定性。原生裂隙是指成岩过程中生成的裂隙,也叫成岩裂隙,如沉积岩的层理面、节理面、不整合面以及在成岩过程中因脱水密实而出现的与层理垂直或斜交的有一定分布规律的裂隙面。次生裂隙指岩层生成以后产生的,主要包括构造裂隙和矿压裂隙。构造裂隙是在岩体形成后,在地壳运动过程中产生的,在岩体内除了一些明显裂隙外,还有很多闭合的、很难分辨的细微裂隙。由于地质构造作用力的不同,可分为张裂隙和剪裂隙。由于岩体内存在着这些大大小小的裂隙,构成明显的弱面,所以在开采过程中,常会发生无预兆的冒顶事故。矿压裂隙是在开采过程中,由岩体内矿山压力所造成的。天然岩体总是被各种裂隙分割成块体,这些块体之间既相互联系又相互影响。岩石的非均质性、层理性、裂隙性,对岩石的物理力学性质有重大的影响,岩石物理力学性质的连续或不连续、均匀或不均匀、各向同性或各向异性,都取决于这些结构特征。

6.2.2 水对岩石力学性质的影响

地壳中的岩石,尤其是沉积岩,大部分都含有水分或溶液,有的含有油气。L.Müller( 1974) 曾指出过,岩体是两相介质,即由矿物 - 岩石固相物质和含于孔隙和裂隙内水的液相物质组成,它们都会降低岩石的弹性极限,提高韧性和延性,使岩石软化,易于变形,其变形与强度特征受到重要影响。

( 1) 兖州煤田

由表6.3 至表6.5 可以看出,随含水量增加,岩石的单轴抗压强度和弹性模量均急剧降低,但降低的速率受岩性控制,不完全相同,主要取决于岩石结构状况、结晶度和是否含有亲水性粘土矿物等因素。影响岩石力学性质的主要因素有岩石岩性、构造分布、水的作用等,通过上面的分析得出如下认识:

表6.3 兖州煤田自然含水状态下力学性质试验结果

注: 采样地点东滩煤矿。

不同岩性的岩石具有不同的形变速率和强度特征,岩石力学性质主要表现为,随着碎屑颗粒粒度由粗到细,即由砂岩到泥岩变化,碎屑岩的强度与刚度均迅速衰减。随构造发育程度的不同,区域岩体表现的力学性质存在很大差异,构造发育区,岩体的完整性遭到破坏,岩石被切割或破碎成带,力学强度降低; 非构造发育区,岩体完整,岩体力学强度高。水对岩石力学性质亦有重要影响,在干燥或较少含水量情况下,岩石在峰值强度后表现为脆性和剪切破坏,应力 - 应变曲线具有明显的应变软化特性; 随着含水量的增加,岩石单轴抗压强度和弹性模量均急剧降低,表现为塑性破坏,且应变软化特性不明显。另外,砂岩的孔隙度对力学性质影响也很明显 ( 表6.6,表6.7) ,同是细砂岩,当孔隙率分别为 2.3%、8.0%、11.4% 时,自然状态下的抗压强度分别为 796.0MPa、492.0MPa、158.0MPa; 同是中砂岩,当孔隙率分别为 4.4% 、12.7% 、15.7% 、17.8% 时,自然状态下的抗压强度分别为 700.0MPa、398.6MPa、539.0MPa、115.0MPa; 说明随着孔隙度的增高,岩体抗压强度有迅速减小的趋势。

表6.4 兖州煤田 3 煤层顶板岩样测试参数

注: 采样地点东滩煤矿。

表6.5 兖州煤田岩石物理力学性质 ( 一)

表6.6 兖州煤田岩石物理力学性质(二)

注:采样地点东滩煤矿。

表6.7 兖州煤田岩石物理力学性质(三)

注:采样地点东滩煤矿。

( 2) 龙固井田

巨野煤田龙固井田山西组 3 煤层顶底板砂岩含水层,统称为 3 砂。井田内有 60 孔揭露,砂岩厚 4.80~75.65m,平均 26.7m。以细砂岩为主,局部为中砂岩和粉砂岩,裂隙局部发育,充填有方解石脉。3 砂共发现漏水点 9 层次,漏水孔率为 15.0%,漏水点深711.28~ 905.36m。该层位 L - 2 和 L - 15 孔抽水 2 次,单位涌水量 0.00811~ 0.01509L / s·m,渗透系数 0.00993~ 0.02746m / d,水位标高 34.97~ 35.12m,矿化度 6.88~ 7.79g / L,水质类型为 SO4- K + Na 型,属弱富水的裂隙承压含水层。根据抽水试验,水位恢复缓慢,如 L -2 号孔抽水后 24h 恢复水位尚比静止水位低 4.74m,表明 3 砂径流不畅,补给条件差。3 砂是 3 煤层直接充水含水层。根据研究的需要,把龙固井田富水性分区划分为5 个级别: 极强、强、中等、弱、极弱。通过对研究区钻探、水文等资料进行分析,对研究区不同级别的富水性进行了圈定 ( 图6.3) 。由图6.3 可知: 龙固井田内总体富水性主要呈南北分布、东西分带的特点,井田大部分区域富水中等,约占井田的 1/2。其中,富水性比较弱的区域主要分布在井田的东南部,靠近邢庄断层,北部跨过陈庙断层的区域小面积出现; 井田富水性强的区域主要分布在井田东北部陈庙断层与田桥断层交叉区域以及井田北部靠近张楼断层的小块区域,总体来说,龙固井田 3 煤顶板富水性中等 - 偏强,影响了煤层顶板岩石力学的强度 ( 表6.8) ,降低了顶板稳定性。

图6.3 龙固井田 3 煤顶板砂岩富水性分区

表6.8 龙固井田3煤顶板岩石物理力学性质试验

续表

6.2.3 构造结构面对岩石力学性质的影响

对于不同岩性的岩石,破坏机制存在差异,软质岩石在单轴压缩条件下为剪张破坏,在一定侧压条件下为弱面剪切破坏和塑性破坏,并且随着侧压的增大,岩石应力 - 应变曲线由应变软化状态向近似应变硬化状态过渡,并伴有体积膨胀现象。中硬岩石在单轴压缩条件下为脆性张裂破坏,随着侧压的增加,岩石进入剪切破坏; 岩石应力 - 应变曲线表现出一定的应变软化特性。硬质岩石在侧压范围内均为脆性张裂破坏和剪切破坏,破坏时发出较大的声响和振动,岩石应力 - 应变曲线表现出明显的脆性和应变软化特性,说明岩性对岩石力学性质具有重要的控制作用。

煤矿开采实践证明,煤层顶板稳定性存在局部变化,与断层、褶皱活动相关,断层的存在可以改变顶板冒落的一般规律,使顶板沿断层切下,导致工作面突然冒顶和来压。无论是正断层还是逆断层,在断层下盘靠近断层面附近最易冒顶,当巷道掘进到断层区时,一般出现比较大的围岩变形,支护十分困难。顶板岩体中发育的小褶皱常使顶板条件恶化,由于挠曲滑动作用,褶皱的层理面上擦痕遍布,使顶板稳定性降低。

断层带附近煤岩体力学性质的变化特征与正断层的形成过程和特点密切相关 ( 图6.4) 。在断层的形成过程中断层面附近为一明显的应力集中带,其变形破裂也最明显,在该带煤岩层强度大幅度降低,远离断层,应力作用减小,变形破裂也变弱,因此平面上越靠近断层,煤层孔隙和裂隙越发育,煤岩体力学强度也越低 ( 图6.5) 。正断层形成的过程中,上盘为主动盘,断裂面形成后,上盘会因重力作用向下滑动,而产生次生压力,此外,正断层使断块在不规则断层面上活动或断块内小断块之间相互作用产生局部压力。正断层的这些特征势必导致上盘裂隙发育程度大于下盘,上、下盘相对滑动产生的次生应力不仅会使上盘的破坏程度大于下盘,而且会使伴生的剪裂隙和张裂隙进一步扭转,转化为张扭性裂隙。

图6.4 断层与煤层裂隙和孔隙率的关系

煤层顶板稳定性的局部变化与断层、褶皱的活动有关。研究表明 ( 图6.5) ,断层带附近煤岩体破碎,煤岩体中裂隙的发育程度随着与断层面距离的变小而增强,煤岩体力学强度越靠近断层越低。裂隙的力学性质向断层面方向由张性向张扭、压扭性再到张性转化,正断层附近宏、微观裂隙发育程度和影响宽度表现为上盘明显高于下盘,且断层对煤岩体力学强度影响宽度明显高于对宏、微观裂隙影响宽度,一般为落差的 2~4 倍。由于采动影响,破坏了岩体中原岩应力的平衡状态,引起采场周围岩体内的应力重分布,形成支承压力区和卸载区,随着工作面推进顶板沉积岩层经历了一个在煤壁前方支承压力作用下的压缩 ( 密) 变形和沿层面方向的剪切滑移变形,最后在采空空间沿层面产生拉张离层破坏的过程,最终导致煤层顶板失稳。

图6.5 断层附近煤岩体单轴抗压强度的变化L—距断层距离; H—断层落差

6.2.4 沉积结构面对岩石力学性质的影响

沉积结构面与成岩后所形成的构造结构面是有区别的,对岩体力学性质的影响也各不相同。沉积结构面分布广,延展好,相互间高度贯通,使沉积岩体具有许多特有的力学特征 ( 图6.6) 。所以研究沉积结构面对岩体力学性质的影响具有重要意义。

图6.6 不同结构类型岩体应力应变曲线( 据张倬元等,1994)

沉积结构面是沉积岩体特有的性质,由于沉积结构面的存在使沉积岩体力学性质呈各向异性。根据层理面上的强度特征将层理进一步分为弱面型与非弱面型。

1) 非弱面型层理是在水动力较强、变化不大,或者说是在持续较强的水动力条件下形成的,并保存在砂岩和粉砂岩中的沉积构造,如交错层理、水平层理、平行层理等。岩体受力变形过程中一般不会沿这些层理面破坏。

2) 弱面型层理是在水动力强弱交替的条件下形成的,当水动力弱时形成泥质岩、云母片、植物碎屑和炭质等定向排列而呈现层理,这类层理的细层之间粘结较弱,形成沉积弱面,如交错层理、砂纹层理、潮汐层理、互层层理和水平层理等,岩体受力变形过程中,岩体易产生垂直于沉积结构面的张性破坏或沿沉积弱面的剪切破坏。

层系或层系组界面、岩层面以及不整合面均为沉积弱面,对岩石 ( 体) 力学性质具有重要影响。如老顶砂岩与直接顶或煤层冲刷形成的接触面,由于砂岩与泥岩力学性质差异较大,岩性界面黏聚力差,砂体下直接顶泥岩层往往易离层破坏,因此在成岩作用过程中接触面附近常发育有较多的垂直接触面的原生裂隙,造成岩体的不连续性,对顶板稳定性影响很大。

沉积岩体中软弱夹层实质上是具有一定厚度的岩体软弱结构面,它与围岩相比,具有显著低的强度和显著高的压缩性,其抗压、抗剪和抗拉强度均低于围岩,在采动影响下软弱夹层易于沿层面脱落。

因沉积结构面受力作用的方式不同,沉积岩体变形破坏机制也不相同。

层理构造是沉积岩最基本的特征,沉积岩体中的层理面在地质上代表的是一种沉积环境向另一种沉积环境过渡的转换面,代表一个沉积间断,其形态具有多样性,层理面上往往有大量的植物碎屑、云母片等软弱成分的定向排列,在力学性质上属于一种弱结构面。层理越发育,其顶板的稳定性越差。B.A.布克林斯基用衰减函数描述岩体内部移动等值线,当考虑岩体分层性时,计算出的移动等值线不是平滑的而是出现折线形状,线的转折发生在两个岩性不同的接触面处。由于层理的存在使岩体力学性质呈各向异性,图6.9 展示了沉积岩体各向异性变形特征。在室内对层状岩石试件的实验结果表明,加载方向不同,岩石表现出不同的力学性质 ( 表6.9; 图6.7,图6.8) 。

表6.9 沉积结构面对岩体力学性质影响统计

图6.7 沉积结构面对陆源碎屑岩弹性模量影响曲线

由以上分析,总结出下面几点结论:

1) 垂直层理方向加载时的弹性模量比平行层理方向加载时的弹性模量低,这是因为层面间结合力较差,甚至有空隙,因此,垂直层理方向易被压缩,应变量大所致。

图6.8 沉积结构面对陆源碎屑岩抗压 ( A) 、抗拉 ( B) 强度影响曲线

2) 岩石的强度表现为平行层理方向加载时的抗拉强度大于垂直层理方向的抗拉强度,而平行层理方向加载时的抗压强度与凝聚力小于垂直层理方向的抗压强度与凝聚力。

3) 纵波速度和动弹性模量亦表现出垂直于层理方向比平行于层理方向低的特征,且各向异性指数表现为顶板泥岩明显大于老顶砂岩,这是由于顶板泥岩层面富集植物碎屑和碎片以及水平层理发育所致。

由此可知,由于沉积岩体中层面和层理的存在,导致沉积岩体的力学性质明显地表现为各向异性或横观同性特征 ( 图6.9) 。

图6.9 各向异性变形测试结果( 据郭志,1981)

原来,这是一种强烈地震的前兆,被称为地光。

许多强烈地震都伴随有发光现象。这种特殊的令人毛骨悚然的自然现象,早在几千年前就已经被人们注意到了。我国是世界上记载地光最早的国家,古书《诗经小雅•十月之交》里就曾记述了2800年前陕西岐山地震时奇异的声光现象。书中写道,“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山家萃崩。高岸为谷,深谷为陵。”其中的“烨烨震电”之语,就是指的闪闪的地光。因为书中所写的十月系周历,相当于现在的农历八月,这时岐山、宝鸡一带雷暴季节已过,“十月雷电”显然是误传,应该是地震前的地光现象。后来在其他史料中,也有不少关于地光的记载,如“碧光闪烁如是”、“夜半天明如昼”、“夜半天忽通红”、“红光追邑”、“天上红光如匹练”等,多得数不胜数。

在国外,地光也引起了人们的广泛注意。这种记载最早见于罗马历史学家塔西伦的《编年史》,它记述的是公元17年小亚细亚发生了强烈地震。书中说地震前有人曾看到天空火光闪闪。日本的地光记载也很早,据日本地震学家安井丰推测,日本最早的地光记录可以追溯到1500年前,可惜这种推测查无实据。真正书录在案的是公元869年的《三代实录》,书中在记述陆奥地区的地震海啸时,曾提到过发光现象,距今已有1100多年。

人们在很早以前就知道利用地光现象来预测地震,我国古人总结的六条地震前兆,其中有一条讲的就是地光。“夜半晦黑,天忽开朗,光明照耀,无异日中,势必地震。”这类描述曾在不少书中出现过。但地光作为一种奇异的自然现象,被人们进行科学探索,则是18世纪以后的事。据《日本地震史料》记载,1703年12月5日元禄8.2级大地震前,有一位学者在研究了当地天空中奇异的发光现象以后,曾向幕府官员发出警告说,夜里将有强烈雷暴和地震发生。他在当时就注意到了地震与发光的关系,这是难能可贵的。18世纪中叶,当时的英国和北欧一带频繁地发生地震,并屡次伴随有地光的闪烁。在英国皇家学会开会讨论这个问题的时候,英国学者威廉•斯图克雷第一次试图用地表电流来解释地光产生的原因,自然,他的认识是错误的。20世纪初,意大利学者里佐率先对地震发光现象进行特别详细的调查,他对意大利1905年9月8日卡拉布里亚地震的发光现象进行了广泛研究。在他的影响下,另一位学者加里也广泛收集了欧洲148例地震发光资料,在1910年的《意大利地震学会汇报》中发表了研究论文。

20世纪30年代以后,地震发光的研究进入了全面发展的阶段,人们对于地光的真实存在不再感到怀疑了,并开始出现了解释这种现象的理论假说。在这些研究中尤以日本领先。1965年以后,日本学者安井与近藤五郎、栗林亨等利用地磁仪、回转集电器等进行了观测研究,并拍摄了世界上第一张地光照片。1974年,我国学者马宗晋在研究了邢台地震以来历次较大地震的临震宏观现象以后,提出了“地光不仅仅是地震派生的结果,而应看作是临震共同发展的统一过程”。这就是说,应把地光同与它同时出现的其他现象联系起来考虑。随着地光现象资料的不断积累,人们从地光的复杂形态中领悟到它的成因也并非是单一的。由于地光发生的时间短促,机会难逢,过去的地光资料也常常缺少详细确切的说明,尤其是直到今天,还未解决仪器观测技术问题,因此地震中地光成因的研究还没有确切结果,仍然处于假说阶段。

地光是由岩块相对摩擦产生的。米尔恩是一位长年工作在野外的地质学家,有一天,他在野外采集岩石、矿物标本,手中的锤子落在坚硬的岩石上时,点点火星迸溅出来。米尔恩从这种现象中得到了启发,第一个提出了地光是地震时岩块相对运动发生摩擦而产生的发光现象。1954年,前苏联学者邦奇科夫斯基也把地震发光比喻为马蹄与石头道路撞击而产生的火花。

这种说法是探索地光成因的一次有益尝试,但它的解释只是对某种形态的地光说得通,对地光的其他形态则难以奏效。例如,有些地光发生在半空中,似乎与地面岩石的摩擦无关;有些地光还伴随有类似日光灯的自动闪烁,这显然也无法用摩擦生光来解释。另外这种观点也很难说明在震区广阔的范围内都可观察到地光以及球形光和柱状光的缘由。因为按照岩块摩擦发光的假说,地光应该主要分布在裂隙带附近,并与裂隙的分布方向一致,发光的部位应接近地面。例如,1975年辽宁海城地震时,有人看到本县大青山菱镁矿分布区出现强烈的白色光带,它与该地大量裂隙的分布基本一致,并紧贴地面,持续2~3秒钟,没有明显闪烁,然后突然消失。这种地光可以用岩块摩擦生光观点解释,但以此来解释所有的地光,显然是不全面的。

根据水的毛细管电位理论。日本学者寺田寅彦闲来无事,对物理学中的电动现象甚感兴趣。他看到液体和固体相对运动时,常伴随有一些电现象,即在液体和固体的接触面上会出现两层异种电荷。如果液体在压力下通过一个固体毛细管,那么就会在毛细管的两端出现电位差,这就是流动电位。这位学者由此萌发了水的毛细管电位理论,试图能在地光成因问题上一显身手。他认为,一场强烈地震所影响的深度可与地面波及的范围相当。在地震影响的深度范围内,地下水受到挤压,便通过岩石的孔隙向上移动,产生流动电位。寺田推测,地下水所受到的压力,相当于100千米厚的岩柱所产生的压力。根据计算,它所产生的电位差可达到300万伏。显然,这样巨大的电位差足以导致产生高空放电,形成地光。寺田的理论得到了日本部分学者的支持,但国际上多数学者对这理论提出了质疑。尤其是美国学者麦克唐纳对寺田计算出来的300万伏电位差表示怀疑。这位美国人设想了地球内部产生电位差的各种可能原因,研究了地下核爆炸时所产生的压力对地下水流经岩石和土壤中孔隙的流动电位的影响,结果发现,在300多米的深度范围内,能产生的最大电位差仅有几百毫伏。即使地震的影响能达到100千米的深度,所产生的电位差也不过几百伏,远比寺田所说的小得多。这样小的电位差,是不可能引起大气发光的。

这个水的毛细管电位理论,就这样夭折了。

石英的压电效应说。芬克尔斯坦和鲍威尔,当年曾是继美国人麦克唐纳之后水的毛细管电位理论的主要反对者。他们在推翻日本学者的理论以后,提出了石英的压电效应说,企图利用地电电位差来解释地光的形成。

1970年,芬克尔斯坦和鲍威尔首次发现了地震孕育过程中石英的压电效应。科学家们早在物理学的实验中发现,许多晶体在受到挤压或拉伸时,会在两个平面上产生相反的电荷,这种现象被称为压电效应。今天,它已被广泛应用于各种电子设备和仪器中,也被广泛应用于导弹、电子计算机、航天等尖端技术中。压电石英就是这样的一种晶体。由于石英在地壳中分布很广,地震是岩层长期受力突然破裂的表现,可以想象,在地震孕育过程中必然也有压电效应产生。两位学者推断,当石英在地壳中有规律排列时,如果沿长轴排列的石英晶体的总长度,相当于地震波的波长时,就会产生地震电效应。若地震压力的压强为30~330帕,就有可能产生500~5000伏/厘米的平均电场。这个电场足以引起类似暴风雨时的闪电那样的低空放电现象,产生地光。由于压电效应并不一定在地震发生时才有,所以在地震前的几个小时也可以看到地光。

如果按照这种理论,地光应该只发生在某些特定的分布有定向排列的大量石英晶体的区域内,然而实际上出现地光的强震区其地下岩石并非都是石英岩,而是多种多样的岩石,但无论地下岩石性质如何,都有出现地光的可能,这一实际情况与石英压电效应理论不相吻合。另外,石英压电效应理论也不能解释在一些震区观察到的极为独特的“电磁暴”现象。

更难解释的奇怪现象。1966年,前苏联塔什干大地震前几小时,塔什干上空突然发生了一场电磁暴。天空中耀眼的白光就像镁光灯一样,使人目眩。更令人奇怪的是,室内的日光灯无故自亮。科学工作者观测到电离层中电子密集度达到顶峰。

这次地光的奇异特征,显然很难用前面的几种假说解释。

1972年,日本学者安井丰等人提出了“低层大气振荡”的看法。他们认为,由于大气中含有各种正负离子,所以大地具有微弱导电性。当大气中的气体分子受到来自太空的宇宙射线和地球本身的放射性元素射线的撞击,结果使这些气体离子带电。地震区常会有以氡为主要成分的放射性物质,地壳震动把它抖入大气中,特别是在含有较多放射性物质的中、酸性岩石分布区和断层附近,大气中的氡含量将显著提高,这也将使大气离子导电性增强。这时如果地面有一个天然电场,那么就会向空中大规模放电,使地光闪烁起来。

我国地震工作者在研究了辽宁海城地震以后,发现震前氡含量明显增加,大气中电离子也明显增加,在震区上空形成电荷密集区,大气的导电率增加以后,在地面电场作用下便可能发生放电发光,大面积放电和氡蜕变放出的射线都可能产生荧光,使日光灯管闪亮。

这个低空大气发光理论,是目前比较成立的假说。不过,也有人认为日光灯管发亮的原因与地震时的高频地震波有关。

此外,最近又有人提出,黏土矿物也是地光的光源之一;还有人重新提出岩块摩擦生热与地光的关系,并考虑了电场的形成。这些观点也都不能圆满地解释地光的成因。

从现有资料看,地光是地震时有着多种成因的发光现象的总称。要想彻底揭开它的形成之谜,就必须加强对地光的科学观察,特别是要用现代的先进技术装备,及时地捕捉有关地光的各种信号,并仔细地区分不同类型,最后终将洞悉地光的秘密。

中国地球物理学家郭自强最近通过岩石压裂实验研究,得知岩石在受到压力发生破裂时,会放出强烈的电子流。地震发生之前,岩石受到地壳应力作用而破裂,也会产生强电子流,这些电子流可以通过地壳裂缝进入大气,使空气分子电离而产生地光,这是目前世界上对地光的最新解释。

  • 索引序列
  • 半导体对英特尔的影响研究论文
  • 麻醉对药物半衰期的影响研究论文
  • 研究喝酒对人体的影响论文
  • 英国论文对病毒的影响研究
  • 石英对压力的影响研究论文
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