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生物、化学、物理等实验用仪器都是由谁来设计并开发出来的?科学家在这里的角色类似于产品经理吗? 第1页

  

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我之前主要做多肽合成、改性以及复合材料,接触较多的是扫描电镜、核磁、DSC等,用具体理论和仪器的演进来描述一下,希望能帮到题主。

就说一下核磁共振吧。

就说核磁共振(NMR)吧。NMR的原理比较绕口,就不提了。这个理论在1924年由泡利提出,但是限于当时的科技水平,很长时间也只是一个理论;NMR现象在1946年的时候就已经被斯坦福大学和哈弗大学的两位学者用实验证实,并因此获得1952年的诺贝尔物理学奖;1952年,第一台核磁共振仪问世,频率为30M。

发展到现今,实验室所用一般都是300-600M的核磁仪。现在最先进的核磁仪器是1000M的样子,用到了超高场超导技术。

题主提到的科学家和企业并不是完全分割的。科学家可能会懂许多院里,仪器出了问题,比如噪声过大之类的,大概也能知道问题在哪里;但是真正去改进,该是要靠电气工程师。

制约某种检测技术的因素有很多,理论是否完善、零件加工水平能都达到要求、材料质量是否过关等。下面还是以NMR为例。

1956年商用的NMR只有40M,使用真空管控制电流以及使用所谓的稳定线圈这种原始的技术来达到稳定磁场的目的;当核磁仪进入100M时代后,铁芯电磁体就发展到了极限,因为铁的饱和磁场强度只有2.35T,若想进一步提高磁场,是能使用超导技术,一般在液氮中才能实现;自从1966年HR-200超导NMR成功商品化之后,牛津大学和布鲁克公司合作连续退出了270M、360M和400M的仪器,现在750M也早已商品化。

在理论方面,科学家自然也不会闲着。当样品浓度较稀时,如13C谱,灵敏度成为了限制性因素。1957年,有科学家提出了一种新的理论,但是直到1966年,研究了通过冗长的数据处理,使这个理论成为了现实。此外,还有2D的NMR谱图等,这种理论和应用也拓展了NMR的应用范围。

科研仪器和锤子不同,它本身就是一种科学。

所以直面回答题主的问题,科学家提出理论,具体的仪器设计等主要是工程师来完成,科学家多数是一种理论指导者和消费者。


参考资料:

202.206.48.73/tryw1/xxy NMR发展简史 在线阅读



  

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