现代物理实验之RBS

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guangfu_w@电话:62208271卢瑟福背散射分析

RutherfordBackscatteringSpectrometry

（RBS）现代物理实验之参考书目《核分析技术》赵国庆等，1989年，原子能出版社《离子束分析》杨福家1985版《原子核物理实验方法》（下）复旦等1985版《粒子同固体物质相互作用》（上）王广厚1988《背散射》朱唯干1981版内容:一、引言二、RBS分析原理三、RBS实验装置四、RBS应用五、总结六、实验安排一、引言1、离子与物体的相互作用2、常见离子束分析方法3、RBS分析及其特点4、RBS的发展现代物理分析技术大都是通过外场（电磁场、力场等）或粒子与物质相互来对物质的元素组成和结构进行分析的。例：电磁场：扫描隧道显微镜（STM）核磁共振谱仪（NMR）质谱分析技术（MS）……力场：原子力显微镜（AFM）

光子为工具：Raman光谱红外光谱（IR）穆斯堡尔谱

光电子能谱（XPS）X射线衍射（XRD）X射线荧光（XFA）电子为工具：扫描电子显微镜（SEM） 透射电子显微镜（TEM） 低能电子电子衍射（LEED）

……中子为工具：中子衍射中子活化分析（NAA）

…….离子为工具：？？1、离子与固体的相互作用THEATOMICELECTRONS

and/orTHEATOMICNUCLEIInitspassagethroughmatter,anionmayinteractwithTheinteractionofanionwithanatomicelectronispurelyCoulomb(i.e.interactiongovernedbytheCoulomb’slaw).IONIZATION–theelectronisejectedfromitsatomicorbitSuchinteractionwillresultin:

orATOMIC

EXCITATION–theelectronisraisedtoanouterorbitAnionized/excitedatomwilleventuallyreturntoitsgroundstate,accompaniedbytheemissionofoneormorex-rays/photons.Anelectronejectedfromitsatomicorbitiscalledasecondaryelectron.Itmayfurtherionizeorexciteanotheratom,resultingintheemissionofmorex-rays/photons.Ansecondaryelectronmayalsobedeceleratedbythecoulombfieldofanucleus,losingpartorallitsenergyinformofbremsstrahlung(brakingradiation).二次电子和轫致辐射TheinteractionofanionwithanatomicnucleuscanbeCOULOMBELASTICSCATTERINGCOULOMBINELASTICCOLLISIONCOULOMBEXCITATIONNUCLEARINELASTICSCATTERINGNUCLEARTRANSFORMATION离子与原子核相互作用INTERACTIONFORCEPROCESSEFFECTONPARTICLEEFFECTONNUCLEUSCoulombElasticscatteringChangeofdirection,noreductionofenergyNoeffectCoulombInelasticcollisionDecelerated,losingpartorallofitsenergyintheformofbremssstrahlungNoeffectCoulombCoulombexcitationChangeofdirectionandreductionofenergyExcitedNuclearInelasticscatteringChangeofdirectionandreductionofenergyExcitedNuclearNuclearreactionTransmutedorabsorbedTransmuted离子与固体相互作用小结：离子与核外电子作用： 电离，激发离子与原子核相互作用， 库仑相互作用，核相互作用离子束分析作用机制图次级离子质谱SecondaryIonMassSpectrometry(SIMS)俄歇电子谱AugerElectronSpectrometry(AES)粒子诱发X射线荧光分析ParticleInducedX-rayEmission(PIXE)核反应分析NuclearReactionAnalysis(NRA)卢瑟福背散射分析RutherfordBackscatteringSpectrometry(RBS)离子--原子作用范畴离子--原子核作用范畴弹性反冲分析ElasticRecoilDetection(ERD)2、常见离子束分析方法离子与固体的相互作用及常见离子束分析方法电离：产生俄歇电子——俄歇电子能谱（AES）

产生特征X射线——质子荧光分析(PIXE)散射——背散射分析(RBS)，质子弹性散射分析（PESA）沟道效应——离子沟道（IC）反冲——弹性反冲分析（ERD）核反应——核反应分析(NRA)透射——扫描透射离子显微镜（STIM）一、引言背散射分析就是在一束单能的质子、粒子或其他重离子束轰击固体表面时,通过探测卢瑟福背散射（弹性、散射角大于90度）离子的能量分布（能谱）和产额确定样品中元素的种类（质量数）、含量及深度分布。因此背散射分析通常被称为卢瑟福背散射谱学RBS(RutherfordBackscatteringSpectrometry).3、RBS分析及其特点特点：RBS分析及其特点4、背散射分析的发展1909年，盖革（H.Geiger）和马斯顿（E.Marsden）观察到了α粒子散射实验现象卢瑟福散射实验LordErnestRutherford1911年，卢瑟福（LordErnestRutherford）揭示了该现象，并确立了原子的核式结构模型1957年，茹宾（Rubin）首次利用质子和氘束分析收集在滤膜上的烟尘粒子的成份1967年，美国的测量员5号空间飞船发回月球表面土壤的背散射分析结果元素深度分布内容:一、引言二、RBS分析原理三、RBS实验装置四、RBS应用五、总结六、实验安排二、RBS分析原理

1、运动学因子和质量分辨率

2、散射截面和探测灵敏度

3、能量损失因子和深度分辨率

4、RBS能谱

5、能量歧离和探测器能量分辨率 对RBS能谱的影响 三个基本物理概念二、RBS分析原理 当入射离子能量远大于靶中原子的结合能(~10ev量级),并低于与靶原子发生核反应的能量(一般100kev/amuE1Mev/amu)时,离子在固体中沿直线运动,入射离子主要通过与电子相互作用而损失能量,直到与原子核发生库仑碰撞被散射后又沿直线回到表面.在这个背散射过程中包含四个基本物理概念.它们是:两体弹性碰撞的运动学因子K微分散射截面固体的阻止截面能量歧离 这四个基本概念是背散射分析的理论基础和应用的出发点也是限制其应用的最终因素.1、运动学因子和质量分辨率1）运动学因子 运动学因子的定义：

K=E1/E0，其中E0是入射粒子能量（动能），E1是散射粒子能量（动能）。库仑散射是弹性散射

动能和动量守恒：详细的推导参见王广厚--《粒子同固体物质相互作用》P102）可得： 由运动学因子公式可以看出：当入射离子种类（m），能量（E0）和探测角度（θ）一定时，E1与M成单值函数关系。所以，通过测量一定角度散射离子的能量就可以确定靶原子的质量数M。这就是背散射定性分析靶元素种类的基本原理。MM大，K大，E1大（相同E0）注意：RBS适用于轻基体上重元素的分析，对重基体上轻元素不灵敏。E12）质量分辨率

如δE是RBS探测器系统的能量分辨率，也就是可分辨的背散射离子最小的能量差别。那么RBS的质量分辨率δM为：RBS质量分辨率:

δM是对样品中靶核质量差别的分辨能力。当一靶核质量数与另一靶核质量数M的差别小于δM时RBS无法将这两种元素分辨开。RBS质量分辨率和以下因素有关：探测器所在处的散射角θ探测器能量分辨率δE入射离子种类m入射离子能量E0靶核质量数M下面探讨这些因素对RBS质量分辨率的影响探测器能量分辨率的影响探测器能量分辨率越高，RBS质量分辨率越好。θ增大，同样ΔM下，ΔK增大，δM减小，质量分辨率提高。ΔKθ对质量分辨率的影响 因此，卢瑟福背散射分析在实验安排上要使尽可能接近180度。因为越接近180度，RBS质量分辨率越高。入射离子种类对质量分辨率的影响因θ接近180度，令δ=π-θ，δ为一小量，且M>>m，则对K因子公式求M的偏导数并化减得：m增大，δM减小，RBS质量分辩提高。注意：

RBS常用的金硅面垒探测器的能量分辨率随m增大变差，所以RBS一般选m为1~7。重离子做RBS时，可采用磁谱仪或飞行时间谱仪。入射离子能量对RBS质量分辨率的影响入射离子能量E0越高，RBS质量分辨率越好。但E0太高会产生非卢瑟福散射甚至核反应。一般：p~300KeV，1~3MeVM减小，δM减小，RBS质量分辩提高。所以RBS对重元素质量分辨率差。注意：

上面公式的条件是m<<M。M对RBS质量分辨率的影响RBS对重元素质量分辨率较差3）提高背散射质量分辨率的方法有：提高入射离子能量，但入射离子能量过高会使入射离子和靶原子发生核反应。故不宜过高。通过提高离子探测系统的能量分辨率，可采用静电分析器或飞行时间技术。实验安排上要使尽可能接近180度。利用大质量的入射离子。但金硅面垒探测器对重离子能量分辨率较差，所以M1一般选4~7。另外：RBS适用于轻基体上重元素的分析，对重基体上轻元素不灵敏。常规RBS的质量分辨率HeH 对轻元素和中重元素分析，采用2MeV的4He离子有较高的质量分辨率，对很轻元素如D、T、He和Li等用质子束较好。运动学因子小结：

K=E1/E0 E1=KE0是RBS定性分析理论基础 质量分辨率二、RBS分析原理

1、运动学因子和质量分辨率

2、散射截面和探测灵敏度

3、能量损失因子和深度分辨率

4、RBS能谱

5、能量歧离和探测器能量分辨率 对RBS能谱的影响

2、散射截面设Q为打到单元素薄靶上的离子总数，d为位于散射角上的探测器的微分立体角，dQ为此微分立体角中探测器接受到的背散射离子数，N为靶原子体积密度（atoms/cm3），t为薄靶的厚度(Nt为靶的面密度atoms/cm2)。定义微分散射截面为：NtZ1mE0探测器Z2M1）散射截面定义平均散射截面： 因为探测器所张的立体角是有限的，故取平均散射截面：（其定义式如下）探测器接收到的背散射离子数为:2）RBS定量分析原理

对于一个具体的背散射实验，由于探测器所张立体角是可以测量的，如果知道散射截面σ。就可以通过测量探测器接受到的离子数A和入射离子总数Q由上式计算出靶原子的面密度Nt。这便是背散射定量分析的基本原理。

3）卢瑟福散射截面卢瑟福散射条件：卢瑟福散射截面公式：4）RBS分析灵敏度 由于散射粒子计数A正比于散射截面σ，故截面越大，计数越多，分辨越好减小θ，E0RBS对重元素探测灵敏度高提高RBS分析灵敏度的方法：微分散射截面正比于Z12。因此用较重入射离子可提高探测灵敏度。微分散射截面正比于Z22。所以重元素的探测灵敏度高于分析轻元素。因此，背散射较适用于轻基体上的重元素分析，不适合重基体上的轻元素分析。微分散射截面反比于E2。所以背散射分析灵敏度随入射离子能量降低而提高。当m<<M时，将上式按m/M展开，略去高次项，可以得到微分散射截面近似反比于。因此当

散射角减小时，散射截面增大很快。因此当质量分辨率不成问题时，可利用此性质适当减小来提高灵敏度。利用共振散射或非卢瑟福散射RBS探测灵敏度的估计：

对2MeV的4He离子在探测轻基体（ZM）表面上重元素（Zi）污染时的探测灵敏度约为：C表面Au污染，灵敏度可达1012atoms/cm2对厚样品中的重杂质元素分析：大约为100ppm二、RBS分析原理

1、运动学因子和质量分辨率

2、散射截面和探测灵敏度

3、能量损失因子和深度分辨率

4、RBS能谱

5、能量歧离和探测器能量分辨率 对RBS能谱的影响

3能量损失因子深度分辨率1）能量损失 在离子在某固体中做直线运动的过程中，离子主要通过与靶原子的电子相互作用而损失能量。定义离子在单位径迹长度上损失的能量为比能量损失或叫作能量损失（率）。也叫作这种固体的阻止本领.在入射路径上：在出射路径上：2）能量损失因子定义能量损失后，可确定不同深度散射出的离子同表面散射出的离子能量之差。从而建立RBS能谱宽度和靶厚度之间的关系 这样在同一角度，探测到的被靶表面靶原子散射的离子能量和被深度x处靶原子散射的离子能量之差为：

当入射和出射路径上的能量损失用一个常量（如平均能量损失率）来代替时得到了E同深度x的关系为：定义：为能量损失因子，则：

这样，由能量损失因子就可以把背散射能谱中的能量坐标换算成深度坐标，并根据不同深度处能谱高度就可以得到元素的深度分布。这是RBS的元素深度分布原理。3）阻止截面及其可加性 用能量损失来计算能量损失因子的缺点是:它随靶的元素组成及密度而变化，因此对于具体的靶很难查到能量损失率数值。为此引入阻止截面或叫做阻止本领的概念。

单原子靶材料的原子密度为N，一定能量E的入射离子在此材料的能量损失为。则定义：为此种靶原子对能量E的入射离子的阻止截面引入阻止截面的优点:阻止截面和靶原子种类、入射离子种类及能量有关，而同靶的密度无关.可以由图表查到.阻止截面具有可加性 对分子式为AmBn的化合物，其阻止本领为: 4）能量损失因子的近似计算 上面在能量损失因子的介绍过程中，我们将入射和出射路径上阻止截面作为常数来看待。而对于给定的靶材料和入射离子种类，阻止截面是离子能量E的函数。离子在样品中运动时，能量在减小，用怎样一个常数来替代阻止截面呢？表面能量近似

入射路径：出射路径：能量损失因子：表面能量近似实际上是取x趋于零时的能量损失来近似特点：简单适用于薄靶小于10000埃，近似误差大概在5%左右能量近似示意图平均能量近似平均能量近似平均能量近似

平均能量近似，是分别采用入射和出射路径上离子的平均能量来近似入射和出射路径上离子的能量。即：入射路径：出射路径：这种方法精度较高，但由于E是未知的，所以用起来较复杂，一般用迭代方法来计算。对称能量近似出射路径上：这种方法的精度介于上述两种方法之间。因知道E0

、ΔE和E1各量，计算也相对简单。入射路径上：5）求散射前能量E的方法

能量损失比方法

假定是出射路径能量损失和入射路径能量损失之比，并同深度有关表面能量近似下： 这种方法对于表面近似适用的薄样品很精确，对较厚的样品也适用，因为能量损失比比阻止本领变化慢。

数值方法将样品划分为许多厚度为Δx的小薄层，在每一薄层内，能量损失率可看作常数，则有：入射路径上6）RBS深度分辨率 如果RBS探测系统能量分辨率为δE,不同深度x1和x2背散射到探测器的离子的能量差为ΔE1.则只有在ΔE1≥δE时,探测系统才能区分这两个不同的散射深度.把δE对应深度差别δx定义为RBS的深度分辨率.m增大探测器能量分辨率变差不同材料不同深度的深度分辨率入射离子能量低，dE/dx大，[S]大，深度分辨率高。（各别例外）重离子入射时，dE/dx大，[S]大，但因重离子δE大,深度分辨率改善不明显。掠角入射，即增大1和2，[S]大，深度分辨率高。靶核越重，dE/dx大，[S]大。所以，较重的靶元素比轻元素深度分辨率高(但与靶密度有关)。改善δE，用致冷的面垒探测器提高深度分辨率的方法:掠角入射RBS深度分辨率二、RBS分析原理

1、运动学因子和质量分辨率

2、散射截面和探测灵敏度

3、能量损失因子和深度分辨率

4、RBS能谱

5、能量歧离和探测器能量分辨率 对RBS能谱的影响

4、RBS能谱

背散射能谱是进行RBS定量分析的依据.其横坐标为背散射离子能量,纵坐标为对应能量的背散射离子产额。不同成分和厚度的样品,RBS能谱不同.1)薄样品 ΔE<<E0为薄样品,可忽略离子能量变化对散射截面和能量损失的影响.单元素较薄(ΔE<δE)的薄样品θ1θ2AA=QAQθ1A较厚(E0>>ΔE>δE)单元素薄样品的理想RBS谱前沿高度δx为对应能量为δE1的表面薄层δE1为多道分析器的道宽ΔE=[S]Δx化合物薄膜化合物AmBn(ZA>ZB)的理想RBS能谱能谱宽度(表面近似):化合物的阻止截面因子阻止介质产生散射的靶原子从A元素散射的阻止截面因子从B元素散射的阻止截面因子2)厚样品能谱单元素厚样品E1-δE1δx对应的产额:入射路径上取出射路径上E1-δE1如δE1为多道道宽,可得单元素厚样品能谱中能量为E1的某一道的计数为：E1-δE1将代入化合物厚样品AmBn(ZA>ZB)δxAδxB二、RBS分析原理

1、运动学因子和质量分辨率

2、散射截面和探测灵敏度

3、能量损失因子和深度分辨率

4、RBS能谱

5、能量歧离和探测器能量分辨率 对RBS能谱的影响

5、能量歧离和探测器能量分辨率对RBS能谱的影响

能量歧离 单能离子束穿透某一厚度的靶后，会产生一定的能量分散度。这就称为能量歧离。造成能量歧离原因：电子能量损失歧离:离子与靶原子的电子大量碰撞是一种随机过程，存在统计涨落。核能量损失歧离。多次小角度散射（各离子不同）几何歧离，探测器立体角和束斑非无限小。表面和界面粗糙电子能量损失歧离玻尔理论：离子穿过固体样品时,同大量电子碰撞后产生的能量分散为高斯分布入射离子原子序数靶原子原子序数穿过靶的深度1018atoms/cm2能散分布方差KeV2高斯分布的半高全宽FWHM=2.355σBohrE0-ΔEFWHM能量歧离可加性：对于化合物AmBn有:核能量损失歧离对多种因素造成的能量歧离：能量歧离随穿过样品深度的变化能量歧离的存在造成RBS能谱的前后沿变化，同时会造成深度分辨率下降和靶内原子质量分辨率的下降。2）能量歧离和探测器能量分辨率对能谱的影响表面主要是探测系统分辨率的影响。深度增大,能量歧离增大2.6MeV，He，θ=160C靶多次散射的影响小角度多次散射随入射深度增大,多次散射几率增加,多次散射对RBS谱低能部分影响明显内容:一、引言二、RBS分析原理三、RBS实验装置四、RBS应用五、总结六、实验安排三、RBS实验装置1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器2、离子散射和探测的地方 ----靶室3、背散射离子的探测和能量分析装置4、放射源RBS1、加速器粒子加速器是利用电场加速带电粒子的装置 F=qE=ma阴极射线管（显像管）是加速器的雏形加速器实际上是增能器。

W=qe

Esds粒子能量的单位：电子伏（eV）

1eV=1.6021019J约束磁铁电磁聚焦粒子源LEBT主加速器HEBT靶/探测器机械真空电源束测控制微波超导低温激光数据获取/成像辐射防护加速器的构成高压倍加器高压倍加器组成：升压变压器、高压电容、高反压整流器高频高压加速器

高频高压倍压加速器

又称“地那米”加速器(dynami-tron),范德格拉夫(静电)加速器串列加速器高压电极电压V一般由高频高压电源或静电高压电源提供，高压电极两端分别接一根真空加速管，高压电极内部有剥离器，用来将正离子转换为负离子，实现二次加速。能量为Ei的负离子注入前加速管由地电位加速到高压电极，能量增加Vq，经剥离掉n+1个电子后变带n个电荷的正离子，由高压电极加速到地，能量增加nqV。离子最后能量为：Ei+Vq+nqV=Ei+(1+n)qV优点：较低电压获得较高能量；离子源和靶室均处于地电位初始能量前加速管获得能量后加速管获得能量离子源358型双等离子体离子源358型双等离子体离子源860A溅射离子源高压电源加速管和剥离器钢筒与高气压绝缘为了缩小加速器的尺寸，又防止高压击穿。利用高气压气体能提高击穿强度的特性，加速器放在一个充有6个大气压的SF6气体的钢筒内。T型钢筒的垂直段是提供高压电极电荷的35kHzCockroft型高频高压电源。北京师范大学2X1.7MeV串列加速器离子源分析磁铁高压电源高压电极高压罐加速管聚焦磁铁开关磁铁真空泵PIXERBS三、RBS实验装置1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器2、离子散射和探测的地方 ----靶室3、背散射离子的探测和能量分析装置4、放射源RBS2）靶室TargetVACUUMCHAMBERSi(Li)x-raydetector(forPIXE)Ge(Li)-raydetector(forPIGE)Annularparticledetector(forERDA)AnnularparticleDetector(forRBS)FaradaycupCOLLIMATORSIonbeamCONVENTIONALIBAEXPERIMENTALSETUP:三、RBS实验装置1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器2、离子散射和探测的地方 ----靶室3、背散射离子的探测和能量分析装置4、放射源RBS3)RBS离子的探测和能量分析装置RBS离子的探测和能量分析装置组成:探测器前置放大器主放大器偏压电源多道计算机束流积分仪RBS电子学系统框图探测器金硅面垒探测器AucontactMetalelectroden-typesiliconDetectorbias(+)Depletionregion-+前置放大器主放大器V=Q/Cf线性放大多道分析器探测器前置主放多道QV2=AmV1V1=Q/Cf三、RBS实验装置1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器2、离子散射和探测的地方 ----靶室3、背散射离子的探测和能量分析装置4、放射源RBS

“勇气”号、“机遇”号火星车车载APXS谱仪（2004年）4）放射源RBS勇气和探索者火星车车载APXS示意图APXS的和x射线能谱内容:一、引言二、RBS分析原理三、RBS实验装置四、RBS应用五、总结六、实验安排四、RBS技术的应用杂质总量分析杂质的深度分布化合物化学配比测定表面层厚度的分析应用于阻止本领和能量歧离的测量1、杂质总量分析 RBS分析对轻元素基体表面或体内的重元素具有较高的分析灵敏度，因此特别适用于测定微量重元素杂质浓度。CBmC>mBBC峰面积AH0,B杂质浓度杂质峰面积探测器立体角入射离子数杂质散射截面入射离子能量能谱面积法入射角1、杂质总量分析

CBmC>mBBCAH0,B基体能谱前沿高度多道分析器道宽基体能谱比较法基体核散射截面基体元素阻止截面优点：无需精确测量Q，θ1，Ω1、杂质总量分析

CBmC>mB样品体内杂质含量分析 对于近表面内分布很窄的杂质，仍可以采用上述2种方法。 对于样品体内均匀分布的杂质，可用杂质和基体前沿比较法。CBmC>mB杂质前沿高度杂质浓度基体浓度基体前沿高度1、杂质总量分析

样品体内均匀杂质含量分析阻止截面：因杂质含量低计算能量损失时，仅考虑基体元素四、RBS技术的应用杂质总量分析杂质的深度分布化合物化学配比测定表面层厚度的分析应用于阻止本领和能量歧离的测量2、杂质深度分布分析离子注入样品退火前深度分布注量：由注入杂质峰面积和基体前沿高度比较得到。投影射程：由杂质峰位置确定：KASE0EAS2、杂质深度分布分析离子注入样品退火前深度分布杂质分布：注入离子的射程分布为高斯分布，射程歧离由注入杂质峰半高宽确定。As峰半高宽RBS探测系统能量分辨率能量歧离As分布引起的能散FWHM为60KeV,ΔED由Si峰前沿得到，为22KeV;δs可由Bohr理论得到，为7.5KeV，ΔEδRp=55.3KeV射程分布半高宽:射程分布标准偏差=δRp/2.355=50nm2、杂质深度分布分析离子注入样品退火后深度分布通过将能量坐标换成深度坐标，产额换算成浓度可得到深度分布曲线。四、RBS技术的应用杂质总量分析杂质的深度分布化合物化学配比测定表面层厚度的分析应用于阻止本领和能量歧离的测量3、化合物化学配比测定1）前沿高度比较用到m,n。可用迭代法求化学配比。三次迭代足够！=1阻止截面的计算中要3、化合物化学配比测定 很少遇到上述的自支撑两元化合物薄膜。多数情况下是衬底材料上化合物薄膜的分析。 例如右图为Si衬底上氮化硅薄膜。

用迭代的高度比较法得到。硅和氮的化学配比为o.74。即Si3N4H0，NH0，Si例如：半导体材料SiGe合金的分析SiSiO2SiGe合金GeSiGe中SiSiO2中SiSi衬底O160度Ge前沿高为：Si前沿高为：迭代二次得到Si,Ge比为：通过将能量坐标换成深度，产额比换算化学配比，可获得SiGe化学配比及其深度分布。3.6MeVLi++束2）多元素样品右图为陶瓷玻璃（CG）RBS能谱。元素X和O的原子比为：取：可得各元素与氧元素原子比的一级近似。代入：迭代3）薄膜界面分析SiFe

Ar,XeandAuionsFexSiy

Ionenergy100-700keVFluence1x1015-2x1016ions/cm2Liquidnitrogenroomtemperature离子束混合：用重离子轰击样品表面，可使薄膜与基体，或薄膜之间的界面上形成原子混合层。离子束混合SiFe

四、RBS技术的应用杂质总量分析杂质的深度分布化合物化学配比测定薄膜厚度的分析应用于阻止本领和能量歧离的测量（略）4、薄膜厚度的分析1）薄膜的厚度很薄（几百埃以内），可将薄膜作为衬底表面的污染用污染总量的分析方法来处理。2）能谱宽度度法膜厚分析对不同情况可采用前面介绍的近似方法来求阻止截面，并得到薄膜厚度。单元素薄膜薄膜很薄时，峰的宽度受系统能量分辨率和能量歧离影响较大，宜用能谱面积，薄膜厚时，散射截面随深度的变化不可忽略，宜用能谱宽度。多元素和多层膜表面能量近似下：可根据谱形采用不同的近似方法计算阻止截面右图是在硅衬底上热氧化生长的SiO2薄膜的RBS能谱。表面能量近似下用Si和O峰宽度得到SiO2的厚度分别为1.16和1.12(1018分子/cm2)前面介绍的能量损失比计算散射前能量E的方法以前常用于多层膜分析中，用来确定在不同界面处散射前的能量。但现在多用软件拟合直接得到各层膜厚。Li束深度分辨率好内容:一、引言二、RBS分析原理三、RBS实验装置四、RBS应用五、总结六、实验安排五、总结RBS原理运动学因子——质量分辩，定性分析散射截面——灵敏度，定量分析能量损失——深度分辨率，深度分布分析RBS装置加速器——离子束产生与传输靶室探测系统RBS应用杂质总量及其深度分布——离子注入样品薄膜厚度化合物化学配比谢谢！RBS实验1、实验步骤 1）了解实验设备和实验样品

2）安装样品

3）靶室抽真空

4）探测器加偏压

5）对准样品1

6）采集样品1的背散射谱，并记录对应束流积分7）对准样品2 7）采集样品2的背散射谱，并记录对应束流积分2、RBS数据处理

1）RBS探测系统能量刻度何谓能量刻度？把探测系统采集到的RBS能谱的横坐标由“道数”换算成背散射离子的“能量”。方法：一般放大器线性很好，道数和能量是线性关系。找到2个能量已知的道数，写出能量和道数的线性方程即可。

你知道哪个道数的能量？KwE0ChanW(W峰前沿半高)，能量KwE0同样，可以得到ChanGe及其对应能量KGeE0，和Al的前沿半高道数和能量。

这样就可以写出道数和能量之间的线性方程。强调：样品表面元素！2、RBS数据处理

2）RBS谱数据处理由谱数据解析方法计算出W膜的厚度利用SIMNRA软件解谱得到W膜厚度

ΔE对称能量近似能量SI阻止截面GE阻止截面W阻止截面KEVKEV*CM2/MGKEV*CM2/MGKEV*CM2/MG10002293.91016.80556.39111002298.21041.80577.49812002294.11061.7059621079.20612.58714002282.91095.80626.9615002273.81109.20639.54616002261.91119.90650.54517002249.31128.60660.154180022561146.60668.37120002257.71174.20681.42722002247.41192.50692.47824002231.31205.10698.85426002212.61214.10701.7528002188.11217.90701.76130002159.51217.70699.78533002112.11211.60696.11736002072.61207.4069191193.80685.40545001934.11169.10671.814750001856.31140.40656.6404不同元素对锂离子的阻止截面（）查表可得：利用SIMNRA软件解谱得到W膜厚度RBS实验室位置科技园，核学院南楼串列加速器实验室科技园七、轻元素分析——非卢瑟福散射共振散射分析质子弹性散射分析（PESA）弹性反冲分析（ERD）1、共振散射分析α粒子共振散射共振散射截面大，分析灵敏度大大提高，弥补了RBS对轻元素不灵敏的不足。1、共振散射分析质子共振散射1740KeV34700KeV2、质子弹性散射分析（PESA）ＰＥＳＡＰＮＢＳ对于质子弹性散射,样品中不同质量Ｍ的原子散射出的质子能量Ｅ１，与入射质子能量Ｅ０的关系：PESA：2～3MeV质子轰击薄样品，通过在前角(通常30～60度)探测弹性散射质子能谱来测量样品中的氢及其同位素含量。气溶胶样品PESA分析C、N、O….H3、弹性反冲分析（ERD） 探测入射重离子与样品中轻元素原子核发生弹性碰撞时，前向反冲出来的轻元素杂质原子，可以确定轻元素的含量及深度分布。这种分析方法称为弹性反冲分析（ElasticRecoil----ERD）1)弹性反冲运动学因子反冲粒子能量入射离子能量弹性反冲运动学因子入射离子质量反冲粒子质量反冲角入射离子越重，Kr随M变化越快，质量分辨率越高。θ越小质量分辨率越高前角区即有反冲粒子又有散射离子，要探测轻的反冲粒子，必须在探测器前加吸收膜，将重离子吸收掉。常用入射离子有4He，12C，16O，36Cl，79Br等。分析的反冲原子为1H，2D，3T，4He等。3、弹性反冲分析（ERD）

2)弹性反冲截面3)深度分析透射几何散射几何ERD深度分辨率ERDspectrumfromathin,200

Å,deuteratedpolystyrenefilmJ.Russel,Mat.Sci.Eng.R38(2002)107.安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异，而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答（表达）的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因：

—是遗传信息的载体

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段

—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运：微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有：“人类所有疾病均可视为基因病”之说注：如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话，外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问：两个不相干的人，如果他们患得同一疾病，致病基因是否相同？再问：同卵双生的孪生兄弟，他们患病的机会是否一样，命运是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______

和

，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念：英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替换、增添、缺失碱基对，可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句：1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性（差异性）在人群中的发生概率>1%（SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时，可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同，单个碱基的缺失、插入和置换。

CNP:DNA片段拷贝数变异，包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变

致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群（肿瘤）。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因（诱发因素）紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺，碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)与T类似，多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理，5BU能插入DNA取代T与A配对；插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C，发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述：肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可以重叠起生长。（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四）肿瘤细胞生长有一种自分泌作用，自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现，鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后，注射到正常鸡体内，可以引起肉瘤，首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分离出一种病毒，注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤，因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域，主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间，Temin发现RSV有不同亚型，且引起细胞恶变程度不同，推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果？VSTemin发现逆转录酶，1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计：实验设计简单而巧妙：将合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四种脱氧核苷酸，与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子，它不能被RNA酶破坏，但却可以被DNA酶所分解，证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA，再重复上述的试验，则不能获得这种大分子，说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年，一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室，这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想，他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说，1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时，Bishop懊恼不已，因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的，并且也进行了一些实验，但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到：逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV，三个诺贝尔奖！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因，并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示：Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样，都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时，工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌，而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样，都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧！癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种分类方法：一、按结构特点分（6）类（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子二、按产物功能分（8）类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关G蛋白（四）受体，无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因产物参与信号转导

胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有：cAMP（环磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（环磷酸鸟苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（钙离子）CAM（钙调素）主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到：（一）质膜上cAMP信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效应酶（腺苷酸环化酶磷脂酶等）组成，有相似的信号转导过程：即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导

（一）获得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制

（二）染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。（三）基因扩增（四）点突变三、癌基因的产物与功能（一）癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.（二）癌基因产物分类1.细胞外生长因子：TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子

（三）癌基因产物的协同作用实验证明，用ras或myc分别转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。说明：致癌至少需要2种或以上的onc协同作用，2种onc在2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达，或其产物失去活性时，细胞就会异常生长和增殖，最终导致细胞癌变。反之，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约，维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma）RB基因变异(13号染色体)

(1)脱磷酸化Rb蛋白（活性）与转录因子E2F结合，抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）与E2F解离，释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此，Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如：花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因

一对不同的等位基因称杂合等位基因

显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问：女性的两条X染色体基因应如何表达？拓展知识：X染色体基因中，有65%完全处于“休眠”状态，20%仅在部分女性身上“休眠”，15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏，还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体，一旦它遭到破坏，男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为，在女性的两条X染色体中，有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事：20年前一次意外事故，三个工人遭受钴60（Co60)放射性核素的照射结果：一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗？锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右（正常为0.6-1.3%）(多发性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease)：性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，同时还受环境因素的影响，因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病（complexdisease）也叫：“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称为微效基因。微效基因具有累加效应,即一个基因对表型作用很小,但若干个基因共同作用,可对表型产生明显影响。不仅遗传因素起作用,环境因素具有明显作用。例如：结肠癌（Coloncancer)相关基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相关信号通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受体相互作用相关通路，免疫反应相关通路以及细胞黏附相关通路等。①早期原发癌生长②肿瘤血管形成③肿瘤细胞脱落并侵入基质④进入脉管系统⑤癌栓形成⑥继发组织器官定位生长⑦转移癌继续扩散例如：糖尿病(diabetes)依赖胰岛素型糖尿病在位于第6号染色体上可能包含至少一个对I型糖尿病敏感的基因在人类基因组中，大约10个位点现在被发现似乎对I型糖尿病敏感其中：1)1