用VAT真空阀门构建宇宙未知世界
VAT与世界上最大的粒子物理实验室欧洲核子研究组织（CERN）进行了长期合作。由专门的VAT团队开发的隔离阀有助于保持欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机（LHC）内超高真空（UHV）的需求。 (3分钟阅读)
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45亿年——这是研究人员今天估计的我们地球的年龄，这是一个难以想象的大数字。相比之下，地质年代学（即地球年龄的科学）的出现就相对比较现代了：尽管自中世纪晚期以来，人们对教会的官方教义，即世界创造在7天之内或世界年龄约为6000年，产生了越来越多的怀疑，但直到进入20世纪，科学家才能够建立起直接确定岩石绝对年龄的方法。
在这条真正坎坷的道路上，一位名叫杰拉德·德·吉尔的瑞典地质学家迈出了开创性的第一步，他在二十世纪初发现了如何通过分析岩石的岩层来推断岩石的年龄。放射性的发现最终带来了突破性进展。在其他方面，人们发现每一种放射性同位素都有一个特有的半衰期，因此当它衰变时，衰变产物的比例会随着时间的推移而发生可预测的变化。如果岩石样品中存在的放射性同位素的数量是时间的直接函数，那么样品的绝对年龄就可以从它们的比值中推导出来。因此，岩石中天然存在的放射性物质，如钾-40或铀-235，成为现代地质年代学的关键支撑：对于历史学家来说，它是时间的见证者和日历的记录着，对于地质年代学家来说，它意味着放射性同位素的数量比值。
来源: www.bgc.org
地层学研究的是不同岩层的相对时间对比，而地质年代学研究的目标则是宏观的。它宣称的目标是定义一个绝对的地质时间尺度，或地球的完整 “生命历程”。地球的第一个阶段可以被定义为所谓的前古生代阶段——大约40亿年前，地球是一个无形的原始汤。随后是具有第一个大陆地壳块和岩层的太古宙阶段。接着是元古代，此时地球周围形成了含氧大气。可见的生命时代，即显生宙，随后于大约5.5亿年前开始——只有在这个相对较小的时间范围窗口，研究人员才可以借鉴到连续的化石记录！
根据要调查的时间范围，地质年代学家必须使用不同的放射性测量方法。例如，基于重金属同位素（如铀）的分析，由于其半衰期长，适用于超过一百万年的年龄测定。对于小于5万年的有机物，有所谓的放射性碳方法，它是基于宇宙辐射在高层大气中形成的C-14的衰变系列。在这些和其他众多评估方法的帮助下，地质年代学家可以分析散落在世界各地的不可估量的岩石拼图，以验证并不断完善他们地球发展的模型——这个模型让观察者对我们的星球已经走过的奇妙旅程感到敬畏。
但研究人员关注的不仅仅是怀旧。探索地球历史上的事件发生的时间和速度是了解它们如何和为什么会发生的关键。这反过来又引导我们对未来的发展做出现实的假设。例如，将我们对当前气候变化的预测，与对地球上过去长期气候变化的自然速度、范围和原因相匹配是很有用的。在数百万年的历史中，地球已经进行了无数次“气候实验”，所以不利用我们对结果回顾性知识来评估当前的情况，或者利用它来减轻可能的后果性损害，难道不是不可原谅的吗？
得益于众多地质年代学研究机构的不懈努力，我们关于地球形成的知识在不断增长。来自世界各地的研究团队——无论是位于波茨坦的亥姆霍兹基金会下属的德国地球科学中心、位于格拉斯哥的SUERC研究所，还是位于北京的古地磁学和地质学实验室——都在仔细评估所有可用的数据和材料源。在欧洲地球科学联盟出版的GChron等期刊上，研究人员展示了他们的最新发现，始终关注着地球生命史中可能存在的分歧。
伯克利地质年代学中心（BGC）是1994年在加州成立的一个非营利性研究机构，也致力于尽可能完整地记录地球的历史。但是BGC的研究人员正在将弧线拉得更长：在最先进技术的帮助下，他们不仅对地球的发展进行了测算，而且还对我们较近的行星邻居进行了测算——追溯到数十亿年前太阳系的最初阶段！在地球的七大洲及月球和火星上，BGC的科学家们正在评估岩石和其他材料，以确定地球或近地历史的所有核心事件，并得出关于地球上大规模火山活动阶段、剧烈的气候波动或可能的陨石轰炸的结论。通过这种方式，他们不仅可以追踪恐龙大规模灭绝的可能原因，还可以为人类的发展提供一个越来越严格的解释。
之所以给予这一艰巨的任务，是考虑到BGC拥有令人难以置信的广泛的评估工具。这里有一个古地磁实验室，地球的磁场在这里被“关闭”，以便对岩石中普遍存在的化石磁力进行精确测量。还有一个最先进的Ar-40/Ar-39实验室，有三台全自动气体萃取质谱仪，用于测定2000至46亿年前的岩石和矿物。
这个清单还可以继续下去，新的设备也在不断增加。例如，BGC的实验室经理蒂姆·贝克尔报告说：“我们目前正在研究一个系统，用于处理矿物样品释放的气体。样品用激光加热后，逸出的气体必须尽可能地净化，以便只剩非反应性气体进入惰性气体质谱仪进行分析。该系统在超高真空中运行，这种真空是不锈钢结构腔体在涡轮分子和离子泵抽空的条件下，烘烤到250°C产生的。
贝克尔和他的同事们，把净化系统的超净内部与室内气氛隔离的挑战性需求，分配给了大约十几个54系列和57系列VAT全金属阀门、几个带有高真空弹性体密封的手动VAT阀门和几个VAT插板阀。这些阀门将不同的工艺腔（激光加热和清洁室、低温浓缩腔、真空泵）分开，并在气体处理系统和质谱仪本身之间建立了一条清晰的隔离线。贝克尔解释了潜在的挑战：“ 所有这些阀门必须绝对可靠地工作，而且必须不对样品气体本身产生任何影响。根据我的经验，VAT阀门最适合这种工况。”
他们的可靠性不是偶然的。VAT全金属阀门在制造过程中在高达350°C的温度下烘烤，这使它们具有特别高的洁净度和极低的排气率。出于这个原因，BGC还依靠高效的VAT阀门技术来制造许多其他地质学分析仪器。根据蒂姆·贝克尔的说法，BGC和VAT之间的合作是一个长期成功的故事。“例如，当我们在2010年开发一个新的高精度质谱仪时，在开发的早期阶段就发现，杂质在仪器的内部堆积——太多了，无法确保所需的测量精度。当时，一位VAT专家在寻找解决方案方面，为我们提供了非常有价值的支持。最终，解决问题的关键是在设备的所有工艺关键部分，改用镀金的VATRING阀盘密封。在标准版本中，硬对硬的密封垫圈是镀银的，但鉴于该设备的极高精度要求，事实证明银的惰性不够强。这一发现对于感兴趣的外行人来说可能听起来不是特别令人兴奋，但它在当时的地质年代学界引起了相当大的轰动！”
