氖(Ne)在室温下以气态形式存在。尽管氖在宇宙中的分布并不少,但在大气中的含量极…
氖(Ne)在室温下以气态形式存在。尽管氖在宇宙中的分布并不少,但在大气中的含量极低。由于氖无色无味,生性“懒惰”,以至于在漫长的岁月中人们并不知道它的存在。在门捷列夫最初的元素周期表中是没有“惰性气体”一族的。英国化学家拉姆齐等人的科学发现,为元素周期表增添了一个家族,拉姆齐也因此获得1904年的诺贝尔化学奖,并被誉为“惰性气体之父”。 19世纪末,英国化学家瑞利发现,从氨气中制得的氮气与从空气中获得的氮气具有不同的密度,前者要比后者轻千分之一。拉姆齐对这个问题非常感兴趣,在与瑞利沟通后也投入到了大气中氮的成分研究。拉姆齐利用红热的镁与空气中氧和氮的反应,来吸收空气中的氧和氮,最后剩下了八十分之一的气体。拉姆齐通过光谱分析,研究剩余气体的谱线,发现其中存在未知的红色和绿色谱线,这说明空气中还有未知的微量气体。1894年,拉姆齐和瑞利在英国科学协会的大会上共同宣布了这一发现。在这次大会上,这种新气体被定名为氩,意为“懒惰的气体”。此后,拉姆齐从沥青铀矿中发现了另一种惰性气体—氦,其光谱特征为深黄色的明线。他与特拉弗斯合作进行了空气液化分馏,从而进一步发现了惰性气体氪、氖和氙。他在谈及氖的发现时说:“这是一个值得收藏的时刻—它具有极其壮丽的光谱,带着许多条红线、绿线、紫线、黄线。在高度真空下,甚至还闪着磷光······真是美丽极了!” 氖的霓虹之光,具有很高的应用价值。不过,霓虹灯的发明者并不是拉姆齐,而是法国科学家克劳德。克劳德是一个兴趣广泛的科学家,他涉足空气分离行业最初并不是为了霓虹灯。而是先探索出了液化空气生产氧气的工艺技术路线,使得惰性气体作为液化空气的副产品被大量生产出来。克劳德在思考如何为这些惰性气体找到商业应用的出路时,首先想到的就是拉姆齐等人的发现以及盖斯勒等人的放电管实验,他便集中精力致力于霓虹灯的发明。1910年,克劳德在巴黎车展上展示其公司的霓虹灯产品,从而吸引了全世界的目光。 要说氖牵动世界的神经,其原因基于氖在半导体行业中具有 的地位。那么,氖是如何与半导体扯上关系的呢?①我们知道,光刻机是芯片制造的核心装备,激光器光源无疑是光刻机的核心。DUV光刻机也叫深紫外光刻机,常用的光源为KrF准分子激光器和ArF准分子激光器。KrF和ArF极其不稳定,其存在时间在百万分之一秒之内。②你也许会问,无论是KrF准分子激光器,还是ArF准分子激光器,怎么都看不出与氖气有什么关系呢?③原来,准分子激光器中的氟具有极强的腐蚀性,加之在强电场条件下化学物质易被电离,因此很容易发生电极短路。为此,需充入足量、稳定的惰性气体作为缓冲气体,以确保其既能产生准分子,又不发生电极短路。④一般准分子激光器都选择氖气作为缓冲气体,其含量甚至高达97%左右。这说明,氖气的用量要远比准分子激光器反应气体更多。 芯片产业对氖气的纯度有着极高的要求。由于大气中的氖气含量极微,单纯分离提纯氖气是不划算的。氖气量产一直与钢铁产业捆绑在一起,因为钢铁企业需要消耗大量的氧气,如果依靠购买氧气来维持生产显然是不可取的,所以有规模的钢铁企业一般都建有自己的空气分馏工厂。除了氧气这个主产品之外,还会有氮气这样的大宗产品以及氩气、氖气、氦气等“副产品”以粗品形式出售。用于半导体制造业的氖气要求达到99.999%的纯度,因此,这些氖气粗品需要经过复杂的提纯工艺才能得到一定纯度的产品,以满足不同纯度要求。 问题:填入第四段画横线部分最恰当的一项是:
A. 举世瞩目B. 首屈一指C. 举足轻重D. 大有可为先想一想,再看答案与解析 ▸
正确答案:C
【正确率 94%|考点:普通篇章】
横线处搭配“地位”,且根据文段可知,激光器光源是芯片制造的核心装备光刻机的核心,准分子激光器很容易发生电极短路,而氖气是准分子激光器的重要缓冲气体,以确保准分子激光器既能产生准分子,又不发生电极短路,含量甚至高达97%左右,所以氖在半导体行业中具有十分重要的地位,故横线处应体现十分重要的含义。C项“举足轻重”形容有实力,所处的地位很重要,一举一动都对全局有重大影响,符合文意,且与“地位”搭配恰当,当选。
A项“举世瞩目”意思是全世界的人都注视着,形容影响很大,D项“大有可为”意思是事情很有发展前途,很值得做,均不符合文意,排除;
B项“首屈一指”指居第一位,置于此处程度过重,文段并未体现氖在半导体行业中是第一位的,排除。
故正确答案为C。
【文段出处】《“霓虹”元素,为何牵动世界的神经》
考点普通篇章逻辑填空题