大阪地震，日立高新与日本电子这两台近3亿元高端电镜受损

　　仪器信息网讯 据人民网-日本频道消息，6月18日，日本大阪府发生里氏6.1级地震，位于大阪府茨木市的大阪大学超高压电子显微镜中心也遭遇强烈晃动，每台价值约23亿日元(约合人民币1.36亿元)的电子显微镜有两台受损，修复需要花费1年以上。受地震影响，一些世界顶级科研项目或出现停滞。

　　该中心这两台高端显微镜，一台正是日立高新生产的H3000 UHVEM(3 MV ultra-high voltage electron microscope，300万伏超高压电子显微镜)，其高度为17米，使用世界最高电压对于较厚样品也能进行观察；另一台则是日本电子生产的Materials- and Bio-Science UHVEM(物质及生命科学超高压电子显微镜)，其高度为12米，能在一秒钟内对每一个原子的运动进行1600次拍摄。这两台电子显微镜可以观察到从物质及生物的微细结构到物质受到放射线损伤的情况，能观察到纳米级的微小结构。

　　此次地震致使产生高压的零部件脱落，对精密度有严格要求的电子加速器严重变形等，两台显微镜都遭受致命性打击。该中心主任保田英洋无奈地表示，已经完全不能使用，将与厂家等商谈进行修理，完全修复需要花费1年以上。

　　下面来了解一下这两台平均造价约合人民币1.36亿元的高端电镜：

　　H3000 UHVEM（日立高新）

　　3MV超高压电子显微镜(日立H-3000)是基于各种先进技术开发的，如高压发生电路的高稳定性，功率损耗的降低，物镜响应的改善，负离子去除设备，遥控系统和在线图像处理系统等。H-3000被许多领域的研究人员广泛使用，包括材料科学，纳米技术，生物学和医学科学等。 H-3000的典型优点可以总结如下：

　　◆ 样品的最大可观察厚度显着增加

　　◆ 大样品室可以进行各种原位观察

　　◆ 通过高能电子和材料中构成元素之间的相互作用形成晶格缺陷引入和/或非平衡相形成。

　　主要规格参数

　　1.高压发生器

　　对称的Cockcroft-Walton电路：35-stage

　　高压水箱的耗电量：1千瓦以下

　　加速电压：

　　正常：3.0 MV(3000 kV)

　　平均：0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 MV

　　最大：3.5 MV

　　高压稳定性：小于2.0×10-6 / min

　　2.电子枪和加速管

　　阴极：LaB6单晶(热型)

　　电子束电流：最大20A

　　加速管：22 kV/step × 138 steps (3 MV)

　　绝缘气体：SF6(4原子)

　　3.照明镜头系统

　　离子捕获系统：电子束移位

　　镜头构成：双聚光镜

　　波束角：小于10-3 rad

　　4.成像镜头系统

　　镜头配置：六步镜头系统(无图像旋转)

　　放大率：200-1,000,000(30-step switching)

　　电子衍射相机长度：最长14米(six-step switching)

　　分辨率：0.14 nm

　　物镜

　　磁动势：最大23 A / V1 / 2(3 MV)

　　焦距：小于11mm

　　球差系数：小于10mm

　　色差系数：小于10 nm

　　调焦点：最小5 nm

　　5.样品室

　　进样类型：顶进式和侧进式

　　顶部入口倾斜角度：±30度(双倾斜)

　　侧入式倾斜角度：±45度(双倾斜)

　　试样位移：±1mm(机械系统)

　　±1.5 micro-m(电气系统)

　　真空度：5×10-6 Pa(无油真空系统)

　　6.相机室

　　成像系统：imaging plate(32张×2)

　　film(50张×2)

　　荧光物质：P22，YAG

　　荧光屏：最大60×80mm

　　摄像系统

　　高分辨率类型：1125线HARP相机

　　高感光度类型：4K x 4K像素慢扫描

　　CCD相机

　　视频录制：NTSC制式HARP相机

　　7.远程控制系统

　　操作系统：用于远程操作的控制台面板

　　控制系统：PC和数据处理系统

　　监测系统：X射线和氧气监测器

　　Materials- and Bio-Science UHVEM（日本电子）

　　Materials- and Bio-Science UHVEM(材料和生物科学的超高电压电子显微镜)具有高空间分辨率观察厚度高达几微米厚的厚试样的巨大优势，这是由于高能电子渗透到试样中具有良好的渗透性。利用这一优点，对器件、细胞等的纳米结构特征，特别是从纳米到皮米尺度的三维结构分析的研究是具有重要意义的。

　　利用附加的电子直接探测高速记录系统，对于具有微秒时间尺度的材料纳米过程，原位观察是可能的。例如，可以在高空间和时间分辨率下研究光子和材料之间的相互作用。另一方面，通过与直接电子检测相机的组合，利用附加的稳定的低温阶段，生物和软材料样品能够在自然条件下被观察到，且没有辐射损伤。

　　主要规格参数

　　1.高压发生器，电子枪和加速管

　　Two tanks(加速管和Cockcroft-Walton电路)

　　Cockcroft–Walton circuit

　　加速管：33 steps

　　加速电压：

　　正常：1.0，0.8 MV

　　最大：1.1 MV

　　高压步长：1 kV

　　高压稳定性：小于8×10-7 / min

　　阴极：LaB6单晶(热型)

　　光束电流：最大：10μA

　　绝缘气体：SF6(0.4MPa)

　　2.成像镜头系统，分辨率和观察模式

　　分辨率：

　　点分辨率：0.16 nm

　　晶格分辨率：0.10 nm

　　物镜

　　物镜稳定性：小于5×10-7 / min

　　放大：

　　低倍率模式：x200?1,500(9steps)

　　变焦放大模式：x2,000?1,200 k(30steps)

　　选定区域缩放模式：x20 k?600(10steps)

　　选定区域衍射模式：小于10.0 nm·mm(10steps)

　　3.低温样品室

　　试样温度：小于100K

　　低温传输系统：小于100K

　　4.图像记录系统

　　用于监视的CCD相机

　　1 k CCD相机，以获得广阔的视野

　　2 k CCD相机用于图像和衍射记录

　　4 k直接电子检测相机