离子源

为了将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户，同时，鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品，仪器信息网自2006年发起“优秀新品”评选活动，至今已成功举办十六届。发展至今，该奖项也成为了国内外科学仪器行业最权威的奖项之一，获奖名单被多个政府部门采信。2022年度“优秀新品”评选活动正在进行中，2022下半年入围名单已公布（详情链接）。值此之际，一起再来回顾下往届年度优秀新品奖获得者们吧！ 本期带您回顾的是2021年度“优秀新品”获奖产品：Quantum Design公司 FIB:ZERO新一代高精度极低温铯离子源FIB系统。2021年度共有711台仪器参与“优秀新品”奖项评选，在“技术评审委员会主席团”的监督下，经仪器信息网“专业编辑团”初审、“网络评审团”评审、“技术评审委员会”终审，确定12台仪器获奖。其中，FIB:ZERO新一代高精度极低温铯离子源FIB系统脱颖而出。FIB:ZERO新一代高精度极低温铯离子源FIB系统介绍：运用曾获诺贝尔奖的激光冷却技术，zeroK Nanotech推出了基于低温铯离子源的新一代高性能聚焦离子束系统——FIB:ZERO和相应的离子源升配件——FIB:RETRO。FIB:ZERO采用的低温技术可以减少离子束中的随机运动，从而使离子束斑与传统离子源产生的束斑相比具有更高的亮度，更小的尺寸和更低的能量散失。同时，FIB:ZERO还可以产生更多的二次离子，获得更清晰的成像。一系列测试表明，FIB: ZERO与传统的液态金属镓离子源FIB系统相比拥有更高的微纳加工精度，更清晰的成像对比度和景深。其加工速度与传统FIB基本一致，在低离子束流能量条件下有着更优异的表现。与氦、氖离子源FIB相比，FIB: ZERO拥有高一个数量的加工速度和对样品更少的加工损伤。Quantum Design中国表面光谱部门销售总监韩铁柱发表获奖感言：

赵红卫获国际离子源领域最高奖“明亮奖”我国超导高电荷态ECR离子源研究获重大进展 近期在美国召开的第十三届国际离子源大会上，中国科学院近代物理研究所副所长赵红卫与美国劳伦斯贝克利国家实验室（LBNL）核科学部副主任克劳德拉依尼斯（Claude Lyneis），88英尺回旋加速器室主任戴妮娅拉赖特讷（Daniela Leitner），近代物理所客座研究员、著名美籍华人学者谢祖棋4人被授予2009年度国际离子源领域最高奖项“明亮奖（Brightness Award）”，以表彰他们近几年来在超导高电荷态ECR（电子回旋共振）离子源领域取得的杰出成就和做出的巨大贡献。 ECR离子源是产生高电荷态强流离子束的最有效装置，主要应用于各种重离子加速器、核物理和原子物理等基础研究领域，同时在半导体、离子注入和材料改性等工业领域也有广泛的应用。 由赵红卫领导、谢祖棋任顾问的近代物理所离子源小组，经过优化设计和集成创新，突破了国际上沿用20多年的传统ECR离子源磁体结构，独创了一种把产生轴向磁镜场的螺线管线包置于径向六极铁内部的“冷铁”超导磁体结构，在世界上首次研制成功了具有原创结构的超导高电荷态ECR离子源（SECRAL）。该离子源在18GHz微波频率和18GHz与14.5GHz双频微波工作模式下先后产生了高电荷态离子束流强度的多项世界记录，近期又在24GHz微波频率下再次创造了多项高电荷态离子束流强度的世界记录，如455微安Xe27+，152微安Xe30+等，这些离子束流强度已大大超过美国贝克利实验室28GHz超导ECR离子源VENUS的结果。赵红卫在第十三届国际离子源大会上的报告被国际同行评价为最受注目的特邀报告。目前已有多个国外著名实验室表示要与近代物理所合作，拷贝或购买该所研制的超导ECR离子源。 近代物理所研制的该超导ECR离子源于2007年投入兰州重离子加速器运行，到目前为止，已累积供束2000多小时，是目前世界上唯一一台已投入长期运行供束的第三代高电荷态ECR离子源，使兰州重离子加速器的束流强度和整体性能大幅度提高，为开展相关重离子核物理和原子物理研究创造了前所未有的实验条件。由该超导ECR离子源提供的78Kr束流，经兰州重离子冷却储存环加速后，用于短寿命不稳定核质量精确测量，近代物理研究所的实验人员已在世界上首次成功鉴别并以10－6精度成功测量了63Ge，65As，67Se等3种新核素的质量，在国际同行中引起极大的关注。 美国阿贡国家实验室ATLAS加速器运行部主任帕都博士在已公开的获奖提名信中指出，在国际ECR离子源领域处于领先地位的近代物理研究所和美国贝克利国家实验室两个小组在过去几年里，独立构建和开拓了第三代高电荷态ECR离子源的技术路线，在国际上首次证明了第三代高电荷态ECR离子源技术的可行性，并成功展示了第三代高电荷态ECR离子源优越的性能，使基于大型离子加速器（如美国FRIB，德国GSI FAIR和欧洲CERN LHC）的许多新的研究机遇成为可能。同时他评价指出，近代物理研究所研制的超导ECR离子源在18GHz微波频率下性能处于目前世界领先水平。“明亮奖”评奖委员会的评价指出：“近代物理研究所的超导ECR离子源为发展更加可靠、简单超导磁体结构的第三代28GHz ECR离子源开辟了一条新路。” “明亮奖”是由法国博格茨仪器公司资助，由国际离子源领域的知名专家提名，通过设立的国际评奖委员会最终评选，主要奖励在离子源物理和技术领域取得的已被证实且得到广泛认可的创新和杰出成就。“明亮奖”每两年评选一次，每次只奖励1项成果，在国际离子源大会上颁发获奖证书和奖金，本次是第四届颁奖。第三、二和首届奖励分别授予了德国DESY实验室负氢离子源专家皮特斯博士、俄罗斯杜布纳JINR实验室电子束离子源“之父”道耐茨教授和美国布鲁可海文国家实验室电子束离子源专家皮克因及毕贝两位博士。 近代物理所超导高电荷态ECR离子源项目曾是中科院知识创新工程重大项目，也得到国家基金委杰出青年基金和科技部相关项目的资助。 更多阅读 中国科学院近代物理研究所：赵红卫 橡树岭国家实验室相关报道（英文）

常压敞开式离子源质谱技术（Ambient Mass Spectrometry，AMS)是近年来新兴的一种质谱分析技术。这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性、灵敏度及特异性好等特点，在生物体活体原位研究、反恐及环境保护领域的爆炸物检测方面具有潜在的应用价值。　　2004年，Cooks等报道了电喷雾解吸离子化(DESI)技术，首次提出商业化常压敞开式离子源质谱技术的概念，为大气压下直接采样的常压离子化技术的发展起到了重要的推动作用。随后各种商业化常压敞开式离子源质谱技术相继问世，目前已经报道的有30多种。其中，2005年，Cody等研制的实时直接分析质谱离子源(DART)技术成为了第一款商品化的AMS离子源。　　自商业化常压敞开式离子源质谱技术在中国市场上出现以来，越来越多的中国科学家开始尝试使用并发展该技术，并陆续取得不少研究成果。据仪器信息网了解，目前，DART在中国已售出50余台，并且有30多个DEMO用户。应用的领域也越来越多样化，如中药组学、法医、食品、疾病等。因此，我们有理由相信该技术在未来将拥有更加广阔的应用前景和市场。　　目前在中国从事常压敞开式离子源质谱技术研究的课题组有清华大学张新荣课题组、东华理工大学陈焕文课题组、中国医学科学院药物研究所再帕尔· 阿不力孜课题组、北京大学刘虎威课题组、四川大学段忆翔课题组等，他们相继设计推出了一系列常压敞开式离子源质谱技术，并将该项技术应用到爆炸物分析、质谱成像、疾病诊断等多个领域。　　为了向广大质谱用户及厂家集中展示国内相关课题组在常压敞开式离子源质谱技术方面的原创性成果，同时也希望搭建研究者与厂商沟通的渠道，为这些科技成果的转化提供必要的信息交流平台，仪器信息网特别策划主题为《常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展》的技术专题，并得到了以上各课题组的认可。　　经过为期2个月的资料整理，并征集多方意见，如今《常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展》正式上线。