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透射式能见度仪

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透射式能见度仪相关的资讯

  • 能见度检测设备-一款交通大气中皆可使用的能见度传感器
    能见度检测设备-一款交通大气中皆可使用的能见度传感器#2022已更新【品牌型号:天合环境TH-N50】短时强降雨会造成多种安全隐患,特别是会大大降低能见度,造成交通问题。强降雨前会使得路面湿润,导致汽车的轮胎与地面的摩擦减小,尤其是冰雪天,加剧交通隐患。【设备名称】:大气能见度测量仪【能见度定义】:大气能见度定义为具有正常视力的人在当时的天气条件下还能够看清楚目标轮廓的最大地面水平距离。【功能介绍】:大气能见度测量仪发射端通过红外led光源发射红外光,红外光源透过一定体积的空气,由空气中的气体分子,气溶胶粒子、雾滴等引起红外光源散射,能见度测量仪接收端通过接收红外光源散射光的强度来确定能见距离,同时仪器可对能见度连续测量输出。【检测原理】:35°前向散射原理,测量更准确。【整体外观】:整体环抱式一体化设计使内部电缆的布局更趋合理。【测量元件】:光学部件镜头,红外led光源。【硬件防护设计】:①、采用了光学部件镜头朝下并带有防护罩,有效防止降水、飞沫或尘埃进入镜头,减少探头表面的污染,这种设计提供了精确的测量结果并减少了维护的需要。②、探头的防护罩为铝合金材料,表面涂有防腐蚀的玻璃纤维涂层。③、能见度仪的过电压和电磁保护装置能保证传感器的长时间安全运行。④、红外LED光源,增加滤光设计、抗光源干扰。⑤、低功耗,内部电路抗干扰设计。⑥、仪器的直流供电电路具有防反接和自恢复保险双重设计。【设备清单】:大气能见度测量仪1台+2个抱箍。【安装注意事项】:①、将能见度传感器安装到距离地面大约2米的地方。②、保证能见度下方不要有别的物体,干扰测试。③、理想安装场地应距大型建筑物或其它会产生热量及妨碍降雨的设施至少100米,而且也要避免树荫的影响。④、场地应无干扰光学测量的障碍物、反射面和明显的污染源。⑤、选择合适地点安装设备,设备提供安装抱箍,利用抱箍将设备安装到75mm立杆上,为避免光源干扰,发射端务必在南侧。【供电方式】:10-30vdc宽压供电。【测量范围】:默认0-500000m。【测量误差】:≤1KM±2%;±10%1KM。【分辨率】:1m【更新间隔】:20s【平均无.故障时间】:(MTBF)大于18000小时【工作环境温度】:-40~60℃【工作相对湿度】:不大于95%(30℃)【重量】:小于10kg【功耗】:0.5w【红外光波长】:870nm【信号输出方式】:RS485,标准modbus-rtu协议【可测能见度数据种类】:①、实时能见度数值②、能见度10min平均值③、能见度1min平均值【光学镜头洁净等级】:可实时读取红外光发射端、接收端的镜头洁净度,清洁度等级1-5,5代表清洁度最高,当清洁度小于3时需要现场清理光学镜头。【能见度常识】:1.能见度20-30公里能见度极.好视野清晰2.能见度15-25公里能见度好视野较清晰3.能见度10-20公里能见度一般4.能见度5-15公里能见度较差视野不清晰5.能见度1-10公里轻雾能见度差视野不清晰6.能见度0.3-1公里大雾能见度很差7.能见度小于0.3公里重雾能见度极差8.能见度小于0.1公里浓雾能见度极差
  • 在校大学生发明“红外线”能见度探测仪
    越来越多的雾霾天,真让南京的天空越来越暗,城市视野也越来越模糊。  雾霾对出行及公众的身体健康都是极大的损害,雾霾来临时,我们如何监测?雾霾来临前,能不能提前预警?  南京信息工程大学大气物理学院的本科生王成芳近期研发出了雾霾天气的智能探测仪,它不仅能准确&ldquo 读&rdquo 出雾霾天南京人的&ldquo 视力&rdquo 情况,而且还能够分辨出一场雾霾天来临时,能见度的极速下降,究竟有多少是雾粒子在起作用,有多少是霾粒子在起作用。这为大范围实时监测雾霾天气提供了可行性。  雾霾监测预报有难度  在气象预报领域,雾霾提前预报一直是个难点,气象专家介绍说,雾霾在气象学上区别很大,虽然它们都会造成低能见度的状态,但是实际上除了湿度条件以外,雾霾的构成是非常复杂的,比如,由于气溶胶污染物浓度较高会造成霾,而它的成分是非常复杂的,在我们头顶的天空中,气溶胶的主要化学成分包括有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑炭、重金属,还有一些其他元素。同时,数值预报需要考虑的条件和因素也很多,包括能见度等的监测、预报难度比较大。  南京信息工程大学的专家告诉记者,其实能见度监测仪的研究也是近些年才开始应用的,以前在中国雾霾的能见度监测,其实靠的都不是仪器,靠的都是气象预报员的双眼和经验,他们一般来说都把气象台远处的一些标志性的建筑或山体作为标的物,靠雾霾天气中能看到远处的什么景象来大致&ldquo 估摸&rdquo 出能见度的情况,因此还是存在一些人工误差的,而且也没有办法大范围、全覆盖地探测一个区域的能见度。  两只红外眼睛测出能见度  经过几年的研制,王成芳自主研发能见度探测仪成功。记者看到,能见度探仪器有一只相对而视的&ldquo 眼睛&rdquo ,王成芳告诉记者,这两只眼睛都安装有&ldquo 红外线&rdquo 装置,它们共同捕捉两个红外线&ldquo 眼睛&rdquo 之间的团空气,然后利用红外装置&ldquo 透视&rdquo 其中的污染物粒子的粒径大小,成分,而对于空气中的污染物粒子的消光系数进行精确测量,从而能够精确推算出我们肉眼能够看到的精确的能见度。  王成芳说,这个能见度探测仪的一个好处是,不仅能够取代人眼直接探测灰暗的天空究竟能看多远,更重要的是,它能够分清南京模模糊糊的天空究竟是由什么样的颗粒物在起决定性作用。  记者了解到,目前研发出来的能见度实时监控装备,在终端可以实时显示能见度信息与能见度-时间曲线,这将为气象专家提供清晰具体的预报信息。
  • 国内首台激光雷达能见度仪研制成功
    6月12日下午,中科院合肥技术转移中心在安徽循环经济技术工程院向省交通厅、省交通投资集团、高速公路总公司、省公路勘察设计院、皖通科技等相关部门领导和专家,专题报告高速公路团雾全天候实时监测预警系统核心装备激光雷达能见度仪。  随着我国经济的持续增长,高速公路建设得到空前的发展。截止2009年,我国高速公路通车总里程已达到6.03万公里,居世界第二位。然而高速公路上的交通事故也极大地威胁着人民的生命财产安全,影响着社会经济的和谐发展。特别是高速公路上的突发性团雾引起多车连续追尾、群死群伤重特大交通事故,在近几年来尤为突出。  安徽循环经济技术工程院依托中科院安徽光机所,在多年科研积淀的基础上,瞄准公共安全的重大需求,在国内开发成功的首台激光雷达能见度仪,是为交通行业安全生产和人民群众的安全出行,提供了有效技术支撑的重大突破。该仪器的能见度监控范围可达50米到5000米,可实现每1~10分钟输出一组能见度值 可与高速公路现有的通讯系统实现无线和有线方式互联互通,达到全天候实时监测、预警。具有体积小、精度高、结构紧凑、使用方便,性价比高的特点。  会上,交通行业与会各位领导和专家对激光雷达能见度仪的技术先进性、应用价值和前景给予了高度评价。省交通厅有关部门负责人指出,激光雷达能见度仪及安全预警系统的研制成功,对我省乃至全国交通行业产生重大影响,希望该仪器能为省交通厅正在联合气象、安检、公安等部门计划筹建的交通安全气象监测预警系统和应急指挥中心作出贡献。他表示,将尽快协调有关单位在安徽省多雾、团雾易发地带的路段进行实地试验运行,为高速公路团雾全天候实时监测预警系统建立和应用,提供经验。  省科技厅任鸣副厅长指出,一项科技成果是否具有生命力取决于市场的需求和社会的需求。激光雷达能见度仪正是满足了高速公路安全预警系统的重大需求,具有非常的应用前景。希望安徽循环经济技术工程院加强与交通行业有关部门的配合,做好产业化的前期工作,并紧紧抓住合肥公共安全产业发展的良好机遇,强力推进该项高科技成果的产业化,省科技厅将与交通厅共同推进这项具有自主知识产权和全省自主创新特色的好项目,为道路交通安全提供有力科技支撑。  (安徽省科技厅)
  • 江苏:能见度监测网通过专家组验收
    3月18日,江苏省能见度监测网通过了专家组验收。据悉,江苏能见度监测网项目于2010年7月30日进行项目投标工作,10月28日进行产品安装,11月28日完成全省71套能见度安装任务。能见度检测仪器装配在各市县气象局场站内。其中有西连岛、大丰、邳州、吕泗、南京和泗洪等六个站装配50千米能见度仪,其他站和金坛基地等65个站装配30千米能见度仪,形成了一套完整的监测系统。
  • “大气能见度测量关键技术与仪器产业化”获气象科学技术进步成果奖一等奖
    近日,中科院合肥物质研究院、安徽省大气探测技术保障中心及安徽蓝盾光电子共同承担的“大气能见度测量关键技术与仪器产业化”项目获得气象科学技术成果奖一等奖。安徽蓝盾光电子股份有限公司是国内领先的气象探测装备供应商,先后开发了大气能见度仪、大气气溶胶监测仪、云高仪、天气现象仪等,其中能见度仪用于安徽省高速公路能见度观测网络建设。2014年独家中标中国气象局全国大气气溶胶监测网络建设。公司研发的交通气象观测系统含DNQ2型前向散射能见度仪、风速风向传感器、路面传感器、温湿度传感器、雨量筒、供电单元、通讯单元、防雷接地单元等。对于自然环境恶劣、地质条件复杂的路段可以有效的预警雨、雪、雾等恶劣天气现象,确保道路安全畅通。目前,该系列仪器已经在气象部门累积销售500余套,取得了良好的经济和社会效益。多年的研究基础使公司在环境、气象领域的产品开发、技术应用上都处于国内先进水平。通过多次的大型外场试验的锻炼,培养出一支以中青年技术骨干为主的高效科研队伍,有能力承担恶劣环境下云能天空间立体气象观测仪的研制开发、外场试验、数据处理分析等复杂综合任务。
  • 赛克玛在环保部2016年度“国家环境空气背景站监测技术培训班”做黑碳仪及能见度传感器专题报告
    由环境保护部环境监测司、中国环境监测总站组织的2016年度“国家环境空气背景站监测技术培训班”培训活动于7月5日在环境保护部北京会议培训基地拉开帷幕。 来自环保部各地方背景监测站的40余名代表前来参会。培训活动以“做好国家环境空气背景站及农村站运行维护工作,提高国家环境空气监测技术水平”为宗旨,代表们紧紧围绕该宗旨,与大家分享背景站监测技术及数据分析实践经验,并就议题进行深刻讨论。理论讲解 会间,来自湖北省环境监测中心的田站长就黑碳在背景站监测中对于源解析的意义及背景站黑碳监测的必要性与大家进行了分享和交流。北京赛克玛环保仪器有限公司作为环保部15个国家背景站黑碳仪及能见度传感器的供应商,就黑碳仪和能见度传感器在背景站的应用情况进行“黑碳仪及能见度传感器的日常维护及常见故障分析”专题报告,我公司工程师针对黑碳仪及能见度传感器的维护、常见故障排查及解决进行了深入浅出的讲解,并现场演示仪器设备的基本操作、常见故障的解决和数据的初步应用,受到参会代表的一致肯定与好评。现场演示[黑碳仪相关介绍] 黑碳作为生物质、化石燃料等含碳物质的不完全燃烧的产物,对光有强烈的吸收作用。黑碳的辐射强迫作用已经被世界公认,黑碳对环境及气候的研究已经成为国内外科研的热点。目前全球各国多有开展对黑碳进行长期监测的项目和计划,用以掌握黑碳的各地区背景值和时空变化规律及特征。黑碳在中国国家背景站、区域站、城市站点的观测十分重要,可为评估中国各地黑碳的基准值、排放量、传输、演变等提供长时序、高分辨率的数据。 北京大学环境学院胡敏教授课题组于2016年4月份在PNAS上发表的文章,识别出了黑碳在大气中发生性质演变的两个阶段,揭示了这两个阶段黑碳吸光能力的变化特征,美国著名大气化学家、美国国家科学院院士Veerabhadran Ramanathan高度评价此成果“弥合了对黑碳气候效应观测和模型模拟研究之间的2-3倍的鸿沟”“使科学界对黑碳气候效应的认识更加趋于一致”。另外,赵玉成、曹军骥等分别利用黑碳仪在青海瓦里关、青藏高原东南部进行长时间序列观测,分别就其年际变化以及对全球季风气候变化的影响进行深入讨论分析。2000 年以来瓦里关本底站黑碳浓度年际变化[赵玉成, 等. 瓦里关全球大气本底监测事实. 青海环境. 1999-2011]1955 年以来青藏高原东南部冰芯黑碳在非季风季节、季风季节及年平均的含量变化[曹军骥, 等. 黑碳在全球气候及环境系统中的作用及其在相关研究中的意义, 地球科学与环境学报, 2011] 北京赛克玛环保仪器有限公司目前已被美国Magee Scientific授权在国内生产AethalometerTM黑碳仪,该黑碳仪可实现黑碳浓度的实时监测,并根据七波段监测数据,进行源解析工作,为相关部门掌握黑碳的污染情况、来源分析及制定相关的减排措施提供可靠的技术支持。 目前在国内近300余台黑碳仪已经被气象、海洋、疾控、环保监测部门及高校与科研单位广泛应用于大气气溶胶黑碳监测、大气辐射传输的监测、气溶胶粒径分布监测、紫外吸收的芳香族化合物监测、含碳物质的燃烧排放监测、汽车尾气排放监测及疾病的传播与控制等领域,并取得丰硕的科研成果。黑碳仪国内应用情况 我公司已与美国Magee Scientific公司联合建成国内唯一的黑碳溯源标准实验室,整个标准溯源系统可追溯到NIST标准,用户可将黑碳仪定期返回我公司进行仪器溯源,以保证监测数据的可追溯性,该系统可为黑碳数据的质量控制提供保障,填补国内在黑碳标准溯源领域的空白。黑碳仪溯源标准实验室[能见度传感器相关介绍] Belfort仪器公司是设计和生产先进环境测量仪器的领先者。上世纪90年代Belfort致力于研究自动地表天气观察系统。当美国气象中心提出要将例行地表气象观察自动化的时候,Belfort参与了这个挑战,并且在设计和认证功能强大的自动地表观察系统的三个传感器过程中独占鳌头。Belfort公司生产的能见度传感器在中国已广泛应用于气象、交通、环保监测等领域,国内应用现已超过700台,并在众多国家重大项目中出色完成能见度状况观测任务。能见度传感器国内应用情况 广东省自2003年以来,开始利用Belfort能见度传感器建设覆盖全省范围的能见度观测网络,目前已有超过300台用于全省灰霾天气状况观测,及气象条件观测。Belfort能见度传感器优良的品质及可靠的数据在广东省气象、天气状况预报及分析中发挥着重要作用。能见度传感器在中国
  • JEOL发布新概念冷场发射透射电镜
    2016年新年伊始,日本电子株式会社(JEOL)即全球同步推出了新款场发射透射电镜JEM-F200。 为了全面整合近年发展起来的透射电镜上的各种功能,JEM-F200进行了全新设计,在保障各种功能达到极限的同时,追求操作的简单化和自动化,为用户提供透射电镜操作的全新体验。具体特点表现为: 1)精炼的全新设计:在提高机械和电气稳定性的同时,凭借对透射电镜的丰富经验,对电镜整体进行了精炼全新设计,力求为用户提供全新感受; 2) 四级聚光镜设计:为了最大程度发挥出STEM功能,JEM-F200进行了全新概念的四级聚光镜设计,亮度和汇聚角可以分别控制; 3)高端扫描系统:在照明系统扫描功能之上又增加了成像系统的扫描功能(选购件)可以获得大范围的EELS分析,可进行表面等离子共振(Surface Plasmon resonance)等近代物理研究; 4)皮米样品台控制:标配的压电陶瓷控制样品台,可以在原子尺度上获得精准的移动; 5)全自动装样测角台(SPECPORTER):样品杆的插入拔出只需电钮即可全自动实现,彰显其便利性及安全性; 6)成熟的冷场发射技术:将JEOL应用在球差校正技术上的高端冷场发射技术移植到普通的场发射透射上,可获得更好的高分辨观察、更高效的成分分析和更好的化学结合状态分析; 7)双超级能谱设计:可安装双超级能谱,将普通电镜能谱的分析能力拓展到原子尺度; 8)节能减排:启用省电模式耗电量降低80%。
  • 玻璃行业中的透射与反射色彩质量测量—色差仪
    玻璃作为一种常见的材料,广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。在玻璃行业中,透射和反射是两个重要的性质。透射涉及玻璃对可见光的透明程度和色彩表现,而反射关乎玻璃表面镀膜的效果。本文将介绍如何使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪来监控色彩质量和测量玻璃镀膜的反射率。透射是玻璃行业中最重要的光学性质之一,它决定了玻璃对可见光的透明程度和色彩表现。当光穿过玻璃时,会受到折射现象的影响。折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变方向的现象。这种折射现象使得玻璃能够将光有效地传播到玻璃的另一侧,使我们能够透过玻璃看到外面的世界。在玻璃行业中,透射率是一个重要的参数。透射率定义为通过玻璃的光强与入射光强的比值。透射率越高,玻璃对光的透明度就越好。而对于特定波长的光,其透过玻璃的能量与光谱分布有关,因此,不同类型的玻璃可能对不同波长的光具有不同的透射率。透射率的测量通常使用分光光度计来完成。在线ERX55分光光度仪是高精度的测量仪器,可以用于测量透明薄膜的色彩、可见光透射和雾度,持续监控色彩质量。通过持续监控透明薄膜的色彩质量,生产厂家可以确保产品的一致性和稳定性。反射是另一个在玻璃行业中需要关注的光学现象。反射率是一个指标,用于衡量光线在物体表面反射的程度。在玻璃制造过程中,常常会在玻璃表面进行涂层处理,这些涂层能够改变玻璃的反射性能。通过合理设计涂层,可以实现特定的反射率,使玻璃在特定波长范围内表现出所需的特殊光学效果,如防紫外线、隐私保护等。玻璃作为非散射性物体,在传统的直接照明测量设备中无法准确提供色彩数据。为解决这一问题,ColorXRAG3色度分析仪成为了一种重要工具。该设备具备宽波长范围(330nm到1,000nm)和高光学分辨率(1nm),可在实验室中安装在支架上,对放置在样品支架上的玻璃板进行测量。同时,它也可用于在线测量,安装在玻璃板上方的横梁用于测量低辐射玻璃,或安装在玻璃板下方用于测量遮阳镀膜。ColorXRAG3色度分析仪具有紧凑型设计,可从距离玻璃板10mm处捕获非散射性样品的光谱数据和色彩反射值,甚至能鉴定多银层镀膜。该仪器采用氙气闪光灯,同时采用+15°:-15°、+45°:-45°和+60°:-60°三种光学结构,每秒进行一次测量,以实现全方位的色彩数据获取。其中,±15°的测量值与传统实验室测量的积分球光学结构结果相同,而±45°和±60°的测量值则可以显示不同观察角度下的色彩变化。ColorXRAG3色度分析仪的应用为玻璃行业提供了一种高效、准确的色彩测量解决方案,使生产厂家能够更好地控制透射与反射性能,提高产品质量,并满足不同市场需求,推动玻璃行业的持续发展。透射和反射是玻璃行业中非常重要的光学现象。透射性能决定了玻璃的透明度和色彩表现,而反射率则与玻璃表面的涂层处理密切相关。使用在线ERX55分光光度仪和ColorXRAG3色度分析仪,可以对玻璃产品的透射性能和反射性能进行精确测量和监控,从而保证玻璃产品的质量和性能达到预期要求。“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 2021年度中国市场电镜新品盘点(18款): 场发射、扫描透射成主流
    经历2020年疫情笼罩,2021年全球电镜市场规模回暖,规模再次以个位数速率增长,作为最大需求单一市场国家,中国则实现20%以上增长。电镜新品发布也迎来活跃一年,发布新品不仅低、中、高端产品基本覆盖,大部分主流品牌皆有输出,国产方面也多点开花。以下对2021年在电镜新品进行盘点,数据主要统计自本网报道或公开信息,如有遗漏、错误欢迎在留言区补充或邮件(yanglz@instrument.com.cn )。2021年电镜发布新品速览(按发布时间顺序)类型品牌产品名称型号描述SEM蔡司新一代Gemini场发射扫描电镜系列GeminiSEM 360GeminiSEM 460GeminiSEM 560高分辨,不挑样日本电子肖特基场发射电镜JSM-IT800(i)/(is)适用观测半导体器件聚束科技高通量(场发射)扫描电镜Navigator-100B PLUS国产高通量场发射升级款祺跃科技原位高温扫描电镜-国产原位高温日本电子新型扫描电子显微镜JSM-IT510钨灯丝电镜升级飞纳台式场发射扫描电镜Phenom Pharos G2分辨率提至1.8nm日立两款场发射扫描电子显微镜SU8600SU8700聚焦自动获取大量数据功能国仪量子场发射扫描电镜SEM5000国产场发射扫描电镜TEM日本电子新一代冷冻电镜CRYO ARMTM 300II (JEM-3300)速度、操作、通量全面升级赛默飞球差校正透射电镜Spectra Ultra适合电子束敏感材料的球差电镜赛默飞扫描透射电镜Talos F200E为半导体行业设计纳镜鼎新高通量生物扫透电镜智眸365(Smart View 365)国产高通量生物扫描透射电镜聚焦离子束显微镜赛默飞聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM)Helios 5 PXL Wafer DualBeam聚焦半导体领域其他日本电子超微电子衍射平台Synergy-ED电镜-x射线衍射平台赛默飞定制球差校正电镜Spectra φ定制球差电镜扫描电镜:11款齐发,9款场发射!扫描电镜方面,场发射产品成为新品主流,蔡司和日立分别发布3款、2款场发射电镜,日本电子发布场发射和钨灯丝升级产品,飞纳台式场发射电镜分辨率提升至1.8nm。国产方面,国仪量子也加入场发射产品行列,聚束科技发布高通量场发射升级产品,祺跃科技则基于其原位力学技术,发布原位高温扫描电镜。蔡司|新一代Gemini场发射扫描电镜系列【3款】Gemini系列新品,左至右:GeminiSEM 360,GeminiSEM 460,GeminiSEM 560【发布会专题】 发布时间:3月24日参考价格:300-600万元蔡司此次发布的GeminiSEM 360,GeminiSEM 460,GeminiSEM 560是Gemini电子光学系统针对不同的应用场景衍生出的三款新型号。GeminiSEM 360搭载1型Gemini镜筒,是一款高通用性成像工具。其物镜为静电透镜+磁透镜复合透镜,在提高其电子光学性能的同时将它们对样品的影响降至更低。即使对极具挑战的样品也能进行高品质成像。Beam booster技术具有镜筒内的电子加减速功能,可确保获得小束斑和高信噪比;Gemini镜筒内带有平行设计的镜筒内二次电子和背散射电子探测器,可实现信号的高效采集,同步获取形貌衬度和成分衬度像。GeminiSEM 460搭载2型Gemini镜筒,专为应对复杂的分析工作而设计。它除了复合透镜和镜筒内加减速设计以外,利用双聚光镜设计实现更加灵活的束流调节。用户可以在小束流的高分辨成像模式与大束流的分析模式之间进行无缝切换,对称设计的EDS接口可让您获得无阴影的成分分布图,而物镜无漏磁设计可以让您获得无畸变的大面积EBSD花样。您还可以通过加装各种原位实验附件将Gemini 460升级为一个自动化原位实验平台。GeminiSEM 560搭载3型Gemini镜筒,带给用户极致的高分辨成像体验。该款镜筒拥有两个可协同工作的电子光学系统:Nano-twin透镜和新型电子光学引擎Smart Autopilot,可通过聚光镜优化所有工作条件下的电子束会聚角,进一步提升分辨力;还可实现1倍到200万倍的无缝过渡,大视野导航和亚纳米成像一镜到底。日本电子|场发射电镜JSM-IT800半透镜版本(i)/(is)新型肖特基场发射扫描电子显微镜JSM-IT800【产品链接 】 发布时间:8月31日参考价格:200-400万元JSM-IT800 集成了用于高分辨率成像的透镜内肖特基 Plus 场发射电子枪、创新的电子光学控制系统“Neo Engine”, 以及追求易用性的GUI“ SEM中心”可以完全整合JEOL 的x射线能谱仪。JSM-IT800 有五种不同物镜版本:混合镜头版本 (HL),这是一种通用 FE-SEM;超级混合镜头版本(SHLs/SHL,功能不同的两个版本),可实现更高分辨率的观察和分析;以及新开发的半透镜版本(i/is,两个不同功能的版本),适用于半导体器件的观察。半透镜通过在物镜下方形成的强磁场透镜会聚电子束来实现超高分辨率。此外,该系统有效地收集从样品发射的低能量二次电子,并使用上部透镜内检测器 (UID) 检测电子。因此,它可以对倾斜样品和横截面样品进行高分辨率观察和分析,这正是半导体器件故障分析所需的。此外,它对于电压对比度观察也非常有用。聚束科技|高通量(场发射)扫描电子显微镜 Navigator-100B PLUS高通量(场发射)扫描电子显微镜 Navigator-100B PLUS【 产品链接 】 发布时间:8月参考价格:500-700万元成像速度在同等条件下是同类机型的10倍以上,可在72小时内以4nm 像素完成对10x10 mm2 区域的无遗漏采集。 新机型在硬件部分模组提升较大,配备新型电子枪,电子束落点能量范围可达30keV,涵盖绝大多数扫描电镜落点能量需求范围。分辨率可达1.0nm (15keV下), 且在1-3kV低加速电压下即可获得1.5nm高分辨率的同时,仍能保持1‰以下的低图像畸变。具备高度智能化,包括简单快捷全景光学导航、一键全自动换样、全景光学导航、实时聚焦追踪,可以实现全自动超大区域(100mm×100mm)全息地图集式拍摄,并绘制成全景地图式信息浏览。祺跃科技|原位高温扫描电镜祺跃科技原位高温扫描电镜新品【发布详情】 发布时间:10月14日新开发的扫描电镜设计理念包括样品室空间从紧凑到合理,样品台承载能力较大、成像探测器承温能力提升、保证高真空足够的抽气能力等,达到追求时序信息的目标。本次新品实现整机国产化的核心部件包括高温二次电子探测器、三维移动平台与大载荷拉伸平台、1400度原位加热器、超大结构样品腔室和超高真空系统等。保障电镜极端环境长时间稳定运行的相关模块包括冷阱、等离子清洗、极靴屏蔽、红外测温等。同时兼容EDX和EBSD等,还预留设置了多种通讯接口,为今后拓展更多原位技术留有余地。 日本电子|钨灯丝扫描电镜升级产品JSM-IT510钨灯丝扫描电子显微镜JSM-IT510【产品链接】 发布时间:11月8日参考价格:130-200万元为了满足基础研究、工业现场对更快获取结果数据等, JSM-IT510系列进一步提升了InTouchScope™ 的可操作性。借助新增的Simple SEM功能,现在可以将日常工作 “交给”仪器。主要特点包括:新型“Simple SEM”功能、最新型低真空二次电子探头 (LHSED)、 扫描电镜图像和能谱的一体化、实时立体三维图像、实时分析功能、新的导航放大功能、0 倍放大、显示X射线产生区域、SMILE VIEW™ Lab管理软件等。飞纳|第二代肖特基场发射台式扫描电镜Phenom Pharos G2飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos G2【 产品链接 】 发布时间:11月24日参考价格:200-300万元Phenom Pharos G2, 集背散射电子成像、二次电子成像和能谱分析功能于一体。高亮度肖特基场发射电子源,使用户可以轻松获得高分辨率图像,且低电压性能优异。Pharos G2分辨率提升至1.8nm,采用热场发射电子源,信噪比高,使用寿命长,保证长期稳定的性能。飞纳台式场发射扫描电镜能谱一体机标配背散射电子成像、二次电子电子成像和能谱分析功能,可对各种样品进行高分辨成像及元素分析。日立|全新场发射扫描电镜SU8600和SU8700全新冷场发射扫描电镜SU8600(左)和热场发射扫描电镜SU8700(右)【发布会专题】 发布时间:12月9日全新一代冷场发射扫描电镜SU8600不光保留了日立传统冷场电镜的优点,还采用了新型冷场电子枪,可选择更多种类的探测器,而且具有全新的自动数据获取功能,这些技术的加入使得SU8600的成像、分析能力以及自动化性能都有了质的飞跃。具体特点包括:强大自动化功能、成熟的电子光学系统、强大的图像显示和存储、简便的操作等。全新一代热场发射扫描电镜SU8700是一款集高分辨观察、高效率分析、自动化操作等特点于一身的扫描电镜。全新的自动数据获取功能,电子光学系统,多探头检测系统等技术的加入使得SU8700的成像和分析能力有了质的飞跃。具体特点包括:强大的自动化功能、全新的电子光学系统、高效的分析能力、丰富的样品适用性、简便的操作等。国仪量子|场发射扫描电子显微镜SEM5000场发射扫描电镜SEM5000【 发布信息 】 参考价格:200-300万元新品场发射扫描电子显微镜SEM5000,是一款高分辨的多功能扫描电镜,分辨率优于1 nm,放大倍数超过一百万倍。SEM5000的新型镜筒,优化了电子光路设计,采用高压隧道技术,在高电压和低电压下均能实现高质量成像;系统配置了无漏磁物镜,实现了无漏磁高分辨成像,适用于磁性样品分析;可选配多种探测器及其它分析仪器,能够满足用户的各种需求。将广泛应用于锂电池材料、新型纳米材料、半导体材料、矿物冶金、地质勘探、生物等领域。透射电镜:冷冻电镜、球差电镜,国产扫描透射透射电镜方面,面向高端市场的扫描透射电镜成为新品主流。日本电子新一代冷冻电镜JEM-3300年初上市。赛默飞球差电镜新品Spectra Ultra、扫描透射电镜新品Talos F200E更加关注半导体领域。国产方面,基于生物到实验室和生物物理所合作,针对病理组织样本高通量成像需求的专用扫描透射电子显微镜SmartView发布。日本电子|新型冷冻电镜JEM-3300新型冷场发射低温电子显微镜(cryo-EM)——CRYO ARM™ 300 II (JEM-3300)【 产品链接 】 发布时间:1月22日参考价格:3000-5000万元JEM-3300新型冷冻电镜基于“快速、易于操作、获得高对比度和高分辨率图像”的理念而开发。与之前的CRYO ARM™ 300相比,JEM-3300可进行高质量数据的快速采集、操作简便,并在通量方面有大幅提升。主要特点:通过最佳电子束控制实现高速成像,独特的“Koehler mode”照射模式允许均匀电子束照射到样品的特定位置,JEM-3300吞吐量相比上一代提升两倍或更高;提高了高质量图像采集的硬件稳定性,配备了一种新型冷场发射枪(cold FEG)、新的柱内 Omega 能量过滤器;系统升级后可操作性更高等。赛默飞| 球差校正透射电镜Spectra Ultra 新一代扫描透射电镜Spectra Ultra S/TEM【产品详情】 发布时间:3月3日参考价格:2500-5000万元全新Spectra Ultra在数分钟内即可灵活优化高级成像和分析条件。出于加快材料研究进程以及高通量需求,用户现在可以以非常快的速度稳定地调节加速电压。这极大扩展了研究的样品范围,最大程度地减少了电子束损伤,并显著降低了工具的优化耗时。“配置了Ultra-X的Spectra Ultra改变了材料科学研究人员和半导体从业者的游戏规则。它可以通过迅速施加不同的加速电压来显著减少电子束损伤,并且用户将能够检测极低浓度的轻元素。”赛默飞世尔材料科学副总裁Rosy Lee表示,“此外,与其他商业化解决方案相比,用户可以以更高的分辨率快速成像快速分析,以研究新材料和改进现有材料。”赛默飞| Talos F200E扫描透射电镜Talos F200E扫描透射电镜发布时间:3月17日参考价格:600-1500万元Talos F200E (S)TEM提供原子级分辨率成像、快速EDS)分析和增强的数据可靠性,专为满足半导体行业日益增长的需求而设计。且具有成本效益,易用性高,帮助半导体实验室实现快速的样品表征,加快可以量产的速度,提高制程良率。“随着创新的步伐不断加快,半导体企业要求其分析实验室加快周转时间,并在各种设备和工艺技术上提供更可靠和可复现的(S)TEM数据,以支持他们的业务,”赛默飞半导体事业部副总裁Glyn Davies表示,“Talos F200E通过提供高质量的图像数据、快速的化学分析和行业领先的缺陷表征等特质,可以为客户提供高性价比、易用的解决方案。”纳镜鼎新|高通量生物扫描透射电子显微镜SmartView高通量生物扫透电子显微镜智眸365(Smart View 365)【产品详情】 发布时间:7月28日智眸365(Smart View 365)以其高通量、全自动、超高清图像的优越特性在降低人员工作强度的同时为专家分析和诊断病理提供更多的信息,有效提高诊断的效率与正确率。满足专业用户对超微病理诊断的需求。主要特点包括:高通量高效率,插入病理切片样品仓,选定工作模式,一次性自动连续完成多至500个样品成像等;高分辨,分辨率高达0.9nm STEM图像;高稳定运行,长寿命、超稳定的场发射电子源;使用简单等。聚焦离子束显微镜赛默飞|Helios 5 EXL晶圆聚焦离子束扫描电子显微镜Helios 5 EXL晶圆聚焦离子束扫描电子显微镜【产品详情】 发布时间:4月21日参考价格:700-1500万元Helios 5 EXL旨在满足半导体厂商随着规模化经营而不断增加的样品量以及相应的分析需求。这款产品拥有的机器学习和先进的自动化能力,可提供精确的样品制备,以支持5纳米以下节点技术和全环绕栅极半导体制程以及良率提高。赛默飞半导体事业部副总裁Glyn Davies 表示:“半导体实验室正面临着巨大的压力,在不增加成本的情况下,他们需要更快地提供TEM分析数据,以支持制程监控并提升学习曲线,Helios 5 EXL可以通过可扩展的、可复现的和高精度的TEM样品制备来应对这一挑战。”其他新品:扩展技术与定制产品日本电子|超微电子衍射平台Synergy-ED超微电子衍射平台Synergy-ED发布时间:5月31日日本电子与Rigaku公司联合开发出Synergy-ED,一个超微电子衍射平台(ED),通过将日本理学的结构分析技术和设备(如其高灵敏度检测器)与日本电子的透射电子显微镜相结合,将两者的核心技术结合起来,希望新品的技术能够应用于材料研究、化学和药物开发等领域,并为利用电子衍射进行单晶结构分析提供新的解决方案。在以前困难的亚微米范围内,结构分析成为可能。赛默飞|定制球差校正电镜Spectra φ定制的高分辨率扫描透射电子显微镜Spectra φ发布时间:5月20日定制的高分辨率扫描透射电镜Spectra φ,用以支持莫纳什大学在先进材料方面的研究。该仪器安装在澳大利亚莫纳什电子显微镜中心(MCEM)。Spectra φ提供增强的电子束灵活性,以优化复杂材料系统的高速多维成像。Spectra φ 的设计和制造符合由MCEM 和澳大利亚科学院院士Joanne Etheridge教授领导的团队的规格。通过将 Spectra φ 纳入其仪器阵容,莫纳什大学将继续推动对重要能源相关的开创性研究,包括高效光伏设备、电池、材料轻量化、低功耗电子产品和清洁发电等。
  • 电池电解液液体透射测量工具—台式色差仪
    随着科技的飞速发展,电池已经成为我们日常生活中不可或缺的能量储存好帮手!从我们的便携式电子设备,到那些酷炫的电动交通工具,都要靠电池的支持才能动起来。没错,电池可是真正的能量源头呢!然而,要说到电池的性能和稳定性,可真得多亏了电解液,它是电池的核心组件之一!电解液主要由溶剂、导电盐和添加剂组成。溶剂通常是有机溶剂,例如碳酸酯、碳酸酰、醚类等,导电盐则是决定电池电导率的关键因素。添加剂的加入可以调节电解液的性质,如粘度、化学稳定性等,以提高电池的性能。有了优秀的电解液,电池的表现就会更稳定、更强劲。这样一来,我们的电子设备就能续航更久,电动交通工具也能跑得更远。所以说,不管是充电还是输出电能,电解液功不可没啊!然而,电解液的透射性质有时候可能会遇到一些问题哦!比如,如果电解液的透明性不够好,光线就可能被挡住,影响电池内部的能量传输效率,让电池性能变差。另外,电解液对特定波长的光线吸收过多,可能引起化学反应,导致电池不稳定。而且,电解液中溶质的浓度变化也会影响光线透射的特性。那么,我们要如何解决这个透射相关的问题呢?这就需要依靠Ci7x00系列的Ci7800台式分光色差仪与Ci7860精密色差仪来帮忙!这两款仪器可谓是我们的得力助手!Ci7800台式分光色差仪,可以简单快速地测量电解液的透射率,看看它有没有足够的透明性,保证光线能顺利穿过,让电池能高效传导能量。Ci7800色彩色差仪支持多达5个反射孔径和4个透射孔径,可通过不同位置的端口来测量各种样品的色彩与外观。这项功能使得它在许多领域中都得到了广泛应用。此外,Ci7800还支持多达3个UV滤光镜来控制纺织品、塑料、油漆、涂料和纸张中的荧光增白剂。设备内置数码相机具有预览和主动目标定位功能,可保证测量区域的准确定位,并能捕获图像以备日后检索。同时,它还能检测样品上的污点、划痕或缺陷,并提供随附的测量数据以备审计,为质量控制提供了有效支持。如果我们想要更深入的了解电解液的光学特性,这时候Ci7860精密色差仪就派上用场了!它不仅可以测量透射率,还能给我们提供更多数据,包括吸收特性和反射率等等。这样一来,我们就能全方位地了解电解液的性质,发现其中的问题,进而针对性地优化电解液的配方。Ci7860精密色差仪广泛应用于多个工业领域,包括纸张、纺织物、塑料、颜料、汽车以及屏幕色彩校正等。它为这些行业提供了可靠的色彩测量和管理解决方案,帮助企业提高产品质量,降低生产成本,增强市场竞争力。有了这两款色差仪,我们可以轻松解决电解液透射相关的问题!通过优化电解液的性能,我们就能让电池表现得更稳定、更强劲,让我们的电子设备续航更久,电动交通工具跑得更远,让我们的生活更便利、更美好。同时,这些仪器的应用也推动着科技的不断发展,让能源领域取得了更大的进步。随着技术的不断创新和仪器的不断完善,相信电池的未来会变得更加出色!“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 2011年度JEOL材料科学透射电镜举办用户会
    2011年度日本电子(JEOL)材料科学透射电镜用户会会议通知(第二轮) 感谢中国广大用户对日本电子株式会社(JEOL)长期以来的支持和信赖,近年来,日本电子在国内共销售130台六硼化镧透射电镜、52台场发射透射电镜和5台球差校正透射电镜JEM-ARM200F。 为了加强用户和厂家之间的沟通、加强用户之间的相互交流、更好的发挥透射电镜的性能,了解最新的透射透射电镜发展技术及应用,提高日常维护水平。 我公司定于2011年9月25日至9月28日在西安&ldquo 交大南洋大酒店&rdquo 举办&ldquo 2011年度日本电子(JEOL)材料科学透射电镜用户会。会议联系人:捷欧路(北京)科贸有限公司赵香梅小姐zhao.xiangmei@jeol.com.cn 胡晋生先生hu.jinsheng@jeol.com.cn 张晓露先生zhang.xiaolu@jeol.com.cn 袁建忠先生yuan.jianzhong@jeol.com.cn 电话:010-68046321/ 68046322/ 68046323,传真:010-68046324地址:100037 北京市西城区阜外大街2号万通新世界广场B座1110室捷欧路(北京)科贸有限公司
  • 光学薄膜透射反射性能检测方法进展
    随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。随着智能穿戴设备、消费电子设备应用兴起,生物识别、物联网、自动驾驶、国防/安防等领域对光电镀膜材料的需求日益旺盛。不同行业根据使用场景,对光学镀膜的性能提出了更加多样化的需求,越来越多需要测试镀膜样品的变角度透射、变角度反射信号。传统变角度反射测试一般为相对反射率测试,需要通过参比镜进行数据传递,往往参比镜在不同角度下的绝对反射率曲线很难获取,给测试带来很大困难,同时在数据传递中也会增加误差的来源。本文主要介绍采用PerkinElmer紫外可见近红外光谱仪配置可变角度测试附件,直接测试样品不同角度下绝对反射率、透射率曲线,无需参比镜校准,操作简单方便,测试结果更加准确。附件为变角度绝对反射、变角度透射率测试附件,如下图所示,检测器和样品台均可以360度旋转,通过样品台和检测器配合旋转,测试不同角度下透射和反射信号。PerkinElmer Lambda1050+ 光谱仪自动可变角附件光路图图1 仪器外观图固定布局 工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。以下分别选取不同应用场景下的典型样品,对测试数据进行简要介绍。样品变角度透射测试采用自动可变角附件可以方便快捷的测试样品不同角度下透射数据,自动测试样品不同角度下P光和S光下透射率曲线,一次设置即可完成所有角度在不同偏振态下透射率曲线测试,无需多次操作,测试曲线如下图所示。图2 样品不同角度和偏振态下透射率测试数据样品变角度透射/反射曲线测试同一个样品,可以通过软件设置一次性测试得到样品透射和反射率曲线,如下图所示,该样品在可见波长下反射率大于99.5%,透射率低于0.5%,可同时表征高透和减反性能。图3 样品45度透射和反射曲线测试NIST标准铝镜10度反射率曲线测试采用自动可变角附件测试NIST标准铝镜10度下反射率曲线,如下图所示,黑色曲线为自动可变角附件测试曲线,红色为NIST标准值曲线,发现两条测试曲线完全重合,进一步证明测试系统的可靠性,可以准确测试样品的光学数据。图4 NIST标准铝镜10度反射率曲线测试(红色为NIST标准曲线)样品变角度全波长反射曲线测试(200-2500nm)软件设置不同的测试角度和偏振方向,自动测试样品不同角度下P光和S光偏振态下反射率曲线,如下图所示,200-2500nm整个波段下测试曲线均有优异信噪比,尤其是在紫外区(200-400nm),可以完成各波长范围的反射性能测试。图5 样品全波段(200-2500nm)变角度反射率测试不同膜系设计的镀膜样品性能验证测试样品600-1400nm下45度反射率曲线,该样品在1200nm以上属于高反射率,反射率大于99.5%,同时需要关注600-1200nm范围各个吸收峰情况,该波段下吸收峰非常尖锐,同时吸收峰较多,需要仪器具备高分辨率,从而准确测试出每一个尖锐吸收峰信号。图6 膜系设计验证样品45度反射率测试双向散射分布函数(BSDF)测试除了测试常规变角度透射和反射曲线外,自动可变角附件可以自动测试样品不同角度下透射和反射率信号,可以得出样品不同角度下的透射分布函数(BTDF)和反射分布函数(BRDF)信号,最终得到双向散射分布函数(BSDF)。采用该附件可方便测试样品双向散射分布函数(BSDF)、双向反射分布函数(BRDF)、双向透射分布函数(BTDF)等光学参数测试,测试结果如下图所示:图7 BRDF和BTDF测试如下图所示,测试样品不同波长下BSDF分布函数曲线(BRDF + BTDF),从而可以得出样品随不同角度下透射和反射信号变化情况。图8 样品不同波长下BSDF(BRDF+BTDF)测试窄带滤光片测试Lambda系列光谱仪为双样品仓设计,自动可变角测试附件可与标准检测器、积分球检测器自由更换。对于窄带滤光片样品,即需要准确测设带通区域的透过率、半峰宽,也需要准确测试截止区吸光度值(OD值),可直接切换标准检测器进行检测。图9 用于生物识别的滤光片透射和OD值测试数据图10 用于激光雷达的镀膜镜片透射和OD值测试数据综上,采用Lambda系列紫外/可见/近红外分光谱仪,搭配自动可变角测试附件、标准检测器、积分球等多种采样附件,可以组合出完备的材料光学性能测试平台,满足光学镀膜测试的多样化需求,更加准确便捷地得到样品的光学检测数据。
  • 以“太行”之名,挺起透射电镜产业的中华脊梁——我国首台国产商业场发射透射电镜诞生
    1月20日,由生物岛实验室领衔研制,拥有自主知识产权的首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120“太行”在广州发布。这标志着我国已掌握透射电镜用的电子枪等核心技术,并具备量产透射电镜整机产品的能力。  透射电镜技术跨越多个学科、工程技术复杂、攻关难度大。经过三年多努力,中国科学家们完成了我国首台100%自主知识产权的120千伏场发射透射电镜的整机研制,实现了0.2nm分辨率的成像能力,达到了产品化的水平。  “这对于我国摆脱进口依赖、实现高水平科技自立自强具有重大意义。”中国科学院院士、生物岛实验室主任徐涛介绍,这将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面,场发射透射电子显微镜将为我国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域的高质量发展提供有力支撑。  以“太行”之名,挺起透射电镜产业的中华脊梁  如果说光学显微镜揭开了细胞的秘密,那么透射电子显微镜则把纳米级的微观世界展示在人类眼前。1933年,世界上第一台透射电镜诞生,为科学研究提供更强有力的武器,也因此被誉为高端科学仪器皇冠上的“明珠”。  透射电镜具有极高的行业垄断性与技术门槛。行业数据显示,此前,我国透射电镜100%依赖进口,国产化尚属空白。2022年,我国进口透射电镜约300台,进口总额超30亿元,预计2022年至2028年期间,年复合增长率超5.8%。  生物岛实验室生物电子显微镜技术研发创新中心研究员孙飞早在2016年便带领团队联合中国科学院生物物理研究所启动了预研工作。  “我们通过广泛交流,集合了有志于从事国产电镜自主研制的科学家和工程师,涵盖了电子光学、机械、自动化控制、软件等相关领域。”孙飞介绍,其中既有来自国内外学界的科研人才,也有在产业界深耕扫描电子显微镜多年的领军人物,“大家都抱有同样的愿景,就是造出我们国家自己的透射电镜。”  2020年,这支来自全国各地甚至海外的队伍集结在广州的生物岛实验室组展开技术攻关。团队成立三年多以来,在国家自然科学基金委、科技部、广东省科技厅、广州市科技局的大力支持下,相关研发工作接连取得重大突破——先后成功研制120千伏场发射电子枪、120千伏低纹波高压电源、400万像素和1600万像素棱镜耦合CMOS电子探测相机、100万杂合像素直接电子探测相机等透射电镜核心关键部件。  据悉,电子枪是透射电镜的“光源”,其作用是发射高能电子束照射到样品上,是透射电镜最为核心的部件之一。“将原有的30千伏场发射电子枪提升为120千伏,要解决电子源发射稳定性、高压真空打火等问题。经过不断的摸索,我们突破国外相关技术壁垒,去年成功实现120kV场发射电子枪的稳定量产。”孙飞说到。如今,生物岛实验室是我国唯一有能力量产该透射电镜核心部件的单位。  孙飞直言,更大的困难在于如何将各个研制成功的部件组合起来实现联调,真正拿到高分辨率图像。“拿到分辨率优于0.2nm图像的那天,我们非常激动,我国终于突破这一关键技术。”  为了进一步推动透射电镜的产业化,生物岛实验室与国内领先的科学仪器公司国仪量子联合成立了广州慧炬科技有限公司,致力于将透射电镜技术商业化应用。  “我们成功走到今天,得益于生物岛实验室作为新型研发机构的特殊体制机制,保证了研发队伍的稳定。同体制内外并行发力,与产业界的紧密合作。同时,国家部委项目的支持,保证了项目研制的可持续性。”孙飞说。  此次广州慧炬科技有限公司推出的首款透射电镜新品TH-F120,取名源自中华名山“太行”,寓意TH-F120将如太行山一样成为中国透射电镜产业的脊梁。  向“珠穆朗玛”进发,将推出更高千伏电镜透视更厚材料  广州慧炬科技有限公司总经理曹峰正在推进“太行”的商业化应用。他介绍,场发射透射电镜在高端科研、产业发展应用广泛、意义重大。在生命科学研究领域,它可以看到蛋白质的生物结构;用在集成电路领域,可以实现半导体的缺陷检测;用在新材料领域,可开展锂电池的研发等等。  曹峰表示,“太行”是拥有原子级分辨率的显微放大设备,信息分辨率达0.2nm,可以呈现大多数晶体的排列结构。广州日报记者现场看到,“太行”能清晰呈现小鼠大脑中的髓鞘组织、小鼠肝脏细胞的里的线粒体。“它是多个技术的复合体。我们必须在每个环节都做到极致,才能保证设备整体达到超高分辨率。”曹峰说。  尽管“太行”是该公司推出的“入门级”产品,现已具备多项先进性能——一是自主研制的高亮度场发射电子枪,相比于同级进口产品的热发射电子枪,亮度更高,发射稳定性和相干性更优,匹配自主研制的电磁透镜系统,针对120kV成像平台特别优化电子光学设计,可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率;二是自主研制的高稳定性低纹波高压电源,实现了高压自动控制,保证电子枪稳定发射;三是标配自主研制的高像素CMOS相机,在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节;四是以人机分离为设计理念,匹配高度自动化的控制系统,使图像采集工作更加舒适高效;五是预设充足的拓展接口和整机升级空间,满足用户需求迭代,有效延长整机使用年限。  曹峰透露,团队明年计划研制出200千伏场发射透射电镜。“电压虽然看起来只是增加了80千伏,但研制难度却是指数级增加,设备的稳定性、防护性都需要进一步探索。”  曹峰表示,电压越高意味着电子能量越高,就越能穿透更厚的样品。目前120千伏的电镜,可以穿透大约50纳米厚度的材料。但是对于常见的100纳米的材料,还需要200甚至300千伏的电镜。  在未来数年,该公司计划推出场发射透射电镜系列EM -F200“峨眉”、KL -F300“昆仑”,冷冻透射电镜系列YL -F100C“玉龙”、TGL -F200C“唐古拉”、 ZMLM -F300C“珠穆朗玛”,热发射透射电镜系列QL -T120“秦岭”、DX -LaB120“丹霞”。“我们的透射电镜产品取名均源自中华名山,代表慧炬立足中国、放眼世界,助力科研工作者勇攀高峰、不断突破。”曹峰说。  此次“太行”的发布,是生物岛实验室“二次创业”,向成果转化专业机构成功转型的缩影。作为广州市首批省实验室之一,生物岛实验室不断培养高价值专利,与本地头部企业共建联合实验室、技术产业转化中心,累计孵化企业12家,其中4家估值已经超亿元。通过技术作价、配比投入等方式撬动社会资本近1.5亿元,助力科研成果高效率转化,赋能产业科技创新,为广州高质量发展作出突出贡献。
  • 透射与反射测量技术关键工具及颜色测量方法
    在现代科学研究和工业应用中,精确的物质性质测量是至关重要的。特别是在材料科学、光学工程以及生物医学领域,透射测量与反射测量技术的应用日益增多,它们在各自的领域内发挥着不可替代的作用。透射测量是指测量光线通过物质后的强度变化,以此来分析物质的特性;而反射测量则是基于光线打到物质表面后反射回来的光强变化进行分析。这两种测量技术虽然操作原理不同,但都旨在通过光与物质的相互作用来揭示物质的内在属性。一、透射测量与反射测量的比较分析透射式和反射式分光光度计均能利用光源的闪烁特性,覆盖360至750纳米范围内的全部波长光线进行照射。通过对透射光或反射光的测量,这些设备能够创建出色彩的量化图谱(即色彩“指纹”)。在反射光谱中,主要波长决定了颜色的属性。紫色、靛蓝及蓝色属于短波段,波长介于400至550纳米之间;绿色处于中波段,波长在550至600纳米;而黄色、橙色及红色表示长波段光。对于光亮增白剂(OBA)和荧光剂这类特殊物质,它们的反射率甚至可以超过100%。反射式分光光度仪通过照射光源至样本表面并记录以10纳米步长测得的反射光比例,以此来分析颜色。这种方法适用于完全不透明的物质,通过反射光的量化,可以准确测量其色彩。而配备透射功能的分光光度仪则是通过让光穿透样本,使用对面的探测器来捕获透过的光。这一过程中,探测器会测量透射光的波长及其强度,并把它们转换成平均透射率的百分比,以量化样本的特性。尽管反射模式能够用于分析半透明表面,但准确了解样本的透明度是必须的,因为这直接关系到最终数据的准确性。二、样品确实不允许光线穿透吗?测量透射率与评估不透明度并不总是等同的,因为不透明度涉及两个方面:是否能遮挡视线穿过的表面或基质,以及材料允许光线通过的程度。通常,您可能会认为您的手是不透光的,从某种角度来看,这是正确的。然而,当您把手电筒紧贴手掌并开启时,会发现光线能够从手的另一侧透射出来。半透明与透明材质的本质区别半透明材料允许光线穿透,却不允许清晰的视线通过。举个例子,经过蚀刻处理的浴室塑料门便是半透明的。相比之下,透明材料,如普通的玻璃板,可以让人从一侧清楚地观察到另一侧的物体。三、实际应用及解决方案考虑到涂料,当其涂布于墙面时,其不透明性足以覆盖下层材料,阻止透视效果。但要准确评估涂料的不透明度,我们需采用对比度分析法。一旦应用于基底,涂料通常表现出高不透明度,使得Ci7500台式色差仪成为其测量的理想工具。至于塑料,虽然肉眼看来我们可能无法通过塑料样本看穿,但它们可能具备一定的光透过性。比如,外观不透明的塑料瓶,在未经测试前其真实透光性难以判断。以过氧化氢瓶为例,其内容物若暴露于阳光下会迅速分解,因此这类瓶子通常呈棕色,以屏蔽阳光。然而,置于强烈光源下,这些瓶子是能透光的。鉴于成本考虑,过氧化氢瓶的制造尽量保持不透明。在纺织品的应用上,选择分光光度仪时需考虑具体的使用场景。美国纺织化学师与印染师协会(AATCC)推荐将样品折叠至四层以确保不透明度的测量。这一方法对于测量厚实的织物如灯芯绒裤或棉质卷料足够有效,但对于透明或薄的半透明尼龙材料,采用其他量化技术可能更为合适。请记住,在测量特定允许一定光线透过的纺织品时,按照ASTM的203%遮光测试标准,必须使用具备透射功能的分光光度仪进行测量。Ci7600台式分光光度仪、Ci7800台式分光色差仪和Ci7860台式色差仪均支持透射和反射模式测量,它们为需要同时评估不透明与半透明样本的应用场景提供了理想解决方案。这些设备能够执行三种主要测量方式:①直接透射测量:针对完全透明的样本设计,如塑料拉链袋和清晰的玻璃板。②全透射测量:适合那些允许光线穿透但视线模糊的半透明样本,比如橙汁、洗涤液以及2升容量的塑料瓶。③雾度测量:针对那些能够散射光线的半透明样本,如汽车尾灯的塑料覆盖件,这类样本散射红色光线,而不直接显露灯泡和灯丝。若您的需求仅限于测量完全不透明的表面,Ci7500台式色差仪或许更符合您的需求。然而,如果您的主要测量对象为不透明表面,偶尔也需测量一些允许光线透过的物体,那么具备透射测量功能的设备,如Ci7600台式测色仪或更高端的型号,将是更合适的选择。四、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 光伏材料的角度分辨反射/透射分析
    光学镀膜材料在太阳能行业应用广泛:由化学气相沉降法生成的氧化锌涂层,自然形成金字塔形表面质地,在薄膜太阳能电池领域被用于散射太阳光。将不同折射系数的高分子材料排列组成的全息滤光镜,将太阳光在空间上分成不同颜色的色带(棱镜一样),将不同响应波长的光伏电池调到每个波长的焦距处,从而形成一种新型的多结太阳能电池。位于硅太阳能电池前部的纳米圆柱形硅涂层起米氏散射的作用,因此增加了在更宽入射角范围和偏振情况下的光被太阳能电池的吸收。曲面型光电模块的渲染和原理图。3M可见镜膜能够使模块在可见光区表现为镜像,而在近红外光区变为黑色。对于所有的光学涂层——特别是那些非垂直角度接收阳光或者阳光入射的涂层,表征波长、角度和偏振测定的反射和入射就尤为关键。PerkinElmer公司的自动化反射/透射附件ARTA,可以测定任何入射角度、检测角度、S和P偏振光在250-2500nm的范围内的谱图,从而告诉我们:所有的入射光都去哪儿啦?装备了ARTA的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计样品3M可见光镜膜:吸收紫外光,反射可见光,透过红外光。仪器PerkinElmer公司的LAMBDA 1050+紫外/可见/近红外分光光度计。150mm积分球,Spectralon涂层积分球包含硅和InGaAs检测器,检测样品200-2500nm的范围内的总透射谱和总反射谱。装备了150mm积分球的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计ARTA,配备PMT和InGaAs检测器的积分球(60mm),能在水平面上围绕样品旋转340°,进行角度分辨测量。3M薄膜固定在ARTA样品支架上的照片实验结果用150mm积分球附件测量的3M薄膜的总反射和总透射谱图。薄膜在750nm附近具有预期的突变,在此处有将近100%的可见光反射率和约90%的红外光透射率。3M薄膜对于s(左图)和p(右图)偏振光的角度分辨反射谱图。对于所有的偏振情况,直至50˚的范围内反射到透射的转变都很急剧,但是有轻微的蓝移。对于入射角在约50˚以上的情况,s偏振光的转换终止,并且薄膜开始失去对光谱的分光功能。这种情况的一个明显后果就是在冬天或者纬度高于30˚的区域的夏季月份,曲面型光电镜片的工作效率都很低。更多详情,请扫描二维码下载完整应用报告。
  • 专题推荐|低压透射电子显微镜LVEM在病毒学研究中的应用
    病毒作为一种病原体一直受到学术界的广泛关注。然而由于病毒通常尺寸较小,传统的光学显微镜往往难以满足其形态观测的需求,这使得高分辨率的透射电子显微镜成为了当前病毒学研究的一个重要手段(图1),可以用来研究病毒的结构和成分。目前使用的透射电子显微镜进行病毒颗粒的检测和识别仍面临着巨大的挑战。这是因为病毒的主要组成部分多为含碳的轻元素有机物,这类样品很容易被高能电子束穿过,造成其光学衬度较低,且由于共价键化合物的低稳定性使得其在传统电子显微镜的高加速电压 (一般为80-200 kV) 下非常不稳定,不适合直接进行观察。因此病毒的形态学观察一般采用负染色成像技术,需要在观测前对样品进行复杂的负染操作,占有大量的时间,且可能会掩盖掉一些病毒的形貌特征,造成使用透射电子显微镜观测病毒的门槛较高。图1. (A)80 kV 和 (B)5 kV加速电压下透射电子显微镜下观测到的SV40感染的小鼠胰腺切片(Microscopy Research and Technology, DOI:10.1002/jemt.20603)为了解决这一难题,低压透射电子显微镜(Low Voltage Electron Microscope, LVEM)应运而生。LVEM突破了传统透射电子显微镜的80 kV加速电压的低限,研究人员可在低压下观察轻质生物样品,无需染色,简化了样品制备流程;同时该设备可在保证高图像对比度的前提下,使用温和的加速电压进行病毒形态学的检测和识别,能够识别以往可能被污渍和负染的瑕疵所掩盖的病毒特征。Delong Instruments公司的LVEM 5&25是一类专门针对低电压设计研发出的透射电子显微镜。LVEM使用特殊设计的倒置式肖特基(Schottky)场发射电子枪,提供高亮度高相干性的电子束,这种低能电子束与样品的相互作用比传统透射电子显微镜中的高能电子要强得多,使得电子被轻质有机材料强烈散射,导致了特征的异常分化(Microscopy Research and Technology, DOI: 10.1002/jemt.22428)。在病毒学研究方面,该设备大放大倍数高于通常观测病毒所需要的大约50,000倍的放大率,且依然保持不错的分辨率(2 nm),可满足病毒形态和结构研究的需求。相比于高电压,5kV 的加速电压提供的电子束与样品的作用更强,对密度和原子序数有更高的灵敏度,对低至0.005 g/cm3的密度差别仍能得到很好的样品图像对比度,有效提高了轻元素样品的成像质量,适合针对病毒学的研究。需要指出的是,LVEM 25与LVEM 5建立在相同的平台之上,前者在一个稍高的加速电压下工作,在满足轻元素样品观测的要求下可进一步提高终的图像分辨率。图2. LVEM 5的结构示意图(A)和小鼠心脏超微结构成像 (B) 。(Microscopy Research and Technology, DOI:10.1002/jemt.22659)LVEM 5&25显微镜可用于检测腺病毒(图3A)、HIV(图3B)、轮状病毒(图3C)、球状病毒(图3F)、棒状病毒(图3 G-H)、星形病毒、杯状病毒、诺瓦克样病毒、疱疹病毒和乳头瘤病毒等。另外对于类病毒载体的研究,LVEM 5&25也是一项利器。它能够在不负染的情况下直接观测类病毒载体的形态,帮助研究者快速筛选载体,解决传统电镜制样难,机时紧张等问题(Journal of Nanobiotechnology, DOI: 10.1186/s12951-016-0241-6)。图3. (A-C) LVEM 5观察多种非负染的病毒样品 (D-E) LVEM 5&25 实物图 (F-H) LVEM 25观察多种负染后的病毒样品。 (图片来源于Delong Instruments官网)LVEM的高对比度成像技术匹配快速的时间-图像周期、高通量研究,可作为一种快速诊断方法,用于识别病毒感染源和辅助病理研究,是快速检测具有公共卫生重要性病原体的有力工具。LVEM 5&25 更是一台多种功能集成的电子显微镜,具有四种不同的成像模式——透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、扫描透射电镜(STEM)和电子衍射(ED),能够为病毒学研究工作者同时提供多种表征所需的成像模式,全面的对病毒样品的结构和成分进行分析(图4)。图4. 使用LVEM 5 对HIV膜蛋白结构同时进行(A)TEM和(B)ED分析。(Journal of Virology,DOI:10.1128/JVI.01526-19.)除了拥有高质量成像和多功能集成的特点外,LVEM 5&25的体积小 (无需专业实验室),维护费用低廉(无需冷却水和专用电源),在使用期间基本不会产生任何额外的费用,大大降低了研究所需的成本。另外它采用了真空自闭锁技术,换样仅需3分钟,降低了仪器操作难度,对广大的非专业用户变得更加友善。我们相信随着低压透射电镜的不断发展,LVEM 5&25将成为一个强有力的工具,使得病毒形态的观测变得越来越简单,更多以往被传统电镜所忽略的细节结构信息将被挖掘出来,大的提高研究人员对病毒结构和成分的认知,为人们的科研和生活服务。
  • 百实创发布透射电子显微镜原位-原子尺度双倾力热电集成系统新品
    关于INSTEMS系统原位透射电子显微分析方法是实时观测和记录位于电镜内部的样品对于不同外场如力、热、电等激励信号的动态响应过程的方法,是当前物质结构表征科学中最新颖和最具发展空间的研究领域之一。受限于透射电镜样品室狭小的空间及特殊的结构,目前商业化的透射电镜原位力学样品杆多采用探针式力场加载,无法实现双轴倾转,大大限制了研究者从原子尺度下原位研究材料的力学行为及变形机制。针对这一世界性技术难题,百实创公司专项开发的INSTEMS系列透射电镜用原位原子尺度双轴倾转力、热、电一体化综合测试系统拥有独特创新设计的MEMS芯片以及与之相匹配的微驱动系统,保证了样品在透射电镜毫米尺度空间内实现力场与热场或电场耦合加载条件下,同时具备大角度正交双轴倾转功能,进而实现在多场耦合加载下材料原子尺度显微结构及其性能演化的原位观察与记录。该系统可实现1200℃高温下力热耦合加载,最大驱动力大于100mN,驱动行程大于4μm,最小驱动步长低于0.5nm,达到国际领先水平,极大的扩展了透射电子显微镜在材料科学原位研究领域的应用。本系统与各大品牌电镜有优异的机械及电磁兼容性,稳定性高,保证电镜原有的分辨能力。整合了独特创新设计的MEMS芯片与微型驱动器的高集成Mini-lab原位样品搭载平台,保证了不同形状、性质的样品在TEM中有稳定的力、热、电加载实验环境,并能精确控制参数变量;通过更换不同Mini-lab实验台,可以灵活的实现力、热、电单场或任意两场耦合加载,并能做到互不干扰。精密的结构设计保证样品能在场加载条件下实现大角度双倾,结合皮米级超高精度控制系统,确保显示的原子像无抖动、分辨率高。功能强大,操作便捷的控制软件提供了丰富的加载模式,并实时收集与处理数据,满足用户不同条件下的实验与测试设计要求。可实现多场耦合加载:ISTEMS系列产品具有高度集成的可定制化微型实验系统。通过更换不同功能的微型实验台(Mini-lab),该系列可灵活施加力、热、电等多种外场组合。Mini-lab独特的MEMS芯片设计和新颖的集成策略解决了小区域多场耦合加载兼容性难题。可独立控制多场加载,避免相互干扰。 原子尺度分辨率:INSTEMS系列结构紧凑的微型实验台和特殊设计的β轴倾转机构完美融合了多场耦合施加和双轴倾转功能,可轻松实现原子尺度分辨的动态观察。 高精度控制与测量:超灵敏微型驱动器稳定的四电极MEMS芯片 可靠的电学连接无干扰的电路布局 强大的高精度多通道源表确保INSTEMS系列产品可同时实现高精度加热、pm级驱动控制和pA级电信号测量。 适用范围极宽、功能易于扩展:INSTEMS系列适用于多种形态尺寸的材料(适用于块体以及一维、二维纳米材料);可实现多种类型的多场耦合施加(热-力-电耦合);加载灵活,可对样品进行拉伸加载、压缩加载、弯曲加载,也可进行纳米压痕实验;同时可根据用户需求进行功能扩展。适用于大部分固体无磁材料的研究。 关键技术指标与参数:热场指标温度范围室温~1200℃*加热速率>10000℃/s温度精度≥98%测温方式四电极法EDS兼容性√力场指标驱动精度<500pm最大驱动力>100mN最大位移4μm电场指标最大输出电压±50V电流测量范围1pA-1A*电压测量范围100nV-50V双倾指标α角倾转范围±25°β角倾转范围±25°*驱动精度<0.1°分辨率极限稳定性<50pm/s*空间分辨率≤0.1nm* * 列出参数取决于Mini-lab型号与电镜状态。 硬件说明:样品杆部分包含双轴倾转样品杆与配套的Mini-lab实验台,MET型号样品杆可兼容所有类型的Mini-lab实验台。软件控制:力、热、电三场都具有丰富的加载模式可供选择:力场可选择单向拉/压加载或循环加载;电场拥有7种可供选择的波形加载;热场可自由设置温控程序。 应用范围1. 高温环境下的力学行为在力场与热场条件下原位实时观察材料原子像,并能获取成分信息。可应用于加速蠕变、高温相变、元素扩散、高温塑性变形、再结晶、析出相与位错的关系等方面的研究。原位原子尺度研究高温合金相在高温下(1150℃)的形变机理原位观察超级合金在400℃与750℃下塑性变形过程2. 高温环境下的电学行为 在热场与电场条件下原位实时观察材料原子像,并获取电场数据。可应用于热电材料、半导体、相变存储、电场可靠性分析、介电材料等领域的研究。 热电耦合条件下SnSe原位原子尺度失效分析3. 力与电场的交互行为在力场与电场条件下原位实时观察材料原子像,测量和控制样品电信号。可应用于压电材料、铁电材料、锂离子电池、柔性电子器件等领域的研究。 4. 力场、热场、电场单场条件下的材料组织变化可定量的控制单力场、热场、电场施加于样品,并实时原位的观察样品原子像及成分信息。高熵合金900℃条件下观察元素扩散创新点:一、独特设计的MEMS芯片以及与之相匹配的微驱动系统,保证了样品在TEM毫米尺度空间内,在力场与热场或电场耦合加载条件下具备大角度双轴倾转功能,进而实现在多场耦合加载下材料原子尺度显微结构及其性能演化的原位观察与记录。该系统可实现1200℃高温下力热耦合加载,驱动力大于100mN,驱动行程大于4μ m,最小驱动步长低于0.5nm,达到国际领先水平。二、MEMS芯片采用特殊结构及材料设计,加热响应迅速(>10000℃/s),温度精度高>98%,热稳定好(<50pm/s),使用寿命长(>100h),相较于传统一次性使用的MEMS芯片,很大程度上降低了实验成本。三、采用高度集成的可定制化微型实验系统,可实现力、热、电以及力热耦合,力电耦合和热电耦合等多种外场的施加。四、适用范围广,不仅适用于多种类,多维度材料研究,还可实现包括拉伸、压缩、弯曲、纳米压痕等多种力场加载方式。透射电子显微镜原位-原子尺度双倾力热电集成系统
  • 预算3335万 武汉病毒所采购冷冻透射电镜等10套仪器设备
    p  日前,中国科学院武汉病毒研究所发布2020年科研仪器设备采购项目(第一批)公开招标公告,预算3335万元采购10 台/套仪器设备,包括生物安全型分选流式细胞仪、生物安全型小动物活体成像系统、高通量抗体药物筛选系统、200KV冷冻透射电子显微镜、120KV透射电子显微镜等。/pp  详细内容如下:/pp  采购人信息:中国科学院武汉病毒研究所/pp  项目编号:OITC-G200330847/pp  项目名称:2020年中国科学院武汉病毒研究所科研仪器设备采购项目(第一批)/pp  预算金额:3335.0 万元(人民币)/pp  最高限价(如有):3335.0 万元(人民币)/pp  采购需求:/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="605" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="14%"p style="text-align:center "strong包号 /strong/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "strong货物名称 /strong/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "strong数量 /strongbr/ strong(台//strongstrong套) /strong/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "strong是否允许采购进口产品 /strong/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "strong采购预算(万元人民币) /strong/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "生物安全型分选流式细胞仪/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "240/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "2/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "等温滴定量热仪/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "85/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "3/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "细胞核转染仪/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "20/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "4/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "脉动真空高压灭菌器/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "否/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "60/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "5/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "动物笼具清洗机/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "2/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "300/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "6/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "生物安全型小动物活体成像系统/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "280/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "7/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "高通量抗体药物筛选系统/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "300/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "8/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "120KV透射电子显微镜/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "310/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "9/p/tdtd width="30%"p style="text-align:center "200KV冷冻透射电子显微镜/p/tdtd width="13%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="19%"p style="text-align:center "是/p/tdtd width="20%"p style="text-align:center "1740/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 我国首台国产场发射透射电镜发布
    1月20日,由生物岛实验室领衔研制,拥有自主知识产权的首台国产场发射透射电子显微镜在广州发布。这标志着我国已掌握透射电镜用的场发射电子枪等核心技术,并具备量产透射电镜整机产品的能力,将为我国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域的高质量发展提供有力支撑。中国科学院院士、生物岛实验室主任徐涛联合中国科学院生物物理研究所研究员孙飞在2016年启动透射电镜有关研究,并于2020年在生物岛实验室组建起一支体系完整的透射电镜研制工程技术团队。团队成立三年多以来,相关研发工作接连取得重大突破。研发团队介绍,此次推出的首款场发射透射电镜新品TH-F120,取名源自中华名山“太行”,寓意它将如太行山一样成为中国透射电镜产业的脊梁。该场发射透射电镜利用被加速到120千电子伏特的高能电子与被观测样品中的原子发生相互作用,检测透射电子携带的样品信号转化为显微放大的图像,可以用来观察材料样品中的原子排列结构、细胞组织样品的精细超微结构、病毒和生物大分子复合体的精细结构,是科学家研究微观世界的重要仪器。研发团队表示,该电镜拥有自主研制的高亮度场发射电子枪,相比于同级进口产品的热发射电子枪,亮度更高,发射稳定性和相干性更优,匹配自主研制的电磁透镜系统,针对120kV成像平台特别优化电子光学设计,可带来更佳的图像衬度和分辨率。生物岛实验室是广东省首批省实验室之一。自成立至今,生物岛实验室优化整合力量,加快成果转化、产业孵化和创新体系建设,不断培养高价值专利,与本地头部企业共建联合实验室、技术产业转化中心,累计孵化企业12家。发布会现场详细信息,请关注仪器信息网后续报道。
  • 一文看懂透射电子显微镜TEM
    p  透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, 简称TEM),是一种把经加速和聚集的电子束透射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度等相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏,胶片以及感光耦合组件)上显示出来的显微镜。/pp strong 1 背景知识/strong/pp  在光学显微镜下无法看清小于0.2微米的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超细结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。目前TEM分辨力可达0.2纳米。/pcenterp style="text-align:center"img alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/e4bcd2dc67574096b089e3a428a72210_th.jpeg" height="316" width="521"//p/centerp style="text-align: center "strong电子束与样品之间的相互作用图/strong/pp 来源:《Characterization Techniques of Nanomaterials》[书]/pp  透射的电子束包含有电子强度、相位以及周期性的信息,这些信息将被用于成像。/pp  strong2 TEM系统组件/strong/pp  TEM系统由以下几部分组成:/pp  电子枪:发射电子。由阴极,栅极和阳极组成。阴极管发射的电子通过栅极上的小孔形成射线束,经阳极电压加速后射向聚光镜,起到对电子束加速和加压的作用。/pp  聚光镜:将电子束聚集得到平行光源。/pp  样品杆:装载需观察的样品。/pp  物镜:聚焦成像,一次放大。/pp  中间镜:二次放大,并控制成像模式(图像模式或者电子衍射模式)。/pp  投影镜:三次放大。/pp  荧光屏:将电子信号转化为可见光,供操作者观察。/pp  CCD相机:电荷耦合元件,将光学影像转化为数字信号。/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/077c0e70dca94509a9990ee4bf72b7c8_th.jpeg" height="359" width="358"//centerp style="text-align: center "strong透射电镜基本构造示意图/strong/pp 来源:中科院科普文章/pp  strong3 原 理/strong/pp  透射电镜和光学显微镜的各透镜及光路图基本一致,都是光源经过聚光镜会聚之后照到样品,光束透过样品后进入物镜,由物镜会聚成像,之后物镜所成的一次放大像在光镜中再由物镜二次放大后进入观察者的眼睛,而在电镜中则是由中间镜和投影镜再进行两次接力放大后最终在荧光屏上形成投影供观察者观察。电镜物镜成像光路图也和光学凸透镜放大光路图一致。/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/e9d4e63ae7de44bdb90ac7b937a15169_th.jpeg" height="333" width="422"//centerp style="text-align: center "strong电镜和光镜光路图及电镜物镜成像原理/strong/pp 来源:中科院科普文章/pp  strong4 样品制备/strong/pp  由于透射电子显微镜收集透射过样品的电子束的信息,因而样品必须要足够薄,使电子束透过。/pp  试样分类:复型样品,超显微颗粒样品,材料薄膜样品等。/pp  制样设备:真空镀膜仪,超声清洗仪,切片机,磨片机,电解双喷仪,离子薄化仪,超薄切片机等。/pp  /pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/57ee42cd8391437292cd04cc7bd24694_th.jpeg" height="296" width="406"//centerp style="text-align: center "strong超细颗粒制备方法示意图/strong/pp 来源:公开资料/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/2ddf2c80dbe34a069bc51a3595a55160_th.jpeg" height="325" width="404"/br/strong材料薄膜制备过程示意图/strong/centerp  来源:公开资料/pp strong 5 图像类别/strong/pp  strong(1)明暗场衬度图像/strong/pp  明场成像(Bright field image):在物镜的背焦面上,让透射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到图像衬度的方法。/pp  暗场成像(Dark field image):将入射束方向倾斜2θ角度,使衍射束通过物镜光阑而把透射束挡掉得到图像衬度的方法。/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/c458ccf5fa5c4ffa9cb948e2d28b76b0.png" height="306" width="237"/br/strong明暗场光路示意图/strong/centercenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/701e2e4343ea4409b3afdd92e1717804.jpeg" height="318" width="294"/br/strong硅内部位错明暗场图/strong/centerp  来源:《Characterization Techniques of Nanomaterials》[书]/pp  strong(2)高分辨TEM(HRTEM)图像/strong/pp  HRTEM可以获得晶格条纹像(反映晶面间距信息) 结构像及单个原子像(反映晶体结构中原子或原子团配置情况)等分辨率更高的图像信息。但是要求样品厚度小于1纳米。/pp  /pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/264c1d9b2f454ea9b8aa548033200a33.png" height="312" width="213"//centerp style="text-align: center "strongHRTEM光路示意图/strong/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/d53de1201a4e41948d4d095401c3dc3b.jpeg" height="234" width="321"/br/strong硅纳米线的HRTEM图像/strong/centerp  来源:《Characterization Techniques of Nanomaterials》[书]/pp  strong(3)电子衍射图像/strong/pp  选区衍射(Selected area diffraction, SAD): 微米级微小区域结构特征。/pp  会聚束衍射(Convergent beam electron diffraction, CBED): 纳米级微小区域结构特征。/pp  微束衍射(Microbeam electron diffraction, MED): 纳米级微小区域结构特征。 br//pp  /pcenterp style="text-align:center"img alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/f6fc1e403ef74234af93d4f9979429cd.png" height="296" width="227"//ppstrong电子衍射光路示意图/strong/p/centerp  来源:《Characterization Techniques of Nanomaterials》[书]/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/b0631c33d4b44f10bf9bdb0f908830c5.png" height="174" width="173"//centerp style="text-align: center "strong单晶氧化锌电子衍射图/strong/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/2ac3b6fb7b03421096ee3af0790b9acb.png" height="174" width="175"//centerp style="text-align: center "strongstrong无定形氮化硅电子衍射图/strong/strong/pcenterimg alt="" src="http://img.mp.itc.cn/upload/20170310/02f2f6c3980a4450a36bc7bbc36f10e5.png" height="174" width="170"/br/strong锆镍铜合金电子衍射图/strong/centerp  来源:《Characterization Techniques of Nanomaterials》[书]/pp  strong6 设备厂家/strong/pp  世界上能生产透射电镜的厂家不多,主要是欧美日的大型电子公司,比如德国的蔡司(Zeiss),美国的FEI公司,日本的日立(Hitachi)等。/pp  strong7 疑难解答/strong/pp  strongTEM和SEM的区别:/strong/pp  当一束高能的入射电子轰击物质表面时,被激发的区域将产生二次电子、背散射电子、俄歇电子、特征X射线、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。扫描电镜收集二次电子和背散射电子的信息,透射电镜收集透射电子的信息。/pp  SEM制样对样品的厚度没有特殊要求,可以采用切、磨、抛光或解理等方法特定剖面呈现出来,从而转化为可观察的表面 TEM得到的显微图像的质量强烈依赖于样品的厚度,因此样品观测部位要非常的薄,一般为10到100纳米内,甚至更薄。/pp  strong简要说明多晶(纳米晶体),单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理:/strong/pp  单晶花样是一个零层二维倒易截面,其倒易点规则排列,具有明显对称性,且处于二维网格的格点上。/pp  多晶面的衍射花样为各衍射圆锥与垂直入射束方向的荧光屏或者照相底片的相交线,为一系列同心圆环。每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d的倒易球面,与Ewald球的相贯线为圆环,因此样品各晶粒{hkl}晶面族晶面的衍射线轨迹形成以入射电子束为轴,2θ为半锥角的衍射圆锥,不同晶面族衍射圆锥2θ不同,但各衍射圆锥共顶、共轴。/pp  非晶的衍射花样为一个圆斑。/pp strong 什么是衍射衬度?它与质厚衬度有什么区别?/strong/pp  晶体试样在进行电镜观察时,由于各处晶体取向不同和(或)晶体结构不同,满足布拉格条件的程度不同,使得对应试样下表面处有不同的衍射效果,从而在下表面形成一个随位置而异的衍射振幅分布,这样形成的衬度称为衍射衬度。质厚衬度是由于样品不同微区间存在的原子序数或厚度的差异而形成的,适用于对复型膜试样电子图象做出解释。/pp  strong8 参考书籍/strong/pp  《电子衍射图在晶体学中的应用》 郭可信,叶恒强,吴玉琨著 /pp  《电子衍射分析方法》 黄孝瑛著 /pp  《透射电子显微学进展》 叶恒强,王元明主编 /pp  《高空间分辨分析电子显微学》 朱静,叶恒强,王仁卉等编著 /pp  《材料评价的分析电子显微方法》 (日)进藤大辅,及川哲夫合著,刘安生译。/pp  来源:中国科学院科普文章《透射电子显微镜基本知识介绍》/p
  • 国外将建造光透射电子显微镜实验室
    波兰弗罗茨瓦夫科技大学正在建造拥有光透射电子显微镜的实验室。光透射电子显微镜(LightTEM)将使光动力疗法或光催化发展相关研究成为可能。该设备将配备控制电子束的精确系统和更敏感的探测系统,使科学家能使用更小的能量束并增加观测时间。光透射过程分析有助于科学家们研究光催化、等离子体等。同时,新设备将可用于开发新光动力治疗方法、针对抗病毒方法的超微结构研究等。科研人员已在《光诊断和光动力疗法》和《超微镜》上发表了其研究结果。注:本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 中国蛋白质3D高清照片还仰赖舶来的透射式电镜
    pstrong  是什么卡了我们的脖子——/strong/ppstrong  我们的蛋白质3D高清照片仰赖舶来的透射式电镜/strong/ppstrong  亟待攻克的核心技术/strong/pp  5月29日,清华大学生命科学院博士生张森森的蛋白样品9时准时在液氮环境下进入冷冻电镜。几天后,埃(10-10)级精度的蛋白质“高清3D彩照”将出炉。研究人员可以“直视”单个蛋白质的分子结构,并解出生命运转机理。/pp  这期间,冷冻电镜中的电子枪将持续发射电子,每次看一个小单元。为了解释这个“小单元”,张森森为科技日报记者示意了一个“镊子尖”大小的小金片,“金片上约有200个左右的均匀小孔,每个小孔中再分150个小孔,电子束一次只‘看’其中一个小孔。”金片类似蛋白质的“载玻片”,与光学显微镜不同的是,载玻片透光,小金片要透电子,容许电子束透过样品时受到散射。散射信号被捕捉记录下来,计算后可呈现分子结构。/pp  透射式电镜的生产能力是冷冻电镜制造能力的基础之一。“国内没有一家企业生产透射式电镜。”赛默飞公司技术支持陈宝庆说得不假思索,他毕业于北京大学地球物理专业,对行业非常了解,他介绍,“之前还有几个企业制造,比如原江南光学仪器厂现在就不造了。”/pp  strong能做到单电子束控制的灯丝,只有进口/strong/pp  “理论上说,只要施加足够强的电场,电子就会从材料中‘游’出来。”陈宝庆说。但“游”的状态与可以使用的电子状态相距甚远。/pp  什么样的电子才能为蛋白质拍摄高清3D彩照呢?东南大学材料科学与工程学院万克树教授描述了理想的状态:速度完全一样的电子,从“源头”的一个点上、非常多地发射出来。/pp  “这些要求是相互矛盾的。”万克树解释,电子从材料表面溢出,要发射电子多,面积就要大,但是面积大了就难以满足一致性要求。/pp  如果把电子枪想象成一把枪,它必须以“狙击”的精度完成机枪的扫射,“子弹”的角度、速度完全一致。/pp  “电子的能量要做到高度一致,虽还达不到激光的程度,但也必须是很窄的分布。”陈宝庆解释,电子“子弹”一致性是提高图像分辨率的前提。/pp  为此,电子枪的核心构造其实是一根极细的“陀螺针”,形似陀螺,尖端却比针还细。电子从尖端出发,在真空的环境下,前去与大分子“相撞”,进而反映出分子构象。/pp  “之前的技术路线是通过加热让电子枪发射电子,发射源(俗称“灯丝”)用钨丝或六硼化镧,需要2500℃左右,高温促使电子发射,但也使电子异常活跃、难以控制,因此热发射电子枪的电镜精度低。”万克树说。/pp  “场发射是通过高压电场,把电子从‘灯丝’里拉出来,室温下可完成。”万克树说,“所用灯丝国内没有生产,全部依赖进口,每根上万美元左右。”/pp  他提到的常温场发射枪(肖特基电子枪)是将氧化锆沉积在单晶钨的晶体的特定面上。FEI公司后来在电子枪生产上又有了新的突破,将热和场结合起来,稳定性进一步提升。在清华大学冷冻电镜实验室的仪器介绍中可以看到,一台2013年购买、2015年到货的最新型号电镜在电子枪一栏标明“X-FEG”,有中文翻译为超稳定高亮度电子枪。“所用灯丝在材质上与之前的一致,工艺不同能够使亮度更强。”陈宝庆介绍。/ppstrong  上了邮票的科研成就,被中断/strong/pp  场发射的另一个关键部分是牵拉出电子的外加电场,电场电压高达300千伏。“在这样的高压下保持电压稳定,才能‘拉’出稳定一致的电子,专业上称为‘单色性好’。”万克树说。/pp  据题为《中国透射式电子显微镜发展的历程》的文章记载,1963年,我国就开始了高压100kV电子枪稳定因素探讨的实验,1965年完成样机,中国自主研制透射式电镜于1979年达到当时的国际先进水平,还专门为国产的电子显微镜发行过纪念邮票。/pp  该领域的研发却由于种种原因一度中断。“直到几年前,中国也试图重启这方面的公司,也曾立项想要完成场发射透射电镜的自主研发。”陈宝庆回忆,曾经有相关的科研人员,辗转找到他询问,为什么FEI公司没有相关专利。/pp  “他们想到的捷径之一是把生产厂商的专利拿来参考,但是其中很多生产工艺是秘方级别的,根本不会外传。”陈宝庆说。/ppstrong  从“看人影”到“辨雀斑”,中国研发没使上劲/strong/pp  “如今,中国只有一家企业生产扫描电镜,透射电镜完全不生产了。”陈宝庆说,德国蔡司公司也停止了透射电镜的生产,目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家,分别是日本电子、日立、FEI(2016年被赛默飞公司以42亿美元收购。)/pp  没有市场是设备巨头纷纷放弃透射电镜的原因。“透射电镜之前的清晰度,使得冷冻电镜在科学研发上基本没有实际作用。”陈宝庆说。可以理解为,以前只能看清楚个人影,现在却能辨认清楚脸上的雀斑。/pp  除了电子枪的原理变化,冷冻电镜上其他的技术精进,例如三维重建算法的实现、样品制作机器人的研发成功等,使得冷冻电镜的分辨率大规模提升,成为生命科学研究的利器。/pp  在冷冻电镜从“看人影”到“辨雀斑”的发展历程中,中国没有使上劲。在冷冻电镜实验室中,从耗材到配件都必须进口。“加样台10万元一个、小金片50元一个、外托150元一个……”张森森说,所有匹配冷冻电镜使用的工具都需要原装,根本不存在“山寨版”。零件坏了找不到人修理,只能等待零件邮寄到货后进行更换。对于中国的冷冻电镜使用者们来说,这样的体验可能还要持续不短的时间。/pp/p
  • 关于举办“透射电镜分析技术”培训通知
    近年来电子显微领域的技术发展突飞猛进,硬件和软件的新技术和新功能不断的推出。透射电镜越来越受到科研人员的重视,用途日益广泛。现在透射电镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、纳米材料)、化学化工、生命科学、转化医学、半导体材料与器件、地质勘探、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。为适应广大分析技术工作者的需求,进一步提高透射电镜用户的应用和研究水平,推动显微分析应用的进一步发展,上海交通大学分析测试中心特举办“ATP 004透射电镜分析技术”培训班,NTC授权单位培训机构上海交通大学分析测试中心承办并负责相关会务工作。 现将有关事项通知如下:一、 培训目标:了解透射电镜的基本结构与原理;了解透射电镜检测/校准项目及相关要求;掌握国家标准中透射电镜的检测方法。(一)通过学习理论知识,观摩实际操作,排查仪器故障,调谐最佳机器运转状态。(二)面对应急问题,学员可理论联系实际,查找故障原因,进行仪器自检及修复。二、 时间地点:培训时间:2023年10月16日-10月18日 上海(时间安排:授课2天,考核1天)三、 课程大纲:时间内容10月16日上午透射电镜的发展、成像原理、基本结构10月16日下午透射电镜的样品制备、像衬度、基本操作及维护10月17日全天透射电镜实操培训及答疑10月18日全天考核四、 主讲专家:主讲专家来自上海交通大学分析测试中心,熟悉NTC/ATP 004 透射电镜分析技术大纲要求,具有NTC教师资格,长期从事透射电镜技术研究的专家。五、 授课方式:(一) 讲座课程;(二) 仪器操作;六、 培训费用:(一)培训费及考核费:每人3000元(含报名费、培训费、资料费、考试认证费),食宿可统一安排费,费用自理。(二)本校费用:每人1500 元(含报名费、培训费、资料费、考试认证费;必须携带学生证)。七、 颁发证书: 本证书由国家科技部、国家认监委共同推动成立的全国分析检测人员能力培训委员会经过严格考核后统一发放,证书有以下作用:具备承担相关分析检测岗位工作的能力证明;各类认证认可活动中人员的技术能力证明、该能力证书可作为实验室资质认定、国际实验室认可的技术能力证明;大型仪器共用共享中人员的技术能力证明。 考核合格者将由发放相应技术或标准的《分析检测人员技术能力证书》。考核成绩可在全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)网站上查询(https://www.cstmedu.com/)。八、 报名方式:(一)请详细填写报名回执表(附件1)和全国分析检测人员能力培训委员会分析检测人员考核申请表(附件2),邮件反馈。(二) 注:请学员带一寸彩照2张(背面注明姓名)、身份证复印件一张,有学生证的学员携带学生证复印件。(三) 报名截止时间是10月10日16:00前。(四) 如报名人数不足6人取消本次培训。 九、 联系方式联系人:吴霞(报名相关事宜)、郭新秋(技术咨询)电话:021-34208496-6102(吴霞)、021-34208496-6205(郭新秋)E-mail:iac_office@sjtu.edu.cn官方网址:iac.sjtu.edu.cn
  • 赛默飞透射电镜助力超导理论研究
    2023年2月22日,清华大学朱静院士团队联合复旦大学车仁超教授和北京大学李源副教授在《自然》杂志上发表了题为” Topological spin texture in the pseudogap phase of a high-Tc superconductor” [1] 的文章。该研究工作采用赛默飞透射电子显微镜(TEM)首次在赝能隙态YBa2Cu3O6.5材料中发现了拓扑磁涡旋结构的存在。该拓扑磁涡旋结构的发现在实空间微观尺度上给赝能隙态下的时间反演对称性破缺提供了的直接图像证据,并且发现该拓扑磁涡旋结构在电荷密度波态时被破坏,进入到超导态时又重新出现,这一发现对揭示高温超导的微观机理具有重大的意义,而先进的透射电子显微镜在这一发现上更是功不可没。朱静院士,车仁超教授等人深耕于超导材料研究领域,洛伦兹低温原位透射电镜研究领域,电子显微学研究领域多年,取得了一系列重要研究成果。在本研究中,研究团队利用复旦大学电子显微镜实验室新安装的Spectra 300透射电子显微镜开展低温洛伦兹样品测试,获得了此次重大发现。2021年,赛默飞上海纳米港(Shanghai NanoPort, Thermo Fisher Scientific)有幸参与其中部分实验工作,在创建冷冻实验环境和原位数据采集方面积极地配合支持。本文将主要介绍两种电子显微学技术——洛伦兹透射电镜(LTEM)和积分差分相位衬度(iDPC)在该工作中起到的关键作用。洛伦兹透射电镜(LTEM)正常TEM光路下,物镜处于开启状态,样品在物镜上下极靴中间处于~2T的强磁场中,样品本征的磁结构会被物镜的强磁场破坏。为了在无磁环境下观察样品本征的磁结构,赛默飞场发射透射电镜Talos和球差校正透射电镜Spectra都可以通过关闭物镜电流使样品处于零磁场环境,再由位于物镜下极靴内部的洛伦兹磁透镜实现对样品微观本征磁结构的观察。LTEM成像模式主要有两种:Fresnel成像模式和Foucault成像模式。Fresnel成像模式是通过改变图像的离焦量实现对磁畴或畴壁的观察。其图像主要特点是欠焦和过焦条件下磁畴畴壁的衬度是相反的,而正焦图像则没有磁衬度。Foucault成像是通过遮挡或者保留后焦面上与磁畴相关的衍射信号来实现(类似于暗场像), 适用于观测不同磁化取向的磁畴。图1a-c分别为该文章中赝能隙态YBa2Cu3O6.5样品的正焦、过焦以及欠焦下的Fresnel图像,离焦量为±1.08 mm。其反转的衬度特点,切实证明了该样品中存在拓扑学特征的畴结构。此外,赛默飞透射电镜上的洛伦兹功能不仅可以实现无磁环境,还可以很方便地通过改变物镜电流来改变磁场,用于原位研究磁结构随磁场强度的变化。在本研究中,作者通过改变物镜电流对样品施加外磁场影响,拓扑学特征消失,进一步证明了该效应是由磁学特性引起的。作者通过使用强度传递方程(Transport of Intensity Equation, TIE)的相位重构技术[2],对LTEM图像进行数据处理得到拓扑磁涡旋结构的磁场方向和相对强度分布(图1d-e, i-l)。图1m-n是由LTEM结果推测出来的两种可能的磁涡旋结构示意图。该文章中LTEM实验分别在赛默飞Spectra300,Themis和Titan机台进行了重复验证,均观察到拓扑磁涡旋结构。图1 (a-c)LTEM Fresnel模式下赝能隙态YBa2Cu3O6.5样品的正焦、过焦、欠焦图像(离焦量为±1.08 mm),样品处于300 K,零磁场环境,标尺为500 nm;(d-e)为通过TIE算法得到的磁场和磁场强度图像;(f-j)为红色方框对应的剪裁放大图像;(k-l)为单个磁涡旋结构的磁场和磁场强度图;(m-n)为两种可能的拓扑磁涡旋结构示意图[1]除了常规的LTEM成像外,赛默飞球差校正透射电镜Spectra系列可以通过物镜球差校正器对LTEM光轴进行像差校正。像差校正洛伦兹模式下可以得到优于1nm的信息分辨率,从而帮助科研工作者观察到更小的磁结构。积分差分相位衬度(iDPC)球差校正透射电镜的超高空间分辨率提供了关于拓扑自旋结构的出现与局域晶体结构之间关系的更多信息。铜基超导材料中氧原子的掺杂或缺失对材料性能具有重要的影响,直接观察到氧原子的占位对深入揭示材料微观结构与性能之间的关系具有重大的意义。然而,广泛使用的扫描透射电镜(STEM)的高角环形暗场(HAADF)图像,因其主要接收高角卢瑟福散射信号,导致轻重元素无法同时成像,C、N、O等轻原子无法观察到。STEM环形明场(ABF)像虽然能观察到轻元素,但ABF图像无法直接解读,而且存在对样品厚度要求高、图像信噪比不佳等问题。为了解决以上问题,赛默飞提出并发展了积分差分相位衬度(iDPC)技术。iDPC这一全新STEM成像模式的出现,大大提高了透射电子显微镜捕获原子的能力。iDPC技术具有能实现轻重原子同时成像,能实现低电子剂量,高分辨和高信噪比成像,图像衬度易解读等优点[3]。目前,iDPC技术已成为材料表征领域技术热点,在表征轻元素占位、二维材料、电子束敏感材料、超导体等领域具有重要的应用。iDPC成像技术现已完全集成在赛默飞球差校正电镜Spectra和场发射电镜Talos上,能实现iDPC图像的在线采集和显示。图2 (a) YBa2Cu3O6.0, (b) YBa2Cu3O6.5和(c) YBa2Cu3O6.9的原子分辨率iDPC图像[1]图2为YBa2Cu3O6.0、YBa2Cu3O6.5和YBa2Cu3O6.9的高分辨iDPC图像,可以清楚的观察到氧原子的位置,随着氧掺杂含量的不同,Cu-O链上的氧占位逐渐增加。值得注意的是赝能隙态YBa2Cu3O6.5的Cu-O链上出现了氧富集和氧缺失的有序排列。作者认为这种氧的有序排列有利于拓扑磁涡旋结构沿c轴自由排列,是观察磁涡旋结构的最佳区域。作者认为现阶段不能完全排除氧填充链激发磁性的可能。赛默飞将致力于相关电子显微学技术的研发与应用,为材料的电、磁学性能研究提供更强大的助力。作者:刘建参考文献[1] Zechao Wang, Ke Pei, Liting Yang, Chendi Yang, Guanyu Chen, Xuebing Zhao, Chao Wang, Zhengwang Liu, Yuan Li, Renchao Che & Jing Zhu. Topological spin texture in the pseudogap phase of a high-Tc superconductor. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05731-3[2] M. Beleggia, M.A. Schofield, V.V. Volkov, Y. Zhu. On the transport of intensity technique for phase retrieval. Ultramicroscopy 102 (2004) 37–49.[3] Ivan Lazi&cacute , Eric G.T. Bosch and Sorin Lazar. Phase contrast STEM for thin samples: Integrated differential phase contrast. Ultramicroscopy 160, 265-280 (2016).
  • 寨卡病毒引起小头畸形症?日本电子透射电镜给出答案
    来自斯洛文尼亚卢布尔雅那微生物学与免疫学及病理学研究所的科学家们使用日本电子公司(JEOL)最新的高衬度生命科学透射电镜JEM-1400Plus,首次证实了寨卡病毒与小头畸形症之间存在因果关系。研究人员通过对患病胎儿脑部组织进行逆转录酶-定量基因扩展 (Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)后,检测出了寨卡病毒,这也证实了透射电镜观察到的结果。  2月11日新英格兰医学期刊,刊登了一篇题为《寨卡病毒与小头畸形》的病例报告。该报告有比较完善的病理和病原学结果:  一位25岁欧洲女性,既往体健。患者于 2013 年 12 月起工作生活于巴西的东北部的纳塔尔,孕 13 周时出现感染症状。由于当地存在寨卡病毒流行,当时怀疑感染了该病毒但无病毒学诊断性试验结果。孕 14~20 周期间超声检查示妊娠正常。孕 28 时周(2015年10月)患者返回了斯洛文尼亚卢布尔雅那,但孕 29 周开始超声提示胎儿有畸形表现,同时胎儿胎动减少。孕 32 周超声检查确认胎儿生长受限。头围低于妊娠第二阶段的标准(小头畸形)。中度脑室扩大、小脑径低于第二阶段标准。脑结构模糊不清,脑部多个部分钙化(见A、B)。无其他明显胎儿生理结构异常。超声见胎儿、脐、子宫血流正常。图 1. 产前超声图片和大脑冠状切片照片  该患者的临床表现增加了胎儿病毒感染的可能性。考虑到患者家族史中无可疑的遗传性疾病,患者本人要求于孕 32 周终止了妊娠。在最终胎儿在流产过程中唯一明显可见的形态学异常是小头畸形。上报国家和医院伦理委员会后,胎儿被强制进行尸检。  本例中仅胎儿脑部标本 RT-PCR 检测为寨卡病毒阳性。此外所有的尸检样本经 PCR 检验,其它如黄病毒(登革热病毒、黄热病毒、西尼罗河病毒、蜱传流脑病毒)、基孔肯雅病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、巨细胞病毒、风疹病毒、水痘 - 带状疱疹病毒、单纯疱疹病毒、细胞病毒 B19、肠道病毒、刚地弓形虫检测均为阴性。图 2. 胎儿大脑和黄病毒样微粒染色超薄切片电镜照片  这个病例表明寨卡病毒可以垂直传播导致胎儿严重的脑损伤。近期,有报道两个小头畸形的胎儿羊水中发现寨卡病毒,符合宫内传播。这些相似的案例表明该病毒可以严重影响中枢神经系统,导致胎儿生长受限。根据本病例中胎盘钙化和较低的胎盘 - 胎重比例,暗示寨卡病毒或可损伤胎盘组织。  本例中除了大脑以外胎儿其他器官无明显病理改变,这意味着该病毒有强烈的嗜神经特点。电镜下的发现表明寨卡病毒主要集中在胎儿大脑细胞中,脑组织样本中的病毒拷贝数显著高于成人患者的血清,和文献报道的精液样本类似。  卢布尔雅那微生物学与免疫学及病理学研究所目前除JEM-1400Plus外,还在使用一台日本电子的JEM-1200EXII透射电镜。目前JEM-1400系列在中国大陆共有近70台,用户包括北大医学部、中国医学科学院基础研究所、CAS微生物所等。(正文病例部分中文翻译采用 丁香园 作者:郁闷中落寞)
  • 美国Delong公司推出最新一代超小型免维护台式透射电镜LVEM5
    2018年初,美国Delong Instrument公司推出新一代LVEM5超小型多功能台式透射电镜(Bench-top TEM),采用桌面型设计,体积更为精致小巧,与传统电镜相比,LVEM5的尺寸竟然缩小了约90%!同时,超小型低电压台式透射电镜LVEM5已多功能集成了TEM、SEM、STEM以及ED四种成像模式,TEM成像分辨率可达1.5nm,便捷操作免维护,大方便了实验室科研人员的研究工作。图1 新一代超小型台式透射电子显微镜LVEM5超小型多功能台式透射电镜LVEM5从根本上区别于传统电镜,不仅尺寸较传统电镜缩小了90%,同时对放置环境无严格要求,无需任何外置冷却设备,可以安装用户所需的任意实验室或办公室桌面,是目前性价比高的电子显微镜。作为一款低电压透射电镜,LVEM5采用5kV电子加速电压设计。低电压电子束对密度和原子序数有很高的灵敏度,对于小到0.005 g/cm3的密度差别仍能得到很好的图像对比度。对于轻元素样品,无需染色即可得到高质量成像。传统TEM多采用100kV以上电子束加速电压,高能电子束不能区分轻材料中相近的密度和原子序数,较难获得高质量对比度的测试图像。以下是小型台式透射电子显微镜LVEM5在花粉和自噬体形成研究中的应用。超小型多功能台式透射电镜LVEM5新应用案例 1、SEM模式下的花粉成像 图2 超小型多功能透射电镜LVEM5对花粉进行SEM成像 超小型低电压台式透射电镜LVEM5可以在SEM模式下得到高质量的非导电材料成像。通过对SEM模式下花粉的形态表征,研究人员可在三维图像下观察花粉的内部工作方式,从而清楚了解不同类型花粉的构成,对农业、花粉过敏研究等领域具有重要意义。 2、TEM模式下的自噬体形成过程 茶叶中的有效成分EGCG已明确能够抑制肿瘤细胞的生成与增值,但具体机制尚未明确。研究人员在超小型台式透射电镜LVEM5的TEM模式下,得到高质量的TEM图像,并对此机制进行了研究。 图3 超小型多功能透射电镜LVEM5对不同EGCG浓度下自噬体形成过程的研究 将T24细胞和5637细胞放置于不同浓度的EGCG内24h后,用超小型台式透射电镜TEM模式进行观察,发现了自噬体的形成。研究表明,茶叶中的有效成分EGCG会导致自噬体的形成,低浓度的EGCG可以通过调节膀胱癌细胞的自我吞噬作用,达到抑制癌细胞增值并促进细胞凋亡的效果。因此,定期饮用绿茶对膀胱癌的预防有一定的效果。此外,超小型多功能台式透射电镜LVEM5在探索材料微观结构、聚合物、纤维蛋白、纳米线、碳纳米管等多种材料、生物应用方向上都为研究者提供了良好的支持。随着科研技术的进步,人们对科研设备的要求也越来越高。在保证高精度、高灵敏度等条件的前提下,台式小型化设备、便捷操作越来越成为科研人员青睐的对象。超小型多功能台式透射电镜LVEM5换样时间仅需3min,同时,其直观的用户界面、简便的控制台设计,使用户仅需少的培训,即可轻松操作,几乎可以达到免维护便携操作,将用户后期的维护成本降到了低。 相关产品及链接:美国Delong LVEM5台式透射电镜:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C157727.htm
  • 350万!嘉庚创新实验室透射电子显微镜货物类采购项目
    项目编号:[350200]WSCG[GK]2022009 项目名称:嘉庚创新实验室透射电子显微镜货物类采购项目 采购方式:公开招标 预算金额:3500000元 包1: 合同包预算金额:3500000元 投标保证金:0元 采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)1-1A02100301-显微镜透射电子显微镜1(套)是1、工作条件1.1 电力供应:220V(±10%),50Hz,1φ 380V(±10%),50Hz,3φ;1.2 工作温度:15℃-25℃;1.3 工作湿度:60%。2、透射电镜基本单元2.1 电子枪为LaB6或W灯丝,提供备用灯丝至少2根;2.2 TEM模式下分辨率:点分辨率: ≤0.30 nm,线分辨率: ≤0.15 nm;2.3 最高加速电压≥120 kV,提供最高加速电压下的合轴文件;2.4 TEM模式下的放大倍数范围至少满足x100–x650,000;2.5 照明系统束斑尺寸:对于W灯丝:80-4000 nm,对于LaB6灯丝:40-2000 nm,且照明系统束斑具有高的稳定度。2.6 具备高衬度成像模式以获得样品的更多细节和高分辨观测效果;2.7 具有合轴调整快速调用功能,透射/能谱分析/电子衍射分析三种模式仅需通过软件实现快速切换;2.8 具备会聚束电子衍射功能;2.9 配备全自动样品台:计算机控制,全对中,高稳定性,全自动马达样品台(至少4轴),支持单倾/双倾样品台,样品移动范围:X轴/Y轴≥2 mm;Z轴≥0.4 mm,样品台α倾斜角度:≥±30°;2.10 提供1根单倾样品杆,1根双倾样品杆;2.11 为保证不同用户的不同测试需求,电镜操作者可以根据需要,在透射、电子衍射等不同模式下设置一套或多套电镜状态参数,每套状态参数相互独立,可在使用过程中迅速切换调用。可设置任意多个用户,每个用户之间的参数设置相对独立,同时还可以相互调用。3、高速高分辨CMOS相机系统3.1 为保证成像质量,应配备一体化底装高灵敏度的CMOS相机;3.2 相机应具备高的像素数,其中最高像素数≥2048×2048,并可实现在不同像素数下的拍照和视频录制;3.3 相机的计算机平台应为Win10的64-bit,图像储存格式多样,如TIFF,BMP,JPEG,PNG等;3.4 相机具备直接拍摄电子衍射功能;3.5 相机具备自动对焦、自动对中、自动消像散等功能,提高样品拍摄的智能化和便捷化;3.6 相机应支持样品台导航功能,保证目标样品的快速定位和测试;3.7 支持DigitalMicrograph处理工具包进行数据处理,漂移校正,滤波,图像增强,图像裁切,可进行在线或后续的离线分析和数据处理。4、能谱仪系统4.1 探测器应具备高分辨、高信噪比和高稳定性且易于维护,SDD电子制冷探测器,无需其他辅助制冷手段,没有震动,探测器可自动伸缩,保护能谱仪免受高能电子辐照;4.2 能谱仪探测器应具有较大的有效面积,提高能谱仪计数率,保证有较强的接收信号,有效面积≥60 mm2;4.3 EDS系统应配备高的能量分辨率和大的元素分析范围;4.4 探测器具备防污染功能,减小样品对能谱仪的污染;4.5 能谱应用软件必须能够进行定性和定量分析。定性分析能够实现自动标识谱峰,也可手动选择元素标识谱峰,无禁止自动标定的元素;定量分析能够实现自动或手动对目标区域元素进行定量分析,可实现对测试样品任一区域、任一形状,任一面积的定量分析,获得原子百分比,元素质量比,元素重量比等多种形式的数据。能谱应用软件支持分屏显示及远程控制,支持中、英文等多种操作界面,可进行在线或后续的离线分析。5、系统配置5.1 具有高性能的硬件和软件配置,兼顾基本的原位实验。主机电脑内存RAM≥32G;显卡:显存≥8GB GDDR6,核心频率≥1845 MHz,显存位宽≥256 bit,视频输出支持DP/HDMI;CPU:主频≥3.7GHz,核心数量≥8核,线程数≥18线程,三级缓存≥20MB;固态硬盘容量≥3T,机械硬盘容量≥4T;数字化操作系统,Windows10的64-bit计算机控制系统,在用户图形界面上完成电镜的操作控制,支持包含高速相机软件、电子衍射分析软件、能谱软件等64位软件。5.2 提供足够的数量的数据处理软件拷贝(包含相机图片分析软件和能谱分析软件),方便后续对电镜测试数据进行处理,提供在线版license文件不少于1个,离线版license文件不少于6个。6、真空系统具有离子泵、扩散泵系统(前级机械泵)等,保证最优真空度,电子枪室≤1×10-7 Pa,样品室≤2×10-5 Pa。7、样品杆、存放架、套管、标样/标具、工具包7.1、提供原装单/双倾角样品杆,原装样品杆存放架,套管等至少一套;7.2、提供标样及耗材配件包,包含标样/标具,真空脂、密封圈、样品夹、样品杆固定螺丝等至少一套8、附件系统8.1 为保证透射电镜正常运行,必须配备相应的附件系统,包括稳定的电源供给,不间断电源设备(UPS),遇到断电,停电,主电源故障等不能供电情况,UPS立即切换工作,继续为透射电镜稳定供电至少2小时。此外,要求UPS设备对电压过高或电压过低都能提供保护;8.2 配备空气压缩装置;8.3 保证相机正常工作,配备空冷式循环冷却水装置;9、设备的场地动力条件要求9.1 提供设备的现场安装方案说明和图纸,主要包括设备占地面积、重量、动力要求(用电、用水、用气、尾排等);9.2 根据设备安装方案对场地进行必要的改造、装修,使其满足设备安装要求;9.3 在指定实验室除就位安装,并负责完成该设备相关的二次配工程,包括用气、用水、用电、尾排等,保证设备能够快速定位安装投入使用。另外要确保该二次工程符合国家相关标准,能够保证设备安全正常使用。3500000 合同履行期限: 合同签订后 (180) 天内交货 本合同包:不接受联合体投标
  • iCEM 2016邀请报告:环境透射电镜中的纳米实验室
    p style="TEXT-ALIGN: center"strong第二届电镜网络会议(iCEM 2016)邀请报告/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong环境透射电镜中的纳米实验室/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="解德纲.jpg" style="HEIGHT: 267px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/db7cef06-bc66-454a-a0a4-d74af6cfd427.jpg" width="200" height="267"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong解德刚 博士/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong西安交通大学/strong/ppstrong报告摘要:/strong/pp  材料科学是研究材料的成分、结构、组织、处理工艺与服役性能的学科。透射电子显微镜自发明以来,由于在表征材料的成分、结构、组织方面有着高分辨的优势,极大地推动了材料学科的发展。近年来,随着实验技术的发展,透射电镜正快速从一种静态表征技术拓展为动态表征技术,即原位技术。原位透射电镜技术在保持电镜固有的高分辨的同时,再将各种力、热、光、电、磁等物理场中的一个或多个施加给电镜样品,并利用相机记录材料在该刺激下的响应过程,相当于在电镜内部搭建了一个纳米实验室。另外,新的环境透射电镜以及新的样品杆设计能够为样品提供一定的气体或液体环境。如此一来,环境透射电镜中的纳米实验室也可以用来表征材料科学的最后的两大块:材料处理与服役性能。本报告将介绍原位透射电镜技术在近年来的新发展,以及西安交大金属强度国家重点实验室微纳中心利用该技术在材料科学研究中所进行的一些应用和探索。/ppstrong报告人简介:/strong/pp  解德刚,西安交通大学微纳尺度材料行为研究中心(CAMP-Nano)新讲师,西安交大-日立联合研发中心(XHRDC)副主任。/pp  教育经历/pp  2010年9月——2016年3月 西安交通大学获博士学位/pp  2011年9月——2012年8月 麻省理工学院材料科学与工程系访问学生/pp  2006年9月——2010年7月 西安交通大学获学士学位/pp  研究方向/pp  氢脆、氢损伤的微观机制/pp  微纳尺度材料在力、热、电等刺激下的特殊行为/pp  微纳尺度的电化学过程/pp  会议报告/pp  1. Xie D.-G. Li S.-Z. Wang Z.-J. Gumbsch P. Li J. Shan S.-W., “In Situ TEM Investigation of the Effects of Hydrogen on the Behavior of Dislocation and Cracking in Aluminum”, 2015 TMS Annual Meeting & Exhibition, Orlando, FL, USA, Mar. 15-19, 2015 (Oral)/pp  2. Xie D.-G. Li M. Wang Z.-J. Shan Z.-W., “Hydrogen embrittlement in aluminum investigated by in situ bending in environmental TEM”, 2015 International Workshop on Materials Behavior at the Micro- and Nano-Scale, Xi’an China, Jun. 1-3, 2015 (Oral)/pp  3. Xie D.-G. Wang Z.-J. Sun J. Ma E. Li J. & Shan Z.-W. “In situ TEM Investigation of Blister Formation on Aluminum Surface in Hydrogen Environment”, 2015 MRS Fall meeting, Boston, MA, USA, Nov 29 – Dec 4, 2015 (Oral)/ppstrong报告时间:/strong2016年10月25日下午/ppa title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/icem2016/index2016.html" target="_self"img src="http://www.instrument.com.cn/edm/pic/wljt2220161009174035342.gif" width="600" height="152"//a/p
  • 付学文、朱溢眉团队合作:超快透射电镜实现等离激元纳米飞秒尺度可视化
    近日,南开大学物理科学学院超快电子显微镜实验室付学文教授团队与美国布鲁克海文国家实验室Yimei Zhu教授团队等开展合作,基于自主开发的4D超快透射电镜,观测到了银膜上飞秒激光诱导表面等离激元的分布及动力学过程,为等离激元器件的设计和应用提供了指导。该研究于近日以“Nanoscale-Femtosecond Imaging of Evanescent Surface Plasmons on Silver Film by Photon-Induced Near-Field Electron Microscopy”为题,发表在国际重要学术期刊《Nano Letters》。近年来,付学文教授研究团队与合作者在4D超快透射电镜中发展了基于自由电子-光子强相互作用的光子诱导近场电子显微镜(PINEM)技术,并提出了一种新型双色光子超快泵浦-探测方案,将四维超快电镜的时间分辨提升了一个数量级(达到50飞秒),在飞秒与纳米时空尺度揭示了单个Mott绝缘体VO2纳米线的绝缘体-金属相变动力学过程(Nat. Commun. 2020, 11, 5770)。在本工作中,研究团队进一步用PINEM成像技术研究了银膜上表面等离激元的分布及超快动力学过程。表面等离激元是金属表面自由电子的集体共振振荡,可以将光限制在非常小的尺寸,实现在纳米尺度操纵光场。这些独特的优点使得表面等离激元在表面增强拉曼光谱、传感器、光伏器件和量子通信等领域具有广阔的应用前景。由于银纳米结构具有从可见光到近红外光范围内可调谐的表面等离激元共振特性,因此被认为是最重要的表面等离激元材料之一。银纳米结构表面等离激元的共振特性可以通过改变其形态、大小和其他参数来调节。为了更好地设计和使用等离激元器件,理解表面等离激元的产生、传播和衰减过程是至关重要的。然而,所有这些过程都发生在飞秒的时间尺度和纳米的空间尺度上。因此,以合适的时空分辨率直接表征和捕获不同银纳米结构的表面等离激元具有重要的意义。研究团队利用配备了电子能量损失谱仪的4D超快透射电子显微镜,通过PINEM技术研究了银膜上飞秒激光(波长515 nm)诱导的表面等离激元。实验得到的电子与表面等离激元近场相互作用后的能谱呈现出典型的PINEM能谱特征:电子能谱零损失峰(ZLP)两侧出现一系列离散的峰,其间隔为入射光子能量的整数倍,意味着电子在与表面等离激元近场相互作用中吸收或放出了多个光子(图1a)。通过改变泵浦激光的能量密度并对电子能量谱中的PINEM部分积分, 他们发现PINEM强度首先随激光能量密度线性增长,在15mJ/cm2达到饱和(图1a、b)。在15mJ/cm2的入射激光能量密度下,通过改变激光的偏振研究了PINEM强度的偏振依赖性。发现与纳米线、纳米棒等结构的偏振依赖性不同,激光偏振方向的改变不会影响银膜上的PINEM强度(图1c)。图1:a、不同入射激光能量密度下的电子能谱;b、相对PINEM强度与入射激光能量密度的关系;c、PINEM强度与入射激光偏振方向的关系。通过只选择吸收光子能量的电子进行能量过滤成像,他们直接观测到了表面等离激元的空间分布,并通过改变入射激光的偏振方向揭示了激光偏振方向对表面等离激元分布的影响(图2a)。表面等离激元在产生后首先沿着激光的偏振方向传播,然后在垂直于偏振方向的晶界处发生散射,在能量过滤图像中表现为偏振依赖的条纹。通过改变激光脉冲和电子脉冲之间的时间延迟,他们跟踪了光激发表面等离激元随时间的演化,实现了在纳米飞秒尺度对表面等离激元的直接可视化(图2b)。图2:a、t=-1.2 ps(左)和t=0 ps(中、右)时的能量过滤图像,激光偏振方向如绿色箭头所示;b、不同时间延迟下的能量过滤图像,其中激光脉冲的偏振方向与a(中)的偏振方向相同。棒状纳米结构的PINEM效应被广泛用于识别4D超快电镜中泵浦激光脉冲和探测电子脉冲的时空重叠。但是在这些实验中激光脉冲的偏振应该垂直于纳米结构的纵向轴,以最大限度地提高近场激发,这就使得这种方法在实际使用中受到一定限制。相比之下,银膜的PINEM信号不存在偏振依赖性,即入射飞秒激光的偏振可以是任意方向的,这使得银膜成为识别4D超快电镜时间零点的更好平台。此外,能量过滤PINEM图像上观察到的条纹也可能与光诱导周期表面结构(LIPSS)的机理有关,而LIPSS的形成过程是一个复杂的非平衡过程,其物理机制尚不清楚。鉴于PINEM成像的高时空分辨率,未来可进一步用PINEM技术从实验上探索LIPSS的物理机制。该研究工作不仅为各种微纳结构与超材料的表面等离激元分布及动力学研究提供了高时空分辨手段,同时对于银膜表面等离激元的激光能量密度和偏振依赖性,以及超快动力学过程的研究结果对微纳尺度表面等离激元器件的设计和应用具有重要指导意义。南开大学物理科学学院付学文教授为论文第一作者兼通讯作者,Yimei Zhu教授为共同通讯作者,南开大学2020级硕士生孙泽鹏为共同一作,南开大学为论文第一单位。该研究得到了国家自然科学基金委、国家科技部、天津市科技局、中央高校基础研究经费等的大力支持。(戴建芳)视频S1:通过 PINEM 成像 ( AVI )获得的飞秒激光激发下银膜上消逝表面等离激元的时间演化视频 S2:通过 PINEM 成像 ( AVI ) 获得的飞秒激光激发下银膜上消逝表面等离激元的时间演化,其中激光偏振与视频S1 中的偏振正交。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c04774付学文,南开大学物理科学学院教授,博士生导师,南开大学超快电镜实验室负责人,国家“四青”人才,天津市杰出青年基金获得者,担任国家重点研发计划青年首席科学家,入选2021强国青年科学家提名。2014年博士毕业于北京大学凝聚态物理专业(导师:俞大鹏教授),曾先后在美国加州理工学院和美国布鲁克海文国家实验室从事研究工作。2019年受聘于南开大学物理科学学院,建立了南开大学超快电子显微镜实验室和超快动力学研究团队,长期从事4D超快电子显微镜、超快阴极荧光等超高时空分辨电子成像与探测技术开发及其在低维量子功能材料的结构、载流子及自旋等动力学中的应用研究,在国际上率先发展了液相4D超快电镜技术、双色近场光学超快电镜技术和基于微波脉冲电子发生器的新型4D超快电镜技术。在Science、Science Advances、Nature Communications、Advanced Materials、ACS Nano、Nano Letters、PNAS等具有影响力的国际期刊发表学术论文近50篇,其中第一/通讯作者论文26篇,申请发明专利5项。
  • 透射电镜主流厂商大揭秘
    p  作者:汪玉玲/pp  本文仅代表作者个人观点/pp  如今的透射电子显微镜市场主流厂商包括日本电子,日立和FEI。除了上述三家之外,德国的蔡司(Zeiss)公司也在电子光学仪器领域占有一席之地。本文带你全面了解透射电镜厂商的前世今生。/pp  span style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "strong1 你不知道的日本电子株式会社JEOL/strong/span/pp  首先介绍一下老大哥日本电子株式会社JEOL。/pp  提起日本电子,大家应该都不陌生,目前在我国各大科研院所都不难看到JEOL电镜的影子。日本电子株式会社是一家世界顶级的科学仪器生产制造商。能在这么多的仪器制造商中鹤立鸡群室有原因的,日本电子有着非常丰富且高端的产品线,生产的都是技术含量非常高的科技产品,电子显微镜,核磁共振,质谱仪,X射线光电子能谱,俄歇电子能谱等。是世界上有且仅有的一家企业可以同时生产这些高端仪器产品的企业。/pp  strong透射电子显微镜/strong/pp  日本电子生产透射电子显微镜的历史算得上是非常悠久,它的前身是1949年5月在东京成立的日本电子光学实验室有限公司,成立同年就推出了第一代透射电子显微镜—JEM-1透射电子显微镜,见下图。/pcenterp style="text-align:center"img style="width: 500px height: 334px " title="" alt="" src="http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180105/65d5174298474dea9d7f6baf29abeb8c.jpeg" height="334" hspace="0" border="0" vspace="0" width="500"//p/centerp style="text-align: center "strongJEM-1透射电子显微镜/strong/pp  strong你知道吗?/strong/pp  其实,我们国家也在同时期开始了透射电镜的研发工作,算起来起步并不算晚,但是由于之后一些年的各种历史原因,不得不中断了。现在,日本已经是毫无疑问的电镜生产大国,而我们国家的电镜发展却只有个别在国家资助下的小规模研究(之后的文章会有专项介绍),这么重要的科研设备掌握在别人的手里,为长远考虑,国产电镜的发展必须跟上才行。/pp  1961年该公司正式改名为日本电子株式会社(JEOL Ltd.),日本电子是在二战后开始透射电镜研发,并且是以电子显微镜起家的。六十余年的技术沉淀让它的电镜产品不断的发展壮大,逐渐得形成了它的品牌影响力,成为了全球市场市场上的领头羊。/pp  2009年,日本电子成立六十周年庆,推出了当时世界上分辨率最高的商业化球差校正透射电镜JEM-ARM200F,透射模式分辨率达0.19nm,STEM-HAADF的分辨率可达0.078nm,这款产品大获成功,开启了球差校正的新时代。如下图,/pp  /pcenterimg alt="" src="http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180105/1a4762c278d74239aa3a94f4b48213bc.jpeg" height="287" width="249"//centerp  第一台JEM- ARM200F安装在德州大学圣安东尼奥分校University of Texas at San Antonio,2010年1月安装结束,二月初就获得了惊人的实验结果。该仪器展示了JEOL实打实的超级稳定性和超高分辨率。2010年,西安交通大学也购入了中国首台该型号的电镜,也是中国大陆第一台STEM球差校正透射电镜。之后,上海交通大学,武汉大学,东北大学,中国科技大学,中科院大连化物所,中科院物理所,神华集团低碳清洁能源研究所等也陆续上马。目前,中国大陆已经有十几台该型号电镜,相信前方大批的高能科研成果也正在路上……/pp  2014年,日本电子再次引领潮流,发布了终极分辨率的大杀器——新一代球差校正透射电镜JEM-ARM300F,也称为GRAND ARM,这是一款300kV原子分辨级透射电子显微镜,是JEM-ARM200F的升级版,采用了日本电子独自研发的十二级像差校正器,分布率达到 0.05nm,STEM-HAADF的分辨率可达0.063nm,日本电子再一次把商业化的透射电镜推向了一个新的极限,巩固了自己在电子显微镜领域的世界领先地位。/pp  strong日本电子的成功的原因/strong/pp  1. 研发与制造技术的长期积累。一台JEM-ARM300F有三万多个零配件,最佳的电子显微镜表现能力要求每一个零件都能做到百分之百。/pp  2. 销售和售后服务保障。日本电子有较为成熟的销售和售后服务渠道,可以保证高品质的维修配件的流通速度和高素质的产品服务工程师。/pp  3. 电镜专业人才培养。日本电子虽然是一家仪器制造商,但是却在一直通过各种活动对青年科研人员提供资助,例如,风户研究基金会,早在1969年就成立了,目的就是鼓励和推广电子显微镜领域的学习和研究。/pp  随着我国科技的逐步发展,中国的电镜市场已经越来越大,成为了全球第一大市场,但是中国所使用的透射电子显微镜却全部都是进口的,这种现象应该引起我们所有电镜小工匠们的深思。/pp  span style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "strong2 关于FEI的那些“小事儿”/strong/span/pp  接下来介绍JEOL在透射电镜领域最有力的竞争者——FEI。FEI是一家美国的高科技公司,是为全球纳米技术团体提供解决方案的创新者和领先供应商, “TOOLS FOR NANOTECH”,生产的产品主要面向半导体、数据存储、结构生物学、材料和工业领域。/pp  strongFEI的透射电镜历史/strong/pp  1971/pp  FEI公司成立于1971年,仅从年份上上看,似乎它起步要比JEOL要晚很多,但是FEI生产透射电子显微镜的历史可不是从1971年开始的。要知道美国的FEI公司开始并不是做透射电子显微镜的,最初它只致力于提供高纯,单一取向晶体作为场发射材料。/pp  1997/pp  事情发生在1997年,香港回归了,这一年,除了这件大事还发生了一件小事:FEI和荷兰的飞利浦电子集团电子光学公司(PEO)宣布合并其全球业务,飞利浦电子集团成为了FEI的最大股东。由此FEI开始了电镜产业领袖之路。/pp  1949/pp  在透射电镜的商业化历史上,1949年有着重要的意义。飞利浦电子光学公司在这一年向世界推出了全球第一台商用透射电子显微镜 “EM100”,要知道JEOL的第一台JEM-1也是在1949年推出的。可以说,飞利浦电子光学公司一直是举世公认的电镜产业领袖之一。/pp  2009/pp  FEI公司最新发布第二代球差校正电镜Titan G2 60-300透射电镜,这是Titan系列电镜中一项革命性产品。FEI Titan系列产品是FEI的明星系列,自2005年推出,包括有Titan G2 60-300,Titan3 G2 60-300,Titan Krios和Titan ETEM (环境透射电镜)。该系列产品以其具有突破性的稳定优异的性能获得了商业上的巨大成功。/pp  Titan G2 60-300它的STEM分辨率可达0.08nm,Titan3 G2 60-300可达0.07nm,它是世界上唯一能够同时实现亚埃分辨率及分析型机靴(S-TWIN)的透射电镜,而且是世界上唯一的300kV Cs球差校正透射电镜。/pp  在我国,该系列的电镜普及率也是相当高的,清华大学,浙江大学,中科院金属所,重庆大学,西安交通大学,中南大学,东南大学,深圳大学,广西大学等科研院所及高校,都装备了该系列的球差校正透射电镜,随着国内科学技术的进一步发展,相信越来越多的镜子会在这片土地上生根发芽,开花结果。/pp  strong你知道吗?/strong/pp  美国总统奥巴马曾经在西海岸技术巡视时去Intel,在他们的TEM实验室里亲自经历了一把,他说:“我看到了一些原子。”从图片上就可以看到,他使用的就是正是FEI Titan系列的球差透射电镜。/pp  2016:FEI出嫁了!/pp  与JEOL不同,FEI公司的发展历经多次的收购与合并,通过这样的强强联合,使自己的实力越来越强大。/pp  1996年:收购美国ElectronScan公司及其“环境扫描(ESEM)”技术 收购位于捷克布尔诺的Delmi公司/pp  1997年:FEI和飞利浦电子光学合并其全球业务/pp  1999年:新的FEI购并美国Micrion公司/pp  2002年:FEI收购Atomika (SIMS二次离子质谱仪)/pp  2003年:FEI收购Emispec (ESVision)/pp  2016年:FEI 正式出嫁。在2016年5月27日,赛默飞以交易最终金额为42亿美元的聘礼迎娶了电镜制造商FEI公司,这笔交易应该会在2017年年初完成,完成后,FEI将成为赛默飞旗下分析仪器业务中的一员。赛默飞是生命科学领域的领导者,FEI的电子分析技术的加入将与赛默飞的质谱技术结合。相信赛默飞也将利用公司的全球规模和商业化运作进一步推广FEI的产品。/pp  未来的透射电子显微镜领域,可以预见FEI将在生物领域大放异彩,只是不知道那时候它家的产品该姓什么?赛默飞还是FEI?毕竟都是嫁出去的人了嘛!*(^_^)/*/pp  strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "3 无所不能的HITACHI——日立/span/strong/pp  接下来主要来谈一下三家主要的透射电镜供应商的最后一家——日立HITACHI。如果说JEOL和FEI算是比较专一型的企业的话,那么Hitachi就是比较博爱了。/pp  HITACHI/pp  日立是日本的一家超级大国企,可以说它本身就是一个完整的工业体系,涉及的产业从核电站,铁路,军工,到家电,医疗,物流,通信,金融以及各种黑科技(^_?)☆,可以说是无所不做。他的总员工数约32万人,在日本是继丰田汽车之后的第二大的企业。/pp  strong日立的历史/strong/pp  日立的前身是久原矿业日立矿山附属的机械修理厂,1910日立制作所正式成立。在1920年,改组成名为日立制作所株式会社。同样,在之后的第一次世界大战及二次世界大战,给日立提供了很好的发展机会,生产各种军舰,坦克,发了战争财。到1944年,日立已经发展起来了,拥有了11家工厂。/pcenterimg alt="" src="http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180105/fa3c45af7ced427d93e998728a129f11.jpeg" height="300" width="444"//centerp style="text-align: center "strong日立树—日立集团的统一品牌形象/strong/pp  strong你知道吗?/strong/pp  日立树位于夏威夷瓦胡岛,树龄120年,属于雨树,日立每年支付40万美元用于维持该树的摄影资格。日立树含义有几种说法,一般认为是日立有像大树一样广阔的事业群,不过,现在也有人解读为日立把非营利业务放置在巨大的树荫下藏起来。/pp  strong日立高新技术/strong/pp  如上所说,日立的产业和产品十分丰富,子公司也非常多。而日立的电子显微镜部门属于日立高新技术公司。/pp  2001/pp  日立高新于2001 年由日立制作所旗下的测量仪器集团、半导体制造设备集团及贸易集团Nissei Sangyo公司合并而成,日立制作所持有日立高新52%的股份。虽说“日立高新”只有十几年的历史,但是其实体则于1947年就已经存在了。现在的日立高新主要提供电子显微镜、全自动生化分析仪、通用分析仪器、半导体元器件检测设备等尖端技术产品,从近两年的市场表现来看,可以说日立高新还是相当成功的。/pp  2012/pp  从FEI的发展历史可以看到,并购是一个扩充核心业务、增强企业竞争力的重要策略。然而对于日本企业来说,并购并不多见。但是2012年日立高新的一个并购项目相当成功,2012年5月日立高新收购精工电子旗下全资子公司精工电子纳米科技,成立了日立高新技术科学。精工电子以光、电子线、X射线、热分析为核心技术,特别是它的聚焦离子束技术有很好的历史和评价。同年,日立高新就推出了实时三维结构分析聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)新品NX9000。/pp  strong你知道吗?/strong/pp  日立高新科学仪器营业本部本部长Okada Tsutomu曾说过,尽管日立高新的分析产品有很多,其他仪器的销售台数比电镜多很多,但是销售额却远赶不上电镜业务!可以看出,电镜业务的利润有多大,但是没办法,我们做不出来嘛!!!/pp  日立透射电子显微镜/pp  目前,日立高新在扫描电镜技术方面积累颇丰,成果也十分显著,但相比较来说,日立在透射电镜尤其是高端透射电镜技术方面却稍逊一筹。/pp  2015:球差校正透射电镜/pp  日立推出了一款球差校正透射电镜HF5000,虽然比其他两家企业稍晚一点,但是,这也标志着日立在电镜方面的水平和实力。这台球差校正电镜采用了日立高新经过考验而被认可的冷场发射电子枪技术,达到了亚埃级的空间分辨率(0.1 nm或更低)。另外,它的镜筒和样品台经过了重新的设计。该产品的推出使得日立高新形成了120kV、200kV、300kV全系列的透射电镜产品。/pcenterimg alt="" src="http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180105/f71329b25fb3443482c4b6a5adba9477.jpeg" height="465" width="574"//centerp  环境透射电镜/pp  另一台比较成熟的商用电镜是日立原位环境透射电镜,可以通过特制样品台施加外场刺激,同时进行实时观察。三款环境透射平台分别为H-9500ETEM、HF- 3300ETEM/STEM/SEM,以及HF-3300S Cs-corrected ETEM / STEM / SEM。在我国,浙江大学、西安交通大学、北京化工大学都安装了该系列电镜。/pp  /pcenterimg alt="" src="http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180105/cd78ef2556b24502beb2733bb5af5d2a.jpeg" height="359" width="505"//centerp  有人说:中国工业想要比过日本要先比过日立!确实,作为一个有完整工业体系的超级大公司,确实有很多值得学习的地方,中国工业还有很长的路要走。/pp  strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "4 光学“大咖”——卡尔 蔡司/span/strong/pp  世界上能生产透射电子显微镜的厂家并不多,除了上述三家之外,德国的蔡司(Zeiss)公司也在电子光学仪器领域占有一席之地。/pp  蔡司公司是一家老牌光学仪器公司,蔡司的历史相比于其他几家公司的历史都来得悠久。公司名称起源于创始人,德国光学家卡尔· 蔡司(Carl Zaiss),上图为蔡司商标的演变。最后一个大家一定很熟悉,在各种镜头,金相显微镜,扫描电镜上面你会经常见到。/pp  strong蔡司的历史/strong/pp  1846年,卡尔· 蔡司创立了一家精密机械及光学仪器车间,自此开始了蔡司的创奇时代。蔡司凭借其在光学领域的卓越品质,成功的经营了一个世纪,到二战以后,由于政治原因,德国被迫分裂,蔡司公司也被迫一分为二,之后,东德的产品冠名为Carl Zeiss Jena,西德产品冠名为Carl Zeiss,但东、西蔡在设计上都秉承了蔡司的优质传统。正所谓分久必合,到1990年,两个公司又重新重组成一个公司,总部设在奥伯考亨,东西合璧一直到今天,蔡司公司仍然是光学领域的执牛耳者。/pp  strong你知道吗?/strong/pp  蔡司公司还是一个非知名的军工企业。二战中德国的狙击枪,最先进的主站坦克 “豹”2A6,德国214型潜艇,性能超凡,他们都装备了蔡司公司的光学设备。因此,在战争年代,各国把光学工业列为战略工业,制造光学玻璃的原材料石英矿成为了战略物资,光学玻璃产业在军事领域的意义不亚于航天技术。/pp  strong蔡司——光学领域/strong/pp  在光学领域,蔡司是毫无疑问的独孤求败。一百多年来,蔡司光学显微镜在各行各业都展现了其强大的魅力。十九世纪末,Robert Koch博士利用蔡司显微镜发现杆菌是导致结核病的原因。1911年,挪威探险家首次踏上南极大陆,他当时用的就是蔡司的望远镜。可以说在医学,生理学,物理学,化学,军事,天文学等多个领域,都不难找到蔡司显微镜的影子。/pp strong 蔡司——电子光学领域/strong/pp  蔡司公司在电子光学领域却并不像它在光学领域如此出色。虽然蔡司公司有很悠久的历史,但是其在电子光学领域要晚于其他几家制造商,蔡司电子光学的前身为LEO(里奥),在透射电镜领域有60多年的经验。蔡司的光学技术是有口皆碑的,它的电子束技术也并不差。在1949年,就制成了世界上第一台静电式透射电镜,1992年制成了第一台带有成像滤波器的透射电镜,2003年制成了第一台具有Loehler照明的200KV场发射透射电镜及第一台具有镜筒内校正Omega能量滤波器的场发射透射电镜。/pp  目前,蔡司主要的一款透射电镜为LIBRA能量过滤式透射电子显微镜,(libra是天秤座的意思,不知道蔡司为什么以星座来命名他的产品,知道的可以留言给小编哦!)该电镜配备了独特的OMEGA二阶校正能量过滤器和Koehler库勒照明系统。该款电镜有两种配置:LIBRA 200 CS TEM以能量过滤型200KV LIBRA TEM为基础,做了物镜透镜的球差校正。通过使用校正器,可以采集分辨率0.7A的图像。 LIBRA 200 STEM具有为聚光镜配备的校正器,可以用于在扫描模式下对分辨率远远低于1A和极高分辨率下样品化学分析的成像,尤其是EELS。校正后聚光镜允许探针尺寸减小到1A,同时增大强度。此外,独特的单色仪把能量扩散减小到0.15eV。这对于材料科学的基础研究尤其有利(尤其是纳米颗粒的化学分析)。/pp  蔡司的透射电镜普及率比另外几家较少,国外哈佛大学,德国马普研究所,国内的重庆大学等也装备了该系列蔡司透射电子显微镜。/pp  透射电镜自发明之日起已经有八十多年的历史了,它的发明对人类的科技工作的贡献不容小觑,但是能成功的进行商业化生产的公司却不多,电镜生产之繁琐复杂可见一斑。除了上述四家公司之外,国内外还有许多企业在朝着这个方向努力,我们也期待电镜国产化的那一天。/p
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