红外测量透射法

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

ATR法不仅用于验证分析，还广泛用于异物分析。对ATR法扫描获取的光谱和用透射法扫描获取的光谱进行比较可以发现，因为原理不同，纵轴及横轴的数值有一定差别。所以，将ATR法的光谱与透射法的光谱或数据库进行比较时，通过对ATR光谱进行适当的校正，可取得更高精度的结果。本文向您介绍通过高级ATR校正，对ATR光谱和透射光谱进行近似处理的示例。经高级ATR校正可使ATR光谱与透射光谱相似。并且，如果通过透射法数据库检索ATR谱图，可获取高精度的检索结果。 岛津高级ATR校正功能，可对上述纵轴和横轴变化进行校正。该校正可同时进行以下3种校正：1. 受波长影响的红外光穿透深度带来的峰强度变化。2. 由折射率的异常分散引起的低波数峰偏移。3. 由偏光特性引起的来自朗伯-比尔定律的偏差。 在BCEIA2013上展出的岛津IRTracer-100 了解详情，请点击“将ATR 光谱转换为透射光谱的高级ATR 校正的介绍” 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

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。

透射电子显微镜（TEM）具有原子水平的分辨能力，它不仅可以在观察样品微观形态，还可以对所观察区域的内部结构进行表征，成为纳米技术研究与发展不可或缺的工具。特别是TEM配合图像分析技术对多相体系中纳米颗粒粒度进行分析具有一定的优势。本文将对已实施的GB/T 42208-2022 《纳米技术 多相体系中纳米颗粒粒径测量透射电镜图像法》进行解读。多相体系是指体系内部不均匀的体系，在物理化学中也称为非均相体系、混相体系或者复相体系。而纳米颗粒受尺寸限制往往存在于材料基体中，形成多相体系来增加整个材料特性，这可能关系到后续产品的性能和安全性，因此对多相体系中纳米颗粒的评价尤为重要。透射电镜能作为最直观、准确的设备能够对样品内部进行评价，在多相体系中的纳米颗粒粒径表征中不可或缺。本标准从很大程度上完善和补充国内现有标准的不足，给出较为完整的多相体系中纳米颗粒粒径分析评价方法，不仅对于多相体系中纳米颗粒的粒径这种需要探讨体系内部的颗粒测量给出了方案，而且对于不同TEM的颗粒测量结果一致性评判具有重要的参考价值。本文件适用于固相多相体系中的粒径测量。考虑到多相体系的多样性，胶体和生物组织中的纳米颗粒，只要样品制备满足透射电子显微镜观察的要求，也适用本文件.一、背景纳米材料由于表面效应、量子尺寸效应、体积效应和量子隧道效应等，使材料表现出传统固体不具有的化学、电学、磁学、光学等特异性能。同时，受到尺寸的限制，纳米材料单独使用的场合有限，往往存在于材料基体中，形成多相体系来增加整个材料特性。但是由于纳米颗粒粒径较小、比表面积较大、表面能较大，极易团聚，致使其在多相体系中很难表征和评价。研究多相体系中纳米颗粒的粒度测量，对优化材料结构，改善材料的性能有着极大的促进作用，对推动纳米材料的应用和发展具有重要的意义。多相体系中纳米颗粒不同于单一的纳米颗粒，它对检测方法、样品处理及样品制备都有较高的要求。扫描电子显微镜和原子力显微镜由于成像原理的问题，不利于多相体系中纳米颗粒的测量。因此在本标准发布之前，国内该内容处于空白，本标准聚焦透射电镜的成像原理，对样品制备、图像获取、图像分析、结果表示、测量不确定度等技术内容给出了充分的、系统的说明。二、规范性引用文件和参考资料本标准在制定过程中，在符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》国家标准编写要求的基础上，充分参照了现行相关国家标准中的相关术语及技术内容的表述，包括颗粒系统术语、纳米材料术语、微束分析、粒度分析、纳米技术等各个专业领域；同时，在规范表达上，也充分征求了行业专家、资深从业者、用户的意见和建议，力求做到专业、通俗、易懂。 三、制定过程本标准涉及的领域较为专业，因此集合了国内相关领域的一批权威代表性机构合作完成。牵头单位为国家纳米科学中心，主要参加单位包括国标（北京）检验认证有限公司、北京市科学技术研究院分析测试研究所（北京市理化分析测试中心）、深圳市德方纳米科技股份有限公司、中国计量大学、北京粉体技术协会等。对于标准中的重要技术内容，如实验步骤、不同多相体系样品的制备方法、图像获取方式、图像分析、数据处理等均进行了实验验证，确定了标准中相关技术的操作可行性。四、适用范围本文件适用于固相多相体系中纳米颗粒的粒径测量和粒径分布。胶体和生物组织中的纳米颗粒，只要样品制备满足透射电子显微镜观察的要求，也适用本文件。 五、主要内容本标准描述了利用透射电子显微镜图像处理和分析技术进行纳米颗粒在多相体系中分散的粒径测量方法的全流程，包含了标准所涉及的术语和定义，TEM的成像原理，不同类型样品的制备方法，详尽的实验步骤，结果表示以及测量不确定度的来源，并在附录中针对不同的样品类型给出了实用案例。术语及定义：即包括了纳米颗粒、分散的术语定义，还包括了TEM中明场相、暗场像、扫描透射电子显微图像和高角环形暗场像等几种成像方式的定义。一般原理：利用透射电镜图像评估纳米颗粒在多相体系中的粒径测量，主要基于透射电子显微镜中电子束穿透样品成像的原理，并对图像进行处理，通常需要借助粒径分析软件进行粒径测量，以避免人为因素的干扰。样品制备：纳米颗粒在多相体系中的分散，由于多相体系材料不同，样品制备方法不同，系统的介绍了纳米复合材料的制备、多相固态金属材料的制备以及多相生物材料的制备方法，这包含了超薄切片技术、离子减薄技术、生物染色技术等。实验步骤：包含了装样、仪器准备、图像获取的全过程。需要注意的是根据多相体系材料及其中纳米颗粒的种类和状态的不同，在测试过程中要明确选用明场、暗场、高角环形暗场等合适的成像技术，并保证有足够清晰度和对比度的透射图像，能够准确识别到图像中的纳米颗粒。除此之外，为了使拍摄所得的图像中包含有足够的样品数量进行粒径测量，需要在不同的位置多次拍摄。具体的过程，本标准在附录A中以镍基高温合金多相体系中纳米颗粒为例，给出了详细过程。粒径测量：多相体系中的纳米颗粒的透射电子显微镜图像通常存在背景亮度不均匀、分散相边界与图像背景灰度差小的特点，因此需要图像处理将样品图像从背景中区分出来。总体目标是将数字显微照片从灰度图像转化为由离散颗粒和背景组成的二值化图像。重点采用阈值算法进行单个颗粒的测量。同时，颗粒粒径测量时测量颗粒数量对测量不确定的影响较大，因此需要确认最少测量颗粒数，这也取决于实际的测量需求。在结果表示方面，实验室可以根据实际需求，只评价纳米颗粒粒径的大小，也可以以纳米颗粒的分布范围为评价目标。在标准的附录中给出了两种分布范围方式。不确定度：对多相体系中纳米颗粒的粒径测量的测量不确定度主要来源包含了样品均匀性、样品制备、图像处理和测量所需的颗粒数不足等。在上述基础上，给出了测量报告的信息及内容。本文作者：常怀秋 高级工程师；国家纳米科学中心 技术发展部Email：changhq@nanoctr.c

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。

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。

一、项目基本情况1.项目编号：ZTXY-2023-H22766项目名称：北京理工大学场发射透射电子显微镜采购预算金额：750.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：750.000000 万元（人民币）采购需求：名称数量单位简要技术要求是否接受进口产品场发射透射电子显微镜1套详见招标文件《第六章 采购需求》是 合同履行期限：合同签订后15个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号：ZTXY-2023-H22774项目名称：北京理工大学紫外可见红外光谱测试系统2.预算金额：250.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：250.000000 万元（人民币）采购需求：名称数量单位简要技术要求是否接受进口产品紫外可见红外光谱测试系统1套详见招标文件《第六章 采购需求》是 合同履行期限：合同签订后10个月内交货并安装完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年12月03日 至 2023年12月08日，每天上午8:30至12:00，下午12:00至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室（或邮件方式）方式：现场报名或邮件方式。邮件方式：在本项目招标文件发售截止时间前，将支付标书款凭证发至邮箱baoming_ztxy100@163.com。邮件主题“【场发射透射电子显微镜】-XXX公司”。邮件内容“【项目信息（项目名称、项目编号），投标人信息（公司全称、统一信用代码），联系人信息（姓名、手机号、电子邮箱）】”以标书款到账时间为准，逾期汇款报名无效（未及时发送报名信息导致的后果，投标人自行承担）。售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：北京理工大学　　　　　地址：北京市海淀区中关村南大街5号　　　　　　　　联系方式：林老师，010-68917981　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：中天信远国际招投标咨询(北京)有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市朝阳区南磨房路37号华腾北搪商务大厦11层1103室　　　　　　　　　　　　联系方式：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧，010-51908151　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：王文姣、王师安、于海龙、成志凯、张静、鲁智慧电　话：　　010-51908151

最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室SF1组研制出新的原位透射电镜测量装置，实现了纳米管/纳米线场效应晶体管器件单元在透射电镜中的原位表征。在确定器件材料结构的同时，原位测量电输运性质。他们将这种方法运用到双壁碳纳米管研究上，在实验上直接获得了双壁碳纳米管电输运性质与手性指数的对应关系，相关结果发表在J. Am. Chem. Soc. 131, 62 (2009) 上，这项研究对双壁纳米管基本物性的理解和未来应用均具有重要意义。　　双壁碳纳米管由两个单壁碳纳米管套构而成，为纳米光电功能复合材料提供了理想的结构组元，也是研究纳米管层间原子相互作用的最简单材料体系。纳米管的电子结构唯一地决定于表征其原子结构的手性指数(n, m)，在实验上测量纳米管物理性质与手性指数的一对一关系，从本征结构出发理解碳纳米管的特殊性质是一个基本的科学问题。该研究小组的博士生刘开辉、副研究员王文龙、工程师许智、研究员白雪冬和王恩哥等人用微加工工艺制作特殊衬底并构造双壁纳米管场效应晶体管，做到器件电输运测量与透射电镜表征相兼容，成功测得了手性依赖的纳米管电输运性质。双壁碳纳米管每一层可能是金属性的（M），也可能是半导体性的（S），根据两者的组合方式有四种类型的双壁碳纳米管，即M/M, M/S, S/S和S/M。他们系统研究了四种组合情况下的双壁纳米管，实现纳米管输运性质与手性指数的直接对应。并且，通过对同一种类型纳米管（S/M）做大量器件样品的研究，证明了层间距是影响双壁纳米管输运性质的主要因素。他们还采用较大电流脉冲烧蚀纳米管的外壁，将探测深入到纳米管内壁，实现了双壁纳米管的逐层测量。实现单个纳米结构单元/材料微区的结构分析与原位性质测量，建立性质与结构的一对一关系，是纳米科学和低维材料物理研究的重要课题。　　自2002年以来， SF1组与Q01组和美国佐治亚理工学院王中林教授合作，将扫描探针技术与透射电镜技术结合，研发原位透射电镜实验仪器，开展纳米操纵和纳米测量研究，在单根纳米管/纳米线的操纵和测量方面已经取得了系列进展（申请仪器和方法的发明专利5项，发表多篇论文如APL 87, 163106 (2005) APL 88, 133107 (2006) APL 89, 221908 (2006) APL 92, 213105 (2008) 等）。　　该工作得到国家自然科学基金委、国家科技部和中科院的资助。

项目编号：STC22A076项目名称：中国科学院上海应用物理研究所透射电镜原位高温力学测量杆预算金额：130.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：130.0000000 万元（人民币）采购需求：透射电镜原位高温力学测量杆可以实现在外场环境下原位动态研究的材料塑性变形机制、断裂行为、辐照后合金的力学行为、微纳乃至原子尺度下的辐照缺陷运动、相变等微观机理研究。有助于进一步提升熔盐堆材料的评估研究能力。本次项目招标的透射电镜原位高温力学测量杆能够实现在高温下进行原位力学实验，并且可以双轴倾转。合同履行期限：交货期：自合同签订后4个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。

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。

p style="text-align: justify text-indent: 2em "目前，研究药物多晶型的方法有单晶X射线衍射法(SXRD)、粉末X射线衍射法(PXRD)、红外光谱法(IR)、拉曼光谱法(RM)、差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)、毛细管熔点法(MP)、光学显微法(LM)、偏光显微法(PM)、固态核磁共振(SS-NMR)等。其中，粉末X射线衍射法比其他方法更具有优势，即其是非破坏性的，药物暴露于高温、低温或高湿的环境下也可以进行研究。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6924c99a-db14-45ce-9a74-0a6982682580.jpg" title="摄图网_500655146_医疗药片（企业商用）_副本.jpg" alt="摄图网_500655146_医疗药片（企业商用）_副本.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "PXRD的基本原理是一束单色X射线穿过晶体被原子的电子云散射并以不同角度弯曲的过程。每一种药物晶体结构与其粉末X射线衍射图谱一一对应，即使对于含有多成分的固体制剂而言，其中原料药与辅料各自对应的粉末X射线衍射图谱不会发生变化，可作为药物晶型定性判断的依据。定量方面，除了《中华人民共和国药典》(ChP)2015年版四部通则中提及的标准曲线法外，多变量拟合法(又称为全谱拟合法)的应用也越来越广泛，其优势在于只需要提供药物结构信息，无需标样，操作过程简单，测定结果准确等。本文查阅相关文献归纳总结 PXRD 在药物多晶型定性与定量分析等方面的研究应用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1 粉末X射线衍射法在药物多晶型定性分析的应用/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "PXRD在药物多晶型定性应用上体现在2个方面：①对原料药多晶型的鉴定。②对固体制剂中原料药的鉴定。对于原料药的鉴定，PXRD直接表征或者其他方法辅助PXRD对原料药进行鉴定；对于固体制剂而言，则需重点考虑赋型剂(辅料)的影响。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/75432a3f-a80f-45ea-bdfa-93fddbf868a6.jpg" title="摄图网_400063188_线条科技背景（企业商用）_副本.jpg" alt="摄图网_400063188_线条科技背景（企业商用）_副本.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.1 原料药/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.1.1 PXRD表征并鉴定原料药多晶型PXRD鉴定原料药多晶型是从已有数据库中查到原料药的晶体结构数据并产生相应的模拟图谱，与实测图谱比对，能快速判定该药物的多晶型物是什么。多晶型物相互之间的区分，通过比对实测图谱中衍射峰位置、强度及d值来进行。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.1.2 PXRD联合其他方法在药物多晶型上的应用/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "PXRD鉴定结构相似的多晶型物，所得到的粉末衍射图谱差异较小，难以判定，需结合其他方法鉴定多晶型物。有研究者用同步加速器X射线粉末衍射和透射电镜(TEM)联用的方法证实并区分了罗昔非班(roxifiban)2种多晶型物Ⅰ和Ⅱ。关键在于电子衍射技术的使用，克服了粉末衍射数据在低对称晶体系统中确定宽视差单晶格困难的缺点。有些多晶型物是经过一定处理产生如熔融重结晶，DSC只能对其进行单向测定，不能很好地解释在DSC测定过程中的晶型变化，需借助PXRD对此过程发生的现象进行表征。有研究者用DSC测定灰黄霉素(griseofulvin)多晶型Ⅰ在熔融过程中的变化，PXRD表征此变化中观察到的晶型，最终鉴定出2种新多晶型物Ⅱ和Ⅲ。此外，人工神经网络(ANNs)分析方法的提出为传统分析技术提供了选择，已经应用于各种图谱分析。相关研究者将漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)与PXRD结合并得到相应图谱数据，通过ANNs分析盐酸雷尼替丁晶体(ranitidine-HCl)确定2种多晶型Ⅰ和Ⅱ的纯度。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/665761df-de31-479c-9094-c5452fafd8a2.jpg" title="摄图网_401491749_医疗实验（企业商用）_副本.jpg" alt="摄图网_401491749_医疗实验（企业商用）_副本.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2 固体制剂/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "PXRD对固体制剂中原料药多晶型的研究主要考察赋形剂或小分子添加剂对其的影响。这些辅料的晶型多数是无定型的。不同的赋形剂或小分子添加剂影响着固体制剂中原料药的晶型或导致原料药非晶化。原料药与赋形剂或小分子添加剂形成的固体制剂的研磨方式也会使原料药的晶型改变，如低温或室温研磨。但在粉末图谱中原料药衍射峰并未受到赋形剂或小分子添加剂衍射峰的干扰。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2 粉末X射线衍射法在药物多晶型定量分析的应用/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.1 多变量拟合法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "多变量拟合法是通过峰型函数将理论数据与实测数据拟合，改变峰型参数和结构参数使得理论谱与实测谱不断接近，得到完整的理论衍射谱。多变量拟合法提供较多的物相信息，分析更加完整，故多变量拟合法在药物晶型定量分析上应用更为广泛。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.1.1 图谱模式拟合法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "X射线粉末衍射图的模式拟合程序是分析定量固体制剂中具有单斜晶体或斜方晶体的药物的潜在有力手段。将X射线粉末衍射数据拟合成解析表达式，通过最小二乘法进行优化， 从而确定体系中每个组分的质量分数。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.1.2 化学计量法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于化学计量学的PXRD利用全谱图方法，结合布拉格衍射和漫散射分析，从而提高信噪比、灵敏度和选择性。有研究者利用3种化学计量算法(经典最小二乘回归CLS、主成分回归PCR、偏最小二乘回归PLS)预测由2种结晶材料和2种无序材料组成的整合4组分系统中个别组分浓度所建立的校准与传统的衍射-吸收单变量校准进行统计学比较，发现多变量校准增强了线性关系，降低了预测误差，而传统的单变量校准受到峰值失真，变量选择等的影响，其中PLS建模为组分浓度的量化提供了最好的统计结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.1.3 Rietveld法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Rietveld法是采用步进扫描获取X射线粉末衍射数据的方法，与计算机软件技术相结合， 使衍射数据处理过程简化。经过不断地发展提高了各种传统数据的质量，在其内容上越来越丰富，应用也越来越广泛。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2 标准曲线法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《中华人民共和国药典》(ChP)2015年版四部通则9015规定通过配制2种或多种晶型比例的混合物，建立混合物中的各种晶型含量与特征峰衍射强度关系的标准曲线，可以实现对原料药的晶型种类和比例的含量测定。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3 小结/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "药物多晶型的研究在制药行业中已是关注焦点，本文主要归纳了PXRD对药物多晶型定性和定量方面的应用。PXRD对原料药晶型的表征普遍为粉末图谱对比，这种方法简单、快速，但是结构相似的多晶型物的粉末图谱差异较小，难以区分，需联合其他方法来解决这类问题，并且PXRD也能有效地说明其他方法对多晶型物的测定。所以，联合技术的应用将会成为药物多晶型研究领域的一种发展趋势。不同的赋形剂和小分子添加剂(辅料)或研磨方法均会对固体制剂中的原料药多晶型产生不同的影响，PXRD对原料药多晶型的变化能够直接地通过粉末图谱表达出来，作为判定辅料和原料药的有力手段。多变量拟合法相比标准曲线法能提供更多的物相信息，与计算机软件的结合，使处理数据更加简单化，分析更加完整，逐渐成为药物多晶型定量研究的潜力手段。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(127, 127, 127) "i文章摘自：夏婉莹,郝英魁,唐辉,傅琳,蒋庆峰.粉末X射线衍射法在药物多晶型研究中的应用[J].中国新药杂志,2019,28(01):40-43./i/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong【近期会议推荐】/strong/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/ad9574be-e083-43ad-a522-22d4dbb606cc.jpg" title="1125-480.jpg" alt="1125-480.jpg"//ppbr//ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="595" colspan="4" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align="center" valign="middle"pspan style="color: rgb(227, 108, 9) "strong“X射线衍射技术及应用进展”主题网络研讨会（07月23日）/strong/span/p/td/trtrtd width="90" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p13:30-14:00/p/tdtd width="195" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p原位X射线衍射技术在材料研究中的应用/p/tdtd width="65" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p程国峰/p/tdtd width="178" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all "p中国科学院上海硅酸盐研究所研究员/p/td/trtrtd width="95" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p14:00-14:30/p/tdtd width="198" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p赛默飞实时XRD系统及其特色应用/p/tdtd width="65" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p居威材/p/tdtd width="178" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p赛默飞世尔科技（中国）有限公司应用工程师/p/td/trtrtd width="95" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p14:30-15:00/p/tdtd width="198" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p高分子材料的X射线衍射表征/p/tdtd width="65" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p张吉东/p/tdtd width="178" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p中国科学院长春应用化学研究所研究员/p/td/trtrtd width="95" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p15:00-15:30/p/tdtd width="198" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p单晶X射线衍射技术及其在药物研究中的应用/p/tdtd width="65" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p钟家亮/p/tdtd width="178" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p中国医药工业研究总院副研究员/p/td/trtrtd width="95" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p15:30-16:00/p/tdtd width="198" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pX射线衍射技术在药物晶型研究方面的应用/p/tdtd width="65" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p周丽娜/p/tdtd width="178" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p天津大学工程师/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong点击链接或扫描下方二维码，即可进入报名页面，获得与专家及时交流的机会！/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1、报名链接：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/X0723/" target="_self"https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/X0723//a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2、参会报名二维码/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: justify text-indent: 2em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/pic/15f59e8e-4a82-4c71-865f-8173a9fe0267.jpg" width="250" height="250" border="0" vspace="0" title="" alt="" style="margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 250px "//ppbr//p

2019年11月蓝菲光学成功交付上海质检定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统。光谱透射率及色贡献指数是衡量摄影镜头质量优劣的重要指标。摄影镜头的光谱透射比特性直接影响彩色摄影的色再现质量，ISO规定了以用对数透射比为基础的色贡献指数来描述照相镜头的色再现性（ISO 6728-1983）。我们知道照相镜头是由多片透镜组成的，其设计是由全世界多个厂商共同协作的，不同厂商根据其设计方案，则选用不同的透镜玻璃。照相机的色贡献指数是由整个镜头的综合光谱透过率决定的。从某种意义上讲，用于照相镜头的每一块透镜玻璃都应该测量其色贡献指数，并且测试值符合标准要求。上海市质量监督检验技术研究院，是国家市场监督管理总局批准设立的，经上海市人民政府依法设置的非营利性公益科研类政府实验室，是国家级产品质量监督检验研究院。是集产品质量检验检测、计量校准、体系与产品认证、标准化服务、培训与咨询为一体的全国最具有综合竞争力的检测院所之一。上海市质检院针对采购检测仪器具有很高的产品要求，在产品质量、性能、售后服务等一系列考察后，选定蓝菲光学定制生产镜头色贡献指数检测系统。蓝菲光学定制生产的镜头色贡献指数检测系统基于积分球的光谱透射率测试系统，来获取镜头的光谱透射比。待测镜头最大尺寸128mm（D）*366mm（L）, 待测镜头重量5kg以内。镜头透过率范围一般在4%-98%。硬件系统由积分球，光谱仪，准直光源，夹具和暗室组成。系统符合JBT8248.1-1999 照相镜头光谱透射比的测量方法和JBT8251-1999 照相镜头的色贡献指数国标。蓝菲光学高漫反射涂料很受行业认可，该测试系统积分球内部使用Spectraflect涂料在紫外-可见光-近红外光谱区内漫反射率高达98%。积分球的开口处采用刀刃结构有助于收集大角度散射，挡板采用最小化设计，使得探测器能够最大程度地看到球内壁表面。探测器口位于球的顶部和底部，使用挡板遮挡防止样品和参考口光束直接照射。蓝菲光学的光谱仪光谱范围350-1100nm，该光谱仪内置的电制冷、薄型背照式CCD探测器可高效地抑制杂散光。所使用的准直光源均匀性＞90%，光斑大小可调，配套软件显示光谱透射比和色贡献指数，光谱间隔为10nm，此外允许我们自定义光谱及对软件二次开发，方便实用。图1 上海质检定制摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统图图2 摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统软件界面蓝菲光学定制的摄影镜头光谱透射率及色贡献指数检测系统设计灵活，可依照标准定制，适用于各类镜头透过率和色贡献指数测试。

1、项目编号：JNSMX公标【2022】01号2、项目名称：高分辨率场发射透射电子显微镜设备采购安装3、预算金额：850万元4、最高限价：850万元5、采购需求：高分辨率场发射透射电子显微的采购、安装、调试及售后服务等，主要用途：精确测量碳纳米材料的厚度与层数；获得碳纳米材料的结晶度信息；获得碳纳米材料催化剂的相关信息，包括催化剂的纳米形貌、元素组成、元素分布、晶体分布等。本项目共一个标段（详见采购需求）。6、合同履行期限：合同签订后8个月内将所有仪器、设备送至采购人指定地点，并安装调试到位至验收合格。7、本项目不接受联合体投标。8、本项目接受进口产品。

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。

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。

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。

透射电镜原位样品杆加热芯片设计原理解析 引言在上一篇文章《透射电镜原位样品杆加热功能 4 大特性解析》里，我们以 Wildfire 原位加热杆为例，为大家详细介绍了 DENS 样品杆加热功能在控温精准、图像稳定、高温能谱、加热均匀四个方面的具体表现。通过这篇文章，相信大家对 MEMS 芯片的优良性能有更进一步的了解。 本文将以透射电镜原位样品杆加热芯片的改变为例，与大家深入探讨芯片加热设计具体的变化细节。 01. 加热线圈的变化 1.1 线圈尺寸缩小，“鼓胀”现象得到明显抑制 图 1：新款芯片 图 2：旧款芯片 仔细观察上图中两款芯片的加热区，可以发现新款芯片的加热线圈要明显比旧款小很多。再观察下面的特写视频我们可以看到，加热线圈的形状也有明显变化。新款的是圆形螺旋，旧款的是方形螺旋。 线圈尺寸缩小后，加热功率减小，由加热所导致的“鼓胀”现象也会得到抑制。所谓“鼓胀”是指芯片受热时，支撑膜在 Z 轴方向上的突起。在透射电镜中原位观察样品时，支撑膜的突起会使得样品脱离电子束焦点，导致图像模糊，不得不重新调焦；甚至有时会漂出视野，再也找不到样品。这样一来，就会错失原位变温过程中那些瞬息即逝的实验现象。 1.2 加热时红外辐射减少 尺寸缩小、加热功率减小，所带来的另一个好处就是加热时红外辐射减少，从而对能谱分析的干扰就会降低。这意味着即便在更高温度下，依然能够进行稳定可靠的能谱分析。 图 3：使用新款芯片时，铂/钯纳米颗粒在高温下的能谱结果。 1.3 温度均匀性提升 此外，形状从方形变为圆形，优化了加热区域的温度分布情况，温度均匀性更好，可以达到 99.5% 的温度均匀度。图 4：新款芯片加热时的温度分布情况 02. 电子透明窗口的变化 2.1 电子透明窗口种类多样化 除了线圈尺寸、形状不同之外，新旧两款芯片所用来承载样品的电子透明窗口也明显不同。旧款设计中，窗口都是形状相同的长条，分布在方形螺旋之间。而在新款设计中，窗口种类则更加多样化，根据形状和位置不同可分为三类窗口，适用于不同的制样需求。 图 5：新款芯片中透明窗口分三类，可以适用于不同的样品需求。 红色窗口：圆形窗口，周围宽敞，没有遮挡，适合以各种角度放置 FIB 薄片。蓝色窗口：位于线圈最中心，加热均匀性最好，周围的金属也可以抑制荷电，适合对温度均匀性要求很高的原位实验，也适合放置易荷电的样品。绿色窗口：长条形窗口，和 α 轴垂直，在高倾角时照样可以观察样品，适合 3D 重构。 总结通过以上图文，我们为大家介绍了采用创新设计之后新款芯片的四大优势，全文小结如下：1. “鼓胀”更小，原位加热时图像更稳定，便于追踪瞬间变化过程。 2. 红外辐射更少，在 1000 ℃ 时，依旧可以进行可靠的能谱分析。 3. 优化线圈形状，抵消了温度梯度，提升了加热区域的温度均匀性。 4. 加热区有三种观察孔，分别适用于 FIB 薄片、超高均匀性受热、大倾角 3D 重构等不同需求。此外，优化后的窗口几何不仅便于薄膜沉积，还可消除滴涂时的毛细效应。这些针对不同需求的细节设计都使得制样更加便捷、高效。

项目编号：M4400000707014224-南海室招（货）〔2022〕013号项目名称：场发射透射电子显微镜采购项目采购方式：公开招标预算金额：6,560,000.00元采购需求：合同包1(场发射透射电子显微镜采购项目):合同包预算金额：6,560,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1光学计量仪器场发射透射电子显微镜1(台)详见采购文件6,560,000.00-项目编号：M4400000707014226-南海室招（货）〔2022〕012号项目名称：扫描电子显微镜采购项目采购方式：公开招标预算金额：1,020,000.00元采购需求：合同包1(扫描电子显微镜采购项目):合同包预算金额：1,020,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1光学计量仪器扫描电子显微镜1(台)详见采购文件1,020,000.00项目编号：M4400000707014234-南海室招（货）〔2022〕008号项目名称：分布式声学传感系统采购项目采购方式：公开招标预算金额：1,650,000.00元采购需求：合同包1(分布式声学传感系统采购项目):合同包预算金额：1,650,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1光学测试仪器分布式声学传感系统1(套)详见采购文件1,650,000.00项目编号：M4400000707014236-南海室招（货）〔2022〕010号项目名称：傅里叶变换红外光谱仪采购项目采购方式：公开招标预算金额：1,450,000.00元采购需求：合同包1(傅里叶变换红外光谱仪采购项目):合同包预算金额：1,450,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1光学式分析仪器傅里叶变换红外光谱仪1(套)详见采购文件1,450,000.00-项目编号：M4400000707014230-南海室招（货）〔2022〕004号项目名称：三代高通量测序仪采购项目采购方式：公开招标预算金额：4,000,000.00元采购需求：合同包1(三代高通量测序仪采购项目):合同包预算金额：4,000,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1临床检验设备三代高通量测序仪1(台)详见采购文件4,000,000.00-项目编号：M4400000707014231-南海室招（货）〔2022〕005号项目名称：数字PCR仪采购项目采购方式：公开招标预算金额：1,820,000.00元采购需求：合同包1(数字PCR仪采购项目):合同包预算金额：1,820,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他分析仪器数字PCR仪1(台)详见采购文件1,820,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限：合同签订后250个日历天以内完成交货

CIF透射电镜样品杆清洗机CIF透射电镜（TEM）样品杆清洗机采用双等离子清洗源设计，自动切换，一机多用，清洗快速高效。远程等离子体清洗快速高效低轰击损伤，同时可实现常规等离子清洗。主要用于TEM透射电镜样品杆的等离子体清洗和真空检漏用途。产品特点u 双等离子清洗源u 一机多用u 快速高效低损伤 技术参数产品型号CIF-TEM真空泵Agilent 、IDP-3涡轮式真空干泵入口压力1.0个大气压（0psig），出口压力1.4个大气压（6.5psig）抽速60L/min，极限真空3.3 x 10-1 mbarKF16入口接口等离子电源13.56MHz等离子射频电源，射频功率5-100W可调两种等离子体清洗源，原位等离子源和远程等离子源，自动匹配器清洗室清洗室尺寸(长X宽X高)150X150X150mm清洗数量可同时清洗3支TEM样品杆适配品牌THERMO FISHER（FEI）、日立HITACHI、捷欧路JEOL气体控制标配双路50毫升/分气体质量流量控制器（MFC），精确测量自动控制气体流量，不会受环境温度和压力变化影响气源选择根据需求氧气、氩气、氮气、氢气等多种清洗气源选择真空控制美国MKS公司925-12010皮拉尼真空计， 测量范围1E-5Torr真空保证真空计和电磁阀安全互锁操控方式7寸全彩触摸屏控制，中英文互动操作界面电源220V，50/60Hz，300W质量保证二年质保，终身维护创新点：CIF透射电镜（TEM）样品杆清洗机采用双等离子清洗源设计，自动切换，一机多用，清洗快速高效、低等离子体轰击损伤，同时可实现常规等离子清洗。核心部件采用国际一流品牌，保证设备优异的质量和稳定性。主要用于TEM透射电镜样品杆的等离子体清洗和真空检漏用途。CIF透射电镜样品杆清洗机

平台透射电镜顺利通过验收11月19日上午，科研公共服务条件平台组织召开设备技术验收会议，对200kV场发射透射电子显微镜JEM-F200、200kV六硼化镧透射电子显微镜JEM-2100Plus以及相关附件纳米等离子清洗仪、氩离子抛光仪、透射电镜原位力电测量系统进行了技术验收。来自于武汉理工大学、华中科技大学以及我校的5位专家组成了验收评审专家组，武汉大学实验室与设备管理处副处长吴红波主持验收会，经过会议专家推举，由吴劲松教授任专家组组长。受疫情防控影响，验收会采取了线上线下相结合的方式。吴红波代表学校对参加会议的各位领导、专家表示热烈欢迎。王建波对项目的整体情况做了简要介绍。日本电子严雪部长、上海微纳衡潘总经理、泽优科技许智总经理先后致辞，纷纷表示非常珍惜和武汉大学的合作机会，将一如既往地为武汉大学的科研发展、人才培养提供支持，同时对售后服务进行了承诺。会上，验收专家组依次听取了厂家工程师和平台李雷博士分别对安装调试和技术指标达标情况的报告、使用情况的报告，审阅了技术服务协议、性能指标等材料。听取报告后，验收组专家就主机的实验室环境、标样、超级能谱等问题，配件的抛光面积、耗时、电脉冲以及耗材费用等问题进行了质询。质询环节后，验收组专家们实地考察了两台透射电镜以及配件的运行情况，李雷老师认真解答了专家提出的问题。经过报告、质询和讨论，验收专家组一致认为，两台透射电镜以及配件符合合同规定；设备运行正常，各项技术性能指标达到采购要求；经过培训，平台机组人员掌握操作规程及方法。与会专家一致同意通过验收。Core Facility of Wuhan University撰稿：仲 秋拍摄：仲 秋审核：王建波

p style="text-indent: 2em "编者按：药品安全需要一致性的保障！在药物研究行业，仿制药的一致性评价试点工作早在2012年就已开展。现如今，该项工作早就由业界“雷声大雨点小”的评价，转入了如火如荼的燎原之势。根据国家《关于改革药品医疗器械审评审批制度的意见》 ，《国家基本药物目录》中自2007年10月1日前批准上市的化学药品仿制药口服固体制剂的质量一致性评价工作，将在2018年底迎来截止日期。/pp style="text-indent: 2em "作为仿制药一致性评价中必须考察的一部分，原料药的粒度控制与检测也随着这股东风，越来越受到业内的重视。而对于药物检测，特别是难溶性药物的粒度检测来说，光散射法无疑是重要手段，江苏省苏州工业园区食品药品监督管理局专家关玉晶等的条分缕析，将带我们走入光散射法在难溶性药物粒度检测中的应用天地……/pp style="text-indent: 2em "strong专家观点：/strong/pp style="text-indent: 2em "药物粒度的测定方法有显微镜法、筛分法、光散射法等。对于原料药的粒度测定首选光散射法，是中国药典规定方法之一。采用的仪器为激光粒度仪，通常由激光光源、透镜、颗粒分散装置、检测器、控制系统构成，具有测量速度快、测试精度高、可测粒径范围宽等优点。其测定的理论依据是米氏散射理论和弗朗霍夫近似理论，将样品分散到分散介质中，用单色光束照射颗粒样品，即发生散射现象，散射光的能量分布与颗粒的大小有关，通过测量散射光的能量分布，即可计算出颗粒的粒度分布。/pp style="text-indent: 2em "光散射测定法光散射测定法有两种，即湿法测定和干法测定，根据样品的性状和溶解性能不同进行选择。湿法测定用于测定不溶于分散介质的混悬样品，测定时使用较少的样品就能取得较好的分散效果，测定结果准确、重现性好。干法测定用于测定水溶性或无合适分散介质的固态样品，方便快捷，但测定时使用样品量大，重现性稍差，尤其是粘性物料测定结果误差较大。难溶性药物的粒度测定常选择湿法测定。/pp style="text-indent: 2em "在用激光粒度仪进行粒度测定时需设定的主要仪器参数有分散介质折射率、样品折射率、样品吸收率。对于较大颗粒，使用弗朗霍夫近似理论，可不考虑样品折射率，对于较小颗粒，选择米氏散射理论，需提供分散介质与样品的折射率。分散介质的折射率可通过文献查得，水的折射率为 1. 33，乙醇的折射率为 1. 36。待测样品的折射率需要根据具体情况决定，如表面粗糙度、颜色、透明度、成分等进行选择输入，并结合粒度分布图形、数据拟合、残差值综合判断，选择与实际折射率一致或者接近的输入折射率，待测样品输入折射率与实际折射率偏差直接影响测量结果的准确性与可靠性。样品的吸收率体现了其吸收光量的特性，可通过在显微镜下，对处于悬浮介质中的物质进行观察而近似估算，样品的吸收率在 0 到 1 之间，晶体粉末为 0. 01、浅色粉末为 0. 1、深色粉末或金属粉末为 1。/pp style="text-indent: 2em "对于湿法测定，选择适宜的分散介质，制备具有稳定的分散体系的样品是获得准确结果的关键，需保证颗粒之间的分散性并且在测定过程中颗粒不进一步破裂或溶解。将药物加入分散介质中，通过超声、搅拌等物理分散的方法使药物形成稳定的分散体系，如需要可加入少量的化学分散剂或表面活性剂，如六偏磷酸钠、吐温、十二烷基硫酸钠等，以消除样品的聚集及电荷效应。需确定的因素有分散介质的种类、药物分散浓度、外力因素等。选择分散介质需要满足以下条件:①液体与颗粒无反应，②颗粒在液体中无溶解和膨胀，③液体在激光波长下应是可透过(不吸收)的，④液体与颗粒的折射率不同。/pp style="text-indent: 2em "常用的分散介质有水、乙醇、丙三醇水溶液、乙醇和丙三醇混合液等。考虑到实验成本、环境危害、操作方便等因素，分散介质首选水。为减少分散介质中杂质颗粒对样品测定的影响，分散介质应选择高纯度的溶剂且在使用前应过滤处理。药物分散浓度需满足仪器灵敏度要求并使粒子保持单个原始态。浓度过高可能产生多重散射，浓度过低可能信噪比太低难以代表真实物质的颗粒分布。一般情况下，待测样品粒径越小光散射性越强，分散浓度略低。激光功率越强则仪器的散射光信号越强，分散浓度越低。药物分散的浓度常根据检测器遮光度来确定，湿法测定所需的供试品量通常应达到检测器遮光度范围的 8 ～ 20%。在合适浓度范围内，测量结果基本保持稳定。分散体系在分散后易发生再凝结，其体系的稳定性一方面取决于样品颗粒及分散液体的特性，另一方面取决于外力因素，如超声搅拌等机械处理方法、表面活性剂、添加离子化合物、分散体系的 pH 值等。超声波是打开凝结的最佳方式。样品分散的好坏可以通过改变分散能量是否引起粒度分布变化来确定，当样品分散较好时，测定过程中粒度分布不会发生明显改变。/pp style="text-indent: 2em "样品的粒度需要满足以下几个方面的因素：/pp style="text-indent: 2em "（1）精密度:精密度要求根据样品的用途、物料特点及粒度分布不同而确定。一般情况下，取一批原料药样品，重复测定 6 次，统计 6 次测定结果的 ＲSD，D 50 的 ＲSD 不大于 10%，D 10 、D 90 的 ＲSD 不大于 15%，对于粒径小于 10μm 的样品，ＲSD 可增加至 2 倍。/pp style="text-indent: 2em "（2）重现性:不同时间、不同分析人员取同一批原料药样品，用同样的方法重复测定 6 次，统计 6 次测定结果的 ＲSD，要求与精密度相同。/pp style="text-indent: 2em "（3）溶液稳定性考察:将样品液放置一定时间，取不同时间点的样品进行测定，统计测定结果的 ＲSD，要求与精密度相同。/pp style="text-indent: 2em "（4） 准确度:将测定结果与显微镜法所得到的结果进行比较，验证结果准确性。/pp style="text-indent: 2em "（5）耐用性:在分析方法开发时就应考虑，考察测定条件有小的变动时，测定结果不受影响的程度，以满足样品日常检验需要。湿法测定常需考虑的测定条件有超声(或搅拌)强度及时间、测量时间、平衡时间等。超声强度和时间应保证样品稳定分散又不得发生溶解和破裂。搅拌速度应适中，转速过快易产生气泡被当作颗粒测量使结果出现第二峰值，转速过慢大颗粒容易沉底结果不具有代表性，搅拌时间过长易导致颗粒溶胀或溶解。在保证测量结果准确性的基础上尽量缩短测量时间和平衡时间。/pp style="text-indent: 2em "对于原料药粒度标准的制定是测量原料药粒度的重要一环，制定原料药的粒度标准限度需综合考虑制剂的生产工艺、体外溶出、体内吸收等因素。原料药粒度越小，流动性越差，物料粘着性增加，混料时原料药不易混匀，从而影响制剂外观及含量均匀度。在研究中，应以休止角、外观、混合均匀性、含量均匀度等为考察指标，研究粒度分布对其造成的影响，确定符合产品要求的粒度范围。另外，需结合药物自身特性，如刺激性的药物，粒径愈小，刺激性愈大 稳定性差的药物，粒子越小，分解速度越快。原料药粒径减小，粒子比表面积增大，溶解性增强，药物能较好地分散溶解在胃肠道内，易于吸收，生物利用度高，但并不是原料的粒径越小越好，过度微粉化可能会导致过细的粉末形成静电堆积，在颗粒周围形成一层气泡囊，阻碍水分进入颗粒，从而阻碍药物的溶出。/pp style="text-indent: 2em "在仿制药体外研究中，需测定不同粒径的原料药的溶解度，找出具有区分能力的溶出条件，考察粒径大小对溶出度的影响，通过比较自制品与原研品的溶出曲线确定原料药粒度范围。进一步根据生物等效性研究结果判断粒度范围的合理性，必要时进行调整。在确定粒度测定方法及限度后，制定质量标准时方法描述要详尽，需规定参数设置、样品制备方法、分散条件等，以保证在标准的执行过程中的方法重现性和测定结果准确性。粒度分布的限度以 D 50 、D 90 或(和)D 10 来表示。/pp style="text-indent: 2em "讨论粒度研究是保证药品安全有效的基础，在研究中应确保测定结果的准确性。光散射法是原料药粒度测定的理想方法，在测定过程中要全面考虑测定因素对结果的影响，还需注意仪器校正、粒子形状、取样代表性、环境等因素。研究者在药物开发过程中，应进行详细的研究，准确的测定原料药的粒度并考察其对制剂的影响，确定符合产品特性的粒度分布范围，制得符合临床需求的药品。/p

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

2013年8月1日，FEI宣布推出三款专门满足特殊的应用和行业需求的透射电镜（TEM）新品。这三款新产品将为半导体制造和科研提供高效率和有效的特定应用程序。它们是专门用于先进的半导体制造业设的Metrios&trade TEM，为材料和生命科学研究提供高速成像分析的Talos&trade TEM ，以及提供原子量级材料特性研究Titan&trade Themis&trade TEM。　　&ldquo 加上这三个新产品，在过去一年中，我们已经推出了6款TEM新产品，这是前所未有的&rdquo 。FEI公司执行副总裁兼首席营运官Benjamin Loh说道。&ldquo 所有6款新产品都是为专门的应用工作流程而设计制造，它们将为科研和工业细分市场的用户提供了信息，如：材料科学，化学，生命科学，半导体制造等领域。我们的目标是完全改变TEM的世界，从而让我们的客户能够改变他们的世界。&rdquo 　　Metrios&trade TEM系统，致力于为需要开发和控制晶片制造工艺的半导体制造商提供快速，精确的测量。透射电镜基本操作和测量程序广泛的自动化，最大限度地减少对操作人员培训的要求。其先进的自动化计量提供比手工操作更高的精度。Metrios&trade TEM的设计，相比其他电镜，将为客户提供更好的分析通量和较低的成本。　　Talos TEM结合高分辨率，高通量的TEM快速成像，以及精确定量的能量色散X-射线(EDX)分析，提供先进的分析性能。新的TEM采用了FEI目前亮度最高的电子源和最新的EDX检测技术，可实现对低浓度和轻元素的高效分析，并拥有FEI独家的3D EDS X射线断层成像技术。在较低的加速电压下，允许使用能量较低的电子束，以减少对样品的损伤。Talos平台是完全数字化的，允许远程操作，并且它可以增加用于特定应用程序的检测器或动态实验的样品架。Talos平台自动化程度高并易于使用，非常适合于个人研究室以及多人操作的实验室。　　Titan Themis TEM增强了FEI在原子级成像分析方面的领导地位。研究人员使用高分辨率像差校正TEM来研究大尺寸材料的物理性质以及原子尺度之间的组成和结构的关系。Titan Themis平台可直接测量物理属性，如磁场，纳米尺度，以及下降到原子尺度时的电场。从样品定位到最终数据采集整个流程均实现了自动化，提高结果的重复性和再现性，从而使用户以更少的时间和精力获取更有信心的结论。（编译：秦丽娟）

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

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%。

仪器信息网讯 2024年1月20日上午，正值寓意“寒去春来”的大寒节气， 由生物岛实验室科研团队领衔研制，拥有自主知识产权的国产首台商业场发射透射电子显微镜太行 TH-F120在广州面向全球用户发布！发布会现场发布会邀请中国科学院饶子和院士、中国科学院隋森芳院士、中国科学院徐涛院士，广东省科学技术厅、广州市市场监督管理局、黄浦区科技局、黄浦区市场监管局、中国科学院生物物理研究所、中国科学院广州生物医药与健康研究院、生物岛实验室等相关领导，以及国内知名电镜专家等五十余位代表出席。仪器信息网作为受邀行业媒体，共同见证这一历史时刻。太行 TH F120历经三年研制成功， 由生物岛实验室与国仪量子共同成立的慧炬科技承接转化，目前已具备量产条件。TH F120的问世将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面， 是中国电子显微技术的重大突破。作为极难攻克的“卡脖子”高端科学仪器代表，TH F120是生物岛实验室与国仪量子强强联合的成果，也呈现了尖端仪器技术从科学端研制、成果转化，到商业端产业化的典范。而本次发布会 “研发成果汇报”、“新品发布会”两个环节的设置，相得益彰，是相互尊重，更是传承。环节一： 生物岛实验室研发成果汇报生物岛实验室科研与成果转化部部长李中华主持会议中国科学院院士、广州实验室常务副主任、生物岛实验室主任徐涛开场致辞徐涛院士首先代表生物岛实验室向莅临本次活动的各位领导和专家们表示热烈欢迎，向一直关心支持生物岛实验室发展的各界朋友表示衷心感谢。他讲到，1933年，世界上第一台透射电镜诞生，如今，电镜已成为现代科学研究不可或缺的研究工具，在半导体、材料科学、生命科学等战略性领域的科研活动中起到至关重要的作用，被誉为高端科学仪器“皇冠上的明珠”。透射电镜技术跨越多个学科，工程技术复杂，攻关难度大，被列为我国受限制的35项关键技术之一。为解决卡脖子问题，在生物物理所的大力支持下，孙飞研究员带领团队早在2016年就启动了预研工作。之后在生物岛实验室组建了完整的研发团队体系，在国家自然科学基金委、广东省科技厅的大力支持下，经过三年多的不懈努力，先后成功研制120kV场发射电子枪、120kV低纹波高压电源、400万像素和1600万像素CMOS电子探测相机，以及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。在此基础上，才有了今天发布的国内首台100%自主知识产权的120kV场发射透射电镜，实现0.2纳米分辨率的成像能力，达到产品化水平。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。作为团队的一员，徐涛院士见证了整个项目艰难的研发过程，借此发布会的机会，对实验室电镜研发团队不惧困难挑战、勇于投身科研实践的责任担当表达了崇高的敬意。最后，徐涛院士表示，科学仪器研制是一场马拉松，虽然目前取得了一些成绩，但仍然存在许多受制于人的短板弱项。未来，生物岛实验室将继续坚持四个面向，在省市科技部门的指导下，坚定不移的在科技创新的道路上大步迈进，为广东省大湾区的生物医药产业高质量发展、加快构建先进生产力贡献力量。实现科技自立自强，道阻且长，然行则将至；行而不叕，则未来可期！中国科学院院士、清华大学教授饶子和致辞饶子和院士表示，正如徐涛院士所言，透射电镜为推动科学技术进步做出了重要贡献，但核心技术一直被国外垄断，面临卡脖子风险，如今能与大家一同见证国内首台自主知识产权的场发射透射电镜成果发布会，可谓振奋人心。饶子和院士的研究方向长期聚焦在生物领域。推动生物领域向前发展，一个很关键的方面，便是新技术、新方法、新仪器、新手段的不断革新。生物结构学的发展随着蛋白晶体学技术、同步辐射技术、核磁共振技术、冷冻电镜技术、人工智能技术的突破而不断升华，仪器设备技术的发展对推动生命科学的发展至关重要。上世纪五六十年代以来，生物物理所一直是我国在生物电镜方面的研究基地之一，饶子和院士在担任所长期间也十分重视电镜中心的建设。饶子和院士回顾了孙飞研究员加盟生物物理所的往事，以及孙飞研究员在科研工作中展现出的优越的数理基础和对方法技术出众的敏感优势。最后，饶子和院士对在徐涛院士领导下，孙飞研究员带领团队能够取得这样的突破性成果表示祝贺，并对参与TH F120研制的科学家和工程师队伍给予最热烈的掌声，期待生物岛实验室的透射电镜能取得更加辉煌的成就，也期待在不久的将来，科学家能够用上我们自己研究的100kV、200kV、300kV冷冻电镜，促进我国生命科学和生物医学不断发展。生物岛实验室研发成果汇报：120kV场发射透射电子显微镜研制汇报人：广州生物岛实验室 /中国科学院生物物理研究所研究员孙飞冷冻电镜技术为生物分子结构研究带来革命性进展，主流厂商为赛默飞和日本电子，垄断全球市场。作为另一种专业化电镜，体电子显微镜技术是解析细胞谱系的重要工具。而透射电镜是冷冻电镜和体电子显微镜技术的基础，其由电子的发射、加速、成像和探测等基本单元系统构成，对应主要核心部件包括电子枪、电子探测相机等。同时，100kV场发射冷冻透射电镜是透射电镜发展的新方向，并将成为主流，用于大多数生物大分子结构解析。孙飞研究员分享了生物岛实验室基于以上背景开展的系列研究成果。其一，是120kV场发射冷冻透射电镜核心部件的研制。依托广东省重点领域研发计划项目，先后完成120kV场发射电子枪研制、120kV低纹波高压电源研制、电子探测相机研制，完成所有项目验收考核指标，并利用研制的核心部件完成对商业电镜Talos L 120C的关键部件替换，达到预期效果。其二，是100kV高通量高分辨率场发射冷冻透射电镜的研制。依托广东省重点领域研发计划项目，针对我国生命医学领域研究对冷冻电镜高度依赖进口的现状，突破100kV场发射电子枪、超高稳定高压发生器、平行光照明、恒定功率物镜、低加速电压下高性能高灵敏度探测相机等关键技术，研制场发射冷冻电子透射显微镜智能控制系统和高通量自动化数据收集软件，开展基于自主研发技术的工程化和产业化。电镜主机硬件搭建完成，已经能够进行成像，自研和国产部件比例高于90%。其三，是细胞图谱超微结构高通量分析系统研制，研发针对细胞谱系研究需求的高通量、超分辨、双模态 (光学+电镜) 显微成像系统，实现在1个月左右对1mm3尺度的生物组织样品的细胞超微结构图谱高通量分析的能力。研发成果转化便是本次发布的120kV场发射透射电镜。未来，团队将进一步开展100kV高通量高分辨率场发射冷冻电镜以及120kV高通量场发射体透射电镜的研制工作。突破“卡脖子”技术，国产首台场发射透射电镜发布仪式合影环节二：慧炬科技120kV场发射透射电镜产品发布会慧炬科技总经理曹峰致辞曹峰介绍道，慧炬科技成立于2022年11月，是由生物岛实验室和国仪量子共同出资成立，专注于透射电镜以及相关关键技术的研发与制造。融合了生物岛实验室透射电镜技术和国仪量子在科学仪器产业化方面的强大能力，慧炬科技有信心成为透射电镜研发领域的领导企业，让中国科学家用上国产的、世界领先的透射电镜。关于“慧炬”的释义，曹峰讲到，这源于透射电镜中电子束的“汇聚”，取其音义，“慧炬”又蕴含了“智慧聚集”、期待成为透射电镜领域的“火炬手”、带领电镜技术继续向前的寓意。曹峰表示，本次发布的透射电镜新品，凝聚了慧炬科技团队几年来的心血与汗水，承载着慧炬科技的梦想和理想，也寄托了慧炬科技“承鸿鹄之志，造大国电镜”的决心，相信在团队的努力下，在生物岛实验室以及广东省科技厅等各级政府的支持下，慧炬科技一定能够将透射电镜进行产业化，为我国科学和产业界的高质量发展提供强大助力。广州开发区管委会二级巡视员、生物岛实验室主任助理杨寿桃致辞杨寿桃主任表示，生物岛实验室与国仪量子合作共同成立慧炬科技，实现了场发射透射电镜科研成果的转化，推出商业化产品。TH F120完成了从科学研究到技术开发，再到市场推广的三级跳，为我国高端科学仪器市场注入新活力，是实验室发展历史上一个重要里程碑。生物岛实验室2021年完成了创建国家实验室的战略目标任务后，迅速响应政府号召，转型为专注成果转化和产业孵化，截至目前，已经孵化了12家创新型企业，其中4家企业估值过亿元。未来，生物岛实验室将继续紧盯成果转化与产业孵化，围绕产业链布局创新链，以满足重大产业化需求为己任，充分发挥国家战略科技力量的引领作用，协同推出更多原创性的科技成果，打通从科技强到产业强，再到经济强、国家强的通道，为广东省在生物医药领域提升科技自立自强能力贡献力量。国仪量子董事长贺羽致辞贺羽讲到，慧炬科技今天的发布成果源于徐涛院士、孙飞研究员等科学家不懈的努力和探索，在此谨代表国仪量子对徐涛院士团队致以崇高的敬意，对慧炬科技团队取得的成果表示热烈祝贺。本次慧炬科技发布国产首台量产场发射透射电镜，对中国电子显微事业与高端科学仪器国产化的发展而言都具有重要意义，相信慧炬科技一定能在透射电镜领域取得更加辉煌的成就，和国仪量子一起彻底打破高端电镜卡脖子的局面，为国家科技自立自强作出更大贡献。成立7年来，国仪量子陆续研制并发布了多款人无我有，人有我优的高端科学仪器，已经交付至全球数千家客户，并且在德国、美国、新加坡等发达国家完成了海外交付。截至目前，实现了量子精密测量仪器全球市占率领先，顺磁共振谱仪国内市占率第一，电子显微镜年成交量近200台等突出成绩。国仪量子很荣幸能够与生物岛实验室合作成立慧炬科技，共同研制填补国内空白的透射电镜。未来国仪量子将继续发挥自身在工程化、市场开拓等方面的优势，全力支持慧炬科技的产品研发和产业化，共同为客户提供更高品质的产品和服务。中国科学院院士、清华大学/南方科技大学教授隋森芳致辞隋森芳院士表示，很荣幸与大家一起见证我国首台场发射透射电子显微镜研制成功。当前，我国冷冻电镜技术应用研究在国际上已经具有领先地位，孙飞研究员这种新技术新方法研究在国际上也可圈可点。然而，由于冷冻电镜硬件装备不能自主研制，我国在冷冻电镜技术方法领域的创新受到了很大限制。很高兴看到生物岛实验室联合生物物理研究所在冷冻电镜研制方面的持续发力，多年成绩显著，抓住冷冻电镜技术领域国际前沿，率先选择100kV场发射冷冻电镜这一新赛道发力。首先成功研制了120kV场发射透射电镜，成像分辨率可以达到两个埃，并通过慧炬科技完成了工程化和产品化。这一重要时刻，是令我国冷冻电镜领域乃至整个电镜领域相关科技工作者兴奋的时刻，可以预见，该电镜设备成功投入市场将极大地推动我国冷冻电镜应用研究进步。相信在不久的将来，生物岛实验室和慧炬科技能够进一步完成专业化的100kV高通量场发射冷冻电镜，为我国高端科学仪器的自主研制事业作出重要贡献。此外，隋森芳院士强调，希望慧炬科技能够坚持下去，不断优化仪器的性能和稳定性，不断面向用户，提升仪器的易用性，虚心接受用户的反馈，不断实现仪器的迭代，最终在市场上赢得广大用户的认可和尊重。最后，隋森芳院士祝愿科研人员再接再厉，取得更大的成绩，祝愿我国高端电子显微镜自主研发事业蓬勃发展。中国科学院物理研究所/松山湖材料实验室研究员、中国电子显微镜学会副理事长、粤港澳大湾区电镜联盟理事长马秀良致辞马秀良研究员代表粤港澳大湾区显微科学技术联盟向由徐涛院士、孙飞研究员领衔的国产首台场发射透射电镜成功研发表示热烈祝贺。国际上透射电镜的研制始于上世纪30年代初的德国。上世纪50年代到70年代，我国科学家、工程技术人员也曾为研发透射电镜付出了不懈的努力，并在当时的条件下取得一定进展，只是由于复杂历史原因没有得到传承和延续。到改革开放初期，我国高考恢复以及国际上材料科学的广泛兴起，激发了国内青年学子对掌握知识的广泛渴望，对探索未知的热情空前高涨。时至今日，历经几代人，这种高涨的热情还在持续。以1980年成立的中国电子显微学会为例，每年一届的全国电子显微学学术年会，参会规模从当时的几十人，到现在已经达到3000多人。电镜已经成为科学家探索微观世界的重要手段，是材料科学、生命科学、半导体等领域不可或缺的高端科学仪器。从数量讲，我国已经成为透射电镜的最大市场，但过去四十多年里，我们对透射电镜几乎完全依赖进口，所以本次透射电镜成功研制的重大意义不言而喻。马秀良研究员表示，相信在120kV场发射透射电镜成功研制的基础上，在材料科学领域常用的200kV、300kV场发射透射电镜的成功研制也指日可待，这也势必会带动我国高端制造业的发展。学术报告：生物医学电镜自主研制之路报告人：中国科学院生物物理研究所/广州生物岛实验室研究员、广州慧炬科技首席科学家孙飞研究员孙飞研究员为大家分享了120kV透射电镜成功研制背后的心路历程。2016年8月，以生物物理研究所为主办单位，召集了国内各方有志于国产电镜装备研制事业的专家学者、企业家、政府领导，在西安交通大学召开了针对我国开展电镜装备研制必要性和可行性的研讨会议。至此，新时代下，我国电镜自主研制再出发。先后完成电镜相关研发项目和成果，包括光电融合超分辨生物显微成像系统、生物大分子跨尺度结构研究前沿技术、生物超快冷冻电子显微镜、冷冻电镜样品制备技术、冷冻聚焦离子束减薄技术、冷冻电镜图像处理技术等。在这些研发项目历程中也逐渐组建起以孙飞、曹峰、季刚、金亮、卢志钢、姚一帆等为代表的体系化工程技术队伍。随后电镜关键技术从装备研发的30kV开始，成功研制了针对病理组织切片样品的高通量扫描透射电子显微镜SmartView。接着再到120kV透射电镜关键部件的突破，最终实现向整机研制的进发。最后结合数年转化历程，针对我国高端科学仪器自主研制的战略出路分享了自己的几点看法。整机揭幕：饶子和院士、 隋森芳院士揭幕，专家代表共同见证广州慧炬科技产品发布讲解讲解人：广州慧炬科技有限公司总经理曹峰【命名】：作为慧炬科技首款透射电镜产品，同时也是我国国首台正式发布的商业场发射透射电镜，TH-F120取名源自中华名山“太行”(TH) ，寓意TH-F120将如太行山一样成为中国透射电镜产业的脊梁。产品参数如下：【设计理念】：越级体验（将场发射电子枪、高自动化模组等越级配置集成至120kV平台，入门即高配）；高效操作（所有控制高度集成至PC端，全中文软件交互界面一目了然，提升操作效率）；模块设计（每一个模块自成一体，可以独立升级或替换，为用户打造与众不同的科研利器提供便利）；拓展丰富（预设充足的附件加装接口以及整机升级空间，满足用户使用新需求，有效应对多样的应用场）。现场展示产品：120kV场发射电子枪（左），120kV低纹波高压电源（右）【产品特点】：肖特基场发射电子枪；高像素CMOS相机；平行束/会聚束自适应切换照明系统；四轴高精度样品台；对称式极靴、恒功率物镜 (高衬度/高分辨模式可选)；全中文软件交互界面。高稳定低纹波高压电源（HJ-HT120，新品）：加速电压输出-10kV~-120kV；高压电源加速电压稳定性 10ppm/h；加速高压纹波2ppm。现场展示样机：50万像素直接电子探测相机（左）、1600万像素CMOS电子探测相机（中）、直接电子探测器芯片（右）【高亮度场发射电子枪（HJ-FEG120，新品）】：加速电压10~120kV低能散、高相干性，带来更优信噪比；40nA大束流发射。产品规划：慧炬科技透射电镜产品取名均源自中华名山。代表慧炬科技立足中国，放眼世界，助力科研工作者勇攀高峰，不断突破!场发射透射电镜系列: “太行”TH-F120，“峨眉”EM-F200，“昆仑”KL-F300； 冷冻透射电镜系列: “珠穆朗玛”ZMLM-F300C“唐古拉”TGL-F200C，"玉龙”YL-F100C；热发射透射电镜系列: “秦岭”QL-T120，“丹霞”DX-LaB120。【慧炬科技透射电镜产品路线四年计划】：2024年（120kV 透射电镜、100kV 冷冻电镜）；2025年（200kV 透射电镜、200kV 冷冻电镜）；2026年（200kV 球差电镜、300kV 透射电镜）；2027年（300kV 球差、新型透射电镜）。实验室参观、TH F120真机演示合影留念

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong编者按：/strongSARI疫情无疑是当前最牵动人心的事件，肆虐的疫情对新冠病毒快速检测、肺部用药、医疗方案等方面的研究提出了越来越高的要求。而“粒度”作为重要的颗粒物理参数对于这些研究也有重要意义。例如，2019-nCoV病毒就属于纳米颗粒，而呼吸道不同位置的用药对粒度也有不同要求。因此在医药领域，颗粒在线测量还有巨大的潜力空间待科学家们挖掘。因此，仪器信息网特约span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong上海理工大学蔡小舒教授/strong/span为广大网友畅叙颗粒在线测量技术的脉络。虽不能直接为抗疫一线带来助益，但在家隔离的诸位仁人志士若能有缘读到，或将对未来医学等的发展和颗粒检测技术的应用带来更多的思考和契机。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在今天的文章中，蔡老师重点介绍了光散射在线测量方法（正文如下）：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "颗粒，包括固体颗粒、液体颗粒（如喷雾液滴、水中的油滴等）和气体颗粒（如液体中的气泡，气体中悬浮的气泡等）在动力、化工、材料、医药、冶金等各行各业中广泛存在。据有文献报道，80%以上的产品与颗粒有关。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em " /pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/d57d16e5-39e5-4d52-af56-4628425d716d.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术1.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术1.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "颗粒的粒度是描述颗粒最重要的物理参数，不同的应用对于颗粒粒度的要求是不同的。如在呼吸道疾病治疗中用的鼻喷剂及喷雾剂，就需要控制药物雾滴的大小来达到雾滴沉积到呼吸道具体需要药物治疗部位的目的，这才能保证药液的效果。对于需要肺部用药，药液雾滴粒度应比较很小，才能随吸入的空气流动到达肺部。大一些的药液液滴会沉积在支气管或气管里，达不到肺部用药的目的。而对于喉部或气管的疾病，液滴的粒度就必须比较大，让它们能在喉部或气管里沉积。对于支气管部位的疾病，其雾滴的粒度就要介于2者之间。这就需要对鼻喷剂的喷嘴进行精心设计，以保证雾滴的粒度可以满足治疗不同疾病的需要。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在工业生产等中，经常遇到需要对颗粒进行在线检测要求，如颗粒的制备、雾化、管道输运等过程中。对颗粒粒度进行在线实时检测，然后将检测结果实时送到控制系统，对生产系统进行调整和控制，不仅可以提高产品质量，还可以提高产品生产效率。如在燃烧过程中，在线实时检测燃料粒度可以提高燃烧效率，降低污染物的产生。磨料生产中在线检测磨料粒度并反馈控制，可以极大提高磨料的质量。这样的例子可以在许许多多的场合找到。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前已有许多颗粒粒度测量仪器能对从数纳米到数千微米的颗粒进行测量，但这些仪器基本上是用于实验室分析，并不能用于在线测量。颗粒在线测量的特点是：/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1. 测量环境复杂，条件恶劣，如可能有高温、高压、高湿、工作环境温度变化大、存在振动、颗粒流动速度快、信号发射和接收部分的污染等，还必须考虑测量装置的磨损等；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2. 测量要求高，测量时间要短，实时性好，不能因为仪器问题影响生产过程等；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3. 测量对象要求不同，如高浓度及浓度变化大、被测材料不同、粒度范围不同、或粒度范围变化大等；/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4. 希望在线测量仪器结构简单、可靠、抗干扰、易安装、易维护或免维护等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5. 不仅测量颗粒粒度及分布，还经常希望得到颗粒的浓度，流量、形貌等参数，甚至成分参数。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在线测量按照取样方式可以分成直接在线测量（in-line）和取样在线测量（on-line）2类。在直接在线测量（in-line）方法中，测量装置不对被测颗粒进行取样，被测颗粒直接流过测量区进行测量。在这类测量方法中，由于不能对被测颗粒的浓度进行调整来满足测量方法的需要，并且用户对颗粒在线测量的要求和测量对象及环境等的不同，仪器的通用性差，必须精心考虑设计测量系统来满足测量的要求。因此，这类在线测量仪器一般都是个性化的仪器，需要根据测量现场要求来设计研制。而对于取样在线测量（on-line）中，由于连续取出的颗粒样品可以根据测量装置对于颗粒浓度的要求进行稀释调整，同时可以对其中的团聚颗粒采取分散措施，大都可以设计生产相对通用的在线测量仪器。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前常用的在线颗粒粒度测量仪器的基本测量原理有光散射，超声，图像等。其中光散射大都用于气固或气液颗粒的在线测量，而超声则用于液体中颗粒的在线测量，图像法既可以用于气固、气液颗粒的测量，也可以用于液固、液液颗粒的测量。下面先重点介绍光散射在线测量方法：/pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong光散射在线测量方法/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "光散射的基本原理是当一束激光入射到颗粒时，颗粒会向整个空间散射入射光，如图是激光入射到有颗粒的水中，颗粒向各个方向散射入射激光的照片。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a6f9425c-dcf9-47c9-b4c9-22f75bfea916.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术2.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术2.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据测量颗粒散射光原理的不同，可以把光散射颗粒在线测量方法分成几类：前向静态光散射法，侧向光散射法，后向光散射法，消光法，光脉动法等。在实际应用中针对不同的测量对象，须采用不同的测量方法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "前向静态光散射法：/span/strong这与常用的激光粒度仪的测量原理一样，一束激光从被测颗粒一端入射，在透射端安装接收散射光信号的探测器，对测量得到的散射信号进行分析反演计算，最终得到颗粒的粒度分布和平均粒径等参数。国内外一些颗粒仪器测量公司都有基于该原理的激光在线测量仪。该类仪器的特点是：颗粒粒度测量范围大，可以从亚微米到数百微米，测量速度快，一般采用连续取样方式（on-line）实现连续实时测量。但仪器复杂，安装使用要求高，无法识别颗粒是否团聚，而团聚颗粒会造成较大的测量偏差。为防止环境振动对测量的影响，除在仪器结构上采取措施外，在安装结构上也要采取措施，尽量保证仪器运行时的稳定。为防止被测颗粒对激光器和接收透镜表面的污染，须设置无油无水的压缩空气保护（俗称扫气或气帘）光学元件表面。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于该原理的在线激光粒度测量仪器可用于管内粉体颗粒的粒度在线测量和喷雾液滴测量。在在线测量管内粉体粒度时，由于颗粒浓度较高，都配有连续取样系统，将被测颗粒样品连续从管道中取出，经分散和稀释到合适浓度后送到仪器的测量区。下图是安装在现场的激光颗粒粒度在线测量仪以及仪器输出的在线测量结果。根据需要，软件可以输出实时的颗粒粒度分布，以及D50等随时间变化的曲线。为防止取样出来的颗粒发生团聚，影响测量的准确性，在取样系统中应布置使颗粒分散的气流，以尽可能保证进入测量区的颗粒处于分散良好的状态。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/b22b2599-d21f-4f9e-b16e-537e32d204fc.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术3.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术3.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong消光法：/strong/span当激光入射到被测颗粒时，部分入射光被颗粒散射，偏离原入射方向，部分被颗粒吸收，其余部分则透射到另一侧。透射光强由于消光作用而衰减，其衰减程度含有被测颗粒的粒度信息和浓度信息。当采用多个不同波长的激光入射，颗粒对不同波长光的散射作用不同，透射光强的衰减也不同。根据多波长消光法的理论模型，由测得的不同波长的透射光强的衰减，可以反演计算得到被测颗粒的粒度和浓度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该方法的特点是结构简单，对振动不敏感，但粒度测量范围较小，合适的测量范围是大约0.05微米到5微米左右。对于浓度不高的测量对象，发射和接收可以直接安装在管道2侧。在管道上开设装有石英玻璃的透明测量窗，激光束从1侧从测量窗入射，在另一侧测量窗外布置光接收器件和信号放大电路等。为防止颗粒污染测量窗口，同样需要设置无油无水的压缩空气进行保护。下图是消光法测量原理的示意图和测量装置安装在工业管道上在线测量颗粒粒度和浓度，以及烟道上在线测量烟尘的浓度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/06be3f94-1969-48f0-a900-3db071faadcd.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术4.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术4.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em " /spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由于消光法的光路结构简单，可以做成探针形式，用于浓度相对较高的颗粒在线测量。下图是用于汽轮机内湿蒸汽水滴粒度和浓度测量的探针系统。在探针端部的矩形窗口就是测量区。含有细微水滴的蒸汽高速流过该测量区，仪器就可以测得水滴的大小和浓度，进而得到蒸汽的湿度。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/2cf913f6-abe3-41f3-b835-2248a3818d08.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术5.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术5.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong光脉动法：/strong/span在消光法测量中，测量光束的直径远大于被测颗粒的粒度，在测量区中颗粒数目巨大，透射光强的变化仅与测量区中的颗粒浓度变化有关，与颗粒粒度无关。但将测量光束减小到与被测颗粒粒度同一数量级时，且测量区长度较小时，透射光强信号会出现随机变化，这种随机变化是由于在测量区内颗粒数目和大小随时间变化造成的。分析这种随机变化的信号，根据光脉动原理，可以得到颗粒的平均粒度和浓度。并可能可以得到颗粒的粒度分布。下图是光脉动法的原理示意图和透射脉动光强信号。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这种测量方法的最大特点是测量原理简单，易于实现在线测量，粒度测量范围可根据测量对象的大小，通过改变光束直径来调整，可以在10－数千微米之间。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/d69f90e5-d64b-409e-9232-b2c847816b4c.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术6.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术6.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据该原理可以在线测量粉体颗粒的粒度和浓度。如果间隔一定距离布置1对测量光束，对2个随机序列信号用互相关法原理处理，不仅可以得到颗粒的粒度，还可以得到颗粒的速度，span style="text-indent: 2em "进而得到颗粒的流量。下图是安装在现场的基于该原理的颗粒粒度在线测量装置。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a489deae-c7cf-405b-a5f6-765c92c0bdf5.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术7.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术7.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong消光起伏相关光谱法: /strong/span与消光法和光脉动法不同，在该测量方法中，光束的直径小于被测颗粒的粒径，其透射光强不再是如消光法那样是平稳的，也不是如光脉动法那样是连续的高频脉动信号，而是如下图所示，成不连续的脉动信号。当颗粒通过测量光束时，由于颗粒尺寸大于测量光束的直径，入射激光被完全遮挡住，透射光强为零。当没有颗粒通过测量光束时，透射光强为1。采用消光起伏相关光谱法的模型对测得的时间序列信号进行分析，同样可以得到被测颗粒的粒度分布。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/788dfd6a-64c4-4942-a74b-a23cd1c19bbf.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术8.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术8.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "后向散射法：/span/strong对于高浓度悬浮液、乳剂等，光无法透射过被测颗粒，散射光也会被颗粒所吸收或散射，但会产生后向散射。颗粒浓度越高，这种后向散射光的强度也越高，且与颗粒的粒度有关。根据该原理，可以采用后向散射方法进行高浓度液液或液气颗粒体系，如悬乳剂、高浓度微气泡等的在线测量。该测量方法的特点是浓度测量范围大，可以到体积浓度百分之几十，而粒度测量范围较小，从亚微米到数微米。经过标定，还可以测量颗粒的浓度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "合适的光路设计还可以用于气固颗粒的在线测量，以及测量气、液、固3相流动中的离散相颗粒的粒度和浓度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "后向散射法测量可以做成结构非常紧凑的光纤探针形式，带尾纤的激光器发出的激光经光纤入射到被测颗粒，其后向散射光被同一根光纤接收，也可以是另一根光纤接收，然后由光纤另一端的光电探测器将后向散射光信号转换成电信号进行反演计算处理，最后得到颗粒的粒度。下图是后向散射测量的原理示意图和后向散射探针。该探针可以插入如悬乳液等高浓度颗粒两相流中进行在线测量。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/40bb4eb7-28dd-4fb5-8750-9533e649894a.jpg" title="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术9.png" alt="肺部给药也有粒度“门道”浅谈光散射颗粒在线测量技术9.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong style="text-indent: 2em "作者简介：/strongbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 217px float: left " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/1a4277d5-fe8a-48ce-a42e-05a480160d54.jpg" title="蔡小舒.jpg" alt="蔡小舒.jpg" width="300" height="217" border="0" vspace="0"/蔡小舒，上海理工大学教授。研究领域涉及到颗粒测量、两相流在线测量、燃烧检测诊断、排放和环境监测、湍流等，近年来开始涉足生命科学的测量研究。先后承担了国家两机项目、国家自然科学基金重点项目、仪器重大专项项目、面上项目、科技部和上海市项目等纵向项目，国际合作项目以及企业委托项目。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "曾任中国颗粒学会、中国计量测试学会、中国工程热物理学会、中国动力工程学会、上海颗粒学会等学术组织的副理事长、常务理事、理事、理事长等，是《Proceedings of IMechE Part A: Journal of Power and Energy》、《Particuology》、《KONA Powder and Particle Journal》、《Frontiers in Energy》等SCI刊物和一些国内学术刊物的编委，多个国际学术会议的名誉主席，主席等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "/spanbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="text-indent: 2em "欲知相关仪器可点击进入/spanspan style="text-indent: 2em text-decoration: underline "a href="https://www.instrument.com.cn/zc/670.html" target="_self" style="color: rgb(0, 176, 240) "span style="text-decoration: underline text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) "在线粒度仪/span/a/spanspan style="text-indent: 2em "专场/span/strong/p

一、项目基本情况1.项目编号：OITC-G230311156项目名称：中国科学院金属研究所场发射透射电子显微镜采购项目预算金额：850.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：850.0000000 万元（人民币）采购需求：包号设备名称数量简要用途交货期预算交货地点是否允许采购进口产品1场发射透射电子显微镜1套本系统主要用于各种材料高分辨快速成像和化学分析，系统由电子光学系统、高压系统、真空系统等部分组成。合同生效后18个月850万元中国科学院金属研究所是 投标人可对其中一个包或多个包进行投标，须以包为单位对包中全部内容进行投标，不得转包、分包，评标、授标以包为单位。合同履行期限：合同生效后18个月内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号：23CNIC-031692-009项目名称：中国科学院金属研究所广角X射线散射仪采购项目预算金额：700.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：700.0000000 万元（人民币）采购需求：名称：广角X射线散射仪数量：1套简要技术要求：本设备用于在温度（普冷区）、应力、磁场等复杂环境下精准测量金属、塑晶、磁性等材料的X射线衍射谱；可在温度（深冷区）、压力等环境下测试材料X射线原子对分布函数。用以研究材料多尺度应力分配、压力诱导分子有序度变化等材料科学共性问题。★微焦斑转靶最大额定输出功率：不低于800 W★ 微焦斑转靶额定管电压：不低于50 kV★微焦斑转靶额定管电流：不低于16 mA（50 kV下）★无液氦分体式超低振动设计，不消耗液氦★ 温度范围：10 K-350 K★ 温度稳定性：≤100 mK合同履行期限：合同生效后8个月本项目( 不接受 )联合体投标。3.项目编号：23CNIC-031692-008项目名称：中国科学院金属研究所高温微动磨损试验机采购项目预算金额：300.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：300.0000000 万元（人民币）采购需求：名称：高温微动磨损试验机数量：1套简要技术要求：本设备用于各种材料、涂层和薄膜在高温环境下的摩擦磨损性能测试，可为各种材料和各种涂层以及薄膜的研究提供有效手段，符合国家及相关国际标准，接触形式包括点、线、面三种。★高载荷模块：3—2500N, 加载控制精度：±1%，分辨率：0.1N★行程：0.01—5mm ，位移控制精度：优于10um，重现性：0.3%位移传感器：分辨率：2 μm，响应时间： 10 s★频率：1—500Hz 合同履行期限：合同生效后6个月本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年07月04日 至 2023年07月11日，每天上午9:30至11:30，下午13:30至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：北京市西城区北三环中路25号英斯泰克大厦5层方式：电话联系购买售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。（一)1.采购人信息名 称：中国科学院金属研究所　　　　　地址：辽宁省沈阳市沈河区文化路72号　　　　　　　　联系方式：佟老师 024-23971066　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：中国仪器进出口集团有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市西城区北三环中路25号英斯泰克大厦　　　　　　　　　　　　联系方式：唐经理 010-60961220/18612037725 陶经理010-60961520/18618131338　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：陶经理电　话：　　010-60961520(二）1.采购人信息名 称：中国科学院金属研究所　　　　　地址：沈阳市沈河区文化路72号　　　　　　　　联系方式：佟老师；024-23971066　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：东方国际招标有限责任公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层　　　　　　　　　　　　联系方式：王军、郭宇涵、李雯；010-68290508、010-68290599　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：佟老师电　话：　　024-23971066

Talos先进科技集于一身 Talos™ 是新一代 TEM 产品，致力于让用户迅速访问二维和三维数据，从而专注于研究发现。Talos 的配置适合开展材料研究和生命科学研究，是一款融合了众多创新技术的多功能系统，能够在未来数年里满足您的研究需求。Talos 的材料科学应用Talos 可以在多个维度开展快速、精确、量化的材料表征分析，而且配备了全新的软件功能，能够改善成像效果和易用性。Talos 将出众的高分辨率 S/TEM 和 TEM 成像与行业领先的 EDS 性能（包括独一无二的 EDS 断层扫描技术）融为一体，能够以二维图像和三维容积的形式提供结构信息。创新的新软件拓宽了可以分析的材料范围，同时全新的 Ceta 16M 摄像头可迅速从大视场切换到原子级别。全新的压电工作台可确保实现无漂移成像和精确导航。而且，Talos 还预留了配件接口，可以配备特定于应用的原位样本支架以开展动态实验。 创新点：为帮助研究人员在低束流条件下更快速地获得各类型样品（包括电子束敏感材料）的二维和三维化学信息，我们在Talos F200i扫描透射电镜（S/TEM）中加装了一对对称设计的100 mm2 Racetrack能谱仪（双X射线）。这一更新突破了使用非对称EDS难以获得有效定量数据的瓶颈，并能让科研工作者以最快的方式在（亚）纳米尺度对材料进行表征。Talos 透射电镜

非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 — —mIRage O-PTIR系统 产品简介：美国PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)最新发布的一款应用广泛的亚微米级空间分辨率的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统。基于独家专利的光热诱导共振（PTIR）技术，mIRage产品突破了传统红外的光学衍射极限，其空间分辨率高达500 nm，可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 mIRageTM O-PTIR 光谱O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光谱是一种快速简单的非接触式光学技术，克服了传统IR衍射的极限。与传统FTIR不同，不依赖于残留的IR 辐射分析，而通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩，来反映微小样品区域的化学信息。 mIRage工作原理：• 可调的脉冲式中红外激光汇聚于样品表面，并同时发射与红外激光共线性的532 nm的可见探测激光；• 当IR吸收引发样品材料表面的光热效应，并被可见的探测激光所检测到；• 反射后的可见探测激光返回探测器，IR信号被提取出来；• 通过额外地检测样品表面返回的拉曼信号，可以实现同时的拉曼测量。 O-PTIR克服了传统红外光谱的诸多不足：• 空间分辨率受限于红外光光波长，只有10-20 μm• 透射模式需要复杂的样品准备过程,且只限于薄片样品• 无传统ATR模式下的散射像差和接触污染 O-PTIR的优势之处在于: • 亚微米空间分辨的IR光谱和成像（~500 nm），且不依赖于IR波长• 与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果• 非接触测量模式——使用简单快捷，无交叉污染风险• 很少或无需样品制备过程 （无需薄片）, 可测试厚样品• 可透射模式下观察液体样品• 可以与拉曼联用，实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试，无荧光风险mIRage 技术参数 波谱范围模式探针激光样品台最小步长样品台X-Y移动范围IR (1850-800 cm-1)反射 532 nm 100 nm 110*75 mmIR (3600-2700 cm-1)透射Raman (3900-200 cm-1)反射 重要应用实例分析： 1、多层薄膜 高光谱成像： 1 sec/spectra. 1 scan/spectra样品区域尺寸：20 μm x 85 μm size. 1 μm spacing.图谱中可以明显看出在不同区域上的羰基，氨基以及CH2 拉伸振动的分布。 2、高分子膜缺陷左：尺寸为240 μm的两层薄层上缺陷的光学图像；右：在无缺陷处（红色）和缺陷处（蓝色）的样品的IR谱图，998 cm-1处为of isotactic polypropylene 的特征红外吸收峰。 3、生命科学 左：70*70 μm范围的血红细胞的光学照片；中：红色条框区域在1583cm-1处的Raman照片；右：红血细胞选择区域的同步的IR和Raman图谱 上左：水中上皮细胞的光学照片；上右：目标分子能够在红外光谱上很容易的区分和空间分离，可以明显看到0.5-1.0 μm的脂肪包体；下：原理示意图：红外光谱测量使用透射模式，步长为0.5 μm。 4、医药领域 左：PLGA高分子和Dexamethasone药物分子的混合物表面的光学照片中：在1760 cm-1 出的高光谱图像，显示了 PLGA在混合物中的分布，图像尺寸40 μm * 40 μm右：在1666 cm-1 出的高光谱图像，显示了 Dexamethasone在混合物中的分布，图像尺寸40 μm *40 μm 5、法医鉴定 左：800 nm纤维的光学照片右：纳米纤维不同区域的O-PTIR图谱 6、其他领域• 故障分析和缺陷• 微电子污染• 食品加工• 地质学• 考古和文物鉴定 部分用户及发表文章 [1] Ji-Xin Cheng et al., Sci. Adv.2016, 2, e1600521.[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.创新点： mIRage O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 是基于独家专利的光热诱导共振（PTIR）技术，m其突破了传统红外的光学衍射极限，空间分辨率高达500 nm，可有效助力科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统