校正器

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 日前，2020年度科维理奖（Kavli Prize）揭晓，本年度科维理天体物理奖、纳米科学奖和神经科学奖，三个奖项分别授予七位科学家，以表彰他们在天体物理学、纳米科学和神经科学领域作出的杰出成就。 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200602/540174.shtml" target=" _self" style=" text-decoration: underline " 其中，纳米科学奖授予了对像差校正电镜技术的发展做出巨大贡献的四位欧洲科学家：Maximilian Haider、Knut Urban、Harald Rose和Ondrej L. Krivanek。 /a /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b9d1f53f-de22-4e55-bddf-c0c01576d0ad.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Maximilian Haider，德国CEOS GmbH公司联合创始人 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 作为科维理奖的获奖人之一，Maximilian Haider是奥地利的物理学家。在基尔大学获得学位后，他移居达姆施塔特（Darmstadt）攻读博士学位，并于1987年获得博士学位。仅仅两年后，他加入了海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL），在那里从事了博士学位的实验工作，成为物理仪器计划的组长，直到现在。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 他的研究兴趣集中在开发提高透射电子显微镜分辨率的方法上。在EMBL任职期间，他根据Harald Rose的理论工作开发了透镜系统原型，并开始与Rose和Knut Urban合作，拍摄了第一张经晶格校正的原子结构的TEM图像，成果于1998年发表。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Haider于1996年在海德堡联合创立了CEOS GmbH公司，其目的是商业化生产像差校正器。他仍然是该公司的高级顾问，自2008年以来，他还是卡尔斯鲁厄工业大学的名誉物理学教授。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 他的工作获得了许多奖项，包括与Rose和Urban共同获得的Wolf奖和BBVA基础科学知识前沿奖，他还是英国皇家显微镜学会的荣誉院士。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 20px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】 /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1950年，我出生于奥地利一个历史悠久的小镇，我的父亲Maximilian Haider和母亲Anna Haider在那里经营着一家父亲从爷爷手里接管的制表店，我的长兄此时已经步入了自己的人生轨道，成为了制表师。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 260px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e2d16dd2-a64c-4f1a-8242-d945013d069f.jpg" title=" 1960年,10岁的我在小学读书.png" alt=" 1960年,10岁的我在小学读书.png" width=" 300" height=" 260" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 1960年，10岁的我在小学读书 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了扩大业务，我在童年时期，就被早早的认为应该成为一个眼镜师。因此，在14岁的时候，我开始在奥地利林茨做眼镜师学徒。 /span /p p style=" text-align:center" span style=" text-align: justify text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/edd1ed71-dcc3-45ac-9096-2bfcb6511b50.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /span /p p style=" text-indent: 0em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center " strong 在奥地利林茨当学徒时（我是右边的最后一个人） /strong /p p style=" text-indent: 0em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 第一次眼镜师认证考试后，我意识到自己并不喜欢作为眼镜师的一生。因此，在接下来的几年中，我通过了几次考试，上了大学，并在我26岁的时候，开始在基尔大学和德国达姆施塔特工业大学学习物理。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了毕业论文，我联系了在理论粒子光学领域做研究的Harald Rose团队。当我还是一名眼镜师的时候就知道了电子光学中常见的像差，那时进行的像差校正项目更是深深的吸引住了我。我的任务是开发一种用于像差校正器的新型十二极元件，利用该元件生成所需的强四极和八极场。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在达姆施塔特工业大学应用物理研究所，由Otto Scherzer和Harald Rose领导的两个小组正在进行一项长期计划，即利用四极、八极杆校正系统装置校正传统TEM的Cs和Cc像差。这种校正器的开发是在七十年代末，是像差校正的最新技术，但是无法证明这确实能提高分辨率。由于自制瞬变电磁法的不稳定性失败了，而不是由于像差的限制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 因最后一位能够使用该仪器的科学家已离开本行业，所以在完成毕业论文之前，我必须学习如何操作复杂的仪器（最早的功能像差校正TEM）：要控制大量电源的同时，还必须保持各种镜头的机械调节器稳定，整个系统的校准必须在没有计算机或CCD摄像机帮助的情况下手动进行。最后，该项目成功地证明了可以补偿Cs和Cc这两个像差，但未能显示出分辨率的提高。不过，该项目使我确信像差校正在未来可以提高分辨率，同时我也很清楚，人们应该只用足够的钱来购买最先进的TEM并首先对其进行研究以确保分辨率受到像差限制，否则，将会再次遇到相同的问题。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/eda0c272-eb6f-4790-9848-283409802f2c.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 1984年，我与Joachim Zach一起参加布达佩斯欧洲会议 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 取得文凭后，我继续在Rose小组工作，计划对现有的像差校正TEM进行改进。不幸的是，德国研究基金会（DFG）的资助提案被拒绝了，因为Harald Rose是一名理论家，而他申请的项目是一项具有实验挑战性的任务。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此后不久，达姆施塔特像差校正项目的第二位“父亲”Otto Scherzer去世，项目也无法获得资金。因此，我在海德堡的欧洲分子生物学实验室（EMBL）任职，开发用于STEM的电子光谱仪。对于这种设备，像差的补偿也是必不可少的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1987年，随着针对专用STEM的高色散电子光谱仪的成功开发，以及与Rose小组的密切合作，我获得了博士学位。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 367px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/2b221dc1-8442-4339-9aba-14d2a2db5ba4.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" width=" 300" height=" 367" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 1987年，我带着小女儿参加博士庆典 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 之后，我继续将现有的两个专用STEM用于TEM，因为实现像差校正系统来提高可用分辨率的想法并没有让我失望。然而，在全球范围内，电子光学在当时的物理学中失去了吸引力。emeriti被来自其他领域的科学家代替后，几个小组不得不关闭。同样，因为全球的几个像差校正项目都失败了，各资助机构也失去了兴趣，并且人们普遍认为，高分辨率电子显微镜（EM）的像差校正行不通，并且是“不可想象的”，尤其是对于商业仪器而言。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 唯一可行的选择似乎是通过增加加速电压来减小用于物体成像的电子波长。因此，仪器体积变大，价格也更昂贵了：仪器已经非常先进，材料科学领域的高分辨率证明可以达到300kV、400 kV甚至1.2 MV；分辨率的确可以提高，然而，在TEM中观察到的物体的光束损伤大大增加。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 虽然电子光学领域的工作并不受欢迎，但我不能忘记我长期以来的想法，即扫除达到亚埃分辨率道路上最大的障碍。在生物领域里，除了一些习惯使用SEM检查完整细胞的细胞生物学家之外，几乎没有人对我的这个想法感兴趣。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 然而，在一些内部资金和与半导体公司ICT（慕尼黑）的合作下，我们能够开始在EMBL内开发像差校正SEM。Rose团队的研究生Joachim Zach提出了一种像差校正SEM色谱柱的理论，该色谱柱的分辨率应从5-6 nm降低到1-2 nm。基于此，我们与ICT合作，包括在EMBL工作了两年的ICT科学家Stefan Lanio，设计并构造了一个像差校正器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在为SEM构造像差校正器的这段时间内，Arthur Jones退休了，我成为小组负责人，Joachim Zach加入了团队，并继续我们的研发。因为没有钱买现代的高分辨率扫描电镜，我们利用使用过的SEM，安装了带有肖特基发射器的新型电子枪。该电子枪具有更高的亮度和更小的能量宽度。我们的像差校正系统由四个复合的静电和磁多极(十二极)元件组成。该系统允许激发所有需要的四极场来调整校正器内的象散射线路径，并使线焦点位于元素2和3的中心，在这一点上，我们通过激发强的、几乎完全平衡的静电和磁性四极场来补偿色差。在这些元件上，我们还能够通过激发强八极杆场来补偿两部分的球差，球差的第三部分由元素1和4上的附加八极杆场补偿。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1995年，我们终于能够证明物镜的色差和球面像差得到了完全补偿，并且在1 keV的加速能量下，分辨率从5.8 nm降低到了1.8 nm。这是有史以来第一次通过四极八极杆校正器提高分辨率。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/55af1aa6-e8b4-4aff-873c-09418f1763f1.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 但是很明显，我们的SEM校正系统是为极低的能量设计的。TEMs的解决方案，即当电子通过一个薄物体时，使用更高的能量来产生主要的单次散射事件，仍有待发现。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在1990年代初，用于高分辨率TEM和STEM的新型电子源（场发射源）在市场上可以买到。这些电子发射器具有较高的亮度和较小的一次能量宽度等优点，这与1980年代和Harald Rose进行的多次讨论中提出的想法相吻合：通过仅将系统集中在球差补偿上，可以降低像差校正器的复杂性，如果能将一次能量宽度保持在1ev以下，并且用能量约为200kev的电子对物体成像，就能将色差引起的对比度降低降到最低。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 早在1981年，Harald Rose提出了一种用于STEM的六极校正器，该校正器仅能补偿球差。他认为该校正器对于形成探针的电子束已经足够，因为它不允许TEM需要任何视野。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1989年，在萨尔茨堡举行的显微镜会议是我们开发经Cs校正的TEM起点，此后由大众基金会资助：MPI斯图加特新订购的1.2 MeV TEM展示引发了一种方法的讨论，它能够提高TEM在材料科学中的分辨能，但是成本较高。Knut Urban是Forschungszentrum Julich的一名材料科学家，他迫切需要高分辨率的仪器，电子光学理论家Harald Rose和我讨论了为一个更便宜、具有更好分辨率和更少光束损伤项目筹集资金的可能性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1989年底，Rose扩展了STEM校正器概念，并提出了一种在物镜后面带有附加传输系统的六极校正器，以实现可接受的视野并将其应用于TEM中。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1990年，他在《Optik》杂志上发表自己的想法，作为“球形校正半平面中压透射电子显微镜的概述”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 与此同时，我们三个人继续讨论如何实现提出的校准器，1990年底，我们最终确定了大众基金会的拨款提案。在提交之前，我需要总干事的许可才能在EMBL内执行该项目——毕竟是分子生物学实验室，而不是物理研究所。但是由于所有的资助都是外部的，而且技术是前瞻性的，该仪器以后可以用于EMBL的结构研究，项目得到了许可。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1991年夏天，这项建议预先获得接受，并将五年里分了两个项目：第一部分的任务是在最先进的TEM获得资金之前，对概念进行验证；1992年1月，我们开始了六极校正器得研制。因此，我们的两个像差校正项目并排运行：SEM项目旨在校正1.5 kV至0.5 kV之间的色差和球差，而TEM项目旨在消除80 kV至200 kV的球差。 span style=" text-indent: 2em " 对于SEM项目，必须采用四极/八极校正器设计，而对于TEM项目，则要开发新的六极校正器。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在1994年夏季的巴黎国际会议上，证明了遵循Harald Rose概述的六极校正器的原理。这为新TEM的筹资铺平了道路。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1995年，仪器安装完毕，开始安装六极校正器。早在1995年底，Joachim Zach即可通过SEM像差校正器将分辨率从5.6 nm降低到1.8 nm。然而，与此同时，新的EMBL主任停止了物理仪器项目，这意味着我们组的所有合同，包括我自己的合同，将在1996年7月终止。看起来，我们已经快没有时间进行突破了。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 因此，我们与时间的竞赛开始了。1996年夏天，我们能够在TEM中显示六极校正器对球差的补偿。但是，由于物镜中附加镜头的水冷引起的不稳定性，无法证明分辨率的提高。我获得了大众基金会一个为期一年的项目资金，并且在没有EMBL额外资金的情况下获得了可用空间进行此扩展的许可。1996年秋，我们设法摆脱了一些不稳定因素，但在1997春，在物镜区域仍然很明显地存在一种不稳定因素。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 接下来的几个月是非常戏剧性的。我知道我们必须关闭TEM并将显微镜在7月底转移到Jü lich。5月，我决定在物镜下设计一个新的强透镜，以减少光束直径周围的不稳定区域。我们在6月份的时候就可以使用这种新镜片，但是在开启新镜片后的第一次测试中仍然显示出已知的不稳定性。然而，几个小时后，在午夜时分，我们突然获得了分辨率从最初的0.24 nm下降到0.12 nm的图像！ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1997年6月底，项目圆满完成。我们拍摄了一些照片用于会议演示，1997年7月，第一个经过校正的像差TEM被送到了位于Julich的Knut Urban实验室。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 没有以下两个先决条件我们是不可能实现这一重大飞跃的。首先，在1996年夏季，当EMBL很显然无法实现进一步的发展时，我们在海德堡成立了校正电子光学系统（CEOS）公司。在很短的时间内，通过专门设计的中间镜头来消除不稳定性的策略，只有在CEOS一名员工的帮助下才可行，他把新镜头的设计和建造作为自己的首要任务。其次，在该项目的最后一年中，我从Rose小组聘请了Stephan Uhlemann，他在博士期间已经研究了六极校正器的理论，以开发一种对准策略。，实践证明，该方法对于使校正器和整个仪器都处于良好对准状态非常有用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为什么CEOS公司成立于1996年？ 就在第一个SEM校正器完成时，我们收到了日本JEOL公司的要求，用于开发用于晶圆检查工具的SEM校正器。为了执行此任务，我说服Joachim Zach（30%）共同创立了我们公司的CEOS。另外还有Harald Rose（5%）和我所在集团的前电子工程师Peter Raynor（5%）。公司成立后，我们开始与JEOL合作，并为他们的检测工具开发了第一个商用像差校正器。Harald Rose和Peter Raynor仅充当股东，而我和Joachim Zach共同管理，并在只增加三名员工的情况下创建了这家公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 用于高分辨率TEM的新型六极校正器的展示引起了很多关注：实验室开始筹集资金，几家公司与我们进行了谈判，以确保获得这项新技术并出售包括新型校正器在内的仪器，德国研究基金会发起了一项为各种机构的新仪器提供资金的计划。越来越多的活动使得CEOS有必要在海德堡寻找新的办公地点，因此我们用私人资金投资建造了一座可以容纳四个单独实验室的新楼，为我们的客户——EM制造商Zeiss、Hitachi、JEOL和Philips/FEI。在2003年，我们已与四家公司达成了合作协议。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2000年，当新的像差校正系统很显然取得了成功，受到材料科学界的广泛认可和赞赏时，美国能源部开始讨论进一步开发300 kV的超高分辨率TEM，在TEM和STEM中均达到50 pm的分辨率，不仅要求TEM补偿球面色差，还要补偿色差。 span style=" text-indent: 2em " 随后，TEAM项目（透射电子像差校正显微镜）于2005年启动，且要在2008年夏季完成。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 2008年4月，在Argonne的DOE实验室安装了TEM原型机，并在Oak Ridge安装了经过Cs校正的STEM之后，我们终于设法将整个双校正300 kV仪器运送到NCEM/Berkeley。对于STEM，我们开发了先进的六极校正器，甚至可以补偿五阶极限像差，并显示50 pm的分辨率。但是，对于Cc / Cs校正器，我们发现在200 kV时分辨率为55 pm，在300 kV时分辨率仅为65 pm，尽管在300 kV时较短的波长有望显示出更好的结果。即使接受了像差校正的TEM，我们也没有放弃调查在300kV和200kV时失去相干性的原因。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 直到2013年，我们才能够通过计算和实验工作（主要是Stephan Uhlemann）来解释降低分辨率的原因。由于校正器内电子束的直径较大，因此任何金属中的自由电子均会通过相关作用产生小的电子电流，其较小的磁场会产生磁噪声。由于四极场的强度有限，需要较大的束径才能产生足够的聚焦功率。为了解决磁噪声的问题，我们为Julich升级了TEAM的现有副本，从而将200kv和300kv的分辨率提高到50pm。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当我们刚刚完成TEAM项目时，乌尔姆大学的Ute Kaiser要求进行一个联合项目，以开发专用的低压（20kV至80kV最高）像差校正器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 亚秒级低压电子显微镜（SALVE）项目是与蔡司（Zeiss）的联合项目，该项目由德国联邦政府和DFG和巴登-符腾堡州共同资助。然而，2013年，蔡司停止了TEM业务，并与FEI找到了一个新的基础仪器项目合作伙伴。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 311px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/6719a238-98b8-47c9-b5de-1bc2ec386768.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" width=" 450" height=" 311" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 我和Christa Charlotte在夏威夷 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们利用蔡司回酬谈判和与FEI达成新协议之间的时间来修改现有的SALVE校正器并针对磁噪声进行优化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " SALVE项目于2016年完成，具有低能耗实现分辨率的新里程碑。例如，即使在40keV能量下，也能达到亚埃分辨率，尽管在这种能量下电子的波长要比200kV时大得多。作为实现分辨率的品质因数，采用了用于成像电子的波长：在具有挑战性的TEAM项目中，目标是达到20倍波长的分辨率。我们为SALVE项目设定了相同的目标，设法获得了20到80kV之间波长约15倍的分辨率，超过了TEAM项目的结果。与具有100倍波长分辨率的未校正TEM相比，提高了近7倍。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了这些具有挑战性的研发项目外，我们还必须为多家公司组织Cs校正器的生产。因此，在2005年TEAM项目启动时，我们改变了与FEI在TEM和STEM方面的合作，并准许他们根据我们的技术生产六极Cs校正器。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/cf9f8aa9-53b9-45c8-81e3-fd7c7cb481e6.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " strong 2005年，和Joachim Frank在瑞士达沃斯举行的EM会议上 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 多年来，CEOS公司不断发展壮大，从1996年5个人组成的团队发展成为如今拥有近50名员工的企业。由于与达姆施塔特的Roses团队的密切互动，我们认识了他的博士生，并且可以聘用一些。最后，我们聚集了Rose的前7名博士生，他们都对电子光学非常了解。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们必须将Heidelberg公司的办公场所扩展三倍，到2019年底，全球共安装了约900台基于CEOS技术的六极校正器，约占像差校正电子显微镜全球市场的90％。 br/ /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a7666669-5faf-4411-854c-27463941b80f.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" width=" 450" height=" 295" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 一群曾经在CEOS公司工作的H.Rose的学生在大楼前庆祝10周年 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当我从眼镜师转为物理学家时，妻子Brigitte在1988年被诊断出患有癌症，我的生活发生了巨大变化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1989年，我们从达姆施塔特搬到海德堡附近的一个村庄，住在离我当时工作的EMBL更近的地方。妻子于1990年去世，同年，Harald Rose、Knut Urban和我建立了经Cs校正的联合TEM项目，并且正为该项目筹集资金。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随着Brigitte病情的发展，她碰巧遇到正在休产假的新教牧师Christa Charlotte，她的孩子与我的两个孩子的年龄相近。在接下来的几个月中，Christa Charlotte承担起了对我妻子精神上的照顾，Brigitte去世后，作为单亲妈妈的她很支持我。我们坠入了爱河，于1995年建立了一个共同的家庭，并在2000年幸福地结婚。我感到非常荣幸，感谢我的第二任妻子和所有的孩子，我的生活经历了这种积极的变化。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/88d5d50c-2606-4318-8bc5-dd5f5d8697bc.jpg" title=" 8.png" alt=" 8.png" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 2008年，我与K.Urban和H.Rose在本田奖庆祝活动后的合影 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 423px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/684f5c59-1526-4dfc-82dd-a8b926dcb504.jpg" title=" 9.png" alt=" 9.png" width=" 450" height=" 423" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong 与H.Rose一起参加海德堡大学生日研讨会 /strong /p p & nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 延伸阅读： /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201104/563818.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Harald Rose /a /span /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201112/564599.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Ondrej L. Krivanek /span /a /p p style=" text-indent: 0em text-align: left " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201204/566735.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Knut Urban /span /a /p p br/ /p

p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " 【简介】 /span /strong /span br/ /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/efc046ba-50b1-4340-87d3-9ae63656c042.jpg" title=" Harald Rose.jpg" alt=" Harald Rose.jpg" / /span /strong /span /p p style=" text-align: center " strong Harald Rose /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Harald Rose是德国物理学家。他在达姆施塔特大学学习，并获得了博士学位，在Otto Scherzer的指导下从事理论电子光学工作，在1930年代做了一些电子显微镜的开创性工作。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Harald Rose的研究生涯与达姆施塔特大学和他在美国的任命有着密切的联系。在达姆施塔特大学，从1980年到2000年退休，一直担任教授。在1970年代初期，他在STEM的发明者Albert Crewe的实验室里工作过一段时间。自1970年代后期以来，他在美国各机构担任过多个职位，包括芝加哥的阿贡国家实验室。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 他的研究主要集中在电子透镜的像差校正。在1990年，他设计了一种可行的透镜系统来提高TEM分辨率。然后，他与Maximilian Haider和Knut Urban合作，于1998年，以实验方式实现了他的建议。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 自2009年以来，Harald Rose一直担任乌尔姆大学的蔡司高级教授。他获得了多个著名的奖项，包括与Haider和Urban一起获得沃尔夫物理学奖和BBVA基础科学知识前沿奖，以及与Maximilian Haider、Knut Urban、Ondrej L. Krivanek一起获得2020年度科维理奖（Kavli Prize）。他还是英国皇家显微镜学会的荣誉院士。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " 【自传】 /span /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1935年2月14日，我在不来梅出生，是父母Anna-Luise和Hermann Rose的第二个孩子。我的父母在数学上都很有天赋。父亲出生在一个奏乐世家，他本人擅长弹奏钢琴。由于20世纪20年代初的恶性通货膨胀，祖父破产，父亲被迫经商。父亲在商业上非常成功，在1937年成为黑森州著名公司Kaffee-Hag的销售代表。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 322px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/416726c6-966b-4f3b-b7dd-1d5755b7ee9a.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" width=" 450" height=" 322" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 5岁的我（右）、母亲Anna-Luise和7岁的哥哥。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1937年，我们搬到了达姆施塔特，在那里，父亲在一个名为Mathildenhohe的高档社区里建造了一栋非常漂亮的房子，这是德国新艺术(Art Nouveau)的聚焦点。1939年，我们搬进了这栋房子。 span style=" text-indent: 2em " 一年后，希特勒发动了第二次世界大战，我父亲应征加入了德国军队。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 到1944年止，我只见父亲几次，最后一次有父亲的消息是1944年2月，也就是我9岁生日那天，父亲被报道在东线的行动中失踪，我们再也没有见过他。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 1944年9月11日，由于皇家空军袭击，我们的房屋被摧毁，12,000名平民也因此丧生。幸运的是，母亲和哥哥幸存下来了，并搬到了乡下的一个小村庄。1945年3月，美国士兵抵达这里时，对我们来说，战争结束了。 /span /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 同年年底，我通过了达姆施塔特实科中学的入学考试，母亲在税务局找到了一份工作。由于没有住房，我们不得不搬到房子废墟里潮湿的地下室。每当下雨天，水从楼板上滴下来，母亲就将床移到干的地方。此外，食物很难买到，在二战结束和1948年5月德国货币改革期间，我们经常饿肚子。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 母亲不得不同时工作和照顾两个孩子，因此没有时间帮助我们完成学校作业。幸运的是，和德国其他大多数州一样，母亲不必支付黑森州文理高中（Gymnasium）的费用。在文理高中期间，我对数学越来越感兴趣。因为没钱买昂贵的数学书，所以我经常去达姆施塔特黑森州立图书馆（Hessische Landesbibliothek），该图书馆在指定时间内免费向学生提供科学书籍，学习书籍可以帮助我轻松地理解学校的数学知识。结果，我在学校几乎没有做过任何数学题，但在考试成绩中始终是最好的。1955年初，我以优异的成绩通过了自然科学的期末考试（Abitur）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 因为成绩优秀，我被录取到达姆斯达特工业大学（现为Technical University Darmstadt）学习。 当时，由于大多数房屋物尚未修复，因此严格限制出入（numerus clausus）。& nbsp span style=" text-indent: 2em " 那时候，由于母亲不得不从银行借钱来重建我们的房屋，家里的财务状况仍然很危急。因为在黑森州读州立大学是免费的，所以我能够上得起大学。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 我想报读电气工程课程，但由于电学的基础知识很少被提及，该课程没有达到我的期望。因为对电动力学的基础更感兴趣，所以我决定遵从自己的喜好，在学期结束的时候转到了物理和数学课。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 当时，祖父和母亲对我的决定很不满意。课程的变化对我来说并不容易，因为我错过了第一学期的物理和数学课程，这两门课程一般在4月份开始。为了赶上进度，我学习了大学理论物理学教授Otto Scherzer的力学讲义课程。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " Otto Scherzer是20世纪上半叶最著名的理论物理学家之一Sommerfeld的学生和助手。和他的老师Sommerfeld一样，Scherzer在微积分领域也很出色，并且对物理现象的本质有着深入的了解。在量子力学课程中，他通过将数学的形式主义与对原子世界神秘本质的物理解释相结合，展示出了卓越的教学技巧。由于我正确解答了所有的习题，Scherzer给我提供了一个带薪职位，即作为理论物理习题助手。我非常高兴，因为这给我带来了足够的经济支持来养活自己，而不必在假期从事建筑工作。此外，我可以免费住在母亲的房子里，那里距离学校步行只有几步路。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 340px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/6379f81a-a42e-40a5-b9c5-52e65e4615a4.jpg" title=" 图片2.png" alt=" 图片2.png" width=" 450" height=" 340" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 我于1997年在达姆施塔特工业大学应用物理研究所的研讨室中介绍六极校正器的功能。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我很钦佩Scherzer作为老师具有的杰出能力。因此，由于已经加入Scherzer的研究所，我决定在他的指导下完成Diplom论文，课题是找出通过利用电子显微镜不同的角度散射行为来检测不同原子的可能性。结果表明，由于当时的仪器技术水平不足，无法实现这一概念。尽管这令人沮丧，但量子力学散射的深入研究为我以后的电子显微镜成像工作奠定了基础。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1961年初，我获得了学士学位。那时，大多数学生和科学家都渴望在科学的中心，即美国的一个科学研究机构待上一段时间。因此，我很高兴收到了正在Scherzer研究所休假的Fischer博士的录用通知，在马萨诸塞州贝德福德的空军剑桥研究所担任为期一年的研究顾问。我的研究重点是极短光脉冲半导体光电探测器。虽然这个课题很有实际意义，但并不符合我的兴趣。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1962年回到达姆施塔特，我很高兴Scherzer同意我再次加入他的研究所攻读博士学位。按照Scherzer的建议，我在自己的论文中详细研究了非旋转对称电光系统的成像特性。目的是研制能够以另一种方式实现补偿球面像差的可行系统，就像在Scherzer-Seeliger校正器中实现的那样，并研制针对圆形透镜不可避免的球面和色差进行校正的系统。这个性质被称为Scherzer定理，它阻碍了电子显微镜在低于原子位移阈值的电压下工作时的原子分辨。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Scherzer用非相对论近似推导了这个结果，我花了一些时间证明它在相对论下仍然有效。此外，我还证明了在任何光轴为直线的磁性系统中，色差校正是无法补偿的，但附加的电四极子是必不可少的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 尽管Gottfried Mollenstedt在一个独创性的实验中表明，Scherzer-Seeleger校正器可以补偿球差，但这种校正并没有提高电子显微镜的分辨率，因为它受到了机械和电磁不稳定性的限制，而不是透镜光学缺陷的限制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了能真正的改进，我计算了稳定性标准，必须满足此标准才能使像差校正提高分辨率。如今，不稳定性的影响在对比传递理论中被称为信息极限。计算表明，校正元件的数量必须尽可能少，并且必须机械固定，以最大程度地减少由不稳定性引起的非相干像差。我设计了一个电磁多极校正器，该校正器由四个电磁八极元件组成，每个元件都可以激发四极和八极场以及偶极和六极场的磁场以补偿寄生对准像差，从而避免了机械运动。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 获得博士学位后，Scherzer为我提供了一份薪酬丰厚的助理职位，为德语国家教授资格考试工作，这需要获得“venia legendi”，即在大学任教和成为教授的资格。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在我题为“球面校正消色差透镜的性能”的“取得在大学授课资格的论文（habilitsschrift）”中，我论述了当时所有已知的校正器都有巨大的离轴昏迷，从而过度地减小了视野范围。因此，这些校正器不适用于常规透射电子显微镜（TEM）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了补偿球差和色差和轴外彗差，并尽可能减少元素数量，我设计了一种利用对称特性的新型五元素校正器。后来证明，在设计高性能的滤光器、单色仪、镜面电子显微镜中的光束分离器以及六极校正器时，引入对称特性是关键。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 校正器是在1972年至1982年由德国研究基金会（DFG）资助的达姆施塔特项目框架内在Scherzer研究所成功制造和测试的。实验表明，该校正器引入了过大的五阶像差。为了充分减少这种像差，于1980年加入我团队的Max Haider用十二极杆元件替代了校正器的中央八极杆元件，该元件是在他的“毕业论文（Diplomarbeit）”中研制的。但是，由于没有计算机控制，他无法在短于光学系统稳定持续的时间内校准系统。结果就是显微镜的分辨率没有得到提高，尽管该项目在1982年Scherzer去世后结束并取得了成功。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 313px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/425afc87-d62b-403e-82d4-661f1809265b.jpg" title=" 图片3.png" alt=" 图片3.png" width=" 450" height=" 313" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 1998年，我在测试SMART项目的镜像校正器。 /strong br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在通过教授资格考试一年后，我于1970年被任命为达姆施塔特工业大学（TU）理论物理学的二级教授。1972年，Albert Crewe邀请我到芝加哥大学（University of Chicago）他的小组里待了一年。在此期间，我设计了一个新的探测器，可以在扫描透射电子显微镜（STEM）中实现高效相衬。而且，我计算了由非弹性散射电子形成图像中的非局部性。结果由Mike Isaacson和John Langmore在Crewe实验室使用STEM进行了证实。之后的20年里，我一直致力于解决与非弹性散射有关的相位问题，并与Helmut Kohl合作，他在其博士学位论文中对图像形成进行了深入的量子力学描述。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1976年初，我离开达姆施塔特移居美国，被任命为纽约州奥尔巴尼市卫生局首席研究科学家以及纽约州特洛伊市RPI物理系的兼职教授。在奥尔巴尼期间，我遇到了辐射损伤问题，这限制了生物样品的电子显微镜图像的分辨率。为了尽可能的降低这种不良影响，电子显微镜小组的主要任务之一就是找到在可耐受电子剂量下提供有关样品最大信息的方法。一种可能性是，许多相同粒子（如核糖体）的低剂量图像的相关性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 比我早几个月加入该小组的Joachim Fran研究了该方法很多年。他的成功的开创性工作于2017年获得了诺贝尔化学奖。我研究的是寻找方法提高仪器的光学性能，可以让所有散射电子都被利用。在该项目中，我设计了几种新的电子光学元件，如磁单色仪、象限STEM探测器和像差校正的Ω成像滤镜，它们由柏林的Dieter Krahl制造并成功测试，后来被纳入蔡司的TEM中。此外，我提出了STEM中的集成差分相衬成像技术，该技术已在几年前由FEI在商用仪器中实现。我们和同事Jü rgen Fertig首次研究了聚合电子波在STEM中通过厚晶物体的传播，结果表明，如果入射波的锥角超过布拉格角，相邻原子柱之间会发生强串扰。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1980年，我回到达姆施塔特大学，成为应用物理研究所的全职教授，长期从事像差校正的研究。直到1986年，我每年都要回到奥尔巴尼几个月，以保持与奥尔巴尼的联系。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 回到达姆施塔特后不久，我在1980年夏季发现了一种出乎意料的简单校正器，可用于消除采用对称条件的电子透镜的球差，这是我在达姆施塔特四极八极杆校正器中使用的。众所周知，六极除了有三倍像差外，还有一个小的球差，其符号与圆形电子透镜的相反。因此，如果有可能以某种方式消除大的寄生三倍像差，则该系统可以用作校正器。计算表明，如果系统对近轴射线表现出双重对称性而不受六极场的影响，这确实是可能的。这种最简单的设置可以用作STEM的校正器，它由被两个六极杆包围的两个相同的圆形透镜组成。但是，没有足够的资金来实现这种校正器，因为那时所有高分辨率电子显微镜的分辨率都受到不稳定性的限制，而不是受到透镜缺陷的限制。到1980年代末，仪器的稳定性已不再是阻碍原子分辨的主要限制因素。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1989年，通过在物镜和六极校正器之间增加另一个圆透镜二倍体，我发现了一个类似光学平面系统，该系统没有球差和离轴彗差。根据这一特性，校正器可以在稳定的TEM中实现大视野的原子成像。由于电子-光学平面的高对称性和简单性，我请教了Max Haider对利用这种新型校正器成功实现像差校正的看法。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当时，Max正在海德堡的欧洲分子生物学实验室开发和试验用于低压扫描电子显微镜的四极八极校正器的性能，因此，他可以对我观点的可行性做出最好的判断。令我惊讶的是，Max从一开始就坚信校正器可以提供真实的原子分辨率。但是，需要足够的资金才能实现该校正器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 幸运的是，在1989年9月于萨尔茨堡举行的Dreilä ndertagung会议上，我们与Knut Urban就材料科学成功进行像差校正的前景进行了成果颇丰的讨论。Knut Urban意识到校正像差的重要性，建议向大众基金会提交一个共同的(Rose, Haider, Urban)提案，因为美国暂停了对实现像差校正的资助，其它资助机构都拒绝了该提案。与其它机构做出的令人沮丧的决定相反，大众基金会冒险于1991年开始筹资。这种支持成就了Max Haider在1997年6月成功降低基础（未校正）的点分辨率后，大众基金会有史以来最成功的一个项目。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1997年，柏林电子同步加速器BESSY II投放市场，并为开发新型光子源功能的新项目提供了资金。SMART项目的组织者Alex Bradshaw和Eberhard Umbach希望我成为致力于开发像差校正电子显微镜的科学家中的一员，该电子显微镜可以作为一个使用反射电子的低能量电子显微镜（LEEM）来工作，还可以作为一个由光子从表层发射的电子来形成图像的光发射电子显微镜（PEEM）来工作。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 我团队的任务是设计、构造和测试磁物镜浸没透镜、分离入射和反射电子束的无像差分束器以及补偿透镜球差和色差的镜校正器。四年后，这些任务完成，主要是由我的非常优秀且有远大志向的学生Dirk Preikszas、Peter Hartel和HeikoMü ller实现的。除SMART项目外，我团队还参与了由ManfredRü hle发起的Sub-eV Sub-Angstroem显微镜（SESAM）项目，以开发具有高空间和高能量分辨率的电子过滤电子显微镜（EFTEM）。Stefan Uhleman的博士论文中设计了高性能的MANDOLINE滤光片，该滤光片由Zeiss制造，并结合到SESAM显微镜中。直到今天，显微镜在斯图加特的Max Planck研究所一直以出色的性能在运行。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 尽管我所在的团队取得了巨大的成就，在国际上享有很高的声誉，也获得了许多科学家和行业的称赞，但在2000年4月，达姆施塔特技术大学却在我退休后放弃了我的研究领域。由于和美国的许多同事保持良好的联系，应美国同事的邀请，我在橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）担任了一年的研究员。在这里，我遇到了来自阿尔贡（Argonne）的Murray Gibson，他的目标是研制一种可以进行任何形式原位实验的高分辨率电子显微镜。因为只有大的物镜室才能满足此条件，所以必须校正物镜的球差和色差，以在中压下获得约0.2 nm的高分辨率，这对于减少辐射损伤是必需的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我接受了Murray提出进行经校正物镜设计的邀请，于2001年9月移居阿尔贡。但是，2002年4月，因为检查出患有早期前列腺癌，我不得不停止在阿尔贡的工作。幸运的是，癌症尚未扩散，存活的机率很高。在美因兹大学（the University of Mainz）接受手术后，我花了一年多的时间进行康复。与此同时，随着Murray换任高级光子源主任，Lawrence Berkeley国家实验室（LBNL）的Uli Dahmen成为TEAM项目主任。美国能源部改变了该项目的目标，要求使用彩色球面校正的中压电子显微镜提供0.05 nm的分辨率。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2003年9月，我搬到伯克利，成为LBNL高级光源(ALS)的一名研究员。由于ASL距国家电子显微镜中心（NCEM）仅几步之遥，所以我接受了Uli的邀请成为TEAM项目顾问，该项目始于2004年，并于2009年成功以0.047 nm的分辨率结束，这大约是氢原子的半径。我与CEOS公司合作设计了TEAM校正器，通过用电磁四极八极杆五联体替换六极校正器的每个六极杆，所得校正器通过保持双重对称性来补偿色差、球差和彗差。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/ae3742be-568d-4dcb-8b7c-780a1720ceaf.jpg" title=" 图片4.png" alt=" 图片4.png" / /p p style=" text-align: center " strong 2009年，我在M＆M会议上与Hannes Lichte教授讨论问题。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2007年，乌尔姆大学（University of Ulm University）的Ute Kaiser教授邀请我就像差校正进行演讲，特别是关于六极校正器的设计和功能。该校正器是其新TITAN电子显微镜的一部分，该电子显微镜是FEI公司在2005年提供的第一台商业像差校正TEM。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Ute Kaiser对二维物体（如石墨烯）的原子结构可视化很感兴趣。然而，在300 kV电压下操作显微镜时，样品立即被破坏。幸运的是，由于进行了像差校正，显微镜能够提供在80 kV（仪器的最低可调电压）下的原子分辨率。由于该电压低于石墨烯中原子位移的阈值电压，因此能够对其原子结构进行成像。该结果证明辐射损伤也限制了材料科学中许多物体的分辨率。由于很多对辐射敏感的二维物体的撞击阈值在20 kV至80 kV之间，因此对像差校正低压电子显微镜的需求很明显。因为在这种低电压下，色差超过了物镜的球差，并且需要大的可用孔径角才能获得原子分辨率，所以有必要开发新型的校正器。高性能SALVE校正器是通过将达姆施塔特四极杆-八极杆校正器的中央多极杆分成两个在空间上分离的元素而获得的。以该系统为起点，CEOS公司成员在由Ute Kaiser发起和领导的Sub-Angstroem低压电子显微镜（SALVE）项目的框架内开发了校正器。SALVE项目于2009年开始，在蔡司终止TEM生产后于2011年中断。2013年，FEI与CEOS公司一起继续了该项目，并于2017年结束，取得了意想不到的成功，显微镜的分辨率比合同所要求的提高了近30％。在SALVE项目开始时，我成为Ute Kaiser团队成员，并于2015年被任命为Ulm大学的高级教授。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了和在量子力学基础上设计电子光学组件和发展电子显微镜成像理论外，我对了解电子的基本性质也一直很感兴趣。特别是，我花了20多年的时间尝试了解自旋的起源、电荷和电子的质量。为此，我采用了一种相对论的量子力学方法，其与相对论电动力学和狄拉克理论密切相关。可能是因为我不属于基本粒子领域，所以我解释基本粒子结构的新理论被忽略了，投稿的文章未经审查就被拒绝。不过，2019年12月10日，我可以在乌尔姆大学的一次特殊物理座谈会上发表我的新理论，并希望我的演讲能引发对该主题富有成果的讨论。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/544effa6-64ee-4899-92ad-11a4ff02c2d1.jpg" title=" 图片5.png" alt=" 图片5.png" / /p p style=" text-align: center " strong 80岁生日之际，与蔡司的代表一起在乌尔姆大学2015学术研讨会展示半块欧米茄过滤器。 /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/646ca763-0f23-4140-b909-ca5cd73c8a0e.jpg" title=" 图片6.png" alt=" 图片6.png" / /p p style=" text-align: center " strong 2012年，与网球伙伴聚会。 /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 374px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/23d35705-a80e-44f2-b9f4-38127f463ad5.jpg" title=" 图片7.png" alt=" 图片7.png" width=" 450" height=" 374" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 2012年2月14日，我和Dorothee在一家餐厅庆祝生日。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在我上学后的所有时间里，我都热衷于打曲棍球、冬天滑雪和秋天在阿尔卑斯山远足。曲棍球是一项非常苛刻的运动，但会有严重受伤的风险，且这种风险随着年龄的增长而增加。因此，我不得不在50岁时放弃这个爱好，并寻找其他活动。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我选择学习网球是很自然的事，因为我的妻子Dorothee是一位非常有才华的网球运动员，曾在当地一家体育俱乐部的球队中打过球。她愿意给我上网球课，因为没有其他人愿意和初学者一起玩。在她的帮助下，我能够找到合作伙伴并成为团队成员。尽管由于年龄大而不能进行单打，我每周与几个伙伴打双人网球。此外，我和Dorothee每年都会与前曲棍球队友及其妻子一起远足数天。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在我的科学生涯中，我与世界各地的许多同事都有联系，这些年来，许多联系也变为了友谊。我非常感谢这些友谊，它们是宝贵的礼物。最后，我要感谢我的妻子，多年来在我周末的工作期间所给予的支持和耐心。 /p p br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 延伸阅读： /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200608/540683.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Maximilian Haider /a /span /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201112/564599.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Ondrej L. Krivanek /span /a /p p style=" text-indent: 0em text-align: left " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201204/566735.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Knut Urban /span /a /p p br/ /p

p 　　作者：Mix + CCL br/ /p p & nbsp & nbsp & nbsp strong 前言： /strong /p p 　　球差校正透射电镜(Spherical Aberration Corrected Transmission Electron Microscope: ACTEM)随着纳米材料的兴起而进入普通研究者的视野。超高分辨率配合诸多分析组件使ACTEM成为深入研究纳米世界不可或缺的利器。本期我们将给大家介绍何为球差，ACTEM的种类，球差的优势，何时才需要ACTEM、以及如何为ACTEM准备你的样品。最后我们会介绍一下透射电镜的最前沿，球差色差校正透射电镜。 /p p 　　 strong 什么是球差： /strong /p p 　　100 kV的电子束的波长为0.037埃，而普通TEM的点分辨率仅为0.8纳米。这主要是由TEM中磁透镜的像差造成的。球差即为球面像差，是透镜像差中的一种。其他的三种主要像差为：像散、彗形像差和色差。透镜系统，无论是光学透镜还是电磁透镜，都无法做到绝对完美。对于凸透镜，透镜边缘的会聚能力比透镜中心更强，从而导致所有的光线(电子)无法会聚到一个焦点从而影响成像能力。在光学镜组中，凸透镜和凹透镜的组合能有效减少球差，然而电磁透镜却只有凸透镜而没有凹透镜，因此球差成为影响TEM分辨率最主要和最难校正的因素。此外，色差是由于能量不均一的电子束经过磁透镜后无法聚焦在同一个焦点而造成的，它是仅次于球差的影响TEM分辨率的因素。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 246px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/565984ed-0352-4b62-8539-a16db18b6f6b.jpg" title=" 1.jpg" height=" 246" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 图1：球差和色差示意图 /strong /p p 自TEM发明后，科学家一直致力于提高其分辨率。1992年德国的三名科学家Harald Rose (UUlm)、Knut Urban(FZJ)以及Maximilian Haider(EMBL)研发使用多极子校正装置(图3)调节和控制电磁透镜的聚焦中心从而实现对球差的校正(图4)，最终实现了亚埃级的分辨率。被称为ACTEM三巨头的他们也获得了2011年的沃尔夫奖。多极子校正装置通过多组可调节磁场的磁镜组对电子束的洛伦茨力作用逐步调节TEM的球差，从而实现亚埃级的分辨率。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2080a2cf-4ab3-41ab-b731-7719f0c32d28.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong 　图2 三种多极子校正装置示意图 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/090bb4c0-aeea-4ab4-8601-79bcf74b7c8e.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图3 球差校正光路示意图 /strong /p p 　　 strong ACTEM的种类： /strong /p p 　　我们在前期TEM相关内容已经介绍了透镜相关内容，TEM中包含多个磁透镜：聚光镜、物镜、中间镜和投影镜等。球差是由于磁镜的构造不完美造成的，那么这些磁镜组都会产生球差。当我们矫正不同的磁透镜就有了不同种类的ACTEM。回想一下STEM的原理，当我们使用STEM模式时，聚光镜会聚电子束扫描样品成像，此时聚光镜球差是影响分辨率的主要原因。因此，以做STEM为主的TEM，球差校正装置会安装在聚光镜位置，即为AC-STEM。而当我们使用image模式时，影响成像分辨率的主要是物镜的球差，此种校正器安装在物镜位置的即为AC-TEM。当然也有在一台TEM上安装两个校正器的，就是所谓的双球差校正TEM。此外，由于校正器有电压限制，因此不同的型号的ACTEM有其对应的加速电压，如FEI TITAN 80-300就是在80-300 kV电压下运行，也有专门为低电压配置的低压ACTEM。 /p p 　　 strong 球差校正电镜的优势： /strong /p p 　　ACTEM或者ACSTEM的最大优势在于球差校正削减了像差，从而提高了分辨率。传统的TEM或者STEM的分辨率在纳米级、亚纳米级，而ACTEM的分辨率能达到埃级，甚至亚埃级别。分辨率的提高意味着能够更“深入”的了解材料。例如：最近单原子催化很火，我们公众号也介绍了大量相关工作。为什么单原子能火，一个很大的原因是电镜分辨率的提高，使得对单原子的观察成为可能。浏览这些单原子催化相关文献，几乎无一例外都用到了ACTEM或者ACSTEM。这些文献所谓的“单原子催化剂”，可能早就有人发现，但是因为受限于当时电镜分辨率不够，所以没能发现关键的催化活性中心。正是因为球差校正的引入，提高了分辨率，才真正揭示了这一系列催化剂的活性中心。 /p p 　　 strong 何时才需要用球差校正电镜呢? /strong /p p 　　虽然现在ACTEM和ACSTEM正在“大众化”，但是并非一定要用这么高大上的装备。如果你想观察你的样品的原子级结构并希望知道原子的元素种类(例如纳米晶体催化剂等)，ACSTEM将会是比较好的选择。如果你想观察样品的形貌和电子衍射图案或者样品在TEM中的原位反应，那么物镜校正的ACTEM将会是更好的选择。就纳米晶的合成而言，球差校正电镜常用来揭示纳米材料的细微结构信息。比如合成一种纳米核壳材料，其中壳层仅有几个原子层厚度，这个时候普通电镜下很难观察到，而球差电镜则可以拍到这一细微的结构信息(请参见夏幼男教授的SCIENCE，349，412)。 /p p 　　 strong 如何为ACTEM准备你的样品： /strong /p p 　　首先如果没有合作的实验室的帮助，ACTEM的测试费用将会是非常昂贵的。因此非常有必要在这里介绍如何准备样品。在测试之前最好尽量了解样品的性质，并将这些信息准确地告知测试者。其中我认为先用普通的高分辨TEM观察样品是必须的，通过高分辨TEM的预观察，你需要知道并记录以下几点：一、样品的浓度是否合适，目标位点数量是否足量 二、确定样品在测试电压下是否稳定并确定测试电压，许多样品在电子束照射下会出现积累电荷(导电性差)、结构变化(电子束的knock-on作用)等等 三、观察测试目标性状，比如你希望测试复合结构中的纳米颗粒的原子结构，那么必须观察这些纳米颗粒是否有其他物质包覆等，洁净的样品是实现高分辨率的基础 四、确定样品预处理的方式，明确样品测试前是否需要加热等预处理。五、拍摄足量的高分辨照片，并标注需要进一步观察的特征位点。在ACTEM测试中，与测试人员的交流非常重要，多说多问。 /p p 　　 strong 球差色差校正透射电镜： /strong /p p 　　球差校正器经过多年的发展，在最新的五重球差校正器的帮助下，人类成功地将球差对分辨率的影响校正到小于色差。只有校正色差才能进一步提高分辨率，于是球差色差校正透射电镜就诞生了。我们欣赏一下放置在德国Ernst Ruska-Centre的Titan G3 50-300 PICO双球差物镜色差校正TEM (300 kV分辨小于0.5埃)以及德国乌尔姆大学的TitanG3 20-80 SALVE 低电压物镜球差色差校正TEM (20 kV 分辨率小于1.4埃)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/04b96c4d-c6fe-40d2-85c0-b86ce091e6e8.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图4 Titan G3 50-300 PICO、TitanG3 20-80 SALVE及其矫正器 /strong /p

2020年02月14日，日本电子（JEOL Ltd.）总裁兼首席运营官Izumi Oi宣布发布全新原子分辨率分析电子显微镜JEM-ARM300F2（GRAND ARM™ 2），该电子显微镜将于2020年2月发布。■ 主要特点1 超高空间分辨率与能谱分析的组合优化。新开发的FHP2物镜极靴的特点如下：1）提高了能谱分析效率到两倍以上。2）低光学系数，低Cc系数和低Cs系数使得超高空间分辨率和高灵敏度X射线分析能够在一定范围的加速电压下执行。（保证的STEM分辨率：300kV时53pm，80kV时96pm）**在配置STEM扩展轨迹像差（ETA）校正器时2 用于物镜的超宽极靴（WGP）能谱分析灵敏度超高，原位扩展极强。1）WGP极靴的能谱固体角为2.2 sr。2）WGP极靴宽度可达6mm，更方便进行各种类型的原位实验。3 JEOL开发的12极子球差（Cs）校正器和自动校正软件。1）FHP2极靴，GRAND ARM™ 2在300 kV时的STEM分辨率达到53 pm。2）WGP极靴，GRAND ARM™ 2在300 kV时的STEM分辨率达到59 pm。3）JEOL COSMO™ （自动校正软件）使快速，轻松执行像差校正成为可能。4 新式冷场发射枪（Cold-FEG）。GRAND ARM™ 2配备了新式Cold-FEG，可从电子源提供较小的能量散布。稳定性更好。5 减轻外部干扰的外壳这种新外壳是减少外部干扰（例如气流，室内温度变化和噪音）的标准。■ 主要规格保证分辨率HAADF-STEM图像：53pm（带ETA校正器和FHP2）电子枪：冷场发射枪（Cold-FEG）加速电压标准：300kV和80kV能量色散X射线光谱仪大面积SDD（158mm 2）：可以使用双探测器创新点：1）更稳定的得到冷场发射电子枪； 2）更高级的自动球差校正软件 3）更高效的能谱分析功能 冷场发射12极子球差校正透射电镜

p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " strong 【简介】 /strong /span br/ /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/c8389825-135e-47c3-8dd3-de93f46e828e.jpg" title=" 91b36629-908d-449c-8019-9fb14da2dc83.jpg" alt=" 91b36629-908d-449c-8019-9fb14da2dc83.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong Ondrej L. Krivanek /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Ondrej Krivanek出生于布拉格，于1960年代后期移居英国，并在利兹大学获得学位，然后移居剑桥，与Archie Howie一起在电子显微镜领域攻读博士学位。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 剑桥大学毕业后，Ondrej Krivanek在京都、贝尔实验室和加州大学伯克利分校担任博士后职位。在伯克利任职期间，他对电子能量损失光谱学产生了兴趣，并建立了自己的光谱仪。他于1980年成为亚利桑那州立大学国家科学基金会NSF HREM设施的助理教授兼副主任，与此同时，他开始与Gatan公司合作，首先是担任顾问，然后永久加入公司并成为其研发总监。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1995年，他获得皇家学会的资助返回剑桥，与Mick Brown和Andrew Bleloch合作进行电子透镜像差校正。他的成就帮助他与Niklas Dellby于1997年创立了Nion公司，他目前仍是该公司的总裁。在Niklas Dellby和IBM的Phil Batson协助下，他通过扫描透射电子显微镜获得了亚埃的分辨率，该成果于2002年发表。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Ondrej Krivanek是电子显微镜和电子能量损失光谱学的知名专家之一。他获得了许多奖项，包括Duddell Medal和英国物理学会奖，以及国际显微镜学会联合会的Cosslett Medal。他是皇家学会，美国物理学会，美国显微学会和美国物理学会的会员，也是皇家显微学会的名誉会员。他与Maximilian Haider、Knut Urban、Harald Rose一起获得了2020年度科维理奖（Kavli Prize）。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=C5FEDAA47F2B90169C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& 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我父母是在第二次世界大战结束后相遇，战争给他们带来了苦难。父亲是一名化学工程师，专门研究彩色摄影化学，并且撰写了摄影方面的书籍，退休后，他还从事编辑月刊Zpravodaj。母亲的专业是新闻学，后来她成为了一名图书管理员。祖父是学校法律方面的专家，外祖父从事摩托车研制，在布拉格的捷克国家技术博物馆（the Czech National Technical Museum）中就展出了一辆他设计的摩托车。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 高中时期，我最喜欢的科目是数学和物理，学校鼓励对这些科目感兴趣的学生参加课外竞赛，也会布置一些具有挑战性的家庭作业，我非常喜欢解决这些有难度的任务。那时候，我参加了全国的数学和物理比赛，并且都获得了奖项。获奖的学生就可以进入更高级别的比赛，1968年6月，我代表捷克斯洛伐克参加了在布达佩斯举行的第二届国际物理奥林匹克竞赛，获得了第二名。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 奥林匹克竞赛由 img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/ced3a030-e739-47df-84af-2d8e25f854cd.jpg" title=" 捕获.PNG" alt=" 捕获.PNG" / 教授和另外几个专职老师于1959年在捷克斯洛伐克发起，并于1967年成为了国际比赛。我们获得了第二名，仅次于匈牙利的“本土”团队。从那以后，我有幸与另一位前国际物理奥林匹克选手niklas Dellby共事，他是我在Nion的搭档。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我的另一大爱好是使用轻木和半透明的轻质纸组建飞机模型。我喜欢组建飞机模型和研究如何使它们变得更好。控制飞机飞行是一件非常有趣的事情，但对我来说，设计和组建的过程更令人有满足感。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在选择大学专业时，我在数学和物理之间左右为难。飞机模型组建的爱好使我选择了物理学，因为它是一个更加实用的专业，也许能让我建造出有趣的机器。我参加布拉格查尔斯大学（Charles University）数学-物理系的入学考试后，就去了法国和英国过暑假，并计划在大学开学的时候回到布拉格。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1968年8月，当苏联及其追随者入侵捷克斯洛伐克以阻止由 img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/70a12fb8-ad0f-4a07-a1ab-226cf1f533d5.jpg" title=" 捕获.PNG" alt=" 捕获.PNG" / 领导的民主运动时，我正在伦敦，并决定留下来，而我的父母和姐姐移民到了瑞士的弗里堡附近定居。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 英国人非常同情这个被苏联坦克占领的欧洲小国的公民。利兹大学（The University of Leeds）慷慨地为想要在英国学习的捷克斯洛伐克学生提供了五项奖学金，我很幸运，获得了其中一项。我在利兹大学学习了三年物理，度过了一段美好的时光。我学会了用约克郡口音讲英语，遗憾的是，后来这项技能被遗忘了。我以全班第一名的成绩毕业，并被剑桥大学Cavendish实验室录取，成为一名研究生。Archie Howie教授是我的博士生导师，他灌输的严谨标准陪伴了我的整个学术生涯。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我的研究课题是使用电子显微镜表征非晶态材料的结构，然后使用最新的电子显微镜解析各种材料的原子平面。我从“非晶态”碳中获得了0.3 nm分辨率的图像，并且表明了碳中含有小的石墨纳米晶体(Krivanek, Gaskell and Howie, Nature 1976)。这项工作让我意识到，只有具有更高分辨率的电子显微镜才能在原子尺度上清晰地观察物质的结构。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 20年后，当像差校正显示出可使分辨率大幅提高的希望时，我又回到了这个课题。电子显微镜是探索原子世界的强大工具，用途广泛，我迷上了使用它们，并产生想要让它们变得更好的想法。当时，世界上分辨率最高的电子显微镜在日本京都大学（Kyoto University）Keinosuke Kobayashi教授的实验室里：Yoshinori Fujiyoshi用一台500 keV的仪器获得了铜酞菁分子图像，所有原子（氢除外）都清晰地分辨了出来。我向英国皇家学会申请延长居留时间，并获得了成功。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当去了京都之后，我发现纸上的电子显微镜是世界上最好的，它的电子源很弱，不能使我们看到足够好的图像以优化显微镜的设置。因此，Seiji Isoda和我开发了一种快速的“辅助调节”程序，使人们能够正确地设置显微镜且不需要盯着昏暗的屏幕看。结果得到了清晰的锗晶体中复杂缺陷的图像，所有投射原子的位置都可以从图像中“读出”。这是我研发改进显微镜调整方法的开始，事实证明，这是成功进行像差校正的必要组成部分。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在京都待了一段时间之后，我又进行了三个月的陆路旅行，从亚洲返回欧洲，体验了许多不同的文化，然后在美国新泽西州默里山的Bell实验室开始了博士后工作。那时候，Bell实验室非常有实力，我与其他人共同工作，其中一位是Dan Tsui，他发现了分数霍尔效应（the fractional Hall effect），并因此在几年后获得了诺贝尔奖。 span style=" text-indent: 2em " Bell实验室有许多有趣的材料和设备，但没有显微镜能够解析它们的原子结构。当时的解决办法是，在Bell实验室制备样品，然后经John Silcox教授和Steve Sass教授的协助，在康奈尔大学（Cornell University）使用和我在博士期间所用的相同类型电子显微镜对它们进行成像。这项工作制备出了MOSFET器件中最重要的Si-SiO sub 2 /sub 界面的原子分辨成像。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我的下一个博士后工作是在加州大学伯克利分校的Gareth Thomas教授团队。该团队隶属于材料科学系，但是与材料相比，我对先进的技术和仪器更感兴趣。我认为电子能量损失谱（Electron Energy Loss Spectroscopy，EELS）是一项特别有趣的技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1978年，我在康奈尔举行的分析电子显微镜研讨会上第一次接触到这项技术，在那里，我遇到了一些人，他们成为了我一生的朋友，如Pat Batson、Christian Colliex、Ray Egerton和Mike Isaacson，我们被期望建立自己的光谱仪——那时候还没有商业模型。因此，在Peter Rez的大力帮助下，我设计并制造了一台紧凑型光谱仪，Peter Rez为这台光谱仪编写了软件。从最初的构想到一台可以工作的光谱仪，整个过程共耗时10个月，这是我第一次研制一个完整的仪器并把它应用到有趣的问题上。我遵循了五个简单的原则，这些原则对我后来的项目也非常有用： /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1）& nbsp 适度启动，从一个比大项目更容易完成的小项目开始。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2）& nbsp 仔细考虑那些会影响性能并且以后很难更改的设计选择。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 3）& nbsp 动作要快，不要把事情搞砸。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 4）& nbsp 从第一个设计中吸取教训，然后再进行第二个设计，以解决仅在第一个设计开始工作后才变得清晰的问题。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 5）& nbsp 与他人合作以帮助项目更快地进行。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 后来我添加了第六条： /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 6）& nbsp 当进入由新仪器支持的未开发的研究区域时，请通过产学合作进行研究，其中由工业合作伙伴提供仪器以及如何操作仪器的专业知识，由合作大学（或研究机构）提供解决问题的方法、样本、理论知识以及热情的学生和博士后。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我的第一台光谱仪的主要局限性在于，除了一阶，它没有像差校正功能，这限制了可以提供良好能量分辨率的入口孔径大小，从而导致信号收集效率低下。因此，我采用了第4和第5个原则，与Gatan的Peter Swann和顾问Joe Lebiedzik以及康奈尔大学的Mike Scheinfein密切合作，研制出了修改设计，组建出的光谱仪具有完整的二阶像差校正，其信号采集效率比第一款光谱仪高约100倍。这是像差校正有用性的有利验证。我还从Peter那里学到了很多东西，Peter拥有出色的设计天赋，我们成为了密友。那款光谱仪被称为Gatan系列EELS 607型，获得了商业上的成功。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这个设计是在我转任新职位后完成的，即在亚利桑那州立大学（Arizona State University）担任由NSF资助的HREM设施的助理教授和副主任。Gatan向ASU捐赠了一款新的光谱仪，我们与合作者一起将其应用于许多有趣的问题，并把迄今为止使用的所有稳定元素的EELS图集汇总在一起。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " ASU是一个工作的好地方，员工或长期来访者中有许多电子显微镜专家：John Cowley、 Peter Buseck、John Spence、Johann Taftø 、Naoki Yamamoto、Channing Ahn、Kazuo Ishizuka、Ray Carpenter、Sumio Iijima (2008年Kavli奖获得者)等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 但是，当Peter Swann将Gatan研发中心从匹兹堡移至旧金山湾区时，加利福尼亚的魅力就变得不可抗拒。1985年，我成为Gatan的研究主管。接下来是一段富有成果的时期，在此期间，我们推出了许多成功的仪器，包括并行检测EELS、柱后成像滤镜、CCD相机、扫描图像采集系统以及数字显微照相和EL/P软件。这段时间里，Gatan的规模增长了近10倍，我了解到，制造商用仪器是资助仪器研究的一种好方法，尤其是当与志同道合的研究人员和精通科学的管理人员合作时，他们能了解比较好的科学价值。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们在Gatan研制的成像滤波器使用了四极光学器件，并使用六极杆校正了二阶像差和畸变（图1）。成像滤镜执行两个不同的电子光学任务：它们在能量选择狭缝上形成能量损失谱，充当光谱仪，然后将通过狭缝选择（滤波）的部分光谱转换成图像，作为投影镜头系统。这使得它们的光学与整个电子显微镜的非常相似。我们的滤波器使用的校正原理和后来由我和Niklas Dellby研制的像差校正器相同：四极杆赋予高阶多极杆内部光束不同的一阶特性，多极杆校正了高阶像差/失真。尽管当时的光学系统看起来很复杂，但对软件的认真学习可以让仪器变得易于操作。更高版本的滤波器使用八极杆实现了三阶像差校正。这项课题的完成使我相信，我有很大可能性来校正电子显微镜物镜的三阶（球面）像差——自从Otto Scherzer在1930年代和40年代研究该问题以来，这就是电子光学中的一个经典问题。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 571px height: 355px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/b4172849-171a-4ab0-bc28-a33dd8674086.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" width=" 571" height=" 355" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图1. 一款使用四极(Q)和六极(S)校正二阶像差和畸变的成像滤波器。它工作得很好，使我充满信心，显微镜物镜的球面像差校正器将不会很难制造。O.L. Krivanek et al., Microsc. Microanal. Microstruct. 2 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1950年代至70年代，德国和英国制造了几台成功的原理校正器，但在实际性能方面，其取得的成功都没能超过最好的未经校正的显微镜所达到的成就。有几个有雄心且费钱的校正器项目未能实现目标，给研究像差校正的人员带来了一种不可能成功的思想。这使得研制像差校正器对Gatan来说成为了一个过于投机的项目。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我很想研制一台，因此我尝试在其它地方进行。我第一次为校正器争取资金是在1992年左右与时任伯克利国家电子显微镜中心主任的Uli Dahmen聊天，但没有成功。幸运的是，我说服了我母校（剑桥大学）的Mick Brown，他有一台备用的真空发生器冷场发射(CFE)扫描透射电子显微镜(STEM)，我们应该尝试为它建立一个校正器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1994年初，我们与Andrew Bleloch一起向英国皇家学会申请了资金，并从保罗仪器基金会获得了8万英镑的资助。1995年9月，我与家人一起移居剑桥，在Cavendish实验室工作了两年，并在那里获得了博士学位。我于五年前和Niklas Dellby在Gatan合作，当时他正在麻省理工学院攻读博士学位，还有其他人加入了这个项目，Robinson学院授予了我Bye奖学金。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们有两个关键的认识。第一，像差校正对STEM的益处最大，与传统透射电子显微镜相比（CTEM），STEM的工作受到色差的影响较小，且校正的益处是传统透射电子显微镜的两倍：小型探头具有更好的空间分辨率和更强的束流，从而大大改善了STEM的光谱性能。这就是为什么我们从一开始就专注于STEM像差校正，结果证明我们的预感是正确的：现在，世界上像差校正STEMs的数量是像差校正CTEMs的两倍以上。第二，球差校正需要复杂的电子光学器件，这必然会引入很多“寄生”像差。这些问题不能通过精心构造而避免，但是可以对其进行特征化和逐一取消。如果不采取此步骤，校正器也许能够固定球差，但是强寄生像差可能会使整体成像性能变差。我们专注于研发STEM自动调谐算法，该算法使用我在之前表征像差的工作中率先提出方法来量化寄生像差。在这部分的项目中，我们得到了Andrew Spence和Andy Lupini的大力帮助。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 如果电子显微镜可以使用玻璃透镜，那么像差校正将非常容易：只需按照要求对关键的“物镜”进行形状调整，使其形成正确的四阶抛物线形状，以消除球差(Cs)。但是，与穿过玻璃而没有太多散射的光不同，电子会被物质强烈散射，并且由固体材料制成的透镜对它们不起作用（除了一些特殊的例外）。取而代之的是，它们被延伸到真空的磁场聚焦，在真空中电子传播，场分布服从拉普拉斯方程，其结果是在圆形透镜中无法避免强烈的正球差。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们的解决方案与1960年代在英国剑桥研制的原理验证校正器类似，它使用非圆形四极和八极透镜，其中电子束的横截面制成椭圆形，且先在一个方向上，然后在垂直方向上，赋予了理想的像差特性。我们还确保可以测量并修复每个重要的寄生像差。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1997年夏，我们获得了修正STEM分辨率的校正图像，同年夏天，Heidelberg-Julich CTEM校正器项目获得第一批改善后的图像，并在1997年在剑桥举行的EMAG会议以及1998年在拉德洛港举行的TARA研讨会上介绍了我们的研究结果。我们在剑桥的研究结束了，1997年10月，我回到了美国。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/d145154a-980d-4ba5-85ca-198b88c25d64.jpg" title=" 图片2.png" alt=" 图片2.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图2. 第一个STEM Cs校正器的中心部分，提高了内置显微镜的分辨率，它具有6个多极载物台，其中包含强四极和八极，还有96个辅助线圈，用于消除寄生像差。 校正器Ø ~12cm /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现在，校正器（图2）在Cavendish实验室的玻璃盒中展示，旁边展示的还有Deltrap的原理验证四极八极校正器和Cavendish的“皇冠上的珠宝”（包括J.J. Thompson发现了电子以及Watson和Crick建立的DNA模型）。我们的剑桥校正器没有改进当时最好的未校正STEM的性能，但我们的mark II校正器可以改进。在我成为西雅图华盛顿大学的研究教授后，我和Niklas Dellby设计并研制了该校正器，并在1997年底创建了Nion公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图3为Nion的创始人以及Nion的第一名员工George Corbin。George Corbin大学刚毕业就被我们雇佣，在Nion工作的22年里，他为公司做出了巨大的贡献。我们建了一个实验室，以3万美元的价格购买了一台二手VG STEM（它比我们在剑桥使用的STEM还要新），然后开始研究新的校正器。资金主要来自位于纽约约克镇高地IBM TJ Watson研究中心的Phil Batson。该项目具有双重优势：它是第一台商业校正器，于2000年6月/7月交付并安装在IBM公司，并且成就了第一款能够将电子束聚焦到直径小于1埃（0.1 nm）的STEM， 由Phil设定为120 keV，之后不久，当我们在Oak Ridge国家实验室（ORNL）将类似的校正器组建到300 keV STEM中时，结果很快有了进展，Matt Chisholm和Pete Nellist解析了相距0.78埃的原子柱。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 481px height: 304px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/ec02e79e-1114-459c-b372-f3f663748d72.jpg" title=" 图片3.png" alt=" 图片3.png" width=" 481" height=" 304" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图3. Ondrej Krivanek，George Corbin和Niklas Dellby在Nion I大楼前，该大楼设有一个大型车库，后来我们改建把它改造为机械装配室，因此，Nion在某种程度上可以称其起源于一个车库。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 像差校正很快成为电子显微镜的新领域。德国CEOS公司为老牌电子显微镜制造商提供校正器，最初有CTEM，后来又有STEM，而Nion公司则专注于STEM校正器，并独立完成所有的工作。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 首先，我们为VG STEM制作了校正器，将其分辨率提高了近2倍。我们下一个“大胆的想法”是：我们可以通过设计全新的电子显微镜来拓展校正器的功能，并且我们会比老牌的显微镜制造商做得更好。我们研发的显微镜Nion UltraSTEM& #8482 建立了许多性能基准，它使人们对材料的性质有了新认识。之后，我们为显微镜增加了许多其他的，通常是革命性的功能，如下所述。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 例如，我们的新STEM制出了二维材料(如石墨烯)和一维材料(如纳米管)令人惊叹的图像。我们利用来自爱尔兰都柏林三一学院（Trinity College）的Valeria Nicolosi和日本先进工业科学技术研究院（National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）的Kazu Suenaga所提供的样品进入了这一领域。Niklas和我把这些样品带到橡树岭国家实验室(ORNL)，在那里，我们花了一个周末的时间研究Nion交付给客户的第四架电子显微镜。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当时的普遍观点是，我们使用的成像技术（高角度环形暗场(HAADF)成像）不能有效地对像碳这样的光原子进行成像，认为该信号太弱而无法对单个原子进行成像。与这种“观点”相反，我们在一次60 keV的情况下获得了纳米管和石墨烯的清晰图像，避免了样品的严重破坏。我花了很多时间操作其他电子显微镜，但从未见过像Nion仪器所显示的那样清晰的图像。我不是一个喜欢惊呼的人，但我记得我停了一下，把椅子从控制台往后推开，然后宣布：“Niklas，我们做了一个非常好的显微镜！” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我不是唯一这样认为的人，一天晚上，在ORNL做博士后的Juan Carlos Idrobo走进实验室，当他看到我们获得的结果时，他看很长一段时间，好像粘在了那个地方一样。不久之后，他和其他人开始在ORNL进行类似的实验，几个月后，Matt Chisholm制出了一张标志性的BN单分子层原子取代图像，并登上了《自然》的封面上（图4）。随后在ORNL获得的结果显示了固定在石墨烯薄片上的由6个硅原子组成的结构是如何在两个相当稳定的构型之间来回跳跃。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 大约同一时间，在橡树岭和Daresbury Super-STEM实验室中，从嵌入石墨烯中的单个Si原子获得了具有精细结构特征的EEL光谱，也在实验室中从2D MoS sub 2 /sub 片中雕刻了半导体MoS sub 2 /sub 纳米线，并且维也纳大学的一个研究小组能够通过电子束在石墨烯片中按选定的方向“驱动”单个Si原子。可用束流的增加，使材料的元素组成能够通过EELS和能量色散X射线光谱法（EDXS）在原子分辨率上有效地映射出来，这正是我们所期望的。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/2b803d25-ee00-4eb7-8f95-9ce510239343.jpg" title=" 图片4.png" alt=" 图片4.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图4. 《自然》期刊2010年3月25日的封面。 它显示了具有原子取代的单层BN的中角环形暗场（MAADF）STEM图像。将实验图像着色以对应于使用图像强度识别的原子类型，并在透视图中进行渲染。红色= B（硼），黄色= C，绿色= N，蓝色= O。Krivanek等人，Nature 464（2010）571-574. /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 也可以使用不同元素的EEL光谱中的化学位移来映射成键信息（图5）。所有这些功能只是Nion经像差校正的STEM所能实现的不同研究的一小部分。现在，全球有超过20台这样的仪器，还有约700台由其他制造商制造的像差校正STEM。在一个专题论文中覆盖使用这些仪器完成的所有创造性工作是不可能的。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/6665f87c-c8c7-476e-ab7c-91e55449b3b7.jpg" title=" 图片5.png" alt=" 图片5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图5. EuTiO sub 3 /sub 晶体中Eu原子的EELS图导致了与DyScO sub 3 /sub 原子尖界面。图中每个像素的强度显示了从该像素获得的光谱算出的Eu浓度，无论原子是3+Eu（绿色）还是2+Eu（红色），颜色都是如此。插入图显示了从界面（绿色）和远离界面（红色）的Eu M4,5边缘阈值峰，由于Eu价的变化，化学位移为2.5 eV。 L.Kourkoutis，D.A. Muller等人，proceedings IMC17 (Rio de Janeiro, 2010). /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们在软件方面的努力增强了像差校正的先进性，使仪器功能更强大且更易于使用。如果没有像差校正，将无法实现能量分辨率的提高：我们研发的单色仪和电子能量损失光谱仪都采用了我们首先介绍的用于像差校正的设计原理。这些仪器的光学特性和无与伦比的稳定性已将EELS的能量分辨率达到3 meV（相对于不使用单色仪的电子显微镜，能量分辨率提高了约100倍），并且在常规情况下可达到5 meV。这种分辨率级别允许在电子显微镜下进行振动光谱分析，并开辟了的新研究领域：声子（包括声学声子）的0.2-2 nm空间分辨率成像及其与晶体缺陷的相互作用； 检测和绘制氢分布图的能力； 区分不同的同位素（图6）； 以及有机和生物样品的无损分析。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/4e3ccdd0-225d-455b-99d6-7452bd28efcb.jpg" title=" 图片6.png" alt=" 图片6.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图6. L-丙氨酸两种形态的实验振动光谱，其区别在于单个的12C原子被13C取代。由于C=O键的延伸，在200 meV处，高峰的4.8 meV位移可以映射为揭示约100 nm空间分辨率下这两种类型分子的位置。J.Hachtel等人,Science 363 (2019) 525–528. /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在电子显微镜下分析生物样品的振动特征且不会造成重大损坏的能力尤其令人兴奋。它基于在我们所研究的振动能量（20-500 meV）下，激发光声子的偶极相互作用被局域化了，并有可能在30-100 nm甚至更远距离电子束的区域探测分子振动。当电子束离得很远时，每个高速电子可以传递到样品的能量通常被限制在& lt 1eV，并且没有明显的辐射损伤。空间分辨率不如将电子束照射到样品上并利用非偶极子信号时高，但在30-100 nm分辨率下探测冷冻水化生物样品中存在什么分子的技术仍有很多重要用途。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我是在柏林洪堡大学的Christoph Koch小组里，与洪堡大学的Christoph、Benedikt Haas、Zdravko Kochovski和JohannesMü ller以及Nion的Tracy Lovejoy、Niklas Dellby和Andreas Mittelberger合作，一直在探索这一想法。当冠状病毒大流行袭来的时候，我们已经把所有需要的仪器放在一起准备开始实验，并且，我决定返回华盛顿州。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我们计划在疫情允许的情况下尽快恢复工作。仪器设备的研发类似于探索未知领域，就像于200年前Alexander Mackenzie和David Thompson探索美国太平洋西北地区的方式，猜测在哪个方向上会有什么欢迎之地，之后是漫长的探险之旅，每天克服困难和障碍的聪明才智决定了成败。所有的探索者都尽了最大的努力，有时偶然的发现会给正确的方向带来关键性的推动。我非常感谢Nion实验室的合作伙伴，感谢他们付出的巨大的且显有成效的努力（图7）。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/d1542126-534d-489f-9a1b-aeb13ae166f2.jpg" title=" 图片7.png" alt=" 图片7.png" style=" text-align: center max-width: 100% max-height: 100% width: 617px height: 133px " width=" 617" height=" 133" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图7. 2019年8月Nion Open House集体合影。照片中Nion团队有Niklas Dellby、Tracy lovejoy、Chris Meyer, George Corbin、Russ Hayner、Matt Hoffman、Peter Hrncirik、Nils Johnson、Josh Kas、Ben Plotkin-Swing、Lemek Robinson、Zoltan Szilagyi、Dylan Taylor、Janet Willis和Ondrej Krivanek，以及Nion的合作伙伴Toshi Aoki、Nabil Bassim、Phil Batson、Andrew Bleloch、Wouter van den Broek、Peter Crozier、Christian Dwyer、Meiken Falke、Jordan Hachtel、Fredrik Hage、Bethany Hudak、Juan Carlos Idrobo、Demie Kepaptsoglou、Jani Kotakoski、Richard Leapman、Andy Lupin、Alan Maigne、Clemens Mangler、Molly McCartney、David Muller、Matt Murfitt、Xiaoqing Pan、Luca Piazza、Quentin Ramasse、David Smith、Rhonda Stroud、Toma Susi、Luiz Tizei、Kartik Venkatraman、Wu Zhou等。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我特别感谢Niklas Dellby，我们与他一起创建了Nion，并愉快地合作了近30年。没有他的才华和努力，就不可能有这里所描述的进展。真是一次美妙的航行！ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 对我们所爱的人来说，持续研究并不容易，正是他们的关心和支持让我们继续前行。感谢我的女儿Michelle和Astrid，感谢我的侄子David对我的爱和理解，也感谢Eda Lacar（图8）对我的爱和支持，她以许多奇妙而出乎意料的方式扩展了我的视野，使我成为一个更好的人。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/85cd3419-d863-42e7-ac6e-7559c9efdf5c.jpg" title=" 图片8.png" alt=" 图片8.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 图8 Ondrej Krivanek和 Eda Lacar在亚利桑那州立大学西南像差校正电子显微镜中心前。 该中心有3台像差校正电子显微镜，在纳米表征方面发挥着世界领先的作用。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong br/ /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 延伸阅读： /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201104/563818.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Harald Rose /span /a /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200608/540683.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Maximilian Haider /span /a /p p style=" text-align: left text-indent: 0em " strong /strong /p p style=" text-indent: 0em text-align: left " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201204/566735.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Knut Urban /span /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p

日立高新技术公司最新球差校正透射电子显微镜HF5000 2016年10月17日，天美科学仪器有限公司与日立高新技术公司联合主办的“球差校正透射电镜HF5000新品发布会”在北京北大博雅国际酒店召开。近四十名来自个科研院所、高校的专家学者出席了本次发布会。 日立高新北京分公司总经理加藤先生和天美中国副总裁赵薇女士分别致辞，感谢各位专家学者参加本次发布会，并表示HF5000是日立新研制的200kV球差校正透射电镜，具有优秀的性能和很多新颖实用的设计，是一款旗舰产品，欢迎大家交流讨论。日立高新北京分公司总经理加藤博司先生致辞天美公司副总裁赵薇女士致辞 中科院理化所公共仪器平台主任孟祥敏研究员为发布会致辞。孟祥敏研究员对日立电镜的品质给予了充分的肯定，并表示球差校正透射电镜是一个日益增长的市场，日立新发布的球差校正透射电镜HF5000使研究人员多了一个选择。同时，他提出球差透射电镜售后服务普遍不足的问题，并希望天美和日立在球差电镜产品上面能为用户提供更好的服务。最后，他祝愿日立和天美发展的越来越好。中科院理化所公共仪器平台主任孟祥敏研究员致辞 章效锋博士自2006年起受聘于日立高新，作为资深透射电镜专家，参与了HF5000的设计。本次发布会中，章博士为大家详细介绍了HF5000的技术特点。该机型采用新型高稳定冷场发射电子枪，内置日立高新的全自动球差校正器，可一键操作实现自动球差校正。HF5000具有TEM、STEM、SEM三位一体和电子衍射等多种图像观察模式，可同时获取样品内部结构和表面形貌。HAADF-STEM模式点分辨率可以达到0.78埃，二次电子像可达原子级分辨率。HF5000最多可配置两个无窗EDS探头，其固体角最大可达2.0sr，可实现快速、高效高灵敏的元素分析需求。非常适用于繁忙的分析测试中心和设备平台。同时章博士介绍了HF5000的应用实例，并回答了与会专家提出的问题。 随后，章效锋博士介绍了日立原位环境透射电镜H-9500 ETEM、HF-3300 ETEM/STEM/SEM（选配球差校正器）。环境透射电镜可以通过特制样品台施加外场刺激，实时观察样品的变化。章博士透露，国内H-9500的用户都在短时间内取得了非常好的研究成果。章效锋博详细介绍了日立最新球差透射电镜HF5000西安交大谢德刚博士做了名为“环境透射电镜在研究氢与金属交互作用中的应用”的报告 西安交大在2012年6月就与日立高新公司合作成立了西安交大-日立联合研发中心，中心拥有日立H-9500环境透射电子显微镜，日立SU6600可变气压场发射扫描电镜，单智伟教授任主任。研发中心副主任解德刚博士受邀参加了本次发布会，并报告了环境透射电镜在研究氢与金属交互作用中的应用，包括氢损伤和与氢脆、热处理对微纳尺度材料力学行为的影响、纳米金属材料的气相摧化、锂电池和钠电池等原位研究等成果。 会议在和谐的气氛中进行，现场讨论热烈，最后集体与会人员参加了合影。关于天美：　　天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)从事表面科学、分析仪器、生命科学 设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。继2004年於新加坡SGX主板上市后，2011年12月 21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298)，成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极 拓展国际市场，先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国 Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国 Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线，加强了公司产品的多样化。　　更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站：http://www.techcomp.cn

2014年5月7日，日本电子株式会社（JEOL）全球同步发布了终极分辨率的新一代球差校正透射电镜JEM-ARM300F,把商业化的透射电镜推向了一个新极限。 2009年，JEOL推出了最高加速电压200kV的球差校正透射电镜JEM-ARM200F,在全世界大获成功，把人类认识微观世界的能力向前推进了一大步。随着球差校正透射电镜在全世界的普及和市场需求的不断变化，JEOL总结了JEM-ARM200F的成功经验，并开发出了自己的12极球差校正器，加装在新一代球差校正透射电镜JEM-ARM300F上。不但大幅度提高分辨率，而且对样品的分析能力、原位观察能力、球差校正的操作方便性等都有飞跃性的提升。 JEM-ARM300F标配日本电子的12极球差校正器、高亮度冷场发射电子枪，TEM的保证分辨率为0.05nm, STEM HAADF的保证分辨率为0.063nm.2014年5月开始正式接受订单。 详细信息请咨询日本电子株式会社在中国的子公司捷欧路（北京）科贸有限公司及其各地分支机构。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2019年5月24日，英国Nature Communications在线杂志正式介绍了由东京大学大学院工学系研究科附属综合研究机构柴田直哉与日本电子子株式会社合作开发的，无磁场球差校正扫描透射电镜MARS机型Magnetic-field-free Atomic Resolution STEM)的开发理念与部分实验结果。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 462px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f191488a-c234-40a9-9a86-d9ee1b30ad90.jpg" title=" 0.jpg" alt=" 0.jpg" width=" 300" height=" 462" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　1931年，鲁斯卡和诺尔研制成了世界上第一台透射电镜(TEM)，自此以后，研究人员一直在追求提高TEM的空间分辨率。由于电子是带电粒子，研究人员一直在遵循布施(Busch)于1926年的发现：使用轴对称的磁场和静电场来控制电子束。88年来，使用高稳定性和易操控性的高磁场镜被认为是TEM的最佳选择。理论上TEM的空间分辨率受制于和入射电子束能量以及磁透镜的能力，通过各级透镜放大，TEM可以形成各种初级图像和衍射盘，最后的图像质量被各级透镜的综合性能差影响。为了获得更好的分辨率，现代TEM的发展与如何设计出低差系数透镜(如球差、色差)紧密结合在了一起。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2b3ee416-49ec-47f5-99ce-66857fcfd993.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 300" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 安装在英国钻石光源的JEOLJEM-ARM300F(GrandARM) /span /p p 　　1995年，Haider教授设计出了划时代的球差校正器，使得TEM(STEM)的分辨率首次达到了亚埃及尺度。最新的记录2018年，JEOL独立开发的最新差校正器使得商业化300kV球差电镜达到了40.5pm的分辨率。现在，各种单原子图像表征已经变得较为容易，单原子的电场结构也有了相关报道。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 339px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ad3e5a56-57f9-4919-9811-53cb550ac456.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 450" height=" 339" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　但是，上述方法需要将样品放入2~3T的超高磁场环境以减少焦距。这种高磁场环境使得磁性材料的物理结构发生非常大的变化。因此洛伦茨模式(或者洛伦茨透镜)，一种完全关闭物镜磁场以牺牲分辨率的方法被广泛用来观察磁性材料。现在，东京大学与日本电子株式会社联合研发了一种相反极性的前后反对称透镜设计，配合最新的五阶自动调整新型球差矫正器，使得样品可以处在完全无磁场的环境中，电镜仍然保证原子级的分辨率。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 201px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/7ee1e85e-68d0-40b1-97d5-9873bdc5d661.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 450" height=" 201" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 全新的物镜设计 /span /p p 　　配有该球差矫正器的机型目前定名为MARS。目前实验数据来看，MARS测角台内800μm× 800μm× 200μm空间磁场分布可被观察到，这一大小完全覆盖球差透射电镜观察的样品自身(一般大小在100nm× 100nm× 50nm)。通过测量，样品上的残余磁场小于0.2mT，比普通球差电镜低10000倍。一般情况下，磁性样品的拍摄存在两个难点：1)自身结构会被电镜的强磁场坏境破坏，2)由于样品自身磁场的影响，使得完全消除物镜残存象散非常困难。但是使用MARS机型，可以直接观察软磁性硅钢样品(Fe-3wt%Si)，得到了143pm的分辨率。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 190px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/60d624f6-b48a-47b8-ab69-7bb0456cab3f.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 450" height=" 190" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　MARS机型还可以搭载如电子全息、差分衬度STEM探测器(SAAF)、叠层衍射成像探测器(4D Canvas)、能量损失谱(EELS)以及大固体角EDS。这种多用途设计，使得该设备将拥有巨大的应用前景。 /p

p style=" text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /strong span style=" text-indent: 2em " 5月27日，2020年度科维理奖（Kavli Prize）揭晓，本年度科维理天体物理奖、纳米科学奖和神经科学奖，三个奖项分别授予七位科学家，以表彰他们在天体物理学、纳米科学和神经科学领域作出的杰出成就。其中，纳米科学奖授予了对像差校正电镜技术的发展做出巨大贡献的四位欧洲科学家：Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek。 /span br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 346px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/83325f9d-30af-42e2-a151-13dcd1110736.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" width=" 600" height=" 346" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 作为诺贝尔奖的补充，卡弗里奖是世界最高的科技奖之一，由挪威科学与文学学院、美国卡弗里基金会和挪威教育科研部联合成立。自2008年起，卡弗里奖每两年颁发一次，由三个学术委员会从世界各地提名的科学家中评选出该领域的获奖者，奖金为100万美元，奖金以外，每位获奖者还获得一块纯金的奖章。候选者则由各国享有盛名的科研机构推荐，这些科研机构包括中国科学院、法国科学院、德国马克普朗克学院、美国科学院、英国皇家科学院等。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 578px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/1d799119-7443-4b26-90fa-4728b7d3aa31.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 500" height=" 578" border=" 0" vspace=" 0" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 在奖项设置上，诺奖涉及领域比较广，其分设物理、化学、经济学、文学等6个奖项。而卡弗里奖则只关注纳米科学、神经科学和天体物理三个细分领域，也是这三个科学领域中最具有权威性的奖项之一。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2020年度科维理奖宣传片： /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=D8801874C0BE8E5D9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em " 纳米科学科维理奖授予了对像差校正电镜技术的发展做出贡献的四位欧洲科学家： /p p style=" text-indent: 2em " strong Harald Rose /strong （德国乌尔姆大学和达姆施塔特工业大学） /p p style=" text-indent: 2em " strong Maximilian Haider /strong （德国CEOS GmbH公司联合创始人，于1996年和Joachim Zach共同创立CEOS GmbH公司，目的是商业化生产像差校正器。目前是该公司高级顾问） /p p style=" text-indent: 2em " strong Knut Urban /strong （德国于利希研究中心） /p p style=" text-indent: 2em " strong Ondrej L. Krivanek /strong （美国Nion公司联合创始人，1997年，他与Niklas Dellby创立了Nion公司，他目前仍是该公司总裁。同时也是Gatan公司研发总监） /p p style=" text-indent: 2em " 以表彰他们20世纪90年代在 “用电子束进行亚埃级分辨率成像及化学分析” —— 即研制亚埃级电子显微镜方面的开创性工作。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/noimg/abb8cdf0-0b58-4e05-a0a3-4cbd0d1db1af.gif" title=" 3.gif" alt=" 3.gif" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 左至右：Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek /span /p p style=" text-indent: 2em " 眼见为实促进了科学的进步。2020年科维里纳米科学奖表彰了四位先驱，他们使人类能够在前所未有的微小尺度上看到材料的三维结构和化学成分。 /p p style=" text-indent: 2em " 纳米科学的主要目标是创建原子级精度组装的材料和设备，以获得新颖的功能。原子的大小约为一个埃米（0.1纳米）。因此，亚埃规模的材料和设备的成像和分析至关重要。经典显微镜的分辨率受到用于成像的探针波长的限制。因为可见光的波长大约是原子的5000倍，所以光学透镜无法对原子成像。在20世纪初期，具有原子级波长的电子束变得可用，从而促成了1931年电子显微镜的发明。然而，由于透镜像差的限制，制造理想的电子透镜成为一个重大的理论和实验问题。60多年来，人们一直在为此而奋斗！通过不懈努力、独创性以及对20世纪90年代计算能力提高的利用，获奖者们构造了像差校正透镜，并将亚埃成像和三维化学分析作为标准的表征方法。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 三位获奖者共同创立了两家公司，并将他们的像差校正镜片商业化，进一步促进了他们科学工作的重大影响 /span 。从那时起，他们的显微镜及技术在基础科学和技术领域发挥了巨大的作用，并被半导体、化学和汽车等行业广泛使用。 /p p style=" text-indent: 2em " 科维理纳米科学奖评审委员会认为，四位获奖者对像差校正电镜发展的贡献分别为： /p p style=" text-indent: 2em " Harald Rose：提出了一种新颖的镜头设计，即Rose校正器，这使得透射电子显微镜中的像差校正技术应用于常规和扫描透射电子显微镜成为可能。 /p p style=" text-indent: 2em " Maximilian Haider：在Harald Rose设计的基础上，打造出第一个六极校正器，并为首台像差校正常规透射电子显微镜的实现做出了突出贡献。 /p p style=" text-indent: 2em " Knut Urban：为首台像差校正常规透射电子显微镜的实现做出了突出贡献。 /p p style=" text-indent: 2em " Ondrej L. Krivanek：发展了四极八极校正器，并打造首台亚埃分辨率的像差校正扫描透射电子显微镜，非常适合于高空间分辨的化学分析。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 科维里纳米科学奖委员会 /strong /p p style=" text-indent: 2em " Bodil Holst（主席），卑尔根大学，挪威 /p p style=" text-indent: 2em " Gabriel Aeppli，保罗谢勒研究所，瑞士 /p p style=" text-indent: 2em " Susan Coppersmith，新南威尔士大学，澳大利亚 /p p style=" text-indent: 2em " 李述汤，苏州大学，中国 /p p style=" text-indent: 2em " Joachim Spatz，德国马克斯· 普朗克医学研究所 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " strong 逐个原子的查看物质内部 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 纳米技术和纳米技术的最终目标是在很小的范围内操纵物质——甚至精确到移动单个原子——以创建具有新功能的粒子和设备。因此，如果没有允许以原子分辨率研究材料和设备的成像技术，这些都将无法实现。 /p p style=" text-indent: 2em " 在授予奖项时，科维里纳米科学奖委员会选出了以上四位科学家，他们为两种类型的仪器的开发和使用做出了贡献，这两种仪器通常被称为像差校正透射电子显微镜，可以提供亚埃级分辨率有关结构和其他性质的信息，即可以获得单个原子信息。 /p p style=" text-indent: 2em " 光学显微镜最多只能分辨几百纳米的尺度，因此需要一种不同的方法来区分单个原子。 1980年代发明的扫描隧道显微镜和原子力显微镜实现了原子分辨率，但是，它们都只能在暴露的表面上起作用，对于大多数纳米级结构，必须研究不同材料或同一材料的不同相之间的掩埋界面。最有希望的途径是优化Ernst Ruska于1931年发明的透射电子显微镜。这种仪器的原理是利用一束电子直接照射到给定材料的薄样品上，电子束与材料中原子的相互作用产生电子散射。利用散射电子，显微镜的电磁物镜和附加镜头形成一个放大的图像，并用CCD或CMOS相机记录。Ruska的设计今天被称为CTEM，用于传统的透射电子显微镜。“常规”是指，除了利用电子辐射外，CTEM还遵循光学显微镜的设计。1937年， Manfred von Ardenne发明了扫描透射电子显微镜STEM。在这种情况下，用细电子束扫描样品，并通过电磁透镜将其准直，并且穿过样品的电子被收集在样品后面。然后通过在视频屏幕上显示这些电子的强度来创建图像。 /p p style=" text-indent: 2em " STEM的一个独特优势是，对于电子束所聚焦的材料的每一个点，它也可以分析当电子束从材料中的原子散射时，电子所损失的能量。这种技术被称为电子能量损失光谱学(EELS)，可以提供材料内部原子组成和电子状态的信息。 /p p style=" text-indent: 2em " 虽然到20世纪80年代末，CTEM和STEM的分辨率都达到了埃米级，但要解决大多数材料的详细原子排列是不可能的。问题是使用的电磁透镜比光学透镜有更多的像差。举例来说，穿过透镜的电子远离透镜的中心，聚焦的距离与穿过透镜的电子靠近透镜中心的距离不同，从而使图像变得模糊。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 333px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/70eb2c83-548b-486e-9c1b-5abb84cff363.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" width=" 500" height=" 333" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em " Harald Rose在1990年的论文中的像差校正器示意图。 Optik 85，19-24（1990） & copy Elsevier GmbH /span /p p style=" text-indent: 2em " 1990年，任职达姆施塔特大学的Harald Rose在先前有关各种像差校正技术工作的基础上，设计了一种基于电磁六极杆的透镜系统（上图），可以对其进行调整以消除标准电子透镜的像差，这对CTEM和STEM均适用。在随后的几年中，Rose与当时位于海德堡的实验员Maximilian Haider和位于Jü lich的Knut Urban合作，以实验方式实现了他对CTEM的提议。1998年，这项合作发表了第一批使用像差校正CTEM改进的图像。 1996年，Haider和Joachim Zach一起创建了德国CEOS GmbH公司（相关电子光学系统），以使“Rose校正器”商业化，如今，这种校正器已在CTEM和STEM中广泛使用。 /p p style=" text-indent: 2em " 在过去20年中，像差校正CTEMs有了长足的发展，分辨率现已达到0.5埃米。因此，与未经校正的TEM相比，相对于电子波长的分辨率可以提高7倍。查看晶格中单个原子的能力已使局部原子结构与原子性质之间的关系成为可能。要研究的材料。下图显示了一个漂亮的例子，图中使用像差校正的TEM直接将经典铁电材料中原子的位置与极化方向的变化联系起来。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5f5a10bf-6174-4e26-b218-076702c9bd4b.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 500" height=" 295" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 通过像差校正的TEM获得的材料PZT中不同铁电畴的原子结构。两相中原子（O，蓝色，Pb，黄色，Zr / Ti，红色）的位置可以直接与极化方向（Ps）关联。摘自C.-L. Jia et al. Atomic-scale study of electric dipoles near charged and uncharged domain walls in ferroelectric films. Nature Μater. 7, 57–61 (2008) & copy Springer Nature Ltd /span /p p style=" text-indent: 2em " 当Rose，Haider和Urban在开发像差校正CTEM的同时，一位长期从事电子光学和EELS的专家Ondrej Krivanek于1995年开始在英国剑桥与Mick Brown和Andrew Bleloch合作开发STEM的像差校正。1997年，Krivanek与Niklas Dellby一起创立了Nion公司，以商业方式开发像差校正的STEM。2002年，Krivanek，Dellby和他们的IBM同事Phil Batson发布了使用Nion四极八极STEM校正器获得的亚埃分辨率分辨率图像（下图）。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 736px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/53af0e89-ff35-41da-8356-3c6d72b118e0.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" width=" 500" height=" 736" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 非晶碳衬底上的Au岛的原子分辨率图像。该岛被金的单原子簇包围。岛周围不同区域的衍射图表明，这些簇在邻近已建成岛的各种结构中有序排列。Nature 418, 617-620 (2002) & copy Springer Nature Ltd. /span /p p style=" text-indent: 2em " 在过去的20年中，STEM的发展更加迅速。如前所述，STEM可用于执行EELS，并且此组合已用于获取有关材料化学组成（下图）甚至原子之间键合类型的信息。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 498px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/685d3129-54a8-497c-923d-e8c17190020f.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" width=" 500" height=" 498" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 使用EELS在STEM上获得的（La，Sr）MnO3 / SrTiO3多层膜的原子分辨率化学图，显示了La（绿色），Ti（蓝色）和Mn（红色）原子。白色圆圈表示La列的位置；视场3.1 nm。自D. A. Muller et al. Atomic-scale chemical imaging of composition and bonding by aberration-corrected microscopy. Science 319, 1073–1076 (2008)。 /span /p p style=" text-indent: 2em " Rose，Haider，Urban和Krivanek的开创性工作促进TEM和STEM成为研究实验室常规使用的仪器。得益于相关技术的进步，首先是最重要的是实现了高度灵敏的电子探测器，这两种仪器现在都可以用于非常精细的样品，包括例如石墨烯和其他二维材料。一些仪器被用作小型实验室，其中化学反应是在直接的原子分辨率观察下原位进行观察。也有团队尝试超越成像，并操纵晶格内的单个原子。在工业上，这些仪器经常用于监视设备的质量和可靠的制造。 /p p style=" text-indent: 2em " 正如卑尔根大学的Bodil Holst教授和纳米科学委员会科维理奖主席所说：“今年的科维理奖的背后是60多年的理论和实验斗争。这是科学创造力，奉献精神和坚持不懈的完美典范。我们向四位获奖者致敬，他们使人类得以看到我们以前看不见的地方。” /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2020/" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 【近期相关电子显微学在线讲堂推荐】 /span /strong /a /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2020/" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 256px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/12067d80-b34c-4523-9321-7bc0bc78a0d3.jpg" title=" dzxwx1125_480(1).jpg" alt=" dzxwx1125_480(1).jpg" width=" 600" height=" 256" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8906587b-e68b-4d40-bd11-fa2cb7bd5f69.jpg" title=" 1590032360.png" alt=" 1590032360.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " /span /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2020/" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 40余位电镜知名专家在线讲堂邀您线上参加 strong 【扫码或点击免费报名】 /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " strong 获奖人简介与自传 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/20fb159f-7c22-4e42-a6f3-07cee486be23.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " Maximilian Haider，德国CEOS GmbH公司，奥地利 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 【简介】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " Maximilian Haider是奥地利物理学家。在基尔大学获得学位后，他移居达姆施塔特（Darmstadt）攻读博士学位，并于1987年获得博士学位。仅仅两年后，他加入了海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL），在那里从事了博士学位的实验工作，成为物理仪器计划的组长，直到现在。 /p p style=" text-indent: 2em " 他的研究兴趣集中在开发提高透射电子显微镜分辨率的方法上。在EMBL任职期间，他根据Harald Rose的理论工作开发了透镜系统原型，并开始与Rose和Knut Urban合作，拍摄了第一张经晶格校正的原子结构的TEM图像，成果于1998年发表。 /p p style=" text-indent: 2em " Haider于1996年在海德堡联合创立了CEOS GmbH公司，其目的是商业化生产像差校正器。他仍然是该公司的高级顾问，自2008年以来，他还是卡尔斯鲁厄工业大学的名誉物理学教授。 /p p style=" text-indent: 2em " 他的工作获得了许多奖项，包括与Rose和Urban共同获得的Wolf奖和BBVA基础科学知识前沿奖，他还是英国皇家显微镜学会的荣誉院士。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 【自传】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 1950年，我出生在奥地利的一个历史小镇，我的父母Maximilian Haider和Anna Haider在那里拥有一家钟表店。我父亲接管他父亲商店, 长兄也继承他们的职业,成为一个钟表匠。为了扩大业务，在我童年的早期，我就同意成为一名眼镜师& #8230 & #8230 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200608/540683.shtml" target=" _self" style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 【点击查看自传全文】 /span /a /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/91b36629-908d-449c-8019-9fb14da2dc83.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " Ondrej Krivanek，美国Nion 公司，英国和捷克共和国 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 【简介】 /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=C5FEDAA47F2B90169C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em " Ondrej Krivanek是居住在美国的捷克和英国国籍的物理学家。他出生于布拉格，于1960年代后期移居英国，并在利兹大学获得学位，然后移居剑桥，与Archie Howie一起在电子显微镜领域攻读博士学位。 /p p style=" text-indent: 2em " 在剑桥大学毕业后，Krivanek在京都、贝尔实验室和加州大学伯克利分校担任博士后职位。在伯克利任职期间，他对电子能量损失光谱学产生了兴趣，并建立了自己的光谱仪。他于1980年成为亚利桑那州立大学国家科学基金会NSF HREM设施的助理教授兼副主任，与此同时，他开始与Gatan公司合作，首先是担任顾问，然后永久加入公司并成为其研发总监。 /p p style=" text-indent: 2em " 1995年，他获得皇家学会的资助返回剑桥，与Mick Brown和Andrew Bleloch合作进行电子透镜像差校正。他的成就帮助他与Niklas Dellby于1997年创立了Nion公司，他目前仍是该公司的总裁。在Niklas Dellby和IBM的Phil Batson协助下，他通过扫描透射电子显微镜获得了亚埃的分辨率，该结果于2002年发表。 /p p style=" text-indent: 2em " Ondrej Krivanek是电子显微镜和电子能量损失光谱学的知名专家之一。他获得了许多奖项，包括Duddell Medal和英国物理学会奖，以及国际显微镜学会联合会的Cosslett Medal。他是皇家学会，美国物理学会，美国显微学会和美国物理学会的会员，也是皇家显微学会的名誉会员。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 【自传】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 我出生于捷克斯洛伐克的布拉格（现为捷克共和国），当时苏联和其他社会主义国家为自己的科学技术成就和教育体系感到自豪。 1961年4月，Yuri Gagarin成为第一个绕地球轨道飞行的人时，我们受到鼓励，在宇航员中成立了俱乐部，我和学校里的朋友们也成立了一个俱乐部& #8230 & #8230 【关注仪器信息网后续报道】 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/9f37a0dd-f804-444e-a93e-d44c6afe39df.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em " Harald Rose，乌尔姆大学，德国 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 【简介】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " Harald Rose是德国物理学家。他在达姆施塔特大学学习，并获得了博士学位，在Otto Scherzer的指导下从事理论电子光学工作，他在1930年代做了一些电子显微镜的开创性工作。 /p p style=" text-indent: 2em " Rose的研究生涯与达姆施塔特大学和他在美国的任命有着密切的联系。在达姆施塔特大学，从1980年到2000年退休，一直担任教授。在1970年代初期，他在STEM的发明者Albert Crewe的实验室里工作过一段时间。自1970年代后期以来，他在美国各机构担任过多个职位，包括芝加哥的阿贡国家实验室。 /p p style=" text-indent: 2em " 他的研究主要集中在电子透镜的像差校正。在1990年，他设计了一种可行的透镜系统来提高TEM分辨率。然后，他与Maximilian Haider和Knut Urban合作，于1998年，以实验方式实现了他的建议。 /p p style=" text-indent: 2em " 自2009年以来，Rose一直担任乌尔姆大学的蔡司高级教授。他获得了多个著名的奖项，包括与Haider和Urban一起获得沃尔夫物理学奖和BBVA基础科学知识前沿奖。他还是英国皇家显微镜学会的荣誉院士。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 【自传】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 我于1935年2月14日出生在不来梅，是我父母Anna-Luise和Hermann Rose的第二个孩子，他们俩都是数学天才。我父亲在一个家里长大，家里的每个人都在演奏一种乐器，我父亲弹钢琴。他开始学习数学，但在20世纪20年代初，他的父亲因为恶性通货膨胀失去了财产，他被迫从商。& #8230 & #8230 【关注仪器信息网后续报道】 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/00a314d6-767a-4fac-b80f-c3a9ad87f226.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em " Knut Urban，德国于利希研究中心，德国 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 【简介】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " Knut Urban是德国物理学家。他曾就读于斯图加特大学，并于1972年获得物理学博士学位，之后前往斯图加特的马克斯· 普朗克金属研究所。 /p p style=" text-indent: 2em " 1986年，他被任命为德国埃尔兰根-纽伦堡大学材料性能教授，仅一年后，他成为亚琛工业大学实验物理系主任和尤利希奥地利维也纳大学微结构研究所所长。在此期间，他与Harald Rose和Maximilian Haider合作获得了第一个像差校正的透射电子显微镜结果，该结果于1998年发表。 /p p style=" text-indent: 2em " 随后，Urban致力于将像差校正的透射电子显微镜应用于材料科学，尤其专注于晶格内原子的精确排列与材料物理特性之间的联系。 /p p style=" text-indent: 2em " 2004年，他被选为厄恩斯特· 鲁斯卡电子显微镜和光谱学中心的主任之一，自2012年以来，他一直是亚琛工业大学的JARA高级教授。 Urban已获得多项荣誉，这些奖项包括美国材料研究学会的冯· 希佩尔奖，并与Rose和Haider共同获得了沃尔夫物理学奖，本田生态技术奖和BBVA基础科学知识前沿奖。他还是包括美国材料研究学会，德国物理学会和日本金属与材料学会在内的多个科学机构的荣誉会员。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 【自传】 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 我成长于战后早期的德国斯图加特。这个城市以其汽车工业和大量的中小型工业公司而闻名。我的父亲是一名电气工程师，他经营一家生产小型电动机的工厂。在过去的几十年里，他以自己的一系列发明为公司定下了基调& #8230 & #8230 【关注仪器信息网后续报道】 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 关于科维理奖的故事 /span /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=D3F66A9BB31443E49C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em " 如果我们能了解宇宙的起源呢?如果我们可以通过控制原子结构来改善生活呢?如果我们能真正理解人类大脑的复杂性呢? /p p style=" text-indent: 2em " 科维理奖背后的故事始于20世纪30年代，一个名叫Fred的好奇男孩在挪威埃里斯峡湾的高山中长大。对自然和宇宙的好奇心一直伴随着Fred，贯穿了他在美国学习物理和创业的整个过程。 /p p style=" text-indent: 2em " 直到他最终建立了一个慈善基金会，以推进科学造福人类为愿景。该基金会的首批活动之一便是从2008年开始的科维理奖的成立。该奖项由卡维里基金会、挪威科学与文学院和挪威教育与研究部合作，每两年颁发一次。 /p p style=" text-indent: 2em " 三个国际奖项的奖金都是100万美元和一枚金牌，由挪威王室成员在奥斯陆主持的颁奖仪式上颁发。 /p p style=" text-indent: 2em " 挪威科学院以提名委员会的建议选出Kavli奖得主，该委员会由来自天体物理学，纳米科学和神经科学这三个科学领域的来自世界上最著名的六个科学学会和研究院的领先国际科学家组成。 /p p style=" text-indent: 2em " 科维理奖的获奖者是由挪威科学院根据评奖委员会的推荐选出的，评奖委员会由来自世界上六个最著名的科学学会和学院的领先国际科学家组成，他们来自三个科学领域:天体物理学、纳米科学和神经科学。 /p p style=" text-indent: 2em " 分别代表宏观、微观、复杂。 /p p style=" text-indent: 2em " 科维理奖有四个最终目的:表彰杰出的科学研究，表彰富有创造力的科学家，促进公众对科学家及其工作的理解和欣赏，促进科学家之间的国际合作。 /p p style=" text-indent: 2em " 我们一次又一次地看到，实现这些目标对于使世界变得更美好至关重要。科维理奖继续受到Fred Kavli的敬畏感和好奇心的驱使，他在最壮美的大自然中成长，体验着宇宙的浩瀚。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2016年10月17日，日立高新携手天美科学仪器在北京举办“球差校正透射电镜HF5000新品发布会”，给用户分享日立最新球差透射电镜HF5000的技术以及最新应用，近50位来自各高校、研究所的专家代表出席了本次会议。 br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3800_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/e273dc70-e599-40a8-99fc-2cba3f76a98f.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3810_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/7ad0c998-579e-4cf0-91a1-30e8bafc60b5.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 会议现场 /strong /p p 　　日立高新技术公司北京分公司总经理加藤先生和天美中国副总裁赵薇女士分别致辞，除了表示对到会人员的欢迎和感谢之外，两位均表示HF5000将是大家非常期待的产品。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3797_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/ed72b854-c3c1-4591-b256-e0967281922a.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 日立高新技术公司北京分公司总经理加藤先生致辞 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3814_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/2a2c8e2c-6e9f-4ef4-9ea0-47187cdea288.jpg" / strong br/ /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 天美中国副总裁赵薇女士致辞 /strong /p p 　　赵薇女士介绍到，相对于市场上的其它产品，虽然日立的球差校正透射电镜HF5000推出的时间不算早，但是其独特的设计和优异的特性可谓是日立200kV透射电镜的旗舰产品。 /p p 　　据悉，日立高新在200kV透射电镜方面有一段时间的空档期，而此次，200kV透射电镜，外加日立高新自主研发的全自动球差校正器，不仅完善了产品线，更可谓是最朴实而最华丽的回归。说“朴实”，是指这款产品可以实现自动调节，使用起来特别方便 而“华丽”当然是因为其具有很多优秀的特质。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" webwxgetmsgimg.jpg" style=" HEIGHT: 315px WIDTH: 350px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/207caffe-b769-49d0-8a70-e468361eae7c.jpg" width=" 350" height=" 315" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 球差校正透射电镜HF5000 /strong /p p 　　接下来，日立高新透射电镜专家章效锋博士给大家详细介绍了HF5000的技术特点。章效锋博士2006年起受聘于日立高新技术，担任资深经理及透射电镜专家，其曾参与了HF5000的设计。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3823_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/043b6595-40c9-4b30-adf6-d97337490e18.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 日立高新透射电镜专家章效锋博士 /strong /p p 　　高稳定冷场发射电子枪，自动球差校正器，可一键操作实现自动球差校正，HAADF-STEM分辨率可以达到0.78埃；可配置EDS双探头，固体角最大可达2.0sr；具备TEM、STEM，SEM和电子衍射等多种图像观测模式；镜筒和样品台经过了重新设计，显著提升了仪器的性能和稳定性......HF5000将是材料学、生命科学、半导体制造、石油煤炭等研究领域的可靠助手。 /p p 　　对于HF5000的技术优势，章效锋博士总结了以下几个方面： /p p span style=" COLOR: rgb(255,0,0)" 　　1、高度自动化球差校正，尽量减少人员介入，适用于繁忙的分析测试中心或设备平台 /span /p p span style=" COLOR: rgb(255,0,0)" 　　2、三位一体呈现(TEM、STEM、SEM)，内部结构成像和表面结构成像可同时进行同时获取 /span /p p span style=" COLOR: rgb(255,0,0)" 　　3、EDS超大球面角，无窗口探头。可实现快速，高灵敏度化学成分分析 /span /p p span style=" COLOR: rgb(255,0,0)" 　　4、前瞻性平台总体设计，为性能扩增预留选项，例如可扩增为气体环境电镜。 /span /p p 　　除此之外，章效锋博士还详细介绍了HF5000的配置、指标、以及应用案例等，并详细解答了与会代表提出的问题。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3820_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/7b2995e6-9001-4a48-bc45-5d6433cbddb0.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 中国科学院理化技术研究所公共仪器服务平台主任孟祥敏研究员 /strong /p p 　　作为用户代表，中国科学院理化技术研究所公共仪器服务平台主任孟祥敏研究员对日立的这款球差校正透射电镜给予充分的肯定。孟祥敏研究员说，最近几年，国内已经有60-70台球差校正透射电镜了，而且这个需求还在不断增加，日立高新HF5000的推出给大家又多了一个选择。 /p p 　　当然，孟祥敏研究员也指出，现在球差透射电镜的市场竞争也是蛮激烈的，希望日立可以在价格方面更优惠一些，在服务方面做的更到位一些，以尽快在这个市场中站稳脚跟。 /p p 　　发布会之后，章效锋博士还特别介绍了日立原位环境透射电镜以及日立40-120KV材料科学透射电镜的特点和应用案例。据介绍，目前，日立公司具有三款环境透射电镜平台：H-9500 ETEM、HF-3300 ETEM/STEM/SEM、HF-3300S Cs-corrected ETEM/DTEM/SEM。其中，H-9500 ETEM已经入驻浙江大学、西安交大、北京化工大学等学校。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" IMG_3842_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/632bd6df-1fd0-46d5-8705-ea66f018a147.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 西安交通大学微纳尺度材料行为研究中心的解德刚博士 /strong /p p 　　而此次，日立高新还特别邀请到了西安交通大学微纳尺度材料行为研究中心的解德刚博士(西安交大-日立高新联合研发中心副主任)进行题为《环境透射电镜在研究氢与金属交互作用中的应用》的学术交流。据介绍，利用日立H9500环境透射电子显微镜和SU6600可变气压场发射扫描电镜，解德刚博士所在的课题组在金属的氢损伤和与氢脆；热处理对微纳尺度材料力学行为的影响；锂电池、钠电池等原文位研究等方面取得了系列研究成果。 /p

2015年4月10日，中国政府采购网发布消息称：燕山大学将采取单一来源采购方式采购环境气氛球差校正透射电子显微镜。拟邀单一来源产品生产商：FEI Electron Optics B.V. 拟采用单一来源产品代理商：FEI香港有限公司。 　　据介绍，采取单一来源采购方式的原因和理由是：透射电子显微镜对于材料科学的研究至关重要。只有借助透射电镜，才能对材料进行原子尺度结构的观察，从而研究材料的物理化学特性。常规的透射电镜因为要求样品处于高真空状态，因此只能静态的观察其二维形态与结构。而某些材料本身存在着因外界条件的变化而产生物理化学特性的变化，这些变化的条件与变化本身对于研究这些材料的特殊性能尤为重要。因此，需要这样一款特殊的透射电子显微镜，能够原位的观察样品随着不同条件改变而发生的结构变化。 　　2005年FEI公司推出了世界上首台带球差矫正系列的透射电子显微镜Titan。Titan的问世给从事物理，化学和材料科学的研究人员提供了崭新的研究手段。Titan可以在亚埃尺度下对材料的内在结构进行观察。目前Titan已被全世界众多顶级大学和研究所所采用。 　　Titan ETEM是Titan系列中一款特别的产品。一般常规的透射电镜是在高真空中观察样品，而Titan ETEM是可以在不同的气氛环境中，如Ar, CO, CO2, H2, He, H2O, N2, N2O, O2, Xe等气氛中，在不同的温度下来观察样品。加上它所带的球差矫正器可以消除图像的离域，这使得它可以获取清晰的固体-气体界面上的原子像。在原子尺度下直接观察材料的表面在不同的气体作用下的变化。从而来了解气固反应的物理化学机理。例如它可以在高温下在不同的气体环境中对金刚石进行原子尺度的观察，来研究金刚石的相变-金刚石的非晶转变或者金刚石的升华。另外它有内置的质谱仪，用来实时监测样品周围的气体分压。从而准确的知道反应时的气体条件。从已经发表的专业文献上看到用这款仪器拍摄的不同金属材料的氧化还原反应的原子像，气体分子在纳米金属颗粒表面吸附的原子像。目前Titan ETEM是世界上唯一一款同时带球差矫正和带环境气体的透射电镜。它的特点是可以在原子尺度下实时观察气-固反应，从而来研究其机理。 　　目前拥有原位环境气氛球差校正技术的电子显微镜厂家只有FEI公司，其他厂家尚无同类型产品。FEI香港有限公司是FEI公司在中国的全资子公司。燕山大学特申请该采购项目实行单一来源采购方式。

西安交通大学新近购入JEM-ARM200F，是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。 　　透射电镜的球差校正器有两种，一种是用在物镜(成像系统)上的球差校正器，也称TEM球差校正器，另一种是用在聚光镜(照明系统)上的球差校正器，也称STEM球差校正器。使用STEM球差校正器除了可以大幅度提高容易解释的STEM图像的分辨率外，还可以大大提高样品微区分析能力。可以这样说STEM球差校正透射电镜是透射电镜的发展方向。 　　JEM-ARM200F上HAADF的分辨率可以达到0.08nm，是目前世界上分辨率最高的商业化透射电镜。STEM球差校正器日本已有二十多台，韩国有5台，台湾有两台，获得了大量成果。现在中国大陆也有了这样世界顶尖级仪器，令人非常振奋。

现有国产非制冷红外探测器多采用挡板校正进行非均匀性校正，影响了红外探测器的观测效果与目标搜跟。近期，湖北久之洋红外系统股份有限公司的科研团队在《光学与光电技术》期刊上发表了以“国产非制冷红外探测器新型场景校正方法”为主题的文章。该文章第一作者为刘品伟，主要从事红外技术方面的研究工作。本文提出了基于国产非制冷红外探测器的新型场景校正方法。该方法包含两部分：第一部分是基于高频非均匀性的场景校正；第二部分是基于低频非均匀性的场景校正。通过对不同频域非均匀性分别进行处理来去除探测器响应的非均匀性。国产非制冷红外探测器非均匀性分析国产非制冷红外探测器工作过程中，探测器的状态参数会产生缓变，从而导致图像非均匀性的变化。图1所示是以黑体为目标的具有较强非均匀性的非制冷红外图像。图1 具有较强非均匀性的非制冷红外图像非均匀性包括低频非均匀性与高频非均匀性两部分。低频非均匀性表现为全局灰度分布不均匀，在图像中表现为平缓的明暗变化，如图像四周与中心灰度值差别大，如图2所示。低频非均匀性主要是由探测器及镜头不同位置温度变化不均匀引起的。高频非均匀性表现为局部区域灰度值剧烈变化，在图像中表现为亮暗点或条纹。高频非均匀性主要是探测器的响应不均匀引起的，如图3所示。图2 低频非均匀性的三维显示图3 9×9邻域内高频非均匀性的三维显示传统的场景校正方式很少涉及对低频非均匀性的消除，而对高频非均匀性的消除容易产生“鬼影“等副作用，同时消除低频与高频非均匀性才能真正提高图像质量。因此，本文将针对高频与低频非均匀性，采用不同的场景校正方法处理。基于高频非均匀性的场景校正国产非制冷红外探测器在工作过程中，随着探测器整体温度的变化，由于探测器响应的不均匀性，会出现较强的高频非均匀性，具体在图像上表现为散粒及细条纹，如图4所示。图4 高频非均匀性的不同类型目前常用的场景校正算法有恒定统计法、时域高通滤波法、神经网络校正算法、基于图像配准的校正算法等。这些算法能够在一定程度上根据场景的信息自适应地补偿热像仪的增益和偏置的漂移，但是在实际使用过程中，这类算法存在各种各样的使用限制条件。以传统的神经网络场景校正算法为例，该算法要求场景信息不断变化，否则会造成图像退化或者模糊，并且如果图像中存在较强边缘信息，该算法容易导致图像出现“鬼影”现象，严重影响图像质量。对此，提出了一种基于神经网络的新型场景校正算法来消除图像退化和“鬼影”现象。首先分析图像退化与“鬼影”现象产生的原因。当原始图像中存在较强的边缘信息时，低通滤波会使边缘信息产生损失，预测图像会产生模糊失真现象。若场景保持静止不动，随着场景校正参数的不断更新，图像就会逐渐退化失真；若场景长期静止后开始运动，图像就会包含静止图像中损失的边缘信息，也就是“鬼影”现象，如图5所示。图5 传统场景校正算法产生的“鬼影”现象为了解决传统场景校正算法存在的问题，提出了一种基于中值滤波=2。同时采用时空联合阈值作为校正判断条件，选择更新系数与校正区域。时空联合阈值分为两个阈值条件：时域连续运动条件与空域邻域均匀性条件。针对高频非均匀性的场景校正算法流程图如图6所示。的自适应场景校正算法。由于高频非均匀性中包含大量的散粒非均匀性，同时为了更好地保留图像的边缘信息，该算法采用中值滤波作为滤波器，中值滤波半径r。图6 高频非均匀性场景校正算法流程图分别用此算法与传统神经网络场景校正算法对原始图像进行处理，比较两种算法是否具有“鬼影”现象。将热像仪静止工作500帧后，观察两种方法处理后的运动图像。可以看到，该算法基本没有“鬼影”现象，而传统算法“鬼影”现象严重。因此，该算法能够有效地抑制“鬼影”现象。图7 本文方法与传统神经网络“鬼影”现象比较基于低频非均匀性的场景校正高频非均匀性去除后，图像仍残留有大量的低频非均匀性。低频非均匀性在非制冷探测器开始工作时较弱，随着探测器及镜头温度的变化，图像的低频非均匀性会逐渐增加，在图像上表现为四角与中心灰度值差别较大。如图8所示，可以看到，图像灰度分布不均匀，四周有明显的光圈，影响图像观感与图像质量。图8 低频非均匀性对图像的影响这里提出了一种基于时空联合低频滤波的场景校正方法，通过在时域和空域同时进行低通滤波，分离出图像的固定低频非均匀性并进行去除。由于探测器输出图像的低频非均匀性在短时间内位置保持不变，当图像产生运动时，可以通过时域低频滤波对低频非均匀性进行分离去除，因此首先需要判断场景是否处于运动中。这里仍采用上节提到的连续运动条件来判断场景是否处于连续运动中。当场景处于连续运动时，采用基于自适应时间常数的时域低频滤波来筛选图像的低频信息。时域滤波结果包含低频非均匀性与部分边缘细节信息，因此还需要对在空域上进行低通滤波，以消除存在的边缘信息细节，达到获取低频非均匀性的目的。采用均值滤波进行空域的低通滤波。为了验证此场景校正算法的效果，对仅处理高频非均匀性的图像与高频低频非均匀性均处理的图像进行比较，如图9所示。可以看到，此算法对低频非均匀性有良好的处理效果，能够有效地减少图像四周与中央灰度差异较大的问题。图9 运动200帧后是否处理低频非均匀性图像对比为进一步验证此场景校正算法的效果，使用两台相同规格的红外机芯，第一台仅对高频非均匀性进行处理，第二台对高频低频非均匀性都进行处理，均在运动条件下连续工作1 h后，对同一温度黑体成像，计算其图像非均匀性。结果表明，仅处理高频非均匀性的图像非均匀性为2.3%，而对高频低频非均匀性都进行处理的图像非均匀性为0.5%，该算法有利于提高输出图像的均匀性。算法总体流程及效果图本文算法首先通过连续运动条件判断场景是否处于连续运动中，若处于运动过程则分别更新高频与低频非均匀性处理模块校正参数，然后进行非均匀性校正；否则直接进行非均匀性校正，整体流程如图10所示，最终效果如图11所示。图10 本文算法流程图图11 最终校正输出结果结论本文提出了一种基于非制冷红外探测器的新型场景校正方法。首先通过改进的神经网络场景校正方法滤除高频非均匀性，在此基础上通过时空联合的低频滤波去除低频非均匀性，得到最终校正结果。该方法具有良好的校正效果，并且能够有效地抑制“鬼影”现象，有利于非制冷红外探测器的推广应用。

东北大学是国家首批“211工程”和“985工程”重点建设的学校，学术水平和研究水平都很高。 该校本周（2013年12月9-13）购买了JEOL（日本电子株式会社）生产的球差校正透射电镜JEM-ARM200F和场发射电子探针JXA-8530F各一台，两种仪器都是JEOL的最顶级产品。 JEM-ARM200F标配STEM球差校正器，可以达到原子级的分辨率和分析能力，把材料科学的分析极限延伸到皮米水平。球差校正透射电镜并不是只有JEOL能够生产，但JEM-ARM200F 在STEM球差校正器上的表现，以及其超高的稳定性和可操作性，给世界电镜界带来了普及性的技术换代。 场发射电子探针JXA-8530F的空间分辨率大幅提高，分析速度和准确度也明显改善，目前全世界的用户已经超过200家。用户主要集中在钢铁、地质两大行业，近年Li电池行业也应用很多。 仪器详细信息请咨询JEOL在中国的分公司捷欧路（北京）科贸有限公司。

在2009年4月9日召开的“2009中国科学仪器发展年会”上，国家生物医学分析中心张德添教授为与会人员介绍了电镜的最新技术并分析了相关技术发展趋势。 　　一、大力发展新一代球差校正器和单色器，以进一步提高电镜的分辨本领。同时场发射枪电镜日趋普及和应用。 　　通过对“球差系数”和“色差系数”的比较分析，得出结论： 　　1、物镜球差校正器把场发射透射电镜分辨率提高到信息分辨率，即从0.19nm提高到0.12nm甚至于小于0.1nm. 2、聚光镜球差校正器把STEM的分辨率提高到小于0.1nm，同时，聚光镜球差校正器把束流提高了至少10倍，非常有利于提高空间分辨率 3、利用单色器，能量分辨率将小于0.1eV。 　　同时场发射枪电镜日趋普及和应用： 　　TEM(场发射枪透射电镜)：能够提供高亮度、高相干性的电子光源。因而能在原子和纳米尺度上对材料的原子排列和种类进行综合分析。 　　SEM(场发射枪扫描电子显微镜)：1、常规的热钨灯丝电子枪扫描电子显微镜，分辨率最高只能达到 3.0nm 2、新一代的场发射枪扫描电子显微镜，分辨率可以优于1.0nm 3、超分高辨率的扫描电镜，其分辨率高达0.5nm-0.4nm。 　　ESEM(环境扫描电镜)：1、真正的“环境”条件。样品可在100%的湿度条件下观察 2、生物样品不要镀膜，可以直接上机进行动态的观察和分析 3、可以“一机三用”。高真空、低真空和“环境”三种工作模式。 　　二、发展高性能，智能化，功能化，综合型和小型化的电镜是今后发展的趋势。 　　1、智能化：在仪器设备方面，目前电镜的操作系统已经使用了全新的操作界面。用户只须按动鼠标，就可以实现电镜镜筒和电气部分的控制以及各类参数的自动调节。 　　2、电镜分析工作的网络化：不同地区之间，可以通过网络系统，演示如样品的移动，成像模式的改变， 电镜参数的调整等。以实现对电镜的遥控作用。 　　3、功能化：配置不同的附件。为了尽可能扩大电镜的应用范围，它可以根据需要配置不同的附件。如能谱仪、波谱仪、 EBSD、高性能CCD等。这样，可在特定的条件下，在观察样品形貌结构的同时，可以对样品的微区成分、晶体结构等参数进行分析，拍摄到高质量的电镜照片。 　　4、综合型：以“Titan 80-300 kV S/TEM”为例，介绍这款世界上功能最强大的商用透射电子显微镜 　　5、小型化：以“TM-1000台式电子显微镜”介绍这款简单易用电子显微镜，同样可以获得倍率较高、景深大的图像。 　　三、电子显微镜在纳米材料研究中的重要作用。 　　1、透射电镜在纳米材料研究中的应用 　　利用电子显微镜，一般要在200KV 以上超高真空场发射枪透射电镜上，可以观察到纳米相和纳米线的高分辨电子显微镜像、纳米术电子衍射图和电子能量损失谱。如，在电镜上观察到内径为0.4nm 的纳米碳管、Si-C-N 纳米棒、以及Li 掺杂Si 的半导体纳米线等。 　　2、透射电镜在纳米材料生物医学研究中的应用 　　在生物医学领域，纳米胶体金技术、纳米硒保健胶囊、纳米级水平的细胞器结构，以及纳米机器人可以小如细菌，在血管中监测血液浓度，清除血管中的血栓等的研究工作，可以说都与电子显微镜这个工具分不开。 　　四、低温电镜和三维重构技术在结构生物学研究中的重要作用。 　　生物结构决定生物功能，电子显微学是结构测定重要手段之一。通过对“低温电子显微技术”和“生物电镜三维图像重构技术”分析，表明低温电镜和生物电镜三维重构技术在结构生物学研究中起着非常重要的作用。

在半导体行业，晶圆是用光刻技术制造和操作的。蚀刻是这一过程的主要部分，在这一过程中，材料可以被分层到一个非常具体的厚度。当这些层在晶圆表面被蚀刻时，等离子体监测被用来跟踪晶圆层的蚀刻，并确定等离子体何时完全蚀刻了一个特定的层并到达下一个层。通过监测等离子体在蚀刻过程中产生的发射线，可以精确跟踪蚀刻过程。这种终点检测对于使用基于等离子体的蚀刻工艺的半导体材料生产至关重要。等离子体是一种被激发的、类似气体的状态，其中一部分原子已经被激发或电离，形成自由电子和离子。当被激发的中性原子的电子返回到基态时，等离子体中存在的原子就会发射特有波长的辐射光，其光谱图可用来确定等离子体的组成。等离子体是用一系列高能方法使原子电离而形成的，包括热、高能激光、微波、电和无线电频率。实时等离子体监测以改进工艺等离子体有一系列的应用，包括元素分析、薄膜沉积、等离子体蚀刻和表面清洁。通过对等离子体样品的发射光谱进行监测，可以为样品提供详细的元素分析，并能够确定控制基于等离子体的过程所需的关键等离子体参数。发射线的波长被用来识别等离子体中存在的元素，发射线的强度被用来实时量化粒子和电子密度，以便进行工艺控制。像气体混合物、等离子体温度和粒子密度等参数都是控制等离子体过程的关键。通过在等离子体室中引入各种气体或粒子来改变这些参数，会改变等离子体的特性，从而影响等离子体与衬底的相互作用。实时监测和控制等离子体的能力可以改进工艺和产品。一个基于Ocean Insight HR系列高分辨率光谱仪的模块化光谱装置用于监测等离子体室引入不同气体后，氩气等离子体发射的变化。测量是在一个封闭的反应室中进行的，光谱仪连接光纤和余弦校正器，通过室中的一个小窗口观察。这些测量证明了模块化光谱仪从等离子体室中实时获取等离子体发射光谱的可行性。从这些发射光谱中确定的等离子体特征可用于监测和控制基于等离子体的过程。等离子体监测可以通过灵活的模块化设置完成，使用高分辨率光谱仪，如Ocean Insight的HR或Maya2000 Pro系列（后者是检测UV气体的一个很好的选择）。对于模块化设置，HR光谱仪可以与抗曝光纤相结合，以获得在等离子体中形成的定性发射数据。从等离子体室中形成的等离子体中获取定性发射数据。如果需要定量测量，用户可以增加一个光谱库来比较数据，并快速识别未知的发射线、峰和波段。监测真空室中形成的等离子体时，一个重要的考虑因素是与采样室的接口。仪器部件可以被引入到真空室中，或者被设置成通过视窗来观察等离子体。真空通管为承受真空室中的恶劣条件而设计的定制光纤将部件耦合到等离子体室中。对于通过视口监测等离子体，可能需要一个采样附件，如余弦校正器或准直透镜，这取决于要测量的等离子体场的大小。在没有取样附件的情况下，从光纤到等离子体的距离将决定成像的区域。使用准直透镜可以获得更局部的收集区域，或者使用余弦校正器可以在180度的视野内收集光线。测量条件HR系列高分辨率光谱仪被用来测量当其他气体被引入等离子体室时氩等离子体的发射变化。光谱仪、光纤和余弦校正器通过室外的一个小窗口收集发射光谱，对封闭反应室中的等离子体进行光谱数据采集（图1）。图1：一个模块化的光谱仪设置可以被配置为真空室中的等离子体测量。一个HR2000+高分辨率光谱仪（~1.1nm FWHM光学分辨率）被配置为测量200-1100nm的发射（光栅HC-1，SLIT-25），使用抗曝光纤（QP400-1-SR-BX光纤）与一个余弦校正器（CC-3-UV）耦合。选择CC-3-UV余弦校正器采样附件来获取等离子体室的数据，以解决等离子体强度的差异和测量窗口的不均匀问题。其他采样选项包括准直透镜和真空透镜。结果图2显示了通过等离子体室窗口测量的氩等离子体的光谱。690-900纳米的强光谱线是中性氩（Ar I）的发射线，400-650纳米的低强度线是由单电离的氩原子（Ar II）产生的。图2所示的发射光谱是测量等离子体发射的丰富光谱数据的一个例子。这种光谱信息可用于确定一系列关键参数，以监测和控制半导体制造过程中基于等离子体的工艺。图2：通过真空室窗口测量氩气等离子体的发射。氢气是一种辅助气体，可以添加到氩气等离子体中以改变等离子体的特性。在图3中，随着氢气浓度的增加添加到氩气等离子体中的效果。氢气改变氩气等离子体特性的能力清楚地显示在700-900纳米之间的氩气线的强度下降，而氢气浓度的增加反映在350-450纳米之间的氢气线出现。这些光谱显示了实时测量等离子体发射的强度，以监测二次气体对等离子体特性的影响。观察到的光谱变化可用于确保向试验室添加最佳数量的二次气体，以达到预期的等离子体特性。图3：将氢气添加到氩等离子体中会改变其光谱特性。在图 4 和 5 中，显示了在将保护气添加到腔室之前和之后测量的等离子体的发射光谱。 保护气用于减少进样器和样品之间的接触，以减少由于样品沉积和残留引起的问题。 在图 4中，氩等离子体发射光谱显示在加入保护气之前，加入保护气后测得的发射光谱如图5所示。保护气的加入导致了氩气发射光谱的变化，从400纳米以下和~520纳米处的宽光谱线的消失可以看出。图4：加入保护气之前，在真空室中测量氩等离子体的发射。图5：加入保护气后，氩气发射特性在400纳米以下和~520纳米处有明显不同。结论紫外-可见-近红外光谱是测量等离子体发射的有力方法，以实现元素分析和基于等离子体过程的精确控制。这些数据说明了模块化光谱法对等离子体监测的能力。HR2000+高分辨率光谱仪和模块化光谱学方法在测量等离子体室条件改变时，通过等离子体室的窗口测量等离子体发射光谱，效果良好。还有其他的等离子体监测选项，包括Maya2000 Pro，它在紫外光下有很好的响应。另外，光谱仪和子系统可以被集成到其他设备中，并与机器学习工具相结合，以实现对等离子体室条件更复杂的控制。以上文章作者是海洋光学Yvette Mattley博士，爱蛙科技翻译整理。世界上第一台微型光谱仪的发明者海洋光学OceanInsight，30年来专注于光谱技术和设备的持续创新，在光谱仪这个细分市场精耕细作，打造了丰富而差异化的产品线，展现了光的多样性应用，坚持将紧凑、便携、高集成度以及高灵敏度、高分辨率、高速的不同设备带给客户。2019年，从Ocean Optics更名为Ocean Insight，也是海洋光学从光谱产品生产商转型为光谱解决方案提供商战略调整的开始。此后，海洋光学不仅继续丰富扩充光传感产品线，且增强支持和服务能力，为需要定制方案的客户提供量身定制的系统化解决方案和应用指导。作为海洋光学官方授权合作伙伴，爱蛙科技（iFrogTech）致力于与海洋光学携手共同帮助客户面对问题、探索未来课题，为打造量身定制的光谱解决方案而努力。如需了解更多详情或探讨创新应用，可拨打400-102-1226客服电话。关于海洋光学海洋光学作为世界领先的光学解决方案提供商，应用于半导体、照明及显示、工业控制、环境监测、生命科学生物、医药研究、教育等领域。其产品包括光谱仪、化学传感器、计量检测设备、光纤、透镜等。作为光纤光谱仪的发明者，如今海洋光学在全球已售出超过40万套的光纤光谱仪。关于爱蛙科技爱蛙科技（iFrogTech）是海洋光学官方授权合作伙伴，提供光谱分析仪器销售、租赁、维护，以及解决方案定制、软件开发在内的全链条一站式精准服务。

p 　　2015年7月21日，日立高新宣布推出200kV场发射 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _self" strong 透射电子显微镜 /strong /a span style=" COLOR: rgb(84,141,212)" /span HF5000，HF5000集合了日立高新的透射电镜及扫描透射电镜技术，达到了亚埃级的空间分辨率(0.1 nm或更低)，球差校正器为其标准配置。将于2015年10月正式启动销售。 /p p 　　从纳米材料、电子器件的科学研究，到企业研发及质量控制，用户对于电子显微镜的空间分辨率及元素分析能力的需求都在提升。这反过来也促进了对于电子显微镜像差校正和高灵敏度分析的需求。 /p p 　　为了响应这方面的需求，日立高新开发了200kV及300kV透射电镜专用的STEM球差校正器和大立体角EDX。根据用户的反馈，日立高新将这两种技术整合到了200kV的透射电镜平台上，推出了HF5000场发射透射电镜，同时实现了亚埃级的高分辨率成像和高灵敏度分析。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 23.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/insimg/a29bbaca-f26c-47cf-aceb-83c7b04e8ec7.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" HF5000透射电镜 br/ /p p 　　HF5000继承了日立高新HD-2700扫描透射电子显微镜的技术特点，如它的内部球差校正器，自动像差校正功能，原子分辨率的二次电子像，并综合了日立高新HF系列透射电镜的技术。 /p p 　　另外，HF5000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，并且它的镜筒和样品台经过了重新的设计，从而显著提升了仪器的性能和稳定性。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 主要技术参数 /strong br/ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/insimg/2bdb33e9-e1c4-4a12-880a-83b462498079.jpg" / /p

显示屏在当今社会扮演着至关重要的角色，触及游戏、办公、影视娱乐、零售业、交通出行等多个领域。屏幕的性能标准因应用而异，展现出广泛的多样性。这种多样性不仅体现在技术规格和视觉效果上，还反映了不同制造商和用户群体对于色彩精确度与一致性的独特需求。在这个基础上，探索各行各业的显示屏色彩测量与管理解决方案成为一项挑战，但也为技术创新和应用优化提供了广阔的空间。了解和应对这些需求，意味着能够提供定制化的色彩管理方案，以适应不同领域对视觉表现和色彩准确性的具体要求。一、电子价签的应用在现代零售环境中，电子价签正在逐渐取代传统的纸质标签，为商家提供了便捷的库存管理和产品信息更新方式。顾客也能通过扫描价签上的二维码，迅速获取商品的详细信息。然而，随着电子价签的普及，显示技术的色彩准确性和价签外壳颜色的一致性成为了重要考虑因素，尤其是在维护品牌形象和消费者体验的一致性方面。为了有效管理和控制色彩的一致性，采取以下措施至关重要：利用i1 Pro3高精度色彩测量工具及其配套软件，评估显示屏在不同颜色反射下的色彩饱和度，以及在亮度和色调方面的显示准确性。这种方法不仅帮助确保显示内容的视觉效果符合预期，也为优化用户体验提供了基础。采用Ci6x系列便携式色差仪测量电子价签外壳的色差（ΔE）数据，以准确分析和判断外壳的颜色偏差及其一致性。这一步骤对于保证产品外观质量和增强品牌识别度至关重要。通过这些专业的色彩管理工具和方法，商家可以有效地解决显示屏色彩不准确和价签外壳颜色不一致的问题，从而确保产品信息的准确传达和品牌形象的统一性。二、大尺寸高精度拼接屏应用在现代视觉展示领域，大尺寸高精度拼接屏广泛应用于多样化的场景中，随着技术的进步，这些拼接屏的边框越发微小，色彩呈现能力显著提升。尽管如此，保持各个组成单元在非工作状态下的色彩一致性依旧是一项挑战。观察从特定角度可见，即便是同一大屏，不同小屏组件展示的颜色差异明显，有的显色较深，有的则较浅，这些视觉差异影响了整体的观看体验。为了有效地管理和控制这些色彩差异，以下步骤是关键：利用高精度色彩测量工具，如eXact或Ci6x系列设备，来详细采集每个拼接屏单元的色彩数据。这一过程能精确识别各单元间的色差。根据测量得到的色差数据，将拼接屏单元按照色差大小进行系统性排序和安装，确保色差较小的单元相邻排列。这样的安排促使相邻屏幕之间的色彩差异最小化，整体色彩表现呈现出更加均匀和连贯的视觉效果。通过采用这些精细的色彩管理策略，可以大幅提升大尺寸高精度拼接屏的视觉一致性，从而优化整体观赏体验，满足高端显示需求。三、手机屏幕的应用在当代生活中，手机已成为人们日常使用频率最高的电子设备之一，随着消费者对视觉体验要求的提高，手机屏幕的色彩展现成为了一个重要的关注点。特别是在手机处于息屏或关机状态时，黑色显示的一致性尤为关键，这不仅关系到视觉效果，还影响到用户对品牌的整体印象。为了确保手机屏幕黑色显示的一致性以及在使用过程中的显色效果，以下色彩管理策略是必不可少的：反射测量：采用高端色彩测量仪器，如Ci7x00系列台式分光光度仪或Ci6x系列便携式分光光度仪，进行手机显示屏的颜色数据和反射率的准确测量。通过这些精确的数据，可以有效地进行色差管理，确保每一块生产出来的手机屏幕在色彩上的一致性。透射测量：推荐使用Ci7800或Ci7600台式分光光度仪，对手机触摸屏的透光率和雾度进行专业测试与分析。这种测量不仅有助于评估屏幕材料的质量，也是优化显示效果和提升用户体验的关键环节。通过上述色彩管理方法，可以在手机研发阶段就确保屏幕的色彩表现和质量达到高标准，从而满足消费者对高品质视觉体验的期待。四、专业显示器/笔记本终端客户对于专业设计师和摄影师而言，使用的显示器或笔记本电脑在色彩的准确性和一致性上有着极高的要求。他们常面临的挑战包括图像和视频的色彩无法真实还原或存在严重的色偏问题，以及难以评估所使用的显示设备是否达到了专业颜色标准。为确保色彩的准确管理和控制，以下方法是至关重要的：色彩校正解决方案：采用i1 Pro3色彩管理工具，这款集硬件与软件为一体的校色解决方案能够精确测量并校正显示设备的关键色彩参数，如白点、Gamma曲线、对比度和RGB色彩平衡。通过这一过程，可以建立精确的ICC色彩特性曲线，并将其加载至Windows或MAC操作系统，从而实现对显示设备的精准校正。后校正评估：在完成校正过程后，再次利用i1 Pro3等高精度测量工具对已校正的显示设备进行色彩精准度和色彩均匀性的综合评估。这一步骤不仅确保了校正结果的有效性，还能为用户提供详细的检测报告，展示校正前后的色彩表现差异。通过上述专业的色彩管理和校正流程，专业用户可以确信他们的显示设备在色彩还原和表现上达到了行业标准，有效提升了工作效率和创作质量。这种方法不仅适用于新设备的初次校正，也适合作为定期维护的一部分，以保持设备性能的持续优化。五、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

p strong 仪器信息网讯 /strong 　第六届全国冷冻电子显微学与结构生物学专题研讨会在北京隆重召开，研讨会由中国生物物理学会冷冻电子显微学分会(以下简称：中国冷冻电镜分会)主办，北京大学承办，中国电子显微镜学会低温电镜专业委员会协办。18日下午和19日上午，生物大分子复合物的高分辨率动态结构专题报告会作为大会三大专题之一，在清华大学朱平、中科院生物物理所章新政研究员和湖南师范大学刘红荣教授联合主持下，顺利召开。会议围绕“蛋白质分子机器人、病毒”共安排了18个专题报告，吸引了来自海内外400多名代表与会。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/fc4338f0-f4f5-4c91-8c2f-2160ca857703.jpg" title=" 全景小.jpg" alt=" 全景小.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　研讨会现场 /p p 　　上海科技大学沈庆涛教授作《Structural mapping on nucleoproteins of non-segmented negative-sense RNA viruses》报告。沈庆涛使用冷冻电子显微镜，确定并分辨了NDV N形成4.8Å 分辨率的蛤形结构，其中两个单匝螺旋以背对背的方式包装，这在以前没有报道过。沈庆涛还发现，这种蛤形结构可以作为种子组装成双头长丝，里面有两个独立的RNA。通过环界面上的转换突变(残基114-120)破坏蛤形结构产生单头细丝并将RNA 5& #39 末端暴露于核酸酶，这导致在小基因组分析中废除病毒基因组复制。研究数据显示了一种自我涂层机制，通过该机制，蛤形结构形成保护NDV病毒基因组的双头细丝。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/a854569e-c1c5-4594-805b-c40da7c64e89.jpg" title=" 沈庆涛.jpg" alt=" 沈庆涛.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　沈庆涛作《Structural mapping on nucleoproteins of non-segmented negative-sense RNA viruses》报告 /p p 　　中国科学院生物物理研究所王祥喜研究员作《Mechanisms of Herpesvirus capsid assembly and maturation》报告。使用优化的重建策略，王祥喜获得了3.1Å 的HSV-2 B-衣壳和3.75Å 的C-衣壳的结构，其中包括不对称单元中的28,138个残基，属于4种衣壳蛋白的46种不同构象异构体(VP5，VP23，VP19C，VP26)组成4种类型的壳聚糖(C-Hex，E-Hex，P-Hex，Pen)和三链体。王祥喜还提出了C-衣壳蛋白(VP5，VP23，VP19C和VP26)和CVSC的多种构象异构体的原子模型。 通过HSV-2同源物的比较，获得了关于三种疱疹病毒亚家族之间的结构相似性和差异的信息，并且确定了α-疱疹病毒特异性结构特征。由UL17单体、UL25二聚体和UL36二聚体组成的杂五聚体CVSC与五螺旋束紧密结合，所述五螺旋束与周围衣壳蛋白形成广泛的亚基接触网络，这增强了衣壳稳定性。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/3ff235b0-5d4f-4ed2-bf95-9d715c9a8577.jpg" title=" 王祥喜.jpg" alt=" 王祥喜.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　王祥喜作《Mechanisms of Herpesvirus capsid assembly and maturation》报告 /p p 　　装有球差校正器的透射电镜在物理、材料科学等学科已经得到广泛的应用，成为 /p p 　　获得高分辨像不可或缺的重要技术方法。色差校正器也突破了技术瓶颈，稳定性得到显著改善并开始实际应用。冷冻透射电镜在使用校正器上，由于生物样品等原因，还没有得到广泛的应用。南方科技大学王培毅教授的《透镜校正器在冷冻透射电镜的应用》报告试图从生命科学的实际应用出发，讨论球差、色差校正器在冷冻透射电镜上应用前景和可能的发展。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/fd53b340-2b2c-4e73-9e09-d3fb48f173d3.jpg" title=" 王培毅.jpg" alt=" 王培毅.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　王培毅作《透镜校正器在冷冻透射电镜的应用》报告 /p p 　　在适应性免疫中，生物体产生中和抗体(nAbs)以消除入侵的病原体。厦门大学李少伟教授《Viral neutralization by antibody-imposed physical disruption》报告探讨了是否可以通过nAb结合时病毒的物理破坏来实现病毒中和。报告展现了nAb 8C11对抗戊型肝炎病毒(HEV)的中和机制，8C11结合侧翼HEV病毒样颗粒(VLP)的突出尖峰，并导致抗体和衣壳之间的巨大物理碰撞，在2小时内将VLP解离成同型二聚体。较早(15分钟)阶段的解离中间体的Cryo-EM重建揭示了涂抹的突起尖峰和二十面体对称性的丧失，衣壳核心保持不变。李少伟从概念上讲提出了一种策略，即在相邻空间无法容纳抗体的位置，针对在整个病原体的背景下具有特征的单个穗部分来提高碰撞诱导nAb。该基本原理可以促进独特的疫苗开发和抗微生物抗体设计。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/829f6e5a-25c0-44ff-b236-3c6a7fbb7ba6.jpg" title=" 李少伟.jpg" alt=" 李少伟.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　李少伟作《Viral neutralization by antibody-imposed physical disruption》报告 /p p 　　ORC与DNA结合标记了真核生物中复制起始的位点，尽管真核生物中蛋白质序列中ORC具有高度保守性，但其对复制子的选择性因物种而异。 人们对ORC在原点选择性上分歧的潜在分子机制仍然知之甚少。香港大学翟元梁助理教授《Cryo-EM structure of the origin recognition complex bound to the essential elements of ARS DNA》报告对这一问题开展研究。从报告中看，翟元梁获得了酿酒酵母ORC的一系列Cryo-EM结构，其与含有ARS共有序列(ACS)和B1元件的起源DNA序列结合。在结构中，ORC通过与磷酸骨架和碱基的广泛相互作用包围DNA。ACS中胸腺嘧啶残基的特异性识别是通过小沟中Orc1的保守碱性氨基酸基序和大沟中Orc4-HI基序进行的。有趣的是，Orc4-HI基序仅在酵母物种中保守，但在高等真核生物中完全不存在，表明了该基序在起源选择性中的独特作用。研究结果确定了ORC在调节DNA结构中的保守作用，以促进真核生物中的起源选择和解旋酶加载。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/87a3b3a4-5a9b-4dbd-8431-ba984ee25dc4.jpg" title=" 翟元梁.jpg" alt=" 翟元梁.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　翟元梁作《Cryo-EM structure of the origin recognition complex bound to the essential elements of ARS DNA》报告 /p p 　　中国科学院上海生化细胞所丛尧教授、中国科学院生物物理研究所周政研究员等其他10位专家带来更多精彩学术报告。日本电子Isamu Ishikawa、Dell何睿、上海知楚仪器有限公司等6家赞助企业也带来了《CFEG application in Cryo TEM》、《冷冻电镜配套IT 系统的介绍与探讨》、《不一样的中国制造》等精彩内容。 /p p br/ /p

概述YSI EXO NitraLED™ 传感器利用光学吸收的基本原理检测硝酸盐。所有光学技术都必须应对浊度干扰，浊度干扰是由悬浮粒子引起的光散射引起的。由于有机物也会吸收光，依靠紫外光范围进行测量的传感器会受到天然有机物(NOM)的吸收的干扰。本文描述NitraLED传感器的工作原理同时，重点介绍应用于传感器内的原始信号的NOM和浊度校正。EXO NitraLED传感器的基本结构该传感器配有一个主LED ，发出波长为235nm光检查水样。以各种形态存在的氮都会吸收波长为235nm的光，NitraLED传感器无法区分这些不同形态的氮。比如，亚硝酸盐也会吸收。然而，在自然水域中，硝酸盐通常是氮最普遍的形态。在传感器内，NOM由发射275nm光的发光二极管检测。像其他在235nm吸收NOx的物种一样，NOM不是水中唯一能吸收波长为275nm的光的物质。但是在一定范围内，尤其是在用户提供的环境输入，275nm的LED可以方便对原位测量进行NOM校正。校正的效果取决于NOM的性质。浊度通过利用EXO浊度传感器来处理，该传感器须始终与NitraLED传感器搭配使用。经验丰富的EXO用户已经知道，浊度传感器的工作原理是光的散射，这不同于吸光度。下文描述了EXO浊度传感器如何协助校正浊度衰减。硝酸盐是以硝酸盐氮为单位来测量。因此，在使用化学表达式的地方都使用 NO3-N形式。这是因为传感器是在工厂用NO3-N标准进行校准的，且用户校准用的校准标准也是从YSI购买的NO3-N。由于衰减效应已在传感器中得到仔细处理，标准液中的任何微粒或不规则现象都会影响校准质量从而影响测量的准确性，因此YSI标准是唯一已知不会发生这种效应的标准。其他标准液也适用于NitraLED，但这些风险应该注意。吸光度原理EXO NitraLED传感器利用吸光度原理计算硝酸盐浓度。吸光度以吸光度的单位AU来测量，遵循比尔定律：其中，A表示以AU为单位的吸光度，它是透过样品的光强，而Io是来自传感器的光强根据传感器记录的235纳米处的总吸光度，NitraLED传感器计算硝酸盐的吸光度非常简单的公式如下：在275nm波长处，用一个类似的简化方程来确定干扰的影响：利用比尔定律测量235nm波长的吸光度，然后减去由浊度引起的衰减值（已转换为 AU 单位）以及减去275nm波长下估算NOM吸光度。然后将这样计算得出的ANO3-N用于回归方程，此方程是基于工厂线性化和两点用户校准。此回归定义了吸光度和硝酸盐浓度之间的关系。在此回归的计算过程中，校准过程中使用的硝酸盐标准没有任何颗粒物或有机化合物的产生的吸光度，这一点至关重要。如前述，这也正是建议采购YSI标准液的原因之一。在KOR软件中如何进行校正软件允许EXO NitraLED用户校准和执行校正，以优化其特定测量地点的传感器，该过程涉及三个重要步骤：1、输入一个通过独立测量确定现场采集样品的硝酸盐值2、通过以下任一种方式校正浊度：a.使用软件中提供的默认浊度系数b.通过测量现场的原始(未过滤的水样)和过滤后的水样的吸光度来估计浊度衰减3、根据过滤后的现场样本，使用滑动条来优化输出，以校正NOM。首先，在进行现场特定校正之前，必须校准EXO NitraLED和浊度传感器。在校正过程中，必须从测量现场收集抓取的样本。样品的硝酸盐浓度（单位为mg/L）应通过独立方法测定，例如EXO离子选择性电极(ISE)或台式光度计。而浊度的测定，最简单的方法是使用软件的默认浊度系数。在特定地点的校正可能有好处，然而，这将由用户决定。在这种情况下，NitraLED传感器将用于比较水样品采集时的测量值，以及样品使用0.45微米过滤器过滤后的测量值。最后一步，使用滑动条来优化过滤水中的传感器输出，从而进行NOM校正。校正浊度衰减浊度对吸光度的测量有显著影响，因为它可以使从LED到探测器的路径上光发生散射。颗粒的数量、大小和形状都可能影响光的衰减程度。如下图1所示，235nm波长光的吸光度和浊度FNU之间的关系呈现较好线性。但是，这一关系的斜率因不同的浊度来源而变化。NitraLED传感器内默认的吸光度校正程序是以高岭土为基础（如图所示）。之所以选择它，是因为它非常接近YSI所处理的所有样品的平均值。图1中的一些样品（迈阿密河和独木舟俱乐部）实际上是从天然水体中采集的，而其他样品（膨润土、Arizona 试验粉尘、硅藻土、高岭土和 Elliot 粉砂壤土）是购买的。已确认所购标准液中的样品不含硝酸盐，当存在硝酸盐时，对现场样品进行了校正。该图所示仅显示235nm波长下的相关性，但在275nm波长，观察到高岭土存在类似线性。当用户在Kor软件中选择默认浊度系数时，高岭土和吸光度之间的关系将应用于传感器内的原始信号。在广泛测试的基础上，使用一组平均高岭土干扰校正系数；图 1 没有描述所有进行的高岭土测试。相反，用户可以选择做特定地点校正。例如，图1表明，在较高的FNU时，样品之间的差异越大。如果用户在较高的FNU水域使用，可能会发现这些差异对于他们的研究目标是不可接受的。例如，一个位置的浊度是120FNU，由光学工具（分光光度计、NitraLED 等）测量的吸光度为0.19AU。则特定地点浊度的方程斜率为0.00158 AU/FNU。相比之下，高岭土的斜率为0.0028AU/FNU。因此，我们可以看到，根据沉淀物类型，默认的吸光度校正值和特定地点的校正值之间差异会对NitraLED的硝酸盐计算有显著影响当使用特定站点校正，NitraLED会在内部建立新的浊度回归方程，它将覆盖处理传感器中原始信号使用的默认关系。在特定地点校正过程中，分别收集水样过滤前，和使用0.45µm 过滤器对样品进行过滤后的吸光度值。这种预期差异值应该（以AU表示）是由过滤器去除的颗粒所引起的（即浊度）。在EXO用户手册（K版本及以上）中描述了这种方法。请注意，在进行浊度测量的同时，NitraLED也使用275nm LED进行测量，就可以方便地确定每个波长相应的吸光度，并从每个传感器测量的总吸光度中减去。我们现在可以缩小NOM和硝酸盐的吸光度。上一节的方程变为：NOM在275nm波长的吸光度现在是已知的，但该数值不等于NOM在235 nm 波长的吸光度，该吸光度如下所述确定。NOM 校正NOM从275nm波长校正到235nm波长处的吸光度，大致适用于测定废水中硝酸盐的标准方法1 . NOM校正系数等于以下：NitraLED传感器有一个内部编程默认的NOM系数，但为了实现最精确的计算，还是建议进行特定站点的校正。在特定站点的校正过程中，可使用滑动条对上述比率进行微调。当这个数字被调整时，传感器的输出被调整，并且对NOM系数进行调整 ，直到输出值等于已知的硝酸盐浓度。回顾一下，硝酸盐浓度是使用独立测量方法测得。一旦确定了NOM系数，在235纳米波长下的NOM吸光度将根据上述等式的重新排列来确定：在235纳米处计算出的NOM在下面的等式中用于确定由硝酸盐测量的吸光度，该吸光度归因于硝酸盐： 计算出硝酸盐的吸光度后，然后，将其插入两点校准过程中存储在传感器中的回归方程中，从而确定被测样品中硝酸盐的最终估计浓度。传感器计算的上述说明描述了硝酸盐值的计算方法，但现场特定校正的程序没有充分定义。有关如何执行特定场地校正程序的完整说明，请参考EXO用户手册。

通过验证熔体化学性质以控制熔化过程，对于确保熔体满足铸造牌号的规格限制条件至关重要。火花直读光谱技术已被确定为铸造厂内完成该任务的最*佳方法。如今，铸造厂面临降低成本的巨大压力。简化装料过程（包括熔体校正方法）是降低成本的有效方法。然而，智能资源管理以及低成本废料和其他铸造资源的增加使用会使装料校正变得复杂、昂贵和耗时。熔体是否符合牌号要求？进行熔体分析后，如何将分析结果与牌号规格进行比较？或许可手动将熔体分析结果与公布的牌号表进行比较。该过程不仅耗费时间，甚至会带来错误结果。更好的方法是使用日立的牌号数据库，它是当今世界上可用的最全面的数据库，参考该牌号数据库可立刻提供所需的信息。如果熔体符合牌号规格要求，则其可令用户满意。但是如果熔体不符合牌号规格要求，情况将如何？下一个大问题是：如何计算需要向熔体中添加的具体附加材料方可使其符合牌号规格要求？ 有多种方法可实现这一点：可使用试误法，依靠用户先前的经验。或者可使用电子表格或图表运行一些手动计算。通过使用这些方法，用户无法确定无误地校正熔体。不幸的是，如果用户必须重新开展整个测试-校正-测试过程，则成本可能会比较昂贵，并且会延迟生产线。应用装料校正过程的最有效方法是从第*一次熔体运行开始便进行校正，而这正是装料校正软件所具备的功能。与手动校正相比，使用装料校正软件可节省成本下文将列出一个应用手动装料校正过程时产生的额外成本的示例。为了保持数值的保守性，将着重以一家规模适度的工厂为例。读者可能会惊讶地发现，对于一家只有单个1吨容量感应炉的小型铸钢铸造厂而言，仅考虑能源和劳动力成本，其每年便能节省20,000欧元（约18万人民币）。所节省的时间将足以运行附加批次货物，甚至使财务状况更具吸引力。预计更大规模的工厂可节省更多的成本和资源。这些是使用日立的符合AdjCalc装料校正软件的GRADE数据库时可以节省的成本。关于如何使用这些工具以节省时间和金钱的详细演示，请关注“日立分析仪器”微信公众号点击“阅读原文”观看网络研讨会回放视频。在这段历时16分钟的视频中，日立的OES产品经理Wilhelm Sanders将为您逐步介绍装料校正过程，并显示一个详细的计算示例。

仪器信息网讯 2023年11月20日，为充分发挥高校分析测试中心在科学研究、学科建设、人才培养和社会服务中的重要作用，进一步推动青年分析测试工作者在仪器开放共享、技术培训、人员考核和激励机制、实验室管理等方面的交流，恰逢今年“武汉大学130周年校庆”之际，第五届中国分析测试协会高校分析测试分会青年部大会在武汉大学成功召开。大会由中国分析测试协会高校分析测试分会主办，武汉大学科研公共服务条件平台、湖北省电子显微镜学会联合主办。大会为期两天，会议主题为“青年自强担使命 科技拓新创未来”，吸引超200位来自全国高校分析测试中心的青年分析测试工作者代表参会交流。仪器信息网作为支持媒体现场报道。大会开幕式现场大会组织委员会主任、武汉大学科研公共服务条件平台主任王建波教授主持大会开幕式王建波教授首先分别介绍了参加本次大会的领导和专家、嘉宾代表，对大家的到来致以热烈欢迎。今年恰逢武汉大学科研公共服务条件平台前身武汉大学测试中心建立40周年，也正值武汉大学130周年校庆，本次会议也是对两个重要周年的献礼。接着简要介绍了武汉大学科研公共服务条件平台自2019年3月创立以来的四年建设、发展历程及取得的一些成果。并祝与会者通过会场内外的技术交流和思想碰撞，能够开阔眼界，提高技术能力和水平，收获满满。武汉大学校长助理陈慧东致欢迎辞陈慧东首先谨代表武汉大学对各位领导专家和嘉宾们的到来表示最热烈的欢迎。中国分析测试协会高校分析测试分会一直致力于推动高校分析测试领域的发展。作为会员单位之一，武汉大学于2019年3月成立了科研公共条件服务平台，目前已取得系列成果。希望通过这次会议，进一步加强各高校之间的联系与合作，共同为青年人才的成长和发展提供助力，同时也欢迎各界专家和企业代表更深入的参与，帮助武汉大学和兄弟单位进一步建设好分析测试平台，全面提升平台运行效率，发挥好平台支撑作用。最后，依次感谢了各位专家对武汉大学科研公共服务条件平台建设的指导和帮助、各位报告嘉宾的无私分享、各位与会专家的莅临和参与，以及所有为筹备此次大会付出辛勤劳动的工作人员，并期望在座的每一位青年人才都可以在大会的分享与交流中有所感悟，有所提升。大会主席、中国分析测试协会高校分析测试分会主任委员、中国科学院院士李景虹教授致辞李景虹院士首先祝贺第五届中国分析测试协会高校分析测试分会的青年部大会胜利召开，并欢迎各位专家的到来。中国分析测试协会高校分析测试分会是一个学科交叉的平台，也是一个新技术不断发展的平台，新时代下又赋予社会服务的新的使命，分会也得到各委员会单位的大力支持。委员会始终把青年的发展作为首要任务，比如增加很多青年奖项、发展微视频大赛、新技术活动等，期望能鼓励更多年轻人加入到分析测试领域。本次是青年部第五届大会，再次为大家创造了很好的交流机会。在此要感谢武汉大学付出的努力，也祝贺武汉大学科研公共条件服务平台在短短四年取得的快速发展与成绩，祝贺武汉大学建校130周年，有幸本次会议成为校庆的一部分。同时，也感谢了大会背后的组织工作者、参与者、赞助本次大会的仪器企业。最后期待青年部能够更好的发展，将来能够更多的服务大家，也希望大家多提出建议，让青年部与大家共同成长。大会学术委员会、清华大学正高级工程师姚文清宣布“第三届高校分析测试优秀青年人才奖”获奖名单第三届高校分析测试优秀青年人才奖三等奖颁奖合影（三等奖获奖者分别是：华东理工大学康燕、北京大学王晓鸽、重庆大学邹函君、南方科技大学邓云生、天津大学王意、 哈尔滨工业大学邹永纯）第三届高校分析测试优秀青年人才奖二等奖颁奖合影（二等奖获奖者分别是：东南大学吴亚锋、四川大学孙明霞、山东大学李小菊）第三届高校分析测试优秀青年人才奖一等奖颁奖合影（一等奖获奖者为：南京林业大学戴婷婷）中国分析测试协会高校分析测试分会主任委员、中国科学院院士李景虹教授大会报告题目：表面等离子体电化学显微成像多层次的生物功能单元是生命活动的基础，在单分子水平观测分子相互作用过程对理解生物功能单元形成机制至关重要。当前，单分子分析主要依靠荧光标记，但荧光标记可能会影响分子本身的功能，而无标记成像能提供分子的本征信息。表面等离子体共振 (SPR)技术具有灵敏度高、无标记、响应速度快等优势，是无标记分子分析的标准技术，被广泛用于药物筛选、分子诊断、生物分析等领域。李景虹院士分享了团队在表面等离子体电化学显微成像技术方面开展的系列仪器技术创新工作。包括无标记成像技术ISR-IPM超分辨技术的补充延展、SPRM技术与电化学技术结合的技术等，表明表面等离子体显微成像技术具有高灵敏度、高分辨率与丰富的功能性，是生物和化学分析的重要手段。该技术将在纳米材料构效关系、生物物理学研究、超灵敏生化分析等领域有广泛应用。重庆大学分析测试中心主任周小元教授大会报告题目：关于高校分析测试中心高质量发展的几点思考周小元教授首先从五个方面分析了国内部分高校和科研院所公共品台的发展现状。接着结合重庆大学公共平台的建设历程，分享了自己的一些思考。重庆大学按照“自下而上”、“自上而下”、”协同共建”三种建设模式，重点布局和建设“基础共性+领域共性”两大类公共实验研究平台。从2014年正式挂牌成立以来，重庆大学分析测试中心主要围绕“科学规划、突出重点、循序渐进”的发展理念。取得的系列成效包括支撑学科、技术能力提升、建成两大特色平台、服务企业等。同时平台建设中也存在管理体制不顺畅、高端人才不足、职称晋升导向不明确等问题。最后，分享了针对测试服务与技术研究的关系、技术队伍建设、针对存在问题一些创新举措的思考。武汉大学袁荃教授大会报告题目：长余辉发光材料和微生物代谢袁荃教授从仪器应用者的角度分享了其在微生物代谢方面的最新研究进展。微生物代谢是微生物分解及合成各种代谢物的一系列生化反应，长余辉是激发光关闭后仍能持续发光的现象。基于微生物体系电子传递引发的Fe3+/Fe2+信号转化，建立了一个包含希瓦氏菌“路由器”、光学纳米探针“验证器”以及沼泽红细菌“致动器”的微生物循环通信网络模型，研究结果表明，氧化还原通讯通过为沼泽红细菌提供电子给体，在铁氧化代谢通路作用下，将电子定向运输给沼泽红细菌，用于提高沼泽红细菌体内还原力NADPH水平，进而促进生物合成效率。武汉大学郑赫教授大会报告题目：原位原子尺度透射电子显微技术在材料表征中的应用郑赫教授分享了课题组的研究内容与进展，课题组基于透射电子显微学，针对低维器件基础研究的重大战略需求，逐步形成一些有特色的研究方向，看看聚焦界面原子结构与物性（看），发展外场作用下界面及缺陷动态演变理论（动），以及探索结构及物性调控的可能（控）等。接着分别介绍了此三个研究方向取得的系列代表性研究成果，如纳米材料的畴结构与畴界的倒空间解析、表面主导的金属纳米线的塑性形变机理、探索利用应力场实现表面结构调控等。最后介绍了课题组从原子结构到电子结构、从单一外场到耦合外场、多尺度结构表征等未来研究计划。捷欧路(北京)科贸有限公司透射电镜产品经理袁建忠大会报告题目：日本电子高空间分辨率与高时间分辨的透射电镜技术进展日本电子自2009年推出首款商业化球差校正透射电镜JEM-ARM200F以来，在空间/时间分辨技术方面不断推陈出新。袁建忠分别介绍了日本电子时下主流200kV和300kV球差校正透射电镜机型以及各自最新的技术发展动向。200kV最受欢迎球差校正透射电镜型号为JEM-ARM200F，已更新至第四代，该型号配置的是德国CEOS公司合作的六极子ASCOR球差校正器，低压表现优异，尤其在二维材料表征方面很受欢迎。基于该产品的新技术产品是JEM-Z200MF(MARS)无磁球差校正透射电镜，可用于原子尺度观测磁性材料。300kV的旗舰机型是JEM-ARMF300F2，配备自主开发的12极子球差校正器和新型冷场发射枪，分辨率达40.5pm，且能谱分辨率可达原子分辨率。基于该产品的最新技术发展一是新的球差校正器Dleta Cs ，该校正器在修正球差的基础上，还限制了色差的扩展，性能进一步提升。二是发展在透射电镜中引入一个二次电子摄像头，使得原子分辨率从二维升成三维图。三是发展超快透射电镜，对应技术包括脉冲超快剂量控制和超快相机技术等。赛默飞世尔科技科学研究市场高级市场经理范超大会报告题目：颠覆认知，重塑可能——赛默飞Orbitrap Astral高分辨质谱引领组学革命范超表示，现有高分辨质谱纠结于提升分辨率和质谱灵敏度，往往会损失二级图谱数量；而得到更多二级图谱来提高鉴定效率又会损失分辨率，从而在数据质量上不可兼得。而Orbitrap Astral高分辨质谱仪完美解决此问题，其Orbitrap质谱分析器与Astral非对称轨道无损质量分析器可在保证高分辨率Full Scan的同时，利用Astral快速扫描的优势得到足够多MS/MS图谱，这就打破了以往质谱分析的不可能三角。满足每天180个蛋白质样本8000多个蛋白质组分析的同时，轻松在1小时内将分析深度推进到12000个蛋白质。同时在代谢组学方面，可以轻松在一针上样中同时定性定量，解决了对于代谢大队列研究的瓶颈，而这些数据也得到国内外客户的一致验证，特别是在单细胞领带来新的革命。大会报告后，会议依次展开高校分析测试优秀青年人才奖专场报告和两个平行分会场报告，分会场报告精彩内容，请关注仪器信息网后续报道。同期展商集锦

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double solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium padding: 0px 5px " width=" 458" height=" 30" p style=" margin-top:7px margin-right:0 margin-bottom:7px margin-left:0 text-align:center" strong span style=" font-family: 宋体" 技术要求 /span /strong /p /td td style=" border-color: black black black currentcolor border-style: double double solid none border-width: 1px 1px 1px medium padding: 0px 5px " width=" 58" height=" 30" p style=" margin-top:7px margin-right:0 margin-bottom:7px margin-left:0 text-align:center" strong span style=" font-family: 宋体" 数量 /span /strong /p /td /tr /thead tbody tr style=" height:17px" td style=" border-color: currentcolor black black border-style: none solid solid double border-width: medium 1px 1px padding: 0px 5px " width=" 41" height=" 17" p style=" margin-top:7px margin-right:0 margin-bottom:7px margin-left:0 text-align:center" span style=" font-family:宋体" 1 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor black black currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 5px " width=" 48" height=" 17" p style=" margin-top:7px margin-right:0 margin-bottom:7px margin-left:0 text-align:left" strong span style=" font-family: 宋体" ▲ /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 300kV /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 双球差矫正透射电子显微镜（进口） /span /strong strong /strong /p /td td style=" border-color: currentcolor black black currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 5px " width=" 458" valign=" top" height=" 17" p style=" text-align:left" strong span 1. /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 工作条件： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 1.1 /span span style=" font-family:宋体" 电力供应： /span span 220V /span span style=" font-family:宋体" （ /span span style=" font-family:Symbol" span ± /span /span span 10% /span span style=" font-family:宋体" ）， /span span 50Hz /span span style=" font-family:宋体" ， /span span 1Ф 380V /span span style=" font-family:宋体" （ /span span style=" font-family:Symbol" span ± /span /span span 10% /span span style=" font-family:宋体" ）， /span span 50Hz /span span style=" font-family:宋体" ， /span span 3Ф /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 1.2 /span span style=" font-family:宋体" 工作温度： /span span 18 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span span C-25 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span span C /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 1.3 /span span style=" font-family:宋体" 工作湿度： /span span & lt 80% (20 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span span C) /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 1.4 /span span style=" font-family:宋体" 仪器运行的持久性：仪器可连续使用 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 1.5 /span span style=" font-family:宋体" 仪器的工作状态：较强的防震抗磁能力，工作稳定 /span /p p style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:16px margin-left:28px text-align:left" span 1.6 /span span style=" font-family:宋体" 仪器设备的安全性：符合放射线防护安全标准和电器安全标准 /span /p p style=" text-align:left" strong span 2. /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 设备用途： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-bottom:16px text-align:left text-indent:28px" span style=" font-family: 宋体" 具有原子分辨率级别的 /span span 300kV /span span style=" font-family:宋体" 场发射双球差透射电子显微镜可用于材料科学进行快速、精确的形貌观察和微区的晶体结构和定量表征，选择特定设计的样品台进行原位动态实验。用于各种材料的形貌、晶格、缺陷或界面原子结构的表征；给出材料的化学成分信息、轻重原子分布、电子结构、缺陷及成键信息等；还将对材料进行原位分析、三维重构分析等。本系统主要有电子光学系统、高压系统、真空系统等部分组成。 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3. /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 技术规格： /span /strong strong /strong /p p style=" text-align:left" strong span 3.1 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 分辨率： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.1.1 & nbsp TEM /span span style=" font-family:宋体" 信息分辨率： /span span style=" font-family:Symbol" span £ /span /span span 60 pm@300KV /span span style=" font-family:宋体" ； /span span span & nbsp & nbsp /span 100pm @60KV /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.1.2 & nbsp STEM /span span style=" font-family:宋体" 暗场分辨率： /span span style=" font-family:Symbol" span £ /span /span span 60 pm@300KV span & nbsp & nbsp & nbsp /span 96pm @60KV /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.2 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 加速电压： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.2.1 /span span style=" font-family:宋体" 加速电压： /span span 60 - 300kV /span span style=" font-family:宋体" 可自由调节。工厂调试 /span span 60KV /span span style=" font-family:宋体" ， /span span 200KV /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span 300kV /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.2.2 /span span style=" font-family:宋体" 加速电压稳定度： /span span ≤ 0.8 ppm /10 min /span span style=" font-family:宋体" ；物镜电流稳定度： /span span style=" font-family:Symbol" span £ /span /span span 0.5 ppm/min( /span span style=" font-family:宋体" 峰峰值 /span span ) /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.3 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 电子枪及镜筒： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.3.1 /span span style=" font-family:宋体" 电子枪类型：配备单色器的超高亮度肖特基场发射电子枪 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.2 /span span style=" font-family:宋体" 电子枪亮度： /span span 2× 10 sup 9 /sup span & nbsp /span A/cm2/str@ 300kV /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.3.3 /span span style=" font-family:宋体" 电子枪最小能量分辨率： /span span 0.2eV @ 300kV /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.4 /span span style=" font-family:宋体" 束流 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 束斑尺寸 /span span style=" font-family:宋体" ： /span span ≥2nA @ 0.2nm /span span style=" font-family:宋体" ； /span span ≥14nA @ 1nm /span span style=" font-family: 宋体" ；最大束流 /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≥ /span span 50nA /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.5 /span span style=" font-family:宋体" 束流漂移 /span span Spot drift /span span style=" font-family:宋体" ： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≤ /span span 0.5 nm / min /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.5 /span span style=" font-family:宋体" 配备单色器自动调节系统 /span span /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.6 /span span style=" font-family:宋体" 配备物镜球差校正用于提高 /span span HR-TEM /span span style=" font-family:宋体" 分辨率 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.7 /span span style=" font-family:宋体" 物镜球差校正器包括合轴在内的控制软件集成在设备软件里 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.8 /span span style=" font-family:宋体" 配备聚光镜球差校正用于提高 /span span HR-STEM /span span style=" font-family:宋体" 分辨率 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.9 /span span style=" font-family:宋体" 聚光镜球差校正器控制软件集成在设备软件里；旋转中心可以由软件自动修正 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.10 /span span style=" font-family:宋体" 配备 /span span STEM /span span style=" font-family:宋体" 高分辨自动优化软件，可自动修正二阶以内的残余相差 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.3.11 /span span style=" font-family:宋体" 配备 /span span style=" font-family:宋体" 全自动光阑系统 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.4 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 透镜系统： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.4.1 /span span style=" font-family:宋体" 高分辨极靴设计 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.4.2 /span span style=" font-family:宋体" 采用恒功率透镜设计， /span span style=" font-family:宋体" 配备三级聚光镜同时配置对称式迷你聚光镜。透镜的温度保持恒定，不随透镜线圈的激励电流和工作模式 /span span (TEM/STEM /span span style=" font-family:宋体" ，放大倍数等 /span span ) /span span style=" font-family:宋体" 的变化而变化，同时透镜的温度不随时间变化而变化 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.4.3 /span span style=" font-family:宋体" 物镜极靴间距： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≥ /span span 5.4 mm /span span style=" font-family:宋体" ，保证三维重构样品杆、双倾样品杆及各种原位样品杆的最大转动角度。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.4.4 /span span style=" font-family:宋体" 球差系数 /span span Cs /span span style=" font-family:宋体" ： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≤ /span span ± 0.01 mm /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.4.5 /span span style=" font-family:宋体" 色差系数 /span span Cc /span span style=" font-family:宋体" ： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≤ /span span 2.0 mm /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.5 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 洛仑兹透镜： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.5.1 /span span style=" font-family:宋体" 配置洛仑兹透镜，安装在物镜极靴下方，保证在无场环境下对磁场结构的观察；与双棱镜结合，可实现超大视野的电场和磁场的观察。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.5.2 /span span style=" font-family:宋体" 洛仑兹模式下信息分辨率 /span span span & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family: & #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≤ /span span 2.0nm /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.5.4 /span span style=" font-family:宋体" 洛仑兹模式下，磁场范围从 /span span -2000 /span span style=" font-family:宋体" 到 /span span 20000 /span span style=" font-family:宋体" 高斯 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.5.5 /span span style=" font-family:宋体" 配置差分相位对比成像系统，可实现四分割同时成像，任意图像均可进行叠加。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.5.6 /span span style=" font-family:宋体" 配置球差校正模式下洛伦茨透镜的合轴调整。 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.6 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 会聚束电子衍射（ /span /strong strong span CBED /span /strong strong span style=" font-family:宋体" ）： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.6.1 /span span style=" font-family:宋体" 最大会聚角： /span span 100mrad /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.6.2 /span span style=" font-family:宋体" 最大取出角： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≥ /span span style=" font-family:Symbol" span ± /span /span span 13 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.7 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 放大倍率： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.7.1 /span span style=" font-family:宋体" 放大倍数： /span span TEM /span span style=" font-family:宋体" ： /span span 50 /span span style=" font-family:宋体" 倍 /span span – 1,500,000 /span span style=" font-family:宋体" 倍； /span span STEM /span span style=" font-family:宋体" ： /span span 125 /span span style=" font-family:宋体" 倍 /span span -- 165,000,000 /span span style=" font-family:宋体" 倍。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.7.2 /span span style=" font-family:宋体" 放大倍数重复性： /span span & lt 1.5% /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.8 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 扫描透射系统 /span /strong strong span (STEM) /span /strong strong span style=" font-family:宋体" ： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.8.1 /span span style=" font-family:宋体" 检测器：配置 /span span HAADF /span span style=" font-family:宋体" 、同轴 /span span BF/DF /span span style=" font-family:宋体" 、 /span span iDPC /span span style=" font-family:宋体" 或同类型共四个检测器。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.8.2 /span span style=" font-family:宋体" 可同时采集四幅来自不同角度的电子信号的实时图像。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.8.3 HRTEM /span span style=" font-family:宋体" 与 /span span HRSTEM /span span style=" font-family:宋体" 一体化设计，可以与 /span span EDS /span span style=" font-family:宋体" 、 /span span CMOS /span span style=" font-family:宋体" 等设备同时获取数据 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.8.4 /span span style=" font-family:宋体" 相互切换后所需热稳定时间小于 /span span 30 /span span style=" font-family:宋体" 秒 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.8.5 /span span style=" font-family:宋体" 配有微分相位衬度 /span span STEM /span span style=" font-family:宋体" 技术，可以实现固有磁场和电场的测量。 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.9 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 样品台： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.9.1 /span span style=" font-family:宋体" 五轴计算机控制样品台，可存储和复位五维 /span span (x, y, z, /span span style=" font-family:Symbol" span a /span /span span , /span span style=" font-family:Symbol" span b /span /span span ) /span span style=" font-family:宋体" 坐标，在 /span span X/Y/Z /span span style=" font-family:宋体" 三个方向配有压电陶瓷控制器。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.9.2 /span span style=" font-family:宋体" 样品台最大倾斜角度： /span span style=" font-family:Symbol" span ± /span /span span 70 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span span style=" font-family:宋体" 。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.9.3 /span span style=" font-family:宋体" 低背景双倾样品台最大倾斜角度： /span span style=" font-family:Symbol" span ± /span /span span 40 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span span ( /span span style=" font-family:Symbol" span a /span /span span ) / /span span style=" font-family:Symbol" span ± /span /span span 30 /span span style=" font-family:Symbol" span ° /span /span span ( /span span style=" font-family:Symbol" span b /span /span span ) /span span style=" font-family:宋体" 。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.9.4 /span span style=" font-family:宋体" 样品移动范围： /span span X/Y /span span style=" font-family:宋体" ： /span span 2mm /span span style=" font-family:宋体" ； /span span Z /span span style=" font-family:宋体" ： /span span 0.75mm /span span style=" font-family:宋体" 。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.9.5 /span span style=" font-family:宋体" 最小移动步进： /span span X/Y /span span style=" font-family:宋体" 方向 /span span & lt 20 pm /span span style=" font-family:宋体" 。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.9.6 /span span style=" font-family:宋体" 样品台漂移 /span span ( /span span style=" font-family:宋体" 使用标准样品杆 /span span ) /span span style=" font-family:宋体" ： /span span ≤ 0.5nm/min /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.10 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 图像记录装置： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.1 /span span style=" font-family:宋体" 配置 /span span TEM /span span style=" font-family:宋体" 一体化超高速高动态数字相机，快速寻找观察兴趣区；同时配置底装式大视野快速 /span span CMOS /span span style=" font-family:宋体" 相机进行高分辨成像。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.2 CMOS /span span style=" font-family:宋体" 像素数量： /span span 4k*4k /span span style=" font-family:宋体" 全画幅读出速度： /span span 25fps 4k x 4k /span span style=" font-family:宋体" 的全幅分辨率下始终以 /span span 25 fps /span span style=" font-family:宋体" 的帧速率提供“实时观察”体验； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.3 /span span style=" font-family:宋体" 工作电压：高达 /span span 300keV /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.4 /span span style=" font-family:宋体" 像素尺寸： /span span 15um x15um /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family:宋体" ★ /span span 3.10.5 /span span style=" font-family:宋体" 最高读出速度： /span span 300fps @512x512 pixels /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.6 /span span style=" font-family:宋体" 利用高速的数据进行实时样品漂移矫正； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.7 /span span style=" font-family:宋体" 原位记录：具有原位“回看功能”，可随时缓存在开始记录之前的 /span span 20s /span span style=" font-family:宋体" 的原位数据； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.8 /span span style=" font-family:宋体" 原位记录：可以实时记录全画幅 /span span 4k*4k@25fps /span span style=" font-family:宋体" 的原始数据，并且可采用 /span span DigitalMicrograph /span span style=" font-family:宋体" 原位数据处理工具包进行数据处理，包含数据的时间、空间 /span span crop /span span style=" font-family:宋体" ，跳帧、帧叠加、帧对齐，视频的导出等等功能； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.9 PC /span span style=" font-family:宋体" 配置： /span span RAM& gt =256G /span span style=" font-family:宋体" ； /span span SSD /span span style=" font-family:宋体" 硬盘 /span span & gt =1.2 Tb, 2.5 /span span style=" font-family:宋体" ” /span span SAS, 10,000 rpm /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.10.10 /span span style=" font-family:宋体" 动态范围： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≥ /span span 16 /span span style=" font-family:宋体" 比特 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.11 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 能谱仪 /span /strong strong span EDS /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 的规格指标： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family: 宋体" ★ /span span 3.11.1 /span span style=" font-family:宋体" 对称式电制冷 /span span SDD /span span style=" font-family:宋体" 能谱仪探测器，无窗设计，有效探测面积 /span span style=" font-family:Symbol" span ³ /span /span span 120mm sup 2 /sup /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.2 /span span style=" font-family:宋体" 固体角： /span span style=" font-family:& #39 Cambria Math& #39 ,& #39 serif& #39 " ≥ /span span 0.7 & nbsp srad. /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.3 /span span style=" font-family:宋体" 能量分辨率： /span span ≤136 eV (Mn-Ka) /span span style=" font-family:宋体" ，在输出计数率 /span span 10kcps /span span style=" font-family:宋体" 内保持不变； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.4 /span span style=" font-family:宋体" 元素分析范围：从 /span span B(5) – U(92) /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.5 & nbsp Fiori /span span style=" font-family:宋体" 峰背比 /span span ≥4000 : 1 @ Ni-K /span span style=" font-family:宋体" 峰； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.6 /span span style=" font-family:宋体" 最大输入计数率： /span span ≥ 1,000Kcps, /span span style=" font-family:宋体" 最大输出计数率： /span span ≥ 500Kcps /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.7 /span span style=" font-family:宋体" 最高耐热温度： /span span 1000° C /span span style=" font-family:宋体" ，保证后期的加热升级； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.8 /span span style=" font-family:宋体" 可进行快速原子级尺寸的点、线、面的定性定量分析，全息面分布分析； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.9 /span span style=" font-family:宋体" 对于纳米级球状样品，在不转动样品的前提下，能从多角度收集 /span span X /span span style=" font-family:宋体" 射线性能； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.11.10 /span span style=" font-family:宋体" 与三维重构系统配合可实现 /span span 3D-EDS /span span style=" font-family:宋体" 功能。 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.12 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 电子全息系统 /span /strong strong span BiPrism /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 指标： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span style=" font-family: 宋体" ★ /span span 3.12.1 /span span style=" font-family: 宋体" 高分辨 /span span TEM /span span style=" font-family:宋体" 模式下，在视野大于 /span span 25nm /span span style=" font-family:宋体" ，条纹优于 /span span 0.1nm /span span style=" font-family:宋体" 的情况下，条纹衬度≥ /span span 20% /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.12.2 & nbsp Lorentz /span span style=" font-family:宋体" 模式下条纹 /span span 2nm /span span style=" font-family:宋体" 条件下衬度≥ /span span 25% /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.13 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 三维重构系统技术指标： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.1 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 样品杆最大倾角： /span span ± 70° /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.2 /span span style=" font-family:宋体" 三维重构硬件和软件 /span span : /span span style=" font-family:宋体" 三维重构硬件包含专用大倾角样品杆一套，和用于数据后处理的电脑；三维重构软件包括：数据采集软件包（ /span span TEM / STEM / EDS /span span style=" font-family:宋体" ）和数据对中重构及可视化处理软件包 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.3 /span span style=" font-family:宋体" 最大图像漂移： /span span X/Y /span span style=" font-family:宋体" 方向 /span span ≤ 2um (+/- 70° /span span style=" font-family:宋体" 内倾转 /span span ) /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.4 /span span style=" font-family:宋体" 最大欠焦量变化： /span span ≤ 4um (+/- 70° /span span style=" font-family:宋体" 内倾转 /span span ) /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.5 /span span style=" font-family:宋体" 重复性： /span span ≤ 400nm ( /span span style=" font-family:宋体" 样品杆重复 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" 次进入 /span span ) /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.6 /span span style=" font-family:宋体" 能对样品杆进行初始化校准，并将所有坐标参数存储下来，供对中时用。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.13.7 /span span style=" font-family:宋体" 可实现 /span span TEM /span span style=" font-family:宋体" 模式的三维重构、 /span span STEM /span span style=" font-family:宋体" 模式三维重构和 /span span EDS /span span style=" font-family:宋体" 模式三维重构。 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.14 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 真空系统： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.14.1 /span span style=" font-family:宋体" 由干泵、涡轮分子泵和离子泵等构成完全无油抽真空系统。 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.14.2 /span span style=" font-family:宋体" 真空度：电子枪真空度 /span span & lt 1.0 x10 sup -7 /sup Pa /span span style=" font-family:宋体" ；样品区真空度 /span span & lt 1.0 x10 sup -5 /sup Pa. /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.14.3 /span span style=" font-family:宋体" 典型换样时间小于 /span span 60 /span span style=" font-family:宋体" 秒且更换样品时无需关高压。 /span /p p style=" text-align:left" strong span 3.15 /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 电子能量损失谱（ /span /strong span Windows 64 /span span style=" font-family:宋体" 位软件操作系统）的规格指标 /span span (Continuum ER1065) /span span style=" font-family:宋体" ： /span strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.15.1 /span span style=" font-family:宋体" 基本功能：实现能量过滤成像提高图像质量，尤其提高厚试样和断层成像 /span span (Tomography) /span span style=" font-family:宋体" 的图像质量，分析材料的化学价态、电子结构、元素组成及其面分布等； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.15.2 /span span style=" font-family:宋体" 工作电压： /span span 300kV /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.15.3 /span span style=" font-family:宋体" 采谱速度： /span span 8000 /span span style=" font-family:宋体" 谱每秒； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.15.4 /span span style=" font-family:宋体" 配备低噪声，高动态范围的 /span span 2k*2k XCR CMOS /span span style=" font-family:宋体" 探测器； /span span BF/DF /span span style=" font-family:宋体" 探头； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 3.15.5 /span span style=" font-family:宋体" 能量分辨率： /span span 0.3eV@0eV /span span style=" font-family:宋体" ；采谱范围： /span span 3000eV /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" text-align:left text-indent:28px" span 3.15.6 /span span style=" font-family:宋体" 能量过滤模式，图像采集速率为 /span span 2k*2k@90fps /span span style=" font-family:宋体" ； /span /p p style=" text-align:left text-indent:28px" span 3.15.7. /span span style=" font-family:宋体" 双电子能量损失谱分析 /span span (DualEELS) /span span style=" font-family:宋体" ：能同时高速采集和分析低能损失 /span span (Low Loss) /span span style=" font-family:宋体" 和高能损失 /span span (Core Loss) /span span style=" font-family:宋体" 谱，实现精确的化学分析； /span /p p style=" text-align:left text-indent:28px" span 3.15.8 /span span style=" font-family:宋体" 实时扫描透射模式的电子能量损失谱分析； /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span & nbsp /span /p p style=" text-align:left" strong span 4. /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 产品配置要求： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 4.1 300kV /span span style=" font-family:宋体" 双球差场发射透射电镜主机 /span span span & nbsp & nbsp /span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套，包括： /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.1 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 高分辨极靴电子显微镜基本单元 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.2 & nbsp Probe /span span style=" font-family:宋体" 和 /span span Image /span span style=" font-family:宋体" 双球差校正器 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.3 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 压电陶瓷控制测角台 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.4 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 普通单倾样品杆和普通双倾样品杆 /span span style=" font-family:宋体" 各一根 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.5 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 低背景双倾样品杆 /span span style=" font-family:宋体" 一根 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.6 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 三维重构样品杆一根 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.7 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 低剂量电子束曝光功能 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.1.8 /span span style=" font-family:宋体" 电镜控制计算机 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.2 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 一体化 /span span STEM /span span style=" font-family:宋体" 系统带 /span span HAADF /span span style=" font-family:宋体" 探测器和明场 /span span / /span span style=" font-family:宋体" 暗场探测器（全套软硬件） /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.3 span & nbsp /span OneView IS CMOS /span span style=" font-family:宋体" 数字相机系统 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.4 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 一体化能谱仪 /span span (EDS) /span span style=" font-family:宋体" 系统 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.5 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 三维重构系统全套软硬件 /span span span & nbsp /span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.6 & nbsp Holography /span span style=" font-family:宋体" 电子全息系统（全套软硬件） /span span span & nbsp /span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.7 & nbsp CrystalPack /span span style=" font-family:宋体" 功能软件 /span span span & nbsp /span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px" span 4.8 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 电子能量损失谱仪 /span span (Continuue ER1065) /span span style=" font-family:宋体" 系统（全套软硬件） /span span span & nbsp & nbsp /span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 4.9 /span span style=" font-family:宋体" 冷却循环水机、空气压缩机、不间断电源等必需的附属设备 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 4.10 /span span style=" font-family:宋体" 备用场发射灯丝 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 4.11 UPS /span span style=" font-family:宋体" 电源 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 套：延时 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 小时 /span /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span & nbsp /span /p p style=" margin-left:0 text-align:left text-indent:0" strong span span 5. /span /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 在安装之前由学校选定并经仪器生产商认可的透射电镜室房间由中标人负责场地改造（相关费用由中标人承担），以符合仪器对场地的需求。 /span /strong strong /strong /p p style=" text-align:left" span & nbsp /span /p p style=" text-align:left" strong span 6. & nbsp /span /strong strong span style=" font-family:宋体" 技术文件要求： /span /strong strong /strong /p p style=" margin-left:28px text-align:left" span 6.1 /span span style=" font-family:宋体" 提供中文版或英文版的仪器设备样本简介、产品技术性能说明，以及系统软件操作简介。 /span /p p style=" margin-left:28px" span 6.2 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 仪器硬件操作手册和软件使用手册。 /span /p p style=" margin-left:28px" span 6.3 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 仪器验收标准。 /span /p p style=" margin-left:28px" span 6.4 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 技术服务条款、技术培训条款以及售后服务承诺。 /span /p p style=" margin-left:28px" span 6.5 & nbsp /span span style=" font-family:宋体" 仪器设备装箱清单。 /span /p p style=" text-align:left" span & nbsp /span /p /td td style=" border-color: currentcolor black black currentcolor border-style: none double solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 5px " width=" 58" height=" 17" p style=" margin-top:7px margin-right:0 margin-bottom:7px margin-left:0 text-align:center" span style=" font-family:宋体" 1 /span span style=" font-family:宋体" 套 /span /p /td /tr /tbody /table p strong /strong strong 　　其他要求如下表： /strong /p p strong /strong /p table cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" tbody tr class=" firstRow" td colspan=" 2" style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width=" 568" valign=" top" p style=" text-autospace:none" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 技术方案及技术措施 /span /strong /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 108" valign=" top" p style=" text-autospace:none" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 维保范围 strong /strong /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 461" valign=" top" p style=" text-align:left line-height:27px" span style=" font-family:宋体" 服务：要求供货厂家在中国设有固定维修站，并配备专业维修工程师，能提供及时有效的售后服务。 /span /p p style=" text-align:left line-height:27px" span style=" font-family:宋体" 升级服务：供应方应负责在硬件允许前提下，免费向用户提供仪器软件升级服务，并优惠提供与之相关的硬件升级。 /span strong /strong /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 108" valign=" top" p style=" text-autospace:none" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 进度 strong /strong /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 461" valign=" top" p style=" text-align:left line-height:27px" span 1 /span span style=" font-family:宋体" 、供方应在合同生效后 /span span 30 /span span style=" font-family:宋体" 天内向用户提供详细的安装准备条件及安装计划。仪器到达用户所在地后，在接到用户通知后 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 周内，由设备管理部门，合同购置单位，销售单位共同进行开箱验收，检查设备在运输过程中有无损坏、丢失，附件、随机备件、专用工具、技术资料等是否与合同、装箱单相符，并填写设备开箱验收单，存入设备档案，若有缺损及不合格现象应立即向有关单位交涉处理，索取或索赔。 /span /p p style=" text-align:left line-height:150%" span 2 /span span style=" font-family:宋体" 、设备安装与调试：透射电镜室外部整体环境改造，由供应方在设备到达前完成。设备到达用户所在地后，根据买方的通知，供应方在 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 周内安 /span span style=" font-family:宋体" 排仪器的安装调试，直至达到验收指标。任何虚假指标响应一经发现采购人可单方面终止合同，中标投标商必须承担由此给用户带来的一切经济损失和其它相关责任。 /span /p p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-family:宋体" 3 /span span style=" font-family:宋体" 、技术培训：供应方设备安装调试完成后，应对用户技术人员进行调试、操作、仪器维护、故障排除等方面的现场培训。仪器正常使用一段时间后再免费培训一次。 /span /p p style=" line-height:150% text-autospace:none" span style=" font-family:宋体" 4 /span span style=" font-family: 宋体" 、验收：首次工厂验收将由安徽大学客户和工厂技术人员在工厂进行，时间为仪器准备好发货之前，测试结果满足本合同规定的技术要求。 & nbsp 第二次验收在用户现地实验室，双方按照商定的仪器的验收指标和本合同要求的验收方法进行测试。测试达标通过后，由用户自由操作一个月，如无任何问题双方完成最后验收。验收前公司需同时送达所有必要的文档资料和使用手册。 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 108" valign=" top" p style=" line-height:115%" strong span style=" text-decoration:underline " span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 " 操作培训方案 span : /span /span /span /strong strong /strong /p p style=" text-autospace:none" span style=" font-size:16px font-family: 宋体" & nbsp /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 461" valign=" top" p style=" margin-left:60px line-height: 115%" span style=" font-family:Arial-ItalicMT" span - span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 初级培训：安排安大工程师 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 人三天在厂家培训。仪器安装调试后，专业工程师对用户进行 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 天的现场培训，保证安大操作人员能独立使用球差电镜等设备。 /span /p p style=" margin-left:60px line-height: 115%" span style=" font-family:Arial-ItalicMT" span - span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 培训内容包括：系统原理介绍，仪器的结构以及功能介绍，系统硬件、软件的操作运用，设备保养和故障排除。 /span /p p style=" margin-left:60px line-height: 115%" span style=" font-family:Arial-ItalicMT" span - span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 高级应用培训：仪器使用一段时间后，公司将派遣有经验的应用技术专家进行应用技术培训。 /span /p p style=" margin-left:60px line-height: 115%" span style=" font-family:Arial-ItalicMT" span - span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 电镜实验室投入正常运行后，为保障设备的良好使用和功能开发，公司需在保修期内将固定每三个月派遣一次应用专家到安大进行电镜应用技术的再培训，以使电镜的使用始终保持在高水平状态，促进和帮助用户获得好的数据、发表高质量文章。 /span /p p style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:16px margin-left:60px line-height:115%" span style=" font-family:Arial-ItalicMT" span - span style=" font:9px & #39 Times New Roman& #39 " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span /span span style=" font-family:宋体" 应用专家需不定期根据客户的要求回访电镜实验室，与客户共同研究和开发球差电镜的使用技术。 /span /p p style=" text-autospace:none" span & nbsp /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 108" valign=" top" p style=" text-autospace:none" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 管理 strong /strong /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 461" valign=" top" p style=" text-autospace:none" span - span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 在保修期内厂家需每半年派遣维修工程师到电镜实验室回访，免费对电镜设备进行检修和保养。 /span /p p style=" text-autospace:none" span - span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 厂家保证 /span span 80% /span span style=" font-family:宋体" 时间电镜设备的正常使用 /span span , /span span style=" font-family:宋体" 如出现电镜无法使用情况，质保期顺延。 /span /p p style=" text-autospace:none" span - span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 保修期过后，卖方承诺对仪器提供有偿终身维修服务，并在质保期满前 /span span 1 /span span style=" font-family:宋体" 个月免费对仪器进行全面检测、保养和维护，同时出具仪器性能测试报告和相应的建议。如需更换配件费用需事先和用户达成一致。 /span /p /td /tr tr td colspan=" 2" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 568" valign=" top" p style=" text-autospace:none" span style=" font-family:宋体" 服务质量响应 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 108" valign=" top" p style=" text-autospace:none" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 故障响应措施 strong /strong /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 461" valign=" top" p style=" text-align:left line-height:27px" span - span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 卖方对电镜主机系统提供 /span span 2 /span span style=" font-family:宋体" 年以上的保修服务。保修期从仪器验收合格、双方签署验收报告之日算起。保修期内，仪器的零配件费用、人工费用、差旅费用 /span span ( /span span style=" font-family:宋体" 耗材除外 /span span ) /span span style=" font-family:宋体" 均由卖方承担，因使用环境及人为因素造成设备损坏不在保修范围之内。 /span /p p style=" text-align:left line-height:27px" span - span & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family:宋体" 需对买方的服务申请 /span span 48 /span span style=" font-family:宋体" 小时内电话响应，正常情况下工程师在 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" 天内到达服务现场。一般问题在 /span span 3 /span span style=" font-family:宋体" 个工作日内解决，重大问题或其他无法迅速解决的问题在一周内解决或提出解决方案。 /span /p p style=" text-align:left" span & nbsp /span /p /td /tr /tbody /table p strong /strong strong 　　以下为招标项目详细信息摘要： /strong /p p 　　 strong 一、项目名称及内容 /strong /p p 　　1、项目编号：AHUDY-AZ-2018-030 /p p 　　2、财政编号：KYCG2018-00175 /p p 　　3、项目名称：安徽大学2018年300KV双球差矫正透射电子显微镜采购项目 /p p 　　4、项目单位：安徽大学 /p p 　　5、资金来源：财政资金 /p p 　　6、项目预算： 2684万元 /p p 　　7、最高限价： 2684万元 /p p 　　8、标段(包别)划分：本次招标共分1个包， 拟采购300kV双球差矫正透射电子显微镜1套，详见采购需求。 /p p 　　 strong 二、投标人资格 /strong /p p 　　1、符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定 /p p 　　2、本项目不接受联合体投标。 /p p 　　3、供应商存在以下不良信用记录情形之一的，不得推荐为中标候选供应商，不得确定为中标供应商： /p p 　　(1)供应商被人民法院列入失信被执行人的 /p p 　　(2)供应商或其法定代表人有行贿犯罪行为的 /p p 　　(3)供应商被工商行政管理部门列入企业经营异常名录的 /p p 　　(4)供应商被税务部门列入重大税收违法案件当事人名单的 /p p 　　(5)供应商被政府采购监管部门列入政府采购严重违法失信行为记录名单的。 /p p 　　 strong 四、开标时间及地点： /strong /p p 　　1、开标时间：2018年11月29日上午9:30 /p p 　　2、开标地点：合肥市滨湖新区徽州大道与云谷路交口西北角淮河科研中心12楼第一会议室。 /p p 　　 strong 五、投标截止时间 /strong ：2018年11月29日上午9:30 /p p 　　 strong 六、联系方法 /strong /p p 　　(一)项目单位：安徽大学 /p p 　　地址：合肥市经济技术开发区九龙路111号 /p p 　　采购项目联系人：刘老师 /p p 　　电话：0551-63861283 /p p 　　(二)采购代理机构：安徽安兆工程技术咨询服务有限公司 /p p 　　地址：合肥市滨湖新区云谷路2588号淮河科研中心12楼 /p p 　　联系人：徐工 /p p 　　电话：0551-65707344 0551-65707330 /p

仪器信息网讯 2014年9月7日-12日，第18届国际显微学会议将在捷克共和国首都布拉格举行。该会议每4年举办一次，此次会议报告包括四个方面的主题：仪器及技术、材料科学、生命科学、交叉学科。其中仪器及技术专场下设了电子光学和光学元件、高分辨率TEM和STEM、超高分辨率光学显微镜和纳米显微成像、扫描电子显微镜等17个分会场。 　　分会场1：电子光学和光学元件 　　电子源和电子光学元件对显微镜的性能起着关键作用。该研讨会将关注所有类型的电子源，如脉冲源或光电发射源，以及高亮度枪、单色器、像差校正器、能量过滤器、基于新检测原理的检测器，分束器和偏转器，信号转换器等。 　　分会场2：高分辨率TEM和STEM 　　该研讨会涵盖像差校正、抑制漂移和不稳定性、镜筒屏蔽、离域问题、原子分辨率点缺陷、原子位置的测量、辐照损伤的证明与抑制、低剂量成像、成像模式的结合、STEM多通道检测等。 　　分会场3：超高分辨率光学显微镜和纳米显微成像 　　该研讨会聚焦于光学显微镜的前沿方法进展。包括PSF工程技术，4PI显微镜，受激发射损耗显微镜(STED)、随机光学重建显微镜(STORM)、光敏定位显微镜(PALM)等，以及采用类似原理的显微镜，如结构照明显微镜，近场光学显微镜，TIRF等。 　　分会场4：扫描电子显微镜 　　该研讨会将主要关注提升分辨率的方法，进行低能量甚至非常低的能量下的操作，多通道检测，以及包括FIB技术的数据采集、处理和可视化。另外，研讨会还涵盖能量/角度敏感探测器、传输模式、表面处理和原位处理，近场发射扫描电子显微镜等。 　　分会场5：分析电子显微镜 　　该研讨会将探讨通过分析技术，包括电子能量损失谱(EELS)、高分辨率元素分布、以及近边精细结构谱，可以使得TEM、STEM、SEM的背散射电子像、二次电子像、透射电子像以及前向散射电子像得到显著增强。 　　分会场6：环境电镜 　　该研讨会将探讨环境扫描电镜、环境透射电镜的各个方面，如加热、冷却、气体处理、电子束诱导沉积、刻蚀、蒸发的动力学现象、冷凝、熔化和凝固、气体中带电粒子束的行为、电子检测等，以及样品湿度控制及相关话题。 　　分会场7：原位及冷冻显微技术 　　该研讨会将关注在高温、强电场和强磁场条件下的原位实验，原位纳米压痕和变形，在电子、激光及其他辐照条件下观察动态现象，以及相关的仪器。另外，TEM，STEM和SEM在低温及超低温度下，冷冻阶段所涉及的各方面问题，如表面凝结，原位低温压裂和切割，局部温度的测量等也将被关注。 　　分会场8：超快显微技术 　　该研讨会将专门关注利用时间分辨显微技术，飞行时间技术观察动态现象，飞秒激光的应用、光发射电子显微镜(PEEM)和低能电子显微术(LEEM)中的同步加速器、4D成像、用于像差校正的时间分辨成像，基于电子计数和超快采集的二维图像技术等。 　　分会场9：电子衍射技术 　　该研讨会将关注会聚束电子衍射(CBED)、纳米束衍射(NBD)、旋进电子衍射(PED)和时间分辨电子衍射方法及应用，以及EBSD的所有相关内容。 　　分会场10：电子断层成像 　　该研讨会关注先进技术包括：断层成像的新图像模式、用于定量和准确度重建的新算法、以及破坏性和非破坏性成像技术。 　　分会场11：电子全息成像及lens-less成像 　　除了传统的电子显微镜成像方法，研讨会还将关注离轴和在线全息技术，原子分辨率级的全息术，相位移和微弱信号的测量，洛伦兹电镜和相差显微镜。其他还将关注相位恢复和图像重构算法的进展、全息技术的应用、X-ray spectro-holography、低能电子点源显微镜、少透镜光学显微镜、数字全息显微镜和光学相干断层扫描。 　　分会场12：表面显微技术 　　该研讨会的核心主题是基于阴极物镜的超高压表面电镜技术和仪器。这包括LEEM，镜式电子显微镜、各种模式的PEEM(UV-PEEM，激光PEEM，同步加速器辐射XPEEM)，具有磁性或化学敏感性的电镜，以及其他场发射电镜等，重点关注高空间分辨率和光谱分辨率。 　　分会场13：聚焦离子束显微镜及技术 　　该研讨会探讨的内容将包括离子源(镓，氙等)，离子光学器件，二次离子质谱法(SIMS)，注气系统(GIS)，三维聚焦离子束断层扫描和化学分析，微加工和样品制备，生物材料的聚焦离子束分析，离子/固体相互作用，以及新的应用和仪器。 　　分会场14：扫描探针显微镜和近场显微镜 　　该研讨会将探讨扫描探针仪器和方法，STM、SFM、MFM和SPM的应用，使用SPM作为操纵纳米结构或加工的工具，近场电子显微技术和近场光学显微技术的结合等。 　　分会场15：X射线、中子和其他显微技术 　　该研讨会将探讨X射线光学、X射线显微学和成像、相位衬度成像、光谱成像、傅里叶变换全息方法、中子束等。 　　分会场16：电镜理论和模拟 　　基于计算机的分析和模拟工具是该研讨会的主题，将包括用于电子光学的CAD的各个方面，如物理原理、算法、计算机模拟软件、扫描电镜成像过程的完整模拟，以及透射电镜图像模拟。 　　分会场17：原子探针和非传统的微量分析任务 　　该研讨会将探讨微量分析的非传统解决方案以及新型微量分析工具。另外将探讨原子探针层析技术的原理、仪器及实验操作。（编译：秦丽娟）

日前，JEOL宣布推出新型原子分辨率电镜JEM-ARM300F。 　　透射电镜一直以来是材料研发当中进行微观结构分析的重要工具。然而，随着纳米级或原子水平的先进材料的研发，针对这类材料的合成研究越来越需要高分辨率的成像和分析技术。 　　为了满足这种需求，日本电子一直聚焦于推出带有球差校正器的透射电镜技术来超越目前的分辨率极限。在2009年，日本电子推出了JEM-ARM200F，200kV的透射电镜，采用了球差校正技术，分辨率达到了80pm(STEM成像)，这是首台达到如此高的分辨率的商品化电镜。为达到原子分辨率水平，JEM-ARM200F整合各种功能来确保高度稳定的性能。目前，已有超过100台ARM200F安装在世界各地，许多研究人员对于电镜原子水平的成像和分析非常熟悉。 　　同时，随着像差校正的广泛应用，用户对于透射电镜又涌现出各种各样新的需求，除了高分辨率，还有高分析灵敏度、原位分析、灵活的加速电压控制，和像差校正的易操作性。 　　因而，JEOL研发了JEM-ARM300F，可以说是JEM-ARM200F的升级版，300kV的原子分辨率透射电镜，采用日本电子自己的像差校正技术。JEM-ARM300F的又被称作&ldquo GRAND ARM&rdquo ，分辨率可达63pm(STEM分辨率)。GRAND ARM可以根据用户的需求用于超高分辨率成像，或高灵敏度的分析应用，以及原位分析。 　　该仪器主要的目标用户是研究机构或半导体制造商。（编译：秦丽娟）

p & nbsp & nbsp 在 2500 年前，希腊哲学家曾对物质的组成问题争论不休。到了约 200 年前，化学家才在理论上发现了亚原子尺度上的结构。 /p p & nbsp & nbsp 而为了看到这些细微的结构，科学家也在不断努力。从 16 世纪的光学显微镜发明以来，400 年后的 20 世纪初，电子显微镜的发明突破了光学显微镜固有的衍射极限(大约 200 纳米)，能够轻易的分辨出单个原子。但对于亚原子尺度的世界，这个分辨率还远远不够。 /p p & nbsp & nbsp 近日，康奈尔大学应用与工程物理系(AEP)教授 David Muller 教授与物理教授 Sol Gruner、Veit Elser 合作，开发出的电子显微镜像素阵列探测器(EMPAD)获得了电子显微镜成像分辨率的最新世界纪录——0.000000000039 m。这项成果发表在7 月 18 日的《 Nature》上，文章的共同第一作者为 Muller 团队的中国物理学博士生姜毅和博士后研究者陈震。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c0a29b66-2dff-4bb5-86e9-b9ce331775d0.jpg" title=" 530c-hfxsxzf9093333.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图 David Muller 、陈震、姜毅 /p p & nbsp & nbsp 为实现这次破纪录的高分辨率，研究人员做出了多方面的努力。文章作者陈震博士就对 DT 君表示：“要实现很高的分辨率对 EMPAD 探测器有很多要求，既需要很大的动态范围，单电子灵敏度和低的噪声，也需要足够快的信号采集速度。” /p p & nbsp & nbsp strong 创纪录超高分辨率：0.000000000039m /strong /p p & nbsp & nbsp 众所周知，电子显微镜之所以能够获得远高于光学显微镜的分辨率，是因为电子波长远小于可见光的波长，但是电子显微镜的透镜却没有这种相称的精度。Muller 称，电子显微镜的分辨率很大程度上取决于透镜的数值孔径。在传统相机中，数值孔径是“f 值”(光圈值)的倒数，所以“f 值”越小，分辨率会越高。 /p p & nbsp & nbsp 一台好相机的“f 值”大约稍小于 2，而电子显微镜的“f 值”大约在 100 左右。Muller 教授称，利用像差矫正器能将这个值降低到 40 左右，然而这远远不够。电子显微镜的透镜存在一个固有的缺陷称为像差，多年以来科学家一直在研究各种各样的像差校正器，以期能够消除这种像差，这就像给显微镜配一副眼镜。然而，像差校正器的作用也很有限。为了校正多重像差，必须使用一系列的校正单元，就像在眼镜上套眼镜再套眼镜一样，这让整个仪器变的臃肿、笨拙。 /p p & nbsp & nbsp 一般来说，提升电子显微镜图像分辨率的方法是增大数值孔径并提高电子束能量，就像光学显微镜中增加物体的照明一样。电子显微镜分辨率的前世界纪录——亚埃级分辨率——是在利用像差校正透镜以及 300 keV(30 万电子伏)超高电子束能量下获得的。通常情况下，原子键的长度大约在一到两个埃左右，所以亚埃级分辨率能够使科学家轻松的分辨单个原子的图像。 /p p & nbsp & nbsp 而利用该 EMPAD 探测器，Muller 团队以单原子层厚度的单层二硫化钼为观测样本，在不使用像差校正器的情况下，获得了电子显微镜成像分辨率的最新世界纪录——0.39 埃。Muller 团队目前所能达到的破世界纪录分辨率，仅需 80 keV 电子束能量。在这一较低的、破坏性较小的低电子束能量下，单靠像差校正透镜获得的分辨率只能达到 0.98埃。 /p p & nbsp & nbsp strong EMPAD 工作原理 /strong /p p & nbsp & nbsp 普通的扫描透射电子显微镜(STEM)工作原理是，通过对样品发射一束狭窄的电子束射击向样品，并通过来回扫描以产生图像。样品下面的探测器通过读取不同强度的电子分布并将信号发送到计算机屏幕上以绘制图像。 /p p & nbsp & nbsp 而 EMPAD 的检测器由 128× 128 的电敏阵列像素组成，每个 150 微米的正方形与一个读出信号的集成电路相连，这有点类似光敏阵列数码相机传感器中的像素，但 EMPAD 不是用来形成图像的，而是检测电子出现角度的，每个电子都可以撞击到不同的像素。 /p p & nbsp & nbsp 结合电子显微镜的聚焦光束，以及叠层衍射成像技术(ptychography)对相位的恢复，探测器允许研究人员在电子通过样品时建立电子位置和动量的“四维”图，以显示内部的原子结构和力。 /p p & nbsp & nbsp “我们可以提取出局部应变、倾斜、旋转、极性甚至磁场和电场。”Muller 说。 /p p & nbsp & nbsp 为了不破坏二硫化钼(MoS2)样品的结构，Muller 团队所用的电子束能量只有 80 keV。尽管电子束能量较低，使用 EMPAD 获得的成像分辨率却很好，电子显微镜能够以惊人的清晰度探测到二维材料中一个缺失的硫原子，这是一种类型的晶格缺陷。Gruner 教授说：“这确实让我大吃一惊。” /p p & nbsp & nbsp 由于 EMPAD 电子显微镜的成像能力超越了最小的原子键长度，所以对方法的测试需要一个新的样品。Muller 团队的 Yimo Han 博士和 Pratiti Deb 想出将两片单层 MoS2 叠加，并且将其中一片相对于另一片旋转一个角度。这样，具有相对角度的两层 MoS2 薄片上的原子投影之间就产生了从全键长到相互重叠的原子间距的分布。“这就像是世界上最小的尺子!”Gruner 教授说。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/630e865d-170a-4020-80d4-6bb55991cc16.jpg" title=" 5804-hfxsxzf9093558.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图 不同技术对单层 MoS2 成像效果（本文使用的叠层衍射成像技术为图d。图源：Nature） /p p & nbsp & nbsp 这种电子显微镜所使用的 EMPAD 探测相机具有超高的动态范围，能够探测超大范围的电子强度——从单个电子到包含数十万甚至百万电子的强电子束。“EMPAD 在不到一毫秒的时间内记录了一个图像帧，并且每个图像帧可以检测到每像素一到一百万个一次电子，”Muller 解释说。“这是是传统电子图像传感器动态范围的 1000 倍、速度的 100 倍。” /p p & nbsp & nbsp strong 亚原子结构的新视界 /strong /p p & nbsp & nbsp 在谈到未来更精细分辨率的显微镜时，陈震博士对 DT 君表示，“更好的探测器和更有效的图像重构算法是进一步提高分辨率的关键。实验系统的稳定性也会对分辨率的提高产生很大的影响。提高电子显微镜成像系统的稳定性和提高采集数据的速度也就是开发出更快的相机都能有效地提高系统的稳定性。这些目前都在发展，在未来五到十年还有可能出现新的突破。” /p p & nbsp & nbsp EMPAD 已由康奈尔大学授权给 Thermo Scientific (原FEI) 电镜公司商业化，目前已经收到几十个订单。“EMPAD 可以安装在大部分现有电镜上，有望代替现在常用的点探测器，也可以作为新的电镜新的标准模块。”陈震博士说。通过这项新的技术，我们终于可以清晰的辨认亚原子结构，这无疑对材料学领域来讲是一大好消息。对于纳米晶体材料、非晶金属等材料，之前我们还只能通过理论推测其精细结构，而现在，终于可以进行精确测量。 /p p & nbsp & nbsp 陈震博士还表示，这种新的电镜方法“可应用在低剂量成像，大视场的亚原子高分辨率成像。也可能实现三维全息原子分辨率结构重构，而这样就能得到材料所有的结构信息。这些方向都是现有的其它 STEM 技术很难做到的，也是电子显微学家们追求的终极目标。在现有技术水平上，该方法已经能够用于解决很多材料、物理和化学领域关心的结构问题，例如二维材料、能源材料和多孔材料等。”此外，“该方法目前已有 3D 成像的实现方法，很有希望在不久的将来实现三维成像。由于可以做低剂量成像，也可能对蛋白质等生物大分子的结构成像。”陈震博士说。 /p p & nbsp & nbsp “现在我们可以更好地了解完整细胞内的过程，”应用和工程物理学助理教授 Lena Kourkoutis 说。低剂量的辐射可实现多次曝光、拍摄细胞过程的延时摄影或从不同角度观看相同的样本以获得更清晰的 3D 图像。Kourkoutis 计划利用这些技术与康奈尔癌症代谢物理中心合作，研究癌症是如何在细胞间发展的。 /p

为了促进国内分析电镜技术的普及， 介绍电子能量损失谱仪硬件及应用发展， 美国 Gatan 公司与日本电子公司将与 12 月 2 日在上海交通大学举办能量过滤分析电镜技术讲座。 本次讲座特别针对能量损失谱仪（Electron Energy Loss Spectrometer--EELS） 技术 及透射电子显微镜技术， 邀请了美国 Gatan 公司、 日本电子株式会社（JEOL Ltd.） 的专 业技术人员， 向大家介绍电子能量损失谱仪及分析型电镜的先进技术， 将最新的信息分享 给国内的电镜用户。 除了国外专家分享电镜技术的发展现状之外， 我们还安排了现场上机演示环节。 包括能量 过滤元素面分布（EFTEM）、 扫描透射(Scanning Transmission Electron Microscopy, STEM)模式下利用 High-Speed Spectrum Imaging 与 DualEELS 技术进行成分鉴定及 物相分析等先进技术。上海交通大学购买了两台日本电子的球差校正透射电镜JEM-ARM200F,冷场发射和热场发射各一台，分别安装了聚光镜和物镜球差校正器，都配置了Gatan的EELS系统。

p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " 【简介】 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " span style=" font-size: 18px " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/d0dc0dbb-1e74-46e2-b64b-1356a6ea1c91.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" / /span strong span style=" font-size: 18px " br/ /span /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 18px " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Knut Urban，德国物理学家。曾就读于斯图加特大学，并于1972年获得物理学博士学位，之后前往斯图加特的马克斯· 普朗克金属研究所。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1986年，Knut Urban被任命为德国埃尔兰根-纽伦堡大学材料性能教授，一年后，成为亚琛工业大学实验物理系主任和尤利希奥地利维也纳大学微结构研究所所长。在此期间，Knut Urban与Harald Rose和Maximilian Haider合作获得了第一个像差校正的透射电子显微镜结果，该成果于1998年发表。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随后， span style=" text-align: justify text-indent: 32px " Knut& nbsp /span Urban致力于将像差校正的透射电子显微镜应用于材料科学，尤其专注于晶格内原子的精确排列与材料物理特性之间的联系。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2004年，Knut Urban被选为厄恩斯特· 鲁斯卡电子显微镜和光谱学中心的主任之一，自2012年以来，一直是亚琛工业大学的JARA高级教授。 span style=" text-align: justify text-indent: 32px " Knut& nbsp /span Urban已获得多项荣誉，这些奖项包括美国材料研究学会的冯· 希佩尔奖，并与 span style=" text-align: justify text-indent: 32px " Harald& nbsp /span Rose和 span style=" text-align: justify text-indent: 32px " Maximilian& nbsp /span Haider共同获得了沃尔夫物理学奖，本田生态技术奖和BBVA基础科学知识前沿奖。Knut Urban还是包括美国材料研究学会，德国物理学会和日本金属与材料学会在内的多个科学机构的荣誉会员。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2020年，Knut Urban与Maximilian Haider、Harald Rose、Ondrej L. Krivanek一起获得了科维理纳米科学奖。科维理纳米科学奖评审委员会认为，Knut Urban为首台像差校正常规透射电子显微镜的实现做出了突出贡献。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/noimg/faf1d133-0893-47d3-88dd-7cec59b90830.gif" title=" 1.gif" alt=" 1.gif" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 从左至右：Maximilian Haider, Knut Urban, Harald Rose, Ondrej L. Krivanek /span /p p span style=" color: rgb(127, 127, 127) " br/ /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" font-size: 18px " 【 span style=" text-align: justify text-indent: 32px " Knut Urban& nbsp /span 自传】 /span /strong /span strong /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我在战后初期的德国斯图加特长大，这个城市因汽车工业和众多中小型工企而闻名。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我的父亲是一名电气工程师，经营着一家小型电动机公司。在过去的几十年里，父亲的一系列研发成了公司的主要产品。在我的家里，有很多关于科学和技术的思考、阅读和讨论。除了感谢父母的关心，我还感谢他们的一种批判、开放、合作的思维方式，这对我后来的发展非常有益，尤其是在职业上。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当我还是个小学生的时候，就利用学到的技术和祖父一起建造了我的第一台光学望远镜，这台仪器连接着一台反射望远镜，可用于更进一步的观察。几年后，我成为斯图加特天文台最年轻的成员。这就是我如何从天文学进入物理学的过程。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 高中毕业后，我加入了西门子（Siemens）公司，在电气工程领域做了为期一年的学徒，这是六十年代进入大学学习物理的先决条件。这段时期对我来说很重要，通过与工人们一起学习生产和设计等电子工程技术，不仅让我获得了重要的专业知识，还增强了社交能力。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随后，我进入斯图加特技术大学（the Technical Univercity of Stuttgart）学习物理。期间，我受到博世（Bosch）公司在半导体领域工作的启发，在大学期间完成了半导体领域的实验文凭论文。在这里，我学到了很多有关低温、半导体的光学特性以及晶格缺陷如何影响半导体的光学特性等知识。这是我进入固态物理学，特别是进入晶体缺陷物理学的过程。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我的整个职业生涯进一步决定性因素是Alfred Seeger（斯图加特大学固体物理学教授，Max Planck金属研究所所长）对我在低温下塑性变形锗光学性质的研究结果感兴趣，并帮助我完成了博士学位论文。Seeger因在晶体缺陷领域的开拓性工作而享誉国际，并且是当时最灵活变通的固态物理学家之一，他所研究的领域和所使用的实验和理论方法都是非常多样的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Seeger向他的博士生介绍了具有挑战性的课题，并相信他们会成功。根据他的提议，我不得不跳入冷水中，为Max Planck研究所的新型高压电子显微镜搭建一个物镜台。难点在于，该平台应允许在不影响显微镜分辨率的情况下将样品冷却至液氦温度（-269℃），以便研究金属中的原子晶格缺陷。别的团队尝试了大约十年，都没有成功。用于冷却的沸腾氦的振动和低温的不稳定性破坏了光学分辨率。Seeger为我提供了在柏林的Fritz Haber研究所为Ernst Ruska进行系统设计和建造的机会。（Ruska后来因电子显微镜的研发而获得了诺贝尔奖。） /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 作为一名彻头彻尾的工程师，Ruska一开始对我这个年轻的物理学家持怀疑态度。但在Siemens和Bosch车间的工作让我为这份高要求的工作做好了准备，几个月后，我联系Ruska进行面试，腋下夹着一大捆图纸走近他时，令他印象深刻。从那时起，他就怀着极大的兴趣关注了我的工作，并向我提供了研究所的所有设施。一个有新的、独立想法的新人可以取得别人所无法接受的突破，这种情况并不少见。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 高压电子显微镜中的氦冷却物装置成为我们多年来直接在高分辨率观察下进行实验的平台。这种显微镜有一个吸引人的优点，即在高电子能量下，可以通过电子-原子位移产生原子缺陷，而在低能量下，可以在任何所需温度下观察它们的二次反应。我自己也得到了一些新的研究结果，其中最重要的就是发现了辐射引起的原子缺陷扩散（由电子缺陷相互作用引起）以及合金中旋节线有序性的证明，这是一种基于特殊晶格对称性的复杂工艺，经过多年的理论讨论，但是从未经过实验证明。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 80年代后期，我离开了Max Planck研究所，成为埃朗根大学材料科学教授。几年后，我搬到了Jü lich研究中心，担任固态科学研究所所长，并兼任亚琛工业大学实验物理教席。在此期间，我开始对准晶体这一新兴领域产生了兴趣，之后不久，Dan Shechtman因其发现获得了诺贝尔奖。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 结合低温和高温原位电子显微镜技术，我首次证明了合金中的准晶体相是由高温时非晶态自行形成（之前认为进入准晶相的唯一途径是从熔体中骤冷），并发表了论文，这篇论文成为我进入准晶体科学家“俱乐部”的“入场券”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 几年后，当偶然发现其中一张图像中的位错是一种与晶体塑性行为密切相关的晶格缺陷时，我开始对准晶体塑性感兴趣，并在这一领域工作了很多年。位错的发现非常令人兴奋，因为它出乎意料。准晶体是基于六维晶格的，要了解这些晶格缺陷的拓扑结构非常困难。同样复杂的是，在电子显微镜中对这些缺陷进行定量表征的对比理论的提出，让我们忙了很长一段时间。另外，位错的观察表明，准晶体材料一般来说很脆，可能会发生塑性变形，我们通过在高压电子显微镜下进行原位实验证明了这一点。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 80年代是固态物理学和材料科学令人振奋的年代，尤其是氧化物材料高温超导性的发现以及扫描隧道显微镜（STM）的发明。我们从Alfred Seeger那里学到的很多新固态物理学内容，以及他为我们提供的例证，伴随了我的整个职业生涯中。当时，我刚刚接管了德国国家研究中心的一个研究所，该研究所拥有合理的设备和人员资源，于是我就全身心地投入了另外两个工作组的建设，一个是STM，另一个是氧化物超导体的研究。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " STM最初是作为表面物理技术引入的，由于我对晶格缺陷感兴趣，我们建立了一个新的STM，成为第一个研究半导体中单掺杂原子以及其电场、扩散和在器件pn结中行为的团队；而先进半导体技术，则是一个非常有趣的研究。对于氧化物超导体，有两件事被证明是对我们有利的。为了实现自己的想法，我们建造了用于沉积超导薄膜及器件的设施，并使用我们最先进的电子显微镜直接检查膜沉积结果的质量并对其不断改进。我们在Josephson装置和高频性能方面突破了国际记录，我们的超导微波谐振器被用于国际通信卫星项目。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当时的电子显微镜比以往任何时候都功能强大，我们为能够在80年代末投入使用新仪器而感到自豪，它们在200 kV时的分辨率约2.4埃，300 kV时的分辨率约1.7埃，这非常出色。另一方面，它们仍未达到原子尺寸，这在包括我在内的固态物理学家看来像“圣杯”一样。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1989年9月的“DreiLä ndertagung”（奥地利、德国和瑞士的电子显微镜学会四年一次的传统会议）上，Maximilian Haider和Harald Rose告诉我，有一个项目将决定性地改变我们未来的职业生涯，当然也将改变电子显微镜的“职业生涯”，这是一个大事件。Harald Rose刚刚完成了一项新的像差校正电子显微镜物镜的理论研究，保守估计，在目前的电子技术水平下，这种物镜有可能实现。几个月后，我们同意向大众基金会提交一份联合申请。目的是在海德堡欧洲分子生物学实验室的Haider实验室研制新的半平面校正透镜（即现在的“Rose 校正透镜”），并实现将其应用到经过适当改进的商用常规透射电子显微镜（CTEM）中。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于在CTEM中还必须校正离轴像差，这是比较常见的情况，它自动包括扫描透射电子显微镜（STEM）的校正情况。由于该领域数十年的失败以及行业缺乏兴趣，美国资助机构决定不再资助像差校正电子光学系统的研发，因此全球相应的工作组开始解散。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 大众基金会一般不为纯仪器的研发提供资金，但我们认为我们的项目有机会获得资助。作为一个由专门研究电子光学的理论和实验物理学家以及对不同领域具有研究兴趣的材料学家组成的团队，我们能从材料科学应用的角度来证明此项目的合理性。在经过一次真正的范式改变之后，今天，现在，电子光学中的像差校正问题得到了解决，并且原子副原子材料科学研究成为了我们日常生活的一部分，且几乎不可能使自己回到科学显然没有为原子分辨电子显微镜做准备的那个年代。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在材料科学即将进入纳米技术的时代，人们非常希望能达到原子范围的尺寸。但是几十年来电子光学无法实现，校正电子透镜像差的问题实在太困难了，这打击了材料科学家认为电子光学将能够帮助他们的信心。因此，最大的问题是说服我的同事——材料学家：我们的理论更好，比之前的尝试有更大的机会能取得突破。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在这种情况下，我决定在德国以及国外的材料科学的机构中举办多次演讲，并且组织了一些专门的会议来宣传材料科学对原子电光分辨率的需求。后来，我们的提案在最终审核会议上一票险胜，获得了资助。1997年，世界上第一台经过像差校正的透射电子显微镜的分辨率显示超过了1.4aiq（200 kV），几乎是未经校正仪器分辨率的两倍，这使我们能够在锗晶体中显示原子分辨率。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 每个物理学家在大学的前几年都会学到原子世界遵守的量子物理，而这在很多方面与我们在日常生活中习惯的经典物理学有很大不同。所以如果我们想掌握原子尺寸获得的图像，还有很多东西需要学习。与外行人（直观地）看到高分辨率图像时的假设相反，原子不能被直接看到。电子对原子的电场起反应，因此需要特殊的光学操作才能获得图像。我们到底看到了什么，是我们接下来几个月的重点问题。努力最终得到了丰厚的回报，期间，仪器已移至Jü lich，在前人没有想到的特殊的新成像条件下，我们第一次成功地看到了氧化物中的氧原子。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 氧化物正在成为最重要的材料类别之一，但是，由于其低散射能力，之前电子显微镜观测不到氧及其它轻原子，现在，这种情况突然改变了，氧化物化学家们非常热情，我们也已经从事材料中氧的研究许多年了。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 通过原子像差校正电子显微镜解决的第一个重要的材料科学问题是证明了YBaCuO铜链平面中氧原子的顺序，这对高温超导理论非常重要，以前没有人能直接看到这些材料中的氧。此外，我们可以证明且测量BaTiO（和其他钙钛矿）晶格缺陷中氧原子的化学计量，从而解决了氧化物化学领域的一个长期争论。这再次证明了我们材料科学研究团队在这些领域以及电子显微对比理论方面的能力，使我们能够充分利用与电子光学同事同研发的新仪器。从一开始吸引我的是，我们发现通过将定量像差校正电子显微镜和测量与计算机中的量子物理和光学图像模拟相结合，可以测量原子位置和原子位移，且精确度比皮米计还高。这实际上是一个无法想象的维度，它相当于氢原子玻尔直径的百分之一，进入这些微小的维度意味着可以进入大量物理现象发生的领域。此外，显微镜和计算机模拟的结合为我们提供了有关所成像原子化学性质和浓度的分析信息。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2004年，我当选为德国物理学会主席，该学会是世界上历史最悠久，也是最大的物理学会，拥有超6万名会员。能够为这个协会服务，我一直感到特别的荣幸。该学会有很多非常文明的会长，是值得我们钦佩的人物，但是他们对物理学发展的巨大贡献却是我们所无法超越的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 科学领域是国际性的，能够遇见各国志同道合的人并跨越国界进行合作，是我的荣幸，我和许多同事也成为了一生挚友。以上这段简短的叙述是我整个科学生涯的摘录，没有提到我在法国巴黎附近的Saclay研究中心，在日本仙台东北大学担任客座教授，以及在中国的学校（清华大学和西安交通大学）多年的工作经历。 /p p br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 延伸阅读： /strong /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20200608/540683.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Maximilian Haider /span /a /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201104/563818.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Harald Rose /span /a /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201112/564599.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【自传】像差校正电镜技术先驱之Ondrej L. Krivanek /span /a /p p br/ /p

2021年10月30日，科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技与中国分析测试协会高校分析测试分会合作，首次冠名设立的“赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖”在线揭晓获奖名单。作为微纳结构分析室负责人和重庆大学分析测试中心的助理研究员，张斌博士凭借优秀的技术成果荣获赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖二等奖。对此，仪器信息网走进重庆大学分析测试中心并特别视频采访了张斌。电子显微镜发明于上世纪30年代，距今已90年，电子显微镜有两大特点：第一是超强的空间分辨能力，可以达到纳米甚至原子尺度；第二个是强大的分析能力，可以分析一些化学成分、电子结构等。张斌从研究生起便开始了电子显微学的研究，主要从事相变存储材料、热电材料等功能材料的微结构研究。在此基础上，为了解决一些问题，投身开发一些新的显微学分析方法。这一路走来，丰富的研究经历奠定了他今后在电子显微学的研究方向：电子显微学方法的开发和应用，以及材料微结构与性能关系的解析。当谈及这次的获奖技术成果“基于透射电子显微分析的材料微结构定性/定量研究”时，张斌谦虚地表示，“获奖核心技术不能说是太好的一些成果，就是有一点点小的进步而已。”其中，图像分析、数据处理分析的技术最早被用于相变存储材料微结构研究中空位分布的解析，其主要利用图像上点阵的位置和强度来描绘空位可能的占据以及定量化的动态演变过程。去年张斌团队将这套方法加以改进，首次应用在原子尺度的构型解析实践上，并取得突破。另一个核心技术成果经典案例就是制样，在做显微学分析时，观测100纳米及以上的Cu5FeS4颗粒存在尺度太大的问题，通过超薄切片和引入酸刻蚀腐蚀等方法，张斌团队将其内部结构解析得更加清楚。正是通过这种制样方法，张斌团队发现了二十面体、五次孪晶结构和独到的核壳结构等一系列丰富的结构信息，对热电材料的性能提升带来很大帮助。科研技术的发展离不开仪器技术的发展。张斌表示，这些成果的取得离不开球差校正技术的突破和发展，因为大部分实验图像来源于赛默飞的球差校正电镜，所有的图像分析都是基于球差校正获得的HAADF图像，正是有了这些清晰的照片和先进的技术，才能获得更多的实验结果。采访最后，张斌向我们展示了他的“收藏品”——上万片承载研究观察样品的小铜环。这里的每一片铜环都代表着一个人一次研究的样品，张斌从电镜装好的那一天就开始把这些铜环收集到玻璃皿中，近4年的积累，如今铜环数量已达上万片。关于重庆大学分析测试中心重庆大学分析测试中心，于2014年正式挂牌成立，是面向学校和社会开放的校级仪器共享机构和学科交叉融合平台。2018年3月通过国家级实验资质认定，具备为社会提供公正、科学、准确数据的条件和资格，成为可提供具有法律效力检验检测报告的第三方检测基地。中心遵从源于需求、重在统筹、共建共享、优化资源、科学管理、高效运行的建设原则，致力于为校内科研工作的顺利开展提供高水平测试服务，同时也为重庆市高校、企业及科研院所自主创新能力的提升提供服务与支持。

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/ 。