量子点发射

中国科学技术大学量子信息重点实验室利用Montana Instruments低温光学恒温器实现了量子点发射的确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接，并且实现了100个时间模式的多模式量子存储，模式数创造高水平，为量子中继和全固态量子网络的实现打下坚实的基础。研究成果发表在10月15日的《自然通讯》上。 文章的共同作者为唐建顺博士（量子点）和周宗权博士（固态存储）都是Montana Instruments 低温光学恒温器用户。文章作者与Montana低温光学恒温器合影 纠缠分发是构建量子网络的核心技术。由于信道中不可避免的传输损耗，目前在信道中直接进行纠缠分发只能达到百公里量，要想实现长程的纠缠分发则需要基于单光子量子存储和两光子Bell基测量的量子中继技术。目前已经实验验证的量子存储或量子中继方案都是基于概率性光源的存储，这类方案的长程纠缠分发时间预计将在分钟量以上。Experimental set-up 审稿人对该成果给予了高度评价：“（连接）纯固态量子光源和固态量子存储器对该领域具有显著的贡献（….pure solid-state quantum emitter and solid-state quantum memory a significant contribution to the field）”；“该工作朝着（量子中继的）正确的方向迈出了重要的一步（….this work takes an important step in the right direction）”。 相关产品Montana超精细低温光学恒温器：http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=280 关于Quantum Design Quantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商，于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台，广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年，Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司，现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度，日本和中国等地区的数十个分公司和办事处，业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场，公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来，公司与中国的科研和教育领域的合作有成效，为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。

成果简介2021年8月，南开大学庞代文教授课题组在国际期刊J. Am. Chem. Soc上发表论文：Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag₂Te Emitting from 950 to 2100 nm，提出配体诱导量子点熟化生长策略，实现银硫族（Ag₂Te）量子点发射波长从950nm到2100nm连续可调。背景介绍银硫族量子点（Ag₂X X=S, Se, Te）是一类窄带隙半导体纳米晶体，由于其具有近红外荧光发射、高稳定性以及低生物毒性等优异性质，作为近红外二区荧光活体成像的荧光材料，在生物医学研究中有着良好应用。理论上，银硫族量子点中的Ag2Se以及Ag2Te量子点的荧光发射波长能够覆盖整个近红外波段。然而，目前其发射波长可调窗口很窄，无法在宽范围内连续调节。量子点的发射波长（带隙）可通过控制量子点的尺寸来调节，但对于银硫族量子点，其难点在于：1）带隙太窄，发射波长对尺寸变化特别敏感；2）对其成核与生长机理认识不足。量子点尺寸控制的关键在于控制成核与生长阶段单体的供给。小尺寸量子点合成时，需要控制单体用于成核，且抑制纳米晶的进一步生长。反之亦反。庞代文教授团队发现，三烷基膦能够诱导小尺寸银硫族量子点溶解。基于此发现，可通过改变三烷基膦用量、种类、合成温度等精确调控银硫族量子点的溶解行为，进而调控单体为成核或生长所用，精准实现不同尺寸（发光波长）银硫族量子点合成。图文导读本实验以Ag₂Te为样品，通过在1.6–5.9nm间（幅度(Δr)仅4.3nm）精确调节Ag₂Te量子点的粒径，实现了其发射波长从950nm至2100nm的连续可调（跨度(Δλ)为1150nm）。图1 三烷基膦诱导量子点熟化实现Ag₂Te发射波长从950nm到2100nm连续可调。 图2 量子点表面致密的配体层有效地钝化了表面原子，非辐射跃迁减少，发光效率得到了提升。本工作中，Ag₂Te量子点的荧光发射峰可调范围宽（950-2100 nm），为获得真实、完整的稳态荧光光谱需要使用不同的近红外检测器，以在检测器的最佳响应区间进行测试。对于瞬态荧光光谱，由于近红外样品的量子产率相对可见光样品较低，想要在短时间内完成测试，对激光器的功率有较高的要求。本工作中使用980 nm的脉冲光源（DD-980L, HORIBA）激发样品，荧光寿命曲线用软件（DAS6, HORIBA）拟合，可以快速实现近红外量子点瞬态荧光的测试。仪器推荐Fluorolog-QM，采用模块化设计，针对如AIE、钙钛矿、近红外一区二区荧光探针、稀土纳米发光材料、量子点、光功能材料等热点应用实现个性化配置。激发波长低至180nm起，发射波长可覆盖185~5500nm。全波长范围准确聚焦，无色差，高灵敏度35000:1，高分辨率0.1nm。全套的寿命测试技术（TCSPC、MCS、SSTD和延迟技术），保证了全光谱稳瞬态、延迟光谱测试功能。Fluorolog-QM 模块化稳瞬态荧光光谱仪扫码咨询产品总结展望尽管有着十余年的发展历史，银硫族量子点一直面临着发射波长难以在宽范围内调控的难题。相比于原有的工作，这个工作在合成方法以及涉及的化学试剂上并没有太多的变化，而是从细节出发，发现了之前一直被忽略的现象，并基于这一发现突破了存在多年的调控难题。庞代文教授简介：博士、南开大学化学学院杰出教授、博士生导师、美国医学与生物工程院（AIMBE）Fellow、英国皇家化学会Fellow (FRSC)、南开大学分析科学研究中心主任、全国纳标委纳米光电显示技术标准化工作组组长等。主要从事生物医学量子点研究。联系作者：335388123@qq.com文献信息英文原文标题Breaking through the Size Control Dilemma of Silver Chalcogenide Quantum Dots via Trialkylphosphine-Induced Ripening: Leading to Ag2Te Emitting from 950 to 2100nm发表期刊J.Am. Chem. Soc文章署名作者：Zhen-Ya Liu, An-An Liu, Haohao Fu, Qing-Yuan Cheng, Ming-Yu Zhang, Man-Man Pan, Li-Ping Liu, Meng-Yao Luo, Bo Tang, Wei Zhao, Juan Kong, Xueguang Shao, and Dai-Wen Pang扫码查看文献

中国科学家在“量子卫星”旁工作　　8月16日01时40分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球首颗量子科学实验卫星(简称量子卫星)发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着中国空间科学研究又迈出重要一步。　　量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一，其主要科学目标是借助卫星平台，进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破 在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。　　量子卫星工程由中国科学院国家空间科学中心抓总负责。中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制 中国科学院上海微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)抓总研制卫星系统，中国科学院上海技术物理研究所联合中国科学技术大学研制有效载荷分系统 中国科学院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行，对地观测与数字地球科学中心等单位参加。　　中国自主研发的量子卫星突破了一系列高新技术，包括同时瞄准两个地面站的高精度星地光路对准、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等工程级关键技术等，卫星设计寿命为两年。量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于中国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动中国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动中国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。　　本次任务还搭载发射了中国科学院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验小卫星。　　长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。此次发射是长征系列运载火箭的第234次飞行。

量子科学卫星“墨子号”在进行太阳翼展开试验　　我国即将发射的全球首颗量子科学实验卫星被正式命名为“墨子号”。量子卫星首席科学家潘建伟院士说，墨子最早提出光线沿直线传播，设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。以中国古代伟大科学家的名字命名量子卫星，将提升我们的文化自信。　　发布　　量子卫星被命名为“墨子号”　　记者15日从中科院获悉，我国即将发射的全球首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。　　“关于这颗卫星的命名，我们考虑了好久。”量子科学实验卫星首席科学家潘建伟院士说，最终命名为墨子，缘起于已故著名教育家、中国科学技术大学老教授钱临照。　　据了解，钱临照作为老一辈光学、科技史研究者，早年对墨家经典著作《墨经》有过深入研究，发现其中有不少与现代科学知识相通的记载，比如墨子在《墨经》中提出的“光学八条”。　　“墨家逻辑是全球三大古老逻辑体系之一，而逻辑体系是科学的基础。”潘建伟说，墨子在两千多年前就发现了光线沿直线传播，并设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。　　据了解，作为中科院空间科学战略性先导专项首批科学卫星之一，量子科学实验卫星将在国际首次开展星地高速量子密钥分发、空间尺度的量子隐形传态等多项实验。目前量子卫星发射前的准备工作已基本完成。　　计算　　魔法般的高速计算　　专家介绍，量子计算利用量子态的叠加性质，可以实现计算能力的飞跃。现在计算机的运算单位比特只有0和1这两种状态，但量子计算机中可以处在0和1的叠加态上。如果操纵100个量子，其计算能力可能比“天河二号”快百亿亿倍。“天河二号”需要用100年计算的难题，量子计算机只需0.01秒。　　如果将未来的量子计算机比作大学教授，今天所谓超级计算机的能力甚至还比不上刚上幼儿园的小班儿童。　　未来的量子计算机与今天的超级计算机，就像大学教授与幼儿园的儿童。这么快的运算速度，将使人类的日常生活大大改变。例如在公共安全领域，量子计算可以瞬间处理监控数据库中60亿人次的脸部图片，并实时辨别出一个人的身份 在公共交通领域，量子计算能够迅速对复杂的交通状况进行分析预判，从而调度综合交通系统最大限度避免道路拥堵 在气象预测方面，量子计算能够将仪器检测数据结合模型全面预测分析，从而实现更高精准度的天气预报̷̷　　中国科学院院士潘建伟说，要做出通用的量子计算机，可能还很遥远，也许30年或更长，但是只是对某一种计算功能算得比较好的量子模拟机器估计5到10年就有望出现。　　通信　　“不可拦截”的密钥　　量子科学实验卫星的另一个任务是进行量子通信实验，这是量子纠缠应用领域中比较接近现实的一个。它的要点是特别安全，传统窃听手段原则上对量子通信没有用。加密的信息好比上了锁的箱子，用特定的钥匙才能打开。以当前的加密技术，只要付出足够的努力，钥匙理论上是可以拦截到的，只看效率高不高罢了。　　潘建伟说，量子通信的关键要素是“量子密钥”，量子密钥就是在A和B之间共同生成一串只有他们两边知道的随机数，然后用这个随机数来加密。量子密钥一旦被截获或者被测量，其自身状态就会立刻发生改变。截获量子密钥的人只能得到无效信息，而信息的合法接收者则可以从量子态的改变中得知量子密钥曾被截取过。　　引领　　中国将引领量子通信技术　　对中国正在高速发展的量子通信领域来说，2016年将是具有里程碑意义的一年。　　如果卫星成功运行，中国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，并结合地面已有的光纤量子通信网络，初步构建一个广域量子通信体系。　　潘建伟说，量子保密通信“京沪干线”将在2016年下半年全线开通，将应用于金融、电子、政务等多方面领域的信息传输。据介绍，“京沪干线”项目是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，中间还有合肥、济南等重要节点，全长2000余公里，属世界首例。　　潘建伟说，如果说“京沪干线”像连接地面每个城市、每个信息传输点的“网”，量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信之“网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。　　在潘建伟的设想中，量子通信有望在10年左右的时间走进千家万户，每家每户的网上银行、网络支付、手机支付等，都能享受到量子通信所带来的安全性保障。

据丹麦技术大学官网信息，量子计算和保密通信都是基于单光子发射体，有关量子发射体的研究是量子技术至关重要的基石，将对通信技术产生革命性的影响。二维材料六边形氮化硼一直是最有吸引力的候选材料，但是科学界对六边形氮化硼中如何形成量子发射体的机理知之甚少。丹麦技术大学研究人员采用原子轰击与原子计算相结合的新方法，轰击二维材料六边形氮化硼中的单个氧原子，产生了量子发射体。在这一新的实验过程中，研究人员可以精确地调整击中目标的速度和氧原子数，并可以控制局部发光中心（localized luminescent centres） 的缺陷数量。此外，调节氧原子的速度和数量可以帮助了解这些发光中心的形成机理，并提供它们最可能的微观起源。这一理论和实验相结合的新方法，展示了量子发射体如何形成的机制，为深入认识量子发射体最可能的微观起源提供了极大的帮助。丹麦技术大学这一最新研究成果已经发表在科学进展杂志（Science Advances）上。下一步，研究人员将致力于在六边形氮化硼中定点生成量子发射体。实现了“位点选择（site-selectivity）”，就能够有效地将量子发射体集成到光学电路中（optical circuits）。

近日，国仪量子应用中心迎来重磅新品——场发射扫描电镜SEM5000。SEM5000是一款分辨率高、功能丰富的场发射扫描电子显微镜，有着先进的镜筒设计，镜筒内减速、低像差无漏磁物镜设计，实现了低电压高分辨率成像，同时可适用于磁性样品。SEM5000具有光学导航、完善的自动功能、精心设计的人机交互，优化的操作和使用流程。无论操作者是否具有丰富经验，都可以快速上手，完成高分辨率拍摄任务。 左右滑动查看SEM5000 电子枪类型：高亮度肖特基场发射电子枪分辨率：1 nm @ 15 kV 1.5 nm @ 1 kV放大倍率：1 ~ 1000000 x加速电压：20 V ~ 30 kV样品台：五轴全自动样品台产品特点01分辨率高，低加速电压下实现高分辨成像02电磁复合物镜，减小像差，显著提高低电压下的分辨率，而且可观察磁性样品03镜筒内减速，在隧道中的电子能保持高能量，减少了空间电荷效应，低电压分辨率得到保证04电子光路无交叉，有效降低系统像差，提升分辨能力05水冷恒温物镜，保证物镜工作的稳定性、可靠性和可重复性06磁偏转六孔可调光阑，自动切换光阑孔，无需机械调节，实现高分辨率观察或大束流分析模式快速切换应用领域场发射扫描电镜SEM5000可广泛应用于锂电、芯片半导体、陶瓷、建筑材料、电子元器件、化学化工、生物医疗、环保、金属材料等领域。场发射扫描电镜SEM5000拍摄案例樱花花粉经伪彩处理NVPTIO2钛酸锂正极极片负极极片极片表面的导电添加剂隔膜

分辨率最高可达0.6 nm！国仪量子超高分辨场发射扫描电子显微镜SEM5000X#NEWS超高分辨场发射电镜发布近日，国仪量子在2023全国电镜年会期间发布了全新的超高分辨场发射扫描电子显微镜SEM5000X，分辨率达到了突破性的0.6 nm@15 kV和1.0 nm@1 kV，进一步夯实了国产高端电镜发展的基础。深度挖掘用户需求 全新升级实现超强性能国仪量子在服务客户时发现，传统的场发射扫描电镜在拍摄一些特殊样品时会出现成像质量不佳的问题。例如，纳米材料的导电性较差，样品的粒径通常也非常小，观测难度较高。但随着科研水平不断进步，对材料的观测尺度也将不断缩小，观测难度愈发提高。为解决这一难题，国仪量子显微镜研发团队在调研用户需求后，基于深厚的技术储备与产品工程化能力，推出了“挑战极限”的超高分辨场发射扫描电子显微镜SEM5000X。SEM5000X如何“挑战极限”？极限挑战一：挑战超高分辨率SEM5000X在15 kV下分辨率优于0.6 nm，1 kV下分辨率优于1 nm，成功挑战了热场发射扫描电镜的极限分辨率。国仪量子对SEM5000X电子光学系统中的物镜部分做了特殊的改进优化，电透镜和磁透镜的重合度进一步提高，使得色差减小了12%、球差减小了20%，整体上提升了电镜的分辨率。极限挑战二：不惧高难样品在SEM5000X产品设计中，增加了样品台减速模块，采用了高压隧道和样品台减速的组合，实现双减速技术，能够挑战极限样品拍摄场景。极限挑战三：适应复杂环境此外，我们自研了高精度的优中心样品台，采用了超稳定的机架，还额外设计了可屏蔽环境干扰的全包围式屏蔽系统，使SEM5000X能够轻松适应各种复杂环境。产品优势SEM5000X01超高分辨率成像，达到了突破性的0.6 nm@15 kV和1.0 nm@1 kV02样品台减速和高压隧道技术组合的双减速技术，挑战极限样品拍摄场景03高精度机械优中心样品台、超稳定性的机架减震设计，可搭配整体罩壳设计，极大减弱环境对极限分辨率的影响04最大支持8寸晶圆(最大直径208 mm)的快速换样仓，满足半导体和科研应用需求如果您需要一台更高性能，更高分辨率的电镜，那您一定不能错过超高分辨场发射扫描电子显微镜SEM5000X。应用案例展示介孔二氧化硅/1 kV（Dul-Dec）/lnlens阳极氧化铝板/10 kV/Inlens芯片/5 kV/BSED-COM肾脏切片/5 kV/BSED-COMP泡沫镍/2 kV/ETD-SE蓝宝石衬底/5 kV/ETD-SE金颗粒/1 kV/Inlens光刻胶/2 kV/ETD-SE磁性粉末/10 kV/Inlens二氧化硅球/3 kV/ETD-SE催化剂/1 kV/ETD-SE波导/1 kV/ETD-SE

5月18日，2023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)在北京雁栖湖国际会展中心盛大开幕，并颁发“仪器及检测3i奖”。国仪量子自主研发的场发射扫描电镜SEM5000荣获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”，国仪量子副总裁曹峰出席大会。本次大会吸引了来自政、产、学、研、用、资、媒等各界的近1500多位代表参会。国仪量子副总裁曹峰上台领奖（左起第五位）。图片来源：仪器信息网仪器及检测3i奖，简称“3i奖”（创新innovative、互动interactive、整合integrative），作为行业内的公益奖项，从2006年创办时的优秀新品奖开始，奖项从产品单一维度，逐渐扩展到了企业、企业家、研发专家等各个方面，不断记录着中国科学仪器及检测行业发展路上的熠熠星光。2022年度，共有291家国内外仪器厂商申报了674台仪器新品。经仪器信息网专业编辑团初审后，网络评审团对申报的仪器新品依据创新点、市场前景、用户评价等进行初评，确定226台产品入围。经网络评审团评审，确定51台产品获2022年度科学仪器行业优秀新品“提名奖”。经“技术评审委员会”终审，确定10台仪器获“3i奖-2022年度科学仪器行业优秀新品”。CIQTEK国仪量子场发射扫描电镜SEM5000国仪量子场发射扫描电镜SEM5000是一款分辨率高、功能丰富的场发射扫描电子显微镜。先进的镜筒设计，高压隧道技术（SuperTunnel）、低像差无漏磁物镜设计，实现了低电压高分辨率成像，同时磁性样品可适用。光学导航、完善的自动功能、精心设计的人机交互，优化的操作和使用流程，无论经验是否丰富，都可以快速上手，完成高分辨率拍摄任务。国仪量子副总裁曹峰在接受仪器信息网采访时表示，SEM5000能够满足绝大部分的用户需求，目前已积累了大量的客户案例。未来，国仪量子将继续提升产品实力，并推动扫描电镜向微纳表征、测量加工制造等综合性方向发展。

发布人： 发布时间：2023-10-11 文字： 大 中 小10月12日——诺贝尔化学奖-胶体量子点：红外成像芯片&量子点发光技术，更有多重直播福利，欢迎预约！“名师讲堂”系列专题会聚焦分子光谱、光电探测、高光谱与影像、超快光谱等前沿技术在材料、生医、能源科学等热门领域的前沿发展与应用，卓立汉光邀请行业内专家学者以网络在线形式进行学术探讨与交流，为光电技术科研工作者建立全新、高效、开放的学习与交流平台。2023年诺贝尔化学奖得主为美国麻省理工学院教授蒙吉G巴文迪、美国哥伦比亚大学教授路易斯E布鲁斯和美国纳米晶体技术公司前首席科学家阿列克谢伊基莫夫，以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。为了与大家共同感受诺贝尔化学奖-量子点的科技魅力，本期卓立汉光特别隆重邀请到了北京理工大学—唐鑫教授和中国海洋大学材料科学与工程学院—夏呈辉副教授，与大家分享在胶体量子点研究领域的经验和心得体会，希望本次讲座能够为您的科学研究带来灵感与助力，推动研究的进展，精彩不容错过，赶快报名开启学习之旅吧~43期名师讲堂马上就要开讲啦！直播预约1.关注“卓立汉光”、“TEO先锋科技”视频号，预约本次直播。2.通过扫描下方二维码，预约本场直播。直播福利1.凡在线观看直播的观众，均可以参加“直播互动抽奖”活动!奖品丰富，欢迎大家踊跃报名。2.扫客服二维码，加入“名师讲堂交流群”，与各位老师交流学习，获取*新光电知识，看直播，长人脉。直播矩阵本期直播，除了在“卓立汉光”平台直播外，我们也将通过“先锋科技”视频号同步直播，同时欢迎大家在卓立汉光直播间查看更多我们的讲座视频哦~希望通过名师讲堂，我们可以共同学习光电新知识，10月12日，让我们不见不散！

被Science评为年度十大科学突破之一的量子点你了解吗？量子点又称半导体纳米晶，它的三维尺寸在2-10nm范围内，大概是一根头发丝直径的十万分之一，人眼无法看到。它一般由II-VI族元素（如CdSe、ZnSe等）或III-V族元素（如InP、InAs等）半导体材料构成，具有明显的量子效应。由于量子点独特的物理、光学、电学特性，曾被Science杂志评为年度十大科学突破之一。 量子点发光图片来自网络01会发“光”的量子点，有哪些应用？正是在纳米尺度，量子点表现出量子效应——当这些半导体晶体做到纳米尺度，不同的尺寸就可以发出不同颜色的光。例如，量子点发光波长可达850纳米（红光），相对于可见光穿透深度更深，更适合应用于生物体内组织成像。量子点吸收能力非常强，能够大提高灵敏度。它对照明和显示产业将会有重大影响。使用量子点的发光二管，更加接近于自然光，并且发热大大减少。在显示产业方面，据了解，中国的研究处于领先优势，有机会整个显示产业的发展。如此荣耀之事，相信各位读者和我们一样，期待不已。但是问题来了，看不见的量子点，它的“光”如何解析呢？量子点电视图片来自网络02如何解析量子点发光？下面就以英国牛津大学、埃默里大学和乔治亚理工学院的研究成果做一下说明。在这部分，你可以了解到量子点尺寸、组成与对应的能带隙和发射峰值的变化关系。1样本准备本例中使用的CdSeTe量子点[1]，直径范围2.7-8.6 nm。量子点通过沉降和离心纯化处理后室温保存备用。2测试条件吸收光谱由吸收光谱测得 (带宽=1.0 nm)。参照Fendle等人[2]的方法，通过吸收数据获得起始吸收边和能带隙。光致发光光谱（通常所说的荧光光谱）由HORIBA FluoroMax高灵敏度荧光光谱仪测得 (λexc = 475 nm，带宽 = 2.0 nm)。所有光谱测量都在光谱仪响应校正下获得的。3结果分析下图是组成相同，尺寸不同量子点的吸收和发射光谱。我们发现吸收和发射波长随量子点直径增大而红移。不同尺寸的CdSe0.34Te0.66量子点的吸收光谱（实线）和光致发光（虚线）谱下面两张图分别是Te含量对能带隙（上图）及发射峰位（下图）的影响。从图中可以发现，量子点组成不同，对应的能带隙和发射峰值也会发生变化。当Te含量为60%时，电子跃迁和荧光带边发射都出现拐点。 能带隙（上图），发射波长（下图）与量子点中Te浓度的关系曲线尽管量子点的尺寸小到纳米级，看不见摸不着，但是通过以上两组实验表征量子点的发光特性，我们可以发现量子点的发光与其尺寸和组成相关。这一重要结论，是通过HORIBA荧光光谱仪获得的。在本实验中，研究人员使用的是FluoroMax高灵敏荧光光谱仪，正是由于它高灵敏的特性，可以轻松、快速得到非线性变化的光致发光光谱。因此，如果说“量子点的世界”是神奇、复杂的，经常表现出与宏观世界不同的现象，那么HORIBA荧光光谱仪，就是帮助科研工作者解析量子点世界的“神器”。03致 谢感谢英国牛津大学的Robert Bailey和埃默里大学和乔治亚理工学院的Shuming Nie提供数据和图片。参考文献：[1]R.E. Bailey and S. Nie, J. Am. Chem. Soc., 125, 7100–7106 (2003).[2]Y. Tian, et al., J. Phys. Chem., 100, 8927–8939 (1996). 点击标题，查看往期精华文章上交大新拉曼探针有望精准定位肿瘤君，助力攻克医学难题光谱分析助力锂电池产业突破：拉曼篇（1）锂电池充放电过程正负的研究HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

近日，德国达姆施塔特工业大学的科学家成功研发出可在常温下使用的微型太赫兹发射器，并创造了1.111太赫兹的电子发射器频率纪录，为太赫兹辐射的广泛应用铺平了道路。　　通过辐射的帮助，穿透日常的材料，如塑料、纸张、纺织品或陶瓷，从而对工件的质量进行无损检测，或者分析正在运行的发动机的燃烧过程，甚至不用打开就检测邮包和信件是否带有危险的生物物质，这些都是波长在0.1毫米至1毫米的太赫兹辐射可能的用途。然而直到目前太赫兹技术的发展和应用仍很局限，其主要障碍就是其发射和接收装置至今仍然十分笨重而且昂贵。　　这一情况可能很快就会有所改变：达姆施塔特的物理学家和工程师在迈克尔菲格诺瓦博士的领导下成功开发出一种太赫兹辐射发射装置。其核心部件是一个所谓的共振隧道二极管(RTD)，面积不到1平方毫米，制造工艺基于传统的半导体技术，实现了1.111太赫兹的频率纪录。　　在对他们的新设备小型化的过程中，菲格诺瓦团队花了几年时间不断接近微电子的技术极限。共振隧道二极管的核心是一个所谓的双势垒结构，其中嵌入了一个量子阱(QW)。与量子阱有关的是一层非常薄的铟镓砷化物半导体层，它夹在两个很薄的铝砷半导体层中。每一层仅几纳米厚。这种双势垒结构，再加上量子力学效应，使太赫兹振荡器产生的电磁波被反复放大，而不是减弱，这使得振荡器可在太赫兹频率发出连续的电磁辐射。　　该太赫兹发射装置可在室温下运行，这使它更具技术应用前景。例如可以利用共振在太赫兹范围内进行分子光谱研究。以前不能用频谱分析的物质，现在都可以在太赫兹范围内用这个方法进行研究。首先受益是医药领域，例如，可以把体内的病变组织从健康组织中区别开来。　　菲格诺瓦表示，这是目前有源半导体器件所能达到的最高频率。而从理论上讲，他们研制的发射器还能实现更高的、直到3太赫兹的频率。他们将在未来几年进一步改进该发射器，使其达到更高频率。而利用更高频率的太赫兹辐射来进行材料分析则可获得更高的分辨率，即在图片上可以识别更小的细节。新太赫兹发射器将在电脑、手机和其他电子设备等许多领域获得至今无法想象的应用。

图1 来源：诺贝尔奖委员会官网。北京时间10月4日17时45分，有着“理科综合奖”之称的诺贝尔化学奖揭晓。瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔化学奖授予美国科学家Moungi G.Bawendi、Louis E Brus，俄罗斯科学家Alexei l.Ekimov ，以表彰他们对量子点的发现和研究。该奖项的授予充分表明了量子点技术在科学领域中的又一重要突破。 01量子点是一种纳米级半导体发光材料，通过施加一定的电场或光压，这些纳米半导体就会发出特定频率的光，而发出光的频率会随着半导体的尺寸的改变而变化。因此，我们通过控制它们的尺寸和形状，就可以控制其发出的光的颜色（如图2），从而获得独特的光学和电子特性（如图2）。 图2 量子点荧光随尺寸的变化示例。 由于量子点丰富的物理化学性质，吸引了很多学者投身其中，目前已经形成了很多重要的前沿技术。除了我们熟知的已经商业化的量子点液晶显示以外，量子点还可以用于未来显示、光伏发电、高性能激光光源应用、单光子光源应用以及作为荧光探针用于生物成像等。 02 作为一种独特的纳米材料，在量子点的研究中，首先会关注其光谱特征和量子产率；在一些情况下，电致发光效率和荧光寿命也是需要被测量的参数。 #宽广的光谱测量 在生物荧光探针等应用的量子点研究中，不仅需要测量可见光区的光谱，还可能需要测量近红外红外光的光谱。 图3 从可见到近红外连续光谱测量的双探测器方案。为了契合这样的需要，滨松Quantaurus-QY plus中不仅配备了高灵敏度高信噪比背照式CCD探测器（探测范围从紫外至约1100nm的近红外，如图3上左），而且配备了专门用于近红外波段的InGaAs探测器（从850nm至1650nm，如图3上右）。作为在光电行业深耕细作几十年，光探测器产品线非常宽广的技术型公司，滨松在Quantaurus系列产品中均选用了自产的探测器。并基于对探测器的深刻理解与定制，开发出了特有的“光谱无缝缝合”技术，使得通过可见光探测器和近红外探测器所得到的光谱能够衔接在一起（如图3），从而使用户可以在350-1650nm的范围内，横跨可见及近红外区域得到完整且精准的光谱和真实的量子产率数值。(如图4） 图4 文献案例：横跨可见到红外的光谱测量。500nm左右的峰为吸收光谱，1300nm左右的峰为发射光谱。(N. Hasebe, et al. Anal. Chem.&ensp 87&ensp (2015), 2360)。 #精准的量子产率测量滨松量子产率测试仪对上至100%，下至1%以下的量子产率都具有非常准确的测量能力（如图5）。 图5 滨松量子效率分析仪对一些标准样品的测试值与文献值的对比(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (2009), 9850)。 为了得到精确的结果，除了在硬件方面精益求精，滨松也一直在研究量子产率测量中的各种误差来源。比如对于许多量子点，激发光谱和发射光谱会有所重叠（如图6）；这意味着量子点发出的荧光有可能被自身再次吸收——这种自吸收（reabsorption)现象会导致量子产率的测量值低于真实值，而且越浓的溶液低估得越厉害（如图7）。图6 几种量子点的吸收及发射光谱。实线为吸收光谱，多点连线为发射光谱；蓝绿黑红对应着量子点尺寸从小到大。(U. Resch-Genger, et al. Nat. Methods 5 (2008), 763)。 针对这种低估量子产率的可能，滨松运用了对应的自动测量流程及算法（K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys.&ensp 11&ensp (2009), 9850）保证得到最为准确的量子产率读数（如图7）。 图7 自吸收（Reabsorption)校正结果示例(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (2009), 9850)。#滨松量子产率测量仪Quantaurus-QY plus

p　　记者从中国科学技术大学获悉，该校单分子科学团队的董振超研究小组，通过发展与扫描隧道显微镜(STM)相结合的单光子检测技术和分子光电特性调控手段，首次清晰地展示了空间位置和形貌确定的单个分子在电激励下的单光子发射行为及其单光子源阵列。国际学术期刊《自然· 通讯》9月18日发表了这项成果。/pp　　单光子源的研究一直是量子信息领域的核心内容之一，清晰可控的高密度单光子源阵列更是构建量子芯片器件和量子网络的关键。在众多的单量子发光体，包括半导体量子点、原子、分子、色心等，单分子体系由于其发光频率易于调控、谱线较窄、且发光行为具有高度的均一性而受到广泛的关注。此外，电泵单光子源还在纳米光电集成和相关量子器件方面具有潜在的应用前景。/pp　　但是，在迄今为止的单分子体系的电泵单光子源研究中，由于受到实验技术和荧光淬灭效应的制约，一直难以实现从空间位置和形貌确定的单个分子产生强而稳定的单分子电致发光信号，因此，基于单个孤立分子的电泵单光子发射行为一直未能得到清晰明确的展示。/pp　　中国科学技术大学单分子科学团队通过巧妙调控隧道结纳腔等离激元的宽频、局域与增强特性，拓展了测量极限，为在单分子水平上观测和调控分子的光电行为提供了有力手段。他们通过研究发现，所有分子均表现出近乎全同的单光子发射特性，实现了高密度单光子源阵列的构造和展示。/pp　　这些研究结果不仅为在纳米尺度研究金属附近分子的光物理现象提供了新的手段，也为研发面向光电集成量子技术的电泵单分子单光子源提供了新的思路。《自然· 通讯》杂志的审稿人评价说，“这个结果无疑开创了该领域的最新水平，为纳米光子源的研究和发展提供了新的机会”。/p

1月20日，广州慧炬科技有限公司成功举办“承鸿鹄之志，造大国电镜”新品发布会，正式发布首台国产商业场发射透射电子显微镜“太行”TH-F120。标志着我国已掌握透射电镜整机研制能力以及电子枪、高压电源、电子探测相机等核心技术。该产品将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面，为我国在材料科学、生命科学、化学、物理等前沿科学以及半导体工业、锂电新能源材料等先进制造业领域的高质量发展提供有力支撑。中国科学院院士饶子和、中国科学院院士隋森芳、中国科学院院士徐涛，以及来自全国学界、业界相关领域的60余位专家出席本次发布会。点击观看发布会精彩回顾院士大咖云集！共见首台国产商业场发射透射电子显微镜发布会议伊始，广州慧炬科技总经理曹峰向各位嘉宾的到来表示热烈欢迎，并感谢各位专家对国产透射电子显微镜的支持。广州开发区管委会二级巡视员、生物岛实验室主任助理杨寿桃致辞。国仪量子技术（合肥）股份有限公司董事长贺羽致辞。中国科学院隋森芳院士致辞。中国科学院物理研究所研究员、松山湖材料实验室研究员、中国电子显微学会副理事长、粤港澳大湾区电镜联盟理事长马秀良致辞。中国科学院生物物理研究所、生物岛实验室研究员、广州慧炬科技首席科学家孙飞分享了《生物医学电镜自主研制之路》报告。发布会上，饶子和院士与隋森芳院士共同为太行TH-F120揭幕。饶子和院士（左二）与隋森芳院士（左一）为太行TH-F120揭幕，徐涛院士（左三）等专家见证揭幕仪式合影破局之作！场发射透射电子显微镜“太行”TH-F120广州慧炬科技总经理曹峰向与会嘉宾详细介绍了太行TH-F120的产品特点与优势。TH-F120是慧炬120kV成像平台的首款产品，它的诞生意味着国产商业透射电镜向前迈进了一大步。其中文名称“太行”源自中华名山太行山，寓意TH-F120将如太行山一样，挺起中国透射电镜产业的脊梁。TH-F120自主研制的高亮度场发射电子枪，相比于同级进口产品的热发射电子枪，亮度更高，发射稳定性和相干性更优，匹配自主研制的电磁透镜系统，针对120kV成像平台特别优化了电子光学设计，可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率；自主研制的高稳定性的低纹波高压电源，实现了高压自动控制，保证电子枪稳定发射；标配自主研制的高像素CMOS相机，在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节；整机以人机分离为设计理念，匹配高度自动化的控制系统，使图像采集工作更加舒适高效；同时，TH-F120预设了充足的拓展接口和整机升级空间，满足用户迭代需求，有效延长整机使用年限。太行TH-F120产品参数太行TH-F120应用案例承鸿鹄之志，造大国电镜透射电镜具有极高的技术门槛，国外品牌已形成了垄断局面。此前，我国透射电镜100%依赖进口，国产化尚属空白。2022年，我国进口透射电镜约300台，进口总额超30亿元，预计2022年至2028年期间，年复合增长率超5.8%。2022年，生物岛实验室与国内领先的科学仪器公司国仪量子技术（合肥）股份有限公司联合成立广州慧炬科技有限公司，依托生物岛实验室徐涛院士、孙飞研究员团队在国产透射电镜领域的研发成果，与国仪量子成熟的产品工程化与市场开拓经验，进一步推动透射电镜的普及和应用。此前，国仪量子自主研制的场发射/钨灯丝扫描电镜、超高分辨场发射扫描电镜、镓离子束双束电镜、量子传感设备、电子顺磁共振波谱仪、气体吸附分析仪等产品获得了良好的市场反响，形成了国产高端科学仪器的示范应用。双方的合作，将充分整合人才与技术优势，加速推进透射电镜技术转化为商业化产品并进行批量生产。广州慧炬科技首台国产商业场发射透射电子显微镜正式发布，填补了国内该领域的空白，实现了从“买”到“造”的重大突破。未来，广州慧炬科技将持续加强在透射电镜领域的自主创新能力，研发更高端的电镜产品，服务中国科研人，为实现科技自立自强贡献力量。与会嘉宾合影

1月20日，广州慧炬科技有限公司成功举办“承鸿鹄之志，造大国电镜”新品发布会，正式发布首台国产商业场发射透射电子显微镜“太行”TH-F120。标志着我国已掌握透射电镜整机研制能力以及电子枪、高压电源、电子探测相机等核心技术。该产品将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面，为我国在材料科学、生命科学、化学、物理等前沿科学以及半导体工业、锂电新能源材料等先进制造业领域的高质量发展提供有力支撑。　　中国科学院院士饶子和、中国科学院院士隋森芳、中国科学院院士徐涛，以及来自全国学界、业界相关领域的60余位专家出席本次发布会。　　院士大咖云集！共见首台国产商业场发射透射电子显微镜发布会议伊始，广州慧炬科技总经理曹峰向各位嘉宾的到来表示热烈欢迎，并感谢各位专家对国产透射电子显微镜的支持。广州开发区管委会二级巡视员、生物岛实验室主任助理杨寿桃致辞。国仪量子技术（合肥）股份有限公司董事长贺羽致辞。中国科学院隋森芳院士致辞。中国科学院物理研究所研究员、松山湖材料实验室研究员、中国电子显微学会副理事长、粤港澳大湾区电镜联盟理事长马秀良致辞。中国科学院生物物理研究所、生物岛实验室研究员、广州慧炬科技首席科学家孙飞分享了《生物医学电镜自主研制之路》报告。发布会上，饶子和院士与隋森芳院士共同为太行TH-F120揭幕。饶子和院士（左二）与隋森芳院士（左一）为太行TH-F120揭幕，徐涛院士（左三）等专家见证揭幕仪式合影　　▍破局之作！场发射透射电子显微镜“太行”TH-F120广州慧炬科技总经理曹峰向与会嘉宾详细介绍了太行TH-F120的产品特点与优势。TH-F120是慧炬120kV成像平台的首款产品，它的诞生意味着国产商业透射电镜向前迈进了一大步。其中文名称“太行”源自中华名山太行山，寓意TH-F120将如太行山一样，挺起中国透射电镜产业的脊梁。　　TH-F120自主研制的高亮度场发射电子枪，相比于同级进口产品的热发射电子枪，亮度更高，发射稳定性和相干性更优，匹配自主研制的电磁透镜系统，针对120kV成像平台特别优化了电子光学设计，可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率；自主研制的高稳定性的低纹波高压电源，实现了高压自动控制，保证电子枪稳定发射；标配自主研制的高像素CMOS相机，在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节；整机以人机分离为设计理念，匹配高度自动化的控制系统，使图像采集工作更加舒适高效；同时，TH-F120预设了充足的拓展接口和整机升级空间，满足用户迭代需求，有效延长整机使用年限。太行TH-F120产品参数太行TH-F120应用案例　　▍承鸿鹄之志，造大国电镜　　透射电镜具有极高的技术门槛，国外品牌已形成了垄断局面。此前，我国透射电镜100%依赖进口，国产化尚属空白。2022年，我国进口透射电镜约300台，进口总额超30亿元，预计2022年至2028年期间，年复合增长率超5.8%。　　2022年，生物岛实验室与国内领先的科学仪器公司国仪量子技术（合肥）股份有限公司联合成立广州慧炬科技有限公司，依托生物岛实验室徐涛院士、孙飞研究员团队在国产透射电镜领域的研发成果，与国仪量子成熟的产品工程化与市场开拓经验，进一步推动透射电镜的普及和应用。此前，国仪量子自主研制的场发射/钨灯丝扫描电镜、超高分辨场发射扫描电镜、镓离子束双束电镜、量子传感设备、电子顺磁共振波谱仪、气体吸附分析仪等产品获得了良好的市场反响，形成了国产高端科学仪器的示范应用。双方的合作，将充分整合人才与技术优势，加速推进透射电镜技术转化为商业化产品并进行批量生产。　　广州慧炬科技首台国产商业场发射透射电子显微镜正式发布，填补了国内该领域的空白，实现了从“买”到“造”的重大突破。未来，广州慧炬科技将持续加强在透射电镜领域的自主创新能力，研发更高端的电镜产品，服务中国科研人，为实现科技自立自强贡献力量。与会嘉宾合影

仪器信息网讯 2024年1月20日上午，正值寓意“寒去春来”的大寒节气， 由生物岛实验室科研团队领衔研制，拥有自主知识产权的国产首台商业场发射透射电子显微镜太行 TH-F120在广州面向全球用户发布！发布会现场发布会邀请中国科学院饶子和院士、中国科学院隋森芳院士、中国科学院徐涛院士，广东省科学技术厅、广州市市场监督管理局、黄浦区科技局、黄浦区市场监管局、中国科学院生物物理研究所、中国科学院广州生物医药与健康研究院、生物岛实验室等相关领导，以及国内知名电镜专家等五十余位代表出席。仪器信息网作为受邀行业媒体，共同见证这一历史时刻。太行 TH F120历经三年研制成功， 由生物岛实验室与国仪量子共同成立的慧炬科技承接转化，目前已具备量产条件。TH F120的问世将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面， 是中国电子显微技术的重大突破。作为极难攻克的“卡脖子”高端科学仪器代表，TH F120是生物岛实验室与国仪量子强强联合的成果，也呈现了尖端仪器技术从科学端研制、成果转化，到商业端产业化的典范。而本次发布会 “研发成果汇报”、“新品发布会”两个环节的设置，相得益彰，是相互尊重，更是传承。环节一： 生物岛实验室研发成果汇报生物岛实验室科研与成果转化部部长李中华主持会议中国科学院院士、广州实验室常务副主任、生物岛实验室主任徐涛开场致辞徐涛院士首先代表生物岛实验室向莅临本次活动的各位领导和专家们表示热烈欢迎，向一直关心支持生物岛实验室发展的各界朋友表示衷心感谢。他讲到，1933年，世界上第一台透射电镜诞生，如今，电镜已成为现代科学研究不可或缺的研究工具，在半导体、材料科学、生命科学等战略性领域的科研活动中起到至关重要的作用，被誉为高端科学仪器“皇冠上的明珠”。透射电镜技术跨越多个学科，工程技术复杂，攻关难度大，被列为我国受限制的35项关键技术之一。为解决卡脖子问题，在生物物理所的大力支持下，孙飞研究员带领团队早在2016年就启动了预研工作。之后在生物岛实验室组建了完整的研发团队体系，在国家自然科学基金委、广东省科技厅的大力支持下，经过三年多的不懈努力，先后成功研制120kV场发射电子枪、120kV低纹波高压电源、400万像素和1600万像素CMOS电子探测相机，以及100万杂合像素直接电子探测相机等透射电镜核心关键部件。在此基础上，才有了今天发布的国内首台100%自主知识产权的120kV场发射透射电镜，实现0.2纳米分辨率的成像能力，达到产品化水平。这对于我国摆脱进口依赖，实现高水平科技自立自强具有重大意义。作为团队的一员，徐涛院士见证了整个项目艰难的研发过程，借此发布会的机会，对实验室电镜研发团队不惧困难挑战、勇于投身科研实践的责任担当表达了崇高的敬意。最后，徐涛院士表示，科学仪器研制是一场马拉松，虽然目前取得了一些成绩，但仍然存在许多受制于人的短板弱项。未来，生物岛实验室将继续坚持四个面向，在省市科技部门的指导下，坚定不移的在科技创新的道路上大步迈进，为广东省大湾区的生物医药产业高质量发展、加快构建先进生产力贡献力量。实现科技自立自强，道阻且长，然行则将至；行而不叕，则未来可期！中国科学院院士、清华大学教授饶子和致辞饶子和院士表示，正如徐涛院士所言，透射电镜为推动科学技术进步做出了重要贡献，但核心技术一直被国外垄断，面临卡脖子风险，如今能与大家一同见证国内首台自主知识产权的场发射透射电镜成果发布会，可谓振奋人心。饶子和院士的研究方向长期聚焦在生物领域。推动生物领域向前发展，一个很关键的方面，便是新技术、新方法、新仪器、新手段的不断革新。生物结构学的发展随着蛋白晶体学技术、同步辐射技术、核磁共振技术、冷冻电镜技术、人工智能技术的突破而不断升华，仪器设备技术的发展对推动生命科学的发展至关重要。上世纪五六十年代以来，生物物理所一直是我国在生物电镜方面的研究基地之一，饶子和院士在担任所长期间也十分重视电镜中心的建设。饶子和院士回顾了孙飞研究员加盟生物物理所的往事，以及孙飞研究员在科研工作中展现出的优越的数理基础和对方法技术出众的敏感优势。最后，饶子和院士对在徐涛院士领导下，孙飞研究员带领团队能够取得这样的突破性成果表示祝贺，并对参与TH F120研制的科学家和工程师队伍给予最热烈的掌声，期待生物岛实验室的透射电镜能取得更加辉煌的成就，也期待在不久的将来，科学家能够用上我们自己研究的100kV、200kV、300kV冷冻电镜，促进我国生命科学和生物医学不断发展。生物岛实验室研发成果汇报：120kV场发射透射电子显微镜研制汇报人：广州生物岛实验室 /中国科学院生物物理研究所研究员孙飞冷冻电镜技术为生物分子结构研究带来革命性进展，主流厂商为赛默飞和日本电子，垄断全球市场。作为另一种专业化电镜，体电子显微镜技术是解析细胞谱系的重要工具。而透射电镜是冷冻电镜和体电子显微镜技术的基础，其由电子的发射、加速、成像和探测等基本单元系统构成，对应主要核心部件包括电子枪、电子探测相机等。同时，100kV场发射冷冻透射电镜是透射电镜发展的新方向，并将成为主流，用于大多数生物大分子结构解析。孙飞研究员分享了生物岛实验室基于以上背景开展的系列研究成果。其一，是120kV场发射冷冻透射电镜核心部件的研制。依托广东省重点领域研发计划项目，先后完成120kV场发射电子枪研制、120kV低纹波高压电源研制、电子探测相机研制，完成所有项目验收考核指标，并利用研制的核心部件完成对商业电镜Talos L 120C的关键部件替换，达到预期效果。其二，是100kV高通量高分辨率场发射冷冻透射电镜的研制。依托广东省重点领域研发计划项目，针对我国生命医学领域研究对冷冻电镜高度依赖进口的现状，突破100kV场发射电子枪、超高稳定高压发生器、平行光照明、恒定功率物镜、低加速电压下高性能高灵敏度探测相机等关键技术，研制场发射冷冻电子透射显微镜智能控制系统和高通量自动化数据收集软件，开展基于自主研发技术的工程化和产业化。电镜主机硬件搭建完成，已经能够进行成像，自研和国产部件比例高于90%。其三，是细胞图谱超微结构高通量分析系统研制，研发针对细胞谱系研究需求的高通量、超分辨、双模态 (光学+电镜) 显微成像系统，实现在1个月左右对1mm3尺度的生物组织样品的细胞超微结构图谱高通量分析的能力。研发成果转化便是本次发布的120kV场发射透射电镜。未来，团队将进一步开展100kV高通量高分辨率场发射冷冻电镜以及120kV高通量场发射体透射电镜的研制工作。突破“卡脖子”技术，国产首台场发射透射电镜发布仪式合影环节二：慧炬科技120kV场发射透射电镜产品发布会慧炬科技总经理曹峰致辞曹峰介绍道，慧炬科技成立于2022年11月，是由生物岛实验室和国仪量子共同出资成立，专注于透射电镜以及相关关键技术的研发与制造。融合了生物岛实验室透射电镜技术和国仪量子在科学仪器产业化方面的强大能力，慧炬科技有信心成为透射电镜研发领域的领导企业，让中国科学家用上国产的、世界领先的透射电镜。关于“慧炬”的释义，曹峰讲到，这源于透射电镜中电子束的“汇聚”，取其音义，“慧炬”又蕴含了“智慧聚集”、期待成为透射电镜领域的“火炬手”、带领电镜技术继续向前的寓意。曹峰表示，本次发布的透射电镜新品，凝聚了慧炬科技团队几年来的心血与汗水，承载着慧炬科技的梦想和理想，也寄托了慧炬科技“承鸿鹄之志，造大国电镜”的决心，相信在团队的努力下，在生物岛实验室以及广东省科技厅等各级政府的支持下，慧炬科技一定能够将透射电镜进行产业化，为我国科学和产业界的高质量发展提供强大助力。广州开发区管委会二级巡视员、生物岛实验室主任助理杨寿桃致辞杨寿桃主任表示，生物岛实验室与国仪量子合作共同成立慧炬科技，实现了场发射透射电镜科研成果的转化，推出商业化产品。TH F120完成了从科学研究到技术开发，再到市场推广的三级跳，为我国高端科学仪器市场注入新活力，是实验室发展历史上一个重要里程碑。生物岛实验室2021年完成了创建国家实验室的战略目标任务后，迅速响应政府号召，转型为专注成果转化和产业孵化，截至目前，已经孵化了12家创新型企业，其中4家企业估值过亿元。未来，生物岛实验室将继续紧盯成果转化与产业孵化，围绕产业链布局创新链，以满足重大产业化需求为己任，充分发挥国家战略科技力量的引领作用，协同推出更多原创性的科技成果，打通从科技强到产业强，再到经济强、国家强的通道，为广东省在生物医药领域提升科技自立自强能力贡献力量。国仪量子董事长贺羽致辞贺羽讲到，慧炬科技今天的发布成果源于徐涛院士、孙飞研究员等科学家不懈的努力和探索，在此谨代表国仪量子对徐涛院士团队致以崇高的敬意，对慧炬科技团队取得的成果表示热烈祝贺。本次慧炬科技发布国产首台量产场发射透射电镜，对中国电子显微事业与高端科学仪器国产化的发展而言都具有重要意义，相信慧炬科技一定能在透射电镜领域取得更加辉煌的成就，和国仪量子一起彻底打破高端电镜卡脖子的局面，为国家科技自立自强作出更大贡献。成立7年来，国仪量子陆续研制并发布了多款人无我有，人有我优的高端科学仪器，已经交付至全球数千家客户，并且在德国、美国、新加坡等发达国家完成了海外交付。截至目前，实现了量子精密测量仪器全球市占率领先，顺磁共振谱仪国内市占率第一，电子显微镜年成交量近200台等突出成绩。国仪量子很荣幸能够与生物岛实验室合作成立慧炬科技，共同研制填补国内空白的透射电镜。未来国仪量子将继续发挥自身在工程化、市场开拓等方面的优势，全力支持慧炬科技的产品研发和产业化，共同为客户提供更高品质的产品和服务。中国科学院院士、清华大学/南方科技大学教授隋森芳致辞隋森芳院士表示，很荣幸与大家一起见证我国首台场发射透射电子显微镜研制成功。当前，我国冷冻电镜技术应用研究在国际上已经具有领先地位，孙飞研究员这种新技术新方法研究在国际上也可圈可点。然而，由于冷冻电镜硬件装备不能自主研制，我国在冷冻电镜技术方法领域的创新受到了很大限制。很高兴看到生物岛实验室联合生物物理研究所在冷冻电镜研制方面的持续发力，多年成绩显著，抓住冷冻电镜技术领域国际前沿，率先选择100kV场发射冷冻电镜这一新赛道发力。首先成功研制了120kV场发射透射电镜，成像分辨率可以达到两个埃，并通过慧炬科技完成了工程化和产品化。这一重要时刻，是令我国冷冻电镜领域乃至整个电镜领域相关科技工作者兴奋的时刻，可以预见，该电镜设备成功投入市场将极大地推动我国冷冻电镜应用研究进步。相信在不久的将来，生物岛实验室和慧炬科技能够进一步完成专业化的100kV高通量场发射冷冻电镜，为我国高端科学仪器的自主研制事业作出重要贡献。此外，隋森芳院士强调，希望慧炬科技能够坚持下去，不断优化仪器的性能和稳定性，不断面向用户，提升仪器的易用性，虚心接受用户的反馈，不断实现仪器的迭代，最终在市场上赢得广大用户的认可和尊重。最后，隋森芳院士祝愿科研人员再接再厉，取得更大的成绩，祝愿我国高端电子显微镜自主研发事业蓬勃发展。中国科学院物理研究所/松山湖材料实验室研究员、中国电子显微镜学会副理事长、粤港澳大湾区电镜联盟理事长马秀良致辞马秀良研究员代表粤港澳大湾区显微科学技术联盟向由徐涛院士、孙飞研究员领衔的国产首台场发射透射电镜成功研发表示热烈祝贺。国际上透射电镜的研制始于上世纪30年代初的德国。上世纪50年代到70年代，我国科学家、工程技术人员也曾为研发透射电镜付出了不懈的努力，并在当时的条件下取得一定进展，只是由于复杂历史原因没有得到传承和延续。到改革开放初期，我国高考恢复以及国际上材料科学的广泛兴起，激发了国内青年学子对掌握知识的广泛渴望，对探索未知的热情空前高涨。时至今日，历经几代人，这种高涨的热情还在持续。以1980年成立的中国电子显微学会为例，每年一届的全国电子显微学学术年会，参会规模从当时的几十人，到现在已经达到3000多人。电镜已经成为科学家探索微观世界的重要手段，是材料科学、生命科学、半导体等领域不可或缺的高端科学仪器。从数量讲，我国已经成为透射电镜的最大市场，但过去四十多年里，我们对透射电镜几乎完全依赖进口，所以本次透射电镜成功研制的重大意义不言而喻。马秀良研究员表示，相信在120kV场发射透射电镜成功研制的基础上，在材料科学领域常用的200kV、300kV场发射透射电镜的成功研制也指日可待，这也势必会带动我国高端制造业的发展。学术报告：生物医学电镜自主研制之路报告人：中国科学院生物物理研究所/广州生物岛实验室研究员、广州慧炬科技首席科学家孙飞研究员孙飞研究员为大家分享了120kV透射电镜成功研制背后的心路历程。2016年8月，以生物物理研究所为主办单位，召集了国内各方有志于国产电镜装备研制事业的专家学者、企业家、政府领导，在西安交通大学召开了针对我国开展电镜装备研制必要性和可行性的研讨会议。至此，新时代下，我国电镜自主研制再出发。先后完成电镜相关研发项目和成果，包括光电融合超分辨生物显微成像系统、生物大分子跨尺度结构研究前沿技术、生物超快冷冻电子显微镜、冷冻电镜样品制备技术、冷冻聚焦离子束减薄技术、冷冻电镜图像处理技术等。在这些研发项目历程中也逐渐组建起以孙飞、曹峰、季刚、金亮、卢志钢、姚一帆等为代表的体系化工程技术队伍。随后电镜关键技术从装备研发的30kV开始，成功研制了针对病理组织切片样品的高通量扫描透射电子显微镜SmartView。接着再到120kV透射电镜关键部件的突破，最终实现向整机研制的进发。最后结合数年转化历程，针对我国高端科学仪器自主研制的战略出路分享了自己的几点看法。整机揭幕：饶子和院士、 隋森芳院士揭幕，专家代表共同见证广州慧炬科技产品发布讲解讲解人：广州慧炬科技有限公司总经理曹峰【命名】：作为慧炬科技首款透射电镜产品，同时也是我国国首台正式发布的商业场发射透射电镜，TH-F120取名源自中华名山“太行”(TH) ，寓意TH-F120将如太行山一样成为中国透射电镜产业的脊梁。产品参数如下：【设计理念】：越级体验（将场发射电子枪、高自动化模组等越级配置集成至120kV平台，入门即高配）；高效操作（所有控制高度集成至PC端，全中文软件交互界面一目了然，提升操作效率）；模块设计（每一个模块自成一体，可以独立升级或替换，为用户打造与众不同的科研利器提供便利）；拓展丰富（预设充足的附件加装接口以及整机升级空间，满足用户使用新需求，有效应对多样的应用场）。现场展示产品：120kV场发射电子枪（左），120kV低纹波高压电源（右）【产品特点】：肖特基场发射电子枪；高像素CMOS相机；平行束/会聚束自适应切换照明系统；四轴高精度样品台；对称式极靴、恒功率物镜 (高衬度/高分辨模式可选)；全中文软件交互界面。高稳定低纹波高压电源（HJ-HT120，新品）：加速电压输出-10kV~-120kV；高压电源加速电压稳定性 10ppm/h；加速高压纹波2ppm。现场展示样机：50万像素直接电子探测相机（左）、1600万像素CMOS电子探测相机（中）、直接电子探测器芯片（右）【高亮度场发射电子枪（HJ-FEG120，新品）】：加速电压10~120kV低能散、高相干性，带来更优信噪比；40nA大束流发射。产品规划：慧炬科技透射电镜产品取名均源自中华名山。代表慧炬科技立足中国，放眼世界，助力科研工作者勇攀高峰，不断突破!场发射透射电镜系列: “太行”TH-F120，“峨眉”EM-F200，“昆仑”KL-F300； 冷冻透射电镜系列: “珠穆朗玛”ZMLM-F300C“唐古拉”TGL-F200C，"玉龙”YL-F100C；热发射透射电镜系列: “秦岭”QL-T120，“丹霞”DX-LaB120。【慧炬科技透射电镜产品路线四年计划】：2024年（120kV 透射电镜、100kV 冷冻电镜）；2025年（200kV 透射电镜、200kV 冷冻电镜）；2026年（200kV 球差电镜、300kV 透射电镜）；2027年（300kV 球差、新型透射电镜）。实验室参观、TH F120真机演示合影留念

经历2020年疫情笼罩，2021年全球电镜市场规模回暖，规模再次以个位数速率增长，作为最大需求单一市场国家，中国则实现20%以上增长。电镜新品发布也迎来活跃一年，发布新品不仅低、中、高端产品基本覆盖，大部分主流品牌皆有输出，国产方面也多点开花。以下对2021年在电镜新品进行盘点，数据主要统计自本网报道或公开信息，如有遗漏、错误欢迎在留言区补充或邮件（yanglz@instrument.com.cn ）。2021年电镜发布新品速览（按发布时间顺序）类型品牌产品名称型号描述SEM蔡司新一代Gemini场发射扫描电镜系列GeminiSEM 360GeminiSEM 460GeminiSEM 560高分辨，不挑样日本电子肖特基场发射电镜JSM-IT800(i)/(is)适用观测半导体器件聚束科技高通量(场发射）扫描电镜Navigator-100B PLUS国产高通量场发射升级款祺跃科技原位高温扫描电镜-国产原位高温日本电子新型扫描电子显微镜JSM-IT510钨灯丝电镜升级飞纳台式场发射扫描电镜Phenom Pharos G2分辨率提至1.8nm日立两款场发射扫描电子显微镜SU8600SU8700聚焦自动获取大量数据功能国仪量子场发射扫描电镜SEM5000国产场发射扫描电镜TEM日本电子新一代冷冻电镜CRYO ARMTM 300II （JEM-3300）速度、操作、通量全面升级赛默飞球差校正透射电镜Spectra Ultra适合电子束敏感材料的球差电镜赛默飞扫描透射电镜Talos F200E为半导体行业设计纳镜鼎新高通量生物扫透电镜智眸365(Smart View 365)国产高通量生物扫描透射电镜聚焦离子束显微镜赛默飞聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM)Helios 5 PXL Wafer DualBeam聚焦半导体领域其他日本电子超微电子衍射平台Synergy-ED电镜-x射线衍射平台赛默飞定制球差校正电镜Spectra φ定制球差电镜扫描电镜：11款齐发，9款场发射！扫描电镜方面，场发射产品成为新品主流，蔡司和日立分别发布3款、2款场发射电镜，日本电子发布场发射和钨灯丝升级产品，飞纳台式场发射电镜分辨率提升至1.8nm。国产方面，国仪量子也加入场发射产品行列，聚束科技发布高通量场发射升级产品，祺跃科技则基于其原位力学技术，发布原位高温扫描电镜。蔡司|新一代Gemini场发射扫描电镜系列【3款】Gemini系列新品，左至右：GeminiSEM 360，GeminiSEM 460，GeminiSEM 560【发布会专题】 发布时间：3月24日参考价格：300-600万元蔡司此次发布的GeminiSEM 360，GeminiSEM 460，GeminiSEM 560是Gemini电子光学系统针对不同的应用场景衍生出的三款新型号。GeminiSEM 360搭载1型Gemini镜筒，是一款高通用性成像工具。其物镜为静电透镜+磁透镜复合透镜，在提高其电子光学性能的同时将它们对样品的影响降至更低。即使对极具挑战的样品也能进行高品质成像。Beam booster技术具有镜筒内的电子加减速功能，可确保获得小束斑和高信噪比；Gemini镜筒内带有平行设计的镜筒内二次电子和背散射电子探测器，可实现信号的高效采集，同步获取形貌衬度和成分衬度像。GeminiSEM 460搭载2型Gemini镜筒，专为应对复杂的分析工作而设计。它除了复合透镜和镜筒内加减速设计以外，利用双聚光镜设计实现更加灵活的束流调节。用户可以在小束流的高分辨成像模式与大束流的分析模式之间进行无缝切换，对称设计的EDS接口可让您获得无阴影的成分分布图，而物镜无漏磁设计可以让您获得无畸变的大面积EBSD花样。您还可以通过加装各种原位实验附件将Gemini 460升级为一个自动化原位实验平台。GeminiSEM 560搭载3型Gemini镜筒，带给用户极致的高分辨成像体验。该款镜筒拥有两个可协同工作的电子光学系统：Nano-twin透镜和新型电子光学引擎Smart Autopilot，可通过聚光镜优化所有工作条件下的电子束会聚角，进一步提升分辨力；还可实现1倍到200万倍的无缝过渡，大视野导航和亚纳米成像一镜到底。日本电子|场发射电镜JSM-IT800半透镜版本(i)/(is)新型肖特基场发射扫描电子显微镜JSM-IT800【产品链接 】 发布时间：8月31日参考价格：200-400万元JSM-IT800 集成了用于高分辨率成像的透镜内肖特基 Plus 场发射电子枪、创新的电子光学控制系统“Neo Engine”， 以及追求易用性的GUI“ SEM中心”可以完全整合JEOL 的x射线能谱仪。JSM-IT800 有五种不同物镜版本：混合镜头版本 (HL)，这是一种通用 FE-SEM；超级混合镜头版本（SHLs/SHL，功能不同的两个版本），可实现更高分辨率的观察和分析；以及新开发的半透镜版本（i/is，两个不同功能的版本），适用于半导体器件的观察。半透镜通过在物镜下方形成的强磁场透镜会聚电子束来实现超高分辨率。此外，该系统有效地收集从样品发射的低能量二次电子，并使用上部透镜内检测器 (UID) 检测电子。因此，它可以对倾斜样品和横截面样品进行高分辨率观察和分析，这正是半导体器件故障分析所需的。此外，它对于电压对比度观察也非常有用。聚束科技|高通量(场发射）扫描电子显微镜 Navigator-100B PLUS高通量(场发射）扫描电子显微镜 Navigator-100B PLUS【 产品链接 】 发布时间：8月参考价格：500-700万元成像速度在同等条件下是同类机型的10倍以上，可在72小时内以4nm 像素完成对10x10 mm2 区域的无遗漏采集。 新机型在硬件部分模组提升较大，配备新型电子枪，电子束落点能量范围可达30keV，涵盖绝大多数扫描电镜落点能量需求范围。分辨率可达1.0nm (15keV下), 且在1-3kV低加速电压下即可获得1.5nm高分辨率的同时，仍能保持1‰以下的低图像畸变。具备高度智能化，包括简单快捷全景光学导航、一键全自动换样、全景光学导航、实时聚焦追踪，可以实现全自动超大区域（100mm×100mm）全息地图集式拍摄，并绘制成全景地图式信息浏览。祺跃科技|原位高温扫描电镜祺跃科技原位高温扫描电镜新品【发布详情】 发布时间：10月14日新开发的扫描电镜设计理念包括样品室空间从紧凑到合理，样品台承载能力较大、成像探测器承温能力提升、保证高真空足够的抽气能力等，达到追求时序信息的目标。本次新品实现整机国产化的核心部件包括高温二次电子探测器、三维移动平台与大载荷拉伸平台、1400度原位加热器、超大结构样品腔室和超高真空系统等。保障电镜极端环境长时间稳定运行的相关模块包括冷阱、等离子清洗、极靴屏蔽、红外测温等。同时兼容EDX和EBSD等，还预留设置了多种通讯接口，为今后拓展更多原位技术留有余地。 日本电子|钨灯丝扫描电镜升级产品JSM-IT510钨灯丝扫描电子显微镜JSM-IT510【产品链接】 发布时间：11月8日参考价格：130-200万元为了满足基础研究、工业现场对更快获取结果数据等， JSM-IT510系列进一步提升了InTouchScope™ 的可操作性。借助新增的Simple SEM功能，现在可以将日常工作 “交给”仪器。主要特点包括：新型“Simple SEM”功能、最新型低真空二次电子探头 (LHSED)、 扫描电镜图像和能谱的一体化、实时立体三维图像、实时分析功能、新的导航放大功能、0 倍放大、显示X射线产生区域、SMILE VIEW™ Lab管理软件等。飞纳|第二代肖特基场发射台式扫描电镜Phenom Pharos G2飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos G2【 产品链接 】 发布时间：11月24日参考价格：200-300万元Phenom Pharos G2, 集背散射电子成像、二次电子成像和能谱分析功能于一体。高亮度肖特基场发射电子源，使用户可以轻松获得高分辨率图像，且低电压性能优异。Pharos G2分辨率提升至1.8nm，采用热场发射电子源，信噪比高，使用寿命长，保证长期稳定的性能。飞纳台式场发射扫描电镜能谱一体机标配背散射电子成像、二次电子电子成像和能谱分析功能，可对各种样品进行高分辨成像及元素分析。日立|全新场发射扫描电镜SU8600和SU8700全新冷场发射扫描电镜SU8600（左）和热场发射扫描电镜SU8700（右）【发布会专题】 发布时间：12月9日全新一代冷场发射扫描电镜SU8600不光保留了日立传统冷场电镜的优点，还采用了新型冷场电子枪，可选择更多种类的探测器，而且具有全新的自动数据获取功能，这些技术的加入使得SU8600的成像、分析能力以及自动化性能都有了质的飞跃。具体特点包括：强大自动化功能、成熟的电子光学系统、强大的图像显示和存储、简便的操作等。全新一代热场发射扫描电镜SU8700是一款集高分辨观察、高效率分析、自动化操作等特点于一身的扫描电镜。全新的自动数据获取功能，电子光学系统，多探头检测系统等技术的加入使得SU8700的成像和分析能力有了质的飞跃。具体特点包括：强大的自动化功能、全新的电子光学系统、高效的分析能力、丰富的样品适用性、简便的操作等。国仪量子|场发射扫描电子显微镜SEM5000场发射扫描电镜SEM5000【 发布信息 】 参考价格：200-300万元新品场发射扫描电子显微镜SEM5000，是一款高分辨的多功能扫描电镜，分辨率优于1 nm，放大倍数超过一百万倍。SEM5000的新型镜筒，优化了电子光路设计，采用高压隧道技术，在高电压和低电压下均能实现高质量成像；系统配置了无漏磁物镜，实现了无漏磁高分辨成像，适用于磁性样品分析；可选配多种探测器及其它分析仪器，能够满足用户的各种需求。将广泛应用于锂电池材料、新型纳米材料、半导体材料、矿物冶金、地质勘探、生物等领域。透射电镜：冷冻电镜、球差电镜，国产扫描透射透射电镜方面，面向高端市场的扫描透射电镜成为新品主流。日本电子新一代冷冻电镜JEM-3300年初上市。赛默飞球差电镜新品Spectra Ultra、扫描透射电镜新品Talos F200E更加关注半导体领域。国产方面，基于生物到实验室和生物物理所合作，针对病理组织样本高通量成像需求的专用扫描透射电子显微镜SmartView发布。日本电子|新型冷冻电镜JEM-3300新型冷场发射低温电子显微镜(cryo-EM)——CRYO ARM™ 300 II (JEM-3300)【 产品链接 】 发布时间：1月22日参考价格：3000-5000万元JEM-3300新型冷冻电镜基于“快速、易于操作、获得高对比度和高分辨率图像”的理念而开发。与之前的CRYO ARM™ 300相比，JEM-3300可进行高质量数据的快速采集、操作简便，并在通量方面有大幅提升。主要特点：通过最佳电子束控制实现高速成像，独特的“Koehler mode”照射模式允许均匀电子束照射到样品的特定位置，JEM-3300吞吐量相比上一代提升两倍或更高；提高了高质量图像采集的硬件稳定性，配备了一种新型冷场发射枪(cold FEG)、新的柱内 Omega 能量过滤器；系统升级后可操作性更高等。赛默飞| 球差校正透射电镜Spectra Ultra 新一代扫描透射电镜Spectra Ultra S/TEM【产品详情】 发布时间：3月3日参考价格：2500-5000万元全新Spectra Ultra在数分钟内即可灵活优化高级成像和分析条件。出于加快材料研究进程以及高通量需求，用户现在可以以非常快的速度稳定地调节加速电压。这极大扩展了研究的样品范围，最大程度地减少了电子束损伤，并显著降低了工具的优化耗时。“配置了Ultra-X的Spectra Ultra改变了材料科学研究人员和半导体从业者的游戏规则。它可以通过迅速施加不同的加速电压来显著减少电子束损伤，并且用户将能够检测极低浓度的轻元素。”赛默飞世尔材料科学副总裁Rosy Lee表示，“此外，与其他商业化解决方案相比，用户可以以更高的分辨率快速成像快速分析，以研究新材料和改进现有材料。”赛默飞| Talos F200E扫描透射电镜Talos F200E扫描透射电镜发布时间：3月17日参考价格：600-1500万元Talos F200E (S)TEM提供原子级分辨率成像、快速EDS)分析和增强的数据可靠性，专为满足半导体行业日益增长的需求而设计。且具有成本效益，易用性高，帮助半导体实验室实现快速的样品表征，加快可以量产的速度，提高制程良率。“随着创新的步伐不断加快，半导体企业要求其分析实验室加快周转时间，并在各种设备和工艺技术上提供更可靠和可复现的(S)TEM数据，以支持他们的业务，”赛默飞半导体事业部副总裁Glyn Davies表示，“Talos F200E通过提供高质量的图像数据、快速的化学分析和行业领先的缺陷表征等特质，可以为客户提供高性价比、易用的解决方案。”纳镜鼎新|高通量生物扫描透射电子显微镜SmartView高通量生物扫透电子显微镜智眸365(Smart View 365)【产品详情】 发布时间：7月28日智眸365(Smart View 365)以其高通量、全自动、超高清图像的优越特性在降低人员工作强度的同时为专家分析和诊断病理提供更多的信息，有效提高诊断的效率与正确率。满足专业用户对超微病理诊断的需求。主要特点包括：高通量高效率，插入病理切片样品仓，选定工作模式，一次性自动连续完成多至500个样品成像等；高分辨，分辨率高达0.9nm STEM图像；高稳定运行，长寿命、超稳定的场发射电子源；使用简单等。聚焦离子束显微镜赛默飞|Helios 5 EXL晶圆聚焦离子束扫描电子显微镜Helios 5 EXL晶圆聚焦离子束扫描电子显微镜【产品详情】 发布时间：4月21日参考价格：700-1500万元Helios 5 EXL旨在满足半导体厂商随着规模化经营而不断增加的样品量以及相应的分析需求。这款产品拥有的机器学习和先进的自动化能力，可提供精确的样品制备，以支持5纳米以下节点技术和全环绕栅极半导体制程以及良率提高。赛默飞半导体事业部副总裁Glyn Davies 表示：“半导体实验室正面临着巨大的压力，在不增加成本的情况下，他们需要更快地提供TEM分析数据，以支持制程监控并提升学习曲线，Helios 5 EXL可以通过可扩展的、可复现的和高精度的TEM样品制备来应对这一挑战。”其他新品：扩展技术与定制产品日本电子|超微电子衍射平台Synergy-ED超微电子衍射平台Synergy-ED发布时间：5月31日日本电子与Rigaku公司联合开发出Synergy-ED，一个超微电子衍射平台（ED），通过将日本理学的结构分析技术和设备（如其高灵敏度检测器）与日本电子的透射电子显微镜相结合，将两者的核心技术结合起来，希望新品的技术能够应用于材料研究、化学和药物开发等领域，并为利用电子衍射进行单晶结构分析提供新的解决方案。在以前困难的亚微米范围内，结构分析成为可能。赛默飞|定制球差校正电镜Spectra φ定制的高分辨率扫描透射电子显微镜Spectra φ发布时间：5月20日定制的高分辨率扫描透射电镜Spectra φ，用以支持莫纳什大学在先进材料方面的研究。该仪器安装在澳大利亚莫纳什电子显微镜中心（MCEM）。Spectra φ提供增强的电子束灵活性，以优化复杂材料系统的高速多维成像。Spectra φ 的设计和制造符合由MCEM 和澳大利亚科学院院士Joanne Etheridge教授领导的团队的规格。通过将 Spectra φ 纳入其仪器阵容，莫纳什大学将继续推动对重要能源相关的开创性研究，包括高效光伏设备、电池、材料轻量化、低功耗电子产品和清洁发电等。

稀土元素是现代科技中不可或缺的元素，在磁性激光、光纤通信、新能源、超导、航天航空、军事国防等领域有着不可替代的作用，是21世纪重要的战略元素。6月27日，北京高压科学研究中心研究员丁阳带领的国际研究团队在高压稀土金属价态转变研究领域获突破性进展。相关研究以《80 GPa左右单质金属铕(Eu)的新价态转变》为题发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 价态转变—价电子数的变化，是稀土金属及其化合物中普遍存在的物理现象，反映了局域4f电子在外界（比如压力、掺杂、温度）作用下向非局域化转化的过程，而这种非局域化转化标志着材料中大规模电子关联的开始。在此过程中，由于局域电子和非局域价电子之间的竞争等相互作用，稀土元素会衍生出许多奇异的量子现象，如价态转变、金属到绝缘体的转变、超导等，而这些都会极大影响稀土元素的磁、光、电等物理性质。因此揭示这些变化机制，将为设计研制面向国家战略需求的量子演生新材料，促进新型功能器件诞生及推动新能源产业升级提供巨大机遇。 在该研究中，研究人员使用同步辐射X射线共振发射光谱和X射线衍射技术，探测了Eu在高压下的电子和晶体结构变化，压力高达160万大气压。他们发现，在约80万大气压的压缩下，Eu中也发生了明显的价态变化，而且价态转变恰好与Eu在相同压力下的晶体结构变化相吻合；并提出Eu中这种电子重构归因于所谓的Promotional模型—4f轨道的电子向5d导带的跃迁导致的结果，为研究稀土元素的价态变化提供了重要的实验依据和理论模型。 “共振X射线发射光谱(RXES)是迄今为止在高压下研究稀土元素价态变化的最强大的实验技术，它可以提供可靠的电子结构测量，从而使我们能够检测到Eu在高压下电子结构的变化。”丁阳说。 据了解，目前该实验成果也是国内首次利用共振X射线发射光谱在如此高的压力下研究稀土元素4f 的电子结构，极大推进了高压调控4f电子研究的发展，同时也为我国同步辐射谱学技术的发展提供了重要参考。 据悉，北京高压科学研究中心博士后陈碧娟博士为该文第一作者，北京高压科学研究中心研究员丁阳和陕西师范大学的昌峻研究员为通讯作者，合作单位包括流体物理研究所、北京应用物理与计算数学研究所、吉林大学、美国阿贡国家实验室、中国科学院物理研究所等。 相关工作得到了国家自然科学基金项目、挑战者计划、国家重点研发计划项目、美国DOE-NNSA’s Office of Experimental Sciences等联合资助。

据报道，2014年12月10日，中国科学院大学&mdash 北京中科科仪股份有限公司&ldquo 电子显微技术&rdquo 联合实验室签约和挂牌仪式，暨我国首台自主研发场发射枪扫描电镜交接仪式，在中国科学院大学雁栖湖园区举行。副校长苏刚教授、材料学院副院长胡中波教授、校党委委员材料学院党总支书记屈一至教授和北京中科科仪董事长张永明研究员、中科科仪总裁陈静研究员、副总裁李昕研究员等出席，仪式由材料学院副院长胡中波教授主持。　　仪式上，电镜部总经理马殿理高级工程师首先就设备的研制及主要性能做了介绍。据悉，本台设备是我国首台自主研发的场发射枪扫描电镜，历时近20年，突破多项关键技术，应用范围广、功能拓展强，综合性能与国际主流产品比肩。我院陈广超教授汇报了本台设备的应用前景及合作方向，他指出，这台设备的引入不仅有助于实验测试工作的开展，更为新型探测技术和部件的研制提供了优秀的平台。苏刚副校长对此次合作表示了祝贺，希望我校能够利用好这一平台，快马加鞭、锦上添花，做出有显示度的工作，同时期待双方开展更多更深入的合作。张永明董事长也表示，我国首台自主研发场发射枪扫描电镜研制成功并交付国科大，是我国电镜发展的一个里程碑，也是双方合作的良好开端。随后，双方举行了首台自主研发场发射枪扫描电镜交接仪式、共建联合实验室签字仪式、挂牌揭幕仪式，并参观了联合实验室，考察了场枪电镜的实际使用情况。　　&ldquo 电子显微技术&rdquo 联合实验室隶属中科院大学材料学院，日常运行挂靠&ldquo 碳量子材料与器件&rdquo 实验室，以发展我国电子显微技术为宗旨，积极开展电子显微学新成果的应用研究，致力于我国电子显微技术相关的材料、器件、设备与系统的研发与知识产权源的建设，是中国科学院大学与北京中科科仪股份有限公司结成的学、研、产互补、互惠、互利的共赢平台。(材料学院 李佳君)

p　　中国载人航天工程办公室4月19日发布，经空间实验室飞行任务总指挥部研究决定，瞄准4月20日19时41分发射天舟一号货运飞船。19日下午，执行发射任务的长征七号遥二运载火箭开始加注推进剂。/pp　　天舟一号是我国自主研制的首艘货运飞船，由于它只运货，不送人，所以被形象地称为太空“快递小哥”。它采用两舱式结构，直径较小的是推进舱，直径较大的为货物舱。其最大直径达到3.35米，飞船全长10.6米，载荷能力达到了6.5吨，满载货物时重13.5吨。如果此次满载的话，它很可能将成为中国发射进入太空的质量最大的有效载荷。甚至比天宫二号空间实验室还大，后者全长10.4米，直径同为3.35米，质量为8.6吨。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/039feb59-c0e8-4178-a3f0-c816799dea66.jpg" title="17.jpg"//pp style="text-align: center "天舟一号货运飞船在长征七号火箭的顶端待发/pp　　天舟一号的主要任务是为天宫二号“送货”，将与天宫二号空间实验室完成交会对接，实施推进剂在轨补加，突破和掌握推进剂在轨补加等关键技术。天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷，将在轨开展空间科学及技术实(试)验。/pp　　在这些货物中，除了维持天宫二号运行的各种补给(包括推进剂)外，还有大量太空实验设备和载荷。由于运载火箭的运载能力是固定的，如果要运送更多的货物，就必须在保证飞船良好性能的同时，尽量减少“自重”。/pp　　天舟一号的“腰部”是一个个连接框。“为了使各部分牢固连接，连接框一般都很厚实。”天舟一号货运飞船主任设计师王为介绍，科研人员经过多次试验验证，通过数控加工仿真技术，将连接框设计成镂空形式，将非受力部分的“赘肉”精准去除，只保留结构受力部分，相当于为天舟一号进行了“抽脂”，保证连接框在足够结实的前提下重量减少50%左右。/pp　　天舟一号的外部是一种壁板结构，虽然设计厚度仅为3毫米左右，但在科研人员看来仍有“减脂”的余地。由于壁板面积很大，即使只去除A4纸那样薄薄的一层，整舱的重量也会下降不少。“在不影响飞船性能的前提下，我们通过严格控制加工温度、切削速度等参数，将壁板变薄，使天舟一号的自重减轻了30公斤。”王为告诉记者，省下的这些重量，又可以多运送好几台设备。/pp　　为了使舱内空间利用更加合理，进而装载更多的货物，天舟一号的货舱被自己的“骨骼”——货架分割成了许多区域。在货架的设计上，科研人员选用了轻质高强度材料。“货架面板”仪器板使用的是铝合金蜂窝板，“货架框架”立梁使用的是碳纤维材料。“经过多次工艺攻关后，天舟一号的整体结构变得又轻又强壮，确保能将货物完好无缺地送达天宫二号。”王为说。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/a48f067d-e504-4613-8c5c-50c8e89f05fe.jpg" title="18.jpg"//pp　　那么这样一个大块头的“快递小哥”怎样确保运送货物的安全呢?/pp　　“天舟一号块头虽大，却有一颗细腻的‘心’。”中国航天科技集团第五研究院载人航天总体部载人航天器总体研究室副主任张健说，飞船内壁四周全部设置为货架，中间留出一条矩形通道供航天员通行，航天员身处货架通道中，可以随意走动、转身、取放货物。/pp　　为提升天舟一号承载量，飞船内部采用了高效承载货架设计。张健说，表面上看，这些货架和普通的储物格类似，但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构，形成大量的标准装货单元，传力效果好。/pp　　由于天舟一号运送的物资中有许多精密仪器设备和航天员用品，装载物资的货包必须具备保护功能。货运飞船机械总体主管设计师郭军辉介绍，新研制的高科技货包外观呈清新的乳黄色，采用新型抗菌防潮防霉布料，可确保货物在货包中存放一年。此外，针对不同体积、形状的货物，还进行了定制化和系列化设计。/pp　　“在货包的内部设计上，依然有贴心的安排。”郭军辉说，为避免货物直接与货架结构相连接，货包里面还有一层新研制的防火防潮且防震的泡沫或气囊袋，这种“贴心”的“软包装”设计为装载对象提供了柔软、高阻尼、分布式的系统支撑。/pp　　“100多个大小不一的货包，将确保天舟一号的货运物资完好地运送到天宫二号。”郭军辉说。/pp　　由中国航天科技集团公司抓总研制的天舟一号货运飞船与长征七号遥二运载火箭等飞行产品，自2月中旬起陆续进入发射场，按照飞行任务测试发射流程，于4月17日完成了总装测试等技术区各项工作。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/fb7092ee-ff17-4a2f-80cd-f0b1cf5826c7.jpg" title="19.jpg"//pp style="text-align: center "长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体在海南文昌发射场/pp　　17日7时30分，承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台驶出总装测试厂房，平稳行驶约2.5小时后，垂直转运至发射区。这意味着“天舟快递”的收单运送任务启程在即。/pp　　天舟一号发射任务昨天(18日)进行最后一次全区合练，结果表明，各系统组织指挥畅通，技术状态正确，参试设备状态良好。/pp　　这次合练由文昌航天发射场组织实施，是除“点火发射”之外，参试测控通信系统最多、最全、最贴近实战的一次综合模拟演练，也是发射前的最后一次合练。目前，发射场测发、测控、通信、气象、勤保五大系统同步展开工作。此次发射是零窗口发射，面临着极大挑战。/pp　　天舟一号飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇说：零窗口发射在文昌场区是属于首次，主要是货运飞船入轨以后要和天宫二号要准确地对接，就要各系统协调配合，精准操控、精确决策，确保飞船能够准时成功圆满地入轨，目前各项装备的状态和参数正常，具备发射条件。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3b7ebef5-7f6b-4263-a1b9-1d51ea76fcb6.jpg" title="20.jpg"//pp style="text-align: center "天舟一号出厂前/pp　　首次验证“太空加油”/pp　　专家表示，无论是空间实验室还是空间站，在近地轨道运行都会由于空气阻力而“掉高度”，如果不能维持高度，其在轨寿命将比较有限。这需要火箭发动机适时启动以保持轨道高度，但是其携带的燃料是有限的。这就为被称为“太空加油”的在轨推进剂补加技术提出了需求。/pp　　目前掌握推进剂在轨补加技术的只有美俄两国，此次天舟一号的一个重要使命就是验证这项技术，这也是决定中国未来空间站能否顺利发展的关键技术之一。为此，先期发射入轨的天宫二号安装了一套全新的补加系统，其补加原理类似于油管与油枪的对接，不过精度和密封性要求非常高。/pp　　专家表示，目前国际上还有一种维持轨道的补充方式，就是货运飞船与空间站对接后，利用自身发动机“烧掉”多余的燃料抬高空间站轨道。不过这种轨道维持方式对于飞船的位置、对接口受力都有很高要求，另外这种方式也不够灵活。/pp　　现役运载能力最强货船/pp　　中国计划在2022年前后建成空间站，其初步规模包括一个核心舱和两个实验舱，如果想保持航天员长期在轨飞行，货运飞船是必可不少的。/pp　　专家表示，货运飞船是从载人飞船演变过来的。运货飞船可以运输推进剂燃料、维修和更换的设备、航天员的生活、工作用品以及空间科学实验设备和用品等，此外还能用于调整空间站轨道高度。在20世纪70年代，前苏联和美国开始发展体积大、寿命长、用途广的空间站。/pp　　刚开始时，两国都是用人货混装的载人飞船为空间站提供少量补给，每艘载人飞船一次只能为空间站运去几百公斤的物资，无法满足需求。苏联率先在联盟号载人飞船的基础上研制了进步号货运飞船，其货舱容积为6.6立方米，运载能力为2.6吨，并可进行在轨推进剂补加服务。欧洲的货运飞船叫自动转移飞行器，全长10米，最大直径为4.5米，重量约10吨，运货能力可达7吨，是迄今运载能力最大的货运飞船，从2008年起到2014年共发射了5个，但目前已经停止建造。/pp　　美国的“龙”飞船长5.9米，最大直径3.7米，其运送载荷最大质量6吨，返回载荷最大质量3吨，它也是货运飞船中往地球运回物品的高手。此外，美国的“天鹅座”和日本的HTV货运飞船运载能力分别为2.7吨和6吨。总体来说，天舟一号的运载能力是居于前列的，而在现役货运飞船中其运载能力是最大的。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/37e534fb-d3a5-409a-bc90-2b5cd6f580f8.jpg" title="21.jpg"//pp style="text-align: center "工作人员挥舞国旗为天舟一号货运飞船加油。/pp　　揭秘“天舟一号”飞船里的秘密br//pp　　据中国科普博览“一点号”报道，在2016年相继完成长征七号运载火箭首飞试验、天宫二号与神舟十一号载人飞行任务后，4月中下旬，将在文昌航天发射场发射天舟一号货运飞船，开展货物运输补给、推进剂在轨补加、自主快速交会对接等多项关键技术试验。/pp　　此次任务是中国载人航天工程空间实验室阶段的收官之战，对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义，将标志着中国载人航天工程胜利完成“三步走”战略中的“第二步”任务，为空间站建设任务奠定坚实技术基础。/pp　　随着大家越来越关注“天舟一号”与“天宫二号”的对接，这个肩负航天使命的“天宫二号”再次进入人们视线。除了地球观测和一系列的空间试验，“天宫二号”还有哪些不为人知的“秘密”呢?我们再来回顾一下。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/c476904c-eedc-409f-9dd4-d527f8aff3a7.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "量天尺/pp　　中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”搭载“天宫二号”发射升空，将成为国际上首台在轨运行并开展科学实验的“空间冷原子钟”,同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。/pp　　“空间冷原子钟”将激光冷却技术和空间微重力环境结合，有望实现10^-16量级的超高精度(约3000万年误差1秒)，将目前人类在太空中的时间计量精度提高1~2个数量级。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/1d7ea210-6e2d-4e57-a013-427b40fdfb3f.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "百变金刚/pp　　开展大Prandtl数液桥热毛细对流稳定性相关问题的研究，研究在空间微重力环境下热毛细对流的失稳机理问题，拓展流体力学的认知领域，取得具有国际先进水平的研究成果。突破并掌握微重力环境下的液桥建桥、液面保持和失稳重建等空间实验关键技术，进一步提升我国微重力流体科学的空间实验能力和技术水平。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/e4393c71-3f78-4d8f-85e5-6a5ed40ada35.jpg" title="7.jpg"//pp style="text-align: center "系列英雄材料/pp　　该平台此次的任务时研究半导体光电子材料、金属合金及亚稳材料、纳米以及复合材料等制备基理，揭示在地面重力环境下难以获知的材料物理化学过程的规律。预期可获得高质量的空间材料样品，作为模型材料的结构、功能、工艺参数等方面获得有价值的科学研究成果。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/43a82705-c1c7-48b7-81f6-fb0b9b5d1f58.jpg" title="材料.jpg"//pp style="text-align: center "天宫之炉，如你所愿/pp　　即将上天的这个炉子就是工程人员历经三年多的攻关，专门研制的一套综合材料实验装置(简称“实验装置”)。/pp　　这套实验装置由“材料实验炉”(简称“炉子”)、“材料电控箱”和“材料样品工具袋”三个单机构成。整个装置共约27.6kg重，最大功耗不到200W(而一般电水壶的功率也要1000～1800W)，相当于2个100W白炽灯，却能实现真空环境下最高950℃的炉膛温度，是不是令人惊叹?/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/b1ef2149-0751-49c0-ba9c-7f939f5ad07d.jpg" title="8.jpg"//pp style="text-align: center "海之情/pp　　“天宫二号”三维成像微波高度计是国际上第一次实现宽刈幅海面高度测量并能进行三维成像的微波高度计。它采用小角度、高精度干涉测量技术，能精确获得海面的干涉条纹信息，进而获得三维海面形态，再经过复杂的定标最终获得宽刈幅范围内的海平面高度测量。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/6bd64284-d6ca-4875-a82d-9be5de3c761a.jpg" title="9.jpg"//pp style="text-align: center "天宫守护者/pp　　“天宫二号”伴随卫星是一颗微纳卫星，是“天宫二号”试验任务的一部分。伴随卫星由上海微小卫星工程中心研制，采用了小型化，轻量化，高功能密度的设计。“天宫二号”伴随卫星搭载多个试验载荷，并具备较强的变轨能力，具备了开展空间任务的灵活性与机动性。/pp　　“天宫二号”伴随卫星将在在轨任务期间开展对空间组合体的飞越观测等试验，为主航天器的技术试验提供支持，并拓展空间技术应用。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/376432f6-fea2-4250-ad16-44b866169141.jpg" title="10.jpg"//pp style="text-align: center "“天极”望远镜/pp　　“天极”望远镜是搭载在“天宫二号”空间实验室上的伽玛射线偏振探测仪，是中欧国际合作项目。/pp　　“天极”望远镜的主要科学目标是探测研究遥远宇宙中突然发生的伽玛射线暴现象，并在国际上首次对伽玛暴的偏振性质实现高精度、系统性地测量，从而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽玛暴爆发的物理机制，为更好地理解极端天体物理环境下产生的这种宇宙中最剧烈的爆发现象做出重要贡献。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/58c1c4fb-fd61-401c-acd3-fc9fb1f8d035.jpg" title="11.jpg"//pp style="text-align: center "天之情与气之情/pp　　空间环境分系统(全称：空间环境监测及物理探测分系统)主要用于实时监测“天宫二号”轨道上的辐射环境和大气环境，实现舱外16个方向的电子、质子等带电粒子的强度和能谱监测，以及轨道大气密度、成分及其时空变化与空间环境污染效应监测等。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/30f59471-e0c0-4af6-9962-66307466fe08.jpg" title="12.jpg"//pp style="text-align: center "现代迷你太空温室/pp　　随着人类空间活动的深入开展，人类需要飞出地球，在地外空间长期生活和工作。绿色植物可为人类和动物提供必需的食物和氧气。/pp　　在“天宫二号”空间实验室中将开展两种代表性的植物——拟南芥和水稻的培养实验，着重探索在太空环境中如何控制植物开花结种的技术与方法，为建立保障人类长期空间生存所必需的生命生态支持系统奠定基础。中国科学院上海技术物理研究所提供的高等植物培养箱具备在轨培养单元和样品返回单元，能够为植物生长提供必需的水分供给以及光照、温度控制，具备实时可见光图像和荧光图像获取功能，构成了现代的迷你太空温室，为研究植物在太空的生长发育提供支持。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/da345fa0-a96c-40a9-b972-b9e8b4e9d8ae.jpg" title="13.jpg"//pp style="text-align: center "天宫里的尖端“数码相机”/pp　　作为太空实验室里的尖端“数码相机”，宽波段成像光谱仪拥有相当深厚的“内力”。相机被安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上，有了它，“天宫二号”可谓拥有了“火眼金睛”的本领，看海洋，看大气，样样精通。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/352849a4-6289-4b3e-90ba-264ab14b580d.jpg" title="14.jpg"//pp style="text-align: center "天机不可泄露/pp　　研制“天宫二号”载荷“量子密钥分配试验空间终端”。通过高精度自动跟瞄(ATP)系统与量子密钥分配地面终端配合，在地面站与目标飞行器之间建立起量子信道，并在此基础上进行空-地量子密钥分配试验。/pp　　目标为实现世界上首个基于载人航天空间平台的空-地量子密钥分配演示实验。为载人航天的空地间量子保密通信，以及未来的实用化天地一体广域量子保密通信网络建设打下基础。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/a77debfa-0c37-4290-8d16-cc6467e97211.jpg" title="15.jpg"//pp style="text-align: center "空间实验大管家/pp　　如何“玩转”以上高难度载荷任务并保障它们有序、安全地运行下去呢?这就不得不提我们的太空实验大管家——“空间应用天地支持系统”，它是由有效载荷运控中心统筹规划、集中管理，统一控制，天基有效载荷网络接收地面指令后，调度有效载荷有序运行，两者构成天地一体信息大回路平台。/pp　　针对“天宫二号”液桥热毛细对流实验中天地实时交互和精细控制的实验需求和特点，空间应用中心研制了目前我国首个基于虚拟现实技术和基于高速总线网络的天地一体沉浸式遥科学实验支持系统，极大提高科学家开展空间科学实验的效率。/ppbr//p

1月20日，由生物岛实验室领衔研制，拥有自主知识产权的首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120“太行”在广州发布。这标志着我国已掌握透射电镜用的电子枪等核心技术，并具备量产透射电镜整机产品的能力。　　透射电镜技术跨越多个学科、工程技术复杂、攻关难度大。经过三年多努力，中国科学家们完成了我国首台100%自主知识产权的120千伏场发射透射电镜的整机研制，实现了0.2nm分辨率的成像能力，达到了产品化的水平。　　“这对于我国摆脱进口依赖、实现高水平科技自立自强具有重大意义。”中国科学院院士、生物岛实验室主任徐涛介绍，这将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面，场发射透射电子显微镜将为我国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域的高质量发展提供有力支撑。　　以“太行”之名，挺起透射电镜产业的中华脊梁　　如果说光学显微镜揭开了细胞的秘密，那么透射电子显微镜则把纳米级的微观世界展示在人类眼前。1933年，世界上第一台透射电镜诞生，为科学研究提供更强有力的武器，也因此被誉为高端科学仪器皇冠上的“明珠”。　　透射电镜具有极高的行业垄断性与技术门槛。行业数据显示，此前，我国透射电镜100%依赖进口，国产化尚属空白。2022年，我国进口透射电镜约300台，进口总额超30亿元，预计2022年至2028年期间，年复合增长率超5.8%。　　生物岛实验室生物电子显微镜技术研发创新中心研究员孙飞早在2016年便带领团队联合中国科学院生物物理研究所启动了预研工作。　　“我们通过广泛交流，集合了有志于从事国产电镜自主研制的科学家和工程师，涵盖了电子光学、机械、自动化控制、软件等相关领域。”孙飞介绍，其中既有来自国内外学界的科研人才，也有在产业界深耕扫描电子显微镜多年的领军人物，“大家都抱有同样的愿景，就是造出我们国家自己的透射电镜。”　　2020年，这支来自全国各地甚至海外的队伍集结在广州的生物岛实验室组展开技术攻关。团队成立三年多以来，在国家自然科学基金委、科技部、广东省科技厅、广州市科技局的大力支持下，相关研发工作接连取得重大突破——先后成功研制120千伏场发射电子枪、120千伏低纹波高压电源、400万像素和1600万像素棱镜耦合CMOS电子探测相机、100万杂合像素直接电子探测相机等透射电镜核心关键部件。　　据悉，电子枪是透射电镜的“光源”，其作用是发射高能电子束照射到样品上，是透射电镜最为核心的部件之一。“将原有的30千伏场发射电子枪提升为120千伏，要解决电子源发射稳定性、高压真空打火等问题。经过不断的摸索，我们突破国外相关技术壁垒，去年成功实现120kV场发射电子枪的稳定量产。”孙飞说到。如今，生物岛实验室是我国唯一有能力量产该透射电镜核心部件的单位。　　孙飞直言，更大的困难在于如何将各个研制成功的部件组合起来实现联调，真正拿到高分辨率图像。“拿到分辨率优于0.2nm图像的那天，我们非常激动，我国终于突破这一关键技术。”　　为了进一步推动透射电镜的产业化，生物岛实验室与国内领先的科学仪器公司国仪量子联合成立了广州慧炬科技有限公司，致力于将透射电镜技术商业化应用。　　“我们成功走到今天，得益于生物岛实验室作为新型研发机构的特殊体制机制，保证了研发队伍的稳定。同体制内外并行发力，与产业界的紧密合作。同时，国家部委项目的支持，保证了项目研制的可持续性。”孙飞说。　　此次广州慧炬科技有限公司推出的首款透射电镜新品TH-F120，取名源自中华名山“太行”，寓意TH-F120将如太行山一样成为中国透射电镜产业的脊梁。　　向“珠穆朗玛”进发，将推出更高千伏电镜透视更厚材料　　广州慧炬科技有限公司总经理曹峰正在推进“太行”的商业化应用。他介绍，场发射透射电镜在高端科研、产业发展应用广泛、意义重大。在生命科学研究领域，它可以看到蛋白质的生物结构；用在集成电路领域，可以实现半导体的缺陷检测；用在新材料领域，可开展锂电池的研发等等。　　曹峰表示，“太行”是拥有原子级分辨率的显微放大设备，信息分辨率达0.2nm，可以呈现大多数晶体的排列结构。广州日报记者现场看到，“太行”能清晰呈现小鼠大脑中的髓鞘组织、小鼠肝脏细胞的里的线粒体。“它是多个技术的复合体。我们必须在每个环节都做到极致，才能保证设备整体达到超高分辨率。”曹峰说。　　尽管“太行”是该公司推出的“入门级”产品，现已具备多项先进性能——一是自主研制的高亮度场发射电子枪，相比于同级进口产品的热发射电子枪，亮度更高，发射稳定性和相干性更优，匹配自主研制的电磁透镜系统，针对120kV成像平台特别优化电子光学设计，可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率；二是自主研制的高稳定性低纹波高压电源，实现了高压自动控制，保证电子枪稳定发射；三是标配自主研制的高像素CMOS相机，在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节；四是以人机分离为设计理念，匹配高度自动化的控制系统，使图像采集工作更加舒适高效；五是预设充足的拓展接口和整机升级空间，满足用户需求迭代，有效延长整机使用年限。　　曹峰透露，团队明年计划研制出200千伏场发射透射电镜。“电压虽然看起来只是增加了80千伏，但研制难度却是指数级增加，设备的稳定性、防护性都需要进一步探索。”　　曹峰表示，电压越高意味着电子能量越高，就越能穿透更厚的样品。目前120千伏的电镜，可以穿透大约50纳米厚度的材料。但是对于常见的100纳米的材料，还需要200甚至300千伏的电镜。　　在未来数年，该公司计划推出场发射透射电镜系列EM -F200“峨眉”、KL -F300“昆仑”，冷冻透射电镜系列YL -F100C“玉龙”、TGL -F200C“唐古拉”、 ZMLM -F300C“珠穆朗玛”，热发射透射电镜系列QL -T120“秦岭”、DX -LaB120“丹霞”。“我们的透射电镜产品取名均源自中华名山，代表慧炬立足中国、放眼世界，助力科研工作者勇攀高峰、不断突破。”曹峰说。　　此次“太行”的发布，是生物岛实验室“二次创业”，向成果转化专业机构成功转型的缩影。作为广州市首批省实验室之一，生物岛实验室不断培养高价值专利，与本地头部企业共建联合实验室、技术产业转化中心，累计孵化企业12家，其中4家估值已经超亿元。通过技术作价、配比投入等方式撬动社会资本近1.5亿元，助力科研成果高效率转化，赋能产业科技创新，为广州高质量发展作出突出贡献。

锂离子电池”锂离子电池是一种二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子穿过隔膜在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，锂离子能量的存储和释放通过电极材料的氧化还原反应实现。锂离子电池主要由正极材料、隔膜、负极材料、电解液和其他材料组成。其中，隔膜在锂离子电池中起到阻止正负极直接接触的作用，并允许电解液中的锂离子自由通过，提供锂离子传输的微孔通道。锂离子电池隔膜的孔径尺寸、多孔程度、分布均一性、厚度直接影响电解液的扩散速率和安全性，对电池的性能有很大影响。如果隔膜的孔径太小，锂离子的透过性受限，影响电池中锂离子的传输性能，使得电池内阻增大；如果孔径太大，锂枝晶的生长可能会刺穿隔膜，造成短路或爆炸等事故[1]。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”使用扫描电镜可以观察隔膜的孔径尺寸和分布均匀性，还可以对多层和有涂覆隔膜的截面进行观察，测量隔膜厚度。传统的商业化隔膜材料多为聚烯烃材料所制备的微孔膜，包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）单层膜及PP/PE/PP三层复合膜。聚烯烃类的高分子材料绝缘不导电，并且对电子束非常敏感，高压下观察会导致荷电效应，高分子隔膜的精细结构也会被电子束损伤。国仪量子自主研发的SEM5000型场发射扫描电镜，具备低压高分辨的能力，可以在低压下直接观察隔膜表面的精细结构，并且不会对隔膜产生损伤。隔膜的制备工艺主要分为干法和湿法两类[2]。干法即熔融拉伸法，包括单向拉伸工艺和双向拉伸工艺，工艺过程简单，制造成本低，是锂离子电池隔膜生产的常用方法。干法制备的隔膜具有扁长状微孔（图1），但制备的隔膜较厚，且微孔均匀性差、孔径和孔隙率较难控制，组装后的电池能量密度低，主要应用于中低端锂离子电池。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”图1 干法拉伸隔膜/0.5KV/Inlens湿法即热致相分离法，将聚合物与高沸点溶剂等混合熔融，经过降温相分离、拉伸、萃取干燥、热处理定型等工艺制得微孔膜。与干法工艺相比较，湿法工艺稳定可控，制得的隔膜厚度薄、力学强度高、孔径分布均匀且相互贯穿（图2）。使用湿法工艺制得的隔膜虽然成本高于干法工艺，但组装后的电池能量密度高、充放电性能好，多应用于中高端的锂离子电池。结合国仪量子自主研发的孔径分析系统，可以对隔膜的孔径、孔隙率等特征进行快速自动化的分析（图3）。图2 湿法拉伸隔膜/1KV/Inlens图3 隔膜孔径分析/1KV/Inlens虽然聚烯烃类的隔膜广泛应用于锂离子电池中，但受材料本身力学性能、耐热性及表面惰性的限制，单纯的聚烯烃隔膜无法满足锂离子电池高安全性和高性能的要求。为此，需要对聚烯烃隔膜进行表面改性，以提高其力学性能、耐热性及与电解质的亲和力。其中，目前最常使用的方法就是对隔膜进行表面物理涂覆[3]。无机陶瓷材料（图4）具有耐热性好、化学稳定性高的特点，并且表面的极性官能团有利于改善聚烯烃隔膜对电解液的浸润性，故其常作为涂覆颗粒以增强隔膜的耐热性和电化学性能。图5为经无机陶瓷颗粒涂覆后隔膜的陶瓷面的表面形貌。图4 氧化铝陶瓷粉末/5KV/BSED图5 陶瓷涂覆隔膜/1KV/Inlens

电子显微镜通过发射电子与样品相互作用成像，用来“照射”样品的可靠电子源是电镜最重要的部分之一。电子显微镜对电子束的要求非常高。目前只有两种电子源满足要求：热电子发射源和场发射电子源。目前商用的，热电子发射源用的是钨灯丝（较少见）或六硼化镧（ ）晶体（较常见）；场发射电子源用的是很细的针状钨丝（具体分为肖特基发射源和冷场发射源）。场发射电子源场发射电子源通常叫做 FEG，其工作原理和热电子源有着本质区别。基本原理是：电场强度 E 在尖端急剧增加，这是因为如果把电压 V 加到半径为 r 的（球形）尖端，则在场发射中我们称细针为“针尖”，钨丝是最容易加工成细针尖的材料之一，可以加工出半径小于 0.1μm 的针尖，场发射与钨针尖的晶体取向相关，310是最好的取向。场发射枪（FEG）相对简单，通过拔出电压将电子从针尖中拉出来，然后通过加速电压对电子加速。第一次启动时要缓慢增加拔出电压，使热机械振动不至于损坏针尖。这就是使用 FEG 要执行的唯一实际操作，并总是由计算机实际控制。热电子发射源我们称热发射钨电子源为“灯丝”，因为钨可以被拉成细丝，类似白炽灯中用的灯丝。六硼化镧通常沿110取向生长来增强发射能力。事实上，把任何一种材料加热到足够高的温度，电子都会获得足够的能量以克服阻止它们离开的表面势垒（称为功函数 Φ）。大小约为几个电子伏。热电子发射机制可以用 Richardson 定律表示：其中，J 为发射源电流密度，T 为工作温度（K），k 是玻尔兹曼常量 ，A 是 Richardson 常数，A ，具体数值取决于电子源的材料。把电子源加热到温度 T，使电子获得大于 Φ 的能量并从此那个电子源中逃逸出来，从而形成电子电子束。然而大多数材料注入几 eV 的热能时就会熔化或蒸发。唯一可能的热电子源材料要么是高熔点（钨熔点 3660K），要么 Φ 异常小（ 功函数 2.4）。晶体是现代 TEM 中所用的唯一热电子源，通常被绑在金属（例如铼）丝上通过电阻加热形成热发射。 晶体对热冲击很敏感，所以加热、冷却电子源时要小心。当必须手动开关电子源时，要缓慢增加/减小热电流，在每个设定值后停顿 10~20s。随着科学技术发展，目前部分操作已可以通过计算机控制，但是对于大多数 TEM 仍广泛使用的热电子枪，仍需要操作者进行部分手动控制。大束科技（北京）有限责任公司自主研发了电镜零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。大束科技（北京）有限责任公司的可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，如果在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科技（北京）有限责任公司的产品可以保障国内这些进口电镜正常运行。

随着科学技术的发展，越来越多的研究人员希望在低温下进行量子光学实验，但却没有空间放置占用几立方米宝贵实验室空间的大型低温恒温器。针对此问题，国际知名低温显微镜领域制造商attocube systems AG公司推出了全新一代立光学低温恒温器attoDRY800xs。attoDRY800xs将attoDRY800的革命性概念提升到了一个新的水平，成为量子光学实验中紧凑的平台。该平台可定制低温护罩，配备您想要的光学设置，集成到光学平板中。attoDRY800xs是有史以来个立的光学低温恒温器，低温样品空间地嵌入到一个无障碍的工作空间中。图1. 全新一代立光学低温恒温器attoDRY800xs。 根据典型配置，我们设计了几种标准真空罩和冷屏，它们在定位器、样品架、工作距离和目标方面进行了优化。图2为可配置的低温物镜兼容真空罩，该真空罩内可配置attocube有的低温消色差物镜以及纳米精度位移台。如果仍然不够，可以根据用户的技术要求和偏好定制桌面上方的任何内容。图2：低温物镜兼容真空罩。 尽管设计紧凑，但attoDRY800xs仍能提供出色的超低振动性。图3中激光干涉仪直接测量冷头位置的振动，垂直方向的峰间振动小于2纳米（3纳米），而在横向上低于10纳米（40纳米），带宽为200赫兹（1500赫兹）。图3. attoDRY800xs样品区域振动水平测试结果 紧凑的光学低温恒温器attoDRY800xs保留了原始attoDRY800的所有关键优势，例如类似的低振动性能、通过可定制的真空护罩实现的多功能性，以及自动温度控制、气体处理和远程控制。 因此，attoDRY800xs可以直接在其光学平板上建立一个立的实验，也可以将其放置在现有较大的光学台附近，光学元件之间进行光纤耦合。简而言之， attoDRY800xs为您的科学研究提供一个小型紧凑但功能依然强大的光学低温平台。 attoDRY800xs主要技术特点：☛ 只需要17英寸x28英寸的实验室空间☛ 光学面包架和闭式循环低温恒温器地结合在一起☛ 宽温度范围（3.8 K… 300 K）☛ 用户友好、多功能、模块化☛ 与低温消色差物镜兼容☛ 可定制的真空罩☛ 与典型光学桌的高度相同☛ 自动温度控制☛ 包含36根直流电线attoDRY800应用案例：1. InGaN量子点作为单光子源的提升与改进 虽然量子点通常被认为是单光子源的佳候选，但它们的实际性能在很大程度上取决于化学成分。在氮化物量子点的特殊情况下，一方面它们即使在温度高达350 K的情况下可以发射单光子，另一方面它们的发射会显著加宽。为了了解优化其性能的佳方法，Robert Taylor小组（英国牛津大学）对InGaN量子点的光致发光进行了广泛的研究，发现在非性平面上生长的量子点与性氮化物点相比，光谱扩散率降低，寿命显著缩短。由于在配备有ANPxyz101位移台的attoDRY800低温恒温器中进行了低温光致发光测量，这些发现得以实现。【参考】Robert A. Taylor, et al Decreased Fast Time Scale Spectral Diffusion of a Nonpolar InGaN Quantum Dot. ACS Photonics 2022, 9, 1, 275–281 2. 悬浮纳米颗粒的量子控制 attoDRY800不仅能够为量子光学实验提供一个无障碍的实验平台，而且还可以确保非常干净的高真空条件。Lukas Novotny（瑞士苏黎世ETH）团队出色地利用了这些特性，他们次在低温环境中光学悬浮介电纳米颗粒，并实现了对其运动的量子控制。由于在低温环境中抑制气体碰撞和黑体光子发射所提供的低水平的退相干，从而允许将粒子的运动反馈冷却到量子基态，从而实现了这些结果，反馈控制依赖于粒子位置的无腔光学测量，该测量接近海森堡关系的小值，在2倍以内。此外，量子研究的重要性以及Novotny在其中的作用在ETH董事会2021年的年度报告中有所体现。【参考】Lukas Novotny, et al Quantum control of a nanoparticle optically levitated in cryogenic free space, Nature, 595, 378–382 (2021) 3. 增强单光子量子密钥分配 按下按钮即可发射单光子的工程量子光源是量子通信协议的基本组件。为了大限度地提高量子密钥分发的预期安全密钥和通信距离，柏林理工大学（德国柏林）的Tobias Heindel团队开发了一些工具，以优化使用此类工程单光子发射器实现的量子密钥分发性能。利用二维时间滤波，可以优化预期的安全密钥以及通信距离。该小组在一个基本的量子密钥分发试验台上完成了他们的常规工作，该试验台包括一个量子点装置，该装置向一个四端口接收器发送单光子脉冲，分析飞行量子比特的化状态。单光子源安装在光学attoDRY800光学恒温器的冷台上，冷台与光学平台的集成为光学平台上的冷点提供了简单的解决方案。该团队的方法进一步证明了通过光子统计进行实时安全监控，这是量子通信安全认证的重要一步。【参考】Tobias Heindel, et al Tools for the performance optimization of single-photon quantum key distribution.npj Quantum Information , 6, 29 (2020) 4. 易于使用的单光子实验平台 有效地产生单个、不可区分的光子对于光学量子信息处理的发展至关重要。具体而言，按需创建单光子的探索仅限于某些类型的源和技术。为了实现这一目标，Quandela公司提供光学配件和先进的固态源设备，这些设备每秒可发射数百万个量子纯光子。将attocube的闭式循环低温恒温器attoDRY800与Quandela的半导体量子点发射器相结合，可为复杂的实验和协议提供可靠且易于使用的先进固态单光子源。通过这种稳健的设置，很容易使用单光子源按需生成零、一或两个光子的量子叠加加速芯片多光子实验，并证明该技术可用于大规模制造相同的源。【参考】J. C. Loredo, et al Generation of non-classical light in a photon-number superposition，Nature Photonics ,13, 803–808(2019) 5. 高压下的纳米量子传感器 压力会影响从行星内部的性质到量子力学相位之间的转换等现象。然而，在高压实验装置（如金刚石砧座单元）中产生的巨大应力梯度限制了大多数常规光谱学技术的应用。为了应对这一挑战，由三个小组（按字母顺序）立开发了一种新型纳米传感平台：Jean-Francois Roch小组（法国巴黎大学）、Sen Yang小组（中国香港中文大学）和Norman Yao小组（美国加州大学伯克利分校）。研究人员利用集成在砧座单元中的量子自旋缺陷，在端压力和温度下以衍射限的空间分辨率检测到了微小信号。为此，Norman Yao及其同事使用了台式集成闭合循环attoDRY800低温恒温器，这是快速控制金刚石砧座温度的理想平台，同时提供了大的样品室和自由光束通道。【参考】N.Y.Yao, et al Imaging stress and magnetism at high pressures using a nanoscale quantum sensor,Science 2019:366, 6471,1349-1354 6. 低温拉曼研究气相沉积的二维材料NiI2晶体磁学性质 范德瓦尔斯磁性材料的发现引起了材料科学和自旋电子学界的大关注。制备原子厚度以下的超薄磁性层是一项具有挑战性的工作。纳米科学中心的谢黎明研究员团队报道了气相沉积的NiI2范德华晶体，在SiO2/Si衬底上生长的二维NiI2薄片为5−40纳米，在六角氮化硼（h-BN）上可生长原子层厚度的晶体。随温度变化的拉曼光谱揭示了生长的二维NiI2晶体中的磁性相变。该研究工作使用attoDRY800光学低温恒温器进行了样品冷却，低温物镜（LT-APO/VIS/0.82）用于激光聚焦和信号采集。这项工作为外延二维磁性过渡金属卤化物提供了一种可行的方法，也为自旋电子器件提供了原子层厚度的材料。【参考】Liming XIE, et al Vapor Deposition of Magnetic Van der Waals NiI2 Crystals, ACS Nano 2020, 14, 8, 10544–10551. 7. 范德华异质结构中局域层间激子间的偶相互作用 虽然自由空间中的光子几乎没有相互作用，但物质可以调解它们之间的相互作用，从而产生光学非线性。这种单量子水平上的相互作用会导致现场光子排斥，对于基于光子的量子信息处理和实现光的强相互作用多体态至关重要。美国Ajit Srivastava课题组报道了异质双层MoSe2/WSe2中电场可调的局部化层间激子之间的排斥偶-偶相互作用。具有平面外非振荡偶矩的单个局部化激子的存在将二激发的能量增加约2 meV：大于发射线宽的一个数量，对应于约7 nm的偶间距离。样品被装入闭循环低温恒温器attoDRY800中，课题组自制了低温（~ 4K）显微镜进行PL测量。在较高的激发功率下，多激子络合物以较高的系统能量出现。该发现是朝着创建激子少体和多体态迈出的一步，例如范德华异质结构中具有自旋谷旋量的偶晶体。 【参考】Ajit Srivastava, et al Dipolar interactions between localized interlayer excitons in van der Waals heterostructures, Nature Materials, 19, 624–629(2020) 8. 单层WS2范德华异质结构腔中的光吸收 单层过渡金属二卤化物（TMD）中的激子控制着它们的光学响应并显示出由寿命限制的光−物质强相互作用。虽然各种方法已被应用于增强TMD中的光激子相互作用，但所达到的强度远远不足，并且尚未提供其潜在物理机制和基本限制的完整图片。西班牙Koppens课题组介绍了一种基于TMD的范德瓦尔斯异质结构腔，它提供了在超低激发功率下观察到的近100%激子吸收和激子复合物发射。低温恒温器attoDRY800为光谱吸收实验提供了不同的温度条件（4K-300K）。实验的结果与描述光的激子−空腔相互作用的量子理论框架完全一致。研究发现，辐射、非辐射和退相衰变率之间的微妙相互作用起着至关重要的作用，并揭示了二维系统中激子的普遍吸收定律。此增强型光−激子相互作用为研究激子相变和量子非线性提供了一个平台，为基于二维半导体的光电子器件提供了新的可能性。 【参考】Frank H. L. Koppens, et al Near-Unity Light Absorption in a Monolayer WS2 Van der Waals Heterostructure Cavity, Nano Lett. 2020, 20, 5, 3545–3552图4：低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列，超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。

在此前的两期推文中我们为大家介绍了两款钨灯丝扫描电镜“重新定义钨灯丝扫描电镜”的SEM3300和“操作不挑人，简约不简单”的SEM2000今天，针对有分析型需求的用户超大束流，超快分析的场发射扫描电镜SEM4000 它来了点开下方视频，观看震撼大片！场发射扫描电镜SEM4000SEM4000超大束流，超快分析熟悉国仪的朋友们都知道我们已经有了一款主打低电压高分辨的场发射电镜SEM5000那么SEM4000有什么不同？有什么新的特点？场发射扫描电镜SEM4000那就是电子束流大，分析速度快！非常适合有分析型需求的用户SEM4000有着最大超过200 nA的电子束流而且束流大小连续可调！大束流可以带来很多好处例如：相同信噪比情况下更快的成像速度、更大的能谱计数、更强的波谱仪信号束流连续可调，有利于选择最合适的成像和能谱条件SEM4000实拍见真章下方展示的是使用SEM4000拍摄的高、低真空样品图片枫香花粉在低真空模式下形貌保持良好，表面细节丰富、整体层次分明 SEM4000电子束流大，背散射像下原子序数相近材料的成分衬度差异明显（PA-玻纤复合材料） 应用高亮度的热场发射电子源，SEM4000可以获得高分辨图片（金刚石涂层）枫香花粉PA-玻纤复合材料金刚石涂层SEM4000技术解读SEM4000是如何同时做到大束流和束流连续可调？国仪量子电镜研发团队采用了束流控制透镜+像方束张角控制透镜的方案也就是先用一个透镜，控制电子源方向的束张角，从而获得连续可调的电子束流（图a）图a然后再用第二个透镜，控制像方束张角（图b）图b从而实现不同束流下的最佳分辨率和景深使得绝大多数工况下成像质量最优！如果您需要用到分析功能并且追求更高、更快的分析效率那么场发射扫描电镜SEM4000一定是您的最佳拍档！

近日，国科大杭州高等研究院预算220万元欲采购1套进口超高分辨率场发射扫描电子显微镜，用于样品表面微观形貌和结构表征的科研项目研究。该设备的采购已经由归口部门科研处组织5名熟悉该产品性能的专家（含1名法律专家），进行了超高分辨率场发射扫描电子显微镜的可行性论证及进口设备专家认证。详情如下：一、采购人名称：国科大杭州高等研究院二、进口产品公示编号：importedProduct2022101549659249三、采购项目名称：超高分辨率场发射扫描电子显微镜四、符合采购要求的进口产品产地、品牌（一家及以上）：序号品牌/厂家产地1日立日本2赛默飞美国3蔡司德国五、 专家论证意见：专家一：采购单位研究的超小磁性纳米生物材料及其复合材料样品在磁分离、磁靶向、纳米酶催化、体内磁热治疗、体内MRI造影等领域应用广泛。磁性样品显微形貌结构表征时，为了避免磁性样品吸附到仪器内，污染干扰仪器检测，安全起见通常需要在10 mm及以上的大工作距离下进行表征，因此，大工作距离下的分辨率指标很重要。另外，为了避免这类尺寸超小的复合生物材料样品受电子束辐照损伤，通常采用低电压和小束流的条件，并且在低电压下达到1.0 nm以下的高空间分辨率对样品微结构形貌分析很重要。进口产品在1kV的低加速电压下可达到≤0.8 nm的分辨率，在10 mm的工作距离、1kV低加速电压时，仍可保证达到1.0 nm的分辨率指标。国产设备在1kV的低加速电压下最高空间分辨率仅能达到1.5 nm，随着工作距离调整到10 mm及以上时，1kV低电压分辨率显著降低，不能满足超小的磁性纳米生物材料及其复合材料样品的研究分析需求。综上，根据采购单位样品分析需求，国产设备目前暂时无法满足使用，建议采购进口设备。专家二：采购单位涉及囊泡纳米颗粒、蛋白组装纳米颗粒等类型各异的生物样品。对于导电性差的生物类样品在高加速电压电子束作用下表面微结构形貌容易损伤，最好在低电压下表征，而为了高分辨表征样品细节，仪器需要保证在低电压时具有超高的分辨率性能。进口设备起步发展早，机型种类多，高端机型在1 kV低加速电压下可达到0.8 nm以下的分辨率。相比之下，国产设备发展晚、可供选择的机型少，在1 kV低加速电压下，高端的国产机型分辨率都在1.5 nm及以上，国产设备不能达到1.0 nm及以下的分辨率指标，会导致很多实验样品不能被表征分析，影响项目研究推进。因此，为了保障采购单位的项目申请和研究需求，建议采购进口设备。专家三：此次拟采购的超高分辨率场发射扫描电子显微镜需要用于聚合物纳米颗粒、蛋白纳米颗粒等纳米材料的微结构形貌和元素分布研究。高分子、蛋白类的纳米材料通常导电性不佳、容易受到电子辐照损伤，故对这类样品进行电子显微表征时，需要考虑仪器低电压下的空间分辨率和元素测试的速度。低电压分辨率方面，目前进口的高端设备低电压1kV的分辨率可达到1.0 nm或更优，在配备电子速减速技术时分辨率可达到0.8 nm或更优。目前国产最高端设备，在低电压1kV、减速条件下最优达到1.5 nm分辨率，无法满足1.5 nm以下的成像分辨率，使用受限。元素分析方面，进口设备可选配一体化的硅漂移探测器，因其底层与扫描电子束信号共用同一个图形发生器，可以在进行形貌扫描的同时实时得到元素分布的结果，达到同样元素分析效果的前提下速度比使用第三方探测器快一倍以上，减少了所需要的电子辐照样品时间。目前国内暂时没有生产硅漂移探测器的厂家，国产设备只能选配进口的、第三方的产品，需要额外的图形处理器和软件，速度较慢，电子辐照时间变长，增加了辐照损伤样品的风险。综上，建议采购进口设备以满足单位的科研工作需要。专家四：拟采购的超高分辨率场发射扫描电子显微镜利用高能电子束和不同的探测器，可从毫米尺度到纳米尺度连续地对样品进行形貌、结构、元素、电位分析，是材料微观分析领域不可替代的设备之一。对于采购单位研究的小尺寸聚合物纳米点、量子点等纳米材料，表征时镀膜处理会带来假象，采用低加速电压探测是最常用和有效的表征方法。1kV的低加速电压下进口高端产品的分辨率可以做到≤0.8nm，而国产的高端产品低电压1kV的分辨率≥1.5nm。成像能力和分辨率指标的倒数成正相关，意味着国产产品在低电压成像分辨能力比进口高端产品有大于50%的差距。因此，在低电压成像分辨能力方面，国产产品确实不能很好地满足上述尺寸小的样品表征需求。在功能探测器方面，进口产品具备独立的形貌、元素、电位衬度探测器；具备一体化硅漂移探测器，能量分辨率129 eV或更优；具备一体化软件，可以实时得到形貌信息、结构信息、电位信息、元素信息的原位微观表征结果。国产产品具备形貌、元素衬度探测器，并无独立的电位衬度探测器；无国内厂家可生产硅漂移探测器，只能选配第三方的产品，软件功能无法集成一体，也会带来售后问题。综上，建议采购进口设备。专家五：（一）国科大杭州高等研究院企业信息拟采购的进口产品符合《政府采购的进口产品管理办法》（财库[2007]119号第三条）以及《关于政府采购进口产品管理有关问题的通知》（财办库[2008]248号）的认定情形。（二）该商品未列入商务部《限制进口机电产品目录》和《中国禁止进口限制进口技术目录》；（三）通过市场调查，国产设备目前在导电性差/尺寸小的生物样品形貌空间分辨力等性能指标达不到要求，不满足采购单位科研需要。该设备属于国家非限制进口仪器设备，符合国家相关进口产品的法律规定，建议该项目采购进口设备。

项目编号：HITZB-2022000044（0610-2241IH071068）项目名称：哈尔滨工业大学高分辨场发射扫描电子显微镜系统预算金额：558.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：558.0000000 万元（人民币）采购需求：包号名称数量预算金额是否接受进口产品01极低温强磁场扫描隧道显微镜1套680万元是注：1.交货时间：合同签订后390日内交货并安装完毕。2.交货地点：北京大学用户指定地点。3.简要技术需求及用途：通过将射频、微波等高频信号与极端条件下的原子扫描探针相耦合，发展融合扫描隧道显微学和量子相干操控技术的新型仪器，从而有能力对单原子、单分子级自旋态进行相干操控，同时探索对电子核量子态、分子振动态等单量子态的极限探测和操控。 合同履行期限：按招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。

作者：Sophie编辑：Joanna对于太阳能转换器件和生物成像应用程序来说，使用发射近红外光、具有显著斯托克斯位移且再吸收损失小的材料非常重要。近期新加坡国立大学化学系便合成了这样一种新型材料——四元混合巨壳型量子点（InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS）。这种新型量子点可以实现显著斯托克斯位移，且光致发光量子效率可达25%，非常适合应用于太阳能及生物领域。Tips: 斯托克斯位移是指荧光光谱较相应的吸收光谱红移（斯托克斯位移=发射波长-吸收波长）。斯托克斯位移越大，荧光太阳能光电转换效率越高。图片来源于网络 单锅连续注射&结构比例控制合成新型量子点的关键新加坡国立大学使用单锅连续注射的方法来合成该量子点。四元混合巨壳型量子点结构主要成分由内到外比例为1: 50: 37.5: 37.5合成过程分为4步，由内向外，依次为：1. 合成该量子点InAs内核2. 向InAs核反应容器中注射As前驱体溶液、醋酸锌和磷酸氢，完成第2层In(Zn)P壳层的合成3. 向反应体系注射Se前驱体溶液合成第3层ZnSe壳层4. 注射S前驱体溶液和醋酸锌完成ZnS壳层的合成四元混合巨壳型量子点合成过程图示合成过程中，研究人员会定时从反应容器中取出小部分溶液测量其紫外可见吸光度和光致发光特性来跟踪反应进程，并调整量子点间的结构比例。他们利用HORIBA高能量窄脉宽 Nanoled-440L皮秒脉冲激光光源对样品进行激发，在FluoroLog-3 荧光光谱仪上测试荧光寿命。在新的荧光光谱技术中，FluoroLog-3 系列荧光光谱仪配置CCD检测器新技术，实现快速动态荧光光谱检测，实现实时反应发光测试，分子相互作用的动态检测。新型量子点材料助力太阳能及生物应用用领域终合成的巨壳量子点，In(Zn)P壳层能够吸收400-780 nm的可见光，并将吸收后的能量传递到InAs内核，使其在873nm处发射，进而实现显著的斯托克斯位移和很小的吸收-发射光谱重叠；经统计计算，该量子点光致发光量子效率可达25%，这对于近红外发射器来说相当可观，且它在873nm的发射光与硅太阳能电池的光敏响应区匹配良好。并且这一新型量子点为可调色发光，不含有害金属。种种优点使得该量子点不仅非常适合应用于荧光太阳能领域用以提高光电转换效率；且在生物领域，该量子点也可作为荧光材料用于生物成像，给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。该工作以“Large-Stokes-Shifted Infrared-Emitting InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS Giant-Shell Quantum Dots by One-Pot Continuous-InjectionSynthesis”为题，发表于《Chemistry of Materials》。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的选择，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。

仪器信息网讯 据央视新闻最新消息，北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。这是继2016年10月神舟十一号飞行任务以来，时隔近五年，我国再次发射载人飞船。神舟十二号载人飞船发射圆满成功！此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后，将按照预定程序，与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间，航天员将进驻天和核心舱，完成为期3个月的在轨驻留，开展机械臂操作、太空出舱等活动，验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。目前，天和核心舱与天舟二号的组合体已进入对接轨道，状态良好，满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。本次搭乘神舟飞船的航天员分别是：聂海胜、刘伯明和汤洪波。三名航天员中，特级航天员聂海胜参加过神舟六号、神舟十号载人飞行任务，特级航天员刘伯明参加过神舟七号载人飞行任务，二级航天员汤洪波是首次飞行。这是神舟系列飞船的第十二次飞行任务，同时也是第七次载人发射任务。图注：神舟十二号载人飞船飞行乘组。从左向右依次是：汤洪波、聂海胜和刘伯明。神舟十二号的飞行目标是对接我国空间站“天和”核心舱，三名航天员将成为“天和”核心舱的首批“入住人员”。按计划，他们要在空间站驻留三个月，这将创造我国航天员在太空驻留天数的新纪录。在太空期间，他们将开展舱外维修维护、设备更换、科学应用载荷等一系列操作。一、载人神箭：长征二号F图注：神舟十二转场照片。长征二号F火箭安全性极高，主要用于载人航天。火箭高58.34米，由四个助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成。其中，芯级直径3.35米，助推器直径2.25米，逃逸塔位于火箭顶部，因此长征二号F火箭的辨识度非常高。在发射初始阶段，一旦航天员有危险，逃逸塔上的火箭会迅速点燃，可快速把航天员带到安全的高度并最终安全落地。二、太空摆渡车：神舟飞船神舟飞船是我国自行研制，用于天地往返运送航天员。飞船主体由轨道舱、返回舱和推进舱构成。图注：神舟载人飞船结构（示意图）。轨道舱是一个圆柱体，总长度为2.8米，最大直径2.27米，一端与返回舱相通，另一端与空间对接机构连接。轨道舱集工作、吃饭、睡觉和清洁等诸多功能于一体。轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时也有电能供应。返回舱呈钟形，有舱门与轨道舱相通。返回舱是飞船的指挥控制中心，长2米，直径2.4米，内设可供三名航天员斜躺的座椅，供航天员起飞、上升和返回阶段乘坐。推进舱呈圆柱形，长3米，直径2.5米，底部直径2.8米，内部装载推进系统的发动机和推进剂，为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力，还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。三、太空快递小哥：天舟飞船图注：天舟货运飞船（艺术图）。2021年5月29日，天舟二号货运飞船发射成功，并与“天和”核心舱进行了交会对接、推进剂补加和组合体飞行。天舟二号飞船密封舱携带的货物重量约 4.69 吨，推进剂约 1.95 吨，物资总重近 6.64 吨。其中包括，能供三人三个月使用的消耗品、二套舱外航天服以及平台物资等。为本次神舟十二航天员进驻空间站做好了生活物资准备。四、神舟飞船任务极简史神舟一号于1999年11月20日发射，1999年11月21日成功返回，全程历时21小时11分。这是第一艘无人试验飞船。神舟二号于2001年1月10日发射，2001年1月16日成功返回，全程历时7天10小时22分。这是中国载人航天工程的第二次飞行试验，标志着中国载人航天事业取得了新的进展。神舟三号于2002年3月25日发射，2002年4月1日成功返回，全程历时6天18小时51分。这是中国载人航天工程发射的第三艘飞船，为一艘正样无人飞船。神舟四号于2002年12月30日发射，2003年1月5日成功返回，全程历时6天18小时36分。神舟四号在半年运行中，初步探明飞船运行轨道的空间环境状况，为神舟飞船正式载人积累了宝贵经验。神舟五号搭载杨利伟于2003年10月15日发射，2003年10月16日成功返回，全程历时21小时23分。神舟五号的成功发射实现了中华民族千年飞天的愿望。图注：2003年，杨利伟乘坐神舟五号飞船安全返回。神舟六号搭载费俊龙和聂海胜于2005年10月12日发射，2005年10月17日成功返回，全程历时4天19小时33分钟，实现我国航天员首次多人多天飞行。神舟七号搭载翟志刚、刘伯明和景海鹏于2008年9月25日发射，2008年9月28日成功返回，全程历时2天20小时27分钟。在此期间，实现我国航天员首次空间出舱活动。神舟八号于2011年11月1日发射，2011年11月17日成功返回，全程历时16天13小时34分钟。这是一次无人发射，主要目的是验证神舟飞船与天宫一号的对接。神舟九号搭载景海鹏、刘旺和刘洋于2012年6月16日发射，2012年6月29日成功返回，全程历时12天15小时24分钟。飞船同天宫一号实施了自动交会对接，在此次任务中，中国首位女宇航员刘洋进入太空。神舟十号搭载聂海胜、张晓光和王亚平于2013年6月11日发射，2013年6月26日成功返回，全程历时14天14小时29分钟。在此期间，神舟十号与天宫一号组成组合体飞行12天，航天员还首次进行了太空授课。神舟十一号搭载景海鹏和陈冬于2016年10月17日发射，2016年11月18日成功返回。全程历时32天6小时29分钟。在此期间，神舟十一号与天宫二号实现自动交会对接工作，为中国空间站建造运营和航天员长期驻留奠定了坚实的基础。神舟十二号搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波于2021年6月17日发射，对接我国空间站“天和”核心舱，他们将在那里停留90天，将创造我国载人航天的新纪录。五、空间站“天和”核心舱“天和”核心舱是我国空间站的核心组成部分，全长16.6米，最大直径4.2米，质量22.5吨，由目前我国运载能力最强的长征五号系列运载火箭发射入轨。核心舱在设计上有很大突破，供航天员工作生活的空间达到了50立方米，可支持三名航天员长期在轨驻留。六、完全建成后的空间站什么样子？图注：建成后我国空间站的基本结构，可见货运飞船、载人飞船与核心舱对接的状态（艺术图）。按计划，2022年前后，建成后的空间站将由一个核心舱和两个实验舱组成，整体呈现一个T字形结构。除了这次的 “天和”核心舱外，另外两个实验舱分别名为“问天”和“梦天”。其中，核心舱又可细分为：节点舱、生活控制舱和资源舱。节点舱用于对接“神舟”载人飞船、用于空间实验舱的停泊和航天员的出舱；生活控制舱用于航天员工作、实验和睡眠休息等；资源舱为核心舱提供能源保障和对接“天舟”货运飞船等。“问天”和“梦天”两个实验舱分别用于生物、材料、微重力流体和基础物理等方面的科学实验。具体来讲，“问天”实验舱主要用于开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验，也是航天员的工作生活场所和应急避难场所，配备有航天员出舱活动专用气闸舱，支持航天员出舱活动，还有小型机械臂，可进行舱外载荷自动安装操作。除此之外，它还有核心舱部分关键平台功能，这意味着在需要的时候，还可以接管对空间站的管理和控制。“梦天”实验舱除具备和“问天“实验舱类似的功能外，还配置有货物专用气闸舱，在航天员和机械臂的辅助下，支持货物、载荷自动进出舱。在空间站常态化运行后，将有三名航天员作为一个乘组长期驻留，定期轮换。轮换期间，最多可有6名航天员同时在空间站工作，完成交接后，前一个乘组乘坐载人飞船返回地球。七、为什么非要去太空？从上文中可以看出来，现在建设空间站的主要目的是做科研工作，做地面上不能很好实现或根本无法实现的实验。空间站绕着地球以接近第一宇宙速度运动，空间站里一直处于失重状态，或者说微重力状态，这就为那些需要长时间在失重条件下才能完成的实验提供了独一无二的条件。如果只是为了实现短暂的失重状态，通常有其他方式：一是建造非常高的落塔，在实验舱下落的过程中实现维持仅数秒的微重力。坐落在北京中关村核心区东南，隶属于国家微重力实验室的落塔就是这样一种装置，该落塔建成于2003年，高度为116米，实验物品实际从83米处自由下落，可获得3.6秒的微重力状态。图注：国家微重力实验室的落塔（乔辉2018年拍摄于北京希格玛大厦北侧）。二是让飞机做抛物线飞行，当飞机飞到高空后，调整飞机成上仰状态，关闭发动机，飞机在重力的作用下做斜抛运动，能够实现几十秒的微重力状态。目前，美国和俄罗斯都有这样的公司在运作，可以让游客体验失重状态。还有一种独特的方式是发射亚轨道火箭，所谓的亚轨道就是指高度超过100公里，但尚未入轨，不能围绕地球运动的发射。有意思的是，预计2021年7月20日，前世界首富贝索斯将搭乘自家公司（蓝色起源）研发的“新谢泼德”火箭进入太空，能体验约5分钟的失重状态，欣赏一下地球与太空的接壤的优美弧线，然后返回地球。图注：贝索斯和蓝色起源公司的亚轨道火箭。目前，要想维持长时间的失重状态，当然必须要去太空了。在太空长时间的失重环境中，可以研究的项目非常广泛，包括生物、物理、化学、冶金、工艺和材料等各个领域的内容。其中以微重力条件下的流体的行为研究、微重力条件下的材料的制备以及微重力条件下的细胞生长和动植物行为的研究最为常见。航天员不但是实验的执行者，其本身也是医学实验的对象。未来，人类要想进行载人深空探索，例如登陆火星，单程旅行需要八个月左右的时间，这就要求航天员必须有长期在太空生活的经验，这种经验必须在空间站上才能获得。八、目前在轨运行的有哪些空间站？目前，正在地球轨道上运行空间站的只有美国、俄罗斯、日本、欧洲以及加拿大等国联合建造的国际空间站，其他空间站都退役了。图注：国际空间站。国际空间站始建于1998年，第一个舱室由俄罗斯质子号运载火箭发射入轨，后续主要由美国的航天飞机和俄罗斯的飞船进行建造和维护。最近几年，SpaceX的货运和载人飞船也参与了进来。经过10多年的建设，2010年才正式转入全面使用阶段。国际空间站长73米，宽109米，重400多吨，是人类历史上第九个空间站，也是最大的空间站。不过，国际空间站已经开始出现老化迹象，每年维护成本高昂，可靠性在下降，存在安全隐患。2010年10月，航天员在空间站上找到两条漏气的裂缝，2021年3月成功封堵。2021年4月，航天员又在空间站发现三个潜在的漏气点，据说用密封胶修补了这些地方。按计划，国际空间站最初的服役期限到2015年，之后逐渐推迟至2024年。不过，很大可能还要继续推迟，毕竟是花费了1500亿美元建造的。2021年4月21日，俄罗斯航天局放出消息称，如果得到国家批准，俄罗斯将退出国际空间站，建造自己的空间站。九、历史上有哪些著名的空间站？1971年，前苏联就秘密把礼炮一号（Salyut）空间站送入太空，进行军事活动。从1971年到1982年，前苏联总共发射了9个空间站，其中7个获得成功。在前苏联太空竞争的压力下，美国于1973年用土星五号火箭发射了他们的空间站：天空实验室（Skylab）。天空实验室重达80吨，前后接待了三批航天员。1979年完成历史使命，坠入地球大气层焚毁。图注：早期美国的空间站：天空实验室。除了国际空间站，最有名的要数前苏联的和平号空间了。和平号空间站首次采用模块化设计，由多个舱室组合而成，重量达到130吨。除了前苏联自己的飞船，和平号空间站还接待了数次美国航天飞机的造访。图注：俄罗斯的和平号空间站与美国亚特兰蒂斯号航天飞机对接。和平号上的航天员共完成了78次出舱活动，积累了大量的经验。其中，有三位宇航员连续驻留时间超过一年，为研究人体在长期太空条件下的变化情况积累了大量的医学数据。2001年完成历史使命，坠入地球大气层焚毁。十、我国天宫一号和天宫二号空间实验室天宫一号于2011年9月29日发射升空，是中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，也是中国第一个空间实验室。2011年11月3日，天宫一号与神舟八号飞船完成中国首次空间飞行器自动交会对接任务，并进行了二次自动交会对接，形成组合体。2012年6月18日，天宫一号与神舟九号完成自动交会对接工作，形成组合体。2013年6月13日，神舟十号与天宫一号实现自动交会对接，形成组合体，航天员入驻天宫一号。图注：2013年，神舟十号航天员王亚平在天宫一号里进行太空授课，演示小陀螺在失重状态下的行为。对于普通大众来讲，2013年，神舟十号航天员王亚平在天宫一号里进行的首次太空授课令人印象深刻！那次太空授课主要面向中小学生，使他们了解微重力条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用，加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。2016年3月16日，天宫一号正式终止数据服务，全面完成了历史使命。2018年4月2日，天宫一号再入大气层，再入落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。再来看一下天宫二号的情况。天宫二号于2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射升空，先后与神舟十一号、天舟一号进行对接，承担着验证空间站相关技术的重要使命，是中国第一个真正意义上的太空实验室，科研硕果累累。例如，天宫二号上搭载的设备首次进行了量子密钥分配实验；搭载的伽玛射线暴偏振探测仪器共探测到55个伽马暴，还观测到了蟹状星云脉冲星的信号，并在国内首次利用脉冲星信号实验定轨。2019年7月19日，天宫二号完成使命，受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。十一、到2022年年底，建设空间站还有八次发射计划喜欢航天的朋友有福了，在2021和2022两年时间里，建设空间站的火箭进行11次发射，目前已经执行了3次发射，还有8次发射。执行这些任务的分别是发射空间站各舱室的长征五号B火箭、发射货运飞船的长征七号火箭和发射载人飞船的长征二号F火箭。其中，长征五号B和长征七号在文昌发射中心发射，神舟载人飞船在酒泉卫星发射中心发射，届时，有条件的朋友记得到现场观看。

在量子材料与量子效应的研究中，无损的光谱学测量已经变得尤为重要。而在低温等极端条件下的原位显微光学测量是近十年来逐渐发展成熟的测量方法。近几年中大量重要的科研工作中都有低温光学测量的内容。Montana Instruments 生产的超精细多功能无液氦低温光学系统以其卓越的性能广受低温光学领域科学家的好评。超过千套设备分布在世界各地的重要高校和科研院所，并助力用户做出了大量的顶级科研成果。近期，超精细多功能无液氦低温光学系统用户的工作中又有两项问鼎了高水平学术杂志-Nature。1、正方晶格铱酸盐中的量子自旋向列相研究自旋向列是经典液晶概念的磁性类似物，是物质的第四种状态，同时表现出液体和固体的特征。特别是在价键自旋向列中，自旋具有量子纠缠效应，可以形成多极序而不破坏时间反演对称性，但目前为止，还难以在实验室进行透彻的研究。韩国浦项科技大学与浦项基础科学研究所的Hoon Kim, Jin-Kwang Kim, B. J. Kim等研究者利用变温拉曼光谱、磁光克尔测量和共振非弹性X射线散射等多种技术对Sr2IrO4进行测量，在正方格子铱酸锶 (Sr2IrO4) 中发现了自旋向列相和四极序，并利用共振X射线衍射技术确定了四极序的空间结构和对称性。其结果发表在Nature上（Quantum spin nematic phase in a square- lattice iridate）。本文中基于超精细多功能无液氦低温光学系统进行了大温区范围的变温拉曼测量。在冷却时，从拉曼光谱中获得了静态自旋四极磁化率的发散，以及伴随出现了与旋转对称自发破缺有关的集体模式。这标志着在Tc≈263K时向自旋向列相的转变，并且在Tn≈230K以下的反铁磁相中四极序持续存在。图：变温拉曼测量表明自旋向列相的相变。这一研究表明了在Mott绝缘相中存在自旋向列相等多重序，为我们提供了关于材料中隐藏序的新见解。研究还表明有可能通过电荷四极干涉来检测四极序。本篇研究的结果为探索具有强自旋轨道耦合的过渡金属氧化物等竞争相互作用材料中自旋向列相的产生提供了直接证据。揭示了人们普遍认为与高温超导机制密切相关的Néel反铁磁体的量子序。因此，这篇文章对于凝聚态物理领域的研究具有重要的推动作用。2、量子点-单光子超辐射研究量子光源发射器的亮度最终由费米黄金法则来决定，其辐射率与其振荡器强度乘以光子态的局部密度成正比。由于振荡器强度取决于固有的材料特性，因此对高发射率的追求依赖于使用电介质或等离子体谐振器来提高光子态的局部密度。相比之下，利用超辐射的集体行为来提高振荡器强度从而提高发射率这一途径研究还较少。最近，有人提出使用其巨振子强度跃迁可以使量子阱中的弱约束激子的相干运动延伸到许多晶胞上，从而明显提高振荡器的强度。图：载流子寿命的温度依赖特性瑞士苏黎世联邦理工学院Chenglian Zhu，Maksym V. Kovalenko & Gabriele Rainò等，在Nature上发文（Single-photon superradiance in individual caesium lead halide quantum dots），报道了单个铯铅卤化物量子点的单光子超辐射，在钙钛矿量子点中的单光子超辐射，辐射衰减时间低于100皮秒，几乎与报道的激子相干时间一样短。本篇工作中作者利用超精细多功能无液氦低温光学系统进行了系统的单量子点光谱测量。辐射率对量子点的大小、组成和温度的特性依赖性测量表明，系统形成了巨大的过渡偶极子，并且通过有效质量计算对测量结果进行了证实。本篇研究结果有助于开发超亮相干量子光源。本研究还证明了单光子发射的量子效应在比激子玻尔半径大十倍的纳米颗粒中持续存在。超精细多功能无液氦低温光学系统超精细多功能无液氦低温光学系统以超低振动和超高的温度稳定性被广泛应用于多种高精度的变温光谱和显微成像实验中。Montana Instruments推出的新一代超精细多功能无液氦低温光学系统——CryoAdvance，是基于模块化设计架构的新一代标准化产品。该系统采用特殊减振技术和温度稳定技术，在不牺牲任何便捷性的同时，为实验提供超高温度稳定性和超低振动环境。CryoAdvance系列产品具有多种型号、配置、选件与配件可选，能够满足每个研究人员的个性化需求。除了标准系统之外也可为用户提供整体光学测量系统的解决方案。 CryoAdvance技术特点：&blacksquare 自动控制：智能触摸屏，“一键式操作”，实时显示温度、稳定性、真空度等多种指标。&blacksquare 模块化设计：多种配置可选，快速满足各种实验需求，后续升级简单。&blacksquare 多通道设计：基本配置已包含光学窗口+直流电学+高频电学通道。&blacksquare 稳定性设计：新设计在变温和振动稳定性上进一步优化。&blacksquare 最低温度：3.2K&blacksquare 振动稳定性：5 nm（峰-峰值）&blacksquare 降温时间： 300K-4.2K~2小时&blacksquare 样品腔空间：Φ53 mm ×100 mm&blacksquare 光学通道：多个光学窗口，近工作距离、集成物镜、光纤引入等多种配置可选。Montana超精细多功能无液氦低温光学系统