晶粒取向分析

《RISE大招》前情回顾：与RISE之相遇、相知、相恋和相爱。本系列前几集讲述了RISE拉曼-电镜一体化系统在传统扫描电镜“心有余而力不足”的分析困境下一跃而出到它对于无机材料分析的武功路数：无机相鉴定、金属夹杂分析、结构和结晶度分析等等。（前三集链接：点击下列文字即可快速查看）。01 “我的前半生”结束了，后面的科研之路就靠它了！02 无机材料分析，RISE还有这些大招！03 《RISE大招》无机材料之结构分析和结晶度分析今天呢，主要给大家讲讲RISE对于无机材料中微量元素分析、取向分析和取向应力分析的解决方案。无机材料之微量元素分析在传统的电镜中，由于EDS的检出限为0.1%，所以对于一些微量元素的分析来说较为困难。尤其是要做微量元素或者差异很小的面分布来说，EDS往往不能满足我们的需要。虽然拉曼光谱并不能直接得到元素含量和分布分析，但是有时候微量元素的变化足以引起对应的特征拉曼峰的变化。此时便可利用拉曼光谱去进行微量元素的分析。 如下图，为某矿物试样。Nd元素含量较低，EDS无法通过Mapping将其分布准确的显示。 如果要点扫描，虽然单点数据可以比mapping更准确的测出Nd的含量，但是无法得到分布。如果要仔细分析，需要用户选择很多个测试点进行分析。但是这样得到的数据工作效率很低，数据整理困难，且准确性也难以评价。 而在RISE下则可以先进行拉曼面扫描，发现Nd元素对应的特征峰的积分强度随元素含量而有变化。元素Nd含量偏高的区域的拉曼光谱和红色接近，含量偏低的和蓝色谱图接近，所以根据谱图拟合后得到了根据Nd元素含量而得到的RISE图像。很快的可以找到Nd元素含量偏高或偏低的区域。根据RISE图像，我们还可以再去进行EDS分析，对含量偏高或偏低的区域做更精确的EDS定量分析。这比没有RISE图像仅根据SEM图像随机选点采集很多个数据点，再进行后期分析，无论是准确度还是效率上均要提高很多！无机材料之取向分析取向是晶体材料的重要基本参数，拉曼光谱虽然不能像EBSD一样直接进行晶面指数的分析，但是对于很多无机材料来说，取向不同其拉曼特征峰也会产生积分强度不同或者峰位有所偏移的情况。 如下图，试样为白铁矿晶体，主要成分为FeS2，结构属斜方双锥晶类，对称性较低。在RISE系统下，SEM图像获得了明显的ECC衬度，然后再进行拉曼光谱面扫描，发现不同晶粒的拉曼特征谱线有一定的变化，其峰的积分强度和峰的位置都随取向有一定的关系。进行谱线拟合后，得到了随取向变化的RISE图像。虽然我们不能得到每个晶粒的精确的取向，但是晶粒的分布及大小却可用非常清楚的从RISE图像获得。RISE不同于EBSD识别衍射花样，它另一个角度为分析晶粒提供了一定新的方法。 无机材料之取向应力分析应力测试也是无机材料分析的重要方面，目前微区应力分布测试主要手段是EBSD，通过测试取向差的分布来间接的反应的情况下。但是EBSD分析手段又有一定的局限性。 拉曼光谱也可以间接的反应应力的情况。如果存在压缩应力，特征峰会往高波数方向移动；反之，若存在拉伸应力，特征峰会向低波数方向移动。且应力越大，特征峰的位移越大。 RISE系统的拉曼成像能力非常强大，可以用特征谱线的位移来进行成像。如下图，对做过纳米压痕的单晶硅表面进行RISE成像。发现压痕中心区，特征峰往高波数方向移动，周边往低波数方向移动。根据此规律成像后，得到了纳米压痕区域，硅表面的压缩和拉伸应力分布图。 RISE七十二般武艺，招招新奇，但一招一式，每一个路数都为更好地帮助您的科研分析而生。除了应对传统扫描电镜分析能力薄弱的问题，RISE系统还切实突破并解决了传统意义上的电镜-拉曼联用系统的种种分析弊端，采用了扫描电镜-拉曼光谱一体化的硬件和软件设计，使得综合分析更加行之有效。《RISE大招》下集看点：说了这么多，是时候总结一下啦~Hahaha...关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno，是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司，有超过60年的电子显微镜研发和制造历史，是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者，也是行业领域的技术领导者。↓ ↓ ↓ 观看RISE大招全系列，请戳：01 “我的前半生”结束了，后面的科研之路就靠它了！02 无机材料分析，RISE还有这些大招！03 《RISE大招》无机材料之结构分析和结晶度分析

通过leica em tic3x 对样品进行离子束切割，样品ebsd mapping解析率得到明显提升，可达80%-90%以上，并且结果稳定可重复，更好地表征了晶粒的变形，以及大小角晶界的转变。实验样品高应变率作用下高导无氧铜（ofhc）实验目的通过电子背散射衍射技术（ebsd）对在高应变率、高温和大变形条件下获得的材料进行晶粒变形细化以及再结晶行为的表征，以期达到表征材料力学属性的目的。实验过程 1 原始样品的制备高速切削是一种集合高应变率、高温和大变形的一种材料变形的复杂材料変形条件，通过改变切削速度来改变上述的变形边界条件，高速切削的过程示意图如下：（图1 高速切削过程示意图）获得的切屑经过金相镶嵌和腐蚀之后的试样如图所示：（图2 经过镶嵌和腐蚀之后的切屑）从图2中可知晶粒已经严重变形，光镜已经无法分辨，而且对于晶粒到底发生了什么变化，光镜也无法做到表征的目的，因此对于材料ebsd表征十分必要。 2 实验样品的制备ebsd制样是本次实验的重中之重，本次实验较难主要体现在3个方面：一是因为经历了严重塑形变形的材料自身的晶粒内部就会存在一定的残余应力，在表征的时候有一定的难度；二是高导无氧铜是一种特别软的材料，在制样的时候非常容易带入应力，或者划伤测试面；三是经过高速切削得到的样品宽度非常细长，不是传统的块体，制样过程比较困难。目前解决方案主要有四种：机械抛光，电解抛光，振动抛光，离子抛光，这几种方法目前都有所尝试，解析率都不太高，究其原因，主要还是因为我的样品细长弯曲的原因，经过镶嵌之后，电解抛光无法满足，机械抛光很容易带入划痕，离子抛光镶嵌之后的样品效果不是十分理想，很多方法都不太适用。通过与徕卡电镜制样技术人员沟通，认为离子切割的方法能比较好的解决目前存在的问题，经过leica em tic 3x离子切割出来的样品解析率超过了80%，部分区域甚至能够达到90%以上，最重要的是这种制样方法非常稳定，实验的结果能够比较方便的被复现出来，可较好地满足我的研究需要。 3 实验观测通过ebsd测试，获得的mapping图的解析率有了较为明显的提升，更高的解析率意味着晶粒的变形，以及大小角晶界的转变也能更好的表征出来。图3 经过振动抛光之后获得的ebsd角度取向分布图图4 经过离子切割之后获得的ebsd角度取向分布图总结通过上述实验的结果可以得出结论，相比于目前主流的振动抛光、电解抛光和离子抛光，在进行一些形状比较特殊的样品的ebsd试样的制备时，离子切割方法所具备的不受样品自身形状限制，效率高，稳定性好，可重复性高等都是目前比较常用的制样方法所不具备的，因此离子切割为ebsd的制样方法做了一个十分重要的扩充！致谢：西安交通大学 机械学院 许祥关于徕卡显微系统leica microsystems 徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商，总部位于德国维兹拉(wetzlar, germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 徕卡显微系统在全球有七大产品研发与生产基地，在二十多个国家拥有服务支持中心。徕卡在全球一百多个国家设有区域分公司或销售分支机构，并建有遍及全球的完善经销商服务网络体系。

导 读碳纤维作为高性能纤维的翘楚，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，并且沿纤维轴方向有很高的强度和模量，其外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，一直以来，是航空航天、风电叶片、汽车、压力容器等高端应用场景的核心材料之一。 老话常说：心往一处想，劲儿往一处使。其实说的就是“方向一致进而形成强大的合力”。类似，对纤维材料而言，其分子链、微晶在拉伸等加工过程中产生的方向效应，即取向效应，亦对纤维的机械性能有着直接影响。岛津XRD（X射线衍射仪），配有纤维取向度专用附件，可方便、迅捷的对聚合物等纤维材料取向程度进行测定。 什么是纤维取向度？定义：表示纤维的晶体轴沿着纤维长度方向排列的平行程度或择优取向程度。 先来看两张示意图：左图给各位看官直观的感觉是不是就像一群散兵游勇？ 而右图则是整齐队列的既视感？整齐划一、万众一心、众志成城！！！ 是的，合成纤维等线形聚合物在未发生取向时，大分子链或链段、微晶的排列是随机的、无序的；而在纺丝、拉伸等加工过程中，大分子链或链段、微晶受到外力的作用，则会表现出不同程度的取向效应。 发生取向后，由于在取向方向上原子之间的作用力以化学键为主，而在与之垂直的方向上，原子间的作用力以较弱的范德华力为主，因而纤维取向度越高，则纤维长度方向上的机械强度、弹性模量等机械性能越好。 XRD测试纤维取向度原理 XRD作为材料结构分析的典型手段，可对纤维材料取向度进行有效表征。图1 纤维取向度测试时光路示意图 在正交透射模式下（图1），将纤维束置于子午线方向，保持光管、样品位置固定不动，探测器作2θ扫描收集衍射信号，此过程称为子午扫描。将纤维束置于赤道线方向，重复上述过程，即为赤道扫描；存在高度取向的纤维，赤道扫描与子午扫描谱图差异较大。 选取某特征衍射峰，将探测器固定于该特征峰峰位处，纤维束在垂直于入射X射线的平面内旋转（图1），测得β-I角度-强度分布曲线，此过程称之为方位角扫描，并采用以下经验公式即可计算纤维取向度π。 式中：π—纤维取向度 H—方位角扫描谱峰半峰宽（单位°） 岛津解决方案 针对纤维取向度测试，岛津XRD开发有纤维取向度专用附件，纤维专用样品架（图2）可保证纤维束平直拉紧，旋转样品台（图3）可实现正交透射模式及平面内旋转，以及数据处理模块“Preferred Orientation”可一键给出纤维样品取向度。 以某碳纤维样品实际测试为例，其赤道扫描及子午扫描谱图叠加见图4；显然，纤维束在两种方向放置测试，测得谱图差异十分明显，例如黑色箭头标示处，赤道扫描，该衍射峰强度非常高，而在子午扫描时该处基本未出峰，这表明该碳纤维存在很强的取向。 图4 碳纤维样品赤道扫描与子午扫描谱图叠加 利用岛津分析软件“Basic Process”模块，对赤道扫描谱图进行处理，读取最强峰衍射角2θ=25.69°，将探测器固定在25.69°进行方位角扫描，测得的强度分布曲线如图5所示。 图5 碳纤维样品方位角扫描谱图 利用岛津分析软件“Basic Process”模块，对方位角扫描谱图进行平滑、扣除背底、寻峰等操作后，利用岛津分析软件“Preferred Orientation”模块即可直接计算出碳纤维样品取向度为83.7%。 结语 纤维取向度对纤维的机械强度、弹性模量及其它机械性能有着直接影响，因此对纤维取向度进行测定有着非常重要的实际意义。类似的测试可拓展用于不同批次、不同工艺下纤维产品的对比，进而指导工艺优化。 撰稿人：崔会杰 *本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

单颗粒冷冻电镜三维重构技术是目前用于解析生物大分子高分辨率结构的主流手段之一。然而，高质量的冷冻电镜样品制备仍然面临很多挑战，如气液界面、优势取向和背景噪音等，极大地限制了结构解析的效率。针对这些问题，清华大学王宏伟教授课题组、饶燏教授课题组和北京大学彭海琳教授课题组合作研发了一种新型功能化石墨烯电镜载网，有助解决样品颗粒优势取向和气液界面等问题。在该研究中，他们合成了多种带有不同电荷性质基团（如氨基和磺酸根）的重氮盐分子，并利用这些重氮盐分子对CVD生长的石墨烯膜进行功能化修饰，进而获得带有不同电荷性质的石墨烯支撑膜。他们利用石蜡作为转移介质，将石墨烯支撑膜洁净转移到电镜载网上，用以冷冻电镜样品制备。经过冷冻电子断层扫描重构表征，这种功能化石墨烯支撑膜保证了对目标生物大分子的有效吸附，避免了气液界面所带来的潜在风险。另外，因为石墨烯表面修饰的基团带有不同的电荷性质，从而提供了与目标生物大分子不同的相互作用方式，达到丰富取向分布的目的。单颗粒冷冻电镜数据分析表明，带有负电性修饰的石墨烯倾向性地结合生物大分子颗粒表面的正电性区域，而带有正电性修饰的石墨烯则结合生物大分子颗粒的负电性区域，实现了调控生物大分子的取向分布。乳酸乳球菌第二类内含子LtrBRNP在常规支撑膜上具有严重的优势取向问题，从而较难获得高分辨率重构。在该研究中，这种带有不同电性修饰的功能化石墨烯支撑膜能够调控LtrBRNP的取向分布，成功解决了优势取向问题，最终获得了分辨率达3.2埃的三维重构结果。并且，在三维重构过程中，相比没有修饰的普通石墨烯支撑膜，LtrBRNP在功能化石墨烯膜上的颗粒有效利用率也明显增加。这些数据表明这种功能化石墨烯支撑膜提供了一个较为友好的作用界面，有助于保护生物大分子的三维结构。20S蛋白酶体以及核糖体在不同电性修饰的石墨烯（NFG：正电性修饰；SFG：负电性修饰）上的取向分布该研究于11月7日在《自然通讯》（Nature Communications）在线发表，题为“带有多种电性修饰的石墨烯支撑膜用以单颗粒冷冻电镜结构解析”（Functionalized graphene grids with various charges for single-particle cryo-EM）。清华大学生命科学学院/结构生物学高精尖创新中心王宏伟教授、生命学院博士后刘楠、清华大学药学院饶燏教授以及北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授为本文共同通讯作者，清华大学生命科学学院2019级博士生陆叶、博士后刘楠，药学院2019级博士生刘永波以及北京大学化学与分子工程学院博士毕业生郑黎明为本文共同第一作者。王宏伟课题组王家博士、2020级博士研究生杨君豪、2020级博士研究生贾霞、2022级博士研究生资沁茹以及实验室其他成员对该工作提供了重要帮助。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京生物结构前沿研究中心、清华-北大生命科学联合中心、科学探索奖和中国博士后科学基金等的支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34579-w

使用半自动和自动分析来确定平均晶粒度 半自动或自动分析（软件）可用于评估合金的平均粒度，方法见于标准ASTM E1382 - 97（2015）[6]中。平均晶粒度和晶粒度分布可通过上述的截距法或平面测量法来评估。结果的精度和准确性取决于合金样品的质量、样品制备方法、成像系统和图像分析软件。图12为利用平面测量法进行评估的示例。 图12：直方图（左）显示了钢合金的晶粒度数的分布情况。直方图的数据是通过自动图像分析获得的。分析后，钢合金图像中的部分晶粒根据直方图中的G值区间范围进行了颜色编码（右）。 晶粒度的准确性： 自动、半自动或手动分析 一般来说，相比半自动分析或对比目镜标线覆盖图或挂图，自动分析获得的结果更准确、精确、迅速。同样，半自动分析也比用目镜标线覆盖图的人工分析更加准确、迅速。搭载LAS X晶粒专家软件的徕卡显微镜可执行自动分析，该软件能够利用平面测量法和截距法进行评估。LAS X标线软件通过叠加显示器上显示的数字标线，可进行半自动化分析。图13对比了这些方法的准确程度。 图13：自动（LAS X晶粒专家）、半自动（LAS X标线）和手动（目镜标线或挂图比较）分析方法测量合金晶粒度时的准确性和精确度对比图。 双相晶粒度的表征 部分合金在经过热机械加工后会表现出双相晶粒度。合金中的双相晶粒度包括系统性的晶粒度变化、项链和带状结构，以及在有临界应变的区域的发芽性晶粒生长。为了更好地了解合金的机械性能，表征双相晶粒度非常重要。标准ISO 14250:2000和ASTM E1181 - 02（2015）规定了确定合金中是否存在双相晶粒的准则[7,8]。其中还阐明了如何将双相晶粒度划分为2个不同等级中的1个，以及这些等级中的具体类型。图14显示了一个具有双相晶粒度的钢合金示例。 图14：通过双相晶粒度分析得到的直方图（左）显示了钢合金的晶粒度数的双峰分布情况。平均G值约为7和9。钢合金的图像（中）。图像中的部分晶粒根据直方图的G值区间范围进行了颜色编码（右）。 确定最大的晶粒度： ALA（As-Large-As）晶粒度分析 合金中过大的晶粒与有关裂纹起始和扩展，以及材料疲劳的异常行为相关。因此，合金表征使用了ALA晶粒度。标准ASTM E930 - 99（2015）规定了用于确定ALA晶粒度的方法[9]，即测量合金中尺寸过大的晶粒，其尺寸明显均匀分布。请参考图15和表3，了解ALA分析的示例。 图15：钢合金的图像（左），晶粒按尺寸用颜色编码。直方图（右）显示了从ALA晶粒度分析中获得的钢材的晶粒度数分布情况。请注意，与小颗粒（G7）相比，大颗粒（G7）的数量非常少。 表3：使用ALA分析对钢材进行的晶粒度测量数据。 晶粒度分析的困难案例 在合金晶粒度分析过程中，可能会出现下列困难： 样品制备出现伪影； 晶粒边界显示不清楚； 样品过度蚀刻； 微观结构复杂； 孪晶 为确保LAS X晶粒专家能得出准确的结果，选择优质的合金样品和样品制备方法非常重要[6]。如果样品制备不能提供良好的结果，或者微观结构偏离正常预期，则用户可以应用LAS X标线解决方案，对平均晶粒度进行估计，精度为±0.5G。 实用解决方案： 徕卡显微镜与LAS X晶粒专家软件 检测晶界的算法 在LAS X晶粒专家软件中，共有5种不同的算法可用于检测晶界： 1 单相； 2 双相； 3 双重晶粒度； 4 暗场； 5 偏振光。 用户选择与他们的实际合金样品最相似的处理后的图像（见图16）。 图16：与LAS X晶粒专家一起使用的参考图像，帮助用户选择最合适的算法（1-5）来检测晶界。 详细的晶粒度分析 LAS X晶粒专家软件能够用G（晶粒度数）来表示平均晶粒度，并计算出： 晶粒度数分布、标准偏差和其他统计值； 平均晶粒面积； 置信水平（P值）； 结果的相对准确性。 请参考表4和图17，了解利用LAS X晶粒专家软件进行分析的示例。 表4：利用LAS X晶粒专家软件分析钢材晶粒度的数据。 图17：直方图显示了钢合金的晶粒度数分布情况。数据来自于LAS X晶粒专家软件的分析结果。平均晶粒数 = 10.76，标准偏差（σ）= 1.63，平均晶粒面积 = 134.55μm2，平均晶粒直径 = 11.23μm。 总结 本报告介绍了晶粒度分析对汽车和运输行业中使用的合金的重要性，并讨论了使用自动化、数字显微镜的方法进行分析的解决方案，这些方案实用，可得出精确的结果。 徕卡显微镜通过搭载LAS X晶粒专家软件，可为获得晶粒度结果和评估数据提供准确、可靠和高效的方法。它还支持一键批量处理和生成报告，操作非常简单。请参阅图18，了解徕卡显微系统的LAS X晶粒专家软件的各项优势。 图18：利用LAS X晶粒专家软件进行晶粒度分析的优势概述。 解决方案▶▶▶ 点击链接：下载关于 LAS-X 相关资料 Further Reading：（上下滑动查看更多） 1.M. Cavallini, V. Di Cocco, F. Iacoviello, Materiali Metallici, Terza Edizione, ISBN 978-88-909748-0-9, Luglio 2014. 2.Dionis Diez, Metallography – an Introduction: How to Reveal Microstructural Features of Metals and Alloys, Science Lab, Leica Microsystems. 3.Ursula Christian, Norbert Jost, Metallography with Color and Contrast: The Possibilities of Microstructural Contrasting, Science Lab, Leica Microsystems. 4.ASTM E112 – 13: Standard Test Methods for Determining Average, Grain Size, ASTM International. 5.ISO 643:2012: Steels -- Micrographic determination of the apparent grain size, International Organization for Standardization. 6.ASTM E1382-97(2015): Standard Test Methods for Determining Average Grain Size Using Semiautomatic and Automatic Image Analysis, ASTM International. 7.ISO 14250:2000: Steel -- Metallographic characterization of duplex grain size and distributions, International Organization for Standardization. 8.ASTM E1181-02(2015): Standard Test Methods for Characterizing Duplex Grain Sizes, ASTM International. 9.ASTM E930 - 99(2015): Standard Test Methods for Estimating the Largest Grain Observed in a Metallographic Section (ALA Grain Size), ASTM International. 徕卡显微咨询电话：400-630-7761 关于徕卡显微系统 徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。 徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

在纤维纺丝、薄膜拉伸和塑料注塑成型加工过程中，聚合物结晶一般都发生在高速取向变形过程中，这一过程还伴随着聚合物的应力松弛。因此聚合物结晶、取向和松弛这三种非平衡动力学过程相互竞争，对应的调控因素例如加工温度、应变速率和拉伸应力就共同决定着聚合物材料制品最终的半结晶织态结构及其综合性能。在国家自然科学基金委的项目支持下，南京大学胡文兵课题组在采用动态蒙特卡洛分子模拟研究应变诱导聚合物结晶微观机理方面近年来取得了一系列的进展。分子模拟结果揭示了应变诱导结晶成核阶段所存在的分子内链折叠成核和分子间缨状微束成核之间的竞争关系（Polymer, 2013, 54, 3402）以及结晶成核、晶体生长和后生长三个阶段不同的链折叠变化趋势及其微观机理（Polymer, 2014, 55, 1267）；研究还推广到双链长分布聚合物（Chin. J. Polym. Sci., 2014, 32, 1218），无规共聚物（Soft Matter, 2014, 10, 343 Eur. Polym. J., 2016, 81, 34 Polymer, 2016, 98, 282），溶液聚合物（J. Phys. Chem. B, 2016, 120, 6890），结晶/非晶共混物（J. Phys. Chem. B, 2016, 120, 12988），外消旋共混物（J. Phys. Chem. B, 2018, 122, 10928）和短链支化聚合物（Polym. Int., 2019, 68, 225）等复杂多组分体系。最近，他们将麦克斯韦应力松弛模型引入到每条高分子链中。分子模拟结果揭示了非晶聚合物应力松弛的熵势垒微观机制（Chin. J. Polym. Sci., 2021, 39, 906）以及聚合物重复单元结构间各种局部相互作用对链扩散势垒的贡献（Polymer, 2021, 224, 123740），他们甚至还发现了低温区非晶聚合物非线性粘弹性的微观发生机制（Chin. J. Polym. Sci., 2021, 39, 1496）。他们进一步对比了引入和不引入应力松弛的聚合物拉伸结晶过程，如图1所示，发现应力松弛在结晶成核、晶体生长和后生长阶段三个阶段都发挥了独特的作用。图1：没有应力松弛（Strain-induced）和引入应力松弛（Stress-induced）的聚合物应变诱导结晶对比示意图。在结晶成核阶段，聚合物的取向变形减小了构象熵，提升了聚合物的平衡熔点，导致结晶成核的过冷度，即热力学驱动力增强，于是结晶的起始应变随温度升高而变大。增大应变速率，聚合物链内调整这一动力学效应将推迟结晶成核的发生，结晶的起始应变也相应变大。一开始他们合理地猜想应力松弛将削弱聚合物的取向变形程度，给热力学上带来不利于结晶成核的作用。由于在高速拉伸过程中应力松弛的时间窗口很小，对聚合物取向变形程度的影响较为有限，实际的模拟结果显示这一热力学效应并不明显。实际上引入应力松弛对结晶起始应变的影响与增大应变速率的效果相似，即在高温区都不改变结晶的起始应变，说明聚合物来得及链内调整；在低温区都增大了结晶的起始应变，说明应力松弛对结晶主要起到了动力学阻滞效应，而不是预期的热力学削弱效应。在晶体生长阶段，由于折叠链片晶生长动力学主要由链内次级成核机理所控制，应力松弛同样在动力学上阻滞晶体生长。于是，应力松弛显著减缓了拉伸过程中结晶度随应变增大而提高的动力学过程，导致在相同应变程度下，引入应力松弛的结晶过程所能达到的结晶度相对较低。在后生长阶段，聚合物晶体发生应变诱导的熔融重结晶过程。在这一过程中晶体的折叠链被迫打开转变为伸直链，片晶转化为纤维晶，对应于半结晶聚合物冷拉的细颈化过程。分子模拟观察到熔融重结晶带来显著的应力松弛加速现象，证明外力做功迫使折叠链晶体熔化，然后以重结晶生成伸直链纤维晶的形式将外界冲击能转化为热能耗散到周边的环境中去，从而使得半结晶聚合物表现出优异的韧性特点，不同于金属和陶瓷材料。这一阶段应力松弛与增大应变速率对结晶形态的影响有所不同：在其它条件相同时，应力松弛显著减少晶粒的数目，而增大应变速率显著减小晶粒的尺寸，如图2所示。图2：不同拉伸速率下应变诱导与应力诱导结晶的晶区形貌快照，20000对应于相对慢速的拉伸应变过程，5000对应于中速应变。这项工作揭示了聚合物应力松弛、拉伸变形和结晶这三个非平衡过程之间在聚合物取向结晶过程中的微观相互竞争机理，有助于更好地理解实际聚合物高速取向加工成型过程中的高分子结晶行为以及各种加工因素对半结晶聚合物制品内部结构和性能的调控机制。相关成果发表在Polymer（2021, 235, 124306）。论文的第一作者是博士生罗文。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.124306

导读：布拉迪斯拉发先进材料应用中心（Center of Advanced Material Applications in Bratislava）的科研工作者利用对光致各向异性有不同响应的超高分辨散射式近场光学显微镜-neaSNOM，研究了有机半导体薄膜的分子取向与离散分子结构异质性的关系，揭示了分子取向对分子缺陷的影响。在此过程中，作者自创了一种综合利用振幅和相位信号测量分子取向的方法。上图：利用Neaspec设备表征材料得到的s-SNOM结果 文献解析：近年来, 共轭高分子以及小分子在有机电子设备方面的应用受到广泛关注，这是因为相比于无机半导体，它们在以下方面展现了其潜在优势：应用适配性、生物相容性、以及相对简单的制备过程。简单的制备过程也吸引化学家设计并研发了具有各种不同结构和功能基团的共轭分子，以此来满足有机电子设备的需要。而电导率作为重要的功能指标之一，与分子的取向息息相关。考虑到大多数分子都是各向异性的，分子取向将直接影响其光电特性（也就是能量转换效率）和机械特性。而根据具体应用的不同，设备需要一种特定的分子取向以满足其需要，并且此时其他的分子取向会被视为材料的缺陷。也因此，缺陷分析在有机半导体设备的开发与改进工作中，起到了举足轻重的作用。然而，对尺寸小于100 nm缺陷的判定一直是一块未被充分研究与记录的领域。 光学技术是表征分子取向的主要手段。而衍射限的存在限制了其测量精度，致使得到的光学响应信号体现的只是（精度范围内）很多纳米颗粒的平均情况。面对该问题，德国Neaspec公司历经多年研发出散射式近场光学显微镜（scattering-type scanning near-field optical microscopy，s-SNOM）。该设备突破衍射限(优于10 nm空间分辨率)并完成了超高空间分辨率的纳米成像。它能表征薄膜材料的固有纳米晶体结构、局部多晶型、异质性或应变性以及反应分子取向等信息。尽管近些年技术方面的进步日新月异，利用s-SNOM分析分子取向的工作却迟迟没有进展，眼下只有寥寥几篇的相关报告得以被发表。在本文中，作者深入研究了分子取向，并对离散分子结构的异质性做了分析。在此之上，作者观察到了与表面形貌并不相关的定向缺陷。这些缺陷对有机电子系统的功能性产生了直接的影响。 参考文献[1] Nanoimaging of Orientational Defects in Semiconducting Organic Films, [J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2021, 125(17):9229-9235.

“第十七届中国科学仪器发展年会（ACCSI2024）”于2024年4月17-19日在苏州狮山国际会议中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会，经过多年的发展，已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2024 以“融合创新，质领未来”为主题，吸引了来自“政、产、学、研、用、资、媒”等各方的高端人士共计1500余人参会，共同探讨科学仪器行业的前沿趋势与发展机遇。年会现场，仪器信息网特别采访了北京低碳清洁能源研究院分析表征中心经理蒋复国。访谈中，蒋老师介绍了研究院分析表征中心的概况、个人研究方向及取得的成果、原位电镜技术在工业催化剂上的应用等。仪器信息网：请介绍一下北京低碳清洁能源研究院分析表征中心的概况？蒋复国：北京低碳清洁能源研究院分析中心目前的研究人员有15位，专注清洁能源材料的分析研究，包括煤化工、锂电池、太阳能电池以及氢能等材料，目的是推动这些材料领域的进步与发展，并为科研研究提供有力支持。现在这15位研究人员主要是由博士或硕士组成的，以支持低碳院所有的研发项目为主。仪器信息网：近年来您的主要研究方向有哪些？取得哪些进展？蒋复国：近年来我主要的研究方向是费托工业催化剂、甲醇化工业催化剂及薄膜太阳能电池等领域。在费托工业催化剂方面，已在Science Advances、Nature等国际知名期刊发表了文章，这些研究不仅深入探讨了费托催化剂的机理，而且在推动其工业化应用、提升催化效率等方面取得了显著成果。仪器信息网：本次年会您分享了原位电镜技术在工业催化中的应用，请谈谈工业催化剂研究过程中，仪器表征技术的重要意义？蒋复国：这次所分享的主要是费托工业催化剂通过原位电镜技术进行表征的结果。由于工业催化剂复杂的组成和元素构成，且其形成过程和作用机理在工业界尚不清晰，所以借由原位透射电镜技术来揭示催化剂在形成过程中的元素组成、原子结构的变化和转变。这一技术的应用，在提高工业催化剂的转化效率和性能等方面有很大的帮助。仪器信息网：近几年来，哪些电镜技术的发展为您的研究工作带来了显著便利？结合您的应用需求，您还期待哪些创新电镜技术？蒋复国：电镜在分辨率和理论计算等方面均已达到相当高的水准。在电镜仪器技术及其与其他仪器的结合上做得非常好，如将红外线、拉曼等技术整合到电镜中。我觉得随着AI技术的发展，人工智能将在电镜结果的分析与拍摄方面有很大进展。近年来，尽管在生物和高分子材料等领域，利用冷冻电镜已取得了不少突破，但在分析过程中仍需要投入大量的人力。如果能将AI技术引入，对于电子束高敏感的材料，不仅能实现快速拍摄，还能迅速分析所得结果和照片。对于传统的金属材料，AI的加入能在研究人员拍摄的同时，迅速提供所需的结构信息和衍射结果，从而轻松分辨材料的取向与特性。因此，我相信AI技术能够极大地协助科研人员快速获取他们所需的成果。仪器信息网：今年是仪器信息网成立25周年，请您谈谈对仪器信息网未来有哪些建议或者期待?蒋复国：我非常荣幸能为仪器信息网进行这次专访，因为我作为仪器信息网的评审专家已经多年。我认为仪器信息网在这方面表现出色，从来不会对我的评审多加干涉，让我相信所有评审结果，尤其是仪器新品的结果，都是公开透明的。我衷心希望仪器信息网能够持续进步，不仅在国产仪器的推广和新品推荐上做得更好，能够把国产仪器更加得发扬光大，更希望仪器信息网能够走向国际，让海外都能够看得到中国仪器的好。

近日，清华大学材料学院于荣教授课题组与李千副教授课题组在晶体取向成像方法和位错三维结构研究中取得进展。该研究基于课题组近期发展的自适应传播因子叠层成像方法，在自支撑钛酸锶薄膜中同时实现了深亚埃分辨的原子结构成像和亚纳米分辨的晶体取向成像，并揭示了钛酸锶中位错芯在电子束方向的结构变化。晶格缺陷是材料中的重要组成部分。相对于完美基体，缺陷处的对称性、原子构型、电子结构都发生变化，在调节材料整体的力学、电学、发光和磁性行为方面发挥着关键作用。然而，缺陷处的对称破缺和原子的复杂构型也给缺陷结构的精确测量带来障碍。比如，位错附近不可避免存在局域应变和晶体取向变化，但是用高分辨电子显微学表征晶体中的原子构型又要求晶带轴平行于电子束，否则分辨率会显著降低。这个矛盾一直是位错原子结构的实验分析中难以克服的困难。研究组通过自适应传播因子多片层叠层成像技术研究了钛酸锶中位错芯的原子结构。如图1所示，研究成功地将晶体倾转从原子结构成像中分离出来，同时实现了达到深亚埃分辨率的原子结构成像和亚纳米分辨率的晶体取向成像。图1. SrTiO3中位错的结构像和取向分布。a、叠层成像的重构相位。b、图a中相位图的衍射图，黄色虚线表示0.3Å的信息极限。c、叠加相位图的晶体倾转分布，白色箭头表示[001]方向在平面内的投影，黄色箭头表示位错核的横向移动。d、晶体在[100]和[010]方向的倾转的分布。标尺长1nm在图1中，位错芯看起来范围很小，只有一两个单胞。这种衬度在位错的高分辨成像中很普遍，人们通常认为这样的位错是沿着电子束方向的直线。然而，应用多片层叠层成像的深度分辨能力，可以看出该位错并不是一根直线，而是随着样品深度发生横向位移，形成位错扭折，如图2所示。图2. 刃位错的三维可视化。a、刃位错的相位图；标尺长5Å。b、图a中用A-B标记的分裂原子柱相位强度的深度变化。c、Sr、TiO和O原子柱的相位强度的深度分布。d、深度分别为2.4nm、6.4nm和12.0nm的相位图；标尺长5Å。e、图d中标记的原子柱的相位随样品深度的变化。f、位错扭折示意图该研究还比较了叠层成像和iCOM技术（其简化版即常见的iDPC技术），结果显示叠层成像在横向和深度方向的分辨率都显著优于iCOM和iDPC，如图3所示。图3.多片层叠层成像和系列欠焦iCOM的深度切片。a、多片层叠层成像和iCOM的深度切片；从上到下，切片深度分别为1nm、4nm和11nm；标尺长5Å。b、沿着位错扭折的势函数和相位图的横截面；从左到右分别是用于生成模拟数据集的势函数、多片层叠层重构的相位和系列欠焦iCOM相位；可以看出，iCOM的模糊效应显著大于叠层成像。c、图b中所示的原子柱的相位随样品深度的变化。黑色垂直虚线表示沿原子柱的转折点的真实位置（与图b中白色虚线所示位置相同）；可以看出，iCOM在深度方向的模糊效应也大于叠层成像研究总结了多个位错芯的深度依赖结构与晶体取向分布，揭示了位错移动与薄膜形变方式的相互关系。如图4所示，当薄膜绕位错的滑移面法线方向扭转时，位错滑移；当薄膜绕位错的滑移面法线方向弯曲时，位错攀移。图4. SrTiO3中多个位错的晶体倾转分布。a、包含三个位错的区域的相位图。b、对应图a中区域的晶体倾转分布，其上叠加了相位图；黄色箭头表示位错的横向移动方向。图a和b中的标尺为15Å。c、晶体倾转与位错横向位移的相互关系；晶格矢量c由于倾斜矢量t变为c’，即c’=c+t；黑色方块用于说明应变状态；左边为扭转，右边为弯曲；在两种形变模式中，薄膜上部和下部的应变都是反向的，对应位错向相反方向的横向移动。图b中左上角的位错和图2中的位错对应于扭转模式；图b的中心和右上方的位错对应于两种模式的混合研究结果以“晶体取向的亚纳米尺度分布和钛酸锶位错芯的深度依赖结构”（Sub-nanometer-scale mapping of crystal orientation and depth-dependent structure of dislocation cores in SrTiO3）为题于1月11日发表在学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）上。清华大学材料学院2018级博士生沙浩治、2022级博士生马云鹏、物质科学实验中心工程师曹国平博士、2019级博士生崔吉哲为共同第一作者，于荣教授与李千副教授为共同通讯作者。物质科学实验中心程志英高级工程师在实验数据采集中提供了重要帮助。该研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目的支持。

氧化石墨烯液晶材料由于其片径之间产生取向堆叠而展现出独特的物理性能，让其在光电器件、储能器件和电磁屏蔽领域的应用备受关注。片径取向程度也影响着材料相应的性能。近日，中科院苏州纳米所钱波课题组开发了一种新型氧化石墨烯液晶材料的制备方法，并成功制备了片径具有长程高度取向的氧化石墨烯液晶材料。该方法依据氧化石墨烯分散液的流变参数和衣架式挤出模具的设计，借助摩方精密PμSL 3D打印技术（NanoArch S140），定制化的制备出100 μm狭缝厚度的衣架式挤出模具；随后利用此模具在玻璃衬底上挤出氧化石墨烯液晶材料，成功制备出取向结构的氧化石墨烯液晶材料，并且该材料在偏振显微镜下未观察到明显双折射条纹。该成果以“Preparation of graphene oxide liquid crystals with long-rangehighly-ordered flakes using a coat- hanger die”为题发表在RSCAdvances期刊上。原文链接：https://doi.org/10.1039/D1RA01241J图1 长程取向结构氧化石墨烯液晶材料制备示意图图2 五组不同浓度的氧化石墨烯分散液（2mg/mL~10 mg/mL标记为GO-2～GO-10，片径直径约为50μm）的流变测试结果从流变测试中可以看到，氧化石墨烯分散液的剪切粘度与剪切速率呈非线形关系，是一种典型的非牛顿流体，并且存在剪切变稀现象（shear-thining），这是由于剪切应力使氧化石墨烯片径取向由相互交错趋于相互平行，从而呈现出较低的粘度特性。另外，随着剪切应力的增加，分散液的剪切粘度逐渐降低，这也意味着较大的剪切应力可以使氧化石墨烯片径整体更具有取向性。因此衣架式挤出模具的尺寸和精度对制备长程取向结构的氧化石墨烯液晶材料有着重要的影响。图3 挤出模具的制备实物图和相关设计尺寸图3是通过摩方精密PμSL 3D打印机（NanoArchS140）制备出的衣架式挤出模具实物图，模具实际尺寸与设计保持一致，并且狭缝厚度尺寸十分精确，宽度幅度在2%以内，这也有利于减少材料挤出过程中因尺寸不精确而引起的湍流等副作用的产生。图4 a)未经过挤出模具挤出的氧化石墨烯材料，b)经过挤出模具挤出后的氧化石墨烯材料；尺寸标尺200 μm。从图4对比图中可以看出，经过定制化挤出模具挤出后的材料无明显的双折射条纹，这是由于氧化石墨烯片径高度取向，偏振光无法发生偏振。从偏振显微镜图片可看出，不同浓度的氧化石墨烯分散液经挤出模具挤出后均具有良好的片径长程取向结构。图5 a)经过定制化挤出模具制备的取向结构石墨烯气凝胶；b)未经挤出的无取向结构石墨烯气凝胶；尺寸标尺为200 μm图5为利用定制化挤出模具制备的取向结构石墨烯气凝胶材料，从材料截面电镜图中的红色箭头方向可看出，石墨烯片径具有明显一致的取向结构，并且如黄色箭头所示，氧化石墨烯片径之间相互连接良好，材料整体无明显的纵向空隙。利用此方法制备的片径长程取向结构的石墨烯气凝胶相较于片径无取向的石墨烯气凝胶材料而言，其导电性从32S/m提高到92 S/m，证明片径高度取向的结构能进一步提高气凝胶材料的导电性。 需要指出的是，衣架式挤出模具作为传统高分子液晶的制备工具的研究已开展很多，但受限于模具精度和尺寸多样性，目前未曾有过利用衣架式挤出模具制备氧化石墨烯液晶材料。摩方精密PμSL 3D打印技术因其高精度和高效的制备方法，让定制化的挤出模具应用于长程取向结构氧化石墨烯液晶材料的制备成为可能，并且100 μm的狭缝的厚度是目前衣架式挤出模具制备已知的最小值。依托于摩方精密的3D打印技术，未来对不同片径直径和浓度的氧化石墨烯分散液的液晶制备研究的可能性大大增加，有望能够进一步拓展片径取向结构的石墨烯基材料在众多领域内的应用。

2022中国环境企业50强榜单已于近期揭晓。50强企业是中国环境产业各细分领域的头部企业，对产业发展发挥着重要引领作用。环境商会在发布榜单的基础上，联合和君咨询推出《2022中国环境企业50强分析报告》，期望通过对50强企业的整体分析，展示这一群体特征，探讨环境产业发展趋势。这50家企业作为一个群体的发展变化及与整个环境产业中的数据对比，都可以从一个侧面反映出整个环境产业发展的格局和动向。引言随着“双碳”目标的提出和一系列政策的出台，我国生态环境保护事业也悄然进入了减污降碳协同治理的新发展阶段，生态环境产业内各主要企业也随之展开了自身转型发展的新旅程。在政策层面，围绕“双碳”、生态修复以及污染防治等方面展开，可以概括为：以转变发展方式，实现碳达峰碳中和为目标；以基于分区管控和价值实现机制的生态修复与保护为主线；以问题为导向，深入打好污染防治攻坚战，补齐环境短板。转变发展方式，推进“双碳”目标。国家层面发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，两份文件从宏观到微观为“双碳”工作下一步在政策配套、行业应用、实现目标等内容指明方向。各部委则从节能降碳、工业领域、城乡建设、交通运输、循环经济和全民行动等角度制定更加具体的政策。基于分区管控和价值实现机制的生态修复与保护。《关于实施“三线一单”生态环境分区管控的指导意见（试行）》（环环评〔2021〕108号）和《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》两个文件，在政策层面解决了生态修复保护领域缺少修复结果性标准和缺少鼓励社会资本参与的合理商业模式这两大制约性瓶颈。除此以外，中央及各部委还围绕“保护补偿机制” 以及鼓励和支持社会资本参与等内容发布了众多文件。以问题为导向，补齐环境短板。中共中央 国务院发布《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》，对当前我国环境问题进行了准确的定位，并要求继续开展“三大保卫战”。同时列出“十四五”时期及2035年前的具体任务和工作目标。在此基础上，国家及各部委围绕“水”“固”“气”“土”各领域“补短板”的问题也发布了大量规划指导和配套文件，财政部、发改委还就三大保卫战和各细分领域出台了相关配套资金、金融保障文件。这些文件明显体现出以问题为导向查缺补漏的导向性。在产业层面， 2021年环境上市公司199家（不含新三板），平均营业收入32.32亿元，同比增长12.55%；平均净利润2.76亿元，同比下降5.82%；平均净利润率8.54%，同比下降16.33%；平均资产总额115.00亿元，同比增长7.79%；平均资产负债率59.30%，同比下降0.16个百分点；平均净资产收益率（ROE）5.98%，同比下降12.7个百分点；平均研发投入强度2.30%，同比增加2.28个百分点。从数据不难看出，环境产业主要企业仍然在从规模扩张向高质量发展的转型之路上艰难前行。“十三五”以来，中国环境治理领域市场化进程明显加快，市场主体不断壮大，但综合服务能力依然较弱。2016年，国家发改委、环境部提出培育50家以上产值过百亿、技术领先、管理精细、综合服务能力强、品牌影响力大的中国环境企业。为凸显领军企业的示范和引导作用，促进产业发展和企业成长，环境商会自2018年起，每年发布“中国环境企业50强榜单”。近两年，中国环境产业正在发生深度变革与重构，特别是产业头部格局面临剧烈变化。50强榜单在此背景下也逐步科学化、系统化、品牌化，在业界形成较高公信力和权威性。2022年榜单以企业申报为基础，以公正公开为原则，以真实数据为依据，结合上规模环境企业调研，按照2021年度营业收入总额降序排列产生。其中，环保为主营业务的上市公司以已公布的2021年报营业收入数据为准；非环保类上市公司以年报中环保相关业务营业收入数据为准；非上市公司以专业第三方机构提供的环保业务营业收入数据证明为准。本报告以《2022环境企业50强榜单》中企业为分析对象，这50家企业虽然不能代表环境产业的全貌，但这些企业均为产业及各细分领域的佼佼者，我们期望通过对这一群体的分析，从一个侧面揭示环境产业中观和微观的发展变化特征及趋势。本报告主要包括50家企业2021年经营数据的统计分析，并选取国内在沪市主板、深市主板、创业板、科创板、香港主板、新加坡主板上市的以节能环保及生态治理相关业务为主业的199家企业作为对比对象，将50强企业数据与其进行对比分析。本报告将对这50强企业的总体情况、经营数据等开展分析，并与往年度50强企业的整体数据进行对比分析。同时，2021年度环境上市公司共计199家（以节能环保及生态治理相关业务为主业，包含沪深主板、创业板、科创板及香港主板、新加坡主板上市公司，不含新三板上市公司），我们也会将50强企业的整体数据与这199家上市公司的整体数据进行对比分析，以便呈现更加全面的数据分析结果。由于部分非上市上榜企业未提供相关数据及部分环境上市公司尚未披露年度报告，本报告均采用平均值进行对比分析。营收、净利、资产等指标分析总体情况2021年度的上榜企业中，上市公司44家，非上市公司6家。44家上市公司中，上交所主板上市公司14家、占比31.82%，深交所主板11家、占比25.00%，香港10家、占比22.73%，新加坡1家，创业板8家、占比18.18%，暂无科创板上市公司进入榜单，与全部上市公司分布比例对比，沪、深、港主板仍是大型环境企业上市地的主要选择。50强企业及环境上市公司上市板块对比如图所示：指标分析营业收入2021年，50强企业提供营业收入的48家，平均营业收入77.97亿元，较2020年68.70亿元同比增长13.49%，略微超出环境上市公司同比增长率（12.55%）；50强企业2019~2021年平均营业收入复合增长率（CAGR）9.21%，接近于环境上市公司复合增长率（9.50%）。2022年度上榜的50家企业，平均营业收入较2021年度上榜企业增长14.13%；2022年度榜单第50名企业营业收入接近24亿元，较去年榜单的22亿元左右增长了8.58%，相较整体增幅，榜单入围门槛进一步提高。2022年度50强企业2021年平均营业收入是环境上市公司平均营业收入的2.41倍，较2020年的2.39倍略有上升；也较2021年度上榜企业2020年平均营业收入是环境上市公司平均营业收入的2.19倍这一数值有所提高。从结构上来看，50家企业中营业收入超过200亿元的4家，分别是光大环境（407.94亿元）、北控水务（227.95亿元）、首创环保（222.33亿元）和中国天楹（205.93亿元），较2021年度榜单增加1家（首创环保）；100亿元至200亿元的7家，较2021年度榜单增加2家；50亿元至100亿元的19家，较2021年度榜单增加5家；50亿元以下的20家，较2021年度榜单减少8家（图2-3）。50家企业中，营业收入同比增长的37家，同比降低的11家，分别占比77%和23%，而环境上市公司数据分别为68.56%和31.44%，上榜企业表现整体优于产业整体。在个体营业收入增长方面，上榜企业中营业收入同比增幅最大的是绿色动力，2021年营业收入同比增长122.03%，主要得益于“运营项目增加、部分运营项目产能利用率提升”；复合增长率增幅最大的也是绿色动力，2019~2021年复合增长率69.87%。净利润2021年，50强企业提供净利润数据的47家，平均净利润6.71亿元，较2020年7.58亿元同比降低11.48%，而环境上市公司同比仅降低5.82%；50强企业2019~2021年平均净利润复合增长率-6.98%，同样低于环境上市公司数值（-0.26%），再一次印证了环境产业规模与利润并无必然联系的规律。2022年度上榜的企业平均净利润较2021年度上榜企业提高0.76%；2022年度50强企业2021年平均净利润是环境上市公司平均净利润的2.43倍，较2020年的2.59倍略有下降；略高于2021年度上榜企业2020年平均净利润是环境上市公司的2.21倍这一数值。47家企业中，盈利的39家、占比82.98%，亏损的8家、占比18.02%，环境上市公司盈利企业占比80.93%，亏损企业占比19.07%。净利润同比增长的30家，同比下降的16家（剔除一家没有公布2020年净利润的公司），分别占比65.22%和34.78%，而环境上市公司数据分别为58.76%和41.24%，上榜企业表现整体优于产业整体。在个体净利润增长方面，上榜企业中净利润同比增幅最大的是清新环境，2021年净利润同比增长194.91%，主要得益于深水咨询、国润水务的先后加入，公司正式进军市政水领域，扩大了公司在水环境治理、城市环境综合服务的覆盖面及资源循环利用板块毛利率增长；复合增长率增幅最大的是锦江环境，2019~2021年复合增长率66.23%。在净利润率方面，上榜企业2021年平均净利润率8.61%，较去年11.03%降低2.42%，且连续3年呈下降趋势；上榜企业2021年平均净利润率较环境上市公司平均净利润率8.54%略高。资产总额2021年，50强企业提供资产总额数据的47家，平均资产总额290.08亿元，较2020年275.85亿元同比增长5.16%，较环境上市公司同比增长率（7.79%）略低；50强企业2019~2021年平均资产总额复合增长率（CAGR）8.36%，较环境上市公司复合增长率（9.83%）略低。对比营业收入、净利润等指标情况，头部企业轻资产化发展趋势明显。从结构上来看，上榜企业中资产总额超过1000亿元的3家，分别是光大环境（1637.13亿元）、北控水务（1501.30亿元）和首创环保（1085.03亿元），与2020年度榜单一致；500亿元至1000亿元的1家，较2020年度榜单减少2家；200亿元至500亿元的22家，200亿元以下的21家。上榜企业中，资产总额同比增长的40家，同比下降的6家（剔除一家没有公布2020年资产总额的公司），分别占比86.96%和13.04%，而环境上市公司数据分别为78.35%和21.65%，不同产业地位的企业对资产规模的不同偏好可见一斑。净资产2021年，50强企业提供净资产数据的46家，平均净资产106.44亿元，较2020年100.67亿元同比增长5.73%，较环境上市公司同比增长率（7.88%）略低；50强企业2019~2021年平均净资产复合增长率8.45%，略低于环境上市公司复合增长率（9.58%）。上榜企业中，净资产同比增长的36家，同比下降的10家，分别占比78.26%和21.74%，而环境上市公司数据分别为76.29%和23.71%。在个体净资产增长方面，上榜企业中净资产同比增幅最大的是伟明环保，2021年净资产同比增长47.59%；复合增长率增幅最大的是玉禾田，2019~2021年复合增长率69.26%。资产负债率2021年，50强企业平均资产负债率为63.31%，较2020年63.51%基本持平，相较于2020年同比值（增长0.46%）小幅降低，但较环境上市公司平均资产负债率的59.30%仍偏高，且较环境上市公司平均资产负债率的同比减幅（0.16%）亦偏高。上榜企业中，资产负债率同比增长的27家，同比下降的19家，分别占比58.70%和41.30%，而环境上市公司数据分别为50.78%和49.22%。环保头部企业仍以重资产投资作为主要驱动要素特征明显。在个体资产负债率增长方面，上榜企业中增幅最大的是清新环境，同比上升84.02%；复合增长率增幅最大的也是清新环境，2019~2021复合增长率44.77%。净资产收益率（ROE）2021年，50强企业平均净资产收益率（ROE）为6.30%，较2020年7.53%下降了1.23个百分点，相较于2020年同比（下降1.41个百分点）降幅进一步缩小，但较环境上市公司平均ROE的5.98%仍偏高，但较环境上市公司平均ROE的同比降幅（下降0.87%）偏高。上榜企业中，ROE同比增长的23家，同比下降的23家，分别占比50%和50%，而环境上市公司数据分别为35.79%和64.21%。在个体ROE增长方面，上榜企业中ROE同比增幅最大的是清新环境，2021年ROE同比增长140.55%，主要受益于2021年净利润和净资产的大幅提高；复合增长率增幅最大的是锦江环境，2021年较2019年增长56.68%。研发投入2021年，50强企业中38家企业披露或提供了研发投入数据，平均研发投入1.52亿元，较2020年1.25亿元有所提高，是环境上市公司平均研发投入（0.74亿元）的2倍多。上榜企业中，研发投入同比增长的29家，同比下降的7家，分别占比80.56%和19.44%，而环境上市公司数据分别为70.32%和29.68%。在研发投入强度方面，上榜企业平均研发费用占营业收入比重为1.95%，较2020年1.82%小幅增长，而环境上市公司平均研发投入强度为2.30%，且较2020年增长0.05个百分点，这与头部企业大多为投资驱动型企业不无关系。上榜企业中，研发投入强度超过3%的11家，占比28.95%，其中最高的是聚光科技（14.98%）。聚光科技由于所从事业务属性，多年来一直重视研发投入，始终坚持“自主可控、自主研发”的发展路线，公司研发人员数量、知识产权数量也均名列50强企业前茅。2021年，聚光科技加大了智慧工厂领域的研发投入。上榜企业中，研发投入强度同比增长的25家，同比下降的11家，分别占比69.44%和30.56%，而环境上市公司数据分别为59.35%和40.65%。在个体研发强度增长方面，上榜企业中研发强度同比增幅最大的是城发环境，2021年研发强度同比增长563.70%；复合增长率增幅最大的是菲达环保，2021年较2019年增长44.01%。总体来说，随着产业的发展，各家企业，尤其是头部企业对研发都愈加重视。分析总结通过上述数据的分析对比，不难发现50强企业2021年发展的一些基本特征。一是集聚效应进一步凸显。一方面，2021年50强企业总体营业收入规模进一步增长，且无论是整体增长率还是平均增长率均高于以环境上市公司为代表的整个产业各项营业收入增长数据。50强企业无论是在整个产业中的营收比重进一步增加，规模聚集效应进一步凸显。另一方面，50强企业进一步向50亿元以上门槛迈进，50亿元以上企业合计增加8家，排名第50的企业的营业收入也较去年大幅增长8.58%。50强企业与环境上市公司平均营业收入对比数据优于整体营业收入对比数据，营收规模在50~100亿元的企业规模增长速度快于100亿元以上的企业，说明50强企业内部腰部企业发力明显。二是转型发展成为主旋律。进入“十四五”新发展阶段，伴随着生态环境产业的发展变化，以50强企业为代表的生态环境相关企业也纷纷开启了自身的转型发展之路，新业务、新模式的探索成为各家企业的主旋律，这从营业收入进一步增长，但利润水平进一步降低的数据可见一斑。一方面，传统环保领域企业面对增长越来越乏力的传统主业，纷纷抓住环卫、资源循环利用、生态综合治理、新能源等新兴增长领域抓紧开展业务布局，取得了良好的发展势头，例如北控水务、首创环保纷纷布局、大力发展环卫业务，支撑业绩增长，清新环境依托新的业务主体大力拓展水环境业务等。另一方面，50强企业越来越重视轻资产发展道路，单位资产营业收入产出由2020年的0.25元上升至2021年的0.27元，各家企业更加青睐工程、咨询、服务、EPC+O等轻资产业务形式。三是技术研发进一步加强。2021年50强企业研发投入和研发投入强度较2020年均答复增加，50强企业对于技术研发的重视程度进一步显化，这一方面是由于经过过去十余年的不懈努力，我国环境质量得到明显改善，后续环境质量进一步改善将进入“深水区”，以工业环保为代表的新兴环保领域对技术的要求较传统领域高出许多，于是头部企业主动拥抱产业发展，积极布局技术研发，另一方面，轻资产业务的主要驱动要素之一即为技术，几乎所有头部企业在其发布的“十四五”规划中均将数字化作为其未来发展的驱动要素之一，这也是头部企业拥抱变革、积极转型的例证。可以说，生态环境产业已经拉开了减污降碳协同治理的“十四五”新篇章，环保企业也已经呈现出与以往十分不同的发展特征，总的来说，对于很多企业来说，2021年是“青黄不接”的一年，仍然需要依赖于传统模式艰难维系“基本盘”，同时，必须不断探索创新转型发展的新业务、新模式。而在这个不一样的“十四五”开局之年，我们已经可以看到以50强企业为代表的环境产业，正在开启中国特色生态环境保护事业新模式。

以火电为代表的高能耗企业智能化管理升级，对自动检测用仪器设备的采购需求相应增加。8月16日晚，三德科技(300515.SZ)披露中报，上半年营收、净利实现双增。公司相关负责人对财联社记者表示，公司智能装备业务同比增速较快，同时毛利率较高的分析仪器等产品增厚了公司净利 现公司订单形势整体较为乐观 新基地主体有望年底前后建成。　　财报显示，公司上半年实现营收约1.69亿元，同比增29.81% 实现净利润4001.29万元，同比增34.64%，扣非增47.36%。分产品看，其自动化系统产品去年同期基数小，营收同比增100.82% 分析仪器产品和运维等分别同比增18.25%、32.75%。　　其中，分析仪器产品收入占比近6成，毛利率达72.38%，同比上升1.3个百分点 而自动化系统产品毛利率并不高，为23.6%。上述相关负责人表示，自动化设备它本身有工程属性，整体毛利水平一直就比仪器要低些 另外，由于新的会计收入准则，一些费用会成本化，包括运费、技术服务人员相关费用都会算在里面，会导致这块成本上升，毛利降低。　　她并表示，现公司产能利用率处于较高水平，因行业特性收入确认周期会相对较长。结合中报看，公司当期应收账款在总资产占比为16.46%，同比增0.64%。　　记者注意到，2020年12月，公司通过招拍挂竞得长沙高新区土地使用权约58.46亩，拟用于建设公司制造基地。上述负责人表示，今年开始新制造基地的建设，厂房主体已在建设中，有望年底前后建成。该基地将用于建设公司无人化系统制造基地，包括生产车间、智能仓储物流及其他配套设施等。　　公司下游客户主要分布在电力生产、第三方检测、矿产采掘等行业，多为传统周期行业。有行业人士分析称，长期看，煤炭在能源结构占比会下降，但仍是主要能源，据相关指导意见，各类煤矿要基本实现智能化 而火电企业需要做碳资产配置，加强能源管理、提高能源利用效率。在碳达峰、碳中和的背景下，各高能耗企业为提高能源利用效率和降本，“机器替代人”已成趋势。制造业推进智能化管理过程中，会相应增加如自动检测、分析、成套智能设备产品等需求。

增材制造常被称作3D打印，是一种从无到有逐层构建三维结构或组件的制造工艺。其原理是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成形系统，将三维实体变为若干个二维平面，利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、塑料等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成形，制造出实体产品。目前增材制造应用行业日益增多，包括航空航天，汽车制造，消费电子，生物医疗，工业设备等。增材制造工艺包括：粉床熔融成型，立体光刻工艺，熔融沉积成型，喷胶粘粉工艺等。相比于传统的减材制造方式，增材制造工艺具有低成本、高效益等优势，越来越受到各行业的青睐。但要成功地进行增材制造，前提是必须对组件的原材料（如金属粉末和聚合物粉末）进行表征筛选。为什么材料表征很重要？使用增材制造工艺生产的组件在性能上高度依赖于其基本的微结构，而微结构又取决于原材料（金属、聚合物）的性能和所使用的工艺条件。在工艺条件固定的情况下，最大的不确定性就来自于材料；材料性能不一致会导致组件成品的性能不一致。因此，要生产出质量一致的增材制造组件，制造商必须了解并优化材料的特性，例如金属粉末、聚合物粉末或其他材料（如陶瓷和聚合物树脂）。材料的哪些特性很重要？这取决于所采用的增材制造工艺和使用的材料类型。例如，在喷胶粘粉工艺和粉床熔融成型等金属粉床工艺中，材料的粒度和粒形是其关键特性，因为它们会影响粉末的流动和填充度。而在这些工艺中，材料的化学成分同样重要，尤其是金属粉末；粉末材料需满足指定的合金成分，这会直接影响成品的性能。晶体结构是金属粉末的另一个重要特性。因为在某些增材制造过程中，快速加热 - 冷却循环会引起物相变化并产生残余应力，进而影响组件的疲劳寿命等机械性能。另外，对于增材制造使用的聚合物材料，聚合结构（支化度、结晶度）可能会影响材料的液态和固态性能，包括粘度、模量以及热性能等。增材制造原材料表征方案在粉床熔融过程中，金属粉末层分布于制造平台上，被激光或电子束等选择性地熔化或熔融。熔化后平台将被降低，此过程将持续重复，直到制造完成。未熔融粉末将被去除，根据其状态重复使用或回收。因此，粉末层增材制造工艺的效率和成品组件的质量在很大程度上取决于粉末的流动行为和堆积密度。从新合金或聚合物开发到粉末回收，制造商必须在供应链的各个阶段对粉末性能进行表征。其中，激光衍射、自动图像分析、X 射线荧光和 X 射线衍射是用于表征增材制造粉末的四种常用关键分析技术。粒度分布及大小在粉床式增材制造工艺中，粒度分布会影响粉床的填充度和流动性，进而影响生产质量和最终组件的性能。为了测定增材制造使用的金属、陶瓷和聚合体粉末的粒度分布，全球粉末生产商、组件制造商以及机器制造商通常使用激光衍射技术来鉴定和优化粉末性能。使用激光粒度衍射仪Mastersizer 3000 系统或在生产线上使用在线Insitec 粒度测量系统，可在实验室环境中提供完整的高分辨率粒度分布结果。激光粒度仪Mastersizer 3000颗粒形状粒度和粒形直接影响粉床的致密度和粉末流动性。形状平滑规则的颗粒比表面粗糙、形状不规则的颗粒更容易流动和填充。增材制造商为保证所用颗粒具有规则形状，可使用 Morphologi 4 自动成像系统对金属、陶瓷和聚合物粉末的粒度和粒形进行分类和鉴定。该系统可将颗粒的长度、宽度等大小测量结果与圆度、凸曲度（粗糙度）等形状特征评估结果相结合，帮助制造商完成上述工作。Morphologi 4快速自动化粒度和粒形分析仪元素组成元素组成对于合金材料尤其重要，合金元素含量的微小变化都会影响其化学和物理性能，包括强度、硬度、疲劳寿命和耐化学性。为了检测这些变化以及污染物或夹杂物，并确定这些金属合金和陶瓷的元素成分，可使用 X 射线荧光 (XRF) 系统，比如 Zetium 和 Epsilon 等系统。而且，与其他技术相比，XRF 还能显著节省时间和成本。X射线荧光光谱仪Zetium台式能谱仪一体机Epsilon1微结构诸如物相成分、残余应力、晶粒大小和晶粒取向分布（织构）等微结构特性，也会影响成品组件的化学和机械性能。 为了分析这些微结构特性并控制成品组件的性能，制造商通常使用台式 X 射线衍射 (XRD) 系统分析金属的物相，比如 Aeris 系统。 如需获取有关材料在各种条件下的织构、晶粒尺寸和残余应力的更多信息，则可以使用多用途衍射仪，比如 Empyrean 衍射仪。 XRD 还广泛用于研究聚合物和陶瓷的结构和结晶度。 如要确定聚合物粉末的分子量和分子结构，则大多会使用凝胶渗透色谱 (GPC) 系统，比如 Omnisec 系统。台式X射线衍射仪Aeris马尔文帕纳科增材制造表征解决方案可用于： 确保始终如一的粉末供应防止产品质量波动 为采用不同撒布器或耙式设计的机器确定合适粉末 优化雾化条件以实现所需的粉末特性 预测并优化粉末堆积密度和流动特性 确保粉末具有正确的元素组成和相结构 确定制造组件的残余应力、应变和织构作者：马尔文帕纳科

1月26日，第十四届全国政协常委、经济委员会副主任、中国国际经济交流中心常务副理事长毕井泉在第十五届健康中国论坛上发表主题演讲。本次演讲生物医药产业发展、医疗领域人员就业、养老保险、农民工市民化、污水处理达标排放等五个方面介绍推进健康中国建设的方案。在生物医药产业发展部分，毕井泉强调了当前行业面临的资金挑战，指出生物医药创新是一个高风险、高投入、长周期的漫长过程，如果不能融入新的资金支撑实验室研究、动物试验、人体一二三期临床试验，生物医药的创新可能戛然而止； 建议应当研究改革创新药价格形成机制。创新药定价，涉及鼓励创新、专利市场独占、投资人回报、医保资金支付、患者可及等一系列重大问题；此外，明确了一系列该领域应该研究的内容。如果相关政策和相关工作落实到位，将为我国生物医药产业的发展带来新的动力。第十四届全国政协常委、经济委员会副主任、中国国际经济交流中心常务副理事长毕井泉毕井泉，现任中国国际经济交流中心常务副理事长、第十三届全国政协经济委员会副主任。历任国家发展改革委副司长、司长、秘书长、副主任，国务院副秘书长、机关党组成员，原国家食品药品监督管理总局局长、党组书记，国家市场监督管理总局党组书记、副局长。中共十八大、十九大代表，第十九届中央委员。一、生物医药产业发展，就是国民经济的高质量发展生物医药的创新与人民群众健康息息相关。发展生物医药产业是推进健康中国建设的迫切需要，也是以科技创新带动产业发展的需要。生物医药产业发展，就是国民经济的高质量发展。近十年来，中国生物医药产业实现了跨越式发展。2011年以来我国批准上市新药510个品种。目前在研的生物医药管线占全球35%。通过仿制药质量疗效一致性评价和按新标准批准上市的仿制药8400多个品规。近三年，有11个新药在美国批准上市，跨国公司购买国内创新药企业的研发项目每年30多起，仅去年12月份以来就有12起。百利天恒与施贵宝达成协议的一个项目交易金额高达84亿美元。目前生物医药产业正遭遇资本“寒冬”。据医药魔方数据，中国创新药一级市场融资金额2020年为869亿元、2021年为877亿元，2022年下降到433亿元，比上年下降50%；2023年降为309亿元，比上年又下降29%；两年累计下降65%。生物医药板块股价大幅度下跌，二级市场融资面临严重困难。毕井泉指出，生物医药融资大幅度下降意味着很多生物医药企业面临严重的资金困难。生物医药创新是一个高风险、高投入、长周期的漫长过程，如果不能融入新的资金支撑实验室研究、动物试验、人体一二三期临床试验，生物医药的创新可能戛然而止。 为支持生物医药产业发展，帮助企业度过资本寒冬，提升企业市场信心，毕井泉建议，应当研究改革创新药价格形成机制。创新药定价，涉及鼓励创新、专利市场独占、投资人回报、医保资金支付、患者可及等一系列重大问题。生产是消费的前提。鼓励创新是当前的主要矛盾。中办国办日前印发的《浦东新区综合改革试点实施方案（2023－2027年）》中提出，依照有关规定允许生物医药新产品参照国际同类药品定价。这是一个让业界充满希望、值得期待的改革方向。我们应当：1、研究取消创新药进入医院的各种限制；2、取消医院药事委员会批准采购新药的规定；3、提高医疗服务价格；4、推进医药分开；5、鼓励医生走出医院开办诊所；6、鼓励全科医生到社区和农村执业。我们应当研究：1、支持符合科创板第五套标准的创新药企业上市；2、鼓励龙头企业增资扩股；3、开展企业并购；4、恢复二级市场的融资功能；5、鼓励地方政府设立生物医药母基金；6、支持生物医药早期投资。我们应当研究：1、把细胞治疗和基因治疗从外商投资负面清单中移除；2、允许临床数据的跨境流动；3、促进生物医药国际合作；4、开辟生命科学新赛道。在生物医药领域，我们尤其需要增强宏观经济政策取向一致性。按照把生物医药产业作为战略性新兴产业的要求，对涉及生物医药的研发、注册、生产、使用和支付各个环节进行“取向一致性”评估，及时调整取向不一致的政策，确保同向发力、全链条支持，帮助这个战略性新兴产业从资本寒冬中走出来，以科技创新带动经济发展。二、医生护士比例提高到1:4，医疗领域可以增加1500万人就业 中国居民日益增长的医疗健康需求与医疗资源发展不平衡不充分之间的比较突出，根源在于医疗服务价格长期偏低，制约了医疗服务供给的增加。毕井泉举例说，住院普通病房普遍是4人间、6人间，甚至8人间，加上陪护的护工，挤在一个狭小的空间里，患者很难得到很好的休息。现在城镇居民平均住房面积已达30多平方米，人们愿意多支付一些费用改善住院条件。如果把医疗机构的部分病房改造为2人间或3人间，把一些城市里的烂尾楼改造为医院的住院部，并相应提高住院费标准，既可增加建筑业的需求，扩大建筑业农民工就业，又可以改善患者住院环境，促进健康中国建设。再如，我国医生与护士的比例为1:1，低于国际平均水平的1:3，住院患者不得不每天花费200~300元请护工。如果把护理费标准提高到护工的水平，使护理费能够覆盖护士工资性支出，就可以大量增加护士就业。如把医生护士比例提高到1:4，可以减少很多患者家属陪护的劳动损失，医疗领域可以增加1500万人就业。三、建议把征收工资6%的职工医疗保险金（统筹部分）改为医疗保险税应对人口老龄化挑战，是推进健康中国建设的重要内容。人口老龄化叠加人均寿命增加，老年人养老服务问题愈加突出。老年人养老的核心问题是医疗和失能照护。毕井泉建议，加快发展多层次、多支柱养老保险体系，对满足老年群体多层次生活需求、促进养老保险制度可持续发展具有重要作用。老年人患病是大概率事件，对这种必然性的问题应当研究通过政府提供公共服务的方式，解决老年人医疗和失能护理问题。建议把征收工资6%的职工医疗保险金（统筹部分）改为医疗保险税，专项用于65岁以上老人的基本医疗和照护服务，委托社保机构经办。同时，鼓励保险公司推出老年人补充商业保险，解决看专家、吃好药、住单间等多层次医疗需求。这将极大地刺激养老产业发展，并释放攒钱养老工作人群的消费需求。四、农民工享受当地均等化公共服务尚没有真正落实，扎实推进农民工市民化农村留守儿童、留守妇女、留守老人的身心健康是很大的社会问题。城镇化的核心是人口城镇化，解决农民工住房是推进城镇化健康发展的关键。 “我国在城镇工作的农民工近3亿人，已占到城镇就业人员的近65%。农民工享受当地均等化公共服务尚没有真正落实。根源在于住房问题没有解决，配偶孩子无法进城”。毕井泉说。推进农民工“市民化”进程，关键是把农民工纳入城镇住房保障范围。毕井泉认为，有了住房，就可以把农村的留守儿童、留守妇女和留守老人接入城市一起生活，实现家庭团聚，子女就可接受城市的中小学教育，推进人口城镇化进程，从根本上解决城乡二元结构问题。五、实现污水全部处理达标排放，是生态文明建设的重大问题据住房城乡建设部统计，我国城市污水处理率97%，建制镇76%，农村只有37%。污水处理率低，主要原因是污水管道缺乏，污水收集不起来。我国污水管道长度37万公里，雨污合流管道10万公里，合计47万公里，只相当于供水管网长度110万公里的43%。 “排水管网也不能适应城市发展需要，很多城市都存在暴雨内涝的问题。”毕井泉指出，地下管网还涉及电力、热力、燃气、电信等多个部门，多头管理，道路反复开挖，造成极大浪费。据北京市测算，如以百年计算，统一建设地下管廊比分头建设维护节约成本60%。地下管网建设需要大量资金投入。我国上世纪八九十年代解决电力、交通、通信等基础设施建设的经验，就是在相关产品和服务上加收专项建设基金。如电力加价专项用于电力建设，铁路加价专项用于铁路建设，加收电话初装费，收取民航机场建设费，贷款修路、收费还贷等。正是采取了这些措施，保证了基础设施建设的投入，为我国经济腾飞奠定了坚实的基础。我们现在有条件对进入地下管网的公共服务通过加价方式筹措资金专项用于地下管网建设。毕井泉算了一笔账，初步匡算，如果把入网的电力、供水、供热、供气、电信平均加价10%，每年可以筹措6000亿元。加上市场融资，每年可用于地下管网建设资金3万亿元。这既促进了生态文明建设，从源头上解决水体污染问题；又可以拉动钢材、水泥需求，增加就业，促进经济增长。今年可以先在发行超长期国债中划出一部分，专项用于地下管网建设。“上述五大领域（生物医药产业发展就是国民经济的高质量发展、医生护士比例提高到1:4、建议把征收工资6%的职工医疗保险金改为医疗保险税、农民工享受当地均等化公共服务尚没有真正落实、实现污水全部处理达标排放），都是与健康中国建设有关的产业，都是有需求无供给或供给严重不足的领域。只要解放思想，深化改革，认真设计方案，精心组织实施，一定能收到功在当代、利在千秋的实效”。毕井泉说。（资料整理自人民日报健康客户端）

《RISE大招》无机材料分析总结篇本系列前几集展开讲述了TESCAN RISE拉曼-电镜一体化系统在无机材料分析方面的应用案例，包括：无机相鉴定、金属夹杂分析、结构和结晶度分析、微量元素分析以及应力和取向分析等等。今天，小编补充下联用技术应用的背景以及完整版无机材料分析的应用解决方案，各位记得右上角分享收藏喔^_^在扫描电镜微区分析中，无机盐类和矿物常常用能谱仪EDS进行定性分析。不过能谱仪想要得到非常准确的结果，对试样有非常严格的要求。必须要导电性好、试样成分均匀、表面非常平整、甚至需要合适的标样定量等等，不过我们常规的试样根本达不到这些要求。我们通常得到的能谱仪的结果（原子百分比）很难和化学式的计量比例严格匹配。大部分情况的做法是只要能谱仪的结果和实际的相相差不是很大，这个误差就被模棱两可地忽略了过去。然而从严格表征的角度来说，这其中还是有很多问题的。再比如，如果EDS分析得到A和B两元素的原子比为45%和55%，那A和B组成的相究竟是3:4还是2:3，或者两个都有。诸如此类的问题，在EDS分析中司空见惯。虽然很多能谱仪软件有相分析功能，然而其本质只是将元素面分布的各点数据进行自动匹配和归类整理而已。更何况能谱通常得到的都是半定量或定性结果，所以相分析软件得到的结果也不尽如人意。在SEM-EDS中依然存在相无法准确分析的严重问题。然而除了WDS外，电镜还有EDS、XRF等其他附件，他们的共同特点都是利用X射线进行元素含量和分布的测试，只是准确度、灵敏度、检出限有所差别而已，所以对相分析也并无太多帮助。而且大部分电镜附件的探测器都是以一定的角度位于极靴的一侧，对X射线来说只要试样稍有不平，就会产生X射线的阴影区域，所以某些时候会导致没有信号或者结果异常。此外，虽然EBSD也可配合EDS结果进行相鉴别，但是需要对样品进行特定的处理，适用性相对较差。而RISE不同，在诸多元素分析型仪器无法进行准确相鉴别的时候，RISE可以通过拉曼光谱对分子结构进行解析，配合其他附件得到的元素进行，综合起来对相和其他特性，如结晶度等进行准确的判断。以下，就是电镜-拉曼联用技术在无机材料分析中的特殊应用解决方案，完整版可查看每小段后的链接：无机材料分析之无机相鉴定一种岩浆岩矿物，如果仅依靠EDS，只知道各个元素的分布位置，由于得不到严格的化学剂量比数据，因此给相鉴定带来一定的困扰。而在同一个区域再进行RISE的拉曼面分布分析，通过拉曼谱峰和数据中的谱峰进行比对和识别，再结合EDS的分布数据，则可以非常轻易的将岩石中的各个相准确的区分开，并得到各个相的分布。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_224980.htm无机材料之金属夹杂分析不锈钢的裂纹区，在低倍下进行EDS面扫描分析，发现了有Si元素的富集区域。对Si富集区进行放大后进行EDS的元素分布和点扫分析，发现Si富集区域的EDS含量结果除了显示Si占主要外，还有少量的C、O、Fe等。我们无法知道Si在其中究竟是以何种方式存在，是单质还是化合物，其他元素如C、O、Fe也不知道究竟以何种化合方式存在。而在RISE系统上可以在Si富集区进行过SEM-EDS分析后，再转移到拉曼光谱下，我们可以轻易的根据SEM图像或者SEM与EDSMapping的混合图像找到各个感兴区域，进行拉曼光谱的点分析，通过拉曼特征峰推断元素的化合形态和试样的表面状态。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_225304.htm无机材料之结构分析试样为TiO2粉末，TiO2有锐钛矿和金红石两种结构，并且两者表现出完全不同的拉曼光谱特征。因此在RISE系统中通过拉曼光谱的面扫描分析，可以轻易的区分出蓝色区域为锐钛矿结构，红色区域为金红石结构。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_226214.htm无机材料之结晶度分析用SEM-FIB双束电镜在硅表面进行图形加工。由于Ga+离子的注入效应、热效应等会使加工区域的硅产生一定程度上的非晶化。仅凭形貌是无法知道非晶化程度的。而在此区域用RISE进行拉曼面扫描，并用每一个测试点的Si的特征拉曼峰的半高宽为依据进行RISE成像，红色区域为半高宽较窄，蓝色区域为半高宽较宽。由此形成的RISE图像，对于研究FIB加工产生的非晶化一目了然。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_226214.htm无机材料之微量元素分析某矿物试样。Nd元素含量较低，EDS无法通过Mapping将其分布准确的显示。而在RISE下则可以先进行拉曼面扫描，发现Nd元素对应的特征峰的积分强度随元素含量而有变化。元素Nd含量偏高的区域的拉曼光谱和红色接近，含量偏低的和蓝色谱图接近，所以根据谱图拟合后得到了根据Nd元素含量而得到的RISE图像。很快的可以找到Nd元素含量偏高或偏低的区域。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_226809.htm无机材料之取向分析试样为白铁矿晶体，主要成分为FeS2，结构属斜方双锥晶类，对称性较低。在RISE系统下，SEM图像获得了明显的ECC衬度，然后再进行拉曼光谱面扫描，发现不同晶粒的拉曼特征谱线有一定的变化，其峰的积分强度和峰的位置都随取向有一定的关系。进行谱线拟合后，得到了随取向变化的RISE图像。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_226809.htm无机材料之取向应力分析对做过纳米压痕的单晶硅表面进行RISE成像。发现压痕中心区，特征峰往高波数方向移动，周边往低波数方向移动。根据此规律成像后，得到了纳米压痕区域，硅表面的压缩和拉伸应力分布图。完整版请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100883/news_226809.htm《RISE大招》下季看点：电镜-拉曼联用技术在有机材料分析中的特殊应用！关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno，是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司，有超过60年的电子显微镜研发和制造历史，是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者，也是行业领域的技术领导者。 关注TESCAN中国官方微信“TESCAN公司”，更多精彩资讯

近来，3D打印技术热浪频频袭来，异常火爆。一位从事该技术多年的研究者感慨：以前辛苦做研究，没人关注，得不到经费支持 现在是被捧上天，又走向了另一个极端。　　像这位研究者一样，从事的科研工作随着社会关注的&ldquo 冷热&rdquo 坐起&ldquo 跷跷板&rdquo 的人不在少数。现实中往往有这样的情形：当某个概念火起来，或某个研究项目被一些权威人士论证为有远大前景时，大量资金、人力等资源便立刻向其倾斜 但同时，有一些基础性的、急需支持的科研项目，因为缺少眼球度而&ldquo 冷暖自知&rdquo 。　　如果单从获得资金投入这方面看，像3D打印技术的研究者是幸运的。不过，&ldquo 冷&rdquo 不好，&ldquo 热&rdquo 到过度未必就是好事。火起来之后，又有了新烦恼：由于公众对3D打印技术缺乏了解，期许过高。因此过不了几年，或许当研究成果达不到预期时，反而很快就会从云端跌落。　　科研冷暖应有度，太冷或太热都不利于科研的健康推进。仍以3D打印技术为例，作为一种与传统制造方法不同的技术手段，它的确具有一些传统方法无法比拟的优势，但却决非无所不能。经过最初的兴奋时期，在欧美主要国家，人们已经对3D打印技术有了比较理性的认识，随着材料和设备功能方面的不断完善，其在产业上的应用也不断扩展。而眼下国内对3D打印技术则似乎还停留在热捧应用阶段，没有进一步思考产业发展的瓶颈等难题。过度热炒而致迷失方向，正是有识之士所担心的。　　科学研究有一定的发展规律，一项技术的进展、突破，需要相应的外在环境支撑，并不是所有的研究经过高关注、高投入就能大步向前，更何况有些还是炒作出来的热度。因而，当一些科研项目被热炒升温时，我们不妨浇点凉水，让它降降温，清醒清醒，回头看清楚困难在哪里。　　而且，支撑社会均衡发展的是一个全面的科研体系，从自然科学到社会科学，从基础研究到高新技术等等，可以有侧重但不宜有偏废。这就需要统筹规划、未雨绸缪的智慧。因此，浇凉水之时别忘了给&ldquo 冷&rdquo 的研究添点柴，升点温，给科研系统创造一个合适的成长环境。　　还应该引起注意的是，在科学界，部分研究者和科研机构自己身上也有趋热避冷的倾向。&ldquo 热&rdquo 的科研项目，通常容易立项，比较快出成果，名利双收。一个热点出现，不管自身有无科研基础、研究规划，也有科研人员一拥而上，这种&ldquo 逐热而动&rdquo 的科研取向，不仅不利于取得有价值的成果,也影响了科技资源的配置和效率。　　因此，要推进科研良性健康发展，有关科研管理机构应该努力为科学研究营造良好适合的环境，科研人员也应有自己的眼力和定力，而不是盲目追求所谓的热点科研项目。

随着显微分析技术的发展，采用多技术联用对材料进行全方位的表征及分析越来越受到研究人员的重视。2023年7月8日，牛津仪器在丽江成功举办“心有所望 进无止境”主题牛津仪器材料分析论坛。本届论坛不仅有牛津仪器应用科学家分享材料分析先进解决方案，更邀请到上海交通大学教授李林森、太钢集团高级工程师张寿禄以及中国地震局地质研究所副研究员马玺分享了各自利用材料分析以及联用技术在电池、合金、地质等领域取得的最新成果。此外，牛津仪器还在本次论坛上重磅发布了Unity新品——BEX(Backscattered Electron X-ray)成像探测器，其采用了一种基于扫描电镜的革命性全新成像技术。活动现场签到墙现场观众牛津仪器MAG中国区销售总监 李霄飞牛津仪器MAG中国区销售总监李霄飞表示，很高兴在丽江再次和牛津仪器的新老朋友们相聚，并介绍了整合后的牛津仪器MAG集团和管理团队成员。牛津仪器为了进一步为客户打造优质的服务，进一步深化服务团队的国内布局，通过现场支持、远程在线支持、客户支持中心、常驻工程师以及应用支持团队为国内客户提供快速的问题响应和周到的服务。最后，李霄飞介绍了牛津仪器最新推出的重磅产品Unity——BEX图像探测器，以及Symmetry S3、高温原位分析EDS&EBSD、AZtecWave等新产品。牛津仪器应用科学家 陈帅牛津仪器应用科学家陈帅详细介绍了本次推出的重磅新品Unity BEX探测器。BEX成像技术是一项基于扫描电子显微镜（SEM）的全新成像技术，将背散射散射电子成像和X射线成像集于一体，能够在常规SEM工作条件下实现对样品形貌、晶体取向和化学成分进行同步、快速、高分辨的成像。在检索样品时BEX信号可流畅地提供包含元素信息的彩色图像，相比于传统成像技术，BEX能够提高样品检测的效率并提供更为可靠和完整的信息。基于BEX成像技术，牛津仪器推出了集背散射电子和X射线探测器于一体的Unity系统。Unity的BSE传感器与常规BSE探测器相似，成像区域中更亮的部分意味着密度或平均原子序数更高；X-ray传感器则与传统成像探头不同，通过采集来自样品的特征X射线并转化为成分信息，使得Unity系统可快速生成彩色图片。来自这两个传感器的信号可智能叠加，获得易于解释的样品形貌图。通过瞬时获得样品图像，消除了样品分析过程中的主观臆断和不确定性，使操作人员更有信心地进行样品检索，极大提高分析效率。上海交通大学教授 李林森上海交通大学教授李林森介绍了SEM-Raman以及SEM-EBSD等联用技术在电池领域的应用，通过SEM技术和Raman技术的联用揭示了电极材料“多颗粒”性能衰减规律以及钠离子电池正极的空气稳定性；通过SEM-EBSD联用辨识一次颗粒的微结构并进行了定量化分析。WITec Managing Director Joachim KoenenWITec Managing Director Joachim Koenen介绍了基于WITec SEM-Raman 分析系统的材料分析解决方案，通过EDS+ Raman的组合可以对许多重要材料进行完整的表征，在电池、二维材料、先进制造、空气和海洋污染、生命科学、地质学等领域均有广泛的应用。牛津仪器应用经理 胡海龙牛津仪器高级应用科学家胡海龙介绍了WITec显微系列产品以及WITec拉曼光谱及成像解决方案，涵盖高灵敏度拉曼光谱、快速高分辨拉曼成像以及多功能联用技术等，随后介绍了WITec共聚焦拉曼成像技术在无机半导体材料与能源催化、高分子薄膜材料、生物与地质、金属腐蚀与环境等领域的应用。牛津仪器高级应用科学家 刘志文牛津仪器高级应用科学家刘志文表示，当前原子力显微镜（AFM）的发展趋向于高分辨、高速度、简单化以及多场耦合，对相应数据质量的要求具备一致性、准确性、重复性等，随后介绍了牛津仪器原子力显微镜的应用实例——超高分辨原子力显微镜在表征材料高分辨结构与电学性质、表面粗糙度和缺陷以及表界面研究方面的应用、高通量（原位）原子力显微镜在表征半导体衬底和薄膜方面的应用以及微波扫描电容显微镜在电学性能分析中的应用。太钢集团高级工程师 张寿禄太钢集团高级工程师张寿禄在报告中介绍了使用EBSD分析在铁铬铝电热合金（板材）轧制退火过程的结构演变，采用牛津仪器AZtec®软件系统的大面积拼接功能，可以对试样全厚度截面进行EBSD分析测试，比较直观地分析整个板厚范围内的组织变化情况，包括再结晶程度、晶粒尺寸变化、晶粒取向分布、织构梯度等组织信息。牛津仪器高级应用科学家 杨小鹏牛津仪器高级应用科学家杨小鹏以稀土钢中夹杂物综合分析、单晶硅纳米压痕应变分析、磁畴观察等为例介绍了牛津仪器EBSD等多技术联用在材料分析中的应用，此外还介绍了牛津仪器近期发布的新探测器 Symmetry S3、高温原位 EBSD 和 EDS技术、花样匹配标定技术 MapSweeper等。牛津仪器纳米分析部应用经理 徐宁安牛津仪器纳米分析部应用经理徐宁安介绍了如何利用牛津仪器AZtecWave一体化系统对材料进行准确高效地元素定性和定量分析，并详细全面地介绍了多种EDS定量分析方法。AZtecWave系统结合了波谱仪和能谱仪准确及快速等优点，可进行一体化检测，实现高能量分辨率的分析X射线，获得微量及痕量元素准确的定量结果，同时分析效率高，由于波谱能量分辨率更高，可以确保解析更多的重叠峰，进一步降低元素的检出限。中国地震局地质研究所副研究员 马玺中国地震局地质研究所副研究员马玺介绍了地质样品的预处理方法，阐述了如何利用EDS技术对细小、珍贵、复杂的矿物进行精准识别及定量分析，以及EBSD技术在岩石变形、变质过程、矿物晶内应变、矿物鉴定等方面的应用。通过本次论坛，观众们不仅了解到牛津仪器材料分析集团（MAG）材料表征最新的技术进展以及多技术联用解决方案，还欣赏到了当地颇具特色的民俗表演，2023牛津仪器材料分析论坛取得圆满成功。会议同期，仪器信息网对牛津仪器MAG中国区销售总监李霄飞、WITec Managing Director Joachim Koenen、Oxford instruments Services, Business and Product Manager Jackson Edward等人进行了专访，后续敬请期待。精彩瞬间

北京东西分析仪器有限公司，拥有一支70余人的研发队伍(大约占到全公司人员总数的四分之一)，年产值超过7000万元，同时有条不紊地进行着40余个项目，自行成功开发生产了一系列具有高科技技术含量的分析仪器产品……这样一个颇具规模的国产仪器生产企业，她的“总指挥”就是杨开敏，一位近70岁的女性企业家。　　从事技术工作出身的杨开敏，曾任北京分析仪器厂高级工程师、东西电子研究所总工程师、北京三雄科技公司总经理。她精通技术，勇于钻研，屡次获得省部级奖项，如：在任北京分析仪器厂高工期间，曾以同位素质谱数据处理系统获北京市新产品奖，以第一套国产大气污染监测车获国家科委二等奖 在任东西电子总工期间，开发出煤自燃性测定仪而荣获煤炭部科研二等奖等等。　　对于企业的发展，杨开敏有着自己独到的见解，她认为，国产仪器想要做强做大并持续良性发展，必须走产、学、研、用相结合的道路 同时，在企业人员的构成上要老、中、青结合，既要有经验丰富的专家，也要有精力充沛、善于接受新事物的年轻人 公司一方面要善于与科研院所合作，另一方面更要加强自身的研究开发水平，增强自身的核心竞争力，不断改进提高仪器产品的质量 另外，加大国产仪器在用户当中的宣传力度也是至关重要的，只有通过各种方式逐步改变在用户心目中国产仪器不如国外仪器的老印象，才能树立起国产仪器的品牌形象。　　在她的带领下，东西分析仪器公司针对目前煤矿的安全问题，接受国家任务，开发了CA-9000型矿井救灾化验车，将气相色谱仪安装在中型旅行车上，全套设备成为一个流动的实验室，可直接开到现场，进行抢险救灾工作。另外，公司还自主开发了火焰/石墨炉可快速切换的原子吸收光谱仪、四极杆质谱仪等。在立足国内市场的同时，东西电子正努力地把优质的国产仪器打入到国外市场。

《RISE大招》前情回顾：这是一个荡气回肠的相遇、相知、相恋、相爱的故事。本系列前两集讲述了RISE从传统扫描电镜“心有余而力不足”的分析困境下一跃而出到它对于无机相鉴定和金属夹杂分析的武功路数，相信大家对RISE电镜-拉曼一体化系统已经有了基本了解。（然而小编还是无比体贴的放上了前两集链接：点击下列文字即可快速阅读）。01 “我的前半生”结束了，后面的科研之路就靠它了！02 无机材料分析，RISE还有这些大招！科研无涯，却无需苦作舟。路即在此，英雄闻声而至。话不多说，今天呢，接着上次的招式，给大家讲讲RISE在无机材料结构分析和结晶度分析上的套路。无机材料之结构分析对于无机材料来说，经常会碰到同分异构的情况。但是仅仅通过扫描电镜和能谱，我们只能得到形貌和成分数据，而没有办法对样品进行准确的结构分析。而结构作为物质的基本特性，极大的影响着热、力、光、电、磁等性能，因此也是微区表征不容忽视的方面。而目前在SEM系统中，能够进行结构表征的也只有EBSD，但是前提依然是要有严格的样品制备，局限性很大。而成分相同结构不同的同分异构材料的拉曼光谱，往往表现出较大的差异，因此拉曼光谱分析手段是很好的表征结构的手段。因此，通过SEM+EDS+Raman (RISE) 的综合分析手段，我们就可以对同分异构材料进行全面准确的形貌、成分和结构分析。 如下图，试样为TiO2粉末，TiO2有锐钛矿和金红石两种结构，并且两者表现出完全不同的拉曼光谱特征。因此在RISE系统中通过拉曼光谱的面扫描分析，可以轻易的区分出蓝色区域为锐钛矿结构，红色区域为金红石结构。再例如下图，通过EDS数据知道电镜分析区域为Sm2O3 ，然后在此基础上进行拉曼面分布分析。虽然试样并不平整，完全不够EBSD的测试要求，但是RISE系统依然可以发现其中红色区域为立方结构的Sm2O3 ，蓝色区域为单斜结构的Sm2O3 。无机材料之结晶度分析对于无机材料来说，结晶度也是重要的参数。目前能够很好的表征结晶情况的主要是XRD，并且是基于宏观分析，能在微区尺度对结晶度进行表征的手段则很少。而无机晶体材料的结晶度却会对特征拉曼峰产生较大的影响。结晶度程度高，特征拉曼峰高而尖锐；反之，若结晶度低，则特征峰会变宽。因此，可以通过特征拉曼峰的宽度来对结晶度进行评判。由此可见，原位一体化的RISE对微区领域的结晶度分析提供了新的途径。如下图，用SEM-FIB双束电镜在硅表面进行图形加工。由于Ga+离子的注入效应、热效应等会使加工区域的硅产生一定程度上的非晶化。仅凭形貌是无法知道非晶化程度的。而在此区域用RISE进行拉曼面扫描，并用每一个测试点的Si的特征拉曼峰的半高宽为依据进行RISE成像，红色区域为半高宽较窄，蓝色区域为半高宽较宽。由此形成的RISE图像，对于研究FIB加工产生的非晶化一目了然。RISE七十二般武艺，招招新奇，但一招一式，每一个路数都为更好的帮助您的科研分析而生。除了切实突破并解决了传统扫描电镜分析能力薄弱的问题，针对传统意义上的电镜-拉曼联用系统的种种分析弊端，RISE系统采用了扫描电镜-拉曼光谱一体化的硬件和软件设计，使得综合分析更加行之有效。 故事刚开始，我们已相遇，还有相知、相恋、相爱̷̷跑远了，下面请收看“下集预告”：《RISE大招》下集看点：无机材料之微量元素分析、取向分析、取向应力分析。关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno，是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司，有超过60年的电子显微镜研发和制造历史，是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者，也是行业领域的技术领导者。关注TESCAN中国官方微信“TESCAN公司”，更多精彩资讯。↓ ↓ ↓ 观看RISE大招全系列，请戳：01 “我的前半生”结束了，后面的科研之路就靠它了！02 无机材料分析，RISE还有这些大招！

2019年4月19日，神华国华(北京)电力研究院顺利完成由Quantum Design中国（以下简称QDC）提供的μ-X360s残余应力分析仪的安装验收，QDC工程师紧接着对用户进行了相关知识和设备操作的全面培训。这是继华北电力科学研究院和南方电网贵州电力科学研究院之后，QDC交付验收的中国电力行业的三套μ-X360s便携式全二维面探X射线残余应力分析仪。 图1：QDC工程师对μ-X360s便携式全二维面探X射线残余应力分析仪进行安装调试 残余应力往往在金属构件的冷、热加工过程中形成，对构件的屈服限、疲劳寿命、构件变形及金属脆性破坏有很大的影响。残余应力会影响到机械构件和工程的质量、使用寿命及其安全保障，尤其近几年人们对高铁、航空航天、船舶海洋、石油化工、民用基础设备设施、国防等部门的安全和防护愈加关注，准确测定残余应力越来越受到科研单位和公司企业的高度重视，比如：航空领域的涂层残余应力检测，基础建设领域的钢结构残余应力检测，冶金领域的铸造、切割和轧制残余应力检测，机械加工领域的钢轨残余应力检测，等等。 图2：μ-X360s便携式全二维面探X射线残余应力分析仪X射线衍射残余应力测试方法为无损检测残余应力方法，且理论成熟、完善，因而成为当前应用范围较为广泛的测量结构表面残余应力的方法。蒙国内专家和学者的认可，该技术方法近被列入由“中国质检出版社”和“中国标准出版社”新联合出版的《材料质量检测与分析技术》专业书籍中。 相应的X射线衍射测残余应力设备也成为被较为广泛使用的设备。μ-X360s便携式全二维面探X射线残余应力分析仪可以在实验室内或户外现场对不同样品、构件实现快速、的残余应力测试，得到残余应力结果、半峰宽结果，定性分析晶粒大小、织构、取向信息，同时还以用来测试残余奥氏体含量（选配功能）。

晶体之秘，一镜解之长期以来，材料科学研究一直围绕着材料的结构－性能关系展开。对于绝大多数材料，晶体结构及各类缺陷决定了其性能和使役行为。因此，分析表征材料的晶体结构及缺陷是材料研究的核心内容。自从德国电气工程师 Ernst Ruska 与 Max Knoll 发明了电子显微镜后，经过近百年的不断发展，电子显微术已成为材料晶体结构及缺陷表征最常用、最有力的工具之一，是材料研究不可或缺的重要手段。电子显微术的发展和应用极大地拓展了人们对材料结构的认知，推动了材料科学的迅猛发展，催生了众多的高性能新材料。“中国相”的发现1、1946年夏，郭可信从浙江大学化工系毕业后通过公费留学考试，于1947年9月到瑞典斯德哥尔摩的皇家理工学院金相学实验室专攻冶金学，其间主要利用X射线衍射方法研究合金中的相结构。后来逐渐接触电子显微镜，用的是当时瑞典唯一的一台RCA电镜，没有衍射功能。2、1955年，郭可信用萃取复型法研究合金钢回火初期生成的碳化物，同年11月去伦敦作“δ－铁素体的金相学”的学术报告，并去剑桥大学参观。郭可信用胶膜（萃取）复型观察到几十埃大小的VC颗粒及针状Mo2C，这是V、Mo在钢中产生晶粒细化及析出硬化（或二次硬化）的原因， 于是在1956年写了一篇文章。这是用电镜进行这类研究工作的早期著作。3、1956年3月， 郭可信看到周总理“向科学进军”的动员令，兴奋不已，４月底乘机经苏联回到阔别九年的祖国，任职于中国科学院金属研究所。之所以来到沈阳工作，与那时金属所有一台苏联人仿制西门子的透射电镜不无关系。4、1962年中国科学院又分配给金属所一台民主德国产的电镜，仍然不能做电子衍射。郭可信等用它观察到铝合金中的位错运动和交滑移，并在1964年第4届欧洲电子显微学会议上做了展示。1965年金属所又争取到一台日本电子株式会社生产的JEM-150电镜， 用它开展镍合金中位错、层错的衍衬像研究。5、6、1967年夏，中国科学院分配给金属所一台之前通过贸易定购的捷克产电镜。郭可信带领其他人居然把这台捷克电镜安装起来，并调试出十几埃的电子显微像。7、60年代中期至70年代中期， 郭可信亲自在JEM-150电镜上做了些相分析工作，发现M23C6与M6C 都属面心立方晶系。为了得到三维的不同取向电子衍射图，他还和北京分析中心的孟宪英利用她的JEM-100电镜开展了倾斜晶体的实验， 确定了一些含钒矿物的点阵类型， 后来这种技术在国内得以广泛传播。8、改革开放之后的1980年，郭可信了解到院里准备引进一两台电子显微镜， 随即便去北京争取，并向郁文秘书长立下军令状，保证在电镜安装后三年内做出出色成绩。这样，院里决定为金属所订购一款当时分辨率最高的透射电镜，型号为JEM200CX。郭可信带领研究团队统筹安排诸多研究方向，相继取得了一批具有国际领先水平的研究成果：在四面体密堆晶体(Frank-Kasper相)的电子衍射图中观察到五次对称的强电子衍射斑点，并给予正确的诠释；独立在Ti-Ni合金中发现具有五次旋转对称的三维准晶（被西方学者称为“中国相”）；首先发现八次、十次旋转对称的二维准晶；首先发现一维准晶；首先发现具有立方对称的三维准晶，并阐明准晶的必要条件。9、这些工作将当时中国的准晶研究引领至国际前沿。通过这台电镜完成的研究工作共培养出硕士、博士和博士后共计36名， 其中有２人当选为中国科学院院士。相关研究成果获国家自然科学奖一等奖和四等奖各1项，中国科学院自然科学奖和科技进步奖4项。10、2000年后，这款已经服役近30年的 JEM200CX基本不能处于正常工作状态了。2016年，金属所把该电镜的镜筒做了解剖，整机摆放在研究生教育大厦（郭可信楼）一楼大厅供学习和参观。以上图文选自《晶体结构与缺陷的电子显微分析实验案例》一书，更多有关电子显微镜历史发展和科学家精彩故事请详阅本书。回到科学初心，用实验案例探索晶体的奥秘书名：晶体结构与缺陷的电子显微分析实验案例书号：978-7-04-061096-3作者：马秀良 著定价：149.00元出版日期：2024年1月01 内容简介本书涵盖作者自20世纪80年代末师从郭可信先生起至近年带领研究团队在有关电子衍射方面所积累的主要实验案例，旨在以“案例”的形式梳理电子显微学及晶体学的基础知识，展示如何通过对材料基础科学问题的再认识，从而对经典问题产生新理解，分享发现的乐趣，传授30余载的学术经验。本书主体（第2～6章）按晶体的对称性从低到高依次展开，包括单斜、正交、四方、六方、三方、菱方、立方晶系，涉及周期性晶体14种布拉维点阵中的13种点阵类别以及部分准晶体，共40余种物相。第1章和第7章是科学研究中相关历史事件的精彩片段，不但能引起读者对本领域历代先驱者的无限敬仰，也能激发年轻学者投身于基础科学研究、探索自然奥秘的热情和决心。本书适合作为电子显微学以及材料相关专业研究生的教学参考书，也可供材料科学与过程领域的科研工作者和从业者阅读和参考。02 作者简介马秀良，满族，1964年出生于辽宁省东沟县。1988年毕业于大连理工大学材料工程系。曾师从我国著名科学家郭可信先生，在中国科学院北京电子显微镜实验室和大连理工大学从事 AI 基合金中十次对称准晶及复杂合金相的冶金学和晶体学研究，1994年获博士学位，1995—2005 年先后在德国多特蒙德大学，日本精细陶瓷研究中心、东京大学，中国香港城市大学，以及德国鲁斯卡电镜中心等从事固体材料结构与缺陷的高分辨电子显微学研究，2001—2022年为中国科学院金属研究所研究员，先后任沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部主任(2006—2018)，沈阳材料科学国家研究中心材料结构与缺陷研究部主任(2018—2022)，金属研究所第十二届学术委员会主任(2019—2022)。现任中国科学院物理研究所研究员、松山湖材料实验室研究员、大湾区显微科学与技术研究中心负责人。院士推荐

北京东西分析仪器有限公司(以下简称“东西分析”)的历史可以追溯到1988年，在二十多年的发展历程中，东西分析历经两代人的努力，创造了多项“行业领先”、“国内第一”，如极具竞争力的煤炭安全专用仪器，国内首台商品化质谱，以及日前首次进入X射线领域(XRF/WDXRF)等。公司在色谱、光谱、质谱、水质分析方面都有涉足，现已成为业内知名企业。作为国内较早成立的致力于高科技产业的民营企业，东西分析可谓是国产仪器厂商发展的一个“缩影”，其历史也记录了国产科学仪器市场的变革与发展。　　近期，仪器信息网编辑(以下简称：Instrument)采访了东西分析仪器有限公司总经理李晓鸥先生，以期与大家分享东西分析所演绎的国产科学仪器发展之路。东西分析仪器有限公司总经理李晓鸥先生东西分析发展概况　　Instrument：东西分析，作为国内较早成立的致力于高科技产业的民营企业，经过20多年的成长，现今已是业内知名企业。首先请您介绍一下东西分析“里程碑”式的发展历程?近年来公司总体发展概况如何?　　李晓鸥先生：东西分析的历史要追溯到1988年，当时产品只有一个，就是GC的中文工作站，也是国内的首个中文工作站产品。　　我记得，在八十年代，国外的一些仪器厂商都是做“proprietary”的数据处理工作站，而不是利用PC这个平台，甚至连打印机都是仪器厂商的“proprietary”的打印机。应该说，东西分析的工作站在当时还是比较超前的；　　上世纪90年代初，公司战略发生转移，开始生产气相色谱，随后逐步形成了一个色谱产品系列，包括气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪、便携式气相色谱仪等；　　90年代中后期，公司涉足光谱仪器，开始生产原子吸收等。至今，已经形成了一个光谱产品系列；　　2000年，在国内较早推出液相色谱仪；　　2006年，开始产品出口；　　2007年，宣布推出气质联用仪 GCMS3100；　　2009年，推出离子色谱仪 IC-2800；　　2010年，正式推出X荧光能谱仪 XD-8000；　　2011年，正式推出X荧光波谱仪 XF-8100；　　至今，东西分析已逐步形成了色谱、光谱、质谱、在线快速检测仪器4个基本产品系列。　　这些年公司各方面都在稳步发展，国内外销售额都有增长，公司总体发展良好。关于公司的整体布局和发展思路　　Instrument: 作为东西分析的负责人，李总您理想中的“东西分析的未来发展高度与境界”是怎样的?为此，都将进行哪些方面战略规划与部署?另外，东西分析的产品线很宽，那么如何保证这些多元化的产品都得到了“精心打造”?　　李晓鸥先生：简单的说，我们公司老一辈创业者有一个基本思路，其核心可以用三个字概括：“打基础”。他们为这三个字倾注了20多年的心血，这是第一步。　　当初，老一辈希望公司产品线尽可能的宽，我理解，就是希望公司今后不要成为一个“one trick company”。后来我们的历史经历也证明，单一产品的发展空间将受局限；当然，也有一些企业做单一产品或者领域做得非常成功的。　　我认为，一个好的产品可以作为一个公司的“支撑点”，一个产品系列就可以构成一条“线”，比如我们的光谱系列包括AAS、AFS、ED-XRF、WD-XRF以及即将要推出的ICP等。 而多个产品系列就构成了一个“面”，比如我们的色谱、光谱、质谱等多条产品线就构成了一个“面”。在这个“面”上，多个领域、多个应用就形成了一个“三维”立体的公司产品架构。　　东西分析今后的发展思路也非常清晰，在目前的产品系列基础上，延长每个维度，特别是在产品的应用高度上，进行持续不断的提升。希望最终形成一个有广度、有高度的分析仪器企业实体，为国家和社会留下一个有价值的产业，从而实现老一辈分析仪器人的梦想。　　今后的重点是，以分析应用和细分市场为导向的产品技术升级。目标瞄准国际上最先进的产品，进行周而复始、持续不断的产品升级，也就是你说的“精心打造”。目前，这个进程已经全面展开了，这是第二步。　　以往的辉煌已经过去，今后还会有更多激动人心的应用和产品出现。　　顺便说一下，东西分析还有个行业领先或者第一，就是在行业内民营企业中完成了新老交接。这是一道非常考验公司能力和智慧的关口，一个企业顺利渡过这一关，才算完成了一个完整的生命周期。　　Instrument: 当前，各大厂商对整体解决方案或者行业专用解决方案的推广力度都有加强趋势，请谈谈东西分析在这方面是如何看待与准备的?另外，东西分析最近发布了《东西分析食品安全文集》，是否会将“食品安全”作为东西分析一个新增长点的“突破口”?　　李晓鸥先生：目前，食品安全是国家非常重视的一个领域，在这方面我们也做了一些工作，工作都是近期陆陆续续做的。之后，我们感到可以把相关的报告汇集起来，看看我们到底能做点什么，我们的仪器是否能够胜任食品安全的需要。　　结果，我们从上百个应用分析报告中精选了50个分析报告，汇集成册。基本涵盖了食品安全的相关领域，包括饮料、水、粮食、蔬菜、酒、食品添加剂、农残等，所使用的仪器包括东西分析的色谱、光谱和质谱系列产品。需要指出的是，由于GCMS-3100加入我们的产品线，给我们提供了一个全套解决方案的必要工具。如果没有GCMS，许多应用是不能按照国家标准做出来的，比如瘦肉精、塑化剂等的检测。　　这个工作还需要进一步做下去，我们要认真学习国外仪器厂商的先进经验和做法，充分利用公司产品的协同优势，为用户提供全套解决方案。同时，应用文集的工作，会从食品安全延伸到其他的应用领域。关于公司的人才管理　　Instrument: “人才”对企业发展的重要性不言而喻，借此机会，也请谈谈东西分析在人才引进、培养及使用等方面的相关情况?面对日益激烈的人才竞争，东西分析都有哪些应对举措?　　李晓鸥先生：分析仪器行业不是一个劳动密集型的产业，一定程度上，也不是像房地产那样的资金密集型产业，但绝对是一个知识密集型产业。人才是企业的核心，因此，人才管理，绝对是“一把手工程”。　　人才的管理主要包括录用、培养、使用、观察、调整和制度建立等环节。这个工作不是人事部经理能够替代的，也不是单纯的制度能保证的，必须要公司的主要领导人亲自做，并且需要花费许多的精力去做。比如，录用这个环节，我们有自己的录用标准，我们的标准和许多外企不同，应聘的人员也许没有过人的学历和学识，但很可能会被我们看好。　　我们希望来公司就业的人，能够热爱分析仪器，或者对自己相关的业务领域有激情。也就是说，本人要有“两把刷子”或者有这方面的潜质。一般求职的人，若只想来求一个稳定的职位，或者混饭吃，我们一般建议他们考虑别的可能。这不是说，我们提供的工作岗位不稳定，而相反，东西分析的老员工很多，许多人都把公司当作自己的家。　　我们对各类人才开放，公司要设计相关的激励机制，并且在股权结构上采取开放的态度，与公司的业务骨干、管理层和老员工共同分享企业的价值增长。　　如果你认为自己是一个人才，我认为，在国产厂商的上升空间要大得多，也会更受到重视。一般在外企，客观上或多或少存在有“Glass Ceiling”。若年轻人认为自己是个人才，希望经受多方面的综合历练，愿意经受成功与失败交替的激情人生，来国产仪器厂商工作是个很好的选择。　　总之，我们希望每一个加入东西分析的年轻人都能够成为可用之才。录用一个年轻人，看到他(她)成长起来，被使用得当，能发挥出自身的潜能，并做出成绩，这是我感到最有成就感的时刻。而反之，自己会感到挺失败的。关于国产仪器的发展　　Instrument: 您如何评价当前国产仪器的现状?　　李晓鸥先生：国产仪器近年来已经取得了很大的进步。　　首先，一些大的国产企业在研发资金方面都比较舍得投入；　　其次，现在的加工制造水平也不一样了，由10年前的普通车床，到后来的数控车床，再到现在规模化加工中心的使用，现在加工出来的机械部件和前几年的已经完全不可同日而语了；　　第三，在解决用户的实际应用方面与国外的差距也明显减小了。目前，国产仪器解决大量实际应用问题是绰绰有余的，比如食品安全方面的应用。　　其中，在产品方面进步比较显著，比如光谱，国内的紫外可见分光光度计做的很不错；原子吸收方面，东西分析的石墨炉原子吸收做的也还不错。这些产品已经批量进入国际市场，类似的例子还有很多，我们的自信是有坚实基础的。　　但国产仪器也存在许多需要改进的地方，对于这方面的问题，我仅仅想说说我们自己的情况。　　东西分析现在有一定批量的产品出口了。产品出口之后，通过用户的反馈，很快发现一些不足：仪器的某一个部件需要可拆卸，有些部位需要便于维护等。另外，在仪器的安全性方面，国外很重视，比如原子吸收的“水封”，按道理是需要保持有水的状态，否则会有一定的安全隐患，我们过去的仪器没有对是否有水进行判断，现在经过改进后，我们增加了这方面的功能，改进后，若水封没有水就点不着火或自动熄火。总之，经过这样一个过程，仪器的性能显著提高了。　　另外，在工匠细节方面，国产仪器与先进发达国家的仪器也有差距。比如，我们一个仪器中某个光学器件的内部是否打磨，过去没有过多的关注，但国外同类仪器在这个部件上，就打磨的比较漂亮，这就体现了人家高水准的“craftsmanship”。我们在这些方面要补上，要在craftsmanship方面有较高的要求。　　Instrument: 作为民营科学仪器企业的代表之一，请谈谈国产科学仪器的发展之路?您是如何看待当前国产科学仪器所处的“困境”与面临的机遇?　　李晓鸥先生：八十年代，我刚去美国时，给一个当地的华侨一盘磁带，里面有首歌“我的祖国”，她听了后激动的流泪，说只听懂了其中的一句：“这是我生长的地方”。　　我们是生长在这个地方的企业。对中国这个市场，除了感到幸运就是感激。东西分析是这个市场抚育成长起来的企业，这一点我们永远不应该忘记。　　在民营企业中，东西分析的历史相对比较长，经历的起伏也相对比较多，从当初民营企业艰难的出生，到品牌的创建，以及随后的产品品种和质量；从前几年遭遇的价格竞争到进口产品的大举推进。我们认为，这些都是成长中的“烦恼”，只要我们自己有一个长远的战略思路，坚持不断进步，困难都是暂时的，都会过去的。　　不可否认，近年来，进口仪器对国产仪器的压力确实挺大，许多比较富裕的地区，尤其是一些政府机构，偏重于购买进口仪器。这后一点，特别具有讽刺意义。某种程度上，这也和我们民营企业有关。改革开放后，中国的民营企业得到了令世界瞩目的发展，国家税收增加后，政府采购的资金也增多了，结果反倒是作为纳税人的民营企业被挤出市场。　　不过，从长远来说，这只是漫长发展过程中的一个“波浪”。毕竟，中国市场有其自己的特点。随着国产仪器的不断升级换代，质量的不断提升，我相信，在不远的将来，市场的心态也一定会改变。到那时，使用国产仪器做出像样的应用分析才体现真本领，使用国产仪器才是“酷”，才是时尚!相信市场最终会回归到价值取向上来。　　“东西分析”走过了20多年的历程，但和国外厂商的历史比起来，还是太年轻。比如，日本岛津创办在中国的清朝时代，美国安捷伦的历史要追溯到惠普，赛默飞的部分历史要追溯到菲尼根或更远，这些公司有50-100年以上的积累和沉淀。从销售业绩看，目前行业内全球最大仪器公司的销售额是年度百亿美元的规模，而国内厂商基本都在年度几千万到一亿美元左右的阶段。因此，我认为真正的竞争才刚刚拉开序幕。　　最后我想说，从事国产分析仪器事业，是在从事一个伟大的事业。尽管还会有许多困难，路还很漫长，但它是一个值得为其付出一生的事业。今后的岁月还会有跌荡起伏，有欢乐和悲伤，但绝对不会枯燥和平庸。为这个伟大的事业，曾经燃烧了老一辈分析仪器人的一生激情，也还会继续燃烧我们这一代人的激情和生命。采访现场　　后记　　采访过程中，李晓鸥先生特别强调要用“风物长宜放眼量”的观点来看待国产仪器的发展。李晓鸥先生说，国产仪器的发展是一个非常艰难的事业，不是一代人能够一蹴而就的，需要一代又一代人的不懈努力，就像“愚公移山”那样。一个公司需要有远大的理想和长远布局，才能把眼前的困难看得开，才能坚持下去。这其中，一步步的细小进步，都是在这个核心理念下进行的。同样，国产仪器也需要将它的发展放在一个十几年到几十年的时间跨度内去思索，不然只能是急功近利，追求短期轰动效果，这对国产仪器的发展是有害的。　　采访结束之后，我们参观了东西分析的生产车间。偌大的生产车间，为数不多的工人有条不紊的工作着，这足以说明，现在的科学仪器产业已经不是一个劳动密集型的产业，在这里生产流程的高效性得到了充分的体现。新工厂生产车间　　采访编辑：叶 建　　附：李晓鸥先生个人简介　　1982年毕业于哈尔滨工程大学计算机专业，获学士学位；　　1989年毕业于美国University of Memphis, 获计算机方向硕士学位；　　之后，一直在美国华盛顿地区从事IT系统的咨询和IT项目工程承接；　　2004年，回国加入东西分析仪器有限公司。

RuO2 颗粒可被应用于厚膜电阻器的导电材料，它的性能由颗粒的形状及晶粒取向决定。左图为上探头拍摄的LABSE（低角度BSE）图像，可清晰地观察出直径约50nm的RuO2颗粒。右图为顶探头拍摄的同一区域的HABSE（高角度BSE）图像，图中形貌信息相对LABSE图像有所减少，但可清晰地观察出RuO2晶粒取向决定的通道衬度。 左图为前面HABSE信号的高倍图像，尽管有合适的对比度但清晰度不够。为了获得更高分辨率的图像，通过减速功能可以减小色差，通过能量过滤器可抑制SE信号获得BSE信号。右图在保持对比度的情况下提高了空间分辨率。因此结合减速功能和能量过滤器的独特技术可获得低加速电压高分辨BSE图像。 该产品更多信息请关注:http://www.instrument.com.cn/netshow/C220216.htm 关于日立高新技术公司: 　　日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人，有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是“成为独步全球的高新技术和解决方案提供商”，即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部，通过提供高端的科学仪器，提高了分析技术和工作效率，有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力，为实现人类光明的未来贡献力量。　　更多信息请关注日立高新技术公司网站：http://www.hitachi-hitec.cn/

pstrong仪器信息网讯 /strong人类对于微观世界的认知有着漫长的历史。自300年前第一台显微镜问世以来，人们便开启了探索微观世界的大门。随着科学技术的发展，光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电镜逐渐作为工具被人们熟知，并且，应科学发展的需求，各项技术均在不断的创新与发展。如今，作为材料分析的重要工具，电镜技术已广泛应用于材料、化工、医学、生物等多个领域。br//pp　　整体而言，电镜技术发展到今天，在技术上获得极大的发展，主要表现在几个方面，来自武汉大学电子显微镜中心主任王建波对此进行了简单介绍：第一，核心技术空间分辨率越来越高，借助辅助的技术手段，已经可以提供多尺度和多维度的信息 第二，计算机技术介入电镜领域，带来速度上的飞跃。正是结合了计算机技术，漂移校正变得简单，数据处理、记录、转移等方面速度变快，大大提高了分析的速率 第三，多种新型探测技术如CMOS等技术的出现，使电镜技术的动态响应范围、分析速度等获得革命性提高 第四，电场、光场、力场等外场技术的联用，可联合表征某些曾经无法定量的样品 第五，计算机模拟技术使得定量结果由模糊变得精确 第六，与其他技术联用，使电镜技术逐步变成一个综合性设备 第七，透射电镜样品的制备工具得以发展。透射电镜、X衍射仪等是强有力的表征工具，需要强大的样品制备工具与其相匹配。/pp　　随着电镜技术对样品制备能力要求的提升，在现在的电镜行业，谈及微纳加工仪器，聚焦离子束(FIB)技术不可不谈。该技术通过能离子轰击材料表面，实现材料的剥离、沉积、注入和改性。目前先进的FIB系统为双束，即离子束和电子束(FIB-SEM)系统，也就是在SEM微观成像实时观察下，用离子束进行微纳加工，具有离子注入、离子溅射、TEM试样制备等多种功能。早在多年前，该技术在市场上已经商品化。/pp　　电镜技术研究正处于一个健康发展时期。就扫描电镜而言，业界人士认为，未来其研究方向主要有三点。首先，原位研究，包括气体、液体、加热和力学等研究方法 其次，电子束旋进和三维重构及全息技术的方法学研究 最后，商业化的多种表征手段集成到一台仪器上，这也是目前电镜行业仪器厂商热衷的方式之一。/pp　　作为聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)主流供应商之一， TESCAN 和WITec公司在2014年联合推出了显微镜新品RISE Microscopy，即扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用系统，用以对样品进行综合表征：电子显微镜是一个很好的表征样品表面形貌、成分、结构的可视化技术平台，而共焦拉曼成像是表征样品化学和分子组成的成熟光谱方法。目前该技术已经在上海交通大学分析测试中心— TESCAN China联合实验室使用。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/66abe88c-76a1-41b2-a6ec-e1a9d798a6bb.jpg" title="联合实验室.jpg"//pp　　2017年5月18日，上海交通大学分析测试中心-TESCAN China联合实验室揭牌仪式，上海交通大学分析测试中心主任张兆国(左五)、TESCAN董事会主席兼CEO Jaroslav Klima(右五)共同为联合实验室揭牌，并签署合作协议。/pp　　据TESCAN(中国)市场部经理顾群介绍，目前，上海交大分析测试中心已经配置多台TESCAN公司电镜及FIB系统，包括一台超高分辨扫描电镜-聚焦离子束-飞行时间二次离子质谱联用系统(UHR FE-SEM-FIB-TOF-SIMS)。“这是一个综合平台。电镜主要用来观察待测物质的表面形貌，附加能谱仪分析待测物质除轻元素和痕量元素之外的成分，若配以TOF-SIMS设备，则轻元素及痕量分析的功能就得以完善。”顾群表示，“FIB技术可对指定待测样品位置进行精细切割剥离，被剥离的样品将进入TOF-SIMS进行元素分析，而切割出的新界面将通过EDS和EBSD进行三维成分、结构和取向分析。”/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/ac6246ad-4c57-4be1-9025-9b793a70d717.jpg" title="电镜.jpg"//pp style="text-align: center "上海交大分析测试中心的UHR FE-SEM-FIB-TOF-SIMS/pp　　“我对FIB技术非常感兴趣，借助FIB技术，电镜观察微观结构可由二维向三维方向发展，并且可以为透射电镜制作超薄样品，尤其是复合材料样品。FIB技术应该说是今后发展的一个主流方向。” 上海交大分析测试中心副研究员何琳如是说。/pp　　“除与TOF联用之外，FIB与拉曼光谱的联用系统也放在了联合实验室。如果将FIB与可配附件全部联用，则可实现对每个微区同时采集成分、结构等精细信息。材料表征结果比较全面。”顾群讲到。但与此同时，顾群还表示，因仪器设备原理差异，目前的技术条件下，某些产品还无法整合。到目前为止，TESCAN的FIB技术可配置的技术还包括阴极荧光等设备。/pp　　据外媒发布的研究报告显示，近些年，行业的快速增长提升了显微镜在印刷、涂料、失效分析和元素检测方面的应用需求，纳米技术领域对先进技术、高分辨率显微镜的需求也不断增长，汽车行业对所用材料深入分析给电镜技术和应用带来机遇，而新兴的生命科学领域对电镜技术的需求也越来越多。综上，电镜技术正面临着多个新兴行业对技术和应用方案开发的机遇和挑战。/pp　　为应对新兴行业用户对解决方案的需求，更好的为用户提供技术支持，2017年5月18日，TESCAN(中国)上海应用中心举行了开幕仪式，正式投入使用。多位来自高校、科研院所、企事业单位的用户参加了本次开幕仪式。据了解，TESCAN(中国)每年定期派遣中国地区售后服务人员前往捷克总部参加技术培训，并且捷克总部也在中国派遣了一名技术工程师，负责为中国客户解决技术和应用问题。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c93a45b5-c78d-43d2-a527-219fe9033526.jpg" title="揭牌.jpg"//pp style="text-align: center "TESCAN(中国)上海应用中心揭幕/pp style="text-align: center "(左起：TESCAN董事，首席战略官 Kopriva Radomir、TESCAN董事会主席兼CEO Jaroslav Klima、捷克领事馆总领事馆馆长Richard Krpac、TESCAN(中国)总经理冯骏)/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c7bb2821-7128-4912-8e8a-520342b3cc16.jpg" title="合影.jpg"//pp style="text-align: center "与会人员合影/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/1dfadb27-527a-4d84-a2a2-a93d7aa4f2fc.jpg" title="应用实验室.jpg"//pp style="text-align: center "参观应用中心/pp　　开幕式上，胜科纳米(苏州)有限公司的郑海鹏告诉仪器信息网工作人员：“场发射扫描电镜由于其成像清晰，同时可以对微区进行定点的成分分析和形貌表征，配以某些特殊配件，可以帮助我们更好的开展失效分析和材料分析工作。TESCAN的扫描电镜人机交互体验较好。”/ppbr//p

薄膜，通常是指形成于基底之上、厚度在一微米或几微米以下的固态材料。薄膜材料广泛应用于不同的工业领域，譬如半导体、光学器件、汽车、新能源等诸多行业。沉积工艺是决定薄膜成分和结构的关键，最终影响薄膜的物性；对薄膜成分、厚度、微结构、取向等关键参数进行测量可以为薄膜沉积工艺的调整和优化提供依据，改善薄膜材料性能。马尔文帕纳科的X射线衍射（XRD）和X射线荧光光谱（XRF）分析设备，可以对不同类型的薄膜材料进行表征。从1954年飞利浦第一台用于薄膜分析的X射线衍射仪诞生以来，马尔文帕纳科X射线分析技术应用于半导体薄膜材料测量已有非常悠久的历史。无论是针对单晶外延、多晶薄膜、非晶薄膜都有对应的专业分析解决方案，利用对称衍射、非对称衍射、反射率、摇摆曲线、双周扫描、倒易空间Mapping和正空间Mapping等测量方式，表征薄膜材料的厚度和超晶格周期、应力和弛豫；失配和成分；曲率半径；衬底材料取向；组分分析等等。马尔文帕纳科新推出的衍射超净间系统套件，搭配自动加载装置，可在1分钟内评估面内缺陷，最大程度降低生产成本，提高检测效率。此外，马尔文帕纳科全自动XRF晶圆分析仪，可以快速分析晶片或器件多层膜的成分及厚度，具有非常稳健的工作方式且符合超净间环境要求，在晶圆厂圆晶质量在线控制的环节倍受认可。（更多解决方案详见活动专题）基于此，马尔文帕纳科联合仪器信息网将于10月14日举办微观丈量▪“膜”力无限——X 射线分析技术应用于薄膜测量主题活动，特邀高校资深应用专家及马尔文帕纳科技术专家分享薄膜表征技术与应用干货，全面展示马尔文帕纳科针对薄膜材料测量的解决方案。此外，活动直播间还特别设置了答疑及抽奖多轮福利环节。专题页面：https://www.instrument.com.cn/topic/malvernpanalytical.html活动日程：时间环节嘉宾14:00-14:10开场致词，公司介绍与薄膜应用概述程伟马尔文帕纳科 先进材料行业销售经理14:10-14:50X射线衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用朱京涛同济大学 教授14:50-15:00答疑 & 第一轮抽奖定制马尔文帕纳科公仔一对15:00-15:30多晶薄膜应力和织构分析王林马尔文帕纳科 中国区XRD产品经理15:30-15:40答疑 & 第二轮抽奖定制午睡枕15:40-16:25X射线衍射及X射线荧光分析技术在半导体薄膜领域的应用钟明光马尔文帕纳科 亚太区半导体销售经理16:25-16:35答疑16:35-16:55X射线荧光光谱在涂层镀层分析中的应用熊佳星马尔文帕纳科 中国区XRF产品经理16:55-17:00答疑 & 第三轮抽奖&结束语倍思车载无线充电器活动直播间，同济大学朱景涛教授将分享X衍射仪在纳米多层薄膜表征中的应用，主要采用掠入射X射线反射、X射线衍射、X射线面内散射等测试方法，表征周期、非周期、梯度多层膜，以及膜层厚度、界面宽度、薄膜均匀性、结晶特性、粗糙度等信息；马尔文帕纳科中国区XRD产品经理王林将分享X射线衍射法测量多晶薄膜的残余应力和织构分析方法；马尔文帕纳科亚太区半导体销售经理钟明光将展示马尔文帕纳科在半导体薄膜领域的专业分析解决方案；马尔文帕纳科中国区XRF产品经理熊佳星将分享X射线荧光光谱在涂层镀层无损分析中的应用。扫码免费报名抢位点击下方专题页面，详细了解马尔文帕纳科X射线薄膜测量技术沿革及相关产品。

p　　2017年刚刚过半，对于牛津仪器已有诸多里程碑的重要事件产生，包括“Horizon”战略开始全面推进、工业分析业务出售、走近中国市场20周年等等，而对于牛津仪器纳米分析部(以下简称“纳米分析部”)，大家既熟悉于其广泛配置在各个电镜分析室的能谱产品，又因其定位高端产品的“神秘”而陌生。/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 300px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/97782dc1-f08d-40fc-925e-a3a1b9ce4757.jpg" title="00.jpg" height="300" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp style="text-align: center "strong中：牛津仪器纳米分析部董事总经理Ian C Wilcock 左：牛津仪器纳米分析部亚太区销售总监Jonathan Bryon 右：牛津仪器纳米分析部中国区经理李霄飞/strong/pp　　为了给中国青年学者及学生提供一个针对显微分析的系统培训学习机会，开启“显微分析”之门，发现科学之美。2017年6月26日，a style="text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) " title="" target="_self" href="http://www.instrument.com.cn/news/20170629/223293.shtml"span style="color: rgb(0, 176, 240) "中国科学院大学(简称“国科大”)和牛津仪器共建的“国科大· 牛津显微分析学校” 在国科大雁栖湖校区正式成立/span/a，并开启了为期6天的课程。纳米分析部就是此次活动的主要组织者之一，借此机会，仪器信息网编辑在成立现场采访了牛津仪器纳米分析部董事总经理Ian C Wilcock，对纳米分析部、“Horizon”战略，以及对步入中国这20年的发展评价等进行了深入了解。牛津仪器纳米分析部亚太区销售总监Jonathan Bryon以及牛津仪器纳米分析部中国区经理李霄飞陪同采访。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong纳米分析部： 40余年不断推出革命性产品 新能源将是关注热点/strong/span/pp　　纳米分析部是牛津仪器公司的一个重要业务部门，部门成立至今，已有四十余年的历史。在这期间，始终承担着纳米分析领域市场的领跑者的地位。纳米分析部十分重视研发的投入，每年投入大量资金进行科学仪器的应用及开发。并在历史发展过程中不断推出革命性产品，包括2008年推出世界首台用于扫描电镜的超大面积硅漂移探测器、2013年推出业界最大有效晶体面积X-Max SDD能谱仪、2015年推出最新无窗型的探测器X-Max Extreme、2017年5月推出首款基于CMOS技术特制的划时代EBSD探测器Symmetry等。其中的X-Max Extreme为超高分辨率FEG-SEM的应用及超越常规的微米和纳米尺度分析提供了全新的解决方案，更是从传统有窗口探测器向无窗口的革命性的变化。而Symmetry则性能极佳且易用，比传统CCD技术提升十倍性能。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/a0fd6983-1120-40a6-a12a-b5982c48fc40.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "strongEBSD探测器Symmetry/strong/pp　　纳米分析部发展到目前，产品结构最主要包括：X射线能谱仪(成分分析)、波谱仪(成分分析)、EBSD(材料结构、取向等研究)、纳米操纵手/机械操纵(微小样品的提取，电性能的测试)、各种各样的软件等。可为钢铁、冶金、环境、地质等行业提供完整解决方案和支持。/pp　　众所周知，牛津仪器的能谱等产品是与市面各电镜厂家的电镜设备相配套的，那么牛津仪器又是如何与这些电镜厂家平衡关系或与这些电镜设备完美配套的?Ian C Wilcock表示：“最终的目的就是保证最终用户有一个好的体验，提供最好的产品，所以我们会非常公平、平等并积极的与每个电镜厂家去合作。从而通过与电镜厂商更好的配合、交流，为客户提供最好的软件和硬件。”/pp　　纳米分析部面对的客户往往是那些致力于将纳米技术转化到人们日常生活产品中的科研人员，而这些科学前沿研究往往对高端仪器或设备的需求十分苛刻。对于纳米分析部如何为这些苛刻的需求提供支持和服务，Ian C Wilcock表示：“首先，我们必须对等的交流。比如，我们在中国有一个非常强的专业支持团队，他们的学术背景都很好，都是名校的博士毕业，对客户的需求都比较了解，与比较高层次的客户可以更好的进行技术的沟通。其次，在英国总部每款产品我们都设有对应的产品经理，负责全球的支持。这些产品经理将与全球各市场的本地团队进行很好的沟通，他们也经常会面对客户，然后我们把这些对等交流的信息反馈到英国研发部门，从而通过倾听客户，不断满足客户的需求。”/pp　　对于纳米分析部的未来市场，Ian C Wilcock认为，新能源将是一个重要的热点领域。目前，不管是中国还是其他国家，都面临环境污染的挑战。清洁能源比如我们用的锂离子电池、太阳能代替传统能源这个领域就显得很有潜力。这也是为什么我们投资研发无窗型探测器，并在两年前推出X-Max Extreme的原因。以往探测器一般只能测4号元素铍Be以后的元素，而X-Max Extreme除了能测常规的元素外，还可以测3号元素锂Li元素，这就可以应用于锂离子电池、其他清洁能源等，为清洁能源研究提供了一个新的手段。/pp　　同时，Ian C Wilcock还表示，“目前纳米分析部的有几款产品，能谱也好，波谱也好，虽然是比较成熟的产品，但是还有很多改进的空间。比如说随着电子半导体技术的发展、计算机技术的发展，这些都可以为我们设备的研发带来帮助，让设备速度越来越快，灵敏度越来越高。我们最近推出的EBSD探测器Symmetry就是这样的，速度比原来得到一个数量级的提升。所以，还是有许多地方值得去研究的。接下来我们也不单单会关注传统的产品，我们还会更多的关注新的技术，比如时下很火的关联技术等。”/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "“Horizon”战略全面推进 纳米分析部将主抓客户亲密度/span/strong/pp　　根据近期牛津仪器发布的2016-2017财年预告，牛津仪器整体显示了稳定的增长，营收增9% 利润增7.1%。对于纳米分析部的表现，Ian C Wilcock讲到：“纳米科技部门没有一个专门的年报，是完全合在集团年报里面的。但我能告诉你的是纳米分析部是牛津仪器集团里一个很强劲的部门，为集团做出了很大的贡献。在过去的一年，亚洲的市场表现非常不错，比如中国、日本、韩国，这三个地区表现是十分亮眼的，不光在科研领域，而且在工业领域也有很好的表现。其他市场，比如美国也是一个很大的市场，但是近来比较平稳，欧洲市场则略微下滑。”/pp　　讲到此，Ian C Wilcock重点介绍了牛津仪器去年年底推出的“Horizon”计划。“Horizon”计划最主要的目的是保持企业的快速增长，计划框架为一个“钻石”形的四面体结构，其四个面是十分重要的，寓意四个面的协同及均衡发展。四个面分别代表：客户亲密度、产品研发、公司运营、售后服务。/pp　　“Horizon”是公司很重要的一个战略性计划，“钻石”四面体结构的四个方面公司分别指派了专业的高级别的director来负责，每个方面都有具体的策略，并已开始同时逐步推进。比如“公司运营”方面，在内部制定了许多可以量化的指标，来提高公司的效率，效率是企业的生命，现在则有了一个相对量化的指标来衡量效率 “产品研发”方面，以往有许多产品研发的项目，资源往往会平均分配，现在会区分出哪些是战略型的，就把更多资源投入到这方面，来重点投入 “客户亲密度”方面，会花更多时间了解我们客户使用我们设备的现状，在使用过程中遇到什么问题，怎么去解决，去知道客户到底客户使用的现状是什么?到底什么在阻碍客户去使用的更好等。/pp　　同时，Ian C Wilcock也表示：“对于纳米分析部而言，目前可能更多的重视“客户亲密度”，因为其他三方面我们已经有了一定的优势，对于客户亲密度而言是至关重要的，我们是与科研的客户紧密结合的，必须很清楚的知道他们现在需要什么，五年以后需要什么，这样才能了解我们的客户，指导我们的研发，所以我们会更加强调‘客户亲密度’。”/pp　　另外，“Horizon”计划还提及了内部部门之间的更有效协同互助作用，Ian C Wilcock对此表示：“从应用角度讲，我们这几个部门是有区别的，实际上，正好相反，我们有很多共同的客户，只是许多客户的应用可能不一样。就好比今天的活动，与国科大合作的学校实际上是我们三个部门共同参加的，包括纳米分析部、原子力显微镜部及安道尔。除了部门之间做一些共享的市场活动，公共开发客户，共享管理资源、实验室等之外，我们也构想能够利用各个部门各自的研发优势，开发出一些新的产品。”/pp　　“Horizon”计划中还有一项重要进展，就是超导技术业务、超导技术业务出售等的重大调整。对于此，Ian C Wilcock认为：“其实大家对这个并不需要很大的顾虑，这只是一个正常的调整，是基于未来我们的战略做出的决定。牛津仪器将来一定是致力于高端的科研和高端的工业领域的应用，这个是未来既定的一个策略，我们的目标是在相应的市场领域要么做第一，至少是第二，不做第三。我也很忐忑，我们把工业分析部卖给了日立，并不是生意不好 生意不错，量很大，应用也很广泛。但是坦率的讲，在这个领域有很多的竞争对手，而这个部门不一定能够排到前两名，那相对来说它的利润也好，技术含量也好，可能未必能够达到我们的要求，所以把它出售给日立，可能是一个更好地选择，对双方也是互利的。这样我们可以更加的集中力量做一些擅长的事情，比如纳米分析，从长远来看是一件更积极的事情。”/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong下一个20年继续看好中国市场：持续加大投入 关注热点领域/strong/span/pp　　2017年已是牛津仪器步入中国第20个年头，对于在中国市场这20年的评价，Ian C Wilcock讲到：“中国是我们现在一个很重要的市场，也经过了多年的快速发展。对于我们纳米分析部来说，中国是全球第二大市场，第一大市场目前是美国。但考虑到美国相对发展平稳情况，相信用不了多久，中国市场会超过美国成为最大的市场，所以我们会持续对中国市场加大投入，很快我们会在北京将有一个新的办公地点，我们部门也会有一些新的展示设备。另外，对中国市场的投入的持续增加，除了设备，还包括我们团队的不断壮大。”/pp　　对于此，亚太区销售总监Jonathan Bryon表示同意，并补充道：“在中国，我们正在从以往先进的纳米设备供应商逐渐转变为一个先进知识提供者，这是一个很大的转变，也适应了目前“知识经济”的趋势。我们提供给客户的不再仅仅是一个工具，而是相关的一些知识，怎么样来把设备用好，怎么样来帮助科研，这也是本次我们为什么组办“国科大?牛津显微分析学校”的原因。”/pp　　值20周年之际，对于中国市场新的起点，Ian C Wilcock表示：“相信中国在接下来的20年，也是一个持续发展的过程。一些热点领域，比如在纳米技术、新材料、新能源、生物医疗、航空航天等，这些领域中国都处于领先地位，接下来纳米分析部会持续关注这些领域，也包括关注这些领域的科学家，已达到与他们共同成长，共同发展的目的。总之，接下来的20年将是更值得期待的、更精彩的20年。”/pp　　纳米分析部中国区经理李霄飞也表示：“与其他各个仪器厂家一样，中国市场对于牛津仪器十分重要，比如对于纳米分析部来说，长久以来始终关注客户的需求，在上海进行的高级应用培训课程就已经持续了十几年。十几年来我们一直在关注国内的客户，关注他们的发展，看到中国的表现越来越来好，也越来越受到国外的重视，我们也非常的自豪。目前市场竞争的激烈要求我们，不光光是要把技术做好，同时还要把应用支持和售后服务做好。但我们对于未来还是很有信心的。首先客户对于牛津仪器尤其是纳米分析部是很认可的 第二，我们和主要的电镜厂家都保持非常紧密的合作 第三作为市场的领先者，我们在EDS、EBSD等相关领域要更加突破自我，领跑于当前技术要求。”/pp style="text-align: right "strong采访编辑：/strong杨厉哲br//pp　　strongspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "后记：/span/strongspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "当笔者问及此次“国科大· 牛津显微分析学校”设立的目的和意义时，Ian C Wilcock答到：“目前在中国，虽然我们已经有各种各样的培训活动，但规格不像这次这么高，此次就是想为中国年轻的学者、年轻的科学家提供一次显微分析设备比较系统的培训。我们希望跟随一个年轻科学家的成长，他在学校做研究生、博士生的时候给予一个支持，当以后真正纳入自己独立的科研领域，我们也可以提供相应的知识和培训，也让我们逐渐从一个设备供应商转变一个知识提供者，与客户共同成长。”同时，笔者也发现参加此次成立大会的还有一位是上海硅酸盐研究所李香庭研究员，据李香庭讲，他帮助牛津仪器纳米分析部做客户售后培训已经有十几年了。透过这些细节，透过纳米分析部与资深用户之间的沟通有无与信任，相信纳米分析部接下来“将主抓客户亲密度”的表态将绝非一纸空文，相信在如此企业与客户亲密氛围下，牛津仪器一定可以与用户在时间的长河中共同成长、实现共赢!/span/p

p　　日前，苏州纽迈分析仪器股份有限公司发布2017年半年度报告，显示2017年上半年营业收入1072.42万元，与上年同期相比减少0.67% 归属于挂牌公司股东的净利润为-880.33万元，与上年同期相比降低938.74% 营业利润为 -9,519,163.64 元，比上年同期减少 47.12%/pp　　报告中分析到，报告期内，营业利润和净利润大幅下降的主要原因为：/pp　　第一，公司 2017 年 1-6 月销售费用发生 4,397,682.44 元，比上年同期增加 73.50%，其中销售人员薪资发生 2,666,185.47 元，比去年同期增加了 102% 差旅费发生 826,291.38 元，比上年同期增加了 69% 招待费发生 288,989.77 元，比上年同期增加了 109% 营业外收入确认 1,102,607.89 元，比上年减少了 80.21%，原因是 2016 年上半年苏州纽迈通过了江苏省成果转化项目的中期评估，将前期收到的政府补助转入营业外收入 300 万元，以及因新三板挂牌获得政府奖励 100 万元等 /pp　　第二，2017 年上半年，人工成本共支出 12,133,795.45 元，比去年同期增加 35% /pp　　第三，公司业务因客户群体特殊，业务量多集中在下半年。/pp　　更多详细内容，请见附件：img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201708/ueattachment/58166ac9-174f-4c8d-8d81-fe7e7f3dabca.pdf"苏州纽迈分析仪器股份有限公司发布2017年半年度报告.pdf/a/pp /p

仪器信息网讯 2012年7月27日，牛津仪器金属分析系列论坛—济南站在济南喜来登大酒店隆重举行，来自钢铁、有色金属、铸造、机械等行业的100余名用户参加了此次论坛。英国牛津仪器工业分析部总经理David Scott先生、牛津仪器工业分析部亚太区销售经理诸炜先生、山东省铸造协会秘书长张志勇先生、青岛至诚卓越总经理苑红兵先生，以及业内专家中国计量科学研究院李云巧研究员、北京科技大学程树森教授、中科院金属所李辉副研究员、北京列伯实验室认可技术交流中心魏妮主任等出席了此次论坛活动。牛津仪器金属分析论坛-济南站现场　　随着国内金属行业的蓬勃发展，为了更好的促进行业内分析测试人员的交流，自2012年7月开始，牛津仪器将在全国举办金属分析系列论坛，为金属分析测试人员提供有效的交流平台，并邀请业内专家为广大用户带来精彩的报告。为了感谢广大山东用户对于牛津仪器的认可与支持，本次系列论坛活动的第一站特别设在了泉城济南。　　论坛中，牛津仪器应用技术专家曾兼周先生和焦汇胜博士分别对牛津仪器提供的用于金属制造分析和金属材料研究的仪器进行了介绍。　　牛津仪器XRF/OES技术在金属行业中的应用牛津仪器应用专家曾兼周先生　　曾兼周先生就牛津仪器XRF/OES新型技术在金属行业中的应用做了介绍。目前，牛津仪器拥有多个型号手持式/台式X射线荧光光谱仪、移动式/台式/落地式光电直读光谱仪，能够满足不同用户的金属制造分析要求。　　针对不同用户需求，推出高端、中端和经济型金属分析解决方案　　曾兼周先生介绍说：“金属分析主要包括废金属回收鉴定、炉前检验、材料可靠性鉴定(PMI)等。废金属回收中需要仪器对钢铁材料进行初步的筛选和鉴定 炉前检验要求仪器检测元素种类多，对仪器的精度、准确性、以及长期稳定性等要求比较高 材料可靠性鉴定(PMI)是对已使用材料中牵涉到安全问题的部件进行现场检测，检验材料的化学成份是否与要求数据吻合，比如锅炉检测等，PMI检测需要能够进行现场无损检测的仪器。”　　“针对以上应用需求，以及用户的不同经济实力和应用需求，牛津仪器特别推出了三套金属解决方案：高端、中端和经济型产品组合。”　　“高端产品组合：X-MET7500手持式荧光光谱仪、FMP落地式CCD全谱直读光谱仪、TMP移动式直读光谱仪。该仪器组合在炉前检验中可检测低N、C的检出限可达5ppm，非金属回收中可分析Mg、Si等轻金属。”　　“中端产品组合：X-MET7000手持式荧光光谱仪、FMX台式直读光谱仪、PMP移动式直读光谱仪。FMX检测下限为500ppm，可检测双相不锈钢中的N，也可分析钢铁中的Pb、Sb、Bi等有害元素，X-MET7000采用了牛津最新的触摸屏设计紫外枪。”　　“经济型产品组合：X-MET7000手持式荧光光谱仪、FM UV台式直读光谱仪、PMP移动式直读光谱仪。FM UV可进行稳定的C、P、S分析，能够快速判别金属牌号、在中国市场拥有12年的使用经验。”　　牛津仪器和本地代理商协同为用户提供完善的服务　　牛津仪器的产品种类齐全，而且在中国市场上拥有较高的市场占有率，那么牛津仪器是如何为广大用户做好服务工作的呢?曾兼周先生介绍说，“我们采用了牛津仪器和本地代理商协同为用户服务的模式。牛津仪器在山东的客户服务主要由青岛至诚卓越科技设备有限公司负责。我们的服务工程师需要经过多层培训，通过考核才可获得服务授权。”　　“在应用服务方面，牛津仪器可提供非常规样品应用支持、对企业仪器操作人员进行应用培训，同时在上海和广州设有应用中心、并且各地代理商也有自己的应用实验室，从而确保为广大用户提供完善的应用服务支持。”　　金属分析新技术：在线式检测系统和触摸屏激发枪　　“自动化和人性化一直是牛津仪器遵循的研发理念。牛津仪器最新研发生产的在线式检测系统(TMP)及时使用火花或者电弧枪对产品进行全检的一套自动化设备，它可以对钢铁或铸造企业的每一个样品进行100%全检，可检测C, P, S等微量元素 电弧测样时间3秒，火花测样时间4秒。采用该系统用户只需控制开关即可，仪器自动完成取样、磨样、检测等工作，整套过程只需10-15秒。该系统在全球已安装39套，在美国、德国、瑞典、墨西哥、阿根廷、意大利等多个国家都拥有该产品。”　　“而最新研发触摸屏激发枪(UV TOUCH)正是牛津仪器追求人性化的体现。触摸屏激发枪采用了触摸屏式设计，枪头屏幕直接显示结果，无需返回主机查看数据 可通过激发枪屏幕对主机，进行远程控制 可分析低含量的C, P, S, Sn, As, B等元素 其工作线缆可达到10米。”　　最后，曾兼周先生表示：“牛津一方面在金属的研发和制造方面提供整体的解决方案，同时在售后和应用方面提供全程服务，并且不断推出新的技术和产品履行我们科技产业化的理念，希望能为广大用户的金属分析工作提供更好的帮助。”　　牛津仪器纳米分析技术产品在金属材料研究中的应用牛津仪器应用技术专家焦汇胜博士　　焦汇胜博士介绍了牛津仪器在金属材料研发方面所能提供的解决方案。　　焦汇胜博士表示，“牛津仪器能够提供的用于金属材料研发的产品类别主要有：X-Max超大面积电制冷能谱仪、HKL 电子背散射衍射系统(EBSD)、INCAWave全聚焦波谱仪、Aztec软件分析系统。以及其他通用分析软件，如通用颗粒分析软件、薄膜分析软件、钢铁夹杂物分析软件等。”　　“牛津仪器拥有世界上最快的EBSD数据采集系统NordlysMax、世界首个大面积漂移硅探测器X-Max等，这些仪器与电子及离子束显微镜系统配套使用，广泛应用于学术研究和工业研发。牛津仪器X-Max电制冷能谱探头于2009年上半年推出，在国内已安装300多台。具有高效的数据采集能力、准确的定量分析、高能量分辨率、最低检测元素可以从Be开始，可以实现微小到29nm的轻元素碳化物颗粒的分析。2011年上半年，牛津仪器推出了用于透射电镜的X-Max探头。”　　“牛津仪器还可提供EBSD系统，其在钢铁材料研究中可进行微观组织结构(取向成像)分析、晶粒尺寸分析、织构分析、晶界特性分析、取向差分析、相鉴定及相分布。”　　“牛津仪器INCAWave波谱仪采用全聚焦的高精密波谱仪，具有优异的探测极限，多种元素最低可至100ppm 谱仪的分辨率最低至2eV 能量探测范围高达10.8keV 可靠稳定的机械设计，经历了25年的历史考验 与各种SEM的完美配合包括低真空和ESEM。”　　“牛津仪器推出的用户界面友好的Aztec软件分析系统可以最大限度的发挥新一代大面积能谱仪X-Max的优势，即使计数率比较低，也可以采集到足够多的计数，保证能谱分析的准确性。准确并实时地观察材料的化学成分变化。”　　此外，焦汇胜博士通过电焊不锈钢的失效分析，以及汽车钢板冲压缺陷分析两个实例介绍了牛津仪器的产品在金属材料研发中的应用。

前 言钢铁材料断口分析的发展概括起来主要经历了三个阶段：肉眼、放大镜和光学显微镜直接观察阶段；用透射电子显微镜观察断口复型的间接观察阶段；用扫描电子显微镜直接观察阶段。因为断口是一个凹凸不平的粗糙表面，观察断口所用的显微镜要具有最大限度的景深、尽可能宽的放大倍数范围和高的分辨率，而扫描电子显微镜可满足上述综合要求，故现在对断口分析均采用扫描电子显微镜。扫描电镜作为现代材料科学应用最广泛的分析检测仪器在多个领域有着重要应用，其中在钢铁材料分析研究中的应用主要包括：材料的微观形貌、组织、成分分析；材料断口分析；材料失效分析；材料实时微区成分分析，元素定量、定性成分分析，快速多元素面扫描和线扫描分析；材料的晶体、晶粒的相鉴定，晶粒尺寸、形状分析，晶体、晶粒取向测量等等。钢铁冶炼铸造过程中会产生一些冶金缺陷，造成产品后续加工或使用过程中产生开裂或断裂，采用扫描电镜对产品断口进行微观观察分析，寻找原因，提出改进和预防措施，其作用和意义重大。下面列举几个钢坯和钢材典型断口的微观形貌及形成原因进行扼要介绍。一、 连铸坯沿晶开裂断口在连铸坯断口中，时常会观察到裂纹沿粗大的柱状晶晶界开裂的情况，且晶界上呈现出自由凝固高温开裂光滑特征（见图1）。其产生原因主要是因连铸浇注温度偏高、拉速不稳或拉速偏快所致。图1 连铸坯沿粗大柱状晶晶界开裂，晶界上呈现自由凝固光滑高温开裂微观特征二、 连铸坯粗大柱状晶、气孔、疏松及缩孔缺陷断口当钢中气体含量较高时，在连铸坯横截面中部粗大柱状晶沿晶断口上可见较多的小气孔缺陷（见图2上图）；当连铸工艺控制不佳时由于补缩不足，在横截面的心部部位断口上可观察到较多的疏松缺陷、较大尺寸的缩孔缺陷（见图2下图）。气孔、严重疏松、缩孔等缺陷对成品质量均会产生不利影响。图2 连铸坯中柱状晶晶界上的小气孔缺陷、心部疏松及缩孔缺陷微观特征三、 连铸坯晶界上存在两种形态的硫化物断口钢中非金属夹杂物是不可能完全消除的，在尽可能降低其含量的同时，科学有效地控制夹杂物的类型、尺寸、分布和形态，可降低其对钢材的危害。硫化物夹杂种类较少，最主要的是MnS。MnS在钢液中不能生成，在钢凝固时由于硫的偏析，硫化物夹杂才析出于树枝晶间。冷却速度越快，析出的硫化物颗粒越小，但数目增多。随着钢中氧含量的不同，连铸坯中硫化物夹杂有3类形态， I类硫化物为无规则分布的尺寸较大的球状，在含氧量高的沸腾钢和半镇静钢中可见到，它是在凝固初期与铁晶体同时析出的。Ⅱ类硫化物为网状或枝晶状沿晶分布，是凝固后期生成的。Ⅲ类硫化物是边、角、面都较清晰显现的无规律分布的小颗粒或小块状，出现于过量铝脱氧的钢中，是由于凝固过程中硫化物自发形成的结果。硫化物夹杂塑性较好，在轧钢时沿轧制方向延伸成细条状。Ⅱ类硫化物在轧钢后可形成条带，所以无论在铸态或在轧态钢中，Ⅱ类硫化物对钢的性能影响及危害最大。图3显示了连铸坯晶界上存在的两种不同形态的MnS夹杂物断口形貌特征。图3 连铸坯断口晶界上存在的枝晶状MnS（上）与颗粒状MnS（下）夹杂微观特征四、 钢的解理与准解理断口解理是钢铁材料受力后沿晶体内部一定的结晶学平面（低指数面）发生开裂的现象，宏观上呈结晶状，微观形貌包括解理河流、解理羽毛、解理扇、人字纹花样、舌状花样等，是材料脆性较大的体现。准解理是介于脆性断裂和韧性断裂之间的一种过渡断裂模式，准解理断裂是低合金高强度钢中（如组织为回火马氏体、贝氏体等）较为常见的一种断裂形式，常发生在脆性转折温度附近。准解理断裂的断口是由平坦的“类解理”小平面、微孔及撕裂棱组成的混合断裂,主要断口形貌特征是河流由小平面的中心向四周发散，形状短而弯曲，支流少，形成撕裂岭。图4为合金钢断口解理与准解理的微观形貌特征。图4 合金钢断口脆性解理（上）与准解理（下）的微观特征解理与准解理断口的主要区别如下表特征准解理解理生核的位置夹杂、空洞、硬质点，晶内晶界或其它界面扩展面不连续、局部扩展、碳化物及质点影响路径、非标准解理面标准解理面连接连接撕裂棱、韧窝、韧窝带次解理面解理、撕裂棱断口形态尺寸原奥氏体晶粒大小、呈凹盆状以晶粒为大小，解理平面五、钢的氢脆断口氢脆（又称氢损伤）是因金属中存在一定量的氢、且在张应力作用下造成的损伤，钢中氢的来源主要有：冶炼、锻造、焊接、酸洗或电镀等工艺过程中钢所吸收的氢；也可能是在含氢环境中吸收进入的（如在氢气或硫化氢等含氢气氛中工作或在水溶液中阴极所释放的氢）；而张应力可能是内部残余应力或外加工作应力，也可能是二者的叠加。氢损伤导致金属材料韧性和塑性降低，易使材料开裂或脆断，常会带来灾难性后果，故需引起高度重视。氢脆是金属凝固过程中，溶入钢液中的氢未及时上浮溢出，向金属缺陷处不断扩散聚集，到室温时原子氢在缺陷处化合成分子氢、体积增大十几倍，从而产生巨大的氢压，造成其周围应力集中，当超过钢的强度极限时，在钢内部形成细小的裂纹，宏观上因在纵向断口上呈白色圆斑状，故称其为白点。白点的微观形态随钢种和热处理状态而异，也有两种形貌，即氢脆解理和氢脆准解理。例如调质处理的低碳高强度钢白点部位断口形貌为穿晶氢脆解理（如氢脆解理羽毛、浮云状等），非白点区基体部位为穿晶韧性断口；而热轧状态非白点区基体部位断口为正常解理形貌，白点部位断口形貌为氢脆准解理（如碎条状、准解理羽毛等）。图5是合金钢的氢脆解理（上）和氢脆准解理（下）断口形貌特征。图5 钢断口氢脆解理（上）与氢脆准解理（下）的微观形貌特征六、 沿晶断口沿晶断口是指金属材料中的裂纹沿晶界扩展而产生的一种断裂形态。当沿晶断口微观形貌呈“冰糖”状时又称结晶状晶间断裂。多数情况下沿晶断裂属于脆性断裂，但特殊情况下也可能出现“延性”晶间断裂，如高温蠕变断裂、高温热脆断裂等。当金属或合金沿晶界析出连续或不连续的网状脆性相时，在外力的作用下，这些网状脆性相将直接承受载荷，很易于破碎形成裂纹并使裂纹沿晶界扩展，造成试样沿晶断裂，它是完全脆性的正断。图6中上图是合金钢经淬火及中温回火后，由于晶界存在有害元素（P、五害等）偏聚，形成沿晶脆性断裂的断口形貌特征。图6中下图是过热钢晶界上产生MnS小颗粒偏聚、或晶界上有低熔点元素（如Cu等）偏聚，形成沿晶延性断口形貌特征，在晶界上可见到密集的小韧窝中有大量小颗粒状MnS聚集，或者晶界上有一层低熔点（如Cu）元素富集。 图6 沿晶脆性断口（上）与沿晶延性断口（下）的微观形貌特征七、后 记对于断口微观形貌的观察与分析，同断裂力学指标联系起来，系统地建立断裂机制图，这对解决一些工程断裂问题十分有用。在工程应用上，断裂机制图对工程设计、材料的选择、使用条件的限制、以及失效分析等都能提供十分重要的指导性意见和数据资料。下期有什么精彩内容呢？敬请期待吧！

袁亚湘院士简介：在英国剑桥大学读完博士且留校做了几年研究后，1988年在他科研事业蒸蒸日上之时，选择从英国回国，入职中国科学院数学与系统科学研究院，成为了当时中科院最年轻的正研。2011年12月，袁亚湘当选中国科学院院士。长期从事计算数学、应用数学、运筹学等领域研究工作，他在非线性规划方面的研究成果被国际上命名为“袁氏引理”。袁亚湘院士资料图从“Learn”到“Re-search”讲座一开始，袁亚湘首先讲到研究生与大学生的差别，指出从大学生到研究生是一个从学习到研究的转变过程，用英语来表示即为从“Learn”到“Re-search”的过渡。他在这里着重分析了“Re-search”，告诉大家做研究可能要“翻来覆去地找很多遍”。袁亚湘说做研究也是一个从集体到个体的转变过程。读大学时，一个教室的人要考一样的试，答一样的卷子；但到了研究生阶段，即使是同属一个导师的学生，也有可能有各自不同的研究方向。他强调，研究生的道路是很艰难的，需要同学们做好充分的准备，做研究生不同于读大学，不可以只做个好学生，更要善于发现新问题，发掘新方法，勇于做出新东西。袁亚湘院士2019年在国科大中关村校区做客“院士大讲堂” 图源：中国科学院大学对于“研究生要做什么”这个问题，袁亚湘院士表示研究生目前的首要任务是学好基础课程，虽然分数可能没那么重要，但“分数高总没什么坏处”，并鼓励大家：“充分利用时间，多多学习”。研究生的另一个任务是完成一篇学位论文，其中包括选题、研究、撰写论文等部分。袁亚湘告诫大家，“每个人这一辈子也许只有这一篇博士学位论文，一定要引起高度重视。国家图书馆都有论文存档，谨防以后被自己的学生嘲笑。”这一番话引得同学们哄堂大笑。在谈到培养研究生的目标时，袁亚湘说研究生要培养的是做研究的能力，并提醒大家做研究不等价于写论文，会写论文不等于会做研究，如果研究做得足够好，论文是水到渠成的事情。作为研究生，应该有远大的目标，脚踏实地且拥有足够的自信。如果不思考，人再聪明也无济于事袁亚湘提到了三个重要的因素：思考、兴趣和坚持。思考，就是要逼着自己去想问题，要不断地思考，不可朝三暮四，也不能浪费了自己的聪明才智。灵感并非凭空而来的，而是与思考紧密相关的。他提到：“牛顿那么聪明都要思考，那我们有什么理由不思考呢？” 袁亚湘说：“最大的浪费，就是‘聪明人不去想问题’的浪费。每天晚上睡前想一下，今天自己思考了没有，如果没有思考，人再聪明，也无济于事。”想问题要想深、想透，并且要敢于问问题，善于问问题，勤于问问题。图源：中国科学院大学三个重要因素兴趣会带来无穷无尽的动力，即找自己感兴趣的事情去做，如果对某一研究方向有兴趣则会发挥出巨大的潜力，就像刚会走路的孩童会为钥匙如何打开锁孔而独自琢磨大半个小时，好奇和兴趣会促使大家做研究时能够持之以恒。在做科研时，我们常常会面对谁都没有做过的事情，这些事情当然是很难解决的，因此我们要有坚持的精神。针对如何提高自己的科研能力，袁亚湘表示这个问题并没有标准答案，需要自己不断地探索寻找，自己去“悟”。作为一个研究生，一定要培养发现问题、解决问题的能力。即使日后不做科研，做其它的事情也能得心应手。“其实认识自我是一件很难的事”袁亚湘说，他鼓励大家一定要发现自身之长，学会设计自我成长之路，平时要和导师多沟通交流，找到适合自己做的事情。现场听众中，九成以上都是国科大的在学研究生。从开始研究生学习生活，“如何做好研究生”的话题大家听过不止一次，但袁亚湘的讲座，总是有独特的魅力。在讲座中，他更像一位爱子心切的父亲。他不止一次提到同学们的身心健康：“开心最重要，如果我的孩子因学业而抑郁，作为父母，我一定不会希望看到这样的事情。” 他祝福同学们在研究生阶段成果丰富，生活多彩，并叮嘱大家一定要快乐科研，只有身体健康、心情愉快，做科研才更有动力。人的一生是长跑，研究也是一场长跑，打好基础很重要。图源：中国科学院大学提问环节讲座进入提问环节，现场举起几十只手，分会场及直播网站也不例外，学习和生活中遇到的困惑和问题顺着网络纷纷涌来。袁亚湘通过亲身经历和小故事的形式给大家分析问题，他和蔼的笑容和幽默的言辞让同学们倍感亲切，现场气氛热烈，掌声和笑声交织在一起。Q1 ：如何培养专业兴趣?很多同学选择专业是受父母影响的，可能本人对所选的专业并不是那么感兴趣，但是兴趣是可以培养的。首先应该要求自己尽可能做好手边的事，做得好就会收到正面的反馈，这样的成就感有利于兴趣的培养。如果尽了最大的努力还是做不好或是实在不感兴趣，人的一生很长，不是一定要坚持原来的方向，要思考自己喜欢什么、擅长什么，找到自己感兴趣并且擅长的东西。Q2：研究遇到瓶颈怎么办？冷静判断问题的类型：是研究走不通？还是超出自己能力范围？不能轻易放弃，也不要一条路走到黑，尝试把问题放几天再解决，以三个月为期限。Q3：如何平衡科研与生活，并保持积极乐观阳光的心态？无论哪个阶段，健康（身体和心理）是最重要的。遇到困难不是坏事而是常态，要开心对待，只有解决了困难才会有收获。Q4：选题阶段如何处理个人兴趣与导师方向的分歧？鼓励与导师的分歧并坚持自己判断，但是切勿好高骛远。主动与导师沟通交流，用理性说服导师，最终达成一致。Q5：请问您本科毕业后，四年从剑桥大学博士毕业是怎么做到的？其实做学位论文只有三年，如果大家真正努力去做一件事，选一个好的导师，指导一个好的方向，三年是足够的。Q6：女研究生是否在科研上存在劣势？如何解决？不要被世俗干扰，要有自信，正确对待此类问题，从做研究角度，女研究生也可以做的非常优秀。Q7：选题时如何迅速把握本学科重要方向和前沿问题？结合导师指导，通过自己详略得当的阅读，大致了解领域发展现状并能够基本完成一篇综述。梳理清楚：做了什么事？谁在做？自己对哪个点感兴趣？