2015年度北京市電(diàn)子顯微學年會舉行(háng)
儀器信息訊 2015年(nián)12月22日,為推動北京及周邊(biān)省市電子顯(xiǎn)微學的學術及技術水平的提高,促(cù)進電子顯微學工作整理數據打(dǎ)印材料者在(zài)材(cái)料(liào)科學、生命科(kē)學等領域的應用、發展和交流,由北京市電鏡(jìng)學會、北京理化分析測試技術學會主辦的2015年度北京市電子顯微學(xué)年會在北京天文館舉行。
會議現場
北京市電鏡學會(huì)理事長鄭維能、秘書長張德添主持會議
電鏡(jìng)技術新應用進展
北京大學(xué) 俞大鵬
俞大鵬在報告中介紹了北京大學納米結構與(yǔ)低維物理研究團隊在鈣鈦(tài)礦太陽能(néng)電(diàn)池研究開發方麵的成果。據了解,該團隊目前已設計了一種鈣(gài)鈦礦電(diàn)池的新結構,將長鏈吸濕性PEG分子作為聚合物骨架引入到鈣鈦礦材料(liào)吸光層中,長鏈PEG分子構成的三維絡使鈣鈦礦材料成膜質量顯著提(tí)高,電池光電轉化效(xiào)率和重複性得到顯著提(tí)高(gāo),高效率可達16。
此外,俞大鵬提到2015年北京大學投入一(yī)億多元采購了4台電鏡,其中兩台(tái)為冷凍電鏡。對此,俞大鵬表示:買這麽多設備,壓力也很大,的(de)設備也要出的成果才(cái)行。
中科院物理所 穀林(lín)
穀林30年來從事鋰電池及(jí)材料研究,他說:目前中國(guó)有50台球差電鏡,這50台(tái)儀器到底(dǐ)能夠給我們帶來什麽收獲(huò),是我們需要思考的。雖然我們利用球差電鏡能夠看到原子,但是到底(dǐ)能夠解決實際應用中的什麽(me)問題。其實真正做電鏡研究的人,他們關心的(de)並不是表(biǎo)麵信息或結構信息,而是(shì)更(gèng)深層次的關係,比(bǐ)如哪個變量與物性的關聯更加緊密。
穀林(lín)介紹(shào)說(shuō):雖然我們看到了原(yuán)子(zǐ)尺度,但(dàn)實際上擺在我(wǒ)們麵前的是原子尺度解決不了的問題,就(jiù)像鐵磁材料研究當中,單(dān)個自旋並(bìng)不算什麽,隻有當這些單個的自旋形成疇的時候,它才(cái)對外宏觀的表現出一些鐵磁的性能。在鋰電池研究當中需要(yào)考慮金屬和氧(yǎng)之間鍵的可極(jí)化性,以及過度金(jīn)屬之間局域電子的關聯性。需要從電荷(hé)、軌道、自旋等各個方麵整體把握(wò)材料的性能,而不是單單考慮比蒙古國議員巴特旗木格1991年至1995年在北京語言大學學習中文表麵積。
北京生命科學研究所 何萬中
何萬中在(zài)報告中介(jiè)紹(shào)了課題組在可克(kè)隆(lóng)電鏡標記技術(shù)開發方麵的新研究成果(guǒ),並從藍寶石片(piàn)和鑽石(shí)片高導熱冷凍技術、可溫控超快低溫替代固定技術、Leica EMPACT2新型樣品槽的設計等方(fāng)麵介紹了課題組在高壓冷凍(dòng)低溫替代固定技術開發方麵的成果。
北京大學醫(yī)院(yuàn) 任雅麗
任雅麗以胸膜惡性腫瘤診斷為例,介紹了電鏡(jìng)在進而提升競爭力腫(zhǒng)瘤診斷中的應用。對於腫瘤的病理診斷,任雅(yǎ)麗認(rèn)為電鏡可以說(shuō)是一種非常有意義的輔助手段。但是,不能將其作用(yòng)過分誇大,光(guāng)鏡和免疫組化還是起到主要作用。
中科院生物物(wù)理所生物成(chéng)像(xiàng)中心 孫飛
孫飛介紹說:生(shēng)命現(xiàn)象在不同層次、不同尺度都有特定的規律,要理解(jiě)生命,就要在不同(tóng)層次去研究理解。目前生物成(chéng)像中(zhōng)心正在努力(lì)從納觀到介觀尺(chǐ)度回答生物學問題。未來5年我(wǒ)們希望體外分(fèn)子研究的分辨(biàn)率可以達到2埃,細(xì)胞原位研究的(de)分辨率可以達到8埃。
據介紹,基於以上目標,生物成像中(zhōng)心開發了一係新(xīn)技術,如支持膜技術、相位(wèi)板技術、圖像處(chù)理技術(shù)、相機技術、光電關聯(lián)技術,以及超薄切片自動收集技術等。其中基於高真空(kōng)的冷凍熒光顯微鏡(jìng)平台HOPE將電鏡樣品杆直接放(fàng)在光鏡中觀(guān)察,然後再送入電鏡中成像,進一步提高了光電關聯的精度。三維重構算法ICON可以有效恢複成(chéng)像中丟失的信息(xī),並(bìng)且除掉了由於角度缺失導致的一些假(jiǎ)象。超薄切片自動收集裝(zhuāng)置可以連續收(shōu)集上千片(piàn)的超薄切片,每(měi)片厚度在nm。
電鏡儀(yí)器(qì)新技術進展
日立高新 高敞
2015年日立高新新推(tuī)出了HF5000 200kV透射電鏡,以及實時三維結構分析聚焦離子束掃描電鏡新品NX9000。高敞在報告中對這兩款產品做(zuò)了詳細介紹。
據(jù)介紹,HF5000集合了日立高(gāo)新的透射電鏡及掃描透(tòu)射電鏡技術,達(dá)到了亞埃級的空間分辨率(lǜ),球差校正器為其標準配置。另外,HF5000采用了(le)日立高新經過考驗而被認可(kě)的冷場發射電子槍技術,並且它的鏡筒和樣品(pǐn)台經過了重(chóng)新的設計,從而顯著提升了儀(yí)器的性能和(hé)穩定性。NX9000是由日立高新和其全資子公司日立高新科學公(gōng)司合作(zuò)研發(fā)推出的新產品。在NX9000中,SEM鏡筒(tǒng)和FIB鏡筒呈正交構造,而不是常見的對角構造。這種構造形式是進行三(sān)維結構分(fèn)析理想的結構,能夠穩定收集準確(què)反映樣品真實結構(gòu)的圖(tú)像。
日本電子 韓廣達
2009年,在日本電子成立60周年之際,日本電子推(tuī)出當時世界上(shàng)分辨率高的商業化球(qiú)差校正透射電鏡JEM-ARM200F,分辨率達到80pm。2015年,日本電(diàn)子(zǐ)又推出了加強版ARM 200F聚光(guāng)鏡球差校正(zhèng)電鏡。韓廣達介(jiè)紹說,ACCEL ARM進一步開發了(le)光源潛能,獲得更大束流、更小更亮的束斑,並且改進成像係統,節製了信號的流失,充分(fèn)利用了信號。因此可在不易損傷樣(yàng)品的低加速電壓下,獲得滿意的STEM分辨率,能夠快速高效的(de)收集能譜麵(miàn)分布(bù)圖,減短樣品損傷時間。同時,ACCEL ARM采用了日本電子與德國CEOS公司聯合製作的(de)針對於低加速電壓進行矯(jiǎo)正的能夠實現(xiàn)第4級(jí)乃至第5級的球差校正。
FEI 潘錫江(jiāng)
潘錫江在報告中提到(dào):電鏡在生物科學領域涵蓋的研究對象(xiàng)主要是蛋白(bái)質和細胞,目前比較熱門的研究是結構生物學,下一個熱點方向(xiàng)會是在(zài)細胞和組(zǔ)織。而大容量三維成像(xiàng)技術是這(zhè)一領(lǐng)域的重要研究工具。近年來隨著自動化技術的發展,該技術發展(zhǎn)很快,在神經生物學、細胞間相互作用、亞細胞間動態(tài)過程、藥物篩(shāi)選等領域發揮(huī)了重要作用。
FEI推出的大(dà)容量三維成像分析的掃描電鏡Teneo VS?,在FEI 的VolumeScope掃描電鏡的基(jī)礎上搭載了可拆卸的鑽石刀,可分析的大樣品塊平麵為500500m2。特別采用(yòng)多能量去(qù)卷積算法,利用了SEM中不同加速電壓可穿透不同厚(hòu)度的原理,實現了(le)更高(gāo)的Z軸分(fèn)辨率。潘錫江介紹說:我們利用切(qiē)片機連續切nm的切(qiē)片是非常困難的,但現在我們隻需切取50nm的薄片,再利用多能量去卷積算法,就可以獲得Z軸方向10nm的(de)分(fèn)辨(biàn)率。
飛納中國 李淑(shū)波
台式電鏡具有價格便宜、使用簡單、運行成本低等優點。Phenom-World作(zuò)為(wéi)全世界專注於台式掃(sǎo)描電鏡的生產商於2015年推出了一款創新產品(pǐn)Delphi台(tái)式電鏡熒光關聯顯微鏡。
飛納李淑波介紹說:光電關聯技術是生命科學(xué)研究的重要手段。Delphi無需在(zài)電鏡和光鏡之間對樣品進行轉移(yí),便可(kě)對同一位置點(diǎn)獲取熒光和電鏡圖像。采用(yòng)專(zhuān)利圖像(xiàng)自(zì)動重疊技術,無需人工校準就能得到熒光和電鏡疊(dié)加照片,疊加精度50nm。該產品榮獲美國《Microscopy Today 》雜誌頒發的 2015 年創新發明獎(jiǎng)。另外李淑波還介紹了Phenom-World推出(chū)的(de)大(dà)樣品室版(bǎn)Phenom XL,該儀器可以選(xuǎn)配二次電子探測器;電(diàn)鏡腔室由原來的(de)32mm 擴容為100mmx100mm,一次可容納至少36個樣(yàng)品。
能譜儀(yí)新技術進展
布魯(lǔ)克 王慧(huì)敏
為了提高EDS分析的空(kōng)間分辨率往往(wǎng)需要在低電壓、低束(shù)流模式下(xià)進行分析,這對於掃描(miáo)電鏡來說並不是什麽問題,但對於EDS分析來說就需要(yào)提高采集效率並增加信號處理(lǐ)速(sù)度來確保(bǎo)高分(fèn)辨率。為了大程度的提高采集效率,布魯克推出(chū)了平插式能譜(pǔ)儀XFlash FlatQUAD。王(wáng)慧敏介(jiè)紹說:該能譜(pǔ)儀可置於極靴正下方,電子束流從中(zhōng)心孔穿過。采用環形芯片設計,每片芯片都配備了獨立的信號處理通道,因此具有極高的采集效率,並減少了吸收效應,保證了輕元素探測的靈敏度。其(qí)信(xìn)號處理器處理速(sù)率高(gāo)輸入6000kcps,高輸出1600kcps。
Ametek 丁(dīng)昊冬
丁昊冬則介紹了阿美特克新(xīn)推出的采用Si3N4窗口的能譜儀Elite。據介紹,Si3N4窗口的厚度可在100nm以下,透過率大幅增加可達到60,並(bìng)且非常堅固(gù),適用於等離子清洗,采用該(gāi)窗口提高了低能端的敏感性和輕(qīng)元素檢測率,提(tí)高了整個能量範圍的計數率。並且(qiě)Elite采用真空封(fēng)裝,減少了X射線衰(shuāi)減,提(tí)高了低能端的峰位強度,避(bì)免了模塊中(zhōng)水汽的(de)存在,防止性能失效。
此外本次會(huì)議中,科(kē)揚徐國岩介紹了Gatan的新離子束設備、徠卡的賈(jiǎ)斌斌介紹了(le)徠卡電鏡製樣技術的新進展、蔡司李(lǐ)剛介(jiè)紹了蔡司三維X射線顯(xiǎn)微鏡及三維(wéi)衍射襯度新技術進展、Tescan李景介紹了掃描電鏡新技術與進展。
儀器展覽
會議同期(qī)還舉行了(le)小型儀器展,天美(měi)、日本電子(zǐ)、飛納中國、布魯克、牛津儀器、科揚、FEI、蔡司、泰思(sī)肯、AMETEK北(běi)京辦事處EDAX部、堀場貿易有限公司、北京中科科(kē)儀股份有限公司、北京鋼拓冶金技術研究所、北京中鏡科儀技(jì)術有限公司、北京達(dá)濟科(kē)儀科技有限公司、蘇州德銳特成像技術有限公司等設置了展位,同與(yǔ)會代(dài)表進行了深入的溝通和交流。