在研制过程中，李建奇项目小组以现代电子显微镜为平台，在多功能电子枪研制中取得了突破，并成功将超快激光引入到电子枪阴极和样品室中，实现了超快光电子脉冲的发射与样品的超快激光激发。该项目在超快电子枪设计、光发射模式下的合轴、时间零点测定及超快结构信号分析、超快电镜样品制备、弱电子剂量衍射和成像技术、超快激光精确定位及调节等方面获得一系列ZL技术。

　　该仪器为我国首台时间分辨电子显微镜，在热发射或光发射模式下都具有优良性能。光发射模式下图像分辨率达到0.34nm，时间分辨率优于1ps，可以实现超快电子衍射和超快实空间成像，以及激光原位诱导的结构变化，对于结构动力学分析，新奇量子现象的探索和动态物理过程研究有重要意义。

　　基于本仪器，李建奇课题组成功研究了多壁碳纳米管受激光激发后的晶格响应过程，揭示了多壁碳纳米管中存在的显著各向异性晶格动力学过程，展示了4D-UTEM的高空间和超快时间分辨率能力，论文发表在ScientificReports5(2015)8404上。

　　该仪器的成功研制不仅提升了我国电子显微镜装备水平，也增强了我国科学仪器设备的自主创新能力。