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追随诺贝尔足迹——2017年北京市电子显微学年会在京召开

2017.12.20

　　2017年度北京市电子显微学年会在北京天文馆召开。

　　分析测试百科网讯2017年12月19日，2017年度北京市电子显微学年会在北京天文馆召开，本次会议年会由北京市电镜学会、北京理化分析测试技术学会主办，旨在推动北京及周边地区广大电子显微学的学术及技术水平，促进电子显微学工作者在材料科学，生命科学等领域的应用、发展和交流。二百余名专家学者、二十余家企业参加了此次会议。共有16位专家在会议上做了精彩的报告。

　　中科院理化所张申金

　　中科院理化所张金申报告的题目为“我国深紫外全固态激光光发射电子显微镜研究工作最新进展”。张金申在报告中指出深紫外全固态激光重大优势对多学科提供了一种发展新型科装备的新技术，利用这些装备，在新材料物性（高温超导、拓扑绝缘体、石墨烯、超宽禁带半导体、新型光刻胶等）、表面物理/化学动态原位反应、小纳米体系激发等前沿领域开展了研究，获得了一批初步的科研成果，使我国深紫外领域的科学研究水平处于国际领先地位。

　　近几年，主要发表在Nature子刊等国际重要刊物论文27篇，共342篇，申请ZL51项，其中授权27项。另外深紫外全固态激光对仪器科技进步也有很大的推动作用，体现在以下五点：1：促进光电子能谱仪升级换代；2：将光发射电子显微镜的观测精度拓展到纳米尺度，空间分辨率及能量分辨率实现了尽量级的提高；3：将拉曼光谱仪、光致发光谱仪延伸到深紫外激光波段；4：将光化学反应仪应用提升到高级激发态；5：将光耦合扫描隧道显微镜扩展到深紫外激光波段。

　　Gatan公司雷运涛

　　Gatan公司雷运涛介绍了两款Gatan最新的透射电镜产品，Rio系列CMOS相机和Elsa冷冻传输样品杆。Rio相机是唯一一款CMOS相机，它把通常的“高性能”标配到了常规的TEM成像和原位应用中，实时观察，高时间和空间分辨率的全视场成像：全分辨条件下的最低放大倍率/大FOV ；界面简洁，实时响应和结果；自动消除图像漂移。采集高速、原位事件，为电镜应用设定了新标准。另外还有STEMx，能扩展Gatan原位相机的功能。Elsa冷冻传输样品杆是用于高分辨冷冻电镜和冷冻断层成像的新一代冷冻传输样品杆，能够实现长时间、无人值守采集数据：更大的杜瓦，完全重新设计、延长实验时间达到大于9小时。数据采集期间，能确保最高的图像质量，断层成像期间，通过调整重心减小回归稳定的时间和漂移。

　　中国疾控中心病毒病预防控制所副研究员宋敬东

　　中国疾控中心病毒病预防控制所副研究员宋敬东报告的题目为“透射电镜制样技术在病毒形态鉴定中的应用”，宋敬东介绍了实验室常用的病毒检测技术包括核酸检测，抗原、抗体检测，组织细胞培养、组织病理，形态检测等。其中TEM检测病毒具有快速(条件具备情况下10-15min内可完成检测)、开放性视野、全息捕获、非核酸序列依赖、非蛋白信息依赖等优势。宋敬东梳理了历史上TEM在病毒性传染病检测中发挥的重要作用，并总结到：电镜技术是鉴定新病原体或未知病原体，特别是病毒性传染病的病原体方面是必不可少的，并具有独特的优势；病毒样本的采集及样本制备对于检测成败至关重要，而且整个过程始终要有生物安全意识及相应措施，另外，为达到更好地检测结果，电镜技术还需与其他检测方法、技术联合应用。

　　蔡司中国显微镜部任祺君

　　蔡司中国显微镜部任祺君报告的题目为“Zeiss原位SEM-Raman关联显微镜系统及其在材料科学中的应用”，任祺君首先介绍到SEM-Raman关联显微镜系统的必要性：1：该系统可在不同测试手段之间精确定位样品的同一位置，并关联数据；2：快速、提高效率；3：自动化，简单易用；4：保持样品在同一环境中；5：尽可能少的移动或操作样品。原位SEM-Raman关联显微镜系统可实现对材料的多性能表征，获得材料形貌、物理、化学、结构等全面信息，并且能对材料进行原位改性与测试。应用领域在包括聚合物（材料、结构、相的分辨）、石墨烯（层数、手性、杂质等）、TMDs（M oS2、WS2等层数、能带结构、杂质、改性等）、Li电池（形貌、成分、电极材料、失效）等，最后任祺君未来仍然有更多电镜多功能扩展及应用的开发，如SEM-XNOM等等。

　　中国石化石油化工科学研究院郑爱国

　　中国石化石油化工科学研究院郑爱国报告的题目为“透射电子显微方法在炼油催化材料领域的运用”，郑爱国利用多种电子显微方法对比研究了新鲜和卸载（失活）的工业TS-1分子筛，研究发现失活TS-1分子筛上Ti的存在形式上发生了显著变化，存在明显的Ti元素聚集，主要有三种聚集形式：无定型TiO2、晶体形式TiO2以及晶体-无定型和壳结构的TiO2。这些非骨架Ti的存在形式的发现，进一步加深了对TS-1分子筛工业失活过程的理解。相关研究工作为延长工业催化剂的使用周期，以及新一代TS-1分子筛的开发、设计提供了重要的支持。降低了企业催化剂的运行成本，进一步提升了相关企业的竞争力。

　　天美公司高敞

　　天美公司高敞报告的题目为“日立电镜的最新进展”，报告中高敞主要介绍了日立电竞四款新产品，120kV透射电镜HT7800、高性能双束NX5000、台式扫描电镜TM4000、高分辨冷场扫描电镜Regulus（Regulus8100、Regulus8200）系列。TM4000具有分辨率显著提高、导航功能方便操作等特点。Regulus系列则在超低电压高分辨的基础上可实现扫描电镜和原子力显微镜联用，两种测试方法样品台坐标共享、同一视野观察分析，SEM高速、高分辨成分分析，SPM形状3D测量物理性质分布。HT7800特点包括：高速CMOS荧光屏相机、第二代双缝物镜、TMP真空系统等。NX5000特点有高亮度冷场发射电子枪与复合电透镜的完美组合、配备多个SEM电子光路内探测器、高束流密度带来的高速加工（最大束流：100nA）、超大样品仓以及高稳定样品台（XY移动范围155mm）、纳米取样针和三束系统确保制备高品质TEM样品。

　　TESCAN公司顾群

　　TESCAN公司顾群报告的题目为“TESCAN微分析综合技术解决方案”，报告中先分别介绍了电子显微镜标准分析手段和标准拉曼分析手段的不足，在此背景下，TESCAN公司提出构建电子显微镜-分析、表征综合平台，即性能最强大的显微综合分析平台——All In One，如FIB-SEM-TOF-SIMS一体化分析系统和电镜-聚焦拉曼一体化分析系统。顾群主要介绍了电镜-聚焦拉曼一体化分析系统，该系统将两种分析手段的优势集成到一起，避免了单独使用中的一些不足。该一体化分析系统的应用实例包括碳材料分析(石墨烯复合材料)、有机材料解析(PMMA与PS共聚物)、无机相分析(岩浆岩)、结构及结晶度分析等。

　　清华大学教授雷建林

　　清华大学教授雷建林报告的题目为“国际冷冻技术发展趋势及我国研究水平分析”，雷建林在报告中指出，冷冻电镜技术的应用必然会更加普及，对于重要生物大分子的结构解析，各科研团队之间的竞争将更加白热化。概括了当下热门的冷冻电镜技术的发展现状、我国目前相关研究现状，以及国内取得的相关研究进展。雷建林认为但目前仍面临诸多技术挑战：1：如何获得生物大分子结构在细胞乃至组织原位的更接近生理状态的精细结构信息:2：如何获得生物大分析动态结构信息:3：超大规模数据的快速处理:4：如何将冷冻电镜技术与其他技术，如超分辨荧光显微技术、质谱技术、测序技术等有机结合；5：如何进一步提升搞结构解析分辨率； 7：如何发展更成熟的MicroED技术等。

　　日本电子袁建忠

　　日本电子袁建忠报告的题目为“日本电子电镜新技术发展”，袁建忠介绍了日本电子电镜产品。高端透射电镜方面主要介绍了单色器、球差校正NEO ARM、球差校正GRAND ARM、冷冻透镜CRYO ARM等。常规场发射透射电镜主要介绍了JEM-F200(自动换样、冷场枪、超级能谱特点、背散射电子探头)。JEM-1400Flash(一体化CMOS相机、光镜电镜一体化、无限自动拼接)，M-IT500、JSM-7900F、JXA-8530F PLUS（1大流速2超稳定性3光电一体化4丰富的扩展性）。IB-19530CP等等。

　　天坛医院神经外科研究所电镜室张琪

　　天坛医院神经外科研究所电镜室张琪的报告题目为 “儿童颅脑肿瘤超微结构研究及发病机理分析”，张琪介绍了儿童颅脑肿瘤背景，其中病因和发病机理包括：胚胎残余组织、遗传因素、化学物质、病毒、放射线；见颅脑肿瘤的分类；以及儿童颅脑肿瘤的预防，包括远离辐射、小心药物滥用、健康饮食等。

　　布鲁克公司禹宝军

　　禹宝军在报告中介绍了布鲁克在显微学领域的几款重磅产品及新技术。

　　革命性的平插式能谱FlatQUAD可实现小于10pA极低束流下表面粗糙生物样品分析。通过芯片环形设计、置于电镜极靴和样品之间、电子束从中心孔穿过等设计，使SEM、EDS达到最大固体角，高达近1.2sr，完全消除不平整样品的阴影效应、最高可处理输入计数率4000kcps，保证高技术率时的死时间和高能量分辨率。可应用于低电压分析纳米结构材料、超大计数率快速大面mapping。禹宝军又提到纳米尺度EBSD分析的优秀解决方案——OPTIMUSTMTKD、透射电镜扫描电镜中原位定量纳米力学测试系统、最新AFM技术PeakForce SECM——纳米尺度扫描电化学显微镜和原位溶液下电学性质表征等。

　　中科院物理所研究员李建奇

　　中科院物理所研究员李建奇报告的题目为“我国4D透射电镜显微镜研究成果汇报”。李建奇介绍到，时间分辨透射电子显微镜也称为四维超快电子显微镜(4D-UTEM)或动态电子显微镜，是近期发展起来的一种新型电子显微技术，是超快激光和高分辨电子显微术有机结合的产物,超快电子显微术已经成为国际超快结构动力学和电子显微学的前沿领域。据李建奇介绍，4D-UTEM可以在极高时间(皮秒至飞秒)和空间分辨率(纳米至埃)下观察材料中复杂的瞬态动力学过程，是研究物理、化学、生物以及材料科学中许多基本现象和机理的重要技术手段。其团队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。

　　赛默飞世尔科技潘锡江

　　赛默飞世尔科技江潘锡江报告的题目为“原位冷冻断层成像技术在生命科学中的应用”。潘锡江介绍到电镜在生命科学领域的研究对象主要是蛋白质和细胞，其中结构生物学、细胞和组织都是研究的热点。而大容量三维成像技术是这一领域的重要研究工具。近年来随着自动化技术的发展，该技术发展很快，在神经生物学、细胞间相互作用、亚细胞间动态过程、药物筛选等领域发挥了重要作用。报告中潘锡江重点介绍了FEI的Cryo-FIB TEM薄片样品条件下，原位冷冻断层成像技术在生命科学中的应用。

徕卡公司程路与张艾敬

　　徕卡中国LNT应用部程路报告的题目为“徕卡电镜制样仪器针对材料样品的解决方案”。徕卡电镜制样仪器型号齐全而系统、样品制备可以采取不同的实验方案、徕卡LNT仪器的应用样品范围可以很广，徕卡仪器制样仪器在不断改进和推陈出新，报告中，程路首先从材料科学领域角度介绍了徕卡全面的电镜制样方案。多种制样方案可应对各种类型的SEM/EBSD/AFM/OM样品的分析，另外，一种样品也可采取不同仪器和方案处理达到制样要求。张艾敬报告的题目为“徕卡电镜制样方案在生命科学领域的应用”，介绍了徕卡电镜制样方案在生命科学领域的应用情况，并重点讲解了高压冷冻应用中的高压冷冻+冷冻替代(常温TEM)、高压冷冻+激光共聚焦(光电联用)。

　　北京大学分析测试中心高级工程师鞠晶

　　北京大学分析测试中心高级工程师鞠晶报告的题目为“GATAN Oneview相机在原位实验中的应用”，鞠晶先简要介绍了电镜原理，主要介绍了关于Oneview相机在原位实验中的一系列应用。首先进行透射电镜原位液体观察，实时观察在溶液中进行的化学反应，在表面活性剂包覆的金纳米棒手性组装体研究中发现，溶液样品具有光学手性相应，且在TEM中观察到螺旋排列结构。同时，还进行了在不同反应气氛、原位加热、三维电子衍射等相关电镜原位技术研究。

　　牛津仪器公司杨晓鹏

　　牛津仪器公司杨晓鹏报告的题目为“牛津仪器最新Ultim Max能谱仪及Symmetry EBSD应用介绍”。杨晓鹏在报告中介绍到: Symmetry所有的理想探测器，例如：金属、地质、陶瓷、TKD等。Symmetry的主要优势：1比最快的Nordlys Max3还快；2在最快的速度下，仍然能采集到很好的花样（分辨率156*128像素）；3灵敏度比Nano高（各个方面）；4百万像素分辨率——适合高分辨EBSD应用；5产品设计优势：倾转，5个FSD等高速；6原位和3D EBSD应用的理想之选；7鱼和熊掌可以兼得，速度和灵敏度都很好。能谱仪方面，牛津仪器推出了新的能谱方式——实时能谱AztecLive，相比传统能谱的顺序完成样品移动和采集，AztecLive可实现同时完成样品移动和采集，达到实时采集电子图像、元素分布。如此，样品移动时，可得到动态总谱图，定性元素；样品静止时，得到更详尽的元素面分布图，这样就避免了错过任何感兴趣的区域。同时，AztecLive得到了更快硬件Ultim Max EDS探测器、新一代处理器X4的支持。使得整体能谱仪产品达到更高效、更方便、更准确的效果。接着，EBSD探测器方面，基于CMOS技术的Symmetry探测器达到比基于CCD技术最多快30倍的惊人效果，是一种集高速(与3000点/秒)、高灵敏、高分辨于一身的新一代EBSD探测器。

　　会展现场