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星际争霸3重返地球:什么顯微鏡能看到原子?電子顯微鏡可以嗎?

時間:2012年04月25日 信息來源:本站原創 點擊:加入收藏 】【 字體:

星际争霸世界的跳虫 www.htmit.icu   近年來,蘇州工業園區圍繞科技跨越計劃和創建一流創新型園區的目標,圍繞軟件、集成電路、生物醫藥、動漫與游戲、納米技術、下一代通信等園區重點發展產業,投資超過5億元,重點打造20余個科技公共服務平臺以及30余個開放實驗室。
  為此園區專門建立了以科技公共服務平臺協作共享網為紐帶,形成了公共技術服務平臺、開放實驗室以及創業支撐服務平臺的三大公共服務體系。

  為了進一步加大各平臺機構的影響力,促進各平臺機構更好的為企業服務,認真貫徹“3+5”轉型升級產業發展規劃,將電子信息制造、機械制造、現代服務業等主導產業做大做強,有針對性地重點培育生物醫藥、納米光電新能源、軟件及動漫游戲、融合通信、環保等五個新興產業。本刊與園區科技發展局、中小企業服務中心推出“蘇州工業園區公共平臺設備系列巡展活動”。

  可以看清一根頭發絲的三十萬分之一

  “聽說分析化學物質能夠清晰地看到物質的原子,對于失效分析只需要看一眼就能夠知道原因”真的有這么神奇嗎?帶著疑問和好奇我們在電鏡實驗室主任張錦平教授的帶領下參觀了中國科學院蘇州納米所(籌)測試分析平臺的電子顯微鏡實驗室。

  在張教授的耐心介紹和現場演示下,我們了解到能使原子成像的正是坐落在納米所一樓的價值700萬元的場發射透射電鏡(Tecnai G2 F20 S-TWIN TEM),該顯微鏡分辨率最高可達0.2納米,只有最小氫原子直徑的2倍,相當于一根頭發絲直徑的三十萬分之一,從而可以從原子尺度上分析物質的結構和化學成分,這樣客戶就可以在納米級別下觀察和分析物質的形貌特征及成分,一眼就能看出該物質是否合格,對物質進行失效分析?!暗比懷瞬緩細穹治鱸蟯?,一些企業把做得非常好的樣品在原子級別下成像也可以作為廣告宣傳照片”張教授開玩笑的說。據介紹該電鏡是目前國際一流的電子顯微鏡,基本上代表了當今世界電子顯微學的最高、最新水準?!捌笠滴裁捶且酶嘰錛赴僂虻牡緹翟諛擅準侗鶼氯シ治鑫鎦誓?,市場上很多光學顯微鏡只要幾萬甚至有的只要幾千,分辨率也能有100納米呀? ”我不解的問?!熬湍謎飧鎏寄擅墜芾此?,現在應用非常廣,復合材料、電子器件、電池、超級電容器以及軍事上的防彈衣都運用得到,它的強度是鋼的100倍,而密度僅是鋼的1/ 6,有人說,如果在地球和月球之間搭一個天梯的話,只有碳納米管能擔此大任。 ”張教授指著一張在電鏡下成像的碳納米管(配圖)笑著繼續說道“你看,在我們這納米級別下的成像就能清晰的看到有一處結合的不是很好,但是在低分辨率的光學顯微鏡下是完全看不出來的,還以為是非常完美的樣品呢。 ”

  實驗室裝備了超強的軟硬件設備

  研究所領導對于測試分析平臺的建設給予極大重視和關注,在籌建經費中撥款4000萬元用于設備購置,近兩年各類項目資金投入近1000萬元,目前設備總投入已經達到大約5000萬人民幣,其中電鏡實驗室就投入了2000多萬,該實驗室具備一流的硬件設施,除了場發射透射電鏡外,還有一臺熱場發射環境掃描電子顯微鏡、一臺日立冷場高分辨透射電子顯微鏡、一臺鎢燈絲掃描電鏡、一臺MonoCL3+陰極熒光譜儀 (帶液氮冷臺和液氦冷臺)、一套SmartEBIC電子束誘導感生電流裝置和全套的電子顯微鏡制樣設備,這些設備在物理學、材料科學、化學和生物學等學科領域有著廣泛的應用,從半導體器件、發光材料、有機導電材料乃至生物樣品,均可提供納米或原子尺度的高分辨像、化學元素分布圖、界面結構、相分析等結果,并特別適用于納米器件與新型材料的解剖分析。

  實驗室主任張錦平教授早年師從我國電子顯微鏡奠基人郭可信院士和葉恒強院士,是我國最早培養出的電子顯微學專業的博士之一,在美國從事電子顯微鏡研究二十年,在電子顯微分析領域具有很高的聲譽,曾在加州納米中心工作,與納米材料界不少處于前沿的實驗室合作過,其中包括H.Kroto博士(1996年諾貝爾獎得主,C60的發現者)等。目前也是郭可信基金會的現任理事長。實驗室2009年正式運行以來服務所外多家用戶,包括索尼蘇州研發部、蘇凈集團、上海硅酸鹽所等共計30余家,其中,企業用戶占所外用戶的三分之二,每天平均提供服務機時達到10小時,現有設備基本都達到了滿負荷運行。此外,該實驗室已為美國加州大學圣芭芭拉分校、圣弟亞哥分校、德國慕尼黑技術大學、臺灣大學等提供電鏡服務,并培訓電鏡操作人員,經過短短一年,電鏡室已形成一支可提供上述項目服務的專業隊伍,可為企業提供從電鏡樣品制備到數據分析的一條龍服務。

  在參觀過程中張教授指著正在操作電鏡的一個工作人員說:“這個是委托企業自己的員工,我們非?;隊笠倒ぷ魅嗽弊約憾植饈?,只需經過我們幾個小時培訓就完全可以自己操作了。而且在蘇州納米所二期建設中計劃將擴展到八臺電子顯微鏡的總量,并擁有完備先進的制樣設備;在三到五年內培養一批高水平的電子顯微鏡專業人才;在運行機制上取得突破,發展成為一個充滿活力、對產業有核心價值、對先端科研具有重要支撐作用的電子顯微鏡中心?!?/p>

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