2017年度北京市電子顯微學年會召開

　　2017年12月19日，一年一度的“2017年度北京市電子顯微學年會”在北京天文館4D科普劇場如約召開。200余位電子顯微學相關技術及應用專家學者、廠商代表等不畏嚴寒，參加了本次年終電鏡學術交流會。

　　年會由北京市電鏡學會、北京理化分析測試技術學會主辦，旨在推動北京及周邊省市廣大電子顯微學的學術及技術水平，促進電子顯微學工作者在材料科學、生命科學等領域的應用、發展和交流。

　　按照慣例，年會邀請多位相關專家學者做了電鏡技術的最新進展、電鏡技術的應用探究等報告，同時也請電鏡儀器、能譜儀器供應商，以及電鏡樣品制備設備供應商介紹了最新的電鏡及相關儀器技術的最新進展。

　　據張申金介紹，長期以來，深紫外波段缺乏實用化、精密化激光源，制約了深紫外科學儀器和前沿研究的發展，而深紫外全固態激光重大優勢對多學科提供了一種發展新型科裝備的新技術。2007-2012年，財政部國家重大科研裝備研制項目中，開始了對我國深紫外波段裝備在相應科研應用領域“第一桶金”的挖掘。中科院理化所就承擔了其中材料及器材等方面的攻關工作。經過多年的努力，實現原創性、高質量KBBF晶體小批量生產和高抗損傷棱鏡耦合器件的研制成功。將光發射電子顯微鏡的觀測精度拓展到納米尺度空間分辨率，能量分辨率實現了近量級的提高，推動了相應儀器行業科技的進步。

　　雷運濤介紹了兩款Gatan透射電鏡新產品，Rio系列CMOS相機和Elsa冷凍傳輸樣品桿。Rio相機是唯一一款CMOS相機，把通常的“高性能”標配到了常規的TEM成像和原位應用中，特點包括：實時觀察，稿時間和空間分辨率的全視場成像，采集高速、原位事件等。Elsa冷凍樣品桿用于高分辨冷凍電鏡和冷凍斷層成像的新一代冷凍傳輸樣品桿，特點包括：長時間、無人值守數據采集，斷層成像期間通過調整重心減小回歸穩定的時間和漂移等。

　　實驗室常用的病毒檢測技術包括核酸檢測，抗原、抗體檢測，組織細胞培養、組織病理，形態檢測等。其中TEM檢測病毒具有快速(條件具備情況下10-15min內可完成檢測)、開放性視野、全息捕獲、非核酸序列依賴、非蛋白信息依賴等優勢。宋敬東介紹到，電鏡技術對于鑒定新病原體或未知病原體是必不可少的。TEM檢測過程中，病毒樣本的采集及樣本制備對于檢測成敗至關重要，而且整個過程始終要有生物安全意識及相應措施，另外，為達到更好地檢測結果，電鏡技術還需與其他檢測方法、技術聯合應用。

　　蔡司公司可提供從cm到nm等多尺度、從成像到全面分析等多功能關聯顯微鏡平臺。任祺君主要介紹了其中的SEM-Raman關聯顯微鏡系統，該系統可在不同測試手段之間精確定位樣品的同一位置，并關聯數據，保持樣品在同一環境等?？蓪崿F對材料的多性能表征，獲得材料形貌、物理、化學、結構等全面信息，并且能對材料進行原位改性與測試。具體材料檢測應用案例介紹包括聚合物、石墨烯、TMDs、Li電池等。最后表示，未來仍然有更多電鏡多功能擴展及應用的開發，如SEM-XNOM等等。

　　鄭愛國等利用多種電子顯微方法對比研究了新鮮和卸載的工業TS-1分子篩，研究發現：失活TS-1分子篩上Ti的存在形式上發生了顯著變化，存在明顯的Ti元素聚集，主要有三種聚集形式：無定型TiO2、晶體形式TiO2以及晶體-無定型和殼結構的TiO2。這些非骨架Ti的存在形式的發現，進一步加深了對TS-1分子篩工業失活過程的理解。

　　高敞主要介紹了日立電競四款新產品，120kV透射電鏡HT7800、高性能雙束NX5000、臺式掃描電鏡TM4000、高分辨冷場掃描電鏡Regulus系列。TM4000具有分辨率顯著提高、導航功能方便操作等特點。Regulus系列則在高分辨的基礎上可實現掃描電鏡和原子力顯微鏡聯用，兩種測試方法樣品臺坐標共享、同一視野觀察分析等。HT7800特點包括：高速CMOS熒光屏相機、第二代雙縫吳京、TMP真空系統等。NX5000特點有高亮度冷場發射電子槍與復合電透鏡的完美組合、配備多個SEM電子光路內探測器、超大樣品倉以及高穩定樣品臺等。

　　當前，電子顯微學正朝著高分辨、原位、分析三個方向發展，在此背景下，TESCAN公司提出構建電子顯微鏡-分析、表征綜合平臺，即性能最強大的顯微綜合分析平臺——All In One，如FIB-SEM-TOF-SIMS一體化分析系統和電鏡-聚焦拉曼一體化分析系統。顧群主要介紹了電鏡-聚焦拉曼一體化分析系統，該系統將兩種分析手段的優勢集成到一起，避免了單獨使用中的一些不足。該一體化分析系統的應用實例包括碳材料分析(石墨烯復合材料)、有機材料解析(PMMA與PS共聚物)、無機相分析(巖漿巖)、結構及結晶度分析等。

　　雷建林主要介紹了當下熱門的冷凍電鏡技術的發展現狀、我國目前相關研究現狀，以及國內取得的相關研究進展。他認為冷凍電鏡技術的應用必然會更加普及，對于重要生物大分子的結構解析，各科研團隊之間的競爭將更加白熱化。但目前仍面臨諸多技術挑戰：如何獲得生物大分子結構在細胞乃至組織原位的更接近生理狀態的精細結構信息?如何獲得生物大分析動態結構信息?超大規模數據的快速處理?如何將冷凍電鏡技術與其他技術，如超分辨熒光顯微技術、質譜技術、測序技術等有機結合?如何發展更成熟的MicroED技術等。

　　袁建忠主要介紹了日本電子電鏡產品及技術的最新發展情況。高端透射電鏡方面主要介紹了單色器、球差校正NEO ARM、球差校正GRAND ARM、冷凍透鏡CRYO ARM等。常規場發射透射電鏡主要介紹了JEM-F200(自動換樣、冷場槍、超級能譜等特點)、JEM-1400Flash(一體化CMOS相機、光鏡電鏡一體化等特點)、JSM-IT500、JSM-7900F等。

　　張琪主要介紹了兒童顱腦腫瘤的病因、發病機理，及常見顱腦腫瘤分類和超微結構特征。最后分享了兒童顱腦腫瘤的預防，包括遠離輻射、小心藥物濫用、健康飲食等。

　　禹寶軍主要介紹了布魯克在顯微學領域的幾款重磅產品及新技術。平插式能譜FlatQUAD可實現小于10pA極低束流下表面粗糙生物樣品分析。通過芯片環形、置于電鏡極靴和樣品之間、電子束從中心孔穿過等設計，使SEM、EDS達到最大固體角，高達近1.2sr?？蓱糜诘碗妷悍治黾{米結構材料、超大計數率快速大面積mapping。接著介紹了納米尺度EBSD分析的優秀解決方案——OPTIMUSTMTKD、透射電鏡掃描電鏡中原位定量納米力學測試系統、最新AFM技術PeakForce SECM——納米尺度掃描電化學顯微鏡和原位溶液下電學性質表征等。

　　時間分辨透射電子顯微鏡也稱為四維超快電子顯微鏡(4D-UTEM)或動態電子顯微鏡，是近期發展起來的一種新型電子顯微技術，是超快激光和高分辨電子顯微術有機結合的產物,超快電子顯微術已經成為國際超快結構動力學和電子顯微學的前沿領域。據李建奇介紹，4D-UTEM可以在極高時間(皮秒至飛秒)和空間分辨率(納米至埃)下觀察材料中復雜的瞬態動力學過程，是研究物理、化學、生物以及材料科學中許多基本現象和機理的重要技術手段。其團隊以現代電子顯微鏡為平臺，在多功能電子槍研制中取得了突破，并成功將超快激光引入到電子槍陰極和樣品室中，實現了超快光電子脈沖的發射與樣品的超快激光激發。

　　電鏡在生命科學領域的研究對象主要是蛋白質和細胞，其中結構生物學、細胞和組織都是研究的熱點。而大容量三維成像技術是這一領域的重要研究工具。近年來隨著自動化技術的發展，該技術發展很快，在神經生物學、細胞間相互作用、亞細胞間動態過程、藥物篩選等領域發揮了重要作用。報告中潘錫江重點介紹了FEI的Cryo-FIB TEM薄片樣品條件下，原位冷凍斷層成像技術在生命科學中的應用。

　　徠卡公司顯微系統資深應用專家程路/張艾敬共同介紹了徠卡電鏡制樣方案在材料與生命科學領域的應用。報告中，程路首先從材料科學領域角度介紹了徠卡全面的電鏡制樣方案。多種制樣方案可應對各種類型的SEM/EBSD/AFM/OM樣品的分析，另外，一種樣品也可采取不同儀器和方案處理達到制樣要求。接著，張艾敬介紹了徠卡電鏡制樣方案在生命科學領域的應用情況，并重點講解了高壓冷凍應用中的高壓冷凍+冷凍替代(常溫TEM)、高壓冷凍+激光共聚焦(光電聯用)。

　　鞠晶主要介紹了關于Oneview相機在原位實驗中的一系列應用。首先進行透射電鏡原位液體觀察，實時觀察在溶液中進行的化學反應，在表面活性劑包覆的金納米棒手性組裝體研究中發現，溶液樣品具有光學手性相應，且在TEM中觀察到螺旋排列結構。同時，還進行了在不同反應氣氛、原位加熱、三維電子衍射等相關電鏡原位技術研究。

　　楊小鵬主要介紹了近來牛津儀器在能譜儀、EBSD探測器方面推出的革命性產品和技術。能譜儀方面，牛津儀器推出了新的能譜方式——實時能譜AztecLive，相比傳統能譜的順序完成樣品移動和采集，AztecLive可實現同時完成樣品移動和采集，達到實時采集電子圖像、元素分布。如此，樣品移動時，可得到動態總譜圖，定性元素;樣品靜止時，得到更詳盡的元素面分布圖，這樣就避免了錯過任何感興趣的區域。同時，AztecLive得到了更快硬件Ultim Max EDS探測器、新一代處理器X4的支持。使得整體能譜儀產品達到更高效、更方便、更準確的效果。接著，EBSD探測器方面，基于CMOS技術的Symmetry探測器達到比基于CCD技術最多快30倍的驚人效果，是一種集高速(與3000點/秒)、高靈敏、高分辨于一身的新一代EBSD探測器。