球差电镜中心简介

湖北大学球差电镜中心于2019年立项建设,总投资3200万元,历经两年高标准建设,于2023年12月正式揭牌运行。中心配备包括双球差校正透射电镜Spectra 300、高分辨透射电镜Talos F200X及双束聚焦离子束-扫描电镜Helios 5 UC在内的高端显微分析平台,设备性能处于国内领先水平。在建设过程中,中心团队独立完成了三台核心设备的选址规划、场地建设、安装调试及后续运行维护工作。面对毗邻地铁、主干道和高架桥所带来的强烈振动与复杂磁场干扰等严峻挑战,团队成功攻克了一系列场地环境控制难题,实现了在极端条件下的稳定观测能力,在业内树立了良好的工程示范效应。自投入运行以来,中心不仅有力支撑了本校在材料、物理、化学等学科的高水平研究,也积极面向全国高校、科研机构及企业提供开放共享的高端检测与表征服务,为区域乃至全国的前沿科学研究提供了重要技术保障。
实验室设备

Spectra 300是赛默飞第五代双球差校正透射电镜,集成物镜与聚光镜双球差校正器,可在透射(TEM)和扫描透射(STEM)模式下均实现亚埃级分辨率(300 kV下≤50 pm)。配有高亮度肖特基场发射枪加单色器,能量分辨率可调(0.2 eV ~ 1 eV)。集成四探头EDS探测器,可实现原子级EDS元素分布信息采集。同时可采集明场(BF)、环形明场(ABF)、环形暗场(ADF)和高角度环形暗场(HAADF)图像,实时对比不同信号衬度。另配有差分相位衬度专用四分割探头,其中积分差分相位衬度像(iDPC)可实现轻重元素同时成像,差分相位衬度(DPC)和微分差分相位衬度(dDPC)分别可实现对材料的电场分布和电荷密度分布进行成像。配有先进的Ceta 16M CMOS相机,视场大、读取速度达快(最低曝光时间1 ms),支持各种原位观察实验。

Talos F200X 是一款高分辨场发射透射电子显微镜,融合透射电子显微(TEM)与扫描透射电子显微(STEM)双模式,为材料科学、纳米技术、半导体领域提供可靠的微观结构分析。Talos F200X采用 X-FEG超稳定高亮度电子枪,亮度达 1.8×109 A/cm2·srad,束流强度为传统肖特基枪的2倍以上。其透射模式(TEM)模式分辨率可达0.12 nm,扫描透射模式(STEM)的分辨率可达0.14 nm。配有四探头超级EDS探测器,可快速确定亚微米范围内的元素分布。

Helios 5 UC扫描电子束-聚焦离子束双束电镜是赛默飞第五代双束电镜旗舰产品,专为材料科学、半导体等领域的高精度纳米加工与表征设计。该设备具备超高分辨离子束和电子束,可以实现30 kV下优于4.0 nm的离子束分辨率和1 kV下0.7 nm的电子束分辨率。设备以亚纳米分辨率成像、纳米尺度的高加工精度及全自动化工作流程,重新定义了双束电镜的性能标准。可用于扫描电子显微镜(SEM)结构分析、微纳结构加工、透射电镜样品及原子探针样品制备。