文╱勀杰科技團(tuán)隊(duì)

電子顯微鏡在高倍放大時(shí)的表現(xiàn)會(huì)受到多種外部因素的影響，例如振動(dòng)、溫度變化等，這些都會(huì)限制所產(chǎn)生的影像質(zhì)量與分辨率。其中，磁場(chǎng)干擾尤其難以消除，通常需要將儀器安裝在”安靜”的位置，這對(duì)實(shí)驗(yàn)室的整體運(yùn)作流程造成不便。

所幸，透過專用的磁場(chǎng)消除系統(tǒng)可以主動(dòng)消除外部磁場(chǎng)，即便在條件不佳的場(chǎng)地，也能保障顯微鏡穩(wěn)定運(yùn)作并產(chǎn)生高分辨率影像。在本案例中，湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程系的郭金明教授分享了他們?nèi)绾卫秒p倍（2x）Spicer Consulting SC24 磁場(chǎng)消除系統(tǒng)來進(jìn)行原子級(jí)鐵電材料研究。

鐵電材料是一種介電物質(zhì)，在移除施加的電場(chǎng)后仍能保持永久極化狀態(tài)。其常用于能量轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等應(yīng)用。湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在進(jìn)行鐵電研究項(xiàng)目，專注于理解這些寶貴物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀特性之間的關(guān)聯(lián)。

郭教授表示：”我們利用透射電子顯微鏡（TEM）在原子層級(jí)研究鐵電材料，從而深入了解其獨(dú)特特性的關(guān)鍵機(jī)制。例如，我們可以利用 TEM 確定鈣鈦礦晶胞中的極化向量。這些結(jié)構(gòu)中的離子相對(duì)位移約有幾十皮米，唯有在儀器的最高倍數(shù)與分辨率設(shè)置下，才能檢測(cè)到這樣微小的變化?！?/p>

然而，該實(shí)驗(yàn)室距離一個(gè)類似”三明治結(jié)構(gòu)”的道路網(wǎng)絡(luò)僅70 米，該區(qū)域包括一條繁忙的地鐵線（正好位于實(shí)驗(yàn)室下方）、一條商業(yè)街以及一座立交橋。這些線路會(huì)產(chǎn)生梯度很大的強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)致影像像嚴(yán)重失真。

郭教授指出問題的嚴(yán)重性：”舉例來說，我們的 Thermo Scientific Spectra 300 TEM 額定最多只能承受 20 納特斯拉（nT）的外部磁場(chǎng)，但地鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)卻高達(dá)約 4000 nT，比可接受的限值高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)?！?/p>

在采購(gòu)磁場(chǎng)消除設(shè)備時(shí)，湖北大學(xué)曾評(píng)估多家供貨商的解決方案。郭教授說明了最終選擇 Spicer Consulting SC24 磁場(chǎng)消除系統(tǒng)的原因：“我們將 SC24 與其他系統(tǒng)進(jìn)行了全面比較，發(fā)現(xiàn)其卓越的性能使其成為克服我們實(shí)驗(yàn)室惡劣環(huán)境條件的理想解決方案。此外，Spicer Consulting 在中國(guó)的經(jīng)銷商——?jiǎng)慕芸萍加邢薰?，也提供了極具專業(yè)性的建議與服務(wù)，使我們倍感安心?！?/p>

在Spectra 300 TEM上安裝了雙 SC24 磁場(chǎng)消除系統(tǒng)后，外部干擾被有效降低至制造商指定的范圍內(nèi)。四個(gè)探測(cè)器在 X、Y、Z 三軸方向上，從3米高至0.5米范圍內(nèi)的所有值值均低于20納特斯拉。這使得其能在最高放大倍率和分辨率下運(yùn)行，而不再受磁場(chǎng)干擾影響。SC24 系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，開關(guān)設(shè)備時(shí)可以明顯觀察到影像質(zhì)量的顯著差異。

郭教授最后補(bǔ)充道：”最重要的是，我們只需一通電話，就能獲得 Spicer Consulting 與勀杰科技提供的全面售后支持與專業(yè)知識(shí)協(xié)助。因此，我們絕對(duì)會(huì)向任何希望采購(gòu)主動(dòng)式磁場(chǎng)消除系統(tǒng)的人推薦 SC24 系統(tǒng)。”

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