所屬系統：公共技術(shù)中心
實(shí)驗室位置：地4樓（食堂北側）一層
實(shí)驗室主任：李金華
?
實(shí)驗室簡(jiǎn)介 | 儀器介紹 | 人員組成 | 工作內容 | 收費標準 | 用戶(hù)須知 | 歡迎來(lái)訪(fǎng)
?
電子顯微鏡實(shí)驗室成立于2012年。實(shí)驗室是研究所構建的微區微量原位分析系統的重要組成部分。目前擁有多臺大型分析儀器：掃描電子顯微鏡（型號Thermoscientific Apreo及型號Nova NanoSEM 450）、聚焦離子束-掃描電子顯微鏡（FIB/SEM）系統（型號：Zeiss Auriga Compact）、透射電子顯微鏡（型號：JEM-2100HR TEM)、X射線(xiàn)熒光光譜儀（型號：μ-XRF，型號：Bruker M4 Tornado PLUS）及超景深數碼顯微鏡（型號：Zeiss Smartzoom5）等。實(shí)驗室對國內外研究人員高質(zhì)開(kāi)放。
儀器介紹
一. 透射電子顯微鏡
透射電子顯微鏡（型號：JEM-2100HR TEM)，能從微納米尺度對天然礦物、地外隕石、生物合成礦物等樣品的形貌、晶體結構（如晶格生長(cháng)和缺陷）和主量元素等進(jìn)行高精度分析，獲取礦物或巖石的形成、變質(zhì)/變形及其攜帶的構造信息。目前服務(wù)主要包括形貌觀(guān)察、點(diǎn)能譜成分分析、高分辨圖像及電子衍射分析。基本性能指標：
（1）電子槍?zhuān)毫鸹|(LaB6)燈絲；加速電壓: 200kV。
（2）分辨率：點(diǎn)分辨率：0.23nm，線(xiàn)分辨率：0.14nm。
（3）附件：X-MAX TEM電制冷能譜儀用于點(diǎn)成分分析。
基本性能指標：
1. 電子槍?zhuān)毫鸹|(LaB6)燈絲；加速電壓: 80,100,120,160,200kV；
2. 分辨率：點(diǎn)分辨率：0.23nm，線(xiàn)分辨率：0.14nm；
3. 附件：X-MAX TEM電制冷能譜儀用于點(diǎn)成分分析。
二. 聚焦離子束-掃描電子顯微鏡雙束系統
聚焦離子束-掃描電子顯微鏡（FIB/SEM）系統（型號：Zeiss Auriga Compact），主要用于表面二次電子形貌觀(guān)察、能譜面掃描、樣品截面觀(guān)察、微小樣品標記以及TEM超薄片樣品的制備。基本性能指標：
（1）SEM: 加速電壓0.1 - 30 kV，肖特基場(chǎng)發(fā)射燈絲，2.5 nm @ 1 kV 在最佳WD。
（2）FIB：加速電壓0.5 - 30 kV，帶有鎵液態(tài)金屬離子源，分辨率5 nm (30 kV, 1 pA)。
（3）附件：OmniProbe 200納米操作機械手及X-MAX80電制冷能譜儀(EDS) 。
掃描電子顯微鏡（型號：Nova NanoSEM 450和Thermoscientific Apreo），能夠獲得優(yōu)異的背散射和形貌圖像，并可以獲得整個(gè)薄片的背散射圖像和能譜元素mapping。另外，Nova NanoSEM 450還可以拍攝陰極發(fā)光圖像（CL）、電子背散射衍射（EBSD）；Thermoscientific Apreo可以進(jìn)行隕石、頁(yè)巖和稀土等樣品的自動(dòng)礦物分析，尋找特定礦物并獲得主要礦物的礦物含量及分布。基本性能指標：
（1）電子束分辨率在高真空條件下優(yōu)于1.0 nm
（2）Nova NanoSEM 450上配備牛津儀器X射線(xiàn)能譜儀（型號X-MAXN80）、電子背散射衍射儀 （型號Nordlys Nano探測器）以及Gatan公司CL陰極發(fā)光光譜儀（型號MonoCL4）。
（3）Thermoscientific Apreo上配備X射線(xiàn)能譜儀（型號：Bruker XFlash 60）、大面積拼圖及自動(dòng)礦物分析軟件（Maps-Nanomin）。
四.?高分辨率顯微X射線(xiàn)熒光光譜儀
高分辨率顯微X射線(xiàn)熒光光譜儀μ-XRF（型號：μ-XRF，型號：Bruker M4 Tornado PLUS）主要用于對樣品進(jìn)行無(wú)損元素分析，獲得高分辨率元素分布掃描圖，輸出能譜和定量結果。基本性能指標：
（1）多毛細管X射線(xiàn)光學(xué)，<20 μm的光斑大小（Mo-K），能滿(mǎn)足元素C6-U92的成分分析。
（2）高分辨的μ-XRF，景深可高達±5 mm，不平的樣品也可以獲得極佳分辨率。
五.?超景深數碼顯微鏡及偏光顯微鏡
超景深數碼顯微鏡（型號：Zeiss Smartzoom5），可對樣品進(jìn)行三維成像，大范圍高速圖像拼接，擁有數碼變倍及光學(xué)變焦、實(shí)現數碼顯微鏡無(wú)極連續變倍，可快速便攜地對樣品進(jìn)行二維、三維的觀(guān)察和測量。基本配置：（1）載物臺：尺寸310mm×220mm，載荷4kg，行程(XY)：130mm×100mm；行程（Z）：60 mm；（2）光學(xué)變倍系數10x，最大倍數2021倍；（3）物鏡：平場(chǎng)復消色差物鏡 1.6x、5.0x、10x。
偏光顯微鏡（型號：Nikon LV100N POL），能夠實(shí)現巖石光薄片的透反射偏光、熒光觀(guān)察。基本配置：（1）目鏡：10x (F.O.V. 22mm)，匹配透反射光、熒光功能；（2）匹配5X\10X\50X\100X物鏡。
?
實(shí)驗室成員
 |
實(shí)驗室主任：李金華研究員 |
 |
技術(shù)人員：谷立新高級工程師 |
 |
技術(shù)人員：唐旭工程師 |
|
學(xué)生助管：朱珂磊，辦公室：地1樓1015（負責XRF）電話(huà)：18800295103?? | |
工作內容：?
本實(shí)驗室主要進(jìn)行的分析測試工作參考設備介紹，以下為實(shí)驗條件說(shuō)明及主要論著(zhù)及方法：
電子顯微鏡實(shí)驗室：Electron Microscopy Laboratory, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences (IGGCAS)
備注：儀器測試分析條件僅供參考，方法引用可參考列表文章，注意避免雷同。
1.?聚焦離子束顯微鏡（FIB-SEM）
節選自（Lixin Gu , GRL, 2022）供參考：Two ultra-thin foils (～100 nm in thickness) were prepared using the Zeiss Auriga Compact FIB-SEM at IGGCAS. Ion beam conditions for milling and final polishing were 5–30 kV high voltage with various beam currents (20 pA–4 nA).
2.?透射電子顯微鏡（TEM）
The TEM bright-field(BF)/dark-field(DF) imaging, selected area electron diffraction (SAED) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) imaging were carried out using a JEOL JEM-2100 TEM operated at 200 kV, electron beam generated from a LaB6 gun at the Institute of Geology and Geophysics, Chinese academy of sciences (IGGCAS).
3.?掃描電鏡（SEM）
普通SEM拍照可以看圖像底部的使用條件。
如果做礦物分析可引用（Lixin Gu , American Mineralogist, 2022）供參考：Mineral assemblages and mineral distribution features of samples were conducted using the Thermofisher Apreo field emission scanning electron microscope (FE-SEM) equipped with a Bruker XFlash 60 energy dispersive spectrometer (EDS) detector utilizing the MAPS-Naomin automated mineralogy software at IGGCAS (Gu et al., 2022). The instrument was operated at a accelerating voltage of 25 kV with beam current of 13 nA. X-ray for mineral analyses was collected with a step size of 15 μm and a dwell time of 8 ms.
4.?X射線(xiàn)顯微鏡（SEM）
節選自（Jin-HuaLi, Geoscience Frontiers, 2022）供參考：All the scanning μXRF element mapping experiments were performed with an X-ray tube energy of 50 kV and a current of 600 μA, with 40 ms per pixel spectrum acquisition time and a pixel step-size of 9 μm. Data analyses including obtaining elemental maps on all objects and XRF spectrum from each object or region of interest were undertaken with the characterization software provided by Bruker Micro Analytics.（更多詳情請參考列表相關(guān)文章）
5.?關(guān)于致謝(Acknowledge)
(1)?凡出自本實(shí)驗室的實(shí)驗數據發(fā)表的文章，請務(wù)必按照規范在方法或致謝中提及相應的設備和技術(shù)人員的支撐工作(僅便于儀器的成果統計)。
舉例：We thank XXX at the Electron Microscopy Laboratory, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences (EML, IGGCAS), for their efforts to maintain operation in FIB-SEM /(&) TEM experiments.
6.?關(guān)于掛名(Co-Author)
對文章掛名不做要求。測試者可根據技術(shù)人員的貢獻，自行選擇。由本室實(shí)驗數據產(chǎn)出的成果越多，實(shí)驗會(huì )予以?xún)?yōu)先安排。
7.?部分文章列表
實(shí)驗室成果：
（1）Li J H, Li Q L, Zhao L, et al. Rapid screening of Zr-containing particles from Chang’e-5 lunar soil samples for isotope geochronology: Technical roadmap for future study. Geoscience Frontiers, 2022, 13(3): 101367.（月壤單顆粒研究）
（2）Li J, Liu P, Menguy N, et al. Identification of sulfate‐reducing magnetotactic bacteria via a group‐specific 16S rDNA primer and correlative fluorescence and electron microscopy: Strategy for culture‐independent study[J]. Environmental Microbiology, 2022.（趨磁細菌研究策略）
（3）Lixin Gu, Yongjin Chen, Yuchen Xu, Xu Tang, Yangting Lin, Takaaki Noguchi, Jinhua Li, 2022, Space Weathering of the Chang'e‐5 Lunar Sample From a Mid‐High Latitude Region on the Moon. Geophysical Research Letters, 2022, 49(7): e2022GL097875.（FIB-TEM）
（4）Lixin Gu, Sen Hu, Mahesh Anand, Xu Tang, Jianglong Ji, Bin Zhang, Nian Wang, Yangting Lin, 2022, Occurrence of tuite and ahrensite in Zagami and their significance for shock-histories recorded in Martian meteorites. American mineralogist, 107(6): 1018-1029.（FIB-TEM及自動(dòng)礦物分析）
（5）Xu Tang, Qiu-Li Li, Bin Zhang, Peng Wang, Li-Xin Gu, Xiao-Xiao Ling, Chen-Hui Fei, Jin-Hua Li. 2020.The Chemical State and Occupancy of Radiogenic Pb, and Crystallinity of RW-1 Monazite Revealed by XPS and TEM. Minerals.10:504. （FIB-TEM）
（6）Lixin Gu, Bin Zhang, Sen Hu, Takaaki Noguchi, Hiroshi Hidaka, Yangting Lin, The Discovery of Silicon Oxide Nanoparticles in Space-weathered of Apollo 15 Lunar Soil Grains, Icarus, 303 (2018) 47–52.（FIB-TEM）
（7）Xu Tang, Li Xin Gu, Qiu Li Li, Zhong Ming Du, Sai Hong Yang, Lian Jun Feng, Jin Hua Li. An apparatus for plasma cleaning and storage of transmission electron microscopy specimens and specimen holders. Microscopy Research and Technique, 2022: 1-10.（TEM）
（8）Yan Liu, Chaoqun Zhang, Di Zhang,d Tong Liu,d Hao Qiu, Qiu-Li Li, and Jin-Hua Li, Non-destructive Micro X-ray Fluorescence Quantitative Analysis of Geological Materials, Atomic Spectroscopy, 2022, 43 (05).（XRF）
（9）Chaoqun Zhang and Jin-Hua Li, Non-destructive Identification and quantification of Ilmenite from a Single Particle of the Chang’E-5 Lunar Soil Sample, Atomic Spectroscopy, 2022, 43 (4), 284-291.（XRF）
（10）Jinhua Li, Rui Pei, Fangfang Teng, Hao Qiu, Roald Tagle, Qiqi Yan, Qiang Wang, Xuelei Chu, and Xing Xu, Micro-XRF Study of the Troodontid Dinosaur Jianianhualong Tengi Reveals New Biological and Taphonomical Signals, Atomic Spectroscopy, 2021, 42 (1), 1-11.（XRF）
（11）唐旭，李金華. 透射電子顯微鏡技術(shù)新進(jìn)展及其在地球和行星科學(xué)研究中的應用. 地球科學(xué). 2021. 46(4): 1374-1415.（TEM）
（12）李金華, 潘永信. 透射電子顯微鏡在地球科學(xué)研究中的應用. 中國科學(xué): 地球科學(xué), 2015, 45(9): 1359-1382.（TEM）
（13）谷立新, 李金華. 聚焦離子束顯微鏡技術(shù)及其在地球和行星科學(xué)研究中的應用. 礦物巖石地球化學(xué)通報, 2020, 39(6): 1119-1140.（FIB-SEM）
部分合作成果：
（1） Li Q L, Zhou Q, Liu Y, et al. Two-billion-year-old volcanism on the Moon from Chang’e-5 basalts. Nature. 2021. 600: 54-58.（行星科學(xué)）
（2）Hu S, He H, Ji J, et al. A dry lunar mantle reservoir for young mare basalts of Chang’e-5. Nature. 600: 49-53.（行星科學(xué)）
（3）Liu C, Tang X, Cheng L, et al. The characterization of corrosion layers of GH3535 and Inconel 625 alloys in molten KNO3-NaNO3 salts at 500 °C. Corrosion Science. 2022. 204: 110406.（材料科學(xué)）
（4）Cai Y, Wang Y, Xu H, et al. Positive magnetic resonance angiography using ultrafine ferritin-based iron oxide nanoparticles. Nanoscale, 2019. 11(6): 2644-2654. （生物地磁）
（6）Yang J, Zhang C, Miyahara M, et al. Evidence for early impact on a hot differentiated planetesimal from Al-rich micro-inclusions in ungrouped achondrite Northwest Africa 7325. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2019. 258: 310-335.（行星科學(xué)）
（7）Jiang X D, Zhao X, Chou Y M, et al. Characterization and quantification of magnetofossils within abyssal manganese nodules from the western Pacific Ocean and implications for nodule formation. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2020. 21: e2019GC008811.（生物地磁）
（8）Guo S, Hermann J, Tang P, et al. Formation of carbon-bearing silicate melts by melt-metacarbonate interaction at convergent plate margins. Earth and Planetary Science Letters, 2022, 597: 117816. （地質(zhì)學(xué)）
（9）Liu X, Su B X, Bai Y, et al. Genesis of “silicate exsolution lamellae” in chromite of the Stillwater Complex: A challenge to the high-pressure crystallization of ophiolitic chromitite. Lithos. (2020)378–379: 105796.（地質(zhì)學(xué)）
收費標準
|
類(lèi)別 |
所外 |
所內? |
備注 |
| FIB | 1500元/小時(shí) | 1200元/小時(shí) | 制備TEM薄片按樣收費 |
| SEM | 600元/小時(shí) | 500元/小時(shí) | 非常規測試單獨計費 |
| TEM | 600元/小時(shí) | 600元/小時(shí) | 非常規測試單獨計費 |
| XRF | 400元/小時(shí) | 300元/小時(shí) | |
| Smartzoom | 200元/小時(shí) | 100元/小時(shí) | |
| 偏光顯微鏡 | 200元/小時(shí) | 100元/小時(shí) |
用戶(hù)須知
（1）提前致電010-82998592進(jìn)行實(shí)驗預約和咨詢(xún)樣品是否適宜上機分析。
（2）組內通過(guò)考核者可以直接掃描二維碼進(jìn)行預約（新用戶(hù)在注冊時(shí)一定要準確填寫(xiě)姓名和電話(huà)）。
歡迎來(lái)訪(fǎng)
實(shí)驗室位于北京市朝陽(yáng)區北土城西路19號，健德橋東100米，郵編100029。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，地4樓（食堂北側）一層。電話(huà)：010-82998592。
?