实验平台

物质与形貌分析平台

纳米二次离子探针质谱仪(NanoSIMS)

仪器参数:(法国CAMECA公司制造。2020年1月安装,2020年9月验收)

型号

Mmax/Mmin

空间分辨率

灵敏度

二次离子传输效率

Nano SIMS 50L

22

<50nm

ppm level

质量分辨率6000时:55%

质量分辨率9000时:20%

 仪器功能及应用: 

       该仪器为CAMECA公司生产的高分辨率二次离子探针,具有高空间分辨率、高灵敏度、高传输效率等优点,可同时分析7种元素或同位素,同时测量的最大元素与最小元素的质量比可达到22,即Mmax/Mmin = 22。该型二次离子探针将传统离子探针一次离子的倾斜入射改进为垂直入射,并且一次离子流和二次离子流共同使用一套共轴透镜,极大地减小了离子束束斑直径和工作距离,提高了空间分辨率和离子传输效率。配备铯离子源及射频等离子体氧源,一次束离子最小束斑小于50纳米。在质量分辨率为6000时,其传输效率可达55%,质量分辨率为9000时,其传输效率可达20%。元素分布图像的灵敏度可达ppm级,所给出的同位素比值的分析精度和可重复性达到千分之零点几。此仪器的应用领域涵盖地理、地质、生物、矿物、环境、生态、材料等多个学科领域。

仪器支撑论文:

[1] Ouyang X, Ma J, Zhang R, et al. Uptake of atmospherically deposited cadmium by leaves of vegetables: Subcellular localization by NanoSIMS and potential risks[J]. Journal of Hazardous Materials, 2022, 431: 128624.

[2] Du H, Li Y, Wan D, et al. Tungsten Distribution and Vertical Migration in Soils near a Typical Abandoned Tungsten Smelter[J]. Journal of Hazardous Materials, 2022: 128292.

[3] Wen T, Yu G H, Hong W D, et al. Root exudate chemistry affects soil carbon mobilization via microbial community reassembly[J]. Fundamental Research, 2022.

[4] Gao P P, Zhang X M, Xue P Y, et al. Mechanism of Pb accumulation in Chinese cabbage leaves: Stomata and trichomes regulate foliar uptake of Pb in atmospheric PM2. 5[J]. Environmental Pollution, 2022, 293: 118585.

[5] Li W, Yang M, Wang B, et al. Regulation strategy for nutrient-dependent carbon and nitrogen stoichiometric homeostasis in freshwater phytoplankton[J]. Science of The Total Environment, 2022, 823: 153797.

[6] Yu G H, Kuzyakov Y, Luo Y, et al. Molybdenum Bioavailability and Asymbiotic Nitrogen Fixation in Soils are Raised by Iron (Oxyhydr) oxide-Mediated Free Radical Production[J]. Environmental Science undefinedamp; Technology, 2021, 55(21): 14979-14989.

[7] Chi Z L , Yu G H , Kappler A , et al. Fungal–Mineral Interactions Modulating Intrinsic Peroxidase-like Activity of Iron Nanoparticles: Implications for the Biogeochemical Cycles of Nutrient Elements and Attenuation of Contaminants[J]. Environmental Science undefinedamp; Technology,2021,56: 672−680

实验室地点:卫津路校区16教学楼配楼109室

校内预约链接:纳米二次离子探针(NanoSIMS)预约使用

热场发射扫描电子显微镜(TFSEM)

仪器参数:(德国Zeiss公司制造,2019年3月安装并验收)

型号

加速电压

探针电流

极限分辨率

放大倍数

Sigma 500

0.02-30 kV

3 pA-20 nA

0.8 nm@15kV

10-106×

仪器功能及应用:

       该仪器采用成熟的GEMINI光学系统设计,电子束能量稳定,同时配有EDS、EBSD、BSE、STEM等探头,可以精准匹配用户的应用需求,针对各种材料进行形貌组织观察,材料实时微区成分分析,元素定量、定性成分分析,快速的多元素面扫描和线扫描分布测量,晶体/晶粒的相鉴定,晶粒尺寸、形状分析,晶体、晶粒取向测量等。Sigma500具备一流的EDS几何学设计,配合牛津X-MaxN80能谱仪可以获取准确的元素分布特性。牛津Nordlys Nano EBSD探头可在低束流低电压下采集衍射花样并进行标定,尤其适合电子束损伤敏感样品的高分辨分析。Gatan C1003冷热台可以提供-185℃~+400℃的温度变化,便于原位观察半导体材料、温度敏感材料、含结晶水物质等样品。电镜制样仪器包括K850临界点干燥仪、KAS-2000G离子溅射仪等,可以完成含液体样品及不导电样品的前处理程序,帮助用户获取更好的电镜分析结果。应用领域涵盖地质勘探、材料科学、生物学、半导体材料与器件、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等方面。

仪器支撑论文:

[1] Wen T, Yu G H, Hong W D, et al. Root exudate chemistry affects soil carbon mobilization via microbial community reassembly[J]. Fundamental Research, 2022.

[2] Yue Yang, Yang Li, Jing Bi, et al.. Microstructure and mechanical properties of 2195/5A06 dissimilar joints made by resistance spot welding[J]. Materials Characterization. 2022.

[3] Xinde Zuo, Wei Zhang, Yi Chen, et al. Wire-based directed energy deposition of NiTiTa shape memory alloys: Microstructure, phase transformation, electrochemistry, X-ray visibility and mechanical propertie[J]. Additive Manufacturing. 2022.

[4] SS Ao, MP Cheng, W Zhang et al. Microstructure and mechanical properties of dissimilar NiTi and 304 stainless steel joints produced by ultrasonic welding[J]. Ultrasonics. 2022.

[5] Yue Yang, Yang Li, Jing Bi, et al. Study on the Corrosion Behavior of Resistance Spot Welded Dissimilar 2195/5A06 Joints[J]. Journal of Materials Engineering and Performance. 2022.

[6] Zhang JC, Su J, Ma C, Hu XY,Teng HH. Periphytic Microbial Response to Environmental Phosphate (P) Bioavailability and Its Relevance to P Management in Paddy Fields[J]. Applied and Environmental Microbiology. 2021

实验室地点卫津路校区16教学楼106室

校内预约链接:扫描电子显微镜预约使用

台式粉末X射线衍射仪(XRD)

仪器参数:(日本理学Rigaku公司制造,2019年4月安装并验收)

型号

管电压

管电流

最大输出功率

测角仪半径

Mini Flex 600

20~40 kV

2~15 mA

600W

150mm

仪器功能及应用:

       该仪器配有最大输出功率600 W的X射线发生器,可提供高强度的X射线源。测角仪运转稳定,角度重现性优于0.005°,150 mm的测角仪半径更好地兼顾测量强度与角度分辨率。分体式循环水冷系统稳定性能好,为仪器连续工作提供了可靠的保障。系统操作维护简单,操作界面交流通畅。应用领域涵盖地质学、矿物学、生物学、材料科学等。

实验室地点卫津路校区16教学楼102室

校内预约链接:台式粉末X射线衍射仪预约使用

扫描探针显微镜(SPM)

仪器参数:(Bruker公司制造,2019年7月安装并验收)

型号

精度

扫描范围

系统噪声

Multimode 8 SPM

2%

Scanner J: 125µm×125µm×5µm;

Scanner E:10µm×10µm×2.5µm

<0 .050nm

仪器功能及应用:

       该仪器是一款以高精度的原子力显微镜。Bruker独有的Peak Force Tapping能够更快捷的提供新的样品表面信息,且更易操作。在扫描分析模式下,可以控制探针与样品之间的相互作用力,并自动优化图像参数,以更快捷、更便利的得到样品表面的图像。该型号可以在多种测量模式下对样品的表面形貌、横向力、静电力、纳米力学参数进行测量。此仪器的应用领域涵盖地质和空间科学、纳米力学和纳米电学、微生物学、细胞生物学、材料和高分子科学、电化学等。

实验室地点卫津路校区16教学楼107室

校内预约链接扫描探针显微镜预约使用

面探微区X射线衍射仪(μ-XRD)

仪器参数:(日本Rigaku公司制造,2020年6月安装并验收)

型号

管电压

管电流

最大输出功率

焦斑尺寸

2θ测量范围

D/Max Rapid II

20~60 kV

10~30 mA

1200 W

≤70 μm×70 μm

-47°~163°

仪器功能及应用:

       该仪器配有1200W大功率X射线发生器,可为微小样品提供高亮度的入射X射线。微区测角仪配有10 μm~300 μm不同孔径的准直器,可将焦斑聚焦在几微米至几十微米范围内,便于对样品进行微区晶体结构、晶体取向、残余应力分析。探测器采用470 mm×256 mm曲面影像板,可直接获得二维X射线衍射图像,便于解析样品晶体状态。该系统不仅可用于常规粉晶XRD测试,还可对微量样品、液体样品、薄膜样品、纤维状样品进行表征和分析。

实验室地点卫津路校区16教学楼配楼108室

校内预约链接微区X射线衍射仪预约使用

X射线荧光光谱仪(XRF)

仪器参数:(Bruker公司制造,20207月安装并验收)

型号

X光管功率

计数线性范围

最小焦斑尺寸

S8 Tiger II

3 kW

13,000 kcps

~300 μm

仪器功能及应用:

       该仪器配有3kW Rh靶X射线管和多种分析晶体,包括XS-55、PET、LiF(200)等,可以分析F-U间任意元素。其具备的高灵敏探测技术可提供动态的线性计数,计数线性范围可达13,000 kcps。元素分布分析中,空间分辨率最高可达300μm,能够更准确地表征样品中的元素分布情况,广泛应用于矿物、冶金、金属、陶瓷等领域。此外,配套的制样设备包括高频熔样机、压样机、振动磨,可为制备各类样品提供硬件支持。

实验室地点卫津路校区16教学楼配楼108室

校内预约链接X射线荧光光谱仪预约使用

高分辨活细胞成像系统 (HR-LCIS)

仪器参数:(美国通用电气公司(GE)制造,20208月安装并验收)

型号

成像质量

荧光光源

最小步进精度

成像分辨率

DeltaVision

Ultra

成像速度≥ 400帧/秒;QE≥82%

InsightSSI七色

固体激发光源

X, Y 轴20 nm,Z 轴5 nm;相对误差 < ±  0.01%

≥ 250 nm(X、Y轴),≥ 500nm(Z轴)

仪器功能及应用:

       该仪器主要应用于活细胞长时间、全自动化、高清晰度、高灵敏度成像。一方面通过环境控制箱控制细胞生存的外部环境,让细胞处于最佳状态。另外一方面通过高灵敏度CCD及自动追踪系统长时间捕捉细胞运动,揭示单细胞的运动轨迹,细胞的生长过程,信号传导过程及微生物对化学物质的趋向性。该仪器具有多维成像、3D还原型反卷积处理等功能,实现超微生物学结构的高清成像和超快速生物学反应过程的捕捉。此仪器的应用领域涵盖地质微生物学、细胞生物学、环境微生物学、生命科学、医学、药学等。

实验室地点卫津路校区16教学楼配楼214室

校内预约链接高分辨活细胞成像系统预约使用

穆斯堡尔光谱仪

仪器参数:(捷克RCPTM公司制造,202112月安装并验收)

型号

钕速度传感器

智能核探测器

低温恒温器

放射源

MS96 3rd

线宽0.270.274 mm/s,线性度优于0.1 %

伽马光子探测,探测面积不小500 mm2

度范围3.2- 350K,无液氦液氮制冷技术

57Co源,50 mCi

1850 MBq

仪器功能及应用:

       该仪器根据无反冲原子核共振吸收γ射线的原理制成,是一种匀加速的穆斯堡尔谱仪,测量共振吸收谱。主要用于分析含铁物质的超精细结构,包括价态、物相、结晶形态、磁性等。其具有较强的抗干扰能力,不受样品中其他物质所干扰,是研究和分析自然样品含铁物质的超精细结构的必要手段。具有高分辨率和高灵敏度,对试样无破坏,实验技术较为简单,试样的制备技术也不复杂、广泛应用于地质学、矿物学、考古学、环境科学、物理学、化学、材料科学、物理冶金学、生物学和医学等领域。

实验室地点卫津路校区16教学楼配楼105室

校内预约链接:穆斯堡尔谱仪预约使用


相关链接 天津大学 天津大学办公网 天津大学科技信息系统