概  况

　　国家电子显微中心（National Center for Electron Microscopy，简称NCEM）是美国能源部的一个用户设施，为科研人员提供用于电子束微表征材料的主要资源。该中心位于加州伯克利市加州大学伯克利校园东部，作为LBNL的一部分运行。它成立于1983年，有两台高压电子显微镜，一台是100万瓦的原子分辨显微镜，一台是150万瓦的高压电子显微镜，各放在一个三层楼高的地窖内。最近几年来，增加了几台其他的仪器，最近新增加了两台场发射仪器，即1埃显微镜和一台先进的分析显微镜。今天，用户可使用不同的机器和帮助解释图像和分析数据的先进的计算机设施。外部指导委员会公平地评审了建议书后，用户即可无偿使用中心的所有设施。自建立以来，该中心在支持数千名国内外的访问科学家所开展的重要研究中发挥了关键作用。

　　访问研究人员和中心的设施由LBNL的科技人员给予支持。中心每年接待来自国内外100多个用户。除为访问研究人员提供有价值的指导外，国家电子显微中心的著名科学家积极从事他们自己的专门研究。该中心由一个独立的指导委员会以顾问的身份加以管理，该委员会对提出的所有主要的研究具有最后批准权。

　　中心大力鼓励感兴趣的研究人员通过提交正式建议书来开发这一设施的巨大能力。 

　国家电子显微中心所做的主要研究

　原子水平表征先进铝合金

　毫微米尺寸“坩埚”中熔化观测

　高能电子衍射揭示金属和合金中的结合

　轻元素原子成像：镓氮化物中的氮

　自旋极化低能电子显微镜使磁性表面结构自旋极化成像

　带亚埃信息的点阵像

　电荷载体的性质和钙钛矿亚锰酸盐中“巨大”磁致电阻的起因

　高倾斜显微原子分辨率的3维结构

　点阵像信息的量化：局部点阵参数和化学组成

　磁的各向异性和它的微结构起源：电子-光学表征的进步

　材料微表征的远距离实时合作

　钻石-六角形硅的起因

　国家电子显微中心研究表征镧-土络合物

　碳纳米绳的扰度

　高分辨率绘制BaTiO3的铁氧极化

　困惑的多晶体薄膜的生长、形态和对称

　　显微镜和装置

　　透射电子误差校正显微镜（TEAM）项目　　　　　　　　　

　　率先开发误差校正电子光学仪器已经为利用先进的透射电子显微镜直接观测原子尺度的序列、电子结构和单个纳米尺度结构的动力学提供了前所未有的机遇。可以预见，未来几年内，可以建造显示具有单原子探测灵敏度分辨率达到亚埃和能量分辨率的误差校正电子显微镜。

　　开发和维修这样的误差校正电子显微镜的实际费用超过个别，甚至几个大学中心的能力。能源部电子束流微表征中心建议领导部署开发用户设施中的误差校正电子显微镜，并提供必要的基础设施，以便使该仪器广泛为科学用户界所用。

　　过去几年来，能源部支持的5个电子束流显微中心（位于ANL、BNL、LBNL、ORNL和FSMRL）曾从事开发下一代透射电子误差校正显微镜（TEAM）。有关TEAM讨论会先后于2000年7月在ANL和2002年7月在LBNL召开。2002年10月和2003年2月，分别向基础能源科学局和外部评审委员会报告了TEAM项目。该项目由一个科学咨询委员会加以指导。

　　第三次TEAM讨论会是在2003年8月8日于San Antonio召开的美国显微学会年会上进行的。其要点如下：

　　这次讨论会讨论了开发透射电子误差校正显微镜的科学挑战和采用的技术。TEAM 是通过电子散射表征凝聚态物质的一种新的革命性的仪器，通过促进许多跨学科的实验将产生广泛的影响。

　　这次讨论会突出了几个特殊的科学挑战，从纳米材料的大小依赖行为到超导体中氧的原子水平成像，到聚合物和大分子的表征。误差校正被认为是应对这些挑战的关键因素。

　　所提出的TEAM仪器的设计有几个新颖的概念和技术，按4个分会就校正器、探测器、载物台X射线断层照相进行了讨论。初步计算和模型显示，所提出的仪器的特点不存在根本的障碍。特别是，已经有了一个色误差校正图象形成透镜的似乎合理的设计。TEAM其他的技术挑战包括一个新的带有改进单色性的电子枪设计、一个完全重新设计的样品载物台、新颖的主要电子和光谱探测器，以及开发X射线断层照相成像的新技术。

　　会议建议继续探讨达到TEAM目标的不同的途径，在电子束流微表征中，应继续优先考虑合成、利用和现场修改样品的能力。

　　高能所科研处制作 内容由侯儒成译自LBNL网