实验室一览

一、简介

北京大学电子显微镜实验室成立于1964年，从创建开始就被定位为北京大学显微分析测试公共平台，主要任务是向全校提供高质量的电镜分析测试服务和电镜专业人才的培养。1992年被国家教委批准为“电子光学与电子显微镜国家重点学科专业实验室”。

实验室自成立之初，便获得了学校的大力支持，通过不断引进国际先进的电子显微镜设备，加强电子显微学和电子光学理论研究，开展电子显微学人才培养工作，逐步建立起先进的显微技术平台，为全校显微学相关的实验研究课题起到了重要的支撑作用。

时至今日，实验室作为北京大学校级公共平台，从硬件配置到开放水平都处于国内领先行列。实验室现有大型电镜13台，涵盖了具备超高空间和能量分辨本领的球差校正透射电镜，应用于结构生物学的冷冻电镜，具备微纳米尺度加工能力的聚焦离子束设备，高分辨扫描电镜以及开展原位表征分析的专业电镜附件等，设备总值近2亿元人民币。在人员方面，实验室现有教职工11人，高级职称9人（正高级2人），其中8人具有博士学位。

二、平台建设成果

电镜室现有大型电镜14台，其中透射电镜8台、扫描电镜3台、聚焦离子束（FIB）2台、氦离子显微镜1台，仪器总价值约2亿元，实验室面积约1000m²。近十年，电镜室持续得到学校的大力支持，新购置了8台大型电镜：2017年实验室完成安装了世界上能量分辨率最高的Nion U-HERMES（能量分辨率优于8meV）、先进的FEI Titan Cubed Themis 透射电镜（带单色器和双球差矫正器和超级能谱，分辨率优于60pm）和FEI Titan Krios冷冻电镜（300KV），2018年新购置了ThermoFisher公司最先进 Helios G4 UX聚焦离子束系统和先进的Quattro ESEM场发射环境扫描电镜。2022年，又从JEOL公司采购了两台先进的球差矫正透射电镜（JEOL JEM-ARM 300F2和JEOL JEM-ARM 200F2），目前已正式开放。以上所有设备实行培训开放的管理模式，硬件配置和开放环境在国内处于领先地位。

三、平台特色

电子显微镜实验室具备超高空间分辨和超高能量分辨电子显微分析，以及聚焦离子束高效率高质量制样技术。利用超高能量分辨球差校正透射电镜，发展了原子分辨成像技术、高空间高能量分辨电子能量损失谱等技术，基于这些平台技术，同国内国外科研单位开展了合作交流，支撑了二维材料、复杂晶体结构以及声子动力学等多重领域的前沿和基础研究。实验室还以透射电子显微镜为平台发展了原位外场作用下的结构特性分析方法，配备高速相机以及一系列力、热、电原位样品杆，对于材料、化学和物理等学科相关方向的前沿研究起到支撑作用。新配备的球差校正透射电镜具备高质量的原子分辨成像，快速的EDS原子分辨成像能力，并可以实现快速的电子剂量控制。

电子显微镜实验室还配备冷冻透射电镜（Titan Krios），主要应用在生物样品及对电子束敏感的材料样品。生命科学方面主要是结构生物学研究，用于研究生物大分子复合体、膜蛋白复合体等的亚纳米分辨率结构；材料科学方面主要用于电子束照射敏感样品（MOF等）及观察在溶液内结构的样品等。

四、平台人员队伍

实验室团队成员包括院士、杰青构成的学术带头团队和电镜技术支撑团队，在职人员11人，9人具有高级职称，8人具有博士学位。物理学院高鹏教授任实验室主任。

高鹏教授

实验室人员队伍

五、平台优质资源

北京大学电子显微镜实验室聚焦于电子显微镜相关的分析测试技术和服务工作，包括透射电子显微镜相关的电子衍射、高分辨成像、球差校正成像、明场及暗场成像、扫描透射电子成像、洛伦兹电镜模式、电子能量损失谱、X射线能谱等技术，以及高质量聚焦离子束制样技术；扫描电子显微镜相关的环境扫描电子成像、低电压高分辨扫描成像、阴极荧光光谱及成像、背散射电子成像、X射线能谱以及电子束曝光微纳加工等技术。