• 我老张工经历过中国计划经济时代,实践过计划经济,岂能不知计划经济?!现在的市场经济,我也有了实践感受。比较之,深感计划经济是适合社会主义的,而市场经济是不适合社 2019-04-17
  • 男子喝酒抠喉引发食管撕裂 专家:抠喉催吐危险多 2019-03-24
  • 九江市委书记林彬杨现场调研推进“三城同创”工作 2019-03-24
  • 敢于空中拼刺刀(强军梦) 2019-03-13
  • “钱妞”顶灰蓝头发亮相 接受《早安美国》访谈心情好 2019-02-24
  • 三晋史话这八个山西商人为何被顺治帝封为“皇商”? 2019-02-24
  • 赛默飞色谱
    资讯中心

    仪器快讯周刊349期

    仪器信息网APP

    资讯 专题

    11选5计划3期必中山东:伯克利实验室升级“4D电镜” 可实现原子级视频

    仪器信息网 2019/02/27 18:50:45 点击 1865 次
    默克工艺
    [导读] 2月21日,美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)消息,该实验室透射电子像差校正显微镜(TEAM 0.5)已升级新的探测器——“4D摄像机”,可实现原子级视频拍摄。

    终于破了11选5出号规律 www.xle4.com   仪器信息网讯 2月21日,美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)消息,该实验室透射电子像差校正显微镜(TEAM 0.5)已升级新的探测器——“4D摄像机”,可实现原子级视频拍摄。

      以上视频概述了伯克利实验室分子铸造厂使用超高速探测器(4D相机)升级电子显微镜的研发工作。该高速探测器通过高速数据传输的方式与伯克利实验室的超级计算机相连,可以更快的速度捕获更多图像,并可在比以往更大的区域内显示原子级细节信息。(视频自:Marilyn Chung / Berkeley Lab)

      电子显微镜的问世为人类带来巨大进步——利用电子作为成像工具,突破传统光学显微镜所能达到的观察极限,为人类对纳米级世界的探寻打开新的一扇窗户,同时可以观察的样品种类也实现前所未有的极大丰富。

      但传统电子显微镜只能使用电子束与样品相互作用时可能产生信息的一部分,当前,伯克利国家实验室的一个团队设计了一种新型的电子探测器,可以实现捕获相互作用过程中的所有信息。

      这个新工具就是于2月12日安装在伯克利实验室分子铸造厂(一个纳米级科学用户设施)的超高速探测器,它能以更快的速度捕获到更多图像,揭示出比以往更大范围的原子级细节。分子铸造厂及其配置于美国国家电子显微镜中心(NCEM)的世界顶级电子显微镜为来自世界各地的研究人员提供了便利。

    1.jpg.png

    图:伯克利实验室的透射电子像差校正显微镜(TEAM 0.5)已经升级为新的探测器,它可以以百万分之一秒的速度捕捉原子尺度的图像。(图片自:Thor Swift / Berkeley Lab)

      更快的成像还可以揭示样品观察过程中经历的重要变化,并提供独立快照的视频,这可以帮助科学家在样品损伤发生之前更好的在原子尺度探索工作过程中的电池和微芯片组件。

      该探测器与实验室的美国国家能源研究科学计算中心(NERSC)的Cori超级计算机有特殊的直接连接,将使科学家能够以微秒或百万分之一秒的时间记录原子尺度的图像——比现有探测器可能快60倍。

      分子铸造厂NCEM设备总监Andrew Minor 表示:“这是有史以来最快的电子探测器。它开启了高分辨率显微镜探索的新时代。过去没有人曾经在如此的分辨率下进行连续拍摄视频。观察过程中究竟发生了什么变化?可能会有各种各样的情况发生,我们只不过不知道,因为我们以往从未观察过它们。例如,这些新的视频可以揭示材料的微小变形和运动,并展示化学的作用?!?/p>

      此次开发的新型探测器被称作“4D摄像机”(用于动态衍射直接探测器)是伯克利实验室数十年来在电子显微镜、原子尺度成像、高速数据传输和计算等方面一系列开创性创新中的最新进展。

      伯克利实验室资深科学家、电子显微镜工具开发的长期先驱 Peter Denes表示:“我们的团队致力于为显微镜制造更好的探测器已经有一段时间了。你会得到一个完整的散射模式,而不仅仅是一个点,你可以回过头来重新分析数据,找到你之前没有关注的东西。通过用电子束扫过样品并根据散射的电子捕获信息,这种方法可以快速生成样品的完整图像?!?/p>

      分子铸造厂科学家Mary Scott表示:“这种新型探测器独特的几何结构,让人们可以同时研究材料中的轻质和重质元素。应用案例如测量轻元素的位置,尤其是针对可能对电子束非常敏感的材料(如电池材料中的锂),同时,理想状态下还需要精准地测量同一材料中重元素的位置?!?/p>

    2.jpg.png

      图左至右:伯克利实验室的Ian Johnson、Jim Ciston、Peter Denes和Peter Ercius正在对安装在TEAM 0.5上的新型超高速探测器4D摄像机进行故障排除(图片自: Thor Swift/Berkeley Lab)

      TEAM 0.5上安装了这种新型探测器。(10年前,分子铸造厂在NCEM上推出这种探测器时,就创下了高分辨率的记录,让来访的研究人员能够获得一些样品的单原子分辨率)探测器每分钟将产生4TB的数据。

      分子铸造厂专门研究3D原子级成像的科学家Peter Ercius说:“数据量相当于同时观看约6万部高清电影?!?/p>

      伯克利实验室NERSC的网络架构师Brent Draney表示,Ercius和Denes已经与NERSC联系,了解如何构建一个可以处理由4D Camera生成的巨大的400千兆位数据流的系统。他们的答复是:“我们实际上已经有了一个能够做到这一点的系统。我们真正需要做的是在显微镜和超级计算机之间建立一个网络?!?/p>

    3.jpg.png

      一名伯克利实验室研究人员在TEAM 0.5显微镜上工作。显微镜已经升级了一个名为4D相机的超高速探测器,可以为原子级图像提供百万分之一秒的帧速率。 (图片自:Thor Swift / Berkeley Lab)

      伯克利实验室工程部门的科学家Ian Johnson表示,相机数据通过大约100个光纤连接传输到高速以太网连接,速度比普通家庭网络快1000倍。该网络将分子铸造厂与NERSC的Cori超级计算机连接起来。

      伯克利实验室的能源科学网络(ESnet),连接研究中心与高速数据网络,参与了这项工作。

      Ercius说:“超级计算机将在大约20秒内分析数据,以便在显微镜下向科学家提供快速反馈,以判断实验是否成功?!?/p>

      另一位分子铸造工作人员科学家Jim Ciston表示:“我们实际上会捕获每个通过样品分散的电子。通过这个非常大的数据集,我们将能够对样本进行‘虚拟’实验——我们不必返回并从不同的成像条件中获取新数据。另外,此次新型探测器及支持数据系统的研究工作,也可以对其他需要生产大量数据的设施项目起到借鉴意义。比如高级光源及其计划的升级,以及SLAC国家加速器实验室的LCLS-II项目?!?/p>

      4D相机的开发得到了能源部基础能源科学办公室的加速器和探测器研究计划的支持,分子铸造厂的工作得到了美国能源部基础能源科学办公室的支持。

    4.jpg.png

      这款计算机芯片是4D相机的超高速探测器的一部分,该探测器是伯克利实验室分子铸造厂强大电子显微镜升级版的一部分。(图片自:Marilyn Chung / Berkeley Lab)

      劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)成立于1931年,其理念是最大的科学挑战最好由团队来解决。劳伦斯伯克利实验室建立以来,共培养了包括5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主在内的13名诺贝尔奖得主(及机构)。劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非??矸?,下设18个研究所和研究中心,涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。

      美国能源部科学办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者,是美国联邦政府的一个下属部门,主要负责美国联邦政府能源政策制定,能源行业管理,能源相关技术研发、武器研制等。

    [来源:仪器信息网译]
    我要投稿
    编辑: 杨厉哲
    安捷伦
    网友评论:
    最新评论:
    • 太先进了,探测器每分钟将产生4TB的数据
      03月15日 21:59:35
    • 非常的厉害
      03月03日 21:10:49
    • 电镜是个高级货,还没见过。
      03月03日 16:34:24
    • 不错?。。。。?!
      03月03日 10:54:58
    • 厉害厉害
      03月03日 09:50:28

    版权与免责声明:

    ① 凡本网注明"来源:仪器信息网"的所有作品,版权均属于仪器信息网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:仪器信息网"。违者本网将追究相关法律责任。

    ② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

    ③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

    小程序
    相关新闻
  • 天美公司日立台式扫描电镜TM4000系列应用技术培训班在广州成功举办
  • 《Nature》:冷冻电镜蛋白解析再获突破!或成为癌症治疗的下一个主要分子靶点
  • 中型扫描电镜“SU3800”与大型扫描电镜“SU3900”全面上市
  • 日立高新发布中型/大型扫描电镜SU3800/SU3900:超大样品仓,5kg样品直接观察
  • 关注面向未来的实验室生态系统及全生命周期, 助力中国下一代实验室规划与建设
  • 日排行
    周排行
    月排行
    参展仪器 耗材配件 试剂标物 解决方案 厂商 厂商动态 论坛帖子 博文 资料 谱图 资讯 期刊 求购 仪器专场 试剂专场 耗材专场 仪器分类 论坛分类 仪器问答 仪器无线 English
    关于我们 | 栏目导航 | 期刊 | 培训 | 诚聘英才 | VIP会员中心 | 客户投诉 | 友情链接 | 法律声明 | 联系我们 | 本网动态

    www.xle4.com Copyright ©1999-2019,All Rights Reserved 版权所有,未经书面授权,所有页面内容不得以任何形式进行复制

  • 我老张工经历过中国计划经济时代,实践过计划经济,岂能不知计划经济?!现在的市场经济,我也有了实践感受。比较之,深感计划经济是适合社会主义的,而市场经济是不适合社 2019-04-17
  • 男子喝酒抠喉引发食管撕裂 专家:抠喉催吐危险多 2019-03-24
  • 九江市委书记林彬杨现场调研推进“三城同创”工作 2019-03-24
  • 敢于空中拼刺刀(强军梦) 2019-03-13
  • “钱妞”顶灰蓝头发亮相 接受《早安美国》访谈心情好 2019-02-24
  • 三晋史话这八个山西商人为何被顺治帝封为“皇商”? 2019-02-24