大型仪器设备购置论证报告.docx
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大型仪器设备购置论证报告
大型仪器设备购置论证报告
仪器设备名称场发射扫描电子显微镜
工程名称先进催化材料实验室建设
工程负责人朱钢国
填表日期
2018.01.12
实验室管理处制
填表说明
1.单价10万元及以上仪器设备的申购均需填写此表,并
与申购计划一起上报有关部门。
2.所在学院(部门)组织3—7人单数技术专家进行论证,
并通知工程经费管理、设备管理等部门参加论证。
申请单一来源
采购的需3人以上单数非本校专家参加论证;未列入全省统一论
证进口产品范围的进口产品需5人以上单数非本校专家参加论
证。
3.论证会由专家组组长主持,主要程序为:
申购人报告、
现场考察、专家质询与讨论、专家组形成论证意见并签名。
4.专家论证同意,经学院(部门)、工程经费管理部门签
字并盖章后,报本科教案部(实验室管理处)网上公示一周无
异议后实施。
5.此表一式1份(如设备为进口设备,请提交2份)。
中文
场发射扫描电子显微镜
设备名称
FieldEmissionScanningElectronMicroscope
英文
规格型号
德国蔡司Sigma500或日本日立SU8100或美国赛默飞(FEI)Apreo
申购数量
1
现行单价
人民币
290万
44.4万
美元
购置经费
先进催化材料实验室
运行经费来源
浙江省化学一流学科
来源
建设经费
仪器总体要求包括电子光学系统、样品室及样品台、探测器、真
空系统、能谱仪、计算机数字图像记录系统、控制和数据处理系统等
基本配置。
仪器供应商在中国必须有多年的场发射扫描电子显微镜生产销售
经验,确保仪器稳定,售后服务良好,口碑好。
具体技术参数及指标如下:
1.电子光学系统
1)二次电子分辨率:
≤1.0nm@15KV,≤1.4nm@1KV(非样品台减
速模式下)。
主要技术
指标与2)放大倍率:
10-1,000,000倍,根据加速电压和工作距离的改变,放
功能
大倍数自动校准。
3)加速电压:
0.02KV~30.0KV,步进100V,连续可调。
4)电子枪:
场发射电子枪。
5)电子束流:
最大束流不小于20nA
6)束流稳定性:
优于0.5%/h,抗噪声性能:
优于1.0%/h
7)镜筒内具有静电透镜,能够保证样品室内无漏磁,可对铁磁性和易
磁性材料进行2mm内短距离高分辨成像。
8)35o最佳出射角时,能谱仪分析工作距离可达到9mm以下。
2.样品室及样品台
1)样品室:
抽屉式拉门,宽度或者内部直径不小于350mm,可容纳
最大样品尺寸不小于200mm;
2)样品台:
五轴优中心马达驱动,移动最大范围指标:
X≥120mm,
Y≥120mm,Z≥50mm,双向倾斜,-3°~70°(倾斜),360°(旋转);
3)马达台快捷控制器或轨迹球,多功能旋钮操作控制面板,多功能键
盘;
4)样品座:
一个单样品座,一个九孔样品座,一个多目样品座;
5)最大可载样品重量不小于500g;
6)样品台具有触碰极靴告警自停功能;
7)接口可连接能谱仪、背散射电子衍射等常用附件接口。
3.探测器
1)样品室二次电子探测器。
2)安装在物镜上方正光轴上的镜筒内二次电子探测器。
3)样品室内独立5象限背散射电子探测器。
4)原厂进口样品室IR-CCD相机,与主机同一品牌。
5)样品电流监测器。
4.真空系统
1)无油磁悬浮涡轮分子泵,离子泵。
2)样品室真空度:
高真空模式优于10-4Pa
3)抽真空时间:
5分钟之内可至工作状态。
5.数字图像记录系统
1)图像储存最大像素不低于32k×24k
2)图像显示分辨率不低于1240×768像素。
3)图像储存格式包括TIFF,BMP,JPEG等各种格式。
6.控制和数据处理系统
1)工作站:
配置不低于i7CPU,16G内存,1T固态硬盘,DVDRW,2G独显,24寸液晶屏,预装Windows系统;
1)2)多种自动控制功能:
自动电子枪启动,电子枪自动对中,自动偏压
调整,自动镜筒参数控制,磁滞校正,自动聚焦,聚焦补偿,动态聚
焦,旋转补偿,自动消像散,图像混合,扫描旋转,倾斜补偿,图像
降噪处理,样品图像导航功能。
7.能谱仪1套
1)建议品牌:
牛津、布鲁克、EDAX;
2)探测器:
硅漂移SDD电子制冷探头,独立封装FET场效应管,圆
型硅漂移晶体,超薄窗设计;独立真空,仅消耗电能,无需循环水及
其他真空泵或风扇制冷,没有震动;
3)能谱仪探测器:
测量有效面积≥30mm2;
4)能量分辨率:
MnKa保证优于129eV,峰背比20,000:
1;
5)元素分析范围:
Be4~Pu94;
6)无漏磁电子陷阱设计,对扫描电镜无任何影响。
8.6KVAUPS稳压电源,1套,可持续供电15分钟以上。
9.配件要求:
备用场发射灯丝光阑不少于
1套,导电胶不少于
2卷,
样品托不少于50个,镊子不少于2把。
10.STEM探头
配备STEM探头,具有BF像、DF像.
11.离子溅射仪
1)提供离子溅射仪一台,包括主机和真空系统等的全套系统;
2)样品仓大小:
硼硅酸盐玻璃工作腔室,不小于120mm(内径)x
65mm(高);
3)耗材:
Pt靶1个;
4)溅射电流:
0-40mA可调;
5)溅射时间:
0-300秒可调;
6)溅射速率:
15nm/min。
地点
面积
辅助设施配备
是否
落实
用房情
需改建
情况
况
11-117
25
已配备
否
已落实
姓名
职称
专管
是否
熟练
是否
或兼管
使用过
程度
需培训
谢冠群
高工
是
是
熟练
否
管理和
贾爱平
实验师
是
是
较熟练
是
使用技
术人员
洪泽文
助理实
兼管
否
一般
是
配备
验师
主要用途
和适用学
科范围
场扫描电子显微镜通常用于观察各类固体材料的表面微观形貌:
如测定纳M级颗粒的尺寸、测定纳M级丝材的尺寸、测量纳M级镀膜的厚度;橡胶材料的断裂面分析、失效分析;各种改性材料的形貌观
察;石墨烯材料的片状厚度观察;半导体材料及器件的观察分析;陶瓷粉体及成品的分析;生物细胞及植物花粉的观察等等。
同时通过与能谱仪的相结合,可以对微区成分进行定性和定量分析以及线扫描和面扫描等元素分布分析:
如对未知产品的剖析,橡胶材料的成分分析,材料改性研究,对催化剂的掺杂研究,石墨烯复合材料的研究等等。
扫描电子显微镜是做科研非常重要的表征设备,不仅能够用于化
学、物理、材料、生物、环境等传统学科,又可用于能源、纳M等新
兴科研领域,这些应用能够为我校的科研发展提供坚实技术支撑。
购置必要
性
本校是否
有同类设
备、数量
及不能共
享的理由
拟购置的场发射扫描电子电镜在化学、物理、材料、生物、环
境、能源、纳M等领域有着广泛的应用,可以观察样品表面微观形貌的同时并对样品进行微区成分定性和定量以及元素分布分析。
由于该仪器的应用领域广泛,可以预见该仪器的使用频率将会很高。
另外,通过扫描电子显微镜的购置对提升我校在各种功能材料、
纳M材料及催化材料等研究领域的科研实力和发表高层次学术论文等方面发挥极其重要的作用,同时对申请主持这些领域的国家级及省部级科研工程提供了有力的支撑。
而且通过该仪器的购置,为我校本科生和研究生开设的《材料物理》等相关课程的基础实验条件也可以得到大大改善,有利于提高本科生与研究生的教案质量,为培养一批优秀的专业人才创造条件。
本校有一台同类的扫描电子显微镜,日本日立高科公司S-4800。
该设备属于共享仪器,目前是本校使用率最高的大型仪器之一。
目前该设备不能够满足本校科研工作需要,理由如下:
(1)该设备购置于2006年,已经使用了11年,部分核心部件已经出现老化状态,有些功能不能满足目前科研需要,维修成本大幅度
增加;
(2)本校近几年引进大量人才,对扫描电镜测试需求显著上升,目前该设备已经不能满足本校科研需求。
因此不能满足现有科研工作者的需要,无法实现共享。
安装场地
满足条件基本齐全,只需经过简单的实验室装修,保持合适的温湿度条件,
(水、
加固门禁。
电、气等
是否齐安全连锁机构、剂量符合国家标准《射线衍射仪和荧光分析仪防护
全)、安
标准》,该设备不涉及放射源。
全保护措
施落实情
况、是否
涉及放射
源物品和
剧毒品等
危险性材
料
目前国内外生产场发射扫描电子显微镜的厂家主要有
3家:
德国
蔡司,日本日立和美国FEI。
目前主要调研了德国蔡司
Sigma500,日
本日立SU8100和美国赛默飞(FEI)Apreo三款电镜的情况。
在调研
中,通过与省内外电镜专家交流,与不同电镜技术工程师交流,以及
结合本校长期使用经验,得出在扫描电子显微镜行业,德国蔡司、日
本日立和美国FEI三家厂家产品性能可靠,为国际上扫描电子显微镜
的主流产品,在中国大陆范围内市场占有率高,包括各类重点高校、
国内外同
中科院所等科研机构,均使用这三家产品。
蔡司和
FEI为热场扫描电
镜,日立为冷场扫描电镜,各有特色及优缺点,其具体情况对比见附
类设备、
品牌、规
表。
格、性
能、技术
参数厂商
指标、特
德国蔡司
日本日立
美国赛默飞(FEI)
色、附
工程
Sigma500
SU8100
Apero
件、价
格、售后
电子枪
热场发射
冷场发射
热场发射
服务、应
二次电子
≤1.0nm@15KV;
≤
0.8nm≤0.7nm@15kV;
用支持等
分辨率
≤1.4nm@1KV
@15kV;
≤0.8nm@1kV
≤1.1nm@1kV
的比较
采用专利保护的
GEMINI镜筒,具有超
高的束流稳定性(<
FEI首次将磁浸没和
0.2%/h),抗噪声性能
冷场发射扫描电镜
静电两种技术结合到
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