14日，由中國科學院廣州地球化學研究所科研團隊自主研發(fā)的首臺國產(chǎn)納米晶體結構快速解析儀正式發(fā)布。該儀器具備對納米級晶體與礦物進行物相識別與結構測定的高通量快速分析能力，整體技術水平已與國際同類最新設備持平。
隨著人類對深空、深地等未知世界和納米功能材料等應用領域的探索，解析亞微米至納米尺度物質(zhì)的晶體結構已成為科學認知與高新技術發(fā)展的重要需求?！皞鹘y(tǒng)單晶X射線衍射技術難以突破納米尺度晶體的解析瓶頸，而依賴國外儀器與軟件則伴隨著高昂成本、操作復雜與算法受限等多重壁壘，導致我國深地資源研究等戰(zhàn)略領域長期受制于人?！眻F隊負責人、中國科學院廣州地球化學研究所研究員鮮海洋介紹。
5年前，團隊投入到納米晶體結構快速解析儀的研發(fā)中。他們先后實現(xiàn)場發(fā)射電子槍及高壓電源等核心部件的國產(chǎn)化，攻克高精度控制等核心技術，成功研制出首臺國產(chǎn)納米晶體結構快速解析儀。該儀器搭載團隊自主開發(fā)的“連續(xù)傾轉三維電子衍射采集與處理系統(tǒng)”，實現(xiàn)了從硬件到軟件的全流程自主可控。團隊還把樣品臺的漂移量控制在200納米以內(nèi)，保證采集到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)X射線解析晶體至少需要半小時乃至幾天的時間，而該解析儀采集數(shù)據(jù)時間以秒計，也就是說在一分鐘內(nèi)可采集到多個數(shù)據(jù)。目前，該解析儀已成功應用于新礦物和深地礦物結構解析中。
“團隊已成功解析‘王焰鈀礦’‘氧鉛燒綠石’兩種新礦物，獲得國際礦物學會批準命名，還證實了早期地球深部水可賦存于布里奇曼石晶格中?！滨r海洋表示，基于對輕元素敏感樣品檢測的優(yōu)勢，該解析儀在黏土礦物結構精修、隕石及深空探測微量樣品分析、納米功能材料高通量篩選以及生物醫(yī)藥、結構化學等領域均展現(xiàn)出廣闊應用前景。
該解析儀的成功研制，標志著我國在納米晶體結構分析這一高端科學儀器領域?qū)崿F(xiàn)了從長期依賴進口到自主可控的跨越，將增強我國在相關基礎研究領域的原始創(chuàng)新能力。
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