場發射掃描電鏡的開放測試與維護探索
創新點滴
作者：張景峰 郭武學
摘要：場發射掃描電鏡廣泛用於材料科學研究與生產實踐，是材料科學研究者的重要工具。文章通過分層次開放測試分針，提高儀器在高校教學、科研中的使用效率；與地方企業的深入合作，獲得良好的社會效益和科研成果。同時，結合日常管理工作，探討了維持掃描電鏡良好運行狀態的一些經驗和思考。
關鍵詞：場發射掃描電鏡；開放測試；材料科學
中圖分類號：TQ174 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0029-02
掃描電子顯微鏡廣泛用於生物學、醫學、化學、材料學、地質學等相關領域的科研與生產實踐。場發射掃描電鏡通過場致發射的電子槍結構獲得束斑直徑更小的電子束，從而進一步提高了掃描電鏡的分辨率。同時，場發射電子槍還具有壽命長、性能穩定等一係列優點，尤其是采用最新數字化圖像處理技術，提供高倍數、高分辨掃描圖像，並能即時打印或存盤輸出，是納米材料粒徑測試和形貌觀察最有效的儀器，也是研究材料結構與性能關係所不可缺少的重要工具。
隨著我國經濟社會的發展，國家對高等教育教學科研投入不斷增加，高校大型分析儀器在數量、質量上都有很大的提升。其中，場發射掃描電子顯微鏡及能譜儀等附件作為介觀、微觀材料的重要分析儀器，成為很多高校的標配。場發射掃描電鏡的價格十分昂貴（一般為20～60萬美元），如何管好用好這台大型儀器值得我們身處一線設備管理人員的探索和思考。筆者根據多年對JSM-6700F型場發射掃描電子顯微鏡等大型儀器的管理經驗，就場發射掃描電鏡在開放測試及日常維護方麵進行總結和探討。
1 教學科研的窗口——掃描電鏡的開放測試
1.1 掃描電鏡管理現狀
掃描電鏡的樣品種類繁多、範圍廣泛且通常樣品的製備方便快捷，是材料學科三大分析表征工具之一，在我校，不僅涉及化學與材料工程學院的各專業，同時，在生物工程、機電工程、物理與電子信息工程等相關專業的教學科研中也有非常廣泛的應用，成為了教學科研的
“窗口”。
目前，高校大型儀器“專管共用”已成為發展趨勢，這一方麵需要專業的大儀器實驗管理隊伍，另一方麵還需要對儀器資源實施有效的網絡信息化管理。掃描電鏡在測試的過程中需要操作者尋找、聚焦觀察點、拍攝有用的樣品照片，這就需要花費大量的測試機時。隨著學校本科、研究生招生規模的不斷擴大，掃描電鏡的使用也愈加繁忙。我們之前由專門儀器管理人員對所有樣品進行測試的方式已經滿足不了場發射掃描電鏡的實際應用需求，如何緩解該儀器的使用壓力，提高它的使用效率成為儀器管理人員必須麵對的課題。
1.2 分層次開放測試方
根據學校專業設置的實際，我們主要采取需求指導型的分層次開放測試方針，即放手使用和嚴格的技術管理相結合。所謂的需求指導型主要是根據測試需求的性質、數量以及專業範圍的不同來劃分其開放測試的政策。在測試需求的性質方麵，我們首先滿足最基本的實驗教學要求和本科研究生的畢業論文和畢業設計相關的測試要求，然後是教師們的其他科研要求，之後在完成學校教學、科研任務的前提下，敞開大門積極為當地的經濟社會服務。在測試需求的數量及專業範圍方麵，我們主要根據不同學科及課題組對掃描電鏡的使用數量的不同進行分層次的開放測試，比如對學期使用多於50機時的課題組，可以選擇一位有責任心、有耐心且動手能力強的研究生加以培訓，在嚴格的考核合格之後讓其代為上機測試，這不僅培養了人才，還可使掃描電鏡的開放測試由原來的工作日擴展到晚上、周末及節假日。
1.3 大型儀器的網絡化管理
充分利用網絡技術資源，是提高掃描電鏡等大型精密儀器使用效率的另一重要因素。利用校園網建立分析測試中心大型儀器預約平台，實現待測樣品、測試人員的網上預約。使用儀器者需登陸預約平台，選擇測試儀器填寫樣品數量、使用機時、聯係電話等相關信息進行預約，大型儀器管理人員根據預約信息進行測試安排。同時，測試數據也可以傳到網絡空間讓測樣師生自行下載。
通過近一年的運行，新的開放測試方案延長了儀器的使用時間，提高儀器的使用效率，得到學院師生的支持，收到了良好的效果。
2 服務地方經濟，推動應用性科研課題的立項
提高人才培養質量是高等院校永恒的課題。與此同時，溫州大學作為浙南閩北地區的一所地方綜合性大學也把產學研一體化、推動區域創新、促進經濟轉型升級作為學科建設、科學研究的主要方向，在服務溫州經濟社會又好又快發展上發揮基礎和引領作用。