辽宁材料实验室 双球差校正透射电镜等设备 招标公告

辽宁材料实验室 双球差校正透射电镜等设备 招标公告

公告信息
公告标题:辽宁材料实验室单一来源采购双球差校正透射电镜等设备项目公示有效期:2022-07-07 至 2022-07-13
撰写单位:辽宁材料实验室
单一来源采购公示

一、项目信息

采购人:辽宁材料实验室

项目名称:辽宁材料实验室单一来源采购双球差校正透射电镜等设备项目

拟采购的货物或服务的说明:拟采购双球差校正透射电镜一台、高分辨场发射透射电镜一台、通用型场发射透射电镜一台、超高分辨场发射扫描电镜一台、通用型场发射扫描电镜及高分辨聚焦离子束电子束双束显微镜一台,以准确获取材料在不同尺度水平上的组成、结构与性能等信息

拟采购的货物或服务的预算金额:

本项目预算6000万元,其中双球差校正透射电镜3600万元、高分辨场发射透射电镜650万元、通用型场发射透射电镜400万元、超高分辨场发射扫描电镜350万元、通用型场发射扫描电镜200万元、高分辨聚焦离子束电子束双束显微镜800万元

采用单一来源采购方式的原因及说明:

辽宁材料实验室(以下简称“实验室”)是辽宁省委、省政府按照全新科技体制机制组建的新型研发机构。实验室致力于材料基础科学与工程应用研究,建设开放共享的公共技术支撑平台,支撑引领辽宁产业振兴。众所周知,材料在不同特征尺度的组成、结构及性能是材料科学基础研究与工程应用的共性问题。材料跨尺度行为研究必须依赖于一批精确度高,稳定性好的先进精密仪器设备。

针对实验室项目需求,本次采购的结构表征类设备主要用于材料与纳米器件的精细结构观察。当前材料基础研究的国际前沿以及大量微纳器件的研究与制造,都离不开对材料在微、纳米尺度,乃至原子尺度下结构与性能的表征分析。一方面,传统材料与零部件制造的瓶颈问题多数来自于对材料的显微结构及性能关系的理解不足,难以对材料组织调控提出科学依据和方案。另一方面,科技发展使得大量微纳米器件在生产生活中作用日益突出,有的纳米器件尺寸已达到近原子级,对这类高端器件的制造、性能与使役状况研究非常迫切,也亟需能在这一尺度范围内进行准确表征的设备。

本项目拟采购的表征设备聚焦于材料从原子尺度到微米尺度范围的结构及其与性能关系进行跨尺度研究,并适应于不同种类材料(包括磁性材料、电子束辐照易损伤材料、单原子或近原子级材料等表征难点)的结构、成分精确分析。以下就本项目设备的需求及单一来源性进行详细阐述。

1.双球差校正透射电子显微镜(简称双球差校正电镜):

实验室拟开展的材料科学基础研究及纳米材料、器件研究,不仅需要原子级的成像能力,更需要原子级的成分分析和电子结构分析。双球差校电镜在原子尺度表征方面有着独特的优势。借助球差校正器,透射电镜可以获得亚埃级别(~0.6埃)的点分辨率,并最大程度克服了成像离位效应。拟采购的美国赛默飞世尔科技公司的Spetra Ultra型号双球差校正电镜,其聚光镜校正器采用了最新专利的第五代球差校正器S-COR,能够完全校正五阶球差C5与五阶的六重像散A5,做到了真正意义上全电压范围内商业电镜的最高验收分辨率,尤其对低压分辨率的提高,大大拓展了材料研究的领域,是目前世界上拥有扫描透射模式下最高分辨率(50pm@300kV、125pm@30kV)和透射模式下超高分辨率(300kV@70pm)的原子成像设备。该设备的聚光镜和物镜球差校正技术为独有技术。

其次,实验室拟开展的轻合金材料、二维量子材料等基础探索项目,相关材料对电子束辐照极其敏感,通常需要降低到不同电压进行成像观察,但普通双球差校正电镜因此面临着成像不稳定、能谱信号弱、以及能谱面分析时间长导致样品损坏等问题。Spetra Ultra型号电镜配备了独有的全新一代的恒功率透镜系统,在改变加速电压等成像条件之后,相比于传统电镜数小时的稳定时间,Spectra Ultra在数分钟内即可灵活优化高级成像和分析条件,这完全颠覆了传统电镜的成像流程,可以快速稳定地调节加速电压,甚至可以在短时间内完成系列电压成像与谱学分析。这显著降低了设备的优化耗时,能够更方便地研究各金属、陶瓷等传统材料与各种新材料在不同能量电子辐照下的表现,更可以突破性地在各类复合材料的不同部分采用最适合的不同加速电压进行表征与研究。Spectra Ultra配备的超灵敏Ultra-X能谱系统的立体角达到4.4srad,是目前市场上其他设备的两倍,能够实现在极低束流下的原子级元素面分析观察,从而为各类电子束敏感材料的原子尺度的化学元素分析提供最优化的性能。

此外,针对实验室项目在分析材料电子结构时对超高电子束能量分辨率的需求,如一些轻元素探测(需要约0.8eV的能量分辨率)及价态、配位等化学状态表征(需要约0.1eV的能量分辨率)等。普通电镜由于电子束色差问题,其能量分辨率通常在1.5eV以上。Spetra Ultra型号双球差校正电镜配备了专为高端电子能量损失谱设计的超级单色器,其提供的可达25meV的极限能量分辨率以及粒子源的特定束流与能量散布选择系统,既能满足传统能损谱的科研测试需求,又能更进一步在0.025eV的能量分辨率和超高空间分辨率下进行前所未有的声子等本质物理量的表征。

综上所述,国内外仅有赛默飞世尔科技公司生产的Spectra Ultra型号双球差校正透射电镜可满足实验室的科研需求及上述参数要求。

2.高分辨场发射透射电镜:

基于辽宁材料实验室科研需求,例如在纳米-亚微米尺度范围内,材料研究更关注于显微结构之间的构建方式及其对材料性能的作用。这一尺度范围内研究主要通过普通场发射透射电镜(包括高分辨和通用型透射电镜)等设备实现。考虑到实验室材料研究的广泛性,例如某些易受电子束辐照损伤,或同时含有轻重元素的材料(如锂电池电极材料、分子筛材料)的表征等,这对场发射透射电镜提出了更高要求。

赛默飞世尔科技公司的Talos F200X G2型号场发射电镜配备了全新的16分割STEM探头,能够进行更为准确的DPC/iDPC分析。多分割STEM探头可以直接测量样品内势场造成的电子束偏移从而实时获得直接反映样品内势场的DPC图像。而iDPC则是通过二维积分获得描述样品投影内势分布的图像,直接反映了样品内部原子的种类和具体位置。由于iDPC几乎利用了所有的非相干弹性散射电子,相较于传统的HAADF与ABF技术,其图像衬度与信噪比都更好,也能在图像中直接反映几乎所有轻重原子的村度;而且iDPC图像的衬度来源于电子密度在不同分割探头上的偏差,并不像HAADF与ABF一样几乎完全取决于探头接收的电子密度,所以可以在很低剂量下获得高质量的STEM图像,使得它对Li电池材料、分子筛、MOF、COF等电子束敏感材料极为友好。

Talos F200X G2设备同时配备的完全对称性的能谱探头布置,完全校正了样品不同倾转角造成的能谱数据的波动,配合专用的样品杆与全新的分析软件,能做到对不同倾转角样品厚度、能谱探头、样品杆以及样品本身起伏对能谱信号遮挡吸收等因素进行非常准确的校正,帮助获得高空间分辨率、高准确性的能谱定量数据,是各类场发射透射电镜中进行化学成分定量研究的首选方案。

目前,国内外仅有赛默飞公司生Talos F200X G2场发射透射电镜能够满足实验室科研需求。3.通用型场发射透射电镜:

类似上述设备2中所描述的实验需求及设备情况,通用型场发射透射电镜主要用于大多数材料在微、纳米尺度的结构表征。赛默飞公司的Talos F200i型号场发射电镜也配备了全新的16分割STEM探头,能够进行更为准确的DPC/iDPC分析,其优势在此不做赘述。

此外,随着微纳加工技术的提升,材料科学前沿的一个重要方向在于利用各种原位样品杆对材料进行外场(如力、热、光、电等)加载并配合高分辨率电镜观察,以期了解材料在纳米尺度的结构-性能关系,这就对原位加载实验过程中电镜的稳定性及对不同类型样品杆的包容能力有所要求。Talos F200i具有超大的极靴设计,极靴间距可以达到5.4mm,支持装载各种类型的原位样品杆和三维重构样品杆。该电镜采用BOX一体化设计,将几乎所有的部件都密封到一个隔离罩中,采用人机分离、远程控制设计,可以大大改进原位电镜实验的稳定性。目前,国内外仅有赛默飞公司生产的Talas F200i透射电子显微镜可实现上述功能。

4.超高分辨场发射扫描电镜

基于辽宁材料实验室项目需求,例如材料表面(或近表面)显微结构的大面积超高分辨表征(包括高分辨率EBSD分析及高速EDS化学分析)以及实验室涉及的电子束敏感材料高分辨表征,需要采购一台先进稳定的超高分辨场发射扫描电镜。目前赛默飞公司的超高分辨场发射扫描电镜Verios 5 UC,具有独特的电子枪集成大束流单色器(UC+)专利技术和恒功率透镜系统,使之具有目前商业扫描电镜中的最高低电压成像分辨率和最精细的分析能力,其分辨率达到0.6nm/2-15KV),在显微尺度上提供了无可替代的精确分析能力。尤其该型号电镜具备独特的低电压高分辨率成像能力(1nm/500V),适合研究电子束敏感材料。因此目前仅有Verios5 UC型号的扫描电镜满足实验室科研需求。

5.通用型场发射扫描电镜

基于辽宁材料实验室项目需求,例如针对需要广泛研究的生物材料以及纳米颗粒等材料样品的显微结构,往往需要在多种真空模式下进行。特别是对于非导电的含水生物材料样品,其结构表征的真空度低至几百帕,这对材料结构表征的分辨率提出了新要求,因此需要采购一台多种 真空模式下的具有高分辨率的扫描电镜。目前赛默飞世尔科技公司是唯一具备环境扫描电镜技术的厂商,他们生产的Apreo 2S LoVac型号扫描电镜能够实现软件控制真空自由切换,在低真空模式(500Pa)中,水蒸气可以可控地引入腔室区域,从而中和样品上的电荷,抑制除气并放大用于产生图像的二次电子信号,在低真空下仍然具备高分辨成像能力,分辨率可达1.2nm@15kV。因此,目前该型号电镜能力在场发射SEM中独一无二,满足实验室科研需求。

6. 高分辨聚焦离子束电子束双束显微镜

基于辽宁材料实验室项目需求,例如针对原位力学研究的微纳加工以及对透射电镜表征及原子探针精细样品的高通量制备,需要采购一台高效率高分辨率的聚焦离子束电子束双束显微镜。目前赛默飞世尔科技公司是唯一能够提供全自动TEM制样的双束电镜的厂商,提供最高的样品制备通量。他们生产的Ga离子Helios 5UX聚焦离子束电子束双束显微镜,将创新的Elstar电子镜筒和卓越的Phoenix离子镜筒有机结合,电子枪集成大束流单色器(UC+)专利技术,可实现极高分辨率成像和最高材料衬度(0.7nm@l KV )。同时该型号电镜配备有全套完善的自动化TEM样品制备方案和原厂全自动360度可旋转纳米机械手,只需选择模板、定义样品切割位置和定义铜网位置这三步,就可以全自动完成样品的挖坑、自动纳米机械手提取、自动减薄、自动低电压去非晶层等全部过程,样品质量和成功率都更高,可大大提升工作效率。该型号电镜制备一个透射电镜样品仅大概40分钟。因此,目前仅有赛默飞世尔科技公司生产的Helios 5UX电镜满足实验室科研需求。

以上设备国内外仅有美国赛默飞世尔科技公司产品可满足上述功能,达到实验室的科研需求,且在功能的客观定位上必须使用指定的专利、专有技术且使用的专利、专有技术具有不可替代性及独占性。拟成交供应商(国药(上海)医疗器械实业有限公司)是赛默飞世尔科技公司针对本项目授权的唯一代理商。

本次采购符合《关于印发辽宁省省本级单一来源采购管理办法(试行)的通知》(辽财采[2014]526号)第二章第三条第一款第5项情形的采购要求,专家论证意见表(包括专家的姓名、工作单位和职称)见附件。

二、拟定供应商信息

名称:国药(上海)医疗器械实业有限公司

地址:中国(上海)自由贸易试验区正定路530号A5库区三层2号仓库

三、公示期限

2022年7月6日至2022年7月14日(公示期限不得少于5个工作日

四、其他补充事宜:

五、联系方式

1.采购人

联 系 人:阎老师

联系地址:沈阳市和平区三好街24号

联系电话:024-********

2.财政部门

联 系 人:张老师

联系地址:沈阳市皇姑区北陵大街45-13号

联系电话:024-********

3.采购代理机构(如有)

联 系 人:

联系地址:

联系电话:


联系人:郝工
电话:010-68960698
邮箱:1049263697@qq.com

标签: 透射电镜 实验室 双球

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