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實(shí)驗(yàn)裝置

“同步輻射納米分辨三維成像平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)方法”獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

文章來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2015-03-06 【字體:      

  北京同步輻射裝置成像站在國(guó)家重大科研裝備研制項(xiàng)目“同步輻射納米成像設(shè)備”的支持下,在工程技術(shù)組的大力協(xié)助下,依托4W1A光束線(xiàn)研制建成的同步輻射納米分辨三維成像平臺(tái),榮獲2014年度北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(授獎(jiǎng)編號(hào)2014-1-001)。 

  在項(xiàng)目研制過(guò)程中,項(xiàng)目組集成北京同步輻射光源以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的光束線(xiàn)技術(shù)、國(guó)內(nèi)相位襯度成像創(chuàng)新研究成果和國(guó)際上高分辨X射線(xiàn)成像元件,經(jīng)過(guò)四年的努力成功建成以X射線(xiàn)顯微鏡為核心的納米分辨三維成像平臺(tái)。研究成果獲得兩項(xiàng)美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利和一項(xiàng)歐洲發(fā)明專(zhuān)利授權(quán),吸收環(huán)提取定量相位信息的方法申請(qǐng)一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利,相關(guān)研究?jī)?nèi)容發(fā)表在美國(guó)科學(xué)院院刊(PNAS)上并被評(píng)為2010 年度中國(guó)百篇最具影響國(guó)際學(xué)術(shù)論文之一。該項(xiàng)目的研制主要取得了四個(gè)方面的創(chuàng)新成果: 

  1)針對(duì)北京同步輻射光源亮度低于國(guó)際上第三代同步輻射光源亮度的特點(diǎn),根據(jù)相空間匹配原理設(shè)計(jì)整體光學(xué)系統(tǒng),研制建成的納米分辨三維成像平臺(tái)其二維成像分辨率達(dá)到26 納米、三維成像分辨率達(dá)到30 納米,達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)設(shè)備最高分辨率、國(guó)際同類(lèi)設(shè)備先進(jìn)水平。 

  2)在國(guó)際上首次成功研制既可以使用同步輻射X 射線(xiàn)光源、又可以使用實(shí)驗(yàn)室X 射線(xiàn)光源(兼容兩種光源)的X 射線(xiàn)顯微鏡,克服了同步輻射裝置機(jī)時(shí)不足的限制,有效提高了納米分辨三維成像平臺(tái)的使用效率。 

  3)在國(guó)際上首次提出用吸收環(huán)建立折射角信號(hào)成像機(jī)制,并通過(guò)拍攝正反像提取定量相位信息實(shí)驗(yàn)方法,為在硬X射線(xiàn)顯微鏡中解決相位襯度定量化難題提出了解決方案。 

  4)成功研制同步輻射光束位置校正系統(tǒng),解決了同步輻射光束不穩(wěn)定對(duì)納米分辨三維成像的影響問(wèn)題。 

  同步輻射納米分辨三維成像平臺(tái)于 2010 年底面向國(guó)內(nèi)外用戶(hù)開(kāi)放以來(lái),截至2014 年底,已接待國(guó)內(nèi)外48個(gè)用戶(hù)研究課題,涵蓋材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)和考古等眾多學(xué)科領(lǐng)域,為相關(guān)科研人員提供了國(guó)際先進(jìn)的研究手段。該平臺(tái)的建成,不僅促使國(guó)內(nèi)X射線(xiàn)納米分辨三維成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,而且為在籌建中的中國(guó)先進(jìn)(同步輻射)光源上建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先的納米分辨三維成像平臺(tái)提供了成功經(jīng)驗(yàn),為我國(guó)研制更先進(jìn)的X射線(xiàn)顯微鏡、形成技術(shù)領(lǐng)先的納米CT產(chǎn)業(yè)奠定了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)。 

   

同步輻射納米分辨三維成像平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)方法獲獎(jiǎng)證書(shū)