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二次电子发射在薄膜相位板充电中的作用
摘要： 过去几年中，物理相位板（PP）已成为透射电子显微镜（TEM）中增强弱相位物体对比度的有效工具。薄膜相位板（如泽尼克相位板和希尔伯特相位板）基于微结构薄膜的平均内势[1,2]。通常采用非晶碳（aC）薄膜，通过调整其厚度在未散射与散射电子间产生明确相位差。然而高能电子束照射会导致aC薄膜发生不可逆退化，引发静电充电并影响相位调制特性。近期研究者甚至利用这种充电效应开发出无孔相位板[3,4]。静电充电在薄膜相位板应用中起核心作用，但其机理尚未明晰。本研究表明充电过程主要由二次电子发射主导。为此采用不同材料制备希尔伯特相位板，研究其在电子束照射下的充电行为。除aC薄膜外，还使用金属玻璃合金Pd77.5Cu6.0Si16.5（PCS）制作相位板。该合金具有非晶结构和极高电导率（比aC高三个数量级）[5,6]，且表现出强抗氧化性，意味着PCS薄膜充电效应更弱。
关键词： 透射电子显微镜、薄膜、二次电子发射、充电效应、相位板
更新于2025-11-21 11:20:48
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近原子分辨率下生物大分子的可视化：冷冻电子显微镜技术走向成熟
摘要： 结构生物学正经历一场革命，这源于冷冻电子显微镜技术（cryo-EM）的突破性进展——直接电子探测器和超稳定电子显微镜的发展推动了这一变革。通过强大的图像处理算法分析悬浮在薄层玻璃化缓冲液中的孤立生物分子（单颗粒）的高分辨率冷冻电镜图像，如今能以空前数量解析近原子级分辨率结构。在此之前，二维蛋白质晶体和螺旋组装体的电子晶体学已证实冷冻电镜实现原子级分辨率结构测定的可行性。而如今无需结晶的原子级单颗粒分析技术，有望解决几年前还难以攻克的结构生物学难题。
关键词： 直接探测器、单颗粒分析、冷冻电镜、三维重构、相位板
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用平滑激光焦点通过靶后鞘层加速机制实现质子加速
摘要： 在这项工作中，我们展示了一项利用均匀强度分布聚焦（称为平滑聚焦）实现质子加速的实验结果。为实现该目标，我们在"重离子实验用拍瓦高能激光器"装置的前置放大器前安装了相位板——这是相位板首次应用于高功率短脉冲激光系统。本研究的主要目标是产生低发散角的离子束?；诹Ｗ幽Ｄ獬绦?#34;可扩展开源粒子模拟协作组"的数值模拟显示：由于靶材背侧鞘层更平滑，使用相位板可使质子束角发散度降低2-5倍。但实验数据表明角发散度的实际降幅并不显著?；囊幻媸?，在控制激光吸收的前提下，与高斯型质子能谱相比，平滑光束产生的质子能谱向低能端偏移，且产生的质子数量更多。
关键词： 平滑激光聚焦、质子加速、相位板、TNSA机制、PHELIX激光装置
更新于2025-09-23 15:19:57
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在PHELIX高能短脉冲激光装置上实现用于产生均匀焦斑强度分布的相位板
摘要： 我们提出并论证了随机相位板（RPPs）在高能亚皮秒激光器中的应用。与先前针对纳秒激光器的研究不同，随机相位板在超短脉冲激光器中存在技术挑战。本研究将随机相位板置于放大器前端附近，并通过像传递技术使其贯穿整个激光放大系统。由此实现了聚焦光斑内强度分布均匀度达到衍射极限1600倍面积范围的效果。该方法对激光器无明显负面影响，现已在PHELIX激光装置上部署并开放用户使用。
关键词： 高功率激光器、相位板、短脉冲激光器、光束整形
更新于2025-09-12 10:27:22
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透射电子显微镜用激光相位板
摘要： 快速冷冻生物样品的透射电子显微镜（TEM）技术，即冷冻电镜技术，若能开发出用于聚焦相位对比成像的相位板将获益匪浅。目前已有多种相位板被研究，但所有此类设备都存在快速静电充电问题阻碍了研究进展。我们在此展示利用高强度连续波激光束进行电子相位操控，并将其作为TEM的相位板使用。通过成像非晶碳膜验证了激光相位板的性能。该激光相位板能在无静电充电或非预期电子散射的情况下提供稳定且可调的相位差。这些结果表明该方法有望实现未染色生物大分子和细胞的高剂量效率成像。
关键词： 冷冻电镜、激光、透射电子显微镜、生物标本、相位板
更新于2025-09-12 10:27:22
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液氮温度下电子束辐照非晶碳薄膜的充电现象
摘要： 我们研究了液氮温度下非晶碳薄膜在聚焦电子束辐照中的充电行为。观察到该薄膜呈现负向带电现象，其成因类似于高温条件下无孔相位板伏打电位工作原理中电子激发脱附导致的局部功函数改变。辐照薄膜的负偏压源于电子束诱导碳膜表面水分子的脱附。对于非导电材料本应出现的正向带电缺失现象，通过多探针扫描隧道显微镜与光谱测量证实：即便在液氮温度下，该碳薄膜仍具有足够导电性，由此得以解释。
关键词： 薄膜、辐射损伤、相位板、电子束诱导充电、无孔相位板、透射电子显微镜、沃尔塔相位板
更新于2025-09-10 09:29:36