柏林联合电子显微镜实验室（JEMA）在 ALISE 项目框架下推出新一代透射电子显微镜（TEM）系统，核心配置为赛默飞世尔（Thermo Fisher）Spectra Ultra 显微镜，搭载 ILIAD 电子能量损失谱（EELS）、单色仪及 Ultra-X 探测器 —— 为原位材料分析树立了新标杆。

柏林洪堡大学与莱布尼茨晶体生长研究所（IKZ）携手组建的联合电子显微镜实验室（JEMA），迎来了一个具有重大意义的里程碑：在欧洲区域发展基金（ERDF）资助的 ALISE 项目（原位透射电子显微镜应用实验室）的有力支持下，新一代尖端电子显微镜设备正式启用，投入运行。

该实验室的核心设备乃是赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific）的 Spectra Ultra 透射电子显微镜。此显微镜配备了 ILIAD 电子能量损失谱仪、集成式单色仪以及高效能 Ultra - X 能量色散 X 射线谱探测器。它不仅具备对单个原子层进行成像的卓越能力，还能够在高温、施加电压或者反应性气体氛围等贴近真实的工作条件下，精准测量材料的化学成分、局域电场以及电子结构。

Spectra Ultra 集成的单色仪，使得电子能量损失谱（EELS）的能量分辨率优于 25 毫电子伏特（meV）。结合新型 ILIAD EELS 光学系统，它能够捕捉到此前基本仅能在同步辐射 X 射线装置中获取的能量损失谱范围，并且在此实现了电子显微镜内直接的原子级空间分辨率成像。其创新的 “始终对焦” 光学设计，确保了在极宽的能量范围内，相关数据能够保持清晰、可靠。

Ultra - X 探测器新增了高效、低剂量 X 射线分析功能。凭借其超高的探测效率，化学图谱的采集速度得以大幅提升，甚至可以在更低的电子剂量下完成采集。这对于先进半导体、电池材料或者传感器结构等敏感样品而言，无疑是一项至关重要的优势。值得一提的是，该系统是首批安装于学术实验室的同类设备之一。

样品制备对于研究质量起着决定性的作用。为此，实验室配备了 Helios 5 Hydra UX 双束扫描电子显微镜。该设备搭载等离子体离子源，能够使用氩气、氙气、氮气、氧气等气体制备超薄、洁净且具有高可重复性的透射电子显微镜样品。与传统离子源相比，它显著降低了污染，精细的最终抛光工艺提升了成像质量，而且人工智能辅助的自动化工作流程将样品制备时间缩短至一小时以内。

该项目的另一核心方向是借助人工智能达成实验与数据分析的自动化。研究团队正与国际学者奖学金获得者谢尔盖・卡里宁（Sergei Kalinin）展开合作，致力于开发人工智能辅助的半自动化及全自动化测量与分析流程。所需的数据基础设施将在 FAIRmat 框架内搭建。该联盟是由德国研究基金会（DFG）资助的德国国家研究数据基础设施（NFDI）成员单位。

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