顛覆傳統(tǒng)操作模式：JEM-F200全自動(dòng)測角臺(tái)系統(tǒng)


應(yīng)用工程師   王凱

測角臺(tái)系統(tǒng)是透射電子顯微鏡（TEM）極其重要的硬件之一。 無論是早期的頂插式還是目前主流的側(cè)插式，都需要操作人員手動(dòng)將樣品桿插入或拔出測角臺(tái)。 這種傳統(tǒng)的操作方式，易出錯(cuò)且非常依賴實(shí)驗(yàn)人員的操作熟練度，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段材料研究和工業(yè)分析領(lǐng)域簡便GX、高通量的分析需求。 日本電子場發(fā)射透射電子顯微鏡JEM-F200全新的測角臺(tái)系統(tǒng)顛覆了傳統(tǒng)的操作方式，首次實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)進(jìn)出樣品桿，并且兼顧了超高精度和穩(wěn)定性，是電鏡技術(shù)發(fā)展歷程中一個(gè)里程碑式的變革。

插拔樣品桿作為透射電鏡操作的入門課程，傳統(tǒng)的手動(dòng)操作方式需要長時(shí)間認(rèn)真反復(fù)的練習(xí)方能掌握，即便是經(jīng)驗(yàn)豐富的使用者也可能由于誤操作導(dǎo)致樣品室漏氣，嚴(yán)重的甚至?xí)p壞測角臺(tái)內(nèi)部構(gòu)造或影響樣品桿的使用壽命。    新測角臺(tái)ZD的特色就是通過名為“SPECPORTERTM”的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了樣品桿的自動(dòng)進(jìn)出操作，實(shí)驗(yàn)人員僅需要將樣品桿放到測角臺(tái)的預(yù)設(shè)位置，點(diǎn)擊軟件上的插入按鈕就可以等待系統(tǒng)完成樣品桿自動(dòng)插入過程，如圖1所示。 

圖1 樣品桿自動(dòng)插入過程示意圖。

step1：樣品桿插到測角臺(tái)的預(yù)抽位置；step2： 預(yù)抽完成后轉(zhuǎn)移面板將樣品桿固定；step3： 轉(zhuǎn)移面板將樣品桿固定不動(dòng)，測角臺(tái)旋轉(zhuǎn)90°打開氣鎖；step4：轉(zhuǎn)移面板將樣品桿推入測角臺(tái)；step5：自動(dòng)插入樣品桿過程結(jié)束。


這種自動(dòng)操作的方式ZD的優(yōu)點(diǎn)就是簡便安全，將電鏡進(jìn)樣過程中極易出錯(cuò)的復(fù)雜操作環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械系統(tǒng)的自動(dòng)流程，避免了因人為誤操作導(dǎo)致的設(shè)備故障，非常適合電鏡新用戶以及多操作者的分析測試平臺(tái)使用。 特別是對于帶有液氮罐的冷凍樣品桿，由于自動(dòng)進(jìn)樣過程中樣品桿始終保持水平位置，整個(gè)過程中液氮不會(huì)灑落，從而既保證了操作人員的安全，又避免了因液氮灑落影響冷凍實(shí)驗(yàn)溫度穩(wěn)定性及低溫持續(xù)時(shí)間。

此外，新測角臺(tái)系統(tǒng)兼具高精度皮米級樣品移動(dòng)和超快速樣品搜尋能力。 在需要高穩(wěn)定性移動(dòng)的使用場合，測角臺(tái)對樣品的操縱可達(dá)亞原子精度；需要高速移動(dòng)樣品的時(shí)候，超快樣品移動(dòng)速度可達(dá)0.3mm/s，對于常規(guī)的3mm銅網(wǎng)不到10s就能完成全范圍搜索。 測角臺(tái)系統(tǒng)還預(yù)置了多種樣品桿控制接口（Rotation、Heating、Option），方便連接原位樣品桿線纜。

JEM-F200所配備的測角臺(tái)是一種簡便、安全的側(cè)插樣品桿操控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)樣品桿，并且保證了皮米級精度和超快的搜索速度，能夠滿足高分辨圖像和GX率分析等各種操作需求，是透射電子顯微鏡領(lǐng)域里程碑式的技術(shù)革新。

 

參考資料：

Kazuya Yamazaki et al. Development of new stage system for modern electron microscope. DOI:10.1002/9783527808465.EMC2016.5862

全自動(dòng)氮吹儀采用先進(jìn)的傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)樣品的定量濃縮以及在濃縮過程中自動(dòng)追蹤液面，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率的同時(shí)節(jié)省氮?dú)庀摹Ｓ|摸屏的操作界面操作及顯示更加便捷，同時(shí)增加了平板控制功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)視濃縮過程。三面透視的設(shè)計(jì)，方便實(shí)驗(yàn)人員隨時(shí)觀察濃縮狀態(tài)。特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)使溫控精度達(dá)到±0.1℃，提高了各樣品間的濃縮一致性。氮吹管可快速更換以適用不同的濃縮需求。這些設(shè)計(jì)都將提高用戶的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)效率。

全自動(dòng)氮吹儀也叫全自動(dòng)氮吹濃縮儀，氮?dú)獯蹈蓛x等。目前，已經(jīng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。相對于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，全自動(dòng)氮吹儀具有如下優(yōu)勢：

1、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在溶劑沸騰時(shí)可能會(huì)造成樣品的損失，而全自動(dòng)氮吹儀在濃縮時(shí)準(zhǔn)確、靈敏可避免樣品損失。

2、在實(shí)驗(yàn)中操作者不需要長時(shí)間的維護(hù)，可節(jié)省人力。

3、可以一次性處理多個(gè)樣品，在多水平以及多因素的重復(fù)試驗(yàn)中更可凸顯其優(yōu)勢。

4、實(shí)驗(yàn)操作簡潔、靈活?？梢噪S時(shí)隨地調(diào)節(jié)濃縮的進(jìn)程。

將全自動(dòng)氮吹儀主機(jī)放置在一平穩(wěn)工作臺(tái)上，并保證模塊所有孔的潔凈，將升降架插jin主機(jī)背后的固定夾塊，用黑色星型把手固定，保證升降架的垂直，將吹掃插jin升降架的活動(dòng)模塊中用黑色星型把手固定，擰緊至吹掃不會(huì)旋動(dòng)，將對應(yīng)數(shù)量的吹針插jin吹掃上面對應(yīng)的孔中并旋緊，保證吹針實(shí)驗(yàn)過程中不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。

將吹掃上方節(jié)流閥引申出來的氣管插入對應(yīng)吹針的快速接頭中，保證氣管插到底，將進(jìn)氣管上的銀白色快插往后按再套進(jìn)吹掃左側(cè)的總進(jìn)氣咀中，松開則連接完畢，氣管的另一端連接氮?dú)馄?，氮?dú)馄砍鰵鈮毫νㄟ^氮?dú)馄可系臏p壓閥控制在0.2mpa以下，以上步驟完成后，將升降架升至相應(yīng)高度方便方便試樣插jin主機(jī)的模塊中并分組實(shí)驗(yàn)。

全自動(dòng)氮吹儀，是近來幾年國內(nèi)幾家儀器公司各自開發(fā)創(chuàng)xin、有別與傳統(tǒng)氮吹儀的一種智能型氮吹濃縮儀。與傳統(tǒng)氮吹儀比較，主要區(qū)別是氮吹針能自動(dòng)下降、能自動(dòng)結(jié)束氮吹過程、、氮吹方法可設(shè)置及調(diào)用、免除人工看護(hù)。
氮吹原理，氮吹原理，主要是通過加熱提高溶劑溫度、氮吹加快溶劑表面氣流速度這兩個(gè)要素，使溶劑快速蒸發(fā)。
全自動(dòng)氮吹儀，操作人員通過設(shè)定或調(diào)用氮吹方法條件，啟動(dòng)氮吹程序。全自動(dòng)氮吹儀將開啟氮吹、啟動(dòng)加熱至設(shè)定溫度，隨氮吹的進(jìn)度，氮吹針能自動(dòng)下降，可免除傳統(tǒng)氮吹儀需要人工不斷調(diào)整氮吹針高度的工作。當(dāng)?shù)颠M(jìn)程萬成后，全自動(dòng)氮吹儀自動(dòng)停止氮吹、停止加熱。
當(dāng)?shù)颠M(jìn)程完成后能將樣品盤從水浴鍋內(nèi)升起來；氮吹針的自動(dòng)下降，有的型號是通過時(shí)間控制，有些型號是通過紅外感應(yīng)方式控制，這兩種方式各有利弊。
全自動(dòng)氮吹儀的每次處理的樣品量比較大，從24位到100位的都有，如何選擇，就看實(shí)際使用來定。
氮吹類型，主要分兩種，1.全干型：將溶劑全部吹干；2.近干型：將溶劑吹至快干，還剩下一小滴溶劑

全自動(dòng)氮吹儀操作流程
1）打開全自動(dòng)氮?dú)獯祾邇x氣鋼瓶氣閥開關(guān)，打開分壓表開關(guān)，調(diào)節(jié)分壓至0.30~0.40mpa之間，使氣體進(jìn)入濃縮儀內(nèi)部；
2）打開全自動(dòng)氮?dú)獯祾邇x電源，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，按任意鍵跳出待機(jī)狀態(tài)。這時(shí)聽到急促的蜂鳴聲（約1秒/次），此為水浴箱中水浴不足報(bào)警提示，打開儀器上蓋，從大理石操作臺(tái)的樣品瓶插入口處加水至緩慢的蜂鳴（約2秒/次），緩慢蜂鳴為儀器上蓋開關(guān)檢測器的報(bào)警音，在蓋好儀器上蓋后即停止蜂鳴；控制
3）通過控制模式切換鍵模式選擇控制模式，濃縮儀可提供三種控制模式：定時(shí)模式、定容/定時(shí)模式、手動(dòng)模式：
A.定時(shí)模式：指示燈定時(shí) 將亮起，當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的工作時(shí)間時(shí)，所有通道的吹起都將停止 定容
B.定容/定時(shí)模式：指示燈定時(shí) 將同時(shí)亮起；這相當(dāng)于帶有定時(shí)功能的“定容”模式------除有“定容”模式的功能外，濃縮儀還將會(huì)在達(dá)到預(yù)設(shè)工作時(shí)長時(shí)停止工作（此模式下，儀器默認(rèn)預(yù)設(shè)工作時(shí)間2000S，用戶可根據(jù)需要在0~9999范圍內(nèi)任意設(shè)定），這一模式適合不同樣品的濃縮工作；在此模式下，不同工作通道到達(dá)定容終點(diǎn)時(shí)均會(huì)獨(dú)自蜂鳴報(bào)警提示;
C.手動(dòng)模式：指示燈“定容”和“定時(shí)”都將熄滅，這一模式下，需手動(dòng)停止每一通道的工作；
4）設(shè)定壓力，溫度和時(shí)間等參數(shù)：
設(shè)定A.按下設(shè)定/工作切換鍵工作指示燈設(shè)置 將亮起，即進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)；若5秒內(nèi)沒有任何按鍵操作即自動(dòng)記憶實(shí)時(shí)參數(shù)并退出參數(shù)設(shè)置狀態(tài)；用戶也可再按一次切換鍵保存設(shè)置的參數(shù)并退出參數(shù)設(shè)置狀態(tài)；
B.按參數(shù)顯示鍵設(shè)置選擇數(shù)碼窗口中顯示的參數(shù)類型，如顯示的數(shù)值為壓力值，指示等壓力將亮起，其他同理；
C.按上下鍵 ▲ ▼ 修改參數(shù)值；
D.注意各種數(shù)值的單位和上限；
壓力：001~010檔，Z高壓力0.10mpa，每檔壓力增量為0.10mps
溫度：室溫~95±0.5℃；
時(shí)間：0~9999s
5）檔控制模式和參數(shù)都設(shè)置好后，再次確認(rèn)氣源閥門已打開，氣體已進(jìn)入濃縮儀內(nèi)部；
6）在大理石操作臺(tái)上插入樣品瓶，注意確保樣品瓶已插入到位（樣品瓶底部被掏住的手感），沒有懸空；
7）若需處理的樣品數(shù)少于12個(gè)，請用儀器配件中的密封蓋把大理石操作臺(tái)上閑置的樣品瓶插入口封好；若使用50ml的瓶子，需要在大理石操作臺(tái)的樣品瓶插入口上套上過渡套，以降低排風(fēng)系統(tǒng)的壓力，并更好地固定瓶子；
8）閉合獨(dú)立控制全自動(dòng)氮?dú)獯祾邇x上蓋，這時(shí)緩慢蜂鳴停止，儀器進(jìn)入工作狀態(tài)。打開樣品瓶對應(yīng)的通道開關(guān)（見圖2.6，數(shù)字1~12的按鍵即為通道開關(guān)按鍵）濃縮儀即開始工作；
9）如果工作狀態(tài)為非手動(dòng)模式，濃縮儀在所設(shè)定的工作完成后，會(huì)有蜂鳴報(bào)警提示；
●定時(shí)模式下，結(jié)束時(shí)，蜂鳴報(bào)警提示；
●定容/定時(shí)模式下，各工作通道濃縮至終點(diǎn)體積時(shí)，蜂鳴報(bào)警提示；當(dāng)Z后儀一路工作通道濃縮至終點(diǎn)體積時(shí)，儀器長鳴（無間隔蜂鳴3分鐘）；
10）全自動(dòng)氮?dú)獯祾邇x工作完畢后，按待機(jī)鍵，重新進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。注意：考慮到用戶剛做完你試驗(yàn)后，有部分水蒸氣和有機(jī)溶劑殘留，排風(fēng)系統(tǒng)任然處于運(yùn)作狀態(tài)。

全自動(dòng)氮空吹掃濃縮儀通過自動(dòng)控制氮?dú)饣蚋稍餄崈舻目諝獯祾邩悠范_(dá)到快速將樣品濃縮的目的，使樣品前處理的時(shí)間大大縮短，大大提高工作效率；無人值守的功能使操作人員不必守在儀器面前，大大降低了有毒有害氣體對人體的傷害，減少操作人員繁瑣費(fèi)力的操作過程。該儀器具有易操作，省時(shí)、安全、節(jié)約成本等特點(diǎn)。
一、安裝儀器，連接氣路
氣路的安裝要遵循安全科學(xué)的正確安裝方法，連接在氮?dú)怃撈繙p壓閥上或者隨機(jī)配置的氣源機(jī)上。
二、連接電源
電源的連接要遵守使用說明書中安全指引的電力單元注意事項(xiàng)說明。
三、操作步驟
（1）打開電源開關(guān)
（2）進(jìn)入主界面 選擇歡迎使用界面 選擇操作方法（本儀器一共可以自行設(shè)置、自存8種吹掃方法，調(diào)用所需吹掃方法后不再需要人工調(diào)整樣品架與試樣杯的高度，無人值守，大大降低有害氣體對操作者的勞動(dòng)傷害吹氣針自動(dòng)下降,吹掃完成后自動(dòng)復(fù)位到設(shè)定高度，方便下次操作。）
例如：您選擇的是方法1 即可開始設(shè)定參數(shù)：①設(shè)定行程 即氮吹針吹掃濃縮樣品時(shí)下降的高度值；。。。。。。④設(shè)定完畢后進(jìn)入下一步，注意：假如本次樣品所需濃縮時(shí)間更久或者濃度更高，您可以根據(jù)需要設(shè)定延長延時(shí)時(shí)間。
四、放置樣品 打開樣品室門，在樣品室放置使用裝有樣品的本儀器試管，需要注意樣品試管要和氮吹針盡可能保持垂直。
五、開始工作 點(diǎn)擊“開始”按鍵，儀器開。。。。。。。注意此時(shí)所供氣源和儀器選擇的氣源通道是否匹配，所需氣源通道是否打開，若不匹配或者沒有打開所對應(yīng)通道，要在儀器屏幕及時(shí)重新選擇或者及時(shí)打開。否則可能損壞儀器。
六、主機(jī)開始工作直至工作結(jié)束

BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)：提高實(shí)驗(yàn)室效率與準(zhǔn)確性的創(chuàng)新解決方案

隨著生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷需求的不斷提升，微生物檢測已成為實(shí)驗(yàn)室工作中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性任務(wù)。尤其是在藥物研發(fā)、食品安全、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，準(zhǔn)確高效的微生物培養(yǎng)與檢測起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)方法往往依賴人工操作，既耗時(shí)又易出現(xiàn)人為誤差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)，恰好為解決這一難題提供了創(chuàng)新方案。本文將詳細(xì)介紹BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢、功能及其在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用價(jià)值。

BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)概述

BD（Becton Dickinson）全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)是一款集微生物培養(yǎng)、檢測與分析于一體的智能化設(shè)備。該系統(tǒng)通過自動(dòng)化流程大幅度減少人工干預(yù)，確保了實(shí)驗(yàn)過程的高度一致性和可靠性。與傳統(tǒng)的手動(dòng)培養(yǎng)方法相比，BD系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成對大量樣本的自動(dòng)處理和檢測，并提供實(shí)時(shí)的培養(yǎng)結(jié)果與分析數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的核心技術(shù)基于現(xiàn)代微生物學(xué)和自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效提高微生物實(shí)驗(yàn)室的工作效率和準(zhǔn)確度，極大地降低實(shí)驗(yàn)室人員的工作強(qiáng)度。

提高效率與精度的關(guān)鍵技術(shù)

BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)具有諸多創(chuàng)新技術(shù)，使其在微生物檢測領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的培養(yǎng)平臺(tái)，能夠精確控制溫度、濕度和氣體環(huán)境，確保微生物生長的佳條件。系統(tǒng)配備了高靈敏度的傳感器和自動(dòng)檢測功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控培養(yǎng)過程中的細(xì)菌或真菌活動(dòng)，及時(shí)識(shí)別任何異常情況。BD系統(tǒng)還具備高效的數(shù)據(jù)管理能力，能夠自動(dòng)記錄和分析每一批樣本的數(shù)據(jù)，生成詳盡的報(bào)告，幫助實(shí)驗(yàn)人員快速做出科學(xué)判斷。

多場景應(yīng)用的廣泛前景

BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)不僅在傳統(tǒng)的臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中得到了廣泛應(yīng)用，還在藥品生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測等領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。在藥品研發(fā)過程中，系統(tǒng)能夠快速檢測藥品中的微生物污染，保證藥品的安全性和有效性。在食品行業(yè)，BD系統(tǒng)可以高效檢測食品中的病原菌，保障公眾的食品安全。尤其在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，該系統(tǒng)能夠?qū)λ|(zhì)、空氣、土壤等樣本進(jìn)行全面檢測，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。

符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量保證

BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和制造過程中嚴(yán)格遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，確保其高質(zhì)量和高可靠性。無論是在精度、穩(wěn)定性還是在使用便捷性方面，BD系統(tǒng)都通過了多個(gè)行業(yè)認(rèn)證，符合ISO、FDA等國際認(rèn)證要求。系統(tǒng)還具備高度的模塊化設(shè)計(jì)，便于實(shí)驗(yàn)室根據(jù)需求進(jìn)行靈活配置和升級，確保了系統(tǒng)的長久適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。

結(jié)語

BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)憑借其自動(dòng)化、高效、的特點(diǎn)，正成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室微生物檢測的重要工具。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，BD系統(tǒng)將繼續(xù)引領(lǐng)微生物檢測領(lǐng)域的發(fā)展，幫助科研人員和臨床工作者提高工作效率、減少人為誤差、提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，推動(dòng)醫(yī)學(xué)與環(huán)境科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展。在未來，BD全自動(dòng)微生物培養(yǎng)檢測系統(tǒng)將為更多行業(yè)提供高效、可靠的技術(shù)支持，成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室不可或缺的核心設(shè)備。