第23卷第2期2017年6月
分析测试技术与仪器
ANALYSISANDTESTINGTECHNOLOGYANDINSTRUMENTSVolume23Number2
党的发展史
June2017
大型仪器科学管理(124~126)
收稿日期:2017-03-16; 修订日期:2017-03-31.
基金项目:宁波市自然基金(2016A610280);宁波市工业重大专项(2015S1001)
作者简介:苗利静,女,硕士,实验师,从事X射线光电子能谱仪的管理与分析测试工作,E-mail:miaolj@nimte.ac.cn.
X射线光电子能谱仪的开放使用与管理
苗利静,江柯敏,卢焕明
(中国科学院宁波材料技术与工程研究所公共技术服务中心,浙江宁波 315201)
摘要:X射线光电子能谱仪(XPS)是材料表面元素定性和半定量分析的重要手段之一,是表面分析科研工作的必备仪器.为提高测试效率,实施了大型仪器设备开放共享优化,总结了在推动XPS开放过程中管理的经验和体会.关键词:X射线光电子能谱;开放;共享中图分类号:O657.32
文献标志码:B
文章编号:1006 3757(2017)02 0124 03
DOI:10.16495/j.1006-3757.2017.02.010
OpeningUseandManagementofX-ray4n25
PhotoelectronSpectroscope
MIAOLi-jing,JIANGKe-min,LUHuan-ming
(NingboInstituteofMaterialsTechnologyandEngineering,ChineseAcademyof
Sciences,Ningbo315201,ZhejiangChina)
Abstract:Xrayphotoelectronspectroscopy(XPS)isoneofthemostimportantmethodsforthequalitativeandsemiquantitativeanalysisofsurfaceelements.Itisanessentialtoolforthescientificresearchinsurfaceanalysis.Howtoimprovetheefficiencyoftheuseoftheinstrumentisathornyproblem.Theopeningandsharingoflarge-scaleinstrumenttooptimizethetestefficiencyhasbeenproposed.Inthispaper,theexperienceoftheopeningusageofXPSissummarized.
Keywords:XPS;openusing;sharing
X射线光电子能谱(XPS)是当前表面分析的重
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要工具,特点是灵敏度高、破坏性小[1]
.XPS谱图不
仅可提供丰富的材料表面元素化学信息,包括样品定性分析,元素组成半定量及元素化学价态分析等,还能给出表面、微小区域和深度分布方面的信
息[2]
.另外,因为入射到样品表面的X射线束是一
种光子束,对样品的破坏性非常小.所以对分析有机材料和高分子材料非常有利.基于以上,XPS在科学研究及企业分析中的实际应用范围越来越广
泛[3]
.近年来,随着科研队伍的迅猛发展,所外高校
需求及企业问题解决的增加,测试量明显增大,如何提高仪器使用率,达到仪器资源共享,更好地服务广
大科研工作者,提高经济效益和社会效益,是仪器管理者目前亟待解决的问题.
2015年1月,国务院印发《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》(
国发[2014]70号)[4]
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,部署通过深化改革和制度创
新,加快推进科研设施与仪器向社会开放,进一步提高科技资源利用效率.中国科学院宁波材料技术与工程研究所公共技术服务中心始终坚持“开放,共享”,以保证设备高效运行和资源共享,挖掘大型仪器潜能,不断提高使用效益.针对大型仪器
X射线光电子能谱的开放共享管理[5]
情况,做了如
结婚旅行下总结.
第2期苗利静,等:X射线光电子能谱仪的开放使用与管理1 “专员制”模式
本实验室所用的仪器是岛津公司的Kratos
AXISULTRADLD
.由于所内课题组多,测试项目复
杂,测试量大,由仪器负责人测试的模式不能满足测试需求.2016年尝试实行针对所内学生员工开放的制度,提出了“专员制”模式(如图1所示),开放大型仪器
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.
图1 开放流程图Fig.1 Openingflowchart
1.1 “专员”的选拔
三年级直博生和硕士生因面临毕业不予考虑,而一年级直博生要上理论课,自由时间较少.综上考虑,测试专员在硕士员工、二年级博士生和硕士生中选定.
一年有10次以上测试量的课题组,设立一位测试专员;20次以上测试量的,设立二位测试专员.所有测试专员需经导师同意方可.针对专员我们采取三部分培训:理论培训、专家讲座和实际操作培训.经过系统培训,且可熟练操作仪器进行基础测试的人员方可取得上机操作资格.1.2 理论培训
测试专员的理论培训主要包括X射线光电子能谱仪的基本构造和分析原理,如:高功率、大罗兰圆的单色X射线源,浸入式磁透镜,大半径双层能量分析器,二维阵列延迟线检测器和无阴影荷电中和器等.1.3 专家讲座
为了更好地为科研工作服务,公共技术服务中心邀请相关分析测试领域高水平专家作报告,拓展视野,指导科研和支撑人员最大限度地开发和使用仪器的功能.现代表面分析专家主要针对表面科学,延伸到表面分析技术和表面化学分析方法.专家报告内容一般比较详实,分析实例与平时科研工作和分析测试紧密结合,对测试专员的知识水平提高有很大帮助.
1.4 上机操作培训
为了能提高每位专员的学习效率,分组分类学
习操作,一般2~3人一组.2~3人可互相督促、相互提醒,且避免因人员过多,在仪器管理员讲
解过程中看不清仪器结构.因每类样品测试方式不同,每课题组测试专员可只学习本课题组样品测试.每个测试专员通过3~4次培训,可根据操作规程进行简单上机.所以在培训前,需要完善上机操作规程指导书.
2 专员机时预约
测试专员取得上机操作资格后,可根据课题组样品数量在中国科学院仪器共享管理平台登录预约.仪器管理员根据样品排队情况尽快安排.如果测试专员在没有仪器管理员看管的情况下可独立操作仪器,并可以解决测试中出现的小问题,可选择晚上或周末测试提前测样.这样既可以满足组内尽快拿到数据,又不会对其他排队测试人员干扰.
3 专员测试样品
课题组组员制备样品,专员需全程陪同指导,并详细记录样品顺序、名称,以便样品进分析室后可非常清楚的辨别.测试从进样抽真空开始至得到数据,专员要熟悉整个流程.通常,一条样品台的样品由1~2个专员完成.对于参数调整,专员可在测试过程中求助仪器管理员,慢慢积累经验.测试结束
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分析测试技术与仪器第23卷
后,专员要负责下一条样品抽真空,以便测试时间可充分利用.且专员遵循实验室安全卫生制度及实验室管理制度,对不遵守规章制度的专员取消其资格.
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4 样品制备和数据导出处理
测试样品要求比较严格,含有挥发性的物质、未完全烘干的样品或极易吸潮的样品、表面污染的样品和有磁性的样品都不可以进入分析室.另,X射线光电子能谱测试得到的数据需要转化格式和计算,如果样品很多,这部分工作量也很大.所以我们针对样品制样和数据处理部分,安排每周固定时间进行所有测试人员培训,保证二次测试可自行转化上传数据.
5 测试结果上传
数据处理好后,由测试人员自行用自己邮箱账户上传到指定ftp上.数据不可用U盘拷贝.6 结束语
自2016年仪器推行开放管理模式以来,样品测试数量显著增加,且排队状况减少.不但提高了仪
器使用效率,很好的完成测试任务,还锻炼了学生、员工的上机动手能力,使他们对X射线光电子能谱有更深入的认识.
参考文献:
[1] 谢景林.X射线光电子能谱仪应用[J].现代仪器,2009,15(5):16-20.
[2] 黄惠忠.表面化学分析[M].上海:华东理工大学出版社,2007.
[3] 吴正龙,刘洁.现代X光电子能谱(XPS)分析技术[J].现代仪器,2006,12(1):50-53.
[4] 郝明佳.大型仪器公共技术服务中心管理经验介绍[J].分析测试技术与仪器,2016,6(22):124-124.[5] 刘朋,周秋璇.凝胶色谱仪的开放使用与管理[J].分析测试技术与仪器,2015,9(21):184-186.
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