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导读：当今，化石能源短缺和环境污染问题凸显，能源的多元化和多级利用成为解决能源与环境问题的一个重要途径。作为一种绿色能源技术和环保型制冷技术热电转换技术受到学术界和工业界的广泛关注。热电转换技术是利用材料的塞贝克效应与帕尔贴效应将热能和电能进行直接转换的技术，包括热电发电和热电制冷。这种技术具有系统体积小、可靠性高、不排放污染物、适用温度范围广等特点。热电器件可以实现热能和电能的直接转换，在废热回收和固态制冷领域具有重要的研究价值，对热电发电器件的能量转换效率进行精确测量是评价热电材料和器件性能的重要基础。

    近期，我们在ZG科学院物理研究所成功交付使用了小型热电转换效率测量系统Mini-PEM。该设备可测量热电材料产生的电量及热电转换效率η（通过产生的电量和热流来获得）。为尽快满足用户的科研需求，Quantum DesignZG子公司调集技术力量，在满足防疫要求的前提下与用户紧密合作，顺利完成了设备的安装工作，所有技术指标均符合要求，设备正式交付使用。热电材料能够实现热能与电能的直接转换，具有重要的实用价值，而热电转换效率是衡量热电材料这种转换能力的一个重要指标，对热电材料的产业化具有重要的指导意义，目前小型热电转换效率测量系统是能有效测量该指标的仪器。

Quantum DesignZG子公司工程师为客户介绍设备

    传统的热电转换效率测量方法是将所制得的样品（p型或n型）与标准（n型或p型）材料结合制备成器件，通过对器件进行测试得出转换效率。近年来，ADVANCED RIKO公司创新性地研发了全新的小型热电转换效率测量系统Mini-PEM，其能以单腿器件为样品，通过测试样品的热流及发电量再结合理论计算得到热电转换效率，并且对该类产品申请了ZL。

Mini-PEM的样品连接方式

    近期Mini-PEM用户，昆明理工大学材料学院教授葛振华、冯晶等通过将Ru纳米粉体掺杂至商业碲化铋中，实现了细晶强化。通过晶界对电子和声子的散射，有效提高了塞贝克系数，降低了热导率。材料在425K的ZT值达到0.93。使用Mini-PEM对单腿n型碲化铋的热电转换效率进行了表征，相比纯商业样品提升了91%。相关研究成果以Simultaneous Enhancement of Thermoelectric Performance and Mechanical Properties in Bi₂Te₃ via Ru compositing为题发表在化工领域Top期刊Chemical Engineering Journal上^[1]。

    该工作中，材料的高温塞贝克系数和电阻率是采用日本ADVANCE RIKO公司生产的塞贝克系数/电阻测量系统ZEM-3测得的；单腿样品的热电转换效率是使用日本ADVANCE RIKO公司生产的小型热电转换效率测量系统Mini-PEM测得。另外，材料在室温（291K）的载流子浓度与载流子迁移率使用Quantum Design公司研发的综合物性测量系统PPMS测得。

    日本ADVANCE RIKO公司成立近60年来专业从事“热”相关技术和设备的研究开发，并一直走在相关领域的前端，为世界各地的科学研究及生产活动提供了诸如红外加热、热分析/热常数测量等系统。2018年初，Quantum Design ZG子公司将日本ADVANCE RIKO公司的新先进热电材料测试设备：小型热电转换效率测量系统Mini-PEM、塞贝克系数/电阻测量系统ZEM、热电转换效率测量系统PEM及大气环境下热电材料性能评估系统F-PEM引进ZG。

    2018年7月，Quantum Design China与日本ADVANCE RIKO达成协议，作为其热电材料测试设备在ZG的代理商继续合作，携手将日本ADVANCE RIKO先进的热电相关设备介绍到ZG。

    目前，所有ZG用户购买的日本ADVANCE RIKO热电产品，均由Quantum DesignZG子公司的工程师团队负责安装及售后服务。同时，Quantum Design ZG子公司在日本ADVANCE RIKO公司的协助下，在北京建立部分热电设备示范实验室和用户服务ZX，更好的为ZG热电技术的发展提供设备支持和技术服务。

参考文献：

【1】Y-K. Zhu, J. Guo, L. Chen, S-W. Gu, Y-X. Zhang, Q. Shan, J. Feng, Z-H. Ge,Simultaneous Enhancement of Thermoelectric Performance and Mechanical Properties in Bi₂Te₃ via Ru compositing, Chemical Engineering Journal (2020).

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       近日，ZG科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的纳米真空互联实验站(Nano-X)完成了俄歇电子能谱仪(PHI 710 Auger NanoProbe)安装调试，这是继PHI XPS之后，Nano-X从ULVAC-PHI公司采购的第二套大型科研仪器。PHI 710俄歇电子能谱仪作为重要的表面分析设备，将与Nano-X的超高真空互联管道对接，进一步完善了Nano-X现有的表面分析设备体系(XPS、TOF-SIMS、SEM、AFM、STM等)，将助力推动半导体、微电子器件和冶金等领域研究的发展。

AES功能介绍

       俄歇电子能谱仪(Auger Electron Spectroscopy，AES)是利用电子束电离激发原子内层电子，探测退激发过程出射的俄歇电子，获得样品表面组分和化学性质的一种表面分析方法。AES不仅具有表面灵敏的特性，而且具有纳米级的空间分辨能力，因此广泛应用于半导体器件、微电子器件和冶金等科学研究。

       PHI 710 Auger NanoProbe的主要功能包括SEM成像、元素成分半定量/化学态分析、一维/二维元素分布、深度剖析及EBSD分析。该设备采用热场发射电子枪，具有稳定细小的电子束斑，SEM成像分辨率≤3纳米，AES成像分辨率≤8纳米；采用CMA同轴分析器，能全方位收集产生的俄歇电子，因此具有不受样品形貌和倾角影响的优点；能量分辨率0.5%~0.1%连续可调，亦能实现高灵敏度和高传输率；采用Ar离子枪实现样品表面清洁、荷电中和以及成分深度剖析；配备电子散射衍射探测器（EBSD），可提供晶体结构和晶格取向的分析。

Nano-X介绍

       纳米真空互联实验站(Nano-X)是世界shou个按国家重大科技基础设施标准在建的集材料生长、器件加工、测试分析为一体的纳米领域大科学装置。纳米真空互联实验站通过超高真空管道将各功能设备相互连接，一方面解决了传统超净间模式中难以解决的尘埃、表面氧化和吸附等污染问题，另一方面为微观原子尺度新材料、器件的创新和基于原子级别有序可控的创新思维模式提供了可实现的平台。本实验站由具有若干综合功能的材料制备平台、器件工艺平台、测试分析平台组成。纳米真空互联实验站是材料科学、环境科学、物理学、化学、信息科学等众多学科研究中不可替代的先进手段和综合研究平台，也是微电子、新材料等先进产业技术研发的重要手段。

PHI公司介绍

       PHI公司(Physical Electronics)前身为美国PE(Perkin Elmer)公司专业表面分析仪器部门，于2003年被日本真空ULVAC收购，成立ULVAC-PHI。ULVAC-PHI作为Z专业的表面分析仪器制造商，拥有60余年的表面分析设备研发和生产历史，专注于研发生产表面分析仪器，其产品包括光电子能谱仪(XPS)，俄歇电子能谱仪(AES)，飞行时间二次离子质谱仪(ToF-SIMS)和动态二次离子质谱仪(D-SIMS)。PHI CHINA致力于为用户提供先进技术和优质服务，与大家携手推动表面分析技术的应用和发展。

        2019年1月24日，珀金埃尔默公司电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)产品经理Fadi Abou-Shakra博士一行访问环境化学与生态毒理学国家ZD实验室。ZD实验室副研究员曲广波对珀金埃尔默团队一行表示了热烈的欢迎。双方人员就合作意向和未来发展方向深入交流意见，确定了基本合作模式。双方将联合彼此优势资源共同开发环境检测相关的技术手段和应用方法，从而提升科技创新、实现合作共赢。

　　从左至右：珀金埃尔默北区无机产品技术支持经理王娟，环境化学与生态毒理学国家ZD实验室副研究员曲广波，珀金埃尔默ICP-MS产品经理Fadi Abou-Shakra博士，珀金埃尔默销售张文

　　珀金埃尔默目前已放置1台Z新型号的单颗粒/单细胞ICP-MS(SP/SC-ICP-MS)(NexION2000)作为展示设备，将与ZD实验室共同建立具有更高灵敏度和高通量的质谱方法，开发单细胞质谱和纳米材料单颗粒的快速检测新方法。

　　NexION2000 ICP-MS

　　目前环境化学与生态毒理学国家ZD实验室配备珀金埃尔默公司多台设备，包括Opera phenix 高内涵、Spectrum小动物活体成像系统、FMT1500活体荧光断层扫描系统等。双方将进一步拓展基于自动化高通量检测与细胞成像等技术平台，用于成组毒理学方面的深入合作，所开发的方法将通过双方渠道分享给更多环境检测、毒理分析和医学生物学等方向的研究人员与用户，促进本领域交叉学科的进步。Z后，双方就未来合作发展表达了自己的美好期望。

　   珀金埃尔默作为世界上Z大的分析仪器生产制造商之一，在分析化学和生命科学领域不断为用户提供着业内lingxian的仪器、技术与服务，并长期专注于于人类健康和环境安全。