特色检测

       中心依托国际先进的仪器配置与多场耦合实验平台，构建了多维度、全流程的特色原位表征体系，为材料科学、物理学、化学、生物学以及信息技术等领域的前沿研究提供强有力的技术支撑。

原位实验方面

电镜中心透射电镜原位试验与高端功能列表

多场耦合的原位实验平台

        电镜中心构建了国际先进的原位实验体系，具备完善的多场环境控制能力，能够在真实工作条件下动态研究材料的结构、相变与性能演化。通过多种原位技术的集成与协同，研究人员得以在原子尺度上直接“看到”材料在不同外场作用下的行为，为揭示复杂体系的物理化学机制提供了关键手段。

多物理场耦合测试原理图

原位加热与高温动态表征

       中心配备的原位加热技术可实现从室温到上千摄氏度的精确控温，能够在升温、保温和降温过程中实时观测材料的结构变化、相变行为以及界面演化过程。研究人员可以利用该平台研究如合金相变、晶粒生长、催化反应活性演化等高温条件下的微观机制，为新型高温材料与催化体系的设计提供直接依据。

原位加热芯片微观结构示意图

原位低温与量子态调控

        针对低温物理与量子材料研究，中心建立了高稳定性的原位低温实验平台，可将样品温度稳定控制在液氮甚至液氦温区。这一能力使研究者能够深入探索低温相变、超导电性、磁有序及电子关联效应等前沿课题，揭示多体相互作用和低温能带结构演化的本质过程。

透射电镜原位低温样品台

原位气氛与环境电镜（ETEM）技术

        中心配备的原位气体环境与环境透射电镜（ETEM）系统，可在可控气氛和压力条件下开展原位观测，实现对催化、氧化还原、腐蚀及材料降解等反应过程的实时追踪。该技术可在亚纳米分辨率下观察反应中间体与界面演化，为能源催化、环境材料及电化学体系提供真实工作环境下的结构解析支撑。

环境透射电镜的气路系统照片

原位加电与原位磁场操控

        结合原位加电与原位磁场实验手段，中心能够在电、磁等多物理场同时作用下模拟实际器件的工作状态，直接探测材料中电子传输、磁畴演化及电荷集聚等微观响应机制。这一平台为理解磁性存储器件、电催化电极以及二维电子器件的动态行为提供了重要实验基础。

电磁杂散场测试结果

在先进电子光学与成像技术方面

电子全息系统：高精度电磁场定量测量

        中心配置了高灵敏度的电子全息（Electron Holography）系统，可直接探测并定量重建材料内部的电场与磁场分布。通过干涉条纹的相位信息分析，该系统能够以纳米甚至亚纳米精度测量电势差与磁通变化，实现磁畴结构、界面电势及器件内部场分布的精准可视化。这一技术在磁性材料、半导体器件、二维电子体系等研究中具有不可替代的优势，为理解微观电磁行为提供了直接证据。

电子全息原理与实验

EELS电子能量损失谱：元素与电子结构解析

        电镜中心的EELS（Electron Energy Loss Spectroscopy）系统可对材料的元素组成、化学态以及局域电子结构进行纳米尺度定量分析。通过能量损失谱峰的精细结构（ELNES/EXELFS）解析，研究人员能够揭示化学键状态、价态变化以及局域能带结构特征，为研究催化反应机制、氧化还原行为、能带调控及电子结构演化提供关键数据支撑。EELS与STEM成像相结合，更可实现原子级分辨的元素映射与谱像关联分析。

电子能量损失谱硬件系统照片

三维重构技术：纳米结构的立体化解析

        针对复杂纳米体系的空间形貌与功能分布研究，中心引入了电子断层扫描（Electron Tomography）与三维重构技术。该方法通过多角度采集二维图像并进行算法重建，能够获得样品在纳米尺度下的真实三维形貌与内部结构分布。结合EELS或EDS信号，可进一步实现化学成分与功能属性的空间关联重构，为电池电极、催化颗粒及多相复合材料等体系的三维表征提供关键技术支撑。

透射电镜三维重构技术原理示意图

在成像与探测配置

        中心具备低电压光路成像系统，可有效降低束损伤、适应柔性材料与低维体系的观测需求；同时配备高灵敏度、高时间分辨的K3相机，能够实现实时动态过程的超快拍摄与高信噪比数据采集，为原位与多场耦合实验提供卓越的图像质量与数据支持。

多级像差矫正器结构示意图

        凭借上述特色技术平台，中心能够实现对复杂材料体系在多物理场环境下的结构—性能—功能关系的动态解析与精准量化，为重大科研突破和原创性成果的产生提供关键支撑。