近期，中科院條件保障與財務(wù)局組織專家對物理所李建奇課題組承擔(dān)的2012年中科院科研裝備研制項目“時間分辨透射電子顯微鏡” 進行了現(xiàn)場驗收。項目技術(shù)測試專家組檢查了設(shè)備的現(xiàn)場運行情況，進行了技術(shù)測試。項目驗收專家組聽取了項目組的工作報告、財務(wù)報告、用戶使用報告以及測試報告，審核了相關(guān)文件檔案。經(jīng)討論認(rèn)為承擔(dān)單位完成了實施方案規(guī)定的研制任務(wù)和技術(shù)指標(biāo)，實現(xiàn)了研制目標(biāo)，一致同意通過驗收。
      時間分辨透射電子顯微鏡也稱為四維超快電子顯微鏡(4D-UTEM)或動態(tài)電子顯微鏡，是近期發(fā)展起來的一種新型電子顯微技術(shù)，是超快激光和高分辨電子顯微術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物, 超快電子顯微術(shù)已經(jīng)成為國際超快結(jié)構(gòu)動力學(xué)和電子顯微學(xué)的前沿領(lǐng)域。4D-UTEM可以在極高時間(皮秒至飛秒)和空間分辨率(納米至埃)下觀察材料中復(fù)雜的瞬態(tài)動力學(xué)過程，是研究物理、化學(xué)、生物以及材料科學(xué)中許多基本現(xiàn)象和機理的重要技術(shù)手段。
      在研制過程中，李建奇項目小組以現(xiàn)代電子顯微鏡為平臺，在多功能電子槍研制中取得了突破，并成功將超快激光引入到電子槍陰極和樣品室中，實現(xiàn)了超快光電子脈沖的發(fā)射與樣品的超快激光激發(fā)。該項目在超快電子槍設(shè)計、光發(fā)射模式下的合軸、時間零點測定及超快結(jié)構(gòu)信號分析、超快電鏡樣品制備、弱電子劑量衍射和成像技術(shù)、超快激光精確定位及調(diào)節(jié)等方面獲得一系列專利技術(shù)。
      該儀器為我國首臺時間分辨電子顯微鏡，在熱發(fā)射或光發(fā)射模式下都具有優(yōu)良性能。光發(fā)射模式下圖像分辨率達(dá)到0.34nm，時間分辨率優(yōu)于1ps，可以實現(xiàn)超快電子衍射和超快實空間成像，以及激光原位誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)變化，對于結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析，新奇量子現(xiàn)象的探索和動態(tài)物理過程研究有重要意義。
      基于本儀器，李建奇課題組成功研究了多壁碳納米管受激光激發(fā)后的晶格響應(yīng)過程，揭示了多壁碳納米管中存在的顯著各向異性晶格動力學(xué)過程，展示了4D-UTEM的高空間和超快時間分辨率能力，論文發(fā)表在Scientific Reports 5 (2015) 8404上。
      該儀器的成功研制不僅提升了我國電子顯微鏡裝備水平，也增強了我國科學(xué)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新能力。