電子顯微鏡（EM）是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域。研究人員和科學(xué)家一直在開(kāi)發(fā)新技術(shù)和測試新方法，而儀器制造商則發(fā)布了更多自動(dòng)化和更容易使用的顯微鏡，結合新技術(shù)。本次我們邀請了五位領(lǐng)先的電子顯微鏡專(zhuān)家來(lái)看看這一變化，并與我們分享他們對這項技術(shù)發(fā)展的期待，以及它對該領(lǐng)域的影響。
混合像素電子探測器提供無(wú)噪音的直接電子檢測。它們速度快、耐輻射，能夠提供高質(zhì)量的數據，并使新的電子顯微鏡技術(shù)得到更廣泛的應用?，F在，在專(zhuān)用電子探測器問(wèn)世幾年后，我們想知道社會(huì )對混合像素技術(shù)的看法，以及它與現代電子顯微鏡的結合對該領(lǐng)域的影響。為了獲得來(lái)自研究、設施管理和儀器制造領(lǐng)域的觀(guān)點(diǎn)，我們邀請了五位專(zhuān)家來(lái)討論電子顯微鏡中的混合像素技術(shù)--無(wú)論是現在還是未來(lái)~
Tracy Lovejoy博士，Nion公司。"我曾經(jīng)是一個(gè)電子顯微鏡用戶(hù)；今天，我代表一個(gè)儀器制造商。我現在對新技術(shù)的體驗是完全不同的。一方面，作為一個(gè)用戶(hù)，我努力為我的項目獲得最好的檢測器。而我從我們的客戶(hù)那邊也看到了同樣的行為：他們渴望嘗試這種技術(shù)?；旌舷袼靥綔y器具有多功能性，并能提供出色的性能。以前，用戶(hù)會(huì )考慮在安裝在儀器上的兩個(gè)攝像頭之間進(jìn)行切換。今天，混合像素探測器似乎可以滿(mǎn)足大多數光譜學(xué)設置的廣泛要求，有效地消除了儀器上額外的相機的需要。
"另一方面，從儀器制造商的角度來(lái)看，處理新技術(shù)的情況略有不同。即使混合像素探測器的整合很順利，但仍需要在儀器的機械方面和用戶(hù)界面上做一些工作。但這沒(méi)有什么是我們不能克服的。我相信，混合像素探測器的發(fā)展還沒(méi)有結束，我們將看到更快的探測器。"
"探測器不再是一個(gè)限制性因素"。
EPFL/LSME的Cécile Hebért博士："在用戶(hù)設施的最先進(jìn)技術(shù)和易用性之間很難找到一個(gè)完美的平衡。如果為了操作一個(gè)不同的探測器，需要運行多個(gè)軟件程序或重新配置顯微鏡，無(wú)論結果有多好，整體的體驗都是負面的。因此，探測器制造商和儀器開(kāi)發(fā)商的有效溝通至關(guān)重要。如果我們能夠實(shí)現混合像素技術(shù)與現有電子顯微鏡生態(tài)系統的無(wú)縫整合，它將為該領(lǐng)域帶來(lái)巨大的潛力。例如，無(wú)噪音的數據可能會(huì )成為使用機器學(xué)習的技術(shù)的一個(gè)游戲規則。"
"在我們的研究中，每一個(gè)電子都很重要"。
Christopher Russo博士，MRC分子生物學(xué)實(shí)驗室（LMB）。"我們的研究取決于檢測器的效率。我們花了很多時(shí)間試圖了解對生物標本成像的最佳能量。我們意識到，最佳能量與厚度有關(guān)，而且，由于我們的大多數標本都具有類(lèi)似的厚度，最佳能量將是100千伏左右。這對低溫電鏡界來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的驚喜。在開(kāi)發(fā)為更高能量設計的儀器方面投入了大量的精力，而我們的發(fā)現與這一趨勢相矛盾。
"我們回到繪圖板，試圖想象一種儀器不僅可以更便宜，而且可能在解決生物標本的結構方面更加出色。這就是混合像素探測器引起我們注意的地方；它們使我們能夠從每個(gè)電子中獲得最大的信息。第一個(gè)實(shí)驗結果使我們確信，我們走在正確的道路上，混合像素探測器是適合我們的工具"。
"最重要的是重建圖像的質(zhì)量。為了達到這種質(zhì)量，我們需要一個(gè)具有95%DQE的快速探測器。"
Greg McMullan博士，MRC分子生物學(xué)實(shí)驗室（LMB）。"研究人員和用戶(hù)所希望的是充分利用他們使用顯微鏡的時(shí)間。根據我們的經(jīng)驗，具有高DQE的快速檢測器是生命科學(xué)研究的最佳選擇。高DQE直接轉化為重建圖像的質(zhì)量，因為它可以用較低的劑量實(shí)現更好的定位和定向。探測器的速度減少了采集時(shí)間。與耐輻射的混合像素探測器一起工作也很方便：如果你失去了光束，探測器從識別單個(gè)電子到被暴露在10納安培的環(huán)境中，再回到原位，這不是問(wèn)題"。
"我們現在所處的位置是好的；我們將要去的地方甚至更好。"
Richard Henderson博士，MRC分子生物學(xué)實(shí)驗室（LMB）。"你可以用一個(gè)檢測器做的事情是沒(méi)有盡頭的。一旦你達到了100%的DQE（0），似乎就沒(méi)有什么可以做得更好了，但你可以嘗試一直優(yōu)化到奈奎斯特頻率?；旌舷袼貦z測器可以達到這個(gè)水平。我們非常希望看到這種類(lèi)型的探測器得到進(jìn)一步的發(fā)展：看到更快的探測器，更大的探測器，更容易操作的探測器。
