基于信息化平臺(tái)的場發(fā)射掃描電鏡實(shí)驗(yàn)室管理

于 洋，陳 峰,2，李文洋

（1. 吉林大學(xué) 古生物學(xué)與地層學(xué)研究中心，吉林 長春 130026；2. 東北亞生物演化與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 吉林 長春 130026；3. 吉林大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，吉林 長春 130021）

隨著國民經(jīng)濟(jì)和科研技術(shù)的快速發(fā)展，電子顯微分析設(shè)備已成為許多行業(yè)開展微觀物質(zhì)形貌和化學(xué)組分分析的主要設(shè)備及重要手段[1]。由于掃描電子顯微鏡結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，這類大型儀器設(shè)備的綜合管理要求管理人員專業(yè)化，管理制度規(guī)范化，管理方法科學(xué)化[2]。為適應(yīng)當(dāng)今高校實(shí)驗(yàn)室管理新要求，促進(jìn)大型儀器設(shè)備開放共享，提高資源使用效益，我校以“服務(wù)教學(xué)科研、開放共享使用”為運(yùn)行宗旨，建立了實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)和儀器設(shè)備共享平臺(tái)。古生物學(xué)與地層學(xué)研究中心掃描電鏡實(shí)驗(yàn)室自加入實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)和儀器設(shè)備共享平臺(tái)以來，積極開展校內(nèi)外服務(wù)，不斷提高管理水平和儀器使用效益。

1 實(shí)驗(yàn)室體制建設(shè)

1.1 實(shí)驗(yàn)室管理制度

制度建設(shè)是管理工作的基礎(chǔ)和保障。應(yīng)該通過建章立制，加強(qiáng)對大型儀器設(shè)備的使用、管理、維護(hù)和保養(yǎng)[3]。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行校、學(xué)院（中心、所、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）、實(shí)驗(yàn)室三級管理體制。嚴(yán)格遵守學(xué)校的《實(shí)驗(yàn)室安全管理辦法》《實(shí)驗(yàn)室安全檢查規(guī)定》《貴重儀器設(shè)備共享管理辦法》等相關(guān)制度。同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，制定了《管理人員崗位職責(zé)》和《實(shí)驗(yàn)室安全值日官檢查制度》。

在安全管理方面，防火、防爆、防盜、防破壞的設(shè)備完好，制度上墻，逐級簽訂實(shí)驗(yàn)室安全責(zé)任書，對第一次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的各類實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行安全知識教育，并定期開展安全檢查。

在環(huán)境管理方面，房間門口掛有安全信息牌，針對危險(xiǎn)源張貼有警示標(biāo)識，有逃生路線圖，室內(nèi)裝有監(jiān)控。這些規(guī)章制度能夠規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的管理工作，明確儀器設(shè)備的管理職責(zé)，保障師生員工人身安全，維護(hù)教學(xué)科研工作的正常進(jìn)行。

1.2 考核與激勵(lì)制度

場發(fā)射掃描電鏡屬于大型精密儀器，組成復(fù)雜、價(jià)格昂貴，要求其管理者和使用者必須具有較高的科學(xué)技術(shù)素質(zhì)與研究開發(fā)能力[2]。對實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的培訓(xùn)，按照我?！秾?shí)驗(yàn)技術(shù)人員培訓(xùn)與職業(yè)規(guī)劃工作實(shí)施辦法》，分為崗前培訓(xùn)、專業(yè)技能培訓(xùn)、管理培訓(xùn)等3 類，校內(nèi)辦班、學(xué)術(shù)報(bào)告、交流論壇及校外派出等4 種形式。對實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的考核內(nèi)容主要包括思想覺悟與政治素質(zhì)、工作態(tài)度與工作紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)服務(wù)與管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理、實(shí)驗(yàn)方法研究與儀器功能開發(fā)、學(xué)習(xí)培訓(xùn)與理論總結(jié)、工作效果與滿意度等方面。通過培訓(xùn)規(guī)劃與考核制度，使實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在職業(yè)操守、管理水平和專業(yè)技能等方面不斷提高，進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍素質(zhì)，從而更好地履行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理等各項(xiàng)職責(zé)。

學(xué)校還制定了大型儀器設(shè)備效益核查制度，每兩年進(jìn)行一次，完成核查報(bào)告并于校內(nèi)公示[4]。儀器設(shè)備測試費(fèi)收入絕大部分由設(shè)備依托單位分配、使用，激發(fā)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員工作熱情，其余部分補(bǔ)充貴重儀器設(shè)備共享基金。共享基金可用于儀器設(shè)備大修補(bǔ)貼、相關(guān)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以及補(bǔ)充學(xué)校儀器設(shè)備開放共享平臺(tái)建設(shè)等方面。共享基金的設(shè)立，為促進(jìn)儀器設(shè)備開放共享、提高儀器設(shè)備使用效益、服務(wù)教學(xué)和科研提供了支撐。

2 基于實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)的人員培訓(xùn)

我校實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)，是基于實(shí)驗(yàn)室管理工作流程設(shè)計(jì)的，是為適應(yīng)當(dāng)今高校實(shí)驗(yàn)室管理新要求，采用新技術(shù)，并以新的工作理念設(shè)計(jì)開發(fā)的高校實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)。廣大師生可利用平臺(tái)方便、快捷地了解實(shí)驗(yàn)室情況，掌握相關(guān)政策法規(guī)、學(xué)習(xí)安全知識、參加業(yè)務(wù)培訓(xùn)。

場發(fā)射掃描電鏡有很強(qiáng)的專業(yè)性，必須專人操作或經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的人員才能使用。而且掃描電鏡屬于射線裝置，必須對實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行安全教育。根據(jù)我?！秾?shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入規(guī)定》，擬進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的師生可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)的安全學(xué)習(xí)考試系統(tǒng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和在線考試，在通過通識類和輻射類知識考核后，成績合格者獲得準(zhǔn)入資格，在簽訂安全管理責(zé)任書和安全知識確認(rèn)書后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作規(guī)范培訓(xùn)以理論講解和上機(jī)操作方式進(jìn)行。理論講解部分介紹掃描電鏡的原理和結(jié)構(gòu)，試樣制備、圖像分析，能譜儀工作原理和應(yīng)用實(shí)例。上機(jī)操作部分學(xué)員在機(jī)組人員演示教學(xué)后進(jìn)行實(shí)踐操作，熟練掌握后方可獨(dú)立測樣。結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，在本科生中開設(shè)了“電鏡能譜測試分析技術(shù)在地學(xué)上的應(yīng)用”選修課，效果良好。

實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)的使用，大大增強(qiáng)了師生的安全意識，至今未發(fā)生安全事故。理論講解和上機(jī)培訓(xùn)提高了師生的理論知識水平和動(dòng)手能力，大大減少了因操作不當(dāng)引起的儀器故障，提高了工作效率。

3 基于儀器設(shè)備共享平臺(tái)的儀器使用

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立信息化管理平臺(tái)，加強(qiáng)大型儀器設(shè)備開放共享，提高使用效益，已成為當(dāng)今科研院校的共識[2-7]。我校儀器設(shè)備共享平臺(tái)是基于校園信息化管理，集信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化于一體的貴重儀器設(shè)備開放共享管理系統(tǒng)?？蓪?shí)時(shí)在線了解儀器設(shè)備開放共享政策規(guī)定、查詢平臺(tái)儀器設(shè)備信息、進(jìn)行測試預(yù)約和計(jì)費(fèi)結(jié)算。截至2019 年，平臺(tái)錄入儀器設(shè)備信息1088 臺(tái)套、價(jià)值18.16 億元，其中已開放共享345 臺(tái)套，價(jià)值3.51 億元。儀器種類有電鏡類、能譜類、光譜類、質(zhì)譜類、波譜類、色譜類、X 射線類、顯微鏡及圖像分析、生化分離分析、熱分析、測量計(jì)量及微加工類等多類貴重儀器。

我中心JSM-6700F 冷場發(fā)射掃描式電子顯微鏡于2016 年加入儀器設(shè)備共享平臺(tái)，主要服務(wù)于地球科學(xué)領(lǐng)域的微區(qū)形貌和成分研究，年平均使用機(jī)時(shí)1000 h，年平均服務(wù)師生200 余人次。加入共享平臺(tái)后，能夠讓更多的用戶了解儀器的詳細(xì)信息、所在實(shí)驗(yàn)室、開放方式和使用狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行預(yù)約，提高了便捷性。機(jī)組人員可以實(shí)時(shí)了解儀器的預(yù)約情況，根據(jù)用戶需求準(zhǔn)備材料，安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，有序開展工作。儀器管理者可以利用共享平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，掌握儀器的工作狀態(tài)，為制定管理方案提供依據(jù)。

以校內(nèi)教師客戶為例，共享平臺(tái)上的掃描電鏡送樣檢測工作流程見圖1。校內(nèi)教師客戶登錄共享平臺(tái)，檢索到本實(shí)驗(yàn)室掃描電鏡，提交預(yù)約申請。儀器負(fù)責(zé)人登錄共享平臺(tái)進(jìn)行審核，符合要求的申請予以通過，否則駁回申請并給出理由。申請通過的客戶將待測樣品送給機(jī)組人員，儀器負(fù)責(zé)人在平臺(tái)上進(jìn)行“送樣接受”確認(rèn)操作，分配測試任務(wù)給具體機(jī)組人員?？蛻舭醇s定時(shí)間進(jìn)行測試，測試結(jié)束后，機(jī)組人員將測試結(jié)果以拷貝CD 的形式提供給客戶，并在平臺(tái)上進(jìn)行“原始記錄登記”和“費(fèi)用核定”。校內(nèi)教師客戶確認(rèn)測試費(fèi)用，并可提交測試評價(jià)。機(jī)組打印測試結(jié)算單交給客戶，客戶辦理相關(guān)繳費(fèi)業(yè)務(wù)，測試工作流程結(jié)束。

圖1 共享平臺(tái)上的掃描電鏡送樣檢測工作流程

利用共享平臺(tái)，提高了掃描電鏡的利用率，不只校內(nèi)用戶，校外單位也可以通過共享平臺(tái)預(yù)約實(shí)驗(yàn)。共享平臺(tái)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)程記錄詳盡，反饋及時(shí)，實(shí)現(xiàn)了信息化管理。

4 儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

由于掃描電子顯微鏡是一臺(tái)組成復(fù)雜、精密且價(jià)格昂貴的儀器，操作人員不僅要能夠進(jìn)行嚴(yán)格、正確的儀器操作，更需要對其進(jìn)行細(xì)致的日常維護(hù)，以確保其處于良好的工作狀態(tài)[8]。

實(shí)驗(yàn)室門口放置粘塵墊，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前必須換拖鞋，保持室內(nèi)潔凈。夏天開空調(diào)，冬天停暖氣，使電鏡室的溫度始終維持在22±2 ℃，濕度40%～60%。場發(fā)射電鏡需長期開機(jī)保持真空狀態(tài)。如遇停電或維修等特殊情況，需提前關(guān)機(jī)，來電后及時(shí)開機(jī)。停電期間由不間斷電源（UPS）給離子泵供電，UPS 連接的蓄電池每5 年要更換一次。每天工作前檢查機(jī)械泵油液面，確保液面在油位刻度線的安全水平線上。若低于安全刻度線，應(yīng)馬上添加機(jī)械泵油。每天工作前檢查氮?dú)馄繗饬?，確保出氣口壓力指針處于0.45～0.55 MPa之間。壓力低于2 MPa 時(shí)需更換氮?dú)馄?，氮?dú)馄坑勉q鏈固定牢靠。定期查看循環(huán)水量以及潔凈程度。若水量低于浮漂，及時(shí)補(bǔ)充去離子水。若發(fā)現(xiàn)水質(zhì)污濁，應(yīng)先關(guān)機(jī)，清潔水箱后再加入去離子水，有少許漂浮物時(shí)，可用濾網(wǎng)撈走。應(yīng)定期清洗樣品載樣臺(tái)、送樣桿、噴金儀玻璃罩等易受污染的部件。應(yīng)做好電離輻射監(jiān)測，佩帶個(gè)人劑量計(jì)，每季度由學(xué)校統(tǒng)一送檢。

5 結(jié)語

掃描電鏡實(shí)驗(yàn)室對外開放以來，為地學(xué)領(lǐng)域的許多重大課題及研究生論文提供了大量高質(zhì)量的圖像和數(shù)據(jù)[9-14]，對學(xué)科發(fā)展起到了重要的支撐作用。加入實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(tái)和儀器設(shè)備共享平臺(tái)以來，實(shí)驗(yàn)室管理更加規(guī)范，在科研和教學(xué)工作中發(fā)揮出最大的作用。