يخدم مركز توصيف وتصنيع المواد الأوساط الأكاديمية والصناعية - عالم الفيزياء

هل يمكنك إعطاء وصف موجز لـ WATLab وأدواته الرئيسية وما تقدمه للمستخدمين من أدوات رئيسية وما تقدمه للمستخدمين

WATLab عبارة عن منشأة قياس متعددة المستخدمين في قسم الكيمياء بجامعة واترلو. تم تأسيسه في عام 2000 من قبل الأستاذ كام تونج ليونج وكان أول جهازين له هما مجهر انبعاث المجال Leo 1530 وأداة التحليل الطيفي الكهروضوئي للأشعة السينية VG EscaLab (XPS). اليوم ، تشمل الأدوات الأكثر شيوعًا التي يتم الوصول إليها مجاهر المسح الإلكتروني (SEMs) ، و XPS ، ومجهر إلكتروني عالي الدقة للإرسال (HRTEM) ، وأنظمة الطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون والأيونات (المقدمة من Raith) ، وقياس الطيف الكتلي الأيوني الثانوي (SIMS) ، وكذلك الفحص المجهري لقوة الذرة ، حيود الأشعة السينية ، مطيافية رامان والتصوير. لدينا أيضًا أدوات أكثر تخصصًا ، مثل مجهر زايس أيون الهيليوم ومجهر التصوير Thermo VG Auger ، مع القائمة الكاملة المتاحة على موقعنا ، watlabs.com.

كيف يتفاعل المستخدمون مع WATLab؟ هل يأتون لاستخدام المعدات ، أم يرسلون عيناتهم إليك؟

خلال جائحة COVID-19 ، ركزنا على الخدمة عن بُعد. ومع ذلك ، فقد عدنا الآن إلى مزيجنا المعتاد من القياس الذي يديره المستخدم (بشكل أساسي SEM) وخدمة المشغل. كان التعليم جزءًا كبيرًا من التفويض الأصلي من وكالات التمويل لدينا ، ونقدم فصولًا تدريبية قصيرة حول استخدام بعض الأدوات بأمان وفعالية. تتضمن معظم المشاريع أيضًا مناقشات مع المستخدمين حول كيفية تفسير نتائجهم وفهم قيود البيانات. ومع ذلك ، فإن الكثير من تمويلنا يعتمد على نموذج الرسوم مقابل الخدمة ، لذا فإن المناقشات المكثفة وتشغيل المستخدم لأدواتنا الأكثر تعقيدًا وباهظة الثمن هو ببساطة غير فعال من حيث التكلفة.

هل يمكنك أن تعطينا فكرة عن قاعدة المستخدمين في الجامعة - ما هي الأقسام التي يأتي منها المستخدمون؟

معظم مستخدمينا هم من الطلاب وأعضاء هيئة التدريس في جامعة واترلو وشركات التكنولوجيا المحلية. نحن أيضًا نساعد الباحثين من الجامعات والشركات في مراحلها المبكرة من جميع أنحاء كندا والولايات المتحدة. ترتبط معظم أدواتنا وخبراتنا بالمواد غير العضوية مثل المعادن والسيراميك وأشباه الموصلات ، على الرغم من أننا قمنا بالعديد من مشاريع البوليمر وعلوم الحياة. تشمل قاعدة مستخدمينا في واترلو علوم الكيمياء والفيزياء والأرض والبيئة. نحن نعمل أيضًا مع أشخاص في أقسام الهندسة بما في ذلك الهندسة الميكانيكية والكيميائية والمدنية وهندسة تصميم الأنظمة - ونقوم من حين لآخر بمشاريع مع أشخاص من أقسام جامعية أخرى.

ما هي بعض أشهر الخدمات التي تقدمها؟

أكثر أدواتنا شيوعًا هي المجاهر الإلكترونية لمسح الانبعاث الميداني مع التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (SEM / EDS). في علم النانو ، تعد القدرة على مراقبة وتحليل المواد بسهولة على مقياس طول عشرات النانومتر أحد الأسباب التي أدت إلى توسع المجال كثيرًا في السنوات الأخيرة.   

بعد ذلك ، فإن أداة VG-ESCALab XPS هي قطعة المعدات الأكثر حجزًا من قبل مستخدمينا.  XPS هي أداة قوية لتحليل حالة التكافؤ للمركبات المختلفة. على سبيل المثال ، يحتوي الجرافيت على روابط كربون مع تهجين sp2 وتهجين الماس sp3. يمكن ملاحظة هياكل الترابط المختلفة هذه في XPS كتحول في ذروة الطاقة الحركية للكربون. ميزة أخرى لـ XPS هي الحساسية الشديدة للسطح. يفحص XPS عادةً نانومتر واحد أو اثنين من سطح العينة ، دون أي ضوضاء من الركيزة الأساسية. هذا يسمح للفرد بتحليل المواد الرقيقة بدقة.

هل يمكنك إعطاء بعض الأمثلة لبعض الأبحاث العلمية البارزة والأعمال الصناعية التي تم إجراؤها في WATLab؟

محليًا ، ساعدنا في حل مشاكل التصنيع والمعالجة البيئية. كان لدى أحد أعضاء هيئة التدريس في علوم الأرض مشروع يبحث عن وجود الزرنيخ وشكله في التربة بالقرب من موقع التعدين. لقد مررنا بعدد كبير من عينات المقاطع الرقيقة باستخدام SEM للعثور على معادن الزرنيخ المترسبة الثقيلة ، وقمنا بتقييمها باستخدام EDS و XPS لتحديد ما إذا كانت مركبات الزرنيخ  كانت خاملة أو نشطة بيئيًا.   

كان أحد المشاريع القديمة لشركة BlackBerry التي تتخذ من Waterloo مقراً لها هو تقييم المواد في سلسلة التوريد الخاصة بها لوجود الكروم السداسي التكافؤ ، وهو مادة مسرطنة ومحظورة في الاتحاد الأوروبي.  نظرًا لاستخدام التكافؤات المختلفة للكروم بشكل شائع في الأصباغ ، والكروم سداسي التكافؤ فقط هو الخطر ، فقد تم استخدام ESCALab لتحديد حالة ارتباط الكروم في المواد.

في الآونة الأخيرة ، طورت شركة محلية ناشئة عملية جديدة لتصنيع ألياف البوليمر الذائبة بألياف أطول وأدق للاستخدامات المختلفة بما في ذلك الحفاضات والمناديل والمرشحات. ثم ظهر COVID-19 ، لذلك ركزت الشركة على تطبيق المرشح. تسمح الألياف الرفيعة بإزالة الجسيمات الأصغر مع انخفاض ضغط أقل عبر الفلتر ، مما يحسن الكفاءة. استخدمنا SEM لتصوير موادهم الليفية المصنوعة في ظل ظروف مختلفة ، لتحديد العوامل التي كانت مثالية.

ما المسار الوظيفي الذي اتبعته للعمل في WATLab؟

كيف تدرس Treesearch أسرار مواد الغابات باستخدام علم السنكروترون

حصلت على درجة البكالوريوس في الفيزياء من جامعة ماكجيل في مونتريال ، ودرجة الدكتوراه في علوم وهندسة المواد من جامعة ويسكونسن ماديسون في الولايات المتحدة. كان مشروع الدكتوراه الخاص بي هو تصنيع وتحليل وقياس خصائص الموصلية الفائقة لحدود حبيبات أكسيد النحاس في إتريوم الباريوم. بعد ذلك ، عملت كباحث ما بعد الدكتوراه وعالم أبحاث في كاليفورنيا ، قبل أن أعود إلى كندا. لقد منحني ذلك خبرة في مجموعة متنوعة من الأدوات وتقنيات القياس ، فضلاً عن تجربة معدات حل المشكلات.

ما أكثر شيء تستمتع به في عملك؟

الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في العمل في WATLab هو تنوع المشاريع المختلفة التي يعمل عليها مستخدمونا. تعتبر دراسة المصنوعات اليدوية (أو لا!) في مجموعة بيانات جديدة أمرًا صعبًا دائمًا. لقد تعلمت الكثير عن أدواتنا وحول كيفية تطبيق هذه الأدوات في عدد من المجالات الأكاديمية. يعد التدريس والتواصل مع المستخدمين من المهارات المهمة الأخرى التي طورتها أثناء عملي في WATLab.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/materials-characterization-and-fabrication-centre-serves-academia-and-industry/