郭 红 杨先海 盛文斌 宋亦刚 常伟伟
山东理工大学分析测试中心 (山东淄博 255049)
山东理工大学分析测试中心成立于2004 年4月,是山东理工大学在中央与地方共建项目的基础上,为提升办学层次、科研水平和社会服务能力,尽快将学校建成省内一流、国内外有一定影响的高水平大学而搭建的一个平台。扫描电子显微镜(以下简称“扫描电镜”)作为山东理工大学单台价值最高的大型仪器,测试工作量极大且服务范围涉及多个学科。由于岗位限制,扫描电镜只有一个专职管理人员,受人员累计工作时间限制,开机时数不能满足预约时数,降低了它的使用效率和效益。通过考察对比国外、香港等地高校的分析测试中心发现,他们仪器设备的管理人员很少,教师和学生都可以上手操作,仪器的利用率高、效益好[1-6]。针对上述问题,分析测试中心以美国FEI 公司生产的Sirion 200 型扫描电子显微镜岗位为试点,经过多年探索,逐步建立了1名专职人员、多名兼职人员的“一岗多人”服务模式,从内部管理、制度完善等方面保证了扫描电镜大型仪器机组的服务质量和效益。
顾名思义,“一人多岗”指一个人能胜任和负责多个岗位的工作,而“一岗多人”就是指一个岗位可由多人进行操作。山东理工大学分析测试中心扫描电镜岗位,目前仅第一责任人为专职人员,负责扫描电镜的操作、维护维修以及停电等突发事件的处理工作,其他责任人都是兼职人员,属于“一人多岗”的工作模式,在做好自己所负责仪器的操作和维护工作的前提下,协助第一责任人,担负一定的分析测试和日常维护工作。
正常工作时间内,电镜机组每天都有专人上岗,有时甚至一天内有多人上机操作。机组设定了扫描电镜及附件参数检查记录表,包括镜筒真空度、样品室真空度,灯丝电流,循环水温度、水压、水位,氮气流量,空调工作状况等多个项目,要求操作人员在实验前和实验后都做好记录并存档。假期提供扫描电镜的应急预案及带有各种参数标示的对应照片,便于值班教师正确判断和清晰描述扫描电镜及其附件的状态。
学校设立专项培训经费,用于大型仪器设备操作人员短期培训;将操作人员纳入教师国内外进修统一管理,提供保持大型仪器分析测试技术先进性的渠道。
分析测试中心与校教务处、人事处共同制定了基于分析测试收费金额的分析测试服务工作量计算方法,对分析测试服务进行量化考核,一定程度上解决了仪器设备操作人员年终考评、职称聘任的工作量核算问题。
在本科毕业设计期间,按正常的工作时间,从客户填写样品委托单,到完成相应的测试,大约需要30 天的时间,而很多学生的样品需要根据扫描电镜的测试结果决定下一步的实验方案,如果一个月出结果,会耽误正常的毕业答辩。所以,扫描电镜机组的老师每天都从早上不到8 点一直工作到22 点,碰到难测的样品,工作时间甚至会超过23 点。这种工作强度下,试样一般3~5 天就可以出结果,保证了测试结果的及时性。
事先与客户沟通样品是否需要喷金,因为有些样品是半导体材料,喷金后图像质量会好一些,但高倍下Pt 颗粒的存在可能会影响最终的结论。电镜照片图像清晰只是质量保证的一个最低要求,能最大限度地说明问题、佐证相应的实验结果才是最重要的。比如,一些做分子筛或者滤膜的材料,要的效果就是多孔且均匀分布。如果测试人员不了解样品特点且不善于沟通,有可能拍出与结论相反的图片,重拍的话,既影响客户的满意度,也会耽误彼此的时间。因此,扫描电镜机组的老师主动邀请客户现场观看,如果客户不能到场,也事先与其取得联系了解具体需求,且在结果发送的第一时间通知客户,根据结果反馈决定是否需要重测,直到客户满意为止。
3.3.1 样品测试
扫描电镜机组人员,一方面通过“老人带新人”的方法努力帮助新上岗的人员熟练操作,提高效率,另一方面采取“歇人不歇马”的战术,几个人轮流上机操作,利用不上机的时间喷金制样。扫描电镜自带的喷金仪一次只能喷镀6 个样品,给不导电的样品制备试样费时费力且消耗大量的Pt 靶材。靶材不仅价格昂贵,而且购买周期很长,有时会出现断档的情况。机组的老师自制了可以20 个样品同时喷金的装置(申报了实用新型专利),不仅工作效率提高3 倍以上,还大大降低了靶材的消耗。此外,机组的老师们主动利用工作日晚上和周末的时间加班加点工作,提高仪器使用率。
3.3.2 仪器维护
扫描电镜全年365 天不能断电,否则就会关机,一旦关机需要厂家工程师来开启,不但影响仪器的正常使用且花费大量的经费;附件X 射线能谱仪每4~5 天需要加一次液氮(即使假期也是如此),否则会损坏探测器,导致能谱仪无法正常工作。为了保证扫描电镜不停摆,机组配置了不间断电源(UPS),但它的支撑时间也不过1~2 h,这就要求工作人员必须在第一时间赶到现场,把电镜的模式尽快改到休眠状态。多少次,半夜得到门卫关于实验楼停电的通知,扫描电镜机组人员不顾疲劳马上赶至实验室;又有多少次,节假日中别人都在陪伴家人时,扫描电镜机组人员赶到实验室添加液氮。另外,扫描电镜和喷金仪还配置了高纯氮气和高纯氩气,需要机组人员随时观察气体的流量情况,第一时间进行通报,以保证仪器的正常运行。
3.3.3 参观检查
2004 年,扫描电镜作为山东理工大学最先进、最昂贵(47 万美元)的仪器,安装后受到了省市各级领导的充分重视(多次参观电镜实验室)。电镜机组也曾作为山东省大型仪器设备协作共用的优秀机组接待过省科技厅、财政厅的领导组成的考察团,除此之外,与学院合作的企业、学院的引进人才等也经常到扫描电镜室参观。机组老师在不影响大量测试任务的前提下,做好清洁工作,有时甚至加班打扫卫生,但大家都能充分理解,密切配合,没有任何怨言。
3.3.4 耗材购买
扫描电镜的耗材通常是学校统一购买,而厂家要求先付款,款到后发货,然后寄发票。麻烦不说,购买周期也比较长。随着测试工作量的增加,对耗材的需求也越来越急迫。扫描电镜机组的老师凭着与经销商沟通过程中形成的良好信誉,让经销商答应先发货寄发票、货到后汇款的方式,不仅减少了机组人员的麻烦,更重要的是保证了耗材的及时供应,为扫描电镜的正常运行扫清了障碍。
3.3.5 仪器维修和搬迁
扫描电镜机组人员对仪器精心维护,运行至今无人为原因造成的机器故障,但牵扯更换电子枪等正常损耗配件,与厂家工程师打交道必不可少。在扫描电镜的使用过程中,机组人员多次通过与厂家工程师的沟通,独立解决了原本需要工程师上门解决的问题,不仅节省了时间,还节约了大量费用。厂家工程师上门更换零件时曾说,在他们的众多用户中,像山东理工大学电镜机组维护这么好的仪器非常少见。另外,在扫描电镜搬迁时,厂家工程师先上门服务(包括测试场地,搬迁前后的调试等),一切工作做完之后才寄送发票,然后学校付款。这样做机组人员省事省力,是建立在机组的良好信誉基础上的。
扫描电镜机组通过10 余年的探索逐步建立的“一岗多人”服务模式取得了令人满意的成效,该机组不仅是山东理工大学使用率最高的仪器,而且在2007—2014 年山东省大型科学仪器设备使用效益考核中连续8 年被评为优秀机组,至今在大型仪器排行榜中始终位居第一。“一岗多人”模式的施行积累了足够的多人操作、检修、交接班的经验,为其他大型仪器的开放共享作出了有益尝试。