“微观相机”高度依赖进口:每年花费1亿美元采购

2018-07-03 11:26:16    科技日报  参与评论()人

扫描电镜  图源网络

扫描电镜  图源网络

对材料微观结构的观测离不开“微观相机”——扫描电子显微镜,一种高端的电子光学仪器,它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域和工业部门。

“比如,在材料科学领域,它是非常基础的科研仪器,毫不夸张地说,材料领域70%—80%的文章都要用到扫描电镜提供的信息。”中国科学院上海硅酸盐所研究员、中国电子显微镜学会扫描电镜专业委员会副主任曾毅告诉科技日报记者。但是,目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口,每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中,主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜只占约5%—10%。

高质量电子光学系统生产困难

曾毅说,扫描电镜的图像分辨率与电子束的直径密切相关,电子束汇聚越细,图像分辨率就越高。

扫描电子显微镜主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态,即用汇聚得很细小的电子束在样品表面扫描,通过电子束与样品的相互作用产生各种信号(如二次电子信号)来获得材料表面细节信息。

扫描电镜由电子光学系统、信号收集及显示系统、真空系统和电源系统组成。其中,电子光学系统又由电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室等部件组成。工作时,电子枪发射出的电子束被电磁透镜汇聚成极细的电子束,在样品表面进行扫描,激发样品表面产生二次电子。二次电子由探测器收集,并被闪烁体转变成光信号。

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