重大突破！我国首台国产商业场发射透射电镜在广州诞生

文/羊城晚报全媒体记者 李钢

图/主办方提供

打破国内透射电镜100%依赖进口的局面！1月20日，由生物岛实验室（以下简称实验室）领衔研制，拥有自主知识产权的首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120在广州市黄埔区正式发布。这标志着我国已掌握透射电镜用的电子枪等核心技术，并具备量产透射电镜整机产品的能力。

透射电镜是一种以电子束为光源的显微镜，可以看到光学显微镜无法看清的细微结构。在生命科学研究、新材料研发、半导体检测等领域都属于一种关键设备。

但是，透射电镜具有极高的行业垄断性与技术门槛。

美国的赛默飞世尔（Thermofisher）等知名世界品牌企业，占据着全球透射电镜市场的主要份额。此前，我国透射电镜100%依赖进口，国产化尚属空白。2022年，我国进口透射电镜约300台，进口总额超30亿元，预计2022年至2028年期间，年复合增长率超5.8%。

对此，中国科学院院士隋森芳深有感触。他表示，长期以来，由于硬件装备不能自主研制，使得我国在相关领域的创新受到了很大的限制。

在此情况下，由生物岛实验室徐涛院士、孙飞研究员联合中国科学院生物物理所在2016年启动透射电镜有关研究，并于2020年在生物岛实验室组建起一支体系完整的透射电镜研制工程技术团队。

“我们集合了包括科学家、工程师在内的各方面人才，在生物岛实验室前期自主自立项目的支持下，完成了团队的建设。然后进一步得到了国家自然科学基金委、科技部、广东省科技厅、广州市科技局的大力支持，相关研发工作不断取得重大突破。”孙飞说。

120千伏场发射电子枪、120千伏低纹波高压电源、400万像素和1600万像素棱镜耦合CMOS电子探测相机、100万杂合像素直接电子探测相机等透射电镜核心关键部件相继研制成功。为了进一步推动透射电镜的产业化，生物岛实验室与国内领先的科学仪器公司国仪量子联合成立的广州慧炬科技有限公司，致力于将透射电镜技术商业化应用。

此次广州慧炬科技有限公司推出的首款透射电镜新品TH-F120，取名源自中华名山“太行”，寓意TH-F120将如太行山一样成为中国透射电镜产业的脊梁。

其核心技术包括：一是自主研制的高亮度场发射电子枪，相比于同级进口产品的热发射电子枪，亮度更高，发射稳定性和相干性更优，匹配自主研制的电磁透镜系统，针对120kV成像平台特别优化电子光学设计，可为用户带来更佳的图像衬度和分辨率；二是自主研制的高稳定性低纹波高压电源，实现了高压自动控制，保证电子枪稳定发射；三是标配自主研制的高像素CMOS相机，在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节；四是以人机分离为设计理念，匹配高度自动化的控制系统，是图像采集工作更加舒适高效；五是预设充足的拓展接口和整机升级空间，满足用户需求迭代，有效延长整机使用年限。

广州慧炬科技有限公司总经理曹峰介绍说，本次发布的120kv场发射透射电镜是一款可以实现原子级分辨率的高端显微放大设备，其信息分辨率达到了0.2nm，可以看到大多数晶体的排列结构。

“但这还只是我们的第一代入门产品。”曹峰透露，电镜电压越高意味着电子能量越高，就具有更高的穿透能力，因此团队正计划研制200kv场发射透射电镜。

编辑：苏惠琳

来源：金羊网