灣區時訊 11月15日,第二十五屆高新技術成果交易會(高交會)在深圳會展中心舉辦。北京中科科儀股份有限公司作為中國尖端科學儀器和真空技術領軍者攜其全資子公司科儀光電(原中科科儀電鏡事業部)受邀出席,其核心產品掃描電子顯微鏡及國產真空設備解決方案精彩亮相。
相關負責人介紹場發射槍掃描電子顯微鏡原理
在展會現場,科儀光電帶來了具有自主知識產權的場發射槍掃描電子顯微鏡KYKY-EM8100。據了解,該款掃描電鏡是中科科儀承擔科技部國家重大科學儀器設備開發專項“場發射槍掃描電子顯微鏡開發和應用”研制成果的一部分。該設備目前已完成科技成果轉化及產業化落地,并形成批量銷售,深受各行業用戶好評,為教學、科研和經濟發展服務,取得了顯著的經濟效益和社會效益。
場發射槍掃描電鏡是納米技術、生物技術、醫學、化學、物理學研究的重要工具,在半導體集成電路加工、微機電系統、微型傳感器等信息技術支撐領域和環境保護領域也發揮著重要作用,廣泛應用于金屬、陶瓷、礦物、冶金、高分子、復合材料、微生物、新能源材料的表面形貌進行觀察及微區的點、線、面成分分析;同時,場發射槍掃描電鏡在蟲害的防治、災害(火災、失效分析)鑒定、刑事偵察、產品質量鑒定等方面也有廣泛的應用,對于我國的基礎科學研究、生產工藝控制、各分類學科的研究有著不可替代的重要地位。
針對基礎科學研究和高精尖工業制造對國產場發射槍掃描電鏡的迫切需求,2013年,中科科儀牽頭,聯合北京大學、中國科學院微電子研究所、中國科學院生物物理研究所、國家環境分析測試中心、清華大學等單位,承擔國家重大科學儀器設備開發專項“場發射槍掃描電子顯微鏡開發和應用”,在2014年成功推出了國內首臺肖特基場發射槍掃描電鏡KYKY-EM8000,并在此基礎上提升電子光學系統綜合性能,于2017年推出了國產高端場發射槍掃描電子顯微鏡產品KYKY-EM8100,分辨率優于0.9nm@30kV,3nm@1kV,解決了高分辨率電子光學成像系統、系統集成調試等關鍵技術,成為國內首創、達到國際同類產品技術水平、具有完全自主知識產權的肖特基場發射槍掃描電子顯微鏡。
KYKY-EM8100場發射掃描電鏡的技術優勢主要有以下三個方面:
第一,自主設計制造了低像差物鏡。研發團隊利用電子光學仿真軟件對透鏡結構進行了仿真研究,獲得了最佳幾何結構參數,并通過突破高飽和磁感應強度材料的高精度加工工藝和熱處理工藝,滿足了場發射槍掃描電鏡磁透鏡加工的設計要求及工作性能要求,大幅提升呈像質量與準確性。
第二,突破了電子束鏡筒加速技術。低能電子束在電子光學鏡筒中運行時,周圍環境磁場、振動等對其會產生干擾明顯。針對這一問題,研發團隊攻破了電子束鏡筒加速技術,解決了低能電子束在電子光學鏡筒中運行時抗干擾能力大大降低問題,保障了低加速電壓下的高質量成像。
第三,自主研制了電子光學智能化控制系統,實現了自動燈絲加熱、自動偏壓、自動孔徑角、自動聚焦、自動亮度/對比度等電子光學智能化控制功能,還實現了圖像增強、圖像銳化、樣品尺寸測量、形貌擬合、顆粒密度分析等功能,大大提升了產品的功能性與使用便捷性,助力打好科技儀器設備國產化攻堅戰。
通訊員/王楨楠
責任編輯/劉秀
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