手持式电子显微镜

近日，日本物质材料研究机构的研究人员开发出一种新型电子源，有望使电子显微镜的识别和测定能力得到飞跃式提高。 　　据介绍，开发出这种新型电子源的是日本物质材料机构的两名华人科学家，一次元材料组组长唐捷和研究员张涵(音译)。为了大幅度提高电子显微镜的性能，他们重点进行了新型电子源的开发，同时在电子放射方法方面也进行了创新。 　　目前，电子显微镜普遍使用金属元素钨作为电子源，而化合物六硼化镧(LaB6)作为电子源虽然在性能上超过钨，但其硬度超过钨一倍以上，如果没有合适的加工方法很难实现应用。此次研究人员使用了一种叫化学气相堆积法的方法，首先制成了单结晶的六硼化镧纳米线，然后使用电界蒸发的方式除去了纳米线表面的不纯物质，从而成功开发出了新型电子源。与以往通过高温加热热源，使之放射出热电子的方式相比，新型电子源采用的是以极高的亮度放射出超细电子束的电界放射方式。 　　在电子显微镜技术领域，日本过去一直领先世界，透过式电子显微镜和扫描式电子显微镜也一直是日本重要的技术出口产品，但目前在该领域日本已经被美国和德国超越。研究人员称，前段时间日本已经开发出新型高性能镜头，如果配上此次开发成功的六硼化镧单结晶纳米线电界放射型电子源，将有望使日本重新夺回透过式电子显微镜世界领先地位。

项目编号：ZJZB-ZC-202211-255/HSAWT01-20220420项目名称：华中师范大学扫描电子显微镜和透射电子显微镜设备采购预算金额：820.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：820.0000000 万元（人民币）采购需求：本项目采购扫描电子显微镜、透射电子显微镜各1台，主要用于合成生物学科研工作开展，以及创新型人才培养。(详见采购文件第三章“项目采购需求”）（1）类别：货物（2）质量标准：达到国家或行业颁布的其他现行各项技术标准和验收规范规定（3）其他：投标人参加投标的报价超过该包采购最高限价的，该包投标无效；投标人报价须包含该采购需求的全部内容。合同履行期限：交货期：签订合同之日起270日历天内送货并完成安装调试；质保期/保修期：提供自设备验收合格之日起2年内免费维修。本项目( 不接受 )联合体投标。华中师范大学扫描电子显微镜和透射电子显微镜设备采购招标公告.docx

一、项目编号：ZJZB-ZC-202211-255/HSAWT01-20220420（招标文件编号：HSAWT01-20220420）二、项目名称：华中师范大学扫描电子显微镜和透射电子显微镜设备采购三、中标（成交）信息供应商名称：森塔实验室科技服务（武汉）有限公司供应商地址：武汉市东湖新技术开发区高新大道888号高农生物园总部B区1#楼205室中标（成交）金额：816.0000000（万元）四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元)1 森塔实验室科技服务（武汉）有限公司 扫描电子显微镜和透射电子显微镜 日立 SU8600和HT7800 各一台 8160000

来自德国和瑞士的一个研究团队首次在电子显微镜中以可控方式成功创建了电子—光子对。这一发表在《科学》杂志上的新方法，可同时生成两个成对的粒子，且能够精确地检测到所涉及的粒子。该研究结果扩展了量子技术的工具箱。 世界各地的科学家都在尝试将基础研究的成果应用到量子技术中。为此，通常需要具有定制特性的单个粒子。 德国马克斯普朗克研究所（MPI）、哥廷根大学和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的国际团队成功地在电子显微镜中耦合单个自由电子和光子。在哥廷根大学的实验中，来自电子显微镜的光束穿过由瑞士团队制造的集成光学芯片。该芯片由一个光纤耦合器和一个环形谐振器组成，该谐振器通过将移动的光子保持在圆形路径上来存储光。 MPI科学家阿明菲斯特解释说，当一个电子在最初的空谐振器上散射时，就会产生一个光子。在这个过程中，电子损失的能量正好是光子在谐振器中从无到有创造出来所需的能量。结果，这两个粒子通过它们的相互作用耦合成一对。通过改进测量方法，物理学家可精确地检测所涉及的单个粒子及其表现。 研究人员强调，使用电子—光子对，只需要测量一个粒子即可获得有关第二个粒子的能量和时间的信息，这使得研究人员可在实验中使用一个量子粒子，同时通过检测另一个粒子来确认它的存在。这对于量子技术的许多应用来说都十分必要。 研究人员将电子—光子对视为量子研究的新机遇。该方法为电子显微镜开辟了吸引人的新用途。在量子光学领域，纠缠光子对已经改善了成像。通过该项工作，可用电子来探索这些概念。研究人员称，这是第一次将自由电子纳入了量子信息科学的工具箱。更广泛地说，使用集成光子耦合自由电子和光，可为新型混合量子技术开辟道路。

扫描电子显微镜，作为实验室必备工具，其功能如同照相机一样，让我们清晰的观察到材料的微观形貌，放大的尺度可以达到微米级甚至是纳米级别。扫描电子显微镜原理图一 扫描电子显微镜图片（左）和EDX图片（右）扫描电子显微镜的原理是利用电子束轰击样品产生二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光等信号，这些信号会被不同功能的探头分别接收，成像得到相对应的图片。比如二次电子信号获得的图片是材料的微观形貌，这个图像是灰度图，如图一（左）。特征X射线的图片则反应了材料的成分表征，但这个图片相比于二次电子形貌图，它是一张彩色图片，如图一（右）。由于扫描显微图片是二维的，是无法直观的获得Z方向的高度值。但样品表面的实际形貌是三维的，或许获得一个三维图像，可以更加准确的得到真实形貌。我们测试一个铝合金的断口，利用Hitachi Map 3D和SU5000的五分割BSE探头的外环四象限，分别获取图片并最终形成一张三维图片，再获取EDX的成分表征结果，两者叠加，可以得到一张彩色的三维形貌成分图，如图二所示。不仅可以在X，Y，Z方向准确的观察样品材料，同时获得三维成分信息分布的情况。图二 3D形貌EDX图片日立多功能自动化热场扫描电子显微镜SU5000，不仅配置有多个高性能探头，还可以对其增加多种扩展附件及软件，如EDS，EBSD，拉伸台，压缩台，加热台，制冷台，冷冻传输，真空转移，纳米操作手等，也可以进行光镜与电镜联用，原子力显微镜联用，拉曼联用， 3view超薄切片等，甚至可以多附件的联合使用，真正实现了一机多能。图三 SU5000及5分割BSE探头公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，我们是怎么一步步地看见细菌、病毒，乃至蛋白质结构的呢？这背后离不开这群“强迫症”。采访专家：张德添（军事医学科学院国家生物医学分析中心教授）“我非常惊奇地看到水中有许多极小的活体微生物，它们如此漂亮而动人，有的如长矛穿水而过，有的像陀螺原地打转，还有的灵巧地徘徊前进，成群结队。你简直可以将它们想象成一群飞行的蚊虫。”1675年，一名荷兰代尔夫特市政厅的小公务员给英国皇家学会写了这样一封信，向学会的会员们描述自己用自制的显微镜观察到的奇妙景象。作为给当时欧洲最富盛名的学术组织寄去的一封学术讨论信件，这名公务员并没有进行大篇幅严谨却枯燥的科学论证，而是用朴实的语言，在字里行间留下了自己发现新事物时那种孩童般的惊奇与喜悦。这位当时默默无闻的小公务员，正是大名鼎鼎的微生物学和显微镜学先驱者—安东尼范列文虎克。在50年的时间里，列文虎克用制作的显微镜观察到了细菌、肌纤维和精细胞等微观生物，并先后给英国皇家学会寄去了300多封信件来讨论他的新发现。正是在列文虎克的不懈坚持下，人类观察世界的眼睛终于来到了微生物层面。初代显微镜：拨开微生物世界的迷雾列文虎克能发现色彩斑斓的微生物世界，主要得益于他在透镜制作方面的天赋。他一生中制作了多达400多台显微镜，与今日我们熟知的显微镜存在很大不同，列文虎克的显微镜绝大多数属于单透镜显微镜，仅由一个小黄铜板构成，使用时需要仰身将这个铜板面向阳光进行观察。列文虎克凭借他的一系列惊人发现迅速成为当时科学界的“网红级”人物。然而真正奠定显微镜学理论基础的，则是同时期的英国科学家罗伯特胡克。在列文虎克还在钻研透镜制作技艺时的1665年，在英国皇家学会负责科学试验的胡克，就制作了一台显微镜，与列文虎克使用的单透镜显微镜不同，这是一台复式显微镜，其工作原理和外形已经很接近现代的光学显微镜了。胡克用这台显微镜观察一片软木薄片，发现了密密麻麻的格子状结构，酷似当时僧侣居住的单人房间，因此胡克就用英语中单人间一词“cell”来命名这种结构，而这个单词在当代被翻译为“细胞”。不久，胡克写就了《显微图谱》一书，将这一重要观察成果写入书中。胡克的研究成果很快引起了列文虎克的注意，他曾研究过胡克的显微镜，但最后还是使用了自制的单透镜显微镜来进行观察。原因就在于胡克显微镜存在严重的色差问题。所谓色差，就是在光线经过透镜时，不同颜色的光因折射率不同，会聚焦于不同的点上，使得样品的成像被一层色彩光斑所包围，严重影响清晰度。列文虎克提出的解决方案也很简单，就是在透镜研磨的精细程度上下功夫，将单透镜制成小玻璃珠，并将之嵌入黄铜板的细孔内，这样在放大倍数不低于胡克显微镜的基础上，最大程度避免色差对成像的干扰。但代价是，由于观察时是需要对着阳光，对观测者的眼睛伤害很大。除了色差，早期显微镜还存在着球面像差问题，即光线在经过透镜折射时，接近中心与靠近边缘的光线不能将影像聚集在一点上，使得成像模糊不清。自显微镜诞生之日起，色差和球面像差就成为“与生俱来的顽疾”，一直制约着人们向微观世界进军的步伐。直到19世纪，光学显微技术才在工业革命的助力下完成了一次实质性蜕变，从而在根本上解决了这两个难题。挑战色差与球面像差：逐渐清晰的微观视角首先是1830年，一个名为李斯特的英国业余显微镜学爱好者首先向球面像差发起挑战，他创造性地用几个特定间距的透镜组，成功减小了球面像差影响。此后，改进显微镜的主阵地很快转移到了德国，其中1846年成立的蔡司光学工厂，更是在此后一个世纪里成为领头羊。1857年蔡司工厂研制出第一台现代复式显微镜，并成功打入市场。不过在研制和生产过程中，蔡司也深受色差之苦：当时通行的增加透镜数量的做法，虽能提升显微镜的放大倍数，却仍无法消除色差对成像清晰度的干扰。1872年，德国耶拿大学的恩斯特阿贝教授提出了完善的显微镜学理论，详细说明了光学显微镜的成像原理、数值孔径等科学问题。蔡司也迅速邀请阿贝教授加盟，并研制出一批划时代的光学部件，其中就包括复消色差透镜，一举消除了色差的影响。在阿贝教授的技术加持下，蔡司工厂的显微镜成为同类产品中的佼佼者，很快成为欧美各大实验室的抢手货，并奠定了现代光学显微镜的基本形态。不久，蔡司又拉来了著名化学家奥托肖特入伙，将其研制的具有全新光学特性的锂玻璃应用在自家产品上。1884年，蔡司更是联合阿贝与肖特，成立了“耶拿玻璃厂”，专为显微镜生产专业透镜。显微镜技术的突飞猛进也让各种现代生物学理论不断完善，透过高分辨率的透镜，微观世界中各种复杂的结构逐步以具象的形式呈现在人类眼前。由于微观层面的生物结构大多是无色透明的，为了让他们在镜头下变得清晰可见，当时的科学家普遍将生物样品染色，以此提高对比度方便观察。这一方法最大的局限在于，染料本身的毒性往往会破坏微生物的组织结构，这一时期染剂落后的材质，也无法实现对某些特定组织的染色。直到1935年荷兰学者泽尼克发现了相衬原理，并将之成功应有于显微镜上。这种相衬显微技术，利用光线穿过透明物体产生的极细微的相位差来成像，使得显微镜能够清晰地观察到无色透明的生物样品。泽尼克本人则凭借此次发现斩获了1953年的诺贝尔物理学奖。军事医学科学院国家生物医学分析中心教授，长期致力于电子显微镜领域研究的张德添向记者介绍道：“人的肉眼分辨本领在0.1毫米左右，而光学显微镜的分辨本领可以达到0.2微米（1毫米=1000微米）的水平，能够看到细菌和细胞。但由于光具有波动性，衍射现象限制了光学显微镜分辨本领的进一步提高。”二战结束后，随着各种新理论新技术的不断应用，光学显微镜得到了长足进步，但也是在这一时期，光学显微镜的潜力已经被发掘到了极限。为蔡司工厂乃至整个显微镜学立下汗马功劳的阿贝教授就提出了“分辨率极限理论”，认为普通光学显微镜的分辨率极限是0.2微米，再小的物体就无能为力了—这一理论又被称为“阿贝极限”，这就好像一层屏障将人类的探索目光阻隔在更深度的微观世界大门之前，迫使科学家们另寻他途。电子显微镜：另辟蹊径，重新发现既然可见光存在这样的短板，那么能否利用其他波长较短的光束来实现分辨率的突破呢？张德添进一步介绍道：“1924年后，人们从物质领域内找到了波长更短的媒质—电子，从而发明了电子显微镜，其分辨本领达到了0.1纳米的水平。”1931年，德国科学家克诺尔和他的学生鲁斯卡在一台高压示波器上加装了一个放电电子源和三个电子透镜，制成了世界首台电子显微镜，就此为人类探索微观世界开拓了一条全新的思路。电子显微镜完全不受阿贝极限的桎梏，在分辨率上要远远超越当时的光学显微镜。鲁斯卡在次年对电子显微镜进行了改进，分辨率一举达到纳米级别（1微米=1000纳米）。在这个观测深度，人类终于亲眼看到了比细菌还要小的微生物—病毒。1938年，鲁斯卡用电子显微镜看到了烟草花叶病毒的真身，而此时距离病毒被证实存在已经过去了40年时间。对于电子显微镜技术的发明，张德添这样评价道：“电子显微镜是人们认识超微观世界的钥匙和工具，它解决了光学显微镜受自然光波长限制的问题，将人们对世界的认识从细胞水平提高到了分子水平。” 从肉眼只能观察到的毫米尺度，到光学显微镜能够达到的微米尺度，再到电子显微镜能进一步下探到纳米尺度，显微成像技术正在迅速突破人类对微观世界的认知极限。不过电子显微镜本身的缺憾也愈加明显。由于电子加速只能在真空条件下实现，在真空环境之下，生物样品往往要经过脱水与干燥，这意味着电子显微镜根本无法观测到活体状态下的生物样品，此外电子束本身又容易破坏样品表面的生物分子结构，这就导致样品本身会丢失很多关键信息。这一顽疾在此后又困扰了科学家多年。直到1981年，IBM苏黎世实验室的两位研究员宾尼希与罗雷尔，用一种当时看起来颇有些“离经叛道”的方法，首先解决了电子束损害样品结构的问题。他们利用量子物理学中的“隧道效应”，制作了一台扫描隧道显微镜。与传统的光学和电子显微镜不同，这种显微镜连镜头都没有。在工作时，用一根探针接近样品，并在两者之间施加电压，当探针距离样品只有纳米级时就会产生隧道效应—电子从这细微的缝隙中穿过，形成微弱的电流，这股电流会随着探针与样品距离的变化而变化，通过测量电流的变化人们就能间接得到样品的大致形状。由于全程没有电子束参与，扫描隧道显微镜从根本上避免了加速电子对生物样品表面的破坏。扫描隧道显微镜在今天也被称为“原子力显微镜”，“在微米甚至纳米水平，动态观察生物样品表面形貌结构的变化规律，原子力显微镜是有其独特优势的”，张德添向记者解释说，“如果条件允许，还可以检测生物大分子间相互作用力的大小，为结构与功能关系研究提供便利。”1986年，宾尼希和罗雷尔凭借扫描隧道显微镜，获得当年的诺贝尔物理学奖，有趣的是，与他们一起分享荣誉的，还有当初发明电子显微镜的鲁斯卡，当时的他已是耄耋老人，而他的恩师克诺尔也早已作古。新老两代电子显微镜技术的里程碑人物同台领奖，成为当时物理学界的一段佳话。老树新芽：突破“阿贝极限”的光学显微镜电子显微镜在问世之后的几十年间，极大拓展了人类对生物、化学、材料和物理等领域认知疆界。而无论是鲁斯卡，还是宾尼希和罗雷尔，他们所作的贡献不仅让自己享誉世界，还助力其他领域的学者登上荣誉之巅。比如英国化学家艾伦克鲁格凭借对核酸与蛋白复杂体系的研究获得1982年度诺贝尔化学奖，而他的科研成果正式依靠高分辨电子显微镜技术和X光衍射分析技术而取得的。在克鲁格获奖的当年，以色列化学家达尼埃尔谢赫特曼更是使用一台电子显微镜，发现了准晶体的存在，并独享了2011年的诺贝尔化学奖。目前，电子显微镜已经成为金属、半导体和超导体领域研究的主力军。但在生物和医学领域，电子显微镜本身对生物样品的损害，依旧是难以逾越的技术难题。于是不少科学家开始从两条路径上寻求解决之道：一条是研发冷冻电镜技术，这种技术并不改变电子显微镜整体的工作模式，而是从生物样品本身入手，对其进行超低温冷冻处理。这样状态下，即使处在真空环境中，样品也能保持原有的形态特征与生物活性。“由于观测温度低，生物样品也处于含水状态，分子也处于天然状态，样品对辐射的耐受能力得以提高。我们可以将样品冻结在不同状态，观测分子结构的变化。”张德添向记者解释道。瑞士物理学家雅克杜波切特、美国生物学家乔基姆弗兰克和英国生物学家理查德亨德森凭借这项技术分享了2017年度诺贝尔化学奖。新冠疫情暴发后，冷冻电镜技术又为人类研究和抗击疫情做出了突出贡献。2020年，西湖大学周强实验室就利用这种技术，首次成功解析了此次新冠病毒的受体—ACE2的全长结构，让人类对新冠病毒的认识向前迈出了关键性一步。另一条路径是从传统的光学显微镜入手。在电子显微镜的黄金时代，不少科学家就开始着手研制超高分辨率光学显微镜，甚至开始尝试突破一直以来困扰光学显微镜的“阿贝极限”，而“荧光技术”就成为实现这一切的关键。早在19世纪中叶，科学家们就发现：某些物质在吸收波长较短而能量较高的光线（比如紫外光）时，能将光源转化为波长较长的可见光。这种现象后来被定义为“荧光现象”。荧光现象在自然界是普遍存在的，这一现象背后的原理也在20世纪迅速被应用在光学显微镜上。1911年，德国科学家首次研制出荧光显微镜装置，用荧光色素对样品进行荧光染色处理，并以紫外光激发样品的荧光物质发光，但成像效果不佳，而且把荧光物质当作染色剂，和早期的染色剂一样，本身的毒性会伤害活体样品。直到1974年，日本科学家下村修发现了绿色荧光蛋白，其毒性远弱于以往的荧光物质，是对活体标本进行荧光标记的理想材料——这一发现成为日后科学家突破“阿贝极限”的有力武器。时间来到1989年，供职于美国IBM研究中心的科学家莫尔纳首次进行了单分子荧光检测，使得光学显微镜的检测尺度精确到纳米量级成为可能。随后在莫尔纳的基础上，美国科学家贝齐格开发出一套新的显微成像方法：控制样品内的荧光分子，让少量分子发光，借此确定分子中心和每个分子的位置，通过多次观察呈现出纳米尺度的图像。通过这种方法，贝齐格轻而易举地突破了光学显微镜的阿贝极限。几乎在同时，德国科学家斯特凡赫尔在一次光学研究中突发奇想：根据荧光现象原理，如果用镭射光激发样品内的荧光物质发光，同时用另一束镭射光消除样品体内较大物体的荧光，这样就只剩下纳米尺度的分子发射荧光并被探测到，不就能在理论上得到分辨率大于0.2微米的微观成像了吗？他随即开始了试验，并制成了一台全新显微镜，将光学显微镜分辨率下探到了0.1微米的水平。困扰光学显微技术百年的阿贝极限难题，就这样历经几代科学家的呕心沥血，终于在本世纪初被成功攻克。莫尔纳、贝齐格和赫尔三位科学家更是凭借“超分辨率荧光显微技术”分享了2014年度的诺贝尔化学奖。时至今日，在探索微观世界的征途上，光学显微镜和电子显微镜互有长短、相得益彰。当然在实际应用中，科学家越来越依赖于将多种显微成像技术结合使用。比如今年5月，英国弗朗西斯克里克研究所就依托钙化成像技术、体积电子显微技术等多种显微成像技术，成功获得了人类大脑神经网络亚细胞图谱。在未来，多种显微成像技术相结合，各施所长，将进一步完善我们在生物、医学、化学和材料等领域的知识结构，把这个包罗万象的奇妙世界更完整地呈现在我们眼前。

这张蚂蚁显微图片是由136张有电子显微镜拍得的照片拼起来的。(此为原图缩小后的图片) 　　 蚂蚁的腿关节 　　 蚂蚁的头部 　 　蚂蚁的尾部，上面附着一些杂物 　　据英国媒体报道，借助显微镜人们能够很清楚地观察微小生物，比如国外昆虫研究人员用显微镜观察蚂蚁，取得了很奇特的效果。 　　借助电子显微镜人们能够非常清楚地观察蚂蚁身上的各个细节。这些照片是由位于加州的美国宇航局艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的莫利-吉布森拍摄的，在纳米技术专家杰伊-隆森的帮助下这些奇异的图片得以呈现在人们面前。不过由于光学显微镜的视场没有电子显微镜深，所以用光学显微镜无法获得如此奇异的图片。

温故知新，从历史刊物文章中学习早期电镜产品技术历程，以下内容摘自《Popular Electronics》1959年11月刊（Vol. 11, No. 5），文章题目“The Amazing Electron Microscope”，作者Morris M. Rubin。（由“RF Cafe”网收录）光学显微镜的分辨率受到光波长的限制。天文学家William Dawes首先提出了一种量化的方法，这种方法基于视觉上分辨距离较近的恒星的能力。被称为道斯极限，4.56/D弧秒的值是由经验确定的(D是仪器的孔径，单位是英寸)。任何具有完美光学系统的光学系统的放大倍数的理论上限在2000左右。正如这篇1959年《Popular Electronics》上这篇文章所描述，电子显微镜通过发射一束半径远小于可见光波长的电子，并测量其反射，从而消除了这种分辨极限。图像必然是“假色”，因为我们无法感知到电子束所显示的表面的真实波长/颜色。《Popular Electronics》1959年11月刊封面与目录整理译文如下，以飨读者。“惊人的电子显微镜作者：Morris M. Rubin在光学显微镜分辨率达到极限后很久，电子显微镜的分辨率还在继续提高……高达 20万倍。从第一位伟大的显微镜设计师安东列文虎克（Antony van leeuwenhoek）时代起，科学家们就将显微镜作为他们的主要工具之一。年复一年，随着光学玻璃制造技术的改进，新的更好的显微镜使科学家能够看到越来越微小的物体。随后，大约在1890年，光学显微镜分辨率的提升似乎已经走到了尽头。超过大约 2000 倍的放大倍数，即使是最精细、设计最完美的显微镜也只能看到一个模糊的斑点。光本身的基本特征阻碍了更强大显微镜的发展。与声音类似，光以可测量长度的波传播。例如，在可见光谱的中，波的长度约为 6/250000 英寸。为了让光波区分物体上的两个点，两点之间的距离必须是光波长度的三分之一，即6/ 250000英寸以上，小于约半波长的物体无法被光学显微镜清晰放大，无论其透镜多么完美。科学家们推断，既然根本的瓶颈是“普通”光的波长相对较长造成，那么如果有可能使用某种波长较短的光，就可以实现更有效的放大。于是，人们探索了这种可能性，并利用紫外光(其波长约为可见光的三分之一)，设计出可以放大到5000倍的显微镜，放大倍数达到可见光显微镜极限的两倍多。此时，光学显微镜达到了其设计能力的天花板。如果科学家想要更大的放大倍数，他们必须找到一种新的方法。电子的“营救”电子显微镜的理论在20世纪20 年代提出。实验表明，当电子受到高压场加速时，它们会获得可测量的特征波长。电压越高，电子速度越大，表观波长越短。此外，已经证明电子可以被磁场弯曲或折射，类似光可以被光学透镜弯曲和折射。因此，光学显微镜的分辨率极限，就可以通过使用更短波长电子流替代光，从而获得更高放大倍数，这似乎是合乎逻辑的。有了这样的重要概念，科学家们开始着手设计电子显微镜。到20世纪30年代后期，实验型的电镜已经在欧洲、加拿大和美国投入使用。随后，在1940年，RCA公司推出美国第一台商用电子显微镜。虽然按照目前的标准，这些最初的电镜产品设计还比较落后，但相比有史以来最好的光学显微镜则要优越的多。甚至紫外线显微镜的放大倍数也仅限于 5000 倍，而这些早期的电子显微镜却能够放大 10万 倍。今天的模型放大倍数超过 20万倍——足以看到人类头发直径百万分之一的物体——并且通过照相技术进一步放大图像，可以将直径放大至100万倍以上。电子取代光。与光学显微镜的原理类似，电子显微镜使用一系列镜头逐步放大样品。但是，虽然光学显微镜使用玻璃透镜来弯曲光线，而电子显微镜的“透镜”是线圈——类似于电视机的偏转线圈——可以弯曲和偏转电子流。电子显微镜与普通光学显微镜的比较。基本原理是一样的，但是电子显微镜使用线圈来磁偏转和聚焦电子束，而不是用玻璃透镜来弯曲和折射光线。电子枪发射的电子通过聚光透镜，聚光透镜将电子束集中在样品上。由于样本被制样切成部分透明的薄片，在任何一点上，电子通过它的数量都随标本的密度而变化。这样就产生了一种不同电子密度变化的图案。虽然这种图案肉眼是看不见的，但可以通过在标本下方放置荧光屏来显示。然而，在实际操作中，电子通过物镜，这是进行放大的第一步。就在它们到达投影镜头之前，一个“展开”的密度图案就形成了，中心区域随后被投影镜头进一步放大。放大的标本可以直接在荧光屏（其外观和工作方式类似于电视屏幕）上查看，或者可以通过特殊相机拍摄图像（通常内置于电子显微镜中）。放大所得照片可以进一步放大样品。关于价格。除了光学系统，电子显微镜还必须有超稳定的高压电源和高效率的真空系统。这种复杂性导致了当今电子显微镜的高昂价格——从 12000 美元到40000 美元不等，具体取决于所需的放大倍率、品牌等。以上展示了两种最广泛使用的电子显微镜。左边是RCA EMU-3，可以放大20万倍。右边是Norelco EM100B，放大到90000倍。Norelco（荷兰飞利浦）和 RCA（美国无线电公司）是这些装置的最大生产商。德国和日本的制造商也活跃在该领域。俄罗斯人也参与其中，生产了一种电子显微镜，该显微镜似乎是 1940 年 RCA 模型的改编版。首台RCA电子显微镜的共同发明者，James Hillier博士，左边显示的是RCA的EMB模型，在1940年上市。局限性。尽管电子显微镜可能有用，但它仍然有其局限性。由于高压电子对生物体是致命的，电子显微镜不能用于观察活的细菌、病毒等。另外，电子束不能穿透超过 1/25000 英寸，所以电子显微镜不能用于观察更厚的物体——例如苍蝇的翅膀。后一个问题的解决方案是开发特殊设备，这些设备可以切割出足够薄以允许电子通过的待观察物体的切片。这种“切片机”如何处理较软的材料我们很容易想到，但我们如何切下一层 1/25000 英寸厚的钢？这个问题的答案非常简单。钢材表面的“复制品”是在柔软的材料上制成的，例如蜡。复制品很容易切片，当它安装在非常薄的透明膜上时，它会取代显微镜中的原始物体。重要性。现在全国各地的实验室都在使用大约一千台电子显微镜。它们是寻找疾病（尤其是癌症）原因的研究中的宝贵工具，同时，它们在解决各种工业问题方面也很有用。例如，可以通过仔细检查电子显微镜照片来判断橡胶轮胎的磨损质量，从而无需进行漫长而繁琐的路试。最近在纽约举行的苏联展览上展出的一个1959年的俄罗斯电镜但是，电子显微镜最令人兴奋的应用是在细胞研究中。细胞通过蛋白质合成过程生长、滋养和再生。在电子显微镜的帮助下，科学家们第一次能够看到这些过程——这才是真正的“生命的秘密”。人类是一种永不满足的好奇生物。电子显微镜是满足人类求知欲和理解力的最有效手段之一。你能认出这些图片吗？所有这些都是在电子显微镜的帮助下拍摄的（答案在页面底部）。答案1. (a) 总放大倍数 160,000X；飞利浦电子公司提供2. (c) 总放大倍数 425,000X；由法兰西学院和 RCA 提供3. (c) 总放大倍数 112,000X；由麻省理工学院 CE Hall 博士提供4. (d)；总放大倍数 68,000X；由 Esso Research & Engrg 公司提供5. (c) 总放大倍数 14,680X；由陶氏化学公司和 RCA 提供”

近日，科学仪器行业迎来了前所未有的利好消息。2022年9月13日，国务院常务会议决定对部分领域设备更新改造贷款阶段性财政贴息和加大社会服务业信贷支持，政策面向高校、职业院校、医院、中小微企业等九大领域的设备购置和更新改造。贷款总体规模预估为1.7万亿元。 2022年9月28日，财政部、发改委、人民银行、审计署、银保监会五部门联合下发《关于加快部分领域设备更新改造贷款财政贴息工作的通知》（财金〔2022〕99号），对2022年12月31日前新增的10个领域设备更新改造贷款贴息2.5个百分点，期限2年，额度2000亿元以上。因此今年第四季度内更新改造设备的贷款主体实际贷款成本不高于0.7%（加上此前中央财政贴息2.5个百分点）。这两大重磅政策提供极低利息的贷款给消费端提前进行设备购置和更新改造，推动我国仪器市场迎来新一波仪器采购大潮。仪器信息网注意到，10月7日以来，44所高校院所等单位发布的399项采购意向涉及显微镜（包括电子显微镜等），采购预算总额约33亿元。10月份含显微镜（含电子显微镜等）采购意向汇总序号项目名称预算金额(万元)采购单位发布时间预计采购时间查看1分析测试中心冷冻传输系统和冷冻传输样品杆采购项目320北京理工大学10月26日2022年12月意向原文2分析测试中心原位微区气氛系统采购项目290北京理工大学10月26日2022年12月意向原文3真空转移型高分辨场发射扫描电子显微镜560复旦大学10月26日2022年12月意向原文4原位催化型XPS互联高空间分辨表征系统540复旦大学10月26日2022年12月意向原文5高通量介孔储能材料原位电化学聚光镜单球差透射电镜1900复旦大学10月26日2022年12月意向原文6多功能多气氛环境介孔催化剂评价用图像矫正器透射电镜1300复旦大学10月26日2022年12月意向原文7材料加工-原位加热-结构表征双束多功能综合平台360复旦大学10月26日2022年12月意向原文8复杂结构解析及电热功能原位分析高通量-高分辨表征平台580复旦大学10月26日2022年12月意向原文9高分辨热场发射扫描电子显微镜采购242中山大学10月26日2022年11月意向原文10全自动高分辨快速成像系统采购152中山大学10月26日2022年11月意向原文11激光共聚焦显微镜采购260中山大学10月25日2022年11月意向原文12近红外上转化共聚焦显微镜440华中科技大学10月25日2022年11月意向原文13超高分辨激光共聚焦显微镜420华中科技大学10月25日2022年11月意向原文14智能超灵敏活细胞超分辨显微镜450华中科技大学10月25日2022年11月意向原文15西南交通大学高水平公共测试服务平台建设项目采购2900西南交通大学10月25日2022年11月意向原文16（材料型）原子力显微镜150复旦大学10月25日2022年11月意向原文17超高分辨激光共聚焦显微镜520浙江大学10月25日2022年12月意向原文18原位微纳热力分析型聚焦离子束/电子束扫描电镜836上海交通大学10月25日2022年12月意向原文19中国农业科学院蔬菜花卉研究所国家蔬菜种质资源中期库建设项目122中国农业科学院蔬菜花卉研究所10月24日2022年11月意向原文20西南交通大学复杂环境路面材料耐久性能测试系统采购177西南交通大学10月24日2022年11月意向原文21西南交通大学轨道结构材料响应细微观表征分析平台采购120西南交通大学10月24日2022年11月意向原文22西南交通大学扫描电镜能谱一体机采购140西南交通大学10月24日2022年12月意向原文23共聚焦激光扫描显微镜520浙江大学10月24日2022年11月意向原文24多光子共聚焦显微镜350中国科学院宁波材料技术与工程研究所10月24日2022年12月意向原文25双光子显微镜系统300浙江大学10月24日2022年11月意向原文26先进能源学院 场发射扫描电镜200中山大学10月23日2022年11月意向原文27先进能源学院 扫描电化学显微镜130中山大学10月23日2022年11月意向原文28先进能源学院 原子力显微镜100中山大学10月23日2022年11月意向原文29核科学与技术学院+核材料制备装置120兰州大学10月22日2022年12月意向原文30阜外医院医疗设备购置项目20000中国医学科学院阜外医院10月21日2022年11月意向原文31光发射电子显微镜1500南京大学10月21日2022年12月意向原文32冷冻电镜8000南京大学10月21日2022年12月意向原文33球差矫正透射电子显微镜3000南京大学10月21日2022年12月意向原文34场发射高分辨透射电镜800南京大学10月21日2022年12月意向原文35200kV透射电镜350南京大学10月21日2022年12月意向原文36120kV透射电镜600南京大学10月21日2022年12月意向原文37环境扫描电子显微镜420南京大学10月21日2022年12月意向原文38扫描电子显微镜600南京大学10月21日2022年12月意向原文39透射电镜原位纳米力学测试系统190南京大学10月21日2022年12月意向原文40显微镜操作平台250江南大学10月21日2022年12月意向原文41原子力显微镜200南京大学10月20日2022年12月意向原文42高分辨扫描电子显微镜与阴极荧光系统490南京大学10月20日2022年12月意向原文43显微操作系统、倒置显微镜160山东大学10月20日2022年11月意向原文44自动活细胞成像系统180山东大学10月20日2022年11月意向原文45光片显微成像系统580山东大学10月20日2022年11月意向原文46兰州大学现代化工程训练中心项目建设方案（电工电子基础训练及创新中心）——电子产品装配与检测模块68.22兰州大学10月20日2022年11月意向原文47家畜生物学国家重点实验室培育建设项目2098西北农林科技大学10月20日2022年11月意向原文48未来农业研究院平台建设项目1815西北农林科技大学10月20日2022年11月意向原文49超高分辨率活细胞三维长时程成像系统877.5复旦大学10月20日2022年12月意向原文50转盘式激光共聚焦显微镜675复旦大学10月20日2022年12月意向原文51多功能共聚焦显微拉曼成像系统298北京大学10月20日2022年12月意向原文52CSU转盘式扫描高速共聚焦成像380华南理工大学10月20日2022年11月意向原文53粤港澳中枢神经再生研究院科研设备121.5暨南大学10月20日2022年12月意向原文54快速扫描电子显微镜500上海交通大学10月20日2022年11月意向原文55电子探针系统600中山大学10月19日2022年11月意向原文56低能电子成像系统880中山大学10月19日2022年11月意向原文57场发射扫描电镜350中山大学10月19日2022年11月意向原文58场发射透射电镜1000中山大学10月19日2022年11月意向原文59拉曼-原子力显微镜联用系统200中山大学10月19日2022年11月意向原文60光子技术研究院科研设备987.7暨南大学10月19日2022年12月意向原文61基础医学与公共卫生学院科研设备429暨南大学10月19日2022年12月意向原文62场发射透射电子显微镜800湖南大学10月19日2022年11月意向原文63化学本科实验教学分析表征平台仪器设备购置664兰州大学10月19日2022年11月意向原文64药学实验教学中心升级改革——倒置荧光显微镜27浙江大学10月19日2022年12月意向原文65双球差矫正透射电子显微镜、场发射透射电镜2900北京大学10月19日2022年12月意向原文66材料科学与工程教学实验室规划、改造与建设630华北电力大学10月19日2022年11月意向原文67科研设备更新改造专项-场发射透射电子显微镜900中山大学10月19日2022年12月意向原文68中山医学院荧光显微镜(3台）采购105中山大学10月19日2022年11月意向原文69科研设备更新改造专项-聚焦离子束双束电子显微镜790中山大学10月19日2022年12月意向原文70电能转换与智慧用电教育部工程研究中心实验平台建设1889华北电力大学10月19日2022年12月意向原文71新能源电力系统国家重点实验室仪器设备升级更新项目7242华北电力大学10月19日2022年12月意向原文72国家储能技术产教融合创新平台5000华北电力大学10月19日2022年12月意向原文73新能源发电国家工程研究中心平台建设与设备更新4000华北电力大学10月19日2022年12月意向原文74氢能科学与工程学科及高水平科研平台建设5037华北电力大学10月19日2022年12月意向原文75低碳能源系统功能新材料开发与微纳制造平台4992华北电力大学10月19日2022年12月意向原文76清洁高效燃煤发电关键技术与装备集成攻关大平台4272华北电力大学10月19日2022年12月意向原文77新能源高效转换与特性研究4400华北电力大学10月19日2022年12月意向原文78水利工程学科科学研究706.6华北电力大学10月19日2022年12月意向原文79多维度单分子超分辨表征系统125微结构加工与成像系统138浙江大学10月17日2022年10月意向原文126tirf全内返荧光显微镜180江南大学10月17日2023年6月

一、扫描式电子显微镜行业概述扫描电子显微镜（SEM）简称为扫描电镜，是用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。根据我国SEM的研制过程，可将其SEM发展历程大致分为4个阶段：自行设计研制期、技术消化引进期、自主研发集中期、自主研发放缓期。资料来源：公开资料整理二、扫描式电子显微镜行业现状扫描电子显微镜属于高精密仪器，其产品单价相对高昂，因此国内个人对于扫描电子显微镜的需求量较小，一般都是高校、企业等需要。根据数据显示，2020年我国扫描式电子显微镜行业需求量360台，同比2019年的334台增长了7.78%。资料来源：公开资料整理近年来，中国扫描电子显微镜市场规模呈现逐年增长的态势，增长速度呈现下降趋势。2020年，中国扫描电子显微镜市场规模实现10.48亿元，同比增长2.95%。国内产品占据10%左右的市场份额，国外产品占据大部分市场份额。资料来源：公开资料整理相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国扫描式电子显微镜行业市场运行现状及投资规划建议报告》三、扫描式电子显微镜行业市场格局我国扫描式电子显微镜主要应用于主要用于纺织、化工、印染、 仪器仪表 、材料分析、教学科研等许多领域。其中材料、化工领域是最大的应用市场，2020年市场占比为40.8%，其次为生物、医学领域，2020年市场占比为33.5%。资料来源：公开资料整理中国扫描电子显微镜的采购主体主要为高校、企业与科研机构。根据数据显示，中国扫描电子显微镜市场45%的采购主体为高校，企业和科研机构各占39%。即2020年，16.72亿元的中国扫描电子显微镜市场中，高校、企业和科研机构分别采购了约7.52亿元、6.52亿元和2.68亿元。资料来源：公开资料整理由于国内扫描电子显微镜的技术水平与国际先进水平有一定差距，中国的扫描电子显微镜行业市场主要被海外知名扫描电子显微镜生产企业所占据。市场集中度较高，CR4在75%以上。其中，市场占比最大的企业为蔡司，市场占比达到22%；其次为赛默飞（含飞纳），市场占比为21%。四、扫描电子显微镜行业相关企业在扫描电子显微镜产品布局方面，海外厂商的均已经应用了场发射电子枪技术，而我国除中科科仪和聚束科技外的其他品牌仍停留在分辨率和放大倍数较为逊色的钨灯丝扫描电镜阶段。此外，按国内扫描电子显微镜产品招投标的情况来看，受产品技术先进性影响，海外厂商扫描电子显微镜产品的平均价格也明显高于国内品牌。因为较高的技术壁垒，我国目前扫描电子显微镜的生产企业不多，其主要有中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技和善时仪器等。这些企业均未上市，在市场占比方面，中科科仪是国产品牌中占比最大的企业，占全国市场的比重为7%，远低于国外品牌。

扫描电子显微镜行业主要公司：目前国内扫描电子显微镜行业的公司主要有中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技和善时仪器等。　　本文核心数据：扫描电子显微镜市场规模、扫描电子显微镜消费量、扫描电子显微镜细分市场需求规模(按采购主体)　　1、需求规模增长较快，2020年增速接近10%　　我国扫描电子显微镜行业起步较晚，于1975年方才由中国科学仪器厂(中科科仪股份有限公司前身)研制出首台扫描电子显微镜。但我国对于科研创新重视程度较高，由于扫描电子显微镜在各科研领域的物质微观形貌表征观察方面应用较为广泛，故其市场需求仍在稳步增长。　　结合全球扫描电子显微镜典型厂商日本电子于其决策说明会披露的全球电子显微镜、扫描电子显微镜市场规模和Grand View Research披露的中国电子显微镜市场规模，基于图表1中的基础假设和测算逻辑测算，2017-2020年中国扫描电子显微镜市场规模如下所示。 由此可知，近年来，中国扫描电子显微镜市场规模呈现逐年增长的态势，且增长速度较快，均在10%左右。2020年，中国扫描电子显微镜市场规模实现16.72亿元，受新冠疫情影响，2020年各单位对于扫描电子显微镜等科学仪器的采购预算增幅有所下调，故其同比增长率较2018年与2019年略有下滑，仅为9.21%。2、产品单价高昂，年需求量尚以百计 　　扫描电子显微镜属于高精密仪器，其产品单价相对高昂。根据对2018-2021年3月中国政府采购网上扫描电子显微镜中标/成交项目的统计，共有361台/套扫描电子显微镜列明了中标/成交金额。这361台/套扫描电子显微镜的中标/成交金额合计为10.67亿元，按该金额计算得到，2018-2021年3月期间中国政府采购网记录的中标/成交扫描电子显微镜平均每台/套的单价约为296.51万元。 　　我国政府采购的扫描电子显微镜种类宽泛，价格公允，故将2018-2021年3月期间中国政府采购网记录的中标/成交扫描电子显微镜平均价格作为中国扫描电子显微镜市场的平均价格，并根据“需求数量=市场规模/产品价格”的逻辑计算，得到中国扫描电子显微镜产品需求数量如下图所示。 　　由此可知，2017-2020年，中国扫描电子显微镜产品需求数量不断增长。2020年，中国扫描电子显微镜产品需求数量在564台左右。3、采购主体主要为高校、企业与科研机构 　　中国扫描电子显微镜的采购主体主要为高校、企业与科研机构。根据赛默飞旗下的飞纳品牌对其在中国销售的1000+台扫描电子显微镜采购主体的统计，以及2018-2021年第一季度3月中国政府采购网上扫描电子显微镜中标/成交项目的统计数据及科研设施与仪器国家网络管理平台披露的扫描电子显微镜保有情况的印证，中国扫描电子显微镜市场45%的采购主体为高校，企业和科研机构各占39%。即2020年，16.72亿元的中国扫描电子显微镜市场中，高校、企业和科研机构分别采购了约7.52亿元、6.52亿元和2.68亿元。 综合来看，我国扫描电子显微镜需求规模逐年增长，但由于价格高昂，年需求量不足千台。从其下游采购主体来看，对扫描电子显微镜存在需求的主要为高校、企业和科研机构，其中高校的需求占比较高，在45%左右。

波兰弗罗茨瓦夫科技大学正在建造拥有光透射电子显微镜的实验室。光透射电子显微镜（LightTEM）将使光动力疗法或光催化发展相关研究成为可能。该设备将配备控制电子束的精确系统和更敏感的探测系统，使科学家能使用更小的能量束并增加观测时间。光透射过程分析有助于科学家们研究光催化、等离子体等。同时，新设备将可用于开发新光动力治疗方法、针对抗病毒方法的超微结构研究等。科研人员已在《光诊断和光动力疗法》和《超微镜》上发表了其研究结果。注：本文摘自国外相关研究报道，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

在河南省开封市东京大道北侧的职业教育园区里，坐落着一所特别的学校——河南化工技师学院。这所以现代化工技术为专业特色的技工院校因电子显微镜而“放大”了其在科研领域的知名度。电子显微镜可以帮助人类直接看到物质的原子结构或生物蛋白结构，是现代科学技术中不可缺少的重要工具，广泛应用于生命科学、材料科学、航空航天、医学、冶金学、考古学、刑侦学等领域。2023年4月19日，观众在《阅壤——月壤科研成果主题艺术展》展览上，观看月壤颗粒扫描电子显微镜背散射全景照片。新华社记者 黄博涵 摄国内唯一的以电子显微镜及相关科研领域为展览内容的博物馆——开封市电子显微镜博物馆就位于河南化工技师学院的校园里。漫步其约1500平方米的展厅，不仅可以回望电子显微镜的发展史，也能了解中国在电子显微科研领域的成长历程。河南化工技师学院拥有全国职业教育院校中唯一的电子显微镜技术专业（以下简称电镜专业），这也是学院招生最为火爆的专业。据河南化工技师学院党委副书记、院长袁巧红介绍，电镜专业的毕业生绝大多数就职于北大、清华、中科院等国内知名高校、医院和科研院所，为中国现代科学的科研一线提供了大量电镜技术人才。对于电镜专业的火爆需求，该专业的授课老师郭颖深有感触，“在我授课的一年级新生里，已经有两位被就业单位预定了。还有一位本科毕业的外聘教师被电镜专业的就业前景所吸引，在前年成了这个专业的学生。”据介绍，今年该专业原本计划招生40人，因报考和市场需求火爆，最后扩大招生至100人。电镜专业热门的背后是不断增长的电镜技术人才需求，而电镜技术人才稀缺的背后则是中国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域不断加大的研发投入。继2022年中国全社会研发经费支出首次突破3万亿元、研发投入强度首次突破2.5%之后，2023年，全国全社会研发经费支出同比增长8.1%，研发投入强度达2.64%，基础研究投入比重连续5年超过6%。技术工人队伍是支撑中国制造、中国创造的重要力量。今年初，拥有自主知识产权的首台国产场发射透射电子显微镜正式发布，标志着中国已掌握透射电镜用的场发射电子枪等核心技术，并具备量产透射电镜整机产品的能力。据了解，河南化工技师学院电镜专业的部分师生也参与了相关研发工作，为这一重大科研突破作出了贡献。电镜专业的火爆反映了社会对技能人才的不断认可。目前中国技能劳动者超过2亿人，其中高技能人才超过6000万人。按照规划，“十四五”时期末，中国技能人才占就业人员的比例将达到30%以上，高技能人才占技能人才的比例达到1/3。以职业教育大省河南为例，该省在2021年提出推动实施“人人持证、技能河南”建设。河南省连续15年技工院校年招生突破10万人，越来越多的劳动者特别是青年一代选择走技能成才之路。仅河南化工技师学院就培养出两位被誉为“世界技能奥林匹克”的世界技能大赛获奖选手，贺江涛曾获得世界技能大赛工业控制项目铜牌，姜雨荷则为中国夺得世界技能大赛化学实验室技术项目金牌，两人如今都在学校任教。“三百六十行，行行出状元”。这句老话在现代同样适用。

4月20日，香港城市大学（以下简称“港城大”）“高时空分辨率电子显微镜”全球新闻发布会在港城大及港城大深圳福田研究院同步举行。港城大署理校长陈志豪教授、深圳市福田区委书记黄伟、福田区人民政府副区长欧阳绘宇及深圳市科技创新委员会等出席本次活动。　　港城大深圳福田研究院高时空分辨电镜研究部所研发制造的高时空分辨率电子显微镜是我国首台自有知识产权的高时空分辨率电子显微镜，也是世界上第一台同时具备低电压、场发射、扫描透射一体化模式的紧凑型电子显微镜。港城大的研究团队率先研发先进技术，自主设计及生产电子显微镜，是全球首家拥有相关科研实力的大学。团队得到福田区政府支持，是唯一成功制造多个高端电子显微镜的大学研究团队。（左起）城大署理校长陈志豪教授、材料科学及工程学系讲座教授、高时空分辨电子显微中心（TRACE）主任及深圳福田研究院院长陈福荣教授、TRACE研究员薜又俊博士　　在港城大材料科学及工程学系材料工程讲座教授、高时空分辨电子显微中心主任及深圳福田研究院院长陈福荣教授带领下，团队研发出的电子显微镜系统包括脉冲电子源、超快相机、分段抽气真空系统及像差校正器。团队的最终目标是研发出一款小型高时空分辨「量子」电子显微镜，用以研究光束灵敏材料的原子动态。　　由于电子显微镜能以明显高于光学显微镜的分辨率成像，并提供微纳米甚至原子尺度的测量及分析，因此在多个研究行业中广受欢迎，尤其在医学、生命科学、化学、材料学、集成电路和其他研究领域。　　不过，目前的电子显微镜未能解决长久以来有关幅射损害及静态图像样本的樽颈问题，窒碍研究微小原子及电子光束灵敏的材料。此外，现行电子显微镜的体积也难以应用于空间有限的环境，例如太空穿梭机、深海及深地研究船及器具。　　为克服上述问题，港城大团队设计出可供高时空分辨率电子显微镜使用的脉冲电子源和快速相机。在快速相机上加装偏向器，令成像速度不再受制于成像输出时间，这一概念在高时空分辨率电子显微镜系统上首次得到证实。此外，团队设计的像差校正器更进一步提升成像的解像度。由于团队拥有相关的知识产权，并可自由设计系统，因此未来将可用较低成本生产特定的小型电子显微镜。例如，六硼化镧(LaB6)桌面电子显微镜将可以目前市场同类产品的六成价格出售。　　陈教授说：“高端仪器微型化是工业发展无可避免的趋势。”团队现正研发高时空分辨率扫描/透射一体化桌面电子显微镜，将利用脉冲空心圆锥体，在室温及液态状况下观察及重构立体的蛋白质结构。目前要观察蛋白质的结构，只能在极低温度下以冷冻电子显微镜进行，团队的研究将突破这方面的局限。　　团队下一步的计划是在大湾区建立一个世界领先的电子光学设计和制造中心，集中研究电子光学技术，并进行技术转移。　　陈教授说：“该中心旨在将电子光学的相关技术转移至营运中及新成立的公司。”中心的目标是要在仪器及科学领域上，保持较全球其他电子显微镜设施领先15年的技术。　　中心将以创新的电子光学技术，专注研发目前未能在不同外部环境（例如电场、激光、高温、低温）下进行的人工光合作用、量子材料及水科学等相关应用科技，提供一系列高时空分辨电子显微镜服务。　　陈教授指出，该中心将在量子器件、未来能源、生命科学及医学等领域作出突破性的研究，并将团队的科研成果转化为应用，造福社会，并促进业界与学界的合作。　　港城大深圳福田研究院副院长陈俊铎提到，港城大深圳福田研究院基于河套合作区的独特优势，采用“一院两区”的模式共享深港两地的科创资源，引进香港高层次人才前来福田进行科研工作。作为从高校科研团队产出的科研成果，高时空分辨率电子显微镜的成功研发充分体现了深港科技创新合作区“协同创新”的优良氛围与深港合作的高度融合。　　陈俊铎说：“香港城市大学是第一个在河套合作区注册的香港高校，接下来我们将推出福田研究院的二期规划，利用深港两地优势共同推动科研发展，既有世界一流的成果，又能与当地的产业相结合，形成正向的科创生态。”　　未来，港城大通过利用本校国际人才、知识与技术创新交汇的地缘优势，结合深圳的产业基础与应用创新优势，将大力推动高时空分辨率电子显微镜产业国产化，建设全球电子显微学创新高地和高端精密仪器装备制造产业基地，支撑电子信息、半导体、生物医药等相关产业高速发展。

电子显微学是近代物理学、生命科学、材料科学，尤其是纳米科学研究的重要手段，诸多重要材料、纳米材料、生命科学的科技突破，都离不开电子显微学的贡献。在各领域前沿科技的发展、生产企业对产品质量要求的提高等多方终端市场需求不断增长背景下，电子显微镜市场竞争日趋激烈。在欧美高端科学仪器市场逐渐放缓背景下，中国已经成为最大的单一市场。2018年，仪器信息网（instrument.com.cn）曾发布《中国电子显微镜市场研究报告（2018版）》，三年来，全球电子显微镜进口市场经历了近六年的首次下滑，加之新冠疫情影响，全球电子显微镜市场风云变幻；另一方面，中国市场电镜及周边国产技术逐渐涌现，不断有国产品牌加入中国电子显微镜产业赛道。此背景下，仪器信息网进一步整理发布《中国电子显微镜市场研究报告（2021版）》，以期对中国电子显微镜市场最新动向全面梳理，对当下中国电子显微镜市场现状、用户需求、电镜企业竞争格局等进行调研分析，为电镜企业在中国市场的战略决策及资本市场投融资提供参考。《中国电子显微镜市场研究报告（ 2021版）》内容包含了电子显微镜技术发展概述，近20年全球电子显微镜及相关附件/零部件进出口贸易数据分析、2020-2021年中标分析、中国电镜用户调研分析、中国电镜配置分析、主流电镜企业分析等。《中国电子显微镜市场研究报告（2021版）》详细统计分析了近20年全球130余国家电镜相关贸易数据、中国近5年电镜相关贸易数据， 3000余电镜用户调研信息，近一年1000余项电镜招中标信息、4000余国内配置电镜信息等。报告链接：https://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=253欢迎感兴趣的网友联系购买报告事宜，电话：010-51654077转销售部报告目录1 研究报告概述 1.1 电子显微镜概述 1.2 电子显微镜技术发展简史 1.3 报告分析数据说明 2 全球与中国电子显微镜市场规模分析 2.1全球电子显微镜市场规模分析 2.2近20年全球贸易数据看全球电子显微镜市场格局2.3近5年中国海关数据看中国电子显微镜市场格局 3 2021年中国电子显微镜保有市场及用户分析 3.1 2021年中国科研领域电子显微镜配置现状分析 3.2 2021年中国电子显微镜用户分析 4 2020-2021年中国电子显微镜采购分析 4.1 2020-2021年中国电子显微镜采购用户端分析 4.2 2020-2021年中国电子显微镜采购中标品牌分析 5 中国市场主流电子显微镜企业分析 5.1 主流进口品牌分析5.2 国产企业分析6 总结 6.1 关于全球电镜市场格局 6.2 关于中国市场6.3 关于国产品牌

电子显微镜(electron microscope，电镜)是利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构，微细组织，化学成份，化学键结和电子分布情况的电子光学装置，常用的有透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。 　　在实验室中，SEM是一款很常见的仪器。平常，我们经常用它来观察材料、生物物质等的形貌和微观结构，常常会有一些让我们叹为观止的景观。但是你想过我们的人体在电子显微镜下会是什么样子吗？ 　　据悉，在扫描隧道电子显微镜下观察到的人体微观结构，可以分辨1-5纳米(1纳米相当于10亿分之一米)直径的细节，让人一睹难得一见的身体细节。 　　日前，腾讯科技发布了一组利用扫描电子显微镜拍摄的人体微观图，借助SEM的力量将让你开启人体的发现之旅，在这里你将看到从未见到过的景象。 　　这里几乎所有的这些照片都来自于扫描电子显微镜(SEM)。借助SEM的力量将让你开启人体的发现之旅，在这里你将看到从未见到过的景象。上图是许多精子试图为卵子授精的近距离照片。 　　这张照片中的物体看起来就像肉桂糖果，但它们事实上是人体中最常见的血细胞&mdash &mdash 红血球。这些两面凹的细胞承担着将氧气送往身体各处的任务。 　　定期修剪和良好的护理应当不会让你的头发末端出现照片中的这种难看状态。 　　在你大脑的千亿神经元中，普肯野神经元是其中最大的。这些细胞是小脑皮层中的运动协调大师。酒精和锂等有毒物、自体免疫系统疾病以及基因突变都能够对人类的普肯神经元产生消极影响。 　　这是人耳内毛细胞静纤毛的近视图。这些静纤毛能够探测机械运动对声音振动做出反应。 　　在这张照片中，着色的视网膜血管从黑色的视神经盘背景中凸显出来。 　　这张色彩强化的照片显示的是舌头上的味蕾。人类舌头上大约有1万个味蕾用于探测酸甜苦辣等味道。 　　经常刷牙吧，因为不刷牙在牙齿表面就会形成玉米状斑块。 　　这是当那些相同的红血细胞紧密集合成血凝块时的样子。 　　这张色彩强化照片展现的是肺内表面的样子。那些空腔就是肺泡，也就是与血液交换气体的地方。 　　这张照片中反常的肺癌细胞与之前健康的肺部形成了鲜明的对比。 　　小肠内的绒毛增加了肠道的表面积，这就帮助肠道进行食物吸收。近距离观察，你可以看到一些食物粘附在缝隙当中。 　　这张是人类卵细胞的色彩强化照片，卵细胞的表面附着着透明带状物&mdash &mdash 糖蛋白，糖蛋白不仅能保护卵细胞，还能够帮助它捕获精子。 　　这看起来就像是一个战场，但是它事实上是受精5天后的一颗卵子。这张荧光照片是借助一台共焦显微镜拍摄的。 　　生命循环的再一次开始：这是6天大的胚胎开始进入子宫内膜的情景。

想象你的一生只能在看见黑色和白色的世界中度过，然后第一次看见一瓶彩色的玫瑰花。这便是利用电子显微镜首次拍摄下细胞多色彩照片的科学家拥有的感觉。　　电子显微镜可将一个物体放大到1000万倍，从而使研究人员得以窥视细胞或蝇眼的内部工作原理。但迄今为止，他们看到的只有白色和黑色图像。最新进展利用了 3种被称为镧系元素的不同稀土金属。它们被分层叠放在显微镜载片上的细胞上方。显微镜能探测到每种金属何时失去电子并且用人工色素记录下每一次过程。迄今为止，研究人员仅能产生3种颜色——红色、绿色和黄色。他们在日前出版的《细胞化学生物学》杂志网络版上报告了这一成果。　　不过，这种利用不同颜色的能力创造了灰度图像无法实现的鲜明对比。比如，该团队能更详细地看见一连串蛋白挤过细胞膜，而这是科学家此前从未做到的。随着进行更多微调并加入金属离子，研究人员希望再添加三四种其他颜色并且改善图像的分辨率。

2010年全国电子显微会议暨第八届两岸电子显微学学术研讨会在杭召开 　　仪器信息网讯 为加强交流电子显微学及相关仪器技术的基础研究与应用研究最新进展，同时为庆祝中国电子显微镜学会成立30周年，2010年10月9日，由中国电子显微镜学会主办，国家自然科学基金委员会、浙江大学及浙江大学材料科学与工程系协办的“2010年全国电子显微会议暨第八届两岸电子显微学学术研讨会”在浙江省杭州市隆重开幕。 会议现场 北京工业大学固体微结构与性能研究所韩晓东教授主持会议 　　会议开幕式由北京工业大学固体微结构与性能研究所韩晓东教授主持，300余位来自国内外的电子显微学领域的专家、厂商、用户出席了闭幕式，包括30余位台湾的专家学者。 浙江大学材料科学与工程系张泽院士致辞 　　大会主席张泽院士在会上致辞。张泽院士在致辞中说到：“在这30年来，中国电子显微镜学会不断的努力与创新，有力地推动了我国电子显微镜的学术发展与国际交流，也储备了大量的专业人才。目前，我国电子显微镜市场每年以近百套的数量在增长，可以预期，在未来两年内中国电子显微镜市场容量将居世界首位。”最后，张泽院士预祝大会能够取得圆满成功。 台湾中央研究院物理研究所胡宇光教授致辞 　　胡宇光教授致辞到：“几年前，台湾电镜学会已经更名为台湾显微镜学会，而更名的目的是希望能够吸收更多的显微镜人才，为推动两岸电子显微镜技术的交流做出应用贡献。这次我们来参加此次大会，就是希望延续已经举办七届的两岸电子显微学学术研讨会，很好地与大陆的电子显微专家学者沟通交流，共同促进两岸的电子显微镜技术的发展。” 浙江大学校长杨卫教授致辞 　　作为会议的协办方，杨卫教授首先代表浙江大学对与会者表示欢迎。同时，杨卫教授还表示：“在中国电子显微学会成立30周年之际，浙江大学很荣幸地能有机会协办此次会议，并与国内外知名人士共同分享交流电子显微的最新技术成果。2010年3月，浙江大学开始筹建新的电镜中心，此次会议的召开将促进浙江大学电镜中心的建设与相关学科的发展。” 国家自然科学基金委员会数理科学部物理一处张守著处长致辞 　　张守著处长对于此次大会的顺利召开表示祝贺，并指出中国电子显微学会对于我国电子显微事业的发展起到了重要的组织与指导作用。同时，为了促进电子显微及相关学科的发展，张守著处长鼓励专家学者勇于创新，积极申请与电镜相关的科研项目，国家自然基金委员会将会给予大力支持。 美国Gatan公司潘明先生致辞 　　潘明先生表示：“中国电子显微学会在30年内取得成绩是瞩目的，通过中国电子显微学会提供的这个平台，各大厂商把越来越多的电镜新产品带进中国。目前，我国拥有世界上最先进的电镜设备，造就了一大批科研人才，并取得了丰硕的学术成果，中国已成为世界上的电镜大国。” 　　开幕式上，国际知名电子显微学家桥本初次郎先生发来视频表示祝贺，并展示了很多珍贵的历史照片，与大家共同回顾了中国电子显微镜学会30年来的工作成绩。 参会人员合影留念 　　本次会议还邀请了国内外近百位知名学者与厂商代表作了精彩的大会报告与分会场特邀报告。报告内容包括：透射电子显微镜、扫描电子显微镜、微束分析、扫描探针显微镜(包括STM、AFM等)、激光共聚焦显微镜等在物理学、材料科学、纳米科技、生命科学、化学化工、环境科学、地学等领域中的基础和应用研究成果 显微学相关仪器的理论、技术和实验方法的发展与改进 电镜及其它显微学仪器的使用、改进与维修经验的交流等。 仪器厂商展览 Poster展览 　　另外，大会还邀请了国内外20家仪器厂商做电镜和其它相关仪器最新进展的介绍及产品展示。会议同期还将举办2010年首届中国电子显微学摄影大赛，并颁布“钱临照奖”、“桥本奖”、优秀论文奖、优秀Poster奖。 日本电子招待晚宴 　　备注：仪器信息网将跟踪报道2010年全国电子显微会议暨第八届两岸电子显微学学术研讨会，敬请关注!

电子显微镜助力药品检测药品作为具有预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，区别于其他商品，具有一定的特殊性。一方面，良药能治疗疾病、减轻人们的痛苦甚至拯救人类的生命；另一方面，药物质量控制不好时，使用粗制滥造的不良产品或“假药“，可能会带来不可预知的其他疾病，不得不承受其副作用的伤害，甚至对人的生命安全造成一定威胁。电子显微镜作为一种常规的微观形貌分析工具，在制药行业发挥了重要作用，对于药物及其周边产品生产过程的品质控制、质量监督、问题追溯都能起到立竿见影的效果，涵盖了原料药、辅料、药物制剂（片剂、丸剂、悬浊液）、保健品、药包材和医疗器械等产品。2021年7月2日，由国家药品监督管理局药品评审中心组织制订的《化学药品吸入液体制剂药学研究技术要求（征求意见稿）》（以下简称“意见稿”）正式向社会公布并征求意见。其中提到，吸入液体制剂的生产工艺“应关注微粉化后原料药的相关属性，如粒度和粒度分布、晶型/无定型含量、外源性粒子等”。 “对于用于吸入混悬液的原料药，一般还应对其晶型/粒子形态、粒度和粒度分布等加以研究及控制”。“对于吸入混悬液，还应在效期末进行药物粒子的晶型、粒度和粒度分布检查，并且建议采用显微镜等分析手段观察药物粒子的形态变化、团聚等情况。如果制剂处方中含有抗氧剂等辅料，应考察这些辅料在稳定性研究过程中的含量变化“。传统的光学显微镜由于分辨率和景深的限制因素，对于5微米以下的更小粉体，难以观察到清晰形貌，需要借助于电子显微镜。原料药和辅料的晶型、粒度调控原料药和辅料本身都存在多晶型现象，而且他们在制剂工艺和存储过程中可能会发生晶型变化。例如，甘露醇常见的是α、β、δ无水晶型，乳糖为一水合物晶型和无水晶型，蔗糖有16种晶型，二氧化钛有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶型，羟甲基淀粉钠吸湿后晶型发生变化，硬脂酸镁在高温下不稳定、压力条件下会发生晶型改变。晶型一旦发生改变，原料药会影响药物疗效，辅料会影响制剂内部微粒的结合状态，最终也会造成不可控因素增加，影响药物的一致性评价。 三种不同晶型、粒度的原料药药物晶型的定性定量分析一般主要通过XRD（X射线粉末衍射）来进行。SEM（扫描电子显微镜）作为一种补充分析手段，能够将晶型和形貌结合起来，同时能够表征粉体粒度、掺杂、团聚情况等XRD难以直观反映的信息，从而受到广大研究人员的青睐。图1就是典型的三种原料药SEM图。肉眼看来，同为白色粉末，在电镜下的晶型差别一目了然，粒度大小也能通过测量功能精准测量。药物辅料：甘露醇、硬脂酸镁、低取代羟丙纤维素图中显示了常见辅料甘露醇、硬脂酸镁和低取代羟丙纤维素的SEM图。甘露醇在医药上是良好的利尿剂，降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水剂、食糖代用品、也用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂。硬脂酸镁主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂，低取代羟丙纤维素（L-HPC）主要作片剂崩解剂和粘合剂。原料药粒度越小，流动性越差，物料黏着性增加，混料时原料药不易混匀，从而影响到制剂外观及含量均匀度。另外，需结合药物自身特性，如刺激性药物，粒径越小，刺激性越大；稳定性差的药物，粒子越小，分解速度越快。原料药粒径减小，粒子比表面积增大，溶解性增强，药物能较好地分散溶解在肠道内，易于吸收，生物利用度高，但也并不是原料的粒径越小越好，过度微粉化可能会导致过细的粉末形成静电堆积，在颗粒周围形成一层气泡囊，阻碍水分进入颗粒，从而阻碍药物的溶出。因此，粒度、粒度分布柱状图、D10、D50、D90等数据对于仿制药体外研究具有重大价值。 扫描电镜图像法统计颗粒尺寸和粒径分布相较于传统的激光散射法测试粒度，扫描电镜图像法在粒径统计方面具有其独特的优势。例如，很多原料药和辅料很容易吸湿团聚或者分解，当粒度足够小时，单一粉粒表面能变大，分子间作用力急剧加强，导致团聚严重，而且一般的分散方法很难将其分散开来。这样一来，激光散射法给出的结果往往是团聚后二次颗粒的尺寸，并不一定能反映真实的一次颗粒尺寸信息。图3所示的扫描电子显微镜图像法则可以通过对拍得的SEM图像进行分析，得到最直观、真实的颗粒尺寸和粒径分布统计信息。即便有一些重叠或团聚颗粒，也可以通过现有的APP小程序实现特定形状颗粒的AI智能图像识别。 药物载体载药状态药物载体是指能改变药物的存在形式，控制药物的释放速度并使药物更准确地到达靶向器官，同时各种药物在载体的协助下，能够减少药物降解和流失，降低毒副作用，提高作用效力。药物主要是以治疗、预防和诊断为目的，一般药物被口服或注射后， 进入血液系统作用于全身，同时也会被机体迅速代谢后排泄出体外，此过程机体对药物的利用率低并且产生的毒副作用大，而药物载体能够提高药物的作用效率，降低药物的毒副作用，以较小的剂量达到治疗疾病的目的，所以药物载体受到了广泛关注。药物载体的种类包括多肽、凝胶、纳米微粒、多孔微粉等多种类型。 药物载体——MOFMOF（金属有机框架材料）是近十年来发展迅速的一种配位聚合物，具有三维的孔结构，一般以金属离子为连接点，有机配位体支撑构成空间3D延伸，是沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料，在催化、储能和分离中都有广泛应用。图中显示了作为药物载体的MOF颗粒，在载药后表面形貌发生了变化，空白载体平滑的颗粒表面上负载了药物之后变得粗糙了，充满颗粒感，说明药物负载比较成功。 透明质酸水凝胶的SEM图片水凝胶是具有三维网状空间结构的聚合物，它含水量高，生物相容性好，是最具应用前景的可注射生物材料之一，近年来广泛应用于药物释放和组织工程领域。它作为药物载体，能够改变药物的送药方式，减少送药次数，降低药物不良反应，提高药物的生物利用度。水凝胶大量吸水之后与机体组织极其相似，柔软湿润的表面以及与组织的亲和性大大减少了刺激性，而且与疏水聚合物相比，在低PH环境里，水凝胶可以保护蛋白质不受损害，延长水凝胶中生物分子活性时间。上图是借助冷冻样品台，在低温低真空条件下日立电镜拍摄的水凝胶样品图片。纳米药物载体TEM（透射电子显微镜）形貌纳米级药物载体是一种属于纳米级微观范畴的亚微粒药物载体输送系统。将药物包封于亚微粒中，可以调节释药的速度，增加生物膜的透过性、改变在体内的分布、提高生物利用度等。它具有广泛的应用前景，例如可以解决易水解药物的给药途径，口服胰岛素、抗生素，而无需注射；延长药物的体内半衰期，无需多次给药；可实现更精准的靶向定位给药，减少药物的不良反应；消除生物屏障对药物作用的限制，直达治疗部位。如图所示，一般此类纳米药物载体尺寸在10~100nm之间，需要用TEM才能达到如此高的分辨率，图中的单个纳米胶囊的尺寸在20~50nm左右。公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

为促进电子显微学研究、电镜应用技术交流，打破时空壁垒，仪器信息网邀请电子显微学领域研究、技术、应用专家，以约稿分享形式，与大家共享电子显微学相关研究、技术、应用进展及经验等。同时，每期约稿将在仪器信息网社区电子显微镜版块发布对应互动贴，便于约稿专家、网友线上沟通互动。专家约稿招募：若您有电子显微学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎邮件投稿或沟通（邮箱：yanglz@instrument.com.cn）。本期将分享张承青老师为大家整理的关于电镜实验室环境对电镜的影响的系列约稿经验分享，以下为系列之七，以飨读者。（本文经授权发布,分享内容为作者个人观点, 仅供读者学习参考,不代表本网观点）系列之七 谈谈电子显微镜的接地众所周知电器设备都需要安全接地保护。各种设备的外壳或外露金属部分，都要与大地直接连接，以保证在万一短路漏电时，还能够使外壳或外露金属部分的电压保持在人体能够容忍的范围内（我国现行规定安全电压为不超过24V），以确保人身安全。电子显微镜也不例外，同样需要安全接地保护，万一系统发生漏电时提供一个泄放回路，确保操作人员或维修人员的人身安全。不过另外还有一个特殊的地方就是，电子显微镜的地线同时还是电子显微镜内各个分系统（如探测器、信号处理放大、电子束控制等等）的共同“零电位”端，必须保持电压稳定在“零”。理论上地线端是一个电压为零的参照点，但是实际上，当地线回路上存在电流时（这个电流通常称为漏电流或接地电流，由各用电设备分别产生，其大小为各漏电电流的矢量和），在这个地线回路上的任何一个接地端都有接地电压存在（因为任何地线的接地电阻R尽管很小但不可能为零，根据欧姆定律V=IR，接地电压V在漏电电流I不为零的情况下不会为0），尽管这个接地电压很小以至于我们时常忽略它。但在电子显微镜系统里，这个接地电压使得“零电位”端的电压不能稳定在“零”，这样就会使得电子显微镜不能保持在最好的工作状态下。因为总漏电电流不可能为恒定值，所以接地电压的大小是无规则变化的。即便是一般认为小到微不足道的接地电压，对于经常需要把图像放大几万到一百多万倍的电子显微镜来说，所产生的影响也往往是不可忽视的。接地电压的变化，直接致使SEM模式的图像垂直边缘产生类似磁场和振动干扰的毛刺，严重时还会使图像抖动。解决这个问题的方法很简单，就是专门为电子显微镜设置一个单独的接地回路，我们称之为“独立地线（single earth loop）”。这样就排除了同一供电回路中其它用电设备的漏电流对电子显微镜的干扰。注意，必须从接地体到接地线到接地端子都是独立且不与任何导电体相连接的，这样才能保证该地线的完全独立。必须防止以下几种常见错误：1）没有埋设完全独立的接地体，只是单独布放一根地线联接到公共接地体；2）虽然有单独的接地体但是接地线或接地端子与公共地线或其它用电设备相联接；3）尽量不要接“等电位端子盒”，那玩意儿一般都是接公共地线或者与轻钢龙骨短接的；4）独立地线尽量不要两台或更多的电镜合用（有些有好几台电镜的用户，实在不情愿给每个电镜配一套独立地线啊）；5）注意不可以利用现成地下金属导体做独立地线的接地体，像是大楼底梁阀板里的钢筋什么的，那都是公用的；也不要借用弱电系统的接地体，那些都不可靠；6）与电镜信号系统连接的设备（如波谱能谱计算机显示器等，它们的地线必须与公共地线分离，这点实践中经常被疏忽）。电子显微镜对独立地线的接地电阻要求实际不高，前些年某品牌要求是100欧姆以下即可。目前一般各家厂商都只是要求在1～10欧姆即可（小于0.1欧姆的地线成本急剧上升，并且有些土质环境很难做到）。地线制作一般有“深井式”和“浅坑式”两种（参见图一和图二）。注意无论那种方法，都要与地下任何金属物保持四米以上直线距离以防干扰。深井式制作说明（供参考）：1．钻深孔：直径约50～100毫米，深度约为3～20米，达到到潮湿土层即可。2．接地体：铜管壁厚2毫米（铜棒亦可，多花些银子就是）直径约30毫米、长约0.5米，由接地线焊牢（三点以上）引出到电子显微镜附近。3．接地线：4～10平方毫米橡胶或塑料多股铜芯线。4．降阻剂：盐、小块木炭各约2～3公斤。5．施工工艺：将接地体吊放到孔的底部，准备一细长工具（钢筋、水管等），将逐渐放入的降阻剂由下而上地捣实，然后继续回填捣紧，特别注意在接地体周围一定要捣实捣紧，同时注意不要把接地线碰断。图一 深井式示意图浅坑式制作说明（供参考）：1．挖浅坑：深度约为0.5～2米，达到潮湿土层即可。2．接地体：铜板约0.5×0.5米，厚度2～3毫米，由接地线焊牢（三点以上）引出到电子显微镜附近。3．接地线：4～10平方毫米橡胶或塑料多股铜芯线。4．降阻剂：盐、小块木炭各约2.5～5公斤。5．施工工艺：将铜板垂直放到坑的底部，周围先以降阻剂覆盖，并捣实捣紧，然后继续回填捣紧，注意不要把接地线碰断。 图二 浅坑式示意图 “深井式”适合地面难以开挖或地下水位很深的某些地方。比较而言，“浅坑式”是更为常见的做法。无论是“深井式”或是“浅坑式”，按照此工艺施工，接地电阻都可以达到4～10欧姆（单接地体）。接地线与接地体的连接如果不便焊接的话，也可以钻孔用螺栓连接。注意必须用铜螺栓铜垫圈铜螺母，不要用哪怕是不锈钢的来代替。这不仅是防锈，还是防止产生化学电势、防止产生电腐蚀。特别需要注意，板型接地体或者条带型接地体必须垂直埋下及回填捣实，这很重要的哦!在土壤电阻很大的地方，为降低接地阻抗，还可以将两个以上的接地体连接起来构成一个小型接地系统，此时各接地体间距0.3～0.5米即可（深井式可以使用同一钻孔）。经实测，一般一个接地体接地电阻可达4欧姆左右，两个个接地体接地电阻可达3欧姆左右，三个接地体接地电阻可达2欧姆左右，六到十个接地体接地电阻可达1欧姆以下（视土壤电阻率而定）。因为不会有“跨步电压”的危险,所以不需要参照防雷电格栅式地线网的做法。同时为减少附近地下其它导体的影响，这个小型接地系统也应尽量少占用地下面积。为防止意外短路，接地线进入室内后应直接与电子显微镜的接地线（或电子显微镜内部的地线汇流排）连接，而不要配置一般常见的地线盒或地线端子箱等，不要进入其它等电位端子箱或开关箱，不要与其它汇流排相连。道理很简单，说穿不值钱。不过因为地线属于地下隐蔽工程，做好后很难判断它的独立性究竟好不好。曾经多次碰到磁场好，振动噪声都没问题，电镜本身也是正常的，就是偏偏图像有毛刺，最后临时断开所有接地线毛刺就大为改善，问题所在很清楚了吧。还有市售UPS的接地制式，基本都是不符合单独接地要求的。UPS主机一般共有八个桩头、进出八根线，除两个接电池组外，另有相零地三进三出。要知道：进来的地线桩头在UPS主机内部是与输出的地线桩头完全相通的！UPS厂商工程师按照标准作业规范，把八个头八根线一个一个接好，开机、正常、走人。可是说好的独立地线呢？没啦，在UPS的鼎力相助下，和公共地线网连起来了。呜呜！怎么办？断开就是，两个都断开？显然不对。好，再问，（卖个关子）应该断开哪一个？临时断开地线时必须注意是断开所有的接地线，包括附属设备如能谱波谱拉伸台等等，还包括插在墙上电源插座的显示器，扒拉扒拉一堆呢。包括三个爪子的电源插头，可以拔的都拔掉。如果疏忽漏掉一个没有断开，后面都是做无用功。噢，不，算上误导，就是做负功，不如不做。还有一点需要注意，有时电镜会有循环冷却水箱、空压机、UPS等一大堆附属设备，这些设备也需要接地，但必须和电镜的独立地线分开（有些电镜厂商有明确说明，有些没有），可以使用另一个独立地线，也可以接入公共地线。真空泵由于是从电镜取电（其开启和停止由电镜端控制），一般出厂配置就是用三芯电缆（相、零、地）与电镜相连，曾有人画蛇添足，再给它外壳接个地（说是保险一些），这个地线很自然就接到等电位端子箱、接到公共地线去了。哦噢，独立地线又没有啦！有时图像不好，排查电镜自身原因后,地线就是最可疑的（磁场振动都可以测出来，地线的独立性没法测）。所以，提高对地线的认识，事先与用户（可能还有用户单位电务管理人员）有明确沟通，是很重要的。不幸也是最容易被疏忽的一个方面，唉。2020.11张承青作者简介作者张承青，退休前在某电镜公司工作多年，曾经做过约两千个（次）电镜环境调查、测试，参与多个电镜实验室设计及改造设计规划，在低频电磁环境改善和低频振动改善等方面有些体会，迄今仍在这些方面继续探索。附1：张承青系列约稿互动贴链接（点击留言，与张老师留言互动）： https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1附2：张承青系列约稿发布回顾拟定主题发布时间文章链接序言 电镜实验室环境对电镜的影响2020年10月13日链接系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性2020年10月15日链接系列之二 电镜实验室的电磁环境改善2020年10月20日链接系列之三 低 频 电 磁 屏 蔽 实 践2020年10月22日链接系列之四 主动式低频消磁系统2020年10月27日链接系列之五 几种改善电磁环境方法比较2020年10月29日链接系列之六 低频振动环境改善2020年11月3日链接系列之七 谈谈电子显微镜的接地2020年11月5日链接系列之八温度湿度和风速噪声2020年11月11日链接… … … … … … 附3：相关专家系列约稿安徽大学林中清扫描电镜系列约稿

由丁明孝、梁凤霞、洪健、李伯勤、王素霞、朱平领衔主编的《生命科学中的电子显微镜技术》，经过八年编著，于今日正式出版。它凝聚了国内外45位电镜专家的经验和智慧，是一部综合性、实用性、专业性极强的经典著作。本书以促进生物电镜实验水平和制样效率的不断提高为目的，主要介绍了当前各类生物电镜技术，侧重实验技术的难点要点，实验问题和解决途径，强调实验设计理念与具体操作细节。全书共分为8章，包括：常规生物电镜样品制备技术，电镜原位成分分析技术，电镜三维重构技术，光电关联显微成像技术，植物组织的透射电镜样品制备技术，医学电镜超微病理诊断及电子显微镜的结构、原理及操作要点等内容。这部著作凝结着编写组的知识和心血，代表着一代中国电镜工作者的最高水平，将成为我国生命科学电镜技术及电镜教育事业的里程碑。八年来，全国生物电镜工作者一起见证了它的酝酿和诞生。这部著作在当前特殊的国际形势下诞生，具有特别的现实意义和历史意义，是全体电镜人的骄傲。为庆祝这部著作的发行，且应广大读者要求，希望获得领衔作者丁明孝教授的寄语签名，经过与丁老师沟通，中镜科仪将准备100册，由丁老师集中签名。请需要购买的老师尽快在如下链接中进行登记。点击链接填表订书： https://f.wps.cn/fw/N0vNiDmQ/

2013年5月7日，日立高新技术公司推出台式扫描电镜TM3030。 台式扫描电镜TM3030 　　日立高新生产和销售的电子显微镜广泛用于各行业的研究和开发、质量管理等，包括纳米技术和生物技术领域。台式显微镜目前在全世界范围内广泛使用，主要英语领域包括私营企业、政府机关、科学博物馆、以及教育机构如大学、学院、小学和初中学校。台式电子显微镜既具备电子显微镜的高分辨观察功能，也兼顾了类似于光学显微镜的简易操作性。日立高新在2005年4月推出了第一代台式显微镜，迄今为止，第一代台式显微镜TM1000和第二代TM3000出厂台数已经有2300台。 　　日立台式显微镜TM3030的开机启动时间非常短，只需约3分钟，而常规电子显微镜大约需要20分钟的启动时间。TM3030独特的低真空显微镜功能使得样品不需任何处理即可快速进行观察。紧凑型设计意味着TM3030可以在办公室和其他地方方便地安装和操作。TM3030提高了图像的分辨率，满足了客户寻求高分辨率、不需样品制备的需求。通过优化电子光学系统，TM3030提供了一个&ldquo 5kV mode&rdquo ，使得样品表面结构得到最好观察，并且观察不需要在高加速电压下进行。 编译：刘丰秋

通过电子显微镜可观察肉眼看不到的纳米世界，现已广泛应用于医学、生物、材料开发等领域。我们身处在美丽的自然环境中，生活和谐美满，而只有电子显微镜才能呈现的微观世界，更是魅力四射。“nanoart”是通过电子显微镜真实展现金属、矿物、生物等的微观形态美，并利用计算机软件的伪彩技术制作出的“艺术”影集。以下，将为您展示由日本显微镜学会自1993年主办的“显微摄影大赛”优秀参赛和获奖作品。2018年度作品“海中盛开的仙人掌花”© 日立高新技术公司 应用开发部谷友树、宫木充史2018年（第74届）日本显微镜学会显微摄影大赛　参赛作品提取墨鱼身上的寄生虫－尼柏绦虫(Nybelinia)进行观察。突出头部的吻(固定器官)宛如海中盛开的仙人掌花一般。通过离子液体处理，无需破坏样品结构，即可成功观察图像。墨鱼也可能正在我们的餐桌上悄然“绽放”，大放异彩吧。拍摄条件样品：尼柏绦虫（Nybelinia）使用设备：扫描电子显微镜 SU3500信号：二次电子加速电压：1.5 kV放大倍率：270倍前处理：8％ Ga固定、5％ 离子液体2019年度作品“站起来的小怪兽！”© 日立高新技术公司 盐野正道、坂上万里2019年（第75届）日本显微镜学会显微摄影大赛　参赛作品看起来好像一件工艺品，但其实它是一种叫角星鼓藻的单细胞微藻。这种微藻具有突起，细胞中央区较细。角星鼓藻遍布于世界各地，十分普遍，但这种上下各有四处突起的却十分罕见。通过使用离子液体处理，无需对特征性突起进行变形，即可拍摄到图像。拍摄条件样品：单细胞藻类、角星鼓藻使用设备：扫描电子显微镜 SU3500加速电压：10.0 kV检测信号：二次电子观察倍率：2,500倍 2019年度作品“纳米晶体”© 名城大学　上山智© 日立高新技术公司 相泽由花、佐藤高广2019年（第75届）日本显微镜学会显微摄影大赛　参赛作品拍摄排列整齐的单晶GaN纳米线的局部，得到如图的几何图案。一模一样的六角锥GaN，远看就像小水晶（晶体）柱！拍摄条件样品：单晶GaN纳米线使用设备：FIB-SEM Triple Beam系统 NX2000加速电压：4.0 kV检测信号：二次电子观察倍率：300,000倍2019年度作品“找到小小的幸福！”日立高新技术公司 市川薫、高木幸太2019年（第75届）日本显微镜学会显微摄影大赛 特别奖获奖作品哇~好多的四叶草！*: 参赛人公司为拍摄作品时所在公司。*: 本作品为日本显微镜学会主办的“显微摄影大赛”的参赛作品。

p style=" text-align: center " img title=" 20151112843555400.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/5f142d74-ac2d-4eaa-84b7-a0b527ff1aad.jpg" / /p p 　　最近，美国能源部橡树岭国家实验室研究人员开发出一种独特的、制作三维结构的方法，用扫描 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _blank" title=" " style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 透射电子显微镜 /span /a 发出的电子束做“雕刻刀”，做出的三维结构不仅有精细可控的形状，而且大小只有几纳米。 /p p 　　雕刻结构以一种完美的、晶体排列的形式向外生长而成，保证了整个材料有着一致的电子和机械性质。由于雕刻品的精细程度达到单个原子水平，这一技术在制作微芯片等功能性纳米设备方面极为有用。该研究负责人阿尔宾娜· 玻利谢维奇说，这种方法能让他们以更高精度做出更小的结构，更主动地控制材料性质。 /p p 　　据物理学家组织网近日报道，研究人员发现这一方法纯属偶然。当时他们正在观察一片有瑕疵的钛酸锶薄膜，样本底层是晶体态，上层是非晶体态。当电子束穿过时，材料发生了变形。玻利谢维奇说：“当我们把非晶体层放在电子束下时，好像促进它向更完美的结晶态衍化，电子束确实起了这种作用。” /p p 　　利用扫描透射电子显微镜，射出电子束通过一块材料，这有点像光刻技术，但光刻只是改变材料的表面。而用精确控制的电子束，“我们能深入块状材料内部改变其结构，就像在一座山下面挖隧道，或建一栋房子。”该实验室的斯蒂芬· 杰西说。 /p p 　　研究人员用超级计算机所做的理论计算和模拟表明，在“雕刻”过程中，电子束把能量转移给了材料中的个别原子，而不是加热材料的某个区域。玻利谢维奇说：“我们用电子束给系统注入了能量，轻微加快了它的衍化，如果不用电子束推进，时间长了它自己也会如此变化。” /p p 　　新方法为那些研究材料特征与厚度关系的科学家提供了一条捷径。使用该方法不仅可给厚度变化不均的样本成像，还能给样本增加厚度，同时观察发生的情况。在纳米科学中，缩小材料有时会让它们表现出与大块材料不同的性质，而新方法能控制这一点，让研究人员确定在哪下手，怎样弯曲材料。 br/ /p

p 　　电子显微镜拓宽了人类视野，但黑白配的视觉效果，让人难觅超微组织或个体的踪迹。前段时间，一项最新的研究成果给细胞穿上了五彩“外衣”，使显微镜下的微观世界更为生动绚丽。常规的电子显微镜实现了样品的黑白色系成像，真菌、病毒等微小组织和个体在显微镜下无处遁形，但是黑白色系总是笼罩着一种朦胧美，对找准镜头下的 “小精灵”带来了一定难度。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/f954f524-d6c6-4f17-9be2-623febb13281.jpg" / p style=" text-align: center " 被着色的微观结构，图片来源：ADAMS ET AL./CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016 /p p 　 strong 　细胞穿上“私人定制”镧系外衣 /strong /p p 　　为了更准确地对微观世界的物质进行区分，加州大学圣地亚哥分校生物系统研究中心的科研人员利用镧系金属为细胞上色，通过稀有金属的特有属性，使细胞样品在电子显微镜下显示出红、黄、绿三种颜色。 /p p 　　不同颜色分别代表了不同的微观对象，在不降低图片分辨率的情况下，增加了超微物体的辨识度。 /p p 　　这个研究成果发表于前段时间出版的《Cell Chemical Biology》上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/7d599e6a-3231-4cfa-bbab-356c132e02ec.jpg" / 　　 p /p p style=" text-align: center " 着色技术下的“楚河汉界”， 图片来源：ADAMS ET AL./CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016 /p p 　　 strong 微观世界的交通信号灯 /strong /p p 　　这个让电子显微镜呈现新色彩的技术是怎样实现的呢? /p p 　　与普通的电子显微镜成像一样，研究人员首先利用重金属(如铅)预处理样品，形成样品的基本层(灰度层) 之后选取不同种类的镧系金属处理样品，按顺序为其“着色”。 /p p 　　之所以选取镧系金属，是因为相较于其他金属而言，镧系金属更“龟毛”、更“挑剔”，并且只钟情于特定的分子类型。 /p p 　　不同的稀土金属种类会锁定不同的目标物，电子束与附着在超微物体上的金属相互作用后，会呈现出不同的颜色。 /p p 　　这一技术的难点就在于如何能在不交叉感染的前提下，实现物质的分层着色。 /p p 　　研究者已成功在细胞上完成了红、黄、绿三种颜色的着色。在今后的研究中，他们希望能实现更多颜色的完美着色。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 321" title=" 3.jpg" style=" width: 600px height: 321px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/9da0c72d-ba75-4bca-9a6a-5866adee60cf.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / 　 p /p p style=" text-align: center " 研究人员利用着色技术来展示两个星状胶质脑细胞可以连接到同一个神经突触上，图片来源：S.R. ADAMS ET AL/CELL CHEMICAL BIOLOGY 2016 /p p 　　在科学家门的努力下，技术总在不断地更新进步，让我们对这个世界的认知也越来越丰富。电子显微镜能帮助我们观察微小的病毒、细胞超微结构。 /p p 　　在以往，电子显微镜下所能看到的就是一个黑白灰的世界，但有了这项技术，科学家们就可以用它拍细胞的“彩色照”啦，它也会帮助科学家们，揭开微观世界更多的生命奥秘哦。 /p /p /p /p

电子显微镜一直是尖端科学研究中不可或缺的重要工具，它提供了无与伦比的高解像度和放大能力，帮助人类探索无限的微观世界。然而，现有的电子显微镜科技面临著高成本、大体积，以及因为电子与研究样本会产生作用并导致辐照损伤而需要极度低温环境等不同限制。为突破上述技术樽颈，香港城市大学（香港城大）科研团队正在致力于研发电子束和样本产生“零作用”的未来“量子电子显微镜”。团队现阶段把量子电子显微镜的部分零组件设计成一款可以在室温下操作的紧凑型扫描与透射一体化电子显微镜，开创了电子显微镜的新纪元。他们计划在三年内把这革命性的高倍电子显微镜创新技术商品化，把它制造成产品推出市场及量产。这项目名为“脉冲空心锥扫描与透射一体化电子显微镜的商业化计划”，由香港城大材料科学及工程学系讲座教授陈福荣教授领导，最近获得香港特别行政区政府创新科技署的“产学研1＋计划”（RAISe+计划）拨款资助。该计划旨在释放本地大学在研究成果转化和商品化方面的潜力。香港城大陈福荣教授（左二）与他的研究团队成员，包括薛又峻教授（左一）、陈岩博士（右二）和陈宇驰先生（右一），早前出席“产学研1+计划”签署仪式。（图片来源：香港城市大学）透射电子显微镜（transmission electron microscopes，TEM）和扫描电子显微镜（scanning electron microscopes，SEM）是许多现代科研工作中必不可少的工具。从生物样本到纳米结构，TEM及SEM电子显微镜都能提供超高放大率及解像度的图像，帮助科研人员研究各种材料既复杂又精密的细节。然而，无论是透射还是扫描电子显微镜使用的高能量电子束，均会对脆弱的生物样本造成严重的辐射损伤。故此，在结构生物学领域，科研人员便采用冷冻透射电子显微镜（cryo-TEM）技术，即是先把蛋白质置于玻璃态冰层中，然后才进行观测，以减少高能量电子束造成的辐射损伤。但缺点是冰层的引入，会对显微成像带来图像杂讯，导致解像度下降。为应对这些挑战，陈福荣教授及其香港城大科研团队基于他们在香港城大福田研究院（现更名为“香港城市大学物质科学研究院（福田）”）研发出的尖端技术，创制了“脉冲电子空心锥照明混合TEM/SEM电子显微镜”。这创新的显微镜系统在多方面克服及解决了现有电子显微镜的技术限制。首先，新系统的脉冲电子源减少了对软材料样本的辐射损伤，这对于保护生物样本尤其重要；其次，透过空心锥照明技术产生的样本放大图像，其“对比度”是传统透射电子显微镜模式所产生的明场图像的四倍，遂能够更详细及清晰地对样本进行成像。此外，香港城大团队亦将利用它之前已开发出的色差和球面像差校正器（CS/SS）技术，进一步提高显微影像的空间解像度。而这套混合TEM及SEM的电子显微镜系统是座台型，比传统的TEM/SEM电子显微镜体积细小得多，而且更具成本效益。它可以在15-30 keV的低电压范围内操作，亦能够在普通室温下进行3D蛋白分子重建和纳米材料研究，较冷冻电子显微镜更佳。团队亦展示了新的电子显微镜系统在多种不同的应用场景中，均能提供极高解像度的成像，包括可以优于10nm的超高表面解像度，对印刷电路板上的金属接触点、纳米颗粒和其他生物样本进行成像。团队相信，新设计的电子显微镜最终可以做到在透射模式下观测蛋白质和分子的3D立体结构，以及在扫描模式下观测纳米材料并应用于半导体和晶片检测。“与现有的桌上型扫描电子显微镜（SEM）系统相比，我们最新研发的脉冲电子空心锥系统提供了优异的SEM电子显微成像质数，能够与市场上最好的桌上型系统媲美。”陈福荣教授续说：“此外，现时市场上并没有电子显微镜产品的质量，达致我们新系统的同等高质量。我们的脉冲空心锥照明系统具有独一无二的卓越性能，能够使用透射电子显微境（TEM）模式进行3D立体蛋白质重建，这是现时桌上型SEM所无法做到的。”香港城大陈福荣教授（左）和薛又峻教授（右）于2023年4月分享了他们在“高时间分辨电子显微镜”研究的最新成果及突破，这崭新的电子显微镜系统结合了扫描和透射电子显微镜模式，体积小巧，又兼具高效能。（图片来源：香港城市大学）“在RAISe+计划提供资金以及我们业界伙伴的支持下，我们计划在三年内为这款创新、小巧而又功能强大的混合模式电子显微镜建成生产线，以便把高质电子显微镜商业化及量产。”陈教授补充说。陈教授长期从事材料科学和电子显微镜的尖端研究，是相关研究领域的翘楚。2023年4月，他和香港城大的科研团队率先创建了一款结合了扫描和透射电子显微镜模式的“高时间分辨率电子显微镜”，成为全球首个达成这一重大突破及成就的大学研究团队。

为贯彻落实习近平总书记在科学家座谈会上的重要讲话精神和相关要求，大力弘扬科学家精神，《中国光学》自2021年第1期开始开辟《院士访谈》专栏。《院士访谈》栏目由中国科学院院士、我国著名光学专家陈星旦先生悉心策划和组织。陈先生虽年逾耄耋，但仍亲自邀约各位院士，召集相关编辑人员进行汇编整理，逐字逐句审定终稿。陈先生的辛勤付出，实为本栏目之质量保证，深为本刊同仁所景仰尊崇。该栏目结合访谈、自述等多元化形式，记录院士们在成长、教学、科研等经历中难以忘怀的故事，以及他们对人生、科学、教育等问题的认识与思考，以此彰显老一辈科学家的爱国奉献与创新求实精神。人物小传姚骏恩，1932年4月生于上海市。应用物理学家。中国工程院院士。北京航空航天大学教授。1952年毕业于大连工学院（后为大连理工大学）应用物理系。1952-1964年在中国科学院仪器馆（后为中国科学院长春光学精密机械与物理研究所）工作。1964-2003年，调入中国科学院北京科学仪器研制中心（后为北京中科科仪股份有限公司）工作。2003年起在北京航空航天大学任教。是我国电子显微镜研制和生产的主要开拓者之一，设计并主持完成我国第一台大型透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等，促进了国内电子显微镜制造、生产技术的推广应用。率先在我国主持研制完成扫描隧道显微镜和光子扫描隧道显微镜等十余种纳米检测仪器和器件，对有关理论和应用研究作出了突出贡献。一、成长经历1 历经战乱，曲折求学1932年4月9日，我出生在一个邮局职员家庭。父亲姚国勲安分守己，对子女的教育非常严格，从小教导我们三个子女要老老实实做人、认认真真做事。他常讲：“每人头上都有一片天，不要嫉妒别人；要自己努力，不投机取巧；要尊重长辈，助人为乐”。我的母亲唐玉瑛生于1899年，为人正直善良，任劳任怨，严以律己，宽以待人。她一生跨越三个世纪，享年105岁。一直用端庄贤良深深地影响着我。正是父母的教导、良好的家风激励着我在战乱中不断成长。1932年，在“一二八”淞沪抗战前夕，我家从上海闸北宝山路开始逃难，一路上历尽苦难和屈辱，最后终于在“法租界”暂时安顿了下来，是年4月9日，我就在那里出生。1936年秋，在我4岁的这年，我来到上海培成小学开始接受教育。1937年8月13日清晨，日舰用重炮轰击上海闸北，日本海军陆战队越过淞沪路冲入宝山路，我军予以自卫反击，“八一三”淞沪会战由此开始。我家不得不再次迁到“法租界”，之后我转读了巽明小学。我是家里最小的一个，有点小“聪明”，很是贪玩，不好好读书，常在弄堂里踢小皮球，结果小学三年级时留了一级。1941年12月8日，日本偷袭珍珠港，向美国宣战，太平洋战争就此爆发。是日，路上行人稀少，形势分外紧张，日军占领了上海法租界。一天上午，我正在家中，突然听到一声巨响，浓烟四处弥漫，断壁残垣上燃烧着火焰，同时周围哭喊声、惨叫声连成一片。我和哥哥急忙跑出去，才知道是日本两架军用飞机在演习时相撞，坠落在离我家仅二十多米远的地方，几十间房屋瞬间倒塌，我家弄堂对面的房子后半部都被烧为了灰烬。抗战开始后，江苏省立上海中学从漕河泾区吴家巷搬迁至“法租界”的菜市路，改名为私立沪新中学。1943年，我小学毕业后就读于此。1946年初，我就读的江苏省立上海中学迁回郊区的吴家巷原址，我第一次离家住校，开始独立生活。是夏，我初中毕业，心想考取自己学校的高中部不会有问题，结果掉以轻心，最终名落孙山。我就先到了上海市复兴中学读高中一年级。复兴中学的前身是始建于1886年的“麦瑟尼克”学校，抗战胜利后学校重建，定名为“上海市复兴中学”。校名“复兴”，含“复兮旦兮，兴我中华”之意。复兴中学的师资和校舍都很出色，离家又近，我在那里受到了良好的教育。不过由于父亲毕业于江苏省立第二师范学校（上海中学的前身），哥哥也是该校的学生，我一直希望继续在这个享誉全国的上海中学学习。于是，半年后我又再次报考，结果还是没有成功。我并不甘心，1947年暑期第三次报考，还记得当时的作文题目是“你为什么要考上海中学”，我有感而发，取得了优异的成绩，终于如愿以偿地再次进入了上海中学。我插班到理科高中二年级，由于我是班上年龄较小的，同宿舍的同学叫我“姚弟弟”。我所在的丁班，虽然考试成绩不如其他几班，但我们不死读书，都有着自己的兴趣爱好。我们很喜欢运动，如短跑、跳高、垫上运动、足球、垒球、乒乓球等，记得当时我们在课间的时候，曾把老师的讲台临时拉上球网，直接就打起了乒乓球。至今我还保留了那时的一些旧照片，这些记忆也是我一生中宝贵的财富。2 求学大连，幸遇名师1949年5月，上海解放，正值我高中毕业报考大学。是年，全国高校分区联合招生。我是在受帝国主义侵略欺凌的环境下长大，日本飞机经常在大中城市狂轰滥炸，而我们毫无还手之力，在“航空救国”的思想下，我选择了大连大学的电机系，一方面是共产党使我看到了光明，看到了希望，而大连大学是共产党在解放区创办的第一所正规大学，为即将诞生的新中国培养建设人才，哥哥也很鼓励我去；另一方面是因为该校有一批名师，都是在解放军渡长江前后辗转进入解放区的。此外，我担心父亲失业，家庭经济收入没有保障，无力为我交学费，而大连大学学生享受“供给制”待遇，不仅免交学杂费还提供生活费用，而且在上海首先发榜。父母虽然希望我留在上海，但最终也相信我的选择。于是，我和上海中学的几十名同学一起，乘坐学校包租的火车专列去了大连。那时，直达东北的火车还未开通，路过南京时，还遭到了国民党飞机的轰炸。到达天津后等待了十多天，考虑到坐船去大连不稳妥，我们最后决定还是继续乘火车。在东北广袤的大地上，只有我们这辆“专列”，边修路、边行车。晚间，我们就睡在车厢顶部的行李架和座位下面的地板上。走走停停，从天津到大连竟行驶了好多天。1949年9月底，我终于到达了大连，就读于大连大学工学院电机系。10月1日，我们这批大学生列队在大连火车站广场上，聆听了毛主席在开国大典上的讲话，备受鼓舞。是年年底，为了解我们这批首届学生的业务水平，学校组织了物理学摸底考试。有些考题我在上海中学时学过，所以答题比较顺利。当时我感到监考老师在我旁边站了一会儿，交卷时老师签名，我一看像是“美術”两字，后来才知道这是老师“王大珩”三个字的连写。这是我第一次见到恩师王大珩先生的情景，至今仍记忆犹新。大连大学非常重视理论联系实际，学校开办之初，就大力建设实验室。在刚解放的大连，什么科学器材都很难买到。物理系主任王大珩先生亲自带领教师和实验人员，从仓库和旧货市场上淘来旧秒表、天平、望远镜、电位差计和光学玻璃等，自己动手制造仪器。不到一年时间，就建成了可同时容纳130名学生做实验的普通物理实验室。王大珩先生指导学生做实验，认真负责、一丝不苟，审查实验报告也非常仔细。在给“不对”两字时，故意不说明原因，以培养学生的独立思考和动手能力。有的同学嫌仪器设备简陋，做实验不顺手、太费事，王大珩先生的回答是：“告诉你们一个真理，所有精密的东西都是用不精密的设备造出来的，你们要学会用低级的仪器做出好的实验结果。”他说自己在清华大学物理系读书时，有位老师经常讲，不能给学生好的东西用，就是要逼着学生学会自己动手。后来王大珩先生告诉我：“1950年在为你们准备钟摆物理实验时，那根挂钟摆的吊线经常断，实验课马上就要开始了，很着急。后来才发现，是穿过吊线的那个小孔边上有毛刺，把吊线割断了。刮去了毛刺，问题就解决了。”王大珩先生就是这样以身作则地教会了我们实验要认真负责、重视细节。后来，我们这些学生能独立思考并有较强的实际工作能力，与王大珩先生当时的细心培养和严格要求是分不开的。1950年秋，王大珩先生动员学生读应用物理。他说：“物理可以说是一切工业技术的基础，再冠以‘应用’两字，对新中国的建设更有现实意义。‘物理人’比单纯学工科的考虑问题更深入些，虽不能解决所有问题，但知道该去找什么人。”就这样，我们二十个同学成为了应用物理系的第一批学生，我从此开始进入了应用物理学科。大学一年级时，包括体育在内，我各门成绩都是5分，在全校名列前茅，因此我担任了班长，后来当选为校学生会数理分会主席。当时，我的体育老师是“中国奥运第一人”刘长春教授，他特别擅长短跑，动作步频快、步幅大、向前性好，悉心传授我们的短跑技术和经验，使我们受益匪浅。大连工学院首届毕业同学留影（三排左三：姚骏恩）3 投身科研，艰难缔造根据国家第一个五年经济建设计划的需要，1952年全国大学物理系三年级的学生都提前一年毕业。当时王大珩先生已受命在长春市筹建中国科学院仪器馆（后改名为长春光学精密机械与物理研究所，简称长春光机所），从各地招收了二十名大学应届毕业生，我是其中之一。当时的长春满目疮痍，还没有从战争创伤中恢复过来。我从设计大礼堂的座椅、采购器材和实验设备开始，日夜兼程、东奔西走，全身心的投入到中国科学院仪器馆的建设工作中。1953年，我的第一个科研项目是研制精密电阻箱。研究期间我发现电阻的阻值竟不是书本上所写的固定值，而是天天在变，而且引起变化的原因有很多，这使我深深体会到了事物的复杂性。第二年，我又开始研制测量微弱电流的检流计，仅读数不回零的问题就经过数十次试验才得以解决。这些问题的答案都是书本上没有的，必须自己找出关键所在，“尽信书不如无书”，正是这样的经历培养了我独立进行科研工作的能力。后来看来，这些极为普通的常规仪器，当时却还要在中国科学院仪器馆研制，可见建国初期的科技水平是何等落后。二、投身电子显微镜事业1 参与研制我国首台电子显微镜显微镜是人类认识微观世界的有力工具。光学显微镜的出现，使人们发现了被称为19世纪三大发现之一的生物细胞，对自然界的认识有了一个极大的飞跃。诞生于1932年的电子显微镜和1982的扫描隧道显微镜，分别作为显微镜发展史上继光学显微镜之后的第二和第三个里程碑，促进了纳米科技的诞生和持续发展。1953年，德意志民主共和国的总统把一台该国蔡司公司生产的、代表当时世界水平的电子显微镜（简称电镜），送给毛主席作为六十寿辰的大礼。1956年,我国制定《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》时，由王大珩先生领导的仪器规划小组提出要研制电子显微镜。而当时的苏联顾问认为这个项目难度太大，在此期间中国做不出来，不要列入规划，中国如要用，可以向苏联买。但王大珩先生并未因此停止研制电子显微镜的步伐。我当时是仪器规划小组的工作人员和俄文翻译，在此期间，光机所拟送我去苏联国家计量院学习，但因体检发现视觉红绿色弱，不合格而作罢。第二年，长春光机所又选派我去德意志民主共和国的蔡司公司学习红外光谱仪器制造技术，在中国科学院沈阳干部学院学习了将近一年的德语。年底，一切去德的手续都已办妥，行李也送上了火车，准备第二天出发。可是，当晚接到中国科学院的紧急通知，“暂不去德”。我们以为又发生了类似的“匈牙利事件”。后来才明白，是德国方面要分别“安排”。不久，到大学进修的去了德国，而蔡司公司则不接受我们去学习他们的关键技术，德国之旅未能成行。1958年，在“破除迷信，解放思想”思想指引下，所长王大珩先生大胆提出在长春光机所研制电镜，并邀请了一位刚从德国留学回来的中国科学院电子学研究所博士作为负责人，以中国科学院武汉一个研究所刚从日本订购的中型电镜作为参考样机开始研制工作。研制电镜需要解决真空问题，当时光机所只有一台前苏联生产的氦质谱真空检漏仪，在此期间，我翻译了俄文说明书。通过夜以继日的刻苦攻关以及高效的协调配合后，只经过短短的72天，在1958年8月即成功制造了我国第一台电子显微镜，加速电压50kV，分辨本领达10nm。这台电子显微镜作为光机所研制成功的“八大件”（指八项先进的高端光学仪器）之一，于当年国庆节前夕在北京中关村展出。毛主席参观了这个展览会，当工作人员介绍到电子显微镜时，他高兴地说“我们也能做这个东西（电子显微镜）了”，对这些科研成果倍加赞赏。后来我独自一人去武汉归还之前借来的日本电镜，由于是被拆成零部件后再重新装起来的，问题不少，就连机械泵也发生了故障。当时，我“初生牛犊不怕虎”，竟敢把它拆开，清洗精密的旋转刮板后再装起来。我打开不容许用户触动的50kV高压油箱进行检查维修，并过滤高压变压器油。经反复调试，这台电镜的分辨本领终于恢复到其出厂指标2.5nm。此后，该中型电子显微镜向南京教学仪器厂（后改名为江南光学仪器厂）等推广生产。他们在光机所图纸的基础上不断改进，于1961年实现了小批量生产，至1994年共生产了两百多台。2 共同自主研发电子显微镜 在成功制造我国第一台电子显微镜后，有人说，你们能做电子显微镜，很好！但这是仿制的，自己设计行吗？我们了解自主研发面临的巨大挑战，但更加深知这是我国科技发展的必由之路。为此，1958年9月，长春光机所决定自行设计研制100kV大型电子显微镜并成立了电子显微镜研究小组，由我任组长和课题负责人，电子所的一位专家为技术负责人。由于我在研制检流计时熟悉了磁路设计，加上具备相关的光学知识和英、德、俄文的基础，参考了国外有关经典文献和当时世界上最先进的德国西门子公司的Elmiskop型电子显微镜产品样本，很快就完成了电子显微镜总体设计和电子光学系统、电磁透镜的设计，并提出了对加速电压及纹波、透镜电源和真空系统等的要求。经过全体人员十个月不分日夜的辛勤劳动、协同合作，终于在1959年9月末，我们研制成功了我国第一台自行设计的电子显微镜（XD-100型），分辨本领优于2.5nm、加速电压100kV、放大倍数达10万倍以上。100 kV电子显微镜工作照片（左一：姚骏恩）为参加国庆十周年全国工业交通展览会，我们特别包租了一节火车车皮，我和负责机械设计的同志就坐在电子显微镜的包装箱上，星夜奔赴北京。在北京展览馆安装好后，却发现冷却水漏进了物镜线包造成漏电，导致电子显微镜无法工作。当时已是放假前夕，我抱着十几公斤重的物镜找到兄弟单位，用真空烘箱烘干，又花了一天的时间抽真空，终于及时解决了问题。10月1日，这台10万倍电子显微镜作为一项重大科技成果，在北京展览馆按时展出，并且摆在了中央大厅的显要位置。观众十分好奇地排起长队等待着用电子显微镜来观看蚊子翅膀上的“汗毛”，这个场景至今令我难以忘怀。当天，天安门前举行国庆十周年庆祝大会，这台XD-100大型电子显微镜的巨大模型排在中国科学院游行队伍最前面，接受了检阅。这台电子显微镜被列为我国仪器仪表行业从仿制到自行设计研制的一个里程碑标志，被列入了“中华人民共和国四十年重大科学技术成就”之一，并收入了记载古今中外自然科学大事的《自然科学大事年表》。长春光机所发扬当时提倡的“全国一盘棋”和“共产主义大协作精神”，1958年和1960年先后将仿制的中型电镜和自行设计制造的XD-100大型电子显微镜的全部设计资料和机械图纸无偿地交给南京教学仪器厂和上海精密医疗器械厂（后改名为上海电子光学技术研究所）。我也多次到上海、南京毫无保留地向他们介绍电镜设计及调试技术。就这样，我国逐步建立起了自己的电子显微镜制造领域。1960年9月，国家科委在北京召开第一次全国电子显微技术交流会，我作了题为“ XD-100大型电子显微镜研制”的学术报告。会议期间我被确诊得了肺结核，11月回到上海家里，肺部已有严重的“空洞”，在接受近一年住院治疗后，才得以再次回到长春工作。上海精密医疗器械厂在XD-100型基础上制成了DXA2-8型电镜，分辨本领达2.0nm。当时，为了庆贺全国八个具有代表性的新产品问世，邮电部特别发行了一套纪念邮票（8张），其中一张就是DXA2-8型电子显微镜。这是世界上最早的以电子显微镜为主题的邮票。1965年7月，研制成功DXA3-8型一级电子显微镜，分辨本领提高到0.7nm，通过了国家鉴定。1968年定型了DXA4-10（0.7nm，100kV），到1977年共生产了72台。中国科学院新疆化学研究所购置了第一台DXA4-10商用高分辨率电子显微镜，并利用这台仪器发现了四百多种动植物病毒，不但为我国动植物病毒研究作出了重要贡献，也培养了一批优秀人才。这也印证，我国自主研发电子显微镜的能力取得了长足进步。3 调入北京继续从事电子显微镜研发1964年4月，根据中国科学院集中力量的决定，将长春光机所电子显微镜研究室包括我在内的13人调并到北京的科学仪器厂（后为北京中科科仪股份有限公司）。当时全厂召开联欢会热烈欢迎我们的到来。之后，我出任了电子显微镜研究实验室副主任，负责研制DX-2型100kV透射电子显微镜，主要负责总体设计和电子光学系统计算。在此期间，我重点解决了电子显微镜的“心脏”——物镜极靴的研制和高稳定度100kV高压电源的问题。1965年底，中国科学院组织成果鉴定，结论为：“根据在鉴定过程中所拍摄的铂铱粒子照片，测得最小可分辨距离为0.4nm和0.5nm 的五对点子。按国外常见的表示方法，DX-2电镜的分辨本领可达0.4nm。按国内采用从严的分辨本领鉴定方法（以第五对最近点中心间的距离计算）, 评定该电镜的分辨本领为0.5nm ，电子光学放大可达25万倍以上。由此可以认为DX-2电镜在分辨本领和放大倍数方面已达到国际先进水平” (原结论中以埃为单位，1nm = 10埃)。1966年1月，DX-2型电镜作为重点展品参加了北京全国仪器仪表新产品展览会。此后，我参与了6台DX-2型电子显微镜的小批量生产。我指导并参与研制完成了我国第一台扫描电镜（DX-3型），负责人是我的第一位研究生。这台扫描电镜性能达到了1973年我国进口的日本扫描电子显微镜的水平，并且实现了批量化生产。同年，科学仪器厂扫描电子显微镜组获得了国务院总理亲笔题词的荣誉证书，给了我们莫大的鼓舞。我还负责研制X射线波谱仪，并将其和同轴光学显微镜一起配装在扫描电镜上，发展成DX-3A型分析扫描电镜。该型扫描电镜先后生产了近百台，并向国内几家单位推广生产。1982年出现了扫描隧道显微镜（缩写STM)，横向分辨本领达0.1~0.2nm，纵向分辨本领高达0.01nm，这是其它显微镜难以达到的。更重要的是STM克服了电镜试样必须处于真空环境的限制，可在大气、真空、甚至液体环境中观察物体在自然状态下的表面结构和实际状态。1986年的诺贝尔奖物理奖即授予了扫描隧道显微镜的两位发明人和50年前（1932年）第一台电子显微镜的创制者。后来，中国科学院成立了北京电子显微镜（开放）实验室，依托在中国科学院北京科学仪器厂，我被任命为副主任。我认识到STM大有发展前途，自己又有研制电子显微镜的经验，于是提出自行研制STM，得到了实验室主任的大力支持，由我兼任STM研制小组组长并且赴美调研，不久我确定了设计方案，经过半年多的刻苦攻关得以研制成功。北京电镜室工作者用自制的STM首次获得了石墨表面原子图像，横向和纵向分辨本领分别达到了0.1nm和0.01nm，达到国际先进水平。1987年12月22日，《人民日报》头版上的报眼以“我国制成新型扫描隧道显微镜”为题，对此进行了专题报导。该型电镜后续实现了小批量生产。第二年，在英国召开的第三届STM会议上首次报导了我国研制成功的STM，并选入了会议论文集。我们还在国际上首次用实验验证了一个重要论断，即STM图像不只是试样的像，还与探针有关。之后，在1989年又诞生了光子扫描隧道显微镜（PSTM），分辨本领突破了传统光学显微镜光束半波长的衍射限制，引起世人瞩目。1991年我又提出研制PSTM，在与大连理工大学物理系的合作下，于1993年6月研制成功我国第一台光子扫描隧道显微镜，图像横向分辨本领优于10nm，纵向分辨本领为1nm，达到国际先进水平，与此同时还开展了应用研究，不断推动我国的电镜事业跟上世界发展的脚步。我从中国科学院北京科学仪器研制中心退休后，也未停止科学研究的脚步，继续从事发展原子力显微镜的工作。我之前与一位专家合作共同发展了一种国际上分辨率最高的MoS2固体径迹探测器，研制生产了我国第一代激光检测原子力显微镜。2001年我当选为中国工程院院士后，老师王大珩先生告诫我“要更加谦虚谨慎，发挥作用”。还有位院士朋友对我说：“当选院士的最大好处是可以继续工作”。这些我都铭记在心。2003年我受聘到北京航空航天大学任教，重新获得了工作的机会。1949年上大学我报考的就是航空工程系，后来因为种种原因而转为应用物理专业，在应用物理领域一干就是半个世纪，这一次可谓实现了我54年前报考大学时为祖国航空事业服务的愿望。对此，我十分珍惜，兢兢业业，只争朝夕，把这份工作当作自己再一次“创业”的机遇，尽自己最大的努力工作。我积极开拓学科方向、组建科研团队、引进优秀人才、培养青年教师和研究生，先后任教授、校学术委员会副主任、航空科学与技术国家实验室（筹）首席科学家和理学院物理研究所所长。主持组建“北航微纳测控研究中心”，筹建“微纳测控与低维物理教育部重点实验室”，任筹备主任和名誉主任。负责完成了国家自然科学基金和科学技术部等多项专项课题。开展了近场光学显微学、离子束纳米级加工、原子力显微视频成像、高次谐波及多频激励成像、频率调制原子力显微术以及智能化便携式原子力显微镜等研发工作。

英国科学家近日用电子显微镜获得了木蚁、人体组织、生锈铁钉等多种微小物体的电子显微照相图。这些图片把微小的物体放大了很多倍，让人们真真切切地感受到了微小物体的“惊人模样”。 　　他们把微小的木蚁放在微型芯片上，用彩色电子显微镜扫描出了放大22倍后的小木蚁的“惊人”图片。据悉，木蚁是一种“社会性”生物，在它们的物种群中扮演着血红林蚁(Formica sanguinea)“仆人”的角色。科学家们用先进的科技设备给这些微小物体留下了很多“特写镜头”，其中有些物体甚至被放大了2200万倍，这些图片不仅能让人们亲自目睹“神秘的”微观世界，也给人们带来了不少“惊人的意外”。 　　据悉，伦敦《科学》杂志的作者布兰登布罗(Brandon Broll)收集了多种微小物体，包括动物、人体、草本等物体的电子显微照相图，并将其编撰成了一本书。这本书凝聚了超过30多名显微镜工作者的成果，他们用功能强大的电子放大器和电脑给我们“呈现”出了极其微小而令人难以置信的“真实世界”。布兰登.布罗表示：“这本书将使读者看到仅用裸眼所无法看到的微小物体的真实世界，里面包含了203张电子显微照相图，而这也正是这本书值得一看的原因所在。”据悉，这本书将由Firefly Books出版社于本月底出版。 　　下面的图片包括了女性的紧身衣、人类舌头的表面、蝴蝶翅膀的美丽条纹、生锈的钉子、用剃须刀片切下的一截人类头发等“惊人”的图片。下面就让我们来看看这些微小物体的“惊人”照片。 受精后的雌性血红林蚁侵占了木蚁的巢，“偷窃”了木蚁的蛹，而蛹的“木蚁妈妈”则不得不为这个新的“王后”服务 微小的房屋尘埃被放大了115倍之后的图片，我们可以从图中看出，房屋尘埃中包含了猫的毛、一些合成羊毛纤维、花粉粒以及一些植物和昆虫 尼龙交错相连而形成了维可牢(Velcro，一种尼龙搭扣的商标名称) 硅芯片的电子显微照相图 卷烟纸的电子显微照相图 人类精子的电子显微照相图 人类皮肤表面的“惊人的”眼睫毛，被放大了50倍 “坐立在”木莓上的蝴蝶的卵 被放大了160倍之后的一只苍蝇的头 一株花椰菜的“头部” 一只头虱正抓住人类的一根头发 被放大了600倍之后的生锈的铁钉

为促进电子显微学研究、电镜应用技术交流，打破时空壁垒，仪器信息网邀请电子显微学领域研究、技术、应用专家，以约稿分享形式，与大家共享电子显微学相关研究、技术、应用进展及经验等。同时，每期约稿将在仪器信息网社区电子显微镜版块发布对应互动贴，便于约稿专家、网友线上沟通互动。专家约稿招募：若您有电子显微学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎邮件投稿或沟通（邮箱：yanglz@instrument.com.cn）。本期将分享张承青老师为大家整理的关于电镜实验室环境对电镜的影响的系列约稿经验分享，以下为系列之一，以飨读者。（本文经授权发布,分享内容为作者个人观点, 仅供读者学习参考,不代表本网观点）系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性电子显微镜是一种高精密仪器设备。电子显微镜能良好成像正常工作的必要条件除了电镜设备本身质量过硬之外，磁场震动声波独立地线房间设置等周边环境也是一个重要条件（当然当然，还必须有良好的制样和正确的操作）。但是环境因素往往是动态变化的，每天不同时刻、每周不同日期等，都会有所不同，所以可能被忽视或者误判。因为除了声波是可以感觉到的以外，磁场是看不见摸不着，低频震动（1～20Hz）也是人类难以觉察到的。但是因为这些环境因素造成成像质量差、图片分辨率和清晰度等问题，可能会误导我们查找原因的方向，或者产生无谓的纠纷。中国电镜界以前一般把“site survey”翻译成：“场地测试”，这是不对的，还是称为“环境调查”比较贴切。“survey”的原意也并不仅限于“测试”和“测量”，还有“调查”和“整体调研”的意思。小小一个翻译偏差，造成工作方向大大不同。虽然环境调查中很重要的一环就是场地测试，但是不能用场地测试来代替环境调查。这不是咬文嚼字，真的是大有区别呢。环境调查需要综合考察了解多项信息，需要全面考察场地周围具体情况，如周边及上下楼层输送和使用电力情况、楼房（厂房）结构、运输通道、电梯承重及开门大小、附近是否有产生较大振动的设备（可能是间歇工作）、安装中或即将安装（包括近、中、远各期规划）的设备、甚至周边区域的输电线给配电设施隧道地铁等环境干扰因素，然后进行综合性的考量。场地环境调查还包括对电镜及其配套设施设备的安装布局进行合理规划。如环境不达安装标准还需要和用户充分沟通后期可能出现的问题以及解决方案（包括预见到整改所需投入的人力物力时间等资源）。电镜安装前的环境调查可以前瞻性地预先采取适当措施，减少以至避免周边环境的干扰；电镜安装后的环境调查可以协助判断图像质量不好的原因，缩小问题查找范围（环境是动态变化的，一段时间后变差是大概率事件）。实例如武汉某电子公司所使用的电镜，因为用户没有按照要求配置独立地线，以及事先没有做好前瞻性的环境调查和场地规划，导致电镜没有专用的独立地线而只能使用公共地线代替。且由于变压器和UPS距离镜筒的距离过近，这些设备产生的AC磁场不能有效衰减至不影响成像的程度，后来的检测还发现周围环境（楼上附近区域有强电磁干扰源）也是磁场超标的重要原因之一，这些因素叠加致使电镜成像极差。由于用户对于安装环境的重要性没有足够的认知造成不理解和不认可，误认为是电镜厂家掩饰设备质量问题，原本很简单的技术问题升级为用户和厂商的纠纷。环境对电子显微镜的干扰和影响，正日益受到各电镜厂商的重视。针对具体场地的需要，针对不同类型的干扰，采取不同的方法，选用性价比最优的解决方案，这些目前在技术上都已经相当成熟，各种配套解决方案也已经在大量实践中得到验证和确认。然而如何选择各种整改措施，还是依赖于对场地环境全面的调查了解。场地环境调查实际上就是：借助专业技术人员，使用专用精密测试仪器，以不同品牌型号的设备安装要求为依据，依靠专业理论和实践经验，对电镜安装场地的现状及可预见的将来做出科学合理的解释和预判，尽量避免不必要的麻烦，取得事半功倍的效果。反过来另一方面也值得注意：各个品牌的电镜对环境的具体要求，是按照其最高指标的要求。也就是说，如果某些环境指标不达标，并不会因此造成电镜故障或者损坏，只是不能达到该电镜的最佳指标而已。如果基本用不到电镜的高精度指标的话，对环境的要求可以适当有所降低（有时可以省好几十万呢）。但这必须与用户有充分的沟通，本人刚入行时没有经验，有过切身经验教训呢（咳，不提了）。所以电镜的环境调查工作，绝不是可有可无，需要由有经验、有认真负责精神的、全面性、前瞻性、切实与用户沟通的人去做。近年来我国经济高速发展，电镜配置随之日益普及，老用户升级换代，新用户也不断涌现，电镜环境调查这个“老生常谈”看来还得继续谈下去。2020.10张承青作者简介作者张承青，退休前在某电镜公司工作多年，曾经做过约两千个（次）电镜环境调查、测试，参与多个电镜实验室设计及改造设计规划，在低频电磁环境改善和低频振动改善等方面有些体会，迄今仍在这些方面继续探索。附1：张承青系列约稿互动贴链接（点击留言，与张老师留言互动）： https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1附2：张承青系列约稿发布回顾拟定主题发布时间文章链接序言 电镜实验室环境对电镜的影响2020年10月13日链接系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性2020年10月15日链接系列之二 电镜实验室的电磁环境改善2020年10月20日链接系列之三 低 频 电 磁 屏 蔽 实 践2020年10月22日链接系列之四 主动式低频消磁系统2020年10月27日链接系列之五 几种改善电磁环境方法比较2020年10月29日链接系列之六 低频振动环境改善2020年11月3日链接系列之七 谈谈电子显微镜的接地2020年11月5日链接系列之八 温度湿度和风速噪声2020年11月11日链接… … … … … … 附3：相关专家系列约稿安徽大学林中清扫描电镜系列约稿

项目编号：SDDX-SDLC-GK-2022031项目名称：山东大学扫描电子显微镜购置预算金额：375.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：375.0000000 万元（人民币）采购需求：扫描电子显微镜，亟需购置，具体内容详见招标文件。标段划分：划分为1包合同履行期限：质保期进口设备1年，国产设备3年本项目( 不接受 )联合体投标。20230106山东大学扫描电子显微镜购置招标文件（定稿）.doc