钨灯丝扫描显微镜

项目编号：ZCZB-2204-ZH043项目名称：华中农业大学钨灯丝扫描电子显微镜采购方式：竞争性磋商预算金额：167.0000000 万元（人民币）采购需求：钨灯丝扫描电子显微镜/1套（允许进口产品投标）合同履行期限：1、质保期：产品学校验收合格后至少2年； 2、交付期：合同签订之日起90日历天内；3、质量目标：成交供应商须提供全新合格产品，提供终生软件更新技术服务。详见商务要求；4、验收标准：所有货物均须由成交供应商送货到指定地点，且安装调试至可正常使用状态，采购人不再另行支付费用；详见商务要求。本项目( 不接受 )联合体投标。

项目编号：ZB0101-202212-ZCHW0963项目名称：华中农业大学钨灯丝扫描电子显微镜采购项目采购方式：竞争性磋商预算金额：150.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：150.0000000 万元（人民币）采购需求：货物名称简要技术参数数量（台/套）是否允许进口产品钨灯丝扫描电子显微镜二次电子检测器分辨率≤3.0nm@30KV，背散射电子检测器分辨率≤4.0nm@30KV，6Pa1是 供应商报价不得超过预算，报价超过预算视其为无效响应文件。其他详见第三章采购需求。合同履行期限：交货期：合同签订后7个月内完成配送、安装、调试；质保期：2年（自验收合格之日起）。交货地点：华中农业大学指定地点。本项目( 不接受 )联合体投标。

尊敬的用户： 承蒙您使用日立扫描电镜，非常感谢！应广大用户的要求，天美公司2010年度第三次&ldquo 日立钨灯丝扫描电子显微镜应用技术培训班&rdquo 将于 2010 年 12 月 6 日至 12 月 10 日在 北京（天美中国） 举行。培训班内容：一． 日立钨灯丝SEM的硬件结构及工作原理 二． 日立钨灯丝SEM的软件界面和参数设置三． 日立钨灯丝SEM的上机操作机样品观测四． 能谱的基本理论及上机操作 说明：1、培训班报名对象：已购买日立钨灯丝扫描电镜（包括型号为S-3700、S-3400N、SU1510、SU1500），具有3个月以上操作经验，且未参加过天美公司培训班的客户。名额：每个客户单位可以有1位或2位人员参加培训班。由于实验室空间有限，本次报名人数限定在14~15人，报满为止。2、时间安排：2010年 12 月 6 日上午9点开始正式上课，具体上课时间为：上午9:00-12:00；下午13:30-16:30。上课地点：天美（中国）科学仪器有限公司北京总部。3、费用：此次培训天美公司负责提供相关的培训资料、场地、仪器等，中午负责工作餐，其他住宿、交通等生活费用请自理。4、外地用户可以自己预订宾馆，如需天美公司帮助预定房间，请提前通知会务人员。天美公司北京总部附近的宾馆有：宾馆1：西海饭店地址：北京市鼓楼西大街62号（天美公司对面）价格：标准双人房 190（有网络无早餐）电话： 010-64026866；010-64079775宾馆2：7天连锁酒店（鼓楼店）地址：北京市旧鼓楼大街47号宾馆价格：高级大床房，价格￥219；双床房价格￥239电话： 010-64058188 5、乘车路线（供参考）：天美公司北京总部在北京自动化技术研究院内，地址：西城区鼓楼西大街41号，附近的公交车站名称&ldquo 铸钟厂&rdquo 。飞机：首都国际机场：坐机场大巴2线或者机场快轨到东直门，然后做地铁2号线到&ldquo 鼓楼大街&rdquo 站，向南步行至三岔口向西200米到鼓楼西大街41号天美公司。或者打车：从首都国际机场打车到鼓楼西大街41号天美公司大概80元左右，从东直门打车到鼓楼西大街41号天美公司大概20元左右。火车：北京站：坐地铁2号线到&ldquo 鼓楼大街&rdquo 站B出口，向南步行至三岔口向西200米到鼓楼西大街41号天美公司（打车大概30元）。北京西站：乘坐301路，经过5站，到达前门站，转乘坐5路，经过10站，到达&ldquo 铸钟厂&rdquo 站（打车大概25元）。北京北站（西直门）：坐地铁2号线到&ldquo 鼓楼大街&rdquo 站B出口，向南步行至三岔口向西200米到鼓楼西大街41号天美公司（打车大概20元）。北京南站：坐地铁4号线到&ldquo 宣武门&rdquo ，再坐2号线到&ldquo 鼓楼大街&rdquo B出口，向南步行至三岔口向西200米到鼓楼西大街41号天美公司6、收到通知后，如果有意参加本次培训班，请填写通知最后页的报名信息回执表，以方便联系和发送相关资料。填写完毕后请发送电子邮件至fulutang@techcomp.cn和liluyang@techcomp.cn，或者传真至天美（中国）科技有限公司总部（010）64060202，以便我们安排招待等事宜。 联系方式：天美北京总部 电镜应用工程师 付鲁堂：办公电话：（010）64010651；手机号码：15110077210；电子信箱：fulutang@techcomp.cn；传真：（010）64060202天美北京总部 市场部市场助理 李路杨办公电话：（010）64010651转8227；手机号码：15811395461；电子信箱：liluyang@techcomp.cn；传真：（021）64870142报名信息报名表回执 单位名称 通讯地址及邮编 扫描电镜电镜型号及其已经配置的电镜附件（如能谱仪、波谱仪、EBSD、冷台、加热台、拉伸台等电镜附件的品牌和型号） 第1位参加电镜培训班的用户信息 姓名 性别 办公电话 手机号码 电子信箱 第2位参加电镜培训班的用户信息 姓名 性别 办公电话 手机号码 电子信箱 需要天美工作人员帮忙预订的宾馆名称： 预订房间的数量：

11月24日，国仪量子召开电子显微镜新品发布会，基于我国制造业转型升级的长期发展战略，推出了世界上首台分辨率达到2.5纳米的商用钨灯丝扫描电子显微镜，突破了这一技术长期以来的技术瓶颈。国仪量子董事长贺羽致辞国仪量子副总裁曹峰介绍新产品电子显微镜利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质，如形貌、成份、结构等信息，是材料研究、质量控制与失效分析等领域应用的强大工具。作为一种应用广泛的高端科学仪器，我国扫描电镜长期以来被进口品牌垄断，国产扫描电镜在技术与产品性能上与国外品牌存在差距。但随着我国科技创新能力不断提升，制造业的转型升级，催生了以国仪量子为代表的一批研发实力强劲的科技创新企业。国仪量子钨灯丝扫描电子显微镜SEM3300钨灯丝扫描电镜具有性价比高、易于维护、操作相对简单以及对场地要求较小等特点，便于大众使用。但长期以来，钨灯丝扫描电镜的分辨率都停滞不前，难以实现用户对更高分辨率的追求。国仪量子电子显微镜技术团队针对这一技术瓶颈开展了科研攻关，通过分析限制钨灯丝扫描电镜分辨率的主要因素，开创了在镜筒内增加一根从阳极直达物镜极靴的10 kV高压管（高压隧道技术）的解决方案，并实现了在所有电压段的分辨率均大幅度超越普通钨灯丝电镜。SEM3300在20 kV分辨率达到2.5 nm，比普通钨灯丝电镜提高了16%，成为了目前世界上分辨率最高的商用钨灯丝扫描电镜；同时，作为钨灯丝电镜“王者”，SEM3300在任意电压下都表现出卓尔不群的分辨力——在3 kV分辨率达到4 nm，相比普通钨灯丝电镜提高了2倍；在1 kV分辨率达到5 nm，相比普通钨灯丝电镜提高了3倍——满足更多材料的分析测试需求。同时，国仪量子还推出了钨灯丝扫描电镜SEM2000和场发射扫描电镜SEM4000。钨灯丝扫描电镜SEM2000是一款操作不挑人，简约不简单的产品，以“人人都敢用，人人都能用”为目标打造。场发射扫描电镜SEM4000是一款针对分析型用户需求的全新产品，具有电子束流大、分析速度快的特点、最大超过200 nA的电子束流，且束流大小连续可调，有利于选择最合适的成像和能谱条件。当下，全球都在强调制造业的重要性，我国更是将制造业转型升级作为长期的发展战略。在这个进程中，扫描电镜作为一种强大的分析仪器，在提升制造业产品创新能力与产品质量上将大有作为。自2019年推出首台扫描电子显微镜以来，国仪量子务实笃行，不断精研行业痛点，深耕核心技术，以优质的产品与服务，帮助客户更高效地探索未知的边界。

10月22日，日立科学仪器2021年度“钨灯丝扫描电镜SU3800应用技术培训”在北京实验室圆满落幕。在为期一周的培训过程中，我们不仅介绍了扫描电镜的基本原理、制样注意事项、设备硬件及软件功能；并特别邀请了日立售后工程师郑刚为大家讲解日立SU3800的日常维护及保养。通过本次培训班，用户与日立之间，用户与用户之间进行了一次深入的交流，为以后的工作学习，如何更好地使用扫描电镜提供了一些新的思路。应用工程师介绍扫描电镜的基本原理　　为进一步提升用户实际操作技能，培训班还穿插了上机操作和设备调试环节。在日立工程师的指导下，用户亲自动手，尝试更换灯丝，光路调整、不同样品参数的设定，大大提升了到场用户技术水平。应用工程师介绍样品制备注意事项应用工程师现场演示SU3800上机操作售后工程师介绍SU3800的维护注意事项售后工程师介绍SU3800的部件的保养　　通过举办本次培训班，日立工程师为用户展示了如何高效使用电镜，提供优质的电镜图片，努力做到了让每个到场的用户都不虚此行。在以后的日子里，日立科学仪器将始终本着客户至上的原则，持续提供专业的技术与服务，为广大日立用户的科研与生产研发工作保驾护航。　　更多培训日程敬请关注。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。

钨灯丝扫描电镜性价比高、易于维护、操作相对简单、对场地要求较小便于大众使用但长期以来钨灯丝扫描电镜的分辨率都停滞不前难以实现用户对更高分辨率的追求国仪量子于近日推出的钨灯丝扫描电镜SEM3300钨灯丝扫描电镜SEM3300成功将20 kV分辨率提升至2.5 nm，比普通钨灯丝电镜提高了16%！3 kV分辨率为4 nm，相比提高了2倍！1 kV分辨率为5 nm，相比提高了3倍！在所有电压段均大幅度超越普通钨灯丝电镜重新定义了钨灯丝扫描电镜的行业标准！SEM3300实拍见真章众所周知，锂电池中的隔膜材料导电性差、孔隙微小，必须用低电压高分辨的场发射电镜才能拍到较好的图像。图a是常规钨灯丝电镜的拍摄效果,细节模糊不清晰。SEM3300在这一难题面前，毫不费力地完成任务，1 kV下隔膜孔隙清晰可见，孔洞边缘锐利，足以胜任隔膜检测（图b）。图a：常规钨灯丝电镜拍摄的锂电池隔膜，细节模糊不清晰图b：SEM3300拍摄的锂电池隔膜，隔膜孔隙清晰可见，孔洞边缘锐利SEM3300国仪量子如何重新定义钨灯丝扫描电镜？国仪量子电镜研发团队分析了限制钨灯丝电镜分辨率的主要因素：钨灯丝发射结构为阴极、栅极、阳极的3电极结构，在加速电压较低时，灯丝亮度将受空间电荷效应和电子源像差等因素的影响而大幅降低。在低着陆能量下，能散带来的色差和衍射像差都很大，导致束斑偏大。为了保证侧向二次电子探测器的收集效率，工作距离比较大，物镜放大倍数不够大。针对以上问题，国仪量子在镜筒内增加了一根从阳极直达物镜极靴的10 kV高压管，我们形象地称之为高压隧道。这里以1 kV着陆能量为例进行分析：在高压隧道的上端：阴极与阳极之间形成11 kV的强电场，灯丝表面场强极高，大量热电子克服空间电荷效应对束流亮度的限制，显著地提高了束流亮度。在高压隧道的另一端：管口与物镜下极靴形成一个10 kV的减速场电透镜，该电透镜与磁透镜形成复合物镜，从而有效降低该复合物镜球差系数和色差系数。此外，镜筒内的电子探测器可以在极短的工作距离下，收集大部分被加速的二次电子，具有高达90%的收集效率，相比传统钨灯丝的旁侧ET探测器信号强度高出数倍。综合以上所有创新举措，SEM3300最终在全电压范围内打破了数十年来钨灯丝极限分辨率的天花板，重新定义钨灯丝扫描电镜。

日本电子株式会社是世界上最大的电子光学供货商，自1975年第一台钨灯丝扫描电镜JSM-T20问世以来，产品质量和技术含量一直在全世界广泛受到认可。2007年9月，日本电子株式会社荣幸的宣布，全世界已经交货的钨灯丝扫描电镜已经突破一万台。 日本电子株式会社研发力量强大，始终把最新的技术以最快的方式融入商品中，不断推陈出新。现有钨灯丝扫描电镜共有三种型号，可移动式扫描电镜JCM-5700，通用型扫描电镜JSM-6390系列和JSM-6490系列。因其操作简单、质量稳定、技术先进，近几年每年在中国市场都有近百台的销售量，也深受中国用户的喜爱。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0

日本电子株式会社（JEOL）2021年11月8日全球同步发布钨灯丝扫描电镜升级，升级后的型号为JSM-IT510。主要特点如下： 1.最新简易功能 最新简易功能可帮助用户简单获取观测条件和区域，然后自动财经扫描图像，电镜操作变得更为高效。2.最新型低真空二次电子探头 (LHSED)" 低真空下可同时采集电子和光子信号获得性噪比更好的形貌像。3.扫描电镜图像和能谱的一体化 可提供观察区域的实时成份面分布。4.实时立体三维图像 三维图像（3D)可观察区域提供不平表面的深度的信息。5.实时分析功能 一体化能谱仪提供观察区域实时的能谱谱图。6.新的导航放大功能 新的导航放大功能可提供光镜下4倍的图像，方便寻找视野。7.0 倍放大 使用0被放大功能，可以选择多个区域从光镜下直接切换到电镜倍数。8.显示X射线产生区域 帮助快速理解样品的分析深度。T9.SMILE VIEW™ Lab管理软件 快速生成包含图像和成分分析的报告书。详情请咨询捷欧路（北京）科贸有限公司各分公司。

TESCAN公司的2021年度第四期高阶应用培训以线上方式进行，时间定为2021年7月30日，为期一天。本次培训主要是针对第4代钨灯丝扫描电镜进行理论培训和样品拍摄的讲解，帮助使用者深入了解和掌握这款机型。更多培训资料和内容，敬请关注TESCAN的“中国电镜用户之家”：http://www.tescan-china.com.cn，会员专区内提供大量视频和资料免费收看/下载。尊敬的各公司领导和TESCAN 用户：您好！我公司诚邀您参加我公司举办的扫描电镜应用培训，培训日期为2021年7月30日(周五)，共计1天。培训的对象是具备至少三个月以上实际操作经验的TESCAN 钨灯丝扫描电镜用户（本次培训主要针对第四代钨灯丝扫描电镜），培训的目标是为了进一步提高电镜操作人员的理论知识，如何充分利用操作软件的各种功能，进行样品拍摄。此次培训为线上培训，烦请大家提前下载腾讯会议APP，会议地址会在您收到的报名成功邮件中告知。本次培训日程安排如下：时间培训内容9:30~12:00SEM理论以及Vega4软件界面介绍13:30~14:00药物微球拍摄14:10~14:40正极材料样品拍摄15:00~15:30样品低电压拍摄15:40~16:20导电性样品高分辨SE拍摄16:30~17:00截面样品拍摄您可以点击此处，直接报名参加培训！

尊敬的日本电子用户： 感谢您对日本电子株式会社（JEOL Ltd.）长期以来的支持和关注！我公司定于2023年6月在四川省成都市举办第十七期钨灯丝扫描电镜学习班，届时日本电子北京办事处专业扫描电镜应用工程师进行讲解，欢迎相关单位用户参加，具体事宜如下：学习目的：进行系统的钨灯丝扫描电镜基本理论、实际操作和应用学习，更好地发挥所购买扫描电镜的功能；为了达到学习效果，参加学习班的用户总人数不超过10人；学习时间：2023年6月28日（周三）至6月30日（周五）受邀代表：所有JEOL钨灯丝扫描电镜用户（本次培训班以JSM-IT500LA为演示机型）联系人：朱明芬（手机：13511007750） 邮箱：zhu.mingfen＠jeol.com.cn

第九期钨灯丝扫描电镜学习班定于2017年2月22-24日开班，由扫描电镜应用工程师朱明芬女士授课，欢迎相关单位用户参加。1. 学习目的：进行系统的钨灯丝扫描电镜基本理论、实际操作和应用学习，更好地发挥所购扫描电镜的功能；为了达到良好的学习效果，每期学员不超过8人；2. 学习时间：2017年2月22日（周三）至24日（周五）3. 受邀代表：所有JEOL钨灯丝扫描电镜用户(LAB6电镜/EDS除外)4. 学习地点：公司电镜演示室5. 学习回执：请务必于2月14日前将回执反馈至会议联系人，收到您的回执后，我们将给出更详细的学习安排。（参班人员按报名先后顺序，未能进入本期学习班者可顺延至下一期。）联系人：朱明芬电话：13511007750， 010-68046321转671 邮箱：zhu.mingfen＠jeol.com.cn注：有任何问题请联系联系人，包括酒店预订，行车路线等 “日本电子（JEOL）钨灯丝扫描电镜学习班”回执：姓名,性别,单位,所用仪器型号,手机号码,E-mail,发票类型,增值税专票or普票,发票抬头（请务必正确填写） 捷欧路（北京）科贸有限公司 2017年1月23日

我公司定于2016年3月在北京市海淀区中关村南三街6号中科资源大厦举办第六期钨灯丝扫描电镜学习班，日本电子北京办事处扫描电镜应用工程师朱明芬(女)进行授课，欢迎相关单位用户参加，具体事宜如下：学习目的：进行系统的钨灯丝扫描电镜基本理论、实际操作和应用学习，更好地发挥所购买扫描电镜的功能；为了达到学习效果，参加学习班的用户总人数不超过8人；学习时间：2016年03月23日（周三）至03月25日（周五）受邀代表：所有JEOL钨灯丝扫描电镜用户(LAB6电镜/EDS除外)学习地点：中科资源大厦南楼二层JEOL电镜演示室学习回执：务必请3月14日前将回执反馈至会议联系人（最快收到前8位回执后截止报名，抱歉！），收到您的回执后，我们将给出更详细的学习安排细节。谢谢您的合作！！！联系人：朱明芬（手机：13511007750） 邮箱：zhu.mingfen＠jeol.com.cn （有任何问题都可以联系联系人寻求帮助，包括酒店预订，行车路线等）“日本电子（JEOL）钨灯丝扫描电镜学习班”回执： 姓名,性别,单位,所用仪器型号,手机号码,E-mail,发票类型,增值税专票or普票,发票抬头（请务必正确填写） 捷欧路（北京）科贸有限公司2015年3月8日

制造业是实体经济的主体，是国家经济命脉所系当下，全球都在强调制造业的重要性我国更是将制造业转型升级作为长期的发展战略扫描电镜作为一种强大的分析仪器在提升制造业产品创新能力与产品质量上将大有作为钨灯丝扫描电镜SEM2000但在实际应用中常有用户担忧电镜很“娇气”容易损坏，使用操作复杂，需要花较长的时间才能上手隐形成本很高！国仪量子电镜团队针对这一痛点以“人人都敢用，人人都能用”的目标打造了“操作不挑人，简约不简单”的钨灯丝扫描电镜SEM2000SEM2000操作不挑人，简约不简单SEM2000操作界面简洁瞬间上手，皮实耐用，故障率低即便是新手也能轻松使用SEM2000自动化程度高一键成像、自动聚焦、自动消像散、自动对比度功能大大简化调试参数的步骤SEM2000具有完备的防碰撞流程可以完全避免样品碰伤物镜极靴、二次电子探测器等零部件简约而不简单SEM2000实拍见真章以下是经过短时间培训后的新手拍出的图片图像清晰，对比度好，景深大生箔芯片负极极片负极碳包硅SiC陶瓷 BSE氧化铝粉体如果您希望降低使用成本，提高操作效率如果您从来没有使用过电镜，想要首次尝试扫描电镜如果您希望工具可以更简单那SEM2000将会是您最好的选择！

. 日本电子株式会社(JEOL)董事总经理栗原权右卫门近日宣布，最新一代钨灯丝JSM-IT300全球正式开始接受订货。 JSM-IT300是一款高性能，多功能，多用途的钨灯丝扫描电镜。颠覆性的前卫性外观设计还特别吸引眼球。操作改为触摸屏控制，极为简化，从此操作电镜就像在玩手机。 主要特点： 1）最新式电子光学系统增强了图像质量 2）全新的真空系统 3）标配5轴马达驱动超高精度样品台 4）扩展功能更加强大 5）触摸屏操作 6）外观极具魅力

日本电子生产的钨灯丝扫描电镜JSM-6360/JSM-6380系列和JSM-6460/JSM-6480系列因其操作简单，质量可靠受到中国广大用户的认可，每年在中国销售量在60台左右。从2006年1月开始，这两款电镜将升级为JSM-6390系列和JSM-6490系列。在保持原来扫描电镜优秀的电子光学基础上，分辨率更高、集成化程度更高，操作更加方便。 JSM-6390系列和JSM-6490系列分别都有四种类型，高真空；高低真空；高真空带一体化能谱和高低真空带一体化能谱。 同前两种系列扫描电镜一样，都可以提供中文操作界面，配置的一体化能谱仪同样可以提供中文操作界面。极大的方便了中国用户。 现在，这两种系列电镜已经开始在中国接受订单。

11月24日，“鉴微，见不凡”2022国仪量子电子显微镜新品发布会成功举办。为推动我国制造业高质量发展，国仪量子基于用户的多样化需求，推出了“重新定义钨灯丝扫描电镜”的SEM3300；“操作不挑人，简约不简单”的钨灯丝扫描电镜SEM2000；“超大束流，超快分析”的场发射扫描电镜SEM4000。在新品发布环节，国仪量子副总裁曹峰详细介绍了三款电子显微镜新品。 图片 20 kV分辨率达到2.5 nm，比普通钨灯丝电镜提高了16%；3 kV分辨率为4 nm，相比提高了2倍；1 kV分辨率为5 nm，相比提高了3倍。SEM3300在所有电压段的分辨率均大幅度超越普通钨灯丝电镜，重新定义了钨灯丝扫描电镜的行业标准。 以锂电池中的隔膜材料为例，常规钨灯丝电镜的拍摄效果细节模糊不清淅（如下图a），而SEM3300拍摄的隔膜图片，隔膜孔隙清晰可见，孔洞边缘锐利（如下图b）。 图a：常规钨灯丝电镜拍摄的锂电池隔膜，细节模糊不清淅；图b：SEM3300拍摄的锂电池隔膜，隔膜孔隙清晰可见，孔洞边缘锐利钨灯丝扫描电镜SEM2000是一款操作不挑人，简约不简单的产品。它以人人都敢用，人人都能用为目标打造，具备简洁的操作界面与丰富的拓展性。如果您希望工具可以更简单，那SEM2000将会是您最好的选择。（戳此看视频）场发射扫描电镜SEM4000是一款针对分析型用户需求的全新产品，它具有电子束流大，分析速度快的特点，最大超过200 nA的电子束流，且束流大小连续可调，有利于选择最合适的成像和能谱条件。（戳此看视频）在大会报告环节，中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长吴爱华作了《我国分析仪器发展趋势》的报告。中国科学院电工研究所副所长、研究员韩立分享了《中国电子显微镜技术发展现状及前景分析》的报告。中国科学技术大学工程与材料科学实验中心副主任、教授级高级工程师龚明发表了《扫描电镜在原位拉伸及EBSD中的应用》报告。国仪量子董事长贺羽在致辞中向各位嘉宾对国仪量子的关心与支持表示了感谢。贺羽表示，国仪量子秉承“为国造仪”的初心，聚焦应用广泛而又长期被进口品牌垄断的电子显微技术，基于深厚的技术积累与强大的产品工程化能力，进行了长期的技术攻关与产品研发，开辟了国产电子显微镜发展的全新局面。国仪量子把创新刻在基因里，把客户装在心里，坚持“不将就”地务实创新，开发出了重新定义钨灯丝电镜行业标准的全新产品SEM3300，让工具回归工具本身，让用户能够更好地安心科研。发布会最后，国仪量子副总裁万传奇揭晓了本次“看直播，送电镜（一年使用权）”活动的中奖观众，来自桂林理工大学南宁分校的周老师赢得大奖，获得国仪量子电子显微镜的一年免费使用权。当下，全球都在强调制造业的重要性，我国更是将制造业转型升级作为长期的发展战略。在这个进程中，扫描电镜作为一种强大的分析仪器，在提升制造业产品创新能力与产品质量上将大有作为。自2019年推出首台扫描电子显微镜以来，国仪量子务实笃行，不断精研行业痛点，深耕核心技术，以优质的产品与服务，帮助客户更高效地探索未知的边界。

SEM3000是一款使用钨灯丝的高性价比扫描电子显微镜。观察亚微米级的微观结构，放大倍数可达20000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点。其分辨率优于25 nm，在自动五轴样品台的配合下，非常适用于生产品质控制及样品筛选，适合传统光学显微镜无法满足需求的用户。欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点：国仪量子自主研发的扫描电镜SEM3000是一款使用钨灯丝的高性能扫描电子显微镜。观察亚微米级的微观结构，放大倍数可达20000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点。其分辨率优于25 nm，在自动五轴样品台的配合下，非常适用于生产品质控制及样品筛选，适合传统光学显微镜无法满足需求的用户。 国仪量子扫描电子显微镜SEM3000

SEM3000是一款使用钨灯丝的高性价比扫描电子显微镜。观察亚微米级的微观结构，放大倍数可达20000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点。其分辨率优于25 nm，在自动五轴样品台的配合下，非常适用于生产品质控制及样品筛选，适合传统光学显微镜无法满足需求的用户。欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点：国产自主研发扫描电镜SEM3000S是一款使用钨灯丝的高性能扫描电子显微镜。可用于观察纳米级的微观结构，放大倍数可达到150000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点。基于优秀的电子光路设计及新型聚焦系统，其分辨率轻松优于10 nm。 国仪量子扫描电子显微镜SEM3000

SEM3000S是一款使用钨灯丝的高性能扫描电子显微镜。可用于观察纳米级的微观结构，放大倍数可达到150000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点。基于优秀的电子光路设计及新型聚焦系统，其分辨率轻松优于10 nm。在100 mm全自动五轴样品台的配合下，是科研及新材料研发的得力助手。欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点：国仪量子自主研发的扫描电子电镜SEM3000S是一款使用钨灯丝的高性能扫描电子显微镜，拥有完全自主知识产权。观察纳米级的微观结构，放大倍数可达150000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点，基于优秀的电子光路设计及新型聚焦系统，其分辨率轻松优于10 nm。采用了大开门大腔体设计，在100 mm全自动五轴样品台的配合下，是科研及新材料研发的得力助手。 扫描电子显微镜SEM3000S

这里是TESCAN电镜学堂第四期，将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看)，帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况，将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能！扫描电子显微镜主要由电子光学系统、信号收集处理系统、真空系统、图像处理显示和记录系统、样品室样品台、电源系统和计算机控制系统等组成。第一节 电子光学系统电子光学系统主要是给扫描电镜提供一定能量可控的并且有足够强度的，束斑大小可调节的，扫描范围可根据需要选择的，形状完美对称的，并且稳定的电子束。电子光学系统主要由电子枪、电磁聚光镜、光阑、扫描系统、消像散器、物镜和各类对中线圈组成，如图3-1。图3-1 SEM的电子光学系统§1. 电子枪（Electron Gun）电子枪是产生具有确定能量电子束的部件，是由阴极（灯丝）、栅极和阳极组成。灯丝主要有钨灯丝、LaB6和场发射三类。① 钨灯丝电子枪：如图3-2，灯丝是钨丝，在加热到2100K左右，电子能克服大约平均4.5eV的逸出功而逃离，钨灯丝是利用热效应来发射电子。不过钨灯丝发射电子效率比较低，要达到实用的电流密度，需要较大的钨丝发射面积，一般钨丝电子源直径为几十微米。这样大的电子源直径很难进一步提高分辨率。还有，钨灯丝亮度差、电流密度低、单色性也不好，所以钨灯丝目前最高只能达到3nm的分辨率，实际使用的放大倍数均在十万倍以下。不过由于钨灯丝价格便宜，所以钨灯丝电镜得到了广泛的应用。图3-2 钨灯丝电子枪② LaB6电子枪：要提高扫描电镜的分辨率，就要提高电子枪的亮度。而一些金属氧化物或者硼化物在加热到高温之后（1500～2000K），也能克服平均逸出功2.4eV而发射热电子，比如LaB6，曲率半径为几微米。LaB6灯丝亮度能比钨灯丝提高数倍。因此LaB6灯丝电镜有比钨灯丝更好的分辨率。除了LaB6外，类似的还有CeB6等材料。不过目前在扫描电镜领域，LaB6灯丝价格并不便宜，性能相对钨灯丝提升有限，另外就是场发射的流行，使得LaB6灯丝的使用并不多见。图3-3 LaB6电子枪② 场发射电子枪：1972年，拥有更高亮度、更小电子束直径的场发射扫描电镜（FE-SEM）实现商品化，将扫描电镜的分辨率推向了新的高度。场发射电子枪的发射体是钨单晶，并有一个极细的尖端，其曲率半径为几十纳米到100nm左右，在钨单晶的尖端加上强电场，利用量子隧道效应就能使其发射电子。图3-4为场发射电子枪的结构示意图。钨单晶为负电位，第一阳极也称取出电极，比阴极正几千伏，以吸引电子，第二阳极为零电位，以加速电子并形成10nm左右的电子源直径。图3-5为场发射电子枪的钨单晶灯丝结构，只有钨灯丝支撑的非常小的尖端为单晶。图3-4 场发射电子枪结构示意图图3-5 场发射电子枪W单晶尖端场发射电子枪又分为冷场发射和热场发射。热场发射的钨阴极需要加热到1800K左右，尖端发射面为或取向，单晶表面有一层氧化锆（如图3-6），以降低电子发射的功函数（约为2.7eV）。图3-6 热场发射电子枪钨单晶尖端冷场发射不需加热，室温下就能进行工作，其钨单晶为取向，逸出功最小，利用量子隧道效应发射电子。冷场电子束直径，发射电流密度、能量扩展（单色性）都优于热场发射，所以冷场电镜在分辨率上比热场更有优势。不过冷场电镜的束流较小（一般为2nA），稳定性较差，每个几小时需要加热（Flash）一次，对需要长时间工作和大束流分析有不良影响。不过目前Hitachi最新的冷场SEM，束流已经能达到20nA，稳定性也比以往提高了很多，能够满足一些短时间EBSD采集的需要，不过对于WDS、阴极荧光等分析还不够。热场发射虽然电子束直径、能量扩展不及冷场，但是随着技术的发展，其分辨率也越来越接近冷场的水平，有的甚至还超越了冷场。特别是热场电镜束流大，稳定性好，有着非常广阔的应用范围。从各个电镜厂商对待冷场和热场的态度来看，欧美系厂商钟情于热场电镜，而日系厂商则倾向于冷场电镜。不过目前日系中的日本电子也越来越多的推出热场电镜，日立也逐步推出热场电镜，不过其性能与自家的冷场电镜相比还有较大差距。① 各种类型电子源对比：各类电子源的对比如表3-1。表3-1 不同电子源的主要参数SEM的分辨率与入射到试样上的电子束直径密切相关，电子束直径越小，分辨率越高。最小的电子束直径D的表达式为：其中D为交叉点电子束在理想情况下的最后的束斑直径，CS为球差系数、CC为色差系数、ΔV/V0为能量扩展、I为电子束流、B为电子源亮度，a为电子束张角。由此可以看出，不同类型的电子源，其亮度、单色性、原始发射直径具有较大的差异，最终导致聚焦后的电子束斑有明显的不同，从而使得不同电子源的电镜的分辨率也有如此大的差异。通常扫描电镜也根据其电子源的类型，分为钨灯丝SEM和冷场发射SEM、热场发射SEM。§2. 电磁透镜电磁透镜主要是对电子束起汇聚作用，类似光学中的凸透镜。电磁透镜主要有静电透镜和磁透镜两种。① 静电透镜一些特定形状的并成旋转对称的等电位曲面簇可以使得电子束在库仑力的作用下进行聚焦，形成这些等电位曲面簇的装置就是静电透镜，如图3-7。图3-7 静电透镜静电透镜在扫描电镜中使用相对较少。不过电子枪外的栅极和阳极之间，自然就形成了一个静电透镜。另外一些特殊型号的电镜在某些地方采用了所谓的静电透镜设计。② 磁透镜电子束在旋转对称的磁场中会受到洛伦兹力的作用，进而产生聚焦作用。能使产生这种旋转对称非均匀磁场并使得电子束聚焦成像的线圈装置，就是磁透镜，如图3-8。图3-8 磁透镜磁透镜主要有两部分组成，如图3-9。第一部分是软磁材料（如纯铁）制成的中心穿孔的柱体对称芯子，被称为极靴。第二部分是环形极靴的铜线圈，当电流通过线圈的时，极靴被磁化，并在心腔内建立磁场，对电子束产生聚焦作用。图3-9 磁透镜结构磁透镜主要包括聚光镜和物镜，靠近电子枪的透镜是聚光镜，靠近试样的是物镜，如图3-10。一般聚光镜是强励磁透镜，而物镜是弱励磁透镜。图3-10 聚光镜和物镜聚光镜的主要功能是控制电子束直径和束流大小。聚光镜电流改变时，聚光镜对电子束的聚焦能力不一样，从而造成电子束发散角不同，电子束电流密度也随之不同。然后配合光阑，可以改变电子束直径和束流的大小，如图3-11。当然，有的电镜不止一级聚光镜，也有的电镜通过改变物理光阑的大小来改变束流和束斑大小。图3-11 聚光镜改变电流密度、束斑和束流物镜的主要功能是对电子束做最终聚焦，将电子束再次缩小并聚焦到凸凹不平的试样表面上。虽然电磁透镜和凸透镜非常像似，不过电子束轨迹和光学中的光线还是有较大差别的。几何光学中的光线在过凸透镜的时候是折线；而电子束在过磁透镜的时候，由于洛伦兹力的作用，其轨迹是既旋转又折射，两种运动同时进行，如图3-12。图3-12 电子束在过磁透镜时的轨迹§3. 光阑一般聚光镜和物镜之间都有光阑，其作用是挡掉大散射角的杂散电子，避免轴外电子对焦形成不良的电子束斑，使得通过的电子都满足旁轴条件，从而提高电子束的质量，使入射到试样上的电子束直径尽可能小。电镜中的光阑和很多光学器件里面的孔径光阑或者狭缝非常类似。光阑一般大小在几十微米左右，并根据不同的需要选择不同大小的光阑。有的型号的SEM是通过改变光阑的孔径来改变束流和束斑大小。一般物镜光阑都是卡在一个物理支架上，如图3-13。图3-13 物理光阑的支架在电镜的维护中光阑的状况十分重要。如果光阑合轴不佳，那将会产生巨大的像散，引入额外的像差，导致分辨率的降低。更有甚者，图像都无法完全消除像散。另外光阑偏离也会导致电子束不能通过光阑或者部分通过光阑，从而使得电子束完全没有信号，或者信号大幅度降低，有时候通过的束斑也不能保持对称的圆形，如图3-14，从而使得电镜图像质量迅速下降。还有，物镜光阑使用时间长了还会吸附其它物质从而受到污染，光阑孔不再完美对称，从而也会引起额外的像差，信号的衰弱和图像质量的降低。图3-14 光阑偏离后遮挡电子束因此，光阑的清洁和良好的合轴，对扫描电镜的图像质量来说至关重要。光阑的对中调节目前有手动旋拧和电动马达调节两种方式。TESCAN在电镜的设计上比较有前瞻性，所有型号的电镜都采用了中间镜技术，利用电磁线圈代替了传统的物镜光阑。中间镜是电磁线圈，可以受到软件的自动控制，并且连续可调，所以TESCAN的中间镜相当于是一个孔径可以连续可变的无极孔径光阑，而且能实现很多自动功能。 §4. 扫描系统① 扫描系统扫描系统是扫描电镜中必不可少的部件，作用是使电子束偏转，使其在试样表面进行有规律的扫描，如图3-15。图3-15 扫描线圈改变电子束方向扫描系统由扫描发生器和扫描线圈组成。扫描发生器对扫描线圈发出周期性的脉冲信号，如图3-16，扫描线圈通过产生相应的电场力使得电子束进行偏转。通过对X方向和Y方向的脉冲周期不同，从而控制电子束在样品表面进行矩形的扫描运动。此外，扫描电镜的像素分辨率可由X、Y方向的周期比例进行控制；扫描的速度由脉冲频率控制；扫描范围大小由脉冲振幅进行控制；另外改变X、Y方向脉冲周期比例以及脉冲的相位关系，还可以控制电子束的扫描方向，即进行图像的旋转。图3-16 扫描发生器的脉冲信号另外，从扫描发生器对扫描线圈的脉冲信号控制就可以看出，电子束在样品表面并不是完全连续的扫描，而是像素化的逐点扫描。即在一个点驻留一个处理时间后，跳到下一个像素点。值得注意的是扫描电镜的放大率由扫描系统决定，扫描范围越大，相应的放大率越小；反之，扫描的区域越小，放大率越大。显示器观察到的图像和电子束扫描的区域相对应，SEM的放大倍数也是由电子束在试样上的扫描范围确定。① 放大率的问题有关放大率，目前不同的电镜上有不同的形式，即所谓的照片放大率和屏幕放大率，不同的厂家或行业有各自使用上的习惯，故而所用的放大率没有明确说明而显得不一样。这只是放大率的选择定义不一样而已，并不存在放大率不同的问题。首先是照片放大率。照片放大率使用较早，在数字化还不发达的年代，扫描电镜照片均是用照片冲洗出来。业内普遍用宝丽来的5英寸照片进行冲洗。所用冲洗出来的照片的实际长度除以照片对应样品区域的实际大小之间的比值，即为照片放大率。不过随着数字化的到来，扫描电镜用冲洗出来的方式进行观察已经被淘汰，扫描电镜几乎完全是采用显示器直接观察。所以此时用显示器上的长度除以样品对应区域的实际大小，即为屏幕放大率。同样的扫描区域，照片放大率和屏幕放大率会显示为不同的数值。不过不管采用何种放大倍数，在通常的图片浏览方式下，其放大率通常都不准确。对于照片放大率来说，只有将电镜图像冲印成5英寸宝丽来照片时观察，其实际放大倍数才和照片放大率一致，否则其它情况都会存在偏差；对屏幕放大率来说，只有将电镜照片在控制电镜的电脑上，按照1：1的比例进行观察时，实际放大倍数才和屏幕放大率一致。否则照片在电脑上观察时放大、缩小、或者自适应屏幕，或者照片被打印成文档、或者被投影出来、或者不同的显示器之间会有不同的像素点距，都会造成实际放大率和照片上标出的放大率不同。不过不管如何偏差，照片上的标尺始终一致。所以在针对放大率倍数发生争执时，首先要弄清楚照片上标的放大倍数为何种类型，尽量回避放大率的定义，改用视野宽度或者标尺来进行比对。 §5. 物镜扫描电镜的物镜也是一组电磁透镜，励磁相对较弱，主要用于电子束的最后对焦，其焦距范围可以从一两毫米到几厘米范围内做连续微小的变化。① 物镜的类型：物镜技术是相对来说比较复杂，不同型号的电镜可能其它部件设计相似，但是在物镜技术上可能有较大的差异。目前场发射的物镜通常认为有三种物镜模式，即所谓的全浸没式、半磁浸没式和无磁场式，如图3-17。或者各厂家有自己特定的名称，但是业界没有统一的说法，不过其本质是一样的。图3-17 全浸没式（左）、无磁场式（中）、半磁浸没式（右）透镜A．全浸没式：也被称为In-LensOBJ Lens，其特点是整个试样浸没在物镜极靴以及磁场中，顾名思义叫全浸没模式。但是其试样必须做的非常小，插入到镜筒里面，和TEM比较类似。这种电镜在市场里面非常少，没有引起人们的足够重视。B．无磁场式：也叫Out-lensOBJ Lens，这也是电镜最早发展起来的，大部分钨灯丝电镜都是这种类型的物镜。此类电镜的特点是物镜磁场开口在极靴里面，所以物镜产生的磁场基本在极靴里面，样品附近没有磁场。但是绝对不漏磁是不可能的，只要极靴留有让电子束穿下来的空隙，就必然会有少量磁场的泄露。这对任何一家电镜厂商来说都是一样，大家只能减少漏磁，而不可能彻底杜绝漏磁，因为磁力线总是闭合的。采用这种物镜模式的电镜漏磁很少，做磁性样品是没有问题的。特别是TESCAN的极靴都采用了高导磁材料，进一步减少了漏磁。TESCAN的VEGA、MIRA、LYRA系列均是采用此种物镜。C． 半磁浸没式：为了进一步提高分辨率，厂商对物镜做了一些改进。比较典型的就是半浸没式物镜，也叫semi-in-lens OBJ Lens。因为全浸没式物镜极少，基本别人忽视，所以有时候也把半浸没式物镜称为浸没式物镜。半浸没式物镜的特点是极靴的磁场开口是在极靴外面，故意将样品浸没在磁场中，以减少物镜的球差，同时产生的电子信号会在磁场的作用下飞到极靴里面去，探测器在极靴里面进行探测。这种物镜最大的优点是提高了分辨率，但是缺点是对磁性样品的观察能力相对较弱。为了弥补无磁场物镜分辨率的不足和半浸没物镜不能做磁性样品的缺点，半磁浸没物镜的电镜一般将无磁场式物镜和半磁浸没式物镜相结合，形成了多工作模式。从而兼顾无磁场和半浸没式的优点，做特别高的分辨率时，使用浸没式物镜（如TESCAN MAIA3和GAIA3的Resolution模式），做磁性样品的时候，关闭浸没式物镜使用一般的物镜（如TESCAN的Field模式）。从另一个角度来说，在使用无磁场模式物镜时，对应的虚拟透镜位置在镜筒内，距离样品位置较远；使用半浸没式物镜时，对应的透镜位置在极靴下，距离样品很近。根据光学成像的阿贝理论也可以看出，半浸没式物镜的分辨率相对更高，如图3-18。图3-18 无磁场式（左）和半磁浸没式（右）透镜对应的位置① 物镜的像差电磁透镜在理想情况下和光学透镜类似，必须满足高斯成像公式，但是光学不可避免的存在色差和像差以及衍射效应，在电子光学中一样存在。再加上制造精度达不到理论水平，磁透镜可能存在一定的缺陷，比如磁场不严格轴对称分布等，再加上灯丝色差的存在，从而使得束斑扩大而降低分辨率。所以减少物镜像差也一直是电镜在不断发展的核心技术。A．衍射的影响：由于高能电子束的波长远小于扫描电镜分辨率，所以衍射因子对分辨率的影响较小。图3-19 球差、色差、衍射的对束斑的影响B．色差的影响：色差是指电子束中的不同电子能量并不完全相同，能量范围有一定的展宽，在经过电磁透镜后焦点也不相同，导致束斑扩大。不同的电子源色差像差很大，也造成了分辨率的巨大差异。C．像差的影响：像差相对来说比较复杂，在传统光学理论中，由于成像公式都是基于旁轴理论，所以在数学计算上做了一定的近似。不过如果更严格的考虑光学成像，就会发现在光学成像中存在五种像差。a. 球差：电子在经过透镜时，近光轴的电子和远光轴电子受到的折射程度不同，从而引起束斑的扩大。而电镜中的电子束不可能细成完美的一条线，总会有一定的截面积，故而球差总是存在。不过球差对扫描电镜的影响相对较小，对透射电镜的影响较大。b. 畸变：原来横平竖直的直线在经过透镜成像后，直线变成曲线，根据直线弯折的情况分为枕形畸变和桶形畸变，如图3-20。不过在扫描电镜中因为倍数较大，所以畸变不宜察觉，但是在最低倍率下能观察到物镜的畸变。特别是扫描电镜的视场往往有限，有的型号的电镜具有了“鱼眼模式”，虽然增加了视场但却增加了畸变。TESCAN的电镜很有特点，利用了独特的技术，既保证了大视野，又将畸变减小到了最低甚至忽略不计，如图3-21。图3-20 透镜的畸变图3-21鱼眼模式和TESCAN的视野模式c. 像散：像散是由透镜磁场非旋转对称引起的一种像差，使得本应呈圆形的电子束交叉点变成椭圆。这样一个的束斑不再是完美对称的圆形，会严重影响电镜的图像质量。以前很多地方都说极靴加工精度、极靴材料不均匀、透镜内线圈不对称或者镜头和光阑受到污染，都会产生像散。但是，像散更是光学中的一种固有像差，即使极靴加工完美，镜头、光阑没有污染，也同样会有像散。当然由于加工及污染的问题，会进一步加大像散的影响。在光学理论中，不在光轴上的物点经过透镜后，用屏去截得到的光斑一般不再是圆形。其中有三个特殊位置如图3-23，一个叫做明晰圆位置，这里的光斑依然是圆形；而另外两个特殊的位置称为子午与弧矢，这里截到的是两条正交的直线；其它任意位置截到的是一个会随位置而变化的椭圆。图3-22 电镜中的消像散图3-23 光学理论中的像散 对于电子束来说也一样，原来圆形的束斑在经过电磁透镜后，会因为像散的存在变得不再是完美的圆形，引起图像质量的降低。要消除像散需要有消像散线圈，它可以产生一个与引入像散方向相反、大小相等的磁场来抵消像散，为了能更好的抵消各个方向的像散，消散线圈一般都是两组共八级线圈，构成一个米字形，如图3-24。如果电镜的像散没有消除，那么图像质量会受到极大的影响。图3-24 八级消像散线圈d. 慧差和像场弯曲：慧差也总是存在的，只是在扫描电镜中不易被发觉，不过在聚焦离子束中对中状况不好时可以发现慧差的存在；由于扫描电镜的成像方式和TEM等需要感光器件的仪器不同，像场弯曲在扫描电镜中也很难发现。慧差和像场弯曲在扫描电镜中都可以忽略。 福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目，大家可以在留言区回答问题，小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋，请后台私信小编邮寄地址，我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】哪种物镜设计的扫描电镜可以观测磁性样品（特指可充磁性样品）？↓ 往期课程，请关注微信“TESCAN公司”查阅以下文章：电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应

2019年6月4-5日，北京天美高新科学仪器有限公司日立钨灯丝扫描电镜FlexSEM1000系列应用技术培训班在广州实验室举办，来自科研院所、电子器件、第三方检测等不同行业领域的用户参加了此次培训。　　由天美公司的应用工程师罗俊和梅盈爽担任此次培训的主讲人。两位工程师从扫描电镜的基础理论知识出发，对FlexSEM1000系列扫描电镜的结构设计、参数设置、图像质量调节方法、样品前处理和仪器的维护保养等方面进行了详细的介绍，使大家对日立台式扫描电镜有了进一步的认识。　　培训期间，大家就日常使用过程中的遇到的问题进行了讨论，并提供实际操作机会让客户在现场就能对所讲述的知识进行融会贯通。此外还以客户带来的样品为实例，对制样方法和拍摄技巧进行了探讨，促进了不同行业用户之间的交流。　　天美公司每年都会通过举办应用技术培训班加强与用户之间的沟通交流，我们会以不懈的努力真正了解客户的需求，解决客户的问题！为了便于广大用户更好的使用公司的产品，天美公司全年针对不同产品开设各类培训，更多相关课程欢迎您关注天美公司微信公众号（天美中国）和微博。 理论知识讲解 分组操作练习 用户合影留念 关于天美：　　天美集团从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销；为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。近年来天美集团积极拓展国际市场，先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线，以及上海精科公司天平产品线, 三科等国内制造企业、加强了公司产品的多样化。

不久之前，中国科幻巨作《三体》被搬上荧幕，为人们展现了一个恢弘的三体世界。作为人类与三体力量展开对决的第一幕，电视剧很好地还原了原著中名场面“古筝行动”。古筝行动，即人类借助密集排列固定在运河两岸的“纳米飞刃”材料，将航行在巴拿马运河中载有地球三体组织核心成员的“审判日”号巨轮切削成薄片，以此消灭三体组织核心成员，并获取三体世界重要情报，完成了人类对地球三体力量“审判日”号的审判。图片来源：腾讯视频-电视剧《三体》那么这种只有头发丝十分之一粗细的“飞刃”究竟是什么材料？在现实生活中真实存在吗？是否真能做到像切豆腐一样削铁如泥呢？从“飞刃”的研发者汪淼教授背后这张PPT我们可以看出，所谓的“飞刃”就是碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs），而这张图片来源于清华大学魏飞教授团队于2013年发表于《ACS Nano》杂志的一篇合成超长碳纳米管的论文（DOI: 10.1021/nn401995z）。图片来源：腾讯视频-电视剧《三体》碳纳米管是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，层与层之间保持约0.34 nm的固定距离，直径一般为2～20 nm。是一种一维量子材料，具有优异的力学、电学和化学性能。碳纳米管中碳原子形成的化学键同时具有sp2和sp3杂化，主要是sp2杂化，具有高模量和高强度。它的抗拉强度达到50～200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6。它的弹性模量可达1TPa，与金刚石的弹性模量相当，约为钢的5倍。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸，是理想的高强度纤维材料，因此“纳米飞刃”在理论上是真实存在的。同时，碳纳米管也是制造“太空电梯”缆绳的最佳材料。 上图为使用KYKY-EM8100型场发射枪扫描电子显微镜拍摄的不同放大倍数的多壁碳纳米管，扫描电子显微镜可以很好地观察碳纳米管的管径、长径比、团聚程度以及断裂缺陷等。在实际应用中，虽然碳纳米管拥有超强的力学性能，但离产业化应用还有很长的一段路要走，除了剧中汪淼博士提到的无法量产的问题以外，还存在着切割过程中材料磨损老化与摩擦放热等问题，这些都会造成碳纳米管材料的老化，使其力学性能大打折扣，造成纤维断裂。现阶段用碳纳米管是无法完成坚硬物体切割的，目前工业上有很多硬质材料都是用切割钢线或者更高质量的金刚线来切割。金刚线，顾名思义，跟金刚石有关，大体上是把金刚石的微粉颗粒以一定的分布密度均匀地镶嵌在母线（一般为高碳钢丝）上，做成的金刚石切割线。通过金刚石切割机，金刚线与被切割物体间进行高速磨削运动，从而实现切割目的。主要用于光伏领域的多晶硅切片、单晶硅、晶棒等。从晶体硅料到硅片经历切方、截断及切片三个环节，其中切方及截断环节为保证切割速度及切割效率，通常用较粗线径的金刚线，而切片环节根据原材料利用率等，选择较细的金刚线。图片来源于网络，版权归原创作者所有金刚线的母线，一般为高碳钢丝，由拉丝厂家将盘条拉制为不同直径的黄丝，再将黄丝进一步拉为微米级的母线。金刚石微粉由人造金刚石颗粒破碎而成，颗粒度一般小于50μm，是金刚线起切割作用的关键材料，其质量及稳定性直接影响后续电镀工艺及成品金刚线质量。金刚石的分布密度、固结强度、切割能力、钢线的抗疲劳性等都直接影响金刚线的性能。图片来源于网络，版权归原创作者所有 上图为使用KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电子显微镜拍摄的金刚线的纵向及横向截面，可以很好地观察金刚线的母线线径、金刚石微粉的大小及分布密度、镀层的厚度、镀层与母线的固结程度等。科技的进步与发展离不开所有科技工作者付出的辛劳汗水，虽然现阶段人类受困于科技水平暂时还无法实现所有设想，但相信总有一天，人类终会登上碳纳米管缆绳搭载的太空电梯，登陆星际宇宙，挟飞仙以遨游，抱明月而长终。在漫长艰辛的科研旅程中，中科科仪扫描电子显微镜与您风沙星辰，永远相伴！是您科研道路上的得力助手！以上所有观测图均为KYKY-EM8100型场发射枪扫描电子显微镜和KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电子显微镜拍摄。如有产品咨询意向、技术交流意向及样品测试需求，可扫描下方二维码联系中科科仪DEMO中心，我们将为您提供详细、专业的服务。

1、扫描电子显微镜行业竞争派系扫描电子显微镜是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器，其具有景深大、分辨率高, 成像直观、立体感强、放大倍数范围宽以及待测样品可在三维空间内进行旋转和倾斜等特点。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。中国扫描电子显微镜市场的参与者主要分为两大派系：国内企业和海外厂商。其中，由于国内扫描电子显微镜行业起步较晚，海外厂商在扫描电子显微镜产品相关技术方面相较国内企业具有较大优势，因而整体的竞争实力也较国内企业更强。2、扫描电子显微镜行业市场份额与市场集中度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。目前，在中国扫描电子显微镜市场较为活跃的海外厂商主要有赛默飞、蔡司、日立、日本电子等，其主要专注于应用在科学研究的中高端扫描电子显微镜。国内的扫描电子显微镜生产厂商较少，主要为中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技等，其中，除中科科仪外，其他厂商均是近5年才成为中国扫描电子显微镜行业市场的参与者。从具体份额来看，我国扫描电子显微镜需求量的90%左右均被海外厂商覆盖，其中蔡司、赛默飞(含飞纳)、日立这三家企业的市场份额均在20%左右。国内厂商在市场份额方面能够与海外厂商竞争的仅有中科科仪一家企业，其市场份额占到了全国扫描电子显微镜市场的7%左右。但随着我国对重大科学仪器国产化替代的重视程度不断提升，各项推动科学仪器国产化替代的政策层出不穷，使得国产化替代趋势不断兴起，以中科科仪为代表的中国扫描电子显微镜企业在中国市场的市场份额仍在不断提升。3、扫描电子显微镜行业企业布局及竞争力评价在扫描电子显微镜产品布局方面，海外厂商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。前瞻产业研究院挑选了中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技、善时仪器这五家中国扫描电子显微镜行业企业作为代表，并对其较具代表性的扫描电子显微镜进行了参数对比。通过性能对比发现，中科科仪扫描电子显微镜技术成熟度处于国内前列。但将中科科仪、聚束科技和蔡司、日立、日本电子、赛默飞等四家海外知名企业的扫描电子显微镜产品进行参数对比，其在分辨率和电子光学放大倍数方面仍然落后于国外先进厂商。综合来看，我国扫描电子显微镜行业企业的产品研发水平仍需提高。4、扫描电子显微镜行业竞争状态总结从五力竞争模型角度分析，我国扫描电子显微镜行业企业数量较少，海外厂商占主导地位且市场集中度较高，现有竞争者之间的竞争激烈程度较高 同时，由于扫描电子显微镜产品的特殊性，单次采购量有限，且往往需要定制，故其无法批量采购，上游议价能力较强 其下游又多是高校与研究院所，其对扫描电子显微镜的要求较高，多倾向于购置海外厂商的高分辨率产品，对国产扫描电子显微镜的议价能力较强 但扫描电子显微镜行业壁垒较高，替代品较少，行业潜在进入者威胁和替代品风险较低。综合来看，我国扫描电子显微镜行业竞争状态总结如下：

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。

项目编号：0612-2241D2190397项目名称：华南理工大学超高分辨场发射扫描电子显微镜项目预算金额：450.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：450.0000000 万元（人民币）采购需求：序号标的名称数量（单位）简要技术需求或服务要求（具体详见采购需求）最高限价/单价最高限价万元（人民币）1超高分辨场发射扫描电子显微镜1台1、主机(包括电子枪、电子光学系统、检测器系统、真空系统)1.1电子枪▲1.1.1高稳定性场发射电子枪，灯丝寿命≥5年，能量色差≤0.3eV1.2 电子光学系统★1.2.1空间分辨率SE：≤0.6nm(@15kV，工作距离≥4mm)，≤0.7nm@1kV（@1kV，工作距离≥1.5mm）；450合同履行期限：境内货物：在合同签订后（30）天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用；境外货物：收到信用证后（180）天内。本项目( 不接受 )联合体投标。

这里是TESCAN电镜学堂第五期，将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看)，帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况，将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能！第二节 探测器系统扫描电镜除了需要高质量的电子束，还需要高质量的探测器。上一章中已经详细讲述了各种信号和衬度的关系，所以电镜需要各种信号收集和处理系统，用于区分和采集二次电子和背散射电子，并将SE、BSE产额信号进行放大和调制，转变为直观的图像。不同厂商以及不同型号的电镜在收集SE、BSE的探测器上都有各自独特的技术，不过旁置式电子探测器和极靴下背散射电子检测器却较为普遍，获得了广泛的应用。§1. 旁置式电子探测器（ETD）① ETD的结构和原理旁置式电子探测器几乎是任意扫描电镜（部分台式电镜除外）都具备的探测器，不过其名称叫法很多，有的称为二次电子探测器（SE）、有的称为下位式探测器（SEL）等。虽然名称不同，但其工作原理几乎完全一致。这里我们将其统一称为Everhart Thornley电子探测器，简称为ETD。二次电子能量较小，很容易受到其它电场的影响而产生偏转，利用二次电子的这个特性可以对它进行区分和收集，如图3-25。在探测器的前端有一个金属网（称为法拉第笼），当它加上电压之前，SE向四周散射，只有朝向探测器方向的少部分SE会被接收到；当金属纱网加上+250V～350V的电压时，各个方向散射的二次电子都受到电场的吸引而改变原来的轨迹，这样大部分的二次电子都能被探测器所接收。图3-25 ETD的外貌旁置式电子探测器主要由闪烁体、光电管、光电倍增管和放大器组成，实物图如图3-26，结构图如图3-27。从试样出来的电子，受到电场的吸引而打到闪烁体上（表面通常有10kV的高压）产生光子，光子再通过光导管传送到光电倍增管上，光电倍增管再将信号送至放大器，放大成为有足够功率的输出信号，而后可直接调制阴极射线管的电位，这样便获得了一幅图像。图3-26 旁置式电子探测器的工作原理图3-27 Everhart-Thornley电子探测器的结构图一般电镜的ETD探测器的闪烁体部分都使用磷屏，成本相对较低，不过其缺点是在长时间使用后，磷材质会逐步老化，导致电镜ETD的图像信噪比越来越弱，对于操作者来说非常疲劳，所以发生了信噪比严重下降的时候需要更换闪烁体。而TESCAN全系所有电镜的ETD探测器的闪烁体都采用了钇铝石榴石（YAG）晶体作为基材，相比磷材质来说具有信噪比高、响应速度快、无限使用寿命、性能不衰减等特点。② 阴影效应ETD由于在极靴的一侧，而非全部环形对称，这样的几何位置也决定了其成像有一些特点，比如会产生较强的阴影效应。ETD通过加电场来改变SE的轨迹，而当样品表面凹凸较大，背向探测器的“阴面”所产生的二次电子的轨迹不足以绕过试样而最终被试样所吸收。在这些区域，探测器采集不到电子信号，而最终在图像上呈现更暗的灰度。而在朝向探测器的阳面，产生的信号没有任何遮挡，呈现出更亮灰度，这就是阴影效应。如图3-28，A和B区域倾斜度相同，按照倾斜角和产额的理论两者的二次电子产额相同。但是A区域的电子可被探测器无遮挡接收，而B区域则有一部分电子要被试样隆起的部分吸收掉，从而造成ETD实际收集到的电子产额不同，显示在图像上明暗不同。图3-28 ETD的阴影效应阴影效应既是优点也是缺点，阴影效应给图像形成了强烈的立体感，但有时也会使得我们对一些衬度和形貌难以做出准确的判断。如图3-29，左右两者图仅仅是图像旋转了180度，但试样表面究竟是球形凸起还是凹坑，一时难以判断，可能会给人视觉上的错觉。图3-29 球状突起物还是球状凹坑不过遇到这样的视觉错觉也并非无计可施，我们可以利用阴影效应对图像的形貌做出准确的判断。首先将图像旋转至特定的几何方向，将ETD作为图像的“北”方向，电子束从左往右进行扫描。如果形貌表面是凸起，电子束从上扫到下，先是经过阳面然后经过阴面，表现在图像上则应该是特征区域朝上的部分更亮。反之，如果表面是凹坑，则图像上朝上的部分显得更暗。由此，我们可以非常快速而准确的知道样品表面实际的起伏情况。（后面还将介绍其它判断起伏的方法）图3-30 利用阴影效应进行形貌的判断③ ETD的衬度在以前很多地方都把ETD称之为SE检测器，这种叫法其实不完全正确。ETD除了能使得SE偏转而接收二次电子，也能接收原来就向探测器方向散射的背散射电子。所以在加上正偏压的情况下，ETD接收到的是SE和BSE的混合电子。据一些报道称，其中BSE约占10-15%左右。如果将ETD的偏压调小，探测器吸引SE的能力变弱，而对BSE几乎没有什么影响。所以可以通过改变ETD的偏压来调节其接收到的SE和BSE的比例。如果将ETD的偏压改为较大的负电压，由于SE的能量小于50eV，受到电场的斥力，不能达到探测器位置，而朝向探测器方向散射的BSE因为能量较高不易受电场影响而被探测器接收，此时ETD接收到的完全是背散射电子信号。如图3-31，铜包铝导线截面试样在ETD偏压不同下的图像，左图主要为SE，呈现更多的形貌衬度；右图全部BSE，呈现更多的成分衬度。图3-31 ETD偏压对衬度的影响所以不能把使用ETD获得的图像等同于SE像，更不能等同于形貌衬度。这也是为什么作者更倾向于用ETD来称呼此探测器，而不把它叫做二次电子探测器。④ ETD的缺点ETD是一种主动式加电场吸引电子的工作方式，它不但能影响二次电子的轨迹，同时也会对入射电子产生影响。在入射电子能量较高时，这种影响较弱，但随着入射电子能量的降低，这种影响越来越大，所以ETD在低电压情况下，图像质量会显著下降。此外，ETD能接收到的信号相对比较杂乱，除了我们希望的SE1外，还接收了到了SE2、SE3和BSE，如图3-32。而后面三种相对来说分辨率都较SE1低很多，尤其SE3，更是无用的背底信号，这也使得ETD的分辨率相对其它镜筒内探测器来说要偏低。图3-32 ETD实际接收的信号§2. 极靴下固体背散射探测器背散射电子能量较高，接近原始电子的能量，所以受其它电场力的作用相对较小，难以像ETD探测器一样通过加电场的方式进行采集。极靴下固体背散射电子探测器是目前通用的、被各厂商广泛采纳的技术。极靴下固体背散射电子探测器一般采用半导体材料，位置放置在极靴下方，中间开一个圆孔，让入射电子束能入射到试样上，如图3-33。原始电子束产生的二次电子和背散射电子虽然都能达到探测器表面，不过由于探测器表面采用半导体材质，半导体具有一定的能隙，能量低的二次电子不足以让半导体的电子产生跃迁而形成电流，所以二次电子对探测器无法产生任何信号。而背散射电子能量高，能够激发半导体电子跃迁而产生电信号，经过放大器和调制器等获得最终的背散射电子图像，如图3-34。图3-33 极靴下背散射电子信号采集示意图图3-34 半导体式固体背散射电子探测器极靴下固体背散射电子探测器属于完全被动式收集，利用半导体的能带隙，将二次电子和背散射电子自然区分开。探测器本身无需加任何电场或磁场，对入射电子束也不会有什么影响，因此这种采集方式得到了广泛运用。有的固体背散射电子探测器被分割成多个象限，通过信号加减运算，可以实现形貌模式、成分模式和阴影模式等，有关这个技术和应用将在后面的章节中进行介绍。极靴下固体背散射电子探测器除了使用半导体材质外，还有使用闪烁体晶体的，比如YAG晶体。闪烁体型的工作原理和半导体式类似，如图3-36。能量低的二次电子达到背散射电子探测器后不会有任何反应，而能量高的背散射电子却能引起闪烁体的发光。产生的光经过光导管后，在经过光电倍增管，信号经过放大和调制后转变为BSE图像。闪烁体相比半导体式的固体背散射电子探测器来说，拥有更好的灵敏度、信噪比和更低的能带宽度，见图3-35。图3-35 不同材质BSE探测器的灵敏度图3-36 YAG晶体式固体背散射电子探测器一般常规半导体二极管材质的灵敏度约为4～6kV，也就说对于加速电压效应5kV时，BSE的能量也小于5kV。此时常规的半导体背散射电子探测器的成像质量就要受到很大的影响，甚至没有信号。后来半导体二极管材质表面进行了一定的处理，将灵敏度提高到1～2kV左右，对低电压的背散射电子成像质量有了很大的提升。而YAG晶体等闪烁体的灵敏度通常在500V～1kV左右。特别是在2015年03月，TESCAN推出了最新的闪烁体背散射电子探测器LE-BSE，更是将灵敏度推向到200V的新高度，可以在200V的超低电压下直接进行BSE成像。因为现在低电压成像越来越受到重视和应用，但是以往只是针对SE图像；而现在BSE图像也实现了超低电压下的高分辨成像，尤其对生命科学有极大的帮助，如图3-37。图3-37 LE-BSE探测器的超低电压成像：1.5kV（左上）、750V（右上）、400V（左下）、200V（右下）§3. 镜筒内探测器前面已经说到ETD因为接收到SE1、SE2、SE3和部分BSE信号，所以分辨率相对较低，为了进一步提高电镜的分辨率，各个厂商都开发了镜筒内电子探测器。由于特殊的几何关系，降低分辨率的SE2、SE3和低角BSE无法进入镜筒内部，只有分辨率高的SE1和高角BSE才能进入镜筒，因此镜筒内的电子探测器相对镜筒外探测器分辨率有了较大的提高。不过各个厂家或者不同型号的镜筒内探测器相对来说不像镜筒外的比较类似，技术差别较大，这里不再进行一一的介绍，这里主要针对TESCAN的电镜进行介绍。TESCAN的MIRA和MAIA场发射电镜都可以配备镜筒内的SE、BSE探测器，如图3-38。图3-38 TESCAN场发射电镜的镜筒内电子探测器值得注意的是InBeam SE和InBeam BSE是两个独立的硬件，这和部分电镜用一个镜筒内探测器来实现SE和BSE模式是截然不同的。InBeam SE探测器设计在物镜的上方斜侧，可以高效的捕捉SE1电子，InBeam BSE探测器设计在镜筒内位置较高的顶端，中心开口让电子束通过，形状为环形探测器，可以高效的捕捉高角BSE。镜筒内的两个探测器都采用了闪烁体材质，具有良好的信噪比和灵敏度，而且各自的位置都根据SE和BSE的能量大小和飞行轨迹，做了最好的优化。而且两个独立的硬件可以实现同时工作、互不干扰，所以TESCAN的场发射电镜可以实现镜筒内探测器SE和BSE的同时采集，而一个探测器两种模式的设计则不能实现SE和BSE的同时扫描，需要转换模式然后分别扫描。§4. 镜筒内探测器和物镜技术的配合镜筒内电子探测器分辨率比镜筒外探测器高不仅仅是由于其只采集SE1和高角BSE电子，往往是镜筒内探测器还配了各家特有的一些技术，尤其是物镜技术。TESCAN和FEI的半磁浸没模式、日立的磁浸没式物镜和E×B技术，蔡司的复合式物镜等，这里我们也不一一进行介绍，主要针对使用相对较多半磁浸没式透镜技术与探测器的配合做简单的介绍。常规无磁场透镜和ETD的配合前面已经做了详细介绍，如图3-39左。几乎所有扫描电镜都有这样的设计。而在半磁浸没式物镜下（如MAIA的Resolution模式），向各个方向散射的二次电子和角度偏高的背散射电子会在磁透镜的洛伦兹力作用下，全部飞向镜筒内。二次电子因为能量低所以焦距短，在物镜附近盘旋上升并快速聚焦，如图3-39中。因此只要在物镜附近上方的侧面放置一个类似ETD的探测器，只需要很小的偏压，就能将已经聚焦到一处的二次电子全部收集起来，同时又不会对原始电子束产生影响。所以镜筒内二次电子探测器与半浸没式物镜融为一体、相辅相成，提升了电镜的分辨率，尤其是低电压下的分辨率。背散射电子因为能量高，焦距较长，相对高角的背散射电子能够聚焦到镜筒内，在物镜附近聚焦后继续向上方发散飞行。此时在这部分背散射电子的必经之路上放置一个环形闪烁体，就可以将高角BSE全部采集，如图3-39右。图3-39 常规无磁场物镜和ETD（左）、半浸没式物镜和镜筒内探测器（中、右）§5. 扫描透射探测器（STEM）当样品很薄的时候，电子束可以穿透样品形成透射电子，因此只要在样品下方放置一个探测器就能接收到透射电子信号。一般STEM探测器有两种，一种是可伸缩式，一种是固定式，如图3-40。固定式的STEM探测器是将样品台与探测器融合在了一起，样品必须为标准的φ3铜网或者制成这样的形状（和TEM要求一样）。图3-40 可伸缩式STEM（左）与固定式STEM（右）STEM探测器和背散射电子探测器类似，一般也采用半导体材质，并分割为好几块，如图3-41。其中一块位于样品的正下方，主要用于接收正透过样品的透射电子，即所谓的明场模式；还有的位于明场探测器的周围，接收经过散射的透射电子，即所谓的暗场模式。有的STEM探测器在暗场外围还有一圈探测器，接收更大散射角的透射电子，即所谓的HAADF模式。不过即使没有HAADF也没关系，只要样品离可伸缩STEM的距离足够近，暗场探测器也能接收到足够大角度散射的透射电子，得到的图像也类似HAADF效果。图3-41 STEM探测器结构§6. 其它探测器除了电子信号探测器外，扫描电镜还可以配备很多其它信号的探测器，比如X射线探测器、荧光探测器、电流探测器等。不过电镜厂家相对来说只专注于电子探测器，而TESCAN相对来说比较全面，除了X射线外，其它信号均有自己的探测器。X射线探测器将在能谱部分中做详细的介绍。① 荧光探测器TESCAN的荧光探测器按照几何位置分为标准型和紧凑型两种，如图3-42。标准型荧光探测器类似极靴下背散射电子探测器，接收信号的立体角度较大，信号更强，不过和极靴下背散射电子探测器会有位置冲突；而紧凑型荧光探测器类似能谱仪，从极靴斜上方插入过来，和背散射探测器可以同时使用，不过接收信号的立体角相对较小。图3-42 标准型（左）和紧凑型（右）荧光探测器如果按照性能来分，荧光探测器又分为单色和彩色两类，如图3-43。单色荧光将接收到的荧光信号经过聚光系统进行放大，不分波长直接调制成图像；彩色荧光信号经过聚光系统后，再经过红绿蓝三原色滤镜后，分别进行放大处理，再利用色彩的三原色叠加原理产生彩色的荧光图像。黑白荧光和彩色荧光和黑白胶片及数码彩色CCD原理极其类似。一般单色型探测器由于不需要滤镜，所以有着比彩色型更好的灵敏度；而彩色型区分波长，有着更丰富的信息。为了结合两者的优势，TESCAN又开发了特有的Rainbow CL探测器。在普通彩色荧光探测器的基础上增加了一个无需滤镜的通道，具有四通道，将单色型和彩色型整合在了一起，兼顾了灵敏度和信息量。图3-43 黑白荧光和彩色荧光探测器阴极荧光因为其极好的检出限，对能谱仪/波谱仪等附件有着很好的补充作用，不过目前扫描电镜中配备了阴极荧光探测器的还不多。图3-44含CRY18（蓝）和YAG-Ce（黄）的阴极荧光（左）与二次电子（右）图像② EBIC探测器EBIC探测器结构很简单，主要由一个可以加载偏压的单元和一个精密的皮安计组成。甚至EBIC可以和纳米机械手进行配合，将纳米机械手像万用表的两极一样，对样品特定的区域进行伏安特性的测试，如图3-45。图3-45 EBIC探测器与纳米机械手配合检测伏安特性 第三节、真空系统和样品室内（台）电子束很容易被散射，所以SEM电镜必须保证从电子束产生到聚焦到入射到试样表面，再到产生的SE、BSE被接收检测，整个过程必须是在高真空下进行。真空系统就是要保证电子枪、聚光镜镜筒、样品室等各个部位有较高的真空度。高真空度能减少电子的能量损失，提高灯丝寿命，并减少了电子光路的污染。钨灯丝扫描电镜的电子源真空度一般优于10-4Pa，通常使用机械泵—涡轮分子泵，不过一些较早型号的电镜还采用油扩散泵。场发射扫描电镜电子源要求的真空度更高，一般热场发射为10-7Pa，冷场发射为10-8Pa。场发射SEM的真空系统主要由两个离子泵（部分冷场有三个离子泵）、扩散泵或者涡轮分子泵、机械泵组成。而对于样品室的真空度，钨灯丝和欧美系热场的要求将对较低，一般优于2×10-2Pa即可开启电子枪，所以换样抽真空的时间比较短；而日系热场电镜或者冷场电镜则要达到更高的真空度，如9×10-4Pa才能开启电子枪。为了保证换样时间，日系电镜一般都需要额外的交换室，在换样的时候，利用交换室进行，不破坏样品室的真空。而欧美系电镜普遍采用抽屉式大开门的样品室设计。两种设计各有利弊，抽屉式设计一般样品室较大，可以放置更大更多的样品，效率高。或者对于有些特殊的原位观察要求，大开门设计才可能放进各种体积较大的功能样品台，如加热台、拉伸台；交换室相对来说更有利于保护样品室的洁净度，减少污染。不过大开门式设计也可以加装交换室，如图3-46，达到相同的效果，自由度更高。图3-46 大开门试样品室加装手动（左）和自动（右）交换室而且一些采用了低真空（LV-SEM）和环境扫描（ESEM）技术的扫描电镜的样品室真空可分别达到几百帕和接近三千帕。具备低真空技术的电镜相对来说真空系统更为复杂，一般也都会具备高低真空两个模式。在低真空模式下一般需要在极靴下插入压差光阑，以保证样品室处于低真空而镜筒处于高真空的状态下。不过加入了压差光阑后，会使得电镜的视场范围大幅度减小，这对看清样品全貌以及寻找样品起到了负面作用。样品室越大，电镜的接口数量也越多，电镜的可扩展性越强，不过抽放真空的时间会相对延长。TESCAN电镜的样品室都是采用一体化切割而成，没有任何焊缝，稳定性更好；而一般相对低廉的工艺则是采用模具铸造。电镜的样品台一般有机械式和压电式两种，一般有X、Y、Z三个方向的平移、绕Z的旋转R和倾斜t五个维度。当然不同型号的电镜由于定位或者其它原因，五个轴的行程范围有很大区别。一般来说机械马达的样品台稳定性好、承重能力强、但是精度和重复性相对较低；压电陶瓷样品台的精度和重复性都很好，但是承重能力比较弱。样品台一般又有真中央样品台和优中心样品台之分。样品台在进行倾转时都有一个倾转中心，样品台绕该中心进行倾转。如果样品观察的位置恰好处于倾转中心，那么倾转之后电镜的视场不变；但如果样品不在倾转中心，倾转后视场将会发生较大变化。特别是在做FIB切割或者EBSD时，样品需要经过五十几度和七十度左右的大角度倾转，电镜视场变化太大，往往会找不到原来的观察区域。在大角度倾转的情况下如果进行移动的话，此时样品会在高度方向上也发生移动，不注意容易碰撞到极靴或者其它探测器造成故障，这对操作者来说是危险之举。而优中心样品台则不一样，只要将电子束合焦好，电镜会准确的知道观察区域离极靴的距离，在倾转后观察区域偏离后，样品台能自动进行Y方向的平移进行补偿，保持观察的视野不变，如图3-47。图3-47 真中央样品台与优中心样品台【福利时间】每期文章末尾小编都会留1个题目，大家可以在留言区回答问题，小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。【本期问题】半导体材质的探测器和YAG晶体材质的探测器哪个更有利于在低加速电压下成像，为什么？（快关注微信回答问题领取奖品吧→）简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师（原上海交通大学扫描电镜专家，现任TESCAN技术专家）、焦汇胜博士（英国伯明翰大学材料科学博士，现任TESCAN技术专家）、李香庭教授（电子探针领域专家，兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事）编著，并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者，在科研领域工作多年，李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验，对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深

―新研发的冷场电子枪，分辨率更高，稳定性更强―　　采用日立高新技术公司(社长：久田 真佐男/以下简称日立高新)全新开发的冷场电子枪，实现超高分辨率下观察的同时，稳定的束流亦可满足长时间下的分析需求。新型冷场发射扫描电镜(FE-SEM)SU8200系列中，有SU8220、SU8230、SU8240三款机型，将从5月20日开始发售。　　扫描电镜广泛应用于纳米技术，半导体及电子产品，碳材料，生物及制药等领域。比如说，作为支撑新一代先进科学发展的核心技术，锂电池和燃料电池领域的碳材料和高分子材料，高效催化剂等的材料研究，正在全球范围内进行着。由于这些材料所具有的细微结构，所以电子显微镜不仅要有超高的分辨本领，还要具备在电子束损伤较小的低加速电压下的观察能力以及高灵敏度的元素分析能力，与此同时更要有良好的稳定性和可靠性。　　这次开始发售的SU8200系列，色差更小，更适合于低加速电压下的高分辨率观察。安装了全新冷场电子枪。该电子枪的主要特点为，利用空气分子付着在灯丝表面以前的这段时间，使灯丝处于长时间稳定状态，实现发射电流稳定、高亮度的观察。正是因为这些，即使在低加速电压下，也能获得大束流，高亮度，优秀的信噪比，良好的稳定性和可靠性。还有，新型冷场电子枪配合各个能谱厂家的大口径高灵敏度的X射线探头，即便是在低加速电压下也可做高空间分辨率的能谱分析(元素分析)。　　另外，在观察性能方面，通过提高马达台的抗震动能力和光路的优化将最高分辨率提高了20%(与前代机型SU8000系列相比)，在加速电压15KV时达到1.0nm，在着陆电压1KV时达到1.1nm。　　SU8200系列，根据样品大小及观察目的，使用不同的马达台和样品仓，共三种机型。　　【主要特点】　　新研发的冷场电子枪　　&bull 利用电子枪轰击后的高亮度稳定期，高分辨观察和分析兼顾　　&bull 大幅提高分辨率(1.1nm/1kV、0.8nm/15kV)　　&bull 减轻污染的高真空样品仓　　&bull 通过顶部过滤器(选配项)实现多种材料对比度可视化　　【主要参数】 SU8220SU8230SU8240二次电子分辨率(*1)0.8 nm (加速电压15kV, WD=4mm, 放大倍率270 kx)1.1 nm (着陆电压1kV, WD=1.5mm, 放大倍率200 kx)(*2)着陆电压0.01-30 kV放大倍率20-2,000x(*3)马达台控制5轴5轴高精度5轴(*4)可动范围X0 - 50 mm0 - 110 mm0 - 110 mmY0 - 50 mm0 - 110 mm0 - 80 mmR360° Z1.5 - 30 mm1.5 - 40 mm1.5 - 40 mmT-5 - 70° 重复精度 小于± 0.5µ m *1: 用本公司样品拍的SEM像测量最小颗粒间的夹缝*2: 使用减速模式观察*3: 以127mm× 95mm（4X5照片尺寸）为基准的显示倍率*4: Regulus® （REGULated Ultra Stable：日立高新生产的高性能马达台）是日立高新技术公司在日本的注册商标.

2019年全国电子显微学学术年会将于10月16-19日（20日离会）在合肥市召开。1中国电子显微镜学会中英文组合会标年会由中国电子显微镜学会主办，中国电镜学会是国际电镜联合会的一个分支机构，现有800多个团体会员单位，会员5000余人，分布在全国各省市自治区。下属分支机构有各省市自治区的分会、8个专业委员会和5个工作委员会。学会成立于1980年，是由全国电镜科技工作者、高等院校、研究所等自愿组织的学术性、公益性、全国性的社会团体，是发展我国电镜科学技术事业的重要社会力量。2会议内容本次会议学术交流内容包括球差透射电子显微学及应用、原位显微学技术（包括力学、物理、化学、生物等）及应用、高分辨扫描电子显微学、微束分析、扫描探针显微镜（包括STM、AFM等）、低温电子显微学和激光共聚焦显微学等。大会主席：张泽院士会议并包含以上技术在前沿物理科学、生命科学、信息技术等在内的各领域中的基础研究和应用基础研究成果；会议也将展示最新进展的显微学相关仪器理论、技术和实验方法；最后，会议将促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。大会将邀请包括清华大学教授朱静院士在内的国内外著名学者参加会议并作大会特邀报告和分会场特邀报告。同时在会议上还将依次揭晓包括优秀青年学者奖、优秀学生论文奖与优秀Poster奖等在内的各个奖项。本次年会将是了解电子显微学及相关仪器技术的前沿发展、交流基础研究与应用研究新进展的高学术水平的大会。3分会场报告量子钻石原子力显微镜本届年会的主题是“中国电子显微学快速发展的新时代”，年会将设立材料科学与生命科学分会场，国仪量子应用科学家代映秋博士将在“显微学理论、技术与仪器发展”分会场，做题为“量子钻石原子力显微镜研制进展及应用”的报告。这里给大家提前分享下报告的精彩内容概要：微观磁成像是用于材料磁性研究、高密度磁存储、自旋电子学、细胞原位成像等领域研究的重要手段。扫描探针显微镜作为最主要的方法之一，近年来已经发展出很多应用于磁成像的新型探针，如基于磁力的探针、扫描霍尔探针、nano-SQUID探针等。量子钻石原子力显微镜原理示意图金刚石氮-空位（NV）色心作为一种新型探针，具有超高磁场灵敏度与纳米级超高空间分辨率，可完成单分子、单细胞的微观磁成像，同时可运行在室温大气环境条件下，极大节约运行成本，可适用于广泛的运用场合。原位细胞铁蛋白中铁离子的波动磁成像化报告将主要介绍一种全新的基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量技术及仪器。基于该装置，我们实现了关联微波场成像，原位细胞铁蛋白中铁离子的波动磁成像，以及高动态范围的磁性材料杂散场成像等应用。4全新产品闪耀登场大会还将邀请相关仪器设备的厂商做电镜和其它仪器的最新发展介绍及产品展示。国仪量子也将在会议现场设置展台，安排多种类型的展示和技术交流活动。本次展会国仪量子将带来全新的自主研发产品扫描电子显微镜，标准版扫描电子显微镜SEM3000将亮相展位。自主研发SEM3000SEM3000是一款使用钨灯丝的高性价比扫描电子显微镜。观察亚微米级的微观结构，放大倍数可达20000倍。此型产品具有快速更换灯丝的优点。其分辨率优于25nm，在自动五轴样品台的配合下，非常适用于生产品质控制及样品筛选，适合传统光学显微镜无法满足需求的用户。此外，专业版扫描电子显微镜SEM3000S的放大倍数可达150000倍，基于优秀的电子光路设计及新型聚焦系统，其分辨率轻松优于10nm。在100mm全自动五轴样品台的配合下，它将是您科研及新材料研发的得力助手。5预祝大会圆满成功在展会现场您还将了解到国仪量子在微观磁成像、扫描探针显微镜、量子精密测量等领域的最新技术进展与解决方案，我们的技术专家全程都在，期待于合肥与您进行面对面交流。最后，预祝2019年全国电子显微学学术年会圆满成功。

“第七期日本电子（JEOL）钨灯丝学习班”通知（2016.10.12 - 2016.10.14） 我公司定于2016年10月在北京市海淀区中关村南三街6号中科资源大厦举办第八期钨灯丝扫描电镜学习班，日本电子北京办事处扫描电镜应用工程师朱明芬(女)进行授课，欢迎相关单位用户参加，具体事宜如下：学习目的：进行系统的钨灯丝扫描电镜基本理论、实际操作和应用学习，更好地发挥所购买扫描电镜的功能；为了达到学习效果，参加学习班的用户总人数不超过8人；学习时间：2016年10月12日（周三）至10月14日（周五）受邀代表：所有JEOL钨灯丝扫描电镜用户(LAB6电镜/EDS除外)学习地点：中科资源大厦南楼二层JEOL电镜演示室学习费用：住宿、交通费由用户自理，期间JEOL提供午餐。联系人：朱明芬（手机：13511007750） 邮箱：zhu.mingfen＠jeol.com.cn （有任何问题都可以联系联系人寻求帮助，包括酒店预订，行车路线等）学习回执：务必请9月20日前将回执反馈至会议联系人（最快收到前8位回执后截止报名，抱歉！），收到您的回执后，我们将给出更详细的学习安排细节。谢谢您的合作！！！ “日本电子（JEOL）钨灯丝扫描电镜学习班”回执姓名性别单位所用仪器型号手机号码E-mail发票类型增值税专票or普票？发票抬头（请务必正确填写） 捷欧路（北京）科贸有限公司2015年8月25日

场发射扫描电镜SEM5000SEM5000是一款分辨率高、功能丰富的场发射扫描电子显微镜。先进的镜筒设计，高压隧道技术（SuperTunnel）、低像差无漏磁物镜设计，实现了低电压高分辨率成像，同时磁性样品可适用。光学导航、完善的自动功能、精心设计的人机交互，优化的操作和使用流程，无论经验是否丰富，都可以快速上手，完成高分辨率拍摄任务。（点击了解）场发射扫描电镜SEM4000SEM4000是一款分析型热场发射扫描电子显微镜，配备了高亮度、长寿命的肖特基场发射电子枪。三级磁透镜设计，束流最大可达200 nA，且连续可调，在EDS、EBSD、WDS等应用上具有明显优势。支持低真空模式，可直接观察导电性弱或不导电样品。标配的光学导航模式，以及直观的操作界面，让您的分析工作倍感轻松。（点击了解）钨灯丝扫描电镜SEM3300SEM3300 是全新一代钨灯丝扫描电子显微镜，分辨率优于2.5 nm。特殊的电子光路设计，突破钨灯丝分辨率极限，在低电压1 kV 下，达到5 nm 的分辨率。拥有出色的成像质量、在不同的视场范围下均可得到高分辨率图像。大景深，成像富有立体感。丰富的扩展性，助您在显微成像的世界中尽情探索。（点击了解）钨灯丝扫描电镜SEM3200SEM3200是一款高性能、应用广泛的通用型钨灯丝扫描电子显微镜。拥有出色的成像质量、可兼容低真空模式、在不同的视场范围下均可得到高分辨率图像。大景深，成像富有立体感。丰富的扩展性，助您在显微成像的世界中尽情探索。（点击了解）钨灯丝扫描电镜SEM2000SEM2000是一款基础款的多功能分析型钨灯丝扫描电镜。20&ensp kV分辨率可以做到3.9&ensp nm，支持升级30&ensp kV电压，可观察亚微级尺度样品的微观结构信息。拥有比台式电镜更大的移动范围，适用于快速筛选待测样品，更多的扩展接口，可搭载BSED、EDS等附件，使应用领域更广。（点击了解）