打破成見，場發(fā)射電鏡從“大而復(fù)雜”到“小而強大”

瀏覽次數(shù)：107　發(fā)布日期：2025-2-13　來源：本站　本站原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處

在電子顯微鏡領(lǐng)域，場發(fā)射電鏡一直被視為高端科研儀器的代表。長期以來，落地式場發(fā)射電鏡以其龐大的體積、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和昂貴的價格，在科研工作者心中樹立起了一座難以逾越的高山。這座高山不僅代表著技術(shù)的巔峰，更折射出人們心中根深蒂固的“成見”：高端儀器就必須是龐然大物，精密設(shè)備就注定與便攜無緣。

part.01 成見的形成：場發(fā)射電鏡的“龐然大物”印象
落地式的設(shè)計確實滿足了早期場發(fā)射電鏡的技術(shù)需求。龐大的真空系統(tǒng)、復(fù)雜的電子光學(xué)系統(tǒng)、精密的樣品臺等部件，都需要充足的空間來布置。這種設(shè)計理念在特定歷史階段具有合理性，但也無形中固化了人們的思維模式。

科研工作者對大型儀器的依賴心理日益加深。實驗室以擁有大型場發(fā)射電鏡為榮，研究人員將操作復(fù)雜儀器視為專業(yè)能力的體現(xiàn)。這種心理進一步強化了“大即是好”的成見。

part.02 突破成見：臺式場發(fā)射電鏡的技術(shù)革新
隨著科技的進步，場發(fā)射電鏡迎來了革命性突破，早在 2018 年，歷時 6 年的研發(fā)，飛納電鏡便推出全球首臺桌面式場發(fā)射掃描電鏡。先進的真空系統(tǒng)和能譜一體化設(shè)計實現(xiàn)了小型化，智能操作界面簡化了操作流程。這些技術(shù)創(chuàng)新證明：性能與體積并非必然相關(guān)。

臺式場發(fā)射電鏡的出現(xiàn)徹底顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，它不僅體積小巧，更能提供媲美大型儀器的性能指標(biāo)。操作簡便性大幅提升，人人都可以操作，維護成本顯著降低。這些優(yōu)勢正在改變科研工作和企業(yè)研發(fā)的方式，在日益競爭激烈的市場環(huán)境下，進一步加速研發(fā)進程。


傳統(tǒng)場發(fā)射電鏡	飛納臺式場發(fā)射電鏡
占地面積大	普通實驗桌即可安裝
實驗室防震防磁裝修	設(shè)備本體防震防磁
技術(shù)、價格門檻高	價格適中，滿足95%測試需求
操作復(fù)雜，需專人使用	操作簡單，任何人半小時上手
測試效率低	15秒抽真空
搬遷費高昂	隨時打包搬走

01 場發(fā)射電鏡也可以不受場地限制，安裝靈活
如今臺式場發(fā)射的問世，使得場發(fā)射電鏡不再受場地限制，高樓層或者產(chǎn)線旁都可以安裝，無需實驗室的改造，無需再額外購置減震臺和磁屏蔽裝置。這使得它能夠適應(yīng)各種實驗室條件，大大提高了儀器的適用范圍。例如，在一些小型實驗室或高樓層實驗室，臺式場發(fā)射電鏡可以輕松安裝并快速搬遷，而落地式電鏡則可能因空間限制而無法安裝，而搬遷往往變得非常困難，且需要巨額搬遷成本。

放置于 7 樓的飛納臺式場發(fā)射電鏡
不需要減震臺和磁屏蔽系統(tǒng)

02 場發(fā)射電鏡也可以如“智能手機”般簡單快捷操作
臺式場發(fā)射電鏡，任何人都能快速上手操作，如操作“智能手機”一般。進樣防呆設(shè)計，操作界面簡單直觀，不用擔(dān)心因誤操作而損壞儀器。這種設(shè)計不僅降低了操作難度，還提高了儀器的使用安全性，以及設(shè)備的利用率，使得更多的科研人員能夠輕松上手，無需長時間的專業(yè)培訓(xùn)和排隊預(yù)約。即使是沒有豐富操作經(jīng)驗的研究生，也能在短時間內(nèi)掌握儀器的基本操作，快速投入到實驗研究中。

飛納電鏡采用限高設(shè)計，超過高度的樣品無法放入電鏡，避免誤操作的發(fā)生，保證了設(shè)備內(nèi)部探測器的安全。

飛納電鏡采用限高設(shè)計，超過高度的樣品無法放入電鏡，避免誤操作的發(fā)生，保證了設(shè)備內(nèi)部探測器的安全。

03 操作電鏡像沖泡一杯咖啡一樣簡單、快速
臺式場發(fā)射電鏡具有獨特的三級真空設(shè)計，標(biāo)配 15 秒快速抽真空功能。裝樣品杯 > 關(guān)艙門 > 15 秒抽真空 > 40 秒成像, 只需 4 步，數(shù)秒就便可以獲取圖像，不需要復(fù)雜的參數(shù)調(diào)節(jié)，操作電鏡就像沖泡一杯咖啡一樣簡單、快速。對含有大量氣體的泡沫狀、凍干水凝膠樣品，無需真空交換艙，仍可 30s 快速成像。

這一特點大大縮短了樣品準(zhǔn)備和觀察的時間，提高了工作效率。在實際應(yīng)用中，研究人員可以更快地獲取樣品的微觀結(jié)構(gòu)信息，從而加快實驗進度和科研成果的產(chǎn)出。

04 臺式場發(fā)射的分辨率可以滿足絕大部分測試需求，且任何人都可以拍出高質(zhì)量圖片
傳統(tǒng)的落地場發(fā)射電鏡拍出高質(zhì)量圖片，往往需要天時（電鏡型號配置高）、地利（場地震動和磁場環(huán)境嚴(yán)格達標(biāo)）、人和（專業(yè)的操作人員），才可以拍出高質(zhì)量圖片。飛納臺式場發(fā)射，任何人都可以拍出高質(zhì)量圖片，且可以重現(xiàn)結(jié)果。臺式場發(fā)射電鏡的分辨率能夠滿足絕大部分測試需求，這意味著在許多科研領(lǐng)域，臺式場發(fā)射電鏡完全可以替代傳統(tǒng)的落地式電鏡，快速提供高質(zhì)量的結(jié)果。


腐蝕后的高溫合金 50,000x		納米材料 100,000x

正極前驅(qū)體 50,000x		陶瓷 50,000x

這一特點大大縮短了樣品準(zhǔn)備和觀察的時間，提高了工作效率。在實際應(yīng)用中，研究人員可以更快地獲取樣品的微觀結(jié)構(gòu)信息，從而加快實驗進度和科研成果的產(chǎn)出。

05 臺式場發(fā)射也具有高配置的硬件和軟件
臺式場發(fā)射電鏡自從問世，目前也歷經(jīng) 3 代更新，配備了高配置的硬件，如 BSD（背散射電子探測器）、SED（二次電子探測器）、低真空系統(tǒng)、原廠集成 EDS 能譜儀，STEM（掃描透射模式）等。各探測器工作距離一致，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的成像和能譜測試。此外，臺式場發(fā)射電鏡還具備拓展的統(tǒng)計軟件和拓展的硬件，進一步增強了電鏡的分析能力。這些功能使得臺式場發(fā)射電鏡不僅能夠提供高質(zhì)量的成像結(jié)果，還能進行多種分析測試，滿足不同場景的科研需求。

臺式掃描透射電鏡
飛納臺式掃描透射電鏡 Pharos STEM 可靈活放置，通過與傳統(tǒng)電鏡靈活搭配使用，可實現(xiàn)快速成像、篩選樣品，成為生物電鏡表征流程的加速器和催化劑。由于其操作簡便性，也可作為開放自由上機或培訓(xùn)使用。

ChemiSEM 技術(shù)
EDS 能譜儀在電鏡工作時始終在后臺收集成分?jǐn)?shù)據(jù)，利用算法同時處理 BSE 和 EDS 信號，從而可以實時顯示樣品的形態(tài)和定量元素分布結(jié)果。簡化對金屬、陶瓷、電池、涂層和軟材料等多種材料的復(fù)雜分析。

Phenom MAPS 系統(tǒng)
通過層級的方式，實現(xiàn)對樣品的拍攝與數(shù)據(jù)回看Phenom MAPS 提供的是一個涵蓋所有樣品信息的數(shù)碼存檔，從全面（宏觀）到具體（微觀）無所不包，徹底變革了傳統(tǒng)掃描電鏡的分析與數(shù)據(jù)存儲模式。并且，多圖層數(shù)據(jù)可以包含能譜。

EBL 電子束曝光
利用電子束進行微細圖案曝光和制造。在飛納電鏡中直接利用電子束來進行微細圖案的曝光和制造。該技術(shù)能夠在納米級別上精確制造復(fù)雜圖形和結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于包括微電子、集成電路制造、傳感器、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。

part.03 超越成見：科學(xué)儀器發(fā)展的新思維
場發(fā)射電鏡從落地式到臺式的演變，不僅是一次技術(shù)革新，更是一次思維革命技術(shù)創(chuàng)新，需要突破固有思維的束縛，用戶需求的變化也在推動著儀器設(shè)計的革新。未來科學(xué)儀器的發(fā)展方向已經(jīng)清晰可見：小型化、智能化、多功能化。場發(fā)射電鏡的變革只是一個開始，這種趨勢將延伸到更多科學(xué)儀器領(lǐng)域，推動整個科研生態(tài)的變革。

它告訴我們：科學(xué)進步需要不斷突破成見，創(chuàng)新源于對固有認(rèn)知的挑戰(zhàn)。在科研領(lǐng)域，我們既要仰望星空，也要腳踏實地，用開放的思維擁抱每一次技術(shù)變革。唯有如此，才能推動科學(xué)儀器不斷向前發(fā)展，為人類認(rèn)知世界提供更強大的工具。

飛納電鏡目前在上海（總部）、北京、成都、廣州均有測試體驗中心，歡迎您前來體驗交流。