聚束科技：国产仪器发展正当时 扫描电镜市场迎来新春天

近两年贸易摩擦日益加重，由此引发的中美科技之争给世界分工带来了巨大冲击。宏观来看，“十四五”规划文件牵引、地方政策支持、国产采购倾斜，支持国产仪器发展似乎已经成为政府、市场以及公众的共识。巨浪之下，国产仪器企业的春天是否已经到来，进口品牌将如何更好地制定本地化策略？

基于此，仪器信息网特别邀请聚束科技（北京）有限公司就“国产仪器企业发展路径”发表观点。

由中美贸易争端引发的中美科技之争日趋激烈，在技术知识领域，中国多项关键核心技术和设备仍依赖发达国家，核心技术被卡住命脉，愁城难解。2020年12月召开的中央经济工作会议要求尽快解决一批“卡脖子”问题。而在众多亟待攻克的“卡脖子”技术清单中，扫描电子显微镜亦在名单上。

扫描电子显微镜是通往微观世界的桥梁，具有景深大、分辨率高, 成像直观、立体感强、放大倍数范围宽，可测样品种类丰富,几乎不损伤和污染原始样品以及可同时获得形貌、结构、成分和结晶学信息等优点。已被广泛应用于生命科学、物理学、化学、司法、地球科学、材料学以及工业生产等领域的微观研究。但目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口，每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中，主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜占的份额很小，约5%—10%。

为什么国产扫描电镜所占市场份额极少，难以突破技术壁垒？上海市显微学学会副理事长曾毅提出过3点原因：高质量电子光学系统生产困难、透镜内探测器规划难度较大、低电压分辨率需求难打破。

创新是引领发展的第一动力，聚束科技基于国产扫描电镜研发痛点和市场需求，多年来专注于创新技术研发，具备独立研发和生产高端场发射电子显微镜系统的能力，同时拥有完全的核心技术及其相应的自主知识产权，目前公司已获20余项国内专利。并于2015年首次提出“高通量”概念。通量：即每秒产生的信息量，巧妙地把“信息”这个概念引入到电镜中，亦可以概括为两点：“快”且“不停”。值得一提的是，此款扫描电镜用的器件95%以上都是国产。

聚束科技高通量扫描电子显微镜Navigator-100的先进性得益于专门为低电压、高分辨率、高速成像而优化的全新电子光学镜筒，行业首创的双通道全电子直接探测器系统以及高速数字成像模块，使得该系统在保持场发射扫描电镜高分辨率的同时，成像速度更获得量级上的提升。Navigator-100重新定义了高速电镜的类别，最快驻留时间可达到10纳秒/像素，开启了以高通量微观形貌表征和微区分析应用的新篇章。

图 高通量（场发射）扫描电子显微镜navigator-100

从创新性上分析，传统扫描电镜电子探测器大多为荧光体+光电倍增管的器件组合，由于二次电子与光子的相互转换，导致整体量子效率很低。而聚束科技高通量扫描电子显微镜navigator-100采用自主开发设计的直接电子探测器，优化了探测器效率及探测器搜集比例，尤其是BSE的收集，效率可达到85%以上，极大地提升了信噪比。

其次，传统扫描电镜对图像畸变要求较低，图像拼接时会遇到边缘畸变大而无法拼接。navigator-100基于半导体工业级电子束检测设备理念设计，使畸变小于0.1%。借助其高速成像和“不间断”自动硬件控制，Navigator-100可以在合理的时间内，以良好的图像质量轻松获取大面积的纳米级信息，甚至整个感兴趣的区域。

数据的对比会更直观：24Kx24K大小的图像，高通量扫描电子显微镜仅需6.5s即可扫描完成，而对于普通扫描电镜，则需要近一分钟的时间！

今年政府工作报告中也提到，关键领域创新能力不强是我国目前面临的挑战。“十四五”指出需坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。但科技之战也是人才之战，只有不断加大研发资金投入，促进大中小企业融通创新，同时解决人才流失之问题，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中，才能在激烈的全球综合国力竞争中不被边缘化。

在“十四五”的规划下，扫描电镜必将会迎来更广阔、开放的市场前景。聚束科技未来将继续在关键技术“卡脖子”问题下功夫，坚持自主创新，不断突破技术壁垒，把一流的技术转换为先进的产品，用创新的产品，助力科研和制造业，助力国产扫描电镜冲出“卡脖子”困境。