电镜配件

大束科技自主研发生产的电镜配件电子源离子源已投入市场使用FEG场发射灯丝，用于FEI（赛默飞）的QuantaFEG，Quattro，Nova NanoSEM等型号的扫描电子显微镜，FEG场发射灯丝是热场发射灯丝，出厂时已做好预对中，且运输和保存过程中使用专用包装保护，增加了灯丝的稳定性，缩短了更换灯丝时间。配件清单：1.场发射灯丝 、电子源、离子源2. 钨灯丝3. 光阑 200um、300um、400um、500um、1250um4. 真空规 5. 机械泵密封圈6. 机械泵油 7. 密封圈目前已有国内知名高校、研究所、科研单位在使用大束科技的配件，并且使用效果良好。大束科技（北京）有限责任公司自主研发了电镜零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。大束科技（北京）有限责任公司的可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，如果在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科技（北京）有限责任公司的产品可以保障国内这些进口电镜正常运行。大束科技的技术服务团队也在不断地壮大，我们的工程师可以独立维修大部分型号的电子显微镜，同时也可以对大部分型号机器独立更换灯丝和离子源。

p　　5月29日，清华大学生命科学院博士生张森森的蛋白样品9时准时在液氮环境下进入冷冻电镜。几天后，埃(10-10)级精度的蛋白质“高清3D彩照”将出炉。研究人员可以“直视”单个蛋白质的分子结构，并解出生命运转机理。/pp　　这期间，冷冻电镜中的电子枪将持续发射电子，每次看一个小单元。为了解释这个“小单元”，张森森为科技日报记者示意了一个“镊子尖”大小的小金片，“金片上约有200个左右的均匀小孔，每个小孔中再分150个小孔，电子束一次只‘看’其中一个小孔。”金片类似蛋白质的“载玻片”，与光学显微镜不同的是，载玻片透光，小金片要透电子，容许电子束透过样品时受到散射。散射信号被捕捉记录下来，计算后可呈现分子结构。/pp　　透射式电镜的生产能力是冷冻电镜制造能力的基础之一。“国内没有一家企业生产透射式电镜。”赛默飞公司技术支持陈宝庆说得不假思索，他毕业于北京大学地球物理专业，对行业非常了解，他介绍，“之前还有几个企业制造，比如原江南光学仪器厂现在就不造了。”/pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 324px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/5bbc5225-5cff-4593-b15c-7a70f246a589.jpg" title="03.jpg" height="324" hspace="0" border="0" vspace="0" width="450"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "透射式电镜/span/pp　　strong能做到单电子束控制的灯丝，只有进口/strong/pp　　“理论上说，只要施加足够强的电场，电子就会从材料中‘游’出来。”陈宝庆说。但“游”的状态与可以使用的电子状态相距甚远。/pp　　什么样的电子才能为蛋白质拍摄高清3D彩照呢?东南大学材料科学与工程学院万克树教授描述了理想的状态：速度完全一样的电子，从“源头”的一个点上、非常多地发射出来。/pp　　“这些要求是相互矛盾的。”万克树解释，电子从材料表面溢出，要发射电子多，面积就要大，但是面积大了就难以满足一致性要求。/pp　　如果把电子枪想象成一把枪，它必须以“狙击”的精度完成机枪的扫射，“子弹”的角度、速度完全一致。/pp　　“电子的能量要做到高度一致，虽还达不到激光的程度，但也必须是很窄的分布。”陈宝庆解释，电子“子弹”一致性是提高图像分辨率的前提。/pp　　为此，电子枪的核心构造其实是一根极细的“陀螺针”，形似陀螺，尖端却比针还细。电子从尖端出发，在真空的环境下，前去与大分子“相撞”，进而反映出分子构象。/pp　　“之前的技术路线是通过加热让电子枪发射电子，发射源(俗称“灯丝”)用钨丝或六硼化镧，需要2500℃左右，高温促使电子发射，但也使电子异常活跃、难以控制，因此热发射电子枪的电镜精度低。”万克树说。/pp　　“场发射是通过高压电场，把电子从‘灯丝’里拉出来，室温下可完成。”万克树说，“所用灯丝国内没有生产，全部依赖进口，每根上万美元左右。”/pp　　他提到的常温场发射枪(肖特基电子枪)是将氧化锆沉积在单晶钨的晶体的特定面上。FEI公司后来在电子枪生产上又有了新的突破，将热和场结合起来，稳定性进一步提升。在清华大学冷冻电镜实验室的仪器介绍中可以看到，一台2013年购买、2015年到货的最新型号电镜在电子枪一栏标明“X-FEG”，有中文翻译为超稳定高亮度电子枪。“所用灯丝在材质上与之前的一致，工艺不同能够使亮度更强。”陈宝庆介绍。/pp　strong　上了邮票的科研成就，被中断/strong/pp　　场发射的另一个关键部分是牵拉出电子的外加电场，电场电压高达300千伏。“在这样的高压下保持电压稳定，才能‘拉’出稳定一致的电子，专业上称为‘单色性好’。”万克树说。/pp　　据题为《中国透射式电子显微镜发展的历程》的文章记载，1963年，我国就开始了高压100kV电子枪稳定因素探讨的实验，1965年完成样机，中国自主研制透射式电镜于1979年达到当时的国际先进水平，还专门为国产的电子显微镜发行过纪念邮票。/pp　　该领域的研发却由于种种原因一度中断。“直到几年前，中国也试图重启这方面的公司，也曾立项想要完成场发射透射电镜的自主研发。”陈宝庆回忆，曾经有相关的科研人员，辗转找到他询问，为什么FEI公司没有相关专利。/pp　　“他们想到的捷径之一是把生产厂商的专利拿来参考，但是其中很多生产工艺是秘方级别的，根本不会外传。”陈宝庆说。/pp　　strong从“看人影”到“辨雀斑”，中国研发没使上劲/strong/pp　　“如今，中国只有一家企业生产扫描电镜，透射电镜完全不生产了。”陈宝庆说，德国蔡司公司也停止了透射电镜的生产，目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家，分别是日本电子、日立、FEI(2016年被赛默飞公司以42亿美元收购。)/pp　　没有市场是设备巨头纷纷放弃透射电镜的原因。“透射电镜之前的清晰度，使得冷冻电镜在科学研发上基本没有实际作用。”陈宝庆说。可以理解为，以前只能看清楚个人影，现在却能辨认清楚脸上的雀斑。/pp　　除了电子枪的原理变化，冷冻电镜上其他的技术精进，例如三维重建算法的实现、样品制作机器人的研发成功等，使得冷冻电镜的分辨率大规模提升，成为生命科学研究的利器。/pp　　在冷冻电镜从“看人影”到“辨雀斑”的发展历程中，中国没有使上劲。在冷冻电镜实验室中，从耗材到配件都必须进口。“加样台10万元一个、小金片50元一个、外托150元一个??”张森森说，所有匹配冷冻电镜使用的工具都需要原装，根本不存在“山寨版”。零件坏了找不到人修理，只能等待零件邮寄到货后进行更换。对于中国的冷冻电镜使用者们来说，这样的体验可能还要持续不短的时间。/p

电镜消零部件国产化解决进口卡脖子限制中国电子显微镜长期以来依靠进口，据不完全统计已经安装使用的电子显微镜95%以上从美、日、欧进口。但是越来越多的科研院所和企业被原产地国家列入制裁商业实体清单，被限制继续采购设备以及备件和服务，导致很多正在运行的电镜有维修和备件供应的隐患，这手段有被不断加码的趋势。大束科技（北京）有限责任公司自主研发了电镜零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。大束科技（北京）有限责任公司的可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，如果在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科技（北京）有限责任公司的产品可以保障国内这些进口电镜正常运行。大束科技的技术服务团队也在不断地壮大，我们的工程师可以独立维修大部分型号的电子显微镜，同时也可以对大部分型号机器独立更换灯丝和离子源。不论世界局势如何变化，中国的电子显微镜都能稳定运行，但是需要从管理者、使用者、国产化配件厂家和广大的电镜技术服务人员共同努力。大束科技欢迎更多的电镜行业从业人员以各种方式加入，实现更多的电镜产品的国产化、有更多的研发单位和企业使用国产配件保障电镜良好运行。您在电镜使用过程中有任何问题欢迎联系咨询。