高时空分辨电子显微镜
成果介绍
飞涅尔仪器(深圳)有限公司 Fresnel Instrumentation (Shenzhen) Limited ——以电子光学和仪器工程为基础的精密测量作为技术核心,致力于为全球范围内的高校、企业和研究机构提供国际领先技术的扫描透射电子显微镜、 光电联用多尺度环境显微镜等高端科学仪器的制造及相关技术定制化支持和测试服务
高时空分辨电镜研究部 Research Department on Key Components of High Temporal & Spatial Resolution Electron Microscope
——致力于高端科学仪器制造
香港城市大学物质科学研究院(福田)高时空分辨电镜研究部所研发制造的高时空分辨率紧凑型透射扫描一体化电子显微镜是我国首台自有知识产权的高时空分辨电子显微镜。
项目所研发的高时空分辨率电子显微镜由真空系统、脉冲电子束发射系统、像差矫正电子光学系统和快速成像系统这四组关键系统及其他配套仪器控制组件搭配构成。通过独创的分级泵浦设计,将系统内部的真空度降至10-8Torr,可以延长电子枪针尖的使用寿命,减低大气粒子和杂质对电子束的干扰、提升成像质量。当前系统已搭载背散射和二次电子探测器,除了能够实现基本的样品扫描、放大与成像功能,还具备观测液态样品和量测易损伤物质的能力。通过成像系统与软件分析可以得到包括半导体芯片、生物医药等样品的成分、形貌和结构讯息。
在未来,项目所研高时空分辨率电子显微镜将利用脉冲空心锥实现对蛋白质三维在室温液态条件下观察及三维重构,以克服目前仅能使用冷冻电镜在极低温的条件下观察蛋白质三维的障碍。系统最终可以达到纳米量级的空间分辨率和10万倍以上放大倍率。
作为我国卡脖子项目之一的首次研发,成果将不断满足各基础学科领域对电子显微镜提出的要求,在高端电子显微镜国产化道路的自主设计研发及制造上迈出重要一步。
作为从高校科研团队产出的科研成果,高时空分辨电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。
项目组充分考虑与前沿科研领域对齐、与市场接轨,根据不同的科研需求定制电子光学系统和配套样品台,来实现更多种类的样品原位观测。在未来,项目组研发的高时空分辨电子显微镜的分辨率最终可以到达亚纳米量级并兼备高时间分辨能力,媲美大型电子显微镜。
成果亮点
●脉冲电子空锥照明:降低软物质样品的辐照损伤
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●透射电子:较明场像提升约4倍衬度,实现三维空间蛋白质重构,空锥光束成像分辨率约数个nm
●背向散射/二次电子成像:表面分辨率约>10nm
●系统选配:环境液态池、脉冲电场、激光等
指标 | 参数 |
产品原产地 | 中国深圳 |
电子枪灯丝 | 钨/六硼化镧晶体/FEG(~1000小时) |
放大倍率 | 100,000x |
分辨率 | TEM(~a few nm)/ SEM(>10nm) |
抽真空时长 | ~5 minutes |
影像侦测器(+选配) | TEM+BEI/SEI |
最大样品尺寸 | 8 cm(W) × 20 cm(L) × 5 cm(H) |
样品X / Y移动载台 | 制振压电马达 X: 40mm Y: 40mm |
拼接最大视野(选配) | 最大30mm |
可定制自动检测(选配) | 可自动连续分析 |
液态样品拍摄(选配) | 液态观察薄膜装置 ①检验例子20nm-100μm ②观察液态下基材与微芯片 |
在线液体取样(选配) | 循环流体温控系统 |
粒子量测(选配) | 粒径分布+液态分散计算 |
区别于其他品牌独有功能(选配) | 引电量测刺激实验载台 |
成像展示
一、碳基底锡球标样
二、PCB线路板焊点
三、芯片纳米孔
四、生物样品
(一)蝴蝶翅膀
(二)苍蝇眼睛
透射模式
铁蛋白(Ferritin Protein)三维重构
实验像 - 模拟像
重构结构