在電子顯微鏡領(lǐng)域,場(chǎng)發(fā)射電鏡一直被視為高(gao)端科研儀器的代表。長(cháng)期以來(lái),落地式場(chǎng)發(fā)射電鏡以其龐大的體積、復雜的結構和昂貴的價(jià)格,在科研工作者心中樹(shù)立起了一座難以逾越的高山。這座高山不僅代表著(zhù)技術(shù)的巔(dian)峰,更折射出人們心中根深蒂固的“成見(jiàn)”:高(gao)端儀器就必須是龐然大物,精密設備就注定與便攜無(wú)緣。
part.01 成見(jiàn)的形成:場(chǎng)發(fā)射電鏡的“龐然大物”印象
落地式的設計確實(shí)滿(mǎn)足了早期場(chǎng)發(fā)射電鏡的技術(shù)需求。龐大的真空系統、復雜的電子光學(xué)系統、精密的樣品臺等部件,都需要充足的空間來(lái)布置。這種設計理念在特定歷史階段具有合理性,但也無(wú)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(lài)心理日益加深。實(shí)驗室以擁有大型場(chǎng)發(fā)射電鏡為榮,研究人員將操作復雜儀器視為專(zhuān)業(yè)能力的體現。這種心理進(jìn)一步強化了“大即是好”的成見(jiàn)。
part.02 突破成見(jiàn):臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡的技術(shù)革新
隨著(zhù)科技的進(jìn)步,場(chǎng)發(fā)射電鏡迎來(lái)了革命性突破,早在 2018 年,歷時(shí) 6 年的研發(fā),飛納電鏡便推出全(quan)球(qiu)首(shou)臺桌面式場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡。先進(jìn)的真空系統和能譜一體化設計實(shí)現了小型化,智能操作界面簡(jiǎn)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(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的出現徹(che)底(di)顛(dian)覆了傳統認知,它不僅體積小巧,更能提供媲美大型儀器的性能指標。操作簡(jiǎn)便性大幅提升,人人都可以操作,維護成本顯著(zhù)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(chǎng)環(huán)境下,進(jìn)一步加速研發(fā)進(jìn)程。
01 場(chǎng)發(fā)射電鏡也可以不受場(chǎng)地限制,安裝靈活
如今臺式場(chǎng)發(fā)射的問(wèn)世,使得場(chǎng)發(fā)射電鏡不再受場(chǎng)地限制,高樓層或者產(chǎn)線(xiàn)旁都可以安裝,無(wú)需實(shí)驗室的改造,無(wú)需再額外購置減震臺和磁屏蔽裝置。這使得它能夠適應各種實(shí)驗室條件,大大提高了儀器的適用范圍。例如,在一些小型實(shí)驗室或高樓層實(shí)驗室,臺式場(chǎng)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(wú)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(chǎng)發(fā)射電鏡
不需要減震臺和磁屏蔽系統
02 場(chǎng)發(fā)射電鏡也可以如“智能手機”般簡(jiǎn)單快捷操作
臺式場(chǎng)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(jìn)樣防呆設計,操作界面簡(jiǎn)單直觀(guān),不用擔心因誤操作而損壞儀器。這種設計不僅降低了操作難度,還提高了儀器的使用安全性,以及設備的利用率,使得更多的科研人員能夠輕松上手,無(wú)需長(cháng)時(shí)間的專(zhuān)業(yè)培訓和排隊預約。即使是沒(méi)有豐富操作經(jīng)驗的研究生,也能在短時(shí)間內掌握儀器的基本操作,快速投入到實(shí)驗研究中。
飛納電鏡采用限高設計,超過(guò)高度的樣品無(wú)法放入電鏡,避免誤操作的發(fā)生,保證了設備內部探測器的安全。
飛納電鏡采用限高設計,超過(guò)高度的樣品無(wú)法放入電鏡,避免誤操作的發(fā)生,保證了設備內部探測器的安全。
03 操作電鏡像沖泡一杯咖啡一樣簡(jiǎn)單、快速
臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡具有獨(du)特的三級真空設計,標配 15 秒快速抽真空功能。裝樣品杯 > 關(guān)艙門(mén) > 15 秒抽真空 > 40 秒成像, 只需 4 步,數秒就便可以獲取圖像,不需要復雜的參數調節,操作電鏡就像沖泡一杯咖啡一樣簡(jiǎn)單、快速。對含有大量氣體的泡沫狀、凍干水凝膠樣品,無(wú)需真空交換艙,仍可 30s 快速成像。
這一特點(diǎn)大大縮短了樣品準備和觀(guān)察的時(shí)間,提高了工作效率。在實(shí)際應用中,研究人員可以更快地獲取樣品的微觀(guān)結構信息,從而加快實(shí)驗進(jìn)度和科研成果的產(chǎn)出。
04 臺式場(chǎng)發(fā)射的分辨率可以滿(mǎn)足絕大部分測試需求,且任何人都可以拍出高質(zhì)量圖片
傳統的落地場(chǎng)發(fā)射電鏡拍出高質(zhì)量圖片,往往需要天時(shí)(電鏡型號配置高)、地利(場(chǎng)地震動(dòng)和磁場(chǎng)環(huán)境嚴格達標)、人和(專(zhuān)業(yè)的操作人員),才可以拍出高質(zhì)量圖片。飛納臺式場(chǎng)發(fā)射,任何人都可以拍出高質(zhì)量圖片,且可以重現結果。臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡的分辨率能夠滿(mǎn)足絕大部分測試需求,這意味著(zhù)在許多科研領(lǐng)域,臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡完(wan)全可以替代傳統的落地式電鏡,快速提供高質(zhì)量的結果。
腐蝕后的高溫合金 50,000x
納米材料 100,000x
正極前驅體 50,000x
陶瓷 50,000x
這一特點(diǎn)大大縮短了樣品準備和觀(guān)察的時(shí)間,提高了工作效率。在實(shí)際應用中,研究人員可以更快地獲取樣品的微觀(guān)結構信息,從而加快實(shí)驗進(jìn)度和科研成果的產(chǎn)出。
05 臺式場(chǎng)發(fā)射也具有高配置的硬件和軟件
臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡自從問(wèn)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、原廠(chǎng)集成 EDS 能譜儀,STEM(掃描透射模式)等。各探測器工作距離一致,能夠實(shí)現快速的成像和能譜測試。此外,臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡還具備拓展的統計軟件和拓展的硬件,進(jìn)一步增強了電鏡的分析能力。這些功能使得臺式場(chǎng)發(fā)射電鏡不僅能夠提供高質(zhì)量的成像結果,還能進(jìn)行多種分析測試,滿(mǎn)足不同場(chǎng)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(guò)與傳統電鏡靈活搭配使用,可實(shí)現快速成像、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(jiǎn)便性,也可作為開(kāi)放自由上機或培訓使用。
ChemiSEM 技術(shù)
EDS 能譜儀在電鏡工作時(shí)始終在后臺收集成分數據,利用算法同時(shí)處理 BSE 和 EDS 信號,從而可以實(shí)時(shí)顯示樣品的形態(tài)和定量元素分布結果。簡(jiǎn)化對金屬、陶瓷、電池、涂層和軟材料等多種材料的復雜分析。
Phenom MAPS 系統
通過(guò)層級的方式,實(shí)現對樣品的拍攝與數據回看Phenom MAPS 提供的是一個(gè)涵蓋所有樣品信息的數碼存檔,從全面(宏觀(guān))到具體(微觀(guān))無(wú)所不包,徹(che)底變革了傳統掃描電鏡的分析與數據存儲模式。并且,多圖層數據可以包含能譜。
EBL 電子束曝光
利用電子束進(jìn)行微細圖案曝光和制造。在飛納電鏡中直接利用電子束來(lái)進(jìn)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雜圖形和結構可應用于包括微電子、集成電路制造、傳感器、生物醫學(xué)等諸多領(lǐng)域。
part.03 超越成見(jiàn):科學(xué)儀器發(fā)展的新思維
場(chǎng)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(hù)需求的變化也在推動(dòng)著(zhù)儀器設計的革新。未來(lái)科學(xué)儀器的發(fā)展方向已經(jīng)清晰可見(jiàn):小型化、智能化、多功能化。場(chǎng)發(fā)射電鏡的變革只是一個(gè)開(kāi)始,這種趨勢將延伸到更多科學(xué)儀器領(lǐng)域,推動(dòng)整個(gè)科研生態(tài)的變革。
它告訴我們:科學(xué)進(jìn)步需要不斷突破成見(jiàn),創(chuàng )新源于對固有認知的挑戰。在科研領(lǐng)域,我們既要仰望星空,也要腳踏實(shí)地,用開(kāi)放的思維擁抱每一次技術(shù)變革。唯有如此,才能推動(dòng)科學(xué)儀器不斷向前發(fā)展,為人類(lèi)認知世界提供更強大的工具。