工業(yè)掃描電鏡作為微觀世界“眼見為實”的儀器，在近二十年發(fā)展歷程中性能逐步提高，卻仍有空間進(jìn)行0到1的原創(chuàng)革新。 工業(yè)電鏡為我國新型產(chǎn)業(yè)從“跟跑、并跑”跨越到“領(lǐng)跑”提供工具，起到舉足輕重的作用。
本文簡介新型工業(yè)掃描電鏡（SEM）的性能指標(biāo)、功能特點和典型應(yīng)用舉例，著重描述從整體設(shè)計到關(guān)鍵部件、從指導(dǎo)理念到制造層面的特色創(chuàng)新。
一、性能指標(biāo)超高速、分辨率和適用性是現(xiàn)代電鏡的三大要素。國產(chǎn)工業(yè)掃描電鏡成像速率實現(xiàn)單通道100M像素/秒。二次電子（SE）和背散射電子（BSE）同步成像，可達(dá)2x100M像素/秒。 攝像能力達(dá)2x200幀/秒@512x512， 或2x60幀/秒@1024x1024， 兩倍于視頻高清成像。 電鏡不僅可在1.2秒內(nèi)雙通道大范圍快速生成高清圖像， 還可觀測捕捉樣本動態(tài)變化過程。
國產(chǎn)工業(yè)掃描電鏡的主要性能參數(shù)列表如下：
表一 國產(chǎn)工業(yè)掃描電鏡的主要性能指標(biāo)
圖一展示的是兩臺電鏡在同等條件下背散射信號（BSE）對果蠅腦神經(jīng)細(xì)胞切片掃描生成的圖像， 側(cè)重對成像速率作一比較。 在保證二者都能觀測到該生物組織清晰圖像的情況下，右圖為某國外知名品牌掃描電鏡的圖像，采集8000像素X6000像素的超高清圖像，成像時間為43500ms (890ns/pixel), 束流1.5nA。 左圖為國產(chǎn)工業(yè)掃描電鏡對同樣樣品采集的8000像素X8000像素超高清圖像，成像速度412ms (6.13ns/pixel), 束流1.5nA。國產(chǎn)工業(yè)電鏡快了一百倍。
圖一 同等條件下不同SEM對某一生物組織掃描成像速率比較
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