扫描电镜是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器,它可以利用聚焦很窄的高能电子束来扫描样品来观察物质微观形貌表征。
具体而言,电子枪发射出的电子束经过聚焦后汇聚成点光源;点光源在加速电压下形成高能电子束;高能电子束经由两个电磁透镜被聚焦成直径微小的光点,在透过最后一级带有扫描线圈的电磁透镜后,电子束以光栅状扫描的方式逐点轰击到样品表面,同时激发出不同深度的电子信号。
此时,乐动体育 LD体育电子信号会被样品上方不同信号接收器的检测器接收,通过光电倍增管同步传送到电脑显示屏,形成实时成像记录并进行分析。
综合而言,扫描电镜具有景深大、分辨率高,成像直观、立体感强、放大倍数范围宽以及待测样品可在三维空间内进行旋转和倾斜等特点,目前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。
扫描电镜按照电子枪种类可分为钨灯丝/六硼化镧灯丝/热场发射/冷场发射扫描电镜。
电子枪的必要特性是亮度高、电子能量散布小,常用的电子枪有钨灯丝(热发射)、六硼化镧灯丝(热发射)、热场发射、冷场发射四种。场发射扫描电镜的分辨率、亮度等性能指标通常要优于热发射扫描电镜,但使用条件往往更为严苛、价格更为昂贵。
对成像而言,它是指能分辨两点之乐动体育间的最小距离;对微区成分分析而言,它是指能分析的最小区域。扫描电镜的分辨率通过测定图像中两个颗粒(或区域)间的最小距离来确定的,在已知放大倍数的条件下,把在图像上测到的最小间距除以放大倍数所得数值即为分辨率。
根据分辨率的不同,场发射扫描电镜可以分为极高分辨(XHR)、超高分辨(UHR)、高分辨(HR)、入门级(EL)这四个级别。
产业链下游方面,我国的扫描电镜主要应用于主要用于纺织、化工、印染、仪器仪表、材料分析、教学科研等许多领域。
其中材料、化工领域是最大的应用市场,2020 年市场占比达 40.8%,其次为生物、乐动体育乐动体育 LD体育医学领域,2020 年市场占比为 33.5%。
若以中国表面科学仪器市场规模占比作为电子显微镜市场规模占比进行估算,则可知 2015-2020 年中国电子显微镜市场规模分别为 230/255/280/303/328/370 百万美元,复合增长率达 10%。若以 2022/12/1 日美元兑人民币汇率换算,2020 年我国电子显微镜市场规模约为 26.13 亿元。
全球电子显微镜常见的有透射电子显微镜、扫描电子显微镜、反射电子显微镜三类,根据智研咨询整理,2021 年扫描电子显微镜是其中最大的种类,占比达 74%左右。假定 2020 年扫描电子显微镜占比与 2021 年相同,则可简单测算得到 2020 年中国扫描电镜市场规模约为 19.34 亿元。
具体份额方面,化工仪器网对 2021H2 的国内扫描电镜中标情况进行了不完全统计,从数量来看,进口仪器/国产仪器/其他的中标数量分别为 69/3/3 套,占比分别为 92%/4%/4%。
从金额来看,进口扫描电镜的中标金额为 19875.8 万元,国产扫描电镜的中标金额为 866.5 万,占比亦为 92%与 4%。需要注意的是,虽然两者占比相同,但并不意味着国产扫描电镜与进口扫描电镜的单价相仿,造成该现象的原因主要是国产厂商聚束科技以 757.5 万元的高价中标 1 台扫描电镜,再叠加低数量基数的影响,乐动体育 LD体育才造成国产数量占比与国产金额占比相近的结果。
中 科科仪作为国产扫描电镜引领者,于 1975 年成功研制我国第一台扫描电镜,2014 年成功研制我国第一台场发射枪扫描电镜。据中科科仪公众号披露,公司于 2021 年 11 月单月销售场发射枪扫描电镜及钨灯丝扫描电镜数量就达到 12 台,但这些订单并未被化工仪器网的统计计入。
经化工仪器网的不完全统计,数量方面,赛默飞以 19 套的销售数量位居第一,其次是日立,共计中标 16 套,第三为蔡司,共计中标 12 套;金额方面,赛默飞仍是第一,可统计到的中标总金额为 8485.7 万元,约占 39%;第二是蔡司,总金额为 5133.3 万元,约占 24%;第三是日立,4322.8 万元,约占 20%。
钢研纳克子公司纳克微束于 11 月先后推出国产高分辨(HR)场发射扫描电镜“旗舰机型”——FE-1050 系列与极高分辨(XHR)场发射扫描电子显微镜 FE2050X。两款产品设计之初便各有所侧重,FE-1050 侧重于综合分析表征能力,而 FE-2050 更多侧重于极致的高分辨成像能力。
FE-1050 系列与 FE-2050X 的推出,代表着我国扫描电镜技术与国际先进技术的差距大幅减小。 FE-1050 系列作为国内第一台具备可搭载聚焦离子束(FIB)能力的多用途双束电镜平台,已经获得多个国内顶级高校研究所订单,率先将我国的扫描电镜水平代入低压高分辨力(<2nm@1kV)阶段。
FE-2050X 作为国内首款自主研发的极高分辨(XHR)场发射扫描电子显微镜,将具备全电压段亚纳米(≤1.0nm)的极致分辨能力,媲美进口扫描电镜顶端产品。它的问世,将使我国在扫描电镜技术(分辨力设计能力)与国际先进技术的技术差距从此前的 25 年大幅缩短到不到 5 年,实现了“跨越式”高质量发展。
图表 18 列举了 FE-1050C 与日立、蔡司、日本电子的三款同级别产品的性能参数,从表中可以看出,在性能指标上,FE-1050C 与同级别产品基本持平,在部分性能指标上甚至优于同级别产品;在分析能力相关参数上,如样本空间大小、图像存储能力、智能化分析方面,FE-1050C 更具有优势。
FE-1050 系列和 FE-2050X 还拥有 KCU 平台概念开发架构,支持多种应用环境,存在未来继续升级的可能。
同平台化设计开发的 FE-1050 系列(“同温层”) 和 FE-2050 系列(“电离层”)两款设备具备非常好的模块通用性和后期升级潜质,行业内首先提出的关键可通用化模组(KCU)概念使得新的第三方附件模块集成变得异常轻松,进入“小时级开发”潜质。
以 FE-1050 系列为例,其配备有 27 个端口,便于后期模块升级与应用拓展。
国仪量子于 11 月下旬推出了世界上首台分辨率达到 2.5 纳米的钨灯丝扫描电镜——SEM3300。钨灯丝扫描电镜具有性价比高、易于维护、操作相对简单以及对场地要求较小等特点,便于大众使用。但长期以来,钨灯丝扫描电镜的分辨率都停滞不前,难以实现用户对更高分辨率的追求。
国仪量子电子显微镜技术团队针对这一技术瓶颈开展了科研攻关,通过分析限制钨灯丝扫描电镜分辨率的主要因素,开创了在镜筒内增加一根从阳极直达物镜极靴的 10kV 高压管(高压隧道技术)的解决方案,并实现了在所有电压段的分辨率均大幅度超越普通钨灯丝电镜。
SEM3300 在 20 kV 分辨率达到 2.5nm,比普通钨灯丝电镜提高了 16%,成为了目前世界上分辨率最高的钨灯丝扫描电镜;同时,SEM3300 在任意电压下都表现出优秀的分辨力——在 3kV 分辨率达到 4nm,相比普通钨灯丝电镜提高了 2 倍;在 1kV 分辨率达到 5nm,相比普通钨灯丝电镜提高了 3 倍,因此满足更多材料的分析测试需求。
同时,国仪量子还推出了钨灯丝扫描电镜 SEM2000 和场发射扫描电镜 SEM4000。钨灯丝扫描电镜 SEM2000 是一款操作不挑人,简约不简单的产品,以 “人人都敢用,人人都能用”为目标打造。
场发射扫描电镜 SEM4000 是一款针对分析型用户需求的全新产品,具有电子束流大、分析速度快的特点、最大超过 200nA 的电子束流,且束流大小连续可调,有利于选择最合适的成像和能谱条件。
科学仪器属于典型的“卡脖子”行业,政策支持力度有望持续加大,高端仪器自主可控大势所趋,国产替代有望加快推进。
科学仪器是国家战略核心科技力量,是一个国家科技创新能力及综合国力的体现。作为科技创新的必要基础和重要成果,科学仪器的“高端化”、“国产化”与“自主可控”,已经成为我国科技行业发展的原动力,也是行业未来的必然方向。
因此,中央政府高度重视国产科学仪器发展,先后出台多项政策支持国产科学仪器发展。
2022 年 9 月,国务院决定对部分领域设备更新改造贷款阶段性财政贴息和加大社会服务业信贷支持,政策面向高校、职业院校、等九大领域的设备购置和更新改造,总规模预估为 1.7 万亿。同月,财政部等五部门联合下发《关于加快部分领域设备更新改造贷款财政贴息工作的通知》,对 2022/12/31 前新增的 10 个领域设备更新改造贷款贴息 2.5 个百分点,期限 2 年,额度 2000 亿元以上,有望在中短期内刺激扫描电镜需求,加速国产替代节奏。
报告来自:远瞻智库-为三亿人打造的有用知识平台报告下载战略报告管理报告行业报告精选报告论文参考资料远瞻智库
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财联社12月6日电,据俄罗斯央行,截至第三季度末,俄罗斯个人者在券商账户上的资产总额为5.2万亿卢布。
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