中科院物理所成功研制時間分辨掃描電子顯微鏡
【化工儀器網 項目成果】近期，中國科學院物理研究所研究團隊成功自主研制時間分辨掃描電子顯微鏡。該工作得到了北京市科技計劃課題等的支持。
現代顯微鏡技術已經能夠實現皮米尺度的微觀世界靜態觀測。在顯微鏡的分辨率不斷突破極限的同時，科學家還希望能夠觀測物質的快變化過。例如化學反應中化學鍵的斷裂與形成、中間產物的類型與壽命、材料相變過程等。對于這些現象和過程的高時空分辨成像及原位測量可以幫助人們更深入地認識世界的物理本質。
高時空分辨成像對顯微鏡技術的要求很高，而我國目前的研究主要依靠進口設備。為實現時間分辨掃描電子顯微鏡的現代化，中國科學院物理研究所研究團隊依托懷柔綜合極端條件實驗裝置完成了超快電子發射陰極、原位加載模塊、激光港、顯微圖像分析等關鍵部件的研發工作，成功研制了首臺全國產化的超快掃描電子顯微鏡，填補了我國在高時空分辨掃描分析設備領域的空白。
該設備主要由掃描電鏡主機、飛秒激光器和光電聯機裝置組成。在光發射模式下時間分辨率優于1 ps，空間分辨率優于10 nm，原位變溫分析范圍覆蓋100至1050 K，可以揭示材料、器件和生命體中電荷的超快轉變規律，實現高時空分辨成像及原位測量。基于該設備，研究團隊研究了雪崩二極管器件中的光激發載流子動力學過程，展現了儀器的高時空分辨率能力。
我國高端顯微鏡整體上與世界先進水平還有較大的技術差距。據相關數據統計，目前我國掃描電子顯微鏡市場主要由海外品牌占據主導地位，其中海外品牌占據市場約90%的份額；國產品牌只占據約10%的份額。時間分辨掃描電子顯微鏡的成功國產化是國產掃描電鏡的又一技術突破，標志著我國電鏡技術有了新的發展。
(資料來源：中國科學院物理研究所)
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