此前,有官方報刊發布了一系列的集合文章,公布了卡中國脖子的多項關鍵技術,一時間引發了眾多討論。國人突然意識到,想要徹底成為強國,路阻且長。我們將就此做一個專題,分析這些卡我們脖子的關鍵技術究竟難在哪?上期說到中國資料庫管理系統的不足,今日講述掃描電鏡國產實力不足,中國工業製造備受阻礙。
現代工業,依賴於各種先進設備,尤其是在製造微觀材料時,更加離不開機械的幫助,其中最常見的儀器便是掃描電子顯微鏡。它被稱之為微觀相機,幫助人類看清眼睛看不到的東西,所以冶金、化工、生物、醫療、半導體等關鍵領域都需要用到這一儀器。
單純就顯微鏡而言,已經很常見了,除了專業的研究室,學校的實驗室也都擁有了這一儀器,就連普通人也可以輕鬆買到顯微鏡,沒啥稀奇的。但今天我們要說的是掃描電子顯微鏡(SEM),它是介於透射電鏡和光學顯微鏡之間的微觀形貌觀察手段,利用二次電子信號成像的方式來觀察樣品的表面形態,逐點成像。僅在材料領域,就有80%的研究必須使用掃描電鏡。
業內人士指出,掃描電鏡的圖像解析度,與電子束的直徑密切相關,電子束如果匯聚的越細,就能幫助圖像的解析度提升。當前國際主流的電子光學系統需要將電子束聚焦到1納米左右,也就是說要在樣品表面形成一個直徑僅有1納米的斑點,這一大小相當於一根頭髮絲直徑六萬分之一!由此可見難度之大,而一臺掃描電鏡的不僅只是電子光學系統,還包括信號收集及顯示系統、真空系統和電源系統組成,其中的難點眾多,每一點都需要突破!
遺憾的是,國產掃描電鏡佔據的市場份額很小(僅5%—10%),並且技術指標和國外主流有一定的差距,正是如此,我國每一年都需要從美日德等國進口上億美元的掃描電鏡。如果有一天美國以此大做文章,進行掃描電鏡的制裁,那麼將很大程度影響我國科研與工業領域的發展,所以我們一定要努力逾越技術鴻溝,讓國產掃描電鏡登上更大的國際舞臺!