扫描电镜的应用前景

　　扫描电镜是一种高端的电子光学仪器，广泛用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等研究领域。它主要利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应。扫描电镜在科研工作和工业部门里发挥着基础性作用，材料微观结构的观测离不开这一“微观相机”。

扫描电镜应用前景

　　1、用于生命科学的脑科学和神经科学高通量测绘

　　脑连接组图谱可谓Z复杂的生物结构之一。大面积3D脑神经图谱绘制是生命科学研究重要一环。通常将微小动物的脑切成2D切片，置于扫描电镜中进行观察，生成一系列2D的图像数据后，绘制成3D神经图谱。解决快速获取海量级的扫描电镜图像数据是关键的一环。

　　高通量三维重构扫描电镜技术与超薄自动序列切片机相配合，问题迎刃而解。生物切片超高速扫描电镜三维影像系统，应运而生。GX率地收集获取生物微观结构的海量数据，结合智能分析，造就生物脑神经微观结构三维重构，可为解析脑结构和功能奠定基础。

　　2、为材料基因组高通量材料制备与表征技术服务

　　全国首届材料基因组高峰论坛刚在广州落下帷幕。材料基因组研究目的是将先进材料的发现、开发、制造和使用速度有大幅提高，这就要进行大量的材料实验。“材料高通量实验”是在短时间内完成大量样品的制备与表征。核心是将传统材料研究中采用的顺序迭代方法改为并行处理，从量变到质变。

　　高通量扫描电镜可成为材料试验获取海量数据和快速分析的有效工具。高通量实验为材料模拟计算提供海量基础数据，充实材料数据库。同时，为材料模拟计算的结果提供验证，优化计算模型，加速材料的筛选和优化。高速X射线能谱分析仪(EDS)等探头与扫描电镜一体化结合，更利于提高观测和分析材料的速度，有助于缩短材料创新周期，降低材料研制成本。

　　3、用于生物医学领域的分子肿瘤学研究

　　超高速扫描电镜的应用有望推动肿瘤形态学的进展，并对功能研究也会有一定的支撑作用。分子肿瘤学研究借助于高通量检测成像速率快，分辨率高的特点，加上支持大平面样本拍摄，过程自动化，可为智能分析乃至建立医学图像库创造条件。

　　围绕“肿瘤转移过程的超微3D结构重建与分析”ZT，扫描电镜可探索到更多未知现象，如超微结构特征分析、分子定位微位移分析、分子相互作用分析等。进而可实现对肿瘤发生与进展过程中关键生物学步骤的动态高分辨率组织结构成像与3D立体重构，对特征性肿瘤细胞或亚细胞结构的超微立体结构重建。通过观测细胞超微结构变化，无疑有助于判断肿瘤代谢、增殖、运动等功能的改变。

扫描电镜发展趋势

　　1、市场细分化：

　　按照行业类型细分，从传统的通用机型向专用领域特定机型发展。例如，在生命科学领域观察大面积生物切片的低能扫描电镜、半导体领域晶圆片质量检测的专用扫描电镜、材料制造领域的颗粒度分析扫描电镜、空气环境质量监测和成分分析扫描电镜等，各具特色。

　　2、信息一体化：

　　在普通扫描电镜系统上集成多种探测设备，建立多元信息共享综合分析平台。例如，引入聚焦离子束(FIB)系统，与不同类别的光学显微镜构成光电联合分析平台。又如集成X射线能谱仪(EDS)、波谱仪(WDS)、电子背散衍射(EBSD)分析探头、拉曼光谱分析仪、扫描透射电子显微镜(STEM)探测器，构成融合多种探测手段的平台系统。

　　3、成像高速化：

　　传统扫描电子束显微镜的一大瓶颈是速度不够快，源于在单位时间内产生的信息有限。而大面积数据采集和成像是要求在短时间内产生海量数据。例如，生物神经切片图像采集、半导体失效性分析等领域均需要扫描电镜实现高通量化。从而，多束扫描电镜和单束高通量扫描电镜成为扫描电镜领域的研究热点。

　　4、调试自动化：

　　免除调试是所有扫描电镜人的呼声。也许令人难以置信，有的国外知名品牌扫描电镜在用户场地安装后竟然需要花两个月时间来调试，叫人望而却步。因此，摆脱繁杂的人工调整，提高使用效率，实现无人值守、自动换样连续工作，降低维护成本，是设计到制造的首要任务。

　　5、驱动智能化：

　　随着海量数据的采集和成像，智能技术驱动的扫描电镜，与行业的自定义数据处理和模式识别软件相结合，可构成专业定制、界面友好的智能交互系统，快速极ng准地形成期待的结果模型。

　　6、应用普及化：

　　随着人们认识的改观，扫描电镜不再是锁在实验室的神器，而是可以走进每所高校每个企业的通用装备。精细程度从微米级到纳米级，成像速度从几十秒到毫秒，操作从人工到自动，自然打开了扫描电镜的禁区，降低了使用门槛。扫描电镜的普及可谓是一场惠民工程。