电子显微镜迎来革命性突破：城大研发新型显微镜实现室温操作

电子显微镜迎来革命性突破：城大研发新型显微镜实现室温操作

引用

国家自然科学基金委员会

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来源

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近日，香港城市大学（城大）宣布在电子显微镜技术上取得重大突破，研发出一种新型“脉冲空心锥扫描与透射一体化电子显微镜”。这一创新成果有望为电子显微镜技术带来革命性变革。

传统的电子显微镜存在多个技术瓶颈：高能量电子束会对生物样本造成辐射损伤，需要在极低温度下操作；设备体积庞大，成本高昂。城大研究团队通过创新设计，成功克服了这些难题。

新型电子显微镜采用脉冲电子源，显著减少了对软材料样本的辐射损伤，这对于保护生物样本尤为重要。同时，通过空心锥照明技术，样本放大图像的对比度达到传统透射电子显微镜明场图像的四倍，成像更加清晰细致。

这款新型电子显微镜采用座台型设计，体积远小于传统设备，更具成本效益。它可以在15-30 keV的低电压范围内操作，并且能够在普通室温下进行3D蛋白分子重建和纳米材料研究，相比需要极低温度的冷冻电子显微镜具有明显优势。

研究团队展示了新系统在多种应用场景中的卓越性能。它能够提供优于10nm的超高表面分辨率，清晰呈现印刷电路板上的金属接触点、纳米颗粒等细节。未来，该系统有望实现蛋白质和分子的3D立体结构观测，并在纳米材料检测、半导体和芯片检测等领域发挥重要作用。

城大研究团队计划在三年内将这项创新技术商业化并实现量产。项目负责人陈福荣教授表示：“与现有桌上型扫描电子显微镜系统相比，我们最新研发的脉冲电子空心锥系统提供了优异的SEM电子显微成像质量，能够与市场上最好的桌上型系统媲美。”

这一技术突破不仅体现了电子显微镜技术的革新，更为生物医学、材料科学等领域的研究提供了更强大的工具支持，有望推动相关领域的科技创新和发展。