《人民日报》2025年07月19日 第 06 版 版面截图
正值暑假，江苏苏州大学分析检测中心一楼的一处空间仍在紧张施工。中心主任姚志刚摊开设计图纸介绍，近70平方米的实验室将被改造成一个可屏蔽磁场干扰的"黑盒子"，并向下挖掘1.2米形成防振动的独立地基。这里即将安装一台备受瞩目的设备——国产首台商用200千伏场发射透射电子显微镜。
这台先进的仪器具有突破性的分辨率，点分辨率达0.25纳米，晶格分辨率达0.14纳米。它能够清晰地观察到亚纳米材料的内部结构，性能达到国际领先水平。尽管实验室还在建设中，但已经预约了3年后的检测实验，涵盖纳米材料、半导体工业和生命科学等多个领域的研究。
这台显微镜为何具有如此高的分辨率？这要从电子显微镜的基本原理说起。与光学显微镜不同，透射电子显微镜使用电子束作为光源。当电子束穿透样品时，会携带样品内部结构的信息。经过放大系统处理后，图像可以放大百万倍，从而帮助研究人员观察到亚纳米级的微观结构。
决定显微镜分辨率的关键因素有两个：波长和像差。仪器生产厂家苏州博众仪器科技有限公司的技术总监梁晶解释说，电子束的波长越短，分辨率越高。在200千伏电压下，电子束的波长仅有2.5皮米（1纳米等于1000皮米），这使得显微镜能够获得极高的分辨率。
然而，真正具有挑战性的是解决像差问题。像差是指观察到的图像与实际图像之间的误差。要减少这种误差，需要确保电磁透镜的结构设计和制造工艺达到极高精度，并且实现电子束高压的持续稳定输出。
据博众仪器总经理唐爱权介绍，在高端透射电镜领域，长期以来核心技术被国外公司垄断。经过5年的技术攻关，团队在多个关键环节实现了突破：优化原材料和热处理工艺，自主研发精密加工设备和检测系统，确保数千个零部件的加工精度符合要求；通过20多次电路设计改版和上百次优化迭代，最终实现了200千伏电压的稳定输出。
透射电子显微镜在多个科学研究领域具有重要应用价值。姚志刚表示，苏州大学计划先进行一年左右的性能测试工作，随后开展具体科研项目。为支持国产高端设备的应用推广，安装完成后该设备将向校内外科研团队免费开放使用。
