2013 年 5 月，中國科技大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室（National Synchrotron Radiation Laboratory，簡稱NSRL）采購了一臺(tái)飛納臺(tái)式掃描電鏡專業(yè)版 Phenom G2 Pro，G2 Pro 是飛納電鏡第二代的產(chǎn)品，放大倍數(shù) 45,000 倍，分辨率 25 nm。2014 年，飛納臺(tái)式掃描電鏡專業(yè)版 Phenom Pro 升級(jí)到第三代，放大倍數(shù) 10 萬倍，分辨率 17 nm。2015 年，再次升級(jí)到第四代，放大倍數(shù) 13 萬倍，分辨率 14 nm。
2015 年 11 月，時(shí)隔兩年多，飛納臺(tái)式掃描電鏡的售后工程師進(jìn)行了中國科技大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室用戶電鏡使用情況的回訪。當(dāng)再次用標(biāo)樣來測試費(fèi)電鏡的分辨率時(shí)，結(jié)果令用戶和飛納電鏡的售后工程師驚訝，分辨率幾乎一直維持在裝機(jī)時(shí)的狀態(tài)，絲毫沒有下降的痕跡。
圖1 2013 年 5 月裝機(jī)時(shí)的分辨率測試圖片
圖1 顯示的是 2013 年 5 月裝機(jī)驗(yàn)收時(shí)《驗(yàn)收報(bào)告》中的分辨率測試圖片。圖片是碳膜噴金標(biāo)準(zhǔn)樣品在飛納臺(tái)式掃描電鏡專業(yè)版 Phenom G2 Pro 上拍攝的，放大倍率為 G2 Pro zui高放大倍率 45,000 倍。當(dāng)時(shí)現(xiàn)場實(shí)測電鏡的分辨率為 24.61nm，滿足了技術(shù)合同中 25nm 的分辨率要求。*，對于電子顯微鏡這類精密儀器，隨著使用時(shí)間的延長，zui核心的指標(biāo)——分辨率，面臨下降是無法避免的事實(shí)。造成儀器性能退化的原因包括真空系統(tǒng)老化導(dǎo)致密封性下降，進(jìn)而真空度降低；電路板老化導(dǎo)致電壓束流不穩(wěn)定；燈絲系統(tǒng)反復(fù)拆裝導(dǎo)致對準(zhǔn)精度下降；腔室或光闌輕度污染等。下面來看看兩年后，2015 年 11 月該電鏡的分辨率情況。
圖2 2015 年 11 月飛納臺(tái)式掃描電鏡專業(yè)版 Phenom G2 Pro 碳膜標(biāo)樣測試圖片
圖2 是 2015 年 11 月在客戶現(xiàn)場拍攝的相同標(biāo)樣的照片。經(jīng)過測試，分辨率為 21.34nm，比兩年半前的分辨率還要更好，大大超出了預(yù)期。這臺(tái)飛納臺(tái)式掃描電鏡專業(yè)版 Phenom G2 Pro 在兩年多的使用過程中，并沒有換過燈絲，大大降低了更換燈絲帶來分辨率下降的風(fēng)險(xiǎn)。目前電鏡的燈絲使用時(shí)間已經(jīng)達(dá)到了 1676h，還在正常使用中，見圖3。
圖3 燈絲使用時(shí)間 1676h 截圖
飛納臺(tái)式掃描電鏡內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧而緊湊，有利于保持產(chǎn)品長期的穩(wěn)定性。*采用的六硼化鈰（CeB6）燈絲，壽命至少達(dá) 1500 小時(shí)，穩(wěn)定性出色，可以避免頻繁更換燈絲。頻繁地更換燈絲將導(dǎo)致真空泄漏、燈絲腔關(guān)鍵零部件污染和氧化等問題。飛納電鏡*的三倉分離技術(shù)使得燈絲倉、樣品倉互相獨(dú)立，燈絲倉可以始終維持在高真空的狀態(tài)，從而在樣品倉低真空模式下觀察樣品時(shí)不會(huì)影響燈絲壽命。
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