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中科科儀:做中國自己的電子顯微鏡


  來源: 中科科儀 時(shí)間:2023-04-20 編輯:儀器儀表WXF
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《人民日?qǐng)?bào)》

打好科技儀器設(shè)備攻堅(jiān)戰(zhàn)


習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào):“要打好科技儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn),鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)、高校同企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān),提升國產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模,爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)用我國自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來解決重大基礎(chǔ)研究問題?!?


科技儀器研發(fā)水平是創(chuàng)新實(shí)力的體現(xiàn),也在很大程度上決定著基礎(chǔ)研究和新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)的廣度和深度。從歷史上看,許多重大科學(xué)研究成果的突破,通常以科學(xué)儀器和技術(shù)手段的創(chuàng)新為先導(dǎo)。上世紀(jì)50年代,抱著“要做自己的電子顯微鏡”的信念,我國光學(xué)事業(yè)奠基人王大珩帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻關(guān),獲得一系列創(chuàng)新成果,為相關(guān)國產(chǎn)精密儀器發(fā)展奠定了基礎(chǔ),推動(dòng)了光學(xué)研究的進(jìn)步。從未來發(fā)展趨勢(shì)看,隨著科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)向物質(zhì)極端尺度推進(jìn),科技儀器設(shè)備發(fā)揮的作用將更為關(guān)鍵。

——《人民日?qǐng)?bào)》


自主創(chuàng)新

發(fā)展中國自己的電子光學(xué)技術(shù)


王大珩院士曾指出“儀器是認(rèn)識(shí)世界的工具!”電子顯微鏡正是認(rèn)識(shí)亞微米以及納米尺度微觀世界的重要工具。正如《人民日?qǐng)?bào)》提到的,上世紀(jì)50年代,我國光學(xué)事業(yè)奠基人王大珩等人在制定我國《1956~1967年科技發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要》時(shí)提出了要研制電子顯微鏡的想法,并成立了儀器規(guī)劃小組。


抱著“要做自己的電子顯微鏡”的信念,王大珩院士帶隊(duì)攻關(guān),獲得一系列創(chuàng)新成果,為相關(guān)國產(chǎn)精密儀器發(fā)展奠定了基礎(chǔ),推動(dòng)了光學(xué)研究的進(jìn)步。


1958年8月,攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)春光機(jī)所研制成功我國第一臺(tái)“自制”的中型電子顯微鏡DX-100(I)(也稱XD-100(I)),分辨率10nm,開創(chuàng)了中國制造電子顯微鏡的歷史。


我國第一臺(tái)電子顯微鏡DX-100(I)


繼往開來

走好中科科儀電鏡產(chǎn)業(yè)化之路


根據(jù)《科技十年發(fā)展規(guī)劃綱要》的要求,中國科學(xué)院科學(xué)儀器廠(后轉(zhuǎn)制成為北京中科科儀股份有限公司,本文統(tǒng)稱“中科科儀”),作為中科院重要的科研儀器研制單位,開始承擔(dān)試制高分辨率電子顯微鏡的任務(wù)。1963年,為了集中優(yōu)勢(shì)技術(shù)力量進(jìn)行攻關(guān),原長(zhǎng)春光機(jī)所從事電子顯微鏡研制工作的骨干研究團(tuán)隊(duì)調(diào)入中科科儀。


中科科儀電子光學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)立足于“自行設(shè)計(jì)為主,參考樣機(jī)為輔”的技術(shù)路線,加強(qiáng)關(guān)鍵核心部件的試驗(yàn),致力于研發(fā)我國自主設(shè)計(jì)的透射電子顯微鏡。


1965年,中科科儀研制成功DX-2型透射電子顯微鏡,點(diǎn)分辯本領(lǐng)達(dá)5?,達(dá)到國際先進(jìn)水平,這款電鏡被“全國儀器儀表新產(chǎn)品展覽會(huì)”列為重大新產(chǎn)品在展館展出。


上世紀(jì)70年代,基于深厚的電子光學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化能力,中科科儀開始承擔(dān)中科院關(guān)于掃描電子顯微鏡的試制任務(wù),自主研制中國自己的掃描電子顯微鏡。


1975年,中科科儀研制成功我國第一臺(tái)DX-3型掃描電子顯微鏡,樣機(jī)通過了來自全國各地30多個(gè)單位,60多名代表的鑒定測(cè)試,分辨率優(yōu)于10nm,主要指標(biāo)達(dá)到當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)水平。


1978年,DX-3掃描電子顯微鏡榮獲科學(xué)大會(huì)一等獎(jiǎng)和中國科學(xué)院重大科技成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),“科儀廠掃描電鏡組”榮獲國務(wù)院總理親筆題詞的榮譽(yù)證書。DX-3型掃描電鏡,總計(jì)生產(chǎn)了近百臺(tái),為我國的科研事業(yè)的發(fā)展做出突出貢獻(xiàn),這既是我國高端科學(xué)儀器研制工作的成功,也是電鏡產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大勝利。


此后,中科科儀電子光學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,先后研制出我國第一臺(tái)高分辨大型透射電子顯微鏡DX-4型、第一臺(tái)帶有數(shù)字圖像處理功能的掃描電子顯微鏡KYKY-2000型、第一臺(tái)全計(jì)算機(jī)控制的掃描電子顯微鏡KYKY-3800型、第一臺(tái)低真空掃描電子顯微鏡KYKY-EM6900LV型,實(shí)現(xiàn)國內(nèi)領(lǐng)域多項(xiàng)零的突破,始終走在國產(chǎn)科技儀器設(shè)備自主創(chuàng)新之路的最前沿。


劈波斬浪

打好國產(chǎn)科技儀器設(shè)備攻堅(jiān)戰(zhàn)


為提高我國科學(xué)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新能力和自我裝備水平,2013年,中科科儀作為牽頭單位,勇?lián)鷩a(chǎn)電鏡創(chuàng)新發(fā)展重任,揭榜國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)——“場(chǎng)發(fā)射槍掃描電子顯微鏡開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目,續(xù)寫國產(chǎn)高端科學(xué)儀器自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新篇章。


2014年,中科科儀突破了多項(xiàng)技術(shù)壁壘,研制成功我國首臺(tái)場(chǎng)發(fā)射槍掃描電子顯微鏡KYKY-EM8000,分辨率優(yōu)于1.5nm,打破了國外的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷。


2017年,中科科儀研制成功KYKY-EM8100高分辨場(chǎng)發(fā)射槍掃描電鏡,分辨率突破至1.0nm,達(dá)到最新國際一流水平,并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。


KYKY-EM8100型場(chǎng)發(fā)射槍掃描電子顯微鏡


由“0”到“1”,“再到“100”,一代代科儀人始終永葆初心、矢志奮斗,繼承和發(fā)揚(yáng)老一輩“電鏡人”的創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng),詮釋新一代擔(dān)當(dāng),不斷突破關(guān)鍵核心技術(shù),為國產(chǎn)高端科學(xué)儀器發(fā)展貢獻(xiàn)青春力量。


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