進口場發射掃描電子顯微鏡的專家論證

 　　許多企事業單位在采購掃描電鏡的時候不清楚國產掃描電鏡和進口掃描電鏡的差異，那么今天就借助這篇專家的論證報告看一下進口場發射掃描電鏡的優勢所在。

 　　近日，國科大杭州高等研究院預算220萬元欲采購1套進口超高分辨率場發射掃描電子顯微鏡，用于樣品表面微觀形貌和結構表征的科研項目研究。

　　該設備的采購已經由歸口部門科研處組織5名熟悉該產品性能的專家(含1名法律專家)，進行了超高分辨率場發射掃描電子顯微鏡的可行性論證及進口設備專家認證。

　　詳情如下：

　　一、采購人名稱：國科大杭州高等研究院

　　二、進口產品公示編號：importedProduct2022101549659249

　　三、采購項目名稱：超高分辨率場發射掃描電子顯微鏡

　　四、符合采購要求的進口產品產地、品牌(一家及以上)： 1 蔡司掃描電鏡 德國 2 日立 日本

　　五、 專家論證意見：

　　專家一：采購單位研究的超小磁性納米生物材料及其復合材料樣品在磁分離、磁靶向、納米酶催化、體內磁熱治療、體內MRI造影等領域應用廣泛。磁性樣品顯微形貌結構表征時，為了避免磁性樣品吸附到儀器內，污染干擾儀器檢測，安全起見通常需要在10 mm及以上的大工作距離下進行表征，因此，大工作距離下的分辨率指標很重要。另外，為了避免這類尺寸超小的復合生物材料樣品受電子束輻照損傷，通常采用低電壓和小束流的條件，并且在低電壓下達到1.0 nm以下的高空間分辨率對樣品微結構形貌分析很重要。

　　進口產品在1kV的低加速電壓下可達到≤0.8 nm的分辨率，在10 mm的工作距離、1kV低加速電壓時，仍可保證達到1.0 nm的分辨率指標。

　　國產設備在1kV的低加速電壓下最高空間分辨率僅能達到1.5 nm，隨著工作距離調整到10 mm及以上時，1kV低電壓分辨率顯著降低，不能滿足超小的磁性納米生物材料及其復合材料樣品的研究分析需求。 綜上，根據采購單位樣品分析需求，國產設備目前暫時無法滿足使用，建議采購進口設備。

　　專家二：采購單位涉及囊泡納米顆粒、蛋白組裝納米顆粒等類型各異的生物樣品。對于導電性差的生物類樣品在高加速電壓電子束作用下表面微結構形貌容易損傷，最好在低電壓下表征，而為了高分辨表征樣品細節，儀器需要保證在低電壓時具有超高的分辨率性能。進口設備起步發展早，機型種類多，高端機型在1 kV低加速電壓下可達到0.8 nm以下的分辨率。相比之下，國產設備發展晚、可供選擇的機型少，在1 kV低加速電壓下，高端的國產機型分辨率都在1.5 nm及以上，國產設備不能達到1.0 nm及以下的分辨率指標，會導致很多實驗樣品不能被表征分析，影響項目研究推進。

　　因此，為了保障采購單位的項目申請和研究需求，建議采購進口設備。

　　專家三：此次擬采購的超高分辨率場發射掃描電子顯微鏡需要用于聚合物納米顆粒、蛋白納米顆粒等納米材料的微結構形貌和元素分布研究。高分子、蛋白類的納米材料通常導電性不佳、容易受到電子輻照損傷，故對這類樣品進行電子顯微表征時，需要考慮儀器低電壓下的空間分辨率和元素測試的速度。

　　低電壓分辨率方面，目前進口的高端設備低電壓1kV的分辨率可達到1.0 nm或更優，在配備電子速減速技術時分辨率可達到0.8 nm或更優。目前國產最高端設備，在低電壓1kV、減速條件下最優達到1.5 nm分辨率，無法滿足1.5 nm以下的成像分辨率，使用受限。

　　元素分析方面，進口設備可選配一體化的硅漂移探測器，因其底層與掃描電子束信號共用同一個圖形發生器，可以在進行形貌掃描的同時實時得到元素分布的結果，達到同樣元素分析效果的前提下速度比使用第三方探測器快一倍以上，減少了所需要的電子輻照樣品時間。目前國內暫時沒有生產硅漂移探測器的廠家，國產設備只能選配進口的、第三方的產品，需要額外的圖形處理器和軟件，速度較慢，電子輻照時間變長，增加了輻照損傷樣品的風險。

　　綜上，建議采購進口設備以滿足單位的科研工作需要。

　　專家四：擬采購的超高分辨率場發射掃描電子顯微鏡利用高能電子束和不同的探測器，可從毫米尺度到納米尺度連續地對樣品進行形貌、結構、元素、電位分析，是材料微觀分析領域不可替代的設備之一。

　　對于采購單位研究的小尺寸聚合物納米點、量子點等納米材料，表征時鍍膜處理會帶來假象，采用低加速電壓探測是最常用和有效的表征方法。1kV的低加速電壓下進口高端產品的分辨率可以做到≤0.8nm，而國產的高端產品低電壓1kV的分辨率≥1.5nm。成像能力和分辨率指標的倒數成正相關，意味著國產產品在低電壓成像分辨能力比進口高端產品有大于50%的差距。因此，在低電壓成像分辨能力方面，國產產品確實不能很好地滿足上述尺寸小的樣品表征需求。

　　在功能探測器方面，進口產品具備獨立的形貌、元素、電位襯度探測器;具備一體化硅漂移探測器，能量分辨率129 eV或更優;具備一體化軟件，可以實時得到形貌信息、結構信息、電位信息、元素信息的原位微觀表征結果。國產產品具備形貌、元素襯度探測器，并無獨立的電位襯度探測器;無國內廠家可生產硅漂移探測器，只能選配第三方的產品，軟件功能無法集成一體，也會帶來售后問題。綜上，建議采購進口設備。

　　專家五：(一)國科大杭州高等研究院企業信息擬采購的進口產品符合《政府采購的進口產品管理辦法》(財庫[2007]119號第三條)以及《關于政府采購進口產品管理有關問題的通知》(財辦庫[2008]248號)的認定情形。

　　(二)該商品未列入商務部《限制進口機電產品目錄》和《中國禁止進口限制進口技術目錄》;

　　(三)通過市場調查，國產設備目前在導電性差/尺寸小的生物樣品形貌空間分辨力等性能指標達不到要求，不滿足采購單位科研需要。該設備屬于國家非限制進口儀器設備，符合國家相關進口產品的法律規定，建議該項目采購進口設備。