​科学仪器投资热点之“电镜”，看这篇就可以了

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内容概要：扫描电镜是电镜最大品类，也是科研仪器核心门类之一。国内市场规模约为20亿元，全球市场规模约为28亿美元。国内电镜95%以上市场都被国际巨头垄断，赛默飞、日本电子、日立高新、蔡司、TESCAN、COXEM等，国内有电镜产品突破的企业包括：钢研纳克、中科科仪、国仪量子等。

电子显微镜有与光学显微镜本质原理是一样的，只不过光学显微镜用的是光源，而电子显微镜用电子束作为“光源”。

电子束发射到样品上，或透射过去，或者激发样品产生电子，或者反射电子，或者被物体吸收，电子束和样品之间的作用方式不同，成像的原理也不同，因此电镜主要可分为透射电镜和扫描电镜两大类。

透射电镜，电子穿透样品内部，可以用来分析样品的内部结构；扫描电镜，电子束激发样品发射二次电子，可以用来成像样品表面形貌特征。

扫描电镜的工作原理：电子枪发射出来的电子束，在加速电压的作用下，经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子会聚成细的直径为5nm电子束，以光栅状扫描的方式逐点轰击到样品表面，激发出不同深度的电子信号：二次电子、背反射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光和透射电子等。这些信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，采用逐点成像的方法完成一帧图像。

注：扫描电镜需要样品导电或者预先导电处理，因为入射的电子束会导致样品的表面积累负电荷，对入射电子束和激发的信号产生影响，造成图像扭曲，局部过亮失去细节，影响图像的观察。

扫描电镜是电子显微镜领域最大的种类，占比达74%左右。扫描电镜根据电子枪种类（产生电子方式）不同，又可以分为钨灯丝/六硼化镧灯丝/热场发射/冷场发射扫描电镜，其中场发射扫描电镜最常用。

扫描电镜由以下五大部分组成：电子光学系统（电子枪、聚焦系统、扫描线圈）、真空系统、信号检测系统、显示成像系统、电气控制系统。不同类型的电子枪产生高能电子束；聚焦系统将电子束聚成细的电子束；扫描线圈控制电子束的移动轨迹，以光栅状扫描样品；真空系统的作用是建立能确保电子光学系统正常工作、防止样品污染所必须的真空度；检测器可以检测出样品表面产生的次级信号；显示成像系统对次级信号的变化量进行处理，可以得到反映样品表面形貌和成分的图像。

电镜的应用领域主要包括生命/生物科学、材料研究，材料化工领域是最大的应用市场，市场占比达40.8%，其次为生物医学领域，市场占比为33.5%。

图片来源：中邮证券

一般材料学院都会有专门的电镜操作培训课程。特别是最近几年半导体行业快速发展，推动了电镜需求的快速增长。

上篇文章提到过，科学仪器越精密，操作流程越复杂，对于专业之外的技术要求会越高。大家可以拿扫描电镜的耗材来感受一下（除此之外，还有诸多附属设备和制样辅助设备）。

图片来源：中科科仪官网

据日本电子数据，全球电子显微镜市场规模为27.64亿美元，其中，扫描电镜占比74%，而透射电镜则由于技术水平和价格高、操作难度大，分辨率可达原子级别，主要对样品晶体结构进行分析等，应用市场还尚未完全打开和释放，故总体规模还较小，占全球电镜的26%左右。

目前，全球电镜市场竞争格局基本稳定，国内电镜95%以上市场都被国际巨头垄断，形成了赛默飞、日本电子、日立高新、蔡司、TESCAN、COXEM等几大电镜巨头把持的市场格局。

国内电竞产品突破的企业主要有钢研纳克、中科科仪、国仪量子等，也有围绕着电镜核心部件，以及高端科研服务开展业务的，比如金竟科技和佰翱得等。

钢研纳克：推出国产高分辨（HR）场发射扫描电镜“旗舰机型”——FE-1050 系列，极高分辨（XHR）场发射扫描电子显微镜——FE-2050X，性能指标显示我国扫描电镜技术与国际先进技术的差距大幅减小。

中科科仪：前身中国科学仪器厂，曾研制出首台扫描电子显微镜。场发射枪扫描电镜 KYKY-EM8100，分辨率0.9nm@30kV（SE）/2.5nm@30kV(BSE）;钨灯丝扫描电镜 KYKY-EM6900LV，分辨率3nm@30KV（SE，高真空）；6nm@30KV（BSE，高、低真空）。

国仪量子：场发射扫描电镜SEM5000，分辨率达到1.0 nm @ 15 kV；世界上首台分辨率达到 2.5nm的钨灯丝扫描电镜SEM3300。

金竟科技：主要产品为阴极荧光成像系统和光谱探测系统，可以搭配电镜使用，通过探测样品受激发后产生的光子信号成像，可以直观地展现样品的内部成分、应力、缺陷、掺杂、能带结构等重要信息。

佰翱得：冷冻电镜结构CRO平台，提供蛋白表达纯化、生物大分子结构解析、体外生物分析、化学研发外包等服务业务，建成了以复杂药靶蛋白制备为核心、以结构生物学为特色的新药发现一体化CRO服务平台。

作者简介：步日欣

创道硬科技创始人，北京邮电大学创业导师、经管学院特聘导师、天津市集成电路行业协会顾问。电子工程本科、计算机硕士学位，具有证券从业资格、基金从业资格，先后就职于亚信咨询、中科院赛新资本、东旭金控集团等，拥有IT研发、咨询、投融资十五年以上经验，关注投资领域为半导体、智能制造、新能源等。

——创道硬科技研究院——

创道（北京）咨询顾问有限公司，专注于服务风险投资机构和科技成长型企业，聚焦“硬科技”领域，涵盖半导体、信创、人工智能、物联网、智能制造、云计算、大数据等。打造“创道硬科技研究院”、“创道硬科技生态圈”、“创道硬科技融服务”三大业务板块，科技研究、产业协同、投融资服务一体化平台，涵盖业务包括风险投资、科技深度研究、投融资咨询等。

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少侠留步

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