场发射电子枪（FEG）技术壁垒高 我国已经具备自主研制能力

　　场发射电子枪（FEG），是电子枪的一种。按照电子发射方式（阴极）不同来划分，电子枪可以分为热发射电子枪、场发射电子枪两大类。场发射电子枪常用的场发射（阴极）材料主要有单晶钨、多晶氧化锆等。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国场发射电子枪（FEG）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，与阴极采用灯丝的热发射电子枪相比，场发射电子枪具有电流密度高、亮度高、焦点小、体积小、功耗低、使用寿命长等特点，亮度高可提高入射样品的电子数量，焦点小可以提升空间分辨率并降低热效应。综合来看，场发射电子枪性能更为优异，但是技术壁垒更高。

 

　　场发射电子枪又可以分为冷场发射（CFE）电子枪、肖特基（TFE）热场发射电子枪两大类。冷场发射电子枪具有空间分辨率高、束流密度高、能量发散度低等特点；肖特基热场发射电子枪具有电子束流稳定、真空度要求低、噪声小、分辨率略低、能量发散度较高等特点。

 

　　电子显微镜是观察微观世界的重要工具，电子枪是其核心组成部分，性能优劣直接影响成像质量。透射电子显微镜（TEM），简称透射电镜，可以观察普通光学显微镜无法观察的细微结构，场发射透射电镜（FETEM）是生物学研究的重要工具，在推动生命科学发展方面发挥重要作用。

 

　　在常规场发射透射电镜领域，肖特基热场发射电子枪凭借稳定性好、易于操作等特点，应用比例更高。在高分辨率扫描透射电子显微镜（STEM）制造领域，对电子枪的亮度要求更高、能量发散度要求更低，对比来看，冷场发射电子枪更具竞争优势。

 

　　新思界行业分析人士表示，由于技术壁垒高，全球仅有美国与日本具备场发射电子枪量产能力，一直以来我国需求依靠进口。我国科技水平不断进步，研究领域对高端电子显微镜需求不断上升，倒逼我国场发射电子枪研发步伐不断加快。目前，生物岛实验室已经具备120kV场发射电子枪独立研制能力，为我国更高端的场发射电子枪研制奠定了技术基础。

 

　　2024年1月，生物岛实验室基于自主研发的120kV场发射电子枪研制的首台国产场发射透射电子显微镜TH-F120正式发布。除此之外，2023年12月，博众仪器自主研发的200kV透射电子显微镜BZ-F200已进入小批试产阶段，将带动我国200kV场发射电子枪需求。在此背景下，我国场发射电子枪市场空间正在不断增大，率先进入布局的企业更具发展潜力。

 

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