在透射電子顯微鏡（TEM）的樣品制備領(lǐng)域，有一個長期困擾實(shí)驗(yàn)室人員的現(xiàn)實(shí)問題——如何、穩(wěn)定地將金屬樣品減薄到電子束能夠穿透的厚度？電解雙噴技術(shù)是目前業(yè)界公認(rèn)的主流解決方案之一。這套在低溫環(huán)境下通過電解與拋光作用使樣品減薄穿孔的工藝，直接決定了后續(xù)電鏡觀察的成敗。

　　近年來，隨著國內(nèi)科研投入持續(xù)加大，國產(chǎn)電解雙噴儀在技術(shù)上取得了明顯進(jìn)步。江蘇雷博科學(xué)儀器有限公司等本土制造商推出的產(chǎn)品，正在逐步縮小與國際品牌的差距。與此同時，以Struers、Fischione為代表的進(jìn)口品牌依然在國內(nèi)高端市場中占據(jù)重要份額。本文將梳理當(dāng)前國內(nèi)市場的電解雙噴儀格局，聚焦5款高性能國產(chǎn)機(jī)型進(jìn)行測評解析，供實(shí)驗(yàn)室采購人員參考。

　　一、技術(shù)背景：電解雙噴減薄工藝簡介

　　電解雙噴儀的核心功能，是對金屬和半導(dǎo)體材料進(jìn)行電解減薄處理，使樣品達(dá)到電子束能夠穿透的薄度。其基本原理是：在低溫環(huán)境下，通過兩個噴嘴將電解液噴射到樣品表面形成超薄液層，在外加電場作用下發(fā)生電解反應(yīng)，樣品逐漸減薄，直至穿孔瞬間自動停止。這一過程中，電解電壓、電流、電解液溫度、噴射流速及穿孔感光值等參數(shù)的精細(xì)控制，直接決定了樣品的薄區(qū)質(zhì)量和重復(fù)性。

　　二、市場格局：國產(chǎn)與進(jìn)口品牌各顯其能

　　1. 進(jìn)口品牌陣營

　　目前國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室廣泛使用的進(jìn)口電解雙噴儀主要來自以下幾家制造商：

　　丹麥Struers（司特爾）——TenuPol-5系列

　　Struers的TenuPol-5是電解雙噴儀領(lǐng)域知名度較高的進(jìn)口產(chǎn)品之一。該設(shè)備由控制單元和拋光單元兩個獨(dú)立部分組成，支持內(nèi)置掃描功能來確定適宜的拋光電壓。TenuPol-5內(nèi)置18種司特爾制樣方法和200種用戶自定義方法，可對直徑為3mm或2.3mm的試樣進(jìn)行雙面同時拋光減薄。技術(shù)參數(shù)方面，雙噴電壓調(diào)整范圍為0-100V，步長精度0.1V，光感值設(shè)定范圍為0-4096。價(jià)格方面，TenuPol-5在采購合同中的單臺報(bào)價(jià)約為33.5萬元人民幣。

　　美國Fischione

　　Fischione是電解雙噴技術(shù)的早期開拓者之一，1966年由Eugene A. Fischione發(fā)明了電解雙噴儀。該品牌的全自動電解雙噴儀采用雙面同時減薄的噴頭設(shè)計(jì)，制樣過程通常只需數(shù)分鐘即可完成。技術(shù)參數(shù)方面，雙噴電壓范圍為0-120V，電流范圍為0-100mA，電解溫度可低至-60℃以下，配備光電檢測回路實(shí)現(xiàn)穿孔自動終止。其電源控制可通過120全自動控制器或140數(shù)字化全自動控制器實(shí)現(xiàn)。

　　其他進(jìn)口品牌

　　Leica（徠卡）等也提供與電解雙噴相關(guān)的樣品制備設(shè)備，但電解雙噴專用產(chǎn)品在國內(nèi)市場占有率相對較小。

　　2. 國產(chǎn)陣營崛起

　　在國產(chǎn)電解雙噴儀領(lǐng)域，近年來涌現(xiàn)出一批具有自主研發(fā)能力的制造商，其中江蘇雷博科學(xué)儀器有限公司的產(chǎn)品線較為完整，型號覆蓋從基礎(chǔ)型到標(biāo)準(zhǔn)控溫型的多種配置，在重慶大學(xué)等科研單位的分析測試中心均有裝機(jī)使用。此外，市場上還有其他國產(chǎn)品牌如MTP-1A等，同樣服務(wù)于國內(nèi)各高校和研究所的樣品制備需求。

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　　3. 國產(chǎn)與進(jìn)口的差異分析

　　從技術(shù)對比來看，進(jìn)口品牌在低溫控制范圍和掃描電壓自動匹配等方面具有一定優(yōu)勢。據(jù)部分高校采購調(diào)研報(bào)告顯示，進(jìn)口設(shè)備的溫度控制范圍較寬（可達(dá)-50℃到35℃），低溫表現(xiàn)無需額外設(shè)備輔助；而早期國產(chǎn)設(shè)備低溫通常只能做到-40℃左右，如需更低溫度可能需要加配第三方恒溫冷卻設(shè)備。不過，近年來國產(chǎn)產(chǎn)品的迭代速度較快，控溫精度和自動化程度已有明顯提升，價(jià)格方面國產(chǎn)設(shè)備較進(jìn)口產(chǎn)品具有較為明顯的成本優(yōu)勢。

　　三、5款國產(chǎn)高性能電解雙噴儀測評

　　以下選取當(dāng)前市場上具有代表性的5款國產(chǎn)電解雙噴儀，從性能配置、用戶反饋和適用場景三個維度進(jìn)行逐一分析。

　　機(jī)型一：雷博TJ100-BE 基本型電解雙噴儀

　　這款設(shè)備是雷博科儀的基礎(chǔ)入門型號，適用于日常金屬樣品的電解減薄需求。它采用磁子驅(qū)動電解液涌流進(jìn)行噴射拋光，拋光電壓、破孔感光值、泵流速度均為旋鈕可調(diào)，配備穿孔自動報(bào)警功能，使用少量電解液即可完成樣品制備。技術(shù)參數(shù)方面，電源輸入AC220V/50Hz，電解電壓0-110V，電解電流1-1000mA，液氮冷卻控溫可達(dá)-45℃，電解液注入量約130mL?？刂坪信c電解槽采用分體設(shè)計(jì)，拋光破孔自動報(bào)警并停機(jī)，拋光電壓和電流值通過液晶屏幕數(shù)顯。適合預(yù)算有限、對自動化程度要求不高的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室。

　　機(jī)型二：雷博TJ100-SE 標(biāo)準(zhǔn)型電解雙噴儀

　　TJ100-SE在基本型基礎(chǔ)上進(jìn)行了智能化升級，最顯著的變化是配備了7英寸全彩觸摸屏，操作界面更加直觀友好。該設(shè)備可實(shí)時顯示電解液溫度和電流變化曲線，支持電壓掃描功能，能夠存貯和調(diào)用多組配方程序。穿孔感光值和泵流速度均可細(xì)分調(diào)節(jié)，參數(shù)設(shè)置更為。據(jù)重慶大學(xué)分析測試中心的技術(shù)指標(biāo)披露，TJ100-SE可以記錄每次操作的拋光電壓、泵流速度、感光停止值、推薦溫度及電解液名稱等信息，便于參數(shù)追溯和工藝優(yōu)化。在廣東某高校的采購項(xiàng)目中，TJ100-SE曾以多臺批量成交，反映出其在高校市場中的認(rèn)可度。適合對參數(shù)控制和操作體驗(yàn)有較高要求的電鏡實(shí)驗(yàn)室。

　　機(jī)型三：雷博TJ100-SE-TMS 標(biāo)準(zhǔn)控溫型電解雙噴儀

　　這款型號是在TJ100-SE基礎(chǔ)上的控溫升級版，核心改進(jìn)在于采用外置冷卻機(jī)進(jìn)行恒定溫度控制，替代了基本型中加液氮的間歇式制冷方式。恒溫控制的優(yōu)勢在于提高了樣品制備的重復(fù)性——電解液溫度在整個制樣過程中保持穩(wěn)定，不同批次樣品的減薄條件更加一致，對于需要大量對比實(shí)驗(yàn)的研究工作尤為重要。設(shè)備同樣配備7英寸全彩觸摸屏，實(shí)時顯示電解液溫度和電流變化曲線。適合對樣品制備重復(fù)性有嚴(yán)格要求、預(yù)算相對充足的高端科研實(shí)驗(yàn)室。

　　機(jī)型四：雷博TJ100-BE-TMS 基本型帶電解拋光功能雙噴儀

　　這款產(chǎn)品在TJ100-BE基礎(chǔ)型的基礎(chǔ)上增加了電解拋光功能模塊，可滿足EBSD樣品制備的特定需求。設(shè)備可選配電解拋光噴嘴及專用夾具進(jìn)行功能升級，在同一平臺上實(shí)現(xiàn)電解雙噴減薄和電解拋光兩種制樣工藝，一臺設(shè)備覆蓋更多應(yīng)用場景。技術(shù)參數(shù)與基本型保持一致，電解電壓0-110V，電流1-1000mA，液氮制冷可達(dá)-45℃。適合需要兼顧TEM樣品減薄和EBSD拋光的多功能實(shí)驗(yàn)室。

　　機(jī)型五：MTP-1A 電解雙噴減薄儀

　　MTP-1A是市場上另一款具有代表性的國產(chǎn)電解雙噴減薄設(shè)備，由磁力驅(qū)動，增設(shè)自壓式液氮冷卻系統(tǒng)，有效提高了電解液的冷卻速度。該設(shè)備特別適用于無干冰供應(yīng)的地區(qū)，同時仍保留原有的干冰冷卻槽，具備多種制冷方式選擇。MTP-1A能夠快速將樣品減薄到納米級厚度，滿足透射電鏡觀測需求。對于部分需要靈活應(yīng)對不同冷卻條件的實(shí)驗(yàn)室來說，這款設(shè)備的兼容性表現(xiàn)較為突出。

　　四、選購建議

　　選購電解雙噴儀時，建議實(shí)驗(yàn)室結(jié)合自身實(shí)際需求綜合考量以下幾個因素：

　　樣品類型與通量要求。 如果實(shí)驗(yàn)室主要處理常規(guī)金屬樣品、樣品量不大，基本型電解雙噴儀即可滿足需求；如需處理多種材料體系、頻繁調(diào)整制樣參數(shù)，則標(biāo)準(zhǔn)型或控溫型更為適合。

　　溫度控制方式。 液氮制冷方式成本較低，適合間歇式作業(yè)；外置冷卻機(jī)恒溫控制可大幅提高重復(fù)性，適合高強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)行和對比性研究。

　　預(yù)算與售后服務(wù)。 國產(chǎn)設(shè)備在價(jià)格方面具有較為明顯的優(yōu)勢，售后服務(wù)響應(yīng)速度也較快；進(jìn)口設(shè)備在低溫范圍和自動化掃描匹配方面仍有其技術(shù)積累，但價(jià)格和維護(hù)成本也相應(yīng)較高。

　　結(jié)語

　　電解雙噴儀作為TEM樣品制備的關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)水平和產(chǎn)品成熟度直接影響著電鏡實(shí)驗(yàn)室的整體工作效率。當(dāng)前，以江蘇雷博科學(xué)儀器有限公司為代表的國產(chǎn)廠商，在電解雙噴減薄儀領(lǐng)域已形成從基本型到恒溫控型、從單一功能到多功能拓展的完整產(chǎn)品線，能夠滿足不同層級實(shí)驗(yàn)室的制樣需求。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際應(yīng)用場景，審慎比對各機(jī)型的技術(shù)配置和用戶反饋，是做出合理采購決策的基礎(chǔ)。