近五年来，在国家政策支持下，中国电镜产业化发展之路上多点开花，电镜、电镜功能附件装置与设备、电镜制样等方面不断有新的产业化技术涌现。其中不仅包含扫描透射电镜、场发射扫描电镜、聚焦离子束显微镜、透射电镜原位研究系统等重要技术的商品化，也不乏场发射枪、高压电源、光阑等电镜关键部件的攻克。在中国电镜技术产业化呈现百花齐放、国家对电镜设备产业化问题高度重视背景下，仪器信息网也别策划电镜技术系列征稿活动，共同探讨中国电镜产业技术、市场的机遇与挑战。相关投稿将整理至对应专题展示，并在仪器信息网相关渠道推广，欢迎大家投稿，电镜技术、市场相关内容均可（投稿邮箱：

　　专注高压电源近二十年，西安威思曼是目前国内唯一可以提供超低温漂、超低纹波和超高稳定性的生产厂家，当前中国电镜产业化发展活跃，许多国内生产电镜企业在电镜电源方面已经与威思曼高压电源开展了合作。近日，仪器信息网对西安威思曼高压电源有限公司总经理高永明进行了文字访谈。以下，高永明从企业发展、电镜核心部件产业两方面，分享了电镜高压电源技术与市场的发展与挑战。

　　专注高压电源近二十年与正“跨越壁垒”的国产高压电源技术受访人：西安威思曼高压电源有限公司总经理 高永明

　　由于2007年左右正是RoSH指令实施后采购XRF的高峰，所以，威思曼公司的第一个产品就是XRF高压电源，公司一直致力于耕耘分析仪器领域。“目前X射线类分析仪器的高压电源产品仍是威思曼主要生产的一类产品。”高永明表示，“但是，这类产品的利润已经非常薄了。”为此，近年来威思曼在不断拓展新的产品以及新的应用领域。

　　“这款电源的设计初衷是给一家公司的场发射扫描电镜产品定制开发。”这家公司的场发射扫描电镜主要用于半导体行业，客户只有三星和英特尔两家做晶圆的公司。虽然市场销量非常少，但每台仪器的价格高达一个多亿人民币。“我们的高压电源就是配套在这个电子显微镜里头的。目前，这个高压电源在世界上是属于电子显微镜电源中指标高的。”全球销售总监Tom自豪的说到。

　　怀揣一腔热血，经过数十年拼搏，如今的威思曼已是国内首屈一指的wisman系统全数字化、智能化控制专业开发、生产和销售高压电源和相关高压电源等领域有针对性技术的制造商，拥有国内完整的高压电源开发和制造环境、良好的自主加工和工艺开发环境，具备独立研发和生产商用场发射电子显微镜高压电源系统的能力。

　　扫描电子显微镜作为一种高端的电子光学仪器，广泛应用在生命科学、材料研究、半导体工业等领域。目前每年我国花费超过1亿美元采购的扫描电镜中，国产扫描电镜仅仅只占5%—10%。如何突破国产扫描电镜“卡脖子”的困境，一直是威思曼高压电源关注的重点和使命所在。威思曼高压电源总工Mark表示: “威思曼高压电源坚持以技术创新为战略核心，不断加快新产品，新技术的开发步伐，坚持理论创新与技术创新的良性互动，不计成本，每年投入几千万元到研发生产中，全力突破国产扫描电镜市场占有率低的困境, 将公司的成长与国家的进步相结合，助力国产扫描电镜行业快速发展。”

　　威思曼自成立以来，先后承担了国家重大科学仪器设备的开发、国家重大专项增材制造与激光制造与数字化低纹波高稳定度高压电源的研发，经过多年技术积累，威思曼形成了丰富的产品线，设计开发的标准化和定制高压电源产品有几十个系列数千种规格，产品质量具有高稳定性、低纹波、低电磁干扰、体积小，损耗小，效率高，长寿命等特点，同时也可提供高压电源系统和成套解决方案，广泛应用于安全检查和工业、核医学和临床医学、核安全以及导弹安全等各种偏、冷门科研需求领域。

　　威思曼拥有整套高压电源的生产工艺文件和标准，建设了产业化示范生产线；先后通过了质量管理体系ISO9001认证、武器装备质量管理体系认证；设立和组建了医用电源公共实验等研发机构；获得了西咸新区科技小巨人企业等荣誉，搭建了国家重点支持新一代军民融合产业化示范生产线平台，引入和孵化以军民融合、高端装备等制造业为代表的平台型共享经济创新创业主体，未来可形成集聚规模、繁荣新区，带动地方经济发展。

　　目前，威思曼是国内唯一一家可以提供超低温漂、超低纹波和超高稳定性的生产厂家。同时由于公司产品的技术先进性、产品质量的高可靠性、生产技术在国内的独有性，决定了公司产品在国内乃至国际高压电源市场有很强的竞争力。公司利用自身较强的工艺与设备研发能力，有广泛的合作伙伴，与国内外著名企业譬如“聚束”有良好的合作关系，形成了可靠的设计、生产、采购、服务成套能力，使公司的研发能力有了坚实的后盾。

　　威思曼自2007年开始研究、开发、生产和销售各类高压电源和相关高压电源模块等领域的产品，涉及军工、半导体装备、医疗及生命科学、高端分析仪器、工业领域、科研院所6个板块，迄今已设计开发和生产了几十个系列数千种规格的标准化和定制型高压电源产品，功率范围从100mW到200kW，电压范围从60V到500kV，可为用户提供多种高压电源，包括微型高压电源模块、双路高压电源模块、高压电源模块、X射线高压电源、便携式高压电源、机箱式高压电源、塔式高压电源、一体化射线源等，其中用于电镜核心部件的主要有三个系列：SEM、HEM、FEM。

　　威思曼的SEM高压电源提供了加速器电源、偏压和灯丝电源，用于驱动扫描电子显微镜（SEM）电子束。与应用于SEM的电源相比，威思曼独有的高压装配和封装技术使电源在外形尺寸、成本和效率上有了巨大改变。SEM的加速器电源供应低噪声且稳定的0--30kV可调电压，最大电流为300uA，集成了参考地为加速电压的浮动偏压和灯丝电源，提供对地参考的加速电流检测。除了过压、过流保护，SEM还带有电弧和短路保护。

　　该电源采用模块式设计。接口、逻辑和控制电路采用表贴技术，从而最大限度降低成本并缩小外形尺寸。每个部件（加速极电源、灯丝电源、抑制极电源、提取极电源）均精心设计符合严格的应用特定要求，具有超低输出纹波，出色的调节性、稳定性、温度系数和精度。各个悬浮高压电源通过威思曼独有的高压隔离技术来隔离和测量控制。

　　FEM系列高压电源为场发射扫描电子显微镜高质量图像和高分辨率提供了保障。这是一款集成的多输出的高压电源，专为驱动扫描电子显微镜而设计，所有输出均提供ppm级低输出纹波，ppm级稳定性，ppm级温度系数，高精度和少微放电。威思曼在该应用中研究15年，采用紧凑型解决方案，扩展支架可安装在19英寸机架中。所有输出均提供超低输出纹波，并通过威思曼自有的高压隔离技术提供相应悬浮电源的隔离和控制。

　　当前，研发电镜核心部件的企业较少，而威思曼经过多年技术深耕，对此有着出众优势——威思曼先后承担了3个国家级重点研发计划项目，即2021年作为牵头单位承担国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项项目“数字化低纹波高稳定度高压电源”（国科议程办字【2021】26号）；2018年承担国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项“增材制造与激光制造”（国科高发计字【2018】42号）；2017年承担国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发重点专项课题（国科高发计字【2017】42号），掌握了多项核心技术，从中积累出相当深厚的经验。

　　“以重大专项项目为例，该项目要求非常具体，要求实现的指标是：体积132*480*480mm、功率5000瓦、电压250千伏、逆变频率240K赫兹。这四个条件同时实现是很难的，当时全球范围内都没有该级别的产品。”高永明说到：“我们当时接下这个项目也是有点忐忑。在高压电源领域，没有太多可参考的东西，完全要我们自主研制。”好在仅用了不到半年的时间，该项目已经取得了重大突破，这让当时的高总认为，虽然有难度，但是威思曼非常有信心完成。

　　威思曼倾力投入到研发的心血没有被辜负，近年来，还支持了多个国家重大重点项目，产品均获EMC测试认证和CE认证，技术居于国际先进水平，拥有4件授权发明专利、8项软件著作权11项核心技术以及12项获奖情况，取得了较好的社会效益和经济效益；新引进的自主SMT智能制造设备更是提升了工艺难度，为大批量生产、低缺陷率生产提供了条件。

　　当前中国电镜产业化发展百花齐放，在一定程度上打破进口部件与技术的垄断局势，此时我国自主研发及工程化、产业化能力的提高，对广泛需要应用电镜的行业来说不亚于解了“燃眉之急”。但由于我国对高压电源的研究相对较晚，尽管在高压开关电源技术领域己取得了很大进步，可同国外相比还处于技术追赶阶段。就高压电源而言，还存在输出纹波大、精确度低、可持续稳定输出时间短等不足，这正是我们需要跨越壁垒努力超越的。

　　发展电镜核心部件不仅具有广阔的市场，也具有一定的战略意义，以场发射显微镜（FEM）为例，近年来，超高真空技术飞速进步，为场发射显微镜的发展和应用提供了条件，场发射显微镜已成为在表面现象的研究中最受重视的一种技术。利用这种技术我们能够直接观察到不同晶面的不同吸附性质以及吸附原子或分子在表面上的活动情况，在科研活动中可谓起着无可比拟的作用，但曾经，至关重要的电镜核心部件高精尖技术却长期掌握在外国手中，国内产品良莠不齐，高端部件更是寥寥无几，根本无法满足科研需求，在很长一段时间内，我们只能依赖进口，如同脖子上套着“无形的枷锁”。

　　如今国际形势异常复杂，一方面，广阔的市场需求确实遭遇了“卡脖子”的局面，但另一方面，这何尝不是我国电镜核心部件产业发展的最好机会？在“进口转内需”的关键时期，若能紧紧把握住这次机遇，中国电镜核心部件产业必能扭转一直以来的落后劣势，就此摆脱随时被制裁的风险，与电镜相关的研究也能乘风而起，迈上新的台阶，大大增强我国的科研实力。

　　站在时代的浪尖上，电镜核心部件产业已经迎来了最好的发展机会，这不仅是一次前所未有的际遇，也是一次与风险并行的挑战。在日益注重专业化、精细化生产的背景下，想要发展好电镜核心部件，不仅需要奋进与拼搏的勇气，还应立足实际，结合公司发展规划，选择适合的赛道，而非“一头热”地扎进所不擅长、不熟悉的领域；同时，在发展的过程中，还应具备深入钻研高精尖技术的耐心，唯有这样，方能在前进之路上稳扎稳打，于风雨中立于不败之地！