Chinas neues 0,1-Nanometer-Elektronenmikroskop ist bereit, die USA und Japan herauszufordern

China ist bereit, ein 200-Kilovolt-Transmissionselektronenmikroskop mit einer Informationsauflösung von bis zu 0,1 Nanometern zu kommerzialisieren, das einen neuen Herausforderer in einen Markt einführen könnte, der lange Zeit von den USA und Japan dominiert wurde.
Entwickelt vom Hefei-Hersteller CIQTEK, verfügt das Mikroskop über eine Punktauflösung von 0,25nm und eine Informationsgrenze von 0,1nm – auf Augenhöhe mit führenden Arbeitspferdmodellen auf dem Markt.
Dies markiert eine Verschiebung für die expandierende fortschrittliche Elektronenmikroskopie-Industrie des Landes von Forschung und Entwicklung zur Kommerzialisierung, so ein Bericht der offiziellen Ministeriumszeitung Science and Technology Daily am Montag.
Es stellt auch die neueste Errungenschaft dar, die darauf abzielt, die Abhängigkeit des Landes von Importen der Technologie zu verringern, die in wichtigen fortschrittlichen Industrien wie der Chipherstellung verwendet wird.

Am Sonntag startete CIQTEK offiziell sein 200-kV-Feldemissions-Transmissionselektronenmikroskop - das TEM-F200 - während der Nationalen Konferenz über Elektronenmikroskopie 2026 in Nanjing.
He Yu, der Vorsitzende von CIQTEK, beschrieb das neue Modell als in der Lage, hochauflösende Bildgebung und Defektanalyse für fortschrittliche Materialien und Halbleiter zu unterstützen.
"Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung hat der TEM-F200 Massenproduktions- und Lieferfähigkeiten erreicht." Er sagte, nach Science and Technology Daily.
Wu Aihua, Generalsekretär der Abteilung für analytische Instrumente der China Instrument and Control Society, sagte der Zeitung des Ministeriums, dass das Modell auch in Bereichen wie Biomedizin eingesetzt werden könnte und die Selbstversorgung des Landes mit analytischen Testtechnologien verbessern würde.
Die Entwicklung von Lichtmikroskopen im Laufe des 17. Jahrhunderts ermöglichte die Vergrößerung und Erfassung von Objekten jenseits der Fähigkeit des menschlichen Sehens.
Die Auflösungsgrenze herkömmlicher Lichtmikroskope liegt jedoch bei etwa 200 bis 250 nm, so dass die Geräte einige der kleinsten Strukturen der Erde, einschließlich Viren und genetischer Bausteine, nicht visualisieren können.
In den frühen 1930er Jahren bauten deutsche Wissenschaftler die ersten funktionierenden Elektronenmikroskope, die die Möglichkeit eröffneten, noch kleinere Strukturen zu visualisieren.
Elektronenmikroskope senden fokussierte Strahlen von Elektronen statt Licht an oder durch Proben. Detektoren erfassen dann diese Partikel, um ein Bild zu erstellen, so dass wir Details in der Nähe oder auf atomarer Ebene auf einem Display anzeigen können.
Moderne universelle Arbeitspferdelektronenmikroskope arbeiten typischerweise mit einer 200-kV-Beschleunigungsspannung, die dazu beiträgt, Kompromisse zwischen Auflösung und Probenschaden auszugleichen.
Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), eine der häufigsten Formen, verwendet einen breiten Elektronenstrahl, der durch eine dünne Probe hindurchgeht, um ein Bild auf einen Detektor zu projizieren, so der US-amerikanische Anbieter Nanoscience Instruments.
Viele moderne TEM-Modelle sind auch in der Lage, die Transmissionselektronenmikroskopie zu scannen, was einen eng fokussierten Strahl hinzufügt, der Punkt für Punkt scannt, was es einfacher macht, kontrastreiche Atombilder zu erstellen und die Zusammensetzung von Materialien abzubilden.
Es ist ein wichtiger Teil von Bereichen wie Materialwissenschaften, Biowissenschaften sowie Nano- und Atomfertigung, wie die Herstellung von Chips, geworden.

Der globale Markt für kommerzielle TEM wird von einer Handvoll Unternehmen mit Sitz in den USA und Japan dominiert.
Dazu gehören die Marktführer Thermo Fisher Scientific – ein amerikanischer Forschungsanbieter, der seine Transmissionselektronenmikroskope in den Niederlanden produziert – und der japanische Präzisionsinstrumentenentwickler JEOL.
Beide Unternehmen produzieren weit verbreitete Flaggschiff-200-kV-Transmissionselektronenmikroskopmodelle mit Informationsgrenzen von etwa 0,11 bis 0,12nm.
Weitere wichtige Akteure sind der japanische Hersteller Hitachi und der amerikanische Hersteller Bruker, dessen erworbene Nion-Serie dedizierte Scanning-Transmissionselektronenmikroskope mit weltweit führenden Auflösungen umfasst.
Die Punktauflösung ist das feinste Detail, das direkt aus einem Mikroskopbild interpretiert werden kann. Die Informationsgrenze ist das größte Detail, das das Mikroskop tatsächlich erfassen kann, das mithilfe von Verarbeitungssoftware herausgebracht werden kann.
Jahrzehntelang verließ sich China auf importierte TEM-Technologie, um seine Forschungs- und Industriebedürfnisse zu erfüllen. Hochwertige Maschinen können überall von Hunderttausenden bis zu Millionen von Dollar kosten.
In den letzten Jahren hat China große Fortschritte in der Elektronenmikroskoptechnologie gemacht und eine Reihe von Premieren über einen kurzen Zeitraum erzielt, um seine Abhängigkeit von Importen zu brechen.
Im Jahr 2024 baute das in Guangzhou ansässige Forschungsinstitut Bioland Laboratory das erste kommerzielle Feldemissions-TEM des Landes, ein 120-kV-Modell namens TH-F120, das von CIQTEK hergestellt und verkauft wird.
Im vergangenen Jahr enthüllte Suzhou Bozhon Instrument Technology Chinas erstes kommerzielles 200-kV-TEM-Modell, das BZ-F200, laut einem Bericht von Science and Technology Daily.
Im Mai kündigte die Chinesische Akademie der Wissenschaften Aeye-1 an und nannte es das weltweit erste TEM-System mit künstlicher Intelligenz.
China produziert jetzt auch seine eigene Kryo-Elektronen-Mikroskopie-Technologie - eine spezialisierte TEM-Technik zum Aufbau dreidimensionaler Strukturen von Biomolekülen wie Proteinen, ein wichtiges Werkzeug in der Wirkstoffforschung.
Am Montag gab CIQTEK bekannt, dass es ein 120-kV-Modell namens TEM-F120 veröffentlicht hat, das für Biowissenschaften und Materialforschung verwendet werden könnte.