在材料科学、能源技术及生命科学等领域的微观研究中，同时获取样品的超微形貌结构与精准化学组成信息，是揭示物质本质规律的关键。传统研究中，科研人员往往需要分别借助电子显微镜观测形貌，再通过拉曼光谱分析化学特性，但样品在不同设备间的转移过程易引入污染、环境变化等干扰，导致两类信息难以精准关联，甚至出现数据偏差。近日，艾博纳推出的电镜拉曼一体化系统，通过光学与电子光学的深度融合设计，破解了这一长期存在的技术难题，实现了微观结构与化学信息的原位同步表征。
一、 核心突破：光路共聚焦与信号抗干扰设计
该系统的核心创新在于光学路径与电子束路径的共聚焦协同架构。为解决电子束与拉曼激光在样品表面的相互干扰问题，研发团队采用了倾斜入射的拉曼激光光路，与电子束轴形成30度夹角，并通过定制化的带通滤光组件分离电子信号与拉曼散射信号——电子束经样品散射后被电镜探测器捕获，拉曼激光激发的分子振动信号则通过专用光纤传输至光谱仪，确保两种表征手段在同一观测区域独立工作且互不影响。
同时，系统在电镜样品室内部集成了微型拉曼探头，探头的焦点与电子显微镜的成像焦点精准重合（空间偏差小于200纳米），使得样品的同一微米级甚至纳米级区域能够同时被电子束扫描和激光照射。这种设计彻底消除了传统联用方式中样品转移带来的空间错位问题，保证了形貌图像与光谱数据的严格空间对应性。
二、 多环境兼容：原位表征贴近真实工作状态
针对原位研究的需求，系统的样品台支持多种环境条件的调控。例如，在真空环境下，可对半导体材料的表面缺陷进行形貌观测与拉曼光谱分析；在惰性气体氛围中，能实时跟踪催化反应过程中催化剂的形貌变化与表面化学状态的演变；甚至在液体环境下，可观测生物细胞的超微结构与特定生物分子的分布规律。
样品台的温度控制模块还支持-196℃至600℃的宽温域调节，配合气体流量控制系统，可模拟电池充放电、材料烧结等动态过程。研究人员无需中断实验即可同步获取样品在不同工况下的形貌与化学信息，为揭示动态过程中的构效关系提供了直接依据。
三、数据融合：实现“形貌-光谱”精准关联
为高效整合两类数据，系统配套开发了专用的数据融合软件平台。该平台采用像素级匹配算法，将电子显微镜采集的形貌图像与拉曼光谱的空间分布数据进行精准映射——每一个电镜像素点都对应着该位置的拉曼光谱曲线。科研人员只需点击形貌图像中的任意区域，即可快速调取该点的拉曼特征峰信息，直观分析该区域的化学组成（如官能团种类、结晶度）与结构特征（如晶粒大小、缺陷密度）的关联。软件还支持三维形貌与光谱强度的叠加可视化，例如在电池电极材料研究中，可生成“电极厚度方向的形貌变化+锂元素分布”的三维图谱，帮助研究人员发现电极内部锂扩散与结构衰减的内在联系。
四、 应用场景：覆盖多学科前沿研究
在锂离子电池领域，该系统已被用于正极材料的循环老化研究。科研人员观测到某三元正极材料在充放电100次后，颗粒表面出现微裂纹，对应的拉曼光谱显示裂纹区域的Li-O键振动峰强度减弱，说明锂脱嵌过程中晶格结构发生畸变——这一发现为优化正极材料的包覆工艺提供了关键方向。在催化领域，研究人员利用该系统分析负载型Pt催化剂的活性位点：电镜图像显示Pt纳米颗粒的直径约为5纳米，拉曼光谱则检测到颗粒表面吸附的CO分子特征峰，证实了小尺寸颗粒具有更高的表面活性。在生命科学领域，该系统可观测肿瘤细胞的超微结构与分子分布：电镜显示细胞线粒体肿胀（凋亡特征），拉曼光谱则识别出线粒体中细胞色素c的释放，为理解肿瘤细胞凋亡机制提供了可视化证据。
电镜拉曼一体化系统的出现，为微观表征领域提供了全新的技术范式。它不仅简化了实验流程，减少了样品干扰，更重要的是实现了形貌与化学信息的原位同步关联，为多学科前沿研究打开了新的思路。随着该技术的推广，有望在材料设计、能源存储、生物医学等领域催生更多突破性成果。
艾博纳微纳米科技有限公司是一家位于苏州市相城区（Medpark）和江苏省淮安市的高科技企业，成立于2022年8月。公司专注于高端光学科学仪器和医学成像设备的研发、制造与销售。
其产品涵盖显微成像解决方案、真空与镀膜技术以及光学元件，产品范围从基础光学显微镜到先进的纳米级三维成像显微镜。
公司还致力于新一代人工智能驱动的科学设备研发，聚焦于纳米尺度二维材料电子器件（如石墨烯芯片）的应用研究，并结合诺贝尔奖获奖技术进行创新探索。
淮安：江苏省淮安市清江浦区清浦工业园枚皋路7号
苏州：江苏省苏州市相城区北河泾街道相融路588号中荷科技创新港，D栋4层
邮箱：service@abner-nano.com
联系电话: 13327968688
