黄兰友 | 早期电子显微镜制造的回忆

B站影视 日本电影 2025-09-23 11:41 1

摘要:1958 年我在西德 Tubingen 大学完成电子显微镜方面的博士论文后回国。中国科学院物理研究所的何寿安先生带我到一台很老的电镜旁,我一看牌子是 Metropolitan-Vickers 公司制造的,这是一个已不再存在的英国公司(并入 AEI了)。他告诉我

本文是黄兰友对我国早期电子显微镜研制的个人回忆,包括对1958年和1959年在中国科学院长春光学精密机械研究所研制我国最早的两台电子显微镜的回忆。

黄兰友先生——来源《电子之“光”:电镜的诞生与发展》


1 引言

1958 年我在西德 Tubingen 大学完成电子显微镜方面的博士论文后回国。中国科学院物理研究所的何寿安先生带我到一台很老的电镜旁,我一看牌子是 Metropolitan-Vickers 公司制造的,这是一个已不再存在的英国公司(并入 AEI了)。他告诉我这是我国第一台电子显微镜,是他的老师钱临照先生在刚解放不久的时候从国民党广播事业局的一个仓库里发现的。是谁进口了这台仪器?为什么进口?没有人知道。不过就是用这一台仪器钱先生开创了我国最早的电子显微学工作。

听了这一番有意思的讲解,我一下子意识到在我面前的是一台带有历史意义的文物。我当时想起来,我在西德时就听说中国代表团参加了1956年在东京召开的第一届亚太地区电镜会议并做了报告,那是历史上中国电镜界第一次与外界交流。是不是与这台电镜有关呢?我没有问。后来物理研究所的李林先生告诉我,她参加了那个代表团并在会上宣读了中国代表团唯一的报告,也就是钱临照先生在铝滑移方面的文章。她说当时中国没有别人拿得出电子显微学的文章。

何寿安又把我带到旁边一个试验室里,在那儿有一台据说是不久前引进的东德 Zeiss 厂生产的电镜,很新,也很漂亮。他说这是东德皮克总统送给毛主席过生日的礼物。它是一台静电式的50kV电镜。我说我用过静电透镜,需要在显微镜下从电极上把每一粒灰尘挑出去才能在30kV 工作,50kV 需采取更为严格的清洗措施。他笑笑说:“号称50kV,实际上30kV都难”。我脑子里把西门子的 Elmiskop 和我见到的这两台电镜一对比,心里想:他们的工作条件真艰苦啊!

就这个时候我并没有想起我们应该自己制造电子显微镜。那一年的年底我荣幸地见到了钱先生,在谈话中我偶然地说起细聚焦X光管,他就提到“Ehrenberg and Spear”,我非常惊讶他会知道这篇应用面很窄的文章,我碰巧因我的博士论文需要,根据这篇文章设计了一个这样的管子。

自那时起我就很敬佩钱先生,同时又很怕他。其实他对年青人总是很和气。他告诉我,1956年在制定十二年科学计划会议上,苏联专家对他们说中国在十二年计划期内不可能制造电子显微镜。这段话我也从参加那次会议的王大珩先生那儿听说过,那时我正在王先生领导的光机所研制我国第一台电子显微镜。

2. 1958, 光机所

1958年初我被分配到中国科学院电子学研究所工作时,那儿正在讨论大跃进计划。我提了若干项书生气十足的研究项目,没人理睬,正在冥思苦想怎么才能算得上解放思想的时候猛然想起:制造电子显微镜!这个“大胆”的设想受到所长顾德欢的赞赏,不过有人说长春光学精密机械研究所已经在做了。

四月底我出差到光机所,所长王大珩不在长春,几位中层干部接待了我。他们听了我的来历和用意后说:他们短期内没有计划制造电镜,只有在五年之内派人去东德学习的计划。当天下午,大概是在电话上和王大珩所长讨论了以后他们又把我叫了去,第一句话就是叫我马上回北京去取行李,我一下子没有听懂。他们说快回去拿暖和的衣服来,国庆前回不了北京了。工作马上开始,国庆拿出东西来。我大吃一惊,说研制这么一个大型仪器要两三年的时间,怎么可能在几个月里做出来呢?回答很干脆:要么十一献礼,要么不考虑。他们已安排好了七大项献礼项目,在后面的日子里计划排得满满的,不会有功夫去照顾细水长流的工作。

在随后的两三天中他们正式告诉我王大珩所长在电话谈话中已同意研制电镜。通过参观和讨论,他们成功地说服了我,他们完全有能力制造电子显微镜。我暗中敬佩领导这个大所的王所长,他聚积了这么多的有各方面专长的人材。我特别欣赏的是这儿有许多个技师级的能工巧匠。不过最令人佩服的是这帮年轻,有知识的中层干部,他们充满热情和信心,他们思路清楚,判断准确,干事果断。不奇怪,还当电子所在“务虚”阶段时,光机所已经对国庆献礼有了周密的布置。我和几位中层干部之间的许多重要的信息交流和决定都是在我们站着谈话中进行的,你一言我一句就把问题讨论清楚了。

“扩散泵?我们有。”…“要金属扩散泵?不好办!”…“我记得原子能所做过。”…“极靴材料?”…“金属所会做,我打电话去问。”…“微米级加工?不成问题。”如此等等。最后的问题还是一个时间问题,我考虑再三后提出来应有一台比较现代化的电镜做参考。我说我看过了长春各大学和研究所的电镜,都是苏联的,太老式了。第二天我就被告知中国科学院副院长张劲夫已同意把一台新引进的电子显微镜借给我们,同时还告诉我电子所已经同意把我借调给光机所。

我在回北京的路上去了在沈阳的中国科学院金属研究所,去了解关于极靴材料的事。我在会客厅里等人的时候,在我面前出现了一位年轻的科学家,他好奇地问我来干什么,我说我来问关于纯铁和铁钴合金的事,要求如此如此,做电镜极靴用。他一口答应了,叫我回去写一份公函来。然后我们就交谈起来,他说他叫郭可信,是瑞典留学回来的。我离开金属所的时候心情格外轻松,我想这次出来真让我看到祖国的希望,到处都是满腔热情,团结一致的人。走出金属所我走过一大片荒地,我想这片荒地等我再来的时候可能已经是一片高楼群。自己觉得自己在参与一项伟大的建设事业,心里特别高兴。

五月我带着电子所的江钧基一起回到长春,光机所分配了一位有经验的机械工程师王宏义及两个物理专业新毕业的大学生林太基、朱焕文和我一起工作。我和林、朱二人把这台新引进的电子显微镜的电子光学系统计算了一遍,推算出几个透镜的线圈匝数和磁路参数,同时我们也算了加工精度要求和电源的稳定度、纹波等要求,交给各专业室。

光机所有八个献礼大项目同时在进行,都要机械设计,电器设计,都要加工,都要采购器材,而且各个项目都是以前没有搞过的新东西,免不了都有大量返工。在我看来是一团乱烘烘的事,光机所是怎么组织得如此有条有理?并让各个辅助部门按期把各个项目组要的东西保质保量地交给他们,这对我一直是个谜。

不过我想:58年(和后来 59 年)起关键作用的是那几个中层干部,如王所长的业务秘书邓锡铭,孙功虞,业务处长汪亮。副所长龚祖同主管电镜研制,他也给了我们不少指导和帮助,不过他别的事也很多,所以实际直接管我们的是孙功虞。他是一个热情、豪爽,十分能干的年轻干部。他负责向所领导汇报,并和各个部门打交道,进行协调和疏通。所里把电镜排为第一号任务,我们提的要求都能迅速得到满足。

我们建立了一个试验室,开始做光阑,真空检漏,做荧光屏,后来搞安装,调试等。50年代战后西德 Tubingen 大学的Möllenstedt 试验室物质并不丰富,所以学生都学会了用针尖扎光阑,用土办法检漏等。王宏义给我设计了一个小轧片机,可以把钼片或铜片手工轧成薄到10微米的厚度,这样扎几十微米的光阑孔就好扎得多,当然扎一次要磨一次针。

光机所唯一的一台氦检漏仪(苏联制造的)是坏的,所以大量的检漏工作都是用的土办法。光机所用火花检漏器(手拿的高频高压发生器)检漏玻璃真空系统的方法不适用于我们的金属系统。我们在金属系统上接一段玻璃管子,用火花检漏器打它,管子内部气体放电的颜色是氦气的紫色,这时用蘸了酒精的刷子去涂可疑的地方,涂到漏孔的地方酒精进入真空系统,放电颜色立即变成白色,如果用四氦化碳涂则是绿色。这个方法和后来调试时用焊烙铁检查杂散磁场对图像影响的方法对来观看的人都是极好的表演项目。

原来说十一完成的任务早已改为9月份,因为十一前要在北京展出,后来又改为8月份因为科学院领导要提前检查献礼项目,这使得我们的研制工作要提前两个月完成。

真空是最拖进度的东西,最糟的是样品室。我们不知道铸造有许多讲究,没有提要求。给我们的是用最粗的沙模铸造的,开始发现密封面有沙眼,勉强把它们搞掉后,发现材料本身漏气,用焊锡堵了这儿那儿又漏,这件东西加工工序很长,不允许我们推倒重来。幸好车间师傅把整个样品室加热,把内表面全都镀上锡,才解决了问题。这件事和物镜磁路绕线时变形拖了进度。

孙功虞问我任务完得成吗?我老实地对他说:我从来没有从零开始做过一台完整的电镜,我说不好。我不知道当时是我还是他更害怕。后来王所长告诉我,张劲夫那时问过他:你们电子显微镜做得出来吗?他回答说:做得出来,分辨本领不会比 Ruska 的第一台差,看来就是王所长不怕。

我对器材问题的严重性没有认识,幸好光机所有很能干的器材人员。有一次一位女器材员从上海给我打长途电话,问我“软接头"是什么?原来,提器材时我不知道波纹管的中文名字,就写了“真空用软接头”。我给她做了解释,心想:这下糟了,她怎么可能根据这几句话买到这个重要的真空专用原件呢?不料几天后一位上海姑娘把波纹管放在我的书桌上,问我“是这个吗?"她说是汽车刹车系统中用的一个元件。这位叫虞芝芬的高中生,后来是一个所的器材处处长。

电镜的电器系统由崔志光领导的电器室完成了,我们只提了要求,什么也没有管。江钧基参加了高压电源的研制,他很佩服负责做高压电源的秦启梁。到了8月初电镜的镜简,真空,电源都加工完了,就缺电子枪的高压绝缘陶瓷,外协加工,周期长,没有到货。我说用塑料加工一个吧!但是没有耐高温的塑料,所以第一次把电子束调到荧光屏上来就是用了一个有机玻璃“瓷瓶”做到的,十五分钟以后电子束偏走了,真空也坏了,有机玻璃软化变形了。

后来我们又加工了一个,用十分钟就休息一会儿,就这样解决了镜简中许多调试初级阶段都会出现的各种毛病。后来瓷瓶到了,密封不好,热了后瓷瓶里的沥青就漏进电子枪来,引起高压打火,等问题解决了已快到任务截止日期了。

1958年8月19日凌晨2:45我们在荧光屏上得到第一个电子显微像,一个氧化锌烟粒的像。那天新华社记者给我们照了像(图一)。等我们把这台电镜应有的基本功能调整好,截止时间已经到了。从开始到截止一共 72天。光机所连电镜共有八个大献礼项目,他们称为“八大件带一个汤”,汤是新型光学玻璃,全部按期胜利完成,是全科学院成绩最突出的典范。



图1 我国第一台电子显微镜,1958年,50kV,中型,10nm。


为此科学院 1958年9月在光机所召开全院庆功大会。光机所把八大件一个汤和其它成果满满地摆了一大厅。他们表面加工技术是第一流的,所以展览很像样。科学院院长郭沫若,副院长张劲夫领着各所的所长们观看了展览。张劲夫把我介绍给郭沫若说:“这是黄鸣龙的公子”。新中国没有人这样称呼的,后来大家都笑话我。郭沫若对电镜表现出出乎我预料的兴趣和了解。他说东德皮克总统送给毛主席的那台静电电子显微镜就是他代表科学院接受的。展览完毕后全部八件一个汤一起装箱运往北京。

八大件


全院的献礼成果在新盖的生物物理研究所大楼展出。我第一次去看我们的电镜时发现标牌上写了“分辨本领25埃”,我说我们达不到。光机所领导很重视我这意见,问我该提什么指标,我拍拍脑袋说:100埃吧!其实因时间匆忙没有来得及把电镜的分辨本领调上去,也没有去测它。后来在反浮夸风的大会上王所长还表扬了我把25埃的牌子拿了下来。其实100埃也是我凭印象瞎估的,它就变成官方数据了。

一天展览会的保安人员让非工作人员都出去,大家估计会有重要人物要来了,我就跑到展览大楼对面,铁丝管后面,我的“娘家”电子所的地盘上去等,等了半天正想走的时候,红旗车来了,跨出红旗车转身向大家招手的是周总理,后来听说毛主席也来看过。

我回国后在短短的几个月中发生的这么多有意义的事,碰到这么多有才能,有干劲的人,使我感到非常兴奋,非常愉快。1958年当然有许多不愉快的事,不过没落到我的头上。

3. 1959年,光机所

1958年院庆功大会以前,孙功虞就找我商量下步工作,我提出设计一台100kV的大型电镜。他问我能否负责大型电镜和X-光微区分析仪的研制,我说我不懂X-光光谱仪,无法负责,但很愿意参加大型电镜工作。光机所就发了一份公函给电子所顾德欢所长,顾所长问我想不想调到光机所去?我很喜欢光机所但不想离开北京。他把这个意见告诉了王大珩所长,随后王所长找我谈话,让我每个月去长春一次,花一半时间兼营那里的电镜工作。我表示很乐意,顾所长也同意。

光机所为了加强电子显微镜方面的力量,在1958年9月建立了电镜课题组,由姚骏恩任组长,同时有新来的曾朝伟和谢信能参加。设计是11月份开始的。我从西德带回来的资料中有Liebmann借助电阻网模拟场分布计算出来的磁透镜光学参数文章数篇,Mulvey有关磁路设计方面的文章,Haine的有关电子枪方面的文章,Archard对于物镜极加工精度要求方面的文章。这些英文文章单行本都是我通过一个Cosslett手下的博士生D.Jones要求的,他正好在Mollenstedt试验室里当博士后。Mollenstedt试验室的传统是静电透镜,在Jones帮助下我制造了那儿第一个磁透镜。

对实际工作很有用的是一系列德文文章,有东德M.v. Ardenné的手册,里面有许多有关真空、高压绝缘、电工等各种与电镜设计有关的数据。还有一本出版不久的德国“物理手册”中Leisegang写的“电子显微镜”专著,对我们具体设计影响较大的是Ruska1955年在西门子公司制造的Elmiskop方面的文章和一本Elmiskop的样本,这些德文资料当时在国内都是看不到的,我很幸运把它们带回来。遗憾的是我回国前没有注意商品电镜的资料收集,Elmiskop也只是随手带来的。

我给姚骏恩介绍了上述文献中对我们有用的内容,我就腾出空来和王宏义讨论整体结构。我们开始对新设计有许多想法,不过一到了落到实处我们总不敢离开Elmiskop的基本设计太远。

Elmiskop是1956年的产品,Ruska声称它是如此之先进,15年不用改变它的设计。它的主要特点是:1)选用了100kV;2)第一次采用双聚光镜来减小照明束斑,从而降低对样品的总辐射量,减少对它的损伤;3)采用了可换的投影镜极化。

1956年后国际上其它电镜制造公司的大型电镜都走了Elmiskop的路,所以我们选择了同样的基本结构也是对的。不过我们为了赶时间不自觉地抄了他们外形,这毫无必要。其实我们可以参考的是一本样本上的半商业性的剖面图,绝大多数内容图中都没有,要靠我们自己设计计算的。

电子光学参数相对而言还好一些,因为原理性的东西有文章好参考。机械结构则没有参考,包括样品调节,样品传送(机械手),气锁,光阀调节,照相机等等,全部都要靠自己设想,创造。机械的设想要看是否合乎电子光学要求,反过来电子光学参数的确定也必须看机械布局是否允许。我对于电子光学参数作一初步设想和估算,看对机械的影响,与负责机械设计的王宏义商量后作必要的调整,再由姚骏恩计算电子光学参数。

我、王宏义、姚骏恩三人配合得很好,经过几个反复调整、画图、比较,在电子光学和机械之间选择了一个最佳的折中。最后王宏义画出了机械图,姚骏恩整理了电子光学设计,我审查定案。在具体结构设计中我们在1958年的研制经验对我们有很大的帮助。

设计完毕后我回北京期间,光机所决定与上海精密医疗机械厂合作,由他们做全部电器和电镜的架子,操作台和面板等。七月底我回光机所时,光机所负责的电镜筒和真空系统已全部完毕可以组装了,但上海负责的部件一项也没有到,我们请木工做了一个木架子把筒筒装上抽好真空。借用了中型电镜的高压电源,用蓄电池当灯丝电源,用积层电池供给电子枪栅极偏压。把这些都架在一个高压绝缘的架子上用一个长绝缘杆子操作这些电源,这些做法都是从Tubingen大学学来的土办法。但是透镜电源要求用一大排蓄电池(汽车电池)代替。

在Tubingen,蓄电池放在地下室一间专用的房间里,用电缆把电接通到试验室里来。向学生们交代的是:不要在电池间里抽烟,因为电池充电时有氧气出来,会爆炸。光机所没有地下室只好放在电镜旁,叫大家不要抽烟。开始我提心吊胆的,时间长了大家都忘了,当然也没有发生什么事。就是用这些临时措施我们开始了调试并发现和解决了许多问题。

上海的架子和电源终于到了,同时来的是一整套人马,为首的是年青的朱祖福,大家叫他阿福,这一帮上海人一到就把整个舞台占领了。他们把电缆摆得一地,没法走路。他们忙忙碌碌,满口上海话,也不知道他们在干什么,反正看上去好像乱极了。后来才知道原来上海和长春两家沟通不够,两家加工的东西配不上。我乘他们修改尺寸的时候回北京去照顾电子所这一摊子的献礼任务了,等光机所再把我叫去的时候整合电镜已经搭好,我大吃一惊地看到我们的电镜与Elmiskop外观基本相同。

1958年分配给电镜组的新大学生曾朝伟手巧好学,是一名帮我调镜子的好助手,我们合作得很好。一个典型的晚上可能是这样的:王宏义把一个要改部件拿到车间去改,我去睡觉,半夜三点曾朝伟叫我起来,他已经把镜筒装上,真空抽好,把像调了下来。我上镜进一步看是否有改进,并找下一个问题,判断问题在某一部件上,把它们拆下来拖到车间去修改。这时车间通常灯火辉煌,调度找一个可缓加工的工作把它从车床上卸下来,先给我们改。这些修改都没有反映到图纸里来,可以想象我们的图纸是没法用于生产的,这就苦了接受我们图纸的生产厂家了。

我们的调试逐渐从找毛病走向改进分辨本领。我们的磁路设计得太临界所以合轴性能较差,花了许多时间,也只能改善到一定程度。不过,当合轴有所改进后,我看见了火棉胶孔边缘的菲涅尔环,并用那个不太好的消像散器能消像散时,我知道该试拍分辨本领了。我们用光机所自制的光栅做的复形校正了放大倍数,用在火棉胶膜上喷重金属颗粒的方法做测量分辨本领的样品。

在做这些样品的时候朱祖福有时坐在我旁边看我操作,他是一个讨人喜欢,对谁都笑嘻嘻的青年。他的专业是电子线路,但是他对什么都很感兴趣。他说他因家里经济困难没有能上大学,他在上夜校。大跃进时代很困难,他和大家一起加班,工作一放下匆匆忙忙又赶去上课,在课上发困,有时晚上开会把课也冲了。他说他们那儿正在批评“得不偿失”论,不过照他们老百姓看来是有点得不偿失。我很佩服他实事求是并敢于发表自己观点的精神。和孙功虞讨论则是另一观点他拿我们1958年电镜为例来说明大跃进的威力,现在我们要用这台大型电镜来有力地批判右倾思潮。我和孙碰到一起就要争这个问题,不过不妨碍我们的合作和我们间的友谊。

离国庆还有几天功夫的时候我们进入最后冲刺,由于种种故障,我们没有在最好的条件下拍分辨本领照片。我已定好26日回北京的票,孙功虞让我多留两天,我因挂念着电子所我那一摊子的献礼任务,决定 26日一定走。在 25日晚上搞了一个通宵后,26日清晨拍下了自己认为比较好的像,一边请人冲洗底片一边穿上大衣。从定影液里取出底片,冲冲水,不等干就在放大镜下找最小的点间距。我发现了50埃的间距后我就上车去火车站了。后来光机所的同志在那张底片上找到了 25 埃的点子。

我刚出光机所就被“劫持”去沈阳了,沈阳仪器厂是1958年中型电镜的合作单位(见图1解述)。他们仪器已经装好但调不出来,是沈阳副市长下令把我拉去的。我去一看问题不少,干扰很大,一查是来自地线和中线相混,不是一下子就能解决的。晚上副市长设宴,摆出许多好吃的菜,但是我只好硬着头皮跟他说我无能为力。回到北京发现我的小组献礼也没有完成。

姚骏恩后来告诉我,我走了以后他们在那张底片上找出25埃的点子后,当天就把电镜拆下来装箱运往火车站。光机所把电镜单独放一节包下来的货箱里,他和王宏义坐在电镜旁把它护送到北京。在展览馆发现冷却水漏进了物镜线包,造成漏电。姚骏恩找兄弟单位用烘箱把水烘干,赶回展览馆,抽真空又花了一天,十月一日刚抽上,展览开始了(见图2)。图中操作电镜的是曾朝伟,他把蚊子翅膀当样品,用他的四川话说:“这是蚊子翅膀上的汗毛,”效果非常好。

图2 大型电子显微镜,1959年,100kV,2.5nm,在国庆十周年展览会上。操作者:曾朝伟。


十一那天我去天安门观礼国庆 10周年大游行,我的位置离天安门不远,可以很清楚地看见城楼上的毛主席。科学院的队伍走过天安门时,毛主席向队伍挥手,排在科学院队伍前列的是我们大型电镜的一个大模型,我跟大家一起拍手,照像,心里感到无比自豪。

对于1958年的中型和1959年大型电镜我没有想起来去发表文章,因为我当时的概念是只有创新性的工作才有发表价值,没有考虑到国内的交流和历史记载价值,不过龚祖同副所长于1959年和姚骏恩于1965年分别发表了关于中型和大型电镜的文章。

4 南京,上海

光机所把中型电镜移交给南京教学仪器厂(现江南光学仪器厂)生产,把大型电镜交给上海精密医疗机械厂(现电子光学研究所)生产,光机所的图纸还给了沈阳仪器厂和若干个其它厂,还有许多厂和研究所自己独立地研制了电镜。

我们把1958、59年着手做过电镜的单位统计过,数量达14个之多,只有南京和上海成功了。光机所用了几个月完成的电镜,两个厂用了几年的功夫才把他们做成产品。虽然工厂开始缺乏这方面的知识,而且他们要把它做成产品,难度比我们大得多。还有一个重要的原因是我们的图纸、资料很不完整,没法用于生产,许多我们修改的地方没有反映进去。后来对比国内的技术转让后才明白,在那种部门所有制下“兄弟般无私援助”式的技术转让是不可能圆满的。

我60年代去上海医疗机械厂,发现在露天下堆了一大堆XD-100的大架子,阿福告诉我说他们拿了我们的图纸后一下子投产10台,先装了一台,发现不好,赶快把其余九台停下,集中调一台,医疗机构厂受不了这种“科研”般的工作,想把它甩掉,是上海市的市长保了这个项目,为这批人马建了电子光学研究所。

1964年上海电光所的DXA₂-8达到20埃,邮电部为了庆祝当时全国八个新产品,发行了一套八张纪念邮票,其中一张是DXA₂-8(图3)。这台电镜还很像它的原机XD-100,而原机又很象Elmiskop,难怪美国集邮爱好者,电子显微学者Simine Short把这张邮票上的DXA₂-8当成Elmiskop。他在1990年的EMSA Bulletin上发表了一篇文章,列出了历来以电子显微镜为主题的邮票,其中一张是DXA₂-8,照他说是世界上最早以电镜为主题的邮票。他主观地说:“...Elmiskop卖了2000台。中华人民共和国买了这么一台现代的,复杂的仪器,并把这仪器的图包括在1966年的一套显示新工业产品的人张邮票之中。”他的这一段话包括年份,都错了。

图3 1964年,我国以上海电光所DXA2-8为主题发行的邮票是世界上最早的以电子显微镜为主题的邮票。


南京教学仪器厂在1961试生产了五台,北京钢铁学院的柯俊教授为了支持国产电镜事业带头买了一台,并用它培养了不少人才。为此,柯先生把这台中国历史上第一台国产商品XD-301电镜一直保留到今天(图4)。它的出厂编号是5901,即59年投产的第一台。在北京钢铁学院的带动下南京的XD-301和XD-302一共卖了48台。在1964年XD-302的分辨本领已经超过了当时光机所的分辨本领,达40块。南京教学仪器厂是我国生产透射电镜最多的厂家,至1993年共生产200多台。上海生产约100台大型电镜。

图4 我国第一台商品电镜,南京XD-301型,编号5901(59年第一台),和第一个用国产电镜的陈梦谪同志。


5北京科学仪器厂

1959年以后的光机所在电镜方面没有开展更多工作,地平线上出现了一个科学仪器厂。1960他们的胡明相较我,要我帮助他们做一台发射式电子显微镜。我帮助胡明相完成了电子光学设计,他们自己完成了整体设计和调试,把这个仪器(图5)给了中科院电子所做阴极研究用。这种特殊用途的电镜应用面很小,为什么科仪厂会去做呢?拿副厂长向鹏举的话来说,就是为了跨入电子光学和电子显微镜领域做舆论准备。

图5 北京科学仪器厂第一台电镜,发射式电镜,为电子所研究阴极发射用。


1962年北京科仪厂开始研制大型电子显微镜。1964年科学院领导批准把长春光机所以姚骏恩为首的电镜室合并到北京科仪厂来。北京和长春的工作人员各有一份设计。因为我对两边的设计都审查过,厂长田巨生让我裁决,我的观点是电子光学设计都差不多,决定以长春的设计为基础,加以必要的修改。

XD-2获得很大的成功,1965年底鉴定,分辨本领达到5埃,接近当时国际水平(3埃)。田巨生和副厂长向鹏举出色地组织了这项研制任务,包括将科学院下达给上海冶金所和沈阳金属所做极靴材料的任务,组织厂内极靴加工攻关,引进国外先进电镜专门测量极靴像散用。姚骏恩正确地抓住了两个关键技术要求:极靴材料及加工要求和高压稳定度要求,也起了关键性的作用。

DX-2是我看到的最后一个用发动群众的方式来完成的任务。从厂领导到机车间的工人都是一条心,要把任务赶紧完成。在科仪厂的庆功大会上,青男、女职工编排的各种节目都生动地表达了大家对自己广完成各项任务的自豪感,十分感染人。我们经历过那个时代群众的精神面貌的人都很怀念它。

6

我们在中国的这个时代研制电镜,目的应该很清楚,是为了满足国民经济建设的需要。如果我们的努力不能最后在有用的产品上体现出来,那么不管我们的设计多奥妙,达到指标多高,我们“三品”(展品、样品、礼品)多么受人称赞,我们都不能说我们作出了有意义的贡献。

1975年葛肇生、刘绪平等人在科仪厂研制的DX-3开创了扫描电镜技术,而且结束了科仪厂只作“三品”电镜的历史。DX-3共生产了65台,并为以后顺利引进扫描电镜技术创造了条件。1985年我们引进了美国AMRAY公司的1000-B扫描电镜生产技术。引进的成功和金鹤鸣的组织管理和若干正确的决策有很大的关系。

引进从各方面改进了产品的可靠性,在此基础上王克定等人包括他的研究生张永明做了2000型数字扫描电镜。我们也开展了场发射枪扫描电镜的研制,在新的基础上走上了我们自己的道路。利用引进的包括自己加上去的扫描电镜技术共生产约150台。

我很高兴地看到钱先生开创的电子显微学的研究工作已有很大的发展,水平越来越高。只要用电镜的学者们还会记得曾有一段时期我们制造电镜的这一帮人给过他们帮助,我们也就满意了。

以上回忆是我个人的感触,不一定正确,也不一定准确,更不能反映我国整个电镜制造的发展史。有许多值得提到的人和事没有提到,请大家谅解。部分回忆内容已于之前的文献中发表过。我提到的人当中,龚祖同、何寿安、以及和我一起密切工作过的孙功虞、江钧基、王克定五位同志已经去世,我想借此机会表示对他们的怀念。

文章来源:电子显微学报 J. Chin. Electr. Microsc. Soc.352 15(2-4):344~352 1996年

来源:老千和他的朋友们


来源:芯片测试赵工

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