支持自由编程（PPI）的扫描电镜，正在改变实验室工作方式

在材料科学、能源、冶金与半导体等研究领域，扫描电子显微镜（SEM）始终是研究微观结构不可或缺的核心工具。然而，在实际使用中，传统扫描电镜往往依赖人工操作和固定流程：
反复进样、调焦、换倍率、拍照、保存数据……
当样品数量和拍摄点位急剧增加时，这种模式不仅效率低下，也极易引入人为误差。

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飞纳（Phenom）台式扫描电镜以其快速成像、操作简便、全自动化和可自由编程的优势，为实验室自动化提供了新的解决方案。随着实验室自动化与智能化的发展，支持自由编程的飞纳 SEM 正在让扫描电镜从“被动仪器”进化为“可调度、可协作的智能系统”。

什么是 PPI（Phenom Programming Interface）

PPI 的英文全称为 Phenom Programming Interface，即飞纳扫描电镜的编程接口。

从技术角度看，PPI 是一个开放的控制接口，允许用户通过脚本或程序代码，直接调用飞纳电镜的核心功能，包括：

• 样品进出仓控制

• 放大倍率切换

• 视野移动与定位

• 自动对焦、自动亮度对比度

• 图像采集与保存

• 数据上传与实验流程联动

通过 PPI，飞纳电镜不再受限于固定流程，而是可以被编程驱动，成为实验流程中的自动执行节点。研究人员可以根据自身需求，构建高度定制化的检测方案，实现真正的“Free to Achieve”。

飞纳电镜的产品特点

飞纳台式扫描电镜系列（如 Phenom XL G3 / Phenom ProX G7 / Phenom Pro G7）在科研和工业领域备受青睐，其核心优势包括：

1. 快速成像：平均成像时间仅约 40 秒，比传统台式电镜快数倍

2. 高分辨率：最高可达纳米级分辨率，满足微观结构精细分析需求

3. 全自动操作：从进样、对焦、放大倍数切换到图像保存，全程自动化

4. 长寿命灯丝：采用 CeB6 或 LaB6 晶体灯丝，灯丝寿命可达 3000 小时

5. 自由编程接口（PPI）：支持自定义实验流程，实现无人化、可编程、可扩展的检测方案

6. 数据与平台联动：可将成像数据自动上传到服务器或实验室信息系统，实现集中管理和分析

这些特点使飞纳电镜不仅适用于科研实验室，也适用于材料检测、质量控制和工业流程监测等场景。

“黑灯实验室”：无人化检测的现实路径

飞纳电镜结合机械臂，可以实现真正的无人化运行，在“黑灯实验室”中，操作流程如下：

1. 机械臂自动抓取样品并放入飞纳电镜样品仓

2. 电镜自动关闭舱门并开始进样

3. 根据预设程序完成对焦、成像、倍率切换

4. 图像与数据自动保存或上传至服务器

5. 系统进入下一样品循环

这一模式下，飞纳电镜成为实验室自动化系统中一个高效、稳定的智能节点，实现高通量、低误差的数据采集。

PPI + AI：科研“专业摄影师”的诞生

自由编程的意义不仅在于自动化，更为人工智能应用提供了接口基础。

MIT 的研究团队利用飞纳电镜的 PPI 接口结合 ChatGPT，开发了实验科学家的 AI 助手 CRESt。
实验中，研究人员仅通过自然语言提出需求，例如：

“获取一张视野宽度为 80 微米的奥氏体与马氏体相区交界处的电镜图像。”

随后飞纳电镜自动完成倍率调整、视野搜索、位置移动与拍照，最终获得符合要求的 SEM 图像。
这一过程显示，飞纳电镜可以不仅执行固定指令，还能在 AI 算法指导下完成智能任务。

高通量科研的实践价值

以传统 SEM 为例，抽检 10 份样品、每份样品选取 10 个区域、每个区域拍摄 6 个倍率，总共 6000 张图片。
人工操作不仅耗时，也容易引入操作误差。

通过飞纳电镜 + PPI，自由编程即可完成：

• 自动区域定位

• 自动倍率切换

• 自动拍照与命名

• 自动数据上传

实现 高通量、低误差、无人化操作，让科研人员将时间留给分析与创新。

扫描电镜，从“工具”走向“可编程平台”

支持 PPI 的飞纳电镜已经不再只是成像设备，而是一个 可二次开发的平台：

• 可对接机械臂，实现无人化运行

• 可嵌入 AI 算法，实现智能识别

• 可按流程调度，融入实验室自动化系统

这一变化为材料研究、工业检测、能源与半导体等领域打开了新的想象空间。

结语

飞纳电镜以其 快速、稳定、自动化和自由编程 的特性，为实验室无人化和高通量研究提供了现实方案。
PPI 接口让扫描电镜从“执行工具”升级为“智能科研助手”，与 AI 结合更是赋予了仪器自主决策能力。

未来，科研人员可以把更多时间留给思考与创新，而把重复、繁琐的操作交给飞纳电镜完成，实现科研智能化与高效化的新篇章。