离子减薄仪是一种利用高能惰性气体离子束轰击样品表面，通过物理溅射作用实现材料逐层剥离的精密制样设备，主要用于制备适用于透射电子显微镜（TEM）观测的超薄电子透明样品。其核心优势在于适用材料范围广——可处理金属、陶瓷、半导体、复合材料乃至部分敏感薄膜，且无需依赖电解液或化学腐蚀，避免引入人为缺陷。离子减薄仪广泛应用于材料科学、微电子、地质矿物、新能源电池电极及纳米结构研究等领域，是高端微观表征不可或缺的前处理工具，尤其在需要保留原始界面、晶界或缺陷结构的科研与失效分析中具有不可替代性。
目前，离子减薄仪已从传统单角度固定式系统发展为具备多自由度调控能力的智能平台。关键技术包括：双离子枪对称轰击以减少热损伤、低能离子模式用于表面精细抛光、液氮冷台抑制辐照升温以及倾转-旋转样品台实现均匀减薄。近年来，离子减薄仪集成度显著提升，如Gatan PIPS II和Fischione 1070系统支持原位厚度监测与自动终点判断；部分新型设备还融合聚焦离子束（FIB）预加工功能，形成“FIB+离子减薄”混合流程，兼顾效率与质量。2025年，中国科学院上海硅酸盐研究所推出国产低能离子减薄仪，配备双冷阱与数字束流控制系统，在氧化物薄膜样品制备中实现无非晶层损伤，标志着高端设备自主化进程加速。
随着全球科研投入加大及先进制造产业升级，对高质量TEM样品制备的需求持续增长。高校与国家级实验室是主要用户，而半导体、动力电池、航空材料等产业界对失效分析与工艺验证的重视，进一步推动设备下沉至企业研发中心。根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年中国离子减薄仪行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，2025年中国离子减薄仪市场规模已突破4亿元，年均增速超10%。尤其在芯片国产化、固态电池研发及高温合金开发等国家战略项目带动下，高端电镜配套设备采购显著增加。
全球离子减薄仪市场长期由欧美企业主导。美国Gatan、Fischione Instruments凭借数十年技术积累，在高端科研市场占据主导地位；日本JEOL、日立亦提供集成化电镜-减薄解决方案。中国厂商如中科科仪、瑞纳科技、米格实验室等近年推出国产机型，价格优势明显，但在离子源寿命、真空稳定性及软件智能化方面仍有差距。当前，国内离子减薄仪多用于教学与常规材料分析，而顶尖科研机构仍倾向采购进口设备，凸显“卡脖子”环节亟待突破。
新思界
产业研究人员认为，随着国产替代政策加码及产学研协同深化，预计到2030年，中国高端离子减薄仪自给率将提升至50%以上。离子减薄仪作为微观世界“精雕师”，将持续支撑新材料、新器件的基础研究与工程化验证，其战略价值将随科技前沿拓展而日益凸显。
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