超快電子源是指能夠產生時間極短、能量集中的電子束的裝置。
超快電子源在真空電子、超快成像、物質探測、新材料研發、國防軍工、微觀動態過程觀測等領域發揮著重要作用。超快電子顯微系統是直接觀測微觀動態過程的利器，具備超快時間分辨和超高空間分辨能力，超快電子源作為超快電子顯微系統的核心部件，直接決定著設備的探測能力、響應速度、工作頻率等性能。
傳統電子源通常依賴金、鎢等金屬，通過多光子發射、光電效應或光學場發射等機制產生電子脈沖。受限于金屬材料的電子結構及激光光子的色散因素，傳統金屬電子源難以兼具低能量散度和窄脈沖寬度，嚴重限制了超快電子顯微技術和系統的應用。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年超快電子源行業市場供需現狀及行業經營指標深度調查分析報告》顯示，近年來，我國在電子源及超快電子源領域取得了顯著進展，熱場發射電子源國產化不斷推進，新型超快電子源研發持續深入。
電子源是X射線管、微波管、透射電鏡、陰極射線管等真空電子器件和電子設備的關鍵元件，廣泛應用在航空航天、醫療健康、科學研究等領域。目前常見的電子源包括熱場發射電子源、冷陰極場發射源（CFE）兩種。
電子源技術壁壘高、研制難度大，其中熱場發射電子源僅有日本、美國等國家少數企業可以生產，如賽默飛、日本電子、日立、YPS等。我國政策支持國產熱場發射電子源研發，近年來，在大束科技（北京）有限責任公司、蘇州博眾儀器科技有限公司等企業積極探索下，熱場發射電子源逐漸實現了國產化替代。
近年來，碳納米管、石墨烯等新材料的涌現，為低噪聲、長壽命、高穩定性的新型超快電子源研發奠定了基礎。上海交通大學、國家納米科學中心、國防科技大學等聯合開發出了基于碳納米管的新型超快電子源，其電子束能量展寬低至0.3eV，脈沖寬度縮短至13fs，性能遠超傳統金屬電子源。研究團隊預計，該新型超快電子源技術將在未來兩年內實現實際應用。
新思界
行業分析人士表示，超快電子源是超快電子顯微系統的核心部件，需同時滿足電子束能量集中、電子脈沖時間極短等要求。近年來，隨著半導體、材料科學等領域的發展，市場對更高精度、更高分辨率的超快電子顯微系統需求日益釋放，進而帶動超快電子源市場空間擴大。
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