纳米先导 引领未来—走近牛津仪器原子力显微镜、纳米科学业务
2017年9月4日

仪器信息网讯 2017年8月29-31日,第七届中国国际纳米科学技术会议(ChinaNANO 2017)在北京举行。大会旨在促进纳米科学与技术研究的前沿问题的交流。中国科学院院长白春礼出席开幕式并致辞,会议吸引来自全球30多个国家和地区的2000多名代表参加。

会场一角

作为ChinaNANO 2017赞助商,牛津仪器携旗下纳米科学部门(NanoScience)和原子力显微镜部门(Asylum Research)等业务部门亮相此次大会。借此机会,在牛津仪器展位,仪器信息网编辑就两业务部门研发及市场最新动向,与Asylum Research的亚太区副总裁David E.Beck博士、美国总部研发总监Mario Viani博士、中国区技术主管程鹏博士,以及NanoScience的亚洲销售及市场经理赵勇杰博士进行了现场交流。

中国科学院院长白春礼到牛津仪器展位询问

牛津仪器Asylum Research—创新设备引导前沿应用,坚持“最专业的售后支持”

至从1985年,自首台原子力显微镜(AFM)问世以来,由于其相比光学显微镜及电子显微镜完全不一样的图像显示方式,及在多场不同物理性能表征等方面的广泛应用。在30余年里,AFM表征技术得到了迅速的发展。

Asylum Research总部位于美国加利福尼亚圣塔芭芭拉市,成立于1999年,由三名原DI(Digital Instruments)公司的科学家共同创立。公司致力于纳米科学表征中的AFM研发及生产,并于2012年加入牛津仪器。

Asylum Research产品的发展大致可以分为两个阶段:1999-2008阶段,研发了三轴分立的扫描器和高分辨率定位传感器, 在原子力显微镜行业首次实现了精确定量的力曲线和闭环扫描。接着,在Mario Viani带领的研发团队努力下,于2008年开发出Cypher S 原子力显微镜,全新设计的机械结构大大提高了分辨力和扫描速度,常规扫描速度提高了10到20倍,同时实现了全自动化操作,大大降低了使用难度。在2012年,Cypher ES环境控制扫描器问世,在保持Cypher S性能的同时实现了稳定扫描下的温度和湿度控制、气体和液体的密闭式循环。2017年,又经过近十年的研发积累和技术储备,2017年2月,推出了全功能的视频级原子力显微镜Cypher VRS。Cypher VRS同时具有极高的成像速度和极高的成像分辨率,扫描线速度最高可达625Hz,最快能以每秒10帧左右的速度成像。作为对比,其扫描速度比传统的AFM要快300倍以上,比目前的“快速扫描”AFM要快10倍以上。

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全功能的视频级AFM-Cypher VRS

对于拥有了高分辨率的AFM,极高的成像速度是很可贵的。Mario Viani博士介绍道,“‘快速’的概念很早就有科学家提出过,但由于定制化的设备难以使用,并未得到广泛的应用。我们的AFM有一个特点,就是在‘高速、高分辨’的基础上,操作很简单。这样,用户无论来自生物领域、化学领域,还是材料等领域,都能够在拿到设备后很容易得到高质量高分辨的图像结果。另外,Cypher VRS这种视频级成像的技术对于AFM领域是很前沿的。这个全新的技术将引领一系列全新的科研应用,为那些需要在原子力显微镜的分辨率下研究动态过程的科研领域打开了一个新世界的大门。我们注意到Cypher VRS面世以来,受到了各领域广泛的关注,如生物、化学、材料领域。”

对于Asylum Research,另一个重要事件不得不提,那就是2012年加入牛津仪器。David E.Beck博士讲道:“Asylum Research加入牛津仪器使双方实现了共赢,牛津仪器在扩展了纳米分析领域的产品线的同时,Asylum Research获得更多客户、市场宣传等共享资源,业绩也实现快速发展,在中国市场的表现尤为亮眼。”

合影留念(左二,David E.Beck博士;左三,Mario Viani博士;左四,程鹏博士)

对于AFM业务的下一步发展,David E.Beck博士认为,Asylum Research核心宗旨依旧是保持最专业的“售后支持”。因为AFM的应用非常广泛,涵盖化学、生物、材料、物理和机械等多个领域,时刻让客户设备保持最佳工作状态,协助客户获得最佳数据就成为Asylum Research的首要任务。另外,中国当下高速发展的科学研究,为AFM技术推广和应用带来了新机遇。Asylum Research十分重视中国市场:包括在北京和上海已建立的两个设备齐全的Demo实验室、支持中国技术团队与本地客户紧密合作,为特殊需求进行产品定制研发。

牛津仪器NanoScienceDemo实验室拉近客户距离,跟踪需求源引研发创新

关于刚提到Asylum Research加入牛津仪器的共赢,赵勇杰博士表示:“确实如此,比如参加本次会议,NanoScience和Asylum Research虽然是不同的业务部门,但我们的客户是有很大交叉的,只不过AFM可能用来表征形貌,而我们更多考察在低温、强磁场环境下做成纳米器件的光电性能等。这样我们就实现了共享客户及市场资源,同时这对为客户提供更完善解决方案也是更很有利的。”

赵勇杰还表示:“近五到十年,国内创新十分活跃,越来越多国内的研究成果得到转化或发表在国际高水平期刊杂志上。在此大背景下,客户对更多高端检测手段有了越来越多的需求,我们作为高技术设备制造者也一直在为找到更好的结合点而努力,其中,Demo实验室就是一个很好的方式。”

据介绍,牛津仪器NanoScience上海的Demo实验室设立与2016年下半年,经过近半年的试运行(配件购置、调试等),现已正式运营近半年时间并取得了良好的效果。Demo实验室主要包括研发和测试两项工作,研发则包含了牛津仪器自己以及与客户合作的项目。用赵勇杰博士的话说,“demo实验室拉近了我们与客户的距离”。不仅简短了与客户之间的沟通时间周期,还可以对客户的需求及时跟进,这也促进了与客户科研工作的紧密合作。同时,通过与客户合作过程中不断的发现需求、验证的过程,还可以为新的应用或新产品的研发提供源源不断的设想或理念,从而本土化创新就无形中推动了整个牛津仪器产品系列的创新。赵勇杰博士说:“我们欢迎广大用户来参观、使用我们的demo实验室,在此进行科学实验或验证创新的想法。”

正是拉近与客户的距离,不断与客户密切的研发合作促进了牛津仪器本土化的售后支持与研发能力。NanoScience的产品设计也十分重视不同客户的不同体验,迷你无液氦稀释制冷机系统(Io系统)就是一例,该产品于2016年面世,是一个紧凑的,无液氦的低振动连续冷却解决方案,可以将样品温度降到50 mK。一些用户实验室空间不足或经常从一个地方转移到另一个地方,Io系统便是专为这些用户的需求而设计,其不仅紧凑,重量轻,易移动,易于安装和操作​,设计简单,即使没有经验的用户,也可以轻松在新的地方重新搭建调试系统,而且还大大节省了用户的购买成本。这套系统在当前细分化的市场中,提供了更多可能性满足了用户的需求。

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迷你无液氦稀释制冷机系统(Io系统)