国仪量子于2026年10月31日在武汉举行的第二届分析科学与仪器大会上,发布CryoHe系列核磁超低温探头和CAN-S系列高场固体核磁共振波谱仪。发布报道说,两款产品均已具备量产交付能力,并将其称为各自类别中的“国产首款”商品化产品。需要注意的是,“首款”是发布报道中的说法,并非经过独立核实的优先权结论。
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CryoHe如何提升核磁检测灵敏度
核磁探头内的射频(RF)线圈及相关电路负责接收样品信号,同时也会产生热噪声。噪声越强,微弱信号越容易被掩盖;降低线圈温度,可以减少这类噪声,让较弱的信号更容易被检测到。核磁共振波谱可用于分析分子结构、观察溶液中的蛋白质折叠情况,以及测量样品中的代谢物浓度。
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国仪量子称,CryoHe采用闭循环低温冷却技术,可将核心射频线圈维持在约 20 K(约−253 °C)。发布报道声称,其检测灵敏度比室温探头高出3倍以上。不过,现有报道没有披露具体测试条件,因此无法据此独立评估这一对比;现有材料也未单独证实针对¹H(氢核)的灵敏度数据。
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已公布的CryoHe参数
产品页面列出的规格包括:
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- 适配平台: CAN系列核磁共振波谱仪
- 探头尺寸: 54 mm;页面未说明该数值对应哪一项尺寸
- 可观测核素: ¹H、¹³C、¹⁵N、³¹P、¹⁹F
- Z轴梯度强度: ≥50 G/cm
- 调谐与匹配: 支持自动调谐与匹配
- 低温能力: 核心射频线圈冷却至约20 K
现有产品参数没有提及低温场锁定功能,因此无法确认该探头是否具备这一能力。
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冷线圈与常温样品之间,仅相隔约2毫米
液体核磁分析通常要求样品保持在接近室温的状态,不能冻结。国仪量子首席工程师石致富介绍,CryoHe需要让距离样品约 2毫米 的射频线圈保持在约20 K;两者之间的温差接近 280 °C。
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发布报道提到,相关工程设计采用闭循环制冷、低振动设计、精密温控和真空隔热等方式。不过,现有资料没有给出热泄漏、振动水平或温度稳定性的详细测量结果,因此无法独立评估这些设计的具体表现。
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CAN-S面向固体材料研究
报道将CAN-S描述为已商品化的高场固体核磁共振波谱仪,可用于研究固体材料的局部结构、配位环境、界面状态和分子运动。
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一份专家与应用交流会报道提到,CAN-S支持 9.4 T和14.1 T磁体,并兼容3.2 mm、4 mm和7 mm转子;其中,3.2 mm转子的最高转速为24 kHz。该报道还称CAN-S可用于液体核磁测试,但现有资料没有说明对应的配置或使用条件。
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其他报道提及电池材料、多相催化和高分子材料等研究方向。现有信息尚不足以确认CAN-S在电池电极、固态电解质、药物晶型或复合材料中的具体性能结果。
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对实验室采购意味着什么
发布相关报道指出,过去高端核磁低温探头主要由少数德国和日本厂商供应;国内实验室采购进口设备时,可能面临采购周期长、购置与维护成本较高,以及技术服务响应受限等问题。CryoHe和CAN-S被作为低温探头与固体核磁整机的国产选择推出。
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新增供应商可能为实验室提供更多选项,但现有证据并未显示这次发布已经带来价格下降、交付周期缩短或全生命周期成本降低。国产供给能否进一步改善供应链稳定性,也仍需后续实际采购和使用情况来验证。