國儀量子於 2026 年 10 月 31 日在武漢舉行的第二屆分析科學與儀器大會,發布 CryoHe 系列低溫核磁共振(NMR)探頭,以及 CAN-S 系列高場固態 NMR 波譜儀。發布報導稱,兩款產品均已具備量產交付能力,並將它們形容為各自類別中的中國首款國產商品化產品;這項「首款」說法屬於發布主張,並非經獨立查證的優先權認定。
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CryoHe 如何提升核磁訊號靈敏度?
NMR 探頭內的射頻(RF)線圈與相關電路負責接收樣品訊號,本身也會產生熱噪聲。當待測訊號微弱時,熱噪聲可能掩蓋訊號;降低線圈溫度,便有機會減少這類噪聲,讓低濃度樣品更容易測量。NMR 可用於分析分子結構、溶液中的蛋白質折疊,以及樣品中的代謝物含量。
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國儀量子表示,CryoHe 採用閉循環低溫冷卻,將核心 RF 線圈維持在約 20 K(約 −253 °C)。發布報導稱,其靈敏度較室溫探頭提升超過 3 倍。不過,現有資料未列出比較測試的條件,因此無法在此獨立評估這項數字;資料也未能證明這是專指 ¹H(氫核)的靈敏度結果。
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CryoHe 公開規格
廠商產品頁列出以下規格:
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- 相容平台: CAN 系列 NMR 波譜儀
- 探頭尺寸: 54 mm;產品頁未說明這個數字代表哪一個尺寸
- 可觀測核種: ¹H、¹³C、¹⁵N、³¹P、¹⁹F
- Z 軸梯度強度: ≥ 50 G/cm
- 調諧與匹配: 支援自動調諧與匹配
- 低溫能力: 核心 RF 線圈可冷卻至約 20 K
現有產品資料沒有說明低溫場鎖定功能,因此無法確認探頭是否具備這項能力。
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線圈極冷、樣品卻不能結冰:工程難題在這裡
液態 NMR 測量時,樣品通常要維持在接近室溫、不能結冰;但國儀量子首席工程師石致富指出,CryoHe 的 RF 線圈距離樣品約 2 mm,卻必須維持在約 20 K。兩者之間的溫差接近 280 °C,而間隔只有約一枚硬幣的厚度。
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發布報導提到,工程設計包括閉循環冷卻、低振動設計、精密溫控與真空隔熱。
36不過,現有報導未提供熱漏、振動或溫度穩定性的詳細測量數據,因此無法獨立評估這些設計的具體表現。
CAN-S 用於固體材料分析,並披露磁體規格
報導將 CAN-S 描述為已商品化的高場固態 NMR 波譜儀,可用來觀察固體材料的局部結構、配位環境、界面狀態與分子運動。
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一篇專家交流會報導指出,CAN-S 支援 9.4 T 與 14.1 T 磁體,並可搭配 3.2 mm、4 mm 和 7 mm 轉子;其中 3.2 mm 轉子的最高旋轉速度為 24 kHz。報導也稱系統可用於液態 NMR,但現有資料沒有說明相應的配置或使用條件。
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其他報導提及電池材料、多相催化與高分子材料等研究方向。
27目前提供的資料則不足以證明 CAN-S 在電池電極、固態電解質、藥物晶型或複合材料等特定樣品上的實際效能。
對實驗室而言,新增選項不等於成本已經下降
發布報導稱,高階低溫 NMR 探頭過去主要由少數德國與日本廠商供應;中國實驗室面臨進口依賴、採購週期較長、購置與維護成本偏高,以及技術服務回應受限等問題。此次產品發布被定位為低溫探頭與固態 NMR 系統的國產替代選項。
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對實驗室來說,新增供應來源可能帶來更多採購選擇;但目前沒有證據顯示產品上市已經降低價格、縮短交期或減少全生命週期成本。國產供應能否帶來這些改變,以及能否建立更具持續性的供應鏈,仍有待後續資料驗證。