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国产首款商品化核磁超低温探头问世


速读:10月31日,在第二届分析科学与仪器大会上,国仪量子技术(合肥)股份有限公司(以下简称囯仪量子)自主研发的国产首款商品化CryoHe系列核磁超低温探头与CAN-S系列高场固体核磁共振波谱仪发布。
作者:王敏 来源:中国科学报 发布时间:2026/11/3 13:19:0

国产首款商品化核磁超低温探头问世

10月31日,在第二届分析科学与仪器大会上,国仪量子技术(合肥)股份有限公司(以下简称囯仪量子)自主研发的国产首款商品化CryoHe系列核磁超低温探头与CAN-S系列高场固体核磁共振波谱仪发布。CryoHe系列核磁超低温探头探测灵敏度较室温探头提升超3倍,达到国际一流水平,目前两款产品已具备量产交付能力。这标志着国产高端核磁共振波谱仪在超低温探头这一关键部件与固体核磁整机上,第一次有了国产选项。

核磁共振波谱仪是科研人员解析分子结构的核心工具之一,核磁探头则是决定探测能力的关键部件。探头内部有一组射频线圈,线圈和相连电路本身带有热噪声,温度越高噪声越大;把线圈冷却到约20K(约零下253摄氏度)的低温,噪声大幅下降,原本淹没在噪声里的微弱信号才能浮出来。这是超低温探头的原理,也是液体核磁突破灵敏度瓶颈的主要路径。

“核磁超低温探头的研制,是一场‘冰火两重天’的考验。”国仪量子首席工程师石致富说,液体样品在探头中通常要保持常温,不能冻结;而距离样品约2毫米的射频线圈,却要稳定在零下253摄氏度左右。两者温差接近280摄氏度,中间却只隔着一枚硬币厚度的距离。所以任何一点漏热、振动或温度波动,都可能让灵敏度“打折扣”。

石致富介绍,国仪量子团队坚持全流程自主研发,通过闭循环超低温冷却、低振动设计和精密温控,在材料、真空隔热和射频性能之间实现精准平衡,让线圈稳定工作在零下253摄氏度的超低温区,同时保证样品不被冻结。

主题:线圈|核磁共振波谱仪|零下253摄氏度