10月31日，国仪量子技术（合肥）股份有限公司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在武汉市举行的第二届分析科学与仪器大会上正式发布。CryoHe系列核磁超低温探头将核心射频线圈稳定在约20K(约零下253摄氏度)，使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。新药分子的骨架长什么样、蛋白质在溶液里如何折叠、代谢物在样本中含量多少，许多问题都要靠它给出答案。
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。这正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博士说，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，却要稳定在约20K，也就是零下253摄氏度左右。室温与超低温之间，温差接近280摄氏度，中间只隔着一枚硬币厚度的距离。“任何一点漏热、振动或温度波动，都可能让灵敏度打折扣。”
他介绍，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20K(零下253摄氏度)的超低温区，同时保证样品不被冻结。
搭载CryoHe系列氦型核磁超低温探头的液体核磁共振波谱仪
此前，高端核磁超低温探头长期由德国、日本的少数国际厂商主导，国内市场完全依赖进口。进口产品不仅采购周期长、购置与维保成本高，技术服务响应也存在诸多限制，直接影响国内相关科研与产业的推进节奏。此次发布的CryoHe系列核磁超低温探头的灵敏度较常规室温探头提升约3倍，可支持¹H（氕）、¹³C（碳-13）、¹⁵N（氮-15）、³¹P（磷-31）、¹⁹F（氟-19）等核素检测，兼顾了优异的检测性能与便捷的使用体验。可广泛应用于结构生物学、创新药物研发、天然产物结构解析、代谢组学分析等前沿科研与产业领域。
同期，国仪量子还发布了国产首款实现商品化的高场固体核磁共振波谱仪。固体核磁共振波谱仪是解析固体材料原子尺度局部结构的重要工具。该谱仪可直接观测固体材料的局部结构、配位环境、界面状态和分子运动，是电极材料、固态电解质、催化剂、药物晶型、高分子及复合材料研究领域不可或缺的关键技术手段。石致富说：“国仪量子成功研制并发布的核磁超低温探头及高场固体核磁共振波谱仪，多项关键指标达到了国际一流水平，填补了国产核磁在高灵敏度探测与固体材料表征领域的空白，目前两款产品均已具备量产交付能力。”
国仪量子研发的固体核磁共振波谱仪
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