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专注20年,让afm“更快速、更准确、更智能”——牛津仪器asylum research高层访谈

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2017年,仪器信息网曾借收购hysitron的机缘,结识了布鲁克纳米表面仪器部(bns)中国区总经理邹海涛。仅仅两年,bns又接连收购了纳米红外光谱公司anasys
instruments、光学计量供应商alicona imaging gmbh和德国分析仪器制造商jpk
instruments
ag。三大收购都与bns关系密切,这些新鲜血液的涌入究竟将给bns的产品和业务带来怎样的新貌?近两年来,bns的发展又逐浪何方呢?带着这些疑问,仪器信息网再度来到了jeffrey面前……

仪器信息网讯2019年8月17-19日,第八届中国国际纳米科技会议(chinanano
2019)在北京举行。会议吸引了来自全球40多个国家和地区的2500余名从事纳米科技研究的院士、专家、青年学者及企业精英参会开展科学交流。

布鲁克纳米表面仪器部(bns)中国区总经理邹海涛

chinanano 2019大会现场

收购之果:afm业务疆域纵横拓

作为chinanano 2019的赞助商,牛津仪器携旗下原子力显微镜部门(asylum
research,以下简称ar)亮相此次大会。会议间隙,在牛津仪器展位,仪器信息网编辑就ar业务部门产品研发及市场动向,与ar全球总裁terry
hannon博士、亚太区副总裁david beck博士、产品经理marta
kocun博士以及中国区大区经理刘方博士进行了现场交流。

化敌为友 推出快速生物科学显微镜联用平台

牛津仪器展位现场

在过去的五年,生命科学是bns原子力显微镜业务的重要组成,而刚收购的jpk,正是bns在该业务领域最强的竞争对手之一。“这一市场目前容量有限,激烈竞争对双方在生命科学产品线的业绩增长都带来了不利影响,进而也限制了双方在产品研发提升方面的投入。”
jeffrey说,他表示jpk的产品在稳定性以及与生命科学用户需求的结合性方面都非常成功,而bns的afm则具有非常适用于生物科学研究的超快扫描技术fastscan等专利技术。在收购后,bns经过深入研究,将双方产品在技术层面进行了整合。

专注afm研究20载,产品创新从高性能到广用途

一方面将bns原有的线扫描速度可达630-800hz的fastscan技术引入jpk的产品。同时继续保持jpk生物afm原有的能与光学同步联用的特点。基于此,bns刚刚推出了最新的afm与倒置显微镜、荧光显微镜、共聚焦显微镜联用的平台。“能在联用平台上做到这样的速度,我们是独家的,对于这个平台的前景我们也非常期待,未来还有很大的技术增长空间。”jeffrey强调。

ar成立于1999年4月1日,2012年加入牛津仪器,且加入牛津仪器之前就已经在中国开展了业务。今年是部门成立的20周年,20年来,ar一直专注于原子力显微镜的研究,部门员工从最开始的三个创始人发展到现在的近百人,从事中国业务的人员也从一个人发展到十几人。david
beck介绍到,“至chinanano
2019,已经是牛津仪器ar第七次参加chinanano,每次参会ar都会带来具有革命性意义的新产品、新技术。”

将化学信息纳入afm检测版图

ar创立之初的第一款产品mfp-1d是最早的具有闭环扫描器的产品,解决了当时市场上的原子力显微镜都无法精准地测量力曲线的弊病。2007年,ar推出了快速扫描产品cypher,那时候大家扫一幅afm图像普遍需要几分钟甚至十几分钟,市场上也没有出现所谓快速扫描原子力显微镜的概念,cypher的推出把扫描速度提高了几十倍,线速度可以达到几十赫兹。2017年牛津仪器正式推出了cypher
vrs,这是市场上第一款全功能的视频级扫描原子力显微镜,其将afm的扫描速度又提高了一个数量级,最快可以实现超过10幅每秒的帧速度,让使用者可以进行纳米尺度下的原位动态的研究,这是一个巨大的进步。

anasys是美国一家开发和制造纳米级红外光谱和热测量仪器的公司,其主要产品是基于afm基础的快速扫描纳米红外光谱产品anasys
nanoir,在细分市场上是占有率最高的品牌之一。jeffrey表示,以前bns的afm扫描探针技术得到的基本都是物理信息,如力、电、磁等,随着anasys的加盟,bns引入了成熟的纳米红外光谱专利技术,afm的检测也从此将检测应用拓展到了化学信息的领域,“相当于给afm加了一个红外光谱联用配件,通过这一技术与bnsafm技术的结合,用户在原有功能的基础上,还能够分析高达十个纳米分辨率的表面微区结构、成分、分布,这对于界面科学等方面的研究具有重要意义。”

“今年推出的jupiter,是一款大样品台原子力显微镜。无论是分辨率、自动化程度、扫描精度、还是扫描速度,它都领先于市场上的同类产品,且jupiter可以兼顾学术和工业研究的需求。”
marta
kocun说到,“工业界的样品尺寸一般都比较大,无法切割。之前很多客户对我们的产品性能很满意,但是出于样品尺寸方面的考量,放弃了我们的产品,jupiter的推出解决了这个问题。”

“以往红外光谱的分辨率大概在500纳米的尺度上,但是通过anasys
afm传感器探针的技术,分辨率直接提高至10个纳米,很多看不到的东西现在通过它可以分辨出来了。”jeffrey介绍到,他表示这种应用方案虽然刚刚开始实行,但在高分子、材料科学、二维碳纳米材料以及半导体工业领域都有广泛应用,intel、台积电等著名公司都已经购买了该产品,增长潜力巨大。

牛津仪器ar原子力显微镜

添员光学3d“快跑者” 延伸传统行业应用触角

(左: mfp-3d; 中: cypher vrs; 右: 本次展出的jupiter xr)

bns于2018年底收购的alicona imaging
gmbh是一家奥地利制造商,其产品核心技术是focus
variation自动变焦技术,主要用于提供光学三维表面测量解决方案。不同于bns原有进行光学三维测量的白光干涉仪,alicona的产品速度更快,操作更简单,非常适用于应对表面变形、起伏较大的产品。可以在10几个纳米到几百个毫米的测量范围内进行形貌测量和粗糙度测量。

技术创新为基础,拓宽afm应用领域从学术至工业