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812所自研国产质谱仪可辨白酒可上天,秒级分析数十种化合物


  来源: 中国航天报 时间:2023-07-24 编辑:清风
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此前几十年,在国内厂房产线上运作的质谱仪都来自国外。


当国产质谱仪配备在进口设备上并亮起屏幕,中国航天科技集团有限公司八院812所裕达公司显示出了打破国外技术垄断的实力。


从0到1,是从无到有,从1到10,是不断走向成熟,而从10到100,则是812所不断对高端科学分析仪器发起攻关的每一步。


打造科学检测的“终极手段”


在深空探测领域,质谱仪可作为直接分析外星大气和矿物成分的主载荷,美国好奇号火星车就搭载着质谱仪在火星上探寻生命元素。质谱仪还可进行航天材料分析、载人空间舱内空气质量分析研究等,为航天器研制和航天员安全提供保障。812所的质谱仪曾用于进行梦天实验舱地面空间环境分析检测,只需5分钟便获得分析结果,而传统分析方法需要3~5天。


“质谱仪研发周期漫长,技术壁垒高,国内质谱仪又起步晚,核心技术不足,大量关键核心部件长期面临被禁运或提价的风险,国内质谱仪市场长期被国际行业巨头垄断。”裕达公司总经理景加荣感叹。如今,借助航天技术转化来的质谱仪技术,中国市场正在悄然改变。


“国人对国产高端设备持谨慎态度,但我们相信航天产品的品质。”2021年,在合肥某半导体公司,裕达公司质谱仪事业部负责人薛兵感受到一种“双重震撼”。当他们第一次把自产质谱仪配备在产品检测机台上,屏幕亮起时,用户震惊于国内质谱技术已经这么成熟,他们也亲眼看到,国内仪器自主研发的路已经走了这么远。


质谱仪作为一种高端科学分析仪器,由进样系统和真空系统等系统组成,可以直接测量出物品的组成部分。因为技术壁垒高、用途广泛,质谱仪在业内享有美誉,人们将之誉为科学仪器皇冠上的“明珠”,更因为“如果质谱仪都无法检测到,那其他仪器更难以做到”这一现实,而称其为“终极的检测手段”,是目前物质鉴定的利器。


“质谱仪可以对检测物进行定性定量分析,‘定性’能看出是什么,‘定量’能看出有多少。”薛兵介绍,质谱仪分析速度快,准确率高,擅长对混合物进行分析,特别是对大量混合物中少量目标的分析。812所主要研制的四级质谱仪能在秒级时间同时分析数十种化合物,满足工业现场的快速、高灵敏度检测要求。


从“用户”变身“厂家”


当把质谱仪带到用户面前时,812所遇到过各种质疑,最大的问题就是客户对国产仪器不够认可,表现出将信将疑的态度。


“因为不相信国内有人真的在攻克质谱仪相关技术,我最初第一反应就是不可能。”跟这些用户一样,裕达公司质谱仪事业部负责人蒋公羽起初自己都不相信中国人可以生产出这样的高端仪器装备,直到读博期间开始整机搭建,看到国产质谱仪的每一个组成部分甚至能比国外更优秀时,蒋公羽不再有任何怀疑。


在2013年,国外开始限制对中国航天领域高端质谱仪的供应,812所陷入“卡脖子”的困局,为了不耽误所里对航天器污染物检测的工作,他们依托多年的真空装备技术积累,在短时间内完成质谱仪初代样机的研发,打破了我国对国外质谱仪依赖的局面。



从用户到厂家,这一身份转变也成为812所的独特优势。“我们从质谱仪的资深用户成为质谱仪的生产者,又去寻找相关领域的具体应用。”景加荣认为,“从研发转到生产,重要的是直接了解用户需求,给出最佳解决方案,这在实验室里是想不到的。”


近10年来,812所的足迹从华东挺进全国,不断拓展新的应用方向,他们聚焦熟悉的航天军工及相关工业领域,瞄准生物医药和集成电路两大方向进行质谱仪的研发生产,建立起具备百套级批量生产能力的质谱产线。


走出国门


技术过硬在任何地方都是最好的敲门砖。


2018年,812所经历了一场“鸡蛋战胜石头”式的挑战。当时,他们研制的医药生产PAT质谱仪还只是一个“裸机”,凭借良好的问题解决方案和扎实的技术,打败了竞争对手。此后,他们不断给自己增加“考题”的难度,在后期又经过3年的反复迭代论证,最终交付给用户一款真正解决需求的产品。


2022年,812所的质谱仪销往了土耳其等国家。


关键词:国产质谱仪 质谱仪 科学仪器    浏览量:796

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