近日,分析中心有机分析平台磁共振实验室撰写的综述论文《磁共振谱仪关键部件自主研发:从固体核磁共振样品制备工具箱到超低温核磁共振-电子顺磁共振联用装置》在《中国科学 化学》正式发表。该论文系统总结了实验室过去十余年在磁共振谱仪关键部件自主研发方面的工作成果,作为化学系建系100周年的学术献礼,展示了分析中心在高端科学仪器自主研发领域的技术积累与转化能力。
磁共振谱学是结构化学、材料科学与生命科学等领域重要的分析手段。长期以来,固体核磁共振魔角旋转转子、低温系统等关键部件高度依赖进口,价格高昂且供应受限,成为制约我国相关领域科研工作的"卡脖子"问题。针对这一现状,磁共振实验室持续推进核心部件的自主研发工作,形成了具有特色的技术路线,也为朝着高场、高频及多模态集成方向发展的磁共振技术做了有益探索与前期尝试。
论文详尽展示了固体核磁共振装样工具及转子、电子顺磁共振干式超低温系统以及核磁共振-电子顺磁共振联用装置的研发过程和成效。在固体核磁共振领域,实验室开发了装样工具箱,实现了3.2 mm魔角旋转转子的国产化,突破了高精度加工与密封性等技术难题。在电子顺磁共振领域,实验室与国仪量子技术(合肥)股份有限公司合作构建了干式6 K超低温系统,在无液氦条件下实现高稳定度、宽范围的温度控制。在此基础上,实验室设计了国内首套超低温核磁共振-电子顺磁共振联用装置,可在超低温环境下同时采集核磁与顺磁信号。
上述工作体现了"集成创新"的仪器开发思路,相关成果表明通过需求牵引、工程攻关与集成创新,我国技术团队完全有能力在磁共振核心部件领域实现从"跟跑"到"并跑"乃至"领跑"的跨越,为磁共振仪器自主研发提供可借鉴的范式。
科学仪器的自主研发与国产化是实现高水平科技自立自强的重要基石。面向"十五五"时期战略部署,清华大学分析中心将持续支持各平台实验室自主创新、深化协同创新,强化科技基础条件自主保障,聚焦关键核心技术攻关,为我国高端仪器等重点领域取得决定性突破、引领发展新质生产力提供坚实的技术支撑。
文章链接: http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSC-2025-0305