牛津仪器在长沙成功举办2022年度首届材料分析论坛，论坛上多位明星专家和牛津仪器工程师分享最新的研究成果和技术进展。

  随着显微分析技术的发展，采用多技术联用对材料来全方位的表征及分析受到慢慢的变多研究人员的重视。通过扫描电镜、拉曼、原子力显微镜、能谱等联用进行原位表征，将逐步推动显微分析技术的发展，为材料研究及表征带来新的思路。为促进多种显微分析技术在材料、地质、生物、半导体、新能源等多种领域的交流及分享，牛津仪器于2022年9月20日在长沙成功举办2022年度首届材料分析论坛，论坛上多位明星专家和牛津仪器工程师分享最新的研究成果和技术进展。

  学与工程学院教授刘继磊，分别向他们了解牛津仪器的最新动态和本次活动的参会体验。

  牛津仪器材料分析集团（MAG）中国区销售总监李霄飞首先欢迎到场的各位嘉宾，并对牛津仪器的发展历史和现在的状况进行了简要介绍。牛津仪器于1959年在英国牛津由马丁·伍德爵士夫妇创建，是牛津大学孵化的第一家商业公司。牛津仪器目前主要由低温强磁场（Nano Science）、芯片等离子加工（Plasma Technology）、科学相机及光谱解决方案（Andor）、纳米分析（Nano Analysis）、共聚焦拉曼成像显微镜(WITec）、原子力显微镜（Asylum Research）、核磁共振（Magnetic Resonance）、X射线科技(X-ray Technology）、售后服务(Service）等部门组成。而牛津仪器材料分析集团主要由其中的纳米分析（Nano Analysis）、共聚焦拉曼成像显微镜(WITec）、原子力显微镜（Asylum Research）、核磁共振（Magnetic Resonance）等组成，产品涵盖基于电镜的显微分析技术、高灵敏高分辨激光共聚焦拉曼显微镜、高通量及高分辨原子力显微镜、台式核磁共振波谱仪等，提供从纳米到毫米、厘米级的成分、结构分析技术及解决方案。

  牛津仪器不仅在上海设有维修中心，同时在北京也在筹备新的维修中心。牛津仪器工程师目前已经在全国分布广泛，在北京、上海、广州、武汉、深圳、西安、天津、厦门、苏州、南京等地，都有牛津仪器本地工程师驻守。此外，牛津仪器在北京、上海、广州都设有演示实验室，并在北京、上海、广州、南京等地都有应用支持人员。

  马主任认为，材料分析工作离不开通过种种测试仪器获取各种数据，并用这一些数据指导科学研究方向和各种新材料性能的提升。目前全世界还在进行日益激烈的科学竞争，对于中国来说有很多的卡脖子工程，比如芯片、高性能航空发动机、特种极端环境下服役的特种材料、功能材料等等。这样一些问题的解决都要依靠基础科学研究来实现，那么就一定要通过各种先进的仪器设施作为研究的工具。

  中南大学高等研究中心刚刚申报成功的“湖南省电子显微镜中心”，能够对材料的微区表征、形貌成分、晶体取向、原子结构可以有效的进行科学研究，不仅满足了中南大学各种课题研究需要，同时也面向湖南省的各个科研机构提供测试服务及技术支撑。

  中南大学高等研究中心和牛津仪器早在2010年就建立了合作伙伴关系，陆续引进了牛津仪器的一系列设备。在十几年的合作过程中，牛津仪器公司作为一个具有英国血统的老牌仪器供应商，无论从技术能力还是服务质量上，都能提供非常优质的服务体验。

  牛津仪器纳米分析部高级应用科学家徐宁安分享《从表征到分析，多技术联用在材料分析中的灵活应用》，徐宁安在报告中介绍了牛津仪器EDS-EBSD-AFM联用分析含稀土钢析出相和EDS-EBSD-Raman联用分析钢铁氧化层的研究进展。

  刘老师团队介绍了1年多时间自筹经费，并与牛津仪器在内的等多个仪器厂商合作搭建的电镜平台——凯普乐电子显微分析中心，中心目前具备超大面积（高通量）表征、多设备协同测试（EBSD-FIB-TEM、FIB-TKD-APT、STEM-EELS、STEM-EDS）等能力，并介绍了FIB-STEM&TKD、TEM&TKD、TEM&PED等多技术联用在金属材料中的应用。

  报告最后，刘老师感慨道，一个好的仪器品牌，其根源的技术储备来源和所处的生态很重要。正是因为有了牛津仪器的高端智能仪器，以及贴心的售前售后服务，帮助科研人员工作做得更好。

  牛津仪器WITec中国区应用经理胡海龙报告《WITec共聚焦拉曼显微镜及多场关联成像的前沿应用》。报告中分别举例介绍了WITec共聚焦拉曼显微镜在能源半导体材料、高分子材料、金属腐蚀及防护、生物及地质等领域的最新应用进展。（威泰克WITec是德国高分辨光学和扫描探针显微技术解决方案制造商，提供Raman、AFM、SNOM、SEM以及联用技术等，并于2021年加入牛津仪器集团。）

  刘教授在报告中主要探讨了拉曼光谱在电池性能提升机制探索方面的一些应用研究。由于电池本身是一个封闭的多相多物理场，系统内部很复杂，类似一个“黑匣子”。在实际的工况条件下，电池实际工作过程中，电池里面电极、材料、结构组分整个变化很难有直观的观测。而基于原位拉曼光谱就能够在真实的工况条件下，观察电池里面材料的结构、组分相转变过程，以及电池界面形成的动态演变规律，进而可以更精准地来揭示整个电芯的容量衰减机制，从而帮助找到更加高效方法逐步优化整个电池的设计。

  牛津仪器Asylum Research应用科学家薛以泽邦报告《眼见为实，感触为真——AFM技术的应用与展望》。薛以泽邦报告中对AFM技术进行了全方位应用展示，如在生物大分子动态实验、阳极氧化、钙钛矿太阳能电池、电化学沉积、电化学腐蚀、磁斯格明子、铁电材料相变、AFM-SKPM-EDS联用。

  李霄飞：牛津仪器材料分析集团（Materials Analysis Group）（以下简称MAG）是牛津仪器经过跨部门整合后，由纳米分析（Nano Analysis）、共聚焦拉曼成像显微镜(WITec）、原子力显微镜（Asylum Research）、核磁共振（Magnetic Resonance）部门组成的，希望能够通过部门间的优势互补实现1+1>

  2的效果。

  这四个部门面向的客户群各有交叉，以高校科研为主，还包括企业高端的R&D研发。由于用户都是在做材料的表征和研发,牛津仪器就将这四个部门组成牛津仪器材料分析集团（MAG），这之后无论是在管理上、市场活动、资源的整合上都会有一些共同的行动方针。整合后的牛津仪器材料分析集团（MAG）最终目的还是以客户为中心，希望能够通过加强不同部门间的内在联系给客户提供更多、更好的整体解决方案。

  李霄飞：现在我们推出的有代表性解决方案，不仅有EBSD和AFM的联用、AFM和拉曼的联用，还有EDS/EBSD和拉曼的联用。这三种技术紧密围绕显微分析形成掎角之势，尤其是牛津仪器的拉曼具备高灵敏度，而且在成像方面具有独到的优势。市面上的其它的拉曼目前还是选点分析为主，Mapping的效率比较低，而牛津WITec的拉曼由于速度和灵敏度的优势，已能做类似能谱的快速Mapping，恰好和EDS、EBSD、AFM的Mapping成像相串联，使得成像过程具有可比性。

  李霄飞：我们现在已经有计划地布置实施，过去牛津仪器每个部门都有自己的工程师，但现在我们开始对这些工程师进行交叉培训，使他们不仅擅长自己部门的业务，也能够学习其他部门一些基本的内容，这样大家都有各自的专长，但同时在技能上进行了拓展，最终形成一个更存在竞争力的团队，更高效地解决用户的问题，从而更好地服务用户。即便在疫情背景下，由于牛津仪器的工程师分布很广，我们大家可以保证快速派遣工程师到现场，解决用户的燃眉之急。这对于用户来说是非常有价值的。

  李霄飞：疫情持续到现在已经有三年多的时间，我们和客户面对面的机会比原来减少了很多，所以跟客户线下见面的重要性是不言而喻的。其实我们上半年就有不少的计划，但是后来我们大多数都推迟了。牛津仪器当前从始至终保持着两位数以上的高上涨的速度，有着非常大的装机量和客户群，这也保证了牛津仪器举办线下用户活动都会有足够多的用户参加。这次在长沙举办的活动，就已经超出了我们的预期，来参会的用户了解牛津仪器这次带来的最新技术也都觉得十分有收获。所以只要疫情许可的情况下，牛津仪器还是会坚持多办这样的线下活动，促进同行业的交流。

  李霄飞：牛津仪器材料分析集团主推的多技术联用，其实是基于很多微观领域研究，客户希望同时了解图像、成分、结构信息，甚至微区力学实验的需求。

  过去大家可能觉得AFM和拉曼在在金属材料应用较少，其实并不是。经过我们不难发现，它们在金属材料都是可以有很多应用的。比如金属材料中的夹杂物研究，我们大家可以用能谱看它的成分分布，用EBSD进行精确分析，用AFM探索表面形貌和了解它电化学的性质。

  还有金属的氧化物的分析，EBSD虽能做，但对样品质量发展要求比较高，而拉曼对样品的制备不像EBSD那么严格，可以非常容易地得到很美的结果，也延伸了拉曼在材料领域中的应用。此外，我们还在金属材料的腐蚀和药物制剂等方面做了不少探索。

  李霄飞：我们目前计划在年底前应该还会举办10期这样的材料分析论坛，但由于目前疫情形势复杂，具体地点还没有确定。

  马春德：中南大学高等研究中心旗下的电镜中心是我们五大板块之一，电镜中心配置了一系列高端的电镜设备，其中配置了多款牛津仪器的设备，比如说我们2012年引进的双束电镜就配置了牛津仪器的能谱。后来引进的FEI和泰思肯的电镜也配置了牛津仪器的EDS EBSD和机械手等。

  我是第一次参加牛津仪器的论坛，此次是作为中南大学公共平台的管理者身份参加本次论坛，我们也带了自己的同事来学习交流。

  牛津仪器此次论坛也是给我留下了比较深刻的印象。一是规划比较完善、规模也比较大，疫情当下想组织这样一场规模的线下会议十分不易，来参会的单位也比较多；二是报告的质量和水平也比较高，不但有明星专家分享仪器操作和分析表征的经验，还有牛津仪器的明星工程师的一些经验和分享，从实用性、技术性、前沿性这几点都有很好的体现。

  马春德：多技术联用慢慢的变成了现代科学研究的一种趋势。对于复杂的实际问题，我们通过单一的仪器检测单一的数据只能做一些简单的研究。随着现代科技的发展，科学研究所面临的问题越来越复杂，我们不可能通过某几个方面或者某几个参数的确定就能解决实际问题。

  现在我们很多的基础科学还是有很多欠缺，对复杂的物理现象的解释必须要考虑到多方面以及多技术引入，才可以获得新的解释和揭示。此外，为了更好地应对国家重大战略需求要解决的理工医以及交叉学科的问题，学校近年来也在进行连续大规模的投资，组织出联合攻关的团队，利用各种各样的科学设备综合体去集中解决。

  马春德：对我们来说就是使用者的身份，其实我们这样大的平台相对资金上的压力稍微小一些，因为学校有很好政策支持，我们的维修费用相对来说非常容易获得解决。

  我们很注重的在于维修、维护的时间效率。由于高等研究中心测试平台每年平均要肩负着500多项国家自科基金以上的纵向科研项目的测试技术服务支撑，对我们来说科研效率成本以及肩负的压力都很大。

  刘小春：我觉得金属材料微观结构表征最大的特点是它的材料种类特别的丰富。虽然金属听上去是两个字，其实就是代表了构建我们各行各业的基础性材料。上到飞机里的高温合金零部件，下到用于航海的高强耐腐蚀的钛合金，都与金属材料息息相关。

  我们自己也搭建了针对金属材料的分析表征的材料研究平台，要想把表征和检测相关的工作做好，我们更看重技术人才需要有扎实的材料科学的基础知识和晶体学这方面的积淀，这个是我们金属材料分析跟别的领域相比最大的一个特点，就是它更强调技术跟材料本身专业相关知识背景的无缝的对接。这两个都匹配好了，才能够真正的把设备能用好，把研究工作能做好。

  刘小春：我在报告中提到联用技术，是我从用户的角度主动选择的结果。我把赛默飞电镜的STEM成像能力和牛津仪器TKD的测试办法来进行了有效的结合，发现能轻松实现到纳米级别的形貌分辨，之后我们自己的团队以及研究工作也在逐步将STEM和TKD联用起来，然后开发新的应用场景，推动金属材料的研究进展。

  科研人员包括仪器厂家，如果能在各种设备联用，或者说多场景、多种技术或多场景的跨尺度的应用方面做得更好，我相信他们未来的竞争力与影响力会更大，对于科研人员反过来是相同，它可以推动我们的科研工作做得更好。多技术联用将会成为科研人员手中非常便利的工具，通过多技术联用去推动我们整个仪器行业及科学家的研究领域解决一些难度较高的研究问题，这是我们的共同愿景。我也会通过不断与牛津公司这样的优秀的厂家交流，然后去了解掌握更多的多技术联用的最新进展。

  刘小春：牛津仪器是在国内极具影响力的一个仪器公司，他们确实做到了技术领先和契合客户的深度应用场景。我觉得能做到这一点，是一个仪器厂家之所以具有非常好的口碑和竞争力的一个原因，它不仅产品做得好，而且应用服务还有与客户的合作伙伴关系，以及生态构建都很完美，这样大家会从内心认可此公司的产品和服务。通过与牛津仪器的技术专家进行交流，我觉得整体来说收获很大。

  刘小春：牛津仪器作为一家国际性的公司，应思考在中国设立一些生产基地，这样的话，第一能保障产能，第二能保障供货的周期，尤其是现在全球各大经济主体有一定的竞争脱钩的趋势下，需要他们有生产能力的保障，否则有可能不利于他们未来持续的竞争力。同时进口厂家本土化实际上反过来也会促进国内有关技术的成熟和配套技术的成长，包括国内技术人才的培养，这当然是一个双赢的事情，牛津仪器能更好地利用在国内的便利生产的条件，通过更好地成本控制能做到更好性价比，这样他们盈利空间可能还会更大。对我们国内的消费者来说，供货期的缩短也将会提升牛津仪器的影响力。

  刘继磊：目前储能材料表征致力于更精准的阐明电池失效的机理，指导我们逐步优化材料设计并提供理论指导，所以现在表征逐渐重要。现在整个科学研究有一点朝着拼设备的程度在发展，实际上的意思就是凸显了表征的重要意义。

  刘继磊：我认为这个依旧很重要的，通过多技术联用，我们更精准的区分不同的材料类型，以及电池反应过程当中不同材料类型以及变化规律的差异，这对于认识材料、了解材料其实很重要。

  我们近期也在围绕拉曼的联用原位监测表征材料的变化规律开展相关工作，希望把拉曼联用这个工具做得越来越强大，帮助研究多个变量对于电池行为的影响规律，我觉得联用技术肯定是会慢慢的重要。

  刘继磊：现在设备的发展的速度慢慢的变快，无论是多技术联用，或者数值分析方法都越来越强大，未来可能在更多的领域会找到它们的应用场景。

  我建议牛津仪器后期更多组织并且开展一些相关设备的培训和指导。因为很多现在博士生、硕士生他们对仪器的兴趣越来越浓厚，我也想让他们对仪器的操作、原理、新的特性有更深层次的认识，尤其是对拉曼光谱的数字处理方法。希望未来牛津仪器针对我们的硕士生去开展更多的公益性的培训，让他们不断的提高个人操作分析数据能力，慢慢的也能够培养他们的创新意识。

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