畅聊多技术联用进展|牛津仪器2022首届材料分析论坛在长沙成功举办!

随着显微分析技术的发展，采用多技术联用对材料进行全方位的表征及分析受到越来越多研究人员的重视。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，将进一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。为了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。

仪器信息网编辑也在牛津仪器材料分析论坛上分别采访到了本次会议到场的四位嘉宾，分别是牛津仪器MAG中国区销售总监李霄飞、中南大学高等研究中心副主任马春德、长沙理工大学金属研究所所长刘小春、湖南大学材料科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。

牛津仪器材料分析论坛

牛津仪器华南区销售经理刘宇介绍到场嘉宾

牛津仪器MAG中国区销售总监李霄飞致欢迎词

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状进行了简要介绍。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。

随着牛津仪器在长沙累积的高端用户越来越多，不但有湖南大学、中南大学这样的高水平高校，还有很多第三方检测的用户，牛津仪器在不久的未来也将考虑在长沙安排本地工程师入驻，以便更好地服务湖南本地的用户。

中南大学高等研究中心副主任马春德作为邀请嘉宾致辞

马主任此次作为中南大学高等研究中心的代表出席。中南大学高等研究中心的前身是中南大学的现代分析测试中心。目前中南大学高等研究中心有5000多平方米的专业实验室，三个多亿的先进仪器设备资产，事业编的实验测试技术人员40多人，在教育部直属高校里，综合硬件实力水平排在前列。

马主任认为，材料分析工作离不开通过各种测试仪器获取各种数据，并用这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。这些问题的解决都要依靠基础科学研究来实现，那么就必须通过各种先进的仪器设备作为研究的工具。

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、原子结构能够进行科学研究，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。

最后马主任祝本次论坛会议能够取得圆满，也希望大家每个人都有所收获，同时也欢迎到场的科研工作者到中南大学高等研究中心共同交流研讨。

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。

长沙理工大学金属研究所所长刘小春报告《金属材料纳米尺度晶体取向定量表征：FIB-STEM与TKD联用技术的应用与探索》

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非常重要。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。

牛津仪器纳米分析部应用科学家马岚报告《微观尺度下，如何实现元素准确定性定量的分析方法》，马岚在报告中介绍了提高EDS空间分辨率的技巧、EDS定量技术、AZtecWave新进展等。

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。）

湖南大学材料科学与工程学院教授刘继磊报告《拉曼光谱在电池研究中的应用》

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，电池实际工作过程当中，电池内部电极、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，观察电池内部材料的结构、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进一步优化整个电池的设计。

牛津仪器纳米分析部高级应用科学家徐宁安报告《纳米到厘米级微观结构EBSD表征及分析技术最新进展》，报告中介绍了利用EBSD数据进行材料弹性性能分析、材料塑性变形分析、位错分析等，并介绍了进一步提升TKD透射EBSD模式下空间分辨率的有关方法。

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。

会展现场

以下为仪器信息网编辑在牛津仪器材料分析论坛上对到场的四位嘉宾的采访实录。

厂商采访：牛津仪器MAG中国区销售总监 李霄飞

仪器信息网：请介绍一下牛津仪器材料分析集团（MAG）以及MAG中国的概况和成立背景？

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。

仪器信息网：牛津仪器材料分析集团（MAG）将提供哪些整体解决方案服务中国用户？

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，已经可以做类似能谱的快速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。

仪器信息网：牛津仪器材料分析集团（MAG）初成立阶段将实施哪些服务革新？

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，使得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，最终形成一个更有竞争力的团队，更加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。

我们还正在组建Customer Care Center（CCC）的服务团队。过去如果一个实验室购买了牛津仪器不同的产品可能需要联系不同部门的工程师，但有了CCC服务团队，只要一个电话，CCC中的资深工程师就能帮助用户统一解决问题，极大地提升用户体验。

仪器信息网：疫情波动下举办线下活动实属不易，请谈谈此次牛津仪器克服这种困难举办本次论坛的背景和活动的重要意义？

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，但是后来我们基本上都推迟了。牛津仪器当前始终保持着两位数以上的高增长速度，有着巨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。

仪器信息网：多技术联用可以说是本次活动的重要主题，请谈一下牛津仪器如此重视联用技术的原因？牛津仪器在这方面有哪些应用案例和最新进展？

李霄飞：牛津仪器材料分析集团主推的多技术联用，主要还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。

牛津仪器材料分析集团（MAG）经过整合，加上我们在硬件和软件上的改进，已经大大降低了原位操作和表征的门槛，这对于材料微区研究意义重大。我们不仅能够给客户提供一站式解决方案，无形中也增强了我们的竞争力。

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。经过我们了解，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虽然可以做，但对样品质量要求比较高，而拉曼对样品的制备不像EBSD那么严格，可以比较容易地得到非常漂亮的结果，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。

仪器信息网：牛津仪器材料分析论坛未来还有哪些系列计划？

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。

特邀嘉宾：中南大学高等研究中心副主任 马春德

仪器信息网：您所在单位或实验室配置了哪些牛津仪器的设备?使用体验如何？

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。

总体从使用看，牛津仪器的产品质量比较可靠，性能非常稳定，从2012年到如今大约10年间，使用过程中故障率非常低，到现在为止我们都是正常使用。

仪器信息网：此次参加牛津仪器材料分析论坛的感受？

马春德：我觉得应该对我个人来说不虚此行。

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。

仪器信息网：您如何看待多技术联用的发展？

马春德：多技术联用已经成为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，才能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需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。

仪器信息网：此次参会对牛津仪器的建议或意见？

马春德：对于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比较容易获得解决。

我们非常注重的在于维修、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，对于我们来说科研效率成本以及肩负的压力都很大。

希望未来牛津仪器能够在长沙常驻维修工程师或者应用工程师，一方面能够快速解决维修问题，另一方面也能够及时获取牛津仪器的最新技术和应用经验，能更好地当面进行交流。不只对中南大学，对整个湖南科研领域来说都具有非常有重要的意义。

专家采访：长沙理工大学金属研究所所长 刘小春

仪器信息网：相比其他材料，金属材料微观尺度研究有哪些特点？对于材料表征技术有哪些不一样的需求？

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，实际上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。

金属材料的微观结构表征非常依赖于操作人员的专业知识背景，检测人员不仅仅需要知道仪器设备的使用功能，更加需要对材料的结构、成分，还有它各种细节的处理的信息有足够的了解，才能有针对性的把表征做好。

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。

仪器信息网：您报告分享了STEM与TKD联用技术，请谈下多技术联用对于金属材料研究的重要性？相关联用技术应用进展如何？

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的测试方法进行了有效的结合，发现可以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。

我认为，各种各样的联用技术是对传统单一的检测方法的一个补充，也是未来的一个发展趋势。

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和影响力会更大，对于科研人员反过来也是一样，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以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。

仪器信息网：请分享下此次参与牛津仪器材料分析论坛的体会？

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很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关系，以及生态构建都很完美，这样大家会从内心认可这家公司的产品和服务。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。

仪器信息网：对牛津仪器有哪些发展建议？

刘小春：牛津仪器作为一家国际性的公司，应该考虑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相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够做到更好性价比，这样他们盈利空间可能还会更大。对于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。

专家采访：湖南大学材料科学与工程学院教授 刘继磊

仪器信息网：相比其他材料，储能材料研究的特点有哪些？对于材料表征技术有哪些特殊的需求？

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，指导我们进一步优化材料设计并提供理论指导，所以现在表征越来越重要。现在整个科学研究有一点朝着拼设备的程度在发展，其实就是凸显了表征的重要意义。

仪器信息网：原位光谱-电化学表征技术发展现状如何？联用技术对于储能材料研究的重要性？当前应用进展如何？

刘继磊：我觉得这个还是非常重要的，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、了解材料其实非常重要。

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越来越重要。

仪器信息网：请分享下此次参与牛津仪器材料分析论坛的体会？对牛津仪器有哪些发展建议？

刘继磊：现在设备的发展的速度越来越快，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，我也希望他们对仪器的操作、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，让他们不断的提升自己操作分析数据能力，慢慢的也能够培养他们的创新意识。

参会人员合影

关于牛津仪器材料分析集团（MAG）

牛津仪器材料分析集团（MAG）整合了行业领先的能谱仪、波谱仪、EBSD、纳米机械手、高速高分辨原子力显微镜、共聚焦高速高分辨拉曼显微镜、台式核磁波谱仪等多种技术，在多技术联用方便有独到的优势，可以为材料分析提供先进的解决方案。