国产化率不足5%?绵阳造出质谱仪“心脏”,实现10万级分辨率
时间:2025/7/21 浏览:135

近日,四川瑞莱斯精密机械有限公司凭借自身强大的科研实力,通过自主研发,成功攻克了质量分析器 “超高精度、极端稳定、可控成本” 的技术难题。该公司实现了亚微米级制造精度,装配误差更是能控制在头发丝直径万分之一的尺度,为我国质谱仪产业的自主发展注入了强劲动力,有望推动行业迈向新的高度。


长期依赖于进口


质谱仪被称作 “科学之眼”,在诸多领域发挥着关键作用。它属于高端科学仪器分支,技术壁垒极高,同时市场规模较大。然而长期以来,其国产化率一直很低,超过 90% 的高端质谱仪市场份额被国外企业占据。特别是质谱仪的核心组件 —— 质量分析器,更是长期依赖进口,国产化率曾经不足 5%。


质量分析器在质谱仪中至关重要,直接决定仪器检测精度、分辨率和灵敏度,不同应用场景对其性能要求有别。在蛋白质组学研究里,复杂生物样本中有数千种蛋白质及其修饰形式,只有配备分辨率超 10 万的高端质量分析器,质谱仪才能精准定性与定量分析这些蛋白质,帮助科研人员了解生物体内蛋白质功能和代谢机制。


在环境污染物检测领域,大气中痕量挥发性有机物(VOCs)的检测对质谱仪提出了极高的要求。这类有机物含量极低,但对环境和人体健康可能造成严重影响。因此,需要质谱仪搭载灵敏度达 ppt 级别的质量分析器,才能够准确检测到这些痕量物质,为环境保护和治理提供科学依据。


除了上述领域,质谱仪在药物研发、食品安全检测等方面也有着广泛应用。在药物研发中,质量分析器可以帮助研究人员分析药物的成分和结构,确保药物的质量和安全性。在食品安全检测中,它能够快速检测出食品中的有害物质,保障消费者的健康。


解决质量分析器的国产化问题迫在眉睫。只有实现核心部件的自主可控,才能打破国外企业的技术垄断,降低我国对进口产品的依赖。


打破不可能三角


瑞莱斯精密的洁净车间内,一台台高精度机床正有条不紊地打磨着一批金属杆。这些看似普通的组件,实则是质谱仪中操控离子的 “量子牢笼”。


其中包括临床诊断的 “主力军” 四极杆,它能够筛查早期癌症信号,在医疗检测领域发挥着至关重要的作用;还有好比分子跑步机的离子阱,能够 72 小时持续捕获目标物,为科研和检测工作提供了稳定的数据支持;以及作为环境哨兵的八极杆,能让雾霾元凶 VOCs 无所遁形,在环境监测方面意义重大。


质量分析器存在着魔鬼般的 “不可能三角”,即超高精度、极端稳定和可控成本。要同时满足这三个条件,难度极大。然而,瑞莱斯精密研发团队凭借着卓越的智慧和不懈的努力,用三大创新成功破局。


首先是超精密制造,这一创新让工业精度从 “肉眼可见” 迈向 “原子可控”,极大地提高了产品的精度和质量。其次是电磁迷宫术,能够屏蔽比手机信号弱千倍的干扰,确保了设备的极端稳定性。最后是离子光学系统,它能让带电粒子像高铁般精准到站,进一步提升了设备的性能。


最终,瑞莱斯精密实现了亚微米级装配误差,这相当于在头发丝万分之一的尺度上进行雕刻。如此高的精度要求,背后是研发团队无数的努力和付出。


产学研融合破局


产学研深度融合在技术突破中扮演着关键角色。瑞莱斯精密深谙此道,积极探索与高校合作的有效途径。其与宁波大学共建人才基地,搭建起人才培养与企业需求对接的桥梁。在这个人才基地中,高校为企业输送专业人才,企业为高校学生提供实践平台,实现了人才培养与产业需求的无缝衔接,为技术创新储备了强大的智力资源。


瑞莱斯精密还联合川渝高校共同攻关多物理场耦合技术。多物理场耦合技术是精密制造领域的关键技术,对于提升质量分析器的性能至关重要。通过与高校科研团队的合作,瑞莱斯精密充分发挥高校的科研优势和企业的实践优势,加速了技术难题的攻克,为产品的升级换代奠定了坚实基础。


同时,瑞莱斯精密注重将精密制造工艺转化为教学案例。这一举措不仅有助于高校学生更好地理解和掌握专业知识,还能促进科研成果的转化和应用。学生在学习过程中接触到实际的工业案例,能够提高他们的实践能力和创新思维,为未来的职业发展做好充分准备。


在产学研深度融合的推动下,瑞莱斯精密取得了显著成果。目前,该公司已建成全国单体最大的高性能质量分析器国产化替代生产基地。这个生产基地具备先进的生产设备和完善的管理体系,能够大规模生产高质量的质量分析器,满足市场对国产高端质谱仪核心部件的需求。


产自绵阳的这些关键部件,正凭借其卓越的性能和稳定的质量,为国产质谱仪打开高端市场突破口。它们打破了国外企业在高端质谱仪市场的长期垄断,推动了我国质谱仪产业的自主发展,为我国高端科学仪器的国产化进程注入了强大动力。