NMR-Service / ЯМР-сервис
Хотел бы рассказать о новом производителе ЯМР-спектрометрического оборудования - китайской компании Q.One Instruments.
Для небогатого игроками рынка ЯМР каждая новая компания-производитель вызывает неподдельный интерес пользователей. Q.One - не исключение. Так что же это такое и с чем ее едят?
Каждый разговор с потенциальными заказчиками у меня начинается с одного и того же вопроса: “А это копия спектрометра Varian или Bruker?” Сразу хотелось бы внести ясность: это продукт собственной разработки Уханьского Института Физики и математики китайской академии наук. Он, безусловно, состоит из тех же функциональных блоков, что и продукция других производителей, но ВСЯ схемотехника у него “родная”. Никаких заимствований там нет. Над консолью институт начал работать в 2007 году с целью замещения устаревших консолей уже установленных приборов. В 2018 года Q.One анонсировал старт международных продаж.
Так что же производит Q.One?
Известно, что сердцем ЯМР-спектрометра является сверхпроводящий магнит. Именно он отвечает за феномен магнитного резонанса. Без магнита никакого резонанса нет и в помине. Производство сверхпроводящих магнитов - высокотехнологический процесс, требующий серьезных вложений в оборудование и высокой квалификации персонала. Компания Q.One выкупила технологию производства у хорошо известного производителя Oxford Instruments и в настоящее время производит две, наиболее интересные для рынка модели - 400 и 600 МГц.
Ваш покорный слуга имел опыт инсталляции первого в Росиии спектрометра, оснащенного магнитом китайского производства. Это оборудование очень высокого класса, которое не отличается по качеству от продукции Oxford Instruments.
Второй немаловажной деталью ЯМР-спектрометра является датчик. Здесь китайским коллегам есть чем гордиться! Q.One купил очень интересную швейцарскую компанию, основанную бывшими сотрудниками Bruker, и разрабатывающую высококлассные датчики ЯМР. Основной “козырь” Q.OneTec (название подразделения) - разработка "с нуля", без необходимости обходить исторические “косяки” предыдущих поколений датчиков. Это касается всех компонентов датчика: корпуса, радиочастотного тракта, конструкции отдельных частей и компонентов, используемых материалов. Особую гордость компании представляет система автоматической настройки согласования РЧ-каналов. Увидев ЭТО в первый раз, я был поражен скоростью настройки. И это при том, что я видел и использовал ВСЕ системы ВСЕХ производителей. Перестройка контура на сотню мегагерц занимает на современной консоли порядка секунды. У конкурентов речь идет о десятках секунд, как минимум. Данная технология использует уникальные патентованные переменные конденсаторы с очень большим быстродействием, огромным моторесурсом и отсутствием гистерезиса. Особенно привлекает то, что датчики Q.OneTec могут быть “заточены” под спектрометр ЛЮБОГО производителя. Система автоматической настройки также может работать с ЛЮБЫМ спектрометром. В качестве примера можно привести спектрометр Varian Inova 400, установленный в лаборатории ЯМР-спектроскопии ИНЭОС РАН, который оснащен датчиком Q.OneTec с ручным управлением.
Из дополнительных приятных особенностей хотелось бы отметить материал инсерта: это сапфир. Пользователи спектрометров компании Bruker могут только вздыхать с сожалением: инсерты в их датчиках фактически являются дорогим расходным материалом и долго не живут, в то время как сапфир принципиально невозможно разбить. Ну и конечно же паразитные сигналы 29Si и 11B в датчиках Q.OneTec полностью отсутствуют.
Несколько слов о радиочастотной части - консоли. Первое поколение (Quantum-I) имеет классический радиочастотный дизайн, схожий продуктами Varian и Bruker: синтезатор частоты, генерирует опорную частоту на 20МГц выше частоты исследуемого ядра, в передатчике происходит вычитание промежуточной частоты (ПЧ) и формирование импульса произвольной формы на частоте резонанса ядра. Дальше сигнал проходит через усилитель мощности, байпасом через предварительный усилитель и попадает в датчик. После импульса целевой сигнал с датчика усиливается в предварительном усилителе, смешивается с опорной частотой, давая модулированный сигнал с частотой 20МГц, который попадает на оцифровку в АЦП. Второе и третье поколение консолей содержит технологию повышения частоты до 0.9-2ГГц для фильтрации от паразитных высоких гармоник. Третье поколение консолей будет неприятным сюрпризом для компании Bruker: концепция, использованная в Avance 4, с успехом применяется и в продукции китайцев.
В зависимости от наполнения консоли (количество каналов, дополнительная периферия) она может размещаться как в одностворчатом, так и в двухстворчатом шкафах.
