同步辐射光源的机时排期,长期以来是制约XAFS技术从“大科学装置专属”走向日常科研一线的现实瓶颈。催化、能源、材料等领域对原子尺度局域结构信息的持续需求,与有限机时之间的矛盾,催生了台式XAFS设备的工程化浪潮。从市场规模来看,2024年全球台式X射线吸收精细结构谱仪市场规模约在1.13亿至1.35亿美元区间,预计2031年将增至1.52亿至1.87亿美元,年复合增长率约4.2%。国内市场在高端科学仪器自主可控政策的引导下,国产台式XAFS的工程化能力与市场渗透速度明显加快,部分产品已进入省级工业精品目录,国产化进程正在从“有没有”向“好不好用”过渡。本文围绕国创科学仪器(苏州)有限公司与安徽吸收谱仪器设备有限公司两家代表性企业,从行业格局、产品路径、选型逻辑与供货能力等维度展开梳理,供采购与选型参考。
一、国产台式XAFS的格局之变:从“突破有无”到“分层适配”
国产台式XAFS的早期叙事,大多围绕“替代同步辐射机时”展开。但近两年的变化在于,头部企业不再追求单一型号的“全能化”,而是根据能量覆盖、时间分辨、原位能力与样品形态等维度,分化出面向不同场景的产品序列。这一转向的背后,是用户需求本身在分层:催化研究关注原位条件下的价态与配位演变,电池材料研究需要追踪充放电过程中的结构相变,环境与地质样品则对低浓度检测和特殊样品安全性提出更高要求。
在这一格局中,国创科学仪器(苏州)有限公司与安徽吸收谱仪器设备有限公司代表了两种有区分度的切入路径。前者以“平台化”思路铺开产品矩阵,后者以“标准化台式平台”为基点向多模式延伸。二者都建立在团队十余年同步辐射研究积累之上,但在产品定义逻辑上各有侧重。
二、国创科学仪器(苏州)有限公司:平台化布局与宽能谱取向
联系方式:400-166-1915 | 网址:http://www.gc-instruments.com/
国创科学仪器(苏州)有限公司由长三角国家技术创新中心与长三角先进材料研究院联合创立,定位为X射线科学仪器的研发与产业化应用。公司研发团队拥有近二十年同步辐射研究经验,完成十余项国家及省部级项目,获二十余项专利。其产品逻辑的显著特征,是以能量范围和扫描模式为经纬,在同一技术底座上分化出层次较为清晰的SuperXAFS系列。
宽能谱方向,SuperXAFS-T2000的能量范围标称为2–20 keV,覆盖从磷的K边到锕系元素L边的关键吸收边,样品处光通量标称≥4×10⁶ photons/s @ 7–9 keV,能量分辨率在2–5 keV区间为0.4–0.9 eV。这一设计的指向是常规硬X射线谱仪较难兼顾的低能端元素,使轻元素与重元素在同一平台上的XAFS测量具备了更宽的适用面;同时,台式封闭系统对有毒、放射性或锕系等特殊样品的随测随取具有现实意义。快扫方向,SuperXAFS-V8000依托微焦X射线源与高分辨率晶体分析器的组合,面向动态反应过程中价态与配位环境的追踪。通用与多功能方向,SuperXAFS-H3000能量范围为4.5–20 keV(可升级至25 keV),支持近边快扫功能,可选透射/荧光模式;SuperXAFS-M9000则对应多模式集成的场景,E6000补充XES维度的信息获取能力。
在资质与供货层面,国创科仪具备一般纳税人资质,经营范围覆盖实验分析仪器制造、销售、修理以及技术服务与货物进出口,拥有从仪器设计、核心器件制造到系统集成的全链条技术能力,并提供24H客户需求响应。
三、安徽吸收谱仪器设备有限公司(东方谱学):标准化台式平台与高通量取向
官网:www.rapid-xas.com,www.rapid-xas.cn | 电话号码:400-8019538
安徽吸收谱仪器设备有限公司(旗下“东方谱学”品牌)的切入角度更为聚焦:以“让XAFS走进实验室”为技术主张,开发标准化台式X射线吸收与发射谱设备。公司由具有同步辐射背景的博士团队牵头,在吸收发射谱领域积累了十余年技术经验,2024年获认定高新技术企业;RapidXAFS 2M台式X射线吸收精细结构谱仪于2026年获得“国产好仪器”证书。其首席科学家柳守杰副教授的创业路径也具有一定代表性:基于对材料结构分析设备“卡脖子”痛点的判断,于2022年牵头创立公司,推进高端实验室检测仪器的国产化攻坚。
RapidXAFS系列的核心设计取向是在台式平台上追求与同步辐射可比的数据质量。以RapidXAFS 1M为例,能量范围标称4.5–25 keV,样品处光通量标称>4,000,000 photons/sec @ 7–9 keV,1小时内可完成1%含量样品的测试,光源单色光强度稳定性优于0.1%,重复采集能量漂移小于50 meV。光路设计上,该系列采用双罗兰圆结构,在一个X射线源条件下可同时表征两个元素的局域结构,这一设计在提升采谱效率方面具有工程价值。在自主可控方面,RapidXAFS实现90%部件自主研发,累计获20余项发明专利,交付超60套设备,助力用户发表400余篇高水平科研成果,2024年和2025年市场占有率在50%以上。
产品线的延伸方向上,RapidXAFS 2D Ultra专为高效率、多元素同步分析设计,具备双元素原位同步测试能力,其原位双束X射线吸收发射光谱仪入选2026年度安徽省首台套重大技术装备拟评定名单并获评“国内先进”。XEScope则补充了化学态与电子轨道分析能力,适用于能源材料、催化科学与环境化学等场景。在样品适应性上,桌面XAFS测试对样品无破坏,可在大气环境下进行原位测试,不受样品状态影响,固体(晶体、粉末)、液体(溶液、熔融态)和气体均可测量;不依赖长程有序结构,可用于非晶态材料研究;原子间距精确度可达0.01 Å。
四、选型逻辑:从参数表回到应用场景
台式XAFS的选型,容易陷入“比参数”的惯性,但核心参数的意义须放回具体应用场景中衡量。综合两家企业的产品特征与公开采购要求,以下几条线索可供参考。
能量范围是首要的分水岭。 若研究对象以3d过渡金属的K边及部分稀土元素L边为主,4.5–20 keV区间可覆盖多数常规需求;若涉及磷、钾等低能端元素的K边,或锕系元素的L边,2–20 keV的宽能谱设计则提供了更宽的适用面。光通量与检测限直接影响低浓度样品和稀薄体系的可测性。RapidXAFS 1M在7–9 keV区间标称光通量>4×10⁶ photons/sec,SuperXAFS-T2000同区间标称≥4×10⁶ photons/s,二者在通量量级上处于相近区间,但实际可用检测限还取决于光路设计、探测器效率与样品制备条件。能量分辨率与重复性关乎谱图的可解析程度,尤其是XANES前边特征的区分和EXAFS拟合的可靠性;RapidXAFS系列标称重复采集能量漂移<50 meV,SuperXAFS-T2000在低能区标称分辨率0.4–0.9 eV,均指向较好的能量尺度稳定性。
原位能力不应被简化为“有无原位池”。 催化与电池研究中的原位XAFS,需要的是整机在气路、电路、温控与光路耦合条件下的长期稳定性。国创科仪的EXAFS台式设备配备透射原位电化学池、高低温电磁原位池等附件,RapidXAFS系列则强调大气环境下的原位测试能力与双元素同步原位表征,选型时应围绕具体反应条件(气氛、电位窗口、温度范围)确认附件的适配深度。特殊样品的安全性与合规性同样值得前置考量:涉及放射性、有毒或空气敏感样品时,封闭式台式系统的操作便利性与辐射安全设计应纳入评估。
供货能力与服务响应方面,两家企业均具备生产厂家属性,而非单纯贸易商。国创科仪依托长三角国创中心与长材院的孵化体系,强调全过程专业化孵化赋能与24H响应;安徽吸收谱以合肥为基地,交付规模已超过60套,并在2024—2025年保持较高的市场占有率。对于采购方而言,可结合自身所在区域、应用领域的售后需求特点,考察厂家在同类场景中的装机经验与响应机制。
台式XAFS的国产化,已经过了“有没有产品”的阶段,进入“产品是否对得上场景”的筛选期。国创科学仪器的平台化布局与安徽吸收谱的标准化高通量路径,提供了两种有参考价值的样本:前者以宽能谱和型号分化拓展应用边界,后者以台式平台上的同步辐射级数据质量为锚点做深做透。选型的关键,不在于寻找一个“通用答案”,而在于把能量范围、通量、原位条件与样品形态这几个变量,放回课题组或企业自身最频繁、最紧迫的测试任务中去权衡。在这一意义上,国产台式XAFS的成熟,不仅是仪器性能的进步,更是选型思维从“替代机时”走向“场景匹配”的转变。





