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國產儀器“創新100”企業報道第1站——聚束科技(北京)有限公司
來源:FBT作者:陽離子發布時間:2018-06-18

由中國儀器儀表行業協會指導,儀器信息網主辦“國產儀器騰飛行動”自2013年啟動以來,成功連續舉辦三屆“國產好儀器”。2018年,以發掘產品和技術獨具創新性的中小型儀器生產商為主旨,開展“國產科學儀器騰飛行動”之“創新100”項目。秉承活動宗旨,“創新100”項目組將開展典型創新中小企業系列走訪活動。
通過調研走訪,實地了解行業100家中小儀器企業的基本情況,篩選、挖掘一批有潛力的優質科學儀器廠商,以品牌撬動產業發展壯大,在企業發展的關鍵時期“幫一把”。

6月8日,走訪第1站,由中國儀器儀表行業協會高級顧問朱明凱、高級顧問閆增序,儀器信息網副總經理趙鑫等組成的走訪調研組來到聚束科技(北京)有限公司(以下簡稱“聚束科技”),為更直觀了解公司產品,走訪地點選擇了聚束科技首臺產品交付的用戶實驗室——中國科學院自動化研究所“超高速電鏡成像與智能分析聯合實驗室”,公司總經理何偉、副總經理李帥接待了走訪一行人員。



交流現場


——企業創立

2015年6月,HMI(漢民微測,2016年以33億歐元被ASML收購)聯合創始人、國際著名工業電子顯微鏡專家陳仲瑋博士(美籍華人)出資,曾就職于HMI多年的何偉(負責系統應用、整合)、李帥(負責電子光學設計)、張德保(負責軟件架構)三人共同創立了聚束科技。公司希望將曾經在半導體工業電鏡領域的先進經驗應用到科研、工業領域,做一些全新電鏡解決方案,勵志打造使中國人自豪的民族電鏡品牌。目前,公司總部設立在北京,承擔產品研發及整機設計生產;核心零部件生產設立在寧波,為先進零部件制造基地。

公司專注于科研及工業等領域應用的高通量、全自動化電子顯微鏡解決方案,具備獨立設計和生產高端場發射(Schottky Field Emission)電子顯微鏡系統能力并擁有整套核心自主知識產權,可根據用戶及行業需求定制化設計、生產專業用途電鏡系統,結合高速圖像大數據采集能力和AI大數據分析能力,從而極大地提高納米成像檢測效率。

2015年10月至今,聚束科技與自動化所開展長期合作,共同關注國產化超高速電鏡三維影像系統研發以及顯微成像大數據智能化分析技術的研究與應用,支撐類腦智能與腦信息處理的創新發展研究。2017年12月,由聚束科技自主研發的首臺高通量場發射掃描電鏡系統—領航者(Navigator)系列的第一臺NeuroSEM-100正式下線并交付客戶—中科院自動化研究所,專用于微觀尺度腦神經連接圖譜的超高速成像。2018年4月18日,聚束科技與自動化所共同攜手建立聯合實驗室,將高速電鏡成像技術、序列自動采集技術和實時拼接配準技術深度整合為生物型高通量掃描電鏡三維影像系統,并根據市場和行業發展的需要對核心技術進行產品化和產業化。
此外,在創立不到三年時間里,聚束科技也開展或參與了一些客戶定制、國家重大科技基礎設施項目。


——企業創新

技術背景——公司核心團隊之前就職的HMI聚焦于半導體領域工業電鏡,那些產品與傳統掃描電鏡不同,產品單價在400-700萬美元之間,基本相當于時下火熱的冷凍透射的價格。價格的高昂,就是因為該設備在半導體行業可以解決半導體行業核心的制程工藝問題,而這對于半導體領域是至關重要的。HMI主要客戶為全球頂尖的半導體商:intel、臺積電、三星、IBM、中芯國際等,該設備可以檢測反饋制程工藝改進,從而推進半導體領域研發上從45nm到目前的7nm、5nm。


產品介紹


聚束科技的產品技術則正是基于半導體工業電鏡的先進技術,團隊擁有完全的核心技術及其相應的自主知識產權,已申請及獲得國家發明專利、實用新型專利、國際PCT專利共計27篇,其中已獲得國內專利授權11篇和美國專利授權1篇。據何偉介紹,其目前交付的領航者(Navigator)系列產品主要創新點如下:

(1)國際首創并擁有自主知識產權的高效電子收集和成像系統,采用同軸電子直接探測技術和高速FPGA采集模塊,使該系統在世界上首次實現低加速電壓(1kV)下100M/s級二次電子(Secondary Electron)和背散射電子(Backscatter Electron)的超高速同步成像!該系統具備非比尋常的視頻級(200fps@512X512)納米分析能力,使掃描電鏡從傳統意義的納米“照相機”變成納米“攝像機”。


聚束科技高通量掃描電鏡系統NeuroSEM-100


(2)針對于低加速電壓、大視野下分辨率而專門設計的電子光學鏡筒光路,采用浸沒搖擺電磁復合透鏡設計,使其在1kV加速電壓下即可獲得1.6nm、5kV下可獲得1.2nm的高分辨率能力,且具備高分辨率視場的區域較傳統掃描電鏡大4倍以上,而且保持高線性度(1‰的計量級)。

(3)該系統高度的智能化結合超高速成像能力(4TB/天),使之具備了跨尺度信息融合能力。它可以全自動的超大區域(100mmX100mm)全息地圖集式成像模式,可以在同時保持高分辨率情況下對樣品進行全自動的無遺漏信息采集,并繪制成Google地圖式全景信息瀏覽。結合人工智能(A.I.)算法,可以對工程級材料進行整體納米晶粒分布統計、各類缺陷的標記與歸類、成分分布等電鏡微區分析。并且標配的真空預抽室和伸縮臂機構,使之具備真正意義上的“一鍵全自動換樣”。


——企業發展及建議

2017年10月聚束科技產品研發內容被納入2017年第44期中國工程院院士建議《關于支持用戶定制化掃描電鏡生產和應用的建議》(以下簡稱《建議》),報送有關部門及單位、工程院院士。何偉也表示,聚束科技的產品發展方向或市場定位也確實是與《建議》中一致的,即:研制成功的高通量掃描電鏡成像速度比傳統電鏡快百倍;適于大尺寸樣品實時檢測的電鏡方案等。
關于高通量掃描電鏡的應用市場,何偉表示,除了與自動化所合作的生物樣品大面積3D重構的生命科學領域,還可以應用在:半導體晶圓及芯片檢測(實驗室級);芯片反向工程和IP保護;材料表面鍍膜與制備的自動化檢測;醫療領域的病變組織的病理篩查分析等。具體應用案例包括腦連接組圖譜繪制、碳納米管制備中跨尺度材料表征、高溫合金制備中實現宏觀樣品全貌與微觀金相結構間的信息關聯、鋰離子電池中石墨片區域粒度分析數據、納米顆粒制備等。

在交流過程中,中國儀器儀表行業協會高級顧問朱明凱和閆增序分別對針對聚束科技的資本構成、市場定位、長期發展規劃、產品質量考核體系、主要面臨問題、國產電鏡廠商的發展痛點等進行了詢問交流,對聚束科技的扎實技術基礎表示了肯定,并針對企業下一步發展提出了建議。


合影留念


(左至右:儀器信息網副總經理趙鑫,中國儀器儀表行業協會高級顧問朱明凱,中國儀器儀表行業協會高級顧問閆增序,聚束科技總經理何偉,聚束科技副總經理李帥)




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