美国伊达克斯有限公司(以下简称EDAX)成立于1962年,是世界上最早生产能谱仪的厂家,曾在美国登月计划、发展新型合金、研究超导体以及破译人类基因等项目中发挥过重要作用。EDAX早期属于飞利浦公司,与FEI合作密切;1998年被出售给Panta Electronics,之后与Shimadzu、JEOL等电镜公司也开展了广泛的合作,由此取得了惊人的业务增长;1999年EDAX并购了EBSD的发明者TSL后,开始推出EDS与EBSD一体化系统;2001年,EDAX被AMETEKE集团收购,获得了资金、技术、市场等方面支持,迎来了更大的发展契机。
2010年5月10日,仪器信息网编辑就能谱仪的技术发展趋势、市场概况以及EDAX的发展战略采访了EDAX亚太区总经理Bjorn Bergsten先生,陪同接受采访的还有EDAX北方区市场经理雷运涛博士以及EDAX技术顾问李宜增女士。
能谱仪技术发展趋势
Bjorn Bergsten先生谈到,“能谱仪实际上就如一个链条,由四个重要的‘环节’组成,即探测器、电子系统、软件平台以及常被忽视的售后服务支持,这四个‘环节’缺一不可。只有该链条的各个‘环节’都坚不可摧,这个链条才是完全牢固的。在今年8月的美国电镜年会上,EDAX将推出新的能谱仪,这款产品在上述四方面有许多创新点。”
1、“十年之后,SDD能谱仪将完全取代Si(Li)能谱仪”
相比于Si(Li)能谱仪,SDD能谱仪具有众多优势:首先,电制冷,免去了适时添加液氮的麻烦;其次,分辨率较少受高计数的影响,具有高转换率、超高速的特点,可以得到高质量的元素面分析图。虽然SDD能谱仪对轻元素的探测相对于Si(Li)能谱仪稍逊风骚,但瑕不掩瑜。
“Si(Li)能谱仪,由于其工作温度低,易发生污染,探头上可能结冰霜。要消除污染,用户就需加热能谱仪,让冰霜挥发,但这会影响能谱仪的稳定性、测量的精度与灵敏度。EDAX有一项独有的专*技术,即通过对能谱仪探头内部结构的设计避免结霜现象的发生。这也是我们的优势。”
Bjorn Bergsten先生说:“EDAX既生产SDD能谱仪,也提供Si(Li)能谱仪。但让人惊讶的是两者在销售数量上相差无几。我坚信:十年之后,后者将会基本消失,它将会被前者完全取代。但是现在,Si(Li)能谱仪还有一定的优势。”
“首先,在某些具体应用领域,Si(Li)能谱仪表现得更为优异。在诸如透射电镜的高能场合,电子束激发的X射线能量很高,SDD探测器因其只有0.4毫米厚而易被穿透;但Si(Li)探测器有3毫米厚,不易被穿透,所以现在95%以上的透射电镜上还是配备Si(Li)能谱仪,即便最高端的透射电镜也是如此。”
“其次,Si(Li)探测器相对于SDD探测器价格更便宜。因为前者可以由能谱厂家自主研发生产,但目前的SDD芯片却只能从专门供应商那里购买,而SDD芯片的购买价格至少是Si(Li)芯片生产成本的5-10倍。但Si(Li)探测器的这种价格优势将渐失,因为:由于Si(Li)能谱仪销售量渐少,导致其生产原料采购价渐高、生产成本渐增,所以其价格竞争优势将减弱。”
[$page] “所以,如果SDD探测器能够做得厚一点,价格便宜一些,电制冷能谱仪就能完全取代液氮致冷能谱仪。未来几年,由于Si(Li)能谱仪市场需求将减小,许多的能谱仪厂家可能会缩小其生产规模,但是不太可能完全停产。”
2、能谱软件发展趋向于智能化
几年前,EDAX推出了Genesis显微分析平台,去年12月,其又推出耗费十年精心打造的TEAM EDS系统。在能谱软件方面,EDAX有自己的独到见解。
Bjorn Bergsten先生说:“智能化交互式能谱分析系统TEAM EDS研发理念形成于十年前,正式研发始于2007年,它的出现具有革命性意义:它将以能谱专家的知识和经验为用户工作,彻底改变用户做能谱的方式。”
TEAM EDS系统具有智能化的特点:(1)智能诊断:自动检查能谱和电镜的工作参数,自动优化或建议工作参数;(2)智能采集:根据分析需要,自动设置或建议最佳参数,对不正确的工作参数提出警告;(3)智能相分析:自动分析面分布图每一像素点的特征,自动形成相分布图、相分布比例图(饼图)、相元素分布图、元素分布图、cps分布图等多种成像分布图和统计分布图;(4)智能定性分析:ExpertID是一个革命性的峰识别和背底拟合软件,它将谱峰峰位、激发理论和数学计算有机地结合起来,对复杂的重叠峰和痕量峰有很好的剥离和识别,背底拟合线也充分考虑的吸收边的影响,使净强度获取更加准确;(5)智能数据管理和再现。
“TEAM EDS使用的是最新的SQL Server 2008数据库,包含大量能谱相关知识,使分析结果更为可靠。Genesis apex升级成为TEAM EDS后,操作语言在英文、日文的基础上新增中文、德文,使用更加便捷。目前,该系统已在美国、欧洲、日本以及中国推广,并且在美国和日本已有用户。我们正积极获得反馈,将可能存在的不完美加以改进。”
能谱仪市场发展现状
当前能谱仪生产厂家众多,美国公司以EDAX、NORAN(后被Thermo Fisher收购)为代表,欧洲公司有OXFORD、Bruker AXS等,国内有中科科仪、意力博通等公司。但在众多企业中,EDAX、OXFORD、Bruker AXS的实力较为雄厚,可谓能谱仪行业“三巨头”。对于市场竞争,Bjorn Bergsten先生表述了自己的观点。
1、能谱仪企业间的竞争,更多是软件与服务的较量
“对于SDD探测器芯片,没有哪家能谱仪公司能够自主生产,均由其它专业厂商提供。目前全球有两家主要的SDD供货商,即Ketek和PN sensor。”
[$page] “EDAX与两者均有密切合作。当竞争对手说他们的产品比EDAX的好时,我们不以为然,因为大家的能谱仪的最关键部分——探测器芯片来自于相同的供货商。换言之,能谱仪企业间
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