从剑桥实验室到助力中国技术突破：Kore的TOF质谱技术演进史

1991年成立的Kore Technology，是国际飞行时间质谱仪领域的开拓者之一。自成立以来，Kore始终深耕飞行时间质谱仪领域，为全球高校、科研机构及工业用户提供高端定制化解决方案。2015年，北京雪迪龙科技股份有限公司控股收购Kore公司，不仅丰富了雪迪龙在高端分析仪器领域的业务布局，也为Kore带来了更广阔的市场资源与平台支持。

从飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）到便携式飞行时间质谱仪，Kore的产品矩阵已覆盖环境监测、健康安全、材料研发、食品及半导体等多元领域。在近期举办的 “质析毫微・谱绘万象” 半导体痕量成分检测技术交流会上，分析测试百科网采访了Kore总经理Stephen James Mullock和技术专家Douglas Fraser Reich，揭秘了这家企业如何以技术创新与定制化服务全球高端细分市场，以及其加入雪迪龙后，将为中国应用行业和质谱研发注入源源不断的动力，勾勒出技术发展蓝图。

以技术创新为核心驱动力

Kore的发展历程始终与技术创新相伴，也与Stephen和Fraser的专注投入密切相关。

Stephen Mullock在剑桥大学获得通用工程一等荣誉学位后，转入材料系专攻超导体博士研究。博士毕业后他成为剑桥质谱公司（CMS）激光微探针飞行时间质谱仪的早期用户，当时他改写了软件、重新设计了部分电子元件，随后加入CMS并担任工程经理。当Kratos收购剑桥质谱公司后决定迁址时，Stephen带领团队于1991年创立了Kore Technology，主要为科研和研发机构提供定制化质谱仪。

Fraser Reich博士回忆道："80年代在曼彻斯特大学研究离子束技术时，物理系的精良设备让我着迷。"Fraser与Stephen在Kratos共事期间，共同研发了全球首台液态金属离子源TOF-SIMS系统。之后，Fraser来到硅谷的Evans Analytical & Physical Electronics公司，开发新一代TOF-SIMS系统，以及用于动态二次离子质谱应用的四极杆型SIMS设备，两种SIMS都用于半导体行业。10年后，Fraser回到英国，加入了Kore公司，和Stephen再次并肩合作。

此外，Kore创始团队的质谱产业经历可追溯至更早的1978年。当时，作为Kore创始人之一的核心成员在 Cambridge Consultants Ltd. (CCL) 主导设计了世界上第一台带有反射器飞行时间质量分析仪的激光微型探针。随后，1982年剑桥质谱（CMS）从CCL中独立出来，专注于开发和销售激光微探针质量分析仪，该团队也参与其中。1987年，CMS被Kratos Analytical收购。1991年Kore公司成立后，初期主要为过往研发的产品提供技术支持，随后逐步转向定制化飞行时间质谱系统的开发。1993年，团队因开发便携式飞行时间质谱仪，获得英国贸易和工业部 （DTI）SMART 奖和基金资助，这款质谱仪最终演变成今日的MS-200便携式质谱仪。1995年，团队因开发用于固体样品表面分析的新型台式二次离子质谱仪被DTI授予SPUR奖。该仪器可用于产品研发、质量控制和故障诊断。基于这项研发成果，Kore最终推出了其SurfaceSeer系列TOF-SIMS二次离子质谱仪。此后，Kore又成功研发了质子转移反应飞行时间质谱仪（PTR-TOF MS）。在研发过程中，团队创新性地开发了用于质子转移反应的射频离子漏斗，成为该技术领域的先驱。2015年，雪迪龙收购了Kore公司的大部分股权，并成立中国质谱团队，从事PTR-TOF MS的研发、环境监测应用。近年来雪迪龙开始将Kore高精尖的TOF技术、TOF-SIMS等技术进一步转化，为国内材料及半导体行业服务，也为国内的研发机构提供高端质谱及核心部件的定制化开发。

定制化服务与技术突破

面对为高校、科研机构、研发机构提供定制化服务时，如何平衡客户个性化需求与产品质量、性能稳定性的问题，Kore形成了一套独特模式。Stephen表示：“首先我们必须让客户相信我们的专业性。” Kore会深入沟通了解客户应用场景，结合客户预算与实验需求判断其思路可行性，出具详细方案；同时会明确告知客户潜在的技术风险；项目阶段进展汇报，通过坦诚沟通建立信任。“无论进展顺利还是遇到问题，我们都必须及时告知客户。” 这种以客户为中心的服务理念，成为Kore赢得市场认可的重要基础。

中英两国质谱团队 提供高质量产品和定制化服务

依托核心技术，Kore以飞行时间质谱仪为核心，打造了TOF-SIMS、PTR-TOF MS、便携式质谱仪等一系列产品，还开发了基于电子轰击电离技术的气体分析设备。这些产品涵盖小型、中型、大型等不同规格——从 “可以装在手提箱里的便携式仪器” 到满足高端实验需求的大型系统，能适配多样化的使用场景。

SurfaceSeer-I TOF-SIMS（左）、SurfaceSeer-S TOF-SIMS（右）

SurfaceSeer-I是一款高灵敏度的TOF-SIMS，用于绝缘、导电表面的成像分析与化学成分分析，是表面化学研究、研发与工业质量控制等方面的理想选择。它配备了25 kV液态金属离子枪（LMIG），实现高空间分辨率的分析。它采用延迟提取技术产生二次离子，配置光学相机，具备表面成像和深度剖析功能，配置二次电子检测系统SED，具有高度稳定可调的样品台（X、Y、Z轴），满足不同厚度样品分析需求，其SIMS库包含上千种材料的质谱数据，可识别未知的化合物和材料。

SurfaceSeer-S是一款结构紧凑且价格合理的TOF-SIMS，用于快速检测表面化学特性。它是研究样品表面化学成分的理想选择，适用于产品研发和工业质量控制等。它采用低能电子枪（5KV Ar+/Cs+离子束），通过脉冲方式工作，实现样品“无损”分析，可在1~2min内实现高速率的正负质谱分析，适用于导电物体表面和绝缘物体表面的分析，具有高分辨率、易于使用的特点，可选Surface Spectra Static SIMS Library （表面光谱静态 SIMS 库），包含 1900 多个谱图和涵盖 1000 多种材料数据。

PTR-TOF 4000（左）、PTR-TOF 4000c（右）

雪迪龙和Kore合作开发了质子转移飞行时间质谱PTR-TOF 4000和PTR-TOF 4000c，实现在线检测痕量VOC。其采用多试剂离子：可分析数百种VOCs，实现无需预处理，直接空气进样的实时在线监测，检出限低至pptv量级，可检测痕量污染物，具有快速响应能力，在（50~100）ms内快速甄别污染物，并具有高质量分辨率：准确识别化学组分，减少干扰。

MS-200 便携质谱仪

MS-200 便携式质谱仪是手提式（23公斤）、电池供电设计，采用选择性双膜进气口，最适合挥发性有机化合物（VOCs），它可使用常规电子轰击NIST质谱库，可检测到低ppb级别的VOCs，典型响应时间仅需30s。

EI-TOF MS小型台式飞行时间质谱仪

Kore具有数十年的飞行时间质谱经验，还为研发型实验室开发了EI-TOFMS小型台式飞行时间质谱仪。它使用70eV标准电子轰击电离源，谱图结果可匹配NIST库。它具有紧凑的外形和轻量化设计，便于安装在多种系统内；膜进样和毛细管双进样系统可适应复杂应用场景。

除此之外，结合中英两国的质谱研发团队，雪迪龙和Kore为广大研发机构提供高端质谱定制化开发，包括部件开发和整机定制两大部分。部件开发包括：飞行腔、离子检测器、离子光学系统、快速热脱附部件、供电控制单元、数据处理软件等。整机定制包括如：大面积大电流离子束轰击系统，用于研究射频等离子离子源性能的正交 TOF-MS，APCI和PTR可切换TOFMS，激光烧蚀-TOFMS等。

TOF-SIMS技术的市场定位与优势

谈及TOF-SIMS的技术原理，Fraser博士介绍道：“我们用一束强离子束轰击样品，它会将原子和分子溅射到真空空间中，再通过透镜将这些离子吸上来，让它们飞行。小分子更快到达检测器，然后是大分子，通过飞行时间差异就能分析材料表层。”

在市场定位上，Kore的TOF-SIMS走出了差异化路线。不同于部分厂商追求复杂配置导致产品价格高昂，Kore在设计中始终坚持合理的成本控制。 “让这些仪器经济实惠，是我们一直以来的追求。” Fraser博士谈道。这使得Kore的产品在保证成像性能、图像分辨率与其他产品相近的前提下，价格更具优势，让更多用户能够负担。

结语

作为飞行时间质谱仪领域的先行者，Kore凭借持续的技术创新、灵活的定制化服务及高性价比的产品，已在全球市场树立起了专业的行业形象。未来，依托雪迪龙的资源支持，Kore后续有望为中国及全球用户提供更优质的产品与服务，进而为质谱技术的应用普及与行业发展带来推动作用。