導(dǎo)讀：PLQY測(cè)試產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程并非一路坦途，裝置可靠性證明從項(xiàng)目啟動(dòng)到論文發(fā)表耗時(shí)4年，歷經(jīng)成百上千次實(shí)驗(yàn)，這是工程師對(duì)科學(xué)精神的敬畏踐行。

在濱松光子學(xué)株式會(huì)社（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“濱松”）日本總部研發(fā)中心的實(shí)驗(yàn)室里，一位每天自帶簡(jiǎn)餐、午餐后迅速投入工作的工程師，用超過(guò)25年的職業(yè)生涯，深耕于熒光量子效率測(cè)量領(lǐng)域。他是鈴木健吾，濱松系統(tǒng)事業(yè)部設(shè)計(jì)部第8部門(mén)技術(shù)工程師，是全球頂尖的絕對(duì)量子效率測(cè)量?jī)x（Quantaurus-QY 系列）研發(fā)的核心人物，也是將發(fā)光量子效率（PLQY）推向新高度的關(guān)鍵推手。近日，儀器信息網(wǎng)有幸采訪了鈴木先生，訪談從光化學(xué)博士到行業(yè)技術(shù)革新者，從日本總部到中國(guó)市場(chǎng)，他的故事串聯(lián)起一款科學(xué)儀器從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)前沿的完整脈絡(luò)，更詮釋了濱松“以客戶(hù)需求為原點(diǎn)”的產(chǎn)品進(jìn)化邏輯。

《Chemical Physics Letters, Volume 460, Pages 155 - 157》成果發(fā)表截圖

此外，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)還與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的加藤隆二團(tuán)隊(duì)、筑波大學(xué)的德丸克己團(tuán)隊(duì)共同測(cè)量了有機(jī)物的晶體發(fā)光量子效率，并在學(xué)術(shù)論文《The Journal of Physical Chemistry C》上進(jìn)行了報(bào)道。

《The Journal of Physical Chemistry C, Volume 113, Pages 2961-2965》成果發(fā)表截圖

然而，質(zhì)疑并未完全平息。即使《Chemical Physics Letters》的論文展示了C9920-02在特定有機(jī)材料上的驚人結(jié)果，一個(gè)更根本性的問(wèn)題依然懸而未決：這套基于積分球絕對(duì)法的新系統(tǒng)，其普適性和基礎(chǔ)可靠性究竟如何？ 面對(duì)業(yè)界對(duì)“絕對(duì)法測(cè)量本身”的持續(xù)拷問(wèn)，鈴木健吾深知，僅靠單一材料的成功案例和外部驗(yàn)證不足以徹底消除疑慮，必須從測(cè)量原理的底層邏輯和系統(tǒng)溯源性上提供無(wú)可辯駁的證據(jù)。

為此，他再次將目光投向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)論證。2009年，團(tuán)隊(duì)在《Physical Chemistry Chemical Physics》期刊上發(fā)表了具有里程碑意義的研究。這篇論文的核心目標(biāo)直指質(zhì)疑的核心——絕對(duì)法的可靠性證明。文章不僅闡述了由高精度多通道光譜儀、積分球及激發(fā)光源構(gòu)成的C9920-02系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)絕對(duì)法測(cè)量（這本身是對(duì)前文所述技術(shù)實(shí)現(xiàn)的深化和標(biāo)準(zhǔn)化），更關(guān)鍵的是，基準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證： 系統(tǒng)性地引入并評(píng)估了一系列經(jīng)過(guò)嚴(yán)格認(rèn)證的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如標(biāo)準(zhǔn)熒光體）。 通過(guò)使用這些具有已知、穩(wěn)定量子效率值的基準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)C9920-02系統(tǒng)進(jìn)行了全方位的“校準(zhǔn)”和“能力驗(yàn)證”。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)清晰地證明，該系統(tǒng)不僅能復(fù)現(xiàn)基準(zhǔn)物質(zhì)的已知效率值，而且在不同基準(zhǔn)物質(zhì)、不同效率水平上均表現(xiàn)出卓越的準(zhǔn)確性、重復(fù)性和穩(wěn)定性。

這篇論文以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)、詳實(shí)的數(shù)據(jù)和對(duì)測(cè)量溯源的深刻闡述，產(chǎn)生了巨大的學(xué)術(shù)影響力（引用超1000次）。 它帶來(lái)的深遠(yuǎn)影響遠(yuǎn)超預(yù)期，其結(jié)論和方法直接推動(dòng)了國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）啟動(dòng)全球發(fā)光量子效率測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化指南的制定工作，為整個(gè)領(lǐng)域建立了統(tǒng)一的測(cè)量規(guī)范。

憑借扎實(shí)的溯源驗(yàn)證和普適性證明，C9920-02所代表的積分球絕對(duì)法，終于徹底掃清了早年的質(zhì)疑陰霾， 從一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)突破，演進(jìn)成為全球發(fā)光材料研究領(lǐng)域無(wú)可爭(zhēng)議的金標(biāo)準(zhǔn)。 如今，這一方法已被全球超過(guò)3000家頂尖實(shí)驗(yàn)室所采納和應(yīng)用，深刻重塑了發(fā)光材料量子效率測(cè)量的格局。

《Physical Chemistry Chemical Physics, Volume 11, Pages 9850 - 9860, 2009》成果發(fā)表截圖

開(kāi)拓市場(chǎng)：中國(guó)市場(chǎng)本地化服務(wù)體系建立

基于C9920-02系統(tǒng)，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的產(chǎn)品化落地，推出了高度集成化的緊湊型設(shè)備——Quantaurus-QY。 該產(chǎn)品通過(guò)將核心組件（高靈敏度多通道光譜儀、積分球、精密激發(fā)光源及控制系統(tǒng)）高度集成于單一機(jī)箱內(nèi)，顯著提升了設(shè)備的操作便捷性與系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低了使用門(mén)檻。Quantaurus-QY的推出，加速了濱松的產(chǎn)品在發(fā)光材料領(lǐng)域的應(yīng)用。此時(shí)，正值中國(guó)發(fā)光材料研究的起步，濱松Quantaurus系列產(chǎn)品也于2010年正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。

然而，當(dāng)Quantaurus-QY進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)初期，其推廣面臨顯著挑戰(zhàn)。 中國(guó)客戶(hù)對(duì)于這一基于全新絕對(duì)法原理的設(shè)備認(rèn)知有限，充分理解其相較于傳統(tǒng)方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)（如無(wú)需參比物、測(cè)量精度高、固液兼容性好） 并建立信任并非易事。

秉承著濱松集團(tuán)提出的“In China，for China”的思想，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)采取了關(guān)鍵的本地化策略：協(xié)助濱松中國(guó)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了完善的技術(shù)支持與服務(wù)體系。 建立覆蓋多類(lèi)典型發(fā)光材料（如OLED、鈣鈦礦、量子點(diǎn)、稀土熒光粉） 的本土化應(yīng)用方案庫(kù)。這為中國(guó)科研人員與產(chǎn)業(yè)工程師提供了即用型的測(cè)試范例與最佳實(shí)踐指南，極大縮短了學(xué)習(xí)曲線，提升了設(shè)備利用率。

與此同時(shí)，鈴木先生幫助濱松中國(guó)一起建立了高效的本地化服務(wù)體系，徹底解決了進(jìn)口精密儀器普遍面臨的“售后響應(yīng)慢、維護(hù)成本高、技術(shù)支持難”等痛點(diǎn)，為中國(guó)客戶(hù)提供了極致的售后便利性，保障了設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行，顯著降低了用戶(hù)的總擁有成本（TCO）。

在鈴木先生的幫助下，濱松Quantaurus-QY及其配套的深度本土化服務(wù)體系的成功構(gòu)建，不僅推動(dòng)了該設(shè)備在中國(guó)科研機(jī)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)界的廣泛應(yīng)用，更實(shí)質(zhì)性地加速了中國(guó)發(fā)光材料領(lǐng)域的研究進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 通過(guò)提供國(guó)際領(lǐng)先且易于使用的絕對(duì)法量子效率測(cè)量工具，并輔以無(wú)后顧之憂的本土化服務(wù)保障，濱松為中國(guó)科學(xué)家和工程師在新型發(fā)光材料開(kāi)發(fā)、性能優(yōu)化及機(jī)理研究中提供了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)設(shè)施支撐，有力助推了中國(guó)在該領(lǐng)域的創(chuàng)新活力與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升。

發(fā)光材料體系復(fù)雜多樣，涵蓋有機(jī)、無(wú)機(jī)及雜化材料等類(lèi)別，其發(fā)光特性亦存在顯著差異。其中，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料（Upconversion Materials）憑借其獨(dú)特的多光子吸收機(jī)制，能夠?qū)崿F(xiàn)低能量光子（如近紅外光）向高能量光子（如可見(jiàn)光）的轉(zhuǎn)換，即反斯托克斯位移效應(yīng)。這一特性使其在生物醫(yī)學(xué)深層成像、增強(qiáng)型太陽(yáng)能電池光子捕獲及量子信息處理等前沿領(lǐng)域展現(xiàn)出不可替代的應(yīng)用潛力。

為了更好的講解產(chǎn)品技術(shù)，Quantaurus-QY PLUS被搬到采訪室的現(xiàn)場(chǎng)，鈴木先生與現(xiàn)場(chǎng)的Quantaurus-QY PLUS合影

彼時(shí)，全球?qū)W術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界對(duì)上轉(zhuǎn)換材料的研究熱度空前高漲，而中國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)需求尤為迫切。然而，上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光量子效率測(cè)量長(zhǎng)期面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：其激發(fā)過(guò)程需使用高功率近紅外激光器，且需在近紅外激發(fā)波長(zhǎng)和可見(jiàn)光發(fā)射波段同時(shí)實(shí)現(xiàn)高靈敏度探測(cè)。當(dāng)時(shí)市售的量子效率測(cè)量系統(tǒng)（包括濱松自身的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)）均無(wú)法滿足這一特定的激光激發(fā)耦合與寬譜段（特別是近紅外區(qū)）高精度探測(cè)需求。

這一瓶頸在中國(guó)研究群體中反響尤為強(qiáng)烈。濱松中國(guó)團(tuán)隊(duì)一起在深入走訪多個(gè)頂尖實(shí)驗(yàn)室后，頻繁接收到研究人員對(duì)于“無(wú)法測(cè)量上轉(zhuǎn)換材料QY”的明確痛點(diǎn)反饋?；谶@些來(lái)自中國(guó)本土客戶(hù)的、清晰且迫切的需求，濱松中國(guó)銷(xiāo)售與技術(shù)團(tuán)隊(duì)正式向日本總部系統(tǒng)事業(yè)部提出了開(kāi)發(fā)專(zhuān)用解決方案——Quantaurus-QY PLUS的構(gòu)想與詳細(xì)規(guī)格要求。

面對(duì)這一極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)深知其核心驅(qū)動(dòng)源于中國(guó)客戶(hù)的實(shí)際困境。“我們深刻理解中國(guó)研究人員對(duì)上轉(zhuǎn)換材料PLQY數(shù)據(jù)的渴望，以及現(xiàn)有設(shè)備缺失給他們帶來(lái)的阻礙?！?鈴木先生回憶道，“將中國(guó)客戶(hù)的核心需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)突破點(diǎn)，成為了我們研發(fā)的最高優(yōu)先級(jí)。 盡管過(guò)程中遭遇了諸多技術(shù)困境——從高功率激光引入的光路干擾到微弱近紅外信號(hào)的有效提取——每一次看似接近成功的嘗試后出現(xiàn)的障礙，都令我們倍感壓力。但正是來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)的明確需求和期待，成為支撐我們持續(xù)攻堅(jiān)的關(guān)鍵動(dòng)力?！?/span>

最終，鈴木團(tuán)隊(duì)成功地將“中國(guó)需求”轉(zhuǎn)化為技術(shù)突破： Quantaurus-QY PLUS通過(guò)創(chuàng)新的光路設(shè)計(jì)（有效管理高功率激光并優(yōu)化信號(hào)收集路徑）以及首創(chuàng)的雙通道探測(cè)器融合算法（協(xié)同處理可見(jiàn)光與近紅外信號(hào)，確保寬譜段、尤其是近紅外激發(fā)下的高精度與穩(wěn)定性），精準(zhǔn)攻克了上轉(zhuǎn)換材料PLQY測(cè)量的世界性難題。 這款為中國(guó)市場(chǎng)“量身定制”的解決方案，不僅填補(bǔ)了行業(yè)空白，更直接賦能了中國(guó)上轉(zhuǎn)換材料研究的加速發(fā)展。

圍繞發(fā)光量子效率測(cè)量產(chǎn)品，Quantaurus系列產(chǎn)品的時(shí)間軸展現(xiàn)了一款儀器產(chǎn)品的生命周期。2000年，鈴木健吾加入濱松；2004年，與安達(dá)千波矢教授共同開(kāi)發(fā)由多通道光譜儀、積分球和激發(fā)光源組成的C9920 – 02；2011年，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)將多通道光譜儀、積分球和激發(fā)光源集成于一體，開(kāi)發(fā)出Quantaurus-QY一體式裝置；2016年，開(kāi)發(fā)出了新增功能的擴(kuò)展型裝置Quantaurus-QY Plus；2022年系統(tǒng)事業(yè)部又開(kāi)發(fā)出高動(dòng)態(tài)范圍光譜儀OPAL-Luxe……“科研儀器的生命周期沒(méi)有終點(diǎn)，只有需求牽引的持續(xù)進(jìn)化?！贝丝?，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)研發(fā)的MicroLED檢測(cè)裝置MINI-PL已進(jìn)入測(cè)試階段，可將MicroLED晶圓檢測(cè)效率提升20倍。

“QY產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程并非一路坦途，裝置可靠性的證明就是其中一個(gè)最大課題”。鈴木先生回憶道。如前文所述，C9920–02問(wèn)世之初，為證明其可靠性，鈴木健吾團(tuán)隊(duì)過(guò)論文發(fā)表的形式為絕對(duì)法系統(tǒng)定量法正名——這些論文數(shù)據(jù)背后，凝聚著團(tuán)隊(duì)的不懈付出：為驗(yàn)證數(shù)據(jù)的可重復(fù)性，他們進(jìn)行了上百次重復(fù)測(cè)量，并借助其他測(cè)量方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證。每一次實(shí)驗(yàn)失敗后，他們都要重新審視每一個(gè)細(xì)節(jié)，尋找可能的誤差源……甚至一度懷疑自己的方向是否正確；針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)與飛田先生、石田先生等就其與以往論文的一致性展開(kāi)深入討論，不僅在日本國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)場(chǎng)合分享，更在海外舉辦的學(xué)術(shù)會(huì)議上展示測(cè)量數(shù)據(jù)，與多國(guó)研究者進(jìn)行廣泛交流。鈴木先生感慨：“從項(xiàng)目啟動(dòng)到論文發(fā)表耗時(shí)4 年，歷經(jīng)了成百上千次實(shí)驗(yàn)，這是工程師對(duì)科學(xué)精神的敬畏踐行。”

采訪中，當(dāng)被問(wèn)及職業(yè)生涯最驕傲的時(shí)刻，鈴木先生翻開(kāi)一本2022年出版的《Phosphor Handbook》，這是一本全球發(fā)光材料研究者的案頭書(shū)。鈴木先生負(fù)責(zé)撰寫(xiě)了其中的第13章節(jié)內(nèi)容，系統(tǒng)闡述了發(fā)光量子效率的測(cè)量法，其中引用的 Quantaurus-QY 測(cè)試案例，覆蓋了從有機(jī)晶體到鈣鈦礦的全材料體系。從 1924 年首篇 PLQY 測(cè)量論文發(fā)表，到濱松的技術(shù)被寫(xiě)入行業(yè)權(quán)威書(shū)籍，這是跨越百年的技術(shù)接力。如今，QY 系列已成為全球超 3000 家實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)配，從諾獎(jiǎng)得主的研究組到中國(guó)頂尖高校，從實(shí)驗(yàn)室到顯示行業(yè)的龍頭企業(yè)，它見(jiàn)證著發(fā)光材料從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的每一步躍遷。

采訪中，鈴木先生給筆者展示其參與編著的《Phosphor Handbook》，背景白板內(nèi)容是鈴木先生現(xiàn)場(chǎng)板書(shū)講解團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)的兩款產(chǎn)品技術(shù)方向

采訪最后，談及發(fā)光材料領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，鈴木先生表示，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)有更多新型發(fā)光材料被開(kāi)發(fā)并投入產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。圍繞這些新的需求，當(dāng)前，鈴木先生團(tuán)隊(duì)正將目光投向更高精度的發(fā)光材料評(píng)估等測(cè)量解決方案，并開(kāi)發(fā)出兩款產(chǎn)品，希望這些高性能裝置能為未來(lái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。一款是高動(dòng)態(tài)范圍光譜儀OPAL-Luxe。OPAL-Luxe是一種光檢測(cè)器，在較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有250萬(wàn)：1的高動(dòng)態(tài)范圍，能夠同時(shí)對(duì)強(qiáng)信號(hào)和微弱信號(hào)進(jìn)行多波長(zhǎng)測(cè)量，為量子點(diǎn)顯示材料的多維度表征提供可能。另一款是microLED PL檢測(cè)裝置MINI-PL。該裝置用于評(píng)估次世代顯示器——microLED所需的材料。以往，microLED的良莠判斷需要較長(zhǎng)的光致發(fā)光測(cè)量時(shí)間，導(dǎo)致其實(shí)用化進(jìn)程緩慢。MINI-PL可以在晶圓階段進(jìn)行測(cè)量，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。

后記

自2010年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，Quantaurus系列產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)科研領(lǐng)域取得顯著成就。該系列設(shè)備累計(jì)銷(xiāo)量突破200套，憑借其卓越性能被譽(yù)為發(fā)光材料實(shí)驗(yàn)室的"科研利器"，更成為PLQY測(cè)試領(lǐng)域的行業(yè)"黃金標(biāo)準(zhǔn)"。由鈴木先生力推的絕對(duì)法測(cè)量PLQY核心技術(shù)理念，經(jīng)過(guò)十余年實(shí)踐驗(yàn)證，已深度融入國(guó)內(nèi)科研工作體系，持續(xù)推動(dòng)著相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新。

鈴木先生的25年職業(yè)生涯，映射著濱松“需求驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新”的底層邏輯：從安達(dá)教授的實(shí)驗(yàn)室需求孵化技術(shù)原型，到滿足中國(guó)客戶(hù)需求推動(dòng)產(chǎn)品升級(jí)，再到全球?qū)W術(shù)共同體的標(biāo)準(zhǔn)共建，Quantaurus-QY 的每一次進(jìn)化都精準(zhǔn)錨定用戶(hù)痛點(diǎn)。正如濱松的新口號(hào)“不要說(shuō)不可能，先做起來(lái)”——當(dāng)工程師的執(zhí)著遇見(jiàn)真實(shí)的市場(chǎng)需求，光的軌跡便會(huì)照亮產(chǎn)業(yè)變革的方向。

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