Elektronenoptica-rebellen komen met nieuwe dwergmicroscoop

Ze maakten eerder furore met de Phenom tabletop-microscoop. Nu komen deze Nederlandse elektronenoptiek-experts naar buiten met een kleine scanning-elektronenmicroscoop waarvan ze claimen dat die gebruiksvriendelijker is en bovendien goedkoper.

Het kernteam van het Nuenense Phe-nx, maker van de Nanos, bestaat voor een groot deel uit de mensen die de Phenom ontwikkelden en tot een commercieel succes maakten. Phenom-World, maker van de Phenom, werd initieel opgezet in een samenwerkingsverband tussen FEI Electron Optics (nu Thermo Fisher), Philips Natlab, NTS en Sioux. Maar de Phenoms waren zo succesvol dat Thermo Fisher de onderneming begin 2018 opkocht.

Phe-nx’ mede-oprichter Karel van der Mast over de geboorte van de huidige starter: ‘Het is eigenlijk begonnen toen we in de gaten kregen dat Phenom-World na de acquisitie (door Thermo Fisher) niet meer was wat het was.’

Met ‘we’ doelt Van der Mast op de verschillende andere experts in het Phe-nx-team. Elektronenoptiek vormt een rode draad door de carrières van deze mensen. Dan hebben we het over voormalig Phenom-World-directeur Emile Asselbergs en sales manager Richard Geschiere. Een andere bekende is Henk Tappel, die als adviseur is betrokken. In het verleden was hij een begenadigd ontwerper bij FEI. Daarna ging hij Frencken Mechatronics leiden, nu is hij directeur bij Bronckhorst in Ruurlo.

Verder bestaat het ontwikkelteam uit Ton Kluijtmans, een mechanisch ontwerper met een Frencken-historie en industrieel ontwerpers Eric Toering en Jasper Pieterse. Toering en Pieterse waren eerder werkzaam in de start-up ControlPortals, opgericht door econoom Hans Vriend die zich nu ook bij Phe-nx heeft gevoegd.

Feniks

De oplettende lezer zal al opgemerkt hebben dat de naam van het nieuwe Brabantse technologiebedrijf klinkt als feniks, de mythische vogel die steeds opnieuw herrijst uit zijn as. De oprichters wijzen erop dat de ‘Ph’ van Phe-nx een eerbetoon is aan Philips, de grondlegger van de elektronenmicroscopie in Eindhoven, de ‘e’ staat voor de negatief geladen elektronen.

Zelf heeft Karel van der Mast er een handvol carrières opzitten. Na zijn studie ging hij aan de slag bij Philips en stond bij de activiteit Electron-Optics mede aan de basis van een samengaan met het Amerikaanse FEI (Field Electron and Ion Company), een avontuur waarover Van der Mast vorig jaar vertelde in een interview met dit blad. Het resulterende FEI Electron Optics werd later overgenomen door Thermo Fisher.

Daarna gaf hij leiding aan E-lith, een kortstondige poging van ASML en Applied Materials om te onderzoeken of elektronen in aanmerking kwamen voor next generation lithografie. Vervolgens deed hij onder meer strategie, marketing en mergers en acquisitions bij ASML, waarna hij in 2011 het Phenom-team ging versterken.

Elektronenoptiek ontwerpen heeft hij altijd leuk gevonden. Dat begon al tijdens zijn studie. ‘Ik dacht: als het zo makkelijk is, dan is het wel een leuk vak’, herinnert hij zich. ‘Iedere elektron weet waar hij naartoe moet, dus ik dacht: moeilijk kan het niet zijn.’ Het voelde soms aan als een zolderkamerhobby.

Vanaf 2011 ging hij aan de slag voor Phenom-World. Het succes van Phenom was een ontwerp dat een goede beeldvorming combineerde met röntgen-analysemogelijkheden. In een later stadium kwam in deze SEM ook een veldemissiebron. De Nanos heeft geen veldemissiebron, maar een conventionele thermische elektronenbron, in de basis een gloeidraad. ‘Die heeft een beperkte levensduur, maar is eenvoudig en zeer goedkoop te vervangen.’

Terwijl aan de tafelmicroscopen van Thermo Fisher – er zijn intussen ruim een handvol verschillende versies – prijskaartjes hangen van rond de honderdduizend euro en hoger, koop je een eenvoudige, maar complete Nanos duidelijk onder de ton, waarbij de gebruikskosten minimaal zijn. Deze SEM is daarmee een uitstekend alternatief voor optische microscopen die veel minder scherpte-diepte geven. Voor snelle elementanalyse is de Nanos uitgerust met een energiedispersieve röntgendetector (EDS). Alles bij elkaar is hij ontworpen met het oog op gebruiksgemak en eenvoudige installatie en onderhoud.

Op zijn kantoor heeft Phe-nx al vele geïnteresseerden ontvangen. ‘Je komt de gekste dingen tegen’, zegt Van der Mast als we hem naar de potentiële klanten vragen. ‘We hebben hier al een club op bezoek gehad met preparaten uit glazen champagneflessen. Ze hadden kennelijk problemen met het glas, dus hebben we de scherven in onze microscoop bekeken en ze waren blij met wat ze konden zien.’ Hij noemt nog legio andere toepassingsgebieden die interesse toonden, zoals exploitanten van mijnen voor zout- of mineraalwinning.

‘Bij het onderzoek naar nieuwe mijnen halen ze boorkernen naar boven. Die zagen ze in plakjes en leggen ze onder onze microscoop, waarna ze meteen weten welke elementen in het monster zitten.’

Alles is uitgevoerd met gebruikersgemak als uitgangspunt. Van der Mast: ‘Je kunt onze Nanos op een autoaccu aansluiten. Je haalt ‘m uit de kofferbak, legt er een sample onder en in feite heb je binnen tien minuten het resultaat.’ Zo kan hij nog even doorgaan met voorbeelden: luchtvervuiling, verfkorrels, bezinksel van olie, het is allemaal te bekijken met een Nanos.

Lift het Nuenense team mee op de toenemende belangstelling voor eenvoudige, kleine scanning-microscopen? Of is Phe-nx juist kwetsbaar als nakomertje in een markt met steeds meer aanbieders? Naast gevestigde Japanse bedrijven als JEOL, Hitachi en Thermo Fisher – met een hele familie aan tabletop SEM’s – heeft ook Coxem intussen een serie tafelmicroscopen op de markt gebracht. In samenwerking met Bruker ontwikkelde Coxem een tafelmicroscoop die net als sommige Phenom-modellen zijn uitgerust met EDS en Electron Backscatter Diffraction (EBSD).

Sinds 2017 doet ook een nieuwe Amerikaanse speler zich gelden op de markt voor tafelmodel elektronenmicroscopie: NanoImages, een bedrijf dat is opgericht door elektronenmicroscopie-veteranen Jon Lechich en Mike Toalson.

Hoe dan ook, Phe-nx is een nieuw leven begonnen. De oprichters hebben zelf de middelen bij elkaar gelegd. Ook een aantal medewerkers investeert. ‘Voorlopig kunnen we nog zonder externe geldschieters’, aldus Van der Mast.