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哈特曼波前传感器

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  • 谁来挑战我,一款您不可错过的波前传感器
    〖导读〗目前,国际通用的波前传感器主要是四波横向剪切干涉类型的波前传感器,这款波前传感器采用的是国际名企--法国Phasics的专利技术,并在实际应用中得到广大科研工作者的一致认可! 四波横向剪切干涉类型的波前传感器采用的是法国Phasics对传统的夏克-哈特曼波前传感器的改进的专利技术: 四波横向剪切干涉和夏克-哈特曼技术的区别:PHASICS:SID4SH区别技术四波横向剪切干涉夏克-哈特曼是对夏克-哈特曼技术的改进,PHASICS全球售出超过300个探测器。强度采用傅里叶变换方法,测量对强度变化不敏感由于需要测量焦点位置,测量对强度变化灵敏关于测量精度,波前测量不依赖于强度水平。使用方便界面直观,利用针孔进行对准安装困难,需要精密的调节台SID4 产品使用方便。取样SID4-HR达300x400测量点64x6测量点(微透镜数量)SID4-HR具有很高的分辨率。这使得测量更可靠,也更稳定。数值孔径 NA:0.5NA:0.1SID4-HR动态范围更高。空间分辨率29.6μm115μmSID4-HR具有更好的空间分辨率。重复性2nm RMSλ/200( 5nm @1053 nm)更好的重复率,更稳定。获取频率10fps7.5fps分析速度快照明SID4的技术可以消色差。系统对不同波长和带宽响应一致。无需对每个波长进行校准。夏克-哈特曼技术基于微透镜,其特性依赖于波长(由于玻璃色散)。仪器需要对每个波长校正。PHASICS更灵活:可以测试宽波段,而不需要额外校准。Phasics波前传感器与传统哈特曼波前传感器测量结果对比: Phasics公司波前传感器具有高分辨率、消色差测量 、高动态范围 、高灵敏度、设计简洁紧凑、高性价比、测量可重复性高等优良特性 ,可广泛应用于光传输变换中波前特性分析中。谁来挑战我,法国Phasics公司的波前传感器,一款您不可错过的波前传感器:为了能让广大科研工作者更加直观的了解法国Phasics公司的波前传感器,我们瞬渺团队将出席4月14-16日在南京展览中心举办的---2017年中国(南京)国际教育装备暨科教技术展览会。届时,将展出该款波前传感器,瞬渺团队的技术工程师和销售精英亲临现场,为广大科研工作者全面解析法国Phasics公司的波前传感器!瞬渺团队对于瞬渺人来说,客户的支持是对我们团队最大的认可,面对日益激烈的国内市场,瞬渺将一直秉持客户为先的团队理念,为广大科研工作者带来专业的技术和售后支持!2017年4月14-16日,瞬渺团队将亲临南京-展览中心381展位(靠近交流会一区),届时,欢迎您前来咨询!
  • 自适应光学波前传感的理想选择—sCMOS 相机
    自适应光学波前传感的理想选择—sCMOS 相机牛津仪器 Andor sCMOS 相机作为自适应光学波前传感的优选设备,拥有高度并行的像素读出产生的高帧频,结合短曝光条件下的低噪声和高量子效率能够获得最佳信噪比图像。在本次技术说明中,我们比较了Andor sCMOS 系列中三款特别适合波前传感的相机: Marana 4.2B-6(具有CoaXpress接口) Zyla 4.2 PLUS(具有CameraLink接口) Balor 17F(具有CoaXpress接口)下表总结了每款相机的关键性能参数。表1 用于波前传感的三款 Andor sCMOS 相机的关键成像参数在第1部分中,我们将详细分析潜在的帧频性能,尤其是 ROI 模式下帧频的提升。在第2部分中,我们将比较三款相机相对“延迟”特性,这是自适应光学应用的一个重要考虑因素,因为它决定了图像在软件中的准备时间,以便作为闭环可变形镜像系统的一部分进行处理。Part 1 | sCMOS 帧频高速帧频性能对于波前传感至关重要,使用(ROI)子阵列能够实现每秒数百帧的图像采集。作为波前传感备选的成像探测器,表2显示了上述三款 sCMOS 相机在不同 ROI 阵列尺寸上的帧频。表 2 的关键成像参数(可用选项): 卷帘快门曝光模式 重叠(100%占空比)模式 16位(全动态范围)模式 中心 ROI 成像 CoaXpress(CXP)接口(Marana 和 Balor) CameraLink(CL)接口(Zyla)表2 三款 Andor sCMOS 相机在不同 ROI 阵列尺寸上的帧频 请注意,在比较 Marana 和 Zyla(均为2048 x 2048阵列)时,尽管 Zyla 能够实现更快的帧频,但 Zyla 是使用前照式芯片,通过在每个像素上使用微透镜来实现高量子效率。Marana 使用背照式芯片,在没有微透镜的情况下可实现高达95%的量子效率。此外,如果 Zyla 的 ROI 没有在垂直方向上居中,帧频将会降低(降低到原来的2倍),而对于Marana 和 Balor,ROI 可在任何区域,帧频的降低可以忽略不计。Part 2 | “延迟”比较科学成像相机用作波前传感器的一个关键考虑因素是“延迟”。由于波前传感成像是 AO 配置闭环系统的一部分,因此软件必须快速采集图像以进行实时处理,以便它能够持续地通知变形镜系统如何在到达科学探测器的过程中对入射波前进行重塑和展平。比较波前传感器相机,我们需要清楚地了解曝光、传感器读出和任何图像传输耗时相关的相对时间。在成像的时序流程中,对于“延迟”的定义可能存在一些主观的变化。为了在当前的比较研究中实现标准化,我们将考虑从曝光开始到软件处理该曝光时间内的完整图像/ROI 的整个端到端时间。我们还将通过假设曝光时间为 10 毫秒(帧频达到100 fps)进行标准化。但是请注意,我们比较的三款相机,这 10 毫秒的曝光对应于不同的 ROI 阵列大小和相应的视野。图 1 和图 2 为 Zyla 4.2 PLUS 与 Marana 4.2B-6 进行比较的时序示意图。sCMOS 相机之间的“延迟”区别如下:Zyla 必须先将整个 ROI 阵列(10 毫秒)读出到组装图像的相机 FPGA,然后再通过 CameraLink 接口传输图像,这里又需要10 ms。由于这些过程是按序发生而不是同时进行的,因此整个端到端处理接近曝光(10 ms)+ 读出(10 ms)+ 通过 CameraLink 的数据传输(10 ms)= 30 ms。注意,Zyla图像必须首先在 FPGA上组装的原因是其复杂的传感器读出,这涉及到同时读出阵列的两半,从中间行开始,向外分别移动到顶部和底部行。Marana 具有更直接的传感器读出架构,这意味着无需将图像在相机 FPGA上组装后再传输到主机PC。相反,一旦读出像素行,它就会由 FPGA 处理并立即通过 CoaXpress(CXP)接口进行传输。这意味着图像传输与图像读出同时发生,而不是顺序发生,从而克服了“延迟”造成的影响。 Marana 的整个端到端过程近似于曝光(10 ms)+ 同时读出/数据传输(10 ms)= 20 ms。Marana 具有更直接的传感器读出架构,这意味着无需将图像在相机 FPGA上组装后再传输到主机 PC。相反,一旦读出像素行,它就会由 FPGA 处理并立即通过 CoaXpress(CXP)接口进行传输。这意味着图像传输与图像读出同时发生,而不是顺序发生,从而克服了“延迟”造成的影响。Marana 的整个端到端过程近似于曝光(10 ms)+ 同时读出/数据传输(10 ms)= 20 ms。Balor 未在所示的图中具体表示,但具有与 Marana 相似的单向传感器读出架构,区别在于 Balor 通过同时读取每组 4 行的数据来提高速度。因此,如果 Balor 定义了 ROI 阵列,其结果是曝光时间为 10 ms(相应的读数为10 ms),那么 Balor 的整个端到端过程也将近似于曝光时间(10 ms)+ 同时读出/数据传输(10 ms)= 20 ms。因此,相对于 Zyla 固有的“延迟”, Marana 和 Balor 的“延迟”减少了。然而,如第 1 节所示,Zyla 4.2 PLUS 相对于Marana 4.2B-6 可能具有更高的帧速。在为您的装置选择最合适的波前传感成像相机时,应在确切的实验要求范围内考虑这两个因素。图 1 和图 2 的关键成像参数(可用选项): 曝光时间/读出时间 — 10毫秒(需要选择ROI) 卷帘快门曝光模式图1 Zyla4.2 PLUS:表示曝光、读出和图像传输(通过 CameraLink接口)的计时示意图图2 Marana 4.2B-6:表示曝光、同时读出/图像传输(通过Coaxress 接口)的计时示意图。Balor 的实验数据接近Marana 4.2B-6
  • “基础科研条件与重大科学仪器设备研发”2021年立项项目年度进展交流会召开
    “基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2021年立项项目年度进展交流会(仪器部件版块) 依据“十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项(以下简称“条件仪器专项”)管理方案的要求,为了解条件仪器专项2021年度立项项目执行进展情况,梳理项目实施过程中存在的问题,同时为各项目提供交流和沟通的平台,21世纪中心于2023年2月下旬在苏州组织召开了条件仪器专项项目进展交流会(仪器部件版块),科技部基础司、中科院前沿局及条财局、江苏省科技厅及苏州市科技局等有关代表、总体专家组有关专家、在研项目负责人及课题负责人等主要骨干、21世纪中心专项管理人员等90余人参加了会议。会议分两个环节进行,包括项目进展汇报和专题研讨环节。在进展汇报环节,专项2021年启动的17个项目负责人汇报了在高端通用科学仪器领域和源部件、探测器和检测器等关键核心部件领域的主要进展和阶段性成果,梳理了高分辨磁质谱分析仪器、高分辨细胞显微成像仪器、相干激光光源、宽频带同轴探针、哈特曼-夏克波前传感器等典型成果,并提出了下一步工作安排。总体专家组听取了项目汇报,围绕项目研究方向与指南的一致性、重要成果产出、组织协调管理等方面进行了质询,梳理了项目组织实施中存在的问题,从坚持问题导向、对标项目考核指标、尽快落实第三方异地测试等方面提出了有针对性的意见和建议。在专题研讨环节,徐涛院士、年夫顺研究员和吴爱华高级工程师分别就仪器领域“十三五”的管理经验、“十四五”国际领域先进进展及国内短板、分析仪器行业的2022年度发展态势及2023年预测做了引导发言,总体组专家及各项目负责人针对国产高端仪器自主可控发展和构建关键核心部件产品体系、解决科学仪器“卡脖子”问题和“空心化”问题提出了各自的观点和建议。本次会议推进了专项项目实施,促进了相互交流和沟通,解决了项目遇到的问题和困难,进一步明确了各项目下阶段的重点工作。“基础科研条件与重大科学仪器设备研发” 重点专项2021年立项项目年度进展交流会科学数据版块依据“十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项(以下简称“条件仪器专项”)管理方案的要求,为了解条件仪器专项2021年度立项项目执行进展情况,梳理项目实施过程中存在的问题,同时为各项目提供交流和沟通的平台,21世纪中心于2023年3月下旬在北京组织召开了条件仪器专项科学数据版块2021年立项项目年度进展交流会。科技部基础司、中科院前沿局有关代表,总体专家组等有关专家,在研项目负责人及课题负责人等主要骨干,21世纪中心有关人员等共计70余人参加了会议。在预备会上,21世纪中心陈其针副主任对科技部基础司、中科院前沿局等对中心作为专业机构开展工作的支持表示感谢,对专家们在专项管理中给予的指导和支持表示感谢。他强调,一是各项目承担单位要切实落实法人责任制,有效发挥项目单位对项目组管理和协调的作用;二是各项目研究团队要按照任务书和指南考核指标的要求积极推进项目的实施,客观分析执行过程中遇到的困难和问题,尽快研究解决办法和改进措施,确保项目任务目标的顺利实现;三是请专家组积极地发挥指导和把关作用。基础司闫益康主任科员就加强项目间沟通交流、对标项目指南考核指标等提出了要求。本次交流会分项目进展汇报和专题研讨两个环节进行。在进展汇报环节,专项2021年启动的10个项目负责人分别汇报了项目执行1年多以来的主要进展和阶段性成果,梳理了微生物、海洋科学、卫生健康、生态系统等多学科大数据管理与先进挖掘技术和国家科学数据中心的基础软件系统等典型成果,并汇报了下一步工作安排。专家组在听取项目汇报后,围绕项目研究进展与指南要求的一致性、重要成果产出、组织管理等方面进行了质询,指出了项目组织实施中存在的问题,从坚持目标导向、对标项目考核指标、尽快落实数据库及软件场景实际应用和平台服务能力建设等方面提出了针对性意见建议。在专题研讨环节,廖方宇研究员和任景莉教授分别就科学数据领域科技计划布局与远景规划、国际上科学数据领域最新进展及国内短板做引导发言,专家组专家及各项目负责人围绕优化数据共享机制及存在的问题、提升国家科学数据中心的支撑能力等方面进行了深入交流。
  • 重大科学仪器设备开发等6个重点专项2021项目申报指南征求意见
    1月28日,科技部发布关于对“十四五”国家重点研发计划“数学和应用研究”、“干细胞研究与器官修复”、“生物大分子与微生物组”、“物态调控”、“国家质量基础设施体系”、“基础科研条件与重大科学仪器设备开发”等6个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知。征求意见时间为2021年1月29日至2021年2月12日,修改意见需于2月12日24点之前发至电子邮箱。本次征求意见指南为“十四五”首批启动重点专项2021年第一批部署的任务,其他研究任务将于后续陆续部署启动。本次征求意见重点针对指南方向提出的目标指标和相关内容的合理性、科学性、先进性等方面听取各方意见和建议。科技部将会同有关部门、专业机构和专家,认真研究收到的意见和建议,修改完善相关重点专项的项目申报指南。征集到的意见和建议,将不再反馈和回复。相关重点专项2021年项目实施中,拟积极探索“揭榜挂帅”等新型组织实施模式,研究设立青年科学家项目。联系方式:jcs_zdxmc@most.cn(数学和应用研究、干细胞研究与器官修复、生物大分子与微生物组、物态调控)kyptc@most.cn(国家质量基础设施体系、基础科研条件与重大科学仪器设备研发)附件:1. “十四五”国家重点研发计划“数学和应用研究”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf2. “十四五”国家重点研发计划“干细胞研究与器官修复”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf3. “十四五”国家重点研发计划“生物大分子与微生物组”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf4. “十四五”国家重点研发计划“物态调控”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf5. “十四五”国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf6. “十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿).pdf关于“基础科研条件与重大科学仪器设备开发”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)“十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备开发”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)中指出:2021年,本重点专项围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等四个方向进行布局,拟支持45个研究方向。除特殊说明外,同一指南方向下,原则上只支持1项,仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同时,可同时支持2项,并建立动态调整机制,根据中期评估结果,再择优继续支持。除特殊说明外,所有项目均应整体申报,须覆盖全部研究内容和考核指标。项目执行期原则上为3~5年。一般项目下设的课题数不超过5个,项目所含单位数不超过10家(除特殊说明外)。青年科学家项目可参考指南支持方向(标*的方向)组织申报,但不受研究内容和考核指标限制,项目不再下设课题,申请人年龄不超过35岁。科研试剂和科学仪器两部分指南方向(除5.1外)须由科研机构与从事相关领域生产并具有销售能力的企业联合申报,建立产、学、研、用相结合的创新团队。一、科研仪器 1. 高端通用科学仪器工程化及应用开发 1.1 辉光放电质谱仪1.2 第三代基因测序仪 1.3 超高分辨活细胞成像显微镜 1.4 核磁共振波谱仪1.5 宽频带取样示波器1.6 高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪1.7 复杂微结构三维光学显微测量仪1.8 聚焦离子束/电子束双束显微镜1.9 高性能流式细胞分选仪2. 核心关键部件开发与应用原则上,每个项目下设课题数不超过4个,项目所含单位总数不超过4个。2.1 快速可调谐激光器2.2 热场发射电子源2.3 侧窗型光电倍增管2.4 磁共振成像低温探头2.5 X射线能谱探测器2.6 高精度哈特曼-夏克波前传感器2.7 高通量生物样品真空传递装置2.8 稀释制冷机2.9 深地声学探测器2.10 太赫兹超导混频器2.11 高纯化学流体控制比例阀2.12 分离打拿极电子倍增器2.13 宽频带同轴探针2.14 精密大带宽锁相放大器2.15 相位型液晶空间光调制器2.16 X 射线椭球聚焦镜2.17 双频短相干激光光源2.18 高稳定度高压电源2.19 多通道可变分辨率数据采集卡二、科研试剂 3. 高端化学试剂研制 3.1 高端金属与配体试剂制备关键技术研发3.2 有机氟试剂研制4. 应用于重大疾病诊断的生物医学试剂创制与应用 4.1 近红外活体荧光成像诊断试剂体系研究开发4.2 先进高场磁共振设备高分辨影像试剂研究开发5. 同位素试剂5.1 典型同位素试剂研发与科研试剂评价技术标准研究三、实验动物6. 人类疾病动物模型创制研究6.1 人类重大传染病基因修饰动物模型研发6.2 心血管、代谢性疾病等基因修饰动物模型研发6.3 基于特色实验动物的人类疾病动物模型创建及关键技术研究7. 国家实验动物资源库服务质量提升7.1 国家实验动物资源库服务科技创新能力提升关键技术研究与示范8. 实验动物质量评价8.1 实验动物质量评价关键技术研究*四、科学数据9. 科学数据分析挖掘应用关键技术与软件系统9.1 生物大数据管理和分析关键技术与系统9.2 微生物科学数据管理与挖掘关键技术与应用9.3 生态系统大数据智能管理与挖掘关键技术及应用9.4 场景驱动的海洋科学大数据挖掘分析关键技术与应用9.5 卫生健康科学大数据智能分析与挖掘关键技术与应用9.6 面向国家科学数据中心的基础软件栈及系统10. 科学数据自主应用软件10.1 科学数据自主应用软件研发*
  • 中国民用航空飞行学院预算2729.58万元采购一批仪器设备
    中国民用航空飞行学院天府校区,总投资约100亿元,占地1439亩,包含12个科研实验室、6个行业实训基地和中国民航高高原医学研究中心,按满足2030年在校生2.5万人需求设计。2024年2月,天府校区开启第一阶段运行,目前整体建设进入收尾阶段。近日,中国民用航空飞行学院天府校区建设工程招标公告,预算2729.58万元,采购单光子计数器、光学平台、光谱仪、飞秒激光放大器、粒径谱仪、时间分辨ICCD探测器、高光谱成像系统、高温红外热成像仪、黑白高分辨率工业相机、工业机械手臂等一批仪器设备。 招标项目详情如下:一、项目基本情况项目编号:0748-2411CA3041GQ项目名称:民航飞行学院天府校区建设工程激光雷达成像探测技术及设备适航检测实验室设备采购项目预算金额:2729.58万元(人民币)最高限价(如有):2636.00万元(人民币)采购需求:本项目共划分为5个包,投标人可参与1个或多个包的投标。01包货物清单序号货物名称数量是否接受进口产品1单光子计数器3台是2光学平台2台否3哈特曼波前传感器1台是4光隔离器5台是5光闪烁仪1台是6径向偏振转换器4台是7激光光束测量仪1台是8衰减器1台否9空间光调制系统3套是10精密阻尼隔振光学平台1台否11能量脉冲激光器系统2套(各一套)是12光谱仪1台是13飞秒激光放大器(一台振荡器+一台放大器)1套否14绿光激光器1台否15粒径谱仪(光学颗粒物粒径谱仪)1台是16能见度仪1台是17雾化气溶胶发生器1台是02包货物清单序号货物名称数量是否接受进口产品1时间分辨ICCD探测器1套是2高光谱成像系统1套是3高温红外热成像仪1套是03包货物清单序号货物名称数量是否接受进口产品3仿真流体流动和传热分析软件1套是04包货物清单序号货物名称数量是否接受进口产品1三维激光测风雷达1套否2三维扫描型相干多普雷激光雷达组2套否3流体计算软件1套是4UPS不间断电源4台否5智能恒温机柜2台否621″LED显示器4台否7光纤模块8个否8数据网线5根否9理线架10套否10千兆企业级防火墙1台否11高性能计算机1台否05包货物清单序号货物名称数量是否接受进口产品1塔式图形工作站电脑主机2套(各一套)否2多轴无人机2套否3黑白高分辨率工业相机6套否4三维光学摄影测量系统1套否5二次元影像测量仪2套(各一套)否6高速数据记录系统1套否7工业机械手臂2套(各一套)否最高限价:01包:567.00万元;02包341.00万元;03包105.00万元;04包1452万元;05包171.00万元。合同履行期限:01包、02包初步验收时间暂定2025年03月31日,03包、04包、05包初步验收时间暂定2025年02月28日,具体时间以采购人通知为准,初步验收合格后,进入试用期(试用期:各包货物试用期详见本招标文件第六章合同条款约定);试用期通过后供应商向采购人提出货物最终验收申请。采购人有权就工期施工进度及生产安装进度调整货物的验收日期,因上述原因所产生的一切费用,由供应商综合考虑,包含在投标报价中。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求1. 满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2. 落实政府采购政策需满足的资格要求:/3. 本项目的特定资格要求:3.1凡两家或以上投标人参加同一项目的采购,有如下情况的,不得参加项目采购活动:①单位负责人为同一人;②存在直接控股或管理关系。3.2投标人不得为“中国执行信息公开网”网站( http://zxgk.court.gov.cn/shixin/)中列入失信被执行人的投标人,不得为中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为名单中被财政部门禁止参加政府采购活动的投标人(处罚决定规定的时间和地域范围内)。三、获取招标文件时间:2024年06月14日 至 2024年06月21日,每天上午8:30至11:30,下午13:30至16:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:四川省成都市双流区机场东一路35号中国航材2214会议室方式:现场购买或邮寄,售后不退。如需邮购的,需另加手续费(含邮费)100元。联系人:杨秋月028-66265005 yangqy@casc.com.cn。售价:人民币500元/包。售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2024年07月09日 09点30分(北京时间)开标时间:2024年07月09日 09点30分(北京时间)地点:四川省成都市双流区机场东一路35号中国航材2210会议室。五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1. 公告媒介:本项目在中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)上发布招标公告及中标公示信息。2. 本项目所属行业:工业3. 凡领购招标文件请在中航材招标投标信息网(http://www.cabidding.com.cn/)完成注册。4. 公司账户信息:开户名称:中航材国际招标有限公司开户行:中国民生银行股份有限公司北京首都机场支行银行账号:01350141400000485. 落实的政府采购政策为:《关于中国环境标志产品政府采购实施意见》(财库[2006]90号)、《国务院办公厅关于建立政府强制采购节能产品制度的通知》(国办发[2007]51号)、《关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库[2019]9号)、《关于印发〈政府采购促进中小企业发展管理办法〉的通知》(财库[2020]46号)、《关于进一步加大政府采购支持中小企业力度的通知》(财库[2022]19号)、《关于印发中小企业划型标准规定的通知》(工信部联企业[2011]300号)、《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库[2014]68号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库[2017]141号)等。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1. 采购人信息名称:中国民用航空飞行学院地址:四川省广汉市南昌路四段46号联系方式:段老师、陈工(全咨) 028-81330108、028-813301222. 采购代理机构信息名 称:中航材国际招标有限公司地址:北京市朝阳区霄云里2号联系方式:杨秋月,028-66265005,yangqy@casc.com.cn3. 项目联系方式项目联系人:杨秋月电话:028-66265005
  • 重大科学仪器设备研发重点专项2021年项目答辩评审专家公布
    根据“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项评审工作安排,中国21世纪议程管理中心于20 21年11月1—11日组织完成2021年度指南申报项目答辩评审会。此次评审采用视频评审方式,评审专家统一从国家科技专家库中抽取产生,共104人。根据国家科技计划管理改革相关文件精神,现将评审专家名单予以公布 ,公示时间5天 。“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项组1:仪器组指南方向:1.1 辉光放电质谱仪 ; 1.2第三代基因测序仪 ; 1.3超高分辨活细胞成像显微镜 ; 1.7复杂微结构三维光学显微测量仪序号姓名单位名称1文锐中国科学院化学研究所2秦胜勇中国科学技术大学3董献堆中国科学院长春应用化学研究所4边玮中国科学院分子细胞科学卓越创新中心5金石琦中国科学院上海光学精密机械研究所6张申金中国科学院理化技术研究所7单磊安徽大学8牛刚北京牛牛基因技术有限公司9胡晓东天津大学10张戈中国科学院福建物质结构研究所11金川公安部第一研究所12胡旻电子科技大学13汤珮中国农业机械化科学研究院14成丽敏中国人民公安大学15崔义中科院苏州纳米所组2:数据(常规)指南方向:9.1生物大数据管理和分析关键技术与系统;9.2 微生物科学数据管理与挖掘关键技术与应用;9.3 生态系统大数据智能管理与挖掘关键技术及应用;9.4 场景驱动的海洋科学大数据挖掘分析关键技术与应用;9.5 卫生健康科学大数据智能分析与挖掘关键技术与应用;9.6 面向国家科学数据中心的基础软件栈及系统序号姓名单位名称1付忠广华北电力大学2张美慧北京理工大学3王万森首都师范大学4朱跃龙河海大学5王晓玲华东师范大学6薛京生天津市公安局科技信息化总队7鲍泓北京联合大学8黄卫东南京邮电大学9李丽亚中国机械科学研究总院集团有限公司10孟宪宇中铝智能科技有限公司11张仲雷中国科学院自动化研究所12贾春岩中国医学科学院组3:试剂组指南方向:3.1 高端金属与配体试剂制备关键技术研发;3.2有机氟试剂研制;4.1 近红外活体荧光成像诊断试剂体系研究开发;5.1 典型同位素试剂研发与科研试剂评价技术标准研究序号姓名单位名称1方运霆中国科学院沈阳应用生态研究所2缪长喜中国石化上海石油化工研究院3张兆吉中国地质科学院水文地质环境地质研究所4罗天勇电子科技大学5李祎亮中国医学科学院放射医学研究所6张伟丹东东方测控技术股份有限公司7李越希南京军区军事医学研究所8唐景峰湖北工业大学9魏建华上海华谊集团股份有限公司10梅胜放中国氟硅有机材料工业协会11程亚利中国科学院生物物理研究所12张海燕北京林业大学组4:动物(常规)指南方向:6.1 人类重大传染病基因修饰动物模型研发;6.2 心血管、代谢性疾病等基因修饰动物模型研发;6.3 基于特色实验动物的人类疾病动物模型创建及关键技术研究;7.1国家实验动物资源库服务科技创新能力提升关键技术研究与示范序号姓名单位名称1吕帆温州医科大学2杨明吉林省中医药科学院3隋广超东北林业大学4林卿海正辉瑞制药有限公司5韩丹昆明医科大学第一附属医院6刘暴中国医学科学院北京协和医院7司维昆明理工大学灵长类转化医学研究院8赵卫南方医科大学9苏长青中国人民解放军第二军医大学10林文楚中国科学院合肥物质科学研究院11薛峰南京农业大学12窦玉林中国水利水电科学研究院13袁瑞君中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)组5:部件I指南方向:2.1 快速可调谐激光器;2.3侧窗型光电倍增管;2.6 高精度哈特曼-夏克波前传感器 ;2.13相位型液晶空间光调制器;2.15双频短相干激光光源;2.17多通道可变分辨率数据采集卡序号姓名单位名称1王锋武汉凌云光电科技有限责任公司2毛登森中国电子科技集团公司第十一研究所3张新陆天津工业大学4黎华中国科学院上海微系统与信息技术研究所5刘本田中国电子科技集团公司第十二研究所6王云才广东工业大学7王一丁吉林大学8黄永箴中国科学院半导体研究所9孙军强华中科技大学10侯一雪中国电子科技集团公司第二研究所11延凤平北京交通大学12毕勇中国科学院理化技术研究所13刘建宝北京菁华会计师事务所14吕民中华通信系统有限责任公司组6:动物(青年)指南方向:8.1实验动物质量评价关键技术研究(青年科学家项目);8.2实验动物病原快速检测新技术研究(青年科学家项目)序号姓名单位名称1王晖广东药科大学2李奎中国农业科学院农业基因组研究所3裴建上海中医药大学附属龙华医院4张宏辽宁中医药大学5彭成成都中医药大学6李向臣浙江农林大学7吕京中国合格评定国家认可中心8秦卓明山东省农业科学院家禽研究所9田勇中国科学院生物物理研究所10汪思应安徽医科大学11代解杰中国医学科学院医学生物学研究所12窦如海山东省医学科学院组7:数据(青年)指南方向:10.1 科学数据自主应用软件研发(青年科学家项目)序号姓名单位名称1余乐安北京化工大学2唐启盛北京中医药大学第三附属医院3袁晓辉中国科学院东北地理与农业生态研究所4陈友斌南京微模式软件有限公司5刘保延中国中医科学院6张道强南京航空航天大学7过敏意上海交通大学8桑基韬北京交通大学9尤新革华中科技大学10谢刚太原科技大学11吴广印中国科学技术信息研究所(万方软件)12杨征路南开大学13顾云苏北京神舟航天软件技术有限公司组8:部件II指南方向:2.10分离打拿极电子倍增器;2.11宽频带同轴探针;2.12 精密大带宽锁相放大器;2.14 X射线椭球聚焦镜;2.16 高稳定度高压电源序号姓名单位名称1吴小山南京大学2门永锋中国科学院长春应用化学研究所3李保权中国科学院国家空间科学中心4韦欣中国科学院半导体研究所5虞华康华南理工大学6梁静秋中国科学院长春光学精密机械与物理研究所7陈泽祥电子科技大学8刘俊标中国科学院电工研究所9王伟民中国人民大学10王严梅中国电子科技集团公司第十二研究所11魏贤龙北京大学12江怀东上海科技大学13尤孝才中国地质调查局发展研究中心14刘广斌北京石油化工学院专项联系方式:010-5888488521世纪中心2021-11-12
  • 多项仪器项目上榜第四批技术创新基金合格名单
    近日,2010年11月第四批科技型中小企业技术创新基金项目验收合格名单公布,共涉及876项,其中,部分涉及仪器及相关耗材配件的项目如下所示:部分涉及仪器及相关耗材配件的项目项目名称企业名称高温超导量子干涉器研发及产业化北京美尔斯通科技发展有限公司自身免疫性疾病ENA抗体谱测定试剂盒(微阵列酶联免疫法)北京华大吉比爱生物技术有限公司UV水质在线监测分析仪北京利达科信环境安全技术有限公司高炉激光探测系统北京神网创新科技有限公司WJ-06医用冲洗器北京万洁天元医疗器械有限公司溶液调湿式能量优化空气处理设备北京华创瑞风空调科技有限公司LH-GHM烃类智能分析评价仪及专家数据管理系统天津陆海石油设备系统工程有限责任公司新型层析纯化介质以及高通量全自动层析色谱纯化装置的研制与开发天津博纳固体材料科技有限公司多功能程控专用制药干燥设备辽宁中鑫自动化仪表有限公司盘片式管道自动清洗过滤器罗兰德流体控制(营口)有限公司近红外煤质在线检测分析仪辽宁东信盛大科技有限公司模块化多孔金属热管换热器大连华乌科技转化有限公司人ABO血型纳米磁珠检测技术与试剂开发长春博德生物技术有限责任公司H—800全自动尿液分析仪长春迪瑞实业有限公司高效好氧生物流化(气浮分离)反应器四平市海格机电设备制造有限公司高效节能全光谱无极维他灯长春先盈科技有限公司YAG激光毛化设备项目吉林太和激光技术有限公司刮板沉降箱式除尘系统敦化市永强环保设备有限公司轴承钢球自动检测仪吉林省广义科技有限公司超精密微观力学性能原位测试系统长春嘉实机电技术有限公司HYWB9.0/2无油摆式空气压缩机敦化市志同机电制造有限公司JLERT井-地网络化油水界面电阻率成像仪长春名锐科技有限公司便携式多通道水质在线自动分析仪长春市奥威博科技有限公司石化工业油气水三相流量测量仪吉林市浮点科技开发有限责任公司超声波振动应力消除与表面加工装置长春市正和科技发展有限公司微量持久性有机污染物快速检测仪长春瑞元科技有限公司OPM35Ⅰ永磁型磁共振成像系统上海卡勒幅磁共振技术有限公司FH系列全自动生化分析仪产品上海丰汇医用仪器有限公司用于固液反应及分离的自控反应器上海保兴生物设备工程有限公司基于免疫层析技术的抗生素残留快速检测试剂上海快灵生物科技有限公司半导体照明功率型发光二极管南京汉德森半导体照明有限公司高精度液压冷拔管机成套设备江苏龙城洪力液压设备有限公司毛细管色谱柱系列产品的研制苏州环球色谱有限责任公司微型SBR分散式生活污水处理系统苏州香山红叶环境技术有限公司江苏省大型仪器设备及装备共享服务江苏省生产力促进中心催化微电解、催化氧化化工废水处理装置江苏蓝星环保科技有限公司零功耗磁敏传感器研制与开发南京艾驰电子科技有限公司SF6气体泄漏激光成像仪南京顺泰科技有限公司现代物流散状物料核心计量设备南京三埃测控有限公司全自动矿物取制样(成套设备)系统浙江福特机械制造有限公司基于宽带腔增强吸收光谱技术的大气环境光电监测系统杭州禾风生态科技有限公司小分子有害物食品安全检测用兔单抗捕获法ELISA试剂盒杭州华安生物技术有限公司YG461E型数字式织物透气量仪宁波纺织仪器厂铸铁材质参数液态在线智能检测仪合肥工大双发信息系统技术有限公司YH630-3半导体激光治疗系统安徽养和医疗器械设备有限公司基于质谱及表面等离子共振技术的新型蛋白质芯片合肥安弗朋德生物技术有限公司垃圾焚烧炉尾气、废渣一体化处理设备的开发技术与设备安徽盛运机械股份有限公司环境监测仪器及其管理系统安徽蓝盾光电子股份有限公司载流一机多探头多元素低品位分析系统马鞍山中锐仪表有限公司CCD智能颗粒物色选设备合肥泰禾光电科技有限公司数字轮式钢轨超声波探伤仪合肥超科电子有限公司焊缝裂纹检测仪厦门艾帝尔电子科技有限公司RZF-3000型热解组分仪山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司WS-I型定向钻颅仪聊城奥亚医疗科技有限公司单空间电液伺服万能试验机威海市试验机制造有限公司玻璃瓶罐在线视觉检验机济南佳美视觉技术有限公司基于动态宽量程高准确度锥体差压式流量计威海文润测控设备有限公司重金属、亚硝酸盐、农药残留综合快速测定仪河南农大迅捷测试技术有限公司快速智能库仑测硫仪鹤壁市天键电子科技有限公司IC卡热量表河南新天科技有限公司智能化SF6(六氟化硫)气体传感器河南省日立信电子有限公司高精度三维粗糙度测量仪洛阳博教光电科技有限公司便携式工程摄像机综合检测仪洛阳汉腾光电有限公司铁路车辆轴承智能检测分析装置洛阳铭昊测控科技有限公司智能水质分析仪河南泰达锐智电子科技有限公司智能型蒸汽再压缩蒸发装置洛阳市瑞英华节能蒸发器科技有限公司微污染水源超滤膜深度处理系统及成套设备郑州格维恩科技有限公司JGLR系列六辊液压伺服调整管(棒)材矫直机洛阳锐腾机械设备有限公司细胞病理分析用过滤器武汉智迅创源科技发展有限公司板坯连铸电磁搅拌器成套装置岳阳天力电磁设备有限公司棒状薄层色谱仪长沙川戈科技发展有限公司F-TQG15型非接触式列车轴端光电速度传感器株洲天利铁路机车车辆配件有限公司柔性铰链容栅位移传感器广州晶新电子科技有限公司新生儿促甲状腺激素测定试剂盒广州市丰华生物工程有限公司证书成像光谱鉴别系统深圳鼎识科技有限公司绝对型圆容栅编码传感器桂林市晶瑞传感技术有限公司节能型永磁材料湿压磁场成型自动液压机宜宾大正电子设备有限公司超音速固相反应设备及关键技术绵阳市华神空气动力技术应用厂基于哈特曼传感器的波前检测仪成都迈科高技术开发有限责任公司CQ004/BS01Ex型高精度科氏质量流量计成都安迪生测量有限公司工业缝纫机用永磁交流伺服电动机西安悦诚电气技术有限公司高精度球面数控珩磨机西安航志机电设备科技有限公司基于三维测头的计算机数控齿轮测量机西安共达精密机器有限公司新型红外扫描热金属检测器西安中川光电科技有限公司GW200/500型管道环焊缝X射线数字成像检测仪兰州三磊电子有限公司宁夏中小企业大型科学仪器共享技术服务平台建设宁夏纽泰科学器材有限责任公司(宁夏大型科学仪器维修中心)  相关链接:2010年第四批验收合格项目公告  2011年度科技型中小企业技术创新基金项目开始申报
  • 重大科学仪器设备研发重点专项2021项目申报指南发布(附全文)
    5月17日,科技部发布“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2021年度项目申报指南及“揭榜挂帅”榜单。该重点专项申报指南围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等四个方向进行布局,拟支持39个项目,拟安排国拨经费概算5.39亿元。此外,拟支持16个青年科学家项目,拟安排国拨经费概算4800万元,每个项目300万元。拟支持项目如下:1. 高端通用科学仪器工程化及应用开发:1.1 辉光放电质谱仪;1.2 第三代基因测序仪;1.3 超高分辨活细胞成像显微镜;1.4 核磁共振波谱仪;1.5 宽频带取样示波器;1.6 高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪;1.7 复杂微结构三维光学显微测量仪2. 核心关键部件开发与应用:2.1 快速可调谐激光器;2.2 热场发射电子源;2.3 侧窗型光电倍增管;2.4 磁共振成像低温探头;2.5 X射线能谱探测器;2.6 高精度哈特曼—夏克波前传感器;2.7 高通量生物样品真空传递装置;2.8 深地声学探测器;2.9 太赫兹超导混频器;2.10 分离打拿极电子倍增器;2.11 宽频带同轴探针;2.12 精密大带宽锁相放大器;2.13 相位型液晶空间光调制器;2.14 X射线椭球聚焦镜;2.15 双频短相干激光光源;2.16 高稳定度高压电源;2.17 多通道可变分辨率数据采集卡3. 高端化学试剂研制:3.1 高端金属与配体试剂制备关键技术研发;3.2 有机氟试剂研制4. 应用于重大疾病诊断的生物医学试剂创制与应用:4.1 近红外活体荧光成像诊断试剂体系研究开发;4.2 先进高场磁共振设备高分辨影像试剂研究开发5. 同位素试剂:5.1 典型同位素试剂研发与科研试剂评价技术标准研究6. 人类疾病动物模型创制研究:6.1 人类重大传染病基因修饰动物模型研发;6.2 心血管、代谢性疾病等基因修饰动物模型研发;6.3 基于特色实验动物的人类疾病动物模型创建及关键技术研究7. 国家实验动物资源库服务质量提升:7.1 国家实验动物资源库服务科技创新能力提升关键技术研究与示范8. 实验动物质量评价:8.1 实验动物质量评价关键技术研究(青年科学家项目);8.2 实验动物病原快速检测新技术研究(青年科学家项目)9. 科学数据分析挖掘应用关键技术与软件系统:9.1 生物大数据管理和分析关键技术与系统;9.2 微生物科学数据管理与挖掘关键技术与应用;9.3 生态系统大数据智能管理与挖掘关键技术及应用;9.4 场景驱动的海洋科学大数据挖掘分析关键技术与应用;9.5 卫生健康科学大数据智能分析与挖掘关键技术与应用;9.6 面向国家科学数据中心的基础软件栈及系统10. 科学数据自主应用软件:10.1 科学数据自主应用软件研发(青年科学家项目)“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2021年度项目申报指南详细内容如下:为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现发布2021年度项目申报指南。本重点专项的总体目标是加强我国基础科研条件保障能力建设,着力提升科研试剂、实验动物、科学数据等科研手段以及方法工具自主研发与创新能力;围绕国家基础研究与科技创新重大战略需求,以关键核心部件国产化为突破口,重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发,研制可靠、耐用、好用、用户愿意用的高端科学仪器,切实提升我国科学仪器自主创新能力和装备水平,促进产业升级发展,支撑创新驱动发展战略实施。2021年度指南部署围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等四个方向进行布局,拟支持39个项目,拟安排国拨经费概算5.39亿元。此外,拟支持16个青年科学家项目,拟安排国拨经费概算4800万元,每个项目300万元。科学仪器方向各项目自筹经费与国拨经费比例不低于1:1。项目统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向申报。同一指南方向下,原则上只支持1项,仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同时,可同时支持2项,并建立动态调整机制,根据中期评估结果,再择优继续支持。除特殊说明外,所有项目均应整体申报,须覆盖全部研究内容和考核指标。项目执行期原则上为3~5年。一般项目下设的课题数不超过5个,项目参与单位数不超过10家。项目设1名负责人,每个课题设1名负责人。科研试剂和科学仪器两部分指南方向(除5.1外)须由科研机构与从事相关领域生产并具有销售能力的企业联合申报,建立产、学、研、用相结合的创新团队。青年科学家项目(项目名称后有标注)支持青年科研人员承担国家科研任务。青年科学家项目不再下设课题,项目参与单位总数不超过3家。项目设1名项目负责人,青年科学家项目负责人年龄要求,男性应为1983年1月1日以后出生,女性应为1981年1月1日以后出生,原则上团队其他参与人员年龄要求同上。专项实施过程中,涉及实验动物和动物实验,应遵守国家实验动物管理的法律、法规、技术标准和有关规定,使用合格的实验动物,在合格设施内进行动物实验,保证实验过程合法,实验结果真实、有效,并通过实验动物福利和伦理审查。涉及高等级病原微生物实验活动的,必须符合国家病原微生物实验室有关要求,并具备从事相关研究的经验和保障条件。涉及人体被试和人类遗传资源的科学研究,须遵守我国《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》等法律、法规、伦理准则和相关技术规范。本专项2021 年度项目申报指南如下。1. 高端通用科学仪器工程化及应用开发1.1 辉光放电质谱仪研究内容:针对高纯材料、高温合金、绝缘固体样品等材料中主成分、微量和痕量元素检测需求,以及针对材料剥层分析、材料元素深度分布检测、涂层材料表面分析等需求,突破直流辉光放电离子源、绝缘固体第二阴极系统、高分辨电磁双聚焦质量分析器、法拉第杯与电子倍增管双检测器等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的辉光放电质谱仪产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在半导体、高纯稀土、高温合金等材料科学研究领域的应用。考核指标:质量分析范围(4~250)amu;质量分析稳定性≤25ppm/8h;分辨率LR300/MR4000/HR10000;平均背景≤0.5cps;灵敏度≥1×109cps;丰度灵敏≤20ppb;主成分重复性≤3%RSD;微量成分重复性≤5%RSD;痕量成分重复性≤10%RSD。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.2 第三代基因测序仪研究内容:针对DNA基因测序的无扩增、长读长直接测序、大容量生物特征信息获取等检测需求,突破DNA精确长读长直接测序、极微弱光或极微弱电信号测量等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的第三代基因测序仪,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在基因工程、病毒检测、生物安全检测、体外诊断等领域的应用。考核指标:序列平均读长≥15kb;最长读长≥500kb;DNA直接测序最高准确率≥95%;采样率≥1kHz;单个通道测序速度≥400nt/s;可溯源量值定值和质量评价方法≥3种;基因组比对一致性≥99%;组装连续度NG50≥1M碱基;结构变异检测精度与检出率≥90%(片段长度≥50bp)。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.3 超高分辨活细胞成像显微镜研究内容:针对实时观察活细胞精细结构动态变化的检测需求,突破超高分辨活细胞成像显微、精密光机电控制、图像实时处理和成像标定等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的超高分辨活细胞成像显微镜产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在细胞学、微生物学、生物物理学和药理学等领域的应用。考核指标:视场≥10µm×10µm;横向分辨率≤150nm;纵向分辨率≤350nm;时间分辨率≥15帧/秒(2D成像);时间分辨率≥8帧/秒(3D成像)。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.4 核磁共振波谱仪研究内容:针对化学分析、生物分子结构、代谢混合物组分等检测需求,突破超高场稳态磁体设计与制造、高精度磁共振谱仪控制、高效射频激发与接收等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的核磁共振波谱仪产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在化学化工、生命医学、食品制药和环境能源等领域的应用。考核指标:磁场强度≥14T;室温孔径≥50mm;磁场稳定度≤9Hz/h;磁场均匀度≤0.05ppm;支持多核素频谱分析范围1H、13C、15N、31P、129Xe等;射频带宽50~650MHz以上;波谱频率分辨率≤0.003Hz;射频发射通道数≥2通道;液氦补充时间≥150天。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.5 宽频带取样示波器研究内容:针对5G移动通信、光纤通信设备和高速网络设备的宽带模拟电路和高速数字电路开发与检测需求,突破85GHz采样器、超低抖动时钟产生与触发、高速时钟恢复、高精度波形采集与恢复、信号完整性分析等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的宽频带取样示波器,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在光纤通信、5G移动通信、雷达、卫星通信与卫星导航等领域的应用。考核指标:电采样模块:通道数量2;测试带宽≥85GHz;采样率≥150kSa/s;抖动≤80fs;采样分辨率16bit;光采样模块:波长范围800~1600nm;光接收灵敏度优于-7dBm;测试带宽≥65GHz;采样率≥150kSa/s;抖动≤250fs;采样分辨率16bit。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.6 高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪研究内容:针对生物样品分析、临床诊断和药物开发等领域对手性分子同分异构体快速识别、高灵敏高准确定量分析的需求,突破离子迁移过程模型仿真与控制、手性物质高选择性试剂制备、手性气相离子高效选择性存储、高分辨手性气相离子构型差异分析与质量分析等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在生命科学、临床医学和药物学等领域的应用。考核指标:手性分子纯度检测范围0.1%~99.9%,离子迁移谱分辨率≥300;手性物质分析检出限≤10-10摩尔/升;质谱质量分辨率≥100000;手性分子分析时间≤10分钟/样品;建立手性物质数据库1套。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.7 复杂微结构三维光学显微测量仪研究内容:针对光电探测器、MEMS微系统、半导体集成电路等微小型器件和光学器件表面和亚表面缺陷检测需求,突破高倾斜光滑微结构、深V结构、混合材料层叠微结构、层叠结构亚表面等复杂微结构三维几何形状表征、三维几何参数精密测量、亚表面缺陷检测等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的复杂微结构三维光学显微测量仪,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在超光滑光学表面损伤、半导体集成电路、光电集成电路等领域的应用。考核指标:显微视场≥100μm×100μm;水平方向表面显微分辨率≤250nm;水平方向亚表面显微分辨率≤400nm;垂直方向分辨率≤20nm;光滑微结构测倾斜角度≥50°;单一材料台阶高度测量误差≤5%;多层材料台阶高度测量误差≤10%;亚表面缺陷检测深度≥110μm;缺陷检出灵敏度≤200nm;深度定位精度≤2μm;高能损伤缺陷判定准确率≥80%。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000小时,技术就绪度不低于8级;至少应用于2个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2. 核心关键部件开发与应用原则上,每个项目下设课题数不超过4个,项目参与单位总数不超过4个,实施年限不超过3年。2.1 快速可调谐激光器研究内容:开发波长调谐范围大、调谐速度快的可调谐激光器,突破大范围无跳模腔体设计、高速微腔调制制备、高速数字化激光模块驱动电路设计和模式补偿算法、波长非线性修正等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光学相干层析检测、高精密光谱分析和共焦测量等仪器中的应用。考核指标:中心波长1060nm和1310nm;输出功率≥15mW;波长调谐范围≥110nm;重复频率≥100kHz;相干长度≥15mm。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.2 热场发射电子源研究目标:开发热场发射电子源,突破单晶钨制备、尖端取向和形状控制、氧化锆处理、电子枪结构设计、灯丝对中控制等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在扫描电子显微镜、透射电子显微镜等仪器中的应用。考核指标:微尖曲率半径范围1.2µm~0.4µm(可控),误差≤±0.05µm;阴极温度1750K~1800K;栅极电压-200~-600V(可调);角电流密度200µA/sr;引出电压3~6kV(可调);最大电子束流≥150nA;电流稳定度≤1%。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.3 侧窗型光电倍增管研究内容:开发高性能多碱阴极侧窗型光电倍增管,突破宽光谱及高灵敏度反射式多碱光电阴极制备、高增益电子倍增极结构设计、高二次电子发射材料制备、低暗计数率等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光谱分析、电子显微分析和X射线分析等仪器中的应用。考核指标:探测面积≥8mm×24mm;阴极光谱响应范围≥165nm~900nm;阴极积分灵敏度≥250μA/lm;增益≥1×107;暗计数率≤1000cps;暗电流≤10nA(1000V);上升时间4ns;渡越时间弥散3ns。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.4 磁共振成像低温探头研究内容:开发磁共振成像低温探头,突破高密度射频阵列、超低温制冷系统、低噪声前置放大等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在高场磁共振成像仪、波谱分析仪等仪器的应用。考核指标:通道数≥2;扫描孔径≥2cm;射频探头匹配≤-15dB;探头温度≤30K;前置放大器噪声系数≤1dB;灵敏度提高(低温/常温)≥4倍。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.5 X射线能谱探测器研究内容:开发X射线能谱探测器,突破大面积硅漂移探测、电荷前置放大、数字多道分析、漏电流噪声抑制、真空封装等关键技术;开展工程化开发、应用示范和产业化推广;形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在X射线能谱仪、电子显微能谱分析仪等仪器以及同步辐射大科学装置的应用。考核指标:探测器尺寸≥30mm2;能量分辨率≤127eV(MnK);探测元素范围Be~Am;最大输出计数率≥300kcps(最大输入计数率1000kcps);窗口材料铍、氮化硅(≤100nm)或无窗。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.6 高精度哈特曼—夏克波前传感器研究目标:开发高精度哈特曼—夏克波前传感器,突破高质量微透镜阵列制备、微透镜阵列与探测器高精度耦合、超高精度误差标定、快速高精度波前重构等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光束质量分析、自适应光学系统和三维测量等仪器中的应用。考核指标:空间分辨率≥128×128;倾斜测量范围≥±3°;倾斜测量精度≤1μrad;相对波前测量精度(RMS)≤λ/150;绝对波前测量精度(RMS)≤λ/100;重复性精度(RMS)≤λ/200;工作波长范围400~1100nm;频率≥7Hz。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.7 高通量生物样品真空传递装置研究内容:开发高通量生物样品真空传递装置,突破小样品精细操作、真空低温精密运动、低温样品镀膜等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在透射电镜和扫描电镜等仪器中的应用。考核指标:最低存储温度≤-160℃;真空度≤5×10-4Pa;运动精度≤100μm;样品存储数量≥12grids;镀膜真空度≤4Pa;镀膜样品台温度≤-160℃。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.8 深地声学探测器研究内容:开发具有耐高温、耐高压、高性能和高稳定性的声学探测器,突破耐高温高压材料调控、小体积低频宽带结构以及界面粘接机理和工艺等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在三维远程声波探测仪、深地超声成像测井仪等仪器中的应用。考核指标:单极换能器(长度伸缩):工作频带5~20kHz,最高耐温≥260℃,最高耐压≥200MPa;偶极换能器(弯曲振动):工作频带1~4.5kHz,最高耐温≥230℃,最高耐压≥172MPa;多极接收器:工作频带1~20kHz,最高耐温≥230℃,最高耐压≥172MPa;超声换能器:工作频带250~700kHz,最高耐温≥205℃,最高耐压≥172MPa。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.9 太赫兹超导混频器研究内容:开发太赫兹超导混频器,突破超导混频器芯片设计与制备、超导混频器与低温低噪声放大器集成、一维相干探测接收机阵列集成等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在太赫兹频谱仪、太赫兹安检仪和射电天文接收机等仪器中的应用。考核指标:探测器中心频率0.1~0.3THz;中频带宽≥5GHz;噪声温度≤7倍量子噪声;动态范围≥30dB;像素≥1×10。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.10 分离打拿极电子倍增器研究内容:开发分离打拿极电子倍增器,突破检测器高纯打拿极合金及膜层制备、高精度封装、空气中安全存储、脉冲和模拟双模式检测等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在磁质谱仪、四极杆质谱仪上的应用。考核指标:增益≥105(模拟工作状态下),增益≥107(脉冲计数方式下);暗电流≤1pA;暗计数率≤50cps;单离子脉冲宽度/半高宽≤7ns。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.11 宽频带同轴探针研究目标:开发宽频带同轴探针,突破弹性件热处理与表面处理工艺、精密微组装、微小零件加工等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在微波集成电路在片测试仪、片上天线测试仪、三维封装天线测试仪等仪器中的应用。考核指标:2.92mm连接器探针:工作频率DC~40GHz,插入损耗≤1.5dB;2.4mm连接器探针:工作频率DC~50GHz,插入损耗≤1.5dB;1.85mm连接器探针:工作频率DC~67GHz,插入损耗≤2.0dB。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.12 精密大带宽锁相放大器研究目标:开发精密大带宽锁相放大器,突破大带宽数字调制、高分辨率数模转换和高精度相位解调等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在微弱信号探测、光谱测量及分析、电子束测量及能谱分析等仪器中的应用。考核指标:频率范围0~50MHz;输入电压噪声≤5nV/√Hz;动态储备≥120dB;满量程输入灵敏度≤1nV;A/D≥14bit;相位分辨率≤1μdeg;频率分辨率≤0.7μHz。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.13 相位型液晶空间光调制器研究目标:开发相位型液晶空间光调制器,突破大相位调制深度、高帧率驱动、高抗激光损伤等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光束整形仪、波分复用仪、单色仪、超快激光加工机、激光打标机等仪器设备中的应用。考核指标:像元数≥1920×1080;相位范围≥2π(1064nm);相位灰阶≥8bit;填充因子≥92%;衍射效率≥80%;刷新频率≥100Hz;最大输入光功率密度≥50W/cm2。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.14 X射线椭球聚焦镜研究目标:开发X射线椭球聚焦镜,突破X射线椭球聚焦镜制作、性能检测、高精度装校等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在X射线衍射仪、X射线散射仪和X射线成像仪等仪器中的应用。考核指标:工作能段1~8keV;聚焦斑点≤100μm;口径≥15mm;聚焦镜长度≥30mm;镜面表面粗糙度≤0.5nm(rms);反射率≥70%。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.15 双频短相干激光光源研究目标:开发双频短相干激光光源,突破激光线宽调制、高稳定低频差调制、高精度光程匹配与高效率耦合等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在任意曲面测量、大口径干涉测量和平面干涉测量等仪器中的应用。考核指标:中心波长633nm;相干长度≤300µm;功率≥1mW(单模光纤输出);双频频差5Hz和10Hz;频差不稳定度≤1%;光程匹配范围≥100mm。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.16 高稳定度高压电源研究目标:开发高稳定度高压电源,突破高电压长时间稳定控制、低纹波噪声抑制和低温度漂移控制等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在电子显微镜、离子显微镜等科学仪器中的应用。考核指标:加速电压-20V~-35kV(可调),纹波≤20mV,稳定性≤10ppm/15分钟;抑制级电压-200V~-1kV(可调),纹波≤15mV,稳定性≤10ppm/15分钟;引出级电压:1kV~6kV(可调),纹波≤15mV,稳定性≤10ppm/15分钟;灯丝电源电流0~3A(可调)、电压0~5V(可调),电流稳定性≤0.5mA/1小时。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.17 多通道可变分辨率数据采集卡研究内容:开发高速数据采集卡,突破高密度多通道隔离设计、多通道同步采集和噪声抑制等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在超声检测仪、电子显微镜、扫描探针显微镜等仪器中的应用。考核指标:采集通道单端16路/差分8路,每通道采样率和分辨率可设置;采样率50kSa/s,分辨率24bits,噪声电平3.4μVrms;采样率500kSa/s,分辨率24bits,噪声电平4.3μVrms;采样率1MSa/s,分辨率22bits,噪声电平13μVrms;采样率5MSa/s,分辨率20bits,噪声电平31μVrms;采样率10MSa/s,分辨率18bits,噪声电平92μVrms;采样率15MSa/s,分辨率16bits,噪声电平401μVrms。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000小时,技术就绪度达到9级;至少应用于2类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。3. 高端化学试剂研制3.1 高端金属与配体试剂制备关键技术研发研究内容:开展广泛应用于偶联、氧化、还原、加成、聚合反应的金属试剂(钌、铑、钯、铱、铂、铜、镍、铬、锰、铁、钴、锂及其各种价态的金属试剂)的制备方法和批量生产技术研究,研发具有自主知识产权的金属试剂;发展并建立具有重要应用价值的配体,特别是手性配体(含磷、氮、氧、硫配位原子的手性配体、手性烯烃配体和卡宾配体)的高效合成方法和批量制备技术,以及研发基于研究基于上述配体的新型高效金属催化剂,开展其在化学、化工、医药以及新材料中的应用示范研究。考核指标:建立高端金属试剂、配体试剂自主知识产权体系,申请专利20项以上,实现重要金属试剂、催化剂以及配体的批量制备能力,包括1)建立50个以上高纯(≥99%)金属试剂百克级规模的制备技术和质量控制标准;2)建立100个以上高纯手性配体和手性催化剂(纯度≥99%,≥99%ee)的克级规模的制备技术和质量控制标准,形成5项以上企业或行业标准,并研发15个以上具有自主知识产权的手性配体和手性催化剂。3.2 有机氟试剂研制研究内容:利用我国储量丰富的氟资源(萤石),研发新型亲电/亲核氟化、氟烷基化、氟烯基化、氟烷杂基化、[18F]同位素标记氟化试剂,开发具有我国自主知识产权的氟化学试剂,发展经济可行性好的合成工艺,实现原创试剂的批量化制备,并建立高纯氢氟酸的制备方法,把资源优势转化为技术优势,并利用原创性试剂,有力促进催化科学、含氟新材料和药物等方面的创新研究。考核指标:建立系列氟化学试剂的合成方法,形成40个以上具有自主知识产权的氟化、氟烷基化、氟烯基化、氟烷杂基化试剂(纯度≥99%)的批量制备技术并实现商品化,研发的试剂列入国内外知名试剂销售商的产品目录,实现在国内外销售,催生15~20项原创性氟化、氟烷基化、氟烯基化、氟烷杂基化新技术;突破8~10项基于氟化试剂的[18F]标记探针(丰度≥90%,纯度≥99%)的合成技术;建立氟化学试剂从原料、合成、工艺到产品全流程自主知识产权体系,申请专利15项以上,实现高纯氢氟酸和若干重要氟化学试剂的批量制备能力,并制定质量控制标准。4. 应用于重大疾病诊断的生物医学试剂创制与应用4.1 近红外活体荧光成像诊断试剂体系研究开发研究内容:针对恶性肿瘤、心脑血管等重大疾病的早期精准诊断挑战,根据特异性标志分子、病理微环境特性等,发展高特异性抗体及抗体导向的响应近红外荧光成像试剂,建立高组织穿透深度、高时空分辨率、高灵敏的诊断技术方法,揭示重大疾病的发生发展机制;开发系列诊疗一体化近红外荧光成像试剂,实现在“可视化”药物筛选与评价、光热与光动力治疗、免疫治疗、荧光指导的手术导航等领域的应用;建立红外二区荧光成像试剂的安全性评价方法和标准化、规模化制备方法与流程,推进临床转化。考核指标:建立近红外荧光成像材料的可控制备技术,研发4~6种高性能近红外成像材料(含有机分子、稀土材料、量子点、荧光蛋白等)并实现百克级量产,发光波长达1000~1700纳米,荧光量子效率20%;研发5~8种重大疾病靶向的特异性抗体,并实现与荧光材料的耦联,发展高性能近红外荧光成像试剂,实现生物组织穿透深度1.8cm;对0.2mm的微小隐匿肿瘤病灶的高灵敏检测;对25μm微小血管的结构可视化;实现动物活体体内重要分子、离子变化的实时、动态监控;完成近红外荧光成像试剂的体外及小动物水平生物安全性评估。4.2 先进高场磁共振设备高分辨影像试剂研究开发研究内容:拟针对现有磁共振诊断试剂在高场下灵敏度低的难题,研发具有原始创新性的先进高场磁共振影像试剂,发展在体、实时、无创成像的新技术;为国产高端磁共振设备提供具有完全自主知识产权的高分辨率影像试剂,实现高场磁共振影像在生物医学应用的新突破,满足重大疾病微小病灶早期成像以及疾病区域血管等精细组织成像的重大需求;建立评估高场磁共振诊断试剂的生物安全性评价机制,建立试剂量产质控体系和标准品,推进其向临床转化。考核指标:研发3~5种高性能磁性纳米材料并实现公斤级量产,在7T以上的高场条件下,试剂的横向弛豫率与纵向弛豫率比值(r2/r1)≤2;试剂在水相中保持稳定分散时间不少于1年。作为高场磁共振影像试剂,其在磁共振成像应用中应达到接近组织病理学检测水平的诊断灵敏度,实现接近组织病理学检测水平的诊断灵敏度,对0.3mm微小肿瘤病灶进行精确成像;对150μm血管可视化,分析疾病部位的血管分布、血管通透性等情况;完成高场磁共振影像试剂在细胞和动物水平的生物安全性评价,建立试剂量产质控体系和标准品。完成磁共振造影剂产品质控用国家级标准物质1套,数量不少于200瓶,不确定度优于15%,均匀性满足ISO导则统计学要求。与高端磁共振设备企业合作,尤其是国内企业,形成先进磁共振设备和原创影像试剂集成应用示范。5. 同位素试剂5.1 典型同位素试剂研发与科研试剂评价技术标准研究研究内容:建立稳定可控的同位素试剂制备流程,开展制备方法标准化和程序化研究,进行产品重现性和稳定性的测试,研究高丰度无机同位素试剂制备和丰度测量技术;研究以13C、2H同位素标记为代表的系列有机同位素标记物的共性制备、纯化和测量技术,开发2H和13C标记同位素标记物;研究基于13C、15N稳定同位素标记的新型大分子同位素标记物;研制基于核反应堆和回旋加速器的放射性同位素试剂及溶液标准物质;研制高纯试剂、同位素试剂、生化试剂等的质量评价技术体系,包括质量评价共性技术方法、评价用质控物质,和评价规程规范。考核指标:制备无机同位素试剂8种,每种至少1克,总量不低于50克,丰度≥90%,纯度≥99%;开发食品环境检测用2H、13C取代同位素标记物17~20种,各1克,丰度≥98%,纯度≥98%,或不低于进口产品;核设施安全运行监测用8种放射性同位素质控物质,不确定度优于1.5%,单种放射性同位素产能3.7E11 Bq/年,γ放射性不纯度0.1%;临床诊断用13C、15N稳定同位素标记大分子同位素标记物2种;建立同位素试剂检测方法12~15种;高纯试剂、同位素试剂、生化试剂等共性关键指标评价技术方法20种、评价用参考物质30种、规程规范8~10项,建立科研试剂质量评价技术体系1套,开展重点领域科研试剂质量评价示范应用10~15次。6. 人类疾病动物模型创制研究6.1 人类重大传染病基因修饰动物模型研发研究内容:针对SARS-CoV-2、SARS、MERS、H7N9、Zika等病毒感染造成的人类重大传染病,研究以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的基因编辑动物模型的创新技术体系,研发一批适用于对某类(些)疾病发生机制进行多维度解析和新药研发与安全性评价等领域有重要应用价值的系列化基因编辑动物模型。开展基因编辑动物模型表型分析与评价技术平台建设的研究,以及病理学图谱的研究。开发相应疾病动物模型数据库和动物资源库,为阐明相关疾病发病机制、验证新的药物靶标和新药开发与疫苗评价等提供基础条件。考核指标:建立完整的以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的基因编辑动物模型创新技术。完成10~15种符合人类重大传染病临床特征的新型基因修饰动物模型。建立和完善与这些疾病相关的动物生理生化、组织功能、动物行为学及免疫学检测技术和表型分析方法,以及动物模型技术指标体系和评价技术平台。完成描述和绘制新建人类重大传染病动物模型的动态演变规律和靶器官细胞分子演化图谱,以及不同阶段典型的病理学图谱,揭示其生理和病理意义。建立相关疾病动物模型数据库和生物学数据库。完成新建疾病动物模型相关的专利申报,并实现创建的新型疾病动物模型与现有国家实验动物资源库的整合。6.2 心血管、代谢性疾病等基因修饰动物模型研发研究内容:针对人类心血管(冠心病、心肌梗死、心力衰竭、高血压、心肌缺血/再灌注损伤等)、代谢性(肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝病等)疾病等严重危害人民健康的重大疾病,研究以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的基因编辑动物模型的创新技术体系,研发一批适用于对某类(些)疾病发生机制进行多维度解析和新药研发等领域有重要应用价值的系列化基因编辑动物模型。建立动物模型制备技术体系,开展基因编辑动物模型表型分析与评价技术平台建设的研究。利用所研发的疾病动物模型,深入研究主要心血管和代谢性疾病的发生机制,开发关键治疗靶点。建立相关疾病动物模型不同阶段典型的病理学图谱,揭示其生理和病理意义。开发相关疾病动物模型数据库、样本资源库和生物数据库。考核指标:建立多位点、多易感动物基因的疾病动物模型和完整的动物模型制备技术体系,完成以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的50种人类心血管和代谢性疾病等基因编辑动物模型。完成不少于50种疾病动物模型评价流程、技术指标体系及评价技术平台,以及不同阶段典型的病理学图谱,揭示其生理和病理意义。利用新建疾病动物模型研究30种以上主要心血管和代谢性疾病的发生机制,发现20个以上关键药物靶点。建立疾病动物模型数据库和模型资源库,以及相关疾病动物模型的生物数据库。完成新建疾病动物模型相关的专利申报,实现创建的新型疾病动物模型与现有国家实验动物资源库的整合。6.3 基于特色实验动物的人类疾病动物模型创建及关键技术研究研究内容:在已建立的长爪沙鼠、东方田鼠、裸鼹鼠、高原鼠兔、树鼩、非人灵长类等动物的标准化种群基础上,选择已有较好研究基础和重要应用潜质的动物开展人类疾病动物模型的研究。重点支持利用基因编辑、物理干预、化学诱导等技术,研究病因性阿尔茨海默症、帕金森病、代谢性紊乱、辐射损伤、脑缺血、血吸虫病等动物模型。解决利用这些特色动物创制人类疾病动物模型的关键技术难点,建立疾病动物模型评价体系,系统描述和绘制疾病动物模型病理学图谱,开发疾病动物模型数据库。考核指标:根据选定的研究目标、研究技术和特色实验动物种类,完成4~6种人类疾病动物模型的制备,建立完善的动物模型的创制技术和评价技术体系。完成相关疾病动物模型不同阶段典型的病理学图谱。完成新建疾病动物模型相关的专利申报或新种鉴定,实现新建疾病动物模型与现有国家实验动物资源库的整合。有关说明:本方向拟支持不超过6个项目。7. 国家实验动物资源库服务质量提升7.1 国家实验动物资源库服务科技创新能力提升关键技术研究与示范研究内容:以国家实验动物资源库已有资源和已建立标准化种群的实验动物新品种新品系为主要对象,开展遗传选育、资源保藏、生物净化、品种品系鉴定等技术,以及相关生物学特性深度挖掘、数字化描述和数据汇交等方面的研究;开展实验动物新资源创建关键核心技术研究,利用具有较好前期研究基础和重要应用潜质的资源动物,采用动物种群生物学和种群基因组学技术培育实验动物新品种新品系。研发符合标准要求的规模化生产关键技术,形成具有一定规模的保藏与供应的实验动物资源平台,提升国家实验动物资源平台技术能力和资源共享服务水平。考核指标:建立完善的SPF级实验动物的遗传育种、资源保藏和生物净化等技术体系、实验动物新品种新品系的鉴定技术体系和技术平台。完成培育不少于10种实验动物新品种新品系,并建立SPF实验动物种群。完成不少于20个实验动物品种品系生物学特性的数字化描述,建立不少于5000个生物学特性指标的数据库。国家实验动物资源库与其他资源保藏机构共同构成的资源平台,所保藏与共享服务的实验动物资源种类覆盖我国常用实验动物品种品系80%以上,供种满足率达到70%以上。实现不少于5种具有自主知识产权的实验动物新品种新品系与现有国家实验动物资源库的整合。8. 实验动物质量评价8.1 实验动物质量评价关键技术研究(青年科学家项目)研究内容:参照国际先进的实验动物质量标准,研究实验动物微生物和寄生虫的病原/抗体检测方法;研究常用实验动物SNP等遗传质量检测技术;建立针对病原微生物和寄生虫的特异、敏感、稳定的病原/抗体检测方法和相关技术规范;研制假病毒库,建立实验动物免疫后中和抗体评价方法和技术规范;建立达到国际先进水平、适于自动化操作的封闭群和近交系实验动物SNP等遗传检测方法体系。所有新建检测方法技术指标(敏感性和特异性等)符合相关标准或技术指南要求。考核指标:由申报单位自主设定。8.2 实验动物病原快速检测新技术研究(青年科学家项目)研究内容:开展实验动物人兽共患病、烈性传染病、新发和再发传染病的分子病原学检测技术,以及高通量筛查与鉴别、基因芯片和快检技术等新技术和新方法研究;建立高通量筛查与鉴别、基因芯片和快检方法及技术规范。所有检测方法技术指标(敏感性和特异性等)符合相关标准或技术指南要求。考核指标:由申报单位自主设定。9. 科学数据分析挖掘应用关键技术与软件系统9.1 生物大数据管理和分析关键技术与系统研究内容:面向生物大数据管理、深度挖掘和转化应用等核心技术方面的短板,研发生物大数据汇交质控、发布更新等全生命周期的智能化管理系统;研究基于海量大数据的基因组序列精准定位、生物信息库多源融合及跨库检索等关键方法;建立生物大数据与文献信息关联融合机制,研发海量生物文献关键信息提取及其与数据共享互联的关键技术;优化现有基因组变异演化分析等生物信息学方法,建立对基因组重要功能位点突变的快速自动化监测和基于基因型网络推演重大疾病感染途径及传播路径的实时智能追踪系统;建立人工智能网络模型,开展肿瘤和心脑血管等疾病演变模式分析,实现疾病精准诊断、个体化治疗和健康管理等重大临床需求。考核指标:形成具有PB级数据处理能力的生物大数据智能化管理系统等应用软件5项以上、基于海量大数据的基因组序列精准定位等分析挖掘的关键算法5项以上;形成生物信息库多源融合及具有上亿条记录处理能力的跨库检索等关键方法2项以上;研发2~3种肿瘤和心脑血管疾病全景式演变模式的人工智能分析模型;在国家生物类科学数据中心开展战略生物资源、人类遗传资源方面的应用,部署100种以上生物信息软件和流程,关联100个以上生物信息数据库,集成不少于50PB的组学原始数据等各类生物学数据;形成生物数据管理和分析的专利或软件著作权。9.2 微生物科学数据管理与挖掘关键技术与应用研究内容:研究以微生物科学数据为重点的微生物数字信息管理、汇聚、共享和安全保障的数据治理技术体系,研究微生物菌、毒种标本、样本的图像、图谱、序列等信息数据的高效识别与实时处理技术,建立符合国际标准的新型智能管理软件系统;研发针对海量微生物相关科学数据的加密与脱敏软件工具;研究微生物表型、基因型、免疫性、形态图谱等数字资源整合与挖掘技术,研发智慧化微生物数据挖掘和分析模型、软件系统;研究面向海量异构微生物资源信息数据的垂直检索、关联整合与可视化技术,结合知识图谱和智能识别技术,实现基于科学数据在食品安全、口岸安全等领域的智慧化多点信息监控和应用示范。考核指标:建立一套符合国际标准的覆盖细菌、真菌、病毒的二十种以上微生物数据的智能化整合挖掘软件系统;建立微生物资源数据治理体系、数据安全分析体系和数据安全保障技术体系,形成3~5项微生物科学数据安全与管理标准,开发基于区块链技术的微生物数据隐私计算技术平台,支撑千万级数据的实时分析;整合新建超过50亿条微生物科学数据与文献数据的知识图谱,在国门生物安全、食品安全等方向建立应用示范,在金砖、一带一路沿线等不少于30个国家进行推广应用;围绕微生物科学数据的智能管理与挖掘应用形成一系列专利与软件著作权。9.3 生态系统大数据智能管理与挖掘关键技术及应用研究内容:面向我国生态文明建设国家战略,依托我国不同类型生态系统野外观测研究台站,研发耦合人工、自动等多源、高频观测数据的多层次的生态系统大数据管理软件系统;建立标准化生态台站监测数据质量控制和数据产品开发体系,研发基于工作流的生态数据产品软件工具;整合联网观测、地面调查、卫星遥感、文献等多源异构生态数据,研究多源生态数据时空挖掘、融合和数据同化技术,发展耦合人工智能和生态过程模型的生态系统质量评估模型与预测技术体系,研发生态系统大数据挖掘与预测软件系统;提高我国生态系统观测研究台站自主的数据处理分析挖掘能力,支撑我国生态文明建设。考核指标:建立一套覆盖农田、森林、草地、湖泊等多种生态系统类型的长期生态监测数据的智能化管理系统软件,在不少于10个野外台站以及中亚一带一路沿线国家野外站推广示范应用;整合形成超过30个以上野外台站的长序列生态类监测数据产品,建立标准化的生态监测数据质控软件工具和产品开发工具,生态系统大数据分析挖掘和预测系统1套,在科学数据中心部署应用,并在国家生态系统质量评估中开展示范;形成生态系统大数据挖掘与管理方面的软件著作权和专利。9.4 场景驱动的海洋科学大数据挖掘分析关键技术与应用研究内容:针对海洋观测、监测、调查、统计等数据的多源多维异构特征,研究海洋科学大数据存储管理、融合分析、关联挖掘等关键技术,构建大数据在线存储分析引擎;突破多源海洋环境数据的多尺度多要素同化技术,建立自主化高分辨率海洋数值模式,研制多区域、高精度、长时序的海洋环境信息产品;构建集传统统计分析方法和大数据方法于一体的海洋经济与资源环境协调发展分析和预测模型,面向空间资源开发利用、生态环境修复等典型应用场景建立知识图谱;研发集算力—数据—模型—知识于一体的海洋科学大数据融合分析软件,在沿海地区经济布局优化、产业提质增效、资源集约利用等领域开展示范应用,提升海洋科学数据增值服务能力。考核指标:海洋大数据在线存储分析引擎1套,支持超大规模数据的并发在线交互计算分析能力,集成多源要素融合、特征提取、关联分析、可视分析、统计分析、机器学习等方法算法不少于6种,典型分析计算响应时间不超过5秒;自主化海洋环境大数据超分辨率融合分析模型1套,中国海区1/12°和海区1/30°海洋环境要素信息产品各1套,海洋资源和生态环境综合数据集各1套;建立基于大数据的海洋经济与资源环境融合分析和预测指标体系及模型各1套,形成海洋典型应用场景通用知识图谱构建框架,建立海洋空间规划应用、海域海岛管控与开发利用等知识图谱不少于2套;海洋科学大数据融合分析软件1套,在沿海地区开展示范应用;有关软件系统在科学数据中心得到部署应用,形成保护相关技术方法、模型和软件的知识产权。9.5 卫生健康科学大数据智能分析与挖掘关键技术与应用研究内容:面向人民生命健康,研发多源卫生健康科学大数据汇聚管理、多维特征刻画、深度整合、大规模智能语义搜索和可视化关键技术,研究多病种及人群特征数据智能筛选、抽取和建模方法,研发集成疾病危险因素分析、病例跨时空分析、疾病风险预测等多种智能挖掘算法和功能的协同分析系统和系列工具;研究卫生健康科学大数据跨域、跨机构共享机制及隐私感知与计算、关联识别、自动分类和智能自适应脱敏算法以及卫生健康科学大数据安全态势感知与监测预警关键技术;研究医学影像辅助判读、临床病历智能提取和标注、多病种知识图谱自动构建关键技术,在疾病风险预测、临床辅助决策、药物不良反应监测、健康管理等领域开展应用示范。考核指标:研发一套面向PB级卫生健康科学大数据的智能语义搜索、高效融合、特征抽取、深度挖掘的一体化、智能化数据管理和协同分析平台,具备万级用户并发访问能力;研发大数据应用所急需的具备高扩展性、高性能的智能人群分层、特征识别、疾病风险因素挖掘分析等工具软件不少于10个;研发可与国际主流产品可比的卫生健康科学大数据跨域共享和隐私保护、安全多方计算、安全感知预警等工具软件不少于10个;研发医学影像辅助判读、临床电子病历智能化提取和标注等软件工具不少于10个;研发融合多源异构卫生健康大数据的知识图谱自动构建工具1套,并建立融合不少于20个病种的具有高可更新性、可迁移性的知识图谱,有效支撑医学语义搜索、智能问答以及临床决策。研发的软件工具可独立发布部署,形成系列相关专利和软件著作权,并在国家科学数据中心应用部署,在临床、教育、科研等机构推广应用,应用示范单位不少于20家。9.6 面向国家科学数据中心的基础软件栈及系统研究内容:面向国家科学数据中心实现科学数据的发现、获取、分析、利用等需求,研发自主的科学数据中心基础软件栈及系统;面向科学数据全局可发现和可信共享需求,研究科学数据标识、建模方法和互操作、可信存证技术,支持数据确权和流转追溯;研究面向分析的科学数据加工处理流水线技术,研发面向领域的大数据处理流水线管理调度系统;研发面向多学科跨领域数据的融合管理系统和搜索引擎,支持结构化/非结构化数据的融合存储与查询;面向大数据集成分析需求,研发安全隔离的交互式云分析服务引擎,形成面向领域应用多编程语言、多算法环境、多适配版本的大数据分析环境,为科研人员提供在线编程和在线工作流交互分析服务。考核指标:构建科学数据与分析软件共享社区,在科学数据的标识、可信存证、跨中心互操作等方面形成一套自主的关键技术与软件体系。标识系统支持国家标准与国际主流科学数据标识的双标识注册解析与服务,系统存证的吞吐能力10万TPS;数据处理系统具备完整、可追溯的数据汇聚、清洗功能,具备跨中心调度能力,处理性能优于1000万行/秒;融合管理系统支持100亿级实体和关系、1000亿级非结构化数据对象的融合存储,提供标准的统一查询语言,科学数据搜索引擎可检索的科学数据集不少于500万个,覆盖生物、生态、农业等领域,实体数据量不低于1PB;软件体系在不少于5个国家科学数据中心进行示范应用;在核心技术方向申请专利或软件著作权。10. 科学数据自主应用软件10.1 科学数据自主应用软件研发(青年科学家项目)研究内容:针对大规模文本、图像、图谱、序列、遥感影像、数值等具有典型特征且在多个领域广泛普适的科学数据类型,面向海量科学数据分析的应用场景,发展数据分析和挖掘技术,开展智能分析挖掘方法的研究,研发具有自主知识产权的软件或软件系统,并在科学数据中心示范应用。考核指标:由申报单位自主设定。附件:附件1-形审要求.pdf附件2-专家名单.pdf
  • 十四五开局!6亿国拨经费支持科学仪器、试剂
    5月18日,“基础科研条件与重大科学仪器设备研发” 重点专项项目申报指南发布。为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“基础科研条件与重大科学仪器设备研发” 重点专项。根据重点专项实施方案的部署,现发布 2021 年度项目申报指南。本重点专项的总体目标是加强我国基础科研条件保障能力建设,着力提升科研试剂、实验动物、科学数据等科研手段以及方法工具自主研发与创新能力;围绕国家基础研究与科技创新重大战略需求,以关键核心部件国产化为突破口,重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发,研制可靠、耐用、好用、用户愿意用的高端科学仪器,切实提升我国科学仪器自主创新能力和装备水平,促进产业升级发展,支撑创新驱动发展战略实施。2021 年度指南部署围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等四个方向进行布局,拟支持 39 个项目,拟安排国拨经费概算 5.39 亿元。此外,拟支持 16 个青年科学家项目,拟安排国拨经费概算 4800 万元,每个项目 300 万元。科学仪器方向各项目自筹经费与国拨经费比例不低于 1:1。项目统一按指南二级标题(如 1.1)的研究方向申报。同一指南方向下,原则上只支持 1 项,仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同时,可同时支持 2 项,并建立动态调整机制,根据中期评估结果,再择优继续支持。除特殊说明外,所有项目均应整体申报,须覆盖全部研究内容和考核指标。项目执行期原则上为 3~5 年。一般项目下设的课题数不超过 5 个,项目参与单位数不超过 10 家。项目设 1 名负责人,每个课题设 1 名负责人。科研试剂和科学仪器两部分指南方向(除 5.1 外)须由科研机构与从事相关领域生产并具有销售能力的企业联合申报,建立产、学、研、用相结合的创新团队。青年科学家项目(项目名称后有标注)支持青年科研人员承担国家科研任务。青年科学家项目不再下设课题,项目参与单位总数不超过 3 家。项目设 1 名项目负责人,青年科学家项目负责人年龄要求,男性应为 1983 年 1 月 1 日以后出生,女性应为 1981年 1 月 1 日以后出生,原则上团队其他参与人员年龄要求同上。专项实施过程中,涉及实验动物和动物实验,应遵守国家实验动物管理的法律、法规、技术标准和有关规定,使用合格的实验动物,在合格设施内进行动物实验,保证实验过程合法,实验结果真实、有效,并通过实验动物福利和伦理审查。涉及高等级病原微生物实验活动的,必须符合国家病原微生物实验室有关要求,并具备从事相关研究的经验和保障条件。涉及人体被试和人类遗传资源的科学研究,须遵守我国《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》等法律、法规、伦理准则和相关技术规范。本专项 2021 年度项目申报指南如下。1 高端通用科学仪器工程化及应用开发1.1辉光放电质谱仪研究内容:针对高纯材料、高温合金、绝缘固体样品等材料中主成分、微量和痕量元素检测需求,以及针对材料剥层分析、材料元素深度分布检测、涂层材料表面分析等需求,突破直流辉光放电离子源、绝缘固体第二阴极系统、高分辨电磁双聚焦质量分析器、法拉第杯与电子倍增管双检测器等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的辉光放电质谱仪产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在半导体、高纯稀土、高温合金等材料科学研究领域的应用。考核指标:质量分析范围(4~250)amu;质量分析稳定性≤25ppm/8h;分辨率 LR300/MR4000/HR10000;平均背景≤0.5cps; 灵敏度≥ 1×109cps ; 丰度灵敏度≤ 20ppb ; 主成分重复性≤ 3%RSD;微量成分重复性≤5%RSD;痕量成分重复性≤10%RSD。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级;至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.2 第三代基因测序仪研究内容:针对 DNA 基因测序的无扩增、长读长直接测序、大容量生物特征信息获取等检测需求,突破DNA 精确长读长直接测序、极微弱光或极微弱电信号测量等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的第三代基因测序仪,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在基因工程、病毒检测、生物安全检测、体外诊断等领域的应用。考核指标:序列平均读长≥15kb;最长读长≥500kb;DNA直接测序最高准确率≥95%;采样率≥1kHz;单个通道测序速度≥400nt/s;可溯源量值定值和质量评价方法≥3 种;基因组比对一致性≥99%;组装连续度 NG50≥1M 碱基;结构变异检测精度与检出率≥90%(片段长度≥50bp)。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级;至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.3超高分辨活细胞成像显微镜研究内容:针对实时观察活细胞精细结构动态变化的检测需求,突破超高分辨活细胞成像显微、精密光机电控制、图像实时处理和成像标定等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的超高分辨活细胞成像显微镜产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在细胞学、微生物学、生物物理学和药理学等领域的应用。考核指标:视场≥10µm×10µm;横向分辨率≤150nm;纵向分辨率≤350nm;时间分辨率≥15 帧/秒(2D 成像);时间分辨率≥8 帧/秒(3D 成像)。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级; 至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.4核磁共振波谱仪研究内容:针对化学分析、生物分子结构、代谢混合物组分等检测需求,突破超高场稳态磁体设计与制造、高精度磁共振谱仪控制、高效射频激发与接收等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的核磁共振波谱仪产品,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广, 实现在化学化工、生命医学、食品制药和环境能源等领域的应用。考核指标:磁场强度≥14T;室温孔径≥50mm;磁场稳定度≤9Hz/h;磁场均匀度≤0.05ppm;支持多核素频谱分析范围1H、13C、15N、31P、129Xe 等;射频带宽 50~650MHz 以上;波谱频率分辨率≤0.003Hz;射频发射通道数≥2 通道;液氦补充时间≥150 天。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级;至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量, 具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.5宽频带取样示波器研究内容:针对 5G 移动通信、光纤通信设备和高速网络设备的宽带模拟电路和高速数字电路开发与检测需求,突破 85GHz 采样器、超低抖动时钟产生与触发、高速时钟恢复、高精度波形采集与恢复、信号完整性分析等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的宽频带取样示波器,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广, 实现在光纤通信、5G 移动通信、雷达、卫星通信与卫星导航等领域的应用。考核指标:电采样模块:通道数量 2;测试带宽≥85GHz;采样率≥150kSa/s;抖动≤80fs;采样分辨率 16bit;光采样模块: 波长范围 800~1600nm;光接收灵敏度优于-7dBm;测试带宽≥ 65GHz;采样率≥150kSa/s;抖动≤250fs;采样分辨率 16bit。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级;至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。1.6高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪研究内容:针对生物样品分析、临床诊断和药物开发等领域对手性分子同分异构体快速识别、高灵敏高准确定量分析的需求, 突破离子迁移过程模型仿真与控制、手性物质高选择性试剂制备、手性气相离子高效选择性存储、高分辨手性气相离子构型差异分析与质量分析等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪, 开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在生命科学、临床医学和药物学等领域的应用。考核指标:手性分子纯度检测范围 0.1%~99.9%,离子迁移谱分辨率≥300;手性物质分析检出限≤10-10摩尔/升;质谱质量分辨率≥100000;手性分子分析时间≤10 分钟/样品;建立手性物质数据库 1 套。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试, 平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级;至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用, 满足用户使用要求。1.7复杂微结构三维光学显微测量仪研究内容:针对光电探测器、MEMS 微系统、半导体集成电路等微小型器件和光学器件表面和亚表面缺陷检测需求,突破高倾斜光滑微结构、深 V 结构、混合材料层叠微结构、层叠结构亚表面等复杂微结构三维几何形状表征、三维几何参数精密测量、亚表面缺陷检测等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的复杂微结构三维光学显微测量仪,开发相关软件和数据库,开展工程化开发、应用示范和产业化推广, 实现在超光滑光学表面损伤、半导体集成电路、光电集成电路等领域的应用。考核指标:显微视场≥100μm×100μm;水平方向表面显微分辨率≤250nm;水平方向亚表面显微分辨率≤400nm;垂直方向 分辨率≤20nm;光滑微结构测倾斜角度≥50°;单一材料台阶高 度测量误差≤5%;多层材料台阶高度测量误差≤10%;亚表面缺陷检测深度≥110μm;缺陷检出灵敏度≤200nm;深度定位精度≤2μm;高能损伤缺陷判定准确率≥80%。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥3000 小时,技术就绪度不低于 8 级;至少应用于 2 个领域或行业。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2 核心关键部件开发与应用原则上,每个项目下设课题数不超过 4 个,项目参与单位总数不超过 4 个,实施年限不超过 3 年。2.1快速可调谐激光器研究内容:开发波长调谐范围大、调谐速度快的可调谐激光器,突破大范围无跳模腔体设计、高速微腔调制制备、高速数字化激光模块驱动电路设计和模式补偿算法、波长非线性修正等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光学相干层析检测、高精密光谱分析和共焦测量等仪器中的应用。考核指标:中心波长 1060nm 和 1310nm;输出功率≥15mW;波长调谐范围≥110nm;重复频率≥100kHz;相干长度≥15mm。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.2热场发射电子源研究目标:开发热场发射电子源,突破单晶钨制备、尖端取向和形状控制、氧化锆处理、电子枪结构设计、灯丝对中控制等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在扫描电子显微镜、透射电子显微镜等仪器中的应用。考核指标:微尖曲率半径范围 1.2µm~0.4µm(可控),误差≤±0.05µm;阴极温度 1750K~1800K;栅极电压-200~-600V(可调);角电流密度 200µA/sr;引出电压 3~6kV(可调);最大电子束流≥150nA;电流稳定度≤1%。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.3侧窗型光电倍增管研究内容:开发高性能多碱阴极侧窗型光电倍增管,突破宽光谱及高灵敏度反射式多碱光电阴极制备、高增益电子倍增极结构设计、高二次电子发射材料制备、低暗计数率等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光谱分析、电子显微分析和X 射线分析等仪器中的应用。考核指标:探测面积≥8mm×24mm;阴极光谱响应范围≥165nm~900nm;阴极积分灵敏度≥250μA/lm;增益≥1×107;暗计数率≤1000cps;暗电流≤10nA(1000V);上升时间2.4磁共振成像低温探头研究内容:开发磁共振成像低温探头,突破高密度射频阵列、超低温制冷系统、低噪声前置放大等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在高场磁共振成像仪、波谱分析仪等仪器的应用。考核指标:通道数≥2;扫描孔径≥2cm;射频探头匹配≤-15dB;探头温度≤30K;前置放大器噪声系数≤1dB;灵敏度提高(低温/常温)≥4 倍。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级; 至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用, 满足用户使用要求。2.5X 射线能谱探测器研究内容:开发 X 射线能谱探测器,突破大面积硅漂移探测、电荷前置放大、数字多道分析、漏电流噪声抑制、真空封装等关键技术;开展工程化开发、应用示范和产业化推广;形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在X 射线能谱仪、电子显微能谱分析仪等仪器以及同步辐射大科学装置的应用。考核指标:探测器尺寸≥30mm2;能量分辨率≤127eV(MnK);探测元素范围Be~Am;最大输出计数率≥300kcps(最大输入计数率 1000kcps);窗口材料铍、氮化硅(≤100nm)或无窗。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.6高精度哈特曼—夏克波前传感器研究目标:开发高精度哈特曼—夏克波前传感器,突破高质量微透镜阵列制备、微透镜阵列与探测器高精度耦合、超高精度误差标定、快速高精度波前重构等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光束质量分析、自适应光学系统和三维测量等仪器中的应用。考核指标:空间分辨率≥128×128;倾斜测量范围≥±3°;倾斜测量精度≤1μrad;相对波前测量精度(RMS)≤λ/150;绝对波前测量精度(RMS)≤λ/100;重复性精度(RMS)≤λ/200; 工作波长范围 400~1100nm;频率≥7Hz。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.7高通量生物样品真空传递装置研究内容:开发高通量生物样品真空传递装置,突破小样品精细操作、真空低温精密运动、低温样品镀膜等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在透射电镜和扫描电镜等仪器中的应用。考核指标:最低存储温度≤-160℃;真空度≤5×10-4Pa;运动精度≤100μm;样品存储数量≥12grids;镀膜真空度≤4Pa;镀膜样品台温度≤-160℃。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地 测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.8深地声学探测器研究内容:开发具有耐高温、耐高压、高性能和高稳定性的声学探测器,突破耐高温高压材料调控、小体积低频宽带结构以及界面粘接机理和工艺等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在三维远程声波探测仪、深地超声成像测井仪等仪器中的应用。考核指标:单极换能器(长度伸缩):工作频带 5~20kHz,最高耐温≥260℃,最高耐压≥200MPa;偶极换能器(弯曲振动):工作频带 1~4.5kHz,最高耐温≥230℃,最高耐压≥172MPa;多极接收器:工作频带 1~20kHz,最高耐温≥230℃,最高耐压≥ 172MPa;超声换能器:工作频带 250~700kHz,最高耐温≥205℃, 最高耐压≥172MPa。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.9太赫兹超导混频器研究内容:开发太赫兹超导混频器,突破超导混频器芯片设计与制备、超导混频器与低温低噪声放大器集成、一维相干探测接收机阵列集成等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在太赫兹频谱仪、太赫兹安检仪和射电天文接收机等仪器中的应用。考核指标:探测器中心频率 0.1~0.3THz;中频带宽≥5GHz;噪声温度≤7 倍量子噪声;动态范围≥30dB;像素≥1×10。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥ 5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权; 形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.10分离打拿极电子倍增器研究内容:开发分离打拿极电子倍增器,突破检测器高纯打拿极合金及膜层制备、高精度封装、空气中安全存储、脉冲和模拟双模式检测等关键技术,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,实现在磁质谱仪、四极杆质谱仪上的应用。考核指标:增益≥105(模拟工作状态下),增益≥107(脉冲计数方式下);暗电流≤1pA;暗计数率≤50cps;单离子脉冲宽度/ 半高宽≤7ns。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量, 具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.11宽频带同轴探针研究目标:开发宽频带同轴探针,突破弹性件热处理与表面处理工艺、精密微组装、微小零件加工等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在微波集成电路在片测试仪、片上天线测试仪、三维封装天线测试仪等仪器中的应用。考核指标:2.92mm 连接器探针:工作频率DC~40GHz,插入损耗≤1.5dB;2.4mm 连接器探针:工作频率DC~50GHz,插入损耗≤1.5dB;1.85mm 连接器探针:工作频率DC~67GHz,插入损耗≤2.0dB。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试, 平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量, 具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.12 精密大带宽锁相放大器研究目标:开发精密大带宽锁相放大器,突破大带宽数字调制、高分辨率数模转换和高精度相位解调等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在微弱信号探测、光谱测量及分析、电子束测量及能谱分析等仪器中的应用。考核指标:频率范围 0~50MHz;输入电压噪声≤5nV/√Hz;动态储备≥120dB;满量程输入灵敏度≤1nV;A/D≥14bit;相位分辨率≤1μdeg;频率分辨率≤0.7μHz。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力, 经用户试用,满足用户使用要求。2.13相位型液晶空间光调制器研究目标:开发相位型液晶空间光调制器,突破大相位调制深度、高帧率驱动、高抗激光损伤等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在光束整形仪、波分复用仪、单色仪、超快激光加工机、激光打标机等仪器设备中的应用。考核指标:像元数≥1920×1080;相位范围≥2π(1064nm);相位灰阶≥8bit;填充因子≥92%;衍射效率≥80%;刷新频率≥ 100Hz;最大输入光功率密度≥50W/cm2。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.14 X 射线椭球聚焦镜研究目标:开发 X 射线椭球聚焦镜,突破 X 射线椭球聚焦镜制作、性能检测、高精度装校等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在 X 射线衍射仪、X 射线散射仪和X 射线成像仪等仪器中的应用。考核指标:工作能段 1~8keV;聚焦斑点≤100μm;口径≥15mm;聚焦镜长度≥30mm;镜面表面粗糙度≤0.5nm(rms);反射率≥70%。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试, 平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.15双频短相干激光光源研究目标:开发双频短相干激光光源,突破激光线宽调制、高稳定低频差调制、高精度光程匹配与高效率耦合等关键技术, 开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在任意曲面测量、大口径干涉测量和平面干涉测量等仪器中的应用。考核指标:中心波长 633nm;相干长度≤300µm;功率≥1mW(单模光纤输出);双频频差 5Hz 和 10Hz;频差不稳定度≤1%;光程匹配范围≥100mm。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级; 至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用, 满足用户使用要求。2.16高稳定度高压电源研究目标:开发高稳定度高压电源,突破高电压长时间稳定控制、低纹波噪声抑制和低温度漂移控制等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在电子显微镜、离子显微镜等科学仪器中的应用。考核指标:加速电压-20V~-35kV(可调),纹波≤20mV,稳定性≤10ppm/15 分钟;抑制级电压-200V~-1kV(可调),纹波≤ 15mV,稳定性≤10ppm/15 分钟;引出级电压:1kV~6kV(可调),纹波≤15mV,稳定性≤10ppm/15 分钟;灯丝电源电流 0~3A(可调)、电压 0~5V(可调),电流稳定性≤0.5mA/1 小时。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。2.17 多通道可变分辨率数据采集卡研究内容:开发高速数据采集卡,突破高密度多通道隔离设计、多通道同步采集和噪声抑制等关键技术,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的部件产品,实现在超声检测仪、电子显微镜、扫描探针显微镜等仪器中的应用。考核指标:采集通道单端 16 路/差分 8 路,每通道采样率和分辨率可设置;采样率 50kSa/s,分辨率 24bits,噪声电平 3.4μVrms;采样率 500kSa/s,分辨率 24bits,噪声电平 4.3μVrms;采样率1MSa/s,分辨率 22bits,噪声电平 13μVrms;采样率 5MSa/s,分辨率 20bits,噪声电平 31μVrms;采样率 10MSa/s,分辨率 18bits, 噪声电平 92μVrms;采样率 15MSa/s,分辨率 16bits,噪声电平401μVrms。项目完成时通过可靠性测试和第三方异地测试,平均故障间隔时间≥5000 小时,技术就绪度达到 9 级;至少应用于 2 类仪器。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量,具有自主知识产权;形成批量生产能力,经用户试用,满足用户使用要求。3 高端化学试剂研制3.1高端金属与配体试剂制备关键技术研发研究内容:开展广泛应用于偶联、氧化、还原、加成、聚合反应的金属试剂(钌、铑、钯、铱、铂、铜、镍、铬、锰、铁、钴、锂及其各种价态的金属试剂)的制备方法和批量生产技术研究,研发具有自主知识产权的金属试剂;发展并建立具有重要应用价值的配体,特别是手性配体(含磷、氮、氧、硫配位原子的手性配体、手性烯烃配体和卡宾配体)的高效合成方法和批量制备技术,以及研发基于研究基于上述配体的新型高效金属催化剂, 开展其在化学、化工、医药以及新材料中的应用示范研究。考核指标:建立高端金属试剂、配体试剂自主知识产权体系,申请专利 20 项以上,实现重要金属试剂、催化剂以及配体的批量制备能力,包括 1)建立 50 个以上高纯(≥99%)金属试剂百克级规模的制备技术和质量控制标准;2)建立 100 个以上高纯手性配体和手性催化剂(纯度≥99%,≥99%ee)的克级规模的 制备技术和质量控制标准,形成 5 项以上企业或行业标准,并研发 15 个以上具有自主知识产权的手性配体和手性催化剂。3.2有机氟试剂研制研究内容:利用我国储量丰富的氟资源(萤石),研发新型亲电/亲核氟化、氟烷基化、氟烯基化、氟烷杂基化、[18F]同位素标记氟化试剂,开发具有我国自主知识产权的氟化学试剂,发展经济可行性好的合成工艺,实现原创试剂的批量化制备,并建立高纯氢氟酸的制备方法,把资源优势转化为技术优势,并利用原创性试剂,有力促进催化科学、含氟新材料和药物等方面的创新研究。考核指标:建立系列氟化学试剂的合成方法,形成 40 个以上具有自主知识产权的氟化、氟烷基化、氟烯基化、氟烷杂基化试剂(纯度≥99%)的批量制备技术并实现商品化,研发的试剂 列入国内外知名试剂销售商的产品目录,实现在国内外销售,催生 15~20 项原创性氟化、氟烷基化、氟烯基化、氟烷杂基化新技术;突破 8~10 项基于氟化试剂的[18F]标记探针(丰度≥90%,纯度≥99%)的合成技术;建立氟化学试剂从原料、合成、工艺到产品全流程自主知识产权体系,申请专利 15 项以上,实现高纯氢氟酸和若干重要氟化学试剂的批量制备能力,并制定质量控制标准。4 应用于重大疾病诊断的生物医学试剂创制与应用4.1近红外活体荧光成像诊断试剂体系研究开发研究内容:针对恶性肿瘤、心脑血管等重大疾病的早期精准诊断挑战,根据特异性标志分子、病理微环境特性等,发展高特异性抗体及抗体导向的响应近红外荧光成像试剂,建立高组织穿透深度、高时空分辨率、高灵敏的诊断技术方法,揭示重大疾病的发生发展机制;开发系列诊疗一体化近红外荧光成像试剂,实现在“可视化”药物筛选与评价、光热与光动力治疗、免疫治疗、荧光指导的手术导航等领域的应用;建立红外二区荧光成像试剂的安全性评价方法和标准化、规模化制备方法与流程,推进临床转化。考核指标:建立近红外荧光成像材料的可控制备技术,研发4~6种高性能近红外成像材料(含有机分子、稀土材料、量子点、荧光蛋白等)并实现百克级量产,发光波长达1000~1700纳米, 荧光量子效率20%;研发5~8种重大疾病靶向的特异性抗体,并实现与荧光材料的耦联,发展高性能近红外荧光成像试剂,实现生物组织穿透深度1.8cm;对4.2先进高场磁共振设备高分辨影像试剂研究开发研究内容:拟针对现有磁共振诊断试剂在高场下灵敏度低的难题,研发具有原始创新性的先进高场磁共振影像试剂,发展在体、实时、无创成像的新技术;为国产高端磁共振设备提供具有完全自主知识产权的高分辨率影像试剂,实现高场磁共振影像在生物医学应用的新突破,满足重大疾病微小病灶早期成像以及疾病区域血管等精细组织成像的重大需求;建立评估高场磁共振诊断试剂的生物安全性评价机制,建立试剂量产质控体系和标准品, 推进其向临床转化。考核指标:研发3~5种高性能磁性纳米材料并实现公斤级量产,在7T以上的高场条件下,试剂的横向弛豫率与纵向弛豫率比值(r2/r1)≤2;试剂在水相中保持稳定分散时间不少于1年。作为高场磁共振影像试剂,其在磁共振成像应用中应达到接近组织病理学检测水平的诊断灵敏度,实现接近组织病理学检测水平的诊断灵敏度,对5 同位素试剂典型同位素试剂研发与科研试剂评价技术标准研究研究内容:建立稳定可控的同位素试剂制备流程,开展制备方法标准化和程序化研究,进行产品重现性和稳定性的测试,研究高丰度无机同位素试剂制备和丰度测量技术;研究以13C、2H 同位素标记为代表的系列有机同位素标记物的共性制备、纯化和测量技术,开发2H 和13C 标记同位素标记物;研究基于13C、15N 稳定同位素标记的新型大分子同位素标记物;研制基于核反应堆和回旋加速器的放射性同位素试剂及溶液标准物质;研制高纯试剂、同位素试剂、生化试剂等的质量评价技术体系,包括质量评价共性技术方法、评价用质控物质,和评价规程规范。考核指标:制备无机同位素试剂 8 种,每种至少 1 克,总量不低于 50 克,丰度≥90%,纯度≥99%;开发食品环境检测用2H、13C 取代同位素标记物17~20 种,各1 克,丰度≥98%,纯度≥98%,或不低于进口产品;核设施安全运行监测用 8 种放射性同位素质控物质,不确定度优于 1.5%,单种放射性同位素产能 3.7E11 Bq/ 年,γ放射性不纯度13C、15N 稳定同位素标记大分子同位素标记物 2 种;建立同位素试剂检测方法 12~15 种; 高纯试剂、同位素试剂、生化试剂等共性关键指标评价技术方法20 种、评价用参考物质 30 种、规程规范 8~10 项,建立科研试剂质量评价技术体系 1 套,开展重点领域科研试剂质量评价示范应用 10~15 次。6 人类疾病动物模型创制研究6.1人类重大传染病基因修饰动物模型研发研究内容:针对 SARS-CoV-2、SARS、MERS、H7N9、Zika等病毒感染造成的人类重大传染病,研究以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的基因编辑动物模型的创新技术体系,研发一批适用于对某类(些)疾病发生机制进行多维度解析和新药研发与安全性评价等领域有重要应用价值的系列化基因编辑动物模型。开展基因编辑动物模型表型分析与评价技术平台建设的研究,以及病理学图谱的研究。开发相应疾病动物模型数据库和动物资源库, 为阐明相关疾病发病机制、验证新的药物靶标和新药开发与疫苗评价等提供基础条件。考核指标:建立完整的以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的基因编辑动物模型创新技术。完成 10~15 种符合人类重大传染病临床特征的新型基因修饰动物模型。建立和完善与这些疾病相关的动物生理生化、组织功能、动物行为学及免疫学检测技术和表型分析方法,以及动物模型技术指标体系和评价技术平台。完成描述和绘制新建人类重大传染病动物模型的动态演变规律和靶器官细胞分子演化图谱,以及不同阶段典型的病理学图谱,揭示其生理和病理意义。建立相关疾病动物模型数据库和生物学数据库。完成新建疾病动物模型相关的专利申报,并实现创建的新型疾病动物模型与现有国家实验动物资源库的整合。6.2心血管、代谢性疾病等基因修饰动物模型研发研究内容:针对人类心血管(冠心病、心肌梗死、心力衰竭、高血压、心肌缺血/再灌注损伤等)、代谢性(肥胖、糖尿病、非 酒精性脂肪肝病等)疾病等严重危害人民健康的重大疾病,研究以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的基因编辑动物模型的创新技术体系,研发一批适用于对某类(些)疾病发生机制进行多维度解析和新药研发等领域有重要应用价值的系列化基因编辑动物模型。建立动物模型制备技术体系,开展基因编辑动物模型表型分析与评价技术平台建设的研究。利用所研发的疾病动物模型, 深入研究主要心血管和代谢性疾病的发生机制,开发关键治疗靶点。建立相关疾病动物模型不同阶段典型的病理学图谱,揭示其生理和病理意义。开发相关疾病动物模型数据库、样本资源库和生物数据库。考核指标:建立多位点、多易感动物基因的疾病动物模型和完整的动物模型制备技术体系,完成以小鼠和大鼠等动物为主要实验载体的 50 种人类心血管和代谢性疾病等基因编辑动物模型。完成不少于 50 种疾病动物模型评价流程、技术指标体系及评价技术平台,以及不同阶段典型的病理学图谱,揭示其生理和病理意义。利用新建疾病动物模型研究 30 种以上主要心血管和代谢性疾病的发生机制,发现 20 个以上关键药物靶点。建立疾病动物模型数据库和模型资源库,以及相关疾病动物模型的生物数据库。完成新建疾病动物模型相关的专利申报,实现创建的新型疾病动物模型与现有国家实验动物资源库的整合。6.3基于特色实验动物的人类疾病动物模型创建及关键技术研究研究内容:在已建立的长爪沙鼠、东方田鼠、裸鼹鼠、高原鼠兔、树鼩、非人灵长类等动物的标准化种群基础上,选择已有较好研究基础和重要应用潜质的动物开展人类疾病动物模型的研究。重点支持利用基因编辑、物理干预、化学诱导等技术,研究病因性阿尔茨海默症、帕金森病、代谢性紊乱、辐射损伤、脑缺血、血吸虫病等动物模型。解决利用这些特色动物创制人类疾病动物模型的关键技术难点,建立疾病动物模型评价体系,系统描述和绘制疾病动物模型病理学图谱,开发疾病动物模型数据库。考核指标:根据选定的研究目标、研究技术和特色实验动物种类,完成 4~6 种人类疾病动物模型的制备,建立完善的动物模型的创制技术和评价技术体系。完成相关疾病动物模型不同阶段典型的病理学图谱。完成新建疾病动物模型相关的专利申报或新种鉴定,实现新建疾病动物模型与现有国家实验动物资源库的整合。有关说明:本方向拟支持不超过 6 个项目。7 国家实验动物资源库服务质量提升国家实验动物资源库服务科技创新能力提升关键技术研究与示范研究内容:以国家实验动物资源库已有资源和已建立标准化种群的实验动物新品种新品系为主要对象,开展遗传选育、资源保藏、生物净化、品种品系鉴定等技术,以及相关生物学特性深度挖掘、数字化描述和数据汇交等方面的研究;开展实验动物新资源创建关键核心技术研究,利用具有较好前期研究基础和重要应用潜质的资源动物,采用动物种群生物学和种群基因组学技术培育实验动物新品种新品系。研发符合标准要求的规模化生产关键技术,形成具有一定规模的保藏与供应的实验动物资源平台, 提升国家实验动物资源平台技术能力和资源共享服务水平。考核指标:建立完善的 SPF 级实验动物的遗传育种、资源保藏和生物净化等技术体系、实验动物新品种新品系的鉴定技术体系和技术平台。完成培育不少于 10 种实验动物新品种新品系, 并建立SPF 实验动物种群。完成不少于 20 个实验动物品种品系生物学特性的数字化描述,建立不少于 5000 个生物学特性指标的数据库。国家实验动物资源库与其他资源保藏机构共同构成的资源平台,所保藏与共享服务的实验动物资源种类覆盖我国常用实验动物品种品系 80%以上,供种满足率达到 70%以上。实现不少于 5 种具有自主知识产权的实验动物新品种新品系与现有国家实验动物资源库的整合。8 实验动物质量评价实验动物质量评价关键技术研究(青年科学家项目) 研究内容:参照国际先进的实验动物质量标准,研究实验动物微生物和寄生虫的病原/抗体检测方法;研究常用实验动物 SNP等遗传质量检测技术;建立针对病原微生物和寄生虫的特异、敏感、稳定的病原/抗体检测方法和相关技术规范;研制假病毒库, 建立实验动物免疫后中和抗体评价方法和技术规范;建立达到国际先进水平、适于自动化操作的封闭群和近交系实验动物 SNP 等遗传检测方法体系。所有新建检测方法技术指标(敏感性和特异性等)符合相关标准或技术指南要求。考核指标:由申报单位自主设定。实验动物病原快速检测新技术研究(青年科学家项目) 研究内容:开展实验动物人兽共患病、烈性传染病、新发和再发传染病的分子病原学检测技术,以及高通量筛查与鉴别、基因芯片和快检技术等新技术和新方法研究;建立高通量筛查与鉴别、基因芯片和快检方法及技术规范。所有检测方法技术指标(敏感性和特异性等)符合相关标准或技术指南要求。考核指标:由申报单位自主设定。9 科学数据分析挖掘应用关键技术与软件系统9.1 生物大数据管理和分析关键技术与系统研究内容:面向生物大数据管理、深度挖掘和转化应用等核心技术方面的短板,研发生物大数据汇交质控、发布更新等全生命周期的智能化管理系统;研究基于海量大数据的基因组序列精准定位、生物信息库多源融合及跨库检索等关键方法;建立生物大数据与文献信息关联融合机制,研发海量生物文献关键信息提取及其与数据共享互联的关键技术;优化现有基因组变异演化分析等生物信息学方法,建立对基因组重要功能位点突变的快速自动化监测和基于基因型网络推演重大疾病感染途径及传播路径的实时智能追踪系统;建立人工智能网络模型,开展肿瘤和心脑血管等疾病演变模式分析,实现疾病精准诊断、个体化治疗和健康管理等重大临床需求。考核指标:形成具有PB 级数据处理能力的生物大数据智能化管理系统等应用软件 5 项以上、基于海量大数据的基因组序列精准定位等分析挖掘的关键算法 5 项以上;形成生物信息库多源融合及具有上亿条记录处理能力的跨库检索等关键方法 2 项以上;研发 2~3 种肿瘤和心脑血管疾病全景式演变模式的人工智能分析模型;在国家生物类科学数据中心开展战略生物资源、人类遗传资源方面的应用,部署 100 种以上生物信息软件和流程,关联 100 个以上生物信息数据库,集成不少于 50PB 的组学原始数据等各类生物学数据;形成生物数据管理和分析的专利或软件著作权。9.2 微生物科学数据管理与挖掘关键技术与应用研究内容:研究以微生物科学数据为重点的微生物数字信息管理、汇聚、共享和安全保障的数据治理技术体系,研究微生物菌、毒种标本、样本的图像、图谱、序列等信息数据的高效识别与实时处理技术,建立符合国际标准的新型智能管理软件系统; 研发针对海量微生物相关科学数据的加密与脱敏软件工具;研究微生物表型、基因型、免疫性、形态图谱等数字资源整合与挖掘技术,研发智慧化微生物数据挖掘和分析模型、软件系统;研究面向海量异构微生物资源信息数据的垂直检索、关联整合与可视化技术,结合知识图谱和智能识别技术,实现基于科学数据在食品安全、口岸安全等领域的智慧化多点信息监控和应用示范。考核指标:建立一套符合国际标准的覆盖细菌、真菌、病毒的二十种以上微生物数据的智能化整合挖掘软件系统;建立微生物资源数据治理体系、数据安全分析体系和数据安全保障技术体系,形成 3~5 项微生物科学数据安全与管理标准,开发基于区块链技术的微生物数据隐私计算技术平台,支撑千万级数据的实时分析;整合新建超过 50 亿条微生物科学数据与文献数据的知识图谱,在国门生物安全、食品安全等方向建立应用示范,在金砖、一带一路沿线等不少于 30 个国家进行推广应用;围绕微生物科学数据的智能管理与挖掘应用形成一系列专利与软件著作权。9.3 生态系统大数据智能管理与挖掘关键技术及应用研究内容:面向我国生态文明建设国家战略,依托我国不同类型生态系统野外观测研究台站,研发耦合人工、自动等多源、高频观测数据的多层次的生态系统大数据管理软件系统;建立标准化生态台站监测数据质量控制和数据产品开发体系,研发基于工作流的生态数据产品软件工具;整合联网观测、地面调查、卫星遥感、文献等多源异构生态数据,研究多源生态数据时空挖掘、融合和数据同化技术,发展耦合人工智能和生态过程模型的生态系统质量评估模型与预测技术体系,研发生态系统大数据挖掘与预测软件系统;提高我国生态系统观测研究台站自主的数据处理分析挖掘能力,支撑我国生态文明建设。考核指标:建立一套覆盖农田、森林、草地、湖泊等多种生态系统类型的长期生态监测数据的智能化管理系统软件,在不少于 10 个野外台站以及中亚一带一路沿线国家野外站推广示范应用;整合形成超过 30 个以上野外台站的长序列生态类监测数据产品,建立标准化的生态监测数据质控软件工具和产品开发工具, 生态系统大数据分析挖掘和预测系统 1 套,在科学数据中心部署应用,并在国家生态系统质量评估中开展示范;形成生态系统大数据挖掘与管理方面的软件著作权和专利。9.4 场景驱动的海洋科学大数据挖掘分析关键技术与应用研究内容:针对海洋观测、监测、调查、统计等数据的多源多维异构特征,研究海洋科学大数据存储管理、融合分析、关联挖掘等关键技术,构建大数据在线存储分析引擎;突破多源海洋环境数据的多尺度多要素同化技术,建立自主化高分辨率海洋数值模式,研制多区域、高精度、长时序的海洋环境信息产品;构建集传统统计分析方法和大数据方法于一体的海洋经济与资源环境协调发展分析和预测模型,面向空间资源开发利用、生态环境修复等典型应用场景建立知识图谱;研发集算力—数据—模型— 知识于一体的海洋科学大数据融合分析软件,在沿海地区经济布局优化、产业提质增效、资源集约利用等领域开展示范应用,提升海洋科学数据增值服务能力。考核指标:海洋大数据在线存储分析引擎 1 套,支持超大规模数据的并发在线交互计算分析能力,集成多源要素融合、特征提取、关联分析、可视分析、统计分析、机器学习等方法算法不少于 6 种,典型分析计算响应时间不超过 5 秒;自主化海洋环境大数据超分辨率融合分析模型 1 套,中国海区 1/12°和海区 1/30° 海洋环境要素信息产品各 1 套,海洋资源和生态环境综合数据集各 1 套;建立基于大数据的海洋经济与资源环境融合分析和预测指标体系及模型各 1 套,形成海洋典型应用场景通用知识图谱构建框架,建立海洋空间规划应用、海域海岛管控与开发利用等知识图谱不少于 2 套;海洋科学大数据融合分析软件 1 套,在沿海地区开展示范应用;有关软件系统在科学数据中心得到部署应用, 形成保护相关技术方法、模型和软件的知识产权。9.5 卫生健康科学大数据智能分析与挖掘关键技术与应用研究内容:面向人民生命健康,研发多源卫生健康科学大数据汇聚管理、多维特征刻画、深度整合、大规模智能语义搜索和可视化关键技术,研究多病种及人群特征数据智能筛选、抽取和建模方法,研发集成疾病危险因素分析、病例跨时空分析、疾病风险预测等多种智能挖掘算法和功能的协同分析系统和系列工具;研究卫生健康科学大数据跨域、跨机构共享机制及隐私感知与计算、关联识别、自动分类和智能自适应脱敏算法以及卫生健康科学大数据安全态势感知与监测预警关键技术;研究医学影像辅助判读、临床病历智能提取和标注、多病种知识图谱自动构建关键技术,在疾病风险预测、临床辅助决策、药物不良反应监测、健康管理等领域开展应用示范。考核指标:研发一套面向PB 级卫生健康科学大数据的智能语义搜索、高效融合、特征抽取、深度挖掘的一体化、智能化数据管理和协同分析平台,具备万级用户并发访问能力;研发大数据应用所急需的具备高扩展性、高性能的智能人群分层、特征识别、疾病风险因素挖掘分析等工具软件不少于 10 个;研发可与国际主流产品可比的卫生健康科学大数据跨域共享和隐私保护、安全多方计算、安全感知预警等工具软件不少于 10 个;研发医学影像辅助判读、临床电子病历智能化提取和标注等软件工具不少于 10 个;研发融合多源异构卫生健康大数据的知识图谱自动构建工具 1 套,并建立融合不少于 20 个病种的具有高可更新性、可迁移性的知识图谱,有效支撑医学语义搜索、智能问答以及临床决策。研发的软件工具可独立发布部署,形成系列相关专利和软件著作权,并在国家科学数据中心应用部署,在临床、教育、科研等机构推广应用,应用示范单位不少于 20 家。9.6 面向国家科学数据中心的基础软件栈及系统研究内容:面向国家科学数据中心实现科学数据的发现、获取、分析、利用等需求,研发自主的科学数据中心基础软件栈及系统;面向科学数据全局可发现和可信共享需求,研究科学数据标识、建模方法和互操作、可信存证技术,支持数据确权和流转追溯;研究面向分析的科学数据加工处理流水线技术,研发面向领域的大数据处理流水线管理调度系统;研发面向多学科跨领域数据的融合管理系统和搜索引擎,支持结构化/非结构化数据的融合存储与查询;面向大数据集成分析需求,研发安全隔离的交互式云分析服务引擎,形成面向领域应用多编程语言、多算法环境、多适配版本的大数据分析环境,为科研人员提供在线编程和在线工作流交互分析服务。考核指标:构建科学数据与分析软件共享社区,在科学数据的标识、可信存证、跨中心互操作等方面形成一套自主的关键技术与软件体系。标识系统支持国家标准与国际主流科学数据标识的双标识注册解析与服务,系统存证的吞吐能力10 万TPS;数据处理系统具备完整、可追溯的数据汇聚、清洗功能,具备跨中心调度能力,处理性能优于 1000 万行/秒;融合管理系统支持 100 亿级实体和关系、1000 亿级非结构化数据对象的融合存储,提供标准的统一查询语言,科学数据搜索引擎可检索的科学数据集不少于 500 万个,覆盖生物、生态、农业等领域,实体数据量不低于 1PB;软件体系在不少于 5 个国家科学数据中心进行示范应用;在核心技术方向申请专利或软件著作权。10 科学数据自主应用软件科学数据自主应用软件研发(青年科学家项目)研究内容:针对大规模文本、图像、图谱、序列、遥感影像、数值等具有典型特征且在多个领域广泛普适的科学数据类型,面向海量科学数据分析的应用场景,发展数据分析和挖掘技术,开展智能分析挖掘方法的研究,研发具有自主知识产权的软件或软件系统,并在科学数据中心示范应用。考核指标:由申报单位自主设定。
  • 2012年中国传感器市场先抑后扬
    中国传感器市场近几年一直持续增长,增长速度超过15%。2012年中国传感器应用四大领域为工业控制、汽车电子、通信电子及消费电子,其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右。2012年1~3月,在物联网产业发展的带动下,我国传感器市场规模达到172.1亿元,同比增长23.3%。传感器市场发展先抑后扬,多数企业持平发展。  产业政策陆续出台  国家正在陆续制定有利于传感器产业发展的政策。另外,新兴技术的不断出现,也成为传感器行业发展的利好因素。根据中国电子元件协会2011年7月发布的《中国电子元件“十二五”规划》,“十二五”期间将投资5000亿元,主要集中在新型电子元件的研发和产业化领域。《规划》明确列出未来5年重点发展的产品和技术,包括满足新一代电子整机发展需求的新型片式化、小型化、集成化、高可靠电子元件产品 满足我国新型交通装备制造业配套需求的高质量、关键性电子元件 为节能环保设备配套的电子元件以及环保型电子元件 为新一代通信技术配套的电子元件 为新能源以及智能电网产业配套的电子元件 新型电子元件材料以及设备。其中包括基于MEMS技术的传感器、环境监测设备用气体传感器、流量传感器、湿度传感器等。工业和信息化部于2012年2月发布的《物联网“十二五”规划》中,在重点工程内容中也提到发展微型和智能传感器、无线传感器网络等。  目前,我国敏感元件与传感器行业中小企业数量较多,市场集中度较低,与发达国家相比,存在技术差距,部分核心技术以及产品仍需要进口。《电子元件“十二五”规划》及《物联网“十二五”规划》的出台会带动行业的投资,通过对大型企业的培育将加速行业内结构调整、促进产业转型升级,同时加强对技术研发的投入,促进对关键性核心技术的突破,大幅提升产业附加值。  回顾我国的敏感元件与传感器行业发展,虽然迅速,但是也存在一些不足,如产品技术水平偏低、产业基础薄弱、产品种类欠缺、企业研发能力弱。因此,国家正在陆续制定有利于传感器产业发展的政策。另外,新兴技术的不断出现,也成为传感器行业发展的利好因素。随着应用于物联网、低碳经济等领域的新型传感器的研发和应用,传感器产业将在电子元器件行业中占据更为重要的地位,发挥更大的作用。  传感器产品急需国产化发展  传感器产品急需国产化发展,不能长期依赖进口市场分析:“十二五”规划我国安防行业产值年均增长20%RFID标签未来5年年均增长21%左右物联网应用已从政府政策扶持进入市场导入期,传感器作为物联网基础,处于产业链上游,在物联网发展之初受益较深。但传感器已成我国物联网发展瓶颈。  据分析,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求,尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看,国内传感器厂商有三种情况:一是民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。  二随着物联网等新兴产业的兴起,传感器产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。  目前从材料、器件、系统到网络我国已形成较为完整的传感器产业链。在网络接口、传感器与网络通信融合、物联网体系架构等方面取得较大进展。但产业档次偏低、企业规模小、技术创新能力差,很多企业只是引进国外元件进行加工,同质化严重。而生产装备落后、工艺不稳定等造成产品指标分散、稳定性差。模仿产品在敏捷度方面也不尽如人意。在相对研发突出的领域,却忽略了工业化基础性开发,商品化开发严重滞后。  资料显示,目前我国传感器产品约6000种左右,而国外已达20000多个,远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%,国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需高端产品主要依赖进口。而涉及国家安全和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表,国外对我国往往采取限制。  外资企业产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额,并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场,这种势头在短期内不会得到根本转变。三是国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。  2012年传感器市场先抑后扬  中国传感器市场近几年一直持续增长,增速超过15%,工业过程控制、汽车电子、通信电子及消费电子为四大应用领域,其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右。  传感器是电子信息装备制造业中的基础类产品,是重点发展的新型电子元器件中的特种元器件。传感器产业作为国内外公认的具有发展前途的高技术产业,以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。在蓬勃发展的电子信息产业市场的推动下,我国传感器已形成了一定的产业基础,并在技术创新、自主研发、成果转化和竞争能力等方面有长足进展,为促进国民经济发展作出了重要贡献。  据国家统计局数据显示,2012年1~3月,我国共生产各类传感器11.7亿只,同比增长13.7%。进出口方面,据海关总署数据显示,到2012年3月,进口额同比增长40%左右 出口情况较不乐观,我国出口增速放缓几乎体现在全部出口市场(韩国除外),对欧洲的出口下滑尤为显著,其中对欧盟出口增速最低。  多数企业营销增长或持平  多数企业2012年上半年出现市场下滑,下半年形势较好,产销有所回升,全年总体略有增长。2012年年末,中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会采用多种方式向会员单位了解企业当前运行状况及关注问题,会员企业普遍反映虽然国内经济形势稍好,但受到国际经济不景气的影响,国内企业难免受到牵连,多数企业2012年上半年出现市场下滑,出口业务受到较大影响。尤其是中小企业面临税收负担重、人力成本激增、融资成本增加等问题,更是步履艰难。2012年下半年形势较好,产销有所回升,全年总体略有增长。  具体到各个企业,情况也各有不同。会员单位中的华工科技新高理电子有限公司虽然重点在出口市场,受国际形势影响较大,但从2012年下半年开始形势有所好转,整体收益仍保持持续增长 郑州炜盛电子科技有限公司是国内主要的气体传感器制造商,在出口形势不利的大环境下,依然保持业绩增长态势 以红外滤光片、分析仪为主打产品的杭州麦乐克电子科技有限公司凭借其产品的技术优势,即使在受到公司地址搬迁的影响下,仍能保持业绩大幅增长,并对未来充满信心,有望在新的一年实现销售额的成倍增长 山东辰坤集团大力投入技术研发,即将涉入物联网领域,2012年该企业在智能油田、水利、农业等领域都取得良好进展 广西新未来信息产业股份有限公司是国内主要压敏电阻芯片、氧化锌压敏电阻器生产商,2012年收益有所增长,并对2013年的生产经营形势保持乐观。  总之,2012年多数企业仍能保持营销增长或持平,并一致看好敏感元件及传感器行业,认为本行业具有应用前景广阔、发展潜力巨大、国家政策扶持等优势。当然,也有一部分企业全年业绩没有年初预想的好,甚至出现下滑情况。
  • 灵敏度升十倍 廉价石墨烯传感器问世
    美研制出廉价石墨烯海绵传感器灵敏度是现有最好设备的10倍  据美国《大众科学》网站近日报道,美国伦斯勒理工学院的科学家最新研制出了一款纤巧、便宜且能重复使用的新式传感器,其由石墨烯泡沫制成,性能远超现在市面上的商用气体传感器,而且,在不远的未来,科学家们能在此基础上研制出更优异的炸弹探测器和环境传感器。  新传感器摒弃了阻止传感器应用和发展的诸多限制。最近几年,在操作纳米结构并用其制造性能卓越的探测器以精确追踪空气中的化学物质方面,科学家们已经取得了重大的进步,然而,他们研制出的各式各样的传感器,尽管从理论上而言很好,但却并不实用。  目前传感器的设计都非常复杂,常常依赖单个纳米结构,而且,科学家们需要对这样的结构进行仔细操作以及更加精确的分析。另外,制造出的传感器往往不能重复使用,且必须在特定的温度或压力下才能工作,因此,科学家们一直没有制造出一款可靠、便宜且可以重复使用的手持传感设备。  现在,伦斯勒理工学院的科学家们使用石墨烯泡沫研制出了这种邮票大小的新型传感器。他们将石墨烯,即单层碳原子,种植在泡沫镍结构上,随后移除泡沫镍,留下一个类似泡沫的石墨烯结构,其具有独特的电性,能够用于执行传感任务。  当将其暴露于空气中时,空气中的粒子会被吸收到泡沫表面,而且每个这样的粒子会用不同的方式影响石墨烯泡沫,对其电阻进行微小的改动。让电流通过其中并且测量电阻的变化,就能知道泡沫上依附的是什么粒子。科学家们让大约100毫安的电流通过该泡沫,结果发现,这种石墨烯泡沫能够导致粒子解吸,也就是说,粒子自动从传感器上剥落下来,清除这些粒子,传感器就可以重复使用了。  科学家们对传感器进行了微调,让其来探测氨水(自制爆炸物硝酸氨的关键成分),该石墨烯泡沫传感器在5分钟到10分钟内就设法探测到了这种富有攻击性的粒子,而且效率是现有市面上最好探测器的10倍。科学家们接着用其来探测有毒气体二氧化氮(爆炸物分解的时候也会释放出这种气体),结果表明,其效率也是目前商用传感器的10倍。  石墨烯泡沫非常容易处理且操作简单,而且在室温下也能很好地工作,这都是科学家们非常心仪的特质,该石墨烯泡沫传感器可让科学家们更快制造出更便宜实用的手持传感设备来对大气进行探测。
  • 专家建议传感器产业加快打造“集团军”
    尽管我国物联网已初步形成完整的产业体系,并赢得一定的国际话语权,但作为物联网产业的关键领域,我国的传感器产业仍处于中低端水平。在近日举行的第四届国际(乐清)物联网传感器技术与应用高峰论坛上,工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生表示,目前传感器产业面临六大问题:缺乏自主研发产品 企业规模小而散 投资少、装备差、产业化能力不够 缺乏人才,且没有龙头企业的带动示范 产品进入门槛低 体制机制有待完善。  “我国发展传感器产业应抓住产业结构调整的机遇,用全新的理念和技术加快培育产业集群,形成敏感材料、元器件、仪器仪表、系统集成技术完整的产业链。”郭源生建议,应面向国内外市场,打造和形成技术自主研发、产品不断创新、机制灵活多样、联合兼并重组、市场竞争优势突出的行业环境,树立一批具有国际品牌形象的企业。  对于传感器行业未来的发展,郭源生建议,要尽快在国内打造中国“传感谷”,通过产业集聚,在5年时间内,形成一个有500余家公司和科研院所组成的结构合理、产业链完整、产业优势与品牌特色突出、具有国际化市场对接能力和知名度的国际化传感器产业园区。实现年销售额2000亿元以上,并以年增长率大于 20%的速度增长。  目前,正泰科技创新创业园暨正泰(乐清)传感科技产业园已在本届高峰论坛上正式启动。“产业园将努力打造成浙江乃至全国一流的智能传感特色小镇,形成优质化的传感器产业集群。”正泰集团董事长南存辉说。
  • 韦伯太空望远镜的又一里程碑:完成首次多仪器对接
    NASA的詹姆斯-韦伯太空望远镜的镜子与科学仪器对准的第六个阶段已经结束,这为它们能够创造出最准确和最集中的图像做好了准备。在中红外仪器(MIRI)继续冷却的同时,光学团队已经成功地将天文台的其他机载仪器跟韦伯的镜子对准。由于之前的对准工作非常得精确,以至于团队得出结论--在第七也是最后一个阶段之前没有必要对副镜进行额外的调整,这将涉及到MIRI在完全冷却之后。Ball Aerospace韦伯波前感应和控制科学家Chanda Walker说道:“作为一般规则,调试过程从粗调开始,然后进入细调。然而早期的副镜粗调非常成功,以至于第六阶段第一次迭代中的细调是不必要的。这一成就要归功于多年的规划和波前传感团队之间伟大的团队合作。”在整个对准过程的大部分时间里,韦伯的18个六角形镜面和副镜面都只对准了近红外相机(NIRCam)仪器。在完成这一最新步骤后,天文台现在跟精细制导传感器(FGS)、近红外无缝隙光谱仪(NIRISS)和近红外光谱仪(NIRSpec)及NIRCam对准。一旦MIRI在未来几周内完全冷却到其低温工作温度,它将进行第二次多仪器对准,进而在需要时对仪器和镜子展开最后的调整。当望远镜完全对准并能向每个仪器提供聚焦的光线时,团队将举行一次关键的决策会议以确认詹姆斯-韦伯空间望远镜对准工作的结束。然后,团队将从对准工作过渡到调试每个仪器进行科学操作,预计将在今年夏天开始。
  • 国内高端传感器亟需摆脱进口依赖
    传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。随着科技的发展,人类对各种测量的精度要求越来越高,要测量的数据也越来越多,于是各种各样的测量工具和传感器应运而生。  随着科技水平不断提高,传感器应用领域逐渐广泛,目前在汽车业、自动化工厂、物联网等方面都有应用。  80年代初中国进入测力传感器的研发和生产阶段,已经完全可以自主研发并生产了。由一开始的单点式称重传感器、S型拉压力传感器、轮辐式测力传感器、柱式称重传感器等到现在可以非标定制一些特别外形测力传感器。但无论是从传感器的精度还是寿命等来讲,都落后于欧美等国家,就连我们的邻国日本,他们测力传感器的技术起码也是领先我们15年左右。特别是最近几年,欧美一些老牌测力厂家研发出了一批微型压力传感器、小型称重传感器、小尺寸测力传感器等微型/小型/小尺寸/小体积/小量程的高精度测力传感器。这使得我国传感器在技术水平上进一步被抛在了后面。  据分析,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%.国产化需求迫切。  目前民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。  随着物联网等新兴产业的兴起,产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。  国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。
  • 褚君浩:传感器,让我们的敏感神经更敏感
    褚君浩,中国科学院院士,红外物理学家、半导体物理和器件专家,中国科学院上海技术物理研究所研究员,东华大学理学院院长。他是我国培养的第一个红外物理博士,从20世纪70年代末开始,他就专注于红外探测器的研究,并与汤定元、徐世秋两位科学家研究了一种全新的半导体材料,创造性地提出了测算这种材料特性的公式,该公式最终以三位中国科学家的名字命名,被称为CXT公式,成为判断红外探测器新材料、新结构的参照标准。他的专著《窄禁带半导体物理学》,被国外20多个研究机构作为相关材料和器件研究的理论依据。  智能时代,传感器无处不在。传感器与计算机、通信被称为信息系统的三大支柱,成为衡量一个国家科技水平以及是否处在国际战略竞争制高点的一个重要标志。各种机器设备中的传感器就相当于人类的五官和神经系统,它们让机器能听、能闻、能看,从而更好地感知、学习和进化,为我们提供高精度、智能化的服务。传感器家族有哪些成员?它们能为我们提供怎样的服务?高性能传感器的市场长期被美国、日本、德国的企业占据,我国科学家如何才能在这一领域拼出一席之地?  简单来说,传感器就是用材料经过一定的设计,做成的一个器件,取代耳朵、鼻子、舌头、眼睛、皮肤的功能。它能够看得见、听得见,能够闻得出味道,能够感知到。它可以比人类的功能更强大,所以传感器要具有高性能。传感器具有的高性能,一般要超过人类的五官,能够听得到很远的声音,能够看得见红外光。  日常生活当中传感器非常多,最敏感的一个传感器大家可能没注意:你把手机靠近耳朵的时候,手机的屏幕就暗了,所以随便怎么碰耳朵,照样可以打电话,这就是手机传感器在起作用。手机里面传感器最多,而且都很小、很灵敏。现在传感器的发展趋势就是高精度、高灵敏、高速响应、高稳定性、高可靠性、微型化、柔性化、多功能集成化、数字化、智能化、无线通信化,另外还要绿色环保。  没有传感器就无法数字化  2019年,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。嫦娥四号搭载了多种科学探测仪器,可以探测月球表面的地形地貌、月表物质的成分和月球表层的结构。嫦娥四号的着陆器上还安装了4个与月壤直接接触的温度计,可每900秒测量一次月壤的温度,这也是人类首次实现在月球背面对月壤温度进行原位测量。我们进入了一个智能化的时代,上至宇宙探索,下至日常生活,数字技术已经渗透到方方面面,农业测产、荒野探矿、太空探月都离不开传感器,传感器信息采集功能的重要性也因此越来越凸显。物联天下,传感先行,无论是“大数据”“人工智能”,还是“物联网”,其最重要的“基石”就是传感器技术。那么,传感器技术怎样进行数据的采集、存储、计算?  智能时代的最大特点就是智能化系统的运用。智能化系统有三大支柱:动态感知、智慧识别、自动反应控制。比如机器人能够把乒乓球打到,首先是动态感知,看到这个球怎么过来;其次要分析这个球会从哪里进来,这是智慧分析;然后它采取措施,打到这个球。智能化系统最后的出路就是推动人工智能、智慧地球、数字城市的建设。这个系统最大的核心就是数字化,因为只有数字化才能定量化、精准化、规律化、智慧化,最后促进数字经济的发展。  数字经济的“数字”从哪里来?就是靠传感器来的,所以传感器是大数据的源头。数据有两类:一类是文本大数据,另一类是物理大数据。物理大数据是靠传感器实时获得的,这类数据好多都是声、光等类型的,它们属于一个波动世界。这个波动世界里面的数据量特别大,一个波有振幅、有位相、有频率,还有偏振等等,再加上时间、空间等海量的大数据,就可以告诉我们好多信息,然后对这些信息进行分析。  传感器和物联网是智慧地球、智慧城市两个核心技术。智慧分析就是从大数据分析出一些我们所需要的信息。现在浙江省义乌市有一座大桥里面安装了好多传感器,通过传感器看它里面振动的应力波形,不同的车辆开过去波形都会有变化。如果有一天发现应力情况异常,就会报警。  传感器是支撑智能化最重要的“一条腿”。无线通信接收信号要靠传感器,通信卫星主要就是发射和接收,接收需要传感器,没有传感器,通信就中断了,后面的智能化更无法实现。可以说没有传感器,就没有智能时代;没有传感器,也没有信息化时代。  我国传感器技术与国外的差距及优势  一部智能手机中有20多个传感器,一部汽车更是有多达上百个各类传感器。无处不在的传感器,已经成为全世界最具发展潜力的高新技术产业。但是,目前全球2万多种传感器产品中,我国能生产的只有大约6000种,远远不能满足国内市场的需求。智能手机中,传感器几乎均为国外产品,每年我国各种中高端传感器进口占比高达80%,传感器芯片进口的占比甚至要达90%。我国传感器技术与国外的差距究竟在哪里?如何才能打开自己的一片天地?  传感器国内一般来说都能制造,在一般的应用上面也都适用,但是在高端应用、精细应用方面和国外有差距,这就要发扬工匠精神赶超世界一流。  我们也有自己的优势领域,有一本最有名的科学手册叫《LandoldtBoerstein》,这本科学手册,到现在已经有140年历史了,它每隔10年到15年要修订一次,我就是负责碲镉汞材料修订的作者负责人,因为在这个领域,我国科学家做的工作国际上认可,所以我们有这个资格来承担这项工作。  发展传感器,我国过去有一个弊端,就是买得到自己就不做了,但是红外探测器高端的买不到,就只能自己做,我们反而做出来了。其实在有些核心的关键领域还是要自立自强。我们现在好多企业,在红外传感器方面,水平不断地在提升。另外,要发展智能化,把芯片技术感受到的传感信息,智能化地分析处理,这就是当前传感器发展的趋势。  智能时代的“桥梁”  2019年4月15日,法国巴黎圣母院起火,考虑到空中投水可能造成建筑及文物损毁,法方派遣无人机捕获实时图像,为消防员实现精确定点扑救提供了重要支持。这其实得益于物联网技术的普及。互联网、物联网,一字之差,但两者截然不同。如果说,互联网是人们用来进行信息传播和共享的平台,那么,物联网就是“物物相连的互联网”,所不同的是,物联网是通过传感器、红外等各种感知设备,将信息传送到接收器,再通过互联网实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护。如今,物联网已经广泛应用在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等众多领域,而传感器作为智能时代的“桥梁”,在各个领域智慧建设中已不可或缺。未来,传感器在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等领域还能起到怎样的作用?  江苏无锡有一家公司,在公司每个区域里所有的转动部分都安装了传感器,这样在办公室里可以监控所有的电梯、马达是否正常。如果哪个地方不正常,控制室就亮黄灯了,马上就可以派人去修理。这就是智慧城市管理的一方面。  现在抑郁症很多,还有一些小孩患抑郁症,抑郁症当然有多种识别方法,也可以做成一个小的设备,定量分析患者的抑郁程度,这都是传感器信息获取分析的可能应用。如果我们人体里面都有传感器,比如口袋里放个心脏传感器,心电图随时可以拿到,如果一个人心脏有点不舒服了,跟医生打个电话,说我现在心脏不舒服,或者发条微信给他,这个是互联网技术的应用;但如果这个传感器的信号直接送到分析中心,分析中心就能够根据GPS定位知道人在什么位置,马上通知相关机构采取措施,这就是物联网技术应用。物联网技术在人类健康上面大有用处。  人类现在要进入智能时代,智能时代的最大特点就是智能化系统的运用,智能化系统非常重要的核心就是传感器,传感器就是我们的敏感神经。在智能时代的背景下,我们要努力打造敏感神经,通过科技创新手段不断提升信息传感水平,不断提升智慧分析水平,从而发展物联网、人工智能、智慧地球的事业,促进数字经济的发展和城市数字化转型,最终提升人们的生活水平。
  • 石墨烯鼓有望制造出超高灵敏度传感器
    科技日报讯 荷兰代尔夫特理工大学的科学家发现用石墨烯薄片制成的&ldquo 鼓面&rdquo ,能够在光的作用下发生振动,根据这一原理能够检测到非常微小的位置和力度的变化,未来有望据此用石墨烯制造出具备超高灵敏度的传感器设备和量子计算机内存芯片。相关论文发表在近日出版的《自然· 纳米技术》杂志上。  石墨烯以其独特的机械和电气性能闻名于世,而最近荷兰的科学家们发现,这种神奇材料还具有一种独特功能。由于单层石墨烯只有一个原子厚,质量极低,因此研究人员设想能否用其制造出一面能够感受到微小振动的&ldquo 鼓&rdquo 。这面鼓的鼓面由石墨烯制成,敲击它的鼓槌则是以微波频率发射的光。  领导这项研究的荷兰代尔夫特理工大学的维伯· 辛格博士和他的同事用石墨烯在一个光力学空腔中对这一设想进行了验证。他们发现,在光力学空腔中,他们能够通过观察光干涉现象产生的图案,检测出物体位置及其微小的变化,精度能够达到17飞米(原子直径的一万分之一)。  物理学家组织网近日报道称,实验中的光不仅有利于检测到鼓的位置,同时也能够向鼓面施加压力。来自光的推力非常非常小,但足以推动质量极小的用石墨烯制成的鼓面,让其发生位移。这意味着科学家们可以用光敲击石墨烯制成的鼓。根据这一原理有望制造出具备超高灵敏度的传感器设备。  此外,科学家也可以用它来制造内存,这些微波光子能够将光转化为机械振动,并将其存储长达10毫秒的时间。虽然对人类而言10毫秒极其短暂,但对目前的计算机芯片而言这已经不少了。辛格称,他们的一个远期目标是通过这种二维晶体鼓来研究量子运动。  辛格说,如果敲击一个普通的鼓,鼓面只会发生上下振动。而如果敲击的对象是一个量子鼓,将不仅能够通过敲击让鼓面发生振动,还能使其形成一种量子叠加状态:鼓面将同时既在上面也在下面。这种奇怪的量子运动不仅具有科学相关性,还能够在量子记忆芯片上获得应用。在一台量子计算机中,量子比特同时既可以是0也可以是1,因此其运算速度远远超过目前传统的计算机。石墨烯制成的量子鼓就具备这种能力,它能够在用与普通RAM芯片相同的方式来存储数据的同时,接收和存储量子计算机的量子计算结果。
  • 红外沼气分析仪应用新趋势——模块化红外气体传感器
    本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法,分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性,并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法,该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度,CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定,剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用,通常采用检测管法,该方法操作更简便,常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等,但没有直接测量CH4浓度的检测管,CH4浓度是通过计算所得,即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等,因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点,常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定,在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高,仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元,且必须对气体进行人工取样,才可在实验室内进行分析,其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能,分析费时,操作繁琐,响应速度慢,效率低,难以实时在线地分析现场工况,现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化(黑白)元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压,将铂丝加热到500℃,当遇到空气中的可燃气体时,测量元件在催化剂的作用下,在元件表面发生催化反应,使得温度升高,阻值增大,电桥输出不平衡,以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法,在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4%的甲烷浓度,当空气中甲烷浓度超过5%后,元件会发生“激活”现象,造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定,热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内,精度较差(10%),而在高H2S条件下,易造成传感器中毒甚至报废,使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别,热导元件检测方法就是根据这一特性,来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ,被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域,也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右,且该传感器对于低浓度测量,具有较大局限性,如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度,如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别,将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测,该检测方法分离效能高,对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测,灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响,其中柱温对分离结果的影响比载气的大,所以在检测过程中,除了要经常更换色谱柱外,还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节,以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵,需要采样,不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时,其强度将明显减弱,强度衰减程度与该气体浓度有关,两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律,也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理,分析气体不与传感器发生反应,因此传感器使用寿命很长,该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警,也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知,红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术,具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言,红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题,四方仪器对NDIR传感器进行了升级,将红外传感器进行模块化设计,一个传感器对应检测一个气体组分,拆卸维护方便,使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪(智能便携型)Gasboard-3200Plus,采用自主知识产权的模块化红外传感器,可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展,流速、流量可采集,体积轻量化,APP终端智能化等创新设计,弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量,长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带,监测数据获取流程复杂等的不足,可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时,仪器测量组分还可根据用户需求定制,轻巧便携,实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中,气体分析仪发挥了十分重要的作用,在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中,从寿命、功能、实用性等方面考虑,可优先选择红外方法的仪器;如果仅测量甲烷浓度或检测泄露,可以考虑基于热导和热催化原理的仪器;如果用于实验室定性与定量的精准测量,也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高,不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术,成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。(来源:沼气圈)
  • 昊量光电2024年慕尼黑上海光博会邀请函
    慕尼黑上海光博会将于2024年3月20-22日在上海新国际博览中心(上海市浦东新区龙阳路2345号)举办,届时我们将携前沿光电产品及技术解决方案在W4馆4420亮相,展品涵盖生物显微、半导体检测、激光医疗、光纤传感、精密光谱、机器视觉、偏振测量、光束匀化、光束偏转等热门应用领域,本次慕尼黑上海光博会除了前沿技术产品亮相,还有超赞的干货演讲等活动,诚邀各位新老客户拨冗莅临展位洽谈交流!W4馆4420 主题演讲日程预览 展位活动详情 展品应用速递 PPLN晶体,显微镜LED光源,LED点光源,MEMS扫描镜,AOTF,AOM,调温式热封机VTS,混频器,隔震平台,空间光调制器,LCOS,半导体激光器,荧光标准片,DMD空间光调制器,压电纳米平移台,标准分辨率靶,SCMOS,光子晶体光纤,920飞秒激光器,显微高光谱成像,微型光谱仪,3D光场显微成像模块、微球显微镜,光纤耦合LED光源,3D光场显微相机,生物阻抗分析仪,纳米孔读取器,多通道电流放大器,膜片钳,蛋白质测序仪,单光子相机,无掩模光刻机。在线椭偏仪,在线膜厚测量仪,在线拉曼光谱成像,在线荧光寿命成像,在线荧光光谱成像,自动化光电流成像,超分辨光学微球显微镜、锁相放大器、激光干涉仪,高频激振器,TDTR,266nm窄线宽激光器,波前传感器,激光光束分析仪,激光位置和指向稳定系统,多通道声光调制器AOMC,声光偏转器AODF,非球面匀化镜。2940nm铒激光器,2020nm铥激光器,激光光束分析仪,非球面匀化镜,调温式热封机VTS,混频器,激光传能光纤,激光功率计,生物电阻抗断层成像仪,医用激光光纤(紫外-中红外),医用光纤温度传感器,医用光纤压力传感器 温度解调系统,时域红外光谱仪,扫频激光器,法珀腔医疗压力传感器。PPLN晶体,显微镜LED光源,LED点光源,MEMS扫描镜,AOTF,AOM,调温式热封机VTS,混频器,隔震平台,空间光调制器,LCOS,半导体激光器,荧光标准片,DMD空间光调制器,压电纳米平移台,标准分辨率靶,SCMOS,光子晶体光纤,920飞秒激光器,显微高光谱成像,微型光谱仪,3D光场显微成像模块、微球显微镜,光纤耦合LED光源,3D光场显微相机,生物阻抗分析仪,纳米孔读取器,多通道电流放大器,膜片钳,蛋白质测序仪,单光子相机,无掩模光刻机。共聚焦拉曼光谱仪,共聚焦荧光寿命成像系统,共聚焦荧光成像,超导探测器、单光子计数器、激光稳频器、超稳腔、窄线宽稳频激光器、锁相放大器、任意波形发生器、偏频锁定模块、超快飞秒激光器、单光子相机、光刻机,单腔双光梳激光器,光纤光谱仪,拉曼光谱仪,近红外光谱仪,多光谱相机、高光谱相机,光纤探头,激光光束分析仪,PPLN晶体,声光偏转器AOD,声光调制器AOM,非球面匀化镜,激光位置和指向稳定系统,非线性晶体,F-theta场镜,扩束镜,隔震平台。二维光谱成像测量系统,多光谱相机、高光谱相机、热成像相机,变焦镜头,在线颜色测量,二维光谱颜色测量,线激光3D相机,结构光3D相机,光场相机,高光谱相机,3D傅里叶显微成像仪,光纤传感器。偏振态测量仪(三款),偏振相,锁相放大器,小尺寸宽带偏振态测量仪,高精度偏振(斯托克斯量)测量系统,光弹调制器,托卡马克专用光弹调制器,偏振分析专用锁相放大器,成像型穆勒矩阵测量系统,高精度波片相位延迟测量系统,光弹性系数测量仪,桌面主动隔振台。声光偏转器,电光偏转器,电光偏转系统,KTN电光偏转器,液晶偏振光栅,大角度闭环微型振镜,MEMS扫描镜,压电纳米平移台,液晶空间光调制器,主动隔振台,光纤偏振态测量仪,中空回射器。 昊量展位指引 关于我们
  • 上海测振自主研发成功水下600米电涡流传感器
    近日,由上海测振自主研发的YDYT9800一体化电涡流传感器成功试用负600米深海作业。YDYT9800一体化电涡流传感器电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力测量金属导体距探头表面的距离,它是一种非接触线性化计量工具,被广泛应用在机械、航空、汽车、电力、石油、化工、冶金等行业。其中,深海作业对电涡流传感器的壳体、探头、接头、电缆等都有非常高的品质要求。电涡流传感器在深海作业过程中,因所处环境较为恶劣,极有可能出现个类故障,造成经济损失甚至重大事故。上海测振的技术研发团队经多次试验,最终攻克超高水压密封、高腐蚀环境、复杂电磁干扰等难题,通过微型封装技术把前置器内置探头内部,完成探头与前置器融为一体化方案,可满足深海领域的使用环境要求。作为深海领域传感器的代表作,YDYT9800一体化电涡流传感器采用耐腐蚀、耐水解的壳体、探头、接头、电缆等,防水及密封性能强,可在恶劣环境下长期稳定工作,此外,还具有安装使用方便、非接触测量等优势,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,可对厚度、速度、位移、转速、应力、表面温度、材料损伤等进行持续不间断的测量。当前传感器国产化需求加重,国内传感器正在趋向技术化、创新化、自主研发化路线发展。YDYT9800一体化电涡流传感器的成功研发,正表明了我国传感器技术在不断突破,同时也将助推我国深海工业领域的不断发展。关于上海测振:上海测振自动化仪器有限公司(简称“上海测振”)成立于2006年,专业从事研发和生产振动传感器、位移传感器、转速传感器以及工业监控保护仪器,具有自营进出口贸易权。主要经营的产品有电涡流位移传感器,振动传感器,转速传感器及其配套仪器仪表四大类,包括四十多个不同型号,其中YD9200A、CZ9300、YDYT9800、YD260、YD280为国内首次推出。产品覆盖军工、重工、科研、教育等各个领域,与中国航空工业集团、沈阳黎明航天发动机集团、大连华锐重工集团等知名企业建立了良好的合作关系。
  • 一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?
    一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?为了测量电磁铁和永 jiu磁铁产生的从 10-6 到 102 T 的非均匀磁通密度,通常使用带霍尔探头的特斯拉计。为了同时测量磁通密度的三个正交分量,需要使用三轴霍尔探头。根据目前传统的的技术水平,三轴霍尔探头由三个霍尔板组成,这三个霍尔板分别位于一个小立方体的三个相互正交的面上。单个霍尔板的尺寸及其定位公差严重限制了可实现的空间分辨率和测量磁通密度矢量的角度精度。此外,连接霍尔装置的导线中的电磁感应也限制了这种霍尔探头的有用带宽。此外,平面霍尔效应通常会产生额外的误差。在基于量子阱的霍尔板中,平面霍尔效应很弱,但问题依然存在。 为了解决这个问题,在一个点上检测三个方向的磁性。SENIS开发了一种划时代的“集成3轴磁传感器",使之成为可能。这就是“集成的三轴磁传感器"。 该传感器可以在所有情况下测量精确的3D矢量,例如永磁体的邻近磁场、小线圈产生的磁场和时间变化,这在过去是不可能的。图1. 传统的霍尔片3轴探头(左)和SENIS集成3轴磁传感器(右)3轴磁性探头的配置传统的霍尔片3轴探头SENIS集成3轴磁传感器磁化位置3个位置一个位置(单点)磁感应位置的错位量取决于传感器位置(约0.5mm~10mm)无错位传感器的相对角度误差通常不标注(过大)±0.1°以内温度传感器无安装在传感器芯片中探头形状约1~2种8种类型+定制自由一、 专li技术的SENIS集成3轴磁传感器二、 SENIS集成三轴磁传感器的功能除了磁传感器外,集成的3轴磁传感器还集成了偏置电路和放大器,以提高频率特性和抗噪性,甚至在宽度仅为 0.64 m 的单个芯片上集成了温度传感器,用于因温度变化而进行灵敏度校正。1.敏感区域仅为0.15mm × 0.1mm × 0.15mm2.3个方向相对角度误差在±0.1以内3.频率响应:高达25Khz(-3db)4.温度特性±100ppm/°C三、 SENIS集成三轴磁传感器放大图四.SENIS集成三轴磁传感器详细信息图2. 磁性传感器内部有5个感磁区域。通过取BZ1和BZ2的平均值,虚拟地求出By传感器位置的Bz磁场。同样地,通过取Bx1和Bx2平均值来求出By传感器位置的Bx磁场,可在同一点上收集Bx、By、Bz。五.搭配SENIS集成三轴磁传感器的霍尔探头类型:六.搭配SENIS集成三轴磁传感器的高斯计/特斯拉计汇总类型: SENIS数字特斯拉计/高斯计基于SENIS的模拟磁场传感器电子设备,其顶部添加了数字模块,具有显示器,通信端口,数字数据校正等。SENTIS提供不同类型的特斯拉计,具有不同的磁性分辨率,精度,f带宽,噪声水平和功能和处理选项(手持式,台式,机架式)3MH3特斯拉计,适用于工业和实验室应用,具有良好的精度,分辨率和f带宽3MH6台式特斯拉计,用于实验室应用,具有非常高的分辨率和精度以及良好的f带宽3MTS 手持式特斯拉计,探头支架坚固,精度高1 轴、2 轴或 3 轴 Nanoteslameter 3NTA1,用于极低磁场SENIS已通过ISO 9001和ISO 22301(业务连续性管理)认证。我们的校准实验室已通过ISO17025:2017认证。上海昊量光电作为SENIS公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 商用表面增强拉曼光谱传感器面世
    据每日科学网日前报道,新加坡研究人员利用黄金纳米阵列开发出适于商业应用的高性能表面增强拉曼光谱传感器。  表面增强拉曼光谱技术(SERS)是在印度科学家拉曼1928年发现拉曼散射现象的基础上发展起来的。利用拉曼光谱技术可以非常方便地鉴定物质成分,现已成为探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的有效工具,广泛应用于癌症诊断和食品检测等领域。不过,由于很多分子直接通过拉曼光谱无法检测出信号,需要通过拉曼增强技术,将这些分子吸附在纳米金属表面,在特定波长的激光照射下,利用表面增强拉曼光谱传感器检测出待检物质。  新加坡科技研究院(A*STAR)材料工程研究所的研究人员制造出一种非常密集且有规律的黄金纳米阵列,在自组装和传感等方面具有独特的优点。此外,他们还成功将该纳米阵列置于光纤端头涂层中,使得该技术有望在遥感监测危险废弃物方面具有广泛的应用前景。  研究人员在涂有自聚物纳米粒子的表面进行纳米阵列的自组装,较小的黄金纳米粒子会自发附着。仅仅依靠涂层和吸附这些简单的过程,就可稳定高产地形成小于10纳米的纳米簇。通过调整聚合物的规模和密度等特征,研究人员可以调节纳米簇的大小和密度,使表面增强拉曼散射达到最大化。该技术的效率非常高:涂满100毫米直径的晶片,或200光纤端头,仅需要不超过10毫克的聚合物和100毫克的黄金纳米粒子,而聚合物和纳米粒子均可低成本大量生产。  由于纳米阵列的形成过程完全是自组装过程,因此该技术不需要专门的设备或特定的无尘室,非常适合低成本商业化生产。目前该技术已在新加坡、美国和中国申请了专利。
  • LUFFT超声波风传感器在风功率预测市场的应用
    前言 风电功率预测是指对未来一段时间内风电场所能输出的功率大小进行预测,以便安排调度计划。风功率预测意义重大:通过风功率预测系统的预测结果,电网调度部门可以合理安排发电计划,减少系统的旋转备用容量,提高电网运行的经济性;提前预测风功率的波动,合理安排运行方式和应对措施,提高电网的安全性和可靠性;对风电进行有效调度和科学管理,提高电网接纳风电的能力;指导风电场的计划检修,提高风电场运行的经济性。 测风塔系统测风塔系统是风功率预测重要组成部分,其包括:风塔、传感器、电源、数据处理存储装置、安全与保护装置和传输设备等。传感器分为风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器和湿度传感器等,用来测量指定的环境参数为风功率预测提供依据。其中风速风向传感器以机械式和超声波测量为主。机械式风速风向传感器造价低,但是也存在着非常明显的缺陷:风速升高或降低时,由于惯性作用,升速或减速慢;有活动部件,极易磨损,易受沙尘等恶劣天气的损耗,易受冰冻、雨雪干扰,需定期维护; 对于阵风测量精度低;启动风速阈值高;风杯受到的风压力正比于空气密度,空气密度的变化将会影响测量精度; 风速和风向分立式,需要单独拉线,成本增加;本地采集端需要数据采集器进行模拟量到数字量的转换,成本增加而超声波风速风向仪很好地解决了以上的不足,技术成熟,安装方便,同时数字接口输出,可以节省本地数据采集器的成本。 Lufft测风塔解决方案Lufft作为全球专业的气象传感器供应商,其提供的超声波传感器WS200-UMB和气象五参数WS500-UMB很好地满足地测风塔数据的要求。WS200-UMB可以安装在30米、50米、70米和80米测量风速和风向,而WS500-UMB安装在10米高度测量风速、风向、温度、湿度和气压等参数。本文将从组成、传感器、数据采集、供电、防雷和通讯等几个方面阐述。 系统组成根据规范要求,系统配置包括:传感器(4* WS200,1*WS500)、机箱、太阳能板、电池和支架等组成。其中机箱内含有:电源模块、太阳能控制器、数据采集模块、通信模块,防雷模块、开关和接线端子等部件。 Lufft测风塔系统框图 现场安装示意图 传感器参数气象五参数WS500-UMB可以测量风速、风向、温度、湿度、露点温度、空气密度和气压,并配备电子罗盘,修正真风向。同时输出测量质量,判别测量输出数据的有效性。超声风探头配备加热功能,供电允许的情况下,有效抵制结冰积雪。 WS200-UMB WS500-UMB Lufft超声风传感器和气象五参数,性能良好,提供的数据丰富,产品特色总结如下:数字接口输出,无需外接数据采集器进行模数转换,可以直接连接数字通信模块(光端机或DTU),降低成本;除基本数据外,气象五参数还可以输出空气密度和风速风向的标准偏差数据;配备电子罗盘,现场安装施工难度大,人为调正北指向误差大,可用设备自身的修正风向;通过配置传感器参数,可以通过预留的接口连接第三方降水传感器,数字接口统一输出;探头具备加热功能,供电允许的情况下,可以有效防止结冰引起传感器的无法测量的问题,保证数据的完整性;测风质量是Lufft产品特有的技术指标,是传感器自身在测量过程中,单位时间内测量的有效次数与总次数比值的百分比;其体现了测量数据的有效性,尤其是同一地点不同设备输出数据的差别比较大的情况下,判断孰优孰劣的有力依据。 数据采集存储由于Lufft的传感器都是RS485数字接口,可以采用总线模式连接到数据采集模块或通信模块。同时,数据的采集和存储相对比较简单,不需要专门的数据采集器,可以选择带多个RS485口和以太网口的RTU模块(存储功能可以定制)。通信协议可以使用市场主流的Modbus协议。
  • “感知世界、智赢未来”2018首届世界传感器大会成功召开
    p  strong仪器信息网训/strong 2018年11月12日,由中国仪器仪表学会、河南省发改委、河南省科技厅、郑州市政府等单位主办,中国仪器仪表学会、郑州高新区管委会承办的“首届世界传感器大会”于郑州国际会展中心隆重召开。本次传感器大会邀请了中国科协、工信部领导出席,学术代表金国藩、尤政、蒋庄德等10余名中国工程院院士参加,并且邀请了松下、西门子、GE、艾默生、福禄克等公司高管出席。/pp  11月12日上午,大会正式开幕。开幕式由郑州市政府副市长史占勇主持。郑州市政府市长王新伟,国家工信部电子信息司副司长吴胜武,中国仪器仪表学会常务副理事长、智能传感器创新联盟理事长吴幼华、松下集团执行董事长今井寿教,德国西门子(中国)有限公司数字化集团副总裁沃尔夫冈先生分别致辞。最后,河南省人民政府副省长刘伟致辞,宣布大会正式开幕。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/82e9f3c1-6691-4abb-88ea-41a09f58d75c.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="584" height="777" style="width: 584px height: 777px "//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图:首届传感器大会开幕式/span/pp  开幕式之后,大会主论坛“世界传感器科技高峰论坛”召开。来自国内外顶尖专家学者、国内外企业高管、以及地方政府主管单位代表1500余人参加了此次会议,堪称传感器产业一大国际盛会。/pp  主论坛由清华大学副校长、中国工程院院士尤政主持。IEEE传感器委员会主席Fabrice Labeau,《Sensor and Actuators》 期刊主编Paddy French,以及2014年诺贝尔物理学奖获得者、美国加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院材料系的中村修二,美国加州大学伯克利分校传感器和执行器中心主任林立伟,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨,声表面波世界级专家千叶大学教授桥本研也分别发表了精彩的演讲。其中,天津大学、中国科学院院士姚江铨教授作为唯一一位中国学者代表发表了《从新一轮科技革命谈我们的机遇、挑战及创新》的演讲。他的演讲指出,应加强对海洋的关注。目前传感器在海洋中的应用大多来自进口传感器,国产传感器厂商还要继续努力,开拓创新。/ppbr//pp  大会同期,举办20场分论坛。 12日下午,由沈阳仪表科学研究院有限公司、传感器国家工程研究中心承办的“新型传感器技术在仪器仪表领域应用分论坛”成功举行。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/9d437c36-08ab-428d-a6e1-08909b1461f0.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="554" height="416" style="width: 554px height: 416px "//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图:新型传感器技术在仪器仪表领域应用分论坛/span/pp  本届大会参展企业近200家,分别来自全球30多个国家和地区。其中500强企业4家,分别是松下、GE、西门子、艾默生 国内外知名企业如汉威、上海仪电、普兰德、中科科仪、上海博取、国家传感器工程研究中心等。以下是部分参展企业和仪器仪表学会及媒体:/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d8451181-235c-454f-9025-c6a7de6843f2.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="551" height="412" style="width: 551px height: 412px "/ /pp style="text-align: center "汉威科技集团/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/32838d13-c961-4e84-8772-3f43fce82d22.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="554" height="416" style="width: 554px height: 416px "//pp style="text-align: center "  上海仪电科学仪器股份有限公司/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/14becc8a-18a9-4b84-95c3-556712dfb1ee.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="553" height="414" style="width: 553px height: 414px "//pp style="text-align: center "  北京中科科仪股份有限公司/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/4b58398a-e561-44a1-be36-f9b3f69ede2c.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="549" height="412" style="width: 549px height: 412px "//pp style="text-align: center "  普兰德(上海)贸易有限公司/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/5b188b78-104c-47ad-a2e5-26c2ed68c7be.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg" width="547" height="410" style="width: 547px height: 410px "//pp style="text-align: center "  上海博取仪器有限公司/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/90e1a7d2-7928-4fd5-ba4e-ffe04356f80e.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" width="537" height="404" style="width: 537px height: 404px "//pp style="text-align: center "  中国仪器仪表学会/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a6921b3d-3f09-4fd9-affc-0bcdb2d4240e.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg" width="535" height="402" style="width: 535px height: 402px "//pp style="text-align: center "  仪器信息网/ppbr//p
  • 基于SERS技术的新型可穿戴超薄传感器
    目前的可穿戴传感器,已经可以实现在日常条件下跟踪佩戴者的运动和生命体征,例如步数、血压、血氧和心率,并且也已逐渐发展出以非侵入性方式对佩戴者的生物流体(如汗液、唾液、眼泪和尿液)进行原位化学传感(in situ chemical sensing)的技术。但是,传统的可穿戴传感器通常无法在一次测量中同时区分不同的化学物质。如果想要设计成可用于测量多种化学物质,则需要更大的尺寸和非常昂贵的成本。能够检测多种化学分子和生物标志物对及时、准确和全面了解佩戴者复杂的生理和病理状况至关重要。为此,东京大学的研究团队开发出一种基于表面增强拉曼光谱(SERS,Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)技术的新型可穿戴超薄传感器。该研究成果发表在6月22日的Advanced Optical Materials杂志,题为“高度可扩展、可穿戴的表面增强拉曼光谱”(Highly Scalable, Wearable Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)。拉曼技术对可穿戴生物监测具有重要意义,因为它们拥有无需分子标记即可进行灵敏和多路化学分析的能力。困难在于,生物系统的固有的拉曼信号较为微弱,需要将目标分子结合到合适的底物上,以放大拉曼响应。研究团队选择了黄金作为基底。金是一种已知可有效用作SERS基底的材料,多个研究项目已经研究了在实际SERS平台中使用金属的不同方法。研究团队的灵感来自于制造镀金聚乙烯醇 (PVA) 纳米纤维的最新进展,该纳米纤维用于可长时间佩戴在人体皮肤上的电子传感器。团队成员 Limei Liu 解释,“这些 PVA 装置由涂有金的超细线纺制而成,因此可以毫无问题地附着在皮肤上,因为金不会以任何方式与皮肤发生反应或刺激皮肤。”这种可穿戴传感器由纳米网格状的PVA纤维制成,在纤维上覆盖150纳米的金层,将涂覆的纤维纳米网附着到目标表面(例如人体皮肤),然后用水将 PVA 溶解掉,只留下完整的金纳米网在目标表面。纳米线的尖锐边缘作为局部SERS效应的“热点”(hot spot),研究人员通过减小纳米线的直径来优化单位体积中的热点数量,同时保持足够的机械强度以实现耐磨性。在概念验证试验中,志愿者佩戴该贴片,并暴露在不同的化学物质中,然后用商用785纳米拉曼光谱仪进行检测。实验证明,该系统能够检测尿素和抗坏血酸等生物分子,并识别水中的微塑料污染。还可以检测到常见的滥用药物,以及应用于执法。该系统目前需要外部光源和光谱仪配合使用,但研究人员未来将把半导体纳米激光器和纳米光谱仪通过直接键合的方式,集成到可穿戴式SERS传感器中。助理教授Tinghui Xiao表示:“目前,我们的传感器需要进行微调以检测特定物质,我们希望在未来进一步提高灵敏度和特异性。有了这个,我们认为像血糖监测这样的应用是可能的,非常适合糖尿病患者,甚至可以用于病毒检测。”
  • 格哈特发布德国格哈特-带自动进样器全自动凯氏定氮仪-VAP500C新品
    带有自动进样器的全自动蒸馏系统一、仪器简介德国格哈特推出了其享誉全球的VAPODEST (维普得)系列的最新旗舰产品。VAP 500C是VAPODEST (维普得)系列中一款可以对所有功能进行程序控制的带自动进样器全自动蒸馏滴定系统,如全自动定量加液、全自动蒸馏、全自动滴定、全自动排废、全自动监控蒸馏过程等,确保分析的可靠。同时可以编程并存储多个工作程序供随时调用。 二、应用 适用范围:检测粮食、食品、乳制品、饮料、啤酒、葡萄酒、白酒、黄酒、肉制品、水产品、植物、中药材、香辛料、生物质燃料、饲料、土壤、肥料、石油、煤炭、淀粉、橡胶、食品接触材料(比如木筷竹筷)、烟草、稀土、地质样品、贵金属、水、药物、沉淀物、钢铁金属、皮革毛皮和化学品等中的各种氮、粗蛋白质、真蛋白、非蛋白氮、铵盐含量、氯化铵,执行各种水蒸气蒸馏检测工作,如:阳离子交换量、N-亚硝胺类化合物、丁酰肼残留量、挥发性盐基氮、碱解氮、氨态氮、硝态氮、非蛋白氮、蛋白氮、有效氮、丙酸钠/钙、挥发酸总量、甲醛、挥发酚、二氧化硫、硫化物、氰化物、氟化物、双乙酸钠、挥发脂肪酸值、挥发性碱、总植物碱截留量、五氯苯酚、吊白块、防腐剂、二噁英/烷、醇类、钌量和锇量等,专门的设计特别适合标准方法酒精蒸馏的高效方便蒸馏分离!选择专业配件后同样特别适合于甲醛、二氧化硫等挥发性成分分析!三、主要特点1、样品的蒸馏时间: 2-4min/样,优化蒸汽量控制,10-100%蒸汽量输出,软件设置精确供给无以伦比。冷却水供应:最高可至7L/min的超宽冷却水可控范围,特别适合夏日高温环境。2、和之前享誉世界广受欢迎几十年的最顶级VAPODEST 50s一样,采用独特的精确pH值直接监测滴定法进行凯氮的酸碱中和滴定,无需配制混合指示剂,准确性比普通指示剂间接监测pH方法更高,反应更灵敏!独特的起始pH终点法提供无以伦比的稳定性,pH差值法给予自动分析仪最佳的稳定性。3、最专业的凯氏蒸汽蒸馏设备:金属防爆式自动蒸汽发生器,具蒸汽待机功能,具蒸汽压力可调功能;标配耐腐蚀特种聚合物可拆卸式蒸馏头,可选高质量玻璃蒸馏头,更换方便,满足各种应用;可程序控制实现自动蒸馏和安全监控。4、可程序控制定量自动加碱、自动加水稀释样品、自动加硼酸,即时蒸汽供应,自动精确到秒定时蒸馏,可程序控制自动延时、自动控制蒸汽量、自动排废液(试管和滴定废液)。内置专用全自动滴定系统完全由主机操控,在线同步滴定,主机直接显示结果和各种指示,组成浑然一体自动滴定蒸馏仪(自动定氮仪)。5、大量玻璃器具可选: 100-1200ml试管和250-750ml凯氏烧瓶,确保最大的分析灵活性。6、新式试剂桶液位控制传感器(可选)适配5L、10L和20L的标准试剂桶, 免除实验人员从事危险的化学试剂转移。7、SSS(蒸汽软起动)功能完美解决剧烈反应和结晶样品。8、可以在蒸馏过程中手动操控碱泵补加NaOH。9、主动泵吸式样品和接受液废液排废,无需担心堵塞或漏气导致的无法自动排废问题,不用手动倾倒高温或危险液体。10、背景照明的玻璃组件和透明全覆盖安全门确保可监管的分析过程。 直接厂家技术支持,直接厂家专业服务。技术服务中心传承:顶级专业售后服务水平,享誉中华的高度责任感。独特提供7X24小时在线技术服务!重支持,重维护,重培训。创新点:1、带自动进样器的全自动凯氏蒸馏仪德国格哈特-带自动进样器全自动凯氏定氮仪-VAP500C
  • “五化”趋势助全球传感器冲刺800亿美元市场
    传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术,是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础,也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术,具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。  &ldquo 五化&rdquo 成为传感器技术发展的重要趋势  近年来,传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛,新品种、新结构、新应用不断涌现。其中,&ldquo 五化&rdquo 成为其发展的重要趋势。  一是智能化,两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(Linear Technology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术,即智能传感器与人工智能相结合,目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法&ldquo 不变量分析技术&rdquo ,并已于今年面向基础设施系统投入使用。  二是可移动化,无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如,从MIT独立出来的Voltree Power LLC公司受美国农业部的委托,在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络,旨在检测森林火情,减少火灾损失。  三是微型化,MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗 (2)提高精度 (3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化 (4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。  四是集成化,多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能 东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器,并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息,并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块&ldquo Silmee&rdquo 。  五是多样化,新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔 气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。另据BCC Research公司指出,生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域,预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。  未来值得关注的四大领域  随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。  一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。  二是无人驾驶。美国IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。  三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。  四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。  传感器产业化发展的重要趋势  近年来,随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出,2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元,2019年则有望达到1161亿美元,复合年增长率可达7.9%。  亚太地区将成为最有潜力的市场。目前,美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟,是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时,亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出,未来几年亚太地区市场份额将持续增长,预计2016年将提高至38.1%,北美和西欧市场份额将略有下降。  交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测,2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元,占全球市场的22.8% 信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元,占全球市场的22.9%,且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点,有望在未来创造更多的市场需求。  企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚,各企业均形成了各自的技术优势,整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是,大公司通过兼并重组,掌控技术标准和专利,在&ldquo 高、精、尖&rdquo 传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下,中小企业则向&ldquo 小(中)而精、小而专&rdquo 的方向发展,开发专有技术,产品定位特定细分市场。据统计,2010年7月至2011年9月,传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务 英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前,越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。
  • 世界最小超声波传感器问世
    英国研究人员16日说,他们制造出了世界上最小的超声波传感器。它是如此微小,以至于可以在一根头发丝上排成队列。这一成果可广泛用于探索细胞内部等微观环境。  英国诺丁汉大学当天发布公报说,该校应用光学研究小组制造出了这种微型超声波传感器。它比现有的超声波传感器要小许多,500个这种传感器排在一起才会达到一根头发丝的宽度。它同时具有超声波特性和光学特性,在感知到超声波时会微微变形,这种变形可以被照射它们的激光所探测到,从而获得超声波的信息 反过来,如果对它发出一个激光脉冲,它也可以受激向外发出超声波,探测目标对象。  研究人员马特克拉克说,纳米技术的兴起带来了对微型超声波探测器的需求,他们开发的新设备将超声波探测技术推广到了纳米尺度上。目前人们比较熟悉的超声波应用是医疗检查,这种新型设备就可以用来对一个细胞的内部进行超声波检查,提供过去难以获得的生理信息。  此外,这种超声波传感器的分辨率也很高,它所用的声波频率超出了可见光的频率,因此在理论上它可以获得比最好的光学显微镜还要清晰的图像。
  • 超声波气体流量传感器国产化助力燃气计量行业转型升级
    一、燃气表行业背景分析近年来,我国加快推进“煤改气”工程建设,天然气已经成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。到2020年,天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右,到 2030 年,占比提高到15%左右。在这些燃气迅速发展的利好消息促进下,燃气计量行业将迎来巨大的发展契机。膜式燃气表因其技术成熟、质量稳定和价格低廉等优点,在我国城市燃气发展中得到广泛应用,随着计算机和微电子技术的发展,膜式表也逐步实现了智能化,目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位。但膜式燃气表结构复杂、易磨损、易受管道介质温度压力等客观因素的影响,导致测量精度降低。热式(MEMS)燃气表是利用热传递原理测量燃气标准状况下流量的一种新型燃气计量器具,采用全电子结构,无机械运转部件,体积小、精度高。虽然可以针对特定天然气组分进行修正,但是从原理上还是易受多种不同气体组分影响,温度的影响修正也相对复杂,同时长期的污染物沉积使得MEMS芯片响应变慢影响精度,使得其应用受到限制。超声波燃气表以其非接触测量、无可动部件、无压力损失、极高的计量精度和可结合更多的智能化应用等优势,引起国内外的高度重视,是近年来燃气计量领域的开发热点。 二、超声波燃气表的研究与应用现状其实早在上世纪九十年代,英国、德国等国的多家燃气公司已陆续开发了超声波燃气表。受当时超声波探头、计时芯片、电子技术等的因素限制,价格还是非常高昂,无法与传统膜式燃气表竞争。进入二十世纪后,超声波燃气表的关键部件价格大大降低,迎来了超声波燃气表的快速发展。日本东京燃气公司于2003年7月开展了超声波燃气表的各种现场测试,于2005年率先安装了5000台超声波燃气表至用户家中,在2008年全面使用超声波燃气表。目前国际上的超声波燃气表技术主要来源于松下、西门子等公司,他们在超声波领域深耕多年,从流道结构、软件算法、超声波换能器及模块到整机,都有着诸多专利。虽然国内现有多家燃气表公司已开始研发超声波燃气表,但是大多数厂家还是使用松下的超声波燃气表传感器方案,也就是购买松下的电路板和超声波探测器,自己配套外壳组装成超声波燃气表。这样的模式使得国内厂家生产的超声波燃气表价格偏高,市场推广受到限制。我国燃气表产业生态已经基本建立,因此积极开展自主知识产权、可以满足燃气表规范要求的超声波气体流量传感器的技术研究,对于打破国外技术垄断、促进我国燃气表转型升级发展具有重要意义。 三、超声波燃气表用气体流量传感器核心关键(1)超声波换能器的自主研制。目前满足超声波燃气表计量要求的核心部件的超声波换能器基本都是进口,价格占总成本的40%。国产化的难点是其带宽以及高低温特性,既要保证较长的测试距离提高测试分辨率、较高灵敏度提高信噪比,还需要考虑不同温度下的测试漂移。 (2)燃气表的性能和稳定性问题。超声波燃气表由于无机械部件,理论上稳定性较传统膜式表要高很多,但膜式表在国内多年的使用中,已广泛被燃气表公司和客户接受。超声波燃气表如何在稳定性上达到燃气表公司的需求,打消燃气表公司的顾虑,是超声波燃气表迈向市场化的非常重要的一关。(3)气体污染问题。与膜式燃气表一样,由于超声波燃气表的常年运行,燃气中的粉尘或杂质会附着在超声波换能器上,影响换能器对信号的接收敏感度,从而影响燃气表测量准确度。(4)气源适应性问题。天然气密度比空气小,信号也较空气小;不同密度的气体通过超声波换能器后,其信号的波形会很不稳定。超声波信号传输会受传播介质、环境(温度、湿度、压力)以及管道内反射等各种因素影响,接收到的超声波信号通常存在着波形变化、幅值变化。因此,家用波燃气表要想进入家庭,并广泛使用,对气源的适应性是需要克服的最重要一关。 四、超声波燃气表用气体流量传感器技术特点四方光电公司自2008年开展对超声波气体传感器的研究以来,通过在超声波换能器、时间计量芯片以及时差自动计算方法、流程成分同时感知等领域取得突破,特别是在超声波氧气流量传感器、超声波沼气流量计等领域实现了规模化生产应用,具有较好的技术和产业基础。针对家用燃气表需要的超宽量程比、宽温度范围、抗污能力、脉动气流测量等特殊要求,开发成功满足超声波燃气表用的超声波气体流量传感器。(1)“L”型流道结构设计。超声波燃气表用超声波气体流量传感器采用“L”型流道设计,包括腔体、进气口、出气口及两个超声波换能器,通过将气室腔体的横截面设置为圆形,将超声波信号在第一个换能器安装孔和第二换能器安装孔之间的传播路径设置为“L”型流道,如图1所示。 图1. 燃气表用超声波气体流量传感器结构原理图传统超声波燃气表气体流量计量气室的“W”型发射流道,“V”型对射单通单流道以及“N”型对射单通单流道,都是通过超声波在流道内产生一次或多次反射而形成的路径以增加超声波声程,间接增大了换能器的有效距离,从而获得更高测量精度。但其缺点是通过反射后探测器信号较弱,信噪比降低,对换能器的要求很高。因此造成成本也较高。采用“L”型流道、圆形横截面的超声波燃气模块,克服了现有超声波燃气表气体流量计量气室管道的横截面积较大,气室体积较大,成本较高的问题,以及两个超声波换能器之间传播距离较短,降低测量结果准确性的问题。同时,还避免了被测气体中的污染物污染超声波换能器,从而影响检测结果准确性的问题。(2)用双阈值过零检测与数据选择技术。以时差法超声波气体流量计为基础,采用双阈值过零检测与数据选择算法技术,区别于超声波自动增益控制法,不对信号进行处理,通过关联幅值与飞行时间周期变化的关系,根据幅值判断飞行时间是否发生周期性变化,从实际测量得到多个结束方波脉冲对应的时间值中选择合适的结果,作为最终的飞行时间,从而精确计算气体流量。(3)自动调零算法。燃气表在温度、压力等外部因素变化条件下,对超声信号产生一定的影响,从而影响计量的时间差;此产生的时间差变化,可能只有ns级别,对高端流量几乎没影响;但对于低端流量,特别是Qmin,影响非常大,造成测量精度超过标准要求。另外,燃气表在无流量情况下的零点,可能受到超声波换能器零点的漂移影响,产生整体计量的漂移,对低端流量造成较大的影响,这是低端流量精度和稳定性超标最重要的原因。针对超声波换能器的零点漂移问题,在软件算法上,采用自动调零的处理算法,超声波燃气表采用可调整的零点,并根据超声波换能器的信号波动特点,软件上自动调整超声波燃气表的零点,保证在外部因素或内部因素作用下,超声波燃气表的零点随环境变化而适当做出调整,抵消由于零点漂移对低端流量产生的影响;同时,考虑电路整体对时间差值的影响,在软件算法上,补偿此部分对测量的影响。 五、超声波燃气表用气体流量传感器的应用基于专利的气体流量传感器硬件和软件核心技术,四方光电公司针对我国家用表以及五小工商户客户的需求,成功开发出超声波家用和商用燃气表。其核心传感器部件见图2:图2. 家用和商用超声波燃气表核心传感器部件解决核心燃气表气体流量传感器后,就可以利用以往具有的外壳、皮膜阀、电源管理等组装燃气表。图3是采用超声波核心流量传感器的G4燃气表。 图3. G4超声波燃气表(内置国产化核心流量传感器)根据燃气表的计量要求,进行了宽量程的燃气表误差特性以及耐久性实验。 图4. G4超声波燃气表典型误差曲线 图5. G4超声波燃气表耐久性误差曲线由于我国超声波燃气表的国家标准还处于征求意见稿阶段,因此借鉴了EN-14236欧洲有关“ultrasonic-domestic-gas-meters”标准进行完整的测试。除以上图示的基本试验,还进行了线性度、压损、高低温、交变湿热、耐粉尘、脉动流量等试验。试验表明基于超声波气体流量传感器核心模块的燃气表均满足燃气表的各项指标要求。作者简介熊友辉博士,教授级高工。中国科协九大代表、中国仪器仪表学会理事、分析仪器分会副理事长。主持过科技部重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网专项、湖北省重大科技专项等多项国家和省市科技项目。现任武汉四方光电科技有限公司总经理。 公司简介武汉四方光电科技有限公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器及物联网解决方案的国家高新技术企业,其全资子公司——四方仪器自控系统有限公司,以自主知识产权的核心传感器技术为依托,陆续推出了红外/紫外烟气分析仪、红外煤气分析仪、红外天然气热值仪、激光拉曼气体分析仪等气体成分分析仪器,并先后研制了超声波气体流量计、超声波燃气表核心传感器部件、智能超声波燃气表等燃气流量测量产品。四方光电通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000、IATF16949等有关质量、环境、健康安全、汽车电子等体系认证,目前已与多家世界五百强企业建立长期配套合作关系。
  • Kaleo套件-模块化计量解决方案
    Kaleo套件-模块化计量解决方案随着光学系统复杂性的增加,计量团队通常需要特定的测量参数(测试波长、精度、分辨率、相关结果… … )。 Phasics⽤Kaleo Kit解决了这⼀挑战,它是⽤于光学鉴定的模块化系统。 Kaleo 套件是各种兼容模块的组合,可让您创建经济⾼效、紧凑且易于使⽤的系统,它可以适应⼴泛的测量配置,并确保样品在开发的所有阶段满足质量要求。 ⼀次采集即可获取样品的所有参数: TWE、RWE、波前像差、MTF、PSF 等等。一、Kaleo Kit的选型只需要3个步骤1.选择您的波前传感器2. 选择您的R-cube,波长(nm)365 405 530 625 740 780 810 850 9401050 1550 3900 3.调整光束(扩束或者聚焦)二、Kaleo Kit的多重优势多用途• 适用波段从紫外到红外。• 各模块能兼容或者独立使用。• 可用于所有的测量条件: 有限远-有限远, 无限远-有限远...• 同样的模块适用于多种配置。 强大的独特技术• 高分辨率。• 可用于大的像差测量。• 消色差,对应所有波段消色差。• 纳米级别测量精度。易用的• 紧凑的。• 易于准直的。• 能快速获取分析结果。三、Kaleo Kit适宜多种应用场合 望远镜准直与表征 凹⾯镜测量 大直径平面光学特性测量:滤光片、窗口、偏振光学 任意配置的⼤直径镜头和物镜测量 离轴镜头测量Phasics是一家专门从事相位测量的法国公司。Phasics向其客户提供全系列的产品,所有这些都是基于独特的技术,即四波侧向剪切干涉技术。Phasics波前传感器体积小、结构紧凑,分辨率高、动态范围大,并且易于使用。非常适合集成在用户的光路中用于光学元件及组件的计量。另一方面,Phasics也提供定制化的量测系统。可以根据用户的实际需求设计方案。上海昊量光电设备有限公司作为Phasics在中国地区的核心代理商,致力于为国内的工业和科研用户提供技术解决方案。对于Phasics相位相机有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。 如果您对SID4系列波前传感器产品有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1631.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • imec集成薄膜固定光电二极管以实现卓越的短波红外成像传感器
    2023年8月14日在比利时鲁汶,imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。
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