精密测试

6月10日，精密测试技术及仪器国家重点实验室（天津大学）发布2022年度开放课题申请通知。申请时间为2022年06月11日～06月30日，资助金额不超过8万元人民币，资助期限不超过3年，课题起始时间为2022年09月01日。一、申请指南与条件本次申请在重点实验室研究方向内自主立题进行申请，可重点聚焦下述研究范围，同时，需提出本实验室固定研究人员做联系人。1、极限测量理论与技术 （1）微纳测试新方法 针对微电子、光电子等先进制造领域的发展需求，研究高分辨力、多尺度的 扫描探针/光学显微测试新方法，在极限空间分辨力和超快测量等方面取得突破； 研究基于新型材料的传感器件特性表征与测量方法；研究分子水平生物过程的测 量方法，为生命科学研究提供更为先进的研究手段；研究重大工程实践中的微纳 测量问题，发展现场复杂环境下的精密测量方法与技术。 （2）新型三维传感及测量技术 新型三维传感及测量技术在超精密加工、智能制造、生物医学、材料科学等 领域具有重要的研究价值和现实意义，开放课题聚焦以光谱色散扫描、衍射光学 投影、二维超表面、近场光学为核心的新型微结构三维测量技术： ① 低反射率微结构三维测量技术； ② 基于衍射光学线激光扫描测量技术； ③ 超表面微纳光学系统技术； ④ 近场光学探针超分辨成像技术。 （3）半导体缺陷测试技术研究方向 以第三代和第四代半导体晶圆/片、芯片、器件等国家战略性材料产业的重 大检测需求以及国际学术前沿为背景，开展半导体缺陷形成与调控机理测试研 究，为国家制备高质量半导体与工程应用提供技术支持。征集下列范围内研究课 题： ① 面向金刚石、氧化镓、氮化铝等第四代半导体缺陷形成与调控测试研究； ② 面向 4H-SiC、GaN 等第三代半导体缺陷形成与调控测试研究； ③ 基于半导体晶片离子、中子、质子、电子等辐照缺陷的形成与退火调控 测试研究。2、微纳制造与微传感器 （1）光学自由曲面制造与评价新方法 以空间遥感、全景成像、虚拟现实、短焦投影等重点领域内的大视场光学系 统需求为背景，重点研究光学自由曲面应用于大视场高像质光学系统制造的关键 技术，研究具有可加工性的连续自由曲面空间表达和数学实现方法，研究多参数 控制下面型设计及像差优化理论，研究自由曲面面形和装配误差对光学性能的影响规律，完善自由曲面光学系统设计理论。研究纳米切削机理，研究刀具伺服技 术在加工自由曲面时的误差模型、误差补偿方法和关键技术，进一步发展自由曲 面加工方法。 面向复杂光学自由曲面表面形貌高精度自动化快速测量需求，突破测量精度 与测量动态范围的制衡，研究全维度、全频段测量评价新方法。研究跨尺度多物 理量综合测量原理，解决极限测量空间限制测量难题；研制高端智能化测量仪器 装置，实现真正意义上任意未知光学自由曲面高精度全自动测量。研究核心高精 度标定及复原新算法，构建系统误差智能补偿数学模型，制定应用端为基础的科 学评价策略，完善光学自由曲面测量理论体系。 （2）原子及近原子尺度制造新方法 针对在下一代核心器件与高端传感器的巨大潜在驱动下制造精度再一次提 升并接近材料极限的趋势，提前布局亚纳米至原子精度、原子及近原子尺度制造 新方法、新技术的探索研究。采用特殊波段的电磁辐照以及电化学等方法，研究 材料在亚纳米至原子尺度下的增减机理与加工极限，构建过程模拟、可控性与工艺优化、加工质量评价等关键技术体系；研究原子及近原子尺度制造与纳米精度 制造的工艺衔接、表面状态演化等跨尺度问题。 3、精密测量与制造智能 （1）声学无损检测研究 声学无损检测研究面向航空航天、石油石化、能源电力、深海远洋等重大行 业需求为背景，重点研究基于包括常规超声、电磁超声、合成孔径超声等超声检 测技术，基于超声导波检测技术，光纤光学传感等无损检测技术，海底自主航行 智能球及海洋声学检测技术。开放课题选题定位于新型检测技术的基础理论早期研究与探索： ① 海洋环境监测的多参数传感器研发与应用； ② 基于压电材料的面阵声发射传感器研制。 （2）海洋磁场检测技术与磁流体动力学研究 海洋磁场检测技术以海洋资源探测、海洋环境保护以及军事海洋学等重点领 域内的磁场精密测量需求为背景，重点研究基于激光技术的磁场测量新原理、新 型激光磁场探测处理技术及新型激光海洋磁场精密测量装置。 磁流体动力学研究方向以航空、航天及航海等重点领域内的高精度传感需求 为背景，重点研究基于磁流体动力学的惯性传感新原理、新型磁流体动力学惯性 传感技术及器件、新型磁流体动力学高精度姿态测量装置、液态金属的灌装和密 封、与内外电极的浸润性调节和新型高密度液态金属材料的研制。 （3）激光与光电测试技术 以先进制造、航空航天、能源交通等重点领域内的精密测量需求为背景，重 点研究基于激光与光电传感新原理、新型光电探测处理技术及器件，具有重要学 术价值和重大工程应用前景的几何量测量新方法、新技术、新系统。开放课题选 题与设置定位于基础原理探索和创新技术的早期研究与验证，为后续技术研发与 工程应用提供源头动力。征集下列范围内研究课题： ① 面向先进制造的高精度几何量测量新原理、方法与技术；② 高动态条件下多自由度几何量测量新原理、方法与技术；③ 面向现场非可控环境精密测量的精度控制与误差修正方法与技术； （4）高性能声/光子晶体微腔与传感技术 针对航空航天、先进制造、智能装备等重点领域对高精度传感的需求，重点 研究基于声/光子晶体的高精度传感新原理、新型声光耦合技术与传感器件；研 究基于能带拓扑的高性能声/光子晶体微腔设计方法，新型声光传感器件特性表 征与测量方法。开放课题定位于基础理论探索和前瞻性创新技术的早期研究，为后续技术研发与工程应用提供源头动力。 （5）水下传感网络时间同步技术 以水下多节点分布式探测、识别与跟踪领域内的时钟参数精密测量需求为背 景，重点研究水下传感网络中高精度的时钟参数估计方法和低能耗的时间同步方案设计，力图改善水下传感网络的协同工作性能。开放课题选题定位于基础理论 和方法的早期研究与探索： ① 面向水下蜂窝网络的高精度的时钟参数估计方法； ② 面向节点随机部署水下传感网络的时间同步方案；③ 节点时间同步与被动目标定位的联合方案设计。 4、生物与环境检测技术及仪器 征集下列范围内研究课题： （1）海洋生物电生理检测技术及仪器 以鱼类等海洋经济物种为研究对象，探究听觉行为等国际学术前沿问题，研 究涉及脑电传感器、放大器、滤波器等方面的脑电检测技术及仪器，开放课题选 题定位于基础理论和方法的早期研究与探索： ① 基于听觉诱发电位响应的传感技术； ② 脑电电位放大器及信号增强方法； ③ 脑电电位滤波器件设计与构建。 （2）生物信息检测技术及仪器 围绕精准诊断、智慧医疗和食品安全等关系国民生命健康的重大检测需求， 以世界科技前沿和经济主战场为背景，研究基于微流体、纳流体和柔性传感器的 生物信息检测仪器及设备，推动现代检测技术与重大疾病诊断和慢病监测技术的 融合创新，开放课题选题定位于基础理论和方法的早期研究与探索： ① 基于纳米颗粒耦合的高灵敏度电化学传感技术； ② 基于喷墨打印的柔性传感器制造技术；③ 基于功能化微针的慢性病无创监测技术；④ 生物传感器的表面结构化修饰及信号增强方法； ⑤ 基于纳米光子的高灵敏度生物传感器； ⑥ 基于纳米孔道的高灵敏生物检测技术。此外，本次申请优先考虑与精密测试技术及仪器国家重点实验室有实质性合作研究的申请人或申请单位，并提供证明材料（如合作发表的高水平论文、项目、专利等）；本校教职工和学生不能申请。二、申请材料经专家评审和实验室学术委员会批准的课题，可获得实验室开放基金资助。申请人需提交的材料有：电子申请书（WORD 或 PDF 格式）和纸质原件一式三份，申请书原件需签名，申请者所在单位需同意并加盖公章（国内申请单位划拨经费时会涉及到财务部门，因此需要法人级别的申请单位盖章；国外可只签名）；电子版文件统一命名为“所属研究方向-单位-姓名”（所属研究方向详见申请书简表）。在申请受理截止时间06月30日前将相关证明材料及电子版申请书发送到指定的邮箱；纸质申请书原件（三份）最迟07月15日前邮寄到重点实验室。三、开放课题的经费使用及日常管理根据天津大学经费管理办法，获得资助的开放课题经费分期拨款到国内承担单位，经费应严格按照科技部、财政部《国家重点实验室专项经费管理办法》相关财务规定使用。凡申请拨款的课题负责人均需事先提供当次拨款金额发票，并在课题中期检查和结题时，提供经费使用情况说明并加盖有效的单位财务公章。重点实验室将通过开放课题进一步加强与课题承担单位的合作与交流，课题申请除相关研究内容外，需说明与重点实验室的合作或交流方式。为方便开放课题联络、运行和管理，所有申请课题都需指定精仪国家重点实验室固定研究人员作为联系人。同时，拟利用重点实验室条件进行开放课题研究的，请通过联系人协调，实验室将尽力解决好研究人员的相关工作条件。请申请者仔细阅读《精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题管理办法》，并严格按照管理办法的规定进行申请，凡不符合规定的将不予受理。四、联系方式联 系 人：王明方通信地址：天津市南开区卫津路 92 号天津大学17号楼东配楼精仪国家重点实验室邮政编码：300072联系电话：022-27406643传 真：022-27404778电子邮箱：pilab@tju.edu.cn附件1：精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题申请书.docx附件2：精密测试技术及仪器国家重点实验室开放课题管理办法.pdf精密测试技术及仪器国家重点实验室2022年06月10日

为调研高校基础研究和国家重点实验室状况，2月12日，基础司专程组织全司人员到天津大学考察了精密测试技术及仪器国家重点实验室。 　　天津大学舒歌群副校长全面介绍了学校最近几年的科研、教学情况，特别是学校承担基础研究重大项目、自然科学基金课题和实验室运行情况。由于高度重视基础研究，学校在实验室建设、争取973计划、863计划重大项目等方面积极性高、主动性强。目前在内燃机燃烧理论、光学自由曲面制造、极端环境下传感器研究等方面承担了4个973计划重大项目，取得了多项重要进展。同时天津大学高度重视微纳制造与测试学科的发展，投入经费近1亿元，建成了高水平的研究平台，还从国外引进了房丰州教授等一批有影响力的专家，在MEMS动态测试、自由曲面超精密切削、复杂曲面微加工、脆性材料放电-超声复合加工等方面取得了多项成果。国家重点实验室主任胡小唐教授介绍了实验室的主要发展方向。基础司人员认真听取了实验室在光电测试技术、微纳测试、超精密与微纳结构加工、MEMS方面的主要工作，参观了MEMS平台超净实验室，了解了学校在射频MEMS、自由曲面光学元件、微纳制造装备和高端科学测试仪器等方向的发展规划。 　　这次调研对于了解和认识基础研究形势，做好“十二五”战略规划研究，增进基础司与高校和国家重点实验室的联系有积极的意义。

在英国食品研究所的实验室，研究人员正在检查动态胃模型设备，这个设备被认为是世界上第一个也是最精密的人造胃，可用于食品及药品测试。(图片提供：英国食品研究所) 　　英国研究人员正在开发一种人造胃，相信这将是世界上第一个也是最精密的人造胃。 　　这种人造胃将能解答食品结构、生物活性成分潜力和普通食品安全等问题，并且经过进一步开发，这种装置能够替代或是先于高成本的人体生物实验，从而在药品测试中对药物进行评估。 　　这一内脏模型由英国食品研究所的科学家负责研发，这可能是目前唯一的能够把消化时出现的物理、机械和生物化学环境知识结合在一起的人类胃模型。正确理解食物是如何被消化的是食品工业继续创新的关键，尤其是对不断增加的新的功能性和特殊食品领域以及筛选具有生物活性潜力的化合物来说尤为如此。 　　通过体外实验模拟胃里来自食物和药物的化学物质、营养物质和活动的代谢、消化和排放特点，一直是一个尚未得到高度实现的领域。对食品工程学关注的增加，尤其是对食品中已认定营养物质、维生素和微量植物成份等包含物关注的增加，需要对这些化合物的消化、吸收、代谢和排泄具有更准确的理解。同时，针对合理剂量形式的设计而不断出台的药品规则也刺激了对开发一种具有先兆性胃模型的兴趣，这个模型可以用来描述药物的释放、分解和分布。 　　该项目的负责人Martin Wickham博士表示：“许多食品公司都已经在使用这个模型了。但是，目前它们都是把自己的研究直接外包给英国食品研究所。” 　　随着开发内脏模型的科学家正在进行最后的收尾工作，在未来的12到18个月里，这些公司或许就可以购买并在内部安装模型内脏，协助自己的研究和开发工作。 　　Wickham博士介绍说，原型已于大约两年前开发出来，分成三个部分，能够反映真实的人类胃部活动。第一部分模拟胃部的主体，以不均匀的混合为特点，随后就是独特的胃空状态。第二部分是胃部叫做窦的部分的模型，它以能够分解食物结构的较强机械力为特点。最后一部分模拟小肠(十二指肠)中的情况，包括pH值的变化。Wickham说：“我们想要开发出与人类系统相近的模型。” 　　如果最高级内脏模型能够按照原计划继续进行的话，那么食品行业的测试可在18个月后得以实现。(群芳)