科研装备研制项目

2013年09月07日 来源： 科技日报 作者： 李大庆 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130907/011378496864671_change_hzp3951_b.jpg9月4日，中科院工作人员在检查深紫外非线性光学晶体的光透度。新华社记者 马宁摄 科技日报北京9月6日电（记者李大庆）由中国科学院承担的国家重大科研装备研制项目“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”今天在北京通过验收。这个系列科研装备的研制成功，使我国成为世界上唯一一个能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家。 经过10多年的努力，中科院的科研人员在深紫外激光非线性光学晶体方面实现突破，在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾晶体，并发现该晶体是第一种可用直接倍频法产生深紫外波段激光的非线性光学晶体。在此基础上，科研人员又发明了棱镜耦合技术（已获中、美、日三国专利），率先发展出直接倍频产生深紫外激光的先进技术，并全面开展新型深紫外激光科研装备的研制和学科应用研究。 2007年，财政部设立专项，对中科院深紫外固态激光源前沿装备研制予以支持。经过5年多的持续攻关，利用大尺寸氟硼铍酸钾晶体和棱镜耦合专利技术，中科院理化技术所、物理所、大连化物所和半导体所的科研人员在世界上首次研制成功8类8台集实用化、精密化于一体的深紫外固态激光源，实现了一系列关键指标的突破。利用这8台深紫外固态激光源，科研人员成功研制出了深紫外激光拉曼光谱仪、深紫外激光光化学反应仪、深紫外激光光发射电子显微镜、深紫外激光光致发光光谱仪、深紫外激光自旋分辨角分辨光电子能谱仪、光子能量可调深紫外激光光电子能谱仪、深紫外激光原位时空分辨隧道电子谱仪、基于飞行时间能量分析器的深紫外激光角分辨光电子能谱仪等8台科学仪器。 据了解，目前这8台仪器已经在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体和催化剂等一系列重大研究领域中获得了重要结果：证实了Pb、O等原子可通过单层石墨烯岛的开放边界进行插层反应，实现石墨烯与衬底之间去耦合；首次发现拓扑绝缘体Bi2Se3的自旋结构和轨道结构是固定在一起；首次观测到Bi2212能量/动量谱与不同激发光子能量关系。相关研究成果已发表在国际顶级科学期刊上。 今天通过验收的包括两个平台——深紫外非线性光学晶体与器件平台和深紫外全固态激光源平台，以及深紫外激光拉曼光谱仪等8台科学仪器。验收委员会的专家认为，这些仪器设备的研制成功及在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体和催化剂等研究中获得的重要成果，“使我国深紫外领域的科学研究水平处于国际领先地位，并在物理、化学、材料、信息等领域开创了一些新的多学科交叉前沿。”“该项目取得的研究成果属于原始创新工作，具有重要意义，并对继续开拓深紫外激光的应用具有十分重要的意义。” 据介绍，深紫外全固态激光源前沿装备研制项目的实施，初步打造了我国“晶体－光源－装备－科研－产业化”的自主创新链。在科技部的支持下，中科院新启动了深紫外仪器设备的产业化开发工作；在财政部的支持下，中科院也启动了深紫外固态激光源前沿装备的二期研制项目。 中科院院长白春礼在验收会上说，科研装备创新能力是衡量一个国家科技创新能力的重要标志。现代科技的进步越来越依靠科学仪器的创新和发展，科研仪器装备的突破，往往催生新的科研领域，产出重大创新成果。迄今为止，至少有1/3的诺贝尔物理和化学奖授予了那些在测试仪器和实验方法方面有重要创新的科学家。所以，我国要实现重大科学突破，不仅要有创新自信，要善于提出原创科学思想和方法，而且要发展出新的试验手段，研制出新的仪器装备。

深紫外固态激光源系列前沿装备项目的成果很多，包括深紫外非线性光学晶体与器件平台、深紫外全固态激光源平台，以及基于这两个平台研制的8台新型深紫外激光科研装备。项目首席科学家陈创天、许祖彦都认为，深紫外项目的研制成功，得益于从源头开始的创新。　　从2008年3月在财政部专项资金的支持下设立这个项目，到今年9月通过验收，只有短短5年多时间。然而，如果从源头创新开始计算，已经过去数十年的光阴。　　上世纪90年代初，中科院院士陈创天的研究团队经过10余年努力，在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾(KBBF)晶体。在一期任务顺利完成的基础上，去年中科院理化所联合北京中科科仪等单位，在科技部支持下启动了深紫外仪器设备产业化开发工作，逐步将研制成功的深紫外仪器设备推向市场。目前2毫米以下的KBBF晶体已可小批量生产，满足国内市场需求。8台科研仪器中，深紫外激光光发射电子显微镜(PEEM)正在逐步进行产业化尝试。　　“未来走产业化道路，要卖成品仪器，不能卖激光源器件。”周兴江说，“前者的利润比后者高得多。”　　“我们还将研制更多的深紫外波段仪器。”许祖彦表示，项目二期将从物理、化学、材料拓展到信息、资环、生命等领域，再研制6台国际领先水平的深紫外激光仪器设备。

GJB 8113-2013《武器装备研制系统工程通用要求》规定了武器装备研制系统工程的技术过程和技术管理过程要求。适用于武器装备的研制过程。GJB 8113-2013只规定到武器装备完成设计定型并正式交付使用为止。武器装备的生产、使用、维修、退役处理等未纳入标准的内容范围。 系统工程是为向用户提供满足使用性能要求的、在经济上可承受的武器装备解决方案，全面考虑性能、费用、进度、制造、试验、培训、使用、保障、退役等因素，持续开展综合设计与证实的多专业、跨学科方法。它由反映武器装备研制工作和决策逻辑顺序的一系列过程构成，包括技术过程和技术管理过程。 GJB 8113-2013规定的技术过程有需求分析、技术要求分析、体系结构设计、单元实施、产品集成、验证、移交、确认；技术管理过程有研制策划、需求管理、技术状态管理、接口管理、技术数据管理、技术风险管理、研制成效评估、决策分析。 GJB 8113-2013对每一个过程的主要工作内容和要求，以及主要输出均做出了规定。技术过程代表的是研制产品的工程过程。在武器装备全寿命周期过程里，常需研制出不同阶段状态的产品，因此系统工程的技术过程会出现多次循环应用。技术管理过程具体程序的确定应结合承制方的基础设施、人力资源、质量管理体系，并考虑承制方在武器装备供应链中的承制方和订购方的双重角色。在武器装备研制中，除了考虑武器装备的专用特性之外，还应考虑武器装备的通用特性和特殊要求。GJB 8113-2013还规定在需求分析过程应说明相关需求；在技术要求分析过程应识别、分析、分解武器装备下列的通用特性和特殊要求：可靠性要求、维修性要求、安全性要求、测试性要求等等。 GJB 8113-2013主要是对武器装备承制方的活动进行规范，同时在局部内容是对订购方的规范。在文字表述里，针对订购方的内容有明确表述。当标准用于武器装备配套产品时，采购配套产品的单位可看作订购方，配套产品单位看作承制方，分别执行标准里所规定的内容。 GJB 8113-2013主要与武器装备研制程序、GJB 2993“武器装备研制项目管理”以及对应的配套标准相关。GJB 8113-2013主要指导设计师系统开展系统研制，是设计活动的最顶层标准。