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  • 从0到6%!广州禾信突破国外技术封锁
    金秋时节,科技日报记者走进位于羊城东部的广州禾信仪器股份有限公司(以下简称“禾信”)。这里看上去就像一所普通的实验室,但墙上的一条信息引人注目——国际知名分析仪器智库SDI公司研究报告显示,禾信是国内唯一得到国际关注的国产质谱公司,在国际便携质谱市场份额占比为6%。“这意味着在国际质谱仪研发领域,有了中国企业的一席之地。”禾信总裁助理粘慧青告诉记者,经过多年攻关,禾信开拓出了一条集质谱仪研发、制造、销售及技术服务于一体的全链条式产业链。禾信自主研发的质谱仪产品。“做中国人的质谱仪”科学仪器行业是典型的高附加值、技术密集型产业,涵盖光谱仪、质谱仪、材料测试仪等。其中,质谱仪作为实验分析仪器的重要分支,是测量物质原子量、分子量的唯一工具,被誉为“科学仪器皇冠上的明珠”。“要制造质谱仪,涉及多项技术和多个学科,难度大、周期长、投入多。”禾信董事长周振对记者说,“我刚回国时,质谱仪研发是一个‘无人区’,国产化更是一场‘持久战’。”2001年,在第四届中国广州留学人员科技交流会上,当听说年轻的留学生周振要“做中国人的质谱仪”,从事有机地球化学和质谱仪器研发的中国科学院院士傅家谟既惊又喜。那时,我国质谱仪几乎全依赖进口,年进口额达上百亿元人民币。读大学时,周振就立下做质谱仪的志向。留学时,他研制的高分辨垂直引入式飞行时间质谱仪,技术指标已达当时国际同类仪器的最高水平。周振。望着眼前这位充满激情的青年学子,傅家谟决定引进周振,全力支持他研发。2004年,怀揣梦想的周振回到国内,在广州开发区、广州高新区创立了禾信,并受聘为中国科学院广州地球化学研究所研究员。凭着一箱资料、一箱零件、一间实验室、一百万元资金,还有一腔热血,周振边科研边创业。“当时团队只有4个人,每天12小时埋头研发,饿了就到导师家吃饭,一干就是5年。”禾信副总经理黄正旭回忆道。他是团队初创成员,也是周振的首批研究生。“创业之初,国内行业基础薄弱,制造质谱仪所需的材料,乃至匹配的机械加工技术都难以找到。”黄正旭说。周振和团队走遍珠三角主要的材料市场,带着磁铁逐一挑选符合要求的型号。陶瓷垫片、电极极片等器件加工精度达到微米级别,大多厂商难以做到,他们干脆自己动手,一丝丝打磨……“让成果走出实验室”凭着一股子干劲,周振和团队硬是靠纯手工打造出几台样机。然而,将实验室样机转变为产品,谈何容易。“一方面,产业化意味着实现批量生产,可按照当时国内技术基础,实现量产指标一致性很困难;另一方面,还要突破国外技术封锁,拥有自主知识产权。”黄正旭解释道。为了“让成果走出实验室”,周振和团队多次尝试把技术应用到冶金、石油勘探、环保等国内的细分领域,不断总结经验,反复调整方向。2013年,禾信迎来突破性一刻,打磨了近10年的PM2.5在线源解析质谱监测系统产品面世。“这套系统在全球首次实现PM2.5在线源解析,解决了快速弄清PM2.5污染物来源这一业界难题。”黄正旭介绍,它能把解析PM2.5来源的时间从3个多月缩至1小时内。目前,该监测系统已技术迭代4次,在我国200多个城市应用。2017年,该团队研发的在线挥发性有机物质谱仪及单颗粒气溶胶质谱仪,分别于7月和11月参与南北极地科考,是“雪龙”号上唯一的大型国产高端科学仪器。“在整个航程观测期间,仪器性能稳定,检测灵敏度高,操作便捷,数据还可以自动处理和存储。根据获取数据所形成的研究成果,已在多个国际学术期刊上发表。”第34次南极科学考察队对仪器予以极高评价。更令人振奋的是,“中国制造”高端科学仪器首次实现出口欧美。2017年,一家美国科研机构想采购在线单颗粒气溶胶质谱仪。全球仅有3家企业研制出该仪器,而实现批量生产的只有禾信。凭借卓越性能,禾信拿下了订单。“中小企业能办大事”6年前,禾信内部实施了“揭榜挂帅”制,组建起核心技术攻关小组。四极杆飞行时间串级质谱联用仪,是生命科学、生物制药等领域不可或缺的分析仪器,但此前其国产化率为0。黄正旭说:“这款仪器的研发极其复杂,涉及机械、电子、软件、真空等多学科,零部件数上千,且加工精度要控制在0.03毫米以内、装配精度要控制在0.05毫米以内,还要编写上百万行的代码,才可实现整机高效控制与采集。”周振(右)带领团队研制出“中国人的质谱仪”。“拦路虎”不断出现,团队逐一化解。历经多个版本迭代、上万次数据测试,团队成功实现整机关键核心部件全部自主可控。今年5月,首台自主研发的四极杆飞行时间液质联用仪LC-QTOF 7000面世。“该仪器是研究生物系统与生命万象结构、功能的物质基础——蛋白质组的重要利器。”国家蛋白质科学中心研究员贾辰熙表示。从最初研发两三款产品,到如今每年在研产品多达10余款,涉及环境监测、生物医药、食品安全等领域,禾信的高端科技仪器设备国产化之路越走越宽。一路走来,黄正旭感触最深的是,有了国家的大力支持,他们才闯过许多难关。他特别提到,2009年3月,广州开发区、广州高新区雪中送炭,为禾信提供了一笔500万元的风险投资资金,解了公司的燃眉之急。“从0提高到6%,打破了依赖进口的局面。但要推动国产质谱仪器行业良性发展,需要几代人努力。”周振十分清醒。广州开发区内有一块巨石,镌刻着“中小企业能办大事”8个大字。周振说,这8个字时时激励着自己,“我们必将锲而不舍,助力国家实现高端科学仪器核心技术自主可控!”
  • 从0到6%!质谱仪突破国外技术封锁
    金秋时节,科技日报记者走进位于羊城东部的广州禾信仪器股份有限公司(以下简称“禾信”)。这里看上去就像一所普通的实验室,但墙上的一条信息引人注目——国际知名分析仪器智库SDI公司研究报告显示,禾信是国内唯一得到国际关注的国产质谱公司,在国际便携质谱市场份额占比为6%。 “这意味着在国际质谱仪研发领域,有了中国企业的一席之地。”禾信总裁助理粘慧青告诉记者,经过多年攻关,禾信开拓出了一条集质谱仪研发、制造、销售及技术服务于一体的全链条式产业链。禾信自主研发的质谱仪产品“做中国人的质谱仪” 科学仪器行业是典型的高附加值、技术密集型产业,涵盖光谱仪、质谱仪、材料测试仪等。其中,质谱仪作为实验分析仪器的重要分支,是测量物质原子量、分子量的唯一工具,被誉为“科学仪器皇冠上的明珠”。 “要制造质谱仪,涉及多项技术和多个学科,难度大、周期长、投入多。”禾信董事长周振对记者说,“我刚回国时,质谱仪研发是一个‘无人区’,国产化更是一场‘持久战’。” 2001年,在第四届中国广州留学人员科技交流会上,当听说年轻的留学生周振要“做中国人的质谱仪”,从事有机地球化学和质谱仪器研发的中国科学院院士傅家谟既惊又喜。那时,我国质谱仪几乎全依赖进口,年进口额达上百亿元人民币。 读大学时,周振就立下做质谱仪的志向。留学时,他研制的高分辨垂直引入式飞行时间质谱仪,技术指标已达当时国际同类仪器的最高水平。周振 望着眼前这位充满激情的青年学子,傅家谟决定引进周振,全力支持他研发。2004年,怀揣梦想的周振回到国内,在广州开发区、广州高新区创立了禾信,并受聘为中国科学院广州地球化学研究所研究员。凭着一箱资料、一箱零件、一间实验室、一百万元资金,还有一腔热血,周振边科研边创业。 “当时团队只有4个人,每天12小时埋头研发,饿了就到导师家吃饭,一干就是5年。”禾信副总经理黄正旭回忆道。他是团队初创成员,也是周振的首批研究生。“创业之初,国内行业基础薄弱,制造质谱仪所需的材料,乃至匹配的机械加工技术都难以找到。”黄正旭说。 周振和团队走遍珠三角主要的材料市场,带着磁铁逐一挑选符合要求的型号。陶瓷垫片、电极极片等器件加工精度达到微米级别,大多厂商难以做到,他们干脆自己动手,一丝丝打磨……“让成果走出实验室”凭着一股子干劲,周振和团队硬是靠纯手工打造出几台样机。然而,将实验室样机转变为产品,谈何容易。“一方面,产业化意味着实现批量生产,可按照当时国内技术基础,实现量产指标一致性很困难;另一方面,还要突破国外技术封锁,拥有自主知识产权。”黄正旭解释道。 为了“让成果走出实验室”,周振和团队多次尝试把技术应用到冶金、石油勘探、环保等国内的细分领域,不断总结经验,反复调整方向。 2013年,禾信迎来突破性一刻,打磨了近10年的PM2.5在线源解析质谱监测系统产品面世。“这套系统在全球首次实现PM2.5在线源解析,解决了快速弄清PM2.5污染物来源这一业界难题。”黄正旭介绍,它能把解析PM2.5来源的时间从3个多月缩至1小时内。目前,该监测系统已技术迭代4次,在我国200多个城市应用。 2017年,该团队研发的在线挥发性有机物质谱仪及单颗粒气溶胶质谱仪,分别于7月和11月参与南北极地科考,是“雪龙”号上唯一的大型国产高端科学仪器。“在整个航程观测期间,仪器性能稳定,检测灵敏度高,操作便捷,数据还可以自动处理和存储。根据获取数据所形成的研究成果,已在多个国际学术期刊上发表。”第34次南极科学考察队对仪器予以极高评价。 更令人振奋的是,“中国制造”高端科学仪器首次实现出口欧美。2017年,一家美国科研机构想采购在线单颗粒气溶胶质谱仪。全球仅有3家企业研制出该仪器,而实现批量生产的只有禾信。凭借卓越性能,禾信拿下了订单。“中小企业能办大事” 6年前,禾信内部实施了“揭榜挂帅”制,组建起核心技术攻关小组。四极杆飞行时间串级质谱联用仪,是生命科学、生物制药等领域不可或缺的分析仪器,但此前其国产化率为0。黄正旭说:“这款仪器的研发极其复杂,涉及机械、电子、软件、真空等多学科,零部件数上千,且加工精度要控制在0.03毫米以内、装配精度要控制在0.05毫米以内,还要编写上百万行的代码,才可实现整机高效控制与采集。”周振(右)带领团队研制出“中国人的质谱仪” “拦路虎”不断出现,团队逐一化解。历经多个版本迭代、上万次数据测试,团队成功实现整机关键核心部件全部自主可控。今年5月,首台自主研发的四极杆飞行时间液质联用仪LC-QTOF 7000面世。“该仪器是研究生物系统与生命万象结构、功能的物质基础——蛋白质组的重要利器。”国家蛋白质科学中心研究员贾辰熙表示。 从最初研发两三款产品,到如今每年在研产品多达10余款,涉及环境监测、生物医药、食品安全等领域,禾信的高端科技仪器设备国产化之路越走越宽。 一路走来,黄正旭感触最深的是,有了国家的大力支持,他们才闯过许多难关。他特别提到,2009年3月,广州开发区、广州高新区雪中送炭,为禾信提供了一笔500万元的风险投资资金,解了公司的燃眉之急。“从0提高到6%,打破了依赖进口的局面。但要推动国产质谱仪器行业良性发展,需要几代人努力。”周振十分清醒。 广州开发区内有一块巨石,镌刻着“中小企业能办大事”8个大字。周振说,这8个字时时激励着自己,“我们必将锲而不舍,助力国家实现高端科学仪器核心技术自主可控!”来源:科技日报 文中图片由禾信提供
  • 在读博士首创“纳米探针” 打破国外技术封锁
    外观如同一支铅笔,能够探入癌细胞、H7N9等病毒内提取细胞质,还能作为手表齿轮等高精密加工的工具&mdash 凭借&ldquo 纳米探针&rdquo 的发明,不久前,江苏&ldquo 星辰纳米&rdquo 团队以机械能源小组第一名的成绩捧起了全国&ldquo 创青春· 优胜杯&rdquo 的金奖奖杯,并获得多家创投机构的青睐,开始踏上高科技创新创业之路。   这支团队的带头人,就是师从中科院朱荻院士的南京航空航天大学在读博士生孟岭超。   传奇&ldquo 学霸&rdquo &mdash 本科三转专业,包揽第一   传说中,孟岭超是一位叱咤南航的&ldquo 学霸&rdquo :从大二开始三转专业,南航机电学院的工业设计、飞行器制造、航空维修工程和机械制造及其自动化共4个专业被他学了个遍,并且每个专业的综合测评都是No.1,多次获得国家奖学金以及校长通令嘉奖等。保送研究生后,他顺利成为江苏省精密与微细制造技术重点实验室的成员,师从中科院院士朱荻教授,从事精密、微细特种加工技术的研究。三年中已发表论文四篇、公开专利四项,并连续两年获得优秀研究生团队等称号。   &ldquo 我这个人从小比较要强,什么事一旦认准就要做到最好。所以在别人&lsquo 喝咖啡&rsquo 的时间,我边&lsquo 喝咖啡&rsquo 边学习,就连坐校车往返于两个校区之间时,我也会看书温习。&rdquo 孟岭超说,本科期间涉猎多个专业,为后来的研究打下了比较扎实的基础。   科创&ldquo 狂人&rdquo &mdash 每天做试验,一站14个小时   当&ldquo 学霸&rdquo 并不是孟岭超的目标。他真正想做的,是开发自身&ldquo 小宇宙&rdquo 搞科创。   &ldquo 从大一开始,我就加入了学校的一个科创基金团队,跟着研究生一起装机床、接线路、做实验、建模型、画图纸、查文献、拟仿真、改软件、修设备&hellip &hellip 就这样从一名科创&lsquo 小白&rsquo 成长为了一枚科创&lsquo 狂人&rsquo 。&rdquo 他自嘲。   2010年,就读大三的孟岭超组建了自己的科创团队,开始了全新的科创之路。团队成员来自南航各个专业,在大家的共同努力下,他们的&ldquo AGV视觉导航小车&rdquo 等科创作品获得了多项荣誉。   就读研究生后,孟岭超的科创课题转为微细特种加工技术。&ldquo 我刚开始提出把碳纳米管制成加工电极的想法时,几乎没人相信我能成功,因为国内根本没有先例。&rdquo 孟岭超说,从理论上论证可行后,他每天从早上8点就到实验室,常常一直干到晚上10点,试验平均每三分钟一次,每天要试验上百次,而且只能站着做。&ldquo 就这样持续试验半年多、失败上万次后,我终于成功地把纳米和微米&lsquo 焊接&rsquo 到了一起。&rdquo   2013 年&ldquo 挑战杯&rdquo 全国大学生课外学术科技作品竞赛上,他的作品《碳纳米管工具电极的制备与应用》由于突破了国内纳米探针制备技术的空白,打破了国外技术的垄断,得到专家评委的高度评价,获得了江苏省一等奖、全国二等奖。   创业&ldquo 新兵&rdquo &mdash 要用&ldquo 纳米铅笔&rdquo 绘出星辰梦想   此后,孟岭超在导师的指导下,潜心研究、不断改进纳米探针制备技术。今年,由南航创业孵化中心为其团队提供工作场地,江苏星辰纳米科技有限公司宣告成立。目前,赵淳生院士团队以及南航的部分科研团队都在使用他们研制的纳米探针,公司还与国内8家高科技企业建立起合作关系。   &ldquo 纳米探针运用于原子粒显微镜,可以实现对癌细胞、H7N9病毒等的探温乃至于提取的一系列过程。而在高精密加工方面,有了纳米探针这样的工具,我们才能生产出更多纳米级的产品。比如手表齿轮,未来如果使用这样的纳米探针制造,精度就会有明显的提高。再比如微型机器人的制造也离不开这样的工具。而一旦这样的微型医疗机器人问世,对于医疗界来说,将具有划时代的意义。&rdquo 孟岭超告诉记者,过去,国内的研究存在空缺,而国外也常有技术封锁,我国高精密制造业存在&ldquo 微米利用不足,纳米几乎为零&rdquo 的发展困境。多年来,朱荻院士的研究就是为了改变这样的现状。   &ldquo 星辰公司的目标就是成为国内首创、国际领先的纳米探针生产企业,实现国内微细制造技术从精密到超精密的突破性跨越。&rdquo 孟岭超说,不久前有一家跨国企业希望购买他们的技术和整个团队,但被他婉言谢绝,&ldquo 我们更想做一颗独立的星星,在群星闪耀的夜空中,绽放出属于自己的热量与光芒。&rdquo   说这话的时候,这个1989年出生的小伙子满脸绽放自信的光彩。
  • 外资大规模介入中国稀土深加工 技术封锁犹在
    由于中国将收紧稀土原料的出口,越来越多的外资企业开始通过其他途径从中国购买稀土。   昨天,有22家企业与包头稀土高新区进行签约,计划在包头高新区投资稀土深加工项目。“其中就有几家是外资企业。”包头稀土高新区管委会主任助理安四虎告诉《第一财经日报》。   一些外资企业正是通过这些深加工的产品,最终出口到国外,进而加工成自己需要的产品。   外资转型   今年之前,由于政府没有特殊政策规定,国内一些地区允许外资在当地投资稀土分离企业。   一些外资企业通过在中国地区投资稀土分离企业,将初级产品出口到其所在的国家或其他地区,进一步提炼。   “现在,已经不允许外资投资国内稀土分离企业了,只能在国内投资深加工领域。这是不违反国家规定的。”包头当地一位官员告诉本报。   内蒙古包头稀土研究院院长赵增祺告诉本报,国外稀土荧光粉生产将继续向中国转移。   最近几年,中国的稀土资源优势及生产成本优势,加上中国稀土产业政策的鼓励,导致国外稀土荧光粉生产不断向中国转移。到目前为止,国外在中国建立或拟建的合资、合作或独资稀土荧光粉生产企业共有6家。   中国最大的稀土买方日本三井一位内部人士告诉本报,三井也正在寻求在包头投资深加工领域这块。同时三井还在组织日本国内其他企业联合在中国国内进行投资。   每年,中国稀土产品90%以上出口到日本、美国及欧洲地区,其中出口到日本的数量最多,约占中国出口总量的50%左右。   电子、通信、汽车产业发达的韩国亦考虑在中国投资稀土深加工。今年6月,韩国资源公司与浦项制铁组成的财团,已经以5976万元收购了包头永新稀土公司总计60%的股权。后者在包头市稀土高新区有一个钕铁硼微晶合金及钇镁合金深加工项目。   据包头当地官员透露,由于项目投资过程当中缺乏资金,而浦项恰有意向投资中国稀土产业,两家公司一拍即合。   目前,中国在稀土深加工领域远远落后于日本、美国等发达国家,外资长期对这些技术进行封锁。“中国希望外资在国内投资稀土深加工,一方面是希望将更多的附加值留在中国国内,另一方面也是希望能够学到国外先进的技术。”包头上述官员说。   但是一些外资也有一些担心,并不太愿意在中国投资深加工。一些外资企业担心派往中国的人才被“挖”走,最终技术被中国国内企业学到。   国内产量增幅有限   外资企业在中国投资稀土深加工领域,是因为中国今后很长一段时间内稀土产量和出口量都不会有过快增长,而全球稀土需求量却不断攀升。   “5年以后,全球的稀土需求量预计在20万~21万吨,中国国内需求量也在13万~14万吨。”工业和信息化部原材料司副巡视员王彩凤昨天表示。   2009年,中国稀土矿产品产量为12.94万吨,稀土冶炼分离产品为12.73万吨,供应了全球95%以上的需求。   由于中国控制稀土出口量,引发了一些国外担忧。“国外企业正加紧开发中国以外的稀土资源,但真正形成产业并非朝夕之功。”包钢稀土(44.85,0.25,0.56%)(600111.SH)总经理张忠告诉本报。   基本已经停止生产的美国企业也在试图恢复稀土生产,但是“远水解不了近渴”。张忠表示,以美国Molycorp公司投资的Moutain Pass稀土项目为例,这个项目预计投产时间最早也要到2011年,产能为1万吨左右,到2013年希望将产能提高到2万吨左右。   相比于资源丰富的美国,资源匮乏的日本和韩国,不得不寻求更多的办法解决资源问题。上述日本三井一位内部人士表示,日本企业最需要的是中重稀土,这些主要集中在中国南方离子型矿区。   赵增祺表示,尽管国外也有含中重稀土的矿藏,但无论是资源储量,还是中重稀土的配分以及采选冶的难易程度,都无法与中国的离子型稀土矿竞争。   他预计,未来相当长的时期内,国外稀土荧光粉生产所需稀土原料,尤其是中重稀土原料仍将依赖中国。
  • 封锁卡塔尔重创全球氦供应,无液氦科学的前景在何处?
    近期,一篇“卡塔尔封锁氦气供应”(Qatar blockade hits helium supply)的Nature文章刷爆网络,文中阐述,科学家们担心可能会被迫停止试验或者关闭实验室设备,因为持续进行的对卡塔尔的封锁正在威胁他们的氦气供应。卡塔尔这个海湾为全球医院和实验室供应氦气,然而,在围绕卡塔尔宣称支持恐怖主义而起的政治争端中,沙特阿拉伯和7个邻国于今年6月封锁了其大部分进出口业务后。为此,卡塔尔不得不关停两座氦气生产工厂。 卡塔尔是全球大的氦气出口国和二大氦气生产国,满足了全球25%的氦需求。在新泽西州布里奇沃特市专门研究氦气行业的咨询师Phil Kornbluth表示,此次封锁将不可避免地导致未来几个月出现氦气短缺。 液氦是获得超低温度的条件,在低温物理研究工作和某些技术中一度是不可少的。在氦供应短缺的境况下,无液氦实验设备的优势就得以发挥,可以保障实验室及研究项目正常稳定运行,避免未来氦短缺的顾虑和担忧。 在低温测量中,完全无液氦综合物性测量系统PPMS® DynaCool™ ,是继多功能振动样品磁强计VersaLab之后,Quantum Design公司推出的二款完全无需液氦等任何制冷剂的测量系统。由于其杜瓦内部的重新优化设计,使得PPMS DynaCool系统完全不需要液氦等任何制冷剂,系统使用一个二脉冲管制冷机同时为超导磁体和样品测量提供超低振动的低温环境。并且系统主机就已经集成了产生Montana超精细无液氦光学恒温器,长期致力于低温恒温器的设计与研发,Montana恒温器在温度稳定性和防震性方面做到别,已经取得突破性技术并且申请保护。AMI 公司推出的无液氦超导磁体系统,可配合各种磁体杜瓦以及可变温插件使用,昂贵的液氦费用一直都是传统超导磁体用户所面临的问题,无液氦超导磁体带给你的,一定会成为实验室及各领域研究的领军产品。 海湾间的纷争影响着千里之外大片国土的实验室用液氦,无液氦科学研究设备,一定会是您的妥善之选和救仓之粮! 参考文献:Qatar blockade hits helium supply 相关产品: 1. 完全无液氦综合物性测量系统DynaCool http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htm 2. 多功能振动样品磁强计VersaLab 系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm3. 低温强磁场无液氦扫描探针显微镜系统 (NEW)http://www.instrument.com.cn/netshow/C273802.htm4. 款无液氦低温STM/qPlusAFM系统http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C205015.htm5. 真正科研用小型无液氦核磁共振波谱仪(NMR)http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C214599.htm6. 超精细多功能无液氦低温光学恒温器 (NEW)http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C122418.htm7. 低温-超导磁体系统组合 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17091.htm
  • 油田仪器获国家支持,有望突破国外封锁
    8月14日,贵州省科技厅收到国家科技部《关于下达2012年度国家技术研究发展计划第一批课题经费预算的通知》(国科发财[2012]455号)通知,由贵州省国营林泉电机厂申请承担的“深海系列永磁电机产品化技术研究(2012AA091105 )”项目获得国家“863计划”的资金支持。 此项目,以油田测井仪器用高温、高压永磁同步电机为研究对象,开展耐高温和高压强环境条件下材料特性的获取及评估、耐高温和高强压永磁同步电机多物理耦合仿真技术、失效机理与设计准则、位置检测技术、寿命与可靠性评估与考察技术等研究,项目实施预期将满足我国油田测井仪器的市场需求,对最终提升测井仪器装备的核心技术水平起到很好的作用。 本项技术研发成功后,将申请3-5项发明专利;发表论文8-10篇;企业标准2项;同时可实现设计、工艺、检验试验规范3份;可取得原创性成果2项;培养博士2名、硕士4名、高级职称技术人员3名,形成一支15-20人组成的、具有较高技术水平的技术开发和工程化团队。并实现耐高温、高压强无刷电机的国产化,解决我国测井仪器关键动力部件配套以及产品受国外封锁的难题,为我国测井仪器早日国产化奠定基础。
  • 精确到纳米!国产高端数字化激光干涉仪冲破超精密测量技术“封锁线”
    南极天文望远镜、空间引力波探测装置、极大规模集成电路制造装备、光刻机… … 这一系列关键装备的加工制造,都需要依靠超高精度的测量仪器对大量光学元件的各项参数进行测量。以往,超精密测量技术受到国外封锁,成为制约高端装备制造发展的瓶颈问题。近日,由上海理工大学光电学院庄松林院士领衔的韩森教授团队与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室所研发的国产化高端产品——数字化激光干涉仪进展顺利。据介绍,该项目研究成果技术难度大、创新性强,取得了多项自主知识产权,部分产品填补国内空白,PV值测量等核心指标及相关技术达到国际领先水平。有装备制造的地方就需要精密的测量仪器“简单来说,干涉仪就是将激光分为两束,照射至需要测量的器件上,再汇合产生干涉,从而精确地测量出被测件表面的形貌误差,包括平面、球面、柱面或者自由曲面。”韩森向科技日报记者介绍,数字化干涉检测技术是结合光学干涉测量原理与计算机技术、能够实现纳米精度的非接触式测量技术,是超精密光学计量、国家大科学装置及工程、高端工业检测领域最重要的手段之一。中国装备制造要实现突破,首先要解决制造质量问题,其核心关键就是超精密测量能力。“有装备制造尤其是高端装备制造的地方,就需要精密的测量仪器,国内精密测量仪器不能照搬国外的那一套,我们必须把核心技术掌握在自己手中。”韩森说道。团队针对中国高端检测仪器和技术的需求,系统性地开展了模块化激光干涉仪设计以及应用的关键技术的研究与攻关。他们首先基于模块化设计思路开发了激光干涉仪的核心关键部件和测量软件,形成了多种型号高精密数字化激光干涉仪;接着在满足高精度相对测量基础上提出绝对检测算法和闭环自检技术,使平面面形检测精度提高5倍。在双重身份中缩短创新与市场的距离技术创新到市场,还有多远的路需要走?“最后一公里”是科技成果转化的普遍难题。“早在2018年,上理工就与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室,以人为纽带,让高校教授长期深度对接产业,更有利于盘活一系列资源。”韩森表示,在“大学教授”和“创业者”的双重身份下,高校的基础创新与企业的技术实践紧密绑定,提高了科研成果转化率和使用效益。目前,项目成果完成了数字化激光干涉仪的工程化,研制出多种口径的商业化检测仪器,实现“产学研用”的完美结合。相关产品及技术已经在国家计量单位、国家大科学装置及工程、高精密光学机械加工行业等多家企事业单位进行推广应用,有助于提升中国高端检测仪器在市场的占有率,推动高精密检测技术发展。项目团队还参与起草国家行业标准、国家平晶检测规程和数字式球面干涉仪校准规范工作,填补国内空白。项目授权发明专利5项、实用新型专利5项,发表论文10余篇,荣获中国产学研创新成果一等奖、日内瓦发明展特别金奖等多个奖项。
  • 14年磨出世界第一 打破宫颈癌疫苗美英技术封锁
    他们研制的艾滋病毒重组抗原及第三代诊断试剂盒,消除了“代差”,与国际上目前最好的试剂处于同等水平 他们历经14年,研制全球第一个上市的戊型肝炎疫苗,扭转国际医药界关于“原核系统不能用于病毒疫苗研制”的固有认识。  他们是厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心研究团队,先后获得2001年国家科技进步二等奖与2010年度国家技术发明奖二等奖等重大奖项。作为研究中心主任与研究团队领头人,夏宁邵教授也于2013年获得省科学技术重大贡献奖,2014年入选中组部“万人计划”第一批名单。  消除诊断试剂“代差”  1995 年底,夏宁邵受邀到厦门大学组建生物技术研究实验室。彼时,在传统科研模式下,经费来源以向国家申报立项为主。由于“僧多粥少”,很难争取到足够经费,实验室运行伊始,面临缺少资金和各种实验仪器设备的困难。这让他反复思量,该选择什么样的项目,才能既实现为社会提供服务的研究目标,又为实验室的发展储备实力?  作为预防监测艾滋病传播的最重要工具,艾滋病诊断试剂的课题研究也持续被列入我国“七五”“八五”和“九五”攻关计划。遗憾的是,尽管众多科研单位持续攻关,相关研究一直未能取得突破。这带来的直接后果是,仅有几个小型实验室能生产的生物活性原料,远不能满足产业需要,大部分企业生产艾滋病诊断试剂盒所需的关键抗原不得不依赖于进口。  关键抗原依赖进口,自然会带来种种问题,其中最重要的就是诊断试剂灵敏度和特异度存在较大不足。“关键抗原进口只能买到二流的抗原,存在‘代差’,就像电脑的CPU,别人在用486、586,你还在用286。”中心副主任张军说,抗原质量低导致国内产品的灵敏度最高70%,平均只有60%左右,而国外的诊断试剂灵敏度能达99%以上。因此,国产诊断试剂对早期感染者漏检较多,安全隐患问题一直没得到有效解决。  研究团队果断决定以艾滋病诊断试剂作为突破口。但当时缺乏经费,也缺乏抗原纯化的机器。“一台高效液相色谱仪需20万元,但我们没有经费购买。”张军回忆。  恰巧,国家出台鼓励产学研合作的政策,厦门大学也有相应措施。研究团队借此契机与北京万泰生物药业有限公司建立合作关系,解决了后顾之忧,利用基因工程技术在自行设计、构建的高效原核表达载体上表达出高活性、高产量的重组艾滋病毒抗原,从而结束我国艾滋病诊断试剂盒抗原原料完全依赖进口的历史。  1999 年,他们在此基础上研制的“艾滋病毒第三代抗体诊断试剂盒”,艾滋病毒检出率和特异度分别达99.60%和99.98%,在世界同一领域的研究中达到先进水平,大大加强我国对艾滋病毒传播的控制能力。2001年,该项研究获得国家科技进步二等奖。2015年,获得世界卫生组织认证。  之后,研究团队又参与一系列国家重大传染病诊断试剂的研发:研制出甲型流感病毒快速检测试剂,检出甲型H1N1流感毒株的灵敏度比普通快速检测试剂高10倍至100倍 研制的手足口病诊断试剂盒在我国疫情防控工作中发挥作用̷̷这些成果,解决了疾病防控中的诸多现实问题。  14年磨出世界第一  夏宁邵研究团队并不满足于诊断试剂平台上的建树,他们把目光投向疫苗领域。疫苗是最根本的疾病防控办法,但与诊断试剂2-3年的研发周期相比,一个创新性疫苗的研发需耗费十几年。这是一个涉及方方面面的复杂系统工程,周期长,投入巨大。  从 1998年开始,研究团队就着手研发戊肝疫苗。世界卫生组织估计,全球1/3的人口曾感染过戊型肝炎病毒,我国近年戊肝发病率也逐年上升,已在成人急性肝炎中居首位。据悉,美国国立卫生研究院曾对戊肝疫苗开展过深入而系统的研究,其疫苗研究进行到第二期临床,因成本高昂而终止。  与所有新药研发一样,戊肝疫苗的研发并非一路坦途。“疫苗的研发没有企业的支持很难取得真正成功,幸运的是我们有这方面的经验。”张军说,2000年,研究团队在几乎坚持不下去的时候,得到杭州养生堂的支持,双方合作共建联合实验室,并与北京万泰生物药物股份有限公司形成从技术到产品的全面协作关系。  据悉,传统的疫苗研制方法主要有两种途径:一种是将病毒放在细胞内大量培养、灭活,再辅以佐剂,即灭活疫苗 第二种是将病原体在体外反复传代,去除其致病性,但保留其免疫原性,即减毒活疫苗。而夏宁邵研究团队的方法,则利用基因技术模拟出病毒。“如果不能完全模拟病毒,走了样,就无法找到关键靶点和靶位,也就无法研制出疫苗。”张军说,这项技术的成本也远低于传统方法。  2004年,戊肝疫苗进入一期临床,一年后顺利进入二期临床。 2007年8月,研究团队进入最关键的三期临床试验,涉及11.3万人、30余万针次的研究显示,该疫苗具有良好的安全性和保护性。2010年,国际著名医学期刊《柳叶刀》杂志发表该疫苗的三期临床试验结果。  这些研究成果无可争议地使我国戊肝疫苗研究站在世界前沿。论文的特邀评论由美国疾病预防控制中心的专家撰写,他认为这次临床试验“令人信服地证实了该戊肝疫苗的安全性和有效性”,“这是全世界戊型肝炎预防与控制领域的一个重大突破”。  经14年不懈努力,2012年10月27日,在国家卫计委及省有关部门的大力支持下,全球首支戊肝疫苗在厦门成功实现产业化,并走向市场。戊肝疫苗的研制成功,扭转了国际医药界“原核系统不能用于病毒疫苗研制”的固有认识,人类历史上第一次证实戊型肝炎是可以被疫苗预防的,标志着我国在生物制药原始创新领域取得重大突破。  基于该体系关键技术,研究团队研制的另一个疫苗宫颈癌疫苗也打破美英技术封锁,成为全球第3个、国内第1个获准临床试验的宫颈癌疫苗,目前已基本完成三期临床试验,有望大幅压低该疫苗供应价,引起国际广泛关注。
  • 锑化物第四代半导体(山西)研究院项目落户太原 助力打破国外技术封锁
    p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif text-align: justify white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " 10月31日,2020中国(太原)人工智能大会在中国(太原)煤炭交易中心召开。当天,人工智能产业技术联盟、5G产业技术联盟、工业互联网产业技术联盟现场揭牌,21个招商引资项目签约。 /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-align: center " img src=" http://s.laoyaoba.com/jwImg/news/2020/11/02/1604326261243.png" style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) border: 0px vertical-align: middle max-width: 100% " / /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-align: center " 图片来源:潇湘晨报 /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif text-align: justify white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " 据太原晚报报道,太原市政府签约5个项目:山西先进计算中心暨计算科学产业基地二期项目,山西大地紫晶新基建大数据共享平台、绿色光存储产业园项目,锑化物第四代半导体(山西)研究院项目,中电科二所智能制造产业项目,静态交通建设项目。 /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif text-align: justify white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " 据悉,其中,山西大地紫晶新基建大数据共享平台总投资10亿元; span style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) font-weight: 700 " 山西先进计算中心暨计算科学产业基地二期项目, /span 是在一期项目基础上,推进高端通用安全可控整机研制与应用示范基地建设,创建独立的山西本土信息化整机品牌,研发、设计和生产服务器、工作站等高端计算整机产品。基地远期规划产能100万台,并将引入工业机器人、数字化管理平台等新模式、新技术,建成后将成为“立足太原,面向山西,辐射全国”的高端计算整机品牌生产基地。 /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif text-align: justify white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " 另外,值得一提的是, span style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) font-weight: 700 " 锑化物第四代半导体(山西)研究院项目 /span 。据悉,目前,具有重大发展潜力成为第四代半导体技术的主要体系有:窄带隙的锑化镓、铟化砷化合物半导体;超宽带隙的氧化物材料;其他各类低维材料如碳基纳米材料、二维原子晶体材料等。 /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif text-align: justify white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " 新体系中的锑化物半导体占据了第四代半导体的核心地位。锑化物半导体作为经典Ⅲ-Ⅴ族体系在本世纪初重新得到广泛重视。从2009年起国外将锑化物半导体相关的材料和器件列为出口封锁和垄断技术。 /p p style=" box-sizing: border-box outline: 0px text-size-adjust: none -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0) margin-top: 0px margin-bottom: 15px color: rgb(80, 80, 80) font-family: & quot Helvetica Neue& quot , Helvetica, Arial, sans-serif text-align: justify white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) " 去年,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室研究员、国家重点研发计划量子调控与量子信息项目负责人牛智川曾表示,锑化物半导体在开发下一代的小体积、轻重量、低功耗、低成本器件,及其要求极为苛刻的应用方面具有不可替代的独特优势。国内的锑化物超晶格探测器、量子阱激光器技术等正在步入产业化应用发展阶段。 /p
  • 专精特新绝活丨精密检测设备走出“差异化”,自主研发冲破“封锁线”
    高端仪器仪表检测设备是现代工业的重要基础硬件,也是支撑技术升级、高质量发展的重要一环。但是长期以来,相关领域设备十分依赖国外品牌。广州的一家专精特新企业瞄准这一细分赛道,坚持自主研发,走出了特有的发展道路。在广州一家工业自动化检测设备企业的研发实验室里,实验人员正在对一块LED二极管进行检测。他们所使用的设备由这家企业自主研发,目前已经广泛应用于半导体元器件,电流、电压等特性参数的测量。广东省广州思林杰科技股份有限公司高级硬件工程师 王维攀:我们自己研发的机器,能达到和国外同等的技术指标。测量仪器成本应该只有国外同类仪器的三分之一到二分之一。从这个实验室里走出来的“明星产品”还有很多。用于无线通信、航空航天、雷达系统领域检测的射频检测设备,不仅性能国际领先,设备体积还实现了小型化。总台央视记者 谷艳东:嵌入式测量仪器平台上面的每个银色的小模块,都相当于过去的一台测量仪器,它能够让产线同时测量多种电信号指标,不仅提高了产线的运营效率,而且大大节省了工厂的空间。广东省广州思林杰科技股份有限公司董事长 周茂林:我们走了一些差异化的竞争路线,把标准的仪器仪表小型化、模块化,在市场上比较有特色。目前,这种可以嵌入工业生产线进行高效检测的设备,已经应用在苹果、华为等知名企业的检测环节。通过严格精准的检测,提高了工业产品的良品率。广东省广州思林杰科技股份有限公司董事长 周茂林:这是非常值得做的事业,仪器仪表对于中国高质量发展有非常关键的作用,一些产业需要这种高精尖的仪器仪表配合。本期专精特新绝活:精密检测从跟随到引领,靠自主研发冲破“封锁线”,在追求技术精进的同时,靠小型化、模块化的设计,走出“差异化”竞争的独特发展道路。
  • 提前布局,突破封锁|上海技物所:红外探测器的自主创新之路
    1951年初夏,“戈登将军”号海轮从美国旧金山码头出发,驶向中国。当祖国大陆在眼前逐渐浮现,甲板上一个年轻人眼噙热泪:“祖国,您的游子终于回来了!”这位对祖国母亲日思夜想的年轻人,便是日后成为中国半导体及红外学科奠基者、引路人和中国科学院院士的汤定元。往后很多年里,每每有人问他“为什么放弃那么好的科研条件回国”,汤定元的答案只有一个——为振兴中华尽自己的绵薄之力。1 写给元帅的三封信现代红外科学技术研究起步于20世纪40年代的德国。二战后,德国红外技术研究中断,相关成果成为美国和苏联的战利品。由于红外技术最初主要应用于军事,美国长期在保密条件下开展相关研究,直到1959年9月才首次公开发表部分研究进展。汤定元是新中国成立后第一批归国的留学生之一。回国后,他来到中国科学院工作,以半导体光学及光电性能为研究方向。那时,国内对于“红外探测器”还处于认知启蒙阶段,技术研究更是一片空白。就连汤定元本人也仅仅是“听说它很重要,但不知道重要在哪里”。但时刻关注国际前沿的汤定元知道,红外技术是一项必须跟进的新兴技术。他带领项目组在国内最早开展硫化铅红外探测器研究,“开展硫化铅等红外探测器的研究”被列入了“十二年科技规划”。为响应党中央“向科学进军”的号召,汤定元提出,科学研究要基于国家实际,面向国家的现实需求;中国科学院不仅要做机制研究,也要承担产品的试制甚至生产任务。1958年,汤定元给时任国防科学技术委员会主任聂荣臻元帅写了一封信,力陈红外探测器对于国防及经济建设的重要性。很快,红外技术的研究任务被正式提出。但不久后,由于经济困难,国内很多研究被迫停滞。忧心忡忡的汤定元再次致信聂荣臻:“红外技术研究是大有发展前途的,不能让它中断,但也不能搞‘一窝蜂’,要聚散为整,集中全国的科研力量进行攻关。”在他的倡议下,国家将红外技术和应用光学并列作为我国科研发展重点。中国科学院决定整合院内红外研究力量,并在1964年年初进行了布局调整——将昆明物理研究所及中国科学院上海技术物理研究所(以下简称:上海技物所)转为红外技术研究专业所,同时将中国科学院物理研究所和中国科学院半导体研究所红外方面的工作分别调整到这两个所中。肩负着“使上海技物所工作全面转向红外技术”的重任,汤定元同十余位同事共同前往上海技物所。在早期的探索阶段,美国送来了“礼物”。1965年,一架美国战斗机在我国境内被击落,残骸中有机载红外探测器等部件。汤定元获悉后,再次致信聂荣臻,恳请由上海技物所承担该战斗机同类型红外雷达的研制任务,他的信心和决心再次得到支持。从此,一部扎根于上海技物所的红外传奇徐徐展开。汤定元(左二)在实验室与学生交流科研进展2 冲向蓝天上海技物所红外技术的生根发芽还离不开一个人——中国科学院院士匡定波。在上海电子学研究所红外技术研究室工作期间,匡定波和同事接到一项紧急任务——研制出一种微波雷达以外的夜间飞机探测技术。后来,匡定波转入上海技物所工作,这项任务也随之移交至上海技物所。研制过程中,匡定波深刻认识到探测器作为红外装置“心脏”的重要性,“要做红外装置,首先要有红外探测器”。没有任何资料可借鉴,也没有像样的仪器设备,团队下了很大功夫,终于了解到上海自动化仪表厂和中国科学院上海冶金研究所(现中国科学院上海微系统与信息技术研究所)有人在研究,便专门派人去学习,再回来自己做。有了探测器,自主研制红外装置就有了可能。慢慢地,团队做出来的探测器可以接收到2米外一根点燃的卫生香的信号了,再往后,10米、70米……最终,我国首套用于歼击机的红外探测装置在上海技物所诞生!20世纪60年代,上海技物所还参与了另一项重大任务——研制搭载于“东方红一号”人造卫星的红外敏感光学探头。“东方红一号”人造卫星发射升空后,红外探头传来了清晰的信号。自此,我国自研航天用红外器件的实力得到证实。3 拔“碲”而起在周恩来总理“要搞我们自己的气象卫星”的倡议下,1972年,气象卫星预研工作开始。上海技物所承担了卫星红外扫描辐射计的研制任务,匡定波为主任设计师。这颗卫星就是后来的“风云一号”。匡定波参加“风云一号”气象卫星B星发射随着卫星参数逐步确定,匡定波等人关注到,美国预告发射的新气象卫星搭载的扫描辐射计信号全部从模拟制式改成数字制式,地面分辨率提高64倍,将完全取代我国在研方案对标的高分辨率扫描辐射计。“如果按原定指标,在发射前完成研制是有把握的。但方案已经在技术上落伍了,等卫星上天以后,世界各国不会再接收这样的云图。”匡定波指出,“必须提升指标,采用新一代技术方案。”上海技物所的研究人员主动“自我加压”,着手提升核心部件的性能指标。其中,研究员龚惠兴(1995年当选为中国工程院院士)负责扫描辐射计整体研制工作,红外探测器的任务交给了研究员方家熊(2001年当选为中国工程院院士)。多番研讨后,团队决定选用与国际接轨的先进方案,用碲镉汞器件观测地球。碲镉汞被誉为红外探测器的“天选”材料,其禁带宽度随组分变化,可以制备各种波段的红外探测器。尽管上海技物所是国内最早开始研制碲镉汞的单位,但当时材料指标离要求还有很大差距,其中最突出的是工作温度问题。实验室研制的碲镉汞红外探测器在液氮制冷——即零下196.15摄氏度下工作性能良好,但在太空中,辐射制冷器只能为探测器提供零下168.15摄氏度的环境,在该温度下,探测器的性能急剧下降。本着一股不服输的劲儿,方家熊带领29人的小组迎难而上。为了以最高效率攻克难题,他给团队立下了规矩:“全力配合总体,出问题从自己身上反思原因。”他们一一攻克材料提纯、合成、检测、应用环境模拟等难关,并专门搭建了测量温度变化的设备,详细分析碲镉汞器件在不同温度下的性能,仔细研究参数和工艺。当温度问题被基本解决后,团队又夜以继日地攻克了探测器封装难题。1988年9月7日,上海技物所建所30周年之际,“风云一号”气象卫星在太原卫星发射中心成功升空,不久后,红外扫描辐射计顺利获取清晰图像。这意味着我国成为继美国之后第二个同时掌握光导型碲镉汞和辐射制冷技术的国家。同时期的欧洲早于我国起步,却迟迟未能做成。1988年“风云一号”气象卫星发射任务试验队员凯旋4 自我施压,瞄准国际前沿为何我国能在基础薄弱、技术被封锁的情况下,一举攻下碲镉汞器件难题?这靠的是科学家自我施压、自我超越的拼搏精神。随着红外探测器应用范围的不断拓展,为了集中力量保证航天工程等国家重大任务的顺利完成,上海技物所将碲镉汞的材料与器件研究工作统一归并到第十研究室,由方家熊担任室主任。研究室先后解决了材料预处理、质量控制和工艺规范等问题,建立了从碲镉汞材料生长到红外探测器元件制备的全链条流程。“七五”期间,多元长波碲镉汞探测器预研项目的目标是做出一个超过10像元(探测器扫描采样的最小单元)的线列器件。但方家熊瞄准当时国际先进水平,决定把目标定为60像元。上海技物所研究员龚海梅回忆道:“当时能做出十几像元的红外探测器已经很不容易了,且有几家单位同时在做,竞争十分激烈。”但方家熊并不畏惧。他带领实验室同事克服经费不足、设备条件差等困难,成功研制出60像元器件。对此,原国防科工委发来贺信:“60像元碲镉汞线列红外探测器的研制成功,证明了我们中国的科技人员完全有能力打破国外的禁运和封锁,完全能够依靠自己的智慧和创造力攻克这一难关……你们为国防工业的研究单位做出了榜样。”60像元长波红外探测器随后,180像元的碲镉汞器件研制任务也交给了上海技物所。关关难过,关关过。从10像元到60像元,再到180像元,方家熊带领团队在不到10年时间里出色完成了这些看似不可能完成的任务。回忆起那段持续攻关的日子,方家熊忍不住感慨道:“精神上的高压让我常常感到腿像灌了铅似的,拖也拖不动。”红外探测器是遥感卫星能够“看得清”的关键。60像元和180像元器件,为后续应用于“风云二号”气象卫星、“神舟三号”飞船等的碲镉汞红外探测器组件奠定了基础。180像元长波红外探测器“我们有一批愿意为国家服务的工程师和科学家。”上海技物所研究员李向阳表示,“研究所‘垂直整合’的架构为科研人员提供了一个舞台。同等条件下,我们可以通过付出尽可能少的时间和人力,做出满足不同应用需求的红外探测器。”随着我国探测技术的发展和使用要求的提高,上海技物所“以任务带学科”,持续提升碲镉汞红外探测器性能,同时拓展铟镓砷、氮化镓等探测器的基础研究和应用。5 “摸着石头过河”红外焦平面探测器主要由红外像元芯片和读出集成电路两部分组成,兼具感应红外辐射信号和信息处理功能。早在多元红外探测器阵列研制的起步阶段,汤定元便强调:“由于我国红外技术起步比发达国家晚,应先增加这方面的投入,加快‘红外焦平面阵列’的研制速度。”1987年至1996年间,上海技物所组织专家共同论证了红外焦平面成像等技术开发的重要性与紧迫性。历史在此刻重演。1994年,在半导体材料和器件领域颇有建树的科学家何力毅然放弃国外的高薪工作,加入上海技物所,并在4年后成为新成立的材器中心的首任主任。发展红外焦平面探测器,必须先有大尺寸的碲镉汞材料。何力认为,分子束外延技术或许可以满足条件。“薄膜材料的外延生长得先有一个‘桌面’,再在上面生长材料,这个‘桌面’就是衬底。”上海技物所研究员周易解释说,“以往都用碲锌镉,因为它和碲镉汞的性质比较接近,材料容易生长,但大尺寸碲锌镉材料极难制备。”考虑到硅的晶圆可以做得很大,除了发展大尺寸碲锌镉衬底材料外,何力创新性地提出采用砷化镓和硅基晶圆作为衬底的碲镉汞材料制备技术。同前辈们一样,他带领团队“摸着石头过河”,从琢磨路线、采购设备做起,不断摸索材料生长的最优方案。把红外像元芯片和集成电路合二为一的工作,也在有条不紊地并行。上海技物所研究员丁瑞军回忆,项目最初,他所在的团队经过两年多辛苦努力,终于攻克了倒焊互连等技术难题,测试结果一切正常。当他兴致勃勃地将一块芯片送去封装,却瞬间傻了眼——当被放入模拟的真空、低温环境中时,芯片碎了。“我向龚惠兴院士汇报了这件事。他提醒我,先调研低温下材料的各种参数,再做仿真模拟,把问题都分析清楚后,最后做实验验证。”丁瑞军马上集合所有相关小组,经过3个月的分析调研,终于找到了问题所在。在各个攻关小组的共同努力下,2005年,由上海技物所团队研制的大面积碲镉汞材料跟随卫星进入太空。这也是我国红外焦平面碲镉汞探测器首次应用于航天领域。材器中心研制团队在实验室进行检测(上海技物所供图)2014年,伴随着航天用红外探测器需求井喷式爆发,原有的实验室工艺生产线已无法满足大面积、超长阵列产品生长需要,上海技物所决定在上海嘉定建立一条红外焦平面器件的工艺生产线。上海技物所研究员林春、陈路和青年职工周昌鹤等人齐上阵、两头跑,兼顾日常研究工作的同时,集中搭建、调试生产线上的上百台设备,跟踪每一道工艺。正是在这条生产线上,诞生了迄今公开报道的国际上最长的红外焦平面探测器。“我很幸运地参与并见证了这个领域的蓬勃发展。”林春感叹道。6 “扛红外大旗”1983年,以7位中国科学院院士为首的专家团队,对上海技物所进行了为期6天的深入考察与评议。评议报告指出:“该所在国内红外技术发展中成绩显著,有一支具有一定水平的科研队伍,能承担国家有关的重大科研任务。”近年来,上海技物所持续攻克大规模、高灵敏、高定量红外探测器关键技术,相关成果成功应用于民用气象卫星、探月探火、载人工程、高分专项、国家安全、科学卫星等领域的遥感仪器,保障了航天红外装备核心部件的自主可控。2023年,上海技物所牵头组建的红外探测全国重点实验室正式揭牌成立,以期进一步汇聚全国红外技术领域的顶尖力量,深入开展红外领域高水平应用和前沿研究,推进相关技术深入融合。从早期艰难追赶外国,到如今多点开花,在这部跨越70年的红外史诗中,国家需求是上海技物所不断发展核心关键技术的最大动力。上海技物所响亮地提出了“扛红外大旗”的努力方向,红外探测器也逐渐成为上海技物所的“法宝”。“未来,我们不仅要解决现有难题,还要主动挖掘新问题,并且冲在最前面。”龚海梅期待越来越多的年轻人加入进来,“一起为国家作贡献”。
  • 长沙清查行动!整楼封锁,逐一尿检!目前毒检方式,你知道几种?
    红网时刻1月14日讯 1月13日晚10点,长沙警方出动300名警力封锁清查了“城市经典”大楼,对楼内所有人员逐一尿检,并在一宾馆里发现一名男子毒 品尿检呈阳性,随即该男子被警方带至坡子街派出所进一步调查。毒 品主要通过刺激人体的中枢神经系统,使吸食者产生兴奋、抑制的一种依赖性麻醉药品或者精神药品。吸食毒 品会引起诸如消化系统、血液系统、呼吸系统、生殖系统等诸多脏器的严重损伤。毒 品种类多种多样,不论哪一种,都在危害着自己、危害着家庭以及社会。随着法庭科学领域及其相关领域的技术不断更新,针对人体内不同生物检材的毒 品检验鉴定技术也在持续发展。在生物检材的选取方面,根据现场情况或检材本身特点越来越向无损性、保护隐私等方向发展。体内摄毒检验中常见的生物检材有血液、尿液、唾液、毛发等,摄毒命案中还可提取针眼皮肤、胃内容物、肝、肾等生物组织进行检验,以完成入体途径、血浓度、死因等体内链条的鉴定。此外,还有指甲、胎粪等非常规检材,也能提供许多有价值信息。当前体内毒 品痕量检测有几种?唾液多应用在毒驾检查中,采集方式安全无创伤,不受时间、地点、性别、隐私的影响。唾液中毒 品来源于摄毒后残留在口腔中的原体,一般在摄毒后12~24h后原体消除,后期有一些来源于经过体内代谢后进入唾液的毒 品原体和代谢物。因此,检验结果可能会出现两个极端,唾液中毒 品浓度较低或极高。血液和尿液是常规检验体内毒 品的检材。毒 品在血液检材中有效检验时间窗一般是几分钟、几小时到几天,血液因不同个体间血容量相近差异性小,则作为毒 品定量、测定中毒量和致死量的最 佳检材。在尿液检材中有效检验时间窗一般是1天到数天。尿液由于含毒 品原体或代谢物浓度高,是应用于筛查鉴定缩小范围的首 选检材。GA510 尿液痕量毒 品快速检测系统,由奥谱天成与中国科学院稀土材料研究所联合研制,尿液毒 品快速检测仪,选配 4G 模块、身份证识别模块和可补光摄像头,可用于公安民警外出现场执法使用,现场对吸毒人员进行拍照和身份验证。设备内置大容量电池,充满电能使用一天(检测 100 人份),并现场打印结果作为公安禁毒民警现场查验处置依据。毛发是近些年来摄毒检验中较为热门的检材,其能反映远期较长时间(1个月前至半年甚至更长时间)的摄毒信息。一般头发的生长速率为 1~1.2cm/ 月,对错过案发时血尿等检材提取期的案件,头发可提供案发当时摄毒信息。一般来说,尿液中的毒 品成分在吸毒后6-10 天就无法检出,而毛发几个月甚至几年都不一定会脱落,忠实地记录着身体里发生过的情况。也就是说,只要头发足够长,毛发就可以反映主人的吸毒情况!例如女性几十厘米长的头发,甚至可以反映几年内的吸毒情况。GA500 智能毛发痕量毒 品检测系统,由奥谱天成与上海市公安局联合研发,手持式毛发毒 品快速检测仪,标配 4G模块和可补光摄像头,并标配身份证识别模块,非常适用于公安民警外出现场执法使用。
  • 突破封锁 协同创新 | 谱育科技联合海康威视打造RoHS检测新方案
    背景许多电子电器产品由于功能、 性能或生产技术的需要,含有大量如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)等有毒有害物质或元素。长期接触这些含毒有害物质的电子信息产品,会对人体健康造成不良影响;若废弃后处理不当,更会对生态环境造成危害。为管控电子信息产品污染,欧盟于2003年通过了RoHS指令,我国也于2006年发布了《电子信息产品污染控制管理办法》,对电子电气设备产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯 (PBB)和多溴二苯醚 (PBDE)等六种有害物质做出限定。难点分析电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、微波消解仪是标准指定的重金属分析检测和前处理仪器。◆ 但电子电器产品涉及部件种类众多、材料成分复杂,尤其是塑料、陶瓷、合金等成分需要超高温高压用于样品消解,一般的微波消解仪难以将其彻底消解;◆ 且合金、塑料等样品基质十分复杂,基体光谱干扰严重,对仪器的基体耐受性和抗干扰能力带来极大挑战。杭州海康威视数字技术股份有限公司是国内通讯行业著名的制造商,产品涵盖公安、电讯、交通、司法等多个领域。秉持对产品质量高度负责的原则,海康威视对产品及原料中重金属及杂质元素进行严格管控,对ICP-OES这一元素分析检测仪器有刚需。受制于美国《出口管理条例》,同时国内实验室高端分析仪器行业也逐渐发展成熟,海康威视把目光投向了国内。通过分析市场现状,了解相关企业的发展情况及其主要产品,最终选择了谱育科技。EXPEC谱育科技是实验室高端分析仪器制造商,研发的EXPEC 6500 型ICP-OES各项性能指标不亚于进口水平,独有的全谱实时校准技术保证长时间测样分析结果的准确性,垂直炬管设计、新增的iStandby模式,可大为节省氩气用量,搭配耐300℃、200Bar的EXPEC 790S超级微波化学工作站进行消解前处理,完美适配电子电器产品元素测试需求。使用EXPEC 790S超级微波化学工作站,升温至260℃,在预加压模式下对电线表皮、塑料外壳及合金部件样品进行彻底、高效的消解。样品消解后直接定容,用EXPEC 6500 型ICP-OES检测Pb、Cd含量, R2均 0.999,RSD均 1%(n=3),加标回收率:93%-101%,实验结果表明仪器及方法线性良好,数据稳定,结果准确,完全能满足元素精确、稳定检测的需求。产品特点基体耐受性强:垂直炬管,功率1600W连续可调,具备更强的抗基体干扰能力;高低浓度同时检测:大面阵防溢出ECCD,智能积分以获得最佳信噪比、高动态线性范围;干扰校正功能:多种干扰校正方法和全自动实时背景扣除功能,消除基体背景干扰; iStandby模式:500W超低功率待机,降低氩气消耗50%以上。★合作意义★高端分析仪器是一个国家进行科学研究的基石,长期以来,高端分析仪器制造技术却主要由几大进口企业掌控,若不能突破核心技术瓶颈,实现国产替代,在基础科学研究乃至国民生产生活上必将实时受制于人。谱育科技经过多年高比例的持续研究与开发投入,完成了近二十项国家重大科技专项研发和国家及行业标准制定工作,积累了二十余项新型技术平台。海康同为我国高新技术企业,面对国外的技术封锁和市场打压,选择与谱育科技合作,共克时艰,共同致力于攻克国外技术壁垒、打破国外垄断,为中国高科技企业创新与崛起树立了良好的合作典范。
  • 突破封锁 协同创新 | 聚光科技子公司谱育科技联合海康威视打造RoHS检测新方案
    背景 许多电子电器产品由于功能、 性能或生产技术的需要,含有大量如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)等有毒有害物质或元素。长期接触这些含毒有害物质的电子信息产品,会对人体健康造成不良影响;若废弃后处理不当,更会对生态环境造成危害。为管控电子信息产品污染,欧盟于2003年通过了RoHS指令,我国也于2006年发布了《电子信息产品污染控制管理办法》,对电子电气设备产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯 (PBB)和多溴二苯醚 (PBDE)等六种有害物质做出限定。难点分析 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、微波消解仪是标准指定的重金属分析检测和前处理仪器。 但电子电器产品涉及部件种类众多、材料成分复杂,尤其是塑料、陶瓷、合金等成分需要超高温高压用于样品消解,一般的微波消解仪难以将其彻底消解; 且合金、塑料等样品基质十分复杂,基体光谱干扰严重,对仪器的基体耐受性和抗干扰能力带来极大挑战。 杭州海康威视数字技术股份有限公司是国内通讯行业著名的制造商,产品涵盖公安、电讯、交通、司法等多个领域。秉持对产品质量高度负责的原则,海康威视对产品及原料中重金属及杂质元素进行严格管控,对ICP-OES这一元素分析检测仪器有刚需。受制于美国《出口管理条例》,同时国内实验室高端分析仪器行业也逐渐发展成熟,海康威视把目光投向了国内。通过分析市场现状,了解相关企业的发展情况及其主要产品,最终选择了谱育科技。 杭州谱育科技发展有限公司(聚光科技实验室板块高端科学仪器平台)是国内领先的实验室高端分析仪器制造商,研发的EXPEC 6500 型ICP-OES各项性能指标不亚于进口水平,独有的全谱实时校准技术保证长时间测样分析结果的准确性,垂直炬管设计、新增的iStandby模式,可大为节省氩气用量,搭配耐300℃、200Bar的超级微波化学工作站EXPEC 790S进行消解前处理,完美适配电子电器产品元素测试需求。 使用EXPEC 790S超级微波化学工作站,升温至260℃,在预加压模式下对电线表皮、塑料外壳及合金部件样品进行彻底、高效的消解。样品消解后直接定容,用EXPEC 6500 型ICP-OES检测Pb、Cd含量, R2均 0.999,RSD均 产品特点: 基体耐受性强:垂直炬管,功率1600W连续可调,具备更强的抗基体干扰能力; 高低浓度同时检测:大面阵防溢出ECCD,智能积分以获得最佳信噪比、高动态线性范围; 干扰校正功能:多种干扰校正方法和全自动实时背景扣除功能,消除基体背景干扰; iStandby模式:500W超低功率待机,降低氩气消耗50%以上。合作意义 高端分析仪器是一个国家进行科学研究的基石,长期以来,高端分析仪器制造技术却主要由几大进口企业掌控,若不能突破核心技术瓶颈,实现国产替代,在基础科学研究乃至国民生产生活上必将实时受制于人。谱育科技经过多年高比例的持续研究与开发投入,完成了近二十项国家重大科技专项研发和国家及行业标准制定工作,积累了二十余项新型技术平台。海康同为我国高新技术企业,面对国外的技术封锁和市场打压,选择与谱育科技合作,共克时艰,共同致力于攻克国外技术壁垒、打破国外垄断,为中国高科技企业创新与崛起树立了良好的合作典范。
  • 突破大口径相机杂散光测量瓶颈,打破国外技术封锁——访金燧奖获奖单位西安光机所
    近期,由中国光学工程学会、辽宁省科学技术协会主办的全国光电测量测试技术及产业发展大会暨辽宁省第十七届学术年会在大连成功召开。会议同期举办首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜颁奖典礼。仪器信息网作为大会独家合作媒体参与了本次会议,并采访了金燧奖银奖获奖单位代表中国科学院西安光学精密机械研究所(以下简称“西安光机所”)李朝辉研究员。西安光机所的获奖项目为“大口径光学系统杂散光测试设备”,该系统采用一种离轴反射式光路,大大拓展了测量口径,可为大口径相机的高精度杂散光测试提供技术保障。该成果实现了怎样的创新突破,解决了怎样的实际问题?面向的主要用户有哪些?该成果当前的产业化情况如何,取得了怎样的经济效益或社会效益,未来的市场前景如何?随着技术的进步和产业的发展,未来还将对相关技术提出哪些技术需求和挑战?有哪些发展建议?更多内容请观看视频: 首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜由中国光学工程学会联合多家单位于2022年发起,旨在积极面向国家重大战略需求,进一步突出企业的创新主体地位,促进关键核心技术攻关,突破卡脖子技术。本届“金燧奖”重点围绕分析仪器、计量仪器、测量仪器、物理性能测试仪器、环境测试仪器、医学诊断仪器、工业自动化仪器等7个类别进行广泛征集,得到了社会各界积极的参与和热情的响应。经过严格评审,71个优秀仪器产品脱颖而出,遴选出金奖10项、银奖16项、铜奖28项、优秀奖17项。这些产品都是我国自主研发、制造、生产的专精特新的高端光学仪器,较好地展现了我国在高端科学仪器中的自主核心竞争力,提升了民族品牌在激励市场竞争中的自信心,鼓舞了国产厂商的攻关热情。
  • 山东淄博打造千亿MEMS产业园 突围国外专利封锁
    p style=" text-indent: 2em " 8月25日下午,在淄博高新区MEMS产业基地二期项目,正在建设的各类建筑旁塔吊林立,一片热火朝天忙碌的景象。“这个项目的带动作用非常大,现在二期的区域已经远远无法满足需求。”淄博高新区电子信息产业园管委会项目部负责人崔长新介绍。 /p p style=" text-indent: 2em " 其实,这个大的园区是围绕着MEMS芯片展开的。 /p p style=" text-indent: 2em " MEMS是一项革命性新技术,它将微型机构、控制电路、接口和电源等集成于一块或多块芯片上,不仅可以提高传感器性能,还能降低成本,是一项关系到国家科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 基于MEMS技术生产出来的MEMS传感器,有着智能化、微型化、集成化、成本低、效能高、可大批量生产等优点,现已逐步取代传统机械传感器的主导地位,被广泛应用于消费电子、汽车制造、物联网、航空航天、医药化工等领域。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前,MEMS传感器市场已被以博世为首的国外厂商垄断,并因MEMS传感器的高研发难度及其制造工艺的复杂性,形成了行业壁垒,加上国外MEMS传感器大厂具有产品线广、技术领先、客户众多的优势,所以国内MEMS传感器厂商一时难以突围。 /p p style=" text-indent: 2em " 正是旺盛的市场需求与相对薄弱的产业所形成的巨大反差,反而促使我国MEMS传感器企业加速发展,寻求突破,减少进口依赖。 /p p style=" text-indent: 2em " 在淄博高新区MEMS产业基地,中国MEMS产业打出了一个个突破点:清华大学研究员周斌研发的MEMS陀螺真空钎焊封装芯片,从设计到封装共有20多项发明专利,核心技术真空钎焊封装打破了国外垄断;加拿大滑铁卢大学崔波教授研发的原子力显微镜探针,精度达到原子级,实现了国产化,产品价格只有国外的三分之一& #8230 & #8230 /p p style=" text-indent: 2em " MEMS产业基地是淄博高新区电子信息产业园的重要组成部分,占地448亩,建筑面积48.2万平方米。其中,二期占地298亩,建筑面积33.5万平米,现已全面开工,共建设6栋厂房,1、2号厂房7月底竣工,剩余厂房今年年底前竣工。园区围绕MEMS芯片、集成电路和半导体化合物等产业链上的设计、制造、封装、测试和应用企业,以产业组织理念,精准开展项目招引,目前已签约新科实业(TDK)、绿能芯创、宏荣电子、深圳麦姆斯、思科莱斯、航天四十四所等6个高端产业项目,预计项目建成后可实现年产值232亿元。 /p p style=" text-indent: 2em " 园区将依托“六个一”平台招引机制,聚集MEMS产业资源,建设国家级MEMS创新中心,着力打造全球领先的国际化MEMS产业示范基地和千亿级产业园区。 /p
  • 中科院高能所超导磁体技术中心成立
    在改造北京正负电子对撞机的过程中,中科院高能物理研究所自主研发了一整套超导磁体应用技术。在对撞机改造完成后,科研人员并没有让发明的新技术“锁在深闺”,而是带着技术,走向企业。日前,一个以超导磁体技术应用为方向的研究单位——中科院高能所超导磁体工程技术研究中心在山东潍坊成立。   该中心是在潍坊市政府和潍坊国家级高新技术开发区的支持下,在高能所与山东华特磁电公司多年合作的基础上落户潍坊的。中心将主要开展工业应用超导磁体的研制与开发,力争建成我国超导磁体的工程技术研发基地,进行超导磁体产业化。   据了解,目前我国超导核磁共振市场为若干国外大企业所控制。这些国外企业凭借技术优势垄断关键核心部件——超导线圈的供应,封锁和限制国内企业向高端产品发展,导致超导核磁共振设备价格高昂,进而给患者带来高额的诊疗费用。该中心的成立对打破国外大企业对超导核磁共振产业的垄断,促进民族产业的发展,大幅度降低核磁共振检查费用具有重要意义。
  • 中国电科41所太赫兹测试技术科技攻关获重大突破
    近期,中国电科41所500GHz频段的信号发生器、矢量网络分析仪通过年度验收,标志着我国微波毫米波测量仪器使用频率得到进一步拓展,总体技术指标达到国际先进水平。   近年来,中国电科41所紧盯太赫兹测试技术的发展方向和市场需求,通过努力攻关,成功突破多项关键技术,自主研制出毫米波倍频源模块、频谱仪扩频模块、网络仪S参数测试模块、功率探头等,将微波信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、功率计的使用频率扩展到太赫兹频段,整体技术指标达到国际同类产品先进水平,并在核心元器件方面实现了自主可控。   THz技术被誉为未来改变世界的十大技术之一,在卫星通信、天文观测、机场安检、无损检测等方面研究具有独特的优点,成为目前国内外竞相研究的技术热点。中国电科41所在太赫兹测试技术领域取得的研制成果,打破了国外对我国高端仪器的技术封锁和产品禁运,建立了我国太赫兹频段信号发生、频谱分析、S参数分析、功率检测的测试条件,从而保障我国毫米波及太赫兹领域技术研究的顺利进行,具有重要社会和经济效益。
  • 发展具有我国自主知识产权的低场脉冲核磁共振技术----访中国科学院电工研究所张一鸣研究员
    2004年3月27日,由中科院电工研究所承担的“低场脉冲核磁共振分析测量仪”项目顺利通过了中国科学院组织的专家验收。该项目是我国自行研制、具有完整自主知识产权的仪器设备,填补了我国在这一领域的空白,达到了国际同类产品的先进水平,部分指标处于国际领先地位。该项目的顺利完成表明我国已经掌握了低场脉冲核磁共振核心技术。那么,我们国家为什么要发展低场脉冲核磁共振技术呢?这项技术具体可以应用在哪些领域呢?带着众多疑问,笔者(以下简称:instrument)近日专程走访了该项目的负责人,中科院电工所的张一鸣研究员(以下简称:张)。  Instrument:张研究员,您好!首先能否请您介绍一下,我国为什么要发展低场脉冲核磁共振技术?这也是仪器信息网的广大网友最为关注的话题。  张:好的。在回答你这个问题之前,我想先提出一个判据,也就是是否发展一项技术,首先应该看如下两个方面:第一、看应用,通俗一点说就是我们国家是否需要这项技术;第二、看条件,也就是发展这项技术所需要的硬件资源我们国家是否具备。如果这两个条件都满足,那么我认为发展这项技术就应该成为一个国家行为。  有了这个判据,现在,我就可以回答你的第一个问题了。从应用层面上看,核磁共振技术向低场脉冲方向发展是继高场波谱技术、医用成像技术之后的又一发展趋势,由电磁、电子、控制等技术和近代物理、分析化学、地球物理等学科的交叉结合而成,是核磁共振技术从面向科学研究、高档医疗诊断等高端需求转变成为面向工农业生产和地下资源勘探的普遍需求的关键技术,以此技术为核心平台的应用可以拓展到石油、天然气的勘探(核磁共振测井仪)、地下水的查找(地面核磁共振找水仪)、矿产、考古等地下资源的调查(核磁共振磁力仪)等。特别是在石油勘探、水资源查找方面显得尤为重要,因为这些领域都涉及到了国家战略资源安全的大问题。  除此之外,该技术也为食品、农产品、石化、医药、纺织、环保等行业的分析测试提供了一项快速、无损、无需制备样品和无毒无副作用的新方法。目前,国际标准化组织已经公布了五项采用低场脉冲核磁共振技术无损同步检测含油种子含油量和水分含量以及动植物中固体脂肪含量的标准。因此研究和开发低场脉冲核磁共振技术的科学价值是,为我国工农业等应用行业能够买得起低场脉冲核磁共振分析测量仪器打下了坚实的产业基础;为我国突破国外技术封锁,自行研制勘探地下资源的核磁共振仪器奠定了厚实的技术积累;为核磁共振技术的创新应用提供了完整的技术平台。例如,应用低场脉冲核磁共振技术对油料种子的无损评估是完全可能的。通俗地讲,如果不考虑费用,采用核磁共振技术检查人体和挑选西瓜没有太大的本质区别;为大幅度降低医用磁共振成像仪(MRI)的造价,使更多的医院拥有MRI,更多的人能够接受磁共振检查提供了可能的技术途径。  再从发展这项技术的硬件资源层面上看,发展这项技术所需的硬件资源主要有两大块:一块就是低场脉冲核磁共振技术的关键,也就是磁体材料---天然磁石(钕铁硼),它的作用是提供一个背景场强,营造一个电场环境,满足发生核磁共振发生的条件。而钕铁硼这种材料资源我国是最丰富的,据相关部门统计,目前我国钕铁硼的年产量已达9000多吨,占世界总产量的50%,而且今后还将进一步提高。那么该如何充分利用这些资源呢?只是单纯地出口原材料肯定是不行的,一定要通过提高永磁材料的科技含量来提升其附加值,这也是我们义不容辞的责任;另一块硬件资源就是电子元器件方面,虽然我们国家还不是一个电子元器件方面的设计大国,但经过二十多年的改革开放,我国已经成为了一个电子元器件的制造大国。  了解了以上两点,再回到我一开始提出的那个判据,判据里的两个条件都满足了,那么发展低场脉冲核磁共振技术也就是顺理成章,水到渠成的事了。  Instrument:目前国外在低场脉冲核磁共振技术方面的发展情况如何呢?是否已经有商品化的低场脉冲核磁共振仪器?  张:是的。在分析测试领域,目前世界上有三家公司提供相应的商品化仪器,很巧的是这三家公司都已经参加了贵网举办的“网上仪器展览”,分别是布鲁克公司、牛津仪器公司和共振仪器公司。当然进口仪器的价格也非常贵,最便宜的大概也要5万美金左右。在用于地下石油勘探的核磁共振测井仪方面,目前只有两家美国公司在做:一家是斯仑贝谢公司(CMR型),但这家公司不向中国出售仪器,只提供勘探服务;另一家是哈里伯顿公司(MRIL型),该公司虽然可以向中国出售相关仪器,但要附加许多限制条件,譬如出售给中国用户的仪器不允许在中国大陆以外的地区使用,而这一点极大限制了中国石油企业走出国门,参与到全球化的竞争当中去。再加上一套核磁共振测井设备的价格高得惊人,一般在150万美金左右。因此为了突破国外对我们的技术封锁,我们也必须要发展具有自主知识产权的核磁共振测井仪器。  Instrument:您刚才提到了低场脉冲核磁共振技术可以无损同步检测含油种子含油量和水分含量以及动植物中固体脂肪含量等,那么是否有其他的分析技术也可以完成同样的任务呢?如果有的话,这些技术与低场脉冲核磁共振技术相比,各自的优劣是什么?  张:有的,那就是近红外技术。如果将近红外技术和低场脉冲核磁共振技术进行比较的话,应该说是各有优势,也各有缺陷。从仪器的价格上说,近红外仪器较之核磁共振仪器要便宜许多,因此也易于推广,尤其是像粮食收购部门这样的广大的基层应用单位。但是采用近红外技术首先需要通过化学方法建立模型,譬如测量种子的含油量,对于不同产地的种子,需要分别建立模型,工作量太大。而核磁共振就不存在这个问题了,检测过程非常简单。此外,低场脉冲核磁共振技术除了可以进行定量分析外,还可以进行被测物质的形态分析,譬如在对注水肉进行检测时,不仅能测定肉中的水含量,而且可以测定水究竟是以什么形态存在的,是附着在肉纤维上,还是存在于肉纤维之间。  Instrument:您认为今后在推广这项技术的过程中,最迫切需要做的是什么?  张:我想主要将集中在以下两个方面:第一、通过大力宣传以引起广大应用研究人员的关注,要让他们了解我们的这项技术能够帮助他们解决工作中的哪些问题,这也是目前我们课题组面临的最迫切的任务,也就是如何支持广大的应用研究人员。而要做到这一点光凭我们自己的力量是不够的,需要有外力的支持;第二、要进一步控制仪器的生产制造成本。因为从低场脉冲核磁共振技术的应用角度来看,它不同于高场核磁波谱技术,高场核磁波谱技术可能更多地是应用在科学研究方面,尤其是化学结构分析方面,对实验环境的要求非常苛刻,对操作人员的技术背景、使用经验等方面的要求也非常高,而这些问题对于低场脉冲核磁共振技术是不存在的。我们现在需要做的就是如何让广大基层用户能够买得起这种仪器,真正做到经济、节省。  采访过程中,张研究员尤其向笔者强调,低场脉冲核磁共振技术将会越来越多地被国际组织、地区和国家接纳成为产业标准,应用的行业和领域也会越来越广,低场脉冲核磁共振仪器在工农业生产上作为一种分析测量手段也已在我国开始应用。随着我国加入WTO组织,标准化的过程直接影响到贸易中技术壁垒的形成和消除。因此我们希望借助贵刊一角,呼吁相关的政府部门和企业以及科研院所,未雨绸缪,行动起来,积极推动低场脉冲核磁共振事业在我国的兴起和发展。我们也欢迎国内有意向应用此项技术的单位与我们联系,共同开拓和推广我国具有自主知识产权的低场脉冲核磁共振技术。   联系电话:010-62629767  E-mail:ymzhang@mail.iee.ac.cn  单位地址:北京市海淀区中关村北二条六号(100080)
  • 上海技物所3项科研成果获2022年度上海市科学技术奖一等奖 涉及多种仪器设备
    2022年度上海市科学技术奖今天(26日)上午揭晓,上海技物所3项科研成果荣获上海市科学技术奖一等奖。   上海市自然科学奖一等奖:红外探测器局域场联合调控机理研究   项目面向国家重大战略需求,聚焦高性能红外探测器“卡脖子”难题。一方面,提出第三代红外探测器消除有害局域场新机理,建立高分辨局域场表征方法和暗电流修正模型,提出原位混合钝化及单极势垒分离载流子新机制,提高长波红外监控精细目标能力,实现时空一致、像素融合长中波双色成像。另一方面,引入新一代红外探测器有益局域场新思路,联合调控多种暗电流成份和不同光生载流子分布,实现可控双波段、智能识别等变革性特征的红外探测器。研究成果有助于推动航天用高性能红外探测器跨代发展。   完成人:胡伟达,陈效双,王 鹏,叶振华,陈凡胜 单边耗尽局域场调控的新型红外探测器   上海市技术发明奖一等奖:静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术   项目针对高质量数值天气预报对高分辨率和高精度大气垂直探测的迫切需求,研发了全新的静止轨道红外高光谱探测技术,创建静止轨道大气三维探测的全新技术体制,促进遥感探测技术实现跨代发展。发明了低温红外干涉仪、高精度二维指向机构、高性能红外探测器及多温区精密光学逐级热管理技术,解决静止轨道距离远、热环境复杂以及光谱精细化导致的目标辐射量低、高光谱探测信号弱、指向探测精度高的难题,具有完全自主知识产权。在国际上率先实现高频次的地球静止轨道大气三维结构精细探测,推动了风云四号卫星处于国际领先地位。该技术的应用得到国内外学术界的高度认可,并发挥了重大的社会效益。   完成人:丁雷,华建文,王战虎,韩昌佩,孙丽崴,于天燕,李利兵,钱婧,王妮丽,刘恩光,廖清君,曾智江,段娟,樊庆,邹曜璞 干涉式大气垂直探测仪核心-低温红外干涉仪   上海市科技进步奖一等奖:精密光电仪器主被动光学关键技术及应用   项目针对我国空间领域光电科学仪器研发所需的光学关键技术受美、欧长期封锁与禁运的现状,依靠自主创新突破了光束传输及特性变化理论模型、光束多特性参量调控机制、精细分光及背景抑制与校正方法、精密元件与设备研发及评测方法等瓶颈技术,创建了自主可控的技术体系。项目完成了数十台/套仪器核心光学系统研制,成功应用于月球与深空探测、对地观测、空间科学及空间应用等关键领域,有力保障了我国多个国内外首次的创新应用。项目还推动了先进光学元件加工检测技术、工艺的发展与应用,实现了光学元件与系统工程化基础能力提升,促进了我国高端光学仪器研发能力提升与跨越发展,取得了显著的经济与社会效益。   完成人:何志平,袁立银,吴金才,王建宇,舒嵘,卢惠琴,刘国淦,侯佳,王欣,杨秋杰,毕勇,蒋泉权,刘强,谢佳楠,李津宁 墨子号光学系统信标光性能评估实验图 中国科学院上海技术物理研究所创建于1958年10月,是集基础研究、工程技术研发和高新技术产业化为一体的综合型研究机构。上海技物所以红外物理与光电技术研究为定位,重点发展空天红外与光电有效载荷、红外凝视成像及信号处理、红外探测器、空间主动光电技术及遥感信息处理等技术。
  • 资料搜索so easy:SCI-HUB 使用指南
    首先键入sci-hub.io进入主页,发现其搜文模式和其他引擎有点不一样,它可以通过URL(源网址)、DOI(如国际期刊号)、PMID、字符搜索。ps:用某度搜“Sci-hub”可能会有点复杂,直接键入网址:sci-hub.io进入主页检索。先用大家熟悉的关键词搜索,这儿管叫字符搜索,搜索关键词mapk咦!转到谷歌学术了然后就顺手点了第一条,Paper就到碗里来了!然后就打算试试UCL(网址)和DOI(编号)。进入Nature官网,选了这个月24号出的一篇文,复制其UCL和DOI。然后进入Sci-hub主页,分别键入UCL(http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16967.html)或doi(10.1038/nature16967)后,两次均转到下图界面。到这儿,献上我的膝盖,已经不足以表明我对Sci-Hub智囊团的敬仰了!最后还想试试PMID,打开PubMed,关键词搜索IBD,然后选择一篇文章(是无法免费获取的)复制其PubMedID(26900473)。在Sci-Hub检索(26900473)然后PDF版文章就来了,这果然是一个神奇的网站!当然,有可能IP地址过段时间也会被封锁。因此,这里还有个Chrome的插件提供给大家,可以回复“scihub”来下载。下载完安装包,把所有内容解压缩到一个文件夹里。然后再在Chrome地址栏里输入chrome://extensions/把解压缩出来的那个文件夹直接拖到浏览器里面安装。出现这样,就说明安装完成。之后在右上角就会有个小图标,点击后就又能上Sci-Hub啦。
  • 北京丰台一研究所爆炸致20余伤 大火燃烧1小时
    8月17日零点多,丰台区长辛店镇太子峪村村民正在熟睡,两声巨响后他们的房子震裂,玻璃横飞,数十名村民惊慌地跑出屋子。百米外,太子峪村11号一研究所爆炸,火光冲天。约1小时后火被扑灭,爆炸造成20余人受伤。   研究所大院内被炸出的大坑。昨日凌晨,位于丰台长辛店镇的一研究所发生爆炸,数十位居住在附近的村民受伤。   村民身扎玻璃穿内裤跑出   事发时,刚回到家的太子峪村村民杨先生突然听见一声巨响,“我以为是地震”。站在自家阳台上,杨先生发现太子峪路上腾起滚滚黑烟,约两三分钟后,他又听见一声巨响,接着便火光冲天。   爆炸发生时,55岁的村民赵淑荣和老伴樊宝林正在熟睡中。听见巨响后,赵淑荣第一感觉以为是地震,接着又听见玻璃哗啦震裂的巨响。她家二层用于出租,她朝租户呼喊着“快跑”,二层小楼内顿时乱作一团,惊慌中有人被飞来的玻璃划伤。更多人是在逃跑时,脚被地上的玻璃碎片扎伤。   冯先生因房门被震得变形,无法打开,从暴露的房顶爬出。一位从家里匆忙跑出的男子,光着膀子,锁骨处已扎入一块碎玻璃,浑身淌着血,只穿一条内裤,向其他村民求助:“帮我去屋里拿条裤子”。   二三十辆车封锁现场灭火   村民跑出来后发现,爆炸地点为太子峪11号某防护材料研究所,猛烈的爆炸还引燃了一处仓库。村民立即报警。   昨日凌晨零时40分许,市公安局110报警服务台接到群众报警后,立即启动预案。   丰台区公安分局、安监等部门迅速出动,二三十辆车几乎停满了太子峪路的两侧,并封锁现场,拉起警戒线灭火。   凌晨1时30分许,长辛店消防中队3辆消防车将火扑灭。据警方初步调查,该研究所发生爆燃造成院内5间平房起火,周边部分居民平房玻璃震碎。   20余人受伤   研究所西侧约100米,便是京九铁路,凌晨两点多,研究所附近响起火车驶过的轰鸣声。所幸在爆炸时没有火车通过。   研究所西北方向约80米处,太子峪村9户村民在此居住。爆炸发生后,9户村民家中都遭到不同程度的毁损,玻璃爆裂、墙壁出现裂缝等。   事发后,999将17人送到医院。昨日凌晨3时30分,记者在医院看到,其中一些已经经过治疗,裹上了纱布。   太子峪村村委会主任王志海称,共有20余人受伤,主要是擦伤或者为玻璃扎伤。凌晨4时,除部分受伤村民继续留院观察外,大部分受伤村民均已乘车回家。   据悉,研究所内无人员受伤,具体事故原因仍在调查中。   ■ 讲述   碎玻璃打到村民脖子 正在睡梦中的村民被巨响惊醒   村民樊建良回忆,他在睡梦中被一声巨响惊醒,感觉“啪”的一声,有东西直接打在脖子上。“用手一摸,才发现是一块碎玻璃。”樊建良心有余悸,“如果是竖着飞过来,就是在颈部动脉的位置……”   在樊家2楼租房住的小孙说,他和女友被一股巨大的气浪冲到地面上,整扇玻璃窗碎裂,窗框倒在床上。女友被玻璃碎片扎伤腿部,到医院后缝了3针。   ■ 追访   有村民房子无法居住   窗户震碎,房顶震塌;村委会正调查损失   受爆炸影响村民和租户共100余人,他们最担心的是夜间住宿问题。   多家居民的房子墙壁出现裂缝,他们担心不安全,但无处可去,不少村民最后还是选择在家过夜。   受损最严重的樊宝林家中,两层小楼的所有窗户均已震碎,地上满是玻璃片。楼上的20间出租房,多数房间的彩钢板房顶都已震塌,悬垂在房屋中间,房内和床上布满土红色的尘土。樊家的租户表示只能暂时在外面露宿。   昨日下午,太子峪村村委会主任王志海到村民家中调查损失情况,并拍照取证。   ■ 探访   研究所居民区相距百米   昨日下午,研究所外的警戒线已撤去,研究所灰色楼房的玻璃均已震碎。西侧围墙已经坍塌,所内5间平房几乎已夷为平地,地上都是红色砖块和经爆炸冲击后扭曲的彩钢板。   研究所的西北面,距离约150米范围,受损的9户村民居住于此。   村民说,是先有村子,后有研究所。研究所在村里已有十几年了,但此前没怎么见过有人在研究所里出入,他们还以为是废弃的工厂,没想到却突然爆炸了。   ■ 专家看法   爆炸气体不影响生活   昨日下午,爆炸现场附近还有浓郁苦杏仁的味道,路过的村民撩起衣服捂住半张脸。村民担心爆炸后的气体有毒。   据知情人介绍,现场共发生两次爆炸,第一次为实验用的钢瓶,内装三乙聚铝,第二次为塑料桶,内装木糖醇四硝酸酯。   昨日下午,北京化工大学一名研究材料的教授表示,这两种物质在空气中都不稳定,爆炸燃烧之后很快消失,且不含毒性,对居民不会造成伤害。
  • 全国首个“新基建”领域技术产品服务目录发布!国仪量子8项技术产品服务入选
    近日,安徽省正式发布首批新型基础设施建设领域技术产品服务目录,国仪量子(合肥)技术有限公司有5项技术产品服务入选,子公司国仪行云(合肥)教育科技有限公司有3项技术产品入选。为加快新型基础设施建设,以新基建助力国家经济发展。5月27日,安徽省正式发布新型基础设施建设领域技术产品服务目录。首批目录共896项,主要包括5G、人工智能、工业互联网、数据中心、超算中心、物联网等领域的新技术、新产品、新服务。据悉,这是全国首个新基建领域技术产品服务名录,旨在紧扣新基建、新技术、新材料、新装备、新产品、新业态,加快信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施建设,为推动安徽高质量发展打造强劲新引擎。本批次,国仪量子(合肥)技术有限公司“金刚石量子计算教学机”“量子测控解决方案”等5项技术产品服务入选。子公司国仪行云(合肥)教育科技有限公司“实物化学元素周期表,中学生量子计算实验课程”等3项技术产品入选。国仪量子(合肥)技术有限公司以量子精密测量为核心技术,为全球范围内企业、政府、研究机构提供以增强型量子传感器为代表的核心关键器件、用于分析测试的科学仪器装备、赋能行业应用的核心技术解决方案等产品和服务。公司面向先进材料、半导体、量子科学、生命技术、医药和临床研究等领域,致力于帮助客户更高效地推动技术的发展、探索人类的未来。公司源于中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室,实验室在高端科学仪器、关键核心器件的研制领域深耕十余年,多项技术、研究成果突破国际封锁和禁运,并获得“中国科学十大进展”、“国家自然科学二等奖”、“中国分析测试协会科学技术奖特等奖”等诸多奖项。未来,国仪量子将继续立足关键技术研发及科研成果产业化,聚焦技术产品服务鼎新革故,提升企业核心竞争力,助力新型基础设施建设。
  • 八年探索,锂电池浆料评价方法终获突破
    近日,中文国家核心期刊《电源技术》2024年第1期和第2期连续发表仪思奇(北京)科技发展有限公司杨正红等两篇论文:《超声/电声谱法测定锂电池浆料的粒度、流变和微观电学参数》(见2024,48(1):95-100)及《用超声/电声谱监测锂电池正极浆料的合浆及包覆质量》(见2024,48(2):284-288)。这预示着在锂电池浆料稳定性和微观电学性质评价方面取得决定性突破。众所周知,在正、负极浆料中,颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,因此在锂离子电池生产中各极片材料的浆料混合分散至关重要。浆料分散质量的好坏,直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。目前对电池浆料的质量监测依据的是剪切流变性能的监测,然而,对相同工艺产生不同流变性质的原因始终是困扰电池浆料质量控制的痛点。据报道,影响锂离子电池浆料流变性的一些主要参数包括:1. 分散相的类型及表面电荷的大小:对于不同种类的正负极活性物质,由于其种类不同,具有不同的水化膨胀特性以及不同的表面电荷,因而不同种类的活性物质其分散特性、胶溶特性以及形成具有一定强度的结构体系的能力也各不相同,其宏观表现是不同种类的活性物质配制而成的浆料具有不同的流变特性。2. 固相的浓度:分散相或固相浓度的大小主要影响浆料的屈服应力和塑性粘度或表观粘度。在一般情况下,固相浓度越大,其屈服应力、塑性粘度或表观粘度越大。3. 固相颗位的大小、形状以及粒径的分布:在固相浓度不变的条件下,颗粒的粒径越小,由于其总的表面积增加,因而浆料的屈服应力和粘度将随之增加。 4. 分散介质本身的粘度:不同的溶剂具有不同的粘度,使得浆料的粘度也将随之变化。5. 温度和压力:在不同的温度和压力下浆料具有不同的流变特性。6. 浆料的pH值。对于锂电池合浆工序而言,合浆的搅拌工艺、粘结剂、固含量和浆料粘度对浆料的稳定性有重大的意义。通过高粘度搅拌工艺,浆料中导电剂是否能较好地分散在主料的表面,均匀地包覆住主料,这将影响极片的导电性,直接影响电池的倍率性能。因此,我国锂电池行业只能通过测粘度对浆料稳定性进行粗放的宏观管理,而缺乏对浆料本身电学性质的研究和监测,极大地影响了锂电池的成品率,导致成本无法下降,品质无法提高。美国和日本锂电企业都是通过超声衰减/电声学技术(ISO 20998/ISO13099)表征浆料中颗粒的电化学性能,进行锂电池浆料及其稳定性精准质控的。为了打破封锁,提高我国锂电池生产品质,根据所掌握的信息,仪思奇对电池浆料品质控制的超声/电声学参数进行了初步探索。美国分散技术公司的DT-1202或DT-1210超声/电声谱分析仪具有在常压条件下测量和计算上述包括粒度及zeta电位等几乎全部涉及的宏观和微观参数的能力(颗粒形状除外),国家标准GB/T 41316-2022《分散体系稳定性表征指导原则》中也推荐了超声/电声学方法。在日本,DT-1202以每年20台的销量早已广泛应用于电池浆料的质量控制中。然而,日本公司在向我国销售电池设备的同时,却对质控仪器及其相关参数对我国严格保密。为打破垄断,提高我国锂电池生产质量,降低消耗,仪思奇科技从成立之初,即与锂电材料企业广泛合作,对电池浆料可能的质控参数进行了一系列探索实验。经过八年的艰苦探索和努力,他们发现锂电池正负极浆料的稳定性化存在着不同的机制,它们的作用可以通过不同的参数表征出来,即宏观电动学参数——Zeta电位和微观电学参数——表面电荷密度。在锂电池浆料的稳定效应中,后者起到更重要的作用。因此,在锂电池浆料的研究或质量监控中,不仅需要关注zeta电位值,更需要关注表面电荷密度值的变化,二者不可偏废。这些微观电学参数也影响着浆料的宏观流变性能。超声衰减谱还可同时测量浆料体系的高频剪切黏度(动力黏度)和体积黏度(纵向黏度),反映了浆料在微观尺度上流变学性质,并且是一种非侵入式和非破环性的方法,为物质的微观结构提供了更深入的信息,有助于判断锂电池浆料工艺不稳定性的原因。研究表明,超声法直接测定锂电池合浆过程中的原浓浆料粒度直观有效,对于工艺质控非常重要。zeta电位作为疏水胶体体系静电排斥效应的表征参数,却很难直接作为电池浆料NMP有机体系的稳定化表征参数。但是在合浆过程中,因导电添加剂团聚的存在,很难均匀包覆在LFP颗粒上,而通过胶体电流(CVI)测定的电声法直接测量锂电池浆料的Zeta电位和双电层厚度可以成为导电剂是否分散和包覆均匀的关键质量控制参数。上述对电池浆料评价方法的突破,对锂电池浆料稳定性和工艺控制的解决方案探索具有重要意义
  • 智能型氦液化回收系统落户中科院物理所,有望实现75L/日实验室液氦回收效率
    同样作为不可再生资源,氦这个字眼往往很少出现在人们日常的生活中,事实上,氦被广泛应用于航空航天、医疗、物理材料以及近年大热的量子信息技术等领域。随着科学技术的不断发展,人们对氦的需求与日俱增,然而在过去的十年里氦的全球产量确并没有得到显著提升。 封锁卡塔尔重创全球氦供应2012年后,美国将氦气作为战略储备资源,大幅削减了氦气的出口订单,但随后卡塔尔弥补了这个空缺,因此目前全球氦气市场主要依赖美国和卡塔尔两个主要氦气产地。而我国氦气仍主要依赖于进口,原产自美国和卡塔尔的氦气各占到国内氦气市场的一半。2017年下半年,由于卡塔尔断交事件和其他政治因素影响,卡塔尔的氦气出口骤减直接导致2018年国内氦供应价格上浮了约40%。这无疑导致国内对氦依赖较大的医疗、科研机构产生了巨大的成本负担。Quantum Design公司30多年来一直致力于低温系统的研发和制造,积累了大量的技术和经验,由于制造工厂测试超导磁体以及低温测量系统对液氦的需求较大,因此Quantum Design从自身需求出发在2013年研发了ATL智能型氦液化器。该氦液化器设计集小型、智能、高效于一身,是市面上支持10PSI高压氦液化的高效氦液化器。也正是因为其操作简单易用,占地面积小,单冷头液化效率高等特点,受到国内诸多中小低温科研实验中心的青睐。 中国科学院物理研究所拥有多套低温实验设备,出于实验成本等因素的考虑,许多用户老师也倾向于将液氦回收再利用以减少实际开销。近日我们成功在中科院物理所安装了一套由3台ATL160智能型氦液化器和2台ATP30智能型纯化器组成的液氦高压回收系统,该套氦液化回收系统将能够实现每日75L的液氦回收量(约56m3常压氦气)。得益于其便捷式设计,每台氦液化器杜瓦均能够随时断开压缩机推至用户设备旁进行液氦传输,免去了二次传输的操作并避免了额外损耗,大程度地节省液氦产能。单冷头式的液氦杜瓦设计也能够大地规避由于冷头维修造成的整体停机,风险分散化的设计能够让用户的液氦回收效率更有保障。整套系统采用全电制冷,并可通过网络由手机、平板或者电脑等进行实时远程监控,并且得益于ATP30智能纯化器的冷头式制冷纯化设计,也免去了传动氦液化回收装置需要定期加注液氮的烦恼。智能型氦液化器ATL视频介绍: 截止目前,ATL智能型氦液化器的用户已经遍布全球,全球装机量已经达到了150余套,其智能和高效的设计正在使越来越多的低温液氦用户受益。Quantum Design也会继续致力于为广大科学家们的实验平台提供可靠以及灵活的液氦解决方案,尽大可能为用户节省液氦开支。
  • 南开团队实现“自动化操作”克隆技术
    南开新闻网讯(通讯员 刘曜玮 记者 乔仁铭)2022年3月31日,由一头普通的“代孕”母猪怀孕110天,诞下了7头克隆纯种小长白猪,这是自动化操作完成克隆全流程获得的克隆动物——南开大学科研团队实现全流程机器人自动化“孕育”克隆猪,为世界首次。南开大学赵新教授科研团队联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所针对人工克隆技术存在的相关问题,对自动化操作克隆技术进行了研究,成功实现突破。该团队亦成为世界上唯一实现机器人操作及自动化操作克隆全流程的团队。团队从机器人操作到自动化操作,进一步扩大了我国克隆技术在世界范围内领先优势。种业是农业的基石,我国种猪产业由于优良原种猪资源不足同样面临着“卡脖子”问题。发达国家对我国引进曾祖辈的原种猪进行封锁,我国只能引进退化快的祖父辈原种猪,通常经3年左右繁殖即退化,正经历着原种猪“引进、退化、再引进、再退化”的恶性循环。用克隆技术大量扩增祖父辈原种猪,是解决种猪育种问题的有效方案。但是,人工克隆操作步骤多、难度大、效率低,胜任克隆操作的人员极度短缺,不能真正解决生产祖父辈原种猪大量需求的难题,这使得大范围推广克隆技术用于种猪育种存在瓶颈。为此,在国家重点研发计划项目支持下,南开大学人工智能学院赵新教授科研团队联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所针对人工克隆技术存在的相关问题,对自动化操作克隆技术进行了研究。自动化操作克隆技术利用显微视觉建立了最大厘米级、最小亚微米级分辨率的全局视野,提高操作效率实现了克隆操作批量化;通过细胞受力分析,实现了基于最小力的克隆操作自动化;通过细胞内应变评估,降低了克隆操作过程对卵母细胞的损伤,提高了克隆操作后胚胎发育率,实现了克隆操作精准化。采用自动化操作克隆技术,将标志克隆成功的囊胚率,从人工操作的10%提高到自动化操作的27.5%,囊胚率提升2.75倍。团队相关工作结果显示,单胎代孕母猪产仔数,从人工克隆猪的平均不足5头,提升到机器人化、自动化克隆猪两批3胎共24头,平均单胎产仔8头,提升了60%以上。此外,该团队第一批机器人操作的克隆猪已用于育种生产,13头健康克隆猪有9头留种,留种率69%,与普通种猪留种率35%相比翻了一番。自动化操作克隆技术为大量扩增祖父辈原种猪、大范围推广克隆技术用于种猪育种和实际生产应用提供了途径,这为我国解决大量快速“复制”优良动物品种,解决种猪育种“卡脖子”问题提供了方案。据了解,我国种猪需求量巨大,每年种母猪更新量1300万头,种公猪更新量30万头以上。为适应育种规模化需求,赵新科研团队长期以来致力进一步提升克隆全流程机器人操作水平,在批量化、自动化、精准化、规模化上下功夫,研究工厂化的自动化动物克隆育种技术体系,旨在为解决种业“卡脖子”问题不断提供科学的自动化方案。
  • 我国掌握小型质谱仪研制关键技术
    从中国计量科学研究院了解到,该院联合清华大学等单位,历时8年完成的“小型质谱仪关键技术创新及整机研制”项目获得了2010年度国家科技进步奖二等奖。该项目攻克了质谱联用仪相关核心技术和关键部件,成功研制出实验室质谱、车载质谱、生物质谱和小型便携质谱等6种质谱仪及其研发技术平台,并实现了四极杆质谱仪的产业化,开启了中国质谱事业的新局面。其中3项核心技术成果为国际首创,3项成果达到国际先进水平,填补国内空白。   图1 便携式质谱仪   图2 离子阱质谱仪   质谱仪是将物质粒子(原子、分子)电离成离子,通过适当电场或磁场将它们分离,并检测其强度进行定性、定量分析的仪器。因具有直接测量的本质和高分辨、高灵敏、大通量、高准确度的特性,质谱仪在生命科学、材料科学、食品安全、环境监测、医疗卫生、国家安全等领域具有不可替代的作用和举足轻重的地位。近年来,随着国内外质谱技术飞速发展,质谱仪市场需求迅猛,成为分析领域最重要的仪器。   图3四极杆质谱仪   在我国,受质谱仪核心技术“空心化”的制约,国内质谱仪市场一直被国外公司垄断,限制了相关领域的创新。在国家科技支撑计划和国家自然基金项目的支持下,中国计量科学研究院于2002年开展了此方面的研究。   图4车载质谱仪   据了解,课题组从开放式质谱仪研究实验平台、关键技术及关键部件入手,突破国外的技术封锁,解决长期以来困扰我国质谱仪研究与自主制造的瓶颈问题,建立多项达到国际先进水平的专利技术,并在质谱仪的关键核心领域——质量分析器和离子源方面提出了3项填补国际空白的重要发明:首次提出了“基于可独立调节射频电压的多电极结构来平衡机械误差带来的高阶场”和“用机械形状逼近来获得近似完美的电场”2种质量分析器发展新思路,首次提出利用介质阻挡放电技术实现低温等离子体电离新方法和新装置。目前,在6种开放式质谱仪研发技术平台基础上,3种型号质谱联用仪工艺样机,已进入产品工艺化阶段。   图5 LC单四极杆质谱仪   小型质谱仪关键技术创新及整机研制,打破了发达国家对质谱仪领域核心关键技术的垄断,改变了国内质谱仪器研制落后的状况,带动了我国质谱仪产业实现跨越式发展,将在我国公共安全、生命科学、生物安全、航天科技等领域发挥重要的支撑作用。  图6研究团队:方 向(左3)、张新荣、熊行创、江 游(前排右1)、黄泽建(左1)、张小华(左2)等
  • 解读三|大动态复杂信号高精捕获与实时分析技术及应用——2023年度中国仪器仪表学会科学技术奖获奖项目
    随着现代装备向高精尖方向快速发展,众多电、磁、力、热场深度耦合的复杂部件,已广泛应用于尖端领域重大装备中,装备运行过程中面临的多源、大动态、高密度复杂共生信号环境,给其测试及维护保障带来了严峻挑战,如何快速捕获、高精处理这类大动态信号成为装备测试领域急需攻克的世界性难题。攻坚克难,创新突破在大动态宽带复杂信号捕获领域,西方国家长期占据着主导地位,相关仪器产品和技术对我国实行严格的禁运和封锁,加剧了我国在这一领域的技术差距。电子科技大学测试技术及仪器研究所、电子测试技术与仪器教育部工程研究中心程玉华教授、刘震教授,多年来专注于重大装备维护保障中的大动态、宽带复杂信号的高精捕获,在国家重点研发计划、自然科学基金(重点)等项目支持下,带领课题组持续攻关,突破了大动态超高分辨率采集等关键技术和难题,实现了大动态信号实时可重构采集架构,形成了具有完全自主知识产权的大动态信号采集分析仪等系列化国产测试仪器。潜心科研, 服务国家程玉华教授、刘震教授所在的电子科技大学“测试技术及仪器研究所”科研团队,在测试领域有着50余年的学术和技术积累,团队以研制基于高速数据采集测试仪器为目标,先后攻克了大规模并行采样、极高波形捕获率等核心技术,产生了多项国际先进并填补国内空白的技术成果。近十年来,团队瞄准国家重大仪器需求,在大动态宽带信号捕获方向上潜心科研、努力攻关,成功研制出兼具上百通道数、动态范围160dB、分辨率32bit的测试性能可组合重构的系列化测试仪器和采集系统,技术指标达到国际先进水平,满足了国家尖端科研和重大工程急需。成果突出,效益显著项目成果已授权国家发明专利90余项,美国专利6项。项目整体技术指标国际先进,大动态同步捕获能力达国际领先水平。研制的系列化测试仪器已在多型航空发动机、声呐探测、电网监测、新能源汽车等领域中应用,近三年共新增销售额3.66 亿元,新增利润约5000万元。2023年10月,“大动态复杂信号高精捕获与实时分析技术及应用”项目荣获中国仪器仪表学会科技进步一等奖。
  • 质谱产品差异化发展方向:定制化和集成创新——访谱育科技技术总工赵鹏
    近两年全球经贸摩擦形势严峻,世界各国在高端制造领域的比拼、博弈日趋激烈,以美国为首的发达国家对我国实施技术封锁,”卡脖子“问题愈发凸显。我国高端制造业发展面临严峻挑战,作为仪器仪表行业的重要分支之一,实验分析仪器制造需要复杂而精密的技术,而在该领域我国目前进口依赖度较高,产业发展与转型都面临严峻的挑战,因而突出高端制约的重围任重道远。过去一年间,杭州谱育科技发展有限公司推出了多款质谱仪器产品,包括实验室GC-MS(EXPEC 3700),UHPLC(EXPEC 5180)、LC-TQ-MS(EXPEC 5700)、GC-TQ-MS(EXPEC 5232)以及现场实时在线监测质谱系统(SUPEC 5240)等系列产品。那么在快速推新产品、新技术的背后,谱育是如何定位新产品的应用场景?接下来还有那些新产品的规划?仪器信息网特别采访了杭州谱育科技发展有限公司技术总工赵鹏,与其进行了深入的沟通。完整采访内容请点击下方视频。  关于产品创新和集成创新的规划,赵鹏认为,如今常规实验室质谱技术大多相对成熟,核心技术越来越难以突破,20世纪后,我们看到更多是基于应用的再次创新,通过多维联用(二维色谱、离子淌度、微流控芯片、超临界色谱等)、新型离子源拓展、自动化水平提升等推动质谱技术发展。我们一方面要弥补国产质谱在尖端技术上的差距,另一方面要开展产品的源创新,即围绕客户需求的差异化创新,主要表现在产品定制化创新和集成创新方面。SUPEC 5240现场实时在线监测质谱系统就是定制创新的代表案例,实现水环境中新污染物及污水中毒品等的及时监测。在集成创新方面,谱育科技推出了车载/船载监测、全自动理化实验室等解决方案,在“十四五”智慧环境、智慧海关、智慧工业、智慧公安等业务场景下,谱育科技将深入打造全流程自动化方案,实现从产品销售向全流程解决方案销售的转变。
  • 提供产学研交流平台,促进半导体技术发展与成果转化--访大会执行主席卢红亮教授
    “2024中国检测技术与半导体应用大会暨半导体分析检测仪器与设备发展论坛”于2024年7月11-13日在上海虹桥新华联索菲特大酒店隆重举行。大会以“大会报告+分会报告+产品展览+高校科技成果展示+学术墙报+晚宴交流”的形式召开,91个口头报告专家及15个提供墙报的学生,分别来自于半导体检测领域知名科研院校、半导体制造企业、半导体检测企业等。大会设立了包括集成电路晶圆级缺陷检测技术、半导体器件可靠性及失效分析、集成电路先进制造及封装技术、半导体检测设备及核心零部件等在内的15个分会场报告,多样的报告主题讨论极大促进了与会者之间的互动交流和融合创新。会场外也精心布置了国内多家知名企业展位,如安捷伦、珀金埃尔默、北方华创等,他们纷纷展示了各自在半导体量检测领域的新技术、新设备。会议期间,仪器信息网特别采访了本次大会执行主席 复旦大学微电子学院教授 卢红亮。在采访过程中,卢老师首先是针对当下中美贸易战背景下半导体量检测设备的发展方向阐述了自身的看法;作为大会执行主席,他还为我们详尽地说明了本次大会举办的目的以及所开展的工作,最后抒发了对大会未来的规划。以下是现场采访视频:突破封锁,走自主发展之路仪器信息网:在当前中美冲突的国际情势下,请您谈谈中国的半导体量检测技术及产业发展状况。卢老师:自中美贸易战以来,我们的集成电路的发展应该是得到了很多的机遇,但同时也面临很大的挑战。核心的装备方面,尤其我们刚才主持人提到的半导体的量检测设备。以前的这些设备因为都是涉及到非常高尖端的一些科学技术本身,所以基本上是进口,现在的话由于高端的技术来说,国外可能对我们新的进口需要我们自己国产化或者自主化,因为如果他们把最好的设备给我们用,那就是我们的技术会迭代的比较快,现在因为贸易战的原因,所以就是说国外可能对我们新的出口,也对我们的制造过程中的良率的提升,然后技术的迭代激进的发展以及芯片的这种更新造成了很多的困难。在困难中实际上也是给我们带来了很多机遇,也就是说我们的设备仪器,尤其检测设备分析仪器,我们讲是我们的提高良率的“眼睛”,或者说它是一些核心关键的要素,必须突破他们的封锁,要走自主发展之路。这里面我们以前在这块应该说基础还是比较薄弱的,因为都是进口,所以我们对自己的国产化的支持力度相对不够。现在的话就是说需要自己突破,所以需要上下的紧密协同,或者说从我们所面临的问题以及所发现的机遇着手,然后一个个来突破,所以我觉得应该机会更加多了应该是,但困难它挑战也是很大的。 从科学底层出发,突破技术核心难题仪器信息网:中国的半导体量检测产业发展将面对哪些具体的机遇和挑战?卢老师:就是说半导体或者集成电路,它在我们信息化社会里面应该是越来越重要和跟我们的方方面面的这种智能化,包括比如人工智能,包括信息化都是密不可分的。在核心的底层我们讲芯片,传感器还包括软件算法,芯片的话要提升质量,实际上我们过去的话我们是因为依赖中国巨大的市场取得了很大的一个进步,但现在的话需要我们自己从底层来研发技术,突破一些最核心的难点的问题,所以我觉得未来我们在这块基于我们庞大的市场来说,应该还是非常大的一个市场机遇,所以说我觉得我们以前的都是中低端产品的这种市场化,或者说占据了很大的一个份额,但是中高端方面的高利润的方面,实际上我们是比较欠缺的,无论是就是说制程设备,还有我们刚才聊的检测仪器设备,因为它只能提高质量,提高稳定性、一致性,才能够增加产品的高的附加值。所以说这块的话涉及的面很广,也就是说整个芯片半导体在未来中国的发展过程中涉及到深水区,所以说更加需要我们能够从科学的底层出发,然后围绕着应用的需求进行技术的迭代跟突破。 提供企业与高校院所深度交流的平台仪器信息网:您作为本次会议的执行主席,您为本次大会设定的目标是什么?卢老师:我们讲刚才提到的整个半导体的发展,未来像中国的尤其大陆应该是还有很多机会的,但是我们讲的要提升发展和半导体发展到深水区,或者说到中高端到这个产品的研发过程中,就面临很多我们真的要逻辑底层或者科学的基础,要有了以后才能够突破,否则的话可能只是说拿来主义,别人的产品我们只是模仿或者说不知道它的基本的原理也不会有创新。所以在这里面的话,就是说我们以前的半导体的很多的这种市场的壮大,我觉得还是我们借助在国外的基础上,通过中国的大的市场来转化。当然因为现在国际形势大家都了解,实际上给我们造成了很多的这种限制,所以需要突破的高端技术的话,需要科学的这种基础研究跟应用的产品的这种产品化要紧密协同,但这里面我要组织会议的过程中或者组织会议的初衷就是希望产业链的上下游能有紧密的互动,然后产业跟学术或者说企业跟高校之间或研究院所之间非常深度的融合。这里面因为比如说技术研究跟产业技术的应用,实际上本身的话它的目标是不太一致的,但它实际上长远的目标实际上又是非常吻合的,所以需要中间的桥梁跟纽带来牵引,所以我们举办大会是希望做一个平台或舞台,让产业界的人跟科学家跟企业家有相互的,能够先初步的认识,后面再大家能够紧密的合作,来探索一些科技创新的火花。 产学研深度融合,共促技术发展与成果转化仪器信息网:大会围绕着目标,主要做了哪些安排?卢老师:我们大会的话跟一些传统的比如说产品的展会,或者说从我们高校科研院所做的学术会议也不太很大的不同。最主要我们的大会的形式主要是产学研的一个合作交流的大会,所以我们的大会的形式的话,通过一个行业技术的这种一些企业家来做报告,然后一些学术专家也同时来做报告,互相探讨技术的一些深度和广度的问题。所以我们大会形式的话,首先也是有上市公司的老总,同时有我们科学界的这种比如院士来做大会报告,同时的话我们针对我们半导体量检测技术领域的,无论从材料、器件、芯片、模组,一个链条的每一个维度都是需要测试的,所以做了很多专业的分会报告。还有在这个基础上,我们也为很多优秀的学生,是因为他们只有看到产业的这种发展,他们才会激发他们科学或学习的热情,所以我们给一些学生有一些展览成果的一个舞台,同时让企业能够和学生也有互动,来牵引或者挖掘一些好的学生,让他们能够让学生在这学习过程中也能够学以致用。还有另外的话,我们这次大会还有更大一个特点的话,我们给一些部分的院所的一些老师的科研成果做一个小的展示平台,据我自己了解的话,国内的很多老师都有做样机或者成果的出产品的能力,但它怎样产品化商业化过程中,限于它对市场的了解不深入,以及比如运营精力的有限可能说在市场化从样品到产品的商业过程中还有很多欠缺的,所以我们希望让老师的东西能够有展示,让企业家看到老师的成果,让企业家来把它从0到1变成1到10到100转化过程,所以企业跟科学家相互的协同,把核心的技术能够通过转化转移,然后服务我们广大的市场。15个分会报告,涵盖半导体测试方方面面仪器信息网:本次大会具体有多少分会场主题?卢老师:主要有半导体材料成分的分析,还有一些器件结构的分析,同时的话有晶圆级的这种表面的形貌缺陷的检测,还有一些功率器件的一些电学检测,同时还有一些光电的检测,所以说还有封装好的这种器件的芯片的测试以及整个模组的测试,所以涵盖了整个我们集成电路半导体测试的方方面面,从材料物理化学到电学到光电到系统级的测试,或者自动化的测试,晶圆体的测试,所以我们大概有15个分会的报告,当然每个分会报告都有企业家跟科学家的参与,所以整个报告的话我们有91个报告,所以企业家跟科学家刚好是一半左右的一个分布。 仪器信息网:目前大会的举办情况是否达到了您的理想效果?卢老师:应该初步达到效果,因为我们这次也是第一次来做这样一个大会,规模相对还是比较大的。因为你是新生的会议,现在会议也挺多的,所以老实说初步的预期效果达到,但是很多细节问题还是受我们的一个场地的所限,包括我们组织能力的水平的所限,还有很多可以提高的地方。 打造平台型企业,服务产业创新发展仪器信息网:对于大会的未来您是怎么规划的?卢老师:希望是每年举办检测领域的一个产业大会。实际上我们除了检测会议上,我们还做了一个真空制造的大会,还有一个新材料的大会,实际上都是这样的产业的合作模式,我们刚好三个大会也是产业链上下游,所以我们就想希望通过我们自己的一个平台型的一个企业,能够服务于产业,然后赋能于学校,然后服务于很多我们一些想创新创业的人才,然后也支持很多企业的发展,还有为政府做很多的可能在咨询策划,让大家能够更加精准连接,少走弯路,然后做更高效率的一个创新。

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