科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的情況與展望-2013國(guó)自然

汲培文數(shù)理科學(xué)部2013年11月北?？茖W(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的情況與展望國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的基本定位科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的類別與側(cè)重思考與建議項(xiàng)目分析報(bào)告內(nèi)容一、科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的基本定位資助圍繞科研活動(dòng)的所需儀器的研制、提升與發(fā)展研制：適應(yīng)科研需求，研制特需（創(chuàng)新）儀器提升：改善、拓展已有儀器性能，包括診斷設(shè)備、后端設(shè)備的研制等發(fā)展：新一代裝置的預(yù)研、特別是概念性和關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研項(xiàng)目系列:重大項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大國(guó)際合作項(xiàng)目、面上項(xiàng)目聯(lián)合基金專項(xiàng)基金----儀器專項(xiàng)二、科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的類別與側(cè)重重大項(xiàng)目：

著重體現(xiàn)技術(shù)方法的發(fā)展，對(duì)提升我國(guó)自主發(fā)展儀器設(shè)備有重要支撐意義；

學(xué)部咨詢委員會(huì)討論、推薦立項(xiàng)，強(qiáng)度2000萬(wàn)元左右，目前一年數(shù)理學(xué)部共資助3項(xiàng)左右，主要以科學(xué)研究為主要資助方向二、科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的類別與側(cè)重重點(diǎn)項(xiàng)目：以學(xué)科發(fā)布指南為引導(dǎo)、強(qiáng)度300-400萬(wàn)元；由學(xué)科評(píng)審組審議重大國(guó)際合作項(xiàng)目：自由申請(qǐng)重大國(guó)際合作項(xiàng)目：指南引導(dǎo)（范圍較寬），多為科學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法的改進(jìn)、小型實(shí)驗(yàn)裝置的研制；學(xué)部組織評(píng)審，強(qiáng)度300萬(wàn)元左右；協(xié)議框架內(nèi)重大國(guó)際合作項(xiàng)目：由雙邊協(xié)議內(nèi)容確定二、科學(xué)基金資助儀器類項(xiàng)目的類別與側(cè)重面上項(xiàng)目

提出了新的技術(shù)方法、思路的嘗試（為基金委儀器類項(xiàng)目和重大專項(xiàng)儀器項(xiàng)目的研制奠定基礎(chǔ)，醞釀思想或框架）；

對(duì)某些原理的驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)；

測(cè)試、診斷技術(shù)方法的發(fā)展；

基于已有儀器設(shè)備性能的拓展與提升；

現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用到其他領(lǐng)域；

薄弱而亟待發(fā)展的技術(shù)和方法（譬如探測(cè)器、電子學(xué)等等）。學(xué)部指南傾斜，學(xué)科評(píng)審會(huì)審議；

強(qiáng)度80----180萬(wàn)元◆聯(lián)合基金大科學(xué)裝置聯(lián)合基金天文聯(lián)合基金

基于平臺(tái)裝置的研究工作，重點(diǎn)支持物質(zhì)科學(xué)、信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的多學(xué)科和學(xué)科交叉前沿問(wèn)題的研究，開拓新的研究方向；基于專用裝置的研究工作，譬如北京譜儀的高能物理研究、蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)裝置的核物理研究等；提升大科學(xué)裝置研究能力的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、方法及小型專用儀器發(fā)展研究和關(guān)鍵技術(shù)研究。主要資助方向大科學(xué)裝置聯(lián)合基金

面上項(xiàng)目主要資助：光束線的新原理、新技術(shù)和方法學(xué)研究；粒子加速器和粒子探測(cè)器的關(guān)鍵技術(shù)、方法和設(shè)備的研究。

重點(diǎn)項(xiàng)目主要資助：粒子加速器和探測(cè)器以及光束線站的技術(shù)、原理和方法學(xué)研究。資助與儀器相關(guān)的內(nèi)容主要資助方向與內(nèi)容中國(guó)科學(xué)院天文臺(tái)系統(tǒng)以外科研機(jī)構(gòu)和高等院校的科研人員利用中國(guó)科學(xué)院天文臺(tái)系統(tǒng)所屬的光學(xué)、射電、紅外等天文觀測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)資料開展的宇宙學(xué)、星系、恒星、太陽(yáng)和太陽(yáng)系以及基礎(chǔ)天文等領(lǐng)域的觀測(cè)和理論研究（中國(guó)科學(xué)院天文臺(tái)系統(tǒng)研究人員不能作為申請(qǐng)人申請(qǐng)此方面內(nèi)容，但可以作為主要參與者參與申請(qǐng)）；空間天文探測(cè)技術(shù)研究，包括空間天文探測(cè)新技術(shù)新方法的研究和天文衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)的前期預(yù)先研究等；與天文探測(cè)相關(guān)的高能、紫外、光學(xué)、紅外和射電技術(shù)方法，包括微弱光電子信號(hào)探測(cè)、存儲(chǔ)和傳輸技術(shù)，與天文望遠(yuǎn)鏡相關(guān)的高能、光學(xué)、紅外和無(wú)線電技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和機(jī)械等；天文聯(lián)合基金主要資助方向與內(nèi)容海量天文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、共享及虛擬天文臺(tái)技術(shù)；基礎(chǔ)天文學(xué)方法及其在滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求應(yīng)用中產(chǎn)生的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題；圍繞在建或擬建大型天文觀測(cè)設(shè)備的前沿科學(xué)問(wèn)題而開展的分析研究，為設(shè)備的研制、測(cè)試和運(yùn)行提供科學(xué)指導(dǎo)。具體包括：前沿科學(xué)問(wèn)題和科學(xué)目標(biāo)的選取和論證；觀測(cè)模式和策略的選取、優(yōu)化以及具體觀測(cè)對(duì)象的遴選；觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理和信息提取，誤差的分析和控制；觀測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M和理論模型的建立等◆專項(xiàng)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項(xiàng)

重大儀器專項(xiàng)：自由申請(qǐng)、部門推薦

1998年起科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究納入科學(xué)基金資助范圍，主要用以資助基礎(chǔ)科學(xué)的前沿研究所急需的創(chuàng)新性科學(xué)儀器的研制或改進(jìn)。

資助范圍對(duì)前沿學(xué)科發(fā)展有重要推動(dòng)作用的關(guān)鍵科學(xué)儀器和部件的研制。為驗(yàn)證新原理、新方法的科學(xué)儀器和部件的研制。量大面廣，具有廣泛應(yīng)用背景的新穎科學(xué)儀器和部件的研制。1.科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項(xiàng)方式與特點(diǎn)根據(jù)我國(guó)當(dāng)前技術(shù)研究的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，結(jié)合學(xué)科的特點(diǎn)確定鼓勵(lì)研究領(lǐng)域。重點(diǎn)支持已有前期工作基礎(chǔ)的創(chuàng)新性科學(xué)儀器的研究。由科學(xué)部組織并推薦已有較好研究基礎(chǔ)的研究隊(duì)伍申請(qǐng)。計(jì)劃局組織會(huì)評(píng)—全委領(lǐng)域間的競(jìng)爭(zhēng)資助強(qiáng)度300萬(wàn)元左右。1998-2012經(jīng)費(fèi)投入情況

資助經(jīng)費(fèi)示意圖資助經(jīng)費(fèi)總額為59453萬(wàn)元單位：萬(wàn)元

科學(xué)部數(shù)理化學(xué)生命地球工材信息醫(yī)學(xué)年度科學(xué)科學(xué)科學(xué)科學(xué)科學(xué)科學(xué)科學(xué)合計(jì)199821000205199913000015200012122109200103122109200222211201020032311220112004231113011200535103511820064601233192007560246225200857034602520097702512235201081304717655201181223618655201271203617449合計(jì)5785925459525341資助項(xiàng)目研究領(lǐng)域分布情況科學(xué)部受理申請(qǐng)資助單項(xiàng)平均資助率項(xiàng)數(shù)金額占全委經(jīng)費(fèi)比例合計(jì)4805015000100%

30010.42%

數(shù)理科學(xué)部548241016.07%301.2514.81%

化學(xué)科學(xué)部5811341022.73%31018.97%

生命科學(xué)部1613002%3006.25%

地球科學(xué)部59411757.83%293.756.78%

工程與材料科學(xué)部797206013.73%294.298.86%

信息科學(xué)57%306.078.86%

醫(yī)學(xué)科學(xué)部56513609.07%2728.93%2013年度科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究?？钌暾?qǐng)與資助情況（單位：萬(wàn)元）定位面向科研、推動(dòng)原始創(chuàng)新體現(xiàn)科研需求的工具研制即科研需求導(dǎo)向的科研工具的研制對(duì)于促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、開拓研究領(lǐng)域具有重要作用的原創(chuàng)性科研儀器設(shè)備的研制；通過(guò)關(guān)鍵核心技術(shù)突破或集成創(chuàng)新，用于發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律、驗(yàn)證新原理、獲取新數(shù)據(jù)的科研儀器設(shè)備的研制。資助范圍2.重大儀器專項(xiàng)◆自由申請(qǐng)重大儀器項(xiàng)目

經(jīng)費(fèi)在1000萬(wàn)元左右自由申請(qǐng)科學(xué)部組織通訊評(píng)審計(jì)劃局組織會(huì)議評(píng)審委務(wù)會(huì)審批項(xiàng)目程序2012年重大儀器自由申請(qǐng)資助項(xiàng)目序號(hào)科學(xué)部項(xiàng)目名稱申請(qǐng)人申請(qǐng)單位資助金額（萬(wàn)元）1數(shù)理輻照效應(yīng)實(shí)時(shí)原位分析裝置的聯(lián)機(jī)部件研制李寧廈門大學(xué)3502超快自旋極化低能電子顯微鏡唐文新重慶大學(xué)9003超高溫極端環(huán)境下材料性能測(cè)試設(shè)備研制方岱寧北京大學(xué)9004用于等效原理檢驗(yàn)的高精度原子干涉儀詹明生中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所9005化學(xué)糖蛋白結(jié)構(gòu)解析串級(jí)質(zhì)譜分析裝置楊芃原復(fù)旦大學(xué)9006時(shí)間分辨雙光子激發(fā)活體熒光成像系統(tǒng)王遠(yuǎn)北京大學(xué)9007電場(chǎng)、磁場(chǎng)調(diào)制的短波長(zhǎng)手性拉曼光譜儀研制李燦中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所8408界面超分子手性的原位高分辨非線性光譜表征及其成像裝置研究劉鳴華中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所9009基于高效熒光共振能量轉(zhuǎn)移探針的新一代多色超分辨顯微鏡研制樊春海中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所90010地學(xué)低平流層風(fēng)場(chǎng)探測(cè)激光雷達(dá)系統(tǒng)研制和應(yīng)用孫東松中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)80011大深度三維矢量廣域電磁法儀器研制何繼善中南大學(xué)90012降解-礦化平衡研究中地史環(huán)境模擬設(shè)備“PALEOPOND”研制王偉中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所42013二次細(xì)粒子粒徑分布、化學(xué)組成和光學(xué)特性在線測(cè)量系統(tǒng)葛茂發(fā)中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所88014復(fù)雜山地多波寬頻帶地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制庹先國(guó)成都理工大學(xué)6002012年重大儀器自由申請(qǐng)資助項(xiàng)目序號(hào)科學(xué)部項(xiàng)目名稱申請(qǐng)人申請(qǐng)單位資助金額（萬(wàn)元）15工材連鑄坯枝晶生長(zhǎng)熱模擬試驗(yàn)機(jī)翟啟杰上海大學(xué)30016薄膜拉伸加工物理多尺度結(jié)構(gòu)在線研究裝備李良彬中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)87017模擬空間環(huán)境下摩擦試驗(yàn)原位分析系統(tǒng)的研制劉維民中科院蘭州化學(xué)物理研究所75018聚合物微納層狀多層次形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)控儀與分析表征系統(tǒng)郭少云四川大學(xué)86019信息基于微流控芯片的高通量自動(dòng)化DNA測(cè)序裝置陸祖宏?yáng)|南大學(xué)30020光學(xué)活檢術(shù)--無(wú)損超高分辨的內(nèi)窺光學(xué)相干CT成像系統(tǒng)薛平清華大學(xué)54021大視場(chǎng)X射線相襯成像器件與錐束CT系統(tǒng)研究牛憨笨深圳大學(xué)90022通用無(wú)線信號(hào)檢測(cè)分析儀表張平北京郵電大學(xué)85023異型零件精密微裝配設(shè)備研制徐德中科院自動(dòng)化研究所83024高精度鐿原子光鐘呂寶龍中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所54025基于譜圖、結(jié)構(gòu)信息集成探測(cè)的高精度近地遙感系統(tǒng)研究趙慧潔北京航空航天大學(xué)75026醫(yī)學(xué)低功率超聲分子顯像與治療系統(tǒng)研究王志剛重慶醫(yī)科大學(xué)70027天然藥物中目標(biāo)物快速“識(shí)別鑒定”二維色譜儀研制賀浪沖西安交通大學(xué)720合計(jì)14170科學(xué)部申請(qǐng)數(shù)批準(zhǔn)資助平均強(qiáng)度資助率項(xiàng)數(shù)金額占全委比例合計(jì)2474030000100%

75016.19%

數(shù)理科學(xué)部586480016%80010.34%

化學(xué)科學(xué)部278600020%75029.63%

生命科學(xué)部600--0

地球科學(xué)部354320010.67%80011.43%

工程與材料科學(xué)部376460015.33%766.6716.22%

信息科學(xué)部6313905030.17%696.1520.63%

醫(yī)學(xué)科學(xué)部21323507.83%783.3314.29%2013年度重大儀器自由申請(qǐng)項(xiàng)目申請(qǐng)與資助情況◆部門推薦重大儀器項(xiàng)目部門限額推薦項(xiàng)目申請(qǐng)同行通訊評(píng)議學(xué)部咨詢委員會(huì)評(píng)審（2/3）專家委員會(huì)評(píng)審（2/3）

現(xiàn)場(chǎng)考察（不涉及經(jīng)費(fèi)預(yù)算）

經(jīng)費(fèi)預(yù)算評(píng)審（以科技專家為主）專家委員會(huì)最終評(píng)審(2/3)委務(wù)會(huì)審批評(píng)審程序2011年度國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)資助項(xiàng)目序號(hào)負(fù)責(zé)人項(xiàng)目名稱項(xiàng)目依托單位得票情況申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）擬資助經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）1李儒新新一代超強(qiáng)超短激光綜合實(shí)驗(yàn)裝置中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所32890089002杜瑞瑞拓?fù)淞孔佑?jì)算專用儀器平臺(tái)研制北京大學(xué)30300030003史生才太赫茲超導(dǎo)陣列成像系統(tǒng)中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)316249.260004萬(wàn)立駿高分辨多功能化學(xué)成像系統(tǒng)中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所287002.29870005楊學(xué)明基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實(shí)驗(yàn)研究裝置中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所3214800103306徐濤光電融合超分辨生物顯微成像系統(tǒng)中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所30420030007呂達(dá)仁多波段多大氣成份主被動(dòng)綜合探測(cè)系統(tǒng)中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所31930093008張首剛新一代時(shí)間頻率系統(tǒng)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心34350035009王智彪球形聚焦集聲系統(tǒng)的研究重慶醫(yī)科大學(xué)2660006000合計(jì)

62951.498570302012年度重大儀器專項(xiàng)資助項(xiàng)目情況序號(hào)科學(xué)部編號(hào)申請(qǐng)人單位項(xiàng)目名稱建議資助經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）1112279006鄒廣田吉林大學(xué)新一代大型超高壓產(chǎn)生裝置8700.002112279002吳培亨南京大學(xué)多通道超導(dǎo)單光子探測(cè)器4900.003112279001杜江峰中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)多波段脈沖電子自旋磁共振譜儀研制5600.004112279005潘庶亨中國(guó)科學(xué)院物理研究所極端條件下超高精度實(shí)空間/動(dòng)量空間原位測(cè)量系統(tǒng)7900.005412279001李曉中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所高能加速器CT多場(chǎng)耦合巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)5650.006612279001巴音賀希格中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所1.5米掃描干涉場(chǎng)曝光系統(tǒng)8300.007612279002房建成北京航空航天大學(xué)基于原子自旋效應(yīng)的超高靈敏磁場(chǎng)與慣性測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究裝置8850.008812279002周欣中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所用于人體肺部重大疾病研究的磁共振成像儀器系統(tǒng)研制4400.009812279001田捷中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所小動(dòng)物光學(xué)多模融合分子影像成像設(shè)備8500.0010112279003鮑威中國(guó)人民大學(xué)冷中子非彈性散射譜儀的研制11100.0011112279004劉志中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所基于上海同步輻射光源的能源環(huán)境新材料原位電子結(jié)構(gòu)綜合研究平臺(tái)（SiP·ME2）研制14800.00合計(jì)88700.002013年度重大儀器專項(xiàng)資助項(xiàng)目情況序號(hào)項(xiàng)目名稱負(fù)責(zé)人依托單位申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）1針對(duì)若干國(guó)家戰(zhàn)略需求材料使役條件下性能與顯微結(jié)構(gòu)間關(guān)系的原位研究系統(tǒng)張澤浙江大學(xué)63002原子尺度超高時(shí)空分辨兆伏特電子衍射與成像系統(tǒng)王西杰上海交通大學(xué)95003基于可調(diào)諧紅外激光的能源化學(xué)研究大型實(shí)驗(yàn)裝置孫世剛廈門大學(xué)8997.914單細(xì)胞時(shí)空分辨分子動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)陳洪淵南京大學(xué)72005超高時(shí)空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統(tǒng)程和平北京大學(xué)89006基于靜電懸浮的金屬材料快速凝固實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)魏炳波西北工業(yè)大學(xué)45007材料與構(gòu)件深部應(yīng)力場(chǎng)及缺陷無(wú)損探測(cè)中子譜儀研制鐘掘中南大學(xué)80008多功能固態(tài)量子存儲(chǔ)器郭光燦中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)60009多維多尺度高分辨率計(jì)算攝像儀器戴瓊海清華大學(xué)8950物理II領(lǐng)域的特點(diǎn)大科學(xué)：科學(xué)目標(biāo)宏偉、意義重大，涉及人類對(duì)自然的基本認(rèn)識(shí)問(wèn)題，由眾多科學(xué)家共同提出、醞釀、凝練；大裝置：規(guī)模大、技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)發(fā)展、單元多，涉及到材料、機(jī)械、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域；大投入：經(jīng)費(fèi)投入多，一般為幾億元、幾十億元，甚至上百億元人民幣；大團(tuán)隊(duì)：需要大量的科學(xué)、技術(shù)專家和工程師參與三、有關(guān)思考與建議北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和北京譜儀，主要開展τ輕子和粲粒子物理的研究，在τ輕子質(zhì)量精確測(cè)量、R值測(cè)量、發(fā)現(xiàn)多個(gè)新共振態(tài)等做出了許多國(guó)際上有顯示度的工作?？茖W(xué)目標(biāo)的確定：

科學(xué)目標(biāo)要具體、特色鮮明、體現(xiàn)學(xué)術(shù)思想的創(chuàng)新儀器特色的提煉：

儀器要自成體系、規(guī)模適中、關(guān)鍵技術(shù)明確，難點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)突出；或?qū)侏?dú)創(chuàng)，或?yàn)楝F(xiàn)有設(shè)備的拓展、特色鮮明、指標(biāo)先進(jìn)研究基礎(chǔ)的表述

有積累、有所需主要技術(shù)人才、儲(chǔ)備了一定的關(guān)鍵技術(shù)、掌握了解決難點(diǎn)的方法思考的問(wèn)題中等規(guī)模的大科學(xué)裝置的科學(xué)目標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)、前沿技術(shù)研究（3000—10000萬(wàn)元），高能物理、粒子物理、等離子體物理領(lǐng)域意義重大、探索性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)多的項(xiàng)目的培育與支持科學(xué)研究支撐中的基礎(chǔ)性研究工作（技術(shù)的固化與數(shù)據(jù)的積累等）大規(guī)模物理實(shí)驗(yàn)研究中的硬軟件及其更換重大的國(guó)際合作中的實(shí)驗(yàn)類（儀器設(shè)備）項(xiàng)目

思考的問(wèn)題四、項(xiàng)目分析----側(cè)重學(xué)科領(lǐng)域外競(jìng)爭(zhēng)的項(xiàng)目科學(xué)目標(biāo)的凝練：能用于研究、回答目前尚未認(rèn)識(shí)的科學(xué)問(wèn)題，問(wèn)題明確、意義重要；或擬研究發(fā)展的技術(shù)方法屬對(duì)該領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)裝置發(fā)展的支撐作用顯著；或?yàn)槲覈?guó)科研急需發(fā)展和掌握的關(guān)鍵技術(shù)儀器設(shè)備整體結(jié)構(gòu)、性能的表述：儀器整體性能優(yōu)越，或?yàn)楠?dú)創(chuàng)，或?yàn)楝F(xiàn)有設(shè)備的拓展、但特色鮮明、指標(biāo)先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的描述：技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)突出，主要部分體現(xiàn)提升自主創(chuàng)新能力的提升○重大項(xiàng)目

1.中微子高性能探測(cè)器關(guān)鍵技術(shù)與方法研究

強(qiáng)度1000萬(wàn)元

大亞灣核電站具有獨(dú)特的條件，是世界上進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的最佳地點(diǎn)。兩個(gè)近點(diǎn)與一個(gè)遠(yuǎn)點(diǎn)探測(cè)器之間用隧道連接，共3000米由科技部、中科院、基金委、廣東省、深圳市和中國(guó)廣東核電集團(tuán)共同支持。二期繼續(xù)給予資助

四、項(xiàng)目分析----側(cè)重學(xué)科領(lǐng)域外競(jìng)爭(zhēng)的項(xiàng)目項(xiàng)目特征：科學(xué)目標(biāo)明確、儀器設(shè)計(jì)先進(jìn)、需研究解決的技術(shù)、方法清晰南極態(tài)勢(shì)及中國(guó)南極天文臺(tái)建站地點(diǎn)DomeADomeC,歐洲(3202m)SouthPole美國(guó)(地理南極點(diǎn))(3200m)DomeA,中國(guó)(4093m)南極天文臺(tái)地理位置南緯：8025’東經(jīng)：7706’海拔：4087mDome

F,

日本Dome

Vlastok,

俄羅斯強(qiáng)度2000萬(wàn)元

實(shí)現(xiàn)衍射極限的大視場(chǎng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵技術(shù)方法基于高臨界溫度超導(dǎo)器件的多頻段太赫茲探測(cè)器特性研究特殊環(huán)境下光學(xué)紅外與太赫茲望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵組件的特性研究

項(xiàng)目特征：

需求明確關(guān)鍵問(wèn)題突出特色鮮明創(chuàng)新性強(qiáng)

2.南極天文觀測(cè)關(guān)鍵技術(shù)與方法研究實(shí)現(xiàn)衍射極限的大視場(chǎng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵技術(shù)方法【研究?jī)?nèi)容】衍射極限像質(zhì)的大口徑自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)及在南極實(shí)現(xiàn)衍射成像的方法；與南極極好視寧度條件匹配的大視場(chǎng)高分辨光學(xué)望遠(yuǎn)鏡方案；大視場(chǎng)高分辨光學(xué)成像新概念的研究；南極超高分辨光干涉技術(shù)概念研究；傳統(tǒng)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng):光學(xué)元件多，效率低，視場(chǎng)小常規(guī)望遠(yuǎn)鏡配大口徑自適應(yīng)副鏡:光學(xué)元件少，效率高，動(dòng)態(tài)范圍大。

【創(chuàng)新點(diǎn)】全新的大視場(chǎng)高分辨光學(xué)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)；首次應(yīng)用于南極光學(xué)紅外望遠(yuǎn)鏡的大口徑自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。

基于高臨界溫度超導(dǎo)器件的多頻段太赫茲

探測(cè)器特性研究【研究趨勢(shì)】應(yīng)用高臨界溫度超導(dǎo)隧道結(jié)實(shí)現(xiàn)更高頻段、更寬瞬時(shí)帶寬、更高靈敏度探測(cè)技術(shù)。【研究?jī)?nèi)容】具有高臨界溫度超導(dǎo)隧道結(jié)和熱電子混頻器在太赫茲波段的噪聲機(jī)制以及各種噪聲的溫變特性；多頻段太赫茲探測(cè)器系統(tǒng)中電磁波的分光、傳輸和耦合特性；太赫茲探測(cè)器系統(tǒng)關(guān)鍵部件的溫度特性以及低溫互聯(lián)所致的電磁波反射、熱耗散及噪聲干擾等問(wèn)題?！緞?chuàng)新點(diǎn)】解明高臨界溫度超導(dǎo)隧道結(jié)噪聲機(jī)制及溫變特性；首次實(shí)現(xiàn)10K溫區(qū)工作且接近量子極限靈敏度的太赫茲超導(dǎo)隧道結(jié)混頻技術(shù)。超導(dǎo)隧道結(jié)混頻器芯片及隧道結(jié)截面TEM照片SISSIS信號(hào)饋點(diǎn)阻抗變換調(diào)諧電感絕緣層超導(dǎo)體超導(dǎo)體勢(shì)壘介質(zhì)襯底【研究?jī)?nèi)容】望遠(yuǎn)鏡熱分析與光學(xué)質(zhì)量控制；望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵構(gòu)件低溫特性及對(duì)高精度跟蹤系統(tǒng)的影響；能源支撐系統(tǒng)的失效機(jī)理及解決方法?！緞?chuàng)新點(diǎn)】首次建立極端環(huán)境下望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的熱分析模型、南極環(huán)境下望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的分析模型；實(shí)現(xiàn)包含機(jī)、電、磁、熱等多維參數(shù)的中國(guó)南極能源支撐系統(tǒng)的高可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。特殊環(huán)境下光學(xué)紅外與太赫茲望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵組件的特性研究○重大國(guó)際合作項(xiàng)目強(qiáng)度200----1000萬(wàn)元

羊八井中意合作項(xiàng)目

中意合作在我國(guó)西藏羊八井（海拔4300m）建造6500m2RPC地毯式陣列，在亞甚高能區(qū)和更高能區(qū)，開展天文觀測(cè)、“膝區(qū)物理”研究，尋找宇宙線源，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和地球空間環(huán)境變化等特征：強(qiáng)強(qiáng)合作、以我為主、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、目標(biāo)明確○重點(diǎn)項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目

強(qiáng)度300----500萬(wàn)元高純鍺探測(cè)器低溫制冷方案研究極低能量閾高純鍺陣列探測(cè)器直接探測(cè)暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的物理和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究600mSoudan美國(guó)700mY2L韓國(guó)800mCanfranc西班牙1000mKamioka日本1100mBoulby英國(guó)1400mINO印度1400mLNGS意大利1600mBaksan俄羅斯1500mDUSEL美國(guó)2300m2000mSNO加拿大1700mModane法國(guó)2500m中國(guó)CJPL國(guó)際上重要地下實(shí)驗(yàn)室比較(單位:巖石厚度)

隧道礦井DeepUndergroundLab

極深地下實(shí)驗(yàn)室■

挑戰(zhàn)：點(diǎn)→面→體

現(xiàn)有層析PIV系統(tǒng)存在的問(wèn)題⊙

系統(tǒng)復(fù)雜，各部件之間的同步困難?！?/p>

四個(gè)相機(jī)成像光路的調(diào)節(jié)困難?！?/p>

數(shù)據(jù)處理效率較低。⊙

商用軟件功能有限?！?/p>

價(jià)格高。常見的層析PIV實(shí)驗(yàn)控制示意圖科學(xué)目標(biāo)與科學(xué)意義：湍流是具有三維、非定常、非線性、寬頻域、多尺度等特性的流動(dòng)，而且在時(shí)間和空間上劇烈演化。

三維非定常流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)是揭示湍流等復(fù)雜流動(dòng)機(jī)理所必需的手段。

非定常三維復(fù)雜流動(dòng)的單相機(jī)層析PIV測(cè)量系統(tǒng)研究○科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項(xiàng)預(yù)期指標(biāo)、關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題及創(chuàng)新點(diǎn)指標(biāo)名稱指標(biāo)范圍粒子場(chǎng)濃度>0.05ppp1體素尺寸210-100微米最大采樣頻率1kHz原始映射函數(shù)精度3<0.5像素修正后映射函數(shù)精度<0.05像素速度矢量有效率4>95%目標(biāo)：研制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單相機(jī)層析PIV系統(tǒng)系統(tǒng)指標(biāo)（測(cè)量精度）項(xiàng)目特征：目標(biāo)明確，特色鮮明○自由申請(qǐng)重大儀器項(xiàng)目

電磁驅(qū)動(dòng)高能量密度動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置研制

◆

科學(xué)目標(biāo)：研究強(qiáng)耦合場(chǎng)下材料及相關(guān)過(guò)程的物理機(jī)制或是降低聚變點(diǎn)火的條件；研究準(zhǔn)等熵壓縮下材料的動(dòng)力學(xué)行為擊動(dòng)力學(xué)、核武器物理和航天技術(shù)等學(xué)科的研究提供新的加載技術(shù)，大大提高學(xué)科的高水平綜合實(shí)驗(yàn)研究能力。裝置設(shè)計(jì)的三維效果圖◆意義：該裝置的研制成功將是我國(guó)高能量密度物理研究加載技術(shù)方面一次重要?jiǎng)?chuàng)新，為動(dòng)高壓物理、凝聚態(tài)物理、沖電磁驅(qū)動(dòng)高能量密度動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置研制指標(biāo)：放電峰值電流達(dá)到6MA以上、平面準(zhǔn)等熵加載壓力~150GPa、驅(qū)動(dòng)小尺寸固體套筒內(nèi)爆速度大于10km/s等，驅(qū)動(dòng)宏觀金屬飛片速度達(dá)到15-20km/s；獲得100km/s左右的稠密等離子體射流；300T脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)是目前國(guó)際上同類型裝置水平最高的；其平面、柱面、與大型激光裝置復(fù)合加載、與外加磁場(chǎng)聯(lián)合使用等多功能是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類型實(shí)驗(yàn)裝置所不具備的。特色：裝置體積小，可拆卸、搬動(dòng)，便于與我國(guó)大型科學(xué)裝置耦合。驅(qū)動(dòng)絲陣或固體套筒等負(fù)載構(gòu)件超高速度內(nèi)爆運(yùn)動(dòng)形成高密度、高溫等離子體；100km/s等離子體噴流;10～100eV高溫輻射的稠密等離子體項(xiàng)目特征：有獨(dú)特的想法，國(guó)內(nèi)急需○部門推薦重大儀器項(xiàng)目真實(shí)環(huán)境和模擬工作狀態(tài)下材料電子結(jié)構(gòu)的測(cè)量綜合高精度電子結(jié)構(gòu)測(cè)量輔助互補(bǔ)先進(jìn)光源，全面提升電子結(jié)構(gòu)測(cè)量能力軟x射線彎鐵光源真空紫外軟x射線該平臺(tái)將建成一臺(tái)多功能、高精度、高效率、高實(shí)用性的材料電子結(jié)構(gòu)綜合研究系統(tǒng)?！锘谏虾Ｍ捷椛涔庠吹哪茉喘h(huán)境新材料原位電子結(jié)構(gòu)綜合研究平臺(tái)平臺(tái)構(gòu)成擬建平臺(tái)的關(guān)鍵特色國(guó)際上集成度最高

材料生長(zhǎng)MBE、近常壓光電子能譜(AP-PES)和近常壓光進(jìn)光出譜(AP-PIPOS)、角分辨光電子能譜(ARPES)、掃描隧道譜(STS)、互補(bǔ)性組合光源根據(jù)應(yīng)用需求，選擇高效組合

AP-PES+AP-PIPOS;MBE+AP-PES;MBE+STS;ARPES+STS;MBE+APRES+STS;…模擬環(huán)境和工作狀態(tài)下電子結(jié)構(gòu)測(cè)量

真正實(shí)用的電子結(jié)構(gòu)研究平臺(tái)(電池、催化、水科學(xué)…)突破7-70eV低能段超高分辨

軟x射線同步輻射EPU光源＋深紫外激光…擬建平臺(tái)的創(chuàng)新點(diǎn)集成創(chuàng)新功能最強(qiáng)、實(shí)用性最強(qiáng)、集成度最高

先進(jìn)光源和多種電子結(jié)構(gòu)測(cè)量手段集成：采用多種互補(bǔ)性先進(jìn)光源和電子結(jié)構(gòu)測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能量、動(dòng)量、空間、時(shí)域電子結(jié)構(gòu)的綜合測(cè)量和分析，獲得低能電子、芯能級(jí)和未占據(jù)態(tài)等電子結(jié)構(gòu)信息;高精度材料制備集成：采用MBE/LaserMBE獲得原子精度材料控制生長(zhǎng)能力，國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)基于同步輻射光源和高精度材料指標(biāo)手段的集成;單元技術(shù)創(chuàng)新模擬氣氛和模擬工作狀態(tài)(高效分析器、原位反應(yīng)池、低活性腔體…)；時(shí)間分辨測(cè)量(亞非秒超快脈沖激光)；光源(發(fā)明葉形波蕩器，降低熱負(fù)載兩個(gè)數(shù)量級(jí)，解決高能環(huán)上建低能線這一世界難題)。平臺(tái)建成后的意義及擬解決的科學(xué)問(wèn)題突破技術(shù)限制，依賴先進(jìn)光源組合，突破傳統(tǒng)超高真空光電電子能譜測(cè)量技術(shù)的局限，甄別表面和體電子效應(yīng)、發(fā)展界面電子結(jié)構(gòu)測(cè)量技術(shù)和超快過(guò)程電子能譜測(cè)量技術(shù)；同步輻射+深紫外激光+亞飛秒激光突破材料限制，利用原子層非熱平衡樣品制備技術(shù)，有機(jī)結(jié)合材料生長(zhǎng)和原位測(cè)量發(fā)展各向異性和人工微結(jié)構(gòu)材料的電子結(jié)構(gòu)研究；MBE+ARPES+STM/S突破狀態(tài)限制，在近常壓下研究處于工作狀態(tài)的器件中以及弛豫狀態(tài)下材料中電子結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)非平衡態(tài)電子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律；AP-PES+AP-PIPOS總體科學(xué)目標(biāo)：項(xiàng)目擬建國(guó)際上首臺(tái)多功能、高精度、高效率、高實(shí)用性的材料電子結(jié)構(gòu)綜合研究系統(tǒng)，可為新型能源環(huán)境材料研究提供高集成度的綜合性實(shí)驗(yàn)條件，技術(shù)手段具有國(guó)際先進(jìn)性。項(xiàng)目特征：依托于大裝置，有明確的科學(xué)目標(biāo)、自己的創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)總體上的集成創(chuàng)新★冷中子非彈性散射譜儀的研制該項(xiàng)目將基于房山中國(guó)先進(jìn)研究堆(CARR堆），研制一套冷中子非彈性中子散射三軸極化和廣譜譜儀系統(tǒng)；CARR堆：中子通量并列世界第二，2012年3月達(dá)到驗(yàn)收合格；需要建設(shè)冷中子非彈性散射譜儀，已預(yù)留好位置。CARR堆及譜儀位置分布示意圖反應(yīng)堆大廳—熱中子導(dǎo)管大廳—冷中子三軸極化譜儀中子單色系統(tǒng)中子極化分析系統(tǒng)中子探測(cè)系統(tǒng)中子屏蔽系統(tǒng)能量分析系統(tǒng)樣品控制系統(tǒng)中子分析器中子單色器中子極化系統(tǒng)探測(cè)器樣品臺(tái)廣譜譜儀改用多通道能量分析系統(tǒng)減去極化分析系統(tǒng)其它部分與三軸譜儀相似多通道能量分析系統(tǒng)中子單色系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)圖儀器構(gòu)成儀器擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題與創(chuàng)新點(diǎn)設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)圖三軸極化譜儀：兩種中子分析模式的集成把非極化與兩種極化模式集成到一起，實(shí)現(xiàn)線性和全分量極化模式切換，可直接用來(lái)研究材料內(nèi)自旋、軌道關(guān)聯(lián)函數(shù)的（動(dòng)力學(xué)）特性。

廣譜譜儀：多通道能量分析系統(tǒng)針對(duì)非彈性中子測(cè)量速率低的缺點(diǎn)，采用多通道中子能量分析并行的方式，對(duì)不同散射方向一次性掃描，使數(shù)據(jù)采集率提高50倍以上。兩臺(tái)譜儀：均采用超低背景噪聲的雙聚焦單色器，提升了分辨率采用新研制出的雙聚焦單色器(聚焦能力強(qiáng)、束流路徑無(wú)“雜物”)，極大地消除了傳統(tǒng)單色器產(chǎn)生的大背底噪聲，解決了電機(jī)受輻射易損傷的嚴(yán)重問(wèn)題。新型雙聚焦單色器傳統(tǒng)聚焦單色器譜儀技術(shù)功能與技術(shù)指標(biāo)的綜合比較三軸譜儀超低噪聲單色器線性極化分析能力全矢量極化分析能力導(dǎo)管末端的有利位置擬研制譜儀（CARR）具備具備具備具備

PANDA(德國(guó)FRM-II)不具備具備不具備具備IN14(法國(guó)ILL)不具備具備具備不具備SPINS(美國(guó)NIST)不具備未正常工作不具備不具備廣譜譜儀能量分析技術(shù)能量分析通道數(shù)測(cè)量效率擬研制譜儀（CARR）簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的多串列固定能量分析技術(shù)70個(gè)3.5倍國(guó)際最先進(jìn)MACS(NIST)復(fù)雜昂貴的雙反射能量分析技術(shù)20個(gè)1倍譜儀完成后的技術(shù)指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)譜儀的比較指標(biāo)擬研制的譜儀系統(tǒng)對(duì)比國(guó)際上最高能量分辨率0.05mev不低于

目前最先進(jìn)的同類譜儀能量觀測(cè)范圍-216.5meV達(dá)到中子極化率85%不低于樣品測(cè)量環(huán)境溫度：7mk，磁場(chǎng)：10T，壓強(qiáng)：8GP達(dá)到譜儀完成后的技術(shù)功能與國(guó)際先進(jìn)譜儀的比較國(guó)際最先進(jìn)三軸譜儀儀器建成后的應(yīng)用與擬解決的科學(xué)問(wèn)題應(yīng)用領(lǐng)域

確定稀土-過(guò)渡金屬化合物電子關(guān)聯(lián)功能材料中的磁結(jié)構(gòu)

確定各種復(fù)雜（多組分、元素質(zhì)量差異大的）功能材料的晶體結(jié)構(gòu)

測(cè)量稀土-過(guò)渡金屬化合物功能材料的能譜和自旋關(guān)聯(lián)函數(shù)的能量動(dòng)量關(guān)系擬解決的科學(xué)問(wèn)題

發(fā)現(xiàn)稀土-過(guò)渡金屬化合物電子關(guān)聯(lián)功能材料中的新奇量子效應(yīng)，探索其溫度、磁場(chǎng)和壓強(qiáng)等外場(chǎng)下的調(diào)控行為

研究與電子自旋動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)的量子效應(yīng)的微觀機(jī)理：超導(dǎo)、磁性序等科學(xué)目標(biāo)的特色

研制的冷中子非彈性散射譜儀將為非常規(guī)高溫超導(dǎo)、低維及阻挫量子磁性、磁性材料等提供不可替代的研究平臺(tái)，滿足高能量分辨率的直接探測(cè)在能量-動(dòng)量空間的磁激發(fā)譜的需求。項(xiàng)目特征：依托于大裝置，有獨(dú)特的科學(xué)目標(biāo)、有自己的技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新微波電子槍微波系統(tǒng)（一