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2024年11月16日上午，分析儀器重大研發(fā)成果進(jìn)展交流及展望論壇（以下簡(jiǎn)稱本論壇）于廣東省深圳市登喜路國(guó)際大酒店成功召開。作為第九屆中國(guó)分析儀器學(xué)術(shù)大會(huì)（ACAIC 2024）的分論壇之一，本論壇由中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)聯(lián)合主辦；中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心處長(zhǎng)裴志永擔(dān)任論壇主席；中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)秘書長(zhǎng)吳愛華擔(dān)任論壇召集人。 

中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員闞瑞峰主持會(huì)議

中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心處長(zhǎng)裴志永致辭

“十四五”期間，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動(dòng)實(shí)施“基礎(chǔ)科研條件與重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)（如下簡(jiǎn)稱“條件儀器專項(xiàng)”），截止目前，各項(xiàng)目普遍取得較大進(jìn)展。本論壇的召開，主要為總結(jié)“條件儀器專項(xiàng)”項(xiàng)目亮點(diǎn)、征集未來布局建議，以及集中宣傳分析儀器及其關(guān)鍵部件高水平研發(fā)成果，帶動(dòng)分析儀器產(chǎn)品技術(shù)朝更高水平發(fā)展，提升用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)儀器和國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵部件的信心。本論壇特別組織9個(gè)優(yōu)秀項(xiàng)目，詳細(xì)介紹各項(xiàng)目，在關(guān)鍵核心部件國(guó)產(chǎn)化、工程化研制與應(yīng)用開發(fā)等方面的最新進(jìn)展。

西安交通大學(xué)教授李志明

作《高分辨輝光放電質(zhì)譜儀器研制與應(yīng)用進(jìn)展》報(bào)告

輝光放電質(zhì)譜儀對(duì)中國(guó)實(shí)施嚴(yán)格的出口管制。西北核技術(shù)研究院自上世紀(jì)60年代七從事磁質(zhì)譜技術(shù)研究工作；自上世紀(jì)90年代開始磁質(zhì)譜的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、系列關(guān)鍵部件研發(fā)；曾在國(guó)家專項(xiàng)項(xiàng)目支持下，相繼研發(fā)出多種型號(hào)的磁質(zhì)譜儀器。目前，已經(jīng)成功研制國(guó)內(nèi)首臺(tái)高分辨輝光放電質(zhì)譜儀，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推廣環(huán)節(jié)。該儀器取得五大關(guān)鍵技術(shù)的突破：（1）非理性邊界下離子光學(xué)高階像差計(jì)算及優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，（2）高穩(wěn)定度磁質(zhì)量分析器計(jì)算及控制技術(shù)，（3）多模式自動(dòng)切換的低本底大動(dòng)態(tài)范圍離子探測(cè)技術(shù)，（4）磁質(zhì)譜儀關(guān)鍵部件“設(shè)計(jì)-加工-裝配-調(diào)試”體系，（5）建立高溫合金、絕緣體、半導(dǎo)體、高純稀土等材料基體匹配的相對(duì)靈敏度因子數(shù)據(jù)庫。整機(jī)關(guān)鍵儀器技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，如靈敏度大于10^10cps，豐度靈敏度小于30ppb，分辨率LR大于等于400、MR大于等于4000、HR大于等于10000，暗噪聲小于0.2 cps。為更好地促進(jìn)該儀器的應(yīng)用推廣，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)牽頭起草發(fā)布了多項(xiàng)輝光放電質(zhì)譜儀分析標(biāo)準(zhǔn)和儀器計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范。李志明透露，該儀器已經(jīng)賣了好幾臺(tái)（含出口）；儀器運(yùn)輸?shù)娇蛻魧?shí)驗(yàn)室，只需一天的時(shí)間進(jìn)行拆箱、安裝，第二天就可以抽真空開機(jī)、測(cè)試。

寧波永新光學(xué)股份有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理毛磊

作《超高分辨活細(xì)胞成像顯微鏡研究及產(chǎn)業(yè)化》報(bào)告

儀器信息網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2023年全國(guó)12億多的共聚焦顯微鏡中標(biāo)儀器中，國(guó)產(chǎn)品牌在數(shù)量上僅占3.76%，中標(biāo)金額占1.79%。國(guó)家政府高度重視我國(guó)科研儀器的自主安全可控。永新光學(xué)是國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)，是上交所上市企業(yè)，也是顯微鏡國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)牽頭制定單位。自1997年成立以來，曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。永新光學(xué)擔(dān)任了十三五《高分辨熒光顯微鏡成像儀》重大儀器專項(xiàng)牽頭單位，改項(xiàng)目被評(píng)為優(yōu)秀項(xiàng)目。永新光學(xué)承擔(dān)了十四五重大儀器專項(xiàng)《超高分辨活細(xì)胞成像顯微鏡研究及應(yīng)用》。毛磊介紹到，該項(xiàng)目指標(biāo)全部完成，已經(jīng)通過中期檢查和監(jiān)督司現(xiàn)場(chǎng)檢查，實(shí)現(xiàn)85nmSIM超分辨系統(tǒng)的集成和上市，推出NSR1000型號(hào)產(chǎn)品。NSR1000綜合性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平，橫向分辨率小于等于85nm、共焦視場(chǎng)大于等于25mm；2023年12月，NSR1000在北京醫(yī)科大學(xué)實(shí)現(xiàn)首臺(tái)套銷售。未來，永新光學(xué)將完成180nm、85nm、亞2nm高分辨產(chǎn)品全系列覆蓋，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)高端替代。

中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量研究院研究員劉朝陽

作《核磁共振儀器系統(tǒng)研制與工程化開發(fā)》報(bào)告

高場(chǎng)NMR波譜儀長(zhǎng)期被Bruker公司壟斷。該儀器價(jià)格高、維護(hù)成本高。葉朝輝院士團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展磁共振科學(xué)和裝備研制工作，2007年，取得300MHz-500MHz核磁共振波譜儀的研制成功。2011年，中科院精測(cè)院承擔(dān)500MHz超導(dǎo)核磁共振波譜儀的“十二五”重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)；2018年，中科牛津（中科院精測(cè)院孵化）和中科院電工所承擔(dān)大口徑高場(chǎng)超導(dǎo)磁體關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用（18T）“十三五”重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)；中科牛津牽頭承擔(dān)“十四五”國(guó)家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)“核磁共振波譜儀的研制及工程化開發(fā)”。據(jù)劉朝陽介紹，該項(xiàng)目完成高分辨核磁共振探頭的關(guān)鍵材料制備與設(shè)計(jì)研制工作，當(dāng)前已經(jīng)完成國(guó)產(chǎn)首臺(tái)600MHz磁體的用戶交付，關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)達(dá)到科技部考核要求：磁場(chǎng)強(qiáng)度為14.086T，磁體孔徑為51.46mm，磁場(chǎng)漂移4.2H/小時(shí)，磁場(chǎng)均勻度0.0007ppm@5mm DSV。 此外，在分布式可任意擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)、多核多通道精準(zhǔn)同步脈沖序列編輯器、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理、工程化開發(fā)、質(zhì)量管理體系和生產(chǎn)線建立等關(guān)鍵技術(shù)的突破下，推出了商品化產(chǎn)品，該NMR波譜儀市場(chǎng)銷售3臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代和國(guó)際市場(chǎng)的突破。

中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所研究員馬玉婷

作《高性能流式細(xì)胞分選儀》報(bào)告

我國(guó)流式細(xì)胞儀市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者BD 和 Beckman Coulter公司合計(jì)占有市場(chǎng)份額的70%以上。特別是高端流式細(xì)胞儀設(shè)備，市場(chǎng)完全由跨國(guó)企業(yè)占據(jù)。醫(yī)工所承擔(dān)了“十四五”重大科學(xué)儀器專項(xiàng)“高性能流失細(xì)胞分選儀”。本項(xiàng)目攻克了高通量單細(xì)胞微弱熒光檢測(cè)、微液滴自適應(yīng)延遲校準(zhǔn)、多重門高純度實(shí)時(shí)分選判定三大技術(shù)，研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能流式細(xì)胞分選儀，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)高端流式細(xì)胞分選儀的市場(chǎng)空白，打破了外國(guó)的技術(shù)壟斷，分析通量達(dá)到80000細(xì)胞/秒，分選純度大于等于98%。在生物物理所的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，儀器指標(biāo)達(dá)國(guó)際一流水平。高性能流式細(xì)胞分選儀已經(jīng)完成高低溫環(huán)境實(shí)驗(yàn)、運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、電磁兼容測(cè)試。

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員龍濤

作《高分辨率二次離子質(zhì)譜儀研制進(jìn)展》報(bào)告

高分辨率二次離子質(zhì)譜儀（HR-SIMS）是靈敏度最高的樣品表面成分分析儀器，也是微區(qū)原位分析的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但是，HR-SIMS整機(jī)與核心部件被美國(guó)壟斷。國(guó)家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)項(xiàng)目HR-SIMS，以SHRIMP的總體設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，突破新型離子源技術(shù)瓶頸，攻克高穩(wěn)定、快速切換和高分辨率的雙聚焦質(zhì)量分析器技術(shù)、基于超低噪聲電流和電容放大器的極弱信號(hào)檢測(cè)及新型多接收器技術(shù)，成功研制建成HR-SIMS裝置，該儀器離子源能散為RF 7.6eV/ECR 2.9eV;離子流強(qiáng)度@樣品表面大于150nA；實(shí)現(xiàn)了一次離子束濺射樣品、二次離子高效提取、高精度檢測(cè)；在鋯石定年檢測(cè)中，結(jié)果與SHRIMP V相當(dāng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所研究員何益

作《高精度哈特曼-夏克波前傳感器研制與推廣》報(bào)告

作為最廣泛應(yīng)用的波前測(cè)量技術(shù)，高精度哈特曼-夏克波前傳感器的研制具有重要意義?！笆奈濉眹?guó)家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)“高精度哈特曼-夏克波前傳感器研制與推廣”，由成都科奧達(dá)光電技術(shù)有限公司作為牽頭單位，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所等3家單位為承擔(dān)單位。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人何益全面介紹了在傳感器整機(jī)、關(guān)鍵技術(shù)-超高精度球面波標(biāo)定、整機(jī)性能測(cè)試與可靠性驗(yàn)證、應(yīng)用示范、產(chǎn)業(yè)化推廣方面的工作進(jìn)展。據(jù)介紹，針對(duì)哈特曼-夏克波前傳感器精度受限因素，項(xiàng)目組結(jié)合自主研制的高質(zhì)量微透鏡陣列，首次采用微米針孔衍射產(chǎn)生超高精度球面基準(zhǔn)波前，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器耦合誤差精確標(biāo)定，哈特曼-夏克波前傳感器測(cè)量精度優(yōu)于RMS≤λ/1000，測(cè)量重復(fù)性精度優(yōu)于λ/10000。研制出系列化的高精度哈特曼-夏克波前傳感器，整機(jī)通過可靠性測(cè)試。廣州、異地、第三方完成可靠性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，7臺(tái)儀器等效運(yùn)行12041.4小時(shí)無故障，儀器平均故障間隔時(shí)間（MTBF）超過10000小時(shí)。開展了在工業(yè)領(lǐng)域（光學(xué)元件）、科研領(lǐng)域（大口徑望遠(yuǎn)鏡圓頂視寧度與環(huán)控）的應(yīng)用示范，即將完成5家客戶的銷售和交付。牽頭制定了光學(xué)系統(tǒng)波前像差測(cè)量的哈特曼-夏克波前測(cè)量方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)?！肮芈?夏克波前傳感器”項(xiàng)目榮獲2023年第7屆中國(guó)（國(guó)際）傳感器創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽決賽一等獎(jiǎng)。

西北工業(yè)大學(xué)深圳研究院教授查鋼強(qiáng)

作《半導(dǎo)體核輻射探測(cè)材料與器件》報(bào)告

輻射探測(cè)與成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于深空探測(cè)、核安全監(jiān)控、高端醫(yī)療裝備等國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，而高性能核輻射探測(cè)材料與器件是其核心關(guān)鍵，半導(dǎo)體核輻射探測(cè)材料與器件是當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)方向。查鋼強(qiáng)全面介紹了“高性能半導(dǎo)體伽馬射線成像探測(cè)器設(shè)計(jì)與開發(fā)”重大科學(xué)儀器專項(xiàng)所取得的項(xiàng)目成果和技術(shù)進(jìn)步情況。報(bào)告中可以看到，項(xiàng)目攻克了CdZnTe像素探測(cè)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)與制備，CdZnTe像素探測(cè)能譜算法和專用讀出芯片，伽馬射線編碼、準(zhǔn)直、康普頓成像算法三大關(guān)鍵技術(shù)；實(shí)現(xiàn)了高性能半導(dǎo)體伽馬射線成像探測(cè)器完全國(guó)產(chǎn)化、工程化和產(chǎn)業(yè)化，在射線天文望遠(yuǎn)鏡和伽馬相機(jī)等儀器中得到應(yīng)用。中期狀態(tài)評(píng)估顯示，技術(shù)就緒度達(dá)到TRL6。已經(jīng)銷售伽馬成像器件4套。

中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所高級(jí)工程師李建

作《抗振動(dòng)分子泵關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用》報(bào)告

分子泵是分析儀器提供高真空運(yùn)行環(huán)境的核心部件，是關(guān)系國(guó)產(chǎn)高端質(zhì)譜儀等分析儀器實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的關(guān)鍵零部件?！笆奈濉眹?guó)家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)“抗振動(dòng)分子泵關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”，針對(duì)便攜式儀器的真空需求和應(yīng)用環(huán)境要求，開發(fā)具有較強(qiáng)抽氣能力和環(huán)境適應(yīng)性的抗振動(dòng)分子泵。中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所作為項(xiàng)目的牽頭單位，針對(duì)“抗振動(dòng)”的三大挑戰(zhàn)：高性能設(shè)計(jì)、超精密制造、抗擾動(dòng)控制，突破了復(fù)雜零件精密/超精密加工、葉輪的低速動(dòng)平衡校準(zhǔn)、超高速軸承微量潤(rùn)滑、無刷直流電機(jī)無傳感反饋控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分子泵整體性能達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。在規(guī)定的尺寸下，抽速達(dá)到12.3L/s，壓縮比為6.5×10^6，極限真空度為5×10^-5Pa，同時(shí)額度轉(zhuǎn)速噪音低于45dB。在環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)上（抗沖擊振動(dòng)強(qiáng)度超過20g、工作溫度范圍-20~60攝氏度）超過國(guó)外同類產(chǎn)品指標(biāo)，進(jìn)一步擴(kuò)展了抗振動(dòng)分子泵的使用范圍。該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小批次穩(wěn)定生產(chǎn)，在小型質(zhì)譜分析儀、微3型掃描電子顯微鏡、微型鍍膜機(jī)等多種產(chǎn)品和領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用良好應(yīng)用，推廣應(yīng)用超300臺(tái)。

北京航空航天大學(xué)北航智能流體裝備與制造實(shí)驗(yàn)室王一軒

作《氣動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)件在分析儀器設(shè)備中的應(yīng)用》報(bào)告

應(yīng)用于氣相色譜儀用的微型比例閥長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，進(jìn)口占比占95%以上；微型比例閥也是氣動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)件之一，在更多的分析儀器中也有廣泛的應(yīng)用；我國(guó)僅能生產(chǎn)一些中低端產(chǎn)品，已經(jīng)成為我國(guó)開發(fā)高端科學(xué)儀器的“卡脖子”問題?！笆奈濉眹?guó)家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)“氣動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)件在分析儀器設(shè)備中的應(yīng)用”針氣相色譜儀等分析儀器、呼吸機(jī)等高端醫(yī)療設(shè)備等對(duì)氣動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)件的特殊應(yīng)用需求，進(jìn)行微型比例閥等氣動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)件的性能與壽命機(jī)制分析，并開展氣動(dòng)基礎(chǔ)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵部件優(yōu)化加工、精密生產(chǎn)裝配和高效精準(zhǔn)性能檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)研究；針對(duì)高端儀器設(shè)備應(yīng)用需求，提出了面向復(fù)雜工況的氣動(dòng)系統(tǒng)自適應(yīng)控制控制方法。所開發(fā)的微型比例閥壓力范圍達(dá)到0~500psi，泄漏量小于3 kPa /30min/300kPa,功耗僅為1.03W，全開閉生命周期超過3億次，在低遲滯方面有良好表現(xiàn)，熱補(bǔ)償功能實(shí)現(xiàn)不同溫度下的流量變化小于10mL/min。改設(shè)備成功應(yīng)用于氣相色譜儀EPC，智能呼吸機(jī)等高端儀器設(shè)備。

分析儀器重大研發(fā)成果進(jìn)展交流及展望論壇會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)