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軌道交通新聞

激光光學(xué)裝置入選國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃

星之球激光 來源:ofweek2013-07-09 我要評論(0 )   

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段的大型復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng),是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全重大科技問題的...

       重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段的大型復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng),是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全重大科技問題的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前,我國正處于建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時期,按照全國科技創(chuàng)新大會部署和深化科技體制改革要求,前瞻謀劃和系統(tǒng)部署重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),進(jìn)一步提高發(fā)展水平,對于增強(qiáng)我國原始創(chuàng)新能力、實現(xiàn)重點領(lǐng)域跨越、保障科技長遠(yuǎn)發(fā)展、實現(xiàn)從科技大國邁向科技強(qiáng)國的目標(biāo)具有重要意義。為貫徹《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》和《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》,明確未來20年我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展方向和“十二五”時期建設(shè)重點,國務(wù)院制定了本規(guī)劃。

  新中國成立特別是改革開放以來,國家不斷加大投入,我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模持續(xù)增長,覆蓋領(lǐng)域不斷拓展,技術(shù)水平明顯提升,綜合效益日益顯現(xiàn)。從1961年中國第一臺激光器宣布研制成功至今,在全國激光科研、教學(xué)、生產(chǎn)和使用單位共同努力下,我國形成了門類齊全、水平先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的激光科技領(lǐng)域,并在產(chǎn)業(yè)化上取得可喜進(jìn)步,為我國科學(xué)技術(shù)、國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)作出了積極貢獻(xiàn),在國際上了也爭得了一席之地。

  “十一五”期間,華中科技大學(xué)在工業(yè)激光器方面的研發(fā)進(jìn)展明顯,為我國高功率數(shù)控激光加工裝備研發(fā)出了“中國光刀”。目前已應(yīng)用在三峽工程設(shè)備制造、登月工程中重要零部件的加工以及國家鐵路建設(shè)等“國字號”工程中,自主研發(fā)出能夠支撐未來十五年國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新型高功率激光器及其成套裝備,全面提升我國激光器及成套設(shè)備制造的技術(shù)水平,縮小了我國激光技術(shù)領(lǐng)域與國外的差距。該項目已經(jīng)形成了從激光器到高端激光裝備的完整產(chǎn)業(yè)鏈,每年可生產(chǎn)各類激光器及其成套裝備1000余臺套,實現(xiàn)銷售收入20億元;項目的成果已在武漢鋼鐵、長春軌道客車、三一重工等國內(nèi)大型鋼鐵、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、新能源領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)了應(yīng)用示范,項目產(chǎn)品已經(jīng)銷售到65家大型企業(yè),實現(xiàn)銷售收入7.5億元,出口創(chuàng)匯672.7萬美元,上繳稅金6000萬元,解決就業(yè)300余人。

  如今在快速發(fā)展的同時,我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施也存在一些問題:總體規(guī)模偏小、數(shù)量偏少,學(xué)科布局系統(tǒng)性、前瞻性不夠,技術(shù)水平有待進(jìn)一步提升,開放共享和高效利用水平仍需提高,管理體制機(jī)制亟待健全,工程技術(shù)和管理隊伍建設(shè)需要加強(qiáng)等。當(dāng)今世界,科技發(fā)展正孕育著一系列革命性突破,發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化國家紛紛加大重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入,擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模和覆蓋領(lǐng)域,搶占未來科技發(fā)展制高點,我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的新形勢。

 未來20年,我國瞄準(zhǔn)科技前沿研究和國家重大戰(zhàn)略需求,根據(jù)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的國際趨勢和國內(nèi)基礎(chǔ),以能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等7個科學(xué)領(lǐng)域為重點,從預(yù)研、新建、推進(jìn)和提升四個層面逐步完善重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。在可能發(fā)生革命性突破的方向,前瞻開展一批發(fā)展前景較好的探索預(yù)研工作,夯實設(shè)施建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ);在2016—2030年期間適時啟動建設(shè)一批科研意義重大、條件基本成熟的設(shè)施,強(qiáng)化未來科技持續(xù)發(fā)展的能力;在我國具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢的領(lǐng)域,在“十二五”期間建設(shè)一批科研急需、條件成熟的設(shè)施,強(qiáng)化科技持續(xù)發(fā)展的支撐能力;對已經(jīng)啟動但尚未完成建設(shè)任務(wù)的在建設(shè)施,加大工程管理和技術(shù)攻關(guān)力度,力爭早日建成投入使用;對已經(jīng)投入運(yùn)行但仍有較大發(fā)展?jié)摿Φ脑O(shè)施,進(jìn)一步完善提升技術(shù)指標(biāo)和綜合性能,最大程度發(fā)揮其科學(xué)效益。其中,適應(yīng)材料科學(xué)研究從經(jīng)驗摸索階段到人工設(shè)計調(diào)控階段轉(zhuǎn)變的趨勢,面向量子物質(zhì)演生現(xiàn)象、納米尺度量子結(jié)構(gòu)、極端條件下材料物性與物質(zhì)演變、重要工程材料服役性能等方向,以材料表征與調(diào)控、工程材料實驗等為研究重點,布局和完善相關(guān)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,推動材料科學(xué)技術(shù)向功能化、復(fù)合化、智能化、微型化及與環(huán)境相協(xié)調(diào)方向發(fā)展。

  材料表征與調(diào)控方面。完善提升已有同步輻射光源,建成軟X射線自由電子激光試驗裝置,建設(shè)高能同步輻射光源驗證裝置;探索預(yù)研硬X射線自由電子激光裝置建設(shè),適時啟動高性能低能量同步輻射光源建設(shè),滿足以納米空間分辨率、皮秒至飛秒時間分辨率、極高能量動量分辨率對材料多層次結(jié)構(gòu)分析研究的需求,逐步形成布局合理的國家光源體系。建成散裂中子源和強(qiáng)磁場實驗裝置,建設(shè)極低溫、超快、超高壓極端條件研究設(shè)施,形成與大型同步輻射光源結(jié)合的格局,滿足研究和發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律和創(chuàng)造新材料的需求。

  工程材料實驗方面。建成重大工程材料服役安全研究評價設(shè)施,支撐不同尺度及跨尺度的結(jié)構(gòu)性能研究;探索預(yù)研超快光譜界面反應(yīng)檢測裝置、極端和工業(yè)特殊服役環(huán)境模擬裝置建設(shè),支撐材料服役行為和規(guī)律研究;結(jié)合高能同步輻射光源,適時啟動綜合工程環(huán)境在線裝置建設(shè),支撐真實環(huán)境下工程材料實時、原位研究。

  “十二五”時期建設(shè)重點

  1、高能同步輻射光源驗證裝置。

  高能同步輻射光源是前沿基礎(chǔ)科學(xué)、工程物理和工程材料等研究不可或缺的手段,是世界同步輻射光源領(lǐng)域競爭的制高點。以具備建設(shè)全球最高亮度高能同步輻射光源的能力為目標(biāo),建設(shè)相關(guān)驗證裝置,主要包括:高能量加速器、光束線、實驗站等方面的工程性預(yù)研和關(guān)鍵部件的工程樣機(jī)試制,高精度特種磁鐵系統(tǒng)、高精度束流位置測控系統(tǒng)、高性能插入件、納米級硬X射線聚焦系統(tǒng)、超高分辨X射線單色器、納米定位與掃描裝置的試制。該設(shè)施建成后,將為我國建設(shè)高能同步輻射光源奠定堅實的基礎(chǔ)。

2、綜合極端條件實驗裝置。

  極端物理條件是拓展物質(zhì)科學(xué)研究空間,發(fā)現(xiàn)和研究新物態(tài)、新現(xiàn)象、新規(guī)律必不可少的手段。針對當(dāng)前凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料前沿研究所需的極端條件向綜合化、集成化和規(guī)?;l(fā)展的趨勢,圍繞為量子物質(zhì)、功能材料和物態(tài)變化動力學(xué)過程等研究提供科學(xué)手段的目標(biāo),建設(shè)綜合性的物質(zhì)科學(xué)研究極端條件用戶裝置,主要包括:達(dá)到亞毫開溫度的極低溫系統(tǒng),高于300吉帕的超高壓系統(tǒng),亞飛秒時間分辨的超快激光系統(tǒng),以及極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場和超快光場互相結(jié)合的集成系統(tǒng)。該設(shè)施建成后,將為物質(zhì)科學(xué)研究提供有力支撐。

  3、強(qiáng)流重離子加速器。

  高流強(qiáng)放射性核束、高功率重離子束團(tuán)和寬能區(qū)重離子束流是探索原子核存在極限和研究原子奇特性質(zhì)必不可少的手段。圍繞短壽命核質(zhì)量精確測量、放射性束物理、高能量密度物理以及重離子束應(yīng)用等研究需要,建設(shè)強(qiáng)流重離子加速器裝置,主要包括:強(qiáng)流離子源、超導(dǎo)直線加速器、大接受度放射性束流線、冷卻儲存環(huán)同步加速器和物理實驗終端等。該設(shè)施建成后,將為研究原子核存在極限、核結(jié)構(gòu)新現(xiàn)象和新規(guī)律、宇宙中重元素起源等重大科學(xué)問題提供重要支撐。

  4、上海光源線站工程。

  上海同步輻射裝置(上海光源)是第三代中能同步輻射光源,具有最多可提供60多條光束線和近百個實驗站的能力,完全建成后將為我國多學(xué)科前沿研究取得突破提供有力支撐。在已建成的7條光束線站基礎(chǔ)上,圍繞滿足我國材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域迅速發(fā)展的研究需求,建設(shè)上海光源線站工程,主要包括:新建若干光束線站,擴(kuò)建用戶實驗支撐條件,進(jìn)一步提升光源性能。該設(shè)施建成后,將大幅提升光源和束線的能力,使上海光源繼續(xù)保持國際先進(jìn)水平,為相關(guān)科學(xué)研究提供更全面、先進(jìn)、便捷的支撐。

 

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