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[成果] 1800300181 北京
R12 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:城市供水水质检测用的标准物质。 一、基本原理: 针对《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中非常规的64项水质指标的检测需求和国内现有水质检测用标准物质品种不全,组分单一等问题,从重点有机污染物入手,突破标准样品合成、提纯、配制、定值和稳定等关键技术,重点解决了微囊藻毒素-LR、土臭素、2-甲基异莰醇、氯乙烯等核心物质合成纯化关键技术。 二、关键技术: 1.2-甲基异莰醇制备技术。使用新型的碘甲基格氏试剂的方法,用D-樟脑为原料,创新性地采用一锅法制备格氏试剂和产物2-甲基异莰醇的工艺路线;纯化方法采用了新颖的硅胶柱色谱纯化其中硅胶柱色谱采用二氯甲烷/石油醚1:1~50梯度洗脱的方法,研发出了产业化合成2-甲基异莰醇的最优化反应条件和纯化方法。 2.土臭素制备技术。选择了(R)-α-苯乙胺作为手性合成的试剂用于手性的控制,提高了手性纯度。利用该技术已经合成获得了原料,通过多次常规色谱柱分离并结合手性色谱柱分离等方法进行纯化,最终获得了满足标准物质研制需求的土臭素纯品(纯度大于99%)。
[成果] 1800120135 北京
TN92 应用技术 通信设备制造 公布年份:2017
成果简介:高速光电探测器、相干光接收机作为国家光纤干线系统中的重要组成部分,其任务是恢复出光纤传输后由光载波所携带的高速数据信息,因此,光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通信系统的性能。如果高速光探测器不能准确快速响应光网络传输的数据,就会造成信息传输的延时、误码、丢包的后果,大大降低网络通信的质量和安全。研制的100吉赫光探测器脉冲波形测量装置可独立复现皮秒量级电脉冲波形,测量能力达到7皮秒(带宽:100吉赫),扩展不确定度2皮秒(k=2),形成了“DC-100吉赫光探测器脉冲响应”及“大于7皮秒示波器脉冲上升时间”2套测量能力。研制的光时域信号分析仪脉冲响应测量装置具有满足被校时域信号分析仪光电转换高速响应的测量能力。激光脉冲波形时域测量装置复现了皮秒量级光脉冲波形,光源脉冲测量能力达到20皮秒,扩展不确定度3皮秒(k=2),激光波长测量范围达到600~1700纳米,形成了“大于20皮秒激光脉冲时域量值”的测量能力。
[成果] 1800120651 北京
U21 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:随着铁路运输速度和密度的提高,传统的钢轨探伤技术受到了巨大挑战。传统技术主要使用超声波探伤技术,而超声波探伤技术在探伤时其超声换能器需要与钢轨密贴而且需要耦合剂,限制了探伤速度,所以轨道交通行业迫切呼唤能够实现在线探伤的新技术。鉴于这一技术需求,研制了在线断轨检测仪器样机,可实现断轨和潜在断轨检测,实现断轨报警及预警。并完成了如下研究:1. 研究了电磁层析钢轨探伤机理,开发了实验室测试验证装置;2. 研制了便携式电磁层析钢轨探伤测试样机;3. 对电磁层析钢轨探伤系统进行灵敏度测试实验并进行了缺陷图像重建实验;4. 研制了电磁层析手推式钢轨探伤小车;5. 研制了电磁层析钢轨探伤机器螃蟹;6. 开发了电磁层析钢轨探伤服务器软件系统,实现损伤数据远程分析、记录和存储;7. 研制了电磁钢轨探伤前端嵌入式系统及前端FPGA在线解调算法8. 进行了探伤速度实验室测试;9. 研制了车载式探伤系统。
[成果] 1700520119 北京
TH7 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:太赫兹研究是国际光学和光电子领域重大科技前沿,被美国视为“改变未来世界的十大技术”之一、日本评为“国家支柱十大重点战略目标”之首、欧盟列为“地平线2020计划”重要技术。太赫兹技术在隐身探测、空间通讯等国防领域,人体安检、危化品爆炸品探测等公共安全领域,以及生物、医学、材料、信息等领域具有独特巨大应用。太赫兹科技发展和应用亟需突破太赫兹辐射功率、时域光谱及超短脉冲波形相位等计量关键技术,实现太赫兹参数精准测定;研制太赫兹系列计量标准装置,实现太赫兹测量结果准确统一。该项目系统开展了太赫兹计量关键技术与标准装置研究,经过十余年深入探索和系统攻关,解决了多项技术难点,自主研制了4套太赫兹计量标准装置和2套精密测量装置,实现了国家太赫兹精准计量能力。主要科技创新包括:1.发明了一种太赫兹复合吸收材料,实现了太赫兹宽频段超高吸收,吸收率国际最高、吸收频段国际最宽,研制了绝对型高稳定太赫兹辐射功率计量标准器,实现了太赫兹功率精准计量,与美、德共同成为国际仅有的三个具备太赫兹功率比对能力的国家,在国际计量局组织的首次太赫兹功率比对中,测量不确定度国际最小。2.在国际上首次提出了时间—频率分析测量超短脉冲光谱相位新技术,避免了国际传统滤波技术存在的误差,测量准确度提升1倍,成为国际传统光谱相位测量的替代技术,已被16所国际机构应用;发明研制了超短脉冲自相关计量标准装置和光谱相位测量装置,实现了太赫兹光谱测量所要求的超短脉冲精准计量。3.在国际上首次提出了太赫兹光谱回波在线校准新方法,开发了透射式和反射式太赫兹时域光谱校准技术,研制了太赫兹时域光谱计量标准装置,校准重复性误差降低为1/7,准确度提升4倍,实现了太赫兹光谱测量精准标定和溯源传递。该项目创新成果为国际同行高度评价,并得到广泛应用:1.研制的太赫兹功率计量标准器被德国物理技术研究院(PTB)作为太赫兹源的功率溯源标准,解决了欧盟重大项目“应对国家安全的太赫兹计量”中太赫兹强度绝对测量和准确溯源问题,被PTB太赫兹计量专家评价为“对各国计量院具有重要影响的创新技术”;创立的太赫兹光谱分析和超短脉冲相位及色散测量技术被美、德、法、日等国家16所研究机构和中国12家单位应用,实现了太赫兹关键参数的精准测定。2.为中国工程物理研究院、海军计量测试中心等研制6套太赫兹国防计量标准装置,作为国防和重大工程中太赫兹计量的溯源标准;为中国电子集团三十八所、中科院光电研究院、解放军防化研究院等40余家机构和企业提供太赫兹标定溯源和精准测试,保障了国防、安检、危化品探测等领域太赫兹测量准确可靠。发表论文82篇,被SCI检索53篇、EI检索61篇,被SCI他引112次,获授权发明专利6项,制定国家计量法规3部。国际首次太赫兹功率比对被誉为“国际太赫兹计量的重大里程碑”。科技部验收和质检总局鉴定评价:在太赫兹功率计量、超短脉冲相位测量、太赫兹时间频率特性分析方面国际领先。
[成果] 1800120437 安徽
O63 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:紧密围绕气相分子离子化学反应相关的精确操控与精密测量问题,通过高分辨激光技术与分子离子质谱技术的结合,对化学反应动力学、分子化学键能测量、离子阱间操控以及激光生物大分子结构鉴定展开研究。通过项目的实施,不仅使项目组能够更深入地理解化学反应机理、分子化学键能等重要科学问题,又可从根本上解决离子阱间操控、激光大分子质谱联用和极低温反应环境制备等技术难题。主要研究内容:拟解决的关键科学问题:①极低温度下量子态选择的基元离子-分子反应速率的精确测量;②超越化学精度的关键化合物及反应中间物分子键能的精确测量;③光谱与高分辨质谱技术对功能分子结构的鉴定及其活性的精密测量;④离子阱内生物大分子离子的精确操控、激光精确解离以及结构精确鉴定。主要研究内容为自主研发一系列高精度实验测量装置:①研发量子态分辨的冷原子分子束源装置,对极低温下的基元离子-分子反应速率开展精确实验测量,提高气相化学反应中动力学基本量的精密测量水平;②研发高分辨激光质谱技术,为化学反应研究中亟需高精度化学键能提供数据支持;③研发冷分子离子的精确操控技术,通过高精度、高分辨的光谱和质谱技术,实现关键化合物和反应物分子键能的精确测量,建立高精准定性定量能力的光谱质谱系统,实现靶向的气相离子/分子合成,精密测量功能分子结构及活性,实现化学反应中气相离子行为的精确操控;④研制存储超大离子的离子阱、离子信号非破坏性探测系统,研究离子阱内生物大分子精确操控、激光解离和结构精确鉴定技术,对气相条件下生物大分子结构展开研究。
[成果] 1700520204 浙江
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:如同雾霾对大气污染,电力谐波是电能的污染,是衡量电能质量好坏的重要指标。电力谐波会引起供电异常、损耗增加、设备损坏、控制精度下降,严重时会导致自动化生产线中断、精密加工产品报废等重大生产事故,经济损失和社会影响巨大,欧盟每年由谐波造成的损失达61.5亿欧元(2008年欧洲电能质量调查报告)。发达国家普遍将谐波发射量作为电气产品进口的准入指标之一。2015年宁波市LED灯具出口额120亿元,因忽视谐波检测导致产品谐波发射量超标引起的损失近8000万元。因此,亟需开展谐波防治技术研究。电力谐波防治需要测得准、治得好,重点围绕“度量统一、准确测量、精细评估、有效治理”四方面开展研究。长期以来,中国缺乏谐波计量标准和装置,检定设备依赖国外进口,无法保障谐波量值统一和准确测量;谐波监测手段欠缺,不掌握谐波分布情况及变化趋势,难以开展精细化评估;谐波频带宽、变化随机,谐波快速检测与精确补偿难度大,治理效果差。依托国家科技支撑等计划,项目通过产研用协同攻关,攻克了标准谐波信号发生、谐波量值准确传递、广域谐波监测、动态谐波治理等难题,①发明了标准源矢量叠加谐波信号发生方法,提出了多重平均自适应谐波分析算法,研制了高准确度谐波计量标准装置,解决了包含整数次谐波、间谐波、次谐波的标准谐波信号准确发生的难题,谐波量值准确度达10-5,并获得国际互认证书;②打破了国外技术垄断,研制了具有自主知识产权的国内首台(套)谐波计量检定装置,建立了中国谐波量值传递体系,解决了计量及监测设备准确赋值问题;③发明了分频段采样的谐波信号测量方法,实现了多谐波源复杂工况下的准确监测,建成了首套大规模广域同步谐波监测系统,建立了典型谐波源发射特性概率分布模型,实现了多谐波源对电网影响的精细化评估;④提出了谐波电流幅值/相位解耦独立控制算法,发明了链式模块化多电平换流同步控制方法,研制出0.4kV~35kV系列谐波治理装置,解决了谐波快速跟踪与精确补偿的难题。项目获授权发明专利30项,软件著作权4项,发表论文37篇,编制国家标准3项、行业标准10项,出版专著2部。专家鉴定认为:项目整体技术达到国际先进水平,其中,谐波标准装置、谐波监测系统达到国际领先水平。项目成果应用于27个省级电网、10897个谐波监测点,实现了谐波量值准确统一和谐波影响的精细化评估,安装谐波治理设备9000余套,谐波补偿率可达95%以上;应用于军队维改重点计划项目、民用核工业等特殊领域,保障关键设备安全可靠运行;应用于外贸加工型企业,助力企业产品出口;应用于纺织、冶炼、精密制造等行业,保障生产设备不受谐波影响,提高企业生产效率和产品合格率。近三年实现收入24亿元,经济和社会效益十分显著。项目构建了集量传方法与标准装置、监测系统与评估方法、治理方法与设备、计量法规与技术标准为一体的电力谐波计量、监测与治理技术体系,有力推动了电磁测量与电力电子技术的进步,助力《中国制造2025》战略实施。
[成果] 1800120515 北京
V41 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目以一个创新链条(基础研究-量值复现与传递关键技术-成果应用)、三个层次(注量等绝对测量方法研究、基标准及测量装置、地面标定和在轨监测)、三个重点方向(航天空间能源、空间观测、空间运行安全)、五个任务(空间太阳电池、空间辐射带电粒子、空间天文观测X射线、空间辐射探测器、注量等导出量复现技术)进行整体规划,针对空间中太阳光、X射线、γ射线、质子、电子、中子等辐射的应用与防护,开展关键计量技术研究。项目将建立标准空间太阳电池计量标准和空间太阳电池阵校准装置,建立(0.5~300)keV范围能量连续可调的单能X射线源和K荧光特征X射线辐射源,建立基于长寿命α、β和γ核素的计量标准装置与量值溯源技术,建立空间辐射带电粒子计量标准,建立高注量率、分布均匀的热中子辐射场。拟解决的关键技术有基于差分光谱响应度法(DSR)的空间太阳电池计量技术、基于稳态大面积空间太阳模拟器的光电性能测量方法、质子水吸收剂量绝对测量技术、平行束下X射线注量测量技术、多核素多能量点空间辐射探测器校准方法和大尺寸(1米×1米)均匀热中子辐射场的设计。
[成果] 1700320135 北京
TB9 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:元素原子量是化学的基石,对多学科发展有着基础推动作用。尤其是通过同位素丰度和核质量测量获得原子量,以及随之发展的高精准测量技术,已成为化学、地球科学、核科学等学科的核心基础要素,在复现阿伏加德罗常数、解决重要地球科学问题、探索宇宙的形成及演化等科学前沿研究中发挥着不可替代的作用。完成人团队自1989年作为主要成员参加张清莲院士主持的中国首批原子量测量,长期致力于相关研究工作。针对部分元素原子量测量的国际研究瓶颈,完成人通过近十年的基础研究,创建了同位素丰度精准测量新机制和新方法,丰富发展了同位素测量理论,修正了钕、硒、镱元素原子量及同位素丰度国际标准值,建立了国际互认的同位素丰度国家计量基标准溯源体系。主要创新成果如下:首次揭示了同位素丰度测量中质量偏倚效应非线性变化规律,研究阐释了同位素离子浓度影响效应,创新提出了同位素丰度测量的质量-浓度双因子校正模式;建立了浓缩同位素样品全蒸发绝对测量新方法,为质量偏倚效应的准确校正提供了新策略。系统研究了同位素丰度高精度测定的多重影响机制和控制策略,建立了高精准测量新方法体系及不确定度评定新模型,提高了丰度绝对测量的正确度,在国际比对中得到验证。基于创新方法完成天然钕、硒、镱元素同位素丰度及原子量准确测量,不确定度降低1〜2个数量级(达到10<'-6>),同位素丰度数据修正最大达3.5%,被国际纯粹与应用化学联合会同位素丰度和原子量委员会(IUPAC CIAAW)采纳为国际新标准和最佳测量(best measurement)。构建了同位素丰度国家计量基标准溯源体系:制定《同位素丰度测量基准方法》等3项国家计量技术规范和1项国家标准,建立2项质谱类社会公用计量标准;研制系列同位素丰度国家一级标准物质46种,填补国内外空白。钕、硒、镱原子量和同位素丰度数据作为唯一有效国际标准值向知识界公布(www.ciaaw.org),并被ACS C&EN和Chemistry World作研究亮点报道。CIAAW高度评价完成人“是同位素测量领域最优秀的团队之一,为同位素科学界做出重要贡献”。18项同位素测量能力和计量标准通过国际同行评审,获得了57个国家和4个国际组织的国际互认;中国计量院首次被列为国际同位素标准物质来源,在计量标准国际竞争中占有了重要位置。主要代表性论文被Anal Chem, Mass Spectro Rev, Pure Appl Chem等领域权威期刊和《Isotopic Analysis》等专著引用23次。完成人受邀成为IUPAC“Assessment of reference materials”项目成员,多次在国内外学术会议上做邀请报告。项目研究成果在原子量测量和同位素计量领域具有重要的影响力,为多个行业领域同位素应用研究提供了坚实的技术支撑,分别于2007年和2015年获国家质检总局科技兴检一等奖。
[成果] 1700320525 北京
TB9 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:时间是人类经济和社会活动的基础,是金融、交通和科研等领域不可或缺的计量单位。作为7个基本量之一,时间的测量准确度远远高于其它6个量。在国际单位制重新定义中,其它基本量已经(长度、电压)或正试图通过基本物理常数的定义由时间频率导出,并将于2018年实现这一方案。因此时间频率成为表征世界最为基本的物理量。该项目的研究立足开发新一代秒长国家计量基准NIM5喷泉钟和原子时标国家计量基准UTC(NIM),建立独立自主的国家时频体系源头,积极参与国际原子时合作,彰显中国的大国地位和担当,同时保障中国经济建设和国防的时频量值准确统一。NIM5喷泉钟利用精准控制频率功率的9束激光和超低相位噪声微波对原子进行操控和测量,并在理论指导下对影响钟跃迁频率的各项物理效应评定修正,得到基准频率。该团队通过对物理、微波和评定方法的一系列创新,使得最终绝对频率准确度2000万年不差1秒,同时提高了整机运行可靠性,2014年通过国际评审,参与驾驭国际原子时,使中国在国际原子时合作中第一次具有了表决权。UTC(NIM)时标基准通过创新的传递技术及算法,提高了稳定度及准确度,增加了对国际原子时计算的权重。主要科技创新包括:1)提出了高精度空间立体角光学结构的设计方法,发明了磁光阱装置一体化制造技术,实现了直接光学阻尼制备高数量超低温度冷原子,获得高信噪比,探测噪声接近量子极限,准连续运行率创世界最高水平。2)创建了泄露微波对原子能级影响的理论模型,提出飞行下落原子限域计算方法,开发了实时测量-补偿干涉开关脉冲微波相移的技术,将微波泄漏频移抑制到小于1×10<'-16>。国际频率基准工作组的报告显示NIM5平均频率距全世界喷泉钟频率总平均值最接近。3)提出了浮点模糊度解算的已知定点单差模型,解决了亚纳秒级时频传递的模糊度和钟差解算问题,实现了全球导航卫星系统(GNSS)载波相位时间频率传递技术。自主研制了GNSS时间频率接收机,成功主导了国际上首次欧亚多台铯原子喷泉钟的比对。4)提出了守时钟频率精准预估修正方法,创建了长短期联合优化驾驭系统模型,UTC(NIM)与世界协调时UTC的时差优于±5 ns。首次实现了喷泉钟直接驾驭原子时标,代表了国际守时技术发展新趋势,使中国成为世界上少数具有独立准确时间频率体系的国家之一。NIM5喷泉钟和UTC (NIM)原子时标共同参加国际原子时合作,为国际时间产生做出了应有贡献。在国内,时频基准在经济和国防建设中发挥了重要作用,对中国长度和电压基准溯源,是中央电视台等报时单位的时间基准,为军用标准时间和北斗地面时提供溯源支持。并继续利用光纤与GNSS链路的建设,将NIM优质时频资源与社会共享。项目研究期间培养了一只基础理论深,实验能力强的研究队伍,是科技部重点领域基准原子钟创新团队的组成部分。在研期间发表SCI/EI文章33篇;专著2部;授权发明专利5项;国家计量检定系统、规程及规范4部;新增国际互认测量能力23项,获质检总局科技兴检一等奖。
[成果] 1700350419 北京
TB9 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2016
成果简介:太赫兹是光学和电子学的前沿交叉科学,在物理、化学、生物、信息和国防领域具有重要应用价值。由于太赫兹的新颖性和前沿性,国际尚存“太赫兹计量空白”,太赫兹测量结果无法溯源至国际单位制,测量准确度无法保障。为填补国际太赫兹计量空白,该项目在国内首次开展太赫兹计量研究,研制了太赫兹功率和光谱测量标准装置,在国际首次太赫兹比对中,测量准确度国际最高,使中国太赫兹计量能力达到国际领先水平。取得主要技术创新如下:在国际上首次发明了高吸收太赫兹涂层材料,成为国际上太赫兹波段吸收带宽最宽、吸收率最高的材料。研制发明了太赫兹功率计,实现了太赫兹功率绝对测量,代表中国参加国际计量局组织的国际首次太赫兹功率比对,取得国际互认,且不确定度最小、准确度最高。自主研制了具有真空系统太赫兹时域光谱仪,提升了太赫兹测量带宽和动态范围,实现了太赫兹光谱准确测量。在国际上首次提出利用回波在线校准太赫兹光谱仪新技术,将光谱测量不确定度降低2.5倍,测量重复性提升7倍。上述创新技术发表在国际光学类顶级期刊Optics Express和国际计量学顶级期刊Metrologia上,获得两项发明专利,建立两套太赫兹国家计量标准装置,制定两部国家计量校准法规。研究成果获得国际重要应用和高度评价,太赫兹功率计被德国物理技术研究院应用,解决了100 GHz辐射测量的国际难题,实现了欧盟太赫兹强度溯源至国际单位制,促进了国际太赫兹计量学发展。德国太赫兹计量专家称:“对国际计量界具有重要影响”。在国际首次太赫兹比对中,与德国、美国共同确定国际太赫兹功率量值,发挥国际话语权,被国际计量局光度辐射度关键量比对主席称作:“太赫兹计量的重大里程碑”。为清华大学、北京化工大学、中科院物理所、中国工程物理研究院、国防光电子一级计量站等研制13套太赫兹精密测量仪器和国防计量标准装置,为北京航空航天大学、北京师范大学、中国石油大学、解放军防化研究院、中国特种设备检测研究院等三十余家单位提供太赫兹测试服务,解决了中国危化品探测、生物样品测试、特种设备检测、国防太赫兹应用等关键技术问题,推动太赫兹技术在各领域重要应用。制定了《太赫兹功率计国家校准规范》和《太赫兹光谱仪国家校准规范》,规范全国计量校准方法,为全国提供太赫兹仪器检测校准和量值溯源,保障了全国太赫兹量值准确统一,支撑太赫兹技术发展。
[成果] 1500210143 北京
P41 应用技术 [通用仪器仪表制造, 技术检测] 公布年份:2015
成果简介:该成果属于环境学领域。成果针对中国地表层臭氧监测预报以及特殊工作场所的需要,在多年臭氧分析、计量标准研究的基础上,集成现有的仪器设备和技术,结合并引进当今臭氧研究的最新成果,在中国计量科学研究院建立了臭氧测量基准装置和基准方法、分别研制了量程(0-1)umol/mol和量程(1-500)umol/mol的臭氧计量标准装置、获得了《臭氧标准气体发生装置》国家发明专利(批准专利号:ZL200710188091.6),制定了《臭氧气体分析仪》计量检定规程JJG1077-2012(2012年7月颁布实施),建立了国家最高计量标准(2012国计第257号),参加了CCQM组织国际臭氧计量标准关键比对(BIPMQMK-1),实现了中国臭氧测量数据的统一和量值国际溯源等效。项目一系列创新性成果,得到了全国范围的推广应用。中国计量科学研究院建立的臭氧计量基标准每年为中国各领域600多台臭氧分析仪提供检定、校准和测试计量溯源服务,以及为航空航天、医卫生等特殊场所提供臭氧测量技术支持。臭氧计量基标准装置和溯源法制体系的建立满足了政府、社会和市场的急需,对促进和保证中国臭氧量传体系的建立发挥了决定性作用。
[成果] 1500210161 北京
R14 应用技术 [通用仪器仪表制造, 技术检测] 公布年份:2015
成果简介:该成果属于新能源及节能技术领域。成果针对长期过量的x射线照射会对人体健康带来严重的威胁,开展X射线精密计量,建立国家基准和量值溯源体系,进行辐射防护是合理利用X射线的核心。主要创新点包括:自主研制了一套具有独立知识产权的(10-60)kVX射线空气比释动能国家基准装置;创新性地提出了空气程吸收修正因子,有效地提高了基准量值复现的稳定性,10kV扁射质下量值复现稳定性提高了一倍;首次建立了低能X射线空气比释动能国家基准装置;首次采用蒙特卡罗模似的方法确定了实验测量难以准确给出的电子损失修正系数、散射光子和荧光光子修正系数。成果建立国家基准装置1项,编制国家技术法规1项(巳发布实施),发表论文16篇,完成国际关键比对1项。该成果的完成为中国X射线辐射提供了一把精准的“尺子”,解决了中国数万台X射线强制检定工作计量器具低能段的量值溯源的问题,有力的推动了中国X射线在医学诊断、工业无损检测、国防安全和科学研究等领域的应用。
[成果] 1600060137 北京
TN2 应用技术 电子器件制造 公布年份:2015
成果简介:LED的发光具有与传统光源不同的特点,沿用现有的光辐射计量标准,测量结果的偏差甚至高达50%,不能满足LED计量和检测的需求,影响到产业的健康发展。项目组系统地开展了LED单管测量技术的研究,研究并建立了LED平均发光强度、总光通量、颜色参数国家计量标准“小功率LED单管校准装置”,其量值溯源至发光强度、总光通量、光谱辐射照度国家基准。该装置原理正确、性能可靠,测量不确定度与世界著名实验室基本等同,主要技术指标均达到国际先进水平;制订了JJF 1501-2015“小功率LED单管校准规范”,规范了LED单管的量值传递方法;对影响LED光辐射参数测量准确度的主要因素进行研究,提出了修正方法。同NIST开展了量值的双边比对,色品坐标与NIST的最大偏差为0.0008,(红、绿、白)色管光通量与NIST的最大偏差为1.67%,远小于国际比对平均偏差0.009及4.7%。主要技术创新:制定标准管的老化和挑选规则,在国内首次研制成功LED标准管组,量值稳定、管组一致性好,以作为计量标准器对地方计量机构进行量值传递。研制成功多用途球形光度计,用同一积分球实现了CIE 127推荐的三种几何条件的光通量测量,获国家发明和实用新型专利。原创性提出了探测器响应度不均性评价和对LED测量结果修正方法,对保证量值的准确性和指导LED测量仪器的设计具有重要意义。自行研制的小型分布光度计及独特光路调整机构,测量精度高于商用设备。用所研制的工作平面标准器和光学投影/成像系统,解决了平均光强测量时LED和探测器空间位置几何关系准确调整的难题。研制成功模拟光源实现了从白炽光源到LED的量值准确过渡。针对LED特性开发了能用于保存和传递量值的标准光度计,量值稳定,成本低于同类进口仪器,已推广使用。开展了脉冲与直流两种驱动方式下LED光色参数差异的比较研究,建立了两者关系的数学模型,对于LED产品的检测和实际应用具有重要指导意义。在国内首次完成了光源可见波段的总光谱辐射通量和总辐射通量的测量。项目所建立小功率LED单管校准装置,为全国六大质检机构、生产企业、仪器厂商及有关科研单位开展了溯源,能力验证等工作,解决了该领域长期以来存在的量值混乱,测量误差大的难题,确保国内量值的统一,并与国际等效,使中国LED计量在国际上取得平等的对话权。鉴于项目组的突出成绩,2011年5月20日王岐山副总理参观了LED实验室,肯定了项目组的工作成绩,他说中国制造就应该有中国标准。
[成果] 1600060187 北京
TS2 应用技术 技术检测 公布年份:2015
成果简介:中国是世界海产品生产、贸易和消费大国,鱼贝类是海产品重要组成部分,海产品的质量与民众健康和贸易直接相关。人们越来越关心其中的有害元素及形态,但由于缺少相应的有机金属化合物标准物质,导致无法实现量值溯源;由于海产品基体标准物质的缺失,导致检测机构的检测方法缺乏验证评价手段,检测结果的可靠性难以保证。该项目研制了甲基汞、乙基汞、三丁基锡、二丁基锡、三苯基锡、砷形态混合溶液、三甲基铅7类共8种溶液标准物质,填补了国际上汞、锡、铅形态溶液类标准物质空白,解决了海产品中典型有害元素形态检测的量值溯源问题;选择重金属富集能力强、脂肪和蛋白质含量高、样品前处理困难的金枪鱼、牡蛎为候选物,建立了基于同位素稀释质谱法的汞、铅、镉、砷等有害元素和甲基汞形态高准确度测定方法;建立了基于微波辅助萃取-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱检测牡蛎中三种有机锡形态的方法,发表文章5篇(其中EI收录4篇);研制了鱼肉中汞和甲基汞成分一级标准物质1种、牡蛎中16种元素和2种有机锡成分一级标准物质1种。建立的样品前处理和准确测定方法应用于CCQM国际比对(2项)、APMP亚太区域比对(1项)和中日韩比对(3项)中,10项检测与校准能力(CMC)进入国际关键比对数据库,标准物质量值与检测能力得到国际互认,并为GB5009.17、SN/T3334.2等国家和行业标准制修订提供了方法验证依据。研制的溶液和基体标准物质为各地进出口检验机构、食品检测中心、环境监测部门等340余家单位提供了计量溯源服务,为相关机构分析过程的质量控制,检测结果的有效性保证和检测水平的提高起到了重要支撑作用。
[成果] 1700320528 北京
[R15, TS2] 应用技术 技术检测 公布年份:2016
成果简介:食品安全标准是民生健康、社会稳定和产业发展的基石,食品贸易全球化使得中国化学污染监控标准要符合国际食品法典原则,世贸组织允许成员国按照本国膳食结构制定与国际标准不一样的国家标准,需要科学支撑。为保护中国居民健康和食品产业发展,提升中国食品安全话语权与国际科学地位,项目针对风险监控与评估能力建设关键科学问题,选定中国日益突出的环境持久性有毒污染物(重金属和二恶英等)、粮食霉变中真菌毒素与加工生成的有机污染物等问题,研制通用限量标准和配套检验方法。取得的创新点如下:1)在发展中国家率先开展暴露评估与中国总膳食研究,建立膳食暴露评估参数、模型,继美国和欧盟之后第3个建立概率性评估软件,针对化学污染物与真菌毒素研发出食品安全国家标准和国际食品法典委(CAC)限量通用标准。2)选择环境重金属污染检测技术为突破口,研发出国际公认的形态检测技术解决砷、汞总量测定与健康保护关系较远并致产业误判造成损失的问题;特别是在国际上率先提出无机砷代替三价与五价砷测定解决价态转化争论进而建立大米无机砷限量国家标准并将其转化为国际食品法典;在为数不多的中国创制原子荧光仪器上开发出色谱联用接口发明专利,并与电感耦合等离子质谱与色谱联用“金标准”等效,其成本减低了10倍使得市县基层检验可以负担。3)针对二恶英超痕量检测存在技术繁杂与时间过长、难以应急的瓶颈,开发出二恶英与多氯联苯一体化自动化净化设备与控制软件,并在国际上首次将这一前处理技术纳入国家标准,分析时间由原各自测定总和1月缩短到1周。4)率先建立液-质联用同时检测35种真菌毒素检验技术,解决一一检验的监控难题,并开发出低成本前处理净化柱专利技术降低检验成本。5)率先将同位素质谱稀释技术引进食品安全领域,建立氯丙醇、丙烯酰胺三聚氰胺、六溴环十二烷、全氟烷/磺酸等检测技术,应对国际热点问题。以二恶英超痕量检测为代表的国家分析水平,经一系列国际考核使中国能力获得联合国认可,进入与美、欧、日、澳等同列前五的第一方阵,支撑了国际水俣汞公约和斯德哥尔摩持久性有机污染物公约名单监测评估能力。方法推广建立了8个国家参比实验室,所得数据被世卫组织系列技术报告采纳,暴露评估用的中国食物消费量进入WHO网站、成为国际风险评估参数,结束了急性暴露评估仅依赖G7国家的历史;制定的污染物限量国家标准符合中国实际,如2013年、2007年铅膳食暴露量较2000年分别减少了58%和38%。代表中国牵头制定了大米无机砷限量国际食品法典,将中国(唯一有该标准国家)国家标准转化为国际标准。项目发明专利形成多个商业化国产仪器推动了国产化仪器在食品安全和环境污染分析领域的应用,有4个相关企业的产品获得BCEIA金奖。项目建立国家标准13项(2013年前10项)、国际标准7项;获发明专利4项、软件著作权2项、国家一级标准物质2个,出版著作2部,发表SCI收录论文92篇、他引2669次。获省部级特等奖1项,一等奖3项,二等奖5项。
[成果] 1600360001 北京
TQ42 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2014
成果简介:主要应用领域:化学计量,食品安全,环境监测。项目针对食品安全、环境等重点领域高准确度检测急需,紧密围绕化学计量研究中高纯试剂制备及痕量杂质测量两大核心内容,遴选出高纯溶剂、样品处理材料、同位素试剂三大类核心物质,攻克了高纯试剂制备、纯化、痕量杂质去除及检测关键技术,形成了系列国家标准、行业标准,构建了质量控制体系,支撑了试剂行业的可持续发展,通过国际比对,实现了痕量检测结果的国际等效一致。通过团队共同努力,获授权发明专利12项,研制核心物质37种,标准物质19种;制订系列标准21项;发表论文25篇(SCI/EI收录16篇),专著2部;主导或参加国际比对5次,均取得国际等效一致,5项校准和测量能力取得国际互认。主要科技创新:(1)攻克了以痕量杂质靶向去除为代表的农残级有机溶剂超精细精馏纯化关键技术,突破了传统工艺的技术瓶颈,首次实现了杂质含量不高于10<'-12>g/g的高纯溶剂产业化制备,制备过程无三废排放,生产的18种农残级等高纯溶剂产品为痕量检测提供了物质基础。(2)基于化学反应动力学理论,建立了管内交联-杂化、活性位点控制-官能团导人等系列制备技术,国内首次研制系列样品处理新材料,实现了痕量检测的高通量与自动化,打破了外国公司长期垄断,获授权发明专利4项。(3)创新制定了具国际先进水平的《高纯试剂试验方法通则》国家标准、国际领先的产品行业标准,研究建立基于高分辨质谱联用技术的高纯试剂中痕量和超痕量杂质的系列检测技术。(4)基于先进的专利和检测技术,实现了37种高纯试剂核心物质的产业化制备,产品指标达到或优于国际先进水平;研制国家标准物质19种,其中10种填补国内外空白。项目成果推广应用:为食品安全和环境等领域痕量高准确度检测提供了技术保障,社会效益十分显著。主要体现在以下3个方面:(1)核心物质的支撑作用。研制的高纯试剂等37种核心物质和19种国家标准物质,为食品、环境等重点领域检测急需提供了溯源标准、高纯溶剂、样品处理材料和同位素内标物,为痕量成分量的高准确度测量技术提供了重要的物质基础和溯源保证。(2)发明专利技术的应用推广。实现18种高纯溶剂和8种样品处理材料产业化,满足了食品和环境等领域痕量成分检测急需,带动了整个试剂行业技术水平和产品竞争力的显著提升,为国家经济发展做出了贡献。(3)国家、行业和企业标准的制订。规范了试剂产品的市场秩序,有效带动了行业科技进步和技术革新,提高了国产高纯试剂的竞争力。项目成果:打破了中国高纯试剂长期依赖进口的局面,满足了中国科研与检测重大领域的需求,直接经济效益达1.05亿元;服务范围涵盖31个省区,为食品环境、医药卫生等领域痕量成分的高准确度检测提供有力支撑;研制的高纯溶剂覆盖农兽药残留检测国家标准需求的96%,样品处理材料满足环境与食品领域检测标准需求的90%,打破了该领域产品长期依赖进口的局面,带动相关产品降价30%~50%,且远销欧美。铁同位素丰度的测量方法和标准物质有力支撑了“十一五”国家科技支撑计划项目的实施。通过专利技术转化,推动试剂行业进步,系列成果对国家范围内痕量分析测量准确度的显著提高,提供了强有力的技术支撑和物质保障,具有十分明显的社会效益。
[成果] 1600360002 北京
TH7 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2014
成果简介:主要应用领域:几何量计量。为满足一维长度计量器具的高精度、多元化的发展趋势,解决先进制造业及高新技术产业的标准器具校准、溯源及高精度测量需求,项目攻克了激光干涉测长、刻线瞄准中的技术难关,解决了光栅微密线纹的特种功测量能拓展应用,建立的新的2m激光干涉比长仪装置,实现了U=(20+40L)nm(k=2)的高等别线纹尺测量精度。该装置的建立提升了中国线纹量值传递溯源体系,将提高中国长度计量器具及相关高端应用产品的竞争力,为国家高精尖装备制造需要的高精度长度测量提供支撑。项目关键技术和创新点:1.基于硬件电路的轨迹跟踪干涉条纹计数细分方法,实现在非理想干涉信号情况下的高精度干涉条纹细分及计数。2.基于干涉测长细分脉冲同步采样刻线信号,多点信号处理的刻线瞄准方法,实现了优于10nm的高精度刻线瞄准。3.基于激光干涉比长仪的光栅微密特种线纹尺测量方法有效解决了微细刻线间距量值直接溯源至激光波长的技术难题。4.基于硬件电路实现的干涉信号正交理想化方法解决了单频激光干涉仪信号调理的技术难题。5.基于电控气、气控液的多级驱动和微孔节流调速机构,实现了运动速度2μm/s~10mm/s的无极调速、运动平稳,无热源影响测量环境的远程自动控制运动系统。6.基于T型结构的隔振基础、大质量的仪器主体以及仪器主体平台高度、姿态、振动的计算机空气弹簧实时监控系统,解决了高精度激光干涉测长对振动的较高要求,最终保障了高精度干涉测长。7.研究多功能测长应用,如对端面间距的测量进行研究,解决了端面测量动态瞄准关键技术问题。推广和应用:1.开展线纹尺、光栅尺、激光干涉仪、位移传感器等一维长度计量器具的校准,进行量值传递工作。2.开展光栅微密线纹的测量,促进提高国内光栅制造水平,提高高端应用产品的竞争力,为国家高端装备制造领域发挥重要作用。3.积极进行技术成果转化,为地方计量部门开发研制新的线纹测量装置,促进中国线纹计量的整体水平。
[成果] 1600360003 北京
TH 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2014
成果简介:主要应用领域:光伏产业。项目主要技术:该项目针对光伏产业亟需的量值溯源需求,研究了测量方法,建立了计量标准,完善了光伏量值溯源计量体系,提升了服务于国际光伏产品生产和出口的测量能力。项目设计建立了太阳能光伏计量实验室,分别建立了瞬态/稳态光源下太阳电池/光伏组件光电参数计量装置等多套能够满足光伏行业量值溯源迫切需求的装置。实现了可直接溯源至国际公认准确度最高的低温辐射计光谱功率标准的光伏量值溯源体系,提升了光伏组件量值校准的不确定度水平。针对现场测试条件与实验室条件差异所带来的量值一致性问题,提出了准确计量光伏组件测试仪的技术方案,研制完成了4套计量装置,给出了综合现场计量条件对于测量结果影响的不确定度,技术指标达到国际先进水平,实现了从实验室内计量标准延伸至复杂现场测量条件下的计量能力提升。创新点:(1)提出了科学的光伏组件测试仪计量实施方案,研制了计量标准装置,实现了光伏功率量值的高准确度溯源,解决了光伏行业关键设备的计量和量值溯源问题。(2)自主研制了适合现场计量光伏组件测试仪关键性能参数的装置,该装置测量准确度高、稳定性好、测试速度快,获得了发明及实用新型专利,填补了国内空白,并在国内外得到广泛应用。(3)技术经济指标及推动行业进步。作为主导实验室组织了国内首次光伏组件光电性能参数比对,统一了国内光伏量值。同时参加了世界光伏基准组织(WPVS)的国际比对,取得了国际等效。新制订了3项光伏计量技术规范,新增了4项CNAS测量能力,同时3项国际CMC测量能力正在接受国际同行评审中。自项目成果对外服务以来,年均对国内外服务超过百余家光伏生产、检测和科研机构,检测校准涉及近180亿美元出口额,近三年对外检测服务收入累计一千万余元,年增长率超过30%,服务范围覆盖了在华的国际认证机构,国家检测中心,及超过中国总产能80%的光伏生产企业。项目推动了中国用于出口测试的光伏组件测试仪由原来的非A级提升至A级,光伏组件功率测量偏差减小了至少3%,该项偏差折合2012年该项目服务涵盖的光伏企业近180亿美元的出口额,则意味可挽回5.4亿美元的潜在损失。应用推广及效益:(1)光伏量值传递范围扩大至德国、瑞士及台湾和香港等多个国家和地区,其光伏量值直接溯源至中国计量科学研究院。(2)项目组受邀赴德国联邦物理技术研究院(PTB)进行技术交流并做主题报告,得到国际同行认可。(3)实现了中国计量服务国外著名太阳光伏认证机构,与TüV南德意志集团和英国intertek上海天祥质量技术服务有限公司分别签署了《组件功率测量体系评估》战略协议和《测试分包协议》。(4)技术服务范围已覆盖约占中国总产能80%的上百家光伏生产企业、国内外仪器生产企业以及国内外(在华)检测认证机构。
[成果] 1600360004 北京
TN91 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2014
成果简介:项目研究内容:1.GPS载波相位时间频率传递:主要研究利用GNSS时频传递接收机进行载波相位时间和频率传递的方法,包括:GNSS时间频率传递接收机;GPS载波相位观测资料处理算法;时间传递链路校准。2.网络授时:主要研究网络时间协议,改进同步算法,编写实现时间同步功能的户机端软件,实现高精度时间同步。项目完成情况:该项目于2011年11月30日通过质检总局鉴定,达到国际先进水平。示出了GNSS(全球导航卫星系统,泛指目前的GPS、或GLONASS等)载波相位时间频率传递系统结构及方法基本原理。项目中,GNSS载波相位时间传递的关键技术创新为3项:GNSS时间频率传递接收机、GNSS载波相位时间频率传递算法和时间传递链路校准方法。(1)GNSS时频传递接收机:在实现原理上减少了设备复杂度,提高可靠性,创新性地结合温控系统的适时调节保证GNSS观测数据的稳定可靠,利用嵌入式控制系统构建了时间频率传递装置,实现了新的GNSS时间频率传递接收机NIMGNSS-1,在主要技术指标上与为数不多的几家国际主流产品相当,在原理和功能上优于国际主流产品。(2)GPS载波相位时间频率传递算法:创新性地利用自主算法解模糊度(模糊度解算方法等是世界公认难题,设计实现难度较高),与卡尔曼滤波结合实现载波相位观测方程解算,同时创新性地融合了时间频率传递的特点,开发了基于浮点模糊度估计的已知定点单差模型的GPS载波相位时间频率传递方法,形成了GPS载波相位时间频率传递系统,其比对时间稳定度优于300ps/天。(3)时间传递链路校准方法:时间传递链路校准是实现时间传递的前提。提出了一种基于NIM自主研制的旅行GNSS时频传递接收机NIMGNSS-1的时间传递链路校准方法,时间传递链路校准不确定度优于2ns。于2012年10月成功应用在中国计量科学研究院昌平二与试验基地重建的UTC(NIM)的时间传递链路校准中,得到了国际计量局(BIPM)的认可,使UTC(NIM)的不确定度B类评定结果维持在5.2ns。(4)网络授时客户端:创新性地加入对授时IP地址列表中站点进行优选的机制,对授时数据进行多次优化处理,并可在局域网内手动设置本机为授时服务器;创新性地提出网络授时不确定度评定方法。基于国家时间频率计量基准UTC(NIM)搭建了网络时间服务端,自主开发了网络授时客户端软件,构建了网络时间服务系统,局域网和广域网的不确定度分别为ms级和几十ms级。推广应用及社会效益:可较大改善国家时间频率基准向国际时间基准溯源和向国内量值传递的不确定度,为国家时间频率体系的建设及完善提供了重要的技术基础;为广大网络用户提供了较高精度的网络时间溯源服务,使用户直接溯源到中国的国家时间频率基准,满足了相当大部分时间用户对精确时间的要求。
[成果] 1600360005 北京
TH7 应用技术 技术检测 公布年份:2014
成果简介:主要应用领域:技术开发及应用,能源、电力、环境、交通等计量衡器企业,确保通过国际法制计量组织(OIML)“非自动衡器型式评价试验报告相互承认”协议(MAA)全球互认的严格评审,满足“一次测试、一张证书、全球互认”的发展需求。首次自主研制的衡器国际互认型式评价试验装置包含大型衡器有载试验专用温湿试验装置、衡器耐久性试验装置等多个自主研制设备,是衡器定型生产、研发制造、计量溯源必备的关键设备。主要技术创新点:(1)研制了智能化机器人加卸载系统,采用柔性连接技术、驱动部件外置的形式及智能化监控技术,解决了自动加卸载过程中砝码之间的干涉现象及大型衡器温湿环境下无法加卸载等问题,将衡器整机测量能力从1000kg提升至3000kg。(2)研制了异型砝码及特殊加载机构,采用任意组合方式可实现3000kg以下不同最大秤量的衡器各项载荷试验,有利于异型砝码的质量值定期修正,确保了被检衡器所用的质量标准修正值满足高准确度的要求。(3)突破传统柔性连接结构,研制了衡器耐久性试验装置,采用变频调速无冲击技术,可实现4台衡器同时进行无冲击耐久性试验,避免了冲击影响,节省了大量试验时间。(4)研发了型式评价任务应用管理系统,从实际任务监督管理的需求衍生出先进的管理理念,实时动态化管理,保证了全部实验过程中法制技术工作的可追溯性,提高了管理效力和工作效率,为企事业单位节约了大量的试验成本。主要技术经济指标:(1)研制了完整的衡器国际互认型式评价试验装置,其中,大型衡器有载试验专用温湿试验装置优于国外同类产品,达到国际先进水平,其相对扩展测量不确定度优于5×10<'-6>(k=2)。(2)研发了型式评价任务应用管理系统。(3)获得发明专利4项授权,发表论文6篇,其中2篇EI检索,新增直接经济效益428.25万元。该项目对衡器制造商生产的高端产品进入国际市场起到了积极的推动作用,项目成果形成的能力已经被国际法制计量组织国际互认资格审查委员会(OIML CPR)评审通过,得到国际同行专家高度认可,提升了衡器实验室计量测试能力,提高了高准确度衡器计量在国际计量领域的竞争力和国际影响力,消除了中国衡器高端产品进入国际市场时面临的贸易壁垒,满足了中国衡器企业对“一次测试、一张证书、全球互认”的需求,争得了中国在衡器国际法制计量领域的话语权。在多个省市能源、电力、先进制造等领域得到广泛应用,为能源、环境、交通等计量领域衡器企业的高端衡器产品的研发提供了强有力的测量技术手段,大大节省了企事业单位试验成本,间接经济效益可达5000万元左右,具有显著的社会效益。
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